(57)【要約】本発明は、静電気スポットをほとんど発生させず、輝度特性が改善され、輝度均一度が向上した光拡散フィルム用組成物及び前記組成物を利用した光拡散フィルムに関する。前記本発明の光拡散フィルム用組成物は、バインダー樹脂１００質量部、光拡散剤１０〜５００質量部及び有機溶媒３０〜５００質量部を含み、体積抵抗率が１×１０１３Ωｃｍ以下であることを特徴とする。前記組成物を使用して得られる光拡散フィルムは、体積抵抗率が１×１０１３Ωｃｍ以下となるので、静電気スポットが発生せず、外観が清潔で輝度特性及び輝度均一度に優れて各種画像表示素子に適用するのに適している。【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダー樹脂１００質量部、光拡散剤１０〜５００質量部及び有機溶媒３０〜５００質量部を含み、体積抵抗率が１×１０１３Ωｃｍ以下であることを特徴とする光拡散フィルム用組成物。
【請求項２】
前記有機溶媒の体積抵抗率が５×１０１２Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記有機溶媒がトルエン、ジクロロエタン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルアセテート、ｎ−ブチルアセテート、キシレン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、ｎ−ヘプタン及びセルソルブアセテートよりなる群から選択された何れか一つ以上であって、体積抵抗率が５×１０１２Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の組成物。
【請求項４】
前記バインダー樹脂がポリビニルアルコール、エチレンビニルコポリマー、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アルキド系樹脂、アミノ系樹脂、ポリウレタン系樹脂及びエポキシ系樹脂よりなる群から選択された何れか一つ以上であることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記光拡散剤が無機または有機光拡散剤であることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記無機光拡散剤がシリカ、ジルコニア、炭酸カルシウム、硫酸バリウムまたはチタン酸化物であることを特徴とする請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
前記有機光拡散剤がプロピレン、ビニリデンクロライド、アクリロニトリル、メチル（メタ）アクリレート、スチレン、ウレタンを使用して得られるホモポリマーまたはこれらモノマーのコポリマーであることを特徴とする請求項５に記載の組成物。
【請求項８】
硬化剤、帯電防止剤、レベリング剤または湿潤剤を前記バインダー樹脂１００質量部に対して各々０．１〜１０質量部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光拡散フィルム用組成物を塗布して得られてなることを特徴とする光拡散フィルム。
【請求項１０】
請求項９に記載の光拡散フィルムを採用したことを特徴とするＬＣＤ用バックライト。
【請求項１１】
請求項９に記載の光拡散フィルムを採用したことを特徴とするＬＥＤランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光拡散フィルム用組成物及びこれを利用した光拡散フィルムに係り、具体的には静電気スポットが発生しなく、外観がきれいで、輝度特性及び輝度均一度に優れ、各種画像表示素子への適用に適した光拡散フィルム用組成物及びこれを利用した光拡散フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業分野が多様になり、高分子樹脂フィルムの適用分野は各種包装用、写真フィルム用、コンデンサ用、電気絶縁材用、ラベル用、磁気記録媒体用、医療用などに広範囲である。最近は、その使用範囲が背面投射スクリーン、プラズマディスプレイパネル、液晶表示素子などの画像表示素子分野まで拡大している。
【０００３】
特に、画像表示素子のディスプレイ方式は、陰極線とは違って素子の背面に付着したバックライトの蛍光管から発生する光を金属蒸着層または白色板に反射させ、導光板を通じて画像を表示する間接照明方式であるので、画像がよく見られないという問題点があり、画像表示素子の大型化によって次第に深刻化しているのが実情である。
【０００４】
このような問題点を克服するため、導光板上に接着させて光線を均一に拡散させることによって輝度を増加させうる光拡散フィルムが開発されてきた。例えば、特開平６−６７００３号、特開平７−１７４９０９号及び特開平９−１２７３１４号では、透明な高分子樹脂フィルムの一側面に、光拡散剤である無機または有機粒子を透明なバインダー樹脂と共に有機溶媒に分散させた溶液を塗布した光拡散フィルムが提案されている。
【０００５】
しかし、このように形成された光拡散フィルムは、高輝度などの光学特性が満足する水準に到達できなかっただけでなく、全面にわたって均一な輝度を表す輝度均一度が多少低下するという問題点を有している。
【０００６】
前記輝度均一度を充足させるために、有機または無機光拡散剤を光拡散層内で十分に分散させることも重要であるが、いくら良く分散した組成物であるとしても基材上にコーティングする際に、光拡散層が均一に塗布形成されなければ、輝度均一度を充足させられない。
【０００７】
特に、基材として使われる高分子樹脂は、高い電気抵抗率のため、均一な塗布形成が難しく、塗布された光拡散層を乾燥した際に、光拡散層の表面に静電気スポットと呼ばれる鳥足状または楕円形のコーティング不均一が発生して外観が不良になるだけでなく、これによって輝度が低下し、かつ輝度均一度も顕著に落ちるという問題が発生する。
【発明の開示】
【０００８】
本発明が解決しようとする技術的課題は、静電気スポットをほとんど発生させることなく、輝度特性が改善され、輝度均一度が向上した光拡散フィルム用組成物を提供することにある。
【０００９】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、前記組成物をコーティングして得られる光拡散フィルムを提供することにある。
【００１０】
本発明が解決しようとするさらに他の技術的課題は、前記光拡散フィルムを採用して得られるＬＣＤ用バックライトまたはＬＥＤランプを提供することにある。
【００１１】
前記課題を達成するために本発明は、バインダー樹脂１００質量部、光拡散剤１０〜５００質量部及び有機溶媒３０〜５００質量部を含み、体積抵抗率（ｖｏｌｕｍｅ  ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ）が１×１０１３Ωｃｍ以下であることを特徴とする光拡散フィルム用組成物を提供する。
【００１２】
前記組成物に使われる有機溶媒の体積抵抗率は、５×１０１２Ωｃｍ以下であることが望ましい。
【００１３】
前記組成物に使われる、体積抵抗率が５×１０１２Ωｃｍ以下である有機溶媒は、例えば、トルエン、ジクロロエタン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルアセテート、ｎ−ブチルアセテート、キシレン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、ｎ−ヘプタン及びセルソルブアセテートよりなる群から選択された何れか一つ以上を含む。
【００１４】
前記組成物に使われるバインダー樹脂としては、光拡散フィルムを製造するために一般的に使われるものであれば特に限定されず、例えばポリビニルアルコール、エチレンビニルコポリマー、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アルキド系樹脂、アミノ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂が挙げられる。
【００１５】
前記組成物に使われる光拡散剤としては、無機または有機光拡散剤を単独または混合して使用でき、無機光拡散剤の例としては、シリカ、ジルコニア、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタンが挙げられ、有機光拡散剤の例としては、プロピレン、ビニリデンクロライド、アクリロニトリル、メチル（メタ）アクリレート、スチレン、ウレタンなどのモノマーを使用して得られるホモポリマーまたはこれらモノマーのコポリマーが挙げられる。
【００１６】
前記光拡散フィルム用組成物は、硬化剤、帯電防止剤、レベリング剤または湿潤剤として通常使われる多様な添加物をさらに含有でき、前記添加物の含量は、バインダー樹脂１００質量部に対し、各々０．１〜１０質量部を使用することが望ましい。
【００１７】
前記本発明の他の課題を達成するために本発明は、前記光拡散フィルム用組成物を塗布して得られる光拡散フィルムを提供する。
【００１８】
前記本発明のさらに他の課題を達成するために本発明は、前記光拡散フィルムを採用したＬＣＤ用バックライトまたはＬＥＤランプを提供する。
【発明を実施するための最良の態様】
【００１９】
以下、本発明をさらに具体的に説明する。
【００２０】
一般的に、光拡散層を基材上に均一に形成させる際には色々な工程条件の影響を受ける。特に、体積抵抗率が１×１０１３Ωｃｍを超える有機高分子から構成されたバインダー樹脂及び光拡散剤は、コーティング中に組成物と基材間で静電気を発生させる原因として作用し、光拡散層の表面に静電気スポットが発生し、乾燥後、外観が不良であるだけでなく、輝度が低下し、かつ輝度均一度も顕著に落ちる。
【００２１】
このような静電気スポットは、有機溶媒が含まれる組成物が基材に塗布される過程または塗布後であって乾燥前に発生するので、光拡散フィルム用組成物の全体積抵抗率を制御することによって静電気スポットの発生を顕著に減少させうる。
【００２２】
本発明者らは、前記のような静電気スポットは、光拡散フィルム用組成物の体積抵抗率が１×１０１３Ωｃｍを超える場合に主に発生することを確認した。したがって、前記組成物の体積抵抗率を１×１０１３Ωｃｍ以下に制御することが何より重要である。
【００２３】
本発明では、５×１０１２Ωｃｍ以下の体積抵抗率を有する有機溶媒を使用することによって前記組成物の体積抵抗率を１×１０１３Ωｃｍ以下に制御できる。前記有機溶媒の体積抵抗率が５×１０１２Ωｃｍを超える場合には、これを含む組成物の体積抵抗率が１×１０１３Ωｃｍを超えることになり、それにより静電気スポットが発生するので望ましくない。
【００２４】
前記の５×１０１２Ωｃｍ以下の体積抵抗率を有する有機溶媒としては、例えば、トルエン、ジクロロエタン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルアセテート、ｎ−ブチルアセテート、キシレン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、ｎ−ヘプタン及びセルソルブアセテートよりなる群から選択された何れか一つ以上を含み、望ましくはトルエンとメチルエチルケトンの混合溶媒、トルエンとシクロヘキサノンの混合溶媒またはｎ−ブチルアセテートを例として挙げられる。これらの体積抵抗率を下記表１に記載する。これらは、単独または２種以上混合して所望の５×１０１２Ωｃｍ以下の体積抵抗率が得られる。
【００２５】
【表１】
2004530169.tif 000002
【００２６】
前記溶媒のうちメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ｎ−ブチルアセテート、シクロヘキサノン及びセルソルブアセテートが体積抵抗率だけを考慮したとき、５×１０１２Ωｃｍ以下であって、単独に光拡散フィルム用組成物の溶媒として使用しても静電気を発生しない溶媒であるので特別な制限なく使用できるが、揮発性、溶解性、分散性及びレベリング性などの塗料特性を考慮して他の溶媒と混合して使用することが望ましい。
【００２７】
一方、他の溶媒と比較して低コストであり、溶解性に優れるトルエン、シクロヘキサンまたはｎ−ヘプタンの場合に体積抵抗率が５×１０１２Ωｃｍを超えるので、単独に使用する場合に静電気スポットを発生させうるが、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどの他の溶媒と混合して使用する場合には体積抵抗率を５×１０１２Ωｃｍ以下に低くできるので、本発明の有機溶媒として使用できる。
【００２８】
前記の光拡散フィルム用組成物を使用して光拡散フィルムを製造する方法は、通常のフィルム製造方法に準じて実施されうるが、まず、光拡散剤、バインダー樹脂及び少量の添加物を体積抵抗率が５×１０１２Ωｃｍ以下である単独または混合溶媒に均一に分散させたバインダー樹脂溶液を基材フィルム、望ましくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に塗布した後、乾燥させて光拡散層を形成することによって得られる。
【００２９】
光拡散性組成物を基材フィルムに塗布する方法は、当該技術分野で公知の方法であれば、特別な制限なく採択され、基材フィルムの材質及び形状によって、例えばエアナイフ方式、グラビア方式、リバースロール方式、スプレイ方式またはブレード方式のうちから任意に選択して使用できる。
【００３０】
光拡散性組成物を基材フィルムに塗布した後に、熱風、赤外線、遠赤外線を照射して加熱することにより、コーティング層を形成する。
【００３１】
以下、本発明について具体的に実施例を挙げて説明する。しかし、本発明による実施例は色々な他の形態に変形でき、本発明の範囲が後述する実施例に限定されると解釈されてはならない。本発明の実施例は、当業者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものである。
【００３２】
実施例１
下記の組成によって溶媒にバインダー及び硬化剤を溶解させた後、光拡散剤を攪拌しながら投入し、分散させて体積抵抗率が４×１０１０Ωｃｍの組成物を製造し、下記の方法によって光拡散フィルムを製造した。光拡散フィルム表面の静電気スポットの発生の有無、輝度及び輝度均一度を評価して、その結果を表２に示す。
【００３３】
溶媒                                ４１．４質量部
（ｎ−ブチルアセテート，体積抵抗率２．０８×１０１０Ωｃｍ）
バインダー樹脂                    ２５．４質量部
（アクリジックＡＡ−９６０−５０，韓国のエギョン化学社製品，固形分５５％）
硬化剤                            ２．９質量部
（ブルノック  ＤＮ−９５０，韓国のエギョン化学社製品）
光拡散剤                          ３０．３質量部
（テクポリマー  ＭＢＸ−１５，積水化学社製品）
実施例２
実施例１と同じ装置と方法とを使用するが、下記の組成によって体積抵抗率が２×１０９Ωｃｍの光拡散組成物を製造し、光拡散フィルム表面の静電気スポットの発生の有無、輝度及び輝度均一度を評価して、その結果を実施例１と共に表２に示す。
【００３４】
溶媒                              ４１．４質量部
（メチルエチルケトン：トルエン＝１：１，体積抵抗率１．０６×１０９Ωｃｍ）
バインダー樹脂                    ２５．４質量部
（アクリジック  ＡＡ−９６０−５０，韓国のエギョン化学社製品）
硬化剤                            ２．９質量部
（ブルノック  ＤＮ−９５０，韓国のエギョン化学社製品）
