JP2012181504A - 光拡散フィルム、及び光拡散フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】点光源から発せられる光を拡散させることができ、照度ムラを低減することのできる、光拡散フィルムを提供する。
【解決手段】ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分、及び楕円微粒子を含む樹脂組成物から形成されるフィルムの表面に形状異方性の凹凸を有する光拡散フィルムであって、樹脂成分の屈折率と楕円微粒子の屈折率が異なる光拡散フィルムである。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学的異方性を有する光拡散フィルム及び光拡散フィルムの製造方法に関する。

近年、照明分野においては、小型、小電力、長寿命が可能であり、チラツキや発熱が少ないという利点から、蛍光灯からＬＥＤを用いた照明に移行されつつあり、その需要が高まりつつある。

ところで、ＬＥＤから発せられる光は点光源であり、ＬＥＤを複数個つなげ合わせても、蛍光灯のような面光源の光を作り出すことが難しく、輝度ムラが生じるという問題がある。そのため、ＬＥＤの光源に対して、光拡散フィルムを設けることにより、光を拡散させ、ＬＥＤからの点光源を面光源とする試みがなされている。

特許文献１には、シートの入光面に不規則な凹凸構造を設けた異方性拡散シートが開示されている。特許文献１の異方性拡散シートは、シートに不規則な凹凸構造を設けることによって、光源の出光を略方形状に成形することを可能にしている。

しかしながら、光拡散シートに不規則な凹凸構造を設けたのみでは、光の拡散が十分に得られず、光の拡散を大きくするために凹凸構造の高低差をより大きくすると、透過率が低下してしまうという問題があった。

また特許文献２には、基材フィルム中に楕円体微粒子が分散されてなる光拡散フィルムについて開示されている。特許文献２の光拡散フィルムは、フィルム中に分散されている楕円体微粒子を一方向に揃えることによって、異方的に光を拡散することができる。しかしながら、楕円体微粒子を一方向にそろえるだけでは、光拡散が十分でなく、照度ムラが十分に改善されない。また、特許文献２では、光の拡散をさらに向上させるために、ボイドをあえて存在させることも開示されているが、フィルム中にボイドを有すると、入射した光がフィルム内で乱反射を起こし、全光線透過率の低いフィルムになってしまう。

このように、照明用として用いられる光拡散フィルムについて多くの提案がなされているが、未だ十分とはいえず、ＬＥＤ照明のような点光源に対して、広範囲に照度ムラのない光を取り出すことのできる光拡散フィルムが求められている。

特開２００９−２８３３１４号公報 特開２００９−３６９８４号公報

本発明は、点光源から発せられる光を拡散させることができ、照度ムラを低減することのできる、光拡散フィルムを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、光拡散フィルムを形成するポリマーマトリックスの屈折率と楕円微粒子の屈折率の屈折率差の異なる材料を用いた光拡散フィルムであって、さらに光拡散フィルムの表面に形状異方性の凹凸を設けることにより、点光源から発せられる光を十分に拡散させることができることを見出した。

本発明は、斯かる知見に基づき完成されたものである。

項１．楕円微粒子及びポリマーマトリックスを形成する樹脂成分を含む樹脂組成物から形成される、表面に形状異方性の凹凸を有する光拡散フィルムであって、樹脂成分の屈折率と楕円微粒子の屈折率が異なる光拡散フィルム。

項２．ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分が、ポリエステル系樹脂である項１に記載の光拡散フィルム。

項３．楕円微粒子が有機系材料である項１又は２に記載の光拡散フィルム。

項４．有機系材料が、アクリル系樹脂、及び／又はスチレン系樹脂である項３に記載の光拡散フィルム。

項５．楕円微粒子の平均長径が０．１〜５０μｍ、平均短径が０．０１〜２０μｍである項１〜４のいずれかに記載の光拡散フィルム。

項６．楕円微粒子の含有量が、ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分１００重量部に対して、１〜３０重量部である項１〜５のいずれかに記載の光拡散フィルム。

項７．フィルム表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．２〜４．０μｍである項１〜６のいずれかに記載の光拡散フィルム。

項８．ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分の屈折率と楕円微粒子の屈折率の屈折率差が、０．０５以上である項１〜７のいずれかに記載の光拡散フィルム。

