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TWI444389B - Light diffusion element - Google Patents

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TWI444389B
TWI444389B TW100133620A TW100133620A TWI444389B TW I444389 B TWI444389 B TW I444389B TW 100133620 A TW100133620 A TW 100133620A TW 100133620 A TW100133620 A TW 100133620A TW I444389 B TWI444389 B TW I444389B
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TW
Taiwan
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light
film
refractive index
light diffusing
fine particles
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Application number
TW100133620A
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English (en)
Other versions
TW201221526A (en
Inventor
Akinori Nishimura
Tomohito Takita
Takehito Fuchida
Hiroyuki Takemoto
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Publication of TW201221526A publication Critical patent/TW201221526A/zh
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Description

光擴散元件
本發明係關於一種光擴散元件。
光擴散元件廣泛利用於照明罩、投影電視之屏幕、面發光裝置(例如，液晶顯示裝置)等。近年來，正推進將光擴散元件利用於液晶顯示裝置等之顯示品質之提高、視角特性之改善等。業者要求此種光擴散元件係光擴散性較強，且背向散射較少。作為增強光擴散性之方法，可列舉提高外部濁度或內部濁度之方法。
作為提高外部濁度之方法，通常於光擴散元件表面設置凹凸。然而，此種方法存在如下問題，即，凹凸面中傾斜較大部分之界面上之全反射會引起對比度之下降。因此，液晶顯示裝置中所使用之光擴散元件較佳為提高內部濁度。
作為內部濁度較高之光擴散元件，提出有將微粒子分散至樹脂片材等之基質中而成之光擴散元件(例如參照專利文獻1)。於此種光擴散元件中，微粒子與基質之折射率差越大，內部濁度變得越高，光擴散性變得越強。然而，隨著該折射率差之增加，光擴散元件之外觀變白，即便膜厚不均非常小，亦容易認作外觀不均。即，於先前之光擴散元件中，若越增強光擴散性，則受到膜厚不均之影響而越容易產生外觀不均。因此，為外觀良好地獲得強擴散性之光擴散元件，必須嚴密地控制膜厚。然而，以不產生外觀不均之方式嚴密地控制膜厚而大量生產具有對液晶顯示裝置要求之強擴散性之光擴散元件(例如，微粒子與基質之折射率差較大之光擴散元件)較困難。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3071538號
本發明係為解決上述先前之問題開發而成者，其目的在於提供一種光擴散性優異(即，具有較高之濁度)而且外觀不均較少之光擴散元件。
本發明之光擴散元件包括基材膜及設置於該基材膜之一面之光擴散膜，該光擴散膜之濁度值為75%以上，該光擴散膜包含氟系界面活性劑，該氟系界面活性劑偏在於該光擴散膜中之與該基材膜相反側之面，該氟系界面活性劑包含選自由以下述通式(I)所表示之構成單元、以下述通式(II)所表示之構成單元及以下述通式(III)所表示之構成單元所組成之群之至少1種構成單元；
[化1]
-O-CF2 -O-　‧‧‧(Ⅲ)
通式(I)中，m係1~10之整數，通式(II)中，n係2~10之整數。
於較佳之實施形態中，上述氟系界面活性劑包含以上述通式(III)所表示之構成單元。
於較佳之實施形態中，上述光擴散膜中之上述氟系界面活性劑之含有比例為0.05重量%~3重量%。
於較佳之實施形態中，上述光擴散膜包含基質及分散至該基質中之光擴散性微粒子，於該基質與該光擴散性微粒子之界面附近形成有折射率實質上連續變化之折射率調變區域，該基質包含樹脂成分及超微粒子成分，該折射率調變區域係藉由該基質中之該超微粒子成分之分散濃度之實質性梯度而形成。
於較佳之實施形態中，上述超微粒子成分之調配量係相對於基質100重量份，為20重量份~80重量份。
根據本發明，藉由包括包含特定氟系界面活性劑之光擴散膜，而可提供一種外觀不均較少且濁度較高之光擴散元件。
 A.　光擴散元件之整體構成
圖1係本發明之較佳實施形態之光擴散元件之概略剖面圖。光擴散元件100包括基材膜110及設置於基材膜110之至少一面之光擴散膜120。基材膜110與光擴散膜120係介隔任意適當之接著劑層或黏著劑層而黏附。
本發明之光擴散元件之厚度較佳為25 μm~100 μm，進而較佳為30 μm~70 μm，尤佳為40 μm~60 μm。若為此種較薄之厚度，則即便彎曲亦不會破裂，故而可以輥狀進行保管。此外，如下所述，本發明之光擴散元件之光擴散膜係可藉由塗敷而形成，因此例如可利用所謂捲對捲連續進行光擴散元件之製造及向其他部件(例如，液晶顯示裝置中之偏光板)之黏合。因此，本發明之光擴散元件係生產性格外優異於先前，且與如偏光板之其他光學部件之黏合之製造效率亦極高。再者，所謂捲對捲係指將長條狀膜彼此一面由輥搬送，一面對齊其長度方向連續黏合之方法。
本發明之光擴散元件之濁度值較佳為75%以上，進而較佳為90%~99.9%，尤佳為95%~99.9%。
B.　基材膜
作為上述基材膜，只要獲得本發明之效果，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、聚對苯二甲酸乙二酯(PET，polyethylene terephthalate)膜、聚丙烯(PP，polypropylene)膜、尼龍膜、丙烯酸系膜、內酯改性丙烯酸系膜等。對上述基材膜亦可視需要進行易接著處理等表面改質，亦可包含潤滑劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑等添加劑。
上述基材膜之厚度較佳為20 μm~80 μm，進而較佳為30 μm~60 μm。
上述基材膜較佳為透明。具體而言，上述基材膜之總光線穿透率較佳為80%以上，進而較佳為90%以上，尤佳為95%以上。
C.　光擴散膜 C-1.　光擴散膜之概要
上述光擴散膜包含氟系界面活性劑。該氟系界面活性劑偏在於上述光擴散膜中之與上述基材膜相反側之面。
上述光擴散膜包含基質及分散至該基質中之光擴散性微粒子。上述光擴散膜係藉由基質與光擴散性微粒子之折射率差而表現光擴散功能。較佳為，於基質與光擴散性微粒子之界面附近形成有折射率調變區域。因此，基質包括與光擴散性微粒子之界面附近之折射率調變區域及該折射率調變區域之外側(遠離光擴散性微粒子之側)之折射率恆定區域。較佳為基質中之除折射率調變區域以外之部分實質上為折射率恆定區域。於本說明書中，所謂「基質與光擴散性微粒子之界面附近」包括光擴散性微粒子表面、表面附近之外部及表面附近之內部。於折射率調變區域中，折射率實質上連續變化。於本說明書中，所謂「折射率實質上連續變化」係指折射率調變區域中折射率至少自光擴散性微粒子表面至折射率恆定區域為止實質上連續變化即可。因此，例如光擴散性微粒子與折射率調變區域之界面及/或折射率調變區域與折射率恆定區域之界面上即便存在特定範圍內(例如，折射率差為0.05以下)之折射率間隙，亦可容許該間隙。
圖2A係用以說明本發明中所使用之光擴散膜中之氟系界面活性劑之偏在狀態及基質中之光擴散性微粒子之分散狀態的模式圖，圖2B係將圖2A之光擴散膜之光擴散微粒子附近放大進行說明之模式圖。基質較佳為包含樹脂成分及超微粒子成分。圖2A之光擴散膜120包括氟系界面活性劑10、包含樹脂成分21及超微粒子成分22之基質20、以及分散至基質20中之光擴散性微粒子30。
如圖2A所示，氟系界面活性劑10偏在於光擴散膜120中之與基材膜110相反側之面(以下，亦稱作光擴散膜表面)。再者，於圖示例中，方便起見表示全部氟系界面活性劑10聚集於光擴散膜表面之狀態，但於本說明書中，所謂氟系界面活性劑偏在於光擴散膜表面之概念亦包括即便氟系界面活性劑存在於光擴散膜表面以外，光擴散膜表面中之相對濃度亦較大之情形。
光擴散膜120係藉由將包含氟系界面活性劑10之塗敷液塗佈於基材膜110上，其後進行乾燥而獲得。若光擴散膜120包含可偏在於光擴散膜表面之氟系界面活性劑10，則上述乾燥步驟中之塗佈膜成為表面由氟系界面活性劑之薄層覆蓋之狀態。此種狀態之塗佈膜之表面張力較低，且乾燥時之塗敷液之溶劑蒸發速度緩慢。因此，可減少以乾燥時之加熱不均(例如，烘箱內之熱不均、由於膜搬送所產生之風(隨伴流)之感覺不均)為要因所產生之塗佈膜中之表面張力差，故而可抑制塗佈膜內之熱對流之產生。其結果，經由此種乾燥所得之光擴散膜係膜厚不均較小，如上所述膜厚精度優異。獲得此種效果之氟系界面活性劑10之偏在係可藉由使用具有醚鍵之氟系界面活性劑(氟系界面活性劑之結構之詳細情況將於下文中進行敍述)作為氟系界面活性劑10而獲得。
較佳為，如圖2A所示，於基質20與光擴散性微粒子30之界面附近形成有折射率調變區域40。於折射率調變區域40中，如上所述折射率實質上連續變化。
較佳為光擴散膜120滿足下述式(1)及(2)：
Δn≧0.10‧‧‧(1)
0.0006≦Δn/L≦0.01‧‧‧(2)
此處，Δn係基質之平均折射率nM 與光擴散性微粒子之折射率nP 之差之絕對值|nM -nP |，L係折射率調變區域之平均厚度。基質之平均折射率nM 係樹脂成分之折射率與超微粒子成分之折射率之加權平均。Δn較佳為0.12以上。Δn之上限較佳為0.20。若Δn未達0.10，則濁度成為90%以下之情形較多，其結果，裝配到液晶顯示裝置之情形時無法使來自光源之光充分地擴散，故而有視角變窄之虞。若Δn超過0.20，則有背向散射增大之虞。又，有時基質之樹脂成分及超微粒子成分之選擇變得困難。進而較佳為nM >nP 。Δn/L(nm-1 )較佳為0.0008~0.008，進而較佳為0.0010~0.007。可實現此種Δn/L之折射率調變區域之平均厚度L較佳為5 nm~500 nm，更佳為12 nm~400 nm，進而較佳為15 nm~300 nm。若平均厚度L未達5 nm，則有時背向散射增大。若平均厚度L超過500 nm，則有時擴散性不充分。如此，於本發明中所使用之光擴散膜中，可形成儘管折射率調變區域之平均厚度L非常薄，但Δn較大(即，Δn/L格外較大)之折射率調變區域。而且，如上所述，於本發明中所使用之光擴散膜中，可於折射率調變區域中使折射率實質上連續變化。藉由該等之協同作用，根據本發明中所使用之光擴散膜，可實現濁度值較高、具有較強之擴散性且抑制背向散射之薄膜之光擴散膜。
如上所述，於折射率調變區域40中，折射率實質上連續變化。較佳為，除此以外，上述折射率調變區域之最外部之折射率與上述折射率恆定區域之折射率實質上相同。換言之，於上述光擴散膜中，折射率自折射率調變區域至折射率恆定區域連續變化，較佳為折射率自光擴散性微粒子至折射率恆定區域連續變化(圖3)。較佳為該折射率變化係如圖3所示般平穩。即，於折射率調變區域與折射率恆定區域之邊界，以如折射率變化曲線上劃出切線之形狀產生變化。較佳為，於折射率調變區域中，折射率變化之梯度會隨著遠離上述光擴散性微粒子而變大。根據本發明中所使用之光擴散膜，如下所述適當地選擇光擴散性微粒子、基質之樹脂成分及超微粒子成分，藉此可實現實質上連續之折射率變化。其結果，即便擴大基質20(實質上為折射率恆定區域)與光擴散性微粒子30之折射率差，亦可抑制基質20與光擴散性微粒子30之界面之反射，故而可抑制背向散射。進而，於折射率恆定區域中，折射率與光擴散性微粒子30有較大不同之超微粒子成分22之重量濃度相對提高，因此可擴大基質20(實質上為折射率恆定區域)與光擴散性微粒子30之折射率差。其結果，即便是薄膜，亦可實現較高之濁度(較強之擴散性)。因此，根據上述光擴散膜，形成Δn/L非常大且折射率實質上連續變化之折射率調變區域，藉此實現高濁度，並且可顯著抑制背向散射。
較佳為上述光擴散膜120滿足式(3)：
0.01≦L/rP ≦1.0‧‧‧(3)
此處，rP 係上述光擴散性微粒子之半徑。L/rP 較佳為0.02~0.90。根據本發明中所使用之光擴散膜，如上所述可使折射率調變區域之平均厚度L變得非常薄，因此可使L/rP 變得非常小。其結果，可充分維持上述光擴散性微粒子之散射能，並且可良好地抑制背向散射。因此，即便是薄膜，亦可實現較高之濁度(較強之擴散性)。又，本發明中所使用之氟系界面活性劑不會偏在或吸附於此種超微粒子成分或光擴散性微粒子之表面，因此可獲得形成上述折射率調變區域且可偏在於光擴散膜表面、膜厚均勻性優異之光擴散膜。
上述折射率調變區域40之厚度(自折射率調變區域最內部至折射率調變區域最外部為止之距離)亦可恆定(即，折射率調變區域亦可於光擴散性微粒子之周圍成同心球狀擴展)，厚度亦可因光擴散性微粒子表面之位置而不同(例如，亦可如金平糖之外廓形狀)。較佳為折射率調變區域40之厚度因光擴散性微粒子表面之位置而不同。若為此種構成，則折射率調變區域40中可使折射率更平穩地連續變化。上述平均厚度L係折射率調變區域40之厚度因光擴散性微粒子表面之位置而不同之情形之平均厚度，於厚度恆定之情形時，指該厚度。
如上所述，基質20較佳為包含樹脂成分21及超微粒子成分22。較佳為上述折射率調變區域40由基質20中之超微粒子成分22之分散濃度之實質性梯度所形成。具體而言，於折射率調變區域40中，隨著遠離光擴散性微粒子30，超微粒子成分22之分散濃度(代表性的是由重量濃度規定)提高(必然樹脂成分21之重量濃度降低)。換言之，於折射率調變區域40中之最接近光擴散性微粒子30之區域，超微粒子成分22以相對低濃度分散，隨著遠離光擴散性微粒子30，超微粒子成分22之濃度增大。例如，基於穿透型電子顯微鏡(TEM，Transmission Electron Microscopy)圖像的基質20中之超微粒子成分22之面積比率係於接近光擴散性微粒子30之側較小並於接近基質20之側較大，該面積比率係於自光擴散性微粒子側至基質側(折射率恆定區域側)一面形成實質性梯度一面產生變化。將表示其代表性分散狀態之TEM圖像示於圖4。於本說明書中，所謂「基於穿透型電子顯微鏡圖像之基質中之超微粒子成分之面積比率」，係指包含光擴散性微粒子之直徑之剖面之穿透型電子顯微鏡圖像中，特定範圍(特定面積)之基質中所佔之超微粒子成分之面積之比率。該面積比率對應於超微粒子成分之三維分散濃度(實際分散濃度)。例如，若為如上所述之面積比率，則超微粒子成分22之分散濃度係其濃度變化之梯度在接近光擴散性微粒子30之側較小，並於接近折射率恆定區域之側較大，於自光擴散微粒子側至折射率恆定區域側一面形成實質性梯度一面產生變化。換言之，超微粒子成分22之分散濃度係其濃度變化之梯度會隨著遠離光擴散性微粒子而變大。該超微粒子成分之面積比率可藉由任意適當之圖像解析軟體而求出。再者，上述面積比率代表性的是對應於超微粒子成分之各粒子間之平均最短距離。具體而言，超微粒子成分之各粒子間之平均最短距離係於折射率調變區域中隨著遠離光擴散性微粒子而縮短，於折射率恆定區域中變得恆定(例如，平均最短距離係於光擴散性微粒子之最接近區域中為3 nm~100 nm左右，於折射率恆定區域中為1 nm~20 nm)。平均最短距離係將如圖4之分散狀態之TEM圖像進行二值化，例如可利用圖像解析軟體「A像ㄑ」(Asahi-Kasei Engineering公司製造)之重心間距離法算出。如上所述，根據本發明中所使用之光擴散膜，可利用超微粒子成分22之分散濃度之實質性梯度而於基質與光擴散性微粒子之界面附近形成折射率調變區域40，因此與利用繁雜製造方法製造GRIN微粒子而使該GRIN微粒子分散之情形相比，可以格外簡單順序且以格外低成本製造光擴散膜。進而，利用超微粒子成分之分散濃度之實質性梯度而形成折射率調變區域，藉此可使折射率在折射率調變區域40與折射率恆定區域之邊界平穩地變化。進而，藉由使用折射率與樹脂成分及光擴散性微粒子有較大不同之超微粒子成分，可擴大光擴散性微粒子與基質(實質上為折射率恆定區域)之折射率差，且使折射率調變區域之折射率梯度陡峭。
上述折射率調變區域(實質上如上所述之超微粒子成分之分散濃度之實質性梯度)係可藉由適當地選擇基質之樹脂成分及超微粒子成分以及光擴散性微粒子之構成材料、以及化學特性及熱力學特性而形成。例如，由同系材料(例如有機化合物彼此)構成樹脂成分及光擴散性微粒子，由與樹脂成分及光擴散性微粒子不同系之材料(例如無機化合物)構成超微粒子成分，藉此可良好地形成折射率調變區域。進而較佳為例如由同系材料中相溶性亦較高之材料彼此構成樹脂成分及光擴散性微粒子。折射率調變區域之厚度及折射率梯度係可藉由調整基質之樹脂成分及超微粒子成分以及光擴散性微粒子之化學特性及熱力學特性而控制。再者，於本說明書中，所謂「同系」係指化學結構或特性同等或類似，所謂「不同系」係指除同系以外者。是否同系係可根據基準選擇方法而不同。例如，以是否有機還是無機為基準之情形時，有機化合物彼此係同系化合物，有機化合物與無機化合物係不同系之化合物。以聚合物之重複單元為基準之情形時，例如丙烯酸系聚合物與環氧系聚合物儘管彼此係有機化合物，但仍為不同系之化合物，以週期表為基準之情形時，鹼金屬與過渡金屬儘管彼此係無機元素，但仍為不同系之元素。
更具體而言，如上所述之超微粒子成分之分散濃度之實質性梯度係可藉由以下(1)~(2)或彼等之適當組合而實現：(1)調整基質中之超微粒子成分之分散濃度。例如，藉由提高超微粒子成分之分散濃度，使得超微粒子成分彼此之電性排斥增加，結果直至光擴散微粒子附近為止存在超微粒子成分，故而可於折射率調變區域中形成陡峭之折射率梯度(折射率調變區域之厚度減小)。(2)調整光擴散性微粒子之交聯度。例如，於交聯度較低之光擴散性微粒子中，由於微粒子表面之構成聚合物分子之自由度提高，因此超微粒子成分難以靠近。其結果，可於折射率調變區域中形成平緩之折射率梯度(折射率調變區域之厚度增加)。較佳為藉由適當地組合上述(1)與(2)，而可實現如上所述之超微粒子成分之分散濃度之實質性梯度。例如，使用氧化鋯之超微粒子成分與PMMA(polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)之光擴散性微粒子，將該超微粒子成分之分散濃度相對於基質100重量份設定為30重量份~70重量份，且，使用相對於下述樹脂成分前驅物之膨潤度為100%~200%之光擴散性微粒子，藉此可實現如下之分散濃度梯度：基質20中之超微粒子成分22之分散濃度在接近光擴散性微粒子30之側較小且於接近折射率恆定區域之側較大，並於自光擴散微粒子側至折射率恆定區域側一面形成實質性梯度一面產生變化。進而，可形成厚度因光擴散性微粒子表面之位置而不同(例如，如金平糖之外廓形狀)之折射率調變區域。此處，所謂「膨潤度」係指膨潤狀態之粒子之平均粒徑相對於膨潤前之粒子之平均粒徑的比率。
如上所述，於上述光擴散膜120中，較佳為nM >nP 。如圖5(a)及圖5(b)中比較所示，nM >nP 之情形時，與nM <nP 之情形相比，即便折射率調變區域之折射率梯度陡峭，亦可更良好地抑制背向散射。
上述光擴散膜之厚度較佳為4 μm~50 μm，進而較佳為4 μm~20 μm，尤佳為5 μm~15 μm。
上述光擴散膜之厚度精度係於100 mm×100 mm之尺寸中，較佳為(平均厚度-1.0 μm)~(平均厚度+1.0 μm)，更佳為(平均厚度-0.5 μm)~(平均厚度+0.5 μm)。若為此種範圍，則即便擴大設定基質與光擴散性微粒子之折射率差，光擴散膜之外觀變白之情形時，亦可獲得外觀不均較少之光擴散膜(結果為外觀不均較少之光擴散元件)。
上述光擴散膜之外觀不均程度係於例如形成本發明之光擴散元件(基材膜+光擴散膜)與以夾持該光擴散元件之方式以正交偏光之狀態配置之2張偏光板的積層體，並自該積層體之一面穿透白色光時，可藉由此時出射面上之外觀不均所引起之面內亮度之偏差(標準偏差σ)而進行數值化。該面內亮度之標準偏差σ較佳為1以下，更佳為0.8以下，進而較佳為0.1~0.7。
本發明之光擴散膜之擴散特性代表性的是由濁度及光擴散半值角來表示。所謂濁度表示光之擴散強度，即入射光之擴散程度。另一方面，所謂光擴散半值角表示擴散光之質，即所擴散之光之角度範圍。於上述光擴散膜之濁度較高之情形時，可充分發揮本發明之效果。上述光擴散膜之濁度值為75%以上，較佳為75%~99.9%，更佳為85%~99.9%，進而較佳為90%~99.9%，尤佳為95%~99.9%。本發明中所使用之光擴散膜係厚度精度優異，因此即便是高濁度，外觀不均亦較少。
上述光擴散膜之擴散特性若由光擴散半值角來表示，則較佳為30°以上，進而較佳為40°~90°(單側20°~45°)。
C-2.　氟系界面活性劑
上述氟系界面活性劑10包含選自由以下述通式(I)所表示之構成單元、以下述通式(II)所表示之構成單元及以下述通式(III)所表示之構成單元所組成之群之至少1種構成單元作為疏水性部。氟系界面活性劑10具有包含此種構成單元之醚鍵，因此彎曲性較高。此種氟系界面活性劑10係如上所述容易偏在於光擴散膜表面，且可於光擴散膜表面中有效抑制溶劑蒸發速度。其結果，若使用此種氟系界面活性劑10，則可嚴密地控制光擴散膜120之膜厚，故而可獲得光擴散性優異而且外觀不均較少之光擴散膜120。
[化2]
-O-CF2 -O-　‧‧‧(Ⅲ)
通式(I)中，m較佳為1~10之整數，進而較佳為2~8之整數。通式(II)中，n較佳為2~10之整數，進而較佳為4~8之整數。
上述氟系界面活性劑係除包含以上述通式(I)、(II)或(III)所表示之構成單元以外，亦可包含其他構成單元。作為其他構成單元，例如可列舉下述通式(IV)~(VIII)。
[化3]
通式(V)中，o較佳為2~10之整數，進而較佳為4~8之整數。通式(VI)中，p較佳為2~10之整數，進而較佳為4~8之整數。通式(VII)中，q較佳為2~10之整數，進而較佳為4~8之整數。
以上述通式(I)、(II)及(III)所表示之構成單元之合計含有比例係相對於構成上述氟系界面活性劑之構成單元之總量，較佳為10 mol%~100 mol%，進而較佳為20 mol%~70 mol%。
較佳為上述氟系界面活性劑具有至少一個由上述通式(III)所表示之構成單元。若使用包含具有此種構成單元之氟系界面活性劑之塗敷液，則於塗佈該塗敷液所形成之塗佈膜中，氟系界面活性劑之移動變快，故而可使氟系界面活性劑有效偏在於光擴散膜表面。又，於光擴散膜表面上，可進一步有效抑制溶劑蒸發速度。其結果，可獲得光擴散性優異而且外觀不均下降之光擴散膜。
上述氟系界面活性劑所具有之醚鍵數量較佳為2以上，進而較佳為4~30，尤佳為6~20。上述氟系界面活性劑具有多個醚鍵，藉此彎曲性提高。
上述氟系界面活性劑具有任意適當之構成單元作為親水性部。
上述氟系界面活性劑之分子量較佳為50~2000，進而較佳為100~1500。若為此種範圍，則可使較多氟系界面活性劑偏在於光擴散膜表面。
上述光擴散膜中之上述氟系界面活性劑之含有比例較佳為0.05重量%~3重量%，更佳為0.1重量%~2.5重量%，進而較佳為0.2重量%~1.0重量%，尤佳為0.3重量%~0.8重量%。若為此種範圍，則可使較多氟系界面活性劑偏在於光擴散膜表面。
C-3.　基質
如上所述，基質20較佳為包含樹脂成分21及超微粒子成分22。如上所述，以及如圖2A及圖2B所示，超微粒子成分22係以於基質20與光擴散性微粒子30之界面附近形成折射率調變區域40之方式，分散至樹脂成分21中。
C-3-1.　樹脂成分
樹脂成分21係只要獲得本發明之效果，則可由任意適當之材料構成。較佳為，如上所述，樹脂成分21由與光擴散性微粒子同系之化合物且與超微粒子成分不同系之化合物構成。藉此，可於基質與光擴散性微粒子之界面附近(光擴散性微粒子之表面附近)良好地形成折射率調變區域。
上述樹脂成分較佳為由有機化合物構成，更佳為由電離線硬化型樹脂構成。電離線硬化型樹脂由於塗膜之硬度優異，故而容易彌補下述超微粒子成分弱點之機械強度。作為電離線，例如可列舉紫外線、可視光、紅外線、電子束。較佳為紫外線，因此樹脂成分尤佳為由紫外線硬化型樹脂構成。作為紫外線硬化型樹脂，例如可列舉丙烯酸酯樹脂(環氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酯、醚丙烯酸酯)等由自由基聚合型單體或寡聚物形成之樹脂。構成丙烯酸酯樹脂之單體成分(前驅物)之分子量較佳為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烯酸酯(PETA，pentaerythritol triacrylate：分子量298)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA，neopentylene glycol diacrylate：分子量212)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA，dipenthaerythiritol hexaacrylate：分子量632)、二季戊四醇五丙烯酸酯(DPPA，dipenthaerythiritol pentaacrylate：分子量578)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA，trimethylolpropane triacrylate：分子量296)。前驅物中亦可視需要添加起始劑。作為起始劑，例如可列舉UV(ultraviolet，紫外線)自由基產生劑(日本BASF公司製造之Irgacure 907、Irgacure 127、Irgacure 192等)、過氧化苯甲醯。上述樹脂成分係除上述電離線硬化型樹脂以外，亦可包含其他樹脂成分。其他樹脂成分可為電離線硬化型樹脂，亦可為熱固性樹脂，還可為熱塑性樹脂。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、胺基甲酸酯系樹脂。使用其他樹脂成分之情形時，其種類或調配量係以良好地形成上述折射率調變區域之方式進行調整。
上述樹脂成分代表性的是滿足下述式(4)：
|nP -nA |<|nP -nB |‧‧‧(4)
式(4)中，nA 表示基質之樹脂成分之折射率，nB 表示基質之超微粒子成分之折射率，nP 表示光擴散性微粒子之折射率。進而，樹脂成分亦可滿足下述式(5)：
nP -nA |<|nA -nB |‧‧‧(5)
樹脂成分之折射率較佳為1.40~1.60。
上述樹脂成分之調配量係相對於基質100重量份，較佳為10重量份~80重量份，更佳為20重量份~65重量份。
C-3-2.　超微粒子成分
如上所述，超微粒子成分22較佳為由與上述樹脂成分及下述光擴散性微粒子不同系之化合物構成，更佳為由無機化合物構成。作為較佳之無機化合物，例如可列舉金屬氧化物、金屬氟化物。作為金屬氧化物之具體例，可列舉氧化鋯(zirconia)(折射率：2.19)、氧化鋁(折射率：1.56~2.62)、氧化鈦(折射率：2.49~2.74)、氧化矽(折射率：1.25~1.46)。作為金屬氟化物之具體例，可列舉氟化鎂(折射率：1.37)、氟化鈣(折射率：1.40~1.43)。該等金屬氧化物及金屬氟化物由於光之吸收較少，而且具有電離線硬化型樹脂或熱塑性樹脂等有機化合物中難以表現之折射率，因此隨著遠離與光擴散性微粒子之界面，超微粒子成分之重量濃度會相對提高，藉此可使折射率大幅調變。藉由擴大光擴散性微粒子與基質之折射率差，即便是薄膜，亦可實現高擴散，且由於形成有折射率調變區域而背向散射防止之效果亦較大。無機化合物尤佳為氧化鋯。
上述超微粒子成分又可滿足上述式(4)及(5)。超微粒子成分之折射率較佳為1.40以下或1.60以上，進而較佳為1.40以下或1.70~2.80，尤佳為1.40以下或2.00~2.80。若折射率超過1.40或未達1.60，則光擴散性微粒子與基質之折射率差不充分，將光擴散膜使用於採用準直背光前擴散系統之液晶顯示裝置之情形時，有無法使來自準直背光之光充分地擴散而視角變窄之虞。
上述超微粒子成分之平均一次粒徑較佳為小於折射率調變區域之平均厚度L。更具體而言，平均一次粒徑相對於平均厚度L較佳為1/50~1/2，更佳為1/25~1/3。若平均一次粒徑相對於平均厚度L超過1/2，則有時折射率調變區域中之折射率變化實質上不連續。未達1/50之情形時，有時折射率調變區域之形成較困難。上述平均一次粒徑較佳為1 nm~100 nm，更佳為1 nm~50 nm。超微粒子成分亦可進行二次凝聚，此時之平均粒徑(凝聚體之平均粒徑)較佳為10 nm~100 nm，更佳為10 nm~80 nm。如此，藉由使用平均粒徑小於光波長之超微粒子成分，可獲得在超微粒子成分與樹脂成分之間不產生幾何光學性反射、折射、散射且光學上均勻之基質。其結果，可獲得光學上均勻之光擴散膜。
較佳為對上述超微粒子成分進行表面改質。藉由進行表面改質，可使超微粒子成分良好地分散至樹脂成分中，且可良好地形成上述折射率調變區域。作為表面改質方法，只要獲得本發明之效果，便可採用任意適當之方法。代表性的是，表面改質係藉由於超微粒子成分之表面塗佈表面改質劑形成表面改質劑層而進行。作為較佳之表面改質劑之具體例，可列舉矽烷系偶合劑、鈦酸酯系偶合劑等偶合劑，脂肪酸系界面活性劑等界面活性劑。藉由使用此種表面改質劑，而提高樹脂成分與超微粒子成分之潤濕性，使樹脂成分與超微粒子成分之界面穩定，使超微粒子成分良好地分散至樹脂成分中，且可良好地形成折射率調變區域。
上述超微粒子成分之調配量係相對於基質100重量份，較佳為20重量份~80重量份，更佳為20重量份~70重量份。
C-4.　光擴散性微粒子
光擴散性微粒子30又只要良好地形成有上述折射率調變區域，則可由任意適當之材料構成。較佳為，如上所述，光擴散性微粒子30由與上述基質之樹脂成分同系之化合物構成。例如，構成基質之樹脂成分之電離線硬化型樹脂為丙烯酸酯系樹脂之情形時，較佳為光擴散性微粒子又由丙烯酸酯系樹脂構成。更具體而言，構成基質之樹脂成分的丙烯酸酯系樹脂之單體成分為例如如上所述之PETA、NPGDA、DPHA、DPPA及/或TMPTA之情形時，構成光擴散性微粒子之丙烯酸酯系樹脂較佳為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酸甲酯(PMA，polymethyl acrylate)、及該等之共聚物、以及彼等之交聯物。作為與PMMA及PMA之共聚合成分，可列舉聚胺基甲酸酯、聚苯乙烯(PSt，polystyrene)、三聚氰胺樹脂。光擴散性微粒子尤佳為由PMMA構成。其原因在於：與基質之樹脂成分及超微粒子成分之折射率或熱力學特性之關係適當。進而較佳為光擴散性微粒子具有交聯結構(三維網狀結構)。藉由調整交聯結構之粗密(交聯度)，而可控制光擴散性微粒子表面上構成微粒子之聚合物分子之自由度，因此可控制超微粒子成分之分散狀態，結果可形成具有所需之折射率梯度之折射率調變區域。例如，塗佈下述塗敷液時之光擴散性微粒子相對於樹脂成分前驅物(亦可包含溶劑)之膨潤度較佳為100%~200%。此處，所謂「膨潤度」係交聯度之指標，意指膨潤狀態之粒子之平均粒徑相對於膨潤前之粒子之平均粒徑的比率。
上述光擴散性微粒子之平均粒徑(直徑)較佳為1.0 μm~5.0 μm，更佳為1.0 μm~4.0 μm。光擴散性微粒子之平均粒徑較佳為光擴散膜之厚度之1/2以下(例如，1/2~1/20)。若為相對於光擴散膜之厚度具有此種比率之平均粒徑，則可將光擴散性微粒子沿著光擴散膜之厚度方向排列複數個，因此可於入射光穿過光擴散膜之期間，使該光多重擴散，其結果，可獲得充分之光擴散性。
光擴散性微粒子之重量平均粒徑分佈之標準偏差較佳為1.0 μm以下，更佳為0.5 μm以下。若混入有大量粒徑小於重量平均粒徑之光擴散性微粒子，則有時擴散性過於增大而無法良好地抑制背向散射。若混入有大量粒徑大於重量平均粒徑之光擴散性微粒子，則有時無法沿著光擴散膜之厚度方向排列複數個而無法獲得多重擴散，其結果，有時光擴散性不充分。
作為上述光擴散性微粒子之形狀，可根據目的採用任意適當之形狀。作為具體例，可列舉細球狀、鱗片狀、板狀、橢圓球狀、不定形。多數情形下，可使用細球狀微粒子作為上述光擴散性微粒子。
上述光擴散性微粒子又可滿足上述式(4)及(5)。光擴散性微粒子之折射率較佳為1.30~1.70，進而較佳為1.40~1.60。
上述光擴散性微粒子之調配量係相對於基質100重量份，較佳為10重量份~100重量份，更佳為15重量份~40重量份，進而較佳為20重量份~35重量份。例如以此種調配量包含具有上述較佳範圍之平均粒徑之光擴散性微粒子，藉此可獲得具有非常優異之光擴散性之光擴散膜。
D.　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括：將使氟系界面活性劑、基質之樹脂成分或其前驅物、超微粒子成分及光擴散性微粒子溶解或分散至揮發性溶劑中之塗敷液塗佈於基材膜之步驟(設為步驟A)；以及，使塗佈於該基材膜之塗敷液乾燥之步驟(設為步驟B)。
(步驟A)
關於氟系界面活性劑、樹脂成分或其前驅物、超微粒子成分及光擴散性微粒子，分別如上述C-2項、C-3-1項、C-3-2項及C-4項所說明。代表性的是，上述塗敷液係前驅物及揮發性溶劑中分散有氟系界面活性劑、超微粒子成分及光擴散性微粒子之分散體。作為使超微粒子成分及光擴散性微粒子分散之方法，可採用任意適當之方法(例如，超音波處理、利用攪拌機之分散處理)。
作為上述揮發性溶劑，只要可將上述各成分溶解或均勻地分散，便可採用任意適當之溶劑。作為揮發性溶劑之具體例，可列舉乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丙酯、2-丁酮(甲基乙基酮)、甲基異丁基酮、環戊酮、甲苯、異丙醇、正丁醇、環戊烷、水。
上述塗敷液可根據目的而進一步包含任意適當之添加劑。例如，為使超微粒子成分良好地分散，可較佳地使用分散劑。作為添加劑之其他具體例，可列舉紫外線吸收劑、消泡劑。
上述塗敷液中之上述各成分之調配量如上述C-2項~C-4項所說明。再者，氟系界面活性劑之調配量係相對於塗敷液中之總固形物成分，較佳為0.05重量%~3重量%，更佳為0.1重量%~2.5重量%，進而較佳為0.2重量%~1.0重量%，尤佳為0.3重量%~0.8重量%。塗敷液之固形物成分濃度較佳為可調整為10重量%~70重量%左右。若為此種固形物成分濃度，則可獲得具有容易塗敷之黏度之塗敷液。
於製造本發明之光擴散元件時使用之上述塗敷液中使用甲基乙基酮作為揮發性溶劑，包含相對於塗敷液總重量為27.5重量%之氟系界面活性劑，此時之表面張力較佳為10 mN/m~32 mN/m，進而較佳為20 mN/m~30 mN/m。若為此種範圍，則下一步驟B之乾燥中，可減小以加熱不均為要因所產生之塗佈膜中之表面張力差，故而可抑制塗佈膜內之熱對流之產生。其結果，經由此種乾燥所得之光擴散膜係可減小膜厚不均。
上述基材膜如上述B項所說明。
作為上述塗敷液之於基材膜上之塗佈方法，可採用使用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、凹板印刷塗佈機、模塗機、刮刀式塗佈機。
(步驟B)
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。較佳為加熱乾燥。加熱溫度例如為60℃~150℃，加熱時間例如為30秒~5分鐘。
(步驟C)
較佳為，上述製造方法係於上述塗佈步驟之後，更包括聚合上述前驅物之步驟(步驟C)。聚合方法係可根據樹脂成分(因此為其前驅物)之種類而採用任意適當之方法。例如，樹脂成分為電離線硬化型樹脂之情形時，藉由照射電離線而聚合前驅物。使用紫外線作為電離線之情形時，其累計光量較佳為50 mJ/cm2 ~1000 mJ/cm2 。電離線對光擴散性微粒子之穿透率較佳為70%以上，更佳為80%以上。又，例如樹脂成分為熱固型樹脂之情形時，藉由加熱而聚合前驅物。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。較佳為，聚合係藉由照射電離線而進行。若為電離線照射，則可以良好地保持折射率調變區域之狀態使塗膜硬化，因此可製作擴散特性良好之光擴散膜。藉由聚合前驅物而形成有包含折射率調變區域40與折射率恆定區域之基質20。
上述聚合步驟(步驟C)亦可於上述乾燥步驟(步驟B)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上述步驟A~步驟C以外，當然可於任意適當之時刻包括任意適當之步驟、處理及/或操作。此類步驟等之種類及進行此類步驟等之時刻可根據目的適當地設定。
[實施例]
以下，藉由實施例對本發明進行具體說明，但本發明並不受限於該等實施例。實施例中之評價方法為如下所述。又，只要無特別記載，實施例中之「份」及「%」係重量基準。
(1)　表面張力
使用自動接觸角計(協和界面科學公司製造，型號「CA-V」)作為利用懸滴法(pendant drop method)之表面張力計，測定光擴散膜形成用塗敷液之23℃中之表面張力。
(2)　溶劑蒸發速度
於TAC膜上使用棒式塗佈機塗佈光擴散膜形成用塗敷液而形成WET膜厚為50 μm之塗佈膜。使用紅外線多成分計(CHINO公司製造，型號「IRMA7200」)，自塗佈後5分鐘，對該塗佈膜中之溶劑含量進行線內測定。紅外線多成分計設置於自塗佈膜距離約30 cm之定位置。
將溶劑含量相對於時間之減少量設為溶劑蒸發速度。溶劑蒸發速度係將不包含氟系界面活性劑之光擴散膜形成用塗敷液(比較例1)之溶劑蒸發速度設為1，而作為相對於不包含氟系界面活性劑之光擴散膜形成用塗敷液之相對溶劑蒸發速度進行評價。
(3)　外觀不均
使用透明黏著劑，形成實施例及比較例中獲得之光擴散元件、偏光板與玻璃板(厚度：0.7 mm)之積層體(玻璃板/偏光板/玻璃板/光擴散元件/偏光板/玻璃板)。此時，2張偏光板係以正交偏光之狀態積層。使用高亮度白色LED背光而使白色光穿透該積層體。對穿透光之出射面，使用亮度測定照相機(CYBERNET公司製造，商品名「PROMETRIC 1600」)進行圖像拍攝，將面內亮度進行數值資料化。
所得之面內亮度值中去除亮點部分，而且修正較外觀不均之週期更大之週期之起伏算出亮度之標準偏差σ，而對光擴散元件之外觀不均進行評價。
(4)　濁度
自實施例及比較例中獲得之光擴散元件剝離光擴散膜，藉由JIS 7136所規定之方法，使用濁度計(村上色彩科學研究所公司製造，商品名「HN-150」)測定光擴散膜之濁度。
(5)　折射率調變區域之厚度
將實施例及比較例中獲得之光擴散元件一面利用液氮進行冷卻，一面利用切片機切片成0.1 μm之厚度，設為測定試料。使用穿透型電子顯微鏡(TEM)，觀察該測定試料之光擴散膜部分之微粒子狀態及該微粒子與基質之界面狀態，將微粒子與基質之界面不清晰之部分認定為折射率調變區域，並使用圖像解析軟體根據TEM圖像算出其平均厚度L。更具體而言，選擇寬視野(倍率300倍)之剖面TEM圖像中所觀察到之範圍中最大之微粒子，並利用圖像解析軟體算出所選擇之微粒子與基質之界面之放大圖像(倍率12000倍)中所觀察到之厚度。在任意5處進行該解析，將其平均厚度設為折射率調變區域之厚度。於微粒子與基質之界面清晰之情形時，認定為未形成折射率調變區域。
(6)　光擴散半值角
自實施例及比較例中獲得之光擴散元件剝離光擴散膜，自光擴散膜之正面照射雷射光，利用配光測定器每隔1°測定擴散光相對於擴散角度之擴散亮度，如圖6所示，於擴散之兩側測定亮度成為除雷射直進穿透光外之光擴散亮度之最大值之一半亮度的擴散角度，將滿足該兩側之角度者(圖6之角度A+角度A')設為光擴散半值角。
(7)　背向散射率
自實施例及比較例中獲得之光擴散元件剝離光擴散膜，介隔透明黏著劑黏合於黑色壓克力板(住友化學公司製造，商品名「SUMIPEX」(註冊商標)，厚度2 mm)上，設為測定試料。利用分光光度計(日立計測器公司製造，商品名「U4100」)測定該測定試料之積分反射率。另一方面，使用自上述光擴散元件用塗敷液去除微粒子之塗敷液而製作基材與透明塗敷層之積層體，而設為對照試料，並以與上述相同之方式測定積分反射率(即，表面反射率)。藉由自上述測定試料之積分反射率減去上述對照試料之積分反射率(表面反射率)而算出光擴散膜之背向散射率。
(8)　氟系界面活性劑之分佈
對實施例1，使用飛行時間二次離子質譜儀(TOF-SIMS，time-of-flight Secondary ion mass spectrometer)(ION-TOF公司製造，商品名「TOF-SIMS5」)，測定光擴散膜剖面上之氟離子強度之分佈。
<實施例1>
於包含62%之作為超微粒子成分之氧化鋯奈米粒子(平均粒徑60 nm，平均一次粒徑10 nm，折射率2.19)的硬塗用樹脂(JSR公司製造，商品名「OPSTAR KZ6661」(包含MEK(methyl ethyl ketone，甲基乙基酮)/MIBK(methyl isobutyl ketone，甲基異丁基酮)))100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1.52)之50%甲基乙基酮(MEK)溶液11份、光聚合起始劑(日本BASF公司製造，商品名「Irgacure 907」)0.5份、作為光擴散性微粒子之聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微粒子(積水化成品工業公司製造，商品名「XX-131AA」，平均粒徑2.5 μm，折射率1.495)15份、以及相對於上述總固形物成分為0.5%之具有由上述通式(I)~(IV)所表示之構成單元作為疏水性部之氟系界面活性劑(DIC公司製造，商品名「Megafac RS-716」)。使用攪拌機(淺田鐵工股份有限公司，商品名「DESPA」)對該混合物進行分散處理，製備均勻地分散有上述各成分之光擴散膜形成用塗敷液。該光擴散膜形成用塗敷液之固形物成分濃度為55%。製備該光擴散膜形成用塗敷液後，立即使用棒式塗佈機塗敷於包含TAC膜(富士膠片公司製造，商品名「Fujitac」，厚度40 μm)之基材膜上，100℃下乾燥1分鐘後，照射累計光量300 mJ之紫外線，獲得包含厚度為10 μm之光擴散膜之光擴散元件(厚度50 μm)。
將上述光擴散膜形成用塗敷液供於上述(1)及(2)之評價，將所得之光擴散元件供於上述(3)之評價，將所得之光擴散膜供於上述(4)~(7)之評價。將結果與下述實施例2、3及比較例1~8之結果一併示於表1。又，表1未揭示之光擴散膜之特性為如下：L=50 nm，Δn=0.12，Δn/L=0.0024，光擴散半值角=60°，L/rP =0.04，背向散射率=0.38%。進而，根據光擴散膜之基質與光擴散性微粒子之界面附近部分之TEM圖像再構成三維像，將該三維再構成像進行二值化而進行圖像處理，算出距光擴散性微粒子表面之距離與超微粒子成分之分散濃度(存在比率)之關係。其結果，確認形成有超微粒子成分之分散濃度之梯度。進而，將光擴散膜剖面上之氟系界面活性劑之分佈供於上述(8)之評價。將結果示於圖8。再者，圖8中，顏色濃淡表示氟離子強度，顏色越淡(越接近白色)，氟離子強度越強，即，表示氟系界面活性劑之存在量越多。
<實施例2>
使用具有由上述通式(I)~(VII)所表示之構成單元作為疏水性部之氟系界面活性劑(DIC公司製造，商品名「Megafac RS-721」)來代替氟系界面活性劑(DIC公司製造，商品名「Megafac RS-716」)，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得光擴散元件。表1未揭示之光擴散膜之特性為如下：L=49 nm，Δn=0.12，Δn/L=0.0024，光擴散半值角=60°，L/rP =0.04，背向散射率=0.37%。
<實施例3>
使用具有由上述通式(I)~(VII)所表示之構成單元作為疏水性部之氟系界面活性劑(DIC公司製造，商品名「Megafac TF-1661」)來代替氟系界面活性劑(DIC公司製造，商品名「Megafac RS-716」)，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得光擴散元件。表1未揭示之光擴散膜之特性為如下：L=50 nm，Δn=0.12，Δn/L=0.0024，光擴散半值角=60°，L/rP =0.04，背向散射率=0.38%。
<比較例1>
未添加氟系界面活性劑(DIC公司製造，商品名「Megafac RS-716」)，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得光擴散元件。表1未揭示之光擴散膜之特性為如下：L=50 nm，Δn=0.12，Δn/L=0.0024，光擴散半值角=60°，L/rP =0.04，背向散射率=0.39%。
<比較例2>
未添加氟系界面活性劑(DIC公司製造，商品名「Megafac RS-716」)，且將光擴散膜之厚度設為4 μm，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得光擴散元件。表1未揭示之光擴散膜之特性為如下：L=50 nm，Δn=0.12，Δn/L=0.0024，光擴散半值角=60°，L/rP =0.04，背向散射率=0.39%。
<比較例3>
使用不包含作為超微粒子成分之氧化鋯奈米粒子之硬塗用樹脂，且未使用氟系界面活性劑(DIC公司製造，商品名「Megafac RS-716」)，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得光擴散元件。表1未揭示之光擴散膜之特性為如下：L=50 nm，Δn=0.12，Δn/L=0.0024，光擴散半值角=60°，L/rP =0.04，背向散射率=0.39%。
<比較例4>
使用作為疏水性部不具有由上述通式(I)~(III)所表示之構成單元之氟系界面活性劑(DIC公司製造，商品名「Megafac F-479」)來代替氟系界面活性劑(DIC公司製造，商品名「Megafac RS-716」)，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得光擴散元件。表1未揭示之光擴散膜之特性為如下：L=50 nm，Δn=0.12，Δn/L=0.0024，光擴散半值角=60°，L/rP =0.04，背向散射率=0.39%。
<比較例5>
使用作為疏水性部不具有由上述通式(I)~(III)所表示之構成單元之氟系界面活性劑(DIC公司製造，商品名「Megafac F-479」)來代替氟系界面活性劑(DIC公司製造，商品名「Megafac RS-716」)，且將光擴散膜之厚度設為4 μm，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得光擴散元件。表1未揭示之光擴散膜之特性為如下：L=50 nm，Δn=0.12，Δn/L=0.0024，光擴散半值角=60°，L/rP =0.04，背向散射率=0.39%。
<比較例6>
使用不包含作為超微粒子成分之氧化鋯奈米粒子之硬塗用樹脂，且使用作為疏水性部不具有由上述通式(I)~(III)所表示之構成單元之氟系界面活性劑(DIC公司製造，商品名「Megafac F-479」)來代替氟系界面活性劑(DIC公司製造，商品名「Megafac RS-716」)，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得光擴散元件。表1未揭示之光擴散膜之特性為如下：L=50 nm，Δn=0.12，Δn/L=0.0024，光擴散半值角=60°，L/rP =0.04，背向散射率=0.39%。進而，TEM觀察之結果，光擴散膜之基質與光擴散性微粒子之界面清晰，確認未形成折射率調變區域。
<比較例7>
使用具有矽氧烷結構之矽氧烷系界面活性劑(DIC公司製造，商品名「GRANDIC PC-4100」)來代替氟系界面活性劑(DIC公司製造，商品名「Megafac RS-716」)，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得光擴散元件。表1未揭示之光擴散膜之特性為如下：L=50 nm，Δn=0.12，Δn/L=0.0024，光擴散半值角=60°，L/rP =0.04，背向散射率=0.39%。
<比較例8>
使用具有長鏈烷基之胺基甲酸酯系界面活性劑(日本BYK-Chemie製造，商品名「DYSPERBYK-182」)來代替氟系界面活性劑(DIC公司製造，商品名「Megafac RS-716」)，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得光擴散元件。表1未揭示之光擴散膜之特性為如下：L=50 nm，Δn=0.12，Δn/L=0.0024，光擴散半值角=60°，L/rP =0.04，背向散射率=0.39%。
將實施例2中獲得之光擴散元件之上述(3)之評價中所拍攝之圖像(亮度測定圖像)示於圖7(a)。又，將比較例2中獲得之光擴散元件之上述(3)之評價中所拍攝之圖像(亮度測定圖像)示於圖7(b)。
根據實施例可明白，本發明之光擴散元件係濁度值較高，且亮度之標準偏差σ較小。如此亮度之標準偏差σ較小之情況表示本發明之光擴散元件之外觀不均較少。又，亦可根據圖7明白本發明之光擴散元件中外觀不均較少。如圖8所示，此種光擴散元件係藉由光擴散膜包含可偏在於其表面之特定氟系界面活性劑而獲得。更詳細而言，藉由包含此種特定氟系界面活性劑，如表1所示，光擴散膜形成時之塗敷液之表面張力下降，又，溶劑蒸發速度緩慢，因此可獲得膜厚精度優異、外觀不均較少之光擴散膜。另一方面，比較例所示之光擴散元件因光擴散膜形成時之塗敷液之表面張力較高及/或溶劑蒸發速度較大，故而越提高濁度，外觀不均越差，故而兼顧不到高濁度與外觀不均較少。
[產業上之可利用性]
本發明之光擴散元件係可較佳地使用於液晶顯示裝置之視覺辨識側部件、液晶顯示裝置之背光用部件、照明器具(例如有機EL(electro luminescence，電致發光)、LED(Light Emitting Diode，發光二極體))用擴散部件。
10．．．氟系界面活性劑
20．．．基質
21．．．樹脂成分
22．．．超微粒子成分
30．．．光擴散性微粒子
40．．．折射率調變區域
100．．．光擴散元件
110．．．基材膜
120．．．光擴散膜
圖1係本發明之較佳實施形態之光擴散元件之概略剖面圖。
圖2A係用以說明本發明中所使用之光擴散膜中之基質中之光擴散性微粒子之分散狀態的模式圖。
圖2B係將圖2A之光擴散膜之光擴散性微粒子附近放大進行說明之模式圖。
圖3係用以說明圖2A之光擴散元件中之自光擴散性微粒子中心部至基質為止之折射率變化之概念圖。
圖4係用以說明基質中之超微粒子成分之面積比率之穿透型電子顯微鏡圖像。
圖5(a)係用以說明基質之平均折射率nM >光擴散性微粒子之折射率nP 時之背向散射產生機理之概念圖，圖5(b)係用以說明nM <nP 時之背向散射產生機理之概念圖。
圖6係用以說明算出光擴散半值角之方法之模式圖。
圖7(a)係實施例2之亮度測定圖像，圖7(b)係比較例2之亮度測定圖像。
圖8係表示實施例1之氟系界面活性劑在光擴散膜剖面上之分佈之圖。
100．．．光擴散元件
110．．．基材膜
120．．．光擴散膜

Claims (5)

  1. 一種光擴散元件，其包括：基材膜及設置於該基材膜之一面之光擴散膜，該光擴散膜之濁度值為75%以上，該光擴散膜之厚度為15μm以下，該光擴散膜包含氟系界面活性劑，該氟系界面活性劑偏在於該光擴散膜中之與該基材膜相反側之面，該氟系界面活性劑包含選自由以下述通式(I)所表示之構成單元、以下述通式(II)所表示之構成單元及以下述通式(III)所表示之構成單元所組成之群之至少1種構成單元； 通式(I)中，m係1~10之整數，通式(II)中，n係2~10之整數。
  2. 如請求項1之光擴散元件，其中上述氟系界面活性劑包含以上述通式(III)所表示之構成單元。
  3. 如請求項1或2之光擴散元件，其中上述光擴散膜中之上述氟系界面活性劑之含有比例為0.05重量%~3重量%。
  4. 如請求項1或2之光擴散元件，其中上述光擴散膜包含基 質及分散至該基質中之光擴散性微粒子，於該基質與該光擴散性微粒子之界面附近形成有折射率實質上連續變化之折射率調變區域，該基質包含樹脂成分及超微粒子成分，該折射率調變區域係藉由該基質中之該超微粒子成分之分散濃度之實質性梯度而形成。
  5. 如請求項4之光擴散元件，其中上述超微粒子成分之調配量係相對於基質100重量份，為20重量份~80重量份。
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