JP2003156606A - 光拡散性シート、光学素子および画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精細なＬＣＤ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ることができる
光拡散性シートを提供すること。 【解決手段】 透明基板の少なくとも一方の面に、平均
粒子径（ｎ１）の微粒子が分散された樹脂皮膜層からな
り、かつその樹脂皮膜層の表面が微粒子によって凹凸形
状を形成している光拡散層が設けられている光拡散性シ
ートにおいて、光拡散層中に前記微粒子の全部または一
部が凝集粒子として存在しており、当該凝集粒子を一塊
の粒子として算出される平均粒子径（ｎ２）が、（ｎ２
／ｎ１）≦４を満足することを特徴とする光拡散性シー
ト。

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などの画像表示装置におい
て、画面の視認性の低下を抑えるために用いられている
光拡散性シート、また当該光拡散性シートが設けられて
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画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＬＣＤなどの画像表示装置は、表
示装置表面に蛍光灯などの室内照明、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、ＬＣＤ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
分散した樹脂をコーティングして樹脂皮膜層を形成する
方法が主流となっている。

【０００３】しかし、高精細（たとえば、１２０ｐｐｉ
以上）なＬＣＤの場合に、これに上記光拡散層を装着す
ると、光拡散層の表面で突出した粒子により形成される
微細凹凸構造の凸形状のレンズ効果により、ＬＣＤ表面
にギラツキ（輝度の強弱）の部分が発生し視認性を低下
させる問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高精細なＬ
ＣＤに適用した場合にも防眩性を維持しつつ、画面のギ
ラツキ現象を抑えることができる光拡散性シートを提供
することを目的とする。また当該光拡散性シートが設け
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
いる画像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、以下に示す特性を有
する光拡散性シート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、透明基板の少なくと
も一方の面に、平均粒子径（ｎ１）の微粒子が分散され
た樹脂皮膜層からなり、かつその樹脂皮膜層の表面が微
粒子によって凹凸形状を形成している光拡散層が設けら
れている光拡散性シートにおいて、光拡散層中に前記微
粒子の全部または一部が凝集粒子として存在しており、
当該凝集粒子を一塊の粒子として算出される平均粒子径
（ｎ２）が、（ｎ２／ｎ１）≦４を満足することを特徴
とする光拡散性シート、に関する。

【０００７】上記本発明の光拡散性シートは、光拡散層
に分散含有させる平均粒子径（ｎ１）の微粒子が、光拡
散層中において分散させた場合に凝集粒子として存在し
た場合にもその凝集粒子を一塊の粒子としてみなしたみ
かけの平均粒子径（ｎ２）が、（ｎ２／ｎ１）≦４を満
足するように制御することにより、ギラツキ現象（輝度
ムラ）を抑えることができ、ディスプレイの視認性を向
上できることを見出したものである。（ｎ２／ｎ１）の
値は、３以下、さらには２以下であるのが好ましい。
（ｎ２／ｎ１）の値が４を超えるとギラツキ現象により
ディスプレイの視認性が悪くなる。

【０００８】凝集粒子であるか否かの判断は、光学顕微
鏡の写真から、各微粒子について中心間距離（ある微粒
子の中心と他の微粒子の中心との距離で、最も短い距
離）を測定し、その結果から｛（微粒子の中心間距離／
平均粒子径（ｎ１）｝＜１．２の関係を満足する微粒子
の集合を凝集粒子とした。また、凝集粒子の平均粒子径
（ｎ２）は光学顕微鏡に内蔵されている解析ソフトによ
り算出できる。解析ソフトとしては、ＯＰＴＩＭＡＳ
（ＭＥＤＩＡ ＣＹＢＥＲＮＥＴＩＣＳ製）があげられ
る。

