JP4300826B2 - Light diffusing film and direct surface light source using the same - Google Patents

Light diffusing film and direct surface light source using the same Download PDF

Info

Publication number
JP4300826B2
JP4300826B2 JP2003058184A JP2003058184A JP4300826B2 JP 4300826 B2 JP4300826 B2 JP 4300826B2 JP 2003058184 A JP2003058184 A JP 2003058184A JP 2003058184 A JP2003058184 A JP 2003058184A JP 4300826 B2 JP4300826 B2 JP 4300826B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
light
bubbles
light source
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003058184A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004271568A (en
Inventor
基之 鈴木
綾子 森下
弘造 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2003058184A priority Critical patent/JP4300826B2/en
Publication of JP2004271568A publication Critical patent/JP2004271568A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4300826B2 publication Critical patent/JP4300826B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

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】
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%以下である光拡散性二軸延伸ポリエステルフィルムであって、拡散光反射率R(%)と全光線透過率T(%)の合計値が80%以上であり、全体厚さが1000μm以下であり、フィルム内部に微細気泡を含有し、フィルムの厚み方向の平均気泡数が3〜30個であり、かつ気泡の平均扁平度が3.1以上10以下である光拡散性二軸延伸ポリエステル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必要である。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】
*=ΣNii/ΣNi (NiはパラメータA=Ai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以下であることが必要である。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)と交差あることが必要である(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3.1以上10以下(好ましくは5以下)とすることが必要であり、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3.1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/m2)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 0004300826
【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]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light diffusive film suitably used for a planar light source such as a backlight of a liquid crystal display, a light box, an electric signboard device, or a planar illumination device. More specifically, light that is preferably used for mounting on a light emitting surface of a so-called direct-type surface light source, in which a light source is arranged in a hollow housing and light emitted from the light source is emitted from one main plane of the housing. The present invention relates to a diffusive film and a direct type surface light source using the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, many displays using liquid crystals have been used as display devices for personal computers, televisions, mobile phones, and the like. Since these liquid crystal displays are used as an image display device, it is generally performed that a surface light source called a backlight is arranged on the back side when viewed from an observer and light is emitted from the back side.
[0003]
At this time, if there is luminance unevenness in the light emitted from the backlight, the liquid crystal display deteriorates the image quality, so that it is required to irradiate the entire screen uniformly.
[0004]
Large LCD TVs that require extremely high brightness, such as large LCD TVs, can achieve high brightness with little light loss even when a large number of light sources are used. A so-called backlight is preferred.
[0005]
The direct type backlight is a planar light source of a type 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 light source such as a number of cold cathode ray tubes is arranged at a position immediately below the light emitting surface (that is, a position just behind the liquid crystal screen when a liquid crystal display is used).
[0006]
For this reason, the direct-type backlight has a problem that a large luminance difference is likely to occur between a position on the screen that is directly above the light source and a position that is not so, and is easily recognized as luminance unevenness. For this reason, in general, a translucent milky white plate (so-called light diffusing plate) having a very strong light diffusibility is used on the light emitting surface to reduce luminance unevenness as much as possible. As this light diffusing plate, a resin plate made of acrylic or polycarbonate having a thickness of several millimeters mixed with a light scattering material such as organic and 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]
Furthermore, if the uniformity is still insufficient, (1) the light reflecting plate is deformed in accordance with the arrangement of the light source and the light emission direction is controlled (see, for example, Patent Documents 3 and 4), (2) the light diffusing plate Directly light-shielded pattern printed or transparent film with light-shielded pattern printed on the light diffusion plate to partially block the light transmitted from the top of the light source and make the entire screen uniform (For example, refer patent document 5) etc. are proposed.
[0008]
Moreover, the film containing a bubble is known as a light diffusable film (refer patent document 6).
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-119311
[0010]
[Patent Document 2]
JP-A-6-73296
[0011]
[Patent Document 3]
JP 2001-318614 A
[0012]
[Patent Document 4]
JP 2002-82624 A
[0013]
[Patent Document 5]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-212090
[0014]
[Patent Document 6]
JP-A-11-268211
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
Large monitors, televisions, internally-lit display panels, etc. that use direct-type backlights are required to be thinner, lighter, more reliable, and at the same time have higher functionality and better productivity. .
[0016]
However, since the conventional diffuser plate requires a thickness of several millimeters in order to obtain the required luminance unevenness reduction effect, there is a limit to reducing the thickness and weight of the backlight.
[0017]
At the same time, it is necessary to cut the diffuser into the required shape, and furthermore, printing of light shielding patterns, moisture-proof (gas barrier) processing, antistatic processing, hard coat processing, antireflection processing, and processing to form a transparent conductive film Furthermore, by performing surface processing such as micro unevenness and prism-shaped micro surface shape processing, the functionality is further improved. However, in the case of a thick resin plate, these processes require a very large apparatus at the same time. However, since it is necessary to process each sheet one by one, there is a problem in terms of productivity, resulting in high costs.
