(57)【要約】【課題】面光源装置の出光面に発生する虹状のムラを低減又は防止できる光学シート、及び当該光学シートと同様の積層構造を含む面光源装置を提供する。【解決手段】面光源装置の出光面側に配置される光学シートであって、レンズ機能層と、偏光散乱粒子層を備え、偏光散乱粒子層はレンズ機能層の光源側に配置され、且つ、レンズ機能層を除き、偏光散乱粒子層の光源と反対側にＲｅ≧８００ｎｍ、又はＲｔｈ≧８００ｎｍである層を有しないことを特徴とする、光学シート。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
面光源装置の出光面側に配置される光学シートであって、
レンズ機能層と、偏光散乱粒子層を備え、
偏光散乱粒子層はレンズ機能層の光源側に配置され、且つ、レンズ機能層を除き、偏光散乱粒子層の光源と反対側にＲｅ≧８００ｎｍ、又はＲｔｈ≧８００ｎｍである層を有しないことを特徴とする、光学シート。
【請求項２】
前記偏光散乱粒子層が、さらに光拡散粒子を含有する、請求項１に記載の光学シート。
【請求項３】
前記レンズ機能層の光源側に、さらに光拡散層を備える、請求項１又は請求項２に記載の光学シート。
【請求項４】
前記レンズ機能層は、プリズム層である、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の光学シート。
【請求項５】
光源の出光面側に、偏光散乱粒子層、及び、レンズ機能層を含む積層構造を備え、
偏光散乱粒子層はレンズ機能層の光源側に配置され、且つ、レンズ機能層を除き、偏光散乱粒子層の光源と反対側にＲｅ≧８００ｎｍ、又はＲｔｈ≧８００ｎｍである層を有しないことを特徴とする、面光源装置。
【請求項６】
前記偏光散乱粒子層が、さらに光拡散粒子を含有する、請求項５に記載の面光源装置。
【請求項７】
前記レンズ機能層の光源側に、さらに光拡散層を備える、請求項５又は請求項６に記載の面光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学シート及び面光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等の透過型表示装置は、画像を生成し制御する中心的ユニットであるパネル（液晶パネル）と、当該液晶パネルの背面側に備わる面光源装置（バックライト部）から構成される。面光源装置は通常、光源と、光学シート（光学フィルム）等を備えており、光源の入光位置の違いにより、エッジライト方式（例えば特許文献１）や直下型方式のものがある。光学シートは、光源からの光の進行方向を一定方向に揃え、光を均一化するために面光源装置の出光面側に備えられるものであり、集光機能を有するレンズ機能層や、出射光の輝度分布及び色度分布を均一化するための光拡散層等から構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３２４２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら従来の光学シートでは、表示装置の表面に虹色を帯びた外観上のムラを発生させるという問題がある。これは、面光源装置において必須の構成要素とされているレンズ機能層に起因していると考えられる。
【０００５】
本発明者らは、面光源装置の出光面側に、偏光を非偏光に変換する粒子を含有する層を積層する場合には、そのような偏光を非偏光に変換する粒子を含有する層を積層しない場合と比べて、面光源装置の出光面に発生する虹状のムラを低減又は防止でき、さらに、当該面光源装置の出光面側に公知の液晶パネル等の画像パネルを備えた表示装置の表面においても、虹状のムラの発生を低減又は防止できることを発見した。
本発明は、かかる発見に基づいて成し遂げられたものであり、面光源装置の出光面に発生する虹状のムラを低減又は防止できる光学シート、及び当該光学シートと同様の積層構造を含む面光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光学シートは、面光源装置の出光面側に配置される光学シートであって、レンズ機能層と、偏光散乱粒子層を備え、偏光散乱粒子層はレンズ機能層の光源側に配置され、且つ、レンズ機能層を除き、偏光散乱粒子層の光源と反対側にＲｅ≧８００ｎｍ、又はＲｔｈ≧８００ｎｍである層を有しないことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る光学シートは、前記偏光散乱粒子層が、さらに光拡散粒子を含有するものとすることができる。
また、本発明に係る光学シートは、前記レンズ機能層の光源側に、さらに光拡散層を備えるものとすることができる。
【０００８】
本発明に係る光学シートは、前記レンズ機能層がプリズム層であることが、面光源装置の出光面に発生する虹状のムラを防止させる点から好ましい。
【０００９】
本発明に係る面光源装置は、光源の出光面側に、偏光散乱粒子層、及び、レンズ機能層を含む積層構造を備え、偏光散乱粒子層はレンズ機能層の光源側に配置され、且つ、レンズ機能層を除き、偏光散乱粒子層の光源と反対側にＲｅ≧８００ｎｍ、又はＲｔｈ≧８００ｎｍである層を有しないことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る面光源装置は、前記偏光散乱粒子層が、さらに光拡散粒子を含有するものとすることができる。
また、本発明に係る面光源装置は、前記レンズ機能層の光源側に、さらに光拡散層を備えるものとすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、面光源装置の出光面に発生する虹状のムラを低減又は防止できる光学シート、及び当該光学シートと同様の積層構造を含む面光源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る光学シート及び面光源装置を用いた液晶表示装置の一例を模式的に示した図である。
【図２】本発明に係る光学シート及び面光源装置を用いた液晶表示装置の別の一例を模式的に示した図である。
【図３】本発明に係る面光源装置を用いた液晶表示装置の一例を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【００１４】
本発明において、（メタ）アクリル樹脂は、アクリル樹脂及び／又はメタクリル樹脂を表し、（メタ）アクリレートは、アクリレート及び／又はメタクリレートを表す。
本発明において樹脂とは、モノマーやオリゴマーの他、ポリマーを含む概念である。
なお、フィルムとシートのＪＩＳ−Ｋ６９００での定義では、シートとは薄く一般にその厚さが長さと幅のわりには小さい平らな製品をいい、フィルムとは長さ及び幅に比べて厚さが極めて小さく、最大厚さが任意に限定されている薄い平らな製品で、通例、ロールの形で供給されるものをいう。したがって、シートの中でも厚さの特に薄いものがフィルムであるといえるが、シートとフィルムの境界は定かではなく、明確に区別しにくいので、本発明では、厚みの厚いもの及び薄いものの両方の意味を含めて、「シート」と定義する。
本発明において、分子量とは、分子量分布を有する場合には、ＴＨＦ溶剤におけるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定したポリスチレン換算値である重量平均分子量を意味し、分子量分布を有しない場合には、化合物そのものの分子量を意味する。
【００１５】
本発明において、Ｒｅは面内の屈折率異方性（レタデーション）値を表わし、下記式（１）により定義される。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ      （１）
式（１）中、ｎｘは、層、基材又はシート（以下、シート等という）の面内の遅相軸方向の屈折率（面内の最大屈折率）であり、ｎｙは、シート等の面内の遅相軸に垂直な方向の屈折率であり、ｄはシート等の厚さ（ｎｍ）である。一般に、ｎｙは、シート等の面内における最小の屈折率を与える。尚、ここでｘｙ座標系は、ｘｙ平面がシート等の表面の面内に位置するようにとる。
【００１６】
また本発明において、Ｒｔｈは厚み方向の屈折率異方性（レタデーション）値を表わし、下記式（２）により定義される。
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ      （２）
式（２）中、ｎｘ、ｎｙ及びｄは、式（１）において定義されたものと同一である。また、ｎｚは、シート等の厚み方向の屈折率である。
尚、遅相軸（Ｘ軸）方向、進相軸（Ｙ軸）方向、及び厚み（Ｚ軸）方向に振動する光の電場の位相の進みや遅れの区別を特に議論する必要がない場合は、Ｒｅ及びＲｔｈは式（１）及び式（２）の絶対値で表し、符合は特に付与しないことにする。本願明細書中においては、特に断らない限り、Ｒｅ及びＲｔｈはその絶対値を表し、その単位はｎｍで表記するものとする。また、面内の屈折率異方性及び厚み方向の屈折率異方性を総称して「光学異方性」とも呼称する。
【００１７】
（光学シート）
本発明に係る光学シートは、面光源装置の出光面側に配置される光学シートであって、レンズ機能層と、偏光散乱粒子層を備え、偏光散乱粒子層はレンズ機能層の光源側に配置され、且つ、レンズ機能層を除き、偏光散乱粒子層の光源と反対側にＲｅ≧８００ｎｍ、又はＲｔｈ≧８００ｎｍである層を有しないことを特徴とする。
従来の面光源装置は、一般的に、プリズム等のレンズ機能層のＲｅが１０００〜６０００ｎｍ、Ｒｔｈが１０００〜１００００ｎｍであることに起因して、出光面に虹状のムラが発生し、当該面光源装置の出光面側に公知の液晶パネル等の画像パネルを備えた表示装置の表面にも虹状のムラが発生してしまうという問題がある。
一方、本発明では、前記光学シートが、面光源装置の出光面側に配置されるにあたり、レンズ機能層の光源側に偏光散乱粒子層が配置され、且つ、レンズ機能層を除き、偏光散乱粒子層の光源と反対側に光学異方性の高い層を有しないことにより、面光源装置の出光面に発生する虹状のムラを防止させることができる。さらに、本発明の光学シートを用いることにより、面光源装置の出射光の輝度が向上するという副次的効果も得られる。
尚、何故かかる特定の偏光散乱粒子層を備え、光学異方性の高い層を当該偏光散乱粒子層の光源と反対側に有しないことによって、面光源装置の出光面の虹状のムラが解消され、出射光の輝度が向上するのかについては、現在のところ、その原理作用機構は不明である。
【００１８】
本発明に係る光学シートの層構成について図面を用いて説明する。図１及び図２は、本発明に係る光学シート及び面光源装置を備えた液晶表示装置であり、液晶パネル１０及び面光源装置４０からなり、液晶パネル１０は、偏光層１１ａ、１１ｂ及び液晶セル１２からなり、面光源装置４０は、本発明の光学シート２０及び光源３０からなる。なお、図１及び図２に示す液晶パネル１０は簡易的に示した一例にすぎず、本発明の光学シート及び面光源装置は、公知の液晶パネルと組み合わせて使用することができる。
【００１９】
図１に示す光学シート２０は、レンズ機能層２１の光源３０側に偏光散乱粒子層２２が配置されている。
図２に示す光学シート２０は、レンズ機能層２１の光源３０側に、レンズ機能層２１に近い側から偏光散乱粒子層２２及び光拡散層２３がこの順で配置されている。
【００２０】
本発明に係る光学シートの厚さは特に限定されないが、通常１０〜５５０μｍである。
