JP2002182013A - 積層光拡散性フィルム - Google Patents

積層光拡散性フィルム

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JP2002182013A JP2000378106A JP2000378106A JP2002182013A JP 2002182013 A JP2002182013 A JP 2002182013A JP 2000378106 A JP2000378106 A JP 2000378106A JP 2000378106 A JP2000378106 A JP 2000378106A JP 2002182013 A JP2002182013 A JP 2002182013A
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宏光 高橋
Motoyuki Suzuki
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Abstract

(57)【要約】 【課題】表面が平滑でありながら、光透過性、光拡散
性、機械的強度、および生産性に優れた積層光拡散性フ
ィルムを提供する。 【解決手段】少なくとも２種類の屈折率の異なる熱可塑
性樹脂からなり、熱可塑性樹脂Ａの海成分と熱可塑性樹
脂Ｂの島成分からなる海島構造を有する内部光拡散性フ
ィルムにおいて、該内部光拡散性フィルムの少なくとも
片側表面に、結晶性高分子化合物Ｃからなる延伸フィル
ムが積層されてなることを特徴とする積層光拡散性フィ
ルム。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
のバックライトや照明装置などに好適に用いられる積層
光拡散性フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、パソコン、テレビあるいは携帯電
話などの表示装置として、液晶を利用したディスプレイ
が数多く用いられている。これらの液晶ディスプレイ
は、それ自体は発光体でないために、裏側からバックラ
イトを使用して光を照射することにより表示が可能とな
っている。また、バックライトは、単に光を照射するだ
けでなく、画面全体を均一に照射せねばならないという
要求に応えるため、サイドライト型もしくは直下型と呼
ばれる面光源の構造をとっている。なかでも、薄型・小
型化が望まれるノート型パソコン等に使用される薄型液
晶ディスプレイ用途には、サイドライト型、つまり画面
に対し側面から光を照射するタイプのバックライトが適
用されている。一般的に、このサイドライト型バックラ
イトには、光を均一に伝播・拡散する導光板を利用し液
晶ディスプレイ全体を均一に照射する導光板方式が採用
されている。この導光板には、側面から入射した光を垂
直方向に出射するようにパターンが刻まれており、その
パターンによる不均一な光の分布を有する。従って、こ
のタイプの液晶ディスプレイにおいて、面内均一性を高
めて高品質の画像を得るため、導光板上に光拡散性フィ
ルムを設置して、光を均一にすることが必要となる。
【０００３】かかる光拡散性フィルムに要求される性能
には、光拡散性が大きいことはもとより、光透過性が極
めて高いことが挙げられる。光透過性を高くすることに
より、バックライトからの光を効率よく利用することが
できるため、高輝度化・低消費電力化を達成することが
できる。
【０００４】従来から使用されている光拡散性フィルム
としては、例えば、（１）特開平４−２７５５０１号公
報等に記載の、透明熱可塑性樹脂をシート状に成形後、
表面に物理的に凹凸を付ける加工を施して得られた拡散
シート（光拡散性フィルム）、または、（２）特開平６
−５９１０８号公報等に記載の、ポリエステル樹脂等透
明基材フィルム上に、微粒子を含有した透明樹脂からな
る光拡散層をコーティングして得られた光拡散性フィル
ム、または（３）特開平６−１２３８０２号公報等に記
載の、透明樹脂中にビーズを溶融混合し、これを押出し
成形して得られた光拡散板（光拡散性フィルム）、また
は（４）特開平９−３１１２０５号公報等に記載の、少
なくとも２種類の透明熱可塑性樹脂を溶融混練してでき
た海島構造を有する光拡散性シート（光拡散性フィル
ム）などが挙げられる。上記（１）および（２）の光拡
散性フィルムは、フィルム表面に形成した凹凸またはコ
ーティングした光拡散層により光拡散効果を得る、いわ
ゆる表面光拡散性フィルムである。一方、上記（３）お
よび（４）の光拡散性フィルムは、少なくとも基材内部
にも光拡散成分を有する光拡散性フィルムである。
【０００５】これらのうち、上記（２）の透明基材フィ
ルム上に光拡散層をコーティングして得られる光拡散性
フィルムが、現在一般的に普及している形態であり、通
常、透明基材フィルムとしては二軸延伸ポリエチレンテ
レフタレートフィルムが使用されている。この二軸延伸
ポリエチレンテレフタレートフィルムは、機械的強度、
耐熱性、透明性および平坦性等に優れていることは周知
の事実であり、このフィルムを基材フィルムとして使用
することにより、光拡散性フィルムにおいてもそれら性
能が発揮される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】今後、液晶ディスプレ
イ部材の分野において要求される特性として、さらなる
