JP2002196114A

JP2002196114A - 前方散乱シート、それを含む積層シート及び液晶表示装置

Info

Publication number: JP2002196114A
Application number: JP2000395713A
Authority: JP
Inventors: Taku Honda; 卓本多; Norihiro Miwa; 記裕三輪
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2002-07-10

Abstract

(57)【要約】【課題】反射型又は半透過半反射型液晶表示装置に対
して、従来以上の明るさやコントラストを与えることが
できる前方散乱シートを提供し、さらにはそれを用いた
積層フィルム及び液晶表示装置を提供する。【解決手段】内部に屈折率の不均一構造を有するシー
トであって、全光線透過率が９０％以上１００％未満で
あり、かつ、透明度が１５％以上６０％以下である前方
散乱シートが提供される。この前方散乱シート１１を別
の樹脂シート２１等と積層した積層シート、さらにはそ
の積層シートを液晶セル４１と組み合わせた液晶表示装
置も提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、前方散乱シート並
びに、それを用いた積層シート及び液晶表示装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話や携帯端末の普及に伴
い、より消費電力の少ない反射型又は半透過半反射型液
晶表示装置の需要が増している。さらに、情報量の増大
に対応して、カラー化の要望が増している。従来、白黒
の反射型又は半透過半反射型液晶表示装置は、液晶セル
の前面及び背面に偏光フィルムを配置し、背面側偏光フ
ィルムのさらに背面に反射フィルム又は半透過半反射フ
ィルムを配置することで、反射使用時における白表示を
可能にしていた。しかし、カラーの反射型又は半透過半
反射型液晶表示装置では、白表示輝度を向上する目的
と、視差による表示色の彩度の低下を防ぐ目的から、反
射フィルムを液晶セル外部に配置するのではなく、液晶
セル内に反射層を設ける方法が主流である。白表示を可
能にするためには、反射層により外光が散乱されなけれ
ばならない。そこで、液晶セル内に設けられた反射層に
微細な凹凸を施す方法と、反射層自体は鏡面反射層に
し、その前面に前方散乱層を設ける方法とが提案されて
いる。このような前方散乱層としては、例えば、特開平
9-113893 号公報に記載の光制御板を使用するものなど
が提案されているが、視角依存性の問題などにより十分
な性能には至っていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、主として液
晶セル内に鏡面反射層を形成してなる反射型又は半透過
半反射型液晶表示装置に対して、従来以上の明るさやコ
ントラストを与えることができる前方散乱シートを提供
し、さらにはそれを用いた積層フィルム及び液晶表示装
置を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の第一
の見地によれば、内部に屈折率の不均一構造を有するシ
ートであって、全光線透過率が９０％以上１００％未満
であり、かつ、透明度が１５％以上６０％以下である前
方散乱シートが提供される。

【０００５】ここで、屈折率の不均一構造は、屈折率が
断続的に変化するものであってもよいし、連続的に変化
するものであってもよい。その構造は、例えば、樹脂体
中に微粒子を分散させることにより形成することができ
る。樹脂体には、アクリル系などの感圧接着剤を用いて
もよい。微粒子は、全光線透過率及び透明度の範囲を満
たす限りにおいて、特に制限されないが、適当なものと
してシリコーン樹脂が挙げられる。また、屈折率の不均
一構造は別途、シートを構成する成分の相分離により形
成することもできる。前方散乱シートの位相差値は、３
０nm以下であるのが好ましい。

【０００６】また、本発明の第二の見地によれば、上記
の前方散乱シートが２枚の樹脂シートの間に挟持されて
なる積層シートが提供され、さらには、延伸された樹脂
シートと上記の前方散乱シートが積層されてなる積層シ
ートが提供される。

【０００７】ここで、延伸された樹脂シートは、偏光フ
ィルム又は位相差フィルムであってよく、またその位相
差フィルムは、１／４波長フィルム又は１／２波長フィ
ルムであってよい。もちろん、偏光フィルムと位相差フ
ィルムの両者を前記前方散乱シートに積層することもで
き、特に、液晶表示装置に使用する目的では、偏光フィ
ルムと、少なくとも１枚の位相差フィルムと、前記の前
方散乱シートとが積層されてなる積層シートとすること
ができる。

【０００８】また、前記の前方散乱シートが反射性フィ
ルム又は半透過半反射性フィルムと積層されてなる積層
シートも提供される。この場合、さらに偏光フィルムを
積層して、この偏光フィルムと、前記の前方散乱シート
と、反射性フィルム又は半透過半反射性フィルムとの少
なくとも３層が積層されてなる積層シートとしてもよ
い。

【０００９】さらに、本発明の第三の見地によれば、偏
光フィルムと、少なくとも１枚の位相差フィルムと、前
記の前方散乱シートとが積層されてなる積層シートを、
液晶セルの前面に積層してなる液晶表示装置が提供され
る。この場合、液晶セルの背面にも偏光フィルムを積層
し、必要に応じて位相差フィルムをも積層し、さらにそ
の背面に背面照明装置を配置することができる。

【００１０】また別の形態として、液晶セルの前面に、
偏光フィルムを積層し、必要に応じて位相差フィルムを
も積層し、液晶セルの背面に、前述した第二の見地から
特定される態様の一つである、前記の前方散乱シートが
反射性フィルム又は半透過半反射性フィルムと積層され
てなり、必要に応じて偏光フィルムが積層された積層シ
ートを積層してなる液晶表示装置も提供される。この場
合、液晶セルの背面には、上記の積層シートとともに位
相差フィルムを積層することができ、さらに必要に応じ
て、その背面に背面照明装置を配置することもできる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明を明確にするため、以下に
詳細な説明を行う。本発明による前方散乱シートは、内
部に屈折率の不均一構造を有し、全光線透過率が９０％
以上１００％未満であり、かつ、透明度が１５％以上６
０％以下のものである。ここでいう全光線透過率は、ア
メリカ材料試験協会制定の ASTM D1003 に規定されるも
のである。本発明においては、シートの全光線透過率が
９０％以上１００％未満となるようにする。

