TW202246814A

TW202246814A - 各向異性光擴散膜及顯示裝置

Info

Publication number: TW202246814A
Application number: TW111111164A
Authority: TW
Inventors: 荒島純弥; 加藤昌央
Original assignee: 日商巴川製紙所股份有限公司
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2022-03-24
Publication date: 2022-12-01
Also published as: WO2022209566A1; CN116802526A; JPWO2022209566A1

Abstract

本發明係提供一種各向異性光擴散膜，其係在關於因視角而引起之亮度與色變化方面，具有較以往更優異的視角依賴性改善效果。本發明關於一種各向異性光擴散膜，其直線透射率會依據光之入射角而變化，該直線透射率為(所入射的光之直線方向的透射光量)/(所入射的光之光量)，其中，各向異性光擴散膜具有1個散射中心軸、基質區域，以及折射率與基質區域相異的複數個柱狀區域；複數個柱狀區域係構成為從各向異性光擴散膜之一表面配向至另一表面且從該各向異性光擴散膜之一表面延伸至另一表面；柱狀區域之垂直於柱軸的剖面中，柱狀區域之平均長徑/平均短徑亦即柱狀區域之縱橫比係2至12；在散射中心軸之傾斜方位之各向異性光擴散膜的最大直線透射率係30%以下；當將各向異性光擴散膜表面之法線方向與散射中心軸方向所構成的極角設為散射中心軸角度時，各向異性光擴散膜之散射中心軸角度係35°至45°；在光之入射角為0°時之直線透射率係5%以上。

Description

各向異性光擴散膜及顯示裝置

本發明係關於各向異性光擴散膜及具備各向異性光擴散膜的顯示裝置。

顯示裝置，例如透射型TN方式的液晶，有著當以特定方位而由傾斜方向觀察顯示裝置之際亮度及對比降低、變化為與正面方向相異的色調(色調反轉)等視角依賴性相關的問題。

為了消除如此之視角依賴性，而進行應用直線透射率[(所入射的光之直線方向的透射光量)/(所入射的光之光量)]會依據光之入射角而變化的各向異性光學體。

例如，專利文獻1中，藉由將顯示裝置之色變化會呈最小的方向與散射中心軸為特定之角度範圍的各向異性光學膜使用於顯示裝置，而改善因視角而引起之亮度與色變化的問題。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2015-127819號公報

然而，考慮到顯示裝置之顯示方法及顯示尺寸之多樣化等，而要求具有更優異之視角依賴性改善效果的各向異性光學體。

於此，本發明之課題係提供一種各向異性光擴散膜，其係在關於因視角而引起之亮度與色變化方面，具有較以往更優異的視角依賴性改善效果。

發現藉由具有特定之性質的各向異性光擴散膜，而能夠解決上述課題，從而完成本發明。亦即，本發明係如以下所述。

本發明係：

一種各向異性光擴散膜，其直線透射率會依據光之入射角而變化，該直線透射率為(所入射的光之直線方向的透射光量)/(所入射的光之光量)，其中，

前述各向異性光擴散膜具有1個散射中心軸、基質區域、及折射率與前述基質區域相異的複數個柱狀區域；

前述複數個柱狀區域係構成為從前述各向異性光擴散膜之一表面配向至另一表面，且從該各向異性光擴散膜之一表面延伸至另一表面；

前述柱狀區域之垂直於柱軸的剖面中，前述柱狀區域之平均長徑/平均短徑亦即前述柱狀區域之縱橫比係2至12；

在前述散射中心軸之傾斜方位之前述各向異性光擴散膜的最大直線透射率係30%以下；

當將前述各向異性光擴散膜表面之法線方向與前述散射中心軸方向所構成的極角設為散射中心軸角度時，前述各向異性光擴散膜之散射中心軸角度係35°至45°；

在光之入射角為0°時之前述直線透射率係5%以上。

較佳係前述平均短徑為0.5至1.6，且前述平均長徑為4.5至14.0。

在光之入射角為60°時之直線透射率較佳係3%以下。

前述各向異性光擴散膜之霧度值較佳係75%至85%。

此外，本發明係：

一種液晶顯示裝置，其係包含液晶層及前述各向異性光擴散膜，其中，

前述各向異性光擴散膜積層在較液晶層更靠近視認側之位置。

更且，本發明係：

一種有機EL顯示裝置，其係包含發光層及前述各向異性光擴散膜，其中，

前述各向異性光擴散膜積層在較發光層更靠近視認側之位置。

依據本發明，能夠提供一種各向異性光擴散膜，其係在關於因視角而引起之亮度與色變化方面，具有較以往更優異的視角依賴性改善效果。

圖1係顯示各向異性光擴散膜之入射角依賴性之一例的說明圖。

圖2係顯示各向異性光擴散膜之表面結構的俯視圖。

圖3係顯示各向異性光擴散膜之例的示意圖。

圖4係用於說明各向異性光擴散膜中之散射中心軸的3維極坐標表示。

圖5係顯示各向異性光擴散膜之光學曲線圖(profile)之一例的圖表。

圖6係顯示各向異性光擴散膜之入射光角度依賴性測定方法的示意圖。

圖7係顯示關於本發明之各向異性光擴散膜之製造方法的示意圖。

以下，在針對本發之各向異性光擴散膜進行簡單的說明後，針對結構、物性、製造方法、具體的用途進行說明。

<<<<各向異性光擴散膜>>>>

各向異性光擴散膜係直線透射率會依據光之入射角而變化之具有光學各向異性的膜，該直線透射率為[(所入射的光之直線方向的透射光量)/(所入射的光之光量)]。亦即，針對對於各向異性光擴散膜的入射光，既定之角度範圍的入射光維持直線性且透射，其他之角度範圍的入射光則顯示擴散性。

