專利名稱：防眩偏振膜層壓材料和包括該層壓材料的液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合適地用于液晶顯示器等的防眩偏振膜層壓材料，和包括該層壓材料的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
由于液晶顯示器具有良好的特性如輕、薄、低功率消耗等，它們逐漸用于便攜式TV、筆記本尺寸的個(gè)人電腦等。近來，液晶顯示器也漸增地用于圖像切換設(shè)備如大屏幕TV等。在用于顯示圖像的液晶顯示器如TV機(jī)的情況下，重點(diǎn)是可視性，特別地當(dāng)從前面看屏幕時(shí)的對(duì)比率，和當(dāng)從傾斜方向看屏幕時(shí)的對(duì)比率，即視角性能。
由于由盒中液晶材料的預(yù)傾斜引起的折射率的各向異性，常規(guī)扭曲向列(以下稱為“TN”)型液晶顯示器不具有足夠的視角性能。于是，JP-A-06-214116提出在TN型液晶顯示器中的液晶盒和偏振板之間提供具有光學(xué)負(fù)單軸性和以涉及片表面的傾斜方向排列的光軸的片形式的光學(xué)各向異性層。JP-A-10-186356公開了由液晶聚合物形成的具有固定向列型混合取向的光學(xué)補(bǔ)償膜，該液晶聚合物在液晶狀態(tài)具有光學(xué)正單軸性，并描述了通過在TN型液晶顯示器上施加光學(xué)補(bǔ)償膜而擴(kuò)大視角。即，通過使用光學(xué)各向異性膜作為光學(xué)補(bǔ)償膜改進(jìn)TN型液晶顯示器的視角，該光學(xué)各向異性膜具有以涉及膜表面的傾斜方向排列的光軸。
此外，當(dāng)它們的圖像顯示屏反射外部的光時(shí)，圖像顯示設(shè)備如液晶顯示器顯著地?fù)p失它們的可見性。因此，在圖像質(zhì)量和可見性是重要的應(yīng)用如TV、個(gè)人電腦的監(jiān)視屏等中，通常處理顯示設(shè)備的屏表面以防止外部光的反射。作為防止反射的措施，在表面上形成微小不規(guī)則以散射入射光和由此破碎反射的圖像的防眩處理優(yōu)選用于諸如大尺寸個(gè)人電腦、監(jiān)視器、TV等應(yīng)用，因?yàn)檫@種處理在相對(duì)適當(dāng)?shù)某杀鞠逻M(jìn)行。
作為提供這種防眩性能的膜，JP-A-2002-365410公開了在它的表面上具有微小不規(guī)則的光學(xué)膜，其中當(dāng)光在膜的表面上在從法線的-10度的角度下的方向中進(jìn)入和僅觀察到從表面的反射光時(shí)，反射光的分布滿足特殊關(guān)系。JP-A-2002-189106公開了包括透明樹脂膜和可電離輻射固化的樹脂層具有微小不規(guī)則的防眩膜，它在透明樹脂膜的表面上由如下方式形成固化可電離輻射固化的樹脂層同時(shí)在壓紋模具和透明樹脂膜之間插入可電離輻射固化的樹脂以形成這種微小的不規(guī)則，使得三維十點(diǎn)平均粗糙度和對(duì)于三維表面粗糙度在數(shù)據(jù)水平下在相鄰?fù)蛊鸩糠种g的平均距離在各自的特定范圍內(nèi)。
JP-A-2004-90187公開了生產(chǎn)輥的方法，該輥用于生產(chǎn)在它的表面上含有微小不規(guī)則的膜，該方法包括如下步驟在壓紋輥的表面上形成鍍敷的金屬層，鏡拋光鍍敷金屬層的表面，采用陶瓷珠噴砂(blast)鍍敷金屬層的鏡拋光表面，和任選地敲擊鍍敷的金屬層。
通常，可能必須使用具有至少10％的高霧度的防眩膜以防止外部光的反射和保證足夠的可見性，并且具有這種高霧度的防眩膜廣泛用于筆記本尺寸的個(gè)人電腦、TV等。然而，具有至少10％的高霧度的防眩膜的缺點(diǎn)是在明亮房間中測(cè)量的對(duì)比度由于它的寬反射-散射性能而降低。此外，具有高霧度的防眩膜的缺點(diǎn)還在于它也降低在暗房間中測(cè)量的對(duì)比度，這是液晶顯示器固有的。
為解決那些問題，JP-A-2006-53371公開了具有低霧度和特殊反射分布的防眩膜，它由如下方式生產(chǎn)采用細(xì)粒子噴砂在拋光的金屬板上形成不規(guī)則，在金屬板的不規(guī)則表面上無電鍍鎳以減小不規(guī)則的深度以形成模具，并轉(zhuǎn)移模具的表面不規(guī)則到透明樹脂膜的表面。JP-A-2006-53511公開了包括采用此順序?qū)訅旱姆姥印⒕€性偏振器和光學(xué)各向異性層的防眩偏振膜，其中防眩層分成每個(gè)具有特定區(qū)域的域，并描述了當(dāng)這種防眩偏振膜應(yīng)用于TN型液晶顯示器時(shí)，改進(jìn)液晶顯示器的可見性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供具有高防眩性能和改進(jìn)的可見性而不增加霧度的防眩偏振膜。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供液晶顯示器，該液晶顯示器包括根據(jù)本發(fā)明的防眩偏振膜和具有足夠的防眩性能以及良好的顯示特性。
本發(fā)明基于JP-A-2006-53511的防眩偏振膜層壓材料，該層壓材料包括采用此順序?qū)訅旱姆姥?、線性偏振器和光學(xué)各向異性層，對(duì)其施加如在JP-A-2006-53371中公開的具有改進(jìn)反射分布的防眩膜。然后，進(jìn)行了各種研究以進(jìn)一步改進(jìn)這種防眩偏振膜層壓材料的防眩性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)防眩偏振膜層壓材料包括在線性偏振器的一個(gè)表面上提供的具有特殊表面形狀以及特殊光學(xué)特性的防眩層和在線性偏振器的另一表面上提供的具有從膜的法線方向傾斜的光軸的光學(xué)各向異性層時(shí)，它具有低霧度，并且發(fā)現(xiàn)當(dāng)將這種的防眩偏振膜層壓材料應(yīng)用于液晶顯示器時(shí)，可以進(jìn)一步改進(jìn)顯示器的對(duì)比度。于是，在進(jìn)一步的研究之后完成本發(fā)明。
因此，本發(fā)明提供一種防眩偏振膜層壓材料，該層壓材料包括采用此順序?qū)訅旱脑谒谋砻嫔暇哂形⑿〔灰?guī)則的防眩層、線性偏振器和光學(xué)各向異性層，其中防眩層逆著垂直入射光的霧度為5％或更小，當(dāng)在45度光的入射角下使用由暗線和亮線組成的三個(gè)光學(xué)頻率梳測(cè)量反射清晰度時(shí)，總反射清晰度為50％或更小，該光學(xué)頻率梳每個(gè)的寬度分別為0.5mm、1.0mm和2.0mm，逆著在30度的入射角下進(jìn)入的入射光，在30度的反射角下的反射率R(30)為2％或更小，逆著在30度的入射角下進(jìn)入的入射光，在40度的反射角下的反射率R(40)為0.003％或更小，并且R(≥60)與R(30)的比值為0.001或更小，其中R(≥60)是逆著在30度的入射角下進(jìn)入的入射光，在60度或更大的反射角下在任意方向中的反射率；防眩層的表面由平均面積為50μm2-1500μm2，優(yōu)選300μm2-1000μm2的多邊形組成，其中多邊形由表面的Voronoi分劃使用表面不規(guī)則的凸起部分的尖端作為母點(diǎn)形成；和光學(xué)各向異性層具有光學(xué)負(fù)或正單軸性并且光軸從層的法線方向傾斜5-50度的角度。
在本發(fā)明的防眩偏振膜層壓材料中，防眩層有利地由在它的表面上具有微小不規(guī)則的樹脂膜組成，其由如下方式形成由細(xì)粒子的沖擊在拋光的金屬板上形成不規(guī)則，在金屬板的不規(guī)則表面上無電鍍鎳以形成模具，轉(zhuǎn)移模具的表面不規(guī)則到透明樹脂膜的表面，和從模具除去樹脂膜。在此，透明樹脂膜可以是可UV固化的樹脂或熱塑性樹脂的膜。光學(xué)各向異性層有利地具有光學(xué)負(fù)單軸性。
此外，本發(fā)明提供一種液晶顯示器，該顯示器包括液晶盒，該液晶盒包括一對(duì)電極基材和夾在電極基材之間的TN型液晶，和放置在液晶盒兩個(gè)表面上的偏振板，其中放置在顯示表面?zhèn)壬系钠癜逵杀景l(fā)明的防眩偏振膜層壓材料組成，它被放置使得其光學(xué)各向異性層側(cè)面對(duì)液晶盒。
