JP2003066205A - 光拡散層、光拡散性シート、光学素子および表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精細なＬＣＤ等の表示装置に適用した場合
にも、防眩性を維持しつつ、画面のギラツキ現象を抑
え、かつ表示装置上で黄色味のない画像を得ることがで
きる光拡散層、光拡散性シートを提供すること。 【解決手段】 透明樹脂と微粒子とを含有してなり表面
に微細凹凸形状を有する透明樹脂皮膜層からなる光拡散
層において、前記微粒子の材質がアクリル−スチレンの
共重合体またはアクリル系樹脂とスチレン系樹脂の高分
子ブレンド物であることを特徴とする光拡散層。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
（ＬＣＤ）、ＥＬ、ＰＤＰなどの表示装置において、画
面の視認性の低下を抑えるために用いられている光拡散
層、光拡散性シート、またこれらが設けられている光学
素子に関する。さらには当該光拡散性シートまたは光学
素子が装着されている表示装置に関する。特に高精細
（たとえば、１５０ｐｐｉ以上の解像度）なＬＣＤに好
適である。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＬＣＤなどの画像表示装置は、表
示装置表面に蛍光燈などの室内照明、窓からの太陽光の
入射、操作者の影などの写り込みにより、画像の視認性
が妨げられる。そのため、ディスプレイ表面には、画像
の視認性を向上するために、表面反射光を拡散し、外光
の正反射を抑え、外部環境の写り込みを防ぐことができ
る（防眩性を有する）微細凹凸構造を形成させた光拡散
層が設けられている。光拡散層の形成方法としては、構
造の微細化が容易なこと、また生産性がよいことから微
粒子を分散した透明樹脂をコーティングして透明樹脂皮
膜層を形成する方法が主流となっている。微粒子として
は、たとえば、シリカなどの無機粒子が用いられてい
た。

【０００３】しかし、高精細（たとえば、１５０ｐｐｉ
以上）なＬＣＤの場合に、上記光拡散層を有する光拡散
性シートを装着すると、光拡散層の表面で突出した粒子
により形成される微細凹凸構造に起因すると思われるギ
ラツキ（輝度の強弱の部分により画面がちらついてみえ
る不具合）がＬＣＤ表面に発生し視認性を低下させる問
題がある。また、目が疲れやすいなど人間工学的見地か
らも前記ギラツキの改善が求められている。高精細ＬＣ
Ｄにおけるギラツキ現象は、たとえば、光拡散性シート
の光拡散層表面または内部に光拡散層のバインダーとな
る透明樹脂よりも高い屈折率を持つ微粒子、例えばポリ
スチレン粒子などを用いることにより、ある程度は改善
することができる。しかしながら、光拡散層に分散含有
する微粒子としてポリスチレン粒子などを用いた光拡散
性シートを積層した偏光板をディスプレイ上で観察する
と、画面の特に白表示が黄色化して見えるようになり画
像品位を著しく損なう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高精細なＬ
ＣＤ等の表示装置に適用した場合にも、防眩性を維持し
つつ、画面のギラツキ現象を抑え、かつ表示装置上で黄
色味のない画像を得ることができる光拡散層、光拡散性
シート、またこれらが設けられている光学素子を提供す
ることを目的とする。さらには、当該光拡散性シートま
たは光学素子が装着されている表示装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す光拡散層
により前記目的を達成できることを見出し、本発明を完
成するに到った。

【０００６】すなわち本発明は、透明樹脂と微粒子とを
含有してなり表面に微細凹凸形状を有する透明樹脂皮膜
層からなる光拡散層において、前記微粒子の材質がアク
リル−スチレン系共重合体またはアクリル系樹脂とスチ
レン系樹脂の高分子ブレンド物であることを特徴とする
光拡散層、に関する。

【０００７】上記本発明の光拡散層は、透明樹脂皮膜層
に分散含有させる微粒子のなかでも、特にその材質がア
クリル−スチレン系共重合体またはアクリル系樹脂とス
チレン系樹脂の高分子ブレンド物からなるものを用いた
ものはギラツキ現象を抑えることができ、しかもかかる
材質の微粒子は内部拡散を発現させる効果が大きく、表
示装置上で黄色味のない画像を得られることを見出した
ものである。

