JPWO2018051700A1 - 反射型表示装置用光拡散フィルム積層体及びこれを用いた反射型表示装置 - Google Patents
反射型表示装置用光拡散フィルム積層体及びこれを用いた反射型表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2018051700A1 JPWO2018051700A1 JP2018539574A JP2018539574A JPWO2018051700A1 JP WO2018051700 A1 JPWO2018051700 A1 JP WO2018051700A1 JP 2018539574 A JP2018539574 A JP 2018539574A JP 2018539574 A JP2018539574 A JP 2018539574A JP WO2018051700 A1 JPWO2018051700 A1 JP WO2018051700A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light diffusion
- diffusion layer
- anisotropic
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
- G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
- G02B5/0236—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
- B32B7/023—Optical properties
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
- G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
- G02B5/0257—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties creating an anisotropic diffusion characteristic, i.e. distributing output differently in two perpendicular axes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
- G02B6/0051—Diffusing sheet or layer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
- B32B2307/418—Refractive
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133553—Reflecting elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2202/00—Materials and properties
- G02F2202/02—Materials and properties organic material
- G02F2202/022—Materials and properties organic material polymeric
- G02F2202/023—Materials and properties organic material polymeric curable
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
1.異方性光学フィルムの構造と特性
1−1.異方性光学フィルムの基本的な構造
1−2.異方性光学フィルムの特性
2.異方性光学フィルムの構成
2−1.全体構成
2−2.異方性光拡散層120
2−2−1.柱状構造体123
2−2−2.柱状構造体123のアスペクト比
2−2−3.柱状構造体123の平均短径及び平均長径
2−2−4.柱状構造体123が形成される領域の厚み
2−3.異方性光学フィルム100の性質
2−3−1.直線透過率
2−3−2.拡散幅
2−3−3.散乱中心軸
2−3−4.屈折率
2−3−5.ヘイズ値
3.等方性光拡散層200
3−1.樹脂母材
3−2.微粒子、他の成分
3−3.屈折率
3−4.平均粒子径
3−5.含有量
3−6.ヘイズ値
3−7.全光線透過率
4.異方性光学フィルム100と等方性光拡散層200との配置構成(光拡散フィルム積層体30)
5.実施例
ここで、異方性光学フィルム(異方性光拡散層)に関して、主な用語の定義をしておく。
「異方性光学フィルム」とは、異方性光拡散層が単層(一層のみ)の場合、異方性光拡散層が2層以上積層されて構成された場合(その際、異方性光拡散層間は粘着層等を介して積層されていてもよい)等を含むことを意味する。従って、例えば、異方性光拡散層が単層の場合には、単層の異方性光拡散層が異方性光学フィルムであることを意味する。
「異方性光学フィルム」は、光の拡散、透過及び拡散分布が、光の入射角度によって変化する入射光角度依存性を有する異方性及び指向性を有するものである(詳細は後述する)。従って、入射光角依存性が無い指向性拡散フィルム、等方性拡散フィルム、特定方位に配向する拡散フィルムとは異なるものである。
「低屈折率領域」と「高屈折率領域」は、本発明に係る異方性光学フィルムを構成する材料の局所的な屈折率の高低差により形成される領域であって、他方に比べて屈折率が低いか高いかを示した相対的なものである。これらの領域は、異方性光学フィルムを形成する材料が硬化する際に形成される。
直線透過率(%)=(直線透過光量/入射光量)×100
図1〜図4を参照しながら、本実施形態に係る異方性光学フィルムについて説明する前提として、従来技術に係る単層の異方性光学フィルム(本実施形態で言う「異方性光拡散層」が一層のみの場合の異方性光学フィルム)の構造と特性について説明する。
