TWI359958B

TWI359958B -

Info

Publication number: TWI359958B
Application number: TW099108038A
Authority: TW
Inventors: Takehito Fuchida; Hiroyuki Takemoto; Shunsuke Shutou; Minoru Miyatake
Original assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2012-03-11
Also published as: EP2397872A4; JP4756099B2; WO2010106990A1; EP2397872A1; TW201038979A; CN102356334A; US20110317099A1; KR20110118182A; JP2010250295A; KR101113634B1; US8405794B2; CN102356334B; EP2397872B1

Description

1359958 六、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於一種光擴散元件、附九擴散7L件之偏光板、及使用此等之液晶顯示裝置、鱼兴先擴散7〇件之製造方法。【先前技術】光擴散元件正被廣泛用於照明燈罩面發光裝置(例如液晶顯示裝置)等。近年來電=件在提高液晶顯示裝置等之顯示品質、改善視角特性等方面之利用正在推進。作為光擴散元件，已提出有使微粒分散於樹脂片材等基質中而成者等（例如參照專利文獻^。於此種光擴散元件中’所入射之光之大部分係向前方(出射面側）散射，而有一部分則向後方（入射面側）散射。微粒與基質之折射率差越大則擴散性（例如霧度值）越大，但另一方面，若折射率差較大則背向散射會增大。更具體而言例如已提出有A提高液晶顯示裝置之顯示品質而冑光擴散元件配置於液晶顯示裝置之最表面之技術，但是如此之光擴散元件不具有充分之光擴散性（例如霧度值未達9〇%)，顯示品質之改善效果並不充分。另一方面，若為提高顯示品質而將光擴散性大（例如霧度值為90%以上）之光擴散元件用於液晶顯示裝置’則存在如下問題，即，當外部光入射至液晶顯示裝置時，畫面會變得發白，從而在亮處難以顯示尚對比度之影像或圖像。其原因在於，光擴散元件中之微粒會使入射光不僅向前方散射，而且亦向後方散射。根 .147071.doc 1359958 據先前之光擴散元件，霧度值越大則背向散射越大，因此同時滿足光擴散性之增大與背向散射之抑制極其困難。此外，於照明用途中，亦係若霧度值增大則背向散射增大，且總透光率下降，因此會導致光利用效率下降。作為解決如上所述之問題之方法，基於抑制微粒與基質之界面上之反射的構想，已提出有使核與殼之折射率不同之核殼微粒（core-shell particle)、或折射率自微粒之中心部向外側連續變化之所謂GRIN (gradient index，梯度指數）微粒等之梯度折射率微粒分散於樹脂中之方法（例如參照專利文獻2〜4)。然而，此等微粒與普通微粒相比，製造製程較為複雜，因此生產率不充分而不具有實用性。先前技術文獻專利文獻專利文獻1:日本專利第3071538號專利文獻2:日本專利特開平6_347617號公報專利文獻3:曰本專利特開2〇〇3_26271〇號公報專利文獻4:曰本專利特開2〇〇2·212245號公報【發明内容】發明所欲解決之問題本發明係為解決上述先前之課題開發而成者，其目的在於提供一種霧度值較高，具有較強之擴散性，且抑制背向散射’並且成本低且生產率優異之光擴散元件。解決問題之技術手段本發明之光擴散元件含有包含樹脂成分及超微粒成分之 147071.doc 1359958 擴散性微粒之平均粒徑之1〇%以上95%以下之範圍為止。於較佳實施形態中，上述製造方法進而包含如下步驟：於上述塗佈步驟後，使上述前驅物發生聚合。於較佳實施形態中，上述製造方法係於上述聚合步驟中，使已滲透至上述光擴散性微粒内部之前驅物與未滲透至該光擴散性微粒之前驅物同時發生聚合，而於該光擴散性微粒之表面附近内部形成上述第2濃度調變區域，並同時形成上述基質及上述第1濃度調變區域。於較佳實施形態中，上述樹脂成分為電離放射線硬化型樹脂，藉由照射電離放射線而使該樹脂成分之前驅物發生聚合β 發明之效果根據本發明，藉由組合使用含有特定之樹脂成分及超微粒成分之基質與特定之光擴散性微粒，可於光擴散性微粒之周圍形成濃度調變區域。其結果為，可於基質與光擴散性微粒之界面附近（具代表性的是光擴散性微粒之表面附近外部），使折射率階段性地或實質上連續性地發生變化，因此可抑制基質與光擴散性微粒之界面之反射，從而可抑制背向散射。此外’藉由使基質中含有特定之超微粒成刀，可擴大基質與光擴散性微粒之折射率之協同效果，可實現霧度值較高，具有較強之擴抑制背向散射之光擴散元件。此外，根據本發明，不使用要求繁雜之製造方法之特殊結構之微粒便可形成濃度調變區辱’因此就生產率、成本方面而言亦非常優異。 >47071^0, 1359958 於一實施形態中，除上述濃度調變區域以外，亦可使樹脂成分滲透至光擴散性微粒而於該微粒之表面附近内部形成第2濃度調變區域。其結果為’折射率階段性地或實質上連續性地變化之區域進一步增大，因此可極其良好地抑制基質與光擴散性微粒之界面之反射，從而可進一步抑制背向散射。並且’藉由樹脂成分滲透至光擴散性微粒内部’可提高基質中之超微粒成分之濃度，因此可進一步擴大基質與光擴散性微粒之折射率差。如此，藉由在光擴散性微粒之表面附近内部進而形成第2濃度調變區域，可進一步促進如上所述之本發明之效果。【實施方式】以下，一面參照圖式，一面就本發明之較佳實施形態加以說明’但本發明並不限定於此等具體實施形態。 A_光擴散元件 A-1.整體構成本發明之光擴散元件含有包含樹脂成分及超微粒成分之基質、以及分散於該基質中之光擴散性微粒。本發明之光擴散元件係藉由基質與光擴散性微粒之折射率差而體現光擴散功能。圖1A及圖1B分別係用以說明本發明之較佳實施形態之光擴散元件中之基質之樹脂成分及超微粒成分、以及光擴散性微粒之分散狀態的模式圖。本發明之光擴散元件100含有包含樹脂成分11及超微粒成分12之基質10、以及分散於基質10中之光擴散性微粒20。基質之樹脂成分及超微粒成分、以及光擴散性微粒之折射率滿足下述式（1)。 147071.doc 1359958 |np-nA|<|nP-nB 丨…（1) 於式（1)中，nA表示基質之樹脂成分之折射率，nB表示基質之超微粒成分之折射率，nP表示光擴散性微粒之折射率。又，於本發明中，上述樹脂成分、上述超微粒成分及上述光擴散性微粒之折射率亦可滿足下述式（2)。 lnp-nA|<jnA-nB| …（2)

於一實施形態中，本發明之光擴散元件如圖i A所示，於光擴散性微粒20之表面附近外部形成有濃度調變區域3 J。於另一實施形態中’本發明之光擴散元件如圖1B所示，進而包含樹脂成分11滲透至光擴散性微粒2〇之表面附近内部而形成之第2濃度調變區域32。於本說明書中，為方便說明，有時將光擴散性微粒2 〇之表面附近外部之濃度調變區域31稱為第1濃度調變區域。如圖1A所示，於僅形成有第1濃度調變區域31之情形時’上述式（1)中之丨np_nA丨宜為〇〇〜〇丨，更佳為〇〇〜〇〇6，

特佳為超過0且〇〇6以下。射增大之虞。如圖1B所示若ΙηΡ·ηΑ丨超過〇.1，則有背向散 ’於形成有第1濃度調變區域31 ’上述式（1)中之|nP-nA|宜特佳為0.02〜〇_〇6。若|np- 及第2濃度調變區域32之情形時為001〜0.10，更佳為0.01〜0.06, ηΑ|未達0.(Η，則存在不形成第2濃度調變區域之情形。若丨心丨超過0.10,則有背向散射增大之虞。不論是否形成第2濃度調變區域32’卜，丨均宜為〇1〇〜15〇 ,更佳為若|np-nB|未達0.10,則多數情況下霧度為9〇% 以下’其結果為，於裝人至液晶顯示裝置之情料，有無 147071.doc 法充刀擴散來自光源之光而視角變窄之虞。若|np_nB丨超過 1.50 ’則有背向散射增大之虞。此外，不論是否形成第2 ’辰度調變區域32，lnA-nB|均宜為〇.1〇~1.5〇，更佳為〇·20 0.80。若|nA_nB丨未達〇1〇，則有無法獲得充分之光擴散改之虞。若|nA-nB|超過1.50 ’則有“及nB之波長分散增大’散射光之色調不柔和之虞。如上所述，藉由組合使用折射率相近之基質之樹脂成分及光擴散性微粒、以及折射率與樹脂成分及光擴散性微粒大不相同之超微粒成分，可與下述第1濃度調變區域及第2濃度調變區域所產生之效果相結合’一面維持高霧度，一面抑制背向散射。於上述第1濃度調變區域3 i中，隨著自光擴散性微粒2〇遠離，樹脂成分11之重量濃度降低，且超微粒成分12之重篁浪度升高。換言之’於第丨濃度調變區域31中之最接近光擴散性微粒20之區域中，超微粒成分丨2以相對低之濃度刀政隨著自光擴散性微粒20遠離’超微粒成分12之濃度增大例如’於第1濃度調變區域3 1中之最接近光擴散性微粒20之區域中，樹脂成分之重量濃度高於基質整體中之樹脂成分之平均重量濃度，超微粒成分之重量濃度低於基質整體中之超微粒成分之平均重量濃度。另一方面，於第 1/辰度調邊區域31中之最遠離自光擴散性微粒2〇之區域中树月曰成勿之重量濃度等於或有時低於基質整體中之樹脂成分之平均重量濃度，超微粒成分之重量濃度等於或有時问於基質整體中之超微粒成分之平均重量濃度。藉由形成有如此之第1濃度調變區域，可於基質1〇與光擴散性微 I47071.doc 1359958 粒20之界面附近（光擴散性微粒2〇之周邊部，亦即表面附近外部），使折射率階段性地或實質上連續性地發生變化 (參照圖2(a))。另一方面，於先前之光擴散元件中，未形成如此之第1濃度調變區域.，微粒與基質之界面明確，因此折射率係自微粒之折射率向基質之折射率間斷地發生變化（參照圖2(c))。如圖2(a)所示，形成第！濃度調變區域31 而於基質10與光擴散性微粒2〇之界面附近（光擴散性微粒 20之表面附近外部），使折射率階段性地或實質上連續性地發生變化，藉此即使擴大基質1〇與光擴散性微粒2〇之折射率差，亦可抑制基質丨0與光擴散性微粒2〇之界面之反射，故而可抑制背向散射。此外，於第】濃度調變區域31 之外側，折射率與光擴散性微粒2〇之折射率大不相同之超微粒成刀12之重量濃度相對升高，因此可擴大基質⑺與光㈣㈣粒20之折射率差。其結果為，即使為薄膜，亦可只見门霧度（較強之擴散性）。因此，根據本發明之光擴散元件，藉由形成如此之第"農度調變區域，可一面擴大折射率差而實現高霧度，—面顯著抑制背向散射。如此之特徵尤其適用於如準亩發止走先則面擴散系統中所使用之光擴散元件般要求較強之擴散性（霧度為9〇%以上）之用途。另一方面如圖2(e)所不’根據先前之光擴散元件，當欲藉由 =折射率差而賦予較強之擴散性(較高之霧度值)時無 =除界面上之折射率之差距。其結果為，因界面反射所 ^ ^ 因此存在黑色顯示無法充分變黑 (所明黑色變灰）之情形。 147071.doc 1359958 上述第1濃度調變區域31之厚度（自光擴散性微粒表面至第1濃度調變區域末端為止之距離）既可為固定（亦即，第1 濃度調變區域亦可呈同心球狀向光擴散性微粒之周圍擴展）’亦可根據光擴散性微粒表面之位置而使厚度不同（例如亦可成為如糖果之外部輪廓形狀）。第1濃度調變區域31 之厚度宜根據光擴散性微粒表面之位置而不同。只要係如此之構成，便可於基質10與光擴散性微粒20之界面附近，使折射率更連續性地發生變化。只要形成有足夠厚度之第 1濃度調變區域3 1，便可於光擴散性微粒之周邊部，使折射率更平順地連續性地發生變化，從而可非常有效地抑制背向散射。另一方面，若厚度太大，則存在第1濃度調變區域甚至佔有本來光擴散性微粒應存在之區域而無法獲得充分之光擴散性（例如霧度值）之情形。因此，第1濃度調變區域31之厚度宜為10 nm〜500 nm ’更佳為20 nm〜400 nm，進而更佳為30 nm〜300 nm。又，第1濃度調變區域3丨之厚度相對於光擴散性微粒之平均粒徑宜為1 〇%〜5 〇%，更佳為 20%〜40% ° 上述第2濃度調變區域32係藉由樹脂成分^滲透至光擴散性微粒20之内部而形成。實質上，係藉由樹脂成分^之前驅物（具代表性的是單體）滲透至光擴散性微粒2〇之内部後發生聚合，而形成第2濃度調變區域32。於一實施形態中’於第2濃度調變區域32中，樹脂成分u之重量濃度實質上為固定。於另一實施形態中，於第2濃度調變區域32 中，樹脂成分11之重量濃度隨著自光擴散性微粒2〇之表面 147071.doc •12· 1359958 遠離（亦即，隨著朝向光擴散性微粒20之中心）而變低。只要第2濃度調變區域32係形成於光擴散性微粒20之内部，便可發揮其效果。例如，第2濃度調變區域32自光擴散性微粒20之表面形成至該光擴散性微粒之平均粒徑之 *· 10°/〇〜95%之範圍為止為宜。第2濃度調變區域32之厚度（自光擴散性微粒表面至第2濃度調變區域最内部為止之距離） . 既可為固定’亦可根據光擴散性微粒表面之位置而不同。 Φ 第2濃度調變區域32之厚度宜為100 nm〜4 μηι，更佳為100 nm〜2 μιη。藉由樹脂成分η滲透而形成第2濃度調變區域 32，可獲得以下效果：（1)可促進上述第丨濃度調變區域31 之形成；（2)藉由在光擴散微粒之内部亦形成濃度調變區域，可擴大上述折射率階段性地或實質上連續性地發生變化之區域（亦即，可使折射率自光擴散性微粒内側之第之濃度調變區域至光擴散性微粒外側之第丨濃度調變區域為止階段性地或實質上連續性地發生變化：參照圖其結 • 果為，與於光擴散性微粒外側僅形成有第丨濃度調變區域之情形時相比’可進一步抑制背向散射；(3)藉由樹脂成分 11渗透至光擴散性微粒20之内部，可與未渗透之情形時相 & ’使基質附之樹脂成分濃度降低。其結果為，超微粒成分12之折射率對於基質1〇整體之折射率之幫助增大，因此於超微粒成分之折射率較大之情形時，基質整體之折射率增大（反之，於超微粒成分之折射率較小之情形時，基質整體之折射率變小)，基質與光擴散性微粒之折射率= 進一步增大。因此’與樹脂成分未渗透之情形時相比，可 H7071.doc •13- ^59958 只現更咼之擴散性（霧度值）。並且，與樹脂成分未滲透之情形時相比，即使厚度更薄，亦可實現充分之擴散性。上述第1濃度調變區域及第2濃度調變區域分別可藉由適當地選擇基質之樹脂成分及超微粒成分以及光擴散性微粒之構成材料、及化學特性與熱力學特性而形成。例如，由同系之材料（例如有機化合物一族）構成樹脂成分及光擴散性微粒，由與樹脂成分及光擴散性微粒為不同系之材料 (例如無機化合物）構成超微粒成分，藉此可良好地形成第】濃度調變區域。此外，例如由同系材料中相溶性較高之材料-族構成樹脂成分及光擴散性微粒，藉此可良好地形成第2濃度調變區域。濃度調變區域及第2濃度調變區域之厚度以及濃度梯度可藉由調整基f之樹脂成分及超微粒成分、以及光擴散性微粒之化學特性及熱力學特性而加以控制°再者’於本說明書中，所言胃「同系」係指化學結構 ,特性等同或類似’戶"胃「不同系」係指除同系以外者。是否為同系可根據基準之選擇方法而不同。例如，於以有機或無機為基準之情形時’有機化合物-族係同系之化合物’有機化合物與無機化合物係不同系之化合物。於以聚合物之重複單元為基準之情形時，例如丙稀酸系聚合物與環乳糸聚合物雖為有機化合物一族’但仍為不同系之化合週期律表為基準之情形時，驗金屬與過渡金屬雖為無機兀素一族，但仍為不同系之元素。 2述第1濃度調變區域31及上述第2濃度調變區域32適宜 ^於如下位置，即，當將上述光擴散性微粒之半徑設為 147071.doc 1359958 rl，且將與該光擴散性微粒之最大剖面（將光擴散性微粒之半徑包括在内之平面）平行之剖面之半徑設為^時，d相對於^之比率宜達到20%〜80%，更佳為達到4〇%〜6〇%，進而 • 更佳為達到約50%。藉由在如此之位置適當地形成第^農 '· 度調變區域31及根據需要形成第2濃度調變區域32，可良好地抑制相對於光擴散性微粒之半徑方向入射角較大之入 • 射光（以下，稱作側方入射光）之界面反射。將^與^之關 • 係模式性地示於圖3。更具體而言，由基質與光擴散性微粒之界面反射所引起之背向散射可大致分為如圖3所示之三種。亦即，正面入射之界面反射光（圖3之箭頭A);側方入射光之界面反射光中向後方散射者（圖3之箭頭B);以及側方入射光之界面反射光中雖向前方散射，卻由於全反射而未自光擴散元件射出而向後方散射者（圖3之箭頭c)。根據斯奈爾定律（Snell，s law)，側方入射光由於反射率高於正面入射光，因此藉由抑制側方入射光之界面反射，可進 • 一步有效降低背向散射。因此’宜於可有效降低側方入射光之背向散射之位置形成有濃度調變區域。再者，若^過小，則於如此之位置反射之光會向前方穿透而不會到達臨界角，因此多數情況下不會那麼影響背向散射之降低效 -果。 ·’ 上述光擴政元件之霧度越高越好，具體而言，宜為 90%〜99%，更佳為92¼〜99。/。，進而更·佳為95%〜99%，特佳為97%〜99%。藉由霧度為90%以上，可較佳地用作準直背光前面擴散系統中之前面光擴散元件。再者，所謂準直背 I47071.doc •15· 1359958 光前面擴散系統，係指於液晶顯干社日糊不裝置中使用準直背光光 (向固定方向聚光且亮度半值寬狹窄爪乍气#光光），且於上側偏光板之視認側設有前面光擴散元件之系統。則側上述光擴散元件之擴散特性若4^擴散半值角表示，宜為1〇。〜15〇°(單側5。〜75。），更佳為10。〜100。（單 5。〜50。），進而更佳為30。〜80。（單側15。〜4〇。）。上述光擴散it件之厚度可根據目的或所期望之擴散特性而適當地設定。具體而言’上述光擴散元件之厚度宜為4 μ1η〜5〇 μΐη，更佳為4 μηι〜2〇 μηι。根據本發明，儘管為如此般非㈣之厚度’ φ可獲得具有如上所述般非常高之霧度之光擴散元件。上述光擴散元件適合用於液晶顯示裝置，尤其適合用於準直背光刚面擴散系統。上述光擴散元件可單獨作為膜狀或板狀構件提供，亦可貼附於任意適當之基材或偏光板而作為複合構件提供。又，亦可於光擴散元件上積層抗反射層0 Α-2.基質如上所述，基質10含有樹脂成分11及超微粒成分12。如圖1Α及圖1Β所示’超微粒成分12係以於光擴散性微粒2〇之周邊部形成第1濃度調變區域31之方式，分散於樹脂成分11。 Α-2-1·樹脂成分關於樹脂成分11 ’只要良好地形成上述第i濃度調變區域及根據需要良好地形成第2濃度調變區域，且折射率滿 147071.doc -16· 1359958 足上述式（1)之關係’便可包含任意適當之材料。如上所述’樹脂成分11宜包含與光擴散性微粒為同系且與超微粒成分為不同系之化合物。藉此，可於基質與光擴散性微粒 ·. 之界面附近（光擴散性微粒之表面附近外部）良好地形成第i '· 濃度調變區域。樹脂成分11更佳為包含與光擴散性微粒為同系之化合物中相溶性較高之化合物。藉此，可根據需要 . 