CN110632688A - 光扩散控制层叠体及反射型显示体 - Google Patents

Abstract

一种光扩散控制层叠体，其具有前光源部和来自前光源部的射出光入射的第一光扩散部，第一光扩散部具有百叶窗结构，百叶窗结构由折射率相对高的板状物在折射率相对低的区域中交替地平行配置而成，第一光扩散部的法线与向第一光扩散部入射的入射光所成的角度即第一入射角是40°以上且不足90°，可将来自第一光扩散部的射出光作为扩散光而获得的入射角的范围包含第一入射角的范围，板状区域相对于第一光扩散部的法线倾斜，第一光扩散部的法线与最接近前光源部的板状区域所成的角度即第一倾斜角是15°以上且50°以下。

Description

光扩散控制层叠体及反射型显示体

技术领域

本发明涉及一种光扩散控制层叠体及反射型显示体。尤其涉及一种即使在来自前光源的光以大角度向光扩散膜入射的情况下，也能够显示出良好的光扩散特性的光扩散控制层叠体及反射型显示体。

背景技术

作为将文字、图像等视觉性的信息作为图像显示的显示装置，多使用利用该显示装置所安装的内部光源(背光源)的透射型显示装置，尤其是透射型液晶显示装置。

在透射型液晶显示装置中，来自背光源的光透射液晶层或者被液晶层遮断，从而形成待显示的图像，并作为显示光供观察者目视确认。但是，在室外显示该图像的情况下，会由于来自太阳光等外部光源的光(外光)向背光源入射，而使来自背光源的光相对地变弱，导致显示光的目视确认性降低的问题。

另一方面，如果为了提高显示光的目视确认性而使来自背光源的光增强，则虽然目视确认性有一定程度的提高，但是会导致耗电量增加的问题。

因此，为了在室外提高显示光的目视确认性，而使用反射型显示装置、或者半透射半反射型(液晶)显示装置。作为反射型显示装置，公知有反射型液晶显示装置、电子纸、数字标牌等。

在反射型液晶显示装置中，通过设置于显示部内部的反射板对入射到显示部的外光进行反射而获得反射光。该反射光透射液晶层或者被液晶层遮断，从而形成待显示的图像，并作为显示光供观察者目视确认。

由于反射型显示装置中的显示光的目视确认性取决于外光的光量，因此在外光少的情况下会导致该显示光的目视确认性降低。为了防止在外光少的情况下显示光的目视确认性降低，已知有一种反射型显示装置，其具备从外光入射的方向照射显示部的前光源。

另外，由于光具有直线传播性，因此在上述的反射型显示装置中，仅靠液晶层那样的显示部和反射层不能获得充分的视角。因此，为了在显示区域获得均匀且明亮的视角而需要光扩散层。可以考虑采用如下的膜来形成光扩散层，即：利用微粒在表面形成有凹凸的膜、表面平滑且在内部具有微粒的膜、在表面转印有凹凸形状的膜等各种膜。但是这些膜中存在的问题是：由于入射光的表面散射及反向散射而使获得的图像发白或者反射光不充分。

与此相对，在使用在光扩散层内部具有折射率分布的光扩散膜的情况下，能够防止入射光的表面散射及反向散射，并获得对比度优良的明亮的图像。

作为这样的在内部具有折射率分布的光扩散膜，较佳地可以举出多个高折射率区域和低折射率区域交替存在且各个区域沿厚度方向延伸的膜。

作为所述在内部具有折射率分布的光扩散膜，已知有例如专利文献1～3所示那样的光扩散膜。例如，公知有一种光扩散膜，其具有使高折射率的板状区域和低折射率的板状区域在膜面方向上交替地平行配置的结构，即所谓的百叶窗结构。另外，公知有一种光扩散膜，其具有沿着膜的膜厚方向在折射率相对低的区域中使折射率相对高的多个柱状物林立的结构，即所谓的柱列结构(カラム構造)。

专利文献1公开了一种用于反射型或者半透射反射型液晶显示装置的光扩散膜。该光扩散膜具有百叶窗结构。在专利文献1中记载有如下内容：将具有百叶窗结构的光扩散膜配置于液晶显示装置内，使从外部向光扩散膜入射的光扩散，在液晶显示装置内部反射的反射光向光扩散膜入射的情况下，使反射光透射。

专利文献2公开了一种具有前光源的反射型液晶显示装置。而且作为其所采用的光扩散层，举出了具有百叶窗结构的膜和具有柱列结构的膜层叠而成的结构。在专利文献2中记载有如下内容：入射光直接透射该光扩散层，并在液晶显示装置内部反射，且该反射光再次入射到该光扩散层，从而发生扩散。

专利文献3公开了一种在具备外部照明的反射型或者半透射反射型液晶显示装置中所采用的光扩散膜。该光扩散膜具有百叶窗结构或者柱列结构。另外，在该光扩散膜中，构成百叶窗结构的板状区域或者构成柱列结构的柱状物的倾斜角度在面内方向上连续变化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2004-126606号公报