本發(fā)明的防眩偏振膜層壓材料具有低霧度，盡管它在表面上具有微小不規(guī)則以獲得防眩性能。當(dāng)將它應(yīng)用到液晶顯示器，特別是通過控制TN型液晶的取向狀態(tài)顯示圖像的液晶顯示器時(shí)，本發(fā)明的防眩偏振膜層壓材料可達(dá)到高的對(duì)比度。此外，本發(fā)明的液晶顯示器具有高的防眩性能并且還得到高對(duì)比度，因此在顯示的圖像的亮度和可見性方面優(yōu)異。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的防眩偏振膜層壓材料的一個(gè)例子的示意性剖視圖。
圖2是顯示涉及防眩層的光的入射方向和反射方向的示意性透視圖。
圖3是涉及從圖2的防眩層的法線的30度角進(jìn)入的入射光的反射光的反射率與反射角作圖的例子(其中縱坐標(biāo)軸由對(duì)數(shù)刻度表示)。
圖4是舉例說明確定防眩膜的凸起部分的尖端的算法的示意性透視圖。
圖5是顯示使用防眩膜的凸起部分的尖端作為母點(diǎn)的Voronoi分劃的一個(gè)例子的Voronoi圖。
圖6A-6E示意性顯示生產(chǎn)防眩層的優(yōu)選方法的步驟。
圖7是在拋光之后無電鍍鎳的防眩層的示意性剖視圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器的一個(gè)例子的示意性剖視圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器的另一個(gè)例子的示意性剖視圖。
具體實(shí)施例方式
通過參考附圖解釋本發(fā)明。
參考圖1，本發(fā)明的防眩偏振膜層壓材料10包括采用此順序從頂部層壓的防眩層11、線性偏振器30和光學(xué)各向異性層40。防眩層11具有在其上形成微小不規(guī)則的防眩表面，并且逆著垂直入射光的霧度為5％或更小，當(dāng)在45度光的入射角下使用由暗線和亮線組成的三個(gè)光學(xué)頻率梳測(cè)量反射清晰度時(shí)，總反射清晰度為50％或更小，該光學(xué)頻率梳每個(gè)的寬度分別為0.5mm、1.0mm和2.0mm，逆著在30度的入射角下進(jìn)入的入射光，在30度的反射角下的反射率R(30)為2％或更小，逆著在30度的入射角下進(jìn)入的入射光，在40度的反射角下的反射率R(40)為0.003％或更小，并且R(≥60)與R(30)的比值為0.001或更小，其中R(≥60)是逆著在30度的入射角下進(jìn)入的入射光，在60度或更大的反射角下在任意方向中的反射率；和防眩層的表面由平均面積為50μm2-1500μm2，優(yōu)選300μm2-1000μm2的多邊形組成，其中多邊形由表面的Voronoi分劃使用表面不規(guī)則的凸起部分的尖端作為母點(diǎn)形成。
光學(xué)各向異性層40具有光學(xué)負(fù)或正單軸性并且光軸從層的法線方向傾斜5-50度的角度。
首先，解釋防眩層11。防眩層11優(yōu)選由以下解釋的方法生產(chǎn)，并具有在其上形成微小不規(guī)則的防眩表面，并且逆著垂直入射光的霧度為5％或更小。盡管防眩層11具有在它的表面上形成的微小不規(guī)則，但當(dāng)它應(yīng)用于液晶顯示器時(shí)，它具有低霧度并因此它可抑制對(duì)比度的降低。
防眩層11逆著45度入射光的總反射清晰度為50％或更小。反射清晰度可以由JIS K 7105中說明的方法測(cè)量。在JIS K 7105的此方法中，定義和使用由暗線和亮線組成的四個(gè)光學(xué)頻率梳，該光學(xué)頻率梳每個(gè)的寬度分別為0.125mm、0.5mm、1.0mm和2.0mm(暗線寬度與亮線寬度的比值為1∶1)。在本發(fā)明中，在使用四個(gè)光學(xué)頻率梳測(cè)量的反射清晰度中，使用寬度為0.125mm的光學(xué)頻率梳獲得的反射清晰度未計(jì)入總和，因?yàn)槭褂帽景l(fā)明的防眩層的這種光學(xué)頻率梳獲得的反射清晰度較小使得測(cè)量的數(shù)值具有較大的誤差。因此，在本發(fā)明中，總反射清晰度是使用由暗線和亮線組成的三個(gè)光學(xué)頻率梳測(cè)量獲得的反射清晰度的總和，該光學(xué)頻率梳每個(gè)的寬度分別為0.5mm、1.0mm和2.0mm。因此，根據(jù)以上定義的總反射清晰度的可能最大值是300％。當(dāng)總反射清晰度超過50％時(shí)，反射圖像如光源的圖像使得本發(fā)明的防眩偏振膜層壓材料的防眩性能劣化。
當(dāng)總反射清晰度是50％或更小時(shí)，可能難以僅從總反射清晰度評(píng)價(jià)防眩性能的優(yōu)異性，因?yàn)槿绻偡瓷淝逦刃∮?0％或更小，使用寬度分別為0.5mm、1.0mm和2.0mm的每個(gè)光學(xué)頻率梳測(cè)量的每個(gè)反射清晰度至多為約10-20％，使得不可忽略由于測(cè)量誤差帶來的反射清晰度的波動(dòng)。
然后，通過參考圖2和3解釋反射率對(duì)反射角的依賴性，它用作評(píng)價(jià)防眩性能的另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。圖2是顯示涉及防眩層(防眩膜)的光的入射方向和反射方向的示意性透視圖。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)R(30)定義為在30度的入射角下的方向中，即在鏡面方向17中，涉及在從防眩層11的法線15的30度的角度下進(jìn)入的入射光16的反射光的反射率時(shí)，R(30)為2％或更小。鏡面反射率R(30)優(yōu)選為1.5％或更小，更優(yōu)選0.7％或更小。當(dāng)鏡面反射率R(30)超過2％時(shí)，防眩層可能不具有足夠的防眩性能使得顯示器的可見性劣化。在圖2中，在任意角度θ下反射光的方向由數(shù)字18表示，并且在反射率測(cè)量期間反射光的方向17和18在平面19中存在，平面19包括入射光的方向66和膜的法線15。
圖3是涉及從圖2的防眩層11的法線15的30度角進(jìn)入的入射光16的反射光18的反射率與反射角作圖的例子。顯示反射率和反射角的關(guān)系的圖，或從這種圖在每個(gè)反射角下讀取的反射率稱為“反射分布”。如圖3的圖所示，鏡面反射率R(30)是涉及在30度的角度下進(jìn)入的入射光16的反射率峰值，并且當(dāng)反射方向偏離鏡面方向時(shí)反射率傾向于降低。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)R(40)定義為在涉及在從圖2中所示的防眩層11的法線15的30度的角度下進(jìn)入的入射光16的40度入射角的方向中的反射率時(shí)，R(40)為0.003％或更小。當(dāng)R(40)超過0.003％時(shí)，顯示的圖像傾向于變白。因此，R(40)優(yōu)選不這么大。當(dāng)R(40)太小時(shí)，防眩層可能也不具有足夠的防眩性能。因此，R(40)優(yōu)選至少是0.00005％。然而，可能相當(dāng)難以嚴(yán)格確定R(40)的優(yōu)選范圍，因?yàn)榉瓷浠蜃儼字饔^上由眼睛確定并且是反映用戶偏愛的性能。
此外，根據(jù)本發(fā)明，R(≥60)與R(30)的比值為0.001或更小，其中R(≥60)是在60度或更大的反射角下在任意方向中的反射率。此比值優(yōu)選是0.0005或更小，更優(yōu)選0.0001或更小。在此，“在60度或更大的反射角下的任意方向”表示在60度和90度之間的反射角。由下述方法生產(chǎn)的防眩膜具有圖3所示的典型反射分布，并且在這種防眩膜的情況下，反射率通常在鏡面方向中具有它的峰值并且當(dāng)反射角增加時(shí)逐漸降低。因此，R(≥60)/R(30)比值可以由R(60)/R(30)比值表示，其中R(60)是在60度的反射角度下的反射率。當(dāng)R(≥60)/R(30)比值超過0.001時(shí)，防眩層看起來是白色的使得顯示屏的可見性劣化。即，當(dāng)在屏前面提供防眩層而在顯示屏上顯示黑白圖像時(shí)，通過反射外部光整個(gè)屏幕看起來是白色的。