項９．楕円微粒子が、ポリマーマトリックス中で一軸方向に配向している項１〜８のいずれかに記載の光拡散フィルム。

項１０．ＬＥＤ照明用に用いられる項１〜９のいずれかに記載の光拡散フィルム。

項１１．（１）ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分、及び微粒子を含む樹脂組成物をフィルムに成形する工程、
（２）工程（１）によって成形したフィルムの表面に凹凸を設ける工程、及び
（３）工程（２）によって成形した凹凸を有するフィルムを延伸させ、楕円微粒子を有するフィルムを得る工程
を含む項１〜１０のいずれかに記載の光拡散フィルム。

項１２．工程（３）における延伸方向が、フィルム成形により成形されたフィルムの幅方向（ＴＤ方向）である項１１に記載の光拡散フィルム。

項１３．工程（３）における楕円微粒子が、フィルム成形により成形されたフィルムの幅方向（ＴＤ方向）に配向している項１１又は１２に記載の光拡散フィルム。

以下、本発明の光拡散フィルム及びその製造方法について、詳細に説明する。

＜光拡散フィルム＞
本発明の光拡散フィルムは、楕円微粒子及びポリマーマトリックスを形成する樹脂成分を含む樹脂組成物から形成される光拡散フィルムであって、当該光拡散フィルムの表面に形状異方性の凹凸を有することを特徴とする。

ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分としては、ポリエステル系樹脂が挙げられる。

ポリエステル系樹脂としては、ジカルボン酸とジオールとを縮重合することによって得られるものが挙げられる。

上記ジカルボン酸としては特に限定されず、例えば、ｏ−フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、オクチルコハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、デカメチレンカルボン酸、これらの無水物及び炭素数１〜６程度、好ましくは炭素数１〜３程度の低級アルキルエステル等が挙げられる。

上記ジオールとしては特に限定されず、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール（２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジオール）、１，２−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、３−メチル−１，３−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール等の脂肪族ジオール類；２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパンのアルキレンオキサイド付加物、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ジオール類等が挙げられる。

これらの中でも、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸に由来する成分を含有し、かつ、ジオール成分としてエチレングリコールに由来する成分を含有するポリエチレンテレフタレート、ジカルボン酸成分としてナフタレンジカルボン酸に由来する成分を含有し、かつ、ジオール成分としてエチレングリコールに由来する成分を含有するポリエチレンナフタレート、又は、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸に由来する成分を含有し、かつ、ジオール成分として１，３−ブタンジオールに由来する成分を含有するポリブチレンテレフタレートが好ましい。

ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分の屈折率としては、楕円微粒子の屈折率によって変更されるものであるが、１．４５〜１．６５程度の範囲のものが、良好な光拡散フィルムを製造することができる。

ポリマーマトリックスに含有される楕円微粒子としては、ポリマーマトリックス中で、楕円微粒子を核にして発生するボイドを抑制でき、また、全光線透過率が高いという点から、有機系材料により形成されることが好ましく、より具体的には、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂等が挙げられる。

ここで、楕円微粒子とは、短軸と長軸の長さが異なる楕円状に成形された微粒子である。楕円微粒子の平均長径は、０．１〜５０μｍ程度が好ましく、０．１５〜４０μｍ程度がより好ましく、０．２〜３０μｍ程度がさらに好ましい。また、楕円微粒子の平均短径は、０．０１〜２０μｍ程度が好ましく、０．０３〜１５μｍ程度がより好ましく、０．０５〜１０μｍ程度がさらに好ましい。さらに、楕円微粒子のアスペクト比（平均長径／平均短径）は、１．５〜５．０程度が好ましく、２．０〜４．５程度がより好ましく、２．５〜４．０程度がさらに好ましい。なお、楕円微粒子の平均長径及び平均短径は、１０ｃｍ×１０ｃｍサイズのサンプル３枚切り出し、顕微鏡（（株）キーエンス製のＶＨＸ−１０００）を用いて各１０点測定を行ない、平均値を算出することにより測定することができる。

アクリル系樹脂としては、ポリ（メタ）アクリル酸、及びそのエステル、並びに前記ポリ（メタ）アクリル酸、及びそのエステルと共重合可能なモノマー単位との共重合体等が挙げられる。当該アクリル系樹脂は、架橋性であっても非架橋性であってもよい。ここで、「（メタ）アクリル酸」とは、メタクリル酸又はアクリル酸を表す。

