JP2024091850A - 光拡散制御部材および反射型表示体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第一の光拡散制御層11と第二の光拡散制御層12とを備えた光拡散制御部材1であって、第一の光拡散制御層11および第二の光拡散制御層12は、それぞれ、屈折率が相対的に低い領域112中に屈折率が相対的に高い領域111を複数備えた規則的内部構造を有し、当該規則的内部構造に基づいて、第一の光拡散制御層11および第二の光拡散制御層12のそれぞれにおいて定められる2つのベクトルのなす角度が0°超90°以下となるように第一の光拡散制御層11と第二の光拡散制御層12とが積層されている光拡散制御部材1。
【選択図】図1
Description
L1>1.00 …(1)
を満たし、L2=Lmin/Lmax
で表されるL2が、次式(2)
0.6≦L2≦1.00 …(2)
を満たし、前記測定サンプルにおける前記光拡散制御部材側の面における任意の一点に対し、前記面の法線となす角度が30°の光線を、前記一点を中心として方位角0°、90°、180°および270°の4方向からそれぞれ照射して、前記一点から拡散反射される反射光を前記方位角ごとに生じさせ、前記反射光のうち、前記一点および前記法線を含む平面であって、前記光線が照射された方位角に対して垂直な平面内を進むとともに、前記法線となす角度が30°以内となる前記反射光について、それらの輝度の標準偏差(cd/m2)の値をL3としたとき、前記4方向全てについて、次式(3)
L3<2.00 …(3)
を満たすことを特徴とする光拡散制御部材を提供する(発明4)。
図1には、本発明の一実施形態に係る光拡散制御部材の断面図が示される。本実施形態に係る光拡散制御部材1は、第一の光拡散制御層11と、第一の光拡散制御層11における片面側に積層された第二の光拡散制御層12とを備えることが好ましい。なお、本実施形態に係る光拡散制御部材1では、光拡散制御部材1における第一の光拡散制御層11に近位な面を第一の面101とし、光拡散制御部材1における第二の光拡散制御層12に近位な面を第二の面102とする。
本実施形態に係る光拡散制御部材1は、前述した通り、第一の光拡散制御層11と、第二の光拡散制御層12とを備えることが好ましい。なお、本実施形態に係る光拡散制御部材1の形態は特に限定されないものの、フィルム状、板状等であることが好ましく、特にフィルム状であることが好ましい。以下では、第一の光拡散制御層11および第二の光拡散制御層12について説明する。
上記高屈折率成分の好ましい例としては、芳香環を含有する(メタ)アクリル酸エステルが挙げられ、特に複数の芳香環を含有する(メタ)アクリル酸エステルが好ましく挙げられる。複数の芳香環を含有する(メタ)アクリル酸エステルの例としては、(メタ)アクリル酸ビフェニル、(メタ)アクリル酸ナフチル、(メタ)アクリル酸アントラシル、(メタ)アクリル酸ベンジルフェニル、(メタ)アクリル酸ビフェニルオキシアルキル、(メタ)アクリル酸ナフチルオキシアルキル、(メタ)アクリル酸アントラシルオキシアルキル、(メタ)アクリル酸ベンジルフェニルオキシアルキル等、これらの一部がハロゲン、アルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルキル等によって置換されたもの等が挙げられる。これらの中でも、良好な規則的内部構造を形成し易いという観点から、(メタ)アクリル酸ビフェニルが好ましく、具体的には、o-フェニルフェノキシエチルアクリレート、o-フェニルフェノキシエトキシエチルアクリレート等が好ましい。なお、本明細書において、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸及びメタクリル酸の両方を意味する。他の類似用語も同様である。
上記低屈折率成分の好ましい例としては、ウレタン(メタ)アクリレート、側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリル系ポリマー、(メタ)アクリロイル基含有シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられるが、特にウレタン(メタ)アクリレートを使用することが好ましい。
