(57)【要約】【課題】良好な光学特性を有する光学部材を提供する。【解決手段】基材層と、前記基材層の少なくとも一方の面上の光拡散層とを有し、前記光拡散層が空孔を有し、前記光拡散層中の前記空孔部分の平均長径Ｄ１が０．４０〜１．５０μｍであり、空孔部分の平均長径Ｄ１と平均短径Ｄ２との比Ｄ２／Ｄ１が０．３５〜０．９５であることを特徴とする光学部材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層と、
前記基材層の少なくとも一方の面上の光拡散層とを有し、
前記光拡散層が空孔を有し、前記光拡散層中の前記空孔部分の平均長径Ｄ１が０．４０〜１．５０μｍであり、空孔部分の平均長径Ｄ１と平均短径Ｄ２との比Ｄ２／Ｄ１が０．３５〜０．９５である
ことを特徴とする光学部材。
【請求項２】
前記光拡散層面に対する光拡散層の垂直断面に占める前記空孔部分の面積割合が、３〜４０面積％である請求項１の光学部材。
【請求項３】
前記光拡散層が、中空粒子を含む請求項１または２の光学部材。
【請求項４】
前記光拡散層が、バインダーを含む請求項１〜３のいずれか１項の光学部材。
【請求項５】
前記空孔部分の短軸方向が、前記光拡散層の厚さ方向に配向している請求項１〜４のいずれか１項の光学部材。
【請求項６】
基材層の少なくとも一方の面上に、中空粒子を含む光拡散層形成用組成物を用いて、空孔を有し、空孔部分の平均長径Ｄ１が０．４０〜１．５０μｍであり、平均長径Ｄ１と平均短径Ｄ２との比Ｄ２／Ｄ１が０．３５〜０．９５である光拡散層を形成する工程を有することを特徴とする光学部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光拡散フィルムは高い光拡散性を有しており、例えば、点状光源や線状光源の光を拡散させたり、出射光の角度を調整したりする。光拡散フィルムは、例えば、液晶テレビや、携帯電話、デジタルカメラ等の携帯機器が有する液晶ディスプレイにおける光学部材として使用されている。
【０００３】
特許文献１には、基材フィルムの中に楕円体微粒子が分散されている光拡散フィルムが記載されている。特許文献２には、透明基材上に、単孔構造を有する中空微粒子およびバインダー樹脂を含有する光拡散層が積層された光拡散フィルムが記載されている。特許文献２の光拡散フィルムでは、光線が中空微粒子を透過する間に屈折が起こり、高い光拡散性を発揮するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０３６９８４号公報
【特許文献２】特開２００９−２３７３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らの検討によれば、空孔を有する光拡散層は、必ずしも良好な光学特性を得ることができず、さらなる改善が必要であることがわかった。例えば、空孔を有する光拡散フィルムに白色光を垂直入射させ、透過光の配向分布（輝度角度分布）を測定すると、配光分布にうねり等が生じることがあることが判明した。本発明の課題は、良好な光学特性を有する、光拡散フィルム等の光学部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。従来技術では、空孔部分の形状およびそれに基づく光拡散性の向上については特に検討されておらず、この点についてさらなる検討を行った。その結果、下記構成の光拡散層を有する光学部材であれば上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
本発明は、例えば以下の［１］〜［６］に関する。
［１］基材層と、前記基材層の少なくとも一方の面上の光拡散層とを有し、前記光拡散層が空孔を有し、前記光拡散層中の前記空孔部分の平均長径Ｄ１が０．４０〜１．５０μｍであり、空孔部分の平均長径Ｄ１と平均短径Ｄ２との比Ｄ２／Ｄ１が０．３５〜０．９５であることを特徴とする光学部材。
［２］前記光拡散層面に対する光拡散層の垂直断面に占める前記空孔部分の面積割合が、３〜４０面積％である前記［１］の光学部材。
［３］前記光拡散層が、中空粒子を含む前記［１］または［２］の光学部材。
［４］前記光拡散層が、バインダーを含む前記［１］〜［３］のいずれか１項の光学部材。
［５］前記空孔部分の短軸方向が、前記光拡散層の厚さ方向に配向している前記［１］〜［４］のいずれか１項の光学部材。
［６］基材層の少なくとも一方の面上に、中空粒子を含む光拡散層形成用組成物を用いて、空孔を有し、空孔部分の平均長径Ｄ１が０．４０〜１．５０μｍであり、平均長径Ｄ１と平均短径Ｄ２との比Ｄ２／Ｄ１が０．３５〜０．９５である光拡散層を形成する工程を有することを特徴とする光学部材の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、良好な光学特性を有する光学部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の光学部材の一例についての模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について、好適態様も含めて詳細に説明する。本明細書で例示する各成分は、特に言及しない限り、それぞれ１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１１】