光拡散剤                          ３０．３質量部
（テクポリマー  ＭＢＸ−１５，積水化学社製品）
比較例１
実施例１と同じ装置と方法とを使用するが、下記の組成によって体積抵抗率が６×１０１２Ωｃｍの光拡散組成物を製造し、光拡散フィルム表面の静電気スポット発生の有無、輝度及び輝度均一度を評価して、その結果を実施例１と共に表２に示す。
【００３５】
溶媒                                  ４１．４質量部
（トルエン、体積抵抗率１．２９×１０１３Ωｃｍ）
バインダー樹脂                        ２５．４質量部
（アクリジック  ＡＡ−９６０−５０，韓国のエギョン化学社製品）
硬化剤                                ２．９質量部
（ブルノック  ＤＮ−９５０，韓国のエギョン化学社製品）
光拡散剤                            ３０．３質量部
（テクポリマー  ＭＢＸ−１５，積水化学社製品）
比較例２
実施例１と同じ装置と方法とを使用するが、下記の組成によって体積抵抗率が７．１×１０１３Ωｃｍの光拡散組成物を製造し、光拡散フィルム表面の静電気スポット発生の有無、輝度及び輝度均一度を評価して、その結果を実施例１と共に表２に示す。
【００３６】
溶媒                                  ４１．４質量部
（トルエン：キシレン＝１：１，体積抵抗率２．０８×１０１３Ωｃｍ）
バインダー樹脂                        ２５．４質量部
（アクリジック  ＤＵ−５８９，韓国のエギョン化学社製品，固形分５５％）
硬化剤                                ２．９質量部
（ブルノック  ＤＮ−９５０，韓国のエギョン化学社製品）
光拡散剤                              ３０．３質量部
（テクポリマー  ＭＢＸ−１５，積水化学社製品）
（実験例：光拡散フィルムの製造）
グラビアコーティング器を利用し、１００μｍ厚さのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＳＨ７１Ｓ，ＳＫＣ社，韓国）上に、実施例１〜２と比較例１〜２とで製造された光拡散組成物を乾燥塗布量が１４ｇ／ｍ２となるように２０ｍ／分の速度に塗布し、１００℃で乾燥して光拡散フィルムを製造した。
【００３７】
【表２】
2004530169.tif 000003
【００３８】
＜評価方法＞
‐体積抵抗率
韓国の東亜電波社製メグオームメーター（ｍｅｇｏｈｍｍｅｔｅｒ，モデル名  ＤＳＭ  ８１０３）を使用し、常温で電極間距離を１．９ｃｍとして体積抵抗率を測定した。
【００３９】
‐静電気スポット
乾燥が完了した光拡散フィルムの塗布面を肉眼で観測し、鳥足状または楕円形のコーティングの不良の有無を評価した。
‐平均輝度及び輝度均一度
ＬＣＤバックライトユニットの導光板上に光拡散フィルムを載せ、トップコーン（ＴＯＰＣＯＮ，韓国）社の輝度計  ＢＭ−７を使用して測定し、任意の１０ケ地点で輝度値に対して最高の輝度値をＬｍａｘとし、最低の輝度値をＬｍｉｎとするとき、下記の数式１によって輝度均一度を計算し、輝度均一度が７０％以上である時を良好であると判断した。
【００４０】
【数１】
2004530169.tif 000004
【００４１】
本発明は、一実施例を参考として説明したが、これは例示に過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であることが分かる。
【００４２】
産業上の利用分野
前述した本発明によれば、光拡散フィルム組成物の体積抵抗率が１×１０１３Ωｃｍ以下となるように有機溶媒の体積抵抗を調節した光拡散組成物（実施例１〜２）の場合には、静電気スポットが発生せず、輝度と輝度均一度とに優れることを確認できた。
【００４３】
一方、光拡散フィルム組成物の体積抵抗率が１×１０１３Ωｃｍを越える比較例１及び２の場合には、静電気スポットが発生し、輝度特性が落ち、輝度均一度も不良で各種画像表示素子への適用に適しなかった。
【００４４】
本発明により光拡散フィルム用組成物の体積抵抗率が１×１０１３Ωｃｍ以下となるように使用する有機溶媒の体積抵抗率を調節した光拡散フィルムの組成物は、静電気スポットが発生せず、外観が清潔で輝度特性及び輝度均一度に優れて各種画像表示素子、特にＬＣＤ用バックライトまたはＬＥＤランプに適用するのに適している。
【国際公開パンフレット】
2004530169.tif 000005
2004530169.tif 000006
2004530169.tif 000007
2004530169.tif 000008
2004530169.tif 000009
2004530169.tif 000010
2004530169.tif 000011
2004530169.tif 000012
2004530169.tif 000013
2004530169.tif 000014
2004530169.tif 000015
2004530169.tif 000016
2004530169.tif 000017
【国際調査報告】
2004530169.tif 000018