【０００８】前記光拡散層において、微粒子の屈折率が
１．５２〜１．５９であることが好ましい。

【０００９】前記微粒子の材質はアクリル−スチレン系
共重合体またはアクリル系樹脂とスチレン系樹脂の高分
子ブレンド物であるが、これらの屈折率を前記範囲にな
るように調整するのが、ギラツキ現象を抑え、かつ表示
装置上で黄色味のない画像を得るうえで好ましい。微粒
子の屈折率は１．５５〜１．５９であるのがより好まし
い。屈折率は、ベッケ線法により測定した値である。

【００１０】また本発明は、前記光拡散層の透明樹脂皮
膜層の凹凸形状表面に、透明樹脂の屈折率よりも低い屈
折率の低屈性率層が設けられていることを特徴とする光
拡散層、に関する。

【００１１】低屈折率層により反射防止機能を付与で
き、かかる低反射防止層を蒸着または塗工した光拡散性
シートにより、ディスプレイ等の画像表面の表面反射が
おさえられ、黒のしまった画像が得られる。

【００１２】また本発明は、前記光拡散層が、透明基板
の少なくとも片面に設けられていることを特徴とする光
拡散性シートに関する。さらに本発明は、前記光拡散層
または前記光拡散性シートが、光学素子の片面又は両面
に設けられていることを特徴とする光学素子に関する。
さらに本発明は、前記光拡散性シートまたは前記光学素
子を装着した表示装置に関する。本発明の光拡散性シー
ト、光学素子は各種の用途に用いることができ、たとえ
ば、表示装置等に適用される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施形態
を、図１を参照しながら説明する。図１は、微粒子３が
分散されている透明樹脂２により形成されている透明樹
脂皮膜層からなる光拡散層４が、透明基板１上に形成さ
れている光拡散性シートであり、光拡散層４（透明樹脂
皮膜層）中に分散されている微粒子３は、光拡散層４の
表面において凹凸形状を形成している。なお、図１で
は、光拡散層４が１層の場合を示しているが、光拡散層
４と透明基板１との間には、別途、微粒子を含有する光
拡散層４を形成することにより、光拡散層を複数の透明
樹脂皮膜層によって形成することもできる。

【００１４】透明基板１としては、例えばポリエチレン
テレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエ
ステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリアセチ
ルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリカーボネ
ート系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリ
ル系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムがあげ
られる。またポリスチレン、アクリロニトリル・スチレ
ン共重合体等のスチレン系ポリマー、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポ
リオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレ
フィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや
芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー等の透明ポリマ
ーからなるフィルムもあげられる。さらにイミド系ポリ
マー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポ
リマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリ
フェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系
ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラー
ル系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチ
レン系ポリマー、エポキシ系ポリマーや前記ポリマーの
ブレンド物等の透明ポリマーからなるフィルムなどもあ
げられる。特に光学的に複屈折の少ないものが好適に用
いられる。

【００１５】透明基板１の厚さは、適宜に決定しうる
が、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの点
より１０〜５００μｍ程度である。特に２０〜３００μ
ｍが好ましく、３０〜２００μｍがより好ましい。

【００１６】微細凹凸構造表面を有する光拡散層４は、
透明基板１上に、微粒子３を分散含有する透明樹脂２に
より形成される。透明樹脂２は光拡散層４となる透明樹
脂皮膜層を形成することができ、微粒子３の分散が可能
で、透明樹脂皮膜層形成後の皮膜として十分な強度を持
ち、透明性のあるものを特に制限なく使用できる。前記
透明樹脂としては熱硬化型樹脂、熱可塑型樹脂、紫外線
硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂、二液混合型樹脂などが
あげられるが、これらのなかでも紫外線照射による硬化
処理にて、簡単な加工操作にて効率よく光拡散層を形成
することができる紫外線硬化型樹脂が好適である。

