(57)【要約】【課題】本発明は光源表面全周にわたって配光し、高出力かつ器具効率の高い白熱灯、蛍光灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ、レーザー光等の発光光源を実現する。【解決手段】発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ、レーザー光等の光源の輝度を上げるため光源表面又は近傍に、屈折率の大きい塊状散乱体で覆った高輝度散乱体を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に形成された被膜に、屈折率が２．０以上で、メジアン径の粒子径が０．１〜５０μｍの高屈折率微細粒子を含有したことを特徴とする光散乱膜。
【請求項２】
特許請求項１に記載の光散乱膜において、高屈折率微細粒子がダイヤモンド、ダイヤモンド凝集体、ダイヤモンド誘導体、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム、二酸化チタンから選ばれる粒子であるか、又はこれら粒子の少なくとも２種以上の組合せからなる混合微細粒子であることを特徴とする光散乱膜。
【請求項３】
特許請求項１又は２に記載の光散乱膜において、被膜が有機ポリマー、低軟化点ガラスであることを特徴とする光散乱膜。
【請求項４】
特許請求項１〜３のいずれかに記載の光散乱膜において、前記高屈折率微細粒子の一部分が前記被膜層により固定され、他の部分が表面に突き出していることを特徴とする光散乱膜。
【請求項５】
特許請求項１〜４のいずれかに記載の光散乱膜において、対象の光が白熱灯、蛍光灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機エレクトロルミネセンス（有機ＥＬ）、レーザー光であることを特徴とする光散乱膜。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、各種光源の光を広範囲に均一に出射・散乱できる器具効率の高い白熱灯、蛍光灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）、レーザー光等に関し、詳しくは液晶表示装置等におけるバックライト光源、発光ダイオードや有機ＥＬ光源を均一に散乱させるための光散乱膜に関する。
【背景技術】
【０００２】  液晶表示装置等におけるバックライト光や、発光ダイオードからの光を均一に散乱させるため、ガラスビーズ等の無機粒子や、アクリル、ポリスチレン等の樹脂粒子を樹脂中に分散させた光散乱層又は前記光散乱層を設けた光散乱板が前記光源等に使用されている。またポリスチレン等の真球ビーズを揮発性溶媒に分散させた液を基板に吹き付けることにより光散乱板を形成する方法が知られている。しかしながら、光散乱粒子として用いるガラスビーズ、アクリル樹脂、ポリスチレン等の屈折率は１．５〜１．６程度であり、散乱効率を向上させるためには更に高屈折率の粒子が望まれている。【０００３】  近年白熱電球から省エネルギーの大きい発光ダイオード（ＬＥＤ）への切り替が進んでいる。自動車のヘッドライトや白熱電球に代わる照明としてＬＥＤが使用されるようになってきているが、ＬＥＤはエネルギー効率が良いので自動車のヘッドライトや白熱電球の代替として好適である。しかし一方で、これまでのハロゲンランプ、白熱電球等に比べるとＬＥＤは光の直進性が高いため、自動車のヘッドライト用途においては対向車から見ると眩しい、照明用途としては周りが暗いといった問題があり、いかに光を散乱させるかが課題となっている。また有機ＥＬでは、発光層からの光の取り出しが少ないことが問題となっているが、折角とりだした光を最表面の光拡散層でいかに散乱させるかも課題となっている。【０００４】  このように、白熱電球、蛍光灯、ＬＥＤ光、有機ＥＬ光、レーザー光等の均一な光の配光範囲が狭いため、実用性を向上させるには、配光範囲を拡げることが課題となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  従って、本発明の目的は、高い屈折率を有する高屈折率微細粒子が均一に分散された光散乱性に優れた光散乱膜を提供することにある。【０００６】  本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、広範囲にわたって配光し、高出力かつ器具効率の高い発光体を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、基材上に形成された被膜に、高い屈折率を有する高屈折率微細粒子が均一に分散された光散乱性に優れた光散乱膜を形成することができることを見出し、本発明に想到した。【０００８】  すなわち、本発明の光散乱膜は、高い屈折率を有する高屈折率微細粒子を均一に分散させた被膜を基材上に形成させることを特徴とする。【０００９】  前記基材上に形成された被膜に、屈折率が２．０以上で、メジアン径の粒子径が０．１〜５０μｍの高屈折率微細粒子を含有したものが好ましい。