TWI605272B - 異方性光學膜 - Google Patents

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TWI605272B TW102143695A TW102143695A TWI605272B TW I605272 B TWI605272 B TW I605272B TW 102143695 A TW102143695 A TW 102143695A TW 102143695 A TW102143695 A TW 102143695A TW I605272 B TWI605272 B TW I605272B
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Description

異方性光學膜
本發明係有關於一種在內部具有角柱型構造之異方性光學膜。
具有光擴散性之構件係被使用在照明器具、建材以及顯示裝置。作為該顯示裝置，例如有液晶顯示裝置(LCD)、有機電致發光元件(有機EL)等。作為光擴散構件的光擴散顯現機構，可舉出利用在表面所形成的凹凸進行散射(表面散射)；利用基質樹脂及在其中所分散的微粒子之間的折射率差異進行散射(內部散射)；及利用表面散射及內部散射雙方者。但是，通常該等光擴散構件之擴散性能係等方性，即便使入射角度少許改變，其透射光的擴散特性係差異不大。
另一方面，已知一種異方性光學膜(例如專利文獻1)，其係一定的角度區域之入射光為強烈地擴散，而其他角度的入射光為透射。該異方性光學膜係從片狀感光性組成物層的上空，使用線狀光源照射光線而使其硬化而成者。而且，認為片狀基體內係如第10圖所顯示，在製造異方性光學膜50時，與在其上空所配置的線狀光源51的長度方向一致，而互相平行地形成折射率與周邊區域不同之板狀構造40。如第12圖所示，在未圖示 的光源與受光器3之間配置試樣1(異方性光學膜)，以試樣表面的直線L作為中心軸，可一邊使角度改變一邊測定直進透射試樣而進入受光器3之直線透射率。
第11圖係表示使用第12圖所示方法所測得之第10圖所示的異方性光學膜50具有的散射特性之入射角依存性，第11圖係與後述的比較例2、3同樣為評價具有板狀構造的異方性光學膜。縱軸係表示散射程度的指標之直線透射率(使預定光量的平行光線入射時，在與入射方向相同方向射出的平行光線之光量)，橫軸係表示入射角。第11圖中的實線及虛線係各自顯示以第10圖中的A-A軸(穿過板狀構造)及B-B軸(與板狀構造平行)為中心而使異方性光學膜50旋轉之情況。又，入射角的正負係顯示使異方性光學膜50旋轉的方向為相反。第11圖中的實線係正面方向或傾斜方向均為直線透射率小的狀態，這意味著使其以A-A軸為中心而旋轉時，異方性光學膜50係無論入射角如何均為散射狀態。又，第11圖的虛線係直線透射率在0°附近的方向變小，這意味著使其以B-B軸為中心而旋轉時，異方性光學膜50對於正面方向的光線為散射狀態。而且，在入射角大的方向直線透射率增加，這意味著使其以B-B軸為中心而旋轉時，異方性光學膜50對於傾斜方向的光線為透射狀態。因為該構造的緣故，例如雖然橫向透射度係依照入射角而不同，但是能夠賦予縱向即便改變入射角，透射度亦不變之特性。在此，如第11圖，以下將顯示散射特性的入射角依存性之曲線稱為「光學輪廓」。雖然光學輪廓不是直接表現散射特性，但是若解釋為由於直線透射率降低，相反地擴散透射率增大，可謂顯示大致的擴散特性。
異方性光學膜50係依照其板狀構造40對薄膜法線的傾斜來規定光學特性。此時，因為從與板狀構造40大致平行的方向之入射光係強烈地擴散，而以貫穿其板狀構造的方式入射的光線係幾乎未被擴散而透射，所以板狀構造40可說是光散射面。
因為該異方性光學膜50的性質係依存於板狀構造的傾斜及入射光的傾斜，所以光線為強烈地擴散時，入射角度範圍係有限定。又，因為異方性光學膜50在改變入射角度時，擴散性變化非常陡峭，故應用在顯示裝置時，辨識性急遽地變化，出現不自然的印象。為了解決該問題，可舉出將改變板狀構造的傾斜之異方性光學膜積層複數片之方法，但是有成本過高的問題而被要求改善。尚且，板狀構造的異方性光學膜係容易產生光線干涉(彩虹)，而要求改善辨識性。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特許第2547417號公報
本發明之目的係提供一種即便是1層的異方性擴散層，亦能夠以廣的入射角度範圍進行光的擴散及聚光，不會有不自然的印象，而且不容易產生光線干涉(彩虹)之異方性光學膜。
本發明係可藉由下述技術構成解決上述課題。
(1)一種異方性光學膜，其係利用光線的入射角而改 變擴散性之異方性光學膜，其特徵在於：具有複數個角柱區域及基質區域，而且在直線透射率為最大的入射角之最大直線透射率為30%以上且未達95%，在直線透射率為最小的入射角之最小直線透射率為20%以下。
(2)如前述(1)所述之異方性光學膜，其中前述角柱區域之短徑與長徑的縱橫比為2至40的範圍內。
(3)如前述(1)所述之異方性光學膜，其中前述角柱區域的厚度為30μm至200μm的範圍內。
(4)如前述(1)所述之異方性光學膜，其中相對於前述最大直線透射率與前述最小直線透射率之差為1/2以下的直線透射率，入射光的擴散範圍之角度範圍為50°至80°。
(5)如前述(2)所述之異方性光學膜，其中前述短徑的長度為0.5μm至5.0μm的範圍內。
(6)如前述(2)所述之異方性光學膜，其中前述長徑的長度為3.0μm至50μm的範圍內。
(7)一種顯示裝置，係具備前述異方性光學膜。
(8)一種異方性光學膜之製造方法，係具有：從光源得到平行光線之步驟；使上述平行光線入射至指向性擴散元件，得到具有指向性的光線之步驟；及使上述具有指向性的光線入射光至硬化性組成物層，使光硬化性組成物層硬化之步驟。
(9)如前述(8)所述之異方性光學膜之製造方法，其中具有前述指向性之光線的縱橫比在於2至40的範圍內。
本發明係能夠提供一種即便是1層的異方性擴散 層，亦能夠以廣的入射角度範圍進行光的擴散及聚光，不會使其懷有不自然的印象，而且不容易產生光線干涉(彩虹)之異方性光學膜。
1‧‧‧試樣
3‧‧‧受光器
4‧‧‧基質區域
5、50‧‧‧異方性光學膜
5a‧‧‧上面
5b‧‧‧下面
6‧‧‧角柱區域
10‧‧‧基體
20‧‧‧光硬化性組成物
30‧‧‧光源
40‧‧‧板狀構造
51‧‧‧線狀光源
60‧‧‧指向性擴散元件
LA‧‧‧長徑
SA‧‧‧短徑
T‧‧‧厚度
D‧‧‧平行光線
E‧‧‧具有指向線的光線
L‧‧‧旋轉軸
第1圖係本發明的異方性光學膜之示意圖，(a)平面圖、(b)剖面圖。
第2圖(a)及(b)係顯示本發明的異方性光學膜之製造方法之示意圖。
第3圖係實施例1的異方性光學膜之光學輪廓。
第4圖係實施例2的異方性光學膜之光學輪廓。
第5圖係實施例3的異方性光學膜之光學輪廓。
第6圖係實施例4的異方性光學膜之光學輪廓。
第7圖係比軸例1的異方性光學膜之光學輪廓。
第8圖係比較例2的異方性光學膜之光學輪廓。
第9圖係比較例3的異方性光學膜之光學輪廓。
第10圖係以往異方性光學膜之示意圖。
第11圖係顯示具有板狀構造的異方性光學膜之直線透射率。
第12圖係顯示異方性光學膜的光學輪廓之測定方法。
第13圖係實施例3的異方性光學膜剖面之光學顯微鏡照片。
在此說明在本申請專利範圍及本說明書之各用語的定義。
「低折射率區域」及「高折射率區域」係藉由構成異方性光學膜之材料的局部折射率之高低差所形成的區域，而且 是與另一者比較時折射率顯示為相對較低或相對較高者。該等區域係在形成異方性光學膜的材料硬化時所形成。
所謂「擴散中心軸」，係指在使入射角改變時，散射特性為以該入射角作為界線且與具有略對稱性之光線的入射角一致之方向。設為「具有略對稱性」係因不具有嚴密之光學特性的對稱性。擴散中心軸係藉由光學顯微鏡觀察薄膜剖面的傾斜，或是使入射角變化而觀察透射異方性光學膜之光線的投影形狀而找到。
直線透射率係關於對異方性光學膜入射的光線之直線透射性，從某入射角入射時直線方向的透射光量與所入射的光線的光量之比率，且以下述式表示。
直線透射率(%)=(直線透射光量/入射光量)×100
在本發明，係不將「散射」與「擴散」兩者區別而使用，兩者係表示相同的意思。
以下說明本發明的內容。
第1圖係本發明的異方性光學膜5之示意圖。第1圖(a)係異方性光學膜5之平面圖、第1圖(b)係在第1圖(a)的C-C線切斷之異方性光學膜5的剖面圖。
如第1圖所示，異方性光學膜5係具有複數個角柱區域6及基質區域4。雖然複數個角柱區域6及基質區域4係具有不規則的分布和形狀，但是因為在異方性光學膜的全面形成，故所得到的光學特性(例如後述的直線透射率等)係在任何部位測定均大略相同。因為複數個角柱區域6及基質區域4係具有不規則的分布和形狀，所以本發明的異方性光學膜5所產生的光線干涉(彩虹) 較少。
角柱區域6的表面形狀係如第1圖(a)所示，具有短徑SA及長徑LA。短徑SA及長徑LA係藉由使用光學顯微鏡觀察異方性光學膜5而確認(平面圖)。角柱區域6的表面形狀係只要滿足後述的擴散範圍者即可，可為直線狀或起伏狀、或兩者混合者。
角柱區域6的剖面形狀係如第1圖(b)所示，以角柱區域6與基質區域4交互之方式形成。在第1圖(b)，角柱區域6顯示在厚度T的方向呈直線狀地延存之形狀，但是亦可為直線狀、起伏狀或彎曲，或者亦可為該等混合者。
基質區域4的折射率係只要與角柱區域6的折射率不同即可，但折射率具有何種程度之不同係沒有特別限定，而是相對性的。基質區域4的折射率比角柱區域6的折射率低時，基質區域4係成為低折射率區域。相反地，基質區域4的折射率比角柱區域6的折射率高時，基質區域4係成為高折射率區域。
在基質區域4與角柱區域6的界面之折射率係以逐漸增加地變化為佳，藉由逐漸增加地變化而不容易產生以下問題：在改變入射角度時，擴散性的變化非常急遽致容易得到不自然的印象。藉由伴隨著光照射之相分離而形成基質區域4及角柱區域6，可使基質區域4及角柱區域6的界面折射率逐漸增加地改變。
短徑SA與長徑LA之縱橫比的下限值係以2為佳，以4為較佳，以6為更佳。隨著縱橫比變小，有直線透射率為最大的入射角之最大直線透射率變低之問題。
短徑SA與長徑LA之縱橫比的上限值係以40為佳，以25為較佳，以15為更佳。隨著縱橫比變大，有光線的擴散範圍變窄之 問題。又，縱橫比愈大，則愈容易產生光線干涉(彩虹)之問題。
該等縱橫比的下限值及上限值係可適當地組合。例如藉由將角柱區域6的縱橫比設為2至40而可將擴散範圍擴大，同時不容易產生以下的問題：在改變入射角度時，擴散性的變化非常急遽致容易得到不自然的印象。
角柱區域6的短徑SA長度之下限值係以0.5μm為佳，以1.0μm為較佳。隨著短徑SA變短，有光線的擴散性、聚光性變為不充分之問題。
角柱區域6的短徑SA長度之上限值係以5.0μm為佳，以3.0μm為較佳，以2.0μm為更佳，隨著短徑SA變長，有擴散範圍變窄之問題。
該等角柱區域6的短徑SA之下限值及上限值係可適當地組合。例如藉由將角柱區域6的短徑SA設為0.5μm至5.0μm，可將擴散範圍擴大，同時光線的擴散性、聚光性變為充分。
角柱區域6的長徑LA長度之下限值係以3.0μm為佳，以5μm為較佳。隨著長徑LA變小，有擴散範圍變窄之問題。
角柱區域6的長徑LA長度之上限值係以40μm為佳，以20μm為較佳，以10μm為更佳。隨著長徑LA變大，有擴散範圍變窄之問題、和在改變入射角度時擴散性的變化非常急遽致容易得到不自然的印象之問題。又，長徑LA變大時，亦有容易產生光線干涉(彩虹)之問題。
該等角柱區域6的長徑LA之下限值及上限值係可適當地組合。例如，藉由將角柱區域6的長徑LA設為3.0μm至40μm，可將擴散範圍擴大，同時可解決在改變入射角度時擴散性的變化 非常急遽致容易得到不自然的印象之問題。
藉由角柱區域6的厚度T設為30μm至200μm，成本的問題變少，同時圖像的對比變為充分。
角柱區域6的厚度T之下限值係以30μm為佳，以50μm為較佳。隨著厚度T變小，有光線的擴散性、聚光性變為不充分之問題。
角柱區域6的厚度T之上限值係以200μm為佳，以150μm為更佳，以100μm為最佳。隨著厚度T變大，有需要較多材料費和花費製造時間等成本變高之問題，以及由於在厚度T方向的擴散變多而有圖像容易產生模糊且對比容易降低之問題。
該等角柱區域6的厚度T之下限值及上限值係可適當地組合。
角柱區域6的縱橫比、短徑SA之長度、長徑LA之長度、厚度T，係可將上述的數值範圍各自適當地組合。
在第1圖(b)係圖示異方性光學膜5的上面5a及下面5b。上面5a及下面5b係權宜上設置者，若將異方性光學膜5翻過來時係成為相反(下面與上面)。異方性光學膜5的上面5a及下面5b之表面形狀係以不同為佳。藉此，本發明的異方性光學膜5係可減少產生光線之干涉(彩虹)。藉由伴隨著光照射之相分離來形成基質區域4及角柱區域6，可使上面5a與下面5b的表面形狀成為不同。
藉由相分離而製造異方性光學膜時，上面5a或下面5b的任一者有時難以使用光學顯微鏡觀察。因為從經照射光線的面朝向厚度T方向而慢慢地形成角柱區域6，角柱區域6到達另一面(經照射光線的面之相反面)之後，角柱區域6進一步伸長。此種情況 係藉由使用光學顯微鏡觀察另一面而容易確認角柱區域6。
在本發明中，較佳為涵蓋1層的異方性擴散層之厚度T方向(Z方向)，具有角柱區域4與基質區域6的界面不中斷地連續存在之構成。藉由具有角柱區域4與基質區域6的界面相連而成之構成，光線的擴散及聚光在通過異方性光學膜5之間容易連續地產生，使得光線的擴散及聚光效率提高。另一方面，在異方性光學膜5的剖面中，主要係角柱區域及基質區域以斑點狀之方式斑狀存在時，因為不容易得到本發明的效果之聚光性而不佳。
在異方性光學膜的直線透射率為最大的入射角之最大直線透射率，係以30%以上且未達95%為佳。最大直線透射率之上限值係以80%以下為較佳，以70%以下為更佳，最大直線透射率之下限值係以40%以上為較佳，以50%以上為更佳。
藉由將最大直線透射率設為該範圍而使擴散範圍擴大，同時不容易產生以下的問題：在改變入射角度時，擴散性的變化非常急遽致容易得到不自然的印象。又，隨著將最大直線透射率降低而不容易產生光線干涉(彩虹)，此點乃是較佳，但是最大直線透射率太低時有擴散範圍變窄之問題。
尚且，因為可設為適當的異方性，所以可將異方性光學膜的應用範圍擴大。例如在顯示裝置使用異方性光學膜之時，若異方性太強時，雖然在水平方向之光線擴散、聚光性非常優異，但是在垂直方向的光線擴散、聚光性有容易變為不充分之問題。本案發明的異方性光學膜係藉由具有上述的最大直線透射率，在維持水平方向之優異的光線擴散、聚光性之同時，也充分具備在垂直 方向之光線擴散、聚光性。
在異方性光學膜的直線透射率為最小的入射角之最小直線透射率，係以20%以下為佳。顯示最小直線透射率越低，直線透射率越減小(霧度值增大)。因此，表示最小直線透射率越低，擴散光量越增加。最小直線透射率係以較低為佳。以10%以下為佳，以5%以下為較佳。下限值係沒有限定，例如為0%。
在此，直線透射光量及直線透射率係可依照第12圖所示方法測定。亦即，使在第12圖所示的旋轉軸L與在第1圖(a)所示的C-C軸一致，而測定在每個入射角之直線透射光量及直線透射率(將法線方向設為零度)。可從所得數據得到光學輪廓，且從該光學輪廓求取最大直線透射率及最小直線透射率。
又，將與C-C軸正交之軸與第12圖所示的旋轉軸L一致，而測定每個入射角之直線透射光量及直線透射率時，如第11圖所示，無論入射角如何均顯示接近零的直線透射率。
依照上述，求取異方性光學膜的最大直線透射率及最小直線透射率，求取最大直線透射率與最小直線透射率之差。在光學輪廓上製作該差的1/2之直線，求取該直線與光學輪廓交叉之2個交點，且讀取對應於該交點之入射角。在光學輪廓中，係將法線方向設為零度且以負方向及正方向顯示入射角。因此，入射角及對應於交點之入射角係有負值時。只要2個交點的值係具有正入射角值及負入射角值，負入射角值的絕對值與正入射角值的和會成為入射光的擴散範圍之角度範圍。
2個交點之值係雙方均為正值時，從較大的值減去較小的值之差成為入射光的擴散範圍之角度範圍。2個交點之值係兩者均 為負時，取各自的絕對值，從較大的值減去較小的值之差成為入射光的擴散範圍之角度範圍。
相對於最大直線透射率與最小直線透射率之差為1/2以下的直線透射率，入射光的擴散範圍之角度範圍係以50°至80°為佳。該入射光的擴散範圍之角度範圍為小於50°時，係與習知的異方性光學膜差異不大。較佳擴散範圍之角度範圍係60至80°，可藉由具有角柱區域而賦予50°以上的角度範圍。另一方面，入射光的擴散範圍之角柱區域超過80°時，因為損及聚光性而不佳。
雖然亦取決於形成異方性光學膜之材料，但筆直地延存之1個角柱區域將光線強烈地散射之角度，係角柱區域的傾斜與光線進行方向的傾斜之差為大約±10°的範圍時。藉由使角柱構造在角柱區域的厚度T方向彎曲而延存，可將光線強烈地散射之區域擴大。此是因為藉由使其彎曲而變成在1個角柱區域中具有複數個將光線強烈地散射之角度範圍。
所謂角柱區域的傾斜，係意指使入射角改變時，散射特性為以該入射角作為界線，且與具有大略對稱性之光線的入射角一致之方向。設為「具有大略對稱性」係因不具有嚴密之光學特性的對稱性之故。角柱區域的傾斜係可藉由使用光學顯微鏡觀察薄膜剖面的傾斜，或是使入射角改變而觀察經由透射異方性光學膜之光線的投影形狀而找到。
角柱區域彎曲時之角度(彎曲角)係以10至40°為佳。更佳是15至25°，可得到效率佳的擴散。藉此，可將強烈地散射光線之區域進一步擴大。又，因為可連續形成強烈地散射光 線之區域，所以可在將光線強度保持大略一定之狀態下，進一步提高聚光性。
角柱區域具有複數個傾斜時，將法線方向設為零度時，各自的傾斜係以在±70°的範圍為佳。小於-70°或大於+70°時，雖然亦取決於形成異方性光學膜的材料，但超過該等上限值之光線係在異方性光學膜表面容易反射而不容易入射至異方性光學膜內。傾斜的數目係不被限制，但以2至5之間為佳。傾斜的數目變多時，因為異方性光學膜的厚度增加，所以生產性降低。
較佳是該傾斜之中至少一個係在±5°的範圍(將法線方向設為零度時)，而且，另外的擴散中心軸之傾斜係以在-15°至5°或+5°至+15°的範圍為佳。藉此可進一步擴大強烈地散射光線之區域。又，因為可連續形成強烈地散射光線之區域，所以可在將光線強度保持大略一定之狀態下，進一步提高聚光性。
傾斜為彎曲之形狀，其彎曲部分係可以是彎曲成為略直線狀者，亦可以是慢慢地變化者(例如曲線狀)，亦可以是急遽地變化者(例如直線狀)。藉此容易得到本發明的效果。在本發明中，較佳是彎曲方向係在延存力向不會中斷而慢慢地變化。藉由不會中斷而慢慢地變化，可使光線有效率地擴散、聚光。
