JP5827811B2

JP5827811B2 - 液晶表示装置

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Publication number: JP5827811B2
Application number: JP2011062722A
Authority: JP
Inventors: 康弘羽場; 室　誠治; 誠治室
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2031-03-22
Also published as: TW201142365A; JP2011227475A; WO2011122412A1

Description

本発明は、光拡散フィルム、光拡散性偏光板、および、それを用いた液晶表示装置に関する。より詳細には、光拡散フィルムに対し、一定の斜めの角度から入った光が、拡散されて法線方向に出て行く成分が一定の強度以下である光拡散フィルム、光拡散性偏光板、および、それを用いた液晶表示装置に関する。

近年、液晶表示装置は、携帯電話、パソコン用モニター、テレビ、液晶プロジェクタなどへの用途展開が急速に進んでいる。一般に、液晶表示装置は、ＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モード、ＶＡ（ＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−ＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードなどの表示モードで液晶を動作させて、該液晶を通過する光を電気的に制御して明暗の違いを画面上に表し、文字や画像を表示する。

従来、液晶表示装置においては、表示画面を斜め方向から見た場合に、高いコントラストが得られない、さらには画像の明暗が逆転する階調反転現象等により良好な表示特性が得られないなどといった問題、すなわち、視野角が狭いという問題が指摘されてきた。

上記問題点を解決するための方法として、液晶表示装置の視認側表面に光拡散フィルムを設ける技術が従来知られている。たとえば、特許文献１（特開２００９−３０１０１４号公報）には、光学補償板を使用しなくても優れた画質を得ることのできる、光拡散性の強いフィルムを用いた液晶表示装置が開示されている。このような光拡散フィルムを液晶表示装置の視認側表面に配置することにより、液晶表示装置の表示画面を斜めから観察した場合における、画像のコントラスト低下や階調反転現象の改善により、視野角を広げることが可能である。

しかしながら、従来の光拡散性の強いフィルムを用いた液晶表示装置では、表示装置正面でのコントラストの低下が見られる場合があるという問題があった。

特開２００９−３０１０１４号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、十分な光拡散性を有し、且つ、表示画像の正面コントラストが高い光拡散フィルム、光拡散性偏光板、および、それを用いた液晶表示装置を提供することである。

本発明者らは、上記のような正面でのコントラストの低下が見られた光拡散性の強いフィルムについて、フィルムの法線方向から傾いた斜め方向から入射する光の強度に対する、法線方向に出射する光の強度の比率を評価し、その比率が大きいことを見出した。本発明は、この比率を一定の値以下に抑えることを特徴とするものである。

すなわち、本発明は、基材フィルムと光拡散層とを有する光拡散フィルムであって、
波長５４３．５ｎｍのレーザ光を、光拡散フィルムの基材フィルム側に、光拡散フィルムの法線方向から３０°傾いた方向から投射するとき、Ｉ₀に対するＩ₃₀の比率が０．００３５％以下である、光拡散フィルムに関する。

Ｉ₀：該レーザ光の入射強度。Ｉ₃₀：光拡散層側の光拡散フィルムの法線方向における該レーザ光の出射強度。

上記光拡散フィルムにおいて、前記光拡散層の内部ヘイズが２０％以上７５％以下であることが好ましい。

前記光拡散層は、透光性樹脂中に透光性微粒子を分散混合したものであることが好ましい。

また、上記光拡散フィルムは、前記光拡散層上に積層された反射防止層をさらに備えることが好ましい。

また、本発明は、少なくとも偏光フィルムを有する偏光板と、
前記基材フィルム側が前記偏光板に対向するように、前記偏光板上に積層された上記の光拡散フィルムと、
を備える光拡散性偏光板にも関する。

また、本発明は、一対の透明基板の間に液晶層が設けられてなる液晶セルと、
該液晶セルの光入射側に設けられたバックライト装置と、
該バックライト装置と前記液晶セルとの間に配置された第１光拡散層と、
該第１光拡散層と前記液晶セルとの間に配置された第１偏光板と、
前記液晶セルの光出射側に配置された第２偏光板とを備え、
該第２偏光板が、偏光フィルムと、上記の光拡散フィルムとを備え、
前記液晶セルと、前記偏光フィルムと、前記光拡散フィルムの基材フィルムと、前記光拡散フィルムの光拡散層とが、この順番で配置されてなる、液晶表示装置にも関する。

前記第１光拡散層からの出射光は、前記液晶セルの光入射面の法線方向から７０°傾いた方向の輝度が、前記法線方向の輝度に対して２０％以下である配光特性を有し、且つ、非平行光を含むことが好ましい。

前記第１光拡散層は、光拡散機能を有する光拡散板と、光偏向機能を有する光偏向構造板とを有し、前記光拡散板の光出射側に前記光偏向構造板が設けられたものであることが好ましい。

前記液晶セルは、ＴＮ方式液晶、ＩＰＳ方式液晶、ＶＡ方式液晶のいずれかであることが好ましい。

また、本発明は、上記の液晶表示装置に使用される光拡散フィルムにも関する。

本発明によれば、十分な光拡散性を有し、且つ、表示画像の正面コントラストが高い光拡散フィルム、光拡散性偏光板、および、それを用いた液晶表示装置を提供できる。

本発明の光拡散フィルムの好ましい一例を示す概略断面図である。本発明の光拡散フィルムの他の好ましい一例を示す概略断面図である。基材フィルム側の法線方向から３０°傾いた方向からレーザ光を投射し、光拡散層側の法線方向に透過するレーザ光の透過散乱光強度を測定するときの、レーザ光の入射方向と透過散乱光強度測定方向とを模式的に示した斜視図である。本発明の光拡散フィルムのさらに他の好ましい一例を示す概略断面図である。本発明の光拡散フィルムを製造するための装置の一例を示す概略図である。本発明の第２偏光板の好ましい一例を示す概略断面図である。本発明の液晶表示装置の好ましい一例を示す概略断面図である。第１光拡散層の一例を示す概説図である。第１光拡散層の他の例を示す概説図である。非平行光の定義を説明する図である。プリズムフィルムが有する線状プリズムの稜線方向と、偏光板の透過軸方向との関係を説明するための概略斜視図である。本発明の液晶表示装置の他の好ましい一例を示す概略断面図である。

＜光拡散フィルム＞
本発明の光拡散フィルムは、基材フィルム上に積層された光拡散層を備える。基材フィルムと光拡散層の間に、例えば接着剤層のような別の層を有しても良い。

図１および図２はそれぞれ、本発明の光拡散フィルムの好ましい例を示す概略断面図である。本発明に係る図１および図２に示される光拡散フィルム１００，２００は、基材フィルム１０１と、基材フィルム１０１上に積層された光拡散層１０２とを備える。光拡散層１０２は、透光性樹脂１０３を基材とする層であって、透光性樹脂１０３中に透光性微粒子１０４が分散されてなる。本発明の光拡散フィルムは、図１に示される例のように、光拡散層１０２の表面が平坦面から構成されていてもよく、あるいは図２に示される例のように、後述する中心線平均粗さＲａが０．２μｍ以下である限りにおいて凹凸面から構成されていてもよい。以下、本発明の光拡散フィルムについて、さらに詳細に説明する。

〔光拡散フィルムの光学特性〕
（１）相対拡散強度
本発明の光拡散フィルムは、基材フィルム１０１側の、光拡散フィルムの法線方向から３０°傾いた方向から入射する波長５４３．５ｎｍのレーザ光の強度Ｉ₀に対する、光拡散層１０２側の法線方向に透過するレーザ光の強度Ｉ₃₀の比率（相対拡散強度）が０．００３５％以下の範囲内である。

すなわち、図３を参照して、光散乱フィルムの基材フィルム１０１側から、光拡散フィルムの法線方向Ａ１から３０°傾いた方向Ａ２に波長が５４３．５ｎｍであり強度がＩ₀であるレーザ光（Ｈｅ−Ｎｅレーザの平行光）を投射し、光拡散層１０２側の法線方向Ａ３に透過するレーザ光の透過散乱光強度Ｉ₃₀を測定する。この測定値から下記式（１）によって求められる相対拡散強度（ＴＲ₃₀）が０．００３５％以下の範囲内とされる。

ＴＲ₃₀＝Ｉ₃₀／Ｉ₀×１００（％）（１）

なお、レーザ光の入射方向である基材フィルム１０１側の、光拡散フィルムの法線方向Ａ１から３０°傾いた方向Ａ２は、光拡散フィルムの法線方向（Ａ１およびＡ３）を含む平面内における一方向である。