【００１７】紫外線硬化型樹脂としては、ポリエステル
系、アクリル系、ウレタン系、アミド系、シリコーン
系、エポキシ系等の各種のものがあげられ、紫外線硬化
型のモノマー、オリゴマー、ポリマー等が含まれる。好
ましく用いられる紫外線硬化型樹脂は、例えば紫外線重
合性の官能基を有するもの、なかでも当該官能基を２個
以上、特に３〜６個有するアクリル系のモノマーやオリ
ゴマーを成分を含むものがあげられる。また、紫外線硬
化型樹脂には、紫外線重合開始剤が配合されている。

【００１８】前記紫外線硬化型樹脂（透明樹脂皮膜層の
形成）には、レベリング剤、チクソトロピー剤、帯電防
止剤等の添加剤を加えることができる。チクソトロピー
剤を用いると、微細凹凸構造表面における突出粒子の形
成に有利である。チクソトロピー剤としては、０．１μ
ｍ以下のシリカ、雲母等があげられる。これら添加剤の
含有量は、通常、紫外線硬化型樹脂１００重量部に対し
て、１５重量部以下程度とするのが好適である。

【００１９】微粒子３としては、その材質がアクリル−
スチレン系共重合体またはアクリル系樹脂とスチレン系
樹脂の高分子ブレンド物を用いる。アクリル−スチレン
系共重合体またはアクリル系樹脂とスチレン系樹脂の高
分子ブレンド物の調製にあたり、アクリル−スチレン系
共重合体におけるアクリル系モノマーとスチレン系モノ
マーの共重合比やアクリル系樹脂とスチレン系樹脂の高
分子ブレンド物におけるブレンド比は特に制限されない
が、微粒子の屈折率が１．５２〜１．５９の範囲内にな
るように、アクリル−スチレンの共重合体の場合にはそ
の共重合比、アクリル系樹脂とスチレン系樹脂の高分子
ブレンド物の場合にはアクリル系樹脂とスチレン系樹脂
のブレンド比を調整して、微粒子を調製するのが好まし
い。

【００２０】一般的には、アクリル−スチレンの共重合
体、アクリル系樹脂とスチレン系樹脂の高分子ブレンド
物のいずれの場合にも、重量比で、アクリル系モノマー
（またはアクリル系樹脂）：スチレン系モノマー（また
はスチレン系樹脂）＝１：９〜４：１、さらには３：７
〜７：３となるように調整するのが、ギラツキ現象を抑
え、かつ表示装置上で黄色味のない画像を得るうえで好
ましい。

【００２１】なお、アクリル系モノマーとしては、たと
えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート等
のメタクリレート系モノマー、メチルアクリレート、エ
チルアクリレート等のアクリレート系モノマーやアクリ
ルアミド等をその代表例として例示でき、スチレン系モ
ノマーとしてはスチレン、α−メチルスチレン、ビニル
トルエン等をその代表例として例示できる。またこれら
モノマーの共重合にあたってはこれらを主成分として、
必要に応じて他のモノマーを共重合することもできる。
またアクリル系樹脂はアクリル系モノマーを主成分とす
るポリマー、スチレン系樹脂はスチレン系モノマーを主
成分とするポリマーである。

【００２２】これら微粒子３は、それぞれ１種または２
種以上を適宜に選択して用いることができる。微粒子３
の平均粒子径は、２〜５μｍ程度であるのがギラツキや
黄色味の防止、画像の鮮明性などの点で望ましい。特に
微粒子は７０重量％以上が平均粒子径２〜４μｍである
ことが望ましい。

【００２３】微粒子３を含有する透明樹脂皮膜層２の形
成方法は特に制限されず、適宜な方式を採用することが
できる。たとえば、前記透明基板１上に、微粒子３を含
有する透明樹脂２（たとえば、紫外線硬化型樹脂：塗工
液）を塗工し、乾燥後、硬化処理して表面に凹凸形状を
呈するような透明樹脂皮膜層を形成することにより行
う。なお、塗工液は、ファンテン、ダイコーター、キャ
スティング、スピンコート、ファンテンメタリング、グ
ラビア等の適宜な方式で塗工される。