スチレン系樹脂としては、ポリスチレン、及びスチレンと共重合可能なモノマー単位との共重合体等が挙げられる。

楕円微粒子として用いられる有機系材料の好ましい具体例としては、前記アクリル系樹脂では、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等が挙げられる。また前記スチレン系樹脂では、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体等が挙げられる。

楕円微粒子の屈折率は、ポリマーマトリックスとなる樹脂成分の屈折率の設定によって、適宜変更されるものであり、ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分との屈折率差が０．０５以上となるものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、全光線透過率（透明性）の点で、１．４５〜１．６５程度の範囲のものが好ましい。

ポリマーマトリックスの屈折率と楕円微粒子の屈折率の屈折率差は、フィルムによる光の拡散が十分に行われる点から、０．０５程度以上が好ましく、０．０８程度以上がより好ましい。また、ポリマーマトリックスの屈折率と楕円微粒子の屈折率の屈折率差の上限は、特に限定されるものではないが、全光線透過率（透明性）の点で、０．２程度以下が好ましく、０．１８程度以下がより好ましい。

楕円微粒子の含有量は、光拡散率において良好であるという点から、ポリマーマトリックスとなる樹脂成分１００重量部に対して、１重量部以上が好ましく、３重量部以上がより好ましく、５重量部以上がさらに好ましい。また、楕円微粒子の含有量は、フィルム強度において良好であるという点から、ポリマーマトリックスとなる樹脂成分１００重量部に対して、３０重量部以下が好ましく、２０重量部以下がより好ましく、１０重量部以下がさらに好ましい。

フィルムの表面に有する凹凸における算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．２〜４．０μｍ程度が好ましく、０．３〜３．０μｍ程度がより好ましく、０．４〜２．０μｍ程度がさらに好ましい。算術平均粗さ（Ｒａ）を、０．２μｍ程度以上に設定することにより、光拡散率を向上することができる効果が得られる。また、算術平均粗さ（Ｒａ）を、４．０μｍ程度以下に設定することにより、光透過率の低下を抑制できる効果が得られる。なお、算術平均粗さ（Ｒａ）は、（株）東京精密製のＳＵＲＦＣＯＭ−１４００を用いて測定することができる。

凹凸の形状としては、異方性のある形状が好ましく、その異方性のある形状としては、延伸方向であるフィルムの幅方向（ＴＤ方向）に裾が広がった山型を示す。その延伸方向に裾が広がった山型である場合、フィルムの流れ方向（ＭＤ方向）の任意の測定箇所（測定長５ｍｍ）における凸の数は、フィルムの延伸方向に対して垂直な方向（ＴＤ方向）の任意の測定箇所（測定長５ｍｍ）における凸の数よりも多いことが好ましい。具体的には、フィルムのＭＤ方向５ｍｍ長における凸の数は、４０〜１３０個程度が好ましく、５０〜１２０個程度がより好ましい。また、フィルムのＴＤ方向５ｍｍ長における凸の数は、１０〜４０個程度が好ましく、２０〜３０個程度がより好ましい。

なお、前記凸の数とは、前記表面粗さ（Ｒａ）の測定において、Ｒａ＝０．２μｍを超えた凸の数を算出したものである。

フィルム表面の凹凸は、片面だけに形成されていても両面に形成されていてもよい。

光拡散フィルムに含有される楕円微粒子は、一軸方向に配向していることが好ましく、具体的には、フィルムの延伸方向に楕円微粒子が一軸配向していることが好ましい。

本発明の光拡散フィルムは、前記ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分及び楕円微粒子以外にも、例えば、帯電防止剤、耐熱安定剤、耐候剤、酸化防止剤、アンチブロッキング剤、光安定剤等の任意成分を、本願発明の効果を損なわない程度に、さらに含有してもよい。

光拡散フィルムの厚さは、光拡散率において優れるという点から、１００μｍ程度以上が好ましく、１２５μｍ程度以上がより好ましく、１５０μｍ程度以上がさらに好ましい。また、光拡散フィルムの厚さは、透明性（全光線透過率）において優れるという点から、３００μｍ程度以下が好ましく、２５０μｍ程度以下がより好ましく、２００μｍ程度以下がさらに好ましい。

