CN1366617A - 透射光散射片和液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

反射型液晶显示装置在液晶盒(6)的前方配设偏振片(1)、而在上述液晶盒的后方上配设有用于反射入射光的反射部件,在反射部件的前方配设有能使入射光按各向同性散射的透射光散射片(2);该光散射片可通过下述工艺过程进行制造:首先,把包括有彼此折射率不同的多种聚合物的混合溶液涂敷在透明支持体上,然后利用使溶媒蒸发的偏聚分解方法,形成具有液滴相结构的光散射层,从而制造光散射片;该光散射层包括如下2种,一种是在射散角3～40°角度处显现散射光强度的最大值的光散射层,另外一种是在小角度侧的角度θa=2～20°和大角度侧的角度θb处可分别显现出散射光强度最大值的光散射层。

Description

透射光散射片和液晶显示器
技术领域
本发明涉及液晶显示器(特别是反射型液晶显示器)，关于为了显示高亮度画面而使用的透射光散射片(或称透射光散射膜)及其制造方法和利用上述光散射片的反射型液晶显示器。
背景技术
液晶显示器(LCD)广泛应用于个人计算机(PC机)、字处理机、液晶电视机、电子钟表、台式电子计算器等电器产品的显示部件。液晶因其自身不发光，而除电子钟表和台式电子计算器等低辉度用途之外，使用用于从里面照明液晶部分的背照光。
最近，因特网(Internet)等信息通信基础设施配备，正在向融计算机和通信设备为一体的信息网络化迈进。由于网络化，信息访问(存取)已不受时间和地点的限制。为了有效地利用这样的网络，现在，正在集中精力开发个人数字助理PDA(Personal Digital Assistance)等便携式信息处理终端设备。并且，力图用PDA取代笔记本型个人计算机(PC机)，进一步实现薄型化，向着轻便可移动型PC机开发方向迈进。
由于这些便携式信息通信装置追求可携带性、电池供电时间长时间化和通信机器轻便·小型化兼备的原则，因此，对于这些便携式信息通信机器的显示器要求是薄型·重量轻便的结构并追求电功率低消耗。因此，为实现电功率消耗低，取代以往的使用背照光的液晶显示器，反射型液晶显示器作为利用自然光且使显示部分变成明亮的显示器是大有希望的。而且，为了适应伴随今后的多媒体技术进步的信息多样化需求，正在寻求既可用大画面彩色和高画面质量显示(高精细显示)又是廉价的反射型液晶显示器。
作为构成反射型液晶显示器的反射型液晶显示器件，公知的是扭转向列TN(Tw：sted Nematie型)或超扭转向列式STN型(Super Twisted Nematie型)等各种器件，对于彩色和高精细显示，利用偏振片的类型(单块偏振片型)是有利的。例如，使液晶层混合向列排列HAH(Hybrid Aligned Nematie)取向的R-OCB模式，具有低电压、广视野角、高速响应、中间色调显示和高对比度等优良特性。
随着便携装置大画面化，为了使之画面均匀而且明亮地显示，散射功能是重要的因素。也就是说，在反射型液晶显示器里，为了使画面明亮，必须有效地接收射到液晶层的入射光(自然光，外部光)，使光被反射板反射，在不妨碍目视性的限度下，应使反射光散射，防止全反射。并且，若把偏振片和光散射片组合起来，则可更进一步提高反射率。再者，作为上述的反射板，可以使用配置在电极超反射板侧的光反射性背面电极或电极的支撑基板的外侧上的反射板等。例如，关于反射型液晶显示器，在特开昭63-228887号公报、日本印刷学会主持召开的光学制造讨论会上已介绍过液晶显示器件的基本技术或通过把表面凹凸的金属薄膜作为背面电极(下部电极)防止全反射，以使表面视野角扩大的液晶显示器。
但是，当把反射型液晶显示器实现彩色化时，由于除加偏振片之外，还使用彩色滤光片，而使彩色显示器中的反射光损耗的比例增大；采用上述漫射反射板(散射板)方式不能为显示画面提供充分的亮度。特别是在彩色显示器里，通过使散射光指向一定方向的定向散射来提供高亮度是重要的。但是，为了用散射反射板方式提高定向性，而需要精确地控制反射板的凹凸形状及其分布，这又使成本提高。
并且，为了通过散射反射光提高亮度而用透射光散射片取代散射反射板的液晶显示器也是公知的。例如，在特公昭61-8430号公报里也已揭示出：在液晶盒前面上形成偏振光层的上面层叠上光散射层的液晶显示器。并且，为了赋予透射光散射片定向性，而利用全息照像技术聚合的树脂层(1998年日本液晶学会报告会要点集)也是公知的。但是，为了由于通过利用上述全息照像的聚合赋予透射光散射片定向性，需要复杂制造方法，从而增加了成本。
另一方面，作为低成本的光散射层，利用塑料泡和透明树脂构成具有海岛状结构的颗粒分散型片也是公知的。例如，在特开平7-261171号公报里已公开，作为在液晶盒外部形成光散射层的显示装置，在电极板外侧表面上形成偏振膜，在该偏振膜的表面上形成折射率不同的两种以上的树脂以分相状态分散的光散射层的显示装置。在特开平7-27904号公报、特开平9-113902号公报里，建议在背照光和液晶盒壁之间的间隔里形成具有由塑料泡和透明树脂构成的海岛状结构的颗粒散射型层的透射型液晶显示装置。在特开平7-98452号公报里公开了，作为在液晶盒内形成光散射层的显示装置，在电极板的电极和基板(电极支撑基板)之间的间隔里形成含有分散微粒透明树脂层(光散射层)的显示装置。
但是，在这些海岛结构层里，由于在透明树脂阵列中树脂泡随机分布，散射光强度分布在原理上按照高斯分布。因此，不能给予散射光定向性，提高显示面上的亮度困难。特别是，在用颗粒分散型层的显示画面大的反射型液晶显示器中，如果提高来自反射板的反射光亮度，则显示画面的边缘处不能以充分的亮度实现显示；反之，如果给画面全体赋予某种程度的亮度，则画面全体显示变暗，降低目视性。为此，显示面积比较大的反射型液晶显示器，例如，具有1.5英寸型以上的显示面积的反射型液晶显示器明亮地显示全体显示画面是困难的。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种可赋予透射散射光高定向性和漫射性的光散射层(或光散射膜)以及利用该光散射层的液晶显示器(特别是反射型液晶显示器)。
本发明的其它目的在于，提供一种能够明亮地显示画面全部的光散射片(或光散射膜)以及利用该光散射片的液晶显示器(特别是反射型液晶显示器)。
本发明的其它目的在于，提供一种即使显示面积大时也能明亮地显示出显示画面的光散射片以及利用该光散射片的液晶显示器(特别是反射型液晶显示器)。
本发明的另外目的在于，提供一种即使是彩色显示也能以高画面质量清晰且明亮地实现显示的光散射片以及利用该光散射片的液晶显示器。
本发明的又一目的在于，提供一种能高亮度高精细显示的光散射片和液晶显示器。
本发明的再一目的在于，提出一种能简便且低成本地制造上述光散射片的方法。
本发明人通过为实现上述课题而专心研究，结果发现如下的结构：使溶剂从包含有彼此不同折射率的多种聚合物的均匀溶液中蒸发、在适当的条件下使其偏聚分解，便可简便地在液滴相的平均相间距离上形成一种或二种规则性的各向同性的液滴相结构(分相结构)；如使用具有这种规则性的分相结构的薄片，就可以赋予透射散射光漫射性和向单一方向或两方向上的定向性；从而完成本发明。
也就是说，本发明的透射光散射片，是利用彼此折射率不同的多种聚合物构成，并且，至少由具有液滴相结构的光散射层构成。该光散射层使入射光按照各向同性地透射散射(或漫射)。上述光散射层具有在1个或2个特定的散射角上显示散射光或强度极大值的特有的光散射特性。也就是说，在上述光散射层里，包括：(1)在散射30～40°内具有散射光强度最大值的光散射层；(2)在2个散射角上显示出散射光强度最大值的光散射层。后一光散射层，在散射角度范围里(即，散射中心的两侧散射角度范围)，在2个散射角上具有所谓显示透射的散射光强度的最大值(峰值)的光散射特性。在散射光强度里表示最强度的小角度侧的角度θa，例如，可以在2～20°的范围内，表示最大值的小角度侧的θa和表示最大值的大角度侧的角度θb之比θb/θa，例如是1.5～10左右。后一光散射层，通常，至少具有液滴状或海岛状的分相结构；这种分相结构的颗粒直径分布具有分散相的平均粒径的2个不同的峰值。也就是说，分相结构有平均粒径不同的分散相，在分散相的粒度分布上具有两种规则性。
上述液滴相结构的液滴平均直径，可以在0.1～20μm范围内。液滴相结构的液滴中心之间的平均距离可以为0.5～15μm，液滴中心之间的平均距离的标准偏差可以在液滴中心的平均距离的40％以下。而且，液滴相结构的液滴体积可以为光散射层全体体积的30～70％左右。上述光散射片的全光线透射率为70～100％左右。
构成上述光散射层的多种聚合物的折射率的差，例如是0.01～0.2左右。并且，多种聚合物可以从下述材料中选择：苯乙烯树脂、(甲基)丙烯树脂、乙烯酯树脂、聚酯树脂、乙烯醚树脂、含卤素树脂、脂环族烃烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、硅酮树脂、纤维素电解质、橡胶或合成橡胶等聚合物。多种聚合物中至少一种成分，例如，也可以是纤维素酯类(例如，醋酸纤维)。多种聚合物可用第1聚合物和第2聚合物构成；第1聚全物和第2聚合物之间的混合比率，可以是前者/后者＝10/90～90/10(重量比)。
具有这种分相结构的光散射层，也可以采用偏聚分解法，例如，通过从包括多种聚合物的液相的湿式偏聚分解形成。在湿式偏聚分解中，既可用非结晶性的又可使用在共同溶剂里可溶解的多种聚合物。
本发明的光散射片，也可以用光散射层单独构成的薄片；也可以由透明支持体和在该透明支持体里至少有一面上层叠的光散射层构成的层叠薄片。在层叠的薄片上，透明支持体通常基本上是光学各向同性的。
在本发明的方法里，从包括彼此折射率不同的多种聚合物的混合溶液中使溶剂蒸发，通过偏聚分解，根据形成至少有液滴相结构的上述光散射层(或者上述分相结构)，制造光散射片。在这种方法里，也可以把上述混合液涂敷到透明支持体上，使混合液的溶剂蒸发，形成上述光散射层或分相结构。
在本发明里，也包括具有如下配置的反射型液晶显示器：它具有封入液晶的液晶盒和配置在该液晶盒后方并用于反射入射光的反射部件以及配置在反射部件前方的上述光散射片。在该反射型液晶显示器中，也可以把偏振片配置在液晶盒前方，把上述光散射片配置在上述液晶盒与偏振片之间。
再者，有关本说明书里的所谓“薄片”是指不管其厚度如何的二维结构体，也含有薄膜的意思。
附图说明
图1是表示本发明液晶显示器具体实例的概略剖面图。
图2是用于说明光散射片定向性评价方法的示意图。
图3是用于说明由斜向入射构成的反射光强度测试方法的示意图。
图4是用于说明在光散射片里透射散射光强度测试方法的示意图。
图5是表示实施具体实例1～3和比较例1中光漫射强度和散射角度(2-20°)之间关系的曲线图。
图6是在实施例4里得到的光散射片的光学显微镜照片。
图7是表示在实施例4～6和比较例2～3里光漫射强度和散射角度关系的曲线图。
图8是用于说明在实施例5中得到的光散射片的光散射特性测试方法的示意图。
图9是表示由实施例5中获得的光散射片的光散射现象的图像照片。
具体实施方式
[透射光散射片]
构成透射光散射片的光散射层，由彼此折射率不同的多种聚合物构成，在通常的使用气氛(特别是，大约10～30°的室温下)中，至少形成有液滴相结构的分相结构。上述光散射层使入射光基本上各向同性地散射后透射，并且能够为透射的散射光赋予高定向性和漫射性。特别是光散射层形成在透射过的散射光强度和散射角之间的关系上具有显示特有的光散射特性的分相结构。也就是说，光散射层的分相结构使入射光各向同性地散射后透射，在1个或2个特定的散射角度上，显示散射光强度的最大值(峰值)。
为了提高光散射性，可以组合使用多种聚合物，以便使例如折射率的差限定在0.01～0.2的范围内，最好是使多种聚合组合时彼此的折射率差在0.1～0.15的范围内。在折射率的差值不足0.01的情况下，透射光的强度下降，一旦折射率差值比0.2大时，则不能为透射散射光赋予定向性。
多种聚物可从下述材料中通过适当组合后加以选择：例如，苯乙烯树脂、(甲基)丙烯树脂、乙烯酯树脂、含有卤素的树脂、链烯烃树脂(包括脂环族链烯烃)、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、热塑性聚胺酯树脂、聚砜树脂(聚醚砜、聚砜等)、聚苯撑醚树脂(2，6-二甲苯酚的聚合物等)、纤维素电解质(纤维素酯类、纤维素酯类、纤维素氨基甲酸酯类、纤维素醚类等)、硅酮树脂(聚甲基苯硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷等)、橡胶或合成橡胶(聚丁二烯、聚-2-甲基丁二烯等二烯素烃橡胶、苯乙烯-丁苯橡胶共聚物、丙烯酯腈丁二烯共聚物、丙烯酸橡胶、聚亚氨基甲基酸酯橡胶、硅酮橡胶等)。
在苯乙烯树脂中，包括苯乙烯单体或共聚物(聚苯乙烯、苯乙烯-α甲基苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物等)、苯乙烯系单体和与其它聚合性单体((甲基)丙烯系单体、无水顺丁烯二酸、马来酰亚胺单体、二烯类等)的共聚物等。作为苯乙烯系共聚物，可以列举如下，诸如，苯乙烯-丙烯腈共聚物(AS树脂)、苯乙烯和与甲基丙烯系单体的共聚物[苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物等]、苯乙烯-无水顺丁烯二酸共聚物等。在优选的苯乙烯系树脂里，包括如下共聚物，诸如，聚苯烯、苯乙烯和甲基丙烯系单体之间的共聚物[苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等的以苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯作为主要成分的共聚物]、AS树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物等。
作为甲基丙烯系树脂，可使用甲基丙烯系单体及其共聚物，甲基丙烯系单体与共聚合性单体的共聚物。对于甲基丙烯系单体，可以例示如下；诸如，甲基丙烯酸；甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸叔-丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸己基酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸2-乙基己基酯等甲基丙烯酸C1-10烷基酯；甲基丙烯酸苯基酯等的甲基丙烯酸芳基酯；羟乙基甲基丙烯酸酯、羟基丙基甲基丙烯酸酯等的羟基烷基甲基丙烯酸酯；环氧丙基甲基丙烯酸酯；N，N-2烷基氨基烷基甲基丙烯酸酯；甲基丙烯腈；三环癸烷等有脂环族烃基(CH基)的甲基丙烯酸酯等。对于共聚合性单体，可以例示如下：乙烯酯系单体、无水马来酸、马来酸、富马酸等。这些单体可以单独或两种以上的组合使用。
作为甲基丙烯系树脂，可以列举如下：诸如，聚甲基丙烯酸甲酯等聚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酸-甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸酯-苯乙烯共聚物(MS-树脂等)等。作为优选的甲基丙烯系树脂，可列举如下：聚甲基丙烯酸甲酯等聚甲基丙烯酸C1-6烷基酯、特别是以甲基丙烯酸甲酯为主要成分(50～100重量％，优选值是70～100重量％范围)的甲基丙烯酸甲酯系树脂。
