JP4793263B2

JP4793263B2 - 直下型バックライト

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Inventors: 弘造高橋; 朗和菊池; 宏光高橋
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Description

本発明は、異方拡散フィルムを用いた直下型バックライトに関するものであり、特に液晶表示装置等の平面表示装置に用いられる面光源用として好適な異方拡散フィルムを用いた直下型バックライトに関するものである。

本発明において、異方拡散フィルムとは、フィルム面へ垂直に光線を入射させた際に、フィルムを透過する拡散光の分布が等方的でないフィルムのことをいうものである。つまり、入射光線の軸を含む任意の平面における拡散光の分布と（ここで、任意の平面はフィルム面と垂直な関係である）、該平面と垂直でかつ入射光線の軸を含む平面における拡散光の分布とが、異なるフィルムをいうものである。

近年、パソコン、テレビあるいは携帯電話などの表示装置として、液晶を利用したディスプレイが数多く用いられている。

これらの液晶ディスプレイは、それ自体は発光体でないために、裏側から面光源を使用して光を照射することにより表示が可能となっている。また、面光源は、単に光を照射するだけでなく、画面全体を均一に照射せねばならないという要求に応えるため、サイドライト型バックライトもしくは直下型バックライトと呼ばれる面光源の構造のものが採用されている。

これらの中で、テレビなどに使用されている直下型バックライトでは、一般的に、並列に配置された複数のランプと、ランプの上面側に乳白色の拡散板が設置されており、さらに拡散シートやプリズムシートなどが適宜配置されている。乳白色の拡散板としては、アクリル樹脂等に拡散性の粒子を分散させた拡散板等が代表的なものであり、直下型バックライトにおいて、背面に設置されたランプのイメージを低減し、均斉度を向上させる作用を有する。

一方、面光源をより明るくする要求（高輝度化の要求）は高まるばかりであり、その手段として、例えば、ランプの本数を増加させたり、出力をアップする等の方法もあるが、これらの方法は大きなコストアップの要因となり、非効率でもある。

また、上記の高輝度化の要求に対して、異方拡散フィルムに関する提案がなされている。具体的に、シリンドリカルレンズ部をストライプ状に備えたもの（特許文献１参照）や、棒状の気泡を分散させたもの（特許文献２参照）、あるいは縦割紡錘形状を備えたもの（特許文献３参照）等が提案されている。
特開２００２−６２５２８号公報特開２００２−９８８１０号公報特開２００２−１０７５１０号公報

しかしながら、従来の乳白色の拡散板や上記の提案のいずれにおいても、特に直下型バックライトにおいて十分に高い輝度と均斉度を兼ね備えておらず、また生産性とコストを高度に両立させることができていないのが実状である。

本発明の目的は、これらの点に鑑み、高輝度、高均斉度および高生産性を兼ね備えた新規な異方拡散フィルムを用いた直下型バックライトを提供することにある。

上記した課題を解決するため、本発明の直下型バックライトは、次の構成を有するものである。

すなわち、基材フィルムの一方の面に、凸状ストライプ形状レンズが構成されてなり、該ストライプ方向と垂直な面での断面形状が下記Ａ〜Ｃを満たし、全光線透過率が７０％以上である異方拡散フィルムを用いてなる直下型バックライトである。
Ａ．断面形状の凸部分の輪郭が曲線である。
Ｂ．断面形状の凸部分のアスペクト比が１以上３以下である。
Ｃ．断面形状の隣接する凸部分の頂点間の距離が１０μｍ以上１００μｍ以下であり、かつ、断面形状の隣接する凸部分間に平坦部を有し、該平坦部の距離が１μｍ以上３．５μｍ以下である。
本発明によれば、高輝度、高均斉度、高生産性を兼ね備えた新規な異方拡散フィルムが得られる。

図１は、本発明の直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムに該当しないもので、本発明の参考にするために示した、断面形状の隣接する凸部分間に平坦部を有さない異方拡散フィルムの概略断面斜視図を示す。図２は、本発明の直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムの一実施形態を示した概略断面図を示す。

本発明の直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムは、基材フィルムの一方の面に、凸状ストライプ形状レンズが構成されてなることを基本構造としてなるものである。そして、該凸状ストライプ形状レンズ部分は、ストライプの方向と垂直な面での断面形状が、下記Ａ、Ｂ、Ｃの３要件を満たすものであり、全光線透過率が７０％以上である異方拡散フィルムを使用したことを特徴とする。
Ａ．断面形状の凸部分の輪郭が曲線である。
Ｂ．断面形状の凸部分のアスペクト比が１以上３以下である。
Ｃ．断面形状の隣接する凸部分の頂点間の距離が１０μｍ以上１００μｍ以下であり、かつ、断面形状の隣接する凸部分間に平坦部を有し、該平坦部の距離が１μｍ以上３．５μｍ以下である。