例如，作為一例，在圖1所示之各向異性光擴散膜之情況下，入射角為20°至50°時顯示擴散性，其他之入射角則不顯示擴散性而顯示直線透射性。

<<<結構>>>

本發明中之各向異性光擴散膜具有：基質區域、及折射率與基質區域相異的複數個柱狀區域。各向異性光擴散膜中含有的複數個柱狀區域，通常係構成為從各向異性光擴散膜之一表面配向至另一表面，且從該各向異性光擴散膜之一表面延伸至另一表面(參照圖3等)。

於此，折射率相異係意指，只要在各向異性光擴散膜中，所入射的光之至少一部於基質區域與柱狀區域之界面中產生反射之程度相異，則無特別限定。

<<柱狀區域>>

柱狀區域之長度並無特別限定，可為從各向異性光擴散膜之一表面貫穿至另一表面者，亦可為無法從一表面到達另一表面的長度。

<<<散射中心軸>>>

各向異性光擴散膜具有散射中心軸。散射中心軸與柱狀區域之配向方向(延伸方向)通常為平行的關係。又，散射中心軸與柱狀區域之配向方向平行係意指只要為符合折射率之定律(司乃耳定律)者即可，而不一定需要為嚴謹的平行。

司乃耳定律係在光從折射率n₁之介質對折射率n₂之介質的界面進行入射之情況下，其入射光角度θ₁與折射角θ₂之間成立n₁sinθ₁=n₂sinθ₂之關係者。例如，在設為n₁=1(空氣)、n₂=1.51(各向異性光擴散膜)時，在入射光角度為30°之情況下，柱狀區域之配向方向(折射角)呈約19°，惟即使如此般入射光角度與折射角相異，只要符合司乃耳定律，則包含於本發明中之平行概念。

其次，在參照圖4的同時針對各向異性光擴散膜中之散射中心軸P進行更詳細的說明。圖4係用於說明各向異性光擴散膜中之散射中心軸P的3維極坐標表示。

散射中心軸，如上述所述，係意指與「在使對於向各向異性光擴散膜之入射光角度變化之際，光擴散性會以其入射光角度為界而具有略對稱性之光的入射光角度」一致的方向。又，此時之入射光角度成為光學曲線圖(圖5)中之被極小值夾住的略中央部(擴散區域之中央部)，該光學曲線圖係測定各向異性光擴散膜之直線透射率，並將每個入射光角度之直線透射率進行繪製(plot)而得者。

關於散射中心軸，若依據如圖4所示之3維極坐標表示，則當將各向異性光擴散膜之表面設為xy平面且將相對於各向異性光擴散膜之表面的法線設為z軸時，可藉由極角θ與方位角

呈現。亦即，可謂圖4中之Pxy係在各向異性光擴散膜之表面所投影之散射中心軸的長度方向。

於此，可將各向異性光擴散膜之法線(圖4所示之z軸)與柱狀區域所構成的極角θ(-90°<θ<90°)定義為散射中心軸角度。在使未硬化樹脂組成物層經光硬化而形成柱狀區域之步驟中，藉由改變要照射之光線的方向，而可將柱狀區域之軸方向的角度調整至期望的範圍。

各向異性光擴散膜之散射中心軸角度θ係35°至45°，較佳係35°至43°。藉由將散射中心軸角度θ如此設定，則能夠呈現期望的角度依賴性。

<<柱狀區域之形狀>>

各向異性光擴散膜中含有的柱狀區域中，垂直於柱軸之剖面中之柱狀區域的剖面形狀可設為具有短徑、長徑的形狀。

柱狀區域之垂直於柱軸的剖面中之形狀，並無特別限定，可設為例如圓形、橢圓形、多邊形。在圓形之情況，短徑與長徑相等，在橢圓形之情況，短徑係短軸之長度，長徑係長軸的長度，在多邊形之情況，可將多邊形內之最短長度設為短徑，最長長度設為長徑。

關於柱狀區域之短徑及長徑，可由光學顯微鏡觀察柱狀區域之垂直於柱軸的剖面(各向異性光擴散膜之厚度中心附近的剖面)，並針對經任意地選擇的20個柱狀區域測量各別之短徑、長徑，而設為此等之平均值。

此外，柱狀區域之縱橫比係以平均長徑對於平均短徑之比(平均長徑/平均短徑)之形式而計算。

<短徑>

各向異性光擴散膜中，柱狀區域之短徑的平均值(平均短徑)較佳係0.5μm以上，更佳係0.8μm以上，再更佳係1.0μm以上。另一方面，柱狀區域之平均短徑較佳係1.6μm以下，更佳係1.4μm以下，再更佳係1.2μm以下。可適當地組合此等柱狀區域之短徑的下限值及上限值。

<長徑>

各向異性光擴散膜中，柱狀區域之長徑的平均值(平均長徑)較佳係4.5μm以上，更佳係5.0μm以上，再更佳係5.5μm以上。另一方面，柱狀區域之平均長徑較佳係14.0μm以下，更佳係11.5μm以下，再更佳係11.0μm以下。柱狀區域之平均長徑較佳係短於柱狀區域之長度。藉此，能夠提高各向異性光擴散膜之光的直線透射性。可適當地組合此等柱狀區域之長徑的下限值及上限值。

<縱橫比>

柱狀區域之縱橫比較佳係2至12，更佳係5至8。

各向異性光擴散膜可包含具有1種縱橫比之複數個柱狀區域，亦可包含具有相異縱橫比的複數個柱狀區域。

<針對柱狀區域之縱橫比的一般理論>

圖2顯示柱狀區域之垂直於柱軸的剖面中之柱狀區域的剖面形狀。圖2中，LA表示長徑，SA表示短徑。

圖2(a)顯示柱狀區域之縱橫比係2至20的各向異性光擴散膜，圖2(b)顯示柱狀區域之縱橫比係1以上且未達2的各向異性光擴散膜。

以散射中心軸角度為0°之柱狀區域為一例，而針對柱狀區域之縱橫比之一般性質進行說明。在縱橫比為1以上且未達2時，在照射與柱狀區域之軸方向平行的光之情況下，其透射光各向同性地擴散{參照圖3(a)}。另一方面，在縱橫比係2至20時，同樣地在照射與軸方向平行的光之情況下，會因應縱橫比而以各向異性擴散{參照圖3(b)}。