作为乙烯酯系树脂，可举出下列材料：乙烯酯系单体单独应用或使用共聚物(聚醋酸乙烯酯、聚丙烯乙烯酯等)、乙烯酯单体和共聚合性单体之间的共聚物(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-氯乙烯共聚物、醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸酯共聚物等)或者它们的电解质。对于乙烯酯系树脂的电解者，包括聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯醇缩乙醛。
作为乙烯醚系树脂，可列举如下：乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基丙基醚、乙烯基七-丁基醚等的乙烯基C1-10烷基醚的单体或共聚物、乙烯基C1-10烷基醚和共聚合性单体之间的共聚物(乙烯基烷基醚-无水马来酸共聚物等)。
作为含卤素的树脂，可列举如下：聚多氯乙烯、聚氟化亚乙烯基酯、聚氯乙烯-醋酸乙烯酯、氯化乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、偏氯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物等。
在烯烃系树脂里，可以列举如下：诸如，聚乙烯、聚丙烯等烯烃的单独聚合物，乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物等。作为脂环族烯烃系树脂，可例示如下：环状烯烃(原菠烷、双环戊二烯等)的单体或共聚物(例如，立体的刚性的三环癸烷等的有脂环族烃基(CH基)的聚合物等)、上述环状烯烃和聚合性单体之间的共聚物(乙烯-原菠烷共聚物、丙烯-原菠烷共聚物等)等。脂环族烯烃系树脂，例如，可从“ARTON”和“ZEONEX”等商品得到。
关于聚碳酸酯系树脂，包括以双酚基丙烷类(双酚基丙烷A等)为基础的芳香族聚碳酸酯、二甘醇两个烯丙基碳酸酯等的脂肪族聚碳酸脂等。
对于聚酯系树脂，可以例示如下：包括以使用对苯二甲酸等的芳香族二羟酸的芳香族聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等的聚C2-4对苯二甲酸亚烷基醇酯或聚C2-4萘二甲酸亚烷基醇酯等均聚酯、C2-4亚烷基芳基酯单位(C2-4对苯二甲酸亚烷基醇酯及/或C2-4萘二甲酸亚烷基醇酯单位)作为主要成分(例如，50重量％以上)的共聚酯等。作为共聚酯，包括把聚C2-4亚烷基芳酯结构单位中C2-4亚烷基乙二醇的一部分用聚环氧C2-4亚烷基乙二醇、C6-10亚烷基乙二醇、脂环族二醇(环乙烷二甲醇、有水双酚基丙烷A等)、有芳环的乙二醇(9-芴酮有侧链的9、9-双(4-(2-羟基乙氧基)苯基)芴、双酚基丙烷A、双酚基丙烷A-环氧化物附加物等)等置换的共聚酯、把芳香族二羧酸的一部分用苯二甲酸、间苯甲二酸等的非对称芳香族二羧酸、乙二酸等的脂肪族C6-12二羧酸等置换的共聚酯。对于聚酯系树脂，也可以是多芳基系树脂、采用乙二酸等的脂肪族二羧酸的脂肪族聚酯、ε-己内酯等的内脂单体或共聚物。优选的聚酯系树脂，通常是像非结晶性共聚酯(例如，C2-4亚烷基芳酯系共聚脂等)等那样的非结晶性。
作为聚酰胺系树脂，可列举如下：尼龙46、尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙11、尼龙12等的脂肪族聚酰胺、二羧酸(例如，对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二酸等)和从二(元)胺(例如，6甲撑4胺、甲基苯撑二甲基二羧酸)获得的聚酰胺。关于聚酰胺系树脂，可以是ε-己内酰胺等内酰胺的单体或共聚物，并不局限于均聚酰胺，也可以是共聚酰胺。
作为纤维素电解质里的纤维素酯类，可例示如下：诸如，脂肪族有机酸酯(纤维素2乙酸酯、纤维素3乙酸酯等的纤维素乙酸酯；纤维素丙酸酯、纤维素丁酸酯乙酸酯等的C1-6有机酸酯等)、芳香族有机酸酯(纤维素邻苯二甲酸酯、纤维素苯甲酸酯等的C7-12芳香族羧酸酯)、无机酸酯类(例如，磷酸纤维素、硫酸纤维素等)等；即使是醋酸硝酸纤维素酯等混合酸酯也是可行的。对于纤维素电解质，也包括：纤维素氨基甲酸酯类(例如，纤维素苯基氨基甲酸等)、纤维素醚类(例如，氰乙基纤维素；羟基丙基纤维素等的羟基C2-4烷基纤维素；甲基纤维素、乙基纤维素的C1-6烷基纤维素；羧甲基纤维素或者其盐、苄基纤维素、乙酰基烷基纤维素等)。
关于优选的聚合物，包括如下：例如，苯乙烯系树脂、甲基丙烯系树脂、乙烯酯系树脂、乙烯醚系树脂、含有卤素的树脂、聚酰胺树脂、纤维素电解质、硅酮系树脂和橡胶以及合成橡胶等。作为多种聚合物，通常，是非结晶型的，并且可使用在有机溶剂里(特别是可把多种聚合物的溶解的共用溶剂)可溶解的树脂。最好特别是成形性或制膜性、透明性和耐风化性都高的树脂，例如，苯乙烯系树脂、甲基丙烯酸酯系树脂、脂环族链烯烃系树脂、聚酯系树脂、纤维素电解质(醋酸纤维素等的纤维素酯类等)等。
这些多种聚合物可适当地组合使用。例如，在多种聚合物的组合中，至少把一种聚合物选自纤维素电解质、特别是纤维素酯类(例如，纤维素2乙酸酯、纤维素3乙酸酯、纤维素乙酸酯丙酸脂、纤维素乙酸酯丁酸酯等的纤维素C2-4烷基羧酸酯)，也可使它与其它的聚合物组合起来。
聚合物的玻化温度，例如，大约是-100℃～250℃，优选的是-50℃～230℃，可从更优选的是根据0～200℃范围(例如，50～180℃限度)选择。再者、根据光散射片的强度、刚性乃至耐风化性要求，构成聚合物里至少有一种聚合物的玻化温度，应是50℃以上(例如，70～200℃限度)，作为优选的玻化温度在100℃以上(例如，100～170℃范围是优选的。并且，根据光散射片的成形性要求，构成聚合物的玻化温度应在250℃以下(例如，70～200℃)，更优选的是200℃以下(例如，80～180℃)。聚合物的重量平均分子量、例如，1000,000以下(10,000～1,000000限度)，优选的分子量应从10,000～700,000范围的范围选择。
多种聚合物可适当地组合。例如，用通过在把包括多种聚合物在内的固相加热进行偏聚分解的干式分相方法，可把彼此之间部分相溶性的聚合物组合起来；但是，在从包括多种聚合物的液相里把溶剂蒸发而进行的偏聚分解湿式分相方法里，从原理上可以不管多种聚合物的相互溶解性如何形成基本上是各向同性而且有规则的相结构的光散射层。因此，在有关湿式偏聚分解法里，多个聚合物组合也可以是聚合物彼此之间显示相溶性的组合，还可以是呈现出非相溶性(分相性)组合。通常，由于偏聚分解法容易控制分相结构，为了更有效地形成规则的相结构，把非相溶性(分相性)的多种聚合物组合起来的情况较多。
多种聚合物可以通过第1种聚合物和第2种聚合物组合构成，第1种聚合物和第2种聚合物可以由各自单一的树脂构成，也可由多种树脂构成。对第1种聚合物和第2种聚合物的组合，没有任何特别的限制。如果以例如使用2种聚合物的情况为例进行说明，则当第1种聚合物是纤维素电解质(例如，纤维素乙酸酯、纤维素乙酸酯丙酸酯等纤维素酯类)时，第2种聚合物也可以是苯乙烯系树脂(聚苯乙烯树脂、苯乙烯树脂-丙烯腈共聚物等)、甲基丙烯酸系树脂(聚甲基丙烯酸甲酯等)、乙烯酯系树脂、脂环族链烯烃系树脂(把原菠烷单体作为聚合物等)、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂(上述聚C2-4亚烷基芳基酯系共聚酯等)等。
