JP6264682B2 - 光拡散部材、表示装置および採光フィルム - Google Patents

Description

本発明は、光拡散部材、表示装置および採光フィルムに関する。

ディスプレイの前面にハーフミラー、あるいはハーフミラーと同等の機能を持つバンドパスフィルターを置いて、電源ＯＦＦ時にはミラー表示を、電源ＯＮ時にはディスプレイ表示を行わせるミラー型のディスプレイが検討されている。

しかしながら、市販されている安価なハーフミラーを使用した場合、透過率は最大で４０％程度である。これは、ハーフミラーが極薄の金属フィルムからなり、光が透過する際に金属フィルムによる光の吸収が生じるためである。バンドパスフィルターをハーフミラー代わりにしてもよいが、高価である上、フィルム積層タイプのバンドパスフィルターは表面のフィルムのうねりのために反射像が歪んで見えることがある。

そのため、ハーフミラーとしては、光反射領域と光透過領域がシート面内で分離されたシート状の光学素子を用いることが好ましい。このような光学素子として、特許文献１に記載の光学素子が知られている。特許文献１の光学素子は、透明な基板上に、複数の開口部を有する反射層が形成され、前記開口部上に前記基板側よりテーパー状に広がる形状を有する複数のテーパー構造部が形成され、前記反射層と前記テーパー構造部とが一体構造となったものである。

特開２００９−２５１５５９号公報

しかしながら、特許文献１の光学素子は、ＬＥＤアレイの前面に設置して光を平行化するコリメート光学素子であり、液晶ディスプレイのように広視野角な表示が必要とされる用途に用いるものではない。また、ディスプレイ以外の用途として、ハーフミラーをランプシェードや窓ガラスに設置してミラー表示を行わせることも考えられるが、このような用途においても光を様々な方向に拡散させる必要があることから、特許文献１のような光学素子を適用することはできない。

本発明の目的は、反射率を維持しつつ透過率の改善を図ることのできる光拡散部材、表示装置および採光フィルムを提供することにある。

本発明の第１の形態の光拡散部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の第１の面に形成された複数の光反射層と、前記基材の第１の面のうち前記光反射層の形成領域以外の領域に形成された光拡散部と、を備え、前記光拡散部は、前記基材に接する第１の端面と、前記第１の端面に対向する第２の端面と、を有し、前記光拡散部の側面によって囲まれた空間の一端に前記光反射層が配置され、前記空間の他端に開口部を有し、前記光拡散部の前記第２の端面から前記第１の端面までの高さが前記光反射層の層厚よりも大きい。

前記第２の端面の面積は前記第１の端面の面積よりも大きくてもよい。

前記第１の端面は光射出端面であり、前記第２の端面は光入射端面であってもよい。

前記基材と前記光反射層との間で、且つ、前記基材の第１の面のうち、前記第１の面の法線方向から見て前記光反射層の形成領域と対向する領域に、可視光の一部を吸収して所定の色を呈する吸収層が形成されていてもよい。

前記基材の前記第１の面と対向する第２の面のうち、前記第２の面の法線方向から見て前記光反射層の形成領域と対向する領域に、可視光の一部を吸収して所定の色を呈する吸収層が形成されていてもよい。

前記基材の第２の面に、前記吸収層を覆って、光透過性を有する保護層が形成されていてもよい。

前記基材と前記光反射層との間で、且つ、前記基材の第１の面のうち、前記第１の面の法線方向から見て前記光反射層の形成領域と対向する領域に、可視光の一部を吸収して第１の色を呈する第１の吸収層が形成され、前記基材の前記第１の面と対向する第２の面のうち、前記第２の面の法線方向から見て前記光反射層の形成領域と対向する領域に、可視光の一部を吸収して第２の色を呈する第２の吸収層が形成されていてもよい。

前記基材の第２の面に、前記第２の吸収層を覆って、光透過性を有する保護層が形成されていてもよい。

前記第１の端面は光入射端面であり、前記第２の端面は光射出端面であってもよい。

前記光反射層の前記基材側とは反対側で、且つ、前記基材の第１の面のうち、前記第１の面の法線方向から見て前記光反射層の形成領域と対向する領域に、可視光の一部を吸収して所定の色を呈する吸収層が形成されていてもよい。

本発明の第２の形態の光拡散部材は、光透過性を有する基材と、前記基材の第１の面に形成された複数の光反射層と、前記基材の前記第１の面と対向する第２の面のうち、前記第２の面の法線方向から見て前記光反射層の形成領域以外の領域に形成された光拡散部と、を備え、前記光拡散部は、前記基材に接する第１の端面と、前記第１の端面に対向する第２の端面と、を有する。

前記第２の端面の面積は前記第１の端面の面積よりも大きくてもよい。

前記基材の第１の面に、前記光反射層を覆って、光透過性を有する保護層が形成されていてもよい。

前記光反射層の前記基材側とは反対側で、且つ、前記基材の第１の面のうち、前記第１の面の法線方向から見て前記光反射層の形成領域と対向する領域に、可視光の一部を吸収して所定の色を呈する吸収層が形成されていてもよい。

前記基材の第１の面に、前記光反射層および前記吸収層を覆って、光透過性を有する保護層が形成されていてもよい。

本発明の照明装置は、光源部と、前記光源部からの光を拡散する光拡散部材と、を備え、前記光拡散部材が、本発明の光拡散部材である。

本発明の表示装置は、表示体と、前記表示体の視認側に設けられ、前記表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる視野角拡大部材と、を含み、前記視野角拡大部材が、本発明の光拡散部材で構成されている。

本発明の第１の形態の採光フィルムは、光透過性を有する基材と、前記基材の第１の面に形成された複数の光反射層と、前記基材の第１の面のうち前記光反射層の形成領域以外の領域に形成された光拡散部と、を備え、前記光拡散部は、前記基材に接する第１の端面と、前記第１の端面に対向する第２の端面と、を有し、前記光拡散部の前記第２の端面から前記第１の端面までの高さが前記光反射層の層厚よりも大きい。

前記第１の端面は光入射端面であり、前記第２の端面は光射出端面であってもよい。

前記第２の端面の面積は前記第１の端面の面積よりも大きくてもよい。

前記光反射層の前記基材とは反対側であって、且つ、前記基材の第１の面のうち、前記第１の面の法線方向から見て前記光反射層の形成領域と対向する領域に、可視光の一部を吸収して所定の色を呈する吸収層が形成されていてもよい。

前記光拡散部の前記基材とは反対側に、光透過性を有する保護フィルムが設けられ、前記保護フィルムによって、前記光拡散部の側面によって囲まれた空間の一端が閉塞されていてもよい。

本発明の第２の形態の採光フィルムは、光透過性を有する基材と、前記基材の第１の面に形成された複数の光反射層と、前記基材の前記第１の面と対向する第２の面のうち、前記第２の面の法線方向から見て前記光反射層の形成領域以外の領域に形成された光拡散部と、を備え、前記光拡散部は、前記基材に接する第１の端面と、前記第１の端面に対向する第２の端面と、を有する。

前記第１の端面は光入射端面であり、前記第２の端面は光射出端面であってもよい。

前記第２の端面の面積は前記第１の端面の面積よりも大きくてもよい。

前記光拡散部の前記基材とは反対側に、光透過性を有する保護フィルムが設けられ、前記保護フィルムによって、前記光拡散部の側面によって囲まれた空間の一端が閉塞されていてもよい。

本発明によれば、反射率を維持しつつ透過率の改善を図ることのできる光拡散部材、表示装置および採光フィルムを提供することができる。

第１実施形態の液晶表示装置を斜め下方（背面側）から見た斜視図である。 図１のＡ−Ａ’線に沿う液晶表示装置の断面図である。 液晶表示装置の製造方法の一例を示す図である。 光拡散フィルムの作用を説明する図である。 第２実施形態に係る光拡散フィルムの断面図である。 光拡散フィルムの作用を説明する図である。 第３実施形態に係る光拡散フィルムの断面図である。 第４実施形態に係る光拡散フィルムの断面図である。 第５実施形態の液晶表示装置を斜め下方（背面側）から見た斜視図である。 液晶表示装置の作用を説明する図である。 第６実施形態に係る光拡散フィルムの断面図である。 光拡散フィルムの部分平面図である。 光反射層と吸収層との配置の一例を示す平面図である。 光拡散フィルムの作用を説明する図である。 光拡散フィルムの作用を説明する図である。 第７実施形態に係る光拡散フィルムの断面図である。 第８実施形態に係る光拡散フィルムの断面図である。 第９実施形態に係る光拡散フィルムの断面図である。 第１０実施形態に係る光拡散フィルムの断面図である。 第１１実施形態に係る光拡散フィルムの断面図である。 第１２実施形態に係る光拡散フィルムの断面図である。 第１３実施形態に係る光拡散フィルムの断面図である。 第１４実施形態に係る光拡散フィルムの断面図である。 第１５実施形態に係る光拡散フィルムの断面図である。 第１６実施形態に係る光拡散フィルムの断面図である。 第１７実施形態に係る光拡散フィルムの断面図である。 第１８実施形態に係る光拡散フィルムの断面図である。 光反射層と色表示層との配置の一例を示す平面図である。 第２０実施形態に係る照明装置の模式図である。 第２１実施形態に係る採光フィルムの断面図である。 採光フィルムの作用を説明する図である。 第２２実施形態に係る採光フィルムの断面図である。 第２３実施形態に係る採光フィルムの断面図である。 光反射層の平面形状のバリエーションを示す図である。 光拡散部の断面形状のバリエーションを示す図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図面を用いて説明する。
本実施形態では、表示体として透過型の液晶パネルを備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。