前述した光拡散制御層用組成物は、高屈折率成分および低屈折率成分以外に、その他の添加剤を含有してもよい。その他の添加剤としては、例えば、多官能性モノマー(重合性官能基を3つ以上有する化合物)、光重合開始剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、重合促進剤、重合禁止剤、赤外線吸収剤、可塑剤、希釈溶剤、およびレベリング剤等が挙げられる。
光拡散制御層用組成物は、前述した高屈折率成分および低屈折率成分、ならびに、所望により光重合開始剤、紫外線吸収剤等のその他の添加剤を均一に混合することで調整することができる。
前述した通り、本実施形態における光拡散制御層11,12は、その内部に、屈折率が相対的に低い領域112中に屈折率が相対的に高い領域111を複数備えた規則的内部構造を有する。そして、光拡散制御層11,12中においては、屈折率が相対的に高い領域111が、光拡散制御層11の一方の面側から他方の面側に向けて延在しているとともに、当該延在の方向に平行な直線が、光拡散制御層11,12の厚さ方向に対して傾斜していることが好ましい。
本実施形態における光拡散制御層11,12のそれぞれの厚さは、30μm以上であることが好ましく、特に40μm以上であることが好ましく、さらには50μm以上であることが好ましい。また、上記厚さは、1000μm以下であることが好ましく、特に500μm以下であることが好ましく、さらには200μm以下であることが好ましく、80μm以下であることが最も好ましい。光拡散制御層11,12のそれぞれの厚さがこのような範囲であることで、より明るい表示を実現し易くなるとともに、表示内容の上下方向を変更した際の表示の明るさの差異をより低減することが可能となる。
本実施形態に係る光拡散制御部材1は、当該光拡散制御部材1を備える反射型表示体に対して光線を照射した場合に、以下のような光学特性を示すことが好ましい。
L1=Lmin/LSTD
で表されるL1が、次式(1)
L1>1.00 …(1)
を満たすことが好ましい。上記式(1)を満たす場合、最も輝度が低い場合(Lmin)であっても、標準白色板において生じる拡散(ランバーシャン拡散)のときの輝度(LSTD)よりも、高い輝度が得られるものとなる。そのため、光拡散制御部材1を組み込んだ反射型表示体では、表示面に対して様々な方位角から照射された光を用いて、より明るい表示を実現し易いものとなる。この観点から、L1は、特に1.30以上であることが好ましく、さらには1.80以上であることが好ましく、1.95以上であることが最も好ましい。なお、L1の上限値については特に限定されず、例えば、4.00以下であってよく、特に2.50以下であってよい。
L2=Lmin/Lmax
で表されるL2が、次式(2)
0.6≦L2≦1.00 …(2)
を満たすことも好ましい。上記式(2)を満たす場合、最も輝度が低い場合(Lmin)と最も輝度が高い場合(Lmax)との差異が、比較的小さいものとなる。そのため、光拡散制御部材1を組み込んだ反射型表示体では、例えば当該反射型表示体を横倒しにして、表示面と外部光源との位置関係が変更された場合であっても、表示の明るさの変化を抑制し、一様な明るさを実現し易いものとなる。この観点から、L2は、特に0.65以上であることが好ましく、さらには0.72以上であることが好ましく、0.78以上であることが最も好ましい。また、L2の上限値は1.00以下であれば特に制約されないが、後述のL3と両立し易さの観点から、特に0.98以下であることが好ましく、さらには0.89以下であることが好ましい。
L3<2.00 …(3)
を満たすことも好ましい。上記式(3)を満たす場合、いずれの方向から光が照射された場合であっても、光拡散制御部材1を組み込んだ反射型表示体では、視認者の水平方向に向けて、一様の光を拡散反射できることとなる。そのため、視認者は、右目と左目とで同程度の輝度で表示を視認することが可能となり、明るさのムラを認識し難いものとなる。この観点から、L3は、特に1.5以下であることが好ましく、さらには1.1以下であることが好ましい。なお、L3の下限値については特に限定されず、例えば、0.1以上であってよく、特に0.4以上であってよい。なお、光拡散制御部材1を備えた反射型表示体100を、方位角270°側が地面側となるように表示させた場合、方位角270°からの照射光202は、地面側からの照射光に相当するため、方位角270°についてのL3が比較的高い値となったとしても、通常それによる視認性への影響は小さいものとなる。