光拡散フィルムに斜め方向から入る（すなわち、液晶セルを斜めに通過する）光は、液晶セルの光漏れ等によって生じる光であり、黒表示時においては光拡散フィルムの法線方向から入る光に比べて明るくなる。このような場合には、黒表示時において黒本来の暗さが表現できないことになる。すなわち、光拡散フィルムに斜め方向から入る光が、光拡散フィルムで拡散されて法線方向で見えるようになると、液晶表示装置の正面でのコントラスト低下につながる。したがって、光拡散フィルムに斜め方向から入射して法線方向に出射する光の成分は、ある値以下の強度になることが好ましい。

相対拡散強度が０．００３５％を超える場合は、光散乱が強すぎるため、この光拡散フィルムを液晶表示装置に適用したときに、たとえば黒表示において、液晶表示装置の正面方向に対して斜めに漏れ出してくる光が光拡散層により正面方向へ散乱されてしまう等の原因により正面コントラストが低下し、表示品位が悪くなる。相対拡散強度ＴＲ₃₀は、好ましくは０．００２％以下である。

相対拡散強度Ｉ₃₀／Ｉ₀の測定は、光学的に透明な粘着剤を用いて、光拡散フィルムを、その基材フィルム１０１側でガラス基板に貼合した測定用サンプルについて行なう。これにより、測定時におけるフィルムの反りを防止し、測定再現性を高めることができる。この測定用サンプルのガラス基板面側から、光拡散フィルムの法線方向から３０°傾いた方向にＨｅ−Ｎｅレーザの平行光（波長５４３．５ｎｍ）を投射し、光拡散層１０２側の法線方向Ａ３に透過するレーザ光の強度を測定する。透過散乱光の強度を光源の光強度で除した値が相対拡散強度Ｉ₃₀／Ｉ₀となる。相対拡散強度の測定には、オプティカルパワーメーター（たとえば、横河電機株式会社製の「３２９２０３オプティカルパワーセンサー」および同社製の「３２９２オプティカルパワーメーター」）を用いる。

（２）ヘイズ
本発明の光拡散フィルムは、内部ヘイズが２０％以上７５％以下であることが好ましい。また、全ヘイズが２０％以上７５％以下であることが好ましい。また、光拡散層１０２の表面形状に起因する表面ヘイズは２％未満とされることが好ましい。ここで、「全ヘイズ」とは、光拡散フィルムに光を照射して透過した光線の全量を表す全光線透過率（Ｔｔ）と、光拡散フィルムにより拡散されて透過した拡散光線透過率（Ｔｄ）との比から下式（２）：
全ヘイズ（％）＝（Ｔｄ／Ｔｔ）×１００（２）
により求められる。

全光線透過率（Ｔｔ）は、入射光と同軸のまま透過した平行光線透過率（Ｔｐ）と拡散光線透過率（Ｔｄ）の和である。全光線透過率（Ｔｔ）および拡散光線透過率（Ｔｄ）は、ＪＩＳＫ７３６１に準拠して測定される値である。

光拡散フィルムの「内部ヘイズ」とは、全ヘイズのうち、光拡散層１０２の表面形状に起因するヘイズ（表面ヘイズ）以外のヘイズである。

全ヘイズおよび／または内部ヘイズが２０％未満の場合、光散乱性が不十分であり、視野角が狭くなる。また、全ヘイズおよび／または内部ヘイズが７５％を超える場合は、光散乱が強すぎるため、この光拡散フィルムを液晶表示装置に適用したときに、たとえば黒表示において、液晶表示装置の正面方向に対して斜めに漏れ出してくる光が光拡散層により正面方向へ散乱されてしまう等の原因により正面コントラストが低下し、表示品位が悪くなる。また、全ヘイズおよび／または内部ヘイズが７５％を超える場合は、光拡散フィルムの透明性が損なわれる傾向にある。全ヘイズおよび内部ヘイズはそれぞれ、５０％以上７５％以下であることがより好ましい。

また、光拡散層１０２の表面形状に起因する表面ヘイズが２％を超える場合、表面乱反射により白ちゃけが発生する。白ちゃけをより効果的に防止するためには、表面ヘイズは、１％以下であることが好ましい。

光拡散フィルムの全ヘイズ、内部ヘイズおよび表面ヘイズは、具体的には次のようにして測定される。すなわち、まず、フィルムの反りを防止するため、光学的に透明な粘着剤を用いて光拡散フィルムを、光拡散層１０２が表面となるように、基材フィルム１０１側をガラス基板に貼合して測定用サンプルを作製し、当該測定用サンプルについて全ヘイズ値を測定する。全ヘイズ値は、ＪＩＳＫ７１３６に準拠したヘイズ透過率計（たとえば、株式会社村上色彩技術研究所製のヘイズメーター「ＨＭ−１５０」）を用いて、全光線透過率（Ｔｔ）および拡散光線透過率（Ｔｄ）を測定し、上記式（２）によって算出される。

ついで、光拡散層１０２の表面に、ヘイズがほぼ０％であるトリアセチルセルロースフィルムを、グリセリンを用いて貼合し、上述の全ヘイズの測定と同様にしてヘイズを測定する。当該ヘイズは、光拡散層１０２の表面形状に起因する表面ヘイズが貼合されたトリアセチルセルロースフィルムによってほぼ打ち消されていることから、光拡散フィルムの「内部ヘイズ」とみなすことができる。したがって、光拡散フィルムの「表面ヘイズ」は、下記式（３）：
表面ヘイズ（％）＝全ヘイズ（％）−内部ヘイズ（％）（３）
より求められる。

〔光拡散フィルムの表面形状〕
本発明の光拡散フィルムにおいて、光拡散層１０２表面（基材フィルム１０１とは反対側の表面）のＪＩＳＢ０６０１に従う中心線平均粗さＲａは０．２μｍ以下であり、好ましくは０．１μｍ以下である。光拡散層１０２表面の中心線平均粗さＲａが０．２μｍを超える場合、白ちゃけが顕著となる。ＪＩＳＢ０６０１に従う中心線平均粗さＲａとは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さｌ（エル）だけを抜き取り、この抜き取り部分の平均線の方向にｘ軸を、縦倍率の方向にｙ軸をとり、粗さ曲線をＹ＝ｆ（ｘ）で表したときに、下記式（４）によって求められる値をマイクロメートル（μｍ）単位で表したものをいう。

中心線平均粗さＲａは、ＪＩＳＢ０６０１に準拠した共焦点干渉顕微鏡（たとえば、株式会社オプティカルソリューション社製の「ＰＬμ２３００」）を用いて上記計算式（３）に基づいてＲａを計算できるプログラムソフトにより算出することができる。

次に、上記のような光学特性および表面形状を有する本発明の光拡散フィルムの構成についてさらに具体的に説明する。

〔基材フィルム〕
本発明で使用する基材フィルム１０１としては透光性のものであればよく、たとえばガラスやプラスチックフィルムなどを用いることができる。プラスチックフィルムとしては適度の透明性、機械強度を有していればよい。具体的には、たとえば、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）等のセルロースアセテート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチエンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。基材フィルム１０１の層厚は、たとえば１０〜５００μｍであり、好ましくは２０〜３００μｍである。

〔光拡散層〕
本発明の光拡散フィルムは、基材フィルム１０１上に積層された光拡散層１０２を備える。光拡散層１０２は、透光性樹脂１０３を基材とする層であって、透光性樹脂１０３中に透光性微粒子１０４が分散されてなる。上述のように、光拡散層１０２表面（基材フィルム１０１とは反対側の表面）のＪＩＳＢ０６０１に従う中心線平均粗さＲａは０．２μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下とされる。なお、基材フィルム１０１と光拡散層１０２との間に他の層（接着剤層を含む）を有していてもよい。

透光性樹脂１０３としては、透光性を有するものであれば特に限定はなく、たとえば、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂などの電離放射線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂の硬化物、熱可塑性樹脂、金属アルコキシドの硬化物などを用いることができる。この中でも、高い硬度を有し、液晶表示装置表面に設ける光拡散フィルムとして高い耐擦傷性を付与できることから、電離放射線硬化型樹脂が好適である。電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂または金属アルコキシドを用いる場合は、電離放射線の照射または加熱により当該樹脂を硬化させることにより透光性樹脂１０３が形成される。

電離放射線硬化型樹脂としては、多価アルコールのアクリル酸またはメタクリル酸エステルのような多官能性のアクリレート；ジイソシアネートと多価アルコールおよびアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシエステル等とから合成されるような多官能のウレタンアクリレートなどが挙げられる。また、これらの他にも、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等も使用することができる。