図１は、本実施形態の液晶表示装置１を斜め下方（背面側）から見た斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の液晶表示装置１の断面図である。

本実施形態の液晶表示装置１（表示装置）は、図１および図２に示すように、バックライト２と第１偏光板３と液晶パネル４と第２偏光板５とを有する液晶表示体６（表示体）と、光拡散フィルム７（光拡散部材）と、から構成されている。図１では、模式的に液晶表示体６を１枚の板状に図示し、図２では、模式的に液晶パネル４を１枚の板状に図示している。観察者は、光拡散フィルム７が配置された図２における液晶表示装置１の上側から表示を見ることになる。よって、以下の説明では、光拡散フィルム７が配置された側を視認側と称し、バックライト２が配置された側を背面側と称する。

本実施形態の液晶表示装置１においては、バックライト２から射出された光を液晶パネル４で変調し、変調した光によって所定の画像や文字等を表示する。液晶パネル４から射出された光が光拡散フィルム７を透過すると、射出光の角度分布が光拡散フィルム７に入射する前よりも広がった状態となり、光拡散フィルム７から光が射出される。このようにして、観察者は広い視野角を持って表示を視認することができる。

液晶パネル４としては、例えば、アクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルが採用されるが、本発明の実施形態として適用可能な液晶パネルはアクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルに限るものではない。本発明の実施形態として適用可能な液晶パネルは、例えば半透過型（透過・反射兼用型）液晶パネルや反射型液晶パネルであってもよい。更に、本発明の実施形態として適用可能な液晶パネルは、各画素がスイッチング用薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略記する）を備えていない単純マトリクス方式の液晶パネルであっても良い。

また、液晶パネル４の表示モードとしては、例えばＶＡ（Vertical Alignment, 垂直配向）モードが採用されるが、表示モードとしては、ＶＡモードに限らず、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード、ＩＰＳ（In-Plane Switching）モード等を用いることもできる。表示モードによっては、液晶パネル４と第１偏光板３との間や液晶パネル４と第２偏光板５との間に位相差板などを設ける場合がある。

図２に示すように、バックライト２は、光源３６と、導光体３７と、を備えている。光源３６は、導光体３７の端面に配置されている。光源３６としては、例えば、発光ダイオード、冷陰極管等が用いられる。本実施形態のバックライト２は、エッジライト型のバックライトであるが、直下型のバックライトでもよい。

バックライト２としては、光の射出方向を制御して指向性を持たせたバックライト、いわゆる指向性バックライトを用いることが望ましい。後述する光拡散フィルム７の光拡散部にコリメートまたは略コリメートした光を入射させるような指向性バックライトを用いることでボヤケを少なくし、光の利用効率を高めることができる。

本実施形態の場合、バックライト２として指向性バックライトを用いるが、バックライト２としては、指向性がある程度緩やかに設定された低指向性バックライトを用いても構わない。この場合、例えばＴＮモードなどの液晶パネル４においては視野角の狭い方向が生じる場合があるが、そのような場合であっても、液晶パネル４の前面に後述の光拡散フィルム７を設置することにより、視野角特性を改善することができる。

光源３６から導光体３７の端面に入射した光は、導光体３７の内部を全反射しつつ伝播し、導光体３７の上面（光射出面）から概ね均一な強度で射出される。図示はしないが、導光体３７の上面には、散乱シート及びプリズムシートが配置されている。導光体３７の上面から射出された光は、散乱シートにより散乱した後、プリズムシートによって集光され、概ね平行化されて射出される。プリズムシートとしては、例えば、住友３Ｍ社製のＢＥＦ（商品名）が用いられる。

図２に示すように、バックライト２と液晶パネル４との間には、偏光子として機能する第１偏光板３が設けられている。また、液晶パネル４と光拡散フィルム７との間には、検光子として機能する第２偏光板５が設けられている。特に、光拡散フィルム７の光入射側に位置する第２偏光板５は、例えば屈折率が１．５０のトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）で構成されている。

以下、光拡散フィルム７について詳細に説明する。
光拡散フィルム７は、図１および図２に示すように、光透過性を有する基材３９と、基材３９の第１の面３９ａ（視認側と反対側の面）に形成された複数の光反射層４１と、基材３９の第１の面３９ａのうち光反射層４１の形成領域以外の領域に形成された光拡散部４０と、を備えている。光拡散フィルム７は、図２に示すように、光拡散部４０が設けられた側を第２偏光板５に向け、基材３９の側を視認側に向けた姿勢で第２偏光板５上に配置されている。

ここで、「光反射層の形成領域以外の領域に形成された光拡散部」とは、光拡散部の一部分が光反射層に重なった状態に形成される場合を含むことを意味する。

基材３９には、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）フィルム等の透明樹脂製の基材が好ましく用いられる。本実施形態では、基材の材料の一例として、屈折率が１．６５のＰＥＴフィルムが用いられる。基材３９は、後述する製造プロセスにおいて、後で光拡散部４０の材料を塗布する際の下地となるものである。基材３９は、製造プロセス中の熱処理工程における耐熱性と機械的強度とを備える必要がある。基材３９には、樹脂製の基材の他、ガラス製の基材等を用いても良い。

基材３９の厚さは、耐熱性や機械的強度を損なわない程度に薄い方が好ましい。その理由は、基材３９の厚さが厚くなる程、表示のボヤケが生じる虞があるからである。基材３９の全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１の規定で９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られる。本実施形態では、一例として厚さが１００μｍの透明樹脂製基材が用いられる。

複数の光反射層４１は、基材３９の第１の面３９ａの法線方向から見て点在して配置されている。複数の光反射層４１は、基材３９上に点在して非周期的に、かつランダムに配置されることが好ましい。一つの光反射層４１を基材３９の法線方向から見たときの平面形状は、例えば円形である。光反射層４１の直径は、例えば１０μｍである。本実施形態の場合、複数の光反射層４１は、全て同一の直径となっている。複数の光反射層４１が基材３９上に点在して形成されたことにより、光反射層４１の非形成領域に位置する光拡散部４０は、基材３９上に連続して形成されている。

光反射層４１は、可視光を反射する光反射材料によって構成されている。光拡散フィルム７は、観察者側から入射して基材３９を透過した光（外光）を光反射層４１で反射することによりミラーとして機能する。光反射層４１は、少なくとも可視光域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）において光拡散部４０よりも高い反射率を有していればよいが、ミラーとして機能させるためには、可視光域全域にわたって高い反射率が得られるものが好ましい。また、光反射層４１は、後述するように光拡散部４０の製造時に拡散光を遮るマスクとして用いられる場合がある（図３（Ｃ）参照）。そのため、光反射層４１は、拡散光（紫外線）を十分に反射もしくは吸収することが好ましい。本実施形態では、光反射層４１として、アルミニウムや銀などの金属反射膜が用いられる。

光拡散部４０は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料で構成されている。本実施形態の一例として、光拡散部４０は、屈折率が１．５０のアクリル樹脂で構成されている。光拡散部４０の全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１の規定で９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られる。

光拡散フィルム７における光反射層４１の形成領域には、基材３９の第１の面３９ａに平行な平面（ｘｙ平面）で切断したときの断面積が光反射層４１側で大きく、光反射層４１から離れるにつれて漸次小さくなる形状の中空部４２（空隙部）が形成されている。複数の光反射層４１が基材３９上に点在して非周期的に、かつランダムに配置されていることに伴い、複数の光反射層４１と同一の位置に形成される複数の中空部４２も基材３９上にランダムに配置されている。なお、ｘ軸は液晶パネル４の画面の水平方向、ｙ軸は液晶パネル４の画面の垂直方向、ｚ軸は液晶表示装置１の厚さ方向、と定義する。

