JPH09113708A

JPH09113708A - 光拡散フィルム

Info

Publication number: JPH09113708A
Application number: JP7271515A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Arakawa; 川文裕荒
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1995-10-19
Publication date: 1997-05-02

Abstract

(57)【要約】【課題】着色部分の視認性に優れかつ光拡散性に優れ
た光拡散フィルムを提供する。【解決手段】基材１の一方の面に、光拡散層４が設け
られている。光拡散層４の表面には凹凸４ｂが形成され
ている。光拡散層４は、着色された光透過性樹脂４ａ
と、この着色光透過性樹脂４ａ中に分散された光拡散剤
３とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光拡散フィルムに
係り、とりわけ照明器具、表示板および各種ディスプレ
イ等に用いられ着色層によって形成されている情報を視
認性良く見ることができる光拡散フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】照明器具、表示板あるいは各種ディスプ
レイにおいて、視認性を高めるために光源の光を均一に
広げる適度な光拡散性が要求されている。光拡散性を得
るための従来の方法としては、直接照明器具、表示板あ
るいは各種ディスプレイの成形品樹脂中に光拡散剤を練
り込んだり成形品表面に賦型により凹凸を形成してい
る。しかしながら、樹脂中へ光拡散剤を練り込む方法
は、反射光による光の損失を招き、また、光拡散剤を練
り込むことによる成形品の外観不良、強度劣化等の問題
が生じる。また成形品表面に凹凸を賦型により成形する
方法によれば、得られる拡散性が小さくなる等の問題が
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、光拡散層と着色
層とを有する光拡散フィルムを、照明器具、表示板ある
いは各種ディスプレイに用い、着色層によって形成され
た情報を外部から目視することが考えられている。しか
しながら、この場合も視認性が良好な光拡散性フィルム
は、未だ開発されていないのが実情である。

【０００４】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、容易かつ簡単に製造することができかつ視
認性に優れた光拡散フィルムを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
基材と、この基板の少なくとも一方の面に設けられると
ともに表面に凹凸が形成された光拡散層とを備え、前記
光拡散層は着色された光透過性樹脂と、この光透過性樹
脂中に分散された光拡散剤とを有することを特徴とする
光拡散フィルムである。

【０００６】請求項２記載の発明は、基材と、この基板
の少なくとも一方の面に設けられるとともに表面に凹凸
が形成された光拡散層とを備え、前記光拡散層は光透過
性樹脂と、この光透過性樹脂中に分散され着色された光
拡散剤とを有することを特徴とする光拡散フィルムであ
る。

【０００７】請求項３記載の発明は、基材と、この基材
上に順次設けられた光拡散層および着色層とを備え、前
記光拡散層は光透過性樹脂と、この光透過性樹脂中に分
散された光拡散剤とを有するとともに、前記着色層との
間に凹凸が形成され、前記着色層の表面に凹凸が形成さ
れていることを特徴とする光拡散フィルムである。

【０００８】請求項４記載の発明は、基材と、この基材
の一方の面に設けられた光拡散層と、前記基材の他方の
面に設けられた着色層とを備え、前記光拡散層は光透過
性樹脂と、この光透過性樹脂中に分散された光拡散剤と
を有し、その表面に凹凸が形成されていることを特徴と
する光拡散フィルムである。

【０００９】本発明によれば、着色層等の着色された部
分の視認性に優れ、かつ光拡散性に優れた光拡散フィル
ムを得ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１乃至図７は本発明によ
る光拡散フィルムを示す図である。

【００１１】まず、図１により基本的な光拡散フィルム
について説明する。図１において、基本的な光拡散フィ
ルム１０は基材１と、この基材１の一方の面に設けられ
るとともに光透過性樹脂２ａに光拡散剤３を分散させて
なり、表面に凹凸２ｂが形成された光拡散層２とを備え
ている。

【００１２】図２は本発明による光拡散フィルムの第１
の実施の形態を示す断面図であり、図２において光拡散
フィルム１０は基材１と、この基材１の一方の面に設け
られ着色された光透過性樹脂４ａに光拡散剤３を分散さ
せてなるとともに表面に凹凸４ｂが形成された光拡散層
４とを備えている。なお図２において、光拡散層４を基
材１の両方の面に設けてもよい。

【００１３】また図３は本発明による光拡散フィルムの
第２の実施の形態を示す断面図であり、図３において光
拡散フィルム１０は基材１と、この基材１の一方の面に
設けられ光透過性樹脂２ａに着色した光拡散剤５を分散
させてなるとともに表面に凹凸２ｂが形成された光拡散
層２とを備えている。なお、図３において、光拡散層２
を基材１の両方の面に設けてもよい。

【００１４】また図４は本発明による光拡散フィルムの
第３の実施の形態を示す断面図であり、図４において光
拡散フィルム１０は基材１と、この基材１の一方の面に
設けられ光透過性樹脂２ａに光拡散剤３を分散させてな
るとともに表面に凹凸２ｂが形成された光拡散層２と、
この光拡散層２上に設けられるとともに表面に凹凸６ａ
が形成された着色層６とを備えている。なお図４におい
て、基材１の両方の面に、光拡散層２および着色層６を
順次設けてもよい。

【００１５】また図５は本発明による光拡散フィルムの
第４の実施の形態を示す断面図である。図５において光
拡散フィルム１０は基材１と、この基材１の一方の面に
設けられ光透過性樹脂２ａに光拡散剤３を分散させてな
るとともに表面に凹凸２ｂが形成された光拡散層２と、
基材１の他方の面に設けられた着色層６とを備えてい
る。

【００１６】図６は、上述した図２乃至図５に示す光拡
散フィルムを示す平面図であり、光源７によって光拡散
フィルム１０の着色部分８が視認される。ここで着色部
分８は、上述した光拡散フィルム１０のうち着色された
光透過性樹脂４ａ、着色された光拡散剤５、または着色
層６からなっている。

【００１７】次に各構成部分の材料について詳細する。

【００１８】まず基材１１は、特に制限は無いが、透明
性、耐光性、コーティング適性と取扱い易さの点から２
０〜５００μのポリカーボネート、ないしはポリエチレ
ンテレフタレートを使用することが望ましい。

【００１９】また光透過性樹脂２ａ，４ａとしては、例
えばポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチレン
系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系
樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポ
リウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ酢酸ビニル
系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エポキシ系樹
脂、セルロース系樹脂、オルガノシロキサン系樹脂、ポ
リイミド系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリアリレート
系樹脂等が用いられる。

【００２０】また光拡散剤３，５として、アクリル、有
機シリコーン、ポリスチレン、尿素樹脂、ポリエチレ
ン、シリカ、炭酸カルシウムのビーズあるいはフィラー
で平均粒子径１〜５０μのものが用いられる。

【００２１】光拡散剤と光透過性樹脂との好ましい配合
比は、使用される材料・屈折率・光拡散剤の粒径等に依
存するが、光透過性樹脂１００重量部に対し、１０〜１
５０重量部程度である。

【００２２】これらの光透過性樹脂２ａ，４ａおよび光
拡散剤粒子３，５は、上述した材料を単独もしくは２種
類以上の組み合わせて用いても良い。さらに光透過性樹
脂４ａおよび光拡散剤５の着色剤としては、顔料あるい
は材料のいづれの着色剤を用いても良い。

【００２３】さらに着色層６の着色剤は、光透過性樹脂
４ａおよび光拡散剤５の着色剤と同様のものを用いるこ
とができる。

【００２４】本発明の目的を達成する範囲内において、
商品価値を高めるために光拡散フィルム１０の各構成部
分に光安定剤、熱安定剤、帯電防止剤、その他の添加剤
を別に添加配合しても良い。

【００２５】本発明において基材１１への光拡散層２，
４および着色層６のコーティングには、特に制限は無い
が、ディピング法、カーテンフロー法、ロールコート
法、ナイフコート法等が使用できる。これらコーティン
グ法は組成物の粘度、目的とする皮膜厚さ、基材の表面
状態等を勘案して最適なものを選んで行う。

【００２６】なお上述のものは、使用可能な例を示した
ものであり、特にこれに限定されるものではない。

【００２７】

【実施例】以下に実施例及び比較例をあげて詳細に説明
していく。

【００２８】評価基準（１）光学特性評価幅３ｃｍ、長さ６ｃｍのサンプルをスガ試験機（株）製
ＳＭ−５ＳＭカラーコンピューターによって全光線透
過率及びヘイズについて測定した。従来の光拡散板より
明るい為の条件として全光線透過率が８０％以上であっ
て、光源が充分に隠蔽されるヘイズ値が８０％以上のも
のを良品として判定した。（２）着色性評価基材１１と光拡散層２，４および着色層６との接着性の
評価は、基盤目試験（ＪＩＳＫ５４００）を行い、さ
らにその上からテープ剥離試験を行って良否を判定し
た。（３）ブロッキング評価光拡散層２，４と基材１と着色層６との間のブロッキン
グの評価は、サンプルサイズ５ｃｍ×５ｃｍでブロッキ
ング試験機を使用し、圧力条件３．０ｋｇｆ／ｃｍ²、
試験面積３ｃｍφ、湿温度条件４０℃９０％ＲＨ、３０
時間で行い、評価はブロッキングの状態で目視で判断し
た。（４）表示ボケ着色層６に形成されたパターンのエッジ部のボケの程度
を目視にて判定した。（５）色調幅３ｃｍ、長さ６ｃｍの光拡散フィルム１０のサンプル
をスガ試験機（株）製ＳＭ−５ＳＭカラーコンピュー
ターによって色度を測定して、着色剤の色度と比較して
±５％以内を良品と判定した。（６）表面及び断面観察表面の凹凸形状及び断面形状は、日本電子（株）社製走
査型電子顕微鏡ＪＳＭ−５３００による観察と（株）小
坂研究所三次元形状粗さ測定器ＳＥＦ−１０Ｋ・ＡＹ２
２によって表面粗さの評価を行った。

【００２９】実施例及び比較例基材は、１００μ厚のポリエチレンテレフタレートフィ
ルム（例えば帝人（株）製ＨＳタイプ）を使用した。光
拡散層の光透過性樹脂としてポリエステル樹脂（例えば
東洋紡（株）製バイロン２００）を用いた。

【００３０】光透過性樹脂を着色する場合、前記ポリエ
ステル樹脂１００重量部に対してフタロシアニンブルー
３０重量部を加え着色を行った。硬化剤は使用しない場
合においても充分使用に耐えるが、より耐スクラッチ性
を向上させるためには、前記ポリエステル樹脂１００重
量部に対して、イソシアネート系ＸＥＬ硬化剤（ザ・イ
ンクテック（株）製）を３重量部添加することが望まし
い。

【００３１】光拡散剤としては、アクリルビーズである
積水化成品工業（株）製ＭＢＸシリーズ（粒子径５〜１
００μ）を使用し、特に積水化成品工業（株）製ＭＢＸ
−１０（平均粒子径１０μ）を用いた。この場合、最も
良い結果を得た。光拡散剤を着色する場合、着色剤とし
てフタロシアニンブルーであるＭＢＸ−１０ブルー（平
均粒子径１０μ）を使用した。

【００３２】ポリエステル樹脂１００重量部中にアクリ
ル系粒子を５０〜５００重量部配合分散するが、５０重
量部以下のものではヘイズが低下してしまい、５００重
量部以上のものではヘイズ、全光線透過率が小さくな
る。

【００３３】使用するアクリル粒子は平均粒子径が１〜
５０μの範囲が望ましく、１μ以下では、全光線透過率
が悪く、逆に５０μ以上ではヘイズが小さい傾向を示
す。又屈折率は、前記ポリエステル樹脂が１．５５、ア
クリル粒子が１．４９であり屈折率差は０．０６であっ
た。

【００３４】またポリエステル樹脂に対してビーズない
しはフィラーが特に多い場合は、コーティング用インキ
の長期保存性を高める為に沈降防止剤を添加したが、特
性への添加による影響は認められなかった。

【００３５】次にコーティング法について述べる。光拡
散層および着色層のコーティングは、どちらもロールコ
ート方式で行った。特に光拡散層は、コーティング面の
安定性からコンマコーティングで行ったが、特にパター
ン形成が必要な場合には、グラビヤ印刷等で行っても良
い。希釈溶剤には、トルエン／ＭＥＫを１／１の比で用
い、インキの粘度を用いるコーティング方式に適した粘
度に調整した。

【００３６】コーティング後、乾燥炉にて熱風乾燥した
後に５０℃、４８時間エージングを行いコーティング層
の硬化を行った。

【００３７】乾燥後の光拡散層の厚みは約３０μである
が、コーティング後のコーティング表面と断面を走査型
電子顕微鏡により観察するとポリエステル樹脂に対する
アクリル粒子の割合（Ｐ／Ｖ比）が大きいと光拡散層中
に気泡が認められ、ヘイズは大きいが全光線透過率が低
く輝度も低い傾向にある。逆にＰ／Ｖ比が小さいと表面
の凹凸が小さく、全光線透過率は大きいがヘイズは小さ
く輝度も小さい傾向にある。表面の形状はビーズとポリ
エステル機能による凹凸が大きく表面積が大きく、かつ
光拡散層中に気泡が無いものほど輝度が高く良好な特性
を示す。又ビーズはポリエステル樹脂に覆われているも
のの方が良好な輝度を示す傾向がある。

【００３８】例えば、光拡散層表面の凹凸による輝度へ
の影響として三次元形状粗さ測定器での測定を行った。
輝度が大きい光拡散フィルムの光拡散層の表面粗さは、
中心線平均粗さＲａ＝２μ、最大高さＲｔ＝１８μ、十
点平均粗さＲｚ＝１６μ、中心線山高さＲｐ＝８μを示
した。また輝度の小さい光拡散フィルムでは、中心線平
均粗さＲａ＝０．２μ、最大高さＲｔ＝１．５μ、十点
平均粗さＲｚ＝１．３μ、中心線山高さＲｐ＝０．７μ
を示した。光拡散層表面の凹凸による輝度への影響は、
Ｐ／Ｖ比だけでなくコーティング方法及び条件によって
も変化し、特に表面の亀甲模様の有無とその形状によっ
て大きく変化することが認められた。そこで、本発明で
はインキ粘度、乾燥条件、コーティング速度、塗工量等
のコーティング条件を最適化した。光拡散層の断面形状
を観察すると光拡散層中のアクリル系粒子は１〜３層程
度積層して存在しているが、亀甲模様を大きくしていく
と基材上にビーズの存在しない溝の部分が生じ、さらに
亀甲模様を大きくするとアクリル系粒子の存在しない溝
の部分が大きくなりすぎ、ヘイズが減少してしまう傾向
が認められた。

【００３９】着色層のコーティングは、例えばポリエス
テル樹脂に着色剤としてフタロシアニンブルーを用い溶
剤で適用な粘度に調整したコーティング用インキを作成
して行った。

【００４０】しかし本発明のインキ組成、コーティング
方法は、目的に合ったものであれば特に上記の方法に限
定されるものでは無い。

【００４１】以下、具体的実施例１〜４と比較例１とと
もに述べる。（実施例１）（図４参照）基材は１００μ厚の帝人（株）製ＨＳタイプポリエチレ
ンテレフタレートフィルムを使用した。

【００４２】光拡散層用のインキの組成は以下のとおり
である。光透過性樹脂（バインダー）：東洋紡（株）社製バイロン２００ポリエステル１００重量部光拡散剤：積水化成品工業（株）社製ＭＢＸ−１０（平均粒子径１０μ）１２０重量部希釈溶剤：トルエン１３０重量部：メチルエチルケトン１００重量部光透過性樹脂と光拡散剤をトルエン／メチルエチルケト
ン＝１／１希釈溶剤で希釈し、ザーンカップ＃５で１２
秒に調整しコンマコート法にて基材の片面にコーティン
グして光拡散層を形成した。この時乾燥時の塗工量は、
２０ｇ／ｍ²、膜厚は、３０μであった。

【００４３】光拡散層をコーティング後、５０℃４８０
時間エージングし、その上から下記のインキを調整して
グラビヤ印刷にて着色層のパターンを形成した。バインダー：東洋紡（株）社製バイロン２００ポリエステル樹脂１００重量部着色剤：フタロシアニンブルー３０重量部希釈溶剤：トルエン１００重量部：メチルエチルケトン１００重量部（実施例２）（図５参照）実施例１と同様に光拡散層を基材の一方の面にコーティ
ング及びエージングした後、着色層を基材の他方の面に
グラビヤ印刷を行いパターンを形成した。（実施例３）（図２参照）基材は１００μ厚の帝人（株）製ＨＳタイプポリエチレ
ンテレフタレートフィルムを使用した。

【００４４】光拡散層用のインキの組成は以下のとおり
である。バインダー：東洋紡（株）社製バイロン２００ポリエステル樹脂１００重量部着色剤：フタロシアニンブルー３０重量部光拡散剤：積水化成品工業（株）社製ＭＢＸ−１０（平均粒子径１０μ）１２０重量部希釈溶剤：トルエン１３０重量部：メチルエチルケトン１００重量部上記光拡散層用インキを実施例１と同様に基材の一方の
面にコーティングした。（実施例３）（図３参照）基材は１００μ厚の帝人（株）製ＨＳタイプポリエチレ
ンテレフタレートフィルムを使用した。

【００４５】光拡散層用インキの組成は以下のとおりで
ある。バインダー：東洋紡（株）社製バイロン２００ポリエステル樹脂１００重量部光拡散剤：積水化成品工業（株）社製ＭＢＸ−１０（平均粒子径１０μ）１２０重量部希釈溶剤：トルエン１３０重量部：メチルエチルケトン１００重量部上記光拡散層用インキを実施例１と同様に基材の一方の
面にコーティングした。（比較例１）基材は１００μ厚の帝人（株）製ＨＳタイ
プポリエチレンテレフタレートフィルムを使用した。

【００４６】基材の一方の面に実施例１と同様に着色層
のパターンをグラビヤ印刷にて形成した。着色層を印刷
後、その上から実施例１と同様に光拡散層をコーティン
グによって形成した。

【００４７】次に実施例１〜４および比較例１に対し
て、全光線透過率、ヘイズ、接着性、ブロッキング、表
示ボケ、色調を測定した。この結果を下表１に示す。

【００４８】表１実施例１実施例２実施例３実施例４比較例１全光線透過率 ○ ○ ○ ○ ○ ヘイズ ○ ○ ○ ○ ○ 接着性 ○ ○ ○ ○ × ブロッキング ○ ○ ○ ○ ○ 表示ボケ ○ ○ ○ ○ × 色調 ○ ○ ○ ○ ○ ○は性能良好、×は性能不良を示す。

【００４９】上記表１から明かなように、実施例１〜４
は、いずれの測定項目も良好であった。

【００５０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、着色層
または着色された光拡散剤等の着色部分の視認性に優れ
かつ光拡散性に優れた光拡散フィルムを簡単かつ容易に
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光拡散フィルムの基本構造を示す図。

【図２】本発明による光拡散フィルムの第１の実施の形
態を示す図。

【図３】本発明による光拡散フィルムの第２の実施の形
態を示す図。

【図４】本発明による光拡散フィルムの第３の実施の形
態を示す図。

【図５】本発明による光拡散フィルムの第４の実施の形
態を示す図。

【図６】光拡散フィルムの平面図。

【符号の説明】

１基材２光拡散層２ａ光透過性樹脂２ｂ凹凸３光拡散剤４光拡散層４ａ着色された光透過性樹脂４ｂ凹凸５着色された光拡散剤６着色層６ａ凹凸１０光拡散フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０９Ｆ 9/00 ３１８Ｇ０９Ｆ 9/00 ３１８Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材と、この基材の少なくとも一方の面に設けられるとともに表
面に凹凸が形成された光拡散層とを備え、前記光拡散層は着色された光透過性樹脂と、この光透過
性樹脂中に分散された光拡散剤とを有することを特徴と
する光拡散フィルム。
【請求項２】基材と、この基材の少なくとも一方の面に設けられるとともに表
面に凹凸が形成された光拡散層とを備え、前記光拡散層は光透過性樹脂と、この光透過性樹脂中に
分散され着色された光拡散剤とを有することを特徴とす
る光拡散フィルム。
【請求項３】基材と、この基材上に順次設けられた光拡散層および着色層とを
備え、前記光拡散層は光透過性樹脂と、この光透過性樹脂中に
分散された光拡散剤とを有するとともに、前記着色層と
の間に凹凸が形成され、前記着色層の表面に凹凸が形成されていることを特徴と
する光拡散フィルム。
【請求項４】基材と、この基材の一方の面に設けられた光拡散層と、前記基材の他方の面に設けられた着色層とを備え、前記光拡散層は光透過性樹脂と、この光透過性樹脂中に
分散された光拡散剤とを有し、その表面に凹凸が形成さ
れていることを特徴とする光拡散フィルム。