[0018]
In addition, because these resin plates require high uniformity and defect-freeness, large special equipment may be required for handling and storing thick resin plates in backlight assembly, resulting in decreased productivity. Was.
[0019]
Furthermore, low-cost acrylic light diffusion plates have low heat resistance and large dimensional changes due to moisture absorption, so the light diffusion plates are likely to bend and deform due to heat and humidity changes, resulting in a thicker diffusion. There was a problem that a board was required.
[0020]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a light diffusivity having a total light transmittance T (%) of 15% or more and 60% or less. Biaxially stretched polyester the film The total value of diffused light reflectance R (%) and total light transmittance T (%) is 80% or more, the total thickness is 1000 μm or less, contains fine bubbles inside the film, The light-diffusible biaxially stretched polyester film has an average number of bubbles in the thickness direction of 3 to 30 and an average flatness of bubbles of 3.1 to 10 It is what.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The inventors of the present invention considered that the above problems could be solved if a thin count film having optical characteristics that could be used in place of a thick diffusion plate could be realized.
[0022]
As a result, it has been said that the total light transmittance has to be increased in order to ensure sufficient brightness when using a conventional light diffusion plate as a backlight. As a result of a detailed study focusing on the fact that the total light transmittance is not completely correlated, if the total light transmittance is 15% or more, the total value with the diffused light reflectance is set to 80% or more. We have determined that there is no decrease in brightness.
[0023]
Furthermore, in order to obtain a film having such strong light diffusibility 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 may contain bubbles inside. is necessary . This bubble may be a closed cell or an open cell, but is preferably a closed cell from the viewpoint of easily securing the mechanical strength of the film.
[0025]
The size of the bubbles contained in the film of the present invention is 0.1 to 30 μm, more preferably 0.5 to 10 μm, expressed as the average bubble diameter. When the bubble size is less than 0.1 μm, the transmitted light is likely to be colored and the brightness tends to be low. On the other hand, if the bubble size is larger than 30 μm, it may be visually recognized as a luminance defect. Note that the bubble number average means an average based on the number of bubbles, for example, the bubble number average A of a certain parameter A for bubbles. * Is the following equation, and hereinafter, the average number of bubbles is also simply referred to as average.
[0026]
A * = ΣN i A i / ΣN i (N i Is the parameter A = A i Number of bubbles
The light diffusive film of the present invention has a total light transmittance T (%) of 15% or more and 60% or less. When the total light transmittance is less than 15%, the luminance when the backlight is used is insufficient, and when it exceeds 60%, it is difficult to eliminate the luminance unevenness when the backlight is used. The more preferable range of the total light transmittance T is 20% or more and 40% or less. However, in applications in which the absolute value of luminance is given priority over luminance unevenness (for example, for internal illumination use), it is 30% to 60% or less. It is preferable that
[0027]
One point of the present invention is that the total value of the diffused light reflectance R (%) and the total light transmittance T (%) is 80% or more. The total value of R and T is preferably 90% or more. In order to satisfy this characteristic, it is preferable that air bubbles be contained inside the film because it is easy in terms of the production method.
[0028]
The diffuse reflectance refers to the intensity of light reflected in the 45 ° direction when a light beam is incident on the film surface from the normal direction to the film surface (this is 0 degree). This is expressed as 100%.
[0029]
In addition to the bubbles, inorganic or organic particles imparting light diffusibility can also be added. In that case, it 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. , It is a film comprising a laminate of a plurality of films including a biaxially stretched polyester film containing bubbles or a biaxially stretched polyester film containing bubbles. Also, the overall thickness should be 1000 μm or less is necessary . More preferably, it is 500 μm or less.
[0031]
It is natural that extremely high heat resistance and dimensional stability can be obtained by making the film containing air bubbles into a biaxially stretched polyester film, but at the same time, it has a thickness of 1000 μm or less due to its strong tensile elastic modulus. However, it is also possible to obtain a film having a strong bending strength equivalent to a thick diffuser plate of several mm. For this reason, it becomes possible to adopt the same method as that of the current resin plate up to the method of installing in the hollow casing of the direct type backlight. However, when the film thickness is 20 μm or less, unless a separate support is prepared, unevenness due to wrinkles may occur due to changes over time during use.
[0032]
When laminating with a non-light diffusing film, etc., the thickness of the light diffusing layer such as having a bubble of the light diffusing film of the present invention is selected in accordance with the use form. However, as a single film, it is preferable that the film contains necessary bubbles or the like with a thickness of 75 μm or more and 350 μm or less, and satisfies the required optical characteristics, and when a thickness exceeding 350 μm is required. It is preferable from the point of high productivity to use as a laminated body bonded together with the film with high transparency prepared by others.
[0033]
The number of bubbles contained in the film of the present invention intersects with 3 to 30 bubbles (6 to 60 bubble interfaces) on average when the straight line penetrating in the film thickness direction is drawn. Can is necessary (More preferably 5 to 20). If the number of bubbles is too small, the diffuse 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 surface is larger than the average thickness in the film thickness direction, that is, it is high when the backlight is a flat bubble in the direction parallel to the film surface. This is preferable in that brightness is obtained. In addition, about the average length of a surface parallel direction, when the vertical and horizontal stretch rate of a film differs and there exists anisotropy of bubble length in a surface parallel direction, it measures so that it may become the average.
[0035]
The reason for this is not clear, but in the case of a perfectly spherical bubble that is not flat or an irregular bubble that does not have directionality, it becomes stray light within the film and absorbed by the film. This is considered to be due to the fact that the component that becomes loss due to emanating from the film end face tends to increase. In particular, the average flatness of the bubbles 3.1 or higher Top 10 or less (Preferably 5 or less) It is necessary It is possible to achieve both high luminance and luminance unevenness suppression at a high level. Average flatness is 3.1 If it is less than 10, the luminance tends to decrease, and if it exceeds 10, luminance unevenness tends to occur.
[0036]
When the bubbles are observed and counted with an electron microscope, in consideration of the resolution limit, bubbles smaller 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 in the case of a biaxially stretched polyester film containing the most preferable flat bubbles inside the film.
[0038]
As the polyester used in the present invention, polyethylene terephthalate or polyethylene-2,6-naphthalate is preferably the main component.
[0039]
As a method for producing a polyester film containing bubbles,
(I) After melt-extruding a mixture containing the main resin component (a) and the incompatible component (b) with respect to the resin component (a), it is stretched in at least one direction to form pores therein. A method of forming an interface by
(II) A method of forming pores by adding foamable particles and foaming inside the film by melt extrusion,
(III) A method of forming holes in the film by injecting a gas such as carbon dioxide gas and performing extrusion foaming,
(IV) A method of forming pores inside the film by mixing at least two components of polymer, organic substance or inorganic substance, melt-extruding, and then dissolving at least one component by solvent extraction,
(V) A method in which pores are formed by melt-extruding a resin to which hollow particles have been added or by applying and drying in a solution state;
(VI) A method of forming a dry porous layer by coating a base film with a moisture permeable urethane resin and drying it.
In the present invention, it is preferable to use the method (I) because a preferable flat bubble can be easily generated. Further, centering on the method (I), it is preferable to adjust the bubble flatness by combining other methods, or to adjust the diffusibility of reflected light. As a method that can be preferably combined, the hollow particles of (V) are resin The method of adding to a solution, apply | coating to the surface layer of a film, and drying is mentioned.
[0040]
In the method (I), when polyester is selected as the main resin component (a), polyolefin such as polypropylene, polyethylene, polymethylpentene, polycycloolefin, polystyrene, etc. are preferable as the incompatible component (b). In particular, polymethylpentene or polycycloolefin is preferably used from the viewpoint of the flatness of the generated bubbles.
[0041]
Furthermore, in order to control the dispersion diameter of the incompatible component (b) in the polyester and the bubble formation state by stretching, it is also preferable to add a dispersion control agent as the third component. As such dispersion control 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 form from a slit-shaped die, dropped onto a cooled drum, and rapidly cooled and solidified to be substantially in an amorphous state. Get a sheet of.
[0043]
Next, after raising the film to the stretching temperature using a roll group, hot air oven, infrared heater, etc., while gripping both ends with a pair of rolls with different peripheral speeds and clips running on rails with gradually increasing intervals Stretch.
[0044]
In the case of biaxial stretching, the stretching is performed in both the longitudinal direction and the width direction, but the order is not limited, and simultaneous biaxial stretching may be used. Or the method of extending | stretching in multiple steps may be used. The shape of the bubbles can also be controlled by selecting the stretching method.
[0045]
Although not particularly limited, the draw ratio is preferably 1.1 to 8 (more preferably 1.2 to 6, more preferably 1.5 to 5) times. When the value falls below the lower limit of the numerical range, the heat shrinkage rate is too large, which is not preferable. On the other hand, when the value exceeds the upper limit of the numerical range, the draw ratio is too high, and the drawing process becomes difficult. The draw ratios may be the same in length and breadth or 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, the composition of the polyester as the main component (a), the type of the incompatible component (b), the same addition amount, the type of the dispersion control agent, the same addition amount, the stretching temperature, the magnification, the temperature of the heat setting It is possible to control the size, number and shape of bubbles generated.
[0048]
For example, as a method for reducing the flatness of bubbles, a low melting point polyester such as polyethylene terephthalate copolymerized with polyethylene isophthalate is used as the polyester, and the incompatible component (b) is a resin having a high softening temperature. Operations such as lowering, increasing the stretching temperature, and increasing the heat setting temperature may be performed.
[0049]
Next, the light diffusive film of the present invention is obtained by performing necessary surface processing such as applying and drying a resin solution in which hollow particles are added to the biaxially stretched polyester film obtained as necessary, using a coater.
[0050]
Moreover, when making a light diffusable film into a laminated body, the obtained bubble containing polyester film and the transparent biaxially stretched polyester film prepared separately are bonded together using a dry laminator etc., and it manufactures.
[0051]
[Measurement and evaluation method of characteristics]
(1) Total light transmittance (T)
Using a fully automatic direct reading haze computer HGM-2DP (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.), the total light transmittance was measured from both sides of the film, and the lower value was taken as the total light transmittance.
[0052]
(2) Diffuse light reflectance (R)
Using a spectroscopic color difference meter SE-2000 type (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), the 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 obtained.
[0053]
At this time, the sample film to be measured and a black polyester film (“Lumirror” 125X30, manufactured by Toray Industries, Inc.) having the same size as the sample are superimposed, and the reflectance on the sample film side is measured.
[0054]
This was performed on both sides of the sample film, and the higher value was taken as the diffuse 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. Next, the cut section is suitable using a scanning electron microscope S-2100A type (Hitachi, Ltd.) so that particles of 1 μm or more can be observed, and the entire section from the film surface to the back surface is within the field of view as much as possible. A magnified observation is performed at a magnification (generally about 3000 to 10,000 times), and a photograph is taken. When the entire cross section from the film surface to the back surface does not fit in one field of view, images taken in multiple times are connected and combined to obtain an image of the entire cross section.
[0056]
This observation and photography is performed on any 10 points on the film.
[0057]
Next, when a straight line is drawn perpendicularly to the film surface from one arbitrary point on the film surface to the other film surface in the obtained cross-sectional image, the number of bubbles / resin interfaces present on the line Count. At this time, the number of interfaces is counted as 1 for both the interface from the gas phase to the solid phase and the interface from the solid phase to the gas phase. This is performed for any 10 points for one image.
[0058]
The simple average value of the data of 100 points in total (10 points per image) × (10 images) obtained in this way was calculated, and the value divided by 2 was defined as the average number of bubbles (N) in the film thickness direction ( Because there are two upper and lower interfaces in one bubble).
[0059]
Further, when the average number of cells in the film thickness direction is different depending on whether the film is cut in the longitudinal direction or when cut in the width direction when cutting the film, the average number of bubbles in the film thickness direction is determined for each direction and then large. This value is taken as the average number of bubbles (N) in the film thickness direction.
[0060]
(4) Bubble length in parallel to film surface (X), film thickness direction thickness (Y), average flatness (A)
An enlarged cross-sectional image is obtained by the same method as that used in the measurement of the average number of bubbles (3), and 50 points are arbitrarily selected for the bubble portion having a closed shape in the cross-sectional photograph.
[0061]
For the selected bubbles, the length in the direction parallel to the surface of the film surface and the thickness in the direction perpendicular to the film surface were measured, and the average number of bubbles for each of the obtained length and thickness data of 50 points was measured. The value was defined as the length (X) of the bubble in the direction parallel to the film surface and the thickness (Y) in the film thickness direction.
[0062]
Moreover, the value which remove | divided the film surface parallel direction length (X) of the bubble by the film thickness direction thickness (Y) was made into average flatness (A).
[0063]
(5) Average bubble diameter (φ)
An enlarged cross-sectional image is obtained by the same method as that 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]
Overlay a transparent film on the photo, trace each contour shape with an oil pen, paint the part corresponding to the cavity, copy the image of each cavity (bubble), and copy the trace image Measure the area with an image analyzer and calculate the equivalent circle diameter.
[0065]
This was performed for 50 selected points, and the average value was calculated as the average bubble diameter (φ).
[0066]
(6) Surface light source brightness and uneven brightness
Luminance was measured using a direct type backlight having the structure shown in FIG. 1 mounted on an 18-inch type liquid crystal monitor.
[0067]
As shown in FIG. 1, after placing the measurement sample 1 on the cold cathode tube 2 and lighting the cold cathode ray tube 2 for 60 minutes to stabilize the light source, the color luminance meter BM-7fast (stock) Brightness (cd / m) using Topcon 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 such that 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 of the center point of each area obtained by dividing the backlight surface into 4 × 4 areas, and the average value was defined as the luminance.
[0071]
In addition, luminance unevenness was evaluated based on variations in measurement results at 16 points.
[0072]
Brightness unevenness (%) = (maximum value−minimum value) / (average value) × 100
[0073]
【Example】
Hereinafter, although an example is given and explained in the present invention, the present invention is not necessarily limited to these.
[0074]
[Example 1]
The raw materials having the following composition 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 co-extruded from the 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 film was rapidly cooled with a mirror-cooled drum maintained at a surface temperature of 25 ° C. to obtain a substantially non-crystalline composite unstretched sheet film. The thickness composition ratio of the composite unstretched sheet was set to B / A / B (7/84/7) by adjusting the extrusion amount of each extruder.
[0076]
This sheet was stretched 3 times in the longitudinal direction at 85 ° C. Thereafter, the edge of the sheet was gripped with 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, a heat treatment was continuously performed at 90 ° C. for 20 seconds and at 220 ° C. for 10 seconds to form bubbles to obtain a biaxially stretched polyester film having a film thickness of 125 μm.
[0077]
This biaxially stretched polyester film is named film 1.
[0078]
The obtained film 1 is affixed to a metal frame having an opening having the same shape as the exit surface of the evaluation surface light source with slight tension so that no wrinkles or undulations enter, and is placed on the output surface of the evaluation surface light source. And evaluated as a light diffusing film. The evaluation results are shown in Table 1.
[0079]
[Example 2]
A hot melt adhesive (Aron Melt PES-304) manufactured by Toa Gosei Co., Ltd. was applied to one side of a transparent PET film (thickness: 188 μm, “Lumirror” 188U34, manufactured by Toray Industries, Inc.) 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. using a hot laminator on both surfaces of the film 1 obtained in Example 1 to obtain a light-diffusing film having a thickness of 505 μm.
[0081]
The resulting film is a strong biaxially stretched PET film laminate with a thickness of 505 μm, so it is very stiff, and does not require a support structure such as a metal frame and has a light diffusibility. 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 on the cooling drum and the final film thickness was 100 μm.
[0083]
The obtained film was evaluated as a light diffusing film by the same method as film 1. The evaluation results are shown in Table 1.
[0084]
[Example 4]
The raw materials having the following composition 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 part by weight
Sub extruder B:
PET: 100 parts by weight
Barium sulfate particles having an average particle diameter 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 co-extruded from the 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 film was rapidly cooled with a mirror-cooled drum maintained at a surface temperature of 25 ° C. to obtain a substantially non-crystalline composite unstretched sheet film. The thickness composition ratio of the composite unstretched sheet was set 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 end of the sheet was gripped with a clip, led 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. Furthermore, the heat processing for 10 second was continuously performed in 235 degreeC atmosphere, and the 125-micrometer-thick biaxially stretched polyester film was obtained.
[0087]
The obtained film was evaluated as a light diffusing film by the same method as film 1. The evaluation results are shown in Table 1.
[0088]
[Comparative Example 1]
The raw materials having the following composition 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 co-extruded from the 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 film was rapidly cooled with a mirror-cooled drum maintained at a surface temperature of 25 ° C. to obtain a substantially non-crystalline composite unstretched sheet film. The thickness composition ratio of the composite unstretched sheet was set 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 with a clip, guided into a tenter heated to 95 ° C., preheated, and then continuously stretched 3.5 times in the width direction in an atmosphere at 100 ° C. Furthermore, the heat processing for 10 second was continuously performed in 220 degreeC atmosphere, and the 125-micrometer-thick biaxially stretched polyester film was obtained.
[0091]
The obtained film was evaluated as a light diffusing film by the same method as 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, high uniformity, but low brightness.
[0092]
[Comparative Example 2]
A light diffusing film was obtained by the same method as in Example 1 except that the raw material supplied to the main extruder A was changed to 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 by the same method as film 1. The evaluation results are shown in Table 1. The direct type surface light source using this film has a high total light transmittance and high luminance, but has a large luminance unevenness due to the thin film, and lacks practicality.
[0094]
[Comparative Example 3]
The raw materials having the following composition 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
Copolyester obtained by copolymerizing 10.0% by weight of polyethylene glycol with PET: 3.0 parts by weight
Sub extruder B:
PET: 100 parts by weight
The respective raw materials were melt-extruded at 285 ° C. from the extruders A and B, and co-extruded from the 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 film was rapidly cooled with a mirror-cooled drum maintained at a surface temperature of 25 ° C. to obtain a substantially non-crystalline composite unstretched sheet film. The thickness composition ratio of the composite unstretched sheet was set 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 end of the sheet was gripped with a clip, guided into a tenter heated to 85 ° C., preheated, and then continuously stretched 3.6 times in the width direction in an atmosphere at 105 ° C. Furthermore, the heat processing for 10 second was continuously performed in 220 degreeC atmosphere, and the biaxially stretched polyester film with a film thickness of 100 micrometers was obtained.
[0097]
The obtained film was evaluated as a light diffusing film by the same method as 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 low brightness and poor efficiency.
[0098]
From the above results, when the light diffusion sheet of the present invention is used as a light diffusion sheet for a direct type surface light source, it is a thin film, and has high brightness and excellent uniformity by suppressing luminance unevenness. I understand that.
[0099]
[Table 1]
Figure 0004300826
[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 millimeters that is currently used in a direct type surface light source. The surface light source can be made thinner and lighter.
[0101]
In addition, a thin count film not only has the advantages of thinning and weight reduction, but also can be easily wound up into a roll. 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 diffusive film resistant to heat and humidity can be obtained.
[0103]
The light diffusing film of the present invention and a direct surface light source using the same are surfaces requiring high brightness and high brightness uniformity, such as backlights for liquid crystal displays, internally illuminating display boards, internally illuminating lighting fixtures, etc. It can be used as a light source.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an apparatus vertical cross-sectional schematic view showing an outline of an apparatus structure for 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 (2)

全光線透過率T(%)が15%以上60%以下である光拡散性二軸延伸ポリエステルフィルムであって、
拡散光反射率R(%)と全光線透過率T(%)の合計値が80%以上であり、
全体厚さが1000μm以下であり、
フィルム内部に微細気泡を含有し、
フィルムの厚み方向の平均気泡数が3〜30個であり、
かつ気泡の平均扁平度が3.1以上10以下である光拡散性二軸延伸ポリエステルフィルム
A light diffusing biaxially stretched polyester film having a total light transmittance T (%) of 15% to 60% ,
The total value of diffused light reflectance R (%) and total light transmittance T (%) is 80% or more,
The overall thickness is 1000 μm or less,
Contains fine bubbles inside the film,
The average number of bubbles in the thickness direction of the film is 3-30,
A light-diffusing biaxially stretched polyester film having an average flatness of bubbles of 3.1 or more and 10 or less .
請求項に記載の光拡散性二軸延伸ポリエステルフィルムを、装着した直下型面光源。The direct type | mold surface light source which mounted | wore the light diffusable biaxially stretched polyester film of Claim 1 .
JP2003058184A 2003-03-05 2003-03-05 Light diffusing film and direct surface light source using the same Expired - Fee Related JP4300826B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003058184A JP4300826B2 (en) 2003-03-05 2003-03-05 Light diffusing film and direct surface light source using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003058184A JP4300826B2 (en) 2003-03-05 2003-03-05 Light diffusing film and direct surface light source using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004271568A JP2004271568A (en) 2004-09-30
JP4300826B2 true JP4300826B2 (en) 2009-07-22

Family

ID=33121362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003058184A Expired - Fee Related JP4300826B2 (en) 2003-03-05 2003-03-05 Light diffusing film and direct surface light source using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4300826B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7838060B2 (en) 2004-04-28 2010-11-23 Kao Corporation Fat composition

Families Citing this family (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
US8456590B2 (en) 2007-01-09 2013-06-04 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Optical sheet, surface light source and display device
US20080192482A1 (en) * 2007-02-12 2008-08-14 Laney Thomas M Tensioned optical element and display
JP5200709B2 (en) * 2007-07-09 2013-06-05 東レ株式会社 Polarized reflector and method for manufacturing the same
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
US9291752B2 (en) 2013-08-19 2016-03-22 3M Innovative Properties Company Retroreflecting optical construction
TWI605276B (en) 2009-04-15 2017-11-11 3M新設資產公司 Optical construction and display system incorporating same
CN102460125B (en) 2009-04-15 2015-11-25 3M创新有限公司 Prevent the blooming of optical coupled
JP5598839B2 (en) * 2009-04-23 2014-10-01 古河電気工業株式会社 Light diffusing foam sheet and method for producing the same, backlight device, and lighting 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
WO2011088216A2 (en) 2010-01-13 2011-07-21 3M Innovative Properties Company Illumination device having viscoelastic lightguide
EP3495134B1 (en) 2010-04-15 2020-11-25 3M Innovative Properties Co. Retroreflective articles including optically active areas and optically inactive areas
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7838060B2 (en) 2004-04-28 2010-11-23 Kao Corporation Fat composition

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004271568A (en) 2004-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4300826B2 (en) Light diffusing film and direct surface light source using the same
KR101172411B1 (en) Surface formed complex polymer lenses for visible light diffusion
US8486519B2 (en) White film for surface light source reflecting members
US7132136B2 (en) Stacked microvoided light diffuser
JP3870731B2 (en) White film for surface light source reflector
US20100034987A1 (en) White polyester film for light reflective plate
JP4517442B2 (en) Method for producing laminated light diffusing film
KR20060099439A (en) Anisotropic scattering sheet
US20070206299A1 (en) Reflective Sheet and Method for Producing Same
US8794798B2 (en) White film and surface light source using same
JP2002040214A (en) White film for surface light source reflection plate
JP2004126345A (en) Light reflection film and back light device for image display using the same
JP4547783B2 (en) White film for surface light source reflector
JP2002098811A (en) White laminated polyester film for reflecting member of surface light source
JP2019101142A (en) Light reflection sheet and optical member
JP2002098808A (en) White laminated polyester film for reflecting member of planar light source
JP4872501B2 (en) White film for surface light source reflector
JP2001228313A (en) White laminated polyester film for reflection member of surface light source
JP4560890B2 (en) Method for producing laminated light diffusing film
KR20080042882A (en) Ligth diffusion film and surface ligth source using same
KR101068635B1 (en) High brightness diffussion film improved engraving proportion and Preparing thereof
JP2004219438A (en) Light diffusing film
JP2007140499A (en) Light diffusion member and surface light source using the same
JP2015031893A (en) Lens film laminate for lighting equipment
JP2001226501A (en) White polyester film for surface light source reflection member

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060301

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090106

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090305

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090331

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120501

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4300826

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090413

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120501

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120501

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130501

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130501

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees