WO2011122379A1 - Ｌｅｄ照明用光拡散フィルム - Google Patents

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WO2011122379A1
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particles
layer
refractive index
film
internal scattering
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PCT/JP2011/056640
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英正 細田
果林 黒岩
裕行 森
一英 長谷川
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富士フイルム株式会社
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    • G02—OPTICS
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    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
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    • G—PHYSICS
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    • G02B5/0278—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/68—Details of reflectors forming part of the light source

Definitions

  • This invention relates to the light-diffusion film for LED illumination which provided rigidity while making concealment property and light utilization efficiency compatible.
  • LED has started to enter the lighting field against the background of recent technological growth and energy efficiency.
  • a point that differs greatly from incandescent light bulbs and fluorescent lamps that have been used up to now is that LEDs are point light sources.
  • a light diffusing film having a high concealing property and a high light utilization efficiency is desired so as to eliminate the lamp image of the point light source (for example, JP 2009-32563 A). See the official gazette).
  • JP 2009-32563 A See the official gazette.
  • the concealability is increased, the efficiency is greatly reduced, and it is difficult to achieve both the concealability and the light utilization efficiency.
  • diffusion films have been used mainly for TV backlights and antireflection applications.
  • light having a concavo-convex surface containing a binder resin and resin particles so as to increase brightness in the front direction while exhibiting high light diffusivity without using an expensive and easily damaged prism sheet or the like.
  • JP-A-2003-107214 has been proposed (see, for example, JP-A-2003-107214).
  • the transparent film surface is transparent.
  • the absolute value of the difference in refractive index between the translucent resin constituting the light diffusion layer and the fine particle group is 0.05 or more, and the surface roughness of the light collecting layer is 0.5 ⁇ m or more and 7 ⁇ m in terms of arithmetic average roughness.
  • the following light diffusion films have been proposed (see, for example, JP-A-2007-233343).
  • an anti-glare film suitable for reducing scintillation (glare) seen in high-definition display images two types of translucent fine particles having different average particle diameters are transmitted on a transparent substrate film.
  • the anti-glare layer having fine irregularities on the upper surface side dispersed in the photo-resin is laminated at least, and the smaller one of the two types of translucent fine particles has the larger average particle size
  • the translucent fine particles having an average particle diameter of 20% to 70% are disclosed (for example, see JP-A-2004-4777).
  • the diffusion film is used as a backlight of a liquid crystal display such as a television as in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-107214, emphasis is placed on extinguishing the lamp image with an emphasis on the luminance in the front direction. Absent. Further, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-233343 aims at high total light transmittance, and does not focus on erasing the lamp image.
  • the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-4777 is an anti-glare film technology for suppressing a portion (scintillation) in which the brightness is remarkably increased by being placed in front of an image. In the first place, it is not required to erase the lamp image. *
  • an object of the present invention is to provide a light diffusion film that achieves both high concealability and light use efficiency.
  • the present inventors have intensively studied to provide an internal scattering layer and a surface shape layer on the substrate, and to set the difference in refractive index between the particles contained in the internal scattering layer and the binder within a specific range. It has been found that when the average particle diameter A is in a specific range and the content of the particles is in a specific range, the light diffusing film for LED illumination has a large concealing property and a small decrease in light utilization efficiency. That is, the present invention is as follows.
  • the refractive index difference ⁇ N between the particles and the binder satisfies the following formula (1)
  • the average particle diameter A of the particles satisfies the following formula (2)
  • the content of the particles is 100 parts by mass of the binder.
  • a light diffusing film for LED lighting which is 10 to 120 parts by mass.
  • Formula (1) 0 ⁇ N ⁇ 0.15
  • Formula (2) 0.5 ⁇ m ⁇ A ⁇ 5.0 ⁇ m
  • ⁇ 3> The light diffusing film for LED illumination according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the particles contained in the internal scattering layer are organic particles having a crosslinked structure.
  • ⁇ 4> The light diffusing film for LED illumination according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the internal scattering layer contains a crosslinking agent.
  • ⁇ 5> The light diffusing film for LED illumination according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the internal scattering layer includes ultrafine particles composed of inorganic particles.
  • ⁇ 6> The method according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein an average particle diameter B of particles included in the surface shape layer is larger than an average particle diameter A of particles included in the internal scattering layer. Light diffusion film for LED lighting.
  • ⁇ 7> The LED illumination light according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the inner scattering layer and the surface shape layer are provided in order from the substrate side on one surface of the substrate. Diffusion film.
  • the light diffusion for LED illumination according to ⁇ 7> further including a layer having a refractive index lower than an average refractive index of the substrate on an outer surface of the substrate on a surface side on which the surface shape layer is not provided. the film.
  • An internal scattering layer is provided on one surface of the substrate, The light diffusing film for LED illumination according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein a surface shape layer is provided on the other surface of the substrate.
  • ⁇ 11> The light diffusion film for LED illumination according to ⁇ 10>, wherein a layer having a refractive index lower than an average refractive index of the internal scattering layer is provided on an outer surface of the internal scattering layer.
  • ⁇ 12> The light diffusion film for LED illumination according to ⁇ 10> or ⁇ 11>, wherein a layer having a refractive index lower than a refractive index of particles in the surface shape layer is provided on an outer surface of the surface shape layer.
  • ⁇ 13> The LED according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 12>, wherein among the particles contained in the surface shape layer, particles having an average particle diameter of 500 nm or more have a single peak in a particle size distribution. Light diffusion film for lighting.
  • ⁇ 14> The light diffusing film for LED illumination according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 13>, wherein the substrate is a PET film.
  • ⁇ 15> Any one of the above ⁇ 1> to ⁇ 14>, wherein the binder in the internal scattering layer and the binder in the surface shape layer contain at least one selected from a water-soluble polymer and a water-dispersible polymer.
  • a light diffusing film for LED lighting that has a large concealing property and that can easily erase an LED lamp image and that suppresses a decrease in light utilization efficiency.
  • the light diffusion film for LED illumination of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “light diffusion film”) has one substrate, an internal scattering layer, and a surface shape layer.
  • the internal scattering layer includes at least particles and a binder, the refractive index difference ⁇ N between the particles and the binder satisfies the following formula (1), the average particle diameter A of the particles satisfies the following formula (2),
  • the content is 10 parts by mass to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.
  • Formula (1) 0 ⁇ N ⁇ 0.15
  • Formula (2) 0.5 ⁇ m ⁇ A ⁇ 5.0 ⁇ m
  • the reason for the high concealability and the suppression of the light utilization efficiency is not clear, but is presumed as follows.
  • the difference in refractive index between the particles contained in the internal scattering layer and the binder smaller than 0.15 and setting the average particle diameter A of the particles within the specific range, the light incident from the LED illumination is internally scattered. Unnecessary reflection when scattering in the layer is reduced, the return of light to the LED illumination side (rear) is suppressed, and as a result, the light efficiently proceeds to the viewer side (front), and the light utilization efficiency is improved.
  • the light diffusion film of the present invention further has other layers such as a back layer as necessary.
  • a back layer as necessary.
  • FIG.1 and FIG.2 an example of the light-diffusion film for LED illumination of this invention is shown as a schematic sectional drawing.
  • an internal scattering layer 12 is provided on a substrate 10, and a surface shape layer 14 is further provided on the internal scattering layer 12.
  • a first low refractive index layer (not shown) having a refractive index lower than the refractive index of the particles contained in the surface shape layer may be provided on the outer surface of the surface shape layer 12.
  • a second low refractive index layer (not shown) having a refractive index lower than that of the substrate 10 may be provided on the surface of the substrate 10 on which the internal scattering layer 12 is not provided.
  • the first low refractive index layer and the second low refractive index layer may be layers composed of different compositions or layers composed of the same composition.
  • the internal scattering layer 12 is provided on one surface of the substrate 10, and the surface shape layer 14 is provided on the other surface of the substrate 10.
  • a first low refractive index layer (not shown) having a refractive index lower than the refractive index of the particles contained in the surface shape layer 14 may be provided on the outer surface of the surface shape layer 14.
  • a third low refractive index layer (not shown) having a refractive index lower than that of the internal scattering layer 12 may be provided on the outer surface of the internal scattering layer 12.
  • the first low refractive index layer and the third low refractive index layer may be layers composed of different compositions or layers composed of the same composition.
  • the substrate is not particularly limited as long as it is transparent and has a certain strength, and plastic or glass that is usually used as a substrate can be appropriately selected and used according to the purpose.
  • Plastic is particularly preferred.
  • polyester, polyolefin, etc. are mentioned suitably, for example.
  • the polyester include polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN).
  • the polyolefin include polyamide, polyether, polystyrene, polyesteramide, polycarbonate, polyphenylene sulfide, polyether ester, polyvinyl chloride, polyacrylic acid ester, and polymethacrylic acid ester.
  • a polyester resin is preferable, and it is more preferable that the resin is composed of polyethylene terephthalate (PET) from the viewpoint of proper application with a roll.
  • the polyethylene terephthalate (PET) used as the substrate is preferably a film formed by melt extrusion of a polyester resin and biaxially stretched vertically and horizontally. Since it is oriented and crystallized by biaxial stretching and the strength and heat resistance are improved, it is suitable for use as a substrate for a light diffusion film for LED illumination.
  • the stretching ratio is preferably stretched by 1.5 to 7 times in the vertical and horizontal directions, more preferably about 2 to 5 times.
  • the draw ratio is within the above range, sufficient mechanical strength and uniform thickness can be obtained.
  • the manufacturing method and conditions for these films can be selected from known methods and conditions as appropriate.
  • the thickness of the substrate is not particularly limited as long as it is in a range usually employed as the substrate, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, 0.02 mm to 4.0 mm is preferable.
  • the surface of the substrate may be subjected to a discharge treatment in order to improve adhesion with the internal scattering layer or the surface shape layer.
  • the internal scattering layer contains particles and a binder for exhibiting the light diffusion function.
  • the refractive index difference ⁇ N between the particles and the binder satisfies the following formula (1).
  • the average particle diameter A of the particles satisfies the following formula (2).
  • the content of the particles is 10 to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.
  • Formula (1) 0 ⁇ N ⁇ 0.15
  • Formula (2) 0.5 ⁇ m ⁇ A ⁇ 5.0 ⁇ m
  • the light diffusing film is designed so that the concealment rate is about the same in order to eliminate the lamp image, if the difference in refractive index between the particles contained in the inner scattering layer and the binder exceeds 0.15, the light utilization efficiency is significantly reduced. To do.
  • the refractive index of the particles contained in the internal scattering layer is preferably 1.30 or more and 1.80 or less.
  • the average particle diameter A satisfies the following formula (1), and more preferably, the average particle diameter A is in the range of 1.0 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less.
  • Formula (2) 0.5 ⁇ m ⁇ A ⁇ 5.0 ⁇ m
  • the light diffusing film is designed so that the concealment rate is about the same in order to erase the lamp image
  • the average particle diameter A of the particles contained in the internal scattering layer is less than 0.5 ⁇ m
  • the light utilization efficiency is remarkably high.
  • the reduction or scattering ability is reduced and does not contribute to the concealing property, and even when the thickness exceeds 5.0 ⁇ m, the light utilization efficiency is lowered.
  • the material of the particles is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
  • organic particles such as polymethyl methacrylate resin particles, melamine resin particles, polystyrene resin particles, and silicone resin particles are preferable. It is done. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
  • the organic particles preferably have a crosslinked structure. Further, the organic particles may be coated on the surface, and for example, particles that are coated with silica or the like and the surface of which is hydrophilized or hydrophobized depending on the type of coating liquid are preferably used.
  • the particles contained in the internal scattering layer preferably have a particle size distribution CV value represented by the following formula (3) of 10 or less, and more preferably 5 or less, from the viewpoint of further improving the light utilization efficiency.
  • CV value (standard deviation of particle diameter) / (average particle diameter) * 100 (%)
  • the average particle size of the particle group is a volume average particle size measured using a particle size distribution measuring device (for example, Multisizer II type, manufactured by Coulter Co., Ltd.).
  • the amount of the particles added is 10 to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the following binder.
  • the added amount of particles is less than 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder, it is difficult to obtain a desired concealing property, and when it exceeds 120 parts by mass, it is difficult to obtain good efficiency.
  • the amount is 10 to 110 parts by weight, and more preferably 10 to 105 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder.
  • the binder refers to all solids (including ultrafine particles described later) excluding the particles in the internal scattering layer. Specifically, resin, ultrafine particles, other additives, and the like are included. Specifically, the refractive index of the binder is preferably 1.40 or more and 1.70 or less, and more preferably 1.4 or more and 1.6 or less.
  • the resin contained as the binder for example, when water is used as the dispersion medium for the internal scattering layer coating liquid, it is desirable to use at least one resin selected from a water-soluble polymer and a water-dispersible polymer.
  • the binder resin include homopolymers and copolymers.
  • Examples of the homopolymer or copolymer include (meth) acrylic resin, vinyl acetate resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, vinyl chloride resin, vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer resin, butyral resin, silicone resin, Examples thereof include polyester resins, vinylidene fluoride resins, nitrocellulose resins, styrene resins, styrene-acrylonitrile copolymer resins, polyurethane resins, polyethylene, polypropylene, chlorinated polyethylene, and rosin derivatives.
  • the water-soluble and / or water-dispersible polymer is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
  • Water-soluble or water-dispersible polymers such as polyvinyl alcohol, methyl cellulose, gelatin, polyester resin, polyurethane resin, acrylic resin, amino resin, epoxy resin, styrene butadiene copolymer, etc. are mentioned, among which acrylic resin Polyester resin-based and polyurethane resin-based water-dispersed polymers are preferred. These may be used alone or in combination of two or more. It is also preferable to use a polymer that can react with the cross-linking agent. For example, a polymer having a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, or the like can be used.
  • the water-dispersible polymer preferably contains a substituent such as a sulfonic acid group, a hydroxyl group, a carboxylic acid group, an amino group, an amide group, and an ether group.
  • a substituent such as a sulfonic acid group, a hydroxyl group, a carboxylic acid group, an amino group, an amide group, and an ether group.
  • the internal scattering layer further includes scratch resistance during handling, solvent resistance against a solvent for wiping off dust and dirt on the surface, and a substrate for punching the light diffusion film for LED lighting into a predetermined form It is preferable to add a cross-linking agent for hardening in order to impart the adhesiveness.
  • the crosslinking agent is preferably a carbodiimide compound or an isocyanate compound, and more preferably a carbodiimide compound.
  • the carbodiimide compound used in the present invention has a carbodiimide group in the molecule and forms a chemical structure such as a carbamoylamide bond by reaction with a carboxyl group of a polyester resin or an isourea bond by reaction with a hydroxyl group of a polyester resin. To do.
  • the chemical structure also includes a guanidine structure that is generated when reacted with an amino group. Nisshinbo's Carbodilite E series (emulsion type), V series (aqueous type) and the like can be used as general commercial products.
  • the isocyanate compound at least one of an aliphatic isocyanate compound having at least 2, preferably 3 or more functional groups in the molecule, a cyclic aliphatic isocyanate compound, and an aromatic polyfunctional isocyanate compound is used.
  • these crosslinking agents described in “Polyurethane Resin Handbook” (edited by Keiji Iwata, published by Nikkan Kogyo Shimbun, 1987) may be used alone or in admixture of two or more.
  • ultrafine particles made of inorganic particles may be added to the internal scattering layer as other particles.
  • the ultrafine particles can improve applicability and control the refractive index of the binder.
  • the substance used normally can be suitably selected according to the objective, and can be disperse
  • the particle diameter of the ultrafine particles is preferably in the range of 0.005 ⁇ m to 0.150 ⁇ m, and more preferably in the range of 0.005 ⁇ m to 0.100 ⁇ m.
  • the amount of the ultrafine particles added to the internal scattering layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the situation. For example, 1 to 20% by mass is preferable.
  • a solvent used for the said internal scattering layer coating liquid It can select and use suitably from what is normally used, such as water and an organic solvent.
  • the organic solvent include ketones, ethers, alcohols, esters, polyhydric alcohol derivatives, carboxylic acids, and the like.
  • the internal scattering layer is formed by applying the internal scattering layer coating solution on the adhesive layer and then drying.
  • the internal scattering layer may be provided with only one layer or two or more layers.
  • the method for applying the internal scattering layer coating solution is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
  • spin coaters, roll coaters, bar coaters, curtain coaters and the like are usually used. Can be performed.
  • the method for drying the internal scattering layer coating solution is not particularly limited, and a method usually used can be appropriately selected according to the type of solvent used.
  • the drying temperature is preferably 90 ° C. to 140 ° C., and more preferably 100 ° C. to 140 ° C., because it can be performed in a short time and without damaging the material.
  • the drying temperature is within the above range, drying does not require a long time and damage to the material is suppressed.
  • the drying time is preferably 10 seconds to 5 minutes, more preferably 1 minute to 3 minutes.
  • the thickness of the internal scattering layer is preferably 1 ⁇ m to 20 ⁇ m from the viewpoint of achieving light scattering / efficiency effects.
  • the surface shape layer includes at least particles and a binder.
  • binder As a binder contained in a surface shape layer, the thing similar to the binder demonstrated by the internal scattering layer is applicable.
  • the material of the particles contained in the surface shape layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include polymethyl methacrylate resin particles, melamine resin particles, polystyrene resin particles, and silicone resin particles. Organic particles are preferred. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
  • the surface shape layer preferably contains particles having an average particle diameter B of 500 nm or more, preferably contains particles having an average particle diameter B of 0.5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, and the average particle diameter B is 3 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less. Is more preferable.
  • the particle group having an average particle size of 500 nm or more may have a single peak in the particle size distribution or may have two or more peaks. .
  • the light diffusion film of the present invention provided with the above internal scattering layer, even when a single type of particles is added to form a surface shape layer, the same degree as when a surface shape layer is formed using two or more types in combination. Since an effect is acquired, it is advantageous to the simplification of a manufacturing process.
  • the average particle size B of the particles contained in the surface shape layer is preferably larger than the average particle size A of the particles contained in the internal scattering layer from the viewpoint of reducing the color change in the white LED light source.
  • the average particle diameter B is preferably larger than the average particle diameter A by 1 ⁇ m or more, more preferably 3 ⁇ m or more.
  • the amount of the particles added is preferably 5 to 400 parts by mass, more preferably 50 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
  • the added amount of the particles is within the above range, the dispersibility of the particles in the binder becomes good, and the function as a light diffusing agent is sufficiently achieved.
  • a cross-linking agent Similarly to the internal scattering layer, a cross-linking agent, ultrafine particles, a solvent and the like may be added to the surface shape layer.
  • the types of the crosslinking agent, ultrafine particles, and solvent added to the surface shape layer are the same as those of the crosslinking agent, ultrafine particles, and solvent described in the internal scattering layer.
  • the ultrafine particles contained in the surface shape layer refer to those having an average particle diameter smaller than that of the particles.
  • the addition amount of the ultrafine particles in the surface shape layer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the situation in order to obtain a desired total light transmittance and half-value angle as described above. 1 to 20% by mass is preferable.
  • the thickness of the surface shape layer is preferably 2 ⁇ m to 30 ⁇ m, more preferably 2 ⁇ m to 20 ⁇ m, from the viewpoint of achieving the effect of light scattering.
  • the light-diffusion film for LED lighting of this invention may be equipped with a low-refractive-index layer on the surface of outermost layer.
  • the low refractive index layer when the surface shape layer is provided as the outermost layer, the first low refractive index layer provided on the outer surface of the surface shape layer and the substrate are provided as the outermost layer.
  • the first refractive index layer, the second refractive index layer, and the third refractive index layer may have different compositions or may be formed from the same composition.
  • the refractive index of the first low refractive index layer is lower than the refractive index of the particles contained in the surface shape layer provided in contact therewith.
  • the refractive index of the first low refractive index layer is preferably 0.01 or more, more preferably 0.05 or more, and more preferably less than the refractive index of the particles contained in the surface shape layer. More preferably, it is 10 or less.
  • the refractive index of the first low refractive index layer is preferably 1.30 to 1.50, and more preferably 1.30 to 1.45.
  • the refractive index of the second low refractive index layer has a lower refractive index than the refractive index of the substrate provided in contact therewith.
  • the refractive index of the first low refractive index layer is preferably 0.10 or more, and more preferably 0.15 or less, than the bending rate of the substrate.
  • the refractive index of the second low refractive index layer is preferably 1.30 to 1.50, and more preferably 1.30 to 1.45.
  • the refractive index of the third refractive index layer has a refractive index lower than the average refractive index of the internal scattering layer provided in contact therewith.
  • the refractive index of the first low refractive index layer is greater than the average refractive index of the internal scattering layer. It is preferably smaller than 0.01, more preferably smaller than 0.05, and still more preferably smaller than 0.10.
  • the refractive index of the third low refractive index layer is preferably 1.30 to 1.50, and more preferably 1.30 to 1.45.
  • fluorine-based materials such as Cytop CTL-107MK (refractive index of 1.34) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., porous films such as silica airgel, or microscopic materials.