在圖3所示的反射分布的情況下，鏡面反射率R(30)是約0.4％，R(40)是約0.0006％，和R(60)是約0.00003％。
除以上解釋的特殊反射分布以外，根據(jù)本發(fā)明的防眩層的表面由平均面積為50μm2-1500μm2，優(yōu)選300μm2-1000μm2的多邊形組成，其中多邊形由表面的Voronoi分劃使用表面不規(guī)則的凸起部分的尖端作為母點(diǎn)形成。
解釋確定防眩層的不規(guī)則表面上凸起部分的尖端的算法。當(dāng)注意力集中到防眩層的表面上的任意點(diǎn)時(shí)，如果不存在高度高于任意點(diǎn)周圍任意點(diǎn)高度的點(diǎn)，并且不規(guī)則表面上任意點(diǎn)的高度高于不規(guī)則表面上最高點(diǎn)高度和最低點(diǎn)高度之間的中間值，則任意點(diǎn)是凸起部分的尖端。具體地，如圖4所示，挑出防眩層的表面上的任意點(diǎn)81。使用點(diǎn)81作為圓的中心在與防眩層的基礎(chǔ)平面83平行的平面上畫半徑為2μm-5μm的圓。當(dāng)不存在通過在防眩層的表面83上將所畫的圓投影而描述的高度高于圓84中的點(diǎn)81高度的點(diǎn)，并且點(diǎn)81的高度高于不規(guī)則表面上最高點(diǎn)高度和最低點(diǎn)高度之間的中間值時(shí)，判斷點(diǎn)81為凸起部分的尖端。在此情況下，投影的圓84具有這樣的半徑使得樣品表面上的精細(xì)不規(guī)則不計(jì)入，并且圓84不包括多個(gè)凸起部分。因此，圓84的半徑優(yōu)選是約3μm。由以上的方法，也可以計(jì)入每單位面積的不規(guī)則表面的凸起部分的數(shù)目。
由以上方法計(jì)數(shù)的凸起部分的數(shù)目在200μm×200μm的區(qū)域中優(yōu)選為50-150個(gè)，以達(dá)到良好的可見性而不引起反射或變白。如果防眩層的不規(guī)則表面上的凸起部分的數(shù)目較小，由像素干擾產(chǎn)生眩光使得顯示的圖像難以看見，特別是當(dāng)與具有高清晰度的顯示設(shè)備結(jié)合使用防眩偏振膜層壓材料時(shí)。此外，顯示圖像的紋理劣化。當(dāng)凸起部分的數(shù)目太大時(shí)，不規(guī)則的形狀的傾斜角度變得非常陡使得圖像傾向于變白。200μm×200μm區(qū)域中的凸起部分的數(shù)目優(yōu)選為120或更小和70或更大。
現(xiàn)在，解釋Voronoi分劃。當(dāng)幾個(gè)點(diǎn)(即母點(diǎn))在平面上分布時(shí)，可通過確定平面上任意點(diǎn)最接近的母點(diǎn)而分劃平面的圖是Voronoi圖，并且由這種圖對(duì)平面的分劃稱為Voronoi分劃。圖5說明使用表面上凸起部分的尖端作為母點(diǎn)的防眩層的表面的Voronoi分劃的例子。在圖5中，點(diǎn)85是母點(diǎn)，并且包括一個(gè)母點(diǎn)的每個(gè)多邊形86是由Voronoi分劃形成的區(qū)域，并且這種多邊形稱為Voronoi區(qū)域或Voronoi多邊形，且以下稱為Voronoi多邊形。以下將解釋在圖5的外圍中變黑的區(qū)域87。在Voronoi圖中，母點(diǎn)的數(shù)目等于Voronoi多邊形的數(shù)目。為簡(jiǎn)便，在圖5中將母點(diǎn)的一部分和多邊形的一部分分別由數(shù)字85和86表示。
為計(jì)算由Voronoi分劃使用凸起部分的尖端作為母點(diǎn)獲得的Voronoi多邊形的平均面積，采用合適的設(shè)備如共焦顯微鏡、干涉顯微鏡、原子力顯微鏡(AFM)等觀察防眩層的表面形狀，并確定三維坐標(biāo)值。然后，根據(jù)如下算法Voronoi分劃防眩層的表面并計(jì)算Voronoi多邊形的平均面積。即，根據(jù)以上算法確定防眩層的不規(guī)則表面上凸起部分的尖端，和然后將凸起部分的尖端在防眩層的基礎(chǔ)平面上投影。其后，將由表面形狀的測(cè)量獲得的所有三維坐標(biāo)在基礎(chǔ)平面上投影，并將所有的投影點(diǎn)分配到最接近的母點(diǎn)以進(jìn)行Voronoi分劃。計(jì)算所有Voronoi多邊形的面積并平均化以獲得Voronoi多邊形的平均面積。在此測(cè)量中，計(jì)數(shù)出鄰近測(cè)量區(qū)邊界的Voronoi多邊形的面積以最小化誤差。即在圖5的情況下，鄰近測(cè)量區(qū)邊界的變黑的Voronoi多邊形87不包括在平均面積的計(jì)算中。此外，為最小化測(cè)量誤差，優(yōu)選在每個(gè)區(qū)域?yàn)?00μm×200μm的至少三個(gè)區(qū)域中計(jì)算Voronoi多邊形的平均值，并將所有平均值再次平均化和用作測(cè)量值。
如上所述，在本發(fā)明中，以防眩層的不規(guī)則表面上凸起部分的尖端為母點(diǎn)的Voronoi多邊形的平均面積是50μm2-1500μm2，優(yōu)選300μm2-1000μm2。當(dāng)Voronoi多邊形的平均面積小于50μm2時(shí)，防眩層的表面不規(guī)則的形狀的傾斜角變得非常陡使得圖像傾向于變白。當(dāng)Voronoi多邊形的平均面積超過1500μm2時(shí)，防眩層的不規(guī)則表面形狀變粗糙，使得產(chǎn)生眩光并且圖像的紋理劣化，特別是當(dāng)與具有高清晰度的顯示設(shè)備結(jié)合使用防眩偏振膜層壓材料時(shí)。
使用在此測(cè)量的三維坐標(biāo)，可以計(jì)算橫截面曲線的算術(shù)平均高度Pa和最大橫截面高度Pt，它們由JIS B 0601(＝ISO 4287)定義。此外，防眩層的不規(guī)則表面上每個(gè)點(diǎn)的高度可以采用直方圖的形式說明。為達(dá)到良好的可見性而不引起反射或變白，橫截面曲線的算術(shù)平均高度Pa優(yōu)選為0.08μm-0.15μm，并且最大橫截面高度Pt優(yōu)選為0.4μm-0.9μm。當(dāng)算術(shù)平均高度小于0.08μm時(shí)，防眩層的表面基本變平使得它不具有防眩性能。當(dāng)算術(shù)平均高度Pa超過0.15μm時(shí)，防眩層的表面形狀變粗糙，使得產(chǎn)生諸如變白和眩光的問題。當(dāng)最大橫截面高度Pt小于0.4μm時(shí)，再次防眩層的表面基本變平使得它不具有防眩性能。當(dāng)最大橫截面高度Pt超過0.9μm時(shí)，再次防眩層的表面形狀變粗糙，使得產(chǎn)生諸如變白和眩光的問題。
當(dāng)采用直方圖的形式說明防眩層的不規(guī)則表面上點(diǎn)的高度時(shí)，直方圖的峰值優(yōu)選處于不規(guī)則表面上最高點(diǎn)高度(100％高度)和最低點(diǎn)高度(0％高度)之間的中間值(50％高度)的±20％范圍內(nèi)。這意味著直方圖的峰值優(yōu)選處于最高點(diǎn)高度和最低點(diǎn)高度的高度差的30％和70％之間的范圍中。如果峰值不在中間值的±20％范圍中，換言之，峰值處于大于70％或小于30％的最高點(diǎn)高度的范圍中，則防眩層的表面形狀變粗糙，使得不希望地出現(xiàn)眩光。此外，外觀的紋理傾向于劣化。
為說明高度的直方圖，確定防眩層(防眩膜)的表面上高度的最高和最低點(diǎn)，并隨后將每個(gè)測(cè)量點(diǎn)高度和最低點(diǎn)高度的差值(即測(cè)量點(diǎn)的高度)除以最高點(diǎn)高度和最低點(diǎn)高度的差值(即最大高度差)以獲得每個(gè)點(diǎn)的相對(duì)高度。然后在直方圖中以最高高度為100％和最低高度為0％繪制獲得的相對(duì)高度以獲得直方圖中每個(gè)點(diǎn)的相對(duì)位置。應(yīng)當(dāng)將直方圖分段以避免數(shù)據(jù)誤差的影響，并且通常將它分劃成約10-30個(gè)區(qū)段。例如，將從最低點(diǎn)(0％高度)到最高點(diǎn)(100％高度)的跨距以5％間隔分劃，并確定峰值的位置。