第1种聚合物和第2种聚合物之间的比例，例如，前者/后者＝10/90～90/10(重量比)，优选的比率是20/80～80/20(重量比)，更优选的可从30/70～70/30(重量比)范围里进行选择；特别是40/60～60/40(重量比)范围是优选的比率。再者，为了形成在2个散射角上显现出散射强度最大值的分相结构，应控制第1种聚合物和第2种聚合物之间的比率；两者之间的比例接近于1，例如，第1种聚合物/第2种聚合物＝60/40～40/60(重量比)，优选的比率是55/45～45/55(重量比)范围。如果一方的聚合物的比例过高，则由于分相的相间的体积比失衡，散射光的强度低下。再者，用3种以上的多个聚合物形成光散射片时，通常，可从各聚合物的含量为1～90重量％(例如，1～70重量％，优选的含量是5～70重量％，更优选的含量为10～70％)的范围。
在本发明透射光散射片的散射层至少具有液滴相结构。所谓液滴相结构是具有椭圆旋转体状等独立相的海岛结构(独立或孤立的相结构)。本发明的光散射层最好是具有至少有液滴相结构(液滴状或海岛状的分相结构)，也可以只有液滴相结构，例如具有液滴相结构和共连续相结构混合在一起的结构。共连续相结构的形状无特别限制，也可以是网状的。在偏聚分解的过程中，随着分相的进行形成共连续相结构，一旦再进一步进行分相，则由于连续相自身表面张力作用而非连续化，变成液滴相结构。在这样的相形成过程中，若控制分相的进行使液滴相互之间不能聚合在一起的范围，就能为散射光赋予定向性。
上述分相结构(液滴相结构)通常可降低在层或薄片内的各向异性，基本上是各向同性。再者，所谓各向同性是指不论对于片内的任何方向上，分相结构的域间距离(液滴中心的平均距离)基本上相等。
光散射层的液滴结构，在液滴中心之间的平均距离(平均相间距离)上是有规则性的。为此，入射到薄片上的光由于布拉格(Bragg)反射作用，沿特定方向上产生出定向性散射光。因此，即使是在反射型液晶显示器里安装上这种光散射层，也能使散射光沿一定的方向进行定向散射(定向漫射)；由于能够高亮度显示画面，从而回避了用以往的粒子分散型透射光散射片解决不了的光源映照在显示板上的问题。
在液滴相结构里，液滴(域)的平均粒径，例如，约为0.1～20μm左右，优选的粒径是0.5～15μm，更为优选的情况是1～15μm(尤其是1～10μm)范围。若液滴的平均相间距离小，则散射光变成大角度散射，不能获得足够的散射光强度；若平均相间距离过分大，则由于散射光的定向性几乎和直线传播光的方向一致，而使光的散射能下降。
再者，关于液滴相结构，相对于全体光散射层，液滴相的比率可从大约20～80％体积范围内进行选择，通常是30～70体积％(优选值是40～60体积％)范围。
光散射层的分相结构，有如下两种形态：在一种形态中，(1)在特定的散射角度有单一的最大散射强度；在另一种形态中，(2)在散射角度区域(即，散射中心两侧的散射角度区域)，在2个散射角度(大角度侧和小角度侧)上，显现出散射光强度的最大值(峰值)。
前者的光散射层(1)的散射光强度分布在散射角3～40°(优选值为5～30°，最好值是10～20°)处显示出最大分布。具有这种光散射特性的光散射层的液滴中心之间的平均距离(平均相间距离)的标准偏差值为液滴中心间的距离的40％以下(例如，5～40％，优选的是10～30％)，通常在15～30％的范围。上述标准偏差一旦过大，液滴相间距离的分布就展宽，散射光向特定方向的定向性也下降。
后者的光散射层(2)的特色是：伴随透射使入射光基本上以各向同性方式散射，并在2个散射角度处显示出散射光强度的最大值。也就是说，在有关散射光强度和散射角之间的关系上，光散射层(2)具有所谓散射光强度的最大值在2个散射角度上出现的特色。这样的光学特性可通过下述事实得到证实，即，当从薄片的一面照射激光等的光线后并把透射散射光投影到屏幕时，能够看到透射散射光的双重的环状投影。
关于在2个散射角处显示出散射光强度最大值的光散射层(2)，也可使大角度侧的最大值相对小角度侧的最大值，分离成尖峰状；可以认为在散射光强度分布中形成台肩(Shoulder)区域或平整区域的情况下也有最大值。这样的光散射特性被认为是由于不仅分相结构的分散相的领域间的平均距离有规则性而且领域间的平均距离有两种的规则性的结果。在本发明中，通过这样的特有光散射特性或分相结构，使入射光基本上各向同性地散射后透射而且能赋予透射的散射光有高定向性和漫射性。
而且，在后者的光散射层上，认定散射光强度的第1峰值的散射角θ(小角度θa)＝2-20°、特别是2-15°，认定散射光强度的第2峰值在更大角度侧。如上所述，第2峰值在散射强度分布中，也可以是台肩状或平整状。而且，在散射光强度中表示最大值的小角度侧的角度θa和表示最大值的大角度侧的角度θb之间的比值θb/θa是例如1.5～10，优选的比值是2～8范围。
再者，有关在小角度侧的角度θa处显现出的散射光强度和大角侧的角度θb处显现出的散射光强度之间比例，前者/后者＝100/1～1/1，优选值是10/1～2/1范围。
而且，上述的光散射层(2)是通过一种经过从包括多种聚合物液相(常温下液相，例如，混合液或溶液)中使溶剂蒸发的偏聚分解法形成的；在这种溶剂蒸发的过程中，认为由于和基板之间有亲和性的构成偏聚成分之间的差异而引起在区域间平均距离上形成有不同规则性的分相结构。如采用这样的透射型光散射片，则入射光基本上沿各向同性地散射并且可同时为透射散射光赋予高定向性和漫射性。
上述分相结构的光散射层(2)在分散相(域)的颗粒直径分布中具有平均粒径不同的2个峰值；也就是说，在粒径分布上具有一种带有大小不同的2种分布的液滴结构。并且，上述分相结构使相间距离(同一相之间距离)具有规则性；也就是说，在分相结构中的多种聚合物以2种不同平均相间距离按照规则互相分离。再者，为平均粒径大的液滴相间的平均距离赋予小角度侧的散射峰值，为平均粒径小的液相间的平均距离赋予大角度侧的散射峰值。
规模大的分散相(域)的平均粒径，例如，大约为3～20μm，优选值为5～15μm、更优选值为7～15μm范围；规模小的分散相(区域)的平均粒径例如大约为0.1～5μm，优选值为0.5～4μm，更优选的值为1～3μm范围。再者，分散相(域)的平均粒径，作为全体，例如，是0.1～20μm，更优选的值是1～10μm范围。
并且，规模大的分散相(域)的平均粒径和规模小的分散相(域)的平均粒径的比率，前者/后者＝100/1～1.5/1，优选的比率是50/1～2/1，更优选的比率25/1～3/1(例如，10/1～3/1)范围。
并且，平均粒径大的分散相(域)的平均相间距离是例如5～20μm，优选值是7～15μm(例如，7～12μm)范围；平均粒径小的分散相(域)的平均相间距离是例如0.5～10μm，优选值是1～8μm(例如，2～8μm)范围。再者，分散相(液滴相或域)的平均距离作为全体，是例如0.5～20μm(例如，1～20μm)，优选值是1～15μm(例如，1～10μm)范围。
再者，可以把液滴(域)的中心位置的液滴看作是均一的物体进行计算。在本发明中所谓叫作液滴中心间的距离(相之间的距离)，是指相邻的液滴(域)互相间的中心位置间的距离。再者，液滴中心之间的平均距离(平均相间距离)及其标准偏差可以通过光散射层或透射型散射片的显微镜照片(透射型显微镜、相位差显微镜、共焦点激光显微镜等)的图像处理(例如，东洋纺绩株式会社制“图像分析仪V10”)进行测定，后计算出。而且通过与下述的散射光的定向性评价法同样的方法，测试散射光强度变成最大的散射角度θ，根据下述的布拉格反射条件的公式计算液滴的平均相间距离d。
2d·sin(θ/2)＝λ
(式中，d表示液滴的平均相间距离；θ表示散射角；λ表示光的波长。)
虽然上述分相结构(2)的生成机制尚不明确，但是可以推测：在利用例如湿法偏聚分解把包括多种聚合物的溶液涂敷在基板上使溶剂蒸发实现分相时，由于与基板之间亲和性在多种构成聚合物成分间是不同的，而发现分相结构的域间的平均距离上有2种规则性(两类规则性)。因此，射向薄片的入射光由于布拉格反射，表示出对应不同平均相间距离在2个(多个)特定的角上的散射光最大值。因此，即使是把这种光散射片安装到反射型液晶显示器上，也可以通过小角度侧的散射峰值使反射光在一定方向上具有定向性(定向型漫射)，能够以高亮度显示出所要显示的画面。因此，可以避免利用以往的粒子分散型透射型散射片解决不了的难题，即光源(例如，荧光灯)映照在显示板上的问题。而且，由于通过大角度侧的散射峰值向广范围进行光散射，而可以均匀的亮度显示画面。特别是即使是大屏幕的反射型液晶显示器，也可以均匀明亮地显示画面。