異方性光学フィルムとは、フィルムの膜厚方向(法線方向)に、フィルムのマトリックス領域とは屈折率の異なる領域が形成されたフィルムである。屈折率の異なる領域の形状は、特に制限されるものではないが、例えば、図1(a)に示すように、マトリックス領域11中に、短径と長径のアスペクト比の小さな柱状(例えば、棒状)に形成された屈折率の異なる複数の柱状構造体13(柱状領域)が形成された異方性光学フィルム(ピラー構造の異方性光学フィルム)10や、図1(b)に示すように、マトリックス領域21中に、アスペクト比の大きな柱状(例えば、略板状)に形成された屈折率の異なる複数の柱状構造体23(柱状領域)が形成された異方性光学フィルム(ルーバー構造の異方性光学フィルム)20等がある。
上述した構造を有する異方性光学フィルムは、当該フィルムへの入射光角度により光拡散性が異なる光拡散フィルム、すなわち入射光角度依存性を有する光拡散フィルムである。この異方性光学フィルムに所定の入射光角度で入射した光は、屈折率の異なる領域の配向方向(例えば、ピラー構造における複数の柱状構造体13の延在方向(配向方向)やルーバー構造における複数の柱状構造体23の高さ方向(異方性光学フィルムの膜厚方向又は法線方向))と略平行である場合には拡散が優先され、当該方向に平行でない場合には透過が優先される。
図5を参照しながら、本実施形態に係る異方性光学フィルム100の構成について説明する。図5は、本実施形態に係る異方性光学フィルム100における異方性光拡散層120の構成の一例を示す図である。なお、以下においては、異方性光学フィルム100とした場合、単に、異方性光拡散層120を示す場合がある。
図5に示すように、異方性光学フィルム100は、入射光角度により直線透過率が変化する異方性光拡散層120を有する異方性光学フィルムである。
異方性光拡散層120は、ピラー構造(図1(a)の異方性光学フィルム10と同様の構成)を有しており、入射光角度により直線透過率が変化する光拡散性を有している。また、図5に示すように、異方性光拡散層120は、光重合性化合物を含む組成物の硬化物からなり、マトリックス領域121と、当該マトリックス領域121とは屈折率の異なる複数の柱状構造体123(柱状領域)を有している。複数の柱状構造体123並びにマトリックス領域121は、不規則な分布や形状を有するが、異方性光拡散層120の全面にわたって形成されることで、得られる光学特性(例えば、直線透過率等)は略同じとなる。複数の柱状構造体123並びにマトリックス領域121が不規則な分布や形状を有するため、本実施形態に係る異方性光拡散層120は、光の干渉(虹)が発生することが少ない。この柱状構造体123の配向方向(延在方向)Pは、散乱中心軸と平行になるように形成されており、異方性光拡散層120が所望の直線透過率及び拡散性を有するように適宜定められている。なお、散乱中心軸と柱状領域の配向方向とが平行であるとは、屈折率の法則(Snellの法則)を満たすものであればよく、厳密に平行である必要はない。Snellの法則は、屈折率n1の媒質から屈折率n2の媒質の界面に対して光が入射する場合、その入射光角度θ1と屈折角θ2との間に、n1sinθ1=n2sinθ2の関係が成立するものである。例えば、n1=1(空気)、n2=1.51(異方性光学フィルム)とすると、入射光角度が30°の場合、柱状領域の配向方向(屈折角)は約19°となるが、このように入射光角度と屈折角が異なっていてもSnellの法則を満たしていれば、本実施形態においては平行の概念に包含される。
本実施形態に係る柱状構造体123は、マトリックス領域121中に、複数の柱状の構造体として設けられており、各々の柱状構造体123は、それぞれ配向方向が散乱中心軸と平行になるように形成されたものである。従って、同一の異方性光拡散層120における複数の柱状構造体123は、互いに平行となるように形成されている。
複数の柱状構造体123は、短径SAの平均値(平均短径)と平均長径LAの平均値(平均長径)のアスペクト比(=平均長径/平均短径)が2未満であることが好適であり、1.5未満であることがより好適であり、1.2未満であることが更に好適である。
また、複数の柱状構造体123の短径SAの平均値(平均短径)は0.5μm以上であることが好適であり、1.0μm以上であることがより好適であり、1.5μm以上であることが更に好適である。一方、複数の柱状構造体123の短径SAの平均値(平均短径)は5.0μm以下であることが好適であり、4.0μm以下であることがより好適であり、3.0μm以下であることが更に好適である。これら複数の柱状構造体123の平均短径の下限値及び上限値は、適宜組み合わせることができる。
複数の柱状構造体123の厚さTは、10μm〜200μmであるのが好適であり、20μm以上100μm未満であることがより好適であり、20μm以上50μm未満であることが更に好適である。厚さTが200μmを超える場合、材料費がよりかかるだけでなく、UV照射にかかる費用も増すため、コストがかかるだけなく、厚さT方向での拡散性増加により、画像ボケやコントラスト低下が起こりやすくなる。また、厚さTが10μm未満の場合、光の拡散性及び集光性を十分なものとすることが難しい場合がある。本発明では、厚さTを該規定範囲内とすることにより、コストの問題を少なくし、光の拡散性及び集光性に優れ、かつ、厚さT方向での光拡散性低下により、画像ボケが発生し難くなり、コントラストも向上させることができる。
上述したように、異方性光学フィルム100は、異方性光拡散層120を有する。より具体的には、異方性光拡散層120は、ピラー構造(好適にはアスペクト比が2未満の柱状領域を有する領域)を有する。以下、このような異方性光学フィルム100の性質に関して説明する。
