TWI398674B

TWI398674B - 指向性擴散薄膜、偏光板、液晶顯示裝置及指向性擴散薄膜之製造方法

Info

Publication number: TWI398674B
Application number: TW098109720A
Authority: TW
Inventors: Hin Hou; Taku Yamada
Original assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2013-06-11
Also published as: CN101545994B; US20090244447A1; CN101545994A; US8031302B2; TW201003135A; JP5405763B2; JP2009237418A

Description

指向性擴散薄膜、偏光板、液晶顯示裝置及指向性擴散薄膜之製造方法 DIRECTIONAL DIFFUSION FILM, POLARIZING PLATE, LIQUID CRYSTAL DISPLAY, AND METHOD OF MANUFACTURING DIRECTIONAL DIFFUSION FILM

發明領域

本發明涉及指向性擴散薄膜、偏光板、液晶顯示裝置及指向性擴散薄膜的製造方法。

發明背景

近年來，在個人電腦、ATM、車載導航系統機器等中廣泛使用了液晶顯示裝置(LCD)。LCD中，使用了TN(扭曲向列)型的透射型LCD由於視角依賴性大，從某個角度以上的斜方向看時圖像品質變化大，本來應該顯示為黑色的圖像看起來有些發白等、對比率降低、灰度逆轉，因而有時變得難以識別正常的顯示。因此，以確保LCD的視角為目的，提出在裝置前面設置光擴散薄膜的方式(例如參照專利文獻1)。根據該提案，抑制了灰度逆轉並擴大了視角，但存在正面方向的對比度降低的問題。因此，提出特別實現了防止灰度逆轉效果與維持對比度的平衡、同時消除了畫質降低的指向性光擴散膜(例如參照專利文獻2)。但是，在設有這種光擴散膜的情況下，能夠在某種程度上改善灰度逆轉，但對於液晶面板下方向僅能擴展到約45°的範圍內，而且，液晶面板正面方向的對比度儘管也有改善，但仍有2~3成降低，因此現狀是未必能說充分解決了問題。

如此，利用習知之光擴散技術的方法中，僅能在特定的方向上獲得指向性散射特性(改變入射角時散射特性發生變化的特性)，因此在特定方向上得到視角依賴性的改良效果時，由於從該特定方向入射的光大致均勻地散射，因此產生了其他方向的顯示品質降低的現象。即，液晶面板下方向的灰度逆轉抑制與正面對比度的維持為折衷選擇關係。

專利文獻1：日本特開平10-10513號公報

專利文獻2：日本特開2006-133463號公報

因此，本發明的目的在於提供一種在液晶顯示裝置中能夠兼顧在廣視角範圍下具有良好對比率的廣視角化和高對比度化的指向性擴散薄膜、偏光板及液晶顯示裝置。而且，本發明的目的在於提供一種連續製程比以往更簡易地製造前述表現出良好方向性擴散的指向性擴散薄膜的方法。

為了實現前述目的，本發明的指向性擴散薄膜是擴散特性根據入射角不同而不同的指向性擴散薄膜，其特徵在於：相對於薄膜的法線方向，下述擴散軸方向在20~50°的範圍內，下述擴散半值角為20°以上且低於90°，擴散軸方向：對薄膜進行光照射時得到最強擴散光的光照射方向；擴散半值角：在包含指向性擴散薄膜的法線方向和擴散軸方向的面A中，由指向性擴散薄膜的法線方向以30°的入射角入射準直光時，前述面A中的擴散光的出射強度為峰值強度的50%的擴散角度。

本發明的偏光板是由偏光器和保護層積層而成者，其特徵在於，前述保護層為上述本發明的指向性擴散薄膜。

本發明的液晶顯示裝置是具有指向性擴散薄膜的液晶顯示裝置，其特徵在於：前述指向性擴散薄膜為前述本發明的指向性擴散薄膜。又，本發明的液晶顯示裝置是具有偏光板的液晶顯示裝置，其特徵在於：前述偏光板為前述本發明的偏光板。

本發明的指向性擴散薄膜的製造方法的特徵在於包括下述步驟：至少準備擴散薄膜底版以及由至少兩種不同折射率的材料構成的感光性樹脂之步驟；積層前述擴散薄膜底版和前述感光性樹脂而形成積層體之步驟；及從前述擴散薄膜底版側向前述積層照射業經準直之鐳射之步驟，在前述照射步驟中，在前述指向性擴散薄膜底版的下述半值寬度為15~45°的範圍、並且前述鐳射相對於底版的照射角度為15~45°的範圍的條件下照射前述鐳射，半值寬度：擴散光的出射強度為峰值強度的50%的擴散角度。

根據本發明的指向性擴散薄膜，能夠兼顧液晶顯示裝置的畫面下方向全部範圍中的灰度逆轉現象的抑制和正面方向的對比度的維持。可將在習知產品中，僅能夠抑制畫面下方向45度範圍內的灰度逆轉現象者，在本發明的指向性擴散薄膜中，畫面下方向例如50度的範圍內也能夠抑制灰度逆轉現象。又，根據本發明的指向性擴散薄膜的製造方法，藉由使用具有預定範圍的半值寬度的擴散薄膜底版、控制感光性樹脂的膜厚、並且將鐳射照射時來自鐳射光源的照射光設定在預定角度，可以連續製程比以往更簡易地製造上述顯示出良好方向性擴散的指向性擴散薄膜。

較佳實施例之詳細說明

本發明的指向性擴散薄膜中，下述極角方向長度相對於下述方位角方向長度的比率宜在1~3的範圍內。

極角方向長度相對於方位角方向長度的比率是：在包含指向性擴散薄膜的法線方向和擴散軸方向的面A中，由指向性擴散薄膜的法線方向以30°的入射角入射準直光時，將映射到與指向性擴散薄膜平行地設置的投影板的前述準直光的擴散像擬合成橢圓形，在前述橢圓形的長軸和短軸中，測定位於前述面A上的軸的長度(極角方向長度)、與另一軸的長度(方位角長度)時的極角方向長度/方位角方向長度。

本發明的偏光板中，前述保護層積層於偏光器的兩面上，積層於兩面上的前述保護層中的至少一個宜為前述本發明的指向性擴散薄膜。

本發明的偏光板中，宜含有硬塗層。

本發明的偏光板中，宜含有防眩層。

本發明的偏光板中，宜含有防反射層。

本發明的液晶顯示裝置是偏光板和光學補償層設置於可視側的液晶顯示裝置，宜按下述方式配置：前述偏光板為前述本發明的偏光板，構成前述偏光板的偏光器的透射軸方向與上述光學補償層的配向軸方向為相同方向，並且，構成前述偏光板的指向性擴散薄膜的擴散軸方向係由前述光學補償層的配向軸方向成-105~-165°的範圍的角度。

本發明的指向性擴散薄膜的製造方法中，宜使用具有各向異性的擴散薄膜底版作為前述擴散薄膜底版，在前述照射步驟中，以使前述具有各向異性的擴散薄膜底版的前述半值寬度為最大時的方向成為與前述照射角度的旋轉軸垂直的方向的方式，設置上述具有各向異性的擴散薄膜底版，並照射前述鐳射。

本發明的指向性擴散薄膜宜藉由前述本發明的指向性擴散薄膜的製造方法來進行製造，但並不限於前述製造方法。

接著，對本發明進行詳細說明。但本發明並不受以下敍述的限制。

在本發明中，“方向性擴散”是指表現出出射光的擴散特性根據入射方向不同而不同的擴散狀態，對於某個特定的入射方向的光發生擴散的特性。在本發明中，擴散軸方向是指光照射於薄膜時所得到之最強擴散光的光照射方向。第1(a)及1(b)圖中顯示說明本發明中的擴散特性的立體模式圖。如第1(a)圖所示，本發明中的擴散半值角是指在包含指向性擴散薄膜1的法線方向2和擴散軸方向3的面A中，由指向性擴散薄膜1的法線方向2以30°的入射角入射準直光4時，前述面A中的擴散光的出射強度為峰值強度的50%的擴散角度。