中空部４２は、基材３９側から見たとき、いわゆる順テーパー状の略円錐台状の形状を有している。中空部４２の内部には、光拡散部４０よりも屈折率の小さい低屈折率材料が配置される。低屈折率材料としては、例えば、空気が存在している。光拡散フィルム７の中空部４２以外の部分、すなわち光拡散部４０が連続して存在する部分は光の透過に寄与する部分である。光拡散部４０に入射した光は、当該光拡散部４０と中空部４２との界面で全反射しつつ、光拡散部４０の内部に略閉じこめられた状態で導光し、基材３９を介して外部に出射される。

なお、部材同士の屈折率の比較を行う場合には、視感度が最も高い５５５ｎｍの波長の屈折率を比較するものとする。

本実施形態の場合、中空部４２には空気が存在しているため、光拡散部４０を例えば透明樹脂で形成したとすると、光拡散部４０の側面４０ｃは透明樹脂と空気との界面となる。ここで、光拡散部４０の内部と外部との界面の屈折率差は、中空部４２が空気で充填されている方が、光拡散部４０の周囲が他の一般的な低屈折率材料で充填されているよりも大きい。したがって、スネルの法則より、光拡散部４０の側面４０ｃで光が全反射する入射角範囲が広い。その結果、光の損失がより抑えられ、高い輝度を得ることができる。

なお、中空部４２には、低屈折率材料として、空気に代えて、窒素等の不活性ガスが充填されていても良い。もしくは、中空部４２の内部が真空状態であっても良い。

光拡散部４０は、図２に示すように、第１の端面４０ａと、第２の端面４０ｂと、側面４０ｃと、を有する。第１の端面４０ａは、基材３９に接する面である。第２の端面４０ｂは、第１の端面４０ａと対向する面である。本実施形態の場合、第１の端面４０ａは光射出端面であり、第２の端面４０ｂは光入射端面である。側面４０ｃは、光拡散部４０のテーパー状の側面（中空部４２との界面）である。側面４０ｃは、光入射端面４０ｂから入射した光を反射する面である。第２の端面４０ｂの面積は、第１の端面４０ａの面積よりも大きい。

光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度（第２の端面４０ｂと側面４０ｃとのなす角度）は、７５°以上８５°以下が好ましい。本実施形態では、光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度が７５°である。ただし、光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度は、光拡散フィルム７から射出する際に、入射光を十分に拡散することが可能な角度であれば、特に限定されない。本実施形態において、光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度は一定になっている。

光拡散部４０の第２の端面４０ｂから第１の端面４０ａまでの高さは、光反射層４１の層厚よりも大きく設定されている。本実施形態の場合、光反射層４１の層厚の層厚は一例として１５０ｎｍ程度である。光拡散部４０の第２の端面４０ｂから第１の端面４０ａまでの高さは一例として２０μｍ程度である。光拡散部４０の側面４０ｃと光反射層４１の層厚とにより囲まれた部分は、中空部４２となっている。

なお、基材３９の屈折率と光拡散部４０の屈折率とは略同等であることが望ましい。基材３９の屈折率と光拡散部４０の屈折率とが大きく異なる場合には、第２の端面４０ｂから入射した光が光拡散部４０から射出する際に、光拡散部４０と基材３９との界面で不要な光の屈折や反射が生じることがある。この場合、所望の視野角が得られない、射出光の光量が減少する、等の不具合が生じる虞がある。基材３９の屈折率と光拡散部４０の屈折率とが略同等である場合には、このような不具合は生じにくい。

臨界角を超える角度で入射した入射光は、側面４０ｃで全反射して光拡散部４０を透過して観察者側へ射出される。また、側面４０ｃに入射することなく光拡散部４０を透過する入射光は、そのまま観察者側へ射出される。また、臨界角以下の角度で入射した入射光は側面４０ｃで全反射せず、光拡散部４０の側面４０ｃを透過する。側面４０ｃを透過した光は光反射層４１で反射され液晶パネル４側に向かうが、このような光を抑制するためには、バックライト２として、光拡散部４０の側面４０ｃに臨界角以下で入射しないように光を射出する指向性を有した指向性バックライトを用いるようにすればよい。

次に、液晶表示装置１の製造方法の一例について、図３を用いて説明する。
以下では、光拡散フィルム７の製造工程を説明し、液晶表示体の製造工程については説明を省略する。

最初に、図３（Ａ）に示すように、１０ｃｍ角で厚さが１００μｍのポリエチレンテレフタレートの基材３９を準備し、スパッタ法等を用いて、基材３９の一面に光反射層４１としてアルミニウムや銀の薄膜を形成する。複数の光反射層４１は全て直径１０μｍの円形のパターンである。本実施形態の場合、後の工程で光反射層４１をマスクとして透明ネガレジストの露光を行い、中空部４２を形成する。そのため、光反射層４１の位置が中空部４２の形成位置に対応する。

なお、光反射層４１の位置はランダムに設定することが好ましい。例えば、一定のピッチで規則的に配置された基準位置にランダム関数を用いて揺らぎ（ばらつき）を持たせ、得られた基準位置を光反射層４１の中心位置として設定することにより、ランダムに配置された複数の光反射層４１を形成することができる。また、光反射層４１の大きさや光反射層４１間の平均間隔（例えば、上記の基準位置のピッチ）は、液晶表示体６の画素の大きさ等によって適宜変更可能である。例えば、液晶表示体６の赤、緑、青の各々の画素に対して光拡散部４０の一部が配置されるように光反射層４１の大きさや光反射層４１間の平均間隔が設計される。

次いで、図３（Ｂ）に示すように、スリットコート、スピンコート、印刷等の手法を用いて、光反射層４１の上を覆うように、基材３９の第１の面の全面に、光拡散部４０の材料としてアクリル樹脂からなる透明ネガレジストを塗布し、膜厚２５μｍの塗膜４８を形成する。透明ネガレジストの一例として日本化薬製のＳＵ−８が挙げられる。ＳＵ−８を使用した露光現像プロセスに従うと、上記の塗膜４８を形成した基材３９をホットプレート上に載置し、温度９５℃で塗膜４８のプリベークを行う。これにより、透明ネガレジスト中の溶媒が揮発する。

次いで、図３（Ｃ）に示すように、基材３９側から光反射層４１をマスクとして塗膜４８に拡散光Ｆを照射し、露光を行う。このとき、波長３６５ｎｍのｉ線、波長４０４ｎｍのｈ線、波長４３６ｎｍのｇ線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は６００ｍＪ／ｃｍ^２とする。

露光工程では、平行光または拡散光を用いる。また、露光装置から射出された平行光を拡散光Ｆとして基材３９に照射する手段として、露光装置から射出された光の光路上にヘイズ５０程度の拡散板を配置する。拡散光Ｆで露光を行うことにより、塗膜４８は、光反射層４１の非形成領域から外側に広がるように放射状に露光される。これにより、順テーパー状の中空部４２が形成され、光拡散部４０の中空部４２と面する部分には逆テーパー状の側面が形成される。光拡散部４０の側面４０ｃの傾斜角度は拡散光Ｆの拡散の度合いで制御できる。

その後、上記の塗膜４８を形成した基材３９をホットプレート上に載置し、温度９５℃で塗膜４８のポストエクスポージャーベイク（ＰＥＢ）を行う。

次いで、専用の現像液を用いて透明ネガレジストからなる塗膜４８の現像を行い、１００℃でポストベークし、図３（Ｄ）に示すように、複数の中空部４２有する光拡散部４０を基材３９の第１の面に形成する。
以上の工程を経て、本実施形態の光拡散フィルム７が完成する。

最後に、完成した光拡散フィルム７を、図２に示すように、基材３９を視認側に向け、光拡散部４０を第２偏光板５に対向させた状態で、光学接着剤等を用いて液晶表示体６に貼付する。
以上の工程により、本実施形態の液晶表示装置１が完成する。

なお、液晶パネル側に第２偏光板を貼り合わせることに代えて、上述の工程で光拡散フィルム７を作製した後、光拡散部４０の第２の端面４０ｂとなる面上に第２偏光板５を貼り合わせても良い。その場合、上述の光拡散フィルム７と第２偏光板５とが予め貼り合わされて一体化したものを、光拡散フィルムの完成品としてもよい。このような光拡散フィルムを用いる場合、第２偏光板５を有していない液晶パネルに光拡散フィルムを貼り合わせることにより、液晶表示体を作製することができる。

図４（Ａ）は、電源をＯＦＦにした状態を示しており、図４（Ｂ）は、電源をＯＮにした状態を示している。本実施形態の液晶表示装置においては、電源をＯＦＦにすると画面全体がミラーのように見える。電源をＯＮにすると、外光よりもバックライトの明るさが相対的に明るくなるため、ミラーよりもディスプレイの表示が見えるようになる。よって、電源ＯＦＦ時にはミラーとなり、電源ＯＮ時には通常の画像表示を行うミラー型のディスプレイが実現できる。

以上説明した本実施形態の光拡散フィルム７おいては、基材３９の第１の面３９ａに複数の光反射層４１が形成され、基材３９の第１の面３９ａのうち光反射層４１の形成領域以外の領域に光拡散部４０が形成されている。そのため、光拡散フィルム７を表示体の視認側に配置することにより、電源ＯＦＦ時にはミラーとなり、電源ＯＮ時には通常の画像表示を行うミラー型のディスプレイが実現できる。画像表示時には、光拡散部４０に入射した光が光拡散部４０の側面４０ｃで全反射して広角方向に拡散されるため、視野角の広い画像表示が可能となる。

本実施形態の光拡散フィルム７おいては、第２の端面４０ｂの面積が第１の端面４０ａの面積よりも大きくなっている。そのため、光拡散部４０の側面４０ｃが逆テーパー状に形成され、光拡散フィルム７に垂直に入射した光を側面４０ｃにおいて効率よく拡散することができる。よって、表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる視野角拡大部材として好適に利用することができる。また、第１の端面４０ａの面積を変えずに第２の端面４０ｂの面積を大きくすることができるため、光反射層の面積（ミラー表示における外光の反射率）を維持しつつ、光拡散部４０への光の入射量を大きくすることができる。よって、電源ＯＦＦ時には反射率の高いミラーとなり、電源ＯＦＦ時には明るい画像表示が可能となる。

本実施形態の光拡散フィルム７おいては、第１の端面４０ａが光射出端面となっており、第２の端面４０ｂが光入射端面となっている。この構成においては、光反射層４１と光拡散部４０の光射出端面とが同一面上に配置されるため、光反射層４１によって斜め方向に反射された光が、突起状の構造物である光拡散部４０によって遮られることはない。よって、正面方向から見た場合だけでなく、斜め方向から見た場合でもミラーとして認識することができる。

本実施形態の光拡散フィルム７においては、光拡散部４０が光反射層４１の形成領域以外の領域に連続的に形成されている。この構成においては、光拡散部４０が広い面積にわたって連続的に形成されるため、光拡散部４０と基材３９との密着性が強くなり、剥がれに対して強い構造となる。よって、信頼性に優れた光拡散フィルム７および液晶表示装置１を提供することができる。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図５および図６を用いて説明する。
図５は、第２実施形態に係る光拡散フィルム１０（光拡散部材）の断面図である。図６は、電源ＯＦＦの状態（図６（Ａ））と電源ＯＮの状態（図６（Ｂ））を示す図である。
なお、本実施形態において第１実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

第１実施形態では、光反射層４１を光拡散部４０の非形成領域の全面に形成した。それに対して、本実施形態では、光反射層４１を光拡散部４０の非形成領域の一部のみに形成した。本実施形態において、光反射層４１は、特定の中空部４２（空隙部）に対応する領域にのみ形成されている。

図６に示すように、本実施形態の液晶表示装置１１においては、電源をＯＦＦ時にすると画面の一部がミラーとなる。光反射層の配置を制御することにより、任意の文字や絵柄（絵、模様）がミラーとして浮き上がる。よって、液晶表示装置１にデザイン性を付与することができる。本実施形態の場合、「ＯＦＦ」の文字を表示しているが、画面に表示する文字や絵柄はこれに限らない。電源ＯＮ時には、第１実施形態と同様に、外光よりもバックライトの明るさが相対的に明るくなるため、ミラーよりもディスプレイの表示が見えるようになる。

［第３実施形態］
図７は、第３実施形態に係る光拡散フィルム５０（光拡散部材）の断面図である。
なお、本実施形態において第１実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態において第１実施形態と異なる点は、光反射層４１を基材３９の第１の面３９ａ上に形成し、光拡散部４０を基材３９の第２の面３９ｂ上に形成した点である。

本実施形態の光拡散フィルム５０は、光透過性を有する基材３９と、基材３９の第１の面３９ａに形成された複数の光反射層５１と、基材３９の第１の面３９ａと対向する第２の面３９ｂのうち、第２の面３９ｂの法線方向から見て光反射層５１の形成領域以外の領域に形成された光拡散部４０と、を備える。光拡散部４０は、基材３９に接する第１の端面４０ａと、第１の端面４０ａに対向する第２の端面４０ｂと、を有する。

光反射層５１の形成材料や大きさ、厚みなどは、第１実施形態の光反射層４１と同じである。光拡散部４０の第１の端面４０ａは光射出端面であり、第２の端面４０ｂは光入射端面である。第２の端面４０ｂの面積は第１の端面４０ａの面積よりも大きい。光拡散部４０の側面４０ｃと基材３９とにより囲まれた部分は、中空部４２となっている。中空部４２の内部は、低屈折率材料である空気によって満たされている。光拡散フィルム５０は、光拡散部４０が設けられた側を第２偏光板５（図２参照）に向け、基材３９の側を視認側に向けた姿勢で第２偏光板５上に配置される。

本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

［第４実施形態］
図８は、第４実施形態に係る光拡散フィルム５２（光拡散部材）の断面図である。
なお、本実施形態において第３実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態において第３実施形態と異なる点は、基材３９の第１の面３９ａに、光反射層５１を覆って、光透過性を有する保護層４３が形成されている点である。

保護層４３は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性を有する有機材料、あるいは酸化シリコンなどの光透過性を有する無機材料で構成されている。保護層４３の全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１の規定で９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られる。基材３９の屈折率と保護層４３の屈折率とは略同等であることが望ましい。これにより、保護層４３と基材３９との界面で不要な光の屈折や反射が生じることを抑制することができる。保護層４３の表面は平坦性を有していることが好ましい。これにより、表示装置に適用した場合に、表示画像の歪みを抑制することができる。

本実施形態においては、光反射層５１が保護層４３で覆われているため、光反射層５１を外圧による破壊などから保護することができる。

［第５実施形態］
以下、本発明の第５実施形態について、図９および図１０を用いて説明する。
図９は、第５実施形態の液晶表示装置５３を斜め下方（背面側）から見た斜視図である。図１０は、本実施形態の液晶表示装置５３の作用を説明する図である。
なお、本実施形態において第１実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

図９に示すように、本実施形態において第１実施形態と異なる点は、光拡散フィルム５４が、基材３９の側を液晶表示体６に向け、光拡散部４０が設けられた側を視認側に向けた姿勢で液晶表示体６上に配置されている点である。

基材３９、光反射層４１および光拡散部４０の構成は第１実施形態と同じである。ただし、光拡散フィルムを裏返して設置しているため、光拡散部４０の第１の端面（基材３９に接する面）が光入射端面となり、第２の端面（第１の端面に対向する面）が光射出端面となっている。

図１０（Ａ）に示すように、基材３９側が視認側に向けて設置されている例（第１実施形態）では、光反射層４１と光拡散部４０の光射出端面とが同一面上に配置されるため、光反射層４１によって斜め方向に反射された光が、突起状の構造物である光拡散部４０によって遮られることはない。よって、正面方向から見た場合だけでなく、斜め方向から見た場合でもミラーとして認識することができる。

一方、図１０（Ｂ）に示すように、光拡散部４０側が視認側に向けて設置されている例（本実施形態）では、光反射層４１が光拡散部４０の開口部の底面に配置されるため、光反射層４１が光拡散部４０の影に隠れてしまい、光反射層４１によって斜め方向に反射された光が光拡散部４０によって遮られる。よって、見る方向によっては、反射光が認識できない場合がある。視野角制限を行いたい場合には、このような構成が適している。

本実施形態においては、光拡散部４０が基材３９よりも視認側に配置されているため、電源ＯＦＦ時のミラー表示に視野角制限を行うことができる。これにより、デザイン性が高まる。

［第６実施形態］
以下、本発明の第６実施形態について、図１１ないし図１５を用いて説明する。
図１１は、第６実施形態に係る光拡散フィルム５５（光拡散部材）の断面図である。図１２は、光拡散フィルム５５の部分平面図である。図１３は、光反射層と吸収層との配置の一例を示す平面図である。図１４および図１５は、本実施形態の光拡散フィルム５５の作用を説明する図である。
なお、本実施形態において第１実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態において第１実施形態と異なる点は、基材３９と光反射層４１との間で、且つ、基材３９の第１の面３９ａのうち、第１の面３９ａの法線方向から見て光反射層４１の形成領域と対向する領域に、可視光の一部を吸収して所定の色を呈する吸収層５６が形成されている点である。光拡散フィルム５５は、光拡散部４０が設けられた側を表示体に向け、基材３９の側を視認側に向けた姿勢で表示体上に配置される。

図１１および図１２に示すように、本実施形態の光拡散フィルム５５では、吸収層５６を特定の領域に配置することによって、色つきの図形や図柄を表示できるようにしている。色を表示したいポイントの光反射層４１に吸収層５６を積層することによって色表示が実現される。吸収層５６は、例えば、カラーフィルターなどで使用される公知の色レジストによって形成される。

吸収層５６は、光反射層４１の少なくとも一部と重なるように配置されていればよく、その配置形態としては、図１３（Ａ）ないし図１３（Ｃ）に示すように、種々のものが考えられる。吸収層５６と光反射層４１とはその形成領域が概ね一致していればよいが（図１３（Ａ）および図１３（Ｂ））、光反射層４１による反射領域と吸収層５６による吸収領域のバランスを考慮して、両者の位置をずらしてもよい（図１３（Ｃ））。

図１４（Ａ）に示すように、光反射層４１をドット状に形成した例（本実施形態）では、吸収層５６も光反射層４１の形成位置に合せてドット状に形成される。図１４（Ｂ）に示すように、特定の図柄（例えば、「Ａ」という文字）を表示する場合には、インクジェットプリンターで図柄を表示する場合と同様に、ドット状の吸収層５６を必要な領域に選択的に形成すればよい。吸収層５６の形状は円形でよく、吸収層５６のパターニングや位置決めなどに高い精度は要求されない。

一方、図１５（Ａ）に示すように、光拡散部６０がドット状に形成され、光反射層６１が光拡散部６０の形成領域以外の領域に形成されている場合には、吸収層５６も光拡散部６０を避けた領域に形成しなければならない。この場合、吸収層５６を光拡散部６０の形状に合わせてパターニングする必要があり、吸収層５６と光拡散部４０との微妙な位置調整も必要となる。

以上のように、本実施形態においては、吸収層５６によって色つきの図形や絵柄が表示でき、デザイン性が高められる。また、吸収層５６のパターニングや位置決めなどに高い精度が要求されないため、図形や絵柄を表示させるのが容易である。

［第７実施形態］
図１６は、第７実施形態に係る光拡散フィルム５７（光拡散部材）の断面図である。
なお、本実施形態において第１実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態において第１実施形態と異なる点は、基材３９の第１の面３９ａと対向する第２の面３９ｂのうち、第２の面３９ｂの法線方向から見て光反射層４１の形成領域と対向する領域に、可視光の一部を吸収して所定の色を呈する吸収層５６が形成されている点である。光拡散フィルム５７は、光拡散部４０が設けられた側を表示体に向け、基材３９の側を視認側に向けた姿勢で表示体上に配置される。

本実施形態は、第６実施形態と比較して、光吸収層４１を基材３９の一方の面に形成し、吸収層５６を基材３９の他方の面に形成した点が異なる。この場合でも第６実施形態と同様の効果が得られる。

［第８実施形態］
図１７は、第８実施形態に係る光拡散フィルム５８（光拡散部材）の断面図である。
なお、本実施形態において第３実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態において第３実施形態と異なる点は、光反射層５１の基材３９側とは反対側で、且つ、基材３９の第１の面３９ａのうち、第１の面３９ａの法線方向から見て光反射層５１の形成領域と対向する領域に、可視光の一部を吸収して所定の色を呈する吸収層５６が形成されている点である。光拡散フィルム５８は、光拡散部４０が設けられた側を表示体に向け、基材３９の側を視認側に向けた姿勢で表示体上に配置される。

本実施形態は、第６実施形態と比較して、光吸収層５１と吸収層５６を基材３９の光拡散部４０が形成された面とは異なる面に形成した点のみが異なる。この場合でも第６実施形態と同様の効果が得られる。

［第９実施形態］
図１８は、第９実施形態に係る光拡散フィルム６５（光拡散部材）の断面図である。
なお、本実施形態において第６実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態において第６実施形態と異なる点は、基材３９の第２の面３９ｂに、吸収層５６を覆って、光透過性を有する保護層６６が形成されている点である。光拡散フィルム６５は、光拡散部４０が設けられた側を表示体に向け、基材３９の側を視認側に向けた姿勢で表示体上に配置される。

保護層６６は、第４実施形態の保護層４３と同様の材料を用いることができる。本実施形態においては、吸収層５６が保護層６６で覆われているため、吸収層５６を外圧による破壊などから保護することができる。

［第１０実施形態］
図１９は、第１０実施形態に係る光拡散フィルム６７（光拡散部材）の断面図である。
なお、本実施形態において第８実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態において第８実施形態と異なる点は、基材３９の第１の面３９ａに、光反射層５１および吸収層５６を覆って、光透過性を有する保護層６６が形成されている点である。光拡散フィルム６７は、光拡散部４０が設けられた側を表示体に向け、基材３９の側を視認側に向けた姿勢で表示体上に配置される。

本実施形態においては、光反射層５１および吸収層５６が保護層６８で覆われているため、光反射層５１および吸収層５６を外圧による破壊などから保護することができる。

［第１１実施形態］
図２０は、第１１実施形態に係る光拡散フィルム６８（光拡散部材）の断面図である。
なお、本実施形態において第６実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態において第６実施形態と異なる点は、吸収層５６が、互いに異なる色を呈する複数の層５６ａ，５６ｂ，５６ｃによって形成されている点である。光拡散フィルム６８は、光拡散部４０が設けられた側を表示体に向け、基材３９の側を視認側に向けた姿勢で表示体上に配置される。

本実施形態の場合、吸収層５６は、赤色を呈する赤色表示層５６ａと、緑色を呈する緑色表示層５６ｂと、青色を呈する青色表示層５６ｃとの３層によって構成されているが、吸収層５６の構成はこれに限らない。各層が呈する色は、赤、緑、青に限らない。また、２層または４層以上の層によって吸収層５６を形成してもよい。

本実施形態においては、吸収層５６が複数の層５６ａ，５６ｂ，５６ｃによって形成されているため、様々な色の表示が可能となる。

［第１２実施形態］
図２１は、第１２実施形態に係る光拡散フィルム６９（光拡散部材）の断面図である。
なお、本実施形態において第５実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態において第５実施形態と異なる点は、光反射層４１の基材３９側とは反対側で、且つ、基材３９の第１の面３９ａのうち、第１の面３９ａの法線方向から見て光反射層４１の形成領域と対向する領域に、可視光の一部を吸収して所定の色を呈する吸収層５６が形成されている点である。光拡散フィルム６９は、基材３９の側を表示体に向け、光拡散部４０が設けられた側を視認側に向けた姿勢で表示体上に配置される。

吸収層５６の構成は第１１実施形態と同様である。本実施形態においても、第５実施形態と同様に、電源ＯＦＦ時のミラー表示に視野角制限を行うことができる。これにより、デザイン性が高まる。

［第１３実施形態］
図２２は、第１３実施形態に係る光拡散フィルム７０（光拡散部材）の断面図である。
なお、本実施形態において第７実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態において第７実施形態と異なる点は、吸収層５６が、互いに異なる色を呈する複数の層５６ａ，５６ｂ，５６ｃによって形成されている点である。光拡散フィルム７０は、光拡散部４０が設けられた側を表示体に向け、基材３９の側を視認側に向けた姿勢で表示体上に配置される。

本実施形態は、第１１実施形態と比較して、光吸収層４１を基材３９の一方の面に形成し、吸収層５６を基材３９の他方の面に形成した点が異なる。この場合でも第１１実施形態と同様の効果が得られる。

［第１４実施形態］
図２３は、第１４実施形態に係る光拡散フィルム７１（光拡散部材）の断面図である。
なお、本実施形態において第１実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態において第１実施形態と異なる点は、基材３９と光反射層４１との間で、且つ、基材３９の第１の面３９ａのうち、第１の面３９ａの法線方向から見て光反射層４１の形成領域と対向する領域に、可視光の一部を吸収して第１の色を呈する第１の吸収層５６Ａが形成され基材３９の第１の面３９ａと対向する第２の面３９ｂのうち、第２の面３９ｂの法線方向から見て光反射層４１の形成領域と対向する領域に、可視光の一部を吸収して第２の色を呈する第２の吸収層５６Ｂが形成されている点である。光拡散フィルム７１は、光拡散部４０が設けられた側を表示体に向け、基材３９の側を視認側に向けた姿勢で表示体上に配置される。

第１の吸収層５６Ａおよび第２の吸収層５６Ｂは、例えば、カラーフィルターなどで使用される公知の色レジストによって形成される。本実施形態の場合、第１の吸収層５６Ａは、青色を呈する青色表示層として構成され、第２の吸収層５６Ｂは、赤色を呈する赤色表示層５６ａと緑色を呈する緑色表示層５６ｂとの２層によって構成されているが、第１の吸収層５６Ａおよび第２の吸収層５６Ｂの構成はこれに限らない。各層が呈する色は、赤、緑、青に限らない。また、第１の吸収層５６Ａを２層以上の層によって形成し、第２の吸収層５６Ｂを１層または３層以上の層によって形成してもよい。

本実施形態は、第１３実施形態と比較して、吸収層を構成する一部の層を基材３９の一方の面に形成し、吸収層を構成する残りの一部の層を基材３９の他方の面に形成した点が異なる。この場合でも第１３実施形態と同様の効果が得られる。

［第１５実施形態］
図２４は、第１５実施形態に係る光拡散フィルム７２（光拡散部材）の断面図である。
なお、本実施形態において第１４実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態は、第１４実施形態と比較して、第１の吸収層５６Ａが２層で構成され、第２の吸収層５６Ｂが１層で構成されている点が異なる。光拡散フィルム７２は、光拡散部４０が設けられた側を表示体に向け、基材３９の側を視認側に向けた姿勢で表示体上に配置される。

本実施形態の場合、第１の吸収層５６Ａは、緑色を呈する緑色表示層５６ｂと青色を呈する青色表示層５６ｃとの２層によって構成され、第２の吸収層５６Ｂは、赤色を呈する赤色表示層５６ａによって構成されているが、第１の吸収層５６Ａおよび第２の吸収層５６Ｂの構成はこれに限らない。

この構成においても、第１４実施形態と同様の効果が得られる。

［第１６実施形態］
図２５は、第１６実施形態に係る光拡散フィルム７３（光拡散部材）の断面図である。
なお、本実施形態において第１３実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態において第１３実施形態と異なる点は、基材３９の第２の面３９ｂに、吸収層５６を覆って、光透過性を有する保護層７４が形成されている点である。光拡散フィルム７３は、光拡散部４０が設けられた側を表示体に向け、基材３９の側を視認側に向けた姿勢で表示体上に配置される。

保護層７４は、第９実施形態の保護層６６と同様の材料を用いることができる。本実施形態においては、吸収層５６が保護層７４で覆われているため、吸収層５６を外圧による破壊などから保護することができる。

［第１７実施形態］
図２６は、第１７実施形態に係る光拡散フィルム７５（光拡散部材）の断面図である。
なお、本実施形態において第１４実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態において第１４実施形態と異なる点は、基材３９の第２の面３９ｂに、第２の吸収層５６Ｂを覆って、光透過性を有する保護層７４が形成されている点である。光拡散フィルム７５は、光拡散部４０が設けられた側を表示体に向け、基材３９の側を視認側に向けた姿勢で表示体上に配置される。

本実施形態においては、第２の吸収層５６Ｂが保護層７４で覆われているため、第２の吸収層５６Ｂを外圧による破壊などから保護することができる。

［第１８実施形態］
図２７は、第１８実施形態に係る光拡散フィルム７６（光拡散部材）の断面図である。
なお、本実施形態において第１５実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態において第１５実施形態と異なる点は、基材３９の第２の面３９ｂに、第２の吸収層５６Ｂを覆って、光透過性を有する保護層７４が形成されている点である。光拡散フィルム７６は、光拡散部４０が設けられた側を表示体に向け、基材３９の側を視認側に向けた姿勢で表示体上に配置される。

本実施形態においては、第２の吸収層５６Ｂが保護層７４で覆われているため、第２の吸収層５６Ｂを外圧による破壊などから保護することができる。

［第１９実施形態］
図２８は、第１１実施形態ないし第１８実施形態における光反射層４１，５１と色表示層５６ａ，５６ｂ，５６ｃとの配置の一例を示す平面図である。

色表示層５６ａ，５６ｂ，５６ｃは、光反射層４１の少なくとも一部と重なるように配置されていればよく、その配置形態としては、図２８（Ａ）ないし図２８（Ｅ）に示すように、種々のものが考えられる。色表示層５６ａ，５６ｂ，５６ｃは光反射層４１からはみ出ていてもよいし、光反射層４１と色表示層５６ａ，５６ｂ，５６ｃの形状が異なっていてもよい。

［第２０実施形態］
図２９は、本発明の第２０実施形態に係る照明装置８０の模式図である。図２９（Ａ）は、電源をＯＦＦにした状態を示しており、図２９（Ｂ）は、電源をＯＮにした状態を示している。

照明装置８０は、光源部８２と、光源部８２からの光を拡散する光拡散フィルム８３（光拡散部材）と、を備えている。光拡散フィルム８３は、ランプシェード部８１に設置されている。光拡散フィルム８３としては、例えば、第１実施形態ないし第１９実施形態に記載した光拡散フィルムが用いられる。

図２９（Ａ）に示すように、光源部８２の電源をＯＦＦにすると、ランプシェード部８１がミラーになったり、ランプシェード部８１に図柄が表示されたりする。図２９（Ｂ）に示すように、光源部８２の電源をＯＮにすると、外光よりも光源部８２の明るさが相対的に明るくなるため、ミラーや図柄は見えなくなる。よって、電源ＯＦＦ時にはミラーや図柄を表示し、電源ＯＮ時には通常のランプとして機能するデザイン照明を実現することができる。

［第２１実施形態］
以下、本発明の第２１実施形態について、図３０および図３１を用いて説明する。
図３０は、本実施形態に係る採光フィルム１００の断面図である。図３１は、採光フィルム１００の作用を説明する図である。

図３０に示すように、採光フィルム１００は、光透過性を有する基材１０１と、基材１０１の第１の面１０１ａに形成された複数の光反射層１０２と、基材１０１の第１の面１０１ａのうち光反射層１０２の形成領域以外の領域に形成された光拡散部１０３と、を備えている。図３１に示すように、採光フィルム１００は、光拡散部１０３が設けられた側を屋内１５０側に向け、基材１０１の側を屋外側に向けた姿勢で窓１５１に設置される。

ここで、「光反射層の形成領域以外の領域に形成された光拡散部」とは、光拡散部の一部分が光反射層に重なった状態に形成される場合を含むことを意味する。

基材１０１には、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）フィルム等の透明樹脂製の基材が好ましく用いられる。本実施形態では、基材の材料の一例として、屈折率が１．６５のＰＥＴフィルムが用いられる。

基材１０１の厚さは、耐熱性や機械的強度を損なわない程度に薄い方が好ましい。基材１０１の全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１の規定で９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られる。本実施形態では、一例として厚さが１００μｍの透明樹脂製基材が用いられる。

複数の光反射層１０２は、基材１０１の第１の面１０１ａの法線方向から見て点在して配置されている。複数の光反射層１０２は、例えば、基材１０１上に点在して非周期的に、かつランダムに配置されている。一つの光反射層１０２を基材１０１の法線方向から見たときの平面形状は、例えば円形である。光反射層１０２の直径は、例えば１０μｍである。本実施形態の場合、複数の光反射層１０２は、全て同一の直径となっている。複数の光反射層１０２が基材１０１上に点在して形成されたことにより、光反射層１０２の非形成領域に位置する光拡散部１０３は、基材１０１上に連続して形成されている。

光反射層１０２は、可視光を反射する光反射材料によって構成されている。採光フィルム１００は、屋外側から入射して基材１０１を透過した光（外光）を光反射層１０２で反射することによりミラーとして機能する。光反射層１０２は、少なくとも可視光域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）において光拡散部１０３よりも高い反射率を有していればよいが、ミラーとして機能させるためには、可視光域全域にわたって高い反射率が得られるものが好ましい。また、光反射層１０２は、光拡散部１０３の製造時に拡散光を遮るマスクとして用いられる場合があるため、光反射層１０２は、拡散光（紫外線）を十分に反射することが好ましい。また、採光フィルム１００に、屋内から屋外への熱の流出および屋外から屋内への熱の流入を抑制するための遮熱効果を付与する場合には、光反射層１０２は、赤外光を反射することが好ましい。また、採光フィルム１００に、屋外からの紫外線をカットする紫外線カット機能を付与する場合には、光反射層１０２は、外光（太陽光）に含まれる紫外線を反射することが好ましい。本実施形態では、光反射層１０２として、アルミニウムや銀などの金属反射膜が用いられる。

