(57)【要約】【課題】防眩性を維持しつつ、画面のギラツキ、白ボケを抑えることができ、画像鮮明性に優れた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片面に、表面に微細凹凸形状が形成されている透明樹脂層が設けられている光拡散性シートにおいて、当該光拡散性シートのヘイズ値が３０％以上であり、中心線平均表面粗さ（Ｒａ：μｍ）と平均山谷間隔（Ｓｍ：μｍ）の比（Ｒａ／Ｓｍ）が０．００５以下、かつ、０．１≦Ｒａ≦０．４、を満足することを特徴とする光拡散性シート。【選択図】　　　　図１
2004004417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板の少なくとも片面に、表面に微細凹凸形状が形成されている透明樹脂層が設けられている光拡散性シートにおいて、
当該光拡散性シートのヘイズ値が３０％以上であり、
中心線平均表面粗さ（Ｒａ：μｍ）と平均山谷間隔（Ｓｍ：μｍ）の比（Ｒａ／Ｓｍ）が０．００５以下、かつ、０．１≦Ｒａ≦０．４、
を満足することを特徴とする光拡散性シート。
【請求項２】
透明基板の少なくとも片面に、表面に微細凹凸形状が形成されている透明樹脂層が設けられており、さらに微細凹凸形状表面に、透明樹脂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性シートにおいて、
当該光拡散性シートのヘイズ値が３０％以上であり、
中心線平均表面粗さ（Ｒａ：μｍ）と平均山谷間隔（Ｓｍ：μｍ）の比（Ｒａ／Ｓｍ）が０．００５以下、かつ、０．１≦Ｒａ≦０．４、
を満足することを特徴とする光拡散性シート。
【請求項３】
微細凹凸形状表面の写像鮮明度が２０％以上である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。
【請求項４】
微細凹凸形状表面の６０°光沢度が７０％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光拡散性シート。
【請求項５】
透明樹脂層が微粒子を含有し、かつ透明樹脂層の表面凹凸形状が微粒子によって形成されてい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。
【請求項６】
透明樹脂層が紫外線硬化型樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光拡散性シート。
【請求項７】
請求項１〜６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。
【請求項８】
請求項７記載の光学素子を用いたことを特徴とする画像表示装置。
【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）、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）、有機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。さらには当該光学素子が用いら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、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透明樹脂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表面でのギラツキがひどく画質の低下を招く。また白ボケ、画像鮮明性の低下により表示品位が著しく損なわれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、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、白ボケを抑えることができ、画像鮮明性に優れた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、さらには当該光学素子を用いた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片面に、表面に微細凹凸形状が形成されている透明樹脂層が設けられている光拡散性シートにおいて、
当該光拡散性シートのヘイズ値が３０％以上であり、
中心線平均表面粗さ（Ｒａ：μｍ）と平均山谷間隔（Ｓｍ：μｍ）の比（Ｒａ／Ｓｍ）が０．００５以下、かつ、０．１≦Ｒａ≦０．４、
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】
一般にＬＣＤのギラツキ現象の発生メカニズムとして、表面凹凸構造のレンズ効果により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ることから、上記本発明は、ヘイズ値を３０％以上になるようにしてギラツキを抑えている。ヘイズ値は３５％以上、さらには４０％以上であるのが好ましい。なお、ヘイズ値は、画像鮮明性の点から５０％以下、さらには４５％以下であるのが好ましい。上記へイズ値は、表面凹凸による透過光の表面拡散により調整でき、また透明樹脂層の内部に埋没させた添加粒子などによる内部拡散により調整することができる。
【０００８】
また、白ボケは、表面凹凸構造によって、外光が散乱することで引き起こされると考えられる。画像鮮明性の低下は、透過光が表面凹凸構造によって散乱することで引き起こされると考えられる。そのため、本発明では、表面凹凸構造の中心線平均表面粗さ（Ｒａ：μｍ）と平均山谷間隔（Ｓｍ：μｍ）の比（Ｒａ／Ｓｍ）を０．００５以下にし、かつ、０．１≦Ｒａ≦０．４とすることにより、良好な防眩性を維持しつつ、画面のギラツキ、白ボケを低減し、画像鮮明度の低下を抑えている。比（Ｒａ／Ｓｍ）が０．００５を超えると、白ボケが多くなり、また画像鮮明性が低下する。比（Ｒａ／Ｓｍ）は０　．００４以下、さらには０．００３以下であるのが好ましい。また、Ｒａが０．４μｍを超えると、比（Ｒａ／Ｓｍ）が０．００５以下であってもギラツキなどの特性が低下する。Ｒａが０．１μｍ未満では防眩性が不十分な点で好ましくない。一方、Ｒａは０．３μｍ以下であるのが好ましい。なお、Ｓｍは、Ｒａとの関係で、前記比（Ｒａ／Ｓｍ）が０．００５以下であれば特に制限されないが、３０≦Ｓｍ≦８０、さらには４０≦Ｓｍ≦６０、であるのが好ましい。
【０００９】
また本発明は、透明基板の少なくとも片面に、表面に微細凹凸形状が形成されている透明樹脂層が設けられており、さらに微細凹凸形状表面に、透明樹脂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性シートにおいて、
当該光拡散性シートのヘイズ値が３０％以上であり、
中心線平均表面粗さ（Ｒａ：μｍ）と平均山谷間隔（Ｓｍ：μｍ）の比（Ｒａ／Ｓｍ）が０．００５以下、かつ、０．１≦Ｒａ≦０．４、
を満足することを特徴とする光拡散性シート、に関する。
【００１０】
低屈折率層を設けた場合にも前記表面特性を満足することにより、防眩性を維持しつつ、画面のギラツキ、白ボケを抑えることができ、画像鮮明性の良好な光拡散性シートが得られる。また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、白ボケを有効に抑えることができる。
【００１１】
前記光拡散性シートにおいて、微細凹凸形状表面の写像鮮明度が２０％以上であることが好ましい。良好な画像鮮明度を得るためには、写像鮮明性が２０％以上、さらには良好な画像鮮明度を得るためには、写像鮮明性が３０％以上、であるのが好ましい。
【００１２】
前記光拡散性シートにおいて、微細凹凸形状表面の６０°光沢度が７０％以下であることが好ましい。前記６０°光沢度を７０％以下とすることにより、写り込みの防止が良好であり防眩性が良い。前記６０°光沢度は６０％以下、さらには４０〜５０％とするのが好ましい。
【００１３】
