CN105190368B - 光扩散元件的制造方法及光扩散元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光扩散元件的制造方法，其能以低成本且高生产率(短时间)制造雾度值高、具有强的扩散性且表面平滑而抑制后方散射的光扩散元件。本发明的光扩散元件的制造方法包括：将光扩散性微粒与有机溶剂混合而制备混合液，并使该光扩散性微粒溶胀的工序A；将该混合液与包含树脂成分的前体及超微粒子成分的基质形成材料混合的工序B；使该树脂成分的前体聚合而形成包含树脂成分及超微粒子成分的基质的工序C。

Description

光扩散元件的制造方法及光扩散元件
技术领域
本发明涉及一种光扩散元件的制造方法及光扩散元件。
现有技术
光扩散元件广泛用于照明灯罩、投影电视的屏幕、面发光装置(例如液晶显示装置)等中。近年来，光扩散元件向液晶显示装置等的显示质量的提高、视角特性的改善等的利用取得进展。作为光扩散元件，提出有使微粒分散于树脂片材等基质中而成的光扩散元件等(例如参照专利文献1)。在此种光扩散元件中，入射的光的大部分在前方(射出面侧)散射，一部分在后方(入射面侧)散射。微粒与基质的折射率差越大，则扩散性(例如雾度值)变得越大，但另一方面，若折射率差大，则后方散射增大。若后方散射大，则在将光扩散元件用于液晶显示装置中的情形时，在外部光入射至液晶显示装置中时画面带白色，因此具有对比度的影像、图像的显示困难。
作为解决如上所述的后方散射的手段，提出有使折射率自微粒的中心部朝向外侧连续变化的所谓GRIN(gradient index，梯度指数)微粒等折射率倾斜微粒分散于树脂中而成的光扩散元件(例如参照专利文献2)。但是，GRIN微粒与通常的微粒相比制造过程复杂，故生产率不充分而并不实用。
另外，在包含上述GRIN微粒的光扩散元件中，作为使折射率连续变化的手段，提出有在使基质树脂成分聚合前，使基质树脂成分的前体(例如单体)渗透至微粒中的技术(参照专利文献3)。但是，关于此种技术，若欲获得高雾度的光扩散性，则使基质树脂成分的前体渗透时需要较长时间、或者需要在高温下进行加热，就生产率方面而言，仍有改善的余地。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3071538号
专利文献2：日本特开2002-214408号公报
专利文献3：日本专利第4756100号
发明内容
发明所要解决的问题
本发明为了解决上述以往的问题而实施，其目的在于提供一种能以低成本且高生产率(短时间)制造雾度值高、具有强的扩散性且表面平滑而抑制后方散射的光扩散元件的光扩散元件的制造方法。
解决问题的手段
本发明的光扩散元件的制造方法包括：将光扩散性微粒与有机溶剂混合而制备混合液，并使该光扩散性微粒溶胀的工序A；将该混合液与包含树脂成分的前体及超微粒子成分的基质形成材料混合的工序B；使该树脂成分的前体聚合而形成包含树脂成分及超微粒子成分的基质的工序C。
在优选的实施方式中，上述树脂成分的前体的分子量为100～700。
在优选的实施方式中，上述有机溶剂的沸点为70℃以上。
在优选的实施方式中，上述有机溶剂为第1有机溶剂与第2有机溶剂的混合溶剂，
该第1有机溶剂与该第2有机溶剂相比更易浸透上述光扩散性微粒，且与该第2有机溶剂相比挥发性高。
在优选的实施方式中，本发明的光扩散元件的制造方法进而包括对将上述混合液与包含树脂成分的前体及超微粒子成分的基质形成材料混合而获得的分散液进行加热的工序，加热温度为80℃以下。
在优选的实施方式中，在上述工序C中，在上述基质与上述光扩散性微粒的界面附近，形成随着远离该光扩散性微粒而该超微粒子成分的重量浓度变高的实质上为球壳状的浓度调制区域。
根据本发明的另一方式，提供一种光扩散元件。该光扩散元件通过上述方法而获得，雾度值为70％以上。
在优选的实施方式中，上述光扩散元件的十点平均表面粗糙度Rz低于0.20μm。
在优选的实施方式中，上述光扩散元件的平均倾斜角度θa低于0.5°。
在优选的实施方式中，上述光扩散元件的算术平均表面粗糙度Ra低于0.05mm。
发明的效果
根据本发明，在包含光扩散性微粒、超微粒子成分及树脂成分的光扩散元件的制造中，首先使光扩散性微粒含有有机溶剂，预先使光扩散性微粒溶胀后，将该光扩散性微粒、与包含树脂成分的前体及超微粒子成分的基质形成材料混合，由此可使上述前体于短时间内浸透上述光扩散性微粒。另外，根据本发明的制造方法，使渗透至该光扩散性微粒中的前体与未渗透的前体聚合，由此可于无需特别的处理或操作的情况下制造光扩散元件。在本发明中，可使上述前体于短时间内浸透上述光扩散性微粒，因此可制造生产率优异且防止光扩散性微粒及超微粒子成分的凝聚而平滑性优异的光扩散元件。进而，于制造步骤中，对包含上述各成分的涂布液进行涂布、干燥时，溶胀的光扩散性微粒于涂布液中具有流动性，可追随干燥时的涂布面的变化，因此可制造平滑性优异的光扩散元件。
利用本发明的制造方法所获得的光扩散元件可于光扩散性微粒的表面附近形成随着远离该光扩散性微粒而超微粒子成分的重量浓度变高的实质上为球壳状的浓度调制区域，折射率于该浓度调制区域调制，因此可使折射率于光扩散元件与基质的界面附近阶段性或实质上连续地发生变化。因此可良好地抑制基质与光扩散性微粒的界面的反射，可抑制后方散射。进而，根据本发明，通过使用具有特定的折射率及对于树脂成分的特定的相容性的超微粒子成分，可较容易地调整基质的折射率。尤其是，根据本发明，通过使树脂成分渗透至光扩散性微粒内部，可使基质中的超微粒子成分的浓度变高，因此可使基质与光扩散性微粒的折射率差容易地变大。其结果为，利用本发明的制造方法所获得的光扩散元件的雾度值高、具有强的扩散性且抑制后方散射。
附图说明
图1是用以对利用本发明的优选实施方式的制造方法所获得的光扩散元件中的基质的树脂成分及光扩散性微粒的分散状态进行说明的示意图。
图2是对本发明的光扩散元件中的光扩散性微粒附近进行放大并说明的示意图。
图3是用以对基质中的超微粒子成分的面积比率进行说明的透射式电子显微镜图像。
图4是用以对本发明的光扩散元件中的自光扩散性微粒中心部至基质的折射率变化进行说明的概念图。
