DE10155041A1 - Licht streuende Folien und Flüssigkristall-Display-Einheiten - Google Patents
Licht streuende Folien und Flüssigkristall-Display-EinheitenInfo
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Abstract
Eine erfindungsgemäße Licht streuende Folie kann hergestellt werden durch Aufbringen einer flüssigen Mischung, die eine Vielzahl von Polymeren mit variierendem Brechungsindex (z. B. Celluloseacetat) umfasst, Verdampfen eines Lösungsmittels und Bildung einer bikontinuierlichen Phasenstruktur als Folge einer spinodalen Zersetzung. In der Folie kann ein auftreffendes Licht isotrop gestreut werden und das transmittierte und gestreute Licht kann bei einem Streuungswinkel von 2 bis 40 DEG eine maximale Streulicht-Intensität aufweisen. Das gestreute Licht kann daher mit hoher Richtungsbündelung gestreut werden. Eine Flüssigkristall-Displayeinheit vom Reflexions-Typ umfasst eine Flüssigkristallzelle 6 mit einem darin eingesiegelten Flüssigkristall, eine Reflexions-Einrichtung 5 zum Reflektieren eines auffallenden Lichtes, die hinter der Flüssigkristallzelle angeordnet ist, eine Licht streuende Folie 2, die vor der Reflexions-Einrichtung angeordnet ist, und eine Polarisationsplatte, die vor der Flüssigkristallzelle angeordnet ist. Erfindungsgemäß führt die Verwendung der Licht streuenden Folie zu einer Flüssigkristall-Displayeinheit vom Reflexions-Typ, die eine hohe Bildqualität gewährleisten kann.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine durchlässige, Licht streuende Folie
(Film), die (der) verwendbar ist, um in einer Flüssigkristall-Display-Einheit
(insbesondere in einer reflektierenden Flüssigkristall-Display-Einheit) Bilder mit
einer hohen Leuchtdichte anzuzeigen, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und
eine reflektierende Flüssigkristall-Display-Einheit, in der die Licht streuende
Folie (Film) verwendet wird.
In den letzten Jahren wurden Fortschritte gemacht in bezug auf den Aufbau
von Infrastrukturen für Telekommunikationssysteme und in bezug auf die
Netzwerk-Konsolidierung von Informationen durch die Computer-
Kommunikations-Geräte-Integration, wie z. B. Internets. Durch eine solche
Netzwerk-Konsolidierung wird der Zugang zu Informationen von Einschränkun
gen in bezug auf Zeit und Ort befreit. Um von diesen Netzwerken wirksam Ge
brauch machen zu können, wurden tragbare Informations-Terminals, wie PDA
(digitale Personal-Assistenten) entwickelt. Darüber hinaus werden derzeit an
stelle von Personalcomputern in Notebook-Größe weiter verkleinerte mobile
Personalcomputer mit verminderter Dicke und geringerem Gewicht entwickelt.
Da diese Einheiten tragbar sein müssen, ist es erforderlich, zusammen mit der
Notwendigkeit der Reduzierung der Dicke und der Verkleinerung der Kommu
nikations-Einheiten auch Batterien mit einer längeren Betriebsdauer zu entwic
keln. Ein Display für die Verwendung in solchen tragbaren Telekommunikati
ons-Geräten muss eine verminderte Dicke, ein geringeres Gewicht und einen
niedrigeren Energieverbrauch haben. Insbesondere um das Ziel, einen niedri
gen Energieverbrauch zu erreichen, ist man auf der Suche nach einer Techno
logie zur Aufhellung des Display-Schirms durch Ausnutzung von natürlichem
Licht, um die konventionelle Technologie zu ersetzen, bei der eine Hintergrund-
Beleuchtung verwendet wird. Der Display-Modus, der als vielversprechend an
gesehen wird, ist eine Reflexions-Flüssigkristall-Displayeinheit. Um mit der zu
nehmenden vielseitigen Verwendbarkeit der Daten, welche die immer weiter
gehenden Fortschritte in bezug auf Multimedien begleiten, schritthalten zu kön
nen, besteht ein Bedarf für Flüssigkristall-Displayeinheiten vom Reflexions-
Modus, die nicht nur in der Lage sind, ein großes Farbdisplay und ein Display
mit einer hohen Bildqualität (einer hohen Auflösung), sondern auch ein solches
mit niedrigen Herstellungskosten zur Verfügung zu stellen.
Als Flüssigkristall-Displayeinheit vom Reflexions-Modus sind bereits verschie
dene Arten von Einheiten, wie z. B. TN-Einheiten (getwistete nematische Sicht
anzeigen) und STN-Einheiten (supergetwistete nematische Sichtanzeigen) be
kannt, für ein Farbdisplay und ein Display mit einer hohen Auflösung sind je
doch Einheiten, in denen ein Polarisator (ein solcher vom Polarisatorplatten-
Typ) verwendet wird, bevorzugt. Insbesondere der R-OCB-Modus, bei dem die
Flüssigkristall-Schicht eine HAN-Ausrichtung (Hybrid-ausgerichtete nematische
Ausrichtung) aufweist, weist ausgezeichnete Eigenschaften, beispielsweise
eine niedrige Spannung, einen breiteren Betrachtungswinkel, eine hohe An
sprechempfindlichkeit, eine mittlere Farbwiedergabe und einen hohen Kontrast
auf.
Um eine gleichmäßige Helligkeit des Schirms zu gewährleisten bei gleichzeiti
ger Erzielung eines größeren Displays, ist die Streuungsfunktion ein wichtiger
Faktor. Das heißt, in der Reflexions-Flüssigkristall-Displayeinheit wird die Hel
ligkeit des Schirms in der Weise sichergestellt, dass das auf die Flüssigkristall
schicht auftreffende Licht (natürliches Licht, Raumlicht) wirksam aufgenommen
und mit einem Reflektor reflektiert wird und das reflektierte Licht in einem sol
chen Umfang gestreut wird, dass die Sichtbarkeit nicht beeinträchtigt ist, um
eine Totalreflexion zu verhindern. Wenn der Polarisator und die Licht streuende
Folie (Film) miteinander kombiniert werden, kann die Reflexionsausbeute wei
ter verbessert werden. Als Polarisator kann eine Licht reflektierende Rücksei
ten(Gegen)-Elektrode verwendet werden, in der eine Elektrode als Reflektor
verwendet wird, und es kann eine reflektierende Platte verwendet werden, die
auf der Außenseite eines Träger einer Elektrode angeordnet ist. In eine Flüs
sigkristall-Displayeinheit vom Reflexions-Typ wurden beispielsweise in der ja
panischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 228 887/1988 (JP-63-228 887A)
und auf dem Photofabrication Symposium 1992, gesponsert von der Japanese
Society of Printing, die fundamentale Technologie über eine Flüssigkristall-
Displayeinheit und eine Flüssigkristall-Displayeinheit mit vergrößertem Betrach
tungswinkel der Display-Oberfläche, verliehen durch Verhinderung der Totalre
flexion durch Verwendung eines dünnen Metallfilms mit gewellter Oberfläche
als Rückseiten-Elektrode (untere Elektrode) eingeführt.
Wenn jedoch das Display der Flüssigkristall-Displayeinheit vom Reflexions-Typ
ein Farbdisplay sein soll, wird zusätzlich zu dem genannten Polarisator ein
Farbfilter verwendet. Wenn ein Farbfilter verwendet wird, nimmt der Mengenan
teil der Verluste an reflektiertem Licht zu und das oben genannte Streuungs
platten-System kann dem Display-Bildschirm keine ausreichende Helligkeit
verleihen. Insbesondere in einem Farbsystem ist es besonders wichtig, eine
hohe Leuchtdichte (Helligkeit) zu erzielen durch Lenken (Bündeln) des diffusen
Lichtes in einer gegebenen Richtung (gerichtete bzw. gebündelte Streuung).
Um jedoch diese Bündelung in dem Streuungs-Reflektor-System zu verbes
sern, ist es erforderlich, die Geometrie und das Verteilungsmuster der Reflek
tor-Oberflächen-Unregelmäßigkeiten bzw. -Unebenheiten genau zu kontrollie
ren (zu steuern), was jedoch ein kostspieliges Verfahren ist.
Um eine hohe Leuchtdichte (Luminanz) durch Streuung von reflektiertem Licht
zu gewährleisten, ist bereits eine Flüssigkristall-Displayeinheit bekannt, in der
eine transmittierendes Licht streuende Folie (Film) anstelle eines streuenden
Reflektors verwendet wird. So ist beispielsweise in der japanischen Patentpu
blikation Nr. 8430/1986 (JP-61-8430B) eine Flüssigkristall-Displayeinheit be
schrieben, die eine polarisierende Schicht umfasst, die auf der Vorderseite ei
ner Flüssigkristallzelle gebildet wird und, wenn sie darauf aufgebracht ist, eine
Licht streuende Schicht darstellt. Eine Harzfolie, die polymerisiert worden ist
durch Ausnutzung der Holographie, um einer Licht streuenden Folie vom
Transmissions-Typ eine Richtungsbündelung zu verleihen, ist bereits bekannt
(The synopsis of Lectures at Japanese Society of Liquid Crystal Science,
1998), das Herstellungsverfahren ist jedoch kompliziert und kostspielig.
Als Licht streuende Folie mit niedrigen Herstellungskosten ist mittlerweise auch
eine Teilchendispersions-Folie bekannt, die eine Insel-im-Meer-Struktur auf
weist, die aus Harzperlen oder Harzkugeln und einem transparenten Harz be
steht. In der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 261171/1995 (JP-
7-261171A) ist eine Displayeinheit beschrieben, die eine Licht streuende
Schicht außerhalb einer Flüssigkristallzelle aufweist, insbesondere eine Dis
playeinheit, die einen polarisierenden Film auf der äußeren Oberfläche einer
Elektrodenplatte umfasst, und die nach der Bildung auf der Oberfläche des
polarisierenden Films eine Licht streuende Schicht darstellt, die eine phasenge
trennte Dispersion von zwei oder mehr Arten von Harzen mit einem variieren
den Brechungsindex umfasst. Wie in der offengelegten japanischen Patentan
meldung Nr. 27904/1995 (JP-7-27904A) und in der offengelegten japanischen
Patentanmeldung Nr. 113902/1997 (JP-9-113 902A) beschrieben, sind auch
bereits Flüssigkristall-Displayeinheiten vom Transmissions-Typ bekannt, bei
denen eine Teilchen-streuende Folie mit einer Insel-im-Meer-Struktur, die aus
Kunststoffperlen und einer transparenten Harzmatrix besteht, zwischen einer
Hintergrund-Beleuchtung und einer Flüssigkristallzelle angeordnet ist. Als ein
Beispiel für eine Displayeinheit mit einer Licht streuenden Schicht innerhalb der
Flüssigkristallzelle ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 98452/1995
(JP-7-98452A) eine Displayeinheit beschrieben, die eine transparen
te Harzschicht (Licht streuende Schicht) umfasst, die eine Dispersion von fei
nen Teilchen enthält, die zwischen der Elektrode und der Substratfolie (dem
Elektroden-Träger-Substrat) der Elektrodenplatte angeordnet ist.
