JP5129379B2

JP5129379B2 - 光拡散素子

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Publication number: JP5129379B2
Application number: JP2011202289A
Authority: JP
Inventors: 明憲西村; 智仁瀧田; 岳仁淵田; 博之武本
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Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2013-01-30
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Description

本発明は、光拡散素子に関する。

光拡散素子は、照明カバー、プロジェクションテレビのスクリーン、面発光装置（例えば、液晶表示装置）などに広く利用されている。近年では、光拡散素子は、液晶表示装置などの表示品位の向上、視野角特性の改善等への利用が進んでいる。このような光拡散素子は、光拡散性が強く、かつ、後方散乱の少ないことが求められる。光拡散性を強める手段としては、外部ヘイズまたは内部ヘイズを高めることが挙げられる。

外部ヘイズを高める方法としては、光拡散素子表面に凹凸を設けることが一般的である。しかし、このような方法では、凹凸面における傾斜の大きい部分の界面での全反射により、コントラストの低下を引き起こすという問題がある。したがって、液晶表示装置に用いられる光拡散素子は、内部ヘイズを高めることが好ましい。

内部ヘイズの高い光拡散素子として、微粒子を樹脂シートなどのマトリクス中に分散させた光拡散素子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような光拡散素子においては、微粒子とマトリクスとの屈折率差が大きいほど内部ヘイズが高くなり、光拡散性が強くなる。しかし、当該屈折率差の増加にともない、光拡散素子の外観が白くなり、非常に小さな膜厚ムラでも外観ムラとして認識されやすくなる。すなわち、従来の光拡散素子は、光拡散性を強めれば強めるほど、膜厚ムラが影響して外観ムラが生じやすくなる。したがって、強拡散性の光拡散素子を、外観よく得るためには、膜厚を厳密に制御する必要がある。しかし、液晶表示装置に求められる強拡散性を有する光拡散素子（例えば、微粒子とマトリクスとの屈折率差が大きい光拡散素子）を、外観ムラが生じないように膜厚を厳密に制御して、大量生産することは困難である。

特許第３０７１５３８号

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、光拡散性に優れながらも（すなわち、高いヘイズを有しながらも）、外観ムラが少ない光拡散素子を提供することにある。

本発明の光拡散素子は、基材フィルムと、該基材フィルムの一方の面に設けられた光拡散フィルムとを有し、該光拡散フィルムのヘイズ値が７５％以上であり、該光拡散フィルムがフッ素系界面活性剤を含み、該フッ素系界面活性剤が該光拡散フィルムにおける該基材フィルムとは反対側の面に偏在し、該フッ素系界面活性剤が下記一般式（Ｉ）で表される構成単位、下記一般式（ＩＩ）で表される構成単位および下記一般式（ＩＩＩ）で表される構成単位からなる群から選ばれる少なくとも１種の構成単位を含む；
一般式（Ｉ）において、ｍは１〜１０の整数であり、一般式（ＩＩ）において、ｎは、２〜１０の整数である。
好ましい実施形態においては、上記フッ素系界面活性剤が、上記一般式（ＩＩＩ）で表される構成単位を含む。
好ましい実施形態においては、上記光拡散フィルムにおける上記フッ素系界面活性剤の含有割合が、０．０５重量％〜３重量％である。
好ましい実施形態においては、上記光拡散フィルムが、マトリクスと該マトリクス中に分散された光拡散性微粒子とを有し、該マトリクスと該光拡散性微粒子との界面近傍に、屈折率が実質的に連続的に変化する屈折率変調領域が形成され、該マトリクスが樹脂成分および超微粒子成分を含み、該屈折率変調領域が、該マトリクス中の該超微粒子成分の分散濃度の実質的な勾配により形成されている。
好ましい実施形態においては、上記超微粒子成分の配合量が、マトリクス１００重量部に対して、２０重量部〜８０重量部である。

本発明によれば、特定のフッ素系界面活性剤を含む光拡散フィルムを有することにより、外観ムラが少なく高いヘイズの光拡散素子を提供することができる。

本発明の好ましい実施形態による光拡散素子の概略断面図である。本発明に用いられる光拡散フィルムにおけるマトリクス中の光拡散性微粒子の分散状態を説明するための模式図である。図２Ａの光拡散フィルムの光拡散性微粒子近傍を拡大して説明する模式図である。図２Ａの光拡散素子における光拡散性微粒子中心部からマトリクスまでの屈折率変化を説明するための概念図である。マトリクス中の超微粒子成分の面積比率を説明するための透過型電子顕微鏡画像である。（ａ）は、マトリクスの平均屈折率ｎ_Ｍ＞光拡散性微粒子の屈折率ｎ_Ｐである場合の後方散乱発生のメカニズムを説明するための概念図であり、（ｂ）はｎ_Ｍ＜ｎ_Ｐである場合の後方散乱発生のメカニズムを説明するための概念図である。光拡散半値角を算出する方法を説明するための模式図である。（ａ）は、実施例２における輝度測定画像であり、（ｂ）は比較例２における輝度測定画像である。実施例１におけるフッ素系界面活性剤の光拡散フィルム断面における分布を示す図である。

Ａ．光拡散素子の全体構成
図１は、本発明の好ましい実施形態による光拡散素子の概略断面図である。光拡散素子１００は、基材フィルム１１０と、基材フィルム１１０の少なくとも一方の面に設けられた光拡散フィルム１２０とを有する。基材フィルム１１０と光拡散フィルム１２０とは、任意の適切な接着剤層または粘着剤層を介して貼り付けられている。

本発明の光拡散素子の厚みは、好ましくは２５μｍ〜１００μｍであり、さらに好ましくは３０μｍ〜７０μｍであり、特に好ましくは４０μｍ〜６０μｍである。このような薄い厚みであれば折り曲げても割れたりせず、ロール状での保管が可能となる。加えて、後述するように、本発明の光拡散素子の光拡散フィルムは塗工により形成され得るので、例えば、光拡散素子の製造と他の部材（例えば、液晶表示装置における偏光板）への貼り合わせとをいわゆるロール・トゥ・ロールで連続的に行うことができる。したがって、本発明の光拡散素子は、従来に比べて生産性が格段に優れ、かつ、偏光板のような他の光学部材との貼り合わせの製造効率もきわめて高い。なお、ロール・トゥ・ロールとは、長尺のフィルム同士をロール搬送しながら、その長手方向を揃えて連続的に貼り合わせる方法をいう。

本発明の光拡散素子のヘイズ値は、好ましくは７５％以上であり、さらに好ましくは９０％〜９９．９％であり、特に好ましくは９５％〜９９．９％である。

Ｂ．基材フィルム
上記基材フィルムとしては、本発明の効果が得られる限りにおいて任意の適切なフィルムが採用され得る。具体例としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム、ナイロンフィルム、アクリルフィルム、ラクトン変性アクリルフィルムなどが挙げられる。上記基材フィルムは、必要に応じて、易接着処理などの表面改質がなされていてもよく、滑剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤などの添加剤が含まれていてもよい。

上記基材フィルムの厚みは、好ましくは２０μｍ〜８０μｍであり、さらに好ましくは３０μｍ〜６０μｍである。

上記基材フィルムは、透明であることが好ましい。具体的には、上記基材フィルムの全光線透過率は、好ましくは８０％以上であり、さらに好ましくは９０％以上であり、特に好ましくは９５％以上である。

Ｃ．光拡散フィルム
Ｃ−１．光拡散フィルムの概要
上記光拡散フィルムはフッ素系界面活性剤を含む。当該フッ素系界面活性剤は、上記光拡散フィルムにおける上記基材フィルムとは反対側の面に偏在している。

上記光拡散フィルムは、マトリクスと、該マトリクス中に分散された光拡散性微粒子とを有する。上記光拡散フィルムは、マトリクスと光拡散性微粒子の屈折率差により、光拡散機能を発現する。好ましくは、マトリクスと光拡散性微粒子との界面近傍に屈折率変調領域が形成されている。したがって、マトリクスは、光拡散性微粒子との界面近傍の屈折率変調領域と、当該屈折率変調領域の外側（光拡散性微粒子から離れた側）の屈折率一定領域とを有する。好ましくは、マトリクスにおける屈折率変調領域以外の部分は、実質的には屈折率一定領域である。本明細書において「マトリクスと光拡散性微粒子との界面近傍」とは、光拡散性微粒子表面、表面付近の外部および表面付近の内部を包含する。屈折率変調領域においては、屈折率は実質的に連続的に変化する。本明細書において「屈折率が実質的に連続的に変化する」とは、屈折率変調領域において少なくとも光拡散性微粒子表面から屈折率一定領域まで屈折率が実質的に連続的に変化すればよいことを意味する。したがって、例えば、光拡散性微粒子と屈折率変調領域との界面、および／または、屈折率変調領域と屈折率一定領域との界面において所定の範囲内（例えば、屈折率差が０．０５以下）の屈折率ギャップが存在しても、当該ギャップは許容され得る。