構(gòu)成具有上述特性的防眩層的防眩表面具有由基本不具有平的平面的不規(guī)則覆蓋的形狀。具有這種表面形狀的防眩表面可有利地由如下方式產(chǎn)生由細(xì)粒子的沖擊在拋光的金屬板上形成不規(guī)則，在金屬板的不規(guī)則表面上無電鍍鎳以形成模具，轉(zhuǎn)移模具的表面不規(guī)則到透明樹脂膜的表面，并從模具除去含有轉(zhuǎn)移的不規(guī)則的透明樹脂膜。
通過參考圖6解釋由以上方法生產(chǎn)防眩層(防眩膜)的優(yōu)選方法，它示意性地顯示從生產(chǎn)在它的表面上含有不規(guī)則的模具到使用金屬板作為模具體將不規(guī)則從模具轉(zhuǎn)移到樹脂膜的步驟的橫截面。圖6A顯示在鏡面拋光之后金屬板21的橫截面，它具有拋光表面22。將金屬板21的拋光表面22采用細(xì)粒子沖擊(或噴砂)以在表面22上形成不規(guī)則。圖6B示意性顯示在沖擊之后金屬板21的橫截面，它具有半球形微小凹入部分23。然后，將具有由沖擊形成的不規(guī)則的表面采用鎳無電鍍敷以減少不規(guī)則的深度。圖6C示意性顯示在鎳的無電鍍敷后金屬板21的橫截面。在圖6C中，在具有微小凹入部分的金屬板21的表面上形成鍍鎳層24，并且鍍鎳層24的表面23具有不規(guī)則，與圖6B的表面26相比其深度由鎳的無電鍍敷減少，即使金屬板表面的不規(guī)則形狀變緩和。因此，當(dāng)采用鎳無電鍍敷具有金屬板21的半球形形狀的微小凹表面23時(shí)，可以獲得適于生產(chǎn)防眩膜的具有基本不平平面和不規(guī)則的模具，該防眩膜具有優(yōu)選的光學(xué)性能。
圖6D示意性顯示將在先前步驟中形成的圖6C的模具的不規(guī)則轉(zhuǎn)移到樹脂膜的步驟。即，在鍍鎳層24的不規(guī)則表面上形成樹脂膜。由此，獲得具有轉(zhuǎn)移的不規(guī)則形狀的膜11。膜11可以由熱塑性透明樹脂的單一膜組成。在此情況下，將在受熱狀態(tài)下的熱塑性樹脂膜壓到模具的不規(guī)則表面26并通過熱壓擠而模塑?；蛘?，如圖6D所示，膜11可以由透明基材膜12和在基材膜12的表面上層壓的可電離輻射固化的樹脂層13組成。在此情況下，使可電離輻射固化的樹脂層13與模具的不規(guī)則表面26接觸并通過電離輻射照射以固化樹脂層13。由此，將模具的不規(guī)則形狀轉(zhuǎn)移到可電離輻射固化的樹脂層13。以下詳細(xì)解釋這些膜。圖6E示意性顯示在從模具除去之后膜11的橫截面。
在圖6所示的方法中，用于生產(chǎn)模具的金屬的優(yōu)選例子包括鋁、鐵、銅、不銹鋼等。在它們之中，優(yōu)選容易通過由細(xì)粒子的沖擊而變形的金屬，即不具有太高硬度的那些。特別地，優(yōu)選使用鋁、鐵、銅等?？紤]到成本，更優(yōu)選是鋁和軟鐵。模具可以為平的金屬板或圓筒形金屬卷的形式。當(dāng)使用卷形模具時(shí)，可以連續(xù)生產(chǎn)防眩膜。
采用細(xì)粒子沖擊或噴砂具有拋光表面的金屬。特別地，優(yōu)選將金屬拋光到接近鏡面的狀態(tài)，因?yàn)橥ǔ＠缤ㄟ^切割或研磨將金屬板或卷機(jī)加工以達(dá)到所需的精度，并由此加工標(biāo)記通常保留在金屬體的表面上。如果保留深的標(biāo)記，金屬體的表面可在采用細(xì)粒子沖擊金屬表面之后仍然可具有痕量的標(biāo)記，因?yàn)橐恍?biāo)記的深度大于采用細(xì)粒子形成的不規(guī)則的深度，使得痕量的深標(biāo)記可對(duì)防眩層的光學(xué)性能具有不可預(yù)料的影響。
拋光金屬表面的方法不受限制，并且可以使用任何機(jī)械拋光、電解拋光和化學(xué)拋光。機(jī)械拋光的例子包括超精加工、磨平、流體拋光、磨光等。就中心線平均表面粗糙度Ra而言，在拋光之后金屬表面的粗糙度是1μm或更小，優(yōu)選0.5μm或更小，更優(yōu)選0.1μm或更小。當(dāng)Ra太大時(shí)，變形之前表面粗糙度的影響可能在由細(xì)粒子的沖擊而使金屬表面變形之后保留。Ra的下限可不受限制，但它可實(shí)際地從加工時(shí)間，加工成本等的觀點(diǎn)來限制。
對(duì)金屬表面沖擊細(xì)粒子的方法優(yōu)選是噴砂加工方法。噴砂加工方法的例子包括噴砂、噴丸、液體珩磨等。作為用于這些加工方法的粒子，形狀接近球的那些比具有尖銳邊緣的那些是更優(yōu)選的。此外，優(yōu)選硬材料的粒子，因?yàn)樗鼈冊(cè)诩庸て陂g不破碎而形成尖銳邊緣。滿足這些性能的陶瓷粒子的優(yōu)選例子是球形氧化鋯珠、氧化鋁珠等。金屬粒子的優(yōu)選例子是由鋼、不銹鋼制成的珠粒等。此外，可以使用在樹脂粘合劑上攜帶的包括陶瓷或金屬珠的粒子。
當(dāng)平均粒度為10-75μm，優(yōu)選10-35μm的粒子，特別是球形細(xì)粒子用作要在金屬表面上沖擊的細(xì)粒子時(shí)，可以生產(chǎn)滿足形狀因子的防眩膜，該形狀因子包括50μm2-1500μm2，優(yōu)選300μm2-1000μm2的根據(jù)本發(fā)明定義的Voronoi多邊形的平均面積。作為細(xì)粒子，具有均勻粒度的那些，即單分散粒子是特別優(yōu)選的。當(dāng)細(xì)粒子的平均粒度太小時(shí)，難以在金屬表面上形成令人滿意的不規(guī)則。此外，不規(guī)則的形狀的傾斜角變得非常陡使得圖像傾向于變白。當(dāng)細(xì)粒子的平均粒度太大時(shí)，表面不規(guī)則變得粗糙使得可能出現(xiàn)眩光，并且圖像的紋理可能劣化。
然后將具有由上述方法形成的不規(guī)則的金屬表面采用鎳無電鍍敷以減少不規(guī)則的深度。深度減少的程度依賴于金屬的種類、由噴砂等形成的不規(guī)則的尺寸和深度、鍍鎳的種類和厚度等?？刂粕疃葴p少程度的最重要因素可能是鍍鎳的厚度。如果無電鍍鎳的厚度太小，可能不會(huì)有效減少由噴砂等形成的不規(guī)則的深度，使得可能不充分地改進(jìn)具有從模具轉(zhuǎn)移的不規(guī)則的防眩膜的光學(xué)性能。當(dāng)無電鍍鎳的厚度太大時(shí)，生產(chǎn)率降低。因此，無電鍍鎳的厚度優(yōu)選為約3到70μm，更優(yōu)選至少5μm到50μm或更小。
為在金屬表面上形成鍍敷層，優(yōu)選采用可以在金屬板或卷的表面上形成具有宏觀均勻厚度的鍍敷層的無電鍍敷，特別是提供高硬度的鍍敷層的無電鍍鎳。無電鍍鎳的優(yōu)選例子包括使用包含光澤劑如硫的鍍敷浴的光澤鍍鎳、鎳-磷合金鍍(低磷型、中間磷型或高磷型)、鎳-硼合金鍍等。
如果采用JP-A-2002-189106中描述的硬鍍鉻，特別地電解鍍鉻，則電場(chǎng)傾向于在金屬板或卷的邊緣聚焦使得鍍敷金屬的厚度可在中心和邊緣之間不同。因此，如果在金屬板或卷的整個(gè)表面上由噴砂等形成具有均勻深度的不規(guī)則，則通過鍍敷的深度減少程度可在金屬板或卷的表面上到處變化，并且結(jié)果是不規(guī)則的深度變化。因此，電解鍍不優(yōu)選用于本發(fā)明。
此外，硬鍍鉻可形成粗糙表面并因此不適于生產(chǎn)用于生產(chǎn)防眩層的模具。為除去粗糙表面，通常拋光硬鍍鉻的表面。然而，如以下解釋的那樣鍍敷表面的拋光在本發(fā)明中是不希望的。
然而，本發(fā)明不排除在無電鍍鎳之后，在最外表面形成薄鍍鉻，即所謂的快速鍍鉻以增加表面硬度。如果進(jìn)行快速鍍鉻，則快速鍍鉻層的厚度盡可能小以避免作為底漆的無電鍍鎳層的形狀的劣化，且應(yīng)當(dāng)優(yōu)選為3μm或更小，更優(yōu)選1μm或更小。
同樣，在本發(fā)明中不優(yōu)選在鍍敷之后拋光金屬板或卷，如在JP-A-2002-90187中所述。如果拋光鍍敷的表面，最外部表面可具有平的部分使得防眩層的光學(xué)性能可能劣化，并且?guī)缀醪荒芤粤己玫脑佻F(xiàn)性控制不規(guī)則的形狀，因?yàn)樾螤羁刂埔蛩氐臄?shù)目增加。圖7示意性顯示金屬板，在其上通過拋光具有通過沖擊細(xì)粒子形成的不規(guī)則的表面而形成平的平面，由無電鍍鎳減少該不規(guī)則的深度。即，圖7對(duì)應(yīng)于圖6C的無電鍍敷的金屬板，其中拋光鍍鎳層24的表面。由于拋光，研磨在金屬板21上形成的鍍鎳層24上的表面不規(guī)則26的凸起部分的一部分，并由此形成平的平面29。