ここで、直線透過率が最大となる入射光角度で異方性光学フィルム100(異方性光拡散層120)に入射した光の直線透過率を「最大直線透過率」と定義すると、異方性光学フィルム100(異方性光拡散層120)は、最大直線透過率が15%以上90%未満であり、20%以上90%未満であることが好適であり、30%以上90%未満であることがより好適であり、50%90%未満以上であることが更に好適であり、70%以上90%未満であることが特に好適である。
上記方法により、異方性光学フィルム100の最大直線透過率と最小直線透過率を求め、最大直線透過率と最小直線透過率との中間値の直線透過率を求める。この中間値の直線透過率に対する2つの入射光角度を読み取る。光学プロファイルにおいては、法線方向を0°とし、入射光角度をマイナス方向及びプラス方向で示している。従って、入射光角度及び交点に対応する入射光角度はマイナスの値を有する場合がある。2つの交点の値がプラスの入射光角度値と、マイナスの入射光角度値を有するものであれば、マイナスの入射光角度値の絶対値とプラスの入射光角度値の和が入射光の拡散領域の角度範囲である、拡散幅となる。2つの交点の値が両方ともプラスである場合、より大きい値からより小さい値を引いた差が入射光角度の角度範囲である拡散幅となる。2つの交点の値が両方ともマイナスである場合、それぞれの絶対値をとり、より大きい値からより小さい値を引いた差が入射光角度の角度範囲である拡散幅となる。
次に、図6を参照しながら、異方性光拡散層における散乱中心軸Pについて説明する。図6は、異方性光拡散層120における散乱中心軸Pを説明するための3次元極座標表示である。
異方性光拡散層120は、光重合性化合物を含む組成物を硬化したものであるが、この組成物としては、次のような組み合わせが使用可能である。
(1)単独の光重合性化合物を使用するもの
(2)複数の光重合性化合物を混合使用するもの
(3)単独又は複数の光重合性化合物と、光重合性を有しない高分子化合物とを混合して使用するもの
異方性光拡散層120のヘイズ値は、好適には60%以上、より好適には80%以上、更に好適には90%以上である。また、特に好適には98%未満である。ここで、ヘイズ値(Hz、%)は、JIS K7105に準拠し、拡散透過率(%)および全光線透過率(%)を測定し、次式にて算出された値である。Hz(%)=(拡散透過率/全光線透過率)×100
等方性光拡散層200(例えば、図7)は、光透過性を有する樹脂を母材とし、母材との屈折率差により光を拡散する微粒子を含有する層である。この等方性光拡散層200は、光の入射角度に依らず光を拡散し、拡散性に方向性を有しない。より具体的には、光が等方性光拡散層200によって拡散された場合に、拡散された光(出射光)における等方性光拡散層200と平行な面内での、その光の拡散具合(拡散光の広がりの形状)が、同面内での方向によって変化しない性質を有する。
等方性光拡散層200を構成する樹脂としては、従来から、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂等が知られているが、光学的透明性が高いこと、加工性が良好なこと、比較的安価なこと等から、アクリル系樹脂が特に好適である。さらに、等方性光拡散層200を他の部材(例えば、反射型表示装置)とラミネートしやすいよう、樹脂に粘着性を付与してもよい。この場合、アクリル系樹脂からなる粘着剤が、本実施形態では好適に用いられる。
また、樹脂中に混合・分散される微粒子としては、母材となる樹脂との屈折率が異なり、透過光の着色を防ぐために無色又は白色の微粒子が好適であり、例えば、無機微粒子、白色顔料や樹脂微粒子等を挙げることができる。具体的には、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、ジルコニウム微粒子、シリコーン微粒子、アクリル樹脂微粒子、ポリスチレン樹脂微粒子、スチレン−アクリル共重合体樹脂微粒子、ポリエチレン樹脂微粒子、エポキシ樹脂微粒子等が挙げられる。さらに、樹脂中には、必要に応じて、金属キレート系、イソシアネート系、エポキシ系等の架橋剤を1種あるいは2種以上混合して用いることができる。
母材となる樹脂の屈折率(JIS K−7142によるB法)と微粒子の屈折率の差は、0.01〜0.30の範囲であることが好適であり、特に0.02〜0.20の範囲であることがより好適である。
微粒子の平均粒子径は、好適には0.1〜20μm、より好適には1〜10μmである。平均粒子径が0.1μm未満では、光拡散性能が低く、光反射板の金属光沢が見えてくるためペーパーホワイト性が得られなくなる。一方、平均粒子径が20μmを超えると、粒子が粗すぎて画面の背景に梨地模様やギラつきが見え、コントラストが低下することになる。ここでいう平均粒子径は、コールターカウンター法により測定されるものである。
等方性光拡散層200中の微粒子の含有量は、好適には5.0〜50.0重量%、より好適には7.5〜45重量%である。含有量が5.0重量%未満では、光拡散性が低下し、また50.0重量%を超えると、等方性光拡散層200中に微粒子を均一分散するのが難しくなり、光拡散性等の光学特性が低下する。
等方性光拡散層200のヘイズ値は、40%以上であることが好適である。これは、ヘイズ値が40%未満であれば、後述する反射型表示装置にペーパーホワイトの地肌を与え得ることができないためである。等方性光拡散層200のヘイズ値は、より好適には50%以上である。尚、ヘイズ値の好適な上限値は80%未満である。ここで、ヘイズ値(Hz、%)は、JIS K7105に準拠し、拡散透過率(%)および全光線透過率(%)を測定し、次式にて算出された値である。Hz(%)=(拡散透過率/全光線透過率)×100
等方性光拡散層200の全光線透過率は、85%以上であることが好適である。全光線透過率が85%未満では、後述する反射型表示装置の画面が暗く、また、画像コントラストが低下するおそれがある。等方性光拡散層200の全光線透過率は、より好適には90%以上である。