在本發明的指向性擴散薄膜中，相對於薄膜的法線方向，前述擴散軸方向在20~50°的範圍內，前述擴散半值角為20°以上且低於90°。前述擴散軸方向宜在25~47°的範圍內，更宜在30~45°的範圍內。上述擴散半值角宜在25°以上且低於90°，宜在30°以上且低於90°。

本發明的指向性擴散薄膜的下述極角方向長度對於方位角方向長度的比率宜為1~3的範圍。在上述第1圖中，極角5與方位角6分別是指第1(a)、1(b)圖中所示的角度。即，極角5是指在包含指向性擴散薄膜1的法線方向2和擴散軸方向3的面A中，由指向性擴散薄膜1的法線方向2以30°的入射角入射準直光4時的前述面A中的擴散光的擴散角度。另外，方位角6是指在與前述面A正交的方向上擴散光的擴散為最大的面B中的擴散光的擴散角度。在本發明中，指向性擴散薄膜的擴散特性係以後述實施例中記載的方法，將通過前述指向性擴散薄膜的準直光的擴散像擬合成橢圓形，以極角方向的軸的長度相對於方位角方向的軸的長度之比，算出前述極角方向長度與方位角方向長度的比率。

前述極角方向長度相對於方位角方向長度的比率(極角方向長度/方位角方向長度)宜為1.1~2.5的範圍，更宜為1.2~2.0的範圍。

本發明與其效果的關係推測如下，但本發明不受該推測的任何限制。即，第2圖是對透射型液晶顯示面板的+80~-80°的視角範圍內從白色到黑色的9個灰度的亮度進行測定而得到的結果的一例，一般來說，在液晶面板(TN面板)中具有在面板的下方向20~50°之間的範圍的灰度逆轉最強的灰度特性。因此，指向性擴散薄膜之光擴散產生的入射角選擇為相對於薄膜的法線為20~50°的角度區域範圍內。但是，僅在該方向具有方向性擴散時，正面方向的對比度會降低。但是，對於由法線方向成30°入射的準直光，擴散光的擴展為上述擴散半值角在20°以上的範圍，較佳的是，使用具有前述比率(極角方向長度/方位角方向長度)為1~3的範圍的光擴散特性的指向性擴散薄膜時，液晶面板黑顯示部的光漏最佳地擴散，在面板下方向的全視野角度下不發生灰度逆轉。即，使用這種指向性擴散薄膜，能夠抑制比習知技術更廣視角範圍的灰度逆轉。又，對於在正面的入射光，由於不發生光散射而直接透射，因而在面板的正面方向的對比度不降低，能夠觀察到充分圖像品質的圖像。即，藉具備本發明的條件，能夠得到解決透射型液晶顯示裝置面板的灰度逆轉的控制與對比度維持間的折衷選擇關係的指向性擴散薄膜。

本發明的指向性擴散薄膜例如能夠藉由包括至少準備擴散薄膜底版以及由至少兩種不同折射率的材料所構成的感光性樹脂之步驟、積層前述擴散薄膜底版和前述感光性樹脂而形成積層體之步驟、及由上述擴散薄膜底版側向前述積層體照射準直鐳射之步驟的方法來進行製造。在前述照射步驟中，在前述擴散薄膜底版的下述半值寬度為15~45°的範圍、並且前述鐳射相對於底版的照射角度為15~45°的範圍的條件下照射前述鐳射。其中，半值寬度是指擴散光的出射強度為峰值強度的50%的擴散角度。

前述擴散薄膜底版的半值寬度宜在16~40°的範圍內，更宜為17~35°的範圍。另外，前述鐳射對底版的照射角度宜為17~43°的範圍，更宜為20~40°的範圍。

前述感光樹脂使用由至少2種不同折射率之材料的樹脂。亦可以將折射率不同的多種感光性單體混合後使用。前述感光性樹脂中混合有光聚合引發劑。前述單體也可以使用市售的光硬化型單體等。另外，亦宜使用光硬化型全息圖用記錄材料。前述全息圖用記錄材料可以列舉出例如日本Paint株式會社製的商品名(註冊商標)、DuPont株式會社製的商品名OmniDex、Daiso株式會社製的全息圖用記錄材料等。(註冊商標)是组合使用了光自由基聚合和光陽離子聚合的雜化光硬化型的光聚合物。

前述感光性樹脂含有折射率不同的材料，前述折射率的差宜大於0.01，更宜大於0.02。折射率不同的各材料在不同的硬化條件下硬化。折射率不同的材料均為在光聚合下硬化的樹脂時，例如宜為光聚合開始的波長範圍不同，或硬化速度不同。

前述光聚合引發劑可以列舉出例如2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、苯乙酮、二苯甲酮、呫噸酮、3-甲基苯乙酮、4-氯代二苯甲酮、4,4’-二甲氧基二苯甲酮、苯偶姻丙基醚、苄基二甲基縮酮、N,N,N’,N’-四甲基-4,4’-二氨基二苯甲酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮等，此外可以使用噻噸酮類化合物等。

前述感光性樹脂還可以含有任意的適當的添加劑。前述添加劑可以列舉出例如表面活性劑、增塑劑、熱穩定劑、光穩定劑、潤滑劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、著色劑、抗靜電劑、交聯劑、增黏劑、金屬類等。

前述表面活性劑是在例如將前述感光性樹脂在前述擴散薄膜底版上展開形成感光性樹脂層時，以形成平滑的表面等為目的而被混入的。前述表面活性劑可以列舉出矽酮類表面活性劑、丙烯酸類表面活性劑、氟類表面活性劑等。

前述感光性樹脂層的形成方法可以列舉出例如旋塗法、輥塗法、流塗法、印刷法、浸塗法、流延成膜法、棒塗法、凹版印刷法等。另外，如後所述，也可以藉由將前述感光性樹脂夾入其他基材與前述擴散薄膜底版之間的簡便方法來形成。

前述感光性樹脂層的厚度可以根據構成前述感光性樹脂的材料的折射率差等性能來設定在適當範圍，例如宜為5~100μm的範圍，更宜為10~45μm的範圍。

擴散薄膜底版係使用半值寬度為15~45°範圍的擴散薄膜。藉將前述感光樹脂積層於該擴散薄膜底版，並從前述擴散薄膜側照射準直光，能夠將使用的擴散薄膜底版的光學資訊記錄到前述感光性樹脂。

照射於前述積層體的準直光必須包含能使感光性樹脂聚合硬化的波長。在使用Nd：YAG鐳射(SHG：532nm)形成前述指向性擴散薄膜的情況下，光強度宜為0.01~1000mW/cm² 的範圍。當光強度小於0.01mW/cm² 時，由於硬化所需時間長，因而生產效率可能變差；當超過1000mW/cm² 時，感光性樹脂的硬化過快而不能發生結構形成，可能變得不能表現出期望的光擴散特性。前述光強度更宜為0.1~100mW/cm² 的範圍。除前述Nd：YAG鐳射之外，也可以藉由選擇感光性樹脂的聚合引發劑而使用Nd：YVO₄ 鐳射(532nm)、氬離子鐳射(488nm)、Nd：YAG鐳射(THG：355nm)、LED光源(405nm)、g線(436nm)等。

根據前述方法，由於在與前述光照射方向大致平行方向上形成前述擴散軸，因此藉由對前述積層體控制前述光照射方向，能夠控制前述擴散軸方向。例如，當由前述積層體的法線方向照射光時，在相對於前述積層體的厚度方向大致平行方向上形成擴散軸；當由相對於前述積層體斜方向照射光時，在相對於前述積層體的厚度方向的斜方向形成擴散軸。

