JP2000098107A - 前方散乱フィルム - Google Patents
前方散乱フィルムInfo
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Abstract
色表示など十分な表示性能をもった前方散乱フィルムを
提供すると共に、極めて容易に生産管理できる前方散乱
フィルムを提供する。 【解決手段】 球状微粒子を含有する透明高分子バイン
ダーからなる光散乱層1、透明樹脂フィルム2、粘着層
3を有する前方散乱フィルム5であって、前記球状微粒
子の平均粒径が1.0μm〜10.0μmであり、前記
透明高分子バインダーに対する前記球状微粒子の相対屈
折率nが0.91<n<0.99若しくは1.01<n
<1.09であり、且つ前記前方散乱フィルムとしての
ヘーズ値を60%以上とする。
Description
置に用いられる前方散乱フィルムに関するものである。
特に、反射層として鏡面反射板を用いた液晶表示装置に
使用される前方散乱フィルムに関し、その光学特性を改
良した前方散乱フィルムに関するものである。
イトを使用する透過型液晶表示装置に比べ、コントラス
トが低い、表示が暗いといった短所があるものの、その
構成内にバックライト光源を必要としないため薄型軽量
で、消費電力を少なくできるといった特長がある。この
ような特長は、反射型液晶表示装置が特にノート型コン
ピュータのような携帯用情報端末用の表示素子として使
用される大きな理由となるものであり、非常に有用なも
のとして注目されている。
示の暗さといった問題は、主に光の利用効率が低いこと
に起因しており、この問題を解決するために、いくつか
の方法が提案されている。
開示されている、鏡面反射電極、液晶層、透明電極、カ
ラーフィルタ、透明基板をこの順で重ね、その上に複屈
折フィルム、偏光子及び前方散乱板をこの順で重ねた構
造を有する反射型液晶表示素子は、コントラストが高く
視野角依存性や二重像の問題が無い点で、有用な反射型
液晶表示素子である。
6))によって、Mieの散乱理論やHartelの理論を用い
て、このようなR−OCB方式といわれる反射型液晶表
示素子に好適な透明媒質中に球状微粒子を分散している
光散乱フィルム(前方散乱板)を設計する目安となる幾
つかのパラメータについての報告がなされている。
では、必ずしも高いコントラストやペーパーホワイトの
背景色表示などの十分な表示性能をもった前方散乱フィ
ルムを設計することができなかった。
生産管理に適さず、高いコントラストやペーパーホワイ
トを有する前方散乱フィルムを得られたとしても、それ
が十分な性能を有しているかの確認が極めて困難であっ
た。
コントラストやペーパーホワイトの背景色表示など十分
な表示性能をもった前方散乱フィルムを提供すると共
に、極めて容易に生産管理できる前方散乱フィルムを提
供することである。
研究を行った結果、以下の構成とすることにより、高い
コントラストやペーパーホワイトの背景色表示など十分
な表示性能をもった前方散乱フィルムを提供できること
がわかった。
微粒子を含有する透明高分子バインダーからなる光散乱
層を有する前方散乱フィルムであって、前記球状微粒子
の平均粒径が1.0μm〜10.0μmであり、前記透
明高分子バインダーの屈折率に対する前記球状微粒子の
相対屈折率nが0.91<n<0.99若しくは1.0
1<n<1.09であり、且つ前記前方散乱フィルムと
してのヘーズ値が60%以上のものである。
光散乱層の少なくとも一方の面に透明樹脂フィルムを有
することを特徴とするものである。
透明高分子バインダーに粘着剤を用いたことを特徴とす
るものである。
光散乱層の少なくとも一方の面に粘着層を有することを
特徴とするものである。
−K7105におけるヘーズの値のことであり、H=T
d/Tt×100(%)〔H:ヘーズ、Td:拡散光線
透過率、Tt:全光線透過率〕の式から求められる値で
ある。
いて、さらに詳細に説明する。
子を含有する透明高分子バインダーからなる光散乱層1
を有するものである。
子バインダーからなる成形フィルム内部に球状微粒子を
分散した光散乱層1が単層である構造であっても良い
が、好ましくは透明高分子バインダー中に球状微粒子を
分散してなる光散乱層1の少なくとも一方の面に、透明
樹脂フィルム2や粘着層3等の他の層を有するものとす
ることが望ましい。このように光散乱層1が単層である
