(57)【要約】【課題】バックライト光源に対して良好な光拡散性を発揮しつつ、優れた光透過性により高輝度の画像表示性能を実現することが可能な光拡散性フィルムとその製造方法を提供する。【解決手段】基材フィルム１０の内部に対し楕円体微粒子２０を、各々の長径がｙ方向（ＭＤ方向又はＴＤ方向）に向くように配設して光拡散フィルム１を構成する。楕円体微粒子２０は、製造時の延伸処理によって球状微粒子３０を当該延伸方向に延伸し、楕円体状に変形させて形成する。楕円体微粒子２０の形状は、長径Ｄ２と短径Ｄ１との比Ｄ２／Ｄ１が１．１以上７．０以下の範囲にあることが好適である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルムの中に微粒子が分散されてなる光拡散フィルムであって、
前記微粒子には楕円体微粒子が含まれ、
各々の楕円体微粒子は、フィルム平面方向に沿った一方向に長径が揃えられた状態で配設されている
ことを特徴とする光拡散フィルム。
【請求項２】
楕円体微粒子は長径Ｄ２と短径Ｄ１との比Ｄ２／Ｄ１が１．１以上７．０以下の範囲である
ことを特徴とする請求項１に記載の光拡散フィルム。
【請求項３】
前記光拡散フィルム中において、楕円体微粒子の近接位置にボイドが存在する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光拡散フィルム。
【請求項４】
楕円体微粒子の長径における平均粒径が１μｍ以上１００μｍ以下の範囲である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光拡散フィルム。
【請求項５】
前記光拡散フィルムに対する楕円体微粒子の重量比率が１重量％以上１０重量％以下の範囲である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光拡散フィルム。
【請求項６】
前記一方向が、フィルム平面方向の中のＭＤ方向又はＴＤ方向のいずれかである
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光拡散フィルム。
【請求項７】
基材フィルムは、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂の群から選ばれた少なくとも一種の材料から構成されている
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光拡散フィルム。
【請求項８】
前記楕円体微粒子は、有機材料で構成されている
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光拡散フィルム。
【請求項９】
基材フィルム材料に球状の微粒子を混合した原料によりベースフィルムを成形するベースフィルム成形ステップと、
ベースフィルムをＭＤ方向又は／及びＴＤ方向に延伸する延伸ステップとを経る光拡散フィルムの製造方法であって、
前記延伸ステップでは、
延伸方向に球状の微粒子を変形させ、当該主延伸軸方向を長径とする楕円体微粒子を形成する
ことを特徴とする光拡散フィルムの製造方法。
【請求項１０】
前記延伸ステップでは、各々の楕円体微粒子の長径両端部付近の少なくともいずれかの位置にボイドを存在させる
ことを特徴とする請求項９に記載の光拡散フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光拡散フィルムとその製造方法に関し、特に当該フィルム組成の改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣモニタ、テレビジョン装置、ＰＤＡ、携帯電話等のディスプレイとして、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）が幅広く用いられている。
ＬＣＤは、一般的には液晶層の裏面に、光拡散フィルム及びバックライト光源等を順次積層して構成される。液晶層は非自発光型であるため、蛍光体ランプ等のバックライト光源が不可欠となる。バックライト光源の主な取付形態として、液晶層直下にスペースを設け、蛍光管を単数又は複数配設する直下型と、透明な導光板を液晶層下に配設し、当該導光板の側面に蛍光管を配設するサイドライト型とが存在する。
【０００３】
このうち直下型は、大型モニタやＴＶ、公共表示装置等の大画面用途として普及している。サイドライト型の導光板主面には、側面から入射された光を前面方向に出射するようにドット状やストライプ状のパターンが形成されており、薄型・小型ディスプレイに適している。
バックライト光源と液晶層との間には、光源の位置によって液晶層の表示面に発光ムラが生じないように、光源からの出射光をディスプレイ全面にわたり均一に発光させる手段を設ける必要がある。光拡散フィルムは、このような均一発光を行うための手段として用いられる。
【０００４】