熱硬化型樹脂としては、アクリルポリオールとイソシアネートプレポリマーとからなる熱硬化型ウレタン樹脂のほか、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。

熱可塑性樹脂としては、アセチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース誘導体；酢酸ビニルおよびその共重合体、塩化ビニルおよびその共重合体、塩化ビニリデンおよびその共重合体等のビニル系樹脂；ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のアセタール系樹脂；アクリル樹脂およびその共重合体、メタクリル樹脂およびその共重合体等のアクリル系樹脂；ポリスチレン系樹脂；ポリアミド系樹脂；ポリエステル系樹脂；ポリカーボネート系樹脂等が挙げられる。

金属アルコキシドとしては、珪素アルコキシド系の材料を原料とする酸化珪素系マトリックス等を使用することができる。具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等であり、加水分解や脱水縮合により無機系または有機無機複合系マトリックス（透光性樹脂）とすることができる。

また、本発明で使用する透光性微粒子１０４としては、透光性を有する有機微粒子または無機微粒子を用いることができる。たとえば、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、有機シリコーン樹脂、アクリル−スチレン共重合体等からなる有機微粒子や、炭酸カルシウム、シリカ、酸化アルミニウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、酸化チタン、ガラス等からなる無機微粒子等が挙げられる。また、有機重合体のバルーンやガラス中空ビーズも使用できる。透光性微粒子１０４は、１種類の微粒子から構成されていてもよいし、２種類以上の微粒子を含んでいてもよい。透光性微粒子１０４の形状は、球状、扁平状、板状、針状、不定形状等いずれであってもよいが、球状または略球状が好ましい。

ここで、透光性微粒子１０４の重量平均粒径は、０．５μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以上８μｍ以下であることがより好ましい。透光性微粒子１０４の重量平均粒径が０．５μｍ未満であると、波長領域が３８０ｎｍから８００ｎｍの可視光を十分に散乱するためには非常に多量の透光性微粒子を用いる必要があり、光拡散層１０２の機械強度が低下する場合がある。また、重量平均粒径が１５μｍを超える場合、光拡散層１０２全体の厚みが厚くなり、ディスプレイの薄型化の妨げとなる場合がある。

透光性微粒子１０４は、その粒径の標準偏差と重量平均粒径の比（標準偏差／重量平均粒径）が０．５以下であることが好ましく、０．４以下であることがより好ましい。当該比が０．５を超える場合、透光性微粒子としてその粒径が極端に大きいものが含まれるようになり、光拡散層の表面に突起状欠陥が多発するようになり、光拡散フィルムの表面ヘイズおよび／または中心線平均粗さＲａが上記所定の範囲から逸脱する場合がある。なお、透光性微粒子１０４の重量平均粒径および粒径の標準偏差は、コールター原理（細孔電気抵抗法）を用いたコールターマルチサイザー（ベックマンコールター社製）を用いて測定される。

光拡散層１０２における透光性微粒子１０４の含有量は、透光性樹脂１０３の１００重量部に対して１０重量部以上７０重量部以下であることが好ましく、１５重量部以上６０重量部以下がより好ましく、２０重量部以上５０重量部以下がさらに好ましい。透光性微粒子が７０重量部以上であると、拡散強度ＴＲ₃₀が０．００４%を超え、表示装置としたときの装置正面でのコントラストが不十分となる。透光性微粒子が１０重量部以下であると、表示装置として必要な最低限度の光拡散性が得られず、画像の視認性が低下する。

透光性微粒子１０４の屈折率は、透光性樹脂１０３の屈折率よりも大きくすることが好ましく、その差は０．０４から０．１５の範囲が好ましい。透光性微粒子１０４と透光性樹脂１０３との屈折率差を上記範囲内とすることによって、透光性微粒子１０４と透光性樹脂１０３との屈折率差による適度な内部散乱が生じ、光拡散フィルムの全ヘイズおよび内部ヘイズを上記所定の範囲内に制御することが容易になる。

また、光拡散層の表面（基材フィルム１０１とは反対側の表面）は、透光性樹脂１０３のみによって形成されていることが好ましい。すなわち、透光性微粒子１０４は、光拡散層１０２表面から突出しておらず、完全に光拡散層１０２内に埋没していることが好ましい。

このために、光拡散層１０２の層厚は、透光性微粒子１０４の重量平均粒径に対して１倍以上３倍以下であることが好ましい。光拡散層１０２の層厚が、透光性微粒子１０４の重量平均粒径の１倍未満である場合、光拡散フィルムの表面ヘイズを上記範囲内に制御し難く、これにより白ちゃけが生じる場合がある。また、光拡散層１０２の層厚が透光性微粒子１０４の重量平均粒径の３倍を超える場合、光拡散フィルム全体が厚くなり、カールしやすくなったり、割れやすくなったりするため、取り扱いの点で不利である。

なお、本発明の光拡散フィルムは、図４に示される光拡散フィルム３００のように、光拡散層１０２上に積層された透光性樹脂からなる樹脂層１０５を有するものであってもよい。この場合、樹脂層１０５の表面の中心線平均粗さＲａは、０．２μｍ以下とされる。

また、本発明の光拡散フィルムは、光拡散層１０２上（基材フィルム１０１とは反対側の面）に積層された反射防止層をさらに備えていてもよい。反射防止層は、反射率を限りなく低くするために設けられるものであり、反射防止層の形成により、表示画面への映り込みを防止することができる。

反射防止層としては、光拡散層１０２の屈折率よりも低い材料から構成された低屈折率層；光拡散層１０２の屈折率より高い材料から構成された高屈折率層と、この高屈折率層の屈折率より低い材料から構成された低屈折率層との積層構造などを挙げることができる。低屈折率層は、たとえば、シリカ、金属フッ化物微粒子（ＬｉＦ、ＭｇＦ、３ＮａＦ・ＡｌＦ、ＡｌＦ、Ｎａ₃ＡｌＦ₆等）、内部に空隙を有する微粒子（中空シリカ微粒子等）、フッ素含有ポリマーなどの低屈折率材料およびバインダー樹脂を含有するものであることができる。高屈折率層は、たとえば、高屈折率を有するモノマー（ビス（４−メタクリロイルチオフェニル）スルフィド、ビニルナフタレン、ビニルフェニルスルフィド、４−メタクリロキシフェニル−４‘−メトキシフェニルチオエーテル等）および／または高屈折率を有する金属酸化物超微粒子（ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＩＴＯ等）を含有するものであることができる。バインダー樹脂形成材料は従来公知のものであってよく、ポリシロキサン樹脂、ケイ素アルコキシドの加水分解物、光または熱硬化性多分岐化合物（デンドリマーやハイパーブランチポリマー等）、その他の光または熱硬化性樹脂を用いることができる。透明樹脂フィルムと低屈折率層または高屈折率層との間には、ハードコート層や帯電防止層等の他の層の１種または２種以上が介在していてもよい。

〔光拡散フィルムの製造方法〕
次に、本発明の光拡散フィルムを製造するための方法について説明する。本発明の光拡散フィルムは、好ましくは、次の工程（Ａ）および（Ｂ）を含む方法によって製造される。
（Ａ）基材フィルム１０１上に、透光性微粒子１０４が分散された樹脂液を塗布する工程、および、
（Ｂ）上記樹脂液からなる層の表面に、金型の鏡面または凹凸面を転写する工程。

上記工程（Ａ）で用いる樹脂液は、透光性微粒子１０４、光拡散層１０２を構成する透光性樹脂１０３またはこれを形成する樹脂（たとえば、電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂または金属アルコキシド）、および必要に応じて溶媒等のその他の成分を含む。透光性樹脂１０３を形成する樹脂として紫外線硬化型樹脂を用いる場合、上記樹脂液は、光重合開始剤（ラジカル重合開始剤）を含む。光重合開始剤としては、たとえば、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、トリアジン系光重合開始剤、オキサジアゾール系光重合開始剤などが用いられる。また、光重合開始剤として、たとえば、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、１０−ブチル−２−クロロアクリドン、２−エチルアントラキノン、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物等も用いることができる。光重合開始剤の使用量は、通常、樹脂液に含有される樹脂１００重量部に対して０．５〜２０重量部であり、好ましくは、１〜５重量部である。なお、光拡散フィルムの光学特性および表面形状を均質なものとするために、樹脂溶液中の透光性微粒子１０４の分散は等方分散であることが好ましい。