ような構造を避け、透明樹脂フィルム2や粘着層3を有
する構造をとることにより、フィルム表面から突出する
粒子の存在に起因する後方散乱光をなくすことができる
ようなる。
エチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタ
クリレート等が使用できる。中でも加工適性の観点から
はポリエチレンテレフタレートが、更に加工適性と共に
光学適性(光学的異方性が低い等)の観点からはポリカ
ーボネート、ポリメチルメタクリレートが好適に使用で
きる。
制限するものではないが、取り扱いの点から、25〜2
00μmが好ましい。
に、透明樹脂フィルム2を位相差フィルム、または偏光
フィルムとしても良い。
に制限するものではないが、コントラストを向上させた
り、表示に変化をもたせるために必要に応じ着色しても
良い。
含有する透明高分子バインダーからなる。
性、熱硬化性、紫外線硬化性のバインダーが使用でき
る。特に被着体に対して密着することができるような粘
着性を有する粘着剤等を透明高分子バインダーに用いる
ことにより、光散乱層を粘着性光散乱層11とすること
ができ、後述する粘着層3等を設けなくとも、他の部材
に積層した際に空気界面をなくすことができ、空気界面
の反射によるコントラストの低下を防ぐことができるよ
うになる。
できるような粘着性を有する粘着剤としては、後述する
粘着層3に使用できる公知の粘着剤を用いることができ
る。
2の屈折率の差が大きいと、界面で反射が発生し、コン
トラストを低下させるので、屈折率の差は0.3以内が
好ましい。
タルク、ジルコニア、酸化亜鉛、二酸化チタン等の無機
系の微粒子も使用可能であるが、球形の形状を得やすい
という観点からポリメチルメタクリレート、ポリスチレ
ン、ポリウレタン、ベンゾグアナミン、シリコーン樹脂
等の有機系の微粒子が好適に使用される。
1.0μm〜10.0μmであることが好ましく、より
好適には2.0μm〜6.0μmであることが望まし
い。平均粒径を1.0μm以上若しくは10.0μm以
下としたのは、散乱光線中の後方散乱光の占める割合を
十分少なくさせるためである。散乱光線中の後方散乱光
の占める割合を十分少なくさせることにより、反射型液
晶表示の黒表示をより黒くさせることができるようにな
る。
する球状微粒子の相対屈折率(球状微粒子の屈折率を透
明高分子バインダーの屈折率で割った値で、以下単に
「相対屈折率」という)をnとしたときに、この相対屈
折率nが0.91<n<0.99若しくは1.01<n
<1.09であることが好ましい。相対屈折率nを0.
91よりも大きい値若しくは1.09よりも小さい値と
したのも、やはり散乱光線中の後方散乱光の占める割合
を十分少なくさせるためである。また、相対屈折率nを
0.99よりも小さい値若しくは1.01よりも大きい
値としたのは、屈折率差をある程度以上設けることによ
って、前方散乱光を十分なものとさせるためである。前
方散乱光を十分なものとさせることにより、反射型液晶
表示の白表示をより白くさせることができるようにな
る。
れば、単独でも2種以上の混合でも使用できる。2種以
上の混合の場合には、屈折率の異なる2種以上の球状微
粒子であってもよく、単に粒子径の異なる2種以上の球
状微粒子であってもよい。
レベリング剤、着色剤、可塑剤等を必要に応じ添加する
ことができる。
ことが望ましい粘着層3としては、天然ゴム系、再生ゴ
ム系、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、スチレン
・ブタジエン系等のエラストマー粘着剤、エポキシ系、
ウレタン系、アクリル系、シアノアクリレート系等の合
成樹脂粘着剤、その他、UV・EB硬化系粘着剤、エマ
ルジョン系粘着剤等の公知の粘着剤が使用できる。
3を有することにより、前述した透明高分子バインダー
に粘着剤を用いたと同様に、他の部材に積層した際に空
気界面を無くすことができ、空気界面の反射によるコン
トラストの低下を防ぐことができるようになる。
る構造をとることにより、光散乱層1に用いる透明高分
子バインダーの屈折率等の選択の自由度を上げることが
できるようになる。このように光散乱層1に用いる透明
高分子バインダーの屈折率等の選択の自由度を上げるこ
とをできるようにすることにより、様々な散乱角度分布
を持った前方散乱フィルム5の設計が行い易くなる。