Da jedoch in diesen Folien mit Insel-im-Meer-Struktur die Harzperlen willkürlich
in einer transparenten Harzmatrix dispergiert sind, entspricht die Streulicht-
Intensitätsverteilung im Prinzip der Gauss'schen Verteilung. Eine Ausrichtung
(Bündelung) des Streulichtes kann somit nicht erzielt werden, und es ist
schwierig, der Display-Oberfläche Helligkeit zu verleihen. Insbesondere in einer
Flüssigkristall-Displayeinheit vom Reflexions-Typ die einen großen Display-
Bildschirm aufweist, kann die Folie mit darin dispergierten Teilchen dem ge
samten Display-Bildschirm keine ausreichende Helligkeit verleihen, und es ist
schwierig, ein scharfes Bild zu gewährleisten.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Licht streuende Folie (Film)
mit guten Lichtstreuungs-Eigenschaften, die in der Lage ist, einem transmittier
ten und gestreuten Licht eine Richtungsbündelung zu verleihen, ein Verfahren
zur Herstellung der Licht streuenden Folie sowie eine Flüssigkristall-
Displayeinheit (insbesondere eine Reflexions-Flüssigkristall-Displayeinheit), in
der die Licht streuende Folie verwendet wird, anzugeben.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Licht streuen
de Folie (Film), die in der Lage ist, transmittiertes Licht mit einer hohen Rich
tungsbündelung zu streuen, ein Verfahren zur Herstellung der Licht streuenden
Folie und eine Flüssigkristall-Displayeinheit (insbesondere eine Reflexions-
Flüssigkristall-Displayeinheit) bereitzustellen.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Licht
streuende Folie (Film), die eine hohe Bildqualität auch in einem Farbdisplay
sicherstellen kann, ein Verfahren zur Herstellung der Licht streuenden Folie
und eine Flüssigkristall-Displayeinheit zur Verfügung zu stellen.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Licht
streuende Folie (Film), die eine hohe Helligkeit und scharfe Display-Bilder ge
währleisten kann, ein Verfahren zur Herstellung der Licht streuenden Folie
(Film) und eine Flüssigkristall-Displayeinheit anzugeben.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren
zur Herstellung der Licht streuenden Folie (Film) anzugeben, das bequem und
bei geringen Kosten durchgeführt werden kann.
Um die oben genannten Ziele zu erreichen, haben die Erfinder der vorliegen
den Erfindung umfangreiche Forschungsarbeiten durchgeführt und dabei ge
funden, dass durch Entfernung oder Verdampfung eines Lösungsmittels aus
einer flüssigen Mischung, bestehend aus einer Vielzahl von Harzen mit variie
rendem Brechungsindex, zur Erzielung einer spinodalen Zersetzung leicht eine
bikontinuierliche Phasenstruktur gebildet werden kann, die Regelmäßigkeit
aufweist und im wesentlichen isotrop ist, und dass transmittiertes Licht mit ho
hen Richtungsbündelung gestreut werden kann, wenn eine Folie mit einer sol
cher bikontinuierlichen Phasenstruktur verwendet wird. Die vorliegende Erfin
dung wurde auf der Basis dieser Erkenntnisse entwickelt.
Die Licht streuende Folie (Film) der vorliegenden Erfindung umfasst somit eine
Licht streuende Schicht, die eine Vielzahl von Polymeren mit variierendem Bre
chungsindex umfasst und eine mindestens bikontinuierliche Phasenstruktur
aufweist, wobei die bikontinuierliche Phasenstruktur gebildet wurde durch
spinodale Zersetzung einer flüssigen Phase, die eine Vielzahl von Polymeren
umfasst. In der Folie (Film) kann ein auftreffendes Licht isotrop gestreut werden
und das transmittierte und gestreute Licht kann eine maximale Intensität des
gestreuten Lichtes bei einem Streuungswinkel von 2 bis 40° und eine hohe Ge
samtlichtdurchlässigkeit (von beispielsweise 70 bis 100%) aufweisen. In der
Licht streuenden Folie (Film) kann der durchschnittliche Interphasen-Abstand
der bikontinuierlichen Phase etwa 0,5 bis 20 µm betragen und die Differenz in
bezug auf den Brechungsindex zwischen einer Vielzahl von Polymeren kann
etwa 0,01 bis 0,2 betragen.
Die Licht streuende Folie kann einen transparenten Träger und eine Licht
streuende Schicht, die auf mindestens eine Seite des Trägers aufgebracht ist,
umfassen. In der Folie ist der transparente Träger optisch isotrop.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung der
Licht streuenden Folie (Film) durch Entfernung eines Lösungsmittel aus einer
Schicht, die aus einer Vielzahl von Polymeren mit variirendem Brechungsindex
und dem Lösungsmittel besteht, unter Bildung einer bikontinuierlichen Pha
senstruktur als Folge einer spinodalen Zersetzung. Bei dem Verfahren kann die
Mischung auf einen transparenten Träger aufgebracht werden und des Lö
sungsmittel in der Mischung kann verdampft werden unter Bildung einer bikon
tinuierlichen Phasenstruktur.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine Reflexions-Flüssigkristall-
Displayeinheit, die umfasst eine Flüssigkristallzelle mit einem darin eingesiegel
ten Flüssigkristall, eine Reflexions-Einrichtung zum Reflektieren eines auftref
fenden Lichtes, die hinter der Flüssigkristallzelle angeordnet ist, und die Licht
streuende Folie (Film) vor der Reflexions-Einrichtung angeordnet ist. In dieser
Einheit kann eine polarisierende Platte vor der Flüssigkristallzelle angeordnet
sein und eine Licht streuende Folie (Film) kann zwischen der Flüssigkristallzel
le und der polarisierenden Platte angeordnet sein.
Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Ausdruck "Folie" steht un
abhängig von der Dicke, für ein dimensionales Material und umfasst somit auch
einen Film.
Fig. 1 stellt eine schematische Querschnittsansicht dar, die ein Beispiel für die
erfindungsgemäße Flüssigkristall-Displayeinheit zeigt;
Fig. 2 stellt ein schematisches Diagramm dar, welches das Verfahren zur Be
wertung der Richtungsbündelung einer Licht streuenden Folie (Films)
erläutert;
Fig. 3 stellt ein schematisches Diagramm dar, welches das Verfahren zur Be
stimmung der Intensität des aus einer schrägen Richtung auffallenden
reflektierten Lichtes erläutert;
Fig. 4 stellt ein schematisches Diagramm dar, welches das Verfahren zur Be
stimmung der Intensität des in der Licht streuenden Folie (Films)
transmittierten und gestreuten Lichtes erläutert;
Fig. 5 stellt ein Diagramm dar, das die Beziehung zwischen der Lichtdiffusions-
Intensität und dem Streuungswinkel der Beispiele und Vergleichsbeispie
le angibt.
Eine Licht streuende Schicht, die eine Licht streuende Folie (eine transmittie
rendes Licht streuende Folie) aufbaut, umfasst eine Vielzahl von Polymeren,
die in bezug auf den Brechungsindex variieren, und in der Regel entsteht in der
Atmosphäre bei ihrer Verwendung (insbesondere bei einer Raumtemperatur
von etwa 10 bis 30°C) eine Phasentrennungs-Struktur mit einer mindestens
bikontinuierlichen Phasenstruktur. Die bikontinuierliche Phasenstruktur wird
gebildet durch spinodale Zersetzung aus einer flüssigen Phase, die aus einer
Vielzahl von Polymeren besteht (beispielsweise einer flüssigen Phase bei
Normaltemperatur, beispielsweise einer flüssigen Mischung oder Lösung). Die
bikontinuierliche Phasenstruktur entsteht in der Regel als Folge einer spinoda
len Zersetzung durch Verdampfung eines Lösungsmittels bei der Verwendung
der Zusammensetzung (beispielsweise der flüssigen Mischung oder Lösung),
die aus einer Vielzahl von Polymeren besteht, und der Bildung einer flüssigen
Phase bei Normaltemperatur. Da die Licht streuende Schicht aus der flüssigen
Phase gebildet wird, weist die Licht streuende Schicht eine einheitliche und
feine bikontinuierliche Phasenstruktur auf. Wenn eine solche transmittierendes
Licht streuende Folie verwendet wird, wird das einfallende Licht im wesentli
chen isotrop gestreut und dem transmittierten und gestreuten Licht kann eine
Richtungsbündelung verliehen werden. Deshalb können sowohl gute
Lichtstreuungs-Eigenschaften als auch eine hohe Richtungsbündelung erzielt
werden.
Zur Verbesserung der Licht streuenden Eigenschaften kann eine Vielzahl von
Polymeren in einer solchen Kombination verwendet werden, dass die Bre
chungsindex-Differenz beispielsweise etwa 0,01 bis 0,2, vorzugsweise etwa 0,1
bis 0,15, beträgt. Wenn die Differenz in bezug auf den Brechungsindex weniger
als 0,01 beträgt, ist die Intensität des transmittierten und gestreuten Lichts
vermindert. Wenn die Differenz in bezug auf den Brechungsindex mehr als 0,2
beträgt, kann einem transmittierten und gestreuten Licht keine hohe Rich
tungsbündelung verliehen werden.