前記光拡散性シートにおいて、透明樹脂層が微粒子を含有しており、かつ透明樹脂層の表面凹凸形状が微粒子によって形成されていることが好ましい。また、透明樹脂層が紫外線硬化型樹脂により形成されていることが好ましい。
【００１４】
微粒子を用いることにより、表面凹凸形状を有する透明樹脂層を簡易かつ確実に実現でき、また上記中心線平均表面粗さ（Ｒａ）および平均山谷間隔（Ｓｍ）の調整も容易である。特に、微粒子として有機系微粒子を用いた場合には、ギラツキを抑えるうえで有効である。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透明樹脂層（光拡散層）を形成することができる。
【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。さらには前記光学素子を用いたことを特徴とする画像表示装置、に関する。
【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が分散されている透明樹脂層２からなる光拡散層が、透明基板１上に形成されている光拡散性シートであり、透明樹脂層２中に分散されている微粒子３は、光拡散層の表面において凹凸形状を形成している。なお、図１では、透明樹脂層２が１層の場合を示しているが、透明樹脂層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透明樹脂層を形成することにより、光拡散層を複数の透明樹脂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２０〜３００μｍが好ましく、３０〜２００μｍがより好ましい。
【００１９】
微細凹凸構造表面を有する透明樹脂層２は、透明基板１上に形成されていれば、そ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、前記透明樹脂層２の形成に用いたフィルムの表面を、予め、サンドブラストやエンボスロール、化学エッチング等の適宜な方式で粗面化処理してフィルム表面に微細凹凸構造を付与する方法等により、透明樹脂層２を形成する材料そのものの表面を微細凹凸構造に形成する方法があげられる。また、透明樹脂層２上に別途透明樹脂層を塗工付加し、当該透明樹脂層表面に、金型による転写方式等により微細凹凸構造を付与する方法があげられる。また、図１のように透明樹脂層２に微粒子３を分散含有させて微細凹凸構造を付与する方法などがあげられる。これら微細凹凸構造の形成方法は、二種以上の方法を組み合わせ、異なる状態の微細凹凸構造表面を複合させた層として形成してもよい。前記透明樹脂層２の形成方法のなかでも、微細凹凸構造表面の形成性等の観点より、微粒子３を分散含有する透明樹脂層２を設ける方法が好ましい。
【００２０】
以下、微粒子３を分散含有させて透明樹脂層２を設ける方法について説明する。当該透明樹脂層２を形成する樹脂としては微粒子３の分散が可能で、透明樹脂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。
【００２１】
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。
【００２２】
なお、透明樹脂層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。透明樹脂層の形成に当たり、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、透明樹脂層（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。
【００２３】
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。例えばシリカやアルミナ、チタニアやジルコニア、酸化カルシウムや酸化錫、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が、有機系微粒子が好ましい。微粒子の平均粒子径は１〜１０μｍ、好ましくは２〜５μｍである。
【００２４】
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透明樹脂層２により光拡散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。
【００２５】
形成した透明樹脂層２の微細凹凸構造表面のヘイズ値、平均山谷間隔（Ｓｍ）および中心線平均表面粗さ（Ｒａ）等は、前記塗工液に含まれる微粒子３の平均粒子径、その割合や透明樹脂層２の厚さ等を適宜に調整することにより満足させることができる。
【００２６】
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重量部とするのがギラツキを抑えるうえで好ましい。また、透明樹脂層２の厚さは特に制限されないが、３〜６μｍ程度、特に４〜５μｍとするのが好ましい。
【００２７】
前記透明樹脂層２の微細凹凸形状表面には、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て簡易な方法であり好ましい。
【００２８】
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。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。
【００２９】
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　ＣＨ２　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。
【００３０】
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。
【００３１】
前記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。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ィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、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ィ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ィ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、５〜８０μｍ程度である。
【００３２】
ポリビニルアルコール系フィ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ィ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ィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィ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ィ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。
【００３３】
前記偏光子は、通常、片側または両側に透明保護フィルムが設けられ偏光板として用いられる。透明保護フィルムは透明性、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。透明保護フィ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。前記透明保護フィルムは、表裏で同じポリマー材料からなる透明保護フィ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ィルムを用いてもよい。透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮断性などに優れるものが好ましく用いられる。また透明保護フィルムは、位相差等の光学的異方性が少ないほど好ましい場合が多い。前記の透明保護フィルムを形成するポリマーとしてはトリアセチルセルロースが最適である。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ィルムを兼ねることができる。透明保護フィルムの厚さは特に制限されないが１０〜３００μｍ程度が一般的である。
