JPH11231131A - 光散乱シート、スクリーン及び液晶表示装置 - Google Patents

光散乱シート、スクリーン及び液晶表示装置

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JPH11231131A
JPH11231131A JP10048751A JP4875198A JPH11231131A JP H11231131 A JPH11231131 A JP H11231131A JP 10048751 A JP10048751 A JP 10048751A JP 4875198 A JP4875198 A JP 4875198A JP H11231131 A JPH11231131 A JP H11231131A
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JP
Japan
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light
scattering sheet
liquid crystal
layer
phase difference
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JP10048751A
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English (en)
Inventor
Shuji Yano
周治 矢野
Seiji Umemoto
清司 梅本
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏光状態の解消や透過光の着色化を生じにく
い光散乱シートの開発。 【解決手段】 垂直及び斜め40度の透過光の複屈折に
よる位相差が30nm以下である透明基材(1)の片面又
は両面に光散乱層(2)を有する光散乱シート、及びそ
の光散乱シートを有する背面投射型プロジェクション装
置用のスクリーン又は液晶表示装置。 【効果】 垂直及び斜め方向の複屈折による位相差の抑
制により、偏光状態の解消や透過光の着色化を生じにく
い光散乱シートが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、明るさやその均一性や視
認性に優れる背面投射型プロジェクション装置用スクリ
ーンや液晶表示装置などを形成しうる光散乱シートに関
する。
【0002】
【背景技術】透過型等の液晶表示装置は、その液晶パネ
ルが非発光素子であるためパネル照射用の光源との組合
せ体として形成される。その光源には通例、点光源や、
側面からの入射光を上下面の一方より出射する導光板を
用いてバックライトシステムを形成してなる面光源等が
用いられ、偏光分離板を組合せた偏光面光源装置なども
提案されている。
【0003】また液晶表示装置の形成に際しては、発光
の平準化や視野角の拡大等を目的に偏光面光源装置と液
晶セルの間や液晶セルの上部、液晶プロジェクターのス
クリーンなどの適宜な位置に光散乱シートが配置され
る。しかしながら、従来の光散乱シートでは、偏光面光
源装置から出射された偏光がその偏光状態を解消した
り、光散乱シートを透過した光が着色化したりする問題
点があった。
【0004】
【発明の技術的課題】本発明は、偏光状態の解消や透過
光の着色化を生じにくい光散乱シートの開発を課題とす
る。
【0005】
【課題の解決手段】本発明は、垂直及び斜め40度の透
過光の複屈折による位相差が30nm以下である透明基材
の片面又は両面に光散乱層を有することを特徴とする光
散乱シート、及びその光散乱シートを有することを特徴
とする背面投射型プロジェクション装置用のスクリーン
又は液晶表示装置を提供するものである。
【0006】
【発明の効果】本発明によれば、偏光状態の解消や透過
光の着色化を生じにくい光散乱シートを得ることがで
き、これは垂直及び斜め方向の複屈折による位相差を抑
制したことによる。すなわち本発明者らは、上記の課題
を克服するために鋭意研究を重ねる中で、上記した偏光
状態の解消や透過光の着色化は、光散乱シートの複屈折
性による位相差の発生が原因であることを究明した。
【0007】ちなみに偏光が光散乱シートに入射して位
相変化を受けるとその偏光特性が変化し、偏光状態の一
部又は全部が解消される。また自然光等が光散乱シート
に入射して複屈折すると、位相差の生じた透過光が干渉
して強弱を生じ、その強弱が波長毎に相違して着色光と
なる。
【0008】前記の偏光状態の解消や透過光の着色化
は、垂直透過光に加えて斜め透過光にも発生し、特に着
色化は、斜め透過光に顕著に現れ易い。従って、かかる
複屈折による位相差の影響の防止には、垂直方向に加え
て斜め方向における複屈折による位相差も抑制する必要
がある。
【0009】
【発明の実施形態】本発明による光散乱シートは、垂直
及び斜め40度の透過光の複屈折による位相差が30nm
以下である透明基材の片面又は両面に光散乱層を有する
ものからなる。その例を図1、図2に示した。1が透明
基材、11,12,2が光散乱層である。
【0010】透明基材は、適宜な材料にて形成したもの
であってよく、透明で均一な位相差を与えるものが好ま
しい。一般には、プラスチックフィルムなどが用いら
れ、そのプラスチックの種類については特に限定はな
い。ちなみにそのプラスチックの例としては、セルロー
ス系やカーボネート系、アクリル系やビニルアルコール
系、アミド系やイミド系、スチレン系やアリレート系、
エステル系やスルホン系、エーテルスルホン系やエポキ
シ系、塩化ビニル系やオレフィン系などの透明プラスチ
ックがあげられる。
【0011】本発明において用いる透明基材は、垂直及
び斜め40度の透過光の複屈折による位相差が30nm以
下のものである。すなわち面内の最大屈折率をnx、そ
のnxに直交する方向の屈折率をny、厚さ方向の屈折率
をnz、厚さをdとし、(nx−ny)=△nとしたと
き、△ndで定義される垂直透過光の位相差(以下同
じ)が30nm以下であり、かつ前記のnxとnyに加えて
zも関与し、しかもdが斜め40度の斜面として関与
する斜め40度の透過光の位相差も30nm以下であるの
ものである。なおかかる斜め40度の透過光の位相差を
以下、△nd40と表記する。
【0012】偏光状態の維持性や透過光、特に斜め透過
光の着色防止などの点より、透明基材における前記の△
nd及び△nd40は小さいほど好ましく、就中25nm以
下、特に20nm以下であることが好ましい。
【0013】上記した位相差特性を示す透明基材の形成
は、例えばキャスト法などの適宜な方式で行うことがで
きる。Tダイやインフレーション等の押出成形方式で得
た上記位相差特性を満足しないフィルムなどにても、例
えば加熱処理等により分子の配向度を低下させる処理を
加える方式などで位相差を小さくすることにより本発明
における透明基材として用いることもできる。
【0014】透明基材の厚さは、前記の如く△nd及び
△nd40の大きさに関与し、従ってその△nd及び△n
40の大きさなどにより適宜に決定しうるが、一般には
強度や取扱性等の作業性、薄型化などの点より、10〜
500μm、就中30〜200μm、特に75〜150μ
mの厚さとされる。
【0015】本発明による光散乱シートは、上記した位
相差特性を示す透明基材の片面又は両面に光散乱層を設
けることにより得ることができる。透明基材に付与する
光散乱層については、特に限定はなく光拡散性を示す適
宜な層として形成することができ、従来の光散乱層に準
じることも可能である。
【0016】ちなみに前記光散乱層の例としては、屈折
率相違の透明粒子を分散含有する樹脂層、サンドブラス
トや化学エッチング等により表面に微細凹凸構造を付与
したもの、機械的ストレスの付与や溶剤処理等によりク
レイズを発生させたもの、金型による転写方式等にて表
面に微細凹凸構造を付与したものなどがあげられる。従
って光散乱層は、透明基材に対する付加層として設けら
れていてもよいし、透明基材の表面に対する加工層とし
て設けられていてもよく、さらにそれらを複合した層と
して設けられていてもよい。
【0017】前記の樹脂層は、樹脂溶液に屈折率相違の
透明粒子を分散含有させてそれを例えばドクターブレー
ド法やグラビアロールコータ法等の適宜な方式で透明基
材上に塗工して塗工膜を形成する方法などにより形成す
ることができるが、その場合、含有の透明粒子に基づい
て表面に微細凹凸構造をもたせることも可能である。
【0018】なお前記の透明粒子としては、例えばシリ
カやアルミナ、チタニアやジルコニア、酸化錫や酸化イ
ンジウム、酸化カドミウムや酸化アンチモン等の導電性
のこともある無機系粒子、架橋又は未架橋の各種ポリマ
ー等からなる有機系粒子などの適宜なものを用いうる。
また透明粒子を分散含有させる屈折率相違の樹脂として
も、上記の透明基材で例示したプラスチックなどの適宜
なものを用いうる。
【0019】レイリー散乱や回折散乱等を生じにくい光
散乱層を得る点などよりは、粒径をD、入射光の波長を
λとしたとき、式:α=πD/λにて定義される散乱パ
ラメータαが1以上、就中10〜200の透明粒子を用
いることが好ましい。また後方散乱を抑制して透過方向
に良好な拡散性をもたせる点などよりは、透明粒子の屈
折率をn1、樹脂の屈折率をn2として、式:0.92<
1/n2<1.08を満足する組合せとすることが好ま
しい。
【0020】本発明による光散乱シートは、従来に準じ
た各種の目的に用いうる。特に偏光特性の維持性や透過
光の着色防止等に優れることより、液晶リヤプロジェク
ション装置等の背面投射型プロジェクション装置におけ
るスクリーン、透過型や反射型、反射・透過両用型等の
各種タイプの液晶表示装置などに好ましく用いうる。
【0021】前記において、自然光を円偏光や直線偏光
からなる反射光と透過光に分離する偏光分離層を配置し
た透過型又は反射・透過両用型の液晶表示装置の如く、
偏光分離層を透過した円偏光や直線偏光の偏光特性を維
持すること、あるいは反射型の液晶表示装置の如く、偏
光板を介した直線偏光を反射層を介し反射させて液晶セ
ルに再入射させる際に偏光特性を維持することが望まれ
る液晶表示装置などでは、偏光特性の維持性に優れる本
発明の光散乱シートの特性が特に有利に発揮される。
【0022】なお上記した背面投射型プロジェクション
装置用のスクリーンや液晶表示装置等については、本発
明による光散乱シートを少なくとも1層配置する点を除
いて特に限定はなく、従来に準じたものとすることがで
きる。またその場合、本発明による光散乱シートは、例
えば偏光分離層又は反射層と液晶セルの間、表示装置の
視認側表面などの適宜な位置に1層又は2層以上配置す
ることができ、さらに本発明による光散乱シートと従来
の光散乱シートを併用した表示装置等とすることもでき
る。
【0023】
【実施例】実施例1 厚さ100μmのトリアセチルセルロースフィルムから
なる△nd7nm、△nd4018nmの透明基材の片面に、
ポリエステル100部(重量部、以下同じ)とポリスチ
レン微粒子30部をトルエン190部とメチルエチルケ
トン50部にて混合してなる混合液を塗工し、乾燥させ
て厚さ75μmの光散乱層を形成し、光散乱シートを得
た。
【0024】実施例2 厚さ80μmのポリカーボネートフィルムからなる△n
d10nm、△nd4015nmの透明基材の片面に、ポリエ
ステル100部とポリスチレン微粒子30部を水200
部とアルコール30部にて混合してなる混合液を塗工
し、乾燥させて厚さ75μmの光散乱層を形成し、光散
乱シートを得た。
【0025】比較例1 トリアセチルセルロースフィルムに変えて、二軸延伸P
ETフィルムからなる△nd2400nm、△nd4035
10nmの透明基材を用いたほかは実施例1に準じて光散
乱シートを得た。
【0026】比較例2 透明基材として、△nd35nm、△nd4039nm、厚さ
80μmのポリカーボネートフィルムを用いたほかは実
施例2に準じて光散乱シートを得た。
【0027】比較例3 透明基材として、△nd10nm、△nd4045nm、厚さ
80μmのポリカーボネートフィルムを用いたほかは実
施例2に準じて光散乱シートを得た。
【0028】比較例4 ポリカーボネートフィルムに変えて、二軸延伸PETフ
ィルムからなる△nd2400nm、△nd403510nm
の透明基材を用いたほかは実施例2に準じて光散乱シー
トを得た。
【0029】評価試験1 裏面に拡散ドットを印刷した楔型導光板の太厚側面に線
状光源を配置して銀蒸着のPETフィルムからなる光源
ホルダで包囲し、その導光板の裏面側に反射シートを配
置したサイドライト型面光源装置の表面(光出射側)に
直線偏光分離板を配置してなる偏光光源装置の前記直線
偏光分離板の上に実施例、比較例1〜3で得た光散乱シ
ートを配置し、その上に両面に偏光板を有するTN液晶
セルを配置して液晶表次装置を形成し、その視角特性を
調べた。
【0030】前記において、実施例1,2の光散乱シー
トを用いた液晶表示装置では、均一で広い視野角の良好
な視認特性を示し、視角変化による色変化も生じなかっ
た。しかし比較例1の光散乱シートを用いた液晶表示装
置では、視角変化による色変化を生じ、正常な色表示が
不可能であった。また比較例2,3の光散乱シートを用
いた液晶表示装置では、正面方向での色表示は正常であ
ったが、斜めからの視角では色変化を生じ、正常な色表
示が不可能であった。
【0031】評価試験2 実施例2、比較例4で得た光散乱シートを液晶リアプロ
ジェクション装置のスクリーン表面に配置したところ、
実施例2の光散乱シートを用いたスクリーンでは、均一
で広い視野角の良好な視認特性を示した。しかし比較例
4の光散乱シートを用いたスクリーンでは、視角変化に
よる色変化を生じて正常な色表示が不可能であった。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の断面図
【図2】他の実施例の断面図
【符号の説明】
1:透明基材 11,12,2:光散乱層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 垂直及び斜め40度の透過光の複屈折に
    よる位相差が30nm以下である透明基材の片面又は両面
    に光散乱層を有することを特徴とする光散乱シート。
  2. 【請求項2】 請求項1において、光散乱層が屈折率相
    違の透明粒子を含有する樹脂層又は表面微細凹凸構造層
    である光散乱シート。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の光散乱シートを
    有することを特徴とする背面投射型プロジェクション装
    置用のスクリーン。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2に記載の光散乱シートを
    有することを特徴とする液晶表示装置。
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