Es kann eine Vielzahl von Polymeren in einer geeigneten Kombination ausge
wählt werden aus Styrolharzen, (Meth)Acrylharzen, Harzen der Vinylester-
Reihe, Harzen der Vinylether-Reihe, Halogen enthaltenden Harzen, Olefinhar
zen (einschließlich der alicyclischen Olefinharze), Harzen der Polycarbonat-
Reihe, Harzen der Polyester-Reihe, Harzen der Polyamid-Reihe, Harzen der
thermoplastischen Polyurethan-Reihe, Harzen der Polysulfon-Reihe (z. B. Po
lyethersulfon, Polysulfon), Harzen der Polyphenylenether-Reihe (z. B. ein Poly
mer von 2,6-Xylenol), Cellulose-Derivaten (z. B. Celluloseestern, Cellulose
carbamaten, Celluloseethern), Siliconharzen (z. B. Polydimethylsiloxan, Poly
methylphenylsiloxan), Kautschuken oder Elastomeren (z. B. Kautschuken der
Dien-Reihe wie Polybutadien und Polyisopren, Styrol/Butadien-Copolymer,
Acrylnitril-Butadien-Copolymer, Acrylkautschuk, Urethankautschuk, Siliconkau
tschuk).
Das Styrolharz umfasst Homo- oder Copolymere von Styrol-Monomeren (wie
Polystyrol, Styrol/α-Methylstyrol-Copolymer, Styrol/Vinyltoluol-Copolymer) und
Copolymere von Styrol-Monomeren mit copolymerisierbaren Monomeren (z. B.
ein (Meth)Acrylmonomer, Maleinsäureanhydrid, ein Monomer der Maleimid-
Reihe, ein Dien). Das Styrol-Copolymer umfasst beispielsweise Sty
rol/Acrylnitril-Copolymer (AS-Harz), ein Copolymer von Styrol und einem
(Meth)Acryl-Monomer [z. B. Styrol/Methylmethacrylat-Copolymer, Sty
rol/Methylmethacrylat/(Meth)Acrylat-Copolymer, Styrol/Methylmethacrylat/-Meth)Acryl
säure-Copolymer], Styrol/Maleinsäureanhydrid-Copolymer. Das
bevorzugte Styrolharz umfasst Polystyrol, ein Copolymer von Styrol und einem
(Meth)Acryl-Monomer [z. B. ein Copolymer, das Styrol und Methylmethacrylat
als Hauptkomponenten umfasst, z. B. Styrol/Methylmethacrylat-Copolymer],
AS-Harz, Styrol/Butadien-Copolymer und dgl.
Als (Meth)Acrylharz können ein Homo- oder Copolymer eines (Meth)Acryl-
Monomers und ein Copolymer eines (Meth)Acryl-Monomers und eines copoly
merisierbares Monomers verwendet werden. Als (Meth)Acryl-Monomer können
beispielsweise genannt werden (Meth)Acrylsäure; C1-10-Alkyl(meth)acrylate,
wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat, t-Butyl(meth)
acrylat, Isobutyl(meth)acrylat, Hexyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat und 2-
Ethylhexyl(meth)acrylat; Aryl(meth)acrylate wie Phenyl(meth)acrylat; Hydroxy
alkyl(meth)acrylate wie Hydroxyethyl(meth)acrylat und Hydroxypropyl(meth)
acrylat; Glycidyl(meth)acrylat; N,N-Dialkylaminoalkyl(meth)acrylat; (Meth)
Acrylnitril; (Meth)Acrylat mit einem alicyclischen Kohlenwasserstoffring wie
Tricyclodecan. Das copolymerisierbare Monomer umfasst das oben genannte
Styrol-Monomer, ein Monomer der Vinylester-Reihe, Maleinsäureanhydrid,
Maleinsäure und Fumarsäure. Diese Monomeren können einzeln oder in
Kombination verwendet werden.
Als (Meth)Acrylharz können genannt werden Poly(meth)acrylate wie Polyme
thylmethacrylat, Methylmethacrylat/(Meth)Acrylsäure-Copolymere, Methyl
methacrylat/(Meth)acrylat-Copolymere, Methylmethacrylat/Acrylat/(Meth)
Acrylsäure-Copolymere und (Meth)Acrylat/Styrol-Copolymere (MS-Harz). Das
bevorzugte (Meth)Acrylharz umfasst Poly(C1-6-alkyl(meth)acrylat) z. B. Po
ly(methyl(meth)acrylat) und insbesondere ein Harz der Methylmethacrylat-
Reihe, das Methylmethacrylat als Hauptkomponente (etwa 50 bis 100 Gew.-%,
vorzugsweise etwa 70 bis 100 Gew.-%) umfasst.
Das Harz der Vinylester-Reihe umfasst Homo- oder Copolymere von Monome
ren der Vinylester-Reihe (z. B. Polyvinylacetat, Polyvinylpropionat), Copolymere
von Monomeren der Vinylester-Reihe mit copolymerisierbaren Monomeren
(z. B. Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, Vinylacetat/Vinylchlorid-Copolymer,
Vinylacetat/(Meth)Acrylat-Copolymer) und Derivate davon. Das Derivat des
Harzes der Vinylester-Reihe umfasst Polyvinylalkohol, Ethylen/Vinylalkohol-
Copolymer, Polyvinylacetalharz und dgl.
Als Harze der Vinylether-Reihe können genannt werden ein Homo- oder Copo
lymer von Vinyl-C1-10-alkylether wie Vinylmethylether, Vinylethylether, Vinylpro
pylether und Vinyl-t-butylether, ein Copolymer von Vinyl-C1-10-alkylether und
einem copolymerisierbaren Monomer (z. B. Vinylalkylether/Maleinsäurean
hydrid-Copolymer).
Das Halogen enthaltende Harz umfasst Polyvinylchlorid, Poly(vinylidenfluorid),
Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer, Vinylchlorid/(Meth)Acrylat-Copolymer und
Vinylidenchlorid/(Meth)Acrylat-Copolymer.
Das Olefinharz umfasst Homopolymere von Olefinen wie Polyethylen und Po
lypropylen, Copolymere wie Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, Ethylen/Vinyl
alkohol-Copolymer, Ethylen/(Meth)Acrylsäure-Copolymer und Ethylen/(Meth)
Acrylat-Copolymer. Als alicyclisches Olefinharz können genannt werden Homo-
oder Copolymere von cyclischen Olefinen wie Norbornen und Dicyclopentadien
(z. B. ein Polymer, das eine alicyclische Kohlenwasserstoffgruppe wie Tricyclo
decan aufweist, das sterisch starr (steif) ist), Copolymere des cyclischen Ole
fins mit einem copolymerisierbaren Monomer (z. B. Ethylen/Norbornen-
Copolymer, Propylen/Norbornen-Copolymer). Das alicyclische Olefinharz ist im
Handel erhältlich, beispielsweise unter dem Handelsnamen "ARTON", dem
Handelsnamen "ZEONEX" und dgl.
Das Harz der Polycarbonat-Reihe umfasst aromatische Polycarbonate auf der
Basis von Bisphenolen (z. B. Bisphenol A) und aliphatische Polycarbonate wie
Diethylenglycol-bisallylcarbonate.
Das Harz der Polyester-Reihe umfasst aromatische Polyester, die erhältlich
sind aus einer aromatischen Dicarbonsäure wie Terephthalsäure (Homo
polyester, z. B. Poly-C2-4-alkylenterephthalate wie Polyethylenterephthalat und
Polybutylenterephthalat, Poly-C2-4-alkylennaphthalate und Copolyester, die ei
ne C2-4-Alkylenarylat-Einheit (eine C2-4-Alkylenterephthalat-Einheit und/oder
eine C2-4-Alkylennaphthalat-Einheit) als eine Hauptkomponente (z. B. nicht we
niger als 50 Gew.-%) umfassen. Der Copolyester umfasst Copolyester, bei de
nen unter den sie aufbauenden Einheiten aus einem Poly-C2-4-alkylenarylat ein
Teil der C2-4-Alkylenglycole substituiert (ersetzt) ist durch ein Polyoxy-C2-4-
alkylenglycol, ein C6-10-Alkylenglycol, ein alicyclisches Diol (z. B. Cyclohexandi
methanol, hydriertes Bisphenol A), ein Diol mit einem aromatischen Ring (z. B.
9,9-Bis(4-(2-hydroxyethoxy)phenyl)fluoren, das eine Fluorenon-Seitenkette
aufweist, ein Bisphenol A, ein Bisphenol A-Alkylenoxid-Addukt) oder dgl. und
Copolyester, in denen ein Teil der aromatischen Dicarbonsäuren substituiert
(ersetzt) ist durch eine unsymmetrische aromatische Dicarbonsäure wie
Phthalsäure und Isophthalsäure, eine aliphatische C6-12-Dicarbonsäure wie
Adipinsäure oder dgl. Das Harz der Polyester-Reihe umfasst außerdem Harze
der Polyarylat-Reihe, aliphatische Polyester, die erhältlich sind aus einer ali
phatischen Dicarbonsäure wie Adipinsäure, ein Homo- oder Copolymer eines
Lactons wie ε-Caprolacton. Die bevorzugten Harze der Polyester-Reihe sind in
der Regel nicht-kristalline Polyester, z. B. nicht-kristalline Copolyester (wie Co
polyester der C2-4-Alkylenarylat-Reihe).
Das Harz der Polyamid-Reihe umfasst aliphatische Polyamide wie Nylon 46,
Nylon 6, Nylon 66, Nylon 610, Nylon 612, Nylon 11 und Nylon 12, ein Polya
mid, das aus einer Dicarbonsäure (z. B. Terephthalsäure, Isophthalsäure, Adi
pinsäure) und einem Diamin (z. B. Hexamethylendiamin, m-Xylylendiamin) her
gestellt ist. Das Harz der Polyamid-Reihe kann ein Homo- oder Copolymer ei
nes Lactams wie ein ε-Caprolactam sein und ist nicht auf ein Homopolyamid
beschränkt, sondern kann auch ein Copolyamid sein.
Unter den Cellulose-Derivaten umfassen die Celluloseester beispielsweise ali
phatische organische Säureester (wie Celluloseacetate, z. B. Cellulosediacetat
und Cellulosetriacetat; C1-16-Organosäureester wie Cellulosepropionat, Cellulo
sebutylat, Celluloseacetatpropionat und Celluloseacetatbutylat), aromatische
Organosäureester (z. B. C7-12-aromatische Carbonsäureester wie Cellulo
sephthalat und Cellulosebenzoat), anorganische Säureester (z. B. Cellulose
phosphat, Cellulosesulfat) und es kann sich dabei um gemischte Säureester
wie Acetat-nitratcelluloseester handeln. Die Cellulose-Derivate umfassen au
ßerdem Cellulosecarbamate (z. B. Cellulosephenylcarbamat), Celluloseether
(z. B. Cyanoethylcellulose, Hydroxy-C2-4-alkylcellulosen wie Hydroxyethylcellu
lose und Hydroxypropylcellulose; C1-6-Alkylcellulose wie Methylcellulose und
Ethylcellulose; Carboxymethylcellulose oder ein Salz davon, Benzylcellulose,
Acetylalkylcellulose).