根據(jù)本發(fā)明，如圖6C所示使用在它的表面上形成有不規(guī)則的模具，并將不規(guī)則的形狀轉(zhuǎn)移到膜11的表面以形成防眩表面。在此情況下，可以由任何常規(guī)方法將模具的表面形狀轉(zhuǎn)移到膜表面。例如，將熱塑性樹脂膜熱壓成模具的不規(guī)則表面26以將模具的表面不規(guī)則轉(zhuǎn)移到樹脂膜的表面；將可電離輻射固化的樹脂涂覆在透明樹脂膜的表面上，和然后將未固化狀態(tài)的可電離輻射固化的樹脂的涂覆層緊密粘合到模具的不規(guī)則表面26并由電離輻射通過透明樹脂膜照射以固化可電離輻射固化的樹脂而將模具的表面不規(guī)則轉(zhuǎn)移到固化的電離輻射固化的樹脂的表面。在轉(zhuǎn)移之后，如圖6E所示從模具除去膜以獲得防眩膜11。從機(jī)械強(qiáng)度如防止表面裂紋的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選采用使用可電離輻射固化的樹脂的后者方法。
用于以上后者方法的透明樹脂可以是具有基本光學(xué)透明度的任何膜。透明樹脂的具體例子包括纖維素樹脂(如三乙?；w維素、二乙?；w維素、乙酸丙酸纖維素等)、環(huán)烯烴聚合物、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯等。環(huán)烯烴聚合物是包括環(huán)烯烴如降冰片烯、二亞甲基八氫萘等作為單體的聚合物。市售環(huán)烯烴聚合物的例子是ARTON(商品名)(購自JSR Corporation)，ZEONOR和ZEONEX(兩者購自ZEON Corporation)等。
在它們之中，將具有熱塑性的透明樹脂如聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚砜和聚醚砜及環(huán)烯烴聚合物的膜在合適的溫度下壓制或加壓粘合到具有表面不規(guī)則的模具并隨后從模具剝離以由此將模具的表面不規(guī)則轉(zhuǎn)移到膜表面。此外，偏振板用作透明膜并可以將模具的表面不規(guī)則直接轉(zhuǎn)移到偏振板的表面。
當(dāng)可電離輻射固化的樹脂用于轉(zhuǎn)移模具的表面不規(guī)則時(shí)，優(yōu)選使用在分子中具有至少一個(gè)丙烯酰氧基的化合物的聚合物。為增加防眩層的機(jī)械強(qiáng)度，更優(yōu)選使用具有至少三個(gè)官能度的丙烯酸酯，即具有至少三個(gè)丙烯酰氧基的化合物。這種化合物的具體例子包括三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等。為向防眩層賦予柔韌性以防止防眩層的破壞，優(yōu)選使用在分子中含有氨酯鍵的丙烯酸酯化合物。這種丙烯酸酯化合物的具體例子是具有如下結(jié)構(gòu)的氨基甲酸酯丙烯酸酯兩分子在分子中除丙烯酰氧基以外具有至少一個(gè)羥基的化合物(如三羥甲基丙烷二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯等)加成到二異氰酸酯化合物(如六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯等)中。此外，可以使用由電離輻射自由基聚合和固化的其它丙烯酸型樹脂，如醚丙烯酸酯聚合物、酯丙烯酸酯聚合物等。
此外，可陽離子聚合的可電離輻射固化的樹脂如環(huán)氧樹脂、氧雜環(huán)丁烷樹脂等可以用作在固化之后對(duì)其賦予不規(guī)則的樹脂。在此情況下，這種可陽離子聚合的可電離輻射固化的樹脂的一個(gè)例子可以從混合物制備，該混合物包含可陽離子聚合的多官能氧雜環(huán)丁烷化合物如1，4-雙[(3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基甲氧基)甲基]苯、雙(3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基甲基)醚等，和陽離子光聚合引發(fā)劑如(4-甲基苯基)[4-(2-甲基丙基)苯基]六氟磷酸碘等。
當(dāng)采用UV射線的輻射固化可電離輻射固化的丙烯酸型樹脂時(shí)，使用UV自由基聚合引發(fā)劑，它在UV射線輻射時(shí)產(chǎn)生自由基以引發(fā)聚合和固化反應(yīng)。通常將UV射線從玻璃模具或透明樹脂膜的側(cè)面輻射。因此，使用在從可見光到UV光范圍中引發(fā)自由基產(chǎn)生反應(yīng)的聚合引發(fā)劑，以引發(fā)其中光可通過膜的波長范圍中的自由基產(chǎn)生反應(yīng)。
由UV射線的輻射引發(fā)自由基產(chǎn)生反應(yīng)的UV射線自由基聚合引發(fā)劑的例子包括1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等。當(dāng)將UV射線通過包含UV射線吸收劑的透明樹脂膜照射時(shí)，使用吸收范圍在可見光波長范圍的自由基光聚合引發(fā)劑。這種引發(fā)劑的例子包括雙(2，4，6-三甲基苯甲?；?苯基膦氧化物、雙(2，6-二甲氧基苯甲?；?-2，4，4-三甲基戊基膦氧化物、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物等。
當(dāng)模具為在其表面上具有帶有微小不規(guī)則的鍍敷表面的平板的形式時(shí)，允許模具的不規(guī)則表面與帶有涂覆到其上的未固化可電離輻射固化的樹脂的透明樹脂膜層接觸，使得可電離輻射固化的樹脂的涂覆層緊密粘合到模具的不規(guī)則表面，和然后將電離輻射從透明樹脂膜的側(cè)面照射以固化可電離輻射固化的樹脂。其后，將可電離輻射固化的樹脂的固化層與透明樹脂基材膜一起從模具除去。由此，將模具的不規(guī)則形狀轉(zhuǎn)移到在透明樹脂膜上攜帶的可電離輻射固化的樹脂的固化層。
當(dāng)模具為在其周圍表面上具有帶有微小不規(guī)則的鍍敷表面的卷的形式，并且將模具的不規(guī)則形狀轉(zhuǎn)移到可電離輻射固化的樹脂時(shí)，將可電離輻射固化的樹脂層和透明樹脂膜的層壓材料采用電離輻射照射，同時(shí)使可電離輻射固化的樹脂層與卷形模具的周圍表面接觸和然后將可電離輻射固化的樹脂的固化層與透明樹脂膜一起從模具除去。由此將模具的不規(guī)則形狀連續(xù)轉(zhuǎn)移到在透明樹脂膜上攜帶的可電離輻射固化的樹脂的固化層。
電離輻射可以是UV射線或電子束。從處理容易和安全的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選使用UV射線。作為UV射線的光源，優(yōu)選使用高壓汞燈、金屬鹵化物燈等。當(dāng)通過包含UV吸收劑的透明樹脂膜進(jìn)行照射時(shí)，特別優(yōu)選使用包括大量可見光組分的金屬鹵化物燈。此外，可優(yōu)選使用“V-Bulb”和“D-Bulb”(兩者均為商品名)(購自Fusion UV SystemsJAPAN KK)。電離輻射的劑量可以使得它足以固化可UV固化的樹脂到一定程度使得可以從模具除去固化的膜。為改進(jìn)表面硬度，可電離輻射固化的樹脂的固化層和透明樹脂層的層壓材料可以進(jìn)一步從可電離輻射固化的樹脂層的側(cè)面照射。
根據(jù)上述方法，可以制備霧度為5％或更小的防眩層(防眩膜)。霧度由JIS K 7136定義并由(漫射透射率/總透射率)×100％表示。
如以上所解釋，當(dāng)使用在其上具有微小不規(guī)則與基本不平平面的模具并將這種不規(guī)則的形狀轉(zhuǎn)移到透明樹脂膜或在透明樹脂膜上層壓的可電離輻射固化的樹脂的固化層時(shí)，透明樹脂膜的防眩表面具有微小不規(guī)則與基本不平的平面。
在本發(fā)明中，如以上參考圖1解釋的那樣，將如上所述生產(chǎn)的防眩層11放置在線性偏振器30的一個(gè)表面上，并將光學(xué)各向異性層40放置在線性偏振器30的另一個(gè)表面上以形成防眩偏振膜層壓材料10。線性偏振器30可以是通常使用的偏振膜或板，它允許在膜平面中彼此垂直的兩個(gè)方向之一中振蕩的線性偏振光通過其間，同時(shí)它吸收在兩個(gè)方向的另一個(gè)中振蕩的線性偏振光。這種線性偏振器的具體例子是單軸拉伸的聚乙烯醇膜，它由高二色染料染色和由硼酸交聯(lián)?？梢允褂冒ǖ庾鳛楦呱匀玖系牡庑推衿骰虬ㄓ袡C(jī)二色染料作為高二色染料的染料型偏振器。線性偏振器可以是聚乙烯醇型偏振器本身，或至少在其一個(gè)表面上含有透明聚合物如三乙?；w維素的保護(hù)膜的聚乙烯醇型偏振器。
放置在線性偏振器30的另一個(gè)表面上的光學(xué)各向異性層40具有光學(xué)負(fù)或正單軸性且光軸從膜的法線方向傾斜5-50度的角度。
首先，解釋具有光學(xué)負(fù)單軸性和光軸從膜的法線方向傾斜5-50度的光學(xué)各向異性層?！肮鈱W(xué)負(fù)單軸性”表示層具有負(fù)各向異性的折射率，即在光軸方向中的折射率小于垂直于光軸的平面中的平均折射率。作為光學(xué)各向異性層40，可以使用這種具有負(fù)折射率各向異性和光軸從膜的法線方向傾斜5-50度的層。這種光學(xué)各向異性層的優(yōu)選例子是例如由三乙酰基纖維素制成的透明膜，它由有機(jī)化合物，特別是JP-A-06-214116中所述具有液晶性和盤狀分子形狀的化合物，或不具有液晶性但通過施加電場(chǎng)或磁場(chǎng)顯示負(fù)折射率各向異性的化合物涂覆，并且其中光軸以從膜的法線方向傾斜5-50度取向。光軸的取向可以是在單一方向中的取向，或其中光軸的傾斜角從膜的一個(gè)表面到另一個(gè)逐漸增加的混合取向。
具有液晶性和盤狀分子形狀的化合物的例子包括低或高分子量盤狀(discotic)液晶如包括核與平面結(jié)構(gòu)的液晶化合物(例如苯并[9，10]菲、三聚茚(truxene)、苯等)，至少一個(gè)線性取代基(如烷基、烷氧基、烷基取代的芐酰氧基、烷氧基取代的芐酰氧基等)徑向連接到該平面結(jié)構(gòu)上。在它們之中，優(yōu)選是在可見光范圍中不具有吸收的那些。
具有盤狀分子結(jié)構(gòu)的這些有機(jī)化合物可以單獨(dú)使用，或它們可以采用它們兩種或多種的摻合物使用或與其它有機(jī)化合物如聚合物基體混合以達(dá)到本發(fā)明的必須取向。其它有機(jī)化合物可以是與具有盤狀分子結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物相容或可以在其中以不使光散射的粒度分散具有盤狀分子結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物的任何化合物。具有這種液晶化合物的層和光軸從膜的法線方向傾斜的纖維素樹脂型透明膜的例子是“WV Film”(商品名，購自FUJIFILM Corporation)，它可用于本發(fā)明。
然后，解釋具有光學(xué)正單軸性和光軸從膜的法線方向傾斜5-50度的光學(xué)各向異性層?！肮鈱W(xué)正單軸性”表示層具有正各向異性的折射率，即在光軸方向中的折射率大于垂直于光軸的平面中的平均折射率。作為光學(xué)各向異性層40，可以使用具有這種正折射率各向異性和光軸從膜的法線方向傾斜5-50度的層。這種光學(xué)各向異性層的優(yōu)選例子是例如由纖維素樹脂制成的透明膜，它由JP-A-10-186356中公開的具有棒狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物，特別是分子結(jié)構(gòu)具有向列型結(jié)晶性并對(duì)化合物賦予正光學(xué)各向異性的化合物，或不具有液晶性但通過施加電場(chǎng)或磁場(chǎng)顯示正折射率各向異性的化合物涂覆，并且其中光軸以從膜的法線方向傾斜5-50度取向。光軸的取向可以是在單一方向中的取向，或其中光軸的傾斜角從膜的一個(gè)表面到另一個(gè)逐漸增加的混合取向。具有這種向列型液晶化合物的層和光軸從膜的法線方向傾斜的透明膜的例子是“NH Film”(商品名，購自NIPPONOIL CORPORATION)，它可用于本發(fā)明。
此外，具有光學(xué)正單軸性和光軸從膜的法線方向傾斜5-50度的光學(xué)各向異性層可以由如下方式生產(chǎn)在透明基礎(chǔ)膜上沉積電介質(zhì)，該電介質(zhì)可由真空沉積形成薄膜并且當(dāng)從涉及基礎(chǔ)膜的法線傾斜的方向在透明基礎(chǔ)膜上沉積時(shí)顯示正折射率各向異性。用于此目的的電介質(zhì)化合物可以是無機(jī)或有機(jī)電介質(zhì)化合物。在它們之中，從在真空沉積步驟中抗熱穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來看優(yōu)選是無機(jī)電介質(zhì)化合物。無機(jī)電介質(zhì)化合物的優(yōu)選例子包括金屬氧化物如氧化鉭(Ta2O3)、氧化鎢(WO3)、二氧化硅(SiO2)、一氧化硅氧化鉭(SiO)、氧化化鉍(Bi2O3)、氧化釹(Nd2O3)等，因?yàn)榻饘傺趸锞哂辛己玫耐该鞫?。在金屬氧化物中，更?yōu)選氧化鉭、氧化鎢、氧化鉍等，因?yàn)樗鼈內(nèi)菀罪@示折射率各向異性并形成硬膜。
如上解釋的那樣，將防眩層11層壓在線性偏振器30的一個(gè)表面上，同時(shí)將光學(xué)各向異性層40層壓在線性偏振器30的另一個(gè)表面上以形成防眩偏振膜層壓材料10(圖1)。在此層壓步驟中，層壓防眩層11使得被加工以賦予防眩性能的表面(即不規(guī)則表面)面對(duì)外部，即這種表面不面對(duì)線性偏振器30。當(dāng)光學(xué)各向異性層40具有在透明基礎(chǔ)膜上顯示折射率各向異性的材料層時(shí)，層壓它使得透明基礎(chǔ)膜面對(duì)線性偏振器30。為層壓它們，有利地使用具有良好透明度的粘合劑如丙烯酸型粘合劑。
作為市售層壓材料，銷售由光學(xué)各向異性層組成的偏振板，該光學(xué)各向異性層具有光學(xué)負(fù)單軸性且光軸從膜的法線傾斜5-50度，該光學(xué)各向異性層粘合到線性偏振器的一個(gè)表面，即由線性偏振器30和光學(xué)各向異性層40組成的層壓材料。這種市售層壓材料的例子是“SUMIKARAN SRH 862A”(購自Sumitomo Chemical Co.，Ltd.)。為了形成防眩偏振膜層壓材料10，將防眩層11層壓在層壓的偏振板的另一個(gè)表面上，該偏振板的一個(gè)表面攜帶具有光學(xué)負(fù)單軸性且光軸從膜的法線傾斜5-50度的光學(xué)各向異性層。
將圖1所示的防眩偏振膜層壓材料10與液晶盒結(jié)合，該液晶盒包括夾在一對(duì)基材之間的TN液晶以組裝液晶顯示器。這種液晶顯示器的例子見圖8和9。在這些例子中，液晶盒50包括夾在一對(duì)盒基材51和52之間的TN液晶57，它具有在彼此面對(duì)的基材的表面上的各自電極54和55。
通常，TN液晶盒50在其兩個(gè)表面上具有偏振板。根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)偏振板，特別是在其顯示表面，即觀察者所看到的液昌盒的表面上的偏振板由防眩偏振膜層壓材料10組成，該層壓材料具有圖1所示的防眩層11/線性偏振器30/光學(xué)各向異性層40的結(jié)構(gòu)。在此情況下，放置偏振板使得光學(xué)各向異性層40面對(duì)液晶盒50。采用粘合劑60將防眩偏振膜層壓材料10的光學(xué)各向異性層40粘合到液晶盒50上。在液晶盒50的后表面?zhèn)壬?，提供后面?0且后面光70起液晶盒50的光源作用。
防眩偏振膜層壓材料10，液晶盒50和后面光70的組裝結(jié)構(gòu)在圖8和圖9中是相同的，但在液晶盒50和后面光70之間的結(jié)構(gòu)彼此不同。在圖8的實(shí)施方案中，采用粘合劑60在液晶盒50的后表面上提供偏振板35，而在圖9中，采用粘合劑60在液晶盒50的后表面上采用此順序提供光學(xué)各向異性層45和偏振板35。
