KR100865625B1

KR100865625B1 - 광확산 필름, 이를 이용한 면광원 장치 및 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR100865625B1
Application number: KR1020037001441A
Authority: KR
Inventors: 마사노리 히라이시; 마사나리 오니시; 도모히로 사사가와; 나오꼬 이와사끼; 아끼마사 유우끼; 오사무 무라까미
Original assignee: 다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2008-10-27
Also published as: DE10292319B4; US6917396B2; US20030156238A1; DE10292319T5; WO2002099474A8; KR20030029647A; WO2002099474A1

Abstract

본 발명의 투과형 표시 장치 (21)는 액정 표시 유니트 (22)와 면광원 유니트 (23)로 구성되며, 면광원 유니트는 관형 광원 (24), 하부에 쐐기형 반사홈이 형성된 도광 부재 (25) 및 이방성 및(또는) 자외선 흡수성을 갖는 광확산 필름 (27)을 구비하고 있다. 광확산 필름은 산란각 θ와 산란광 강도 F의 관계를 나타내는 산란 특성 F(θ)에 있어서, 필름의 X축 방향의 산란 특성을 Fx(θ), Y축 방향의 산란 특성을 Fy(θ)라고 했을 때, 산란각 θ=4 내지 30°의 범위에서 Fy(θ)/Fx(θ)≥ 1.01을 충족한다. 광확산 필름은 서로 굴절률이 다른 복수의 수지로 구성된 광확산층과, 이 광확산층의 적어도 한쪽면에 적층된 투명층으로 구성되어 있다. 적어도 투명층은 자외선 흡수제를 함유할 수도 있다. 이러한 광확산 필름을 사용하면 면광원 장치나 액정 표시 장치의 구조를 간소화할 수 있고, 광확산 필름이 이방성을 갖는 경우, 표시면에서의 휘도를 균일화할 수 있다. 또한, 자외선 흡수성을 갖는 광확산 필름은, 면광원 장치(백 라이트)의 광원(형광관)으로부터 자외선을 흡수하여 프리즘 쉬이트 및 액정 표시 셀의 열화를 방지할 수 있다.

광확산 필름, 액정 표시 장치, 면광원 장치

Description

광확산 필름, 이를 이용한 면광원 장치 및 액정 표시 장치 {Light Diffusion Film, Surface Illuminant Device and Liquid Crystal Display Device}

본 발명은 광선을 확산시키기에 유용한 광확산 필름, 이를 이용한 면광원 장치 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.

표시 패널(액정 표시 모듈 등)을 뒷면에서 비추는 백 라이트형 표시 장치(액정 표시 장치 등)에 있어서는, 표시 패널 뒷면에 면광원 유니트(또는 백 라이트 유니트)가 배치되어 있다. 또한, 표시 패널에 대한 조사광을 면광원으로서 균일화하고, 또한 액정 표시 장치의 정면 휘도를 높이기 위해 확산 쉬이트나 프리즘 쉬이트, 휘도 향상 쉬이트(반사형 편광판 외) 등이 사용되고 있다. 또한, 액정 표시 장치에 있어서, 액정 셀의 구성 부재로서 편광판이나 위상차판 등이 사용되고 있다. 또한, 액정 물질이나 컬러 필터 등도 사용되고 있다.

보다 구체적으로는, 예를 들면 화상 표시 영역이 플랫(평면)인 면형 표시 장치(평면형 표시 장치)로서, 도 6에 나타낸 바와 같이 면형 표시 유니트(투과형 액정 표시 유니트 등) (45)와, 이 유니트를 뒷쪽에서 비추기 위한 면광원 유니트를 구비한 장치가 알려져 있다. 이 면광원 유니트는 1개 또는 복수개의 형광 방전관(냉음극관) (41)을 구비하고 있으며, 상기 형광 방전관 (41)의 뒷쪽에는 광을 반사 하기 위한 반사판 (42)가 배치되고, 형광 방전관 (41)과 표시 유니트 (45) 사이에는 광을 확산시켜 표시 유니트 (45)를 균일하게 비추기 위한 확산판 (43)이 배치되며, 이 확산판 (43)의 표시 유니트측에는 프리즘 쉬이트 (44)가 적층되어 있다. 상기 면형 표시 유니트 (45)는, 액정 표시 유니트인 경우, 제1 편광 필름 (46a), 제1 유리 기판 (47a), 이 유리 기판에 형성된 제1 전극 (48a), 이 전극 상에 적층된 제1 배향막 (49a), 액정층 (50), 제2 배향막 (49b), 제2 전극 (48b), 컬러 필터 (51), 제2 유리 기판 (47b), 및 제2 편광 필름 (46b)를 순차적으로 적층함으로써 형성되어 있다. 이러한 표시 장치에서는 내장된 형광관(냉음극관) (41)에 의해 표시 유니트를 뒷쪽에서 직접 비출 수 있다.

또한, 도 6에 나타낸 면형 표시 장치에 있어서, 백 라이트부에 도 7에 나타낸 도광판을 갖는 백 라이트 유니트를 이용한 장치가 알려져 있다. 이 백 라이트 유니트는 형광관(냉음극관) 등의 관형 광원 (51), 이 관형 광원에 측면을 인접시켜 배치되며 또한 관형 광원으로부터의 광을 표시 패널로 유도하기 위한 도광판 (54), 이 도광판 (54)의 상부(출향면 또는 전면)에 배치된 확산판 (53), 및 상기 도광판 중 표시 유니트에 대하여 반대측에 배치된 반사판 (55)으로 구성되어 있다. 또한, 상기 도광판 (54)의 두께는 관형 광원측 (51)이 크게 되어 있으며, 관형 광원 (51)으로부터의 광은 도광판 (54)에서 안내되면서 반사판 (55)에서 반사되어 도광판 (54)의 출광면(전면)으로부터 출사되고, 상기 확산판 (53)에서 확산된 후, 이 확산판에 적층된 면형 표시 유니트(도시하지 않음)에 입사된다. 또한, 표시 장치의 휘도를 향상시키기 위해, 도광판에 대하여 복수의 관형 광원을 배치하는 경우(도광판 의 양측 또는 두변 이상에 각각 형광관을 사용하는 경우)에는, 통상 대략 전면에 걸쳐 대략 동일한 두께의 도광판을 사용할 수 있다.

또한, 상기 도광판의 하부에는 광을 넓게 방사형으로 산란시키기 위한 백색 산란체를 점 모양으로 규칙적으로 배열하여 광산란 도트를 형성하고 있다.

그러나, 상기와 같이 형광 방전관, 도광판, 확산판, 프리즘 쉬이트(또한 필요에 따라 프리즘 쉬이트의 보호 필름) 등을 사용한 면광원 장치에서는, 부품 갯수가 많기 때문에 원재료 비용, 조립 비용이 많이 들고, 각 부품간에 이물질이 혼입되기 쉬워 불량률이 높다. 또한, 이물질을 제거하는 것도 생각할 수 있지만, 조립 비용이 더 많이 든다. 따라서, 저비용의 면광원 장치가 요구되고 있다.

최근, 저비용으로 구조가 간소화된 면광원 장치로서 도광판의 하부에 쐐기형 반사홈을 형성하고, 그 반사광을 이용하는 면광원 장치가 제안되어 있다 (일본 특허 공개 (평)11-231315호 공보, 일본 특허 공개 2000-305073호 공보, 일본 특허 공개 2000-348515호 공보, 일본 특허 공개 2000-352719호 공보, 일본 특허 공개 2000-353413호 공보, 일본 특허 공개 2001-4846호 공보, 일본 특허 공개 2001-21881호 공보, 특허 제3131034호 공보, 특허 제3120944호 공보 등).

이 면광원 장치는 면광원 유니트의 정면 부근에서 광을 출사할 수 있다. 그러나, 상기 도광판의 산란 도트나 확산 쉬이트에서 광을 큰 산란 각도로 산란시켜 프리즘 쉬이트에서 집광할 수는 없다. 따라서, 면광원 유니트의 면내를 균일하게 비출 수 없어 균일한 면광원을 형성하는 것이 곤란하였다.

이러한 과제를 해결하기 위해 상기 쐐기형 반사홈을 갖는 도광판 상에 확산 쉬이트를 배치하고 있다. 그러나, 상기 확산 쉬이트를 배치하면, 휘도 저하가 크고 동시에 표시체를 비스듬하게 보았을 때 휘도 변화를 한정하는 TC0(The Swedish Confederation of Professional employee)의 규격을 만족할 수 없게 된다.