Das bevorzugte Polymer umfasst beispielsweise Styrolharze, (Meth)Acryl
harze, Harze der Vinylester-Reihe, Harze der Vinylether-Reihe, Halogen ent
haltende Harze, alicyclische Olefinharze, Harze der Polycarbonat-Reihe, Harze
der Polyester-Reihe, Harze der Polyamid-Reihe, Cellulose-Derivate, Harze der
Silicon-Reihe, Kautschuke oder Elastomere und dgl. Als eine Vielzahl von Po
lymeren kann ein Harz verwendet werden, das in der Regel nicht-kristallin und
in einem organischen Lösungsmittel (insbesondere in einem gemeinsamen
(üblichen) Lösungsmittel, in dem eine Vielzahl der Harze gelöst werden kann)
löslich ist. Bevorzugt ist insbesondere ein Harz, das eine ausgezeichnete
Formbarkeit, ausgezeichnete Filmbildungs-Eigenschaften, eine ausgezeichnete
Transparenz und Witterungsbeständigkeit aufweist, wie Styrolharze
(Meth)Acrylharze, alicyclische Olefinharze, Harze der Polyester-Reihe, Cellulo
se-Derivate (wie Celluloseester).
Eine Vielzahl der Polymeren kann zweckmäßig in Kombination verwendet wer
den. So kann beispielsweise hinsichtlich einer Kombination einer Vielzahl von
Polymeren ein Cellulose-Derivat, insbesondere ein Celluloseester (z. B. ein
Cellulose-C2-4-alkylcarbonsäureester wie Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat,
Celluloseacetatpropionat und Celluloseacetatbutylat) als mindestens ein Harz
verwendet werden und das Cellulose-Derivat kann mit den anderen Harzen
kombiniert werden.
Die Glasumwandlungstemperatur (Glasübergangstemperatur) kann ausgewählt
werden innerhalb des Bereiches von etwa -100 bis 250°C, vorzugsweise von
etwa -50 bis 230°C, besonders bevorzugt von etwa 0 bis 200°C (z. B. von etwa
50 bis 180°C). Vom Standpunkt der Festigkeit und Steifheit einer Folie (eines
Films) aus betrachtet ist es vorteilhaft, wenn die Glasumwandlungstemperatur
mindestens eines Polymers unter den Polymer-Bestandteilen nicht weniger als
50°C (beispielsweise etwa 70 bis 200°C), vorzugsweise nicht weniger als
100°C (beispielsweise etwa 100 bis 170°C), beträgt. Das gewichtsdurchschnitt
liche Molekulargewicht kann ausgewählt werden innerhalb eines Bereiches von
nicht mehr als 1 000 000 (z. B. von etwa 10 000 bis 1 000 000), vorzugsweise
von etwa 10 000 bis 700 000.
Da erfindungsgemäß ein Nass-Phasentrennverfahren durch Verdampfen oder
Entfernen eines Lösungsmittel aus einer flüssigen Phase, die eine Vielzahl von
Polymeren enthält, zur spinodalen Zersetzung angewendet wird, kann eine
Licht streuende Schicht, die eine im wesentlichen isotrope bikontinuierliche
Phasenstruktur aufweist, gebildet werden, im Prinzip unabhängig von der
Kompatibilität einer Vielzahl von Harzen. Deshalb wird eine Vielzahl von Poly
meren, die miteinander kompatibel sind, in Kombination verwendet, zum Zwec
ke der Kontrolle der Phasentrennungsstruktur durch spinodale Zersetzung zur
wirksamen und leichten Bildung einer bikontinuierlichen Phasenstruktur wird
jedoch in vielen Fällen eine Vielzahl von Harzen, die miteinander inkompatibel
sind (phasentrennbar sind), miteinander kombiniert.
Eine Vielzahl von Polymeren kann umfassen ein erstes Polymer in Kombinati
on mit einem zweiten Polymer. Das erste Polymer und das zweite Polymer
können jeweils ein einziges Harz oder eine Vielzahl von Harzen umfassen. Die
Kombination aus dem ersten Polymer und dem zweiten Polymer unterliegt kei
ner speziellen Beschränkung. Wenn beispielsweise das erste Polymer ein
Cellulose-Derivat (z. B. ein Celluloseester wie Celluloseacetatpropionat) ist,
kann das zweite Polymer ein Styrolharz (z. B. Polystyrol, Styrol/Acrylnitril-
Copolymer), ein (Meth)Acrylharz (z. B. Polymethyl(meth)acrylat), ein alicy
clisches Olefinharz (z. B. ein Polymer, hergestellt aus einem Norbornen als Mo
nomer), ein Harz der Polycarbonat-Reihe, ein Harz der Polyester-Reihe (z. B.
der oben genannte Copolyester der Poly-C2-4-alkylenarylat-Reihe) oder dgl.
sein.
Das Verhältnis zwischen dem ersten Polymer und dem zweiten Polymer kann
so gewählt werden, dass es innerhalb des Bereiches von ersterem zu letzterem
von etwa 10/90 bis 90/10 (bezogen auf das Gewicht), vorzugsweise von etwa
20/80 bis 80/20 (bezogen auf das Gewicht), besonders bevorzugt von etwa
30/70 bis 70/30 (bezogen auf das Gewicht), ganz besonders bevorzugt von
etwa 40/60 bis 60/40, liegt. Wenn der Mengenanteil eines Polymers zu groß ist,
nimmt das Volumenverhältnis zwischen den getrennten Phasen ab, sodass die
Intensität des gestreuten Lichtes abnimmt. Wenn die Folie (der Film) drei oder
mehr Harze umfasst, kann die Menge jedes Harzes in der Regel so gewählt
werden, dass sie innerhalb des Bereiches von etwa 1 bis 90 Gew.-%
(beispielsweise bei etwa 1 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise bei etwa 5 bis 70 Gew.-%,
besonders bevorzugt bei etwa 10 bis 70 Gew.-%) liegt.
Die Licht streuende Schicht, welche die erfindungsgemäße Licht streuende
Folie (Film) aufbaut, weist eine mindestens bikontinuierliche Phasenstruktur
auf. Die bikontinuierliche Phasenstruktur wird gelegentlich als bikontinuierliche
Struktur oder als dreidimensionale kontinuierliche oder konjugierte Struktur be
zeichnet und darunter ist eine Struktur zu verstehen, in der mindestens zwei
Arten von Polymerphasen-Bestandteile kontinuierlich sind (Netzwerkstruktur).
Es ist ausreichend, dass die Licht streuende Schicht eine mindestens bikontinu
ierliche Struktur aufweist. Die Schicht kann somit eine solche Struktur haben,
bei der eine bikontinuierliche Struktur und eine Tröpfchen-Struktur (eine unab
hängige oder isolierte Phasenstruktur) miteinander gemischt sind. Bei der
spinodalen Zersetzung bilden die Polymeren mit dem Fortschreiten der Pha
sentrennung eine bikontinuierliche Phase, und bei einer weiter fortschreitenden
Phasentrennung wird die kontinuierliche Phase diskontinuierlich aufgrund ihrer
eigenen Oberflächenspannung, wobei sie eine Flüssigkeitstropfen-Phasen
struktur (eine Insel-im-Meer-Struktur, bestehend aus einzelnen Perlen oder
Kugeln) annimmt. Daher kann je nach Grad der Phasentrennung eine Zwi
schenstruktur gebildet werden, die zwischen einer bikontinuierlichen Phasen
struktur und einer Tröpfchen-Phasenstruktur liegt, d. h. eine so genannte Meso
phasen-Struktur, die einem Übergang von der bikontinuierlichen Phase in die
Tröpfchenphase entspricht. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt die
oben genannte Zwischenstruktur ebenfalls unter den Begriff der bikontinuierli
chen Phasenstruktur. Wenn die Phasenstruktur eine zusammengesetzte
Struktur ist, die aus einer bikontinuierlichen Phase und einer Tröpfchenstruktur
besteht, darf der Mengenanteil der Tröpfchenphase (der isolierten Polymer
phase) beispielsweise nicht mehr als 30 Vol.-%, vorzugsweise nicht mehr als
10 Vol.-%, betragen. Die Konfiguration der bikontinuierlichen Phasenstruktur
unterliegt keiner speziellen Beschränkung, sie kann jedoch eine Netzwerkstruk
tur sein, insbesondere eine Random-Netzwerkstruktur.
Die oben genannte bikontinuierliche Phasenstruktur ist im wesentlichen isotrop
mit einer verminderten Anisotropie innerhalb der Schicht oder Folienebene. Der
hier verwendete Ausdruck "Isotropie" bedeutet, dass der durchschnittliche In
terphasenabstand der bikontinuierlichen Phasenstruktur in allen Richtungen
innerhalb der Folienebene einheitlich ist.
Die bikontinuierliche Phasenstruktur weist in der Regel einen regulären Inter
phasenabstand (Abstand zwischen identischen Phasen) auf. Deswegen ergibt
das auf die Folie (den Film) auffallende Licht ein transmittiertes und gestreutes
Licht, das in einer spezifischen Richtung gebündelt (gerichtet ist) als Folge ei
ner Bragg-Reflexion. Deshalb können selbst dann, wenn die Folie (der Film) in
eine Flüssigkristall-Displayeinheit vom Reflexions-Typ eingebaut wird, das
transmittierte und gestreute Licht in einer gegebenen Richtung ausgerichtet
(gebündelt) werden unter deutlicher Aufhellung des Display-Schirms, sodass
die Störung, die mit einer konventionellen transmittierendes Licht streuenden
Folie vom Teilchen-Dispersions-Typ, nicht verhindert werden konnte, d. h. eine
Abbildung (Konfiguration) der Lichtquelle (beispielsweise einer Leuchtstoffröh
re) auf dem Panel, jetzt vermieden werden kann.