図7に示すように、本実施形態による光拡散フィルム積層体30は、上述した異方性光学フィルム100と等方性光拡散層200とが積層された異方性光学フィルム(積層体)である。光拡散フィルム積層体30は、太陽等の外光が入射される面或いは視認者の視認側(外表面側)に異方性光学フィルム100が配置され、異方性光学フィルム100の裏面(視認側と反対の一面)に等方性光拡散層200が配置されることが好適である。このような配置にすることで、異方性光学フィルム100の異方性を有効に働かせることが可能であり、所定の観察位置(例えば、画面正面方向)からだけでなく、所定の観察位置(例えば、画面正面方向)から若干傾斜した方向においても視認性を低下させることなく画像の明るさの変化を少なくし、優れた表示特性を持つことができる。
ここで、異方性光学フィルム100の法線方向(フィルムの膜厚方向)に対する散乱中心軸角度を+15°、異方性光学フィルム100の法線方向に対する太陽等の外光の入射光角度を−30°とする。この場合、入射光角度は散乱中心軸角度との差が大きく、非拡散領域となるため、異方性光学フィルム100内ではほとんど拡散されずに光の透過が優先され、反射型表示装置内の反射部材である反射層へと到達し(あるいは等方性光拡散層内で拡散された後に反射型表示装置内の反射層へと到達し)、反射層によって正反射されることとなる。
正反射した反射光は、異方性光学フィルム100の入射光が入射した面とは反対面(異方性光学フィルム100裏面)から入射することとなる(構成によっては等方性光拡散層を経由した後)が、異方性光学フィルム100への反射光の入射光角度が、散乱中心軸角度との差が小さい拡散領域である場合(例えば異方性光学フィルム100の法線方向に対し、+30°)、異方性光学フィルム100内で強く拡散される。
すなわち、異方性光学フィルム100は、入射光を所定の範囲にのみ拡散させるため、一定の明るさを保持(例えば光拡散フィルム積層体30の拡散反射光強度のピーク値に対し95%以上である散乱角度領域を−10°以上、+10°以下等の所定の角度に)することができる。
本実施形態に用いられる反射型表示装置は、反射型の機能を有していれば、特に限定されない。具体的な表示方式の例としては、電子粉粒体方式、液晶方式(コレステリック液晶、双安定ネマチック液晶、画素メモリ液晶等)、エレクトロウェッティング方式、エレクトロクロミック方式、電気泳動方式(マイクロカプセル等)等公知の技術を用いた反射型表示装置を適用することができる。
本発明の光拡散フィルム積層体30は、平面状基材表面上(視認者の視認側、反射光を視認する側)に、本発明の光拡散フィルム積層体30を積層する。その際、反射型表示装置の平面状基材表面上に、光拡散フィルム積層体30の異方性光学フィルム100と、等方性光拡散層200のどちらを積層させるかは、限定されないが、外光入射面側(視認者の視認側、反射光を視認する側)が、光拡散フィルム積層体30における異方性光学フィルム100となり、反射型表示装置の画像形成部側が等方性光拡散層200となるように平面状基材表面上に積層することが好適である。
次に、本発明を実施例及び比較例により、更に具体的に説明するが、本発明は、これらの例によって何ら限定されるものではない。
<異方性光学フィルム>
厚さ100μmのPETフィルム(東洋紡社製、商品名:A4300)の縁部全周に、ディスペンサーを使い硬化性樹脂で高さ0.04mmの隔壁を形成した。この中に下記の光硬化性樹脂組成物を充填し、PETフィルムでカバーした。
(RAHN社製、商品名:00−225/TM18)
・ネオペンチルグリコールジアクリレート(屈折率:1.450) 30重量部
(ダイセルサイテック社製、商品名Ebecryl145)
・ビスフェノールAのEО付加物ジアクリレート(屈折率:1.536) 15重量部
(ダイセルサイテック社製、商品名Ebecryl150)
・フェノキシエチルアクリレート(屈折率1.518) 40重量部
(共栄社化学製、商品名:ライトアクリレートPО−A)
・2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン 4重量部
(BASF社製、商品名:Irgacure651)
さらに、光学顕微鏡で柱状構造体を観察したところ、平均短径と平均長径とのアスペクト比は1.0であった。
厚さ38μmの離型PETフィルム(リンテック社製、商品名:38Cに、コンマコーターを用いて下記成分の塗料を溶剤乾燥後の膜厚が25μmになるように塗工し、これを乾燥して等方性光拡散層を形成した後、厚さ38μmの離型PETフィルム(リンテック社製、商品名:3801)をラミネートし、PET付き等方性光拡散層を得た。
(綜研化学社製、商品名:SKダインTM206)
・イソシアネート系硬化剤 0.5重量部
(綜研化学社製、商品名:L−4)
・エポキシ系硬化剤 0.02重量部
(綜研化学社製、商品名:E−5XM)
・シリコーン樹脂球状微粒子(屈折率:1.43、平均粒子径:4.5μm) 7.4重量部
(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製、商品名:トスパール145)
<異方性光学フィルム>
隔壁の高さを0.05mmとした以外は実施例1の異方性光学フィルムと同様に作製を行い、柱状構造を多数有する厚さ50μmの異方性拡散層をPETフィルム上に形成した単層の異方性光学フィルム(異方性光拡散層)を得た。PETフィルムを剥離した上で得られた異方性光学フィルムのヘイズ値を測定した結果、95.6%であった。また光拡散性を評価した結果、散乱中心軸角度は0°であった。光学プロファイルを図8(b)に示す(横軸は入射光角度、縦軸は直線透過率を示す)。なお、ヘイズ値は日本電色工業社製のヘイズメーターNDH2000を用いて測定し、光拡散性はジェネシア社製のゴニオフォトメーターを用いて測定した。