上記樹脂液の基材フィルム上への塗布は、たとえば、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、ロッドコート法、ナイフコート法、エアーナイフコート法、キスコート法、ダイコート法などによって行なうことができる。樹脂液の塗布にあたっては、上述のように、光拡散層１０２の膜厚が、透光性微粒子１０４の重量平均粒径に対して１倍以上３倍以下となるように、塗布膜厚を調整することが好ましい。

樹脂液の塗布性の改良または光拡散層１０２との接着性の改良を目的として、基材フィルム１０１の表面（光拡散層側表面）には、各種表面処理を施してもよい。表面処理としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、酸表面処理、アルカリ表面処理、紫外線照射処理などが挙げられる。また、基材フィルム上に、たとえばプライマー層等の他の層を形成し、この他の層の上に、樹脂液を塗布するようにしてもよい。

また、本発明の光拡散フィルムを、後述する偏光フィルムの保護フィルムとして使用する場合には、基材フィルム１０１と偏光フィルムとの接着性を向上させるために、基材フィルム１０１の表面（光拡散層とは反対側の表面）を各種表面処理によって親水化しておくことが好ましい。

上記工程（Ｂ）においては、上記樹脂液からなる層の表面に、金型の鏡面または凹凸面を転写する。具体的には、図１に示されるような平坦な表面を有する光拡散層を得るためには、上記樹脂液からなる層の表面に、鏡面を有する金型（鏡面金型）の当該鏡面を密着させて鏡面を転写する。また、図２に示されるような凹凸表面形状を有する光拡散層を得るためには、上記樹脂液からなる層の表面に、凹凸面を有する金型（エンボス加工用金型）の当該凹凸面を密着させて凹凸面を転写する。鏡面金型は鏡面金属製ロールでもよく、また、エンボス加工用金型はエンボス加工用金属製ロールでもよい。このように、金型の鏡面または凹凸面を光拡散層１０２の表面に転写することによって、透光性微粒子が光拡散層表面に突出することを確実に防止することができ、所望の表面形状を有する光拡散層を形成することができる。

透光性樹脂１０３を形成する樹脂として電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂または金属アルコキシドを用いる場合は、上記樹脂液からなる層を形成し、必要により乾燥（溶媒の除去）を行ない、その樹脂液からなる層の表面に金型の鏡面または凹凸面を密着させた状態で、または密着させた後、電離放射線の照射（電離放射線硬化型樹脂を用いる場合）または加熱（熱硬化型樹脂または金属アルコキシドを用いる場合）により樹脂液からなる層を硬化させる。電離放射線としては、樹脂液に含まれる樹脂の種類に応じて紫外線、電子線、近紫外線、可視光、近赤外線、赤外線、Ｘ線などから適宜選択することができるが、これらの中で紫外線、電子線が好ましく、特に取り扱いが簡便で高エネルギーが得られることから紫外線が好ましい。

紫外線の光源としては、たとえば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることができる。また、ＡｒＦエキシマレーザ、ＫｒＦエキシマレーザ、エキシマランプまたはシンクロトロン放射光等も用いることができる。これらの中でも、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、キセノンアーク、メタルハライドランプが好ましく用いられる。

また、電子線としては、コックロフトワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される５０〜１０００ｋｅＶ、好ましくは１００〜３００ｋｅＶのエネルギーを有する電子線を挙げることができる。

次に、本発明の光拡散フィルムを製造するための好ましい実施形態について説明する。当該好ましい実施形態に係る製造方法は、本発明の光拡散フィルムを連続的に製造するために、ロール状に巻き付けられた基材フィルム１０１を連続的に送り出す工程、透光性微粒子１０４が分散された樹脂液を塗布し、必要に応じて乾燥させる工程、樹脂液からなる層を硬化させる工程、および、得られた光拡散フィルムを巻き取る工程を含む。かかる製造方法は、たとえば図５に示される製造装置を用いて実施することができる。以下、図５を参照しながら、当該好ましい実施形態に係る製造方法について説明する。

まず、巻き出し装置５０１により基材フィルム１０１が連続的に巻き出される。ついで、巻き出された基材フィルム１０１上に、塗工装置５０２およびこれに対向するバックアップロール５０３を使用して、透光性微粒子１０４が分散された樹脂液が塗工される。次に、樹脂液に溶媒が含まれる場合には、乾燥機５０４を通過させることにより乾燥される。次に、樹脂液からなる層が設けられた基材フィルム１０１は、鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール５０５とニップロール５０６との間へ、その樹脂液からなる層が鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール５０５と密着するように巻き掛けられる。これにより、樹脂液からなる層の表面に鏡面金属製ロールの鏡面またはエンボス加工用金属製ロールの凹凸面が転写される。ついで、基材フィルム１０１が鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール５０５に巻き掛けられた状態で、基材フィルム１０１を通して、紫外線照射装置５０８から紫外線を照射することにより、樹脂液からなる層を硬化させる。紫外線照射により照射面が高温になることから、鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール５０５は、その表面温度を室温〜８０℃程度に調整するための冷却装置をその内部に備えることが好ましい。また、紫外線照射装置５０８は、１機、もしくは複数機を使用することができる。光拡散層１０２が形成された基材フィルム１０１（光拡散フィルム）は、剥離ロール５０７によって、鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール５０５から剥離される。以上のようにして作製された光拡散フィルムは、巻き取り装置５０９へ巻き取られる。この際、光拡散層１０２を保護する目的で、再剥離性を有した粘着剤層を介して、光拡散層１０２表面にポリエチレンテレフタレートやポリエチレン等からなる保護フィルムを貼着しながら巻き取ってもよい。

なお、剥離ロール５０７によって鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール５０５から剥離された後に、追加の紫外線照射を行なってもよい。また、鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール５０５に巻き掛けられた状態で紫外線照射を行なう代わりに、未硬化の樹脂液からなる層が形成された基材フィルム１０１を鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール５０５から剥離した後に、紫外線を照射して硬化させてもよい。

本発明の光拡散フィルムを製造するにあたり、光拡散フィルムにおける諸物性を本発明に規定する範囲にするには、例えば下記の方法を用いて行うことができる。

先ず、前記した基材フィルム、透光性微粒子、透光性樹脂または透光性樹脂を形成する樹脂を任意に選択し、前記した方法により光拡散フィルムを製造し、得られた光拡散フィルムの諸物性（ＴＲ₃₀、内部ヘイズ、等）を測定する。そしてその値を目標とする値あるいは値の範囲と比較し、外れる場合には各物性に応じて、例えば透光性微粒子と透光性樹脂の屈折率差、透光性微粒子の含有量、光拡散層の厚み、透光性微粒子の重量平均粒径のいずれかあるいはその２つ以上の条件を下記の基準（１）〜（４）に従って調整し、再度光拡散フィルムを製造し、その諸物性を測定する。この操作を、得られる光拡散フィルムが目標とする諸物性を示すまで繰り返すことにより、目的とする光拡散フィルムとすることができる。

（１）透光性微粒子と透光性樹脂の屈折率差を大きくすると、ＴＲ₃₀の値は大きくなる方向となり、内部ヘイズの値は大きくなる方向となる。逆に透光性微粒子と透光性樹脂の屈折率差を小さくすると、ＴＲ₃₀の値は小さくなる方向となり、内部ヘイズの値は小さくなる方向となる。なお、透光性微粒子と透光性樹脂の屈折率差の調整は、使用する透光性微粒子種および／または透光性樹脂種を変更することにより行うことができる。

（２）透光性微粒子の含有量を増やすと、ＴＲ₃₀の値は大きくなる方向となり、内部ヘイズの値は大きくなる方向となる。逆に透光性微粒子の含有量を減らすと、ＴＲ₃₀の値は小さくなる方向となり、内部ヘイズの値は小さくなる方向となる。

（３）光拡散層の厚みを大きくすると、ＴＲ₃₀の値は大きくなる方向となり、内部ヘイズの値は大きくなる方向となる。逆に、光拡散層の厚みを小さくすると、ＴＲ₃₀の値は小さくなる方向となり、内部ヘイズの値は小さくなる方向となる。

（４）透光性微粒子の重量平均粒径を大きくすると、ＴＲ₃₀の値は小さくなる方向となり、内部ヘイズの値は小さくなる方向となる。逆に、透光性微粒子の重量平均粒径を小さくすると、ＴＲ30の値は大きくなる方向となり、内部ヘイズの値は大きくなる方向となる。