Außerdem kann in der Licht streuenden Folie der durchschnittliche Interpha
sen-Abstand der bikontinuierlichen Phase beispielsweise etwa 0,5 bis 20 µm
(z. B. etwa 1 bis 20 µm), vorzugsweise etwa 1 bis 15 µm (z. B. etwa 1 bis 10 µm),
betragen. Wenn der durchschnittliche Interphasen-Abstand zu gering ist,
ist es schwierig, eine hohe Lichtstreuungs-Intensität zu verleihen. Wenn der
durchschnittliche Interphasen-Abstand zu groß ist, ist die Richtungsbündelung
des transmittierten und gestreuten Lichtes vermindert.
Der durchschnittliche Interphasenabstand der bikontinuierlichen Schicht kann
bestimmt werden durch Bildbearbeitung eines Fotomikrogramms (z. B. eines
Transmissions-Mikroskop-, Phasenkontrast-Mikroskop, konfokalen Lasermikro
skop-Bildes). Ein alternatives Verfahren umfasst die Messung des Streuungs
winkels θ, der eine maximale Intensität des gestreuten Lichtes ergibt, nach dem
gleichen Verfahren wie es für die Bewertung der Richtungsbündelung des ge
streuten Lichtes angewendet wird und wie es nachstehend beschrieben wird,
und Berechnung des durchschnittlichen Interphasenabstandes d der bikontinu
ierlichen Schicht aus der folgenden Bragg-Reflexionsgleichung:
2d.sin(θ/12) = λ
worin d den durchschnittlichen Interphasenabstand der bikontinuierlichen
Schicht, θ den Streuungswinkel und λ die Wellenlänge des Lichtes bedeuten.
Wenn eine Licht streuende Folie mit der oben genannten bikontinuierlichen
Phasenstruktur verwendet wird, kann nicht nur ein transmittiertes Licht stark
gestreut werden (gute Lichtstreuungs-Eigenschaften), sondern dem transmit
tierten und gestreuten Licht kann auch ein höherer Grad der Richtungsbünde
lung verliehen werden. Die Richtungsbündelung von gestreutem Licht kann
beispielsweise gemessen werden durch Verwendung einer LCD-Modelleinheit
vom Reflexions-Typ, die umfasst eine Laminatfolie, in der eine polarisierende
Platte 11, eine Licht streuende Folie 12 und ein Farbfilter 18 in der genannten
Reihenfolge aufeinanderlaminiert sind mittels eines Klebstoffs 9 der Vinylace
tat-Reihe, eine Glasfolie (Dicke: 1 mm) 13 und einen Aluminiumreflektor 15 in
aufeinanderlaminierter Form wie in Fig. 2 dargestellt. In der Modelleinheit ist
die polarisierende Platte 11 auf der Vorderseite angeordnet und der Aluminium
reflektor ist auf der Rückseite angeordnet. Durch Bestrahlung dieser LCD-
Modelleinheit vom Reflexions-Typ senkrecht zur Vorderseite unter Verwendung
einer Laserstrahl-Belichtungseinheit (Nihon Kagaku ENG NEO-20 MS) 20 wird
die Intensität des reflektierten Lichtes bei dem Streuungswinkel θ1 bestimmt
und die Intensitätsverteilung des reflektierten Lichtes (die Verteilung des streu
enden Lichtes) kann bestimmt werden. Mit einer erfindungsgemäßen transmit
tierendes Licht streuenden Folie wird im Gegensatz zu einer Licht streuenden
Folie, die eine Gauss'sche Verteilung des reflektierten Lichtes aufweist, die um
etwa 01 = 0° zentriert ist, eine starke maximale Verteilung in der gegebenen
Richtung (beispielsweise bei θ1 = 1 bis 60° (z. B. 2 bis 40°), vorzugsweise 5 bis
30°, besonders bevorzugt 10 bis 20°) erhalten und es wird eine hohe Rich
tungsbündelung erzielt.
Die Helligkeit des aus einer schrägen Richtung beleuchteten Displays unter
Verwendung der oben genannten Modelleinheit kann bewertet werden mittels
einer Einheit, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Das heißt, die Intensität des re
flektierten Lichtes, das aus einer schrägen Richtung auffällt, kann bestimmt
werden durch Beleuchten der LCD-Modelleinheit vom Reflexions-Typ in einer
schrägen Richtung unter einem Winkel θ2 zur Vorderseite der Einheit unter
Verwendung einer Laserstrahl-Beleuchtungseinrichtung (Nihon Kagaku ENG
NEO-20 MS) 20 und Bestimmung der Intensität des reflektierten Lichtes, das
senkrecht aus der Vorderseite austritt, mit dem Detektor 21.
Außerdem kann in der Licht streuenden Folie die Beziehung zwischen der
Lichtstreuungsintensität und dem Streuungswinkel mit einer Einheit bestimmt
werden, wie in Fig. 4 dargestellt (ein schematisches Diagramm, welches das
Verfahren zur Messung der Intensität von gestreutem Licht erläutert). Dabei
wird aus einer Laserstrahl-Beleuchtungs-Einrichtung (Nihon Kagaku ENG
NEO-20 MS) 20, die hinter der Licht streuenden Folie 20 installiert ist, ein La
serstrahl auf die Licht streuende Folie 12 projiziert. Der Laserstrahl wird
transmittiert, wobei er durch die Licht streuende Folie 12 gestreut wird und aus
der Vorderseite der Lichtstreuungsfolie 12 austritt. Durch Bestimmung der In
tensität des transmittierten und gestreuten Lichtes entsprechend dem Streu
ungswinkel θ3 mit einem Detektor 21 kann die Intensität des Streuungslichtes
bestimmt werden. Als eine derartige Einheit kann eine automatische Laserlicht-
Streuungs-Messeinrichtung (hergestellt von der Firma Japan Science & Engi
neering) verwendet werden.
Die Gesamtlicht-Durchlässigkeit (Transparenz) der Licht streuenden Folie be
trägt beispielsweise etwa 70 bis 100%, vorzugsweise etwa 80 bis 100%, be
sonders bevorzugt etwa 90 bis 100%. Die Gesamtlicht-Durchlässigkeit kann
bestimmt werden mittels eines Trübungsmessers (hergestellt von der Firma
Nippon Densyoku Kogyo Co., Ltd., NDH-300A).
Die Licht streuende Folie kann nur eine Licht streuende Schicht umfassen oder
sie kann eine Laminatfolie sein, die einen transparenten Träger (eine
Substratfolie oder -film) und eine auf mindestens eine Seite des Trägers
auflaminierte Licht streuende Schicht umfasst.
Als Harz, das den transparenten Träger (die Substratfolie) aufbaut, kann ein
ähnliches Harz wie dasjenige der Licht streuenden Schicht verwendet werden.
Als bevorzugtes Harz, das den transparenten Träger aufbaut, können genannt
werden z. B. Cellulose-Derivate (wie ein Celluloseacetat, z. B. Cellulosetriacetat
(TAC) und Cellulosediacetat), Harze der Polyester-Reihe (z. B. Polyethylen
terephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Harze der Polyarylat-
Reihe), Harze der Polysulfon-Reihe (z. B. Polysulfon, Polyethersulfon (PES)),
Harze der Polyetherketon-Reihe (z. B. Polyetherketon (PEK), Polyetheretherke
ton (PEEK)), Harze der Polycarbonat-Reihe (PC), Polyolefinharze (z. B. Polye
thylen, Polypropylen), cyclische Polyolefinharze (z. B. ARTON, ZEONEX), Ha
logen enthaltende Harze (z. B. Vinylidenchlorid), (Meth)Acrylharze, Styrolharze
(z. B. Polystyrol), Harze der Vinylester- oder Vinylalkohol-Reihe (z. B. Po
lyvinylalkohol). Der transparente Träger kann monoaxial oder biaxial verstreckt
sein und ein transparenter Träger, der eine optische Isotropie aufweist, ist be
vorzugt. Der bevorzugte transparente Träger ist eine Trägerfolie oder ein Trä
gerfilm mit einer niedrigen Doppelbrechung. Der optisch isotrope transparente
Träger umfasst eine unverstreckte Folie oder Film und umfasst eine Folie oder
einen Film, bestehend beispielsweise aus Polyestern (wie PET, PBT), Cellulo
seestern, insbesondere Celluloseacetaten (z. B. Celluloseacetat wie Cellulose
diacetat und Cellulosetriacetat, Celluloseacetat-C3-4-alkylcarbonsäureester wie
Celluloseacetatpropionat und Celluloseacetatbutylat) oder dgl.
Die Dicke der Licht streuenden Schicht oder der Licht streuenden Folie kann
beispielsweise etwa 0,5 bis 300 µm, vorzugsweise etwa 1 bis 100 µm (z. B. et
wa 10 bis 100 µm), besonders bevorzugt etwa 1 bis 50 µm (z. B. etwa 5 bis 50 µm,
insbesondere etwa 10 bis 50 µm) betragen. Wenn die Dicke der Folie zu
gering ist, nimmt die Intensität des gestreuten Lichtes ab. Wenn die Folie zu
dick ist, ist das Streuungsvermögen so hoch, dass dies auf Kosten der Rich
tungsbündelung geht. Darüber hinaus nehmen dann, wenn die Folie auf eine
Flüssigkristall-Displayeinheit vom Reflexions-Typ aufgebracht wird, die Dicke
und das Gewicht der Einheit zu, das angezeigte Bild wird dunkler und die Bild
auflösung auf dem Display nimmt ab. Wenn die Differenz in bezug auf den
Brechungsindex zwischen den Polymer-Bestandteilen gering ist, ist die Dicke
der Folie vorzugsweise verhältnismäßig groß, und wenn die Differenz in bezug
auf den Brechungsindex groß ist, ist die Dicke der Folie vorzugsweise verhält
nismäßig gering. Wenn die Licht streuende Folie den transparenten Träger und
die Licht streuende Schicht umfasst, kann die Dicke der Licht streuenden
Schicht beispielsweise etwa 1 bis 100 µm, vorzugsweise etwa 5 bis 50 µm, be
sonders bevorzugt etwa 10 bis 30 µm, betragen.
