JP2006039328A

JP2006039328A - ディスプレイ用拡散フィルム及びそれを用いた液晶表示装置

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Publication number: JP2006039328A
Application number: JP2004221021A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Minami; 裕巳南; Tomoyuki Okamura; 友之岡村; Shin Fukuda; 福田　　伸; Tatsu Oi; 龍大井
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】
液晶表示装置において、新たな部材を増やすことなく、発光色の色純度の改善、輝度の均一性向上を好ましくは低コストに実現し、テレビとして鮮明かつ美しい画像を提供すること。

【解決手段】
少なくとも、４４０ｎｍから５１０ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収を有する色素、及び／または５７０ｎｍから６０５ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収を有する色素を、拡散層、基材及びバックコート層の少なくともいずれか１つに含有させた拡散フィルムを液晶表示装置表示装置に用いることにより、色再現範囲を５％以上向上することが可能である。

Description

本発明は、ディスプレイ用拡散フィルム、特に好ましくは液晶表示装置用拡散フィルムおよびそれを用いた液晶表示装置に関する。さらに詳しくは、液晶表示装置の色再現性の向上を目的とした拡散フィルムに関する。

近年、社会が高度化するに従って、光エレクトロニクス関連部品、機器は著しく進歩している。中でも、画像を表示するディスプレイは、従来のテレビジョン受像機に加えて、コンピューターのモニター装置用等として目覚しく普及しつつある。特に、ディスプレイの大型化、薄型化に対する市場要求は高まる一方である。近年、薄型化かつ省エネルギー化を実現するディスプレイとして液晶表示装置（ＬＣＤ）が注目されており、とりわけＬＣＤを用いた液晶テレビは、省スペース、省電力の観点から注目され、ＬＣＤのカラー化技術は、近年目覚しい進歩を遂げている。

ＬＣＤは、表示方式により主に２種類に分類される。１つは、透過型液晶表示装置、もう１つが反射型液晶表示装置である。透過型ＬＣＤは、液晶パネル後方に位置する光源（バックライト）において表示画面を明るくするものであり、少なくとも光源、反射体の他、必要に応じて導光板を含むバックライトユニットを有する構造である。上記のバックライトユニットの光源としては例えば、白熱電球、発光ダイオード（ＬＥＤ）、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）、蛍光ランプ、メタルハイドライドランプなどが挙げられ、中でも蛍光ランプ、特に三波長蛍光管が好ましく用いられている。この三波長蛍光管とは、その発光スペクトルが赤、緑、青の「色の三原色」の位置にあるものである。
一方、反射型ＬＣＤは、バックライトを使用せず、太陽光や室内外の照明器具等からの光を反射して表示画面を明るくするものである。

また、ＬＣＤ、特に透過型ＬＣＤには、多くの光学フィルムもしくは光学シートが使用されている。以下、フィルムとシートを区別することなくフィルムと記載する。ＬＣＤに使用されている光学フィルムとして、拡散フィルム、偏光フィルム、レンズフィルム、反射フィルム、反射型偏光性フィルム等、さまざまなフィルムが使用されている。これらの光学フィルムは、光の透過や反射、偏光性等を制御している。この機能の発現には、フィルムに含有されている機能性材料が重要な役割を果たす場合がある。例えば、色素や、レンズフィルムのように表面の形状を制御した部材が挙げられる。

ＬＣＤをカラー化する為に、通常、カラーフィルターが使用されている。このカラーフィルターは赤、緑、青の部分に分けられており、バックライトから発せられた光の不要波長部分を遮断し、赤、緑、青という色の三原色を単色で取り出して色の再現性（色純度）を決定している。

従来、ＬＣＤはコンピューター装置の端末として主に用いられてきたが、近年、ＬＣＤのカラー化が進むことにより、テレビジョンとしてブラウン管との置き換えが急速に進んでいる。テレビジョンとしてＬＣＤを使用する為には、ブラウン管と競争する必要がある。現在のテレビジョンでは必須となっているフルカラー表示でＬＣＤとブラウン管を比較した場合、コンピューターモニターでは問題とならなかったが、ＬＣＤは、ブラウン管に比して特に赤の発色が見劣りしてしまうという問題を指摘する声が高まりつつある。

この問題を解決する為には、ディスプレイが発する赤、緑、青の色純度をできるだけ高くする、特に赤の色純度を高くすることが必要となる。色純度を向上する為には、赤、緑、青のそれぞれの発光の波長スペクトルをできるだけシャープにする、または、上記発光の波長以外の不要発光をできるだけ低減すれば良いが、ＬＣＤの輝度低下や複雑な加工が必要など両者とも技術的、コスト的に容易でなく、より簡便な色純度向上技術が期待されている。
これまで、色純度を改善する試みとして、特開昭５８−１５３９０４号公報（特許文献１）、特開昭５９−２２１９４３号公報（特許文献２）、特開昭６０−２２１０２号公報（特許文献３）、特開昭６０−６５０５０号公報（特許文献４）、特開平５−３１６３２９号公報（特許文献５）等に報告があるが、その効果は十分であるとは言えない。

特に透過型ＬＣＤでは、バックライトから発せられる光の中に、４８０ｎｍ及び５８５ｎｍ付近に存在する色純度を低下させる不要な発光が含まれている。カラーフィルターでは、この不要な発光を十分に遮断することができていないのが現状であり、緑及び赤の十分な色純度が得られていない。

この色純度を低下させる不要発光を抑える他の手法として、機能性色素による不要発光の吸収が挙げられる。これは、不要発光が存在する波長の光のみを吸収する機能性色素を用いて、不要な光を吸収させて色純度を向上させるという手法である。色素により色純度を向上させる場合、色素の均一な広がりがあればよく、複雑な加工等の必要はない。その為、機能性色素による色純度の向上は、ＬＣＤの色純度を向上させる上で容易かつ有効な手段となり得る。しかしながら、色素は高価であり、製品のコストへの影響を無視できない場合がある。このため、出来るだけ少量の色素で色純度を向上させる手法が待ち望まれていた。
特開昭５８−１５３９０４号公報特開昭５９−２２１９４３号公報特開昭６０−２２１０２号公報特開昭６０−６５０５０号公報特開平５−３１６３２９号公報

本発明の課題は、液晶表示装置などのディスプレイにおいて、発光色の色純度の改善、輝度の均一性向上を低コストに実現し、例えばテレビジョンとして鮮明かつ美しい画像を提供することにある。

前記の課題を解決するために本発明者らは検討を行った。その結果、反射型偏光性フィルムなどを用いたＬＣＤの構造機構上必要である、光源からの光が幾度となく往復して透過する拡散フィルムに色素を含有させることで、従来よりも少量の色素で、同じ色再現範囲を得ることが可能となることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、
（１）４４０ｎｍ〜５１０ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収極大を有する色素（ａ）および／または５７０ｎｍ〜６０５ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収極大を有する色素（ｂ）を含有することを特徴とするディスプレイ用拡散フィルムであり、
（２）好ましくは、少なくとも基材（Ａ）、拡散層（Ｂ）及びバックコート層（Ｃ）が（Ｂ）／（Ａ）／（Ｃ）の順の積層構成を有し、かつ、基材（Ａ）、拡散層（Ｂ）およびバックコート層（Ｃ）の少なくとも１つの部材に色素（ａ）および／または色素（ｂ）が含有されていることを特徴とするディスプレイ用拡散フィルムであり、
（３）好ましくは基材（Ａ）、拡散層（Ｂ）及びバックコート層（Ｃ）の少なくとも１つの部材に紫外線吸収剤が含有されていることを特徴とするディスプレイ用拡散フィルムであり、
（４）好ましくは、色素（ａ）および／または色素（ｂ）が、ポルフィリン化合物であることを特徴とするディスプレイ用拡散フィルムであり、
（５）好ましくは、４４０ｎｍ〜５１０ｎｍの波長領域における光線透過率の最小値が１０％〜８５％および/または５７０ｎｍ〜６０５ｎｍの波長領域における光線透過率の最小値が１０％〜８５％であることを特徴とするディスプレイ用拡散フィルムである。
これらのディスプレイ用拡散フィルムは、色純度を効果的に向上させることが出来ると言う好ましい特徴を有する。
また本発明は、
（６）上記のディスプレイ用拡散フィルムを用いた液晶表示装置であり、
（７）好ましくは、上記のディスプレイ用拡散フィルムが、光源と液晶パネルとの間に設置された構成を有することを特徴とする液晶表示装置である。
これらの液晶表示装置は、色純度に優れるので、美しい画像を提供することが出来る。

本発明により、光源から発せられる不要な波長領域の光を効果的に除去することが可能であり、好ましくは従来よりも少量の色素で同様の効果を得ることが可能である。その結果、低コストで色相の改善や、好ましくは輝度の均一性向上が実現でき、鮮明な画像を提供することができる。

本発明に係るディスプレイ用拡散フィルムは、４４０ｎｍ〜５１０ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収極大を有する色素（ａ）および／または５７０ｎｍ〜６０５ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収極大を有する色素（ｂ）を含有する。

４４０ｎｍ〜５１０ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収極大を有する色素（ａ）を含有させることにより、この間に存在する青、および／または、緑の色純度を低下させる光を除去することが可能であり、５７０ｎｍ〜６０５ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収極大を有する色素（ｂ）を含有させることにより、この間に存在する緑、および／または、赤の色純度を低下させる光を除去する効果が得られる。
本発明に用いる色素としては、４４０ｎｍ〜５１０ｎｍの波長領域で吸収極大を持つ色素（ａ）および／または５７０ｎｍ〜６０５ｎｍの波長領域で吸収極大を持つ色素（ｂ）であれば、公知の色素を制限無く用いることが出来る。また染料および顔料に限定されない。上記の色素（ａ）、色素（ｂ）を具体的に例示すると、キサンテン系、スクアリリウム系、シアニン系、オキソノール系、アゾ系、ピロメテン系、ポルフィリン系の化合物等が挙げられる。好ましくは、ポルフィリン系化合物が挙げられる。
特に好ましくは、波長５７０ｎｍ〜６０５ｎｍの間に吸収極大を有する色素（ｂ）としては、一般式（１）(化１)
で表されるポルフィリン系化合物が好適に用いられる。

［式（１）中、Ａ^１〜Ａ^８は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、炭素数１〜２０のアルキル基、ハロゲノアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アラルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルチオ基、または、アリールチオ基を表し、Ａ^１とＡ^２、Ａ^３とＡ^４、Ａ^５とＡ^６、Ａ^７とＡ^８は各々独立に連結基を介して芳香族環を除く環を形成してもよく、Ｍは２個の水素原子、２価の金属原子、３価の１置換金属原子、４価２置換金属原子、またはオキシ金属原子を表す。］
Ａ^１〜Ａ^８の具体例としては、各々独立に水素原子：フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲン原子：ニトロ基：シアノ基：ヒドロキシ基：アミノ基：カルボキシル基：スルホン酸基：炭素数１〜２０の直鎖、分岐または環状アルキル基：炭素数１〜２０のハロゲノアルキル基：炭素数１〜２０のアルコキシ基：炭素数２〜２０のアルコキシアルコキシ基：炭素数６〜２０のアリールオキシ基：炭素数２〜２０のジアルキル基：炭素数７〜２０のアラルキル基：炭素数６〜２０のアリール基：ヘテロアリール基：炭素数１〜２０のアリールチオ基等が挙げられる。

Ａ^１とＡ^２、Ａ^３とＡ^４、Ａ^５とＡ^６、または、Ａ^７とＡ^８が連結基を介して環を形成した具体例としては、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ（ＮＯ_２）ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（Ｃｌ）ＣＨ_２ＣＨ_２−等を連結基とした置換基が挙げられる。

Ｍで示される２価金属の具体例としては、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｍｎ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｈｇ、Ｃｄ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｂｅ、Ｃａ等が挙げられる。また、１置換の３価金属の具体例としては、Ａｌ−Ｆ、Ａｌ−Ｃｌ、Ａｌ−Ｂｒ、Ａｌ−Ｉ、Ｇａ−Ｆ、Ｇａ−Ｃｌ、Ｇａ−Ｂｒ、Ｉｎ−Ｉ、Ｔｉ−Ｆ、Ｔｉ−Ｃｌ、Ｔｉ−Ｂｒ、Ｔｉ−Ｉ、Ａｌ−Ｃ_６Ｈ_５、Ａｌ−Ｃ_６Ｈ_４（ＣＨ_３）、Ｉｎ−Ｃ_６Ｈ_５、Ｉｎ−Ｃ_６Ｈ_４（ＣＨ_３）、Ｍｎ（ＯＨ）、Ｍｎ（ＯＣ_６Ｈ_５）、Ｍｎ［ＯＳｉ（ＣＨ_３）_３］、Ｆｅ−Ｃｌ、Ｒｕ−Ｃｌ等が挙げられる。２置換の４価金属の具体例としては、ＣｒＣｌ_２、ＳｉＦ_２、ＳｉＣｌ_２、ＳｉＢｒ_２、ＳｉＩ_２、ＳｎＦ_２、ＳｎＣｌ_２、ＳｎＢｒ_２、ＳｎＩ_２、ＺｎＣｌ_２、ＧｅＦ_２、ＧｅＣｌ_２、ＧｅＢｒ_２、ＧｅＩ_２、ＴｉＦ_２、ＴｉＣｌ_２、ＴｉＢｒ_２、Ｓｉ（ＯＨ）_２、Ｓｎ（ＯＨ）_２、Ｇｅ（ＯＨ）_２、Ｚｒ（ＯＨ）_２、Ｍｎ（ＯＨ）_２、ＴｉＡ_２、ＣｒＡ_２、ＳｉＡ_２、ＳｎＡ_２、ＧｅＡ_２［Ａはアルキル基、フェニル基、ナフチル基、トリアルキルシリル基、ジアルキルアルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、及びその誘導体を表す。］、Ｓｉ（ＯＡ’）_２、Ｃｒ（ＯＡ’）_２、Ｇｅ（ＯＡ’）_２、Ｔｉ（ＯＡ’）_２、Ｃｒ（ＯＡ’）_２［Ａ’は、アルキル基、フェニル基、ナフチル基、トリアルキルシリル基、ジアルキルアルコキシシリル基、アシル基、トリアルキルスズ基、トリアルキルゲルマニウム基及びその誘導体を表す。］、Ｓｉ（ＳＡ”）_２、Ｓｎ（ＳＡ”）_２、Ｇｅ（ＳＡ”）_２［Ａ”は、アルキル基、フェニル基、ナフチル基及びその誘導体を表す。］等が挙げられる。オキシ金属の具体例としては、ＶＯ、ＭｎＯ、ＴｉＯ等が挙げられる。中でも、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｚｎ、ＶＯ、ＴｉＯ、Ｓｉ（Ｙ）_２、Ｇｅ（Ｙ）_２［Ｙは、ハロゲン原子、アルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、アシルオキシ基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルキルチオ基、フェニルチオ基、ナフチルチオ基、トリアルキルシリルオキシ基、トリアルキルスズオキシ基またはトリアルキルゲルマニウムオキシ基を表す。］が好ましい。さらに好ましくは、Ｃｕ、ＶＯ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏである。

