JP2007041573A - 光拡散性フィルムおよびバックライト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】輝度均一性および広視野角に優れ液晶ディスプレイの画質、明るさを長期に渡って維持することができる光拡散性フィルムと該光拡散性フィルムを用いたバックライト装置を提供すること。
【解決手段】フィルムの少なくとも片側の表面にハニカム構造を有する塗布層が設けられていて、該フィルムの表面に形成された該ハニカム構造の孔径が０．１μｍ以上１０μｍ以下である光拡散性フィルムと、該光拡散性フィルムが搭載されてなるバックライト装置。
【選択図】なし

Description

本発明は、主に液晶ディスプレイ等のバックライト装置や照明装置などに好適に用いられる光拡散フィルムと該フィルムを用いてなるバックライト装置に関する。

液晶ディスプレイを採用したパソコン、テレビ、携帯電話などの発光体として、バックライト装置が搭載されており、該装置によって光を照射し表示が可能になっている。

バックライト装置は、主にサイドライト型、直下型と呼ばれる構造をとっているが、いずれの装置においても画面全体の光拡散性をより均一化し高品質の画像を得るため、光拡散性フィルムを搭載することが必須となっている。

光拡散性フィルムに要求される性能は、光透過性が良く拡散性が大きいことが挙げられる。これらの条件を満たすことによって光源からの光を効率良く利用し、高輝度化・低消費電力化を達成できる。

また、近年の液晶ディスプレイ分野においては、より高い機能性はもとより、生産性の良さなどが要求されている。

従来から使用されている光拡散性フィルムとしては、
（１）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（以下、光拡散性フィルムと表現する）（例えば、特許文献１参照）、または、
（２）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（例えば、特許文献２参照）、
等が挙げられる。さらには、
（３）透明樹脂中にビーズを溶融混合し、これを押出成形して得られた光拡散板（光拡散性フィルム）（例えば、特許文献３参照）、
または、
（４）少なくとも２種類の透明可塑性樹脂を溶融混練した海島構造を有する光拡散性シート（光拡散性フィルム）（例えば、許文献４参照）、
または、
（５）内部に微細な気泡を含有する光拡散性シート（光拡散性フィルム）（例えば、特許文献５および６参照）、
などが挙げられる。

上述した光拡散性フィルムは、既に液晶ディスプレイ市場で汎用されており、特に、フィルムの表面に粒子を添加した塗布層が設けられているタイプの光拡散性フィルムは、バックライト装置の形状を問わず広く使用されている。

しかし、塗布厚みに対して拡散剤となる粒子の添加量が非常に多く、粒子の凝集や脱落が問題となる。

特開平４−２７５５０１号公報 特開平６−５９１０８号公報 特開平６−１２３８０号公報 特開平９−３１１２０５号公報 特開平５−２８１４０３号公報 特開平１１−２６８２１１号公報

本発明の目的は、粒子を多量に添加することなく光拡散性を発現できるフィルムを提供することにあり、さらに、光源から発する紫外線をカットして長期にわたって光拡散性能を維持できるフィルムを提供すること、さらには該フィルムを用いてなるバックライト装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の光拡散性フィルムは、以下の構成からなるものである。

すなわち、フィルムの少なくとも片側の表面にハニカム構造を有する塗布層が設けられていて、該フィルムの表面に形成された該ハニカム構造の孔径が０．１μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする光拡散性フィルムである。

また、本発明のバックライト装置は、上述の本発明にかかる光拡散性フィルムを搭載してなることを特徴とするバックライトである。

本発明の光拡散性フィルムでは、輝度均一性および広視野角に優れた液晶ディスプレイを提供することができる。

また、より好ましい形態として、ハニカム構造を有する塗布層を光安定剤を含む樹脂からなる層で形成せしめることにより、画質、明るさを長期に亘って維持することができる。

以下、本発明の光拡散性フィルムについて、最良の実施形態例などに基づいて説明をする。

本発明の光拡散性フィルムにおいて、フィルムの表面に微細なハニカム構造を有する塗布層が設けられていることが重要である。

本発明において、ハニカム構造とは、孔が蜂の巣状に規則正しく配列された形であり、この塗布層に形成されたハニカム構造の孔径（ハニカム孔径）は０．１μｍ以上１０μｍ以下である必要があり、より好ましくは０．５μｍ以上５μｍ以下である。