本実施形態に係る光拡散制御部材1の製造方法としては特に限定されず、従来の製造方法により製造することができる。例えば、第一の光拡散制御層11および第二の光拡散制御層12をそれぞれ作製した後、前述したベクトルCの向きを考慮しながら前述した角度bの条件を満たすように第一の光拡散制御層11および第二の光拡散制御層12を積層することで、光拡散制御部材1を得ることができる。
本実施形態に係る光拡散制御部材1は、前述した通り、反射型表示体100の製造に好適に使用することができる。反射型表示体100は、例えば、上述した光拡散制御部材1と、光拡散制御部材1における片面側に設けられた表示装置2と、表示装置2における光拡散制御部材1とは反対の面側に設けられているか、または、表示装置内2に組み込まれた反射層3とを備えることが好ましい。
上記表示装置2は特に限定されず、一般的な反射型表示体に組み込まれる表示装置であってよい。例えば、表示装置2は、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、電子ペーパー、電気泳動ディスプレイ、MEMSディスプレイ、固体結晶ディスプレイ等が挙げられ、また、これらのディスプレイにさらにタッチパネルが積層されたものであってもよい。
上記反射層3は特に限定されず、一般的な反射型表示体の反射層として使用されるものであってよい。反射層3の好ましい例としては、金属を所定の表面に蒸着させて得られた金属蒸着膜が挙げられる。そのような金属の好ましい例としては、アルミニウム、銀、ニッケル等が挙げられる。
反射型表示体100は、上述した光拡散制御部材1、表示装置2および反射層3以外の構成部材を備えていてもよい。例えば、光拡散制御部材1における表示装置2とは反対の面側には、表面コート層やカバーパネル等が設けられていてもよい。また、表示装置2における光拡散制御部材1とは反対の面側にバックライトが設けられていてもよい。
反射型表示体100の製造方法としては特に限定されず、従来の製造方法により製造することができる。例えば、図2に示される反射型表示体100を製造する場合、光拡散制御部材1、表示装置2および反射層3をそれぞれ製造した後、これらを積層することで反射型表示体100を得ることができる。
(1)光拡散制御層用組成物の調製
低屈折率成分としての、ポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアナートと2-ヒドロキシエチルメタクリレートとを反応させて得られた重量平均分子量9,900のポリエーテルウレタンメタクリレート40質量部(固形分換算値;以下同じ)に対し、高屈折率成分としての、分子量268のo-フェニルフェノキシエトキシエチルアクリレート60質量部と、光重合開始剤としての2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン8質量部と、紫外線吸収剤としてのベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(BSF社製,製品名「TINUVIN 384-2」)0.08質量部とを添加した後、80℃の条件下にて加熱混合を行い、光拡散制御層用組成物を得た。
得られた光拡散制御層用組成物を、工程シートとしての、長尺のポリエチレンテレフタレートシートの片面に塗布し、塗膜を形成した。続いて、当該塗膜における工程シートとは反対側の面に、ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した剥離シート(リンテック社製,製品名「SP-PLZ383030」,厚さ:38μm)の剥離面を積層した。
光拡散制御層の厚さが60μmとなるように形成した以外は、作成例1と同様にして、工程シートと、光拡散制御層B(厚さ:60μm)と、剥離シートとがこの順に積層されてなる積層体を作製した。
紫外線吸収剤を添加していない光拡散制御層用組成物を使用するとともに、紫外線スポット平行光源から照射する平行光の照射角度を変更した以外は、作製例2と同様にして、工程シートと、光拡散制御層C(厚さ:60μm)と、剥離シートとがこの順に積層されてなる積層体を得た。