<<<光學曲線圖>>>

圖5係顯示散射中心軸角度為0°之各向異性光擴散膜中之光學曲線圖的一例的圖表，本發明中，光學曲線圖意指顯示光擴散性之入射光角度依賴性的曲線。

如圖5所示，各向異性光擴散膜係具有直線透射率會依據入射光角度而變化之光擴散性的入射光角度依賴性者。

光學曲線圖可藉由例如以下所述方式而製作。

如圖6所示，將各向異性光擴散膜配置於光源1與檢測器2之間。本型態中，將來自光源1之照射光I從各向異性光擴散膜之法線方向入射之情況設為入射光角度0°。此外，各向異性光擴散膜係以將直線V作為旋轉軸並可任意地旋轉的方式配置，光源1及檢測器2被固定。亦即，依據此方法，在光源1與檢測器2之間配置樣品(各向異性光擴散膜)，在將樣品表面之直線V作為旋轉軸而使角度變化的同時，測定直進透射樣品而進入檢測器2之直線透射光量。其後，依據直線透射光量而算出直線透射率，並針對每個角度繪製該直線透射率以製作光學曲線圖。

藉由此評估方法，可評估以哪個角度之範圍入射之光會擴散。

光學曲線圖無法直接呈現光擴散性，惟若解釋為由於直線透射率的降低而相反地擴散透射率增加，則可謂大致顯示光擴散性。

在通常之各向同性光擴散膜，會顯示以0°附近之入射光角度為尖峰之山型的光學曲線圖。

相對於此，例如，作為一例之圖5之散射中心軸角度為0°的各向異性光擴散膜之光學曲線圖圖表中顯示，於0°附近(-20°至+20°)之入射光角度，直線透射率小，並隨著入射光角度之絕對值變得較大，而直線透射率變大之谷型的光學曲線圖。

如上所述，各向異性光擴散膜具有入射光在靠近散射中心軸之入射光角度範圍時被強烈擴散，惟在此以上之入射光角度範圍時，則擴散減弱而直線透射率增高的性質。

此外，在散射中心軸角度為0°以外之各向異性光擴散膜之情況，以於散射中心軸角度附近之入射光角度，直線透射率會變小的方式移動光學曲線圖(光學曲線圖之谷部往散射中心軸角度側移動)。

<<<直線透射率>>>

如圖5所示，將以直線透射率會成為最大的入射角而入射至各向異性光擴散膜之光的直線透射率稱為最大直線透射率。

此外，如圖5所示，將以直線透射率會成為最小的入射角而入射至各向異性光擴散膜之光的直線透射率稱為最小直線透射率。

更且，如圖5所示，將相對於最大直線透射率與最小直線透射率之中間值的直線透射率之2個入射光角度的角度範圍稱為擴散區域(將該擴散區域之寬度稱為「擴散寬度」)，將除此之外的入射光角度範圍稱為非擴散區域(透射區域)。

直線透射率可藉由各向異性光擴散膜之材料的折射率(在使用複數種樹脂之情況，則為其折射率差)及塗膜之膜厚、UV照度及結構形成時之溫度等硬化條件而調整。

<<對於散射中心軸之傾斜方位的性質>>

各向異性光擴散膜中，在散射中心軸之傾斜方位之前述各向異性光擴散膜的最大直線透射率係30%以下，較佳係25%以下，更佳係20%以下，再更佳係10%至18%°

<<對於入射角0°之光的性質>>

各向異性光擴散膜之在入射角為0°時之光的直線透射率係5%以上，較佳係7%以上，更佳係10%以上。上限並無特別限定，惟例如為20%。

<<對於入射角60°之光的性質>>

各向異性光擴散膜之在入射角為60°時之光的直線透射率較佳係3%以下，更佳係2%以下，再更佳係1%以下。

<<<霧度值>>>

各向異性光擴散膜之霧度值(全霧度)係顯示各向異性光擴散膜之擴散性的指標。霧度值越大，則各向異性光擴散膜之擴散性越高。

霧度值之測定方法並無特別限定，可由習知之方法測定。可藉由例如JIS K7136-1：2000「塑料-透明材料之霧度的求出方法」而測定。

各向異性光擴散膜之霧度值並無特別限定，惟較佳係60%至85%，更佳係75%至85%，再更佳係76%至82%。

霧度值可藉由各向異性光擴散膜之材料的折射率(在使用複數種樹脂之情況，則為其折射率差)及塗膜之膜厚、UV照度及結構形成時的溫度等硬化條件而調整。

<<厚度>>

各向異性光擴散膜之厚度並無特別限定，惟較佳係15μm至100μm，更佳係20μm至60μm，再更佳係30μm至60μm。藉由設為如此之範圍，則可在使材料費、UV照射所需之費用等製造成本降低的同時，還使視覺依賴性改善效果充分。

<<<各向異性光擴散膜之製造>>>

以下，針對各向異性光擴散膜之製造方法進行說明。

<<原料>>

針對各向異性光擴散膜之較佳原料，而依序說明(1)(甲基)丙烯酸酯、(2)低折射材料、(3)聚合起始劑、(4)聚合抑制劑、其他任意成分。又，此後，將用於製造各向異性光學膜所使用的組成物稱為各向異性光擴散膜用組成物。各向異性光擴散膜用組成物之構成成分較佳係包含低折射材料。於此，在各向異性光擴散膜用組成物之保存過程等中，構成成分之各成分彼此微量反應而得者等，亦包括於本發明之範圍內。此外，各向異性光擴散膜之原料並非限定於此等。