図２Ａは、本発明に用いられる光拡散フィルムにおけるフッ素系界面活性剤の偏在状態およびマトリクス中の光拡散性微粒子の分散状態を説明するための模式図であり、図２Ｂは図２Ａの光拡散フィルムの光拡散微粒子近傍を拡大して説明する模式図である。マトリクスは、好ましくは、樹脂成分および超微粒子成分を含む。図２Ａの光拡散フィルム１２０は、フッ素系界面活性剤１０と、樹脂成分２１および超微粒子成分２２を含むマトリクス２０と、マトリクス２０中に分散された光拡散性微粒子３０とを有する。

図２Ａに示すように、フッ素系界面活性剤１０は、光拡散フィルム１２０における基材フィルム１１０とは反対側の面（以下、光拡散フィルム表面ともいう）に偏在している。なお、図示例では、便宜上、フッ素系界面活性剤１０のすべてが光拡散フィルム表面に集まっている状態を示しているが、本明細書において、フッ素系界面活性剤が光拡散フィルム表面に偏在しているとは、フッ素系界面活性剤が光拡散フィルム表面以外に存在しても、光拡散フィルム表面における相対的な濃度が大きい場合をも含む概念である。

光拡散フィルム１２０は、フッ素系界面活性剤１０を含む塗工液を基材フィルム１１０上に塗布し、その後、乾燥させることにより得られる。光拡散フィルム１２０が、光拡散フィルム表面に偏在し得るフッ素系界面活性剤１０を含んでいれば、上記乾燥工程における塗布膜は、表面がフッ素系界面活性剤の薄層で覆われた状態となる。このような状態の塗布膜の表面張力は低く、かつ、乾燥時における塗工液の溶剤蒸発速度は遅い。そのため、乾燥時の加熱ムラ（例えば、オーブン内の熱ムラ、フィルム搬送により生じる風（随伴流）の当たりムラ）を要因として生じる塗布膜中の表面張力差を小さくでき、塗布膜内での熱対流の発生を抑制することができる。その結果、このような乾燥を経て得られた光拡散フィルムは、膜厚ムラが小さく、上記のように膜厚精度に優れる。このような効果が得られるフッ素系界面活性剤１０の偏在は、フッ素系界面活性剤１０として、エーテル結合を有するフッ素系界面活性剤（フッ素系界面活性剤の構造の詳細は、後述する）を用いることにより得ることができる。

好ましくは、図２Ａに示すように、マトリクス２０と光拡散性微粒子３０との界面近傍に屈折率変調領域４０が形成されている。屈折率変調領域４０においては、上記のように、屈折率が実質的に連続的に変化する。

好ましくは、光拡散フィルム１２０は、下記の式（１）および（２）を満足する：
Δｎ≧０．１０・・・（１）
０．０００６≦Δｎ／Ｌ≦０．０１・・・（２）
ここで、Δｎはマトリクスの平均屈折率ｎ_Ｍと光拡散性微粒子の屈折率ｎ_Ｐとの差の絶対値｜ｎ_Ｍ−ｎ_Ｐ｜であり、Ｌは屈折率変調領域の平均厚みである。マトリクスの平均屈折率ｎ_Ｍは、樹脂成分の屈折率と超微粒子成分の屈折率との加重平均である。Δｎは、好ましくは０．１２以上である。Δｎの上限は、好ましくは０．２０である。Δｎが０．１０未満であると、ヘイズが９０％以下となる場合が多く、その結果、液晶表示装置に組み込んだ場合に光源からの光を十分に拡散できず、視野角が狭くなるおそれがある。Δｎが０．２０を超えると、後方散乱が増大するおそれがある。また、マトリクスの樹脂成分および超微粒子成分の選択が困難となる場合がある。さらに、好ましくは、ｎ_Ｍ＞ｎ_Ｐである。Δｎ／Ｌ（ｎｍ^−１）は、好ましくは０．０００８〜０．００８であり、さらに好ましくは０．００１０〜０．００７である。このようなΔｎ／Ｌを実現し得る屈折率変調領域の平均厚みＬは、好ましくは５ｎｍ〜５００ｎｍ、より好ましくは１２ｎｍ〜４００ｎｍ、さらに好ましくは１５ｎｍ〜３００ｎｍである。平均厚みＬが５ｎｍ未満であると、後方散乱が大きくなる場合がある。平均厚みＬが５００ｎｍを超えると、拡散性が不十分となる場合がある。このように、本発明に用いられる光拡散フィルムは、屈折率変調領域の平均厚みＬが非常に薄いにもかかわらず、Δｎが大きい（すなわち、Δｎ／Ｌが格段に大きい）屈折率変調領域を形成することができる。しかも、上記のように、本発明に用いられる光拡散フィルムは、屈折率変調領域において屈折率を実質的に連続的に変化させることができる。これらの相乗的な作用により、本発明に用いられる光拡散フィルムによれば、ヘイズ値が高く、強い拡散性を有し、かつ、後方散乱が抑制された薄膜の光拡散フィルムを実現することができる。

上記のように、屈折率変調領域４０においては、屈折率が実質的に連続的に変化する。好ましくは、これに加えて、上記屈折率変調領域の最外部の屈折率と上記屈折率一定領域の屈折率とが実質的に同一である。言い換えれば、上記光拡散フィルムにおいては、屈折率変調領域から屈折率一定領域にかけて屈折率が連続的に変化し、好ましくは光拡散性微粒子から屈折率一定領域にかけて屈折率が連続的に変化する（図３）。好ましくは、当該屈折率変化は、図３に示すように滑らかである。すなわち、屈折率変調領域と屈折率一定領域との境界において、屈折率変化曲線に接線が引けるような形状で変化する。好ましくは、屈折率変調領域において、屈折率変化の勾配は、上記光拡散性微粒子から遠ざかるにつれて大きくなる。本発明に用いられる光拡散フィルムによれば、後述するように、光拡散性微粒子とマトリクスの樹脂成分と超微粒子成分とを適切に選択することにより、実質的に連続的な屈折率変化を実現することができる。その結果、マトリクス２０（実質的には、屈折率一定領域）と光拡散性微粒子３０との屈折率差を大きくしても、マトリクス２０と光拡散性微粒子３０との界面の反射を抑えることができ、後方散乱を抑制することができる。さらに、屈折率一定領域では、光拡散性微粒子３０とは屈折率が大きく異なる超微粒子成分２２の重量濃度が相対的に高くなるので、マトリクス２０（実質的には、屈折率一定領域）と光拡散性微粒子３０との屈折率差を大きくすることができる。その結果、薄膜であっても高いヘイズ（強い拡散性）を実現することができる。したがって、上記光拡散フィルムによれば、Δｎ／Ｌが非常に大きく、かつ屈折率が実質的に連続的に変化する屈折率変調領域を形成することにより、高ヘイズを実現しつつ、後方散乱を顕著に抑制することができる。

好ましくは、上記光拡散フィルム１２０は、式（３）を満足する：
０．０１≦Ｌ／ｒ_Ｐ≦１．０・・・（３）
ここで、ｒ_Ｐは上記光拡散性微粒子の半径である。Ｌ／ｒ_Ｐは、好ましくは０．０２〜０．９０である。本発明に用いられる光拡散フィルムによれば、上記のように屈折率変調領域の平均厚みＬを非常に薄くすることができるので、Ｌ／ｒ_Ｐを非常に小さくすることができる。その結果、上記光拡散性微粒子の散乱能を十分に維持しつつ、後方散乱を良好に抑制することができる。したがって、薄膜であっても高いヘイズ（強い拡散性）を実現することができる。また、本発明で用いられるフッ素系界面活性剤は、このような超微粒子成分または光拡散性微粒子の表面に偏在または吸着されることがないので、上記の屈折率変調領域を形成しつつ、かつ、光拡散フィルム表面に偏在でき、膜厚均一性に優れた光拡散フィルムを得ることができる。