  • porous films such as silica airgel, or microscopic materials. The thing containing a hollow particle etc. can be mentioned.
  • the thickness of the low refractive index layer is preferably 0.05 to 2 ⁇ m, more preferably 0.05 to 1 ⁇ m.
  • the manufacturing method of the light-diffusion film for LED lighting of this invention will not be specifically limited if it is a method which can form the light-diffusion film for LED lighting of the said structure. Below, an example of the manufacturing method of the light-diffusion film for LED illumination is demonstrated.
  • the light diffusing film for LED lighting of the present invention shown in FIG. 1 first forms an internal scattering layer on a substrate by applying an internal scattering layer coating solution containing at least the aforementioned particles and a binder, and further, the internal scattering layer. On the layer, a surface shape layer coating solution containing at least particles and a binder is applied to form a surface shape layer.
  • an internal scattering layer is formed on a substrate by applying an internal scattering layer coating solution containing at least the aforementioned particles and a binder to form an internal scattering layer.
  • a surface shape layer is formed by applying a surface shape layer coating solution containing at least particles and a binder on the surface of the substrate on which the layer is not provided.
  • a surface shape layer may be formed previously and an internal scattering layer may be formed after that.
  • a low refractive index layer When a low refractive index layer is provided on the light diffusion film for LED illumination of the present invention, it is dipped in a low refractive index layer coating solution or coated with a low refractive index layer coating solution and then dried.
  • the light-diffusion film for LED lighting of this invention can be used suitably for the apparatus using LED lighting by the advantage. Furthermore, the use as a light diffusion film of a backlight unit of a liquid crystal display device used for a mobile phone, a personal computer monitor, a television, a liquid crystal projector, etc. is exemplified. In addition, when the light diffusion film for LED lighting of the present invention is used, both high concealability and light use efficiency can be achieved. Therefore, in LED lighting using this, the lamp image disappears and the light use efficiency is kept high. Is done.
  • the light utilization efficiency referred to in this specification means an actual measurement value (%) after inserting the film, assuming that the total luminous flux when the film is not inserted is 1.
  • LEDs have started to reach performance exceeding conventional fluorescent lamps as a single element, but when mounted as an actual lighting fixture, the heat utilization / current conversion efficiency, the light utilization efficiency decreases due to the shape of the fixture, The situation has not yet caught up with the conventional high-efficiency fluorescent lamp.
  • the fluorescent lamps that use mercury will have an advantage in terms of energy consumption, not only in the environment of mercury-free but also in light efficiency. Even in the case of the difference, it appears as a very large difference in practical use.
  • Example 1 ⁇ Preparation of film 1> On a 300 ⁇ m thick PET film (refractive index: 1.67), an internal scattering layer coating solution 1 having the following composition was coated with a wire bar, and heat cured in a 130 ° C. oven for 2 minutes.
  • composition of internal scattering layer coating solution 1 -Distilled water: 80 parts by mass-Surfactant (Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd., NAROACTY CL-95): 5 parts by mass-Particles (Nissan Chemical Co., Ltd., Optobead 2000M, silica-coated melamine particles, average particles Diameter 2 ⁇ m, refractive index 1.65): 201 parts by mass, ultrafine particle dispersion (manufactured by Nissan Chemical Industries, Snowtex C, silica particles, average particle size 0.01 ⁇ m to 0.02 ⁇ m, solid content 20%) : 333 parts by mass / water dispersible polymer (polyurethane resin, manufactured by DMS NeoResins Inc., NeoRez R-600, solid content 33%): 368 parts by mass / crosslinking agent (Nisshinbo Co., Ltd., Carbodilite V-02-L2, Solid content 40%): 12 parts by mass-Surfactant
  • the average film thickness was 4 ⁇ m.
  • the film thickness was peeled off at three arbitrary locations, and the level difference between the substrate surface and the coating film was measured, and the average value was obtained.
  • the average film thickness of the uneven surface was calculated by measuring the coating film surface at a distance of 500 ⁇ m.
  • the film thickness was measured by this method.
  • a surface shape layer coating solution 1 having the following composition was applied using a wire bar, and heat cured in an oven at 130 ° C. for 2 minutes to produce a film 1.
  • the average value of the total film thickness which added the said internal scattering layer and the surface shape layer was measured by the said method, it was 10 micrometers.
  • composition of surface shape layer coating solution 1 Distilled water: 244 parts by mass Surfactant (Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd., NAROACTY CL-95): 5 parts by mass Particles (manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd., SBX-8, crosslinked polystyrene particles, average) Particle size 8 ⁇ m, refractive index 1.59): 264 parts by mass, ultrafine particle dispersion (manufactured by Nissan Chemical Industries, Snowtex C, silica particles, average particle size 0.01-0.02 ⁇ m, solid content 20% ): 238 parts by mass / water dispersible polymer (polyurethane resin, manufactured by DMS NeoResins Inc., NeoRez R-600, solid content 33%): 237 parts by mass / crosslinking agent (manufactured by Nisshinbo Co., Ltd., Carbodilite V-02-L2) , Solid content 40%): 13 parts by mass by mass Sur
  • Example 2 ⁇ Preparation of film 2> On a 300 ⁇ m thick PET film (refractive index: 1.67), the following internal scattering layer coating solution 2 was coated with a wire bar and cured by heating in a 130 ° C. oven for 2 minutes. The average thickness of the formed internal scattering layer was 12 ⁇ m.
  • composition of internal scattering layer coating solution 2 -Distilled water 80 parts by mass-Surfactant (Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd., NAROACTY CL-95): 5 parts by mass-Particles (manufactured by Momentive Co., Ltd., Tospearl, silicone particles, average particle size 4.5 ⁇ m, Refractive index 1.45): 201 parts by mass / Ultrafine particle dispersion (manufactured by Nissan Chemical Industries, Snowtex C, silica particles, average particle size 0.01 to 0.02 ⁇ m, solid content 20%): 333 masses Part / water-dispersible polymer (polyurethane resin, manufactured by DMS NeoResins Inc., NeoRez R-600, solid content 33%): 368 parts by mass / crosslinking agent (manufactured by Nisshinbo Co., Ltd., Carbodilite V-02-L2, solid content 40) %): 12 parts by mass-Surfactant (Sany
  • the surface shape layer coating solution 1 was applied using a wire bar, and was heat-cured in an oven at 130 ° C. for 2 minutes to produce a film 2. It was 18 micrometers when the average value of the total film thickness which added the said internal scattering layer and the surface shape layer was measured by the said method.
  • Example 3 ⁇ Preparation of film 3>
  • the internal scattering layer coating solution 1 was applied on a 300 ⁇ m thick PET film (refractive index 1.67) with a wire bar, and heat cured in a 130 ° C. oven for 2 minutes.
  • the average thickness of the formed internal scattering layer was 4 ⁇ m.
  • the surface shape layer coating solution 1 is applied to the surface of the PET film opposite to the surface coated with the internal scattering layer coating solution using a wire bar, and heated and cured in an oven at 130 ° C. for 2 minutes. Film 3 was produced. The average film thickness of the surface shape layer was 6 ⁇ m.
  • Example 4 ⁇ Preparation of film 4> A film 1 was produced in the same manner as in Example 1, and a solution obtained by diluting Cytop (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., CTL-107MK, refractive index 1.34) 4 times with the same product diluent on the substrate surface of the film 1 Then, the film 4 was spin-coated and dried in an oven at 100 ° C. for 30 minutes to produce a film 4. In the film 4, a layer by CYTOP was formed on the substrate as the outermost surface.
  • Example 5 ⁇ Preparation of film 5> Film 1 was produced in the same manner as in Example 1, and Cytop (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., CTL-107MK, refractive index 1.34) was diluted four times with the same product diluent on both surfaces of film 1. After spin coating, the film 5 was produced by drying in an oven at 100 ° C. for 30 minutes.
  • Example 6 ⁇ Preparation of film 6> A film 3 was prepared in the same manner as in Example 3, and Cytop (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., CTL-107MK, refractive index 1.34) was diluted 4 times with the same product diluent on both surfaces of the film 3. After spin coating, the film 6 was produced by drying in an oven at 100 ° C. for 30 minutes.
  • Example 7 ⁇ Film 7 production> On a 300 ⁇ m-thick PET film (refractive index: 1.67), an internal scattering layer coating solution 3 having the following composition was coated with a wire bar and cured by heating in an oven at 130 ° C. for 2 minutes.
  • composition of internal scattering layer coating solution 3) -Distilled water 97 parts by mass-Surfactant (Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd., NAROACTY CL-95): 6 parts by mass-Particles (Nissan Chemical Co., Ltd., Optobead 2000M, silica-coated melamine particles, average particles 2 ⁇ m in diameter, refractive index 1.65): 26 parts by mass / ultrafine particle dispersion (manufactured by Nissan Chemical Industries, Snowtex C, silica particles, average particle size 0.01 ⁇ m to 0.02 ⁇ m, solid content 20%) : 408 parts by mass.
  • Water dispersible polymer (polyurethane resin, manufactured by DMS NeoResins Inc., NeoRez R-600, solid content 33%): 448 parts by mass.
  • Cross-linking agent (Nisshinbo Co., Ltd., Carbodilite V-02-L2, Solid content 40%): 15 parts by mass
  • the average film thickness was 4 ⁇ m.
  • the surface shape layer coating solution 1 was applied using a wire bar, and heat-cured in an oven at 130 ° C. for 2 minutes to produce a film 7.
  • the average value of the total film thickness which added the said internal scattering layer and the surface shape layer was measured by the said method, it was 10 micrometers.
  • Comparative Example 1 ⁇ Preparation of Comparative Film 1> On a 300 ⁇ m-thick PET film (refractive index 1.67), an internal scattering layer coating solution 4 having the following composition was coated with a wire bar, and heated and cured in an oven at 130 ° C. for 2 minutes. The average thickness of the formed internal scattering layer was 4 ⁇ m.
  • Internal scattering layer coating solution 4 -Distilled water: 83 parts by mass-Surfactant (Kao Chemical Co., Ltd., Demol EP solid content 24%): 24 parts by mass-Particles (Ishihara Sangyo Co., Ltd., CR-50, titanium oxide particles, average particle size 0.3 ⁇ m, refractive index 2.6): 48 parts by mass, ultrafine particle dispersion (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., Snowtex C, silica particles, average particle size 0.01 to 0.02 ⁇ m, solid content 20% ): 395 parts by mass / water dispersible polymer (polyurethane resin, manufactured by DMS NeoResins Inc., NeoRez R-600, solid content 33%): 436 parts by mass / crosslinking agent (manufactured by Nisshinbo Co., Ltd., Carbodilite V-02-L2) , Solid content 40%): 14 parts by mass-Surfactant (Kao Chemical Co.,
  • the surface shape layer coating liquid 1 was applied using a wire bar, and was heat-cured in an oven at 130 ° C. for 2 minutes to prepare a comparative film 1.