本発明の光拡散フィルムは、ＬＥＤにより発せられる点光源の光を拡散させることができるため、ＬＥＤ照明用の光拡散フィルムとして好適に用いられる。

＜光拡散フィルムの製造方法＞
本発明の光拡散フィルムの製造方法は、（１）ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分、及び微粒子を含む樹脂組成物をフィルムに成形する工程、（２）工程（１）によって成形したフィルムの表面に凹凸を設ける工程、及び（３）工程（２）によって成形した凹凸を有するフィルムを延伸させ、ポリマーマトリックス中に楕円微粒子を有するフィルムを形成させる工程を含む。

工程（１）において用いられる樹脂組成物中に含有される微粒子としては、成形後のフィルムを延伸したときに微粒子が延伸方向に延伸されて楕円微粒子を形成し、かつ楕円微粒子を核にして発生してしまうボイドが抑制できるという点、また、全光線透過率が高いという点から、前記＜光拡散フィルム＞の項で挙げられた有機系材料を用いることが好ましい。

工程（１）において微粒子、すなわち楕円微粒子を形成する前の微粒子の平均粒子径は、光拡散率において良好であるという点から、０．０１μｍ程度以上が好ましく、０．０３μｍ程度以上がより好ましく、０．０５μｍ程度以上がさらに好ましい。また、微粒子の平均粒子径は、フィルム強度において良好であるという点から、４０μｍ程度以下が好ましく、３０μｍ程度以下がより好ましく、２０μｍ程度以下がさらに好ましい。なお、微粒子の平均粒子径は、レーザー回折方式粒度分布計（日機装(株)製のＭｉｃｒｏｔｒａｃ ＭＴ３０００ＩＩ）によって、測定することができる。

微粒子のガラス転移温度（Ｔｇ（１））は、ポリマーマトリックスとなる樹脂成分のガラス転移温度（Ｔｇ（２））の設定によって、適宜変更されるものであり、ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分のガラス転移温度との差が０〜１５０℃程度になるように設定できれば、特に限定されるものではない。また、例えば、ポリマーマトリックスとなる樹脂が良好に延伸され、微粒子も良好に延伸されるという点において、Ｔｇ（１）は、５０〜１５０℃程度が好ましい。

微粒子の含有量は、光拡散率において良好であるという点から、ポリマーマトリックスとなる樹脂成分１００重量部に対して、１重量部程度以上が好ましく、３重量部程度以上がより好ましく、５重量部程度以上がさらに好ましい。また、微粒子の含有量は、フィルム強度において良好であるという点から、ポリマーマトリックスとなる樹脂成分１００重量部に対して、３０重量部程度以下が好ましく、２０重量部程度以下がより好ましく、１０重量部程度以下がさらに好ましい。

工程（１）において用いられる樹脂組成物中に含有されるポリマーマトリックスを形成する樹脂成分としては、前記＜光拡散フィルム＞で挙げられたものが用いられる。

前記ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分及び微粒子を含む樹脂組成物は、例えば、二軸混練、ドライブレンド等の公知の方法によって混合される。

工程（１）において、前記ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分及び微粒子を含む樹脂組成物は、フィルム成形される。フィルムの成形方法としては、例えば、押出し成形、カレンダー成形、流延法等が挙げられるが、これらの中で、押出し成形が、生産性の点において優れる。

工程（１）において、前記フィルムの成形方法として押出し成形を用いる場合、ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分及び微粒子を含む樹脂組成物は、バレル温度１８０〜３００℃程度の押出機に供給され、Ｔダイス温度２００〜３００℃程度で押出され、フィルムが得られる。

工程（１）によって成形されたフィルムは、工程（２）によりフィルムの表面に凹凸が設けられる。

フィルムの表面に凹凸を設ける方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、表面に凹凸を有するロールによって、フィルムの表面に凹凸を転写する方法、微粒子をコーティングする方法、サンドブラスト法等が挙げられる。好ましくは、表面に凹凸を有するロールによってフィルムの表面に凹凸を転写する方法が生産性の点において優れる。表面に凹凸を有するロールによってフィルムの表面に凹凸を設ける方法としては、表面に凹凸を有するキャストロールにエアナイフでフィルムを押しつける方法、鏡面仕上げのキャストロールに表面に凹凸を有するゴムロールでフィルムを押し当てる方法、表面に凹凸を有するキャストロールに表面に凹凸を有するゴムロールでフィルムを押し当てる方法、表面に凹凸を有するキャストロールに金属ロールを押し当てる方法等が挙げられる。その一例として鏡面仕上げのキャストロールに表面に凹凸を有するゴムロールでフィルムを押し当てる場合、キャストロールの材質は金属が挙げられ、金属は冷却効果が高く、溶融状態のフィルムを安定して固化できる観点から好ましい。また、キャストロールの温度としては、３０〜８０℃程度が好ましく、４０〜７０℃程度がより好ましい。キャストロールの温度を３０℃程度以上に設定することによって、キャストロールとフィルムの密着性が向上し、フィルム表面への凹凸の転写効率が向上する等の効果が得られる。また、ロールの温度を８０℃程度以下に設定することによって、フィルムのキャストロールへの巻きつきを防止する等の効果が得られる。ゴムロールの温度に関しては、特に限定されるものではない。

なお、表面に凹凸を有するロールにおける表面の形状としては、得られるフィルムの表面の凹凸に応じて、適宜設定すればよい。

工程（２）によって成形した凹凸を有するフィルムは、工程（３）によって延伸される。

当該延伸は公知の方法で行えばよいが、生産性の点からテンター法が好ましい。テンターは、少なくとも、予熱ゾーン、延伸ゾーン、固定ゾーンの３ゾーンに分かれる。工程（２）で成形されたフィルムは、テンターの予熱ゾーンで延伸可能な温度にまで加熱され、延伸ゾーンで所定の延伸倍率まで延伸される。延伸の方向は、フィルムの流れ方向に対して垂直方向である。延伸されたフィルムは、固定ゾーンでアニール処理される。

予熱温度は、延伸温度Ｔ（１）に依存し、Ｔ（１）＋０℃〜Ｔ（１）＋３０℃が好ましい。また、予熱時間は２〜７０秒程度が好ましく、４〜３０秒程度がより好ましい。この範囲に設定することによって、延伸時にフィルム温度が延伸温度に到達され、ボイドの発生率を抑制することができる。

延伸温度は、微粒子のガラス転移温度Ｔｇ（１）とした場合、Ｔｇ（１）よりも高い場合、微粒子の延伸性が良好になりボイドの発生率が低い。しかしＴｇ（１）よりも低い場合は、微粒子の延伸性が悪くなり、ボイドの発生率が高くなる傾向にある。

延伸温度の具体的な温度は、前記の通り、微粒子のガラス転移温度Ｔｇ（１）に依存し、Ｔｇ（１）＋０℃〜Ｔｇ（１）＋７０℃が好ましい。この範囲に設定することにより、ボイドの発生率を抑制することができる。

延伸倍率は、光拡散率において良好であるという点から、延伸前のフィルムを基準にして、２．５倍程度以上が好ましく、３．５倍程度以上がより好ましい。また、延伸倍率は、微粒子の延伸性において、良好であるという点から、延伸前のフィルムを基準にして、６．０倍程度以下が好ましく、４．５倍程度以下がより好ましい。

延伸速度（フィルム変形速度）の具体的な速度は、２００〜５９００％／分が好ましく、５００〜３６００％／分がより好ましい。この範囲を外れると、フィルムに熱が十分に伝わらず、ボイドの発生率が高くなる傾向にある。

熱固定温度の具体的な温度は、延伸温度Ｔ（１）に依存し、Ｔ（１）＋２０℃〜Ｔ（１）＋１００℃が好ましい。また、熱固定時間は２〜６０秒が好ましく、３〜３０秒がより好ましい。この範囲に設定することにより、高温での使用時に拡散フィルムが収縮することを抑制することができる。

前記工程（３）の延伸工程によりポリマーマトリックス中の微粒子がＴＤ方向に伸ばされ、ＴＤ方向に配向された楕円微粒子がポリマーマトリックス中に形成されたフィルムが得られる。

＜光拡散フィルムを有するＬＥＤ照明＞
本発明の光拡散フィルムを用いたＬＥＤ照明の一実施形態の模式図を図１に示す。ＬＥＤ光源を有するＬＥＤ照明１から発光される光２は、ＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム３を設けない場合には、点発光である。この点発光の光をつなげて面発光とする場合には、点発光の連なる方向とＴＤ方向とが平行になるように、ＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム３を設けることによって、ＬＥＤ照明の光源からの光をＴＤ方向に拡散することができ、フィルムを介した光源２から発光される光４を、面光源とすることができる。

ＬＥＤ光源とＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムとの距離は、ＬＥＤ光源から発せられる光の強度にもよるが、ＬＥＤ光源から発せられる光を十分に拡散させることができ、照明ムラを抑制できる点、及び光を異方向へ拡散することができる点等から、５ｍｍ程度以上が好ましく、１０ｍｍ程度以上がより好ましく、５０ｍｍ程度以上がさらに好ましく、１００ｍｍ程度以上が特に好ましい。また、ＬＥＤ光源とＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムとの距離は、特に限定されるものではないが、光の輝度が低下しない程度の距離であればよく、例えば、５００ｍｍ程度以下が好ましい。

また、図１に示すようなＬＥＤ照明を複数列に並べたり、ＬＥＤ光源の配置等によって、広範囲に照明することのできるＬＥＤ照明とすることも可能である。

本発明の光拡散フィルムは、ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分と楕円微粒子の屈折率が異なり、かつフィルムの表面に凹凸を有するため、光を十分に拡散することができる。

ＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルムを有するＬＥＤ照明の一実施形態の模式図である。 実施例で測定された、輝度の測定方法を示す模式図である。 実施例１で製造された光拡散フィルムの顕微鏡写真（倍率：１５００倍）である。 実施例１のフィルムの表面形状を倍率３００倍で観察したＳＥＭ画である。

［実施例］
以下に実施例及び比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

＜実施例１＞
ベース樹脂及びアクリル系樹脂微粒子として以下の樹脂を用いた。
・ポリエステル系樹脂（ベース樹脂）（ＳＫケミカル（株）製のポリエステル系樹脂（ＢＲ８０４０）、屈折率：１．５７、ガラス転移温度（Ｔｇ）：７８℃）。
・アクリル系樹脂微粒子（日本ペイント（株）製の非架橋アクリル系樹脂（ＦＳ−１０１）、屈折率：１．４６、ガラス転移温度（Ｔｇ）：６０℃、平均粒子径：０．０８μｍ）。

前記ベース樹脂を１００重量部、及びアクリル系樹脂微粒子を５．３重量部、二軸混練機に入れ、２１０℃で混練し、樹脂組成物を調製した。

次いで、得られた樹脂組成物を押出機入口温度：２１０℃、押出機出口：２５０℃、ダイス温度：２５０℃の条件で押出し、押出されたフィルムを７０℃に設定されたキャストロール（鏡面仕上げ）に、ロール表面温度５℃に設定した表面粗さ（Ｒａ＝１．０μｍ）のゴムロールを用いて押し付けることにより、表面に凹凸を有するフィルムを得た。得られたフィルムを、フィルムの幅方向（ＴＤ方向）に、９０℃で延伸を行い、厚さ１５０μｍのフィルムを得た。前記ＴＤ方向の延伸により、得られたフィルム中の微粒子はＴＤ方向に伸ばされ、ＴＤ方向に一軸配向した楕円微粒子がフィルム中で形成された。

得られたフィルム中の楕円微粒子の平均短径、平均長径、及びアスペクト比、並びにフィルムを形成するベース樹脂と楕円微粒子との屈折率差を測定した。結果を表１に示す。なお、フィルム中の楕円微粒子の平均短径、平均長径、及びアスペクト比、ボイドの有無については、顕微鏡（(株)キーエンス製のＶＨＸ−１０００）を用いて、倍率１５００倍で観測して評価した。図３に実施例１で製造されたフィルムの顕微鏡写真を示す。得られたフィルムは、ボイドが発生しておらず、良好な膜が得られたことが確認できた。

また、得られたフィルムの表面形状を走査型電子顕微鏡（（株）日立ハイテクフィールディング製のＳ−４８００）を用いて観察した。図４にＳＥＭ画を示す。なお、図４のＳＥＭ画は、倍率３００倍で観察した画像である。

さらに、得られたフィルムの樹脂の流れ方向（ＭＤ方向）及びＴＤ方向の算術平均粗さ（Ｒａ）、及び表面凹凸の山の数を以下の方法により測定した。ＭＤ方向の算術平均粗さ（Ｒａ）、並びにＭＤ方向、及びＴＤ方向の表面凹凸の山の数の測定結果を表２に示す。

＜算術平均粗さ（Ｒａ）＞
ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に基づき、１０ｃｍ×１０ｃｍサイズのサンプルを３枚切り出し、測定長さ：５ｍｍ、測定スピード：０．３ｍｍ／ｓ、カットオフ波長：０．８ｍｍ、レンジ：±６４．０の条件下で、（株）東京精密製のＳＵＲＦＣＯＭ−１４００を用いて各１０点測定を行なった。評価結果を表２に示す。

＜表面凹凸の山の数＞
表面凹凸の山の数は、前記算術平均粗さ（Ｒａ）のデータにおいて、高さが０．２μｍを超えた山の数の平均値を算出した。

＜実施例２〜４＞
実施例２は表面粗さ（Ｒａ＝１．３μｍ）のゴムロール、実施例３としては表面粗さ（Ｒａ＝２．０μｍ）のゴムロール、実施例４としては表面粗さ（Ｒａ＝３．０μｍ）のゴムロールを用いた以外は、実施例１と同様の方法でフィルムを作製し、実施例１と同様の方法でフィルムを測定、評価した。

＜実施例５＞
アクリル系樹脂微粒子として、以下のものを用いた以外は、実施例１と同様の方法でフィルムを作製し評価した。
・アクリル系樹脂微粒子（積水化成品工業（株）製の非架橋アクリル系樹脂（ＥＭＡ−１０）、屈折率：１．４９、ガラス転移温度（Ｔｇ）：６５℃、平均粒子径：１０μｍ）。

得られたフィルムの表面形状を実施例１と同様の方法で、観察した。得られたフィルムは、ボイドが発生しておらず、良好な膜が得られたことが確認できた。

＜実施例６〜８＞
実施例６は表面粗さ（Ｒａ＝１．３μｍ）のゴムロール、実施例７としては表面粗さ（Ｒａ＝２．０μｍ）のゴムロール、実施例８としては表面粗さ（Ｒａ＝３．０μｍ）のゴムロールを用いた以外は、実施例５と同様の方法でフィルムを作製し評価した。

＜比較例１＞
樹脂組成物を押出し成形したのち、エンボス加工を施さず、フラット状のフィルムを作製した以外は、実施例１と同様の方法によりフィルムを作製し評価した。得られたフィルムは、ボイドが発生しておらず、良好な膜が得られたことが確認できた。

＜比較例２＞
樹脂組成物を押出し成形したのち、エンボス加工を施さず、フラット状のフィルムを作製した以外は、実施例５と同様の方法によりフィルムを作製し評価した。得られたフィルムは、ボイドが発生しておらず、良好な膜が得られたことが確認できた。

＜比較例３＞
ベース樹脂のみを押出し成形したのち、エンボス加工を施し、フラット状のフィルムを作製した以外は、実施例１と同様の方法によりフィルムを作製し評価した。

・物性評価１（ヘイズ値及び透過率測定）
前記実施例１〜８及び比較例１〜３で得られたフィルムについて、ヘイズ値、全光透過率、平行光透過率、及び拡散光透過率を以下の方法により測定した。

＜ヘイズ値及び全光線透過率＞
ＪＩＳ Ｋ７３６１の評価方法に基づき、日本電色工業（株）製の濁度計ＮＤＨ−２０００を用いて測定した。評価結果を表３に示す。

・考察
表３より、実施例１〜８の表面加工を施した表面に凹凸を有するフィルムでは、比較例１及び２の表面加工を施していないフラット状のフィルムよりも拡散光透過率が、向上していることがわかる。また比較例３より、微粒子を混合させることでも拡散光透過率が向上していることがわかる。

・物性評価２（輝度測定）
実施例１〜８及び比較例１〜３によって得られたフィルムについて、フィルムのＭＤ方向及びＴＤ方向における各輝度について、以下の測定方法により測定した。評価結果を表４に示す。

図２に示すように、光源５（（株）旭製作所製のリフレクターランプ（１００Ｖ・１ｋＷ、８７０ｃｄ）から２０ｍｍ離れたところに測定サンプル６を配置し、さらに測定サンプル６からの距離１５０ｍｍのところ（角度（θ）：０度）に、輝度測定器７（トプコン（株）製のＬＵＭＩＮＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ ＢＭ−３）を配置して輝度を測定した。次に、測定サンプルのＭＤ方向及びＴＤ方向に、距離１５０ｍｍを保ちながら、角度（θ）：０〜６０度までずらし、それぞれの輝度を測定した。さらに、各ＭＤ方向及びＴＤ方向の各角度の輝度の差を求めた。なお、ＭＤ方向及びＴＤ方向の輝度の差が、３０ｃｄ以上ある場合には、異方性があるものと判断した。表４に評価結果を示す。

・考察
表４より、実施例１〜８の表面加工を施した表面に凹凸を有するフィルムでは、６０度の角度においても、ＭＤ方向において４０ｃｄ以上の輝度が観測され、また、広い角度にわたって、ＭＤ方向とＴＤ方向の輝度差が生じていることがわかる。このように実施例１〜８のフィルムは、広い角度で光を拡散することができることがわかる。

一方、比較例１〜３では、６０度の角度において、ＭＤ方向及びＴＤ方向ともに輝度を観測することができず、光拡散性能において乏しかった。さらに、比較例１〜３は、ＭＤ方向とＴＤ方向との輝度の差が、実施例１〜８と比して小さく、異方性において乏しいものであることがわかる。

１ ＬＥＤ照明
２ ＬＥＤ光源から発光される光
３ ＬＥＤ照明用異方性光拡散フィルム
４ ＬＥＤ光源から発光される光
５ 光源
６ 測定サンプル
７ 輝度測定器

Claims (13)

1. 楕円微粒子及びポリマーマトリックスを形成する樹脂成分を含む樹脂組成物から形成される、表面に形状異方性の凹凸を有する光拡散フィルムであって、樹脂成分の屈折率と楕円微粒子の屈折率が異なる光拡散フィルム。
2. ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分が、ポリエステル系樹脂である請求項１に記載の光拡散フィルム。
3. 楕円微粒子が有機系材料である請求項１又は２に記載の光拡散フィルム。
4. 有機系材料が、アクリル系樹脂、及び／又はスチレン系樹脂である請求項３に記載の光拡散フィルム。
5. 楕円微粒子の平均長径が０．１〜５０μｍ、平均短径が０．０１〜２０μｍである請求項１〜４のいずれかに記載の光拡散フィルム。
6. 楕円微粒子の含有量が、ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分１００重量部に対して、１〜３０重量部である請求項１〜５のいずれかに記載の光拡散フィルム。
7. フィルム表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．２〜４．０μｍである請求項１〜６のいずれかに記載の光拡散フィルム。
8. ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分の屈折率と楕円微粒子の屈折率の屈折率差が、０．０５以上である請求項１〜７のいずれかに記載の光拡散フィルム。
9. 楕円微粒子が、ポリマーマトリックス中で一軸方向に配向している請求項１〜８のいずれかに記載の光拡散フィルム。
10. ＬＥＤ照明用に用いられる請求項１〜９のいずれかに記載の光拡散フィルム。
11. （１）ポリマーマトリックスを形成する樹脂成分、及び微粒子を含む樹脂組成物をフィルムに成形する工程、
    （２）工程（１）によって成形したフィルムの表面に凹凸を設ける工程、及び
    （３）工程（２）によって成形した凹凸を有するフィルムを延伸させ、楕円微粒子を有するフィルムを得る工程
    を含む請求項１〜１０のいずれかに記載の光拡散フィルム。
12. 工程（３）における延伸方向が、フィルム成形により成形されたフィルムの幅方向（ＴＤ方向）である請求項１１に記載の光拡散フィルム。
13. 工程（３）における楕円微粒子が、フィルム成形により成形されたフィルムの幅方向（ＴＤ方向）に配向している請求項１１又は１２に記載の光拡散フィルム。

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