在后表面?zhèn)壬系钠癜?5可以是常規(guī)偏振板，它允許在膜平面中彼此垂直的兩個(gè)方向之一中振蕩的線性偏振光通過其間，但吸收在兩個(gè)方向的另一個(gè)中振蕩的線性偏振光。具體地，常規(guī)偏振板可包括單軸拉伸的聚乙烯醇膜，它由高二色染料染色和由硼酸交聯(lián)，并且這種膜通常在其至少一個(gè)表面上具有由透明聚合物制成的保護(hù)膜。圖9中所示的在后表面?zhèn)壬咸峁┑墓鈱W(xué)各向異性層45可具有光學(xué)負(fù)或正單軸性和光軸從膜的法線方向傾斜5-50度的角度，如同用于防眩偏振膜層壓材料10的光學(xué)各向異性層40。
為改進(jìn)視角特性和顯示特性，如圖9所示優(yōu)選也在后表面?zhèn)壬咸峁┕鈱W(xué)各向異性層45。在此情況下，包括線性偏振器和粘合到線性偏振器的一個(gè)表面上，具有光學(xué)負(fù)單軸性且光軸從膜的法線方向傾斜5-50度的角度的光學(xué)各向異性層的偏振板可以用作圖9的光學(xué)各向異性層45和偏振板35的層壓材料。
實(shí)施例以下，通過如下實(shí)施例舉例說明本發(fā)明，該實(shí)施例不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1(a)模具的生產(chǎn)將直徑為300mm的鋁卷(根據(jù)JIS的A5056)的周圍表面鏡面拋光。然后，在0.1MPa的噴砂壓力(表壓，下同)下使用噴砂設(shè)備(購自FUJI Manufacturing Co.，Ltd.)將鋁卷的鏡面拋光周圍表面采用氧化鋯珠“TZ-SX-17”(商品名，購自TOSO CORPORATION；粒度20μm)噴砂以在表面上形成不規(guī)則。將具有表面不規(guī)則的鋁卷采用鎳無電光澤鍍敷以獲得金屬模具。設(shè)定鍍敷條件以形成厚度為12μm的鎳層。在鍍敷之后，采用β-射線膜厚度儀(購自Fisher InstrumentsKK的“Fisher Scoper MMS”)測(cè)量鎳層的厚度為12.3μm。
(b)防眩膜的生產(chǎn)和評(píng)價(jià)將可光固化的樹脂組合物“GRANDIC 806T”(商品名，購自Daippon Ink & Chemicals Inc.)溶于乙酸乙酯以獲得50％濃度溶液。然后向溶液中以5重量份每100重量份可固化樹脂的數(shù)量加入光聚合引發(fā)劑“LUCILIN TOP”(商品名，購自BASF，化學(xué)名2，4，6-三甲基苯甲?；交⒀趸?以獲得涂料組合物。將涂料組合物涂覆在厚度為80μm的三乙?；w維素(TAC)膜上使得在干燥之后的涂層厚度為5μm，和然后在保持在60℃的干燥器中干燥3分鐘。采用橡膠輥壓制干燥之后的TAC膜并與(a)中生產(chǎn)的金屬模具的不規(guī)則表面緊密接觸使得可光固化的樹脂組合物層面對(duì)模具的鍍鎳表面。在這種狀態(tài)下，將來自高壓汞燈強(qiáng)度為20mW/cm2的光以就h-射線轉(zhuǎn)化光數(shù)量而言200mJ/cm2的劑量從TAC膜的側(cè)面照射以固化可光固化的樹脂組合物。其后，將帶有固化樹脂層的TAC膜從模具除去以獲得由具有表面不規(guī)則的固化樹脂層和TAC膜的復(fù)合材料組成的透明防眩膜。
防眩膜的霧度使用霧度計(jì)“HM-15C”(購自Murakami ColorResearch Laboratory)根據(jù)JIS K 7136測(cè)量為0.9％。為測(cè)量，將防眩膜的樣品采用光學(xué)透明粘合劑粘合到玻璃板，其中不規(guī)則表面面對(duì)外部以防止翹曲。
使用圖像透明度計(jì)“ICM-1DP”(購自Suga Test InstrumentsCo.，Ltd.)根據(jù)JIS K 7136測(cè)量透射清晰度。為測(cè)量，將防眩膜的樣品采用光學(xué)透明粘合劑粘合到玻璃板，其中不規(guī)則表面面對(duì)外部以防止翹曲。然后采用來自后表面?zhèn)?與玻璃板接觸的表面)的光照射樣品，并測(cè)量透射清晰度。結(jié)果如下

使用以上測(cè)量透射清晰度中使用的相同圖像透明度計(jì)“ICM-1DP”測(cè)量反射清晰度。為測(cè)量，將防眩膜的樣品采用光學(xué)透明粘合劑粘合到玻璃板，其中不規(guī)則表面面對(duì)外部以防止翹曲。為抑制在后側(cè)玻璃表面上的反射，將厚度為2mm的黑色丙烯酸型樹脂板采用水粘附到玻璃板的暴露表面，防眩膜粘合到該玻璃板上。在此狀態(tài)下，通過從防眩膜的樣品的側(cè)面照射光進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果如下

*從反射清晰度數(shù)值的總和排除由如下方式測(cè)量反射率從膜的法線傾斜30度的方向采用來自He-Ne激光器的準(zhǔn)直束照射防眩膜的不規(guī)則表面并在包括膜法線和輻射方向的平面中測(cè)量反射率的變化。使用“3292 03 Optical PowerSensor”和“3292 Optical Power Sensor”(兩者均購自YokogawaElectric Corporation)測(cè)量反射率。結(jié)果是，R(30)是0.374％，R(40)是0.00064％，且R(60)/R(30)是0.00010。
使用共焦顯微鏡“Plu 2300”(購自Sensofar Corporation)，觀察防眩膜的表面形狀。為觀察，將防眩膜的樣品采用光學(xué)透明粘合劑粘合到玻璃板，其中不規(guī)則表面面對(duì)外部以防止翹曲。物鏡的放大率是50倍。根據(jù)上述算法處理獲得的數(shù)據(jù)并且Voronoi多邊形的平均面積計(jì)算為582μm2。從三維坐標(biāo)信息，確認(rèn)防眩膜的整個(gè)表面具有微小不規(guī)則但不具有平的部分。
模具生產(chǎn)的條件及防眩膜的光學(xué)性能和表面狀態(tài)(Voronoi多邊形的平均面積)總結(jié)于表1。
根據(jù)以上表面形狀的觀察中獲得的三維坐標(biāo)，計(jì)算200μm×200μm區(qū)域中凸起部分的尖端數(shù)目、橫截面曲線的算術(shù)平均高度Pa和最大橫截面高度Pt以及高度的直方圖的峰值位置。結(jié)果見表2。
(c)防眩偏振膜層壓材料的生產(chǎn)提供線性偏振器/光學(xué)各向異性層層壓材料(“SUMIKARAN SRH862A”，購自Sumitomo Chemical Co.，Ltd.)。此層壓材料由聚乙烯醇-碘型線性偏振器、粘合到線性偏振器的一個(gè)表面的光學(xué)各向異性層和粘合到線性偏振器的另一個(gè)表面的三乙酰基纖維素膜組成。此光學(xué)各向異性層由基材和具有光學(xué)負(fù)單軸性涂覆和固定到基材的盤狀液晶分子組成，并且具有混合取向使得其光軸從膜的法線逐漸傾斜5-50度并且整體上表觀光軸從法線傾斜約18度(“WV Film”，購自FUJIFILM Corporation)。將以上(b)中獲得的防眩膜的平表面粘合到線性偏振器/光學(xué)各向異性層層壓材料的三乙酰基纖維素膜側(cè)上以組裝防眩偏振膜層壓材料。
(d)液晶顯示器的生產(chǎn)和評(píng)價(jià)從用于個(gè)人電腦的攜帶TN型TFT液晶顯示設(shè)備的市售監(jiān)視器的顯示表面和后表面拆卸下偏振板。然后，代替初始使用的偏振板，將線性偏振器/光學(xué)各向異性層層壓材料“SUMIKARAN SRH 862A”采用粘合劑粘合到后表面使得層壓材料的吸收軸對(duì)應(yīng)于初始偏振器的吸收軸且光學(xué)各向異性層面對(duì)液晶盒，同時(shí)將以上(c)中生產(chǎn)的防眩偏振膜層壓材料采用粘合劑粘合到顯示表面使得膜層壓材料的吸收軸對(duì)應(yīng)于初始偏振器的吸收軸且光學(xué)各向異性層面對(duì)液晶盒。由此，組裝具有防眩層的液晶顯示器。
將個(gè)人電腦在暗室中啟動(dòng)，并使用亮度計(jì)“BM5A”(購自TOPCON Corporation)測(cè)量在黑顯示狀態(tài)或白顯示狀態(tài)下的液晶顯示器的亮度并隨后計(jì)算對(duì)比度。在此，對(duì)比度由白顯示狀態(tài)中的亮度對(duì)黑顯示狀態(tài)中的亮度的比值表示。結(jié)果是，在暗室中測(cè)量的液晶顯示器的對(duì)比度是569。