上記屈折率変調領域４０の厚み（屈折率変調領域最内部から屈折率変調領域最外部までの距離）は、一定であってもよく（すなわち、屈折率変調領域が光拡散性微粒子の周囲に同心球状に拡がってもよく）、光拡散性微粒子表面の位置によって厚みが異なっていてもよい（例えば、金平糖の外郭形状のようになっていてもよい）。好ましくは、屈折率変調領域４０の厚みは、光拡散性微粒子表面の位置によって異なっている。このような構成であれば、屈折率変調領域４０において、屈折率をより滑らかに連続的に変化させることができる。上記平均厚みＬは、屈折率変調領域４０の厚みが光拡散性微粒子表面の位置によって異なる場合の平均厚みであり、厚みが一定である場合にはその厚みである。

上記のように、マトリクス２０は、好ましくは樹脂成分２１および超微粒子成分２２を含む。好ましくは、上記屈折率変調領域４０は、マトリクス２０中の超微粒子成分２２の分散濃度の実質的な勾配により形成されている。具体的には、屈折率変調領域４０においては、光拡散性微粒子３０から遠ざかるにつれて、超微粒子成分２２の分散濃度（代表的には、重量濃度で規定される）が高くなる（必然的に、樹脂成分２１の重量濃度が低くなる）。言い換えれば、屈折率変調領域４０における光拡散性微粒子３０の最近接領域には、超微粒子成分２２が相対的に低濃度で分散しており、光拡散性微粒子３０から遠ざかるにつれて超微粒子成分２２の濃度が増大する。例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像によるマトリクス２０中の超微粒子成分２２の面積比率は、光拡散性微粒子３０に近接する側では小さく、マトリクス２０に近接する側では大きく、当該面積比率は光拡散性微粒子側からマトリクス側（屈折率一定領域側）に実質的な勾配を形成しながら変化する。その代表的な分散状態を表すＴＥＭ画像を図４に示す。本明細書において、「透過型電子顕微鏡画像によるマトリクス中の超微粒子成分の面積比率」とは、光拡散性微粒子の直径を含む断面の透過型電子顕微鏡画像において、所定範囲（所定面積）のマトリクスに占める超微粒子成分の面積の比率をいう。当該面積比率は、超微粒子成分の３次元的な分散濃度（実際の分散濃度）に対応する。例えば、上記のような面積比率であれば、超微粒子成分２２の分散濃度は、その濃度変化の勾配が光拡散性微粒子３０に近接する側では小さく、屈折率一定領域に近接する側では大きく、光拡散微粒子側から屈折率一定領域側に実質的な勾配を形成しながら変化する。言い換えれば、超微粒子成分２２の分散濃度は、その濃度変化の勾配が光拡散性微粒子から遠ざかるにつれて大きくなる。当該超微粒子成分の面積比率は、任意の適切な画像解析ソフトにより求めることができる。なお、上記面積比率は、代表的には、超微粒子成分の各粒子間の平均最短距離に対応する。具体的には、超微粒子成分の各粒子間の平均最短距離は、屈折率変調領域においては光拡散性微粒子から遠ざかるにつれて短くなり、屈折率一定領域において一定となる（例えば、平均最短距離は、光拡散性微粒子の最近接領域では３ｎｍ〜１００ｎｍ程度であり、屈折率一定領域においては１ｎｍ〜２０ｎｍである）。平均最短距離は、図４のような分散状態のＴＥＭ画像を二値化し、例えば画像解析ソフト「Ａ像くん」（旭化成エンジニアリング社製）の重心間距離法を用いて算出することができる。以上のように、本発明に用いられる光拡散フィルムによれば、超微粒子成分２２の分散濃度の実質的な勾配を利用してマトリクスと光拡散性微粒子との界面近傍に屈折率変調領域４０を形成することができるので、煩雑な製造方法でＧＲＩＮ微粒子を製造して当該ＧＲＩＮ微粒子を分散させる場合に比べて、格段に簡便な手順で、かつ、格段に低コストで光拡散フィルムを製造することができる。さらに、超微粒子成分の分散濃度の実質的な勾配を利用して屈折率変調領域を形成することにより、屈折率変調領域４０と屈折率一定領域との境界において屈折率を滑らかに変化させることができる。さらに、樹脂成分および光拡散性微粒子と屈折率が大きく異なる超微粒子成分を用いることにより、光拡散性微粒子とマトリクス（実質的には、屈折率一定領域）との屈折率差を大きく、かつ、屈折率変調領域の屈折率勾配を急峻にすることができる。

上記屈折率変調領域（実質的には、上記のような超微粒子成分の分散濃度の実質的な勾配）は、マトリクスの樹脂成分および超微粒子成分ならびに光拡散性微粒子の構成材料、ならびに化学的および熱力学的特性を適切に選択することにより形成することができる。例えば、樹脂成分および光拡散性微粒子を同系の材料（例えば有機化合物同士）で構成し、超微粒子成分を樹脂成分および光拡散性微粒子とは異なる系の材料（例えば無機化合物）で構成することにより、屈折率変調領域を良好に形成することができる。さらに、例えば、樹脂成分および光拡散性微粒子を同系材料の中でも相溶性の高い材料同士で構成することが好ましい。屈折率変調領域の厚みおよび屈折率勾配は、マトリクスの樹脂成分および超微粒子成分ならびに光拡散性微粒子の化学的および熱力学的特性を調整することにより制御することができる。なお、本明細書において「同系」とは、化学構造や特性が同等または類似であることをいい、「異なる系」とは、同系以外のものをいう。同系か否かは、基準の選択の仕方によって異なり得る。例えば、有機か無機かを基準にした場合、有機化合物同士は同系の化合物であり、有機化合物と無機化合物とは異なる系の化合物である。ポリマーの繰り返し単位を基準にした場合、例えばアクリル系ポリマーとエポキシ系ポリマーとは有機化合物同士であるにもかかわらず異なる系の化合物であり、周期律表を基準にした場合、アルカリ金属と遷移金属とは無機元素同士であるにもかかわらず異なる系の元素である。

より具体的には、上記のような超微粒子成分の分散濃度の実質的な勾配は、以下の（１）〜（２）またはそれらの適切な組み合わせにより実現され得る：（１）マトリクス中の超微粒子成分の分散濃度を調整すること。例えば、超微粒子成分の分散濃度を大きくすることにより、超微粒子成分同士の電気的な反発が大きくなり、結果として、光拡散微粒子近傍まで超微粒子成分が存在することになり、屈折率変調領域において急峻な屈折率勾配を形成することができる（屈折率変調領域の厚みが小さくなる）。（２）光拡散性微粒子の架橋度を調整すること。例えば、架橋度が低い光拡散性微粒子では、微粒子表面の構成ポリマー分子の自由度が高くなるので、超微粒子成分が近寄りにくくなる。その結果、屈折率変調領域において緩やかな屈折率勾配を形成することができる（屈折率変調領域の厚みが大きくなる）。好ましくは、上記（１）および（２）を適切に組み合わせることにより、上記のような超微粒子成分の分散濃度の実質的な勾配が実現され得る。例えば、ジルコニアの超微粒子成分とＰＭＭＡの光拡散性微粒子とを用い、当該超微粒子成分の分散濃度をマトリクス１００重量部に対して３０重量部〜７０重量部に設定し、かつ、後述の樹脂成分前駆体に対する膨潤度が１００％〜２００％である光拡散性微粒子を用いることにより、マトリクス２０中の超微粒子成分２２の分散濃度が、光拡散性微粒子３０に近接する側では小さく、屈折率一定領域に近接する側では大きく、光拡散微粒子側から屈折率一定領域側に実質的な勾配を形成しながら変化するような、分散濃度勾配を実現することができる。さらに、光拡散性微粒子表面の位置によって厚みが異なる（例えば、金平糖の外郭形状のような）屈折率変調領域を形成することができる。ここで、「膨潤度」とは、膨潤前の粒子の平均粒径に対する膨潤状態の粒子の平均粒径の比率をいう。