在前述鐳射照射步驟中，例如能夠使前述積層體在輸送帶上移動，同時以連續製程進行光照射，也能夠藉由對一定面積的前述積層體進行在整個面上進行光照射的批量處理來進行。

在前述積層體形成步驟中，較佳的是，如第3圖所示，積層於前述擴散薄膜底版31上的前述感光性樹脂層32上還設有基材33，利用前述擴散薄膜底版31與前述基材33夾持前述感光性樹脂層32，在該狀態下設定照射角度35來實施前述鐳射34照射步驟。當以基材夾持前述感光性樹脂層時，能夠在前述感光性樹脂的黏度、流平性難以受到影響的狀態下進行鐳射照射。而且，在用基材與擴散薄膜底版夾持前述感光性樹脂層的狀態下進行鐳射照射時難以發生由空氣(氧)引起的反應抑制的觀點出發，也是較佳的。

前述基材沒有特別的限制，可以是透光性基材。透光性基材宜使用透明塑膠薄膜基材。透明塑膠薄膜對前述光照射步驟中的照射光的透過率優異(宜為光線透過率90%以上)、透明性優異(宜為霧度值為1%以下的薄膜)，由照射光引起的熱和漫反射難以影響前述積層體，因而是較佳的。另外，前述透明塑膠薄膜基材亦可使用表面之其中一方有凹凸的薄膜，且在與前述有凹凸的面相反側的面上配置前述感光性樹脂層。前述具有凹凸的薄膜也能夠發揮後述防眩層的功能。前述透明塑膠薄膜基材的形成材料可以列舉出例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘甲酸乙二酯等聚酯類聚合物，二乙醯基纖維素、三乙醯基纖維素等纖維素類聚合物，聚碳酸酯類聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸類聚合物等。另外，形成前述透明塑膠薄膜基材的材料還可以列舉出例如聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等苯乙烯類聚合物，聚乙烯、聚丙烯、具有環狀或降冰片烯結構的聚烯烴、乙烯-丙烯共聚物等烯烴類聚合物，氯乙烯類聚合物，尼龍以及芳香族聚醯胺等醯胺類聚合物等。此外，形成前述透明塑膠薄膜基材的材料還可以列舉出例如醯亞胺類聚合物、碸類聚合物、聚醚碸類聚合物、聚醚醚酮類聚合物、聚苯硫醚類聚合物、乙烯醇類聚合物、偏二氯乙烯類聚合物、乙烯醇縮丁醛類聚合物、芳基化物類聚合物、聚甲醛類聚合物、環氧類聚合物以及前述聚合物的摻混物等。

在本發明中，前述透明塑膠薄膜基材的厚度沒有特別的限制，例如，如果考慮到強度、操作性等作業性和薄層性等方面，宜為10～500μm的範圍，更宜為15～300μm的範圍，最合適的是20～200μm的範圍。前述透明塑膠薄膜基材的折射率沒有特別的限制，例如是1.30～1.80的範圍，宜為1.40～1.70的範圍。在前述鐳射照射步驟中，為了儘量減少在前述透明塑膠薄膜基材與前述感光性樹脂層之介面的反射影響，薄膜基材與感光性樹脂層的折射率差宜在0.2以內，更宜在0.1以內。

接著，對積層了本發明的指向性擴散薄膜的偏光板進行說明。藉由使用黏接劑、黏合劑等將本發明的指向性擴散薄膜與偏光器或偏光板進行積層，能夠得到具有本發明功能的偏光板。本發明的指向性擴散薄膜能夠作為保護層積層於偏光器，從而製成偏光板。在該情況下，前述基材也可以是偏光器本身。當為這種構造時，不需要由三乙醯基纖維素(TAC)等構成的保護層而可使偏光板的結構簡單化，因此減少了偏光板或LCD的製造步驟數，能夠實現生產效率的提高。而且，若為這種構造，能夠使偏光板更加薄層化。

前述偏光器沒有特別的限制，可以使用各種偏光器。前述偏光器可以列舉出例如：使聚乙烯醇類薄膜、部分甲縮醛化聚乙烯醇類薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物類部分皂化薄膜等親水性高分子薄膜吸附碘或雙色性染料等雙色性物質並單軸拉伸而得到的薄膜；聚乙烯醇的脫水處理物或聚氯乙烯的脫鹽酸處理物等聚烯類取向薄膜等。其中，由聚乙烯醇類薄膜和碘等雙色性物質形成的偏光器的偏光雙色比高，故較佳。前述偏光器厚度沒有特別的限制，例如為約5～80μm。

將聚乙烯醇類薄膜用碘染色並進行單軸拉伸而得到的偏光器，例如可以藉由將聚乙烯醇類薄膜浸漬在碘的水溶液中而染色，拉伸到原始長度的3～7倍來製作。前述碘的水溶液也可以視需要而含有硼酸、硫酸鋅、氯化鋅等。另外，也可以在含有硼酸、硫酸鋅、氯化鋅等的水溶液中浸漬聚乙烯醇類薄膜。亦可視需要而在染色前將聚乙烯醇類薄膜浸漬在水中，進行水洗。藉水洗聚乙烯醇類薄膜，可以洗滌聚乙烯醇類薄膜表面的污物或防黏連劑，此外也具有藉使聚乙烯醇類薄膜濕潤膨脹，從而防止染色不均等不均勻的效果。拉伸可以在用碘染色後進行，也可以邊染色邊拉伸，還可以在拉伸後用碘染色。也可以在硼酸或碘化鉀等的水溶液中或水浴中拉伸。

在前述偏光器的單面也可以設置與前述指向性擴散薄膜不同的保護層。前述保護層可使用透明保護膜。透明保護薄膜宜為透明性、機械強度、熱穩定性、水分遮蔽性、相位差值的穩定性等優異之透明保護薄膜。形成前述透明保護薄膜的材料例如可以列舉出和前述透明塑膠薄膜基材同樣的材料。

又，前述透明保護薄膜可以列舉出在日本特開2001-343529號公報(WO01/37007)中記載的高分子薄膜。例如，在前述公報中記載的高分子薄膜例如可以列舉出由含有(A)在側鏈上具有取代亞氨基和非取代亞氨基中的至少一種亞氨基的熱塑性樹脂、和(B)在側鏈上具有取代苯基和非取代苯基中的至少一種苯基以及腈基的熱塑性樹脂的樹脂組合物形成的高分子薄膜。由前述樹脂組合物形成的高分子薄膜可以列舉出例如由異丁烯和N-甲基馬來醯亞胺形成的交替共聚物和丙烯腈-苯乙烯共聚物的樹脂組合物形成的高分子薄膜。前述高分子薄膜可以藉由將前述樹脂組合物擠出成型為薄膜狀來製造。前述高分子薄膜因為相位差小、光彈性係數小，所以用作偏光板等的保護薄膜時，可以消除由變形引起的不勻稱等不利情況，又由於透濕度小，所以加濕耐久性優異。

從偏光特性和耐久性等觀點來看，前述透明保護薄膜宜為三乙醯基纖維素等纖維素類樹脂製造的薄膜和降冰片烯類樹脂製造的薄膜。前述透明保護薄膜的市售品例如可以列舉出商品名“Fujitac”(富士膠片股份有限公司製造)、商品名“Zeonor”(日本Zeon公司製造)、商品名“Arton”(JSR公司製造)等。

前述透明保護薄膜厚度沒有特別的限制，但從強度、操作性等作業性、薄層性等方面來看，例如是1~500μm的範圍。如果是前述的範圍，可機械性地保護偏光器，即使暴露在高溫高濕下，偏光器也不收縮，可以保持穩定的光學特性。前述透明保護薄膜的厚度宜為5~200μm的範圍，更宜為10~150μm的範圍。

本發明的偏光板宜含有硬塗層。由於由本發明的指向性擴散薄膜產生的擴散並非是由表面凹凸引起，因此也可以未必將前述指向性擴散薄膜設為最表層。前述硬塗層宜在最表層，可以設於前述指向性擴散薄膜之上，也可以設於與前述偏光器之積層有前述指向性擴散薄膜的面相反之相反側的面上。

形成硬塗層的硬塗層樹脂可以列舉出例如熱硬化型樹脂、熱塑性樹脂、紫外線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂、二液混合型樹脂等。其等當中，透過照射紫外線進行硬化處理之簡單的加工操作可有效地形成硬塗層之紫外線硬化型樹脂特別適合使用。另外，可以在前述紫外線硬化型樹脂中混合紫外線聚合引發劑(光聚合引發劑)。

前述紫外線硬化型樹脂可以列舉出例如聚酯類、丙烯酸類、聚胺酯類、矽氧烷類、環氧類等各種樹脂。該紫外線硬化型樹脂包括紫外線硬化型單體、低聚物、聚合物等。特別適合使用之紫外線硬化型樹脂，可以列舉出具有紫外線聚合性的官能基的樹脂，其中，包含具有2個以上前述官能團、特別是具有3～6個前述官能團的丙烯酸類單體或低聚物的樹脂。

這樣的紫外線硬化型樹脂的具體例子例如可以列舉出多元醇的丙烯酸酯等丙烯酸酯樹脂、多元醇的甲基丙烯酸酯等甲基丙烯酸酯樹脂、由二異氰酸酯、多元醇和丙烯酸的羥烷基酯合成的多官能性聚胺酯丙烯酸酯樹脂、由多元醇和甲基丙烯酸的甲基丙烯酸羥基酯等合成的多官能性聚胺酯甲基丙烯酸酯樹脂等。另外，還可以根據需要而適當使用具有丙烯酸酯類官能團的聚醚樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂、螺縮醛樹脂、聚丁二烯樹脂、聚硫醇聚烯樹脂等。另外，也可以宜使用三聚氰胺類樹脂、聚胺酯類樹脂、醇酸類樹脂、矽氧烷類樹脂等。

前述樹脂可以單獨使用1種，也可以混用2種以上。另外，前述樹脂也可以使用市售的紫外線硬化型樹脂等。

本發明的偏光板宜含有防眩層。前述防眩層可藉使前述硬塗層的表面帶有凹凸形狀而得到。為了使前述硬塗層令其表面結構為凹凸結構而賦予防眩性，宜含有微粒。前述微粒包括如無機微粒和有機微粒。前述無機微粒沒有特別的限制，例如可以列舉出氧化矽微粒、氧化鈦微粒、氧化鋁微粒、氧化鋅微粒、氧化錫微粒、碳酸鈣微粒、硫酸鋇微粒、滑石微粒、高嶺土微粒、硫酸鈣微粒等。另外，有機微粒沒有特別的限制，例如可以列舉出聚甲基丙烯酸甲酯樹脂粉末(PMMA微粒)、矽氧烷樹脂粉末、聚苯乙烯樹脂粉末、聚碳酸酯樹脂粉末、丙烯酸苯乙烯樹脂粉末、苯胍胺樹脂粉末、三聚氰胺樹脂粉末、聚烯烴樹脂粉末、聚酯樹脂粉末、聚醯胺樹脂粉末、聚醯亞胺樹脂粉末、聚氟乙烯樹脂粉末等。這些無機微粒和有機微粒可以單獨使用1種，也可以將2種以上一起使用。

前述微粒的重量平均粒徑為前述硬塗層膜厚的30~75%的範圍，宜為30~50%的範圍。前述微粒的重量平均粒徑在30%以上時，前述硬塗層表面能夠形成充分的凹凸形狀，能夠賦予充分的防眩功能。另一方面，前述微粒的重量平均粒徑在75%以下時，能夠將表面的凹凸差設定為適當的大小，能夠使外表美觀，而且使反射光的散射適當。

前述微粒的形狀沒有特別的限制，可以是例如珠狀的大致球形，也可以是粉末等無定形的微粒。前述微粒的重量平均粒徑例如是1～30μm的範圍，宜為2～20μm的範圍。前述微粒宜為大致球形的微粒，更宜為長寬比為1.5以下的大致球形的微粒。

前述微粒的混合比例沒有特別的限制，可以適宜設定。前述微粒的混合比例是：相對於前述樹脂成分總量100重量份例如為2～70重量份的範圍，宜為4～50重量份的範圍，更宜為15～40重量份的範圍。

從防止在前述微粒和前述硬塗層的介面上產生的光散射和干涉條紋等觀點來看，宜減少前述微粒和前述硬塗層的折射率之差。前述干涉條紋是入射到硬塗層薄膜的外部光的反射光呈現出彩色的色調的現象。最近，在辦公室等處大量使用清晰性優異的三波長螢光燈，在三波長螢光燈下，明顯地出現干涉條紋。前述硬塗層的折射率通常為1.4～1.6的範圍，所以宜具有與該折射率範圍接近的折射率的微粒。前述微粒和前述硬塗層的折射率之差宜小於0.05。

前述硬塗層的厚度例如為15~25μm的範圍，宜為18~23μm的範圍。前述厚度在前述規定的範圍內時，前述硬塗層的硬度也能變得充分(例如以鉛筆硬度計為4H以上)，而且可以更有效地防止捲曲發生。另外，使硬塗層的表面結構為凹凸結構時的硬塗層的厚度例如為15~35μm的範圍，更宜為20~30μm的範圍。前述硬塗層可以是單層，也可以是二層以上積層後的多層結構。

本發明的偏光板宜含有防反射層，在前述硬塗層之上也可以設置防反射層。前述防反射層的折射率宜為1.25~1.45的範圍。當光照射到物體時，反複發生在其介面的反射、內部的吸收、散射現象，然後透射到物體的背面上。例如，當在圖像顯示裝置中形成有硬塗層時，使圖像的可視性降低的因素之一可列舉為空氣與硬塗層的介面處的光的反射。防反射層使其表面反射降低。

在本發明中，前述防反射層可以是嚴密控制厚度及折射率的光學薄膜或積層二層以上前述光學薄膜者。前述防反射層通過利用光的干涉效果來相互抵消入射光與反射光的逆轉相位，由此表現出防反射功能。表現出防反射功能的可見光的波長範圍例如為380~780nm，視感度特別高的波長範圍為450~650nm的範圍，宜以使其中心波長550nm的反射率最小的方式設計防反射層。

在基於光的干涉效果進行的前述防反射層的設計中，提高該干涉效果的方法例如有增大前述防反射層與前述硬塗層的折射率差的方法。一般來說，在積層二至五層光學薄膜(嚴密控制厚度及折射率的薄膜)的結構而得到的多層防反射層中，藉將折射率不同的成分僅以預定厚度形成多層，可提高防反射層的光學設計的自由度，進一步提高防反射效果，也可使分光反射特性在可見光範圍均勻(平坦)。在前述光學薄膜中，由於要求高的厚度精確度，因而一般來說各層的形成可藉乾式真空蒸鍍、濺射、CVD等來實施。

多層防反射層宜為在折射率高的氧化鈦層(折射率：約1.8)之上積層折射率低的氧化矽層(折射率：約1.45)而成的二層結構，更宜為在氧化鈦層之上積層氧化矽層，並在該氧化矽層之上積層氧化鈦層，再在該氧化鈦層之上積層氧化矽層而成的四層結構。藉形成這些二層防反射層或四層防反射層，可以均勻降低可見光波長範圍(例如380~780nm的範圍)的反射。

另外，藉在硬塗層之上形成單層光學薄膜(防反射層)，也能表現出防反射效果。一般來說，單層防反射層的形成可以採用例如作為濕法方式的噴射塗布法、縫模塗布法、旋塗法、噴塗法、凹版塗布法、輥塗法、棒塗法等塗敷法。

單層防反射層的形成材料例如可以列舉出紫外線硬化型丙烯酸樹脂等樹脂類材料，使膠態二氧化矽等無機微粒分散在樹脂中而得到的雜化類材料，使用了四乙氧基矽烷、四乙氧基鈦等烷氧基金屬的溶膠-凝膠類材料等。另外，在前述形成材料中，為了賦予表面防污染性，宜含有氟基的形成材料。在前述形成材料中，由耐擦傷性等原因來看，宜為無機成分含量多的形成材料，更宜為前述溶膠-凝膠類材料。前述溶膠-凝膠類材料能夠部分縮合後使用。

作為防反射層，由於由含有乙二醇換算數均分子量為500~10000的範圍的矽氧烷寡聚物以及聚乙烯換算數均分子量5000以上且具有氟烷基結構及聚矽氧烷結構的含氟化合物的材料(日本特開2004-167827號公報中記載的材料)形成者可兼顧耐擦傷性及低反射等，因而較佳。

在防反射層中，為了提高膜強度，也可含有無機溶膠。前述無機溶膠沒有特殊的限制，可以列舉出例如二氧化矽、氧化鋁、氟化鎂等無機溶膠，其中，以二氧化矽溶膠為佳。前述無機溶膠的混合比例例如是：相對於前述防反射層的形成材料的全部固體成分100重量份為10~80重量份的範圍。前述無機溶膠中的無機微粒的粒徑宜為2~50nm的範圍，更宜為5~30nm的範圍。

在形成前述防反射層的材料中，宜含有中空且球狀的氧化矽超微粒。前述氧化矽超微粒的平均粒徑宜為約5～300nm，更宜為10～200nm的範圍。前述氧化矽超微粒例如是在具有細孔的外殼的內部形成有空洞的中空球狀，且前述空洞內包含前述氧化矽超微粒製備時的溶劑和氣體中的至少一個。另外，用於形成前述氧化矽超微粒的前述空洞的前驅物物質宜殘留在前述空洞內。前述外殼的厚度為約1～50nm的範圍，並且宜為前述氧化矽超微粒的平均粒徑的約1/50～1/5的範圍。前述外殼宜由多個覆蓋層形成。而且，在前述氧化矽超微粒中，宜為前述細孔被閉塞、且前述空洞被前述外殼密封。這是因為在前述防反射層中，前述氧化矽超微粒的多孔質或空洞被維持，可以使前述防反射層的折射率更為降低。這樣的中空且球狀的氧化矽超微粒的製造方法適宜採用例如在日本特開2001-233611號公報中公開的二氧化矽類微粒的製造方法。

形成防反射層時的乾燥和硬化溫度沒有特別的限制，例如為60～150℃的範圍，宜為70～130℃的範圍，前述乾燥和硬化的時間例如為1~30分的範圍，考慮到生產率時宜為1~10分鐘的範圍。另外，前述乾燥和硬化後，藉進一步進行加熱處理，可以得到具有防反射層的偏光板。前述加熱處理的溫度沒有特別的限制，例如為40～130℃的範圍，宜為50～100℃的範圍，前述加熱處理的時間沒有特別的限制，例如為1分~100小時，由提高耐擦傷性的觀點來看，更宜進行10小時以上。前述加熱處理可以通過使用熱板、烘箱、帶式爐等的方法來進行。

將具有防反射層的偏光板安裝到圖像顯示裝置上時，前述防反射層成為最外層的頻率高，因此容易受到來自外部環境的污染。防反射層與單純的透明板等相比，污染較為明顯，例如有時由於附著指紋、手漬、汗或頭髮整理劑等污染物而使表面反射率發生變化，或者附著物發白地浮現出來，從而使顯示內容變得不鮮明。為了提高防止附著前述污染物和除去附著的前述污染物的容易性，宜在前述防反射層上積層由含有氟基的矽烷類化合物或含有氟基的有機化合物等形成的防污染層。

本發明的液晶顯示裝置具有前述本發明的指向性擴散薄膜或前述本發明的偏光板。前述液晶顯示裝置的偏光板和光學補償層設置於可視側，構成前述偏光板的偏光器的透射軸方向與前述光學補償層的取向軸方向為相同方向，並且，構成前述偏光板的指向性擴散薄膜的擴散軸方向宜由前述光學補償層的取向軸成-105~-165°的範圍的角度配置，更宜為-115~-155°的範圍，特別宜為-125~145°的範圍。灰度逆轉在-135°最顯著地發生，因此宜在-135°附近設定前述角度範圍，藉設置為前述角度範圍，能夠得到更有效地抑制了面板下方向的灰度逆轉並且同時維持了正面對比度的液晶顯示裝置。

前述光學補償層係例如為在TAC等支持薄膜上塗布表現出液晶性的材料從而形成液晶層者，液晶層宜為使盤狀液晶傾斜取向而成者、使向列液晶傾斜取向而成者等傾斜取向液晶層。

本發明的偏光板、液晶顯示裝置係至少積層偏光器和保護層而成者，前述保護層為本發明的指向性擴散薄膜，但由於由前述指向性擴散薄膜產生的擴散並非由表面凹凸引起，因而前述指向性擴散薄膜也可以不設於最表層，能夠擴大設計的自由度。在本發明的液晶顯示裝置中，例如宜從可視側開始，以前述防眩層-指向性擴散薄膜-偏光器-光學補償層的順序積層而構成。

使用本發明的指向性擴散薄膜的液晶顯示裝置可用於要求廣視角的任意的適當的用途。該用途例如為個人電腦螢幕、筆記本電腦、影印機等OA機器、攜帶電話、手錶、數位相機、攜帶資訊終端(PDA)、攜帶遊戲機等攜帶機器、攝影機、電視、微波爐等家庭用電器、倒車螢幕、汽車導航系統用螢幕、汽車音響等車載用機器、商業店鋪用資訊用螢幕等展示機器、監視用螢幕等警備機器、護理用螢幕、醫療用螢幕等護理/醫療機器等。

實施例

接著，將本發明的實施例和比較例一起進行說明。另外，本發明並不受到下述實施例和比較例的任何限定或限制。而且，各實施例和各比較例中的各種特性和物性的測定及評價藉由下述方法實施。

(感光性樹脂層、指向性擴散薄膜的厚度)

使用數位測微器(Anritsu(股份有限公司)製，商品名「K-351C型」)，測定被基材夾持狀態的指向性擴散薄膜的整體厚度，從前述整體厚度中減去基材的厚度，由此算出指向性擴散薄膜的厚度。

(擴散軸方向測定)

擴散軸方向測定係使用Sigma光機(股份有限公司)製的測角光度計光學系統進行。在第4圖中示出測定裝置的概略圖。使用光束擴展器42(Sigma光機(股份有限公司)製，商品名：LBED-10)，將來自波長532nm的鐳射光源41(昭和Optonics(股份有限公司)(SOC)製，商品名：J005GM)的鐳射擴大，使其透過λ/4波長板(無圖示)(Sigma光機(股份有限公司)製，商品名：WPQW-VIS-4M)和偏光消除元件(無圖示)(Sigma光機(股份有限公司)製，商品名：DEQ-2OP)之後，再通過狹縫43(Sigma光機(股份有限公司)製，商品名：IH-22R)，製成為Φ3mm的鐳射。使前述Φ3mm的鐳射照射樣品44表面。來自樣品44的出射光在通過狹縫45後，利用透鏡46(Sigma光機(股份有限公司)製，焦距f=114.6mm)聚光，再通過針孔47(Sigma光機(股份有限公司)製)，然後用透鏡48進行準直，再用檢測器49(濱松Holonics(股份有限公司)製，商品名：S2592-03)測定光量。前述狹縫45、前述透鏡46、前述針孔47、前述透鏡48以及前述檢測器49設置在以平面視長方形圖示的平臺裝置40(Sigma光機(股份有限公司)製，商品名：KST-160YAW)上，與鐳射光源41的光照射方向位於同一直線上。此時，設計光學系統，以使視野為0.5度。並且，在樣品的照射部，鐳射顯示出能夠用準直檢測儀確認的準直性。配置鐳射光源41、樣品44和檢測器49，使它們位於同一直線上，將貼在玻璃上的樣品44設置在樣品架上：將旋轉軸(Sigma光機(股份有限公司)製，商品名：SGSP-120YAW)放在樣品44的表面，使樣品44表面的法線方向為0°，在擴散增強的方向上使樣品44從0°旋轉至80°，得到每1°的透射率資料。將樣品44配置在樣品架上，目測尋找包含擴散軸方向的前述面A方向，使前述旋轉軸與前述面A垂直(隨著樣品44的旋轉，沿著面A照射鐳射)。可知如果使樣品44在被螢光燈照著的同時進行旋轉、傾斜，則前述擴散軸方向產生白色渾濁。透射率是在沒有放置樣品44的狀態下進行參照測定，除以此時的光量值而算出，以計算出的透射率顯示極小值的角度方向作為擴散軸方向。前述計算出的透射率具有2個極小值時，以顯示前述極小值的角度方向的平均值的角度作為擴散軸方向。

(擴散半值角的測定)

在前述Sigma光機(股份有限公司)製的測角光度計光學系統中，設置有前述檢測器49的前述平臺裝置40被設計成在以樣品44上的光照射位置為中心的圓弧上轉動的方式，並將樣品44配置在相對於光源從樣品44的法線方向向擴散軸方向(擴散增強的方向)成30°的位置處。第9(a)圖為前述光學系統的俯視圖。如第9圖所示，以樣品44的光照射位置為中心，使平臺裝置40轉動來使檢測器49在-50~50°的範圍內朝左右(沿第9(a)圖所示箭頭方向、紙面方向)移動，得到每0.5°的透射率資料。第9(b)及(c)圖中顯示透射率數據的一例。第9(c)圖是將第9(b)圖放大者。透射率資料中，關於除去了透射成分91的擴散成分，係將出射強度為峰值強度的50%的擴散角度93作為擴散半值角。

(擴散特性的測定)

擴散特性的評價方法在第5(a)及5(b)圖中顯示。藉以30。的入射角向製作的指向性擴散薄膜51照射鐳射52(Laser Pointer(股份有限公司)高知豐中技研製，商品名「GLP-FB」)，並藉對其擴散形狀進行照相拍攝來評價擴散特性。如第5(a)圖所示，將指向性擴散薄膜51和座標紙53設置一定距離h(6cm)的間隔而平行地設置，使擴散光投影在座標紙53上，將映出的圖像用照相機56從裏面進行照相拍攝。示意性地表示前述照片的圖為第5(b)圖。前述照片(第5(b)圖)中，藉由後述方法使用座標紙(在白色PS片材(日本Plastic工業(股份有限公司)製，厚度：0.5mm)上記有刻度的紙)的刻度，對極角方向54和方位角方向55的擴散光的直徑進行長度測量。前述照片拍攝使用數位相機(索尼(股份有限公司)製，「DSC-H」)，使前述座標紙與相機鏡頭表面的距離為15cm來進行。拍攝條件為：ISO感度：200、白平衡：自動、快門速度：1/25秒、光圈：F3.8、調焦：手動。藉由前述極角方向的直徑的長度相對於前述方位角方向的直徑的長度的比率，來表示指向性擴散薄膜的擴散特性。

在長度測量中，按以下的圖像處理方法將所得照片的圖像二值化。第8圖顯示圖像處理的一例。使用Media Cybernetics公司製「Image-Pro Plus5.1」載入照片的圖像。將載入後的圖像變換為8位元灰度標度(第8(a)圖)，再施行二值化處理(第8(b)圖)。而且，二值化處理是進行如下的處理：將得到的圖像用256個灰度(0：黑，255：白)表示者以第50個灰度劃分，並將50~255個灰度的資料作為圖像載入。在藉由前述二值化處理所得到的圖像中，配置橢圓圖形81(第8(c)圖)，以使其恰好包圍圖形的輪廓，再測定前述橢圓圖形81的極角方向的軸84和方位角方向的軸85(第8(d)圖)。然後，計算測定的長度的比(=(極角方向長度)/(方位角方向長度))。

(視角(灰度正常角度)測定)

用錐光偏振儀(AUTRONIC-MELCHERS公司製)，測定貼有指向性擴散薄膜的透射型液晶顯示面板的+80~-80°的視角範圍內，從白色至黑色的9個灰度的亮度。正方向表示面板的上方，負方向表示面板的下方。第2圖中例示了用沒有使用指向性擴散薄膜的透射型液晶顯示面板(BENQ公司製FP-93VW)的測定結果。在各灰度沒有交叉的區域，看不到灰度逆轉。在本實施例中，以面板下方向的前述區域的角度作為「灰度正常角度」R。未使用前述指向性擴散薄膜的透射型液晶面板，係使用剝離BENQ公司製FP-93VW的兩面的偏光板，並將日東電工股份有限公司製SEG1424FWNL黏貼在剝離了偏光板的前述面板的兩面上者。

(正面對比率)

以百分比表示以沒有使用前述指向性擴散薄膜的透射型液晶顯示面板的正面對比度值作為參照時的各實施例及比較例的正面對比度值的比率。正面對比度值是指上述灰度正常角度測定下的0°的白亮度與黑亮度的比。

(曝光裝置)

將本實施例中用於製作指向性擴散薄膜的曝光裝置的概略圖顯示於第6圖。將Nd：YVO₄ 鐳射61(532nm)(Coherent公司製Verdi-V8)和伽利略式光束擴展器62、62(Sigma光機(股份有限公司)製，3倍(出射透鏡直徑Φ20mm)及105倍(出射透鏡直徑Φ100mm))設置於防振台66(Sigma光機(股份有限公司)製，HOA-2010-150LA)，擴大光束。擴大後的鐳射以通過50×50mm尺寸的窗63從而僅使中心部光強度大致均勻的範圍能夠出射的方式進行設置。圖中的67為快門。以使鐳射在通過前述各光束擴展器62、62’後全部變為平行光的方式調節透鏡。使用準直檢驗器(Sigma光機(股份有限公司)製，SPV-25)來確認鐳射的平行度。使用可變衰減器64(Sigma光機(股份有限公司)製)來降低鐳射的光強度，使用功率計(Gentec公司製，PH100-Si)及螢幕(Gentec公司製，SOLO)將其調整至預定值。另外，對於面內的曝光均勻性，係在前述功率計上安裝Φ1mm的光圈，測定50×50mm面內均等的25點，確認誤差在15%以內。而且，樣品架65相對於鐳射，具有角度地設置。

[實施例1] (試驗片的製作)

使用塗布器(Tester產業(股份有限公司)製塗布器)，將日本Paint公司製光致聚合物NPN-005塗布到聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜(東麗(股份有限公司)製，商品編號為S27W，厚度為75μm)上。使用加熱裝置(Espec(股份有限公司)製，SPH-201)在90℃、5分鐘的條件下進行乾燥，在前述PET薄膜上得到厚度為20μm的塗層薄膜(100×150mm)。然後，在前述PET薄膜的前述塗層薄膜面上，積層與前述PET薄膜相同的第二PET薄膜。然後，透過黏合劑(日東電工(股份有限公司)製，No.7)將擴散薄膜(Luminit公司製，商品名“LSD20PE5”，半值寬度20°)貼到前述第二PET薄膜表面作為擴散薄膜底版，並以此作為試驗片。以上作業在使用安裝了(股份有限公司)淺沼商會製“Safelight Glass”No.3的白熾燈(20W)的環境下進行，製作的試驗片用鋁箔包裝以免曝光。

(指向性擴散薄膜的製作)