【００３４】
光拡散性シートの偏光板への積層は、光拡散性シートに透明保護フィルム、偏光子、透明保護フィルムを順次に積層してもよいし、光拡散性シートに偏光子、透明保護フィルムを順次に積層したものでもよい。
【００３５】
その他、透明保護フィ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ィ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、透明保護フィ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ィルムとは別体のものとして設けることもできる。
【００３６】
また偏光板の層間へ、例えばハードコート層、プライマー層、接着剤層、粘着剤層、帯電防止層、導電層、ガスバリヤー層、水蒸気遮断層、水分遮断層等を挿入、または偏光板表面へ積層しても良い。また、偏光板の各層を作成する段階では、例えば、導電性粒子あるいは帯電防止剤、各種微粒子、可塑剤等を各層の形成材料に添加、混合等することにより改良を必要に応じておこなっても良い。
【００３７】
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）を積層した光学フィ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）、視角補償フィ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ィ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ィルムが積層されてなる偏光板が好ましい。楕円偏光板、光学補償付き偏光板等では偏光板側に光拡散性シートが付与される。
【００３８】
さらに必要に応じて、耐擦傷性、耐久性、耐候性、耐湿熱性、耐熱性、耐湿性、透湿性、帯電防止性、導電性、層間の密着性向上、機械的強度向上等の各種特性、機能等を付与するための処理、または機能層の挿入、積層等を行うこともできる。
【００３９】
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、前記透明保護フィ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。
【００４０】
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ィルムの片面に、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。
【００４１】
反射板は前記偏光板の透明保護フィルムに直接付与する方式に代えて、その透明フィルムに準じた適宜なフィ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ィ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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
楕円偏光板はスー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ィルムを延伸処理してなる複屈折性フィルムや液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィ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。
【００４５】
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ィルムとしたものは、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。
【００４６】
視角補償フィルムは、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ィルムである。このような視角補償位相差板としては、例えば位相差フィルム、液晶ポリマー等の配向フィ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ィルムが用いられるのに対し、視角補償フィ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ィルムとか、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ィルムのような二方向延伸フィルムなどが用いられる。傾斜配向フィルムとしては、例えばポリマーフィルムに熱収縮フィ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ィ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。
【００４７】
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ィ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。
【００４８】
偏光板と輝度向上フィ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。輝度向上フィルムは、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、輝度向上フィ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。この輝度向上フィ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ィルムに再入射させ、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ィ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、輝度向上フィルムを使用せずに、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。輝度向上フィルムは、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ィ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ィ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、輝度向上フィ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。
【００４９】
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。
【００５０】
前記の輝度向上フィルムとしては、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ィ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ィルムやその配向液晶層をフィ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。
【００５１】
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ィルムでは、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ィルムでは、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。
【００５２】
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ィ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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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ィ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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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ィルム、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鎖アルキル系、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。
【００６１】
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ィルムや光学層等、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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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（ＩＴＯ）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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
【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。
【００７３】
実施例１
ウレタンアクリル系紫外線硬化型樹脂（屈折率１．５１）１００重量部に対して、微粒子として平均粒子径３．５μｍのポリスチレンビーズ１４重量部、ベンゾフェノン系光重合開始剤５重量部、チキソトロピー剤（スメクタイト）２．５重量部及びその固形分が３２重量％となるように計量された溶剤（トルエン）とを混合した塗工液を、トリアセチルセルロース上に塗布し、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５μｍの微細凹凸構造表面の透明樹脂層を有する光拡散性シートを作製した。
【００７４】
実施例２
実施例１において、透明樹脂層の微細凹凸構造表面に、さらに透明樹脂層の屈折率（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：１．３９）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。
【００７５】
実施例３
実施例１において、微粒子である平均粒子径３．５μｍのポリスチレンビーズの添加量を１２重量部に変え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。
【００７６】
実施例４
実施例１において、固形分濃度３４％に調整した塗工液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。
【００７７】
実施例５
実施例１において、微粒子である平均粒子径３．５μｍのポリスチレンビーズの添加量を１６重量部に変え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。
【００７８】
比較例１
実施例１において、塗工液として、ウレタンアクリル系紫外線硬化型樹脂（屈折率１．５１）１００重量部に対して、微粒子として平均粒子径２．５μｍのシリカビーズ１４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）とを混合した塗工液を用い、厚さ約４μｍの微細凹凸構造表面の透明樹脂層を形成し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。
【００７９】
比較例２
実施例１において、塗工液として、ウレタンアクリル系紫外線硬化型樹脂（屈折率１．５１）１００重量部に対して、微粒子として平均粒子径２．５μｍのシリカビーズ１４重量部、ベンゾフェノン系光重合開始剤５重量部、チキソトロピー剤（スメクタイト）２．５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）とを混合した塗工液を用い、厚さ約８μｍの微細凹凸構造表面の透明樹脂層を形成し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。
【００８０】
比較例３
実施例１において、微粒子である平均粒子径３．５μｍのポリスチレンビーズの添加量を６重量部に変え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。
【００８１】
比較例４
比較例２において、微粒子として平均粒子径１．４μｍのシリカビーズを１３重量部用いたこと以外は比較例２と同様にして光拡散性シートを作製した。
【００８２】
上記実施例、比較例で得られた光拡散性シートの表面凹凸構造の形状（Ｓｍ，Ｒａ）を、ＪＩＳ　Ｂ０６０１（１９８２年）に準じ、測定長さを３ｍｍとし、触針式表面粗さ測定機として株式会社東京精密製のサーフコム４７０Ａを用いて測定した。
【００８３】
光拡散性シートのヘイズ値をＪＩＳ−Ｋ７１０５に準じ、スガ試験機（株）製ヘイズメーターにより測定した。また、写像鮮明度はＪＩＳ　Ｋ７１０５−１９８１に準じて、スガ試験機（株）製（ＩＣＭ−１）を用いて測定した。また、６０°光沢度をＪＩＳ　Ｋ７１０５−１９８１に準じて、スガ試験機（株）製（デジタル変角光沢計ＵＧＶ−５ＤＰ）を用いて測定した。結果を表１に示す。
【００８４】
（評価）
上記実施例、比較例で得られた光拡散性シートの透明基板に偏光板（１８５μｍ）を貼り合わせた偏光板をガラス基板に接着したもの（サンプル）を用いて以下の評価を行った。結果を表１に示す。なお、室内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。
【００８５】
（ギラツキ）
サンプルのガラス基板側を、ライトテーブル上に固定されたマスクパターン（２００ｐｐｉ）上に載せ、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。
◎…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。
【００８６】
（白ボケ）
サンプルのガラス基板側に黒テープを貼り付けて、室内蛍光灯下（７００ルクス）での、光拡散性シートの微細凹凸構造表面の白色度を目視により以下の基準で評価した。
◎…表面の白さは全くない。
○…表面の白さはほとんどない。
△…表面の白さはあるが実用上問題ない。
×…表面が白く画像がみえない。
【００８７】
（画像鮮明性）
サンプルのガラス基板側をライトテーブル上に固定されたマスクパターンに載せ、ピントが合ったときのパターン像をルーペにて以下の基準で評価した。
◎…画像の輪郭がぼやけない。
○…画像の輪郭がほとんどぼけない。
△…画像の輪郭がばやけるが実用上問題ない。
×…画像の輪郭がぼやける。
【００８８】
【表１】
2004004417.tif 000003
【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：透明樹脂層
３：微粒子
【図１】
2004004417.tif 000004