さらに、光学顕微鏡で柱状構造体を観察したところ、平均短径と平均長径とのアスペクト比は1.0であった。
下記成分の塗料を使用した以外は実施例1の等方性光拡散層と同様に作製を行い、PET付き等方性光拡散層を得た。
(綜研化学社製、商品名:SKダインTM206)
・イソシアネート系硬化剤 0.5重量部
(綜研化学社製、商品名:L−4)
・エポキシ系硬化剤 0.02重量部
(綜研化学社製、商品名:E−5XM)
・シリコーン樹脂球状微粒子(屈折率:1.43、平均粒子径:4.5μm) 20.0重量部
(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製、商品名:トスパール145)
<異方性光学フィルム>
隔壁の高さを0.08mmとした以外は実施例1の異方性光学フィルムと同様に作製を行い、柱状構造を多数有する厚さ80μmの異方性拡散層をPETフィルム間に形成した単層の異方性光学フィルム(異方性光拡散層)を得た。PETフィルムを剥離した上で得られた異方性光学フィルムのヘイズ値を測定した結果、96.2%であった。また光拡散性を評価した結果、散乱中心軸角度は4°であった。光学プロファイルを図8(c)に示す(横軸は入射光角度、縦軸は直線透過率を示す)。なお、ヘイズ値は日本電色工業社製のヘイズメーターNDH2000を用いて測定し、光拡散性はジェネシア社製のゴニオフォトメーターを用いて測定した。
さらに、光学顕微鏡で柱状構造体を観察したところ、平均短径と平均長径とのアスペクト比は1.1であった。
実施例2の等方性光拡散層と同様に作製を行い、PET付き等方性光拡散層を得た。
<異方性光学フィルム>
隔壁の高さを0.02mmとした以外は実施例1の異方性光学フィルムと同様に作製を行い、柱状構造を多数有する厚さ20μmの異方性拡散層をPETフィルム間に形成した単層の異方性光学フィルム(異方性光拡散層)を得た。PETフィルムを剥離した上で得られた異方性光学フィルムのヘイズ値を測定した結果、68.1%であった。また光拡散性を評価した結果、散乱中心軸角度は0°であった。光学プロファイルを図8(d)に示す(横軸は入射光角度、縦軸は直線透過率を示す)。なお、ヘイズ値は日本電色工業社製のヘイズメーターNDH2000を用いて測定し、光拡散性はジェネシア社製のゴニオフォトメーターを用いて測定した。
さらに、光学顕微鏡で柱状構造体を観察したところ、平均短径と平均長径とのアスペクト比は1.0であった。
実施例2の等方性光拡散層と同様に作製を行い、PET付き等方性光拡散層を得た。
実施例1で作製した異方性光学フィルム層と等方性光拡散層を、実施例1と逆の配置でラミネートし、等方性光拡散層/異方性光学フィルムの2層からなる比較例1の光拡散フィルム積層体を得た。
実施例2の異方性光学フィルムを、等方性拡散層とラミネートせずに単層の異方性光学フィルムのみからなる比較例2の異方性光学フィルムを得た。
<異方性光学フィルム>
平行UV交線の照射角度を、液膜面の法線方向から6°傾けて照射を行った以外は実施例1の異方性光学フィルムと同様に作製を行い、柱状構造を多数有する厚さ40μmの異方性拡散層をPETフィルム間に形成した単層の異方性光学フィルム(異方性光拡散層)を得た。PETフィルムを剥離した上で得られた異方性光学フィルムのヘイズ値を測定した結果、95.2%であった。また光拡散性を評価した結果、散乱中心軸角度は6°であった。光学プロファイルを図8(e)に示す(横軸は入射光角度、縦軸は直線透過率を示す)。なお、ヘイズ値は日本電色工業社製のヘイズメーターNDH2000を用いて測定し、光拡散性はジェネシア社製のゴニオフォトメーターを用いて測定した。
さらに、光学顕微鏡で柱状構造体を観察したところ、平均短径と平均長径とのアスペクト比は1.1であった。
<等方性光拡散層>
実施例1の等方性光拡散層と同様に作製を行い、PET付き等方性光拡散層を得た。
上記の実施例及び比較例の光拡散フィルム積層体に関し、以下のようにして評価を行った。
実施例1〜4、比較例1〜3の光拡散フィルム積層体又は異方性光学フィルムにおいて、実施例1〜4、比較例3の等方性光拡散層面又は、比較例1、2の異方性光学フィルム面を、反射型表示装置用の反射層としてのアルミ製反射ミラーに、直接積層(実施例1〜4、比較例3)、もしくは層厚5μmの透明粘着層を介して積層(比較例1、2)し、拡散反射光強度測定用サンプルとした。
実施例1の光拡散フィルム積層体を使用したサンプルのチャートは台形状をしており、拡散反射光強度のピーク値に対して95%以上の散乱角度領域が−13°以上、+11°以下であり、反射型表示装置を傾けて見た際の明るさの変化が小さい。
100 異方性光学フィルム(異方性光拡散層)
200 等方性光拡散層
P 散乱中心軸
S 法線
Claims (9)
- 光の入射角度により拡散性が変化するとともに、入射された光が反射層によって反射される反射光を少なくとも透過させる反射型表示装置用光拡散フィルム積層体であって、
前記光拡散フィルム積層体は、
前記光の入射角度により直線透過率が変化する異方性光拡散層と、
前記異方性光拡散層の一方の面側に設けられた等方性光拡散層と、を少なくとも備え、
前記異方性光拡散層はその内部に、
マトリックス領域と、複数の柱状構造体よりなる柱状領域と、を有し、
前記異方性光拡散層の散乱中心軸角度が、前記異方性光拡散層法線方向に対して、−5°以上+5°以下であり、
前記反射光を視認する側から、前記異方性光拡散層、前記等方性光拡散層の順に設けられていることを特徴とする反射型表示装置用光拡散フィルム積層体。 - 前記光の入射角度が、前記法線方向に対し、10°以上40°以下である場合、前記異方性光拡散層の拡散反射光強度のピーク値に対し95%以上である散乱角度領域が、前記法線方向に対し、少なくとも−10°以上+10°以下であることを特徴とする請求項1に記載の反射型表示装置用光拡散フィルム積層体。
- 前記等方性光拡散層の全光線透過率が85%以上、且つ、ヘイズ値が40%以上80%未満であることを特徴とする請求項1に記載の反射型表示装置用光拡散フィルム積層体。
- 前記異方性光拡散層は、第1高屈折率領域と第2低屈折率領域とを有し、
前記等方性光拡散層は、第3高屈折率領域と第4低屈折率領域とを有し、
前記第1高屈折率領域と前記第2低屈折率領域との屈折率の差が0.01〜0.20であり、
前記第3高屈折率領域と前記第4低屈折率領域との屈折率の差が0.01〜0.30の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の反射型表示装置用光拡散フィルム積層体。 - 前記異方性光拡散層の厚さと前記等方性光拡散層の厚さとの比が、1:1〜10:1であることを特徴とする請求項1に記載の反射型表示装置用光拡散フィルム積層体。
- 前記異方性光拡散層のヘイズ値が60%〜98%の範囲内であり、且つ、前記等方性光拡散層のヘイズ値が30%〜90%の範囲内である請求項1に記載の反射型表示装置用光拡散フィルム積層体。
- 前記複数の柱状構造体は、前記異方性光拡散層の一方の表面から他方の表面にかけて配向して構成され、平均短径と平均長径とのアスペクト比が2未満であることを特徴とする請求項1に記載の反射型表示装置用光拡散フィルム積層体。
- 層内部に、マトリックス領域と、複数の柱状構造体よりなる柱状領域と、を有し、層の散乱中心軸角度が、層の法線方向に対して、−5°以上+5°以下である、光の入射角度により直線透過率が変化する異方性光拡散層と、
前記異方性光拡散層の一方の面側に設けられた等方性光拡散層と、
前記等方性光拡散層の前記異方性光拡散層とは反対の面側に設けられた画像形成部と、を少なくとも備え、
光を視認する側から、前記異方性光拡散層、前記等方性光拡散層、前記画像形成部の順に設けられていることを特徴とする反射型表示装置。 - 光の入射角度が、前記法線方向に対し、10°以上40°以下である場合、前記異方性光拡散層の拡散反射光強度のピーク値に対し95%以上である散乱角度領域が、前記法線方向に対し、少なくとも−10°以上+10°以下であることを特徴とする請求項8に記載の反射型表示装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016179794 | 2016-09-14 | ||
JP2016179794 | 2016-09-14 | ||
PCT/JP2017/029246 WO2018051700A1 (ja) | 2016-09-14 | 2017-08-14 | 反射型表示装置用光拡散フィルム積層体及びこれを用いた反射型表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2018051700A1 true JPWO2018051700A1 (ja) | 2019-06-27 |
JP6981984B2 JP6981984B2 (ja) | 2021-12-17 |
Family
ID=61619571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018539574A Active JP6981984B2 (ja) | 2016-09-14 | 2017-08-14 | 反射型表示装置用光拡散フィルム積層体及びこれを用いた反射型表示装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10739501B2 (ja) |
JP (1) | JP6981984B2 (ja) |
KR (1) | KR102360349B1 (ja) |
CN (1) | CN109564304B (ja) |
TW (1) | TWI738858B (ja) |
WO (1) | WO2018051700A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6993976B2 (ja) * | 2016-09-14 | 2022-01-14 | 株式会社巴川製紙所 | 反射型表示装置用光拡散フィルム積層体及びこれを用いた反射型表示装置 |
JP2019179203A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 株式会社巴川製紙所 | 異方性光学フィルム |
JP7191537B2 (ja) * | 2018-03-30 | 2022-12-19 | 株式会社巴川製紙所 | 異方性光学フィルム |
JP2019207391A (ja) * | 2018-05-25 | 2019-12-05 | 住友化学株式会社 | 光学積層体の製造方法 |
US11619779B1 (en) * | 2018-08-10 | 2023-04-04 | Apple Inc. | Methods for forming image transport layers |
CN113272693B (zh) * | 2018-08-30 | 2023-06-13 | 阿祖莫公司 | 具有角度变化的漫射膜的基于膜的前光源 |
WO2020203644A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社巴川製紙所 | 異方性光学フィルムを用いた反射型表示装置 |
WO2020203643A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社巴川製紙所 | 反射型表示装置用光拡散フィルム積層体及びこれを用いた反射型表示装置 |
TW202125060A (zh) * | 2019-12-06 | 2021-07-01 | 日商琳得科股份有限公司 | 反射型顯示體 |