使用前述曝光裝置以光強度為2.0mW/cm² 、累積光量為27mJ/cm² 、照射角度為30°的條件對前述試驗片貼有擴散薄膜底版之面進行光照射。之後，將擴散薄膜底版從試驗片剝離，並在置於加熱裝置(Espec(股份有限公司)製，SPH-201)中的玻璃板上進行100℃、10分鐘的加熱。然後，用紫外線照射裝置(Ushio電機(股份有限公司)製，UVC-321AM1(高壓汞燈))進行4.0J/cm² 的全面照射，然後將前述第二PET薄膜從前述試驗片剝離，得到本實施例的指向性擴散薄膜。另外，直至進行紫外線照射的作業均在使用安裝了(股份有限公司)淺沼商會製「Safelight Glass」No.3的白熾燈(20W)的環境下進行，且加熱時用鋁箔包裝以免曝光。

(TN面板的安裝)

液晶面板係使用剝離BENQ公司製FP-93VW的兩面的偏光板，並將日東電工(股份有限公司)製SEG1424FWNL(包含偏光器及傾斜液晶取向層)黏貼到剝離偏光板後的前述面板的兩面者。將由前述所得到的指向性擴散薄膜的剝離了前述第二PET薄膜的一側如第7圖所示軸構成的方式黏貼到該液晶面板的可視側。即，從可視側起按照指向性擴散薄膜71、偏光器72、傾斜取向液晶層73的順序進行積層，且偏光器的吸收軸方向75與傾斜取向液晶層的取向軸方向76為相同方向，使指向性擴散薄膜的擴散軸方向74與傾斜取向液晶層的取向軸方向76所成角度為-135°。在前述指向性擴散薄膜與前述液晶面板的黏貼中使用了黏合劑(日東電工(股份有限公司)製，No.7)。

[實施例2]

除使前述照射角度為20°以外，採用與實施例1相同的條件製作本實施例的指向性擴散薄膜。

[實施例3]

除使前述照射角度為40°以外，採用與實施例1相同的條件製作本實施例的指向性擴散薄膜。

[實施例4]

除使用擴散薄膜(Luminit公司製，商品名「LSD」，半值寬度40°)作為擴散薄膜底版以外，採用與實施例1相同的條件製作本實施例的指向性擴散薄膜。

[實施例5]

除使用各向異性擴散薄膜(Luminit公司製，商品名「LSD」，半值寬度18×5°)作為擴散薄膜底版以外，採用與實施例1相同的條件製作本實施例的指向性擴散薄膜。其中，在各向異性擴散薄膜中，半值寬度18×5°是指，存在半值寬度最大的方向和在同一面內的垂直方向上半值寬度最小的方向，前述半值寬度的最大值是18°、最小值是5°。另外，曝光角度30°下的曝光是以半值寬度最小的方向作為旋轉軸來進行的。

[實施例6]

除使用各向異性擴散薄膜(Luminit公司製，商品名“LSD”，半值寬度23×8°)作為擴散薄膜底版以外，採用與實施例1相同的條件製作本實施例的指向性擴散薄膜。其中，在各向異性擴散薄膜中，半值寬度23×8°是指，存在半值寬度最大的方向和在同一面內的垂直方向上半值寬度最小的方向，前述半值寬度的最大值是23°、最小值是8°。另外，曝光角度30°下的曝光是以半值寬度最小的方向作為旋轉軸來進行的。

[實施例7]

除使用各向異性擴散薄膜(Luminit公司製，商品名「LSD」，半值寬度40×10°)作為擴散薄膜底版以外，採用與實施例1相同的條件製作本實施例的指向性擴散薄膜。其中，在各向異性擴散薄膜中，半值寬度40×10°是指，存在半值寬度最大的方向和在同一面內的垂直方向上半值寬度最小的方向，前述半值寬度的最大值是40°、最小值是10°。另外，曝光角度30°下的曝光是以半值寬度最小的方向作為旋轉軸來進行的。

[實施例8]

除使前述光致聚合物的塗布厚度為7μm以外，採用與實施例6相同的條件，製作本實施例的指向性擴散薄膜。

[實施例9]

除使前述光致聚合物的塗布厚度為12μm以外，採用與實施例6相同的條件，製作本實施例的指向性擴散薄膜。

[實施例10]

除使前述光致聚合物的塗布厚度為40μm以外，採用與實施例6相同的條件，製作本實施例的指向性擴散薄膜。

[實施例11]

除使前述光致聚合物的塗布厚度為50μm以外，採用與實施例6相同的條件，製作本實施例的指向性擴散薄膜。

[實施例12]

使用由實施例1得到的指向性擴散薄膜，使偏光器的透射軸方向與傾斜取向液晶層的取向軸方向為相同方向，並使指向性擴散薄膜的擴散軸方向與傾斜取向液晶層的取向軸方向所成角度為-105°。

[實施例13]

使用由實施例1得到的指向性擴散薄膜，使偏光器的透射軸方向與傾斜取向液晶層的取向軸方向為相同方向，並使指向性擴散薄膜的擴散軸方向與傾斜取向液晶層的取向軸方向所成角度為-125°。

[實施例14]

使用由實施例1得到的指向性擴散薄膜，使偏光器的透射軸方向與傾斜取向液晶層的取向軸方向為相同方向，並使指向性擴散薄膜的擴散軸方向與傾斜取向液晶層的取向軸方向所成角度為-145°。

[實施例15]

使用由實施例1得到的指向性擴散薄膜，使偏光器的透射軸方向與傾斜取向液晶層的取向軸方向為相同方向，並使指向性擴散薄膜的擴散軸方向與傾斜取向液晶層的取向軸方向所成角度為-165°。

[實施例16]

使用由實施例1得到的指向性擴散薄膜，使偏光器的透射軸方向與傾斜取向液晶層的取向軸方向為相同方向，並使指向性擴散薄膜的擴散軸方向與傾斜取向液晶層的取向軸方向所成角度為-95°。

[實施例17]

使用由實施例1得到的指向性擴散薄膜，使偏光器的透射軸方向與傾斜取向液晶層的取向軸方向為相同方向，並使指向性擴散薄膜的擴散軸方向與傾斜取向液晶層的取向軸方向所成角度為-175°。

[實施例18]

使用由實施例1得到的指向性擴散薄膜，使偏光器的透射軸方向與傾斜取向液晶層的取向軸方向為相同方向，並使指向性擴散薄膜的擴散軸方向與傾斜取向液晶層的取向軸方向所成角度為-45°。

[實施例19]

使用由實施例1得到的指向性擴散薄膜，作為前述偏光板的構成，在從可視側依次積層偏光器、傾斜取向液晶層、指向性擴散薄膜而得到的偏光板中，使偏光器的透射軸方向與傾斜取向液晶層的取向軸方向為相同方向，並使指向性擴散薄膜的擴散軸方向與傾斜取向液晶層的取向軸方向所成角度為-135°。

[比較例1]

除使照射角度為10°以外，採用與實施例1相同的條件製作本比較例的指向性擴散薄膜。

[比較例2]

除使照射角度為50°以外，採用與實施例1相同的條件製作本比較例的指向性擴散薄膜。

[比較例3]

除使用擴散薄膜(Luminit公司製，商品名「LSD」，半值寬度10°)作為擴散薄膜底版以外，採用與實施例1相同的條件製作本比較例的指向性擴散薄膜。

[比較例4]

除使用擴散薄膜(Luminit公司製，商品名「LSD」，半值寬度50°)作為擴散薄膜底版以外，採用與實施例1相同的條件製作本比較例的指向性擴散薄膜。

[比較例5]

除使用各向異性擴散薄膜(Luminit公司製，商品名「LSD」，半值寬度64×7°)作為擴散薄膜底版以外，採用與實施例1相同的條件製作本比較例的指向性擴散薄膜。其中，在各向異性擴散薄膜中，半值寬度64×7°是指，存在半值寬度最大的方向和在同一面內的垂直方向上半值寬度最小的方向，前述半值寬度的最大值是64°、最小值是7°。另外，曝光角度30°下的曝光是以半值寬度最小的方向作為旋轉軸來進行的。

[比較例6]

使用方向性擴散體SDF(凸版印刷(股份有限公司)製)作為本比較例的指向性擴散薄膜。

[比較例7]