  • the average value of the total film thickness which added the said internal scattering layer and the surface shape layer was measured by the said method, it was 10 micrometers.
  • Comparative Example 2 ⁇ Preparation of Comparative Film 2> On a 300 ⁇ m-thick PET film (refractive index 1.67), an internal scattering layer coating solution 5 having the following composition was coated with a wire bar and cured by heating in an oven at 130 ° C. for 2 minutes. The average thickness of the formed internal scattering layer was 12 ⁇ m.
  • Internal scattering layer coating solution 5 -Distilled water: 80 parts by mass-Surfactant (Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd., NAROACTY CL-95): 5 parts by mass-Particles (Nissan Chemical Co., Ltd., Optobead 6500M, silica-coated melamine particles, average particles Diameter 6.5 ⁇ m, refractive index 1.65): 201 parts by mass Ultrafine particle dispersion (manufactured by Nissan Chemical Industries, Snowtex C, silica particles, average particle size 0.01-0.02 ⁇ m, solid content 20 %): 333 parts by mass / water dispersible polymer (polyurethane resin, manufactured by DMS NeoResins Inc., NeoRez R-600, solid content 33%): 368 parts by mass / crosslinking agent (manufactured by Nisshinbo Co., Ltd., Carbodilite V-02-) L2, solid content 40%): 12 parts by mass
  • the following surface shape layer coating solution 2 was applied with a wire bar and heat cured for 2 minutes in an oven at 130 ° C. to prepare a comparative film 2. It was 22 micrometers when the average value of the total film thickness which added the said internal scattering layer and the surface shape layer was measured by the said method.
  • Comparative Example 3 ⁇ Preparation of Comparative Film 3> A light diffusion layer film was produced on a 300 ⁇ m thick PET film (refractive index: 1.67) by the same prescription and production method as in Example 1 of JP-A-2007-233343.
  • Comparative Example 4 ⁇ Preparation of Comparative Film 4> A light diffusion layer film was prepared on a 300 ⁇ m thick PET film (refractive index: 1.67) by the same prescription and production method as in Example 1 of JP-A-2004-4777. As for the 1.3 ⁇ m styrene beads, those having a CV value of 10% were used. The content of the particles was 6.7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.
  • the refractive index of the binder used for production, the refractive index of the particles, the particle diameter, and the refractive index of the produced internal scattering layer were measured by the following methods.
  • the refractive index of the binder of the internal scattering layer was determined by preparing a composition excluding particles in each of the above internal scattering layer coating solutions, forming a 40 ⁇ m thick layer from this composition using a bar coat, It was measured with a wavelength Abbe refractometer (DR-M2, manufactured by Atago Co., Ltd.). The measurement wavelength was 589 nm and the measurement temperature was 25 ° C.
  • the refractive index of the particles is a particle group placed on a slide glass, an organic compound having a known refractive index or a mixture thereof (measurement compound) is added, and sandwiched between cover glasses, and then at 25 ° C. (transmission). Observation using an optical microscope to determine the type or composition of the measurement compound when the particle group is most difficult to see, and the refractive index of the measurement compound is determined using a multiwavelength Abbe refractometer (DR-M2, Atago Co., Ltd.) Manufactured). The measurement wavelength was 589 nm and the measurement temperature was 25 ° C.
  • the average refractive index of the internal scattering layer was calculated from the refractive index of the binder obtained by the above measurement method and the refractive index of the particles.
  • the particle diameter in this study indicates a volume average particle diameter, and the volume average particle diameter was measured using a particle size distribution measuring device (for example, Multisizer II type, manufactured by Coulter, Inc.).
  • a particle size distribution measuring device for example, Multisizer II type, manufactured by Coulter, Inc.
  • particles with strong aggregation such as titanium oxide were appropriately measured by a method of measuring and calculating the particle diameter from an electron microscope image.
  • FIG. 3 shows an example when the luminance maximum value and the luminance minimum value are measured at a measurement position A by a certain axial method in the plane of the light diffusion film. From the visual evaluation, when the average minimum value / average maximum value exceeded 90%, the lamp image almost disappeared.
  • Evaluation was performed by inserting each film in place of the attached diffuser plate of LED lighting (manufactured by Sharp Corporation, DL-N002N). In addition, each light-diffusion film was arrange
  • Comparative Example 1 and Comparative Example 3 it can be seen that the value of ⁇ N is large and the light utilization efficiency is lowered. Furthermore, in the film of the comparative example 4 which is an anti-glare use, it turns out that the content of the particle
  • the concealability and light utilization efficiency in the light diffusing film for LED illumination that is a point light source are compatible with the refractive index difference ⁇ N between the particles and the binder in the internal scattering layer, the average particle diameter of the particles, and the content of the particles It can be seen that this is achieved by a synergistic combination.