本发明的透射型光散射片可使散射光高度定向化，并且可使散射光漫射到更大角度范围。散射光的定向性，例如，如图2所示的那样，可利用反射型LCD模型装置进行测试；其中、所用的模型装置是通过醋酸乙烯酯系粘接剂9把偏振片11、光散射片12和滤色片18依次层叠形成的层叠薄片，玻璃板(厚度1mm)13以及铝反射板15进行层叠而成的反射型LCD模型装置。在这个模型装置里，偏振片11位于前面侧，铝反射板位于背面侧。也就是说，利用激光照射装置20(NIHON KAGAKU ENG NEO-20MS)，通过对着该反射型LCD模型装置的前面沿垂直方向照射激光，利用检测器21检测在散射角θ1处的反射光强度(散射光强度)，可测定反射光的强度分布(散射光的分布)。
与把θ1＝0°作为中心的显示高斯分布的光散射片相比，当使用具有光散射层(1)的透射型光散射片时，既能显示出在指向方向上(散射角θ1＝3～40°、优选角度为5～30°、更优选角度为10～20°)强的最大分布又可使散射光向广阔的角度区域漫射。并且，当使用具有光散射层(2)的透射型光散射片时，既能显示出散射光在指向方向上(散射角度θ1＝2～40°、优选值为2～25°、更优选值为2～20°)上强的最大分布又能使散射光向广阔的角度区域漫射。
利用上述模型装置，从斜的方向的入射光构成显示画面亮度，可利用例如图3所示的装置进行评价。也就是说，利用激光照射装置(NIHON KAGAKUENG NEO-20MS)20，对着反射型LCD模型装置的前面，从角度θ2的斜方向照射激光，通过用检测器21检测从前面沿垂直方向出射的反射光强度，可测定斜向入射的反射光的强度。
而且，在光散射片上的光散射强度和散射角度之间的关系，可利用图4所示(用于说明散射光强度测试方法的示意图)的装置进行测试。也就是说，在光散射片12的后方配置激光照射器(NIHON KAGAKU ENG NEO-20MS)20，由它发出向光散射片12背面照射激光；激光在光散射片12里一面漫射一面透射出去，即从光散射片12的正面出射；通过使用检测器21检测在散射角θ3处的透射散射光，可以测定散射光的强度。作为这样的测试装置，例如，可应用激光散射自动测试装置(日本科学工程(株式会社)制造)。
光散射片的全光线透射率(透明度)，例如，约为70～100％，优选值为80～100％范围，更优选的值为90～100％范围。再者，全光线透射率，可通过日本电色工业(株式会社)制造的(NDH-300)型能见度测量仪进行测试。
再者，光散射片可以由单独的光散射层形成，也可以是由透明支持体(基体材料片或薄膜)和在该透明支持体里至少有一面上层叠的光散射层构成的层叠薄片。通过支持体和层叠可提高光散射片的强度。
作为构成透明支持体(基体材料)树脂，可以使用与上述光散射层制作用的同样树脂。作为构成优选透明支持体的树脂，可以列举如下：诸如，纤维素电解质(纤维素3乙酸酯(TAC)、纤维素2乙酸酯等纤维素乙酸酯等)、聚酯系树脂(聚对苯二甲酸乙醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、多芳基酯系树脂等)、聚砜系树脂(聚砜树脂、聚醚砜树脂(PES)等)、聚醚酮系树脂(聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮)(PEEK)等)、聚碳酸酯系树脂(PC)、聚链烯烃系树脂(聚乙烯、聚丙烯等)、环装聚链烯烃系树脂(如像ARTON、ZEONEX等商品)、含卤素的树脂(聚氯乙烯、聚偏氯乙烯等)、甲基丙烯酸系树脂、苯乙烯树脂(聚苯乙烯等)、乙烯基酯或乙烯基醇系树脂(聚乙烯醇等)等。虽然较为优选透明支持体沿单轴或2轴延伸都行，但优选的是光学各向同性的支持体。优选的透明支持体是低双折射率的支持体或薄膜。对于光学上各向同性的透明支持体，未延伸的薄片或薄膜可以例示如下：诸如，利用聚酯(PET、PBT等)、纤维素酯类、特别是纤维素乙酸酯类(纤维素二乙酸酯、纤维素3乙酸酯等纤维素乙酸酯、纤维素乙酸酯丙酸酯、纤维素乙酸酯丁酸酯等纤维素乙酸酯C3～ 4烷基羧酸酯)等形成的薄片或薄膜。作为低双折射率的用于LCD偏振光保护膜有实际成效的纤维素乙酸酯片或薄膜是优选的。
光散射层或光散射片的厚度可以为例如，0.5～300μm、优选的厚度是1～100μm(例如，10～100μm)、更优选的厚度为1～50μm(例如，5～50μm，特别是10～50μm)范围，特别是1～30μm(例如，10～30μm)范围。若散射片厚度过薄，则散射光强度降低；如薄片厚度过厚，则散射性过强，定向性降低。并且，当把它用于反射型液晶显示装置时，则使设备的厚度和重量增加又使显示模糊且显示画面的精细性下降。再者，当聚合物间的折射率的差值小的时候，薄片的厚度是厚的薄片优选；反之，当聚合物折射率的差值大的情况，薄片的厚度是薄的薄片优选。再者，当用透明支持体和光散射层构成光散射片时，光散射层的厚度例如，是1～100μm范围、优选厚度是1～50μm(例如，5～50μm)范围，更优选的厚度是1～30μm(例如，10～30μm)范围，通常，是1～5μm范围能获得高的光散射性。
再者，本发明的光散射层或光散射片也可以根据需要层叠在构成液晶显示装置的部件(特别是光学部件)例如，用于使液晶图像彩色化、高精细化的偏振片或相位差板等部件上。
再者，光散射片也可含有各种添加剂例如：稳定剂(防止氧化的药剂、紫外线吸收剂、热稳定剂等)、增塑剂、着色剂(染料或颜料)、阻燃剂、防静电剂和界面活性剂等。并且，对于光散射片的表面，根据需要，也可以涂敷各种涂层例如：防静电涂层，防模糊层和分型层等。
[透射光散射片的制造方法]
本发明的透射光散射层可用种种偏聚分解法制造，例如，把由折射率互相不同的多种聚合物构成的树脂组成物形成薄片通过偏聚分解法诱发分相结构，对它进行固定，从而制造出一种形成有各向同性的液滴相结构的光散射片。薄片形成法可以使用例如通过使把树脂组成物的溶液(或稀浆)流展或涂敷的浇铸或涂敷方法。也可以在这种方法中，一面形成薄片一面在通过进行偏聚分解的同时形成各向同性的液滴相结构。
作为通过偏聚分解制造光散射片的方法，可以举出湿式偏聚分解法；即，使溶剂从包括彼此折射率不同的多种聚合物的混合溶液中蒸发，通过偏聚分解形成上各向同性的分相结构。上述包括多种聚合物的混合溶液，通常可作为使其溶解在共同溶剂里的溶液(特别是均匀的溶液)使用。
再者，在湿式偏聚分解法里，可以原则上不管构成聚合物的相溶性如何，来形成有上述分相结构的光散射层。因此，对于不适合采用干式偏聚分解法的聚合物，可以用湿式偏聚分解法，例如，通过用构成聚合物的分解温度以下的温度混合不显现出相溶性的构成聚合物，采用这种方法特别有效。前述共同溶媒可根据聚合物种类和溶解性，可从能溶解各个聚合物的溶剂中选择，例如，可列举如下：水、醇类(乙醇、异丙醇、丁醇、环乙醇等)、脂肪族碳氢化合物(己烷等)、脂环族碳氢化合物(环己烷等)、芳香族碳氢化合物类(甲苯、二甲苯等)、卤化碳类(二氯甲烷叉、二氯乙烷等)、酯类(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、醚类(二氧杂环乙烷、氧杂环戊烷等)、酮类(丙酮、甲基乙基甲酮、甲基异丁基甲酮等)、溶纤剂类(甲基2-乙氧基乙醇、乙基2-乙氧基乙醇等)、2-乙氧基乙醇乙酸酯类、亚砜类(二甲基亚砜等)、酰胺类(二甲基甲酰胺、二甲替乙酰胺等)等；溶剂也可以是混合溶剂。
混合液里溶质(聚合物)的浓度，可以在不损害产生相分离的聚合物浓度、可流展性和可涂敷性等范围内选择，例如，其浓度为1～40重量％、优选值为2～30重量％(例如，2～20重量％)、更优选值为3～15重量％(例如，5～15重量％)范围，通常，5～25重量％范围。如聚合物浓度过高，则分相的控制困难；如聚合物浓度过低，则可流展性或可涂敷性容易降低。
流展或涂敷上述混合液后，在以比溶媒沸点低的温度下(例如，比溶媒的沸点低1～120℃、优选的温度是低5～50℃，特别以低10～50℃范围的温度)，通过使溶剂蒸发促使多种聚合物的分相，从而可实现偏聚分解。溶剂通常是通过干燥蒸发，例如，根据溶剂的沸点在30～100℃，优选情况是在40～80℃范围的温度下进行。
通过偏聚分解方法形成的分相结构，可以通过固化部件或在构成聚合物的玻化温度以下(例如，在主要的聚合物的玻化温度以下)通过冷却实现固定。
按照这样的方法，由于利用由溶剂蒸发构成的偏聚分解，而不需要高温下的热处理，可以只用所谓除去溶剂·干燥的简单操作形成分相结构。
在这种方法中，在上述分相结构形成时，要控制多种聚合物的组成比率、溶剂的种类以及同支持体之间的亲和性等。例如，在调整第1种聚合物(纤维素酯类等)和第2种聚合物(共聚酯等)的配比时，也许是因上述混合物对于可应用的支持体的亲和性既随多个构成聚合物成分而不同又有多个关键因素参与，而能够形成上述特定的分相结构(例如，在上述2个散射角处显现出散射光强度的最大值的光散射层)。更具体的说，用光散射层单独地形成的光散射片，使上述混合液在剥离性的支持体上流展，通过使混合液中的溶剂蒸发，进行偏聚分解诱发分相，于是形成上述有分相结构的光散射层并进行固定，通过从有剥离性支持体上把光散射层剥离下来而获得上述散射片。并且，对于由上述透明支持体(透明基体材料薄片)和光散射层构成的光散射片，可通过在透明支持体上涂敷上述混合液和使混合液中的溶剂蒸发，进行偏聚分解诱发分相，形成上述分相结构并进行固定，利用粘结等层叠方法把透明支持体(透明基体材料薄片)和上述光散射层层叠成为一体的光散射片。
再者，如在透明支持体上涂敷上述混合液，将会发生由于溶剂种类把透明支持体溶解或泡胀的情况。例如，在3乙酰基纤维素薄膜上一涂敷上含有多种树脂的涂敷液(均匀溶液)，由于溶剂的种类，会出现把3乙酰基纤维素薄膜的被涂敷面溶解·腐蚀或者泡胀的情况。在这种情况下，在透明支持体(3乙酰基纤维素薄膜等)的被涂敷面上预先涂上一层耐溶剂性的涂剂，形成光学上具有各向同性的耐溶剂性涂层是有用的。这种涂层可用下述材料和工艺方法实现，即，例如，选用耐溶性优良的各向同性高分子树脂[AS树脂等聚丙烯腈系树脂、聚酯系树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯醇系树脂(聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物等)、硅酮系树脂等热塑性树脂、环氧系树脂、交联型硅酮系树脂、三聚氰胺系树脂等]、热或紫外线硬化型树脂等硬化性树脂、硬涂料剂，采用蒸镀、溅射等真空制膜法或把无机材料先涂敷后烧结的方法等形成无机涂层，可形成耐溶剂性涂层。再者，作为硬涂料剂，可列举如下无机物：环氧系树、玻璃、陶瓷等无机物。对于优选的耐溶剂性涂层，可举出用涂料器可以容易地涂敷的聚乙烯醇系树脂(聚乙烯醇、乙烯-聚乙烯醇共聚物等)构成的涂层。
再者，当把包括多种聚合物在内混合液或涂敷液涂敷在透明支持体上时，根据透明支持体的种类，选择不溶解·腐蚀或不能泡胀透明支持体的溶剂为宜。例如，作为透明支持体采用3乙酰基纤维素薄膜的情况，作为混合液或涂敷液的溶剂，例如，若用氧杂环戊烷、甲基乙基甲酮，则可不会损伤薄膜性质地形成光散射层。
[反射型液晶显示(LCD)装置]
本发明的透射光散射片可以应用于具有反射部件的反射型液晶显示装置，特别是适用于具有反射部件和偏转部件的反射型液晶显示器。例如，液晶显示装置，不限于用1个偏振片的单偏光板式反射型LCD装置，也可以是采用带有不同偏振光性的双偏振片式的反射型LCD装置。单偏振片式的反射型LCD装置也可以是例如即使是使1个偏振板和各种模式(采用双扭式向列相液晶的模式、R-OCB(光学补偿弯曲)模式、平行取向模式等)组合起来的反射型LCD装置。
而且，本发明的光散射片，也可适用于利用向列相液晶的波长选择反射特性的反射型LCD装置。
图1是表示反射型LCD装置的一例简略剖面图。该LCD装置由下述元件、部件构成：具有在一对透明基板(玻璃板、塑料板等)3a、3b之间的间隔里封入有液晶(液晶层等)4的液晶盒6，层叠在构成该液晶盒的透明基板3中的一个透明基板3a(背面基板)上的反射部件(例如，镜面反射板等的反射层)5，通过用于彩色显示的彩色化部件(彩色滤光片等)8在液晶盒6的另一透明基板(前面基板)3b上层叠的光散射片2，层叠在光散片2上并用于使由上述反射部件反射的反射光偏转的偏振部件(偏振片等偏转层)1。在上述一对透明基板3a和3b相对的各自内侧面上，形成透明电极(图中未示出)。
在这样的反射型LCD装置中，从观测者侧的前面7入射的光(入射光)，透过光散射片2后漫射，通过反射部件5将它反射，反射光又透过光散射片再度漫射。特别是透射的散射光具有定向性。因此，在具有上述光散射片2的反射型LCD里，既可用高的光散射性散射反射光又可使反射光的强度在所定的方向上具有定向性。因此，可使显示画面明亮，同时，即使是作为彩色显示也可确保充分的亮度；在彩色显示型的反射型LCD装置中可显示出鲜明彩色的图像。
再者，在液晶显示装置中，在液晶盒后方配置用于反射入射光的反射部件；光散射片与该反射部件不同，只限定在配置前方，至于光散射片的配置并没有特定的限制不同。并且，也可以把上述偏振片若配置在光的光路(入射路和反射路)上，对于偏振光部件和光散射片的配设位置没有特殊限制，也可以把光散射片配设在偏振部件的前方。在优选的方式中，为了通过偏振动光部件明亮显示画面，而将偏振片配置在液晶盒的前方，而将光散射片配设在上述液晶盒和偏振片之间。
反射部件可用铝蒸镀等薄膜来形成，透明基板、彩色滤光片、光散射片、偏振片也可以利用粘结层等进行层叠，也就是说，本发明的光散射片也可以和其它的功能层片(偏振片、相位差板、光反射片、透明导电层等)层叠起来使用。再者，在以反射型LCD装置进行黑白显示时，也未必需要上述的彩色滤光片；
另外，虽然在TFT型液晶显示元件的情况下未必需要，但在超扭向列STN(Super Twisted Nematic)液晶显示装置中也可以配置相位差板。相位差板也可以配置在适当部位例如在前方透明基板和偏振片之间配置。在这样的装置里，光散射片可以配置在偏光板和相位差板之间，也可以配置在透明基板与相位差板之间。
若用本发明的光散射片，由于能为反射光赋予高的散射性和定向性，所以可提高液晶显示画面的目视性。特别是，即使是大面积的液晶显示画面，也能使全部画面均匀明亮地显示出来。为此，反射型LCD装置可以广泛应用，例如，在个人计算机(PC)、字处理机、液晶电视机、移动电话、电子钟表和台式电子计算器等电器产品的显示部分都应用反射型LCD装置。尤其适合用于便携式信息处理机器的液晶显示器。
按照本发明，由于光散射层具有特定的分相结构，不仅赋予透射的散射光有高定向性也赋予光漫射性，可使画面全部明亮显示。为此，即使是显示面积大而且是彩色显示装置，也可使显示画面高度明亮。因此，反射型液晶显示器，特别适合于应用在便携式信息处理机器的彩色液晶显示器。而且，即使是作为彩色显示的反射型液晶显示装置，也能高质量，鲜明且明亮地显示画面；它能高亮度、高精细地显示画面。此外，按照本发明的方法，利用从液相的偏聚分解等工艺步骤，可以制造具有低成本且基本上带有各向同性的分相结构的透射光散射片。
实施例
以下，根据具体实施例，更详细地说明本发明；但是，本发明并不被这些具体实施例限定。
实施例1