【００２４】前記塗工液に含まれる微粒子３の使用量は
特に制限されないが、透明樹脂２の１００重量部に対し
て、８〜２０重量部、さらには１０〜１４重量部とする
のが、ギラツキ、黄色味の防止のうえで好ましい。

【００２５】また、光拡散層４の厚さは特に制限されな
いが、１〜１０μｍ程度、特に４〜８μｍとするのが好
ましい。

【００２６】前記光拡散層４を形成する透明樹脂皮膜層
の凹凸形状表面には、反射防止機能を有する低屈折率層
を設けることができる。低屈折率層の材料は透明樹脂よ
りも屈折率の低いものであれば特に制限されないが、た
とえば、フッ素含有ポリシロキサンなどの低屈折率材料
を用いることができる。低屈折率層の厚さは特に制限さ
れないが、０．０５〜０．３μｍ程度、特に０．１〜
０．３μｍとするのが好ましい。

【００２７】また、前記図１の光拡散性シートの透明基
板１には、光学素子を接着することができる（図示せ
ず）。

【００２８】光学素子としては、偏光子があげられる。
偏光子は、特に制限されず、各種のものを使用できる。
偏光子としては、たとえば、ポリビニルアルコール系フ
イルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フイ
ルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フイ
ルム等の親水性高分子フイルムに、ヨウ素や二色性染料
等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビ
ニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸
処理物等ポリエン系配向フイルム等があげられる。これ
らのなかでもポリビニルアルコール系フイルムとヨウ素
などの二色性物質からなる偏光子が好適である。これら
偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、５〜８
０μｍ程度である。

【００２９】ポリビニルアルコール系フイルムをヨウ素
で染色し一軸延伸した偏光子は、たとえば、ポリビニル
アルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染
色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することが
できる。必要に応じてホウ酸やヨウ化カリウムなどの水
溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色
の前にポリビニルアルコール系フイルムを水に浸漬して
水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フイルムを水
洗することでポリビニルアルコール系フイルム表面の汚
れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほか
に、ポリビニルアルコール系フイルムを膨潤させること
で染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸
はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら
延伸してもよし、また延伸してからヨウ素で染色しても
よい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中
でも延伸することができる。

【００３０】前記偏光子は、通常、片側または両側に透
明保護フイルムが設けられ偏光板として用いられる。透
明保護フイルムは透明性、機械的強度、熱安定性、水分
遮蔽性、等方性などに優れるものが好ましい。透明保護
フイルムとしては前記例示の透明基板と同様の材料のも
のが用いられる。前記透明保護フイルムは、表裏で同じ
ポリマー材料からなる透明保護フイルムを用いてもよ
く、異なるポリマー材料等からなる透明保護フイルムを
用いてもよい。前記光拡散性シートを、偏光子 (偏光
板）の片側または両側に設ける場合、光拡散性シートの
透明基板は、偏光子の透明保護フイルムを兼ねることが
できる。

【００３１】その他、透明保護フイルムの偏光子を接着
させない面は、ハードコート層やスティッキング防止や
目的とした処理を施したものであってもよい。ハードコ
ート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施され
るものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの
適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れ
る硬化皮膜を透明保護フイルムの表面に付加する方式な
どにて形成することができる。また、スティッキング防
止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。なお、
前記ハードコート層、スティッキング防止層等は、透明
保護フイルムそのものに設けることができるほか、別途
光学層として透明保護フイルムとは別体のものとして設
けることもできる。

【００３２】光学素子としては、実用に際して、前記偏
光板に、他の光学素子（光学層）を積層した光学フイル
ムを用いることができる。その光学層については特に限
定はないが、例えば反射板や半透過板、位相差板（1 ／
2 や1 ／4 等の波長板を含む）、視角補償フイルムなど
の液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層
を１層または２層以上用いることができる。特に、偏光
板に更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反
射型偏光板または半透過型偏光板、偏光板に更に位相差
板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板、偏光板
に更に視角補償フイルムが積層されてなる広視野角偏光
板、あるいは偏光板に更に輝度向上フイルムが積層され
てなる偏光板が好ましい。