  • the disclosure of Japanese application No. 2010-79877 is incorporated herein by reference in its entirety. All documents, patent applications, and technical standards mentioned in this specification are to the same extent as if each individual document, patent application, and technical standard were specifically and individually stated to be incorporated by reference. , Incorporated herein by reference.

Abstract

　高い隠蔽性と光利用効率の両立が図られたＬＥＤ照明用光拡散フィルムを提供するための、１枚の基板と、内部散乱層と、表面形状層と、を有し、前記内部散乱層がバインダー及び粒子を含み、該粒子の平均粒子径Ａが０．５μｍ以上５．０μｍ以下であり、粒子とバインダーの屈折率差が０以上０．１５以下であり、粒子の含有量がバインダー１００質量部に対して１０質量部～１２０質量部であるＬＥＤ照明用光拡散フィルム。

Description

ＬＥＤ照明用光拡散フィルム
　本発明は、隠蔽性と光利用効率の両立しつつ、剛性を付与したＬＥＤ照明用光拡散フィルムに関する。
　近年の技術成長およびエネルギー消費の効率化を背景としてＬＥＤが照明の分野に参入を始めている。今までの照明である白熱電球や、蛍光灯と大きく異なる点として、ＬＥＤが点光源であることが挙げられる。このため、ＬＥＤを照明として利用する場合には、点光源のランプイメージをなくすよう隠蔽性が大きく、且つ光の利用効率が高い光拡散フィルムが求められている（例えば、特開２００９‐３２５６３号公報参照）。しかしながら、一般的に隠蔽性を大きくすると、効率が大きく減少し、隠蔽性と光利用効率の両立は難しい。
　これまで、拡散フィルムは主にテレビのバックライトや反射防止の用途に使用されている。例えば、高価で傷つき易いプリズムシートなどを使用しなくとも、高光拡散性を発揮しつつ、且つ正面方向への輝度を高輝度化させるよう、バインダー樹脂及び樹脂粒子を含有して凹凸表面を有する光拡散層を透明支持体上に積層してなる光拡散性シートであって、当該光拡散性シートの全光線透過率が７０．０％以上、ヘーズが８０．０％以上、透過の像鮮明度が２１．０％以上２５．０％未満である光拡散性シートが提案されている（例えば、特開２００３－１０７２１４号公報参照。）。
　また、拡散性や集光性に優れると共に高い全光線透過率および輝度が得られるという基本的な光学特性を維持しながら、バックライトユニットの部材を減らすという観点から、透明フィルムの表面に、透光性樹脂に微粒子群を分散させた光拡散層が形成され、該光拡散層上に、透光性樹脂に微粒子群を埋設させた集光層が形成された光拡散フィルムであって、該光拡散層を構成する透光性樹脂と微粒子群との屈折率差の絶対値が０．０５以上であり、かつ該集光層の表面粗さが算術平均粗さで０．５μｍ以上、７μｍ以下である光拡散フィルムが提案されている（例えば、特開２００７－２３３３４３号公報参照）。
　また、高精細のディスプレイの画像に見られるシンチレーション（面ぎら）を低減するのに好適な防眩性フィルムとして、透明基材フィルム上に、平均粒子径が異なる二種類の透光性微粒子が透光性樹脂中に分散した、上面側に微細凹凸を有する防眩層が少なくとも積層されており、前記二種類の透光性微粒子のうち、小さい方の透光性微粒子の平均粒子径が大きい方の透光性微粒子の平均粒子径の２０％～７０％であるものが開示されている（例えば、特開２００４－４７７７号公報参照）。
　しかしながら、前述の特開２００３－１０７２１４号公報等のように、拡散フィルムをテレビなどの液晶ディスプレイのバックライトとして用いる場合には、正面方向の輝度を重視し、ランプイメージを消すことに関して注力していない。また、前述の特開２００７－２３３３４３号公報では、高い全光線透過率を目的としており、ランプイメージを消すことに注力していない。前述の特開２００４－４７７７号公報は、防眩性フィルムの技術であって、画像の前面に配置して輝度の著しく高くなる部分（シンチレーション）を抑えるためのものであり、照明用光拡散フィルムのような、ランプイメージを消すことがそもそも要求されていない。　　　
　上記課題を鑑み、本発明では、高い隠蔽性と光利用効率を両立した光拡散フィルムを提供することを課題とする。
　上記状況の下、本発明者らは鋭意検討により、基板上に内部散乱層及び表面形状層を設けて、内部散乱層に含有される粒子とバインダーの屈折率差を特定の範囲とし、粒子の平均粒子径Ａを特定の範囲とし、粒子の含有量を特定の範囲とすることにより、隠蔽性が大きく、且つ光利用効率の低下が少ないＬＥＤ照明用光拡散フィルムとなることを見出した。
　すなわち、本発明は以下の通りである。
＜１＞　１枚の基板と、少なくとも粒子及びバインダーを含む内部散乱層と、少なくとも粒子及びバインダーを含む表面形状層と、を有し、
　前記内部散乱層では、粒子とバインダーの屈折率差ΔＮが下記式（１）を満たし、粒子の平均粒子径Ａが下記式（２）を満し、粒子の含有量がバインダー１００質量部に対して１０質量部～１２０質量部であるＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
　式（１）：０＜ΔＮ≦０．１５
　式（２）：０．５μｍ≦Ａ≦５．０μｍ
＜２＞　前記内部散乱層に含まれる粒子は、下記式（３）で表される粒度分布（ＣＶ値）が、１０％以下である前記＜１＞に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
　　式（３）：ＣＶ値＝（粒子径の標準偏差）／（平均粒子径）＊１００（％）
＜３＞　前記内部散乱層に含まれる粒子が、架橋構造を有する有機粒子である前記＜１＞又＜２＞に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
＜４＞　前記内部散乱層が、架橋剤を含む前記＜１＞～＜３＞のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
＜５＞　前記内部散乱層が、無機粒子からなる超微粒子を含む前記＜１＞～＜４＞のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
＜６＞　前記表面形状層に含まれる粒子の平均粒子径Ｂが、前記内部散乱層に含まれる粒子の平均粒子径Ａよりも大きい前記＜１＞～＜５＞のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
＜７＞　前記基板の一方の面に、基板側から順に、前記内部散乱層および前記表面形状層が設けられてなる前記＜１＞～＜６＞のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
＜８＞　前記表面形状層が設けられていない面側の前記基板の外側表面に、該基板の平均屈折率よりも低い屈折率を有する層を備える前記＜７＞に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
＜９＞　前記表面形状層の外側表面に、該表面形状層に含まれる粒子の屈折率よりも低い屈折率を有する層を備える前記＜７＞又は＜８＞に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
＜１０＞　前記基板の一方の面上に内部散乱層を備え、
　前記基板の他方の面上に表面形状層を備える前記＜１＞～＜６＞のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
＜１１＞　前記内部散乱層の外側表面に、内部散乱層の平均屈折率より低い屈折率の層を備える前記＜１０＞に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
＜１２＞　前記表面形状層の外側表面に、表面形状層中の粒子の屈折率よりも低い屈折率を有する層を備える前記＜１０＞又は＜１１＞に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
＜１３＞　前記表面形状層に含有される粒子のうち、平均粒子径が５００ｎｍ以上の粒子は、粒度分布で単一ピークを有する前記＜１＞～＜１２＞のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
＜１４＞　前記基板がＰＥＴフィルムである前記＜１＞～＜１３＞のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
＜１５＞　内部散乱層中のバインダー、及び表面形状層中のバインダーが、水溶性ポリマー及び水分散性ポリマーから選択される少なくとも１種を含有する前記＜１＞～＜１４＞のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
　本発明によれば、隠蔽性が大きくＬＥＤランプイメージを消しやすく、且つ光利用効率の低下が抑えられたＬＥＤ照明用光拡散フィルムが提供される。
本発明のＬＥＤ照明用光拡散フィルムの一例を示す概略断面図である。 本発明のＬＥＤ照明用光拡散フィルムの他の一例を示す概略断面図である。 実施例におけるランプイメージの隠蔽性の評価方法において、輝度極大値の平均値、及び輝度極小値の平均値を説明するための図である。
　本発明のＬＥＤ照明用光拡散フィルム（以下単に「光拡散フィルム」と称する場合がある）は、１枚の基板と、内部散乱層と、表面形状層と、を有する。前記内部散乱層は、少なくとも粒子及びバインダーを含み、粒子とバインダーの屈折率差ΔＮが下記式（１）を満たし、前記粒子の平均粒子径Ａが下記式（２）を満し、前記粒子の含有量が前記バインダー１００質量部に対して１０質量部～１２０質量部である。
　式（１）：０＜ΔＮ≦０．１５
　式（２）：０．５μｍ≦Ａ≦５．０μｍ
　本発明のＬＥＤ照明用光拡散フィルムにおいて、隠蔽性が大きく、且つ光利用効率の低下が抑えられる理由は明らかではないが、以下のように推測される。
　内部散乱層に含まれる粒子とバインダーの屈折率差を０．１５以下に小さくし、且つその粒子の平均粒子径Ａを上記特定の範囲内とすることで、ＬＥＤ照明から入射した光が内部散乱層で散乱する際の不要な反射が低減され、光のＬＥＤ照明側（後方）への戻りが抑制され、結果として光が視認側（前方）に効率的に進行し、光利用効率が向上しているものと推測される。
　また、ＬＥＤ照明からの光が角度をもって内部散乱層に入射する際に、光が適切に屈折し、ＬＥＤ照明の直上以外の領域でも輝度が高くなり、よってランプイメージが消されて隠蔽性が向上しているものと推測される。更に表面形状層を設けることによって、表面形状層へ光が入射する際の光の反射が抑えられつつ散乱性が高くなり、相乗的に高い隠蔽性と光利用効率が達成されているものと推測される。
　本発明の光拡散フィルムは、更に必要に応じてバック層等のその他の層を有する。図１及び図２に、本発明のＬＥＤ照明用光拡散フィルムの一例を、概略断面図として示す。
　図１に示す光拡散フィルムでは、基板１０の上に内部散乱層１２が設けられ、更にこの内部散乱層１２の上に表面形状層１４が設けられている。表面形状層１２の外側表面には、表面形状層に含まれる粒子の屈折率よりも低い屈折率を有する第一の低屈折率層（図示せず）を設けてもよい。また、基板１０の内部散乱層１２が設けられていない面上には、基板１０の屈折率よりも低い屈折率を有する第二の低屈折率層（図示せず）を設けてもよい。なお、第一の低屈折率層と第二の低屈折率層は、異なる組成から構成された層であっても、同じ組成から構成された層であってもよい。
　図２に示すＬＥＤ照明用光拡散フィルムでは、基板１０の一方の面上に内部散乱層１２が設けられ、基板１０の他方の面上に表面形状層１４が設けられている。表面形状層１４の外側表面には、表面形状層１４に含まれる粒子の屈折率よりも低い屈折率を有する第一の低屈折率層（図示せず）を設けてもよい。また、内部散乱層１２の外側表面には、内部散乱層１２の屈折率よりも低い屈折率を有する第三の低屈折率層（図示せず）を設けてもよい。なお、第一の低屈折率層と第三の低屈折率層は、異なる組成から構成された層であっても、同じ組成から構成された層であってもよい。
