KR100779306B1

KR100779306B1 - 투과형 광산란 쉬이트 및 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR100779306B1
Application number: KR1020017014928A
Authority: KR
Inventors: 히로시 다까하시; 요시유지 니시다; 마사야 오무라; 슈지 나까쯔까
Original assignee: 다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2007-11-23
Anticipated expiration: 2021-03-21
Also published as: EP1197765A4; CN100354656C; DE60101196D1; US6788368B2; KR20020002506A; CN1366617A; EP1197765B1; DE60101196T2; TW512241B; US20030025856A1; WO2001071395A1; EP1197765A1

Abstract

본 발명은 반사형 액정 표시 장치는 액정셀 (6)의 전방에 배치된 편광판 (1), 상기 액정셀의 후방에 배치되어 입사광을 반사하는 반사 수단 (5), 반사 수단 보다도 전방에 배치되어 입사광을 등방적으로 산란하는 투과형 광산란 쉬이트 (2)를 구비하고 있다. 광산란 쉬이트는, 서로 굴절률이 다른 다수의 중합체를 포함하는 혼합액을 투명 지지체에 도포하고 용매를 증발시키는 스피노달 분해법을 이용하고 액적상 구조를 갖는 광산란층을 형성함으로써 제조할 수 있다. 광산란층에는, 산란각 3 내지 40°에 산란 광강도의 극대치를 나타내는 광산란층과, 저각측의 각도 θa=2 내지 20°와 광각측의 각도 θb로 각각 산란광 강도의 극대치를 나타내는 광산란층이 포함된다.

Description

투과형 광산란 쉬이트 및 액정 표시 장치 {Transmission Light-Scattering Layer Sheet and Liquid Crystal Display}

본 발명은 액정 표시 장치 (특히 반사형 액정 표시 장치)에 있어서, 고휘도의 화면을 표시하기에 유용한 투과형 광산란 쉬이트 (또는 필름) 및 그 제조 방법 및 상기 광산란 쉬이트를 사용한 반사형 액정 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치　(LCD)는 퍼스널　컴퓨터 (퍼스컴), 워드　프로세서, 액정　텔레비젼, 시계, 전자 계산기 등의 전기 제품의 표시부에 폭 넓게 사용되고 있다. 액정은 그 자체가　발광하지 않기 때문에 시계, 전자　계산기　등의 저휘도　용도를 제외하고 배면에서 액정부를 조명하기 위한 백 라이트가 사용되고 있다.

최근, 인터넷　등의 정보 통신의　인프라스트럭처의 정비, 컴퓨터와 통신　기기의 융합에　의한 정보의 네트워크화가 진행되고 있다. 네트워크화에　의해　정보에의 액세스는 시간과 장소의 제약을 받지 않게 된다. 이러한 네트워크를 효율적으로 이용하기 위해서 현재 PDA (Personal Digital Assistance) 등의 휴대 정보 단말이 활발히 개발되고 있다. 또한 노트형 퍼스널 컴퓨터 (퍼스컴) 대신에 박형으로 경량의 모바일형 퍼스널 컴퓨터의 개발이 추진되고 있다.

이러한 휴대형 정보 통신 기기는 휴대가능성이 요구되기 때문에 배터리 구동 시간의 장시간화와, 통신 기기의 박형화ㆍ소형화를 양립할 필요가 있다. 따라서 이들 휴대형 정보 통신 기기에 사용하는 디스플레이는 박형ㆍ경량이고, 또한 저소비 전력성일 것이 요망되고 있다. 그래서 저소비 전력성을 달성하기 위해서 종래의 백 라이트를 사용하는 액정 표시 장치 대신에 자연광을 이용하여 표시부를 밝게 하는 디스플레이로서 반사형 액정 표시 장치가 유망시되고 있다. 또한 앞으로 멀티미디어의 진보에 따르는 정보의 다양화에 대응하기 위해 대화면으로 칼라 및 고화질 표시(고정밀 표시)가 가능함과 동시에, 저렴한 반사형 액정 표시 장치가 요망되고 있다.

반사형 액정 표시 장치를 구성하는 반사형 액정 표시 소자로서는, TN형 (Twisted Nematic형)이나 STN형 (Super Twisted Nematic형) 등의 여러가지 소자가 알려져 있지만 칼라 표시와 고정밀 표시에는, 편광판을 이용하는 타입 (1매 편광판 타입)이 유리하다. 예를 들면 액정층을 HAN (Hybrid Aligned Nematic) 배향시킨 R-OCB 모드는 저전압, 광 시야각, 고속 응답, 중간 색조 표시, 고콘트라스트 등의 점에서 우수한 특성을 갖고 있다.

휴대 기기의 대화면화에 따라 화면을 균일하고 밝게 표시시키기 위해서는 산란 기능이 중요한 요소이다. 즉, 반사형 액정 표시 장치로서는, 화면에 밝기를 부여하기 위해서 액정층에 입사하는 광 (자연광, 외부광)을 효율적으로 받아들여, 반사판으로 광을 반사하여 시인성을 방해하지 않을 정도로 반사광을 산란시키고 전반사를 방지할 필요가 있다. 또한 편광판과 광산란 쉬이트를 조합하면 반사 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 상기 반사판으로서는 전극이 반사판으로 기능하는 광 반 사성 배면 전극이나 전극의 지지 기재의 외측에 배치된 반사판 등이 사용 가능하다. 예를 들면 반사형 액정 표시 장치에 관하여, 특개소 63-228887호공보, 니혼 인사쓰 각까이 주최의 포토 파브리케이션 심포지움' 92에 있어서, 액정 표시 소자의 기본 기술이나 표면 요철의 금속 박막을 배면 전극 (하부 전극)으로 사용함으로써 전반사를 방지하여 표시면의 시야각을 확대시킨 액정 표시 장치가 소개되고 있다.

그러나 반사형 액정 표시 장치를 칼라화할 경우, 편광판에 더하여 칼라 필터를 사용하기 때문에, 칼라 표시 장치로서는 반사광의 손실의 비율이 크고, 상기 확산 반사판 (산란판) 방식으로는 표시 화면에 충분한 밝기를 부여할 수 없다. 특히, 칼라 표시 장치로는, 산란광을 일정한 방향으로 배향시키는 배향형 산란에 의해 높은 휘도를 부여하는 것이 중요하다. 그러나 산란 반사판 방식으로 방향성 (directionality)을 높이기 위해서는, 반사판의 요철부의 형상 및 분포를 정밀하게 제어할 필요가 있고, 비용이 높아진다.

또한, 반사광을 산란하여 고휘도성을 부여하기 때문에 확산 반사판 대신에 투과형 광산란 쉬이트를 사용하는 액정 표시 장치도 알려져 있다. 예를 들면 특공소 61-8430호 공보에도, 액정셀의 정면측에 형성된 편광층의 표면에 광산란층을 적층한 액정 표시 장치가 개시되어 있다. 또한 투과형 광산란 쉬이트에 방향성을 부여하기 위해서 홀로그램을 이용하여 중합한 수지 쉬이트가 알려져 있다 (1998년 일본 액정 학회 강연회 요지집). 그러나 상기 홀로그램을 이용한 중합에 의해 투과형 광산란 쉬이트에 방향성을 부여하기 위해서는 복잡한 제조 방법을 필요로 하고, 비용이 높아진다.

한편, 저비용의 광산란 쉬이트로서, 플라스틱 비드와 투명 수지로 구성되고, 해도 (island-in-sea) 구조를 갖는 입자 분산형 쉬이트 등이 알려져 있다. 예를 들면 특개평 7-261171호 공보에는 액정셀 외부에 광산란층이 형성된 표시 장치로서 전극판의 외측 표면에 편광 필름을 형성하고 그 편광 필름의 표면에 굴절률이 다른 2종 이상의 수지가 상분리 상태로 분산된 광산란층이 형성된 표시 장치가 개시되어 있다. 특개평 7-27904호 공보, 특개평 9-113902호 공보에는, 플라스틱 비드와 투명 수지로 구성된 해도 구조를 갖는 입자 산란형 쉬이트가 백 라이트와 액정셀과의 사이에 형성된 투과형 액정 표시 장치가 제안되어 있다. 특개평 7-98452호 공보에는, 액정셀 내에 광산란층이 형성된 표시 장치로서, 전극판의 전극과 기재 (전극 지지 기재)과의 사이에 분산 미립자를 함유하는 투명 수지층 (광산란층)이 형성된 표시 장치가 개시되어 있다.

그러나 이들 해도 구조의 쉬이트로서는, 투명 수지 매트릭스 중에 수지 비드가 랜덤하게 분산되어 있기 때문에, 원리적으로는 가우스 분포에 따라 산란광 강도가 분포한다. 따라서 산란광에 방향성을 부여할 수 없고, 표시면의 밝기를 향상시키는 것이 곤란하다. 특히, 입자 분산형 쉬이트로서는 표시 화면이 큰 반사형 액정 표시 장치에 있어서 반사판으로부터의 반사광의 밝기를 향상시키면 표시 화면의 주연부를 충분한 밝기로 표시할 수 없고, 반대로 화면 전체에 어느 정도의 밝기를 부여하면 전체적으로 표시 화면이 어두워지고 가시능(visibility)이 저하된다. 그 때문에, 비교적 표시 면적이 큰 반사형 액정 표시 장치, 예를 들면 1.5 인치형 이 상의 표시 면적을 갖는 반사형 액정 표시 장치로는 표시 화면 전체를 밝게 표시하는 것이 곤란하다.

따라서 본 발명의 목적은 투과 산란광에 높은 방향성 및 확산성을 부여할 수 있는 광산란 쉬이트 (또는 필름), 및 이 광산란 쉬이트를 사용한 액정 표시 장치 (특히 반사형 액정 표시 장치)를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 화면 전체를 밝게 표시할 수 있는 광산란 쉬이트 (또는 필름), 및 이 광산란 쉬이트를 사용한 액정 표시 장치 (특히 반사형 액정 표시 장치)를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 표시 면적이 크더라도, 표시 화면을 밝게 할 수 있는 광산란 쉬이트, 및 이 광산란 쉬이트를 사용한 액정 표시 장치 (특히 반사형 액정 표시 장치)를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 칼라 표시에서도 고화질배면서 선명하고 또한 밝게 표시 가능한 광산란 쉬이트 및 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 고휘도로 고정밀의 표시가 가능한 광산란 쉬이트, 및 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 광산란 쉬이트를 간편하고 저비용으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것에 있다.

