JP2001031774A

JP2001031774A - 透過型光散乱シート及びその製造方法

Info

Publication number: JP2001031774A
Application number: JP20568899A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takemoto; 博之武本; Masanori Hiraishi; 政憲平石; Yoshiyuki Nishida; 善行西田
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 1999-07-21
Publication date: 2001-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】反射光に拡散性と指向性とを付与可能な光散
乱シートを提供する。【解決手段】海ポリマーと、この海ポリマーと屈折率
が０．０１〜０．０８異なる島ポリマーとで海島構造の
シートを形成する。島ポリマーの平均粒径は０．５〜１
０μｍ、海ポリマーと島ポリマーとの割合は前者／後者
＝７０／３０〜４０／６０（重量比）であり、シート厚
みが５〜２００μｍである。また、島ポリマーの平均粒
子密度は、通常、１〜１００（10¹⁰個／cm³）程度であ
る。このシートにより、拡散角度５〜５０゜に拡散光を
指向できる。

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
置において、高輝度の画面を表示するために有用な透過
型光散乱シート（フィルム）及びその製造方法並びにそ
のシートを用いた反射型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置（ＬＣＤ）は、パーソナル
コンピューター（パソコン）、ワードプロセッサ（ワー
プロ）、液晶テレビ、時計、電卓などの電気製品の表示
部に幅広く利用されている。液晶はそれ自体発光しない
ため、時計、電卓などの低輝度用途を除き、裏面から液
晶部を照射するためのバックライトが使用されている。

【０００３】最近、インターネットなどの情報通信のイ
ンフラストラクチャーの整備、コンピュータと通信機器
の融合による情報のネットワーク化が進んでいる。ネッ
トワーク化により、情報のアクセスは時間と場所の制約
を受けなくなる。このようなネットワークを効率的に利
用するため、現在、ＰＤＡ（Personal Digital Assista
nce）などの携帯情報端末が精力的に開発されている。
また、ノート型パソコン(PC)に代えて、さらに薄型で軽
量のモバイル型パソコン(PC)が開発されている。これら
携帯型通信機器は可搬性が求められるため、バッテリ駆
動時間の長時間化と、通信機器の薄型化・小型化とを両
立する必要がある。したがって、これら携帯型通信機器
に用いるディスプレイには、薄型・軽量であり、かつ低
消費電力性であることが求められている。特に、低消費
電力性を達成するため、従来のバックライトを用いる方
法に代えて、自然光を利用して表示部を明るくする方法
が考えられている。このようなディスプレイとして最も
有望視されているのは反射型液晶表示装置である。特
に、今後のマルチメディアの進歩に伴う情報の多様化に
対応するため、カラー化と高精細化が重要であるととも
に、安価な反射型液晶表示装置が求められている。

【０００４】反射型液晶表示装置を構成する反射型液晶
表示素子としては、種々の素子が知られているが、カラ
ー化と高精細化には、偏光板を利用するタイプ（一枚偏
光板タイプ）が有利である。例えば、液晶層をＨＡＮ
（Hybrid Aligned Nematic）配向させたＲ−ＯＣＢモ
ードは、低電圧性、広視野角性、高速応答性、中間色調
表示性、高コントラスト性などの点で優れた特性を有し
ている。

【０００５】このような反射型液晶表示素子を用いる場
合、画面に明るさを付与するため、液晶層に入射する光
（自然光、外部光）を効率的に取り込み（全反射の防
止）、反射板（電極など）で反射し、視認性を妨げない
程度に反射光を散乱し、自然光又は外部光を最大限に利
用する必要がある。また、光散乱シートと偏光板との組
み合わせにより、反射効率を向上できる。

【０００６】例えば、特開昭６３−２２８８８７号公
報、フォトファブリケーションシンポジウム（日本印刷
学会主催）などにおいて、反射型液晶表示装置の基本技
術や、表面凹凸形状を有する金属薄膜を下部電極として
用いることにより全反射を防止し、表示部の視野角を拡
げた液晶表示装置が紹介されている。また、反射型液晶
表示装置では、このような拡散反射板を用いる方式に加
えて、透過型光散乱シートを用いる方式（特公昭６１−
８４３０号公報）が知られている。

【０００７】しかし、表示装置をカラー化する場合、偏
光板に加えて、カラーフィルターを用いるため、カラー
表示装置では、反射光がロスする割合が大きく、上記拡
散反射板方式では、表示画面に十分な明るさを付与でき
ない。特に、カラー化においては、拡散光を一定の方向
に指向させる指向型拡散により、高輝度を付与すること
が重要である。拡散反射板方式で指向性を高めるために
は、反射板の凹凸部分の形状及び分布を精密に制御する
必要があり、コスト高となる。

【０００８】また、反射光を散乱して高輝度性を付与す
るため、拡散反射板に代えて、透過型光散乱シートを用
いる透過型散乱シートも知られている（特公昭６１−８
４３０号公報）。しかし、透過型光散乱シートに指向性
を付与するためには、ホログラムを利用してシート樹脂
を重合する必要があるなど（１９９８年日本液晶学会講
演会要旨集）、複雑な製造方法を必要とし、コスト高と
なる。

