[发明专利]光学器件、其制造方法和显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学器件、其制造方法和显示装置。详细地说，本发明涉及具有硬涂层的光学器件。

背景技术

近年来，诸如液晶显示器(LCD)和等离子体显示面板(PDP)已经变得很普遍。在这样的显示装置的屏幕中，可视性尤其是在明亮地方的可视性明显受到诸如太阳光和室内照明的外部眩光的抑制，因此，常常使用能够扩散和反射屏幕表面上的外部光的诸如防眩光膜的光学膜。

在该光学膜中，迄今已采用了在表面上配置微细凹凸结构的技术以扩散和反射屏幕表面上的外部光。具体而言，考虑到抗刮擦性，在透明塑料基材上涂布具有分散在硬涂层涂料中的透明细颗粒的扩散层的方法是目前液晶显示装置的主流。

然而，在由目前薄型平板电视机所代表的前述各种显示装置中，图像质量的提高和高清晰度在迅速发展，且像素变得小型化。因此，存在如下问题：透过光学膜的光由于防眩光层或凹凸结构表面中细颗粒的反射或扩散而变形，由此图像变得不清晰，或者由于眩光现象的亮度而产生眩光；以及就图像质量而言表面变色，清晰度由此显著劣化。结果，其中使用细颗粒形成表面凹凸结构的目前光学膜不足以适应前述图像质量的提高和高清晰度，因此期望实现其中不使用细颗粒形成表面凹凸结构的光学膜。

同时，为了扩散和反射屏幕表面上的外部光，作为在表面上形成微细凹凸结构的技术，如JP-B-4-59605、日本专利3374299、JP-A-2004-29240和JP-A-2005-156615所公开的那样，迄今已经研究了通过压花(形状转印)来形成微细凹凸结构的技术。

JP-B-4-59605提出一种方法，其中通过压花在纤维素塑料制成的偏振片保护膜的表面上形成微细凹凸的粗糙表面，并且通过有机溶剂进一步溶解所述微细凹凸粗糙表面的一部分表面层以制造具有高锐度的无反射偏振片。

日本专利3374299提出一种制造防眩光膜的方法，其中由可电离辐射固化的树脂制成的粗糙凹凸层以及沿着其表面的微细凹陷和凸起形成于透明塑料膜上。根据该制造方法，其粗糙的凹陷和凸起是由压花方法、喷砂方法或者在干燥时的树脂对流法中的任意一种形成的，而其微细的凹陷和凸起是由薄膜形式的涂层制成的或者通过提升效果(liftingeffect)形成的。

JP-A-2004-29240提出一种能够通过压花在膜表面上赋予凹陷和凸起的制造抗反射膜的方法。根据该制造方法，调节用于压花的片使之具有0.05μm以上和2.00μm以下的凹陷和凸起的算术平均粗糙度，以及50μm以下的凹陷和凸起的平均周期。

JP-A-2005-156615提出一种制造防眩光膜的方法，其中在热塑性树脂膜的制备过程中，通过靠着膜表面挤压铸模在其表面上形成凹陷和凸起之前或之后经拉幅机拉伸膜，和在所得的凹凸表面上形成硬涂层。

发明内容

如前所述，在JP-B-4-59605中，通过将在纤维素塑料的表面上经由压花形成的微细凹凸粗糙表面部分溶解在有机溶剂中形成具有高锐度的无反射偏振片，作为偏振保护膜，由此制得光滑的凹凸表面。然而，因为在其表面上未硬涂层，因此该无反射偏振片抗刮擦性差，因此，难以在需要具有耐久性的液晶显示产品例如液晶电视机中使用该无反射偏振片。同样，JP-B-4-59605也没有描述显示防眩光性的表面形状。

在日本专利3374299和JP-A-2004-29240中，尽管根据表面粗糙度来确定(详细说明)表面形状，但是算术平均粗糙度统计上包括大的和小的复杂的凹陷和凸起。因此，扩散和反射特性根本不受控，并且所得的防眩光膜变色，由此产生图像质量显著劣化的问题。

JP-A-2005-156615提出了一种防眩光膜，其中在热塑性树脂膜的制备过程中，靠着膜表面挤压铸模以将凹凸形状转印到其上，并且在膜表面上涂布并形成硬涂层。然而，就表面形状而言，仅仅是热塑性树脂的凹凸表面上的中心线平均粗糙度Ra限制在0.05～10μm(参见，例如权利要求11)，但是根本没有说明显示防眩光性的表面形状。其结果是，扩散和反射特性根本不受控，并且所得的防眩光膜变色，由此产生图像质量显著劣化的问题。

如前所述，在不使用细颗粒但是由于表面形状而显示防眩光性的相关技术光学膜中，表面性能仅仅根据凹凸形状来确定；表面形状是根据表面粗糙度(算术平均粗糙度)来确定的；或者表面形状仅仅由扩散和反射特性(光学特性)来确定。然而，并未详细说明明确的表面形状。

因此，期望提供一种光学器件以及制造该光学器件的方法和显示装置，该光学器件不使用细颗粒而可获得高防眩光性和高对比度。