JP2004271568A - Light diffusive film and vertical type surface light source using the same - Google Patents

Light diffusive film and vertical type surface light source using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a light diffusive film which is thin and has luminance unevenness reduction effect needed for a right-under type surface light sources while maintaining high luminance. <P>SOLUTION: The light diffusive film is a film of 15 to 60% in total light beam transmissivity T(%) and ≥80% in total value of diffused light reflectivity R(%) and total light beam transmissivity T(%), and the right-under type surface light source is mounted with the light diffusive film on its projection surface. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【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ライトボックス、電照式看板装置、面状照明装置などの面状光源に好適に用いられる光拡散性フィルムに関する。さらに詳しくは、中空の筐体に光源を配置し、該光源からの出射光を該筐体の主たる一平面から出射させる方式、いわゆる直下型面光源の出射面に装着するのに好ましく用いられる光拡散性フィルムとそれを用いた直下型面光源に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、パソコン、テレビ、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画像表示装置として用いるために観察者から見て裏側にバックライトと呼ばれる面光源を配置して背面から光を照射することで表示を行うことが一般に行われている。
【0003】
このとき、バックライトの出射光に輝度ムラがあると液晶ディスプレイが画質を低下するため、画面全体を均一に照射することが要求される。
【0004】
大型液晶TVなど大型でかつ極めて高い輝度が必要な液晶ディスプレイでは、多数の光源を使用しても光損失が少なく高輝度化が可能で、かつ大型の場合でも軽量な「直下型バックライト」と呼ばれるバックライトが好適である。
【0005】
直下型バックライトは、中空の筐体に光源を配置し、該光源からの出射光を該筐体の主たる一平面から出射させる方式の面状光源である(たとえば特許文献1)。すなわち、光出射面の直ぐ下の位置(すなわち液晶ディスプレイとしたときも液晶画面の直ぐ裏側の位置)に、多数の冷陰極線管等の光源が配置される構造となる。
【0006】
このため、直下型バックライトでは、画面上で光源の直上に当たる位置と、そうでない位置で、大きな輝度差が生じやすく、輝度ムラとして認識されやすいという課題がある。このため、一般に光出射面には非常に強い光拡散性を持つ半透明の乳白板(いわゆる光拡散板)を用い可能な限り輝度ムラを低減させている。この光拡散板は、有機、無機の微粒子、好ましくはシリコーン微粒子などの光散乱物質を混入した厚さ数mmのアクリルやポリカーボネートなどからなる樹脂板が用いられている(たとえば特許文献2)。これによれば、60%以上の全光線透過率を有しながら強い光拡散性が得られている。
【0007】
さらに、それでも均一性が不足する場合、(1)光反射板を光源の配置に合わせて変形させ光の出射方向を制御したもの(たとえば特許文献3、4参照)、(2)光拡散板に直接遮光パターン印刷を施したものや、透明フィルムに遮光パターンを印刷したものを光拡散板に重ねることによって光源の上部から透過する光を部分的に遮り、画面全体の輝度を均一化させたもの(たとえば特許文献5参照)等も提案されている。
【0008】
また、光拡散性フィルムとして気泡を含有したフィルムが知られている(特許文献6参照)。
【0009】
【特許文献1】特開平5−119311号公報
【0010】
【特許文献2】特開平6−73296号公報
【0011】
【特許文献3】特開2001−318614号公報
【0012】
【特許文献4】特開2002−82624号公報
【0013】
【特許文献5】特開平11−212090号公報
【0014】
【特許文献6】特開平11−268211号公報
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
直下型バックライトが採用される大型モニター、テレビ、内照式表示板等では、さらに薄型化、軽量化、高信頼性化と同時に高い機能性、生産性の良さなどが合わせて要求されている。
【0016】
しかし従来の拡散板は、必要とする輝度ムラ低減効果を得るためには、数mmの厚さを必要としていためバックライトの薄型化、軽量化に限界があった。
【0017】
同時に、拡散板は必要な形状に断裁することが必要であり、さらには、遮光パターンの印刷や防湿(ガスバリア)加工、帯電防止加工、ハードコート加工、反射防止加工、透明導電性膜の形成加工、さらには微細凹凸やプリズム形状の微細表面形状加工等の表面加工をすることによって、さらに高機能化されるが、厚い樹脂板の場合、これらの加工が非常に大がかりな装置を必要とすると同時に、一枚一枚枚葉で処理する必要があることから生産性の点で課題があり、結果的に高コストになっていた。
【0018】
また、これら樹脂板では高い均一性や無欠点性が必要であるため、バックライト組み立てにおいて厚い樹脂板の取り扱いや保管にも大型の専用設備を必要となる場合があり、結果として生産性が低下していた。
【0019】
さらにまた、低コストなアクリル製の光拡散板では、耐熱性が低く、また吸湿による寸法変化が大きいため、熱や湿度変化による光拡散板のたわみや変形が起こりやすく、その結果、さらに厚い拡散板が必要となるという課題があった。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明は、全光線透過率T(%)が15%以上60%以下であり、かつ拡散光反射率R(%)と全光線透過率T(%)の合計値が80%以上であることを特徴とする光拡散性フィルムとしたものである。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、厚い拡散板に替えて使用することができるような光学特性を有する薄番手フィルムを実現することができれば上記の課題を解決することが出来ると考え、検討を行った。
【0022】
その結果、従来の光拡散板ではバックライトとしたときの輝度を十分に確保するためには、全光線透過率を大きくしなければならないと言われていたが、本発明者らは、輝度と全光線透過率に完全な相関がないことに着目して詳細な検討を進めた結果、全光線透過率が15%以上あれば、拡散光反射率との合計値を80%以上とすることによって輝度の低下はないことを突き止めた。
【0023】
さらに、このような強い光拡散性と拡散光反射率を有するフィルムとするためには、好ましくはフィルム内部に気泡を含有することで、更に好ましくはその気泡の形状を制御することで、好適に達成できることを見出したものである。
【0024】
本発明に於いて、光拡散性フィルムは、内部に気泡を含有していることが好ましい。この気泡は、独立気泡であってもよいし、連続気泡であっても良いが、フィルムの機械的強度を確保しやすい点で独立気泡であることが好ましい。
【0025】
本発明のフィルムが含有する気泡のサイズは、気泡数平均の気泡径で示して0.1μm以上30μm以下、さらに好ましくは0.5μm以上10μm以下である。気泡サイズが0.1μm未満であると透過光に着色が生じやすく、また輝度が低くなりがちである。また気泡サイズが30μmより大きいと目視で輝度欠点として認識されてしまうことがある。なお、前記気泡数平均とは気泡の数に基づいての平均という意味であり、例えば、気泡についてのあるパラメータAの気泡数平均Aとは下式の通りであり、以下、気泡数平均のことを単に平均とも言う。
【0026】
=ΣN/ΣN (NはパラメータA=Aである気泡の個数)
本発明の光拡散性フィルムは、全光線透過率T(%)が15%以上60%以下である。全光線透過率が15%未満であると、バックライトとしたときの輝度が十分でなくなり、60%を超えるとバックライトとしたときの輝度ムラを解消することが困難になる。全光線透過率Tの、さらに好ましい範囲としては20%以上40%以下であるが、輝度ムラより輝度の絶対値を優先する用途(たとえば内照式照明用途等)においては30%以上60%以下であることが好ましい。
【0027】
本発明の一つのポイントは、拡散光反射率R(%)と全光線透過率T(%)の合計値を80%以上としたことである。RとTの合計値は、好ましくは90%以上である。この特性を満足するためには、フィルム内部に気泡を含有させることが製法上、容易である点で好ましい。
【0028】
なお、拡散反射率とは、フィルム表面に対して法線方向(これを0度とする)からフィルム表面に光線を入射させたとき、45°方向へ反射される光の強度を、標準白色板に於けるそれを100%として表したものである。
【0029】
気泡以外に光拡散性を付与する無機もしくは有機粒子を添加することもできるが、その場合にはフィルム全体重量に対して5重量%以下、さらには3重量%以下とすることが好ましい。
【0030】
本発明の光拡散性フィルムは、単層であっても、積層体であっても良いが、好ましくは、気泡を含有した二軸延伸ポリエステルフィルムまたは気泡を含有した二軸延伸ポリエステルフィルムを含む複数のフィルムの積層体からなるフィルムである。また、全体厚さが1000μm以下であることが好ましい。より好ましくは500μm以下である。
【0031】
気泡を含有するフィルムを、二軸延伸ポリエステルフィルムとすることによって、極めて高い耐熱性と寸法安定性が得られるのは当然であるが、同時に、その強い引っ張り弾性率によって1000μm以下の厚さであっても、数mmの厚い拡散板と同等の強い曲げ強度を有するフィルムとすることも可能になる。このため、直下型バックライトの中空の筐体へ設置する方法まで現在の樹脂板と同様の方法を採用することができるようになる。但し、フィルム厚みが20μm以下になると別途支持体を用意しなければ使用中の経時変化でシワの発生によるムラが生じることがあり、好ましくない。
【0032】
光拡散性のないフィルム等と積層させて構成する場合、本発明の光拡散性フィルムの気泡を有する等の光拡散性を有する層の厚さは、使用形態と合わせて最適な厚みを選択することが出来るが、まず単体のフィルムとしては75μm以上350μm以下の厚みで必要な気泡等を含有し、かつ必要な光学特性を満足するフィルムとすることが好ましく、350μmを超える厚みが必要な場合には、他に準備された透明性の高いフィルムと貼り合わせた積層体として用いることが高い生産性の点から好ましい。
【0033】
本発明のフィルムにおいて含有する気泡の数は、フィルム厚み方向に貫通する直線を引いたときに、その直線が平均して、3〜30個の気泡(6〜60個の気泡界面)と交差あることが好ましい(より好ましくは5〜20個)。気泡数が少なすぎると拡散光反射率が不足しやすく、気泡数が多すぎると全光線透過率が不足しやすい傾向にある。
【0034】
本発明のフィルムにおいて含有する気泡のフィルム面平行方向の平均長さは、フィルム厚み方向の平均厚みより大きいもの、すなわちフィルム面平行方向に扁平な気泡であることが、バックライトとしたときに高い輝度が得られる点で好ましい。なお、面平行方向の平均長さについて、フィルムの縦横延伸率が異なっていて、面平行方向において気泡長さの異方性がある場合は、その平均となるように計測する。
【0035】
この理由は定かではないが、扁平でない完全な球形の気泡や方向性を持たない不定形の気泡の場合には、フィルム表面から入射した光束の内、フィルム内部で迷光となり、フィルムに吸収されたりフィルム端面から出射するなどしてロスとなる成分が多くなりやすいためと考えられる。とりわけ、気泡の平均扁平度を1.5以上10以下(より好ましくは2以上5以下)とすると、高い輝度と輝度ムラ抑制性が高いレベルで両立することが出来る。平均扁平度が1.5未満であると輝度が低下しやすく、10を超えると輝度ムラが生じやすくなる。
【0036】
なお、電子顕微鏡で気泡を観察して計数する際に、その解像度の限界を考慮すると、好ましくは0.05(より好ましくは0.08、更に好ましくは0.1)μm未満の気泡は無視することが実用的である。
【0037】
次に本発明の光拡散性フィルムの製造方法の一例について、フィルム内部に最も好ましい扁平な気泡を含有する二軸延伸ポリエステルフィルムの場合について説明する。
【0038】
本発明に用いるポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレン−2,6−ナフタレートを主たる成分とすることが好ましい。
【0039】
気泡を含有するポリエステルフィルムの製造方法としては、
(I)主たる樹脂成分(a)と、該樹脂成分(a)に対して非相溶成分(b)とを含有する混合物を溶融押出しした後、少なくとも一方向に延伸し、内部に孔を形成させることにより、界面を形成させる方法、
(II)発泡性粒子を添加し、溶融押出することによってフィルム内部にて発泡させることにより、孔を形成させる方法、
(III)炭酸ガスなどの気体を注入して押出発泡させることにより、フィルム内部に孔を形成させる方法、
(IV)二成分以上のポリマー、有機物、もしくは無機物を混合し、溶融押出しした後、溶媒抽出により、少なくとも一成分を溶解させることより、フィルム内部に孔を形成させる方法、
(V)中空粒子を添加した樹脂を溶融押出ししたり、溶液状にして塗布、乾燥することによって、孔を形成させる方法、
(VI)基材フィルムに透湿加工用ウレタン樹脂等をコーティングし、乾燥させることにより乾式多孔層を形成させるなどの方法
などが挙げられるが、本発明においては好ましい扁平な気泡を容易に生成出来る点で(I)の手法を用いるのが好ましい。また(I)の手法を中心として、他の方法を組み合わせることによって気泡扁平度を調整したり、反射光の拡散性を調整すること好ましく、好ましく組み合わせられる手法としては(V)の中空粒子を樹脂溶液に添加し、フィルムの表層に塗布、乾燥する方法が挙げられる。
【0040】
(I)の手法において、主たる樹脂成分(a)としてポリエステルを選択した場合には、非相溶成分(b)としてポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリシクロオレフィンなどのポリオレフィンや、ポリスチレンなどが好ましく用いられるが、とりわけ、生成する気泡の扁平度の点で、ポリメチルペンテンもしくはポリシクロオレフィンを用いることが好ましい。
【0041】
さらに、ポリエステル中での非相溶成分(b)の分散径や、延伸による気泡形成状態を制御するため、第三成分として分散制御剤を添加することも好ましい。かかる分散制御剤としてはポリエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、ポリヒドロキシカルボン酸、およびそれらの共重合体等が知られている。
【0042】
このようにして選ばれた樹脂組成物を押出機に投入し、溶融した後、スリット状の口金からシート状に押し出して、冷却されたドラム上に落とし、急冷固化させて実質的に非晶状態のシートを得る。
【0043】
次いで、ロール群や熱風オーブン、赤外線ヒーター等を用いて延伸温度までフィルムを昇温した後、周速の異なるロール対や、次第に間隔の広がっていくレール上を走行するクリップで両端を把持しながら延伸する。
【0044】
二軸延伸の場合、長手方向および幅方向の両方に延伸するが、順序は問われないし、また同時二軸延伸でも良い。あるいは多段階に分けて延伸する方法でもよい。延伸する方法の選択によっても気泡の形状を制御できる。
【0045】
なお、特に限定されるものではないが、延伸倍率は好ましくは1.1〜8(より好ましくは、1.2〜6、更に好ましくは1.5〜5)倍である。前記数値範囲の下限値を下回ると熱収縮率が大きすぎて好ましくなく、一方、前記数値範囲の上限値を上回ると延伸倍率が高すぎて延伸加工が困難となり好ましくない。延伸倍率は縦横同じであっても異なっていても良い。
【0046】
延伸されたフィルムは引き続き、延伸温度より高くポリエステルの融点より低い温度に設定された熱風オーブンなどによって熱固定されて、気泡を含有した二次延伸ポリエステルフィルムが得られる。
【0047】
そしてこのとき、主たる成分(a)となるポリエステルの組成、非相溶成分(b)の種類、同添加量、分散制御剤の種類、同添加量、延伸温度、倍率、熱固定の温度によって内部に生成する気泡の大きさと数、形状を制御することが出来る。
【0048】
たとえば、気泡の扁平度を小さくする方法としては、ポリエステルとしてポリエチレンイソフタレートを共重合したポリエチレンテレフタレートなど低融点ポリエステルとする、非相溶成分(b)を軟化温度の高い樹脂とする、延伸倍率を低くする、延伸温度を高くする、熱固定温度を高くする等の操作を行えばよい。
【0049】
次いで、必要に応じて得られた二軸延伸ポリエステルフィルムに中空粒子を添加した樹脂溶液をコーターによって塗布、乾燥するなど、必要な表面加工を施して本発明の光拡散性フィルムが得られる。
【0050】
また光拡散性フィルムを積層体とする場合には、得られた気泡含有ポリエステルフィルムと別途用意された透明な二軸延伸ポリエステルフィルムを、ドライラミネータ等を用いて貼り合わせて製造される。
【0051】
[特性の測定方法および評価方法]
(1)全光線透過率(T)
全自動直読ヘイズコンピューターHGM−2DP(スガ試験機株式会社製)を用いて、全光線透過率をフィルム表裏の両面から測定し、低い方の値を全光線透過率とした。
【0052】
(2)拡散光反射率(R)
分光式色差計SE−2000型(日本電色工業株式会社製)を用い、JIS Z−8722に従って400〜700nmの範囲の分光反射率を10nm間隔で測定し、その平均値を求めた。
【0053】
このとき、測定するサンプルフィルムと、サンプルと同じ大きさの黒色ポリエステルフィルム(”ルミラー”125X30、東レ株式会社製)を重ね合わせ、サンプルフィルム側の反射率を測定する。
【0054】
これをサンプルフィルム表裏の両面について行い高い方の値を拡散光反射率とした。
【0055】
(3)フィルム厚み方向の平均気泡数(N)
ミクロトームを用いて、フィルム断面を厚み方向に潰すことなく、切断する。次いで切断した断面を走査型電子顕微鏡S−2100A型(株式会社日立製作所)を用いて、1μm以上の粒子が観察でき、かつ、できるだけフィルム表面から裏面までの断面全体が視野に入るような適当な倍率(一般には3000〜10000倍程度)で拡大観察を行い写真を撮影する。1視野にフィルム表面から裏面までの断面全体が入りきらない場合には、複数回にわけて撮影した写真を連結合成して断面全体の画像を得る。
【0056】
この観察および写真撮影を、フィルムの任意の10点について行う。
【0057】
つぎに得られた断面画像の、フィルム表面の任意の1点からもう一方のフィルム表面に向かって、フィルム表面に対して垂直に直線を引いた時に、線上に存在する気泡と樹脂の界面の数を数える。このとき、界面数は、気相から固相への界面であっても、固相から気相への界面であっても、共に1とカウントする。これを一つの画像について任意の10点について行う。
【0058】
こうして得られた(1画像あたり10点)×(10画像)の合計100点のデータの単純平均値を算出して、2で割った値をフィルム厚み方向の平均気泡数(N)とする(一つの気泡に上下2つの界面があるため)。
【0059】
さらにフィルムを切断する際に長手方向に切断した場合と幅方向に切断した場合によってフィルム厚み方向の平均気泡数が異なる場合には、各方向についてフィルム厚み方向の平均気泡数を求めた後、大きい方の値をフィルム厚み方向の平均気泡数(N)とする。
【0060】
(4)気泡のフィルム面平行方向長さ(X)、フィルム厚み方向厚さ(Y)、平均扁平度(A)
平均気泡数の測定(3)に用いたのと同じ方法で拡大された断面画像を得、断面写真中において閉じた形状をしている気泡部分について、任意に50点を選択する。
【0061】
選択された気泡について、それぞれフィルム面表面に対して平行な方向の長さおよび垂直な方向の厚さを測定し、得られた長さおよび厚さそれぞれ50点のデータについて、それぞれの気泡数平均値を気泡のフィルム面平行方向長さ(X)、フィルム厚み方向厚さ(Y)とした。
【0062】
また気泡のフィルム面平行方向長さ(X)をフィルム厚み方向厚さ(Y)で除した値を、平均扁平度(A)とした。
【0063】
(5)平均気泡径(φ)
平均気泡数の測定(3)に用いたのと同じ方法で拡大された断面画像を得、断面写真において閉じた形状をしている気泡部分について、任意に50点を選択する。
【0064】
写真上に透明なフィルムを重ね合わせ、それぞれの輪郭形状を油性ペンでトレースしたうえで空洞に相当する部分を塗りつぶして、それぞれの空洞(気泡)の画像を写し取り、写し取られたトレース画像をイメージアナライザによって面積を測定し、円相当径を算出する。
【0065】
これを選択した50点について行い、平均値を算出して平均気泡径(φ)とした。
【0066】
(6)面光源輝度および輝度ムラ
18インチ型液晶モニターに搭載されていた図1に示す構造の直下型バックライトを用いて、輝度測定を行った。
【0067】
図1に示すとおり、冷陰極管2の上に測定サンプル1をおき、冷陰極線管2を60分間点灯して光源を安定させた後に、測定サンプル1側から、色彩輝度計BM−7fast(株式会社トプコン製)を用いて輝度(cd/m)を測定した。
【0068】
このとき、サンプルフィルムの厚さによって差が出ないように、光源の上端からサンプルフィルム下端の距離を19mmになるようにした。
【0069】
また、輝度測定条件は、測定面から輝度計までの距離を750mm、測定視角は2°とした。
【0070】
測定はバックライト表面を4×4の区域に16等分したそれぞれの領域の中心点の16点について行い、その平均値を輝度とした。
【0071】
また16点の測定結果のばらつきによって輝度ムラを評価した。
【0072】
輝度ムラ(%)=(最大値−最小値)/(平均値)×100
【0073】
【実施例】
以下、本発明にお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。
【0074】
[実施例1]
主押出機Aと副押出機Bを有する複合製膜装置に、下記組成の原料をそれぞれ180℃で4時間真空乾燥し、供給した。
【0075】
主押出機A:
ポリエチレンテレフタレート(PET):80重量部
PETにイソフタル酸成分を14モル%共重合させた共重合ポリエステル:20重量部
ポリメチルペンテン:0.7重量部
副押出機B:
PET:100重量部
平均粒径1.1μmの炭酸カルシウム粒子:1.0重量部
押出機A、Bからそれぞれの原料を280℃で溶融押出し、主押出機Aの溶融原料が内層に、副押出機Bの溶融原料が両表面層となるようにスリット状の口金から共押出した後、表面温度を25℃に保たれた鏡面冷却ドラムで急冷して実質的に非晶状体の複合未延伸シートフィルムを得た。複合未延伸シートの厚み構成比は、それぞれの押出機の押出量を調節してB/A/B(7/84/7)とした。
【0076】
このシートを、85℃で長手方向に3倍延伸した。その後、シート端部をクリップで把持して90℃に加熱されたテンター内に導き予熱し、その後連続的に100℃の雰囲気中で幅方向に3.5倍延伸して、ボイドを形成した。更に連続的に90℃で20秒、220℃の雰囲気中で10秒間の熱処理を行って気泡形成を行い、膜厚125μmの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【0077】
この二軸延伸ポリエステルフィルムをフィルム1とする。
【0078】
得られたフィルム1を評価用面光源の出射面と同じ形状の開口部を持つ金属枠に、シワやうねりが入らないようにやや張力を掛けながら貼り付け、評価用面光源の出射面に置いて光拡散性フィルムとして評価した。評価結果を表1に示す。
【0079】
[実施例2]
透明なPETフィルム(厚み188μm、”ルミラー”188U34、東レ株式会社製)の片面に、東亜合成株式会社製ホットメルト接着剤(アロンメルトPES−304)を乾燥厚み5μmとなるように塗布した。乾燥は150℃、2分間の条件で熱風乾燥した。
【0080】
これを実施例1で得られたフィルム1の両面にホットラミネータを用いて100℃でラミネートし、厚さ505μmの光拡散性フィルムを得た。
【0081】
得られたフィルムは、強度が強く、かつ505μmの厚みのある二軸延伸PETフィルム積層体であるので非常に腰が強いものであり、金属枠などの支持構造を必要とすることなく光拡散性フィルムとして使用可能であった。評価結果を表1に合わせて示す。
【0082】
[実施例3]
冷却ドラムでの引き取り速度を速めることによって、未延伸シートの厚みを薄くし、最終的な膜厚を100μmとしたこと以外は、実施例1と同様の方法によって二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【0083】
得られたフィルムをフィルム1と同様の方法によって光拡散性フィルムとして評価した。評価結果を表1に合わせて示す。
【0084】
[実施例4]
主押出機Aと副押出機Bを有する複合製膜装置に、下記組成の原料をそれぞれ180℃で4時間真空乾燥し、供給した。
【0085】
主押出機A:
ポリエチレンテレフタレート(PET):90重量部
PETにシクロヘキサンジメタノール成分を33mol%共重合させた共重合ポリエステル:10重量部
ポリメチルペンテン:1.0重量部
副押出機B:
PET:100重量部
平均粒径1.0μmの硫酸バリウム粒子:0.7重量部
押出機A、Bからそれぞれの原料を280℃で溶融押出し、主押出機Aの溶融原料が内層に、副押出機Bの溶融原料が両表面層となるようにスリット状の口金から共押出した後、表面温度を25℃に保たれた鏡面冷却ドラムで急冷して実質的に非晶状体の複合未延伸シートフィルムを得た。複合未延伸シートの厚み構成比は、それぞれの押出機の押出量を調節してB/A/B(10/80/10)とした。
【0086】
このシートを、90℃で長手方向に2.8倍延伸した。その後、シート端部をクリップで把持して95℃に加熱されたテンター内に導き予熱し、その後連続的に100℃の雰囲気中で幅方向に3。0倍延伸した。更に連続的に235℃の雰囲気中で10秒間の熱処理を行い、膜厚125μmの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【0087】
得られたフィルムをフィルム1と同様の方法によって光拡散性フィルムとして評価した。評価結果を表1に合わせて示す。
【0088】
[比較例1]
主押出機Aと副押出機Bを有する複合製膜装置に、下記組成の原料をそれぞれ180℃で4時間真空乾燥し、供給した。
【0089】
主押出機A:
ポリエチレンテレフタレート(PET):100重量部
ポリメチルペンテン:5.0重量部
副押出機B:
PET:100重量部
平均粒径1.1μmの炭酸カルシウム粒子:0.5重量部
押出機A、Bからそれぞれの原料を280℃で溶融押出し、主押出機Aの溶融原料が内層に、副押出機Bの溶融原料が両表面層となるようにスリット状の口金から共押出した後、表面温度を25℃に保たれた鏡面冷却ドラムで急冷して実質的に非晶状体の複合未延伸シートフィルムを得た。複合未延伸シートの厚み構成比は、それぞれの押出機の押出量を調節してB/A/B(10/80/10)とした。
【0090】
このシートを、85℃で長手方向に3.0倍延伸した。その後、シート端部をクリップで把持して95℃に加熱されたテンター内に導き予熱し、その後連続的に100℃の雰囲気中で幅方向に3.5倍延伸した。更に連続的に220℃の雰囲気中で10秒間の熱処理を行い、膜厚125μmの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【0091】
得られたフィルムをフィルム1と同様の方法によって光拡散性フィルムとして評価した。評価結果を表1に合わせて示す。このフィルムを用いた直下型面光源は、フィルムの全光線透過率が低く、均一性は高いものの輝度が低かった。
【0092】
[比較例2]
主押出機Aに供給する原料を下記組成にしたこと以外は実施例1と同様の方法によって光拡散性フィルムを得た。
【0093】
ポリエチレンテレフタレート(PET):80重量部
PETにイソフタル酸成分を14モル%共重合させた共重合ポリエステル:20重量部
ポリメチルペンテン:0.1重量部
得られたフィルムをフィルム1と同様の方法によって光拡散性フィルムとして評価した。評価結果を表1に合わせて示す。このフィルムを用いた直下型面光源は、フィルムの全光線透過率が高く輝度は高いが、フィルムが薄いため輝度ムラが大きく、実用性に欠く物であった。
【0094】
[比較例3]
主押出機Aと副押出機Bを有する複合製膜装置に、下記組成の原料をそれぞれ180℃で4時間真空乾燥し、供給した。
【0095】
主押出機A:
ポリエチレンテレフタレート(PET):85重量部
ポリメチルペンテン:12.0重量部
PETにポリエチレングリコールを10.0重量%共重合させた共重合ポリエステル:3.0重量部
副押出機B:
PET:100重量部
押出機A、Bからそれぞれの原料を285℃で溶融押出し、主押出機Aの溶融原料が内層に、副押出機Bの溶融原料が両表面層となるようにスリット状の口金から共押出した後、表面温度を25℃に保たれた鏡面冷却ドラムで急冷して実質的に非晶状体の複合未延伸シートフィルムを得た。複合未延伸シートの厚み構成比は、それぞれの押出機の押出量を調節してB/A/B(15/70/15)とした。
【0096】
このシートを、85℃で長手方向に3.5倍延伸した。その後、シート端部をクリップで把持して85℃に加熱されたテンター内に導き予熱し、その後連続的に105℃の雰囲気中で幅方向に3.6倍延伸した。更に連続的に220℃の雰囲気中で10秒間の熱処理を行い、膜厚100μmの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【0097】
得られたフィルムをフィルム1と同様の方法によって光拡散性フィルムとして評価した。評価結果を表1に合わせて示す。このフィルムを用いた直下型面光源は、フィルムの拡散光反射率が低く、均一性は高いものの輝度が低く効率が悪かった。
【0098】
上記の結果から、本発明の光拡散シートは、直下型面光源用の光拡散シートとして用いたとき、薄いフィルムでありながら、高い輝度と、輝度ムラを抑止し優れた均一性を有していることがわかる。
【0099】
【表1】

Figure 2004271568
【0100】
【発明の効果】
本発明の光拡散性フィルムは、好ましくは1000μm以下の薄番手のフィルムでありながら、現在、直下型面光源で用いられている数mm厚さの光拡散板に替えて使用することができるため、面光源の薄型化、軽量化が可能である。
【0101】
さらに薄番手のフィルムであれば、それだけで薄型化、軽量化のメリットがあるだけでなく、ロール状に巻き取ることが容易であるため、各種の表面加工も、高生産性のロール・トゥ・ロール加工が可能であり、保管も容易である。
【0102】
さらにまた、耐熱性や寸法安定性の高い二軸延伸ポリエステルフィルムを用いれば熱や湿度にも強い光拡散性フィルムとすることができる。
【0103】
本発明の光拡散性フィルムとそれを用いた直下型面光源は、液晶ディスプレイ用バックライト、内照式表示板、内照式照明器具等、高輝度で、かつ高い輝度均一性が求められる面光源として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】面光源の輝度を測定するための、装置構造の概略を示す装置縦断面概略図である。
【符号の説明】
1:測定サンプル
2:冷陰極線管
3:反射フィルム
4:筐体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light diffusing film suitably used for a planar light source such as a backlight or a light box of a liquid crystal display, an illuminated signboard device, and a planar lighting device. More specifically, a method in which a light source is disposed in a hollow housing and light emitted from the light source is emitted from one main plane of the housing, that is, light preferably used to be mounted on an emission surface of a so-called direct-type surface light source The present invention relates to a diffusible film and a direct-type surface light source using the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, many displays using liquid crystal have been used as display devices for personal computers, televisions, mobile phones, and the like. In order to use these liquid crystal displays as an image display device, a display is generally performed by arranging a surface light source called a backlight on the back side as viewed from an observer and irradiating light from the back side.
[0003]
At this time, if there is uneven brightness in the light emitted from the backlight, the image quality of the liquid crystal display deteriorates.
[0004]
Large LCDs, such as large liquid crystal TVs, that require extremely high brightness require a direct-type backlight, which can reduce the loss of light even when using a large number of light sources and achieve high brightness. Backlights called are preferred.
[0005]
The direct-type backlight is a planar light source of a system in which a light source is disposed in a hollow housing and light emitted from the light source is emitted from one main plane of the housing (for example, Patent Document 1). That is, a structure in which a large number of light sources such as cold cathode ray tubes are arranged at a position immediately below the light emission surface (that is, a position immediately behind the liquid crystal screen when a liquid crystal display is used).
[0006]
For this reason, the direct backlight has a problem that a large difference in luminance is likely to occur between a position directly above the light source on the screen and a position other than the position above the light source, and is easily recognized as luminance unevenness. For this reason, in general, a translucent milky plate (a so-called light diffusing plate) having a very strong light diffusing property is used for the light emitting surface to reduce the luminance unevenness as much as possible. As this light diffusion plate, a resin plate made of acrylic or polycarbonate having a thickness of several mm mixed with a light scattering substance such as organic or inorganic fine particles, preferably silicone fine particles is used (for example, Patent Document 2). According to this, strong light diffusivity is obtained while having a total light transmittance of 60% or more.
[0007]
Further, if the uniformity is still insufficient, (1) a light reflector is deformed in accordance with the arrangement of the light source to control the light emission direction (for example, see Patent Documents 3 and 4). A light-shielding pattern printed directly or a light-shielding pattern printed on a transparent film is superimposed on a light diffusion plate to partially block light transmitted from above the light source, making the brightness of the entire screen uniform. (See, for example, Patent Document 5).
[0008]
Further, a film containing bubbles is known as a light diffusing film (see Patent Document 6).
[0009]
[Patent Document 1] JP-A-5-19311
[0010]
[Patent Document 2] JP-A-6-73296
[0011]
[Patent Document 3] JP-A-2001-318614
[0012]
[Patent Document 4] JP-A-2002-82624
[0013]
[Patent Document 5] JP-A-11-212090
[0014]
[Patent Document 6] JP-A-11-268211
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
Large monitors, televisions, internally illuminated display panels, etc. that use direct backlights are required to be thinner, lighter, more reliable, and at the same time have higher functionality and higher productivity. .
[0016]
However, the conventional diffusion plate requires a thickness of several mm in order to obtain the required effect of reducing luminance unevenness, and thus there has been a limit in reducing the thickness and weight of the backlight.
[0017]
At the same time, the diffusion plate must be cut into the required shape, and furthermore, printing of a light-shielding pattern, moisture-proof (gas barrier) processing, antistatic processing, hard coating processing, anti-reflection processing, and processing for forming a transparent conductive film Further, by performing surface processing such as fine unevenness and fine surface shape processing of a prism shape, the function is further enhanced.However, in the case of a thick resin plate, these processing require a very large apparatus and However, since it is necessary to process each sheet one by one, there is a problem in terms of productivity, resulting in a high cost.
[0018]
In addition, since these resin plates require high uniformity and defect-free properties, large dedicated equipment may be required for handling and storing thick resin plates in backlight assembly, resulting in reduced productivity. Was.
[0019]
Furthermore, a low-cost acrylic light diffusion plate has low heat resistance and a large dimensional change due to moisture absorption, so that the light diffusion plate is likely to bend or deform due to heat and humidity changes, and as a result, a thicker diffusion There was a problem that a board was required.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method in which a total light transmittance T (%) is 15% or more and 60% or less, and a total value of diffuse light reflectance R (%) and total light transmittance T (%). Is 80% or more.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present inventors have studied and considered that the above-mentioned problem can be solved if a thin film having optical characteristics that can be used in place of a thick diffusion plate can be realized.
[0022]
As a result, in the conventional light diffusion plate, it was said that the total light transmittance had to be increased in order to ensure sufficient luminance when used as a backlight. As a result of a detailed study focusing on the fact that there is no perfect correlation with the total light transmittance, if the total light transmittance is 15% or more, the total value with the diffuse light reflectance is set to 80% or more. It was found that there was no decrease in brightness.
[0023]
Further, in order to obtain a film having such a strong light diffusing property and diffused light reflectance, it is preferable to contain bubbles inside the film, more preferably by controlling the shape of the bubbles, It has been found that it can be achieved.
[0024]
In the present invention, the light diffusing film preferably contains bubbles inside. The cells may be closed cells or open cells, but are preferably closed cells in that the mechanical strength of the film is easily ensured.
[0025]
The size of the bubbles contained in the film of the present invention is 0.1 μm or more and 30 μm or less, more preferably 0.5 μm or more and 10 μm or less, as indicated by the average bubble diameter. If the bubble size is less than 0.1 μm, the transmitted light tends to be colored and the brightness tends to be low. If the bubble size is larger than 30 μm, it may be visually recognized as a luminance defect. The average of the number of bubbles means an average based on the number of bubbles. * Is as shown in the following equation, and hereinafter, the average of the number of bubbles is also simply referred to as an average.
[0026]
A * = ΣN i A i / ΣN i (N i Is the parameter A = A i The number of bubbles)
The light diffusing film of the present invention has a total light transmittance T (%) of 15% or more and 60% or less. If the total light transmittance is less than 15%, the brightness at the time of a backlight becomes insufficient, and if it exceeds 60%, it becomes difficult to eliminate the uneven brightness at the time of a backlight. A more preferable range of the total light transmittance T is 20% or more and 40% or less, but 30% or more and 60% or less in an application in which an absolute value of the luminance is prioritized over the luminance unevenness (for example, an internal illumination type illumination application). It is preferable that
[0027]
One point of the present invention is that the total value of the diffuse light reflectance R (%) and the total light transmittance T (%) is 80% or more. The total value of R and T is preferably at least 90%. In order to satisfy this property, it is preferable to include air bubbles inside the film in terms of the production method, which is easy.
[0028]
The diffuse reflectance is defined as the intensity of light reflected in a 45 ° direction when a light beam is incident on the film surface from a normal direction (this is 0 °) with respect to the film surface. Is expressed as 100%.
[0029]
Inorganic or organic particles imparting light diffusing properties can be added in addition to the bubbles, but in this case, the content is preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight or less based on the total weight of the film.
[0030]
The light-diffusing film of the present invention may be a single layer or a laminate, and preferably includes a biaxially stretched polyester film containing air bubbles or a biaxially stretched polyester film containing air bubbles. A film comprising a laminate of the above films. Further, the total thickness is preferably 1000 μm or less. More preferably, it is 500 μm or less.
[0031]
It is a matter of course that extremely high heat resistance and dimensional stability can be obtained by using a biaxially stretched polyester film as the film containing bubbles, but at the same time, the film has a thickness of 1000 μm or less due to its strong tensile modulus. However, it is also possible to obtain a film having a strong bending strength equivalent to that of a thick diffusion plate of several mm. For this reason, the same method as that of the current resin plate can be adopted up to the method of installing the direct-type backlight in the hollow casing. However, if the film thickness is 20 μm or less, unevenness due to the generation of wrinkles may occur due to aging during use unless a separate support is prepared, which is not preferable.
[0032]
When laminated with a film or the like having no light diffusing property, the thickness of the layer having light diffusing property such as having air bubbles of the light diffusing film of the present invention is selected to be optimal according to the use form. However, it is preferable that the film containing the necessary air bubbles or the like with a thickness of 75 μm or more and 350 μm or less as a single film, and satisfy the required optical characteristics is preferable, and when a thickness exceeding 350 μm is required. Is preferably used as a laminate bonded to another prepared highly transparent film from the viewpoint of high productivity.
[0033]
The number of bubbles contained in the film of the present invention is such that, when a straight line penetrating in the film thickness direction is drawn, the straight line intersects 3 to 30 bubbles (6 to 60 bubble interfaces) on average. It is preferable (more preferably, 5 to 20). If the number of bubbles is too small, the diffused light reflectance tends to be insufficient, and if the number of bubbles is too large, the total light transmittance tends to be insufficient.
[0034]
The average length of the bubbles contained in the film of the present invention in the direction parallel to the film plane is larger than the average thickness in the thickness direction of the film, that is, the cells are flat in the direction parallel to the film plane, and are high when used as a backlight. This is preferable in that luminance can be obtained. In addition, regarding the average length in the plane parallel direction, when the longitudinal and horizontal stretch ratios of the film are different and there is anisotropy in the bubble length in the plane parallel direction, measurement is performed so that the average is obtained.
[0035]
The reason for this is not clear, but in the case of perfectly spherical bubbles that are not flat or irregular bubbles that do not have directionality, of the light flux incident from the film surface, it becomes stray light inside the film and is absorbed by the film. This is considered to be due to the fact that components that are lost due to emission from the end face of the film tend to increase. In particular, when the average flatness of the bubbles is 1.5 or more and 10 or less (more preferably 2 or more and 5 or less), it is possible to achieve both high luminance and a high level of luminance unevenness suppression. If the average flatness is less than 1.5, the luminance tends to decrease, and if it exceeds 10, luminance unevenness tends to occur.
[0036]
In addition, when observing and counting bubbles with an electron microscope, in consideration of the resolution limit, bubbles having a size of preferably less than 0.05 (more preferably 0.08, more preferably 0.1) μm are ignored. It is practical.
[0037]
Next, an example of the method for producing the light diffusing film of the present invention will be described for a case of a biaxially stretched polyester film containing the most preferable flat cells inside the film.
[0038]
As the polyester used in the present invention, polyethylene terephthalate or polyethylene-2,6-naphthalate is preferably used as a main component.
[0039]
As a method for producing a polyester film containing bubbles,
(I) A mixture containing a main resin component (a) and an incompatible component (b) with respect to the resin component (a) is melt-extruded and then stretched in at least one direction to form pores therein. By forming an interface,
(II) a method of forming pores by adding foamable particles and foaming inside the film by melt extrusion,
(III) a method of forming pores inside the film by injecting a gas such as carbon dioxide gas and extruding and foaming;
(IV) a method of mixing two or more components of a polymer, an organic substance, or an inorganic substance, melt-extruding, and then dissolving at least one component by solvent extraction to form pores inside the film;
(V) a method in which a resin to which hollow particles are added is melt-extruded, or a solution is applied and dried to form pores;
(VI) A method of forming a dry porous layer by coating a base film with a urethane resin for moisture permeation processing and drying.
However, in the present invention, it is preferable to use the method (I) because a preferable flat bubble can be easily generated. In addition, it is preferable to adjust the bubble flatness or to adjust the diffusivity of the reflected light by combining other methods, mainly the method (I). A method of adding to a solution, applying to the surface layer of a film, and drying.
[0040]
In the method (I), when polyester is selected as the main resin component (a), a polyolefin such as polypropylene, polyethylene, polymethylpentene, polycycloolefin, or polystyrene is preferably used as the incompatible component (b). Although it is used, it is particularly preferable to use polymethylpentene or polycycloolefin from the viewpoint of the flatness of generated bubbles.
[0041]
Furthermore, in order to control the dispersion diameter of the incompatible component (b) in the polyester and the state of bubble formation by stretching, it is preferable to add a dispersion control agent as the third component. As such dispersion controlling agents, polyethylene glycol, polyalkylene glycol, polyhydroxycarboxylic acid, copolymers thereof and the like are known.
[0042]
The resin composition thus selected is put into an extruder, melted, extruded into a sheet shape from a slit-shaped die, dropped on a cooled drum, quenched and solidified, and substantially in an amorphous state. Get a sheet.
[0043]
Then, after heating the film to the stretching temperature using a roll group, a hot air oven, an infrared heater, or the like, while gripping both ends with a pair of rolls having different peripheral speeds, and a clip running on a rail that gradually increases in interval. Stretch.
[0044]
In the case of biaxial stretching, stretching is performed in both the longitudinal direction and the width direction, but the order is not limited, and simultaneous biaxial stretching may be performed. Alternatively, a method of stretching in multiple stages may be used. The shape of the bubble can also be controlled by selecting the stretching method.
[0045]
Although not particularly limited, the stretching ratio is preferably 1.1 to 8 (more preferably, 1.2 to 6, more preferably 1.5 to 5). If the value is below the lower limit of the numerical range, the heat shrinkage is too large, which is not preferable. On the other hand, if the value exceeds the upper limit of the numerical range, the stretching ratio is too high, and the stretching process becomes difficult, which is not preferable. The stretching ratio may be the same in the vertical and horizontal directions or may be different.
[0046]
The stretched film is subsequently heat-set by a hot air oven or the like set at a temperature higher than the stretching temperature and lower than the melting point of the polyester, to obtain a secondary stretched polyester film containing bubbles.
[0047]
At this time, depending on the composition of the polyester which is the main component (a), the type of the incompatible component (b), the same amount, the type of the dispersion control agent, the same amount, the stretching temperature, the magnification, and the heat setting temperature, It is possible to control the size, number, and shape of the bubbles generated at a time.
[0048]
For example, as a method of reducing the flatness of bubbles, a low-melting polyester such as polyethylene terephthalate obtained by copolymerizing polyethylene isophthalate as a polyester, an incompatible component (b) as a resin having a high softening temperature, and a draw ratio of Operations such as lowering the temperature, increasing the stretching temperature, and increasing the heat setting temperature may be performed.
[0049]
Next, the light-diffusing film of the present invention can be obtained by subjecting the obtained biaxially stretched polyester film to a necessary surface treatment such as coating and drying a resin solution containing hollow particles with a coater, if necessary.
[0050]
When the light diffusing film is used as a laminate, the laminate is produced by laminating the obtained bubble-containing polyester film and a separately prepared transparent biaxially stretched polyester film using a dry laminator or the like.
[0051]
[Method of measuring and evaluating characteristics]
(1) Total light transmittance (T)
The total light transmittance was measured from both sides of the film using a fully automatic direct reading haze computer HGM-2DP (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.), and the lower value was taken as the total light transmittance.
[0052]
(2) Diffuse light reflectance (R)
Using a spectral colorimeter SE-2000 (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), spectral reflectance in the range of 400 to 700 nm was measured at 10 nm intervals according to JIS Z-8722, and the average value was determined.
[0053]
At this time, the sample film to be measured is superimposed on a black polyester film ("Lumirror" 125X30, manufactured by Toray Industries, Inc.) having the same size as the sample, and the reflectance of the sample film is measured.
[0054]
This was performed on both the front and back surfaces of the sample film, and the higher value was taken as the diffused light reflectance.
[0055]
(3) Average number of bubbles in the film thickness direction (N)
Using a microtome, the film is cut without crushing the cross section in the thickness direction. Then, by using a scanning electron microscope Model S-2100A (Hitachi, Ltd.), the cut cross section can be observed so that particles of 1 μm or more can be observed, and the entire cross section from the film front surface to the back surface can be viewed as much as possible. Magnification observation is performed at a magnification (generally about 3000 to 10000 times) and a photograph is taken. If the entire cross section from the film front surface to the back surface does not fit in one field of view, photographs taken a plurality of times are connected and synthesized to obtain an image of the entire cross section.
[0056]
This observation and photographing are performed for any 10 points of the film.
[0057]
Next, when a straight line is drawn perpendicularly to the film surface from an arbitrary point on the film surface to the other film surface in the obtained cross-sectional image, the number of interfaces between the bubbles and the resin existing on the line. Count. At this time, the number of interfaces is counted as 1 both for the interface from the gas phase to the solid phase and for the interface from the solid phase to the gas phase. This is performed for any 10 points in one image.
[0058]
A simple average value of data of 100 points (10 points per image) × (10 images) thus obtained is calculated, and a value obtained by dividing by 2 is taken as an average number of bubbles (N) in the film thickness direction ( One bubble has two interfaces, upper and lower).
[0059]
When the average number of bubbles in the film thickness direction is different depending on the case where the film is cut in the longitudinal direction and the case where the film is cut in the width direction when further cutting the film, after calculating the average number of bubbles in the film thickness direction in each direction, it is large. The value of the other is defined as the average number of bubbles (N) in the film thickness direction.
[0060]
(4) Length of bubble in the direction parallel to the film surface (X), thickness in the film thickness direction (Y), average flatness (A)
An enlarged cross-sectional image is obtained by the same method as that used in the measurement (3) of the average number of bubbles, and 50 points are arbitrarily selected for a closed-shaped bubble portion in the cross-sectional photograph.
[0061]
For the selected bubbles, the length in the direction parallel to the film surface and the thickness in the direction perpendicular to the film surface were measured. The values were defined as the length of the bubble in the direction parallel to the film surface (X) and the thickness in the film thickness direction (Y).
[0062]
The value obtained by dividing the length (X) of the bubbles in the direction parallel to the film surface by the thickness (Y) in the film thickness direction was defined as the average flatness (A).
[0063]
(5) Average bubble diameter (φ)
An enlarged cross-sectional image is obtained by the same method as used in the measurement of the average number of bubbles (3), and 50 points are arbitrarily selected for the closed-bubble portion in the cross-sectional photograph.
[0064]
After overlaying a transparent film on the photo, tracing each outline with an oil-based pen, painting the part corresponding to the cavity, taking an image of each cavity (bubble), and taking the captured trace image The area is measured with an image analyzer, and the equivalent circle diameter is calculated.
[0065]
This was performed for the selected 50 points, and the average value was calculated to be the average bubble diameter (φ).
[0066]
(6) Surface light source luminance and luminance unevenness
The luminance was measured using a direct-type backlight having a structure shown in FIG. 1 mounted on an 18-inch liquid crystal monitor.
[0067]
As shown in FIG. 1, the measurement sample 1 is placed on the cold cathode tube 2, the cold cathode ray tube 2 is turned on for 60 minutes to stabilize the light source, and then the color luminance meter BM-7fast (stock (Cd / m 2 ) Was measured.
[0068]
At this time, the distance from the upper end of the light source to the lower end of the sample film was set to 19 mm so that there was no difference depending on the thickness of the sample film.
[0069]
The luminance measurement conditions were as follows: the distance from the measurement surface to the luminance meter was 750 mm, and the measurement viewing angle was 2 °.
[0070]
The measurement was performed on 16 points at the center of each area obtained by dividing the backlight surface into 16 equal areas of 4 × 4, and the average value was defined as the luminance.
[0071]
In addition, luminance unevenness was evaluated based on variations in the measurement results at 16 points.
[0072]
Brightness unevenness (%) = (maximum value−minimum value) / (average value) × 100
[0073]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not necessarily limited thereto.
[0074]
[Example 1]
Raw materials having the following compositions were each vacuum-dried at 180 ° C. for 4 hours and supplied to a composite film forming apparatus having a main extruder A and a sub-extruder B.
[0075]
Main extruder A:
Polyethylene terephthalate (PET): 80 parts by weight
Copolyester obtained by copolymerizing 14 mol% of isophthalic acid component with PET: 20 parts by weight
Polymethylpentene: 0.7 parts by weight
Sub-extruder B:
PET: 100 parts by weight
Calcium carbonate particles having an average particle size of 1.1 μm: 1.0 part by weight
The respective raw materials were melt-extruded at 280 ° C. from the extruders A and B, and were co-extruded from a slit-shaped die so that the molten raw material of the main extruder A became an inner layer and the molten raw material of the sub-extruder B became both surface layers. Thereafter, the mixture was quenched with a mirror cooling drum whose surface temperature was maintained at 25 ° C. to obtain a substantially amorphous composite unstretched sheet film. The thickness ratio of the composite unstretched sheet was adjusted to B / A / B (7/84/7) by adjusting the extrusion amount of each extruder.
[0076]
This sheet was stretched three times in the longitudinal direction at 85 ° C. Thereafter, the end of the sheet was gripped by a clip, guided into a tenter heated to 90 ° C., preheated, and then continuously stretched 3.5 times in the width direction in an atmosphere at 100 ° C. to form a void. Further, heat treatment was continuously performed at 90 ° C. for 20 seconds and in an atmosphere of 220 ° C. for 10 seconds to form bubbles, thereby obtaining a 125 μm-thick biaxially stretched polyester film.
[0077]
This biaxially stretched polyester film is referred to as film 1.
[0078]
The obtained film 1 is attached to a metal frame having an opening having the same shape as the emission surface of the evaluation surface light source while applying a slight tension so that wrinkles and undulations do not enter, and placed on the emission surface of the evaluation surface light source. And evaluated as a light diffusing film. Table 1 shows the evaluation results.
[0079]
[Example 2]
One side of a transparent PET film (188 μm in thickness, “Lumilar” 188U34, manufactured by Toray Industries, Inc.) was coated with a hot melt adhesive (Aronmelt PES-304) manufactured by Toa Gosei Co., Ltd. to a dry thickness of 5 μm. Drying was performed with hot air at 150 ° C. for 2 minutes.
[0080]
This was laminated at 100 ° C. on both sides of the film 1 obtained in Example 1 using a hot laminator to obtain a light diffusion film having a thickness of 505 μm.
[0081]
Since the obtained film is a strong biaxially stretched PET film laminate having a high strength and a thickness of 505 μm, it is very stiff and has a light diffusing property without requiring a supporting structure such as a metal frame. It could be used as a film. The evaluation results are shown in Table 1.
[0082]
[Example 3]
A biaxially stretched polyester film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the unstretched sheet was reduced by increasing the take-up speed in the cooling drum, and the final film thickness was set to 100 μm.
[0083]
The obtained film was evaluated as a light-diffusing film in the same manner as in Film 1. The evaluation results are shown in Table 1.
[0084]
[Example 4]
Raw materials having the following compositions were each vacuum-dried at 180 ° C. for 4 hours and supplied to a composite film forming apparatus having a main extruder A and a sub-extruder B.
[0085]
Main extruder A:
Polyethylene terephthalate (PET): 90 parts by weight
Copolyester obtained by copolymerizing 33 mol% of cyclohexanedimethanol component with PET: 10 parts by weight
Polymethylpentene: 1.0 parts by weight
Sub-extruder B:
PET: 100 parts by weight
Barium sulfate particles having an average particle size of 1.0 μm: 0.7 parts by weight
The respective raw materials were melt-extruded at 280 ° C. from the extruders A and B, and the raw materials of the main extruder A were co-extruded from the slit-shaped die so that the molten raw materials of the sub-extruder B became both inner layers. Thereafter, the mixture was quenched with a mirror cooling drum whose surface temperature was maintained at 25 ° C. to obtain a substantially amorphous composite unstretched sheet film. The thickness ratio of the composite unstretched sheet was adjusted to B / A / B (10/80/10) by adjusting the extrusion amount of each extruder.
[0086]
This sheet was stretched 2.8 times in the longitudinal direction at 90 ° C. Thereafter, the sheet end was gripped by a clip and guided into a tenter heated to 95 ° C., and preheated, and then continuously stretched 3.0 times in the width direction in an atmosphere at 100 ° C. Further, heat treatment was continuously performed in an atmosphere at 235 ° C. for 10 seconds to obtain a biaxially stretched polyester film having a thickness of 125 μm.
[0087]
The obtained film was evaluated as a light-diffusing film in the same manner as in Film 1. The evaluation results are shown in Table 1.
[0088]
[Comparative Example 1]
Raw materials having the following compositions were each vacuum-dried at 180 ° C. for 4 hours and supplied to a composite film forming apparatus having a main extruder A and a sub-extruder B.
[0089]
Main extruder A:
Polyethylene terephthalate (PET): 100 parts by weight
Polymethylpentene: 5.0 parts by weight
Sub-extruder B:
PET: 100 parts by weight
Calcium carbonate particles having an average particle size of 1.1 μm: 0.5 parts by weight
The respective raw materials were melt-extruded at 280 ° C. from the extruders A and B, and the raw materials of the main extruder A were co-extruded from the slit-shaped die so that the molten raw materials of the sub-extruder B became both inner layers. Thereafter, the mixture was quenched with a mirror cooling drum whose surface temperature was maintained at 25 ° C. to obtain a substantially amorphous composite unstretched sheet film. The thickness ratio of the composite unstretched sheet was adjusted to B / A / B (10/80/10) by adjusting the extrusion amount of each extruder.
[0090]
This sheet was stretched 3.0 times in the longitudinal direction at 85 ° C. Thereafter, the end of the sheet was gripped by a clip and guided into a tenter heated to 95 ° C. for preheating, and then continuously stretched 3.5 times in the width direction in an atmosphere at 100 ° C. Further, a heat treatment was continuously performed in an atmosphere at 220 ° C. for 10 seconds to obtain a biaxially stretched polyester film having a thickness of 125 μm.
[0091]
The obtained film was evaluated as a light-diffusing film in the same manner as in Film 1. The evaluation results are shown in Table 1. The direct-type surface light source using this film had low total light transmittance of the film and high uniformity but low luminance.
[0092]
[Comparative Example 2]
A light diffusing film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the raw materials supplied to the main extruder A had the following composition.
[0093]
Polyethylene terephthalate (PET): 80 parts by weight
Copolyester obtained by copolymerizing 14 mol% of isophthalic acid component with PET: 20 parts by weight
Polymethylpentene: 0.1 parts by weight
The obtained film was evaluated as a light-diffusing film in the same manner as in Film 1. The evaluation results are shown in Table 1. The direct-type surface light source using this film has high total light transmittance and high luminance, but lacks practicality due to large luminance unevenness due to the thin film.
[0094]
[Comparative Example 3]
Raw materials having the following compositions were each vacuum-dried at 180 ° C. for 4 hours and supplied to a composite film forming apparatus having a main extruder A and a sub-extruder B.
[0095]
Main extruder A:
Polyethylene terephthalate (PET): 85 parts by weight
Polymethylpentene: 12.0 parts by weight
Copolymerized polyester obtained by copolymerizing PET with 10.0% by weight of polyethylene glycol: 3.0 parts by weight
Sub-extruder B:
PET: 100 parts by weight
The respective raw materials were melt-extruded at 285 ° C. from extruders A and B, and co-extruded from a slit-shaped die so that the molten raw material of main extruder A became an inner layer and the molten raw material of sub-extruder B became both surface layers. Thereafter, the mixture was quenched with a mirror cooling drum whose surface temperature was maintained at 25 ° C. to obtain a substantially amorphous composite unstretched sheet film. The thickness ratio of the composite unstretched sheet was adjusted to B / A / B (15/70/15) by adjusting the extrusion amount of each extruder.
[0096]
This sheet was stretched 3.5 times in the longitudinal direction at 85 ° C. Thereafter, the sheet end was gripped by a clip and guided into a tenter heated to 85 ° C. for preheating, and then continuously stretched 3.6 times in the width direction in an atmosphere at 105 ° C. Further, heat treatment was continuously performed in an atmosphere at 220 ° C. for 10 seconds to obtain a biaxially stretched polyester film having a thickness of 100 μm.
[0097]
The obtained film was evaluated as a light-diffusing film in the same manner as in Film 1. The evaluation results are shown in Table 1. The direct-type surface light source using this film had low diffused light reflectance of the film and high uniformity, but had low brightness and low efficiency.
[0098]
From the above results, the light diffusion sheet of the present invention, when used as a light diffusion sheet for a direct-type surface light source, is a thin film, but has high luminance and excellent uniformity by suppressing luminance unevenness. You can see that there is.
[0099]
[Table 1]
Figure 2004271568
[0100]
【The invention's effect】
The light-diffusing film of the present invention is preferably a thin film having a thickness of 1000 μm or less, but can be used in place of a light-diffusing plate having a thickness of several mm which is currently used in a direct-type surface light source. In addition, the thickness and weight of the surface light source can be reduced.
[0101]
Furthermore, a thin film has not only the advantages of thinning and weight reduction by itself, but also easy winding in a roll shape. Roll processing is possible and storage is easy.
[0102]
Furthermore, if a biaxially stretched polyester film having high heat resistance and high dimensional stability is used, a light diffusing film that is resistant to heat and humidity can be obtained.
[0103]
The light-diffusing film of the present invention and a direct-type surface light source using the same can be used for backlights for liquid crystal displays, internally illuminated display panels, internally illuminated lighting fixtures, and the like, which require high luminance and high luminance uniformity. It can be used as a light source.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of an apparatus for schematically measuring the luminance of a surface light source.
[Explanation of symbols]
1: Measurement sample
2: Cold cathode ray tube
3: Reflective film
4: Housing

Claims (6)

全光線透過率T(%)が15%以上60%以下であり、かつ拡散光反射率R(%)と全光線透過率T(%)の合計値が80%以上である光拡散性フィルム。A light diffusing film having a total light transmittance T (%) of 15% or more and 60% or less, and a total value of diffuse light reflectance R (%) and total light transmittance T (%) of 80% or more. 全体厚さが1000μm以下である請求項1記載の光拡散性フィルム。The light-diffusing film according to claim 1, wherein the total thickness is 1000 µm or less. フィルム内部に微細気泡を含有する請求項1または2に記載の光拡散性フィルム。3. The light-diffusing film according to claim 1, wherein the film contains fine bubbles. フィルムの厚み方向の平均気泡数が3〜30個である請求項3に記載の光拡散性フィルム。The light diffusing film according to claim 3, wherein the average number of bubbles in the thickness direction of the film is 3 to 30. 気泡の平均扁平度が1.5以上10以下である請求項3または4に記載の光拡散性フィルム。The light diffusing film according to claim 3, wherein the average flatness of the bubbles is 1.5 or more and 10 or less. 請求項1〜5のいずれかに記載の光拡散性フィルムを、装着した直下型面光源。A direct-type surface light source on which the light-diffusing film according to claim 1 is mounted.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006339033A (en) * 2005-06-02 2006-12-14 Sumitomo Dow Ltd Direct backlight unit
JP2008058958A (en) * 2006-08-03 2008-03-13 Toray Ind Inc Light diffusion film and surface light source using the same
WO2008084744A1 (en) * 2007-01-09 2008-07-17 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Optical sheet, planar light source device, and display device
JP2008304899A (en) * 2007-02-12 2008-12-18 Rohm & Haas Denmark Finance As Optical element and display with transparent tensioned support film
JP2009037235A (en) * 2007-07-09 2009-02-19 Toray Ind Inc Polarizing reflector and its manufacturing method
JP2009086430A (en) * 2007-10-01 2009-04-23 Furukawa Electric Co Ltd:The Light reflecting molded product
JP2009210749A (en) * 2008-03-04 2009-09-17 Toppan Printing Co Ltd Optical sheet, and display backlight unit and display using the same
JP2010271694A (en) * 2009-04-23 2010-12-02 Furukawa Electric Co Ltd:The Light diffusing foamed sheet and method of manufacturing the same, backlight device, and illumination device
JP2011075890A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Sekisui Plastics Co Ltd Light diffusion sheet, method for manufacturing light diffusion sheet and light-emitting device
JP2012524300A (en) * 2009-04-15 2012-10-11 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Optical film for preventing optical coupling
JP2013517602A (en) * 2010-01-13 2013-05-16 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Lighting device with viscoelastic light guide
US9291752B2 (en) 2013-08-19 2016-03-22 3M Innovative Properties Company Retroreflecting optical construction
JP2017026676A (en) * 2015-07-16 2017-02-02 帝人フィルムソリューション株式会社 White reflective film for large-sized display
JP2017044886A (en) * 2015-08-27 2017-03-02 帝人フィルムソリューション株式会社 White reflective film for large display
US9910194B2 (en) 2010-04-15 2018-03-06 3M Innovative Properties Company Retroreflective articles including optically active areas and optically inactive areas
US10649274B2 (en) 2009-04-15 2020-05-12 3M Innovative Properties Company Optical construction and display system incorporating same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005104863A1 (en) 2004-04-28 2005-11-10 Kao Corporation Fat composition

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006339033A (en) * 2005-06-02 2006-12-14 Sumitomo Dow Ltd Direct backlight unit
JP2008058958A (en) * 2006-08-03 2008-03-13 Toray Ind Inc Light diffusion film and surface light source using the same
US8456590B2 (en) 2007-01-09 2013-06-04 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Optical sheet, surface light source and display device
WO2008084744A1 (en) * 2007-01-09 2008-07-17 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Optical sheet, planar light source device, and display device
KR101543638B1 (en) 2007-01-09 2015-08-11 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 Optical sheet planar light source device and display device
JP5338319B2 (en) * 2007-01-09 2013-11-13 大日本印刷株式会社 Optical sheet, surface light source device, display device, and optical sheet manufacturing method
JP2008304899A (en) * 2007-02-12 2008-12-18 Rohm & Haas Denmark Finance As Optical element and display with transparent tensioned support film
JP2008304898A (en) * 2007-02-12 2008-12-18 Rohm & Haas Denmark Finance As Tensioned optical element and display
JP2009037235A (en) * 2007-07-09 2009-02-19 Toray Ind Inc Polarizing reflector and its manufacturing method
JP2009086430A (en) * 2007-10-01 2009-04-23 Furukawa Electric Co Ltd:The Light reflecting molded product
JP2009210749A (en) * 2008-03-04 2009-09-17 Toppan Printing Co Ltd Optical sheet, and display backlight unit and display using the same
JP2012524300A (en) * 2009-04-15 2012-10-11 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Optical film for preventing optical coupling
US11435616B2 (en) 2009-04-15 2022-09-06 3M Innovative Properties Company Optical construction and display system incorporating same
US8964146B2 (en) 2009-04-15 2015-02-24 3M Innovative Properties Company Optical film for preventing optical coupling
US10649274B2 (en) 2009-04-15 2020-05-12 3M Innovative Properties Company Optical construction and display system incorporating same
US9551816B2 (en) 2009-04-15 2017-01-24 3M Innovative Properties Company Retroreflecting optical construction
JP2010271694A (en) * 2009-04-23 2010-12-02 Furukawa Electric Co Ltd:The Light diffusing foamed sheet and method of manufacturing the same, backlight device, and illumination device
JP2011075890A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Sekisui Plastics Co Ltd Light diffusion sheet, method for manufacturing light diffusion sheet and light-emitting device
US9304243B2 (en) 2010-01-13 2016-04-05 3M Innovative Properties Company Illumination device having viscoelastic lightguide
US9146342B2 (en) 2010-01-13 2015-09-29 3M Innovative Properties Company Illumination device having viscoelastic lightguide
JP2013517602A (en) * 2010-01-13 2013-05-16 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Lighting device with viscoelastic light guide
US9910194B2 (en) 2010-04-15 2018-03-06 3M Innovative Properties Company Retroreflective articles including optically active areas and optically inactive areas
US10379271B2 (en) 2010-04-15 2019-08-13 3M Innovative Properties Company Retroreflective articles including optically active areas and optically inactive areas
US9291752B2 (en) 2013-08-19 2016-03-22 3M Innovative Properties Company Retroreflecting optical construction
JP2017026676A (en) * 2015-07-16 2017-02-02 帝人フィルムソリューション株式会社 White reflective film for large-sized display
JP2017044886A (en) * 2015-08-27 2017-03-02 帝人フィルムソリューション株式会社 White reflective film for large display

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