【０００９】一方、低コストの光散乱シートとして、海
島構造を有する光散乱シートが知られている。特開平７
−２６１１７１号公報には、屈折率の差が０．０５以上
となる２種以上の樹脂、例えば、低屈折率樹脂（フッ素
系樹脂、シリコン系樹脂など）と、高屈折率樹脂（エポ
キシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂など）とを
組み合わせて光散乱層を形成することが開示されてい
る。この文献の実施例において、低屈折率樹脂と高屈折
率樹脂の割合は、前者／後者＝１０／９０（重量比）程
度であり、光散乱層の厚みは４μｍ程度である。また、
特開平７−９８４５２号公報には、透明樹脂（アクリル
樹脂、ポリエステル樹脂など）に、この透明樹脂よりも
小さい屈折率を有しかつ粒径０．０５〜１μｍの微粒子
（フッ素化合物、含フッ素ポリマーなど）を分散した光
散乱層が開示されている。この文献の実施例では、光散
乱層中の微粒子の量は、１８〜２２重量％程度であり、
光散乱層の厚さは１μｍ程度であることが記載されてい
る。しかし、これらの方法では、光を散乱できても、散
乱光に指向性を付与できない。

【００１０】また、特開平７−２７９０４号公報には、
透明樹脂シートの片面に、平均粒径５〜５０μｍのプラ
スチックビーズ（ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン
など）と透明樹脂（アクリル樹脂、スチレン樹脂など）
との混合層を積層した光拡散シートが開示されている。
また、プラスチックビーズと透明樹脂との割合は、３０
／７０〜９７／３（重量比）程度であり、混合層の厚み
はプラスチックビーズの平均粒径の１〜２倍程度である
ことが記載されている。また、特開平９−１１３９０２
号公報には、ビーズ状の光拡散剤（アクリル、有機シリ
コーン、ポリスチレンなど）１０〜１５０重量部を光透
過性樹脂（ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ
スチレン系樹脂、セルロース系樹脂など）１００重量部
に分散したものを光透過性基材表面にコーティングする
ことにより、凸部面を形成した光拡散フィルムが開示さ
れている。この文献の図面によれば、凸部面は、光透過
性樹脂層の厚さを光拡散剤の粒径より薄くすることで形
成されている。しかし、これらの方法では、基本的に、
透明樹脂により、シート表面にビーズを接着したシート
を用いて光を散乱している。このため、拡散光の分布は
ガウス分布に近く、拡散光に指向性を付与できず、表示
画面の明るさが不十分である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、反射光に拡散性と指向性とを付与可能な光散乱シー
ト（又はフィルム）及びその製造方法並びにそのシート
を用いた反射型ＬＣＤを提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、カラー表示装置であ
っても、散乱光の高い指向性により高輝度で表示できる
光散乱シート（又はフィルム）及びその製造方法並びに
そのシートを用いた反射型ＬＣＤを提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を達成するため鋭意検討した結果、海ポリマー中に、こ
の海ポリマーと特定の屈折率差を有し、かつ特定の粒径
を有するポリマーを特定量配合したシートを用いると、
島ポリマー粒子を高密度でシート中に形成でき、拡散光
に指向性を付与できること、特に島ポリマーの平均粒子
密度を特定の範囲に調整すると、拡散光に高い指向性を
付与でき、さらにシート厚みを所定の厚みにすること
で、シートの透明性を損なうことなく、好ましい拡散角
度に指向性を調整できることを見いだし本発明を完成し
た。

【００１４】すなわち、本発明の光散乱シートは、海ポ
リマーと、この海ポリマーと屈折率が０．０１〜０．０
８異なる島ポリマーとで構成された海島構造を有してお
り、島ポリマーの平均粒径は０．５〜１０μｍ、海ポリ
マーと島ポリマーとの割合は前者／後者＝７０／３０〜
４０／６０（重量比）であり、シート厚みが５〜２００
μｍである。透過型光散乱シート。島ポリマーの平均粒
子密度は、例えば、１〜１００（10¹⁰個／cm³）程度で
ある。このシートは、拡散角度５〜５０゜に拡散光を指
向可能であってもよい。海ポリマー及び島ポリマーは、
スチレン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ビニルエス
テル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ポリカーボネート
系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、熱可
塑性ポリウレタン樹脂、セルロース誘導体などから選択
できる。

【００１５】本発明には、前記シートの製造方法及び前
記シートを配設した反射型液晶表示装置も含まれる。

【００１６】

【発明の実施の形態】［ポリマー］本発明では、海ポリ
マーと、この海ポリマーと異なる屈折率を有する島ポリ
マーとを用いる。このような海ポリマー及び島ポリマー
は、種々のポリマーから適当に選択して使用できる。

【００１７】海ポリマー及び島ポリマーを構成する樹脂
としては、例えば、スチレン系樹脂、（メタ）アクリル
系樹脂、ビニルエステル系樹脂、ビニルエーテル系樹
脂、ハロゲン含有樹脂、オレフィン含有樹脂、ポリカー
ボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹
脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリスルホン系樹脂、
ポリフェニレンエーテル系樹脂、セルロース誘導体（セ
ルロースエステル類、セルロースカーバメート類、セル
ロースエーテル類など）、シリコーン樹脂（ポリジメチ
ルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサンなど）、
ゴム又はエラストマー（ポリブタジエン、ポリイソプレ
ンなどのジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン共重合
体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリル
ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなど）などが挙げ
られる。好ましい樹脂には、スチレン系樹脂、（メタ）
アクリル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、ビニルエーテ
ル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹
脂、ポリアミド系樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、セ
ルロース誘導体が含まれる。なお、海ポリマーと島ポリ
マーは、通常、異なる樹脂から構成されており、互いに
非相溶性である。