紫外線吸収剤を添加していない光拡散制御層用組成物を使用するとともに、紫外線スポット平行光源から照射する平行光の照射角度を変更した以外は、作製例2と同様にして、工程シートと、光拡散制御層D(厚さ:60μm)と、剥離シートとがこの順に積層されてなる積層体を得た。
作製例1で作製した積層体から、工程シートおよび剥離シートを剥離除去し、光拡散制御層Aを得て、これを第一の光拡散制御層とした。また、作製例1で作製した積層体から上記と同様に光拡散制御層Aを得て、これを第二の光拡散制御層とした。そして、上記第一の光拡散制御層における、紫外線を照射した面と反対の面に対し、上記第二の光拡散制御層における紫外線を照射した面を積層した。この積層の際、図4における方向C(前述の通り、MD方向と関連)を調整し、図5における角度bが90°となるように積層した。これにより、光拡散制御部材を得た。
第一の光拡散制御層および第二の光拡散制御層を、ともに作製例2で作製した光拡散制御層Bに変更した以外は、実施例1と同様に光拡散制御部材を得た後、反射型表示体サンプルを得た。
第一の光拡散制御層と第二の光拡散制御層とを積層する際の、図5における角度bが30°となるように積層した以外は、実施例2と同様に光拡散制御部材を得た後、反射型表示体サンプルを得た。なお、当該反射型表示体サンプルでは、第一の光拡散制御層の図4における方向Cが、ミラーにおける方位角300°と一致することとなる。
第一の光拡散制御層と第二の光拡散制御層とを積層する際の、図5における角度bが45°となるように積層した以外は、実施例2と同様に光拡散制御部材を得た後、反射型表示体サンプルを得た。なお、当該反射型表示体サンプルでは、第一の光拡散制御層の図4における方向Cが、ミラーにおける方位角315°と一致することとなる。
第一の光拡散制御層と第二の光拡散制御層とを積層する際の、図5における角度bが60°となるように積層した以外は、実施例2と同様に光拡散制御部材を得た後、反射型表示体サンプルを得た。なお、当該反射型表示体サンプルでは、第一の光拡散制御層の図4における方向Cが、ミラーにおける方位角330°と一致することとなる。
第一の光拡散制御層および第二の光拡散制御層を、ともに作製例3で作製した光拡散制御層Cに変更した以外は、実施例1と同様に光拡散制御部材を得た後、反射型表示体サンプルを得た。
作製例1で作製した積層体から、工程シートおよび剥離シートを剥離除去し、光拡散制御層Aを得て、この光拡散制御層A単層を光拡散制御部材とした。
作製例1で作製した積層体から、工程シートおよび剥離シートを剥離除去し、光拡散制御層Aを得て、この光拡散制御層A単層を光拡散制御部材とした。
作製例4で作製した積層体から、工程シートおよび剥離シートを剥離除去し、光拡散制御層Dを得て、この光拡散制御層D単層を光拡散制御部材とした。
(1)実施例および比較例で製造した反射型表示体サンプルについて、図6(b)に示されるように、光拡散制御部材側の面(照射面)の一点を照射点(図6(b)中、符号201の点)として想定するとともに、当該照射点を中心として方位角0°、90°、180°および270°の4方向を想定した。このような反射型表示体サンプルを、コノスコープ(Autronic Melcher社製)に設置し、反射モードにて、上記照射点に対して光線を照射し、それによって拡散反射した反射光の輝度分布を測定した。このとき、図6(c)に示されるように、上記光線と、反射型表示体サンプルの上記面の法線とがなす角度が30°となるように、上述した4つの方位角のそれぞれから上記光線を照射した。そして、方位角ごとに輝度分布を測定した。
L1=Lmin/LSTD
の式、および
L2=Lmin/Lmax
の式からL1およびL2を算出した。それらの値(cd/m2)を表2に示す。
11…第一の光拡散制御層
12…第二の光拡散制御層
101…第一の面
102…第二の面
111…屈折率が相対的に高い領域(柱状物)
112…屈折率が相対的に低い領域
2…表示装置
3…反射層
4…ミラー
100…反射型表示体
200…測定サンプル
201…照射点
202…光線
203,204a,204b…反射光
Claims (5)
- 第一の光拡散制御層と、前記第一の光拡散制御層における片面側に積層された第二の光拡散制御層とを備えた光拡散制御部材であって、
前記第一の光拡散制御層および前記第二の光拡散制御層は、それぞれ、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い領域を複数備えた規則的内部構造を有し、
前記光拡散制御部材における前記第一の光拡散制御層に近位な面を第一の面とし、前記光拡散制御部材における前記第二の光拡散制御層に近位な面を第二の面とした場合に、前記第一の光拡散制御層および前記第二の光拡散制御層のそれぞれにおいて、前記屈折率が相対的に高い領域が、前記第二の面側から前記第一の面側に向けて延在しているとともに、前記延在の方向に平行な直線が、前記光拡散制御部材の厚さ方向に対して傾斜しており、
前記第一の光拡散制御層および前記第二の光拡散制御層のそれぞれについて、前記延在の方向に平行であるとともに、前記第二の面側から前記第一の面側に向くベクトルを想定した場合に、それらのベクトルを前記第一の面にそれぞれ射影して得られる2つのベクトルのなす角度が0°超、90°以下となるように、前記第一の光拡散制御層と前記第二の光拡散制御層とが積層されている
ことを特徴とする光拡散制御部材。 - 前記第一の光拡散制御層および第二の光拡散制御層の少なくとも一方において、
前記屈折率が相対的に高い領域が、前記第二の面側から前記第一の面側に向けて延在している柱状物であり、
前記規則的内部構造が、前記屈折率が相対的に低い領域中に前記柱状物を林立させてなるカラム構造である
ことを特徴とする請求項1に記載の光拡散制御部材。 - 前記柱状物が、その一端と他端との間において屈曲していることを特徴とする請求項2に記載の光拡散制御部材。
- 屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い領域を複数備えた規則的内部構造を有する光拡散制御層を備える光拡散制御部材であって、
前記光拡散制御部材をミラーの反射面に積層してなる測定サンプルにおける前記光拡散制御部材側の面における任意の一点に対し、前記面の法線となす角度が30°の光線を、前記一点を中心として方位角0°、90°、180°および270°の4方向からそれぞれ照射して、前記一点から拡散反射される反射光を前記方位角ごとに生じさせ、前記反射光のうち前記面の正面方向に向かう反射光の輝度(cd/m2)を前記方位角ごとに測定し、得られた4つの輝度のうち最小の輝度の値をLminとし、最大の輝度の値をLmaxとするとともに、
任意の標準白色板における片面の任意の一点に対し、前記片面の法線となす角度が30°の光線を、前記Lminが測定された方位角から照射して、前記一点から正面方向に拡散反射した反射光の輝度(cd/m2)の値をLSTDとしたとき、
L1=Lmin/LSTD
で表されるL1が、次式(1)
L1>1.00 …(1)
を満たし、
L2=Lmin/Lmax
で表されるL2が、次式(2)
0.6≦L2≦1.00 …(2)
を満たし、
前記測定サンプルにおける前記光拡散制御部材側の面における任意の一点に対し、前記面の法線となす角度が30°の光線を、前記一点を中心として方位角0°、90°、180°および270°の4方向からそれぞれ照射して、前記一点から拡散反射される反射光を前記方位角ごとに生じさせ、前記反射光のうち、前記一点および前記法線を含む平面であって、前記光線が照射された方位角に対して垂直な平面内を進むとともに、前記法線となす角度が30°以内となる前記反射光について、それらの輝度の標準偏差(cd/m2)の値をL3としたとき、前記4方向全てについて、次式(3)
L3<2.00 …(3)
を満たす
ことを特徴とする光拡散制御部材。 - 表示面における表示内容の上下方向が変更可能なように構成された反射型表示体であって、
請求項1~4のいずれか一項に記載された光拡散制御部材と、
前記光拡散制御部材における片面側に設けられた表示装置と、
前記表示装置における前記光拡散制御部材とは反対の面側に設けられているか、または、前記表示装置内に組み込まれた反射層と
を備える反射型表示体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024069018A JP2024091850A (ja) | 2019-12-13 | 2024-04-22 | 光拡散制御部材および反射型表示体 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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