JP2003195018A - 光散乱効果を有する積層体およびそれを用いた表示装置 - Google Patents
光散乱効果を有する積層体およびそれを用いた表示装置Info
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Abstract
装置に適用するにあたり、ハードコート,反射防止,紫
外線吸収,防汚などの各種機能を前記フィルムに付与し
て、各種の耐性を満足させると共に、前記フィルムの表
面平滑性を確保する。 【解決手段】フィルム内部で屈折率の異なる部分が、不
規則な形状・厚さで分布し、屈折率の高低からなる帯状
の濃淡を形成しており、特定フィルム断面では、前記帯
状の濃淡の伸びる方向が、フィルムの主面に対して傾斜
して層状になった断面を有する構成の光散乱フィルムの
片面に、上記各種機能を有する表面処理層を設ける。
Description
じて散乱性が異なる(あるいは、入射角度選択性を持
つ)と共に、光散乱特性に異方性を持つ光散乱フィルム
と、それを適用して表示画像の視認性(明るさやコント
ラストなど)を向上したり、表示装置の消費電力を軽減
することが実現される表示装置に関する。
エッジライトなどの特殊光源を必要とせず、周辺光(日
光や室内照明光など)からの反射光を表示光とするタイ
プの「反射型液晶表示装置」や、前記の特殊光源を擁す
るタイプの「透過型液晶表示装置」が含まれる。また、
液晶表示装置に限らず、自己発光型の表示素子を利用し
た表示装置にも本発明は適用できるが、以降は、液晶表
示装置で代表して説明する。
確保する(すなわち、表示装置の前面には、明るく表示
画像を見せる)ことや、表示画面の全面に渡って均一な
明るさで表示画像を見えるようにする目的で、装置の前
面に光散乱フィルムを配置することが行なわれている。
従来の光散乱フィルムとしては、表面をマット状に加工
した樹脂フィルムや、内部に拡散材を包含した樹脂フィ
ルムなどが用いられている。
内部に拡散材を含有するフィルムの場合、入射光の入射
角度に依存した散乱性の変化といった機能を持たせるこ
とは原理上困難であり、現実的にそのような機能は持ち
合わせていない。
の場合、フィルム表面をサンドブラスター処理のように
物理的に加工してマット面を形成したり、あるいは、酸
性またはアルカリ性の溶液による溶解処理により化学的
にマット面を形成する。従って光の散乱性を制御する事
が難しく、また縦と横の散乱性を変えるといったことも
出来ないため、光散乱に指向性を持たせることもできな
い。
ルムにおいても、散乱性を制御するために、拡散材の屈
折率,大きさ,形状などを制御する試みも為されている
が、技術的に難易度が高く、実用上十分であるとは言え
ないのが現状である。
乱の入射角度依存性がなく、光散乱の指向性も無いかも
しくは少ないため、表示装置に使用した際に、不必要な
散乱光が生じ、結果として表示の明るさやコントラスト
の低下或いは表示画像のぼけを招くという問題点があ
る。
乱,入射角度選択性,出射角度の指向性)を制御可能と
し、観察位置によって表示光の色が変化しない異方性散
乱体と液晶表示装置の提供に係る提案として、本出願人
による特開2000−171619号公報がある。前記提案では、
フィルム内部に、屈折率の異なる部分が不規則な形状・
厚さで分布することにより、屈折率の高低からなる濃淡
模様が形成されており、その屈折率の異なる部分が、フ
ィルムの厚さ方向に対して傾斜して層状に分布している
構造の光散乱フィルムを採用する。
前面に適用する場合、上記光散乱フィルムは感光材料で
あり、表面に露出したままだと、各種の耐性に不十分で
あるといった問題がある。例えば、機械的な接触による
フィルムの損傷,表示光以外の周辺光によるフィルム表
面での照り返し(ぎらつき),周辺光中の特定波長の光
線(一般に紫外光)による反応に応じた劣化(変色や脆
性低下),薬品などの化学的な接触によるフィルムの汚
れなどである。
にあたり、光学的複製(所謂、コンタクトコピー法)に
より、被複製物を感光材料に密着させて、感光材料に被
複製物のパターンを露光記録した後、被複製物と感光材
料とを剥離する際に、感光材料の表面が荒れて、外観を
悪くすることもある。そのような問題は、被複製物が開
口パターン(孔)により形成されたマスクである場合に
顕著である。表面が荒れる凹凸の深さは、1μm前後に
なり、不要な回折や散乱が生じるに十分なサイズになる
こともある。
に適用して実用に供する上で、ハードコート,反射防
止,紫外線吸収,防汚などの各種機能を前記フィルムに
付与して、各種の耐性を満足させると共に、前記フィル
ムの表面の平滑性を確保することを目的とする。
ルム内部で屈折率の異なる部分が、不規則な形状・厚さ
で分布し、屈折率の高低からなる帯状の濃淡を形成して
おり、特定フィルム断面では、前記帯状の濃淡の伸びる
方向が、フィルムの主面に対して傾斜して層状になった
断面を有する構成の光散乱フィルムの片面に、表面処理
層を設けたことを特徴とする光散乱効果を有する積層体
である。
コート層,反射防止層,紫外線吸収層,防汚層から選択
される1種、または2種以上の組み合わせであることを
特徴とする請求項1記載の光散乱効果を有する積層体で
ある。
載の積層体を、表面処理層が観察者側に面するように、
画像表示素子の画面に配置してなることを特徴とする表
示装置である。
明するが、光散乱フィルム(光拡散フィルムと同義)に
係る説明は、上記の特開2000−171619号公報と共通す