【００１０】  前記高屈折率微細粒子がダイヤモンド、ダイヤモンド凝集体、ダイヤモンド誘導体、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム、二酸化チタンから選ばれる粒子であるか、又はこれら粒子の少なくとも２種以上の組合せからなる混合微細粒子を含有したものが好ましい。【００１１】  前記被膜が有機ポリマー、低軟化点ガラスであることが好ましい。【００１２】  前記高屈折率微細粒子の一部分が前記被膜層により固定され、他の部分が表面に突き出していることが好ましい。【００１３】  前記対象の光が白熱灯、蛍光灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機エレクトロルミネセンス（有機ＥＬ）、レーザー光であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】  本発明の方法は、屈折率が２．０以上で、メジアン径の粒子径が０．１〜５０μｍのダイヤモンド、ダイヤモンド凝集体、ダイヤモンド誘導体、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム、二酸化チタンから選ばれる粒子であるか、又はこれら粒子の少なくとも２種以上の組合せからなる混合微細粒子が有機ポリマーやガラス被膜中に均一に分散して光散乱膜を形成するので、得られる光散乱膜は高い光散乱効果を有する。このため、この光散乱膜は、液晶表示装置等におけるバックライト光源や発光ダイオードの光源、有機ＥＬの光散乱層等、特に発光ダイオードを用いた車のヘッドライト、有機ＥＬ出口の光取り出し、白熱電球代替の光源に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の高屈折率微細粒子を含有する光散乱膜の例を示す模式図である。
【図２】冷陰極管を用いたサイドライト型面光源を模式的に示す（ａ）正面図、及び（ｂ）側面図である。
【図３】固体発光素子を用いたサイドライト型面光源を模式的に示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】［１］光散乱膜
（１）構造
光散乱膜は、光を散乱させる物質としてダイヤモンド、ダイヤモンド凝集体、ダイヤモンド誘導体、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム、二酸化チタンから選ばれる粒子であるか、又はこれら粒子の少なくとも２種以上の組合せからなる混合微細粒子を含有する。これら微細粒子の屈折率は、ダイヤモンドが２．４程度、チタン酸バリウムは２．４−２．５程度、酸化ジルコニウムは２．２−２．４程度、二酸化チタンは２．２−２．４程度の高い屈折率を有するため、ミー散乱により、高い散乱効果を発揮する物質である。光散乱膜は、図１（ａ）に示すように、基材１１と、前記基材１１上に設けた有機ポリマー又はガラス被膜層１２とからなる。前記被膜層１２に添加のダイヤモンドは爆轟法によるナノダイヤモンドや、天然ダイヤモンドを細かく粉砕したものが良い。前記ダイヤモンド、ダイヤモンド凝集体、ダイヤモンド誘導体、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム、二酸化チタンの凝集体１が均一に分散されている。メジアン径０．１〜５０μｍの上記微細粒子凝集体１は、１〜１０ｎｍ程度の一次粒子が凝集した形状のものが好ましい。
【００１７】  ミーの散乱理論によると、散乱体（ここではダイヤモンド、ダイヤモンド凝集体、ダイヤモンド誘導体、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム、二酸化チタンから選ばれる粒子であるか、又はこれら粒子の少なくとも２種以上の組合せ）と媒体（ここでは有機ポリマー、低軟化点ガラス）との屈折率差が大きいほど光散乱効果は大きくなるので、有機ポリマー、低軟化点ガラスに比べて相対的に低い屈折率を有する空気を媒体として構成した方がより高い散乱効果が得られる。従って、図１（ｂ）に示すように、ダイヤモンド粒子、ダイヤモンドの凝集体、及びダイヤモンド誘導体１の一部分が前記有機ポリマー、低軟化点ガラス被膜層１２により固定されて、一部分が表面に突き出た状態で光散乱板を構成してもよい。
【００１８】（２）粒子
（２）−１ダイヤモンド粒子、ダイヤモンド凝集体及びダイヤモンド誘導体
ダイヤモンド粒子、ダイヤモンドの凝集体及びダイヤモンド誘導体は、可視光を効率よく散乱させるため０．１〜５０μｍのメジアン径を有するのが好ましい。これらのメジアン径を有するダイヤモンド粒子、ダイヤモンドの凝集体、及びダイヤモンド誘導体は、有機ポリマー、低軟化点ガラス媒体との大きな屈折率差を有するため、いわゆるミー散乱により光を散乱させることができる。ダイヤモンド粒子、ダイヤモンドの凝集体、及びダイヤモンド誘導体のメジアン径は、更に好ましくは０．２〜３０μｍであり、最も好ましくは０．５〜２０μｍである。
【００１９】  ダイヤモンドの凝集体としては、爆射法で得られたナノダイヤモンドの凝集体が好ましい。爆射法で得られた未精製のナノダイヤモンドを含む微粒子は、ナノダイヤモンドの表面をグラファイト系炭素が覆ったコア／シェル構造を有しており、黒く着色している。用途によってはこのまま用いても良いが、より着色の少ない光散乱膜を得るためには、ナノダイヤモンドを含む微粒子を酸化処理し、前記グラファイト相を除去して用いるのが好ましい。グラファイト相を除去することにより、着色成分はほとんどなくなるが、微量に残ったグラファイト系炭素の表面に存在する−ＣＯＯＨ、−ＯＨ等の親水性官能基のため、表面に−ＯＨ基を有するガラスとの親和性は極めて良好であり、ガラス被膜層に均一に分散することができる。またこれら官能基に有機ポリマーの構成単位等を付けたダイヤモンド誘導体は、有機ポリマー被膜層にも均一に分散することができる。
【００２０】  酸化処理して得られたナノダイヤモンドは、２〜１０ｎｍ程度のナノサイズの一次粒子が凝集してなるメジアン径３０〜２５０ｎｍ（動的光散乱法）の二次粒子なので、そのままでは可視光を散乱させるには粒径が小さすぎる。従って、この粒子を光散乱体として使用する場合、更にミー散乱が起こる程度の粒径（メジアン径０．１〜５０μｍ）に凝集させて使用するのが好ましい。
【００２１】  酸化処理して得られた精製ダイヤモンド粒子は、精製度が高くグラファイト系炭素の残存量が少ないほどダイヤモンドの比率が多くなるので比重が高くなる。本発明で用いる精製ダイヤモンド粒子の比重は３．３８ｇ／ｃｍ３より大きいのが好ましい。精製ダイヤモンド粒子の比重は、グラファイト系炭素（グラファイトの比重：２．２５ｇ／ｃｍ３）の残存量が少なくなればなるほどダイヤモンドの比重（３．５０ｇ／ｃｍ３）に近づく。
【００２２】（２）−２チタン酸バリウム粒子
化学式ＢａＴｉＯ３で表される、ペロブスカイト構造をもつ人工鉱物で、天然には産出しない。極めて高い比誘電率を持つことからセラミック積層コンデンサなどの誘電体材料として広く使用されている電子材料の１つである。代表的な強誘電体、圧電素子としても知られ、強誘電体から常誘電体へ変わる１２０℃のキューリー点を持っている。
【００２３】  チタン酸バリウム粒子及びその凝集体は、屈折率が２．４−２．５とダイヤモンドよりも高い屈折率を有し、可視光を効率よく散乱させるため、ダイヤモンドと同様に０．１〜５０μｍのメジアン径を有するのが好ましい。これらのメジアン径を有する凝集体は、ガラス媒体や有機高分子との大きな屈折率差を有するため、いわゆるミー散乱により光を散乱させることができる。チタン酸バリウム粒子及びその凝集体のメジアン径は、更に好ましくは０．２〜３０μｍである。
【００２４】  原料は合成法によって異なるが、チタン源として二酸化チタン、水酸化チタン、チタンアルコキシド、塩化チタン、硫酸チタン、バリウム源として炭酸バリウム、バリウムアルコキシド、水酸化バリウム、塩化バリウムなどが用いられる。バリウムはバライト（重晶石、ＢａＳＯ４）として産出し、化学処理によって製造された各種バリウム塩が用いられる。
【００２５】  チタン酸バリウム粒子及びその凝集体の合成法としては、固相法、シュウ酸法、水熱法、ゾルゲル法等があるが、これらの方法に限定されるものではない
【００２６】（２）−３酸化ジルコニウム粒子
ジルコニアは、常態では白色の固体で、融点が２７００℃と高いため、耐熱性セラミックス材料として利用されている。また、透明でダイヤモンドに近い高い屈折率（２．２−２．４程度）を有することから模造ダイヤとも呼ばれ、宝飾品としても用いられている。
【００２７】  酸化ジルコニウム粒子及びその凝集体は、屈折率が２．２−２．４程度とダイヤモンドと同等の高い屈折率を有し、可視光を効率よく散乱させるため、ダイヤモンドと同様に０．１〜５０μｍのメジアン径を有するのが好ましい。これらのメジアン径を有する凝集体は、ガラス媒体や有機高分子との大きな屈折率差を有するため、同様にいわゆるミー散乱により光を散乱させることができる。酸化ジルコニウム粒子及びその凝集体のメジアン径は、更に好ましくは０．２〜３０μｍである。
【００２８】  ジルコニウム鉱を精製して、酸化ジルコニウム粒子及びその凝集体を作製する方法に、▲１▼湿式精製法▲２▼乾式精製法▲３▼金属ジルコニウムの製法があるが、これらの方法に限定されるものではない。
【００２９】（２）−４二酸化チタン粒子
二酸化チタン粒子は、チタンの酸化物で、二酸化チタン、単に酸化チタン、及びチタニアと呼ばれ、結晶構造にはアナターゼ型（正方晶）、ルチル型（正方晶）、ブルッカイト型（斜方晶）がある。
【００３０】  二酸化チタン粒子及びその凝集体は、屈折率が  ２．２−２．４程度とダイヤモンドと同等の高い屈折率を有し、可視光を効率よく散乱させるため、ダイヤモンドと同様に０．１〜５０μｍのメジアン径を有するのが好ましい。これらのメジアン径を有する凝集体は、ガラス媒体や有機高分子との大きな屈折率差を有するため、同様にいわゆるミー散乱により光を散乱させることができる。二酸化チタン粒子及びその凝集体のメジアン径は、更に好ましくは０．２〜３０μｍである。
【００３１】  工業的生産では原料にルチル鉱石またはイルメナイト鉱石が用いられている。主な製造法には塩素法と硫酸法の二種類があり、欧米では塩素法、日本では硫酸法が主流であるが、これらの方法に限定されるものではない。