本多种聚合物溶液一律按重量比配方，将醋酸纤维素(醋化度55％、聚合度300；Die cell化学工业(株)制品、HDP)重量为3单位和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA；三菱Rayon制品、BR80)重量3单位，都溶解在丙酮重量94单位溶剂里形成溶液。利用40#线材坯(Wire Bar)使该溶液在玻璃板上流展后在30℃的恒温箱内放置3分钟，使丙酮蒸发，于是在玻璃板上形成厚度为5μm的薄片层。把该薄片层从玻璃板上剥离下来，当通过利用透射型光学显微镜观察它时，发现它有规则正确的液滴相结构。
把该透射光学显微镜照片用东洋纺织(株)公司的产品图像分析仪V10“Image Analyzer，V10”进行图像分析，在查找液滴的平均直径、液滴中心之间的平均距离(平均相间距离)时发现：液滴相的平均相间距离为3.9μm，其标准偏差是平均相间距离的20％，液滴的平均直径是2.8μm。并且，液滴部分在整个薄片里占50体积％。再进一步，作为JIS K7105标准，使用能见度测试仪(日本电色工业(株)制品，NDH-300A)对薄片的全光线透射率进行测试的结果是90％。
实施例2
把醋酸纤维素(醋化度55％、聚合度300；Die cell化学工业(株)制品、HDP)重量为3单位和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA；三菱Rayon制品、BR80)3重量单位，溶解在溶剂丙酮重量单位94里形成溶液。作为透明支持体，采用在三乙酰基纤维素薄膜(厚度为50μm)的表面上涂敷聚乙烯醇(Clare(株)的制品烷基变性PVA MP203、碱化度88％)的涂层薄膜。使溶液在上述三乙酰基纤维素薄膜的涂层面上流展后，在20℃的恒温箱内放置3分钟，使丙酮蒸发后形成厚度为3μm的涂层(光散射层)。当把该光散射层通过利用透射型光学显微镜进行观察时，发现薄片具有规则正确的液相结构，液滴相的平均相间距离是4.3μm，其标准偏差是平均相间的距离的24％，液滴的平均直径是3.4μm。并且，光散射层里液滴部分所占的比率是50体积％。而且，该光散射片的全光线透射率是91％。
实施例3
把醋酸纤维素(醋化度54.6％、聚合度180；Die cell化学工业(株)制品、VFY)重量3单位和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA；三菱Rayon制品、BR83)重量4单位，溶解到丙酮溶剂重量93单位里，形成溶液。作为透明支持体，采用在三乙酰基纤维素薄膜(厚度为50μm)的表面上涂敷有聚乙烯醇(Clare(株)的制品、烷基变性PVA MP203、碱化度88％)涂层的涂层薄膜。使溶液在上述三乙酰基纤维素薄膜的涂层面上流展后，在20℃的恒温箱内放置3分钟使丙酮蒸发，于是形成2μm的涂层(光散射层)。当把该光散射层通过利用透射型光学显微镜进行观察时发现：该光散射片具有规则正确的液滴相结构，液滴相的平均相间距离是4.1μm，其标准偏差是平均相间距离的19％。并且，液滴的平均直径是3.3μm。光散射层上液滴所占的比重是45％。而且，该光散射片的全光线透射率是92％。
比较例1
把纤维素3乙酸酯(Diecell化学工业(株)制品、LT-105)重量70单位溶解到二氯甲烷/甲醇混合溶剂中形成溶液。在溶液里混合加入交联聚甲基丙烯酸获得100μm的薄片。当通过利用透射光学显微镜观察该薄片时，发现它具有随机分布的液滴结构。液滴直径的平均值是3.0μm。并且，薄片的全光线透射率是92％。
[散射特性评价]
(1)光散射片的透射散射特性
对实施例1～3和比较例1里得到的光散射薄片，如图4所示，使光线从垂直方向入射，利用激光散射自动测试装置(日本科学工程(株)产品)测试光散射强度和散射角度。测得的结果如图5所示。从图5中清楚地了解到：具有随机分布的液滴结构的薄片的比较例1中显示出高斯分布的散射光强度；与其相比，实施例中的薄片在特定的角度上(实施例1中是7°、实施例2中是6°、实施例3中是8°)的散射光有定向性。
(2)显示亮度：
利用在实施例1～3和比较例1里得到的光散射片，制造如图3所示的反射型LCD模型装置；如图3所示，对前方从斜上方入射角度处照射光斑白色光，测试从前面垂直方向上出射的反射光强度；按照以下的基准评价由入射角度(散射角度θ2)引起的垂直方向的反射光强度。评价结果如表1所示。
现以◎：表示非常明亮；○：表示明亮；△：亮度普通～暗淡。
表1
漫射角度(θ2)   实施例1   实施例2   实施例3   比较例1
    5°     ◎     ◎     ○     △
    10°     ◎     ◎     ◎     △
    15°     ○     △     ○     △
    20°     ○     △     ○     △
    25°     △     △     △     △
从表1里清楚地了解到，对于实施例1～3的透射光散射片，在特定散射角的反射光强度强，具有高定向性。
实施例4
把纤维素乙酸酯丙酸酯(乙酰化度＝2.5％、丙基化度＝46％、聚苯乙烯换算平均分子量75000；Yeastoman公司制品、CAP-482-20)重量2.5单位和共聚酯(芴改性聚酯，OPET；钟纺(株)制品，OP7-40)重量2.5单位溶解到氧杂环戊烷(THF)95重量单位溶剂里形成溶液。利用34#线材坯(Wire Bar)使该溶液在三乙酰基纤维素薄膜上流展后，放置在60℃的恒温箱内2分钟使氧杂环戊烷溶剂THF蒸发，形成2μm的涂层。当通过利用透射型光学显微镜观察它时，发现该涂层薄片表面上具有大小不同的2种分散相以规则的相间距离分散开的液滴状分相结构：大的分散相(域)的平均粒径约10μm，规模小的分散相(域)的平均粒径约为1.5μm；平均粒径大的分散相(域)的平均相间距离约8～10μm，平均粒径小的分散相(域)的平均相间距离约2～6μm。在图6里表示出上述光散射薄片的光学显微镜照片。以JIS K7105为基准，用能见度测试仪(日本电色工业(株)制造的产品、NDH-300A)测试出光散射片的全光线透射率是93％。
实施例5
把纤维素乙酸酯丙酸酯(乙酰化度＝2.5％、丙基化度＝4.5％、聚苯乙烯换算平均分子量75000；Yeastoman公司制品、CAP-482-20)2.9重量单位和共聚酯(芴改性聚酯，OPET；钟纺(株)制品，OP7-40)2.1重量单位，一同溶解到氧杂环戊烷(THF)95重量单位溶剂里形成溶液。利用34#线状坯(Wire Bar)使该溶液在三乙酰基纤维素薄膜上流展后，在60℃恒温箱中放置2分钟，使THF溶剂蒸发后形成厚度约2μm的涂层。当通过利用透射型光学显微镜观察它时发现，光散射片和实施例1同样，也具有大小各异的2种分散相以规则的相间距离分散开来的液滴状分相结构。并且，经测试表明全光线透射率是92％。
实施例6
把纤维素乙酸酯丙酸酯(乙酰化度＝2.5％、丙基化度＝45％、聚苯乙烯换算数平均分子量75000；Yeastoman公司制品、CAP-482-20)3重量单位和共聚酯(芴改性聚酯，OPET；钟纺(株)制品，OP7-40)3重量，一同溶解到THF94重量单位的溶剂里形成溶液。再用20#线材坯使该溶液在三乙酰基纤维素薄膜上流展后，在60℃的恒温箱内放置2分钟，使溶剂THF蒸发后便形成厚度约为2μm的涂层。当通过利用透射型光学显微镜观察该带涂层的薄片时，发现它也和实施例1一样，具有大小各异的2种分散相以规则的相间距离分散开来的液滴状分相结构。并且，当测试其全光线透射率时，获得结果是93％。
比较例2