る。図1は、屈折率の異なる部分が不規則な形状・厚さ
で分布して、屈折率の高低(同図では、黒と白で表現す
る)からなる濃淡模様が形成された光散乱フィルム1を
示す説明図であり、図1(a)が平面図,図1(b)が
断面図である。
なる部分の形状は横長である。また、図1(b)から分
かるように、屈折率の異なる部分は、フィルムの厚さ方
向に対して傾斜して層状に分布した構造である。図1で
は、屈折率の異なる部分が、層状に傾斜している方向に
ついては、屈折率の分布は一様(傾斜方向では、色が変
化していない)である。
ム1を示す説明図であり、図2(a)が平面図,図2
(b)が断面図である。図2では、屈折率の異なる部分
の形状は縦長であり、また、屈折率の異なる部分が、層
状に傾斜している方向については、屈折率の分布は不規
則(傾斜方向でも、色が変化している)である。
ついて、まず、断面図で考える。屈折率の異なる部分が
層状に分布した上記傾斜方向に沿った角度(フィルムの
垂線から角度θをなす、図の矢印2の方向)で入射する
光に対しては、光散乱が生じることになる。
の方向)で入射する光に対しては、単なる透明フィルム
として機能し、入射光は散乱されずに出射する。
部分の形状が縦長(あるいは、横長)であると、その部
分に入射する光が散乱出射する場合には、それぞれの部
分からの出射光の光散乱特性が、横長(あるいは、縦
長)となるような異方性を持つ。図1では形状が横長で
あるから出射光は縦長に散乱し、図2では形状が縦長で
あるから出射光は横長に散乱することになる。
手段の一例について説明する。本発明の光散乱フィルム
は光学的な露光手段により作製することができる。
を、ランダムマスクパターンを利用して作製する光学系
の一例を示す説明図である。UV光源15から出た紫外
光をコリメート光学系16により平行光17とし、マス
ク原版18を照射する。マスク原版18は、ガラス基板
20とランダムパターンであるクロムパターンとからな
る。
には感光材料19を密着して配置しており、マスク原版
18のパターンを感光材料19に露光照射する。この
際、図示のようにUV平行光17とマスク原版18は所
定角度αだけ傾いて配置されているため、パターン露光
は感光材料19中で、所定角度傾いてなされることにな
る。この角度が、光散乱フィルム中の屈折率の異なる部
分の傾斜角度(すなわち、入射角度依存性の散乱ピーク
角度θ)に相当しすることになるので、前記角度は用途
に応じて0〜60°程度の範囲内で適宜選択される。
V光の露光部と未露光部との屈折率の変化の形態で記録
できる感光材料であり、記録しようとする濃淡模様より
高い解像力を持ち、その厚みの方向にもパターンを記録
できるような材料である必要がある。
グラム用感光材料が利用でき、アグファ社製ホログラム
用銀塩感光材料8E56乾板,デュポン社製ホログラム
用感光材料HRFフィルムあるいは重クロム酸ゼラチ
ン,ポラロイド社製DMP−128記録材料などが使用
可能である。
スクパターンの露光複製を採用する場合の剥離によっ
て、上述のように複製物である光散乱フィルムの表面が
荒れる問題が生じることになる。
について説明する。 <反射防止層>反射防止層の構造の一例としては、屈折
率の異なる無機化合物を2層以上積層した構成があり、
高屈折率(n=1.9以上)の材料としては、酸化チタ
ン,酸化ジルコニウム,酸化タンタル,酸化インジウ
ム,酸化ハフニウム,酸化セリウム,酸化錫などが挙げ
られる。低高屈折率(n=1.6以下)の材料としては、
酸化珪素,フッ化マグネシウム,フッ化カルシウムなど
が挙げられる。反射防止層の形成にあたっては、蒸着,
塗工,スパッタリングなどの公知手法が採用される。
脂層を、膜厚0.1〜10μmの範囲で形成する。硬度の高
い樹脂層としては、放射線(紫外線,電子線)などの活
性エネルギー線の照射により硬化するタイプの樹脂が代
表的であり、多価アルコールのアクリル酸またはメタク
リル酸エステルのような多官能性のアクリレート樹脂、
ジイソシアネート,多価アルコールおよびアクリル酸ま
たはメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステルなどか
ら合成されるような多官能性のウレタンアクリレート樹
脂、さらにアクリレート系の官能基を有するポリエーテ
ル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド
樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポ
リチオールポリエン樹脂などが挙げられる。
布液を、膜厚0.1〜10μmの範囲で形成する。紫外線吸
収層は、ハードコート層を兼ねる場合もある。紫外線吸
収層となる塗布液を構成する樹脂としては、ハードコー
ト層で例示した活性エネルギー線の照射により硬化する
タイプの樹脂が考えられ、添加する紫外線吸収剤として
は、ベンゾトリアオール系またはトリアジン系が挙げら
れる。また、ヒンダートアミン系の光安定剤も加えた方
が一層好ましい。
などの化学的に不活性な物質を含有する膜厚1オングス
トローム〜10μmの薄膜を、蒸着,塗布,スパッタリン
グ,ラミネートなどの手法により形成する。
ム(図中では、光散乱層と記す)の片面(観察者側)
に、それぞれ単独で形成した場合を示す説明図である。
ム(図中では、光散乱層と記す)の片面(観察者側)
に、2種類組み合わせて形成した各種の場合を示す説明
図であり、図6は、3種類以上組み合わせて形成した各
