JP2000047012A - 前方散乱フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 後方散乱を低減させ、鮮明な表示の得られる
前方散乱フィルムを提供すると共に、前方散乱フィルム
から得られる光散乱層を、複屈折フィルムや偏光子と液
晶層との間に配置するタイプの液晶表示素子に採用した
液晶表示装置においても、偏光状態に支障をきたす等の
液晶表示装置としての機能を損なうことのない前方散乱
フィルムを提供する。 【解決手段】 透明高分子バインダー中にバインダーと
は屈折率の異なる球状微粒子を分散してなる光散乱層２
の両面に支持体３を設けた前方散乱フィルム１であっ
て、支持体３の少なくとも一方を光散乱層２から剥離可
能に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示装
置に用いられる前方散乱フィルムに関するものである。
特に液晶セルの電極を金属ミラー電極とし、これを反射
板として使用するタイプの反射型液晶表示装置に好適な
前方散乱フィルムに関し、光学特性、製造方法について
改良した前方散乱フィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】反射型液晶表示装置は、従来のバックラ
イトを利用する透過型液晶表示装置に比べ、バックライ
トを使用しないので、消費電力が非常に少なく、携帯用
情報端末や液晶ディスプレイ付ビデオカメラの用途に注
目されている。ところが、反射型液晶表示装置は利用で
きる光量が少なく、透過型に比べ、特にカラー表示の場
合、輝度、コントラストが劣っているのが現状である。

【０００３】このような反射型液晶表示装置の表示性能
を向上させるために、いくつかの方法が提案されてい
る。

【０００４】中でも、特開平８−２０１８０２号公報に
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。ところが上記のような反射型液晶表
示素子に使用される前方散乱フィルムは、一般にフィル
ム内部に球形粒子を分散した単層構造のものである。こ
のような前方散乱フィルムにおいては、必ずしも粒子は
フィルム内部にのみ存在するわけではなく、表面付近や
表面から突出する粒子が存在し平滑な表面を得ることは
難しい。この表面から突出した粒子は、表面に凹凸を形
成し、後方散乱の原因になってしまう。

【０００５】また、このような反射型液晶表示素子に使
用される前方散乱層としては、感光性樹脂中に微粒子を
分散した樹脂材料を基板（フィルム、ポリマーシート若
しくはガラス等）上にコーティングした後、プレスによ
り加圧した状態で紫外線を照射して硬化させて、表面を
平坦化したものが考えられている（特開平９−２１１４
９６号公報）。この方法では、平坦化した前方散乱層が
得られるが、製造設備として加圧した状態で紫外線を照
射するための大規模な設備が必要となり、容易な方法と
は言い難い。また、基板に直接前方散乱層を作り込んで
いくため、前方散乱層の不良が基板全体の不良となり、
歩留まりの低下を招くおそれがある。

【０００６】そこで本発明者らは、比較的簡単な設備で
製造でき、前述のような後方散乱を低減させ、鮮明な表
示の得られる前方散乱フィルムとして、光散乱層の両面
に透明樹脂フィルムを有する前方散乱フィルムを既に提
案している。

【０００７】しかし、液晶表示装置の中で光散乱層を複
屈折フィルムや偏光子と液晶層との間に配置するタイプ
の液晶表示素子に上述の前方散乱フィルムを採用しよう
とすると、支持体である透明樹脂フィルムが光学異方性
を有している場合には光の偏光状態に支障をきたすおそ
れがあり、液晶表示素子が液晶表示装置として機能しな
くなってしまうという問題点を有する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、比較
的簡単な設備で製造でき、前述のような後方散乱を低減
させ、鮮明な表示の得られる前方散乱フィルムを提供す
ると共に、前方散乱フィルムから得られる光散乱層を、
複屈折フィルムや偏光子と液晶層との間に配置するタイ
プの液晶表示素子に採用した液晶表示装置においても、
偏光状態に支障をきたす等の液晶表示装置としての機能
を損なうことのない前方散乱フィルムを提供することで
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成する本
発明の前方散乱フィルムは、透明高分子バインダー中に
前記バインダーとは屈折率の異なる球状微粒子を分散し
てなる光散乱層の両面に支持体を設けた前方散乱フィル
ムであって、前記支持体の少なくとも一方が前記光散乱
層から剥離可能に設けられてなることを特徴とするもの
である。

【００１０】また、本発明の前方散乱フィルムは、透明
高分子バインダーとして接着性を有する樹脂を用いたこ
とを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明の前方散乱フィルムは、支持
体の少なくとも一方が、光散乱層上に設けられた接着性
を有する樹脂層を介して光散乱層上に設けられてなるこ
とを特徴とするものである。

【００１２】また、本発明の前方散乱フィルムは、支持
体の一方が、偏光フィルムまたは位相差フィルムである
ことを特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の前方散乱フィルム１につ
いて、さらに詳細に説明する。本発明の前方散乱フィル
ム１は、前述のように透明高分子バインダー中に前記バ
インダーとは屈折率の異なる球状微粒子を分散してなる
光散乱層２の両面に支持体３を設けた前方散乱フィルム
であって、前記支持体３の少なくとも一方が前記光散乱
層２から剥離可能に設けられてなるものである。

【００１４】光散乱層２は、前述のように透明高分子バ
インダーに、バインダーとは屈折率の異なる球状微粒子
を分散して調整する。

【００１５】透明高分子バインダーとしては、熱可塑
性、熱硬化性、電離放射線硬化性のバインダーが使用で
き、特に支持体３を剥離した後に、他の被着体に対して
貼着可能として被着体との空気界面を無くすためには、
感圧型接着剤、感熱型接着剤または感光型接着剤などの
接着性を有する樹脂を使用することが好適である。

【００１６】感圧型接着剤とは、一般に粘着剤と呼ばれ
るものであり、常温（２０℃）付近で粘着性を示し、被
着体に接触させた後、圧力を加えることにより接着する
樹脂をいう。このような樹脂としては、天然ゴム系、再
生ゴム系、クロロプレン系、ニトリルゴム系、スチレン
・ブタジエンゴム系等のエラストマー粘着剤、シリコー
ン系、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、エマルジョン系粘着
剤等の公知の粘着剤が使用できる。

【００１７】感熱型粘着剤とは、熱ラミネートによって
被着体に接着できる熱溶融性樹脂から構成される。ここ
で熱溶融性樹脂とは常温（２０℃）付近では粘着性をほ
とんど示さず、熱をかけると粘着性を示し、熱と圧力を
かけることによって被着体に接着する樹脂をいう。この
ような樹脂としては、エチレン／酢酸ビニル共重合体樹
脂、エチレン／アクリル共重合体樹脂、ポリウレタン樹
脂、熱可塑性エラストマー樹脂等の公知の熱溶融性樹脂
が使用できる。

【００１８】感光型接着剤とは、電離放射線を照射する
前においては常温（２０℃）付近で粘着性を示し、被着
体に貼着した後、電離放射線を照射して被着体に強固に
接着するような電離放射線硬化型樹脂から構成される。

【００１９】電離放射線硬化型樹脂としては、電離放射
線（紫外線若しくは電子線）の照射によって架橋硬化す
る事ができるエポキシ系アクリレート、ポリエステル系
アクリレート、ポリウレタン系アクリレート、多価アル
コール系アクリレート等のアクリル基を有する樹脂、ポ
リチオールポリエン樹脂等の光重合性プレポリマーを用
いることができる。これらは単独でも使用可能である
が、架橋硬化性、架橋硬化塗膜の硬度をより向上させる
ために、光重合性モノマーを加えることが好ましい。こ
の他、電離放射線硬化型樹脂には、種々の添加剤を添加
しうるが、硬化の際に紫外線を用いるときには光重合開
始剤、紫外線増感剤等を添加することができる。

【００２０】これら感圧型接着剤、感熱型接着剤または
感光型接着剤は１種でも使用可能であるが必要に応じて
２種以上を混合して使用することもできる。

【００２１】球状微粒子としては、シリカ、アルミナ、
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。

【００２２】球状微粒子の粒子径としては、平均粒径で
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以上及び１０．０μｍ以下と
することにより、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ことができるようになる。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。

【００２３】また、球状微粒子の屈折率と透明高分子バ
インダーの屈折率の差が大きいと、後方散乱が大きくな
るので、球状微粒子と透明高分子バインダーの屈折率の
差は０．３以内が好ましい。

【００２４】以上のような条件を満たす球状微粒子であ
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
粒子であっても良く、単に粒子径の異なる２種以上の球
状微粒子であっても良い。

【００２５】また、光散乱層２には、この他に分散剤、
レベリング剤、着色剤、可塑剤等を必要に応じて添加す
ることができる。

【００２６】支持体３は、光散乱層２を製膜する際の支
持体として機能すると共に、光散乱層２の表面凹凸によ
る後方散乱を無くす機能を有するものである。

【００２７】支持体３としては、表面が平滑な物であれ
ば、例えばポリエチレン、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、トリアセチルセルロース等
のプラスチックフィルムが使用できる他、表面が平滑化
された紙や合成紙等も使用可能である。このとき支持体
３が光散乱層２から剥離されない場合には、ポリカーボ
ネート、ポリメチルメタクリレート、トリアセチルセル
ロース等の光学異方性が低くて透明性を有するプラスチ
ックフィルムが好適に使用され、また、界面での反射損
失を防止するために、偏光フィルム又は位相差フィルム
が好適に使用できる。

【００２８】なお、これら剥離されない支持体３に、ハ
ードコート性、反射防止性等の性能を付与するために、
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。

【００２９】また、支持体３の表面には、光散乱層２か
らの剥離を容易にするために離型処理などの表面処理を
施すことも有効である。

【００３０】この支持体３の厚みとしては、特に限定さ
れるものではないが、取り扱い等の点から、２５〜２０
０μｍ程度のものが使用できる。

【００３１】また、支持体３は光散乱層２上に直接設け
られているのみならず、他の層を介して設けられている
こともでき、特に支持体３を剥離した後に、光散乱層２
を他の被着体に貼着可能とするために、接着性を有する
樹脂層４等を介して設けられていることが好適である。

【００３２】この接着性を有する樹脂層４としては、上
述記載と同様の感圧型接着剤、感熱型接着剤または感光
型接着剤のうちの少なくとも１種以上からなる接着剤に
より形成することができる。

【００３３】次に、前方散乱フィルムの製造方法及び使
用方法の一例について説明する。まず、前述の感光型接
着剤を溶剤等で適当な粘度に調整した後、前述の球状微
粒子を、攪拌等の方法で分散し、光散乱層塗布液を作製
する。

【００３４】次に、表面に離型処理が施された支持体３
の片面に、光散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、塗布液に応じて熱等により乾燥製膜した後、同じく
表面に離型処理が施された支持体３と貼り合わせて本発
明の前方散乱フィルム１を得る。

【００３５】得られた前方散乱フィルム１の支持体３を
光散乱層２から剥離して位相差フィルムとラミネート
し、次いでもう一方の支持体３を光散乱層２から剥離し
て液晶層が形成される透明ガラス基板上に光散乱層２を
貼着した後、光散乱層２に電離放射線を照射して架橋硬
化させて、液晶層が形成される透明ガラス基板上に光散
乱層２を介して位相差フィルムを強固に接着する。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
これらの実施例は本発明を限定するものではない。尚、
「部」、「％」は特記しない限り、重量基準である。

【００３７】図３〜図５に、本実施例の前方散乱フィル
ム１を評価するために作製した反射型ＳＴＮ−ＬＣＤパ
ネル８の層構成を示す。この反射型ＳＴＮ−ＬＣＤパネ
ル８は、ガラス基板、鏡面反射体電極、配向膜、液晶、
配向膜、透明電極、ガラス基板の順で構成された液晶セ
ル７上に、本発明の前方散乱フィルム１で得られた光散
乱層２、位相差フィルム３１（図６：商品名「スミカラ
イト」：住友化学社）、偏光フィルム５１（図７：商品
名「スミカラン」：住友化学社）、低反射フィルム６
（商品名「リアルック」：日本油脂社）が積層されてい
る。前方散乱フィルム１で得られた光散乱層２（位相差
フィルム等を含む場合有り）のパネルへの組み込みは、
各実施例に記載の方法に従って行った。

【００３８】評価結果は、暗表示部分の黒色部分と明表
示部分の白色部分の外観、コントラスト、色相を目視で
評価したものを表１に示す。

【００３９】［実施例１］片側表面に離型処理が施され
ている厚み２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィ
ルム３（ＭＲＢ：ダイアホイルヘキスト社）の離型処理
面に以下の組成の光散乱層塗布液ａを塗布し、１１０℃
３分間乾燥することにより乾燥塗膜厚３５μｍの光散乱
層２を形成し、もう１枚の同じポリエチレンテレフタレ
ートフィルム３の離型処理面に７０℃でラミネートした
後、さらに６０℃で２日間キュアリングすることで図１
の構造の前方散乱フィルム１を得た。

【００４０】＜光散乱層塗布液ａ＞ アクリルポリオール樹脂 １００部 （アクリディック５６−８９８〈固形分５０％〉 ：大日本インキ化学工業社） イソシアネート硬化剤 １２部 （タケネートＡ３〈固形分７５％〉：武田薬品工業社） シリコーン樹脂粒子 ２．９５部 （トスパール１２０：東芝シリコーン社） メチルエチルケトン ２５部 トルエン ２５部

【００４１】得られた前方散乱フィルム１の両側のポリ
エチレンテレフタレートフィルム３を剥離して、光散乱
層２のみを液晶セル７上に置いて、その上に位相差フィ
ルム３１と偏光フィルム５１と低反射フィルム６をそれ
ぞれの粘着剤層（３２、５２）で貼り合わせた部材を重
ねて、図３の構造のＬＣＤパネル８とした。

【００４２】［実施例２］位相差フィルム３１（図６：
商品名「スミカライト」：住友化学社）から保護フィル
ム３４を剥離して、以下の組成の光散乱層塗布液ｂ及び
感圧型接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２と乾燥塗膜厚１０μｍ
の感圧型接着剤層４を積層形成し、さらに実施例１で用
いたポリエチレンテレフタレートフィルム３の離型処理
面に貼り合わせて、図２の構造の前方散乱フィルム１を
得た。

【００４３】＜光散乱層塗布液ｂ＞ ポリエステル樹脂 ５０部 （バイロン２００：東洋紡績社） シリコーン樹脂粒子 ２．５部 （トスパール１２０：東芝シリコーン社） メチルエチルケトン ５０部 トルエン ５０部

【００４４】＜感圧型接着層塗布液＞ アクリル系粘着剤 ５０部 （オリバインＢＰＳ１１０９〈固形分４０％〉：東洋イ
ンキ製造社） 硬化剤 １．２部 （オリバインＢＨＳ８５１５：東洋インキ製造社） 酢酸エチル ５０部

【００４５】得られた前方散乱フィルム１の位相差フィ
ルム３１側のセパレートフィルム３３を剥離して、保護
フィルム５４を剥離した偏光フィルム５１と貼り合わせ
て、さらに偏光フィルム５１からセパレートフィルム５
３を剥離して露出させた粘着剤層５２を用いて、低反射
フィルム６と貼り合わせる。最後に前方散乱フィルム１
のポリエチレンテレフタレートフィルム３を剥離して液
晶セル７に貼り合わせて、図４の構造のＬＣＤパネル８
とした。

【００４６】［比較例１］離型処理が施されていない厚
み２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム３
（Ｔ−６０：東レ）の片面に実施例１で用いた組成の光
散乱層塗布液ａを塗布し、１４０℃５分乾燥することに
より乾燥塗膜厚３５μｍの光散乱層２を形成し、さらに
６０℃で２日間キュアリングすることで前方散乱フィル
ムを得た。

【００４７】得られた前方散乱フィルムを、実施例１と
同様にして、ポリエチレンテレフタレートフィルム３が
液晶セル７側に接するように置いて、その上に位相差フ
ィルム３１と偏光フィルム５１と低反射フィルム６をそ
れぞれの粘着剤層（３２、５２）で貼り合わせた部材を
重ねて、図５の構造のＬＣＤパネル８とした。

【００４８】

【表１】

【００４９】表１の結果からも明らかなように、比較例
１においては前方散乱フィルムを作製する際に、光散乱
層２をポリエチレンテレフタレートフィルム３によって
挟み込んだ構造を取っていないために、光散乱層２の表
面が球状微粒子の影響で凹凸を有する結果となり、ＬＣ
Ｄパネル８に組み込んだ際に、液晶の暗表示（黒色）部
分を白化させてしまい、明表示（白色）部分とのコント
ラストが低下する結果となった。また、ポリエチレンテ
レフタレートフィルム３が剥離されないで、前方散乱フ
ィルムが液晶セル７と位相差フィルム３１の間に挟み込
まれているため、偏光状態に支障をきたしてしまい、明
表示（白色）部分を色づかせて色相を悪化させてしまう
結果となった。

【００５０】一方実施例１及び２においては、実施例１
の光散乱層２が、液晶セル７や位相差フィルム３１と密
着せずに空気層を介在して積層されているために、若干
コントラストが低下してはいるが、実施例１及び２のＬ
ＣＤパネルは、偏光状態に支障をきたすようなポリエチ
レンテレフタレートフィルム３を剥離した光散乱層２が
組み込まれているために、明表示（白色）部分の色相を
悪化する結果にはならなかった。

【００５１】

【発明の効果】本発明の前方散乱フィルムによれば、透
明高分子バインダー中にバインダーとは屈折率の異なる
球状微粒子を分散してなる光散乱層の両面に支持体を設
け、この支持体の少なくとも一方を光散乱層から剥離可
能に設けることにより、比較的簡単な設備で製造でき、
後方散乱を低減させ、鮮明な表示の得られる前方散乱フ
ィルムを提供することができる。

【００５２】また、本発明の前方散乱フィルムによれ
ば、液晶表示装置の中で前方散乱フィルムから得られる
光散乱層を複屈折フィルムや偏光子と液晶層との間に配
置するタイプの液晶表示素子に採用した場合において
も、偏光状態に支障をきたす等の液晶表示装置としての
機能を損なうこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の前方散乱フィルムの一実施例を示す断
面図。

【図２】本発明の前方散乱フィルムの他の実施例を示す
断面図。

【図３】評価用の反射型ＳＴＮ−ＬＣＤパネルの一実施
例を示す断面図。

【図４】評価用の反射型ＳＴＮ−ＬＣＤパネルの他の実
施例を示す断面図。

【図５】評価用の反射型ＳＴＮ−ＬＣＤパネルの他の実
施例を示す断面図。

【図６】本発明に使用される位相差フィルムの一実施例
を示す断面図。

【図７】本発明に使用される偏光フィルムの一実施例を
示す断面図。

【符号の説明】

１・・・・前方散乱フィルム ２・・・・光散乱層 ３・・・・支持体 ３１・・・位相差フィルム ３２・・・粘着剤層 ３３・・・セパレートフィルム ３４・・・保護フィルム ４・・・・感圧型接着剤層 ５１・・・偏光フィルム ５２・・・粘着剤層 ５３・・・セパレートフィルム ５４・・・保護フィルム ６・・・・低反射フィルム ７・・・・液晶セル ８・・・・ＬＣＤパネル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明高分子バインダー中に前記バインダー
   とは屈折率の異なる球状微粒子を分散してなる光散乱層
   の両面に支持体を設けた前方散乱フィルムであって、前
   記支持体の少なくとも一方が前記光散乱層から剥離可能
   に設けられてなることを特徴とする前方散乱フィルム。
2. 【請求項２】前記透明高分子バインダーとして接着性を
   有する樹脂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。
3. 【請求項３】前記支持体の少なくとも一方が、前記光散
   乱層上に設けられた接着性を有する樹脂層を介して前記
   光散乱層上に設けられてなることを特徴とする請求項１
   記載の前方散乱フィルム。
4. 【請求項４】前記支持体の一方が、偏光フィルムまたは
   位相差フィルムであることを特徴とする請求項１記載の
   前方散乱フィルム。