DE10129967B4

DE10129967B4 - Laminatfilm

Info

Publication number: DE10129967B4
Application number: DE10129967A
Authority: DE
Inventors: Masanori Hiraishi; Masanari Ohnishi
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2000-06-22
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2012-02-02
Anticipated expiration: 2021-06-22
Also published as: DE10129967A1; US6582783B2; KR20020000506A; KR100800239B1; US20020027626A1; JP2002001858A; JP4410391B2

Abstract

Laminatfilm (10), der umfasst
(1) eine anisotrope Licht streuende Schicht (11) und
(2) transparente Harzschichten (12, 13), die auf beiden Seiten der Licht streuenden Schicht aufgebracht sind, und die durch ein Koextrusions-Formgebungsverfahren aufeinanderlaminiert sind,
wobei die Licht streuende Schicht aus einer kontinuierlichen Phase und einer teilchenförmigen dispergierten Phase (14) besteht, die sich in Bezug auf den Brechungsindex voneinander unterscheiden, wobei das mittlere Aspektverhältnis der teilchenförmigen dispergierten Phase größer als 1 ist und die Hauptachse der teilchenförmigen dispergierten Phase in einer Richtung ausgerichtet ist, und
wobei die transparenten Harzschichten aus der gleichen Art von Harzen bestehen, von denen eines die kontinuierliche Phase aufbaut.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen anisotropen Lichtstreuungsfilm, der verwendbar ist, um eine einheitliche Lichtemission auf einer Display-Einrichtung (einer Flachbild- oder Oberflächen-Display-Einrichtung) zu gewährleisten, auf ein Verfahren zu seiner Herstellung und auf eine Display-Einrichtung, in der der Film verwendet wird. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen anisotropen Lichtstreuungsfilm, der verwendbar ist für ein Flüssigkristall-Display vom Transmissions-Typ(-Modus) oder Reflexions-Typ(-Modus) oder für das Projektionsfernsehen.
Hintergrund der Erfindung
Unter den Oberflächen-Display-Einrichtungen (Anzeige-Einrichtungen) wie z. B. eine Flüssigkristall-Display-Einrichtung, ist eine Display-Einrichtung vom Hintergrundbeleuchtungs-Typ (Transmissions-Typ) bekannt, die eine hinter dem Flüssigkristall-Displaymodul angeordnete Fluoreszenzröhre aufweist. Bekannt ist auch eine Displayeinrichtung (Anzeigeeinrichtung) vom Reflexions-Typ, die eine Licht reflektierende Schicht auf der Rückseite eines Flüssigkristall-Displaymoduls aufweist, so daß das auf die vordere Oberfläche auftreffende Licht durch die Licht reflektierende Schicht reflektiert wird. In diesen Anzeigeeinrichtungen wird häufig ein Diffusor oder ein Lichtstreuungsfilm verwendet, um das Licht aus der Fluoreszenzröhre oder das von der Licht reflektierenden Schicht stammende reflektierte Licht zu streuen, um eine einheitliche Luminanz (Helligkeit bzw. Leuchtdichte) sicherzustellen. Als streuender Film wird allgemein ein streuender Film verwendet, der einen Polycarbonat- oder Polyester-Basisfilm umfasst, der transparent und hochwärmebeständig ist und lichtbrechende mikrofeine Teilchen (Harzperlen) oder für Licht durchlässige anorganische mikrofeine Teilchen enthält, die durch Beschichten diesem einverleibt worden sind oder der diese enthält.
In jüngster Zeit ist eine steigende Nachfrage nach solchen Licht streuenden Filmen als Licht streuender Film für die Hintergrundbeleuchtungs-Komponente einer Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Hintergrundbeleuchtungs-Typ entstanden. Der Licht streuende Film für die Verwendung als Hintergrundbeleuchtung wird in der Regel zwischen der Hintergrundbeleuchtung (einer Kaltkathodenröhre) und der Flüssigkristall-Schicht angeordnet, um das von der Kaltkathodenröhre emittierte Licht zu homogenisieren. Wenn die Streuung des Lichtes jedoch zu stark ist, kann keine ausreichende Emissionsluminanz erzielt werden. Deshalb wird ein optisches Element, beispielsweise eine Prisma-Linse, zwischen dem streuenden Film (Diffusor) und der Flüssigkristall-Schicht angeordnet, um dadurch das gestreute Licht zu brechen, so daß das Licht senkrecht auf die Flüssigkristall-Display-Oberfläche auftrifft, um so die Luminanz (Helligkeit) aufrechtzuerhalten.
Als Oberflächen-Displayeinrichtung [d. h. als Displayeinrichtung, deren Bildanzeigefläche eine ebene Oberfläche ist (eine Displayeinrichtung vom Flachbild-Typ)] ist die in der 4 dargestellte Einrichtung bekannt. Diese Einrichtung umfasst ein Oberflächendisplaymodul 45 (insbesondere ein Flüssigkristall-Displaymodul vom Transmissions-Typ) und mindestens eine Fluoreszenz-Entladungsröhre (Kaltkathodenröhre) 41, die dazu geeignet ist, das Modul von seiner Rückseite her zu beleuchten. Auf der Rückseite der Fluoreszenz-Entladungsröhre 41 ist ein Reflektor 42 angeordnet, der das auftreffende Licht auf die Rückseite reflektiert. Darüber hinaus ist zwischen der Fluoreszenz-Entladungsröhre 41 und dem Modul 45 ein Diffusor 43 für die Lichtstreuung angeordnet, um das Modul 45 gleichmäßig zu beleuchten, und auf der Modul-Seite des Diffusors 43 ist eine Prismenfolie 44 angeordnet. Dieses Oberflächen-Displaymodul 45 umfasst im Falle eines Flüssigkristall-Displaymoduls einen ersten Polarisationsfilm 46a, ein erstes Glassubstrat 47a, eine erste Elektrode 48a auf dem Glassubstrat, eine erste Orientierungs- bzw. Ausrichtungsschicht 49a auf der Elektrode, eine Flüssigkristallschicht 50, eine zweite Orientierungs- bzw. Ausrichtungsschicht 49b, eine zweite Elektrode 48b, einen Farbfilter 51, ein zweites Glassubstrat 47b und einen zweiten Polarisationsfilm 46b, die in der genannten Reihenfolge nacheinander aufeinander aufgebracht (auflaminiert) sind. In einer solchen Displayeinrichtung kann das Displaymodul von der Rückseite her mittels der eingebauten Fluoreszenzröhre (Kaltkathodenröhre) 41 direkt beleuchtet werden. Eine ungleichmäßige Emissionsverteilung (Luminanz- bzw. Helligkeitsverteilung) in der Richtung senkrecht zur Längsachse der Fluoreszenzröhre ist jedoch unvermeidlich, was dazu führt, dass ein Streifenmuster auftritt, obgleich die Emissionsverteilung in der Längsrichtung der Fluoreszenzröhre gleichmäßig ist.
Außerdem ist eine Einrichtung, die unter Verwendung der Rückseitenbeleuchtungseinheit, die einen Lichtwellenleiter enthält, wie in 5 erläutert, hergestellt wurde, als Hintergrundbeleuchtungssystem der Oberflächen-Displayeinrichtung gemäß 4 bekannt. Diese Hintergrundbeleuchtungseinheit weist eine Fluoreszenzröhre (Kaltkathodenröhre) 51 und ein Reflektorelement 55 auf, das parallel zur Fluoreszenzröhre angeordnet ist, wobei ein Lichtwellenleiter 54 mit einem Diffusor 53 auf seiner Oberseite und einem Reflektor 52 an seiner Unterseite in der Richtung der Lichtemission aus der Fluoreszenzröhre angeordnet ist. Der untere Teil des Lichtwellenleiters 54 ist schräg, so daß das aus der Fluoreszenzröhre austretende Licht in einer Aufwärtsrichtung reflektiert werden kann. Das in Richtung der Oberseite des Lichtwellenleiters 54 austretende Licht wird durch den Diffusor 53 gestreut und fällt auf das Oberflächen-Displaymodul (nicht dargestellt) auf, das auf dem Diffusor 53 angebracht (auflaminiert) ist.
Wenn eine solche Hintergrundbeleuchtungseinheit verwendet wird, kann im Gegensatz zu der Hintergrundbeleuchtungseinheit oder -komponente gemäß 4 die Emissionsverteilung über die gesamte Oberfläche als einheitlich (gleichmäßig) erscheinen, eine nähere Betrachtung der Emissionsverteilung zeigt jedoch, dass die Verteilung immer noch nicht so einheitlich (gleichmäßig) ist wie erwünscht. Wie in den 6 und 7 dargestellt, ist die Emissionsverteilung (Helligkeits- bzw. Luminanzverteilung) in der longitudinalen (axialen) Richtung (x-Richtung) der Fluoreszenzröhre (Kaltkathodenröhre) 51 gering wie im Falle der Vorrichtung gemäß 4, die Emission aus der Fluoreszenzröhre (Kaltkathodenröhre) in der y-Richtung, die senkrecht zur x-Richtung verläuft, wird jedoch durch den Reflektor 52 wiederholt reflektiert und pflanzt sich fort in der z-Richtung (in der Richtung, in der der Flüssigkristall-Displaymodul angeordnet ist), die senkrecht zu der xy-Ebene verläuft, so daß die Emissionsverteilung (die Helligkeits- bzw. Luminanz-Verteilung) in der y-Richtung verzerrt ist (in Form eine zick-zack-förmigen Musters), so daß keine ausreichende Gleichmäßigkeit gewährleistet ist.
In einer üblichen Displayeinrichtung vom Hintergrundbeleuchtungs-Typ ist die Emissionsverteilung (Helligkeits- bzw. Luminanzverteilung) in der Richtung senkrecht zur Längsrichtung (x-Richtung) der Fluoreszenzröhre nicht gleichmäßig und es entsteht eine streifenförmige Richtungsbündelung (lineare dunkle Bereiche) in bezug auf die Emissionsverteilung. Darüber hinaus ist es selbst dann, wenn ein mikrofeine Teilchen enthaltender Licht streuender Film verwendet wird, wegen seiner Isotropie der Lichtstreuung unvermeidlich, dass die Luminanz (Helligkeit) in einer bestimmten Richtung (der Richtung der Anordnung der Fluoreszenzröhre, der Streifenbildungs-Richtung, der x-Richtung) übermäßig niedrig ist.
In der JP 11 - 142 843 A ist eine Technologie beschrieben, bei der ein Punktmuster zur Streuung von Licht in Reihen senkrecht zur Lichtquelle auf der Oberfläche des Lichtwellenleiters erzeugt wird. Aber auch bei dieser Anordnung sind lineare dunkle Bereiche (ein Streifenmuster) in Richtung der Anordnung der Fluoreszenzröhre festzustellen.
In der JP 07 - 261 171 A ist eine Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Reflexions-Typ beschrieben, die ein Paar von Glassubstraten, eine auf jeder der einander gegenüberliegenden Oberflächen der Glassubstrate gebildete Elektrode, einen zwischen den Elektroden versiegelt angeordneten Flüssigkristall und einen Polarisationsfilm umfasst, der auf die äußere Oberfläche der äußeren des Paares von Glaselektroden aufgebracht (auflaminiert) ist, wobei auf der Oberfläche des Polarisationsfilms eine Licht streuende Schicht, bestehend aus zwei oder mehr Arten von Harzen, die sich in bezug auf den Brechungsindex voneinander unterscheiden und gegenseitig segregierte (getrennte) Phasen bilden, angeordnet ist. In dieser Literatur ist angegeben, dass der Polarisationsfilm beschichtet oder bedruckt ist mit einem Gemisch von zwei oder mehr Arten von Harzen in einem Lösungsmittel unter Bildung der Licht streuenden Schicht.
Außerdem ist als Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Reflexions-Typ (oder als Flüssigkristall-Modul vom Reflexions-Typ) auch die in 8 erläuterte Einrichtung (oder Modul) bekannt. Dieses Displaymodul vom Reflexions-Typ umfasst ein Paar von Glassubstraten 81a, 81b, ein Paar von Elektroden 82a, 82b, die auf die gegenüberliegenden Oberflächen der Glassubstrate aufgebracht sind, und einen Flüssigkristall 87, der zwischen den das Paar bildenden Elektroden, der Elektrode 82a, die auf das Glassubstrat 81a auf die Rückseite aufgebracht ist, die Licht reflektierende Pixel-Elektroden darstellt, und einem Farbfilter 84 der zwischen dem Glassubstrat 81b auf der Vorderseite und der Elektrode 82b angeordnet ist. Außerdem ist auf einer Polarisationsschicht 85 auf der vorderen Oberfläche des Glassubstrats 81b auf der Vorderseite eine Phasendifferenzschicht 86 aufgebracht (auflaminiert). In diesem Flüssigkristall-Displaymodul vom Reflexions-Typ ist ein Diffusor 83 auf die vordere Oberfläche (die Frontoberfläche der Phasendifferenzschicht 86) auflaminiert, so daß man eine Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Reflexions-Typ erhält. Da in der Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Reflexions-Typ eine Polarisationsschicht 85 auf der Vorderseite der Flüssigkristallzelle angeordnet ist im Gegensatz zu der Displayeinrichtung vom Transmissions-Typ, die eine eingebaute Lampe aufweist (einer Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Hintergrundbeleuchtungs-Typ), wird das auffallende Licht, das auf die vordere Oberfläche der Einrichtung auffällt (äußeres Licht) durch den Diffusor 83 diffundiert und tritt in die Flüssigkristallzelle ein und wird dann durch die Reflexions-Elektrode (Reflektor) 82a innerhalb der Flüssigkristallzelle reflektiert und durch den Diffusor 83 gestreut. Daher können die Daten oder das Bild, die (das) auf dem Displaymodul angezeigt werden (wird), visuell unter jedem beliebigen Winkel betrachtet werden, ohne Luminanz- bzw. Helligkeits-Verlust und ohne Einbau einer Lampe (eines Lichts), lediglich unter Verwendung von äußerem Licht.
In der Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Reflexions-Typ werden jedoch dann, wenn das Lichtstreuungsvermögen oder die Lichtstreuungskraft des Diffusors zu hoch ist, das auffallende Licht und das reflektierte Licht in einem großen Umfang durch den Diffusor willkürlich reflektiert, so daß die Klarheit bzw. Schärfe der angezeigten Daten manchmal verloren geht.
In der JP 04 - 314 522 A ist ein aniosotropes Licht streuendes Material beschrieben, das eine transparente Matrix und eine (teilchenförmige) transparente Substanz umfasst, die morphologisch anisotrop ist und sich in bezug auf den Brechungsindex von der transparenten Matrix unterscheidet und in der Matrix gleichmäßig dispergiert ist in einer Position, die relativ verschoben ist auf eine geordnete und zueinander parallele Weise. In dieser Literatur ist angegeben, dass das Aspektverhältnis der aniosotropen Form vorzugsweise 15 bis 30 beträgt und dass die Dimension der kleineren Achse (Nebenachse) 1 bis 2 μm beträgt. Konkret wird ein Polyethylen mit niedriger Dichte mit einem niedrigen Schmelzpunkt als transparentes Matrixharz verwendet und ein Polystyrol oder ein Styrol-Acrylnitril-Copolymer, das einen höheren Schmelzpunkt als das oben genannte Polyethylen aufweist, wird als transparente Substanz verwendet. Das anisotrope lichtstreuende Material wird hergestellt durch Extrudieren einer Zusammensetzung, die durch Schmelzverkneten des transparenten Matrixharzes mit der transparenten Substanz hergestellt wurde, und Abkühlen des geschmolzenen Harzes, das extrudiert worden ist, in Form einer Folie (Platte) unter Anwendung einer großen Zugkraft, die in Richtung der Extrusion angelegt wird. Das anisotrope Licht streuende Material wird als linsenförmige Linse für einen Projektionsfernseh-Schirm verwendet.
Wenn jedoch, wie in den 3 bis 6 der Literatur angegeben, Fy(θ) eine Lichtstreuungs-Charakteristik (Intensität) bei einem Streuwinkel θ eines Streulichts auf einer Ebene repräsentiert, die senkrecht zur Hauptachse der dispergierten Teilchen verläuft, und Fx(θ) eine Lichtstreuungs-Charakteristik (Intensität) bei einem Streuwinkel θ eines Streulichts auf einer Ebene repräsentiert, die parallel zur Hauptachse der dispergierten Teilchen verläuft, beträgt das Verhältnis Fy(θ):Fx(θ) bei einem Streuwinkel θ = 4° Fy(4°)/Fx(4°) = etwa 2. Die Anisotropie des anisotropen Licht streuenden Materials ist somit noch unzureichend. Außerdem ist die Klarheit (Schärfe) der angezeigten Daten unzureichend.
In dem Verfahren zur Herstellung einer Folie (Platte), wie es in der Literatur beschrieben ist, kann eine Folie (Platte) nicht über einen langen Zeitraum hinweg kontinuierlich hergestellt werden, da das transparente Material in einer anisotropen Form, welche diese dispergierte Phase bildet, an einer Wand einer Düse haftet, die zum Extrudieren verwendet wird, oder an einer Walze haftet, die zum Ziehen verwendet wird. Ein geschmolzenes Harz, das in Form einer Folie (Platte) extrudiert wird, wird unter Verstreckung abgekühlt und gezogen, so daß die Folienbreite bemerkenswert abnimmt und die Dicken an beiden Rändern der Folie die Neigung haben, nach dem Verstrecken dick zu sein, wodurch die brauchbare Rate (Ausbeute) an Folie beeinträchtigt wird.
Das aniosotrope Licht streuende Material (Folie) wird zu einer Rolle aufgewickelt, oder auf eine geeignete Größe zugeschnitten und zur Aufbewahrung aufeinandergelegt. Als Beschickungsform für die Verwendung als ein Teil werden außerdem etwa 100 der zugeschnittenen Folien aufeinandergelegt. Es ist jedoch möglich, dass die aufgewickelten oder aufeinandergelegten Folien aneinander haften (blockieren) im Falle des Stehenlassens für einen langen Zeitraum oder unter den Bedingungen einer hohen Temperatur und Feuchtigkeit.
Das anisotrope streuende Material ist manchmal geringfügig gekrümmt, wenn es in eine Displayeinrichtung eingearbeitet wird. Das anisotrope Licht streuende Material sollte jedoch vorsichtig gehandhabt werden, da das Material die Neigung hat, beim leichten Krümmen eine Falte zu schlagen und einen Defekt (Riss) darauf aufzuweisen.
Da die Displayeinrichtung eine hohe Wärmebeständigkeit aufweisen muss für die Verwendung unter einer großen Vielzahl von Bedingungen, ist das anisotrope streuende Material in bezug auf seine Wärmebeständigkeit unzureichend, da es ein Dispergiermittel enthält, das bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur weich zu werden beginnt.
In der JP 08-146417 A wird eine lichtstreuende Schicht, die aus zwei Schichten (A) und (B) besteht, beschrieben. Die Schicht (A) besteht aus einem faserförmigen Material und die Schicht (B) aus kugelförmigen Harz, welches im thermoplastischem Harz dispergiert ist.
In der EP 0 464 499 A2 wird ein lichtstreuendes Material, das aus einer transparenter Schicht mit anisotrop streuenden Formen, die gleichmäßig in einer transparenten Matrix verteilt sind, offenbart. Die anisotrop streuenden Formen und die transparente Matrix haben verschiedene Refraktionsindizes.
US 5 831 774 A beschreibt eine lichtstreuende Zusammensetzung mit zwei prismenförmigen Schichten und einem Licht streuender Material, die in dieser Reihenfolge aufeinander aufgebracht sind.
US 5 706 134 A offenbart ein Licht streuende Schicht, die aus eines Basisschicht auf der eine Licht streuende Platte mit darin dispergierten Kugeln besteht.
In der EP 1 089 114 A2 wird ein Licht streuender Film beschrieben, der eine Licht streuende Charakteristik F(teta) erfüllt mit einem bestimmten Verhältnis zwischen dem Lichtstreuungswinkel teta und der Intensität des gestreuten Lichts F.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Laminatfilm (Schichten- oder Verbundfilm), der eine gleichmäßige Oberflächenemission mit engen Toleranzen gewährleistet und über einen langen Zeitraum hinweg kontinuierlich hergestellt werden kann, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie eine Displayeinrichtung (insbesondere eine Flüssigkristall-Displayeinrichtung), in der der Film verwendet wird, zur Verfügung zu stellen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Laminatfilm mit einer ausgezeichneten Lagerbeständigkeit, Wärmebeständigkeit, Handhabbarkeit und dgl., ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie eine Displayeinrichtung (insbesondere eine Flüssigkristall-Displayeinrichtung), in welcher der Film verwendet wird, zur Verfügung zu stellen.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Laminatfilm, der leicht eine einheitliche Oberflächenemission auch dann ergibt, wenn das Licht aus einer Lichtquelle eine Anisotropie der Emissionsverteilung (der Helligkeitsverteilung) aufweist, ohne Nachteil für die Helligkeit (Luminanz), ein Verfahren zur Herstellung derselben und eine Displayeinrichtung (insbesondere eine Flüssigkristall-Displayeinrichtung), in der dieser Film verwendet wird, zur Verfügung zu stellen.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Laminatfilm mit einer guten Anisotropie der Lichtstreuung trotz seiner hohen Transparenz, ein Verfahren zur Herstellung desselben und eine Displayeinrichtung (insbesondere eine Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Transmissions-Typ), in der dieser Film verwendet wird, zur Verfügung zu stellen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Reflexions-Typ zur Verfügung zu stellen, welche die Klarheit (Schärfe) der angezeigten Daten beibehält und eine starke Displayrichtungsbündelung aufweist.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben viel Forschungsarbeit aufgewendet, um die oben genannten Ziele zu erreichen, und sie haben dabei einen Film gefunden, der umfasst eine anisotrope Licht streuende Schicht, die eine kontinuierliche Phase und eine dispergierte Phase mit einer spezifischen Struktur aufweist, so daß dem Streulicht eine extrem hohe optische Anisotropie verliehen wird, und dass durch Verwendung des Films die Anisotropie (Richtungsbündelung) der Emissionsverteilung einer Lichtquelle, beispielsweise einer Fluoreszenzröhre, verbessert werden kann, ohne die Luminanz bzw. Helligkeit zu beeinträchtigen, und dass außerdem durch Auflaminieren einer transparenten Harzschicht auf die anisotrope Licht streuende Schicht nicht nur die Stabilität der Filmherstellungsstufe, sondern auch die Handhabung des Films, die Lagerbeständigkeit, die Wärmebeständigkeit und dgl. verbessert werden. Außerdem wird der Laminatfilm, der die anisotrope Licht streuende Schicht und die transparente Harzschicht umfasst, monoaxial verstreckt, so daß dem Film eine höhere (schärfere) optische Anisotropie verliehen wird, verglichen mit dem Fall der monoaxialen Verstreckung eines Films, der nur die anisotrope Licht streuende Schicht enthält.
Das heißt, der erfindungsgemäße Laminatfilm (Schicht- bzw. Verbundfilm) weist eine anisotrope Licht streuende Schicht und eine transparente Harzschicht auf, die auf mindestens eine Seite (vorzugsweise auf beide Seiten) der Licht streuenden Schicht auflaminiert ist. Die Licht streuende Schicht besteht aus einer kontinuierlichen Phase und einer teilchenförmigen dispergierten Phase, die voneinander verschiedene Brechungsindices aufweisen, wobei das mittlere Aspektverhältnis der teilchenförmigen dispergierten Phase größer als 1 ist und die Hauptachse (Längsachse) der teilchenförmigen dispergierten Phase in einer Richtung orientiert ist. Die transparente Harzschicht kann aus der gleichen Art von Harzen wie diejenigen, welche die die kontinuierliche Schicht aufbauen, bestehen. Der Laminatfilm kann auftreffendes Licht in seiner Fortpflanzungsrichtung streuen und eine Lichtstreuungs-Charakteristik F(θ) aufweisen, die dem folgenden Ausdruck genügt, der die Beziehung zwischen dem Winkel der Lichtstreuung θ und der Intensität des Streulichtes F über einen Bereich von θ = 4 bis 30° darstellt: Fy(θ)/Fx(θ) > 5 worin bedeuten:
Fx(θ) die Lichtstreuungs-Charakteristik in Richtung der Hauptachse der teilchenförmigen dispergierten Phase und
Fy(θ) die Lichtstreuungs-Charakteristik in einer Richtung senkrecht zur Hauptachse der teilchenförmigen dispergierten Phase.
Das mittlere Aspektverhältnis der in der Phase dispergierten Teilchen kann 5 bis 1000 betragen. Die mittlere Dimension der Hauptachse der teilchenförmigen dispergierten Phase kann 0,1 bis 10 μm betragen. Das Gewichtsverhältnis zwischen der kontinuierlichen Phase und der teilchenförmigen dispergierten Phase kann betragen: [kontinuierliche Phase/teilchenförmige dispergierte Phase] = 99/1 bis 30/70.
Das Verhältnis zwischen der Dicke der anisotropen Licht streuenden Schicht (11) und der transparenten Harzschicht (12) kann betragen [Licht streuende Schicht/transparente Harzschicht] = 50/50 bis 99/1 und die Gesamtdicke des Films kann 6 bis 600 μm betragen. Die Gesamt-Lichtdurchlässigkeit beträgt in der Regel nicht weniger als 85%.
Der Laminatfilm kann hergestellt werden durch gemeinsames Extrudieren einer Mischung von Harzen, welche die kontinuierliche Phase und die dispergierte Phase darstellen, und eines Harzes, das die transparente Harzschicht bildet, unter Bildung eines Films unter gleichzeitigem Ausziehen. Darüber hinaus kann der Laminatfilm durch gemeinsames Extrudieren einer Mischung von Harzen, welche die kontinuierliche Phase und die dispergierte Phase bilden, und eines Harzes, welches die transparente Harzschicht bildet, Erstarrenlassen des extrudierten Produkts und monoaxiales Verstrecken (beispielsweise monoaxiales Verstrecken durch Walzenkalandrierung) des verfestigten Produkts hergestellt werden. Der Film kann monoaxial verstreckt werden bei einer Temperatur, die höher ist als der Schmelzpunkt oder die Glasumwandlungstemperatur des Harzes, das die dispergierte Phase aufbaut.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine Displayeinrichtung, die umfasst ein Bilddisplaymodul, eine Röhren-Lichtprojektor-Einrichtung, die hinter dem genannten Bilddisplaymodul angeordnet ist und geeignet ist, Licht auf das genannte Modul zu projizieren, und den Laminatfilm, der auf der Vorderseite der genannten Lichtprojektor-Einrichtung angeordnet ist. Der Laminatfilm ist so angeordnet, dass die Hauptachse der teilchenförmigen dispergierten Phase in der Längsrichtung der genannten Projektor-Einrichtung orientiert (ausgerichtet) ist. Außerdem umfasst die vorliegende Erfindung eine Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Reflexions-Typ, die den Laminatfilm aufweist, sowie eine linsenförmige Linse für das Projektionsfernsehen, die den Laminatfilm aufweist.
In der vorliegenden Beschreibung wird der Ausdruck ”Film” verwendet ohne Rücksicht auf Dicke, so daß er auch für eine Platte stehen kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 stellt eine konzeptionelle Ansicht dar, welche die Anisotropie der Lichtstreuung des erfindungsgemäßen Films erläutert;
2 stellt eine schematische Querschnittsansicht dar, die das Verfahren zur Messung der gestreuten Lichtintensität zeigt;
3 stellt ein Diagramm dar, das die Intensität des gestreuten Lichts, gemessen mit dem Film nach Beispiel 1, zeigt;
4 stellt eine schematische Querschnittsansicht einer Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Transmissions-Typ dar;
5 stellt eine schematische Querschnittsansicht einer Hintergrundbeleuchtungs-Komponente für die Verwendung in einer Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Transmissions-Typ dar;
6 stellt eine schematische perspektivische Ansicht einer Lichtprojektor-Einrichtung dar;
7 stellt eine schematische Querschnittsansicht dar, welche die Emissionsverteilung der Hintergrundbeleuchtungs-Komponente, wie sie in 5 dargestellt ist, erläutert; und
8 stellt eine schematische Querschnittsansicht einer Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Reflexions-Typ dar.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Anisotrope Licht streuende Schicht (1)
Eine anisotrope Licht streuende Schicht (1) umfasst eine kontinuierliche Phase (z. B. eine kontinuierliche Harzphase) und eine teilchenförmige dispergierte Phase (z. B. eine dispergierte Harzphase oder eine dispergierte Faserphase), die in bezug auf den Brechungsindex von der kontinuierlichen Phase verschieden ist. Die kontinuierliche Phase und die dispergierte Phase sind miteinander nicht kompatibel oder kaum kompatibel.
Das Harz, das zur Herstellung der kontinuierlichen Harzphase und der dispergierten Harzphase verwendet werden kann, umfasst thermoplastische Harze (ein Olefinharz, ein Halogen enthaltendes Harz, ein Harz der Vinylalkohol-Reihe, ein Harz der Vinylester-Reihe, (Meth)Acrylharz, Styrolharz, ein Harz der Polyester-Reihe, ein Harz der Polyamid-Reihe, ein Harz der Polycarbonat-Reihe, Cellulose-Derivate und dgl.) und wärmehärtbare Harze (ein Epoxyharz, ein ungesättigtes Polyesterharz, ein Diallylphthalatharz, ein Siliconharz und dgl.). Die bevorzugten Harze sind die thermoplastischen Harze.
Das Olefinharz umfasst, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Homopolymere von Olefinen wie Polyethylen und Polypropylen, Copolymere von Olefinen wie Ethylen/(Meth)acrylsäure-Copolymer und dgl.
Das Halogen enthaltende Harz umfasst, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Vinylhalogenid-Harze und Harze der Vinylhalogenid-Reihe, z. B. Chlor enthaltende Harze (beispielsweise Vinylchloridharze wie Polyvinylchlorid, Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer, Vinylchlorid/(Meth)Acrylat-Copolymer, Harze der Vinylidenchlorid-Reihe); Fluor enthaltende Harze (z. B. Polytetrafluoroethylen, Polychlorotrifluoroethylen, Poly(vinylidenfluorid), Poly(vinylfluorid), Tetrafluoroethylen/Hexafluoropropylen-Copolymer, Tetrafluoroethylen/Perfluoroalkylvinylether-Copolymere, Tetrafluoroethylen/Ethylen-Copolymer).
Das Derivat eines Harzes der Vinylalkohol-Reihe umfasst Polyvinylalkohol, Ethylen/Vinylalkohol-Copolymere und dgl.
Das Harz der Vinylester-Reihe umfasst Homo- oder Copolymere von Monomeren der Vinylester-Reihe (z. B. Polyvinylacetat), Copolymere von Monomeren der Vinylester-Reihe mit copolymerisierten Monomeren (z. B. Vinylacetat/Ethylen-Copolymer, Vinylacetat/Vinylchlorid-Copolymer, Vinylacetat/(Meth)acrylat-Copolymer und dgl.).
Des (Meth)Acrylharz umfasst, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, Poly(meth)acrylate wie Polymethyl(meth)acrylat, Methylmethacrylat/(Meth)-Acrylsäure-Copolymer, Methylmethacrylat/Acrylat/(Meth)Acrylsäure-Copolymere, Methylmethacrylat/(Meth)Acrylat-Copolymere und (Meth)Acrylat-Styrol-Copolymere (MS-Harz). Zu den bevorzugten (Meth)Acrylharzen gehören Poly(C_1-5-alkyl(meth)acrylat) und Methylmethacrylat/Acrylat-Copolymere.
Das Styrolharz umfasst Homo- oder Copolymere von Styrol-Monomeren (z. B. Polystyrol, Styrol-α-Methylstyrol-Copolymer) und Copolymere von Styrol-Monomeren mit copolymerisierbaren Monomeren (z. B. Styrol/Acrylnitril-Copolymer (AS-Harz), Styrol/(Meth)Acrylat-Copolymere, Styrol/Maleinsäureanhydrid-Copolymer).
Das Harz der Polyester-Reihe umfasst aromatische Polyester, die erhältlich sind aus einer aromatischen Dicarbonsäure wie Terephthalsäure (z. B. Homopolyester wie Polyalkylenterephthalate, z. B. Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat und Copolyester, die eine Alkylenterephthalateinheit als eine Hauptkomponente enthalten), aliphatische Polyester, die aus einer aliphatischen Dicarbonsäure wie Adipinsäure erhältlich sind.
Das Polyamidharz umfasst aliphatische Polyamide wie Nylon 46, Nylon 6, Nylon 66, Nylon 610, Nylon 612, Nylon 11, Nylon 12. Das Polyamidharz ist nicht beschränkt auf ein Homopolyamid, sondern es können auch Copolyamide verwendet werden.
Das Harz der Polycarbonat-Reihe umfasst aromatische Polycarbonate auf Basis von Bisphenolen (z. B. Bisphenol A) und aliphatische Polycarbonate wie Diethylenglycol-bis-arylcarbonate.
Das Cellulose-Derivat umfasst Celluloseester (z. B. Celluloseacetat, Cellulosephthalat und dgl.), Cellulosecarbamate (z. B. Cellulosephenylcarbamat), Celluloseether (z. B. Cyanoethylcellulose und dgl.).
Erforderlichenfalls kann die Harzkomponente modifiziert sein (z. B. Kautschukmodifiziert sein).
Es ist auch möglich, aus der Harzkomponente eine kontinuierliche Phasen-Matrix herzustellen und die dispergierte Phasenkomponente auf dieses Matrixharz aufzupfropfen oder sie damit Block-copolymerisieren. Als Beispiele für das modifizierte Harz können genannt werden Kautschuk-Block-Copolymere (z. B. Styrol/Butadien-Copolymer (SB-Harz)) und mit Kautschuk bepfropfte Styrolharze (z. B. Acrylnitril/Butadien/Styrol-Copolymer (ABS-Harz)).
Die faserförmige dispergierte Phase umfasst organische Fasern und anorganische Fasern. Die organischen Fasern umfassen wärmebeständige organische Fasern, z. B. eine Aramidfaser, eine vollständig aromatische Polyesterfaser, eine Polyimidfaser und dgl.
Die anorganischen Fasern umfassen, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist, faserförmige Füllstoffe (z. B. anorganische Fasern wie eine Glasfaser, Silicafaser, Aluminiumoxidfaser, Zirkoniumdioxidfaser und dgl.) und flockenförmige Füllstoffe (z. B. Glimmer und dgl.).
Die bevorzugte Komponente zur Bildung der kontinuierlichen Phase oder der dispergierten Phase (der diskontinuierlichen Phase oder dispergierten Phase) umfasst unter anderem ein Olefinharz, ein (Meth)Acrylharz, ein Styrolharz, ein Harz der Polyester-Reihe, ein Harz der Polyamid-Reihe und ein Harz der Polycarbonat-Reihe. Darüber hinaus kann das Harz kristallin oder nicht-kristallin sein, als ein die dispergierte Phase aufbauendes Harz wird jedoch in vielen Fällen ein nicht-kristallines Harz verwendet Das die kontinuierliche Phase aufbauende Harz kann ein Harz mit einem Schmelzpunkt oder einer Glasumwandlungstemperatur von etwa 130 bis 280°C, vorzugsweise von etwa 140 bis 270°C, besonders bevorzugt von etwa 150 bis 260°C, sein.
Erfindungsgemäß bestehen die kontinuierliche Phase und die diskontinuierliche Phase aus Komponenten, die sich unter den oben genannten Komponenten in bezug auf den Brechungsindex voneinander unterscheiden. Durch Verwendung von Komponenten, die sich in bezug auf den Brechungsindex voneinander unterscheiden, kann ein Film mit Licht streuenden Eigenschaften erhalten werden. Der Unterschied in bezug auf den Brechungsindex zwischen der kontinuierlichen Phase und der diskontinuierlichen Phase kann beispielsweise etwa 0,001 bis 0,3, vorzugsweise etwa 0,01 bis 0,3, besonders bevorzugt etwa 0,01 bis 0,1 betragen.
Als Kombination von Harzen, die einen solchen definierten Brechungsindex-Unterschied ergeben, können beispielsweise die folgenden Kombinationen genannt werden:

(1) Die Kombination aus einem Olefinharz (insbesondere einem Harz der Propylen-Reihe) und mindestens einem Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einem Acrylharz, einem Styrolharz, einem Harz der Polyester-Reihe, einem Harz der Polyamid-Reihe und einem Harz der Polycarbonat-Reihe.
(2) Die Kombination aus einem Styrolharz und mindestens einem Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einem Harz der Polyester-Reihe, einem Harz der Polyamid-Reihe und einem Harz der Polycarbonat-Reihe.
(3) Die Kombination aus einem Harz der Polyester-Reihe und mindestens einem Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einem Harz der Polyamid-Reihe und einem Harz der Polycarbonat-Reihe.

In der anisotropen Licht streuenden Schicht ist die teilchenförmige dispergierte Phase so konfiguriert, dass das Verhältnis zwischen der mittleren Dimension L der Hauptachse (Längsachse) und der mittleren Dimension W der Nebenachse (das mittlere Aspektverhältnis L/W) größer als 1 ist und die Richtung der Hauptachse (Längsachse) jedes Teilchens im wesentlichen mit einer Richtung zusammenfällt (z. B. der Richtung der gegebenen Ebene, beispielsweise der Längsrichtung des Films). Das bevorzugte mittlere Aspektverhältnis (VW) kann beispielsweise etwa 2 bis 1000, vorzugsweise etwa 5 bis 1000, besonders bevorzugt etwa 50 bis 500, betragen. Die Morphologie der teilchenförmigen Dispersionsphase kann beispielsweise Rubgy-Fußball-artig (z. B. spheroidal), filamentartig oder Quader-förmig sein. Je größer das Aspektverhältnis ist, um so höher ist die Transparenz des Films bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer hohen Anisotropie in bezug auf die Streuung des Lichts.
Die mittlere Dimension L der Hauptachse der dispergierten Faser kann beispielsweise etwa 1 bis 300 μm, vorzugsweise etwa 10 bis 250 μm, besonders bevorzugt etwa 20 bis 200 μm und in der Regel etwa 30 bis 150 μm, betragen. Die mittlere Dimension W der Nebenachse der dispergierten Phase kann beispielsweise etwa 0,1 bis 10 μm, vorzugsweise etwa 0,3 bis 5 μm, besonders bevorzugt etwa 0,5 bis 2 μm, betragen.
Der Orientierungs-Koeffizient der teilchenförmigen dispergierten Phase darf beispielsweise nicht weniger als 0,7 (z. B. etwa 0,7 bis 1) betragen, vorzugsweise beträgt er etwa 0,8 bis 1, besonders bevorzugt etwa 0,9 bis 1. Je höher der Orientierungsgrad der teilchenförmigen Dispersionsphase ist, um so höher ist die Anisotropie, die dem gestreuten Licht verliehen wird.
Der Orientierungskoeffizient kann unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet werden: Orientierungskoeffizient = (3<cos²θ> – 1)/2 worin bedeuten:
θ den Winkel zwischen der Hauptachse der teilchenförmigen dispergierten Phase und der X-Achse des Films (Wenn die Hauptachse parallel zur X-Achse verläuft, θ = 0°); und
<cos²θ> den Durchschnitt der cos²θ-Werte, die für die einzelne teilchenförmige dispergierte Phase gefunden werden und wie folgt ausgedrückt werden kann: <cos²θ> = ∫n(θ)·cos²θ·dθ worin n(θ) den Gewichtsprozentsatz der teilchenförmigen dispergierten Phase darstellt, die den Winkel θ in der Gesamtpopulation der teilchenförmigen dispergierten Phase aufweist.
Dadurch, dass man die anisotrope Licht streuende Schicht aus einer solchen teilchenförmigen dispergierten Phase bildet, kann dem Licht, das mittels der Licht streuenden Schicht gestreut wird, eine hohe Anisotropie verliehen werden. Das transmittierte Licht oder das reflektierte Licht kann somit in einer Richtung senkrecht zur Richtung der Hauptachse der teilchenförmigen dispergierten Phase stark gestreut werden.
Das Verhältnis zwischen der kontinuierlichen Phase und der dispergierten Phase kann in geeigneter Weise ausgewählt werden unter Berücksichtigung der Arten, der Schmelzviskosität und der Lichtstreuungseigenschaften der Harze und es beträgt beispielsweise [kontinuierliche Phase/dispergierte Phase] = etwa 99/1 bis 30/70 (Gewichtsverhältnis), vorzugsweise etwa 95/5 bis 40/60 (Gewichtsverhältnis) (z. B. etwa 95/5 bis 50/50 (Gewichtsverhältnis)), besonders bevorzugt etwa 90/10 bis 40/60 (Gewichtsverhältnis) (z. B. etwa 90/10 bis 60/40 (Gewichtsverhältnis)). Die anisotrope Lichtstreuungsschicht kann erforderlichenfalls ein kompatibel machendes Agens enthalten. Das kompatibel machende Agens kann ausgewählt werden aus üblichen kompatibel machenden Agentien entsprechend den Arten der kontinuierlichen und dispergierten Phase, z. B. aus Oxazolin-Verbindungen, modifizierten Harzen (z. B. modifizierten Harzen mit mindestens einer modifizierenden Gruppe, ausgewählt aus Carboxyl-, Säureanhydrid-, Epoxy-, Oxazolinyl- und anderen Gruppen), Kautschuk enthaltenden Harzen (z. B. Acrylnitril/Butadien/Styrol-Copolymer (ABS-Harz), hydriertem Styrol/Butadien(SB)-Block-Copolymer, hydriertem Styrol/Butadien/Styrol-Block-Copolymer (SEBS), hydriertem (Styrol/Ethylen/Butylen/Styrol)-Block-Copolymer, Epoxy-modifiziertem Styrol/Butadien(SB)-Block-Copolymer und dgl.).
Als kompatibel machendes Agens kann ein Block- oder Pfropf-Copolymer, das die gleichen Komponenten hat wie die die Polymer-Mischung aufbauenden Harze oder das Komponenten hat, die damit mischbar sind, verwendet werden. Die Menge des kompatibel machenden Agens kann ausgewählt werden aus dem Bereich von etwa 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,5 bis 15 Gew.-% und besonders bevorzugt von etwa 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Harzzusammensetzung.
Die Dicke der anisotropen Licht streuenden Schicht kann beispielsweise ausgewählt werden aus dem Bereich von etwa 3 bis 300 μm, vorzugsweise etwa 30 bis 200 μm, besonders bevorzugt von etwa 50 bis 150 μm.
Transparente Harzschicht (2)
Erfindungsgemäß wird die transparente Harzschicht auf mindestens eine Seite (vorzugsweise auf beide Seiten) der anisotropen Licht streuenden Schicht auflaminiert. Wenn der Film nur aus der anisotropen Lichtstreuungsschicht allein besteht, haftet die dispergierte Phase an einer Walze, die für die Übertragung oder für die Verstreckung des Films verwendet wird, wegen der geringen Adhäsion der teilchenförmigen dispergierten Phase an der kontinuierlichen Phase. Wenn die anisotrope Lichtstreuungsschicht durch die transparente Harzschicht geschützt ist, kann verhindert werden, dass die dispergierte Phase an einer Walze haftet und die Stabilität des filmbildenden Verfahrens kann verbessert werden. Außerdem kann selbst dann, wenn der Film für die Lagerung aufgewickelt oder aufeinandergelegt wird, verhindert werden, dass die telichen-förmige dispergierte Phase mittels der transparenten Harzschicht auf den benachbarten Film übertragen wird und dass die Filme aneinander haften (blockieren). Durch Schützen der anisotropen Licht streuenden Schicht mit der transparenten Harzschicht können die Beständigkeit gegen Defekte (Risse) und die Festigkeit des Films verbessert werden, und trotz Anwendung einer Biegekraft ist es schwierig, eine Falte in dem Film zu erzeugen. Die Handhabung des Films kann somit verbessert werden. Im Vergleich zu dem Fall, bei dem der Film, der nur aus der anisotropen Licht streuenden Schicht besteht, monoaxial verstreckt wird, wenn der Laminatfilm monoaxial verstreckt wird, kann das Aspektverhältnis der dispergierten Phase verbessert werden, so daß der Film mit einer hohen (scharfen) optischen Anisotropie versehen werden kann.
Das Harz, das die transparente Harzschicht aufbaut, kann ausgewählt werden aus den Harzen, wie sie beispielhaft für die Harze angegeben sind, welche die kontinuierliche Phase oder die dispergierte Phase aufbauen. Vorzugsweise besteht das transparente Harz aus der gleichen Art von Harzen (insbesondere dem gleichen Harz) wie dasjenige, das die kontinuierliche Phase aufbaut.
Zu den bevorzugten transparenten Harzen gehören ein Harz, das Wärmebeständigkeit aufweist (z. B. ein Harz mit einer hohen Glasumwandlungstemperatur oder einem hohen Schmelzpunkt), ein kristallines Harz und dgl. Durch Verwendung dieser Harze kann die Wärmebeständigkeit des Laminatfilms verbessert werden. Es besteht keine Möglichkeit, dass eine Blockierung der Filme auftritt während der Lagerung des Films, da das oben genannte Harz eine geringe Haftung bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit aufweist. Die Glasumwandlungstemperatur oder der Schmelzpunkt des die transparente Harzschicht aufbauenden Harzes können von der gleichen Größenordnung sein wie diejenigen des Harzes, das die kontinuierliche Phase aufbaut, und sie können beispielsweise etwa 130 bis 280°C, vorzugsweise etwa 140 bis 270°C, besonders bevorzugt etwa 150 bis 260°C, betragen.
Die Dicke der transparenten Harzschicht kann in geeigneter Weise ausgewählt werden entsprechend der Dicke der anisotropes Licht streuenden Harzschicht und sie kann beispielsweise etwa 3 bis 300 μm, vorzugsweise etwa 3 bis 150 μm, besonders bevorzugt etwa 5 bis 100 μm, betragen. Insbesondere dann, wenn die Dicke der anisotropes Licht streuendem Schicht etwa 3 bis 300 μm beträgt, kann die Dicke der transparenten Harzschicht ausgewählt werden aus dem Bereich von 3 bis 150 μm.
Das Verhältnis zwischen der Dicke der anisotropes Licht streuenden Schicht und der transparenten Harzschicht kann aus einem breiten Bereich ausgewählt werden und es beträgt beispielsweise anisotrope Licht streuende Schicht/transparente Harzschicht = etwa 5/95 bis 99/1, vorzugsweise etwa 50/50 bis 99/1, besonders bevorzugt etwa 70/30 bis 95/5.
Die Dicke des Laminatfilms beträgt beispielsweise etwa 6 bis 600 μm, vorzugsweise etwa 10 bis 400 μm, besonders bevorzugt etwa 20 bis 250 μm. Wenn der Film zu dick ist, führt der Einbau des Films in eine Displayeinrichtung zu einer übermäßig großen Dicke der Einrichtung. Wenn der Film zu dünn ist, hat er die Neigung, sich zu krümmern oder einzurollen, so daß die Handhabung des Films schlechter ist.
Die gesamte Lichtdurchlässigkeit des Laminatfilms beträgt 85% oder mehr (etwa 85 bis 100%), vorzugsweise etwa 90 bis 100%, besonders bevorzugt etwa 90 bis 95%. Wenn die gesamte Lichtdurchlässigkeit weniger als 85% beträgt, ist die Helligkeit stark vermindert als Folge der Lichtstreuung, so daß die Helligkeit der Displayeinrichtung unzureichend ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Laminatfilm kann beispielsweise das Streulicht aus dem Laminatfilm mit einer hohen Anisotropie ausgestattet werden, da der Film die anisotrope Licht streuende Schicht aufweist.
1 zeigt eine konzeptionelle Ansicht, welche die Beziehung zwischen dem erfindungsgemäßen Laminatfilm und der Anisotropie eines Streulichts erläutert. In dieser Figur umfasst der Laminatfilm 10 eine anisotrope Licht streuende Schicht 11 und die transparenten Harzschichten 12, 13 sind auf beiden Seiten der Licht streuenden Schicht 11 auflaminiert. Die Licht streuende Schicht 11 enthält die teilchenförmige dispergierte Phase 14, wobei die Längsachse der teilchenförmigen dispergierten Phase 14 in der angegebenen Richtung (nachstehend als x-Richtung bezeichnet) orientiert ist. In Richtung der Längsachse der teilchenförmigen dispergierten Phase 14 (in Richtung der x-Achse) ist das Lichtstreuungsvermögen für auffallendes Licht gering, während in der Richtung senkrecht zur Richtung der Längsachse (in Richtung der y-Achse) das Lichtstreuungsvermögen groß ist. Daher genügt der erfindungsgemäße Laminatfilm in bezug auf die Streuungscharakteristik F(θ), die für die Beziehung zwischen dem Streuwinkel θ und der Intensität des gestreuten Lichtes F relevant ist, der folgenden Beziehung (1), vorzugsweise der Beziehung (2): Fy(θ)/Fx(θ) > 5 (θ = 4 bis 30°) (1) Fy(θ)/Fx(θ) > 10 (θ = 2 bis 30°) (2) worin bedeuten: Fx(θ) die Streuungscharakteristik in Richtung der x-Achse (der Längsrichtung
oder der Aufnahmerichtung) des Films und
Fy(θ) die Streuungscharakteristik in Richtung der y-Achse, senkrecht zur x-Achse.
Wenn die durch Fy(θ)/Fx(θ) dargestellte Anisotropie zu gering ist, kann keine gleichmäßige Oberflächenemission erhalten werden, wenn der Film auf eine Flüssigkristall-Displayeinrichtung aufgebracht wird.
Wenn die Licht streuende Charakteristik in der Ψ-Richtung, die zwischen der Richtung der x-Achse und der Richtung der y-Achse liegt, mit FΨ(θ) bezeichnet wird (worin Ψ den Winkel darstellt, der mit der Richtung der x-Achse gebildet wird; die Richtung der x-Achse Ψ = 0° entspricht und die Richtung der y-Achse Ψ = 90° entspricht), braucht der anisotrope streuende Film der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise eine Anisotropie aufzuweisen, die gewährleistet, dass FΨ(θ) (Ψ ≠ 90°) etwa gleich Fx(θ) ist, sondern vorzugsweise liegt FΨ(θ) (Ψ ≠ 90°) nahe bei Fx(θ). Ein solcher Film kann Licht mit einer hohen Anisotropie streuen.
Die Licht streuende Eigenschaft F(θ) kann unter Verwendung eines Instruments, wie es in der 2 dargestellt ist, gemessen werden. Dieses Instrument umfasst eine Laserbestrahlungs-Einheit (NIHON KAGAKU ENG., NEO-20MS) 21, die auf der Vorderseite des Laminatfilms 10 angeordnet ist, und einen Detektor 22 zur quantitativen Bestimmung der Intensität des vom Laminatfilm 10 transmittierten Lichts. Das Laserlicht wird senkrecht zur Vorderseite des Laminatfilms 10 emittiert und die Intensität des von dem Film gestreuten Lichtes (die Streuungsintensität) F wird bestimmt (in Form eines Diagramms aufgetragen) gegenüber dem Streuungswinkel θ, wodurch die Lichtstreuungscharakteristik bestimmt werden kann.
Wenn ein solcher Laminatfilm beispielsweise als aniosotrop streuender Film der Hintergrundbeleuchtungs-Einheit, wie sie in 4 dargestellt ist, verwendet wird, kann die ungleichmäßige (zick-zack-förmige) Emissionsverteilung (Helligkeits- bzw. Luminanz-Verteilung) in einer Richtung senkrecht zur Längsachse der Fluoreszenzröhre (in Richtung der Y-Achse) einheitlich gemacht werden, so daß die Entstehung von linearen dunklen Bereichen verhindert werden kann.
Erforderlichenfalls kann der erfindungsgemäße Laminatfilm mit einer Richtungsbündelung für das gestreute Licht versehen werden. Wenn das gestreute Licht eine Richtungsbündelung aufweist, so hat, bezogen auf das in 2 dargestellte Messsystem, dann, wenn die Intensität des gestreuten Lichtes F gegen den Diffusionswinkel θ aufgetragen wird, die Kurve des Diagramms ein Maximum oder eine Schulter (insbesondere ein Maximum) innerhalb eines gegebenen Bereiches des Streuungswinkels θ.
Um die Richtungsbündelung zu erzielen, kann der Brechungsindex-Unterschied zwischen der kontinuierlichen Harzphase und der teilchenförmigen dispergierten Phase beispielsweise etwa 0,005 bis 0,2, vorzugsweise etwa 0,01 bis 0,1 betragen, und die mittlere Dimension der Hauptachsen der Teilchen kann beispielsweise etwa 1 bis 100 μm, vorzugsweise etwa 5 bis 50 μm, betragen. Das Aspektverhältnis kann beispielsweise etwa 10 bis 300, vorzugsweise etwa 20 bis 100, betragen.
Gegebenenfalls kann der Laminatfilm mit Oberflächen-Unregelmäßigkeiten hergestellt werden, die sich entlang seiner X-Achse erstrecken. Wenn solche Oberflächen-Unregelmäßigkeiten vorgesehen sind, kann dem Film ein höherer Grad an Anisotropie verliehen werden.
Darüber hinaus kann zur Verbesserung der Blockierungsbeständigkeit des Laminatfilms, so weit die optischen Eigenschaften des Films dadurch nicht beeinträchtigt werden, ein Trennmittel, beispielsweise ein Siliconöl, auf eine Oberfläche des Films aufgebracht werden und eine Oberfläche des Films kann durch Coronaentladung behandelt werden.
Der Laminatfilm kann konventionelle Zusätze enthalten, beispielsweise Stabilisatoren, wie ein Antioxidationsmittel, einen Ultraviolettabsorber, einen Wärmestabilisator und dgl.; einen Weichmacher, ein Antistatikmittel, ein flammwidrig machendes Mittel und einen Füllstoff.
Verfahren zur Herstellung des Laminatfilms
Das Verfahren zur Herstellung des Laminatfilms unterliegt keinen speziellen Beschränkungen, was das Aufeinanderlaminieren der anisotropen Licht streuenden Schicht und der transparenten Harzschicht angeht, und es umfasst beispielsweise (1) ein Verfahren, bei dem die anisotrope Licht streuende Schicht und die transparente Harzschicht durch Anwendung eines Koextrusions-Formgebungsverfahrens aufeinanderlaminiert werden; (2) ein Verfahren, bei dem eine Schicht aus der anisotropen Licht streuenden Schicht und die transparente Harzschicht geformt werden und eine weitere Schicht auf den resultierenden Film auflaminiert wird durch Extrudieren (beispielsweise durch Formen der anisotropen Licht streuenden Schicht in Form eines Films und Auflaminieren der transparenten Harzschichten auf beide Seiten des Films durch Extrudieren); (3) ein Verfahren, bei dem die anisotrope Licht streuende Schicht und die transparente Harzschicht in Form eines Films gebildet und die resultierenden Filme aufeinanderlaminiert werden und dgl. Das bevorzugte Verfahren umfasst ein Verfahren, bei dem (1) die anisotrope Licht streuende Schicht und die transparente Harzschicht durch Anwendung eines Coextrusions-Formgebungsverfahrens aufeinanderlaminiert werden. Beim Aufeinanderlaminieren durch Anwendung des Coextrusions-Formgebungsverfahrens (1) kann der Film nach einem konventionellen Verfahren, beispielsweise durch Anwendung eines Mehrschichtenextrusions-Formgebungsverfahrens (Mehrschichten-T-Düsen-Verfahrens, Mehrschichten-Aufblas-Verfahrens) gebildet werden. Der Film kann beispielsweise hergestellt werden durch Schmelzverkneten des die kontinuierliche Phase bildenden Harzes mit der das Dispersoid bildenden Komponente (der Harzkomponente, der Faserkomponente, insbesondere der Harzkomponente) unter Anwendung eines konventionellen Verfahrens beispielsweise eines Schmelzmischverfahrens, eines Trommelmischverfahrens und dgl.) und durch Coextrudieren der schmelzeverkneteten Mischung und des die transparente Harzschicht bildenden Harzes unter Aufeinanderlaminieren im geschmolzenen Zustand.
Die Schmelztemperatur ist nicht niedriger als die Glasumwandlungstemperatur oder die Schmelzpunkte der Harzkomponenten (Harz der kontinuierlichen Phase; Harz der dispergierten Phase; Harz der transparenten Schicht), beispielsweise etwa 150 bis 290°C, vorzugsweise etwa 200 bis 260°C.
Erfindungsgemäß wird der Laminatfilm (insbesondere der coextrudierte Film) in dem Verfahren zur Herstellung des Films (beispielsweise in einer Formgebungsstufe des Films) einer Orientierungs-Behandlung unterzogen. Die Orientierungs-Behandlung kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, dass man die Harze, die den Laminatfilm aufbauen, gemeinsam extrudiert und sie zieht (oder verstreckt) unter Bildung des Films im Verlaufe der Extrusion, oder durch Erstarrenlassen des Laminatfilms, der gebildet worden ist, und monoaxiales Verstrecken des Films. Durch Behandeln des Films mit dem oben genannten Verfahren können die Teilchen der teilchenförmigen dispergierten Phase entlang der Ziehrichtung oder der Verstreckungsrichtung orientiert (ausgerichtet) werden. Erforderlichenfalls kann eine Ziehbehandlung mit der monoaxialen Verstreckungs-Behandlung kombiniert werden.
Das Ziehverhältnis kann beispielsweise etwa 5 bis 80, vorzugsweise etwa 10 bis 60, besonders bevorzugt etwa 20 bis 40, betragen.
Der Verstreckungsfaktor (das Vielfache) kann beispielsweise etwa 1,1 bis 50 (z. B. etwa 3 bis 50), vorzugsweise etwa 1,5 bis 30 (z. B. etwa 5 bis 30) betragen.
Wenn das Ziehen und Verstrecken in Kombination durchgeführt werden, kann das Ziehverhältnis beispielsweise etwa 2 bis 10, vorzugsweise etwa 2 bis 5, betragen und der Verstreckungsfaktor kann beispielsweise etwa 2 bis 20, vorzugsweise etwa 3 bis 10, betragen.
Die bevorzugte Verstreckungstechnologie umfasst ein Verfahren, bei dem der Laminatfilm (beispielsweise ein gebildeter und abgekühlter Laminatfilm) einer monoaxialen Verstreckung unterworfen wird. Verglichen mit dem Verfahren, bei dem ein Film unter Ziehen hergestellt wird, kann das Aspektverhältnis der dispergierten Phase durch dieses Verstrecken leicht erhöht werden.
Die Technologien für die monoaxiale Verstreckung unterliegen keinen speziellen Beschränkungen, sondern umfassen das Verfahren, bei dem beide Ränder des erstarrten Laminatfilms in entgegengesetzten Richtungen gezogen werden (Zugverstreckung), das Verfahren, bei dem zwei oder mehr Paare von einander gegenüberliegenden Walzen (Zwei-Walzen-Sets) hintereinander angeordnet sind (z. B. in einer Reihe von zwei Paaren), wobei der Film über die Walzen geführt wird, die jeden Walzen-Set aufbauen, indem man ihn durch die jeweiligen Walzenspalte hindurchführt und verstreckt durch Antreiben des Zwei-Walzen-Sets auf der Ausgangsseite mit einer höheren Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit des Zwei-Walzen-Sets auf der Zuführungsseite (Inter-Walzen-Verstreckung) und das Verfahren, bei dem der Film durch den Spalt eines Paares von einander gegenüberliegenden Walzen hindurchgeführt und unter dem Walzendruck verstreckt wird (Walzenkalandrieren).
Die bevorzugte monoaxiale Verstreckungstechnologie umfasst das Inter-Walzen-Verstrecken und das Walzenkalandrieren. Diese Verfahren erleichtern die Massenproduktion des Films.
Die besonders bevorzugte monoaxiale Verstreckungstechnologie umfasst das Walzenkalandrieren. Insbesondere bei dem Walzenkalandrierverfahren kann nicht nur ein nicht-kristallines Harz, sondern auch ein kristallines Harz leicht verstreckt werden. Wenn ein kristallines Harz monoaxial verstreckt wird, tritt in der Regel die Störung einer ”Einschnürung” auf, ein Phänomen der lokalen Abnahme der Dicke und Breite des Films. Bei dem Walzenkalandrierverfahren kann jedoch auch bei Verwendung eines kristallinen Harzes die ”Einschnürungs”-Störung ausgeschlossen werden, so daß der Filmverstreckungsvorgang stabilisiert wird. Da keine Änderung (Abnahme) der Filmbreite vor und nach dem Verstrecken auftritt und die Filmdicke in der transversalen Richtung einheitlich gemacht werden kann, so daß die Lichtstreuungs-Eigenschaften in der transversalen Richtung des Films vereinheitlicht werden können, wird dadurch die Qualitätssicherung des Produkts erleichtert und die brauchbare Rate (Ausbeute) des Films wird verbessert. Außerdem kann der Verstreckungsfaktor aus einem breiten Bereich frei ausgewählt werden. Außerdem ist bei dem Walzenkalandrierverfahren, bei dem die Filmbreite vor und nach dem Verstrecken aufrechterhalten werden kann, der reziproke Wert der Reduktionsrate der Filmdicke etwa gleich dem Verstreckungsfaktor.
Wenn der Film, der nur aus der anisotropem Licht streuenden Schicht hergestellt ist, durch Walzenkalandrieren verstreckt wird, besteht die Möglichkeit, dass das dispergierte Harz an einer Walze stark haftet. Erfindungsgemäß haftet jedoch selbst dann, wenn die anisotrope Licht streuende Schicht durch die transparente Harzschicht geschützt ist, das dispergierte Harz nicht an einer Walze auch wenn der Film walzenkalandriert wird.
Der Walzendruck beim Walzenkalandrieren kann beispielsweise etwa 9,8 × 10³ bis 9,8 × 10⁶ N/m, vorzugsweise etwa 9,8 × 10⁴ bis 9,8 × 10⁶ N/m betragen.
Der Verstreckungsfaktor beim Walzenkalandrieren (der reziproke Wert der Filmdickeverminderungsrate) kann ausgewählt werden aus einem breiten Bereich und er kann beispielsweise 1,1 bis 10 (eine Dickenverminderungsrate von etwa 0,9 bis 0,1), vorzugsweise etwa 1,3 bis 5 (eine Dickenverminderungsrate von etwa 0,77 bis 0,2), besonders bevorzugt etwa 1,5 bis 3 (eine Dickenverminderungsrate von etwa 0,67 bis 0,33) betragen.
Bei der monoaxialen Verstreckung unterliegt die Verstreckungs-Temperatur keinen speziellen Beschränkungen, sofern der Film verstreckt werden kann, und sie kann oberhalb des Schmelzpunktes oder Glasumwandlungspunktes des Dispersoid-Harzes liegen. Außerdem kann die Verstreckungs-Temperatur für den Fall, dass das Harz der kontinuierlichen Faser ein kristallines Harz ist, unterhalb des Schmelzpunktes des Harzes und in der Nähe des Schmelzpunktes liegen, und für den Fall, dass das Harz der kontinuierlichen Faser ein nicht-kristallines Harz ist, kann die Temperatur unterhalb des Glasumwandlungspuntes und in der Nähe des Glasumwandlungspuntes liegen. So kann beispielsweise die Verstreckungs-Temperatur um etwa 1 bis 50°C, vorzugsweise um etwa 5 bis 40°C und besonders bevorzugt um etwa 10 bis 30°C niedriger sein als der Schmelzpunkt oder die Glasumwandlungstemperatur des Harzes der kontinuierlichen Phase. Darüber hinaus kann dann, wenn ein Harz mit einem Glasumwandlungspunkt oder einem Schmelzpunkt, der höher ist als derjenige des Harzes der Dispersoid-Phase (beispielsweise ein Harz mit einer Tg oder einem Schmelzpunkt, der um etwa 5 bis 200°C, vorzugsweise um etwa 5 bis 100°C, höher ist) als Harz für die Bildung der kontinuierlichen Phase verwendet wird und der Film monoaxial verstreckt wird, während das Dispersoid-Harz geschmolzen oder erweicht wird, das Aspektverhältnis der teilchenförmigen dispergierten Phase erhöht werden, weil das Dispersoid-Harz bei weitem leichter verformt wird als das Harz der kontinuierlichen Phase, so daß ein Film mit einer besonders breiten Anisotropie der Lichtstreuung erhalten werden kann. die bevorzugte Verstreckungs-Temperatur kann beispielsweise etwa 100 bis 200°C, vorzugsweise etwa 110 bis 180°C, betragen.
Der erfindungsgemäße Laminatfilm kann in Displayeinrichtungen (beispielsweise einer Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Transmissions-Typ bzw. -Modus) verwendet werden. Diese Displayeinrichtung kann beispielsweise ein Displaymodul umfassen (beispielsweise ein Flüssigkristall-Displaymodul vom Transmissions-Typ) und eine Röhrenprojektor-Einrichtung, die hinter dem Modul angeordnet ist (z. B. eine Hintergrund-Beleuchtung, wie z. B. eine Fluoreszenzröhre), wobei der erfindungsgemäße Laminatfilm vor der Projektor-Einrichtung angeordnet ist. Der erfindungsgemäße Laminatfilm kann hier vor dem Displaymodul oder zwischen dem Displaymodul und der Projektor-Einrichtung angeordnet sein. Beispielsweise kann der erfindungsgemäße Laminatfilm als Diffusor verwendet werden, wie in 4 oder in 5 dargestellt.
In der erfindungsgemäßen Displayeinrichtung ist der erfindungsgemäße Laminatfilm in der Weise angeordnet, dass die X-Achse des Films auf die Längsrichtung (die Richtung der X-Achse) der Lichtprojektor-Einrichtung (Lichtquelle) ausgerichtet ist. Darüber hinaus ist die Y-Achse des Films auf die Richtung der Y-Achse ausgerichtet, die senkrecht zur longitudinalen Richtung der Projektor-Einrichtung verläuft. Andererseits weist das Licht aus der Lichtprojektor-Einrichtung eine gleichmäßige Emissions-Verteilung in Richtung der X-Achse auf, die Emissions-Verteilung in Richtung der Y-Achse ist jedoch nicht gleichmäßig. Wenn der anisotrop streuende Film gegenüber einer solchen Lichtprojektor-Einrichtung angeordnet ist, ergibt der Film eine geringe Streuung des Lichtes in Richtung der X-Achse und eine starke Streuung des Lichtes in Richtung der Y-Achse, so daß das Licht in Richtung der X-Achse, das gleichmäßig ist, wenig gestreut wird, sondern nur das ungleichmäßige Licht in Richtung der Y-Achse stark gestreut wird, wodurch die Emissions-Verteilung gleichmäßig gemacht wird. Deshalb kann die Emissions-Verteilung gleichmäßig gemacht werden, während die Abnahme der Helligkeit (Luminanz) unterdrückt wird, so daß die Bildung von Streifen (linearen dunklen Bereichen) auf dem Display-Schirm verhindert werden kann.
Bei der Installation des Laminatfilms muss die Richtung der X-Achse des Films nicht genau auf die Längsrichtung (die Richtung der X-Achse) der Lichtprojektor-Einrichtung (Lichtquelle) ausgerichtet werden, sondern kann etwas davon abweichen, sofern die Emissions-Verteilung gleichmäßig gemacht werden kann. Der Winkel zwischen der Längsrichtung und der X-Achse des Films kann beispielsweise etwa 0 bis 20°, in der Regel etwa 0 bis 10° betragen.
Der erfindungsgemäße Laminatfilm kann in anderen Arten von Displayeinrichtungen, beispielsweise einer Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Reflexions-Typ und beim Projektionsfernsehen verwendet werden. Bei der Verwendung des Licht streuenden Films in einer Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Reflexions-Typ kann der Laminatfilm quer zum Lichtweg (dem Weg des Auftreffens, dem Weg der Reflexion und dgl.) der Flüssigkristall (LC)-Zelle, die einen darin eingesiegelten Flüssigkristall aufweist, angeordnet sein. So kann beispielsweise in der in 8 dargestellten Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Reflexions-Typ der erfindungsgemäße Laminatfilm in der Position des Diffusors 83 angeordnet sein. Wenn der Laminatfilm in einer Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Reflexions-Typ verwendet wird, kann eine spezielle LC-Displayeinrichtung vom Reflexions-Typ, in welcher der Winkel des sichtbaren Feldes zwischen der Richtung der X-Achse und der Richtung der Y-Achse variiert, hergestellt werden, weil das Lichtbrechungsvermögen des Films in Richtung der Y-Achse groß ist und in Richtung der X-Achse klein ist. Darüber hinaus kann dann, wenn der Laminatfilm eine Richtungsbündelung aufweist, eine Display-Einrichtung erhalten werden, die eine hohe Bildschärfe(-klarheit) und eine hohe Display-Richtungsbündelung aufweist.
Wenn der Laminatfilm beim Projektionsfernsehen verwendet wird, kann der Laminatfilm als linsenförmige Linse des Projektions-TV-Schirms verwendet werden. Wegen seiner hohen Transparenz und seiner hohen Anisotropie des gestreuten Lichtes führt die Verwendung des erfindungsgemäßen Laminatfilms zu einer erhöhten TV-Helligkeit bzw. -Luminanz. Wenn ein Harz mit einem hohen Schmelzpunkt als Harz für die kontinuierliche Phase oder als Harz für die transparente Schicht verwendet wird, kann außerdem der linsenförmigen Linse eine hohe Wärmebeständigkeit verliehen werden.
Da in dem erfindungsgemäßen Laminatfilm die anisotrope Licht streuende Schicht durch die transparente Harzschicht geschützt ist, kann der Laminatfilm über einen langen Zeitraum hinweg kontinuierlich hergestellt werden. Darüber hinaus kann eine Blockierung des Films und eine Übertragung der dispergierten Phase durch die transparente Harzschicht verhindert werden und die Lagerungsbeständigkeit des Films kann verbessert werden. Durch Bildung einer Laminat-Struktur kann die Filmfestigkeit erhöht werden und die Handhabung des Films kann verbessert werden. Da die transparente Harzschicht, welche die Oberflächenschicht bildet, aus einem Harz mit einer hohen Erweichungs-Temperatur hergestellt ist, kann ferner die Wärmebeständigkeit des Films verbessert werden. Wenn der Laminatfilm verstreckt wird, können außerdem das Aspektverhältnis und die Orientierung der teilchenförmigen dispergierten Phase dramatisch verbessert (erhöht) werden und dem Streulicht kann darüber hinaus eine hohe Anisotropie verliehen werden. Deshalb kann eine gleichmäßige Emissions-Verteilung mit engen Toleranzen und ohne Beeinträchtigung der Helligkeit (Luminanz) auch dann erzielt werden, wenn eine Lichtprojektor-Einrichtung, die eine anisotrope (gebündelte) Emissions-Verteilung aufweist (beispielsweise eine Röhrenlichtprojektor-Einrichtung), verwendet wird. Dieser Laminatfilm kann somit mit Vorteil in Displayeinrichtungen verwendet werden, beispielsweise in einer Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Transmissions-Typ, in der Lichtprojektoren mit einer Anisotropie der Emissions-Verteilung (beispielsweise von hinten einfallendes Licht) verwendet werden. Darüber hinaus kann dann, wenn der Film in einer Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Reflexions-Typ verwendet wird, die hohe Schärfe (Klarheit) der angezeigten Daten aufrechterhalten werden und es kann eine hohe Displayrichtungsbündelung erzielt werden. Außerdem kann der Film als linsenförmige Linse mit einer guten Wärmebeständigkeit und mit einer hohe Lichtstreuungs-Anisotropie verwendet werden.
Beispiele
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung näher im Detail, ohne den Bereich der Erfindung darauf einzuschränken. Die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen erhaltenen Filme wurden unter Anwendung der folgenden Verfahren bewertet.
Anisotropie
Unter Verwendung des in 2 dargestellten Messsystems wurde eine Seite des Laminatfilms mit Laserlicht bestrahlt und als transmittiertes Licht wurde die Intensität F des gestreuten Lichtes bei dem Streuungswinkel θ gemessen. Die Verstreckungsrichtung des Films (die Richtung der Hauptachse der teilchenförmigen dispergierten Phase) wurde mit X bezeichnet und die Richtung senkrecht zu dieser Richtung wurde mit Y bezeichnet.
Produktionsstabilität
Die Häufigkeit der Haftung der teilchenförmigen dispergierten Phase an einer Walze wurde unter Anwendung der folgenden Kriterien visuell bewertet:

A: die teilchenförmige dispergierte Phase haftete überhaupt nicht an einer Walze und die Produktionsstabilität war über einen langen Zeitraum signifikant hoch;
B: die Häufigkeit der Haftung der teilchenförmigen dispergierten Phase an der gesamten Fläche einer Walze betrug etwa 1 mal pro Tag und die Produktionsstabilität war über einen langen Zeitraum hoch;
C: die Häufigkeit der Haftung der teilchenförmigen dispergierten Phase an der gesamten Fläche einer Walze betrug etwa 2 mal oder mehr pro Tag und die Produktionsstabilität war über einen langen Zeitraum niedrig.

Lagerungsbeständigkeit
Es wurden 100 Laminatfilme übereinandergestapelt und es wurde 24 h lang bei 60°C ein Druck von 980 Pa (10 g/cm²) einwirken gelassen. Nach der Entfernung des angelegten Druckes und nach dem Abkühlen des Films auf Raumtemperatur wurde jeder Film abgezogen und die Schwierigkeit beim Abziehen (die Haftfestigkeit) des Films wurde unter Anwendung der folgenden Kriterien bewertet:

A: kein Film haftete fest an einem anderen und alle Filme konnten sehr leicht abgezogen werden,
B: kein Film haftete fest an einem anderen, einige Filme hafteten jedoch geringfügig aneinander und es war schwierig, sie abzuziehen;
C: einige Filme hafteten fest aneinander.

Handhabung
Der Film wurde auf einen Stab mit einem Durchmesser von 10 bis 50 mm aufgewickelt. Es wurde festgestellt, ob ein Knick (eine Faltenbildung) auftrat oder nicht und der Film wurde unter Anwendung der folgenden Kriterien bewertet:

A: es erfolgte keine Knickbildung (Faltenbildung), selbst wenn der Film auf einen Stab mit einem Durchmesser von 10 mm aufgewickelt wurde;
B: es erfolgt eine Knickbildung (Faltenbildung), wenn der Film auf einen Stab mit einem Durchmesser von 10 mm aufgewickelt wurde, und ein Knick trat nicht auf, wenn der Film auf einen Stab mit einem Durchmesser von 50 mm aufgewickelt wurde;
C: es trat eine Knickbildung (Faltenbildung) auf, wenn der Film auf einen Stab mit einem Durchmesser von 50 mm aufgewickelt wurde;

Einheitlichkeit der Emissions-Oberfläche
In der in 4 erläuterten Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Transmissions-Typ wurde der in jedem der Beispiele und im Vergleichsbeispiel erhaltene Laminatfilm als Diffusor 43 verwendet und die Einheitlichkeit der Emissions-Oberfläche wurde bewertet unter Anwendung der folgenden Kriterien.
Der Laminatfilm wurde in der Weise angeordnet, dass die Richtung seiner X-Achse (die Hauptachse der dispergierten Phase) parallel zur Längsrichtung der Fluoreszenzröhre verlief. Bei keinem der Filme konnte eine gleichmäßige Bildanzeige erzielt werden, wenn der anisotrop streuende Film so angeordnet war, dass seine X-Achse (die Hauptachse der dispergierten Phase) senkrecht zur axialen Richtung der Fluoreszenzröhre ausgerichtet war.

A: extrem hohe Gleichförmigkeit der Emissions-Oberfläche,
B: hohe Gleichförmigkeit der Emissions-Oberfläche,
C: Es wurden Streifen beobachtet.

Richtungsbündelung
Als Diffusor 83 der in 8 erläuterten Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Reflexions-Typ wurden jeweils die in den Beispielen und in dem Vergleichsbeispiel erhaltenen Laminatfilme verwendet. Die Richtungsbündelung des reflektierten Lichtes wurde visuell bewertet unter Anwendung der folgenden Kriterien:

A: extrem hohe Richtungsbündelung,
B: hohe Richtungsbündelung,
C: keine Richtungsbündelung.

Wärmebeständigkeit
Unter Verwendung einer Lichtquelle für das Projektionsfernsehen wurden die in den Beispielen und in dem Vergleichsbeispiel erhaltenen Laminatfilme bestrahlt. Die bestrahlten Filme wurden visuell betrachtet und unter Anwendung der folgenden Kriterien bewertet:

A: keine Verformung des Films,
B: der Film war verformt, die Gleichmäßigkeit der Lichtstreuung blieb bestehen,
C: der Film war verformt und die Gleichmäßigkeit der Lichtstreung ging verloren.

Beispiel 1
Es wurden als Harz für die kontinuierliche Phase 60 Gew.-Teile PP (Polypropylen, der Firma Grand Polymer Co; F109BA, Brechungsindex 1,503), als Dispersoid-Harz 36 Gew.-Teile des nicht-kristallinen Copolyesters PET-G (ein Harz der Polyester-Reihe der Firma EASTMAN CHEMICAL CO.; Eastar PETG GN071, Brechungsindex 1,567) und als kompatibel machendes Agens 4 Gew.-Teile epoxydiertes Block-Copolymerharz der Dien-Reihe (der Firma Daicel Chemical Industries Ltd.; EPOFRIEND AT202; Styrol/Butadien = 70/30 (Gewichtsverhältnis), Epoxy-Äquivalent 750, Brechungsindex 1,57) verwendet. Der Unterschied in bezug auf den Brechungsindex zwischen dem Harz der kontinuierlichen Phase und der Harz der dispergierten Phase betrug 0,064.
Darüber hinaus wurde als transparente Harzschicht das gleiche Harz wie das Harz in der kontinuierlichen Phase verwendet.
Das oben genannte Harz der kontinuierlichen Phase und das Dispersoid-Harz wurden etwa 4 h lang bei 70°C getrocknet und in einem Banbury-Mischer verknetet. Unter Verwendung eines Coextruders vom Zwei-Species- und Drei-Schichten-Typ wurden das verknetete Produkt und das transparente Harz bei etwa 240°C geschmolzen und aus einer T-Düse bei einem Zieh-Verhältnis von etwa 3 auf eine Kühltrommel, deren Oberflächentemperatur auf 80°C eingestellt war, coextrudiert (Schmelzformen des Laminat(Mehrschichten)-Films). Es wurde ein (250 μm dicker) Laminatfilm mit einer Drei-Schichten-Struktur hergestellt aus einer 200 μm dicken anisotropen Licht streuenden Schicht (die Schicht wurde erhalten durch Verkneten und Schmelzen des Harzes der kontinuierlichen Phase mit dem Harz der dispergierten Phase) als mittlerer Schicht und einer jeweils 25 μm dicken transparenten Harzschicht als Oberflächenschicht und als Rückseitenschicht. Die Betrachtung des Films im Transmissions-Elektronenmikroskop (TEM) zeigte, dass das Aspektverhältnis der dispergierten Phase in der mittleren Schicht innerhalb des Bereiches von etwa 1 (etwa kugelförmig, durchschnittliche Teilchengröße etwa 5 μm) bis 4 (Rugbyball-artig, Dimension der Längsachse etwa 12 μm, Dimension der Nebenachse 3 μm) verteilt war. Darüber hinaus war die mittlere Schicht mit transparenten Harzschichten in nahezu einheitlicher Dicke bedeckt.
Dieser Film wurde unter Anwendung des Walzenkalandrier-Verfahrens monoaxial verstreckt (130°C, Verstreckungs-Faktor etwa 2-fach, Dickenverminderungsrate (Filmdicke vor dem Kalandrieren/Filmdicke nach dem Kalandrieren) etwa 0,5, Breitenverminderungsrate des Films (100 – (Filmbreite vor dem Kalandrieren/Filmbreite nach dem Kalandrieren) × 100) etwa 3%), wobei man einen 125 μm dicken Film erhielt (Dicke der mittleren Schicht (der anisotrop Licht streuenden Schicht) etwa 100 μm, Oberflächenschicht und Rückseitenschicht jeweils mit einer Dicke von etwa 13 μm). Die Betrachtung dieses Films im TEM zeigte, dass die Teilchen der dispergierten Phase der mittleren Schicht die Form einer langgestreckten Faser hatten mit einer mittleren Hauptachsen-Dimension von etwa 60 μm und einer mittlereren Nebenachsen-Dimension von etwa 0,8 μm.
Vergleichsbeispiel 1
Als Harz der kontinuierlichen Phase, als Harz der dispergierten Phase und als kompatibel machendes Agens wurden die gleichen Harze, die in Beispiel 1 verwendet worden waren, eingesetzt. Jedes Harz wurde 4 h bei 70°C getrocknet und in einem Banbury-Mischer verknetet. Unter Verwendung eines Einschichten-Extruders wurde das verknetete Produkt bei etwa 240°C geschmolzen und durch eine T-Düse bei einem Ziehverhältnis von etwa 3-fach auf eine Kühltrommel, dere Oberflächentemperatur auf 25°C eingestellt worden war, extrudiert (Schmelzformen des Monoschicht-Films). Die durch Schmelzkneten des Harzes der kontinuierlichen Phase und des Harzes der dispergierten Phase erhaltene Schicht wies nahezu die gleiche Dicke (etwa 200 μm) wie die mittlere Schicht des Beispiels 1 auf. Eine Betrachtung des Films im Abtastelektronenmikroskop (SEM) zeigte, dass die dispergierte Phase die gleiche Struktur wie diejenige des Beispiels 1 hatte.
Der oben genannte Film wurde durch Walzenkalandrieren auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 monoaxial verstreckt, wobei man einen 100 μm dicken Film erhielt. Der Verstreckungs-Faktor (Kalandrierfaktor) und die Breitenverminderungsrate waren nahezu die gleichen wie in Beispiel 1. Eine Betrachtung dieses Films im TEM zeigte, dass die dispergierte Phase wie eine Faser geformt war mit einer mittleren Hauptachsen-Dimension von etwa 30 μm und einer mittleren Nebenachsen-Dimension von etwa 1,5 μm.
Beispiel 2
Der Film wurde auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass die Dicke des Laminatfilms nach dem Coextrudieren 300 μm betrug (die Dicke der mittleren Schicht betrug 200 μm, die Dicke der Oberflächenschicht und der Rückseitenschicht betrug jeweils 50 μm). Das Betrachten des Films im Abtastelektronenmikroskop (SEM) zeigte, dass die dispergierte Phase die gleiche Struktur hatte wie diejenige des Beispiels 1. Die Dicke der Oberflächenschicht und die Dicke der Rückseitenschicht waren nahezu gleich.
Der oben genannte Film wurde durch Walzenkalandrieren auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 monoaxial verstreckt, wobei man einen 150 μm dicken Film erhielt (die Dicke der mittleren Schicht betrug 100 μm und die Dicke der Oberflächenschicht und die Dicke der Rückseitenschicht betrug jeweils etwa 25 μm). Der Verstreckungs-Faktor (Kalandrierfaktor) und die Breitenverminderungsrate des Films waren etwa die gleichen wie in Beispiel 1. Beim Betrachten dieses Films im TEM zeigte sich, dass die dispergierte Phase der mittleren Schicht wie eine längliche Faser geformt war mit einer mittleren Hauptachsen-Dimension von etwa 50 μm und einer mittleren Nebenachsen-Dimension von etwa 1 μm.
Beispiel 3
Ein 250 μm dicker Laminatfilm (unverstreckt) wurde auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 erhalten.
Dieser Film wurde durch Walzenverstrecken (150°C, Verstreckungs-Verhältnis 5-fach) monoaxial verstreckt. Die Filmbreiten-Verminderungsrate betrug etwa 10%. In dem resultierenden Film waren beide Ränder dick und die Dicke des Mittelbereiches war etwa einheitlich. Die einheitliche Fläche betrug etwa 70% der gesamten Breite und die Dicke betrug etwa 70 μm. Beim Betrachten dieses Films im TEM zeigte sich, dass die dispergierte Phase faserförmig geformt war mit einer mittleren Hauptachsen-Dimension von etwa 100 μm und einer mittleren Nebenachsen-Dimension von etwa 0,7 μm.
Die Anisotropie, die Produktionsstabilität, die Lagerbeständigkeit, die Handhabung, die Einheitlichkeit (Gleichförmigkeit), die Richtungsbündelung und die Wärmebeständigkeit der in den Beispielen und in dem Vergleichsbeispiel erhaltenen Filme sind in der Tabelle 1 angegeben. Außerdem ist die Anisotropie des Films gemäß Beispiel 1 in der 3 schematisch dargestellt.
Aus der Tabelle 1 und der 3 geht hervor, dass die Filme gemäß den Beispielen eine hohe Anisotropie aufweisen, verglichen mit dem in dem Vergleichsbeispiel hergestellten Film. Darüber hinaus wurde gefunden, dass die erstgenannten Filme in bezug auf Einheitlichkeit, Richtungsbündelung und Wärmebeständigkeit verbessert waren.

Claims

Laminatfilm (10), der umfasst (1) eine anisotrope Licht streuende Schicht (11) und (2) transparente Harzschichten (12, 13), die auf beiden Seiten der Licht streuenden Schicht aufgebracht sind, und die durch ein Koextrusions-Formgebungsverfahren aufeinanderlaminiert sind, wobei die Licht streuende Schicht aus einer kontinuierlichen Phase und einer teilchenförmigen dispergierten Phase (14) besteht, die sich in Bezug auf den Brechungsindex voneinander unterscheiden, wobei das mittlere Aspektverhältnis der teilchenförmigen dispergierten Phase größer als 1 ist und die Hauptachse der teilchenförmigen dispergierten Phase in einer Richtung ausgerichtet ist, und wobei die transparenten Harzschichten aus der gleichen Art von Harzen bestehen, von denen eines die kontinuierliche Phase aufbaut.
Laminatfilm nach Anspruch 1, der auffallendes Licht in seiner Fortpflanzungsrichtung streuen kann und eine Lichtstreuungscharakteristik F(θ) aufweist, die dem folgenden Ausdruck genügt, der die Beziehung zwischen dem Winkel der Lichtstreuung θ und der Intensität des gestreuten Lichtes F über einen Bereich von θ = 4 bis 30° darstellt: Fy(θ)/Fx(θ) > 5, worin Fx(θ) die Lichtstreuungscharakteristik in Richtung der Hauptachse der teilchenförmigen dispergierten Phase und Fy(θ) die Lichtstreuungscharakteristik in einer Richtung senkrecht zur Hauptachse der teilchenförmigen dispergierten Phase bedeuten.
Laminatfilm nach Anspruch 1, bei dem die Lichtstreuungscharakteristik Fx(θ) und die Lichtstreuungscharakteristik Fy(θ) über einen Bereich von θ = 2 bis 30° dem folgenden Ausdruck genügen: Fy(θ)/Fx(θ) > 10.
Laminatfilm nach Anspruch 1, worin das mittlere Aspektverhältnis der teilchenförmigen dispergierten Phase 5 bis 1000 beträgt.
Laminatfilm nach Anspruch 1, worin die mittlere Dimension der Nebenachse der teilchenförmigen dispergierten Phase 0,1 bis 10 μm beträgt.
Laminatfilm nach Anspruch 1, worin das Dickenverhältnis von der anisotropen Licht streuenden Schicht (11) zur transparenten Harzschicht (12) 50/50 bis 99/1 beträgt, wobei die Gesamtdicke des Films 6 bis 600 μm beträgt und die gesamte Lichtdurchlässigkeit nicht weniger als 85% beträgt.
Laminatfilm nach Anspruch 1, worin das Gewichtsverhältnis von der kontinuierlichen Phase zur teilchenförmigen dispergierten Phase 99/1 bis 30/70 beträgt.
Laminatfilm nach Anspruch 1, der Oberflächen-Unregelmäßigkeiten aufweist, die sich in Richtung der Hauptachse der teilchenförmigen dispergierten Phase erstrecken.
Laminatfilm nach Anspruch 1, worin die Kombination von kontinuierlicher Phase und teilchenförmiger dispergierter Phase ausgewählt wird aus (i) einer Kombination aus einem Olefinharz und mindestens einem Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einem Acrylharz, einem Styrolharz, einem Harz der Polyester-Reihe, einem Harz der Polyamid-Reihe und einem Harz der Polycarbonat-Reihe, (ii) einer Kombination aus einem Styrolharz und mindestens einem Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einem Harz der Polyester-Reihe, einem Harz der Polyamid-Reihe und einem Harz der Polycarbonat-Reihe, oder (iii) einer Kombination aus einem Harz der Polyester-Reihe und mindestens einem Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einem der Polyamid-Reihe und einem Harz der Polycarbonat-Reihe.
Verfahren zur Herstellung eines Laminatfilms nach Anspruch 1, das das gemeinsame Extrudieren einer Mischung von Harzen, welche die kontinuierliche Phase und die dispergierte Phase (14) aufbauen, und der transparenten Harzschichten zur Bildung eines Films unter Ausziehen umfasst.
Verfahren zur Herstellung des Laminatfilms nach Anspruch 1, das das gemeinsame Extrudieren einer Mischung von Harzen, welche die kontinuierliche Phase und die dispergierte Phase aufbauen, und eines Harzes, das die transparenten Harzschichten bilden, das Erstarrenlassen des extrudierten Produkts und das monoaxiale Verstrecken des verfestigten Produkts umfasst.
Verfahren zur Herstellung des Laminatfilms nach Anspruch 11, worin der Film bei einer Temperatur, die höher ist als der Schmelzpunkt oder die Glasumwandlungstemperatur des die dispergierte Phase aufbauenden Harzes, monoaxial verstreckt wird.
Verfahren zur Herstellung des Laminatfilms nach Anspruch 11, worin der Film durch Walzenkalandrieren monoaxial verstreckt wird.
Displayeinrichtung, die ein Bild-Displaymodul, eine Röhren-Lichtprojektor-Einrichtung, die hinter dem genannten Bild-Displaymodul angeordnet ist und zum Projizieren von Licht auf das genannte Modul geeignet ist, und den Laminatfilm nach Anspruch 1 umfasst, der vor der genannten Lichtprojektor-Einrichtung angeordnet ist, wobei der genannte Laminatfilm so angeordnet ist, dass die Hauptachse der teilchenförmigen dispergierten Phase in der Längsrichtung der genannten Projektor-Einrichtung ausgerichtet ist.
Displayeinrichtung nach Anspruch 14, worin das Bild-Displaymodul ein Flüssigkristall-Displaymodul vom Transmissions-Typ ist.
Flüssigkristall-Displayeinrichtung vom Reflexions-Typ, die den Laminatfilm (10) nach Anspruch 1 umfasst, der in dem Lichtweg eines Flüssigkristall-Displaymoduls vom Reflexions-Typ angeordnet ist.