JP2005292398A - 光拡散体、その製造方法、光拡散材料及び画素表示素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】光の後方散乱を少なく抑えながら光拡散性を確保することができ、かつ薄膜化を図ることができる光拡散体
【解決手段】 透明基材(12)上に形成された凹凸を有し、この凹凸が形成された面に屈折率が凹凸側から外に向かって順次変化した少なくとも3層以上の透明バインダー層(14、16、18、20)が積層されていることを特徴とする光拡散体。
【選択図】 図1
【解決手段】 透明基材(12)上に形成された凹凸を有し、この凹凸が形成された面に屈折率が凹凸側から外に向かって順次変化した少なくとも3層以上の透明バインダー層(14、16、18、20)が積層されていることを特徴とする光拡散体。
【選択図】 図1
Description
本発明は光拡散体、その製造方法、光拡散材料及び画像表示素子に関し、詳しくは、光散乱なく、透過光を前方拡散させる光拡散体、該光拡散体を簡便に製造することができる光拡散体の製造方法、特に反射型LCDにおいて効果的に光をロスせず、視野角も広げる光拡散フィルム、偏光膜の内側に入れても消偏性(偏光解消)のない光拡散フイルム等の光拡散材料、液晶セルの内面に入れても消偏性なく光拡散効果が高く、かつ液晶の配向乱れを生じさせない薄膜光拡散体を用いた液晶表示素子等に好適な画像表示素子に関する。
光拡散材料は調光材料、光学素子、表示素子などの各種分野で利用されている。また近年では液晶ディスプレイ等の表示材料の表示品位の向上、視野角特性の改良等への利用が進んでいる。光拡散材料の構成としては、例えばすりガラスの様に表面に微細な凹凸を形成する方法、あるいは樹脂膜中に数μmから致十μ血の粒子を分散させる方法などが一般的に用いられてきた。しかしながら、これらの方法では確かに光の散乱は可能であるが、光の後方への散乱も大きくなるので透過光量が低くなってしまったり、表示画面のコントラストを落としてしまう。また、前記の従来の光拡散材料は、偏光解消も起きてしまう為に近年要望が強い液晶デイスプレイ等への利用は困難であり、また、表示材料用にも透過光量が少ないために光源への負荷が大きくなってしまう。そこで後方散乱が少なく、かつ高い光拡散性を有し、偏光解消の起こらない光拡散材料が求められている。
このような問題を解決するための手段として、例えば、凹凸形状をレンズ状に設計し光の屈折を利用する方法が知られている。しかしながら、この方法では微細な凹凸形状の形成が煩雑で生産性に劣る、また拡散材料が汚染や衝撃に弱い、凹凸を有するために液晶ディスプレイのセル内に用いようとすると、配向乱れを起こし、表示品位を著しく落としてしまうために使えないなどの問題を有している。
また、光拡散材料に微粒子を用いる方法も知られている。特に粒子による光の散乱ではなく屈折を利用する目的で粒子は内部の分布が均一ではなく、粒子中の屈折率を内部と表面部の間で変化させた微粒子を用いた光拡散材料が知られている。これらの方法では光の後方散乱を有る程度は少なく抑えながら光拡散性を確保している。
たとえば、単分散微粒子をバインダー中に分散したものを反射型液晶セル内のカラーフィルターの上に設け、光拡散性の確保と偏光解消防止の両立を狙ったものが提案されている。(非特許文献1)
しかしながら、粒子の中で屈折率の勾配を安定して作ることは製造技術上難しかったり、重合性と粒子形成性の両立の観点から選べるモノマーの範囲が狭く、屈折率の大きな勾配を作ることが出来ないなどの欠点があり、より簡便に製造でき、かつ光拡散性が高く偏光解消のない光拡散体が望まれていた。
IDW‘00予稿集"Color Filter with Light Scattering Layer for Reflection LCDs"のp451−p454
本発明の第1の目的は光の後方散乱を少なく抑えながら光拡散性を確保することができ、かつ薄膜化を図ることができる光拡散体とその製造方法及び光拡散材料を提供することにある。
本発明の第2の目的は、光をロスすることなく、視野角を広げることができ、偏光解消がなくコントラストの高い液晶表示素子等の画像表示素子を提供することにある。
本発明の第2の目的は、光をロスすることなく、視野角を広げることができ、偏光解消がなくコントラストの高い液晶表示素子等の画像表示素子を提供することにある。
上記した課題は、下記の発明によって達成される。
