(57)【要約】【課題】ＶＡモード液晶表示装置に適用したとき、正面の表示品位を保ったまま、広視野角側における階調変化を改善することができる光散乱フィルムを提供する。【解決手段】表示品位が方位角依存性を持たず極角依存性を持つ表示装置の最表面に貼り付けられる光散乱フィルム１において、光散乱層３の楕円状散乱体３ｂを、長軸方向がフィルム法線方向となるように配向させ、フィルム法線方向の入射光に対するヘイズＨ（０）の絶対値を０％乃至２０％とし、且つ、該法線方向に対して極角４０度方向の入射光に対するヘイズＨ（４０）を３０％乃至５０％とする。【選択図】  図１
2007086510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示品位が方位角依存性を持たず極角依存性を持つ表示装置の最表面に貼り付けられる光散乱フィルムにおいて、
フィルム法線方向の入射光に対するヘイズＨ（０）の絶対値が０％乃至２０％であり、且つ、該法線方向に対して極角４０度方向の入射光に対するヘイズＨ（４０）が３０％乃至５０％を満たすことを特徴とする光散乱フィルム。
【請求項２】
請求項１に記載の光散乱フィルムにおいて、アスペクト比が１０以上１００以下の楕円形粒子を有し、該楕円形粒子の長軸方向とフィルム法線方向がなす角度が１０度以内の該楕円形粒子の割合が全楕円形粒子の８０％以上を占めていることを特徴とする光散乱フィルム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光散乱フィルムにおいて、屈折率１．３５以上１．４５以下の低屈折率層を表面に有することを特徴とする光散乱フィルム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光散乱フィルムにおいて、前記表示装置が、ＶＡモード液晶表示装置またはＩＰＳモード液晶表示装置であることを特徴とする光散乱フィルム。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光散乱フィルムが最表面に貼り付けられていることを特徴とするＶＡモード液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光散乱フィルムが最表面に貼り付けられていることを特徴とするＩＰＳモード液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の表示品位を改善するために表示装置の画面に貼る光拡散フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＶＡモード液晶表示装置の表示品位上の欠点は、その視野角にある。この視野角を改善するために、特許文献１に記載されている従来技術では、ＶＡモード液晶表示装置を構成する偏光板と液晶パネルとの間に光学補償フィルムを挿入し、極めて広視野角まで高ＣＲ（白輝度／黒輝度）な表示品位を実現している。しかし、この従来技術では、広視野角側すなわち画面を斜めから見たときの階調（黒と白との間の中間調）の変化が大きくなり、画面を正面で観察したときの表示画像に対し広視野角側の表示画像が白っぽくなってしまうという問題がある。
【０００３】
特許文献２に記載されている従来技術では、ＴＮモード液晶表示装置に対し光学補償に加えて階調を補正するために、光入射方向に依存性のない球状粒子を用いた光拡散フィルムを提案している。この光拡散フィルムを用いることで、正面の光を広視野角側へ散乱させることが可能となり、広視野角側での階調変化（反転）は大きく改善されるが、正面のＣＲが低下してしまうという問題がある。
【０００４】
正面から見たときの輝度を変化させることなく、広視野角側へ光を散乱させるために、フィルム法線方向以外の角度から入射された光を選択的に散乱させるフイルムとして、特許文献３に記載された光制御板や、特許文献４に記載された光散乱フィルムがある。いずれのフィルムも、光散乱の入射角度依存性を持たせるために、フィルム内部で屈折率の異なる領域が所定方向に配向されており、この配向方向に垂直に入射された光を散乱させ、平行に入射された光を透過させている。
【０００５】
これらフィルムは、屈折率の異なる領域の配向方向に依存した入射角の方位角依存性を有しているので、ＴＮモード液晶表示装置の上下方向輝度分布のように、非対称な輝度分布を持つ階調変化には大きな効果を発揮するが、ＶＡモード液晶表示装置のように方位角方向に対称な輝度分布を持つ階調変化に対しては、十分な改良効果が得られない。
【０００６】
正面の光の散乱を抑え、広視野角側の呆けや正面輝度を損なわずに視野角を改良する技術として、特許文献５に記載された光散乱フィルムがある。この光散乱フィルムは、平均アスペクト比が２以上ある形状異方性粒子を光散乱粒子として用いており、光散乱粒子の形状により表面粗さを制御し適切な散乱特性を得ている。
【０００７】
しかし、この光散乱フィルムでは、球状粒子に対して改良効果が得られるが、光散乱粒子がランダムな方向を向いたり、フィルム法線方向以外の一方向に配向したりすると、十分な効果を得ることができないという問題がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１４８２２６号公報
【特許文献２】特開２００３−５７４１５号公報
【特許文献３】特開平０１−７７００１号公報
【特許文献４】特開２００３−１９５０１７号公報
【特許文献５】特開２００３−１９５０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、ＶＡモード液晶表示装置の様に、表示品位が方位角方向に依存性を持たず、極角方向に依存性を持つ表示装置に適用したとき、正面の表示品位を保ったまま、広視野角側における階調変化を改善することができる光散乱フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光散乱フィルムは、表示品位が方位角依存性を持たず極角依存性を持つ表示装置の最表面に貼り付けられる光散乱フィルムにおいて、
フィルム法線方向の入射光に対するヘイズＨ（０）の絶対値が０％乃至２０％であり、且つ、該法線方向に対して極角４０度方向の入射光に対するヘイズＨ（４０）が３０％乃至５０％を満たすことを特徴とする。
【００１１】
本発明の光散乱フィルムは、アスペクト比が１０以上１００以下の楕円形粒子を有し、該楕円形粒子の長軸方向とフィルム法線方向がなす角度が１０度以内の該楕円形粒子の割合が全楕円形粒子の８０％以上を占めていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の光散乱フィルムは、屈折率１．３５以上１．４５以下の低屈折率層を表面に有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の光散乱フィルムは、前記表示装置が、ＶＡモード液晶表示装置またはＩＰＳモード液晶表示装置であることを特徴とする。
【００１４】
本発明のＶＡモード液晶表示装置は、上記のいずれかに記載の光散乱フィルムが最表面に貼り付けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明のＩＰＳモード液晶表示装置は、上記のいずれかに記載の光散乱フィルムが最表面に貼り付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、正面の表示品位を保ったまま、広視野角側における階調変化を改善することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
今回、鋭意検討した結果、正面の表示品位を保ったまま、広視野角側における階調変化を改善するためには、極角の大きな角度（極角４０度）に入射された光は散乱し、極角の小さな角度（極角０度）に入射された光は散乱しない入射角依存性を有する光散乱フィルムが好ましいことがわかった。
【００１９】
具体的には、正面のヘイズ値Ｈ（０）が０％乃至２０％と小さく、極角４０度でのヘイズＨ（４０）が３０％乃至５０％を満足することが好ましいことがわかった。
【００２０】
ヘイズの調整には散乱粒子の濃度と同時に、散乱粒子の実効的な大きさ（観察角度から見た場合の断面の大きさ）が大きく影響することがわかった。極角方向に対して入射角度の依存性を持ち、方位角に対して依存性を持たせないためには、楕円状の粒子をフィルムの法線方向に平行に配置することが好ましいことがわかった。
【００２１】
形状異方性粒子がフィルムの法線方向に平行に配列したフィルムの作成方法としては、例えば特開平９−２９７２０４号公報に記載されているような形状異方性粒子をフィルムに分散、延伸後にフィルム法線方向に電界や磁界をかける方法がある。また、フィルムと屈折率の異なる外力によって変形可能な球状粒子や液体、モノマーあるいは気泡をフィルム中に分散後、延伸して粒子を変形、配列させた後、フィルム法線方向に電界や磁界をかける方法がある。
【００２２】
本実施形態では、上記作成方法を用い、結果として得られる形状異方性粒子は、下記（ａ）〜（ｃ）の特徴を有する。