Die Licht streuende Schicht oder die Licht streuende Folie, die eine bikontinu
ierliche Phasenstruktur aufweist, kann beispielsweise auf ein Element auflami
niert sein, das eine Flüssigkristall-Displayeinheit aufbaut (insbesondere ein op
tisches Element), z. B. eine polarisierende Platte oder eine optische Retardati
onsplatte, um das Flüssigkristallbild erforderlichenfalls farbig zu machen und
ihm eine hohe Schärfe zu verleihen.
Die Licht streuende Folie kann eine Vielzahl von Zusätzen enthalten, z. B. einen
Stabilisator (z. B. ein Antioxidationsmittel, einen Absorber für ultraviolette
Strahlung, einen Wärmestabilisator und dgl.), einen Weichmacher, ein Fär
bemittel (einen Farbstoff oder ein Pigment), ein flammwidrig machendes
Agens, ein Antistatikmittel und ein Tensid. Darüber hinaus können, falls erfor
derlich, verschiedene Überzugsschichten, beispielsweise eine antistatische
Schicht, eine Antiverschleierungsschicht und eine Trennschicht (Abziehschicht)
auf der Oberfläche der Licht streuenden Folie gebildet werden.
Die erfindungsgemäße Licht streuende Folie (transmittierendes Licht streuende
Folie) kann unter Anwendung eines nassen spinodalen Zersetzungsverfahrens
hergestellt werden, d. h. die Licht streuende Schicht oder Folie kann hergestellt
werden durch Verdampfen oder Entfernen eines Lösungsmittels aus einer
flüssigen Mischung, die eine Vielzahl von Polymeren enthält, die sich in bezug
auf den Brechungsindex voneinander unterscheiden, unter Bildung einer bi
kontinuierlichen Phasenstruktur, die im wesentlichen isotrop ist als Folge der
spinodalen Zersetzung. Ganz konkret kann die Licht streuende Folie, die nur
aus der Licht streuenden Schicht besteht, hergestellt werden durch Gießen der
flüssigen Mischung auf einen abziehbaren Träger, Verdampfen eines Lö
sungsmittels in der flüssigen Mischung, um eine Phasentrennung herbeizufüh
ren als Folge einer spinodalen Zersetzung, wobei die Licht streuende Schicht
gebildet wird, welche die bikontinuierliche Phasenstruktur aufweist, Fixieren der
Schicht und Abziehen der Licht streuenden Schicht von dem Abzieh-Träger.
Darüber hinaus kann die Lieht streuende Folie, die einen transparenten Träger
(z. B. eine transparente Substratfolie) und die Licht streuende Schicht umfasst,
hergestellt werden durch Aufbringen der flüssigen Mischung in Form einer
Schicht auf den transparenten Träger, Verdampfen eines Lösungsmittels in der
flüssigen Mischung, um eine Phasentrennung herbeizuführen als Folge einer
spinodalen Zersetzung, wobei eine bikontinuierliche Phasenstruktur gebildet
wird, und Fixieren der Struktur oder durch Auflaminieren der Licht streuenden
Schicht auf den transparenten Träger (die transparente Substratfolie) unter
Anwendung eines Laminierverfahrens, beispielsweise durch Aufkleben.
Die flüssige Mischung, die eine Vielzahl von Polymeren enthält, kann eine Dis
persion sein, in der Regel wird sie jedoch in Form einer Lösung verwendet, in
der die Polymeren in einem gemeinsamen (üblichen) Lösungsmittel gelöst sind
(insbesondere in Form einer homogenen Lösung). Da erfindungsgemäß das
Nassverfahren für die spinodale Zersetzung angewendet wird, kann die Licht
streuende Schicht, welche die bikontinuierliche Phasenstruktur aufweist, im
Prinzip unabhängig von der Kompatibilität der sie aufbauenden Polymeren
gebildet werden. Das Verfahren kann somit wirksam auf ein Polymersystem
angewendet werden, das beispielsweise nicht auf das trockene spinodale Zer
setzungsverfahren angewendet werden kann, bei dem die aufbauenden Poly
meren, die nicht miteinander kompatibel sind, bei einer Temperatur miteinander
verknetet werden, die nicht höher ist als die Zersetzungstemperatur der Poly
meren. Das oben genannte gemeinsame (übliche) Lösungsmittel kann aus Lö
sungsmitteln ausgewählt werden, die jedes Polymer auflösen können, entspre
chend der Art und der Löslichkeit der Polymeren und es kann sich beispiels
weise handeln um Wasser, einen Alkohol (wie Ethanol, Isopropanol, Butanol,
Cyclohexanol), einen aliphatischen Kohlenwasserstoff (wie Hexan), einen
alicyclischen Kohlenwasserstoff (wie Cyclohexan), einen aromatischen Koh
lenwasserstoff (wie Toluol, Xylol), einen halogenierten Kohlenwasserstoff (wie
Dichlormethan, Dichlorethan), einen Ester (wie Methylacetat, Ethylacetat,
Butylacetat), einen Ether (wie Dioxan, Tetrahydrofuran), ein Keton (wie Aceton,
Methylethylketon, Methylisobutylketon), eine Cellosolve (wie Methylcellosolve,
Ethylcellosolve), ein Cellosolveacetat, ein Sulfoxid (wie Dimethylsulfoxid), ein
Amid (wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid), und das Lösungsmittel kann
ein gemischtes Lösungsmittel sein.
Nachdem die flüssige Mischung vergossen oder durch Beschichten aufge
bracht worden ist, kann eine spinodale Zersetzung durchgeführt werden durch
Verdampfen oder Entfernen eines Lösungsmittels bei einer Temperatur, die
niedriger ist als der Siedepunkt des Lösungsmittels (beispielsweise bei einer
Temperatur, die um etwa 1 bis 120°C, vorzugsweise etwa 5 bis 50°C, insbe
sondere etwa 10 bis 50°C, niedriger ist als der Siedepunkt des Lösungsmittels),
um die Phasentrennung einer Vielzahl von Polymeren zu bewirken. Die Entfer
nung des Lösungsmittels kann in der Regel durchgeführt werden durch Trock
nen, z. B. durch Trocknen bei einer Temperatur von etwa 30 bis 100°C, vor
zugsweise von etwa 40 bis 80°C, entsprechend dem Siedepunkt des Lö
sungsmittels.
Die Konzentration des gelösten Bestandteils (Polymers) in der flüssigen Mi
schung kann ausgewählt werden innerhalb des Bereiches, der eine Phasen
trennung bewirkt und die Gießbarkeit und die Beschichtungs-Eigenschaften
nicht beeinträchtigt, und sie beträgt beispielsweise etwa 1 bis 40 Gew.-%, vor
zugsweise etwa 2 bis 30 Gew.-% (z. B. etwa 2 bis 20 Gew.-%), besonders be
vorzugt etwa 3 bis 15 Gew.-%, und in der Regel etwa 5 bis 25 Gew.-%. Wenn
die Polymer-Konzentration zu hoch ist, ist die Kontrolle der Phasentrennung
schwierig. Wenn die Polymer-Konzentration zu niedrig ist, besteht die Gefahr,
dass die Gießbarkeit und die Fähigkeit in Form einer Schicht aufgebracht zu
werden, beeinträchtigt werden.
Die durch die spinodale Zersetzung gebildete bikontinuierliche Phasenstruktur
kann durch Abkühlen auf eine Temperatur von nicht mehr als der Fixierungs-
Temperatur oder eine Glasumwandlungstemperatur des aufbauenden Poly
mers (beispielsweise von nicht mehr als der Glasumwandlungstemperatur des
Hauptpolymers) fixiert werden.
Die bikontinuierliche Phasenstruktur kann gebildet werden durch den einfachen
Arbeitsgang der Entfernung und Trocknung eines Lösungsmittels ohne eine
Wärmebehandlung bei einer hohen Temperatur wegen der Ausnutzung der
spinodalen Zersetzung, die durch die Verdampfung eines Lösungsmittels be
wirkt wird.
Die flüssige Mischung wird in Form einer Schicht auf einen transparenten Trä
ger aufgebracht und der transparente Träger löst sich gelegentlich auf oder
quillt auf je nach Art der Lösungsmittel. Wenn beispielsweise eine Beschich
tungsflüssigkeit (eine homogene Lösung), die eine Vielzahl von Harzen enthält,
in Form einer Schicht auf einen Triacetylcellulosefilm aufgebracht wird, wird die
Beschichtungsoberfläche des Triacetylcellulosefilms manchmal eluiert, ange
griffen oder zum Aufquellen gebracht, je nach Art der Lösungsmittel. In diesem
Fall ist es vorteilhaft, dass auf eine Beschichtungsoberfläche des transparenten
Trägers (beispielsweise eines Triacetylcellulosefilms) vorher einn Beschich
tungsmittel zur Erzielung einer Lösungsmittelbeständigkeit aufgebracht wird,
um eine optisch isotrope Überzugsschicht zur Erzielung einer Lösungsmittel
beständigkeit zu erzeugen. Die Überzugsschicht kann beispielsweise unter
Verwendung von thermoplastischen Harzen wie AS-Harz, Harzen der Poly
ester-Reihe und Harzen der Polyvinylalkohol-Reihe (z. B. Polyvinylalkohol,
Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer), härtbaren Harzen wie Epoxyharzen, Harzen
der Silicon-Reihe und durch ultraviolette Strahlung härtbaren Harzen, Hartbe
schichtungsmitteln und dgl. gebildet.
Wenn eine flüssige Mischung oder eine Beschichtungsflüssigkeit, die eine Viel
zahl von Polymeren enthält, in Form einer Schicht auf einen transparenten
Träger aufgebracht wird, kann ein Lösungsmittel, in dem der transparente Trä
ger sich nicht auflöst, nicht angegriffen (geätzt) wird oder nicht aufquillt, je nach
Art des transparenten Trägers ausgewählt werden. Wenn beispielsweise ein
Triacetylcellulosefilm als transparenter Träger verwendet wird, wird Tetrahy
drofuran, Methylethylketon oder dgl. als Lösungsmittel für die flüssige Mi
schung oder die Beschichtungsflüssigkeit verwendet, und auf diese Weise
kann die Licht streuende Schicht mit einer bikontinuierlichen Phasenstruktur
gebildet werden, ohne dass die Eigenschaften des Films beeinträchtigt werden.
