专利名称：Led照明用光扩散膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及兼顾隐蔽性和光利用效率且赋予了刚性的LED照明用光扩散膜。
背景技术：
在近年技术发展以及能耗更有效率的背景下，LED开始进入照明领域。作为与迄今为止的照明中的白炽灯、荧光灯的较大差异之处，可以列举出LED为点光源这一点。因此，在将LED用于照明时，寻求隐蔽性大从而使点光源的灯影(lamp image)消失且光的利用效率高的光扩散膜(例如参照日本特开2009-32563号公报)。但是，通常提高隐蔽性时效率会大幅降低，兼顾隐蔽性和光利用效率较难实现。
此前，扩散膜主要用于电视机的背光、防反射用途。例如，提出了一种光扩散性片，其在透明支持体上层叠含有粘结剂树脂以及树脂粒子且具有凹凸表面的光扩散层而成，以便即使不使用昂贵且容易受损的棱镜片等也可发挥高光扩散性且使正面方向的亮度实现高亮度化，该光扩散性片的总光线透过率为70.0%以上，雾度为80.0%以上，透过的图像鲜明度为21.0%以上且不足25.0% (例如参照日本特开2003-107214号公报。)。此外，从扩散性和聚光性优异、且在维持获得高的总光线透过率以及亮度这一基本光学特性的同时减少背光单元的构件的观点出发，提出一种光扩散膜，其在透明膜的表面形成有在透光性树脂中分散微粒组而成的光扩散层，在该光扩散层上形成由在透光性树脂中埋入微粒组而成的聚光层，构成该光扩散层的透光性树脂和微粒组的折射率差的绝对值为O. 05以上，且该聚光层的表面粗糙度以算术平均粗糙度计为0.5μπι以上、7μπι以下(例如参照日本特开2007-233343号公报)。此外，作为优选的用于降低在高精细显示器图像中可见的闪烁(面闪)的防炫膜，提出如下方案在透明基材膜上，至少层叠在透光性树脂中分散了平均粒径不同的两种透光性微粒的、上表面侧具有微細凹凸的防眩层，前述两种透光性微粒中较小的透光性微粒的平均粒径为较大的透光性微粒的平均粒径的20 % 70 % (例如参照日本特开2004-4777号公报)。但是，如前述日本特开2003-107214号公报等所示那样将扩散膜用作电视机等液晶显示器的背光时，重视的是正面方向的亮度，而不会关注使灯影消失。此外，前述日本特开2007-233343号公报中，目的在于获得高的总光线透过率，而不关注使灯影消失。前述日本特开2004-4777号公报为防炫膜的技术，是配置在图像的前面用于抑制亮度明显变高的部分(闪烁)的技术，本来也不要求如照明用光扩散膜那样使灯影消失。
发明内容
发明要解决的问题鉴于上述课题，本发明的课题在于提供兼顾高隐蔽性和光利用效率的光扩散膜。用于解决问题的手段在上述状况之下，本发明人等通过深入研究发现，通过在基板上设置内部散射层以及表面形状层，并将内部散射层所含的粒子和粘结剂的折射率差设在特定范围、将粒子的平均粒径A设在特定范围、将粒子的含量设在特定范围，从而制成隐蔽性大且光利用效率的下降少的LED照明用光扩散膜。即，本发明如下。<1> 一种LED照明用光扩散膜，其具有I个基板、至少含有粒子和粘结剂的内部散射层以及至少含有粒子和粘结剂的表面形状层，前述内部散射层中，粒子和粘结剂的折射率差ΛΝ满足下述式(1)，粒子的平均粒径A满足下述式(2)，相对于100质量份粘结剂，粒子的含量为10质量份 120质量份。式(I)0 < ΔΝ ^ O. 15式(2)0. 5 μ m ^ A ^ 5. O μ m <2>根据前述〈1>所述的LED照明用光扩散膜，其中，前述内部散射层所含的粒子的下述式(3)所示的粒度分布(CV值)为10%以下。式⑶CV值=(粒径的标准偏差)/(平均粒径)*100(% )<3>根据前述〈1>或〈2>所述的LED照明用光扩散膜，其中，前述内部散射层所含的粒子是具有交联结构的有机粒子。<4>根据前述〈1> 〈3>中任一项所述的LED照明用光扩散膜，其中，前述内部散射层含有交联剂。<5>根据前述〈1> 〈4>中任一项所述的LED照明用光扩散膜，其中，前述内部散射层含有由无机粒子构成的超微粒。<6>根据前述〈1> <5>中任一项所述的LED照明用光扩散膜，其中，前述表面形状层所含的粒子的平均粒径B大于前述内部散射层所含的粒子的平均粒径A。<7>根据前述〈1> 〈6>中任一项所述的LED照明用光扩散膜，其中，在前述基板的一个面上从基板侧起依次设置有前述内部散射层以及前述表面形状层。<8>根据前述〈7>所述的LED照明用光扩散膜，其中，未设置前述表面形状层的面侧的前述基板的外侧表面，具有折射率低于该基板的平均折射率的层。<9>根据前述〈7>或〈8>所述的LED照明用光扩散膜，其中，在前述表面形状层的外侧表面具有折射率低于该表面形状层所含的粒子的折射率的层。〈10>根据前述〈1> 〈6>中任一项所述的LED照明用光扩散膜，其中，前述基板的一个面上具有内部散射层，前述基板的另一个面上具有表面形状层。<11>前述〈10>所述的LED照明用光扩散膜，其中，在前述内部散射层的外侧表面具有折射率低于内部散射层的平均折射率的层。<12>根据前述〈10>或〈11>所述的LED照明用光扩散膜，其中，在前述表面形状层的外侧表面具有折射率低于表面形状层中的粒子的折射率的层。<13>根据前述〈1> 〈12>中任一项所述的LED照明用光扩散膜，其中，前述表面形状层所含的粒子中，平均粒径为500nm以上的粒子在粒度分布中具有单峰。<14>根据前述〈1> 〈13>中任一项所述的LED照明用光扩散膜，前述基板是PET膜。<15>根据前述〈1> 〈14>中任一项所述的LED照明用光扩散膜，其中，内部散射层中的粘结剂、以及表面形状层中的粘结剂含有选自水溶性聚合物以及水分散性聚合物中的至少I种。发明效果根据本发明，可以提供隐蔽性大、容易使LED灯影消失、且光利用效率的下降得到抑制的LED照明用光扩散膜。
图I是表示本发明的LED照明用光扩散膜的一例的概略剖视图。图2是表示本发明的LED照明用光扩散膜的另外一例的概略剖视图。
图3是用于说明实施例中的灯影的隐蔽性的评价方法中亮度极大值的平均值、以及亮度极小值的平均值的图。
具体实施例方式本发明的LED照明用光扩散膜(以下有时简称为“光扩散膜”)具有I个基板、内部散射层以及表面形状层。前述内部散射层至少含有粒子以及粘结剂，粒子和粘结剂的折射率差ΛΝ满足下述式(I)，前述粒子的平均粒径A满足下述式(2)，相对于100质量份前述粘结剂，前述粒子的含量为10质量份 120质量份。式(I):0〈ΛΝ 彡 O. 15式(2)0. 5 μ m ^ A ^ 5. O μ m本发明的LED照明用光扩散膜隐蔽性大、且光利用效率的下降得到抑制的理由虽未阐明，但可推测如下。推测如下内部散射层所含的粒子和粘结剂的折射率差设置为较小，为O. 15以下且该粒子的平均粒径A设在上述特定的范围内，从而降低了由LED照明入射的光在内部散射层散射时不必要的反射，光向着LED照明侧(后方)的返回受到抑制，结果光有效地前进至目视侧(前方)，光利用效率得以提高。此外，推测来自LED照明的光以一定角度射入内部散射层时，光适当地折射，SP使是LED照明正上方以外区域亮度也变高，由此灯影消失、隐蔽性提高。进而推测，通过设置表面形状层，在光射入表面形状层时光的反射得到抑制且散射性变高，可以协同地实现高隐蔽性和光利用效率。本发明的光扩散膜还可以根据需要具有背后层等其它层。图I以及图2中，以概略剖视图形式示意出本发明的LED照明用光扩散膜的一例。图I所示的光扩散膜中，在基板10之上设有内部散射层12，进而在该内部散射层12之上设有表面形状层14。在表面形状层12的外侧表面可以设置折射率低于表面形状层所含的粒子的折射率的第一低折射率层(图中未示出)。此外，在基板10的未设置内部散射层12的面上，可以设置折射率低于基板10的折射率的第二低折射率层(图中未示出)。另外，第一低折射率层和第二低折射率层既可以是由不同的组成构成的层，也可以是由相同的组成构成的层。图2所示的LED照明用光扩散膜中，在基板10的一个面上设有内部散射层12，在基板10的另一个面上设有表面形状层14。在表面形状层14的外侧表面，可以设置折射率低于表面形状层14所含的粒子的折射率的第一低折射率层(图中未示出)。此外，在内部散射层12的外侧表面，可以设置折射率低于内部散射层12的折射率的第三低折射率层(图中未示出)。另外，第一低折射率层和第三低折射率层既可以是由不同的组成构成的层，也可以是由相同的组成构成的层。以下，详细说明构成本发明的LED照明用光扩散膜的构件。< 基板 >作为基板，只要是透明且具有一定程度的强度的片即可，没有特别限制，可以根据目的适当选择使用通常用作基板的塑料或玻璃，特别优选为塑料。作为前述塑料，可以优选列举出例如聚酯、聚烯烃等。作为前述聚酯，可以列举出例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等。作为前述聚烯烃，可以列举出例如聚酰胺、聚醚、聚苯乙烯、聚酯酰胺、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚醚酯、聚氯乙烯、聚 丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯等。这些之中，优选聚酯树脂，从适合用辊涂布的观点出发，优选由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)构成。用作基板的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，优选的是将聚酯树脂熔融挤出成膜状，通过沿着纵向和横向进行二轴拉伸而成型。由于通过二轴拉伸进行取向、结晶而提高了强度和耐热性，因而适合用作LED照明用光扩散膜的基板。拉伸倍率没有特别限制，优选沿着纵向和横向分别以I. 5 7倍进行拉伸，更优选为2 5倍左右。当拉伸倍率在上述范围内时，可以获得充分的机械强度和均匀的厚度。这些膜的制造方法以及条件可以适当选择使用公知的方法以及条件。基板的厚度只要时通常作为基板所采用的范围的厚度即可，没有特别限制，可以根据目的而适当选择，优选例如O. 02mm 4. 0mm。为了提高内部散射层和表面形状层的密合性，前述基板的表面可以进行放电处理。<内部散射层>作为内部散射层，为了发挥光扩散功能而含有粒子以及粘结剂。该粒子和粘结剂的折射率差△ N满足下述式(I)。此外，粒子的平均粒径A满足下述式(2)。进而，相对于100质量份粘结剂,粒子的含量为10质量份 120质量份。式(I)0 < ΔΝ ^ O. 15式(2)0. 5 μ m ^ A ^ 5. O μ m以下详细说明内部散射层所含的成分。(粒子)内部散射层中所含的粒子的折射率与后述粘结剂的折射率之差ΛΝ满足下述式⑴。式(I)0 < ΔΝ ^ O. 15为了使灯影消失，而按照隐蔽率为相同程度的方式设计光扩散膜时，当内部散射层所含的粒子和粘结剂的折射率差超过O. 15时，光利用效率将显著下降。具体而言，内部散射层所含的粒子的折射率优选为I. 30以上且I. 80以下。内部散射层所含的粒子的平均粒径A满足下述式(1)，更优选平均粒径A在I. O μ m以上且5. Ομ 以下的范围内。式⑵O. 5 μ m < A < 5. O μ m为了使灯影消失，而按照隐蔽率为相同程度的方式设计光扩散膜时，当内部散射层所含的粒子的平均粒径A不足O. 5 μ m时，光利用效率显著下降或散射能力降低而对隐蔽性没有助益，超过5. O μ m时，光利用效率也会下降。对粒子的材质没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选列举例如聚甲基丙烯酸甲酯树脂粒子、密胺树脂粒子、聚苯乙烯树脂粒子、硅树脂粒子等有机粒子。这些可以单独使用I种，也可以组合2种以上而使用。前述有机粒子优选具有交联结构。此外，有机粒子还可以是包覆了表面的粒子，优 选使用例如用二氧化硅等包覆的粒子或者根据涂布液种类而对表面进行亲水化或疏水化处理的粒子。从进一步提高光利用效率的观点出发，内部散射层所含的粒子的下述式(3)所示的粒度分布CV值优选为10以下，进一步优选为5以下。式⑶CV值=(粒径的标准偏差)/ (平均粒径)*100(% )另外，粒子组的平均粒径为使用粒度分布测定装置(例如Multisizer II型、Coulter, Inc.制)测得的体积平均粒径。前述粒子的添加量相对于100质量份下述粘结剂为10 120质量份。相对于100质量份粘结剂，粒子的添加量不足10质量份时难以获得希望的隐蔽性，超过120质量份时，难以获得良好的效率。相对于100质量份粘结剂，优选为10 110质量份，更优选为10 105质量份。(粘结剂)本发明中，粘结剂是指内部散射层中除了上述粒子外的全部固体成分(包含后述的超微粒)。具体而言，包含树脂、超微粒、其它添加剂等。具体而言，粘结剂的折射率优选为I. 40以上且I. 70以下，更优选I. 4以上且I. 6以下。-树脂-就作为粘结剂被包含的树脂而言，例如在使用水作为内部散射层涂布液的分散介质时，希望使用选自水溶性聚合物以及水分散性聚合物中的至少I种树脂。作为粘结剂树月旨，优选列举均聚物或共聚物等。作为前述均聚物或共聚物，可以列举例如(甲基)丙烯酸树脂、醋酸乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚树脂、氯乙烯树脂、氯乙烯-偏氯乙烯共聚树脂、丁缩醛树脂、硅树脂、聚酯树脂、偏氟乙烯树脂、硝基纤维素树脂、苯乙烯树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚树脂、聚氨酯树月旨、聚乙烯、聚丙烯、氯化聚乙烯、松香衍生物等。对水溶性和/或水分散性聚合物没有特别限定，可以根据目的适当选择。可以列举出聚乙烯醇、甲基纤维素、明胶、聚酯树脂系、聚氨酯树脂系、丙烯酸树脂系、氨基树脂系、环氧树脂系、苯乙烯丁二烯共聚物系等水溶性或水分散性聚合物，其中优选丙烯酸树脂系、聚酯树脂系、聚氨酯树脂系的水分散聚合物。这些可以单独使用I种，也可以组合2种以上而使用。此外，优选能够与交联剂反应的聚合物。可以使用例如具有羟基、氨基、羧基等的聚合物。进而，优选水分散性聚合物中含有例如磺酸基、羟基、羧酸基、氨基、酰胺基、醚基等取代基等。另外，这些水分散性聚合物既可以单独使用也可以混合使用。进而，为了赋予处理时的耐划伤性、耐受用于擦除粘在表面的垃圾或污物的溶剂的耐溶剂性、以及在将该LED照明用光扩散膜冲压成规定形态的冲压加工时与基板的密合性，内部散射层中优选添加用于硬膜化的交联剂。-交联剂-作为前述交联剂，优选碳二亚胺化合物、异氰酸酯化合物，更优选碳二亚胺化合物。本发明中使用的碳二亚胺化合物分子内具有碳二亚胺基，例如是通过与聚酯树脂的羧基的反应形成氨基甲酰酰胺键、或通过与聚酯树脂的羟基的反应形成异脲键这样的化学结构的物质。此外，作为该化学结构，还包括与氨基反应时生成的胍结构。
作为通常的市售品，可以使用日清纺的CARBODILITE E系列(胶乳型)、V系列(水性型)等。作为前述异氰酸酯化合物，可以使用分子内具有至少2个、优选3个以上官能基的脂肪族异氰酸酯化合物、环状脂肪族异氰酸酯化合物、以及芳香族的多官能异氰酸酯化合物中的至少一种。异氰酸酯化合物在“聚氨酯树脂手册”(岩田敬治编，日刊工业新闻社发行，1987年)中有记载。这些交联剂可以单独使用或将2种以上混合使用。-超微粒_进而，在前述内部散射层中，还可以添加作为其它粒子的例如由无机粒子构成的超微粒等。如述超微粒可以提闻涂布适合性或控制粘结剂的折射率。对前述超微粒没有特别限制，可以根据目的适当选择通常使用的物质并使其分散。可以列举出例如二氧化硅、碳酸钙、氧化铝、氧化锆、氧化钛等。超微粒的粒径优选处于O. 005 μ m O. 150 μ m的范围，更优选处于O. 005 μ m
O.100 μ m的范围。前述超微粒在前述内部散射层中的添加量没有特别限制，可以根据情况适当选择，优选为例如I 20质量％。-溶剂-对前述内部散射层涂布液中使用的溶剂没有特别限制，可以从水、有机溶剂等通常使用的溶剂中适当选择并使用。作为前述有机溶剂，可以列举出例如酮类、醚类、醇类、酯类、多元醇衍生物类、羧酸类等。前述内部散射层是在粘合层上涂布前述内部散射层涂布液后进行干燥而形成的。前述内部散射层既可以仅设置I层也可以设置2层以上。对前述内部散射层涂布液的涂布方法，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可以利用旋涂、辊涂、棒涂、帘涂等通常使用的涂布手段来进行。对前述内部散射层涂布液的干燥方法没有特别限制，可以根据使用的溶剂种类适当选择通常使用的方法。例如在使用水作为溶剂时，从短时间且在进行时不伤害材质的观点出发，干燥温度优选为90°c 140°C，更优选为100°C 140°C。前述范围内的干燥温度，在干燥时不需要较长时间且对材质的损伤受到抑制。前述干燥时间优选为例如10秒钟 5分钟，更优选为I分钟 3分钟。(物性值等)从发挥光散射和效率的效果的观点出发，内部散射层的厚度优选为Iym 20 μ m0〈表面形状层〉表面形状层至少含有粒子和粘结剂。(粘结剂)表面形状层所含的粘结剂可以适用与内部散射层中说明的粘结剂同样的物质。
(粒子)对表面形状层所含的粒子的材质没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选列举出例如聚甲基丙烯酸甲酯树脂粒子、密胺树脂粒子、聚苯乙烯树脂粒子、硅树脂粒子等有机粒子。这些可以单独使用I种，也可以组合2种以上而使用。表面形状层含有平均粒径B为500nm以上的粒子，优选含有平均粒径B为O. 5 μ m以上且50μπι以下的粒子，平均粒径B更优选为3μπι以上且20 μ m以下。此外，表面形状层所含的粒子中，平均粒径为500nm以上的粒子组，既可以是在粒度分布中具有单峰，也可以是具有2个以上的峰。另外，上述具有内部散射层的本发明的光扩散膜，即使添加单独一种粒子形成表面形状层，也可以与组合使用2种以上而形成表面形状层时获得同等程度的效果，因此添加单独一种粒子形成表面形状层对简化制造工序有利。从在白色LED光源中色调变化少的观点出发，优选表面形状层所含的粒子的平均粒径B大于内部散射层所含的粒子的平均粒径A。具体而言，平均粒径B优选比平均粒径A大Ιμπι以上,更优选大3μηι以上。作为前述粒子的添加量，相对于100质量份前述粘结剂树脂，优选为5质量份 400质量份,更优选为50质量份 300质量份。当粒子的添加量在上述范围内时,粒子在粘结剂中的分散性良好，能够充分发挥作为光扩散剂的功能。(其它添加剂)与内部散射层同样地，在表面形状层中还可以添加交联剂、超微粒、溶剂等。添加到表面形状层中的交联剂、超微粒、以及溶剂的种类分别与内部散射层中所说明的交联剂、超微粒、以及溶剂相同。另外，表面形状层所含的超微粒是指平均粒径比前述粒子更小的粒子。对前述超微粒在前述表面形状层中的添加量没有特别限制，如上所述，为了获得期望的总光线透过率以及半值角，可以根据情况适当选择，优选为例如I 20质量％。(物性值等)从发挥光散射的效果的观点出发，表面形状层的厚度优选为2 μ m 30 μ m，更优选为2 μ m 20 μ m。〈低折射率层〉本发明的LED照明用光扩散膜在最外层的表面还可以具有低折率层。在此，当将表面形状层设为最外层时，低折射率层包括设置在该表面形状层的更外侧表面的第一低折射率层；当将基板设为最外层时，低折射率层包括设置在该基板的外侧表面的第二低折射率层；当将内部散射层设为最外层时，低折射率层包括设置在该内部散射层的外侧表面的第三低折射率层。另外，第一折射率层、第二折射率层、以及第三折射率层既可以是由各自不同的组成构成的，也可以是由相同的组成构成的。通过具有这样的低折射率层作为最外层，可以抑制空气界面反射、提高光效率。第一低折射率层的折射率低于与其接触而设置的表面形状层所含的粒子的折射率。具体而言，第一低折射率层的折射率优选比表面形状层所含的粒子的折射率低0.01以上，更优选低O. 05以上，进一步优选低O. 10以上。·具体而言，第一低折射率层的折射率优选为I. 30 I. 50，更优选为I. 30 I. 45。第二低折射率层的折射率低于与其接触设置的基板的折射率。具体而言，第二低折射率层的折射率优选比基板的折率低O. 10以上，更优选低O. 15以上。具体而言，第二低折射率层的折射率优选为I. 30 I. 50，更优选为I. 30 I. 45。·第三折射率层的折射率低于与其接触设置的内部散射层的平均折射率。具体而言，第三低折射率层的折射率比内部散射层的平均折射率低0.01以上，更优选低O. 05以上，进一步优选低O. 10以上。具体而言，第三低折射率层的折射率优选为I. 30 I. 50，更优选为I. 30 I. 45。就低折射率层所使用的材料而言，作为市售品，可以列举出旭硝子公司生产的CYTOP (11-1071 (折射率1.34)等氟系材料以及二氧化硅气凝胶之类的多孔膜、或含有微小中空粒子等的产品等。低折射率层的厚度优选为0.05 2μπι，更优选为O. 05 I μπι。〈LED照明用光扩散膜的制造方法>本发明的LED照明用光扩散膜的制造方法只要是能够形成上述结构的LED照明用光扩散膜的方法即可，没有特别限定。以下说明LED照明用光扩散膜的制造方法的一例。就图I所示的本发明的LED照明用光扩散膜而言，首先在基板上涂布至少含有前述粒子以及粘结剂的内部散射层涂布液而形成内部散射层，进而在该内部散射层之上涂布至少含有粒子以及粘结剂的表面形状层涂布液而形成表面形状层。此外，就图2所示的本发明的LED照明用光扩散膜而言，首先在基板上涂布至少含有前述粒子以及粘结剂的内部散射层涂布液而形成内部散射层，在未设置内部散射层侧的基板的面上涂布至少含有粒子以及粘结剂的表面形状层涂布液而形成表面形状层。另外，图2所示的本发明的LED照明用光扩散膜，也可以先形成表面形状层然后形成内部散射层。当本发明的LED照明用光扩散膜设置低折射率层时，在浸溃于低折射率层涂布液或涂布低折射率层涂布液后进行干燥。〈用途〉本发明的LED照明用光扩散膜由于其优点而可以优选用于使用了 LED照明的装置。进而，可以例示出作为便携电话、个人电脑用显示器、电视机、液晶投影仪等中使用的液晶显示装置的背光单元的光扩散膜的用途。另外，当使用本发明的LED照明用光扩散膜时，由于实现兼顾高隐蔽性和光利用效率，因而使用其的LED照明能够使灯影消失且维持较高的光利用效率。在此，本说明书中所称的利用效率是指将未插入膜时的整个光束设为I时插入膜后的实测值)。现在的LED，虽然仅元件本身已经实现了超过现有的荧光灯的性能，但实际作为照明器具进行安装时，光利用效率由于发热、电流转换效率、器具的形状而降低，现状是尚未达到目前的高效照明的荧光灯水平。今后，对利用汞的荧光灯，不仅从环境方面要求无汞化，而且在光效率等能耗方面也要显示出优势，对于现有的照明提出了苛刻的要求，即使是I %的光利用效率差异在实用上也表现为极大的差异。实施例以下说明本发明的实施例，但本发明不受这些实施例任何限定。另外，以下的说明中，只要没有特别声明，“份”、“ % ”表示“质量份”、“质量％ ”。[实施例I]〈膜I的制作〉 利用线棒在厚度为300μπι的PET膜(折射率I. 67)上涂布下述组成的内部散射层涂布液1，在130°C的烘箱中加热固化2分钟。(内部散射层涂布液I的组成) 蒸馏水80质量份·表面活性剂(三洋化成工业(株)，NAROACTY CL-95) 5质量份·粒子(日产化学(株)制，0PTBEADS2000M, 二氧化硅包覆密胺粒子，平均粒径2 μ m，折射率I. 65) :201质量份·超微粒分散液(日产化学工业(株)制，SNOffTEX C，二氧化硅粒子，平均粒径
0.014111 0.02 4111，固体成分20% ) :333 质量份 水分散性聚合物(聚氨酯树脂，DMS NeoResins Inc.制，NeoRez R-600,固体成分33% ) :368质量份·交联剂(日清纺(株)制，CARBODILITE V-02-L2，固体成分40% ) 12质量份将所得的涂布膜的一部分剥离，利用调节为适当条件的高度差计(Dektak Veeco公司制)测定膜厚，结果平均膜厚为4 μ m。这里膜厚为分别剥离任意3处，分别测定基板表面和涂布膜的高度差，取其平均值。另外，各测定中，通过在500 μ m距离处测定涂布膜表面而算出具有凹凸的表面的平均膜厚。以下实施例中，通过该方法测定了膜厚。进而在形成的前述内部散射层之上，利用线棒涂布下述组成的表面形状层涂布液1，在130°C的烘箱中加热固化2分钟制作了膜I。通过上述方法测定了将前述内部散射层和表面形状层加在一起的总膜厚的平均值，结果为10 μ m。(表面形状层涂布液I的组成) 蒸馏水244质量份·表面活性剂(三洋化成工业(株)，NAROACTY CL-95) 5质量份 粒子(积水化成品工业(株)制，SBX-8,交联聚苯乙烯粒子,平均粒径8μηι,折射率I. 59) :264质量份·超微粒分散液(日产化学工业(株)制，SNOffTEX C，二氧化硅粒子，平均粒径
O.01 0.02 μ m，固体成分20% ) :238质量份 水分散性聚合物(聚氨酯树脂，DMS NeoResins Inc.制，NeoRez R-600,固体成分33% ) :237质量份·交联剂(日清纺(株)制，CARBODILITE V-02-L2，固体成分40% ) 13质量份
[实施例2]〈膜2的制作〉利用线棒在厚度为300μπι的PET膜(折射率I. 67)上涂布下述内部散射层涂布液2，在130°C的烘箱中加热固化2分钟。形成的内部散射层的平均膜厚为12 μ m。(内部散射层涂布液2的组成) 蒸馏水80质量份·表面活性剂(三洋化成工业(株)，NAROACTY CL-95) 5质量份 粒子(Momentive株式会社制，卜一 ^ ,娃酮粒子,平均粒径4. 5 μ m,折射率 I.45) :201质量份·超微粒分散液(日产化学工业(株)制，SNOffTEX C，二氧化硅粒子，平均粒径
0.01 0.02μ m，固体成分20% ) :333质量份 水分散性聚合物(聚氨酯树脂，DMS NeoResins Inc.制，NeoRez R-600,固体成分33% ) :368质量份·交联剂(日清纺(株)制，CARBODILITE V-02-L2，固体成分40% ) 12质量份进而，在形成的前述内部散射层之上，利用线棒涂布前述表面形状层涂布液1，在130°C的烘箱中加热固化2分钟，制作膜2。通过上述方法测定了将前述内部散射层和表面形状层加在一起的总膜厚的平均值，结果为18 μ m。[实施例3]〈膜3的制作〉通过线棒在厚度为300μπι的PET膜(折射率I. 67)上涂布前述内部散射层涂布液1，在130°C的烘箱中加热固化2分钟。形成的内部散射层的平均膜厚为4 μ m。进而，在该PET膜的与涂布了内部散射层涂布液的面相反的面上，利用线棒涂布前述表面形状层涂布液1，在130°C的烘箱中加热固化2分钟，制作膜3。表面形状层的平均膜厚为6 μ m。[实施例4]〈膜4的制作〉与实施例I同样地制作膜1，在该膜I的基板面，利用将CYTOP(旭硝子公司制，CTL-107MK、折射率I. 34)以该制品稀释液稀释4倍的液体进行旋涂后，在100°C的烘箱中干燥30分钟，制作膜4。膜4中，在作为最表面的基板之上利用CYTOP形成了层。[实施例5]〈膜5的制作〉与实施例I同样地制作膜1，利用将CYTOP(旭硝子公司制，CTL-107MK、折射率
1.34)以该制品稀释液稀释4倍的液体，在膜I的两面进行旋涂后，在100°C的烘箱中干燥30分钟，制作膜5。[实施例6]〈膜6的制作〉与实施例3同样地制作膜3，利用将CYTOP(旭硝子公司制，CTL-107MK、折射率
I.34)以该制品稀释液稀释4倍的液体，在膜3的两面进行旋涂后，在100°C的烘箱中干燥30分钟，制作膜6。
[实施例7]〈膜7制作〉利用线棒在厚度为300μπι的PET膜(折射率I. 67)上涂布下述组成的内部散射层涂布液3，在130°C的烘箱中加热固化2分钟。(内部散射层涂布液3的组成) 蒸馏水97质量份 ·表面活性剂(三洋化成工业(株)，NAROACTY CL-95) 6质量份·粒子(日产化学(株)制，0PTBEADS2000M，二氧化硅包覆密胺粒子，平均粒径2 μ m，折射率1.65) : 26质量份·超微粒分散液(日产化学工业(株)制，SNOffTEX C，二氧化硅粒子，平均粒径0.014111 0.02 4111，固体成分20% ) :408 质量份 水分散性聚合物(聚氨酯树脂，DMS NeoResins Inc.制，NeoRez R-600,固体成分33% ) :448质量份·交联剂(日清纺(株)制，CARBODILITE V-02-L2，固体成分40% ) 15质量份将所得的涂布膜的一部分剥离，利用调节为适当条件的高度差计(Dektak Veeco公司制)测定膜厚，结果平均膜厚为4 μ m。进而，在形成的前述内部散射层之上，利用线棒涂布前述表面形状层涂布液1，在130°C的烘箱中加热固化2分钟，制作膜7。通过上述方法测定了将前述内部散射层和表面形状层加在一起的总膜厚的平均值，结果为10 μ m。[比较例I]〈比较膜I的制作〉利用线棒在厚度为300μπι的PET膜(折射率I. 67)上涂布下述组成的内部散射层涂布液4，在130°C的烘箱中加热固化2分钟。形成的内部散射层的平均膜厚为4 μ m。(内部散射层涂布液4) 蒸馏水83质量份·表面活性剂(花王化学株式会社，DEMOL EP,固体成分24% ) 24质量份·粒子(石原产业(株)制，CR-50,氧化钛粒子，平均粒径O. 3 μ m，折射率2. 6)48质量份·超微粒分散液(日产化学工业(株)制，SNOffTEX C，二氧化硅粒子，平均粒径0.01 0.02 μ m，固体成分20% ) :395质量份 水分散性聚合物(聚氨酯树脂，DMS NeoResins Inc.制，NeoRez R-600,固体成分33% ) :436质量份·交联剂(日清纺(株)制，CARBODILITE V-02-L2，固体成分40% ) 14质量份在形成的前述内部散射层之上，利用线棒涂布前述表面形状层涂布液1，在130°C的烘箱中加热固化2分钟，制作了比较膜I。通过上述方法测定了将前述内部散射层和表面形状层加在一起的总膜厚的平均值，结果为10 μ m。[比较例2]<比较膜2的制作>利用线棒在厚度为300μπι的PET膜(折射率I. 67)上涂布下述组成的内部散射层涂布液5，在130°C的烘箱中加热固化2分钟。形成的内部散射层的平均膜厚为12μπι。(内部散射层涂布液5) 蒸馏水80质量份·表面活性剂(三洋化成工业(株)，NAROACTY CL-95) 5质量份·粒子(日产化学(株)制，0PTBEADS6500M, 二氧化硅包覆密胺粒子，平均粒径6. 5 μ m，折射率I. 65) :201质量份·超微粒分散液(日产化学工业(株)制，SNOffTEX C，二氧化硅粒子，平均粒径0.01 0.02 μ m，固体成分20% ) :333质量份 水分散性聚合物(聚氨酯树脂，DMS NeoResins Inc.制，NeoRez R-600,固体成分33% ) :368质量份·交联剂(日清纺(株)制，CARBODILITE V-02-L2，固体成分40% ) 12质量份在形成的前述内部散射层之上，利用线棒涂布下述表面形状层涂布液2，在130°C的烘箱中加热固化2分钟，制作了比较膜2。通过上述方法测定了将前述内部散射层和表面形状层加在一起的总膜厚的平均值，结果为22 μ m。(表面形状层涂布液2)·蒸馏水244质量份·表面活性剂(三洋化成工业(株)，NAROACTY CL-95) 5质量份·粒子(积水化成品工业(株)制，SBX-12,交联聚苯乙烯粒子,平均粒径12 μ m,折射率I. 59) :264质量份·超微粒分散液(日产化学工业(株)制，SNOffTEX C，二氧化硅粒子，平均粒径0.01 0.02 μ m，固体成分20% ) :238质量份 水分散性聚合物(聚氨酯树脂，DMS NeoResins Inc.制，NeoRez R-600,固体成分33% ) :237质量份·交联剂(日清纺(株)制，CARBODILITE V-02-L2，固体成分40% ) 13质量份[比较例3]<比较膜3的制作>在厚度为300 μ m的PET膜(折射率I. 67)上，按照与日本特开2007-233343号公报的实施例I同样的配方和制作方法制作光扩散层膜。[比较例4]<比较膜4的制作>在厚度为300 μ m的PET膜(折射率I. 67)上，按照与日本特开2004-4777号公报的实施例I同样的配方和制作方法制作光扩散层膜。另外，I.3μπι的苯乙烯珠利用的是CV值为10%的苯乙烯珠。相对于100质量份粘结剂，该粒子的含有率为6. 7质量份。〔测定〕通过下述方法，测定了制作中使用的粘结剂的折射率以及粒子的折射率、粒径、制作的内部散射层的折射率。<粘结剂的折射率的测定>另外，就内部散射层的粘结剂的折射率而言，制备了在上述各内部散射层涂布液中除去了粒子的组合物，使用棒涂由该组合物形成厚度为40 μ m的层，用多波长阿贝折射仪(DR-M2，ATAGO CO.，LTD制)进行测定。测定波长为589nm，测定温度为25。。。<粒子的折射率的测定>此外，就粒子的折射率而言，在载玻片上放置粒子组，添加已知折射率的有机化合物或其混合物(测定用化合物)，用盖玻片夹住后，在25°C下使用(透射)光学显微镜进行观察，确定最难观察到粒子组时的测定用化合物的种类或组成，用多波长阿贝折射仪(DR-M2，ATAGO CO.，LTD制)测定该测定用化合物的折射率。测定波长为589nm，测定温度为 25。。。<内部散射层的折射率的算出>内部散射层的平均折射率是由通过上述测定方法获得的粘结剂的折射率、以及粒 子的折射率算出的。<粒子的粒度分布的测定>按照上述方法测定了粒子的粒度分布Cv值。〈粒径的测定方法〉该研究中的粒径表示的是体积平均粒径，这里，体积平均粒径的测定是使用粒度分布测定装置(例如Multisizer II型,Coulter, Inc.)进行测定的。另外，氧化钛等强烈聚集的粒子适合通过由电子显微镜图像测定粒径并计算的方法而进行测定。〔评价〕下面，通过下述方法评价所制作的实施例以及比较例的膜的灯影隐蔽性、以及光利用效率。结果示于表I。<灯影隐蔽性的评价>插入各膜以代替LED照明(夏普公司制，DL-N002N)附带的扩散板，进行评价。另夕卜，各光扩散膜按照表面形状层配置在远离照明器具侧的方式进行配置。就灯影隐蔽性的评价而言，对安装了片的实际设备，自距正面约Im的距离用CMOS相机(Iumenera社制，infinity)拍摄,用图像处理软件读取拍摄的图像,测定在某一轴方向切出的亮度值中、除最端部的部分外的亮度极大值的平均(平均极大值)和亮度极小值的平均(平均极小值)，将其定义为平均极小值/平均极大值。图3中示出在光扩散膜的面内的、某一轴方向的测定位置A处，测定亮度极大值以及亮度极小值时的一例。由目视评价，当平均极小值/平均极大值超过90%时，几乎看不到灯影。<光利用效率的评价>插入各膜以代替LED照明(夏普公司制，DL-N002N)附带的扩散板，进行评价。另夕卜，各光扩散膜按照表面形状层配置在远离照明器具侧的方式进行配置。基于通常的工业标准(JIS-C8152 (2007年度版)，利用积分球式光透过率测定装置进行评价。将未插入膜时的全部光束设为1，将插入膜后的实测值)作为光利用效率，进行评价。[表 I]
权利要求
1.ー种LED照明用光扩散膜，其具有I个基板、至少含有粒子和粘结剂的内部散射层以及至少含有粒子和粘结剂的表面形状层， 所述内部散射层中，粒子和粘结剂的折射率差ΛΝ满足下述式(1)，粒子的平均粒径A满足下述式(2)，相对于100质量份粘结剂，粒子的含量为10质量份 120质量份，式(I) 0 < ΔΝ ≤O. 15式(2) :0· 5 μ m く A く 5. O μ m。
2.根据权利要求I所述的LED照明用光扩散膜，其中， 所述内部散射层所含的粒子的下述式(3)所示的粒度分布(CV值)为10%以下， 式(3) :CV值=(粒径的标准偏差)/ (平均粒径)*100 (% )。
3.根据权利要求I或2所述的LED照明用光扩散膜，其中， 所述内部散射层所含的粒子是具有交联结构的有机粒子。
4.根据权利要求I 3中任一项所述的LED照明用光扩散膜，其中， 所述内部散射层含有交联剂。
5.根据权利要求I 4中任一项所述的LED照明用光扩散膜，其中， 所述内部散射层含有由无机粒子构成的超微粒。
6.根据权利要求I 5中任一项所述的LED照明用光扩散膜，其中， 所述表面形状层所含的粒子的平均粒径B大于所述内部散射层所含的粒子的平均粒ィ5 A。
7.根据权利要求I 6中任一项所述的LED照明用光扩散膜，其中， 在所述基板的ー个面上从基板侧起依次设置有所述内部散射层以及所述表面形状层。
8.根据权利要求7所述的LED照明用光扩散膜，其中， 在未设置所述表面形状层的面侧的所述基板的外侧表面具有折射率低于该基板的平均折射率的层。
9.根据权利要求7或8所述的LED照明用光扩散膜，其中， 在所述表面形状层的外侧表面具有折射率低于该表面形状层所含的粒子的折射率的层。
10.根据权利要求I 6中任一项所述的LED照明用光扩散膜，其中， 所述基板的一个面上具有内部散射层， 所述基板的另ー个面上具有表面形状层。
11.根据权利要求10所述的LED照明用光扩散膜，其中， 在所述内部散射层的外侧表面具有折射率低于内部散射层的平均折射率的层。
12.根据权利要求10或11所述的LED照明用光扩散膜，其中， 在所述表面形状层的外侧表面具有折射率低于表面形状层中的粒子的折射率的层。
13.根据权利要求I 12中任一项所述的LED照明用光扩散膜，其中， 所述表面形状层所含的粒子中，平均粒径为500nm以上的粒子在粒度分布中具有单峰。
14.根据权利要求I 13中任一项所述的LED照明用光扩散膜，其中， 所述基板为PET膜。
15.根据权利要求I 14中任一项所述的LED照明用光扩散膜，其中，内部散射层中的粘结剂、以及表面形状层中的粘结剂含有选自水溶性聚合物以及水分散性聚合物 中的至少I种。
全文摘要
提供一种实现了兼顾高隐蔽性和光利用效率的LED照明用光扩散膜，所述LED照明用光扩散膜具有1个基板、内部散射层以及表面形状层，前述内部散射层含有粘结剂以及粒子，该粒子的平均粒径A为0.5μm以上且5.0μm以下，粒子和粘结剂的折射率差为大于0且在0.15以下，相对于100质量份粘结剂，粒子的含量为10质量份～120质量份。
文档编号F21Y101/02GK102834742SQ201180016588
公开日2012年12月19日 申请日期2011年3月18日 优先权日2010年3月30日
发明者细田英正, 黑岩果林, 森裕行, 长谷川一英 申请人:富士胶片株式会社