［光学部材］
本発明の光学部材は、基材層と、前記基材層の少なくとも一方の面上の光拡散層とを有する。前記光拡散層は、空孔を有しており、好ましくは中空粒子を含み、より好ましくはバインダーをさらに含む。
【００１２】
〈基材層〉
基材層としては、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樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、（メタ）アクリル樹脂、スチリル樹脂、アリレート樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン樹脂、ポリノルボルネン等の環状オレフィン樹脂、トリアセチルセルロース等のセルロースアセテート樹脂などの樹脂や、無機ガラスより形成された、フィルム、シートまたは板が挙げられる。
【００１３】
基材層は透明基材層であることが好ましい。基材層の、ＣＩＥ（国際照明委員会）の標準光源Ｃにおける全光線透過率の平均値は、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上である。
基材層の厚さは、通常は２０〜１０００μｍ、好ましくは４０〜４００μｍである。
【００１４】
〈光拡散層〉
光拡散層は、空孔を有する。光拡散層中に空孔は複数含まれる。光拡散層は、中空粒子を含むことが好ましく、空孔は、例えば、前記中空粒子が有する空孔である。
【００１５】
空孔または中空粒子は、例えば、バインダーに分散されていることが好ましい。光拡散性は、例えば、空孔とバインダーとの間に屈折率の差があることで、中空粒子のシェル部分とその内側の空孔との間に屈折率の差があることで、また中空粒子とバインダーとの間に屈折率の差があることで生じる。本発明では、光拡散層内部で光拡散を発生させることができるため、光拡散層上に他の層を形成したり、光学部材を他の部材と貼り合わせたりした後においても、良好な光拡散性を維持することができる。
【００１６】
光拡散層の厚さは、通常は１〜１００μｍ、好ましくは２〜５０μｍ、より好ましくは３〜３０μｍである。このような態様であれば、光拡散性および全光線透過率により優れた光学部材となる。
光拡散層は、基材層の一方の面上に形成されていてもよく、両方の面上に形成されていてもよいが、基材層の一方の面上に形成されていることが好ましい。
【００１７】
《空孔および中空粒子》
光拡散層において、空孔部分の平均長径Ｄ１は、０．４０〜１．５０μｍであり、好ましくは０．４０〜１．３０μｍ、より好ましくは０．４０〜０．９０μｍである。Ｄ１が０．４０μｍ未満ではレイリー散乱の影響を受けすぎ、Ｄ１が１．５０μｍ超ではミー散乱の影響を受けすぎることによって、配向分布等の光学特性が不良になる。Ｄ１が前記範囲にあると、配向分布等の光学特性が良好になる。
【００１８】
光拡散層において、空孔部分の平均長径Ｄ１と平均短径Ｄ２との比Ｄ２／Ｄ１は、０．３５〜０．９５であり、好ましくは０．５０〜０．９５、より好ましくは０．５０〜０．９０である。前記比が前記範囲にある場合、優れた配向分布を得ることができる。以下、前記比をアスペクト比ともいう。
【００１９】
光拡散層は中空粒子を含むことが好ましく、光拡散層中において上記記載の要件を満たす空孔を有する粒子であることが好ましい。中空粒子において空孔は１つであっても複数あってもよいが、一実施形態では単一空孔を有する中空粒子が用いられる。中空粒子の粒子形状は、特に限定されず、楕円体形状を包含する球形状、半球形状、レンズ形状が挙げられ、球形状が好ましく、楕円体形状がより好ましい。
【００２０】
光拡散層において、中空粒子の（シェル部分を含めた）平均長径は、好ましくは０．４５〜３．００μｍ、より好ましくは０．４５〜２．００μｍ、さらに好ましくは０．５０〜１．６０μｍである。
【００２１】
光拡散層中の空孔部分の長径とは、光拡散層面に対する垂直断面において観測される空孔部分において直線を引いた場合に、空孔部分における当該直線が最長となるときの長さであり、またそのときの線分を長軸という。また、光拡散層中の空孔部分の短径とは、前記長軸の垂直二等分線を空孔部分に引いた場合に、空孔部分における線分の長さであり、またそのときの線分を短軸という。
【００２２】
光拡散層中の中空粒子の長径とは、光拡散層面に対する垂直断面において観測される中空粒子の断面形状において直線を引いた場合に、当該直線が最長となるときの長さであり、またそのときの線分を中空粒子の長軸という。
【００２３】
空孔は、例えば図１に示すように、空孔部分の短軸方向が光拡散層の厚さ方向に配向している状態で、光拡散層に含まれていることが好ましい。具体的には、空孔は、空孔部分の短軸方向が光拡散層の厚さ方向に配向している状態で、バインダー中に分散されていることが好ましい。このような光拡散層は、光配向性に優れている。
【００２４】
なお、空孔部分の短軸方向が光拡散層の厚さ方向に配向している場合において、前記短軸方向は前記厚さ方向とは完全に平行になっている必要は必ずしもない。例えば、前記短軸方向と前記厚さ方向とのなす角度は、８０度以下であることが好ましく、６０度以下であることがより好ましく、４５度以下であることがさらに好ましい。
【００２５】
なお、以上の径および比は、光拡散層面に対する垂直断面を、走査型電子顕微鏡を用いて測定する。前記垂直断面は任意に選択され、すなわち光拡散層に前記条件を満たす断面が少なくとも一つ存在すればよい。平均長径および平均短径は、実施例に記載したとおり数平均値である。
【００２６】
光拡散層面に対する光拡散層の垂直断面に占める空孔部分の面積割合は、通常は３〜４０面積％、好ましくは３〜３０面積％、より好ましくは３〜２０面積％である。このような態様であれば、光拡散層の光拡散性および耐久性がより優れたものとなる。
以上の各構成の測定条件の詳細は、実施例に記載する。
【００２７】
中空粒子は、好ましくは中空有機粒子である。中空粒子におけるシェル部分は、例えば、樹脂より構成される。前記樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、（メタ）アクリル／スチレン樹脂等の、重合性モノマーより形成される樹脂が挙げられる。
【００２８】
重合性モノマーとしては、例えば、
メチル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート等の脂環含有（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート等のポリオキシアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレートなどの不飽和カルボン酸エステル；スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物；（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、酢酸ビニル等の他のビニル化合物；（メタ）アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のモノ又はジカルボン酸、前記ジカルボン酸の酸無水物などの不飽和カルボン酸が挙げられ、
また、架橋性モノマー、具体的には、分子中に少なくとも２個の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する多官能（メタ）アクリレート、具体的には、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート等の、アルキレングリコール又はポリアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸ジエステル；トリメチロールプロパンポリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンポリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールポリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ（メタ）アクリレート等の、３価以上の多価アルコールの（メタ）アクリル酸ポリエステル；ペンタエリスリトールアルコキシポリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンアルコキシポリ（メタ）アクリレート等の、３価以上の多価アルコールのＡＯ変性またはカプロラクトン変性物の（メタ）アクリル酸ポリエステルが挙げられ、その他、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジシクロペンタジエン、ブタジエン、イソプレン、アリル（メタ）アクリレート等のポリビニル化合物などの、前記多官能（メタ）アクリレート以外の、分子中に少なくとも２個の重合性二重結合を有する化合物；アリルグリシジルエーテル、グリシジル（メタ）アクリレート等のグリシジル基含有不飽和化合物が挙げられる。ここでのポリは、ジ、トリ、テトラ、ペンタ、ヘキサまたはそれ以上を意味する。本明細書において、ＡＯ変性とは、エチレンオキシド（ＥＯ）変性およびプロピレンオキシド（ＰＯ）変性等のアルキレンオキシド変性を意味する。
【００２９】
シェル部分は架橋構造を有することが好ましく、よって、重合性モノマーは架橋性モノマーを含むことが好ましい。これにより、光学部材の光拡散性能が低下することを防止することができる。重合性モノマーは、架橋性モノマーを好ましくは２５質量％以上、より好ましくは３０〜７５質量％含有する。
【００３０】
中空粒子の製造方法としては、中空形状を有する粒子が得られる限り特に限定されず、従来公知の方法が挙げられる。例えば、粒子中に発泡剤を含有させ、その後この発泡剤を発泡させる方法；粒子中に揮発性物質を封入し、その後この揮発性物質をガス化膨潤させる方法；ポリマーを溶融させ、これに空気などの気体ジェットを吹きつけ、気泡を封入する方法；ｗ／ｏ／ｗ型モノマーエマルジョンを作製し、モノマーを重合する方法；不飽和ポリエステル溶液中に顔料を懸濁させた懸濁液中で、モノマーを重合する方法；架橋ポリマー粒子をシード粒子として、相溶性の異なるポリマーをそのシード粒子上に重合、架橋する２段階架橋方法；ポリマーの重合収縮により製造する方法が挙げられる。具体的には、特開昭６２−１２７３３６号公報（特公平０４−０６８３２４号公報）、特開２００７−２０２７９３号公報（特許第５１８１５６６号公報）、特開２００２−２４１４４８号公報（特許第４８４３８５０号公報）、国際公開第２００５／０７１０１４号（特許第５０９８１７３号公報）の段落［００３４］〜［００６２］および特開２００９−２３７３４２号公報の段落［００１９］〜［００２５］に記載された方法が挙げられる。
【００３１】
《バインダー》
バインダーは、光拡散層における空孔または粒子に対するマトリクスとして機能する。バインダーとしては、透明性の高い樹脂であれば特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂および光硬化性樹脂から選ばれる少なくとも１種より形成された樹脂が挙げられる。これらの中でも、光拡散層形成時に硬化収縮により中空粒子の空孔部分を上記形状にするという観点から、熱硬化性樹脂および光硬化性樹脂から選ばれる少なくとも１種より形成された樹脂がより好ましい。
【００３２】
熱可塑性樹脂としては、例えば、オレフィン樹脂、環状オレフィン樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、ポリアミドイミド樹脂、セルロース誘導体、アセタール樹脂が挙げられる。
【００３３】
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂とともに、必要に応じて熱硬化剤を用いる。バインダーの一態様は、前記熱硬化性樹脂より形成された硬化樹脂である。
【００３４】
光硬化性樹脂としては、例えば、光重合性基を有する光硬化性ポリマー、光重合性不飽和単量体が挙げられる。光硬化性樹脂とともに、必要に応じて光重合開始剤を用いる。バインダーの一態様は、前記光硬化性樹脂より形成された硬化樹脂である。
【００３５】
光重合性基としては、例えば（メタ）アクリロイル基、アルケニル基等の重合性二重結合含有基が挙げられ、光硬化性ポリマーのポリマー骨格としては、例えば、ポリエチレン骨格、ポリウレタン骨格、ポリエステル骨格、ポリアミド骨格、ポリイミド骨格、ポリオキシアルキレン骨格、ポリフェニレン骨格、ポリブタジエン骨格、ポリイソプレン骨格が挙げられる。
【００３６】
光重合性不飽和単量体としては、例えば、（メタ）アクリル酸エステル（例：アルキルエステル、アルコキシエステル、アルコキシアルキルエステル、アリーロキシ又はアリーロキシアルキルエステル）、フッ素含有（メタ）アクリル酸エステル、水酸基含有（メタ）アクリル酸エステル、シアノ基含有（メタ）アクリル酸エステル、ポリアルキレングリコール、アルコキシポリアルキレングリコール又はアリーロキシポリアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸モノエステル、不飽和カルボン酸およびそのエステル、ビニル芳香族化合物、不飽和ニトリル化合物が挙げられる。
【００３７】
光重合性不飽和単量体としては、架橋性モノマーが好ましい。架橋性モノマーとしては、例えば、分子中に少なくとも２個の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する多官能（メタ）アクリレート、具体的には、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート等の、アルキレングリコール又はポリアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸ジエステル；トリメチロールプロパンポリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンポリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールポリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ（メタ）アクリレート等の、３価以上の多価アルコールの（メタ）アクリル酸ポリエステル；ペンタエリスリトールアルコキシポリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンアルコキシポリ（メタ）アクリレート等の、３価以上の多価アルコールのＡＯ変性またはカプロラクトン変性物の（メタ）アクリル酸ポリエステルが挙げられ、その他、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジシクロペンタジエン、ブタジエン、イソプレン、アリル（メタ）アクリレート等のポリビニル化合物などの、前記多官能（メタ）アクリレート以外の、分子中に少なくとも２個の重合性二重結合を有する化合物が挙げられる。ここでのポリは、ジ、トリ、テトラ、ペンタ、ヘキサまたはそれ以上を意味する。例えば、後述する光拡散層形成用組成物中の重合性二重結合量等の光重合性基量に応じて、その硬化収縮の程度を調整することができ、したがって光拡散層において中空粒子の好ましい空孔形状を形成することができる。
【００３８】
光重合開始剤としては、例えばジアセチル、メチルベンゾイルホルメート、ベンジル等のα−ジケトン化合物；ベンゾイン、ピバロイン等のアシロイン類；ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインンイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のアシロインエーテル類；アントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン等の多核キノン類；アセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシフェニルアセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、トリクロロアセトフェノン等のアセトフェノン類；ベンゾフェノン、メチル−ｏ−ベンゾイルベンゾエート、ミヒラーズケトン等のベンゾフェノン類；キサントン、チオキサントン、２−クロロチオキサントン等のキサントン類が挙げられる。光硬化樹脂形成時において、光重合開始剤の配合量は、光硬化性樹脂１００質量部に対して、通常は０．１〜２０質量部、好ましくは０．５〜１０質量部である。
【００３９】
光拡散層中のバインダーの含有量は、中空粒子１００質量部に対して、通常は１５０〜１６００質量部、好ましくは１７５〜１４００質量部、より好ましくは２００〜１２００質量部である。このような態様であれば、耐久性および光拡散性により優れた光拡散層となる。
【００４０】
《中実粒子》
光拡散層は、必要に応じて中実粒子を含んでもよい。中実粒子とは、中空粒子とは異なり、粒子内部に空孔を有しない粒子である。
【００４１】
〈オーバーコート層、粘着層、接着層〉
本発明の光学部材は、光拡散層上に、オーバーコート層および粘着層から選ばれる少なくとも１種の層をさらに有してもよい。また、前記光学部材は、基材層と光拡散層との間に、接着層等の他の層を有してもよい。
【００４２】
オーバーコート層は、例えば上述した熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂および光硬化性樹脂から選ばれる少なくとも１種より形成された硬化樹脂から構成され、粘着層および接着層は、それぞれ例えば従来公知の粘着剤および接着剤より形成される。
【００４３】
例えばオーバーコート層の厚さは、通常は１〜５００μｍ、好ましくは１〜３００μｍ、より好ましくは１〜１００μｍである。このような態様であれば、耐傷性、光拡散性および全光線透過率により優れた光学部材となる。
【００４４】
〈光拡散層形成用組成物〉
本発明で用いることのできる光拡散層形成用組成物は、中空粒子を含み、好ましくは、バインダーおよびその前駆体から選ばれる少なくとも１種をさらに含む。各成分については、上述したとおりである。光拡散層形成用組成物は、さらに、中実粒子や、界面活性剤等の添加剤を含有してもよい。
【００４５】
バインダーの前駆体とは、例えば、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂を指し、さらに熱硬化剤や光重合開始剤等を含む組成物でもよい。本発明では、光拡散層形成時の硬化収縮により中空粒子の空孔部分を上記形状にするという観点から、バインダーの前駆体が好ましい。本発明では、バインダーの前駆体としては光硬化性樹脂および光重合開始剤を含む組成物が、バインダーと中空粒子との結合をより強固にすることができる点で特に好ましい。
【００４６】
中空粒子の構成は上述したとおりであるが、組成物中の中空粒子では、空孔部分の平均長径と平均短径との比（平均短径／平均長径）は、例えば０．３０〜１．００、または０．９５を超えて１．００以下であってもよい。このように、前記比は０．３５〜０．９５の範囲内ではなくともよい。これは、例えば光拡散層形成時の硬化収縮により空孔形状を調整できるからである。また、中空粒子の数平均外径は、好ましくは０．４５〜３．００μｍ、より好ましくは０．４５〜２．００μｍ、さらに好ましくは０．５０〜１．６０μｍである。中空粒子の形状は、透過型電子顕微鏡により観察することができる。
【００４７】
光拡散層形成用組成物における固形分中の中空粒子の含有量は、通常は３〜４０質量％、好ましくは３〜３０質量％、より好ましくは３〜２０質量％である。固形分とは、下記水性媒体以外の成分をいう。
【００４８】
光拡散層形成用組成物におけるバインダーおよびその前駆体の合計含有量は、中空粒子１００質量部に対して、通常は１５０〜１６００質量部、好ましくは１７５〜１４００質量部、より好ましくは２００〜１２００質量部である。
【００４９】
光拡散層形成用組成物は、界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、乳化剤や、濡れ剤として用いることができる。界面活性剤としては、例えば、アニオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤が挙げられる。
【００５０】
光拡散層形成用組成物における界面活性剤の含有量は、中空粒子１００質量部に対して、通常は５〜８０質量部、好ましくは１０〜７０質量部、より好ましくは１５〜６０質量部である。
【００５１】
光拡散層形成用組成物は、粒子の分散媒として、水性媒体を含むことが好ましい。水性媒体を用いることで、組成物の塗工性を向上させることができ、また組成物中において中空粒子の空孔形状を維持することができる。
【００５２】
水性媒体としては、例えば、水、水と水溶性有機分散媒との混合物が挙げられる。水溶性有機分散媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類；ジオキサン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、ダイアセトンアルコール、γ−ブチロラクトン等のケトン類；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチルなどのエステル類；メチルセロソルブ、エチレングリコールジメチルエーテル、３−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類；Ｎ−メチルピロリドン、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、モノエタノールアミン等のアミド・アミン類が挙げられる。水溶性有機分散媒の量は、水１００質量部に対し、通常は９０質量部以下である。
光拡散層形成用組成物は、水性媒体を含む場合、水性媒体を好ましくは１０〜９０質量％、より好ましくは２０〜８５質量％、さらに好ましくは３０〜８０質量％含む。
【００５３】
〈光学部材の特性〉
本発明の光学部材の、ＣＩＥ（国際照明委員会）の標準光源Ｃにおける全光線透過率の平均値は、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％以上である。このような態様であれば、高透過性により優れた光学部材となる。
【００５４】
本発明の光学部材のヘイズ値（曇価）は、好ましくは３０％以上、より好ましくは４０％以上である。このような態様であれば、光散乱性により優れた光学部材となる。上限値は特に限定されないが、例えば９５％であってもよい。
【００５５】
全光線透過率およびヘイズ値は、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３に従い、測定する。
本発明の光学部材は、光学部材に白色光を垂直入射させた場合、具体的には白色光を光拡散層の面に対して垂直入射させた場合の透過光の配光分布（輝度角度分布）が、白色光の入射方向に対する散乱角５〜７５度の範囲において、好ましくは、散乱角が増大するに従いなだらかに輝度低下を示す、または凹凸を示すものの明確な極小値または極大値を示さない。白色光としては、可視光線のすべての波長の光が均等に混ざった光を用いる。
【００５６】
このような光学部材は、配光分布におけるうねり、波うちが小さいことを示している。この場合、例えば液晶ディスプレイにおいて、ディスプレイ面の法線に対して低角度よりも高角度において輝度が大きくなることが低減され、光の利用効率の点で優れており、また角度によって輝度が突然大きくなるということが避けられるため、視認性の点で優れている。
【００５７】
本発明の光学部材は、以上の構成または特性を有することから、いわゆる光拡散フィルム、光拡散シートまたは光拡散板として好適に用いることができる。本発明の光学部材は、例えば、液晶ディスプレイ等の非自発光型ディスプレイや、照明装置における光拡散用途での光学部材として好適である。
【００５８】
［光学部材の製造方法］
本発明の光学部材は、前記光拡散層形成用組成物の層を基材層の少なくとも一方の面上に形成し、必要に応じて乾燥処理および／または硬化処理を行い、基材層上に光拡散層を形成することで、得ることができる。
【００５９】
前記組成物の層を基材層上に形成する方法としては、例えば、スピンコート、スリット及びスピンコート、スリットコート、スプレーコート、ディップコート、バーコート等の従来公知の塗工法が挙げられる。
【００６０】
前記組成物の層には、必要に応じて乾燥処理を行う。これにより、例えば前記水性媒体を除去する。乾燥温度は通常は６０〜２００℃、乾燥時間は通常は１〜６０分である。
また、前記組成物の層には、必要に応じて所定の硬化処理を行う。例えば前記組成物が熱硬化性樹脂を含む場合、硬化温度は通常は８０〜２００℃、硬化時間は通常は１〜６０分であり、これにより上記乾燥処理の代用としてもよい。また、前記組成物が光硬化性樹脂を含む場合、前記組成物の層に光照射を行う。光照射の条件は、例えば、可視光線、紫外線を用い、積算光量が通常は５０〜１０００ｍＪ／ｃｍ2、好ましくは１００〜５００ｍＪ／ｃｍ2である。光源としては、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ＡｒＦエキシマレーザー、ＫｒＦエキシマレーザー、エキシマランプが挙げられる。
【００６１】
本発明では、例えば、中空粒子を含む前記光拡散層形成用組成物に硬化処理を行うことで、もともとの中空粒子の空孔部分の平均短径／平均長径が１．００に近い場合であっても、硬化収縮等により、空孔を有し、空孔部分の比Ｄ２／Ｄ１が０．３５〜０．９５である光拡散層を形成することができる。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明を実施例に基づいて更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。以下の実施例等の記載において、特に言及しない限り、「部」は「質量部」を示す。
【００６３】
以下の中空粒子を用いた。
中空有機粒子Ａ：特許第５１８１５６６号公報の実施例＜中空基材粒子（Ａ−１）の製造＞記載の方法に従って作成した粒子であり、孔径０．４μｍ、外径０．６μｍである。
中空有機粒子Ｂ：国際公開第２００５／０７１０１４号の製造例１記載の方法に従って作成した粒子であり、孔径０．９μｍ、外径１．１μｍである。
中空有機粒子Ｃ：特許第４８４３８５０号公報の実施例記載の方法（中空ポリマー粒子Ｃ−８）に従って作成した粒子であり、孔径１．２μｍ、外径１．５μｍである。
中空有機粒子Ｄ：ＪＳＲ（株）製のＳＸ８６６（Ａ）であり、孔径０．３μｍ、外径０．４μｍである。
中空有機粒子Ｅ：特開２００９−２６３５５３号公報の実施例１記載の方法に従って作成した粒子であり、孔径１．６μｍ、外径３．９μｍである。
【００６４】
［中空粒子の粒子径］
中空粒子の水性分散体を乾燥した後、透過型電子顕微鏡（日立ハイテクフィールディング社の「Ｈ−７６５０」）を用いて、任意の中空粒子２０個について、空孔部分の孔径、ならびに中空粒子の外径を測定し、それぞれの平均径を得た。上記中空粒子は真球に近く、孔径は空孔部分の長径に相当し、外径は中空粒子の長径に相当する。
【００６５】
［光拡散層を積層したフィルムの作成］
＜実施例１＞
光重合性不飽和単量体としてペンタエリスリトールアルコキシテトラアクリレート（ダイセル・オルネクス（株）製のＥＢＥＣＲＹＬ４０）６０．０部と、光重合開始剤として１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（ＢＡＳＦ社製のＩｒｇａｃｕｒｅ１８４）３．０部とを混合溶解し、均一な組成物を得た。乳化剤としてアニオン系界面活性剤（日本乳化剤（株）製のニューコール７０７ＳＦ、有効成分濃度３０質量％）３．０部（有効成分換算）と、水６０部とを前記組成物に加え、氷冷下で超音波分散機を用いて分散・混合することにより、前記単量体の水性分散体を調製した。
【００６６】
前記水性分散体に、中空有機粒子Ａの水性分散体６．０部（固形分換算）、濡れ剤としてフッ素系界面活性剤（共栄社化学（株）製のフタージェント２１５Ｍ）０．３部、および水を固形分量が２５質量％となるように加え、よく撹拌し、光拡散層形成用組成物（硬化性組成物）を調製した。
【００６７】
硬化性組成物をポリエチレンテレフタレート基材（東洋紡（株）製のコスモシャインＡ４３００、５０μｍ）に、バーコーターを用いてコートし、クリーンオーブンを用いて風乾条件で８０℃で１０分間乾燥した後、高圧水銀灯（３００ｍＪ／ｃｍ2）を用いて硬化させ、厚さ５μｍの光拡散層を有する積層フィルムを作成した。
【００６８】
さらに、前記光拡散層上におけるハードコート層を想定して、ジペンタエリスリトールポリアクリレート（新中村化学工業（株）製のＡ−９５５０）６０．０部と１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（ＢＡＳＦ社製のＩｒｇａｃｕｒｅ１８４）３．０部とメチルエチルケトン３７．０部とを含む紫外線硬化性コート材を光拡散層の上に塗布し、８０℃で１０分間乾燥した後、高圧水銀灯（３００ｍＪ／ｃｍ2）を用いて硬化させ、厚さ５μｍのオーバーコート層を形成した。
以上のようにして、光拡散フィルムを得た。
【００６９】
＜実施例２〜８、比較例１〜３＞
表１の組成に変更したこと以外は、実施例１と同様に硬化性組成物を調製し、表１の厚さの光散乱層を有する積層フィルムを作成した。更に前記光拡散層上に、実施例１と同様にオーバーコートを施した。
【００７０】
［層厚さの測定方法］
マイクロメーター（（株）ミツトヨ製デジマチックインジケータ）を用いて基材の厚さと積層フィルムの厚さとを測定し、各試料につき場所を変えて１０回測定した各々の平均値の差を求めることで、光拡散層の厚さを算出した。
【００７１】
［空孔部分の大きさ測定とアスペクト比の算出、中空粒子の大きさ測定］
集束イオンビーム加工観察装置ＦＢ２２００（株式会社日立ハイテクノロジーズ製）を用いて、作成した積層フィルムを切断し、走査型電子顕微鏡Ｓ−４８００（株式会社日立ハイテクノロジーズ製）を用いて切断面を観察した。任意の中空粒子１０個に対して、中空粒子の長軸方向の長さを測定し、任意の空孔１０個に対して、空孔部分の長軸方向と短軸方向の長さを測定し、数平均値をそれぞれ、中空粒子の平均長径、空孔部分の平均長径Ｄ１と平均短径Ｄ２とした。なお、長径０．１０μｍ未満の空孔部分については平均径の算出に使用しなかった。また、平均短径Ｄ２を平均長径Ｄ１で除した値を空孔部分のアスペクト比とした。積層フィルム面に垂直な方向（光拡散層の厚さ方向）が空孔部分の短軸方向となっており、空孔は配向性を示していた。
【００７２】
［空孔部分の面積割合］
集束イオンビーム加工観察装置ＦＢ２２００（株式会社日立ハイテクノロジーズ製）を用いて、作成した積層フィルムを切断し、走査型電子顕微鏡Ｓ−４８００（株式会社日立ハイテクノロジーズ製）を用いて切断面を観察した。光拡散層での測定面積に占める空孔部分の断面積の総和を空孔部分の面積割合（面積％）とした。
【００７３】
［光拡散フィルムの配光分布評価］
フォトゴニオメーターＧＰ−２００（（株）村上色彩技術研究所製）を用いて、オーバーコートした光拡散フィルムに白色光をオーバーコート層側から垂直入射させ、透過光の輝度角度分布を測定した。白色光の入射方向に対する散乱角５〜７５度の範囲において０．１度刻みで光度（任意単位）を測定し、散乱角の余弦（ｃｏｓｉｎｅ）で割ることにより、輝度（任意単位）を算出した。得られた輝度の散乱角依存性のデータをシグナルノイズ比を改善するために３点単純移動平均した。
【００７４】
白色光の入射方向に対する散乱角５〜７５度の範囲において、散乱角が増大するに従い輝度がなだらかに低下するものをＡＡ、凹凸を示すものの明確な極小値または極大値を示さないものをＢＢ、明確な極小値または極大値を示す凹凸状のものをＣＣとした。
【００７５】
［全光線透過率およびヘイズ値（曇価）の測定方法］
オーバーコートした光拡散フィルムについてカラーヘイズメーター（スガ試験機（株）製）を用いて、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３に従い、ＣＩＥ（国際照明委員会）の標準光源Ｃの条件での全光線透過率の平均値およびヘイズ値（曇価）を測定した。
【００７６】
【表１】
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※１：ＥＢＥＣＲＹＬ４０：ダイセル・オルネクス（株）製
※２：ＡＤ−ＴＭＰ：新中村化学工業（株）製
※３：Ａ−９５５０：新中村化学工業（株）製
※４：アロニックスＭ−３５０：東亞合成（株）製
※５：アロニックスＭ−３０９：東亞合成（株）製
※６：エスレックＫＷ−１：積水化学（株）製
※７：Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４：ＢＡＳＦ社製
※８：ニューコール７０７ＳＦ：日本乳化剤（株）製、有効成分濃度３０質量％
※９：フタージェント２１５Ｍ：共栄社化学（株）製
【符号の説明】
【００７７】
１０…基材層
２０…光拡散層
３０…中空粒子
３１…中空粒子のシェル部分
３２…中空粒子の空孔部分
４０…バインダー
【図１】
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