【００１８】スチレン系樹脂には、スチレン系単量体の
単独又は共重合体（ポリスチレン、スチレンーα−メチ
ルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合
体など）、スチレン系単量体と他の重合性単量体（（メ
タ）アクリル系単量体、無水マレイン酸、マレイミド系
単量体、ジエン類など）との共重合体などが含まれる。
スチレン系共重合体としては、例えば、スチレン−アク
リロニトリル共重合体（ＡＳ樹脂）、スチレンと（メ
タ）アクリル系単量体との共重合体［スチレン−メタク
リル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル
−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メ
タクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸共重合体な
ど］、スチレン−無水マレイン酸共重合体などが挙げら
れる。好ましいスチレン系樹脂には、ポリスチレン、ス
チレンと（メタ）アクリル系単量体との共重合体[スチ
レン−メタクリル酸メチル共重合体などのスチレンとメ
タクリル酸メチルを主成分とする共重合体］、ＡＳ樹
脂、スチレン−ブタジエン共重合体などが含まれる。

【００１９】（メタ）アクリル系樹脂としては、前記
（メタ）アクリル系単量体の単独又は共重合体、（メ
タ）アクリル系単量体と共重合性単量体との共重合体が
使用できる。（メタ）アクリル系単量体には、例えば、
（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチ
ル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸イ
ソブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アク
リル酸オクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシ
ルなどの（メタ）アクリル酸Ｃ_1-10アルキル；（メタ）
アクリル酸フェニルなどの（メタ）アクリル酸アリー
ル；ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキ
シプロピル（メタ）アクリレートなどのポリヒドロキシ
アルキル（メタ）アクリレート；グリシジル（メタ）ア
クリレート；Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミノアルキル（メ
タ）アクリレート；（メタ）アクリロニトリルなどが例
示できる。共重合性単量体には、前記スチレン系単量
体、ビニルエステル系単量体、無水マレイン酸、マレイ
ン酸、フマル酸などが例示できる。これらの単量体は単
独で又は二種以上組み合わせて使用できる。

【００２０】（メタ）アクリル系樹脂としては、例え
ば、ポリメタクリル酸メチルなどのポリ（メタ）アクリ
ル酸エステル、メタクリル酸メチル−（メタ）アクリル
酸共重合体、メタクリル酸メチル−アクリル酸エステル
−（メタ）アクリル酸共重合体、メタクリル酸メチル−
（メタ）アクリル酸エステル共重合体、（メタ）アクリ
ル酸エステル−スチレン共重合体（ＭＳ樹脂など）など
が挙げられる。好ましい（メタ）アクリル系樹脂として
は、ポリ（メタ）アクリル酸メチルなどのポリ（メタ）
アクリル酸Ｃ_1-5アルキルが挙げられる。

【００２１】ビニルエステル系樹脂としては、ビニルエ
ステル系単量体の単独又は共重合体（ポリ酢酸ビニル、
ポリプロピオン酸ビニルなど）、ビニルエステル系単量
体と共重合性単量体との共重合体（酢酸ビニル−塩化ビ
ニル共重合体、酢酸ビニル−（メタ）アクリル酸エステ
ル共重合体など）又はそれらの誘導体が挙げられる。ビ
ニルエステル系樹脂の誘導体には、ポリビニルアルコー
ル、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニル
アセタール樹脂などが含まれる。

【００２２】ビニルエーテル系樹脂としては、ビニルメ
チルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピル
エーテル、ビニルｔ−ブチルエーテルなどのビニルＣ
_1-10アルキルエーテルの単独又は共重合体、ビニルＣ
_1-10アルキルエーテルと共重合性単量体との共重合体
（ビニルアルキルエーテル−無水マレイン酸共重合体な
ど）が挙げられる。

【００２３】ハロゲン含有樹脂としては、ポリ塩化ビニ
ル、ポリフッ化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共
重合体、塩化ビニル−（メタ）アクリル酸エステル共重
合体、塩化ビニリデン−（メタ）アクリル酸エステル共
重合体などが挙げられる。

【００２４】オレフィン含有樹脂には、例えば、ポリエ
チレン、ポリプロピレンなどのオレフィンの単独重合
体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニル
アルコール共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共
重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合
体などの共重合体が挙げられる。

【００２５】ポリカーボネート系樹脂には、ビスフェノ
ール類（ビスフェノールＡなど）をベースとする芳香族
ポリカーボネート、ジエチレングリコールビスアリルカ
ーボネートなどの脂肪族ポリカーボネートなどが含まれ
る。

【００２６】ポリエステル系樹脂には、テレフタル酸な
どの芳香族ジカルボン酸を用いた芳香族ポリエステル
（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタ
レートなどのポリＣ_2-4アルキレンテレフタレートやポ
リＣ_2-4アルキレンナフタレートなどのホモポリエステ
ル、Ｃ_2-4アルキレンテレフタレート及び／又はＣ_2-4ア
ルキレンナフタレート単位を主成分（例えば、５０重量
％以上）として含むコポリエステルなど）、アジピン酸
などの脂肪族ジカルボン酸を用いた脂肪族ポリエステル
などが含まれる。ポリエステル系樹脂には、ε−カプロ
ラクトンなどのラクトンの単独又は共重合体も含まれ
る。