<발명의 개시>

본 발명자들은 상기 과제를 달성하기 위해서 예의 검토한 결과, 서로 굴절률이 다른 다수의 중합체를 포함하는 균일 용액으로부터 용매를 증발시켜, 적당한 조 건하에 스피노달 (Spinodal) 분해시키면 액적상의 평균 상간 거리에 한 가지 또는 두 가지의 규칙성을 갖는 등방성의 액적 상 구조 (상분리 구조)를 간편하게 형성할 수 있고,이러한 규칙성의 상분리 구조를 갖는 쉬이트를 사용하면 투과 산란광에 확산성과 1 방향 또는 2 방향으로의 방향성을 부여할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명의 투과형 광산란 쉬이트는, 서로 굴절률이 다른 다수의 중합체로 구성되고, 또한 적어도 액적상 구조를 갖는 광산란층으로 구성되어 있다. 이 광산란층은, 입사광을 등방적으로 투과 산란 (또는 확산)한다. 상기 광산란층은 1 개 또는 2 개의 특정한 산란 각으로 산란광 강도의 극대치를 나타낸다는 특유의 광산란 특성을 갖는다. 즉, 상기 광산란층에는, (1) 산란각 3 내지 40 °로 산란광강도가 극대치를 갖는 광산란층, (2) 2개의 산란각으로 산란광 강도의 극대치를 나타내는 광산란층이 포함된다. 후자의 광산란층은, 산란 각도 영역 (즉, 산란 중심의 양측의 산란 각도 영역)에 있어서, 2개의 산란각으로 투과한 산란광 강도의 극대치 (피크)를 나타낸다는 광산란 특성을 갖는다. 산란광강도에 있어서 극대치를 나타내는 저각측의 각도 θa는 예를 들면 2 내지 20 °정도일 수 있고 극대치를 나타내는 저각측의 각도 θa와 극대치를 나타내는 광각측의 각도 θb와의 비 θb/θa는 예를 들면 1.5 내지 10 정도이다. 후자의 광산란층은 통상 적어도 액적상 또는 해도상의 상분리 구조를 갖고 있고, 이 상분리 구조의 입경 분포에 있어서, 분산상은 평균 입경이 다른 2개의 피크를 갖고 있다. 즉, 상분리 구조는 평균 입경이 다른 분산상을 갖고 있으며, 분산상의 입도 분포에 있어서 두 가지의 규칙성을 구비 하고 있다.

상기 액적상 구조의 액적의 평균 직경은, 0.1 내지 20 ㎛ 정도일 수 있다. 액적상 구조의 액적 중심간의 평균 거리는, 0.5 내지 15 ㎛ 정도일 수 있고, 액적 중심간의 평균 거리의 표준 편차는, 액적 중심의 평균 거리의 4O ％ 이하일 수 있다. 또한 액적상 구조 액적의 체적은, 광산란층 전체의 체적의 30 내지 70 ％ 정도일 수 있다. 상기 광산란 쉬이트의 전광선 투과율은, 70 내지 100 ％ 정도이다.

상기 광산란층을 구성하는 다수의 중합체의 굴절률의 차는, 예를 들면 0.01내지 0.2 정도이다. 또한 다수의 중합체는 예를 들면 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 비닐에스테르계 수지, 비닐에테르계 수지, 할로겐 함유 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 실리콘계 수지, 셀룰로오스 유도체, 고무 또는 엘라스트머 등으로부터 선택할 수 있다. 다수의 중합체의 적어도 한 성분은 예를 들면 셀룰로오스에스테르류 (예를 들면 아세트산 셀룰로오스)일 수 있다. 다수의 중합체는 제1의 중합체와 제2의 중합체로 구성할 수 있고, 제1의 중합체와 제2의 중합체의 비율은, 제1 중합체/제2 중합체=10/90내지 90/10 (중량비)정도일 수 있다.

이러한 상분리 구조를 갖는 광산란층은, 스피노달 분해, 예를 들면 다수의 중합체를 포함하는 액상으로부터의 습식 스피노달 분해에 의해 형성할 수 있다. 습식 스피노달 분해에 있어서는 비결정성임과 동시에 공통 용매에 가용성인 다수의 중합체를 사용할 수 있다.

본 발명의 광산란 쉬이트는, 광산란층 단독으로 구성된 쉬이트일 수 있고 투 명 지지체와, 이 투명 지지체의 적어도 한쪽 면에 적층된 광산란층으로 구성된 적층 쉬이트일 수 있다. 적층 쉬이트에 있어서, 투명 지지체는 통상 실질적으로 광학적으로 등방성이다.

본 발명의 방법으로서는 서로 굴절률이 다른 다수의 중합체를 포함하는 혼합액으로부터 용매를 증발시키고 스피노달 분해에 의해, 적어도 액적상 구조를 갖는 상기 광산란층 (또는 상기 상분리 구조)를 형성함으로써, 광산란 쉬이트를 제조한다. 이 방법으로서는 상기 혼합액을 투명 지지체에 도포하고 혼합액의 용매를 증발시켜 상기 광산란층 또는 상분리 구조를 형성할 수 있다.

본 발명에는, 액정이 봉입된 액정셀과, 이 액정셀의 후방에 배치되어 입사광을 반사하기 위한 반사 수단과, 이 반사 수단보다도 전방에 배치된 상기 광산란 쉬이트를 구비하고 있는 반사형 액정 표시 장치도 포함된다. 이 장치에 있어서 액정셀의 전방에 편광판을 배치하고 상기 액정셀과 편광판의 사이에 상기 광산란 쉬이트를 배치할 수도 있다.

또한 본 명세서에 있어서 「쉬이트」란 두께의 여하를 막론하고 2차원적 구조물을 의미하고 필름을 포함하는 의미로 사용한다.

도 1은 본 발명의 액정 표시 장치의 한 예를 나타낸 개략 단면도이다.

도 2는 광산란 쉬이트의 방향성의 평가 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

도 3은 경사 입사에 의한 반사 광 강도의 측정 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

도 4는 광산란 쉬이트에서의 투과 산란광의 강도의 측정 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

도 5는 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에 있어서의 광 확산 강도와 산란 각도 (2 내지 20˚)와의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 6은 실시예 4에서 얻어진 쉬이트의 광학 현미경 사진이다.

도 7은 실시예 4 내지 6 및 비교예 2 내지 3에 있어서의 광 확산 강도와 산란 각도의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 8은 실시예 5에서 얻어진 광산란 쉬이트의 광산란 특성의 측정 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

도 9는 실시예 5에서 얻어진 광산란 쉬이트의 광산란상을 나타내는 영상 사진이다.

<발명을 실시하기 위한 최적의 형태>

[투과형 광산란 쉬이트]

투과형 광산란 쉬이트를 구성하는 광산란층은, 서로 굴절률이 다른 다수의 중합체로 구성되어 통상의 사용 분위기 (특히, 약 10 내지 30 ℃ 정도의 실온하)에 있어서, 적어도 액적상 구조를 갖는 상분리 구조를 형성하고 있다. 상기 광산란층은, 입사광을 실질적으로 등방적으로 산란하여 투과시키고 또한 투과한 산란광에 높은 방향성과 확산성을 부여할 수 있다. 특히, 광산란층은 투과한 산란광 강도와 산란각과의 관계에 있어서 특유의 광산란 특성을 나타내는 상분리 구조를 형성하고 있다. 즉, 광산란층의 상분리 구조는 입사광을 등방적으로 산란시켜 투과하고 산 란광 강도의 극대치(피크)가 1 개 또는 2 개의 특정한 산란각에서 나타난다.

광산란성을 높이기 위해, 다수의 중합체는 굴절률의 차가 예를 들면 0.01 내지 0.2 정도, 바람직하게는 0.1 내지 0.15 정도가 되도록 조합하여 사용할 수 있다. 굴절률의 차가 0.01 미만배면 투과 산란광의 강도가 저하되고, 굴절률의 차가 0.2 보다 크면 투과 산란광에 방향성을 부여할 수 없다.

다수의 중합체는 예를 들면 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 비닐에스테르계 수지, 비닐에테르계 수지, 할로겐 함유 수지, 올레핀계 수지 (지환식 올레핀계 수지를 포함), 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 열가소성 폴리우레탄계 수지, 폴리술폰계 수지 (폴리에테르술폰, 폴리술폰 등), 폴리페닐렌에테르계 수지 (2,6-크실레놀의 중합체 등), 셀룰로오스 유도체 (셀룰로오스에스테르류, 셀룰로오스카르바메이트류, 셀룰로오스에테르류 등), 실리콘 수지 (폴리디메틸실록산, 폴리메틸페닐실록산 등), 고무 또는 엘라스토머 (폴리부타디엔, 폴리이소프렌 등의 디엔계 고무, 스티렌-부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 아크릴 고무, 우레탄 고무, 실리콘 고무 등) 등으로부터 적당히 조합하여 선택할 수 있다.

스티렌계 수지에는, 스티렌계 단량체의 단독 또는 공중합체 (폴리스티렌, 스티렌-α-메틸스티렌 공중합체, 스티렌-비닐톨루엔 공중합체 등), 스티렌계 단량체와 다른 중합성 단량체 ((메트)아크릴계 단량체, 말레산 무수물, 말레이미드계 단량체, 디엔류 등)의 공중합체 등이 포함된다. 스티렌계 공중합체로서는 예를 들면 스티렌아크릴로니트릴 공중합체 (AS 수지), 스티렌과 (메트)아크릴계 단량체의 공 중합체[스티렌-메타크릴산메틸 공중합체, 스티렌-메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 스티렌-메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체 등], 스티렌-말레산 무수물 공중합체 등을 들 수 있다. 바람직한 스티렌계 수지에는 폴리스티렌, 스티렌과 (메트)아크릴계 단량체의 공중합체 [스티렌-메타크릴산메틸 공중합체 등의 스티렌과 메타크릴산메틸을 주성분으로 하는 공중합체], AS 수지, 스티렌부타디엔 공중합체 등이 포함된다.

(메트)아크릴계 수지로서는 (메트)아크릴계 단량체의 단독 또는 공중합체, (메트)아크릴계 단량체와 공중합성 단량체의 공중합체를 사용할 수 있다. (메트)아크릴계 단량체에는 예를 들면 (메트)아크릴산; (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산부틸, (메트)아크릴산 t-부틸, (메트)아크릴산이소부틸, (메트)아크릴산헥실, (메트)아크릴산옥틸, (메트)아크릴산 2-에틸헥실 등의 (메트) 아크릴산 C_1-10알킬; (메트)아크릴산페닐 등의 (메트)아크릴산아릴; 히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 히드록시프로필(메트)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메트) 아크릴레이트; 글리시딜(메트)아크릴레이트; N,N-디알킬아미노알킬(메트)아크릴레이트; (메트)아크릴로니트릴; 트리시클로테칸 등의 지환식 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴레이트 등을 예시할 수 있다. 공중합성 단량체에는 상기 스티렌계 단량체, 비닐에스테르계 단량체, 말레산 무수물, 말레산, 푸마르산 등을 예시할 수 있다. 이러한 단량체는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

(메트)아크릴계 수지로서는, 예를 들면 폴리메타크릴산메틸 등의 폴리(메트) 아크릴산에스테르, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체, (메트)아크릴산에스테르-스티렌 공중합체 (MS 수지 등)등을 들 수 있다. 바람직한 (메트)아크릴계 수지로서는 폴리(메트)아크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산 C_1-6알킬, 특히 메타크릴산메틸을 주성분 (50 내지 100 중량％, 바람직하게는 70 내지 100 중량％ 정도)으로 하는 메타크릴산메틸계 수지를 들 수 있다.

비닐에스테르계 수지로서는 비닐에스테르계 단량체의 단독 또는 공중합체 (폴리아세트산비닐, 폴리프로피온산비닐 등), 비닐에스테르계 단량체와 공중합성 단량체의 공중합체 (에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 아세트산비닐-염화비닐 공중합체, 아세트산비닐-(메트)아크릴산에스테르 공중합체 등) 또는 그들 유도체를 들 수 있다. 비닐에스테르계 수지의 유도체에는 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 폴리비닐아세탈 수지 등이 포함된다.