【０００９】前記光拡散性シートにおいて、樹脂皮膜層
を形成する樹脂１００重量部に対して、微粒子６〜２０
重量部が分散されていることが好ましい。より好ましく
は、微粒子１０〜１４重量部である。微粒子の使用割合
を前記範囲とすることは、ギラツキを減少させるうえで
好ましい。

【００１０】前記光拡散性シートにおいて、微粒子が有
機系微粒子であり、その屈折率が、紫外線硬化型樹脂に
より形成されている樹脂皮膜層の屈折率より大きいこと
が好ましい。

【００１１】微細凹凸構造表面のギラツキ現象は、主に
表面凹凸構造のランダムな強弱光により生じるレンズ効
果によって引き起こされると考えられていることから、
樹脂皮膜層を形成する樹脂の屈折率よりも屈折率の高い
微粒子を分散させることにより、屈折率の低い微粒子を
用いた場合に比してギラツキを抑えることができる。従
来、光拡散性シートの樹脂皮膜層（光拡散層）に分散さ
れている微粒子としては、一般に、ガラスビーズなどの
シリカをベースにした材質のものが用いられ、その屈折
率は、通常１．４〜１. ５の範囲内にある。これを、た
とえば、屈折率が１. ５１の樹脂皮膜層中に分散させた
場合にはギラツキが多い。一方、スチレンビーズ（屈折
率１. ５９）等の有機系微粒子は、ガラスビーズ等に比
べて屈折率が高く、前記同様の屈折率の樹脂皮膜層中に
分散させた場合にもギラツキを有効に抑えうる。また、
紫外線硬化型樹脂は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樹脂皮膜層（光拡散層）を形
成することができる。

【００１２】また、前記光拡散性シートの光拡散層は、
樹脂皮膜層の凹凸形状表面に、樹脂皮膜層の屈折率より
も低い屈折率の低屈性率層を設けた光拡散層とすること
ができる。低屈折率層により反射防止機能を付与でき、
ディスプレイ等の画像表面の乱反射により、画面の黒表
示の視認性を低下させる、いわゆる白ぼけを有効に抑え
ることができる。

【００１３】前記光拡散性シートは、当該光拡散性シー
トを発光面上に６０μｍ×２０μｍの長方形で区画化し
た格子パターンを介して配置したときの光拡散層上にお
ける輝度分布の標準偏差が３．８以下であることが好ま
しい。

【００１４】上記光拡散性シートは、前記条件下での光
拡散層上における輝度分布の標準偏差を３．８以下とな
るような場合に、輝度分布のバラツキが小さくなりギラ
ツキを有効に抑えられる。前記輝度分布の標準偏差が
３．８を超えると、ギラツキが多くなる。前記輝度分布
の標準偏差は、３．５以下、さらには３．３以下である
のが好ましい。

【００１５】また本発明は、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画像表示装置に関
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、画像表示装置等に適用
される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施形態
を、図面を参照しながら説明する。図１は、微粒子３が
分散されている樹脂皮膜層２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、樹
脂皮膜層２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、樹脂皮膜層２が１層の場合を示しているが、樹脂皮
膜層２と透明基板１との間には、別途、微粒子を含有し
てもよい樹脂皮膜層を形成することにより、光拡散層を
複数の樹脂皮膜層によって形成することもできる。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】前記樹脂皮膜層２を形成する樹脂としては
微粒子３の分散が可能で、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。

【００２０】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。

【００２１】なお、樹脂皮膜層２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含有
させることができる。樹脂皮膜層の形成に当たり、チク
ソトロピー剤（０．１μｍ以下のシリカ、マイカ等）を
含有させることにより、樹脂皮膜層（光拡散層）の表面
において、突出粒子により微細凹凸構造を容易に形成す
ることができる。