【００２７】ポリアミド系樹脂としては、ナイロン４
６、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイ
ロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２などの脂肪族
ポリアミド、ジカルボン酸（例えば、テレフタル酸、イ
ソフタル酸、アジピン酸など）とジアミン（例えば、ヘ
キサメチレンジアミン、メタキシリレンジアミン）とか
ら得られるポリアミドなどが挙げられる。ポリアミド系
樹脂には、ε−カプロラクタムなどのラクタムの単独又
は共重合体であってもよく、ホモポリアミドに限らずコ
ポリアミドであってもよい。

【００２８】セルロース誘導体のうちセルロースエステ
ル類としては、例えば、脂肪族有機酸エステル（セルロ
ースジアセテート、セルローストリアセテートなどのセ
ルロースアセテート；セルロースプロピオネート、セル
ロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネー
ト、セルロースアセテートブチレートなどのＣ_1-6有機
酸エステルなど）、芳香族有機酸エステル（セルロース
フタレート、セルロースベンゾエートなどのＣ_7-12芳香
族カルボン酸エステル）、無機酸エステル類（例えば、
リン酸セルロース、硫酸セルロースなど）が例示でき、
酢酸・硝酸セルロースエステルなどの混合酸エステルで
あってもよい。セルロース誘導体には、セルロースカー
バメート類（例えば、セルロースフェニルカーバメート
など）、セルロースエーテル類（例えば、シアノエチル
セルロース；ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシ
プロピルセルロースなどのヒドロキシ−Ｃ_2-4アルキル
セルロース；メチルセルロース、エチルセルロースなど
のＣ_1-6アルキルセルロース；カルボキシメチルセルロ
ース又はその塩、ベンジルセルロース、アセチルアルキ
ルセルロースなど）も含まれる。

【００２９】（海ポリマー）本発明では、海ポリマーと
して、前記樹脂のうち、成型性、製膜性、及び透明性を
有する熱可塑性ポリマーが好適に使用できる。成型性、
製膜性及び透明性を有する樹脂には、例えば、スチレン
系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系
樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、熱可塑
性ポリウレタン樹脂、セルロース誘導体が含まれる。

【００３０】海ポリマーの光線透過率は、例えば、８５
％以上（８５〜９５％程度）、好ましくは８７％以上
（８７〜９５％程度）、さらに好ましくは９０％以上
（９０〜９５％程度）であってもよい。

【００３１】また、シートの強度や剛性の点から、海ポ
リマーのガラス転移温度は、例えば、５０〜３００℃程
度、好ましくは８０〜２５０℃程度の範囲から選択でき
る。

【００３２】（島ポリマー）本発明では、島ポリマーの
平均粒径が、０．５〜６μｍ程度、好ましくは０．５〜
５μｍ程度、さらに好ましくは０．５〜４μｍ程度（特
に１〜４μｍ程度）である。平均粒径が０．５μｍ未満
の場合、後方散乱光の割合が大きくなり過ぎ、自然光が
シート表面で反射するため、ＬＣＤの表示画面が白味を
帯びる（白ボケ）。反対に、島ポリマーの平均粒径が１
０μｍを超える場合、散乱光の指向性が低下する。

【００３３】また、本発明では、島ポリマーとして、前
記海ポリマーと屈折率（ｎ_D）が０．０１〜０．０８程
度、好ましくは０．０１〜０．０６程度、さらに好まし
くは０．０１〜０．０４程度異なる島ポリマーを使用す
る。屈折率差が０．０１未満だと、光の散乱性が不十分
である。また、屈折率が０．０８より大きいと、後方散
乱光の割合が大きくなり過ぎ、ＬＣＤの表示画面が白味
を帯びる。なお、島ポリマーの屈折率は、海ポリマーの
屈折率より小さい場合が多い。

【００３４】このような島ポリマーを構成する樹脂は、
前記海ポリマー及び島ポリマーを構成可能な樹脂の中か
ら、海ポリマーと屈折率や種類の異なる樹脂を適宜選択
して使用できる。好ましい島ポリマーを構成する樹脂
は、前記好ましい海ポリマーと同様の樹脂から選択でき
る。また、好ましい島ポリマーは、ビニルエステル系樹
脂、ビニルエーテル系樹脂などであってもよい。

【００３５】海ポリマーと島ポリマーとの組合せとして
は、次のような具体例を例示できる。

【００３６】（１）海ポリマー：セルロース誘導体［特に、セルロースアセ
テート（ｎ_D＝１．４８）］島ポリマー：（メタ）アクリル系樹脂［例えば、ポリメ
タクリル酸メチル（ｎ _D＝１．４９）などのポリ（メ
タ）アクリル酸エステル類など］、スチレン系樹脂［例
えば、ポリスチレン；アクリロニトリル−スチレン共重
合体（ＡＳ樹脂）などのスチレン共重合体など］など（２）海ポリマー：スチレン系樹脂［特に、ポリスチレン（ｎ
_D＝１．５９５）］島ポリマー：ポリカーボネート系樹脂［例えば、ビスフ
ェノールＡ型ポリカーボネート（ｎ_D＝１．５８５）な
どの芳香族系ポリカーボネートなど］、海ポリマーと異
なるスチレン系樹脂［例えば、海ポリマーがポリスチレ
ンの場合、スチレン−アクリロニトリル共重合体（ｎ_D
＝１．５７）など］、セルロース誘導体［例えば、エチ
ルセルロースなどのアルキルセルロースなど］など（３）海ポリマー：ポリエステル系樹脂［特に、ポリエチレン
テレフタレート（ｎ_D＝１．６５）］島ポリマー：スチレン系樹脂［例えば、ポリスチレン
（ｎ_D＝１．５９５）；アクリロニトリル−スチレン共
重合体（ＡＳ樹脂）（ｎ_D＝１．５８）などのスチレン
共重合体など］など（４）海ポリマー：（メタ）アクリル系樹脂［特に、ポリ（メ
タ）アクリル酸メチル（ｎ_D＝１．４９）］島ポリマー：ポリアミド系樹脂［例えば、無定形ナイロ
ン６６（ｎ_D＝１．５３）、結晶性ナイロン６６（ｎ_D＝
１．４７５）など］［透過型光散乱シート］本発明の透過型光散乱シート
は、海ポリマーに、特定の屈折率と粒径とを有する島ポ
リマーを、特定濃度で含有している。そして、シート
に、島ポリマー粒子を一定の密度で分散している。この
ようなシートを用いると、散乱光に高い指向性を付与で
きる。一般に、シートの光拡散強度は、光の粒子衝突頻
度、即ち粒子密度とシート厚みとの積により定まる（粒
子散乱理論）とされているものの、拡散光の指向性につ
いては、島ポリマーの屈折率、粒径、濃度（例えば、海
ポリマーと島ポリマーとの割合）などに依存し、島ポリ
マーの粒子密度が大きな影響を及ぼすと思われる。