JPWO2021200891A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009150971A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Tomoegawa Paper Co Ltd | 半透過フィルム積層体およびそれを使用した光学部材並びに液晶表示装置 |
JP4317006B2 (ja) * | 2001-05-28 | 2009-08-19 | 株式会社巴川製紙所 | 制御された散乱特性を有する光拡散フィルムおよびそれを用いた光学素子および液晶表示装置 |
JP2010044319A (ja) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Daicel Chem Ind Ltd | 光制御フィルム及びこれを用いたバックライト装置 |
JP2012141591A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-26 | Lintec Corp | 異方性光拡散フィルム用組成物および異方性光拡散フィルム |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002122714A (ja) * | 2000-10-12 | 2002-04-26 | Tomoegawa Paper Co Ltd | 光拡散性粘着層、光拡散性粘着シートおよびそれを用いた液晶表示装置 |
JP2006251395A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Daicel Chem Ind Ltd | 異方性散乱シート |
US20100195313A1 (en) * | 2007-08-02 | 2010-08-05 | Masanori Hiraishi | Light-diffusing film and apparatus provided with the same |
JP5063579B2 (ja) * | 2008-03-11 | 2012-10-31 | 日東電工株式会社 | 光拡散フィルムの製造方法 |
CN102702713A (zh) * | 2012-06-15 | 2012-10-03 | 四川大学 | 光散射性聚碳酸酯复合物及其制备的光散射材料(膜、片、板等) |
JP5695633B2 (ja) * | 2012-12-07 | 2015-04-08 | 株式会社巴川製紙所 | 表示装置 |
JP2014142502A (ja) | 2013-01-24 | 2014-08-07 | Japan Display Inc | 反射型液晶表示装置及び電子機器 |
JP5914751B2 (ja) * | 2013-03-28 | 2016-05-11 | リンテック株式会社 | 光拡散フィルム |
WO2014156421A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | リンテック株式会社 | 光拡散フィルムおよび光拡散フィルムの製造方法 |
US9632217B2 (en) * | 2013-03-29 | 2017-04-25 | Lintec Corporation | Light diffusion films and compositions for preparing the same |
WO2014178230A1 (ja) * | 2013-04-30 | 2014-11-06 | リンテック株式会社 | ディスプレイ用光拡散フィルムおよびそれを用いた反射型表示装置 |
CN105247411A (zh) * | 2013-06-04 | 2016-01-13 | 夏普株式会社 | 显示装置 |
KR101446624B1 (ko) * | 2013-07-10 | 2014-10-06 | 한국생산기술연구원 | 섬유배향 복합재의 제조방법 및 그로부터 제조된 섬유배향 복합재 |
JP6288672B2 (ja) * | 2014-03-28 | 2018-03-07 | 株式会社巴川製紙所 | 異方性光学フィルム |
US10222522B2 (en) * | 2014-10-01 | 2019-03-05 | Lintec Corporation | Optical diffusion film and method for manufacturing optical diffusion film |
TW201702056A (zh) * | 2015-03-31 | 2017-01-16 | 巴川製紙所股份有限公司 | 異方性光學膜之製造方法 |
WO2017003787A1 (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | 3M Innovative Properties Company | Insulated glazing units and microoptical layer including microstructured anisotropic diffuser and methods |
JP6993976B2 (ja) * | 2016-09-14 | 2022-01-14 | 株式会社巴川製紙所 | 反射型表示装置用光拡散フィルム積層体及びこれを用いた反射型表示装置 |
-
2017
- 2017-08-14 JP JP2018539574A patent/JP6981984B2/ja active Active
- 2017-08-14 WO PCT/JP2017/029246 patent/WO2018051700A1/ja active Application Filing
- 2017-08-14 CN CN201780049972.1A patent/CN109564304B/zh active Active
- 2017-08-14 KR KR1020197006367A patent/KR102360349B1/ko active IP Right Grant
- 2017-08-14 US US16/332,035 patent/US10739501B2/en active Active
- 2017-09-08 TW TW106130802A patent/TWI738858B/zh active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4317006B2 (ja) * | 2001-05-28 | 2009-08-19 | 株式会社巴川製紙所 | 制御された散乱特性を有する光拡散フィルムおよびそれを用いた光学素子および液晶表示装置 |
JP2009150971A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Tomoegawa Paper Co Ltd | 半透過フィルム積層体およびそれを使用した光学部材並びに液晶表示装置 |
JP2010044319A (ja) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Daicel Chem Ind Ltd | 光制御フィルム及びこれを用いたバックライト装置 |
JP2012141591A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-26 | Lintec Corp | 異方性光拡散フィルム用組成物および異方性光拡散フィルム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI738858B (zh) | 2021-09-11 |
US10739501B2 (en) | 2020-08-11 |
CN109564304B (zh) | 2021-07-30 |
KR102360349B1 (ko) | 2022-02-10 |
US20190302327A1 (en) | 2019-10-03 |
CN109564304A (zh) | 2019-04-02 |
TW201816473A (zh) | 2018-05-01 |
KR20190053844A (ko) | 2019-05-20 |
JP6981984B2 (ja) | 2021-12-17 |
WO2018051700A1 (ja) | 2018-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6981984B2 (ja) | 反射型表示装置用光拡散フィルム積層体及びこれを用いた反射型表示装置 | |
TWI729202B (zh) | 反射型顯示裝置用光擴散膜積層體及使用此之反射型顯示裝置 | |
CN103109213B (zh) | 光扩散元件、带光扩散元件的偏振板、偏光元件、及使用其的液晶显示装置 | |
TWI418889B (zh) | 集光片 | |
JP6324662B2 (ja) | 視野角制限シート及びフラットパネルディスプレイ | |
TW200907422A (en) | Optical sheets | |
CN101815958A (zh) | 光学膜及其制造方法、防眩膜、具有光学层的偏光片以及显示装置 | |
JP2003090905A (ja) | 制御された散乱・透過特性を有する光学積層体 | |
KR20070013677A (ko) | 광제어 필름 | |
JP2015069049A (ja) | 半透過型表示体 | |
KR20120098986A (ko) | 광학 시트 | |
WO2020203643A1 (ja) | 反射型表示装置用光拡散フィルム積層体及びこれを用いた反射型表示装置 | |
TWI836047B (zh) | 反射型顯示裝置用光擴散膜積層體及使用該積層體之反射型顯示裝置 | |
KR100980068B1 (ko) | 광학용 복합 필름 | |
WO2023140106A1 (ja) | 反射型表示装置用光拡散フィルム積層体及びこれを用いた反射型表示装置 | |
JP2020197659A (ja) | 透明スクリーン並びにこの透明スクリーンを用いたプロジェクションシステム又はその応用機器 | |
JP3010871U (ja) | 光拡散性シート | |
TWI584002B (zh) | 複合稜鏡片 | |
JP2007512573A (ja) | 液晶ディスプレイのバックライトユニット用光拡散フィルム | |
JP2001281424A (ja) | 光学積層体 | |
TW200905255A (en) | Light regulating apparatus | |
KR20140083284A (ko) | 모바일 디스플레이용 광학필름 | |
KR20090040502A (ko) | 백라이트 유닛 어셈블리 | |
KR20130052584A (ko) | 광학 시트 | |
KR20070056258A (ko) | 광제어 필름 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200526 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210511 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210629 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211102 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211118 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6981984 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |