JP2002196109A

JP2002196109A - 光拡散層、光拡散性シート及び光学素子

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Publication number: JP2002196109A
Application number: JP2000392247A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Shigematsu; 崇之重松; Hiroshi Shibata; 浩芝田; Takuya Matsunaga; 卓也松永
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2000-12-25
Filing date: 2000-12-25
Publication date: 2002-07-10

Abstract

(57)【要約】【課題】防眩性を維持しつつ、画面のギラツキ現象を
抑え、かつ表面散乱による白ぼけが殆ど認められない光
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】微粒子が分散された樹脂皮膜層からな
り、かつその樹脂皮膜層の表面に微粒子による凹凸形状
が形成されている光拡散層において、当該光拡散層表面
で凸形状を形成する微粒子の個数（ａ）が１２０００個
／ｍｍ² 以下であり、かつ凸形状を形成する微粒子の個
数（ａ）と、ｍｍ² 当たりの光拡散層に分散された微粒
子の総個数（Ａ）との比（Ａ）／（ａ）が３以上の光拡
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、ＬＣＤ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
分散した樹脂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、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
微細凹凸構造の凸形状のレンズ効果により、ＬＣＤ表面
に輝度の強弱の部分が発生し視認性を低下させる問題が
ある。このギラツキ現象を改善するために、たとえば、
大量の微粒子を樹脂皮膜層中に分散し微細凹凸構造を連
続的に多く形成する方法が提案されているが、この方法
ではギラツキの改善と共に表面散乱が起こり、表示画面
が白っぽくなる、いわゆる白ぼけにより、画面表示のコ
ントラストが低下するという問題が生じる。

【０００４】

【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維持しつつ、画面のギ
ラツキ現象を抑えることができ、かつ表面散乱による白
ぼけが殆ど認められない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。

【０００５】

【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、以下に示す構造の光
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。

【０００６】すなわち、本発明は、微粒子が分散された
樹脂皮膜層からなり、かつその樹脂皮膜層の表面に微粒
子による凹凸形状が形成されている光拡散層において、
当該光拡散層表面で凸形状を形成する微粒子の個数
（ａ）が１２０００個／ｍｍ² 以下であり、かつ凸形状
を形成する微粒子の個数（ａ）と、ｍｍ² 当たりの光拡
散層に分散された微粒子の総個数（Ａ）との比（Ａ）／
（ａ）が３以上であることを特徴とする光拡散層、に関
する。

【０００７】上記本発明は、光拡散層を形成する樹脂皮
膜層中に含まれる微粒子の個数とその状態について検討
した結果、当該光拡散層表面で凸形状を形成する突出微
粒子の個数（ａ）を１２０００個／ｍｍ² 以下とするこ
とにより、表面散乱と写り込みのバランスが良いことを
見出したものである。これにより、防眩性を維持しなが
ら白ぼけを抑えられる。突出微粒子の個数（ａ）は、１
２０００個／ｍｍ² 以下とするのが好ましい。一方、突
出微粒子の個数（ａ）が少なくなると、写り込みの改善
が十分でないため、突出微粒子の個数（ａ）は、６００
０個／ｍｍ² 以上、さらには８０００個／ｍｍ² 以上と
するのが好ましい。

【０００８】また、本発明は突出微粒子の個数（ａ）
と、ｍｍ² 当たりの光拡散層に分散された微粒子の総個
数（Ａ）との比（Ａ）／（ａ）を３以上とすることでギ
ラツキが改善されることを見出したものである。前記比
（Ａ）／（ａ）は３以上とするのが好ましい。一方、前
記比（Ａ）／（ａ）が大きくなると画像の鮮明性が低下
する傾向があるため、比（Ａ）／（ａ）は４以下とする
のが好ましい。

【０００９】前記光拡散層は、樹脂皮膜層が紫外線硬化
型樹脂により形成されていることが好ましい。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
操作にて効率よく樹脂皮膜層（光拡散層）を形成するこ
とができる。

【００１０】前記光拡散層は、樹脂皮膜層の凹凸形状表
面に、樹脂皮膜層の屈折率よりも低い屈折率の低屈折率
層が設けられていることが好ましい。低屈折率層により
反射防止機能を付与でき、ディスプレイ等の画像表面の
乱反射による画面の白ぼけを有効に抑えることができ
る。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】

【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、微粒子３が
分散されている樹脂皮膜層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り、樹
脂皮膜層２中に分散されている微粒子３は、光拡散層４
の表面において凹凸形状を形成している。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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】前記樹脂皮膜層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、透明性のあるものを特に制限なく
使用できる。前記樹脂としては熱硬化型樹脂、熱可塑型
樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂、二液混合
型樹脂などがあげられるが、これらのなかでも紫外線照
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。

【００１８】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。また、紫外線硬
化型樹脂には、紫外線重合開始剤が配合されている。

【００１９】なお、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含有
させることができる。樹脂皮膜層の形成に当たり、チク
ソトロピー剤（０．１μｍ以下のシリカ、マイカ等）を
含有させることにより、樹脂皮膜層（光拡散層）の表面
において、突出粒子により微細凹凸構造を容易に形成す
ることができる。

【００２０】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。微粒子の平均粒子径は１〜１０μ
ｍ、好ましくは２〜５μｍである。

【００２１】前記光拡散性シートの製造方法は特に制限
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により光拡散層４を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。

【００２２】形成した光拡散層４の表面で凸形状を形成
する突出微粒子の個数（ａ）や、突出微粒子の個数
（ａ）と光拡散層４に分散された微粒子の総個数（Ａ）
の比（Ａ）／（ａ）を前記範囲とするには、前記塗工液
に含まれる微粒子３の平均粒子径、その割合や樹脂皮膜
層２の厚さを適宜に調整する。

【００２３】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重量部とするのが、ギラツキ、写り込みといった光拡
散層の特性を得るうえで好ましい。また、樹脂皮膜層２
の厚さは特に制限されないが、１〜１０μｍ程度、特に
３〜５μｍとするのが好ましい。

【００２４】前記光拡散層４を形成する樹脂皮膜層２の
凹凸形状表面には、反射防止機能を有する低屈折率層を
設けることができる。低屈折率層の材料は樹脂皮膜層２
よりも屈折率の低いものであれば特に制限されないが、
たとえば、フッ素含有ポリシロキサンなどの低屈折率材
料を用いることができる。低屈折率層の厚さは特に制限
されないが、０．０５〜０．１５μｍとするのが好まし
い。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】

【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。

【００２８】実施例１微粒子として平均粒子径３．５μｍのポリスチレン（Ｐ
Ｓ）ビーズ１５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、ベンゾフェノン
系光重合開始剤５重量部及びその固形分が４０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分間乾燥した後、紫外線照射により硬化処理して、厚
さ約３〜５μｍの微細凹凸構造表面の樹脂皮膜層を有す
る光拡散性シートを作製した。

【００２９】実施例２実施例１において、樹脂皮膜層の凹凸形状表面に、さら
に樹脂皮膜層の屈折率（１．５２）よりも低い低屈折率
層（材料：フッ素変性ポリシロキサン，屈折率：１．３
９）０．１μｍを設け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。

【００３０】比較例１実施例１において、微粒子としてアクリル（ポリメチル
メタクリレート：ＰＭＭＡ）ビーズに２５重量部を用い
たこと、また樹脂皮膜層の厚みを約８〜１０μｍに変え
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。

【００３１】比較例２実施例１において、ポリスチレンビーズの添加部数を７
重量部に変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。

【００３２】比較例３実施例１において、樹脂皮膜層の厚みを約１．５〜３．
５μｍに変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。

【００３３】上記実施例、比較例で得られた光拡散性シ
ートについて、顕微鏡（オリンパスＢＸ６０，倍率５０
０倍）を用いて、透過モード、反射モードで写真撮影を
行い、写真の２４ｍｍ×１４ｍｍの範囲内にある微粒子
の個数をカウントした。表１に、ｍｍ² 当たりの個数に
換算した微粒子の総個数（Ａ）（埋没粒子の個数と突出
粒子の個数（ａ）の合計）および突出粒子の個数
（ａ）、比（Ａ）／（ａ）の数値を示す。なお、透過モ
ードでの測定は微粒子の総個数（Ａ）（埋没粒子の個数
と突出粒子の個数（ａ）の合計）、反射モードでは突出
粒子の個数（ａ）をカウントした。

【００３４】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％）上でギラツキ度合い（ギラ
ツキ）を目視により以下の基準で評価した。またガラス
基板の偏光板接着面と反対側の面に黒テープを貼りつけ
て、白ぼけ（防白ぼけ）を目視により以下の基準で評価
した。結果を表１に示す。

【００３５】（防白ぼけ） ○…白ぼけがない。 ×…白ぼけがある。（ギラツキ） ○…ギラツキがない。 ×…ギラツキがある。（写り込み） ○…写り込みがない。 ×…写り込みがある。

【００３６】

【表１】

【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Ｆターム(参考） 2H042 BA02 BA03 BA13 BA15 BA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微粒子が分散された樹脂皮膜層からな
り、かつその樹脂皮膜層の表面に微粒子による凹凸形状
が形成されている光拡散層において、当該光拡散層表面
で凸形状を形成する微粒子の個数（ａ）が１２０００個
／ｍｍ² 以下であり、かつ凸形状を形成する微粒子の個
数（ａ）と、ｍｍ² 当たりの光拡散層に分散された微粒
子の総個数（Ａ）との比（Ａ）／（ａ）が３以上である
ことを特徴とする光拡散層。
【請求項２】樹脂皮膜層が紫外線硬化型樹脂により形
成されていることを特徴とする請求項１記載の光拡散
層。
【請求項３】樹脂皮膜層の凹凸形状表面に、樹脂皮膜
層の屈折率よりも低い屈折率の低屈性率層が設けられて
い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】請求項１〜３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５】請求項１〜３のいずれかに記載の光拡散
層または請求項４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。