JP2002107511A

JP2002107511A - 光拡散層、光拡散性シート及び光学素子

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Publication number: JP2002107511A
Application number: JP2000302231A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Satake; 正之佐竹; Hiroshi Shibata; 浩芝田; Takuya Matsunaga; 卓也松永; Takamori Shoda; 位守正田; Takayuki Shigematsu; 崇之重松
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2000-10-02
Filing date: 2000-10-02
Publication date: 2002-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】防眩性を有し、かつ良好な表面硬度を有する
光拡散層を提供すること。さらには当該光拡散層を有す
る光拡散性シート、当該光拡散性シートが設けられてい
る光学素子を提供すること。【解決手段】表面に微細凹凸形状が形成されている紫
外線硬化型樹脂皮膜層からなる光拡散層において、当該
樹脂皮膜層を形成する紫外線硬化型樹脂溶液中に含まれ
る光重合開始剤の分子量が２３０以上であることを特微
とする光拡散層を形成する。

Description

【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）、ＥＬ、ＰＤＰなどにおいて、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層、さらに
は当該光拡散層を有する光拡散性シート、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。

【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、ディスプレイ表面には、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
粒子を分散した紫外線硬化型樹脂溶液をコーティングし
て樹脂皮膜層を形成する方法が主流となっている。

【０００３】しかし、微粒子を分散した紫外線硬化型樹
脂溶液によって微細凹凸構造表面を形成すると、塗膜自
体の厚みが薄くなる傾向が強く、微細凹凸構造表面の硬
化皮膜の硬度が低下し、耐殺傷性が弱くなる。

【０００４】また、高精細（たとえば、１００ｐｐｉ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
細凹凸構造に起因すると思われるギラツキ（輝度の強弱
の部分）がＬＣＤ表面に発生し視認性を低下させる問題
があるが、前記ギラツキ現象を改善するために、たとえ
ば、紫外線硬化型樹脂溶液中に分散させる微粒子とし
て、スチレンビーズ等の有機系微粒子を用いた場合や、
微細凹凸構造表面において粒子を突出させるために、チ
クソトロピー剤を含有させたような場合には微細凹凸構
造の表面硬度が弱くなる傾向が特に大きい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高精細なＬ
ＣＤに適用した場合にも、防眩性を有し、かつ良好な表
面硬度を有する光拡散層を提供することを目的とする。
さらには当該光拡散層を有する光拡散性シート、当該光
拡散性シートが設けられている光学素子を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【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、以下に示す材料をを
用いて形成した光拡散層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。

【０００７】すなわち、本発明は、表面に微細凹凸形状
が形成されている紫外線硬化型樹脂皮膜層からなる光拡
散層において、当該樹脂皮膜層を形成する紫外線硬化型
樹脂溶液中に含まれる光重合開始剤の分子量が２３０以
上であることを特微とする光拡散層、に関する。

【０００８】前記紫外線硬化型樹脂皮膜層からなる光拡
散層は、当該樹脂皮膜層の形成材料である紫外線硬化型
樹脂溶液を塗布、硬化、乾燥させることにより形成され
る。その際に、当該溶液中に含まれる光重合開始剤は昇
華したり、分解、飛散等によって、光重合開始剤として
作用する絶対量が低下し、その結果、紫外線硬化型樹脂
の硬化が十分に進行せず、樹脂皮膜層の表面硬度を低下
させているとの新たな知見を得た。そこで本発明は、硬
化、乾燥時にも光重合開始剤が昇華したり分解、飛散し
ないように、光重合開始剤として分子量が２３０以上の
ものを用いることにより、乾燥時等の昇華による光重合
開始剤量の低下を抑え、高硬度の表面硬度を実現したも
のである。

【０００９】光重合開始剤の分子量は、好ましくは２５
０以上である。一方、分子量は５００以下であるのが好
ましい。また、光重合開始剤は昇華により分解すると考
えられるため、昇華温度が１００℃以上のものが好まし
い。

【００１０】なお、光重合開始剤の使用量を多量に用
い、予め、光重合開始剤の絶対量を増やすことも考えら
れるが、この場合には光重合開始剤により樹脂皮膜層が
着色する問題があり、光重合開始剤を通常の使用量以上
には使用し難い。

【００１１】前記光拡散層において、紫外線硬化型樹脂
としては、アクリル系の紫外線硬化型樹脂を用いるのが
好適である。また、光拡散層において、光重合開始剤と
しては、α−アミノケトン系化合物を用いるのが好適で
ある。

【００１２】光拡散層の形成に用いる紫外線硬化型樹脂
は、アクリル系のものが樹脂皮膜層の形成性が良好であ
り、また、α−アミノケトン系化合物からなる光重合開
始剤は、昇華温度が高く、表面硬度の高硬度のうえで好
ましい。特にアクリル系の紫外線硬化型樹脂にα−アミ
ノケトン系の光重合開始剤を適用するのが好適である。

【００１３】前記光拡散層は、紫外線硬化型樹脂溶液
が、有機系微粒子を含有する場合に有用である。また、
前記光拡散層は、紫外線硬化型樹脂溶液が、チクソトロ
ピー剤を含有する場合に有用である。

【００１４】紫外線硬化型樹脂溶液が、有機系微粒子や
チクソトロピー剤を含むと、表面に微細凹凸形状を有す
る光拡散層の表面硬度は弱くなる傾向にあるが、上記本
発明の光拡散層によれば表面硬度の低下が抑えられる。

【００１５】また、本発明は、前記光拡散層が、透明基
板の少なくとも一方の面に設けられていることを特徴と
する光拡散性シート、に関する。

【００１６】さらに、本発明は、前記光拡散層または光
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。

【００１７】本発明の光拡散層は、透明基板上に設けた
光拡散性シートとして各種の用途に用いることができ、
たとえば、光学素子に用いられる。

【００１８】

【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、表面に微細
凹凸構造が形成された樹脂皮膜層２からなる光拡散層４
が、透明基板１上に形成されている光拡散性シートであ
る。樹脂皮膜層２の微細凹凸構造は微粒子３により形成
されている。なお、図１では、樹脂皮膜層２が１層の場
合を示しているが、樹脂皮膜層２と透明基板１との間に
は、別途、微粒子を含有する樹脂皮膜層を形成すること
により、光拡散層を複数の樹脂皮膜層によって形成する
こともできる。

【００１９】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。

【００２０】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２０〜３００μ
ｍが好ましく、３０〜２００μｍがより好ましい。

【００２１】微細凹凸構造表面を有する樹脂皮膜層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、前記樹脂皮膜層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、樹脂皮膜層
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、樹脂皮膜層２上に別途樹
脂皮膜層を塗工付加し、当該樹脂皮膜層表面に、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のように樹脂皮膜層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。前記樹脂皮膜層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を分散含有する樹脂皮膜層２を設け
る方法が好ましい。

【００２２】以下、微粒子３を分散含有させて樹脂皮膜
層２を設ける方法について説明する。当該樹脂皮膜層２
を形成する樹脂としては微粒子３の分散が可能で、樹脂
皮膜層形成後の皮膜として十分な強度を持ち、透明性の
ある紫外線硬化型樹脂が用いられる。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。

【００２３】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。

【００２４】また、紫外線硬化型樹脂には、光重合開始
剤が配合されている。本発明では分子量が２３０以上の
光重合開始剤を用いる。このような光重合開始剤として
は、たとえば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
の商品名イルガキュア９０７（２−メチル−１［４−
（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン
−１−オン，分子量：２７９．４）、商品名イルガキュ
ア３６９（２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−
（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１，分子
量：３６６．５）、商品名イルガキュア６５１（２，２
−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン，
分子量：２５６．３）、商品名イルガキュア８１９（ビ
ス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフ
ォスフィンオキサイド，分子量：４１８．５）等があげ
られる。

【００２５】光重合開始剤の使用量は、通常、紫外線硬
化型樹脂１００重量部に対して、通常、１〜１０重量部
程度とするのが好適である。

【００２６】紫外線硬化型樹脂溶液（樹脂皮膜層２の形
成）には、レベリング剤、チクソトロピー剤、帯電防止
剤等の添加剤を用いることができる。チクソトロピー剤
を用いると、微細凹凸構造表面における突出粒子の形成
に有利である。チクソトロピー剤としては、０．１μｍ
以下のシリカ、マイカ等があげられる。これら添加剤の
含有量は、通常、紫外線硬化型樹脂１００重量部に対し
て、１〜１０重量部程度とするのが好適である。

【００２７】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１〜５μｍ
である。

【００２８】微粒子３を含有する樹脂皮膜層２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
な樹脂皮膜層２により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。

【００２９】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、１〜２
０重量部、さらには５〜１５重量部とするのが、ギラツ
キ、写り込み等の特性を満足するうえで好ましい。ま
た、樹脂皮膜層２の厚さは特に制限されないが、１〜１
０μｍ程度、特に３〜５μｍとするのが好ましい。

【００３０】前記樹脂皮膜層２の微細凹凸形状の表面に
は、低屈折率層を設けることができる。低屈折率層４の
材料には樹脂皮膜層２よりも屈折率の低いポリシロキサ
ン構造を有するものが用いられる。このような低屈折率
層は、たとえば、フッ素含有アルコキシシランにより形
成することができる。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。低屈折率層は、適宜な方式
にて樹脂皮膜層２の表面上に形成することができる。形
成方法としては、樹脂皮膜層２の形成と同様の方法を採
用できる。

【００３１】また、前記図１の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（図示せ
ず）。光学素子としては、偏光板、位相差板、楕円偏光
板、光学補償付き偏光板等があげられ、これらは積層体
として用いることができる。光学素子の接着は、必要に
応じて、アクリル系、ゴム系、シリコーン系等の粘着剤
やホットメルト系接着剤などの透明性や耐候性などに優
れる適宜な接着層を介することができる。

【００３２】偏光板としては、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染料等を吸
着させて延伸したもの、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の如き偏光フィル
ムがあげられる。位相差板としては、前記透明基板で例
示したポリマーフィルムの一軸または二軸延伸フィルム
や液晶ポリマーフィルムなどがあげられる。位相差板
は、２層以上の延伸フィルムの重畳体などとして形成さ
れていてもよい。楕円偏光板、光学補償付き偏光板は、
偏光板と位相差板を積層することにより形成しうる。楕
円偏光板、光学補償付き偏光板は、偏光板側の面に、光
拡散層を形成している。

【００３３】

【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。

【００３４】実施例１微粒子として平均粒子径２μｍのアクリル（ポリメチル
メタクリレート：ＰＭＭＡ）ビーズ５重量部、紫外線硬
化型樹脂（ウレタンアクリレート系モノマー）１００重
量部、α−アミノケトン系光重合開始剤（チバ・スペシ
ャルティ・ケミカルズ社製，商品名イルガキュア９０
７，２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−
２−モルフォリノプロパン−１−オン，分子量：２７
９．４）３重量部及びその固形分が５０重量％となるよ
うに計量された溶剤（トルエン）とを混合した溶液を、
トリアセチルセルロース上に塗布し、１２０℃で５分乾
燥した後、紫外線照射により硬化処理して、厚さ３〜５
μｍの微細凹凸構造表面の樹脂皮膜層を形成した光拡散
性シートを作製した。

【００３５】実施例２実施例１において、微粒子として平均粒子径３μｍのポ
リスチレンビーズ５重量部を用いたこと、光重合開始剤
としてα−アミノケトン系光重合開始剤（チバ・スペシ
ャルティ・ケミカルズ社製，商品名イルガキュア３６
９，２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モ
ルフォリノフェニル）−ブタノン−１，分子量：３６
６．５）３重量部を用いたこと、樹脂溶液にチクソトロ
ピー剤（コープケミカル（株）製，商品名ルーセンタイ
ト）３重量部を加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。

【００３６】比較例１実施例１において、光重合開始剤として、α−ヒドロキ
シケトン系光重合開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミ
カルズ社製，商品名イルガキュア１８４，１−ヒドロキ
シ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン，分子量：２０
４．３）３重量部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。

【００３７】比較例２実施例２において、光重合開始剤として、α−ヒドロキ
シケトン系光重合開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミ
カルズ社製，商品名イルガキュア１８４，１−ヒドロキ
シ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン，分子量：２０
４．３）３重量部を用いたこと以外は実施例２と同様に
して光拡散性シートを作製した。

【００３８】（表面硬度の測定）実施例および比較例で
得られた光拡散性シートについて、ＪＩＳＫ５４００
に準じて、光拡散層表面の鉛筆硬度を測定した。結果を
表１に示す。

【００３９】

【表１】表１に示すとおり、実施例で得られた光拡散性シート
は、実用レベルに耐えうる鉛筆硬度３Ｈを有し、耐殺傷
性に優れた光拡散層が形成されている。

【００４０】また、前記実施例および比較例で得られた
光拡散性シートに偏光板（１８５μｍ）を接着したもの
を、ガラス基板に接着し、ライトテーブル上に固定され
たマスクパターン（開口率２５％）上でのギラツキ度合
い、蛍光灯下における写り込み（防眩性）を目視で評価
したところいずれも良好であった。

【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：樹脂皮膜層３：微粒子４：光拡散層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松永卓也大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内 (72)発明者正田位守大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内 (72)発明者重松崇之大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内Ｆターム(参考） 2H042 BA02 BA03 BA12 BA13 BA15 BA20 2H091 FA31X FA31Z FB04 LA30 2K009 AA12 BB28 CC03 CC09 CC24 CC42 DD02 DD05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に微細凹凸形状が形成されている紫
外線硬化型樹脂皮膜層からなる光拡散層において、当該
樹脂皮膜層を形成する紫外線硬化型樹脂溶液中に含まれ
る光重合開始剤の分子量が２３０以上であることを特微
とする光拡散層。
【請求項２】紫外線硬化型樹脂がアクリル系の紫外線
硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１記載の光拡
散層。
【請求項３】光重合開始剤がα−アミノケトン系化合
物であることを特徴とする請求項１または２記載の光拡
散層。
【請求項４】紫外線硬化型樹脂溶液が、有機系微粒子
を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載の光拡散層。
【請求項５】紫外線硬化型樹脂溶液が、チクソトロピ
ー剤を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれ
かに記載の光拡散層。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の光拡散
層が、透明基板の少なくとも一方の面に設けられている
ことを特徴とする光拡散性シート。
【請求項７】請求項１〜５のいずれかに記載の光拡散
層または請求項６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。