把纤维素乙酸酯(Die cell化学工业(株)制品、LT-105)75重量单位溶解到二氯甲烷/甲醇混合溶剂(9/1；重量比)90重量单位里，形成溶液。再在该溶液里混入交联聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)系微粒子(积水化学工业(株)的制品、MBX-2)25重量单位、通过流展浇铸、铸造成形为厚50μm的薄片。当把该薄片通过利用透射型光学显微镜观察时，发现该薄片有随机分布的液滴相结构。液滴直径的平均值是3.0μm。而且，光散射片的全光线透射率是92％。
比较例3
把纤维素乙酸酯(Die cell化学工业(株)的制品、LT-105)70重量单位溶解到二氯甲烷/甲醇的混合溶剂(9/1；重量比)90重量单位中形成溶液。再在该溶液中加入交联聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)系微粒子(积水化学工业(株)制品、MBP-5)30重量单位，通过流展、铸造成厚度为50μm薄片。把获得的薄片通过利用透射型光学显微镜观察时，发现该薄片具有随机分布的液滴结构。液滴直径的平均值是5μm，并且该薄片的全光线透射率是92％。
[散射特性评价]
(1)光散射片的透射散射特性：
对于用实施例4～6和比较例2～3得到的光散射薄片，按照图4所示进行测试，即，使光线从垂直方向入射、用激光散射自动测试装置(日本科学工程(株)的产品)测试光散射强度和散射角度之间的关系。
测试结果如图7所示，从图7里清楚地了解到，在液滴相结构呈现随机分布的比较例2里的光散射片，显示出高斯分布型的散射光强度；与此相反，实施例的光散射片，在特定的散射角度(在实施例1中为3°、在实施例2中为5°、在实施例3中为12°)处看到第1散射光最大值、并且在更大的角度处看到台肩(shoulder)状的第2散射光最大值。
对实施例5里得到的光散射片，按照图8所示用下述装置进行观察，即，使光线从垂直方向入射，把透射过来的光散射象用透镜22聚光，使用一种装备有作为二维检测器的CCD摄相机24的激光散射测试装置(大冢电子(株)、DYNA-30000)观察。再者，通过直接射束停止板遮挡透射直线传播光。
测试结果如图9所示。从图9中清楚地看到，除了在小角度处显现出强的环状散射光之外，还在大角度显现出环状散射光；在散射光强度分布中有两个最大值。
(2)显示亮度
用实施例4～6和比较例2～3取得的光散射片，制作出图3所示的反射型LCD模型装置；按照图3所示的方法进行测试，即，对着前面从斜上方以入射角度(散射角度θ2)照射光斑白色光，测定从前面在垂直方向上出射的反射光强度。对于由入射角度(散射角度)所引起的垂直方向的反射光强度，按照下述基准进行评价。结果如表2所示。
现以◎：表示非明亮；○：表示明亮；△：表示普通亮度～暗淡。从表2清楚地了解到，实施例4～6的透射光散射片，在特定的散射角度里的反射光强度强，具有定向性，而且在遍及到大角度处也能明亮地显示画面。
表2
漫射角度(θ2) 实施例4 实施例5 实施例6   比较例1 比较例2
    5°     ◎     ◎     ○     ○     ◎
    10°     ◎     ◎     ◎     ○     ○
    15°     ○     ◎     ◎     ○     ○
    20°     ○     ○     ◎     △     ○
    25°     △     ○     ○     △     △
    30°     △     ○     ○     △     △

Claims (24)

1.一种透射光散射片、该散射片由彼此不同折射率的多种聚合物构成，其特征在于：至少由具有液滴相结构的光散射层构成。
2.如权利要求1所述的透射光散射片，其特征在于：它使入射光各向同性地漫射，并且在散射角为3～40°处具有散射光强度的最大值。
3.如权利要求1所述的透射光散射片，其特征在于：液滴相结构的液滴平均直径是1～20μm。
4.如权利要求1所述的透射光散射片，其特征在于：在液滴结构中，液滴中心之间的平均距离是0.5～15μm，并且液滴中心之间的平均距离的标准偏差在液滴中心之间平均距离的40％以下。
5.如权利要求1所述的透射光散射片，其特征在于：相对于光散射层全部，液滴相结构的液滴所占比率是30～70％。
6.如权利要求1所述的透射光散射片，其特征在于：上述光散射层是由使入射光各向同性散射的光散射层构成的光散射片，并在2个散射角处显示出散射光强度最大值。
7.如权利要求6所述的光散射片，其特征在于：在散射光强度中显示出最大值的小角度侧角度θa是2～20°。
8.如权利要求6所述的光散射片，其特征在于：在散射光强度中显示出最大值的小角度侧的角θa和显示出最大值的大角度侧的角度θb之间的比θb/θa是1.5～10。
9.如权利要求6所述的光散射层片，其特征在于：光散射层至少具有液滴状或海岛状的分相结构，在该分相结构的分散相颗粒直径分布中具有平均粒径的不同的2个峰值。
10.如权利要求1所述的光散射片，其特征在于：全光线透射率是70～100％。
11.如权利要求1所述的透射光散射片，其特征在于：多种聚合物的折射率的差值是0.01～0.2。
12.如权利要求1所述的光散射片，其特征在于：它由从多种下述聚合物中选出的第1种聚合物和第2种聚合物构成，第一种聚合物与第二种聚合物的重量比例＝10/90～90/10；所述多种聚合物包括如下：苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯系树脂、乙烯酯系树脂、乙烯醚系树脂、含有卤素的树脂、脂环族链烯烃系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、硅酮系树脂、纤维素电介质、橡胶或合成橡胶。
13.如权利要求1所述的光散射片，其特征在于：在多种聚合物中，至少一种聚合物是纤维素酯类。
14.如权利要求1所述的透射光散射片，其特征在于：在多种聚合物中，至少一种聚合物是醋酸纤维素。
15.如权利要求1所述的光散射片，其特征在于：具有由彼此不同折射率的多种聚合物构成的分相结构，该分相结构通过偏聚分解来自包括多种聚合物的液相而形成。
16.如权利要求1所述的光散射片，其特征在于：由透明支持体和层叠在该透明支持体的至少有一个面上的光散射层构成。
17.如权利要求16所述的光散射片，其特征在于：透明支持体是光学特性上各向同性的。
18.如权利要求16所述的光散射片，其特征在于：透明支持体是纤维素乙酸酯薄膜。
19.一种光散射片的制造方法，其特征在于：首先，使溶剂从包括彼此折射率不同的多种聚合物的混合溶液中蒸发，然后，通过偏聚分解方法形成至少具有液滴相结构的光散射层。
20.如权利要求19所述的光散射片的制造方法，其特征在于：首先，在透明支持体上涂敷混合溶液，然后使溶剂从混合溶液中蒸发，从而形成分相结构。
21.如权利要求19所述的透射光散射片的制造方法，其特征在于：首先，把彼此折射率不同的多种聚合物溶解成均匀的混合溶液涂敷在已覆盖有耐溶剂涂料层的纤维素乙酸酯薄膜上，在该聚合物溶液里的溶剂蒸发过程中，通过偏聚分解形成液滴相结构。
22.一种反射型液晶显示装置，其特征在于：具有已封入液晶的液晶盒、配设在该液晶盒的后方的并用于反射入射光的反射部件、和配设在该反射部件前方的如权利要求1所述的光散射片。
23.如权利要求22所述的反射型液晶显示装置，其特征在于：在液晶盒的前方配设有偏振片、在上述液晶盒与偏振片之间配设有如权利要求1所述的光散射片。
24.如权利要求22所述的反射型液晶显示装置，其特征在于：具有已封入液晶的液晶盒，配设在该液晶盒外壁的一个面上并用于反射入射光的反射部件，在该液晶的另外壁面上配设的用于使反射光产生偏振光的偏振光部件，在该偏振光部件与该液晶盒之间配设的如权利要求1所述的透射光散射片。
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