於光擴散性微粒20之表面附近内部良好地形成第2濃度調 • 變區域32。更詳細而言，因樹脂成分與光擴散性微粒為同系之材料，故而其前驅物（具代表性的是單體）可滲透至光擴散性微粒内部。該前驅物發生聚合之結果為，由樹脂成刀所產生之第2濃度調變區域可形成於光擴散性微粒内部。此外，關於樹脂成分，與於光擴散性微粒之附近局部性地與超微粒成分均勻溶解或分散之狀態相比，僅由樹脂成分包圍光擴散性微粒會使整個系之能量穩定。其結果為，樹脂成分之重量濃度於最接近光擴散性微粒之區域鲁中，高於基質整體中之樹脂成分之平均重量濃度，且隨著自光擴散性微粒遠離而降低。因此，可於光擴散性微粒之表面附近外部（周邊部）形成第丨濃度調變區域31。上述樹脂成分宜包含有機化合物，更佳為包含電離放射線硬化型樹脂。電離放射線硬化型樹脂因塗膜之硬度優異，故而容易彌補作為下述超微粒成分之弱點之機械強度。作為電離放射線，可列舉例如紫外線、可見光、紅外線、電子束。以紫外線為宜，因此樹脂成分特佳為包含紫外線硬化型祕脂。作為紫外線硬化型樹月旨，可列舉例如丙 147071.doc •17- 1359958 烯酸酯樹脂（環氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酯、醚丙烯酸酯）等自由基聚合型單體或低聚物等。構成丙烯酸酯樹脂之單體成分（前驅物）之分子量宜為200〜700。作為構成丙烯酸酯樹脂之單體成分（前驅物）之具體例，可列舉季戊四醇三丙稀酸醋（PETA (pentaerythritol triacrylate): 分子量為298)、新戊二醇二丙烯酸酯（NPGDA (neopentyl glycol diacrylate):分子量為212)、二季戊四醇六丙稀酸酉旨 (DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate):分子量為 632)、二季戊四醇五丙烯酸自旨（DPPA (dipentaerythritol pentaacrylate): 分子量為578)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA (trimethylolpropane triacrylate):分子量為 296)。此種單體成分（前驅物）具有適於滲透至光擴散性微粒之交聯結構（三維網狀結構）之分子量及立體結構，故而較佳。亦可根據需要添加起始劑。作為起始劑，可列舉例如UV (ultraviolet，紫外線）自由基產生劑（汽巴精化（Ciba Specialty Chemicals) 公司製造之 Irgacure 907、Irgacure 127、Irgacure 192等）、過氧化苯甲醯《上述樹脂成分除包含上述電離放射線硬化型樹脂以外，亦可包含其他樹脂成分。其他樹脂成分可為電離放射線硬化型樹脂，亦可為熱固性樹脂，亦可為熱塑性樹脂。作為其他樹脂成分之代表例，可列舉脂肪族系 (例如聚烯烴）樹脂、胺酯系樹脂。於使用其他樹脂成分之情形時，對其種類或調配量進行調整，以使得良好地形成上述第1濃度調變區域及根據需要良好地形成第2濃度調變區域，且折射率滿足上述式（1)之關係。 147071.doc -18- 1359958 上述樹脂成分之折射率宜為〗^〜丨6〇 Ο :對於基質晴量份，上述樹腊成分之調配量宜為Μ 重里份〜80重量份，更佳為45重量份〜65重量份。 A-2-2·超微粒成分如上所述，超微粒成分12宜包含與上述樹脂成分及下述先擴散性微粒為不同系之化合物，更佳為包含無機化合物。作為較佳之無機化合物，可列舉例如金屬氧化物、金屬氣化物。作為金屬氧化物之具體例，可列舉氧化結 (Zirc〇ma)(折射率：2_19)、氧化紹（折射率m2.62)、氧化鈦（折射率：2.49〜2.74)、氧化石夕（折射率：i 25…6)。作為金屬氟化物之具體例，可列舉氟化鎂（折射率： 1.3 7)、氟化峨射率：⑽〜L43)。此等金屬氧化物及金屬乱化物對光之吸收較少，並且具有在電離放射線硬化型樹脂或熱塑性樹脂等有機化合物中難以體現之折射率，因此隨著自與光擴散性微粒之界面遠離，超微粒成分之重量濃度相對地升高，藉此可使折射率大幅調變。藉由擴大光擴散性微粒與基質之折射率差’即使為薄膜，亦可實現高霧度且由於形成第i濃度調變區域’因此防止背向散射之效果亦較大。特佳之無機化合物為氧化錯。其原因在於’由於與光擴散性微粒之折射率差較大，且與樹脂成分之分散性適宜’因此可形成所期望之第】濃度調變 31 〇一上述超微粒成分之折射率宜為14〇以下或16〇以上更佳為Μ0以下或170〜2.80，特佳為1.40以下或2.00〜2·8〇。 14707l.d〇, -19- 1359958 若折射率超過1.40或未達1.60 ’則有可能導致光擴散性微粒與基質之折射率差不充分’當將光擴散元件用於採用準直背光前面擴散系統之液晶顯示裝置中時，無法充分擴散來自準直背光之光而導致視角變窄。上述超微粒成分亦可藉由多孔質化而降低折射率。上述超微粒成分之平均粒徑宜為1 〜100 nm，更佳為 10 nm~80 nm，進而更佳為20 nm〜70 nm。如此，藉由使用小於光之波長之平均粒徑的超微粒成分，可獲得於超微粒成分與樹脂成分之間不產生幾何光學反射、折射、散射且光學上均勻之基質。其結果為，可獲得光學上均勻之光擴散元件。上述超微粒成分宜為與上述樹脂成分之分散性良好。於本說明書中，利「分散性良好」，係、指塗佈將上述樹脂成分、超微粒成分、（根據需要而少量2UV起始劑）及揮發溶劑進行混合所獲得之塗敷液，並將溶劑加以乾燥去除而獲得之塗膜為透明。上述超微粒成分i已進行表面改質。藉由進行表面改質’可使超微粒成分良好地分散於樹脂成分中，且可良好地形成上述第！濃度調變區域^作為表可獲得本發明之效果，便可採用任…貝方法"要更J抹用任思適當之方法。具代表性的是’表面改質係藉由扁沪 , 超微粒成分之表面上塗佈表面改質劑而形成表面改質劑層々目雜" 貞㈣來進仃。作為較佳表面改質劑劑:、脂二= = ==，偶合劑等偶合界面活性劑。藉由使用此種表 14707I.doc •20- 1359958 橢圓球狀、不定形。於多數情形時，可使用圓球狀微粒作為上述光擴散性微粒。上述光擴散性微粒之折射率宜為1.3 〇〜1.7 〇，更佳為 1 ·40〜1.60。相對於基質100重量份’上述光擴散性微粒之調配量宜為10重量份〜100重量份，更佳為15重量份〜40重量份。藉由包含例如此種調配量之具有上述合適範圍之平均粒徑的光擴散性微粒，可獲得具有非常優異之光擴散性之光擴散元件。 Α·4·光擴散元件之製造方法本發明之光擴散元件之製造方法包含如下步驟：將使基質之樹脂成分或其前驅物、超微粒成分及光擴散性微粒溶解或分散於揮發性溶劑中而獲得之塗敷液塗佈於基材（設為步驟Α);以及使塗佈於該基材之塗敷液乾燥（設為步驟 Β卜 (步驟Α) 關於樹脂成分或其前驅物、超微粒成分及光擴散性微粒，分別如上述Α-2-1項、Α·2_2項及Α_3項中所說明。具代表性的是，上述塗敷液係將超微粒成分及光擴散性微粒分散於前驅物及揮發性溶劑中而成之分散體。作為使超微粒成分及光擴散性微粒分散之方法，可採用任意適當之方法（例如超聲波處理）。作為上述揮發性溶劑，只要可使上述各成分溶解或均勻刀政，便可採用任意適當之溶劑。作為揮發性溶劑之具體 147071.doc -23- 1359958 例，可列舉乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丙酯、2_丁鲷（曱基乙基嗣）、甲基異丁基酮、環戊酮、曱苯、異丙醇正丁醇、環戊烷、水。上述塗敷液可根據目的’進而包含任意適當之添加劑。例如，為使超微粒成分良好地分散，可適合地使用分散劑。作為添加劑之其他具體例，可列舉抗老化劑、改質劑、界面活性劑'防變色劑、紫外線吸收劑、調平劑、消泡劑。上述塗敷液中之上述各成分之調配量如上述a_2項〜A_3 項中所說明。塗敷液之固體成分濃度可進行調整以成為1〇重量％〜70重量％左右為宜。只要為如此之固體成分濃度，便可獲得具有容易塗敷之黏度之塗敷液。作為上述基材，只要可獲得本發明之效果，便可採用任意適當之膜。作為具體例，可列舉三乙醯纖維素（TAC， triacetyl cellulose)膜、聚對苯二曱酸乙二醇酯（ρΕτ， polyethylene terephthalate)膜、聚丙稀（PP，p〇lypr〇pylene) 膜、尼龍膜、丙烯酸膜、内酯改質丙烯酸膜等。上述基材亦可根據需要而進行易接著處理等表面改質，且亦可包含潤滑劑、抗靜電劑 '紫外線吸收劑等添加劑。該基材於下述附光擴散元件之偏光板中，存在可作為保護層而發揮作用之情形。作為向基材塗佈上述塗敷液之塗佈方法，可採用使用有任意適當之塗佈機之方法。作為塗佈機之具體例，可列舉棒式塗佈機、反向塗佈機、吻合式塗佈機、凹板印刷塗佈 147071.doc -24- 機、擠壓式塗佈機、刮刀式塗佈機。 (步驟Β) 作為上述塗敷液之乾燥方法，可採用任意適當之方法。作為具體例，可列舉自然乾燥、加熱乾燥、減壓乾燥。以加熱乾燥為宜。加熱溫度為例如6〇。〇〜15〇r，加熱時間為例如30秒〜5分鐘。以如以上所述之方式，於基材上形成如圖ia所示之光擴散元件。如圖1B所示，於在光擴散性微粒内部形成第2濃度調變區域之情形時，本發明之製造方法進而包含如下步驟：於上述步驟A之塗敷液Φ，你、+· *1士丄I 、，使上述树知成分之前驅物與上述光擴散性微粒相接觸(設為步驟A_1);以及使該前驅物之至少-部分滲透至該光擴散性微粒之内部（設為步心 2)。 (步驟A-1) /、要使上述塗敷液中含有上述樹脂成分之前驅物，不進行特殊之處理或操作便可實現該前驅物與上述光擴散性微粒之接觸。 (步驟A-2) 、為於v驟Α·2中使上述前驅物之至少一部分渗透至該光擴散性微粒之内部之方法，具代表性的可列舉將上述塗敷液靜置之方法。樹脂成分與光擴散性微粒宜包含同系之 :枓’更佳為包含相溶性高之材料，因此藉由將塗敷液靜，即使不進行特殊之處理或操作，樹脂成分之前驅物 147071 .doc -25· 1359958 (單體）亦會滲透至光擴散性微粒之内部。亦即，藉由使樹月曰成分之前驅物與光擴散性微粒接觸特定時間，樹脂成分之别驅物會滲透至光擴散性微粒之内部。靜置時間宜為較光擴散性微粒之粒徑實質上達到最大為止之時間更長之時間於此，所謂「光擴散性微粒之粒徑實質上達到最大為止之時間」，係指直至光擴散性微粒膨潤至最大限度而無法更進一步膨潤（亦即，成為平衡狀態）為止之時間（以下，亦稱作最大膨潤時間）。藉由使樹脂成分之前驅物與光擴 $性微粒經過較最大膨潤時間更長之時間接觸，樹脂成分前驅物對光擴散性微粒之滲透會達到飽和狀態，而無法更進一步進入至光擴散性微粒内部之交聯結構。其結果為，藉由下述聚合步驟，可良好地且穩定地形成第2濃度調變區域。最大膨潤時間可根據樹脂成分與光擴散性微粒之相溶性而發生變化。因此，靜置時間可根據樹脂成分及光擴散性微粒之構成材料而變化。例如，靜置時間宜…小時〜48小時’更佳為2小時〜4〇小時進而更佳為3小時〜Μ小時丄特佳為4小時〜3〇小時。若靜置時間未達！小時，則存在前驅物未充分地滲透至光擴散性微粒内部之情形其結果為’存在不會良好地形成第2濃度調變區域之情形: 靜置時間超過48小時，則有可能由於光擴散性微粒間之物理：相互作用，而導致光擴散性微粒凝聚，塗敷液之黏度升问’塗敷性變得不充分。靜置可於室溫下進行亦可於根據目的或使特料所設定之特定溫度條件下進行。、於步驟A-2t，上述前驅物只要自上述光擴散性微粒之 147071.doc -26· ^59958 表® /參透至έ亥光擴散性微粒之一部分即可，例如宜滲透至平均粒徑之10%〜95%之範圍為止。於滲透範圍未達1〇%之情形時’存在不會良好地形成第2濃度調變區域而無法充分降低背向散射之情形。即使滲透範圍超過95%，亦與滲透範圍較小之情形時同樣，存在不會良好地形成第2濃度調變區域而無法充分降低背向散射之情形。滲透範圍可藉由調整樹脂成分及光擴散性微粒之材料、光擴散性微粒之父聯汝度、靜置時間、靜置溫度等而加以控制。於本實施形態中，重要的是控制上述前驅物向光擴散性微粒之滲透。例如，如圖4所示’於製備上述塗敷液後隨即將该塗敷液塗佈於基材上而形成光擴散元件之情形時，擴散半值角會根據乾燥溫度而大幅變化。另一方面，於將上述塗敷液靜置例如24小時後塗佈於基材上而形成光擴散元件之情形時，擴散半值角會不受乾燥溫度之影響而大致固疋。可§忍為其原因在於，藉由靜置，前驅物會向光擴散性微粒滲透至飽和狀態為止，因此濃度調變區域之形成不 X乾燥溫度之影響。因此，如上所述，靜置時間宜為較最大膨潤時間更長之時間。藉由如此設定靜置時間，可獲得不受乾燥時間之影響而大致固定且良好之擴散半值角，因此可無偏差地穩定地製造擴散性高之光擴散元件。此外，例如可藉由60。(：之低溫乾燥進行製造’因此自安全性或成本方面而言亦較佳。另一方面，只要可根據前驅物及光擴散性微粒之種類決定直至滲透達到飽和狀態為止之時間，即使靜置時間短’亦可藉由適當地選擇乾燥溫度，而無偏 147071.doc •27- 1359958 差地穩定地製造擴散性高之光擴散树。例如即使於製備上述塗敷液後隨即將該塗敷液塗佈於基材上而形成光擴散元件之情形時，亦可藉由將乾燥溫度設定為1〇〇它，而無偏差地穩定地製造擴散性高之光擴散元件❶更具體而言’只要適當地選擇光擴散性微/粒、樹脂成>之前驅物及乾燥條件，即使不花費上述靜置時間，亦可形成第2濃度調變區域。 & 如上所述，步驟A-1及步驟A_2均不需要特殊之處理或操作，因此不需要嚴密地設定塗佈塗敷液之時序。 (步驟C) 於形成第2濃度調變區域之情形時，上述製造方法宜進而包含如下步驟：於上述塗佈步驟後，使上述前驅物發生聚合（步驟C)。聚合方法可根據樹脂成分（因而其前驅物）之種類而採用任意適當之方法◊例如，於樹脂成分為電離放射線硬化型樹脂之情形時’藉由照射電離放射線而使前驅物發生聚合。於使用紫外線作為電離放射線之情形時，其累計光量宜為200 mJ〜400 mJ。電離放射線相對於光擴散性微粒之穿透率宜為70%以上，更佳為80%以上。又，例如於樹脂成分為熱固型樹脂之情形時，藉由加熱而使前驅物發生聚合。加熱溫度及加熱時間可根據樹脂成分之種類而適當地設定。聚合宜藉由照射電離放射線而進行。只要係電離放射線照射，便可於良好地保持折射率分布結構 (濃度調變區域）之狀態下使塗膜硬化，因此可製作擴散特性良好之光擴散元件。藉由使前驅物發生聚合，而於光擴 H7071.doc -28· 1359958 散性微粒20之表面附近内部形成第2濃度調變區域η、並且形成基質⑽IM濃度調變區域31。更詳細而言，第2濃度調變區域32係藉由已滲透至光擴散性微粒2〇之内部之前驅物進行聚合而形成；|質1〇係藉由未滲透至光擴散性微粒20之前驅物於分散有超微粒成分之狀態下進行聚合而形成；第1濃度調變區域31可主要因樹脂成分、超微粒成分及光擴散性微粒之相溶性而形成。亦即，根據本實施形態之製造方法，可藉由使已滲透至光擴散性微粒内部之前驅物與未渗透至光擴散性微粒之前驅物同時發生聚合而於光擴散性微粒20之表面附近内部形成第2濃度調變區域 32，並同時形成基質1〇及第}濃度調變區域31。上述聚合步驟（步驟C)可於上述乾燥步驟（步驟之前進行，亦可於步驟B之後進行。本發明之光擴散元件之製造方法除包含上述步驟A〜步驟 C以外，當然亦可於任意適當之時間點包含任意適當之步驟、處S及/或操作。如此之步驟等之種類及進行如此之步驟等之時間點可根據目的而適當地設定。以如以上所述之方式，將如上述A-1項〜A_3項中所說明之光擴散元件形成於基材上。所獲得之光擴散元件可自基材剝離而用作單一構件，亦可用作附基材之光擴散元件，亦可自基材轉印於偏光板等而用作複合構件（例如附光擴散元件之偏光板），亦可連同基材一起貼附於偏光板等而用作複合構件（例如附米擴散元件之偏光板）。於連同基材一起貼附於偏光板等而用作複合構件（例如附光擴散元件 147〇71.d. -29· 1359958 之偏光板）之情形時，該基材可作為偏光板之保護層而發揮作用。本發明之光擴散元件係除可用作採用有以上所說明之準直背光前面擴散系統之液晶顯示裝置之視認側擴散兀件以外，亦可用作例如液晶顯示裝置之背光用構件、照月器具（例如有機EL(electro luminescence，電致發光）、 LEDChght emitting di〇de ’發光二極體用擴散構件。 B.附光擴散元件之偏光板 B-1.附光擴散元件之偏光板之整體構成本發明之附光擴散元件之偏光板具代表性的是配置於液晶顯不裝置之視認側。圖5係本發明之較佳實施形態之附光擴散元件之偏光板之概略剖面圖。該附光擴散元件之偏光板200包括光擴散元件1〇〇及偏光元件11〇。光擴散元件 100係上述A-1項〜A-4項中所記載之本發明之光擴散元件。光擴散το件100係以於附光擴散元件之偏光板配置於液晶顯示裝置之視認側之情形時成為最靠視認側之方式進行配置。於一實施形態中，於光擴散元件i 〇〇之視認側配置有低反射層或抗反射處理層（antireflecti〇n處理層）（未圖示）。於圖不例中，附光擴散元件之偏光板2〇〇係於偏光元件之兩側包括保護層120及130 ^光擴散元件、偏光元件及保護層係經由任意適當之接著劑層或黏著劑層而貼附。保護層 120及13G中之至少-者亦可根據目的、偏光板之構成及液晶顯不裝置之構成而省略。例如，於形成光擴散元件時所使用之基材可作為保護層而發揮作用之情形時，可省略保護層120。本發明《附光擴散元件之偏光板尤其可適合用 147071.doc -30- 1359958 作採用有準直背侧偏光板。引擴散系統之液晶顯示裝置中之視認 B-2.偏光元件作為上述偏光元杜德π 件110，可根據目的而採用任意適當之 . 偈光几件0例如可石，丨耝.丄歹丨舉.使碘或二色性染料等二色質吸附於聚乙烯醇系腹 A ^ 式'、、为縮甲醛化聚乙烯醇系膜、乙稀-乙酸乙稀g旨共平札么 „ 、Λ 系°ρ为皂化膜等親水性高分子膜並加以單軸延伸而成者. 1 、 ® Λ 4乙烯醇之脫水處理物或聚氯乙烯之脫鹽酸處理物等多嫌έ 号夕埽糸配向膜等。此等之中，色性物質吸附於聚一琅乙烯知糸膜並加以單軸延伸而成之偏光兀件之偏光二色比舫古 n f 較同’故而尤佳。對於此等偏光元件之又亚無特別限定，通常為1〜80 μιη左右。使破吸附於聚乙稀醇系膜並加以單軸延伸而成之偏光元，例如可藉由將聚乙稀醇浸潰於破之水溶液中進行染色，並延伸至原長之3〜7户夹制你 __ ,、借术製作。亦可根據需要而包含 • 硼酸或硫酸鋅、氣化鋅黧，介π、* i 辞4，'亦可浸潰於蛾化料之水溶液中。此外’亦可根據需要而於染色之前將聚乙烯醇系膜浸潰於水中進行水洗。藉由對聚乙烯醇系膜進行水洗，不僅可清洗掉聚乙稀醇系膜表面之污垢或抗結塊劑，而且具有因使聚乙稀醇系膜膨潤而防止染色不均等之不均勻 J J旳效果。延伸可於利用碘進行染色之後進行’亦可-邊染色—邊延伸，又，亦可= 延伸之後隨即利用姨進行染色。亦可於领酸或硬化卸等之水溶液中或水浴中進行延伸。 14707丨.doc -31 - 1359958 B_ 3 ·保護層 2述保護層120及130係由可用作偏光板之保護層之任意 I田之膜所形成。作為成為該膜之主成分之材料的具體例，可列舉三乙醯纖維素（TAC)等纖維素系樹脂；或聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚醯亞胺系、聚峻硬系m聚苯乙烯系、聚降㈣系、聚稀煙系、（甲基）丙烯酸系、乙酸酯系等之透明樹脂等。又，亦可列舉（甲基）丙烯酸系、胺酯系、（甲基）丙烯酸胺酯系、裒氡系、矽氧系等之熱固型樹脂或紫外線硬化型樹脂等。除此以外，亦可列舉例如矽氧烷系聚合物等玻璃質系聚合物。又，亦可使用日本專利特開2001 343529號公報 (_/37007)中所記載之聚合物膜。作為該膜之材料可使用例如含有側鏈上具有經取代或未經取代之醯亞胺基之熱塑性樹脂、以及側鏈上具有經取代或未經取代之苯基及腈基之熱塑性樹脂的樹脂組合物，例如，可列舉含有包含異：浠與N-甲基順丁缔二醯亞胺之交替共聚物、以及：：腈-苯乙烯共聚物之樹脂組合物。該聚合物膜可為例如上述樹脂組合物之擠壓成形物。上具有各向同性上述保護層（内側保護層）13〇宜於光:學性質。具體而言，内側保護層之厚度方向之相位差Rth (550)宜為-20 nm〜+20 nm，更佳為-ίο 為-6 nm〜+6 nm，最佳為_3 nm〜+3 nm。相位差Re(550)宜為〇 nm以上10 nm以下 6 nm以下’特佳為〇 nm以上3 nm以下。 nm〜+1〇 nm，特佳内側保護層之面内，更佳為〇 nm以上關於可形成如此之 147071.doc -32- 1359958 實施例 —以下，藉由實施例而具體說明本發明，但本發明並不限疋於此等實施例。實施例中之評價方法為如下所述。又，只要未特別註明，則實施例中之「份」及「％」為重量基準。 (1)光擴散元件之厚度利用微。十測式厚度計（三豐（Mitut〇y〇)公3製造）測定基材與光擴散元件之合計厚度，並自該合計厚度減去基材之厚度而計算出光擴散元件之厚度。 ⑺第1濃度調變區域及第2濃度調變區域之有益將實施例及比較例中所獲得之光擴散元件與基材之積声體，一面使用液體氮進行冷卻…面利用切片機切片^ 二7之厚度，而設為測定樣本。使用穿透型電子顯微鏡 (TEM » transmission elertr^ · ㈣似㈣’觀察該測定樣本之先擴^件部分之微粒之狀肢該微粒與基質之狀態。將微粒與基質之界面不明確之情形設為1 濃度調變區域」，並將料私命甘併田拉與基質之界面明確之情形設為無第U辰度調變區域」。又，將於微粒内义驅物渗透所引起之對比度之情形設為「：= 域」，並將於微粒内部無法確認出對比度而為形設為「無第2濃度調變區域」。邑之情 (3)霧度依照JIS 713 6中所賴宁+ 士、j_ T所規疋之方法，使用霧度學研究所公司製造，商σ文「, c 色如科商时名「UN-150」）進行測定。 147071.doc •35· 1359958 (4) 光擴散半值角自光擴散元件之正面照射雷射光，並利用側角光度計 (goniophotometer)每隔1。地測定所擴散之光之相對於擴散角度之擴散亮度，如圖7所示’於擴散之兩側測定除雷射之直進穿透光以外之光自擴散亮度最大值變為一半亮度之擴散角度，將加上該兩側之角度而得者（圖7之角度八+角度A·)設為光擴散半值角。 (5) 背向散射率將實施例及比較例中所獲得之光擴散元件與基材之積層體經由透明黏著劑貼合於黑色丙烯酸板（住友化學公司製造，商品名「SUMIPEX」（註冊商標），厚度為2 mm)上，而設為測定樣本。利用分光光度計（日立計測器公司製造，商品名「U41 00」）測定該測定樣本之積分反射率。另一方面，使用自上述光擴散元件用塗敷液去除微粒而成之塗敷液，製作基材與透明塗敷層之積層體，而設為對照樣本，並利用與上述相同之方式測定積分反射率（即表面反射率）自上述測疋樣本之積分反射率減去上述對照樣本之積分反射率（表面反射率），藉此計算出光擴散元件之背向散射率。 (6)前驅物之渗透範圍自以上述（2)中所記載之順序拍攝之TEM照片隨機選擇 1 〇個光擴散性微粒。針對所選擇之光擴散性微粒之各個，測疋光擴散性微粒之粒徑及光擴散性微粒之未滲透有前驅物之。P刀（非滲透部分）之粒徑，並根據下述式計算出渗透 147071.doc * 36 - 1359958 範圍。將1G個光擴散性微粒之平均值設為滲透範圍。 (滲透範® )={ 1-(非渗透部之粒徑/光擴散性微粒之粒徑）}χ100(ο/〇) <實施例1 :光擴散元件之製作>

於含有62%之作為超微粒成分之氧化锆奈米粒子（平均粒徑為60 nm，折射率為2.19)之硬塗用樹脂（JSR公司製造，商品名「Opstar KZ6661」（包含MEK (methyl ethyl ket〇ne，甲基乙基酿1 )/MIBK (methyl isobutyl ketone，甲基異丁基

酮））18_2份申，添加作為樹脂成分之前驅物之季戊四醇三丙烯酸酯（大阪有機化學工業公司製造，商品名「Viscoat #300」，折射率為1.52)之50〇/〇甲基乙基酮（]^1〇溶液6.8份、光聚合起始劑（汽巴精化公司製造，商品名「Irgacure 907」） 0.068份、調平劑（DIC公司製造，商品名r GRANDIC PC 4100」）0.625份、及作為光擴散性微粒之聚甲基丙烯酸曱酯（PMMA)微粒（總研化學公司製造，商品名「MX180TA」，平均粒徑為1.8 μιη，折射率為1 _49) 2.5份。對該混合物進行5分鐘超聲波處理’製備均勻分散有上述各成分之塗敷液。該塗敷液之固體成分濃度為54.5%。於製備該塗敷液之後，隨即使用棒式塗佈機塗敷於TAC膜（富士膜公司製造，商品名「Fujitac」）上，並以100°C乾燥1分鐘後，照射累計光量為300 之紫外線，而獲得厚度為20 μιη之光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述（1)〜（6)之評價。將結果與下述實施例2~15及比較例1〜4之結果一併示於表1。此外，將已確認濃度調變區域之有無之ΤΕΜ照片 147071.doc •37· 1359958 示於圖8。再者，濃度調變區域之觀察係於TEM觀察剖面之半徑（r2)相對於光擴散性微粒之半徑（rl)之比率（r2/rl)成為50%之位置進行。 147071.doc 38- 1359958

【1<】 147071.doc 背向散射率 (%) 0.50 0.19 0.15 0.48 0.49 0.47 0.12 0.39 0.42 0.19 0.31 0.43 0.45 0.39 0.20 cn 0.13 1.52 S t ^ 擴散半值角 (°) yn S m Ό CN 2 v〇 cn CN 卜〇 00 霧度 (%) 98.2 98.0 92.7 00 Os 98.2 98.2 98.0 98.4 j 98.5 i 95.4^ | 97.7 | I 98.5 I 98.5 \ 96.6 | 98.7 88.3 97.8 98.3 乾燥溫度 (°C) Ο 〇〇〇〇〇〇〇〇 § § § 〇 Ο 〇〇靜置B夺間 (h) 隨即隨即隨即隨即隨即隨即隨即 .隨即寸隨即 CN 卜隨即隨即隨即隨即隨即落系無變化無變化無變化無變化無變化無變化無變化〇 r-H 〇無變化| 〇 (N 〇寸 5 〇 »—Η 無變化無變化 |無變化無變化丨無變化 5 _ Ιϊΐ) ^ 琢Η gS gl 碟有/76.3 有/79.5 有/64.9 有/81_3 有/81.5 有/29.1 #. 难碟 ^ f w vS -$ 姝凼有/140 有/140 有/140 有/100 有/3 00 有/200 有/100 有/200 有/200 有/100 有/150 有/200 有/200 有/300 有/50 厚度 (μιη) 寸 CN 〇〇〇〇〇〇〇 m 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 實施例9 實施例10 實施例11 實施例12 實施例13 實施例14 實施例15 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 ·39· 1359958 <實施例2 :光擴散元件之製作> 變更塗敷液之塗敷厚度，除此以外，以與實施例1相同之方式’獲得厚度為16 μηι之光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述（1)〜(6)之評價。將結果示於表1。 <實施例3 :光擴散元件之製作> 變更塗敷液之塗敷厚度，除此以外，以與實施例1相同之方式’獲得厚度為4 μιη之光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述（1)〜（6)之評價。將結果示於表1。 <實施例4 :光擴散元件之製作> 將含有62%之作為超微粒成分之氧化鍅奈米粒子（平均粒徑為60 nm，折射率為2.19)之硬塗用樹脂變更為JSR公司製造之商品名「Opstar KZ6676」（含有MEK/MIBK)、以及將樹脂成分之前驅物自季戊四醇三丙烯酸酯變更為二季戊四醇六丙烯酸酯（新中村化學工業公司製造，商品名「NK 酯（NK ester)」），除此以外，以與實施例1相同之方式，製備塗敷液。該塗敷液之固體成分濃度為54·5〇/()。以下順序係與實施例1同樣，而獲得厚度為20 μηι之光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述（1)〜(6)之評價。將結果示於表1。此外’將已確認濃度調變區域之有無之ΤΕΜ照片示於圖8。再者’濃度調變區域之觀察係於r2/rl成為66 7〇/〇之位置進行。 <實施例5 :光擴散元件之製作> 將作為光擴散性微粒之PMMA微粒變更為積水化成品工業公司製造之商品名「χχΐ31ΑΑ」（平均粒徑為2 5 μπι， 147071.doc -40· 1359958 折射率為1.49) ’除此以外，以與實施例丨相同之方式，製備塗敷液。邊塗敷液之固體成分濃度為Η 。以下順序係與實施例i同樣，而獲得厚度為2〇叫之光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述⑴〜⑹之評價。將結果示於表1此外，將已確認濃度調變區域之有無之ΤΕΜ照片示於圖8。再者，濃度調變區域之觀察係於成為之位置進行。 <實施例6 :光擴散元件之製作> 將作為樹脂成分之前驅物之季戊四醇三丙烯酸酯之5〇% 甲基乙基_(MEK)溶液6.8份變更為季戊四醇三丙烯酸醋之 5〇%甲苯溶液6.8份’除此以外，以與實施例"目同之方式，製備塗敷液。該塗敷液之固體成分濃度為45%。以下順序係與實施例！同樣，而獲得厚度為2〇 μιη之光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述（1)〜（6)之評價。將結果示於表1。此外，將已確認濃度調變區域之有無之τεμ 照片示於圖9。再者，濃度調變區域之觀察係於_成為 50.0%之位置進行。 <實施例7 :光擴散元件之製作> 於含有35.5%之作為超微粒成分之氧化锆奈米粒子（平均粒徑為30 rnn，折射率為2,19)之漿料.化成公司製造，商品名「ZRMIBK3 5%-F83」，分散溶劑]^^” 1〇份中添加作為樹脂成分之前驅物之季戊四醇三丙烯酸酯（大阪有機化學工業公司製造，商品名> Visc〇at #3〇〇」，折射率為 1.52) 2.78份、光聚合起始劑（汽巴精化公司製造，商品名 147071.doc - 41 - 1359958 「Irgacure 907」）0·03份、調平劑（DIC公司製造，商品名「GRANDIC PC 4100」）0.03份、及作為光擴散性微粒之聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)微粒（根上工業公司製造，商品名「ARTPEARL J-4P」，平均粒徑為2.1 μιη，折射率為 1.49) 0.56份，製備塗敷液。該塗敷液之固體成分濃度為 45%。以下順序係與實施例1同樣，而獲得厚度為20 μπι之光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述（1)〜（6)之評價。將結果示於表1。此外，將已確認濃度調變區域之有無之ΤΕΜ照片示於圖9。再者，濃度調變區域之觀察係於犷2/111成為47.6%之位置進行。 <實施例8 :光擴散元件之製作> 於含有62%之作為超微粒成分之氧化錯奈米粒子（平均粒徑為60 nm，折射率為2.19)之硬塗用樹脂（JSR公司製造’ 商品名「OpstarKZ 6661」（含有MEK/MIBK))18.2份中，添加作為樹脂成分之前驅物之季戊四醇三丙烯酸酯（大阪有機化學工業公司製造，商品名「Viscoat #300」，折射率為1.52)之50%甲基乙基酮（MEK)溶液6.8份、光聚合起始劑 (汽巴精化公司製造’商品名「Irgacure 907」）0.06 8份、調平劑（DIC公司製造，商品名「GRANDIC PC 4100」） 0.625份、及作為光擴散性微粒之聚曱基丙烯酸曱酯 (PMMA)微粒（根上工業公司製造，商品名「ARTPEARL J4P」’平均粒徑為2.1 μιη，折射率為1.49) 2.5份。對該混合物進行5分鐘超聲波處理，製備均勻分散有上述各成分之塗敷液。於製備該塗敷液後，隨即使用棒式塗佈機塗敷 147071.doc -42· 1359958 於TAC膜（富士膜公司製造，商品名「Fujhac」）上，並以 100°C乾燥ί分鐘後，照射累計光量為300 mj之紫外線而獲得厚度為12㈣之光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述⑴〜(6)之評價。將結果示於表1。此外，將已確認濃度調變區域之有無之TEM照片示於圖9。 <實施例9 :光擴散元件之製作>

以與實施例8相同之方式製備塗敷液。將該塗敷液靜置4 小時後’以與實施例8相同之方式進行塗敷。將塗敷後之乾燥溫度設為6(TC，以及將厚度設為1〇叫，除此以外，以與實施例8相同之方式獲得光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述⑴〜⑹之評價。將結果示於表卜 <實施例10 :光擴散元件之製作> 以60°c乾燥1分鐘，且將塗敷液之厚度設為1〇㈣，除此以外，以與實施例8相同之方式（亦即，製備塗敷液後隨即塗敷）獲得厚度為10 μΓη之光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述（1)〜（6)之評價。將結果示於表1。 <實施例11 :光擴散元件之製作> 除將靜置時間設為2小時以外，以與實施例9相同之方式獲得光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述⑴〜(6) 之評價◊將結果示於表1。 <實施例12:光擴散元件之製作> 除將靜置時間設為7小時以外，以與實施例9相同之方式獲得光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述⑴〜(6) 之評價。將結果示於表1。 147071.doc •43· 1359958 <實施例13 :光擴散元件之製作〉除將靜置時間設為24小時以外’以與實施例9相同之方式獲付光擴政元件。將所獲得之光擴散元件用於上述 (1)〜（6)之評價。將結果示於表i。 <實施例14:光擴散元件之製作> 將作為光擴散性微粒之PMMA微粒變更為積水化成品工業公司製造之商品名「XXI 31AA」（平均粒徑為2·5 μπι，折射率為1.49)，除此以外，以與實施例13相同之方式獲得光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述之評價。將結果示於表1。 <實施例15 :光擴散元件之製作> 將光擴散性微粒變更為MMA(methyl methacrylate，曱基丙稀酸曱酯）-苯乙烯（St ’ styrene)共聚物微粒（積水化成品工業公司製造’商品名「χχ15ΑΑ」，平均粒徑為2.9 μιη， MMA/St比=70/30，折射率為1.52)，除此以外，以與實施例1相同之方式製備塗敷液。該塗敷液之固體成分濃度為 54.5%。以下順序係與實施例1同樣，而獲得厚度為2〇 μιη 之光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述（1)〜（6)之評價。將結果示於表1。 <比較例1> 藉由以下順序製作不含超微粒成分之構成之光擴散元件：於將丙烯腈-苯乙婦共聚物（AS，Acrylonitrile-styrene)樹脂（旭化成化學公司製造，商品名「STYLAC AS」，折射率 14707丨.doc -44 - 1359958 行光光源裝置（背光單元）。於上述液晶面板中裝入上述背光單元，而製作準直背光月j面擴放系統之液晶顯示裝置。使所獲得之液晶顯示裝置於暗處進行白色顯示及黑色顯示’目測觀察其顯示狀態。其結果為，顯示出自斜方向觀察時，於亮處之黑色顯示較 …、且於暗處之白色顯示之壳度較高之良好的顯示特性。 <比較例7> 除使用比較例4之光擴散元件以外，以與實施例17相同之方式製作液晶顯示裝置◦使所獲得之液晶顯示裝置於暗處進仃白色顯示及黑色顯示，目測觀察其顯示狀態。其結果為，當自斜方向觀察時，暗處之白色顯示之亮度較高，而於亮處之黑色顯示看起來發白模糊。 <評價> 如由表1所知，本發明之實施例之光擴散元件儘管非常薄，卻具有較高之霧度值，且背向散射率較小。另一方面於比較例中，當欲既抑制背向散射又實現較高之霧度值時，必需使厚度非常厚（比較例丨），當欲以某種程度之較薄之厚度實現較高之霧度值時，背向散射會變得非常大 (比較例3)。此外，如由圖丨〇所知，安裝有實施例丨之光擴政疋件之液晶顯示裝置顯示出自斜方向觀察時，於亮處之黑色顯不較黑且暗處之白色顯示之亮度較高之良好的顯示特性°另一方面’安襄有比較例2之光擴散元件之液晶顯不敦置雖然於免處之黑色顯示較黑，但暗處之白色顯示之冗度不充分且變暗。安裝有比較例3之光擴散元件之液晶 H707l.d〇, -49- 1359958 顯不裝置雖然暗處之白色顯示之亮度較高，但於亮處之黑色顯示時之發白模糊程度較大。此外，如對實施例1與實施例8、9及12〜14進行比較所 /'未$成有第2彡辰度調變區域之情形時相比，藉由形成第2濃度調變區域，即便使光擴散元件之厚度特別薄，亦可獲得霧度值非常高且背向散射非常小之域散元件。又，根據實施例9〜13之結果可知，只要在最大膨潤時間以内’則靜置時間越長，將獲得具有越高之擴散性的光擴散 _件若超過最大膨潤時間，則即使靜置時間變長，所獲得之光擴散元件之擴散性亦為大致固定。此外可知，藉由確保特定之靜置時間而形成第2濃度調變區域’即使以低溫進行乾燥，亦可獲得具有較高之霧度值之光擴散元件 (低溫乾燥於製造時之成本及安全性優異，故而較佳）。如上所述，根據本發明，可獲得儘管非常薄卻仍具有較咼之霧度值且背向散射率較小之光擴散元件。裝入有如此之光擴散元件之準直背光前面擴散系統的液晶顯示裝置，顯示出於亮處之黑色顯示較黑且暗處之白色顯示之亮度較高的良好之顯示特性。產業上之可利用性本發明之光擴散元件及附光擴散元件之偏光板可適合用於液晶顯示裝置之視認側構件、液晶顯示裝置之背光用構件、照明器具（例如有機EL、LED)用擴散構件，尤其可適合用作準直背光前面擴散系統之液晶顯示裝置之前面擴散元件。 147071.doc -50· 1359958 【圖式簡單說明】圖1A係用以說明本發明之較佳實施形態之光擴散元件中之基質之樹脂成分、超微粒成分、以及光擴散性微粒之分散狀態的模式圖； .圖1B係用以說明本發明之另一實施形態之光擴散元件中之基質之樹脂成分、超微粒成分、以及光擴散性微粒之分散狀態的模式圖； φ 圖2(a)係用以說明圖1A之光擴散元件中之自光擴散性微粒中〜部至基質為止之折射率變化之概念圖，（b)係用以說明圖1B之光擴散元件中之自光擴散性微粒中心部至基質為止之折射率變化之概念圖，（c)係用以說明先前之光擴散元件中之自微粒中心部至基質為止之折射率變化之概念圖；圖3係表示本發明中所使用之光擴散性微粒中之『1與c 之關係的模式圖； ' -圖4係表示關於靜置時間不同之塗敷液，乾燥溫度與所 • 獲彳于之擴散半值角之關係之曲線圖；圖5係本發明之較佳實施形態之附光擴散元件之偏光板的概略剖面圖；圖6係本發明之較佳實施形態之液晶顯示裝置的概略剖面圖； Q係用以說明计算光擴散半值角之方法的模式圖； ® 8係對實施例i…之光擴散元件確認濃度調變區域之有無的穿透型顯微鏡照片；圖9係對實施例6〜8之光擴散元件確認濃度調變區域之有 147071.doc 51 1359958 無的穿透型顯微鏡照片；圖10係對比較例1之光擴散元件確認濃度調變區域之有無的穿透型顯微鏡照片；及圖11係用以對將實施例1、比較例2及比較例3之光擴散元件裝入至液晶顯示裝置時之顯示狀態進行比較並加以說明之照片。【主要元件符號說明】 10 基質 11 樹脂成分 12 超微粒成分 20 光擴散性微粒 31 濃度調變區域（第1濃度調變區域） 32 第2濃度調變區域 100 光擴散元件 110 偏光元件 120 保護層 130 保護層 200 附光擴散元件之偏光板 500 液晶顯示裝置 147071.doc -52-

Claims

第099108038號專利申請案中文申請專利範圍替換本(100年12月) 七、申請專利範圍：一種光擴散元件’其含有包含樹脂成分及超微粒成分之基質、與分散於該基質中之光擴散性微粒；該樹脂成分、該超微粒成分及該光擴散性微粒之折射率滿足下述式（1); 且該光擴散元件包含濃度調變區域，其形成於該光擴散性微粒之表面附近外部，愈遠離該光擴散性微粒，該超微粒成分之重量濃度愈高： ΙηΡ-ηΑ|<|ηρ-ηΒ| ··· (1) 式（1)中，nA表示基質之樹脂成分之折射率，nB表示基質之超微粒成分之折射率，np表示光擴散性微粒之折射 2·如請求項1之光擴散元件，其中上述樹脂成分、上述超微粒成分及上述光擴散性微粒之折射率滿足下述式（2): Ιηρ-ηΑ|<|ηΑ-ηΒ| ... (2)。其進而包含第2濃度調變如請求項1或2之光擴散元件區域，其係上述樹脂成分渗透至上述光擴散性微粒之表面附近内部而形成。 90%〜99%。

ηΑΙ$ 0.10 ’ 及 0.10$ |ηΡ-ηΒ|$ 1·50。如請求項i或2中任一項之光擴散元件，其霧度為

分及上述光擴散性微粒包含同系之材料，其中上述樹脂成 ’上述超微粒成 147071-1001215.doc 分包含與該樹脂成分及該光擴散性微粒為不同系之材料。 7_如請求項6之光擴散元件，其中上述樹脂成分及上述光擴散性微粒包含有機化合物，上述超微粒成分包含無機化合物。 8. 如請求項1或2中任一項之光擴散元件，其中上述光擴散性微粒之平均粒徑為1 μιη〜5 μιη。 9. 如請求項1或2中任一項之光擴散元件，其中上述超微粒成分之平均粒徑為1 nm〜100 nm。 10. 如請求項1或2中任一項之光擴散元件，其中光擴散半值角為10°〜150。。 11. 一種附光擴散元件之偏光板，其包含如請求項1至1〇中任一項之光擴散元件及偏光元件。 12. —種液晶顯示裝置，其包括：液晶单元；平行光光源裝置，朝該液晶單元射出準直光；以及如叫求項1至10中任一項之光擴散元件，使通過該液晶單元之準直光穿透及擴散。 13. —種光擴散元件之製造方法，製造如請求項丨至1〇中任一項之光擴散元件，包含以下步驟：將使基質之樹脂成分或其前驅物、超微粒成分及光擴散性微粒浴解或分散於揮發性溶劑_所得塗敷液塗佈於基材；以及使塗佈於該基材之塗敷液乾燥。 14707.1-1001215.doc 1359958 14. 如請求項13之光擴散元件之製造方法，其進而包含步驟如後：於上述塗敷液中，使上述樹脂成分之前驅物與上述光擴散性微粒相接觸；以及使該前驅物之至少一部分滲透至該光擴散性微粒之内部。 15. 如請求項14之光擴散元件之製造方法，其中於上述塗敷液中’使上述树脂成分之前驅物與該光擴散性微粒接觸 • 較上述光擴散性微粒之粒徑實質上達到最大為止之時間更長之時間。 • 16.如請求項14或15之光擴散元件之製造方法，其中於上述渗透步驟中，使上述前驅物自上述光擴散性微粒之表面滲透至該光擴散性微粒之平均粒徑之1 〇%以上9 5 %以下之範圍為止。 17. 如請求項13至I5中任一項之光擴散元件之製造方法，進而包含步驟如後：於上述塗佈步驟後，使上述前驅物聚合。 18. 如請求項π之光擴散元件之製造方法，其中於上述聚合 ® 步驟中’令已滲透至上述光擴散性微粒内部之前驅物與未滲透至該光擴散性微粒之前驅物同時聚合，而於該光擴散性微粒之表面附近内部形成上述第2濃度調變區域，並同時形成上述基質及上述第1濃度調變區域。 19. 如請求項17之光擴散元件之製造方法，其中上述樹脂成分為電離放射線硬化型樹脂，藉由照射電離放射線而使該樹脂成分之前驅物聚合。 20. 如請求項18之光擴散元件之製造方法，其中上述樹脂成 I4707l-I00l215.doc 1359958 分為電離放射線硬化型樹脂，藉由照射電離放射線而使該樹脂成分之前驅物聚合。

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