＜第２偏光板＞
上述した本発明の光拡散フィルムは、視認側偏光板と組み合わせることにより光拡散性偏光板（第２偏光板）とすることができる。第２偏光板は、偏光機能と防眩（光拡散）機能とを有する多機能フィルムである。本発明の第２偏光板は、少なくとも偏光フィルムを有する視認側偏光板と、基材フィルム側が該視認側偏光板に対向するように該視認側偏光板上に粘着剤層または接着剤層を介して積層された上記本発明の光拡散フィルムとを備えるものである。

視認側偏光板は従来公知の構成であってよく、たとえば、偏光フィルムの片面または両面に保護フィルムを有するものが一般的である。また、視認側偏光板は、偏光フィルムそれ自体であってもよい。

図６は、本発明の第２偏光板の好ましい一例を示す概略断面図である。図６に示される第２偏光板６００は、偏光フィルム６０１と、偏光フィルム６０１の一方の面に貼着された保護フィルム６０２とからなる視認側偏光板６０６と、光拡散フィルム１００とを備える。光拡散フィルム１００は、その基材フィルム１０１側が視認側偏光板６０６の偏光フィルム６０１に対向するように貼着されている。光拡散フィルム１００および保護フィルム６０２は、図示しない接着剤層を介して偏光フィルム６０１に貼着される。このとき、光拡散フィルム１００の光拡散層１０２（透光性樹脂１０３および透光性微粒子１０４から構成される）は、第２光偏光板６００の光拡散機能を担う層（第２光拡散層）となる。このような、偏光フィルムと光拡散フィルムとが接着剤層を介して貼着される構成、すなわち、光拡散フィルムを偏光フィルムの保護フィルムとして使用する構成は、第２偏光板の薄膜化に有利である。

偏光フィルム６０１としては、たとえば、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン／酢酸ビニル（ＥＶＡ）樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル系樹脂等からなるフィルムに、二色性染料またはヨウ素を吸着配向させたもの、分子的に配向したポリビニルアルコールフィルム中に、ポリビニルアルコールの二色性脱水生成物（ポリビニレン）の配向した分子鎖を含有するポリビニルアルコール／ポリビニレンコポリマー等が挙げられる。特に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性染料またはヨウ素を吸着配向させたものが偏光フィルムとして好適に使用される。偏光フィルムの厚さに特に限定はないが、一般には偏光板の薄型化等の観点から、１００μｍ以下が好ましく、より好ましくは１０〜５０μｍの範囲、さらに好ましくは２５〜３５μｍの範囲である。

偏光フィルム６０１の保護フィルム６０２としては、低複屈折性で、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性などに優れるポリマーからなるフィルムが好ましい。このようなフィルムとしては、たとえば、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）などのセルロースアセテート系樹脂；アクリル系樹脂；四フッ化エチレン／六フッ化プロピレン系共重合体のようなフッ素系樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂；ポリイミド系樹脂；ポリスルホン系樹脂；ポリエーテルスルホン系樹脂；ポリスチレン系樹脂；ポリビニルアルコール系樹脂；ポリ塩化ビニル系樹脂；ポリオレフィン系樹脂もしくはポリアミド系樹脂等の樹脂をフィルム状に成形加工したものが挙げられる。これらの中でも、偏光特性や耐久性などの点から、表面をアルカリなどでケン化処理したトリアセチルセルロースフィルムや、ノルボルネン系熱可塑性樹脂フィルムが好ましく使用できる。ノルボルネン系熱可塑性樹脂フィルムは、耐湿熱性が高いため、偏光板の耐久性を大幅に向上させることができるとともに、吸湿性が少ないため、寸法安定性が高く、特に好適である。フィルムへの成形加工は、キャスティング法、カレンダー法、押出し法の従来公知の方法を用いることができる、保護フィルムの厚さに限定はないが、偏光板の薄膜化等の観点から５００μｍ以下が好ましく、より好ましくは５〜３００μｍの範囲、さらに好ましくは５〜１５０μｍの範囲である。

以上のような構成の第２偏光板は、典型的には、液晶表示装置に取り付ける場合、光拡散フィルムが光出射側（視認側）となるように、粘着剤層等を介して液晶パネルのガラス基板に貼着されて液晶表示装置に組み込まれる。

＜液晶表示装置＞
次に、本発明に係る液晶表示装置について説明する。本発明の液晶表示装置は、
一対の透明基板の間に液晶層が設けられてなる液晶セルと、
該液晶セルの光入射側に設けられたバックライト装置と、
該バックライト装置と前記液晶セルとの間に配置された第１光拡散層と、
該第１光拡散層と前記液晶セルとの間に配置された第１偏光板と、
前記液晶セルの光出射側に配置された第２偏光板とを備え、
該第２偏光板が、偏光フィルムと、上述の光拡散フィルムとを備え、
前記液晶セルと、前記偏光フィルムと、前記光拡散フィルムの基材フィルムと、前記光
拡散フィルムの光拡散層とが、この順番で配置されてなるものである。

図７は、本発明の液晶表示装置の好ましい一例を示す概略断面図である。図７の液晶表示装置は、ノーマリーホワイトモードのＴＮ方式の液晶表示装置であって、バックライト装置７０２、光拡散板７３１と光偏向手段としての２枚のプリズムフィルム７０４ａ、７０４ｂとからなる第１光拡散層７０３、第１偏光板７０５、一対の透明基板７１１ａ、７１１ｂの間に液晶層７１２が設けられてなる液晶セル７０１、および、視認側偏光板７０６と本発明に係る光拡散フィルム７０７とからなる第２偏光板７００がこの順で配置されてなる。

以下、本発明の液晶表示装置を構成する構成部材についてより詳細に説明する。
〔液晶セル〕
液晶セル７０１は、スペーサーにより所定距離を隔てて対向配置された一対の透明基板７１１ａ、７１１ｂと、この一対の透明基板７１１ａ、７１１ｂの間に液晶を封入してなる液晶層７１２を備える。一対の透明基板７１１ａ、７１１ｂには、それぞれ透明電極や配向膜が積層形成されており、透明電極間に表示データに基づいた電圧が印加されることによって液晶が配向する。液晶セル７０１の表示方式は、上記の例ではＴＮ方式であるが、ＩＰＳ方式、ＶＡ方式などの表示方式も用いられる。

〔バックライト装置〕
バックライト装置７０２は、上面開口の直方体形状のケース７２１と、ケース７２１内に複数本並列配置された、線状光源としての冷陰極管７２２とを備える。ケース７２１は、樹脂材料や金属材料から成形されてなり、冷陰極管７２２から放射された光をケース内周面で反射させる観点から、少なくともケース内周面は白色または銀色であることが望ましい。光源としては、冷陰極管の他、線状形状等の各種形状のＬＥＤ等も使用できる。線状光源を用いる場合、配置する線状光源の本数に特に限定はないが、発光面の輝度ムラの抑制等の観点から、隣接する線状光源の中心間距離が１５ｍｍから１５０ｍｍの範囲であることが好ましい。なお、本発明で使用するバックライト装置７０２は、図７に示す直下型のものに限定されるものではなく、導光板の側面に線状光源または点状光源を配置したサイドライト型、あるいは平面状光源型などの各種のものが使用できる。

〔第１光拡散層〕
第１光拡散層は、光拡散機能を有する光拡散板と、光偏向機能を有する光偏向構造板とを有し、前記光拡散板の光出射側に前記光偏向構造板が設けられたものであることが好ましい。

（光拡散板）
本発明の液晶表示装置は、バックライト装置７０２と第１偏光板７０５との間に配置される光拡散手段としての光拡散板７３１を備えることができる。光拡散板７３１は、基材に拡散剤が分散混合されてなるフィルムまたはシートである。その基材としては、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸メチルとスチレンの共重合体樹脂、アクリロニトリルとスチレンの共重合体樹脂、メタクリル酸とスチレンの共重合体樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレンやポリメチルペンテン等のポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド系樹脂等が使用できる。なお、光拡散手段は、光拡散板と光拡散フィルムとを併用したものであってもよい。

また、基材に混合分散させる拡散剤としては、基材の材料とは異なる種類のアクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、有機シリコーン樹脂、アクリルとスチレンの共重合体などからなる有機微粒子、および炭酸カルシウム、シリカ、酸化アルミニウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、酸化チタン、ガラスなどからなる無機微粒子等が挙げられる。使用する拡散剤の種類は、１種類または２種類以上であってよい。また、有機重合体のバルーンやガラス中空ビーズも拡散剤として使用できる。拡散剤の重量平均粒径は０．５〜３０μｍの範囲が好ましい。また、拡散剤の形状は球形、偏平、板状、針状等であってもよいが、好ましくは球形である。