【００２３】
（ａ） 扁平であり、長軸方向がフィルム法線方向に配向している。ここで、「法線方向に配向している」とは、粒子の長軸方向とフィルム法線方向とのなす角度が１０度以内の粒子の割合が全粒子の８０％以上を占めていることである。
【００２４】
（ｂ） 透光性樹脂の屈折率との差が０．０３〜０．３０かつアスペクト比１０〜１００であり、好ましくは０．０７〜０．１５かつアスペクト比３０〜８０である。
【００２５】
（ｃ） 粒子の短軸長さは０．５μｍ以下であり、望ましくは０．３μｍ以下である。
【００２６】
今回開発した光拡散フィルムは、ＶＡモード液晶表示装置の視認側最表面に使用されることが望ましく、その光散乱層の上に屈折率１．３５乃至１．４５の低屈折率層を有した方が、外光の映り込みを低減でき好ましい。
【００２７】
光散乱フィルム（反射防止フィルム）の好ましい態様は、トリアセチルセルロース透明支持体上に、少なくとも一層の光拡散層が設けられ、さらにその上に少なくとも一層の低屈折率層が設けられる。
【００２８】
図１は、光散乱（反射防止）フィルムの一例を示す断面模式図である。図示する光散乱フィルム１は、トリアセチルセルロースからなる透明支持体２の上に、光散乱層３と、低屈折率層４とが順に積層された構造を持つ。
【００２９】
光散乱層３は、バインダ３ａと、バインダ３ａ内に分散され長軸方向がフィルム法線方向に配向された散乱体（透光性微粒子）３ｂとを備える。光散乱層３の表面に凹凸を付けることでその上に積層される低屈折率層４が凹凸形状となり、防眩性の観点から好ましい。
【００３０】
表面を凹凸形状とするためには、エンボス加工する方法やマット粒子を分散させる方法がある。光散乱層３は複数の層から構成しても良い。光散乱層３のバインダ３ａの透光性樹脂の屈折率は、好ましくは１．５０乃至２．００であり、低屈折率層４の屈折率は、好ましくは１．３５乃至１．４５である。
【００３１】
透明支持体２として好ましく用いられるトリアセチルセルロースの屈折率は１．４８である。このように光散乱層３のバインダ３ａの屈折率を高くすることで、低屈折率層４の屈折率が１．３５乃至１．４５の範囲でも、反射防止効果に優れる。従って光散乱層３の屈折率が小さすぎると反射防止性が低下し、大きすぎると反射光の色味が強くなり好ましくない。
【００３２】
今回開発した光散乱フィルム（反射防止フィルム）１は、ＶＡモード液晶表示装置の視認側最表面に使用されることが望ましく、その光散乱層の上に屈折率１．３５乃至１．４５の低屈折率層を有した方が、外光の映り込みを低減でき好ましい。
【００３３】
本実施形態に係る光散乱フィルム１は、散乱体３ｂの長軸方向がフィルム法線方向に配向したフィルムであり、ＶＡモード液晶表示装置の様な表示品位の方位角依存性がなく極角依存性を有する表示装置と組み合わせることを特徴とし、透明支持体２，バインダ３ａ，散乱体３ｂ，低屈折率層４などの材料については、公知の特開２００３−１９５０１５号公報（特許文献５）に記載の材料を用いることができる。
【実施例】
【００３４】
〔実施例1〕
特開２００３−１９５０１５号公報記載の方法に基づき、図１で説明した光散乱フィルムを作成した。光散乱層３のバインダ３ａを構成する透光性樹脂として酸化ジルコニウム６５ｗｔ％分散物含有ゼラチン１５０重量部を水に溶解し、塗布して得られた塗膜の屈折率は１．６４であった。
【００３５】
この溶液に散乱体３ｂの基となる透光性モノマー（日本化薬製  ＤＰＨＡ４３重量部に硬化開始剤（チバガイギ社製、イルガキュアー１８４）を５重量部加えたもの）を２０重量部加え、これらを混合して水により固形分５０％になるように調整し、ディゾルバーを用いて１００００回転で約１５分間乳化した後、ダイを用いてバンド流延、乾燥させた。
【００３６】
このフィルムをバンドから剥ぎ取り、湿度６０％ＲＨで８０℃にて２倍延伸した後、１０分間フィルム法線方向に平板電極を用いて電界を印加し、ケン化した厚さ８０μｍのセルロースアセテートフィルム（ＴＤ８０Ｕ、富士写真フイルム（株）製）にポリビニルアルコール（ＰＶＡｌ１７、クラレ（株））５重量％水溶液を糊としてラミネートした。
【００３７】
１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、照度４００ｍＷ／ｃｍ２、照射量３００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、本実施例の光散乱フィルム１を作製した。作製した光散乱フィルム１においては、透光性モノマーが硬化開始剤により重合して形成された微粒子が散乱体（透光性微粒子）３ｂとして機能する。
【００３８】
ＪＩＳ−Ｋ−７１０５に準じ、村上色彩技術研究所製ＨＲ−１００を用いて、本実施例の光散乱フィルム１のヘイズ（曇価）を測定したところ、フィルムの法線方向は１０％であり、この法線方向から４０度傾けた方向は４０％となり、適度なヘイズとなった。
【００３９】
フィルム断面をミクロトーム（ライカ製ＣＭ１５１０）で切削し、電子顕微鏡（日立サイエンスシステムズ（株）Ｓ３５００Ｎ／Ｈ）による観察で測定した結果、全粒子の９０％の粒子がフィルム面に対して垂直方向に配向していることを確認した。
【００４０】
また、散乱体３ｂのフィルム法線方向の大きさ（長軸方向の大きさ〕は３μｍであり、法線方向に対して垂直な方向の大きさ（短軸方向の大きさ）は０．１μｍであり、アスペクト比は３０であった。
【００４１】
〔比較例１〕
バンド剥ぎ取り、延伸の後に、電界をかける工程を飛ばした以外は、〔実施例１〕と同様の方法で比較例１の光散乱フィルムを作成した。ＪＩＳ−Ｋ−７１０５に準じ、村上色彩技術研究所製ＨＲ−１００を用いて、この光散乱フィルムのヘイズ（曇価）を測定したところ、フィルムの法線方向は４０％であり、この法線方向から４０度傾けた方向は５０％であった。
【００４２】
フィルム断面をミクロトーム（ライカ製ＣＭ１５１０）で切削し、電子顕微鏡（日立サィエンスシステムズ（株）Ｓ３５００Ｎ／Ｈ）による観察で測定した結果、全粒子の３０％の粒子がフィルム面に対して垂直方向に配向していることを確認した。即ち、フィルム法線方向への配向率が実施例１に比較して大きく低下しているのを確認した。また散乱体の長軸の大きさは３μｍであり、短軸方向の大きさは０．１μｍであり、アスペクト比は３０であった。
【００４３】
次に、特開２００３−１９５０１５記載の方法に基づき、上記実施例のフィルムを用いて偏光板を作成し、液晶表示装置での評価を実施した。
【００４４】
〔実施例２〕
ＶＡモード液晶セルを使用した液晶表示装置（ＬＣ３２−ＧＤ３、ＳＨＡＲＰ（株）製）に設けられている視認側の偏光板を剥がし、代わりに実施例１の光散乱フィルム１を用いて作成した偏光板を観察者側の表面に貼り付けた。
【００４５】
作製した液晶表示装置について、測定機（ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ  １６０Ｄ、ＥＬＤＩＭ社製）を用いて、黒表示から白表示までの８段階で輝度変化を測定し、正面の輝度で規格化した結果を図２に示す。
【００４６】
〔比較例２〕
ＶＡモード液晶セルを使用した液晶表示装置（ＬＣ３２−ＧＤ３、ＳＨＡＲＰ（株）製）に設けられている視認側の偏光板を剥がし、代わりに比較例１の光散乱フィルムを用いて作成した偏光板を観察者側の表面に貼り付けた。作製した液晶表示装置について、測定機（ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ  １６０Ｄ、ＥＬＤＩＭ社製）を用いて、黒表示から白表示までの８段階で輝度変化を測定し、正面の輝度で規格化した結果を図２に示す。
【００４７】
この図２によれば、比較例２の液晶表示装置の正面の表示品位と、実施例２の液晶表示装置の正面の表示品位は全く同じ性能であるのに対し、広視野角側における表示品位は、比較例２より実施例２の方が改善している。即ち、実施例１の光散乱フィルム１を用いたＶＡモード液晶表示装置は、正面の特性を犠牲にすることなく、視野角の拡大（広角の階調変化低減）を実現することができ、優れた視野角特性を得ていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明に係る光散乱フィルムは、正面からの表示品位を保ったまま広視野角側の表示品位を改善するため、表示品位が方位角依存性を持たず極角依存性を持つＶＡモード液晶表示装置やＩＰＳモード液晶表示装置等の表示装置に適用すると有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る光散乱フィルムの断面模式図である。
【図２】本発明の実施例に係る光散乱フィルムを適用したＶＡモード液晶表示装置と比較例に係る光散乱フィルムを適用したＶＡモード液晶表示装置の視野角特性を比較したグラフである。
【符号の説明】
【００５０】
１  光散乱フィルム（反射防止フィルム）
２  透明支持体
３  光散乱層
３ａ  バインダ
３ｂ  散乱体
４  低屈折率層
【図１】
2007086510.tif 000003
【図２】
2007086510.tif 000004