비닐에테르계 수지로서는 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 비닐프로필에테르, 비닐 t-부틸에테르 등의 비닐 C_1-10 알킬에테르의 단독 또는 공중합체, 비닐 C_1-10 알킬에테르와 공중합성 단량체의 공중합체 (비닐알킬에테르-말레산 무수물 공중 합체 등)를 들 수 있다.

할로겐 함유 수지로서는 폴리염화비닐, 폴리불화비닐리덴, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 염화비닐-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 염화비닐리덴-(메트)아크릴산에스테르 공중합체 등을 들 수 있다.

올레핀계 수지에는 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀의 단독중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산에스테르 공중합체 등의 공중합체를 들 수 있다. 지환식 올레핀계 수지로서는 환상 올레핀(노르보넨, 디시클로펜타디엔 등)의 단독 또는 공중합체 (예를 들면 입체적으로 견고한 트리시클로테칸 등의 지환식 탄화수소기를 갖는 중합체 등), 상기 환상 올레핀과 공중합성 단량체의 공중합체 (에틸렌-노르보르넨 공중합체, 프로필렌-노르보넨 공중합체 등)등을 예시할 수 있다. 지환식 올레핀계 수지는 예를 들면 상품명 「아톤 (ARTON)」, 상품명 「제오넥스 (ZEONEX)」등으로 시판된다.

폴리카보네이트계 수지에는, 비스페놀류 (비스페놀 A 등)을 베이스로 하는 방향족 폴리카보네이트, 디에틸렌글리콜비스알릴카보네이트 등의 지방족 폴리카보네이트 등이 포함된다.

폴리에스테르계 수지에는, 테레프탈산 등의 방향족 디카르복실산으로부터 수득된 방향족 폴리에스테르 (폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리 C_2-4알킬렌테레프탈레이트나 폴리 C_2-4알킬렌나프탈레이트 등의 단독 폴리에스테르, C_2-4알킬렌아릴레이트 단위 (C_2-4알킬렌테레프탈레이트 및(또는) C_2-4알킬렌나프탈레이트 단위)를 주성분 (예를 들면 50 중량％ 이상)으로 포함하는 코폴리에스테르 등)을 예시할 수 있다. 코폴리에스테르로서는 폴리 C_2-4알킬렌아릴레이트의 구성 단위 중에서 C_2-4알킬렌글리콜의 일부가 폴리옥시 C_2-4알킬렌글리콜, C _6-1O 알킬렌글리콜, 지환식 디올(시클로헥산디메탄올, 수소첨가 비스페놀 A 등), 방향족환을 갖는 디올 (플루오레논 측쇄를 갖는 9,9-비스(4-(2-히드록시에톡시)페닐)플루오렌, 비스페놀 A, 비스페놀 A-알킬렌옥사이드 부가물 등)등으로 치환된 코폴리에스테르, 방향족 디카르복실산의 일부가 프탈산, 이소프탈산 등의 비대칭 방향족 디카르복실산, 아디핀산 등의 지방족 C_6-12디카르복실산 등으로 치환된 코폴리에스테르가 포함된다. 폴리에스테르계 수지에는, 폴리아크릴레이트계 수지, 아디프산 등의 지방족 디카르복실산으로부터 얻은 지방족 폴리에스테르, ε-카프로락톤 등의 락톤의 단독 또는 공중합체도 포함된다. 바람직한 폴리에스테르계 수지는, 통상 비결정성 코폴리에스테르 (예를 들면, C_2-4알킬렌 아릴레이트계 코폴리에스테르 등)등과 같은 비결정성 폴리에스테르이다.

폴리아미드계 수지로서는, 나일론 46, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 610, 나일론 612, 나일론 11, 나일론 12 등의 지방족 폴리아미드, 디카르복실산 (예를 들면 테레프탈산, 이소프탈산, 아디프산 등)과 디아민 (예를 들면 헥사메틸렌디아민, 메트크실렌디아민)으로부터 얻어지는 폴리아미드 등을 들 수 있다. 폴리아미드계수지에는 ε-카프로락탐 등의 락탐의 단독 또는 공중합체일 수 있으나 단독 폴리아미드에 제한되지 않고 코폴리아미드일 수도 있다.

셀룰로오스 유도체 중 셀룰로오스에스테르류로서는 예를 들면 지방족 유기산에스테르 (셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리아세테이트 등의 셀룰로오스아세테이트; 셀룰로오스프로피오네이트, 셀룰로오스부티레이트, 셀룰로오스아세테이 트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 등의 C_1-6유기산 에스테르 등), 방향족 유기산 에스테르 (셀룰로오스프탈레이트, 셀룰로오스벤조에이트 등의 C_7-12방향족 카르복실산에스테르), 무기산 에스테르류 (예를 들면 인산셀룰로오스, 황산셀룰로오스 등)을 예시할 수 있고, 아세트산ㆍ질산셀룰로오스에스테르 등의 혼합산에스테르일 수 있다. 셀룰로오스 유도체에는 셀룰로오스카르바메이트류 (예를 들면 셀룰로오스페닐카르바메이트 등), 셀룰로오스에테르류 (예를 들면 시아노에틸셀룰로오스; 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스 등의 히드록시 C_2-4알킬셀룰로오스; 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 등의 C_1-6알킬셀룰로오스; 카르복시메틸셀룰로오스 또는 그의 염, 벤질셀룰로오스, 아세틸알킬셀룰로오스 등)도 포함된다.

바람직한 중합체에는 예를 들면 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 비닐에스테르계 수지, 비닐에테르계 수지, 할로겐 함유 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 셀룰로오스 유도체, 실리콘계 수지, 및 고무 또는 엘라스토머 등이 포함된다. 다수의 중합체로서는 통상, 비결정성이고 유기 용매 (특히 다수의 중합체를 용해 가능한 공통 용매)에 가용성인 수지가 사용된다. 특히, 성형성 또는 제막성, 투명성이나 내후성이 높은 수지, 예를 들면 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 셀룰로오스 유도체 (아세트산 셀룰로오스 등의 셀룰로오스에스테르류 등) 등이 바람직하다.

이러한 다수의 중합체는 적당히 조합하여 사용할 수 있다. 예를 들면 다수의 중합체의 조합에 있어서, 적어도 1개의 중합체를, 셀룰로오스 유도체, 특히 셀룰로오스에스테르류 (예를 들면, 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 등의 셀룰로오스 C_2-4알킬카르복실산에스테르류)를 사용하고, 다른 중합체와 조합할 수 있다.

중합체의 유리 전이 온도는 예를 들면 -100 ℃ 내지 250 ℃, 바람직하게는 -50 ℃ 내지 230 ℃, 더욱 바람직하게는 0 내지 200 ℃ 정도 (예를 들면 50 내지 180 ℃ 정도)의 범위에서 선택할 수 있다. 또한 쉬이트의 강도나 강성, 내후성의 점에서 구성 중합체 중 적어도 1개의 중합체의 유리 전이 온도는, 50 ℃ 이상 (예를 들면 70 내지 200 ℃ 정도), 바람직하게는 100 ℃ 이상 (예를 들면 100 내지 170 ℃ 정도)인 것이 유리하다. 또한, 쉬이트의 성형성의 점에서 구성 중합체의 유리 전이 온도는 250 ℃ 이하 (예를 들면 70 내지 200 ℃), 보다 바람직하게는 200 ℃ 이하 (예를 들면 80 내지 180 ℃)이다. 중합체의 중량 평균 분자량은 예를 들면 1,OOO,OOO 이하 (10,000 내지 1,000,000 정도), 바람직하게는 10,000 내지 700,000 정도의 범위에서 선택할 수 있다.

다수의 중합체는 적당히 조합할 수 있다. 예를 들면 다수의 중합체를 포함하는 고상을 가열하여 스피노달 분해하는 건식 상분리 방법으로서는 서로 부분 상용성이 있는 중합체를 조합할 수 있지만, 다수의 중합체를 포함하는 액상으로부터 용매를 증발시켜 스피노달 분해하는 습식법으로는 원리적으로 다수의 중합체의 상용성의 여하에 관계없이, 실질적으로 등방성이고, 또한 규칙적인 상구조를 갖는 광산란층을 형성할 수 있다. 그 때문에, 습식 스피노달 분해법에 있어서, 다수의 중합체의 조합은, 중합체가 서로 상용성을 나타내는 조합일 수 있고, 비상용성 (상분리성)을 나타내는 조합일 수도 있다. 통상, 스피노달 분해에 의해 상분리 구조를 용이하게 제어하고, 효율적으로 규칙적인 상구조를 형성하기 때문에 비상용성 (상분리성)의 다수의 중합체를 조합할 경우가 많다.

다수의 중합체는, 제1의 중합체와 제2의 중합체의 조합에 의해 구성할 수 있고, 제1의 중합체 및 제2의 중합체는, 각각 단일의 수지로 구성할 수 있고 다수의 수지로 구성할 수도 있다. 제1의 중합체와 제2의 중합체의 조합은 특히 제한되지 않는다. 예를 들면 2종의 중합체를 사용할 경우를 예를 들어 설명하면 제1의 중합체가 셀룰로오스 유도체 (예를 들면 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 등의 셀룰로오스에스테류)인 경우, 제2의 중합체는 스티렌계 수지 (폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 등), (메트)아크릴계 수지 (폴리메타크릴산메틸 등), 비닐에스테르계 수지, 지환식 올레핀계 수지 (노르보르넨을 단량체로 하는 중합체 등), 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지 (상기 폴리 C_2-4알킬렌아크릴레이트계 코폴리에스테르 등) 등일 수 있다.

제1의 중합체와 제2의 중합체의 비율은 예를 들면 제1 중합체/제2 중합체=10/90 내지 90/10 (중량비), 바람직하게는 20/80 내지 80/20 (중량비), 더 욱 바람직하게는 30/70 내지 70/30 (중량비)정도의 범위에서 선택할 수 있고, 특히 40/60 내지 60/40 (중량비)정도가 바람직하다. 또한 2개의 산란 각으로 산란 고강도의 극대치를 나타내는 상분리 구조를 형성하기 위해서는, 제1의 중합체와 제2의 중합체의 비율을 조절하는 것이 유리하고, 양자의 비율은 대략 등량 정도, 예를 들면 제1의 중합체/제2의 중합체=60/40 내지 40/60 (중량비), 바람직하게는 55/45 내지 45/55 (중량비)정도이다. 한 중합체의 비율이 지나치게 많으면 상분리 구조에서 상간의 체적비가 기울기 때문에 산란광의 강도가 저하된다. 또한 3개 이상의 다수의 중합체로 쉬이트를 형성할 경우, 각 중합체의 함유량은 통상 1 내지 90 중량％ (예를 들면 1 내지 70 중량％, 바람직하게는 5 내지 70 중량％, 더욱 바람직하게는 10 내지 70 중량％)정도의 범위에서 선택할 수 있다.