图5的(a)是表示实施例1中所获得的光扩散元件的剖面的透射式显微镜照片，(b)是表示比较例1中所获得的光扩散元件的剖面的透射式显微镜照片，(c)是表示比较例4中所获得的光扩散元件的剖面的透射式显微镜照片。
具体实施方式
A.光扩散元件的制造方法
本发明的一个实施方式的光扩散元件的制造方法包括：将光扩散性微粒与有机溶剂混合而制备混合液并使该光扩散性微粒溶胀的工序(记作工序A)；将该混合液、与包含树脂成分的前体及超微粒子成分的基质形成材料混合的工序(记作工序B)；使该树脂成分的前体聚合而形成包含树脂成分及超微粒子成分的基质的工序(记作工序C)。
A-1.工序A
于工序A中，将光扩散性微粒与有机溶剂混合而制备混合液。通过将光扩散性微粒与有机溶剂混合而使光扩散性微粒的至少一部分含有有机溶剂并使该光扩散性微粒溶胀。通过将光扩散性微粒与有机溶剂混合后历经特定时间，可使光扩散性微粒含有有机溶剂。例如通过历经15分钟～90分钟，可使光扩散性微粒含有有机溶剂。混合液例如也可通过在有机溶剂中搅拌光扩散性微粒而制备。
A-1-1.光扩散性微粒
上述光扩散性微粒由任意的适当的材料构成。上述光扩散性微粒优选为其折射率满足下述式(1)的关系。
0＜|nP-nA|···(1)
式(1)中，nA表示基质的树脂成分的折射率，nP表示光扩散性微粒的折射率。|nP-nA|优选为0.01～0.10，进而优选为0.01～0.06，特别优选为0.02～0.06。若|nP-nA|低于0.01，则存在不形成浓度调制区域的情况。若|nP-nA|超过0.10，则有后方散射增大的可能性。需要说明的是，在本说明书中，所谓“浓度调制区域”，是指在光扩散元件中的基质与光扩散性微粒的界面附近，超微粒子成分的重量浓度调制的区域。于“浓度调制区域”中，随着远离光扩散性微粒而超微粒子成分的重量浓度变高(树脂成分的重量浓度必然会变低)。另外，于“浓度调制区域”中，折射率实质上连续地发生变化。详细情况如下所述。
优选为光扩散性微粒由与后续工序B中投入的基质的树脂成分同系的化合物构成。进而优选为光扩散性微粒由与基质的树脂成分同系的化合物中相容性高的化合物构成。其原因在于：于后续工序(例如工序B)中，基质的树脂成分的前体易渗透至光扩散性微粒中(详细情况如下所述)。需要说明的是，在本说明书中，所谓“同系”，是指化学结构或特性相同或类似，所谓“不同系”，是指除同系以外的情况。同系与否可根据基准的选择的方法而不同。例如于以有机或无机为基准的情形时，有机化合物彼此为同系的化合物，有机化合物与无机化合物为不同系的化合物。于以聚合物的重复单位为基准的情形时，例如尽管丙烯酸系聚合物与环氧系聚合物同为有机化合物，但为不同系的化合物，于以周期表为基准的情形时，尽管碱金属与过渡金属同为无机元素，但为不同系的元素。
作为构成上述光扩散性微粒的材料，例如可列举聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酸甲酯(PMA)、及该等的共聚物、及该等的交联物。另外，作为构成光扩散性微粒的材料，也可使用二氧化硅系粒子。作为与PMMA及PMA的共聚成分，可列举聚氨基甲酸酯、聚苯乙烯(PSt)、三聚氰胺树脂。光扩散性微粒特别优选为由PMMA构成。其原因在于：与后续工序B中所投入的基质的树脂成分的折射率、热力学特性的关系适当。进而，光扩散性微粒优选为具有交联结构(三维网状结构)。具有交联结构的光扩散性微粒可进行溶胀。因此，此种光扩散性微粒与致密或实心的无机粒子不同，可使具有适当的相容性的树脂成分的前体良好地渗透至其内部。光扩散性微粒的交联密度优选为小至获得所需的渗透范围(下述)的程度(较粗)。
上述光扩散性微粒的平均粒径(溶胀前的粒径(直径))优选为1.0μm～5.0μm，更优选为1.5μm～4.0μm，进而优选为2.0μm～3.0μm。光扩散性微粒的平均粒径优选为光扩散元件的厚度的1/2以下(例如1/2～1/20)。若为相对于光扩散元件的厚度而具有此种比率的平均粒径，则可使光扩散性微粒于光扩散元件的厚度方向排列多个，因此可于入射光从光扩散元件通过时使该光多重地扩散，其结果为，可获得充分的光扩散性。
上述混合液中的光扩散性微粒的重量平均粒径分布的标准偏差优选为1.0μm以下，更优选为0.5μm以下，特别优选为0.1μm以下。另外，上述混合液中的扩散性微粒优选为单分散状态，例如重量平均粒径分布的变异系数((粒径的标准偏差)×100/(平均粒径))优选为20％以下，更优选为15％以下。若混合有大量相对于重量平均粒径而粒径小的光扩散性微粒，则存在扩散性过度增大而无法良好地抑制后方散射的情形。若混合有大量相对于重量平均粒径而粒径大的光扩散性微粒，则无法于光扩散元件的厚度方向排列多个，存在无法获得多重扩散的情形，其结果为，存在光扩散性变得不充分的情形。
作为上述光扩散性微粒的形状，可根据目的而采用任意的适当的形状。作为具体例，可列举正球状、鳞片状、板状、椭球状、不定形。大多情况下可使用正球状微粒作为上述光扩散性微粒。
上述光扩散性微粒的折射率优选为1.30～1.70，进而优选为1.40～1.60。
上述混合液中的上述光扩散性微粒的配合量相对于所形成的基质100重量份而优选为10重量份～100重量份，更优选为15重量份～40重量份。通过例如以上述配合量含有具有上述适当范围的平均粒径的光扩散性微粒，可获得具有非常优异的光扩散性的光扩散元件。
如上所述，光扩散性微粒通过与有机溶剂混合而溶胀。于工序B前、即光扩散性微粒与树脂成分的前体刚接触前的光扩散性微粒的溶胀度优选为105％～200％。另外，于工序A中，光扩散性微粒优选为处于最大限地溶胀且未过度溶胀的状态。若光扩散性微粒充分地溶胀，则于下一工序B中，容易使树脂成分的前体渗透至光扩散性微粒中。需要说明的是，在本说明书中，所谓“溶胀度”，是指溶胀状态的粒子的平均粒径相对于溶胀前的粒子的平均粒径的比率。
紧接着工序B前的上述光扩散性微粒的有机溶剂含有比率优选为10％～100％，更优选为70％～100％。在本说明书中，所谓“光扩散性微粒的有机溶剂含有比率”，是指相对于光扩散性微粒中有机溶剂的含有成为饱和状态的情形的有机溶剂的含量(最大含量)的光扩散性微粒的有机溶剂含有比率。
A-1-2.有机溶剂
作为上述有机溶剂，只要可使上述光扩散性微粒溶胀至所需的程度且使光扩散性微粒及后续工序B中所投入的各成分溶解或均匀地分散，则可采用任意的适当的有机溶剂。作为有机溶剂的具体例，可列举乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯、2-丁酮(甲基乙基酮)、甲基异丁基酮、环戊酮、甲苯、异丙醇、正丁醇、水等。
于一个实施方式中，上述有机溶剂的沸点优选为70℃以上，更优选为100℃以上，特别优选为110℃以上，最优选为120℃以上。通过使用挥发性相对较低的有机溶剂，可在使有机溶剂干燥时防止快速的挥发，可获得平滑性优异的光扩散元件。
于另一个实施方式中，作为上述有机溶剂，可使用混合溶剂。作为混合溶剂，例如可使用将容易浸透上述光扩散性微粒的(第1有机溶剂)与挥发性低的有机溶剂(第2有机溶剂)混合而成的溶剂。上述第1有机溶剂优选为与第2有机溶剂相比更易渗透至光扩散性微粒中且挥发性高。上述第2有机溶剂优选为与第1有机溶剂相比更难渗透至光扩散性微粒中且挥发性低。若使用此种混合溶剂，则可促进光扩散性微粒的溶胀(即使制造工序短时间化)且防止有机溶剂的快速的挥发而获得平滑性更优异的光扩散元件。上述第1有机溶剂的沸点优选为80℃以下，更优选为70℃～80℃。上述第2有机溶剂的沸点优选为高于80℃，更优选为100℃以上，进而优选为110℃以上，最优选为120℃以上。需要说明的是，有机溶剂的渗透容易性例如可通过光扩散性微粒对该有机溶剂的溶胀度进行比较，以更高溶胀度使光扩散性微粒溶胀的有机溶剂可谓易渗透至光扩散性微粒中的有机溶剂。另外，溶解性参数(SP值)接近光扩散性微粒的SP值的有机溶剂有易渗透至光扩散性微粒中的倾向。上述第1有机溶剂的SP值与光扩散性微粒的SP值之差优选为0.5以下，更优选为0.4以下，进而优选为0.1～0.4。上述第2有机溶剂的SP值与光扩散性微粒的SP值之差优选为大于0.5，更优选为0.6以上，进而优选为0.7～2.0。另外，分子量低的有机溶剂有易渗透至光扩散性微粒中的倾向。上述第1有机溶剂的分子量优选为80以下，更优选为75以下，进而优选为50～75。上述第2有机溶剂的分子量优选为高于80，更优选为100以上，进而优选为110～140。
上述混合液可视需要进而含有任意的适当的添加剂。作为添加剂的具体例，可列举引发剂、分散剂、抗老化剂、改性剂、表面活性剂、防变色剂、紫外线吸收剂、流平剂、消泡剂。
A-2.工序B
于工序B中，将上述工序A中所制备的混合液与含有树脂成分的前体(单体)及超微粒子成分的基质形成材料混合，而制备使经溶胀的光扩散性微粒、树脂成分的前体及超微粒子成分溶解或分散在上述有机溶剂中而成的涂布液(分散液)。代表性的为该涂布液为超微粒子成分及光扩散性微粒分散于前体及有机溶剂中而成的分散体。作为使超微粒子成分及光扩散性微粒分散的手段，可采用任意的适当的手段(例如搅拌处理)。
优选通过工序B以后的工序而使树脂成分的前体的至少一部分渗透至光扩散性微粒的内部。于一个实施方式中，可考虑在工序B中使树脂成分的前体的至少一部分渗透至光扩散性微粒的内部。在本发明中，通过在上述工序A中使光扩散性微粒预先溶胀，可于短时间内使树脂成分的前体渗透至光扩散性微粒的内部。例如可考虑，于工序B中，通过将上述涂布液搅拌15分钟～30分钟，可使树脂成分的前体渗透至光扩散性微粒的内部。以此种方式制备的涂布液可于搅拌后立即、即不静置而供给至后续工序C中。因此，可防止上述光扩散性微粒及超微粒子成分凝聚，可获得平滑性优异、无超微粒子成分的疏密且后方散射少的光扩散元件。
光扩散性微粒中的上述前体的渗透范围优选为10％以上，更优选为50％以上，进而优选为80％～100％。若为上述范围，则可良好地形成浓度调制区域而抑制后方散射。在本发明中，在制造光扩散元件时，利用有机溶剂使光扩散性微粒充分地溶胀后，使基质中的树脂成分聚合，由此可使树脂成分充分地渗透至光扩散性微粒中。渗透范围可通过调整树脂成分及光扩散性微粒的材料、光扩散性微粒的交联密度、制造时使用的有机溶剂的种类等而加以控制。
上述涂布液的固体成分浓度能以优选为成为10重量％～70重量％左右的方式进行调整。若为上述固体成分浓度，则可获得具有容易涂布的粘度的涂布液。
A-2-1.树脂成分
上述树脂成分由任意的适当的材料构成。树脂成分优选为其折射率满足上述式(1)的关系。
树脂成分优选为由与光扩散性微粒同系的化合物构成。树脂成分进而优选为由与光扩散性微粒同系的化合物中相容性高的化合物构成。由此，树脂成分为与光扩散性微粒同系的材料，因此其前体可渗透至光扩散性微粒内部。该前体通过下述聚合工序而聚合，结果可于基质与光扩散性微粒的界面附近良好地形成浓度调制区域。例如于构成基质的树脂成分的树脂为丙烯酸酯系树脂的情形时，光扩散性微粒也优选为由丙烯酸酯系树脂构成。
上述树脂成分优选为由有机化合物构成，更优选为由电离射线固化型树脂构成。电离射线固化型树脂的涂膜的硬度优异。作为电离射线，例如可列举紫外线、可见光、红外线、电子束。优选为紫外线，因此树脂成分特别优选为由紫外线固化型树脂构成。作为紫外线固化型树脂，例如可列举丙烯酸酯树脂(环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酸酯、醚丙烯酸酯)等自由基聚合型单体或低聚物等。作为构成丙烯酸酯树脂的单体成分(前体)的具体例，可列举季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、二季戊四醇五丙烯酸酯(DPPA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)。此种单体成分(前体)具有适合渗透至光扩散性微粒的内部的适当的分子量及立体结构，因此优选。
上述树脂成分的前体(单体)的分子量优选为100～700，进而优选为200～600，特别优选为200～500。若为上述范围，则树脂成分的前体(单体)容易渗透至光扩散性微粒的内部，可获得扩散性优异的光扩散元件。
上述树脂成分的折射率优选为1.40～1.60。
上述涂布液中的上述树脂成分的配合量相对于所形成的基质100重量份而优选为20重量份～80重量份，更优选为45重量份～65重量份。
上述树脂成分也可含有除上述电离射线固化型树脂以外的其他树脂成分。其他树脂成分可为电离射线固化型树脂，可为热固性树脂，也可为热塑性树脂。作为其他树脂成分的代表例，可列举脂肪族系(例如聚烯烃)树脂、氨基甲酸酯系树脂。在使用其他树脂成分的情形时，其种类、配合量能以良好地形成上述浓度调制区域且折射率满足上述式(1)的关系的方式进行调整。
A-2-2.超微粒子成分
上述超微粒子成分代表性而言可作为调整基质的折射率的成分而发挥功能。通过使用超微粒子成分，可较容易地调整基质的折射率，可使光扩散性微粒与基质的折射率差变大。尤其是，根据本发明，通过树脂成分渗透至光扩散性微粒内部，可使基质中的超微粒子成分的浓度变高，因此可使基质与光扩散性微粒的折射率差较容易地变大。其结果为，可获得为薄膜并且具有高雾度值(强的扩散性)的光扩散元件。超微粒子成分优选为其折射率nB满足下述式(2)：
0＜|nP-nA|＜|nP-nB|···(2)
式(2)中，nA及nP如上所述。|nP-nB|优选为0.10～1.50，进而优选为0.20～0.80。若|nP-nB|低于0.10，则雾度值成为90％以下的情形较多，其结果为，于组装入液晶显示装置中的情形时无法使源自光源的光充分地扩散，而有视角变窄的可能性。若|nP-nB|超过1.50，则有后方散射增大的可能性。另外，优选为上述树脂成分、上述超微粒子成分及上述光扩散性微粒的折射率满足下述式(3)。更优选为上述树脂成分、上述超微粒子成分及上述光扩散性微粒的折射率满足上述式(2)及下述式(3)。若上述树脂成分、上述超微粒子成分及上述光扩散性微粒的折射率为此种关系，则可获得维持高的雾度且抑制后方散射的光扩散元件。
|nP-nA|＜|nA-nB|···(3)
超微粒子成分优选为由与上述树脂成分及光扩散性微粒不同系的化合物构成，更优选为由无机化合物构成。作为优选的无机化合物，例如可列举金属氧化物、金属氟化物。作为金属氧化物的具体例，可列举氧化锆(zirconia)(折射率：2.19)、氧化铝(折射率：1.56～2.62)、氧化钛(折射率：2.49～2.74)、氧化硅(折射率：1.25～1.46)。作为金属氟化物的具体例，可列举氟化镁(折射率：1.37)、氟化钙(折射率：1.40～1.43)。该等金属氧化物及金属氟化物由于光的吸收少，并且具有电离射线固化型树脂、热塑性树脂等有机化合物难以表现的折射率，因此可使光扩散性微粒与基质的折射率差变大。并且，该等金属氧化物及金属氟化物由于与树脂成分的分散性较适当，因此可于光扩散性微粒与基质的界面附近良好地形成浓度调制区域，可抑制后方散射。特别优选的无机化合物为氧化锆。其原因在于：与光扩散性微粒的折射率差大且与树脂成分的分散性适当，因此可良好地形成具有所需的特性(或结构)的浓度调制区域。
上述超微粒子成分的折射率优选为1.40以下或1.60以上，进而优选为1.40以下或1.70～2.80，特别优选为1.40以下或2.00～2.80。若折射率超过1.40或低于1.60，则光扩散性微粒与基质的折射率差变得不充分，于将所获得的光扩散元件用于准直背光正面扩散系统的液晶显示装置的情形时，有无法使源自准直背光的光充分地扩散而视角变窄的可能性。
上述超微粒子成分也可通过多孔化而降低折射率。
上述超微粒子成分的平均粒径优选为1nm～100nm，更优选为10nm～80nm，进而优选为20nm～70nm。如此，通过使用平均粒径小于光的波长的超微粒子成分，可于超微粒子成分与树脂成分之间不产生几何光学反射、折射、散射而获得光学性均匀的基质。其结果为，可获得光学性均匀的光扩散元件。
上述超微粒子成分优选与上述树脂成分的分散性良好。在本说明书中，所谓“分散性良好”，是指涂布将上述树脂成分、超微粒子成分与有机溶剂混合而获得的涂布液并将溶剂干燥去除而获得的涂膜是透明的。
优选对上述超微粒子成分进行了表面改性。通过进行表面改性，可使超微粒子成分于树脂成分中良好地分散，且可于光扩散性微粒与基质的界面附近良好地形成浓度调制区域。作为表面改性手段，只要获得本发明的效果，则可采用任意的适当的手段。代表性情况下，表面改性通过如下方式进行：于超微粒子成分的表面涂布表面改性剂而形成表面改性剂层。作为优选的表面改性剂的具体例，可列举：硅烷系偶联剂、钛酸酯系偶联剂等偶联剂、脂肪酸系表面活性剂等表面活性剂。通过使用此种表面改性剂，可提高树脂成分与超微粒子成分的润湿性，使树脂成分与超微粒子成分的界面稳定化，使超微粒子成分于树脂成分中良好地分散。
上述涂布液中的上述超微粒子成分的配合量相对于所形成的基质100重量份而优选为10重量份～70重量份，更优选为30重量份～60重量份。
A-3.工序C
代表性情况下，于工序C(使前体聚合的工序)前，于基材上涂布上述涂布液。作为基材，只要获得本发明的效果，则可采用任意的适当的膜。作为具体例，可列举三乙酸纤维素(TAC)膜、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜、聚丙烯(PP)膜、尼龙膜、丙烯酸膜、内酯改性丙烯酸膜等。上述基材也可视需要进行易粘接处理等表面改性，也可包含润滑剂、防静电剂、紫外线吸收剂等添加剂。
作为上述涂布液对基材的涂布方法，可采用使用任意的适当的涂布机的方法。作为涂布机的具体例，可列举棒式涂布机、反向涂布机、接触式涂布机、凹版涂布机、模头涂布机、逗点涂布机。
继而，使上述前体聚合。聚合方法可根据树脂成分(因此，其前体)的种类而采用任意的适当的方法。例如于树脂成分为电离射线固化型树脂的情形时，通过照射电离射线而使前体聚合。在使用紫外线作为电离射线的情形时，其累积光量优选为200mJ～400mJ。电离射线对于光扩散性微粒的透过率优选为70％以上，更优选为80％以上。另外，例如于树脂成分为热固化型树脂的情形时，通过进行加热而使前体聚合。加热温度及加热时间可根据树脂成分的种类而适当设定。聚合优选为通过照射电离射线而进行。若为电离射线照射，则可良好地保持折射率分布结构(浓度调制区域)而直接使涂膜硬化，因此可制作良好的扩散特性的光扩散元件。优选为通过使前体聚合而形成基质，同时在光扩散性微粒的表面附近形成随着远离该光扩散性微粒而该超微粒子成分的重量浓度变高的实质上为球壳状的浓度调制区域。即，根据本发明的制造方法，通过使渗透至光扩散性微粒内部的前体与未渗透至光扩散性微粒中的前体同时聚合，可于基质与光扩散性微粒的界面附近形成上述浓度调制区域的同时形成基质。
自不待言，本发明的光扩散元件的制造方法除包括上述工序A～工序C以外，也可于任意的适当的时间点包括任意的适当的工序、处理及/或操作。此种工序等的种类及进行此种工序等的时间点可根据目的而适当地设定。例如本发明的光扩散元件的制造方法视需要进而包括对涂布于基材上的涂布液进行加热的工序。于一个实施方式中，可通过该加热而使涂布液干燥。上述加热例如可于聚合工序前进行，也可于聚合工序后进行。涂布液的加热优选为于聚合工序前进行。其原因在于：可通过加热而促进树脂成分的前体对光扩散性微粒的渗透。作为上述涂布液的加热方法，可采用任意的适当的方法。加热温度例如优选为80℃以下，更优选为50℃～70℃，加热时间例如为30秒～5分钟。根据本发明的制造方法，即便为于低温下的加热，也可促进树脂成分的前体对光扩散性微粒的渗透，可获得扩散性强的光扩散元件。
以上述方式，将光扩散元件涂布于基材上。利用本发明的制造方法所制造的光扩散元件具有强的扩散性且平滑性优异。推测，获得平滑性优异的光扩散元件的机制如下所述。充分地包含有机溶剂而溶胀的光扩散性微粒于涂布液中具有流动性，可追随涂布液面的变化(例如由干燥所引起的涂布液面的变化)。其结果为，可防止本发明的光扩散性微粒自涂膜的突出，可获得平滑性优异的光扩散元件。另一方面，于光扩散性微粒中不充分地含有有机溶剂而制造的以往的光扩散元件中，光扩散性微粒于涂布液中的流动性低。于将包含此种光扩散性微粒的涂布液供给于干燥工序中的情形时，光扩散性微粒无法追随涂布液面的变化。其结果为，光扩散性微粒自涂膜突出，于光扩散元件的表面产生凹凸。
另外，通过以上述方式使光扩散性微粒预先溶胀而使树脂成分的前体容易渗透至光扩散性微粒内部。通过树脂成分的前体的渗透，光扩散性微粒进而溶胀，平均粒径进而增大。若光扩散性微粒的平均粒径大，则可以较少的光扩散性微粒数表现较强的光扩散性。所包含的光扩散性微粒的数少的光扩散元件可抑制后方散射。在本发明中，存在于光扩散性微粒的周围的树脂成分的前体渗透至光扩散性微粒中，故而树脂成分的前体不会渗透至与涂布于基材上的涂布液中光扩散性微粒的涂布液面大致接触的部分。其结果为，可防止光扩散性微粒自涂膜突出并增大，不会损害平滑性，可使平均粒径大的光扩散性微粒存在。
所获得的光扩散元件可自基材剥离而作为单一构件使用，也可作为带基材的光扩散元件使用，也可自基材转印至偏振板等而作为复合构件(例如带光扩散元件的偏振板)使用，也可与基材一起贴附于偏振板等而作为复合构件(例如带光扩散元件的偏振板)使用。于与基材一起贴附于偏振板等而作为复合构件(例如带光扩散元件的偏振板)使用的情形时，该基材可作为偏振板的保护层而发挥功能。
B.光扩散元件
本发明的光扩散元件可通过上述A-1项～A-3项中所记载的方法而获得。本发明的光扩散元件具有包含树脂成分及超微粒子成分的基质、和分散于该基质中的光扩散性微粒。本发明的光扩散元件通过基质与光扩散性微粒的折射率差而表现光扩散功能。图1是用以对利用本发明的优选的实施方式的制造方法所获得的光扩散元件中的基质的树脂成分及光扩散性微粒的分散状态进行说明的示意图。本发明的光扩散元件100具有包含树脂成分11及超微粒子成分12的基质10、和分散于基质10中的光扩散性微粒20。基质的树脂成分及光扩散性微粒优选为该等的折射率满足下述式(1)：
0＜|nP-nA|···(1)
上述超微粒子成分优选为其折射率满足下述式(2)及(3)：
0＜|nP-nA|＜|nP-nB|···(2)
|nP-nA|＜|nA-nB|···(3)
通过使用具有上述式(1)的关系的基质的树脂成分及光扩散性微粒并使用具有上述式(2)及(3)的关系的超微粒子成分，可获得维持高雾度并且抑制后方散射的光扩散元件。
优选为，如图1及图2所示，于基质与光扩散性微粒的界面附近，形成随着远离该光扩散性微粒而该超微粒子成分的重量浓度变高的实质上为球壳状的浓度调制区域30。因此，基质具有与光扩散性微粒的界面附近的浓度调制区域30、及该浓度调制区域30的外侧(远离光扩散性微粒侧)的浓度一定区域。基质的浓度调制区域30以外的部分优选为实质上为浓度一定区域。于浓度调制区域30，折射率实质上连续地发生变化。在本说明书中，“基质与光扩散性微粒的界面附近”包括光扩散性微粒表面、表面附近的外部及表面附近的内部。
上述浓度调制区域30优选为根据基质10中的超微粒子成分12的分散浓度的实质梯度而形成。具体而言，于浓度调制区域30中，随着远离光扩散性微粒20而超微粒子成分12的分散浓度(代表性情况下，由重量浓度所规定)变高(树脂成分11的重量浓度必然变低)。换言之，于浓度调制区域30的光扩散性微粒20的最接近区域，超微粒子成分12以相对低浓度分散，随着远离光扩散性微粒20而超微粒子成分12的浓度增大。例如，由透射式电子显微镜(TEM)图像所获得的基质10中的超微粒子成分12的面积比率于接近光扩散性微粒20的侧小，于接近基质10的侧大，该面积比率一边自光扩散性微粒侧至基质侧(浓度一定区域侧)形成实质的梯度一边发生变化。将表示其代表性的分散状态的TEM图像示于图3。在本说明书中，所谓“由透射式电子显微镜图像所获得的基质中的超微粒子成分的面积比率”，是指在包含光扩散性微粒的直径的剖面的透射式电子显微镜图像中，超微粒子成分的面积于特定范围(特定面积)的基质中所占的比率。该面积比率与超微粒子成分的三维分散浓度(实际的分散浓度)相对应。该超微粒子成分的面积比率可通过任意的适当的图像分析软件而求出。需要说明的是，上述面积比率代表性情况下与超微粒子成分的各粒子间的平均最短距离相对应。具体而言，超微粒子成分的各粒子间的平均最短距离于浓度调制区域随着远离光扩散性微粒而变短，于浓度一定区域中一定(例如，平均最短距离于光扩散性微粒的最接近区域中为3nm～100nm左右，于浓度一定区域中为1nm～20nm)。关于平均最短距离，可使如图3的分散状态的TEM图像二值化并使用例如图像分析软件“A像君”(Asahi KaseiEngineering公司制造)的重心间距离法而算出。如上所述，根据本发明的制造方法，可利用超微粒子成分12的分散浓度的实质梯度而于基质与光扩散性微粒的界面附近形成浓度调制区域30，因此与利用繁杂的制造方法制造GRIN微粒并使该GRIN微粒分散的情形相比，可以尤其简便的顺序且以尤其低成本制造光扩散元件。进而，通过利用超微粒子成分的分散浓度的实质的梯度形成浓度调制区域，可于浓度调制区域30与浓度一定区域的边界使折射率平稳地变化。进而，通过使用折射率与树脂成分及光扩散性微粒大幅不同的超微粒子成分，可使光扩散性微粒与基质(实质上为浓度一定区域)的折射率差变大，且使浓度调制区域的折射率梯度变得陡峭。
上述浓度调制区域可通过适当选择基质的树脂成分、及超微粒子成分以及光扩散性微粒的构成材料、及化学及热力学特性而形成。例如，利用同系材料中相容性较高的材料彼此构成树脂成分及光扩散性微粒，由此可良好地形成浓度调制区域。另外，浓度调制区域30例如如上述A-1项～A-3项所说明般，通过树脂成分11的前体(单体)渗透至光扩散性微粒20内部的后续聚合而形成。浓度调制区域的厚度及浓度梯度可通过调整基质的树脂成分及光扩散性微粒的化学及热力学特性而进行控制。
于浓度调制区域30中，如上所述般折射率实质上连续地发生变化。优选为，除此以外，上述浓度调制区域的最外部的折射率与上述浓度一定区域的折射率实质上相同。换言之，在上述光扩散元件中，折射率自浓度调制区域至浓度一定区域连续地发生变化，优选为折射率自光扩散性微粒(更优选为光扩散性微粒的表面附近的内部)至浓度一定区域连续地发生变化(图4)。该折射率变化优选为如图4所示般较平稳。即，于浓度调制区域与浓度一定区域的边界，以在折射率变化曲线上能画出切线的形状发生变化。优选为，于浓度调制区域中，折射率变化的梯度随着远离上述光扩散性微粒而变大。根据本发明的光扩散元件，通过适当选择光扩散性微粒、基质的树脂成分及超微粒子成分，可实现实质上连续的折射率变化。其结果为，即便使基质10(实质上为浓度一定区域)与光扩散性微粒20的折射率差变大，也可抑制基质10与光扩散性微粒20的界面的反射，可抑制后方散射。进而，于浓度一定区域，由于折射率与光扩散性微粒20大幅不同的超微粒子成分12的重量浓度相对变高，因此可使基质10(实质上为浓度一定区域)与光扩散性微粒20的折射率差变大。其结果为，即便为薄膜，也可实现高的雾度(强的扩散性)。在本说明书中，所谓“折射率实质上连续地发生变化”，是指只要折射率于浓度调制区域至少自光扩散性微粒至浓度一定区域实质上连续地发生变化即可。因此，例如，即便于光扩散性微粒与浓度调制区域的界面、及/或浓度调制区域与浓度一定区域的界面上存在特定范围内(例如折射率差为0.05以下)的折射率差距，也可容许该差距。
上述浓度调制区域30的厚度(自浓度调制区域最内部至浓度调制区域最外部的距离)可一定(即，浓度调制区域也可于光扩散性微粒的周围扩展成同心球状)，也可根据光扩散性微粒表面的位置而厚度不同(例如也可成为金平糖的外周形状)。浓度调制区域30的厚度优选为根据光扩散性微粒表面的位置而不同。若为此种构成，则可于浓度率调制区域30，使折射率更平稳地连续变化。
上述浓度调制区域30的平均厚度优选为5nm～500nm、更优选为12nm～400nm、进而优选为15nm～300nm。若平均厚度低于5nm，则存在后方散射变大的情形。若平均厚度超过500nm，则存在扩散性变得不充分的情形。如此，本发明的光扩散元件尽管浓度调制区域30的平均厚度非常薄，但可实现雾度值高、具有强的扩散性、且抑制后方散射的薄膜的光扩散元件。关于上述平均厚度，于浓度调制区域30的厚度根据光扩散性微粒表面的位置而不同的情形时为平均厚度，于厚度一定的情形时为该厚度。
上述光扩散元件雾度值越高越好，具体而言，优选为70％以上，更优选为90～99.5％，进而优选为92～99.5％，特别优选为95～99.5％，最优选为97～99.5％。通过雾度值为70％以上，可优选地用作准直背光正面扩散系统中的正面光扩散元件。需要说明的是，所谓准直背光正面扩散系统，是指于液晶显示装置中，使用准直背光(向一定方向聚光的亮度半值宽较窄的背光)且于上侧偏振板的可视侧设置有正面光扩散元件的系统。
关于上述光扩散元件的扩散特性，若以光扩散半值角表示，则优选为10°～150°(单侧5°～75°)，更优选为10°～100°(单侧5°～50°)，进而优选为30°～80°(单侧15°～40°)。
上述光扩散元件的厚度可根据目的、所需的扩散特性而适当地设定。具体而言，上述光扩散元件的厚度优选为4μm～50μm、更优选为4μm～20μm。根据本发明，尽管为如上述般非常薄的厚度，也可获得具有如上所述的非常高的雾度的光扩散元件。
根据本发明的制造方法，可获得平滑性优异的光扩散元件。如上述般平滑性优异的光扩散元件的后方散射少。
上述光扩散元件的算术平均表面粗糙度Ra优选为低于0.05mm，更优选为0.04mm以下，进而优选为0.03mm以下。光扩散元件的算术平均表面粗糙度Ra越小越好，但实用的下限值例如为0.001mm。需要说明的是，在本说明书中，“算术平均表面粗糙度Ra”是JIS B 0601(1994年版)中所规定的算术平均表面粗糙度Ra。
上述光扩散元件的十点平均表面粗糙度Rz优选为低于0.20μm，更优选为低于0.17μm，进而优选为低于0.15μm。光扩散元件的十点平均粗糙度Rz越小越好，但实用的下限值例如为0.005μm。需要说明的是，在本说明书中，“十点平均表面粗糙度Rz”是JIS B 0601(1994年版)中所规定的十点平均表面粗糙度Rz。
上述光扩散元件的平均倾斜角度θa优选为低于0.50°，更优选为低于0.45°，进而优选为0.40°以下。光扩散元件的平均倾斜角度θa越小越好，但实用的下限值例如为0.01°。需要说明的是，在本说明书中，平均倾斜角度θa由下述式(4)定义。
θa＝tan-1Δa···(4)
在上述式(1)中，Δa如下述数式(5)所示般，为JIS B 0601(1994年度版)中所规定的粗糙度曲线的基准长度L中相邻的波峰的顶点与波谷的最低点的差(高度h)的合计(h1+h2+h3···+hn)除以上述基准长度L而获得的值。上述粗糙度曲线为利用相位差补偿形高波段滤波器自剖面曲线去除比特定波长更长的表面起伏成分而获得的曲线。另外，所谓上述剖面曲线，是于利用与对象面成直角的平面切断对象面时其切口所表现出的轮廓。
Δa＝(h1+h2+h3···+hn)/L···(5)
于一个实施方式中，上述光扩散元件的十点平均表面粗糙度Rz优选为低于0.20μm、更优选为低于0.17μm、进而优选为低于0.15μm，且平均倾斜角度θa优选为低于0.5°、更优选为低于0.45°、进而优选为低于0.40°。
上述光扩散元件可优选地用于液晶显示装置的可视侧构件、液晶显示装置的背光用构件、照明器具(例如有机EL、LED)用扩散构件，尤其可优选地用作准直背光正面扩散系统的正面扩散元件。上述光扩散元件可单独以膜状或板状构件的形式提供，也可贴附于任意的适当的基材或偏振板而以复合构件的形式提供。另外，也可于光扩散元件上层叠防反射层。
以下，通过实施例而对本发明具体地进行说明，但本发明并不受该等实施例所限定。实施例中的评价方法如下所述。另外，只要无特别说明，则实施例中的“份”及“％”为重量基准。
(1)光扩散元件的厚度
利用微型仪表式厚度计(三丰公司制造)测定基材与光扩散元件的合计厚度，自该合计厚度减去基材的厚度而算出光扩散元件的厚度。
(2)雾度值
根据JIS 7136中所规定的方法，利用雾度计(村上色彩科学研究所公司制造、商品名“HN--150”)进行测定。
(3)后方散射率
将实施例及比较例中所获得的光扩散元件与基材的层叠体经由透明粘合剂而贴合于黑丙烯酸系板(住友化学公司制造、商品名“SUMIPEX”(注册商标)、厚度2mm)上而作为测定试样。利用分光亮度计(日立计测器公司制造、商品名“U4100”)测定该测定试样的积分反射率。另一方面，使用自上述光扩散元件用涂布液中去除微粒的涂布液制作基材与透明涂布层的层叠体而作为对照试样，以与上述相同的方式测定积分反射率(即表面反射率)。通过自上述测定试样的积分反射率减去上述对照试样的积分反射率(表面反射率)而算出光扩散元件的后方散射率。
(4)十点平均表面粗糙度Rz、算术平均表面粗糙度Ra及平均倾斜角度θa
使用微细形状测定机(小坂研究所公司制造、商品名“Surf Corder ET-4000”)测定十点平均表面粗糙度Rz、算术平均表面粗糙度Ra及平均倾斜角度θa。
(5)超微粒子成分的疏密
利用液氮使实施例及比较例中所获得的光扩散元件与基材的层叠体冷却，并且使用切片机切割成0.1μm的厚度而作为测定试样。对于该测定试样的剖面，使用透射式电子显微镜(TEM)(日立制作所制造、商品名“H-7650”、加速电压100kV)观察二维图像，确认该测定试样的光扩散元件内的疏密的产生。于直接倍率×1,200、MAGNIFICATION×10,000的测定视野(13.9μm×15.5μm)中，对基质中不存在超微粒子成分且作为白点而观察到的部分(即测定视野内的源自光扩散性微粒的白色的部分以外的白点)的数目进行计数。针对实施例及比较例中所获得的光扩散元件与基材的层叠体，分别于20处如上所述般对白点的数目进行计数，算出其平均值。将该平均值示于表1。白点的数目越多，则评价为超微粒子成分的疏密越多。
(6)明处的对比度
(液晶显示装置的制作)
自具备多区域型VA模式的液晶单元的市售的液晶电视(SONY公司制造，Bravia 20型、商品名“KDL20J3000”)取出液晶单元，于该液晶单元的两侧，以各自的偏振片的吸光轴正交的方式贴合市售的偏振板(日东电工公司制造、商品名“NPF-SEG1423DU”)。更具体而言，以背光侧偏振板的偏振片的吸光轴方向成为垂直方向(与液晶面板的长边方向成90°)、可视侧偏振板的偏振片的吸光轴方向成为水平方向(与液晶面板的长边方向成0°)的方式贴合。进而，于可视侧偏振板的外侧，自基材转印并贴合实施例及比较例的光扩散元件而制作液晶面板。
另一方面，于PMMA片材的单面，使用转印辊对双凸透镜的图案进行熔融热转印。于与形成有透镜图案的面相反侧的面(平滑面)，以光仅透过透镜的焦点的方式进行铝的图案蒸镀，形成开口部的面积比率7％(反射部的面积比率93％)的反射层。以此种方式制作聚光元件。使用冷阴极荧光灯(索尼公司制造，BRAVIA20J的CCFL)作为背光的光源，于该光源上安装聚光元件而制作射出准直光的平行光光源装置(背光单元)。
在上述液晶面板组装上述背光单元而制作准直背光正面扩散系统的液晶显示装置。
(对比度的测定)
按照射出光以与液晶显示装置的垂直方向所成的角度15°入射的方式，配置并照射荧光灯(200lx：照度计IM-5的测定值)，利用AUTRONIC MELCHERS公司制造的ConoScope测定黑色显示及白色显示的亮度而评价对比度。
<实施例1>
将作为光扩散性微粒的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微粒(积水化成品工业公司制造、商品名“XX131AA”、平均粒径2.5μm、折射率1.49)15份、与作为有机溶剂的乙酸丁酯及MEK的混合溶剂(重量比50/50)30份混合，搅拌60分钟而制备混合液。
继而，于所获得的混合液中，添加含有62％作为超微粒子成分的氧化锆纳米粒子(平均粒径60nm、折射率2.19)的硬涂用树脂(JSR公司制造、商品名“Opstar KZ6661”(含有MEK/MIBK))100份、作为树脂成分的前体的季戊四醇三丙烯酸酯(大阪有机化学工业公司制造、商品名“Viscoat#300”、折射率1.52、分子量298)22份、光聚合引发剂(Ciba SpecialtyChemical公司制造、商品名“Irgacure 907”)0.5份及流平剂(DIC公司制造、商品名“GRANDIC PC 4100”)0.5份，使用分散机搅拌15分钟而制备涂布液。
制备该涂布液后立即使用棒式涂布机涂布于TAC膜(FUJI FILM公司制造、商品名“Fujitac”)上，于60℃下加热1分钟后，照射累积光量300mJ的紫外线，获得厚度10μm的光扩散元件。将所获得的光扩散元件供于上述(2)～(6)的评价。进而，将光扩散元件剖面的TEM照片示于图5(a)。
需要说明的是，将暗处的白色亮度设为300cd/m2，结果黑色亮度成为0.3cd/m2，暗处的对比度为1000。
<实施例2>
代替作为脂成分的前体的季戊四醇三丙烯酸酯(大阪有机化学工业公司制造、商品名“Viscoat#300”、折射率1.52、分子量298)而使用二季戊四醇六丙烯酸酯(新中村化学工业公司制造、商品名“NK酯”、折射率1.52、分子量632)，除此以外，以与实施例1相同的方式获得光扩散元件。将所获得的光扩散元件供于上述(2)～(6)的评价。将结果示于表1。
<实施例3>
代替作为有机溶剂的乙酸丁酯及MEK的混合溶剂(重量比50/50)30份而使用MEK30份，除此以外，以与实施例1相同的方式获得光扩散元件。将所获得的光扩散元件供于上述(2)～(6)的评价。将结果示于表1。
<比较例1>
于含有62％作为超微粒子成分的氧化锆纳米粒子(平均粒径60nm、折射率2.19)的硬涂用树脂(JSR公司制造、商品名“Opstar KZ6661”(含有MEK/MIBK))100份中，添加作为树脂成分的前体的季戊四醇三丙烯酸酯(大阪有机化学工业公司制造、商品名“Viscoat#300”、折射率1.52)的50％MEK溶液11份、光聚合引发剂(Ciba Specialty Chemical公司制造、商品名“Irgacure 907”)0.5份、流平剂(DIC公司制造、商品名“GRANDIC PC 4100”)0.5份、及作为光扩散性微粒的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微粒(积水化成品工业公司制造、商品名“XX131AA”、平均粒径2.5μm、折射率1.49)15份。对该混合物进行5分钟超声波处理而制备上述各成分均匀地分散的涂布液。将该涂布液静置24小时后，使用棒式涂布机涂布于TAC膜(FUJI FILM公司制造、商品名“Fujitac”)上，于60℃下加热1分钟后，照射累积光量300mJ的紫外线，获得厚度10μm的光扩散元件。将所获得的光扩散元件供于上述(2)～(6)的评价。将结果示于表1。进而，将光扩散元件剖面的TEM照片示于图5(b)。
<比较例2>
于含有62％作为超微粒子成分的氧化锆纳米粒子(平均粒径60nm、折射率2.19)的硬涂用树脂(JSR公司制造、商品名“Opstar KZ6661”(含有MEK/MIBK))100份中，添加作为树脂成分的前体的季戊四醇三丙烯酸酯(大阪有机化学工业公司制造、商品名“Viscoat#300”、折射率1.52)的50％乙酸丁酯溶液11份、光聚合引发剂(Ciba Specialty Chemical公司制造、商品名“Irgacure 907”)0.5份、流平剂(DIC公司制造、商品名“GRANDIC PC 4100”)0.5份、及作为光扩散性微粒的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微粒(积水化成品工业公司制造、商品名“XX131AA”、平均粒径2.5μm、折射率1.49)15份。对该混合物进行5分钟超声波处理而制备上述各成分均匀地分散的涂布液。将该涂布液静置72小时后，使用棒式涂布机涂布于TAC膜(FUJI FILM公司制造、商品名“Fujitac”)上，于60℃下加热1分钟后，照射累积光量300mJ的紫外线，获得厚度10μm的光扩散元件。将所获得的光扩散元件供于上述(2)～(6)的评价。将结果示于表1。
<比较例3>
制备涂布液后，不静置而立即涂布，除此以外，以与比较例1相同的方式获得光扩散元件。将所获得的光扩散元件供于上述(2)～(6)的评价。将结果示于表1。
<比较例4>
制备涂布液后，不静置而立即涂布，将加热温度设为100℃，除此以外，以与比较例1相同的方式获得光扩散元件。将所获得的光扩散元件供于上述(2)～(6)的评价。将结果示于表1。进而，将光扩散元件剖面的TEM照片示于图5(c)。
[表1]
根据实施例而明确，通过本发明的光扩散元件的制造方法，即便制备涂布液后立即涂布，也可制造雾度值高并具有强的扩散性的光扩散元件。另外，利用本发明的制造方法所获得的光扩散元件的表面平滑性优异，后方散射少。根据超微粒子成分的疏密少的情况而明确，通过本发明的光扩散元件的制造方法，不易引起光扩散性微粒及超微粒子成分的凝聚，因此可认为获得具有如上所述的优异的特性的光扩散元件。进而，在使用低分子量单体作为树脂成分的前体的情形时，可获得光扩散性更优异的光扩散元件(实施例1与2的比较)。在使用沸点高的溶剂作为混合液的有机溶剂的情形时，可获得表面平滑性更优异的光扩散元件(实施例1与3的比较)。另一方面，如比较例所示，于将光扩散性微粒、树脂成分的前体及超微粒子成分同时混合的情形时，若不将涂布液静置特定时间、或提高涂布后的加热温度，则无法获得充分的雾度值(比较例3)。另外，于将涂布液静置特定时间的情形及提高涂布后的加热温度的情形时，通过光扩散性微粒及/或超微粒子成分的凝聚，仅获得后方散射多的光扩散元件(比较例1、2及4)。
产业上的可利用性
通过本发明的制造方法所获得的光扩散元件可优选地用于液晶显示装置的可视侧构件、液晶显示装置的背光用构件、照明器具(例如有机EL、LED)用扩散构件中，可尤其优选地用作准直背光正面扩散系统的正面扩散元件。
符号说明
10 基质
11 树脂成分
20 光扩散性微粒
30 浓度调制区域
100 光扩散元件

Claims (6)

1.一种光扩散元件的制造方法，其包括：将光扩散性微粒与有机溶剂混合而制备混合液，并使该光扩散性微粒溶胀的工序A；
将该混合液与包含树脂成分的前体及超微粒子成分的基质形成材料混合的工序B；及
使该树脂成分的前体聚合而形成包含树脂成分及超微粒子成分的基质的工序C；
工序B前光扩散性微粒的溶胀度为105％～200％。
2.如权利要求1所述的光扩散元件的制造方法，其中，上述树脂成分的前体的分子量为100～700。
3.如权利要求1或2所述的光扩散元件的制造方法，其中，上述有机溶剂的沸点为70℃以上。
4.如权利要求1或2所述的光扩散元件的制造方法，其中，上述有机溶剂为第1有机溶剂与第2有机溶剂的混合溶剂，且
该第1有机溶剂与该第2有机溶剂相比更易浸透上述光扩散性微粒，且与该第2有机溶剂相比挥发性高。
5.如权利要求1或2所述的光扩散元件的制造方法，其进一步包括对将上述混合液与包含上述树脂成分的前体及上述超微粒子成分的基质形成材料混合而获得的分散液进行加热的工序，且加热温度为80℃以下。
6.如权利要求1或2所述的光扩散元件的制造方法，其中，在上述工序C中，在上述基质与上述光扩散性微粒的界面附近，形成随着远离该光扩散性微粒而该超微粒子成分的重量浓度变高的实质上为球壳状的浓度调制区域。
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