使用視野控制薄膜「Lumisty」MRF2555(住友化學(股份有限公司)製)作為本比較例的指向性擴散薄膜。

各實施例及各比較例的指向性擴散薄膜的製造條件以及各種特性和物性的評價結果顯示於下述表1。[0113]

如前述表1所示，具備實施例的指向性擴散薄膜的液晶顯示裝置即使在距前述顯示裝置的法線方向下側50°以上的範圍內，也能得到不發生灰度逆轉而正常顯示、並且還抑制了正面對比度降低的良好顯示特性。與此相對，比較例中，僅能得到灰度正常顯示的範圍狹窄，或者雖然色調正常範圍廣、但正面對比度卻大幅降低的液晶顯示裝置。

產業上之可利用性

本發明的指向性擴散薄膜能夠適用於液晶顯示裝置。其用途例如為個人電腦螢幕、筆記本電腦、影印機等OA機器、攜帶電話、手錶、數位相機、攜帶資訊終端(PDA)、攜帶遊戲機等攜帶機器、攝影機、電視、微波爐等家庭用電器、倒車螢幕、汽車導航系統用螢幕、汽車音響系統等車載用機器、商業店鋪用資訊用螢幕等展示機器、監視用螢幕等警備機器、護理用螢幕、醫療用螢幕等護理/醫療機器等。

1．．．指向性擴散薄膜

2..．法線方向

3．．．擴散軸方向

4．．．入射準直光

5．．．極角

6．．．方位角

31．．．擴散薄膜底版

32．．．感光性樹脂層

33．．．基材

34．．．鐳射

35．．．照射角度

40．．．平臺裝置

41．．．鐳射光源

42．．．光束擴展器

43．．．狹縫

44．．．鐳射照射樣品表面

45．．．狹縫

46．．．透鏡

47．．．針孔

48．．．透鏡

49．．．檢測器

51．．．擴散薄膜

52．．．照射鐳射

53．．．座標紙

54．．．極角方向

55．．．方位角方向

56．．．照相機

61．．．鐳射

62、62．．．光束擴展器

63．．．窗

64．．．可變衰減器

65．．．樣品架

66．．．防振台

67．．．快門

71．．．指向性擴散薄膜

72．．．偏光器

73．．．傾斜取向液晶層

74．．．擴散軸方向

75．．．吸收軸方向

76．．．取向軸方向

81．．．橢圓圖形

84．．．軸

85．．．軸

第1圖是說明本發明的擴散特性的模式圖。

第1(a)圖是說明極角的模式圖。

第1(b)圖是說明方位角的模式圖。

第2圖是顯示未使用本發明的指向性擴散薄膜的液晶面板(TN)的上下方向的灰度特性的測定結果的一例的圖表。

第3圖是顯示本發明的指向性擴散薄膜的製造方法的概念圖。

第4圖是擴散軸方向測定裝置的概略圖。

第5圖是說明本發明的擴散特性的測定方法的模式圖。

第5(a)圖是說明擴散像的拍攝方法的模式圖。

第5(b)圖是模式地表示所得照片的圖。

第6圖是本實施例中用於製作指向性擴散薄膜的曝光裝置的概略圖。

第7圖是說明實施例1中的指向性擴散薄膜的設置方向的圖。

第7(a)圖是偏光板的分解模式圖。

第7(b)圖是說明從可視側看偏光板時的軸構成的圖。

第8圖是說明本發明中的圖像處理方法的圖。

第8(a)圖是轉換為8灰階後的圖像的一例。

第8(b)圖是經二值化處理得到的圖像的一例。

第8(c)圖是經二值化處理得到的圖像(b)擬合成橢圓形後的圖像。

第8(d)圖是說明極角方向長度與方位角方向長度的長度測量位置的圖。

第9圖是說明本發明的指向性擴散薄膜的擴散半值角的測定方法的圖。

第9(a)圖是擴散半值角測定裝置的概略圖。

第9(b)圖是指向性擴散薄膜的透射率資料的一例。

第9(c)圖是將(b)圖的局部放大的圖。

1．．．指向性擴散薄膜

2．．．法線方向

3．．．擴散軸方向

4．．．入射準直光

5．．．極角

Claims

一種指向性擴散薄膜，係擴散特性根據入射角不同而不同者，其特徵在於：相對於薄膜的法線方向，下述擴散軸方向在20~50°的範圍內，下述擴散半值角為20。以上且低於90°，擴散軸方向：對薄膜進行光照射時得到最強擴散光的光照射方向；擴散半值角：在包含指向性擴散薄膜的法線方向和擴散軸方向的面A中，由指向性擴散薄膜的法線方向以30°的入射角入射準直光時，前述面A中的擴散光的出射強度為峰值強度的50%的擴散角度。
如申請專利範圍第1項之指向性擴散薄膜，其中，下述極角方向長度相對於方位角方向長度的比率在1~3的範圍內，極角方向長度相對於方位角方向長度的比率：在包含指向性擴散薄膜的法線方向和擴散軸方向的面A中，由指向性擴散薄膜的法線方向以30°的入射角入射準直光時，將映射到與指向性擴散薄膜平行地設置的投影板的所述準直光的擴散像擬合成橢圓形，在前述橢圓形的長軸和短軸中，測定位於前述面A上的軸的長度(極角方向長度)、與另一軸的長度(方位角方向長度)時的極角方向長度/方位角方向長度。
一種偏光板，係偏光器和保護層積疊而成者，其特徵在於：前述保護層為如申請專利範圍第1項之指向性擴散薄膜。
如申請專利範圍第3項之偏光板，其中，前述保護層積層於偏光器的兩面上，積層於兩面上的前述保護層中的至少一個為如申請專利範圍第1項之指向性擴散薄膜。
如申請專利範圍第3項之偏光板，其含有硬塗層。
如申請專利範圍第3項之偏光板，其含有防眩層。
如申請專利範圍第3項之偏光板，其含有防反射層。
一種液晶顯示裝置，係具有指向性擴散薄膜者，其特徵在於：前述指向性擴散薄膜為如申請專利範圍第1或2項之指向性擴散薄膜。
一種液晶顯示裝置，其具有偏光板，其特徵在於，前述偏光板為如申請專利範圍第3～7項中任一項之偏光板。
一種液晶顯示裝置，係偏光板和光學補償層設置於可視側者，其特徵在於：前述偏光板為如申請專利範圍第3～7項中任一項之偏光板，且構成前述偏光板的偏光器的透射軸方向與前述光學補償層的配向軸方向為相同方向，並且，構成前述偏光板的指向性擴散薄膜的擴散軸方向係由前述光學補償層的配向軸方向成-105～-165°的範圍的角度配置。
一種指向性擴散薄膜之製造方法，其特徵在於包含以下步驟：至少準備擴散薄膜底版以及由至少兩種不同折射率的材料構成的感光性樹脂之步驟；積層前述擴散薄膜底版和前述感光性樹脂而形成積層體之步驟；及從前述擴散薄膜底版側向前述積層體照射業經準直之鐳射之步驟，在前述照射步驟中，在前述擴散薄膜底版的下述半值寬度為15~45°的範圍、並且前述鐳射相對於前述擴散薄膜底版的照射角度為15~45°的範圍的條件下照射前述鐳射，半值寬度：擴散光的出射強度為峰值強度的50%的擴散角度。
如申請專利範圍第11項之指向性擴散薄膜的製造方法，其中，使用具有各向異性的擴散薄膜底版作為前述擴散薄膜底版，在前述照射步驟中，以使前述具有各向異性的擴散薄膜底版的前述半值寬度為最大時的方向成為與前述照射角度的旋轉軸垂直的方向的方式，設置所述具有各向異性的擴散薄膜底版，並照射前述鐳射。
一種指向性擴散薄膜，其特徵在於係由如申請專利範圍第11或12項之指向性擴散薄膜的製造方法來製造。