(57)【要約】優れた輝度特性および優れた熱的特性を有し、光透過率の低下を示さない光拡散フィルム。本発明の光拡散フィルムは、４００〜９００ｎｍの波長を有する光に対する８８％以上の透過率、１．２以下のヘイズ、および５０〜１００の範囲のＨｔ／Ｈｍ百分率を有し、優れた輝度特性および熱的特性を示し、よって前記フィルムは、種々の画像表示装置、特にＬＥＤ（発光ダイオード）ランプまたはＬＣＤ（液晶ディスプレイ装置）バックライトシステムを採用するディスプレイ装置に、好適に用いられうる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板フィルムの少なくとも１の表面上に、無機または有機光拡散剤およびバインダ樹脂からなる光拡散層を有し、前記基板は、下記数式１、２および３を満足する、フィラーを含まないポリマー樹脂フィルムである、光拡散フィルム：
【数１】
2004533655.tif 000009
式中、Ｔは、４００〜９００ｎｍの波長を有する光に対する前記基板フィルムの透過率であり、Ｉは、前記基板フィルムを通過後の光の強度であり、Ｉ０は、前記基板フィルムを通過前の光の強度である；
【数２】
2004533655.tif 000010
式中、Ｔは、４００〜９００ｎｍの波長を有する光に対する前記基板フィルムの透過率であり、およびＴｄは、拡散透過率である；
【数３】
2004533655.tif 000011
式中、Ｈｔは、１．０以下の、前記基板フィルムの縦方向の熱収縮であり、およびＨｍは、１．０以下の、前記基板フィルムの横方向の熱収縮である。
【請求項２】
前記基板の厚さは、５０〜３００μｍの範囲である、請求項１に記載の光拡散フィルム。
【請求項３】
前記基板は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムからなる、請求項１に記載の光拡散フィルム。
【請求項４】
前記ＰＥＴは、１０，０００〜５０，０００の重量平均分子量を有する、請求項３に記載の光拡散フィルム。
【請求項５】
ＬＥＤ（発光ダイオード）ランプまたはＬＣＤ（液晶ディスプレイ装置）バックライトシステムを採用し、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光拡散フィルムを有する、ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は、光拡散フィルムに関し、より詳細には、優れた輝度特性および熱的特性を有し、光透過率の低下を示さない、光拡散フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術
ポリマー樹脂フィルムは、産業上、包装、写真用フィルム、コンデンサ、電気絶縁体、ラベル、磁気記録媒体、医療目的のための基板のような幅広い用途を有している。近年、ポリマー樹脂フィルムは、背面投影型スクリーン、プラズマディスプレイパネルまたは液晶ディスプレイ装置のような画像表示装置用の基板材料としても広く用いられている。
【０００３】
光拡散フィルム基板には高い透明度が要求されるため、光拡散フィルムには、ポリエステル樹脂、ポリアクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂のような、透明なポリマー樹脂から調製される樹脂フィルムが主に用いられている。
【０００４】
特に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムは、安価で、高度に透明であり、およびバックライト装置から放出される光および熱に対して充分に耐性であり、並びに、優れた機械的強度および加工性（ｐｒｏｃｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙ）を有することから、一般的に用いられる。
【０００５】
しかしながら、ＰＥＴは、加工性および耐久性を向上させる目的でその内部または表面に添加される有機または無機粒子を有するため、その透明度の制御能は不可避的に制限される。
【発明の開示】
【０００６】
上記の問題を解決するため、本発明の目的は、光透過性の低下を示すことなく、優れた輝度特性および優れた熱的特性を有する光拡散フィルムを提供することである。
【０００７】
上記の目的を達成するため、基板フィルムの少なくとも１の表面上に、無機または有機光拡散剤およびバインダ樹脂からなる光拡散層を有し、前記基板は、下記数式１、２および３を満足する、フィラーを含まないポリマー樹脂フィルムである、光拡散フィルムが提供される。
【０００８】
【数１】
2004533655.tif 000002
【０００９】
式中、Ｔは、４００〜９００ｎｍの波長を有する光に対する前記基板フィルムの透過率であり、Ｉは、前記基板フィルムを通過後の光の強度であり、Ｉ０は、前記基板フィルムを通過前の光の強度である；
【００１０】
【数２】
2004533655.tif 000003
【００１１】
式中、Ｔは、４００〜９００ｎｍの波長を有する光に対する前記基板フィルムの透過率であり、およびＴｄは、拡散透過率である；
【００１２】
【数３】
2004533655.tif 000004
【００１３】
式中、Ｈｔは、１．０以下の、前記基板フィルムの縦方向の熱収縮であり、およびＨｍは、１．０以下の、前記基板フィルムの横方向の熱収縮である。
【００１４】
前記基板の厚さは、好ましくは５０〜３００μｍの範囲であり、前記基板は、１０，０００〜５０，０００の重量平均分子量を有する。
【００１５】
また、前記基板は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムからなる。
【００１６】
本発明の他の形態においては、ＬＥＤ（発光ダイオード）ランプまたはＬＣＤ（液晶ディスプレイ装置）バックライトシステムを採用し、前記光拡散フィルムを有する、ディスプレイ装置が提供される。
【００１７】
発明を実施するための最良の形態
本発明の光拡散フィルムにおいて用いられる基板の透過率は、好ましくは８８％以上に維持される。仮に前記透過率が８８％未満であると、すなわち、光透過率が低下すると、前記フィルムの輝度特性が低下しうる。
【００１８】
数式（１）に表されるように、基板の透過率を８８％以上に維持するためには、Ｔの値に対して影響を及ぼす因子である、吸収率、濃度および厚さを制御する必要がある。特に、前記吸収率は用いられる材料に応じて一定の値を有し、基板樹脂の濃度により影響を受ける。フィルムの濃度は、前記基板の重量平均分子量を調整することにより制御されうる。
【００１９】
基板樹脂の重量平均分子量は、好ましくは１０，０００〜５０，０００の範囲である。仮に前記基板樹脂の重量平均分子量が１０，０００未満であると、加工性および機械的強度が低下しうる。仮に前記基板樹脂の重量平均分子量が５０，０００超であると、伸長の達成が困難である。
【００２０】
基板フィルムの濃度は、樹脂自体の濃度よりも、前記樹脂中に存在する不純物による散乱または吸光度の影響をより強く受けることから、前記フィルムは、好ましくは、フィラーを用いないＰＥＴのみからなる。
【００２１】
前記透過率に影響を及ぼす他の因子は、フィルムの厚さであり、好ましくは５０〜３００μｍである。仮に前記フィルムの厚さが３００μｍ超であると、前記フィルムの取扱い適性は良好である一方で、その透明度は低下し、液晶バックライト装置の小型化が達成されえない。仮に前記フィルムの厚さが５０μｍ未満であると、前記フィルムの透明度は優れる一方で、その取扱い適性は低下しうる。
【００２２】
本発明の光拡散フィルムにおいて用いられる基板のヘイズ値は、１．２以下である。仮に前記ヘイズ値が１．２超であると、前記光拡散フィルムの透過率が低下し、その結果輝度が減少し、これにより乱反射または消光が生じうる。よって、フィラーを除去する必要がある。
【００２３】
特に、フィラーを含まない基板フィルムを用いて製造され、８８％以上の透過率および１．２以下のヘイズ値を有する２以上の光拡散フィルムが積層されると、従来の基板樹脂と比較して輝度が向上しうる。これは、２以上の積層された光拡散フィルムが用いられる場合には、単一の光拡散フィルムが用いられる場合と比較して、基板中に存在するフィラーが、光学透過率の低下により強い影響を与えるためである。また、液晶バックライト装置の輝度を向上させる目的で、２または３の光拡散フィルムがかなり頻繁に用いられる。よって、積層の光学特性を評価することは非常に重要である。
【００２４】
光学特性のみならず、光拡散フィルムとして用いられる基板フィルムの熱的特性もまた、考慮されるべきである。熱的特性が不充分であると、液晶バックライト装置の光源から放出された熱により光拡散フィルムが収縮または膨張し、カーリングが生じ、これにより前記基板フィルムを光拡散フィルムとして用いることが困難になる。
【００２５】
縦方向および横方向の熱収縮比（Ｈｍ、Ｈｔ）が１．０以下であり、縦方向および横方向の熱収縮百分率（Ｈｔ／Ｈｍ）が好ましくは５０％〜１００％の範囲であると、光拡散フィルムはカールしない。逆に、縦方向および横方向の熱収縮百分率が１００％を超え、または５０％未満だと、縦方向および横方向のバランスの差異によりカーリングが生じ、液晶バックライト装置の輝度の均一性が低下する。
【００２６】
上記の要求を満たす光拡散フィルムは、一般的なフィルム作製方法により製造されうる。ＰＥＴ基板フィルムを、均一に分散した１〜５０μｍの平均粒子径を有する光拡散剤を含むバインダ樹脂溶液でコーティングし、次いで乾燥させ、これにより所望の光拡散フィルムを形成させる。
【００２７】
基板フィルム上への光拡散組成物のコーティング方法としては、特に制限されず、本技術分野において周知の方法が挙げられ、使用に適したコーティング方法としては、エアナイフコーティング、グラビアコーティング、リバースロールコーティング、スプレーコーティングおよびブレードコーティングが挙げられる。
【００２８】
基板フィルムを光拡散組成物でコーティングした後、得られた構造物を温風、赤外線または遠赤外線により加熱し、これによりコーティング層を形成させる。
【００２９】
ここで、以下の実施例を参照することにより、本発明はより完全に説明されるだろう。しかしながら、本発明は異なる形式で具体化されてもよく、本明細書に記載される実施例に制限されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施例は本願の開示を完全にするために提供され、またこれらの実施例により本発明の範囲が当業者に対して完全に伝達されるであろう。
【実施例】
【００３０】
実施例１
下記の構成成分を有する光拡散組成物を、１３ｇ／ｍ２の量で、４００〜９００ｎｍの波長を有する光に対する８８％の透過率、０．８のヘイズ、６３．０％のＨｔ／Ｈｍ百分率を有し、フィラーを含まない、１００μｍの厚さのＰＥＴフィルム（エスケーシー  カンパニー，リミテッド，大韓民国のモデルＮｏ．ＳＨ３１）に０．３ｍｍのマイヤーバーを用いてコーティングし、１２０℃で３分間乾燥させ、これにより光拡散フィルムを製造した。１シートおよび２シートフィルムの輝度特性、並びにＨｔ／Ｈｍ百分率を測定し、これらの結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
2004533655.tif 000005
【００３２】
実施例２
８９％の透過率、０．８のヘイズ、６２．４％のＨｔ／Ｈｍ百分率を有し、フィラーを含まない、１００μｍの厚さのＰＥＴフィルム（エスケーシー  カンパニー，リミテッド，大韓民国のモデルＮｏ．ＳＨ３５）を用いて、実施例１と同様の装置および方法により光拡散フィルムを製造した。１シートおよび２シートフィルムの輝度特性、並びにＨｔ／Ｈｍ百分率を測定し、これらの結果を表１に示す。
【００３３】
比較例１
８４％の透過率、３．０のヘイズ、５０．０％のＨｔ／Ｈｍ百分率を有し、０．０５質量％のシリカフィラーを含む、１００μｍの厚さのＰＥＴフィルム（エスケーシー  カンパニー，リミテッド，大韓民国のモデルＮｏ．ＳＧ８２）を用いて、実施例１と同様の装置および方法により光拡散フィルムを製造した。１シートおよび２シートフィルムの輝度特性、並びにＨｔ／Ｈｍ百分率を測定し、これらの結果を表１に示す。
【００３４】
【表２】
2004533655.tif 000006
【００３５】
比較例２
８６％の透過率、１．５のヘイズ、５５．１％のＨｔ／Ｈｍ百分率を有し、０．０３質量％のチタンフィラーを含む、１００μｍの厚さのＰＥＴフィルム（エスケーシー  カンパニー，リミテッド，大韓民国のモデルＮｏ．ＳＨ７１）を用いて、実施例１と同様の装置および方法により光拡散フィルムを製造した。１シートおよび２シートフィルムの輝度特性、並びにＨｔ／Ｈｍ百分率を測定し、これらの結果を表１に示す。
【００３６】
比較例３
８５％の透過率、１．６のヘイズ、４０．０％のＨｔ／Ｈｍ百分率を有し、０．０３質量％のシリカフィラーを含む、１００μｍの厚さのＰＥＴフィルム（エスケーシー  カンパニー，リミテッド，大韓民国のモデルＮｏ．ＳＨ９２）を用いて、実施例１と同様の装置および方法により光拡散フィルムを製造した。１シートおよび２シートフィルムの輝度特性、並びにＨｔ／Ｈｍ百分率を測定し、これらの結果を表１に示す。
【００３７】
＜評価＞
カーリング特性
光拡散フィルムを液晶バックライト装置の導光板上に置いて５００時間放置し、その後に、前記導光板の水平面からの前記フィルムの最高端を測定した。次いで、前記光拡散フィルムのカーリング特性を、以下の等級のうちの１つとして評価した：
良好：前記フィルムの最高端の長さが１ｍｍ以下である
劣る：前記フィルムの最高端の長さが１ｍｍ超である。
【００３８】
１シートフィルムの色座標（ｘ，ｙ）および輝度
１シートの光拡散フィルムを、液晶バックライト装置の導光板上に置き、株式会社トプコン（ＴＯＰＣＯＮ）から入手可能なＢＭ−７テスタを用いて、色座標および輝度を評価した。
【００３９】
２シートフィルムの色座標（ｘ，ｙ）および輝度
２シートの光拡散フィルムを積層し、１シートフィルムの場合と同じテスタおよび方法を用いて、色座標を測定した。
【００４０】
Ｈｔ／Ｈｍ百分率
２．５ｃｍ×３０ｃｍの光拡散フィルムのサンプルを、縦方向または横方向に、３０分間、１５０℃にさらした。前記サンプルの当初の縦方向および横方向の長さをそれぞれＨｍ０およびＨｔ０とし、熱収縮後のサンプルの縦方向および横方向の長さ、すなわち、ＨｍおよびＨｔを、下記数式（４）により決定した：
【００４１】
【数４】
2004533655.tif 000007
【００４２】
【表３】
2004533655.tif 000008
【００４３】
表１に示すように、４００〜９００ｎｍの波長を有する光に対する光拡散フィルムの透過率が８８％以上であり、ヘイズが１．２以下であり、Ｈｔ／Ｈｍ百分率が５０〜１００の範囲であり、さらにフィラーを含まない、実施例１および２においては、基板フィルムの透過率の増加により、比較例１〜３の場合と比べて輝度特性が約６％向上する。積層された２枚の光拡散フィルムを用いることにより、輝度特性はさらにより向上する。この結果は、おそらく、基板フィルム内のフィラーの存在による光損失がないためである。また、熱収縮百分率が増加するにつれてカーリングしにくくなり、これは液晶バックライト装置の輝度の均一性の改善を意味している。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
産業上の利用可能性
本発明の光拡散フィルムは、４００〜９００ｎｍの波長を有する光に対する８８％以上の透過率、１．２以下のヘイズ、および５０〜１００の範囲のＨｔ／Ｈｍ百分率を有し、優れた輝度特性および熱的特性を示し、よって前記フィルムは、種々の画像表示装置、特にＬＥＤ（発光ダイオード）ランプまたはＬＣＤ（液晶ディスプレイ装置）バックライトシステムを採用するディスプレイ装置に、好適に用いられうる。
【国際公開パンフレット】
2004533655.tif 000012
2004533655.tif 000013
2004533655.tif 000014
2004533655.tif 000015
2004533655.tif 000016
2004533655.tif 000017
2004533655.tif 000018
2004533655.tif 000019
2004533655.tif 000020
2004533655.tif 000021
2004533655.tif 000022
2004533655.tif 000023
【国際調査報告】
2004533655.tif 000024