光拡散部１０３は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料で構成されている。本実施形態の一例として、光拡散部１０３は、屈折率が１．５０のアクリル樹脂で構成されている。光拡散部１０３の全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１の規定で９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られる。

採光フィルム１００における光反射層１０２の形成領域には、基材１０１の第１の面１０１ａに平行な平面で切断したときの断面積が光反射層１０２側で大きく、光反射層１０２から離れるにつれて漸次小さくなる形状の中空部１０４（空隙部）が形成されている。複数の光反射層１０２が基材１０１上に点在して配置されていることに伴い、複数の光反射層１０２と同一の位置に形成される複数の中空部１０４も基材１０１上に点在して配置されている。

中空部１０４は、基材１０１側から見たとき、いわゆる順テーパー状の略円錐台状の形状を有している。中空部１０４の内部には、光拡散部１０３よりも屈折率の小さい低屈折率材料が配置される。低屈折率材料としては、例えば、空気が存在している。採光フィルム１００の中空部１０４以外の部分、すなわち光拡散部１０３が連続して存在する部分は光の透過に寄与する部分である。基材１０１を介して光拡散部１０３に入射した光Ｌ１の一部は、当該光拡散部１０３と中空部１０４との界面で全反射しつつ、天井１５２側に出射される。

本実施形態の場合、中空部１０４には空気が存在しているため、光拡散部１０３を例えば透明樹脂で形成したとすると、光拡散部１０３の側面１０３ｃは透明樹脂と空気との界面となる。ここで、光拡散部１０３の内部と外部との界面の屈折率差は、中空部１０４が空気で充填されている方が、光拡散部１０３の周囲が他の一般的な低屈折率材料で充填されているよりも大きい。したがって、スネルの法則より、光拡散部１０３の側面１０３ｃで光が全反射する入射角範囲が広い。光が全反射する入射角範囲が狭ければ、光拡散部１０３の側面１０３ｃをそのまま透過して床１５３側に出射する光の割合が多くなるが、光が全反射する入射角度範囲が広ければ、光Ｌ１を効率的に天井１５２側に反射することができ、明るい照明が実現できる。

なお、中空部１０４には、低屈折率材料として、空気に代えて、窒素等の不活性ガスが充填されていても良い。もしくは、中空部１０３の内部が真空状態であっても良い。

光拡散部１０３は、第１の端面１０３ａと、第２の端面１０３ｂと、側面１０３ｃと、を有する。第１の端面１０３ａは、基材１０１に接する面である。第２の端面１０３ｂは、第１の端面１０３ａと対向する面である。本実施形態の場合、第１の端面１０３ａは光入射端面であり、第２の端面１０３ｂは光射出端面である。側面１０３ｃは、光拡散部１０３のテーパー状の側面（中空部１０４との界面）である。側面１０３ｃは、光入射端面１０３ａから入射した光Ｌ１を反射する面である。第２の端面１０３ｂの面積は、第１の端面１０３ａの面積よりも大きい。

光拡散部１０３の側面１０３ｃの傾斜角度（第２の端面１０３ｂと側面１０３ｃとのなす角度）は、７５°以上８５°以下が好ましい。本実施形態では、光拡散部１０３の側面１０３ｃの傾斜角度が７５°である。ただし、光拡散部１０３の側面１０３ｃの傾斜角度は、光入射角度範囲にわたって光Ｌ１を天井１５２側に反射することが可能な角度であれば、特に限定されない。本実施形態において、光拡散部１０３の側面１０３ｃの傾斜角度は一定になっている。

光拡散部１０３の第２の端面１０３ｂから第１の端面１０３ａまでの高さは、光反射層１０２の層厚よりも大きく設定されている。本実施形態の場合、光反射層１０２の層厚の層厚は一例として１５０ｎｍ程度である。光拡散部１０３の第２の端面１０３ｂから第１の端面１０３ａまでの高さは一例として２０μｍ程度である。光拡散部１０３の側面１０３ｃと光反射層１０２の層厚とにより囲まれた部分は、中空部１０４となっている。

なお、基材１０１の屈折率と光拡散部１０３の屈折率とは略同等であることが望ましい。基材１０１の屈折率と光拡散部１０３の屈折率とが大きく異なる場合には、基材１０１から第１の端面１０３ｂに光が入射する際に、光拡散部１０３と基材１０１との界面で不要な光の屈折や反射が生じることがある。この場合、外光を効率よく屋内１５０に取り込むことができない等の不具合が生じる虞がある。基材１０１の屈折率と光拡散部１０２の屈折率とが略同等である場合には、このような不具合は生じにくい。

臨界角を超える角度で入射した光Ｌ１は、側面１０３ｃで全反射して光拡散部１０３を透過し、天井１５２側へ射出される。側面１０３ｃに入射することなく光拡散部１０３を透過する光は、そのまま床１５３側へ射出される。臨界角以下の角度で入射した光も側面１０３ｃで全反射せず、光拡散部１０３の側面１０３ｃを透過して床１５３側に射出される。このように、屋外から光拡散部１０３に入射した光Ｌ１は、天井１５２側と床１５３側に振り分けられて屋内１５０に入射する。天井１５２に入射した光は、天井１５３で反射されて屋内１５０を照明する。このような光は間接照明として利用することができる。

屋外側から光反射層１０２に入射した光Ｌ２は、光反射層１０２によって屋外側に反射される。屋内１５０側から光反射層１０２に入射した光Ｌ３は、光反射層１０２によって屋内側に反射される。よって、屋内１５０側から見ても屋外側から見ても、採光フィルム１００はミラーとして機能する。これにより、採光フィルム１００にデザイン性を付与することができる。また、昼間は屋外の照度が高いため、屋外から見たときの反射率が高く、屋内１５０を見るときの視認性が低下する。夜は屋内１５０の照度が高いが、屋外へ抜ける光は光拡散部１０３の中で全反射と屈折によって曲げられるため、屋内の様子がぼやける。よって、プライバシー性を高める効果もある。この効果は、第１の端面１０３ａの面積を第２の端面１０３ｂの面積よりも小さくし、光反射層１０２の面積が相対的に大きくなるようにした構成において顕著である。

さらに、光反射層１０２が赤外光を反射する機能を有していれば、夏場は屋内１５０の温度上昇を抑えることができ、冬場は屋外へ逃げる熱を少なくして暖房効率を高めることができる。光反射層１０２が紫外線を反射する機能を有していれば、屋内１５０の紫外線による家財のダメージを軽減することができる。

以上のように、本実施形態の採光フィルム１００によれば、光拡散部１０３以外の部分に光反射層１０２が形成されているため、デザイン性やプライバシー性を高めた採光フィルムを提供することができる。光反射層１０２によって紫外線を反射させるようにすれば紫外線カット機能を、赤外光を反射させるようにすれば遮熱機能を、それぞれ採光フィルム１００に付与することができる。

［第２２実施形態］
図３２は、第２２実施形態に係る採光フィルム１０６の断面図である。
なお、本実施形態において第２１実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態において第２１実施形態と異なる点は、光反射層１０２の基材１０１とは反対側であって、且つ、基材１０１の第１の面１０１ａのうち、第１の面１０１ａの法線方向から見て光反射層１０２の形成領域と対向する領域に、可視光の一部を吸収して所定の色を呈する吸収層１０５が形成されている点である。採光フィルム１０６は、光拡散部１０３が設けられた側を屋内側に向け、基材１０１の側を屋外側に向けた姿勢で窓に設置される。

本実施形態の採光フィルム１０６では、吸収層１０５を特定の領域に配置することによって、色つきの図形や図柄を表示できるようにしている。色を表示したいポイントの光反射層１０２に吸収層１０５を積層することによって色表示が実現される。吸収層１０５は、例えば、カラーフィルターなどで使用される公知の色レジストによって形成される。

本実施形態においては、吸収層１０５によって色つきの図形や絵柄が表示でき、デザイン性が高められる。また、図１４および図１５を用いて説明したように、光反射層１０２がドット状に形成されているので、吸収層１０５のパターニングや位置決めなどに高い精度が要求されない。よって、図形や絵柄を表示させるのが容易である。

［第２３実施形態］
図３３は、第２３実施形態に係る採光フィルム１０７の断面図である。
なお、本実施形態において第２１実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態において第２１実施形態と異なる点は、光拡散部１０３の基材１０１とは反対側に、光透過性を有する保護フィルム１０８が設けられ、保護フィルム１０８によって、光拡散部１０３の側面１０３ｃによって囲まれた空間（中空部１０４）の一端が閉塞されている点である。

保護フィルム１０８は、光拡散部１０３の第２の端面１０３ｂの全面を覆うとともに、中空部１０４の一端側を塞いで中空部１０４を密閉している。中空部１０４は、側方を光拡散部１０３によって囲まれるとともに、その屋内側の一端が保護フィルム１０８によって閉塞され、屋外側の他端が光反射層１０２によって閉塞されている。

中空部１０４は、空気層によって形成されている。空気は、光拡散部１０３を構成する樹脂よりも熱伝導率が低い。そのため、中空部１０４は、断熱層として機能する。例えば、常温（３００Ｋ前後）の空気の熱伝導率は、０．００２５（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、常温のエポキシ樹脂の熱伝導率は、０．１７〜０．２５（Ｗ／ｍ・Ｋ）である。ちなみに、常温のフロートガラスの熱伝導率は、１（Ｗ／ｍ・Ｋ）である。

熱の伝導は主に光拡散部１０３を介して行われる。伝熱量は、光拡散部１０３の厚みに反比例するため、断熱効果を高めるためには、光拡散部１０３の厚みを厚くすることが好ましい。また、複層ガラスを用いた窓ガラスに本実施形態の採光フィルム１０７を適用することにより、より大きな断熱効果が得られる。

本実施形態の採光フィルム１０７においては、中空部１０４が断熱層として機能するため、夏場は屋内の温度上昇を抑えることができ、冬場は屋外へ逃げる熱を少なくして暖房効率を高めることができる。

［第２４実施形態］
採光フィルムの構成は、図３０、図３２、図３３に記載したものに限らない。採光フィルムの構成については、第２実施形態ないし第１９実施形態に示したような様々なバリエーションが可能である。

例えば、図３０、図３２または図３３に図５の構成を適用した採光フィルムとして、光反射層１０２を光拡散部１０３の非形成領域の一部のみに形成した採光フィルムを用いることができる。

図３０、図３２または図３３に図７の構成を適用した採光フィルムとして、光透過性を有する基材１０１と、基材１０１の第１の面１０１ａに形成された複数の光反射層１０２と、基材１０１の第１の面１０１ａと対向する第２の面１０１ｂのうち、第２の面１０１ｂの法線方向から見て光反射層１０２の形成領域以外の領域に形成された光拡散部１０３と、を備え、光拡散部１０３は、基材１０１に接する第１の端面１０３ａと、第１の端面１０３ａに対向する第２の端面１０３ｂと、を有する採光フィルムを用いることができる。

図３０、図３２または図３３に図８の構成を適用した採光フィルムとして、基材１０１の第１の面１０１ａに、光反射層１０２を覆って、光透過性を有する保護層が形成されている採光フィルムを用いることができる。

これらの構成においては、第１の端面１０３ａは光入射端面であり、第２の端面１０３ｂは光射出端面であり、第２の端面１０３ｂの面積は第１の端面１０３ａの面積よりも大きいことが好ましい。

［第２５実施形態］
図３４は、光反射層の平面形状のバリエーションを示す図である。

第２１実施形態ないし第２３実施形態では、光反射層１０２を円形としたが、光反射層１０２の形状はこれに限定されない。例えば、ストライプ状（図３４（Ａ））、楕円状（図３４（Ｂ）、図３４（Ｅ））、三角形状（図３４（Ｃ）、図３４（Ｆ））、矩形状（図３４（Ｄ））や、バームクーヘンを切り描いたような弓型形状（図３４（Ｉ））の光反射層１０２を用いてもよい。また、互いに形状の異なる複数種類の光反射層１０２を混在させてもよい（図３４（Ｇ）、図３４（Ｈ））。この点は、第１実施形態ないし第２０実施形態の光反射層４１，５１についても同様である。光反射層４１，５１の形状としては、ストライプ状、楕円状、三角形状、矩形状や、バームクーヘンを切り描いたような弓型形状などの種々の形状が可能である。

［第２６実施形態］
図３５は、光拡散部の断面形状のバリエーションを示す図である。
なお、図３５において、符号２０１は基材を示しており、符号２０２は光反射層を示しており、符号２０３は光拡散部を示しており、符号θは、光拡散部２０３の側面２０３ｃの傾斜角度（基材２０１と側面２０３ｃとのなす角度）を示している。

第１実施形態ないし第２５実施形態では、図３５（Ａ）に示すように、第１の端面２０３ａの面積が第２の端面２０３ｂの面積よりも小さい逆テーパー状の光拡散部２０３（θ＜９０°）を用いたが、光拡散部の形状はこれに限定されない。例えば、図３５（Ｂ）に示すように、第１の端面２０３ａの面積が第２の端面２０３ｂの面積よりも大きい順テーパー状の光拡散部２０３（θ＞９０°）や、第１の端面２０３ａの面積と第２の端面２０３ｂの面積とが等しい矩形状の光拡散部２０３（θ＝９０°）を用いてもよい。

本発明は、光拡散部材、照明装置、表示装置および採光フィルムに利用することができる。

１…液晶表示装置（表示装置）、６…液晶表示体（表示体）、７…光拡散フィルム（光拡散部材）、１０…光拡散フィルム（光拡散部材）、１１…液晶表示装置（表示装置）、３９…基材、３９ａ…第１の面、３９ｂ…第２の面、４０…光拡散部、４０ａ…第１の端面、４０ｂ…第２の端面、４１…光反射層、４３…保護層、５０…光拡散フィルム（光拡散部材）、５１…光反射層、５２…光拡散フィルム（光拡散部材）、５３…液晶表示装置（表示装置）、５４…光拡散フィルム（光拡散部材）、５５…光拡散フィルム（光拡散部材）、５６…吸収層、５７…光拡散フィルム（光拡散部材）、５８…光拡散フィルム（光拡散部材）、６５…光拡散フィルム（光拡散部材）、６６…保護層、６７…光拡散フィルム（光拡散部材）、６８…光拡散フィルム（光拡散部材）、６９…光拡散フィルム（光拡散部材）、７０…光拡散フィルム（光拡散部材）、７１…光拡散フィルム（光拡散部材）、７２…光拡散フィルム（光拡散部材）、７３…光拡散フィルム（光拡散部材）、７４…保護層、７５…光拡散フィルム（光拡散部材）、７６…光拡散フィルム（光拡散部材）、８０…照明装置、８２…光源部、８３…光拡散フィルム（光拡散部材）、１００…採光フィルム、１０１…基材、１０１ａ…第１の面、１０１ｂ…第２の面、１０２…光反射層、１０３…光拡散部、１０３ａ…第１の端面、１０３ｂ…第２の端面、１０５…吸収層、１０６…採光フィルム、１０７…採光フィルム、１０８…保護フィルム、２０１…基材、２０２…光反射層、２０３…光拡散部、２０３ａ…第１の端面、２０３ｂ…第２の端面

Claims (5)

1. 光透過性を有する基材と、
   前記基材の第１の面に形成された複数の光反射層と、
   前記基材の第１の面のうち前記光反射層の形成領域以外の領域に形成された光拡散部と、を備え、
   前記光拡散部は、前記基材に接する第１の端面と、前記第１の端面に対向する第２の端面と、を有し、
   前記光拡散部の側面によって囲まれた空間の一端に前記光反射層が配置され、前記空間の他端に開口部を有し、
   前記光拡散部の前記第２の端面から前記第１の端面までの高さが前記光反射層の層厚よりも大きい光拡散部材。
2. 前記基材と前記光反射層との間で、且つ、前記基材の第１の面のうち、前記第１の面の法線方向から見て前記光反射層の形成領域と対向する領域に、可視光の一部を吸収して所定の色を呈する吸収層が形成されている請求項１に記載の光拡散部材。
3. 表示体と、
   前記表示体の視認側に設けられ、前記表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる視野角拡大部材と、を含み、
   前記視野角拡大部材が、請求項１または２に記載の光拡散部材で構成されている表示装置。
4. 光透過性を有する基材と、
   前記基材の第１の面に形成された複数の光反射層と、
   前記基材の第１の面のうち前記光反射層の形成領域以外の領域に連続して形成された光拡散部と、を備え、
   前記光拡散部は、前記基材に接する第１の端面と、前記第１の端面に対向する第２の端面と、を有し、
   前記光拡散部の側面によって囲まれた空間の一端に前記光反射層が配置され、前記空間の他端に開口部を有し、
   前記光拡散部の前記第２の端面から前記第１の端面までの高さが前記光反射層の層厚よりも大きい採光フィルム。
5. 前記光拡散部の前記基材とは反対側に、光透過性を有する保護フィルムが設けられ、前記保護フィルムによって、前記光拡散部の側面によって囲まれた空間の一端が閉塞されている請求項４に記載の採光フィルム。

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