其后，將此評(píng)價(jià)系統(tǒng)移動(dòng)到亮室，并目視觀察黑顯示狀態(tài)中顯示器上的反射。結(jié)果是，基本沒有觀察到反射。這證明液晶顯示器具有良好的防眩性能。結(jié)果總結(jié)于表3。
實(shí)施例2和3采用與實(shí)施例1相同的方式生產(chǎn)具有不規(guī)則表面的金屬模具，區(qū)別在于如表1所示改變鍍鎳層的厚度。使用如此生產(chǎn)的金屬模具，采用與實(shí)施例1相同的方式生產(chǎn)由在它的表面上具有不規(guī)則的固化樹脂層和TAC膜組成的透明防眩膜。獲得的防眩膜的光學(xué)性能和表面狀態(tài)(Voronoi多邊形的平均面積)總結(jié)于表1。對(duì)于每個(gè)膜，200μm×200μm區(qū)域中凸起部分的尖端數(shù)目、橫截面曲線的算術(shù)平均高度Pa和最大橫截面高度Pt以及高度的直方圖的峰值位置采用與實(shí)施例1中那些相同的方式計(jì)算。結(jié)果見表2。此外，使用這些膜采用與實(shí)施例1相同的方式組裝具有防眩層的液晶顯示器，并評(píng)價(jià)對(duì)比度和防眩性能。結(jié)果見表3。
表1所報(bào)告的透射清晰度是使用四個(gè)光學(xué)頻率梳測(cè)量的透射清晰度的總和，該光學(xué)頻率梳每個(gè)的暗部分和亮部分的寬度分別為0.125mm、0.5mm、1.0mm和2.0mm，而反射清晰度是使用三個(gè)光學(xué)頻率梳測(cè)量的反射清晰度的總和，該光學(xué)頻率梳每個(gè)的暗部分和亮部分的寬度分別為0.5mm、1.0mm和2.0mm。
對(duì)比例1-5為比較，使用防眩膜“AG1”、“AG3”、“AG5”、“AG6”和“AG8”(分別為對(duì)比例1-5)，它們每個(gè)用作偏振板“SUMIKARAN”(購自Sumitomo Chemical Co.，Ltd)的防眩膜并包含在可UV固化的樹脂中分散的填料，并且與實(shí)施例1、2和3的結(jié)果一起在表1中報(bào)導(dǎo)這些防眩膜的Voronoi多邊形的光學(xué)性能和平均面積。采用這些膜，使用在計(jì)算Voronoi多邊形的平均面積中測(cè)量的三維坐標(biāo)，200μm×200μm區(qū)域中凸起部分的尖端數(shù)目、橫截面曲線的算術(shù)平均高度Pa和最大橫截面高度Pt以及高度的直方圖的峰值位置采用與實(shí)施例1中那些相同的方式計(jì)算。與實(shí)施例1、2和3的結(jié)果一起在表2中報(bào)導(dǎo)結(jié)果。此外，使用這些防眩膜采用與實(shí)施例1相同的方式組裝具有防眩層的液晶顯示器，并評(píng)價(jià)對(duì)比度和防眩性能。與實(shí)施例1、2和3的結(jié)果一起在表3中顯示結(jié)果。
表1模具生產(chǎn)條件(或?qū)Ρ犬a(chǎn)物的名稱)以及防眩膜的光學(xué)性能和表面形狀

表2防眩膜的表面形狀(續(xù))

表3液晶顯示器的評(píng)價(jià)

備注1)防眩性能A具有足夠的防眩性能B具有不足的防眩性能(高反射)
從表1和3中所示的結(jié)果可見，實(shí)施例1、2和3的樣品滿足根據(jù)本發(fā)明的霧度、反射分布和表面形狀的定義，顯示優(yōu)異的防眩性能(沒有反射)，并獲得高對(duì)比度和良好的可見性。此外，它們引起較少的眩光和損失變白。
由于R(30)小于2％，R(40)小于0.003％和R(60)/R(30)小于0.001，對(duì)比例1和2的樣品不出現(xiàn)變白。然而，這些樣品的Voronoi多邊形的平均面積超過1500μm2，它們引起眩光。當(dāng)使用從對(duì)比例的防眩膜生產(chǎn)的防眩偏振膜層壓材料組裝液晶顯示器時(shí)，對(duì)比例1和2中的對(duì)比度非常高且分別為492和420，但防眩性能是不令人滿意的且可見性低，如表3所示。對(duì)于對(duì)比例3、4和5的樣品，R(40)超過0.003％和R(60)/R(30)超過0.001。因此，它們比根據(jù)本發(fā)明的樣品變白更多。在對(duì)比例3、4和5中，霧度較高并且因此對(duì)比度傾向于降低。
權(quán)利要求
1.一種防眩偏振膜層壓材料，包括采用此順序?qū)訅旱脑谄浔砻嫔暇哂形⑿〔灰?guī)則的防眩層、線性偏振器和光學(xué)各向異性層，其中防眩層逆著垂直入射光的霧度為5％或更小，當(dāng)在45度光的入射角下使用由暗線和亮線組成的三個(gè)光學(xué)頻率梳測(cè)量反射清晰度時(shí)，總反射清晰度為50％或更小，該光學(xué)頻率梳每個(gè)的寬度分別為0.5mm、1.0mm和2.0mm，逆著在30度的入射角下進(jìn)入的入射光，在30度的反射角下的反射率R(30)為2％或更小，逆著在30度的入射角下進(jìn)入的入射光，在40度的反射角下的反射率R(40)為0.003％或更小，并且R(≥60)與R(30)的比值為0.001或更小，其中R(≥60)是逆著在30度的入射角下進(jìn)入的入射光，在60度或更大的反射角下在任意方向中的反射率；防眩層的表面由平均面積為50μm2-1500μm2的多邊形組成，其中多邊形由表面的Voronoi分劃使用表面不規(guī)則的凸起部分的尖端作為母點(diǎn)形成；和光學(xué)各向異性層具有光學(xué)負(fù)或正單軸性且光軸從層的法線方向傾斜5-50度的角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的防眩偏振膜層壓材料，其中所述多邊形的平均面積為300μm2-1000μm2，其中多邊形由表面的Voronoi分劃使用表面不規(guī)則的凸起部分的尖端作為母點(diǎn)形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的防眩偏振膜層壓材料，其中所述防眩層由在其表面上具有微小不規(guī)則的樹脂膜組成，由如下方式形成由細(xì)粒子的沖擊在拋光的金屬板上形成不規(guī)則，在金屬板的不規(guī)則表面上無電鍍鎳以形成模具，轉(zhuǎn)移模具的表面不規(guī)則到透明樹脂膜的表面，和從模具除去樹脂膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的防眩偏振膜層壓材料，其中所述透明樹脂膜包括可UV固化的樹脂或熱塑性樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的防眩偏振膜層壓材料，其中所述光學(xué)各向異性層具有光學(xué)正或負(fù)單軸性。
6.一種液晶顯示器，包括液晶盒，該液晶盒包括一對(duì)電極基材和夾在盒電極基材之間的扭曲向列型液晶，和放置在液晶盒兩個(gè)表面上的偏振板，其中放置在顯示表面?zhèn)壬系钠癜逵筛鶕?jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)的防眩偏振膜層壓材料組成，它被放置使得其光學(xué)各向異性層側(cè)面對(duì)液晶盒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防眩偏振膜層壓材料，其具有在其表面上具有不規(guī)則的防眩層、線性偏振器和光學(xué)各向異性層，其中防眩層逆著垂直入射光的霧度為5％或更小，總反射清晰度為50％或更小，反射率R(30)為2％或更小，反射率R(40)為0.003％或更小，并且R(≥60)與R(30)的比值為0.001或更小，每個(gè)反射率逆著在30度入射角下進(jìn)入的入射光測(cè)量；防眩層的表面由平均面積為50μm
文檔編號(hào)B29C45/26GK101042448SQ200710088938
公開日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2007年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者矢可部公彥, 古谷勉, 豬口雄平 申請(qǐng)人:住友化學(xué)株式會(huì)社