【００３３】反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けた
もので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表
示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのもの
であり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶
表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反
射型偏光板の形成は、必要に応じ、前記透明保護フイル
ム等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付
設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。

【００３４】反射型偏光板の具体例としては、必要に応
じマット処理した透明保護フイルムの片面に、アルミニ
ウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射
層を形成したものなどがあげられる。

【００３５】反射板は前記偏光板の透明保護フイルムに
直接付与する方式に代えて、その透明フイルムに準じた
適宜なフイルムに反射層を設けてなる反射シートなどと
して用いることもできる。なお反射層は、通常、金属か
らなるので、その反射面が透明保護フイルムや偏光板等
で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低
下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層
の別途付設の回避の点などより好ましい。

【００３６】なお、半透過型偏光板は、上記において反
射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透
過型の反射層とすることにより得ることができる。半透
過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表
示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、
視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示
し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバ
ックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源
を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを
形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲
気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節
約でき、比較的明るい雰囲気下においても内蔵光源を用
いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用
である。

【００３７】偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕
円偏光板または円偏光板について説明する。直線偏光を
楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏
光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向
を変える場合に、位相差板などが用いられる。特に、直
線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変える
位相差板としては、いわゆる1 ／4 波長板（λ／4 板と
も言う）が用いられる。1 ／2 波長板（λ／2 板とも言
う）は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用い
られる。

【００３８】楕円偏光板はスパーツイストネマチック
（ＳＴＮ）型液晶表示装置の液晶層の複屈折により生じ
た着色（青又は黄）を補償（防止）して、前記着色のな
い白黒表示する場合などに有効に用いられる。更に、三
次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装置の画面を
斜め方向から見た際に生じる着色も補償（防止）するこ
とができて好ましい。円偏光板は、例えば画像がカラー
表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場
合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有す
る。上記した位相差板の具体例としては、ポリカーボネ
ート、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレ
フィン、ポリアリレート、ポリアミドの如き適宜なポリ
マーからなるフイルムを延伸処理してなる複屈折性フイ
ルムや液晶ポリマーの配向フイルム、液晶ポリマーの配
向層をフイルムにて支持したものなどがあげられる。位
相差板は、例えば各種波長板や液晶層の複屈折による着
色や視角等の補償を目的としたものなどの使用目的に応
じた適宜な位相差を有するものであってよく、２種以上
の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御したも
のなどであってもよい。

【００３９】また上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板
は、偏光板又は反射型偏光板と位相差板を適宜な組合せ
で積層したものである。かかる楕円偏光板等は、（反射
型）偏光板と位相差板の組合せとなるようにそれらを液
晶表示装置の製造過程で順次別個に積層することによっ
ても形成しうるが、前記の如く予め楕円偏光板等の光学
フイルムとしたものは、品質の安定性や積層作業性等に
優れて液晶表示装置などの製造効率を向上させうる利点
がある。

【００４０】視角補償フイルムは、液晶表示装置の画面
を、画面に垂直でなくやや斜めの方向から見た場合で
も、画像が比較的鮮明にみえるように視野角を広げるた
めのフイルムである。このような視角補償位相差板とし
ては、例えば位相差フイルム、液晶ポリマー等の配向フ
イルムや透明基材上に液晶ポリマー等の配向層を支持し
たものなどからなる。通常の位相差板は、その面方向に
一軸に延伸された複屈折を有するポリマーフイルムが用
いられるのに対し、視角補償フイルムとして用いられる
位相差板には、面方向に二軸に延伸された複屈折を有す
るポリマーフイルムとか、面方向に一軸に延伸され厚さ
方向にも延伸された厚さ方向の屈折率を制御した複屈折
を有するポリマーや傾斜配向フイルムのような二方向延
伸フイルムなどが用いられる。傾斜配向フイルムとして
は、例えばポリマーフイルムに熱収縮フイルムを接着し
て加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフイルムを
延伸処理又は／及び収縮処理したものや、液晶ポリマー
を斜め配向させたものなどが挙げられる。位相差板の素
材原料ポリマーは、先の位相差板で説明したポリマーと
同様のものが用いられ、液晶セルによる位相差に基づく
視認角の変化による着色等の防止や良視認の視野角の拡
大などを目的とした適宜なものを用いうる。