種の場合を示す説明図である。上記4種類の表面処理層
のうち、最外面(観察者側)に形成される層は、機能の
順で、「防汚層>反射防止層>ハードコート層>紫外線
吸収層(>光散乱層)」とするのが一般的である。ま
た、各種の表面処理層の間に粘着層を介在することが必
要な場合もあるが、図示は省略する。
の周辺光の入射光量(表示光の出射光量)の低下を防ぐ
ことができ、光の利用効率が上昇することになり、ハー
ドコート層32によって、耐擦傷性(耐薬品性)が向上
し、紫外線吸収層33によって、耐候性(特に、耐光性)
が向上し、防汚層34によって、汚染による光散乱フィル
ム曇り(透明性の低下)や不要な光散乱の発生が防止さ
れ、光の利用効率が上昇することになる。
ムに付与して、各種の耐性を満足させると共に、前記フ
ィルムの表面の平滑性を確保することが可能となり、表
示装置に適用して実用に供する上で有効である。
を示す説明図。
察者側)に、それぞれ単独で形成した場合を示す説明図
察者側)に、2種類組み合わせて形成した各種の場合を
示す説明図。
察者側)に、3種類以上組み合わせて形成した各種の場
合を示す説明図。
Claims (3)
- 【請求項1】フィルム内部で屈折率の異なる部分が、不
規則な形状・厚さで分布し、屈折率の高低からなる帯状
の濃淡を形成しており、特定フィルム断面では、前記帯
状の濃淡の伸びる方向が、フィルムの主面に対して傾斜
して層状になった断面を有する構成の光散乱フィルムの
片面に、表面処理層を設けたことを特徴とする光散乱効
果を有する積層体。 - 【請求項2】表面処理層が、ハードコート層,反射防止
層,紫外線吸収層,防汚層から選択される1種、または
2種以上の組み合わせであることを特徴とする請求項1
記載の光散乱効果を有する積層体。 - 【請求項3】請求項1または2に記載の積層体を、表面
処理層を形成した表面が観察者側となるように、画像表
示素子の画面に配置してなることを特徴とする表示装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001393911A JP2003195018A (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | 光散乱効果を有する積層体およびそれを用いた表示装置 |
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ID=27600782
Family Applications (1)
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JP2001393911A Pending JP2003195018A (ja) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | 光散乱効果を有する積層体およびそれを用いた表示装置 |
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Country | Link |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006023488A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Panac Co Ltd | 積層反射板3 |
JP2006023422A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Panac Co Ltd | 積層反射板 |
JP2006023442A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Panac Co Ltd | 積層反射板2 |
WO2011108140A1 (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-09 | 大日本印刷株式会社 | 液晶表示装置 |
KR101314194B1 (ko) | 2007-01-08 | 2013-10-02 | 동우 화인켐 주식회사 | 내광성 광확산판, 이를 구비한 백라이트 장치 및액정표시장치 |
-
2001
- 2001-12-26 JP JP2001393911A patent/JP2003195018A/ja active Pending
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JP2011186074A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶表示装置 |
TWI470308B (zh) * | 2010-03-05 | 2015-01-21 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶顯示裝置 |
US9182619B2 (en) | 2010-03-05 | 2015-11-10 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Liquid crystal display device having a transparent substrate and a fusion bonding layer |
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