【００３７】海ポリマーと島ポリマーとの割合は、前者
／後者＝７０／３０〜４０／６０（重量比）程度、好ま
しくは７０／３０〜４５／５５（重量比）程度、さらに
好ましくは７０／３０〜５０／５０（重量比）程度であ
り、６０／４０〜４０／６０（重量比）程度であっても
よい。島ポリマーの割合が小さすぎると、高密度で島ポ
リマー粒子を分散しても、シート中の島ポリマー量が不
十分なため、効果的に光を拡散できない。また、島ポリ
マーの割合が大きすぎる場合、島ポリマーの均一分散性
が低下するため、指向性が著しく低下する。また、シー
ト中の島ポリマー濃度は、例えば、３０〜６０重量％程
度、好ましくは４０〜６０重量％程度であってもよい。

【００３８】島ポリマーの平均粒子密度は、１〜１００
（10¹⁰個／cm³）程度、好ましくは４〜８０（10¹⁰個／c
m³）程度である。平均粒子密度が小さすぎると、散乱光
に指向性を付与できない。また、平均粒子密度が大き過
ぎると、後方散乱光の割合が大きくなりすぎ、自然光が
シート表面で反射する。

【００３９】なお、平均粒子密度は、例えば、平均粒径
を測定し、下記式(I)により算出できる。

【００４０】平均粒子密度(個／cm³）＝1cm³×Ｖs／［（4／3)π（Ｄs×10^-4／2）³］ (I) （式中、Ｖsはシート中の島ポリマーの割合（体積基
準）を、πは円周率を、Ｄsは島ポリマーの粒径(μｍ）
を示す）前記式において、島ポリマーの割合Ｖsは、例えば、シ
ートが島ポリマーと海ポリマーと、必要に応じて他の成
分（例えば、後述する相溶化剤などの添加剤など）で構
成されている場合、下記式（II）で表される。

【００４１】Ｖs＝［Ｗs／ρs］／［Ｗs／ρs＋Ｗu／ρu＋Ｗo／ρo］（II）（式中、Ｗs、Ｗu及びＷoは、それぞれ、島ポリマー、
海ポリマー、及び他の成分のシート中の割合（重量百分
率）を示す。ρs、ρu及びρoは、それぞれ、島ポリマ
ー、海ポリマー、及び他の成分の密度を示す。）そして、本発明の透過型光散乱シートは、特定のシート
厚みに調整されている。シート厚みを調整することで、
シートの光透過性を維持しつつ、拡散光の指向性を調整
できる。シートの厚さは、例えば、５〜２００μｍ程
度、好ましくは１０〜１５０μｍ程度、さらに好ましく
は３０〜１２０μｍ程度である。なお、シート厚みは、
島ポリマーの平均粒径に対して、例えば、５〜２００倍
程度（長さ基準）、好ましくは１０〜１５０倍程度であ
ってもよい。

【００４２】このようなシートを用いると、拡散光を、
通常、拡散角度５〜５０゜程度、好ましくは１０〜４０
゜程度、さらに好ましくは１０〜３０゜程度の範囲に指
向化できる。拡散光が指向する角度が５゜未満の場合、
指向性が不十分であり、広い視野角に亘って明るい画面
を表示できない。また、拡散光が指向する角度が６０゜
を超える場合、後方散乱光の割合が大きくなりすぎ、Ｌ
ＣＤの表示画面が白くなる。

【００４３】なお、拡散光が指向しているか否かは、シ
ートにより拡散された光の強度（拡散強度）を拡散角度
に対してプロットしたときに、プロット曲線が、特定の
拡散角度の範囲でショルダー又は極大値を有しているか
否かにより判断できる。

【００４４】透過型光散乱シートの全光線透過率は、例
えば、８５％以上（８５〜９５％程度）、好ましくは９
０％以上（９０〜９５％程度）である。

【００４５】なお、透過型光散乱シートは、島ポリマー
の分散性を向上するために、相溶化剤を含有していても
よい。相溶化剤の割合は、海ポリマーと島ポリマーの総
量１００重量部に対して、例えば、１〜２０重量部程
度、好ましくは２〜１０重量部程度である。

【００４６】相溶化剤としては、海ポリマーと島ポリマ
ーとの組み合わせに応じて使用でき、例えば、オキサゾ
リン化合物、変性樹脂（例えば、カルボキシル基、酸無
水物基、エポキシ基、オキサゾリン基などから選択され
た少なくとも一種の変性基で変性された変性樹脂な
ど）、ブロック又はグラフト共重合体（アクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、水
素化スチレン−ブタジエン（ＳＢ）ブロック共重合体、
水素化スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合
体、水素化（スチレン−エチレン／ブチレン−スチレ
ン）ブロック共重合体、スチレン−ブタジエン（ＳＢ）
ブロック共重合体やＡＢＳ樹脂のエポキシ化物（ダイセ
ル化学工業（株）製エポフレンドなど））などが例示
できる。相溶化剤は、通常、ポリマーブレンド系の構成
樹脂と同一又は類似の成分を有するブロック又はグラフ
ト共重合体、ポリマーブレンド系の構成樹脂と親和性を
有する成分を含むブロック又はグラフト共重合体などが
使用される。

【００４７】また、透過型光散乱シートは、他の添加
剤、例えば、安定化剤（酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱
安定剤など）、可塑剤、着色剤（染料や顔料）、難燃
剤、帯電防止剤、界面活性剤などを含有していてもよ
い。

【００４８】透過型光散乱シートの表面には種々の塗布
剤、例えば、帯電防止剤、防曇剤（ショ糖脂肪酸エステ
ル、グリコール脂肪酸エステル、ポリグリコール脂肪酸
エステルなど）、離型剤などを塗布してもよい。

【００４９】なお、本発明の透過型光散乱シートは、基
材フィルム（セルローストリアセテートフィルムなど）
の少なくとも一方の面に積層されていてもよい。

【００５０】このような透過型光散乱シートは、前記海
ポリマーと島ポリマーとを含む樹脂混合物を慣用の方
法、例えば、キャスティング法、溶融押出法などにより
成形することにより製造できる。

【００５１】キャスティング法としては、例えば、海ポ
リマー（セルロース誘導体（セルローストリアセテート
など））の溶液と、この溶液に対して不溶性の島ポリマ
ー粒子（ビーズ状）（（メタ）アクリル系樹脂（ポリメ
タクリル酸メチルなど））との混合物を流延する方法、
海ポリマーの溶液と、この溶液に対して非相溶性の島ポ
リマーの溶液との混合物（液−液相分離状態）を流延す
る方法などが挙げられる。

【００５２】なお、前記海ポリマーの溶液又は島ポリマ
ーの溶液は、例えば、海ポリマー又は島ポリマーを有機
溶媒（ケトン類、エステル類、ハロゲン化炭化水素類、
アルコール類、又はこれらの混合物など）に溶解するこ
とにより得ることができる。

【００５３】溶融押出法としては、海ポリマー（ポリエ
ステル系樹脂（非晶性ポリエチレンテレフタレートな
ど））と、海ポリマーに対して非相溶性の島ポリマー
（スチレン系樹脂（ポリスチレンなど））を溶融混練し
て成形する方法（Ｔダイ法など）が挙げられる。［反射型ＬＣＤ］本発明の透過型光散乱シートは、反射
手段と偏光手段とを備えた反射型ＬＣＤに適用できる。
例えば、異なる偏光性を有する２つの偏光板を用いた偏
光板２枚方式の反射型ＬＣＤ、１つの偏光板を用いた偏
光板１枚方式の反射型ＬＣＤなどに適用できる。偏光板
１枚方式の反射型ＬＣＤは、例えば、１枚の偏光板と、
種々のモード（ツイストネマチック液晶を用いたモー
ド、Ｒ−ＯＣＢ（OpticallyCompensated Bend) モー
ド、平行配向モードなど）とを組み合わせた反射型ＬＣ
Ｄであってもよい。

【００５４】図１は、反射型ＬＣＤを説明するための概
略断面図である。図１の反射型ＬＣＤは、一対の透明基
板３（ガラス板など）の間に封入された液晶４（液晶層
など）を備えた液晶セル６において、一方の透明基板に
は、入射光を反射するための反射手段５（例えば、鏡面
反射板などの反射層）が積層されている。また、液晶セ
ル６の他方の透明基板には、カラー表示のためのカラー
化手段８（カラーフィルターなど）を介して、本発明の
透過型光散乱シート２が積層されている。また、透過型
光散乱シート２の他方の面には、反射光を偏光するため
の偏光手段１（偏光板などの偏光層）が積層されてい
る。なお、反射型ＬＣＤをモノクロ表示に使用する場
合、前記カラー化手段８は必ずしも必要ではない。

【００５５】このような反射型ＬＣＤにおいて、観察者
側のフロント面７から入射した光（入射光）は、反射手
段５で反射され、再度透過型光散乱シート２により拡散
される。本発明の透過型光散乱シートを用いて反射型Ｌ
ＣＤを構成すると、反射光に拡散性を付与しながら、散
乱光を一定の方向に指向させることができるため、画面
表示を明るくすることができる。さらに、カラー表示で
あっても十分な明るさを確保できるので、カラー反射型
液晶表示装置において鮮明なカラー画像を表示できる。

【００５６】本発明の透過型光散乱シートを用いると、
散乱光に高い指向性を付与できるため、広い視野角に亘
り高輝度表示できる。このため、反射型ＬＣＤ、特に携
帯型情報機器のカラー型液晶表示装置に好適に利用でき
る。

【００５７】

【発明の効果】本発明によると、海ポリマーと島ポリマ
ーとを特定の割合で配合して、特定厚みのシートを形成
するため、反射光に高い拡散性と指向性とを付与でき
る。このため、このシートをカラー表示装置に用いる
と、散乱光の高い指向性により高輝度で表示できる。

【００５８】

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定さ
れるものではない。

【００５９】実施例１海ポリマーとしてセルローストリアセテート（ＴＡＣ、
ダイセル化学工業（株）製ＬＴ−１０５）６０重量部
を塩化メチレン／メタノール＝９／１（重量比）の混合
溶媒９００重量部に溶解した。この溶液に島ポリマーと
して架橋ポリメタクリル酸メチル微粒子（ＰＭＭＡ、積
水化成工業社製、ＭＢＸ−２ＡＢ）４０重量部を加え、
混練し、流延し、１００℃で１０分間乾燥することによ
りシート厚み５０μｍのシートを得た。得られたシート
を光学顕微鏡で観察したところ、島ポリマーの平均粒径
は２．５μｍであった。

【００６０】実施例２海ポリマー（ＴＡＣ）を５０重量部、島ポリマー（ＰＭ
ＭＡ）を５０重量部用いる以外は、実施例１と同様にし
た。得られたシートを光学顕微鏡で観察したところ、島
ポリマーの平均粒径は２．５μｍであった。

【００６１】比較例１海ポリマー（ＴＡＣ）を８０重量部、島ポリマー（ＰＭ
ＭＡ）を２０重量部用い、シート厚みを１００μｍにす
る以外は、実施例１と同様にした。得られたシートを光
学顕微鏡で観察したところ、島ポリマーの平均粒径は
２．５μｍであった。

【００６２】比較例２海ポリマー（ＴＡＣ）を７５重量部、島ポリマー（ＰＭ
ＭＡ）を２５重量部用い、シート厚みを１０５μｍにす
る以外は、実施例１と同様にした。得られたシートを光
学顕微鏡で観察したところ、島ポリマーの平均粒径は
２.5μｍであった。

【００６３】比較例３海ポリマー（ＴＡＣ）５０重量部と、島ポリマーとし
て、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮合物（ベン
ゾグアナミン樹脂の硬化樹脂球状微粉体、日本触媒
（株）製、ＭＳ）５０重量部とを用いる以外は、比較例
１と同様にした。得られたシートを光学顕微鏡で観察し
たところ、島ポリマーの平均粒径は２μｍであった。

【００６４】比較例４シート厚みを８μｍにする以外は、比較例３と同様にし
た。得られたシートを光学顕微鏡で観察したところ、島
の平均粒径は２μｍであった。

【００６５】実施例１、２及び比較例１〜４で得られた
シートの平均粒子密度及び光の粒子衝突頻度（＝平均粒
子密度×シート厚み）を表１に示す。

【００６６】

【表１】

【００６７】（指向性１）得られた光拡散シートを用い
て、図２の反射型ＬＣＤモデル装置を構成した。正面方
向から垂直にレーザー光（ＮＩＨＯＮＫＡＧＡＫＵ
ＥＮＧＮＥＯ−２０ＭＳ）を照射し、拡散角度θ１に
対応する反射光の強度（拡散強度）を測定した。測定結
果を図４に示す。図４から明らかなように、比較例のシ
ートに比べ、実施例のシートは、拡散角度１１〜１４゜
付近に拡散光が指向している。

【００６８】なお、粒子散乱理論においては、光が粒子
分散シートに入射し、通過するまでに、粒子に衝突する
頻度（＝平均粒子密度×シート厚み）が同じであれば、
光の拡散強度は同じになる。しかし、実施例１のシート
と比較例１のシートとは、衝突頻度因子（＝平均粒子密
度×シート厚み）がほぼ同じであるに関わらず、実施例
１のシートは比較例１のシートに比べ１１°付近に強い
拡散強度を有している。同様に、実施例２のシートと比
較例２のシートも、衝突頻度（＝平均粒子密度×シート
厚み）はほぼ同じであるにも拘わらず、実施例２のシー
トは比較例２のシートに比べ、１２°付近に強い拡散強
度を有している。（指向性２）図２と同様の反射型ＬＣＤモデル装置を構
成し、斜め方向からスポットライト白色光を照射し、垂
直方向に反射する光の強度を測定した（図３）。入射角
度（拡散角度θ２）に対応する垂直方向の反射光の強度
を以下の基準に従って評価した。

【００６９】 ○：比較例１のシートより明るい △：比較例１のシートと同程度の明るさ ×：比較例１のシートより暗い結果を表２に示す。

【００７０】

【表２】

【００７１】表２から明らかなように、実施例の透過型
光拡散シートは、比較例のシートに比べ、拡散角度（入
射角度）１５゜付近に、拡散光が指向している。このた
め、広い拡散角度に亘って、高輝度表示できる。

【００７２】実施例３海ポリマーとしてのポリエチレンテレフタレート系コポ
リマー（東洋紡（株）製、ＰＥＴ−Ｇ）６３重量部と、
島ポリマーとしてのポリスチレン（ダイセル化学工業
（株）製、ＧＰＰＳ＃３０）３０重量部と、相溶化剤
（ダイセル化学工業（株）製、エポフレンドＡＴ２０
２）７重量部とを混練機（TOYOSEIKI LABO PLASTOMIL
L）で、２２０℃で混練し、押し出してペレットを得
た。このペレットを２４０℃で熱プレスし、厚み１００
μｍのシートを得た。シートを顕微鏡で観察したとこ
ろ、微粒子の平均直径は１μｍであった。

【００７３】比較例５海ポリマー（ＰＥＴ−Ｇ）を７８．２重量部、島ポリマ
ー（ＧＰＰＳ＃３０）を１３重量部、相溶化剤（エポフ
レンドＡＴ２０２）を８．８重量部用い、シート厚みを
２００μｍにする以外は、実施例３と同様にしてシート
を得た。シートを顕微鏡で観察したところ、微粒子の平
均直径は１μｍであった。

【００７４】実施例３および比較例５で得られたシート
を、実施例１、２および比較例１〜４と同様にして評価
した（指向性２）。結果を表３及び表４に示す。

【００７５】

【表３】

【００７６】

【表４】

【００７７】表から明らかなように、実施例の透過型光
拡散シートでは、比較例のシートと衝突頻度因子（＝平
均粒子密度×シート厚み）が同程度であるにも拘わら
ず、拡散角度（入射角度）２０゜付近に、拡散光が指向
している。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の透過型ＬＣＤを説明するための
概略断面図である。

【図２】図２は透過型光散乱シートの指向性の評価方法
を説明するための概略図である。

【図３】図３は透過型光散乱シートの指向性の他の評価
方法を説明するための概略図である。

【図４】図４は実施例における透過型光散乱シートの指
向性を示すグラフである。

【符号の説明】

１…偏光手段２…透過型光散乱シート３…ガラス版４…液晶５…反射手段６…液晶セル

フロントページの続きＦターム(参考） 2H042 BA02 BA15 BA20 4F071 AA09 AA12 AA13 AA15 AA20 AA22 AA22X AA24 AA24X AA25 AA26 AA28 AA28X AA29 AA29X AA30 AA32X AA33 AA33X AA34 AA34X AA36X AA43 AA44 AA45 AA46 AA50 AA51 AA53 AA54 AA55 AA64 AA67 AD02 AF29 AF31 AH19 BA01 BA02 BB02 BB06 BC01 BC12 4J002 AB02W AB02X AB03W AB03X AC03W AC03X AC06W AC06X AC07W AC07X AC08W AC08X BB03W BB03X BB06W BB06X BB07W BB07X BB08W BB08X BB12W BB12X BC03W BC03X BC06W BC06X BC07W BC07X BC08W BC08X BC09W BC09X BD04W BD04X BD08W BD08X BD09W BD09X BD10W BD10X BD14W BD14X BE02W BE02X BE03W BE03X BE04W BE04X BE06W BE06X BF01W BF01X BF02W BF02X BG03W BG03X BG04W BG04X BG05W BG05X BG06W BG06X BG07W BG07X BG10W BG10X BH01X BH011 BH02W BH02X CD19W CD19X CF03W CF03X CF05W CF05X CF06W CF06X CF07W CF07X CF08W CF08X CF19W CF19X CG01W CG01X CH07 CH07W CK02W CK02X CL01W CL01X CL03W CL03X CL05W CL05X CN03W CN03X CP03W CP03X FD020 FD050 FD060 FD070 FD090 FD100 FD130 FD310

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】海ポリマーと、この海ポリマーと屈折率
が０．０１〜０．０８異なる島ポリマーとで構成された
海島構造を有するシートであって、島ポリマーの平均粒
径が０．５〜１０μｍ、海ポリマーと島ポリマーとの割
合が前者／後者＝７０／３０〜４０／６０（重量比）で
あり、シート厚みが５〜２００μｍである透過型光散乱
シート。
【請求項２】拡散角度５〜５０゜に拡散光を指向可能
な請求項１記載の透過型光拡散シート。
【請求項３】島ポリマーの平均粒子密度が１〜１００
（10¹⁰個／cm³）である請求項１記載の透過型光散乱シ
ート。
【請求項４】海ポリマー及び島ポリマーが、スチレン
系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ビニルエステル系樹
脂、ビニルエーテル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、
ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、熱可塑性ポリ
ウレタン樹脂、及びセルロース誘導体から選ばれた少な
くとも一種である請求項１又は２記載の透過型光散乱シ
ート。
【請求項５】海ポリマーと、この海ポリマーと屈折率
が０．０１〜０．０６異なる島ポリマーとで構成された
海島構造を有するシートであって、島ポリマーの平均粒
径が０．５〜４μｍ、海ポリマーと島ポリマーとの割合
が前者／後者＝７０／３０〜５０／５０（重量比）、島
ポリマーの平均粒子密度が４〜８０（10¹⁰個／cm³）で
あり、シート厚みが２０〜１５０μｍである請求項１記
載の透過型光散乱シート。
【請求項６】海ポリマーと、この海ポリマーと屈折率
が０．０１〜０．２異なりかつ平均粒径が１〜１０μｍ
である島ポリマーとを、割合（海ポリマー／島ポリマ
ー）７０／３０〜４０／６０（重量比）で含む樹脂組成
物を、厚み５〜２００μｍにシート成形する透過型光散
乱シートの製造方法。
【請求項７】液晶が封入された液晶セルの一方の面に
入射光を反射するための反射手段が配設され、他方の面
に反射光を偏光するための偏光手段が配設された反射型
液晶表示装置において、偏光手段と液晶セルとの間に請
求項１記載の透過型光散乱シートが配設されている反射
型液晶表示装置。