また、本発明に係る光学シートの透過率は、特に限定されないが、６０％以上あることが好ましく、８０％以上あることがより好ましい。本発明において、透過率とは可視光域３８０〜７８０ｎｍにおける光透過率の平均値をいう。なお、光透過率は、紫外可視分光光度計（例えば、（株）島津製作所製のＵＶ−３１００ＰＣ（製品名））を用い、室温、大気中で測定することができる。
【００２１】
以下、本発明に係る光学シートを構成する、レンズ機能層、偏光散乱粒子層及び光拡散層等について説明する。
【００２２】
（レンズ機能層）
本発明に係る光学シートが含むレンズ機能層とは、光の進行方向を制御する層であり、即ち、光源からの光の進行方向を平行に整列させたり、偏向させたり、特定の一点に収束させたり、或いは逆に拡散させたりすることができる層である。
レンズ機能層の材質としては特に限定されず、例えば屈折率は１．５〜１．６程度の活性エネルギー線硬化樹脂等が挙げられる。活性エネルギー線硬化樹脂としては、紫外線、電子線等の活性エネルギー線で硬化させたものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリエステル類、エポキシ系樹脂、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート系樹脂等が挙げられる。中でも、ウレタン（メタ）アクリレート系樹脂がその光学特性等の観点から特に好ましい。これらは、単独あるいは２種以上の混合物として使用されてもよく、通常、活性エネルギー線による光重合開始剤を含有している。
【００２３】
本発明においては、レンズ機能層の語はいわゆる狭義のレンズには限定されず、多角柱又は多面体からなるプリズムも包含する意味で用いる。該レンズ機能層は、輝度を向上させる点から、プリズム部を有するプリズム層であることが好ましく、当該プリズム部は、出光側、即ち光源の反対側表面に稜線（乃至頂部）が突出する断面の形状が三角形の複数の単位プリズム（単位凹凸構造）を、その稜線方向（延在方向）が互いに平行となるようにして多数配列した線状配列がより好ましい。また、前記レンズ機能層としては、その他にも、例えば、四角柱、五角柱等の多角柱を単位プリズムとしたプリズム線状配列、半円柱又は半楕円柱等の曲面柱状の単位レンズ（単位凹凸構造）をその稜線方向（延在方向）が互いに平行となるようにして多数配列したレンチキュラーレンズ、半球又は回転楕円体の半裁形状等の曲面状の単位レンズ（単位凹凸構造）を面内に複数配列したもの（フライアイレンズ或いは蠅の目レンズ）、環状又は線状のフレネルレンズ等を用いることができる。
【００２４】
前記レンズ機能層の厚さは特に限定されないが、通常は５〜１００μｍである。中でも、輝度を向上させ、且つ高透過率を保つ観点からは、材質にもよるが１０〜６０μｍが好ましく、２０〜４０μｍがより好ましい。なお、レンズ機能層として断面の形状が略三角形となるプリズムを用いる場合など、レンズ機能層の表面が平滑でない場合は、レンズ機能層の厚さは、最も厚い部分の厚さとする。
【００２５】
また、前記レンズ機能層の透過率は、８０％以上であることが好ましい。
【００２６】
（偏光散乱粒子層）
本発明において用いられる偏光散乱粒子層とは、偏光散乱粒子を含む層であり、偏光散乱粒子がマトリックス中に分散しているものであっても、他の層の界面に層状に付着しているものであっても良い。本発明の光学シートは、当該偏光散乱粒子層が前記レンズ機能層の光源側に配置されていることにより、面光源装置の出光面に発生する虹状のムラを防止させることができる。
【００２７】
［偏光散乱粒子］
偏光散乱粒子とは、前記偏光散乱粒子層として用いた場合に、直線偏光を自然光と近しい非偏光に高効率で変換することのできる粒子をいう。
偏光散乱粒子の作用を現象面で説明すると、次のとおりである。例えば、特定の直線偏光のみ透過させる偏光板を２枚用意し、これら偏光板を透過軸方向（即ち、該方向に電場ベクトルが振動する光（成分）を透過し得る方向）が直交するように重ね合わせると、光を全く透過しなくなる。これに対し、透過軸が互いに直交した２枚の偏光板の間に偏光散乱粒子層を介在させると、透過軸方向が直交しているにも係わらず、非常に明るい光が透過するようになる。この現象は、背面側の偏光板を透過した直線偏光が偏光散乱粒子層を透過するときに、自然光と近しい非偏光、即ち観察者側偏光板の透過軸方向と平行な偏光成分と直交する偏光成分とを等分に含む光に高効率で変換するため、観察者側の偏光板に非偏光が入射し、そのうちの観察者側の偏光板の透過軸方向と電場ベクトルの振動方向とが一致する光（成分）が観察者に到達することを意味している。
本発明によれば、上記したような特性を有する偏光散乱粒子を含む層を、前記レンズ機能層の光源側に配置することにより、面光源装置の出光面に発生する虹状のムラを防止させることができる。
【００２８】
本発明に用いられる偏光散乱粒子としては、球晶構造を有する結晶性高分子が挙げられる。
本発明において、球晶構造とは、単数または複数のコアから高分子フィブリルが三次元等方あるいは放射状に成長して形成した結晶性高分子特有の構造体である。
前記偏光散乱粒子としては、球晶構造を有する結晶性高分子の中でも、単一粒子そのものが球晶構造を有することが好ましい。本発明において、単一粒子そのものが球晶構造を有するとは、一つの単独粒子の中心付近の単数または複数のコアから高分子フィブリルが三次元等方あるいは放射状に成長して形成した球晶構造であることを意味する。
球晶構造は、粒子の断面を走査型顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて観察することにより確認することができる。
【００２９】
前記偏光散乱粒子は、熱的安定性の観点からポリアミドであることが好ましい。
ポリアミドとしては、環状アミドの開環重合、アミノ酸の重縮合、ジカルボン酸とジアミンの重縮合等で得られる熱可塑性ポリアミドが挙げられる。環状アミドの開環重合に用いられる原料としては、ε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタム等が挙げられ、アミノ酸の重縮合に用いられる原料としては、ε−アミノカプロン酸、ω−アミノドデカン酸、ω−アミノウンデカン酸などが挙げられ、ジカルボン酸とジアミンの重縮合に用いられる原料としては、蓚酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロヘキシルジカルボン酸などのジカルボン酸やそれらの誘導体と、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，４−シクロヘキシルジアミン、ペンタメチレンジアミン、デカメチレンジアミンなどのジアミンなどが挙げられる。
【００３０】
これらのポリアミドには、さらに、テレフタル酸、イソフタル酸、ｍ−キシリレンジアミンなどの少量の芳香族成分を共重合してもよい。これらのモノマーの組み合わせのうち、重合後のポリアミドの融点が２８０℃以上になるものが熱的な安定性が高いため好ましい。本発明のポリアミド樹脂は、融点が２８０〜３３０℃であるものが好ましく、融点が２９０〜３１０℃であるものが最も好ましい。
前記ポリアミドの具体的な例としては、ポリアミド４６（融点Ｔｍ＝２９０℃）、ポリアミド６Ｔ／６６（Ｔｍ＝３１０℃）、ポリアミド６Ｔ／６Ｉ（Ｔｍ＝３２０℃）、ポリアミド６Ｔ／６Ｉ／６６（Ｔｍ＝３１０℃）、ポリアミド６Ｔ／Ｎ−５Ｔ（Ｔｍ＝３０５℃）、ポリアミド９Ｔ（Ｔｍ＝３０６℃）およびこれらの混合物ないし共重合樹脂が挙げられる。中でも、ポリアミド４６、ポリアミド９Ｔ、ポリアミド６Ｔ／６６は結晶性が高く、球晶構造をつくりやすい点から好ましい。
上記ポリアミドの名称において、各ポリアミドは以下の構造を有する。
ポリアミド４６：１，４−テトラメチレンジアミンとアジピン酸との共重合体。
ポリアミド６Ｔ／６６：１，６−ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸とアジピン酸との共重合体。
ポリアミド６Ｔ／６Ｉ：１，６−ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸とイソフタル酸との共重合体。
ポリアミド６Ｔ／６Ｉ／６６：１，６−ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸とイソフタル酸とアジピン酸との共重合体。
ポリアミド６Ｔ／Ｎ−５Ｔ：１，６−ヘキサメチレンジアミンと１，５−ペンタメチレンジアミンとテレフタル酸との共重合体。
ポリアミド９Ｔ：１，９−ノナンジアミンとテレフタル酸との共重合体。
【００３１】
前記ポリアミドの分子量は、通常２，０００〜１００，０００であり、好ましくは５，０００〜４０，０００である。
【００３２】
前記偏光散乱粒子の形状は、特に限定されないが、その包絡面形状が球、回転楕円体、多面体等の球状乃至は略球状粒子を含むことが好ましい。本発明において略球状粒子とは、真球状粒子、粒子の表面が凹凸になっている粒子、砂漠のバラに似た形状の粒子が含まれるものとする。中でも、前記偏光散乱粒子のうち、７０質量％以上が略球状粒子であることが好ましく、８０質量％以上が略球状粒子であることがより好ましい。略球状粒子が上記範囲以上存在すれば、粉体材料としての流動性が向上する。
【００３３】
前記偏光散乱粒子は、その体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が、１．０〜２．０であることが好ましく、１．０〜１．８であることがより好ましく、１．０〜１．５であることが更に好ましい。Ｄｖ／Ｄｎが２．０より小さければ、粒子径のばらつきが小さく、均一に分散することができる。
偏光散乱粒子の体積平均粒径、及び個数平均粒径は、例えば、粒度分析計（ベックマン・コールター製、商品名「マルチサイザー」）等を用いて測定することができる。
【００３４】
前記偏光散乱粒子の粒子径は特に限定されないが、数平均粒子径が０．１〜３０μｍであることが好ましく、０．５〜２０μｍであることがより好ましく、１〜１５μｍであることが更に好ましい。数平均粒子径が上記範囲より小さい場合には、球晶構造の形成が困難となることがある。また、数平均粒子径が上記範囲より大きい場合には、均一な偏光散乱粒子層を形成されにくくなる場合がある。
【００３５】
前記偏光散乱粒子は、偏光を散乱しやすい点から、多孔質粒子であることが好ましい。
中でも、多孔質粒子は、ＢＥＴ比表面積が好ましくは０．１〜２００ｍ２／ｇ、さらに好ましくは１〜１８０ｍ２／ｇ、特に好ましくは２〜１５０ｍ２／ｇである。この範囲内であれば、偏光散乱粒子同士の凝集が少なく乾燥粉体時の取扱いが容易だからである。
また、多孔質粒子は、平均細孔径が好ましくは０．０１〜０．５μｍ、さらに好ましくは０．０２〜０．３μｍである。
【００３６】
本発明に用いられる偏光散乱粒子としては中でも、ポリアミド多孔質略球状粒子が好ましい。以下、好ましい偏光散乱粒子であるポリアミド多孔質略球状粒子について説明する。
【００３７】
前記偏光散乱粒子の屈折率は特に限定されないが、輝度の点から、１．４０〜１．６５であることが好ましい。
【００３８】
本発明に用いられる偏光散乱粒子としては各種の物が使用できるが、特に、透明樹脂からなる多孔質球状粒子が好ましく、代表的には、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等各種の透明樹脂からなりＷＯ２００７／１１９５９２号再公表公報、特開２０１０−１３２７６８号公報等に記載される如くの幾何学的構造の球晶構造を有する結晶性高分子の球状粒子が好ましい。中でも、ポリアミド樹脂の球晶からなる、ＷＯ２００７／１１９５９２号再公表公報、特開２０１０−１３２７６８号公報等に記載される如くの多孔質の球状粒子（以下、ポリアミド多孔質略球状粒子とも呼称する）が好ましい。以下、好ましい偏光散乱粒子であるポリアミド多孔質略球状粒子について説明する。
【００３９】
＜ポリアミド多孔質略球状粒子＞
前記ポリアミド多孔質略球状粒子は、多孔度指数（ＲＩ）が、好ましくは３〜１８０、さらに好ましくは５〜１５０である。多孔度指数が上記範囲より小さければ、多孔質の程度が低くなり、光散乱性が不十分となる場合が考えられる。一方、多孔度指数が上記範囲より大きければ粒子としての形状が不安定となる場合がある。
【００４０】
ここで多孔度指数（ＲＩ）とは、同じ粒子径の表面が円滑な球状粒子の比表面積に対し、多孔質球状粒子の比表面積の比で表示したものと定義し、下記式（３）で表すことができる。
【００４１】
ＲＩ  ＝  Ｓ／Ｓ０      （３）
（式（３）中、ＲＩは多孔度指数、Ｓは多孔粒子の比表面積［ｍ２／ｇ］である。また、Ｓ０は同一粒子径の表面が円滑な球状粒子の比表面積［ｍ２／ｇ］であって、下記式（４）により算出される。）
【００４２】
Ｓ０  ＝  ６／（ρｄｏｂｓ）      （４）
（式（４）中、ｄｏｂｓは観測された数平均球状粒子径［ｍ］、ρはポリアミドの密度［ｋｇ／ｍ３］である。）
【００４３】
前記ポリアミド多孔質略球状粒子のかさ密度は、好ましくは０．０１〜０．５ｇ／ｃｍ３である。さらに好ましくは、０．０２〜０．４ｇ／ｃｍ３である。
【００４４】
前記ポリアミド多孔質略球状粒子のＪＩＳ  Ｋ  ５１０１に準拠する方法で測定した煮亜麻仁油吸油量は、１５０〜８００ｍｌ／１００ｇであり、さらに好ましくは２００〜７００ｍｌ／１００ｇである。前記吸油量が少なすぎると、ポリアミド多孔質略球状粒子の表面がつぶれている場合があり、光散乱性が落ちることがある。
【００４５】
前記ポリアミド多孔質略球状粒子の結晶化度は、特に限定されないが、３５％以上であることが好ましく、４０％以上がより好ましい。結晶化度が３５％以上であれば、熱的安定性に優れ、偏光散乱特性を良好なものとすることができる。結晶化度は示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した融解熱と結晶融解熱の比から求めることが出来る。
【００４６】
前記ポリアミド多孔質略球状粒子は、ポリアミドを良溶媒に溶解した後、溶液のポリアミドに対する溶解度を下げ、ポリアミドを析出させることによって製造することができる。例えば、低温ではポリアミドの非溶媒であるが、高温にてポリアミドを十分に溶解する溶媒を用い、該溶媒にポリアミド分散させた後、温度を上昇し溶媒のポリアミドに対する溶解度を上昇させることで溶解させたのち、溶液の温度を降下させることで溶媒のポリアミドに対する溶解度を減ずることで、ポリアミドを析出させる方法や、室温付近から１００℃くらいの範囲においてポリアミドを溶解させる良溶媒中にポリアミドを溶解させたポリアミド溶液に、室温付近でポリアミドを溶解させることができない非溶媒を混合することで、溶媒のポリアミドに対する溶解度を減ずる方法が挙げられる。
また、前記ポリアミド多孔質略球状粒子としては、ＰＯＭＰ（宇部興産（株）製）等の市販品を用いることができる。
【００４７】
なお、本発明の偏光散乱粒子層は、前記偏光散乱粒子の他にも、必要に応じて、従来公知の光拡散剤、重合開始剤、レベリング剤等を含有していても良い。
【００４８】
前記偏光散乱粒子層は、前記偏光散乱粒子の他に、さらに光拡散粒子を含有していても良い。光拡散粒子としては、面光源の出光面の均一性を高めるために光拡散層に従来一般的に用いられているものを使用することができ、例えばアクリル系樹脂、有機シリコーン樹脂、ポリスチレン、尿素樹脂、ポリエチレン、シリカ、炭酸カルシウム、あるいは酸化チタン等のビーズまたはフィラーを例示することができるが、特に限定されるわけではない。
光拡散粒子の平均粒子径の好適な範囲は、通常０．５〜５０μｍであるが、屈折率等の他の条件によって変動する。
なお、本発明の光学シートは、偏光散乱粒子層に光拡散粒子を含有させることもできるし、偏光散乱粒子層とは別に、光拡散粒子を含有した光拡散層を設けることもできる。
【００４９】
前記偏光散乱粒子層が偏光散乱粒子及び光拡散粒子を含有する場合、その含有量の割合は、用いる粒子によって適宜調整され、特に限定されないが、偏光散乱粒子の含有量（質量％）：光拡散粒子の含有量（質量％）が、６０：４０の割合であることが好ましく、特に８０：２０であることが好ましい。これにより、表示装置表面に発生する虹状のムラを防止する効果が高まる。
【００５０】
本発明において用いられる前記偏光散乱粒子層は、前記偏光散乱粒子をマトリックス中に分散させて形成されていても良い。
この場合において用いられるマトリックスとしては、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、セルロース系樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。これら樹脂から選択した樹脂を１種単独あるいは２種以上混合して用いる。
【００５１】
本発明において用いられる前記偏光散乱粒子層は、特に限定されないが、例えば、少なくとも前記偏光散乱粒子を溶剤に含有させた偏光散乱粒子組成物を、他の層の表面に塗布し、乾燥させることによって偏光散乱粒子層を形成することができる。尚、前記偏光散乱粒子組成物は、上述の各種添加剤や、マトリックスとなる樹脂を含んでいても良い。
また、前記偏光散乱粒子層は、予めシート状に成形した偏光散乱粒子層をウレタン系、アクリル系、ポリエステル系接着剤等の一般的な接着剤を介して、他の層の表面に貼り合わせて形成することもできる。
【００５２】
前記偏光散乱粒子層の厚さは特に限定されないが、通常は３〜５０μｍである。中でも、光の均一性及び輝度を向上させ、且つ高透過率を保つ観点からは、５〜３０μｍが好ましい。
【００５３】
（光拡散層）
本発明の光学シートは、さらに光拡散層を備えることが好ましい。本発明において用いられる光拡散層とは、上述の光拡散粒子を含む層であり、光拡散粒子がバインダー中に分散しているものであっても、他の層の界面に層状に付着しているものであっても良い。本発明の光学シートは、光拡散層を配置することにより、光源の光の均一性を向上させる効果が高まる。
光拡散層は、Ｒｅ＜８００ｎｍ、且つＲｔｈ＜８００ｎｍの場合は、本発明の光学シートの任意の位置に備えることができ、Ｒｅ≧８００ｎｍ、又はＲｔｈ≧８００ｎｍの場合は、偏光散乱粒子層の光源側に備えることができるが、中でも、光の均一性を向上させる効果がより高いことから、レンズ機能層の光源側に備えることが好ましく、偏光散乱粒子層の光源側に備えることがより好ましい。
【００５４】
光拡散層のバインダーとしては、特に限定されないが、例えば光透過性樹脂等が用いられる。この光透過性樹脂は、光拡散粒子との濡れ性や屈折率の差の制御性が良好であることが好ましい。
光透過性樹脂の具体例としては、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビリニデン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エポキシ系樹脂、セルロース系樹脂、オルガノシロキサン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリサルホン系樹脂、あるいはポリアリレート系樹脂等を例示することができる。この中で、より好適なものとしては、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、およびポリウレタン系樹脂を例示することができる。光透過性樹脂は一種のみを単体で用いるだけでなく、二種以上を混合して用いてもよい。
【００５５】
光拡散層の厚さは、特に限定されないが、通常１〜５０μｍであり、特に５〜３０μｍであることが好ましい。これにより、表示装置の表面に発生する虹状のムラを防止させることができる。
【００５６】
また、本発明の光学シートは、必要に応じて透明基材を備えることができ、例えば、前記レンズ機能層層や前記偏光散乱粒子層の支持体とすることができる。
前記透明基材としては、特に限定されず、樹脂基材であっても良いし、硝子基材であっても良い。樹脂材料としては、例えば、（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリメタクリルイミド樹脂、ポリエステル樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）樹脂、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）樹脂、アセチルセルロース樹脂等を用いることができる。
尚、前記透明基材は、Ｒｅ＜８００ｎｍ、且つＲｔｈ＜８００ｎｍの場合は、本発明の光学シートの任意の位置に備えることができ、Ｒｅ≧８００ｎｍ、又はＲｔｈ≧８００ｎｍの場合は、偏光散乱粒子層の光源側に備えることができる。
【００５７】
なお、本発明の光学シートは、レンズ機能層を除き、偏光散乱粒子層の光源と反対側にＲｅ≧８００ｎｍ、又はＲｔｈ≧８００ｎｍである層を有さなければ、上記レンズ機能層、偏光散乱粒子層及び光拡散層とは異なる別の層、例えば接着層等を有していても良い。
尚、偏光散乱粒子層の光源と反対側に位置する（レンズ機能層を除いた）層の屈折率異方性は、Ｒｅ≦６００ｎｍ且つＲｔｈ≦６００ｎｍであることが好ましく、Ｒｅ≦５０ｎｍ且つＲｔｈ≦５０ｎｍであることが更に好ましい。
【００５８】
（光学シートの製造方法）
本発明の光学シートの製造方法は、上述した本発明の光学シートが得られる方法であれば特に限定されないが、例えば以下の方法等が挙げられる。（ｉ）所望の形状を有するレンズ機能層の金型に、レンズ機能層の材料となる活性エネルギー線硬化樹脂等を入れ、そこに予めシート状に成形した前記偏光散乱粒子層を重ね、ラミネーター等を用いて当該偏光散乱粒子層を前記金型に入った樹脂に圧着し、適当な活性エネルギー線等で前記樹脂を硬化させ、前記金型を剥離乃至除去する方法、（ii）予め所望の形状に成形されたレンズ機能層の凹凸形状がない表面に、前記偏光散乱粒子組成物を塗布、乾燥させて偏光散乱粒子層を形成する方法、（iii）予め所望の形状に成形されたレンズ機能層の凹凸形状がない表面に、予め所望の形状に成形された前記偏光散乱粒子層を、従来公知の接着剤を介する等して貼合する方法、等である。
尚、偏光散乱粒子層を予めシート状に成形する方法としては、金型等を用いて前記偏光散乱粒子組成物をシート状に硬化させる方法や、透明基材上に偏光散乱粒子組成物を塗布、乾燥させ、透明基材／偏光散乱粒子層の積層体として成形する方法等がある。前記透明基材／偏光散乱粒子層の積層体は、特に限定されないが、通常、ヘイズが９０％以下であり、透過率は６０％以上である。
前記透過率は可視光域３８０〜７８０ｎｍにおける光透過率の平均値をいい、光透過率は、紫外可視分光光度計（例えば、（株）島津製作所製のＵＶ−３１００ＰＣ（製品名））を用い、室温、大気中で測定することができる。
前記ヘイズは、ＪＩＳ Ｋ７１３６に準拠して求められる曇り度の値であり、一般的なヘイズメーター（例えば、村上色彩技術研究所製、製品番号：ＨＭ−１５０））を用い、室温、大気中で測定することができる。
【００５９】
（面光源装置）
本発明に係る面光源装置は、
光源の出光面側に、偏光散乱粒子層、及び、レンズ機能層を含む積層構造を備え、偏光散乱粒子層はレンズ機能層の光源側に配置され、且つ、レンズ機能層を除き、偏光散乱粒子層の光源と反対側にＲｅ≧８００ｎｍ、又はＲｔｈ≧８００ｎｍである層を有しないことを特徴とする。本発明の面光源装置は、レンズ機能層の光源側に偏光散乱粒子層が配置され、且つ、レンズ機能層を除き、偏光散乱粒子層の光源と反対側に光学異方性の高い層を有しないことにより、面光源装置の出光面に発生する虹状のムラを防止させることができる。さらに、本発明の面光源装置は、出射光の輝度が向上するという副次的効果も得られる。
尚、何故かかる特定の偏光散乱粒子層を備え、光学異方性の高い層を当該偏光散乱粒子層の光源と反対側に有しないことによって、面光源装置の出光面の虹状のムラが解消され、出射光の輝度が向上するのかについては、現在のところ、その原理作用機構は不明である。
【００６０】
前記面光源装置の積層構造としては、前記本発明に係る光学シートと同様の構成とすることができ、例えば図１、２に示す光学シート２０の構成とすることができる。また、前記積層構造は、前記光学シートを構成する各層間に空気の層を介していてもよく、例えば図３のように、レンズ機能層２１と偏光散乱粒子層２２との間に空気層２４を介していても良い。
【００６１】
（光源）
本発明に用いられる面光源装置は、複数の発光部が配置されてなる光源を備える。前記光源としては、特に限定されず、従来用いられている公知のものを用いることができ、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯、点状の発光ダイオード（ＬＥＤ）、白熱電球、面状の電場発光体（ＥＬ）等が挙げられる。
【００６２】
また、本発明の面光源装置は、必要に応じて、さらに反射板や導光板等を組み合わせたものを用いることもできる。
【００６３】
なお、上記した実施形態では、本発明の光学シート及び面光源装置を液晶表示装置に用いた例を示したが、本発明はこれに限定されず、室内又は屋外の照明器具等の他の用途に対して適用しても良い。
【実施例】
【００６４】
以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６５】
［実施例１］
（偏光散乱粒子組成物の調製）
下記組成の成分を混合機において十分混合した後、孔径１００μｍのポリプロピレン製フィルターでろ過して偏光散乱粒子組成物を調製した。
＜偏光散乱粒子組成物の組成＞
・マトリックス樹脂…ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ、６官能）：８重量部
・偏光散乱粒子…宇部興産（株）製、ＰＯＭＰ−ＤＰ（平均粒径１０μｍ、屈折率１．５６）：２重量部
・重合開始剤…１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン（チバ・ジャパン社製、イルガキュア１８４）：０．３重量部
・レベリング剤…大日精化社製、シリコーン（品番１０−２８）：０．２重量部
・溶剤…メチルイソブチルケトン：３０重量部
【００６６】
（偏光散乱粒子層／透明基材の積層体の作製）
透明基材として富士フイルムホールディング社製トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム（ＴＦ−８０ＵＬ、膜厚８０μｍ、Ｒｅ：５ｎｍ、Ｒｔｈ：４０ｎｍ）に上記で得られた偏光散乱粒子組成物を乾燥後の膜厚が２５μｍとなるように調整して塗布し、７０℃にて６０秒間乾燥させ、紫外線照射装置（フュージョンＵＶシステムジャパン（株）製、光源Ｈバルブ）を用いて照射線量１０ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射を行って硬化させて、膜厚２５μｍの偏光散乱粒子層を形成することにより、厚み１０５μｍの積層体を得た。
得られた偏光散乱粒子層／透明基材の積層体は、透過率が９２．５％であり、ヘイズが４６．９％であった。尚、前記透過率は、村上色彩技術研究所社製ＨＭ−１５０を用い、室温、大気中で測定した。前記ヘイズは、ＪＩＳ Ｋ ７１３６に準拠して、村上色彩技術研究所社製ＨＭ−１５０を用い、室温、大気中で測定した。
【００６７】
（プリズムＡ用組成物の調製）
下記組成の成分を混合機において十分混合することにより、プリズムＡ用組成物を調製した。
フェノキシエチルアクリレート（サートマー社製の商品名ＳＲ３３９Ａ）：９質量部
オルトフェニルフェノキシエチルアクリレート（別名アクリル酸２−（２−ビフェニリルオキシ）エチル）：３６質量部
ビスフェノールＡジアクリレート（共栄社化学（株）製の商品名ライトアクリレート  ＢＰ−４ＥＡ）：８質量部
ビスフェノールＡジアクリレート（ＭＩＷＯＮ社製の商品名ＭＩＲＡＭＥＲ  Ｍ２１００）：４２質量部
ポリエーテル変性ジメチルポリシロキサン（ビックケミー・ジャパン（株）製の商品名ＢＹＫ−３７７）、重量平均分子量１０８００）：０．５質量部
グリセリンエポキシトリアクリレート（ナガセケムテックス（株）製の商品名ＤＡ−３１４）：５質量部
１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン（チバ・ジャパン（株）製の商品名イルガキュア１８４）：３質量部
リン酸エステル系離型剤（ＳＣ有機化学（株）製の商品名Ｃｈｅｌｅｘ  Ｈ−１８Ｄ）：０．１質量部
【００６８】
（プリズムＡ層の形成）
上記調製したプリズムＡ用組成物を、単位プリズムの線状配列の凹凸形状（プリズム部）が形成されたプリズム型に、塗工し充填した。次いで、上記作製した積層体の透明基材の偏光散乱粒子層がない側に、前記プリズム型を、凹凸形状が外側を向き、且つ充填されたプリズムＡ用組成物が透明基材に接するようにして重ね、ラミネーターで当該透明基材全面を前記組成物に圧着した。
次いで、水銀灯を用い、７８０ｍＪ／ｃｍ２でプリズムＡ用組成物に対して紫外線照射を行い、多数の単位プリズムを有するプリズム線状配列の形状に硬化させ、透明基材と一体化させた。その後、上記プリズム型を剥離することによって、レンズ機能層となるプリズムＡ層を形成し、プリズムＡ層／ＴＡＣフィルム／偏光散乱粒子層の層構成の光学シート（厚み１３５μｍ）を得た。
ここで、プリズムＡ層は厚さが３０μｍであり、当該プリズムＡ層が有するプリズム部の単位プリズムの形状は、厚さ方向の断面における形状が高さ２５μｍ、底辺５０μｍ、頂角９０度となる二等辺三角形の三角柱形状とした。そして、プリズム部は、各単位プリズムの稜線が互いに平行になるように、複数の単位プリズムを配列周期５０μｍで当該稜線と直交する方向に多数隣接して配列しているものであった。
【００６９】
［実施例２］
透明基材としてＴＡＣフィルムの代わりにポリカーボネート（ＰＣ）フィルム（帝人化成社製ピュアエース、膜厚１００μｍ、Ｒｅ：５７７ｎｍ、Ｒｔｈ：２８０ｎｍ）を用いた以外は実施例１と同様にして光学シートを作製した。得られた偏光散乱粒子層／透明基材の積層体の光学特性は、透過率８８．６％、ヘイズ４５．３％であり、得られた光学シートは、プリズムＡ層／ＰＣフィルム／偏光散乱粒子層の層構成で、厚み１５５μｍであった。
【００７０】
［実施例３］
透明基材としてＴＡＣフィルムの代わりに東洋紡製ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））フィルム（Ａ４３００、膜厚１００μｍ、Ｒｅ：１２００ｎｍ、Ｒｔｈ：６０００ｎｍ）を用いて、実施例１と同様に偏光散乱粒子層／透明基材の積層体を作製し、さらに偏光散乱粒子層側に実施例１と同様に上記プリズム組成物（プリズムＡ）を積層して光学シートを作製した。得られた偏光散乱粒子層／透明基材の積層体の光学特性は、透過率８９．６％、ヘイズ４５．３％であり、得られた光学シートは、プリズムＡ層／偏光散乱粒子層／ＰＥＴフィルムの層構成で、厚み１５５μｍであった。
【００７１】
［比較例１］
透明基材としてＴＡＣフィルムの代わりに東洋紡製ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））フィルム（Ａ４１００、膜厚１００μｍ、Ｒｅ：１２００ｎｍ、Ｒｔｈ：６０００ｎｍ）を用いた以外は実施例１と同様にして光学シートを作製した。得られた偏光散乱粒子層／透明基材の積層体の光学特性は、透過率８９．６％、ヘイズ４５．３％であり、得られた光学シートは、プリズムＡ層／ＰＥＴフィルム／偏光散乱粒子層の層構成で、厚み１５５μｍであった。
【００７２】
［比較例２］
偏光散乱粒子（宇部興産（株）製ＰＯＭＰ−ＤＰ）の代わりに、シリコーン粒子（ＧＥ東芝シリコーン社製トスパール、粒径１０μｍ、屈折率１．４３）を用いた以外は、実施例１と同様に光学シートを作製した。得られたシリコーン粒子層／透明基材の積層体の光学特性は、透過率９１．４％、ヘイズ４６．９％であり、得られた光学シートは、プリズムＡ層／ＴＡＣフィルム／シリコーン粒子層の層構成で、厚み１３５μｍであった。
【００７３】
各実施例及び各比較例で得られた光学シートを、偏光散乱粒子層が光源（バックライト）側になり、レンズ機能層（プリズム）が液晶パネル側になるように配し、液晶テレビ（（株）シャープ製、ＡＱＵＯＳ（２０インチ））のバックライトと液晶パネルとの間に設置した。尚、光学シートを挿入した液晶テレビの層構成は、観察者側表面から液晶パネル／光学シート／拡散フィルム／拡散板／光源（直下型ＣＣＦＬ光源）の順で積層されている。前記拡散フィルム及び拡散板は、従来一般的に用いられている材料からなる光拡散層である。
【００７４】
光学シートを組み込んだ液晶テレビを用いて以下の評価を行った。得られた評価結果を表１に示す。
【００７５】
１．虹状のムラの有無（虹ムラ）
光学シートを組み込んだ液晶テレビの白表示の状態において、観察者側表面に虹状のムラがないか目視にて観察した。表１に、虹状のムラが観察されなかった場合を○、虹状のムラが観察された場合を×として表記した。
【００７６】
２．輝度比
光学シートを組み込んだ液晶テレビの白表示における正面輝度を、トプコン社製ＢＭ−７を用い、室温、大気中で測定した。表１に、実施例１で測定された輝度値を１００％としたときの輝度値の相対値（％）を輝度比として表記した。
【００７７】
【表１】
2012199176.tif 000003
【００７８】
実施例１〜３で得られた光学シートは、特定の偏光散乱粒子を含有した偏光散乱粒子層をレンズ機能層の光源側に配置し、且つ、前記レンズ機能層を除き、偏光散乱粒子層の光源と反対側にＲｅ≧８００ｎｍ、又はＲｔｈ≧８００ｎｍである層を有しないため、液晶テレビ表面において虹状のムラの発生を防止することができ、さらに、高い正面輝度を実現できた。
一方、比較例１で得られた光学シートは、特定の偏光散乱粒子を含有した偏光散乱粒子層を有しているものの、偏光散乱粒子層の光源と反対側にＰＥＴフィルム（Ｒｅ：１２００ｎｍ、Ｒｔｈ：６０００ｎｍ）を設けたため、液晶テレビ表面に虹状のムラが観察され、実施例１〜３に比べて輝度も低かった。
比較例２で得られた光学シートは、特定の偏光散乱粒子を含有した偏光散乱粒子層の代わりに、シリコーン粒子（トスパール）を含有したシリコーン粒子層を設けたため、当該シリコーン粒子層の光源と反対側にＲｅ≧８００ｎｍ、又はＲｔｈ≧８００ｎｍである層を有しないものの、液晶テレビ表面に虹状のムラが観察され、実施例１〜３に比べて輝度も低かった。
【符号の説明】
【００７９】
１０…液晶パネル
１１ａ、１１ｂ…偏光層
１２…液晶セル
２０…光学シート
２１…レンズ機能層
２２…偏光散乱粒子層
２３…光拡散層
２４…空気層
３０…光源
４０…面光源装置
１００…液晶表示装置
【図１】
2012199176.tif 000004
【図２】
2012199176.tif 000005
【図３】
2012199176.tif 000006