【００４１】また、良視認の広い視野角を達成する点な
どより、液晶ポリマーの配向層、特にディスコティック
液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層をト
リアセチルセルロースフイルムにて支持した光学補償位
相差板が好ましく用いうる。

【００４２】偏光板と輝度向上フイルムを貼り合わせた
偏光板は、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用
される。輝度向上フイルムは、液晶表示装置などのバッ
クライトや裏側からの反射などにより自然光が入射する
と所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射
し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フイ
ルムを偏光板と積層した偏光板は、バックライト等の光
源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を得ると
共に、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射され
る。この輝度向上フイルム面で反射した光を更にその後
ろ側に設けられた反射層等を介し反転させて輝度向上フ
イルムに再入射させ、その一部又は全部を所定偏光状態
の光として透過させて輝度向上フイルムを透過する光の
増量を図ると共に、偏光子に吸収させにくい偏光を供給
して液晶表示画像表示等に利用しうる光量の増大を図る
ことにより輝度を向上させうるものである。すなわち、
輝度向上フイルムを使用せずに、バックライトなどで液
晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合に
は、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する
光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透
過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性によって
も異なるが、およそ５０％の光が偏光子に吸収されてし
まい、その分、液晶画像表示当に利用しうる光量が減少
し、画像が暗くなる。輝度向上フイルムは、偏光子に吸
収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させ
ずに輝度向上フイルムで一旦反射させ、更にその後ろ側
に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フイ
ルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反
射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るよ
うな偏光方向になった偏光のみを、輝度向上フイルムは
透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの
光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画
面を明るくすることができる。

【００４３】前記の輝度向上フイルムとしては、例えば
誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フイル
ムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過し
て他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液
晶ポリマーの配向フイルムやその配向液晶層をフイルム
基材上に支持したものの如き、左回り又は右回りのいず
れか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示
すものなどの適宜なものを用いうる。

【００４４】従って、前記した所定偏光軸の直線偏光を
透過させるタイプの輝度向上フイルムでは、その透過光
をそのまま偏光板に偏光軸を揃えて入射させることによ
り、偏光板による吸収ロスを抑制しつつ効率よく透過さ
せることができる。一方、コレステリック液晶層の如く
円偏光を投下するタイプの輝度向上フイルムでは、その
まま偏光子に入射させることもできるが、吸収ロスを抑
制する点よりその円偏光を位相差板を介し直線偏光化し
て偏光板に入射させることが好ましい。なお、その位相
差板として１／４波長板を用いることにより、円偏光を
直線偏光に変換することができる。

【００４５】可視光域等の広い波長範囲で１／４波長板
として機能する位相差板は、例えば波長５５０ｎｍの淡
色光に対して１／４波長板として機能する位相差層と他
の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長板とし
て機能する位相差層とを重畳する方式などにより得るこ
とができる。従って、偏光板と輝度向上フイルムの間に
配置する位相差板は、１層又は２層以上の位相差層から
なるものであってよい。

【００４６】なお、コレステリック液晶層についても、
反射波長が相違するものの組み合わせにして２層又は３
層以上重畳した配置構造とすることにより、可視光領域
等の広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることが
でき、それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得る
ことができる。

【００４７】また、偏光板は、上記の偏光分離型偏光板
の如く、偏光板と２層又は３層以上の光学層とを積層し
たものからなっていてもよい。従って、上記の反射型偏
光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型
楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。

【００４８】前記光学素子への光拡散性シートの積層、
さらには偏光板への各種光学層の積層は、液晶表示装置
等の製造過程で順次別個に積層する方式にても行うこと
ができるが、これらを予め積層したのものは、品質の安
定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造
工程を向上させうる利点がある。積層には粘着層等の適
宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板やその他の光学
フィルムの接着に際し、それらの光学軸は目的とする位
相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができ
る。