【００２２】微粒子３としては、各種金属酸化物、ガラ
ス、プラスティックなどの透明性を有するものを特に制
限なく使用することができる。特に、樹脂皮膜層２を形
成する樹脂よりも屈折率の高いものが好ましい。微粒子
３としては、例えばシリカ、アルミナ、チタニア、ジル
コニア、酸化カルシウム、酸化錫、酸化インジウムや酸
化カドミウム、酸化アンチモン等の導電性のこともある
無機系微粒子、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレ
ン、ポリウレタン、アクリル−スチレン共重合体、ベン
ゾグアナミン、メラミン、ポリカーボネート等の各種ポ
リマーからなる架橋又は未架橋の有機系微粒子やシリコ
ーン系微粒子などがあげられる。これら微粒子３は、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。これらのなかでもスチレンビーズ（屈折率１．５
９）などの屈折率１．５以上の有機系微粒子が好まし
い。微粒子の平均粒子径（ｎ１）は１〜１０μｍ、好ま
しくは２〜５μｍである。

【００２３】前記光拡散性シートの製造方法は特に制限
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を含有する樹脂（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樹脂皮
膜層２により光拡散層４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。塗工液は、トルエン、酢
酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、イソプロピルアルコール、エチルアル
コール等の一般的な溶剤で希釈してもよく、希釈するこ
となくそのまま塗工することもできる。

【００２４】前記塗工液に含まれる微粒子３の割合は特
に制限されないが、樹脂１００重量部に対して６〜２０
重量部とするのが好ましい。また、樹脂皮膜層２の厚さ
は特に制限されないが、３〜１０μｍ程度、特に４〜６
μｍとするのが好ましい。

【００２５】また、光拡散層中で、前記平均粒子径（ｎ
１）の微粒子は、当該微粒子の全部または一部が凝集粒
子として存在した場合にも、当該凝集粒子を一塊の粒子
として算出される平均粒子径（ｎ２）が、（ｎ２／ｎ
１）≦４を満足するように制御する。平均粒子径（ｎ
２）の制御は、たとえば、平均粒子径（ｎ１）の微粒子
の分級精度、塗工液性状、塗工方式、乾燥方式等によ
り、またはこれらの手段を適宜に組み合わせることによ
り行うことができる。分級精度がよい平均粒子径（ｎ
１）の微粒子としては、粒度分布範囲が狭くより単分散
であるもの、具体的には平均粒子径（ｎ１）の±１μｍ
以下のもの、さらには±０．５μｍ以下のものが好まし
い。また、塗工液性状、塗工方式、乾燥方式については
特に限定はないが、塗工液性状としては、粘度が０．０
１Ｐａ・Ｓ（２３℃）以下のものが好ましい。塗工方式
としては、グラビア方式、ダイ方式が好ましい。乾燥方
式としては、熱風乾燥、ＩＲヒーターが好ましい。

【００２６】前記光拡散層４を形成する樹脂皮膜層２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樹脂皮膜層２
よりも屈折率の低いものであれば特に制限されない。低
屈折率層の形成法は、特に制限されないが、湿式塗工法
が、真空蒸着法等に比べて簡易な方法であり好ましい。

【００２７】低屈折率層を形成する材料としては、例え
ば、紫外線硬化型アクリル樹脂等の樹脂系材料、樹脂中
にコロイダルシリカ等の無機微粒子を分散させたハイブ
リッド系材料、テトラエトキシシラン、チタンテトラエ
トキシド等の金属アルコキシドを用いたゾル−ゲル系材
料等があげられる。前記例示した低屈折率材料の形成材
料は、重合済みのポリマーであってもよいし、前駆体と
なるモノマーまたはオリゴマーであってもよい。また、
それぞれの材料は、表面の防汚染性付与するためフッ素
基含有化合物が用いられる。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。
耐擦傷性の面からは、無機成分含有量が多い低屈折率層
材料が優れる傾向にあり、特にゾル−ゲル系材料が好ま
しい。

【００２８】前記フッ素基を含有するゾル−ゲル系材料
としては、パーフルオロアルキルアルコキシシランを例
示できる。パーフルオロアルキルアルコキシシランとし
ては、たとえば、一般式（１）：ＣＦ₃ （ＣＦ₂ ）_n Ｃ
Ｈ₂ ＣＨ₂ Ｓｉ（ＯＲ）₃ （式中、Ｒは、炭素数１〜５
個のアルキル基を示し、ｎは０〜１２の整数を示す）で
表される化合物があげられる。具体的には、たとえば、
トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオ
ロプロピルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオク
チルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルト
リエトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメト
キシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシ
ランなどがあげられる。これらのなかでも前記ｎが２〜
６の化合物が好ましい。低屈折率層の形成にはシリカ、
フッ化マグネシウム等をアルコール溶媒に分散したゾル
などを添加しても良い。その他、金属塩、金属化合物な
どの添加剤を適宜に配合することができる。

【００２９】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。

【００３０】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）。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、５〜８０
μｍ程度である。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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、液晶画像表示等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。

【００４５】輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡
散板を設けることもできる。輝度向上フィルムによって
反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、設置
された拡散板は通過する光を均一に拡散すると同時に偏
光状態を解消し、非偏光状態となる。すなわち、拡散板
は偏光を元の自然光状態にもどす。この非偏光状態、す
なわち自然光状態の光が反射層等に向かい、反射層等を
介して反射し、再び拡散板を通過して輝度向上フィルム
に再入射することを繰り返す。このように輝度向上フィ
ルムと上記反射層等の間に、偏光を元の自然光状態にも
どす拡散板を設けることにより表示画面の明るさを維持
しつつ、同時に表示画面の明るさのむらを少なくし、均
一で明るい画面を提供することができる。かかる拡散板
を設けることにより、初回の入射光は反射の繰り返し回
数が程よく増加し、拡散板の拡散機能と相俟って均一の
明るい表示画面を提供することができたものと考えられ
る。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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
を適宜に組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。

【００５９】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。

【００６０】次いで有機エレクトロルミネセンス装置
（有機ＥＬ表示装置）について説明する。一般に、有機
ＥＬ表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と
金属電極とを順に積層して発光体（有機エレクトロルミ
ネセンス発光体）を形成している。ここで、有機発光層
は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフェニ
ルアミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン
等の蛍光性の有機固体からなる発光層との積層体や、あ
るいはこのような発光層とペリレン誘導体等からなる電
子注入層の積層体や、またあるいはこれらの正孔注入
層、発光層、および電子注入層の積層体等、種々の組み
合わせをもった構成が知られている。

【００６１】有機ＥＬ表示装置は、透明電極と金属電極
とに電圧を印加することによって、有機発光層に正孔と
電子とが注入され、これら正孔と電子との再結合によっ
て生じるエネルギーが蛍光物資を励起し、励起された蛍
光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、という原
理で発光する。途中の再結合というメカニズムは、一般
のダイオードと同様であり、このことからも予想できる
ように、電流と発光強度は印加電圧に対して整流性を伴
う強い非線形性を示す。

【００６２】有機ＥＬ表示装置においては、有機発光層
での発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透
明でなくてはならず、通常酸化インジウムスズ（ＩＴ
Ｏ）などの透明導電体で形成した透明電極を陽極として
用いている。一方、電子注入を容易にして発光効率を上
げるには、陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが
重要で、通常Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉなどの金属電極を
用いている。

【００６３】このような構成の有機ＥＬ表示装置におい
て、有機発光層は、厚さ１０ｎｍ程度ときわめて薄い膜
で形成されている。このため、有機発光層も透明電極と
同様、光をほぼ完全に透過する。その結果、非発光時に
透明基板の表面から入射し、透明電極と有機発光層とを
透過して金属電極で反射した光が、再び透明基板の表面
側へと出るため、外部から視認したとき、有機ＥＬ表示
装置の表示面が鏡面のように見える。

【００６４】電圧の印加によって発光する有機発光層の
表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面
側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス
発光体を含む有機ＥＬ表示装置において、透明電極の表
面側に偏光板を設けるとともに、これら透明電極と偏光
板との間に位相差板を設けることができる。

【００６５】位相差板および偏光板は、外部から入射し
て金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するた
め、その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視
認させないという効果がある。特に、位相差板を1 ／4
波長板で構成し、かつ偏光板と位相差板との偏光方向の
なす角をπ／4 に調整すれば、金属電極の鏡面を完全に
遮蔽することができる。

【００６６】すなわち、この有機ＥＬ表示装置に入射す
る外部光は、偏光板により直線偏光成分のみが透過す
る。この直線偏光は位相差板により一般に楕円偏光とな
るが、とくに位相差板が1 ／4 波長板でしかも偏光板と
位相差板との偏光方向のなす角がπ／4 のときには円偏
光となる。

【００６７】この円偏光は、透明基板、透明電極、有機
薄膜を透過し、金属電極で反射して、再び有機薄膜、透
明電極、透明基板を透過して、位相差板に再び直線偏光
となる。そして、この直線偏光は、偏光板の偏光方向と
直交しているので、偏光板を透過できない。その結果、
金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。

【００６８】

【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。

【００６９】実施例１ 微粒子として、平均粒子径（ｎ１）３．５μｍ（粒子分
布範囲が３．０〜４．１μｍ）の屈折率１．５９のポリ
スチレンビーズ１４重量部、屈折率１．５１の紫外線硬
化型樹脂（ウレタンアクリレート系モノマー）１００重
量部、ベンゾフェノン系光重合開始剤５重量部及びその
固形分が４０重量％となるように計量された溶剤（トル
エン）とを混合した溶液を、トリアセチルセルロースフ
ィフィルム（厚み８０μｍ）上に塗布し、１２０℃で５
分間乾燥した後、紫外線照射により硬化処理して、厚さ
約４μｍの微細凹凸構造表面の樹脂皮膜層を有する光拡
散性シートを作製した。

【００７０】光学顕微鏡（Ｎｉｋｏｎ社製，ＥＣＬＩＰ
ＳＥ Ｅ６００ ＰＯＬ）により、光拡散層内の５００
個の微粒子について中心間距離を測定した。その結果か
ら凝集粒子を確認し、光学顕微鏡に内蔵されている解析
ソフト：ＯＰＴＩＭＡＳ（ＭＥＤＩＡ ＣＹＢＥＲＮＥ
ＴＩＣＳ社製）により、凝集粒子の平均粒子径（ｎ２）
を求めた。凝集粒子の平均粒子径（ｎ２）を、平均粒子
径（ｎ２）は４．５μｍであった。その結果、（ｎ２／
ｎ１）は１．２９であった。

【００７１】実施例２ 実施例１において、樹脂皮膜層の凹凸形状表面に、さら
に樹脂皮膜層の屈折率（１．５１）よりも低い低屈折率
層（材料：フッ素変性ポリシロキサン，屈折率：１．３
９）を０．１μｍ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。平均粒子径（ｎ２）、
（ｎ２／ｎ１）の値を表１に示す。

【００７２】比較例１ 実施例１において、乾燥を自然乾燥で行ったこと以外
は、実施例１と同様にして光拡散性シートを作製した。
平均粒子径（ｎ２）、（ｎ２／ｎ１）の値を表１に示
す。

【００７３】比較例２ 実施例１において、微粒子として、平均粒子径３．５μ
ｍ（粒子分布範囲が２．８〜１８μｍ）の屈折率１．５
９のポリスチレンビーズ１４重量部を用いたこと以外は
実施例１と同様にして光拡散性シートを作製した。平均
粒子径（ｎ２）、（ｎ２／ｎ１）の値を表１に示す。

【００７４】比較例３ 比較例１において、樹脂皮膜層の凹凸形状表面に、さら
に樹脂皮膜層の屈折率（１．５１）よりも低い低屈折率
層（材料：フッ素変性ポリシロキサン，屈折率：１．３
９）を０．１μｍ設けたこと以外は比較例１と同様にし
て光拡散性シートを作製した。平均粒子径（ｎ２）、
（ｎ２／ｎ１）の値を表１に示す。

【００７５】前記実施例および比較例で得られた光拡散
性シートをガラス基板に接着したものを、ライトテーブ
ル（バックライト）上に固定されたマスクパターン（２
０μｍ×６０μｍの２００ｐｐｉのドットパターンを模
擬したマスクパターン）上に設置した。マスクパターン
上１００ｍｍの位置に設置したＣＣＤカメラ（日立電子
（株）製ＫＰ−Ｆ１００）で、光拡散性シート（光拡散
層表面）の１５ｍｍ×１５ｍｍの領域（撮影領域１２８
×１２８画素）を取り込み、画像処理を行って面内輝度
分布（ヒストグラム）の標準偏差を求めた。標準偏差
は、ＯＰＴＩＭＡＳ（ＭＥＤＩＡ ＣＹＢＥＲＮＥＴＩ
ＣＳ社製）を用いて、上記の配置関係において発光面を
均一に発光させて光拡散性シート面上における輝度の分
布を測定し、その測定値を統計処理して求めた。測定結
果を表１に示す。

【００７６】また、前記輝度分布の測定にあたって、光
拡散性シート面上のギラツキ度合い（ギラツキ）を目視
により以下の基準で評価した。結果を表１に示す。な
お、蛍光灯下における写り込み（防眩性）はいずれも良
好であった。

【００７７】（ギラツキ） ◎…ギラツキが全くない。 ○…ギラツキがほとんどない。 △…ギラツキが小さく実用上問題はない。 ×…ギラツキがある。

【００７８】

【表１】

【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：樹脂皮膜層 ３：微粒子 ４：光拡散層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北川 篤 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 (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 BA20 2H091 FA32 FB02 FB12 LA16 LA19 5G435 AA01 BB05 BB06 BB12 DD11 DD12 FF06 GG11 HH02 HH04 KK07 LL06 LL07 LL08

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板の少なくとも一方の面に、平均
   粒子径（ｎ１）の微粒子が分散された樹脂皮膜層からな
   り、かつその樹脂皮膜層の表面が微粒子によって凹凸形
   状を形成している光拡散層が設けられている光拡散性シ
   ートにおいて、光拡散層中に前記微粒子の全部または一
   部が凝集粒子として存在しており、当該凝集粒子を一塊
   の粒子として算出される平均粒子径（ｎ２）が、（ｎ２
   ／ｎ１）≦４を満足することを特徴とする光拡散性シー
   ト。
2. 【請求項２】 樹脂皮膜層を形成する樹脂１００重量部
   に対して、微粒子６〜２０重量部が分散されていること
   を特徴とする請求項１記載の光拡散性シート。
3. 【請求項３】 微粒子が有機系微粒子であり、その屈折
   率が、紫外線硬化型樹脂により形成されている樹脂皮膜
   層の屈折率より大きいことを特徴とする請求項１または
   ２記載の光拡散性シート。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の光拡散
   性シートの樹脂皮膜層の凹凸形状表面に、樹脂皮膜層の
   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
   光拡散層を有することを特徴とする光拡散性シート。
5. 【請求項５】 光拡散性シートを発光面上に６０μｍ×
   ２０μｍの長方形で区画化した格子パターンを介して配
   置したときの光拡散層上における輝度分布の標準偏差が
   ３．８以下であることを特徴とする請求項１〜４のいず
   れかに記載の光拡散性シート。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の光拡散
   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。
7. 【請求項７】 請求項１〜５記載の光拡散性シートまた
   は請求項６記載の光学素子を装着した画像表示装置。