JPH11142618A - 光拡散シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粒子を樹脂中に分散させた粒子分散型の光拡
散シートにおいて、透過光の着色を低減する。 【解決手段】 粒径分布５０％以下で平均粒径の異なる
粒子が２種類以上組み合わせて用いることを特徴として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子の視
野角特性の改善等に用いることができる光拡散シートに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＴＦＴ液晶表示素子やＳＴＮ液晶表示素
子等の透過型液晶表示素子は、視野角特性に角度依存性
があり、表示品質を最適化した方向から角度がずれるに
つれて視野角特性が悪くなり、階調反転や光抜けなどの
現象を生じることが知られている。このような現象は、
液晶セルが有する配向特性に起因しており、液晶表示素
子の視野角特性の改善が従来より求められている。

【０００３】液晶表示素子の視野角特性の改善方法とし
て、ＴＦＴにおいては、マイクロレンズアレーや光拡散
シートによる方法及び回折現象を利用した光学素子によ
る方法などが提案されている。またＳＴＮにおいては、
屈折率を３次元的に制御した位相差板を使用する方法が
提案されている。

【０００４】また、近年、携帯機器が広く普及しつつあ
り、低消費電力、軽量等の特徴から、反射型の液晶表示
素子のニーズも高まっており、開発が進められている。
従来の反射方式では、外光の正反射方向が最も視認性が
よく、そのほかの方向からは視認しにくい場合があっ
た。しかしながら、液晶セル前面側に光拡散機能を有す
る層を設けることにより、視認範囲が従来に比べて拡大
できることが発表されている。

【０００５】光拡散を用いる方法としては、透明樹脂フ
ィルム表面にエンボス加工を施す方法や、樹脂バインダ
ー中に粒子を充填する方法が広く知られている。これら
の光拡散シートは、マイクロレンズアレーや回折現象を
利用した光学素子あるいは屈折率を３次元的に制御した
位相差板に比べ、容易に製造することが可能である。

【０００６】粒子分散型の光拡散シートは、透明なマト
リクス樹脂中に透明な光拡散粒子を充填し、マトリクス
と粒子の間に屈折率差を生じさせることでマトリクスと
粒子の界面で屈折現象を起こし、光を拡散するシートで
ある。この光拡散シートの光拡散性は、バインダーと樹
脂の屈折率差、及び光が透過する粒子数（粒子濃度、光
拡散層の厚み）などによって決定される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような液晶表示
素子の視野角特性を改善するための光拡散シートにおい
ては、樹脂中に分散させる粒子の粒径分布が狭いほど、
シートを通して見る像の滲みが少なくなるので好まし
い。しかしながら、このような粒径分布の狭い粒子を用
いて作製された光拡散シートは、透過光が着色するとい
う問題があった。すなわち、このような光拡散シートを
用いると、無彩色表示ができなくなり、カラー表示を行
おうとした場合、色純度が低下してしまうという問題を
生じた。

【０００８】本発明の目的は、透過光の着色を改善する
ことがきる光拡散シートを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の光拡散シート
は、粒子を樹脂中に分散させた粒子分散型の光拡散シー
トであり、粒径分布５０％以下で平均粒径の異なる粒子
が２種類以上組み合わせて用いられていることを特徴と
する光拡散シートである。

【００１０】本発明において、粒子を分散させる樹脂と
しては、透明性を有する樹脂が好ましく、例えば、ポリ
カーボネート、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂など
を用いることができる。

【００１１】本発明において、樹脂中に分散させる粒子
としては、粒子を分散させる樹脂と屈折率差を有する材
料からなり、その平均粒径が０．１〜数１０μｍ程度で
ある粒子が好ましい。また粒子の形状は球形が好まし
い。粒子の形状が球形以外の場合、散乱が無秩序にな
り、液晶表示素子の光拡散シートとして用いた場合に表
示の滲みが強くなる傾向にある。

【００１２】本発明においては、粒径分布５０％以下で
平均粒径の異なる粒子を２種類以上組み合わせて用い
る。粒子の平均粒径は、より表示の滲みを低減するため
には、３０％以下であることが好ましい。本発明におい
て平均粒径は数平均粒径であり、粒径分布は以下の（数
１）式により求められる値である。