　以下では、本発明のＬＥＤ照明用光拡散フィルムを構成する部材について、詳細に説明する。
＜基板＞
　基板としては、透明であり、ある程度の強度を有するシートであれば、特に制限はなく、通常基板として使用されているプラスチック又はガラスを、目的に応じて適宜選択して使用することができるが、プラスチックが特に好ましい。
　前記プラスチックとしては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィンなどが好適に挙げられる。前記ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などが挙げられる。前記ポリオレフィンとしては、例えば、ポリアミド、ポリエーテル、ポリスチレン、ポリエステルアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステルなどが挙げられる。
　これらの中でも、ポリエステル樹脂が好ましく、ロールでの塗布適正の観点から、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で構成されることがより好ましい。
　基板として用いられるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、ポリエステル樹脂を溶融押出しでフィルム状にし、縦及び横に二軸延伸により成形したものであることが好ましい。二軸延伸によって配向結晶化し、強度・耐熱性が向上するため、ＬＥＤ照明用光拡散フィルムの基板として用いるのに好適となる。
　延伸倍率には特に制限はないが、縦横方向にそれぞれ、１．５～７倍で延伸したものであることが好ましく、より好ましくは２～５倍程度である。延伸倍率が上記範囲内であると、充分な機械的強度、及び均一な厚みが得られる。
　これらフィルムの製造方法及び条件は、公知の方法及び条件を適宜選択して用いることができる。
　基板の厚みは、基板として通常採用される範囲の厚みであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、０．０２ｍｍ～４．０ｍｍが好ましい。
　前記基板の表面には、内部散乱層や表面形状層との密着性を向上させるため、放電処理を行ってもよい。
＜内部散乱層＞
　内部散乱層としては、光拡散機能発揮のために、粒子及びバインダーを含有する。この粒子とバインダーの屈折率差ΔＮは下記式（１）を満たす。また粒子の平均粒子径Ａは、下記式（２）を満たす。更に、粒子の含有量は、バインダー１００質量部に対して１０質量部～１２０質量部である。
　式（１）：０＜ΔＮ≦０．１５
　式（２）：０．５μｍ≦Ａ≦５．０μｍ
　以下、内部散乱層に含まれる成分について、詳細に説明する。
（粒子）
　内部散乱層に含有する粒子の屈折率は、後述するバインダーの屈折率との差ΔＮが、下記式（１）をす。
　　式（１）：０＜ΔＮ≦０．１５
　ランプイメージを消すため隠蔽率が同程度となるように光拡散フィルムを設計した場合、内部散乱層に含まれる粒子とバインダーの屈折率差が０．１５を超える場合では、光利用効率が著しく低下する。
　内部散乱層に含有する粒子の屈折率は、具体的には、１．３０以上１．８０以下であることが好ましい。
　内部散乱層に含有する粒子としては、平均粒子径Ａが下記式（１）を満たし、より好ましくは、平均粒子径Ａは、１．０μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内である。
　　　式（２）　０．５μｍ≦Ａ≦５．０μｍ
　ランプイメージを消すため隠蔽率が同程度となるように光拡散フィルムを設計した場合、内部散乱層に含まれる粒子の平均粒子径Ａが、０．５μｍ未満の場合には、光利用効率が著しく低下あるいは散乱能が減少し隠蔽性に寄与しなくなり、５．０μｍを超える場合でも、光利用効率が低下する。
　粒子の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子などの有機粒子が好適に挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　前記有機粒子は、架橋構造を有するものが好ましい。また、有機粒子は表面を被覆したものであってもよく、例えばシリカなどで被覆したり、塗布液種に応じて表面を親水化あるいは疎水化処理した粒子が好適に用いられる。
　内部散乱層に含有する粒子は、より光利用効率を高める観点から、下記式（３）で表される粒度分布ＣＶ値が、１０以下であることが好ましく、５以下であることが更に好ましい。
　　式（３）：ＣＶ値＝（粒子径の標準偏差）／（平均粒子径）＊１００（％）
　なお、粒子群の平均粒子径は、粒度分布測定装置（例えば、マルチサイザーＩＩ型、コールター（株）製）を用いて測定した体積平均粒子径である。
　前記粒子の添加量は、下記バインダー１００質量部に対して、１０～１２０質量部である。バインダー１００質量部に対して粒子の添加量が１０質量部未満では、所望の隠蔽性を得ることが難しく、１２０質量部を超えると、良好な効率を得ることが難しくなってしまう。好ましくは、バインダー１００質量部に対して、１０～１１０質量部であり、より好ましくは１０～１０５質量部である。
（バインダー）
　本発明においてバインダーとは、内部散乱層において上記粒子を除く固形分のすべて（後述の超微粒子を含む）を指す。具体的には、樹脂、超微粒子、その他添加剤などを含む。
　バインダーの屈折率は、具体的には、１．４０以上１．７０以下であることが好ましく、１．４以上１．６以下であることがより好ましい。
－樹脂－
　バインダーとして含まれる樹脂は、例えば、内部散乱層塗布液の分散媒として水を用いる場合には、水溶性ポリマー及び水分散性ポリマーから選択される少なくとも１種の樹脂を用いることが望ましい。バインダー樹脂としては、単独重合体又は共重合体などが好適に挙げられる。
　前記単独重合体又は共重合体としては、例えば、（メタ）アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル－塩化ビニリデン共重合樹脂、ブチラール樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、ニトロセルロース樹脂、スチレン樹脂、スチレン－アクリロニトリル共重合樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、ロジン誘導体などが挙げられる。
　水溶性及び/または水分散性ポリマーは、特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができる。
　ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ゼラチン、ポリエステル樹脂系、ポリウレタン樹脂系、アクリル樹脂系、アミノ樹脂系、エポキシ樹脂系、スチレンブタジエン共重合体系などの水溶性あるいは水分散性ポリマーが挙げられるが、中でもアクリル樹脂系、ポリエステル樹脂系、ポリウレタン樹脂系の水分散ポリマーが好ましい。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。また架橋剤と反応しうるポリマーを用いることが好ましい。例えば、水酸基、アミノ基、カルボキシル基などを有するポリマーを用いることができる。さらには、水分散性ポリマーには、例えば、スルホン酸基、水酸基、カルボン酸基、アミノ基、アミド基、エーテル基などの置換基等を含有させることが好ましい。なお、これらの水分散性ポリマーは単独で用いても良いし、混合して用いても良い。
　内部散乱層には、更に、取り扱い時の耐傷性、表面についたゴミや汚れをふき取るための溶剤に対する耐溶剤性、及びこのＬＥＤ照明用光拡散フィルムを所定の形態に打ち抜き加工する際の基板との密着性を付与するために、硬膜させるための架橋剤を添加することが好ましい。
－架橋剤－
　前記架橋剤としては、カルボジイミド化合物、イソシアネ－ト化合物が好ましく、カルボジイミド化合物がより好ましい。
　本発明に使用されるカルボジイミド化合物は、分子内にカルボジイミド基を有し、例えばポリエステル樹脂のカルボキシル基との反応によりカルバモイルアミド結合、またはポリエステル樹脂の水酸基との反応によりイソウレア結合といった化学構造をそれぞれ形成するものである。また、該化学構造としては、アミノ基と反応した場合に生成するグアニジン構造も含まれる。
　一般的な市販品としては、日清紡のカルボジライトＥシリーズ（エマルション型）、Ｖシリーズ（水性タイプ）などが使用可能である。
　前記イソシアネート化合物としては、分子内に少なくとも２個の、好ましくは３個以上の官能基を有する脂肪族イソシアネート化合物、環状脂肪族イソシアネート化合物、及び芳香族の多官能イソシアネート化合物の少なくともいずれかが用いられる。イソシアネート化合物については、「ポリウレタン樹脂ハンドブック」（岩田敬治編、日刊工業新聞社発行、１９８７年）に記載されている
　これらの架橋剤は単独で、または２種以上混合して用いてもよい。
－超微粒子－
　更に、前記内部散乱層には、その他の粒子として、例えば、無機粒子からなる超微粒子などを添加してもよい。前記超微粒子は、塗布適性を向上したり、バインダーの屈折率を制御することができる。
　前記超微粒子としては、特に制限はなく、通常使用される物質を目的に応じて適宜選択して分散させることができる。例えば、シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、ジルコニア、酸化チタンなどが挙げられる。
　超微粒子の粒子径は、０．００５μｍ～０．１５０μｍの範囲にあることが好ましく、０．００５μｍ～０．１００μｍの範囲にあることがより好ましい。
　前記超微粒子の前記内部散乱層中における添加量は、特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、例えば、１～２０質量％が好ましい。
－溶媒－
　前記内部散乱層塗布液に使用される溶媒としては、特に制限はなく、水や有機溶媒など通常使用されるものの中から適宜選択して使用することができる。
　前記有機溶媒としては、例えば、ケトン類、エーテル類、アルコール類、エステル類、多価アルコール誘導体類、カルボン酸類などが挙げられる。
　前記内部散乱層は、接着層上に前記内部散乱層塗布液を塗布した後、乾燥することにより形成される。前記内部散乱層は１層のみを設けてもよいし、２層以上設けてもよい。
　前記内部散乱層塗布液の塗布方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、スピンコーター、ロールコーター、バーコーター、カーテンコーター等の通常使用される塗布手段により行うことができる。
　前記内部散乱層塗布液の乾燥方法としては、特に制限はなく、使用する溶媒の種類に応じて通常使用される方法を適宜選択することができる。例えば、溶媒として水を用いる場合には、乾燥温度として、短時間であり、かつ材質に損傷を与えずに行える点から、９０℃～１４０℃が好ましく、１００℃～１４０℃がより好ましい。前記範囲内の乾燥温度では、乾燥に長時間を要さず、また材質への損傷が抑えられる。前記乾燥時間としては、例えば、１０秒間～５分間が好ましく、１分～３分間がより好ましい。
（物性値など）
　内部散乱層の厚さは、光散乱・効率の効果を奏させる観点から、１μｍ～２０μｍであることが好ましい。
＜表面形状層＞
　表面形状層は、少なくとも粒子及びバインダーを含む。
（バインダー）
　表面形状層に含有するバインダーとしては、内部散乱層で説明したバインダーと同様のものを適用することができる。
（粒子）
　表面形状層に含有する粒子の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子などの有機粒子が好適に挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　表面形状層には平均粒子径Ｂが５００ｎｍ以上の粒子を含有し、平均粒子径Ｂが０．５μｍ以上５０μｍ以下の粒子を含有することが好ましく、平均粒子径Ｂが３μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましい。
　また、表面形状層に含有する粒子のうち、平均粒子径が５００ｎｍ以上の粒子群は、粒度分布で単一ピークを有するものであっても、２つ以上のピークを有するものであってもよい。なお、上記内部散乱層備える本発明の光拡散フィルムでは、単一種の粒子を添加して表面形状層を形成しても、２種以上を併用して表面形状層を形成したときと同程度の効果が得られるため、製造工程の簡素化に有利である。
