CN101416077A - 光扩散性薄膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种维持双向拉伸薄膜本来的出色的耐热性、机械强度及厚度精度并同时具有出色的光线透过率和光扩散性，而且抑制加热处理后的卷曲的发生的光扩散性薄膜，其特征在于，所述光扩散性薄膜由双向拉伸层叠薄膜构成，所述双向拉伸层叠薄膜具有包含结晶性聚酯的支撑层和在该支撑层的至少一面形成的利用共挤出法层叠的光扩散层，该光扩散层含有60～98质量份结晶性聚酯和2～40质量份在该聚酯中为非互溶的光扩散性添加剂，光扩散性薄膜的面取向度(ΔP)为0.080～0.160，全光线透过率为85％以上，浊度值为30％以上。

Description

光扩散性薄膜
技术领域
本发明涉及一种在液晶显示器的背光灯单元、照明装置等中使用的光扩散性薄膜。具体而言，涉及一种具有双向拉伸薄膜本来的出色的耐热性、机械强度及厚度精度而且具有出色的光线透过率和光扩散性的光扩散性薄膜。
背景技术
近年来，液晶显示器技术取得了惊人的进步，被广泛用作个人电脑或电视机、手机等的显示装置。这些液晶显示器由于液晶显示单元自身不具有发光功能，所以在其里面设置背光灯单元而使显示成为可能。
背光灯单元有各种方式，大致分为2种。通常最多见的方式为内部照光方式或被称为正下方型的方式，是光源位于照光面的内侧的方式。该方式由于多个冷阴极线管等光源可以被配置于照光面的正下方，所以与后述的侧光(edge light)方式相比，可以得到极高的亮度，另外光损失也小。所以，在大型液晶TV等大型且必需高亮度的液晶显示器中大多使用的是正下方型方式。
但是，正下方型方式存在的问题是，在画面上，位于光源的正上方的位置与不是正上方的位置之间容易出现较大的亮度差，容易被认作亮度不均。所以，在光射出面设置混入了有机、无机的微粒等光散射物质的厚度数mm的由丙烯酸或聚碳酸酯等构成的光扩散板以及根据需要设置的在双向拉伸聚酯薄膜的表面实施了光扩散加工的光扩散性薄膜，实现亮度不均的减低。
另一种方式为被称作侧光型的方式，是光源被配置于照光面之外，在作为照光面的透明的丙烯酸树脂板等构成的导光板的一边或两边粘附荧光灯(多为冷阴极放电管)等例如近似线状发光体，设置由反射体构成的灯罩(light cover)，向导光板内导入光的方式。该方式与前述的正下方型背光灯单元相比，消耗电力小，具有可以小型·薄型化的特征。所以，在笔记本型个人电脑等小型显示器等特别要求薄型化、轻型化的情况下，广泛使用侧光型背光灯单元。
侧光型背光灯单元的导光板所需要的必要的功能是将从端部入射的光送至前方的功能和将送来的光射出到液晶显示单元侧的功能。前者功能根据使用的材料及界面反射特性决定，后者的功能根据回避全反射条件的导光板表面的形状决定。关于回避该全反射条件的导光板表面的形状，已知有在导光板表面形成白色的扩散材料的方法和在导光板表面形成透镜或棱镜的菲涅耳形状的方法。
但是，从形成这些形状的导光板射出的光具有对应其形状的不均一的光的分布。因而，为了获得高品味的图像，尝试了在导光板上设置光扩散性薄膜，使通过光扩散层的光扩散、散射，使光射出面的亮度成为均一。
为了进一步提高其正面亮度，为了尽可能地使透过光扩散性薄膜并射出的光聚于正面方向，有时在这些背光灯单元中使用聚光片。该聚光片是表面并列了多个棱镜状或波状、锥形等微小的凹凸的透明片材，使透过光扩散性薄膜的射出光发生折射，聚于正面，提高照射面的亮度。在所述光扩散性薄膜的表面侧重叠使用1张或2张这样的聚光片。
进而，由于聚光片的配设，使产生的亮度不均或聚光片的缺陷扩散、散射，变得不显著，所以有时也在所述聚光片的表面侧配设光扩散性薄膜。
接着，为了抑制光的损失，提高光的利用效率，构成所述背光灯单元的各构件(光扩散板、导光板、光扩散性薄膜、聚光片等)需要光线透过率高的材料。
另一方面，这些构件通常由在基材薄膜上层叠功能层的结构构成，借助粘合剂贴合这些构件，进行复合化。通过削减这些构件的支撑体的数目，可以减低在具有不同折射率的构件间的界面发生光反射的次数。所以，在提高光的利用效率方面，削减构件的数目也是有效的。另一方面，还探讨了向单一的基材薄膜自身赋予其他功能(例如光扩散性)的尝试。
作为在背光灯单元中使用的光扩散性薄膜，例如公开有如下所述的薄膜：在将透明热塑性树脂模塑成片材状之后，在表面物理地实施赋予凹凸的加工从而得到的薄膜；或者，在双向拉伸聚酯薄膜的表面涂敷由含有微粒的透明树脂构成的光扩散层从而得到的薄膜(参照例如专利文献1、2)。
专利文献1：特开平4—275501号公报
专利文献2：特开平6—59108号公报
特别是在双向拉伸聚酯薄膜的表面涂敷由含有微粒的透明树脂构成的光扩散层从而得到的薄膜，由于光线透过率高，而且具有出色的光扩散性，另外，还兼具作为双向拉伸聚酯薄膜的特征的出色的耐热性、机械强度、进而出色的厚度均一性，所以被广泛采用。
但是，在该方法中，由于基材薄膜与光扩散层之间的线膨胀系数的不同，在加热光扩散性薄膜时，存在容易发生卷曲的问题。该问题尤其在近年的大型液晶TV等大型且必需极高亮度的采用正下方型背光灯单元的液晶显示器中，越来越成为重要问题。这是因为，光扩散性薄膜越是大面积化，线膨胀系数不同的层的界面面积变得越大，在加热光扩散性薄膜时，卷曲越变得显著。进而，显示器越高亮度化，光源的消耗电力即背光灯单元的发热量也越进一步变大，成为更容易发生卷曲的状况。另外，在该方法中，利用后加工形成光扩散层，在低成本化的市场要求中也是不利的。
另一方面，为了利用光扩散性薄膜与聚光片等其他光学功能性薄膜的一体化从而实现背光灯单元零件的数目的削减或制造工序的简化，以低成本化为目的，还提出了很多使双向拉伸聚酯薄膜自身具有光扩散性的尝试。接着，使兼具出色的耐热性、机械强度、进而出色的厚度均一性的双向拉伸聚酯薄膜自身具有光扩散性的途经与所述加热卷曲的问题解决联系在一起。因而，其工业价值非常大。
但是，目前提出的使双向拉伸聚酯薄膜自身具有光扩散性的尝试均破坏双向拉伸聚酯薄膜本来具有的某种特长，或者破坏光线透过率或光扩散性之类的光扩散性薄膜应该具备的特性，不能实用化，例如，公开有由2层以上的复合薄膜构成且至少1层为内部含有微细的气泡的层的双向拉伸聚酯薄膜(例如参照专利文献3)。
专利文献3：特开平11—268211号公报
在该方法中，具有出色的耐热性、机械强度、出色的厚度均一性之类的双向拉伸聚酯薄膜本来具有的特长。但是，由于利用存在于层内部的气泡赋予光扩散性，所以存在光线透过率低的问题。这是因为，在薄膜的双向拉伸工序中发生的气泡(空隙)相对薄膜表面具有平行的平板状的形态，所以在将其作为光扩散性薄膜用于背光灯单元的情况下，使从照光面射出的光发生后方散射，破坏光线透过率。实际上，在实施例中所示的全光线透过率最高也不过83％。
另外，还公开有：基材薄膜由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成，作为构成光扩散层的树脂，使用熔点为200℃以下的低熔点聚酯树脂的多层型双向拉伸聚酯薄膜(例如参照专利文献4)。
专利文献4：特开2001—272508号公报
在所述方法中，考虑到在光扩散剂的周围表现且抑制透明性的空隙的抑制。所以，光线透过率与光扩散性之间的平衡比得上在双向拉伸聚酯薄膜的表面涂敷由含有微粒的透明树脂构成的光扩散层得到的过去的光扩散性薄膜的该平衡。
但是，利用在专利文献4中记载的方法得到的光扩散性薄膜在构成基材层的聚酯树脂与构成光扩散层的聚酯树脂之间存在较大的熔点差。结果，得到的双向拉伸薄膜的光扩散层与基材薄膜之间的线膨胀系数不同，所以双向拉伸薄膜自身在热处理时容易卷曲。所以，存在后加工工序中的热处理导致产生卷曲的情况或液晶显示器的使用环境(温度)导致产生卷曲的情况，存在背光灯单元中的光射出面的亮度变得不均一的可能性。
另外，还公开有：将熔点为210℃以下的共聚合聚酯或非结晶性聚酯作为构成树脂，将在该构成树脂中配合非互溶的粒子或由热塑性树脂构成的光扩散性添加剂的光扩散性层作为中间层，在其两面层叠由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的形成有平滑表面的结晶性聚酯树脂层的薄膜(例如参照专利文献5～11)。
专利文献5：特开2001—324605号公报
专利文献6：特开2002—162508号公报
专利文献7：特开2002—182013号公报
专利文献8：特开2002—196113号公报
专利文献9：特开2002—372606号公报
专利文献10：特开2004—219438号公报
专利文献11：特开2004—354558号公报
所述方法与专利文献4不同，由于薄膜的结构成为对象结构，所以改善了在该专利文献4中发生的非对称结构引起的卷曲的发生。但是，由于熔点或结晶性极大地不同的树脂为构成成分，所以内在制造条件等的变动引起的卷曲的发生增大的主要原因。另外，所述方法由于层叠薄膜的总厚度的80％以上由低熔点共聚合聚酯树脂或非结晶性聚酯树脂构成的层构成，所以破坏了作为结晶性双轴拉伸聚酯薄膜本来的特征的耐热性、机械强度、厚度均一性等出色的特性。结果，在高温下的加工或高湿环境下的使用中，发生显著的尺寸变化或平面性的恶化，不能实现背光灯单元中的光射出面的亮度成为均一的光扩散性薄膜的本来目的。
另外，还公开有配合有特定粒径的球状或凸透镜状的粒子的双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(例如参照专利文献12)。
专利文献12：特开2002—37898号公报
在所述文献中，在实施例1中公开了使用聚对苯二甲酸乙二醇酯作为聚酯的原料并同时具有88％的全光线透过率和68％的扩散透过率的薄膜。另外，在实施例5中，公开了具有85％的全光线透过率和63％的扩散透过率的薄膜。它们的光线透过率是比得上在所述双向拉伸聚酯薄膜的表面涂敷由含有微粒的透明树脂构成的光扩散层得到的薄膜的出色的特性值。
但是，这些薄膜的耐热性、机械强度、厚度精度等基本特性均未公开，也完全未见可以得到作为双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜本来特征的耐热性、机械强度及高厚度精度的可能性。这是因为，不仅这些薄膜是将厚度200μm的未拉伸薄膜向纵、横双向分别拉伸3.0倍，即以面积倍率9.0倍拉伸得到的薄膜，而且其厚度为50μm，从拉伸前后的厚度比率计算的实际面积拉伸倍率不过为4.0倍。
就是说，在纵拉伸时产生的宽度收缩或横拉伸时发生的宽度方向的拉伸倍率的分布、进而热处理时的尺寸变化等的影响下，设定的拉伸倍率与实际的拉伸倍率显著背离。那么，在实际的面积拉伸倍率为4倍左右的拉伸中，即使可以得到出色的光线透过率，怎么也不可能实现作为双向拉伸薄膜本来的特征的耐热性、机械强度及高厚度精度。
从以上状况可知，在使双向拉伸薄膜自身具有光扩散性的方法中，从在维持作为双向拉伸薄膜的特征的耐热性、机械强度及高厚度精度的基础上，同时实现光线透过率和光扩散性的综合品质的点出发，不及向透明基材薄膜上后加工光扩散层的方法。所以，该方法不能实用化。
发明内容
本发明的目的在于以下2点。
(1)提供一种维持双向拉伸聚酯薄膜本来的出色的耐热性、机械强度及厚度精度等且具有出色的全光线透过率和光扩散性的光扩散性薄膜。另外，还由此促进利用光扩散性薄膜与其他光学功能性薄膜的一体化实现的背光灯单元零件件数的削减或制造工序的简化、低成本化。
(2)提供一种由于层叠了线膨胀系数不同的树脂层而抑制了加热处理后的卷曲的发生的光扩散性薄膜。另外，还由此在大型且必需极高亮度的采用正下方型背光灯单元的液晶显示器中均一化光射出面的亮度。
本发明提供一种光扩散性薄膜，其特征在于，所述光扩散性薄膜由双向拉伸层叠薄膜构成，所述双向拉伸层叠薄膜具有包含结晶性聚酯的支撑层和在该支撑层的至少一面形成的利用共挤出法层叠的光扩散层，该光扩散层含有60～98质量份结晶性聚酯和2～40质量份在该聚酯中为非互溶的光扩散性添加剂，光扩散性薄膜的面取向度(ΔP)为0.080～0.160，全光线透过率为85％以上，浊度值为30％以上。
本发明的光扩散性薄膜由于是由结晶性高的聚酯构成的双向拉伸薄膜，所以具有双向拉伸聚酯薄膜本来的出色的耐热性、机械强度及厚度精度等。另外，本发明的光扩散性薄膜采用特定的层结构，同时通过将面取向度控制在特定范围内，而以高水平同时实现光线透过率和光扩散性。进而，本发明的光扩散性薄膜的结晶性高，而且由以同种聚酯作为构成成分的多层结构构成，所以可以抑制层叠了线膨胀系数不同的树脂层引起的加热处理后的卷曲的发生。
附图说明
图1是表示实施例1的薄膜制造时的薄膜的拉伸机内的工序与纵拉伸倍率或横拉伸倍率之间的关系的示意图。
图2是表示实施例1的薄膜制造时的薄膜的拉伸机内的工序与纵拉伸速度或横拉伸速度之间的关系的示意图。
图中，1—横拉伸，2—纵拉伸，10—预热带，11—拉伸带(薄膜的通过时间：18秒)，12—热处理带。
具体实施方式
本发明的光扩散性薄膜特征在于，所述光扩散性薄膜由双向拉伸层叠薄膜构成，所述双向拉伸层叠薄膜具有包含结晶性聚酯的支撑层和在该支撑层的至少一面形成的利用共挤出法层叠的光扩散层，该光扩散层含有60～98质量份结晶性聚酯和2～40质量份在该聚酯中为非互溶的光扩散性添加剂，光扩散性薄膜的面取向度(ΔP)为0.080～0.160，全光线透过率为85％以上，浊度值为30％以上。
(原料)
在本发明中使用的结晶性聚酯只要是利用使用差示扫描量热仪的测定观测到明确的结晶熔解热峰(熔点)的聚酯，就没有任何限制，可以任意使用。但是，为了实现双向拉伸聚酯薄膜本来的出色的耐热性、机械强度及厚度精度等，用作原料的结晶性聚酯的熔点优选为250℃以上，进而优选为253℃以上。
熔点的优选上限为300℃。另外，结晶熔解热量优选为15mJ/mg以上，进而优选为20mJ/mg以上，最优选为30mJ/mg以上。结晶熔解热量的优选上限为50mJ/mg。作为具有该特性的最优选的结晶性聚酯，可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的均聚物，而从性能价格比的角度出发，最优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。
另外，根据需要，所述的结晶性聚酯也可以含有共聚合成分。通过向聚酯中导入若干量的共聚合成分，可以控制双向拉伸薄膜的面取向度。
在此，作为可以向所述结晶性聚酯中共聚合的成分，例示使间苯二甲酸萘二羧酸等芳香族二羧酸或其酯与双甘醇、1，3—丙二醇、1，4—丁二醇、新戊二醇等二醇发生缩聚制造的聚酯。这些聚酯除了可以利用芳香族二羧酸与二醇直接发生反应的直接聚合法以外，还可以利用在芳香族二羧酸的烷基酯与二醇发生酯交换反应之后使其发生缩聚的酯交换法，或者利用使芳香族二羧酸的二甘醇酯发生缩聚等方法制造。
但是，如果过大地导入这些共聚合成分，则聚酯的熔点低下，不能得到双向拉伸聚酯薄膜本来的出色的特性，所以必需注意。所述共聚合成分含量的优选上限为5摩尔％，进而优选上限为3摩尔％。通过使共聚合成分的含量在5摩尔％以下，可以将聚酯的熔点维持在250℃以上，实现双向拉伸聚酯薄膜本来的出色的耐热性、机械强度及厚度精度等。
另外，所述聚酯中最好实际上不含有后述的光扩散性添加剂以外的粒子。所述“实际上不含有粒子”是指例如为无机粒子的情况下，在利用荧光X射线分析来定量无机元素的情况下，为50ppm以下、优选为10ppm以下、最优选为检测极限以下的含量。这样，通过使用无杂质、清洁的聚酯原料，可以抑制液晶显示器用的光扩散性薄膜中的光学缺陷的发生。
(光扩散性添加剂)
本发明中的光扩散性添加剂只要是在所述聚酯中为非相溶性的材料即可，没有特别限制，可以任意使用，但优选使用如下所述的材料。
(1)在聚酯中为非相溶性的热塑性树脂
作为在本发明中使用的光扩散性添加剂，最优选在聚酯中为非相溶性的热塑性树脂。即，有效利用结晶性聚酯与热塑性树脂之间的非相溶性，在双向拉伸薄膜的制造工序(熔融·挤出工序)中，在由结晶性聚酯构成的基质中，分散形成由非相溶性的热塑性树脂构成的区域(domain)，有效用作光扩散性物质的技术。
通过使用该技术，在薄膜的熔融·挤出工序中，用高精度的过滤器过滤异物，可以实现液晶显示器用的光扩散性薄膜所必需的净化等级。
与此相对，在将后述的非熔融性的聚合物粒子或无机粒子用作光扩散性添加剂的情况下，如果为了除去异物而使过滤器的孔径变细，则这些粒子被过滤器捕捉，不仅光扩散性低下，而且过滤器堵塞导致工业上难以生产。另一方面，如果为了避免过滤器堵塞而加粗过滤器的孔径，则成为液晶显示器的光学缺陷的异物增加。
作为可用作本发明的光扩散性添加剂的在聚酯中为非相溶性的热塑性树脂，例如可以举出以下材料。
(a)聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、环状烯烃等聚烯烃树脂
(b)聚碳酸酯树脂
(c)无规聚苯乙烯、间规聚苯乙烯、等规聚苯乙烯等聚苯乙烯树脂
(d)聚酰胺树脂
(e)聚醚树脂
(f)聚酯酰胺树脂
(g)聚苯硫醚树脂
(h)聚苯醚树脂
(i)聚醚酯树脂
(j)聚氯乙烯树脂
(k)以聚甲基丙烯酸酯为代表例的丙烯酸系树脂
(1)以(a)～(k)的任意一种为主要成分的共聚物，或这些树脂的混合物
其中，为了制造具有高光线透过率的光扩散性薄膜而优选使用非晶性的透明聚合物。与此相对，在将结晶性聚合物用作光扩散性添加剂的情况下，可能结晶性聚合物发生白浊，薄膜的内部浊度变大，光线透过率低下。
作为可在本发明中使用的非晶性的透明聚合物，例如可以举出以聚苯乙烯树脂、丙烯腈·苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯·苯乙烯共聚物等的苯乙烯系树脂、环状烯烃系树脂、甲基丙烯酸树脂为代表的丙烯酸系树脂及聚碳酸酯树脂等。在这些非晶性的透明聚合物中，特别优选聚苯乙烯树脂或苯乙烯系共聚物。
从使分散粒子中的聚苯乙烯树脂相的分布均一，使分散粒子的相结构稳定的点出发，聚苯乙烯树脂的熔融粘度ηs优选为1000poise以上，进而优选为3000poise。另一方面，从提高在挤出机中的分散性，使分散粒子的尺寸稳定的点出发，聚苯乙烯树脂的熔融粘度ηs优选为10000poise以下，进而优选为7000poise。
(2)非熔融性聚合物粒子
可用作本发明的光扩散性添加剂的非熔融性聚合物粒子只要是使用熔点测定装置(Stanford Research Systems公司制，MPA100型)，在从30℃以10℃/分升温至350℃时，不发生熔解引起的流动变形的粒子即可，对其组成没有限定。例如，可以举出丙烯酸系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、氟系树脂、尿素系树脂、三聚氰胺系树脂以及有机硅系树脂等。粒子的形状优选为球状，特别优选为正球状。另外，该粒子可以具有细孔，也可以没有。进而，也可以并用二者。
在非熔融性聚合物粒子由具有350℃以上的熔点的聚合物构成的情况下，也可以使用非交联聚合物粒子，从耐热性的点出发，优选使用由具有交联结构的聚合物构成的交联聚合物粒子。
非熔融性聚合物粒子的平均粒径优选为0.5～50μm。所述非熔融性聚合物粒子的平均粒径的下限优选为1.0μm，特别优选为2.0μm。在所述非熔融性聚合物粒子的平均粒径不到0.5μm的情况下，难以得到良好的光扩散效果。
另一方面，非熔融性聚合物粒子的平均粒径的上限更优选为30μm，特别优选为20μm。在所述非熔融性聚合物粒子的平均粒径超过50μm的情况下，薄膜强度或全光线透过率容易变得低下。该非熔融性聚合物粒子优选尽可能使用具有明显的粒度分布的粒子。
非熔融性聚合物粒子可以为1种，也可以使用2种以上。由于可以抑制成为薄膜的缺陷的粗大粒子的混入，所以优选实施方式为并用具有明显的粒度分布(是指粒子的粒径均一)而且平均粒径不同的多个非熔融性聚合物粒子。
此外，利用下述方法进行所述粒子的平均粒径的测定。
用扫描电子显微镜(SEM)给粒子拍摄照片，以1个最小粒子的大小成为2～5mm的放大倍数测定300～500个粒子的最大直径，将其平均值作为平均粒径。另外，在薄膜中含有的粒子为单独粒子的情况下，测定各粒子的最大直径，将其平均值作为平均粒径。
(3)无机粒子
作为可用作光扩散性添加剂的无机粒子，可以举出二氧化硅、碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙、氧化铝、高岭土、滑石等。
从获得良好的光扩散效果的点出发，无机粒子的平均粒径的下限优选为0.1μm，进而优选为0.5μm，特别优选1μm。另一方面，从抑制薄膜强度的低下的点出发，无机粒子的平均粒径的上限优选为50μm，进而优选为30μm，特别优选为20μm。
无机粒子的粒度分布优选为尽可能明显。在必需扩展粒度分布的情况下，为了抑制成为薄膜缺陷的粗大粒子的混入，优选并用粒度分布明显且平均粒径不同的粒子。
此外，利用下述方法进行粒子的平均粒径的测定。
用扫描电子显微镜(SEM)给粒子拍摄照片，以1个最小粒子的大小成为2～5mm的放大倍数测定300～500个粒子的最大直径，将其平均值作为平均粒径。另外，测定在薄膜中含有的粒子的最大直径，将其平均值作为平均粒径。
对无机粒子的形状没有限定，优选实际上为球状或正球状。另外，该粒子可以为无孔或多孔型的任意一种。进而，也可以并用二者。
光扩散性添加剂可以使用所述3种中的1种，也可以并用2种以上。
(4)光扩散性添加剂的混合比率
本发明的光扩散性薄膜中的光扩散层由内含60～98质量份结晶性聚酯和2～40质量份在该聚酯中为非相溶性的光扩散性添加剂的组合物构成。
接着，在光扩散性添加剂的混合比率不到2质量份的情况下，光扩散性能不足。另一方面，在光扩散性添加剂的混合比率超过40质量份的情况下，存在在光扩散性添加剂的周围发生的空隙的数目或大小增大、内部浊度变大、全光线透过率低下的趋势。另外，由于光扩散层与支撑层的组成极为不同，所以存在薄膜容易卷曲的趋势。进而，薄膜在双向拉伸时，由于光扩散性添加剂容易脱落，该脱落物成为异物的原因，所以不优选。
此外，由于使用的材料不同而光扩散性添加剂的混合比率的适当范围不同，所以为了使全光线透过率为85％以上、浊度为30％以上，在所述范围内调整。此外，配合比率的调整是可通过进行预实验调整的设计事项，不需要过度的试行错误。
(层结构)
本发明的光扩散性薄膜由在所述结晶性聚酯构成的支撑层(A)的至少一面利用共挤出法层叠由所述结晶性聚酯和在该结晶性聚酯中为非相溶性的所述光扩散性添加剂的配合组合物构成的光扩散层(B)而成的多层结构构成是很重要的。那么，通过采用这样的多层结构，可以得到浊度高且全光线透过率高的光扩散性薄膜。即，抑制薄膜内部的光扩散(内部浊度)，实现高的全光线透过率，同时有效地利用光扩散层(B)表面的凹凸引起产生的光扩散效果(表面浊度)，实现高浊度。
如上所述，本发明的光扩散性薄膜的层结构可以为2层结构，根据需要，也可以为3层以上的多层结构。
在将本发明的光扩散性薄膜用作棱镜片(聚光片)的下面的光扩散性片的情况下，通过在支撑层(A)的两面共挤出并层叠光扩散层(B)，可以在薄膜的两面得到表面凹凸引起产生的光扩散效果，所以可以得到维持高光线透过率并具有更高浊度的光扩散性薄膜。
另外，在将本发明的光扩散性薄膜用作棱镜片(聚光片)上面的光扩散性片的情况下，与棱镜片(聚光片)对置的表面必需为平滑性，所以只要为在支撑层(A)的一面设置光扩散层(B)的结构即可。
另外，为了对本发明的光扩散性薄膜实施棱镜加工，实现光扩散性薄膜与棱镜片(聚光片)的一体化，由于在作为该结构的平滑面的支撑层(A)表面实施棱镜加工而作为在支撑层(A)的一面设置所述光扩散层(B)的结构，可以有效地利用本发明的光扩散性薄膜具有的特征，所以为优选的实施方式。
另外，也可以共挤出并层叠具有支撑层(A)、光扩散层(B)以外的功能的层。尤其为了防止光扩散层(B)中含有的光扩散性添加剂向薄膜表面渗出(bleed out)或脱落，从而制造没有缺陷的光扩散性薄膜，在光扩散层(B)的表面共挤出并模塑保护层(C)是有效的。这种情况下，无论在保护层(C)中是否配合光扩散性添加剂，其配合比率都必需不到在光扩散层(B)中的配合比率。
作为保护层(C)的主原料，可以使用所述结晶性聚酯，也可以使用熔点不到250℃的低结晶性聚酯或没有观测到明确的结晶熔解热峰(熔点)的非晶性的聚酯。
为了使薄膜的层叠结构均一，均一化光扩散性，本发明中的所述光扩散层(B)的厚度优选下限为3μm，进而优选为50μm。另一方面，为了加大表面浊度且抑制内部浊度增加引起的全光线透过率的低下，光扩散层(B)的厚度优选上限为70μm，进而优选为50μm。
另外，所述光扩散层相对薄膜整体厚度的比率优选为3～50％，进而优选为4～40％，最优选为5～30％。在光扩散层相对薄膜整体厚度的比率小于3％的情况下，薄膜的层叠结构变得不均一，光扩散性不均一化，故不优选。
另一方面，在光扩散层(B)相对薄膜整体厚度的比率超过50％的情况下，容易发生支撑层(A)与光扩散层(B)之间的热或力学特性差引起的卷曲，故不优选。进而，从光扩散层相对薄膜整体厚度的比率的不必要的增大成为使支撑层(A)表面的平滑性低下的主要原因的点出发，不优选。
另外，在设置保护层(C)的情况下，优选使保护层(C)的厚度比所述光扩散层的厚度薄。另外，作为保护层(C)的原料使用熔点不到250℃的低结晶性聚酯或非晶性的聚酯的情况下，优选使保护层(C)的厚度不到20μm，进而优选不到10μm。
(光扩散性薄膜的特性)
本发明的光扩散性薄膜的面取向度(ΔP)为0.080～0.160而且全光线透过率为85％以上、浊度为30％以上是很重要的。
面取向度(ΔP)的下限更优选为0.100，进而优选为0.110。另一方面，面取向度(ΔP)的上限更优选为0.150，进而优选为0.140。在面取向度(ΔP)超过0.160的情况下，光扩散层(B)表面的凹凸低下(平坦化)，表面凹凸引起产生的光扩散效果(表面浊度)显著低下。另外，在面取向度(ΔP)超过0.160的情况下，根据使用的光扩散性添加剂的种类不同而不同，但在光扩散性添加剂的周围发生的空隙的数目或大小增大，内部浊度变大。所以，存在全光线透过率低下的趋势。无论怎样，在面取向度(ΔP)超过0.160的情况下，无法取得全光线透过率与光扩散性的平衡，故不优选。
为了减小表面的面取向度，可以举出(1)减小双向拉伸时的拉伸应力的方法，或者(2)缓和在双向拉伸之后残留在薄膜中的应力的方法。作为前者的方法(1)，例如可以举出(a)减小拉伸倍率的方法，(b)提高拉伸温度的方法，(c)减慢拉伸速度的方法，(d)并用共聚合聚酯作为薄膜的原料的方法。另外，作为后者的方法(2)，例示将热固定温度提高到高于通常情况的方法。这些方法单独或组合多个，调整薄膜的面取向度。
另一方面，在面取向度不到0.080时，作为双向拉伸薄膜的特征消失，机械强度显著低下，故不优选。另外，薄膜的厚度均一性也恶化。
因而，在本发明中，从全光线透过率与光扩散性的平衡和双向拉伸聚酯薄膜具有的耐热性、机械强度、厚度精度的点出发，特别优选通过以不到80％/秒的缓慢的拉伸速度完成纵方向及横方向的从拉伸开始到拉伸结束的全部拉伸，来控制面取向度的方法。
本发明的光扩散性薄膜中的全光线透过率的优选下限为86％，更优选下限为88％，进而优选下限为89％，最优选下限为90％。另一方面，全光线透过率的优选上限为98％。
另外，本发明的光扩散性薄膜中的浊度的优选下限为40％，进而优选为50％，最优选下限为60％。另一方面，浊度的优选上限为100％。
进而，在本发明中，作为所述浊度与利用下述方法求得的内部浊度之间的差的表面浊度优选为20％以上。该表面浊度更优选为30％以上，进而优选为40％以上。表面浊度的优选上限为100％。
[内部浊度的评价]
从在两张薄膜之间借助香柏油重叠测定的浊度(2张浊度)，减去利用所述通常方法测定的浊度(1张浊度)所得的值为内部浊度。
所述表面浊度是利用光扩散层表面的表面凹凸赋予的值，是从薄膜表面射出光或者向薄膜表面入射光时产生的光散射赋予的值。因而，表面浊度与全光线透过率基本上没有关系，可以利用表面浊度的增大，在抑制全光线透过率的低下的基础上增大浊度。
另一方面，内部浊度是利用薄膜内部的光散射赋予的值，由于发生入射光的后方散射，所以全光线透过率低下。因而，为了制造具有高浊度且高全光线透过率的光扩散性薄膜，提高表面浊度的同时尽可能地减小内部浊度是有效的手段。
此外，本发明中的内部浊度优选为12％以下，更优选为10％以下，最优选为5％以下。另外，内部浊度的优选下限为0.1％，进而优选下限为1％。为了使内部浊度为0.1％以下，只能在薄膜表层附近配合光扩散性添加剂，所以光扩散性可能会变得不均一。
接着，对本发明的光扩散性薄膜的耐热性、机械强度及厚度精度进行说明。此外，以下所述的特性作为本发明的结果来说明得到的效果，不限制本发明。
本发明的光扩散性薄膜在高温下的加工或高温环境下的使用中，发生显著的尺寸变化或平面性的恶化，为了实现使背光灯单元中的光射出面的亮度均一这样的光扩散性薄膜的本来目的，优选150℃下的尺寸变化率为3％以下。更优选为2％以下，进而优选为1.0％以下，最优选为0.5％以下。
另外，为了使双向拉伸薄膜的力学强度充分，在薄膜的加工工序中抑制割裂、破裂、折断等不良情形，本发明的光扩散性薄膜优选其抗拉强度在纵方向及横方向均为100MPa以上。抗拉强度的下限优选为110MPa，进而优选为140MPa，特别优选为150MPa。
另外，为了防止在将薄膜卷到辊上时的皱纹或凸起引起的平面性的低下，使背光灯单元中的光射出面的亮度均一，本发明的光扩散性薄膜优选使利用下述方法测定的厚度不均成为10％以下。厚度不均更优选为5.0％以下，进而优选为4.0％以下。该厚度不均越小越好，但由于使厚度不均成为0.1％以下的技术难度高，而且作为实用上的品质，未见大的差异，所以厚度不均的下限值也可以为0.1％。
[厚度不均的评价]
采集向纵拉伸方向连续的带状样本(长1m)，使用(株)精工·EM制电子测微计米利特伦(ミリトロン)1240，以1cm间距测定100点的厚度。从测定值求得厚度的最大值(dmax)、最小值(dmin)、平均值(d)。利用下述式算出厚度不均(％)。此外，进行3次测定，求其平均值。
厚度不均(％)＝((dmax—dmin)/d)×100
另外，本发明的光扩散性薄膜由于下面的原因(a)、(b)，在无负荷的状态下，在100℃下加热处理30分钟之后的卷曲值优选为20mm以下。更优选为10mm以下，进而优选为5mm以下，最优选为2mm以下。
(a)例如，可以防止作为光扩散性薄膜组装到最终产品时在无拉伸下的操作时的操作性的恶化。
(b)另外，在高温下的加工或高温环境下的使用中，抑制光扩散性薄膜的变形的发生，使背光灯单元中的光射出面的亮度均一。
关于卷曲抑制，在本发明中，支撑层(A)及光扩散层(B)均使用结晶性聚酯，卷曲受到抑制，但进一步优选两层中使用的聚酯使用同种聚酯。
进而，为了抑制以挤出时的表里冷却的冷却速度差引起的薄膜厚度方向的结晶度为主，在预热、拉伸、冷却、卷绕等各工序中赋予的薄膜表里的结构差引起的卷曲，优选适用积极地发生薄膜表里的结构差，补充必然的结构差，使卷曲值接近零的方法等。
具体而言，对于制膜后不久的纵方向卷曲，只要控制纵拉伸时的薄膜表里的拉伸温度即可。在更低温下拉伸的面与相反面相比，聚酯的分子取向被强化。所以，薄膜的线膨胀系数低下。可以利用该举动，控制薄膜表里的线膨胀系数，控制纵方向的卷曲。
另外，对于横方向的卷曲，也可以同样通过表里分别地控制横拉伸时的拉伸温度来控制。
(双向拉伸薄膜的制造)
在本发明中，对于向光扩散性薄膜赋予所述特性的方法没有限定，用以下方法实施为优选实施方式。
本发明的光扩散性薄膜的制造方法的最大特征在于，将所述结晶性聚酯作为构成成分，而且在可以得到厚度精度高的薄膜的通常的聚酯薄膜的制造中实施的拉伸倍率下进行制膜的方法中，抑制拉伸时在光扩散性添加剂的周围发生的空隙的形成，同时在光扩散层表面形成充分的凹凸，得到所述特性的光扩散性薄膜。为了实现该目的，在特定的拉伸条件、特别是纵方向及横方向均缓慢的拉伸速度下进行薄膜的双向拉伸是很重要的。
对于本发明的光扩散性薄膜的优选制造方法，以下对使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下记为PET)作为光扩散层(B)的原料的结晶聚酯颗粒的代表例进行详细说明，当然不限定于此。
在移送所述颗粒时通常使用规定的配管，以空送进行，但此时的空气为了防止尘埃混入而优选使用利用HEPA过滤器净化后的空气。此时使用的HEPA过滤器优选使用公称过滤精度0.5μm以上的具有对尘埃(埃)的95％以上切断性能的过滤器。
首先，分别利用真空干燥或热风干燥，将作为薄膜原料的聚酯和在聚酯中为非相溶性的热塑性树脂干燥为水分率不到100ppm。接着，计量、混合各原料，供给到挤出机，熔融挤出成片状。进而，使用静电施加法，将熔融状态的片材粘附到被控制成表面温度10～50℃的金属制的旋转辊(冷硬轧辊)，进而，从相反面喷射冷风，冷却固化，得到未拉伸PET片材。
此时，为了抑制劣化物等异物的发生，优选挤出机的熔融部、混炼部、聚合物管、齿轮泵、直至过滤器的树脂温度为280～290℃，之后的聚合物管、直至模头的树脂温度为270～290℃
另外，在熔融树脂保持约为280℃的任意场所，为了除去树脂中含有的异物进行高精度过滤。对在熔融树脂的高精度过滤中使用的过滤材料没有特别限定，在为不锈钢烧结体的过滤材料的情况下，以Si、Ti、Sb、Ge、Cu为主要成分的凝集物及高熔点有机物的除去性能出色，优选。在进行高精度过滤的基础上，在熔融树脂的温度低于280℃的情况下，滤压上升，所以必需减低原料树脂的喷出量等对应，生产率低下。
进而，过滤材料的过滤粒子尺寸(初期过滤效率95％)优选为20μm以下，特别优选为15μm以下。如果过滤材料的过滤粒子尺寸(初期过滤效率95％)超过20μm，则不能充分地除去20μm以上大小的异物。使用过滤材料的过滤粒子尺寸(初期过滤效率95％)为20μm以下的过滤材料进行熔融树脂的高精度过滤，有时生产率低下，但在得到粗大粒子引起的光学缺陷较少的薄膜方面是重要的工序。此外，在本发明中，通过使用在聚酯中为非相溶性的热塑性树脂作为光扩散性表现物质，可以进行如上所述的高精度过滤。
为了共挤出并层叠光扩散层(B)和支撑层(A)，使用2台以上的挤出机，挤出各层的原料，使用多层喂料块(feed block)(例如具有角型集流部的集流模块)，使两层集流，从缝隙状的模头挤出成片状，在铸滚上冷却固化，制作未拉伸薄膜。或者，也可以不使用多层喂料块(feed block)而使用多汇流模头。
另外，在本发明的光扩散性薄膜中，优选在至少一方的表面具有涂敷层，进而也可以在两面具有涂敷层。优选涂敷量在0.005～0.20g/m2的范围。通过在薄膜表面设置涂敷层，可以抑制在薄膜表面发生反射光，进一步提高全光线透过率。另外，在向光扩散层的相反面实施棱镜加工或硬涂加工的情况下，可以赋予易粘接性。
这种情况下，在利用所述方法得到的未拉伸薄膜上设置涂敷层之后，同时进行双向拉伸。另外，在用依次拉伸法进行的情况下，在向纵或横方向进行了单向拉伸的薄膜上设置易粘接层，然后向正交方向拉伸，进行双向拉伸。
用于将涂敷层层形成用涂敷液涂敷于未拉伸薄膜或单向拉伸薄膜的方法可以从公知的任意方法中选择，例如可以举出逆辊涂敷法、凹板印刷涂敷法、吻合涂敷(kiss coat)法、金属模型涂敷法、辊刷法、喷涂法、气动刮涂法、拉丝锭涂敷法、管式刮刀(パイプドクタ—)法、浸渗涂敷法、帘式淋涂法等，单独或组合这些方法进行涂敷。
在光扩散性薄膜用途中，从保证与其他构件等的更出色的粘接性的观点出发，构成涂敷层的树脂优选以从共聚合聚酯树脂、聚氨酯系树脂及丙烯酸系树脂构成的组中选择的1种以上为主要成分。另外，从抑制薄膜表面的反射光的发生的观点出发，也推荐这些树脂。此外，易粘接层中的所述“主要成分”是指构成该层的树脂100质量％中，上面列举的树脂的至少1种为50质量％以上。
此外，如果为了提高薄膜的透明性，而在支撑层(A)中不含有粒子或者只含有不妨碍透明性的程度的少量，则有时薄膜的易滑性变得不充分，操作性恶化。所以，也可以在所述涂敷层中添加用于赋予易滑性的粒子。这些粒子为了保证透明性而使用在可见光线的波长以下的平均粒径极小的粒子是很重要的。
作为所述粒子，可以举出碳酸钙、磷酸钙、二氧化硅、高岭土、滑石、二氧化钛、氧化铝、硫酸钡、氟化钙、氟化锂、沸石、硫化钼等无机粒子；交联高分子粒子；草酸钙等有机粒子等。涂敷层在以所述共聚合聚酯树脂为主体形成的情况下，特别优选二氧化硅。二氧化硅由于与聚酯的折射率比较接近，所以从保证更出色的透明性的光扩散性薄膜的点出发，最优选。
从保证光扩散性薄膜的透明性、操作性、耐刮痕性的点出发，在涂敷层中含有的所述粒子的平均粒径(SEM观察粒径)优选为0.005～1.0μm。从透明性的点出发，粒子的平均粒径的上限进而优选为0.5μm，特别优选为0.2μm。另外，从操作性和耐刮痕性的点出发，粒子的平均粒径的下限进而优选为0.03μm。
此外，利用下述方法进行所述粒子的平均粒径的测定。
用扫描电子显微镜(SEM)给粒子拍摄照片，以1个最小粒子的大小成为2～5mm的放大倍数测定300～500个粒子的最大直径，将其平均值作为平均粒径。另外，在求得涂敷层中含有的粒子的平均粒径的情况下，使用透射电子显微镜(TEM)，以1个最小粒子的大小成为2～5mm的放大倍数，对涂敷薄膜的截面进行拍摄，求得在涂敷层的截面上存在的粒子的最大直径。由凝集体构成的粒子的平均粒径使用光学显微镜，以200倍放大倍数，对涂敷薄膜的涂敷层的截面拍摄300～500个，测定其最大直径。
从保证光学用层叠薄膜的透明性、粘附性、操作性、耐刮痕性的点出发，涂敷层的粒子的含量相对涂敷层的构成成分全量优选为0.1～60质量％。从透明性与粘附性的点出发，粒子的含量的上限进而优选为50质量％，特别优选为40质量％。另外，从操作性和耐刮痕性的点出发，粒子的含量的下限进而优选为1质量％。
所述粒子也可以并用2种以上，也可以配合粒径不同的同种粒子，但无论怎样，粒子整体的平均粒径及总含量优选满足所述范围。
接着，同时双向拉伸或依次双向拉伸用所述方法得到的未拉伸薄膜，接着，进行热处理。
在纵、横双方向上以2.8倍以上的拉伸倍率进行所述的双向拉伸是很重要的。此外，在本发明中定义的拉伸倍率是指薄膜实际上已拉伸的实拉伸倍率。该拉伸倍率可以通过将各拉伸工序前后的每单位面积的质量变化率或格子状的倍率标记记入未拉伸薄膜来掌握。在纵方向或横方向的任意一个的拉伸倍率不到2.8倍的情况下，不能得到双向拉伸薄膜本来的出色的耐热性和机械强度。另外，薄膜的厚度均一性显著恶化。在本发明中优选的拉伸倍率的下限优选为2.9倍，更优选为3.0倍，最优选为3.1倍。另外，拉伸倍率的优选上限为6.0倍。
另外，本发明中的双向拉伸均以不到80％/秒的拉伸速度、更优选50％/秒以下的拉伸速度进行纵、横两方向的拉伸是很重要的。本发明中的拉伸速度是指以未拉伸薄膜的尺寸作为标准表示每单位时间的薄膜的变形率的拉伸速度，分别利用下述式定义纵方向及横方向的拉伸速度(单位：％/秒)。
纵方向拉伸速度(％/秒)＝薄膜行进时的加速度(m/秒/秒)
                       ÷未拉伸薄膜的速度(m/秒)×100
横方向拉伸速度(％/秒)＝每1秒的宽度变化率(m/秒)
                       ÷未拉伸薄膜的宽度(m)×100
接着，以不到80％/秒的拉伸速度完成纵方向及横方向的从拉伸开始到拉伸结束的全部拉伸。这样，将结晶性聚酯用作基础聚合物并同时工业上稳定制造薄膜的面取向度0.160以下的制品才开始成为可能。结果，以出色的厚度精度制造全光线透过率高、光扩散性出色且同时具有双向拉伸聚酯薄膜本来的耐热性、机械强度的光扩散性双向拉伸薄膜成为可能。
另一方面，对拉伸速度的下限没有限制，但如果使拉伸速度减慢至必要以上，则在工业规模的薄膜生产中，薄膜的生产率低下，或者必需过剩的设备投资。因而，在本发明中，从拉伸开始到拉伸结束之间的最高拉伸速度优选为5％/秒以上，进而优选为10％/秒以上。
在通常进行的依次双向拉伸法中，纵方向的拉伸使用的是辊方式的拉伸机。但是，辊方式的拉伸的拉伸速度极快，难以得到本发明的效果。
作为可控制成如上所述的纵方向及横方向的拉伸速度的双向拉伸机，优选具备如下所述的机构的拉幅机方式的同时双向拉伸机，所述机构即为在利用夹子把持薄膜两端的状态下向拉幅机引导，通过控制夹子间的宽度及夹子的输送速度，使向纵·横两方向连续拉伸成为可能的机构。只要是具有该功能的设备，该夹子输送机构可以为任意，没有特别限制，可以采用缩放仪方式或直线电动机方式或者螺旋桨方式等过去公知的装置。
此外，在进行薄膜的双向拉伸时，其拉伸温度或热处理温度、时间等细节条件可以对应基础聚合物的特性或薄膜要求的特性例如折射率等光学特性、力学特性、尺寸变化率等热特性、期望的结晶度等适当选择，没有特别限制。
但是，在将PET用作基础聚合物，而且在薄膜的双向拉伸中使用同时双向拉伸机的情况下，优选的拉伸温度为95℃～110℃。在拉伸温度(最高温度)超过110℃的情况下，难以将薄膜的面取向度控制成0.080以上。进而，薄膜的厚度精度等均一性也低下。另一方面，在拉伸温度(最高温度)不到95℃的情况下，难以将薄膜的面取向度均一地控制成0.160以下。
另外，薄膜的热处理温度优选200℃以上250℃以下的范围，热处理时间优选10秒以上100秒以下的范围。另外，也可以在与热处理同时或热处理之后，实施纵方向及/或横方向的缓和处理。
实施例
接着，使用实施例及比较例说明本发明的效果。首先，在本发明中使用的特性值的评价方法如下所述。
[评价方法]
(1)聚酯树脂的特性粘度
按照JIS K 7367—5，使用苯酚(60质量％)和1，1，2，2—四氯乙烷(40质量％)的混合溶剂作为溶剂，在30℃下进行测定。
(2)结晶熔解热量及熔点
使用差示扫描热量仪(SII Nano Technology公司制，DSC6220型)求得。在氮气氛下，在300℃下加热熔融样本5分钟，然后用液氮骤冷。接着，以20℃/分的速度升温该样本10mg。从得到的DSC曲线，从伴随结晶的熔解的吸热峰的面积求得熔解热，用样本的质量除该熔解热，算出结晶熔解热量。另外，该吸热峰的顶点为熔点。
(3)熔融粘度
使用熔融指数仪(岛津制作所制，CFT—500)，测定树脂温度285℃、剪切速度100/秒的熔融粘度。此外，剪切速度100/秒的熔融粘度的测定难以将剪切速度固定在100/秒进行，所以使用适当的负荷，测定不到100/秒的任意剪切速度及比该速度大的任意剪切速度测定熔融粘度，将纵轴设为熔融粘度，将横轴设为剪切速度，绘制成双对数曲线。用直线连接所述的2点，利用内插求得剪切速度100/秒的熔融粘度(单位：泊)。
(4)薄膜的厚度不均
采用向纵拉伸方向连续的带状样本(长1m)，使用(株)精工·EM制电子测微计米利特伦(ミリトロン)1240，以1cm间距测定100点的厚度。从测定值求得厚度的最大值(dmax)、最小值(dmin)、平均值(d)。利用下述式算出厚度不均(％)。此外，进行3次测定，求其平均值。
厚度不均(％)＝((dmax—dmin)/d)×100
(5)浊度、全光线透过率
按照JIS K 7105“塑料的光学特性试验方法”浊度(混浊值)测定。测定器使用日本电色工业公司制NDH—300A型浊度计。
此外，在为只在一面层叠光扩散层(B)的薄膜的情况下，在入射光侧配置支撑层(A)面，在射出光侧配置光扩散层(B)面，进行测定。
(6)内部浊度、表面浊度
[内部浊度评价法]
从在两张薄膜之间借助香柏油重叠测定的浊度(2张浊度)，减去利用通常方法测定的浊度(1张浊度)所得的值为内部浊度。
另外，从利用通常方法测定的浊度(1张浊度)减去利用所述方法求得的内部浊度所得的值为表面浊度。
此外，只在一面层叠光扩散层(B)而成的薄膜等表里具有非对象结构的薄膜的情况下，必需借助香柏油重叠各薄膜的光扩散层(B)面和支撑层(A)面进行测定。即使在该情况下，将支撑层(A)面配置于入射光侧，将光扩散层(B)配置于射出光侧，进行测定。
(7)抗拉强度
按照JIS C 2318—19975.3.3(抗拉强度及延伸率)进行测定。
(8)尺寸变化率
按照JIS C 2318—19975.3.4(尺寸变化)进行测定。
(9)面取向度(ΔP)
利用JIS K 7142—19965.1(A法)，将钠D线作为光源，利用阿贝折射计，测定薄膜长径方向的折射率(nx)、宽度方向的折射率(ny)、厚度方向的折射率(nz)，利用下述式算出面取向度(ΔP)。
ΔP＝{(nx+ny)—2nz}÷2
(10)卷曲值
将薄膜向长径方向切成100mm、向宽度方向切成100mm的张页状，在无负荷状态下，用100℃加热处理30分钟，然后使薄膜的凸部为下方，静置于水平的玻璃板上。接着，用按规定测定玻璃板与立起的薄膜4角下端之间的垂直距离。该4处测定值的最大值为卷曲值。样本准备3点，反复进行测定，将其平均值作为卷曲值。此外，在卷曲为1mm以下的情况下，以0.5mm的精度，在卷曲超过1mm的情况下，以1mm的精度进行测定。
实施例1
(1)PET树脂(M1)的制造
升温酯化反应罐，在到达200℃的时刻，加入由86.4质量份对苯二甲酸和64.4质量份乙二醇构成的浆，边搅拌边添加作为催化剂的三氧化锑0.017质量份及三乙胺0.16质量份。接着，进行加压升温，在表压3.5kgf/cm2、240℃的条件下，进行加压酯化反应。之后，将酯化反应罐内压恢复至常压，添加醋酸镁4水合物0.071质量份，接着添加磷酸三甲酯0.014质量份。进而，用15分钟，升温至260℃，添加磷酸三甲酯0.012质量份，接着添加醋酸钠0.0036质量份。15分钟之后，将得到的酯化反应生成物移送至缩聚反应罐中，在减压下从260℃向280℃缓慢地升温，在285℃下进行缩聚反应。
在缩聚反应结束之后，用95％切断直径为5μm的纳斯仑(ナスロン)制过滤器进行过滤处理，从喷嘴挤出成线状，使用预先进行了过滤处理(孔径：1μm以下)的冷却水，冷却、固化，切成颗粒状。得到的PET树脂(M1)的结晶熔解热为35mJ/mg，熔点为256℃，特性粘度为0.616dl/g，Sb含量为144ppm，Mg含量为58ppm，P量为40ppm，彩色L值为56.2，彩色b值为1.6，实际上不含有惰性粒子及内部析出粒子。
(2)聚苯乙烯母料(M2)的制造
混合熔融粘度3900poise的聚苯乙烯树脂(PS)(日本迫里斯其(ポリスチ)公司制G797N)30质量份和所述的PET(M1)70质量份成颗粒，向带式双向拉伸机供给，混炼，熔融挤出，冷却、切断得到的线，配制聚苯乙烯母料(M2)。
(3)涂敷液(M3)的配制
向反应容器中加入对苯二甲酸二甲酯95质量份、间苯二甲酸二甲酯95质量份、乙二醇35质量份、新戊二醇145质量份、醋酸锌0.1质量份及三氧化锑0.1质量份，以180℃，用3小时，进行酯交换反应。接着，添加5—钠硫代间苯二甲酸6.0质量份，以240℃，用1小时，进行酯化反应，然后以250℃，在减压下(10～0.2mmHg)，用2小时，进行缩聚反应，得到数均分子量19,500、软化点60℃的共聚合聚酯系树脂。
分别混合得到的共聚合聚酯系树脂的30质量％水分散液7.5质量份、含有用亚硫酸氢钠封端之后的异氰酸酯基的自身交联型聚氨酯系树脂的20质量％水溶液(第一工业制药制，elastron(エラストロン)H—3)11.3质量份、elastron(エラストロン)用催化剂(第一工业制药制，Cat64)0.3质量份、水39.8质量份及异丙醇37.4质量份。
进而，添加氟系非离子型表面活性剂(大日本油墨化学工业制，枚嘎法库(メガフアツク)F142D)的10质量％水溶液0.6质量份、作为粒子A的胶体二氧化硅(日产化学工业制，斯诺戴库斯(スノ—テツクス)OL；平均粒径40nm)的20质量％水分散液2.3质量份、作为粒子B的干式法二氧化硅(日本爱罗兹鲁(アエロジル)制，爱罗兹鲁OX50；平均粒径200nm、平均一级粒径40nm)的3.5质量％水分散液0.5质量份。接着，用5质量％的碳酸氢钠水溶液将涂敷液的pH调整成6.2，用过滤粒子尺寸(初期过滤效率：95％)为10μm的毛毡型聚丙烯制过滤器进行精密过滤，调制涂敷液(M3)。
(4)光扩散性薄膜的制造
分别在135℃下减压干燥(1Torr)6小时作为光扩散层(B)的原料的PET(M1)67质量份、聚苯乙烯母料(M2)33质量份，然后混合，供给到挤出机2。另外，以135℃减压干燥(1Torr)6小时作为支撑层(A)的原料的PET(M1)，然后供给到挤出机1。供给到挤出机2及挤出机1的各原料在挤出机的熔融部、混炼部、聚合物管、齿轮泵、直至过滤器的树脂温度为280℃，在之后的聚合物管为275℃，使用2层集流模块进行层叠，利用管头熔融挤出成片状。此外，使用各层的齿轮泵将(A)层与(B)层的厚度比率控制成为80对20。另外，所述过滤器均使用不锈钢烧结体的过滤材料(过滤精度：将10μm粒子切断95％)。另外，管头的温度控制成挤出的树脂温度成为275℃。
接着，在表面温度30℃的冷却鼓上浇铸挤出的树脂，使用静电施加法，粘附到冷却鼓表面，冷却固化，作成厚度约为1.2mm的未拉伸薄膜。此时，将(B)层面作为与冷却鼓接触的面。
接着，在得到的未拉伸薄膜的一面(A)涂敷易粘接层。涂敷液使用的是用过滤粒子尺寸5μm(初期过滤效率95％)的毛毡型聚丙烯制过滤材料对所述涂敷液(M3)进行精密过滤而成的涂敷液。另外，涂敷法采用槽辊(バ—スロ—ル)法，涂敷成Wet涂敷量约为20g/m2。之后，利用分成2带的干燥炉，以第1带温度100℃、风速20m/秒、10秒，第2带温度70℃、风速20m/秒、10秒，干燥涂敷面。
接着，用夹子把持具有涂敷层的未拉伸薄膜的两端，导入同时双向拉伸机，利用以下条件作成双向拉伸薄膜。
以105℃的热风，进行35秒的预热，之后，以105℃，纵方向以3.2倍、横方向以3.7倍的拉伸倍率，进行同时双向拉伸。此时，纵及横方向的拉伸倍率设定如图1所示。该拉伸工序中的纵及横方向的拉伸速度如图2所示，控制成纵方向的最高拉伸速度为20.3％/秒，横方向的最高拉伸速度为23.5％/秒。接着，在拉幅机宽度一定、夹子间隔一定的状态下，以230℃实施17.5秒的热处理。进而，在用15秒冷却至60℃的过程中，向纵及横方向进行3％的缓和处理。
接着，放开把持薄膜两端的夹子，对薄膜的两端进行裁边(trimming)，卷绕成辊状，制造厚度约为110μm的双向拉伸薄膜。此外，根据记入未拉伸薄膜的格子状的倍率标记，在测定实拉伸倍率之后，确认成为如所述设定的拉伸倍率。
(5)光扩散性薄膜的特性
在本实施例1中得到的光扩散性薄膜的特性如表1所示。从表1可知，用本发明的方法得到的光扩散性薄膜具有双向拉伸薄膜本来的出色的耐热性和机械强度，而且具有出色的光线透过率和光扩散性。
比较例1
利用以往公知的方法双向拉伸用完全与实施例1相同的方法得到的未拉伸薄膜。
首先，用加热至75℃的辊组，预热薄膜，然后使用非接触的红外线加热器，将薄膜加热至96℃，在圆周速度不同的辊间实施纵拉伸至3.4倍。此时，薄膜的切点间的距离为200mm，低速辊的圆周速度为12m/分。辊间的薄膜速度如果以低速辊圆周速度与高速辊圆周速度的中间值代表，则辊间的薄膜速度为26.4m/分，辊间的通过时间约成为0.45秒。因而，成为在0.45秒期间实施3.4倍即240％的拉伸，该拉伸速度约成为530％/秒。
接着，用夹子把持所述的纵拉伸薄膜的两端，进行横拉伸。横拉伸温度为135℃，横拉伸倍率为3.7倍，横拉伸速度为25％/秒。接着，以230℃进行15秒的热处理，以冷却至60℃的过程，向宽度方向实施2.5％的缓和处理。
接着，放开把持薄膜的两端的夹子，对薄膜的两端进行裁边，卷绕成辊状，制造双向拉伸薄膜。在本比较例1中得到的光扩散性薄膜的特性如表2所示。
在本比较例1中得到的光扩散性薄膜的浊度高，光扩散性良好，但全光线透过率低，为低品质。另外，尺寸变化率也比在实施例1中得到的光扩散性薄膜差。在本比较例中得到的光扩散性薄膜的面取向度高，在光扩散性添加剂的周围形成空隙。内部浊度也比实施例1高，所以全光线透过率低的原因可以推测是受到该空隙的影响。
比较例2
在实施例1的方法中，将光扩散层(B)的原料变更成PET(M1)95质量份和聚苯乙烯母料(M2)5质量份的混合物。除此以外，用与实施例1相同的方法，制造双向拉伸薄膜。在本比较例2中得到的光扩散性薄膜的特性如表2所示。
在本比较例2中得到的光扩散性薄膜的浊度不足，不能取得光扩散性薄膜所要求的光扩散性与全光线透过率的平衡，为低品质。
比较例3
在比较例1的方法中，作为光扩散层(B)的原料，变更成对苯二甲酸单元100摩尔％、作为二醇成分的乙二醇单元70摩尔％及新戊二醇单元30摩尔％作为构成成分的特性粘度为0.69dl/g的非结晶性共聚合聚酯50质量份与聚苯乙烯母料(M2)50质量份的混合物。另外，所述共聚合聚酯以60℃减压干燥(1Torr)72小时之后，提供到与聚苯乙烯母料(M2)的混合。
除所述以外，用与比较例1相同的方法制造双向拉伸薄膜。在本比较例3中得到的光扩散性薄膜的特性如表2所示。
在本比较例3中得到的光扩散性薄膜使用非结晶性的共聚合聚酯作为光扩散层(B)的原料聚酯，所以加热卷曲增大。另外，浊度也低，为低品质。
比较例4
在实施例1的方法中，使用同时双向拉伸拉幅机进行双向拉伸时，变更成预热温度110℃、拉伸温度115℃。除此以外，利用与实施例1相同的方法作成双向拉伸薄膜。在本比较例4中得到的光扩散性薄膜的特性如表2所示。
在本比较例4中得到的薄膜的面取向度(ΔP)不足0.080，抗拉强度显著低下，为低品质。另外，厚度不均也恶化。
比较例5
在实施例1的方法中，使用同时双向拉伸拉幅机进行双向拉伸时，变更成预热温度、拉伸温度均为92℃。除此以外，利用与实施例1相同的方法作成双向拉伸薄膜。在本比较例5中得到的光扩散性薄膜的特性如表2所示。
在本比较例5中得到的薄膜的面取向度(ΔP)超过0.160，浊度低下。另外，内部浊度变大，全光线透过率也低下。
实施例2
在实施例1中，在未拉伸薄膜的两面设置涂敷层。涂敷液使用与实施例1相同的涂敷液。另外，利用实施例1中记载的方法进行(A)面侧的涂敷、干燥方法，但是，(B)面侧的涂敷方法采用拉丝锭法，涂敷成湿(wet)涂敷量约为20g/m2，涂敷后，立即导入同时双向拉伸机中。其他制造条件利用与实施例1完全相同的方法作成双向拉伸薄膜。在本实施例2中得到的光扩散性薄膜的特性如表1所示。
在本实施例2中得到的薄膜与实施例1相比，全光线透过率进一步提高，具有作为光扩散性薄膜出色的特征。
实施例3
分别在135℃减压干燥(1Torr)6小时作为光扩散层(B)的原料的PET(M1)50质量份、聚苯乙烯母料(M2)50质量份，然后混合，供给到挤出机2。另外，以135℃减压干燥(1Torr)6小时作为支撑层(A)的原料的PET(M1)，然后供给到挤出机1。供给到挤出机2及挤出机1的各原料在挤出机的熔融部、混炼部、聚合物管、齿轮泵、直至过滤器的树脂温度为280℃，在之后的聚合物管为275℃，使用2层集流模块进行层叠，利用管头熔融挤出成片状。此外，使用各层的齿轮泵将(A)层与(B)层的厚度比率控制成为80对20。另外，所述过滤器均使用不锈钢烧结体的过滤材料(公称过滤精度：将10μm粒子切断95％)。另外，管头的温度控制成挤出的树脂温度成为275℃。
接着，在表面温度40℃的冷却鼓上浇铸挤出的树脂，使用静电施加法，粘附到冷却鼓表面，冷却固化，作成厚度约为2.0mm的未拉伸薄膜。此时，将(A)层面作为与冷却鼓接触的面。另外，沿着冷却鼓的外周，喷射冷却风，设置交替连续配置了喷嘴和吸引喷嘴的多管(multiduct)，从距离冷却鼓约30mm的位置空气冷却(B)层面。
接着，利用与实施例1相同的方法，在得到未拉伸薄膜的一面(A)上涂敷涂敷层。
接着，用夹子把持具有涂敷层的未拉伸薄膜的两端，导入同时双向拉伸机，作成双向拉伸薄膜。双向拉伸条件除了预热的热风温度修正为110℃以外，利用与实施例1完全相同的条件进行。此外，在本实施例中，也根据记入未拉伸薄膜的格子状的倍率标记，在测定实拉伸倍率之后，确认成为预先设定的拉伸倍率。
在本实施例3中得到的光扩散性薄膜的特性如表1所示。从表1可知，利用本发明的方法得到的光扩散性薄膜具有双向拉伸薄膜本来的出色的耐热性和机械强度，而且具有出色的光线透过率和光扩散性。
实施例4
在实施例1的未拉伸薄膜的制造中，将光扩散层(B)的原料变更成PET(M1)97质量份、玻璃化温度160℃的环状烯烃共聚物(Topas AdvancedPolymers公司制，TOPAS6015)3质量份的混合物。另外，A层与B层的厚度比率变更成90对10，作成厚度约为1.2mm的未拉伸薄膜。
用100℃的热风预热40秒得到的未拉伸薄膜，然后以50％/秒的一定拉伸速度，向纵及横方向，分别以3.5倍，进行同时双向拉伸。接着，以220℃的热风实施10秒的热处理，冷却至室温，作成双向拉伸薄膜。
在本实施例4中得到的光扩散性薄膜的特性如表1所示。在本实施例4中得到的薄膜与实施例1同样，具有出色的特性。
[表1]
Figure A200780012105D00311
[表2]
Figure A200780012105D00321
产业上的可利用性
本发明的光扩散性薄膜可以用作液晶显示器用尤其正下方型采用背光灯单元的大型液晶显示器用的光扩散性薄膜。另外，通过对其正面实施棱镜加工，使光扩散性薄膜与聚光片一体化，可以促进背光灯单元零件件数的削减、制造工序的简化、低成本化。

Claims (6)

1.一种光扩散性薄膜，其特征在于，
所述光扩散性薄膜由双向拉伸层叠薄膜构成，所述双向拉伸层叠薄膜具有包含结晶性聚酯的支撑层和在该支撑层的至少一面形成的利用共挤出法层叠的光扩散层，
所述光扩散层含有60～98质量份结晶性聚酯和2～40质量份在该聚酯中非相溶的光扩散性添加剂，
光扩散性薄膜的面取向度ΔP为0.080～0.160，全光线透过率为85％以上，浊度值为30％以上。
2.根据权利要求1所述的光扩散性薄膜，其特征在于，
光扩散性添加剂是在聚酯中非相溶性的热塑性树脂。
3.根据权利要求2所述的光扩散性薄膜，其特征在于，
在聚酯中非相溶性的热塑性树脂是从聚苯乙烯树脂、苯乙烯系共聚合树脂、环状烯烃系树脂、丙烯酸系树脂、丙烯酸系树脂的任意一种中选择的非晶性的透明聚合物。
4.根据权利要求3所述的光扩散性薄膜，其特征在于，
非晶性的透明聚合物是熔融粘度为1000～10000poise的聚苯乙烯树脂或苯乙烯系共聚合树脂。
5.根据权利要求1所述的光扩散性薄膜，其特征在于，
在所述光扩散层的表面具有：在薄膜的拉伸·取向结束之前设置的以共聚合聚酯树脂、聚氨酯系树脂或丙烯酸树脂的至少一种以上为主要成分的涂敷层。
6.一种聚光片基材用的光扩散性薄膜，其特征在于，
在权利要求1所述的光扩散性薄膜的光扩散层的相反面具有：以共聚合聚酯树脂、聚氨酯系树脂或丙烯酸树脂的至少一种以上为主要成分的涂敷层。
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