側表面が粘着性を有しているような場合には、必要に応
じてセパレーターフィルム4等を粘着性を有する面にラ
ミネートすることにより、前方散乱フィルム5の取り扱
い性を良くすることが好ましい。
特性としては、ヘーズ値で60%以上であることが好ま
しく、より好適には70%以上であることが望ましい。
ヘーズ値を60%以上とすることにより、前方散乱光を
一定以上に保つことができ、例えば、得られた前方散乱
フィルム5を鏡面反射物体に積層して測定した拡散光線
反射率を極めて高くすることができるようになり、反射
層が鏡面反射板を用いた液晶表示の白表示をよりペーパ
ーホワイトに近づけることができるようになる。
の光学的性能をヘーズ値60%以上として管理すること
により、生産管理が極めて簡易になる。
例について説明する。
等で適当な粘度に調整した後、前述の球状微粒子を、攪
拌、サンドミル、ジェットミル等の方法で分散し、光散
乱層塗布液を作製する。
乱層塗布液をダイコーター、コンマコーター、バーコー
ター、グラビヤコーター、リバースロールコーター等の
方法で、所定の膜厚になるように塗布後、塗布液に応じ
て熱風乾燥、UV硬化等の方法で乾燥、硬化させて光散
乱層1を形成した後、更にその光散乱層1上に、前述の
粘着剤等を用いて粘着層3を積層して、セパレーターフ
ィルム4と貼り合わせることにより本発明の前方散乱フ
ィルム5を得る。
能を付与するために、透明樹脂フィルム2の外側の面
に、ハードコート層、反射防止層、ノングレア層、帯電
防止層等を設けることができる。これらは単独でも良い
し、複合して用いることもできる。
これらの実施例は本発明に限定を加えるものではない。
尚、「部」、「%」は特記しない限り、重量基準であ
る。
テレフタレートフィルム2(ルミラーT-60:東レ社)の
片面に表1の組成の光散乱層塗布液a及び粘着層塗布液
を順次塗布し、乾燥することにより乾燥塗膜厚35μm
の光散乱層1と乾燥塗膜厚10μmの粘着層3を積層形
成して、セパレーターフィルム4と貼り合わせて図1の
構造の前方散乱フィルム5を作製した。
テレフタレートフィルム2(ルミラーT-60:東レ社)の
片面に表1の組成の光散乱層塗布液bを塗布し、乾燥す
ることにより乾燥塗膜厚35μmの粘着性光散乱層11
を形成して、セパレーターフィルム4と貼り合わせて図
2の構造の前方散乱フィルム5を作製した。
テレフタレートフィルム2(ルミラーT-60:東レ社)の
片面に表1の組成の光散乱層塗布液c及び粘着層塗布液
を順次塗布し、乾燥することにより乾燥塗膜厚35μm
の光散乱層1と乾燥塗膜厚10μmの粘着層3を積層形
成して、セパレーターフィルム4と貼り合わせて図1の
構造の前方散乱フィルム5を作製した。
テレフタレートフィルム2(ルミラーT-60:東レ社)の
片面に表1の組成の光散乱層塗布液dを塗布し、乾燥す
ることにより乾燥塗膜厚35μmの粘着性光散乱層11
を形成して、セパレーターフィルム4と貼り合わせて図
2の構造の前方散乱フィルム5を作製した。
テレフタレートフィルム2(ルミラーT-60:東レ社)の
片面に表1の組成の光散乱層塗布液eを塗布し、乾燥す
ることにより乾燥塗膜厚35μmの接着性を有する光散
乱層1を形成して、もう1枚の同じポリエチレンテレフ
タレートフィルム2と貼り合わせた。
レンテレフタレートフィルム2の一方の面に、表1の組
成の粘着層塗布液を塗布し、乾燥することにより乾燥塗
膜厚10μmの粘着層3を形成して、セパレーターフィ
ルム4と貼り合わせて図3の構造の前方散乱フィルム5
を作製した。
リエステル系樹脂(ケミット1249:東レ社)、透明
高分子樹脂Bはアクリル系粘着剤(オリバインBPS1
109〈固形分40%〉:東洋インキ製造社)、透明高
分子樹脂Cはウレタン系接着剤(タケラックA−971
〈固形分50%〉:武田薬品工業社)、硬化剤Fはイソ
シアネート硬化剤(オリバインBHS8515〈固形分
38%〉:東洋インキ製造社)、硬化剤Gはイソシアネ
ート硬化剤(タケネートA−3〈固形分75%〉:武田
薬品工業社)、球状微粒子Hはシリコーン樹脂粒子(ト
スパール120:平均粒径2.0μm:東芝シリコーン
社)、球状微粒子Kはポリスチレン樹脂粒子(テクポリ
マーSBX−6:平均粒径6.0μm:積水化成品工業
社)を用いた。
インダー(光散乱層塗布液から球状微粒子を除いた樹脂
組成物を成膜した際の(硬化剤を含むものは硬化後の)
