JP2016126023A - 光拡散シート - Google Patents

Abstract

【課題】短絡による不良発生や、寿命低減の問題を生じることなく、光取出し効率が向上した、有機または無機の発光ダイオード等の光電デバイスを得るための凹凸基板を製造する。
【解決手段】光拡散層２０の乾燥固形分に占める粒子径０．５μｍ以上３μｍ未満の粒子２２ｃの割合は２質量％以上であり、粒子径９μｍを超える粒子２２ａの割合は１５質量％以下であり、粒子２２の一部は、光拡散層２０の表面に凸部Ｔを形成しており、凸部Ｔの面積の合計である凸部総面積Ｓｔが光拡散層２０の面積である拡散層面積Ｓａに占める凸部面積率は２０〜５０％であり、前記凸部Ｔの間に形成されている凹部における層厚は３〜１２μｍであることを特徴とする光拡散シート１。
【選択図】図１

Description

本発明は光拡散性を有するシート、特に、ＬＥＤ照明器具、レーザーディスプレイ装置、液晶ディスプレイなどの構成部品として好適に使用できる光拡散シートに関する。

ＬＥＤ照明器具などの照明器具や、レーザーディスプレイ装置、液晶ディスプレイなどの各種表示装置、そのほか各種光学機器などにおいては、光源からの光を拡散させるための光拡散シートを、光の経路中や外部への光の出射側に配設することが行なわれている。

例えばＬＥＤ照明器具においては、ＬＥＤ光源特有の眩しさを軽減するため、ガラスや樹脂などの透光性カバーに光拡散シートを貼着しておくことが行なわれている。またレーザーディスプレイ装置においては、レーザー光源からのレーザー光を、導光板の端部に入射させ、その導光板から外部に文字や図形などを光学的に表示させることが行なわれている。その場合、導光板内で光が散乱されるように、レーザー光が入射される導光板の端面に、光拡散シートを配設しておくことが行なわれている。さらに、レーザー光を用いた場合に限らず、各種光学的表示装置における導光板の表面（表示面側）に光拡散シートを配設しておくことが行なわれている。

光拡散シートとしては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの軟質な樹脂からなる基材シート（フィルム）の表面（通常片面）に、多数の透明な微小粒体（一般に微小球体、ビーズと称される場合もある。）をバインダーにより固着した拡散層を有するものが、広く使用されている（特許文献１）。

特開２０００−２７５４１０号公報

従来の光拡散シートは、加工工程や組み立て作業において、光拡散面の傷つきや、ビーズ脱落による光学特性の面内均一性低下の問題が生じやすかった。そのため、製品歩留りが低下しやすく、生産効率上問題があった。また、耐擦傷性を考慮すると、光拡散シートとしての適切な光学特性を得ることが困難であった。
本発明の目的は、耐擦傷性が高く、適切な光学特性を有する光拡散シートを提供することにある。

上記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
［１］ 基材と、該基材上に設けられた光拡散層とを備え、
前記光拡散層は、バインダーと該バインダーとの屈折率差が０．０５〜０．５０である多数の粒子とを含み、
前記粒子の内粒子径０．５μｍ以上３μｍ未満の粒子が、前記光拡散層の乾燥固形分に占める割合は２質量％以上であり、
前記粒子の内粒子径９μｍを超える粒子が、前記光拡散層の乾燥固形分に占める割合は１５質量％以下であり、
前記粒子の一部は、前記光拡散層の表面に凸部を形成しており、
前記凸部の面積の合計である凸部総面積Ｓｔが前記光拡散層の面積である拡散層面積Ｓａに占める凸部面積率は２０〜５０％であり、
前記凸部の間に形成されている凹部における層厚は３〜１２μｍであることを特徴とする光拡散シート。
［２］ 前記粒子各々を平面視した面積の合計である粒子総面積Ｓｐの、前記拡散層面積Ｓａに対する割合が１００％以上である［１］に記載の光拡散シート。
［３］ 前記粒子が、アミノ樹脂を主成分とする粒子およびアルミナを主成分とする粒子の一方または両方である［１］または［２］に記載の光拡散シート。
［４］ 前記バインダーが、電離放射線硬化型樹脂を主成分とする［１］〜［３］の何れか一項に記載の光拡散シート。

本発明の光拡散シートは、耐擦傷性が高く、かつ適切な光学特性を有する。

本発明の光拡散シートを模式的に示す断面図である。 凸部の面積の測定例である。 凹部における層厚の測定例である。

［光拡散シートの構成］
図１を用いて、本発明の一実施形態に係る光拡散シート１について説明する。図１に示すように、光拡散シート１は基材１０の一方の面に光拡散層２０を有している。光拡散層２０は、バインダー２１と多数の粒子２２で構成されている。
図１では、説明の便宜上、粒子２２として、粒子径がｒ_ａである粒子２２ａ、粒子径がｒ_ｂである粒子２２ｂ、粒子径がｒ_ｃである粒子２２ｃの三種類の粒子を図示している。

バインダー２１と粒子２２との屈折率の差は、０．０５〜０．５０であり、０．０８〜０．４８であることが好ましく、０．１０〜０．４５であることがより好ましい。
屈折率の差が所定の値以上であることにより、バインダー２１と粒子２２との界面において、光散乱効果が得られる。また、屈折率の差が所定の値以下であることにより、公知の材料から、バインダー２１と粒子２２とを選択しやすい。なお、本発明における屈折率とは、波長５８９．３ｎｍにおける屈折率である。

粒子２２は、異なる粒子径のものをバランスをとりながら併用する必要がある。光拡散層２０の乾燥固形分に占める割合は、粒子径０．５μｍ以上３μｍ未満の粒子が２質量％以上であり、且つ、粒子径９μｍを超える粒子が１５質量％以下であることが必要である。
粒子径０．５μｍ以上３μｍ未満の粒子は、光拡散層２０の耐擦傷性を高めるとともに、光拡散力を高めるために用いるものである。光拡散層２０の乾燥固形分に占める割合は２質量％以上であり、８質量％以上であることが好ましく、１２質量％以上であることがより好ましい。
なお、粒子２２の内、粒子径０．５μｍ以上３μｍ未満の粒子を過剰に含有すると、正面照度や全光線透過率を低下させる要因となるので、他の粒子径の粒子の含有量にもよるが、光拡散層２０の乾燥固形分に対して、３０質量部以下を目安として含有させるとよい。

粒子２２の内、粒子径９μｍを超える粒子は、光拡散層２０の正面照度や全光線透過率を高めるために用いるものである。これを、過剰に含有すると、耐擦傷性が低下する傾向となるので、光拡散層２０の乾燥固形分に占める割合は１５質量％以下である必要があり、１３質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましい。
なお、後述の凸部面積率を所定の値以上とすることができれば、粒子径９μｍを超える粒子の割合はゼロ質量％でもよい。

粒子２２の内、粒子径３μｍ以上９μｍ以下の粒子の含有量は、前記２種の粒子との含有量とのバランスをとる必要があり、一概に含有量を特定すべきものではない。
前記２種の粒子で耐擦傷性、光拡散性、正面照度、全光線透過率が所望の範囲に入っていれば、粒子径３μｍ以上９μｍ以下の粒子を含有する必要はないが、所望の範囲に調節することが容易になることから、含有することが好ましい。
粒子径３μｍ以上９μｍ以下の粒子を含有する場合、光拡散層の乾燥固形分に占める割合は、１０質量％以上であることが好ましく、１５質量％以上であることがより好ましく、２０質量％以上であることがさらに好ましい。
また、４５質量％以下であることが好ましく、４１質量％以下であることがより好ましく、３８質量％以下であることがさらに好ましい。
粒子径３μｍ以上９μｍ以下の粒子量が増えると正面照度、全光線透過率を高める傾向にあり、過剰に含有すると耐擦傷性が低下する傾向にある。
なお、光拡散性については、粒子径０．５μｍ以上３μｍ未満の粒子との含有量バランスで所望の光拡散角度に調整するこことができる。

光拡散層２０の乾燥固形分に占める上記各粒子径範囲の粒子の割合は、バインダー２１と粒子２２の乾燥固形分の質量比、および粒子２２の粒度分布により調整できる。粒子２２の粒度分布は、光拡散層２０を形成する塗工液の原料として使用する粒子（以下「原料粒子」という。）として、どのような粒度分布のものを使用するかによって調整できる。粒度分布の異なる複数の原料粒子を組み合わせて使用すると、光拡散層２０を形成する塗工液中の粒子２２の粒度分布を調整しやすい。特に、粒度分布の狭い原料粒子を組み合わせて使用すると、塗工液中の粒子２２の粒度分布を調整しやすい。

粒子２２の一部は、光拡散層２０の表面に凸部Ｔを形成している。凸部Ｔは、超深度形状測定顕微鏡を用いて光拡散層２０の表面形状を撮影し、画像解析ソフトで円形粒子解析を行い、直径２．５μｍ以上の島状略円形凸部と認識される部分である。
島状略円形凸部とそれ以外の境界は暗くなることから、画像解析ソフトは、明暗コントラスト差により当該境界を認識することができる。本発明では、このようにして認識される境界によって囲まれる領域の内、直径２．５μｍ以上の領域を凸部Ｔとした。具体的な凸部Ｔの抽出条件は、後述の実施例において詳述する。
直径２．５μｍ以上の領域を凸部Ｔとしたのは、直径２．５μｍ未満の領域の場合、凸部の頂部（最高部）と凹部の高さとの差が僅かで、実質的な凸部とみなせなかったためである。

どの程度の直径があれば、実質的な凸部とみなせるか否かは、実施例１と同様にして作成した光拡散シートを用いた予備試験により調べた。予備試験では、直径が１μｍから１．５μｍ未満、１．５μｍから２μｍ未満、２μｍから２．５μｍ未満、２．５μｍから３μｍ未満、３μｍから３．５μｍ未満である領域、各々２０箇所程度について、超深度形状測定顕微鏡を用いて、境界内の領域とその周囲の厚み方向のプロファイルを計測した。その結果、直径が２．５μｍ未満の領域は、凸部の頂部（最高部）と凹部の高さとの差が０．５μｍ未満であり、実質的な凸部として考慮しにくかったため、直径２．５μｍ以上の領域を凸部Ｔとした。

凸部Ｔの面積の合計である凸部総面積Ｓｔが、光拡散層２０の面積である拡散層面積Ｓａに占める割合（以下「凸部面積率」という。）は２０〜５０％であり、２０〜４０％であることが好ましく、２０〜３０％であることがより好ましい。
ここで、凸部Ｔの面積とは、凸部Ｔを基材面に対して垂直な方向から平面視した際の面積である。凸部Ｔの面積、拡散層面積Ｓａあたりの凸部総面積Ｓｔ、並びに凸部面積率（Ｓｔ／Ｓａ×１００［％］）は、前記画像解析ソフトで自動的に算出することができる。

凸部面積率が所定の値以上であることにより、充分な拡散角度と正面照度とを両立しやすい。また、凸部面積率が所定の値以下であることにより、耐擦傷性を高くしやすい。
凸部面積率は、バインダー２１と粒子２２の乾燥固形分の質量比、および粒子２２に占める比較的大きい粒子の割合により調整できる。

前記凸部の間に形成されている凹部における層厚は３〜１２μｍであり、４〜１２μｍであることが好ましく、５〜１２μｍであることがより好ましい。
本発明において、凹部とは凸部と凸部の間の領域、すなわち、凸部以外の領域を意味する。凹部は、図１に示すように、その表面が凸部Ｔ近傍ではやや盛り上がり高くなる。本発明において凹部における層厚とは、図１のｄ_１、ｄ_２のように、ある凹部領域内の光拡散層２０の層厚の内最も小さい値を平均した値である。すなわち、凸部Ｔ近傍の盛り上がり影響がない部分における光拡散層２０の厚みである。

凹部における層厚は、単位面積あたりのバインダー２１の乾燥固形分量、バインダー２１と粒子２２の乾燥固形分の質量比、および粒子２２に占める比較的大きい粒子の割合により調整できる。凸部面積率が大きくなるほど凹部における層厚は小さくなりやすい。図１に示すように、バインダー２１は、凸部Ｔにおいて粒子２２の表面を覆うため、凸部Ｔの面積が大きいほど、凸部Ｔ以外の部分（凹部）に存在するバインダーが少なくなるからである。
凹部における層厚が所定の値以上であることにより、粒子２２を充分に固着しやすい。また、凹部における層厚が所定の値以下であることにより、粒子径９μｍを超える粗大な粒子を多量に用いなくとも充分な凸部面積率を得やすい。

前記粒子２２の各々を平面視した面積の合計である粒子総面積Ｓｐが、光拡散層２０の面積である拡散層面積Ｓａに占める割合（以下「被覆率」という。）は１００％以上であることが好ましく、１１０％以上であることがより好ましく、１２０％以上であることがさらに好ましく、１３０％以上であることが特に好ましい。被覆率が所定の値以上であることにより、耐擦傷性を高くしやすい。
また、被覆率の上限に特に限定はないが、３５０％以下であることが好ましく、３００％以下であることがより好ましく、２８０％以下であることがさらに好ましく、１６０％以下であることが特に好ましい。

粒子径がｒ_ａである粒子２２ａ、粒子径がｒ_ｂである粒子２２ｂ、粒子径がｒ_ｃである粒子２２ｃは、各々の平面視した面積Ｓｐ_a、Ｓｐ_b、Ｓｐ_cを以下の式で表すことができる。
Ｓｐ_a＝π（ｒ_ａ／２）^２
Ｓｐ_ｂ＝π（ｒ_ｂ／２）^２
Ｓｐ_ｃ＝π（ｒ_ｃ／２）^２

仮に、粒子２２が粒子２２ａ、粒子２２ｂ、粒子２２ｃの三種類しかなく、拡散層面積Ｓａあたりに存在する粒子２２ａ、粒子２２ｂ、粒子２２ｃの数が、各々Ｎ_ａ、Ｎ_ｂ、Ｎ_ｃであるとすると、被覆率は以下の式で求められる。
被覆率（％）＝Ｓｐ／Ｓａ×１００
＝｛Ｓｐ_a×Ｎ_ａ＋Ｓｐ_ｂ×Ｎ_ｂ＋Ｓｐ_ｃ×Ｎ_ｃ｝／Ｓａ×１００
＝１００π｛（ｒ_ａ／２）^２×Ｎ_ａ＋（ｒ_ｂ／２）^２×Ｎ_ｂ＋（ｒ_ｃ／２）^２×Ｎ_ｃ｝／Ｓａ
実際には、粒子２２は、様々な粒子径ｒ_ｘの粒子を含むので、粒度分布全体のＳｐ_ｘ×Ｎ_ｘを求めた値の合計を粒子総面積Ｓｐとして、拡散層面積Ｓａに対する割合を求めればよい。

［光拡散シートの構成材料］
基材１０は、光拡散層２０を支持すると同時に光を透過させるものであり、種々の形状の面に沿わせ得る程度の柔軟性を有していればよい。その材質は特に限定されないが、通常はポリエチレンテフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミドなどが使用される。また、基材１０の厚さは特に限定されないが、１２〜２５０μｍが望ましい。

バインダー２１は、粒子２２との密着性が良好であり、かつ粒子２２と所定の屈折率差を有する樹脂であればよく、特に限定されない。
例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂 およびこれらの共重合樹脂などを使用することができる。

バインダー２１は、硬化型樹脂を主成分とすることが好ましく、電離放射線硬化型樹脂を主成分とすることがより好ましく、紫外線硬化型樹脂を主成分とすることがさらに好ましい。
電離放射線硬化型樹脂は、光重合性プレポリマー、光重合性モノマー、光重合開始剤を含む硬化性組成物を電離放射線照射により硬化することにより形成される。塗膜硬度の高い電離放射線硬化型樹脂を用いることにより、光拡散層２０がより傷つき難くなる。

硬化性組成物に含まれる光重合性プレポリマーは、骨格中に導入された官能基が電離放射線照射されることによりラジカル重合および、またはカチオン重合するものである。中でも、ラジカル重合により硬化するものが硬化速度が速いため好ましい。
ラジカル重合性プレポリマーとしてはアクリロイル基を有するアクリル系プレポリマーが好ましい。
アクリル系プレポリマーとしては、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、ポリエステルアクリレート等が挙げられる。

硬化性組成物に含まれる光重合性モノマーとしては、アクリロイル基を有するアクリル系モノマーが好ましい。
アクリル系モノマーとしては、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、ブトキシプロピルアクリレート等の単官能アクリルモノマー、１，６−ヘキサンジオールアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールアクリレート等の２官能アクリルモノマー、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチルプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等の多官能アクリルモノマー等の１種または２種以上が挙げられる。

硬化性組成物に含まれる光重合開始剤としては、開裂することによりラジカル重合させるもの、水素を引抜くことによりラジカル重合させるもの、或いはイオンを発生させることによりカチオン重合させるものが挙げられる。光重合開始剤は、用いるプレポリマーおよびモノマーに応じて適宜選択する。
ラジカル型光重合開始剤としては、ベンゾインエーテル系、ケタール系、アセトフェノン系、チオキサントン系等が挙げられる。また、カチオン型光重合開始剤としては、ジアゾニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、トリアリールビリリウム塩、ベンジルピリジニウムチオシアネート、ジアルキルフェナシルスルホニウム塩、ジアルキルヒドロキシフェニルホスホニウム塩等が挙げられる。これらラジカル型光重合開始剤およびカチオン型光重合開始剤は、１種または２種以上を混合して用いることも可能である。

粒子２２は、基材１０側から光拡散層に入射された光を拡散させるための主体となるものである。粒子２２は、バインダー２１との密着性が良好であり、かつバインダー２１と所定の屈折率差を有する粒子であればよく、特に限定されない。
粒子２２の形状に限定はなく、一般的な光拡散シートに用いられる粒子形状を任意に適用することができるが、球体（真球或いはそれに近い楕円球状など）であることが好ましい。

粒子２２の材質としては、アルミナ、ホワイトアルミナ、シリカ等の無機系顔料、アミノ樹脂の硬化物等の合成樹脂材料が挙げられる。アミノ樹脂としては、尿素樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂及びこれらの共縮合樹脂などが挙げられる。
これらの材料は、単独で使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。併用する場合は、２種類以上の材料を混合した材料で粒子２２を形成してもよいし、一の材料を他の材料でコーティングするなど、一の材料に対して他の材料が偏在するようにして粒子２２を形成してもよい。
中でも、耐水性の高い光拡散層２０を得やすいことから、無機化合物粒子で表面被覆した、または無機化合物粒子を表面付近に偏在させた球状複合硬化メラミン樹脂粒子が好ましく、コロイダルシリカが、粒子表面付近に偏在した球状複合硬化メラミン樹脂粒子がより好ましい（特開２００２−３２７０３６号公報参照）。

バインダー２１が、アクリル系プレポリマーと、アクリル系モノマーと、ラジカル型光重合開始剤とを含む硬化性組成物を硬化させたものである場合、粒子２２は、電離放射線硬化時の粒子の安定性が高いことから、アミノ樹脂を主成分とする粒子およびアルミナを主成分とする粒子の一方または両方であることが好ましい。特に、アミノ樹脂を主成分とする粒子であること、またはアミノ樹脂を主成分とする粒子とアルミナを主成分とする粒子とを併用することが好ましい。
主成分とするアミノ樹脂およびアルミナの一方または両方が粒子全体に占める割合は、５質量％以上であることが好ましく、１０質量％以上であることがより好ましい。
中でも、無機化合物粒子で表面被覆した、または無機化合物粒子を表面付近に偏在させた球状複合硬化メラミン樹脂粒子が好ましく、コロイダルシリカが、粒子表面付近に偏在した球状複合硬化メラミン樹脂粒子がより好ましい（特開２００２−３２７０３６号公報参照）。

［光拡散シートの特性］
光拡散シート１のＪＩＳ Ｋ５４００−１９９０に基づく鉛筆硬度は、耐擦傷性の点から、Ｈ以上であることが好ましい。
光拡散シート１の好ましい拡散角度は使用目的によって異なるが、光拡散を有するというためには、２０°を超えることが好ましく、２２°以上であることが好ましい。また、正面照度を確保する観点から、５０°以下であることが好ましく、４５°以下であることがより好ましく、４０°以下であることがさらに好ましい。

光拡散シート１の好ましい正面照度は、使用目的によって異なるが、６５以上が好ましく、７０以上がより好ましく、７５以上がさらに好ましい。
光拡散シート１の可視光（３８０ｎｍ〜８００ｎｍ）の全光線透過率は、６５％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、８０％以上がさらに好ましく、８５％以上が特に好ましい。

［光拡散シートの製造方法］
本実施形態の光拡散シート１を製造するための方法は特に限定されないが通常は次のような方法を適用することが望ましい。
すなわち、予め光拡散層２０を構成するための粒子２２と未硬化のバインダー２１および溶剤（例えばトルエン、メチルエチルケトン）などを混合して光拡散層２０用の塗工液を調製しておき、その塗工液を、基材１０に、バーコーターなどの適宜の塗工手段によって塗布し、その後乾燥・硬化させて、光拡散層２０を形成すればよい。

［作用機序］
本発明の光拡散シートは、耐擦傷性が高く、かつ適切な光学特性を有する。かかる効果が得られる理由は以下のように考えられる。
すなわち、本発明の光拡散シートは、凸部面積率が所定の値以下であるため、粒子がバインダーにより充分に固定されている。また、粒子径９μｍを超える粗大粒子が多いと、僅かな粒子が脱落しても一度に大きなダメージが生じるが、粗大粒子が少ないことにより、そのようなダメージが軽減されている。また、被覆率が高く光拡散層全体がほぼ粒子で埋め尽くされている状態であるため、摩擦力を受けた粒子が移動しにくい。特に粒子径３μｍ未満の小さい粒子が存在すると、凸部を形成している大きい粒子が摩擦力を受けても、小さい粒子がその移動を阻止できるものと考えられる。さらに、３μｍ未満の小さい粒子だけでなく、粒子径３〜９μｍの粒子も存在すると、粒子径９μｍを超える粒子が存在しても、より、その移動を阻止しやすいと考えられる。

また、凸部面積率が所定の値以上であること、凸部を形成しない小さい粒子もバインダーと屈折率差を有すること、から、拡散角度も充分に得られる。また、３μｍ未満の小さい粒子を過剰に入れると拡散角度ばかりが大きくなり、正面照度が低下するが、本発明では、凸部面積率が所定の値以上となる程度に３μｍ以上の粒子を使用するので、充分な拡散角度と正面照度を両立できる。

本発明の光拡散シートは、光拡散層を設けていない面に、帯電防止、カール防止、ハンドリングを改良するための裏面層を設けてもよい。また、照明器具や、ディスプレイなどに貼着可能にするために、粘着剤層や接着剤層を裏面に設けてもよい。さらに、裏面には光路を調節するために、プリズムなどの光学素子を設けてもよい。

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

［光拡散シートの製造］
表１に示す配合の塗工液を、透明なポリエチレンテフタレートフィルム（東洋紡株式会社製「Ａ４３００」、厚さ１００μｍ）の片面に、乾燥後の塗布層の塗布量が８ｇ／ｍ^２となるようにバーコーターにより塗布し、１６０℃で乾燥して、硬化前の光拡散層を形成した。その後、紫外線照射（硬化条件：高圧水銀灯１０００ｍＪ／ｃｍ^２）処理を行い、光拡散層を硬化し、各実施例・比較例の光拡散シートを得た。

表１に記載した略称等は、以下のとおりである。また、以下において、表１の粒子（以下「原料粒子」という。）各々の粒度分布は、レーザー解析法により求めたものでる。累積体積が１０％、５０％、９０％に相当する粒径をＤ_１０、Ｄ_５０、Ｄ_９０として、５０体積％（Ｄ_５０）の粒子径を平均粒子径とした。

バインダー樹脂Ａ：紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂（ＤＩＣ社製 ＰＣ６８４０ＦＴ）、硬化後の屈折率１．５２。
バインダー樹脂Ｂ：乾燥硬化型アクリル樹脂（藤倉化成社製 ＭＨ−１０１）、硬化後の屈折率１．４９。
バインダー溶媒Ａ：酢酸エチル。
バインダー溶媒Ｂ：メチルエチルケトン。

ＯＢ２０：日産化学工業社製 オプトビーズ（登録商標）２０００Ｍ、メラミン樹脂・シリカ複合粒子、屈折率１．６５、平均粒子径（Ｄ_５０）＝２．１μｍ、Ｄ_１０＝１．２μｍ、Ｄ_９０＝４．１μｍ。
ＯＢ６５：日産化学工業社製、オプトビーズ６５００Ｍ、メラミン樹脂・シリカ複合粒子、屈折率１．６５、平均粒子径（Ｄ_５０）＝６．１μｍ、Ｄ_１０＝４．２μｍ、Ｄ_９０＝８．８μｍ。
ＯＢ１０５：日産化学工業社製、オプトビーズ１０５００Ｍ、メラミン樹脂・シリカ複合粒子、屈折率１．６５、平均粒子径（Ｄ_５０）＝１１．１μｍ、Ｄ_１０＝７．３μｍ、Ｄ_９０＝１５．９μｍ。

アルミナ：住友化学工業社製、アドバンストアルミナＡＡ−１．５、アルミナ結晶型粒子、屈折率１．７６、平均粒子径（Ｄ_５０）＝２．６μｍ、Ｄ_１０＝１．３μｍ、Ｄ_９０＝５．０μｍ。
ＰＭＭＡ: 積水化成品工業社製社製のポリメチルメタクリレート粒子（屈折率１．４９）であるＭＢＸ−５、ＭＢＸ−１２、ＭＢＸ−２０の混合物（ＭＢＸ−５／ＭＢＸ−１２／ＭＢＸ−２０＝６５／２０／１５）。ＭＢＸ−５は、平均粒子径（Ｄ５０）＝５μｍ、Ｄ１０＝２．５μｍ、Ｄ９０＝７．５μｍである。ＭＢＸ−１２は、平均粒子径（Ｄ５０）＝１２μｍ、Ｄ１０＝７．２μｍ、Ｄ９０＝１８．１μｍである。ＭＢＸ−２０は、平均粒子径（Ｄ５０）＝２０μｍ、Ｄ１０＝９．０μｍ、Ｄ９０＝２６．０μｍである。
表面調整剤：ＢＹＫ社製、ＢＹＫ−ＵＶ３５００、シリコン系表面調整剤。
レオロジーコントロール剤：ＢＹＫ社製、ＢＹＫ−４１０。

表２に、各実施例・比較例の光拡散シートについて、下記の方法で求めたＰ／Ｂ比、全固形分中の粒子含有量、凸部面積率、被覆率、凹部における層厚（単に「層厚」と記載）を示す。また、各実施例・比較例の光拡散シートについて、下記の方法で評価した鉛筆硬度、拡散角度、正面照度、全光線透過率を示す。

［Ｐ／Ｂ比］
塗工液に占める原料粒子の合計質量部のバインダー樹脂の質量部（乾燥固形分）に対する比率をＰ／Ｂ比とした。

［全固形分中の粒子含有量］
各原料粒子の粒度分布と、塗工液（乾燥固形分）に占める各原料粒子（乾燥固形分）の割合（質量％）から、塗工液全体の粒度分布を計算し、光拡散層の乾燥固形分に占める、粒子径０．５μｍ以上３μｍ未満の粒子、粒子径３〜９μｍの粒子、粒子径９μｍを超える粒子の、各々の割合（質量％）を求めた。

［凸部面積率］
超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−８５００（キーエンス社製）を用いて、光拡散層表面の５０ｍｍ×５０ｍｍの面積について表面形状を４００倍で撮影した。次いで、旭化成エンジニアリング社製の画像解析専用ソフトＡ像くん（登録商標）を用いて円形粒子解析モード（粒子の明度：暗、抽出方法：自動／手動、処理方法：低速、雑音フィルタ：有、計測直径範囲：２．５μｍ以上、明暗しきい値：１０、粒子重なり度：０の設定条件）にて、５０ｍｍ×５０ｍｍの面積における直径２．５μｍ以上の島状略円形凸部と認識された部分の面積の合計を５０ｍｍ×５０ｍｍの面積における凸部総面積Ｓｔとした。これを１ｍ^２あたりの値に換算して１００を乗じ、凸部面積率（％）とした。
なお、図２は、Ａ像くんが、島状略円形凸部と認識した部分を円で囲む様子を示す画像の一例である。

［被覆率］
粒子径ｒ_ｘの粒子を平面視した際の粒子面積Ｓｐ_ｘは、Ｓｐ_ｘ＝π（ｒ_ｘ／２）^２で求められる。拡散層面積Ｓａの単位面積（１ｍ^２）あたりに使用される塗工液が含有する粒子径ｒ_ｘの粒子の数Ｎ_ｘは、塗工量（ｇ／ｍ^２）、塗工液中の粒子の総固形分濃度（質量％）、比重（ｇ／ｃｍ^３）および塗工液中の粒子の粒度分布に基づき求められる。
１ｍ^２の拡散層面積Ｓａに使用される塗工液について、粒度分布全体のＳｐ_ｘ×Ｎ_ｘを求めた値の合計を粒子総面積Ｓｐとし、以下の式より被覆率を求めた。
被覆率（％）＝Ｓｐ（ｍ^２）／Ｓａ（ｍ^２）×１００＝Ｓｐ×１００

［凹部における層厚］
光拡散シートを小片サンプル（幅５ｍｍ×長さ２０ｍｍ程度）に裁断し、その小片サンプルを液体窒素に１０分間浸漬させ凍結処理を行った。凍結した小片サンプルを、幅方向に沿ってフェザー剃刃により切断し、長さ約５ｍｍの光拡散層断面を得た。
得られた光拡散層断面を光学顕微鏡ＯＰＴＩＰＨＯＴ（登録商標）２００（Ｎｉｋｏｎ社製）を用い、反射光モード１００倍にて（断面で反射した光を、対物レンズ１００倍を用いて）撮影した。
撮影した光拡散層断面画像の中から無作為に抽出した５箇所の各凹部（表面に凸部が形成されていない部分）の領域内で、最も小さい層厚を、旭化成エンジニアリング社製の画像解析専用ソフトＡ像くん（登録商標）を用いて形状解析モードにて測定し、それらの平均を求めた。
なお、図３は、光拡散層断面画像の凹部の領域内における最も小さい層厚の一例を示す画像である。

［鉛筆硬度］
ＪＩＳ Ｋ５４００−１９９０に基づき、鉛筆硬度を求めた。具体的には、光拡散シートの基材側を２ｍｍ厚のガラス板上にセロハンテープで固定し、鉛筆硬度計ＣＯＴＥＳ（コーティングテスター工業社製）を用いて測定した。

［拡散角度および正面照度］
基材の光拡散層を設けていない側に、照射角３．５度のＬＥＤ光源を基材から５０ｍｍ離れた位置に配置し、その光を、最も発光輝度が高くなる光軸が前記基材面に対して垂直になるように入射した。
その際の透過散乱光を、ゴニオメーターＧＥＮＥＳＩＡ（登録商標）Ｇｏｎｉｏ／ＦＦＰ（ジェネシア社製）を用い、測定することにより照度曲線を得た。照度曲線とは横軸を出光角度とし、縦軸を相対照度として、プロットした曲線である。
具体的には、光拡散シートから垂直に出射する光（この光の出光角度を０°とする。）の照度を１とした際の相対照度を、Ｘ方向、およびＸ方向に直交するＹ方向に沿って出光角度−９０°から９０°まで１°間隔で測定して照度曲線を得た。
Ｘ方向、Ｙ方向の各々の半値幅（相対照度が１／２以上となる出光角度範囲）を求め、これらの平均を拡散角度とした。
また、Ｘ方向、Ｙ方向の各々について、出光角度が±９０゜の範囲に透過散乱した光の透過散乱光全体中のピーク値を正面照度とした。

［全光線透過率］
ヘイズメーターＨＭ−１５０（村上色彩技術研究所製）を用い、光拡散シートの基材の光拡散層を設けていない側からＣＩＥ（国際照明委員会）規定の標準Ｄ６５光源の光を入射し、ＪＩＳ Ｋ７３６１に規定の方法で可視光（３８０ｎｍ〜８００ｎｍ）の全光線透過率を得た。

表２に示すように、実施例の光拡散シートは、いずれも鉛筆硬度が高かった。また、２０°を超える拡散角度を有しながら、正面照度も充分に維持されていた。また、全光線透過率も、光拡散シートとして問題のない値であった。
これに対して、凸部面積率の低い比較例１〜４、６、７の光拡散シートは拡散角度と正面照度の何れかが不充分であった。また、凸部面積率が低く、粒子径３μｍ以上９μｍ以下の粒子を含まない比較例５は、鉛筆硬度が充分でなかった。
また、粒子径９μｍを超える粒子の含有量が高い比較例８〜１０の光拡散シートは充分な鉛筆硬度が得られなかった。また、粒子径０．５μｍ以上３μｍ未満の粒子を含まない比較例１０、１１の光拡散シートは充分な鉛筆硬度が得られないと共に拡散角度も小さかった。また、凸部面積率の高い比較例１２、１３の光拡散シートは充分な鉛筆硬度が得られなかった。また、粒子とバインダーの屈折率差が小さい比較例１４は、ある程度の拡散角度を得るために、非常に高い凸部面積率が必要であり、拡散角度が充分でないにもかかわらず、鉛筆硬度が極めて劣っていた。

１…光拡散シート、１０…基板、２０…光拡散層、２１…バインダー、２２…粒子、Ｔ…凸部

Claims (4)

1. 基材と、該基材上に設けられた光拡散層とを備え、
   前記光拡散層は、バインダーと該バインダーとの屈折率差が０．０５〜０．５０である多数の粒子とを含み、
   前記粒子の内粒子径０．５μｍ以上３μｍ未満の粒子が、前記光拡散層の乾燥固形分に占める割合は２質量％以上であり、
   前記粒子の内粒子径９μｍを超える粒子が、前記光拡散層の乾燥固形分に占める割合は１５質量％以下であり、
   前記粒子の一部は、前記光拡散層の表面に凸部を形成しており、
   前記凸部の面積の合計である凸部総面積Ｓｔが前記光拡散層の面積である拡散層面積Ｓａに占める凸部面積率は２０〜５０％であり、
   前記凸部の間に形成されている凹部における層厚は３〜１２μｍであることを特徴とする光拡散シート。
2. 前記粒子各々を平面視した面積の合計である粒子総面積Ｓｐの、前記拡散層面積Ｓａに対する割合が１００％以上である請求項１に記載の光拡散シート。
3. 前記粒子が、アミノ樹脂を主成分とする粒子およびアルミナを主成分とする粒子の一方または両方である請求項１または２に記載の光拡散シート。
4. 前記バインダーが、電離放射線硬化型樹脂を主成分とする請求項１〜３の何れか一項に記載の光拡散シート。