　表面形状層に含有する粒子の平均粒子径Ｂは、内部散乱層に含有する粒子の平均粒子径Ａよりも大きいことが、白色ＬＥＤ光源において色味の変化が少なくなる観点から好ましい。具体的には、平均粒子径Ｂは平均粒子径Ａよりも１μｍ以上大きいことが好ましく、３μｍ以上大きいことがより好ましい。
　前記粒子の添加量としては、前記バインダー樹脂１００質量部に対して、５質量部～４００質量部が好ましく、５０質量部～３００質量部がより好ましい。粒子の添加量が上記範囲内にあると、バインダー中における粒子の分散性が良好となり、光拡散剤としての機能を充分に果たす。
（その他の添加剤）
　表面形状層には、内部散乱層と同様に、更に、架橋剤、超微粒子、溶媒などを添加してもよい。表面形状層に添加される架橋剤、超微粒子、及び溶媒の種類は、内部散乱層で説明した架橋剤、超微粒子、及び溶媒とそれぞれ同様である。
　なお、表面形状層に含有する超微粒子は、前記粒子よりも小さい平均粒子径を有するものを指す。
　前記超微粒子の前記表面形状層中における添加量は、特に制限はなく、上記のように所望の全光線透過率及び半値角を得るために、状況に応じて適宜選択することができるが、例えば、１～２０質量％が好ましい。
（物性値など）
　表面形状層の厚さは、光散乱の効果を奏させる観点から、２μｍ～３０μｍであることが好ましく、２μｍ～２０μｍであることがより好ましい。
＜低屈折率層＞
　本発明のＬＥＤ照明用光拡散フィルムは、最外層の表面に低折率層を備えてもよい。ここで、低屈折率層としては、表面形状層が最外層として設けられている場合にその表面形状層の更に外側表面に設ける第一の低屈折率層、基板が最外層として設けられている場合にその基板の外側表面に設ける第二の低屈折率層、内部散乱層が最外層として設けられている場合にその内部散乱層の外側表面に設ける第三の低屈折率層がある。なお、第一の屈折率層、第二の屈折率層、及び第三の屈折率層は、各々異なる組成のものであっても、同一の組成から形成されるものであってもよい。
　このような低屈折率層を最外層として備えることで、空気との界面反射を抑制し光効率　の向上が可能となる。
　第一の低屈折率層の屈折率は、接して設けられている表面形状層に含有される粒子の屈折率よりも低い屈折率を有する。具体的には、第一の低屈折率層の屈折率は、表面形状層に含まれる粒子の屈折率よりも０．０１以上小さいことが好ましく、０．０５以上小さいことがより好ましく、０．１０以上小さいことが更に好ましい。
　具体的には、第一の低屈折率層の屈折率は、１．３０～１．５０であることが好ましく、１．３０～１．４５であることが更に好ましい。
　第二の低屈折率層の屈折率は、接して設けられている基板の屈折率よりも低い屈折率を有する。具体的には、第一の低屈折率層の屈折率は、基板の折率よりも０．１０以上小さいことが好ましく、０．１５以上小さいことが更に好ましい。
　具体的には、第二の低屈折率層の屈折率は、１．３０～１．５０であることが好ましく、１．３０～１．４５であることが更に好ましい。
　第三の屈折率層の屈折率は、接して設けられている内部散乱層の平均屈折率よりも低い屈折率を有する。具体的には、第一の低屈折率層の屈折率は、内部散乱層の平均屈折率よりも。０．０１以上小さいことが好ましく、０．０５以上小さいことがより好ましく、０．１０以上小さいことが更に好ましい。
　具体的には、第三の低屈折率層の屈折率は、１．３０～１．５０であることが好ましく、１．３０～１．４５であることが更に好ましい。
　低屈折率層に用いられる材料は、市販品としては、旭ガラス社製のサイトップＣＴＬ－１０７ＭＫ（屈折率１．３４）等のフッ素系材料、やシリカエアロゲルのような多孔質膜、または微小中空粒子等を含有するものなどを挙げることができる。
　低屈折率層の厚みは、０．０５～２μｍが好ましく、０．０５～１μｍがより好ましい。
＜ＬＥＤ照明用光拡散フィルムの製造方法＞
　本発明のＬＥＤ照明用光拡散フィルムの製造方法は、上記構成のＬＥＤ照明用光拡散フィルムを形成し得る方法であれば特に限定されるものではない。以下にＬＥＤ照明用光拡散フィルムの製造方法の一例について説明する。
　図１に示す本発明のＬＥＤ照明用光拡散フィルムは、まず、基板上に、少なくとも前述の粒子及びバインダーを含有する内部散乱層塗布液を塗布して内部散乱層を形成し、更にその内部散乱層の上に、少なくとも粒子及びバインダーを含有する表面形状層塗布液を塗布して表面形状層を形成する。
　また、図２に示す本発明のＬＥＤ照明用光拡散フィルムは、まず、基板上に、少なくとも前述の粒子及びバインダーを含有する内部散乱層塗布液を塗布して内部散乱層を形成し、内部散乱層を設けていない側の基板の面上に、少なくとも粒子及びバインダーを含有する表面形状層塗布液を塗布して表面形状層を形成する。
　なお、図２に示す本発明のＬＥＤ照明用光拡散フィルムでは、先に表面形状層を形成し、その後で内部散乱層を形成してもよい。
　本発明のＬＥＤ照明用光拡散フィルムに低屈折率層を設ける場合には、低屈折率層塗布液に浸漬したり、低屈折率層塗布液を塗布したりしてから乾燥させる。
＜用途＞
　本発明のＬＥＤ照明用光拡散フィルムは、その利点により、ＬＥＤ照明を用いる装置に好適に使用することができる。更には、携帯電話、パソコン用モニタ、テレビ、液晶プロジェクターなどに使われる液晶表示装置のバックライトユニットの光拡散フィルムとしての使用が例示される。
　なお、本発明のＬＥＤ照明用光拡散フィルムを用いると、高い隠蔽性と光利用効率の両立が図られるため、これを用いたＬＥＤ照明では、ランプイメージが消滅し、且つ光利用効率が高く維持される。
　ここで、本明細書でいう光利用効率は、フィルム未挿入時の全光束を１とし、フィルム挿入後の実測値（％）を意味する。現在ＬＥＤは、素子単体としてこそ従来の蛍光灯を超える性能に達し始めたが、まだ実際の照明器具として実装した場合、発熱・電流変換効率、器具の形状によって光利用効率が減少してしまい、未だ従来の高効率照明である蛍光灯に追いついていない状況である。今後水銀を利用する蛍光灯に対し水銀フリーという環境面だけでなく光効率というエネルギー消費の面で優位性を出し、今までの照明に対して大きな訴求性をだすため、１％という光利用効率の差異であっても、実用上においては極めて大きな差異となって現れる。
　以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」「％」は「質量部」「質量％」を意味する。
［実施例１］
＜フィルム１の作製＞
　厚さ３００μｍのＰＥＴフィルム（屈折率１．６７）上に、下記組成の内部散乱層塗布液１をワイヤーバーによって塗布し、１３０℃のオーブンで２分間加熱硬化した。
（内部散乱層塗布液１の組成）
・蒸留水：８０質量部
・界面活性剤（三洋化成工業（株）、ナロアクティーＣＬ－９５）：５質量部
・粒子（日産化学（株）製、オプトビーズ２０００Ｍ、シリカ被覆メラミン粒子、平均粒子径２μｍ、屈折率１．６５）：２０１質量部
・超微粒子分散液（日産化学工業（株）製、スノーテックスＣ、シリカ粒子、平均粒子径０．０１μｍ～０．０２μｍ、固形分２０％）：３３３質量部
・水分散性ポリマー（ポリウレタン樹脂、DMS NeoResins Inc.製、NeoRez R-600、固形分３３％）：３６８質量部
・架橋剤（日清紡（株）製、カルボジライトＶ－０２－Ｌ２、固形分４０％）：１２質量部
　得られた塗布膜の一部を剥離し、適宜条件を調節した段差計（Dektak Veeco社製）により膜厚を測定したところ、平均膜厚４μｍであった。ここで、膜厚は、任意の３箇所を、それぞれ剥離し、基板表面と塗布膜の段差をそれぞれ測定し、その平均値とした。なお、それぞれの測定において、塗布膜表面を500μｍの距離において測定することで、凹凸のある表面の平均膜厚を算出した。以下、実施例において、膜厚はこの方法により測定した。
　更に、形成した前記内部散乱層の上に、下記組成の表面形状層塗布液１を、ワイヤーバーを用いて塗布し、１３０℃のオーブンで２分間加熱硬化して、フィルム１を作製した。前記内部散乱層と表面形状層とを合算した総膜厚の平均値を、上記方法により測定したところ、１０μｍであった。
（表面形状層塗布液１の組成）
・蒸留水：２４４質量部
・界面活性剤（三洋化成工業（株）、ナロアクティーＣＬ－９５）：５質量部
・粒子（積水化成品工業（株）製、ＳＢＸ－８、架橋ポリスチレン粒子、平均粒子径８μｍ、屈折率１．５９）：２６４質量部
・超微粒子分散液（日産化学工業（株）製、スノーテックスＣ、シリカ粒子、平均粒子径０．０１～０．０２μｍ、固形分２０％）：２３８質量部
・水分散性ポリマー（ポリウレタン樹脂、DMS NeoResins Inc．製、NeoRez R-600、固形分３３％）：２３７質量部
・架橋剤（日清紡（株）製、カルボジライトＶ－０２－Ｌ２、固形分４０％）：１３質量部
［実施例２］
＜フィルム２の作製＞
　厚さ３００μｍのＰＥＴフィルム（屈折率１．６７）上に、下記内部散乱層塗布液２をワイヤーバーにより塗布し、１３０℃のオーブンで２分間加熱硬化した。形成した内部散乱層の平均膜厚は１２μｍであった。
（内部散乱層塗布液２の組成）
・蒸留水：８０質量部
・界面活性剤（三洋化成工業（株）、ナロアクティーＣＬ－９５）：５質量部
・粒子（モメンティブ（株）製、トスパール、シリコーン粒子、平均粒子径４．５μｍ、屈折率１．４５）：２０１質量部
・超微粒子分散液（日産化学工業（株）製、スノーテックスＣ、シリカ粒子、平均粒子径０．０１～０．０２μｍ、固形分２０％）：３３３質量部
・水分散性ポリマー（ポリウレタン樹脂、DMS NeoResins Inc.製、NeoRez R-600、固形分３３％）：３６８質量部
・架橋剤（日清紡（株）製、カルボジライトＶ－０２－Ｌ２、固形分４０％）：１２質量部
　更に、形成した前記内部散乱層の上に、前記表面形状層塗布液１を、ワイヤーバーを用いて塗布し、１３０℃のオーブンで２分間加熱硬化して、フィルム２を作製した。前記内部散乱層と表面形状層とを合算した総膜厚の平均値を、上記方法により測定したところ、１８μｍであった。
［実施例３］
＜フィルム３の作製＞
　厚さ３００μｍのＰＥＴフィルム（屈折率１．６７）上に、前記内部散乱層塗布液１をワイヤーバーにより塗布し、１３０℃のオーブンで２分間加熱硬化した。形成した内部散乱層の平均膜厚は４μｍであった。
　更に、このＰＥＴフィルムの内部散乱層塗布液を塗布した面とは反対の面に、前記表面形状層塗布液１を、ワイヤーバーを用いて塗布し、１３０℃のオーブンで２分間加熱硬化して、フィルム３を作製した。表面形状層の平均膜厚は６μｍであった。
［実施例４］
＜フィルム４の作製＞
　実施例１と同様にしてフィルム１を作製し、このフィルム１の基板面に、サイトップ（旭ガラス社製、ＣＴＬ－１０７ＭＫ、屈折率１．３４）を同製品希釈液で４倍希釈した液を利用しスピンコートを行ったのち、１００℃のオーブンで３０分乾燥し、フィルム４を作製した。フィルム４では、最表面としての基板の上にサイトップによる層が形成されていた。
［実施例５］
＜フィルム５の作製＞
　実施例１と同様にしてフィルム１を作製し、サイトップ（旭ガラス社製、ＣＴＬ－１０７ＭＫ、屈折率１．３４）を同製品希釈液で４倍希釈した液を用いてフィルム１の両面にスピンコートした後、１００℃のオーブンで３０分乾燥して、フィルム５を作製した。　
［実施例６］
＜フィルム６の作製＞
　実施例３と同様にしてフィルム３を作製し、サイトップ（旭ガラス社製、ＣＴＬ－１０７ＭＫ、屈折率１．３４）を同製品希釈液で４倍希釈した液を用いてフィルム３の両面にスピンコートした後、１００℃のオーブンで３０分乾燥して、フィルム６を作製した。
［実施例７］
＜フィルム７作製＞
　厚さ３００μｍのＰＥＴフィルム（屈折率１．６７）上に、下記組成の内部散乱層塗布液３をワイヤーバーによって塗布し、１３０℃のオーブンで２分間加熱硬化した。
（内部散乱層塗布液３の組成）
・蒸留水：９７質量部
・界面活性剤（三洋化成工業（株）、ナロアクティーＣＬ－９５）：６質量部
・粒子（日産化学（株）製、オプトビーズ２０００Ｍ、シリカ被覆メラミン粒子、平均粒子径２μｍ、屈折率１．６５）：２６質量部
・超微粒子分散液（日産化学工業（株）製、スノーテックスＣ、シリカ粒子、平均粒子径０．０１μｍ～０．０２μｍ、固形分２０％）：４０８質量部
・水分散性ポリマー（ポリウレタン樹脂、DMS NeoResins Inc.製、NeoRez R-600、固形分３３％）：４４８質量部
・架橋剤（日清紡（株）製、カルボジライトＶ－０２－Ｌ２、固形分４０％）：１５質量部
　得られた塗布膜の一部を剥離し、適宜条件を調節した段差計（Dektak Veeco社製）により膜厚を測定したところ、平均膜厚４μｍであった。
　更に、形成した前記内部散乱層の上に、前記表面形状層塗布液１を、ワイヤーバーを用いて塗布し、１３０℃のオーブンで２分間加熱硬化して、フィルム７を作製した。前記内部散乱層と表面形状層とを合算した総膜厚の平均値を、上記方法により測定したところ、１０μｍであった。
［比較例１］
＜比較フィルム１の作製＞
　厚さ３００μｍのＰＥＴフィルム（屈折率１．６７）上に、下記組成の内部散乱層塗布液４をワイヤーバーにより塗布し、１３０℃のオーブンで２分間加熱硬化した。形成した内部散乱層の平均膜厚４μｍであった。
（内部散乱層塗布液４）
・蒸留水：８３質量部
・界面活性剤（花王ケミカル（株）、デモールＥＰ　固形分２４％）：２４質量部
・粒子（石原産業（株）製、ＣＲ－５０、酸化チタン粒子、平均粒子径０．３μｍ、屈折率２．６）：４８質量部
・超微粒子分散液（日産化学工業（株）製、スノーテックスＣ、シリカ粒子、平均粒子径０．０１～０．０２μｍ、固形分２０％）：３９５質量部
・水分散性ポリマー（ポリウレタン樹脂、DMS NeoResins Inc.製、NeoRez R-600、固形分３３％）：４３６質量部
・架橋剤（日清紡（株）製、カルボジライトＶ－０２－Ｌ２、固形分４０％）：１４質量部
　形成した前記内部散乱層の上に、前記表面形状層塗布液１を、ワイヤーバーを用いて塗布し、１３０℃のオーブンで２分間加熱硬化して、比較フィルム１を作製した。前記内部散乱層と表面形状層とを合算した総膜厚の平均値を、上記方法により測定したところ、１０μｍであった。
［比較例２］
＜比較フィルム２の作製＞
　厚さ３００μｍのＰＥＴフィルム（屈折率１．６７）上に、下記組成の内部散乱層塗布液５をワイヤーバーにより塗布し、１３０℃のオーブンで２分間加熱硬化した。形成した内部散乱層の平均膜厚１２μｍであった。
（内部散乱層塗布液５）
・蒸留水：８０質量部
・界面活性剤（三洋化成工業（株）、ナロアクティーＣＬ－９５）：５質量部
・粒子（日産化学（株）製、オプトビーズ６５００Ｍ、シリカ被覆メラミン粒子、平均粒子径６．５μｍ、屈折率１．６５）：２０１質量部
・超微粒子分散液（日産化学工業（株）製、スノーテックスＣ、シリカ粒子、平均粒子径０．０１～０．０２μｍ、固形分２０％）：３３３質量部
・水分散性ポリマー（ポリウレタン樹脂、DMS NeoResins Inc.製、NeoRez R-600、固形分３３％）：３６８質量部
・架橋剤（日清紡（株）製、カルボジライトＶ－０２－Ｌ２、固形分４０％）：１２質量部
　形成した前記内部散乱層の上に、下記表面形状層塗布液２をワイヤーバーにより塗布し、１３０℃のオーブンで２分間加熱硬化して、比較フィルム２を作製した。前記内部散乱層と表面形状層とを合算した総膜厚の平均値を、上記方法により測定したところ、２２μｍであった。
（表面形状層塗布液２）
・蒸留水：２４４質量部
・界面活性剤（三洋化成工業（株）、ナロアクティー ＣＬ－９５）：５質量部
・粒子（積水化成品工業（株）製、ＳＢＸ－１２、架橋ポリスチレン粒子、平均粒子径１２μｍ、屈折率１．５９）：２６４質量部
・超微粒子分散液（日産化学工業（株）製、スノーテックスＣ、シリカ粒子、平均粒子径０．０１～０．０２μｍ、固形分２０％）：２３８質量部
・水分散性ポリマー（ポリウレタン樹脂、ＤMS NeoResins Inc.製、NeoRez R-600、固形分３３％）：２３７質量部
・架橋剤（日清紡（株）製、カルボジライトＶ－０２－Ｌ２、固形分４０％）：１３質量部
［比較例３］
＜比較フィルム３の作製＞
　厚さ３００μｍのＰＥＴフィルム（屈折率１．６７）上に、特開２００７－２３３３４３号公報の実施例１と同様の処方・作製法で光拡散層フィルムを作製した。
［比較例４］
＜比較フィルム４の作製＞
　厚さ３００μｍのＰＥＴフィルム（屈折率１．６７）上に、特開２００４－４７７７号公報の実施例１と同様の処方・作製法で光拡散層フィルムを作製した。
　なお、１．３μｍのスチレンビーズに関してはＣＶ値１０％のものを利用した。該粒子の含有率はバインダー１００質量部に対して、６．７質量部であった。
〔測定〕
　作製に用いたバインダーの屈折率及び粒子の屈折率、粒子径、作製した内部散乱層の屈折率を、下記の方法により測定した。
＜バインダーの屈折率の測定＞
　なお、内部散乱層のバインダーの屈折率は、上記の各内部散乱層塗布液において粒子を除いた組成物を調製し、バーコートを用いてこの組成物から厚さ４０μｍの層を形成し、多波長アッベ屈折計（ＤＲ－Ｍ２、（株）アタゴ製）で測定した。測定波長は５８９ｎｍ、測定温度は２５℃であった。
＜粒子の屈折率の測定＞
　また、粒子の屈折率は、スライドグラスに粒子群を載置し、屈折率が既知の有機化合物またはその混合物（測定用化合物）を添加し、カバーガラスで挟んだ後、２５℃で（透過）光学顕微鏡を用いて観察し、粒子群が最も見えにくくなるときの測定用化合物の種類または組成を決定し、その測定用化合物の屈折率を多波長アッベ屈折計（ＤＲ－Ｍ２、（株）アタゴ製）で測定した。測定波長は５８９ｎｍ、測定温度は２５℃であった。
＜内部散乱層の屈折率の算出＞
　内部散乱層の平均屈折率は、上記測定方法により得られたバインダーの屈折率、及び粒子の屈折率から算出した。
＜粒子の粒度分布の測定＞
　上述の方法に従って、粒子の粒度分布Ｃｖ値を測定した。
＜粒子径の測定方法＞
　本検討での粒子径は体積平均粒子径のことを示し、ここで体積平均粒子径の測定は、粒度分布測定装置（例えば、マルチサイザーＩＩ型、コールター（株）製）を用いて測定した。なお、酸化チタンなど凝集の強い粒子は適宜、電子顕微鏡の画像から粒子径を測定し計算する方法により行った。
〔評価〕
　次に、作製した実施例及び比較例のフィルムについて、下記の方法により、ランプイメージ隠蔽性、及び光利用効率を評価した。結果を表１に示す。
＜ランプイメージ隠蔽性の評価＞
　ＬＥＤ照明（シャープ社製、ＤＬ－Ｎ００２Ｎ）の付属拡散板の代わりに、各フィルムを挿入して評価を行った。なお各光拡散フィルムは、表面形状層が照明器具から遠い側に設置されるよう配置した。
　ランプイメージ隠蔽性の評価は、シートを取り付けた実機に対して正面約１ｍの距離よりＣＭＯＳカメラ（lumenera社製、infinity）を用いて撮影した画像を画像処理ソフトに取り込みある軸方向で切り出した輝度値の最端を除いた部分の輝度極大値の平均（平均極大値）と輝度極小値の平均（平均極小値）を測定し、平均極小値／平均極大値として定義した。図３に、光拡散フィルムの面内の、ある軸方法での測定位置Ａにおいて、輝度極大値及び輝度極小値を測定したときの一例を示す。
　目視評価から、平均極小値／平均極大値が９０％を超えるとほぼランプイメージが見えなくなった。
＜光利用効率の評価＞
　ＬＥＤ照明（シャープ社製、ＤＬ－Ｎ００２Ｎ）の付属拡散板の代わりに、各フィルムを挿入して評価を行った。なお各光拡散フィルムは、表面形状層が照明器具から遠い側に設置されるよう配置した。
　通常の工業規格（ＪＩＳ－Ｃ８１５２（２００７年度版）に準拠し、積分球式光透過率測定装置による評価を行った。フィルム未挿入時の全光束を１とし、フィルム挿入後の実測値（％）を光利用効率として評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
　表１の結果から、実施例１～７のＬＥＤ照明用光拡散フィルムでは、隠蔽性を大きく設計しても、光利用効率の低下が抑えられていることが判る。これに対し、内部散乱層に含まれる粒子の平均粒子径が０．３μｍの比較例１、平均粒子径が６．５μｍの比較例２、平均粒子径が５．２μｍの比較例３では、隠蔽性を同程度となるように光拡散フィルムを設計すると光利用効率が低下することが判る。
　また、比較例１及び比較例３ではΔＮの値が大きく、光利用効率が低下していることが判る。更に防眩用途である比較例４のフィルムでは、その用途のために内部散乱層の粒子の含有量が少なく、隠蔽性が著しく低下していることが判る。
　このように、点光源であるＬＥＤ照明用の光拡散フィルムにおける隠蔽性と光利用効率の両立は、内部散乱層における粒子とバインダーの屈折率差ΔＮ、粒子の平均粒子径、及び粒子の含有量の相乗的な組み合わせによって達成されていることが判る。
　日本出願番号２０１０－７９８７７の開示はその全体が参照により、本明細書に取り込まれる。
　本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的にかつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (15)

  1. 　１枚の基板と、少なくとも粒子及びバインダーを含む内部散乱層と、少なくとも粒子及びバインダーを含む表面形状層と、を有し、
    　前記内部散乱層では、粒子とバインダーの屈折率差ΔＮが下記式（１）を満たし、粒子の平均粒子径Ａが下記式（２）を満し、粒子の含有量がバインダー１００質量部に対して１０質量部～１２０質量部であるＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
    　式（１）：０＜ΔＮ≦０．１５
    　式（２）：０．５μｍ≦Ａ≦５．０μｍ
  2. 　前記内部散乱層に含まれる粒子は、下記式（３）で表される粒度分布（ＣＶ値）が、１０％以下である請求項１に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
    　　式（３）：ＣＶ値＝（粒子径の標準偏差）／（平均粒子径）＊１００（％）
  3. 　前記内部散乱層に含まれる粒子が、架橋構造を有する有機粒子である請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
  4. 　前記内部散乱層が、架橋剤を含む請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
  5. 　前記内部散乱層が、無機粒子からなる超微粒子を含む請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
  6. 　前記表面形状層に含まれる粒子の平均粒子径Ｂが、前記内部散乱層に含まれる粒子の平均粒子径Ａよりも大きい請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
  7. 　前記基板の一方の面に、基板側から順に、前記内部散乱層および前記表面形状層が設けられてなる請求項１～請求項６のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
  8. 　前記表面形状層が設けられていない面側の前記基板の外側表面に、該基板の平均屈折率よりも低い屈折率を有する層を備える請求項７に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
  9. 　前記表面形状層の外側表面に、該表面形状層に含まれる粒子の屈折率よりも低い屈折率を有する層を備える請求項７又は請求項８に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
  10. 　前記基板の一方の面上に内部散乱層を備え、
    　前記基板の他方の面上に表面形状層を備える請求項１～請求項６のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
  11. 　前記内部散乱層の外側表面に、内部散乱層の平均屈折率より低い屈折率の層を備える請求項１０に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
  12. 　前記表面形状層の外側表面に、表面形状層中の粒子の屈折率よりも低い屈折率を有する層を備える請求項１０又は請求項１１に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
  13. 　前記表面形状層に含有される粒子のうち、平均粒子径が５００ｎｍ以上の粒子は、粒度分布で単一ピークを有する請求項１～請求項１２のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
  14. 　前記基板がＰＥＴフィルムである請求項１～請求項１３のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
  15. 　内部散乱層中のバインダー、及び表面形状層中のバインダーが、水溶性ポリマー及び水分散性ポリマーから選択される少なくとも１種を含有する請求項１～請求項１４のいずれか１項に記載のＬＥＤ照明用光拡散フィルム。
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