透明高分子膜)の屈折率、及び使用した球状微粒子の屈
折率を、表1に併記する。但し、屈折率はアッベ屈折計
(NAR−1T型:アタゴ社)を用いて測定した。
テレフタレートフィルム2(ルミラーT-60:東レ社)の
片面に表2の組成の光散乱層塗布液fを塗布し、乾燥す
ることにより乾燥塗膜厚35μmの接着性を有する光散
乱層1を形成して、もう1枚の同じポリエチレンテレフ
タレートフィルム2と貼り合わせた。
レンテレフタレートフィルム2の一方の面に、表1の組
成の粘着層塗布液を塗布し、乾燥することにより乾燥塗
膜厚10μmの粘着層3を形成して、セパレーターフィ
ルム4と貼り合わせて図3の構造の前方散乱フィルム5
を作製した。
テレフタレートフィルム2(ルミラーT-60:東レ社)の
片面に表2の組成の光散乱層塗布液gを塗布し、乾燥す
ることにより乾燥塗膜厚35μmの接着性を有する光散
乱層1を形成して、もう1枚の同じポリエチレンテレフ
タレートフィルム2と貼り合わせた。
レンテレフタレートフィルム2の一方の面に、表1の組
成の粘着層塗布液を塗布し、乾燥することにより乾燥塗
膜厚10μmの粘着層3を形成して、セパレーターフィ
ルム4と貼り合わせて図3の構造の前方散乱フィルム5
を作製した。
テレフタレートフィルム2(ルミラーT-60:東レ社)の
片面に表2の組成の光散乱層塗布液h及び表1の組成の
粘着層塗布液を順次塗布し、乾燥することにより乾燥塗
膜厚35μmの光散乱層1と乾燥塗膜厚10μmの粘着
層3を積層形成して、セパレーターフィルム4と貼り合
わせて図1の構造の前方散乱フィルム5を作製した。
テレフタレートフィルム2(ルミラーT-60:東レ社)の
片面に表2の組成の光散乱層塗布液i及び表1の組成の
粘着層塗布液を順次塗布し、乾燥することにより乾燥塗
膜厚35μmの光散乱層1と乾燥塗膜厚10μmの粘着
層3を積層形成して、セパレーターフィルム4と貼り合
わせて図1の構造の前方散乱フィルム5を作製した。
テレフタレートフィルム2(ルミラーT-60:東レ社)の
片面に表2の組成の光散乱層塗布液jを塗布し、乾燥す
ることにより乾燥塗膜厚35μmの接着性を有する光散
乱層1を形成して、もう1枚の同じポリエチレンテレフ
タレートフィルム2と貼り合わせた。
レンテレフタレートフィルム2の一方の面に、表1の組
成の粘着層塗布液を塗布し、乾燥することにより乾燥塗
膜厚10μmの粘着層3を形成して、セパレーターフィ
ルム4と貼り合わせて図3の構造の前方散乱フィルム5
を作製した。
テレフタレートフィルム2(ルミラーT-60:東レ社)の
片面に表2の組成の光散乱層塗布液kを塗布し、乾燥す
ることにより乾燥塗膜厚35μmの粘着性光散乱層11
を形成して、セパレーターフィルム4と貼り合わせて図
2の構造の前方散乱フィルム5を作製した。
テレフタレートフィルム2(ルミラーT-60:東レ社)の
片面に表2の組成の光散乱層塗布液lを塗布し、乾燥す
ることにより乾燥塗膜厚35μmの接着性を有する光散
乱層1を形成して、もう1枚の同じポリエチレンテレフ
タレートフィルム2と貼り合わせた。
レンテレフタレートフィルム2の一方の面に、表1の組
成の粘着層塗布液を塗布し、乾燥することにより乾燥塗
膜厚10μmの粘着層3を形成して、セパレーターフィ
ルム4と貼り合わせて図3の構造の前方散乱フィルム5
を作製した。
明高分子樹脂B、透明高分子樹脂C、硬化剤F、硬化剤
G、球状微粒子H、球状微粒子Kは表1に用いられてい
るものと同じであり、透明高分子樹脂Dはポリスチレン
系樹脂(スタイロン666R:旭化成工業社)、透明高
分子樹脂Eはエチルセルロース樹脂(EHEC LO
W:Hercules社)、球状微粒子Iはシリコーン樹脂粒子
(トスパール105:平均粒径0.5μm:東芝シリコ
ーン社)、球状微粒子Jはシリコーン樹脂粒子(トスパ
ール3120:平均粒径12.0μm:東芝シリコーン
社)、球状微粒子Lはアクリル樹脂粒子(テクポリマー
MBX−5:平均粒径5.0μm:積水化成品工業社)
を用いた。
ンダー(光散乱層塗布液から球状微粒子を除いた樹脂組
成物を成膜した際の(硬化剤を含むものは硬化後の)透
明高分子膜)の屈折率、及び使用した球状微粒子の屈折
率を、表2に併記する。但し、屈折率はアッベ屈折計
(NAR−1T型:アタゴ社)を用いて測定した。
サンプルとして、ヘーズ値を確認した結果、並びにコン
トラスト及び白色度の評価を行った結果を表3に示す。
また、球状微粒子の粒径及び相対屈折率nも表3に併記
する。
ついてセパレーターフィルム4を剥離して、ヘーズメー
ター(HGM−2K:スガ試験機社)を用いて測定し
た。
ルについてセパレーターフィルム4を剥離して、アルミ
蒸着フィルムと重ね合わせて光学的に密着させた場合の
拡散反射率(アルミ反射率)、および黒着色フィルムと
重ね合わせて光学的に密着させた場合の拡散反射率(黒
色反射率)を分光光度計を用いてそれぞれ測定し、 コントラスト=(アルミ反射率)/(黒色反射率) とした。
ね合わせて光学的に密着させた場合の拡散光線スペクト
ルからScofield白色度を計算した。
のものは、コントラスト及び白色度共に良好な結果が得
られ、高コントラストでペーパーホワイトに優れる前方
散乱フィルム5が得られた。
5μmの球状微粒子を使用しているために散乱光線中の
後方散乱光の占める割合を少なくすることができず、結
果として実施例と比べて黒色反射率の上昇を招き、コン
トラストが低下してしまった。
2.0μmの球状微粒子を使用しているために、比較例
3については相対屈折率nが0.91であるために、比
較例4については相対屈折率nが1.09であるため
に、それぞれ散乱光線中の後方散乱光の占める割合を少
なくすることができず、結果として実施例と比べて黒色
反射率の上昇を招き、コントラストが低下してしまっ
た。
9であるために、比較例6については相対屈折率nが
1.01であるために、共に屈折率差に乏しく、前方散
乱光を十分なものとすることができず、結果として実施
例に比べてアルミ反射率の低下を招き、コントラストが
低下してしまった。また、屈折率差に乏しいためにヘー
ズ値も得られないため、白色度も低くペーパーホワイト
には程遠いものであった。
で相対屈折率nも0.96と共に条件を満たしている
が、ヘーズ値が低いサンプルであったが為に、前方散乱
光を十分なものとすることができず、結果として実施例
に比べてアルミ反射率の低下を招き、コントラストが低
下してしまった。また、白色度においても実施例に比べ
て低い値しか得られず、ペーパーホワイトにも乏しいも
のであった。
透明高分子バインダーからなる光散乱層を有する前方散
乱フィルムであって、前記球状微粒子の平均粒径が1.
0μm〜10.0μmであり、前記透明高分子バインダ
ーの屈折率に対する前記球状微粒子の相対屈折率nが
0.91<n<0.99若しくは1.01<n<1.0
9であり、且つ前記前方散乱フィルムとしてのヘーズ値
が60%以上のものとすることにより、高いコントラス
トやペーパーホワイトの背景色表示など十分な表示性能
もった前方散乱フィルムを提供することができる。
管理できる前方散乱フィルムを提供することができる。
断面図。
す断面図。
す断面図。
Claims (4)
- 【請求項1】球状微粒子を含有する透明高分子バインダ
ーからなる光散乱層を有する前方散乱フィルムであっ
て、前記球状微粒子の平均粒径が1.0μm〜10.0
μmであり、前記透明高分子バインダーの屈折率に対す
る前記球状微粒子の相対屈折率nが0.91<n<0.
99若しくは1.01<n<1.09であり、且つ前記
前方散乱フィルムとしてのヘーズ値が60%以上である
ことを特徴とする前方散乱フィルム。 - 【請求項2】前記光散乱層の少なくとも一方の面に透明
樹脂フィルムを有することを特徴とする請求項1記載の
前方散乱フィルム。 - 【請求項3】前記透明高分子バインダーに粘着剤を用い
たことを特徴とする請求項1記載の前方散乱フィルム。 - 【請求項4】前記光散乱層の少なくとも一方の面に粘着
層を有することを特徴とする請求項1記載の前方散乱フ
ィルム。
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---|---|---|---|
JP10269245A JP2000098107A (ja) | 1998-09-24 | 1998-09-24 | 前方散乱フィルム |
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JP2000098107A5 JP2000098107A5 (ja) | 2005-10-27 |
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