【００３２】（２）−５これら粒子の２種以上の組合せからなる混合粒子
上述のこれら粒子は単独でもいわゆるミー散乱により光を散乱させることができるが、これら粒子２種以上を適宜混合して用いることも出来る。
【００３３】（３）被膜層
（３）−１ガラス被膜層
ガラス被膜層は、基材上に前記屈折率が２．０以上で、メジアン径の粒子径が０．１〜５０μｍの高屈折率微細粒子を固定する。前記ガラス被膜層に用いるガラスは、基材との密着性がよく、かつ前記高屈折率微細粒子の分散性がよいものであればどのようなガラス質材料を用いても良いが、焼結時に基材の熱による損傷を防ぐため、比較的軟化点の低いガラス素材を用いるのが好ましい。低軟化点のガラス素材としては、硼珪酸鉛ガラス等を用いるのが好ましい。
【００３４】  ガラス被膜層は、基材の光源側の面に設けても良いし、光源に対して反対側の面に設けても良いが、通常光源に対して反対側の面は手で触れることが多いので、光源側の面に設けるのが好ましい。例えば、白熱灯の形状の電球の場合、フィラメント、ＬＥＤ等が配置されている内側の面にガラス被膜層を形成するのが好ましい。
【００３５】（３）−２有機ポリマー被膜層
有機ポリマー被膜層は、基材上に前記屈折率が２．０以上で、メジアン径の粒子径が０．１〜５０μｍの高屈折率微細粒子を分散し、基材に塗布、吹き付け等の手段で固定する。有機ポリマー被膜層に用いるポリマーとしては、可視光の透過性に優れたものが好ましく、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、ポリエーテルサルファイド系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、アセタール系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、トリアジン系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂等を用いることができる。
【００３６】  有機ポリマー被膜層は、基材との接着性を保つため、接着層を設け、光源側の面に設け、光源に対して反対側の面は手で触れることが多いので、熱硬化樹脂やＵＶ硬化樹脂で固め、傷が付かないようにすることが好ましい。
【００３７】（４）基材
（４）−１ガラス基材
基材は、前記ガラス被膜層を形成する場合は、焼結温度で軟化や損傷の起こらないガラス素材を用いる。具体的には、軟化温度が６００℃以上の材料が好ましく、６５０℃以上のものがより好ましく、７００℃以上のものが最も好ましい。有機ポリマー被覆層を形成する場合は、有機ポリマーに前述の高屈折率微細粒子を分散して塗布又は吹き付けて固定する。基材は、平板であっても良いし、使用する目的に応じてどのような形であっても良い。基材の、前記ガラス被膜層を形成する面及び／又は反対側の面をブラスト処理することにより、散乱効果をより高めることができる。
【００３８】（４）−２有機ポリマー基材
高分子樹脂としては可視光の透過性に優れたものが好ましく、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、アセタール系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂等を用いることができる。
【００３９】［２］光散乱膜の形成方法
（１）ガラス光散乱膜の形成
屈折率が２．０以上で、メジアン径の粒子径が０．１〜５０μｍの高屈折率微細粒子を含有する光散乱膜の形成は、（ａ）前述の高屈折率微細粒子の凝集体、ガラス質材料粉末、バインダー、及び溶剤を含有する塗料を作製する工程、（ｂ）前記塗料を基材に塗装し塗装膜を形成する工程、及び（ｃ）前記塗装膜を焼結する工程を有する。
【００４０】（１）−１塗料を作製する工程
製造した屈折率が２．０以上で、メジアン径の粒子径が０．１〜５０μｍの高屈折率微細粒子、低軟化点のガラス質材料粉末、バインダー、及び溶剤を混合し、必要に応じて高沸点有機溶剤、着色剤等を添加し、分散処理することによって塗料を作製する。
【００４１】  塗料は屈折率が２．０以上で、メジアン径の粒子径が０．１〜５０μｍの高屈折率微細粒子の分散物なので、長期の保存安定性が必ずしも十分ではない。従って、この高屈折率微細粒子、ガラス質材料粉末、及びバインダー、必要に応じて高沸点有機溶剤、着色剤等を含有するペーストをあらかじめ作製しておき、使用時に前記ペーストに溶剤を添加して分散処理し、塗料を作製するのが好ましい。この場合、ペーストは公知の混練法により作製することができる。
【００４２】  低軟化点のガラス質材料粉末は、後述の焼結工程で溶解する、いわゆるガラスフリットを用いる。低軟化点のガラス質材料粉末としては、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３系ガラス、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス、ＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３系ガラス、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス、特開２００７−２６９５３０に記載の酸化物微粒子、酸成分及び金属塩化物を含む混合物を熱処理することにより得られる鉛フリー低融点ガラス、特開２００７−２６９５３１に記載の強リン酸と、金属、金属酸化物及び金属塩の少なくとも１種とを含む混合物を熱処理することにより得られる鉛フリー低融点ガラス等を用いることができる。ガラス質材料粉末のメジアン径は１〜３０μｍ程度のものを用いるのが好ましい。ガラス質材料粉末の粒径分布が広いほど、ガラス被膜層に凹凸が形成され光散乱効果を発揮するので好ましい。
【００４３】  高屈折率微細粒子は合計で、ガラス質材料粉末１００質量部に対して、５〜２００質量部使用するのが好ましく、１０〜１８０質量部であるのがより好ましく、５０〜１５０質量部であるのが最も好ましい。
【００４４】  バインダーは、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルシリコン系樹脂、非塩素化ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、酢酸セルロース等を用いることができるが、特にアクリル樹脂、酢酸セルロースが好ましい。バインダーは、高屈折率微細粒子及びガラス質材料粉末の合計１００質量部に対して、１〜５０質量部使用するのが好ましく、２〜２０質量部であるのがより好ましく、３〜１０質量部であるのが最も好ましい。
【００４５】  溶剤は、水、アルコール（メタノール、エタノール、イソプルピルアルコール等）、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、石油エーテル等を使用するのが好ましい。溶剤の使用量は、高屈折率微細粒子及びガラス質材料粉末の合計１００質量部に対して、１００〜９００質量部使用するのが好ましく、１５０〜６００質量部であるのがより好ましく、２００〜４００質量部であるのが最も好ましい。
【００４６】  高沸点有機溶剤は、特に限定しないが、鉱物油、植物油、合成乾性油等を用いることができ、例えば、テルピン油、プチルカルビトールアセテート、キシレン、ブチルセロソルブ、ターピネオール、セロソルブアセテート、アルキルアルコール、アセテート、プロピオネート、高級アルキルエステル、パインオイル等を使用するのが好ましい。高沸点有機溶剤は、高屈折率微細粒子及びガラス質材料粉末の合計１００質量部に対して、１〜２０質量部使用するのが好ましく、２〜１５質量部であるのがより好ましく、３〜１０質量部であるのが最も好ましい。
【００４７】  着色剤を添加する場合、無機の顔料を用いるのが好ましく、例えば重クロム酸カリウム、クロム酸ストロンチウム、酸化銅、コバルト、カドミウム系、二酸化チタン等を用いることができる。着色剤の使用量は、目的に応じて適宜決めることができる。
【００４８】  分散処理は、顔料分散等に通常用いられている分散装置等を使用して行うことができる。分散装置としては、ディスパー、ホモミキサー、プラネタリーミキサー等のミキサー類、ホモジナイザー（エム・テクニック社製「クレアミックス」、ＰＲＩＭＩＸ社「フィルミックス」等）類、ペイントコンディショナー（レッドデビル社製）、ボールミル、サンドミル（シンマルエンタープライゼス社製「ダイノミル」等）、アトライター、パールミル（アイリッヒ社製「ＤＣＰミル」等）、コボールミル等のメディア型分散機、湿式ジェットミル（ジーナス社製「ジーナスＰＹ」、スギノマシン社製「スターバースト」、ナノマイザー社製「ナノマイザー」等）、エム・テクニック社製「クレアＳＳ−５」、奈良機械社製「ＭＩＣＲＯＳ」等のメディアレス分散機、その他ロールミル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４９】（１）−２塗装工程
作製した塗料の基材への塗装は、公知の方法、例えば、ディップコート法、スピンコート法、スクリーン印刷法によって行うことができる。塗装後の塗装膜は、２００℃で２０分〜２時間乾燥し、前記溶剤を除去する。
【００５０】（１）−３焼結工程
焼結は、５００〜６５０℃で行うのが好ましい。５００℃以下では焼結が不十分となるため焼結後のガラス被膜の強度が低くなる。６５０℃以上では基材の損傷を招く恐れがある。焼結温度は５２０〜６３０℃であるのがより好ましい。焼結時間は、５分〜１時間程度であるのが好ましく、１０〜３０分程度がより好ましい。焼結は、高屈折率微細粒子の酸化を防ぐため不活性ガス中で行っても良い。
【００５１】  焼結温度及び時間を調節することにより、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すような均一なガラス被膜を形成しても良いし、図１（ｃ）に示すようにガラス質材料粉末の形状を残した凹凸のあるガラス被膜としてもよい。凹凸のあるガラス被膜の場合、これら高屈折率微細粒子（又は高屈折率微細粒子）の凝集体による散乱効果に加えて、凹凸による散乱効果を有するためより高い散乱効果を有する光散乱膜となる。
【００５２】（２）有機ポリマー光散乱膜の形成
光を散乱させる物質として屈折率が２．０以上で、メジアン径の粒子径が０．１〜５０μｍの高屈折率微細粒子を含有する光散乱膜の形成は、光を散乱させる物質としてダイヤモンド、ダイヤモンド凝集体、ダイヤモンド誘導体、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム、二酸化チタンから選ばれる粒子であるが、又はこれら粒子の少なくとも２種以上の組合せからなる混合微細粒子を含有する光散乱板である。光散乱板は、図１に示すように、基板１１と、前記基板上に設けた透明薄膜層１２とからなり、前記透明薄膜層１２により前記高屈折率微細粒子１が固定されたものであるのが好ましい。粒径０．１〜５０μｍの高屈折率微細粒子は、１〜１０ｎｍ程度のメジアン径を有するナノ粒子が凝集した形状のものであるのが好ましい。
【００５３】［３］液体組成物
本発明の液体組成物は、前記高屈折率微細粒子と、バインダーとを含有してなる。前記高屈折率微細粒子の粒径は、粒径０．１〜５０μｍであるのが好ましい。
【００５４】（１）−１バインダー
バインダーは、水溶性樹脂又は水分散性樹脂からなるものが好ましく、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルシリコン系樹脂、非塩素化ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂等の水溶性樹脂又は水分散物（ラテックス）が挙げられる。バインダーが水分散物の場合、粒子の平均一次粒径は０．０１〜１μｍであるのが好ましく、０．１〜１μｍであるのが更に好ましい。
【００５５】  水溶性樹脂及び水分散性樹脂は市販品として入手可能である。アクリル系樹脂の水溶液は、ジョンクリル６０（ジョンソンポリマー（株）製）等として入手可能である。ウレタン系樹脂の水系分散液は、ハイドランＨＷ１７１（大日本インキ化学工業（株）製）、ハイドランＡＰ−４０Ｎ（大日本インキ化学工業（株）製）等として入手可能である。アクリル系樹脂の水系分散液は、ボンコートＨＹ３６４（大日本インキ化学工業（株）製）、ネオクリルＸＫ−１２（ＤＳＭ社製）等として入手可能である。アクリルシリコン系樹脂の水系分散液は、カネビノールＫＤ４（日本ＮＳＣ（株）製）等として入手可能である。非塩素化ポリオレフィン系樹脂の水系分散液は、アローベースＳＢ１０１０（ユニチカ（株）製）等として入手可能である。ポリエステル系樹脂の水系分散液は、バイロナールＭＤ１２４５（東洋紡績（株）製）等として入手可能である。
【００５６】  液体組成物中におけるバインダーの含有量は、本発明の目的が達成される限り特に制限されるものではなく、通常は高屈折率微細粒子の合計１００質量部に対して１０〜１０００質量部が好適であり、被膜の強度の向上及び光散乱性向上の観点からは３０〜２００質量部が好ましい。バインダーの上記含有量は樹脂自体の含有量を示すものであり、いかなる形態で使用される場合においても、樹脂固形分の量が上記範囲内であればよい。
【００５７】（１）−２分散剤
液体組成物には必要に応じて分散剤を含有させても良い。分散剤としては、公知の界面活性剤等を使用することができ、分子中に芳香環を有するスルホン酸系分散剤、アクリル系分散剤等が好ましい。分子中に芳香環を有するスルホン酸系分散剤は、界面活性剤の分野で使用されているいわゆる陰イオン性界面活性剤であって、ナフタレンスルホン酸含有化合物、ベンゼンスルホン酸含有化合物、スチレンスルホン酸含有化合物等である。スルホン酸基はナトリウムやカリウム等の金属塩の形態を有していても良い。
【００５８】  ナフタレンスルホン酸含有化合物としては、デモールＮ、デモールＮＬ、デモールＲＮ（以上花王（株）製）、ポリティＮ−１００Ｋ（ライオン（株）製）等が好ましい。ベンゼンスルホン酸含有化合物としては、ネオペレックスＮｏ．６、ネオペレックスＧ−６５（以上花王（株）製）等が好ましい。スチレンスルホン酸含有化合物としては、ポリティＰＳ−１９００（ライオン（株）製）等が好ましい。
【００５９】  アクリル系分散剤は、界面活性剤の分野で使用されている陰イオン性のポリアクリル酸エステル共重合物、ポリα−メチルスチレン−スチレン−アクリル酸共重合物等が好ましい。
【００６０】  分散剤は使用しなくてもよいが、を含む液体組成物を安定化させるため少量使用しても良い。分散剤の添加量は、高屈折率微細粒子の合計に対し１００質量％以下であるのが好ましい。分散剤の添加量が１００質量％超の場合、塗膜の強度が低下する。分散剤の添加量は、更に好ましくは０．１〜１００質量％であり、最も好ましくは０．１〜５０質量％である。
【００６１】（１）−３分散媒
前記高屈折率微細粒子は、液体組成物の分散媒は水、又は水及び有機溶剤の混合液が好ましい。有機溶剤としては、特にアルコール系の溶剤が好ましい。
【００６２】（１）−４その他の添加剤
液体組成物には、必要に応じて、増粘剤、防腐剤、防かび剤、着色剤等を含有させても良い。
【００６３】（１）−５液体組成物の調製
液体組成物は、必要に応じて分散剤をあらかじめ溶解した水（又は水及び有機溶剤の混合液）に、水溶性樹脂又は水分散性樹脂からなるバインダー及びダイヤモンド微粒子及び／又はダイヤモンド含有粒子を添加して後述の装置により分散処理を行って調製する。バインダーとダイヤモンド微粒子及び／又はダイヤモンド含有粒子との添加順は特に制限はないが、分散剤はあらかじめ添加した水溶液に高屈折率微細粒子をまず添加して十分に分散処理するのが好ましい。
【００６４】  高屈折率微細粒子を含む液体組成物を分散する装置としては、顔料分散等に通常用いられている分散装置が使用できる。ディスパー、ホモミキサー、プラネタリーミキサー等のミキサー類、ホモジナイザー（エム・テクニック社製「クレアミックス」、ＰＲＩＭＩＸ社「フィルミックス」等）類、ペイントコンディショナー（レッドデビル社製）、ボールミル、サンドミル（シンマルエンタープライゼス社製「ダイノミル」等）、アトライター、パールミル（アイリッヒ社製「ＤＣＰミル」等）、コボールミル等のメディア型分散機、湿式ジェットミル（ジーナス社製「ジーナスＰＹ」、スギノマシン社製「スターバースト」、ナノマイザー社製「ナノマイザー」等）、エム・テクニック社製「クレアＳＳ−５」、奈良機械社製「ＭＩＣＲＯＳ」等のメディアレス分散機、その他ロールミル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、液体組成物の用途に応じて、金属不純物が悪影響を与える可能性がある場合には、分散機からの金属混入防止処理を施したものを用いることが好ましい。
【００６５】  金属混入防止処理としては、メディア型分散機を使用する場合は、セラミック製又は樹脂製のアジテーター及びベッセルからなる分散機を使用する方法や、アジテーター及びベッセル表面をタングステンカーバイド溶射や樹脂コーティング等の処理をした分散機を用いる方法が挙げられる。メディアとしては、ガラスビーズや、ジルコニアビーズ、アルミナビーズ等のセラミックビーズを用いることが好ましい。大きい径のメディアを使用するとダイヤモンド微粒子及び／又はダイヤモンド含有粒子を破壊してしまう可能性があるため、メディア径は１．０ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以下が更に好ましい。
【００６６】  ロールミルを使用する場合についても、セラミック製ロールを用いることが好ましい。分散装置は、１種のみを使用しても良いし、複数種の装置を組み合わせて使用しても良い。
【実施例】
【００６７】  本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。【００６８】実施例１
（１）ダイヤモンド微粒子の作製
ＴＮＴ（トリニトロトルエン）とＲＤＸ（シクロトリメチレントリニトロアミン）を６０／４０の比で含む０．６５ｋｇの爆発物を３ｍ３の爆発チャンバー内で爆発させて生成するＢＤを保存するための雰囲気を形成した後、同様の条件で２回目の爆発を起こしＢＤを合成した。爆発生成物が膨張し熱平衡に達した後、１５ｍｍの断面を有する超音速ラバルノズルを通して３５秒間ガス混合物をチャンバーより流出させた。チャンバー壁との熱交換及びガスにより行われた仕事（断熱膨張及び気化）のため、生成物の冷却速度は２８０℃／分であった。サイクロンで捕獲した生成物（黒色の粉末、ＢＤ）の比重は２．５５ｇ／ｃｍ３、メジアン径（動的光散乱法）は２２０ｎｍであった。このＢＤは比重から計算して、７６容積％のグラファイト系炭素と２４容積％のダイヤモンドからなっていると推定された。【００６９】  このＢＤを６０質量％硝酸水溶液と混合し、１６０℃、１４気圧、２０分の条件で酸化性分解処理を行った後、１３０℃、１３気圧、１時間で酸化性エッチング処理を行った。酸化性エッチング処理により、ＢＤからグラファイトが一部除去された粒子が得られた。この粒子を、アンモニアを用いて、２１０℃、２０気圧、２０分還流し中和処理した後、自然沈降させデカンテーションにより３５質量％硝酸での洗浄を行い、さらにデカンテーションにより３回水洗し、遠心分離により脱水し、１２０℃で加熱乾燥し、ダイヤモンド微粒子の粉末を得た。【００７０】  このダイヤモンド微粒子の粉末を、さらに水に分散させ、デカンテーションを繰り返すことにより、上澄み部分の比較的粒径の小さなダイヤモンド微粒子と、沈殿部分の比較的粒径の大きなダイヤモンド微粒子とに分離した。上澄部分のダイヤモンド微粒子のメジアン径は１５０ｎｍ（動的光散乱法）で、最小粒径は１０ｎｍ、最大粒径は１．２μのものを使用した。比重は３．３８ｇ／ｃｍ３であった。比重から計算して、これらのダイヤモンド微粒子は９０容積％のダイヤモンドと１０容積％のグラファイト系炭素からなっていると推定された。【００７１】（２）光散乱層用塗布液の作製
紫外線硬化型アクリレートハードコート剤［ＧＥ東芝シリコーン（株）製、商品名「ＵＶＨＣ１１０５」固形分濃度１００重量％］１００部、紫外線硬化型シリコーン樹脂［チッソ（株）製、商品名「サイラプレーンＦＭ−７７１１」（分子量１０００）］０．４部、作製したダイヤモンド微粒子を２０質量部及びイソプロピルアルコール１００部からなる高屈折率光散乱層用塗布液を作製した。【００７２】  ２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．７ｍｍ厚（日本板硝子製、ＮＡ３５）のガラス基板［屈折率：１．５０（波長＝５５０ｎｍ）］の表面に、この塗布液を硬化後の膜厚が０．５μｍになるようにスピンコーターで塗布し、８０℃で２分間乾燥した後、紫外線を照射量１０００ｍＪ／ｃｍ２で照射して高屈折率光散乱層を形成した。この高屈折率光散乱層の屈折率は１．７４であった。なお別途ダイヤモンド微粒子を添加しないで作製したときのハードコート層の屈折率は１．６０であった。【００７３】（３）輝度の評価
ＬＥＤ光源に用いて、照度が３０００ルクスとなるように調整して、得られた光散乱膜面に照射して、正面輝度を輝度計（トプコン社製、ＢＭ５Ａ）で測定した。このときの輝度は０．７９（２３６０ルクス）であった。ＬＥＤ光の直線光が大幅に広がり、散乱していることが官能検査で確認され、数値的にも輝度が落ち、散乱していることが確認された。【００７４】実施例２
紫外線硬化型アクリレートハードコート剤［ＧＥ東芝シリコーン（株）製、商品名「ＵＶＨＣ１１０５」固形分濃度１００重量％］１００部、紫外線硬化型シリコーン樹脂［チッソ（株）製、商品名「サイラプレーンＦＭ−７７１１」（分子量１０００）］０．４部、市販のジルコニア（関東電化工業（株）製）微粒子（ＺｒＯ２）のメジアン径は１２ｎｍで、最小粒径は２ｎｍ、最大粒径は１５０ｎｍのものを使用した。このジルコニア３０質量部及びイソプロピルアルコール１００部からなる光散乱層用塗布液を作製した。【００７５】  ２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．７ｍｍ厚（日本板硝子製、ＮＡ３５）のガラス基板［屈折率：１．５０（波長＝５５０ｎｍ）］の一方の面に作製した光散乱層用塗布液を硬化後の膜厚が０．５μｍになるようにスピンコーターで塗布し、８０℃で２分間乾燥した後、紫外線を照射量１０００ｍＪ／ｃｍ２で照射して光散乱層を形成した。この光散乱層の屈折率は１．７１であった。【００７６】  得られた光散乱層の輝度を実施例１と同様にして測定した。このときの輝度は０．８１（２４４０ルクス）であった。ＬＥＤ光の直線光が広がり大幅に散乱していることが官能検査で確認され、数値的にも輝度が落ち、散乱していることが理解された。【００７７】実施例３
紫外線硬化型アクリレートハードコート剤［ＧＥ東芝シリコーン（株）製、商品名「ＵＶＨＣ１１０５」固形分濃度１００重量％］１００部、紫外線硬化型シリコーン樹脂［チッソ（株）製、商品名「サイラプレーンＦＭ−７７１１」（分子量１０００）］０．４部、市販のチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）微粒子（関東電化工業（株）製）のメジアン径は２５ｎｍで、最小粒径は５ｎｍ、最大粒径は１７５ｎｍのものを使用した。このチタン酸バリウム微粒子を３０質量部及びイソプロピルアルコール１００部からなる光散乱層用塗布液を作製した。【００７８】  ２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．７ｍｍ厚（日本板硝子製、ＮＡ３５）のガラス基板［屈折率：１．５０（波長＝５５０ｎｍ）］の一方の面に作製した光散乱層用塗布液を硬化後の膜厚が１．０μｍになるようにスピンコーターで塗布し、８０℃で２分間乾燥した後、紫外線を照射量１０００ｍＪ／ｃｍ２で照射して光散乱層を形成した。この光散乱層の屈折率は１．７３であった。【００７９】    得られた光散乱層の輝度を実施例１と同様にして測定した。このときの輝度は０．５６（１６８０ルクス）であった。ＬＥＤ光の直線光が広がり大幅に散乱していることが官能検査で確認され、数値的にも輝度が落ち、散乱していることが理解された。【００８０】比較例１
高屈折率光散乱層を設けなかったこと以外は実施例１と同様にして、比較例１を作製した。得られた光散乱層の輝度を実施例１と同様にして測定した。高屈折率光散乱層を設けなかったことで輝度は１．０（３０００ルクス）で、ＬＥＤ光の直線光も広がらずそのままであった。【００８１】＜評価結果＞
表１に実施例１〜３、比較例１の輝度（ルクス）測定の結果を示す。なお輝度の測定値は、比較例１の値を１．００とした相対値で示した。【００８２】
【表１】
2017040897.tif 000003
【００８３】  表１から明らかなように、ダイヤモンド微粒子、ジルコニア微粒子、チタン酸バリウム微粒子等の高屈折率微粒子を含有した高屈折率光拡散層を設けることにより、結果として輝度が低下するが、ＬＥＤ（発光ダイオード）をはじめ、白熱灯、蛍光灯、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）、レーザー光等の光拡散の効果を高める事が確認された。
【符号の説明】
【００８４】１・・・ダイヤモンド粒子
１１・・・基材
１２・・・ガラス被膜層
２０１、３０１・・・導光板
２０１ａ、３０１ａ・・・入射端面
２０２・・・冷陰極管
２０３・・・フレクタ
３０２・・・固体発光素子
【図１】
2017040897.tif 000004
【図２】
2017040897.tif 000005
【図３】
2017040897.tif 000006