본 발명의 투과형 광산란 쉬이트에 있어서 광산란층은 적어도 액적상 구조를 갖고 있다. 액적상 구조란 구형, 타원 회전체상 등의 독립상을 갖는 해도 구조 (독립 또는 고립한 상구조)이다. 본 발명의 광산란층은 적어도 액적상 구조 (액적상 또는 해도상의 상분리 구조)를 가질 수 있으며 액적상 구조만이어도 예를 들면 액적상 구조와 공연속상 구조라든가 혼재한 구조를 가질 수 있다. 공연속상 구조의 형상은 특별히 제한되지 않고, 네트워크상일 수 있다. 스피노달 분해에 있어서, 상분리의 진행에 따라 공연속상 구조가 형성되고, 또한 상분리가 진행하면 연속상이 스스로의 표면 장력에 의해 비연속화하여, 액적상 구조로 변화한다. 이러한 상형성 과정에서, 상분리의 진행을 액적끼리 회합하지 않을 정도로 제어하면 산란광에 방향성을 부여할 수 있다.

상기 상분리 구조 (액적상 구조)는 통상 층 또는 쉬이트면 내에서 이방성이 저감되어 있고, 실질적으로 등방성이다. 또, 등방성이란 쉬이트면 내의 어떤 방향으로 대해서도 상분리 구조의 도메인간 거리 (액적 중심의 평균 거리)가 실질적으로 같은 것을 의미한다.

광산란층의 액적상 구조는 액적 중심간의 평균 거리 (평균 상간 거리)에 규칙성을 갖는다. 그 때문에, 쉬이트에 입사한 광은 브래그 (brag) 반사에 의해 특정 방향으로 산란광이 배향된다. 따라서 반사형 액정 표시 장치에 장착하여도, 산란광을 일정한 방향으로 배향시킬 수 있으며 (배향형 확산), 표시 화면을 고도로 밝게 할 수 있기 때문에, 종래의 입자 분산형의 투과형 광산란 쉬이트로서는 해결할 수 없던 패널로의 광원의 비침 문제를 회피할 수 있다.

액적상 구조에 있어서, 액적 (도메인)의 평균 입경은, 예를 들면 0.1 내지 2.0 ㎛, 바람직하게는 0.5 내지 15 ㎛, 더욱 바람직하게는 1 내지 15 ㎛ (특히 1 내지 10 ㎛)정도이다. 또한 액적 중심간의 평균 거리 (평균 상간 거리)는, 0.5 내지 20 ㎛ (예를 들면 1 내지 20 ㎛), 바람직하게는 0.5 내지 15 ㎛ (예를 들면 1 내지 15 ㎛), 더욱 바람직하게는 1 내지 1O ㎛ 정도이다. 액적의 평균 상간 거리가 작으면 산란광이 광각도가 되고 충분한 산란광 강도가 얻어지지 않고, 평균 상간 거리가 지나치게 크면 산란광의 배향 방향이 직진 광의 방향과 거의 일치하기 때문에 광의 확산성이 저하된다.

또한 액적상 구조에 있어서, 액적상의 비율은 광산란층 전체에 대하여 20 내지 80 체적％ 정도의 범위에서 선택할 수 있고, 통상 30 내지 70 체적％ (바람직하 게는 40 내지 60 체적％)정도이다.

광산란층의 상분리 구조는 1의 형태에 있어서, (1) 특정한 산란각에 단일의 극대치를 지니고, 다른 형태에 있어서, (2) 산란 각도 영역 (즉, 산란 중심의 양측의 산란 각도 영역)에 있어서, 2 개의 산란각 (저각측 및 광각측)에서 산란광 강도의 극대치 (피크)를 나타낸다.

전자의 광산란층 (1)은, 산란광 강도 분포에 있어서, 산란각 3 내지 40^o(바람직하게는 5 내지 30^o, 더욱 바람직하게는 10 내지 20^o)에 강한 극대 분포를 나타낸다. 이러한 광산란 특성을 갖는 광산란층은, 액적 중심간의 평균 거리 (평균 상간 거리)의 표준 편차가, 액적 중심간의 거리의 40 ％ 이하 (예를 들면 5 내지 40 ％, 바람직하게는 10 내지 30 ％)이고, 통상 15 내지 30 ％ 정도이다. 상기 표준 편차가 지나치게 크면 액적 상간 거리의 분포가 넓어지고, 산란광의 특정 방향으로 방향성이 저하된다.

후자의 광산란층 (2)은, 투과에 따라 입사광을 실질적으로 등방적으로 산란하고, 또한 2 개의 산란각으로 산란광 강도의 극대치를 나타낸다는 특색을 갖고 있다. 즉, 산란광 강도와 산란각과의 관계에 있어서, 산란광 강도의 극대치가 2 개의 산란각으로 나타난다는 특색을 갖는다. 이러한 광학 특성은 쉬이트의 한 면에서 레이저 광 등의 광을 조사하고 투과 산란광을 스크린에 투영하였을 때 투과 산란광이 이중의 링으로서 시인됨으로써 확인할 수 있다.

2 개의 산란각으로, 산란광 강도의 극대치를 나타내는 광산란층 (2)에 있어 서, 광각측의 극대치는 저각측의 극대치에 대하여 피크상으로 분리할 수 있고 산란광 강도 분포에 있어서 숄더 영역 (shoulder region) 또는 평탄 영역 (flat region)을 형성하고 있는 경우에도 극대치를 갖는다고 볼 수 있다. 이러한 광산란 특성은, 상분리 구조가 분산상의 도메인간의 평균 거리의 규칙성을 가질 뿐만 아니라 도메인간의 평균 거리의 두 가지 규칙성을 갖기 때문인 것으로 생각된다. 본 발명에서는 이러한 특유의 광산란 특성 또는 상분리 구조에 의해, 입사광을 실질적으로 등방적으로 산란하여 투과시키고 또한 투과한 산란광에 높은 방향성과 확산성을 부여할 수 있다.

또한, 후자의 광산란층으로서는 산란광 강도의 제1의 피크가 산란 각도 θ(저각측의 각도 θa)=2 내지 20°, 특히 2 내지 15°정도로 인정되고, 산란광 강도의 제2의 피크 또한 광각측에서 확인된다. 제2의 피크는 상기와 같이, 산란광 강도 분포에 있어서, 숄더상이나 평탄상일 수 있다. 또한 산란광 강도에 있어서, 극대치를 나타내는 저각측의 각도 θa와 광각측의 각도 θb의 비 θb/θa는 예를 들면 1.5 내지 10, 바람직하게는 2 내지 8 정도이다.

또 저각측의 각도 θa로 나타나는 산란광 강도와 광각측의 각도 θb에서 나타나는 산란광 강도의 비율은, θa에서의 산란광 강도/θb에서의 산란광 강도=100/1 내지 1/1, 바람직하게는 10/1 내지 2/1 정도이다.

또한, 상기 광산란층 (2)은, 다수의 중합체를 포함하는 액상 (상온에서 액상, 예를 들면 혼합액 또는 용액)으로부터의 용매의 증발을 거친 스피노달 분해에 의해 형성되어 있고, 이 용매 증발 과정에서, 기재 물질과 구성 중합체 성분간의 다른 친화성에 기인하여 도메인간의 평균 거리에 두 가지의 규칙성을 갖는 상분리 구조가 형성되는 것이라 생각된다. 이러한 투과형 광산란 쉬이트를 사용하면 입사광이 실질적으로 등방적으로 산란하고, 또한 투과 산란광에 높은 방향성과 확산성을 동시에 부여할 수 있다.

상기 상분리 구조의 광산란층 (2)은, 분산상 (도메인)의 입경 분포에 있어서, 평균 입경이 다른 2 개의 피크를 갖고 있다. 즉, 입도 분포에 있어서, 크기가 다른 2 종류의 분포를 갖는 액적 구조를 갖고 있다. 또한 상기 상분리 구조는 상간 거리 (동일 상간의 거리)에 규칙성을 갖는 것 같다. 즉, 상분리 구조에 있어서 다수의 중합체는 2 개의 다른 평균 상간 거리로 규칙적으로 상분리하고 있는 것 같다. 또한 평균 입경의 큰 액적 상간의 평균 거리가 저각측의 산란 피크를 제공하고, 평균 입경의 작은 액적 상간의 평균 거리가 광각측의 산란 피크를 제공하고 있는 것 같다.

사이즈가 큰 분산상 (도메인)의 평균 입경은 예를 들면 3 내지 20 ㎛, 바람직하게는 5 내지 15 ㎛, 더욱 바람직하게는 7 내지 15 ㎛ 정도일 수 있고, 사이즈가 작은 분산상 (도메인)의 평균 입경은 예를 들면 0.1 내지 5 ㎛, 바람직하게는 0.5 내지 4 ㎛, 더욱 바람직하게는 1 내지 3 ㎛ 정도일 수 있다. 또 분산상 (도메인)의 평균 입경은 전체로서 예를 들면 0.1 내지 20 ㎛, 바람직하게는 1 내지 15 ㎛, 더욱 바람직하게는 1 내지 10 ㎛ 정도이다.

또한 사이즈가 큰 분산상 (도메인)의 평균 입경과 사이즈가 작은 분산상 (도메인)의 평균 입경의 비율은, 사이즈가 큰 분산상의 평균 입경/사이즈가 작은 분산 상의 평균 입경 100/1 내지 1.5/1, 바람직하게는 50/1내지 2/1, 더욱 바람직하게는 25/ 내지 3/1 (예를 들면 10/1 내지 3/1)정도이다.

또한, 평균 입경이 큰 분산상 (도메인)의 평균 상간 거리는, 예를 들면 5 내지 20 ㎛, 바람직하게는 7 내지 15 ㎛ (예를 들면 7 내지 12 ㎛) 정도이고, 평균 입경이 작은 분산상 (도메인)의 평균 상간 거리는, 예를 들면 0.5 내지 10 ㎛, 바람직하게는 1 내지 8 ㎛ (예를 들면 2 내지 8 ㎛)정도이다. 또한, 전체 분산상 (액적상또는 도메인)의 평균 상간 거리는 예를 들면 0.5 내지 20 ㎛ (예를 들면 1 내지 20 ㎛), 바람직하게는 1 내지 15 ㎛ (예를 들면 1 내지 1O ㎛)정도이다.

또한 액적 (도메인)의 중심 위치는 액적을 균일한 물체로 보아 계산할 수 있다. 본 발명에서 말하는 액적 중심간의 거리 (상간 거리)란 서로 인접하는 액적 (도메인)의 중심 위치간의 거리이다. 또한 액적 중심간의 평균 거리 (평균 상간 거리) 및 그 표준 편차는, 광산란층 또는 투과형 광산란 쉬이트의 현미경 사진 (투과형 현미경, 위상차 현미경, 공촛점 레이저 현미경 등)의 화상 처리 (예를 들면 도요보세끼 가부시끼가이샤 제조, 「Image Analyzer V10」)에 의해 측정하고, 산출할 수가 있다. 또한 후술하는 산란광의 방향성의 평가법와 동일한 방법에 의해, 산란광강도가 극대가 되는 산란 각도 θ를 측정하여, 하기의 브래그 반사 조건의 식에 의해 액적의 평균 상간 거리 d를 산출할 수 있다.

2dㆍsin(θ/2)=λ

식 중에서, d는 액적의 평균 상간 거리를, θ는 산란 각도를, 入은 광의 파장을 나타낸다.

상기 상분리 구조 (2)의 생성 기구는 명확하지 않지만 예를 들면 습식 스피노달 분해를 이용하여, 다수의 중합체를 포함하는 용액을 기재에 도포하고 용매를 증발시켜 상분리할 경우, 기재와 다수의 구성 중합체 성분간의 친화성이 다르기 때문에, 상분리 구조의 도메인간의 평균 거리에, 2개의 규칙성 (두 가지의 규칙성)이 발현하는 것으로 추측된다. 그 때문에, 쉬이트로의 입사광은, 브래그 반사에 의해, 다른 평균 상간 거리에 대응하여 2개 (복수)의 특정한 각도에 산란광 극대를 나타낸다. 따라서 반사형 액정 표시 장치에 장착하여도, 저각도측의 산란 피크에 의해 산란광을 일정한 방향으로 배향시켜 (배향형 확산), 표시 화면을 고도로 밝게 할 수 있다. 그 때문에 종래의 입자 분산형의 투과형 광산란 쉬이트로서는 해결할 수 없던 문제점, 즉, 패널로의 광원 (예를 들면 형광등 등)의 비침을 회피할 수 있다. 더구나, 고각도측의 산란 피크에 의해 광범위에 걸쳐 광산란할 수 있기 때문에 표시 화면을 균일하게 밝게 표시할 수 있다. 특히, 대화면의 반사형 액정 표시 장치이어도 화면을 균일하게 밝게 표시할 수 있다.

본 발명의 투과형 광산란 쉬이트는, 산란광을 고도로 배향화할 수 있고, 또한 넓은 각도 범위로 산란광을 확산할 수 있다. 산란광의 방향성은 예를 들면 도 2에 나타낸 것과 같이, 아세트산 비닐계 점착제 (9)에 의해 편광판 (11), 광산란 쉬이트 (12)와 칼라 필터 (18)이 순차적으로 적층된 적층 쉬이트, 유리판 (두께 1 mm) (13), 및 알루미늄 반사판 (15)이 적층된 반사형 LCD 모델 장치를 사용하여 측정할 수 있다. 이 모델 장치에 있어서, 편광판 (11)은 정면측에 위치하고, 알루미늄 반사판 (15)는 배면측에 위치한다. 즉, 레이저광 조사 장치 (NIHON KAGAKU ENG NEO-20 MS) (20)에 의해, 이 반사형 LCD 모델 장치의 정면에 대하여 수직 방향으로 레이저 광을 조사함으로써, 산란 각도 θ1에서의 반사광의 강도 (산란광 강도)를 검출기 (21)로 검출하여, 반사광의 강도 분포 (산란광의 분포)를 측정할 수 있다.

θ1=0°를 중심으로 하여 가우스 분포를 나타내는 광산란 쉬이트와 비교하여, 광산란층 (1)을 구비한 투과형 광산란 쉬이트를 사용하면 산란광은, 배향 방향 (산란 각도 θ1=3 내지 40°, 바람직하게는 5 내지 30°, 더욱 바람직하게는 1O 내지 2O°)에 강한 극대 분포를 나타냄과 동시에, 넓은 각도 영역까지 산란광을 확산할 수 있다. 또한, 광산란층 (2)를 구비한 투과형 광산란 쉬이트를 사용하면, 산란광은 배향 방향 (산란 각도 θ1=2 내지 40°, 바람직하게는 2 내지 25°, 더욱 바람직하게는 2 내지 20°)에 강한 극대 분포를 나타냄과 동시에, 넓은 각도 영역까지 산란광을 확산시킬 수 있다.

상기 모델 장치를 이용하여, 경사 방향으로부터의 입사광에 의한 표시면의 밝기는, 예를 들면 도 3에 나타낸 장치를 이용하여 평가할 수 있다. 즉, 레이저 광 조사 장치 (NIHON KAGAKU ENG NEO-20 MS) (20)에 의해, 반사형 LCD 모델 장치의 정면에 대하여, 각도 θ2의 경사 방향으로부터 레이서 광을 조사하고, 정면에서 수직 방향으로 출사하는 반사광의 강도를 검출기 (21)로 검출함으로써, 경사 입사에 의한 반사광의 강도를 측정할 수 있다.

또한 광산란 쉬이트에 있어서, 광산란 강도와 산란 각도와의 관계는, 도 4 (산란광의 강도의 측정 방법을 설명하기 위한 개략도)에 나타내는 장치를 사용하여 측정할 수 있다. 즉, 광산란 쉬이트(12)의 배면에 배치된 레이저 광 조사기 (NIHON KAGAKU ENG NEO-20 MS)(20)으로부터 광산란 쉬이트 (12)를 향하여 레이서 광을 조사한다. 레이저 광은, 광산란 쉬이트 (12)로 확산되면서 투과하여 광산란 쉬이트 (12)의 정면에서 출사한다. 산란각 θ3에서의 투과 산란광의 강도를 검출기 (21)로 검출함으로써, 산란광의 강도를 측정할 수 있다. 이러한 측정 장치로서는 예를 들면 레이서 광산란 자동 측정 장치 (일본 과학 엔지니어링(주) 제조)를 이용할 수 있다.

광산란 쉬이트의 전광선 투과율 (투명도)는 예를 들면 70 내지 100 ％ 정도, 바람직하게는 80 내지 100 ％ 정도, 더욱 바람직하게는 90 내지 100 ％ 정도이다.또한 전광선 투과율은, 니혼 덴쇼꾸 고교(주) 제조의 헤이즈 미터 (NDH-300A)에 의해 측정할 수 있다.

또 광산란 쉬이트는, 광산란층 단독으로 형성할 수 있으며, 투명 지지체 (기재쉬이트 또는 필름)과, 이 투명 지지체의 적어도 한쪽 면에 적층된 광 산란층으로 구성된 적층 쉬이트일 수 있다. 지지체와의 적층에 의해 쉬이트 강도를 높일 수 있다.

투명 지지체 (기재 쉬이트)를 구성하는 수지로서는, 상기 광산란층과 동일한 수지를 사용할 수 있다. 바람직한 투명 지지체를 구성하는 수지로서는 예를 들면 셀룰로오스 유도체 (셀룰로오스트리아세테이트 (TAC), 셀룰로오스디아세테이트 등의 셀룰로오스아세테이트 등), 폴리에스테르계 수지 (폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT), 폴리아크릴레이트계 수지 등), 폴리술폰계 수지 (폴리술폰, 폴리에테르술폰 (PES) 등), 폴리에테르케톤계 수지 (폴리에테 르케톤 (PEK), 폴리에테르에테르케톤 (PEEK) 등), 폴리카보네이트계 수지 (PC), 폴리올레핀계 수지 (폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등), 환상 폴리올레핀계 수지 (아톤 (ARTON), 제오넥스 (ZEONEX) 등), 할로겐 함유 수지 (폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴 등), (메트)아크릴계 수지, 스티렌계 수지 (폴리스티렌 등), 비닐에스테르 또는 비닐알코올계 수지 (폴리비닐알코올 등) 등을 들 수 있다. 투명 지지체는 1축또는 2축으로 연신될 수 있지만 광학적으로 등방성인 것이 바람직하다. 바람직한 투명 지지체는, 저복굴절률의 지지 쉬이트 또는 필름이다. 광학적으로 등방성의 투명 지지체에는, 미연신 쉬이트 또는 필름을 예시할 수 있고, 예를 들면 폴리에스테르 (PET, PBT 등), 셀룰로오스에스테르류, 특히 셀룰로오스아세테이트류 (셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리아세테이트 등의 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 등의 셀룰로오스아세테이트 C_3-4알킬카르복실산에스테르) 등으로 형성된 쉬이트 또는 필름을 예시할 수 있다. 저복굴절률이고 LCD용 편광판 보호 필름으로서 실적이 있는 셀룰로오스트리아세테이트 쉬이트 또는 필름이 바람직하다.

광산란층 또는 광산란 쉬이트의 두께는, 예를 들면 0.5 내지 300 ㎛, 바람직하게는 1 내지 1OO ㎛ (예를 들면 1O 내지 1OO ㎛), 더욱 바람직하게는 1 내지 50 ㎛ (예를 들면 5 내지 50 ㎛) 정도, 특히 1 내지 30 ㎛ (예를 들면, 10 내지 30 ㎛) 정도 일 수 있다. 쉬이트 두께가 지나치게 얇으면 산란광의 강도가 저하되고, 쉬이트 두께가 지나치게 크면 산란성이 지나치게 강해져 방향성이 저하된다. 또 한 반사형 액정 표시 장치에 적용한 경우에, 장치의 두께나 중량이 증가함과 동시에 표시가 흐려져 표시 화면의 정밀성이 저하된다. 또한 중합체의 굴절률의 차가 작은 경우, 쉬이트 두께가 큰 쪽이 바람직하고, 반대로 굴절률의 차가 큰 경우, 쉬이트 두께가 작은 쪽이 바람직하다. 또한, 광산란 쉬이트를 투명 지지체와 광산란층으로 구성할 경우, 광산란층의 두께는 예를 들어 1 내지 100 ㎛ 정도, 바람직하게는 1 내지 50 ㎛ (예를 들면 5 내지 50 ㎛) 정도, 더욱 바람직하게는 1 내지 30 ㎛ (예를 들면 10 내지 30 ㎛) 정도일 수 있고, 통상 1 내지 5 ㎛ 정도이어도 높은 광산란성을 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 광산란층 또는 광산란 쉬이트는, 필요에 따라 액정 표시 장치를 구성하는 부재 (특히 광학적 부재), 예를 들면 액정 화상을 칼라화, 고정밀화하기 위한 편광판이나 위상차판 등의 부재에 적층할 수 있다.

또한 광산란 쉬이트는, 여러가지 첨가제, 예를 들면 안정화제 (산화 방지제, 자외선 흡수제, 열안정제 등), 가소제, 착색제 (염료나 안료), 난연제, 대전 방지제, 계면 활성제 등을 함유할 수 있다. 또한 광산란 쉬이트의 표면에는 필요에 따라 여러가지의 코팅층, 예를 들면 대전 방지층, 방담(흐림)층, 이형층 등을 형성할 수 있다.

[투과형 광산란 쉬이트의 제조 방법]

본 발명의 투과형 광산란 쉬이트는, 여러가지의 스피노달 분해법, 예를 들면 서로 굴절률이 다른 다수의 중합체로 구성된 수지 조성물을 쉬이트 성형하고 스피노달 분해에 의해 유기된 상분리 구조를 고정화하고, 등방성의 액적상 구조를 형성 함으로써 제조할 수 있다. 쉬이트 성형법은 예를 들면 수지 조성물의 용액 (또는 슬러리)를 유연 또는 코팅하는 캐스팅법이나 코팅법을 사용할 수 있다. 이 방법에 있어서, 쉬이트 성형하면서 동시에 스피노달 분해시켜 등방성의 액적 상 구조를 형성할 수 있다.

스피노달 분해에 의해 광산란 쉬이트를 제조하는 방법으로서는, 습식 스피노달 분해법, 즉, 서로 굴절률이 다른 다수의 중합체를 포함하는 혼합액으로부터 용매를 증발시켜 스피노달 분해에 의해 실질적으로 등방성의 상분리 구조를 형성하는 방법을 들 수 있다. 상기 다수의 중합체를 포함하는 혼합액은 통상 공통 용매에 용해시킨 용액 (특히 균일 용액)으로서 사용된다.

또한 습식 스피노달 분해법으로서는 원리적으로는 구성 중합체의 상용성의 여하에 관계없이 상기 상분리 구조를 갖는 광산란층을 형성할 수 있다. 따라서 건식 스피노달 분해법을 적용할 수 없는 중합체계 예를 들면 구성 중합체의 분해 온도 이하의 온도에서의 혼련에 의해 상용성을 나타내지 않은 구성 중합체에 특히 유효하게 적용할 수 있다. 상기 공통 용매는 중합체의 종류 및 용해성에 따라 각 중합체를 용해 가능한 용매로부터 선택할 수 있고 예를 들면 물, 알코올류 (에탄올, 이소프로파놀, 부타놀, 시클로헥사놀 등), 지방족 탄화수소류 (헥산 등), 지환식 탄화수소류 (시클로헥산 등), 방향족 탄화수소류 (톨루엔, 크실렌 등), 할로겐화탄소류 (디클로로메탄, 디클로로에탄 등), 에스테르류 (아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등), 에테르류 (디옥산, 테트라히드로푸란 등), 케톤류 (아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등), 셀로솔브류 (메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등), 셀로솔브아세테이트류, 술폭시드류 (디메틸술폭시드 등), 아미드류 (디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등) 등을 예시할 수 있고, 용매는 혼합 용매일 수 있다.

혼합액 중의 용질 (중합체)의 농도는 상분리가 생기는 중합체 농도 및 유연성이나 코팅성 등을 손상시키지 않은 범위에서 선택할 수 있고, 예를 들면 1 내지 40 중량％, 바람직하게는 2 내지 30 중량％ (예를 들면 2 내지 20 중량％), 더욱 바람직하게는 3 내지 15 중량％ (예를 들면 5 내지 15 중량％)정도이고, 통상 5 내지 25 중량％ 정도이다. 중합체 농도가 지나치게 높으면 상분리의 조절이 어려워지고 중합체 농도가 지나치게 낮으면 유연성 또는 코팅성이 저하되기 쉽다.

상기 혼합액을 유연 또는 도포한 후, 용매의 비점보다 낮은 온도 (예를 들면 용매의 비점보다도 1 내지 120 ℃, 바람직하게는 5 내지 50 ℃, 특히 10 내지 50 ℃ 정도의 낮은 온도)로 용매를 증발시킴으로써 다수의 중합체의 상분리를 유기시켜 스피노달 분해할 수 있다. 용매의 증발은 통상 건조, 예를 들면 용매의 비점에 따라서 30 내지 100 ℃, 바람직하게는 40 내지 80 ℃ 정도의 온도로 건조시킴으로써 행할 수 있다.

스피노달 분해에 의해 형성된 상분리 구조는, 고화 또는 구성 중합체의 유리전이 온도 이하 (예를 들면 주된 중합체의 유리 전이 온도 이하)로 냉각함으로써 고정화할 수 있다.

이러한 방법으로서는 용매의 증발에 의한 스피노달 분해를 이용하기 때문에 고온에서의 열처리가 불필요하고, 용매의 제거ㆍ건조라는 간단한 조작으로 상분리 구조를 형성할 수 있다.

이 방법에 있어서, 상기 상분리 구조의 형성에는 예를 들면, 다수의 중합체의 조성비, 용매의 종류, 지지체와의 친화성 등의 많은 인자가 관여하는 것 같다. 예를 들면, 제1의 중합체 (셀룰로오스에스테르류 등)과 제2의 중합체 (코폴리에스테르 등)의 비율을 조정하면 상기 혼합물이 적용되는 지지체에 대한 친화성이 다수의 구성 중합체 성분에 따라 다르고 많은 요인이 관여하기 때문에, 상기 특정한 상분리 구조 (예를 들면, 상기 2개의 산란각에 산란광 강도의 극대치를 나타내는 광산란층)가 형성된다. 보다 구체적으로는 광산란층 단독으로 형성된 광산란 쉬이트는, 박리성 지지체에 상기 혼합액을 유연하여, 혼합액 중의 용매를 증발시킴으로써 스피노달 분해시켜 상분리를 유기시켜, 상기 상분리 구조를 갖는 광산란층을 형성하여 고정화하고 박리성 지지체로부터 광산란층을 박리함으로써 얻을 수 있다. 또한 상기 투명 지지체 (투명 기재 쉬이트)와 광산란층으로 구성된 광산란 쉬이트는 투명 지지체에 상기 혼합액을 도포하고 혼합액 중의 용매를 증발시킴으로써 스피노달을 분해시켜 상분리를 유기시키고 상기 상분리 구조를 형성하여 고정화하는 방법, 접착 등의 라미네이트법을 이용하여 투명 지지체 (투명 기재 쉬이트)에 상기 광산란층을 적층하는 방법 등에 의해 얻을 수 있다.

또한 투명 지지체에 상기 혼합액을 도포하면 용매의 종류에 따라서는 투명 지지체가 용해 또는 팽윤할 경우가 있다. 예를 들면 트리아세틸셀룰로오스 필름에 다수의 수지를 함유하는 도포액 (균일 용액)을 도포하면 용매의 종류에 따라서는 트리아세틸셀룰로오스 필름의 도포면이 용출ㆍ침식 또는 팽윤할 경우가 있다. 이러한 경우 투명 지지체 (트리아세틸셀룰로오스 필름 등)의 도포면에 미리 내용제성 코팅제를 도포하고, 광학적으로 등방성의 내용제성 코팅층을 형성하는 것이 유용하다. 이러한 코팅층은 예를 들면 내용제성이 우수한 등방성 고분자 수지 [AS 수지 등의 폴리아크릴로니트릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리비닐알코올계 수지 (폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 등), 실리콘계 수지 등의 열가소성 수지, 에폭시계 수지, 가교 실리콘계 수지, 멜라민계 수지 등]; 열 또는 자외선 경화형 수지 등의 경화성 수지; 하드 코팅제; 증착, 스퍼터링 등의 진공 제막법이나 무기질 재료를 도포하여 소성하는 방법 등으로 형성할 수 있는 무기 코트막 등을 사용하여 형성할 수 있다. 또한 하드 코팅제로서는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 등의 고분자 수지나 금속 산화물, 유리, 세라믹스 등의 무기물을 들 수 있다. 바람직한 내용제성 코팅층에는 코터(coater)로 쉽게 코팅할 수 있는 폴리비닐알코올계 수지 (폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 등)에 의한 코팅층을 들 수 있다.

또한 다수의 중합체를 포함하는 혼합액 또는 도포액을 투명 지지체에 도포할 경우, 투명 지지체의 종류에 따라 투명 지지체를 용해ㆍ침식 또는 팽윤하지 않은 용매를 선택할 수 있다. 예를 들면 투명 지지체로서 트리아세틸셀룰로오스 필름을 사용할 경우, 혼합액 또는 도포액의 용매로서 예를 들면 테트라히드로푸란, 메틸에틸케톤 등을 사용하면 필름의 성질을 손상시키는 일 없이, 광산란층을 형성할 수 있다.

[반사형 액정 표시 (LCD) 장치]

본 발명의 투과형 광산란 쉬이트는, 반사 수단을 구비한 반사형 액정 표시 장치, 특히 반사 수단과 편향 수단을 구비한 반사형 액정 표시 장치에 적용할 수 있다. 예를 들면 액정 표시 장치는 1개의 편광판을 사용한 편광판 1장의 반사형 LCD 장치에 제한하지 않고, 다른 편광성을 갖는 2개의 편광판을 사용한 편광판 2장의 방식의 반사형 LCD장치일 수 있다. 편광판 1장 방식의 반사형 LCD 장치는 예를 들면 1매의 편광판과, 각각의 모드 (트위스트 네마틱 액정을 사용한 모드, R-0CB (Optically Compensated Bend) 모드, 평행 배향 모드 등)을 조합한 반사형 LCD장치일 수 있다.

또한 본 발명의 광산란 쉬이트는, 키랄네마틱 액정의 파장 선택 반사 특성을 이용한 반사형 LCD 장치에도 적용할 수 있다.

도 1은 반사형 LCD 장치의 한 예를 나타내는 개략 단면도이다. 이 LCD장치는 한쌍의 투명 기재 (유리판, 플라스틱 등) 3a, 3b의 사이에 봉입된 액정 (액정층등) (14)를 구비한 액정셀 (6)과, 이 액정셀을 구성하는 투명 기재 (3) 중 한쪽의 투명 기재 (배면 기재) (3a)에 적층된 반사 수단 (예를 들면 경면 반사판 등의 반사층) (5)와, 칼라 표시를 위한 칼라화 수단 (칼라 필터 등) (8)을 통해 액정셀 (6)의 다른 쪽의 투명 기재 (프론트 기재) (3b)에 적층된 광산란 쉬이트 (2)와 이 광산란 쉬이트에 적층되어 또한 상기 반사 수단 (5)에 의해 반사된 반사광을 편향하기 위한 편광 수단 (편광판 등의 편향층) (1)로 구성되어 있다. 상기 한쌍의 투명 기재 (3a), (3b)의 대향면에는 투명 전극 (도시하지 않음)이 형성되어 있다.

이러한 반사형 LCD장치에 있어서, 관찰자측의 정면 (7)로부터 입사한 광 (입사광)은 광산란 쉬이트를 투과하여 확산되어, 반사 수단 (5)에 의해 반사되어, 반 사광은 광산란 쉬이트 (2)를 투과하여 재차 산란된다. 특히, 투과한 산란광은 방향성을 갖고 있다. 그 때문에, 상기 광산란 쉬이트 (2)를 갖는 반사형 LCD장치로는 높은 광산란성으로 반사광을 산란할 수 있음과 동시에, 반사광의 강도를 소정의 방향으로 배향시킬 수 있다. 따라서 표시 화면을 밝게 할 수 있음과 동시에 칼라 표시이어도 충분한 밝기를 확보할 수 있고, 칼라 표시 타입의 반사형 LCD 장치에 있어서 선명한 칼라 화상을 표시할 수 있다.

또한 액정 표시 장치에 있어서, 액정셀의 후방에 입사광을 반사하기 위한 반사 수단이 배치되어 이 반사 수단보다도 전방에 광산란 쉬이트가 배치되어 있는 한, 광산란 쉬이트의 배치 위치는 특별히 한정되지 않는다. 또한 상기 편광판은 광의 광로 (입사로 및 반사로)로 배치되어 있으면 좋고, 편광 수단과 광산란 쉬이트의 배치 위치도 특별히 제한되지 않고, 편광 수단의 전방에 광산란 쉬이트를 배치할 수 있다. 바람직한 형태로서는 편광 수단에 의해 표시면을 밝게 하기 위해서 액정셀의 전방에 편광판이 배치되고, 상기 액정셀과 편광판의 사이에 광산란 쉬이트가 배치되어 있다.

반사 수단은, 알루미늄 증착막 등의 박막으로 형성할 수가 있고 투명 기재, 칼라 필터, 광산란 쉬이트, 편광판은 점착제층 등을 이용하여 적층할 수 있다. 즉, 본 발명의 광산란 쉬이트는, 다른 기능층 (편광판, 위상차판, 광 반사판, 투명 도전층 등)과 적층하여 사용할 수 있다. 또한 반사형 LCD 장치로 모노크롬 표시할 경우, 상기 칼라 필터는 반드시 필요하지 않다.

또한, TFT형의 액정 표시 소자의 경우에는 반드시 필요하지 않지만 STN (Super Twisted Nematic) 액정 표시 장치로는, 위상 차판을 배치할 수 있다. 위상차판은 적당한 부위, 예를 들면 앞의 투명 기재와 편광판의 사이에 배치할 수 있다. 이러한 장치에 있어서, 광산란 쉬이트는 편광판과 위상차판의 사이에 배치할 수 있으며 앞의 투명 기재와 위상차판의 사이에 배치할 수도 있다.

본 발명의 광산란 쉬이트를 사용하면 반사광에 높은 산란성과 방향성을 부여할 수 있기 때문에 액정 표시 화면의 시인성을 향상시킬 수 있다. 특히, 면적이 큰 액정 표시면이어도, 전체에 걸쳐 밝게 표시할 수 있다. 그 때문에, 반사형 LCD 장치는, 예를 들면 퍼스널 컴퓨터 (퍼스컴), 워드 프로세서, 액정 테레비젼, 휴대 전화, 시계, 전자 계산기 등의 전기 제품의 표시부에 폭 넓게 이용할 수 있다. 특히, 휴대형 정보 기기의 액정 표시 장치에 적합하게 이용할 수 있다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명에서는, 광산란층이 특정한 상분리 구조를 갖기 때문에 투과 산란광에 높은 방향성을 부여할 수 있을 뿐만 아니라 광 확산성도 부여할 수 있고, 화면 전체를 밝게 표시할 수 있다. 그 때문에, 표시 면적이 크고, 또한 칼라 표시 장치이어도 표시 화면을 고도로 밝게 할 수 있다. 따라서 반사형 액정 표시 장치, 특히 휴대형 정보 기기의 칼라형 액정 표시 장치에 적합하게 이용할 수 있다. 또한 칼러 표시의 반사형 액정 표시 장치이어도 고화질배면서 선명하고 또한 밝게 표시 가능하고, 고휘도배면서 고정밀의 표시가 가능하다. 또한, 본 발명의 방법으로서는, 액상으로부터의 스피노달 분해 등을 이용하여, 저비용으로 실질적으로 등방성의 상분리 구조를 갖는 투과형 광산란 쉬이트를 제조할 수 있다.

이하에, 실시예에 의하여, 본 발명을 보다 상세히 설명하지만 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니다.

<실시예 1>

아세트산셀룰로오스 (아세트화도 55.0 ％, 중합도 300; 다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, HDP) 3 중량부와 폴리메타크릴산메틸 (PMMA; 미쓰비시 레이온 제조, BR80) 3 중량부를 아세톤 94 중량부에 용해하였다. 이 용액을 와이어바 #40을 사용하여 유리판상에 유연한 후, 30 ℃의 오븐 내에서 3 분간 방치하고, 아세톤을 증발시켜 유리판상에 두께 5 ㎛의 쉬이트층을 형성시켰다. 이 쉬이트를 유리판으로부터 박리하여 투과형 광학 현미경에 의해 관찰하였더니 쉬이트는 규칙적인 액적상 구조를 갖고 있었다.

이 투과형 광학 현미경 사진을, 도요 보세끼(주) 제조의 상 분석기 V10「Image Analyzer V 10」을 사용하여 화상 해석하여, 액적의 평균 직경, 액적 중심간의 평균 거리 (평균 상간 거리)를 구하였더니 액적상의 평균 상간 거리는 3.9 ㎛이고, 그 표준 편차는 평균 상간 거리의 20 ％이고 액적의 평균 직경은 2.8 ㎛이었다. 또한, 액적 부분의 쉬이트에 차지하는 비율은 50 체적％이었다. 또한 JIS K7105에 준거하여, 헤이즈 미터 (니혼 덴쇼꾸 고교(주) 제조, NDH-300A)를 사용하여 쉬이트의 전광선 투과율을 측정하였더니 90 ％이었다.

<실시예 2>

아세트산셀룰로오스 (아세트화도 55.0 ％, 중합도 300; 다이셀 가가꾸 고교( 주) 제조, HDP) 3 중량부와 폴리메타크릴산메틸 (PMMA; 미쓰비시 레이온 제조 BR80) 3 중량부를 아세톤 94 중량부에 용해하였다. 투명 지지체로서, 트리아세틸셀룰로오스 필름 (두께 50 ㎛)의 표면에 폴리비닐알코올 (쿠라레(주) 제조, 알킬 변성 PVA MP203, 검화도 88 ％)를 코팅한 코트 필름을 사용하였다. 용액을 상기 트리아세틸셀룰로오스 필름 코트면상에 유연한 후, 20 ℃의 오븐 내에서 3 분간 방치하여 아세톤을 증발시켜 두께 3 ㎛의 코팅층 (광산란층)을 형성시켰다. 이 광산란층을 투과형 광학 현미경에 의해 관찰하였더니 쉬이트는 규칙적인 액적상 구조를 가지며, 액적상의 평균 상간 거리는 4.3 ㎛이고, 그 표준 편차는 평균 상간 거리의 24 ％이고 액적의 평균 직경은 3.4 ㎛이었다. 또한 광산란층에 액적 부분이 차지하는 비율은 50 체적％이었다. 또한 쉬이트의 전광선 투과율은 91 ％이었다.

<실시예 3>

아세트산셀룰로오스 (아세트화도 54.6 ％, 중합도 180; 다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, VFY) 3 중량부와 폴리메타크릴산메틸 (PMMA; 미쓰비시 레이온 제조, BR83) 4 중량부를 아세톤 93 중량부에 용해하였다. 투명 지지체로서, 트리아세틸셀룰로오스 필름 (두께 50 ㎛)의 표면을 폴리비닐 알코올 (쿠라레(주) 제조, 알킬변성 PVA MP203, 검화도 88 ％)로 코팅한 코트 필름을 사용하였다. 용액을 상기 트리아세틸셀룰로오스 필름의 코트면상에 유연한 후, 2O ℃의 오븐 내에서 3 분간방치하고 아세톤을 증발시켜 두께 2 ㎛의 코트층 (광산란층)을 형성시켰다. 이 광산란층을 투과형 광학 현미경에 의해 관찰하였더니 쉬이트는 규칙적인 액적상 구조를 가지고, 액적상의 평균 상간 거리는 4.1 ㎛이고 그 표준 편차는 평균 상간 거리 의 19 ％이었다. 또한 액적의 평균 직경은 3.3 ㎛이고 광산란층에 액적이 차지하는 비율은 45 ％이었다. 또한, 쉬이트의 전광선 투과율은 92 ％이었다.

<비교예 1>

셀룰로오스트리아세테이트 (다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, LT-105) 70 중량부를 염화메틸렌/메탄올 혼합 용매 (9/1; 중량비) 90 중량부에 용해하였다. 용액에 가교 폴리메타크릴산메틸(PMMA)계 미립자 (세끼스이 가가꾸 고교(주) 제조, MBX-2) 3O 중량부를 혼합하고, 유연, 캐스트하여, 1OO ㎛의 쉬이트를 얻었다. 얻어진 쉬이트를 투과형 광학 현미경에 의해 관찰하였더니 쉬이트는 랜덤한 액적상 구조를 갖고 있었다. 액적 직경의 평균치는 3.0 ㎛이었다. 또한 쉬이트의 전광선 투과율은 92 ％이었다.

[산란 특성의 평가]

(1) 광산란 쉬이트의 투과 산란 특성:

실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 얻어진 광산란 쉬이트에 대하여,

도 4에 나타낸 것과 같이, 수직 방향에서 광을 입사시켜 광산란 강도와 산란 각도와의 관계를, 레이저광 산란 자동 측정 장치 (니혼 가가꾸 엔지니어링(주) 제품) 을 사용하여 측정하였다. 측정 결과를 도 5에 나타낸다. 도 5로부터 분명한 것과 같이 랜덤하게 액적상 구조가 분포하는 비교예 1의 쉬이트는 가우스 분포형의 산란광 강도를 나타내는데 대하여 실시예의 쉬이트는 특정 각도 (실시예 1에서는 7°, 실시예 2에서는 6°, 실시예 3에서는 8°)로 산란 광이 배향하고 있다.

(2) 표시 밝기;

실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 얻어진 광산란 쉬이트를 사용하고, 도 3에 나타내는 반사형 LCD모델 장치를 제작하고, 도 3에 나타낸 것과 같이, 정면에 대하여 경사 상측에서 입사 각도 (산란 각도 또는 확산 각도 θ2)로 스폿트 라이트 백색 광을 조사하여, 정면에서 수직 방향으로 출사하는 반사광의 강도를 측정하였다. 입사 각도 (산란 각도 θ2)에서의 수직 방향의 반사광의 강도를 이하의 기준에 따라서 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

◎: 매우 밝다

○: 밝다

△: 보통 내지 어둡다

표 1로부터 분명한 것과 같이, 실시예 1 내지 3의 투과형 광산란 쉬이트는 특정한 산란 각도에 대한 반사광의 강도가 강하고, 높은 방향성을 갖고 있다는 것을 알 수 있다.

<실시예 4>

셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 (아세틸화도=2.5 ％, 프로필화도=46 ％, 폴리스티렌 환산 수평균 분자량 7500O; 이스트만사 제조, CAP-482-20) 2.5 중량부와, 코폴리에스테르 (플루오렌 변성 폴리에스테르, OPET; 가네보(주) 제조, 0P7-40) 2.5 중량부를 테트라히드로푸란 (THF) 95 중량부에 용해하였다. 이 용액을 와이어바 #34를 사용하여 트리아세틸셀룰로오스 필름상에 유연한 후, 60 ℃의 오븐 내에서 2 분간 방치하여, THF를 증발시켜 두께 약 2 ㎛의 코트층을 형성시켰다. 투과형 광학 현미경에 의해 관찰하였더니 쉬이트는 크기가 다른 2 종류의 분산상이 규칙적인 상간 거리에서 분산된 액적상 상분리 구조를 갖고 있고, 큰 분산상 (도메인)의 평균 입경은 약 1O ㎛, 사이즈가 작은 분산상 (도메인)의 평균 입경은 약 1.5 ㎛, 평균 입경이 큰 분산상 (도메인)의 평균 상간 거리는 약 8 내지 10 ㎛, 평균 입경이 작은 분산상 (도메인)의 평균 상간 거리는 약 2 내지 6 ㎛이었다. 도 6에 상기 쉬이트의 광학 현미경 사진을 나타낸다. JIS K7105에 준거하여, 헤이즈미터 (니혼 덴쇼꾸 고교(주) 제조, NDH-300A)를 사용하여 쉬이트의 전광선 투과율을 측정하였더니 93 ％이었다.