专利文献2：日本专利公开2011-186002号公报

专利文献3：日本专利第5818719号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

但是，专利文献1虽然公开了具备前光源的反射型液晶显示装置，但并未记载利用光扩散膜使来自前光源的射出光扩散的内容。

另外，专利文献2虽然也公开了具备前光源的反射型液晶显示装置，但是专利文献2所记载的前光源构成为在显示区域的正面具备光源。因而，来自前光源的光不会在大角度区域对光扩散膜入射。

此外，所谓的大角度区域是指光扩散膜表面的法线与入射光所成的角度大的区域。

另外，就专利文献3所记载的反射型或者半透射反射型液晶显示装置而言，来自其所具备的外部照明的入射光是从光源直接向显示部入射，因此在显示部内具有入射角度分布。因而，与来自具备导光板的普通的前光源的射出光不同。

本发明鉴于这样的实际状况而完成，其目的在于提供一种即使在来自前光源的射出光以大角度向光扩散膜入射的情况下，也具有良好的光扩散特性的前光源与光扩散膜的组合。

(二)技术方案

本发明的方式是[1]一种光扩散控制层叠体，其具有前光源部和来自前光源部的射出光入射的第一光扩散部，第一光扩散部具有百叶窗结构，百叶窗结构由折射率相对高的板状物在折射率相对低的区域中沿着第一光扩散部的主面的任意一个方向交替地平行配置而成，在将第一光扩散部的表面的法线与向所述第一光扩散部入射的入射光所成的角度设定为第一入射角的情况下，第一入射角的范围是40°以上且不足90°，可将来自第一光扩散部的射出光作为扩散光而获得的入射角的范围包含第一入射角的范围，板状区域相对于第一光扩散部的表面的法线倾斜，在将第一光扩散部的表面的法线与最接近前光源部的板状区域所成的角度设定为第一倾斜角的情况下，第一倾斜角是15°以上且50°以下。

此外，关于入射角及倾斜角，在通过第一光扩散部及第二光扩散部，并以第一光扩散部11的表面的法线为基准(0°)，将来自前光源部的入射光与第一光扩散部的表面的法线所成的角度设定为正，在向相反方向倾斜的情况下设定为负。

[2]根据[1]所述的光扩散控制层叠体，其特征在于，在第一光扩散部中，第一光扩散部的表面的法线与板状区域所成的倾斜角从第一光扩散部的前光源部侧的面起朝向其相反侧的面增加。

[3]根据[1]或[2]所述的光扩散控制层叠体，其特征在于，光扩散控制层叠体具有反射光的反射部、以及在反射部反射的反射光入射的第二光扩散部，第二光扩散部具有柱列结构，柱列结构由折射率相对高的多个柱状物在折射率相对低的区域中在第二光扩散部的厚度方向上林立而成，在将第二光扩散部的表面的法线与向第二光扩散部的与前光源部为相反侧的面反射的反射光所成的角度设定为第二入射角的情况下，第二入射角的范围与可将来自第二光扩散部的射出光作为扩散光而获得的入射角的范围重叠，柱状物具有相对于第二光扩散部的表面的法线倾斜的倾斜部，第二光扩散部的表面的法线与最接近反射部的倾斜部所成的倾斜角是－30°以上且不足0°。

[4]在第二光扩散部，第二光扩散部的表面的法线与倾斜部所成的倾斜角从第二光扩散部的反射部侧的面起朝向前光源部侧的面增加。

[5]根据[3]或[4]所述的光扩散控制层叠体，其特征在于，第一光扩散部及第二光扩散部的合计厚度是1mm以下。

[6]一种反射型显示体，其中，反射型显示体具有[1]或[2]所述的光扩散控制层叠体及反射部、或者[3]至[5]中任一项所述的光扩散控制层叠体、以及显示部。

附图说明

图1是本实施方式的反射型显示体的剖面示意图。

图2是作为反射型显示体的一例的反射型液晶显示装置的剖面示意图。

图3是用于说明本实施方式的光扩散控制层叠体的结构及光扩散特性的图。

图4A是用于说明百叶窗结构的板状区域与前光源部的位置关系的俯视图。

图4B是沿着图4A中的IVB-IVB线的剖视图。

图5A是用于说明百叶窗结构中的入射光角度依存性及各向异性的图。

图5B是用于说明百叶窗结构的光扩散特性的第一光扩散部的剖面示意图。

图6A是表示第一光扩散部所具有的百叶窗结构的一例的图。

图6B是表示第一光扩散部所具有的百叶窗结构的一例的图。

图6C是表示第一光扩散部所具有的百叶窗结构的一例的图。

图7A是用于说明柱列结构的柱状物与前光源部的位置关系的俯视图。

图7B是沿着图7A中的VIIB-VIIB线的剖视图。

图8A是用于说明柱列结构中的入射光角度依存性及各向异性的图。

图8B是用于说明柱列结构的光扩散特性的第二光扩散部的剖面示意图。

图9A是表示第二光扩散部所具有的柱列结构的一例的图。

图9B是表示第二光扩散部所具有的柱列结构的一例的图。

图9C是表示第二光扩散部所具有的柱列结构的一例的图。

附图标记说明

1-反射型显示体；10-光扩散膜；11-第一光扩散部；12-第二光扩散部；20-前光源部；30-显示部；40-反射部；50-光扩散控制层叠体。

具体实施方式

下面基于附图所示的实施方式对本发明进行详细说明。

(1.反射型显示体)

本实施方式的反射型显示体是能够将反射光作为显示光供观察者目视确认的显示体，该反射光是使向内部入射的外光反射而成的。作为这样的反射型显示体，例示有反射型液晶显示装置、电子纸、数字标牌等。

另外，本实施方式的反射型显示体具有相对于显示体而言设置于观察者侧(前面侧)的前光源部。通过使反射型显示体具有前光源，从而即使在外光弱、利用了反射光的显示光暗而难以目视确认的情况下，也能够将来自前光源部的光用作反射光，从而能够充分地目视确认显示光。

(1.1.反射型显示体的结构)

如图1所示，本实施方式的反射型显示体1具有前光源部20、光扩散膜10、显示部30、反射部40。也可以在各结构要素间形成有规定的层。在图1中，X轴、Y轴以及Z轴分别正交，X轴及Y轴作为光扩散膜10的主面内的轴，Z轴作为与光扩散膜10的主面正交的轴。另外，在Z轴上，将朝向观察者侧的方向设定为Z轴正方向，将朝向反射部侧的方向设定为Z轴负方向。关于图2以后的图也是同样的。

如后述那样，光扩散膜10具有第一光扩散部11和第二光扩散部12。该光扩散膜10可以具有由第一光扩散部11构成的第一膜和由第二光扩散部12构成的第二膜层叠而成的结构，也可以在单一的膜中形成第一光扩散部11和第二光扩散部12。另外，也可以是在光扩散膜10中，在第一光扩散部11与第二光扩散部12之间配置偏振片等部件。从抑制图像模糊的观点出发，光扩散膜10的厚度优选是1mm以下。

在本实施方式中，如图1所示，光扩散膜10具有由第一光扩散部11构成的第一膜和由第二光扩散部12构成的第二膜层叠而成的结构。

反射部40只要具有使外光及从前光源射出的光向观察者(在图1中是Z轴正方向)反射的功能，则没有特别限定。

本实施方式的反射型显示体1在作为反射型液晶显示装置100的情况下，具有图2所示的结构。在图2中，显示部30是液晶显示部31。液晶显示部31具有在一对基板33、34之间封入有包含液晶分子的液晶层32的结构。在液晶层内，为了以像素为单位控制液晶分子而配置有与各像素对应的电极。该电极具备镜面状的表面以使得能够反射从外部入射的光。即，在反射型液晶显示装置100中，配置于液晶层内的电极40兼作反射部。另外，在进行彩色显示的情况下，也可以具备滤色片。

另外，在反射型液晶显示装置100中，可以在前光源部20与比前光源部20靠下配置的部件例如光扩散膜、显示部、反射部等之间配置有规定的层60。这样的层可以是空气层，也可以是空气层被树脂等填充而成的层。

(2.光扩散控制层叠体)

在本实施方式中，前光源部20和光扩散膜10构成了光扩散控制层叠体50。图3是用于说明光扩散控制层叠体50的结构及光扩散特性的图。在图3中，将光扩散控制层叠体50以分解剖面示意图示出，并省略了前光源部及光扩散膜以外的结构要素。此外，在图3中，第一光扩散部11、第二光扩散部12、反射部40的各主面的法线一致且与Z轴平行。

(2.1.前光源部)

前光源部20具有光源部21和导光部22。在本实施方式的反射型显示体1中，光源部21没有设置成与反射部40对置，而是如图1所示那样，通常设置于显示区域的周缘部。在本实施方式中，来自前光源部的光主要向X轴正方向射出。因而，来自前光源部的射出光直接朝向反射部的光量(Z轴负方向的光量)少，有助于显示光的光量较少。因此，利用导光部22将从光源部21射出的光导向反射部40。如图3所示，从光源部21射出的光进入导光部22内部，并在导光部22内部反射并改变行进方向而导向反射部40。

导光部22只要构成为将来自光源部21的光导向反射部40侧，则没有特别限制。例如，可以在内部设置有构成棱镜的凹凸，也可以是涂覆有包含使光反射的颗粒的反射材料。

但是，在普通的导光部22的结构中，来自导光部22的射出光在相对于反射部40的法线的入射角小的状态下难以朝向反射部。从光源部21向导光部22内入射的光虽然利用导光部22向反射部侧改变行进方向，但是从导光部22射出的光的方向从反射部40的法线起具有规定的角度范围，而且该角度是大角度。即，从导光部22射出的光的大部分相对于反射部的法线而言通常倾斜40°以上。具体而言，相对于来自导光部22的射出光整体的光量为100％而言，相对于反射部的法线的角度是40°以上且不足90°的来自导光部22的射出光的光量是70％以上。

从导光部22射出的光直接或者通过空气层或者偏光膜、相位差膜等光学膜等的规定的层向位置比导光部22更靠近反射部40侧的光扩散膜10入射。

(2.2.光扩散膜)

在本实施方式中，如图3所示，在光扩散膜10中，在前光源部20侧配置有第一光扩散部11，在反射部40侧配置有第二光扩散部12。

本实施方式的光扩散膜将来自导光部22的射出光那样的在大角度区域入射的光的大部分导向反射部，并最终成为宽视角的显示光。

因而，为了使显示区域整体成为均匀的亮度，且扩大可供观察者目视确认的区域(扩展视角)，需要具有当反射部所反射的反射光通过光扩散膜时在光扩散膜的法线附近进行扩散的区域(扩散区域)，并且使能够获得扩散光的角度范围较宽。

但是，在来自导光部22的射出光以大角度向光扩散膜入射的情况下，用单一的光扩散区域实现上述那样的光扩散特性是非常困难的。因此，使光扩散膜由光的扩散特性不同的第一光扩散部和第二光扩散部构成。

(2.3.第一光扩散部)

第一光扩散部具有如下作用：为了有效利用以大角度入射的光，而将向第一光扩散部入射的光的大部分作为扩散光导向第二光扩散部。

如图3所示，来自导光部22的射出光、即向第一光扩散部11入射的入射光L1以第一入射角θ1in向第一光扩散部11入射，并在第一光扩散部11内部通过而作为扩散光以第一射出角θ1out射出。

在本实施方式中，第一入射角θ1in是40°以上且不足90°，优选是80°以下。

(2.3.1.第一光扩散部的内部结构)

在本实施方式中，第一光扩散部11具有百叶窗结构。如图4A及图4B所示，百叶窗结构是折射率相对高的板状区域(高折射率部13)及折射率相对低的板状区域(低折射率部14)沿着第一光扩散部的主面方向交替平行配置而成的结构。

此外，在图4A中，为了表示前光源部与百叶窗结构的板状区域的位置关系，也图示了前光源部。

另外，在前光源部是矩形状的情况下，优选在第一光扩散部11中配置为，所述百叶窗结构的板状区域的一边与前光源部的光源部配置侧的一边平行。换言之，即优选第一光扩散部11的百叶窗结构的板状区域向朝向前光源部的方向侧(X轴负方向侧)倾斜，并且以与前光源的宽度方向平行的方式(沿Y轴方向)延伸。

如图5A及5B所示，以第一入射角θ1in的范围(40°以上且不足90°)向第一光扩散部11入射的光L1在第一光扩散部中扩散，以第一入射角θ1in的范围以外的角度入射的光L1’不被第一光扩散部扩散，而是直接透射。即，关于入射光的透射及扩散，存在入射角依存性。

被第一光扩散部扩散且从反射部侧的面射出的光在与第一光扩散部的面平行的面上沿着特定的方向扩展。具体而言，如图5A所示，在与板状区域沿着第一光扩散部的面内延伸的方向垂直的方向上，扩散光扩展，而获得棒状的扩散区域AD。换言之，即在第一光扩散部的面内方向上，获得具有各向异性的扩散区域AD。

另一方面，由于透射第一光扩散部而射出的光不扩散，因此射出光不会在与第一光扩散部的面平行的面的任何方向上扩展。具体而言，是如图5A所示那样，获得点状的透射区域T。

如图5B所示，如果将第一光扩散部11的表面的法线与板状区域所成的角设定为第一倾斜角φ1，则在本实施方式中，第一倾斜角φ1通常是15°以上且50°以下，优选是18°以上且45°以下，更优选是23°以上且40°以下。

作为对板状区域进行规定的其它参数，只要能够将向第一光扩散部入射的光的大部分导向第二光扩散部，则没有特别限制，例如优选采用以下的方式。

优选使折射率不同的板状区域间的折射率的差、即折射率相对高的板状区域(高折射率部)的折射率与折射率相对低的板状区域(低折射率部)的折射率的差为0.01以上的值。优选高折射率部的折射率与低折射率部的折射率的差越大越好，但是从选定能够形成百叶窗结构的材料的观点出发，认为0.3左右是上限。

另外，优选高折射率部的折射率是1.5～1.7的范围内的值。另一方面，优选低折射率部的折射率是1.4～1.5的范围内的值。

高折射率部的宽度S1及低折射率部的宽度S2分别优选是0.1～15μm的范围内的值，更优选是0.5～10μm，特别优选是1～5μm。另外，百叶窗结构的厚度(高折射率部及低折射率部的膜表面的法线方向的长度)分别优选是5～495μm的范围内的值，更优选是30～300μm，特别优选是50～150μm。

另外，从使来自前光源部的入射光进一步光扩散的观点出发，优选形成第一光扩散部的百叶窗结构使板状区域的倾斜角变化。而且，更优选以该变化后的倾斜角随着朝向反射部(Z轴负方向)而增加的方式使倾斜角变化。作为倾斜角变化的百叶窗结构而可例示如下的结构，即：在百叶窗结构的厚度方向的中间位置具有折曲部的结构、或者具有百叶窗结构重叠的重叠结构。

所谓的具有折曲部的百叶窗结构是指如下的结构，即：如图6A所示那样，高折射率部13及低折射率部14在厚度方向上不间断地连续，且倾斜角在折曲部的上侧和下侧发生了变化。

另外，所谓的具有重叠结构的百叶窗结构是指如下的结构，即：如图6B所示那样，在第一光扩散部11的厚度方向的中途形成倾斜角不同的百叶窗结构，厚度方向上侧的百叶窗结构的下端和厚度方向下侧的百叶窗结构的上端形成相互交织的重叠结构。

在使用由具有折曲部或者重叠结构的百叶窗结构构成的第一光扩散部的情况下，优选该百叶窗结构的上侧(前光源部侧)的倾斜角与没有这种结构的上述的百叶窗结构相同。即，优选上侧的倾斜角满足φ1的范围。

另一方面，具有这种结构的百叶窗结构的下侧的倾斜角优选比上侧的倾斜角(φ1)大1°以上，更优选大3°以上，特别优选大5°以上。由此，能够使光扩散进一步扩展。

另外，具有这种结构的百叶窗结构的下侧的倾斜角从上侧的倾斜角起的增加幅度优选是20°以下，更优选是10°以下，特别优选是8°以下。由此，由于扩散光在上侧的百叶窗结构和下侧的百叶窗结构有重叠，因此能够将更大光量的扩散光导向第二光扩散部。

而且，也可以组合具有折曲部的百叶窗结构和具有重叠结构的百叶窗结构。作为这种结构而可例示如图6C所示的百叶窗结构。在图6C中，厚度方向上侧的百叶窗结构的下端和厚度方向下侧的百叶窗结构的上端相互交织，并且厚度方向下侧的百叶窗结构具有折曲部。

(2.3.2.第一光扩散部的光扩散特性)

在本实施方式中，通过使第一倾斜角φ1在上述范围，从而只要向第一光扩散部入射的入射光的第一入射角θ1in在上述范围内，就能够将来自第一光扩散部的射出光作为扩散光而获得。而且容易使该扩散光的射出角(第一射出角：θ1out)成为例如25°以上且不足90°，更优选容易成为30°以上且80°以下。

另外，通过由百叶窗结构来构成第一光扩散部，并使其第一倾斜角φ1在上述范围，从而能够将从前光源部射出的光作为扩散光导向反射部。

(2.4.第二光扩散部)

第二光扩散部具有如下的作用：将导向第二光扩散部的与前光源部为相反侧的面的反射光作为各向同性扩散光而从前光源部侧的面射出。而且，该各向同性扩散光在光扩散膜的法线附近具有扩散区域，且该扩散区域的宽度较宽。

如图3所示，在反射部正反射的反射光Lr以第二入射角θ2in向第二光扩散部12的反射部侧的面入射。入射的光被第二光扩散部12扩散，并从第二光扩散部12的前光源部侧的面以第二射出角θ2out射出。

(2.4.1.第二光扩散部的内部结构)

在本实施方式中，第二光扩散部12具有柱列结构。如图7A及图7B所示，柱列结构是由折射率相对高的多个柱状物16在折射率相对低的区域17中在第二光扩散部的厚度方向上林立而成的结构。

此外，在图7A中，为了表示前光源部与柱列结构的柱状物的位置关系也图示前光源部。

另外，在前光源部是矩形状的情况下，在第二光扩散部12中，优选所述柱列结构的柱状物沿着前光源部的光源部配置侧的一边平行地林立，并且在垂直于该一边的方向上倾斜配置。换言之，即优选第二光扩散部12的柱列结构的柱状物向远离前光源部的方向侧(X轴正方向侧)倾斜，并且以与前光源的宽度方向平行的方式(沿Y轴方向)配置。

通过使第二光扩散部12具有柱列结构，从而如图8A及8B所示那样，反射光Lr在第二光扩散部中扩散，以第二入射角的范围以外的角度入射的反射光Lr’在第二光扩散部中基本上不扩散地透射。即，关于入射光的透射及扩散，存在入射角依存性。

从第二光扩散部的前光源部侧的面射出的光在与第二光扩散部的面平行的面上各向同性地扩展。具体而言，是如图8A所示那样，在与第二光扩散部的面平行的面上，获得圆形状的各向同性扩散区域ID。

但是，柱列结构的入射角依存性比百叶窗结构的入射角依存性弱，因此即使是以不能获得具有各向同性的扩散区域ID的入射角范围入射的光，也会被第二光扩散部一定程度地扩散。在这种情况下，能够获得射出光向特定的方向扩散的新月状的透射区域T，而不是如图4A所示那样的点状的透射区域T。

此外，在图8A中，上方侧是反射部侧，下方侧是前光源部侧。

如图8B所示，优选柱状物的倾斜方向与构成第一光扩散部11的百叶窗结构的板状区域的倾斜方向是相反方向。在本实施方式中，如果将第二光扩散部12的表面的法线与柱状物所成的角设定为第二倾斜角φ2，则第二倾斜角φ2优选是－30°以上且不足0°，更优选是－20°以上且－1°以下，特别优选是－10°以上且－3°以下。由此，容易使来自第一光扩散部11的射出光在第二光扩散部12中不扩散，并使来自反射部的反射光进行各向同性扩散。

对柱状物进行规定的其它参数只要通过满足第二倾斜角φ2而能够使反射光扩散，则没有特别限制，例如优选采用以下的方式。

优选使折射率相对高的柱状物16的折射率与折射率相对低的区域(介质物17)的折射率的差是0.01以上的值。优选柱状物的折射率与介质物的折射率的差越大越好，但是从选定能够形成柱列结构的材料的观点出发，认为0.3左右是上限。

另外，优选使柱状物的剖面中的最大直径为0.1～15μm，更优选为0.5～10μm，特别优选为1～5μm。此外，关于柱状物的剖面形状，没有特别限定，例如优选为圆、椭圆、多边形、异形等。

另外，优选使柱状物的膜法线方向的长度(厚度)为5～495μm的范围内的值，更优选是50～350μm的范围内的值，特别优选是100～250μm的范围内的值。此外，柱列结构在第二光扩散部的膜厚方向上可以不形成至到达两主面的部分。

另外，使柱状物间的距离、即相邻的柱状物的空间优选为0.1～15μm，更优选为0.5～10μm，特别优选为1～5μm。

另外，从使来自反射部的反射光在更宽的范围扩散的观点出发，优选形成第二光扩散部的柱列结构使柱状物的倾斜角变化。而且，更优选该变化后的倾斜角以朝向前光源部(Z轴正方向)增加的方式使倾斜角变化。作为倾斜角变化的柱列结构而可例示如下的结构，即：在柱列结构的柱状物的厚度方向的中间位置具有折曲部；或者是具有柱状物重叠的重叠结构。

所谓的具有折曲部的柱列结构是指：如图9A所示那样，柱状物16在厚度方向上不间断地连续，且倾斜角在折曲部的上侧和下侧变化的结构。

另外，所谓的具有重叠结构的柱列结构是指：如图9B所示那样，在第二光扩散部12的厚度方向的中途形成倾斜角不同的柱列结构，且厚度方向上侧的柱状物的下端和厚度方向下侧的柱状物的上端形成相互交织的重叠结构。

在使用由具有折曲部或者重叠结构的柱列结构所构成的第二光扩散部的情况下，优选该柱列结构的下侧(反射部侧)的倾斜角与没有这种结构的上述的柱列结构相同。即，优选下侧的倾斜角满足φ2的范围。

另一方面，具有这种结构的柱列结构的上侧(前光源部侧)的倾斜角优选比下侧的倾斜角(φ2)大1°以上，更优选大2°以上，进一步优选大3°以上。另外，上侧的倾斜角从下侧的倾斜角起的增加幅度优选是30°以下，更优选是20°以下，特别优选是10°以下。

而且，也可以组合具有折曲部的柱列结构和具有重叠结构的柱列结构。作为这种结构而可例示如图9C所示的柱列结构。在图9C中，厚度方向上侧的柱列结构的下端和厚度方向下侧的柱列结构的上端相互交结，且厚度方向下侧的柱列结构具有折曲部。

(2.4.2.第二光扩散部的光扩散特性)

在本实施方式中，通过使第二倾斜角φ2在上述范围，从而能够使第二光扩散部中的反射光的第二入射角θ2in的范围与可在第二光扩散部中获得各向同性扩散光的入射角的范围重叠。其结果是，能够容易使该扩散光的射出角(第二射出角：θ2out)在例如－90°以上且45°以下。因而，能够在第二光扩散部的法线附近实现宽视角。

(3.光扩散膜的制造方法)

通过公知的方法制造以上说明的光扩散膜。下面简要地说明光扩散膜的制造方法。首先，准备光扩散膜用组合物。该光扩散膜用组合物包括折射率不同的至少两种聚合性化合物和光聚合引发剂。根据所形成的百叶窗结构及柱列结构的结构，也可以在光扩散膜用组合物中含有紫外线吸收剂。

接着，用规定的方法在规定的片材上涂覆该光扩散膜用组合物而形成涂覆层。向所形成的涂覆层上照射能量射线而形成百叶窗结构及柱列结构。通过控制能量射线的照射方法及照射条件，从而能够形成：构成百叶窗结构的板状区域以及构成柱列结构的柱状物。而且，也能够形成具有折曲部的板状区域及柱状物。能够经过这样的工序来制造以上说明的光扩散膜。

此外，在本实施方式中没有对光扩散膜制造方法的有关情况进行详细说明，例如可以引用日本专利公开2012－141593号公报、国际公开2013/108539号、国际公开2014/156421号所公开的内容。

另外，本实施方式的光扩散控制层叠体能够通过将如上所述制造的光扩散膜与前光源部经由透明的粘接剂等粘接而获得。在光扩散膜与前光源部之间，也可以形成有上述的规定的层。

而且，本实施方式的反射型显示体能够通过将上述的光扩散控制层叠体、显示部以及反射部经由透明的粘接剂等粘接而获得。

(4.本实施方式的效果)

在本实施方式中，由具有百叶窗结构的第一光扩散部和具有柱列结构的第二光扩散部构成光扩散膜，来自前光源部的光在第一光扩散部扩散。来自前光源部的光以大角度入射的第一光扩散部产生包含射出光的射出角比来自前光源的光的入射角小的区域的扩散光。即，以能够向反射部充分地导光的方式控制板状区域的倾斜角。通过使第一光扩散部具有这样的结构，从而能够将来自前光源的光的大部分导向第二光扩散部。

在第二光扩散部中，构成柱列结构的柱状物的倾斜方向相对于构成百叶窗结构的板状区域的倾斜方向而言是相反方向。即，板状区域的倾斜角是正的，柱状物的倾斜角是负的。其结果，从前光源部射出的光成为反射光，能够使从第二光扩散部的前光源部侧的面射出的光成为各向同性扩散光。

通过使柱状物的倾斜方向与板状区域的倾斜方向为相反方向，从而使得从第一光扩散部射出的光向第二光扩散部的扩散区域外入射，因此当从第一光扩散部射出的光从第二光扩散部射出时，则如图8A所示那样，伴随着一定程度的光扩散而透射。从第二光扩散部射出的光在反射部正反射而成为反射光，并再次向第二光扩散部入射。

反射光向第二光扩散部的扩散区域内入射，因此当反射光从第二光扩散部射出时，则如图8A所示那样，获得各向同性扩散光。

此外，该各向同性扩散光虽然再次向第一光扩散部入射，但是由于向第一光扩散部的扩散区域外入射，因此如图4A所示那样，以各向同性扩散光的状态透射，并朝向观察者。

因而，能够通过具有第一光扩散部及第二光扩散部的光扩散膜，使来自前光源的光的大部分成为向反射型显示体的正面附近(光扩散膜的法线附近)或者其下方侧(光源部的相反方向)扩散射出的反射光进行利用。其结果是，能够使显示光变亮，而且能够扩展可目视确认的角度(视角)。

另外，通过使用于将来自前光源部的光导向反射部侧的第一光扩散部成为具有规定的倾斜方向及倾斜角的百叶窗结构，从而能够在不使用来自前光源部的光而使用外光的情况下，使外光不扩散而是透射，因此能够利用第二光扩散部使外光成为各向同性扩散光。此外，在使第一光扩散部成为柱列结构的情况下，来自第二光扩散部的射出光(各向同性扩散光)一定程度地进行光扩散，导致成为如图8A所示那样的新月状的扩散光，不优选。

因而，包含上述结构的光扩散控制层叠体的反射型显示体即使在不使用前光源的白天的明亮的时间段，也能够有效地利用来自大角度区域的太阳光、室内光。因此，即使在该反射型显示体接近垂直于天地面的状态下，也能够获得充分的反射光，目视确认鲜明的图像。

另外，在作为智能手机、室外用电视等的显示部而使用反射型显示体的情况下，即使视角窄，也能够将显示部调整到观察者容易观察显示光的角度，因此视角窄不是致命的。

另一方面，在将反射型显示体用于数字标牌用途的情况下，显示体是固定的，难以调整到观察者自身容易观察的角度。而且，在标牌用途中，需要让多数人目视确认显示内容，视角宽是必须的。

因而，本实施方式的反射型显示体不仅适于反射型液晶显示装置、电子纸等，也适于作为标牌用途的显示部。通过使用本实施方式的反射型显示体，不管是利用外光时还是点亮前光源时的任意情况下，显示光的目视确认性都良好。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不受上述实施方式任何限定，可以在本发明的范围内以各种方式改变。

【实施例】

下面使用实施例更详细地说明发明，但本发明不限定于这些实施例。

(试验例1)

[朝向正面方向的反射光的亮度评价]

对在后述的各例中制作的光扩散膜，使来自荧光灯光源的光从第一光扩散部的百叶窗结构的倾斜方向起以50°入射角入射，并拍摄了试样的正面方向(光扩散膜的法线方向)的照片，并且用亮度计(柯尼卡美能达公司生产，商品名为“LS―110")测量了试样的正面方向的亮度。根据荧光灯光源的位置与试样的距离关系计算出入射光的入射角。此外，没有第一光扩散部的百叶窗结构的比较例1的光扩散膜的柱列结构的配置以与实施例1相同的方式配置并进行了测量。另外，比较例2的光扩散膜没有百叶窗结构及柱列结构，因此从任意方向以50°入射角同样地入射光并同样地进行了测量。结果在表1中列出。

[图像模糊的评价]

将在后述的各例中获得的反射型显示体的试样安置于光学显微镜，并观察在暗处使光从各种方向入射时的图像的模糊，并对每个试样进行了比较。在从任意方向使光入射都观察不到图像的模糊的情况下记为○，在至少从一个方向的光的入射中观察到模糊的情况下记为×。结果在表1中列出。

[实施例1]

将实施了四个点的打印的厚度为100μm的OHP用片材以其打印面侧对置的方式经由透明粘接剂粘贴于JDSU公司生产的反射镜(BV2,1.1mm厚)的铝蒸镀面上而制作了打印层。即，该打印层由OHP用片材和粘接剂层构成，其合计厚度、即从镜面到与第二光扩散部接触的表面的距离设定为200μm。

在打印层的上方，经由厚度为25μm的透明粘接剂而层叠了厚度为200μm的具有如图9C所示的柱列结构的光扩散膜(第二光扩散部)。而且，在具有柱列结构的光扩散膜的上方，经由厚度为25μm的透明粘接剂层叠了厚度为130μm的具有使板状区域向与柱状物的倾斜方向相反的方向倾斜的如图4B所示的百叶窗结构的光扩散膜(第一光扩散部)，获得了实施例1的反射型显示体的试样。

在此，利用光学显微镜对具有所述柱列结构的光扩散膜、以及具有所述百叶窗结构的光扩散膜观察了剖面形状。其结果是，具有所述柱列结构的光扩散膜具有图9C的剖面形状，到两表面附近为止都存在柱状物。而且，最接近反射镜(反射部)的部分的倾斜角是－6.4°，最接近光源(前光源)的部分的倾斜角是0°。

另一方面，具有所述百叶窗结构的光扩散膜具有图4B的剖面形状，到两表面附近为止都形成有板状区域，其倾斜角度是25°。

另外，柱列结构中的柱状物的最大直径及空间都是1.5μm。百叶窗结构中的板状区域的宽度及空间都是1.5μm。对所获得的反射型显示体进行了上述的评价。结果列于表1。

[实施例2]

除了将实施例1的具有百叶窗结构的光扩散膜(第一光扩散部)变更成剖面形状如图4B所示、厚度为130μm、具有倾斜角度为45°的百叶窗结构的光扩散膜以外，与实施例1同样地，制作了实施例2的反射型显示体的试样。对所获得的反射型显示体进行了上述的评价。结果列于表1。

[实施例3]

除了将实施例1的具有百叶窗结构的光扩散膜(第一光扩散部)变更成厚度为150μm、具有图6A所示的百叶窗结构的光扩散膜以外，与实施例1同样地，制作了实施例3的反射型显示体的试样。此外，具有该百叶窗结构的光扩散膜的光源(前光源)侧的倾斜角是25°，反射镜(反射部)侧的倾斜角是32°。对所获得的反射型显示体进行了上述的评价。结果列于表1。

[比较例1]

除了不形成实施例1的具有百叶窗结构的光扩散膜(第一光扩散部)以外，与实施例1同样地制作了比较例1的反射型显示体的试样。对所获得的反射型显示体进行了上述的评价。结果列于表1。

[比较例2]

用乙酸乙酯稀释100质量份的丙烯酸系粘接剂和平均粒径为4.5μm的4质量份的苯乙烯颗粒，并充分搅拌混合后，在剥离片上进行涂覆、干燥，制作了具有厚度为200μm的光扩散粘接剂层的光扩散膜。

除了将该光扩散膜的剥离片除去并用于代替具有第一光扩散部和第二光扩散部的光扩散膜以外，与实施例1同样地制作反射型显示体，并进行了上述的评价。结果列于表1。

【表1】

表1

根据表1，能够确认光扩散膜在不具有第一光扩散部的情况下、以及使用微粒扩散系的光扩散膜的情况下，显示图像较暗。另外，也能够确认具有第一光扩散部、第二光扩散部的光扩散膜比微粒扩散系的光扩散膜在防止图像的模糊方面优异。

Claims (6)

1.一种光扩散控制层叠体，其特征在于，

具有前光源部和来自所述前光源部的射出光入射的第一光扩散部，

所述第一光扩散部具有百叶窗结构，所述百叶窗结构由折射率相对高的板状物在折射率相对低的区域中沿着所述第一光扩散部的主面的任意一个方向交替地平行配置而成，

在将所述第一光扩散部的表面的法线与向所述第一光扩散部入射的入射光所成的角度设定为第一入射角的情况下，第一入射角的范围是40°以上且不足90°，

可将来自所述第一光扩散部的射出光作为扩散光而获得的入射角的范围包含所述第一入射角的范围，

所述板状区域相对于所述第一光扩散部的表面的法线倾斜，在将所述第一光扩散部的表面的法线与最接近所述前光源部的所述板状区域所成的角度设定为第一倾斜角的情况下，所述第一倾斜角是15°以上且50°以下。

2.根据权利要求1所述的光扩散控制层叠体，其特征在于，

在所述第一光扩散部中，所述第一光扩散部的表面的法线与所述板状区域所成的倾斜角从所述第一光扩散部的所述前光源部侧的面起朝向其相反侧的面增加。

3.根据权利要求1或2所述的光扩散控制层叠体，其特征在于，

所述光扩散控制层叠体具有反射光的反射部、以及在所述反射部反射的反射光入射的第二光扩散部，

所述第二光扩散部具有柱列结构，所述柱列结构由折射率相对高的多个柱状物在折射率相对低的区域中在所述第二光扩散部的厚度方向上林立而成，

在将所述第二光扩散部的表面的法线与向所述第二光扩散部的与所述前光源部为相反侧的面反射的反射光所成的角度设定为第二入射角的情况下，所述第二入射角的范围与可将来自所述第二光扩散部的射出光作为扩散光而获得的入射角的范围重叠，

所述柱状物具有相对于所述第二光扩散部的表面的法线倾斜的倾斜部，所述第二光扩散部的表面的法线与最接近所述反射部的倾斜部所成的倾斜角是－30°以上且不足0°。

4.根据权利要求3所述的光扩散控制层叠体，其特征在于，

在所述第二光扩散部中，所述第二光扩散部的表面的法线与所述倾斜部所成的倾斜角从所述第二光扩散部的所述反射部侧的面起朝向所述前光源部侧的面增加。

5.根据权利要求3或4所述的光扩散控制层叠体，其特征在于，

所述第一光扩散部及所述第二光扩散部的合计厚度是1mm以下。

6.一种反射型显示体，其中，

所述反射型显示体具有权利要求1或2所述的光扩散控制层叠体及反射部、或者权利要求3至5中任一项所述的光扩散控制层叠体、以及显示部。

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