式（１）のポルフィリン化合物が、例えば、テトラ−ｔ−ブチル−テトラアザポルフィリン錯体やテトラ−ｎｅｏ−ペンチル−テトラアザポルフィリン錯体等の分岐アルキル基を置換基として有しているポルフィリン化合物であると、製造が比較的容易であること、溶媒への溶解性が向上すること、錯体が安定であること、吸収特性が優れるので最も好ましい。これは、ターシャリーブチル基やｎｅｏ−ペンチル基等の分岐アルキル基を付与した結果、錯体が立体性を持つことによって溶媒への溶解性が高くなるためと考えられる。このため、様々な材料に色素を含有させやすくなるので、色素を均一に分散させることが可能になり、高い機能を有するディスプレイ用拡散フィルムを得る上で有利である。

本発明のディスプレイ用拡散フィルムは、基材（Ａ）、拡散層（Ｂ）、バックコート層（Ｃ）が（Ｂ）／（Ａ）／（Ｃ）の順の積層構造を有していることが好ましい。また、色素（ａ）、色素（ｂ）は、上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の少なくともいずれかひとつに含まれていることが、部材数低減などの観点から好ましい。勿論、色素含有層を別途設けて積層させることも可能である。

色素を上記部材に含有させる方法としては、公知のあらゆる方法を採用することが出来る。具体例としては、樹脂と色素とを均一に混合して、フィルムなどに成型する方法が挙げられる。この方法は、色素と混ぜ合わせる樹脂の種類によって、加工温度、フィルム化条件等が異なるが、通常は、ベース樹脂の粉体やペレットに色素を添加し、樹脂の溶融温度を考慮しながら１５０℃〜３５０℃に加熱、溶融させ、好ましくは混練した後、成形してプラスチックシートや、後述する拡散フィルムを形成するのに好ましく利用されるプラスチック粒子等を作製する。また、成形を容易にするなどの目的で、可塑剤等の添加剤を加えても良い。
色素の含有量は、色素の吸収係数、高分子フィルムの厚み、目的とする透過特性によって異なるが、通常、ベース樹脂の数(質量)ｐｐｍから数質量パーセントである。

上記方法は、色素を基材（Ａ）に含有させる際、または拡散層（Ｂ）及びバックコート層（Ｃ）中の粒子に含有させる際に好適に使用できる。
その他の方法として、キャスティングによる方法が挙げられる。キャスティング方法では、まず樹脂または樹脂モノマーを有機系溶媒に溶解させた樹脂液に、色素を添加・溶解させる。次いで、必要に応じて可塑剤や重合開始剤、酸化防止剤等を加え、必要とする面状態を有する金型上に流し込む。次いで、溶剤揮発、乾燥、または重合、溶剤揮発、乾燥させることにより、プラスチック板や高分子フィルムを得るのが一般的である。
上記の方法は、色素を含有した基材（Ａ）を作製する方法として好適に用いることが出来る。

色素を基材（Ａ）等にコーティングする方法としては、色素をバインダー樹脂及び有機系溶媒に溶解させて塗料化する方法、未着色のアクリルエマルジョン塗料に色素を微粉砕（粒径５０ｎｍ〜５００ｎｍ）したものを分散させてアクリルエマルジョン系水性塗料とする方法等によって得た塗料を用いてコーティングする方法が挙げられる。これらの方法は、色素を拡散層（Ｂ）及びバックコート層（Ｃ）のバインダー層に含有させる場合にも好適に用いることができる。

色素の濃度としては、色素の吸収係数、コーティングの厚み、目的の光学特性により異なるが、好ましくは、０．００１質量パーセントから３０質量パーセントである。なお、塗料中には酸化防止剤等を加えても構わない。
上記方法で作製した塗料は、基材の上にバーコーター、ブレードコーター、スピンコーター、リバースコーター、ダイコーター、或いは、スプレー等の従来公知のコーティング方法により塗布・乾燥させて、色素を含有したバインダー層を形成することが可能である。

本発明における基材（Ａ）は、透明性がある材質であれば特に制限はなく、透明高分子フィルムなどが用いられる。具体的に例示すると、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

また、基材（Ａ）の厚さは、ある程度の機械的強度があれば特に指定はないが、一般的には、１０μｍ〜５００μｍ程度である。本発明のように、高い透明性が要求される場合には、厚さ１０μｍ〜２５０μｍが好ましい。中でも、３０μｍ〜２００μｍが最も好適に用いられる。
本発明における拡散層（Ｂ）は、公知のあらゆる拡散層を用いることが出来る。またその形成方法も公知のあらゆる方法を適用することが出来る。
本発明の拡散層（Ｂ）の好適な例としては、バインダー中に球状の小粒子が分散した構成を挙げることが出来る。

バインダーとしては樹脂を好適に用いることが出来る。上記の樹脂としては、透明性がある樹脂であれば特に制限はない。一般的には熱硬化性樹脂が用いられる。具体的に例示すると、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂などが挙げられる。

球状の小粒子として用いられる材質としては、透明性がある材質であることが好ましいが、特に制限はない。上記の透明性を有する小粒子の材料として具体的に例示すると、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリアクリロニトリル等が挙げられる。
上記の小粒子の粒径としては、光拡散効果があり、かつ、バインダー層の塗工に影響を及ぼさなければ、特に制限はなく、０．１μｍ〜１００μｍ程度が一般的に用いられる。好ましくは、１μｍ〜５０μｍである。

バインダー層中の上記小粒子の含有量としては、樹脂に対して重量比で２０質量％〜８０質量％が一般的であるが、十分な光拡散効果が得られるのであれば特にこれに制限されない。更には３０質量％〜６０質量％が好適に用いられる。

本発明におけるバックコート層（Ｃ）は、本発明の拡散フィルムを液晶表示装置等の表示装置に適用する場合に、拡散フィルムと、例えば導光板等の隣接する部材とのスティッキングを防止する等を目的として好ましく導入される層である。一般的にはバインダー及び球状の小粒子から構成されている。上記のバインダーとしては、樹脂が一般的に用いられる。上記のバインダー樹脂としては透明性のある樹脂であれば特に制限はなく、例えば該拡散層（Ｂ）で用いた樹脂を好適に使用することができる。また、上記の球状の小粒子も、該拡散層（Ｂ）で使用した小粒子を好適に使用することができる。

本発明における拡散フィルムの好ましい構成は、バインダーに色素を含有させた拡散層（Ｂ）／基材（Ａ）／バックコート層（Ｃ）、小粒子に色素を含有させた拡散層（Ｂ）／基材（Ａ）／バックコート層（Ｃ）、拡散層（Ｂ）／色素を含有させた基材（Ａ）／バックコート層（Ｃ）、拡散層（Ｂ）／基材（Ａ）／バインダーに色素を含有させたバックコート層（Ｃ）、拡散層（Ｂ）／基材（Ａ）／小粒子に色素を含有させたバックコート層（Ｃ）である。

本発明の拡散フィルムの一例を図１に示した。これは、ＰＥＴなどの基材３０上に、アクリル樹脂の小粒子、バインダー樹脂としてアクリル樹脂および色素としてテトラアザポルフィリン錯体を含むコート液を塗工して色素を含む拡散層４０を形成し、拡散層４０とは反対側主面に、アクリル樹脂製のバインダー樹脂およびアクリル樹脂の小粒子を含むコート液を塗工してバックコート層２０を形成することによって得られる拡散フィルム１０である。

本発明の拡散フィルムは、紫外線吸収剤などを含有させることによって紫外線吸収能を付与することが色素や樹脂の耐久性等の観点から好ましい。この好ましく用いられる紫外線吸剤は、基材（Ａ）、拡散層（Ｂ）、バックコート層（Ｃ）など本発明の拡散フィルムを構成する部材の１つ以上に含まれていればよい。前述の拡散層（Ｂ）の好ましい形態を構成するバインダーや小粒子が紫外線吸収能を有する態様でも勿論構わない。更には、液晶表示装置などの表示装置に用いる場合に、表示装置を構成する他の部材が紫外線吸収剤を含有していても、それらの部材が紫外線吸収能を有する部材であることも好ましい態様である。
また、本発明における拡散フィルムを表示装置などに用いる場合、導光板等の表示装置の光源側部材に紫外線吸収剤を含有させることも好適な態様である。

上記のごとく得られた本発明の拡散フィルムは、各種の表示装置に好適に用いることが出来る。好ましい例としては液晶表示装置である。特に液晶表示装置内部、具体的には液晶パネルとバックライトとの間に本発明の拡散フィルムを配置すると、液晶表示装置前面に色調補整フィルターとして本発明の拡散フィルムを用いる場合と比較して、同等の色再現性を得るために使用する色素の量を低減することが出来る。具体的には２分の１から４分の３程度に減らすことが可能となる場合がある。
使用する色素量を減らすことが可能となる理由は、定かではないが、以下のような推測が可能であると考えられる。

液晶表示装置は、一般的に、反射板／光源／導光板／拡散フィルム／レンズシート／反射型偏光性フィルム／偏光フィルム１／液晶パネル／偏光フィルム２、となる構成を有している。拡散フィルムは、上記の構成の場合、通常、光源と反射板と導光板とからなるバックライトユニットに組み込まれて使用される。ここで光の透過経路を考慮すると、光源から発せられた光は、導光板、拡散フィルム、レンズシート、反射型偏光性フィルム、偏光フィルム１と透過（正透過）していく。反射型偏光性フィルムは、偏光フィルム１で吸収されない位相の光を透過させ、吸収される位相の光を選択的に反射する機能を有している。

その為、反射型偏光性フィルムにより反射した光は再び光源側へと透過（逆透過）し、反射板により反射されて各シートを再び透過（正透過）する。このようにバックライトユニット内の光源と反射型偏光性フィルムの間では、偏光反射フィルムを透過しなかった光の拡散フィルム中の光路長が実質的に伸びるため、色素の吸収能をより効果的に利用することが可能となる。

光源と反射型偏光性フィルムとの間に用いられるフィルムやシートとしては、導光板、拡散フィルム、レンズシートなどが挙げられる。拡散フィルム以外のこれらの部材に色素を含有させても上記と同様の効果が得られることが予想される。しかし、その中でも拡散フィルムに色素を含有させることが好ましいと考えられる。その理由は以下の通りである。

拡散フィルムは、一般的に拡散層、基材、バックコート層という様な比較的単純な３層構造を有しており、レンズシートのような複雑な構造を有していないので、色素の導入が容易である。また、拡散層、基材、バックコートなどの何れの層にも色素を含有させることが容易であり、製品設計の自由度が高い。導光板に色素を含有させることも比較的容易であるが、下記の理由から、拡散フィルムに色素を含有させることが有利であると考えられる。

色素は上記した通り、紫外線によって劣化することがある為、色素を通過する光は紫外線がカットされたものであることが好ましい。この紫外線カット能は色素が含有されている層よりもより光源側に付与されることにより、耐久性はさらに向上することが期待できる。導光板は上記の部材の中では一番光源に近く、色素を含有させるには導光板自身に紫外線カット能も有することが好ましい形態となり、構成に制約を受けることがある。一方で、拡散フィルムは、導光板に紫外線吸収能を付与できれば、拡散フィルム自身に紫外線吸収能を付与する必要はない。また、拡散フィルムに紫外線吸収能を持たせる必要がある場合でも、拡散フィルムが有する多層構造を利用すれば、新たな工程を増やすことなく比較的容易に紫外線吸収能を導入することが可能である。また色素含有層との位置関係についても自由度が高い。上記理由により、色素を含有した拡散フィルムを液晶パネルと光源との間に配置する構成は、使用する色素量の低減、高い耐久性を実現する上で好ましい態様である。

本発明の拡散フィルムは、４４０ｎｍ〜５１０ｎｍの波長領域における光線透過率の最小値が１０％〜８５％および/または５７０ｎｍ〜６０５ｎｍの波長領域における光線透過率の最小値が１０％〜８５％であることが輝度維持率および色純度の点で好ましい。本発明の拡散フィルムの光線透過率は常法を用いて測定することが出来る。具体的には、（株）日立製作所製分光光度計（Ｕ−３４００）を用い、可視領域の光線透過率を測定する方法が挙げられる。

上記のごとく得られた拡散フィルムを用いた液晶表示装置は、光源から放出される不要な発光を除去することが可能であり、色純度が向上した美しい画像を好ましくは長期間にわたって提供することができる。
上記の光源としては、公知の光源を制限無く用いることが出来る。例えば、透過型ＬＣＤの場合は白熱電球、発光ダイオード（ＬＥＤ）、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）、蛍光ランプ、メタルハイドライドランプなどが挙げられ、中でも蛍光ランプが光源として好ましく用いられる。蛍光ランプにはその電極構造、点灯方式により熱陰極型と、冷陰極型に大別され、電極、インバーターとも熱陰極型の方が大きくなる傾向にある。熱陰極型は、発光に寄与しない電極近傍の電飾損失が小さく効率がよく、冷陰極型に比べ数倍優れた発光効率を示し、発光も強いが、寿命は冷陰極型の方が優れており、低消費電力性、耐久性などの点から冷陰極型がより好ましく用いられる。

本発明の拡散フィルムは、液晶表示装置の他にもプラズマディスプレイパネルの光学フィルター等、各表示装置に用いることも可能である
本発明の拡散フィルムに用いられる色素は、色素が含まれる部材から色素の溶解性の高い溶媒による抽出や、当該部材を形成する他の材料のみを溶解する溶媒によって色素以外の材料を除去して色素を収集し、これを核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ）、赤外分光法（ＩＲ）などの公知の方法で色素を同定したり、定量したりすることが出来る。また、それらの色素の極大吸収波長は、上記の抽出した色素を常法にて分光器で分析したり、色素を含む部材そのものを分光器で極大吸収波長を測定することが出来る場合もある。
本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって制限されるものではない。

（実施例１）
図１と同様の断面構成を示す拡散フィルムを下記の方法で作製した。
基材として、透明ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム［厚さ１００μｍ、帝人デュポン社製、テトロン(登録商標)フィルム］を用い、一方の主面上に、透明なアクリル樹脂の粒子（粒子径５μｍ〜１５μｍ、綜研化学社製、ケミスノー）を４０質量％（固形分中）、テトラアザポルフィリンの銅錯体（吸収極大波長：５８５ｎｍ）を５００（質量）ｐｐｍ（固形分中）分散させた透明アクリル樹脂（三菱レイヨン（株）製、ダイヤナールＨＲ）の溶液を乾燥厚さ２５μｍに塗布して拡散層を形成した。上記拡散層とは反対側のＰＥＴフィルムの主面上に、平均粒径１０μｍの透明なアクリル樹脂の粒子（綜研化学社製、ケミスノー）５質量％（固形分中）および紫外線吸収剤（２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトヘキシベンゾフェノン）を３８０ｎｍにおける透過率が５％以下になるように配合分散させた透明アクリル樹脂（三菱レイヨン（株）製、ダイヤナールＨＲ）の溶液を乾燥厚さ５μｍで塗布してバックコート層を形成し、拡散フィルムを得た。
得られた拡散フィルムを（株）日立製作所製分光光度計（Ｕ−３４００）により可視領域の光線透過率を測定したところ、波長５８５ｎｍの光の吸収が極小値を示し、その透過率は５２％であった。
得られた拡散フィルムを、光源と反射体と導光板とを備えたバックライト装置と、液晶パネルとの間にバックコート層がバックライトユニット側になるように配置して液晶表示装置を作製し、ＭＩＮＯＬＴＡＣＳ−１０００を用いて赤、緑、青の発光からＲＧＢの色再現範囲を表す色度図を得た。ＲＧＢの３点からなる三角形の面積を評価した結果を表１に示す。

（実施例２）
図１と同様の断面構成を示す拡散フィルムを下記の方法で作製した。
基材として、ＰＥＴ樹脂にテトラアザポルフィリンの銅錯体（吸収極大波長：５８５ｎｍ）を１２５（質量）ｐｐｍ添加して加熱、溶融させて成形したフィルム［厚さ１００μｍ］を用い、該色素を含有するＰＥＴ基材の一方の主面上に、透明なアクリル樹脂の粒子（粒径５μｍ〜１５μｍ、綜研化学社製、ケミスノー）を４０質量％（固形分中）分散させた透明アクリル樹脂（三菱レイヨン（株）製、ダイヤナールＨＲ）の溶液を乾燥厚さ２５μｍに塗布して拡散層を形成した。上記拡散層とは反対側の主面上に、平均粒径１０μｍの透明なアクリル粒子（綜研化学社製、ケミスノー）５質量％（固形分中）及び紫外線吸収剤（２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトヘキシベンゾフェノン）を３８０ｎｍにおける透過率が５％以下になるように配合分散させた透明アクリル樹脂（三菱レイヨン（株）製、ダイヤナールＨＲ）を乾燥厚さ５μｍに塗布してバックコート層を形成し、拡散フィルムを得た。
得られた拡散フィルムの可視領域の光線透過率を測定したところ、波長５８５ｎｍの光の吸収が極小値を示し、その透過率は５２％であった。
得られたフィルムを実施例１と同様の方法で評価した。結果を表１に示した。

（実施例３）
図１と同様の断面構成を有する拡散フィルムを下記の方法で作製した。
基材として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム［厚さ１００μｍ、帝人デュポン社製、テトロン(登録商標)フィルム］を使用し、一方の主面上に、透明なアクリル樹脂の粒子（粒径５μｍ〜１５μｍ、綜研化学社製、ケミスノー）を３０質量％（固形分中）分散させた透明アクリル樹脂（三菱レイヨン（株）製、ダイヤナールＨＲ）の溶液を乾燥厚さ２５μｍで塗布して拡散層を形成した。拡散層とは反対側のＰＥＴフィルムの主面上に、粒径１０μｍの透明なアクリル樹脂の粒子（綜研化学社製、ケミスノー）及びテトラアザポルフィリンの銅錯体（吸収極大波長：５８５ｎｍ）２５００（質量）ｐｐｍ（固形分中）を分散させた透明アクリル樹脂（三菱レイヨン（株）製、ダイヤナールＨＲ）の溶液を乾燥厚さ５μｍで塗布してバックコート層を有する拡散フィルムを作製した。
得られた拡散フィルムの可視領域の光線透過率を測定したところ、波長５８５ｎｍの光の吸収が極小値を示し、その透過率は５２％であった。
作製した該拡散フィルムを用いて、紫外線吸収能を有する導光板を使用した以外は実施例１と同様にして液晶表示装置を作製し、評価した。結果を表１に示した。

（実施例４）
テトラアザポルフィリンの銅錯体（吸収極大波長：５８５ｎｍ）を１５００（質量）ｐｐｍ（固形分中）及びポルフィリン化合物（吸収極大波長：４９５ｎｍ）を１０００（質量）ｐｐｍ（固形分中）を使用した以外は、実施例３と同様の方法で拡散フィルムを作製した。
得られた拡散フィルムの可視光領域の光線透過率を測定したところ、波長５８５ｎｍおよび４９５ｎｍの光の吸収が極小値を示し、その透過率はそれぞれ、６６％、７２％であった。
実施例３と同様にして液晶表示装置を作製し、評価した。結果を表１に示した。

（比較例１）
テトラアザポルフィリンの銅錯体を用いなかった以外は、実施例１と同様にして拡散フィルムを作製し、評価を行った。結果を表１に示した。

（実施例５）
テトラアザポルフィリン銅錯体を４１５０ｐｐｍ用いた以外は実施例３と同様の方法で拡散フィルムを作製した。これを液晶パネルの人側に配置し、比較例１で作製した拡散フィルムを液晶パネルとバックライトユニットとの間に配置した以外は実施例１と同様にして液晶表示装置を得、評価を行った。
得られた拡散フィルムの可視領域の光線透過率を測定したところ、波長５８５ｎｍの光の吸収が極小値を示し、その透過率は３８％であった。
結果を表１に示した。

上記実施例の結果より、いずれの場合も１０％以上の色再現範囲の向上が得られた。
実施例３と実施例５を比較して、本発明におけるディスプレイ用拡散フィルムを光源と液晶パネルとの間に設置することにより、使用する色素の量を少なくして同じ色再現範囲を得られた。

本発明は、液晶表示装置用拡散フィルムに好適に用いることができ、輝度ムラの解消が可能であるとともに、低コストでより簡便に液晶表示装置の色純度を向上することが可能である。

本発明の拡散フィルムの一例を示す断面図（概略図）である。

符号の説明

１０拡散フィルム
２０バックコート層
３０基材
４０色素を含む拡散層

Claims

４４０ｎｍ〜５１０ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収極大を有する色素（ａ）および／または５７０ｎｍ〜６０５ｎｍの間の波長領域に選択的な吸収極大を有する色素（ｂ）を含有することを特徴とするディスプレイ用拡散フィルム。
少なくとも基材（Ａ）、拡散層（Ｂ）及びバックコート層（Ｃ）が（Ｂ）／（Ａ）／（Ｃ）の順の積層構成を有し、かつ、基材（Ａ）、拡散層（Ｂ）およびバックコート層（Ｃ）の少なくとも１つの部材に色素（ａ）および／または色素（ｂ）が含有されていることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ用拡散フィルム。
基材（Ａ）、拡散層（Ｂ）及びバックコート層（Ｃ）の少なくとも１つの部材に紫外線吸収剤が含有されていることを特徴とする請求項２に記載のディスプレイ用拡散フィルム。
色素（ａ）および／または色素（ｂ）が、ポルフィリン化合物であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ用拡散フィルム。
４４０ｎｍ〜５１０ｎｍの波長領域における光線透過率の最小値が１０％〜８５％および/または５７０ｎｍ〜６０５ｎｍの波長領域における光線透過率の最小値が１０％〜８５％であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ用拡散フィルム。
請求項１記載のディスプレイ用拡散フィルムを用いた液晶表示装置。
ディスプレイ用拡散フィルムが、光源と液晶パネルとの間に設置された構成を有することを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。