(1) 透明基材の表面に形成された凹凸を有し、この凹凸の面上に屈折率が前記凹凸面から外に向かって順次変化した少なくとも3層以上の透明バインダー層が積層されていることを特徴とする光拡散体。
(2) 透明基材の表面に形成された凹凸の面に接する透明バインダー層の屈折率と前記透明基材の屈折率との差が0.10以下であることを特徴とする(1)に記載の光拡散体。
(3) 隣接する透明バインダー層の屈折率差が0.10以下であることを特徴とする(1)または(2)に記載の光拡散体。
(4) 透明基材の表面に形成された凹凸の面に接する透明バインダー層から3層目の透明バインダー層の厚みの合計がJIS B0601で定義された凹凸の十点平均粗さ(Rz)よりも少ないことを特徴とする(1)乃至(3)のいずれかに記載の光拡散体。
(5) 凹凸の凸部間の平均間隔(JIS B0601で定義された平均間隔S値)が、JIS B0601で定義された凹凸の十点平均粗さ(Rz)の1/3倍〜5倍であることを特徴とする(1)乃至(4)のいずれかに記載の光拡散体。(6) 透明基材の表面に形成された凹凸が、エンボス法、フォトリソグラフィー法、サンドブラスト法、またはホログラフィー法のいずれかの方法で形成されていることを特徴とする(1)乃至(5)のいずれかに記載の光拡散体。
(7) (1)乃至(6)のいずれかに記載の光拡散体が、 3層以上の透明バインダー層のうちの少なくとも2層以上が同時重層塗布されることを特徴とする光拡散体の製造方法。
(8) (1)乃至(6)のいずれかに記載の光拡散体が支持体上に設けられていることを特徴とする光拡散材料。
(9) (1)乃至(6)のいずれかに記載の光拡散体を用いたことを特徴とする画像表示素子。
(10) (1)乃至(6)のいずれかに記載の光拡散体を用いた液晶表示素子であることを特徴とする(9)に記載の画像表示素子。
(11) 上記光拡散体を液晶セルの内面に用いた(10)に記載の画像表示素子。
(1) 透明基材の表面に形成された凹凸を有し、この凹凸の面上に屈折率が前記凹凸面から外に向かって順次変化した少なくとも3層以上の透明バインダー層が積層されていることを特徴とする光拡散体。
(2) 透明基材の表面に形成された凹凸の面に接する透明バインダー層の屈折率と前記透明基材の屈折率との差が0.10以下であることを特徴とする(1)に記載の光拡散体。
(3) 隣接する透明バインダー層の屈折率差が0.10以下であることを特徴とする(1)または(2)に記載の光拡散体。
(4) 透明基材の表面に形成された凹凸の面に接する透明バインダー層から3層目の透明バインダー層の厚みの合計がJIS B0601で定義された凹凸の十点平均粗さ(Rz)よりも少ないことを特徴とする(1)乃至(3)のいずれかに記載の光拡散体。
(5) 凹凸の凸部間の平均間隔(JIS B0601で定義された平均間隔S値)が、JIS B0601で定義された凹凸の十点平均粗さ(Rz)の1/3倍〜5倍であることを特徴とする(1)乃至(4)のいずれかに記載の光拡散体。(6) 透明基材の表面に形成された凹凸が、エンボス法、フォトリソグラフィー法、サンドブラスト法、またはホログラフィー法のいずれかの方法で形成されていることを特徴とする(1)乃至(5)のいずれかに記載の光拡散体。
(7) (1)乃至(6)のいずれかに記載の光拡散体が、 3層以上の透明バインダー層のうちの少なくとも2層以上が同時重層塗布されることを特徴とする光拡散体の製造方法。
(8) (1)乃至(6)のいずれかに記載の光拡散体が支持体上に設けられていることを特徴とする光拡散材料。
(9) (1)乃至(6)のいずれかに記載の光拡散体を用いたことを特徴とする画像表示素子。
(10) (1)乃至(6)のいずれかに記載の光拡散体を用いた液晶表示素子であることを特徴とする(9)に記載の画像表示素子。
(11) 上記光拡散体を液晶セルの内面に用いた(10)に記載の画像表示素子。
本発明の光拡散体によれば、光の後方散乱を少なく抑えながら光拡散性を確保することが出来、かつ薄膜化を図ることができる。
また、本発明の光拡散体の製造方法及び光拡散材料によれば、光拡散体を簡便に製造することができる。
さらに、本発明の画像表示素子によれば、光をロスすることなく、視野角を広げることが出来、偏光解消がなくコントラストの高い液晶表示層等の画像表示素子を提供することができる。
また、本発明の光拡散体の製造方法及び光拡散材料によれば、光拡散体を簡便に製造することができる。
さらに、本発明の画像表示素子によれば、光をロスすることなく、視野角を広げることが出来、偏光解消がなくコントラストの高い液晶表示層等の画像表示素子を提供することができる。
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
−表面凹凸−
本発明において、表面に凹凸を形成させる基材の材質は、透明体であれば、何でもよい。本拡散体を偏光膜の内側に配置する場合には、この透明体は、光学異方性や消偏性のないものが好ましい。また、表面に凹凸を形成させる基材の材質は、透明基材そのものでもよいし、透明な支持体の上に積層された透明な層であってもよく、仮支持体上に積層され、後に剥離されるような透明な層であってもよい。
本発明において、表面に凹凸を形成させる基材の材質は、透明体であれば、何でもよい。本拡散体を偏光膜の内側に配置する場合には、この透明体は、光学異方性や消偏性のないものが好ましい。また、表面に凹凸を形成させる基材の材質は、透明基材そのものでもよいし、透明な支持体の上に積層された透明な層であってもよく、仮支持体上に積層され、後に剥離されるような透明な層であってもよい。
透明な基材上に凹凸を形成させる方法としては、基材の材質等に応じてエンボス法、フォトリソグラフィー法、サンドブラスト法、ホログラフィー法等を任意に採用することができる。凹凸の形状には、特に制約はないが、凹凸面に積層された透明バインダー層の積層のし易さの点から、凹凸の凹部の形状は、所謂、内に広がった蛸壷状の形状によりも外方向に向かって開放的な広がりを持つような形状が好ましい。
凹凸の平均粗さは、JIS B0601で定義された十点平均粗さRz値で0.5μm〜20μmが好ましく、より好ましくは1.0μm〜10μm、さらに好ましくは1.0μm〜5.0μmである。凹凸の凸部間の平均間隔は、JISB0601で定義された平均間隔S値でJIS B0601で定義された十点平均粗さRz値の1/3倍〜5倍が好ましく、より好ましくは1/2倍〜2倍である。
−透明バインダー層−
バインダーとしては透明ならば何を用いてもかまわない。水溶性高分子、有機溶剤溶解性高分子、水性ラテックス、水性アイオノマー等の中から任意に選択すればよい。また、重合性モノマーやオリゴマーあるいはそれらの混合物を塗布した後、光や熱や電子線などで重合して透明バインダー層を形成しても良い。更に、真空蒸着、スパッタリング、CVDなどにより透明バインダー層を形成しても良い。
バインダーとしては透明ならば何を用いてもかまわない。水溶性高分子、有機溶剤溶解性高分子、水性ラテックス、水性アイオノマー等の中から任意に選択すればよい。また、重合性モノマーやオリゴマーあるいはそれらの混合物を塗布した後、光や熱や電子線などで重合して透明バインダー層を形成しても良い。更に、真空蒸着、スパッタリング、CVDなどにより透明バインダー層を形成しても良い。
この場合には透明バインダー層は、有機物のみならず無機の薄膜材料でも形成することができる。これらのうち、透明バインダー層として高分子バインダーを用いる場合、高分子バインダーとなるものの例としては、Polymer Handbook VI/453−VI/461に列挙されているものを好適に用いることができる。ここにはそれぞれのポリマーの屈折率も詳しく記載されているので、それらの値から好ましいポリマーを適宜選択すればよい。
更に高分子バインダーには、前記高分子ポリマーを構成するモノマーと他のモノマーとの共重合体、前記高分子ポリマー中、種類の異なるポリマーの混合物であってもよい。さらに透明バインダー層の屈折率はそのバインダー中に光の波長以下の粒径の超微粒子を混合することによって調節してもかまわない。最近はナノ粒子と称して数十ナノメーターの粒径の超微粒子が多種開発されており、これらを好適に用いることができる。これらの粒子としては、例えば、Si,Ti,Ba,Ca,Na,K,Al,Mg,Zn,Zr,Y,Nb,Fe,Ce,Co,Er,In,Nd,Ni,Pb,Sb,Yb,Sn等から選ばれる無機酸化物、あるいはこれら元素の混合酸化物が好ましく用いられるがそれらに限定されるものではない。
この場合、屈折率の調節の方法としては、超微粒子の種類を選択したりバインダーに対する超微粒子の添加量の調節で行うことができる。
本発明において、屈折率が透明基材に形成された凹凸面から外方向に向かって順次変化するとは、透明基材に形成された凹凸面に接する透明バインダー層の届折率から外側の透明バインダー層の屈折率が順次大きくなる場合、あるいは順次小さくなる場合を意味している。
更に各透明バインダー層のバインダーの全部あるいは一部に架橋剤やネットワーク形成剤を添加しても良い。バインダーによってはこれにより、耐熱性、耐傷性、ガス透過性、耐水性、耐溶剤性の向上などを向上させることができる。
−透明バインダー層の積層方法−
透明基材に形成された凹凸の表面に第1層透明バインダー以降の設け方については種々の方法を採用することができる。例えば、前の層の透明バインダー層を塗布乾燥して形成させた後、次の層の透明バインダー層を順次塗布、乾燥しながら積層していく方法がある。この場合には次の透明バインダー層の塗布時の濡れ性を良化させるために前の透明バインダー層にコロナ放電処理、プラズマ放電処理などの表面処理をしておくことも可能である。また、透明バインダー層用塗布液には濡れ性を良化させる界面活性剤、静電気を防止するための帯電防止剤などを添加しても良い。
透明基材に形成された凹凸の表面に第1層透明バインダー以降の設け方については種々の方法を採用することができる。例えば、前の層の透明バインダー層を塗布乾燥して形成させた後、次の層の透明バインダー層を順次塗布、乾燥しながら積層していく方法がある。この場合には次の透明バインダー層の塗布時の濡れ性を良化させるために前の透明バインダー層にコロナ放電処理、プラズマ放電処理などの表面処理をしておくことも可能である。また、透明バインダー層用塗布液には濡れ性を良化させる界面活性剤、静電気を防止するための帯電防止剤などを添加しても良い。
このように逐次に積み重ね塗布していく際には、先の透明バインダー層の次に塗布する透明バインダー層を塗布するときに先の透明バインダー層を過度に溶解して面状を損ねないように透明バインダー層塗布液に含有される溶剤を選択したり、先の透明バインダー層を熱処理などで硬化した後、次の透明バインダー層を塗布することも有効な方法である。
更に、先の透明バインダー層が水性バインダーの場合には次の透明バインダー層には水に不溶の有機溶剤溶解性ポリマーを使うなどの選択も可能である。また、その逆の方法もある。これらの透明バインダー層用塗布液の塗布には通常使われているいずれの塗布方法を用いても良い。たとえば、バーコーター、スピンコーター、スリットコーター、エクストルージョンコーター、グラビアコーター、ブレードコーターなどが挙げられる。
また、透明バインダー層の別の積層法として2層以上の透明バインダー層を同時に重層して塗布して形成することも可能であり、このためには公知の多層エクストルージョンコーターを好適に用いることができる。この場合には層流状態での塗液を塗りつけた直後に低温ゾーンなどで塗布液を一旦ゲル化させて層構造を固定し、その後、乾燥することにより、確実に多層構造を形成させることができる。この方法はカラー写真フイルムの製造などで広く行われている方法を応用することができる。
一方、透明バインダー層用塗布液を重層で塗りつけた後、意識的に乾燥を遅らせてある程度層間の混合をさせた後、乾燥するという方法も好ましい。この場合には層間の界面が曖昧となり、結果として屈折率の異なる層の界面がなくなり、連続的な屈折率傾斜体が得られ、表示素子として使うときに界面反射による偏光解消がなくなり、きわめてコントラストの高い表示を得ることができる。
本発現の効果の特徴である高い光拡散性と小さな消偏性は、この透明バインダー層の多層層構造の屈折率が順次変化する形態と各透明バインダー層のゆがみ、更に凸部から凹部にかけての透明バインダー層の連続的な厚み変化の複合によってかもし出されているものと思われる。
次に本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の光拡散体の一実施の形態を模式的に示した断面図である。10は支持体又は仮支持体、12は表面に凹凸が形成された透現基材、14、16、18、20はそれぞれ第1〜第4の透明バインダー層を示す。本図から解るように多層の透明バインダー層はそれぞれ凹凸の曲面の影響を受けてバインダー層自身が屈曲した面として固定化されている。このような透明バインダー層の屈曲した曲面によって、光拡散体に入射した光は屈曲した曲面で拡散するため、光拡散体は前方拡散体(光の進む方向のみに拡散)として作用するものと思われる。
図1は本発明の光拡散体の一実施の形態を模式的に示した断面図である。10は支持体又は仮支持体、12は表面に凹凸が形成された透現基材、14、16、18、20はそれぞれ第1〜第4の透明バインダー層を示す。本図から解るように多層の透明バインダー層はそれぞれ凹凸の曲面の影響を受けてバインダー層自身が屈曲した面として固定化されている。このような透明バインダー層の屈曲した曲面によって、光拡散体に入射した光は屈曲した曲面で拡散するため、光拡散体は前方拡散体(光の進む方向のみに拡散)として作用するものと思われる。
さらに、本発明では各透明バインダー層の屈折率は透明基材12の凹凸面から順次変化し、しかも隣接する透明バインダー層の屈折率差を0.10以内、好ましくは0.05以内に抑えていると、後方散乱もほとんどなく効率的に光を透過させることができる。また、この光拡散体は、界面散乱が少ないので、消偏がほとんど起こらず、偏光を利用する表示素子において偏光膜の内側に配置しても偏光保持が可能であり、きわめてコントラストの高い表示素子を得ることができる。透明バインダー層の数は3層以上あれば本発明の効果が得られるが、透明バインダー層は多層に分割されるほどその効果は高い。
また、第1層から第3層までの厚みのトータル(すなわち、凹凸間の中心部の層厚みを意味し、図1中、T1で示す)がJIS B0601で定義された凹凸の十点平均粗さ(Rz)を越えないことが好ましい。この場合、各透明バインダー層の曲面が光を屈曲させるのに効果的な曲率を持つからであろう。また、凹凸の凸部と凸部の平均的な間隙(JIS B0601で定義された平均間隔S値)は、製造適性と拡散効果の点から凸部の平均高さの1/3〜5倍までが好ましく、より好ましくは1/3〜2倍、更に好ましくは1/2〜1倍以内である。
図2は本発明の光拡散体の別の態様を示したものである。ここでは図1の構成物の最上層に第5層として平坦化層22Aまたは接着層22Bを設けている。平坦化層22Aは本光拡散体を実際に用いる場合に時として重要である。例えば本発明の光拡散体を液晶セルの内面に用いた場合、その上に配置される液晶層の厚みを均一にするのに有効である。
また、本光拡散体を通して図で言えば下方からの光を図の上方から視認したい場合、上方からの外光が拡散体の最上部(例えば、第4透明バインダー層20)の凹凸により後方散乱してコントラストを落としてしまうような場合、平坦化層22Aによって後方散乱によるコントラストの低下を防止することができる。勿論、凹凸の形状がある程度大きい場合にはむしろ平坦化層22Aがない方が最上層の透明バインダー層の表面の凹凸がいわゆるアンチグレア効果を出して好ましい場合もあるので、用途に応じて使い分ければよい。
図2において、第5層が接着層22Bや粘着層である場合には、この光拡散体を別の基材に張り合わせて使うことができる。ここでいう別の基材とは例えば、液晶セルのガラス板、偏光板、1/4λ板、位相差板、視野角拡大板、液晶表示装置のバックライト導光板、プリズム板などが挙げられる。また別の基材に張り合わせた後、支持体を剥離するいわゆる転写ラミネートにより、光拡散体のみを別の基材上に転写することも可能である。このために支持体上にはあらかじめ剥離層や基材とのなじみを良くするためのクッション層、あるいは剥離後の表面硬化用の硬化層が塗布されていても良い。
これらの技術はすでにプリント基板用のドライラミネートフィルムや転写型カラーフィルターにおいて広く使われており、それらを応用することにより容易に実現できる。このように凹凸のある平面上に平坦化層22Aを設ける場合には平坦化層22Aは塗布後のレベリレグ(表面張力による流動で塗布液面が平坦になること)によって平坦化した後、溶媒を蒸発させることなく固化する方法が好ましい。このような目的のためには平坦化層は無溶媒の紫外線硬化樹脂あるいは電子線硬化樹脂が好ましい。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない
(実施例1)
屈折率1.70のガラス板(Ba、Ti、Siを主成分とする酸化物)をサンドブラスト法でその表面を粗化した。ガラス板表面のJIS B0601で定義された凹凸の十点平均粗さ(Rz)は3.7μm、JIS B0601で定義された平均間隔S値は6.2μmであった。
次に平均粒径30nmのTiO2超微粒子とアクリル樹脂(BR−87:三菱レイヨン社製)とMEKの量比を変えて混合し、以下のA−Dの4種の塗液を調整した。
A:乾燥後の被膜の屈折率が1.65
B:乾燥後の被膜の屈折率が1.57
Ci乾燥後の被膜の屈折率が1.53
D:乾燥後の被膜の屈折率が1.49
次いでこの塗布層の上に順次A液、B液、C液をそれぞれ、乾燥膜厚が1.0μmとなるように塗布し、それぞれ、120℃で乾燥した。最後にその塗布層上にD液を乾燥膜厚が5μmとなるように120℃で乾燥して光拡散体を得た。
屈折率1.70のガラス板(Ba、Ti、Siを主成分とする酸化物)をサンドブラスト法でその表面を粗化した。ガラス板表面のJIS B0601で定義された凹凸の十点平均粗さ(Rz)は3.7μm、JIS B0601で定義された平均間隔S値は6.2μmであった。
次に平均粒径30nmのTiO2超微粒子とアクリル樹脂(BR−87:三菱レイヨン社製)とMEKの量比を変えて混合し、以下のA−Dの4種の塗液を調整した。
A:乾燥後の被膜の屈折率が1.65
B:乾燥後の被膜の屈折率が1.57
Ci乾燥後の被膜の屈折率が1.53
D:乾燥後の被膜の屈折率が1.49
次いでこの塗布層の上に順次A液、B液、C液をそれぞれ、乾燥膜厚が1.0μmとなるように塗布し、それぞれ、120℃で乾燥した。最後にその塗布層上にD液を乾燥膜厚が5μmとなるように120℃で乾燥して光拡散体を得た。
(実施例2)
ガラス板をセルローストリアセテートフィルムに変え、エンボス法によってフィルムの表面に凹凸を形成した。この凹凸面のJIS B0601で定義された凹凸の十点平均粗さ(Rz)は4.9μm、JIS B0601で定義された平均間隔S値は7.3μmであった。
以下、実施例1と全く同様にしてA液、B液、C液、D液を塗布乾燥した。最後にこの塗布層上に、コロナ放電処理を行なった後、市販のアクリル系粘着剤を厚さ20μmとなるように塗布乾燥した。このフィルムの粘着面をガラスに貼り合わせた材料(ポリエチレンテレフタレートフィルム)を剥離し、ガラス板上に形成された光拡散体を得た。
ガラス板をセルローストリアセテートフィルムに変え、エンボス法によってフィルムの表面に凹凸を形成した。この凹凸面のJIS B0601で定義された凹凸の十点平均粗さ(Rz)は4.9μm、JIS B0601で定義された平均間隔S値は7.3μmであった。
以下、実施例1と全く同様にしてA液、B液、C液、D液を塗布乾燥した。最後にこの塗布層上に、コロナ放電処理を行なった後、市販のアクリル系粘着剤を厚さ20μmとなるように塗布乾燥した。このフィルムの粘着面をガラスに貼り合わせた材料(ポリエチレンテレフタレートフィルム)を剥離し、ガラス板上に形成された光拡散体を得た。
(実施例3)
実施例1と全く同様にしてサンドブラスト法によって表面に凹凸を有するガラス板に対し、同時重層用エクストルージョンコーターにてA液、B液、C液、D液をそれぞれ乾燥膜厚が1.2μm、1,2μm、1.2μm、5μmとなるような流量で同時に重層塗布した後、70℃の予備乾燥を1分間行ない、次いで120℃で10分間乾燥して光拡散体を得た。
実施例1と全く同様にしてサンドブラスト法によって表面に凹凸を有するガラス板に対し、同時重層用エクストルージョンコーターにてA液、B液、C液、D液をそれぞれ乾燥膜厚が1.2μm、1,2μm、1.2μm、5μmとなるような流量で同時に重層塗布した後、70℃の予備乾燥を1分間行ない、次いで120℃で10分間乾燥して光拡散体を得た。
得られた光拡散体の後方散乱性、光拡散性、消偏性を下記の方法で評価した。各5段階の点数で目視評価し、数字が大きいほど各特性が良好であることを示す。後方拡散性と消偏性は表示装置の黒色表示状態の黒色度を予測するための項目であり、コントラストに大きく寄与する重要な項目である。それに対して、光拡散性は、白色度と視野角の広さに寄与する項目で、評点3以上であれば実用に供する事が可能と考えられる。
<後方散乱性>
光拡散体の支持体面側を粘着剤で黒の鏡面板に貼り付け、上方より目視確認。黒いほど良好。試検に用いた黒色鏡面板の黒色を評点5とし、試料間で相対比較して評点を決定した。
光拡散体の支持体面側を粘着剤で黒の鏡面板に貼り付け、上方より目視確認。黒いほど良好。試検に用いた黒色鏡面板の黒色を評点5とし、試料間で相対比較して評点を決定した。
<消偏性>
光拡散性の支持体面側を粘着剤でアルミ蒸着フィルムに貼り付け、その上に鏡面反射光を完全にカットする向きに1/4波長板と直線偏光板を組み合わせてこの順に始り付け、上方より目視確認。反射光の偏光解消が起こらず、黒く見えるほど良好。このように組立てた試検体から光拡散体を除いた状態での黒色を評点5とし、試料間の成績を比較して評点を決定した。
光拡散性の支持体面側を粘着剤でアルミ蒸着フィルムに貼り付け、その上に鏡面反射光を完全にカットする向きに1/4波長板と直線偏光板を組み合わせてこの順に始り付け、上方より目視確認。反射光の偏光解消が起こらず、黒く見えるほど良好。このように組立てた試検体から光拡散体を除いた状態での黒色を評点5とし、試料間の成績を比較して評点を決定した。
<光拡散体>
光拡散性の支持体面側を粘着剤でアルミ蒸着フィルムに張り付け、上方により目視確認。アルミの金属光沢が消え、白色に見えるるほど良好。上質紙の白色度を評点5とし、試料間で相対比較して評点を決定した。
光拡散性の支持体面側を粘着剤でアルミ蒸着フィルムに張り付け、上方により目視確認。アルミの金属光沢が消え、白色に見えるるほど良好。上質紙の白色度を評点5とし、試料間で相対比較して評点を決定した。
評価結果を表1に示す。表中の比較例は、実施例1に記載した表面粗化したガラス板にA〜Dの塗液を塗布しない試料を用いて、試検した結果を記載した。
上記の結果より、本発明の光拡散体は良好な前方拡散性を示し、かつ、消偏性をほとんど示さないことがわかる。
(実施例4)
実施例2の光拡散体が転写されたガラス板を液晶セルの片側に基板として用いて図3に示すような反射型液晶表示装置に組み込んだ。図3において、30はガラス基板、32はAl反射電極、34は配向膜、36は液晶、38は配向膜、40はITO電極、42はカラーフィルター、44はガラス基板、46は光拡散体、48はλ/4板、50は偏光板であり、図中、矢印は、光の進行方向を示している。
その結果、良好なコントラストと視野角の広い、見やすい表示素子となった。
実施例2の光拡散体が転写されたガラス板を液晶セルの片側に基板として用いて図3に示すような反射型液晶表示装置に組み込んだ。図3において、30はガラス基板、32はAl反射電極、34は配向膜、36は液晶、38は配向膜、40はITO電極、42はカラーフィルター、44はガラス基板、46は光拡散体、48はλ/4板、50は偏光板であり、図中、矢印は、光の進行方向を示している。
その結果、良好なコントラストと視野角の広い、見やすい表示素子となった。
(実施例5)
実施例2の光拡散体が転写されたガラス板を液晶セルの片側に基板として用いて図4に示すような反射型液晶表示装置に組み込んだ。図4において、図3の装置と異なる点は、光拡散体46がカラーフィルター42とガラス基板44との間に設けられている点であり、他の構成は実質的に同じであるので、同一符号は図3と同じであり、図中、矢印は光の進行方向を示している。
その結果、良好なコントラストと視野角の広い、かつ、解像度と色純度に優れた表示装置を得ることができた。
実施例2の光拡散体が転写されたガラス板を液晶セルの片側に基板として用いて図4に示すような反射型液晶表示装置に組み込んだ。図4において、図3の装置と異なる点は、光拡散体46がカラーフィルター42とガラス基板44との間に設けられている点であり、他の構成は実質的に同じであるので、同一符号は図3と同じであり、図中、矢印は光の進行方向を示している。
その結果、良好なコントラストと視野角の広い、かつ、解像度と色純度に優れた表示装置を得ることができた。
10 支持体
12 透明基材
14 第1透明バインダー層
16 第2透明バインダー層
18 第3透明バインダー層
20 第4透明バインダー層
22A 平坦化層
22B 接着層
30 ガラス基板
32 Al反射電極、
34 配向膜
36 液晶
38 配向膜
40 ITO電極
42 カラーフィルター
44 ガラス基板
46 光拡散体
48 λ/4板
50 偏光板
12 透明基材
14 第1透明バインダー層
16 第2透明バインダー層
18 第3透明バインダー層
20 第4透明バインダー層
22A 平坦化層
22B 接着層
30 ガラス基板
32 Al反射電極、
34 配向膜
36 液晶
38 配向膜
40 ITO電極
42 カラーフィルター
44 ガラス基板
46 光拡散体
48 λ/4板
50 偏光板
Claims (11)
- 透明基材の表面に形成された凹凸を有し、この四凸の面上に屈折率が前記凹凸面から外に向かって順次変化した少なくとも3層以上の透明バインダー層が積層されていることを特徴とする光拡散体。
- 透明基材の表面に形成された凹凸の面に接する透明バインダー層の屈折率と前記透明基材の屈折率との差が0.10以下であることを特徴とする請求項1に記載の光拡散体。
- 隣接する透明バインダー層の屈折率差が0.10以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光拡散体。
- 透明基材の表面に形成された凹凸の面に接する透明バインダー層から3層目の透明バインダー層の厚みの合計がJIS B0601で定義された凹凸の十点平均粗さ(Rz)よりも少ないことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の光拡散体。
- 凹凸の凸部間の平均間隔(JIS B0601で定義された平均間隔S値)が、 JIS B0601で定義された凹凸の十点平均粗さ(Rz)の1/3倍〜5倍であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の光拡散体。
- 透明基材の表面に形成された凹凸が、エンボス法、フォトリソグラフィー法、サンドブラスト法、またはホログラフィー法のいずれかの方法で形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の光拡散体。
- 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の光拡散体が、3層以上の透明バインダー層のうちの少なくとも2層以上が同時重層塗布されることを特徴とする光拡散体の製造方法。
- 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の光拡散体が支持体上に設けられていることを特徴とする光拡散材料。
- 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の光拡散体を用いたことを特徴とする画像表示素子。
- 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の光拡散体を用いた液晶表示素子であることを特徴とする請求項9に記載の画像表示素子。
- 上記光拡散体を液晶セルの内面に用いた請求項10に記載の画像表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004106139A JP2005292398A (ja) | 2004-03-31 | 2004-03-31 | 光拡散体、その製造方法、光拡散材料及び画素表示素子 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP2005292398A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010035872A1 (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-01 | 富士フイルム株式会社 | 防眩性フィルムの製造方法 |
| JP2012208212A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Japan Display West Co Ltd | 表示装置および電子機器 |
-
2004
- 2004-03-31 JP JP2004106139A patent/JP2005292398A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2010035872A1 (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-01 | 富士フイルム株式会社 | 防眩性フィルムの製造方法 |
| JPWO2010035872A1 (ja) * | 2008-09-29 | 2012-02-23 | 富士フイルム株式会社 | 防眩性フィルムの製造方法 |
| US8932669B2 (en) | 2008-09-29 | 2015-01-13 | Fujifilm Corporation | Method for producing antiglare film |
| JP2012208212A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Japan Display West Co Ltd | 表示装置および電子機器 |
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