（光偏向構造板）
光偏向構造板の一例としては、図７に示されるプリズムフィルム７０４ａ，７０４ｂが挙げられる。プリズムフィルム７０４ａ，７０４ｂは、光入射面側（バックライト装置側）が平坦面で、光出射側の面（第１偏光板７０５に対向する表面）に、断面が先細の多角形状、好ましくは三角形状の線状プリズム７４１ａ，７４１ｂが平行に複数形成されている。プリズムフィルム７０４ａ、７０４ｂの材料としては、たとえば、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸メチルとスチレンの共重合体樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリルとスチレンの共重合体樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂等、あるいは、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂などの電離放射線硬化型樹脂が挙げられる。プリズムフィルムの作製方法としては、異形押出法、プレス成形法、射出成形法、ロール転写法、レーザブレーション法、機械切削法、機械研削法、フォトポリマープロセス法などの公知の方法で製造することができる。これらの方法は、それぞれ単独で使用されてもよいし、あるいは２種以上の方法を組み合わせてもよい。プリズムフィルム７０４ａ、７０４ｂの厚みは、通常、０．１〜１５ｍｍであり、好ましくは０．５〜１０ｍｍである。

線状プリズム７４１ａ，７４１ｂの稜線７４２ａ，７４２ｂに直交する垂直断面での断面形状は三角形であり、例えば三角形の場合、その三角形の頂点のうち稜線を形成する頂点の頂角θ（図１１参照）は、９０〜１１０°の範囲であることが好ましい。また、この三角形は、各辺が等辺、不等辺の何れであってもよいが、正面方向（液晶表示装置の表示面の法線方向）に集光しようとする場合は、光出射側の二辺が等しい二等辺三角形であることが好ましい。線状プリズムの断面形状は、面光源からの出射光の特性に合わせて設定することもでき、曲線を持たせるなど、三角形以外の形状としてもよい。

上記プリズムフィルム７０４ａ，７０４ｂは、たとえば三角形状の断面を有する複数の線状プリズム７４１ａ，７４１ｂが、三角形の頂角θに相対した底辺がお互いに隣接するように順次配置され、複数の線状プリズム７４１ａ，７４１ｂの稜線７４２ａ，７４２ｂが互いにほぼ平行になるように配列された構造を有することが好ましい。この場合、集光能力が著しく減退しない限り、線状プリズム７４１ａ，７４１ｂの断面形状の三角形は、その各頂点が曲線形状となっていてもよい。各稜線間の距離は、通常、１０〜５００μｍの範囲であり、好ましくは３０〜２００μｍの範囲である。

また、図８に例示されるように、第１光拡散層３は光拡散板７３１の前面側にプリズムシート７３２が設けられた構成が挙げられる。ここで、光拡散板７３１は基材７３１１に拡散剤７３１２が分散された構成となっている。

基材７３１１を構成する樹脂としては、ポリカーボネート、メタクリル樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、メタクリル酸−スチレン共重合体樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ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樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアリレート、ポリイミド等が使用できる。

また、基材７３１１に分散させる拡散剤７３１２は、基材７３１１となる材料と屈折率が異なる物質からなる微粒子であって、具体例としては、基材７３１１の材料とは異なる種類のアクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、有機シリコーン樹脂、アクリル−スチレン共重合体等の有機微粒子、および炭酸カルシウム、シリカ、酸化アルミニウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、酸化チタン、ガラス等の無機微粒子等が挙げられ、これらの中の１種を使用するか、または２種類以上を混合して使用することができる。また、有機重合体のバルーンやガラス中空ビーズも拡散剤７３１２として使用できる。拡散剤７３１２の平均粒径は０．５μｍ〜３０μｍの範囲が好適である。また、拡散剤７３１２の形状としては、球状のみならず偏平状、板状、針状等であってもよい。

一方、プリズムシート７３２は、背面側（光入射面側）が平坦面で、前面側（光出射面側）は、Ｖ字状の直線溝７３２１が平行に配列形成されてなるプリズム面となっている。プリズムシート７３２の材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂やＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン・ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂などが挙げられる。プリズムシート７３２の作製方法としては、通常の熱可塑性樹脂の成型法を用いることができ、例えば、金型を用いた熱プレス成形によって作製すればよい。また、プリズムシート７３２に光拡散剤を分散してもよい。プリズムシート７３２の厚みは、通常、０．１〜１５ｍｍであり、好ましくは０．５〜１０ｍｍである。

光拡散板７３１とプリズムシート７３２とは一体に成形してもよいし、別体で作製した後接合してもよい。また、別体として作製し接合する場合、光拡散板７３１とプリズムシート７３２との間に空気層を介して接触させてもよい。

第１光拡散層７０３の異なる実施態様としては、図３に示すように、光偏向機能を有するプリズムシート７３２に拡散剤７３１２を分散させて、プリズムシート７３２にさらに光拡散機能を付与することにより、光拡散板７３１を省略してもよい。

（第１光拡散層の配光特性）
第１光拡散層３を通過した光の配光特性は、法線方向から７０°傾いた方向の輝度が法線方向の輝度に対して２０％以下であり、且つ、第１光拡散層からの出射光は非平行光を含むものであることが好ましい。より好ましい配光特性は、法線方向から６０°を超える角度傾いた方向の光がないような配向特性である。

ここで、非平行光とは、図１０に示すように、発光面４０１における直径１ｃｍの円４０２内から出射された光を、発光面４０１の法線方向に１ｍ離れた、発光面４０１に平行な観察面４０３における投影像４０４として観察したとき、その投影像４０４の面内輝度分布の最小半値幅４０５が３０ｃｍ以上であるような出射特性を有する光である。なお、ここでいう最小半値幅とは、面内輝度分布の全方向における半値幅の最小値である。

このような配光特性とするためには、例えば、プリズムシート７３２のＶ字状の直線溝３２１の間に形成される三角形の断面を有するプリズム部分７３２２の形状を調整すればよい。プリズム部分７３２２の断面である三角形の頂角θ（図８、９に図示）は、６０〜１２０°の範囲が好ましい。また、この三角形は、各辺が等辺、不等辺のいずれのものであってもよく、液晶セル１の正面方向（法線方向）に集光しようとする場合は、前面側（光出射側）の二辺が等しい二等辺三角形であることが好ましい。

上記プリズムシート７３２は、かかる三角形の断面を有する複数のプリズム部分７３２２が、三角形の頂角θに相対する底辺が互いに隣接するように配置され、複数のプリズム部分７３２２の稜線（もしくは複数のＶ字状の直線溝７３２１）が互いにほぼ平行になるように配列された構造を有することが好ましい。この場合、集光能力が著しく減退しない限り、プリズム部分７３２２の断面形状の三角形は、その各頂点が曲線形状等となっていてもよい。各頂点間の距離ｄ（図８、９に図示）は、通常、１０μｍ〜５００μｍの範囲であり、好ましくは、３０μｍ〜２００μｍの範囲である。

〔偏光板〕
第２偏光板７００は上述した本発明の光拡散フィルムを備えた光拡散性の偏光板を用いることができる。また、第１偏光板７０６としては、従来公知の偏光板を用いることができる。

図１１に示すように、第１偏光板７０５と視認側偏光板７０６は、それらの透過軸が直交ニコルの関係となるように配置されている。また、２枚のプリズムフィルム７０４ａ、７０４ｂはそれぞれ、光入射側（バックライト装置側）の面が平坦面であり、光出射側（視認側）の面（第１偏光板７０５に対向する表面）に線状プリズム７４１ａ，７４１ｂが平行に複数形成されている。そして、プリズムフィルム７０４ａは、その線状プリズム７４１ａの稜線７４２ａの方向が第１偏光板７０５の透過軸方向と実質的に平行となるよう配置され、プリズムフィルム７０４ｂは、その線状プリズム７４１ｂの稜線７４２ｂの方向が第２偏光板を構成する視認側偏光板７０６の透過軸方向と実質的に平行となるように配置されている。ただし、プリズムフィルム７０４ｂの線状プリズム７４１ｂの稜線７４２ｂの方向が第１偏光板７０５の透過軸方向と実質的に平行となるよう配置し、プリズムフィルム７０４ａの線状プリズム７４１ａの稜線７４２ａの方向が第２偏光板を構成する視認側偏光板７０６の透過軸方向と実質的に平行となるように配置することも可能である。

〔位相差フィルム〕
本発明の液晶表示装置は、図１２に示されるように、位相差板７０８を備えることができる。図１２において位相差板７０８は、第１偏光板７０５と液晶セル７０１との間に配置されている。この位相差板７０８は、液晶セル７０１の表面に対して垂直な方向に位相差がほぼゼロのものであり、真正面からは何ら光学的な作用を及ぼさず、斜めから見たときに位相差が発現し、液晶セル７０１で生じる位相差を補償するものである。これによって、より広い視野角が得られ、より優れた表示品位および色再現性が得られるようになる。位相差板７０８は、第１偏光板７０５と液晶セル７０１の間、および、視認側偏光板７０６と液晶セル７０１の間の一方、または、両方に配置することができる。

位相差板７０８としては、たとえば、ポリカーボネート樹脂や環状オレフィン系重合体樹脂をフィルムにし、このフィルムをさらに二軸延伸したものや、液晶性モノマーをフィルムに塗布し、光重合反応によってその分子配列を固定化したもの等が挙げられる。位相差板７０８は、液晶の配列を光学的に補償するものであるから、液晶配列と逆の屈折率特性のものを用いる。具体的にはＴＮモードの液晶セルには、たとえば、「ＷＶフィルム」（富士フイルム株式会社製）、ＳＴＮモードの液晶表示セルには、たとえば、「ＬＣフィルム」（新日本石油株式会社製）、ＩＰＳモードの液晶表示セルには、たとえば、二軸性位相差フィルム、ＶＡモードの液晶表示セルには、たとえば、ＡプレートおよびＣプレートを組み合わせた位相差板や二軸性位相差フィルム、πセルモードの液晶表示セルには、たとえば、「ＯＣＢ用ＷＶフィルム」（富士フイルム株式会社製）等が好適に使用できる。

以上のような構成の液晶表示装置において、図７を参照して、バックライト装置７０２から投射された光は、光拡散板７３１によって拡散された後、プリズムフィルム７０４ａへ入射する。第１偏光板７０５の透過軸方向に直交する垂直断面において、プリズムフィルム７０４ａの下面に対して斜めに入射した光は、正面方向に進路が変えられて出射される。次に、プリズムフィルム７０４ｂにおいて、視認側偏光板７０６の透過軸方向に直交する断面において、プリズムフィルム７０４ｂの下面に対して斜めに入射した光は、上記と同様に、正面方向に進路が変えられて出射される。したがって、２枚のプリズムフィルム７０４ａ，７０４ｂを通過した光は、いずれの垂直断面においても正面方向に集光されたものとなり、正面方向の輝度が向上する。

ついで、正面方向に指向性が付与された光は、第１偏光板７０５によって偏光とされて液晶セル７０１に入射する。液晶セル７０１に入射した光は、電場によって制御された液晶層７１２の配向によって画素ごとに偏光面が制御されて液晶セル７０１
から出射する。そして、液晶セル７０１から出射した光は、視認側偏光板７０６を通過して、さらに光拡散フィルム７０７を通って表示面側に出射する。

このように、光偏向手段として２枚のプリズムフィルム７０４ａ，７０４ｂを用いると、液晶セル７０１に入射する光の正面方向への指向性をより高めることができ、これにより、正面方向の輝度をより向上させることができる。また、本発明の光拡散フィルムを使用しているので、正面コントラストの低下を招くことなく、優れた光拡散性と適切な透過鮮明度が得られる。

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の例における光拡散フィルムの光学特性、光拡散層の層厚、および、透光性微粒子の重量平均粒径の測定方法は次のとおりである。

（ａ）相対拡散強度
光学的に透明な粘着剤を用いて、光拡散フィルムを、その基材フィルム側でガラス基板に貼合した測定用サンプルを用いて測定を行なった。測定用サンプルのガラス基板面側から、光拡散フィルムの法線方向Ａ１から３０°傾いた方向Ａ２に、４３０ｍｍの距離をもってＨｅ−Ｎｅレーザ光源を配置し、同光源から波長５４３．５ｎｍの平行光を測定用サンプルに投射した。入射した光源光が、光拡散層側の法線方向Ａ３に透過する強度Ｉ₃₀を、測定用サンプルから２８０ｍｍ離して配置したパワーメーターで測定し、サンプルに入射する光強度Ｉ₀に対する比率（相対拡散強度：ＴＲ₃₀）を上記式（１）により算出した。測定には、横河電機株式会社製の「３２９２０３オプティカルパワーセンサー」および同社製の「３２９２オプティカルパワーメーター」を用いた。なお、光源の光強度Ｉ₀は、光拡散フィルムを置かず、レーザー光源光を直接前記光源から７１０ｍｍ（＝４３０ｍｍ＋２８０ｍｍ）の位置に配置したパワーメーターに投射したときの光強度とした。

（ｂ）内部ヘイズ
光学的に透明な粘着剤を用いて、光拡散フィルムを、その基材フィルム側でガラス基板に貼合した測定用サンプルを用いて測定を行なった。全ヘイズ値および内部ヘイズの測定には、ＪＩＳＫ７１３６に準拠したヘイズ透過率計（株式会社村上色彩技術研究所製のヘイズメーター「ＨＭ−１５０」）を用いた。

（ｃ）光拡散層の層厚
光拡散フィルムの層厚をＮＩＫＯＮ社製ＤＩＧＩＭＩＣＲＯＭＨ−１５（本体）およびＺＣ−１０１（カウンター）を用いて測定し、基材厚み８０μｍを測定層厚から差し引くことにより光拡散層の層厚を測定した。

（ｄ）透光性微粒子の重量平均粒径
コールター原理（細孔電気抵抗法）を用いたコールターマルチサイザー（ベックマンコールター社製）を用いて測定した。

＜実施例１＞
（１）鏡面金属製ロールの作製
直径２００ｍｍの鉄ロール（ＪＩＳによるＳＴＫＭ１３Ａ）の表面に工業用クロムめっき加工を行ない、ついで表面を鏡面研磨して鏡面金属製ロールを作製した。得られた鏡面金属製ロールのクロムめっき面のビッカース硬度は１０００であった。なお、ビッカース硬度は、超音波硬度計ＭＩＣ１０（Ｋｒａｕｔｋｒａｍｅｒ社製）を用い、ＪＩＳＺ２２４４に準拠して測定した（以下の例においてもビッカース硬度の測定法は同じ）。

（２）光拡散フィルムの作製
ペンタエリスリトールトリアクリレート６０重量部、および多官能ウレタン化アクリレート（ヘキサメチレンジイソシアネートとペンタエリスリトールトリアクリレートの反応生成物）４０重量部をプロピレングリコールモノメチルエーテル溶液に混合し、固形分濃度６０重量％となるように調整して紫外線硬化性樹脂組成物を得た。なお、該組成物からプロピレングリコールモノメチルエーテルを除去して紫外線硬化した後の硬化物の屈折率は１.５３であった。

次に、上記紫外線硬化性樹脂組成物の固形分１００重量部に対して、透光性微粒子として重量平均粒径が６．０μｍ、標準偏差が２．１９μｍのポリスチレン系粒子を３５重量部、および光重合開始剤である「ルシリンＴＰＯ」（ＢＡＳＦ社製、化学名：２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド）を５重量部添加し、固形分率が６０重量％になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルで希釈して塗布液を調製した。

この塗布液を、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム（基材フィルム）上に塗布し、８０℃に設定した乾燥機中で１分間乾燥させた。乾燥後の基材フィルムを、上記（１）で作製した鏡面金属製ロールの鏡面に、紫外線硬化性樹脂組成物層がロール側となるようにゴムロールで押し付けて密着させた。この状態で基材フィルム側より、強度２０ｍＷ／ｃｍ²の高圧水銀灯からの光をｈ線換算光量で３００ｍＪ／ｃｍ²となるように照射して、紫外線硬化性樹脂組成物層を硬化させ、平坦な表面を有する厚さ１９μｍの光拡散層と基材フィルムとからなる、図１に示す構造の光拡散フィルムを得た。

＜実施例２＞
透光性微粒子として重量平均粒径が９．２μｍであり、標準偏差が０．６６μｍであるポリスチレン系粒子を３０重量部使用したこと以外は実施例１と同様にして、厚さ２２μｍの光拡散層を有する光拡散フィルムを作製した。