<실시예 5>

셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 (아세틸화도=2.5 ％, 프로필화도=45 ％, 폴리스티렌 환산 수평균 분자량 75000; 이스트맨사 제조, CAP-482-20) 2.9 중량부와, 코폴리에스테르 (플루오렌 변성 폴리에스테르, OPET; 가네보(주) 제조, 0 P7-40) 2.1 중량부를 THF 95 중량부에 용해시켰다. 이 용액을 와이어바 #34를 사용하여 트리아세틸셀룰로오스 필름상에 유연한 후, 60 ℃의 오븐 내에서 2 분간 방치하여, THF를 증발시켜 두께 약 2 ㎛의 코트층을 형성시켰다. 투과형 광학 현미경에 의해 관찰하였더니 쉬이트는 실시예 4와 동일하게 크기가 다른 2 종류의 분산상이 규칙적인 상간 거리로 분산된 액적상 상분리 구조를 갖고 있었다. 또한 전광 선 투과율을 측정하였더니 92 ％이었다.

<실시예 6>

셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 (아세틸화도=2.5 ％, 프로필화도=45 ％, 폴리스티렌 환산 수평균 분자량 75000; 이스트맨사 제조, CAP-482-20) 3 중량부와, 코폴리에스테르 (플루오렌 변성 폴리에스테르, OPET; 가네보(주) 제조, 0 P7-40) 3 중량부를 THF 94 중량부에 용해시켰다. 이 용액을 와이어바 #20을 사용하여 트리아세틸셀룰로오스 필름상에 유연한 후, 60 ℃의 오븐 내에서 2 분간 방치하여, THF를 증발시켜 두께 약 2 ㎛의 코트층을 형성시켰다. 투과형 광학 현미경에 의해 관찰하였더니 쉬이트는 실시예 4와 마찬가지로 크기가 다른 2 종류의 분산상이 규칙적인 상간 거리로 분산된 액적 형상 분리 구조를 갖고 있었다. 또한 전광선 투과율을 측정하였더니 93 ％이었다.

<비교예 2>

셀룰로오스아세테이트 (다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, LT-105) 75 중량부를 염화메틸렌/메탄올 혼합 용매 (9/1; 중량비) 90 중량부에 용해하였다. 용액에 가교 폴리메타크릴산메틸 (PMMA)계 미립자 (세끼스이 가가꾸 고교(주) 제조, MBX-2) 25 중량부를 혼합하고 유연, 캐스트하여 두께 50 ㎛의 쉬이트를 얻었다. 얻어진 쉬이트 투과형 광학 현미경에 의해 관찰하였더니 쉬이트는 랜덤한 액적상 구조를 갖고 있었다. 액적 직경의 평균치는 3.0 ㎛이었다. 또한 쉬이트의 전광선 투과율은 92 ％이었다.

<비교예 3>

셀룰로오스아세테이트 (다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, LT-105) 70 중량부를 염화메틸렌/메탄올 혼합 용매 (9/1, 중량비) 90 중량부에 용해하였다. 이 용액에 가교 폴리메타크릴산메틸 (PMMA)계 미립자 (세끼스이 가가꾸 고교(주) 제조, MBP-5) 30 중량부를 혼합하고 유연, 캐스트하여 두께 50 ㎛의 쉬이트를 얻었다. 얻어진 쉬이트 투과형 광학 현미경에 의해 관찰하였더니 쉬이트는 랜덤한 액적상 구조를 갖고 있었다. 액적 직경의 평균치는 5 ㎛이었다. 또한 쉬이트의 전광선 투과율은 92 ％이었다.

[산란 특성의 평가]

(1) 광산란 쉬이트의 투과 산란 특성:

실시예 4 내지 6 및 비교예 2 내지 3에서 얻어진 광산란 쉬이트에 대하여, 도 4에 나타낸 것과 같이, 수직 방향에서 광을 입사시켜 광산란 강도와 산란 각도의 관계를 레이저광 산란 자동 측정 장치 (니혼 가가꾸 엔지니어링(주) 제조)를 사용하여 측정하였다.

측정 결과를 도 7에 나타낸다. 도 7에서 분명한 것과 같이, 랜덤하게 액적상 구조가 분포하는 비교예 2의 쉬이트는 가우스 분포형의 산란 광강도를 나타내는데 반하여 실시예의 쉬이트에서는 특정한 산란 각도 (실시예 4에서는 3^o, 실시예 5에서는 5^o, 실시예 6에서는 12^o)에서 제1의 산란 광 극대가 확인되고, 또한 측면 각도에서 숄더상의 제2의 산란 광 극대를 볼 수 있다.

도 8에 나타낸 것과 같이, 실시예 5에서 얻어진 광 산란 쉬이트에 대하여 수 직 방향으로부터 광을 입사하고, 투과한 광 산란상을 렌즈 (22)로 집광하여, 2차원 검출기로서 CCD 카메라 (24)를 장비한 레이저 광 산란 측정 장치 (오쓰카 덴시(주), DYNA-3000)를 사용하여 관찰하였다. 또한 투과 직진광은 다이렉트 빔 스토퍼(direct beam stopper) (23)에 의해서 차단되어 있다.

측정 결과를 도 9에 나타낸다. 도 9로부터 분명한 것과 같이, 저각도 영역에 강한 링상의 산란 광이 나타나 있고, 광각도 영역에도 링상 산란광이 나타나고 있어 산란광 강도 분포에 있어서, 2개의 극대를 갖고 있다는 것을 알 수 있다.

(2) 표시 밝기:

실시예 4 내지 6 및 비교예 2 내지 3에서 얻어진 광산란 쉬이트를 사용하여 도 3에 나타내는 반사형 LCD모델 장치를 제작하고, 도 3에 나타낸 것과 같이, 정면에 대하여 경사 상측으로부터 입사 각도 (산란 각도 θ2)로 스폿트 라이트 백색 광을 조사하여 정면에서 수직 방향으로 출사하는 반사광의 강도를 측정하였다. 입사 각도 (산란 각도 θ2)에서의 수직 방향의 반사광의 강도를 이하의 기준에 따라서 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

◎: 매우 밝다

○: 밝다

△: 보통 내지 어둡다

표 2로부터 분명한 것과 같이, 실시예 4 내지 6의 투과형 광산란 쉬이트는 특정한 산란 각도에 대한 반사광의 강도가 강하고, 높은 방향성을 가지며 또한 넓은 각도에 걸쳐 표시면을 밝게 할 수 있다는 것을 알 수 있다.

Claims

서로 굴절률이 다른 다수의 중합체로 구성되고, 또한 적어도 액적상 구조를 갖는 광산란층으로 구성되어 있으며, 입사광이 등방적으로 확산되고, 또한 산란각 3 내지 40^o에서 산란 광강도가 극대치를 나타내는 투과형 광산란 쉬이트.
삭제
제1항에 있어서, 액적상 구조의 액적의 평균 직경이 0.1 내지 20 ㎛인 투과형 광산란 쉬이트.
제1항에 있어서, 액적상 구조에 있어서 액적 중심간의 평균 거리가 0.5 내지 15 ㎛이고, 또한 액적 중심간의 평균 거리의 표준 편차가 액적 중심간의 평균 거리의 40 ％이하인 투과형 광산란 쉬이트.
제1항에 있어서, 액적상 구조의 액적의 비율이 광산란층 전체에 대하여 30 내지 7O 체적％인 투과형 광산란 쉬이트.
제1항에 있어서, 입사광을 등방적으로 산란하는 광산란층을 포함하고, 상기 광산란층이 2개의 산란각에서 산란 광강도의 극대치를 나타내는 것인 투과형 광산란 쉬이트.
제6항에 있어서, 산란 광강도에 있어서 극대치를 나타내는 저각측의 각도 θa가 2 내지 20°인 투과형 광산란 쉬이트.
제6항에 있어서, 산란 광강도에 있어서 극대치를 나타내는 저각측의 각도 θa와 극대치를 나타내는 광각측의 각도 θb의 비 θb/θa가, 1.5 내지 10인 투과형 광산란 쉬이트.
제6항에 있어서, 광산란층이 적어도 액적상 또는 해도상의 상분리 구조를 취하고, 이 상분리 구조의 분산상의 입경 분포가 평균 입경이 다른 2개의 피크를 나타내는 것인 투과형 광산란 쉬이트.
제1항에 있어서, 총광선 투과율이 70 내지 100 ％인 투과형 광산란 쉬이트.
제1항에 있어서, 다수의 중합체의 굴절률의 차가 0.01 내지 0.2인 투과형 광산란 쉬이트.
제1항에 있어서, 다수의 중합체가 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 비닐에스테르계 수지, 비닐에테르계 수지, 할로겐 함유 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 실리콘계 수지, 셀룰로오스 유도체, 고무 또는 엘라스토머로부터 선택된 제1의 중합체와 제2의 중합체로 구성되어 있고, 제1의 중합체와 제2의 중합체의 비율이 제1 중합체 / 제2 중합체 = 10 / 90 내지 90 / 10 (중량비)인 투과형 광산란 쉬이트.
제1항에 있어서, 다수의 중합체 중 적어도 하나의 중합체가 셀룰로오스에스테르류인 투과형 광산란 쉬이트.
제1항에 있어서, 다수의 중합체 중 적어도 하나의 중합체가 아세트산셀룰로오스인 투과형 광산란 쉬이트.
제1항에 있어서, 굴절률이 서로 다른 다수의 중합체로 구성된 상분리 구조를 갖고 있고, 이 상분리 구조가 다수의 중합체를 포함하는 액상으로부터의 스피노달 (Spinodal) 분해에 의해 형성되어 있는 것인 투과형 광산란 쉬이트.
제1항에 있어서, 투명 지지체와, 이 투명 지지체의 적어도 한쪽 면에 적층된 광산란층으로 구성되어 있는 투과형 광산란 쉬이트.
제16항에 있어서, 투명 지지체가 광학적으로 등방성인 투과형 광산란 쉬이트.
제16항에 있어서, 투명 지지체가 셀룰로오스아세테이트 필름인 투과형 광산란 쉬이트.
서로 굴절률이 다른 다수의 중합체를 포함하는 혼합액으로부터 용매를 증발시키고, 스피노달 분해에 의해 적어도 액적상 구조를 갖는 광산란층을 형성하는 투과형 광산란 쉬이트의 제조 방법.
제19항에 있어서, 혼합액을 투명 지지체에 도포하고, 혼합액의 용매를 증발시켜 상분리 구조를 형성하는 투과형 광산란 쉬이트의 제조 방법.
제19항에 있어서, 서로 굴절률이 다른 다수의 중합체가 균질하게 용해된 용액을, 내용제성 코팅층으로 코팅한 셀룰로오스아세테이트 필름상에 도포하고, 상기 중합체 용액의 용매 증발 과정에서 스피노달 분해에 의해 액적상 구조를 형성하는 투과형 광산란 쉬이트의 제조 방법.
액정이 봉입된 액정셀, 이 액정셀의 후방에 배치되며 입사광을 반사하기 위한 반사 수단, 및 이 반사 수단보다도 전방에 배치된 제1항 기재의 투과형 광산란 쉬이트를 구비하고 있는 반사형 액정 표시 장치.
제22항에 있어서, 액정셀의 전방에 편광판이 배치되고, 상기 액정셀과 편광판 사이에 투과형 광산란 쉬이트가 배치되어 있는 반사형 액정 표시 장치.
제22항에 있어서, 액정셀의 전방에 배치되며 반사광을 편광하기 위한 편광 수단, 및 이 편광 수단과 액정셀의 사이에 배치된 투과형 광산란 쉬이트를 구비하고 있는 반사형 액정 표시 장치.