此種傾斜為彎曲之構造，係可藉由角柱構造的短徑SA與長徑LA的縱橫比、及厚度T等來調整。
亦可以是在異方性擴散層之一方的面設置其他層而成之異方性光學膜。作為其他層，例如可舉出黏著層、偏光層、光擴散層、低反射層、防污層、抗靜電層、紫外線近紅外線(NIR)吸收層、氖阻隔層、電磁波遮蔽層等。可以依照順序層積其他層。
亦可以在異方性擴散層之雙面層積其他層。在雙面所層積的其他層係可以是具有相同的功能之層，亦可以是具有另外的功能之層。
異方性光學膜之製造方法
本發明的異方性光學膜係可藉由在特殊條件下對特定的光硬化性組成物層進行UV照射而製造。以下，首先說明異方性光學膜的原料，其次說明製程。
異方性光學膜之原料
形成本發明的異方性光學膜之材料，係由從具有自由基聚合性或陽離子聚合性的官能基之巨分子單體、聚合物、寡聚物或單體所選擇的光硬化性化合物及光起始劑所構成，藉由照射紫外線及/或可見光線而聚合固化之材料。
在此，即使形成異方性光學膜的材料為1種類，亦可藉由密度的高低差而產生折射率差。因為UV的照射強度為較強的部分硬化速度變快，故硬化材料係移動至該硬化區域周圍，結果係形成折射率變高的區域及折射率變低的區域。
又，所謂(甲基)丙烯酸酯係指可以是丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的任一者。
自由基聚合性化合物，係主要在分子中含有1個以上的不飽和雙鍵，具體而言係可舉出被稱為環氧丙烯酸酯、胺甲酸酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚丁二烯丙烯酸酯、聚矽氧丙烯酸酯等的名稱之丙烯酸寡聚物；丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸丁氧基乙酯、乙氧基二乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸異降莰酯、丙 烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、2-丙烯醯氧基酞酸、丙烯酸二環戊烯酯、三乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、雙酚A的EO加成物二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、EO改性三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、新戊四醇四丙烯酸酯、雙三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯等的丙烯酸酯單體。又，該等化合物係可各單體使用，亦可混合複數種而使用。又，同樣地亦可使用甲基丙烯酸酯，通常相較於甲基丙烯酸酯而丙烯酸酯係光重合速度較快，故為較佳。
作為陽離子聚合性化合物，可使用在分子中具有1個以上的環氧基、乙烯醚基、氧雜環丁烷基之化合物。作為具有環氧基之化合物，可舉出2-乙基己基二醇環氧丙基醚、聯苯基的環氧丙基醚；雙酚A、氫化雙酚A、雙酚F、雙酚AD、雙酚S、四甲基雙酚A、四甲基雙酚F、四氯雙酚A、四溴雙酚A等雙酚類的二環氧丙基醚類；苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆、溴化苯酚酚醛清漆、鄰甲酚酚醛清漆等酚醛清漆樹脂的聚環氧丙基醚類；乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、1,4-環己烷二甲醇、雙酚A的EO加成物、雙酚A的PO加成物等伸烷基二醇類的二環氧丙基醚類；六氫酞酸的環氧丙酯、二聚酸的二環氧丙酯等的環氧丙酯類。
而且，亦可舉出3,4-環氧環己基甲基-3',4'-環氧環己烷羧酸酯、2-(3,4-環氧環己基-5,5-螺-3,4-環氧)環己烷-間-二烷、二(3,4-環氧環己基甲基)己酸酯、二(3,4-環氧-6-甲基環己基甲基)己酸酯、3,4-環氧-6-甲基環己基-3',4'-環氧-6'-甲基環己烷羧酸酯、 亞甲基雙(3,4-環氧環己烷)、二環戊二烯二環氧化物、乙二醇的二(3,4-環氧環己基甲基)醚、伸乙基雙(3,4-環氧環己烷羧酸酯)、內酯改性3,4-環氧環己基甲基-3',4'-環氧環己烷羧酸酯、肆(3,4-環氧環己基甲基)丁烷四羧酸酯、二(3,4-環氧環己基甲基)-4,5-環氧四氫酞酸酯等的脂環式環氧化合物，但是限定於該等。
作為具有乙烯醚基之化合物，例如可舉出二乙二醇二乙烯醚、三乙二醇二乙烯醚、丁二醇二乙烯醚、己二醇二乙烯醚、環己烷二甲醇二乙烯醚、羥丁基乙烯醚、乙基乙烯醚、十二烷基乙烯醚、三羥甲基丙烷三乙烯醚、碳酸丙烯醚伸丙酯等，但是不限定於該等。又，乙烯醚化合物係通常為陽離子聚合性，但亦可藉由與丙烯酸酯組合而自由基聚合。
作為具有氧雜環丁烷基之化合物，係可使用1,4-雙[(3-乙基-3-氧雜環丁烷基甲氧基)甲基]苯、3-乙基-3-(羥甲基)-氧雜環丁烷等。
又，以上的陽離子聚合性化合物係可各單體使用，亦可混合複數種而使用。上述光聚合性化合物係不被上述限定。又，為了使其產生充分的折射率差，在上述光聚合性化合物中，為了求低折射率化亦可導入氟原子(F)，為了求高折射率化亦可導入硫原子(S)、溴原子(Br)、及各種金屬原子。又，如在日本特表2005-514487所揭示，在上述光聚合性化合物中，添加在氧化鈦(TiO2)、氧化鋯(ZrO2)、氧化錫(SnOx)等高折射率的金屬氧化物所構成之超微粒子的表面導入有丙烯基和甲基丙烯基、環氧基等的光聚合性官能基之功能性超微粒子亦是有效的。
(具有聚矽氧骨架之光硬化性化合物)
作為光硬化性化合物，係以使用具有聚矽氧骨架之光硬化性化合物為佳。具有聚矽氧骨架之光硬化性化合物係隨著其構造(主要是醚鍵)而配向且聚合、固化，而形成低折射率區域、高折射率區域、或低折射率區域及高折射率區域。藉由使用具有聚矽氧骨架之光硬化性化合物，可使角柱區域容易彎曲且使在正面方向的聚光性提升。
低折射率區域係相當於角柱區域或基質區域的任一者，另一方係相當於高折射率區域。