まず、本発明の直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムに該当しないものであるが、本発明の直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムの説明の上で参考にするために、断面形状の隣接する凸部分間に平坦部を有さない異方拡散フィルムの概略断面斜視図を図１に示す。
図１において、１は基材シートであり、その上に、２の凸状ストライプ形状レンズが形成されていて、３は凸状ストライプ形状レンズの凸部分である。この構成は、断面形状の隣接する凸部分間での平坦部の有無の相違以外の点で、本発明の直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムと同一の構成である。
図２は、本発明に係る直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムの一実施形態を示した概略断面図である。

本発明の直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムにおいて、凸状ストライプ形状レンズ構成部分の断面の凸部分のアスペクト比は１以上３以下であることが必要である。

ここで、「凸状ストライプ形状レンズ」とは、その断面に複数の凸部分が並んでおり、該凸部分の輪郭が基本的に曲線、好ましくは、半円状（円弧状）あるいは半楕円状の曲線を形成しているものである。

また、本発明において、「アスペクト比」とは、断面の凸部分の頂点間距離の半分の間隔ａと、凸部分の高さｂとの比（ｂ／ａ）をいうものである。すなわち、凸状ストライプ形状レンズ構成部分の断面の凸部分の頂点間距離は、ａの２倍である関係となり、図１では該頂点間距離を２ａで表記している。アスペクト比は、好ましくは１．５以上２．５以下である。アスペクト比を該範囲にすることにより、直下型バックライトにおいて、十分に高い輝度と均斉度を付与することが可能となる。

このアスペクト比が１未満となると、均斉度向上の効果が乏しくなり、直下型バックライト部材として使用することが難しくなる。また、アスペクト比が３を超えると、後方散乱光およびサイドへの光の漏れが大きくなり、輝度が低下するので、直下型バックライト部材として使用することが難しくなる。

さらに、本発明の直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムにおいては、凸部分の頂点間距離２ａが１０μｍ以上１００μｍ以下であることが必要であり、好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下である。

この凸部分の頂点間距離２ａが１０μｍよりも小さいと、分光による色むらの発生や、液晶セルとのモアレが生じやすくなり、バックライト部材として使用することが難しくなる。また、該凸部分の頂点間距離２ａが１００μｍを超えると、ストライプレンズの厚みが必要以上に厚くなり、フィルムの反りやカールによる平面性の悪化や、低生産性、高コストの原因となるので好ましくない。

また、本発明の直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムにおいて、図２に示しているように、凸状ストライプ形状レンズの隣接する凸部分間に平坦部を有することが重要であり、その隣接する凸部分間の平坦部の距離ｃは、３μｍ以下であることが拡散効率を高め、高い均斉度を得る点で好ましく、より好ましくは２μｍ以下であり、最も好ましくは１．５μｍ以下である。該距離ｃが、３μｍよりも大きいと、直進で透過する光量が大きくなり、拡散性が低下し、拡散フィルムとしての光を拡散させる性能が小さくなってしまうので用途によっては好ましくない。

なお、図２のように、隣接する凸部分間に平坦部がある場合、前記アスペクト比は｛ｂ／（ａ−（ｃ／２））｝で表される値である。本発明の直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムでは、該平坦部を有することが必須であるので、本発明でいうアスペクト比は、このｃを含んで定義される値となるものである。

また、本発明において、使用される異方拡散フィルムは、Ａ／Ｂ、Ａ／Ｂ／Ａ等のように、ポリマー骨格やガラス転移温度、融点などが異なる２つの層Ａと層Ｂからなる積層構成としても良く、特にＡ／Ｂの構成にて、層Ａまたは層Ｂのいずれかの層に凸状の形状を付与することが好ましい。このような積層構成としたものの場合、上述した全光線透過率は、その積層構成の全体で測定値が求められるものである。

上述した本発明の直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムにおいて、特に限定されるものではないが、好ましくは、実質的にポリエステルから構成されてなるものである。

本発明の直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムを構成せしめるに際して、好ましいものとして用いられるポリエステルは、主鎖中の主要な結合をエステル結合とする高分子化合物の総称であって、通常、ジカルボン酸成分とグリコール成分を重縮合反応させることによって得ることができる。ここで、ジカルボン酸成分としては、例えば、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホンジカルボン酸、フタル酸などの芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸などの脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸、およびパラオキシ安息香酸などのオキシカルボン酸などを挙げることができる。また、グリコール成分としては、例えば、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族グリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコールなどのポリオキシアルキレングリコール、シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族グリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳなどの芳香族グリコールなどが挙げられる。