高性能化、高効率化、薄型化あるいは軽量化などが挙げ
られるが、これらの要求特性を実現するために、例え
ば、表面加工による多機能化やフィルムの重ね合わせな
どが考えられる。しかしながら、上記（１）および
（２）によって得られる光拡散性フィルムは表面の凹凸
が大きく、他のフィルム等との重ね合わせが困難である
ことがあり、また、表面の加工は事実上不可能である。
また、上記（３）および（４）によって得られる光拡散
性フィルムの場合は、基本的にフィルム内部に存在する
拡散成分により拡散効果を得るものであり、上記（１）
や（２）のフィルムより表面は平坦であるが、表層付近
に存在するビーズや海島の島を構成する熱可塑性樹脂に
よる凹凸が存在し、十分とは言い難い。また、（３）の
ように、ビーズのような架橋有機微粒子や無機微粒子を
溶融混練する場合、その形状や大きさにより、不純物等
を取り除く目的で押出機に挿入するフィルターの目詰ま
りが生じたり、また、添加量により溶融時の樹脂組成物
の流動特性が悪く成形できなくなることがある。
【０００７】また、上記（３）および（４）ともに、内
部に多量の拡散成分（ビーズ等）を有するフィルムであ
りながら、支持体を持たないため強度、特に曲げ強度が
弱くなる傾向にある。例えば、容易にフィルムに折れす
じが入り白化したり、または断裁時に端部が折れたり割
れたりすることがある。
【０００８】また、これら光拡散フィルムは、バックラ
イトユニット等に組み込まれるが、バックライトの長時
間の点灯により部材の温度は非常に高くなる。上記
（３）や（４）で得られる光拡散フィルムは耐熱性に劣
るため、組み込んで長時間使用するとフィルムが変形す
るなどして、結果としてバックライトの輝度ムラが顕著
に現れるようになる。
【０００９】そこで、本発明者らは、従来の機械的強度
・耐熱性・透明性・平坦性等に非常に優れたポリエステ
ル系樹脂に代表される結晶性高分子化合物からなる延伸
フィルムの性能を十分に活かしつつ、高性能・高効率・
薄型・軽量化などが実現可能と考えられる内部拡散性の
両性質を併せ持つ光拡散性フィルムを開発すべく、鋭意
検討を行なった結果、表面が平滑でありながら、光透過
性、光拡散性、機械的強度、耐熱性、および生産性に優
れた光拡散性フィルムを見出すことができ、本発明に到
達した。
【００１０】本発明の目的は、表面が平滑で、かつ光透
過性、光拡散性、機械的強度、および生産性に優れた積
層光拡散性フィルムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の積層光拡散性フ
ィルムは、少なくとも２種類の屈折率の異なる熱可塑性
樹脂からなり、熱可塑性樹脂Ａの海成分と熱可塑性樹脂
Ｂの島成分からなる海島構造を有する内部光拡散性フィ
ルムにおいて、該内部光拡散性フィルムの少なくとも片
側表面に、結晶性高分子化合物Ｃからなる延伸フィルム
が積層されたことを特徴とする積層光拡散性フィルムで
ある。本発明の積層光拡散性フィルムは、次の好ましい
態様を有している。 (a) 結晶性高分子化合物Ｃがポリエステル系樹脂である
こと。 (b) 内部光拡散性フィルムの膜厚が全膜厚の５０％以上
を占めること。 (c) 下記式（１）に示す積層比αが１５以下であるこ
と。
【００１２】 （式（１）中、Ｔa＝内層の内部光拡散フィルムの膜
厚、Ｔb＝結晶性高分子化合物Ｃからなるフィルムの総
膜厚、をそれぞれ示す） (d) 積層光拡散性フィルムの全膜厚をＴt（ｍ）、下記
式（２）に示す積層比αとしたとき、 （式（２）中、Ｔa＝内部光拡散フィルムの膜厚、Ｔb＝
結晶性高分子化合物Ｃからなるフィルムの総膜厚、をそ
れぞれ示す）曲げ剛性Ｍ（Ｎ・ｍ）が下記式（３）を満
たすこと。
【００１３】 (e) 内部光拡散性フィルムと結晶性高分子化合物Ｃから
なる延伸フィルムが、接着剤層を介さずに積層されるこ
と。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の積層光拡散性フィルム
は、少なくとも２種類の屈折率の異なる熱可塑性樹脂か
らなり、熱可塑性樹脂Ａの海成分と熱可塑性樹脂Ｂの島
成分からなる海島構造を有する内部光拡散性フィルムに
おいて、該内部光拡散性フィルムの少なくとも片側表面
に、結晶性高分子化合物Ｃからなる延伸フィルムが積層
されたことを特徴とする積層光拡散性フィルムである。
【００１５】本発明の積層光拡散性フィルムは、少なく
とも片側表面に結晶性高分子化合物Ｃからなる延伸フィ
ルムが積層されていることを特徴とし、この場合、延伸
フィルムは一表面のいずれかに積層されていてもよい
が、両表面に積層されていることが好ましい。結晶性高
分子化合物Ｃは融点を示す高分子化合物であり、具体的
には、ポリエステル系樹脂やポリオレフィン系樹脂等が
使用できるが、中でも、機械的強度、耐熱性および透明
性などの観点から、ポリエチレンテレフタレートとポリ
エチレン−２，６−ナフタレートが好ましく用いられ
る。これら、結晶性高分子化合物Ｃは一軸または二軸延
伸されていることが好ましく、二軸延伸されていること
がさらに好ましい。
【００１６】高分子化合物の延伸は、通常、ガラス転移
温度以上の温度において行なう。結晶性高分子化合物の
場合、延伸後、熱処理（熱固定）することにより熱的に
安定化し、融点までの温度領域において耐熱性を示す。
ここで、非晶性高分子化合物の場合、融点は示さず、ガ
ラス転移温度以上の温度領域では流動性を示すため、耐
熱性に劣るため好ましくない。例えば、好ましく用いら
れるポリエチレンテレフタレートフィルムの場合では、
２６０℃程度まで溶融することはない。このため、内部
光拡散性フィルムの表層に延伸フィルムを積層すれば、
バックライトユニットに組み込んで長時間使用した時で
も熱による撓み等の変形が起こらず好ましい。
【００１７】また、延伸されたフィルムは高い引張弾性
率を示すため、延伸フィルムの積層により得られる積層
フィルムの強度、特に曲げ強度等の機械的強度が向上す
る。これにより、容易にフィルムに折れすじが入り白化
することがなく、また、断裁時などにおける端部の折れ
や割れも改善される。
【００１８】また、この延伸フィルムの内部光拡散性フ
ィルムへの積層により、表面の平均粗さの小さい積層光
拡散性フィルムを得ることが可能である。
【００１９】また、結晶性高分子化合物Ｃからなる延伸
フィルムは、実質的に非光拡散性であることが好まし
い。実質的に非光拡散性とは、使用する厚みにおいてヘ
イズが１０％以下であることを示す。
【００２０】本発明の積層光拡散性フィルムにおいて、
内部拡散性フィルムはその少なくとも片面側を結晶性高
分子化合物Ｃからなる延伸フィルムで被覆されるため、
「内層」と称されることがある。
【００２１】本発明の積層光拡散性フィルムの内層であ
る内部拡散性フィルムは、少なくとも２種類の屈折率の
異なる熱可塑性樹脂からなる海島構造を有する（海成分
を構成する熱可塑性樹脂を熱可塑性樹脂Ａ、島成分を構
成する熱可塑性樹脂を熱可塑性樹脂Ｂとする）。海成分
を構成する熱可塑性樹脂Ａは、単体の樹脂、または２種
類以上の樹脂の混合物でもよいが、どちらの場合も実質
的に非光拡散性であることが好ましい。
【００２２】島を構成する熱可塑性樹脂Ｂは、すべての
島が同一の単体樹脂でもよいし、異なる単体樹脂からな
る島がいくつか存在してもよく、また、混合物であって
もよい。島が混合物の場合、内部が均一に相溶し、実質
的に非光拡散性であるのがよい。
【００２３】光拡散性フィルムの拡散性を向上させるた
めに、海成分と島成分の樹脂の屈折率差が異なることが
必要となる。これらの両成分を異屈折率とすることによ
り、界面での光屈折が起こり入射光線が散乱される。熱
可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂Ｂの屈折率差の絶対値は
０．０１以上０．４以下が好ましく、０．０５以上０．
４以下がさらに好ましく、０．１以上０．４以下が最も
好ましい。ここで、熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂Ｂそ
れぞれの屈折率の大小関係は特に限定されない。また、
熱可塑性樹脂Ａおよび熱可塑性樹脂Ｂの屈折率は、とも
に１．３〜１．７の範囲で、上記条件を満たすものから
選択することができる。また、拡散性は、他にも、島成
分の体積分率や膜厚にも依存し、向上させるためにはこ
れらの値を増加させることで実現することができる。さ
らに言えば、これら条件の選択により任意に拡散性をコ
ントロールできることを表している。
【００２４】また、光拡散性フィルムを構成する海島構
造において、島成分の形状は、球状が好ましい。ここで
いう球状とは球面体であることであり、必ずしも真球状
である必要はないが、形状に異方性がない真球状である
ほうが均一な散乱を得るためには好ましい。また、光拡
散性フィルムにおける島成分の体積分率は、５０％以下
であることが好ましく、１０〜４０％であることががさ
らに好ましい。
【００２５】島成分の大きさは、１〜５０μｍが好まし
く、１〜３０μｍがさらに好ましく、１〜２０μｍが最
も好ましい。光拡散性フィルムの性能として重要なファ
クターである透過性の向上のためにはを実現するために
は、光の波長と島の大きさ（分散径）を考慮することが
重要であり、大きさを上記の範囲に制御することにより
実現される。また、さらに、島成分の大きさを１μｍよ
り小さくした場合に、透過光の着色が見られることがあ
るため、上記の範囲に制御することにより、透過光着色
の抑制も同時に達成することができる。
【００２６】本発明の内部拡散性フィルムは、海成分を
構成する熱可塑性樹脂Ａに島成分を構成する熱可塑性樹
脂Ｂを分散させることにより光拡散性を得るものである
が、光拡散性を補助するその他の成分、あるいは他機能
を付与する成分を添加・分散することも可能である。こ
のようなその他添加剤としては、例えば、無機微粒子ま
たは有機微粒子、気泡等が挙げられる。ただし、いずれ
の場合も光透過性を著しく低下させるものは好ましくな
い。例えば、光吸収性の高いものや、形状が円盤扁平状
で厚み方向に面が平行になるように並ぶもの等は好まし
くない。これらその他添加剤の形状に関しても、球状が
好ましい。
【００２７】本発明では、内部拡散性フィルムを海島構
造とするため非相溶の樹脂の組み合わせを使用する必要
があり、熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂Ｂの溶解度パラ
メータ（ＳＰ値）の差を、２(ＭＰａ)0.5以上とするこ
とが好ましい。ＳＰ値は、高分子化合物の混合時の混ざ
り易さを表す指標となり、混ぜ合わせる高分子化合物の
組み合わせにおいてＳＰ値の差が０に近いほど相溶する
ことを示す。よって本発明においては、ＳＰ値を０より
大きくとることが重要である。また、ＳＰ値は界面張力
と比例関係にあり、海島構造を生成する際、分散径の制
御にも関わってくる。先に述べたような島成分の大きさ
に制御するために、ＳＰ値を２(ＭＰａ) 0.5以上とする
ことが求められる。２(ＭＰａ)0.5より小さい場合、島
成分が小さくなりすぎて好ましくない。
【００２８】次に、表面に積層する結晶性高分子化合物
Ｃと、熱可塑性樹脂Ａは、ＳＰ値は１(ＭＰａ)0.5以下
とすることが重要である。結晶性高分子化合物Ｃと熱可
塑性樹脂Ａは強固に接着することが好ましい。ＳＰ値が
１より大きい樹脂の対を用いた場合、積層後に表層が容
易に剥離してしまうため好ましくない。
【００２９】このように、海成分を構成する熱可塑性樹
脂Ａに対する島成分を構成する熱可塑性樹脂Ｂ、また、
熱可塑性樹脂Ａに対する表層の結晶性高分子化合物Ｃに
関する上記条件を満たすことが重要であり好ましい。結
晶性高分子化合物Ｃと熱可塑性樹脂Ｂについては、同時
押出可能であれば特に制限されるものではない。ここで
言う同時押出可能とは、該押出温度において、どちらも
流動性を有し、どちらも熱分解せず、または互いに化学
反応をおこすことがないことをいう。
【００３０】また、熱可塑性樹脂Ａは、表層の結晶性高
分子化合物Ｃの融点Ｔｃ直下の温度では流動性を示して
いることが好ましい。つまり、熱可塑性樹脂Ａが結晶性
高分子化合物の場合、樹脂Ａの融点Ｔａは結晶性高分子
化合物Ｃの融点Ｔｃより低く、Ｔｃ直下の温度では、表
層は溶けず樹脂Ａだけが溶けて流動性を有する状態を示
す。また、熱可塑性樹脂Ａが非晶性高分子化合物の場
合、樹脂Ａの熱変形温度Ｔａ’がＴｃより低く、Ｔｃ直
下の温度で、表層は溶けず樹脂Ａだけが流動性を有する
状態を示すものである。ここで熱変形温度とは、ＡＳＴ
Ｍ Ｄ６４８に準拠し、例えば１．８２ＭＰａの荷重で
測定される温度のことをいう。
【００３１】また、本発明で用いられる熱可塑性樹脂Ａ
および熱可塑性樹脂Ｂとしては、例えば、ポリエチレン
テレフタレート、ポリエチレン−２、６−ナフタレー
ト、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネー
ト、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプレピレン、ポ
リメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、ポリアミ
ド、ポリエーテル、ポリエステルアミド、ポリエーテル
エステル、ポリ塩化ビニル、ポリ（メタ）アクリル酸エ
ステルおよびこれらを主たる成分とする共重合体、また
はこれら樹脂の混合物等が挙げられるが、結晶性、非晶
性を問わず、上に記載したような条件を満たすものであ
れば特に制限なく用いることができる。例えば、好まし
い組み合わせの例としては、熱可塑性樹脂Ａとして、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２、６−ナ
フタレート等、およびこれらを主たる成分とする共重合
体、またはこれら樹脂の混合物等のポリエステル系樹
脂、また、熱可塑性樹脂Ｂとして、ポリエチレン、ポリ
プレピレン、ポリメチルペンテン等およびこれらを主た
る成分とする共重合体、またはこれら樹脂の混合物等の
のポリオレフィン系樹脂、の組み合わせなどが挙げられ
る。
【００３２】また、本発明の積層光拡散性フィルムは、
内部光拡散性フィルムの膜厚が全膜厚の５０％以上を占
めることが好ましく、６０％以上９５％以下がさらに好
ましい。拡散機能を有する内部光拡散性フィルムが全膜
厚の５０％以上を占めることで、拡散フィルム全体の薄
膜化と優れた拡散性の両立が可能となる。また、５０％
以上という高い比率を占めていても、表層に結晶性高分
子化合物Ｃからなる延伸フィルムが積層されているた
め、機械的強度や耐熱性にも優れる。つまり、機械的強
度および耐熱性を保持しつつ薄膜化が可能であり、なお
かつ光拡散性に優れたフィルムが得られる。
【００３３】また、本発明の積層光拡散性フィルムは、
下記式（１）に示す積層比αが１５以下であることが好
ましく、１以上１３以下がさらに好ましい。
【００３４】 （式（１）中、Ｔa＝内層の内部光拡散フィルムの膜
厚、Ｔb＝結晶性高分子化合物Ｃからなるフィルムの総
膜厚、をそれぞれ示す）式（１）中、結晶性高分子化合
物Ｃからなるフィルムの総膜厚とは、片側表層にのみ積
層されている場合は片側分、両側に積層されている場合
は両側の合計の膜厚を示す。
【００３５】積層比αが１５を超えると、延伸フィルム
を積層することによる機械的強度向上効果が不十分とな
るため好ましくない。また、積層光拡散性フィルムの全
膜厚をＴt（ｍ）、下記式（２）に示す積層比αとした
とき、 （式中、Ｔa＝内層の内部光拡散フィルムの膜厚、Ｔb＝
結晶性高分子化合物Ｃからなるフィルムの総膜厚、をそ
れぞれ示す）曲げ剛性Ｍ（Ｎ・ｍ）が下記式３を満たす
ことが好ましい。 上記式（３）を満たす、曲げ剛性をもつことにより、機
械的強度に優れた光拡散性フィルムとすることができ
る。より好ましくは下記式（４）を満たすことである。
【００３６】 また、本発明では、内部光拡散性フィルムと結晶性高分
子化合物Ｃからなる延伸フィルムが、接着剤層を介さず
に積層されることが好ましい。接着剤層を介するという
ことは、予め内部光拡散フィルムと延伸フィルムを別々
の工程において作製し、その後改めて両フィルムを貼り
合わせるオフラインでの工程が必要であるということを
示している。また、この場合、貼り合わせの精度が要求
され、接着剤層を均一に塗布し貼り合わせ後のフィルム
の平滑性や機械的強度が保持されていなければならず容
易ではない。さらに、接着剤層により光拡散性、光透過
性、耐熱性が低下することもある。
【００３７】接着剤層を介さない、本発明の積層光拡散
性フィルムの好ましい製造方法を以下に示す。
【００３８】内部光拡散性フィルムと結晶性高分子化合
物Ｃからなる延伸フィルムの積層方法としては、内部光
拡散性フィルムと結晶性高分子化合物Ｃを共押出により
積層し、その後、延伸、熱処理する方法が好ましく用い
られる。両者を共押出することにより、接着層を介さず
に密着性の優れたフィルムを得ることができる。またさ
らに強調すべきは、内部光拡散フィルムと延伸フィルム
を同一工程において一気に積層することができ、オフラ
インで貼り合わせる等の別工程が不必要であるというこ
とである。これにより工程数が減少し、高生産性が実現
できる。
【００３９】内部光拡散フィルムは、製膜時に少なくと
も２種類の熱可塑性樹脂を押出機にて溶融混練し海島構
造をつくる。少なくとも２種類の熱可塑性樹脂は、押出
機に供給する以前に予め溶融混練してチップを作製して
おいてもよいし、供給時に単体樹脂のチップをブレンド
し、押出機で溶融混練してもよい。
【００４０】また、本発明では、共押出により、内部光
拡散性フィルムと結晶性高分子化合物Ｃからなる延伸フ
ィルムを積層後、一軸または二軸延伸することが好まし
い。ここで、延伸することにより、熱可塑性樹脂Ａと熱
可塑性樹脂Ｂの界面が剥離し、島の周囲に扁平形状のボ
イド（空隙）が生成することがある。扁平ボイドが生成
すると、そのボイドによって光が反射されるため光拡散
性を有するフィルムとなるが透過率が低くなる。そこ
で、高透過性の拡散フィルムを得るためには、延伸後に
結晶性高分子化合物Ｃの融点Ｔｃより低く、熱可塑性樹
脂Ａが流動性を有する温度Ｔで熱処理することが好まし
い。つまり、Ｔａ又はＴａ’＜Ｔ＜Ｔｃである。ここ
で、結晶性高分子化合物Ｃの融点Ｔｃより低く、熱可塑
性樹脂Ａが流動性を有する温度で熱処理すると、内部の
熱可塑性樹脂Ａの流動性を利用してボイドを消滅させる
ことができ、高透過性が実現できる。
【００４１】またここで、延伸フィルムの積層による耐
熱性向上ではなく、積層せずに耐熱性の優れた熱可塑性
樹脂Ａを使用することも考えられる。しかしながら、こ
の方法では、溶融混練する際に熱劣化しないよう、島成
分を形成する熱可塑性樹脂Ｂも耐熱性の優れたものを使
用しなければならず、そのような組み合わせの選択肢は
非常に狭く実用的でない。
【００４２】また、本発明の積層光拡散性フィルムの全
膜厚は、２０〜３００μｍであることが好ましく、２０
〜２００μｍがさらに好ましい。
【００４３】本発明の積層光拡散性フィルムは、全光線
透過率は好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％
以上、最も好ましくは８０％以上である。また、本発明
の積層光拡散性フィルムのヘイズは、好ましくは８０％
以上、より好ましくは９０％以上である。ヘイズが８０
％未満の場合には、平行光の透過率が高くなる傾向にあ
り、この場合も輝度に斑が生じやすくなる。しかしなが
ら、用途によっては拡散性の弱いフィルムが必要な場合
がある。この要望に対しては、海島構造を形成する樹脂
の屈折率差、混合比率、膜厚などにより所望の拡散性に
コントロールする。ここで、全光線透過率およびヘイズ
は、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ７１０５「プラスチックの
光学的特性試験方法」に準拠し、積分球式光線透過率測
定装置（ヘイズメーター）により測定することができ
る。
【００４４】また、本発明の積層光拡散性フィルムに
は、本発明の効果が失われない範囲内で各種の添加剤を
加えることができる。添加剤を添加する層は、内部の光
拡散層、表層の結晶性高分子化合物からなる樹脂層、ま
たはその他の層であってもよい。添加配合する添加剤の
例としては、例えば、顔料、染料、蛍光増白剤、酸化防
止剤、耐熱剤、耐光剤、耐候剤、帯電防止剤、離型剤、
相溶化剤などを挙げることができる。また、本発明で
は、本発明の積層光拡散性フィルム表面に、さらに帯電
防止層、ハードコート層などを形成することも可能であ
る。
【００４５】（評価方法） Ａ．屈折率 単体の熱可塑性樹脂からなるチップを、加熱プレスを用
いてシート状（厚み１００μｍ）に成形、急冷してサン
プルを作製し、ナトリウムＤ線（波長５８９ｎｍ）を光
源として、アッベ屈折計を用いて屈折率を測定した。
【００４６】Ｂ．透過率、ヘイズ スガ試験機（株）製、全自動直読ヘーズコンピューター
ＨＧＭ−２ＤＰを用い、透過率およびヘイズを測定し
た。
【００４７】Ｃ．島成分の大きさ オリンパス光学工業（株）製光学顕微鏡ＢＨ−２および
付属のカメラを用い４００倍で写真（透過像）を撮影し
た。得られた写真を、東洋紡績（株）製イメージアナラ
イザーＶ１０ＬＡＢを用いて画像として取り込み、以下
のようにして平均粒径を求めた。７ｃｍ×９ｃｍの画面
中、任意に２００個の粒子を選択し、画像処理を行なう
ことにより、平均粒径として求めた。尚、画像処理中、
真円でない粒子は、読みとった面積から同面積を有する
真円の粒子へ変換して粒径を算出する。
【００４８】Ｄ．積層比 フィルム断面を切り出し、（株）日立製作所製、走査型
電子顕微鏡Ｓ−２１００Ａを用いて断面観察を行ない、
その積層比を測定した。
【００４９】Ｅ．機械特性 フィルムの曲げ剛性をカトーテック（株）製純曲げ試験
機ＫＥＳ−ＦＢ２Ａを用いて測定した。また、得られた
曲げ剛性をＭ（Ｎ・ｍ）、下記式を満たす値をＭ’（Ｎ
・ｍ）とし、Ｍ ≧ Ｍ’であるか確認した。
【００５０】 また、評価用サンプル準備における断裁工程において、
サンプル端部の折れ、割れ、および取り扱い時にフィル
ムが折れて折れ跡が入るかどうか、目視で観察した。断
裁時の折れや割れ、または取り扱いときの折れ跡の残存
が見られるときは×、また折れ跡の残存が見られないと
きは○とした。
【００５１】Ｆ．耐熱性 バックライトにフィルムを組み込み、ライトを連続１０
０時間点灯させてユニット部の放出する熱による撓み具
合を目視観察した。使用したバックライトは、評価用に
用意したノートパソコンに使用される直管一灯型サイド
ライト式バックライト（１４．１インチ）である。フィ
ルムが撓み、導光板表面から浮き上がっている部分があ
る場合を×、また変化が見られない場合を○とした。
【００５２】また、フィルムの撓みを面内の輝度ムラと
して観察した。測定は、バックライトの面（フィルムの
面）を４×４の１６区画に分け、それぞれのポイントに
おける点灯１０分後（初期状態）と連続点灯１００時間
後の輝度を測定し、初期状態の輝度を１００としたとき
の１００時間後の値を変化率として求めた。計算には、
バックライトそのものの輝度変化を差し引いた値を使用
する。輝度はミノルタ製輝度計ＬＳ−１１０を用いて測
定した。面内１６箇所における最大変化率Ｌmaxと最小
変化率Ｌminの差、面内最大変化率Ｌmax−Ｌminが１０
以上を×、５以上１０未満を△、５未満を○とした。
【００５３】
【実施例】以下、本発明について実施例を挙げて説明す
るが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではな
い。
【００５４】（実施例１）主押出し機に、ポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）にイソフタル酸成分を１７ｍ
ｏｌ％共重合させたポリエステル樹脂（融点２１０℃、
密度１．３５、ガラス転移温度７０℃、屈折率１．５
８）８０重量％、ポリメチルペンテン（融点２３５℃、
密度０．８３、屈折率１．４６）を２０重量％、ポリエ
チレングリコールを０．５重量％混合したチップを供給
し、また、別に副押出し機に、ＰＥＴ（融点２６５℃、
密度１．３５）を供給して、所定の方法により両側表層
にＰＥＴを有する溶融３層共押出を行ない、静電印可法
により鏡面のキャストドラム上で冷却して３層積層シー
トを作製した。このようにして得られた３層積層シート
を９０℃にて長手方向に３．３倍延伸し、続いてテンタ
ーで９０℃の予熱ゾーンを通して９５℃で幅方向に３．
５倍延伸し、さらに２３０℃で２０秒間熱処理し、全膜
厚７０μｍの積層光拡散性フィルムを得た。表面層の厚
さは、片側７μｍであった（積層比α＝４）。
【００５５】得られたフィルムの内層は、イソフタル酸
成分を１７ｍｏｌ％共重合させたポリエステル樹脂が海
成分、ポリメチルペンテンが島成分を構成する海島構造
をとり、その島成分は球形で平均粒径が約１０μｍであ
った。得られた積層光拡散性フィルの全光線透過率は８
５％であり、ヘイズは９２％であった。また、フィルム
の曲げ剛性Ｍを測定したところ、Ｍ＝１．１０×１０-4
Ｎ・ｍと高剛性を示し、６６μｍの二軸延伸ＰＥＴフィ
ルムと同等であった。また、Ｍ ＞ Ｍ’＝０．７７×
１０-4Ｎ・ｍであった。
【００５６】評価用サンプル取得のため、所定サイズに
断裁を行なったところ、端部の割れ等の欠陥は見あたら
なかった。さらに、取り扱い時にフィルムが折れてすじ
（折れ跡）が入ることもなかった。さらに、耐熱性を評
価したところ、連続点灯１００時間後もフィルムの撓み
は観察されなかった。また、輝度ムラによる耐熱性評価
に関しても、面内最大変化率が２．８％であり優れてい
た。以上、拡散性、透過性、機械的強度、耐熱性に優れ
た光拡散フィルムが得られた。
【００５７】（実施例２）主押出し機に、ポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）にイソフタル酸成分を２３ｍ
ｏｌ％共重合させたポリエステル樹脂（融点１９０℃、
密度１．３５、ガラス転移温度７０℃、屈折率１．５
８）８０重量％、ポリプロピレン（融点１７０℃、密度
０．９０、屈折率１．５０）を２０重量％を混合したチ
ップを供給し、また、別に副押出し機に、ＰＥＴ（融点
２６５℃、密度１．３５）を供給して、所定の方法によ
り両側表層にＰＥＴを有する溶融３層共押出を行ない、
静電印可法により鏡面のキャストドラム上で冷却して３
層積層シートを作製した。このようにして得られた３層
積層シートを９０℃にて長手方向に３．３倍延伸し、続
いてテンターで９０℃の予熱ゾーンを通して９５℃で幅
方向に３．５倍延伸し、さらに２３０℃で２０秒間熱処
理し、全膜厚１２０μｍの積層光拡散性フィルムを得
た。表面層の厚さは、片側１０μｍであった（積層比α
＝５）。
【００５８】得られたフィルムの内層は、イソフタル酸
成分を２３ｍｏｌ％共重合させたポリエステル樹脂が海
成分、ポリプロピレンが島成分を構成する海島構造をと
り、その島成分は球形で平均粒径が約５μｍであった。
【００５９】得られた積層光拡散性フィルムの全光線透
過率は９１％であり、ヘイズは９２％であった。また、
曲げ剛性は５．１５×１０-4Ｎ・ｍと高剛性であり、１
１０μｍの二軸延伸ＰＥＴフィルムと同等である。ま
た、Ｍ ＞ Ｍ’＝ ３．６９×１０-4Ｎ・ｍであっ
た。また、断裁時の端部の割れ等の欠陥は見られず、取
り扱い時の折れすじ（折れ跡）が入ることもなかった。
また、耐熱性の評価を行なったところ、１００時間経過
後も撓み等の変形は見られず、輝度ムラに関しても面内
最大変化率が３．５％と優れていた。以上、拡散性、透
過性、機械的強度、耐熱性に優れた光拡散フィルムが得
られた。
【００６０】（実施例３〜５）実施例１において、溶融
３層共押出を行ない３層積層シートを作製した後、９０
℃にて長手方向に２．５倍（実施例３）、３倍（実施例
４、５）、延伸し、続いてテンターで９０℃の予熱ゾー
ンを通して９５℃で幅方向に３倍（実施例３、４）、
３．５倍（実施例５）延伸し、さらに２３０℃で２０秒
間熱処理した。ライン速度の調整により、すべて実施例
１と同じく全膜厚７０μｍ、表面層の厚さは片側７μｍ
とした（積層比α＝４）。得られた積層光拡散性フィル
ムの全光線透過率およびヘイズは実施例１と同じであっ
た。フィルムの曲げ剛性をそれぞれについて測定したと
ころ、１．００×１０-4Ｎ・ｍ（実施例３）、１．０７
×１０-4Ｎ・ｍ（実施例４）、１．０８×１０-4Ｎ・ｍ
（実施例５）であり、すべてにおいて高い曲げ剛性を示
した。
【００６１】また、すべて積層比αおよび全膜厚が同じ
であるため、すべてＭ’の値も等しく、Ｍ ＞ Ｍ’＝
０．７７×１０-4Ｎ・ｍであった。また、断裁時の端
部の割れ等の欠陥は見あたらず、取り扱い時の折れすじ
（折れ跡）が入ることもなかった。また、同様に耐熱性
評価も行なったが、１００時間経過後のフィルムの撓み
も観察されず、輝度の面内最大変化率もそれぞれ２．５
％、２．７％、２．８％と優れていた。
【００６２】（比較例１）実施例１において、両側表層
へのＰＥＴの積層を行なわず、内層の内部拡散フィルム
のみの単膜を製膜した。実施例１と同様にして、押出し
機に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）にイソフ
タル酸成分を１７ｍｏｌ％共重合させたポリエステル樹
脂（融点２１０℃、密度１．３５、ガラス転移温度７０
℃、屈折率１．５８）８０重量％、ポリメチルペンテン
（融点２３５℃、密度０．８３、屈折率１．４６）を２
０重量％、ポリエチレングリコールを０．５重量％混合
したチップを供給し、押出を行ない、静電印可法により
鏡面のキャストドラム上で冷却して単膜の光拡散性フィ
ルムを作製した。ここで、延伸・熱処理を行なったとこ
ろフィルムが溶融したため、無延伸の押出板として光拡
散性フィルムを得た。膜厚は実施例１と同じく７０μｍ
とした。
【００６３】得られた光拡散性フィルムの全光線透過率
は８７％、ヘイズは９２％であり、高透過性・高拡散性
であったが、曲げ剛性を測定すると０．５４×１０-4Ｎ
・ｍであり、二軸延伸ＰＥＴフィルムを積層したときの
半分程度にまで低下した。また、断裁時の端部に生じる
ひび割れが顕著となり、さらに折れじわ（折れ跡）が入
りやすくなった。その折れじわは白化して残るために評
価はもちろん製品としても使用できない。また、バック
ライトユニットに組み込んで点灯し、１００時間経過し
た時点で、明らかにフィルムに撓みが生じていることが
目視観察で確認できた。さらに、輝度の面内最大変化率
も１０％を超えた。ここで得られた光拡散フィルムは実
用的に好ましくない。
【００６４】（比較例２）実施例１において、両側表層
へＰＥＴの代わりにポリカーボネート（非晶性）を積層
し、延伸工程を省いた、無延伸３層積層シートを作製し
た。実施例同様、全膜厚７０μｍ、表面ポリカーボネー
ト層の厚さを片側７μｍとした（積層比α＝４）。得ら
れた光拡散性フィルムの全光線透過率は８６％、ヘイズ
は９１％であり、高透過性・高拡散性であったが、曲げ
剛性を測定すると０．５６×１０-4Ｎ・ｍであり、二軸
延伸ＰＥＴフィルムを積層したときの半分程度にまで低
下した。また、Ｍ ＜ Ｍ’＝ ０．７７×１０-4Ｎ・
ｍであった。また、断裁時の端部に生じるひび割れが顕
著となり、さらに折れじわ（折れ跡）が入りやすくなっ
た。その折れじわは白化して残るために評価はもちろん
製品としても使用できない。また、バックライトユニッ
トに組み込んで点灯し、１００時間経過した時点で、明
らかにフィルムに撓みが生じていることが目視観察で確
認できた。さらに、輝度の面内最大変化率も１０％を超
えた。ここで得られた光拡散フィルムは実用的に好まし
くない。
【００６５】（比較例３）実施例１において、両側表層
へＰＥＴの代わりにポリメチルメタクリレート（非晶
性）を積層した、無延伸３層積層シートを作製した。こ
のとき、比較例１と同様にして厚み５６μｍの内部拡散
フィルムのみの単膜を予め製膜しておき、続いて両側表
層に溶融したポリメチルメタクリートを流し込んで、表
面が平滑になるように成形し、全膜厚７０μｍ、表面ポ
リメチルメタクリレート層の厚さが７μｍとなるように
して積層光拡散性フィルムを作製した（積層比α＝
４）。得られた光拡散性フィルムの全光線透過率は８３
％、ヘイズは９２％であり、高透過性・高拡散性であっ
た。曲げ剛性を測定すると０．８４×１０-4Ｎ・ｍであ
り、比較例２の表層ポリカーボネートよりは強いが、二
軸延伸ＰＥＴフィルムを積層約８０％程度に留まった。
また、Ｍ ＞ Ｍ’＝ ０．７７×１０-4Ｎ・ｍであっ
た。
【００６６】また、断裁時の端部に生じるひび割れや、
折れじわ（折れ跡）についても比較例１および２に比べ
て改善されたが、依然として観察された。しかしなが
ら、バックライトユニットに組み込んで点灯し、１００
時間経過した時点で、明らかにフィルムに撓みが生じて
いることが目視観察で確認でき、耐熱性に関しては不十
分であることがわかった。さらに、輝度の面内最大変化
率も１０％を超えた。ここで得られた光拡散フィルムは
実用的に好ましくない。
【００６７】（比較例４）実施例１において、ポリメチ
ルペンテンの代わりにポリスチレン（屈折率１．５８）
を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、全膜厚７
０μｍの積層光拡散性フィルムを得た（積層比α＝
４）。全光線透過率は８６％と高透過性を示したもの
の、ヘイズは２４％と光拡散性に劣るフィルムが得られ
た。また、フィルムの曲げ剛性Ｍを測定したところ、Ｍ
＝１．１１×１０-4Ｎ・ｍと高剛性を示し、Ｍ ＞
Ｍ’＝ ０．７７×１０-4Ｎ・ｍであった。評価用サン
プル取得のため、所定サイズに断裁を行ったところ、端
部の割れ等の欠陥は見あたらなかった。さらに、取り扱
い時にフィルムが折れてすじ（折れ跡）が入ることもな
かった。
【００６８】さらに、耐熱性を評価したところ、連続点
灯１００時間後もフィルムの撓みは観察されなかった。
また、輝度ムラによる耐熱性評価に関しても、面内最大
変化率が２．９％であり優れていた。以上、透過性、機
械的強度、耐熱性に優れるものの、肝心の光拡散性の点
で劣るフィルムしか得られなかった。
【００６９】
【表１】
【００７０】
【発明の効果】本発明によれば、表面が平滑でありなが
ら、光透過性、光拡散性、機械的強度、および生産性に
優れた積層光拡散性フィルムが得られる。
【００７１】本発明の積層光拡散性フィルムは、表面が
平滑で高光透過性・高光拡散性を有するため、液晶ディ
スプレイ部材においてバックライト等に用いることによ
り、高輝度でかつ均一な高品質画像を提供することが可
能となる。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H042 BA01 BA02 BA08 BA11 BA12 BA15 BA20 2H091 FA32Z FB02 FC09 FD05 FD06 FD17 LA02 LA12 4J002 BB03W BB03X BB12W BB12X BB17W BB17X BC03W BC03X BD04W BD04X BG02W BG02X CF03W CF03X CF06W CF06X CF07W CF07X CF08W CF08X CF09W CF09X CG00W CG00X CH00W CH00X CL00W CL00X CL08W CL08X GF00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも２種類の屈折率の異なる熱可
    塑性樹脂からなり、熱可塑性樹脂Ａの海成分と熱可塑性
    樹脂Ｂの島成分からなる海島構造を有する内部光拡散性
    フィルムにおいて、該内部光拡散性フィルムの少なくと
    も片側表面に、結晶性高分子化合物Ｃからなる延伸フィ
    ルムが積層されてなることを特徴とする積層光拡散性フ
    ィルム。
  2. 【請求項２】 結晶性高分子化合物Ｃがポリエステル系
    樹脂であることを特徴とする請求項１記載の積層光拡散
    性フィルム。
  3. 【請求項３】 内部光拡散性フィルムの膜厚が全膜厚の
    ５０％以上を占めることを特徴とする請求項１または２
    記載の積層光拡散性フィルム。
  4. 【請求項４】 下記式（１）に示す積層比αが１５以下
    であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
    の積層光拡散性フィルム。 （式（１）中、Ｔa＝内部光拡散フィルムの膜厚、Ｔb＝
    結晶性高分子化合物Ｃからなる延伸フィルムの総膜厚、
    をそれぞれ示す）
  5. 【請求項５】 積層光拡散性フィルムの全膜厚をＴ
    t（ｍ）、下記式（２）に示す積層比αとしたとき、 （式（２）中、Ｔa＝内部光拡散フィルムの膜厚、Ｔb＝
    結晶性高分子化合物Ｃからなるフィルムの総膜厚、をそ
    れぞれ示す）曲げ剛性Ｍ（Ｎ・ｍ）が下記式（３）を満
    たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
    積層光拡散性フィルム。
  6. 【請求項６】 内部光拡散性フィルムと結晶性高分子化
    合物Ｃからなる延伸フィルムが、接着剤層を介さずに積
    層されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記
    載の積層光拡散性フィルム。
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