在低折射率區域中，較佳為具有聚矽氧骨架之光硬化性化合物的硬化物之聚矽氧樹脂相對地較多。藉此，因為可使擴散中心軸更容易彎曲，故在正面方向的聚光性提升。
相較於不具有聚矽氧骨架的化合物，聚矽氧樹脂係大量地含有矽(Si)，所以藉由將該矽作為指標且使用EDS(能量分散型X射線分光器)，而可確認聚矽氧樹脂之相對的量。
具有聚矽氧骨架之光硬化性化合物，係具有自由基聚合性或陽離子聚合性的官能基之單體、寡聚物、預聚物或是巨分子單體。作為自由基重合性的官能基，可舉出丙烯醯基、甲基丙烯醯基、烯丙基等；作為陽離子聚合性的官能基，可舉出環氧基、氧雜環丁烷基等。該等官能基的種類及數目係沒有特別限制，官能基越多則交聯密度越提高且容易產生折射率差，乃較佳，故以具有多官能的丙烯醯基或是甲基丙烯醯基為佳。又，具有聚矽氧骨架之化合物係因為其構造而有與其他化合物的相容性不充分之情形，此種情況係胺甲酸酯化而可提高相容性。在本發明係適合使用在末端具有丙烯醯基或是甲基丙烯醯基之聚矽氧胺甲酸酯 (甲基)丙烯酸酯。
具有聚矽氧骨架之光硬化性化合物的重量平均分子量(Mw)，係以在500至50,000的範圍為佳。較佳是2,000至20,000的範圍。藉由重量平均分子量為上述範圍，係產生充分的光硬化反應，而且在異方性光學膜內存在的聚矽氧樹脂係容易配向。伴隨著聚矽氧樹脂的配向，可使擴散中心軸容易彎曲。
作為聚矽氧骨架係例如下述通式(1)表示者。在通式(1)，R1、R2、R3、R4、R5、R6係各自獨立地具有甲基、烷基、氟烷基、苯基、環氧基、胺基、羧基、聚醚基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基等的官能基。
通式(1)中，n係以1至500的整數為佳。
(不具有聚矽氧骨架的化合物)
在具有聚矽氧骨架之光硬化性化合物調配不具有聚矽氧骨架的化合物而形成異方性光學薄膜時，低折射率區域與高折射率區域容易分離而形成，且異方性的程度變強而較佳。不具有聚矽氧骨架的化合物，係除了光硬化性化合物以外，亦可使用熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂，而且亦可併用該等。作為光硬化性化合物，係可 使用具有自由基聚合性或陽離子聚合性的官能基之聚合物、寡聚物、單體(但不具有聚矽氧骨架)。作為熱塑性樹脂，可舉出聚酯、聚醚、聚胺甲酸酯、聚醯胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚縮醛、聚乙酸乙烯酯、丙烯酸系樹脂及其共聚物和改質物。使用熱塑性樹脂時，係使用可溶解熱塑性樹脂的溶劑而溶解且塗布、乾燥後，使用紫外線使具有聚矽氧骨架之光硬化性化合物硬化，成形為異方性光學膜。作為熱硬化性樹脂，可舉出環氧樹脂、酚樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、不飽和聚酯及其共聚物和改質物。在使用熱硬化性樹脂時，以紫外線使具有聚矽氧骨架之光硬化性化合物硬化之後，藉由適當加熱使熱硬化性樹脂硬化，而成形為異方性光學膜。作為不具有聚矽氧骨架的化合物最佳是光硬化性化合物，因低折射率區域與高折射率區域容易分離，且使用熱塑性樹脂時不需要溶劑且不需要乾燥過程，而且不需要如熱硬化性樹脂之熱硬化過程等，而生產性優異。
低折射率區域與高折射率區域的折射率差(絕對值)，係以0.02以上為佳。較佳是0.03以上，更佳是0.04以上。折射率差越大，除了異方性的程度越大外，使用光學顯微鏡等可容易地確認是否形成板狀構造。
異方性光學膜的原料(光起始劑)
作為可使自由基聚合性化合物聚合之光起始劑，可舉出二苯甲酮、二苯乙二酮、米其勒酮(Michler's ketone)、2-氯噻吨酮(2-chloro-thioxanthone)、2,4-二乙基噻吨酮、苯偶姻乙基醚、苯偶姻異丙基醚、苯偶姻異丙丁醚、2,2-二乙氧基苯乙酮、苄基二甲基縮酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基 丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉丙酮-1,1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、雙(環戊二烯基)-雙(2,6-二氟-3-(吡咯-1-基)鈦鎓、2-苄基-2-甲胺基-1-(4-嗎啉苯基)-丁酮-1,2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯膦氧化物等。又，該等化合物係可以各單體使用，亦可以混合複數種而使用。
陽離子聚合性化合物的光起始劑係藉由光照射而產生酸，且可藉由該產生的酸使上述的陽離子聚合性化合物聚合之化合物，通常可適合使用鎓鹽、金屬茂錯合物。作為鎓鹽，可使用重氮鎓鹽、鋶鹽、錪鹽、鏻鹽、硒鎓鹽等，該等相對離子係可使用BF4 -、PF6 -、AsF6 -、SbF6 -的陽離子。作為具體例，可舉出4-氯苯重氮鎓六氟磷酸鹽、三苯基鋶六氟銻酸鹽、三苯基鋶六氟磷酸鹽、(4-苯硫基苯基)二苯基鋶六氟銻酸鹽、(4-苯硫基苯基)二苯基鋶六氟磷酸鹽、雙[4-(二苯基鋶基)苯基]硫醚-雙-六氟銻酸鹽、雙[4-(二苯基鋶基)苯基]硫醚-雙-六氟磷酸鹽、(4-甲氧基苯基)二苯基鋶六氟銻酸鹽、(4-甲氧基苯基)苯基錪六氟銻酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪六氟磷酸鹽、苄基三苯基鋶六氟銻酸鹽、三苯基硒鎓六氟磷酸鹽、(η 5-異丙基苯)(η 5-環戊二烯)鐵(II)六氟磷酸鹽等，但是不限定於該等。又，該等化合物係可各單體使用，亦可混合複數種而使用。
異方性光學膜的原料(調配量、其他任意成分)
在本發明，上述光起始劑係相對於光聚合性化合物100重量份，為0.01至10重量份，以0.1至7重量份為佳，較佳是以0.1至5重量份左右調配。這是因為調配小於0.01重量份時光硬化性低落，超過10重量份時，有只有表面硬化而內部的硬化性低落之 缺點，而引起阻礙著色、角柱區域的形成。該等光起始劑，通常係將粉體直接溶解於光聚合性化合物中而使用，溶解性差時，亦可使用預先將光起始劑以高濃度地溶解於少量的溶劑者。作為此種溶劑，係以具有光重合性者為更佳，具體而言係可舉出碳酸丙烯酯、γ-丁內酯等。又，為了使光聚合性提升，亦可添加眾所周知的各種染料和增感劑。而且亦可與光起始劑併用可藉由加熱使光聚合性化合物硬化之熱硬化起始劑。此時，藉由在光硬化後進行加熱，可進一步促進光聚合性化合物的聚合硬化而成為完全者。
在本發明，係使上述的光硬化性化合物單獨、或混合複數種而成之組成物硬化，而可形成異方性光學膜。又，藉由使光硬化性化合物與不具有光硬化性的高分子樹脂之混合物硬化，亦可形成本發明的異方性光學膜。在此，作為可使用的高分子樹脂，可舉出丙烯酸系樹脂、苯乙烯樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物、聚胺甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、纖維素系樹脂、乙酸乙烯酯系樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯基丁縮醛樹脂等。該等高分子樹脂及光硬化性化合物在光硬化前係必須具有充分的相溶性，但是為了確保該相溶性，亦可使用各種有機溶劑、可塑劑等。又，將丙烯酸酯使用作為光硬化性化合物時，就相溶性而言，係以從丙烯酸系樹脂選擇而作為高分子樹脂為佳。
具有聚矽氧骨架之光硬化性化合物與不具有聚矽氧骨架的化合物之比率係以質量比計以在15：85至85：15的範圍為佳。較佳是30：70至70：30的範圍。藉由設為該範圍，低折射率區域與高折射率區域的相分離係變為容易進行，同時角柱區域係變為容易彎曲。具有聚矽氧骨架之光硬化性化合物的比率未達 下限值或超過上限值時，相分離係變為不容易進行，致使角柱區域變為不容易彎曲。使用聚矽氧/胺甲酸酯/(甲基)丙烯酸酯作為具有聚矽氧骨架之光硬化性化合物時，與不具有聚矽氧骨架的化合物的相溶性提升。藉此，即便將材料的混合比率擴大範圍，亦可使角柱區域彎曲。
[製程]
其次，使用第2圖說明本發明的異方性光學膜之製造方法(製程)，藉由依照順序經由以下步驟而可得到本發明的異方性光學膜。
(1)從光源30得到平行光線(D)之步驟；(2)使平行光線D入射至指向性擴散元件60，來得到具有指向性的光線E之步驟；及(3)使具有指向性的光線E入射至光硬化性組成物層20，使光硬化性組成物層硬化之步驟。
在第2圖(a)、(b)的任一者中均可得到本發明的異方性光學膜。在第2圖(a)與(b)之不同，係相對於具有指向性的光線E的擴展在(a)為較大，在(b)為較小。角柱區域的大小係依存於具有指向性的光線E的擴展之大小而不同。
具有指向性的光線E的擴展，係主要依存於指向性擴散元件60與光硬化性組成物層20的距離及指向性擴散元件60的種類。隨著將該距離縮短，角柱區域的大小係變小，隨著增長，角柱區域的大小係變大。因而，藉由調整該距離，可調整角柱區域的大小。
(光源)
作為用以對含有光硬化性化合物的組成物進行光照射之光源，通常係使用短電弧的紫外線產生光源，具體而言係可使用高壓水銀燈、低壓水銀燈、鹵化金屬燈、氙燈等。對含有光硬化性化合物的組成物照射之光線必須含有可將該光硬化性化合物硬化的波長，通常係利用以水銀燈之365nm作為中心的波長之光線，但是只要含有接近所使用的光聚合起始劑之吸收波長的波長之光源，任一種的燈均可使用。藉由使光硬化性組成物層硬化，來形成異方性光學膜。
為了從來自上述的短電弧之UV光線製造平行光線D，例如可在光源的背後配置反射鏡，而在預定方向使光線以點光源的方式射出，可得到平行光線。使用點光源時可簡單地得到平行光線。
(指向性擴散元件)
指向性擴散元件60係只要對所入射的平行光線D賦予指向性者即可，在第2圖係記載具有指向性的光線E為在X方向較多擴散，而在Y方向幾乎不擴散的態樣。如此，為了得到具有指向性的光線，例如可採用使指向性擴散元件60內含有縱橫比高的針狀填料，同時以長軸方向在Y方向延存的方式使該針狀填料配向之方法。指向性擴散元件係除了使用針狀填料之方法以外，亦可使用各種方法。依照指向性擴散元件的種類，有時依指向性擴散元件的入射部分而光線的擴散性不同，但平行光線D以透過指向性擴散元件60而得到具有指向性的光線E之方式配置即可。
具有指向性之光線E的縱橫比，係以設為5至40為佳。以大致對應於該縱橫比的形式而形成角柱區域的縱橫比。
上述縱橫比的下限值係以5為佳，以8為較佳，以10為更佳。隨著縱橫比變小，有擴散範圍變窄之問題。
上述縱橫比的上限值係以40為佳，以30為更佳。隨著縱橫比變大，有光線的擴散性、聚光性變不充分之問題。
(硬化)
藉由使具有指向性之光線E入射光硬化性組成物層20，使該光硬化性組成物層硬化，而可得到本發明的異方性光學膜。
光硬化性組成物層20係塗布在如透明聚對酞酸乙二酯(PET)薄膜類之適當基體10上而設置塗布膜(光硬化性組成物層)。視需要而進行乾燥使溶劑揮發，其乾燥膜厚係以30至200μm為佳。乾燥膜厚之下限值係較佳為50μm。將膜厚越增厚，越容易產生彎曲。乾燥膜厚的上限值較佳為150μm，更佳為100μm。膜厚越薄化，生產性越提升。可針對上述的乾燥膜厚之下限值及上限值而適當地組合適合的值、較佳的值、及更佳的值。乾燥膜厚未達30μm時，因為缺乏光擴散性而不佳。另一方面乾燥膜厚超過200μm時，因為整體的擴散性太強而不容易得到本發明特徵之異方性，同時成本提高且不適合於薄型化用途，故亦不佳。而且，在該塗布膜或硬化膜上層合離型膜或後述的遮罩而製造感光性的積層體。
作為在基體上呈片狀地設置含有光硬化性化合物的組成物之手法，係可應用通常的塗布方式或印刷方式。具體而言係可使用氣動刮塗器、桿塗布器、刮板塗布器、刮刀塗布器、逆輥塗布器、轉印輥塗布器、凹版輥塗布器、吻合塗布器、澆鑄塗布器、噴霧塗布器、縫口塗布器、簾流塗布器、堤堰塗布器、浸 漬塗布器、模塗布器等的塗布器；凹版印刷(gravure printing)等的凹版印刷；網版印刷等的孔版印刷等的印刷等。組成物為低黏度時，亦可在基體的周圍設置一定高度的堤堰，而將組成物澆鑄於被包圍在該堤堰中。
為了形成本發明的異方性光學膜，而且為了防止光硬化性組成物層的氧阻礙，亦可層積遮罩。遮罩的材質係沒有特別限定，但是必須使用將所入射的紫外線之至少一部分透射之薄片。作為此種薄片，有PET、TAC、PVAc、PVA、亞克力、聚乙烯等的透明塑膠片；玻璃、石英等的無機薄片；而且，亦可在在該等薄片進行用以控制紫外線透射量之圖案化，或含有吸收紫外線之顏料。不使用此種遮罩時，藉由在氮環境下進行光照射，亦可防止光硬化性組成物層的氧阻礙。
作為照射在光硬化性組成物層之UV光的照度，係以0.01至100mW/cm2的範圍為佳，較佳為0.1至20mW/cm2的範圍。照度為0.01mW/cm2以下時，因為硬化需要長時間，致使生產效率變差；100mW/cm2以上時，因為光硬化性化合物硬化太快而不形成構造，致使無法顯現目的之異方性擴散特性。
UV的照射時間係沒有特別限定，可為10至180秒鐘，較佳是30至120秒鐘。隨後，藉由剝離離型膜而可得到本發明的異方性光學膜。
本發明的異方性光學膜係如上述，可藉由比較長時間照射低照度UV光且藉由在光硬化性組成物層中形成特定的內部構造而得到。因此，只有照射此種UV照射，未反應的單體成分會殘留而產生沾黏，有時操作性和耐久性產生問題。此種情況 係可追加照射1000mW/cm2以上之高照度的UV光而使殘留單體聚合。此時的UV照射係以從遮罩側的相反側進行為佳。
在本發明的異方性光學膜，為了得到內部的彎曲構造之手段係沒有限定，但藉由在含有光硬化性化合物的組成物硬化時，對光硬化性組成物層的厚度方向賦予溫度分布而得之方法係有效的。在此，所謂光硬化性組成物層係指形成異方性擴散層之前的狀態。亦即，所謂光硬化性組成物層係指含有光硬化性化合物的組成物硬化之前的狀態。例如，藉由在入射紫外線的表面側賦予冷風使其冷卻，而且基體側係使用各種調溫板等進行加熱，可於組成物層的厚度方向產生溫度分布。光硬化性組成物係依照溫度而折射率產生變化，而且隨著所照射的紫外線通過內部而彎曲。該彎曲角和位置、方向係可依照組成物的折射率、反應速度、溫度梯度等而使其變化。又，亦可主要藉由彎曲的數量來調整膜厚。在此，反應速度係可藉由組成物本身的調配所得的反應性、黏度、紫外線強度、起始劑的種類及量等而適當地調整。
顯示裝置
本發明的異方性光學膜係可應用在如液晶顯示裝置(LCD)、電漿顯示面板(PDP)、電致發光顯示器(ELD)、陰極管顯示裝置(CRT)、表面電場顯示器(SED)、電子紙之類之顯示裝置。特佳係使用在液晶顯示裝置(LCD)。本發明的異方性光學膜係將具有聚矽氧骨架之光硬化性化合物硬化而形成，但接著強度之問題少，而且可透過接著層、黏著層貼合在所需要的位置而使用。
本發明的異方性光學膜係可適合使用在透射型、反射型．或半透射型的液晶顯示裝置。
實施例
依照以下方法而製造本發明的異方性光學膜及比較例的異方性光學膜。
[實施例1]
在厚度100m、76×26mm尺寸的PET薄膜(東洋紡公司製、商品名：A4300)的邊緣部全周，使用分配器且使用硬化性樹脂形成高度0.1mm的隔牆。在其中填充下述的光硬化性樹脂組成物，且使用另外的PET薄膜覆蓋。
．聚矽氧胺甲酸酯丙烯酸酯(折射率：1.460、重量平均分子量：5,890)20重量份
(RAHN公司製、商品名；00-225/TM18)
．新戊二醇二丙烯酸酯(折射率：1.450) 30重量份
(DAICEL-CYTEC公司製、商品名Ebecryl 145)
．雙酚A的EO加成物二丙烯酸酯(折射率：1.536) 15重量份
(DAICEL-CYTEC公司製、商品名：Ebecyl 150)
．丙烯酸苯氧基乙酯(折射率：1.518) 40重量份
(共榮社化學製、商品名：LIGHT-ACRYLATE PO-A)
．2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮 4重量份
(BASF公司製、商品名：Irgacure651)
將該兩面被PET薄膜夾住之0.1mm厚度的液膜載置在經加熱至80℃之加熱板，使其成為使用送風機從表面送風且冷卻之狀態，將從UV點光源(濱松PHOTONICS公司製、商品名：L2859-01)的落射用照射單元所射出的平行光線經由透射UV光線的縱橫比成為30的指向性擴散元件而變換成為線狀光線之紫外線，從上部 垂直地以照射強度10mW/cm2的方式照射1分鐘，而得到如第1圖所示之具有多數個角柱區域之實施例1的異方性光學膜(但是與第1圖係擴散中心軸不同)。將PET薄膜從此剝下而得到本發明的異方性光學膜。
[實施例2]
除了使用透射UV光線的縱橫比成為20的指向性擴散元件作為指向性擴散元件以外，係與實施例1同樣地進行而得到實施例2的異方性光學膜。
[實施例3]
除了使用透射UV光線的縱橫此成為10的指向性擴散元件作為指向性擴散元件以外，係與實施例1同樣地進行而得到實施例3的異方性光學膜。
[實施例4]
除了變更製造條件以使液膜的厚度成為60μm，而且使用通過UV光線的縱橫比成為10的指向性擴散元件作為指向性擴散元件以外，係與實施例1同樣地進行而得到實施例4的異方性光學膜。
[比較例1]
除了不使用指向性擴散元件以外，係與實施例1同樣地進行而得到比較例1的異方性光學膜。
比較例1的異方性光學膜係從異方性光學膜的上面至下面形成複數個柱狀構造。
[比較例2]
除了使用通過UV光練的縱橫比成為50的指向性擴散元件作 為指向性擴散元件以外，係與實施例1同樣地進行而得到比較例2的異方性光學膜。
比較例2的異方性光學膜係形成如第10圖所示的板狀構造(但是與第10圖係擴散中心軸不同)。
[比較例3]
除了變更製造條件以使液膜的厚度成為60μm，而且使用透射UV光線的縱橫比為50的指向性擴散元件作為指向性擴散元件以外，係與實施例1同樣地進行而得到比較例3的異方性光學膜。
比較例3的異方柱光學膜係形成如第10圖所示的板狀構造(但是與第10圖係擴散中心軸不同)。
在實施例1至3所使用之聚矽氧/胺甲酸酯/丙烯酸酯的重量平均分子量(Mw)之測定，作為聚苯乙烯換算分子量係使用GPC法而以下述條件進行。
除氣裝置：DG-980-51(日本分光股份公司製)
幫浦：PU-980-51(日本分光股份公司製)
自動取樣器：AS-950(日本分光股份公司製)
恆溫槽：C-965(日本分光股份公司製)
管柱：Shodex KF-806L×2支(昭和電工股份公司製)
檢測器：RI(SHIMAMURA YDR-880)
溫度：40℃
溶離液：THF
注入量：150μl
流量：1.0ml/min
試樣濃度：0.2%
(異方性光學膜的表面觀察)
使用光學顯微鏡觀察實施例及比較例的異方性光學膜之表面(紫外線照射時之照射光側)，測定角柱構造的長徑LA、短徑SA。長徑LA及短徑SA的計算係設定為任意20個構造的平均值。又，將長徑LA/短徑SA設作縱橫比而計算。
(異方性光學膜的評價)
使用可任意改變光源的投光角、受光器的受光角之測角光度計(goniophotometer)(Genesia公司製)，而進行實施例及比較例的異方性光學膜之評價。將受光部固定在接受來自光源的直進光之位置，而且將在實施例及比較例所得到的異方性光學膜安裝在其間的試樣保持器。如第12圖所示，設定旋轉軸(L)而使試樣旋轉且測定對應於各自的入射角之直線透射光量。藉由該評價方法可評價在哪個角度的範圍入射的光線是否擴散。該旋轉軸(L)係與在第10圖所示的試樣的構造之B-B軸或是與在第1圖(a)所示的試樣的構造之C-C軸為相同軸。直線透射光量的測定係使用視感度濾光器而測定可見光區域的波長。
有關異方性光學膜的干涉(彩虹)係以各種角度以目視觀察透射光，評價干涉的程度。
將在上述測定所得到實施例之結果表示在第3至6圖，將比較例之結果顯示在第7至9圖。第3圖為實施例1，第4圖為實施例2，第5圖為實施例3，第6圖為實施例4，第7圖為比較例1，第8圖為比較例2，第9圖為比較例3，分別表示藉由測定各自直線透射光量之入射光依存性。
(異方性光學膜的剖面觀察)
作為代表例而使用光學顯微鏡觀察實施例3的剖面，而且將確認角柱構造的彎曲狀態之結果表示在第13圖。
在表1歸納出角柱的形狀、光學特性等。
從表1所示的結果，得知相對於最大直線透射率與最小直線透射率之差為1/2以下的直線透射率，入射光的擴散範圍之角度範圍的值係與角柱區域的縱橫比相關聯。在實施例1至4的異方性光學膜中，藉由使用角柱區域的縱橫比為6至35者，可使前述入射光的擴散範圍之角度範圍成為53°至70°。實施例3及4之角柱的縱橫比大約一致，異方性擴散層的厚度不同，但即便使異方性擴散層的厚度為60μm左右，亦可達成具有充分實用性之前述入射光的擴散範圍之角度範圍。亦即，實施例1至4 的異方性光學膜係可在廣的入射角度範圍進行光線擴散及聚光，而不會具有不自然的印象。
另一方面，角柱區域的縱橫比太小之比較例1，及縱橫比太大之比較例2至3的異方性光學膜，係無法使前述入射光的擴散範圍之角度範圍為50°以上。亦即，比較例1至3的異方性光學膜係無法在廣的入射角度範圍進行光線擴散及聚光而具有不自然的印象。
從表1所顯示的結果，得知長徑LA係與光線之干涉(彩虹)相關。在實施例1至4的異方性光學膜中，長徑LA為6至42μm者，係不會產生光線干涉(彩虹)，或實用上的問題少者。
另一方面，長徑LA太大之比較例2及比較例3，因為強烈地產生光線干涉(彩虹)，為產生實用上問題者。又，因為比較例1係長徑LA小，雖然不產生光線之干涉(彩虹)，但是因為長徑LA太小，所以相對於最大直線透射率與最小直線透射率之差為1/2以下的直線透射率，無法使入射光的擴散範圍之角度範圍的值為50°以上。
如表1所示，得知角柱區域的縱橫比係大致反映指向性擴散元件的縱橫比。只要為觀察到此情形之相關業者，係可藉由一邊考量指向性擴散元件的縱橫比，一邊調整指向性擴散元件與光硬化性樹脂組成物(異方性光學膜之硬化前)的距離，來調整短徑SA與長徑LA的值，而可製造具有在本案發明所規定的角柱區域之異方性光學膜。
進而，如第13圖所示，為了實現此種廣的擴散範圍，認為可藉由調節縱橫比、膜厚來達成調整角柱構造的彎曲之 任務，且得到與散射中心軸連續而具有複數個者同等的效果。又，在本案之其他的實施例亦如第13圖所示，係角柱構造為彎曲者。
如表1所示，本發明係可提供即便是1層的異方性擴散層，亦可以廣的入射角度範圍進行光的擴散及聚光，不會使其具有不自然的印象，而且不容易產生光線干涉(彩虹)之異方性光學膜。
4‧‧‧基質區域
6‧‧‧角柱區域
5‧‧‧異方性光學膜
5a‧‧‧上面
5b‧‧‧下面
LA‧‧‧長徑
SA‧‧‧短徑
T‧‧‧厚度

Claims (7)

  1. 一種異方性光學膜，其係利用光線的入射角而使得擴散性變化，其特徵在於：具有複數個角柱區域及基質區域，且前述角柱區域之表面形狀係具有短徑與長徑，前述短徑與長徑的縱橫比為2至40的範圍內，對前述異方性光學膜入射的光線之直線方向的透射光量與所入射的光線的光量之比率，即在直線透射率為最大的入射角之最大直線透射率為30%以上且未達95%，在直線透射率為最小的入射角之最小直線透射率為20%以下，相對於前述最大直線透射率與前述最小直線透射率之差為1/2以下的直線透射率，入射光的擴散範圍之角度範圍為50°至80°。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之異方性光學膜，其中，前述角柱區域的厚度為30μm至200μm的範圍內。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之異方性光學膜，其中，前述短徑的長度為0.5μm至5.0μm的範圍內。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之異方性光學膜，其中，前述長徑的長度為3.0μm至50μm的範圍內。
  5. 一種顯示裝置，係具備申請專利範圍第1項所述之異方性光學膜。
  6. 一種異方性光學膜之製造方法，其係用以製造申請專利範圍第1項所述之異方性光學膜之方法，其中具有： 從光源得到平行光線之步驟；使上述平行光線入射至指向性擴散元件，得到具有指向性的光線之步驟；及使上述具有指向性的光線入射至光硬化性組成物層，使光硬化性組成物層硬化之步驟。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之異方性光學膜之製造方法，其中，具有前述指向性之光線的縱橫比在於2至40的範圍內。
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