【００１２】透明度は、 ASTM D1044 に示されるヘイズ
メーターにより計測される物理量であって、例えば、Ｂ
ＹＫガードナー社製の“ヘイズガードプラス”（商品
名）により計測することができる。シートの散乱度合い
を定量化する指標として、例えば、JIS K 6714-1977 や
ASTM D1003 に示されるヘイズ率があるが、本発明者ら
の検討によれば、本発明の主たる用途である液晶表示装
置に前方散乱シートを使用する場合、その性能とヘイズ
率とは相関がなく、透明度に対して相関があることが判
明した。本発明においては、シートの透明度を１５％以
上６０％以下とする。シートの透明度は低い方が好まし
く、１５％以上４０％以下であるのが好ましい。さら
に、情報携帯端末などの画面を明るく見ることができる
角度範囲（視野角）が十分広いことを要求される分野に
使用される場合には、透明度が１５％以上３０％以下で
あるのが、より好ましい。

【００１３】屈折率の不均一構造は、屈折率が断続的に
変化するものであってもよいし、連続的に変化するもの
であってもよい。屈折率が変化する構造を作るために
は、樹脂体中に微粒子を分散させる方法や、２種以上の
樹脂を溶剤中にて混合した液をキャストする方法、２種
以上の高分子を混練する方法、熱硬化性又は光硬化性樹
脂の硬化過程での相分離挙動を利用する方法などにより
行うことができる。

【００１４】ここで、樹脂体及び微粒子がそれぞれ均一
な屈折率を有する場合には、樹脂体と微粒子の屈折率を
一致させなければ、前方散乱シートとしては断続的に屈
折率が変化する構造が得られる。一方、例えば、樹脂体
の屈折率は均一であるが、微粒子の屈折率は外周から中
心に向かって連続的に変化する場合、微粒子の外周の屈
折率が樹脂体の屈折率と一致すれば、前方散乱シートと
しては、連続的に屈折率が変化する構造が得られる。同
様に、２種以上の樹脂の混合又は混練においても、完全
に非相溶な系を用いれば断続的に屈折率が変化する構造
が得られるが、例えば、グラフト重合などにより相溶性
を制御することで連続的に屈折率が変化する構造を得る
こともできる。さらに、熱硬化性又は光硬化性樹脂の相
分離挙動を利用する場合にも、共重合性や反応性を利用
して、断続的又は連続的に屈折率が変化する構造を得る
ことができる。

【００１５】本発明に用いられる樹脂の材質は特に制限
されず、無色透明な範囲で公知の各種樹脂が使用でき
る。例えば、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポ
リオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビ
ニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエチレンテレ
フタレートやポリエチレンナフタレートのようなポリエ
ステル系樹脂、ノルボルネン重合体のような環状ポリオ
レフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリサルフ
ォン系樹脂、ポリエーテルサルフォン系樹脂、ポリアリ
レート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリウレ
タン系樹脂、ポリアクリレート系樹脂、ポリメタクリレ
ート系樹脂などの合成高分子、さらには、二酢酸セルロ
ースや三酢酸セルロースのようなセルロース系樹脂など
の天然高分子が使用できる。合成高分子はもちろん、モ
ノマー１種の単独重合体であることができるほか、上記
の各樹脂を構成するモノマーの２種又はそれ以上を共重
合してなる共重合体であってもよい。

【００１６】また、樹脂は感圧接着剤であってもよい。
この場合には、アクリル系感圧接着剤、塩化ビニル系感
圧接着剤、合成ゴム系感圧接着剤、天然ゴム系接着剤、
シリコーン系接着剤などが使用できる。これらの感圧接
着剤の中でも、アクリル系感圧接着剤は、ハンドリング
性や耐久性の点から好ましい樹脂の一つである。アクリ
ル系感圧接着剤は、粘着性を与える低ガラス転移温度の
主モノマー成分、接着性や凝集力を与える高ガラス転移
温度のコモノマー成分、及び架橋や接着性改良のための
官能基含有モノマー成分を主とする共重合体よりなる。
主モノマー成分としては、例えば、アクリル酸エチル、
アクリル酸ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸２−
エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸シク
ロヘキシル、アクリル酸ベンジルのようなアクリル酸ア
ルキルエステルや、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸
アミル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル
酸オクチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル
酸ベンジルのようなメタクリル酸アルキルエステルなど
が挙げられる。コモノマー成分としては、例えば、アク
リル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリルなどが挙
げられる。官能基含有モノマー成分としては、例え
ば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン
酸のようなカルボキシル基含有モノマーや、２−ヒドロ
キシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロ
ピル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロールアクリルア
ミドのようなヒドロキシル基含有モノマー、アクリルア
ミド、メタクリルアミド、グリシジルメタクリレートな
どが挙げられる。

【００１７】感圧接着剤は、架橋型のものが好ましい。
この場合、例えば、エポキシ系化合物、イソシアナート
化合物、金属キレート化合物、金属アルコキシド、金属
塩、アミン化合物、ヒドラジン化合物、アルデヒド系化
合物のような各種架橋剤を添加して架橋させる方法、放
射線を照射して架橋させる方法などが適用でき、これら
は、官能基の種類に応じて適宜選択される。さらに、感
圧接着剤を構成する主ポリマーの重量平均分子量は、好
ましくは６０万〜２００万程度であり、より好ましくは
８０万〜１８０万である。重量平均分子量が６０万未満
であると、後述する可塑剤の添加量が多い場合に、粘着
剤の被接着物への密着性や耐久性が低下する。また、重
量平均分子量が２００万を越えると、特に可塑剤の量が
少ない場合に、粘着剤の弾性が高くなって柔軟性が低下
し、被接着物が収縮応力を発生する場合には、それを吸
収、緩和することができなくなる。ただし、架橋後に
は、溶剤中での混合や混練ができなくなるため、これら
の製造方法を採用する場合には、架橋前の状態で微粒子
の混合や２種以上の樹脂の混練を行い、キャスト法や押
出法などによりシート状に成形してから、架橋処理をす
る必要がある。

【００１８】感圧接着剤には、可塑剤が配合されている
のが好ましい。可塑剤としては、例えば、フタル酸エス
テル、トリメリット酸エステル、ピロメリット酸エステ
ル、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、リン酸
トリエステル、グリコールエステルのようなエステル類
や、プロセスオイル、液状ポリエーテル、液状ポリテル
ペン、その他の液状樹脂などが挙げられ、これらのうち
の１種を単独で、又は２種以上を混合して用いることが
できる。さらに感圧接着剤には、必要に応じて例えば、
紫外線吸収剤や光安定剤、酸化防止剤等の各種添加剤を
添加することもできる。

【００１９】さらに、樹脂は、光硬化性又は熱硬化性の
樹脂であってもよい。光硬化性又は熱硬化性の樹脂とし
ては、公知のものが使用できる。例えば、アクリレート
基、メタクリレート基、アリール基などの反応性二重結
合を有する化合物や、エポキシ基などの開環縮合性反応
基を有する化合物、さらにポリオール化合物とポリイソ
シアネート化合物の混合物などの反応系からなる化合物
系が挙げられる。光又は熱で硬化を行うに際しては、上
記樹脂に、光重合開始剤や、触媒、熱安定剤、紫外線安
定剤、レベリング剤等の添加剤を添加することができ
る。光又は熱による硬化は、公知の方法によって行うこ
とができる。この場合にも、硬化後には、溶剤中での混
合や混練ができなくなるため、これらの製造方法を採用
する場合には、硬化前の状態で微粒子の混合や２種以上
の樹脂の混練を行い、キャスト法や押出法などによりシ
ート状に成形してから、硬化処理をする必要がある。

【００２０】本発明の前方散乱シートの主たる用途であ
る液晶表示装置への適用を考慮すると、前方散乱樹脂体
と他部材との界面で生じる反射は少ないことが好まし
い。このためには、樹脂の屈折率ｎ(Ｒ)は、１.４０≦
ｎ(Ｒ)≦１.６０の範囲にあるのが好ましい。

【００２１】本発明に用いられる微粒子の材質は特に制
限されるものでなく、公知の有機微粒子や無機微粒子が
使用できる。有機微粒子としては、例えば、ポリスチレ
ン、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフ
ィン系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂、ポリアクリレ
ート系樹脂のような（メタ）アクリル系高分子などの粒
子が挙げられ、架橋された高分子であってもよい。さら
に、エチレン、プロピレン、スチレン、メタクリル酸メ
チル、ベンゾグアナミン、ホルムアルデヒド、メラミ
ン、ブタジエンなどから選ばれる２種又はそれ以上のモ
ノマーが共重合されてなる共重合体を使用することもで
きる。無機微粒子としては、例えば、シリカ、シリコー
ン、酸化チタン、酸化アルミニウムなどの粒子が挙げら
れる。

【００２２】樹脂と微粒子との密着性を向上させるた
め、微粒子表面にカップリング処理を施してもよい。粒
子の形状は特に制限されないが、球状は好ましい形状の
一つである。平均粒径は、特に制限されないが、偏光へ
の影響や液晶表示装置に使用した際の表示品位を考慮す
ると、１μm 以上１０μm 以下が好ましい範囲である。

【００２３】液晶表示装置に前方散乱シートを使用する
にあたり、この前方散乱シートが薄すぎると取り扱いが
困難になり、また厚すぎると液晶表示装置の厚みそのも
のが増してしまうため、その厚みは１〜１００μm 程度
とするのが好ましい。より好ましくは、１０〜１００μ
m の範囲である。

【００２４】前方散乱シートを液晶表示装置に使用する
に際しては、この前方散乱シートの面内位相差値は小さ
い方が好ましい。具体的には、面内位相差値が３０nm以
下であるのが好ましく、１０nm以下であるのがより好ま
しく、さらには０nmであるのが最も好ましい。

【００２５】前方散乱シートは、取扱いの容易さから、
図１に断面構成概略を示すように、２枚の樹脂シート２
４，２４の間に前方散乱シート１１が挟持された積層シ
ートとして、保管又は使用することができる。また、液
晶表示装置に使用するに際しては、図２に断面構成概略
を示すように、延伸された樹脂シート２４と前方散乱シ
ート１１を積層した積層シートとして使用することがで
きる。ここで使われる樹脂シート２４の材質は特に制限
されず、公知の樹脂シートが使用できる。例えば、ポリ
エチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン系樹
脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポ
リエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート
のようなポリエステル系樹脂、ノルボルネン重合体のよ
うな環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹
脂、ポリサルフォン系樹脂、ポリエーテルサルフォン系
樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリビニルアルコール系
樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアクリレート系樹脂、
ポリメタクリレート系樹脂などの合成高分子、さらに
は、二酢酸セルロースや三酢酸セルロースのようなセル
ロース系樹脂などの天然高分子が使用できる。また樹脂
シート２４は、感圧接着剤であってもよい。この場合に
は、アクリル系感圧接着剤、塩化ビニル系感圧接着剤、
合成ゴム系感圧接着剤、天然ゴム系接着剤、シリコーン
系接着剤などが使用できる。

【００２６】延伸された樹脂シートは、偏光フィルムや
位相差フィルムであってもよい。偏光フィルムとしては
公知のものが使用でき、ポリビニルアルコール樹脂をヨ
ウ素又は二色性染料で染色したものが多く用いられる。
ポリビニルアルコール樹脂は耐水性に劣るため、保護フ
ィルムで被覆されているのが好ましく、保護フィルムに
は通常、三酢酸セルロース樹脂が使用される。位相差フ
ィルムも公知のものでよく、ポリカーボネート樹脂、ポ
リサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリ
アリレート樹脂、ノルボルネン樹脂などが主に使用され
る。延伸には公知の方法が採用でき、ロール間延伸のよ
うな縦延伸や、テンター延伸のような横延伸が多く用い
られる。また、延伸方向は一軸延伸でもよいが、液晶表
示装置に使用する際の視野角の調整のため、必要に応じ
て厚み配向を施してもよい。位相差フィルムの位相差値
は、所望の特性に合わせて適宜決定されるが、反射型又
は半透過半反射型液晶表示装置に使用する際には、１０
０〜１,０００nm の範囲のものが通常用いられる。ま
た、１／４波長フィルム又は１／２波長フィルムを使用
することは、好ましい形態の一つである。

【００２７】本発明の前方散乱シートを、特に反射型又
は半透過半反射型液晶表示装置の前方散乱板として使用
する際には、偏光フィルムと、少なくとも１枚の位相差
フィルムと、前方散乱シートを積層して使用するのが好
ましい。例えば、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）駆動反射
型液晶表示装置であれば、図３、図４及び図５に断面構
成概略を示すように、偏光フィルム２１と１／２波長フ
ィルム２２と１／４波長フィルム２３とがこの順に積層
され、さらに図６に軸角度概略を示すように、１／２波
長フィルムの光軸８２と１／４波長フィルムの光軸８３
が略６０°の角度で交差するとともに、偏光フィルムの
吸収軸８１と１／２波長フィルムの光軸８２が略１５°
の角度で交差する、いわゆる広帯域円偏光フィルムを、
前方散乱シート１１と積層したシートを使用するのが好
ましい。

【００２８】図３においては、偏光フィルム２１と１／
２波長フィルム２２と１／４波長フィルム２３とが、そ
れぞれ感圧接着剤３１を介して積層され、１／４波長フ
ィルム２３の側でさらに前方散乱フィルム１１の上に積
層された構造になっている。図４も図３とほぼ同様であ
るが、前方散乱フィルム１１の両面に感圧接着剤３１の
層を設け、その一方の層で１／４波長フィルム２３に接
着された構造となっている。また図５は、前方散乱フィ
ルム１１の両面に感圧接着剤３１の層を設け、その一方
の層に１／２波長フィルム２２が、さらにその上に感圧
接着剤３１を介して偏光フィルム２１がそれぞれ積層さ
れ、他方の層に１／４波長フィルム２３が積層され、さ
らにその１／４波長フィルム２３の反対側にも感圧接着
剤３１の層が設けられた構造になっている。

【００２９】本発明の前方散乱シートを、特に反射型又
は半透過半反射型液晶表示装置の半透過半反射板として
使用する際には、この前方散乱シートと、反射性フィル
ム又は半透過半反射性フィルムとが積層されてなる積層
シートとして使用することができる。また、偏光フィル
ムと前方散乱シートと反射性フィルム又は半透過半反射
性フィルムとが積層されてなる積層シートの使用も好ま
しい。ここでいう反射性フィルムとは、入射光線を反射
するフィルムを意味する。また、半透過半反射性フィル
ムとは、入射光線の一部を透過し、残りの一部を反射す
るフィルムを意味する。全入射光線に対して、透過及び
反射されない残りの部分は半透過半反射層により吸収さ
れ、有効利用できなくなるため、この吸収は極力小さい
方が好ましい。

【００３０】偏光フィルムと前方拡散シートと反射性フ
ィルム又は半透過半反射性フィルムとが積層された積層
シートの例を、図７に断面構成概略で示す。図７では、
基材２６に金属薄膜２５を付設したものが反射性フィル
ム又は半透過半反射性フィルムを構成しており、その上
に、感圧接着剤３１、偏光フィルム２１及び前方拡散シ
ート１１が、この順で積層されている。反射性フィルム
又は半透過半反射性フィルムとしては、図７に示すよう
な基材２６に金属薄膜２５を付設したもののほか、２種
以上の高分子薄膜を多層積層して構成されるものなどを
使用することもできる。これらの層をそれぞれ単独で、
又は２層以上積層して使用することができ、２層以上を
積層する場合は、同一の層を使用してもよいし、異なる
層を使用してもよい。

【００３１】反射性フィルム又は半透過半反射性フィル
ムに用いられる基材の材質は特に限定されない。例え
ば、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフ
ィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系
樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフ
タレートのようなポリエステル系樹脂、ノルボルネン重
合体のような環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネ
ート系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、ポリエーテルサル
フォン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリビニルアル
コール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアクリレート
系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂などの合成高分子、
さらには、二酢酸セルロースや三酢酸セルロースのよう
なセルロース系樹脂などの天然高分子が使用できる。ま
た、アルミニウム、銀、ステンレスなどの金属薄膜を直
接、反射性フィルム又は半透過半反射性フィルムとする
こともできる。

【００３２】反射性フィルム又は半透過半反射性フィル
ムにおける金属薄膜として使用される金属は特に限定さ
れないが、アルミニウム、銀などが好適に用いられる。
この金属薄膜の膜厚は、所望とする透過性能及び反射性
能に応じて調整される。すなわち、半透過半反射層に対
して、透過率を高くすることを重視し、もって反射率を
低くすることを目的とすれば、金属薄膜を薄くすること
で、透過率を高く維持し、反射率を低くすることができ
る。逆に、反射率を高くすることを重視し、もって透過
率を低くすることを目的とすれば、金属薄膜を厚くする
ことで、透過率を低くし、反射率を高くすることができ
る。そこで、金属薄膜の膜厚は、通常、１nm以上１００
μm 以下であり、さらには１０nm以上１μm 以下の厚み
が好適に使用される。透明高分子フィルムに金属薄膜を
付設する方法としては、蒸着法やスパッタ法が好適に用
いられるが、金属を薄く圧延したフィルムを感圧型を含
む接着剤などにより貼合してもよい。金属薄膜を樹脂体
に付設するに際しては、密着性向上のために公知のアン
ダーコート層を設けてもよいし、金属薄膜の保護のため
に公知のオーバーコート層を設けてもよい。

【００３３】高分子薄膜を多層積層して、半透過半反射
層とする場合、その高分子薄膜の材質は特に限定され
ず、前述の基材に使用することのできる樹脂として例示
したものが、同様に使用できる。高分子薄膜を多層積層
して反射性能を付与するには、例えば、J. A. RADFORD
らによる“POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE”，13号
（1973年）216頁に記載の方法を適用することができ
る。

【００３４】本発明の積層シートを作製する際には、各
部材の界面で発生する反射による光のロスを低減するた
めに、感圧接着剤を用いて密着積層するのが好ましい。
感圧接着剤には公知のものが使用でき、例えば、アクリ
レート系感圧接着剤、メタクリレート系感圧接着剤、塩
化ビニル系感圧接着剤、合成ゴム系感圧接着剤、天然ゴ
ム系接着剤、シリコーン系接着剤などが使用できる。こ
れらの感圧接着剤の中でも、アクリレート系感圧接着剤
は、ハンドリング性や耐久性の点から特に好ましい。

【００３５】本発明の積層シートを使用する液晶表示装
置の一形態を、図８に断面構成概略で示す。この例で
は、偏光フィルム２１と位相差フィルム２２，２３と前
方散乱シート１１とが積層された積層シートを液晶セル
４１の前面に積層して、液晶表示装置５１が構成されて
いる。ここで用いる積層シート自体は、図３に示したも
のと同じであり、偏光フィルム２１と１／２波長フィル
ム２２と１／４波長フィルム２３とが、それぞれ感圧接
着剤３１を介して積層され、１／４波長フィルム２３の
側でさらに前方散乱フィルム１１の上に積層された構造
になっている。また、液晶セル４１は、液晶３３をセル
内に注入したものであり、電圧印加により液晶の配向状
態を変化させることで、セル内を透過する偏光光を直線
偏光から円偏光へ、あるいは、円偏光から直線偏光へと
状態を連続的に変化させるものである。このような液晶
セルとしては、公知のＴＮ（ねじれネマチック）液晶セ
ル、ＳＴＮ（超ねじれネマチック）液晶セル、ＯＣＢ
（光学補償ベンド）液晶セルなどが使用できる。図８で
は、対向する２枚のガラス板３２，３２及び側面壁（番
号なし）によってセルを構成し、前面側ガラス板には透
明電極３４を、そして背面側ガラス板には反射電極３５
を配置し、当該セルの中に液晶３３が注入された状態
で、液晶セル４１が構成されている。

【００３６】本発明の積層シートを使用する液晶表示装
置の別の形態を、図９に断面構成概略で示す。この例で
は、偏光フィルム２１と、位相差フィルム２２，２３
と、前方散乱シート１１とが積層された積層シートを、
液晶セル４２の前面に積層し、一方、液晶セル４２の背
面には、偏光フィルム２１と位相差フィルム２３とを積
層し、さらにその背面に背面照明装置６０を配置して、
液晶表示装置５２が構成されている。このタイプにおい
て、液晶セル４２背面の位相差フィルム２３は、必要に
応じて設けられる。

【００３７】この例における液晶セル４２の前面に積層
される積層シートの構成は、図８の例と同様である。こ
の場合の液晶セルとしても、公知のＴＮ液晶セル、ＳＴ
Ｎ液晶セル、ＯＣＢ液晶セルなどが使用できる。液晶セ
ル４２は、対向する２枚のガラス板３２，３２及び側面
壁（番号なし）によってセルを構成し、前面側ガラス板
には透明電極３４を、そして背面側ガラス板には半透過
半反射電極３６を配置し、当該セルの中に液晶３３が注
入された状態となっている。液晶セルの背面に配置する
半透過半反射電極３６には、半透過半反射の金属又は多
層薄膜電極を使用してもよいし、金属完全反射膜に部分
的に微細な穴を開けて光線が一部通過するように加工し
た電極を使用してもよい。

【００３８】液晶セル４２の背面には、位相差フィルム
２３が感圧接着剤３１を介して積層され、さらにその背
面に感圧接着剤３１を介して偏光フィルム２１が積層さ
れている。液晶セル４２の背面側偏光フィルム２１のさ
らに背面に配置される背面照明装置６０は、レンズシー
ト６１と、拡散シート６２と、導光板６３と、導光板に
光を入射するための光源６４と、光源６４からの光を導
光板６３に集めるための反射板６５と、導光板６３を通
った光の大部分を液晶セル側に集めるための反射シート
６６とで構成されている。

【００３９】本発明の積層シートを使用する液晶表示装
置のさらに別の形態を、図１０に断面構成概略で示す。
この例では、液晶セル４３の前面に、偏光フィルム２１
と位相差フィルム２３を積層し、一方、液晶セル４３の
背面には、偏光フィルム２１と、前方散乱フィルム１１
と、基材２６に金属薄膜２５を付設した反射性フィルム
又は半透過半反射性フィルムとが積層されてなる積層シ
ートを積層している。さらに必要に応じて、その背面に
背面照明装置６０を配置して、全体の液晶表示装置５３
が構成されている。このタイプにおいて、液晶セル４３
前面の位相差フィルム２３は必要に応じて設けられ、ま
た、液晶セル４３の背面に、偏光フィルム２１とともに
位相差フィルムを積層することもある。この例における
液晶セル４３は、対向する２枚のガラス板３２，３２及
び側面壁（番号なし）によってセルを構成し、前面側ガ
ラス板に透明電極３４を、そして背面側ガラス板にも透
明電極３７を配置し、セルの中に液晶３３が注入された
状態となっている。この液晶セル４３は、電圧印加によ
り液晶の配向状態を変化させることで、セル内を透過す
る偏光光を旋光し、あるいは複屈折率を利用して、透過
光の偏光状態を変換するものであり、通常の透過型液晶
表示装置に使用されている液晶セルがそのまま使用でき
る。背面照明装置６０の構成は、図９に示したものと同
様であり、通常の透過型又は半透過半反射型液晶表示装
置に使用されている背面照明装置がそのまま使用でき
る。

【００４０】

【実施例】以下に、本発明の実施例を示すが、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。例
中、含有量ないし使用量を表す％は、特記ない限り重量
基準である。また、例中で前方散乱シートの評価に用い
た方法は次のとおりである。

【００４１】（Ａ）全光線透過率、透明度及びヘイズ率前方散乱シート自体又は必要に応じて感圧接着剤を介し
てそれをガラス板に貼合したものを、前方散乱シート側
から測定光が入射するよう、ＢＹＫガードナー社製の
“ヘイズガードプラス”に配置して、全光線透過率（AS
TM D1003）、透明度（ASTM D1044）及びヘイズ率（ASTM
D1003）を測定した。

【００４２】（Ｂ）反射輝度及び反射コントラストここで使用した反射白表示輝度評価装置の概略を図１１
に、また、反射黒表示輝度評価装置の概略を図１２に、
それぞれ断面図で示す。ラウンドルーペ“ENV-B-2”
（大塚光学株式会社製）からルーペを取り外したもの
を、環状外部光源装置として使用した。このラウンドル
ーペの環状蛍光灯７２の中心直下に、光学ミラー７４を
置き、その上に、各例で作製した前方散乱シート１１
を、必要に応じて感圧接着剤を介してガラス板７３に貼
合した状態で、ガラス板７３が光学ミラー７４と面する
ように配置した。環状蛍光灯７２の中心上方には輝度計
７１を配置して、前方散乱シート１１の法線方向輝度を
測定できるようにした。図１１に示すような、前方散乱
シート１１の上に偏光フィルム２１を配置した状態を、
模擬的に反射型液晶表示装置の白表示として、輝度を測
定した。一方、図１２に示すような、前方散乱シート１
１の上に広帯域円偏光フィルム２７を配置した状態を、
模擬的に反射型液晶表示装置の黒表示として、輝度を測
定した。コントラストは、同一の照射角で測定した白輝
度と黒輝度の比で表示した。照射角は、環状蛍光灯７２
と光学ミラー７４との距離により調整し、光学ミラー７
４の位置に照度計を置いて照度を測定した。

【００４３】偏光フィルム２１には、市販のポリビニル
アルコール／ヨウ素系偏光フィルムである“スミカラン
SR1862A”（住友化学工業株式会社製）を使用した。広
帯域円偏光フィルム２７には、偏光フィルムである“ス
ミカラン SR1862A”と、市販の１／２波長フィルムであ
る“スミカライト SEF460275”（住友化学工業株式会社
製）と、市販の１／４波長フィルムである“スミカライ
ト SEF340138”（住友化学工業株式会社製）とを、この
順に図６に示す軸角度で積層したものを使用した。

【００４４】また、前方散乱シートの製造に使用した材
料は次のとおりである。

【００４５】樹脂となる感圧接着剤として、住友化学工
業株式会社から販売されている片面粘着層付き偏光フィ
ルム（例えば、“スミカラン SR1862APK”の末尾「Ｋ」
が感圧接着剤のグレードを示す）や片面粘着層付き位相
差フィルム（例えば、“スミカライト SEF340138B7”の
末尾「７」が感圧接着剤のグレードを示す）に使用され
ている感圧接着剤Ｋ番（屈折率１.４７）、感圧接着剤
７番（屈折率１.４７）及び感圧接着剤Ｔ番（屈折率１.
４８）を使用した。

【００４６】一方、無色透明球状微粒子としては、市販
のシリコーン樹脂微粒子である“トスパール #145”
（屈折率１.４４、平均粒径４.５μm、東芝シリコーン
株式会社製）、及び市販のメラミン・ホルムアルデヒド
縮合物微粒子である“エポスターS12”（屈折率１.５
７、平均粒径１〜２μm 、株式会社日本触媒製）を使用
した。

【００４７】実施例１樹脂として感圧接着剤Ｋ番の原料液を用い、そこに、微
粒子として“トスパール #145”を固形分割合で１５％
となるように添加し、分散後、２軸延伸された３８μm
厚の離型処理付きポリエチレンテレフタレートフィルム
上に塗布し、風乾及び熱硬化させることで、２５μm 厚
の前方散乱シートを得た。この前方散乱シートをガラス
上に転写し、前記（Ｂ）により照射角１５°での反射輝
度及び反射コントラストを評価した。このとき、照度は
２,０５０ルクスであった。物性値及び結果を表１に示
す。反射白輝度は６００cd／m²以上であり、明るい画面
を提供できる。

【００４８】実施例２感圧接着剤Ｋ番の原料液に、“トスパール #145”を固
形分割合で１８％となるように添加した以外は、実施例
１と同様にして、前方散乱シートを得た。この前方散乱
シートについて、実施例１と同様の評価を行い、結果を
表１に示した。反射白輝度は６００cd／m²以上であり、
明るい画面を提供できる。

【００４９】実施例３感圧接着剤Ｋ番の原料液に、“トスパール #145”を固
形分割合で２５％となるように添加した以外は、実施例
１と同様にして、前方散乱シートを得た。この前方散乱
シートについて、実施例１と同様の評価を行い、結果を
表１に示した。反射白輝度は６００cd／m²以上であり、
明るい画面を提供できる。

【００５０】比較例１感圧接着剤Ｋ番の原料液に、“トスパール #145”を固
形分割合で５％となるように添加した以外は、実施例１
と同様にして、前方散乱シートを得た。この前方散乱シ
ートについて、実施例１と同様の評価を行い、結果を表
１に示した。反射白輝度は６００cd／m²未満であり、画
面は暗い。

【００５１】比較例２樹脂として感圧接着剤７番の原料液を用い、そこに、微
粒子として“エポスター S12”を固形分割合で３％とな
るように添加した以外は、実施例１と同様にして、前方
散乱シートを得た。この前方散乱シートについて、実施
例１と同様の評価を行い、結果を表１に示した。反射白
輝度は６００cd／m²未満であり、画面は暗い。

【００５２】

【表１】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 全光線透過率透明度ヘイズ率反射白輝度コントラスト ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例１ 93.4 % 49.0 % 77.1 % 735 cd／m² 63 実施例２ 93.0 % 45.5 % 80.3 % 800 cd／m² 66 実施例３ 93.0 % 34.2 % 87.1 % 831 cd／m² 70 ──────────────────────────────── 比較例１ 93.9 % 81.6 % 40.4 % 365 cd／m² 46 比較例２ 91.0 % 83.3 % 83.7 % 446 cd／m² 23 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００５３】実施例４樹脂として感圧接着剤Ｋ番の原料液を用い、そこに、微
粒子として“トスパール #145”を固形分割合で２７％
となるように添加した以外は、実施例１と同様にして、
前方散乱シートを得た。この前方散乱シートをガラス上
に転写し、前記（Ｂ）により照射角１５°での反射輝度
及び反射コントラストを評価した。このとき、照度は
２,０３０ルクスであった。物性値及び結果を表２に示
す。また、照射角を５°刻みで３０°まで変えていき、
各照射角での照度及び反射白輝度を評価し、結果を表３
に示した。この結果から、各照射角度での１,０００ル
クス換算での反射白輝度を算出し、結果を表４に示し
た。

【００５４】実施例５感圧接着剤Ｋ番の原料液に、“トスパール #145”を固
形分割合で３６％となるように添加した以外は、実施例
１と同様にして、前方散乱シートを得た。この前方散乱
シートについて、実施例４と同様の評価を行い、結果を
表２〜表４に示した。反射白輝度の照射角依存性は、実
施例４よりも緩和されている。

【００５５】実施例６樹脂として感圧接着剤Ｔ番の原料液を用い、そこに、微
粒子として“トスパール #145”を固形分割合で２７％
となるように添加した以外は、実施例１と同様にして、
前方散乱シートを得た。この前方散乱シートについて、
実施例４と同様の評価を行い、結果を表２〜表４に示し
た。反射白輝度の照射角依存性は、実施例５よりもさら
に緩和されている。

【００５６】実施例７感圧接着剤Ｋ番の原料液に、 “トスパール #145”を固
形分割合で３６％となるように添加した以外は、実施例
１と同様にして、前方散乱シートを得た。この前方散乱
シートについて、実施例４と同様の評価を行い、結果を
表２〜表４に示した。反射白輝度の照射角依存性は、実
施例６よりもさらに緩和されている。

【００５７】

【表２】光学特性並びに反射輝度及びコントラストの測定結果 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 全光線透過率透明度ヘイズ率反射白輝度コントラスト ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例４ 92.9 % 31.9 % 87.7 % 833 cd／m² 69 実施例５ 92.7 % 25.9 % 91.7 % 825 cd／m² 67 実施例６ 92.9 % 25.1 % 91.7 % 795 cd／m² 65 実施例７ 93.1 % 17.5 % 96.0 % 750 cd／m² 63 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００５８】

【表３】照射角度の変化による反射白輝度の変化 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 照射角度１５° ２０° ２５° ３０° ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 照度 2,030 ルクス 3,430 ルクス 4,690 ルクス 6,150 ルクス ──────────────────────────── 実施例４ 833 cd／m² 762 cd／m² 648 cd／m² 459 cd／m² 実施例５ 825 cd／m² 827 cd／m² 742 cd／m² 561 cd／m² 実施例６ 795 cd／m² 805 cd／m² 734 cd／m² 572 cd／m² 実施例７ 750 cd／m² 845 cd／m² 807 cd／m² 674 cd／m² ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００５９】

【表４】1,000ルクス換算での反射白輝度 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 照射角度１５° ２０° ２５° ３０° ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例４ 410 222 138 75 実施例５ 406 241 158 91 実施例６ 392 235 157 93 実施例７ 369 246 172 110 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００６０】

【発明の効果】本発明の前方散乱シートないしはそれを
他のシート又はフィルムと組み合わせた積層シートは、
反射型又は半透過半反射型液晶表示装置に使用した場合
に、反射使用環境下で明るい画面を与える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層シートの一例を示す断面模式図で
ある。

【図２】本発明の積層シートの別の例を示す断面模式図
である。

【図３】本発明の積層シートのもう一つ別の例を示す断
面模式図である。

【図４】本発明の積層シートのさらに別の例を示す断面
模式図である。

【図５】本発明の積層シートのさらにもう一つ別の例を
示す断面模式図である。

【図６】積層シートに用いる偏光フィルムの吸収軸と１
／２波長フィルムの光軸と１／４波長フィルムの光軸と
がなす軸角度を示す模式図である。

【図７】本発明の積層シートのさらに別の形態を示す断
面模式図である。

【図８】本発明の液晶表示装置の一例を示す断面模式図
である。

【図９】本発明の液晶表示装置の別の例を示す断面模式
図である。

【図１０】本発明の液晶表示装置のもう一つ別の例を示
す断面模式図である。

【図１１】実施例で反射輝度及び反射コントラストの測
定に用いた反射白輝度評価装置の構成を示す断面模式図
である。

【図１２】実施例で反射輝度及び反射コントラストの測
定に用いた反射黒輝度評価装置の構成を示す断面模式図
である。

【符号の説明】

１１……前方散乱シート、２１……偏光フィルム、２２……１／２波長フィルム、２３……１／４波長フィルム、２４……樹脂シート、２５……金属薄膜、２６……基材、２７……広帯域円偏光フィルム、３１……感圧接着剤、３２……ガラス板、３３……液晶、３４……前面透明電極、３５……背面反射電極、３６……背面半透過半反射電極、３７……背面透明電極、４１、４２、４３……液晶セル、５１……反射型液晶表示装置、５２、５３……半透過半反射型液晶表示装置、６０……背面照明装置、６１……レンズシート、６２……拡散シート、６３……導光板、６４……光源、６５……反射板、６６……反射シート、７１……輝度計、７２……環状蛍光灯、７３……ガラス板、７４……光学ミラー、８１……偏光フィルムの吸収軸、８２……１／２波長フィルムの光軸、８３……１／４波長フィルムの光軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｆ 1/13357 Ｇ０２Ｆ 1/13357 1/13363 1/13363 Ｇ０９Ｆ 9/00 ３１３Ｇ０９Ｆ 9/00 ３１３３２４３２４Ｆターム(参考） 2H042 BA02 BA12 BA14 BA15 BA20 2H049 BA02 BA06 BA07 BB03 BB63 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA14Z FA23Z FA31X FA31Z FA41Z FB02 FB08 GA01 HA07 HA09 HA10 KA01 KA10 LA16 LA17 5G435 AA03 BB12 BB15 BB16 EE25 FF03 FF05 FF06 FF12 HH03 HH04 HH20 KK07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に屈折率の不均一構造を有するシート
であって、全光線透過率が９０％以上１００％未満であ
り、かつ、透明度が１５％以上６０％以下であることを
特徴とする前方散乱シート。
【請求項２】屈折率の不均一構造が、樹脂体中に微粒子
を分散させることにより形成されている請求項１に記載
の前方散乱シート。
【請求項３】樹脂体が、アクリル系感圧接着剤である請
求項２に記載の前方散乱シート。
【請求項４】微粒子が、シリコーン樹脂である請求項２
又は３に記載の前方散乱シート。
【請求項５】屈折率の不均一構造が、シートを構成する
成分の相分離により生成されてなるものである請求項１
に記載の前方散乱シート。
【請求項６】位相差値が３０nm以下である請求項１から
５のいずれかに記載の前方散乱シート。
【請求項７】２枚の樹脂シートの間に、請求項１から６
のいずれかに記載の前方散乱シートが挟持されてなるこ
とを特徴とする積層シート。
【請求項８】延伸された樹脂シートと請求項１から６の
いずれかに記載の前方散乱シートが積層されてなること
を特徴とする積層シート。
【請求項９】延伸された樹脂シートが、偏光フィルム又
は位相差フィルムである請求項８に記載の積層シート。
【請求項１０】延伸された樹脂シートが、１／４波長フ
ィルム及び１／２波長フィルムから選ばれる位相差フィ
ルムである請求項９に記載の積層シート。
【請求項１１】延伸された樹脂シートが、偏光フィルム
と、少なくとも１枚の位相差フィルムとで構成され、そ
れらが前方散乱シートに積層されてなる請求項８に記載
の積層シート。
【請求項１２】請求項１から６のいずれかに記載の前方
散乱シートと、反射性フィルム又は半透過半反射性フィ
ルムとが積層されてなることを特徴とする積層シート。
【請求項１３】さらに偏光フィルムが積層されている請
求項１２に記載の積層シート。
【請求項１４】液晶セルの前面に、請求項１１に記載の
積層シートが積層されてなることを特徴とする液晶表示
装置。
【請求項１５】液晶セルの背面に偏光フィルムが積層さ
れており、さらにその背面に背面照明装置が配置されて
いる請求項１４に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】液晶セルの背面に、該偏光フィルムとと
もに位相差フィルムが積層されている請求項１５に記載
の液晶表示装置。
【請求項１７】液晶セルの前面に、偏光フィルムが積層
されてなり、液晶セルの背面に、請求項１２又は１３に
記載の積層シートが積層されてなることを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項１８】液晶セルの前面に、該偏光フィルムとと
もに位相差フィルムが積層されている請求項１７に記載
の液晶表示装置。
【請求項１９】液晶セルの背面に、該積層シートととも
に位相差フィルムが積層されている請求項１７又は１８
に記載の液晶表示装置。
【請求項２０】背面に積層シートが積層された液晶セル
のさらに背面に、背面照明装置が配置されている請求項
１７から１９のいずれかに記載の液晶表示装置。