光拡散フィルムとして、例えば特許文献１には、透明熱可塑性樹脂をシート状に成形後、表面に物理的に凹凸をつける加工を施して得られた構成が記載されている。また特許文献２には、ポリエステル樹脂等の透明基材フィルム上に、微粒子を含有する透明樹脂からなる光拡散層をコーティングして得られる光拡散性フィルムが記載されている。特許文献３には、透明樹脂中に光拡散成分としてビーズ等の無機系微粒子を分散させてシート状に成形した光拡散フィルムが記載されている。さらに特許文献４〜６には、少なくとも２種類の透明熱可塑性樹脂を溶融混練してなる海島構造を有する光拡散性フィルムが記載されている。
【０００５】
ここで、光拡散フィルムには高い光透過性が要求される。これによりバックライト光源からの発光を画面表示に有効利用でき、高輝度による画像表示性能を実現できる。また、高い透過性を発揮することで、バックライト光源をそれほど強めなくても所定の輝度が得られ、ディスプレイ全体での低電力駆動化が臨める。
一方、光拡散フィルムには、高い光拡散性を有する点も要求される。例えば直下型の場合、光拡散性が弱いとバックライト光源の蛍光管像が画像表示面に現れることがあるので、このような蛍光管像を適切に遮蔽して光線の出射分布を均一化する必要がある。このため、場合によっては蛍光管の形状に合わせた拡散ドット印刷をフィルム表面に行う場合もある。
【特許文献１】特開平４−２７５５０１号公報
【特許文献２】特開平６−５９１０８号公報
【特許文献３】特開平６−１２３８０２号公報
【特許文献４】特開平９−３１１２０５号公報
【特許文献５】特開２００１−２７２５１１号公報
【特許文献６】特開２００２−１８２０１３号公報
【特許文献７】特開２００４−３５４５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように光拡散フィルムには、高い光拡散性だけではなく、同時に高い光透過性も要求されるが、これらの性能は互いに相反する性質を有しており、上記したいずれの従来技術においても光拡散性と光透過性（ディスプレイにおいては高輝度の画像表示性能）を十分に両立することは困難な現状にある。
また、この問題は、直下型又はサイドライト型のいずれのバックライト光源においても重要な課題となっている。
【０００７】
このように光拡散フィルムの分野においては、未だ解決すべき余地が残されている。
本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、バックライト光源に対して良好な光拡散性を発揮しつつ、優れた光透過性により高輝度の画像表示性能を実現することが可能な光拡散性フィルムとその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、基材フィルムの中に微粒子が分散されてなる光拡散フィルムであって、前記微粒子には楕円体微粒子が含まれ、各々の楕円体微粒子は、フィルム平面方向に沿った一方向に長径が揃えられた状態で配設された構成とした。
ここで、前記楕円体微粒子としては、長径Ｄ２と短径Ｄ１との比Ｄ２／Ｄ１が１．１以上７．０以下の範囲に設定されたものを用いることができる。
【０００９】
また前記光拡散フィルム中には、楕円体微粒子の近接位置にボイドを存在させた構成も取り得る。
楕円体微粒子の長径における平均粒径は、例えば１μｍ以上１００μｍ以下の範囲とするのが好適である。
さらに、前記光拡散フィルムに対する楕円体微粒子の重量比率については、１重量％以上１０重量％以下の範囲が望ましい。
【００１０】
なお、楕円体微粒子の長径が揃えられる前記一方向には、実際にはフィルム平面方向の中のＭＤ方向又はＴＤ方向のいずれかの方向とすることもできる。
前記基材フィルムとしては、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂の群から選ばれた少なくとも一種の材料から構成することができる。
【００１１】
一方、前記楕円体微粒子は有機材料で構成することができる。
また本発明は、基材フィルム材料に球状の微粒子を混合した原料によりベースフィルムを成形するベースフィルム成形ステップと、ベースフィルムをＭＤ方向又は／及びＴＤ方向に延伸する延伸ステップとを経る光拡散フィルムの製造方法であって、前記延伸ステップでは、延伸方向に球状の微粒子を変形させ、当該主延伸軸方向を長径とする楕円体微粒子を形成するものとした。
【００１２】
ここで前記延伸ステップでは、各々の楕円体微粒子の長径両端部付近の少なくともいずれかの位置にボイドを存在させることもできる。
【発明の効果】
【００１３】
以上の構成を有する本発明の光拡散フィルムでは、基材フィルム中において、楕円体微粒子が当該フィルム平面方向の一方向に沿って長径方向を平行に配列された状態で分散されている。このため、光拡散フィルム全体で見ると、楕円体微粒子の長径方向と短径方向とで異方性を有する効果的な光拡散性を発揮させることができる。
ここで、特に発明者らの検討によれば、例えば、楕円体微粒子の長径方向を蛍光管等のバックライト光源の長手方向と一致させることによって、単純な球状微粒子を分散させた従来の光拡散フィルムに比べて効果的な光拡散性を発揮できることが明らかになっている。
【００１４】
また、楕円体微粒子の分散量は、従来の球状微粒子の分散量より少量であっても、上記のように光拡散フィルム中の楕円体微粒子を配列させることで、効果的な光拡散性が発揮される。よって、光拡散フィルム中の楕円体微粒子の分散密度が従来の光拡散フィルムよりも低くて済み、その分、光拡散フィルム中の透過光が微粒子による遮断作用を受けにくくなっている。従って本発明によれば、上記光拡散性とともに、良好な光透過性も同時に実現され、優れた発光輝度の画像表示性能を備えるＬＣＤの実現が期待できるものである。
【００１５】
また、本発明によれば、楕円体微粒子による効果的な光拡散性を利用することにより、本発明の光拡散フィルムに分散している微粒子量を少量にできるため、基材フィルム自体が有する機械的強度が分散物（楕円体微粒子）により損なわれることがない。
従って本発明では、光拡散フィルムの製造工程やＬＣＤの組立時において、光拡散フィルムが破損するのを防止し、歩留まりの低下を防いで高い製造効率を発揮することが可能となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、当然ながら本発明はこれらの形式に限定されるものでなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
また、各実施の形態における各構成要素は、矛盾しない範囲で互いに組み合わせることも可能である。
【００１７】
＜実施の形態１＞
図１は実施の形態１にかかる光拡散フィルム１の構成を示す模式図である。
当該光拡散フィルム１は、その特徴として基材フィルム１０に対し、内部に主として楕円体微粒子２０が分散されてなる構成を有する。楕円体微粒子２０は、その長径方向をｙ方向に向けて揃えられた状態で配設されている。
【００１８】
基材フィルム１０は、機械的強度、耐熱性、透明性、及び平坦性に優れる有機材料（ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂の群から選ばれた少なくとも一種の材料を主体とするもの）から構成されており、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系樹脂、或いはポリシクロヘキサンジメチルテレフタレート（ＰＣＴ）系樹脂等のポリエステル系樹脂の材料から構成されている。ポリエステル系樹脂は、いずれもジカルボン酸とジオールの重縮合で得られるが、ここではジオールとしてエチレングリコールと１，４-シクロヘキサンジメタノールに由来する成分を含む材料が成形性に優れるため望ましい。また、複数の材料を組み合わせることも可能である。この場合、屈折率の異なる材料（例えばベース材料に対して屈折率が０．０２以上異なる材料）をブレンドすることによって、適度に白濁した基材フィルムを形成することもできる。
【００１９】
基材フィルム１０の厚みは、約５０μｍ以上５００μｍ以下の範囲であればよく、さらに８０μｍ以上４００μｍ以下の範囲が好適である。
図２は、図１における領域Ｐを拡大したものであって、楕円体微粒子２０及びボイド１０１、１０２の配置を示す部分拡大図である。
当図に示される楕円体微粒子２０は、製造時の延伸処理によって球状微粒子３０を当該延伸方向に延伸し、楕円体状に変形させたものである。このような球状微粒子３０は、適度な熱可塑性を有する有機材料（例えばアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ウレタン系樹脂の群から選ばれた少なくとも一種の材料を主体とするもの）から構成されている。
【００２０】
なお、球状微粒子３０は、理想的にはすべて製造時の延伸処理によって楕円体状に変形される。従って、球状微粒子３０は、設計的には架橋密度を低くしてガラス転移温度（Ｔｇ）を低く調節し、延伸処理によって変形しやすくすることが好適である。例えば基材フィルム材料としてポリエステル系樹脂、球状微粒子としてポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）からなる微粒子を用いる場合、球状微粒子のガラス転移温度としては、３０℃以上１２０℃以下であればよく、さらに５０℃以上１００℃以下であると一層好適である。
【００２１】
ここでガラス転移温度が３０℃未満であると、楕円体微粒子２０が延伸ステップ後に自然収縮し、球状に近づく方向に形が復元してしまう。一方、ガラス転移温度が１２０℃を上回ると、球状微粒子３０が延伸しにくくなり、加工性が低下するため望ましくない。また、一つの目安として、球状微粒子３０のガラス転移温度は基材フィルム材料のガラス転移温度に対して同等、またはそれ以下にすることによって、球状微粒子３０を良好に延伸することができる。
【００２２】
当該楕円体微粒子２０のサイズは、長径Ｄ２における平均粒径が１μｍ以上１００μｍ以下の範囲であればよく、５μｍ以上７０μｍ以下の範囲が好適である。さらには１０μｍ以上５０μｍ以下の範囲が好適である。この範囲であれば、光拡散フィルム１において、光拡散性と光透過性の両方を効果的に両立させることができ、優れた特性が得られる。
楕円体微粒子２０の形状は、長径Ｄ２と短径Ｄ１との比Ｄ２／Ｄ１が１．１以上７．０以下の範囲にあることが好適である。例えば製造工程において、平均粒径が８μｍの球状のＰＭＭＡ微粒子を用い、これを延伸して、長径方向の平均粒径が約２４μｍの楕円体微粒子２０とする例が挙げられる。
【００２３】
なお、本発明における楕円体微粒子２０の「楕円体」とは、数学的には平面上の固定された二点からの直線の和が一定となる閉曲線を回転させた回転楕円体として定義されるが、ここでは実際上の問題を考慮し、球状微粒子３０が一方向に延伸されることで変形した形状を言う。従って数学上定義される回転楕円体に比べ、楕円体微粒子２０では若干の形状の歪みが生ずる場合もある。
【００２４】
ここで図５は、光学顕微鏡を用いて倍率１０００倍で撮影した光拡散フィルム１の実物の部分拡大写真である。この写真に示されるように、本発明で言う「楕円体微粒子」には、フィルム平面方向に垂直な方向から見てやや扁平な形状を有する微粒子も含まれ、互いの長径方向が揃うように分散配置された構成も含まれる。
また、光拡散フィルム１に含まれる微粒子は、基本的には全て楕円体微粒子２０であることが望ましいが、実際製品の公差として、図１のように、当該楕円体微粒子２０の材料である球状微粒子３０が製造後もそのままの形で残留する場合もある。この場合、残留量は多くて全微粒子中の１．０％程度である。従って本発明では、光拡散フィルム１の単位体積当たりに含まれる微粒子の内、９９％以上を楕円体微粒子２０とするのが好適である。
【００２５】
また、本発明では、楕円体微粒子２０とともに、意図的に球状微粒子３０を分散させることで光拡散性をコントロールすることもできる。この場合、球状微粒子３０は楕円体微粒子２０の材料よりも製造時の延伸処理によって変形しにくい材料を選択する。このような球状微粒子３０は架橋密度やガラス転移温度を調節するなどして得ることができる。また、基材フィルム１０中における球状微粒子３０の分散量は、適宜調節することができるが、大量に分散させることにより基材フィルム１０の機械的強度及び透過率を損なわないように留意する。
【００２６】
本発明の光拡散フィルム１において、楕円体微粒子２０と球状微粒子３０の両方が存在する場合、球状微粒子３０の分散量の上限として、フィルム1中に含まれる全微粒子中の５０重量％以下とするのが好適である。５０重量％を上回ると延伸処理によってボイドが増加し、光透過性が悪化したり、異方性を有する効果的な光拡散性を発揮させにくくなる。
光拡散フィルム１中において、楕円体微粒子２０は１〜１０重量％の範囲で含まれる。このうち、さらに２重量％以上８重量％以下であれば好適である。１重量％未満であると光拡散性が十分に得られない。また、１０重量％を上回るとフィルム強度が脆くなり、取り扱い性が悪くなるので好ましくない。
【００２７】
光拡散性フィルム１中では、各々の楕円体微粒子２０の長径（Ｄ２）方向がｙ方向に平行になるように揃えられて配設されている。なお、楕円体微粒子２０は基材フィルム１０中において、そのフィルム平面方向に沿った一方向に長径が平行になるように配列していればよい。実際上は光拡散フィルム１のベースフィルムをＭＤ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｄｉｒｅｃｉｏｎ）方向やＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｄｉｒｅｃｔｏｎ）方向に延伸させることで、楕円体微粒子２０の長径方向をベースフィルムの主延伸軸方向に対して平行に配列させることができる。
【００２８】
さらに各々の楕円体微粒子２０における長径両端部と基材フィルム１０との間には、紡錘状のボイド（気泡）１０１、１０２が存在している。ボイド１０１、１０２は、基材フィルム１０の延伸性に比べて楕円体微粒子２０の延伸性が小さくなるように材料を選択する（例えば本実施の形態１で挙げた材料例とする）ことで、製造工程の延伸処理時に基材フィルム１０中に存在する微粒子周辺の僅かな空間を拡大させて形成できる。
【００２９】
すなわち、楕円体微粒子２０を形成する際に、球状微粒子３０の延伸性と、ベースフィルムを延伸する時の延伸倍率を適宜変えることによって、楕円体微粒子２０の楕円性とボイド１０１、１０２の有無・サイズとをそれぞれ同時に調整することが可能である。
例えば、上記した基材フィルム材料と微粒子材料を用いる場合、微粒子は３倍程度に延伸できるため、５倍程度にまでベースフィルムを延伸させると、楕円体微粒子２０とボイド１０１、１０２を同時形成することができる。さらに延伸倍率を上げると、ボイド１０１、１０２を相対的に増やし、又は大きくすることができる。また、反対に微粒子が５倍程度の延伸率まで延伸できるものであれば、楕円体微粒子２０の長径を大きくしつつ、ボイド１０１、１０２を相対的に少なく、又は小さく抑える等の調節を行うことも可能である。
【００３０】
なお、図２では楕円体微粒子２０の長径両端部の近接位置にボイド１０１、１０２が配設されているが、このうちいずれか一方の端部のみにボイドを形成するようにしてもよい。
また、例えばＭＤ方向に延伸して当該方向を長径とする楕円体微粒子２０を形成するとともに、ＴＤ方向にも比較的小さい延伸倍率でベースフィルムを延伸し、ＴＤ方向に沿った楕円体微粒子２０の短径両端部付近に別途、ボイドを形成したり、長径両端部付近のボイドを変形することも可能である。
【００３１】
ここで、本発明の光拡散フィルム１の実施の構成は、前述の図５のように、光学顕微鏡（例えばキーエンス社製ＶＨＸ１００とＶＨ−Ｚ４５０の組み合わせ）等を用いて確認できる。この場合、光拡散フィルム１中における球状微粒子３０の存在と、楕円体微粒子２０がその長径方向を光拡散フィルム１のフィルム平面方向に沿った一方向に揃えられた状態で配列されていることが確認できる。
【００３２】
以上の構成を有する本発明の光拡散フィルム１では、基材フィルム１０中において、楕円体微粒子２０が当該フィルム１の平面方向の一方向に沿って長径方向を平行に配列された状態で分散されている。このため、光拡散フィルム１全体で見ると楕円体微粒子２０の長径方向と短径方向とで異方性を有する効果的な光拡散性を発揮させることが可能になっている。
【００３３】
本発明では、特にゴニオメーターを用いた発明者らの測定実験によれば、各々の楕円体微粒子２０の長径方向をバックライト光源蛍光管の長手方向と一致させることによって、単純な球状微粒子を分散させた従来の光拡散フィルムに比べて効果的に光拡散性を発揮できることが明らかになっている（後述の表２を参照）。
このような効果により、例えはＬＣＤのバックライト光源として配設した蛍光管の長手方向と、楕円体微粒子２０の長径方向とが一致するように、光拡散フィルム１をバックライトユニットに採用することによって、画面に蛍光管の形状に対応した輝度ムラが現れるのを効果的に防止し、バックライト光源の優れた均一発光を利用して、優れた画像表示性能を得ることができる。
【００３４】
また、楕円体微粒子２０周辺に存在するボイド１０１、１０２は、基材フィルム１０と異なる屈折率を有しているため、楕円体微粒子２０の長径両端部付近においてさらなる光拡散効果が期待できる。よって光拡散フィルム１では、楕円体微粒子２０及びボイド１０１、１０２の双方により、良好な光拡散性の相乗効果が期待できるものである。
さらに、楕円体微粒子２０は、予め粒径分布が狭い、粒径が比較的揃えられた球状微粒子３０を変形させて構成されているため、各々の短径、長径が比較的揃っている。このような短径、長径を有する楕円体微粒子２０の採用により、光拡散フィルム１のいずれの部分においても、当該平面方向に沿った一方向に対して均一な光拡散性が発揮される。
【００３５】
この特性によって、製品のバラツキが極力低減され、均一な品質が保たれるほか、例えば比較的大画面のＬＣＤに本発明の光拡散フィルムを適用する場合であっても、その画面全体において均一な光拡散性が発揮されることとなり、優れた画像表示性能の発揮を期待できるものである。
なお、特許文献７には、異なる樹脂材料をブレンドしてなる海島構造を持つ光拡散フィルムにおいて、島構造をなすフィルム材料により複数の棒状粒子を形成し、これをフィルム平面に配設した構成が開示されているが、本発明では主として上記の通り、粒径が比較的揃えられた球状微粒子３０を用いて楕円体微粒子２０を形成している点や、その粒子のサイズが異なる点、及び光拡散性と光透過性についてフィルム全体で均一な特性が得られる点等において、両者は大きく異なるものである。また、本発明では、従来は不要とされていたフィルム中の気泡を光拡散性を発揮させる手段の一つとして、積極的に利用した点においても特徴を有している。
【００３６】
一方、楕円体微粒子２０の分散量は、従来の球状微粒子の分散量より少量であっても、上記のようにフィルム１中の楕円体微粒子２０を配列させることで、効果的な光拡散性が発揮される。よって、光拡散フィルム１中の楕円体微粒子２０の分散密度が従来の光拡散フィルムよりも低くて済み、その分、フィルム１に入射された透過光が遮断作用を受けにくくなっている。従って本発明によれば、上記光拡散性とともに、良好な光透過性も同時に実現されるようになっている。
【００３７】
また、基材フィルム１０に分散させる微粒子量を比較的少量にできるため、基材フィルム１０自体が有する機械的強度が損なわれることがない。従って、当該光拡散フィルムの製造工程やＬＣＤの組立時において、光拡散フィルム１の取り回しが容易になり、当該フィルムが破損するのを防止して、高い製造効率を実現することが可能となっている。
なお、光拡散フィルム１における光異方性は、楕円体微粒子２０を光拡散フィルム平面の一方向に配列させて得られるものであるから、当該楕円体微粒子２０がランダムな方向で光拡散フィルム１中に含まれると、異方性を有する効果的な光拡散性を示さなくなるので留意する。しかしながら、実際の製造工程における延伸処理の誤差等によって生じうる多少の配列誤差を含んだ構成は、実質的に本発明の効果を得られるため、このような構成も本発明に含まれるものとする。配列誤差を生じた楕円体微粒子の比率と長径方向の配列誤差角度の大きさは、それぞれ当該光拡散性に影響を与える為に一概には決定できないが、一つの目安として、配列誤差を生じた楕円体微粒子が光拡散フィルム１中の楕円体微粒子２０の内の１０重量％未満であり、且つ、前記一方向に対する楕円体微粒子２０の長径方向の間の配列誤差角度が４５°未満であるとすることが好ましい。
【００３８】
＜実施の形態２＞
図３は、実施の形態２における光拡散フィルム１Ａの構成を示す模式図である。当図に示される光拡散フィルム１Ａは、基本的には基材フィルム１０に楕円体微粒子２０が長径方向を一方向に配列されて含まれる点において光拡散フィルム１と同様であるが、ボイド１０１、１０２が含まれていない点が異なる。ここで図６は、光学顕微鏡を用いて倍率１０００倍で撮影した光拡散フィルム１Ａの実物の部分拡大写真である。長径約２０μｍの楕円体微粒子２０の周囲にはボイドが存在せず、密に基材フィルム１０中に分散されているのが確認できる。
【００３９】
このような構成を有する光拡散フィルム１Ａにおいても、実施の形態１の光拡散フィルム１と同様の効果を奏する。
また、光拡散フィルム１Ａでは、ボイド１０１、１０２が存在しない分、光透過性にも優れており、異方性を有する効果的な光拡散性と良好な輝度を発揮することが可能である。
【００４０】
このように本発明では、一つの目安として、輝度（光透過性）よりも光拡散性を優先する場合には、ボイド１０１、１０２を利用した実施の形態１の光拡散フィルム１を構成し、透過性を優先する場合には、ボイド１０１、１０２を含まない実施の形態２の光拡散フィルム１Ａを構成することができる。
＜光拡散フィルムの製造方法について＞
以下、本発明の光拡散フィルムの製造方法について例示する。ここでは溶融押出成形法を利用した製造方法について説明する。
【００４１】
図４は、フィルム製造装置の構成とその製造過程を示す模式図である。当該装置は押出機本体、及びこれに連結されたＴダイ１１０及びロール延伸機１００で構成される。
当該光拡散フィルムは、フィルム材料の混合ステップと、ベースフィルムの成形ステップ、延伸ステップとを順次経ることで形成できる。
（フィルム材料の混合ステップ）
まず、基材フィルム材料となるペレット（例えばポリエステル系樹脂）と、楕円体微粒子２０の材料となる低架橋密度の球状微粒子３０（例えば平均粒径７μm〜８μｍのＰＭＭＡ）とを一定比率で混合する。基材フィルム材料と球状微粒子の比率は、基材フィルム材料が９０〜９９重量%に対し、球状微粒子を１０〜１重量％とするのが好ましい。この混合は、タンブラー混合機等を用いたドライブレンド法で混合し、押出機のホッパーへ投入する。
【００４２】
或いは、基材フィルム材料となるペレットと球状微粒子３０とを二軸押出機を用いて溶融混練後、ペレット化したものを、基材フィルム材料となるペレットとドライブレンド法にて混合し、ホッパーへ投入することもできる。  
また、基材フィルム材料となるペレットを二軸押出機を用いて溶融混練し、球状微粒子を押出機へサイドフィードして基材フィルム材料となる樹脂に微粒子を分散させても良い。この場合、フィルム材料の混合ステップとベースフィルム成形ステップとは同時に実施することになる。
【００４３】
（ベースフィルム成形ステップ）
フィルムは一例としてＴダイ法に基づき成形される。単軸、または二軸押出機に投入された材料は基材フィルム材料としてポリエステル系樹脂を用いる場合、２００℃〜３００℃で加熱溶融して溶融材料を得る。そして、この溶融材料を押出機からの導入管１２０を通じて連続的にＴダイ本体１１０に導入する。加熱溶融する温度は基材フィルム材料に応じて適宜調整することが好ましい。
【００４４】
次に溶融材料は、ＴダイのギャップＧを通り、リップエッジ１１３からシート状に押し出される。そして、循環冷却水により表面温度が１０〜７０℃に冷却されたチルロールＲ１とその周面に近接配置されたエアーナイフ１１４との間に冷却固化される。或いは静電印加法、ポリシングロール法、タッチロール法等を用いて冷却固化しても良い。これにより、所定のフィルム形状に成形されて帯状の未延伸のベースフィルム１Ｘとなる。ベースフィルム１Ｘは一旦ワインダーで巻き取ってロール状にしても良いし、巻き取らずにベースフィルム１Ｘを成形後、連続的に延伸ステップへ導入しても良い。
【００４５】
（延伸ステップ）
ベースフィルム１Ｘはロール延伸機１００に導入されて延伸される。基材フィルム材料としてポリエステル系樹脂を用いる場合、ベースフィルム１Ｘは６０℃〜１２０℃に加熱された加熱ロールＲ２〜Ｒ６の周面に巻回され、各加熱ロールＲ２〜Ｒ６の互いの回転速度差により搬送方向へ負荷を受けて延伸処理される。ここで、ベースフィルム１Ｘは赤外線ヒーターを用いて加熱してもよい。このとき、ベースフィルム１ＸをＭＤ方向に延伸させるとともに、これに追従して当該フィルム１Ｘ中の球状微粒子３０を当該延伸方向に変形させ、楕円体微粒子２０とすることができる。ロールや赤外線ヒーター等の加熱温度は基材フィルム材料に応じて適宜調整することが好ましい。
【００４６】
また、必要に合わせて延伸処理におけるロールの回転速度差を大きくすれば、球状微粒子３０が収まっていたベースフィルム１Ｘ中のＭＤ方向のスペースを拡大でき、楕円体微粒子２０の長径両端部付近にボイド１０１、１０２を形成することができる。
この場合の具体的な条件設定は、選択した材料や得ようとする光拡散フィルムの性能等によって調節すべきであるが、一例として延伸倍率を１．１〜７．０倍の範囲でＭＤ方向に延伸することができる。
【００４７】
なお、ベースフィルム１ＸはＭＤ方向に直交するＴＤ方向（フィルム幅方向）にも延伸することもできる。ＭＤ方向への延伸倍率とＴＤ方向への延伸倍率を相対的に調節することによって、ＴＤ方向に長径を配列させた楕円体微粒子２０を形成させたり、ＴＤ方向に沿った楕円体微粒子２０の短径両端部付近にボイドを形成することもできる。或いは長径両端部付近のボイドを変形させることも可能である。この場合は、テンター延伸機を用いた逐次二軸延伸法に基づき、一対のロールＲ５，Ｒ６の周面間から搬送された下流側のベースフィルム１Ｘを、公知のテンター延伸装置（不図示）を用い、ＴＤ方向に１．１〜７．０倍に延伸する。延伸温度は基材フィルム材料としてポリエステル系樹脂を用いる場合、７０〜１５０℃の雰囲気温度で延伸、引き続いて１００℃〜３００℃の範囲で熱処理することによって、ＴＤ方向へ延伸されたフィルムを形成できる。
【００４８】
これ以外にも、ＭＤ方向、或いはＴＤ方向への延伸は同時二軸延伸法を用いて実施しても良い。
各延伸処理後は、ベースフィルム１Ｘをワインダーで巻き取る。或いは枚葉処理して、所定のサイズに切断加工すると、光拡散フィルム１又は１Ａが得られる。
＜実施例及び比較例＞
各種市販材料を用い実施例１〜４及び比較例の光拡散フィルムを作製し、これらの全光線透過率、輝度、拡散率について調べた。
【００４９】
基材フィルム（ベース樹脂）材料には表１に示すように、ＰＥＴ樹脂、グリコール変性ＰＥＴ樹脂、グリコール変性ＰＣＴ樹脂、変性ＰＥＴ樹脂の何れかのポリエステル系樹脂を用いた。
実施例、及び比較例において、「グリコール変性ＰＥＴ樹脂」とは、エチレングリコールに由来する分子構造を１，４シクロヘキサンジメタノールに由来する分子構造で３〜５０モル％程度部分変性したものを指す。また「グリコール変性ＰＣＴ樹脂」とは１，４シクロヘキサンジメタノールに由来する分子構造をエチレングリコールに由来する分子構造に２０〜５０モル％程度部分変性したものを指す。
【００５０】
楕円体微粒子となる球状微粒子の材料としては、実施例及び比較例で共通の材料とし、平均粒子径が７．４μｍ、ＤＳＣ法に基づくＴｇが７０℃の架橋球状ＰＭＭＡ微粒子を用いた。
基材フィルム材料と球状微粒子材料は、それぞれの重量比が同順に９７：３になるように混合し、これを原料として上記製造方法例に従い、光拡散フィルムを製造した。ここで比較例では延伸倍率１．０（延伸無し）とし、実施例１〜４では延伸倍率を４．５倍又は３倍に設定した。この延伸倍率の違いにより、実施例１〜３でボイド１０１、１０２を形成し、実施例４でボイド無しの構成とした。
＜性能評価試験＞
性能評価は、ヘイズ値、全光線透過率、輝度、拡散率の各項目について行い、それぞれ以下の公知の各評価方法と装置を用いて実施した。
【００５１】
全光線透過率及びヘイズ値については、ＪＩＳ  Ｋ７３６１の評価方法に基づき、日本電色工業株式会社製濁度計ＮＤＨ−２０００を用いて測定した。
輝度については、ＪＩＳ  Ｚ８７２４の評価方法に基づき、株式会社トプコンテクノハウス製輝度計ＢＭ−７を用いて測定した。
拡散率については、日本電色工業株式会社製変角光度計ＧＣ５０００Ｌを用いて測定した。
【００５２】
実施例１〜４及び比較例の詳細な組成と、測定結果を表１に示す。また、拡散率について表２に測定データを示す。表２中、各サンプルの拡散率の上段はＭＤ方向、下段はＴＤ方向に沿った数値を示している。
【００５３】
【表１】
2009036984.tif 000003
【００５４】
【表２】
2009036984.tif 000004
（考察）
表１に示されるように、比較例の輝度は、実施例１〜４よりも高い数値が確認された。但し、これは基材フィルムに対する微粒子分散量を従来の構成に比べて少量としたためであって、実際はより大量の微粒子を使用するため、実施例に比べると低輝度値となることが予想される。また表２に示されるように、光拡散性はＭＤ方向とＴＤ方向でほぼ同じであり、効果的な光拡散性が発揮されていない。  
【００５５】
一方、実施例１〜４では、いずれも光拡散フィルム中に含まれる球状微粒子が延伸処理よって楕円体微粒子となっているため、当該フィルム表面からの入射光に対する遮光面積が増大し、輝度は若干低下する結果となった。しかしながらその低下は比較例に比べても微差であり、実際上の問題となるレベルではなく、良好な輝度値が維持されていると言える。
【００５６】
一方、全光線透過率については、いずれの実施例１〜４についても比較例に対して低下しているものの、実際上、良好な性能を有していると言える。このうち、特に実施例４では、ボイド１０１、１０２を含まない実施の形態２のフィルム１Ａと同じ構成であるため、光の透過性が格段に良い。このことから、実施の形態２のフィルム１Ａの構成は、特に輝度及び全光線反射率の維持又は向上を図る上で最適な構成であると考えられる。
【００５７】
次に、表２に示されるように、実施例１〜４の光拡散フィルムは、ＭＤ方向へ延伸を行い、当該方向に楕円体微粒子の長径を合わせた構成になっているが、いずれもＭＤ方向への光拡散性については、ＴＤ方向に比べて高いことが分かる。なお、表２に示されるデータでは、拡散率がＭＤ方向よりもＴＤ方向で高くなっているが、±５〜５０°の範囲の透過率についてはＭＤ方向の方が大きいため、上記のような考察をしている。このように、ＭＤ方向に長径方向が揃っている本発明の光拡散フィルムでは、ＴＤ方向への光拡散性が低い分、フィルム正面方向への光の指向性（光透過性）が低下しないものと考えられる。  
【００５８】
なお、今回の実験では、微粒子の形状のみが異なり、その他を同一にした構成同士比較は行っていないが、実施例１と２では基材フィルムの組成のポリエステル樹脂が異なるだけでその他は同一であることから、両者の光学的性能の差異はほとんどないものと考えられる。
以上の実験から、本発明の優位性が確認された。
【００５９】
＜その他の事項＞
本発明の光拡散フィルムは、ＬＣＤに限定するものではなく、各種非自発光型ディスプレイに適用できるほか、光源を均一的に面状に照射する照射装置にも適用することができる。
また、光拡散フィルムは一枚だけでなく、複数枚を重ねて使用することもできる。この場合、互いのフィルムにおける楕円体微粒子の長径方向がフィルム同士で同方向、或いは交差するように配設することによって、所望の光拡散性を得るようにしてもよい。
【００６０】
また、ベースフィルムの製造方法は、上記したＴダイ法に限定するものではなく、例えばインフレーション法、カレンダー法等、その他公知の溶融押出成形法を適用することができる。但し、楕円体微粒子２０は球状微粒子３０を含むベースフィルムを延伸して形成するため、このような延伸を行わないキャスト法は不適である。
また、本発明の光拡散フィルムには、その表面を粗面化処理等で処理することにより凹凸面とし、これにより別途光拡散効果を発揮できるように工夫しても良い。
【００６１】
上記実施の形態では、光拡散フィルムの構成を例示したが、本発明における「フィルム」には、さらに若干の厚みを持つシート状、或いは板状のものも含まれるものとする。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の光拡散フィルムは、例えばテレビジョン装置、ＰＣディスプレイ、公共表示手段等に使用されるＬＣＤにおいて、直下型又はサイドライト型のいずれかのバックライト光源の光拡散手段として、利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施の形態１の光拡散フィルムの模式的な構成を示す部分斜視図である。
【図２】光拡散フィルムの部分拡大図である。
【図３】実施の形態２の光拡散フィルムの模式的な構成を示す部分斜視図である。
【図４】フィルム製造装置と光拡散フィルムの製造過程を示す模式図である。
【図５】実施の形態１（実施例１）に相当する光拡散フィルムの拡大写真図である。
【図６】実施の形態２（実施例４）に相当する光拡散フィルムの拡大写真図である。
【符号の説明】
【００６４】
１、１Ａ    光拡散フィルム
１Ｘ  ベースフィルム
１０    基材フィルム
２０    楕円体微粒子
３０    球状微粒子
１００    ロール延伸機
１１０（１１１、１１２）    Ｔダイ本体
１０１、１０２    ボイド
１１３    リップエッジ
１１４    エアーナイフ  
１２０    導入管
Ｒ１    チルロール  
Ｒ２〜Ｒ６  加熱ロール（延伸ロール）
【図１】
2009036984.tif 000005
【図２】
2009036984.tif 000006
【図３】
2009036984.tif 000007
【図４】
2009036984.tif 000008
【図５】
2009036984.tif 000009
【図６】
2009036984.tif 000010