以下說明中，在分別記載上限值與下限值之情況下，上限值與下限值之所有的組合皆視為本說明書中所記載者。

本發明中，各成分之折射率係顯示以根據JIS K0062的方法所測定者。

<(甲基)丙烯酸酯>

(甲基)丙烯酸酯必須係高折射率之(甲基)丙烯酸酯，具體而言，(甲基)丙烯酸酯之折射率n_A較佳係1.50至1.65，更佳係1.50至1.60，特佳係1.55至1.60。

(甲基)丙烯酸酯可藉由將折射率設為如此之範圍而製造擴散性優異的各向異性光擴散膜。

此外，(甲基)丙烯酸酯係具有1個以上之芳香環及(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯酸酯。

(甲基)丙烯酸酯中含有的(甲基)丙烯醯基之個數，並無特別限定，惟較佳係1或2以上，此外，上限並無特別限定，惟較佳係8以下

(甲基)丙烯酸酯較佳係具有複數個芳香環。較佳係具有聯苯環結構及/或二苯醚結構作為包含複數個芳香環的結構。關於如此之聯苯結構及二苯醚結構，在骨架中，可僅具有1個，亦可具有2個以上。藉由具有如此之結構，而成為具有非常高之折射率的(甲基)丙烯酸酯。

如此之(甲基)丙烯酸酯，並無特別限定，惟可列舉下述通式(1)所示之聯苯化合物、或下述通式(2)所示之二苯醚化合物等。

通式(1)中，R¹至R¹⁰係各自獨立，且R¹至R¹⁰之任一者係下述通式(3)或(4)所示之取代基。其餘者若不含(甲基)丙烯醯基即可，具體而言，可列舉：氫原子、羥基、羧基、烷基、烷氧基、鹵化烷基、羥基烷基、羧基烷基及鹵素原子等取代基。

此外，通式(2)中，R¹¹至R²⁰係各自獨立，R¹¹至R²⁰之任一者係下述通式(3)或(4)所示之取代基。其餘者若不含(甲基)丙烯醯基即可，具體而言，可列舉氫原子、羥基、羧基、烷基、烷氧基、鹵化烷基、羥基烷基、羧基烷基及鹵素原子等取代基。

(通式(3)中，R²¹係氫原子或甲基，碳數n係1至4之整數，重複數m係1至10之整數)。

(通式(4)中，R²²係氫原子或甲基，碳數n係1至4之整數，重複數m係1至10之整數)。

上述通式(3)及(4)所示之取代基中之重複數m，通常較佳係1至10之整數，更佳係1至4之整數，再更佳係1至2之整數。

同樣地，通式(3)及(4)所示之取代基中之碳數n，通常較佳係1至4之整數，更佳係1至2之整數。

上述通式(1)所示之聯苯化合物的具體例，較佳可列舉下述式(5)所示之化合物。

上述通式(2)所示之二苯醚化合物的具體例，較佳可列舉下述式(6)所示之化合物。

(甲基)丙烯酸酯可僅包含1種如上所述之成分，亦可包含複數種。

<低折射材料>

低折射材料係呈比較低折射率的材料(低折射率材料)，具體而言，低折射材料之折射率n_B較佳係1.35至1.54，更佳係1.35以上且未達1.50，再更佳係1.40以上且未達1.50，特佳係1.45以上且未達1.50。此外，低折射材料之折射率n_B較折射率n_A小。

(甲基)丙烯酸酯之折射率n_A與低折射材料之折射率n_B之差(n_A-n_B)較佳係0.01至0.3，更佳係0.03至0.3，再更佳係0.05至0.3。

低折射材料只要符合上述折射率則無特別限定，可使用習知之樹脂材料，可列舉例如：丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物、聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、纖維素系樹脂、矽氧系樹脂、乙酸乙烯酯系樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚乙烯醇縮甲醛樹脂、聚乙烯醇縮乙醛樹脂、聚二氟亞乙烯等。低折射材料較佳係共聚物，更佳係丙烯酸系共聚物。此時，構成單體中之(甲基)丙烯酸酯之含量較佳係10重量%至80重量%。

低折射材料特佳係由具有2個異氰酸酯基的環狀脂肪族化合物與多元醇化合物(較佳係二醇化合物，特佳係聚伸烷基二醇)及(甲基)丙烯酸羥基烷酯所構成之胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。

具有2個異氰酸酯基之環狀脂肪族化合物，可例示異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、氫化二苯甲烷二異氰酸酯等脂環式聚異氰酸酯。

多元醇化合物，可例示例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚己二醇等，較佳係聚丙二醇。

(甲基)丙烯酸羥基烷酯，可例示(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等。

可將上述各成分依據常規方法合成而製造低折射材料。

又，各成分之調配量比，並無特別限定，惟較佳係例如「具有2個異氰酸酯基的環狀脂肪族化合物」：「多元醇化合物」：「(甲基)丙烯酸羥基烷酯」=1至5：1：1至5之莫耳比。

低折射材料較佳係熱塑性聚合物。此外，低折射材料之玻璃轉化溫度較佳係-40℃以上，更佳係0℃以上，特佳係30℃以上。玻璃轉化溫度之上限值並無特別限定，惟較佳係例如150℃以下。

玻璃轉化溫度可藉由習知之測定方法，例如依據JIS K7121-1987「塑膠之轉化溫度測定方法」的方法而測定。

低折射材料之重量平均分子量較佳係1,000至500,000，更佳係2,000至50,000，再更佳係3,000至20,000。

重量平均分子量可使用習知之測定方法，例如以聚苯乙烯換算分子量之形式，使用GPC法而測定。

藉由將低折射材料之玻璃轉化溫度及重量平均分子量設為上述範圍，可提高與(甲基)丙烯酸酯之相溶性，而成為具優異性能的各向異性光擴散膜。例如，可使在耐熱性試驗等中之耐久性提升、能夠使UV硬化前之各向異性光擴散膜具有適度的彈性模數而使其能以卷狀保存等。

低折射材料可僅包含1種上述成分，亦可包含複數種。又，在低折射材料由複數種成分所構成之情況，低折射材料之折射率只要設為此等之平均值即可。

<聚合起始劑>

聚合起始劑為藉由紫外線等活性能量線的照射而產生自由基種的化合物，可使用以往習知者。

聚合起始劑，可列舉例如：二苯甲酮、二苯乙二酮、米其勒酮、2-氯噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚、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-嗎啉基丙酮-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)苯基]鈦、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦等。

此等化合物可使用各單體，亦可混合複數種使用。

聚合起始劑通常可將粉體直接溶解於聚合性化合物中而使用，惟在溶解性差之情況下，可使用預先使聚合起始劑溶解於溶劑而得者。

<聚合抑制劑>

聚合抑制劑為具有加成有羰基或羥基作為共軛環式化合物之取代基之結構的聚合抑制劑。

具有上述結構之聚合抑制劑，可列舉所謂的醌系及酚系之聚合抑制劑。

具體而言，聚合抑制劑較佳係選自由下述化學式(D1)至(D6)所示之化合物所構成之群組之1種以上的化合物。

式(D1)至(D6)中，R1至R5各自獨立地為氫原子、鹵素原子、羧基、或C1至C4(較佳係C1至C3)之烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、丙氧基)或者烷基(例如甲基、乙基、丙基或三級丁基)。

如此般，聚合抑制劑較佳係氫醌系(例如上述式(D1))、亞甲基醌系(例如上述式(D2)及式(D4))、苯醌系(例如上述式(D3))、酚系(例如上述式(D5))、兒茶酚系(例如上述式(D6))的聚合抑制劑。

聚合抑制劑只要具有加成有羰基或羥基的結構，故除了上述式(D1)至(D6)以外，亦能夠使用五倍子酚系、萘醌系的聚合抑制劑等。

藉由在含有屬於高折射材料之(甲基)丙烯酸酯與聚合起始劑之各向異性光擴散膜用組成物中，更含有既定之聚合抑制劑，而後述的結構區域之生長變得適當，並能夠得到改善光學特性(特別係對比)的效果。

<其他成分>

就其他成分而言，為了使光聚合性提升，可包含習知的各種染料及增感劑、及其他習知的添加劑等。此外，亦可包含溶劑及分散媒等。

更且，可將能藉由加熱光聚合性化合物而使其硬化的熱硬化起始劑與光聚合起始劑一起併用。此時，藉由光硬化後的加熱，可期待進一步促進光聚合性化合物之聚合硬化而使其成為完全者。

調製包含光聚合性化合物之組成物之際的溶劑，可使用例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、甲苯、二甲苯等。

又，咸認若可作為陽離子聚合性之起始劑而使用的產酸劑在組成物之硬化後殘留，則在使用於顯示器等裝置之情況下，其他零件可能產生不良狀況。因此，其他成分較佳係不包含產酸劑。例如，組成物中之產酸劑之含量較佳係1%以下。

<<各成分之含量>>

<(甲基)丙烯酸酯>

相對於組成物之全固形份(除了揮發性溶劑以外之不揮發成分之全量)，(甲基)丙烯酸酯之含量並無特別限定，惟較佳係30重量%以上、35重量%以上、40重量%以上、或45重量%以上。上限值並無特別限定，惟較佳係例如99重量%、95重量%、90重量%、85重量%、80重量%、70重量%、或60重量%。

<低折射材料>

在將(甲基)丙烯酸酯之含量設為100重量份時，組成物中之低折射材料之含量較佳係10重量份至400重量份，更佳係25重量份至200重量份，再更佳係50重量份至100重量份。

此外，就其他觀點而言，相對於組成物之不揮發成分全量(除了溶劑及分散媒以外之量)，低折射材料之含量較佳係10重量%至80重量%，更佳係15重量%至70重量%，再更佳係20重量%至60重量%。

<聚合起始劑>

在將組成物之不揮發成分全量設為100重量份時，組成物中之聚合起始劑之含量較佳係0.1重量份至20重量份，更佳係0.5重量份至15重量份，再更佳係1重量份至10重量份。

此外，就其他觀點而言，相對於組成物之不揮發成分全量，聚合起始劑之含量較佳係0.1重量%至10重量%，更佳係0.5重量%至8重量%，再更佳係0.8重量%至5重量%。

<聚合抑制劑>

在將組成物之不揮發成分全量設為100重量份時，組成物中之聚合抑制劑之含量較佳係0.001重量份至1重量份，更佳係0.005重量份至0.5重量份，再更佳係0.008重量份至0.1重量份，特佳係0.015重量份至0.05重量份。

此外，就其他觀點而言，相對於組成物之不揮發成分全量，組成物中之聚合抑制劑之含量較佳係0.001重量%至0.5重量%，更佳係0.005重量%至0.1重量%，再更佳係0.01重量%至0.04重量%。

又，組成物中，以[聚合抑制劑之含量/聚合起始劑之含量]所示之比較佳係0.005至0.1，更佳係0.01至0.05。

本發明之各向異性光學膜用組成物藉由將各成分之含量設為如上所述之範圍，而能夠獲得具有優異擴散性的各向異性光學膜。

<<製造製程>>

其次，針對使用了各向異性光擴散膜用組成物之各向異性光擴散膜的製造製程進行說明。

首先，將上述各向異性光擴散膜用組成物(以下，有時亦稱為「光硬化樹脂組成物」)塗佈在透明PET膜等適當的基體上，設成片狀並成膜，因應需要而乾燥使溶劑揮發而設置未硬化樹脂組成物層。藉由在此未硬化樹脂組成物層上照射光，而可製作各向異性光擴散膜。

更具體而言，各向異性光擴散膜之形成步驟，主要係具有以下之步驟者。

(1)步驟1-1：將未硬化樹脂組成物層設置於基體上的步驟

(2)步驟1-2：從光源獲得平行光線的步驟

(3)步驟1-3：獲得具指向性之光線的步驟

(4)步驟1-4：使未硬化樹脂組成物層硬化的步驟

<步驟1-1：將未硬化樹脂組成物層設置於基體上的步驟>

將光硬化樹脂組成物作為未硬化樹脂組成物層而以片狀設置在基體上之手法，可適用通常之塗佈方式、印刷方式。具體而言，可使用氣動刮刀塗佈、棒塗、刮刀塗佈、刀塗佈、逆向塗佈、轉印輥塗佈、凹版輥塗佈、吻合塗佈、流延塗佈、噴塗佈、槽孔塗佈、壓延塗佈、壩塗佈、浸漬塗佈、模頭塗佈等塗佈、及凹版印刷等凹版印刷、網版印刷等孔版印刷等印刷等。在組成物係低黏度之情況下，亦可在基體周圍設置一定高度的堰，並將組成物澆注在被此堰所包圍之中。

步驟1-1中，為了防止未硬化樹脂組成物層之氧阻礙並有效率地形成屬於各向異性光擴散膜之特徵的柱狀區域，亦能夠在未硬化樹脂組成物層之光照射側密著積層會局部地使光照射強度變化的遮罩。

遮罩之材質，較佳係將碳等光吸收性的填料分散在基質中者，且為如入射光之一部分被碳吸收，惟開口部分係光可充分地透射般的構成者。如此之基質，可為PET、TAC、PVAc、PVA、丙烯酸、聚乙烯等透明塑膠、玻璃、石英等無機物、或者在包含此等基質的片材中包含有用於控制紫外線透射量之圖案或吸收紫外線之顏料者亦無訪。

在不使用如此之遮罩之情況，藉由在氮氣氛圍下進行光照射，而能夠防止未硬化樹脂組成物層的氧阻礙。此外，即使僅將通常之透明膜積層在未硬化樹脂組成物層上，亦可防止氧阻礙而有效促進柱狀區域的形成。經介如此之遮罩、透明膜的光照射中，在光硬化樹脂組成物中，由於會因應其照射強度產生光聚合反應，故易於產生折射率分佈，而有效於本型態之各向異性光擴散膜的製作。

<步驟1-2：從光源獲得平行光線的步驟>

就光源而言，通常係使用短弧紫外線產生光源，具體而言，能夠使用高壓汞燈、低壓汞燈、金屬鹵素燈、氙燈等。此時，需要獲得與期望的散射中心軸平行的光線，惟如此之平行光線，可藉由例如配置點光源，並在該點光源與未硬化樹脂組成物層之間配置用於照射平行光線之夫瑞奈透鏡等光學透鏡，除此以外，在光源背後配置反射鏡，並在既定方向以點光源之形式使光進行出射的方式等，而獲得。

<步驟1-3：獲得具指向性之光線的步驟>

步驟1-3係使平行光線入射於指向性擴散元件，而獲得具指向性之光線的步驟。圖7係顯示關於本發明之步驟1-3中之各向異性光擴散膜的製造方法的示意圖。

步驟1-3中所用的指向性擴散元件301及302若為會對從光源300所入射的平行光線D賦予指向性者即可。

圖7中記載具指向性之光E以在X方向大量擴散而在Y方向幾乎無擴散之態樣，入射至未硬化樹脂組成物層303。如此般，為了獲得具指向性的光，可採用例如在使指向性擴散元件301及302內含有縱橫比高之針狀填料的同時，將該針狀填料以長軸方向在Y方向延伸的方式使其配向的方法。指向性擴散元件301及302，除了使用針狀填料之方法以外，還可使用各種方法。

於此，具指向性之光E的縱橫比，較佳係設為2至20。形成具有幾乎對應於該縱橫比之縱橫比的柱狀區域。上述縱橫比之上限值較佳係10以下，更佳係5以下。縱橫比超過20時，則有著產生干涉彩虹及眩光之虞。

步驟1-3中，藉由調整具指向性之光E的擴展，而可適當決定要形成之柱狀區域的大小(縱橫比、短徑SA、長徑LA等)。例如，圖7(a)、(b)之任一者中，皆可獲得本型態之各向異性光擴散膜。圖7之(a)與(b)之差異在於：具指向性之光E的擴展，在(a)中屬大，相對於此，在(b)中屬小。相依於具指向性之光E的擴展大小，而柱狀區域之大小相異。

具指向性之光E的擴展，主要係相依於指向性擴散元件301及302之種類、以及與未硬化樹脂組成物層303之距離。該距離越短則柱狀區域之大小越小，該距離越長則柱狀區域之大小越大。因此，藉由調整該距離，而可調整柱狀區域之大小。

<步驟1-4：使未硬化樹脂組成物層硬化的步驟>

對未硬化樹脂組成物層進行照射並使未硬化樹脂組成物層硬化的光線，需要包含能夠使光聚合性化合物硬化的波長，通常使用以汞燈的365nm為中心的波長之光。在使用該波長帶製作各向異性光擴散膜之情況下，照度較佳係0.01mW/cm²至100mW/cm²之範圍，更佳係0.1mW/cm²至20mW/cm²。照度若未達0.01mW/cm²，則由於需要長時間硬化而生產效率惡劣，若超過100mW/cm²，則光聚合性化合物之硬化過快而不形成結構，而無法顯現目的光學特性。

又，光之照射時間並無特別限定，惟較佳係10秒至180秒，更佳係30秒至120秒。藉由照射上述光線，可獲得本型態之各向異性光擴散膜。

各向異性光擴散膜，如上所述，係藉由比較長時間照射低照度之光，而在未硬化樹脂組成物層中形成特定的內部結構，藉此而獲得者。因此，僅由如此之光照射，則有著未反應之單體成分殘留、產生黏性、或操作性及耐久性有問題的情況。如此之情況下，可追加照射1000mW/cm²以上之高照度的光，並使殘留單體聚合。此時之光照射亦可從積層有遮罩之側的相反側進行。

如前所述，藉由在使未硬化樹脂組成物層硬化之際，調整要對未硬化樹脂組成物層照射之光的角度，可使獲得的各向異性光擴散膜之散射中心軸為期望者。

<<<<各向異性光擴散膜之用途>>>>

各向異性光擴散膜，就視角依賴性改善效果優異而言，可應用於液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置、電漿顯示器等任何顯示裝置。各向異性光擴散膜亦可特佳使用於易於產生視角依賴性之問題的TN方式之液晶中。

於此，依據本發明，能夠提供包含液晶層與各向異性光擴散膜之液晶顯示裝置。此時，各向異性光擴散膜設置於較液晶層更靠近視認側之位置。液晶顯示裝置可為TN方式、VA方式、IPS方式等之任一者。更具體而言，一般的液晶裝置，係具有從顯示裝置朝向視認側而依序積層有光源、偏光板、玻璃基板、透明電極膜、液晶層、透明電極膜、彩色濾光片、玻璃基板、偏光板的層結構，此外，雖進一步具有適宜的機能層，惟各向異性光擴散膜可設置在會較液晶層更靠近視認側之任何位置。

此外，依據本發明，能夠提供包含發光層、各向異性光擴散膜之有機EL顯示裝置。此時，各向異性光擴散膜係設置(積層)於較發光層(包含與發光層連接的電極)更靠近視認側。有機EL顯示裝置可為頂部發光方式、底部發光方式等之任一方式，此外，在彩色的有機EL顯示裝置之情況中，可為RGB分別塗裝方式、彩色濾光片方式等之任一方式。此外，有機EL顯示可為更多層化者。

[實施例]

其次，藉由實施例及比較例，更具體地說明本發明，惟本發明並非限定於此等之例者。

<<各向異性光學膜>>

在厚度100μm之PET膜(東洋紡公司製，商品名：A4300)的緣部全周邊，使用分配器，由硬化性樹脂形成高度20μm至50μm的分隔壁。於其中滴入下述紫外線硬化樹脂組成物，形成20μm至50μm厚度的液膜，並以另一PET膜覆蓋。

‧丙烯酸間苯氧基苄酯(折射率：1.57)54重量份

‧聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)與聚乙酸丁酯所構成之共聚物(具有50%之(甲基)丙烯酸酯的共聚物，折射率：1.48)45重量份

‧2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(IGM Resins B.V.公司製，商品名：Omnirad 651)1.3重量份

‧2,5-二-三級丁基-1,4-苯醌(東京化成工業公司製)0.02重量份

對於被挾持在該兩面PET膜之間的液膜，將照射強度10mW/cm²至100mW/cm²之平行光線的紫外線從UV點光源(Hamamatsu Photonics公司製，商品名：L2859-01)之落射用照射單元，經介PMMA透鏡而照射。

於此，在紫外線照射之際，藉由使用PMMA透鏡在水平方向擴展平行光線，以調整柱狀區域的縱橫比。此外，藉由調整當照射已在水平方向擴展的平行光線之際的液膜溫度、照射角度等，進行該各向異性光擴散膜之在傾斜方向之最大直線透射率、散射中心軸角度、霧度值的調整。

藉由進行以上的參數調整，而獲得具有表1之光學特性的實施例之各向異性光擴散膜1至6及比較例之各向異性光擴散膜7至10。

<各向異性光擴散膜之厚度的測定>

對於實施例及比較例所得的各向異性光擴散膜之膜，使用測微器(Mitutoyo公司製)進行測定。測定值係將包含各向異性光擴散膜之在平面之4個角附近及在平面之中央附近的1位置在內合計5位置所測定的值之平均值作為各向異性光擴散膜的厚度。

<各向異性光擴散膜之散射中心軸角度及直線透射率的測定>

如圖6所示，使用可任意地改變光源1之投射角、檢測器2之受光角的變角光度計配光測定器(Genesia公司製)進行實施例及比較例之各向異性光擴散膜之直線透射率的測定(包含入射角60°時的直線透射率)。

將檢測器2固定在會接受來自經固定的光源1之直進光I的位置，在此等之間的樣品架設置實施例及比較例所得的各向異性光擴散膜。於此之際，將圖3所示之TD方向以成為圖6所示之直線V的直線方向的方式設置(該直線V係相對於散射中心軸之傾斜方位，垂直的各向異性光擴散膜上之線)。

繼而，使各向異性光擴散膜以直線V作為軸而旋轉，測定直進透射各向異性光擴散膜而入射到檢測器2的直線透射光量。其後，藉由直線透射光量而算出直線透射率，並針對每個角度繪製該直線透射率以製作光學曲線圖。

尚且，直線透射光率之測定係使用視感度濾光片並在可見光區域之波長中測定。

依據由以上之測定的結果獲得的光學曲線圖，而求出直線透射率之最大值(最大直線透射率)及最小值(最小直線透射率)，同時，從該光學曲線圖中之被最小值夾住的略中央部(擴散區域之中央部)求出散射中心軸角度。

<柱狀結構體之縱橫比的測定(各向異性光擴散膜之表面觀察)>

以光學顯微鏡觀察實施例及比較例中獲得的各向異性光擴散膜表面之柱狀區域之垂直於柱軸的剖面(紫外線照射時之照射光側)，並測定柱狀區域之長徑LA及短徑SA。平均長徑LA及平均短徑SA係以任意之20個柱狀區域的平均值之形式而算出。此外，將平均長徑LA/平均短徑SA作為縱橫比而算出。