Die transmittierendes Licht streuende Folie der Erfindung wird auf eine Flüssig
kristall-Display-Einheit oder -Einrichtung vom Reflexions-Typ aufgebracht, die
mit einer reflektierenden Einrichtung, insbesondere einer reflektierenden Flüs
sigkristall-Displayeinheit ausgestattet ist, die eine reflektierende Einrichtung
und eine polarisierende Einrichtung umfasst. Beispielsweise ist die Flüssigkri
stall-Displayeinheit nicht auf eine reflektierende LCD-Einheit vom 1-Polarisa
tionsplatten-Typ auf eine polarisierende Platte beschränkt und sie kann eine
reflektierende LCD-Einheit vom 2-Polarisationsplatten-Typ mit zwei polarisie
renden Platten mit unterschiedlichen Polarisations-Eigenschaften sein. Die re
flektierende LCD-Einheit, in der eine polarisierende Platte verwendet wird, kann
eine reflektierende LCD-Einheit sein, in der eine Polarisationsplatte mit einer
Vielzahl von Modi kombiniert ist (beispielsweise dem Modus, bei dem ein get
wisteter nematischer Flüssigkristall verwendet wird, ein R-OCB (optisch kom
pensierter Krümmungs)-Modus, ein Parallausrichtungsmodus und dgl.).
Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Licht streuende Folie (Film) auch
bei einer reflektierenden LCD-Einheit angewendet werden, in der die Wellen
längen-Selektivität der Reflexionseigenschaften eines chiralen nematischen
Flüssigkristalls ausgenutzt wird.
Die Fig. 1 stellt eine schematische Querschnittsansicht dar, die ein Beispiel für
die reflektierende LCD-Einheit zeigt. Diese LCD-Einheit umfasst eine Flüssig
kristallzelle 6, die einen Flüssigkristall (beispielsweise eine Flüssigkristall
schicht) 4 aufweist, der zwischen einem Paar von transparenten Substraten
(z. B. Glasplatten, Kunststofffolien) 3a, 3b eingesiegelt ist, eine reflektierende
Einrichtung (z. B. Reflexionsschicht, z. B. eine Spielgelreflexionsplatte) 5, die auf
ein transparentes Substrat (das hintere Substrat) 3a der transparenten
Substrate 3 auflaminiert ist, welche die Flüssigkristallzelle aufbauen, eine Licht
streuende Schicht 2, die auf das andere transparente Substrat (das vordere
Substrat) 3b auflaminiert ist, das die Flüssigkristallzelle 6 aufbaut, über eine
Farbgebungs-Einrichtung für ein Farbdisplay (beispielsweise ein Color-Filter) 8
und eine polarisierende Einrichtung (beispielsweise eine Polarisationsschicht,
z. B. eine Polarisationsplatte) 1 zum Polarisieren eines von der Reflexions-
Einrichtung 5 reflektierten Lichtes, die auf die Licht streuende Folie auflaminiert
ist. Transparente Elektroden (nicht dargestellt) sind auf die einander gegen
überliegenden Oberflächen des Paares der transparenten Substrate 3a und 3b
aufgebracht.
In einer solchen reflektierenden LCD-Einheit wird ein auf eine vordere Oberflä
che 7 auf der Betrachterseite auftreffendes Licht (ein auffallendes Licht) durch
die Licht streuende Folie transmittiert und gestreut und durch die reflektierende
Einrichtung 5 reflektiert und das reflektierte Licht wird durch die Licht streuende
Folie 2 erneut gestreut. Dabei weist insbesondere das transmittierte und ge
streute Licht eine Richtungsbündelung auf. Daher kann in der reflektierenden
LCD-Einheit, welche die Licht streuende Folie 2 aufweist, das reflektierte Licht
mit einem hohen Lichtstreuungsvermögen gestreut werden und es kann eine
Richtungsbündelung der reflektierten Lichtintensität verliehen werden. Auf die
se Weise kann der gesamte Display-Schirm aufgehellt werden. Außerdem
kann auch in einem Farbdisplay eine ausreichende Helligkeit gewährleistet
werden und die reflektierende LCD-Einheit vom Farbdisplay-Typ kann ein
scharfes Farbbild aufweisen.
In der Flüssigkristall-Displayeinheit unterliegt die Position zur Anordnung der
Licht streuenden Folie (Films) mit einer bikontinuierlichen Phasenstruktur kei
ner speziellen Beschränkung, sofern eine reflektierende Einrichtung zum Re
flektieren eines auffallenden Lichtes auf der Rückseite der Flüssigkristallzelle
angeordnet ist und die Licht streuende Folie auf der Vorderseite der reflektie
renden Einrichtung angeordnet ist. Darüber hinaus reicht es aus, wenn die po
larisierende Platte auf einem Lichtdurchgangsweg (Einfallslicht-Durchgang und
Austrittslicht-Durchgang) angeordnet ist. Die Position für die Anordnung der
polarisierenden Einrichtung und der Licht streuenden Folie unterliegt keiner
speziellen Beschränkung und die Licht streuende Folie kann vor der polarisie
renden Einrichtung angeordnet sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist, um einen Display-Schirm durch die Polarisations-Einrichtung zu beleuchten,
die polarisierende Platte vor der Flüssigkristallzelle angeordnet und die Licht
streuende Folie ist zwischen der Flüssigkristallzelle und der Polarisationsplatte
angeordnet.
Die reflektierende Einrichtung kann bestehen aus einem dünnen Film, bei
spielsweise einem aufgedampften Aluminiumfilm, und es können ein transpa
rentes Substrat, eine Farbfilter, eine Licht streuende Folie und eine Polarisati
onsplatte mittels einer Klebstoffschicht darauf auflaminiert sein. Das heißt, die
erfindungsgemäße Licht streuende Folie kann verwendet werden durch Aufla
minieren der anderen funktionellen Schicht (beispielsweise einer Polarisati
onsplatte, einer optischen Retardationsplatte, einer Licht reflektierenden Platte,
einer transparenten leitenden Schicht). Wenn die reflektierende LCD-Einheit
als Monochrom-Displayeinheit verwendet wird, ist das oben genannte Farbfilter
nicht immer erforderlich.
Darüber hinaus kann eine optische Retardationsplatte in einer STN
(supergetwisteten nematischen) Flüssigkristall-Displayeinheit angeordnet sein,
obgleich dies in einer TFT-Flüssigkristall-Displayeinheit nicht unbedingt erfor
derlich ist. Die optische Retardationsplatte kann in einer geeigneten Position
angeordnet sein, beispielsweise zwischen dem vorderen transparenten
Substrat und der Polarisationsplatte. In dieser Einheit kann die Licht streuende
Folie zwischen der Polarisationsplatte und der optischen Retardationsplatte
angeordnet sein und sie kann zwischen dem vorderen transparenten Substrat
und der optischen Retardationsplatte angeordnet sein.
Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Licht streuenden Folie können ei
nem reflektierten Licht ein hohes Streuungsvermögen und eine gute Rich
tungsbündelung verliehen werden, sodass die Sichtbarkeit des Flüssigkristall-
Displayschirms verbessert werden kann. Daher kann die reflektierende LCD-
Einheit allgemein in den Display-Abschnitten von elektrischen und elektroni
schen Produkten, beispielsweise Personalcomputern, Textverarbeitungs-
Vorrichtungen, Flüssigkristall-Fernsehern, Chronometern, Tischrechnern ver
wendet werden. Insbesondere wird sie vorzugsweise in einer Flüssigkristall-
Displayeinheit eines tragbaren Informationsterminals verwendet.
Erfindungsgemäß kann eine transmittierendes Licht streuende Folie, die eine
im wesentlichen isotrope bikontinuierliche Phasenstruktur aufweist, mit gerin
gen Kosten hergestellt werden durch spinodale Zersetzung einer flüssigen
Phase. Die transmittierendes Licht streuende Folie wird so verwendet, dass
einem reflektierenden Licht Diffusionsvermögen und außerdem eine hohe
Richtungsbündelung verliehen werden kann. Selbst in einer Farbdisplayeinheit
kann der Display-Schirm der reflektierenden LDC-Einheit signifikant aufgehellt
werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung im einzelnen, ohne
den Bereich der Erfindung darauf einzuschränken.
In 94 Gew.-Teilen Tetrahydrofuran (THF) wurden 3,6 Gew.-Teile Celluloseace
tatpropionat (Acetylierungsgrad 2,5%, Propylierungsgrad 46%, zahlendurch
schnittliches Molekulargewicht, bezogen auf Polystyrol, 75 000; hergestellt von
der Firma Eastman, CAP-482-20) und 2,4 Gew.-Teile Copolyester (Fluoren
modifizierter Polyester (OPET); hergestellt von der Firma Kanebo Co., Ltd.,
OP7-40) gelöst. Die Lösung wurde unter Verwendung eines Drahtstabes #24
auf einen Triacetylcellulosefilm gegossen, dann 2 min lang bei 60°C in einem
Ofen stehen gelassen, um das THF zu verdampfen unter Bildung einer Über
zugsschicht (Dicke etwa 2 µm). Bei der Prüfung mit einem Transmissionslicht-
Mikroskop wurde gefunden, dass die so erhaltene Folie eine bikontinuierliche
Phasenstruktur aufwies. Es wurde die Gesamtlicht-Durchlässigkeit mit einem
Trübungsmesser (Hazeometer der Firma Nihon Denshoku Kogyo, NDH-300A)
entsprechend JIS K7105 bestimmt und sie betrug 91%.
In 93 Gew.-Teilen Tetrahydrofuran (THF) wurden 4,2 Gew.-Teile Celluloseace
tatpropionat (Acetylierungsgrad 2,5%, Propylierungsgrad 45%, zahlendurch
schnittliches Molekulargewicht, ausgedrückt als Polystyrol, 75 000; hergestellt
von der Firma Eastman, CAP-482-20) und 2,8 Gew.-Teile Copolyester
(Fluorenmodifizierter Polyester (OPET); hergestellt von der Firma Kanebo Co.,
Ltd., OP7-40) gelöst. Die Lösung wurde mit einem Drahtstab #24 auf einen
Triacetylcellulosefilm gegossen, dann 2 min lang in einem Ofen bei 60°C ste
hen gelassen zum Verdampfen des THF unter Bildung einer Überzugsschicht
(Dicke etwa 2 µm). Bei der Prüfung mit einem Transmissionslichtmikroskop der
auf diese Weise erhaltenen Folie wurde gefunden, dass sie eine bikontinuierli
che Phasenstruktur aufwies. Die Gesamtlichtdurchlässigkeit betrug 91%.
In 95 Gew.-Teilen Aceton wurden 3 Gew.-Teile Celluloseacetatpropionat
(Acetylierungsgrad 2,5%, Propylierungsgrad 46%, zahlendurchschnittliches
Molekulargewicht, bezogen auf Polystyrol, 25 000; hergestellt von der Firma
Eastman, CAP-482-0,5) und 2 Gew.-Teile Styrol/Acrylnitril-Copolymer (Acrylni
tril-Gehalt 33,3 Gew.-%, zahlendurchschnittliches Molekulargewicht 30 000;
hergestellt von der Firma Technopolymer Co., Ltd., 290ZF) gelöst. Die Lösung
wurde unter Verwendung eines Drahtstabes #20 auf einen Triacetylcellulose
film gegossen, der vorher mit Polyvinylalkohol beschichtet worden war, dann
wurde das Ganze 3 min lang bei Raumtemperatur stehen gelassen, um das
Aceton zu verdampfen, unter Bildung einer Überzugsschicht (Dicke etwa 2 µm).
Bei der Prüfung der so erhaltenen Folie mit einem Transmissionslichtmi
kroskop wurde gefunden, dass sie eine bikontinuierliche Phasenstruktur auf
wies. Die Gesamtlichtdurchlässigkeit betrug 83%.
In 91 Gew.-Teilen Aceton wurden 5 Gew.-Teile Celluloseacetatpropionat
(Acetylierungsgrad 2,5%, Propylierungsgrad 46%, zahlendurchschnittliches
Molekulargewicht, bezogen auf Polystyrol, 75000; hergestellt von der Firma
Eastman, CAP-482-20) und 4 Gew.-Teile Styrol/Acrylnitril-Copolymer
(Acrylnitril-Gehalt 33,3 Gew.-%, zahlendurchschnittliches Molekulargewicht 56 000;
hergestellt von der Firma Technopolymer Co., Ltd., SAN-T) gelöst. Die
Lösung wurde mit einem Drahtstab #20 auf einen Triacetylcellulosefilm gegos
sen, der vorher mit Polyvinylalkohol beschichtet worden war, dann wurde das
Ganze 3 min lang bei Raumtemperatur stehen gelassen, um das Aceton zu
verdampfen, zur Bildung einer Überzugsschicht (Dicke etwa 2 µm). Bei der
Prüfung der so erhaltenen Folie mit einem Transmissionslichtmikroskop wurde
gefunden, dass sie eine bikontinuierliche Phasenstruktur aufwies. Die Gesamt
lichtdurchlässigkeit betrug 81%.
In 90 Gew.-Teilen eines gemischten Lösungsmittels aus Methylenchlorid und
Methanol (Gewichtsverhältnis 9/1) wurden 70 Gew.-Teile Celluloseacetat
(hergestellt von der Firma Daicel Chemical Industries Ltd., LT-105) gelöst. Zu
der Lösung wurden 30 Gew.-Teile vernetzte Polymethylmethacrylat (PMMA)-
Feinteile (hergestellt von der Firma Sekisui Kagaku Co., Ltd., MBX-2) zugege
ben und zu einer 50 µm dicken Folie vergossen. Bei der Prüfung der so erhal
tenen Folie mit einem Transmissionlicht-Mikroskop wurde gefunden, dass sie
eine Random-Tröpfchen-Phasenstruktur aufwies. Der mittlere Tröpfchen-
Durchmesser betrug 3,0 µm und die Gesamtlichtdurchlässigkeit der Folie be
trug 92%.
Unter Verwendung eines automatischen Laserlicht-Streuungsmessers
(hergestellt von der Firma Japan Science & Engineering), wie in Fig. 4 darge
stellt, wurde die Beziehung zwischen der Lichtstreuungs-Intensität und dem
Streuungswinkel der in den Beispielen 1 bis 4 und in dem Vergleichsbeispiel 1
erhaltenen Licht streuenden Folie bestimmt anhand des auf die Folie in senk
rechter Richtung auffallenden Lichtes.
Das Ergebnis ist in der Fig. 5 dargestellt. Wie aus der Fig. 5 ersichtlich, wies
die Folie des Vergleichsbeispiels 1, die eine Random-Tröpfchen-Phasen
struktur aufwies, eine Gauss'sche Verteilung der Lichtstreuungs-Intensität auf.
Andererseits wurde in den Folien der Beispiele das gestreute Licht in den
spezifischen Winkeln ausgerichtet bzw. gebündelt (etwa 21° in Beispiel 1, etwa
12° in Beispiel 2, etwa 29° in Beispiel 3, etwa 13° in Beispiel 4).
LCD-Modelleinheiten vom Reflexions-Typ, wie in Fig. 3 dargestellt, wurden mit
der in den Beispielen 1 bis 4 und im Vergleichsbeispiel 1 erhaltenen Licht
streuenden Folie versehen. Jede Einheit wurde mit einem weißen Spot-Licht
aus einer schrägen oberen Richtung beleuchtet und die Intensität des reflektier
ten Lichtes in senkrechter Richtung aus der Vorderseite wurde bestimmt (Fig.
3). Die Intensität des reflektierten Lichtes in der senkrechten Richtung für einen
Auftreffwinkel (Streuungswinkel θ2) wurde unter Anwendung der folgenden
Kriterien bewertet:
A: sehr hell
B: hell
C: hell bis dunkel.
A: sehr hell
B: hell
C: hell bis dunkel.
Wie aus der Tabelle 1 hervorgeht, ist bei den transmittierendes Licht streuen
den Folien der Beispiele 1 bis 4 die Intensität des unter dem spezifischen
Streuungswinkel reflektierten Lichtes hoch und das reflektierte Licht weist eine
hohe Richtungsbündelung auf.
Claims (17)
1. Licht streuende Folie (Film), die (der) umfasst eine Licht streuende
Schicht, die eine Vielzahl von Polymeren mit variierendem Brechungsindex
umfasst und mindestens eine bikontinuierliche Phasenstruktur aufweist, wobei
die bikontinuierliche Phasenstruktur gebildet wurde durch spinodale Zersetzung
einer flüssigen Phase, die eine Vielzahl von Polymeren umfasst.
2. Licht streuende Folie nach Anspruch 1, in der das auftreffende Licht
isotrop gestreut wird und das transmittierte und gestreute Licht eine maximale
Streulicht-Intensität bei einem Streuungswinkel von 2 bis 40° und eine Gesamt
licht-Durchlässigkeit von 70 bis 100% aufweist.
3. Licht streuende Folie nach Anspruch 1, worin der durchschnittliche In
terphasen-Abstand der bikontinuierlichen Phase 0,5 bis 20 µm beträgt.
4. Licht streuende Folie nach Anspruch 1, worin die Brechungsindex-
Differenz zwischen einer Vielzahl von Polymeren 0,01 bis 0,2 beträgt.
5. Licht streuende Folie nach Anspruch 1, worin die Licht streuende
Schicht eine Vielzahl von Polymeren umfasst, die ausgewählt sind aus der
Gruppe, die besteht aus Styrolharzen, (Meth)Acrylharzen, Harzen der Vinyle
ster-Reihe, Harzen der Vinylether-Reihe, Halogen enthaltenden Harzen, alicy
clischen Olefinharzen, Harzen der Polycarbonat-Reihe, Harzen der Polyester-
Reihe, Harzen der Polyamid-Reihe, Harzen der Silicon-Reihe, Cellulose-
Derivaten und Kautschuken oder Elastomeren.
6. Licht streuende Folie nach Anspruch 1, worin die Licht streuende
Schicht eine Vielzahl von Polymeren umfasst, die nicht-kristallin und in einem
gemeinsamen Lösungsmittel löslich sind.
7. Licht streuende Folie nach Anspruch 1, worin die Licht streuende
Schicht mindestens einen Celluloseester umfasst.
8. Licht streuende Folie nach Anspruch 7, worin der Celluloseester einen
Ester einer C2-4-Alkylcarbonsäure mit Cellulose umfasst.
9. Licht streuende Folie nach Anspruch 1, worin die Licht streuende
Schicht ein erstes Polymer und ein zweites Polymer umfasst, wobei das Ge
wichtsverhältnis zwischen dem ersten Polymer und dem zweiten Polymer
10/90 bis 90/10 beträgt.
10. Licht streuende Folie nach Anspruch 9, worin das erste Polymer ein
Cellulose-Derivate umfasst und das zweite Polymer mindestens ein Polymer
umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Styrolharzen,
(Meth)Acrylharzen, cyclischen Olefinharzen, Harzen der Polycarbonat-Reihe
und Harzen der Polyester-Reihe.
11. Licht streuende Folie nach Anspruch 1, die einen transparenten Träger
und die auf mindestens eine Seite des Trägers aufgebrachte Licht streuende
Schicht umfasst.
12. Licht streuende Folie nach Anspruch 11, worin der transparente Träger
optisch isotrop ist.
13. Licht streuende Folie nach Anspruch 11, worin der transparente Träger
einen Celluloseacetatfilm umfasst.
14. Verfahren zur Herstellung der Licht streuenden Folie, das umfasst die
Entfernung eines Lösungsmittels aus einer Schicht, die aus einer Vielzahl von
Polymeren mit variierendem Brechungsindex und dem Lösungsmittel besteht,
unter Bildung einer bikontinuierlichen Phasenstruktur als Folge einer spinoda
len Zersetzung.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Mischung auf einen transpa
renten Träger aufgebracht wird und ein Lösungsmittel in der Mischung entfernt
wird unter Bildung einer bikontinuierlichen Phasenstruktur.
16. Flüssigkristall-Displayeinheit vom Reflexions-Typ, die umfasst eine
Flüssigkristallzelle mit einem darin eingesiegelten Flüssigkristall, eine Refle
xions-Einrichtung zum Reflektieren eines auftreffenden Lichtes, die hinter der
Flüssigkristallzelle angeordnet ist, und eine Licht streuende Folie nach An
spruch 1, die vor der Reflexions-Einrichtung angeordnet ist.
17. Flüssigkristall-Displayeinheit vom Reflexions-Typ nach Anspruch 16, in
der eine Polarisationsplatte vor der Flüssigkristallzelle angeordnet ist und eine
Licht streuende Folie gemäß Anspruch 1 zwischen der Flüssigkristallzelle und
der Polarisationsplatte angeordnet ist.
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