上記のとおり、上記光拡散フィルム１２０においては、好ましくはｎ_Ｍ＞ｎ_Ｐである。図５（ａ）および図５（ｂ）に比較して示すように、ｎ_Ｍ＞ｎ_Ｐである場合には、ｎ_Ｍ＜ｎ_Ｐである場合に比べて、屈折率変調領域の屈折率勾配が急峻であっても後方散乱をより良好に抑制することができる。

上記光拡散フィルムの厚みは、好ましくは４μｍ〜５０μｍであり、さらに好ましくは４μｍ〜２０μｍであり、特に好ましくは５μｍ〜１５μｍである。

上記光拡散フィルムの厚み精度は、１００ｍｍ×１００ｍｍのサイズにおいて、好ましくは（平均厚み−１．０μｍ）〜（平均厚み＋１．０μｍ）であり、より好ましくは（平均厚み−０．５μｍ）〜（平均厚み＋０．５μｍ）である。このような範囲であれば、マトリクスと光拡散性微粒子の屈折率差を大きく設定し、光拡散フィルムの外観が白くなった場合においても、外観ムラの少ない光拡散フィルム（結果として、外観ムラの少ない光拡散素子）が得られる。

上記光拡散フィルムの外観ムラの程度は、例えば、本発明の光拡散素子（基材フィルム＋光拡散フィルム）と、当該光拡散素子を挟むようにクロスニコルの状態で配置した２枚の偏光板との積層体を形成し、当該積層体の一方の面から白色光を透過させた際の、出射面における外観ムラ起因の面内輝度のバラツキ（標準偏差σ）により数値化することができる。当該面内輝度の標準偏差σは、好ましくは１以下であり、より好ましくは０．８以下であり、さらに好ましくは０．１〜０．７である。

本発明の光拡散フィルムの拡散特性は、代表的にはヘイズと光拡散半値角によって表される。ヘイズとは、光の拡散の強さ、すなわち入射光の拡散度合いを示すものである。一方、光拡散半値角とは、拡散光の質、すなわち拡散させる光の角度範囲を示すものである。上記光拡散フィルムのヘイズが高い場合に本発明の効果が十分に発揮される。上記光拡散フィルムのヘイズ値は７５％以上であり、好ましくは７５％〜９９．９％であり、より好ましくは８５％〜９９．９％であり、さらに好ましくは９０％〜９９．９％であり、特に好ましくは９５％〜９９．９％である。本発明に用いられる光拡散フィルムは、厚み精度に優れるので、高ヘイズであっても、外観ムラが少ない。

上記光拡散フィルムの拡散特性は、光拡散半値角で示すならば、好ましくは３０°以上であり、さらに好ましくは４０°〜９０°（片側２０°〜４５°）である。

Ｃ−２．フッ素系界面活性剤
上記フッ素系界面活性剤１０は、疎水性部として、下記一般式（Ｉ）で表される構成単位、下記一般式（ＩＩ）で表される構成単位および下記一般式（ＩＩＩ）で表される構成単位からなる群から選ばれる少なくとも１種の構成単位を含む。フッ素系界面活性剤１０は、このような構成単位を含みエーテル結合を有するので、屈曲性が高い。このようなフッ素系界面活性剤１０は、上記のように光拡散フィルム表面に偏在しやすく、かつ光拡散フィルム表面において溶媒蒸発速度を効果的に抑制することができる。その結果、このようなフッ素系界面活性剤１０を用いれば、光拡散フィルム１２０の膜厚を厳密に制御することができるため、光拡散性に優れながらも、外観ムラが少ない光拡散フィルム１２０を得ることができる。
一般式（Ｉ）において、ｍは、好ましくは１〜１０の整数であり、さらに好ましくは２〜８の整数である。一般式（ＩＩ）において、ｎは、好ましくは２〜１０の整数であり、さらに好ましくは４〜８の整数である。

上記フッ素系界面活性剤は、上記一般式（Ｉ）、（ＩＩ）または（ＩＩＩ）で表される構成単位以外にも、その他の構成単位を含み得る。その他の構成単位としては、例えば、下記一般式（ＩＶ）〜（ＶＩＩＩ）が挙げられる。
一般式（Ｖ）において、ｏは、好ましくは２〜１０の整数であり、さらに好ましくは４〜８の整数である。一般式（ＶＩ）において、ｐは、好ましくは２〜１０の整数であり、さらに好ましくは４〜８の整数である。一般式（ＶＩＩ）において、ｑは、好ましくは２〜１０の整数であり、さらに好ましくは４〜８の整数である。

上記一般式（Ｉ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）で表される構成単位の合計含有割合は、上記フッ素系界面活性剤を構成する構成単位の全量に対して、好ましくは１０ｍｏｌ％〜１００ｍｏｌ％であり、さらに好ましくは２０ｍｏｌ％〜７０ｍｏｌ％である。

好ましくは、上記フッ素系界面活性剤は、少なくともひとつの上記一般式（ＩＩＩ）で表される構成単位を有する。このような構成単位を有するフッ素系界面活性剤を含む塗工液を用いれば、当該塗工液を塗布して形成される塗布膜において、フッ素系界面活性剤の移動が速くなり、効率的にフッ素系界面活性剤を光拡散フィルム表面に偏在させることができる。また、光拡散フィルム表面において、溶媒蒸発速度をさらに効果的に抑制することができる。その結果、光拡散性に優れながらも、外観ムラが低減された光拡散フィルムを得ることができる。

上記フッ素系界面活性剤が有するエーテル結合の数は、好ましくは２以上であり、さらに好ましくは４〜３０であり、特に好ましくは６〜２０である。上記フッ素系界面活性剤は、多くのエーテル結合を有することにより、屈曲性が高くなる。

上記フッ素系界面活性剤は、親水性部として、任意の適切な構成単位を有する。

上記フッ素系界面活性剤の分子量は、好ましくは５０〜２０００であり、さらに好ましくは１００〜１５００である。このような範囲であれば、多くのフッ素系界面活性剤を光拡散フィルム表面に偏在させることができる。

上記光拡散フィルムにおける上記フッ素系界面活性剤の含有割合は、好ましくは０．０５重量％〜３重量％であり、より好ましくは０．１重量％〜２．５重量％であり、さらに好ましくは０．２重量％〜１．０重量％であり、特に好ましくは０．３重量％〜０．８重量％である。このような範囲であれば、多くのフッ素系界面活性剤を光拡散フィルム表面に偏在させることができる。

Ｃ−３．マトリクス
上記のとおり、マトリクス２０は、好ましくは樹脂成分２１および超微粒子成分２２を含む。上記のように、ならびに、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、超微粒子成分２２は、マトリクス２０と光拡散性微粒子３０との界面近傍に屈折率変調領域４０を形成するようにして、樹脂成分２１に分散している。

Ｃ−３−１．樹脂成分
樹脂成分２１は、本発明の効果が得られる限りにおいて、任意の適切な材料で構成される。好ましくは、上記のように、樹脂成分２１は、光拡散性微粒子と同系の化合物であってかつ超微粒子成分とは異なる系の化合物で構成される。これにより、マトリクスと光拡散性微粒子との界面近傍（光拡散性微粒子の表面近傍）に屈折率変調領域を良好に形成することができる。

上記樹脂成分は、好ましくは有機化合物で構成され、より好ましくは電離線硬化型樹脂で構成される。電離線硬化型樹脂は、塗膜の硬度に優れているため、後述する超微粒子成分の弱点である機械強度を補いやすい。電離線としては、例えば、紫外線、可視光、赤外線、電子線が挙げられる。好ましくは紫外線であり、したがって、樹脂成分は、特に好ましくは紫外線硬化型樹脂で構成される。紫外線硬化型樹脂としては、例えば、アクリレート樹脂（エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、アクリルアクリレート、エーテルアクリレート）などのラジカル重合型モノマーもしくはオリゴマーから形成される樹脂が挙げられる。アクリレート樹脂を構成するモノマー成分（前駆体）の分子量は、好ましくは２００〜７００である。アクリレート樹脂を構成するモノマー成分（前駆体）の具体例としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ：分子量２９８）、ネオペンチルグリコールジアクリレート（ＮＰＧＤＡ：分子量２１２）、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ：分子量６３２）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（ＤＰＰＡ：分子量５７８）、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ：分子量２９６）が挙げられる。前駆体には、必要に応じて、開始剤を添加してもよい。開始剤としては、例えば、ＵＶラジカル発生剤（ＢＡＳＦジャパン社製イルガキュア９０７、同１２７、同１９２など）、過酸化ベンゾイルが挙げられる。上記樹脂成分は、上記電離線硬化型樹脂以外に別の樹脂成分を含んでいてもよい。別の樹脂成分は、電離線硬化型樹脂であってもよく、熱硬化性樹脂であってもよく、熱可塑性樹脂であってもよい。別の樹脂成分の代表例としては、脂肪族系（例えば、ポリオレフィン）樹脂、ウレタン系樹脂が挙げられる。別の樹脂成分を用いる場合、その種類や配合量は、上記屈折率変調領域が良好に形成されるよう調整される。

上記樹脂成分は、代表的には、下記式（４）を満足する：
｜ｎ_Ｐ−ｎ_Ａ｜＜｜ｎ_Ｐ−ｎ_Ｂ｜・・・（４）
式（４）中、ｎ_Ａはマトリクスの樹脂成分の屈折率を表し、ｎ_Ｂはマトリクスの超微粒子成分の屈折率を表し、ｎ_Ｐは光拡散性微粒子の屈折率を表す。さらに、樹脂成分は下記式（５）も満足し得る：
｜ｎ_Ｐ−ｎ_Ａ｜＜｜ｎ_Ａ−ｎ_Ｂ｜・・・（５）
樹脂成分の屈折率は、好ましくは１．４０〜１．６０である。

上記樹脂成分の配合量は、マトリクス１００重量部に対して、好ましくは１０重量部〜８０重量部であり、より好ましくは２０重量部〜６５重量部である。

Ｃ−３−２．超微粒子成分
超微粒子成分２２は、上記のように、好ましくは上記樹脂成分および後述の光拡散性微粒子とは異なる系の化合物で構成され、より好ましくは無機化合物で構成される。好ましい無機化合物としては、例えば、金属酸化物、金属フッ化物が挙げられる。金属酸化物の具体例としては、酸化ジルコニウム（ジルコニア）（屈折率：２．１９）、酸化アルミニウム（屈折率：１．５６〜２．６２）、酸化チタン（屈折率：２．４９〜２．７４）、酸化ケイ素（屈折率：１．２５〜１．４６）が挙げられる。金属フッ化物の具体例としては、フッ化マグネシウム（屈折率：１．３７）、フッ化カルシウム（屈折率：１．４０〜１．４３）が挙げられる。これらの金属酸化物および金属フッ化物は、光の吸収が少ない上に、電離線硬化型樹脂や熱可塑性樹脂などの有機化合物では発現が難しい屈折率を有しているので、光拡散性微粒子との界面から離れるにつれて超微粒子成分の重量濃度が相対的に高くなることにより、屈折率を大きく変調させることができる。光拡散性微粒子とマトリクスとの屈折率差を大きくすることにより、薄膜であっても高拡散を実現でき、かつ、屈折率変調領域が形成されるので後方散乱防止の効果も大きい。特に好ましい無機化合物は、酸化ジルコニウムである。

上記超微粒子成分もまた、上記式（４）および（５）を満足し得る。超微粒子成分の屈折率は、好ましくは１．４０以下または１．６０以上であり、さらに好ましくは１．４０以下または１．７０〜２．８０であり、特に好ましくは１．４０以下または２．００〜２．８０である。屈折率が１．４０を超えまたは１．６０未満であると、光拡散性微粒子とマトリクスとの屈折率差が不十分となり、光拡散フィルムがコリメートバックライトフロント拡散システムを採用する液晶表示装置に用いられた場合に、コリメートバックライトからの光を十分に拡散できず視野角が狭くなるおそれがある。

上記超微粒子成分の平均１次粒子径は、屈折率変調領域の平均厚みＬに比べて小さいことが好ましい。より具体的には、平均１次粒子径は、平均厚みＬに対して好ましくは１／５０〜１／２、より好ましくは１／２５〜１／３である。平均１次粒子径が平均厚みＬに対して１／２を超えると、屈折率変調領域における屈折率変化が実質的に連続的にならない場合がある。１／５０未満である場合、屈折率変調領域の形成が困難になる場合がある。上記平均１次粒子径は、好ましくは１ｎｍ〜１００ｎｍであり、より好ましくは１ｎｍ〜５０ｎｍである。超微粒子成分は２次凝集していてもよく、その場合の平均粒子径（凝集体の平均粒子径）は、好ましくは１０ｎｍ〜１００ｎｍであり、より好ましくは１０ｎｍ〜８０ｎｍである。このように、光の波長より小さい平均粒径の超微粒子成分を用いることにより、超微粒子成分と樹脂成分との間に幾何光学的な反射、屈折、散乱が生じず、光学的に均一なマトリクスを得ることができる。その結果、光学的に均一な光拡散フィルムを得ることができる。

好ましくは、上記超微粒子成分は、表面改質がなされている。表面改質を行うことにより、超微粒子成分を樹脂成分中に良好に分散させることができ、かつ、上記屈折率変調領域を良好に形成することができる。表面改質手段としては、本発明の効果が得られる限りにおいて任意の適切な手段が採用され得る。代表的には、表面改質は、超微粒子成分の表面に表面改質剤を塗布して表面改質剤層を形成することにより行われる。好ましい表面改質剤の具体例としては、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤等のカップリング剤、脂肪酸系界面活性剤等の界面活性剤が挙げられる。このような表面改質剤を用いることにより、樹脂成分と超微粒子成分との濡れ性を向上させ、樹脂成分と超微粒子成分との界面を安定化させ、超微粒子成分を樹脂成分中に良好に分散させ、かつ、屈折率変調領域を良好に形成することができる。

上記超微粒子成分の配合量は、マトリクス１００重量部に対して、好ましくは２０重量部〜８０重量部であり、より好ましくは２０重量部〜７０重量部である。

Ｃ−４．光拡散性微粒子
光拡散性微粒子３０もまた、上記屈折率変調領域が良好に形成される限りにおいて、任意の適切な材料で構成される。好ましくは、上記のように、光拡散性微粒子３０は、上記マトリクスの樹脂成分と同系の化合物で構成される。例えば、マトリクスの樹脂成分を構成する電離線硬化型樹脂がアクリレート系樹脂である場合には、光拡散性微粒子もまたアクリレート系樹脂で構成されることが好ましい。より具体的には、マトリクスの樹脂成分を構成するアクリレート系樹脂のモノマー成分が例えば上記のようなＰＥＴＡ、ＮＰＧＤＡ、ＤＰＨＡ、ＤＰＰＡおよび／またはＴＭＰＴＡである場合には、光拡散性微粒子を構成するアクリレート系樹脂は、好ましくは、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリメチルアクリレート（ＰＭＡ）、およびこれらの共重合体、ならびにそれらの架橋物である。ＰＭＭＡおよびＰＭＡとの共重合成分としては、ポリウレタン、ポリスチレン（ＰＳｔ）、メラミン樹脂が挙げられる。特に好ましくは、光拡散性微粒子は、ＰＭＭＡで構成される。マトリクスの樹脂成分および超微粒子成分との屈折率や熱力学的特性の関係が適切であるからである。さらに、好ましくは、光拡散性微粒子は、架橋構造（三次元網目構造）を有する。架橋構造の粗密（架橋度）を調整することにより、光拡散性微粒子表面において微粒子を構成するポリマー分子の自由度を制御することができるので、超微粒子成分の分散状態を制御することができ、結果として、所望の屈折率勾配を有する屈折率変調領域を形成することができる。例えば、後述の塗工液を塗布する際の光拡散性微粒子の樹脂成分前駆体（溶媒を含んでいてもよい）に対する膨潤度は、好ましくは１００％〜２００％である。ここで、「膨潤度」とは、架橋度の指標であり、膨潤前の粒子の平均粒径に対する膨潤状態の粒子の平均粒径の比率をいう。

上記光拡散性微粒子は、平均粒径（直径）が、好ましくは１．０μｍ〜５．０μｍであり、より好ましくは１．０μｍ〜４．０μｍである。光拡散性微粒子の平均粒径は、好ましくは、光拡散フィルムの厚みの１／２以下（例えば、１／２〜１／２０）である。光拡散フィルムの厚みに対してこのような比率を有する平均粒径であれば、光拡散性微粒子を光拡散フィルムの厚み方向に複数配列することができるので、入射光が光拡散フィルムを通過する間に当該光を多重に拡散させることができ、その結果、十分な光拡散性が得られ得る。

光拡散性微粒子の重量平均粒径分布の標準偏差は、好ましくは１．０μｍ以下であり、より好ましくは０．５μｍ以下である。重量平均粒径に対して粒径の小さい光拡散性微粒子が多数混在していると、拡散性が増大しすぎて後方散乱を良好に抑制できない場合がある。重量平均粒径に対して粒径の大きい光拡散性微粒子が多数混在していると、光拡散フィルムの厚み方向に複数配列することができず、多重拡散が得られない場合があり、その結果、光拡散性が不十分となる場合がある。

上記光拡散性微粒子の形状としては、目的に応じて任意の適切な形状が採用され得る。具体例としては、真球状、燐片状、板状、楕円球状、不定形が挙げられる。多くの場合、上記光拡散性微粒子として真球状微粒子が用いられ得る。

上記光拡散性微粒子もまた、上記式（４）および（５）を満足し得る。光拡散性微粒子の屈折率は、好ましくは１．３０〜１．７０であり、さらに好ましくは１．４０〜１．６０である。

上記光拡散性微粒子の配合量は、マトリクス１００重量部に対して、好ましくは１０重量部〜１００重量部であり、より好ましくは１５重量部〜４０重量部、さらに好ましくは２０重量部〜３５重量部である。例えばこのような配合量で上記好適範囲の平均粒径を有する光拡散性微粒子を含有させることにより、非常に優れた光拡散性を有する光拡散フィルムが得られ得る。

Ｄ．光拡散素子の製造方法
本発明の光拡散素子の製造方法は、フッ素系界面活性剤と、マトリクスの樹脂成分またはその前駆体と、超微粒子成分と、光拡散性微粒子とを揮発性溶剤中に溶解または分散させた塗工液を基材フィルムに塗布する工程（工程Ａとする）と、該基材フィルムに塗布された塗工液を乾燥させる工程（工程Ｂとする）と、を含む。

（工程Ａ）
フッ素系界面活性剤、樹脂成分またはその前駆体、超微粒子成分、および光拡散性微粒子については、それぞれ、上記Ｃ−２項、Ｃ−３−１項、Ｃ−３−２項およびＣ−４項で説明したとおりである。代表的には、上記塗工液は前駆体および揮発性溶剤中で、フッ素系界面活性剤、超微粒子成分および光拡散性微粒子が分散した分散体である。超微粒子成分および光拡散性微粒子を分散させる手段としては、任意の適切な手段（例えば、超音波処理、攪拌機による分散処理）が採用され得る。

上記揮発性溶剤としては、上記各成分を溶解または均一に分散し得るかぎりにおいて、任意の適切な溶剤が採用され得る。揮発性溶剤の具体例としては、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、２‐ブタノン（メチルエチルケトン）、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、トルエン、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、シクロペンタン、水が挙げられる。

上記塗工液は、目的に応じて任意の適切な添加剤をさらに含有し得る。例えば、超微粒子成分を良好に分散させるために、分散剤が好適に用いられ得る。添加剤の他の具体例としては、紫外線吸収剤、消泡剤が挙げられる。

上記塗工液における上記各成分の配合量は、上記Ｃ−２項〜Ｃ−４項で説明したとおりである。なお、フッ素系界面活性剤の配合量は、塗工液中の全固形分に対して、好ましくは０．０５重量％〜３重量％であり、より好ましくは０．１重量％〜２．５重量％であり、さらに好ましくは０．２重量％〜１．０重量％であり、特に好ましくは０．３重量％〜０．８重量％である。塗工液の固形分濃度は、好ましくは１０重量％〜７０重量％程度となるように調整され得る。このような固形分濃度であれば、塗工容易な粘度を有する塗工液が得られ得る。

本発明の光拡散素子の製造に用いる上記塗工液において、揮発性溶剤としてメチルエチルケトンを用い、塗工液の全重量に対して２７．５重量％のフッ素系界面活性剤を含有させた場合の表面張力は、好ましくは１０ｍＮ／ｍ〜３２ｍＮ／ｍであり、さらに好ましくは２０ｍＮ／ｍ〜３０ｍＮ／ｍである。このような範囲であれば、次工程Ｂの乾燥において、加熱ムラを要因として生じる塗布膜中の表面張力差を小さくでき、塗布膜内での熱対流の発生を抑制することができる。その結果、このような乾燥を経て得られた光拡散フィルムは、膜厚ムラを小さくすることができる。

上記基材フィルムとしては、上記Ｂ項で説明したとおりである。

上記塗工液の基材フィルムへの塗布方法としては、任意の適切なコーターを用いた方法が採用され得る。コーターの具体例としては、バーコーター、リバースコーター、キスコーター、グラビアコーター、ダイコーター、コンマコーターが挙げられる。

（工程Ｂ）
上記塗工液の乾燥方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。具体例としては、自然乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥が挙げられる。好ましくは、加熱乾燥である。加熱温度は、例えば６０℃〜１５０℃であり、加熱時間は、例えば３０秒〜５分である。

（工程Ｃ）
好ましくは、上記製造方法は、上記塗布工程の後に上記前駆体を重合させる工程（工程Ｃ）をさらに含む。重合方法は、樹脂成分（したがって、その前駆体）の種類に応じて任意の適切な方法が採用され得る。例えば、樹脂成分が電離線硬化型樹脂である場合には、電離線を照射することにより前駆体を重合する。電離線として紫外線を用いる場合には、その積算光量は、好ましくは５０ｍＪ／ｃｍ^２〜１０００ｍＪ／ｃｍ^２である。電離線の光拡散性微粒子に対する透過率は、好ましくは７０％以上であり、より好ましくは８０％以上である。また例えば、樹脂成分が熱硬化型樹脂である場合には、加熱することにより前駆体を重合する。加熱温度および加熱時間は、樹脂成分の種類に応じて適切に設定され得る。好ましくは、重合は電離線を照射することにより行われる。電離線照射であれば、屈折率変調領域を良好に保持したまま塗膜を硬化させることができるので、良好な拡散特性の光拡散フィルムを作製することができる。前駆体を重合することにより、屈折率変調領域４０と屈折率一定領域とを有するマトリクス２０が形成される。

上記重合工程（工程Ｃ）は、上記乾燥工程（工程Ｂ）の前に行ってもよく、工程Ｂの後で行ってもよい。

本発明の光拡散素子の製造方法が、上記工程Ａ〜工程Ｃに加えて、任意の適切な時点で任意の適切な工程、処理および／または操作を含み得ることは言うまでもない。そのような工程等の種類およびそのような工程等が行われる時点は、目的に応じて適切に設定され得る。

以下、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限定されるものではない。実施例における評価方法は下記の通りである。また、特に明記しない限り、実施例における「部」および「％」は重量基準である。

（１）表面張力
光拡散フィルム形成用塗工液の２３℃における表面張力を、ペンダントドロップ法を利用した表面張力計として、自動接触角計（協和界面科学社製、型番「ＣＡ−Ｖ」）を用いて測定した。
（２）溶剤蒸発速度
ＴＡＣフィルム上に、光拡散フィルム形成用塗工液をバーコーターを用いて塗布し、ＷＥＴ膜厚５０μｍの塗布膜を形成させた。当該塗布膜中の溶剤含有量を、赤外線多成分計（チノー社製、型番「ＩＲＭＡ７２００」）を用いて、塗布直後から５分間、インライン測定した。赤外線多成分計は塗布膜から約３０ｃｍ離れた定位置に設けた。
溶剤含有量の時間に対する減少量を溶剤蒸発速度とした。溶剤蒸発速度は、フッ素系界面活性剤を含まない光拡散フィルム形成用塗工液（比較例１）の溶剤蒸発速度を１として、フッ素系界面活性剤を含まない光拡散フィルム形成用塗工液に対する相対溶剤蒸発速度として評価した。
（３）外観ムラ
透明粘着剤を用いて、実施例および比較例で得られた光拡散素子と、偏光板と、ガラス板（厚み：０．７ｍｍ）との積層体（ガラス板／偏光板／ガラス板／光拡散素子／偏光板／ガラス板）を形成した。このとき、２枚の偏光板はクロスニコルの状態で積層させた。この積層体に、高輝度白色ＬＥＤバックライトを用いて白色光を透過させた。透過光の出射面を、輝度測定カメラ（サイバット社製、商品名「ＰＲＯＭＥＴＲＩＣ１６００」を用いて、画像撮影し、面内輝度を数値データ化した。
得られた面内輝度値のうち輝点部分を除外した上で、外観ムラの周期よりも大きい周期のうねりを補正して、輝度の標準偏差σを算出して、光拡散素子の外観ムラを評価した。
（４）ヘイズ
実施例および比較例で得られた光拡散素子から光拡散フィルムを剥離して、光拡散フィルムのヘイズを、ＪＩＳ７１３６で定める方法により、ヘイズメーター（村上色彩科学研究所社製、商品名「ＨＮ−１５０」）を用いて測定した。
（５）屈折率変調領域の厚み
実施例および比較例で得られた光拡散素子を液体窒素で冷却しながら、ミクロトームにて０．１μｍの厚さにスライスし、測定試料とした。透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、当該測定試料の光拡散フィルム部分の微粒子の状態および当該微粒子とマトリクスとの界面の状態を観察し、微粒子とマトリクスとの界面が不明瞭な部分を屈折率変調領域と認定し、その平均厚みＬをＴＥＭ画像から画像解析ソフトを用いて算出した。より具体的には、広視野（倍率３００倍）の断面ＴＥＭ画像で観察された範囲の中で一番大きい微粒子を選択し、選択した微粒子とマトリクスとの界面の拡大画像（倍率１２０００倍）で観察された厚みを画像解析ソフトで算出した。この解析を任意の５ヶ所で行い、その平均厚みを屈折率変調領域の厚みとした。微粒子とマトリクスとの界面が明瞭な場合は屈折率変調領域が形成されていないと認定した。
（６）光拡散半値角
実施例および比較例で得られた光拡散素子から光拡散フィルムを剥離して、光拡散フィルムの正面からレーザー光を照射し、拡散した光の拡散角度に対する拡散輝度を、ゴニオフォトメーターで１°おきに測定し、図６に示すように、レーザーの直進透過光を除く光拡散輝度の最大値から半分の輝度となる拡散角度を、拡散の両側で測定し、当該両側の角度を足したもの（図６の角度Ａ＋角度Ａ´）を光拡散半値角とした。
（７）後方散乱率
実施例および比較例で得られた光拡散素子から光拡散フィルムを剥離して、透明粘着剤を介して黒アクリル板（住友化学社製、商品名「ＳＵＭＩＰＥＸ」（登録商標）、厚み２ｍｍ）の上に貼り合わせ、測定試料とした。この測定試料の積分反射率を分光光度計（日立計測器社製、商品名「Ｕ４１００」）にて測定した。一方、上記光拡散素子用塗工液から微粒子を除去した塗工液を用いて、基材と透明塗工層との積層体を作製して対照試料とし、上記と同様にして積分反射率（すなわち、表面反射率）を測定した。上記測定試料の積分反射率から上記対照試料の積分反射率（表面反射率）を差し引くことにより、光拡散フィルムの後方散乱率を算出した。
（８）フッ素系界面活性剤の分布
実施例１について、飛行時間二次イオン質量分析計（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）（ＩＯＮ−ＴＯＦ社製、商品名「ＴＯＦ−ＳＩＭＳ５」）を用いて、光拡散フィルム断面におけるフッ素イオン強度の分布を測定した。

＜実施例１＞
超微粒子成分としてのジルコニアナノ粒子（平均粒径６０ｎｍ、平均１次粒子径１０ｎｍ、屈折率２．１９）を６２％含有するハードコート用樹脂（ＪＳＲ社製、商品名「オプスターＫＺ６６６１」（ＭＥＫ／ＭＩＢＫ含有））１００部に、樹脂成分の前駆体としてのペンタエリスリトールトリアクリレート（大阪有機化学工業社製、商品名「ビスコート＃３００」、屈折率１．５２）の５０％メチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶液を１１部、光重合開始剤（ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「イルガキュア９０７」）を０．５部、光拡散性微粒子としてのポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）微粒子（積水化成品工業社製、商品名「ＸＸ−１３１ＡＡ」、平均粒径２．５μｍ、屈折率１．４９５）を１５部、および、疎水性部として上記一般式（Ｉ）〜（ＩＶ）で表される構成単位を有するフッ素系界面活性剤（ＤＩＣ社製、商品名「メガファックＲＳ−７１６」）を上記の全固形分に対して０．５％、添加した。攪拌機（浅田鉄工株式会社、商品名「デスパ（ＤＥＳＰＡ）」を用いてこの混合物を分散処理し、上記の各成分が均一に分散した光拡散フィルム形成用塗工液を調製した。この光拡散フィルム形成用塗工液の固形分濃度は５５％であった。当該光拡散フィルム形成用塗工液を調製後ただちに、バーコーターを用いてＴＡＣフィルム（富士フィルム社製、商品名「フジタック」、厚み４０μｍ）からなる基材フィルム上に塗工し、１００℃にて１分間乾燥後、積算光量３００ｍＪの紫外線を照射し、厚み１０μｍの光拡散フィルムを有する光拡散素子（厚み５０μｍ）を得た。
上記光拡散フィルム形成用塗工液を上記（１）および（２）の評価に供し、得られた光拡散素子を上記（３）の評価に供し、得られた光拡散フィルムを上記（４）〜（７）の評価に供した。結果を、後述の実施例２、３および比較例１〜８の結果と併せて表１に示す。また、表１に記載しない光拡散フィルムの特性は以下のとおりであった：Ｌ＝５０ｎｍ、Δｎ＝０．１２、Δｎ／Ｌ＝０．００２４、光拡散半値角＝６０°、Ｌ/ｒ_Ｐ＝０．０４、後方散乱率＝０．３８％。さらに、光拡散フィルムのマトリクスと光拡散性微粒子との界面近傍部分のＴＥＭ画像から３次元像を再構成し、当該３次元再構成像を二値化して画像処理を行い、光拡散性微粒子表面からの距離と超微粒子成分の分散濃度（存在比率）との関係を算出した。その結果、超微粒子成分の分散濃度の勾配が形成されていることを確認した。さらに、光拡散フィルム断面におけるフッ素系界面活性剤の分布について上記（８）の評価に供した。結果を、図８に示す。なお、図８においては、色の濃淡がフッ素イオン強度を示し、色が薄いほど（白色に近いほど）、フッ素イオン強度が強いこと、すなわち、フッ素系界面活性剤の存在量が多いことを示す。

＜実施例２＞
フッ素系界面活性剤（ＤＩＣ社製、商品名「メガファックＲＳ−７１６」）に代えて、疎水性部として、上記一般式（Ｉ）〜（ＶＩＩ）で表される構成単位を有するフッ素系界面活性剤（ＤＩＣ社製、商品名「メガファックＲＳ−７２１」）を用いた以外は、実施例１と同様にして光拡散素子を得た。表１に記載しない光拡散フィルムの特性は以下のとおりであった：Ｌ＝４９ｎｍ、Δｎ＝０．１２、Δｎ／Ｌ＝０．００２４、光拡散半値角＝６０°、Ｌ/ｒ_Ｐ＝０．０４、後方散乱率＝０．３７％。

＜実施例３＞
フッ素系界面活性剤（ＤＩＣ社製、商品名「メガファックＲＳ−７１６」）に代えて、疎水性部として、上記一般式（Ｉ）〜（ＶＩＩ）で表される構成単位を有するフッ素系界面活性剤（ＤＩＣ社製、商品名「メガファックＴＦ−１６６１」）を用いた以外は、実施例１と同様にして光拡散素子を得た。表１に記載しない光拡散フィルムの特性は以下のとおりであった：Ｌ＝５０ｎｍ、Δｎ＝０．１２、Δｎ／Ｌ＝０．００２４、光拡散半値角＝６０°、Ｌ/ｒ_Ｐ＝０．０４、後方散乱率＝０．３８％。

＜比較例１＞
フッ素系界面活性剤（ＤＩＣ社製、商品名「メガファックＲＳ−７１６」）を添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして光拡散素子を得た。表１に記載しない光拡散フィルムの特性は以下のとおりであった：Ｌ＝５０ｎｍ、Δｎ＝０．１２、Δｎ／Ｌ＝０．００２４、光拡散半値角＝６０°、Ｌ/ｒ_Ｐ＝０．０４、後方散乱率＝０．３９％。

＜比較例２＞
フッ素系界面活性剤（ＤＩＣ社製、商品名「メガファックＲＳ−７１６」）を添加せず、かつ、光拡散フィルムの厚みを４μｍとした以外は、実施例１と同様にして光拡散素子を得た。表１に記載しない光拡散フィルムの特性は以下のとおりであった：Ｌ＝５０ｎｍ、Δｎ＝０．１２、Δｎ／Ｌ＝０．００２４、光拡散半値角＝６０°、Ｌ/ｒ_Ｐ＝０．０４、後方散乱率＝０．３９％。

＜比較例３＞
超微粒子成分としてのジルコニアナノ粒子を含まないハードコート用樹脂を用い、かつ、フッ素系界面活性剤（ＤＩＣ社製、商品名「メガファックＲＳ−７１６」）を用いなかったこと以外は、実施例１と同様にして光拡散素子を得た。表１に記載しない光拡散フィルムの特性は以下のとおりであった：Ｌ＝５０ｎｍ、Δｎ＝０．１２、Δｎ／Ｌ＝０．００２４、光拡散半値角＝６０°、Ｌ/ｒ_Ｐ＝０．０４、後方散乱率＝０．３９％。

＜比較例４＞
フッ素系界面活性剤（ＤＩＣ社製、商品名「メガファックＲＳ−７１６」）に代えて、疎水性部として上記一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）で表される構成単位を有さないフッ素系界面活性剤（ＤＩＣ社製、商品名「メガファックＦ−４７９」）を用いた以外は、実施例１と同様にして光拡散素子を得た。表１に記載しない光拡散フィルムの特性は以下のとおりであった：Ｌ＝５０ｎｍ、Δｎ＝０．１２、Δｎ／Ｌ＝０．００２４、光拡散半値角＝６０°、Ｌ/ｒ_Ｐ＝０．０４、後方散乱率＝０．３９％。

＜比較例５＞
フッ素系界面活性剤（ＤＩＣ社製、商品名「メガファックＲＳ−７１６」）に代えて、疎水性部として上記一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）で表される構成単位を有さないフッ素系界面活性剤（ＤＩＣ社製、商品名「メガファックＦ−４７９」）を用い、かつ、光拡散フィルムの厚みを４μｍとした以外は、実施例１と同様にして光拡散素子を得た。表１に記載しない光拡散フィルムの特性は以下のとおりであった：Ｌ＝５０ｎｍ、Δｎ＝０．１２、Δｎ／Ｌ＝０．００２４、光拡散半値角＝６０°、Ｌ/ｒ_Ｐ＝０．０４、後方散乱率＝０．３９％。

＜比較例６＞
超微粒子成分としてのジルコニアナノ粒子を含まないハードコート用樹脂を用い、かつ、フッ素系界面活性剤（ＤＩＣ社製、商品名「メガファックＲＳ−７１６」）に代えて、疎水性部として上記一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）で表される構成単位を有さないフッ素系界面活性剤（ＤＩＣ社製、商品名「メガファックＦ−４７９」）を用いた以外は、実施例１と同様にして光拡散素子を得た。表１に記載しない光拡散フィルムの特性は以下のとおりであった：Ｌ＝５０ｎｍ、Δｎ＝０．１２、Δｎ／Ｌ＝０．００２４、光拡散半値角＝６０°、Ｌ/ｒ_Ｐ＝０．０４、後方散乱率＝０．３９％。さらに、ＴＥＭ観察の結果、光拡散フィルムのマトリクスと光拡散性微粒子との界面は明確であり、屈折率変調領域が形成されていないことを確認した。

＜比較例７＞
フッ素系界面活性剤（ＤＩＣ社製、商品名「メガファックＲＳ−７１６」）に代えて、シロキサン構造を有するシロキサン系界面活性剤（ＤＩＣ社製、商品名「ＧＲＡＮＤＩＣＰＣ−４１００」）を用いた以外は、実施例１と同様にして光拡散素子を得た。表１に記載しない光拡散フィルムの特性は以下のとおりであった：Ｌ＝５０ｎｍ、Δｎ＝０．１２、Δｎ／Ｌ＝０．００２４、光拡散半値角＝６０°、Ｌ/ｒ_Ｐ＝０．０４、後方散乱率＝０．３９％。

＜比較例８＞
フッ素系界面活性剤（ＤＩＣ社製、商品名「メガファックＲＳ−７１６」）に代えて、長鎖アルキルを有するウレタン系界面活性剤（ビックケミージャパン製、商品名「ＤＹＳＰＥＲＢＹＫ−１８２」）を用いた以外は、実施例１と同様にして光拡散素子を得た。表１に記載しない光拡散フィルムの特性は以下のとおりであった：Ｌ＝５０ｎｍ、Δｎ＝０．１２、Δｎ／Ｌ＝０．００２４、光拡散半値角＝６０°、Ｌ/ｒ_Ｐ＝０．０４、後方散乱率＝０．３９％。

実施例２で得られた光拡散素子の、上記（３）の評価において撮影された画像（輝度測定画像）を図７（ａ）に示す。また、比較例２で得られた光拡散素子の上記（３）の評価における撮影された画像（輝度測定画像）を図７（ｂ）に示す。

実施例から明らかなように、本発明の光拡散素子は、ヘイズ値が高く、かつ、輝度の標準偏差σが小さい。このように輝度の標準偏差σが小さいことは、本発明の光拡散素子の外観ムラが少ないことを示している。また、本発明の光拡散素子に外観ムラが少ないことは、図７からも明らかである。このような光拡散素子は、図８に示すように光拡散フィルムがその表面に偏在し得る特定のフッ素系界面活性剤を含むことにより、得られる。より詳細には、このような特定のフッ素系界面活性剤を含むことにより、表１に示すように、光拡散フィルム形成時における塗工液の表面張力が低くなり、また、溶剤蒸発速度が遅くなるので、膜厚精度に優れ、外観ムラの少ない光拡散フィルムが得られる。一方、比較例に示す光拡散素子は、光拡散フィルム形成時における塗工液の表面張力が高い、および／または、溶剤蒸発速度が大きいため、ヘイズを高めるほど外観ムラが悪くなり、高ヘイズと外観ムラが少ないこととが両立しない。

本発明の光拡散素子は、液晶表示装置の視認側部材、液晶表示装置のバックライト用部材、照明器具（例えば、有機ＥＬ、ＬＥＤ）用拡散部材に好適に用いられ得る。

１０フッ素系界面活性剤
２０マトリクス
２１樹脂成分
２２超微粒子成分
３０光拡散性微粒子
４０屈折率変調領域
１００光拡散素子
１１０基材フィルム
１２０光拡散フィルム

Claims

基材フィルムと、該基材フィルムの一方の面に設けられた光拡散フィルムとを有し、
該光拡散フィルムのヘイズ値が７５％以上であり、
該光拡散フィルムの厚みが１５μｍ以下であり、
該光拡散フィルムがフッ素系界面活性剤と、マトリクスと該マトリクス中に分散された光拡散性微粒子とを含み、
該フッ素系界面活性剤が該光拡散フィルムにおける該基材フィルムとは反対側の面に偏在し、
該フッ素系界面活性剤が下記一般式（Ｉ）で表される構成単位、下記一般式（ＩＩ）で表される構成単位および下記一般式（ＩＩＩ）で表される構成単位からなる群から選ばれる少なくとも１種の構成単位を含む、光拡散素子；

一般式（Ｉ）において、ｍは１〜１０の整数であり、一般式（ＩＩ）において、ｎは、２〜１０の整数である。
前記フッ素系界面活性剤が、前記一般式（ＩＩＩ）で表される構成単位を含む、請求項１に記載の光拡散素子。
前記光拡散フィルムにおける前記フッ素系界面活性剤の含有割合が、０．０５重量％〜３重量％である、請求項１または２に記載の光拡散素子。
前記マトリクスと該光拡散性微粒子との界面近傍に、屈折率が実質的に連続的に変化する屈折率変調領域が形成され、
該マトリクスが樹脂成分および超微粒子成分を含み、該屈折率変調領域が、該マトリクス中の該超微粒子成分の分散濃度の実質的な勾配により形成されている、請求項１から３のいずれかに記載の光拡散素子。
前記超微粒子成分の配合量が、マトリクス１００重量部に対して、２０重量部〜８０重量部である、請求項４に記載の光拡散素子。