<各向異性光擴散膜之霧度值的測定>

使用霧度計NDH-2000(日本電色工業公司製)進行實施例及比較例所得的各向異性光擴散膜之霧度值的測定。

表1

<<評估方法>>

對於實施例及比較例之各向異性光擴散膜，進行以下的評估。

<對比及色調反轉之評估>

將實施例及比較例之各向異性光擴散膜以「相對於液晶顯示器之會產生色調反轉之方向的方位」與「相對於各向異性光擴散膜之散射中心軸的傾斜方向的方位」所構成之角成為0°之方式而貼合在TN模式之液晶顯示器表面上。

繼而，使用視角測定裝置Conometer80(Westboro公司製)，測定當在該液晶顯示器畫面上各別顯示將從白至黑為止分成11階的灰階時，在相對於液晶顯示器之法線方向的極角0°至80°範圍之亮度分佈。

於此，在液晶顯示器單體中，算出在相對於會產生色調反轉之方向的方位之極角75。之「白亮度/黑亮度」，並作為對比。此外，在液晶顯示器單體中，在相對於會產生色調反轉之方向的方位中，將上述所測定之11階與原本之色調相反時之最小極角作為色調反轉角度。將此等彙整在表2。

此外，在未貼合各向異性光擴散膜而僅顯示器的評估中，對比係8.0，色調反轉角度係28°。

<視認清晰性之評估>

將實施例及比較例之各向異性光擴散膜以「在液晶顯示器之會產生色調反轉之方向的方位」與「相對於各向異性光擴散膜之散射中心軸之傾斜方向的方位」所構成之角成為0°之方式而貼合在TN模式之液晶顯示器表面上。

繼而，使用刻度放大鏡而目視評估當使顯示器畫面顯示白圖像時之彩色濾光片之視認清晰性。

針對視認清晰性，將可辨別彩色濾光片之黑矩陣之縱橫邊界之情況設為4、僅可辨別一方向之邊界之情況設為3、無法辨別邊界之情況設為2、無法辨別彩色濾光片之情況設為1。將此等彙整在表2。

於此，在未貼合各向異性光擴散膜而僅顯示器的評估中，視認清晰性係4。

<極角75°對比之判斷基準>

將對比18以上設為◎、15以上且未達18設為○、未達15設為×。

<色調反轉之判斷基準>

將色調反轉角度75°以上設為◎、65°以上且未達75°設為○、未達65°設為×。

<視認清晰性之判斷基準>

上述評估方法中，將4設為◎、3設為○、未達2設為×。

表2

<<評估結果>>

依據表2，在使用實施例1至6之各向異性光擴散膜的液晶顯示器中，包含對比、色調反轉及視認清晰性之總合評估，相較於使用比較例1至4之各向異性光擴散膜的液晶顯示器，較優異。

比較例1中，散射中心軸角度小、對於傾斜方向之擴散性小，亦即，在深角度(75°)之對比低。

比較例2及3中，皆為在深角度之對比良好，對於傾斜方向之擴散性充分，惟比較例2中縱橫比小、欲對正面方向出射之光的擴散性強、視認清晰性降低，比較例3中由於在入射角0°時之直線透射率小，因此欲對正面方向出射之光的擴散性強，於此亦視認清晰性降低。

比較例4中，縱橫比大、視認清晰性充分，惟由於對傾斜方向之擴散性變小，故在深角度之對比低。

根據以上，在將本發明之各向異性光擴散膜使用在TN液晶顯示器等顯示裝置之情況下，由於能夠有色調反轉之抑制、在深角度之對比的提升、正面方向之視認清晰性降低的抑制，故能夠兼具在通常會視認困難的方位之視認性、與當靜態時視認之正面方向之視認性兩者，在因視角而引起之亮度與色變化方面，可期待具有較以往更優異的視角依賴性效果。

Claims

一種各向異性光擴散膜，其直線透射率會依據光之入射角而變化，該直線透射率為(所入射的光之直線方向的透射光量)/(所入射的光之光量)，其中，

前述各向異性光擴散膜具有1個散射中心軸、基質區域以及折射率與前述基質區域相異的複數個柱狀區域；

前述複數個柱狀區域係構成為從前述各向異性光擴散膜之一表面配向至另一表面且從該各向異性光擴散膜之一表面延伸至另一表面；

前述柱狀區域之垂直於柱軸的剖面中，前述柱狀區域之平均長徑/平均短徑亦即前述柱狀區域之縱橫比係2至12；

在前述散射中心軸之傾斜方位之前述各向異性光擴散膜的最大直線透射率係30%以下；

當將前述各向異性光擴散膜表面之法線方向與前述散射中心軸方向所構成的極角設為散射中心軸角度時，前述各向異性光擴散膜之散射中心軸角度係35°至45°；

在光之入射角為0°時之前述直線透射率係5%以上。
如請求項1所述之各向異性光擴散膜，其中，前述平均短徑係0.5至1.6，且前述平均長徑係4.5至14.0。
如請求項1或2所述之各向異性光擴散膜，其在光之入射角為60°時之直線透射率係3%以下。
如請求項1至3中任一項所述之各向異性光擴散膜，其中，前述各向異性光擴散膜之霧度值係75%至85%。
一種液晶顯示裝置，係包含液晶層及請求項1至4中任一項所述之各向異性光擴散膜，其中，前述各向異性光擴散膜積層在較液晶層更靠近視認側之位置。
一種有機EL顯示裝置，係包含發光層及請求項1至4中任一項所述之各向異性光擴散膜，其中，前述各向異性光擴散膜積層在較發光層更靠近視認側之位置。