【００１３】

【数１】

【００１４】ここで、σは粒径の標準偏差であり、Ｘは
数平均粒径を示している。数平均粒径及び粒径分布は、
ＣＯＵＬＴＥＲ社製、ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲなどの粒度
分布測定装置により測定することができる。

【００１５】本発明において、２種類以上の粒子を組み
合わせる方法としては、それぞれの粒子を樹脂中に分散
させたシートを積層して光拡散シートとして用いる方法
や、それぞれの粒子を同一の樹脂中に混合して分散し光
拡散シートとする方法が挙げられる。また、組み合わせ
る粒子を決定する方法としては、以下の方法が挙げられ
る。

【００１６】まず、それぞれの単独の粒子を樹脂中に
分散させた光拡散シートを作製する。 各光拡散シートの各波長における透過率、すなわち分
光透過率を測定する。

【００１７】組み合わせようとする粒子同士で、それ
ぞれ測定した分光透過率から各波長における分光透過率
の積を求め、分光透過率の積が各波長においてほぼ均一
になる組み合わせを見つける。

【００１８】以上のようにして、各波長における分光透
過率が均一になる、すなわち透過光の着色の少ない粒子
の組み合わせを決定することができる。さらに、光拡散
シート全体の透過率の調整は、シートに含有させる粒子
全体の濃度を調整することにより行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】参考例 以下、組み合わせる粒子を決定する参考例について説明
する。

【００２０】光拡散性粘着シート（Ａ）の作製 架橋ポリスチレン系の平均粒径１．１μｍ、粒径分布１
５．４％の粒子０．１７ｇと、アクリル系粘着剤（固形
分１７重量％）１００ｇと、トルエン３１．９１ｇをホ
モミキサーで混合し、固形分１３重量％の樹脂溶液を得
た。

【００２１】図３に示すように、離型処理の施されたＰ
ＥＴフィルム１０の上にアプリケーターを用いて、上記
樹脂溶液を乾燥時の厚みが２０μｍとなるように塗工
し、１００℃のギヤオーブンで２分間乾燥して、光拡散
性粘着層１１を形成した。この光拡散性粘着層１１の上
に離型処理されたＰＥＴフィルム１２をラミネートし、
図３に示すような光拡散性粘着シート（Ａ）を得た。

【００２２】光拡散性粘着シート（Ｂ）の作製 架橋ポリスチレン系の平均粒径６．１μｍ、粒径分布１
７．２％の粒子１．０９ｇと、アクリル系粘着剤（固形
分１７重量％）１００ｇと、トルエン３８．０６ｇをホ
モミキサーで混合し、固形分１３重量％の樹脂溶液を得
た。

【００２３】図３に示すように、離型処理の施されたＰ
ＥＴフィルム１０の上にアプリケーターを用いて、上記
樹脂溶液を乾燥時の厚みが２０μｍとなるように塗工
し、１００℃のギヤオーブンで２分間乾燥して、光拡散
性粘着層１１を形成した。この光拡散性粘着層１１の上
に離型処理されたＰＥＴフィルム１２をラミネートし、
図３に示すような光拡散性粘着シート（Ｂ）を得た。

【００２４】評価サンプルの作製及び分光透過率の測
定 以上のようにして作製した光拡散性粘着シート（Ａ）及
び（Ｂ）のそれぞれにおける一方のＰＥＴフィルムを剥
ぎ取り、０．５ｍｍ厚のガラス板上に卓上ラミネーター
を用いて貼り合わせ、評価サンプル（Ａ）及び（Ｂ）を
得た。各評価サンプルにおける残りのＰＥＴフィルムを
剥ぎ取って、粘着層のみとし、波長４００ｎｍ〜８００
ｎｍにおける２０ｎｍ毎の分光透過率を測定した。評価
サンプル（Ａ）及び（Ｂ）の分光透過率及びそれらの分
光透過率の積を表１及び図４に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１及び図４から明らかなように、サンプ
ルＡは、４００ｎｍから８００ｎｍに近づくにつれて透
過率が高くなる特性を有しており、サンプルＢは逆に波
長が４００ｎｍから８００ｎｍに近づくにつれて透過率
が低くなる特性を有している。従って、サンプルＡとサ
ンプルＢの分光透過率の積は、４００ｎｍから８００ｎ
ｍの間でほぼ均一な値となっている。従って、サンプル
Ａに用いた粒子と、サンプルＢに用いた粒子とを、本発
明に従い組み合わせて用いることにより、分光透過率が
各波長でほぼ均一な光拡散シートを得ることができる。

【００２７】実施例１（積層系サンプルの作製） 上記参考例における光拡散性粘着シート（Ａ）の一方の
ＰＥＴフィルムを剥ぎ取り、０．５ｍｍ厚のガラス板上
に卓上ラミネーターを用いて貼り合わせた。貼り合わせ
た後、残りのＰＥＴフィルムを剥ぎ取り、この粘着面の
上に、上記参考例における光拡散性粘着シート（Ｂ）の
一方のＰＥＴフィルムを剥ぎ取って露出した粘着面を、
卓上ラミネーターで積層して貼り合わせた。以上のよう
にして、図１に示す、ガラス板１の上に光拡散性粘着層
３、光拡散性粘着層４、及び離型ＰＥＴフィルム２を積
層したサンプルを得た。

【００２８】得られたサンプルの離型ＰＥＴフィルム２
を剥ぎ取り、このサンプルの分光透過率を測定した。測
定結果を表２及び図５に示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】表２及び図５から明らかなように、この積
層サンプルの光拡散シートは、４００ｎｍ〜８００ｎｍ
の波長領域においてほぼ均一な分光透過率を有してい
る。従って、透過光の着色が少ない光拡散シートである
ことがわかる。

【００３１】実施例２（混合系サンプルの作製） 上記参考例における光拡散性粘着シート（Ａ）に用いた
粒子と、光拡散性粘着シート（Ｂ）に用いた粒子とを混
合して樹脂中に分散し、本発明に従う光拡散シートを作
製した。具体的には、架橋ポリエチレン系の平均粒径
１．１μｍ、粒径分布１５．４％の粒子０．０８ｇと、
架橋ポリスチレン系の平均粒径６．１μｍ、粒径分布１
７．２％の粒子０．５３ｇと、アクリル系粘着剤（固形
分１７重量％）１００ｇと、トルエン３４．８５ｇをホ
モミキサーで混合し、固形分１３重量％の樹脂溶液を得
た。

【００３２】離型処理が施されたＰＥＴフィルムの上に
アプリケーターを用いて、上記の樹脂溶液を乾燥時の厚
みが２０μｍになるように塗工し、１００℃のギヤオー
ブンで２分間乾燥し、０．５ｍｍ厚のガラス板上にラミ
ネーターで貼り合わせ、図２に示すような、ガラス板１
の上に光拡散性粘着層５及び離型ＰＥＴフィルム２が積
層された混合系サンプルを得た。

【００３３】離型ＰＥＴフィルム２を剥ぎ取り、得られ
た混合系サンプルの分光透過率を測定した。測定結果を
表３及び図６に示す。

【００３４】

【表３】

【００３５】表３及び図６から明らかなように、このサ
ンプルの光拡散シートは、４００ｎｍ〜８００ｎｍの波
長領域において、ほぼ均一な分光透過率を有している。
また、上記実施例１の光拡散シートに比べ、シート全体
としての透過率が高くなっている。従って、透過光の着
色が少なく、かつ透過性が良好な光拡散シートであるこ
とがわかる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、粒径分布５０％以下で
平均粒径の異なる粒子を適宜選択して組み合わせること
により、各波長における透過率がほぼ均一な光拡散シー
トとすることができる。従って、透過光の着色を減少さ
せることができ、液晶表示装置の視野角特性改善のため
の光拡散シートとして用いた場合にも、滲みが少なく、
かつ透過光の着色が少ない、色純度が高い表示を実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の光拡散シートを示す断面
図。

【図２】本発明の他の実施例の光拡散シートを示す断面
図。

【図３】比較の光拡散シートを示す断面図。

【図４】単独の粒子のみを分散させた光拡散シートの分
光透過率及び分光透過率の積を示す図。

【図５】図１に示す実施例の光拡散シートの分光透過率
を示す図。

【図６】図２に示す実施例の光拡散シートの分光透過率
を示す図。

【符号の説明】

１…ガラス板 ２…離型ＰＥＴフィルム ３，４，５…光拡散性粘着層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粒子を樹脂中に分散させた粒子分散型の
   光拡散シートにおいて、粒径分布５０％以下で平均粒径
   の異なる粒子が２種類以上組み合わせて用いられている
   ことを特徴とする光拡散シート。