＜実施例３＞
（１）エンボス加工用金属製ロールの作製
直径２００ｍｍの鉄ロール（ＪＩＳによるＳＴＫＭ１３Ａ）の表面に銅バラードめっきが施されたものを用意した。銅バラードめっきは、銅めっき層／薄い銀めっき層／表面銅めっき層からなるものであり、めっき層全体の厚みは、約２００μｍであった。その銅めっき表面を鏡面研磨し、さらにその研磨面に、ブラスト装置（（株）不二製作所製）を用いて、ジルコニアビーズＴＺ−Ｂ１２５（東ソー（株）製、平均粒径：１２５μｍ）を、ブラスト圧力０．０５ＭＰａ（ゲージ圧、以下同じ）、微粒子使用量１６ｇ／ｃｍ²（ロールの表面積１ｃｍ²あたりの使用量、以下同じ）でブラストし、表面に凹凸を形成した。その凹凸面に、ブラスト装置（（株）不二製作所製）を用いて、ジルコニアビーズＴＺ−ＳＸ−１７（東ソー（株）製、平均粒径：２０μｍ）を、ブラスト圧力０．１ＭＰａ、微粒子使用量４ｇ／ｃｍ²でブラストし、表面凹凸を微調整した。得られた凹凸つき銅めっき鉄ロールに対し、塩化第二銅液でエッチング処理を行なった。その際のエッチング量は３μｍとなるように設定した。その後、クロムめっき加工を行ない、エンボス加工用金属製ロールを作製した。このとき、クロムめっき厚みが４μｍとなるように設定した。得られたエンボス加工用金属製ロールのクロムめっき面のビッカース硬度は１０００であった。

次に、前記紫外線硬化性樹脂組成物の固形分１００重量部に対して、透光性微粒子として〔１〕重量平均粒径が８．０μｍ、標準偏差が０．６７μｍのポリスチレン系粒子（以下、透光性微粒子Ａ）を１７．５重量部、〔２〕重量平均粒径が３．０μｍ、標準偏差が０．３９μｍのポリスチレン系粒子（以下、透光性微粒子Ｂ）を１７．５重量部、および、光重合開始剤である「ルシリンＴＰＯ」（ＢＡＳＦ社製、化学名：２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド）を５重量部添加し、固形分率が６０重量％になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルで希釈して塗布液を調製した。

この塗布液を、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム（基材フィルム）上に塗布し、８０℃に設定した乾燥機中で１分間乾燥させた。乾燥後の基材フィルムを、上記（１）で作製したエンボス加工用金属製ロールの凹凸面に、紫外線硬化性樹脂組成物層がロール側となるようにゴムロールで押し付けて密着させた。この状態で基材フィルム側より、強度２０ｍＷ／ｃｍ²の高圧水銀灯からの光をｈ線換算光量で３００ｍＪ／ｃｍ²となるように照射して、紫外線硬化性樹脂組成物層を硬化させ、表面に凹凸を有する厚さ１１μｍの光拡散層と、基材フィルムとからなる、図２に示す構造の光拡散フィルムを得た。

＜実施例４＞
透光性微粒子として、上記透光性微粒子Ａを１０重量部、および、上記透光性微粒子Ｂを１０重量部添加したこと以外は、実施例１と同様にして厚さ１２μｍの光拡散層を有する光拡散フィルムを作製した。

＜比較例１＞
透光性微粒子として、上記透光性微粒子Ａを３０重量部、および、上記透光性微粒子Ｂを３０重量部添加したこと以外は、実施例１と同様にして厚さ１４μｍの光拡散層を有する光拡散フィルムを作製した。

実施例１〜４および比較例１で得られた光拡散フィルムの光学特性（内部ヘイズおよび相対拡散強度ＴＲ₃₀）を表１にまとめた。

（液晶表示装置の作製）
また、得られた光拡散フィルムを用いて液晶表示装置を作製し、正面コントラスト、視野角、モアレの程度および白ちゃけの程度を評価した。まず、ＩＰＳモードのＰａｎａｓｏｎｉｃ製３２型液晶テレビ「ＶＩＥＲＡＴＨ−３２ＬＺ８５」のバックライト装置上に、法線方向に対して７０°方向の輝度値が法線方向の輝度値の１０％である光拡散板を配置するとともに、頂角が９５°である複数の線状プリズムが平行に配列されたプリズムフィルムを２枚使用し、これらを光拡散板と第１偏光板との間に配置した。この際、一方のプリズムフィルム（バックライト装置寄りのプリズムフィルム）は、その線状プリズムの稜線の方向が第１偏光板の透過軸に略平行となるように配置し、他方のプリズムフィルム（第１偏光板寄りのプリズムフィルム）は、その線状プリズムの稜線の方向が後述する視認側偏光板の透過軸に略平行となるように配置した。また、視認側偏光板を剥がして、ヨウ素系偏光板（住友化学社製の「ＴＲＷ８４２ＡＰ７」）を、第１偏光板に対してクロスニコルとなるように貼合し、その上に、実施例１〜４または比較例１で作製した光拡散フィルムを、粘着剤層を介して貼合し、液晶表示装置を得た。

（正面コントラスト）
得られた液晶表示装置を暗室内で起動し、輝度計ＢＭ５Ａ型（（株）トプコン製）を用いて、黒表示状態および白表示状態における正面輝度を測定し、正面コントラストを算出した。正面コントラストは、黒表示状態における正面輝度に対する白表示状態における正面輝度の比である。表１に、正面コントラスト比として、各実施例の正面コントラスト値を「Panasonic VIERA TH-32LZ85」の市販状態の正面コントラスト値を１００としたときの相対値で示す。

表１に示されるように、実施例１〜４は、液晶表示装置としたときに十分な正面コントラストを示す。特に実施例２〜４が優れる。一方、比較例１の正面コントラストは、液晶表示装置として不十分である。

１００，２００，３００，７０７光拡散フィルム、１０１基材フィルム、１０２光拡散層、１０３透光性樹脂、１０４透光性微粒子、１０５樹脂層、４０１発光面、４０２円、４０３観察面、４０４投影像、４０５最小半値幅、５０１巻き出し装置、５０２塗工装置、５０３バックアップロール、５０４乾燥機、５０５鏡面金属製ロールまたはエンボス加工用金属製ロール、５０６ニップロール、５０７剥離ロール、５０８紫外線照射装置、５０９巻き取り装置、６００，７００第２偏光板、６０１偏光フィルム、６０２保護フィルム、６０６，７０６視認側偏光板、７０１液晶セル、７０２バックライト装置、７０３第１光拡散層、７３１光拡散板、７０４ａ，７０４ｂプリズムフィルム、７０５第１偏光板、７０８位相差板、７１１ａ，７１１ｂ透明基板、７１２液晶層、７２１ケース、７２２冷陰極管、７４１ａ，７４１ｂ線状プリズム、７４２ａ，７４２ｂ線状プリズムの稜線。

Claims

一対の透明基板の間に液晶層が設けられてなる液晶セルと、
該液晶セルの光入射側に設けられたバックライト装置と、
該バックライト装置と前記液晶セルとの間に配置された第１光拡散層と、
該第１光拡散層と前記液晶セルとの間に配置された第１偏光板と、
前記液晶セルの光出射側に配置された第２偏光板とを備え、
該第２偏光板が、偏光フィルムと、光拡散フィルムとを備え、
前記液晶セルと、前記偏光フィルムと、前記光拡散フィルムの基材フィルムと、前記光拡散フィルムの光拡散層とが、この順番で配置されてなる、液晶表示装置であって、
前記第１光拡散層からの出射光は、前記液晶セルの光入射面の法線方向から７０°傾いた方向の輝度が、前記法線方向の輝度に対して２０％以下である配光特性を有し、且つ、非平行光を含み、
前記光拡散フィルムは、基材フィルムと第２光拡散層とを有し、
波長５４３．５ｎｍのレーザ光を、前記光拡散フィルムの前記基材フィルム側に、前記光拡散フィルムの法線方向から３０°傾いた方向から投射するとき、Ｉ₀に対するＩ₃₀の比率が０．００３５％以下であり、
前記光拡散フィルムの内部ヘイズが６０％以上７５％以下である、液晶表示装置。
Ｉ₀：該レーザ光の入射強度。
Ｉ₃₀：光拡散層側の光拡散フィルムの法線方向における該レーザ光の出射強度
前記第２光拡散層が、透光性樹脂中に透光性微粒子を分散混合したものである、請求項１に記載の液晶表示装置。
前記第２光拡散層上に積層された反射防止層をさらに備える請求項１または２に記載の液晶表示装置。
前記第１光拡散層は、光拡散機能を有する光拡散板と、光偏向機能を有する光偏向構造板とを有し、前記光拡散板の光出射側に前記光偏向構造板が設けられた、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記液晶セルが、ＴＮ方式液晶、ＩＰＳ方式液晶、ＶＡ方式液晶のいずれかである請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。