また、本発明の直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムを構成せしめるに際して、好ましいものとして用いられるポリエステルは、上記のようなジカルボン酸成分および／またはグリコール成分を２種以上用いたポリエステル共重合体であってもよい。

本発明の直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムにおいて、その基材フィルムは、好ましくは、実質的にポリエステルから構成されるものであるが、フィルムに占めるポリエステルの割合は９０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは９５質量％以上である。ポリエステルの割合が９０質量％以上であることにより、耐熱性と長期安定性により優れたフィルムとすることができる。以下、このような実質的にポリエステルから構成されるフィルムを、単にポリエステルフィルムという。

また、拡散性を補助的に制御するために、基材フィルムにポリエステルフィルムを用いる場合には、該ポリエステルフィルムは異なるポリマーや粒子等を含有していても良い。該ポリマーや粒子としては、有機シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂、ガラス、シリカ、硫酸バリウム、酸化チタン、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウムおよび炭酸カルシウム等の無機微粒子などを例示することができる。

本発明において、基材フィルムに、好ましくはポリエステルフィルムを用い、さらに該ポリエステルフイルムに粒子を添加することは、易滑性や耐ブロッキング性が向上する点で好ましく、添加する粒子としては、無機粒子や有機粒子などを用いることができる。

無機粒子としては、例えば、シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、アルミナゾル、カオリン、タルク、マイカおよび炭酸カルシウムなどを用いることができる。用いられる無機粒子の平均粒径は、０．００５〜５μｍであることが好ましく、より好ましくは０．０１〜３μｍであり、特に好ましくは０．０２〜２μｍである。平均粒径が０．００５μｍ未満であると易滑性や耐ブロッキング性の効果が十分に発現しない場合がある。また、平均粒径が５μｍを越えると光学的な欠点として認識されたり、不要な拡散、透過率の低下が起こる場合がある。

基材フィルムにポリエステルフィルムを用いる場合、該ポリエステルフィルムは、長期安定性等や耐熱性の点から、６０℃以上のガラス転移温度を示すものを用いることが好ましく、ガラス転移温度はより好ましくは７０℃以上であり、特に好ましくは８０℃以上を示すものを用いることである。これらの理由は、ガラス転移温度が６０℃未満になると、長期保管した後の透過率や異方性が変化し十分な特性を発現しない不具合などが発生する可能性があるからである。また、ポリエステルの延伸性、生産性、耐熱性と成形性のバランスの点からガラス転移温度は１５０℃以下であることが好ましい。

さらに、本発明の直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムにおいて、凸状ストライプ形状レンズを構成する樹脂がポリエステルであることが、生産性や熱インプリント（熱エンボス）工程を採用する点で、好ましい。

また、凸状ストライプ形状レンズを構成する樹脂として、アクリル樹脂やエポシキ樹脂、ウレタン樹脂等を基材フィルム上にコートすると、紫外線を用いた光インプリント（コート樹脂に金型転写させながら紫外線照射により樹脂を硬化させる）を採用することもでき、更には熱インプリントと光インプリントを組み合わせた方法も採用できる。

上記凸状ストライプ形状レンズを構成する樹脂としては、具体的には透明であることが好ましく、樹脂としては、上述したポリエステル樹脂や、ポリ（メタ）アクリル酸やポリ（メタ）アクリル酸エステル等のアクリル樹脂やその共重合体、エポキシやその共重合体やエポキシウレタン樹脂などのエポキシ樹脂、ウレタン系樹脂のいずれか、もしくはそれらの混合成分からなることが好ましく、紫外線硬化性タイプであっても良い。

これらの透明樹脂のモノマーや、あるいは共重合成分として、特に限定されないが、例えば、多価アルコール、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，６ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート等があるが、これらに限定されるものではない。

紫外線硬化性タイプとしては、分子中に重合性不飽和結合または、エポキシ基を有するプレポリマー、オリゴマー、及び／またはモノマーを適宜に混合したものなどがある。紫外線硬化性樹脂組成物中のプレポリマー、オリゴマーの例としては、不飽和ジカルボン酸と多価アルコールの縮合物等の不飽和ポリエステル類、ポリエステルメタクリレート、ポリエーテルメタクリレート、ポリオールメタクリレート、メラミンメタクリレート等のメタクリレート類、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリオールアクリレート、メラミンアクリレート等のアクリレート、カチオン重合型エポキシ化合物が挙げられる。中でも、本発明では、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂およびウレタン系樹脂からなる群より選ばれた少なくとも１種または２種以上で構成されている樹脂層が、紫外線硬化性を構成する樹脂として、好ましく例示される。

さらに、本発明に係る直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムにおいては、凸状ストライプ形状レンズを構成する面の反対側の面にも各種形状を付与することができ、このように両面に微細形状を付与する場合、熱インプリント法を一つの方法として採用することが好ましい。

本発明に係る直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムは、液晶ディスプレイに組み込まれて使用されるので、液晶ディスプレイのランプの発する熱に長時間さらされても、全光線透過率が変化しにくいことが好ましい。そこで、本発明の直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムにおいては、８０℃、５００時間での熱風処理後の全光線透過率の変化率が３％以下であることが好ましく、より好ましくは２％以下である。ここで、該変化率は、処理前の全光線透過率をＴｂ、処理後の全光線透過率をＴａとして、（｜Ｔｂ−Ｔａ｜）／Ｔｂ×１００（％）にて求められる値である。

この８０℃、５００時間での熱風処理後の全光線透過率の変化率を３％以下にするためには、凸状ストライプ形状レンズを構成する樹脂がポリエステルの場合、ガラス転移温度が８０℃以上であることが好ましく、より好ましくは９０℃以上、特に好ましくは１００℃以上である。さらに、固有粘度が０．７ｄｌ／ｇ以上であることが、結晶化進行による樹脂の透過率の低下を抑えられ、さらに、熱に長時間さらされて樹脂の脆化を抑えられるので好ましい。固有粘度は、より好ましくは０．８ｄｌ／ｇ以上、１．２ｄｌ／ｇ以下である。

本発明に係る直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムにおいて、異方拡散フィルムの厚さは、フィルムの腰や加工性などの点で、７５〜５００μｍであることが好ましく、より好ましくは１５０〜４００μｍであり、特に好ましくは２００〜３５０μｍである。

また、本発明に係る直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムにポリエステルを用いる場合には、該ポリエステル中には、本発明の効果が損なわれない範囲内で、各種の添加剤、例えば、酸化防止剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、有機の易滑剤、顔料、染料、充填剤、帯電防止剤および核剤などが配合されていてもよい。

さらに、本発明に係る直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムにポリエステルフィルムを用いる場合は、透過ｂ値が１．５以下であることが好ましく、より好ましくは１．０以下である。透過ｂ値が１．５を超えると、フィルムが黄ばんで見え、かかるフィルムをディスプレイ装置の表面に貼付した場合、劣化している、または変色しているというような印象を与えることになり、また、かかるフィルムをディスプレイ装置の内部に組み込んだ場合は、色調のバランスを損なう可能性があるため好ましくない。また、この透過ｂ値は−０．５以上であることが好ましい。これは、透過ｂ値が−０．５未満ではフィルムが青黒く見え、かかるフィルムをディスプレイ装置の表面に貼付した場合、暗い印象を与えることになり、また、フィルムをディスプレイ装置の内部に組み込んだ場合は、色調や輝度のバランスを損なう可能性があるため好ましくない。なお、フィルムの色調は、原料自身の色調や、フィルム表層に形成される積層膜の種類、あるいは膜厚によって、製膜工程が安定する範囲内でも調整が可能であるが、ポリエステルの溶融押出時の温度設定を極力低温とし、その温度バラツキを極小化することが重要である。

また、本発明に係る直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムは、全光線透過率が７０％以上であることが必要である。全光線透過率は、好ましくは８０％以上であり、より好ましくは８５％以上である。ここで、全光線透過率は凸状断面が付与されている面から入射させた場合の値である。また、全光線透過率をこの範囲とするには、後方散乱を引き起こす気泡や粒子を低減し、制御することが肝要である。

本発明において、上述した異方拡散フィルム表面に凸状形状を一方向へのストライプ状に形成する方法は、フィルムを必要に応じて加熱し、金型と平板で転写させる方法、あるいは金型ロールとロールの間で加圧することにより形状を付与する方法などが好ましい。この方法にて、基材が実質的にポリエステルであるフィルムであることにより、高い生産性と信頼性が得られる。

さらに必要に応じて、基材フィルム上にアクリル樹脂やエポシキ樹脂、ウレタン樹脂等をコートし、紫外線を用いた光インプリント（コート樹脂に金型転写させながら紫外線照射により樹脂を硬化させる）を採用することもでき、更には熱インプリントと光インプリントを組み合わせた方法も採用できる。

また、本発明に係る直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムにおいては、凸状頂点部の表面粗さが１μｍ以下であることが輝度向上と均斉度向上（輝度ムラ低減）の点で好ましく、より好ましくは０．５μｍ以下である。

次に、本発明に係る直下型バックライトに用いられる異方拡散フィルムを製造する製造方法について述べるが、本発明はこれにより限定されない。

所定の無機粒子を含有する共重合ポリエステルとポリエチレンテレフタレートを、任意の積層厚み比に設定して溶融２層共押出を行ない、静電印加法により鏡面のキャストドラムにて冷却し、未延伸の２層積層シートを得る。該２層積層シートを、長手方向と横方向に二軸延伸し、熱処理し、ポリエステルフィルムを得る。得られたポリエステルフィルムの共重合ポリエステル層側に、凸状ストライプ形状レンズとなるように、金型を用いて、加熱転写成形後、冷却し異方拡散フィルムを得ることができる。

上述した異方拡散フィルムは、直下型バックライトの部品として組込まれて本発明にかかる直下型バックライトを構成し、ディスプレイ、特に液晶ディスプレイの拡散シートやプロジェクションテレビのスクリーン等に好適に用いられる。

以下、本発明の直下型バックライトについて実施例を挙げて説明するが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。なお、特性は以下の方法により測定評価した。

（１）ポリエステルのガラス転移温度
ポリエステルフィルムから削り取ったサンプルを溶融後急冷し、示差走査熱量計（パーキン・エルマー社製ＤＳＣ２型）により、１０℃／分の昇温速度で測定し、融解ピークから融点を求めた。

（２）ポリエステルの固有粘度
ポリエステルをオルソクロロフェノールに溶解し、２５℃において測定した。

（３）全光線透過率
全自動直読ヘイズコンピューターＨＧＭ−２ＤＰ（スガ試験機株式会社製）を用いて、フィルム厚み方向の全光線透過率を測定した。測定はＡ４サイズのフィルムを４分割した各サンプルについて実施し、それら４つの測定値の平均値を求めた。ここで、入射面は凸状断面が付与されている面とする。

（４）透過ｂ値
分光式色差計ＳＥ−２０００型（日本電色工業株式会社製）を用い、ＪＩＳ−Ｋ−７１０５に従って透過法で測定した。

（５）輝度
１７インチの８灯直下型ランプ（ランプ直径３ｍｍ）の光源に、ストライプ方向とランプ方向が平行となるように、厚さ１ｍｍの透明アクリル板上に得られた異方拡散フィルムを設置し（形状付与面が光源と反対側）、その上に、拡散フィルム（株式会社きもと製ＧＭ３）とプリズムシート（３Ｍ社製ＢＥＦ）を配置した。
冷陰極線管ランプを６０分間点灯して光源を安定させた後に、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。
測定は、中央の１０ｃｍ×１０ｃｍの部分のバックライト表面を３×３の区域に９等分したそれぞれの領域の中心点の９点について行い、その平均値を輝度とした。
また、９点の測定結果のばらつきによって輝度ムラを評価した。
輝度ムラ（％）＝（９点の最大値−９点の最小値）／（９点の平均値）×１００

（６）凸部分の形状の測定
ミクロトームを用いて、フィルムをストライプ方向と垂直な面で潰すことなく、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、適当な倍率で拡大観察を行い写真を撮影する。断面の連続する５個の凸部分において、凸部分の頂点間距離の半分の間隔ａ、凸部分の高さｂ、隣接する凸部分間の平坦部の距離ｃを解析し、平均値を求める。

この観察および写真撮影を、フィルムの任意の１０点について行い、各値の平均値を求める。

実施例１
副押出機から平均粒径０．３μｍの球状シリカを０．０５質量％含有するスピログリコールを３０モル共重合したポリエチレンテレフタレート（ＳＰＧ−ＰＥＴ、ガラス転移温度１０５℃、固有粘度０．７１ｄｌ／ｇ）を、また主押出機から平均粒径０．３μｍの球状シリカを０．１質量％含有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、ガラス転移温度７５℃）を、積層厚み比がＳＰＧ−ＰＥＴ／ＰＥＴ＝１／２となるように溶融２層共押出を行ない、静電印加法により鏡面のキャストドラム上で冷却して、２層積層シートを作製した。このようにして得られた２層積層シートを、１１０℃の温度にて長手方向と横方向に３倍同時二軸延伸し、その後、２３５℃の温度で１５秒間熱処理し、全膜厚２５０μｍのポリエステルフィルムを得た。

得られたポリエステルフィルムのＳＰＧ−ＰＥＴ積層面に、アスペクト比１．５２の凸状ストライプ形状レンズを、対応形状の金型を使用し、加熱温度１３０℃、冷却温度２０℃にて転写成形した。ここで凸部分の頂点間距離の半分の間隔ａは５０μｍ、凸部分の高さｂは７５μｍである。隣接する凸部分間の平坦部の距離ｃは１μｍであった。

１７インチの８灯直下型ランプ（ランプ直径３ｍｍ）の光源に、ストライプ方向とランプ方向が平行となるように、厚さ１ｍｍの透明アクリル板上に得られた異方拡散フィルムを設置し（凸状ストライプ形状付与面が、光源と反対側）、その上に、拡散フィルム（株式会社きもと製ＧＭ３）とプリズムシート（３Ｍ社製ＢＥＦ）を配置した。得られた正面輝度は５００ｃｄ／ｍ²であり、高輝度であり、輝度ムラが１％と良好であった。また、画面の色目も黄色みが少なく良好であった。

また、得られた異方拡散フィルムについて、８０℃の温度で、５００時間処理した後の透過率変化を確認したところ１．５％であり、初期フィルムの全光線透過率８４％とほとんど変化なく良好であった。

実施例２
副押出機から平均粒径０．３μｍの球状シリカを０．０５質量％含有するスピログリコールを３０モル共重合したポリエチレンテレフタレート（ＳＰＧ−ＰＥＴ、ガラス転移温度１０５℃、固有粘度０．６４ｄｌ／ｇ）を、また主押出機から平均粒径０．３μｍの球状シリカを０．１質量％含有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、ガラス転移温度７５℃）を、積層厚み比がＳＰＧ−ＰＥＴ／ＰＥＴ＝１／２となるように溶融２層共押出を行ない、静電印加法により鏡面のキャストドラム上で冷却して、２層積層シートを作製した。このようにして得られた２層積層シートを、１１０℃の温度にて長手方向と横方向に３倍同時二軸延伸し、その後、２３５℃の温度で１５秒間熱処理し、全膜厚３００μｍのポリエステルフィルムを得た。

得られたポリエステルフィルムのＳＰＧ−ＰＥＴ積層面に、アスペクト比２．０４の凸状ストライプ形状レンズを、対応形状の金型を使用し、加熱温度１３０℃、冷却温度２０℃にて転写成形した。ここで凸部分の頂点間距離の半分の間隔ａは５０μｍ、凸部分の高さｂは１００μｍである。また隣接する凸部分間の平坦部の距離ｃは２μｍであった。

１７インチの８灯直下型ランプ（ランプ直径３ｍｍ）の光源の上に厚さ１ｍｍの透明アクリル板を設置し、その上に、ストライプ方向とランプ方向が平行となるように得られた異方拡散フィルムを設置し（形状付与面が光源と反対側）、さらにその上に、拡散フィルム（株式会社きもと製ＧＭ３）とプリズムシート（３Ｍ社製ＢＥＦ）を配置して面光源を作成した。得られた面光源は正面輝度が５４０ｃｄ／ｍ²で高輝度であり、輝度ムラが０．５％と良好であった。また、画面の色目も黄色みが少なく良好であった。

また、得られた異方拡散フィルムについて、８０℃の温度で、５００時間処理した後の透過率変化を確認したところ１．７％であり、初期フィルムの全光線透過率８２％とほとんど変化なく良好であった。

実施例３
副押出機から平均粒径０．３μｍの球状シリカを０．０５質量％含有するスピログリコールを３０モル共重合したポリエチレンテレフタレート（ＳＰＧ−ＰＥＴ、ガラス転移温度１０５℃、固有粘度０．７１ｄｌ／ｇ）を、また主押出機から平均粒径０．３μｍの球状シリカを０．１質量％含有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、ガラス転移温度７５℃）を、積層厚み比がＳＰＧ−ＰＥＴ／ＰＥＴ＝１／２となるように溶融２層共押出を行ない、静電印加法により鏡面のキャストドラム上で冷却して、２層積層シートを作製した。このようにして得られた２層積層シートを、１１０℃の温度にて長手方向と横方向に３倍同時二軸延伸し、その後、２３５℃の温度で１５秒間熱処理し、全膜厚２５０μｍのポリエステルフィルムを得た。

得られたポリエステルフィルムのＳＰＧ−ＰＥＴ積層面に、アスペクト比１．５５の凸状ストライプ形状レンズを、対応形状の金型を使用し、加熱温度１３０℃、冷却温度２０℃にて転写成形した。ここで、凸部分の頂点間距離の半分の間隔ａは５０μｍ、凸部分の高さｂは７５μｍである。隣接する凸部分間の平坦部の距離ｃは３．５μｍであった。

１７インチの８灯直下型ランプ（ランプ直径３ｍｍ）の光源の上に厚さ１ｍｍの透明アクリル板を設置し、その上に、ストライプ方向とランプ方向が平行となるように得られた異方拡散フィルムを設置し（形状付与面が光源と反対側）、さらに、その上に、拡散フィルム（株式会社きもと製ＧＭ３）とプリズムシート（３Ｍ社製ＢＥＦ）を配置して面光源を作成した。得られた面光源は正面輝度が５００ｃｄ／ｍ²で高輝度であり、輝度ムラが１．８％であった。また、画面の色目も黄色みが少なく良好であった。

また、得られた異方拡散フィルムについて、８０℃の温度で、５００時間処理した後の透過率変化を確認したところ１．５％であり、初期フィルムの全光線透過率８０％とほとんど変化なく良好であった。

実施例４
東レ株式会社製１８８μｍの光学用ポリエステルフィルムである品番Ｕ４２６フィルムに、アクリル系紫外線硬化性モノマー混合液をコートした。コート面に金型を重ね合わせ、コートしたアクリル性紫外線硬化性モノマー混合液をレンズ型全体に展延した。

次いで、ポリエステルフィルム側に配置した照射強度８０Ｗ／ｃｍの６．４ｋＷの紫外線ランプから紫外線を４５秒間照射して紫外線硬化性モノマー混合液を重合硬化した。次いで、金型をコート面から剥離して屈折率１．５９のアクリル樹脂からなるアスペクト比１．５２の凸状ストライプ形状レンズを成形した。ここで凸部分の頂点間距離の半分の間隔ａは５０μｍ、凸部分の高さｂは７５μｍである。隣接する凸部分間の平坦部の距離ｃは１μｍであった。

１７インチの８灯直下型ランプ（ランプ直径３ｍｍ）の光源に、ストライプ方向とランプ方向が平行となるように、厚さ１ｍｍの透明アクリル板上に得られた異方拡散フィルムを設置し（形状付与面が光源と反対側）、その上に、拡散フィルム（株式会社きもと製ＧＭ３）とプリズムシート（３Ｍ社製ＢＥＦ）を配置した。得られた面光源は正面輝度が５２０ｃｄ／ｍ²で高輝度であり、輝度ムラが１．５％と良好であった。また、画面の色目も黄色みが少なく良好であった。

また、得られた異方拡散フィルムについて、８０℃の温度で、５００時間処理した後の透過率変化を確認したところ１．５％であり、初期フィルム全光線透過率９４％とほとんど変化なく良好であった。

実施例５
副押出機からシクロヘキサンジメタノールを２３モル共重合したポリエチレンテレフタレート（ＣＨＤ−ＰＥＴ、ガラス転移温度７５℃）を、また、主押出機からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）（ガラス転移温度７５℃）を、積層厚み比がＣＨＤ−ＰＥＴ／ＰＥＴ＝１／４となるように溶融２層共押出を行ない、静電印加法により鏡面のキャストドラム上で冷却して、２層積層シートを作製した。このようにして得られた２層積層シートを、９５℃の温度にて長手方向に３．２倍延伸し、さらに続いて、該一軸延伸フィルムに空気中でコロナ放電処理を施し、その処理面に下記の塗液をメタリングバーを用いたバーコート方式にて塗布した。

この塗液を塗布された一軸延伸フィルムの両端をクリップで把持しながらテンター内に導き、予熱ゾーンで１１０℃で予熱し、１２５℃の延伸ゾーンで横方向に３．３倍延伸し、その後２３５℃の温度で１５秒間熱処理し、全膜厚２５０μｍのポリエステルフィルムを得た。

得られたポリエステルフィルムのＣＨＤ−ＰＥＴ積層面に、アスペクト比１．５２の凸状ストライプ形状レンズを、対応形状の金型を使用し、加熱温度１１０℃、冷却温度２０℃にて転写成形した。ここで、凸状断面の頂点間距離の半分の間隔ａは５０μｍ、凸状の高さｂは７５μｍである。隣接する凸状ストライプ形状レンズ間の平坦部の距離ｃは１μｍであった。

２１インチの１０灯直下型ランプ（ランプ直径３ｍｍ）の光源に、ストライプ方向とランプ方向が平行となるように、厚さ１ｍｍの透明アクリル板上に得られた異方拡散フィルムを設置し（形状付与面が光源と反対側）、その上に、拡散フィルム（株式会社きもと製ＧＭ３）とプリズムシート（３Ｍ社製ＢＥＦ）を配置した。得られた面光源は正面輝度が５００ｃｄ／ｍ²で高輝度であり、１インチ四方あたりの輝度ムラ（最大輝度と最小輝度の差を平均輝度で除したもの）が１％と良好であった。また、画面の色目も黄色みが少なく良好であった。

また、得られた異方拡散フィルムについて、８０℃の温度で、５００時間処理した後の透過率変化を確認したところ２．８％であり、初期フィルム全光線透過率９１％と大きくは変化なく良好であった。

塗布層形成塗液は、下記の帯電防止剤Ｃとバインダー樹脂Ｄとを、固形分質量比で、帯電防止剤Ｃ／バインダー樹脂Ｄ＝３０／７０に混合し、水で希釈して固形分濃度を４質量％とした。

Ｃ．帯電防止剤：ポリスチレンスルホン酸リチウム塩水分散体（分子量＝約７万）
Ｄ．バインダー樹脂：アクリルエマルジョン（アクリル成分：メチルメタクリレート／エチルアクリレート／アクリル酸／Ｎ−メチロールアクリルアミド＝６０／３８／１／１（質量％）の共重合体、ガラス転移温度６０℃）

比較例１
１７インチの８灯直下型ランプ（ランプ直径３ｍｍ）の光源の上に、透過率５８％、異方度１、ヘイズ９３％の厚さ２ｍｍアクリル乳白板を設置し、その上に拡散フィルム（株式会社きもと製ＧＭ３）とプリズムシート（３Ｍ社製ＢＥＦ）を配置して面光源を作成した。ここで、ランプとアクリル乳白板との距離は、実施例１〜３におけるランプと透明アクリル板との距離と同じにした。輝度ムラが３％であり、正面輝度が４００ｃｄ／ｍ²と実施例よりも劣るものであった。

比較例２
副押出機から平均粒径０．３μｍの球状シリカを０．１質量％含有するイソフタル酸を１７モル共重合したポリエチレンナフタレート（ＰＥＴ／Ｉ、ガラス転移温度７５℃、固有粘度０．５９ｄｌ／ｇ）を、また、主押出機から平均粒径０．３μｍの球状シリカを０．１質量％含有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、ガラス転移温度７５℃）を、積層厚み比が（ＰＥＴ／Ｉ）／ＰＥＴ＝１／４となるように溶融２層共押出を行ない、静電印加法により鏡面のキャストドラム上で冷却して２層積層シートを作製した。このようにして得られた２層積層シートを１１０℃の温度にて長手方向と横方向に３倍同時二軸延伸し、その後２２０℃の温度で１５秒間熱処理し、全膜厚２５０μｍのポリエステルフィルムを得た。

得られたポリエステルフィルムのＰＥＴ／Ｉ積層面に、アスペクト比０．７５の凸状ストライプ形状レンズを、対応形状の金型を使用し、加熱温度１１０℃、冷却温度２０℃にて転写成形した。ここで凸部分の頂点間距離の半分の間隔ａは５０μｍ、凸部分の高さｂは３７．５μｍである。隣接する凸状ストライプ形状レンズ間の平坦部の距離ｃは０μｍであった。

１７インチの８灯直下型ランプ（ランプ直径３ｍｍ）の光源の上に厚さ１ｍｍの透明アクリル板を設置し、ストライプ方向とランプ方向が平行となるように、厚さ１ｍｍの透明アクリル板上に得られた異方拡散フィルムを設置し（形状付与面が光源と反対側）、その上に、拡散フィルム（株式会社きもと製ＧＭ３）とプリズムシート（３Ｍ社製ＢＥＦ）を配置した。得られた面光源は正面輝度が４２０ｃｄ／ｍ²で高輝度であり、輝度ムラが５％であった。

また得られた異方拡散フィルムについて、８０℃の温度で５００時間での熱風処理をした後の透過率変化を確認したところ５％であり、初期フィルムから大きな変化が見られた。

上述した異方拡散フィルムを用いた本発明の直下型バックライトは、パソコン、テレビあるいは携帯電話などの表示装置、特に、液晶表示装置等の平面表示装置に用いられる面光源用として好適なものであり、利用可能性は大きい。

１基材シート
２凸状ストライプ形状レンズ
３凸状ストライプ形状レンズの凸部分

Claims

基材フィルムの一方の面に、凸状ストライプ形状レンズが構成されてなり、該ストライプ方向と垂直な面での断面形状が下記Ａ〜Ｃを満たし、全光線透過率が７０％以上である異方拡散フィルムを用いてなることを特徴とする直下型バックライト。
Ａ．断面形状の凸部分の輪郭が曲線である。
Ｂ．断面形状の凸部分のアスペクト比が１以上３以下である。
Ｃ．断面形状の隣接する凸部分の頂点間の距離が１０μｍ以上１００μｍ以下であり、かつ、断面形状の隣接する凸部分間に平坦部を有し、該平坦部の距離が１μｍ以上３．５μｍ以下である。
基材フィルムがポリエステルであることを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライト。
凸状ストライプ形状レンズがポリエステルであることを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライト。
８０℃、５００時間での熱風処理後の全光線透過率の変化率が３％以下であることを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライト。