KR100800239B1 - 적층 필름 - Google Patents

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다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

투명 수지층(12, 13)은 광 산란층(11)의 적어도 한쪽 측면(특별히, 양쪽 측면)상에 적층된다. 이방성 광 산란층(11)은 상호 굴절율이 다른 연속상과 입자형 분산상(14)을 포함하고, 상기 입자형 분산상(14)의 평균 어스펙트비는 1보다 크고, 상기 입자형 분산상의 장축 방향은 한쪽의 방향으로 배향되어 있다. 상기 적층 필름(10)은, 입사광을 광의 진행 방향으로 확산할 수 있으며, 상기 입자형 분산상의 장축 방향의 광 산란 특성을 Fx(θ), 상기 입자형 분산상의 장축 방향과 직교하는 방향의 광 산란 특성을 Fy(θ)로 하였을 때, θ= 4∼30°의 범위에서 Fy(θ)/Fx(θ)> 5의 광 산란 특성을 가진다. 상기 적층 필름에 따르면, 정밀한 공차로 균일한 표면 방출이 실현되고, 상기 적층 필름은 장기간에 걸쳐 안정적으로 제조될 수 있다.
평면 표시장치, 적층 필름, 이방성 광 산란층, 프로젝션 텔레비젼, 표면 방출

Description

적층 필름{LAMINATED FILM}
도 1은 본 발명에 따른 필름의 산란광 이방성을 예시한 개념도.
도 2는 산란된 광 세기를 측정하는 방법을 도시한 개략 단면도.
도 3은 예1에 따른 필름에 대해 측정된 산란된 광의 세기를 도시한 그래프.
도 4는 투과형 액정 표시 장치의 개략 단면도.
도 5는 투과형 액정 표시 장치에서 사용되는 백라이트 소자의 개략 단면도.
도 6은 투광 수단의 개략 투시도.
도 7은 도 5에 도시된 백라이트 소자의 발광 분포를 예시한 개략 단면도.
도 8은 반사형 액정 표시 장치의 개략 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>
10, 43, 83 : 적층 필름
11 : 이방성 광 산란층
12, 13 : 투명 수지층
14 : 입자형 분산상
본 발명은 표시 장치(면형 표시 장치)를 균일 발광시키는 데 유용한 이방성 확산 필름, 그 제조 방법 및 상기 필름을 이용한 표시 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 투과형(투과모드) 또는 반사형(반사모드) 액정 표시 장치나 프로젝션 텔레비전에 유용한 이방성 확산 필름에 관한 것이다.
액정 표시 장치 등의 면형 표시 장치(조명 장치) 중에는 액정 표시 모듈의 배면에 형광관을 배치한 백 라이트형(투과형)의 표시 장치가 알려져 있다. 또한, 액정 표시 모듈의 배면에 광 반사층을 형성하여, 앞면에서 입사한 광을 광 반사층에서 반사하는 반사형 표시 장치가 알려져 있다. 이러한 표시 장치에서는, 형광관으로부터의 광이나, 광 반사층에서 반사한 광을 확산하여 휘도를 균일화하기 위해 확산판 또는 확산 필름이 자주 이용된다. 확산 필름으로서는, 투명하고 내열성이 높은 폴리카보네이트 필름이나 폴리에스테르 필름을 베이스로 하여, 이들 필름에 굴절성 미립자(수지 비즈) 또는 투광성 무기 미립자를 코팅 또는 함유시킨 확산 필름이 일반적으로 사용된다.
최근, 이들 확산 필름은 백 라이트형 액정 표시 장치의 백 라이트용 확산 필름으로서 수요가 증가하고 있다. 백 라이트용 확산 필름은 통상 백 라이트(냉음극관)와 액정층 사이에 설치되어, 냉음극관으로부터 발사한 광을 균일화한다. 그러나, 광 확산이 너무 지나치면, 충분한 발광 휘도가 얻어지지 않는다. 그러므로, 확산 필름(확산판)과 액정층 사이에 프리즘 렌즈 등의 광학 소자를 설치하여, 확산 광을 굴절시켜 광을 액정 표시면에 수직으로 입사시킴으로써, 휘도를 향상시키고 있다.
면형 표시 장치(즉, 화상 표시 영역이 평면인 표시 장치(평면형 표시 장치))로서, 도 4에 도시된 장치가 알려져 있다. 이 장치는 면형 표시 모듈(45)(특히 투과형 액정 표시 모듈)과, 이 모듈을 배면측에서 조명하기 위한 최소한 하나의 형광 방전관(냉음극관)(41)을 갖고 있다. 형광 방전관(41)의 배면측에는 배면 방향으로의 광을 반사하기 위한 반사판(42)이 배치되어 있다. 또한, 형광 방전관(41)과 모듈(45) 사이에는 광을 확산하여 모듈(45)을 균일하게 조명하기 위한 확산판(43)이 설치되고, 확산판(43)의 모듈측에는 프리즘 시트(44)가 배치되어 있다. 이 면형 표시 모듈(45)은, 액정 표시 모듈의 경우, 제1 편광 필름(46a), 제1 유리 기판(47a), 이 유리 기판에 형성된 제1 전극(48a), 이 전극 상에 적층된 제1 배향층(49a), 액정층(50), 제2 배향층(49b), 제2 전극(48b), 컬러 필터(51), 제2 유리 기판(47b), 및 제2 편광 필름(46b)이 순차 적층되어 형성되어 있다. 이러한 표시 장치에서는, 내장된 형광관(냉음극관)(41)에 의해 표시 모듈을 배면에서 직접 조사할 수 있다. 그러나, 이 장치에서는, 형광관의 길이 방향의 발광 분포(휘도 분포)는 균일하지만, 상기 길이 방향과 직교하는 방향에서는 발광 분포가 불균일하게 되어, 줄무늬 모양이 관측되는 경우가 있다.
또한, 도 4의 면형 표시 장치의 백라이트 시스템으로서, 도 5에 도시된 도광판을 갖는 백 라이트 유닛을 이용한 장치가 알려져 있다. 이 백 라이트 유닛은 형광관(냉음극관)(51)과, 이 형광관에 평행하게 배치된 반사기재(55)를 갖고 있고, 형광관으로부터의 광사출 방향으로는, 상부에 확산판(53)을 구비하고 하부에 반사판(52)을 구비한 도광판(54)이 배치되어 있다. 도광판(54)의 하부는 경사져 있어, 형광관으로부터의 광을 상부 방향으로 반사할 수 있다. 도광판(54)의 상부 방향에서 사출한 광은 확산판(53)으로 확산된 후, 이 확산판(53)에 적층되어 있는 면형 표시 모듈(도시하지 않음)에 입사된다.
이러한 백 라이트 유닛을 이용하면, 도 4의 백 라이트 유닛에 비하여, 발광 분포가 균일하게 면 발광하는 것같이 보이지만, 발광 분포 상태를 세밀하게 조사하면 여전히 불균일하다. 즉, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 형광관(냉음극관)(51)의 길이(축) 방향(x 방향)의 발광 분포(휘도 분포)는 도 4의 장치의 경우처럼 적지만, 상기 X 방향과 직교하는 y 방향으로의 형광관(냉음극관)의 광은 반사판(52)에 의해 반사를 반복하면서 xy 평면과 직교하는 z 방향(액정 표시 모듈이 배치되어 있는 방향)을 향하기 때문에, Y 방향의 발광 분포(휘도 분포)에는 왜곡이 생겨(지그재그 패턴), 균일성이 불충분하다.
이와 같이, 통상의 백 라이트형 표시 장치에 있어서는, 형광관의 길이 방향(x 방향)에 직교하는 방향의 발광 분포(휘도 분포)가 불균일하고, 발광 분포에 줄무늬형의 방향성(선형 암부)가 생긴다. 또한, 미립자를 함유하는 확산 필름이 사용되는 경우에도, 이 미립자 함유 확산 필름은 광 확산성이 등방성이기 때문에, 특정한 방향(형광관의 배치 방향, 줄무늬 방향, x 방향)의 휘도를 필요 이상으로 저하시킨다.
일본 특개평 제142843(JP-A-11-142843)호 공보에는 도광판의 표면에 광을 산란하기 위한 도트 패턴을 광원에 직교한 열형(row)으로 형성하는 기술이 기재되어 있다. 그러나, 이 장치를 이용하여도, 형광관의 배치 방향에 선형 암부(줄무늬 모 양)가 관측된다.
일본 특개평 제261171/1995(JP-A-7-26l171)호 공보에는 한쌍의 유리 기판과, 이들 유리 기판의 대향면 각각에 형성된 전극과, 이들 전극 사이에 봉입된 액정과, 상기 한쌍의 유리 기판의 외측 표면에 적층된 편광 필름을 구비한 반사형 액정 표시 장치로서, 상기 편광 필름 표면에, 굴절율이 서로 다른 2종류 이상의 수지를 상호 상분리 상태에서 혼합 분산시킨 광 산란층을 설치한 반사형 액정 표시 장치가 기재되어 있다. 이 문헌에는, 2종류 이상의 수지를 용제속에서 혼합하여 편광 필름에 도포 또는 인쇄해서, 광 산란층을 형성하는 것이 기재되어 있다.
또한, 반사형 액정 표시 장치(또는 반사형 액정 표시 모듈)로서, 도 8에 도시된 장치(또는 모듈)도 알려져 있다. 이 반사형 표시 모듈은 한쌍의 유리 기판(81a, 81b)과, 이 유리 기판의 대향면에 형성된 한쌍의 전극(82a, 82b)과, 한쌍의 전극 사이에 삽입된 액정(87)을 포함하고, 배면측의 유리 기판(81a)에 형성된 전극(82a)은 광 반사성을 갖는 화소 전극을 구성하고, 앞면측의 유리 기판(81b)과 전극(82b) 사이에는 컬러 필터(84)가 삽입된다. 또한, 앞면측의 유리 기판(81b)의 앞면에는 편광층(85)을 개재하여 위상차 층(86)이 적층되어 있다. 이러한 반사형 액정 표시 모듈에서는, 앞면(위상차 층(86)의 앞면)에 확산판(83)이 적층되어, 반사형 액정 표시 장치를 구성하고 있다. 반사형 액정 표시 장치에서는, 하나의 편광층(85)이 액정 셀의 앞면측에 위치하고 있기 때문에, 램프 내장형의 투과형 표시 장치(백 라이트형 액정 표시 장치)와 달리, 장치의 앞면에서 입사하는 입사광(외광)은 확산판(83)으로 확산되어 액정 셀 내에 입사된 다음에, 액정 셀 내의 반사성 전극(반사판)(82a)에 의해 반사되어, 확산판(83)을 통하여 확산된다. 그러므로, 램프(라이트)를 장비하지 않고 외광을 이용하여 휘도를 저하시키는 일 없이 표시 모듈에 의한 표시 데이터 또는 화상을 어떤 각도에서라도 선명하게 인식할 수 있다.
그러나, 반사형 액정 표시 장치에서는, 확산판의 광 확산능이 너무 지나치게 커서, 입사광과 반사광이 확산판으로 크게 난반사되기 때문에, 표시 데이터의 선명성이 저하되는 경우가 있다.
한편, 일본 특개평 제314522/1992(JP-A-4-314522)호 공보에는 투명 매트릭스, 및 이방적 형상을 지니고 투명 매트릭스와 굴절율이 다른 (미립자) 투명 물질이, 질서정연하게 상호 평행 이동한 위치 관계로 매트릭스 형태로 균일하게 분산되어 있는 이방적 광 산란 재료가 기재되어 있다. 이 문헌에는, 이방적 형상의 어스펙트비가 바람직하게 15∼30이고, 단축의 길이는 1∼2 μm인 것이 개시되어 있다. 구체적으로는, 투명 매트릭스 수지로서 저융점의 저밀도 폴리에틸렌이 이용되고, 투명 물질로서 상기 폴리에틸렌보다도 고융점인 폴리스티렌 또는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체가 이용되고 있다. 이방적 광 산란 재료는 투명 매트릭스 수지와 투명 물질을 혼합하여 얻어지는 조성물을 압출 가공하여, 압출된 시트형의 용융 수지를 압출 방향으로 강하게 드라프트시키면서 냉각하는 방법에 의해 제조된다. 이방적 광 산란 재료는 프로젝션 텔레비전 스크린용의 렌티큘러 렌즈로서 이용된다.
그러나, 이 문헌의 도 3∼도 6에 기재된 바와 같이, 분산 입자의 장축에 수직인 평면에서의 산란 광의 산란 각도 θ에서의 광 산란 특성(강도)을 Fy(θ)로 하고, 분산 입자의 장축에 평행한 평면에서의 산란 광의 산란 각도 θ에서의 광 산란 특성(강도)을 Fx(θ)로 한 경우, 산란 각도 θ= 4°에 있어서, Fy(θ)와 Fx(θ)의 비는 Fy (4°)/Fx (4°)=2 정도이다. 따라서, 이방성 광 산란 재료의 이방성은 아직도 부적합하다. 또한, 표시된 데이타의 선명도도 불충분하다.
또한, 상기 자료에 설명된 시트를 생산하는 공정에 있어서, 압출하여 이용하는 다이의 벽이나 드로잉에 이용하는 측에 분산상을 형성하는 이방성 형태의 투명 재료가 부착되기 때문에 시트는 장시간에 걸쳐서 꾸준하게 생산될 수 없다. 압출된 시트 형상의 용융 수지를 드로잉 연신을 행하면서 냉각하면, 연신 후에 시트 폭이 크게 감소되고 시트의 양쪽 에지에서의 두께가 두꺼워지는 경향을 나타내어, 시트의 수율이 떨어진다.
이방성 광 산란 재료(시트)가 롤 형태로 감겨지거나 또는 적당한 크기로 절단되어 적층되어 보존된다. 또한, 부품으로 사용하기 위한 공급 형태로는 절단된 시트의 약 백분의 일이 적층된다. 그러나, 감겨지거나 적층된 시트는 장시간동안 세워져 있거나 고온과 습도가 높은 환경하에서 서로 (블록킹(blocking)) 접착할 수 있다.
이방성 산란 재료는 표시 장치에 내장되었을 때 때때로 약간 휠 수 있다. 그러나, 재료가 약간 휘는 것에 의해서 그 위에 접힘이나 흠집이 생길 수 있기 때문에 이방성 광 산란 재료를 취급할 때에는 주의해야 한다.
표시 장치를 다양한 조건하에서 사용하기 위해서는 좋은 내열성을 갖는 것이 요구되지만, 이방성 산란 재료는 비교적 낮은 온도에서도 연화되기 시작하는 분산 재를 포함하기 때문에 내열성에 있어서는 부적합하다.
따라서, 본 발명의 목적은 작은 오차 허용치로 균일한 표면 방사를 보장해 주고, 장시간동안 꾸준히 생산할 수 있는 적층 필름과 그 제조 방법 및 이 필름을 활용한 표시 장치(특히 액정 표시 장치)를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 뛰어난 저장 능력과 내열성 및 취급성 등과 같은 것을 갖춘 적층 필름과 이를 제조하는 방법과 이 필름을 활용한 표시 장치(특히 액정 표시 장치)를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 광원으로부터의 발광 분포(휘도 분포)에 이방성이 있는 경우에도 휘도를 희생시키지 않고서 쉽게 균일한 면 발광을 제공하는 적층 필름과, 이를 제조하는 방법, 및 이 필름을 이용한 표시 장치(특히 액정 표시 장치)를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또다른 목적은 높은 투명성에도 불구하고 좋은 광산란 이방성을 갖는 적층 필름과, 이를 제조하는 방법, 및 이를 활용한 표시 장치(특히 투과형 액정 표시 장치)를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 표시된 데이타의 선명도를 유지할 수 있는 표시 지향성이 강한 반사형 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 좋은 광 산란 이방성과 좋은 내열성을 갖는 렌티큘러 렌즈(lenticular lens)를 제공하는 것이다.
본 발명의 발명자는 상기 목적을 달성하기 위하여 많은 연구를 한 결과, 연속상과 특정한 구조를 갖는 분산상을 구비한 이방성 광 산란 층으로 필름을 형성할 때 산란광에 매우 높은 광학적 이방성을 부여할 수 있으며, 이러한 필름을 사용함으로써 형광관 등의 광원의 발광 분포의 이방성(방향성)을, 휘도를 열화시키지 않고서 완화할 수 있고, 추가로 이방성 광 산란층 상에 투명 수지층을 적층함으로써 필름 생산의 안정성뿐만이 아니라 필름 취급성, 저장 안정성, 내열성 등과 같은 것들이 향상된다는 것을 알아내었다. 또한, 이방성 광 산란층만을 포함하는 필름을 일축(monoaxis)을 따라 연신하는 경우에 비해, 이방성 광 산란층 및 투명 수지층을 포함하는 적층 필름을 일축을 따라 연신하면, 높은(예리한) 광 이방성이 필름에 부여된다는 것을 알아내었다.
즉, 본 발명의 적층 필름은 이방성 광 산란층 및 광 산란층의 최소한 한측면(특히, 양측)상에 적층된 투명 수지층을 포함한다. 광 산란층은 서로 다른 굴절율을 구비한 연속상 및 입자형 분산상으로 구성되는 데, 입자형 분산상의 평균 어스펙트 비는 1 보다 크고, 입자형 분산상의 장축(종축)은 한 방향으로 배향된다. 투명 수지층은 연속상과 동일한 계통의 수지로 구성된다. 적층된 필름은 입사광을 광의 진행 방향으로 확산시킬 수 있고, θ= 4 도에서 30 도까지의 범위에서 광 산란각 θ와 산란된 광의 세기 Ｆ사이의 관계를 나타내는 다음 식을 만족시키는 광 산란 특성 F(θ)를 갖는다.
Fy(θ) /Fx(θ) > 5.
여기서, Fx(θ)는 입자형 분산상의 장축의 방향으로의 광 산란 특성을 나타내고, Fy(θ)는 입자형 분산상의 장축에 수직한 방향으로의 광 산란 특성을 나타낸다.
입자형 분산상의 평균 어스펙트 비는 5 내지 1,000가 된다. 입자형 분산상의 단축의 평균 크기는 0.1 에서 10 μm 가 된다. 입자형 분산상에 대한 연속상의 중량비는 [연속상/입자형 분산상] = 99/1 내지 30/70이 된다. 투명 수지층(2)에 대한 이방성 광 산란층(1)의 두께의 비는 [광 산란층/투명 수지층]= 50/50 내지 99/1의 값이 된다. 필름의 전체 두께는 6 내지 600 μm가 된다. 전체 광 투명성은 보통 85% 이상이다.
적층 필름은 연속상을 구성하는 수지와 분산상을 구성하는 수지의 혼합체와, 투명 수지층을 구성하는 수지를 함께 압출하여 드로잉하면서 제조함으로써 생산된다.
더나아가, 적층 필름은, 연속상 및 분산상을 구성하는 수지의 혼합체 및 투명 수지층을 구성하는 수지를 함께 압출하고, 압출된 제품을 고화시키고 고화된 제품을 일축을 따라 연신함으로써(롤 캘런더링(roll-calendering)에 의해서 일축을 따라 연신함으로써) 생산된다. 일축 연신은, 분산상을 구성하는 수지의 용융점 또는 유리 전이 온도보다 높은 온도에서 행해도 된다.
본 발명은 또한 화상 표시 모듈, 상기 화상 표시 모듈 배후에 배치되고 광을 상기 모듈로 조사하는 데에 적합화된 관 형상의 투광 수단, 상기 투광 수단의 전면에 배치된 적층 필름을 포함하는 표시 장치를 포함한다. 적층 필름은 상기 투광 수단의 종 방향으로 배향된 입자형 분산상의 장축을 따라 배치된다. 또한, 본 발명은 상기 적층 필름이 배치되어 있는 반사형 액정 표시 장치이어도 되며, 적층된 필름을 포함하는 프로젝션 텔레비젼용 렌티큘라 렌즈이어도 된다.
이런 사양에서, "필름" 이라는 용어는 두께의 여하에 관계없이, 시트를 포함하는 의미로 사용된다.
[이방성 광 산란층(1)]
이방성 광 산란층(1)은 굴절율이 다른 연속상(즉, 연속 수지상) 및 입자형 분산상(즉, 분산 수지 상 또는 분산된 파이버 상)을 포함한다. 연속상과 분산상은 상호 비호환하거나 또는 거의 호환성이 없다.
수지 연속상 및 수지 분산상을 구성하기 위해 사용되는 수지는 열 가소성 수지(올레피닉(olefinic) 수지, 할로겐 함유 수지, 비닐 알콜(vinyl alcohol) 계열 수지, 비닐 에스테르(vinyl ester) 계열 수지, 아크릴릭(메타크릴릭)((meth)acrylic) 수지, 스티레닉(styrenic) 수지, 폴리에스테르 계열 수지, 셀룰로스 유도체 등), 및 열경화성 수지(에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디알릴 프탈레이트(diallyl phthalate) 수지, 실리콘 수지 등) 이다. 바람직한 수지는 열 가소성 수지들이다.
올레피닉 수지는 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 호모 폴리머(homopolymer)형 올레핀과 에틸렌-아크릴릭(메타 아크릴릭) 산성 공중합체 등과 같은 공중합체(copolymer)형 올레핀을 포함하는데, 이에 제한되지는 않는다.
할로겐 함유 수지는 비닐 할라이드(vinyl halide) 수지 및 비닐리덴 할라이드(vinylidene halide) 계열 수지[예로, 클로라인(chlorine) 함유 수지(예로, 폴리비닐 클로라이드, 비닐 클로라이드-비닐 아세테이트 공중합체, 비닐 클로라이드-아크릴레이트(메타크릴레이트) 공중합체, 비닐리덴 클로라이드 계열 수지); 플루오린 함유 수지(예로, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(polychlorotrifluoroethylene),폴리(비닐리덴 플루오라이드), 폴리(비닐 플루오라이드), 테트라플루오로에틸렌- 헥사플루오로프로필렌 (tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene) 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬(tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl) 비닐 에테르 공중합체, 테트라 플루오로에틸렌- 에틸렌 공중합체)] 등을 포함하는데 이에 제한되지는 않는다.
비닐 알콜 계열 수지의 유도체는 폴리비닐 알콜, 에틸렌 비닐 알콜 공중합체 등을 포함한다.
비닐에스테르계 수지로서는, 비닐 에스테르계 단량체의 단량 또는 공중합체(폴리 아세트산비닐 등), 비닐 에스테르계 단량체와 공중합성 단량체와의 공중합체(아세트산비닐-에틸렌 공중합체, 아세트산비닐-염화비닐 공중합체, 아세트산비닐-(메타) 아크릴산 공중합체 등) 등을 들 수 있다.
(메타)아크릴계 수지로서는, 폴리 (메타)아크릴산 메틸 등의 폴리 (메타)아크릴산, 메타크릴산 메틸-(메타)아크릴산 공중합체, 메타크릴산 메틸-아크릴산-(메타)아크릴산 공중합체, 메타크릴산 메틸-(메타)아크릴산 공중합체, (메타)아크릴산-스틸렌 공중합체(MS 수지등) 등을 들 수 있으며, 그것으로 제한되지는 않는다. 바람직한 (메타) 아크릴계 수지에는, 폴리 ((메타) 아크릴산 Cl-5 알킬) 메타크릴산 메틸-아크릴산 공중합체 등이 포함된다.
스틸렌계 수지에는, 스티렌계 단량체의 단량 또는 공중합체(폴리스틸렌, 스 틸렌-α-메틸스틸렌 공중합체 등), 스틸렌계 단량체와 공중합성 단량체와의 공중합체(스틸렌-아크릴로니트릴 공중합체(AS 수지), 스틸렌-메타크릴산 공중합체, 스티렌-무수 말레산 공중합체) 등을 들 수 있다.
폴리에스테르계 수지에는, 테레프탈산 등의 방향족 디카르본산을 이용한 방향족 폴리에스테르(예를들면, 폴리에테렌테레프탈레이트, 폴리부티렌테레프탈레이트 등의 폴리알킬렌테레프탈레이트 등의 호모폴리에스테르, 알킬렌테레프탈레이트 유닛을 주성분으로서 포함하는 코폴리에스테르등), 아디핀산 등의 지방족 디카르본산을 이용한 지방족 폴리에스테르 등이 포함된다.
폴리아미드계 수지로서는, 나일론 46, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 610, 나일론 612, 나일론 11, 나일론 12 등의 지방족 폴리아미드를 들 수 있다. 폴리아미드계 수지는, 호모폴리아미드에 한하지 않고 코폴리아미드이더라도 좋다.
폴리카보네이트계 수지에는, 비스페놀류(비스페놀 A 등)을 기본으로 하는 방향족 폴리카보네이트, 디에틸렌글리콜 나사못알릴(bis-aryl) 카보네이트 등의 지방족 폴리카보네이트 등이 포함된다.
셀룰로오스 유도체로서는, 셀룰로오스 에스테르(셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 프탈레이트 등), 셀룰로오스 커버메이트류(carbamates)(셀룰로오스 페닐커버메이트 등),셀룰로오스 에테르류(시아노에틸셀룰로오스등)을 들 수 있다.
또, 상기 수지 성분은, 필요에 따라서, 변성(예를 들면, 고무변성)되어 있더라도 좋다.
또한, 상기 수지 성분으로 연속상(continuous phase) 매트릭스를 구성하고, 이 매트릭스 수지에 분산 상 성분을 그라프트 또는 블록-공중합 할 수 있다. 변성 수지로서는, 예를 들면, 고무 블록 공중합체(스티렌-부타디엔 공중합체(SB 수지) 등), 고무그라프트스틸렌계 수지(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS 수지) 등) 등이 예시할 수 있다.
섬유형 분산상(discontinuous phase)에는 유기섬유, 무기섬유 등이 포함된다. 유기섬유는, 내열성 유기섬유, 예를 들면, 아라미드섬유, 전-방향족 폴리에스테르섬유, 폴리이미드섬유등을 포함한다.
무기섬유로서는, 예를 들면, 섬유형 필러(유리섬유, 실리카섬유, 알루미나섬유, 지르코니아섬유 등의 무기섬유), 박편형필러(운모등) 등을 포함하지만 이것들로 제한되지는 않는다.
연속상 또는 분산상(불연속상 또는 분산상)을 구성하는 바람직한 성분에는, 올레핀계 수지, (메타) 아크릴계 수지, 스틸렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지 등이 포함된다. 또한, 상기 수지는 결정질이거나 비정질이더라도 좋지만, 분산상을 구성하는 수지에는 비정질 수지를 이용하는 경우가 많다. 또, 연속상을 구성하는 수지는, 용융점이나 유리 전이점이 130∼280℃ 정도, 바람직하게는 140∼270℃ 정도, 더욱 바람직하게는 150∼260℃ 정도의 수지이더라도 좋다.
본 발명에서는, 연속상과 분산상은, 상기 성분 중, 상호 굴절율이 서로 다른 성분으로 구성된다. 상호 굴절율이 다른 성분을 이용하면, 필름에 광 확산성을 부여할 수 있다. 연속상과 분산상과의 굴절율의 차는, 예를 들면, O.001∼0.3 정도, 바람직하게는 0.01∼0.3 정도, 더욱 바람직하게는 0.0l∼0.1 정도이다.
이러한 특정한 굴절율 차를 제공하는 수지가 조합해서, 다음과 같은 조합을 예로 들 수 있다.
(1) 올레핀계 수지( 특히, 프로필렌계 수지)와, 아크릴계 수지, 스틸렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 및 폴리카보네이트계 수지로부터 선택된 적어도 하나와의 조합
(2) 스티렌계 수지와, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 및 폴리카보네이트계 수지로부터 선택된 적어도 하나와의 조합
(3) 폴리에스테르계 수지와, 폴리아미드계 수지 및 폴리카보네이트계 수지로부터 선택된 적어도 하나 와의 조합
그리고, 상기 이방성 광 산란층에서, 입자형 분산상은, 장축의 평균길이 L과 단축의 평균길이 W와의 비(평균 어스펙트비(가로세로비), L/W)가 1보다 크고, 또한 입자의 장축 방향은 한쪽의 방향( 예를 들면, 필름의 세로 방향 등의 소정의 평면 방향)으로 배향한다. 바람직한 평균 어스펙트비(L/W)는, 예를 들면, 2∼l000 정도, 바람직하게는 5∼1000 정도, 더욱 바람직하게는 50∼500 정도이다. 이러한 입자형 분산상의 형상은, 럭비공 같은 형상(타원 구형 등), 섬유 형상, 입방형등 이어도 좋다. 어스펙트비가 클수록, 높은 산란 광의 이방성을 유지하면서, 필름의 투명성을 높일 수 있다.
또, 분산상의 장축의 평균길이 L은, 예를 들면, 1∼300μm 정도, 바람직하게는 10∼250μm 정도, 특히 20∼200μm 정도이고, 통상 30∼150μm 정도이다. 또한, 분산상의 단축의 평균길이 W는, 예를 들면, 0.1∼10μm 정도, 바람직하게는 0.3∼5μm 정도, 더욱 바람직하게는0.5∼2μm 정도이다.
입자형 분산상의 배향(orientation) 계수는, 예를 들면, 0.7 이상(0.7∼1 정도), 바람직하게는 0.8∼1 정도, 더욱 바람직하게는 0.9∼1 정도 이더라도 좋다. 입자형 분산상이 높은 비율로 배향하고 있을 수록, 산란 광에 높은 이방성을 부여할 수 있다.
또, 배향 계수는, 다음의 수학식에 기초하여 산출할 수 있다.
배향 계수=(3<cos2θ>-1) /2
여기서, θ는 입자형 분산상의 장축과 필름의 x축 사이의 각도를 나타내며(장축과 x축이 평행한 경우, θ= O°), <cos2θ>는 각 입자형 분산상에 대하여 산출한 cos2θ의 평균을 나타내어, 아래 수학식으로 나타낸다.
Figure 112001014970310-pat00001
여기서, n(θ)는, 전 입자형 분산상 중의 각도θ를 갖는 입자형 분산상의 비율(중량비)을 나타낸다.
이러한 입자형 분산상으로 이방성 광 산란층을 구성함으로써, 광 산란층에서의 산란 광에 높은 이방성을 부여할 수 있다. 즉, 광 산란층의 투과광 또는 반사광을, 입자형 분산상의 장축 방향과 직교하는 방향으로 강하게 산란할 수 있다.
연속상과 분산상과의 비율은, 수지의 종류나 용융점도, 광 확산성 등에 따라 서 적절하게 선택할 수 있고, 예를 들면, 전자/후자 = 99/1∼30/70 (중량비) 정도, 바람직하게는 95/5∼40/60 (중량비) 정도(예를 들면, 95/5∼50/50 (중량비) 정도),더욱 바람직하게는 90/10∼40/60 (중량비) 정도(예를 들면, 90/10∼60/40 (중량비) 정도)이다.
또, 이방성 광 산란층은, 필요에 따라서, 상용화제를 함유해도 좋다. 상용화제로서는, 연속상 및 분산상의 종류에 따라서 종래의 상용화제로부터 선택할 수 있고, 예를 들면, 옥사졸린 화합물, 변성 수지(예를 들면, 카르복실기, 산 무수물기, 에폭시기, 옥사졸리닐기등으로부터 선택된 적어도 일종의 변성기로 변성된 변성 수지등), 고무-함유 수지(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS 수지), 수소화스틸렌-부타디엔(SB) 블록 공중합체, 수소화스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체(SEBS), 수소화(스틸렌-에틸렌/부틸렌-스틸렌) 블록 공중합체, 에폭시 변성스틸렌-부타디엔(SB) 블록 공중합체등) 등이 있다.
상용화제로서는, 폴리머블렌드계의 구성 수지와 동일한 성분을 갖는 블록 또는 그라프트 공중합체, 폴리머블렌드계의 구성 수지와 혼합 가능한 성분을 포함하는 블록 또는 그라프트 공중합체 등이 사용된다. 상용화제의 사용량은, 수지조성물 전체의 0.1∼20 중량%, 바람직하게는 0.5∼15 중량%, 더욱 바람직하게는 1∼10 중량% 정도의 범위에서 선택할 수 있다.
이방성 광 산란층의 두께는, 예를 들면, 3∼300μm 정도, 바람직하게는 30∼200μm 정도, 더욱 바람직하게는 50∼150μm 정도의 범위에서 선택할 수 있다.
[ 투명 수지층 (2)]
그리고, 본 발명에서는, 상기 이방성 광 산란층 중 적어도 한쪽의 면(특히 양면)에 투명 수지층이 적층되어 있다. 이방성 광 산란층 단독으로 필름을 형성하면, 입자형 분산상과 연속상과의 밀착력이 작기 때문에, 필름의 이송이나 신장(늘어남)에 이용하는 롤에 분산상이 부착된다. 이에 반하여, 투명 수지층으로 이방성 광 산란층이 보호되면, 롤에의 분산상의 부착을 방지할 수 있고, 필름의 제조 공정의 안정성이 향상될 수 있다. 또한, 필름을 저장하기 위해 감거나 적층해도, 투명 수지층에 의해 입자형 분산상이 인접 필름에 전이하는 것을 방지 가능함과 동시에, 막끼리의 접착(블로킹)을 방지할 수 있다. 또한, 투명 수지층에서 이방성 광 산란층을 보호함으로써, 필름의 내상성을 향상할 수 있음과 동시에, 필름의 강도를 높일 수 있어, 필름에 절곡 힘이 작용해도, 꺾이기 어렵게 된다. 이 때문에, 필름의 취급성을 높일 수 있다. 더우기, 이방성 광 산란층 단독으로 형성한 필름을 일축(monoaxially) 신장하는 경우에 비교하여, 적층 필름을 일축 신장하면, 분산상의 어스펙트비를 더욱 높일 수 있고, 막에 의해 높은(예리한) 광학적 이방성을 부여할 수 있다.
투명 수지층을 형성하는 수지는, 상기 연속상(continus phase) 또는 분산상(dispersed layer)을 구성하는 수지로서 예시한 수지로부터 선택할 수 있다. 바람직하게는, 투명 수지층은 연속상을 구성하는 것과 동일한 계통의 수지 (특히 동일한 수지)에 의해 형성되어 있다.
바람직한 투명 수지에는, 내열성 수지 (예를 들어, 높은 유리 전이 온도 또는 높은 융점을 갖는 수지등), 결정성 수지 등이 포함된다. 이러한 수지들을 이용 함으로써, 적층 필름의 내열성을 높일 수 있다. 또한, 상기 수지는 고온 고습 하에서도 점착성이 약하기 때문에, 필름을 저장하는 동안 필름들의 블로킹이 발생할 가능성이 없다. 투명 수지층을 구성하는 수지의 유리 전이 온도 또는 융점은 연속상을 구성하는 수지의 유리 전이 온도 또는 융점과 동일한 정도일 수 있는데, 예를 들면, l30∼280 ℃ 정도, 바람직하게는 140∼270 ℃ 정도, 더욱 바람직하게는 150∼260 ℃일 수 있다.
투명 수지층의 두께는, 이방성 광 산란층의 두께에 따라서 적절하게 선택될 수 있고, 예를 들면, 3∼300㎛ 정도, 바람직하게는 3∼150㎛ 정도, 더욱 바람직하게는 5∼l00㎛정도일 수 있다. 특히, 이방성 광 산란층의 두께가 3∼300㎛ 정도인 경우, 투명 수지층의 두께는 3∼150㎛에서의 범위에서 선택될 수 있다.
이방성 광 산란층과 투명 수지층과의 두께의 비는 폭넓은 범위에서 선택될 수 있고, 예를 들면, 이방성 광 산란층/투명 수지층은 약 5/95 내지 99/1, 바람직하게는 약 50/50∼99/1, 더욱 바람직하게는 70/30∼95/5이다.
적층 필름의 두께는, 예를 들면, 약 6∼600㎛, 바람직하게는 약 10∼400㎛, 더욱 바람직하게는 약 20∼250㎛이다. 필름이 너무 두꺼울 때, 이 필름을 표시 장치 내에 조합한 경우 장치의 두께가 상당히 두껍게 된다. 더욱이, 필름이 지나치게 얇으면 필름에 휨 또는 컬이 형성되게 되어 필름의 취급성이 저하된다.
적층 필름의 전 광선 투과율은, 예를 들면, 85% 이상 (약 85∼100%), 바람직하게는 약 90∼100%, 더욱 바람직하게는 약 90∼95%이다. 전 광선 투과율이 85% 미만인 경우, 광 산란에 의해 휘도가 심각하게 저하되고, 표시 화면의 밝기가 불충 분한다.
본 발명의 적층 필름에 의하면, 이 필름이 이방성 광 산란층을 갖고 있기 때문에, 적층 필름으로부터의 산란 광에 높은 이방성을 부여할 수 있다. 도 1은 본 발명의 적층 필름과 산란 광의 이방성과의 관계를 설명하기 위한 개략적인 도면이다. 이 도면에서, 적층 필름(10)은, 이방성 광 산란층(11)과, 이 광 산란층(11)의 양면에 적층된 투명 수지층(12, l3)으로 구성되어 있다. 상기 광 산란층(11)은 입자형 분산상(14)을 갖고 있고, 이 입자형 분산상(14)의 장축은 필름(10)의 일정 방향(이하, x 축 방향과 칭한다)으로 배향하고 있다. 입자형 분산상(14)의 장축 방향(x축 방향)에서는, 입사광에 대한 광 산란성이 작지만, 상기 장축 방향과 직교하는 방향(y 축 방향)에서는 광 산란성이 크다. 따라서, 산란각 θ과 산란 광 강도 F 사이의 관계를 나타내는 광 산란 특성 F(θ)의 표현에 있어서, 본 발명의 적층 필름은 다음의 수학식 1을 만족한다.
Fy (θ) /Fx (θ)> 5 (θ= 4∼30°)
Fy (θ) /Fx (θ)> 10 (θ= 2∼30°)
여기서, Fx(θ)은 필름의 x 축 방향(세로 방향 또는 테이크-업 방향)에서의 광 산란 특성을 나타내고, Fy(θ)은 x 축에 수직인 y 축 방향에서의 광 산란 특성을 나타낸다.
Fy(θ)/Fx(θ)로 나타내는 이방성이 지나치게 작으면, 필름을 액정 표시 장 치에 적용했을 때에, 균일한 면 발광을 얻을 수 없다.
또, x 방향과 y 방향 사이의 중간의 Ψ방향의 광 산란 특성을 FΨ(θ) (단, Ψ는 x 방향에서의 각도를 나타낸다; X-축 방향은 Ψ= 0°에 대응하고 y-축 방향은 Ψ= 90°에 대응한다)으로 하면, 본 발명의 이방성 확산 필름은 반드시 FΨ(θ) (Ψ≠ 90°)가 대략 Fx(θ)와 동일하게 되는 정도의 이방성을 갖고 있는 필요는 없지만, 바람직하게는 FΨ(θ) (Ψ≠ 90°)가 Fx(θ)에 근사한다. 이러한 필름은 높은 이방성을 갖는 광을 산란시킬 수 있다.
또, 광 산란 특성 F(θ)는 도 2에 도시한 바와 같은 측정 장치를 이용하여 측정될 수 있다. 이 장치는, 적층 필름(10)의 전면측에 배치된 레이저광 조사 장치(NIHON KAGAKU ENG., NEO-20MS)(21)와, 적층 필름(10)을 투과한 광의 강도를 측정하기 위한 검출기(22)로 구성되어 있다. 레이저 광은 적층 필름(10)의 전면측에 대해 수직으로 조사되고, 필름에 의해 확산된 광의 강도 (확산 강도) F는 확산 각도 θ에 대하여 측정 (플롯)함으로써 광 산란 특성을 구할 수 있다.
이러한 적층 필름이, 예를 들면, 도 4에 도시된 백 라이트 유닛의 이방성 확산 필름으로서 이용되면, 형광관의 세로축에 직교하는 방향(y-축 방향)의 불균일 (지그재그 모양)의 발광 분포 (휘도 분포)가 균일화하게 될 수 있고, 선형 암부(linear dark areas)의 발생이 억제될 수 있다.
또, 필요하다면, 본 발명의 적층 필름은 확산 광의 지향성을 갖고 있어도 좋다. 확산 광이 지향성을 가질 때 상기 도 2의 측정 장치를 참조하면, 확산 광 강도 F를 확산 각도 θ에 대하여 플롯했을 때, 플롯 곡선은 제공된 확산 각도 θ의 범위 내에서 극대 또는 극소 (특히, 극대)를 갖는다.
지향성을 부여하는 경우, 연속상 수지와 입자형 분산상과의 굴절율 차는, 예를 들면 약 0.005∼0.2, 바람직하게는 약 0.01∼0.1 정도이고, 입자의 장축의 평균길이는, 예를 들면 약 1∼100㎛ 정도, 바람직하게는 약 5∼50㎛이다. 어스펙트비는, 예를 들면 약 10∼300, 바람직하게는 약 20∼l00이다.
또한, 적층 필름은 그의 표면에 필름의 x 축 방향으로 연장되는 요철부가 형성될 수 있다. 이러한 요철부가 형성되면, 필름에 높은 이방성을 부여할 수 있다.
또한, 적층 필름의 내블로킹성(blocking resistance)을 높이기 위해서, 필름의 광학 특성을 저하시키지 않는 한, 필름의 표면 상에 실리콘 오일과 같은 이형제(releasing agent)를 도포해도 좋고, 필름의 표면을 코로나 방전 처리해도 좋다.
또한, 적층 필름은 일반적인 첨가제, 예를 들면, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 열 안정제 등과 같은 안정화제; 가소제, 대전 방지제, 연소 저지제, 충전제 등을 함유할 수 있다.
[적층 필름의 제조 방법]
적층 필름을 제조하기 위한 방법은 이방성 광 산란층과 투명 수지층을 적층하는 한 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 (1) 이 방법은 이방성 광 산란층과 투명 수지층을 모두 압출 성형법에 의해 적층하는 단계를 포함하고, (2) 이방성 광 산란층과 투명 수지층 중의 한 층을 몰딩하여, 그 결과 얻어진 필름에 다른 층을 적층하는 방법 (예를 들면, 이방성 광 산란층을 필름 형태로 성형하고, 그 필름의 양면에 투명 수지층을 적층하는 방법), (3) 이방성 광 산란층 및 투명 수지층을 각각 필름 형태로 몰딩하여, 그 결과 얻어진 필름들을 서로 적층하는 방법 등이 있다. 바람직한 방법에는, (1) 이방성 광 산란층 및 투명 수지층을 압출 성형법에 의해 적층하는 단계를 포함하는 방법이 포함된다.
압출 성형 기술(1)에 의해 적층될 때, 예를 들면, 다층 압출 성형법 (다층 T-다이법, 다층 인플레이션법 등)과 같은 종래의 기술에 의해 필름을 제조할 수 있다. 예를 들면, 연속상을 구성하는 수지와 분산상을 구성하는 성분 (수지 성분, 섬유형 성분등, 특히 수지 성분)을 종래의 방법 [예를 들면, 용융 블렌딩법, 텀블러법(tumbler method) 등]에 의해 용융 혼합함으로써, 그리고 투명 수지층을 구성하는 수지를 용융 상태에서 적층함과 동시에 공동 압출함으로써 필름이 제조될 수 있다.
용융 온도는 수지 성분 (연속상 수지, 분산상 수지, 투명층 수지 등)의 유리전이 온도 또는 융점보다도 작지 않은 온도, 예를 들면, 약 150∼290 ℃, 바람직하게는 약 200∼260℃이다.
본 발명에 따르면, 적층 필름 (특히, 공동 압출 필름)은 필름의 제조 공정 (예를 들어, 필름 제조 단계)에서 배향 처리된다. 배향 처리는 예를 들면, 압출 성형 과정에서 적층막을 구성하는 수지를 공동 압출하여 드로잉하면서 필름을 형성하는 방법, 형성된 적층 필름을 고화하여, 일축 연신(monoaxially stretching)하는 방법 등이 포함된다. 상기 방법에 의해 필름을 처리함으로써, 입자형 분산상의 입자들이 드로잉 방향 또는 연신 방향을 따라 배향될 수 있다. 또, 필요하다면, 드로잉과 일축 연신 처리를 조합하는 것도 가능하다.
드로잉 비 (드라프트)는, 예를 들면 약 5∼80, 바람직하게는 약 10∼60, 더욱 바람직하게는 약 20∼40이다.
연신 배율은, 예를 들면 약 1.1∼50(예를 들면, 약 3∼50), 바람직하게는 약 1.5∼30(예를 들면, 약 5∼30)의 범위에서 선택될 수 있다.
또, 드로잉과 연신이 조합되는 경우에는, 드로잉 비는 예를 들면 약 2∼10, 바람직하게는 약 2∼5이고, 연신 배율은 예를 들면 약 2∼20, 바람직하게는 약 3∼10배일 수 있다.
바람직한 연신 방법에는, 적층 필름 (예를 들면, 필름 형성되어 냉각된 적층 필름)을 일축 연신하는 방법이 포함된다. 이러한 연신에 의해서 드로잉하면서 필름을 형성하는 방법과 비교해서, 분산상의 어스펙트비가 용이하게 높아질 수 있다.
일축 연신의 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 고화된(solidified) 적층 필름의 양단을 반대 방향으로 인장하는 방법(인장 연신), 상호 대향하는 한쌍의 롤(2개 롤)을 복수 쌍(예를 들면, 2 쌍) 병렬 배치하여, 필름을 각각의 롤 압착부(nip)로 유도하여 각 롤 쌍을 구성하는 롤러에 필름을 삽입하고, 인출 측의 2개 롤의 필름의 송출 속도를 공급 측의 2개 롤 보다 빨리 하는 것에 의해 연신하는 방법(인터 롤 연신), 상호 대향하는 한쌍의 롤의 사이에 필름을 삽입하고, 롤 압력으로 필름을 압연하는 방법(롤 압연) 등을 포함한다.
바람직한 일축 연신 방법에는, 인터 롤 연신, 롤 압연 등이 포함된다. 이들의 방법에 따르면, 필름의 양산화가 용이하다.
특히 바람직한 일축 연신 방법은 롤 압연을 포함한다. 롤 압연에 따르면, 비결정성 수지뿐만 아니라, 결정성의 수지이더라도 용이하게 연신할 수 있다. 즉, 일반적으로, 결정성 수지를 일축 연신하면, 국부적으로 필름의 두께와 폭이 감소하는 현상인 "네크인(neck-in)"이 발생하기 쉬운 데 대하여, 롤 압연에 따르면 결정성 수지를 이용하여도 네크인을 방지할 수 있고, 필름의 연신 공정을 안정화할 수 있다. 그리고, 연신의 전후로 필름 폭의 감소가 적고, 또한 폭 방향의 두께를 균일하게 할 수 있기 때문에, 필름의 폭 방향으로 광 산란 특성을 균일하게 할 수 있게 되어, 제품의 품질을 유지하기 쉽고, 필름의 사용율(수율)도 향상할 수 있다. 또한, 연신 배율을 폭넓게 설정할 수 있다. 또, 롤 압연의 경우, 연신의 전후로 필름 폭을 유지할 수 있기 때문에, 필름 두께의 감소율의 역수와 연신 배율이 대략 같게 된다.
또, 이방성 광 산란층 단독으로 형성한 필름을 롤 압연으로 연신하면, 롤에 분산상 수지가 현저히 부착될 우려가 있지만, 본 발명에서는 이방성 광 산란층이 투명 수지층에서 보호되는 경우일지라도, 필름을 롤 압연해도 분산상 수지가 롤에 부착될 우려가 없다.
롤 압연의 압력은, 예를 들면, 9.8 ×103 내지 9.8 ×106 N/m 정도, 바람직하게는 9.8 ×104 내지 9.8 ×106 N/m 정도일 수 있다.
롤 압연의 연신 배율(또는 두께 감소율의 역수)이, 폭넓은 범위에서 선택될 수 있고, 예를 들면, 연신 배율 1.1∼10배 정도(두께 감소율0.9∼0.1 정도), 바람직하게는 연신 배율 1.3∼5배 정도(두께 감소율0.77∼0.2 정도), 더욱 바람직하게는 연신 배율 1.5∼3배 정도(두께 감소율 0.67∼0.33 정도)일 수 있다.
상기 일축 연신에 있어서, 연신 온도는, 연신 성형이 가능한 한 특별히 제한되지는 않으며, 분산상 수지의 융점 또는 유리 전이 온도 이상의 온도일 수 있다. 또한, 연신 온도는, 연속상 수지가 결정성 수지인 경우, 융점 이하의 융점 근방의 온도이거나, 연속상 수지가 비결정성 수지인 경우, 유리전이 온도 이하의 유리전이 온도 근방의 온도일 수 있다. 예를 들면, 연신 온도는 연속상 수지의 융점 또는 유리전이 온도보다도 1∼50℃, 바람직하게는 5∼40℃, 더욱 바람직하게는 10∼30℃ 정도 낮은 온도일 수 있다. 또한, 연속상을 구성하는 수지로서, 분산상 수지보다도 유리전이 온도 또는 융점이 높은 수지(예를 들면, 5∼200℃ 정도, 바람직하게는 5∼10O℃ 정도높은 Tg또는 융점을 갖는 수지)를 이용하여, 분산상 수지를 융해 또는 연화하면서 일축 연신 성형하면, 연속상 수지에 비교하여 분산상 수지가 훨씬 변형하기 용이하기 때문에, 입자형 분산상의 어스펙트비를 크게 할 수 있게 되어, 산란 이방성이 특히 큰 필름이 얻어진다. 바람직한 연신 온도는, 예를 들면, 1O0∼200℃ 정도, 바람직하게는 110∼180℃ 정도이다.
본 발명의 적층 필름은, 표시 장치(투과형 액정 표시 장치 등)에 이용할 수 있다. 이 표시 장치는, 예를 들면, 표시 모듈(투과형 액정 표시 모듈 등)과, 이 모듈의 배면 측에 위치하는 관형의 투광 수단(형광관 등의 백 라이트 등)으로 구성되고, 본 발명의 적층 필름이 상기 투광 수단의 전방에 배치되어 있다. 상기 적층 필름은, 표시 모듈의 프론트 측에 배치할 수도 있고, 표시 모듈과 투광 수단 사이에 배치할 수도 있다. 예를 들면, 본 발명의 적층 필름을, 상기 도 4나 도 5의 확산판으로서 이용할 수도 있다.
그리고, 상기 표시 장치에서, 본 발명의 적층 필름은, 투광 수단의 길이 방향(X 방향)으로 필름의 X 축 방향이 배향하도록 배치되어 있다. 또한, 필름의 Y 축 방향은, 투광 수단의 길이 방향으로 직교하는 Y 방향 쪽으로 향하고 있다. 한편, 투광 수단으로부터의 광은 X 방향으로는 균일한 발광 분포를 갖고 있지만, Y 방향으로는 발광 분포가 불균일하다. 그리고, 이러한 투광 수단에 이방성 확산 필름을 배치하면, 필름은 X 축 방향으로 광 산란성이 작고, Y 축 방향으로 광 산란성이 높기 때문에, 균일한 X 방향의 광을 거의 산란하지 않고, 불균일인 Y 방향의 광만을 고도로 산란하여 균일화할 수 있게 된다. 이 때문에, 휘도의 저하를 억제하면서, 발광분포를 균일화할 수 있게 되고, 화상 표시면의 줄무늬 모양(선형 암부)의 발생을 억제할 수 있다.
또, 적층 필름을 배치하는 경우, 투광 수단의 길이 방향(X 방향)에 대하여, 필름의 X 축 방향을 완전하게 일치시킬 필요는 없고, 발광 분포를 균일화할 수만 있다면, 투광 수단의 길이 방향과 필름의 X 축 방향은 어긋나 있어도 된다. 필름의 길이 방향과 X 축 방향과의 각도는, 예를 들면, 0∼20° 정도, 통상, 0∼10° 정도이다.
또한, 본 발명의 적층 필름은, 다른 표시 장치, 예를 들면, 반사형 액정 표시 장치나 프로젝션 텔레비젼 등에 이용할 수도 있다. 반사형 액정 표시 장치에 적용하는 경우, 상기 적층 필름은, 액정을 봉입한 액정 셀에 대한 광로(입사로, 반사로 등)을 횡단 가능하게 배치할 수 있다. 예를 들면, 상기 도 8의 반사형 액정 표시 장치에서, 확산판(83)에 본 발명의 적층 필름을 배치해도 좋다. 반사형 액정 표시 장치에 적층 필름을 적용하면, 필름의 Y 축 방향의 광 확산성이 크고, X 축 방향의 광 확산성이 작기 때문에, X 축 방향과 Y 축 방향 간의 시야각이 다른 특수한 반사형 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 또한, 적층 필름이 지향성을 갖고 있는 경우, 선명성이 높고, 표시 지향성이 높은 표시 장치를 얻을 수 있다.
적층 필름을 프로젝션 텔레비전에 이용하는 경우, 적층 필름을 프로젝션 텔레비전의 스크린을 구성하는 렌티큘러(lenticular) 렌즈로서 사용할 수 있다. 본 발명의 적층 필름을 이용하면, 투명성과 확산 광 이방성이 높기 때문에, 텔레비전의 휘도를 높게 할 수 있다. 또한, 적층 필름의 연속상 수지나 투명층 수지에 고융점 수지를 이용하면, 렌티큘러 렌즈에 높은 내열성을 부여할 수 있다.
본 발명의 적층 필름에 따르면, 상기 이방성 광 산란층이 투명 수지층에서 보호되어 있기 때문에, 적층 필름을 장기간에 걸쳐서 안정적으로 제조할 수 있다. 또한, 투명 수지층에 의해 필름의 블로킹이나 분산상의 전사(transference)를 방지할 수 있고, 막의 저장 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 적층 구조로 하는 것에 의해 필름 강도를 높일 수 있으며, 필름의 취급성을 높일 수 있다. 또한, 표면층을 형성하는 투명 수지층을 높은 연화 온도의 수지로 형성할 수 있기 때문에, 필름의 내열성을 높일 수 있다. 게다가, 적층 필름을 연신하면, 입자형 분산상의 어스펙트비 및 배향성을 현저히 높일 수 있어, 산란 광의 이방성을 비약적으로 높일 수 있다. 이 때문에, 발광 분포의 이방성(방향성)이 있는 투광 수단(관형의 투광 수단 등)을 이용하여도, 휘도의 저하가 생기는 일 없이, 발광 분포를 높은 정밀도로 균일화할 수 있다. 따라서, 이 적층 필름은 표시 장치, 예를 들면, 발광 분포의 이방성이 있는 투광 수단(백 라이트 등)을 갖는 투과형 액정 표시 장치에 유리하게 이용할 수 있다. 또한, 반사형 액정 표시 장치에 적용한 경우, 표시 데이터의 선명성을 유지할 수 있고, 높은 표시 지향성을 부여할 수 있다. 또한, 광 산란 이방성이나 내열성이 우수한 렌티큘러 렌즈로서 사용할 수 있다.
<실시예>
이하의 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예에 의해서 한정되는 것이 아니다.
또한, 실시예 및 비교예에서 얻어진 필름은, 하기의 방법에 따라서 평가되었다.
[이방성]
도 2의 측정 장치를 이용하여, 적층 필름의 한쪽의 면에 레이저광을 조사하여, 투과광 중, 확산각 θ에 대한 산란 광 강도 F를 측정하였다. 또, 필름의 연신 방향(입자형 분산상의 장축 방향)을 X 축 방향, 이 방향과 직교하는 방향을 Y 축 방향으로 하였다.
[제조 안정성]
일축 연신에 이용한 롤에 입자형 분산상이 부착하는 빈도를 눈으로 확인함으로 관찰하여, 하기의 기준에 따라서 평가하였다.
A: 롤에 입자형 분산상이 전혀 부착하지 않고, 장기간의 제조 안정성이 매우 높다.
B: 입자형 분산상의 롤 전체에 걸쳐 부착하는 빈도는 1일에 약 1회이고, 장기간의 제조 안정성이 높다.
C: 입자형 분산상의 롤 전체에 걸쳐 부착하는 빈도는 1일에 약 2회 이상이고, 장기간의 제조 안정성이 낮다.
[저장 안정성]
100매의 적층 필름을 중첩하여, 60℃의 온도에서 24 시간동안 980 Pa (l0g/cm2)의 압력을 하중하였다. 하중을 제거하고 필름을 실온으로까지 냉각한 후, 필름을 떼어내어, 필름의 벗기기 어려움(부착의 강함)을 하기의 기준에 따라서 평가하였다.
A: 상호 강하게 부착(점착)하고 있는 필름이 1매도 없고, 모든 필름은 매우 떼어내기 쉽다.
B: 상호 강하게 부착하고 있는 필름은 1매도 없지만, 약하게 부착하고 있는 필름이 있어서 떼어내기 어려운 경향이 있다.
C: 상호 강하게 부착하고 있는 필름이 있다.
[취급성]
필름은 직경 10∼50 mm의 막대에 따라서 절곡되었다. 꺾인 흔적의 발생의 유무를 관찰하여, 필름을 하기의 기준에 기초하여 평가하였다.
A: 직경 1O mm의 막대에 따라서 절곡되더라도 꺾인 흔적이 생기지 않는다.
B: 직경 10 mm의 막대에 따라서 절곡되면 꺾인 흔적이 생기지만, 직경 50 mm의 막대에 따라서 절곡되면 꺾인 흔적이 생기지 않는다.
C: 직경 50 mm의 막대에 따라서 절곡되면 꺾인 흔적이 생긴다.
[발광면의 균일성]
도 4에 도시된 투과형 액정 표시 장치에서, 실시예 및 비교예의 적층 필름은 확산판(43)으로 이용되고, 발광면의 균일성을 하기의 기준에 따라서 평가하였다. 적층 필름은 x-축(분산상의 장축) 방향이 형광관의 길이 방향에 평행하도록 배치되었다. 어느 필름을 이용해도, 이방성 확산막을 그 x 축(분산상의 장축) 방향이 형광관의 축 방향과 직교하도록 배치한 경우에는, 균일한 화상 표시를 얻을 수 없다.
A: 발광면의 균일성은 매우 높다.
B: 발광면의 균일성은 높다.
C: 줄무늬 모양이 관찰된다.
[지향성]
실시예 및 비교예의 적층 필름은 도 8에 도시된 반사형 액정 표시 장치의 확산판(83)에 각각 이용된다. 하기 기준에 따라서, 반사광의 지향성은 눈으로 확인해서 평가하였다.
A: 지향성이 매우 높다.
B: 지향성이 높다.
C: 지향성이 없다.
[내열성]
프로젝션 텔레비전의 광원을 이용하여, 실시예 및 비교예의 적층 필름에 광 조사하였다. 광 조사된 필름을 눈으로 관찰하여, 하기 기준에 따라서 평가하였다.
A: 필름이 변형된다.
B: 필름이 변형되지만, 광 산란의 균일성이 유지된다.
C: 필름이 변형하여, 광 산란이 불균일하게 된다.
실시예 1
연속상 수지로서 PP(폴리프로필렌, 접지 폴리머 (주); Fl09BA, 굴절율 1.503)의 60 중량부를, 분산상 수지로서 비정질 코폴리에스테르 PET-G(폴리에스테르계 수지, EASTMAN CHEMICAL (주); Eastar PETG GN071, 굴절율 1.567)의 36 중량부를, 상용화제로서 에폭시화 디엔계 블록 공중합체 수지(다이셀 화학 공업(주); EPOFRIEND AT202; 스틸렌/부타디엔 = 70/30 (중량비), 에폭시 당량 750, 굴절율 1.57)의 4 중량부를 사용하였다. 연속상 수지와 분산상 수지의 굴절율의 차는 0.064이다.
또한, 투명층 수지로서 상기 연속상 수지와 동일한 수지를 이용하였다.
상기 연속상 수지와 분산상 수지를 70℃에서 약 4시간 건조하여, 벤버리(Banbury) 믹서로 혼합하였다. 2종 3층형의 공동압출기를 사용해서, 이 혼합물 및 투명층 수지는 약 240℃에서 용융되고, T 다이로부터 드로잉(draw)비 약 3으로, 표면 온도 80℃로 설정된 냉각 드럼상에 공동압출된다(적층(다층) 필름의 용융-몰딩). 중심층으로 두께 200 μm의 이방성 광 산란층(상기 연속상 수지와 분산상 수지를 혼합하여 용융한 층)을, 표면층 및 이면층으로 각각 두께 25 μm의 투명 수지층을 가지는 3층 구조의 적층 필름(두께 250μm)을 제작하였다. 투과형 전자현미경(TEM)에 의해 필름을 관찰한 결과, 상기 중심층에 분산된 분산상의 어스펙트(aspect) 비는 약 1(대략 구형, 평균 입경 약 5 μm)에서 4(럭비볼형, 장축 길이 약 12 μm, 단축 길이 약 3 μm)정도의 범위에서 분포하고 있다. 또한, 상기 투명 수지층은 거의 균일한 두께로 중심층을 덮고 있다.
이 필름은 롤 압연법(130℃, 약 2배의 연신 배율, 약 0.5의 두께 감소율(압연전의 필름 두께/압연후의 필름 두께), 약 3%의 필름 폭의 감소율(100-(압연전의 필름 폭/압연후의 필름 폭)×100))에 의해 일축 연신되어, 두께 125μm(중심층(이방성 광 산란층)의 두께 약 100μm, 표면층 및 이면층의 두께 각각 약 13μm)의 필름을 얻는다. TEM에 의해 필름을 관찰한 결과, 중심층의 분산상은 약 60μm의 장축 평균 길이, 약 0.8μm의 단축 평균 길이를 가지는 매우 가늘고 긴 섬유형의 모양이다.
비교예1
실시예 1과 동일한 연속상 수지, 분산상 수지, 및 상용화제를 이용하였다. 각 수지를 70℃에서 약 4시간 건조하여, 벤버리 믹서로 혼합하였다. 혼합물을 단층용 압출기로 약 240℃에서 용융하여, T 다이로부터 약3배의 드로잉 비율로 표면 온도 25℃의 냉각 드럼상에서 압출한다(단층 필름의 용융-몰딩). 연속상 수지와 분산상 수지를 혼합하여 용융한 층은 실시예 1의 중심층과 같은 정도의 두께(약 200μm)이다. 주사형 전자 현미경(SEM)에 의해 필름을 관찰한 결과, 분산상은 상기 실시예 1의 분산상과 같은 형상을 갖고 있는 것으로 드러났다.
상기 필름을 실시예 1과 마찬가지로 롤 압연에 의해 일축 연신하여, 두께100μm의 필름을 얻었다. 연신 배율(압연 비율) 및 필름 폭의 감소율은 실시예 1과 거의 동일하였다. TEM에 의해 필름을 관찰한 결과, 분산상의 형상은 섬유형이고, 장축의 평균 길이는 약 30μm, 단축의 평균 길이는 약 1.5 μm이었다.
실시예2
이 필름은 공동압출된 후의 적층 필름의 두께를 300μm (중심층의 두께 200μm, 표면층 및 이면층의 두께 각 50μm)로 하는 것을 제외하고는 실시예 1과 유사한 방법으로 제조되었다. 주사형 전자 현미경(SEM)에 의해 필름을 관찰한 결과, 분산상은 실시예 1의 분산상과 동일한 형상을 갖고 있었다. 또한, 표면층 및 이면층의 두께는 거의 균일하였다.
상기 필름을 실시예 1과 유사한 방식으로 롤 압연에 의해 일축 연신하여, 두께 150μm(중심층의 두께 100μm, 표면층 및 이면층의 두께 각 약 25μm)의 필름을 얻었다. 연신 배율(압연 비율) 및 필름 폭의 감소율은 실시예 1와 거의 동일하였다. TEM에 의해 필름을 관찰한 결과, 중심층의 분산상은 장축의 평균 길이 약1μm, 단축의 평균 길이 약 50μm의 매우 가늘고 긴 섬유형의 형상을 갖고 있었다.
실시예3
실시예1과 유사한 방법으로, 두께 250μm의 적층 필름(미연신)을 얻었다.
이 필름을 롤 연신(150℃, 연신 배율 5배)에 의해 일축 연신하였다. 필름 폭의 감소율은 약 10%이었다. 얻어진 필름에서, 양단부의 두께는 두껍고 중앙부의 두께는 대략 균일하였다. 두께가 균일한 부분은 전폭의 약 70%이고, 두께는 약 70μm 이었다. TEM에 의해 필름을 관찰한 결과, 분산상은 장축의 평균 길이 약 0.7μm, 단축의 평균 길이 약 100μm의 섬유형의 형상을 갖고 있었다.
실시예 및 비교예에서 얻어진 필름의 이방성, 제조 안정성, 저장 안정성, 취급성, 균일성, 지향성 및 내열성에 대하여 평가하였다. 그 결과는 표 1에 나타낸다. 또한, 실시예 1의 필름의 이방성은 도 3에 도식적으로 나타낸다.
Figure 112001014970310-pat00002
표 1 및 도 3으로부터 분명한 바와 같이, 비교예에 의해 준비된 필름과 비교 할 경우, 본 발명에 따른 실시예의 필름은, 높은 이방성을 갖고 있다. 또한, 균일성, 지향성 및 내열성도 우수하다.
본 발명의 적층 필름에 따르면, 상기 이방성 광 산란층이 투명 수지층에서 보호되어 있기 때문에, 적층 필름을 장기간에 걸쳐서 안정적으로 제조할 수 있다. 또한, 투명 수지층에 의해 필름의 블로킹이나 분산상의 전사(transference)를 방지할 수 있고, 막의 저장 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 적층 구조로 하는 것에 의해 필름 강도를 높일 수 있으며, 필름의 취급성을 높일 수 있다. 또한, 표면층을 형성하는 투명 수지층을 높은 연화 온도의 수지로 형성할 수 있기 때문에, 필름의 내열성을 높일 수 있다. 게다가, 적층 필름을 연신하면, 입자형 분산상의 어스펙트비 및 배향성을 현저히 높일 수 있어, 산란 광의 이방성을 비약적으로 높일 수 있다. 이 때문에, 발광 분포의 이방성(방향성)이 있는 투광 수단(관형의 투광 수단 등)을 이용하여도, 휘도의 저하가 생기는 일 없이, 발광 분포를 높은 정밀도로 균일화할 수 있다. 따라서, 이 적층 필름은 표시 장치, 예를 들면, 발광 분포의 이방성이 있는 투광 수단(백 라이트 등)을 갖는 투과형 액정 표시 장치에 유리하게 이용할 수 있다. 또한, 반사형 액정 표시 장치에 적용한 경우, 표시 데이터의 선명성을 유지할 수 있고, 높은 표시 지향성을 부여할 수 있다. 또한, 광 산란 이방성이나 내열성이 우수한 렌티큘러 렌즈로서 사용할 수 있다.

Claims (19)

  1. 적층 필름에 있어서,
    상호 굴절율이 다른 연속상과 입자형 분산상을 포함하고, 상기 입자형 분산상의 평균 어스펙트비(aspect ratio)가 1보다 크고, 상기 입자형 분산상의 장축 방향이 한쪽의 방향으로 배향된 이방성 광 산란층(1)과,
    상기 광 산란층의 적어도 한쪽 면에 적층된 투명 수지층(2)
    을 포함하고,
    상기 필름은 입사광을 광의 진행 방향으로 확산할 수 있고,
    광의 산란각 θ와 산란 광 강도 F와의 관계를 나타내는 광 산란 특성 F(θ)에서, 상기 입자형 분산상의 장축 방향의 광 산란 특성을 Fx(θ), 상기 입자형 분산상의 상기 장축 방향과 직교하는 방향의 광 산란 특성을 Fy(θ)로 하였을 때, θ= 4∼30°의 범위에서,
    Fy(θ)/Fx(θ) > 5
    를 충족하는 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광 산란 특성 Fx(θ)와 상기 광 산란 특성 Fy(θ)가 θ= 2∼30°의 범 위에서, Fy(θ)/Fx(θ) > 10 를 충족하는 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 투명 수지층은 상기 연속층을 구성하는 것과 같은 계통의 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 투명 수지층(2)은 상기 이방성 광 산란층(1)의 양면에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 입자형 분산상의 평균 어스펙트비가 5∼1000인 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 입자형 분산상의 단축의 평균길이가 0.1 ∼ 10μm인 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이방성 광 산란층(1)과 상기 투명 수지층(2)과의 두께의 비가 [광 산란층/투명 수지층] = 50/50 ∼ 99/1이고, 상기 필름의 전체 두께가 6 ∼ 600μm이고, 전 광선 투과율(total light transmittance)이 85% 이상인 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 연속상과 상기 입자형 분산상과의 중량비는 [연속상/입자형 분산상] = 99/1 ∼ 30/70인 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 적층 필름은 상기 입자형 분산상의 장축 방향으로 신장하는 표면 요철로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층 필름.
  11. 제1항의 적층 필름을 제조하기 위한 방법에 있어서,
    상기 연속상 및 상기 분산상을 구성하는 수지의 혼합물과, 상기 투명 수지층을 함께 압출하여, 드로잉하면서 필름을 형성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 필름 제조방법.
  12. 제1항의 적층 필름을 제조하기 위한 방법에 있어서,
    상기 연속상 및 상기 분산상을 구성하는 수지의 혼합물과, 상기 투명 수지층을 구성하는 수지를 함께 압출하고, 상기 압출된 제조물을 고화하고, 상기 고화된 제조물을 일축(一軸) 연신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 필름 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 필름은 상기 분산상을 구성하는 상기 수지의 융점 또는 유리 전이온도 이상의 온도로 일축 연신하는 것을 특징으로 하는 적층 필름 제조방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 필름은 롤-캘런더링(roll-calendering)에 의해 일축 연신되는 것을 특징으로 하는 적층 필름 제조 방법.
  15. 표시장치에 있어서,
    화상 표시 모듈과,
    상기 화상 표시 모듈의 배면에 배치되어, 상기 모듈에 광을 조사하기 위한 관형의 투광 수단과,
    상기 투광 수단보다도 전방에 배치된 제1항의 적층 필름
    을 포함하고,
    상기 적층 필름은 상기 투광 수단의 길이 방향으로 배향된 입자형 분산상의 장축 방향으로 배치되는
    것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 화상 표시 모듈은 투과형 액정 표시 모듈인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 반사형 액정 표시 장치에 있어서,
    반사형 액정 표시 모듈의 광로에 제1항의 적층 필름이 배치되어 있는
    것을 특징으로 하는 반사형 액정 표시 장치.
  18. 프로젝션 텔레비젼용 렌티큘라 렌즈(lenticular lens)에 있어서,
    상기 렌티큘라 렌즈는 제1항의 적층 필름
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 연속상과 상기 입자형 분산상의 조합은 (i) 아크릴 수지(acrylic resin), 스틸렌 수지(styrenic resin), 폴리에스테르계 수지(polyester-series resin), 폴리아미드계 수지(polyamide-series resin) 및 폴리카보네이트계 수지(polycarbonate-series resin)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 부재와 올레핀 수지(olefinic resin)의 조합, (ii) 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지 및 폴리카보네이트계 수지로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 적어도 하나의 부재와 스틸렌 수지의 조합, 또는 (iii) 폴리아미드계 수지 및 폴리카보네이트계 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 부재와 폴리에스테르계 수지의 조합으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 적층 필름.
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Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060019113A1 (en) * 2000-03-24 2006-01-26 Cyro Industries Plastic sheet product offering matte appearance and method of preparation
CN100360308C (zh) * 2000-03-24 2008-01-09 Cyro工业公司 具有无光泽外观的塑料片材制品及其制备方法
US6917396B2 (en) * 2001-06-01 2005-07-12 Daicel Chemical Industries, Ltd. Light diffusion film, plane light source device and liquid crystal display apparatus for enhancing a constant luminance and diffusing a light
KR100441054B1 (ko) * 2001-08-14 2004-07-21 주식회사 코오롱 액정 디스플레이의 백라이트 유니트용 광확산 필름
WO2003029850A1 (fr) * 2001-09-28 2003-04-10 Yupo Corporation Reflecteur a semi-transmission lumineuse
WO2003069222A1 (fr) * 2002-01-18 2003-08-21 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Dispositif d'eclairage
US6861129B2 (en) * 2002-03-26 2005-03-01 Atofina Mar resistance, non-glare transparent acrylic sheet with consistent optical properties at various sheet thicknesses
DE10256139A1 (de) * 2002-04-24 2003-11-20 Univ Muenchen L Maximilians Lichtapplikator und Verfahren zur Herstellung eines Streukörpers
US7397983B2 (en) * 2002-04-24 2008-07-08 Ludwig-Maximilians-Universtat Of Munchen Light applicator and method for producing a diffuser
US6878436B2 (en) * 2002-05-23 2005-04-12 Atofina Light emitting diode signs and translucent plastic sheets used therein
JP2003344613A (ja) * 2002-05-30 2003-12-03 Toray Ind Inc 面光源用光拡散性フィルムおよび面光源
US6995820B2 (en) * 2003-05-16 2006-02-07 Fuji Photo Film Co., Ltd. Anisotropic spectral scattering films, polarizers and liquid crystal displays
US20040234724A1 (en) * 2003-05-22 2004-11-25 Eastman Kodak Company Immisible polymer filled optical elements
JP2005031621A (ja) * 2003-06-16 2005-02-03 Nitto Denko Corp 光学フィルム、偏光光学フィルムおよび画像表示装置
WO2005123385A1 (ja) * 2004-06-17 2005-12-29 Teijin Dupont Films Japan Limited 反射板用積層フィルム
US7766493B2 (en) * 2004-07-29 2010-08-03 Luminoz, Inc. Optical display device with asymmetric viewing area
JP2006251395A (ja) 2005-03-10 2006-09-21 Daicel Chem Ind Ltd 異方性散乱シート
JP4671341B2 (ja) * 2005-07-28 2011-04-13 シチズン電子株式会社 液晶レンズ装置
JP5296964B2 (ja) * 2005-12-27 2013-09-25 株式会社クラレ 表示パネル用の光学シート及び表示パネル
JP2007273506A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Sumitomo Chemical Co Ltd 化合物半導体発光素子
DE102006030955A1 (de) * 2006-07-03 2008-01-10 Röhm Gmbh Extrudierte Polymerplatten für anisotrope Lichtstreuung mit hoher Dimensionsstabilität
WO2008027769A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 3M Innovative Properties Company Direct-lit backlight with angle-dependent birefringent diffuser
DE102007006825A1 (de) 2007-02-07 2008-08-14 Evonik Röhm Gmbh Kunststoffformkörper mir anisotroper Lichtstreuung
US7567383B2 (en) * 2007-02-14 2009-07-28 Sony Corporation Anti-glare film, method for manufacturing the same, and display device using the same
CN101646731B (zh) * 2007-03-29 2012-08-22 三菱树脂株式会社 脂肪族聚酯类树脂组合物、脂肪族聚酯类膜、反射膜及反射板
US7901780B2 (en) * 2008-06-25 2011-03-08 Solutia Inc. Polymer interlayers comprising blends of plasticized poly(vinyl butyral) and poly(cyclohexanedimethylene terephthalate-co-ethylene terephthalate) copolyester
JP5359672B2 (ja) * 2009-08-10 2013-12-04 コニカミノルタ株式会社 太陽電池用光散乱膜とそれを用いた太陽電池
CN102753999B (zh) 2009-12-10 2015-05-20 东洋纺织株式会社 光扩散膜以及装配有它的背光灯装置
TWI475723B (zh) * 2010-12-16 2015-03-01 Ind Tech Res Inst 發光元件
KR20140014738A (ko) * 2012-07-25 2014-02-06 제일모직주식회사 필름 형성롤 및 이를 이용한 광학필름 제조방법
JPWO2015182517A1 (ja) * 2014-05-28 2017-05-25 Ｊｘエネルギー株式会社 光学フィルムおよびその製造方法、ならびに光学フィルムを備えた偏光板、液晶表示装置、偏光プロジェクター用スクリーン
KR102289904B1 (ko) 2015-01-23 2021-08-18 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
WO2016143566A1 (ja) * 2015-03-06 2016-09-15 Ｊｘエネルギー株式会社 透視可能な積層体、それを備えた透明スクリーン、およびそれを備えた画像投影装置
US10775533B2 (en) * 2016-02-12 2020-09-15 Purdue Research Foundation Methods of forming particulate films and films and devices made therefrom
KR20220079700A (ko) * 2018-07-25 2022-06-13 닛토덴코 가부시키가이샤 광학 필름 및 그 제조 방법, 편광판, 및 화상 표시 장치
CN109407350A (zh) * 2019-01-02 2019-03-01 京东方科技集团股份有限公司 一种调光模组及其工作方法、调光玻璃和显示装置
WO2023080130A1 (ja) * 2021-11-02 2023-05-11 三菱ケミカル株式会社 異方性光拡散フィルム、粘着剤層付き異方性光拡散フィルム及び画像表示装置
WO2023188689A1 (ja) * 2022-03-31 2023-10-05 住友化学株式会社 透明樹脂フィルム及び表示装置
WO2023188692A1 (ja) * 2022-03-31 2023-10-05 住友化学株式会社 透明樹脂フィルム及び表示装置
KR20230144800A (ko) 2022-04-08 2023-10-17 서명배 이산화염소 제조방법 및 이를 이용한 수직형 다단 이산화염소 제조장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11142843A (ja) * 1997-11-05 1999-05-28 Toshiba Chem Corp バックライト装置
US6361838B1 (en) * 1999-02-08 2002-03-26 Nitto Denko Corporation Optical film, optical member and optical element
US6416910B1 (en) * 1999-08-25 2002-07-09 Sumitomo Chemical Company, Limited Light scattering resin layer, color filter and liquid crystal display using the same

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2539491Y2 (ja) * 1991-10-09 1997-06-25 惠和商工株式会社 光拡散シート材
EP0464499A3 (en) * 1990-06-22 1992-04-15 Sumitomo Chemical Company, Limited Anisotropic light-scattering material, method for producing the same and lenticular lens for projection tv screen
JPH04314522A (ja) 1990-06-22 1992-11-05 Sumitomo Chem Co Ltd 異方的光散乱材料、その製法およびプロジェクションテレビのスクリーン用レンチキュラーレンズ
JPH07261171A (ja) 1994-03-24 1995-10-13 Toppan Printing Co Ltd 反射型液晶表示装置
JPH08146417A (ja) * 1994-11-24 1996-06-07 Sekisui Chem Co Ltd 光拡散シート
JP3727094B2 (ja) * 1996-01-12 2005-12-14 株式会社きもと 液晶ディスプレイ用バックライト
JP4484330B2 (ja) * 1999-09-21 2010-06-16 ダイセル化学工業株式会社 異方性光散乱フィルム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11142843A (ja) * 1997-11-05 1999-05-28 Toshiba Chem Corp バックライト装置
US6361838B1 (en) * 1999-02-08 2002-03-26 Nitto Denko Corporation Optical film, optical member and optical element
US6416910B1 (en) * 1999-08-25 2002-07-09 Sumitomo Chemical Company, Limited Light scattering resin layer, color filter and liquid crystal display using the same

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