JP7331830B2 - 光学フィルム、光学バリアフィルム、及びバックライトユニット - Google Patents

Description

本開示は、窓やディスプレイなどに設けられる光学フィルムに関する。本開示は、特に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、及びプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）などのディスプレイに設けられる光拡散性の光学フィルム、並びにその光学フィルムを備える光学バリアフィルム及びバックライトユニットに関する。

液晶ディスプレイ等の電子デバイスでは、種々の光学フィルムが用いられている。特許文献１に記載の発明は、照明器具、電飾看板、背面投射スクリーン、液晶ディスプレイ等に用いられる光拡散シートに関する。特許文献１に記載の光拡散シートは、ポリメチルメタクリレートからなる球状粒子を含有する光拡散層を備えている。

光拡散層は、光拡散粒子を、主にバインダー樹脂で形成される層から突出させることで表面に微細な凹凸を形成したものである。表面の凹凸は、光拡散粒子が単独あるいは複数が凝集して表面から突出することによって形成される。光拡散層は、バックライトユニットで使用される場合は光源からの光をより均一な面光源（拡散照明光）に変換する機能等を有し、表示パネルで使用される場合は干渉斑の防止やブロッキング（貼り付き）を防止する機能等を有する。

特許第３７９０５７１号公報

光学フィルムの製造後や製造工程中に光拡散層が最表面となったときに、突出した光拡散粒子が光拡散層から剥落し、微細な塵埃となる懸念がある。また、硬い粒子が突出することで、他の部材（例えば、バックライトユニット内で対面する導光板）と接触するときに、それらを傷付ける懸念がある。

本開示は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光拡散層が他の部材と接触するときにそれらを傷付けるリスクや、光拡散粒子が剥落するリスクが低減される光学フィルム、並びにその光学フィルムを備える光学バリアフィルム及びバックライトユニットを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本開示の一側面に係る光学フィルムは、第一フィルム基材と、前記第一フィルム基材上に形成された光拡散層と、を備え、前記光拡散層は、バインダー樹脂と光拡散粒子とを含み、前記光拡散粒子の個数の１０％以上が、その一部を前記光拡散粒子が存在しない周囲近傍よりも突出させることで前記光拡散層の表面に凹凸構造を形成し、かつ、一部を突出させている前記光拡散粒子の個数の９０％以上が、その突出部分を前記バインダー樹脂で被覆されている。

上記光学フィルムの一態様は、前記光拡散粒子の突出部分を被覆するバインダー樹脂の厚さのうち、前記第一フィルム基材と前記光拡散層との界面により定まる平面から垂直方向にもっとも高い部分を被覆するバインダー樹脂の厚さの平均値が５０ｎｍ以上１μｍ以下である。

上記光学フィルムの一態様は、前記凹凸構造のある前記光拡散層の平均膜厚により定まる平面からの前記光拡散粒子の突出部分の高さの平均値が、前記光拡散層内の前記光拡散粒子の平均粒子径の１０％以上５０％未満である。

上記光学フィルムの一態様は、前記光拡散層内の前記光拡散粒子の平均粒子径が０．５μｍ以上１０μｍ以下である。

上記光学フィルムの一態様は、前記光拡散層の表面抵抗率が、１．０×１０^１３Ω／□以下である。

本開示の一側面に係る光学バリアフィルムは、上記光学フィルムの前記第一フィルム基材の、前記光拡散層が形成された面と反対側の面に、無機酸化物層を備えた第二フィルム基材を貼り合せてなる。

本開示の一側面に係るバックライトユニットは、上記光学バリアフィルムを備える。

本開示によれば、光拡散層が他の部材と接触するときにそれらを傷付けるリスクや、光拡散粒子が剥落するリスクが低減された光学フィルム、並びにその光学フィルムを備える光学バリアフィルム及びバックライトユニットが提供され、それらを製造する際の歩留まりが改善し、生産性が向上する。

図１（ａ）は本開示の一実施形態に係る光学フィルムの概略断面図であり、図１（ｂ）は本開示の光学フィルムが好ましく有する形状の特徴を説明するための概略断面図である。 図２は本開示の第一実施形態に係る光学バリアフィルムの概略断面図である。 図３は本開示の第二実施形態に係る光学バリアフィルムの概略断面図である。 図４は本開示の第三実施形態に係る光学バリアフィルムの概略断面図である。 図５は本開示の一実施形態に係る光学バリアフィルムを備える色変換フィルムの概略断面図である。 図６は本開示の一実施形態に係るバックライトユニットの概略断面図である。 図７（ａ）～図７（ｃ）は導光板傷付け性を評価する試験であって、図７（ａ）は加圧試験、図７（ｂ）は落球試験、図７（ｃ）はスクラッチ試験の方法をそれぞれ説明するための概略断面図である。

以下、本開示の実施形態に係る光学フィルム、並びにその光学フィルムを備える光学バリアフィルム及びバックライトユニットについて図面を用いて説明する。同一の構成要素については便宜上の理由がない限り同一の符号を付ける。各図面において、見易さのため構成要素の厚さや比率は誇張されていることがある。また、本発明はその主旨を逸脱しない範囲で、以下の実施形態に限定されるものではない。

［光学フィルム］
図１（ａ）は本開示の一実施形態に係る光学フィルムの概略断面図である。図１（ａ）において、光学フィルム１０は、第一フィルム基材１２と、第一フィルム基材１２上に形成された光拡散層１４とを備える。光拡散層１４はバインダー樹脂１６と光拡散粒子１８とを含み、光拡散粒子１８の個数の１０％以上が、その一部を光拡散粒子１８が存在しない周囲近傍よりも突出させることで光拡散層１４の表面に凹凸構造を形成している。かつ一部を突出させている光拡散粒子１８の個数の９０％以上が、その突出部分をバインダー樹脂１６で被覆されている。

前記で、光拡散粒子１８の個数の１０％以上とは、光拡散粒子１８を、光学顕微鏡または電子顕微鏡による断面観察により少なくとも５０個観察したうちの５個以上であることを意味する。また、一部を突出させている光拡散粒子１８の個数の９０％以上とは、前記５個以上の９０％以上であることを意味する。

図１（ｂ）は、光学フィルム１０が好ましく有する形状の特徴を説明するための概略断面図である。光学フィルム１０は、光拡散粒子１８の突出部分を被覆するバインダー樹脂１６の厚さのうち、第一フィルム基材１２と光拡散層１４との界面により定まる平面から垂直方向（＋Ｚ方向）にもっとも高い部分を被覆するバインダー樹脂の厚さＳの平均値が５０ｎｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。ここで、厚さＳの平均値とは、光拡散粒子１８の突出部分を被覆するバインダー樹脂１６を、光学顕微鏡または電子顕微鏡による断面観察により２０箇所測定した平均値とする。

前記厚さＳの平均値が５０ｎｍより薄いと、被覆効果が十分に発現されず、光拡散層１４が他の部材と接触するときにそれらを傷付けるリスクや、光拡散粒子１８が剥落するリスクが高くなる。前記厚さＳの平均値が１μｍより厚いと表面の凹凸が大きくなり、ヘイズ等の光学特性が最適値を外れる懸念がある。

さらに、光学フィルム１０は、凹凸構造のある光拡散層１４の平均膜厚Ｔにより定まる平面１４Ｃからの光拡散粒子１８の突出部分の高さＨの平均値が、光拡散層１４内の光拡散粒子１８の平均粒子径Ｒの１０％以上５０％未満であることが好ましい。ここで、凹凸構造のある光拡散層１４の平均膜厚Ｔは、電子マイクロメータまたは全自動微細形状測定機により求めることができる。高さＨの平均値とは、光拡散粒子１８の突出部分の高さＨを、光学顕微鏡または電子顕微鏡による断面観察により２０箇所測定した平均値とする。

光拡散層１４内の光拡散粒子１８の平均粒子径Ｒは、例えば、光学フィルム１０の表面を光学顕微鏡または電子顕微鏡により拡大観察し、ランダムに抽出した例えば２０個の光拡散粒子１８について、横（Ｘ）方向、縦（Ｙ）方向の直径を測定（Ｒｘ、Ｒｙ）し平均（＝（Ｒｘ＋Ｒｙ）／２）を求め、その２０個における平均値を平均粒子径Ｒとすることができる。

前記光拡散粒子１８の突出部分の高さＨが平均粒子径Ｒの１０％未満であると、好適なヘイズ値が得られず、５０％を超えると、バインダー樹脂による十分な被覆が成されず、光拡散層１４が他の部材と接触するときにそれらを傷付けるリスクや、光拡散粒子１８が剥落するリスクが高くなる。

さらに、光学フィルム１０は、光拡散層１４内の光拡散粒子１８の上記の平均粒子径Ｒが０．５μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。平均粒子径Ｒが０．５μｍ未満であると、好適なヘイズ値が得られず、１０μｍを超えると接触する他の部材を傷付ける懸念がある。

さらに、光学フィルム１０は、光拡散層１４の表面抵抗率が、１．０×１０^１３Ω／□以下であることが好ましい。１．０×１０^１３Ω／□以下であることにより、光拡散層１４に帯電防止性能が好適に付与されるので、光拡散層１４への塵埃等の付着または混入が減少する傾向になる。このため、バックライトユニットの製造工程などにおいて、塵埃に起因する光拡散層１４または他の部材の傷付きが減少する傾向がある。

［光学バリアフィルム］
（第一実施形態）
図２は本開示の第一実施形態に係る光学バリアフィルムの概略断面図である。図２において、光学バリアフィルム２０Ａは、第二フィルム基材１２ａ及びバリア層２４ａを含むバリア複合層２２と、図１（ａ）の光学フィルム１０とを備える。バリア複合層２２は、第一フィルム基材１２とバリア層２４ａとが対面するように、光学フィルム１０上に接着層２６ａを介して形成されている。

光学バリアフィルム２０Ａが第二フィルム基材１２ａ及びバリア層２４ａを含むバリア複合層２２を備えることにより、水蒸気遮断性や酸素遮断性に優れるとともにバリア層等の損傷を一層低減した光学バリアフィルムを実現できる。第二フィルム基材１２ａの材料は第一フィルム基材１２と同様であってもよい。第二フィルム基材１２ａの厚さは、例えば、５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。第二フィルム基材１２ａの厚さが５μｍ以上であると、第二フィルム基材１２ａの強度が向上して、例えば、バックライトユニット作製工程等において、第二フィルム基材１２ａの取り扱いが容易となる傾向がある。一方、第二フィルム基材１２ａの厚さが５０μｍ以下であると、基材端面からの水蒸気や酸素の侵入によるバリア性の低下を抑制することができる。

バリア層２４ａは気体の侵入を遮断できる層である。バリア層２４ａは無機薄膜層を含むことが好ましい。無機薄膜層は金属酸化物などの無機酸化物を含むことが好ましい。前記金属としては、例えば、アルミニウム、銅、及び銀が挙げられる。また上記金属酸化物は、例えば、イットリウムタンタルオキサイド、アルミニウム酸化物、シリコン酸化物、及びマグネシウム酸化物等からなる群より選択される少なくとも１種の金属酸化物であることができ、安価であり、水蒸気等の侵入を遮断するバリア性能に優れる点から、シリコン酸化物であることが好ましい。シリコン酸化物はＳｉＯｘで表され、式中のｘは１．５以上２．０以下であることが好ましい。ｘが１．５以上、より好ましくは１．７以上であると、透明性が向上する傾向がある。また、ｘが２．０以下であると、バリア性に優れる傾向がある。無機薄膜層は、例えば、蒸着法又はスパッタ法によって形成され、蒸着法によって形成された無機蒸着薄膜層であることが好ましい。

無機薄膜層の厚さは、１０～３００ｎｍであることが好ましく、２０～１００ｎｍであることがより好ましい。無機薄膜層の厚さが１０ｎｍ以上であることにより、均一な膜が得られやすく、ガスバリア性が得られやすくなる傾向がある。一方、無機薄膜層の厚さが３００ｎｍ以下であることにより、無機薄膜層に柔軟性を保持させることができ、成膜後に折り曲げ、引っ張り等の外力により、亀裂等が生じにくくなる傾向がある。

バリア層２４ａはガスバリア性被覆層を含んでいてもよい。ガスバリア性被覆層は下記式（１）で表わされる金属アルコキシド及びその加水分解物からなる群より選択される少なくとも１種を含む組成物から形成されることが好ましい。
Ｍ（ＯＲ^１）_ｍ（Ｒ^２）_ｎ－ｍ ・・・（１）

上記式（１）中、Ｒ^１及びＲ^２はそれぞれ独立に炭素数１～８の１価の有機基であり、メチル基、エチル基等のアルキル基であることが好ましい。ＭはＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ等のｎ価の金属原子を示す。ｍは１～ｎの整数である。金属アルコキシドとしては、例えば、テトラエトキシシラン［Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４］、トリイソプロポキシアルミニウム［Ａｌ（Ｏ－ｉｓｏ－Ｃ_３Ｈ_７）_３］等が挙げられる。金属アルコキシドは、加水分解後、水系の溶媒中において比較的安定であることから、テトラエトキシシラン又はトリイソプロポキシアルミニウムであることが好ましい。金属アルコキシドの加水分解物としては、例えば、テトラエトキシシランの加水分解物であるケイ酸（Ｓｉ（ＯＨ）_４）、及び、トリプロポキシアルミニウムの加水分解物である水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）_３）等が挙げられる。これらは、１種だけでなく、複数種を組み合わせて使用することもできる。

上記組成物はさらに水酸基含有高分子化合物を含んでいてもよい。水酸基含有高分子化合物としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン及びデンプン等の水溶性高分子が挙げられる。水酸基含有高分子化合物はバリア性の観点からポリビニルアルコールであることが好ましい。これらは、１種だけでなく、複数種を組み合わせて使用することもできる。上記組成物における水酸基含有高分子化合物の含有量は、例えば、１０～９０質量％である。

ガスバリア性被覆層の厚さは、５０～１０００ｎｍであることが好ましく、１００～５００ｎｍであることが好ましい。ガスバリア性被覆層の厚さが５０ｎｍ以上であると、より十分なガスバリア性を得ることができる傾向があり、１０００ｎｍ以下であると、十分な柔軟性を保持できる傾向がある。

バリア層２４ａが無機薄膜層とガスバリア性被覆層の両方を含む場合、第一フィルム基材１２の表面上に無機薄膜層が形成され、該無機薄膜層の表面上にガスバリア性被覆層が形成されていてもよい。

接着層２６ａは接着剤又は粘着剤から形成される。上記接着剤としては、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤等が挙げられる。上記接着剤はエポキシ樹脂を含むことが好ましい。接着剤がエポキシ樹脂を含むことにより、光学フィルム１０とバリア複合層２２との密着性を向上させることができる。また、上記粘着剤としては、アクリル系粘着剤、ポリビニルエーテル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤、でんぷん糊系接着剤等が挙げられる。接着層２６ａの厚さは０．５～５０μｍであることが好ましく、１～２０μｍであることがより好ましく、２～６μｍあることがさらに好ましい。接着層２６ａの厚さが０．５μｍ以上であることにより、光学フィルム１０とバリア複合層２２との密着性が得られやすくなり、上記厚さが５０μｍ以下であることにより、より優れたガスバリア性が得られやすくなる傾向がある。

第一実施形態に係る光学バリアフィルム２０Ａは、例えば、光学フィルム１０とは別に第二フィルム基材１２ａ上にバリア層２４ａを形成してバリア複合層２２を作製し、その後、光学フィルム１０とバリア複合層２２とを貼り合わせ、必要に応じてエージングを行うことにより得ることができる。第一実施形態に係る光学バリアフィルム２０Ａの製造方法は上記に限定されない。

（第二実施形態）
図３は本開示の第二実施形態に係る光学バリアフィルムの概略断面図である。図３において、光学バリアフィルム２０Ｂは、第二フィルム基材１２ａ及びバリア層２４ａを含むバリア複合層２２ａと、光学フィルム１０と、を備える。バリア複合層２２ａは、第一フィルム基材１２と第二フィルム基材１２ａとが対面するように、光学フィルム１０上に接着層２６ａを介して形成されている。

（第三実施形態）
図４は本開示の第三実施形態に係る光学バリアフィルムの概略断面図である。図４において、光学バリアフィルム２０Ｃは、第二フィルム基材１２ａ及びバリア層２４ａを含むバリア複合層２２ａと、第三フィルム基材１２ｂ及びバリア層２４ｂを含むバリア複合層２２ｂと、光学フィルム１０と、を備える。バリア複合層２２ａは、第一フィルム基材１２と第二フィルム基材１２ａとが対面するように、光学フィルム１０上に接着層２６ａを介して形成されている。バリア複合層２２ｂは、バリア層２４ａとバリア層２４ｂとが対面するように、バリア複合層２２ａ上に接着層２６ｂを介して形成されている。

［色変換フィルム］
図５は本開示の一実施形態に係る光学バリアフィルムを備える色変換フィルムの概略断面図である。色変換フィルム３０は液晶ディスプレイ用バックライトユニットの光源からの光の一部の波長を変換可能なフィルムである。図５において、色変換フィルム３０は、色変換層３２と、色変換層３２を挟むように配置された光学バリアフィルム２０とを備える。光学バリアフィルム２０は、上述の光学バリアフィルム２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのいずれであってもよく、二つの光学バリアフィルム２０の構成は互いに同じであっても異なっていてもよい。光学バリアフィルム２０は、光拡散層１４が色変換層３２と反対側を向くように色変換層３２上に配置されている。従って、色変換フィルム３０は光拡散層１４の凹凸面１４Ａに由来する凹凸面２０Ｆ，２０Ｇを有する。

色変換フィルム３０は表面に凹凸面２０Ｆ，２０Ｇを有することにより、色変換フィルム３０の凹凸面２０Ｆ，２０Ｇ上に他の部材を重ねた場合に、該他の部材とのブロッキングを抑制することができる。また、色変換フィルム３０を、例えば、バックライトユニットを構成する導光板と重ねても、導光板が突出した光拡散粒子によって傷付くことを抑制できる。また、バリア層自身が傷付くことも抑制されることから、色変換層３２への空気及び水蒸気の侵入が適切に低減されて、色変換フィルム３０における色変換性能が長期間に亘って維持される。

本開示に係る色変換フィルムは上記実施形態に限定されない。図５において、色変換層３２が二つの本開示に係る光学バリアフィルムからなる保護フィルムで挟まれた構成の色変換フィルム３０を例示したが、色変換層３２を挟む二つの保護フィルムのうちの一方が本開示に係る光学バリアフィルムであり、他方が他の構成の保護フィルムであってもよい。

色変換層３２は樹脂及び蛍光体を含み、色変換層３２の厚さは数十～数百μｍである。前記樹脂としては、例えば、光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂を使用することができる。色変換層３２は、発光ナノ結晶（量子ドット）からなる２種類の蛍光体を含むことが好ましい。また、色変換層３２は、１種類の蛍光体を含む蛍光体層と別の種類の蛍光体を含む蛍光体層が２層以上積層されたものであってもよい。２種類の蛍光体には、励起波長が同一のものが選択される。励起波長は、バックライトユニットの光源が照射する光の波長に基づいて選択される。２種類の蛍光体の蛍光色は相互に異なる。光源に青色発光ダイオード（青色ＬＥＤ）を用いる場合、２種類の蛍光色は、赤色及び緑色である。各蛍光の波長、及び光源が照射する光の波長は、カラーフィルタの分光特性に基づき選択される。蛍光のピーク波長は、例えば、赤色で６１０ｎｍであり、緑色で５５０ｎｍである。

［バックライトユニット］
図６は本開示の一実施形態に係るバックライトユニットの概略断面図である。図６において、バックライトユニット４０は、光源４２と、導光板４６と、導光板４６上に配置された色変換フィルム３０とを備える。色変換フィルム３０は、凹凸面２０Ｆ（すなわち、光拡散層１４の凹凸面１４Ａ）が導光板４６と接するように配置されている。詳細には、バックライトユニット４０は、色変換フィルム３０の凹凸面２０Ｆ上に導光板４６及び反射板４４がこの順で配置され、光源４２は上記導光板４６の側方（導光板４６の面方向）に配置される。バックライトユニット４０は、性能の面内バラツキが十分に小さい色変換フィルム３０を備えることにより、バックライトユニット４０の性能（発色、輝度等）のバラツキも十分に小さくすることができる。バックライトユニット４０は、色変換フィルム３０が接する導光板４６が傷付くことを抑制することができる。また、バリア層自身が傷付くことも抑制されることから、色変換層への空気及び水蒸気の侵入が適切に低減されて、バックライトユニットから長期間に亘って良好な白色光を得ることができる。

導光板４６及び反射板４４は、光源４２から照射された光を効率的に反射し、導くものであり、公知の材料が使用される。導光板４６としては、例えば、アクリル、ポリカーボネート、及びシクロオレフィンフィルム等が使用される。導光板４６に使用される材料は、大きな硬度を有しないことが多く、他の部材との接触により傷付きやすい傾向がある。特に、ポリカーボネートは透明性の高さと加工の容易さから一般に使用されるが、表面硬度が低く傷付きやすい。光源４２には、例えば、青色発光ダイオード素子が複数個設けられている。この発光ダイオード素子は、紫色発光ダイオード、又はさらに低波長の発光ダイオードであってもよい。光源４２から照射された光は、導光板４６（Ｄ１方向）に入射した後、反射及び屈折等を伴って色変換層３２（Ｄ２方向）に入射する。色変換層３２を通過した光は、色変換層３２を通過する前の光に色変換層３２で発生した黄色光が混ざることで、白色光となる。

以下、実施例及び比較例に基づいて本開示の光学フィルムをより具体的に説明するが、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。

（使用成分）
実施例１～１３及び比較例１，２の光拡散層組成物（塗液）を調製するため、以下の成分を準備した。
・主剤１：ウレタン系微粒子（粒子径２．５～３．５μｍ）とクリア剤の混合剤（ＤＩＣグラフィックス株式会社製）
・主剤２：ウレタン系微粒子（粒子径１０～１５μｍ）とクリア剤の混合剤（ＤＩＣグラフィックス株式会社製）
・クリア剤：主剤１、２の微粒子濃度を調整するためのニス（ＤＩＣグラフィックス株式会社製）
・硬化剤：イソシアネート硬化剤（ＤＩＣグラフィックス株式会社製）
・帯電防止剤：レジスタットＰＵ－１０１（商品名、第一工業製薬株式会社製）
・溶剤：トルエン（和光純薬工業株式会社製、鹿１級）

（光学フィルムの作製）
第一フィルム基材上に、表１に示す組成を混合してなる光拡散層組成物を塗布し、ワイヤーバーコータによって塗膜を形成した。続いて、この塗膜を８０℃３０秒間加熱して乾燥させた。この乾燥した塗膜に対して、６０℃２日間エージングを行って、実施例１～１３及び比較例１，２の光学フィルムをそれぞれ作製した。光拡散層組成物の塗膜を形成するにあたり、番手の異なるワイヤーバーをそれぞれ使用すること、及び粘度を調整することによって塗布量を変え、厚さの異なる光拡散層を第一フィルム基材上にそれぞれ形成した。

（光学フィルムの特性値の測定）
実施例及び比較例で得られた光学フィルムの以下の特性値を測定した。
（１）突出部分を有する光拡散粒子の個数％
（２）光拡散粒子の突出部分のもっとも高い部分を被覆するバインダー樹脂の厚さの平均値
（３）光拡散層の平均膜厚により定まる平面からの光拡散粒子の突出部分の高さの平均値
（４）光拡散層内の光拡散粒子の平均粒子径、及び光拡散層の表面抵抗率

前記のうち、表面抵抗率以外は、フィルムの任意の個所について、光拡散層の断面を電子顕微鏡観察することにより測定を行なった。すなわち、突出部分を有する光拡散粒子の個数％は、ランダムに抽出した５０個の光拡散粒子を突出しているものと突出していないものそれぞれにカウントし、実施例及び比較例の光学フィルムはいずれも、個数の１０％以上が一部を光拡散粒子が存在しない周囲近傍よりも突出させていることを確認した。また、一部を突出させている光拡散粒子が、その突出部分をバインダー樹脂で被覆されている個数の割合は実施例の光学フィルムはいずれも１００％、比較例の光学フィルムはいずれも０％であった。光拡散粒子の突出部分のもっとも高い部分を被覆するバインダー樹脂の厚さの平均値は、ランダムに抽出した、突出しバインダー樹脂に被覆されている２０個の光拡散粒子について測定した。光拡散層の平均膜厚により定まる平面からの光拡散粒子の突出部分の高さの平均値、光拡散層内の光拡散粒子の平均粒子径は、いずれもランダムに抽出した、突出している２０個の光拡散粒子について測定した。

表面抵抗率は、高抵抗抵抗率計（商品名：ハイレスターＵＰ ＭＣＰ－ＨＴ４５０、ダイアインスツルメンツ社製）を用い、ＪＩＳ－Ｋ６９１１に準拠して測定した（印加電圧：５００Ｖ、時間：１０秒、プローブ：ＵＲＳの条件、２３℃５５％ＲＨ環境下）。

表２に以下の値を示す。
・値１：一部が突出している光拡散粒子の割合（単位：％）
・値２：光拡散粒子の突出部分を被覆するバインダー樹脂の厚さのうち、第一フィルム基材と光拡散層との界面により定まる平面から垂直方向にもっとも高い部分を被覆するバインダー樹脂の厚さの平均値（単位：ｎｍ又はμｍ）
・値３：凹凸構造のある光拡散層の平均膜厚により定まる平面からの光拡散粒子の突出部分の高さの平均値の光拡散層内の光拡散粒子の平均粒子径に対する割合（単位：％）
・値４：光拡散層内の光拡散粒子の平均粒子径（単位：μｍ）
・値５：光拡散層の表面抵抗率（単位：Ω／□）

（導光板傷付け性評価）
図７（ａ）～図７（ｃ）は導光板傷付け性を評価する試験であって、図７（ａ）は加圧試験、図７（ｂ）は落球試験、図７（ｃ）はスクラッチ試験の方法をそれぞれ説明するための概略断面図である。これらの図において、光学フィルムＦが評価対象である。光学フィルムＦの下方にバックライトユニットの導光板を模したポリカーボネートフィルム５０（厚さ：３０μｍ）を配置した。以下、各試験について説明する。

（ａ）加圧試験
評価対象の光学フィルムＦ（縦４ｃｍ×横４ｃｍ）を準備した。ポリカーボネートフィルム５０の表面上に光学フィルムＦを配置した。光学フィルムＦの向きは光学フィルムＦの光拡散層がポリカーボネートフィルム５０に対面する向きとした。光学フィルムＦの表面上にシリコーンゴムシート６０を配置した。冶具Ｊ（底面積：１ｃｍ^２）によって光学フィルムＦに対して荷重を加えた状態とし、室温で２５ｋｇｆ／ｃｍ^２の荷重下で３０秒間放置した。その後、光拡散層とポリカーボネートフィルムの表面を目視及び光学顕微鏡によって観察し、傷の有無、状態を評価した。

（ｂ）落球試験
導光板を模したポリカーボネートフィルム５０とポリカーボネート板５５とによって挟まれた状態の評価対象の光学フィルムＦをステンレス板Ｓに載置した。光学フィルムＦの向きは光学フィルムＦの光拡散層がポリカーボネートフィルム５０に対面する向きとした。ポリカーボネート板５５の上方９ｃｍの位置から重さ１５９ｇのアクリル球Ｂを自由落下させた後、光拡散層とポリカーボネートフィルムの表面を目視及び光学顕微鏡によって観察し、傷の有無、状態を評価した。

（ｃ）スクラッチ試験
落球試験と同様に、導光板を模したポリカーボネートフィルム５０とポリカーボネート板５５とによって評価対象の光学フィルムＦが挟まれた状態とした。ポリカーボネート板５５の表面上に、重りＷ（重さ：５００ｇ、底面：２ｃｍ×２ｃｍ）を載置した状態で、光学フィルムＦを横方向に引き抜いた。その後、光拡散層とポリカーボネートフィルムの表面を目視及び光学顕微鏡によって観察し、傷の有無、状態を評価した。

以上の（ａ）加圧試験（ｂ）落球試験（ｃ）スクラッチ試験による導光板傷付け性の評価結果を表３に示す。評価基準は以下のとおりとした。
Ａ…傷なし（ＯＫ）
Ｂ…ごく薄い傷あり（ＯＫ）
Ｃ…薄い傷あり（ＯＫ）
Ｄ…濃い傷あり（ＮＧ）
＜総合評価＞
◎…すべてＡ（ＯＫ）
〇…すべてＡ又はＢ（ＯＫ）
△…Ｃあり（ＯＫ）
×…Ｄあり（ＮＧ）

（剥落評価）
実施例及び比較例で得られた各光学フィルムの光拡散層最表面に対し、テープ剥離試験により評価した。すなわち、セロテープ(登録商標）（商品名、ニチバン株式会社製）をサンプル表面に密着させて勢い良く引き剥がし、光拡散粒子のテープへの付着の有無を観察し、付着がない場合に剥落なしとした。評価基準は以下のとおりとした。評価結果を表４に示す。
Ａ…テープへの粒子の付着なし（剥落なし）（ＯＫ）
Ｂ…テープへの粒子の付着がわずかにあり（ＯＫ）
Ｃ…テープへの粒子の付着あり（ＮＧ）

（ヘイズ測定）
実施例及び比較例で得られた各光学フィルムのヘイズ値を、ヘイズメータ（濁度計）ＮＤＨ－２０００（商品名、日本電色工業株式会社製）を用いて測定した。ヘイズ値の目標は３８％として評価した。評価結果を表５に示す。評価基準は以下のとおりとした。
◎…目標値（３８％）を達成（ＯＫ）
○…目標値（３８％）に対して±５以内（ＯＫ）

表３～５の評価結果から分かるように、実施例１の光学フィルムは、導光板傷付け性評価、剥落評価ともに最良の結果となり、ヘイズ値も目標値と一致した。実施例６の光学フィルムは、光拡散粒子の平均粒子径が１０μｍと大きいため、導光板傷付け性評価においてごく薄い傷付きが見られた。実施例２の光学フィルムは、光拡散粒子の突出部分のもっとも高い部分を被覆するバインダー樹脂の厚さの平均値が１．５μｍと厚いために、ヘイズが大きくなり許容限界に近くなった。逆に、実施例３の光学フィルムは、光拡散粒子の突出部分のもっとも高い部分を被覆するバインダー樹脂の厚さの平均値が３０ｎｍと薄いために、導光板傷付け性評価においてごく薄い傷付きが見られた。

本開示によれば、光拡散層が他の部材と接触するときにそれらを傷付けるリスクや、光拡散粒子が剥落するリスクが低減された光学フィルム、並びにその光学フィルムを備える光学バリアフィルム及びバックライトユニットが提供される。

１０…光学フィルム、１２…第一フィルム基材、１２ａ…第二フィルム基材、１２ｂ…第三フィルム基材、１４…光拡散層、１４Ａ…凹凸面、１４Ｃ…光拡散層の平均膜厚により定まる平面、１６…バインダー樹脂、１８…光拡散粒子、２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ…光学バリアフィルム、２０Ｆ、２０Ｇ…凹凸面、２２、２２ａ、２２ｂ…バリア複合層、２４ａ、２４ｂ…バリア層、２６ａ、２６ｂ…接着層、３０…色変換フィルム、３２…色変換層、４０…バックライトユニット、４２…光源、４４…反射板、４６…導光板

Claims (4)

1. 第一フィルム基材と、
   前記第一フィルム基材上に形成された光拡散層と、
   を備え、
   前記光拡散層は、バインダー樹脂と光拡散粒子とを含み、
   前記光拡散粒子の個数の１０％以上が、その一部を前記光拡散粒子が存在しない周囲近傍よりも突出させることで前記光拡散層の表面に凹凸構造を形成し、かつ、
   一部を突出させている前記光拡散粒子の個数の９０％以上が、その突出部分を前記バインダー樹脂で被覆されており、
   前記光拡散粒子の突出部分を被覆するバインダー樹脂の厚さのうち、前記第一フィルム基材と前記光拡散層との界面により定まる平面から垂直方向にもっとも高い部分を被覆するバインダー樹脂の厚さの平均値が５０ｎｍ以上１μｍ以下であり、
   前記凹凸構造のある前記光拡散層の平均膜厚により定まる平面からの前記光拡散粒子の突出部分の高さの平均値が、前記光拡散層内の前記光拡散粒子の平均粒子径の１０％以上５０％未満であり、
   前記光拡散層内の前記光拡散粒子の平均粒子径が０．５μｍ以上１０μｍ以下である、光学フィルム。
2. 前記光拡散層の表面抵抗率が、１．０×１０^１３Ω／□以下である、請求項１に記載の光学フィルム。
3. 請求項１又は２に記載の光学フィルムが備える前記第一フィルム基材の、前記光拡散層が形成された面と反対側の面に、無機酸化物層を備えた第二フィルム基材を貼り合せてなる、光学バリアフィルム。
4. 請求項３に記載の光学バリアフィルムを備える、バックライトユニット。

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