フィルムの表面にハニカム構造を有する塗布層が設けられているとは、上述の孔径を有するハニカム孔がフィルム面方向と垂直な開口軸方向をもって、多数配列されてフィルム全表面域に開口して存在していることをいう。

本発明においてハニカム孔の形状は、半球状または円柱状であり、また、ハニカム孔径は、前述のように０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが重要であり、この範囲内であれば、バックライトから発する光を均一に拡散させることができ、高輝度かつ広視野角の光拡散フィルムを実現するものである。０．１μｍ未満の場合は、塗布層の表面において特定の波長吸収が起こり透過光が着色することがあるので好ましくない。また、１０μｍよりも大きい場合には、良好な光拡散性が得られないので、本発明の所期の効果を得ることが難しい。

ハニカム構造の孔径は、走査型電子顕微鏡Ｓ−２１００Ａ形（（株）日立製作所製）による表面観察（倍率２０００〜５０００倍）によって確認できるものであるが、測定手法の詳細については後述をする。

本発明の光拡散性フィルムの好ましい他の特性として、全光線透過率は６０％以上であることが好ましく、さらに好ましくは６５％以上である。また、拡散透過率が好ましくは５０％以上、更に好ましくは５５％以上である。これら全光線透過率および拡散透過率の上限値は１００％である。また、更に、本発明の光拡散性フィルムは、その２０°光沢度は０．０５％以上２０％以下であることが好ましく、もっとも好ましくは０．１％以上１０％以下である。

これらの全光線透過率、拡散透過率、および２０°光沢度が上述した範囲内にあれば、光の拡散性が高く、輝度均一性に優れた光拡散性フィルムを得ることができる。

全光線透過率および拡散透過率は、全自動直読ヘイズコンピューターＨＧＭ−２ＤＰ（スガ試験機（株）製）、２０°光沢度は、デジタル変角光沢度計ＵＧＶ−５Ｂ（スガ試験機（株）製）によって確認できる特性値であるが、測定方法の詳細については、後述する。

本発明の光拡散性フィルムにおいて、ハニカム構造を有する塗布層の厚みは、特に限定されるものではないが、０．５〜１５μｍが好ましく、より好ましくは１〜１０μｍ、更には２〜７μｍであることが最も好ましい。厚みがこの範囲内であれば塗布層の耐久性が十分得られ、さらにはハニカム構造を形成する上で好ましい。

本発明の光拡散性フィルムにおいて、ハニカム構造を有する塗布層は、光安定剤が含まれる樹脂から構成されることが好ましい。なお、ここで、光安定剤とは紫外光などの光によって該フィルムが劣化するのを防止する性質を有する化学物質や薬剤をいう。

該光安定剤としては、具体的には、ヒンダードアミン系、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、トリアジン系、ベンゾエート系、蓚酸アニリド系などの有機系の光安定剤、あるいはゾルゲルなどの無機系の光安定剤を用いることができる。

特に好適に用いられる光安定剤の具体例を以下に示すが、もちろん、本発明はこれらのみに限定されるものではない。

（１）ヒンダードアミン系： ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、コハク酸ジメチル・１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物。

（２）サリチル酸系： ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、ｐ−オクチルフェニルサリシレート。

（３）ベンゾフェノン系：２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノン、２，２’−４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、ビス（２−メトキシ−４−ヒドロキシ−５−ベンゾイルフェニル）メタン。

（４）ベンゾトリアゾール系： ２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ・ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェノール）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ・ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール］、２（２’ヒドロキシ−５’−メタアクリロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−［２’−ヒドロキシ−３’−（３″，４″，５″，６″−テトラヒドロフタルイミドメチル）−５’−メチルフェニル］ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５−アクリロイルオキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メタクリロキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−アクリロイルエチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール。

（５）シアノアクリレート系：エチル−２−シアノ−３，３’−ジフェニルアクリレート。

（６）上記以外： ニッケルビス（オクチルフェニル）サルファイド、［２，２’−チオビス（４−ｔ−オクチルフェノラート）］−ｎ−ブチルアミンニッケル、ニッケルコンプレックス−３，５−ジ・ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル・リン酸モノエチレート、ニッケル・ジブチルジチオカーバメート、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ・ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシベンゾエート、２，４−ジ・ｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ・ｔ−ブチル−４’−ハイドロキシベンゾエート、２−エトキシ−２’−エチルオキザックアシッドビスアニリド、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−［（ヘキシル）オキシ］−フェノール。

本発明においては、上記した具体例のうちでも、特に、少なくともヒンダードアミン系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系のいずれかを用いることが好ましく、さらにはこれらを併用して用いることがより好ましい。

また、塗布層の形成をより容易にするために、塗布層中の光安定剤に対して、適宜他の樹脂成分を混合することも好ましい。

すなわち、樹脂成分および光安定剤をそれぞれ溶解し得る有機溶媒を用いること、より好ましくは２種以上の有機溶媒の混合液を用いることが好ましい態様である。

もちろん、樹脂成分と光安定剤を、予め別々に有機溶媒の液中、あるいは２種以上の有機溶媒混合液に混合して使用してもよい。

また、予め光安定剤成分と樹脂成分との共重合体を、そのまま塗布材料として用いることも好ましい態様である。また、該共重合体を有機溶媒、２種以上の有機溶媒の混合液に溶解せしめたものを用いてもよい。

この場合、混合または共重合する樹脂成分は、特に限定されないが、その一例を挙げれば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、フッ素系樹脂などである。これらの樹脂は単独で用いても、あるいは２種以上の共重合体もしくは混合物としたものを用いてもよい。

上記の樹脂成分のうち、透明性が良く無彩色に近いアクリル樹脂もしくはメタクリル樹脂を用いることが最も好ましく、さらに、アクリル樹脂もしくはメタクリル樹脂に光安定剤成分を共重合したものを塗布層に使用することが、更により好ましい。共重合する場合には、光安定剤モノマー成分に対してアクリルモノマー成分あるいはメタクリルモノマー成分とを共重合することが好ましい。

光安定剤モノマー成分としては、例えば、ベンゾトリアゾール系反応性モノマー、ヒンダードアミン系反応性モノマー、ベンゾフェノン系反応性モノマーなどが好ましく使用できる。ベンゾトリアゾール系モノマーとしては、基体骨格にベンゾトリアゾールを有し、かつ不飽和結合を有するモノマーであればよく、特に限定されないが、例えば２−（２’−ヒドロキシ−５−アクリロイルオキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メタクリロキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−アクリロイルエチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾールなどを挙げることができる。同様に、ヒンダードアミン系反応性モノマー、ベンゾフェノン系反応性モノマーとしては、基体骨格に各々ヒンダードアミン、ベンゾフェノンを有し、かつ不飽和結合を有するモノマーであればよい。ヒンダードアミン系反応性モノマーとしては、例えば、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル−５−アクリロイルオキシエチルフェニル）セバケート、コハク酸ジメチル・１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−５−アクリロイルオキシエチルフェニルピペリジン重縮合物、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル−５−メタクリロキシエチルフェニル）セバケート、コハク酸ジメチル・１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−５−メタクリロキシエチルフェニルピペリジン重縮合物、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル−５−アクリロイルエチルフェニル）セバケート、コハク酸ジメチル・１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−５−アクリロイルエチルフェニルピペリジン重縮合物などを挙げることができる。また、ベンゾフェノン系反応性モノマーとしては、例えば、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−アクリロイルオキシエチルフェニルベンゾフェノン、２，２’−４，４’−テトラヒドロキシ−５−アクリロイルオキシエチルフェニルベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシ−５−アクリロイルオキシエチルフェニルベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシ−５−アクリロイルオキシエチルフェニルベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−メタクリロキシエチルフェニルベンゾフェノン、２，２’−４，４’−テトラヒドロキシ−５−メタクリロキシエチルフェニルベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシ−５−アクリロイルエチルフェニルベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシ−５−アクリロイルエチルフェニルベンゾフェノンなどを挙げることができる。

これらの光安定剤モノマー成分と共重合されるアクリルモノマー成分あるいはメタクリルモノマー成分、またはそのオリゴマー成分としては、アルキルアクリレート、アルキルメタクリレート（アルキル基としてはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、２−エチルヘキシル基、ラウリル基、ステアリル基、シクロヘキシル基など）、および架橋性官能基を有するモノマー、例えばカルボキシル基、メチロール基、酸無水物基、スルホン酸基、アミド基、メチロール化されたアミド基、アミノ基、アルキロール化されたアミノ基、水酸基、エポキシ基などを有するモノマーを例示することができる。更にはアクリロニトリル、メタクリロニトリル、スチレン、ブチルビニルエーテル、マレイン酸、イタコン酸およびそのジアルキルエステル、メチルビニルケトン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニル基を有するアルコキシシラン、不飽和ポリエステルなどとの共重合体としてもよい。

これらの光安定剤モノマー成分と共重合するモノマー類との共重合比率は、特に限定されるものではなく、それぞれの１種または２種以上を任意の割合で共重合することができるが、好ましくは光安定剤モノマー成分の比率が１０重量％以上、より好ましくは２０重量％以上、更には３５重量％以上であることが最も好ましい。もちろん、光安定剤モノマー成分の単独重合体であってもよい。これらの重合体の分子量は特に限定されないが、通常５，０００以上、好ましくは１０，０００以上、更には２０，０００以上であることが塗布層の強靱性の点で最も好ましい。これらの重合体は有機溶媒あるいは２種以上の有機溶媒混合液に溶解もしくは分散した状態で使用される。これら以外にも市販のハイブリッド系光安定ポリマー、例えば、“ハルスハイブリッド”（日本触媒（株）製）なども使用することができる。

塗布層は任意の方法で塗布することができ、塗布層に光安定剤が含有されていたとしても同様である。例えば、グラビアコート、ロールコート、スピンコート、リバースコート、バーコート、スクリーンコート、ブレードコート、エアーナイフコート、ディッピングなどの方法を用いることができる。

塗布層に設けられるハニカム構造は、疎水性溶媒を含む塗布層（このとき、塗布層はウェット状態である）表面に水蒸気を当て、その後の乾燥工程で溶媒および水滴を蒸発させることによって形成させることができる。

塗布層に含まれる疎水性溶媒が揮発するとき、塗布膜内では自然対流が発生する。ここで、塗布層表面に付着した水滴は、ある大きさの球状を保ったまま疎水性溶媒の対流に乗り、塗布層の表面を浮遊しながら塗布層の端へと運ばれる。このようにして運ばれてきた水滴は、疎水性溶媒の撥水効果によって隣り合わせた水滴と結合することなく、一定の距離を保ちながら規則正しく自己配列する。やがて疎水性溶媒が全て揮発した後には、乾燥した塗布層表面に球状の水滴が残され、さらにはこの水滴が蒸発すると、この水滴を鋳型としたハニカム構造が塗布層表面に形成されるのである。このとき、水滴よりも先に疎水性溶媒が揮発すること、また、疎水性溶媒が揮発する前に塗布層表面の全体が確実に水滴で覆われるようにすることが重要である。よって、このとき吹き付けられる水蒸気の湿度は、好ましくは７０％ＲＨ以上、更に好ましくは８０％ＲＨ以上である。このときの湿度の上限値は１００％ＲＨである。また、吹き付けられる水蒸気の温度は、特に限定されないが、１５〜９９．５℃の範囲であることが好ましく、特に７０〜９８℃の加熱された水蒸気であることが、安定した多孔質ハニカム構造を形成する上で好ましい。湿度が、例えば７０％ＲＨ以上などであれば、塗布層の表面全体を水滴で覆うことができ、ムラの少ない良好なハニカム構造膜が形成される。また、水滴付着時および水滴付着後の環境温度は、２０℃以上１５０℃以下が好ましく、さらには２５℃以上１２０℃以下が最も好ましい。この温度範囲であれば、疎水性溶媒と水滴の揮発速度のバランスがとれ、塗布層の表面全体にハニカム構造が形成される。

塗布層に用いられる疎水性溶媒は、例えばクロロホルム等のハロゲン系有機溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素などが挙げられる。これらの疎水性溶媒は単体で用いられても、２種類以上の混合体でも良い。

特に、本発明では、ハニカム構造の孔径が０．１μｍ以上１０μｍ以下であることを必須の要件とし、好ましくは、ハニカム構造の孔径が０．５μｍ以上５μｍ以下であるものである。該孔径を０．１μｍ以上１０μｍ以下とするには、例えば、疎水性溶媒をトルエンとしたとき、吹き付ける水蒸気の温度を６０℃以上、湿度を８０％ＲＨ以上とすることによって達成でき、また、該孔径を０．５μｍ以上５μｍ以下とするには、さらに水蒸気温度を９０℃以上、湿度を８０％ＲＨ以上とすることによって達成できる。また、疎水性溶媒を酢酸エチルとしたとき、該孔径を０．１μｍ以上１０μｍ以下とするには、吹き付ける水蒸気の温度を１５℃以上、湿度を７０％ＲＨ以上とすることによって達成でき、該孔径を０．５μｍ以上５μｍ以下とするには、さらに水蒸気温度を７０℃以上、湿度を８０％ＲＨ以上とすることによって達成できる。

本発明の光拡散性フィルムにおいては、フィルムの表面の全面において、上述したハニカム構造を有する塗布層が設けられていることにより、微細な孔とその壁面によって該フィルムに入射する光を均一に散乱させる効果を持ち、また、光透過性に優れた塗布層で形成されることから、光損失が少なく良好な光拡散性フィルムとなる。

本発明の光拡散性フィルムにおいては、基材フィルムを有していて、その基材フィルムの少なくとも片面に上述した塗布層が形成されて構成されてなるのが好ましい。

その場合、基材フィルムとしては、高透過性かつ低ヘイズであり、かつ寸法安定性や機械的特性が良好で、可視光線域における吸収がほとんどないことが重要である。したがって、基材フィルムは、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、ポリプロ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等のアクリル系樹脂およびこれらを主たる成分とする共重合体、またはこれらの樹脂混合物等のポリエステル系樹脂からなるものが好ましい。該基材フィルムの全光線透過率は９５％〜１００％、ヘイズは０〜１％以下であることが好ましい。なお、これら全光線透過率とヘイズは、基材フィルムの厚み方向に関する値である。

また、基材フィルムとして、上述のようなポリエステル系樹脂フィルムを使用する場合、該ポリエステル系樹脂フィルムの膜厚は、５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１００〜４００μｍ、さらに好ましくは１５０〜２５０μｍである。該膜厚が５００μｍ以下であれば光拡散性シートの軽量性に優れており、また、５０μｍ以上であれば該シートの強度が良くなり、たわみによる輝度ムラを生じにくいので好ましいのである。

基材フィルムの成形方法としては、事前に均一に融解混練して配合させて作製されたペレット、または、直接混練し押出機に供給するなどして溶融混練する。例えば、金型に融解射出する射出成形や、押出機からＴダイ等を通して溶融押出する押出成形等の方法が挙げられるが、最も好ましい方法は、押出機に基材フィルムの原料を供給し、溶融押出する。これをフィルム状に形成後、必要により延伸工程、熱処理工程を経て目的の高透明性基材フィルムを得る。

上述した本発明の光拡散性フィルムは、高輝度で薄型、かつ軽量であり、加工性が良く、寸法安定性と強度に優れた光拡散性シートができるので、特に液晶ディスプレイの直下型バックライトや照明装置等に好適に用いられる。

［特性の測定方法および評価方法］
（１）ハニカム構造の孔径測定
フィルムの表面を、走査型電子顕微鏡Ｓ−２１００Ａ形（（株）日立製作所製）を用いて５，０００倍に拡大観察して撮影した。得られた画像を２００％に拡大し、東洋紡績（株）製イメージアナライザーＶ１０を用いて画像中に存在する孔の面積の和を求め、さらに画像中に存在する孔の総数から孔１個辺りの平均面積を求めた。この孔１個辺りの平均面積を正円とみなし、拡大倍率から逆算して孔径（直径）を求めた。

これを光拡散性フィルム１試料中から、５カ所についてそれぞれ求めて、平均値を求めた。

（２）全光線透過率、拡散透過率
全自動直読ヘイズコンピューターＨＧＭ−２ＤＰ（スガ試験機（株）製）を用いて、凹面側から光を入射させたときの、フィルム厚み方向の全光線透過率および拡散透過率を測定した。

これを光拡散性フィルム１試料中から、５カ所についてそれぞれ求めて、平均値を求めた。

（３）２０°光沢度
デジタル変角光沢度計ＵＧＶ−５Ｂ（スガ試験機（株）製）を用いて、光拡散性フィルムの塗布層側よりＪＩＳ Ｚ−８７４１に準じて暗室下にて測定した。なお、測定条件は入射角＝２０゜、受光角＝２０゜とした。

これを光拡散性フィルム１試料中から、５カ所についてそれぞれ求めて、平均値を求めた。

（４）塗布厚み
フィルムの断面を、走査型電子顕微鏡Ｓ−２１００Ａ形（（株）日立製作所製）を用いて５００〜５，０００倍に拡大観察して撮影した断面写真より、塗布層の長さを厚み方向に計測し、拡大倍率から逆算して塗布層の厚みを求めた。なお厚みを求めるに当たっては、光拡散性フィルム１試料中から、互いに異なる測定視野から任意に選んだ計３箇所の断面写真を使用し、その平均値として算出した。

（５）バックライト輝度および輝度均一性
１２インチサイズで厚さ２ｍｍの斑点印刷アクリル導光板（光源から遠くなるにつれて斑点の密度が薄くなるように印刷を施したもの）の側断面に、ランプ直径φ２ｍｍ、６Ｗの冷陰極線管（ランプリフレクターを装備したもの）を並列させ、さらに導光板の下に白色ポリエステルフィルム“ルミラー”（東レ（株）、登録商標）＃１８８Ｅ６０Ｌを置いて一灯型バックライトを作成した。該バックライトを１時間以上点灯させて光源を安定させた後、導光板上に塗布層が上面となるように該フィルムを置いた。バックライト表面の法線方向へ７００ｍｍ離れた位置より輝度計ＢＭ−７ｆａｓｔ（（株）トプコン製）を用いて輝度（ｃｄ／ｍ² ）を測定した。測定ポイントは、バックライト表面を９分割し、それぞれの区画の中心部分とした。このとき光源の発光状態は１２．０Ｖ、０．０４ｍＡ、輝度計の測定角は２．０°であった。

得られた測定値からばらつきの大きさを算出し、下記の分類にしたがい、ばらつきに関する合否判定を行った。◎と○を合格とした。
ばらつきの大きさ（％）＝（最大値−最小値）／（平均値）×１００
◎（優れている）：ばらつきが２．５％未満
○（良い）：ばらつきが２．５％以上５％未満
×（劣る）：ばらつきが５％以上

（６）耐光性試験
耐候性試験機アイスーパーＵＶテスターＳＵＶ−Ｗ１３１（岩崎電気（株）製）を用いて、該フィルムの紫外線照射試験を行った。フィルムの塗布層が上面となるようにセットして、ランプ照度１００ｍＷ／ｃｍ² 、温度６０℃、湿度５０％ＲＨの条件下で２４時間紫外線を照射した。試験後のフィルムについては（２）、（５）と同様に２０°光沢度およびバックライト輝度均一性を測定した。

さらに、耐光性試験前と試験後の輝度均一性を比較して合否判定を行った。
判定は、◎：優れている、○：良い、×：劣る、の３つの分類に区分して行い、◎と○を合格とした。

以下、本発明の光拡散性フィルムに関して、実施例および比較例を用いて説明するが、本発明は、特にこれらに限定されるものではない。

実施例１
主押出機に１８０℃で４時間真空乾燥したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を供給し、２８０℃で溶融押出し、単膜シートを製作した。

このシートを表面温度２０℃の鏡面冷却ドラム上でキャストして未延伸シートとした。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、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９０℃で２０秒、２３０℃の雰囲気中で１０秒間の熱処理を行い、本発明の光拡散性フィルムの基材フィルムとなる膜厚１８８μｍの高透明性フィルムを得た。

この基材フィルムに、下記のとおりの調整による塗液をメタバー＃１６で乾燥後の厚みが５．０μｍになるように塗布した後、すぐに６０℃の環境下で塗布層表面へ湿度８５％ＲＨの水蒸気を当てた。そして、塗布層の溶媒がすべて揮発した後、さらに６０℃で７２時間のエージング処理をした。
・塗液：光安定剤塗剤“ハルスハイブリッド”ＵＶ−Ｇ１３（日本触媒（株）製）を固形分２０ｗｔ％となるようにトルエンで希釈し、万能攪拌機（回転数１６０ｒｐｍ）にて３分間攪拌した。さらに、イソシアネート架橋剤“デスモジュールＮ３２００”（住化バイエルウレタン（株）製）を、乾燥後の被膜重量に対して２重量％となるように添加し、万能攪拌機（回転数１６０ｒｐｍ）で３分間攪拌後、フィルターで濾過して塗液を調整した。

かくして得られたフィルムは、表１に示すとおりの良好な特性を示す光拡散性フィルムであった。

実施例２
２５℃の環境下で塗布層表面に、温度９０℃、湿度８５％ＲＨの水蒸気を１５秒間当てた後、８０℃の熱風オーブンにて塗膜を乾燥させ、さらに６０℃で７２時間のエージング処理をしたこと以外は実施例１と同様にしてフィルムを得た。

かくして得られたフィルムは、表１に示すとおりの良好な特性を示す光拡散性フィルムであった。

実施例３
実施例１の調整液（塗液）をメタバー＃４で乾燥後の塗布厚みが１．０μｍになるように塗布したこと以外は実施例２と同様にしてフィルムを得た。かくして得られたフィルムは、表１に示すとおり良好な特性を示す光拡散性フィルムであった。

実施例４
実施例１の調整液（塗液）を酢酸エチルで希釈した以外は、実施例１と同様にしてフィルムを得た。かくして得られたフィルムは、表１に示すとおり良好な特性を示す光拡散性フィルムであった。

実施例５
２５℃の環境下で塗布表面に、温度１５℃、湿度９８％ＲＨの水蒸気を４０秒間当てた後、８０℃の熱風オーブンにて塗膜を乾燥させたこと以外は実施例４と同様にしてフィルムを得た。かくして得られたフィルムは、表１に示すとおり良好な特性を示す光拡散性フィルムであった。

比較例１
実施例１の調整液（塗液）を塗布し、そのまま１２０℃の熱風オーブンで乾燥させたこと以外は実施例１と同様にしてフィルムを得て評価を行ったが、該フィルムには光拡散性は全くなく不十分な結果となった。

比較例２
２５℃の環境下で塗布層表面に温度２０℃、湿度６０％ＲＨの水蒸気を当てたこと以外は、実施例２と同様にしてフィルムを得て評価を行ったが、湿度が低いために該フィルムの塗布層にハニカム構造が形成されず、不十分な結果となった。

上述の実施例１〜５の本発明の各光拡散性フィルムと、比較例１〜２の比較フィルムのそれぞれを用いて、液晶ディスプレイ装置のバックライト装置を製造したところ、本発明の各実施例によるものはそれぞれが、いずれの装置においても輝度、光透過性が良く明るくまた画面全体の光拡散性が均一であり、非常に優れたバックライト装置であると認められるものであった。比較例のものは、バックライト装置としていずれも不十分なものと判断されるものであった。

本発明は、エッジライト方式および直下型の液晶画面に用いられる光拡散性フィルムに限られず、屋外の電飾板用光拡散性フィルムなどにも応用することができる。

その応用範囲は、これらに限られるものではなく、その光拡散性を利用して、他にも応用展開が期待できる。

Claims (5)

1. フィルムの少なくとも片側の表面にハニカム構造を有する塗布層が設けられていて、該フィルムの表面に形成された該ハニカム構造の孔径が０．１μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする光拡散性フィルム。
2. 該フィルムの全光線透過率が６０％以上、拡散透過率が５０％以上、２０°光沢度が２０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の光拡散性フィルム。
3. 該フィルムのハニカム構造を有する塗布層が光安定剤を含む樹脂からなることを特徴とする請求項１または２に記載の光拡散性フィルム。
4. 該ハニカム構造が、疎水性溶媒を用いた塗布層表面上での水蒸気の自己配列によって形成されたもの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光拡散性フィルム。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載された光拡散性フィルムが搭載されてなることを特徴とするたバックライト装置。