【００４９】前述した偏光板や、偏光板を少なくとも１
層積層されている光学フイルム等の光学素子の少なくと
も片面には、前記光拡散性シートが設けられているが、
光拡散性シートが設けられていない面には、液晶セル等
の他部材と接着するための粘着層を設けることもでき
る。粘着層を形成する粘着剤は特に制限されないが、例
えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエ
ステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フ
ッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとする
ものを適宜に選択して用いることができる。特に、アク
リル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性
と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性
などに優れるものが好ましく用いうる。

【００５０】また上記に加えて、吸湿による発泡現象や
剥がれ現象の防止、熱膨張差等による光学特性の低下や
液晶セルの反り防止、ひいては高品質で耐久性に優れる
液晶表示装置の形成性などの点より、吸湿率が低くて耐
熱性に優れる粘着層が好ましい。

【００５１】粘着層は、例えば天然物や合成物の樹脂
類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビー
ズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔
料、着色剤、酸化防止剤などの粘着層に添加されること
の添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して
光拡散性を示す粘着層などであってもよい。

【００５２】偏光板、光学フィルム等の光学素子への粘
着層の付設は、適宜な方式で行いうる。その例として
は、例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独
物又は混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその
組成物を溶解又は分散させた１０〜４０重量％程度の粘
着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜
な展開方式で光学素子上に直接付設する方式、あるいは
前記に準じセパレータ上に粘着層を形成してそれを光学
素子上に移着する方式などがあげられる。粘着層は、各
層で異なる組成又は種類等のものの重畳層として設ける
こともできる。粘着層の厚さは、使用目的や接着力など
に応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μｍであ
り、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍ
が好ましい。

【００５３】粘着層の露出面に対しては、実用に供する
までの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着さ
れてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着
層に接触することを防止できる。セパレータとしては、
上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフイルム、ゴ
ムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属
箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に
応じシリコーン系や長鏡アルキル系、フッ素系や硫化モ
リブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなど
の、従来に準じた適宜なものを用いうる。

【００５４】なお本発明において、上記した光学素子を
形成する偏光子や透明保護フイルムや光学層等、また粘
着層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合
物やべンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系
化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系
化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式によ
り紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。

【００５５】本発明の光拡散シートを設けた光学素子は
液晶表示装置等の各種装置の形成などに好ましく用いる
ことができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行
いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと光
学素子、及び必要に応じての照明システム等の構成部品
を適宜に紬立てて駆動回路を組込むことなどにより形成
されるが、本発明においては本発明による光学素子を用
いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶
セルについても、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型などの
任意なタイプのものを用いうる。

【００５６】液晶セルの片側又は両側に前記光学素子を
配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライト
あるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置
を形成することができる。その場合、本発明による光学
素子は液晶セルの片側又は両側に設置することができ
る。両側に光学素子を設ける場合、それらは同じもので
あってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、
液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチ
グレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レン
ズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な
部品を適宜な位置に１層又は２層以上配置することがで
きる。

【００５７】

【実施例】以下に、実施例によって本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例によって何等限定され
るものではない。各例中の部は重量部である。

【００５８】実施例１ アクリルウレタン系紫外線硬化型樹脂（屈折率１．５
２）１００部に対し、平均粒子径が３．５μｍ、屈折率
1 ．５７のアクリル−スチレン系共重合体の微粒子（Ｓ
Ｈ−３５０ＨＭＲ，綜研化学（株）製）１２部およびベ
ンゾフェノン系光重合開始剤５部、をトルエン溶媒を介
し混合した固形分濃度３０重量％の塗工液をトリアセチ
ルセルロースフィルム（厚み８０μｍ）上に塗布し、１
２０℃で５分間乾燥した後、紫外線照射により硬化処理
して、塗膜の膜厚が５μｍの微細凹凸構造表面の透明樹
脂皮膜層を有する光拡散性シートを作製した。

【００５９】（ギラツキおよび黄色味）光拡散性シート
のトリアセチルセルロースフイルム面を表面処理してい
ない偏光板（１８５μｍ）に接着したものを、ＤＥＬＬ
社製液晶表示装置上に貼り付けた。バックライト上に置
かれた格子パターン上にセットした。格子パターンは開
口部９０μｍ×２０μｍ、縦線幅２０μｍ、横線幅４０
μｍのものを用いた。格子パターンから光拡散層までの
距離は１. ３ｍｍ、バックライトから格子パターンまで
の距離は１．５ｍｍに固定した。ギラツキを目視にて確
認したところほとんど確認されなかった。さらに、白表
示の黄色化を目視にて確認したところ黄色味は確認され
なかった。なお、蛍光灯下における写り込み（防眩性）
は良好であった。

【００６０】実施例２ 透明樹脂皮膜層の凹凸形状表面に、さらに透明樹脂皮膜
層の屈折率（１．５２）よりも屈折率の低い低屈折率層
（材料として日産化学（株）のＬＲ−２０２を使用，屈
折率：１．３９）を０．１μｍを設けたこと以外は実施
例１と同様にして光拡散性シートを作製した。ギラツキ
を目視にて確認したところほとんど確認されなかった。
さらに、白表示の黄色化を目視にて確認したところ黄色
味は確認されなかった。

【００６１】比較例１ 実施例１において、アクリル−スチレン系共重合体の微
粒子の代わりに、平均粒子径が３．５μｍ、屈折率１．
５９のポリスチレン微粒子を用いたこと以外は実施例１
と同様にして、と同様にして光拡散性シートを作製し
た。また、実施例１と同様にしてギラツキおよび黄色味
を評価した。ギラツキは、実施例１と同様でほとんど確
認されなかったが、白表示が実施例１より黄色であっ
た。

【００６２】比較例２ 実施例１において、アクリル−スチレン系共重合体の微
粒子の代わりに、平均粒子径が３μｍ、屈折率１．５０
のアクリル系樹脂粒子を用いたこと以外は実施例１と同
様にして、と同様にして光拡散性シートを作製した。ま
た、実施例１と同様にしてギラツキおよび黄色味を評価
した。ギラツキは、実施例１と同様でほとんど確認され
なかったが、白表示が実施例１より黄色であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光拡散性シートの断面図の一例であ
る。

【符号の説明】

１：透明基板 ２：透明樹脂 ３：微粒子 ４：光拡散層

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年５月２９日（２００２．５．２
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】なお、半透過型偏光板は、上記において反
射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透
過型の反射層とすることにより得ることができる。半透
過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表
示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、
視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示
し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバ
ックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源
を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを
形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲
気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節
約でき、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用い
て使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 正田 位守 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 2H042 BA02 BA03 BA15 BA20 2H091 FA32X FA32Z FB02 KA01 LA16 5G435 AA01 AA04 AA08 FF06 HH03 HH04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明樹脂と微粒子とを含有してなり表面
   に微細凹凸形状を有する透明樹脂皮膜層からなる光拡散
   層において、前記微粒子の材質がアクリル−スチレン系
   共重合体またはアクリル系樹脂とスチレン系樹脂の高分
   子ブレンド物であることを特徴とする光拡散層。
2. 【請求項２】 微粒子の屈折率が１．５２〜１．５９で
   あることを特徴とする光拡散層。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の光拡散層の透明
   樹脂皮膜層の凹凸形状表面に、透明樹脂の屈折率よりも
   低い屈折率の低屈性率層が設けられていることを特徴と
   する光拡散層。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の光拡散
   層が、透明基板の少なくとも片面に設けられていること
   を特徴とする光拡散性シート。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかに記載の光拡散
   層、または請求項４記載の光拡散性シートが、光学素子
   の片面又は両面に設けられていることを特徴とする光学
   素子。
6. 【請求項６】 請求項４記載の光拡散性シートまたは請
   求項５記載の光学素子を装着した表示装置。