일본 특허 공개 2001-31774호 공보에는, 서로 굴절률이 다른 수지로 구성된 해도 구조의 광산란 쉬이트에 있어서, 도(島) 중합체의 평균 입경이 0.5 내지 10 ㎛, 해(海) 중합체와 도 중합체의 비율이 70/30 내지 40/60(중량비)이고, 쉬이트 두께가 5 내지 200 ㎛인 투과형 광산란 쉬이트가 개시되어 있다. 이 문헌에는 산란광이 산란 각도 5 내지 50°의 범위 내에서 지향되어 확산되는 것도 개시되어 있다.

또한, 종래의 액정 표시 장치에서는 형광관 등의 관형 광원으로부터 자외선이 누설되어, 면광원 유니트의 구성 부재(예를 들면, 상기한 확산 쉬이트, 프리즘 쉬이트, 휘도 향상 쉬이트(반사형 편광판 외), 편광판, 위상차판, 액정 물질이나 컬러 필터)가 장기간에 걸친 사용으로 열화되었다.

일본 특허 공개 (평)11-246704호 공보에는, 자외선 방지제를 첨가한 편광판 보호 필름을 사용하여 액정 셀을 보호하는 방법이 제안되어 있다.

또한, 자외선 누설을 방지하기 위해서는, 백 라이트 유니트에서 형광관과 근접하여 자외선 흡수성 필름을 배치하거나, 도광판에 자외선 흡수제를 첨가하여 자외선 누설을 방지하는 방법 등이 고려된다. 그러나, 전자의 방법에서는 내열성이 높은 필름을 사용할 필요가 있으며, 후자의 방법에서는 자외선 흡수제가 가시광을 약간 흡수하기 때문에 전체에 걸쳐 색상이 변화되었다.

자외선 누설을 방지하기 위해, 상기 도광판의 하부에 형성된 백색 산란체로서 형광체(산화마그네슘, 산화티탄 등)를 사용하여 형광관으로부터 미량의 자외선을 가시광으로 전환하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 이러한 방법에서도 백 라이트 유니트로부터 자외선이 누설된다. 따라서, 확산 쉬이트, 프리즘 쉬이트, 휘도 향상 쉬이트(반사형 편광판 외)는 자외선에 장기간 노출되어 황색기를 띤다. 특히, 도광판의 하부에 쐐기형 반사홈이 형성된 백 라이트에서는, 상기한 형광체로 구성된 백색 산란체를 사용하지 않기 때문에 도광판으로부터 강한 자외선이 누설된다.

따라서, 본 발명의 목적은 구조를 간소화할 수 있고, 동시에 휘도를 높이는 데 유용한 광확산 필름(또는 광산란 필름), 이 필름을 이용한 면광원 장치 및 액정 표시 장치(특히 반사형 액정 표시 장치)를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 쐐기형 반사홈을 갖는 도광판을 사용해도 휘도 및 경사 방향으로부터의 가시성을 높일 수 있는 광확산 필름, 이 필름을 이용한 면광원 장치 및 액정 표시 장치(특히 반사형 액정 표시 장치)를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 표시체의 휘도를 균일하게 하여 표시 불균일이나 액정 셀과 면형 광원과의 상관 관계에서 발생하는 물결 무늬의 발생을 방지하여 표시 품위를 향상시킬 수 있는 광확산 필름, 이 필름을 이용한 면광원 장치 및 액정 표시 장치(특히 반사형 액정 표시 장치)를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 표시 품위를 장기간에 걸쳐 안정하게 유지할 수 있고, 광원으로부터 누설되는 자외선으로부터 구성 부품을 유효하게 보호할 수 있는 광확산 필름, 이 필름을 이용한 면광원 장치 및 액정 표시 장치(특히 반사형 액정 표시 장치)를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 형광체로 구성된 백색 산란체를 사용하지 않고, 누설되는 자외선으로부터 구성 부품을 유효하게 보호할 수 있는 광확산 필름, 이 필름을 이용한 면광원 장치 및 액정 표시 장치(특히 반사형 액정 표시 장치)를 제공하는 데 있다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 도광판의 하부에 쐐기형 반사홈을 형성한 면광원 유니트에 있어서, 적당한 이방성 및 산란성(헤이즈)을 갖는 광확산 필름을 사용하면 휘도의 저하를 억제하고, 또한 TCO의 규격에 맞는 면광원 장치를 얻을 수 있다는 것을 발견하였다. 또한, 본 발명자들은 면광원 유니트의 출광면 상에 광확산성 및 자외선 흡수성을 구비한 필름을 배치하면, 저비용으로 자외선 누설을 확실히 장기간에 걸쳐 높은 신뢰성으로 방지할 수 있고, 누설되는 자외선으로부터 면광원 장치 및 액정 셀 등의 각종 구성 부재를 유효하게 보호하여 액정 표시 장치의 기능 열화를 방지할 수 있다는 것을 발견하였다. 본 발명자들은 이러한 사실에 기초하여 본 발명을 완성한 것이다.

즉, 본 발명의 광확산 필름(이방성 광확산 필름)은 입사광을 광의 진행 방향으로 산란시킬 수 있는 광산란 필름으로서, 산란각 θ와 산란광 강도 F의 관계를 나타내는 산란 특성 F(θ)에 있어서, 필름의 X축 방향의 산란 특성을 Fx(θ), Y축 방향의 산란 특성을 Fy(θ)라고 했을 때, Fx(θ) 및 Fy(θ)는 산란각 θ가 광각도 가 됨에 따라 완만하게 감쇠되는 패턴을 나타내며, 산란각 θ=4 내지 30°의 범위에서 Fy(θ)/Fx(θ)≥1.01을 충족하는 산란광 강도 특성을 갖는다. 또한, 이방성 광확산 필름의 광산란 특성은 산란각 θ=4 내지 30°의 범위에서 1.01≤Fy(θ)/Fx(θ)≤100일 수도 있으며, Fy(θ)/Fx(θ)≥1.1(예를 들면, 1.1≤Fy(θ)/Fx(θ) ≤500)일 수도 있다. 또한, 광산란 필름은 산란각 θ=18°에서 1.1≤Fy(θ)/Fx(θ)≤20의 광산란 특성을 갖는다. 상기 광산란 특성은 산란각 θ=4 내지 30°의 범위에서 1.01≤Fy(θ)/Fx(θ)≤20이고, 산란각 θ=18°에서 1.1≤Fy(θ)/Fx(θ) ≤10일 수도 있다. 이러한 광확산 필름은 자외선 흡수성을 가질 수도 있다. 상기 광산란 특성을 갖는 광확산 필름을 사용하면, 좌우나 상하 방향이 넓은 각도에서 보아도 표시면의 휘도 균일성을 실현할 수 있다.

또한, Fx(θ) 및 Fy(θ)는 각각 이방성 광확산 필름에 대하여 수직으로 광이입사되었을 때, 산란각 θ에서의 투과광의 산란광 강도를 나타내며, y는 이방성 광확산 쉬이트의 주요 산란 방향을 나타내고, x는 이방성 광확산 필름의 면 내에서 상기 주요 산란 방향에 대한 수직 방향을 나타낸다. 따라서, Fy(θ)는 이방성 광확산 쉬이트의 주요 산란 방향의 산란광 강도를 나타내고, Fx(θ)는 이방성 광확산 쉬이트의 상기 주요 산란 방향에 대하여 수직 방향의 산란광 강도를 나타낸다. 또한, 이방성 광확산 필름의 X축 방향은 통상 분산상 입자의 장축 방향이고, 이방성 광확산 필름의 Y축 방향은 통상 분산상 입자의 단축 방향이다. 따라서, Fx(θ)는 필름의 분산상 입자의 장축 방향의 산란광 강도를 나타내고, Fy(θ)는 필름의 분산상 입자의 단축 방향의 산란광 강도를 나타낸다.

또한, 본 발명은 면광원 유니트의 출광면측에 배치하기 위한 광확산 필름으로서, 상기 면광원 유니트로부터 누설되는 자외선을 흡수하기 위한, 자외선 흡수성을 갖는 광확산 필름도 포함한다. 이 광확산 필름은 입사광을 등방적으로 광확산시키는 등방성 확산 필름일 수도 있고, 이방적으로 확산시키는 이방성 확산 필름일 수도 있다. 즉, 이 광확산 필름은 광산란의 이방성(또는 이방성 광산란성)을 가질 수도 있다. 이러한 필름을 사용하면, 면광원 장치로서 좌우나 상하 방향의 넓은 각도에서 보아도 표시면의 휘도 균일성을 실현할 수 있다. 예를 들면, 산란각 θ와 산란광 강도 F의 관계를 나타내는 산란 특성 F(θ)에 있어서, 필름의 X축 방향의 산란 특성을 Fx(θ), Y축 방향의 산란 특성을 Fy(θ)라고 했을 때, 산란각 θ=4 내지 30°의 범위에서 상기한 광산란 특성, 예를 들면 Fy(θ)/Fx(θ)≥1.01(바람직하게는 Fy(θ)/Fx(θ)≥1.1, 예를 들면 1.1≤Fy(θ)/Fx(θ)≤500)을 충족할 수도 있다. 또한, 산란각 θ=18°에서 1.1≤Fy(θ)/Fx(θ)≤20일 수도 있다. 이러한 이방적 광산란성 필름에서는 명확하게 좌우 또는 상하 방향의 휘도 균일성을 실현할 수 있다.

상기 광확산 필름은 적어도 광확산층으로 구성될 수 있으며, 단층 구조로 국한되지 않고 적층 구조, 예를 들면 서로 굴절률이 다른 복수의 수지로 구성된 광확산층과, 이 광확산층의 적어도 한쪽면에 적층된 투명층으로 구성된 적층 구조를 가질 수도 있다. 자외선 흡수성을 갖는 광확산 필름에서는, 자외선 흡수제는 광확산층 및(또는) 투명층에 함유시킬 수 있으며, 통상 적어도 투명층에 함유되어 있다. 이러한 적층 필름 중 투명층을 면광원 유니트의 출광면 상에 배치함으로써 광확산 층도 유효하게 보호하여 보다 안정하게 자외선 누설 방지를 달성할 수 있다.

상기 광확산층은 서로 굴절률이 다른 연속상과 분산상(또는 분산상 입자)으로 구성될 수 있다. 상기 연속상과 분산상은 각각 열가소성 수지로 구성될 수 있으며, 연속상과 분산상의 비율은 연속상/분산상 = 99/1 내지 50/50(중량비) 정도일 수 있다. 연속상은 결정성 수지(예를 들면, 결정성 폴리프로필렌계 수지)로 구성될 수도 있으며, 분산상은 비결정성 수지(예를 들면, 비결정성 코폴리에스테르계 수지 및 폴리스티렌계 수지로부터 선택된 1종 이상의 수지)로 구성될 수도 있다. 광확산 필름은 또한 연속상 및 분산상에 대한 상용화제를 포함할 수도 있다.

상기 이방성 확산 필름은 서로 굴절률이 다른 연속상과 분산상 입자로 구성될 수 있으며, 통상 분산상 입자의 평균 종횡비는 1보다 크고, 또한 분산상 입자의 장축 방향이 필름의 배향 방향인 X축 방향으로 배향되어 있다. 예를 들면, 분산상 입자의 단축의 평균 길이는 0.1 내지 10 ㎛ 정도이고, 분산상 입자의 평균 종횡비는 5 내지 500 정도이다.

또한, 광확산 필름(이방성 광확산 필름 등)은 통상 두께가 3 내지 300 ㎛ 정도이고, 전체 광선 투과율이 85 % 이상(예를 들면, 90 % 이상), 헤이즈가 50 % 이상(예를 들면, 60 % 이상)이다.

본 발명은 상기 광확산 필름을 이용한 장치(면광원 장치 및 표시 장치)도 개시한다. 본 발명의 면광원 장치에 있어서, 상기 광확산 필름은 면광원 유니트의 출광면측에 배치할 수 있다. 상기 면광원 유니트는 광원(예를 들면, 관형 광원)에 대하여 측부가 근접하게 배치되며, 또한 광원으로부터의 광을 안내하기 위한 도광 판, 이 도광판의 하부에 형성되며 또한 상기 도광판으로 안내된 광을 출광면측에 반사하기 위한 쐐기형 반사홈으로 구성될 수 있다. 쐐기형 반사홈을 갖는 도광판을 사용하면 쐐기의 경사면에 입사된 광의 거의 정반사광을 조명으로 이용할 수 있기 때문에, 백색 산란체를 필요로 하지 않고 상기 광확산 필름을 유효하게 이용할 수 있다. 상기 광확산 필름은, 예를 들면 상기한 바와 같이 광확산층과, 광확산층의 적어도 한쪽면에 적층된 투명층으로 구성되며, 투명층을 상기 면광원 유니트의 도광판 출광면 상에 배치할 수도 있다. 또한, 본 발명의 표시 장치(예를 들면, 투과형 액정 표시 장치)는 표시 유니트(예를 들면, 액정이 봉입된 액정 셀을 구비한 액정 표시 유니트) 및 이 표시 유니트의 뒷쪽에 배치되며 또한 상기 표시 유니트를 비추기 위한 상기 면광원 장치를 구비하고 있다. 이 장치에 있어서, 상기 광확산 필름(특히, 이방적 광확산성을 갖는 상기 광확산 필름)은 면광원 유니트에 대하여 여러가지 방향으로 배치할 수 있으며, 예를 들면 액정 표시면의 좌우 방향을 Y축이라고 할 때, 액정 표시면의 Y축에 대하여 광확산 필름의 Y축(주요 광산란 방향)을 따라 배치할 수도 있다. 이러한 방향으로 광확산 필름을 배치하면, 가로 방향에서의 휘도 균일성을 요구하는 규격(TCO, The Swedish Confederation of Professional employee)을 만족시킬 수 있다.

또한, 본 명세서에 있어서, "필름"이란 두께 여하를 불문하고 쉬이트를 포함하는 의미로 사용된다.

도 1은 광확산 필름의 일례를 나타내는 개략도이다.

도 2는 광확산 필름의 이방적 산란을 설명하기 위한 개념도이다.

도 3은 광산란 특성의 측정 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

도 4는 면광원 장치 및 투과형 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.

도 5는 광확산 필름을 구비한 면광원 유니트의 다른 예를 설명하기 위한 개략도이다.

도 6은 종래의 투과형 액정 표시 장치를 나타내는 개략적인 단면도이다.

도 7은 투과형 액정 표시 장치의 백 라이트부를 나타내는 개략적인 단면도이다.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

이하에 첨부 도면을 참조하면서 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 광확산 필름은 적어도 광확산층으로 구성되어 있으며, 이 광확산층은 서로 굴절률이 다른 복수의 수지와 필요에 따라 자외선 흡수제로 구성될 수 있다. 또한, 광확산층은 연속상(수지 연속상, 매트릭스 수지)과, 이 연속상 중에 분산된 분산상(입자형, 섬유형 분산상 등의 산란 인자) 및 필요에 따라 자외선 흡수제로 구성되어 있으며, 상기 연속상과 분산상은 서로 굴절률이 다르고 동시에 통상 서로 비상용되거나 어렵게 상용된다. 연속상 및 분산상은 통상 투명성 물질로 형성할 수 있다.

광확산 필름은 적어도 광확산층을 구비할 수 있으며, 광확산층의 단층 구조로 구성될 수도 있고, 광확산층과 이 광확산층의 적어도 한쪽면에 적층된 투명층으 로 구성된 적층 구조(적층체)로 구성될 수도 있다.

또한, 적층 구조를 갖는 광확산 필름에서는, 광산란층의 한쪽면에 국한되지 않고 양면에 투명층(투명 수지층)을 적층할 수도 있다. 투명 수지층을 구성하는 수지에는 밀착성이나 기계적 특성 등을 손상시키지 않는 한, 상기 광확산층을 구성하는 연속상 및(또는) 분산상의 수지와 동일하거나 또는 다른 수지를 사용할 수 있지만, 통상 연속상의 수지와 동일하거나 또는 공통(또는 동일 계통)된 수지가 바람직하게 사용된다. 투명층으로서는 수지층으로 국한되지 않고, 여러가지 투명 기재(예를 들면, 유리 등)를 사용할 수 있다.

또한, 자외선 흡수성은, 광확산 필름을 구성하는 여러가지 층에 자외선 흡수제를 함유시키는 형태로 국한되지 않고, 자외선 흡수제를 포함하는 도포막을 형성함으로써 부여할 수도 있다. 광확산층과 투명 수지층으로 구성된 적층 구조의 광확산 필름에 있어서, 광산란층 및 투명 수지층 중 적어도 한쪽층(특히 투명 수지층)에 자외선 흡수제를 함유시키는 경우가 많으며, 양쪽층에 자외선 흡수제를 함유시킬 수도 있다.

자외선 흡수성 광확산 필름은 투과광을 등방적으로 광확산시킬 수도 있고, 이방적으로 광확산시킬 수도 있다. 이방적으로 광확산시키면, 면광원 유니트 또는 장치로서 좌우 방향이나 상하 방향에 있어서 넓은 각도에서 보아도 표시면의 휘도를 높은 균일성으로 향상시킬 수 있다.

이방성 광확산 쉬이트는, 입사광을 광의 진행 방향으로 산란시킬 수 있으며, 등방적인 산란이 아니라 소정 방향으로 강하게, 또한 상기 소정 방향에서의 산란 각도가 커져도 소정 방향에 대하여 직교하는 방향에서의 산란 각도보다도 산란 강도가 높은 필름일 수 있다.

도 1은 광확산 필름의 일례를 나타내는 개략적인 단면도이다. 이 예에 있어서, 광확산 필름 (7)은 광확산층 (8) 및 이 광확산층의 적어도 한쪽면에 적층된 투명층(투명 수지층) (9)으로 구성된 적층 구조를 갖는다. 광확산 필름에 자외선 흡수성을 부여하기 위해, 적어도 투명층 (9)에 자외선 흡수제를 함유시킬 수도 있다. 또한, 광확산층 (8)은 서로 굴절률이 다른 복수의 수지로 구성되어 있으며, 연속층 (8a) 중에 분산상 입자 (8b)가 분산된 상분리 구조(또는 해도 구조)를 갖고 있다.

이러한 적층 구조의 광확산 필름에서는, 투명층 (9)은 광확산층을 보호하여 분산상 입자의 탈락 및 부착을 방지할 수 있고, 필름의 내상성이나 제조 안정성을 향상시킬 수 있으며, 동시에 필름의 강도나 취급성을 높일 수 있다. 또한, 적어도 투명층 (9)이 자외선 흡수제를 함유하는 경우, 투명층 (9)을 면광원 유니트의 출광면 상에 적층 또는 배치함으로써 광확산층 (8)도 자외선으로부터 유효하게 보호할 수 있고, 자외선 누설을 확실하고 안정하게 방지할 수 있다.

도 2는 광확산의 이방성을 설명하기 위한 개념도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이 이방성 광확산 필름 (17)은, 수지로 구성된 연속상 (17a)과, 이 연속상 중에 분산된 이방 형상의 분산상 (17b)으로 구성되어 있다. 또한, 광확산의 이방성은 산란각 θ와 산란광 강도 F의 관계를 나타내는 산란 특성 F(θ)에 있어서, 필름의 X축 방향의 산란 특성을 Fx(θ), X축 방향과 직교하는 Y축 방향의 산란 특성을 Fy(θ)라고 했을 때, 산란 특성 Fx(θ) 및 Fy(θ)는 산란각 θ가 광각도가 됨에 따라 광강도가 완만히 감쇠되는 패턴을 나타낸다. 또한, 이방성 광확산 필름 (17)의 X축 방향은 통상 분산상 (17b)의 장축 방향이다. 즉, Fx(θ)는 필름의 분산상 입자의 장축 방향의 산란광 강도를 나타내고, Fy(θ)는 필름의 분산상 입자의 단축 방향의 산란광 강도를 나타낸다. 또한, 산란각 θ=4 내지 30°의 범위에서 Fy(θ) /Fx(θ)의 값은 1.01 이상, 예를 들면 1.01 내지 100, 바람직하게는 1.01 내지 50, 더욱 바람직하게는 1.01 내지 20 정도이고, 통상 1.1 내지 10 정도이다. 또한, 산란각 θ=18°에 있어서, Fy(θ)/Fx(θ)의 값은 1.1 내지 20, 바람직하게는 1.1 내지 15(예를 들면, 1.1 내지 10), 더욱 바람직하게는 1.1 내지 8(예를 들면, 1.1 내지 5) 정도이다. 이러한 광학 특성을 갖는 본 발명의 이방성 광확산 필름을 사용하면 입사광을 광의 진행 방향으로 산란시킬 수 있고, 면광원 유니트 또는 장치로서 좌우 방향이나 상하 방향에 있어서 넓은 각도에서 보아도 표시면에서의 휘도 균일성을 향상시킬 수 있고, 시야각을 확대할 수 있다. 즉, 광확산 필름에 의해 표시 유니트의 표시면에서 좌우 방향 또는 상하 방향의 휘도를 균일화할 수 있다. 또한, Fy(θ) /Fx(θ)의 값 및 산란각 θ=18°에서의 Fy(θ)/Fx(θ)의 값이 지나치게 크면, 필름의 Y축 방향을, 표시체의 좌우 방향(Y축 방향)을 향하도록 배치하여 표시체의 상하 방향(X축 방향)에서 보았을 때 표시 불균일이 커지고, 이러한 값이 지나치게 작은 경우에는, 등방성 광확산 필름이 되어 표시체를 좌우 방향에서 보았을 때 휘도의 변화가 크고 시야각이 좁아져 TCO의 규격을 충족할 수 없게 된다.

또한, 이방성 광확산 쉬이트(자외선 흡수성을 갖는 이방성 광확산 쉬이트를 포함함)에 있어서, 산란광 강도 특성은 상기한 바와 같이 θ=4 내지 30°의 범위에 서 Fy(θ)/Fx(θ)≥1.01을 충족하는 산란광 강도 특성을 가지며, 산란광 강도 특성은 Fy(θ)/Fx(θ)≥1.1, 특히 Fy(θ)/Fx(θ)≥1.5일 수도 있다. 또한, Fy(θ)/Fx(θ)의 값은 통상 1.1 내지 500(예를 들면, 10 내지 500), 바람직하게는 15 내지 500, 더욱 바람직하게는 50 내지 500(예를 들면, 100 내지 400) 정도일 수도 있다. 또한, 산란각 θ=18°에 있어서 Fy(θ)/Fx(θ)의 값은 상기와 동일할 수도 있다.

이러한 이방성 광확산 필름은 Y축 방향의 산란광 강도 Fy(θ)가 매우 광범위한 산란각 θ까지 강한 강도를 나타내며, X축 방향의 산란광 강도 Fx(θ)가 작은 각도의 산란각 θ에서 강도가 감쇠된다는 특성을 갖는다. 이러한 광학 특성을 갖는 광확산 필름은 표시 유니트의 표시면에서 좌우 방향 또는 상하 방향의 휘도를 균일화할 수 있다.

또한, 산란 특성 F(θ)는, 예를 들면 도 3에 나타낸 측정 장치를 이용하여 측정할 수 있다. 이 장치는 이방성 광확산 쉬이트 (17)에 대하여 레이저광을 조사하기 위한 레이저광 조사 장치(닛본 가가꾸 ENG NEO-20MS) (18)과, 이방성 광확산 쉬이트 (17)를 투과한 레이저광의 강도를 측정하기 위한 검출기 (19)를 구비하고 있다. 또한, 광확산 쉬이트 (17)면에 대하여 90°의 각도로(수직으로) 레이저광을 조사하고, 필름에 의해 확산된 광의 강도(확산 강도) F를 확산 각도 θ에 대하여 측정(플롯)함으로써 광산란 특성을 구할 수 있다.

이방성 광확산 필름에서는 광산란의 이방성이 높으면, 소정 방향에서의 산란 각도 의존성을 보다 적게 할 수 있으며, 따라서 휘도의 각도 의존성도 보다 적게 할 수 있다. 상기 이방성 확산 쉬이트에서는 표시면에 대하여 수직인 각도(90°) 를 0°라고 했을 때, 표시면에 대한 각도 20°를 초과하여 각도 40°이상의 각도에서도 휘도 저하를 억제할 수 있다.

이러한 특성은 표시면의 정면 휘도에 대한 소정의 산란 각도(θ)에서의 휘도 비율이나, 2개의 산란 각도(θ)에서의 휘도 비율로 표현할 수 있다. 즉, 본 발명의 광확산 필름이나 면광원 유니트를 사용하면, 상기 비율의 값을 작게 할 수 있다. 예를 들면, 표시면에 대하여 수직인 각도(θ=0°)에서의 정면 휘도(N(0°))와 각도 18°에서의 휘도(N(18°))나 각도 40°에서의 휘도(N(40°))의 비율, 각도 18°에서의 휘도(N(18°))와 각도 40°에서의 휘도(N(40°))의 비율을 작게 할 수 있다. 이들 비율을 작게 한 이방성 광확산 쉬이트를 액정 표시 장치에 사용하면, (예를 들면, 상기 액정 표시 장치의 프리즘 쉬이트 상에 이방성 광확산 쉬이트를 배치함으로써), TCO99 규격을 충족하는 업무용 모니터에 적합한 투과형 액정 표시 장치를 공급할 수 있다. 각도 18°에서의 휘도(N(18°))와 각도 40°에서의 휘도 (N(40°))의 비율[N(18°)/N(40°)]은, 예를 들면 2.0 이하(1.3 내지 1.9 정도), 바람직하게는 1.4 내지 1.8, 더욱 바람직하게는 1.4 내지 1.7 정도이고, 통상 1.7 이하 (예를 들면, 1.35 내지 1.7 정도)이다.

광확산 필름에 있어서, 분산상 입자는 장축의 평균 길이 L과 단축의 평균 길이 W의 비(평균 종횡비, L/W)가 1인 구형 입자일 수도 있다. 또한, 이방성 광확산 필름에서는 종횡비가 1보다 크고, 또한 분산상 입자의 장축 방향은 필름의 X축 방향으로 배향되어 있다. 평균 종횡비(L/W)는, 예를 들면 1 내지 1000(예를 들면, 2 내지 1000) 정도, 바람직하게는 5 내지 1000 정도, 더욱 바람직하게는 5 내지 500( 예를 들면, 20 내지 500) 정도이며, 통상 50 내지 500(특히 70 내지 300) 정도이다. 또한, 이방성을 부여하기 위한 바람직한 평균 종횡비(L/W)는, 예를 들면 1.01 내지 100 정도, 바람직하게는 1.1 내지 50(예를 들면, 1.1 내지 10) 정도, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 10(예를 들면, 1.5 내지 5)정도이고, 1.5 내지 3 정도일 수도 있다. 이러한 분산상 입자는 럭비볼 형상(회전 타원형 등), 섬유 형상, 직방체 형상 등일 수도 있다. 종횡비가 클 수록 이방적인 광산란성을 높일 수 있다.

또한, 분산상의 장축의 평균 길이 L은, 예를 들면 0.1 내지 200 ㎛ 정도(예를 들면, 1 내지 100 ㎛ 정도), 바람직하게는 1 내지 150 ㎛ 정도(예를 들면, 1 내지 80 ㎛ 정도), 특히 2 내지 100 ㎛ 정도(예를 들면, 2 내지 50 ㎛ 정도)이고, 통상 10 내지 100 ㎛(예를 들면, 30 내지 100 ㎛, 특히 10 내지 50 ㎛) 정도이다. 또한, 분산상의 단축의 평균 길이 W는, 예를 들면 0.1 내지 100 ㎛ 정도, 바람직하게는 0.5 내지 50 ㎛(예를 들면, 0.5 내지 20 ㎛) 정도이고, 통상 0.5 내지 10 ㎛(예를 들면, 0.5 내지 5 ㎛) 정도이다.

또한, 자외선 흡수성 광확산 필름에 있어서, 분산상의 단축의 평균 길이 W는, 예를 들면 0.1 내지 10 ㎛ 정도, 바람직하게는 0.15 내지 5 ㎛ (예를 들면, 0.5 내지 5 ㎛) 정도, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 2 ㎛(예를 들면, 0.5 내지 2 ㎛) 정도일 수도 있다. 분산상의 단축의 평균 길이 W는, 예를 들면 0.01 내지 0.5 ㎛ 정도, 바람직하게는 0.05 내지 0.5 ㎛ 정도, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 0.4 ㎛ 정도일 수도 있다.

분산상 입자의 배향 계수는, 예를 들면 0.34 이상(0.34 내지 1 정도), 바람 직하게는 0.4 내지 1(예를 들면, 0.5 내지 1), 더욱 바람직하게는 0.7 내지 1(예를 들면, 0.8 내지 1), 더욱 바람직하게는 0.9 내지 1 정도일 수도 있다. 분산상 입자의 배향 계수가 높을 수록 산란광에 높은 이방성을 부여할 수 있다. 또한, 배향 계수는 하기 수학식에 기초하여 산출할 수 있다.

배향 계수=(3<cos²θ>-1)/2

식 중, θ는 입자형 분산상의 장축과 필름의 X축 사이의 각도를 나타내고(장축과 X축이 평행한 경우, θ=0°), <cos²θ>는 각 분산상 입자에 대하여 산출한 cos²θ의 평균을 나타내며, 하기 수학식으로 표시된다.

<cos²θ>=∫n(θ)ㆍcos²θㆍdθ

식 중, n(θ)는 전체 분산상 입자 중의 각도 θ를 갖는 분산상 입자의 비율(중률)을 나타낸다.

이방성 광확산 필름은 확산광의 지향성을 가질 수도 있다. 즉, 지향성을 갖는다는 것은 이방적 확산광에 있어서 산란이 강한 방향 중 산란 강도가 극대를 나타내는 각도가 있다는 것을 의미한다. 확산광이 지향성을 갖는 경우, 상기 도 3의 측정 장치에 있어서, 확산광 강도 F를 확산 각도 θ에 대하여 작도했을 때, 작도 곡선이 특정한 확산 각도 θ의 범위(θ=0°를 제외한 각도 영역)에서 최대치 또는 숄더(특히, 최대치 등의 변곡점)를 갖는다.

광확산 필름을 구성하는 수지(연속상 및(또는) 분산상을 구성하는 수지)에는 열가소성 수지[올레핀계 수지, 환상 올레핀계 수지, 할로겐 함유 수지(불소계 수지를 포함함), 비닐알코올계 수지, 비닐에스테르계 수지, 비닐에테르계 수지, (메트)아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 열가소성 폴리우레탄 수지, 폴리술폰계 수지(폴리에테르술폰, 폴리술폰 등), 폴리페닐렌에테르계 수지(2,6-크실레놀의 중합체 등), 셀룰로오스 유도체(셀룰로오스에스테르류, 셀룰로오스카바메이트류, 셀룰로오스에테르류 등), 실리콘 수지(폴리디메틸실록산, 폴리메틸페닐실록산 등), 고무 또는 엘라스토머(폴리부타디엔, 폴리이소프렌 등의 디엔계 고무, 스티렌-부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 아크릴 고무, 우레탄 고무, 실리콘 고무 등)등], 및 열경화성 수지(에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 실리콘 수지 등) 등이 포함된다. 바람직한 수지는 열가소성 수지이다.

올레핀계 수지에는, 예를 들면 C_2-6올레핀 단독 또는 공중합체(폴리에틸렌 및 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 에틸렌계 수지, 폴리프로필렌, 프로필렌-에틸렌 공중합체 및 프로필렌-부텐 공중합체 등의 폴리프로필렌계 수지, 폴리(메틸펜텐-1), 프로필렌-메틸펜텐 공중합체 등), C_2-6 올레핀과 공중합성 단량체의 공중합체(에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체 또는 그의 염(예를 들면, 이오노머 수지), 에틸렌-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체 등의 공중합체를 들 수 있다. 지환식 올레핀계 수지로서는 환상 올레핀(노르보르넨, 디시클로펜타디엔 등) 단독 또는 공중합체(예를 들면, 입체적 강성을 나타내는 트리시클로데칸 등의 지환식 탄화수소기를 갖는 중합체 등), 상기 환상 올레핀과 공중합성 단량체의 공중합체(에틸렌-노르보르넨 공중합체, 프로필렌-노르보르넨 공중합체 등) 등을 예시할 수 있다. 지환식 올레핀계 수지는, 예를 들면 상품명 "아톤(ARTON)", 상품명 "제오넥스 (ZEONEX)" 등으로서 입수할 수 있다.

할로겐 함유 수지로서는 할로겐화 비닐계 수지(폴리염화비닐, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리비닐플루오라이드 등의 할로겐 함유 단량체의 단독중합체; 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체 등의 할로겐 함유 단량체의 공중합체; 염화비닐-아세트산 비닐 공중합체, 염화비닐-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체 등의, 할로겐 함유 단량체와 공중합성 단량체의 공중합체 등), 및 할로겐화 비닐리덴계 수지(폴리염화비닐리덴, 폴리비닐리덴플루오라이드, 염화비닐리덴-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체 등의, 할로겐 함유 비닐리덴 단량체와 다른 단량체의 공중합체) 등을 들 수 있다.

비닐알코올계 수지의 유도체에는 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 등이 포함된다. 비닐에스테르계 수지로서는 비닐에스테르계 단량체 단독 또는 공중합체(폴리아세트산 비닐, 폴리프로피온산 비닐 등), 비닐에스테르계 단량체와 공중합성 단량체의 공중합체(아세트산 비닐-에틸렌 공중합체, 아세트산 비닐-염화비닐 공중합체, 아세트산 비닐-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체 등) 또는 이들의 유도체를 들 수 있다. 비닐에스테르계 수지의 유도체에는 폴리비닐알코올, 에틸렌 -비닐알코올 공중합체, 폴리비닐아세탈 수지 등이 포함된다.

비닐에테르계 수지로서는 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 비닐프로필에테르, 비닐 t-부틸에테르 등의 비닐 C_1-10 알킬에테르 단독 또는 공중합체, 비닐 C_1-10 알킬에테르와 공중합성 단량체의 공중합체(비닐알킬에테르-말레산 무수물 공중합체 등)를 들 수 있다.

(메트)아크릴계 수지로서는 (메트)아크릴계 단량체 단독 또는 공중합체, 및 (메트)아크릴계 단량체와 공중합성 단량체의 공중합체를 사용할 수 있다. (메트)아크릴계 단량체에는, 예를 들면 (메트)아크릴산; (메트)아크릴산 메틸, (메트)아크릴산 에틸, (메트)아크릴산 부틸, (메트)아크릴산 t-부틸, (메트)아크릴산 이소부틸, (메트)아크릴산 헥실, (메트)아크릴산 옥틸, (메트)아크릴산 2-에틸헥실 등의 (메트)아크릴산 C_1-10 알킬; (메트)아크릴산 페닐 등의 (메트)아크릴산 아릴; 히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 히드록시프로필 (메트)아크릴레이트 등의 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트; 글리시딜 (메트)아크릴레이트; N,N-디알킬아미노알킬 (메트)아크릴레이트; (메트)아크릴로니트릴; 트리시클로데칸 등의 지환식 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴레이트 등을 예시할 수 있다. 공중합성 단량체에는 상기 스티렌계 단량체, 비닐에스테르계 단량체, 말레산 무수물, 말레산, 푸마르산 등을 예시할 수 있다. 이들 단량체는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

(메트)아크릴계 수지로서는, 예를 들면 폴리메타크릴산 메틸 등의 폴리(메 트)아크릴산 에스테르, 메타크릴산 메틸-(메트)아크릴산 공중합체, 메타크릴산 메틸-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체, 메타크릴산 메틸-아크릴산 에스테르-(메트)아크릴산 공중합체, (메트)아크릴산 에스테르-스티렌 공중합체(MS 수지 등) 등을 들 수 있다. 바람직한 (메트)아크릴계 수지로서는 폴리(메트)아크릴산 메틸 등의 폴리(메트)아크릴산 C_1-6 알킬, 특히 메타크릴산 메틸을 주성분(50 내지 100 중량%, 바람직하게는 70 내지 100 중량% 정도)으로 하는 메타크릴산 메틸계 수지를 들 수 있다.

스티렌계 수지에는 스티렌계 단량체 단독 또는 공중합체(폴리스티렌, 스티렌 -α-메틸스티렌 공중합체, 스티렌-비닐톨루엔 공중합체 등), 스티렌계 단량체와 다른 중합성 단량체((메트)아크릴계 단량체, 말레산 무수물, 말레이미드계 단량체, 디엔류 등)의 공중합체 등이 포함된다. 스티렌계 공중합체로서는, 예를 들면 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(AS 수지), 스티렌과 (메트)아크릴계 단량체의 공중합체[스티렌-메타크릴산 메틸 공중합체, 스티렌-메타크릴산 메틸-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체, 스티렌-메타크릴산 메틸-(메트)아크릴산 공중합체 등의 스티렌 -(메트)아크릴산 에스테르 공중합체], 스티렌-말레산 무수물 공중합체 등을 들 수 있다. 바람직한 스티렌계 수지에는 폴리스티렌, 스티렌과 (메트)아크릴계 단량체의 공중합체[스티렌-메타크릴산 메틸 공중합체 등과 같은, 스티렌과 메타크릴산 메틸을 주성분으로 하는 공중합체], AS 수지, 스티렌-부타디엔 공중합체 등이 포함된다.

폴리에스테르계 수지에는 테레프탈산 등의 방향족 디카르복실산으로부터 얻을 수 있는 방향족 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리 C_2-4알킬렌테레프탈레이트나 폴리 C_2-4알킬렌나프탈레이트 등의 단독 폴리에스테르; C_2-4 알킬렌아릴레이트 단위(C_2-4알킬렌테레프탈레이트 단위 및(또는) C_2-4알킬렌나프탈레이트 단위)를 주성분(예를 들면, 50 몰% 이상, 바람직하게는 75 내지 100 몰%, 더욱 바람직하게는 80 내지 100 몰%)으로서 포함하는 코폴리에스테르 등), 및 액정 폴리에스테르 등을 예시할 수 있다. 코폴리에스테르로서는 폴리 C_2-4 알킬렌아릴레이트의 구성 단위 중 C_2-4 알킬렌글리콜의 일부를 폴리옥시 C _2-4알킬렌글리콜, C_6-10알킬렌글리콜, 지환식 디올(시클로헥산디메탄올, 수소 첨가 비스페놀 A 등), 방향환을 갖는 디올(플루오레논 측쇄를 갖는 9,9-비스(4-(2-히드록시에톡시)페닐)플루오렌, 비스페놀 A, 비스페놀 A-알킬렌옥시드 부가물 등) 등으로 치환한 코폴리에스테르; 및 방향족 디카르복실산의 일부를 프탈산, 이소프탈산 등의 비대칭 방향족 디카르복실산, 아디프산 등의 지방족 C_6-12 디카르복실산 등으로 치환한 코폴리에스테르가 포함된다. 폴리에스테르계 수지에는 폴리아릴레이트계 수지, 아디프산 등의 지방족 디카르복실산으로부터 얻을 수 있는 지방족 폴리에스테르, ε-카프로락톤 등의 락톤 단독중합체 또는 공중합체도 포함된다. 바람직한 폴리에스테르계 수지는 통상 비결정성 코폴리에스테르(예를 들면, C_2-4알킬렌아릴레이트계 코폴리에스테르 등)등과 같이 비결정성이다.

폴리아미드계 수지로서는 나일론 46, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 610, 나일론 612, 나일론 11, 나일론 12 등의 지방족 폴리아미드, 디카르복실산(예를 들면, 테레프탈산, 이소프탈산, 아디프산 등)과 디아민(예를 들면, 헥사메틸렌디아민, 메타크실릴렌디아민)으로부터 얻어지는 폴리아미드(크실릴렌디아민아디페이트 (MXD-6) 등의 방향족 폴리아미드 등) 등을 들 수 있다. 폴리아미드계 수지는 ε-카프로락탐 등의 락탐 단독중합체 또는 공중합체일 수 있으며, 단독 중합 폴리아미드로 국한되지 않고 코폴리아미드일 수도 있다.

폴리카르보네이트계 수지에는 비스페놀류(비스페놀 A 등)를 기재로 하는 방향족 폴리카르보네이트, 디에틸렌글리콜 비스알릴카르보네이트 등의 지방족 폴리카르보네이트 등이 포함된다.

셀룰로오스 유도체 중 셀룰로오스에스테르류로서는, 예를 들면 셀룰로오스의 지방족 유기산 에스테르(셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리아세테이트 등의 셀룰로오스아세테이트; 셀룰로오스프로피오네이트, 셀룰로오스부틸레이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 등의 C_1-6유기산 에스테르 등), 셀룰로오스의 방향족 유기산 에스테르(셀룰로오스프탈레이트, 셀룰로오스벤조에이트 등의 C_7-12 방향족 카르복실산 에스테르), 셀룰로오스의 무기산 에스테르류(예를 들면, 인산 셀룰로오스, 황산 셀룰로오스 등)를 예시할 수 있으며, 아세트산ㆍ질산 셀룰로오스에스테르 등의 혼합산 에스테르일 수도 있다. 셀룰로오스 유도체에는 셀룰로오스카바메이트류(예를 들면, 셀룰로오스페닐카바메이트 등), 셀룰로오스에테르류(예를 들면, 시아노에틸셀룰로오스; 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스 등의 히드록시 C_2-4 알킬셀룰로오스; 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 등의 C_1-6 알킬셀룰로오스; 카르복시메틸셀룰로오스 또는 그의 염, 벤질셀룰로오스, 아세틸알킬셀룰로오스 등)도 포함된다.

또한, 상기 수지 성분은 필요에 따라 변성(예를 들면, 고무 변성)될 수도 있다. 또한, 상기 수지 성분으로 연속상 매트릭스를 구성하고, 이 매트릭스 수지에 분산상 성분을 그래프트 또는 블럭 공중합할 수도 있다. 이러한 중합체로서는, 예를 들면 고무 블럭 공중합체(스티렌-부타디엔 공중합체(SB 수지) 등), 고무 그래프트 스티렌계 수지(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS 수지) 등) 등을 예시할 수 있다.

분산상(광산란 인자)은 매트릭스 수지에 대한 무기 또는 유기 미립자나 섬유의 첨가, 매트릭스 수지에 대한 굴절률이 다른 수지의 첨가 및 혼련 등에 의해 형성할 수 있다. 무기 또는 유기 미립자로서는 무기 산화물(실리카, 알루미나, 산화티탄 등), 탄산염(탄산칼슘 등), 황산염(황산바륨 등), 천연 광물 또는 규산염(활석 등) 등의 무기 입자; 가교 폴리스티렌 비드 등의 가교 스티렌계 수지, 가교 폴리메타크릴산 메틸 등의 가교 아크릴계 수지, 가교 구아나민계 수지 등의 가교 수지 입자 등을 예시할 수 있다. 섬유형 분산상에는 유기 섬유, 무기 섬유 등이 포함된다. 유기 섬유는 내열성 유기 섬유, 예를 들면 아라미드 섬유, 전체 방향족 폴리에스테르 섬유, 폴리이미드 섬유 등일 수도 있다. 무기 섬유로서는, 예를 들 면 섬유형 필러(유리 섬유, 실리카 섬유, 알루미나 섬유, 지르코니아 섬유 등의 무기 섬유), 박편형 필러(운모 등) 등을 들 수 있다.

연속상 또는 분산상을 구성하는 바람직한 성분에는 올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카르보네이트 수지 등이 포함된다. 또한, 상기 연속상 및(또는) 분산상을 구성하는 수지는 결정성 또는 비결정성일 수 있으며, 연속상 및 분산상을 비결정성 수지로 구성할 수도 있다. 바람직한 태양에 있어서, 결정성 수지와 비결정성 수지를 조합할 수 있다. 즉, 연속상 및 분산상 중 하나의 상(예를 들면, 연속상)을 결정성 수지로 구성하고, 다른 상(예를 들면, 분산상)을 비결정성 수지로 구성할 수 있다.

결정성 수지로서는 올레핀계 수지(폴리프로필렌, 프로필렌-에틸렌 공중합체 등의 프로필렌 함량이 90 몰% 이상인 폴리프로필렌계 수지, 폴리(메틸펜텐-1) 등), 비닐리덴계 수지(염화비닐리덴계 수지 등), 방향족 폴리에스테르계 수지(폴리알킬렌테레프탈레이트, 폴리알킬렌나프탈레이트 등의 폴리알킬렌아릴레이트 단독 중합 폴리에스테르, 알킬렌아릴레이트 단위의 함유량이 80 몰% 이상인 코폴리에스테르, 액정성 방향족 폴리에스테르 등), 폴리아미드계 수지(나일론 46, 나일론 6, 나일론 66 등의 단쇄 세그멘트를 갖는 지방족 폴리에스테르 등) 등을 예시할 수 있다. 이들 결정성 수지는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 결정성 수지(결정성 폴리프로필렌계 수지 등)의 결정화도는, 예를 들면 10 내지 80 % 정도, 바람직하게는 20 내지 70 % 정도, 더욱 바람직하게는 30 내지 60 % 정도이다.

연속상을 구성하는 수지로서는, 통상 투명성 및 열안정성이 높은 수지가 사 용된다. 바람직한 연속상을 구성하는 수지는, 용융 특성으로서 유동성이 높은 결정성 수지이다. 이러한 수지와 분산상을 구성하는 수지를 조합하면, 분산상과의 균일한 혼합화가 가능하다. 연속상을 구성하는 수지로서 융점 또는 유리 전이 온도가 높은 수지(특히, 융점이 높은 결정성 수지, 예를 들면 융점 또는 유리 전이 온도가 130 내지 280 ℃ 정도, 바람직하게는 140 내지 270 ℃ 정도, 더욱 바람직하게는 150 내지 260 ℃ 정도의 수지)를 사용하면 열안정성 및 필름 가공성이 우수하고, 용융 막제조에서의 인출률을 높이거나, 용융 막제조에 의한 필름화가 용이하다. 따라서, 이방적 산란 특성을 향상시키기 위한 배향 처리(또는 일축 연신 처리)를 비교적 고온(예를 들면, 130 내지 150 ℃ 정도)에서 행할 수 있고, 가공이 용이하며 분산상을 쉽게 배향할 수 있다. 또한, 표시 장치(액정 표시 장치 등)의 부품으로서 사용해도 넓은 온도 범위(예를 들면, 실온 내지 80 ℃ 정도의 범위)에서 안정하다. 또한, 결정성 수지(결정성 폴리프로필렌 수지 등)는 일반적으로 저렴하다. 바람직한 결정성 수지에는 저렴하고 열안정성이 높은 결정성 폴리프로필렌계 수지가 포함된다.

비결정성 수지로서는, 예를 들면 비닐계 중합체(이오노머 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체, 폴리염화비닐, 염화비닐-아세트산 비닐 공중합체, 폴리아세트산 비닐, 비닐알코올계 수지 등의 비닐계 단량체 단독중합체 또는 공중합체 등), (메트)아크릴계 수지(폴리메타크릴산 메틸, 메타크릴산 메틸-스티렌 공중합체(MS 수지) 등), 스티렌계 수지(폴리스티렌, AS 수지, 스티렌-메타크릴산 메틸 공중합체 등), 폴리카르보네이트계 중합체, 비결정성 폴리에스테르계 수지(지방족 폴리에스테르, 디올 성분 및(또는) 방향족 디카르복실산 성분의 일부가 치환된 폴리알킬렌아릴레이트 코폴리에스테르, 폴리아릴레이트 수지 등), 폴리아미드계 수지(장쇄 세그멘트를 갖는 지방족 폴리아미드, 비결정성 방향족 폴리아미드), 열가소성 엘라스토머(폴리에스테르 엘라스토머, 폴리올레핀 엘라스토머, 폴리아미드 엘라스토머, 스티렌계 엘라스토머 등) 등을 예시할 수 있다. 상기 비결정성 폴리에스테르계 수지에 있어서, 폴리알킬렌아릴레이트 코폴리에스테르로서는 디올 성분(C_2-4 알킬렌글리콜) 및(또는) 방향족 디카르복실산 성분(테레프탈산, 나프탈렌디카르복실산)의 일부(예를 들면, 10 내지 80 몰%, 바람직하게는 20 내지 80 몰%, 더욱 바람직하게는 30 내지 75 몰% 정도)로서 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 등의 (폴리)옥시알킬렌글리콜, 시클로헥산디메탄올, 프탈산, 이소프탈산, 지방족 디카르복실산(아디프산 등)으로부터 선택된 1종 이상으로부터 얻을 수 있는 코폴리에스테르 등이 포함된다. 이들 비결정성 수지는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

분산상을 구성하는 수지로서는, 통상 투명성이 높고 일축 연신 온도 등의 배향 처리 온도에서 쉽게 변형되며, 실용적인 열안정성을 갖는 수지가 사용된다. 특히, 연속상보다 낮은 융점 또는 유리 전이 온도를 갖는 수지를 사용하면 일축 연신 등의 배향 처리에 의해 분산상 입자의 종횡비를 쉽게 높일 수 있다. 또한, 분산상을 구성하는 수지의 융점 또는 유리 전이 온도는, 상기 연속상을 구성하는 수지보다 낮은 경우가 많으며, 예를 들면 50 내지 180 ℃ 정도, 바람직하게는 60 내지 170 ℃ 정도, 더욱 바람직하게는 70 내지 150 ℃ 정도의 수지일 수도 있다.

분산상을 구성하는 비결정성 수지 중, 비결정성 코폴리에스테르계 수지 및 폴리스티렌계 수지로부터 선택된 1종 이상의 수지가 바람직하다. 분산상을 비결정성 코폴리에스테르계 수지로 구성하면 투명성이 높을 뿐만 아니라, 유리 전이 온도가 예를 들면 약 80 ℃ 정도이기 때문에 일축 연신 등의 배향 처리 온도로 분산상을 쉽게 변형시킬 수 있고, 성형 후에도 소정의 온도 범위(예를 들면, 실온 내지 약 80 ℃ 정도)에서 안정화할 수 있다. 또한, 비결정성 코폴리에스테르(예를 들면, 에틸렌글리콜/시클로헥산디메탄올 = 10/90 내지 60/40(몰%), 특히 25/75 내지 50/50(몰%) 정도의 디올 성분을 사용하여 얻을 수 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트 코폴리에스테르, 또는 플루오레논 측쇄를 갖는 9,9-비스(4-(2-히드록시에톡시)페닐)플루오렌을 디올 성분으로서 사용하여 얻을 수 있는 코폴리에스테르 등)는 굴절률이 높고(예를 들면, 1.57 정도), 상기 결정성 수지(폴리프로필렌계 수지 등)와의 혼합화가 비교적 양호하다.

폴리스티렌계 수지는 굴절률 및 투명성이 높고, 유리 전이 온도가 약 100 내지 130 ℃로 높기 때문에 내열성이 우수한 이방성 산란 쉬이트를 제조할 수 있다. 또한, 저렴한 폴리스티렌계 수지는 연속상용 수지로서의 결정성 수지(폴리프로필렌계 수지 등)에 대하여 비교적 소량의 비율로, 또한 용융 막제조의 비교적 낮은 인출 비율로 바람직한 이방성 산란 쉬이트를 제조할 수 있다. 또한, 용융 막제조 후, 압연하는 경우 매우 높은 이방성을 나타낸다.

광확산성을 부여하기 위해 연속상과 분산상은 서로 굴절률이 다른 성분으로 구성되어 있다. 연속상과 분산상의 굴절률 차이는 예를 들면 0.001 이상(예를 들면, 0.001 내지 0.3 정도), 바람직하게는 0.01 내지 0.3 정도, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.1 정도이다.

이러한 수지의 조합으로서는, 예를 들면 다음과 같은 조합을 들 수 있다:

(1) 올레핀계 수지(특히, 프로필렌계 수지)와, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지 및 폴리카르보네이트 수지로부터 선택된 1종 이상과의 조합,

(2) 스티렌계 수지와, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지 및 폴리카르보네이트 수지로부터 선택된 1종 이상과의 조합, 및

(3) 폴리에스테르계 수지와, 폴리아미드계 수지 및 폴리카르보네이트 수지로부터 선택된 1종 이상과의 조합.

연속상을 구성하는 결정성 수지와 분산상을 구성하는 비결정성 수지의 바람직한 조합으로서는, 예를 들면 결정성 폴리올레핀계 수지(결정성 폴리프로필렌 수지 등)와, 비결정성 폴리에스테르(폴리알킬렌테레프탈레이트 코폴리에스테르 등의 폴리알킬렌아릴레이트 코폴리에스테르 등) 및 폴리스티렌계 수지로부터 선택된 1종 이상의 수지와의 조합 등을 예시할 수 있다.

광확산층에 있어서, 연속상과 분산상의 비율은 수지의 종류나 용융 점도, 광확산성 등에 따라 예를 들면 연속상/분산상(중량비) = 99/1 내지 30/70(예를 들면, 95/5 내지 40/60(중량비)) 정도, 바람직하게는 99/1 내지 50/50(예를 들면, 95/5 내지 50/50(중량비)) 정도, 더욱 바람직하게는 99/1 내지 75/25 정도의 범위에서 적절하게 선택할 수 있다.

광확산 필름은 필요에 따라 상용화제를 함유할 수도 있다. 상용화제를 사용하면 연속상과 분산상의 혼화성 및 친화성을 높일 수 있고, 필름을 배향 처리해도 결함(공극 등의 결함)이 생성되는 것을 방지할 수 있으며, 필름의 투명성 저하를 방지할 수 있다. 또한, 연속상과 분산상의 접착성을 높일 수 있고, 필름을 일축 연신해도 연신 장치에 대한 분산상의 부착을 감소시킬 수 있다.

상용화제로서는 연속상 및 분산상의 종류에 따라 관용적인 상용화제로부터 선택할 수 있으며, 예를 들면 옥사졸린 화합물, 변형기(카르복실기, 산무수물기, 에폭시기, 옥사졸리닐기 등)로 변형시킨 변형 수지, 디엔 또는 고무 함유 중합체[예를 들면, 디엔계 단량체 단독중합성 또는 공중합성 단량체(방향족 비닐 단량체 등)와의 공중합에 의해 얻어지는 디엔계 공중합체(랜덤 공중합체 등); 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS 수지) 등의 디엔계 그래프트 공중합체; 스티렌-부타디엔 (SB) 블럭 공중합체, 수소화 스티렌-부타디엔(SB) 블럭 공중합체, 수소화 스티렌-부타디엔-스티렌 블럭 공중합체(SEBS), 수소화(스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌) 블럭 공중합체 등의 디엔계 블럭 공중합체 또는 이들의 수소 첨가물 등], 상기 변형기(에폭시기 등)로 변형시킨 디엔 또는 고무 함유 중합체 등을 예시할 수 있다. 이들 상용화제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

상용화제로서는 통상 중합체 블렌드계의 구성 수지와 동일하거나 또는 공통된 성분을 갖는 중합체(랜덤, 블럭 또는 그래프트 공중합체), 중합체 블렌드계의 구성 수지에 대하여 친화성을 갖는 중합체(랜덤, 블럭 또는 그래프트 공중합체) 등이 사용된다.

상기 디엔계 단량체로서는 공액 디엔, 예를 들면 부타디엔, 이소프렌, 1,3-펜타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 피페릴렌, 3-부틸-1,3-옥타디엔, 페닐-1,3-부타디엔 등의 치환기를 가질 수도 있는 C_4-2O 공액 디엔을 들 수 있다. 공액 디엔은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 공액 디엔 중 부타디엔, 이소프렌이 바람직하다. 방향족 비닐 단량체로서는, 예를 들면 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔(p-메틸스티렌 등), p-t-부틸스티렌, 디비닐벤젠류 등을 들 수 있다. 이들 방향족 비닐 단량체 중 스티렌이 바람직하다. 이들 단량체는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 변형은 변형기에 상응하는 단량체(예를 들면, 카르복실기 변형에서는 (메트)아크릴산 등의 카르복실기 함유 단량체, 산무수물기 변형에서는 말레산 무수물, 에스테르기 변형에서는 (메트)아크릴계 단량체, 말레이미드기 변형에서는 말레이미드계 단량체, 에폭시 변형에서는 글리시딜 (메트)아크릴레이트 등의 에폭시기 함유 단량체)를 공중합함으로써 행할 수 있다. 또한, 에폭시 변성은 불포화 이중 결합의 에폭시화에 의해 수행할 수도 있다.

바람직한 상용화제는, 미변형 또는 변형 디엔계 공중합체, 특히 변형 블럭 공중합체(예를 들면, 에폭시화된 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 블럭 공중합체 등의 에폭시화 디엔계 블럭 공중합체 또는 에폭시 변형 디엔계 블럭 공중합체)이다. 에 폭시화 디엔계 블럭 공중합체는 투명성이 높을 뿐만 아니라, 연화 온도도 약 70 ℃ 정도로 비교적 높아 연속상과 분산상의 대부분의 조합에서 수지를 상용화시켜 분산상을 균일하게 분산시킬 수 있다.

상기 블럭 공중합체는, 예를 들면 공액 디엔 블럭 또는 그의 부분 수소 첨가 블럭 및 방향족 비닐 블럭으로 구성될 수 있다. 에폭시화 디엔계 블럭 공중합체에 있어서, 상기 공액 디엔 블럭의 이중 결합 중 일부 또는 전부가 에폭시화되어 있다. 방향족 비닐 블럭과 공액 디엔 블럭(또는 그의 수소 첨가 블럭)의 비율(중량비)은, 예를 들면 방향족 비닐 블럭/공액 디엔 블럭 = 5/95 내지 80/20 정도(예를 들면, 25/75 내지 80/20 정도), 더욱 바람직하게는 10/90 내지 70/30 정도(예를 들면, 30/70 내지 70/30 정도)이고, 통상 50/50 내지 80/20 정도이다. 또한, 방향족 비닐 블럭(스티렌 블럭 등)의 함유량이 60 내지 80 중량% 정도인 에폭시화 블럭 공중합체는 굴절률이 비교적 높고(예를 들면, 약 1.57), 또한 상기 분산상의 수지(비결정성 코폴리에스테르 등)와 근사한 굴절률을 갖고 있기 때문에, 분산상 수지에 의한 광산란성을 유지하면서 분산상을 균일하게 분산시킬 수 있다.

블럭 공중합체의 수평균 분자량은 예를 들면 5,000 내지 1,000,000 정도, 바람직하게는 7,000 내지 900,000 정도, 더욱 바람직하게는 10,000 내지 800,000 정도의 범위에서 선택할 수 있다. 분자량 분포[중량 평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)]는, 예를 들면 10 이하(1 내지 10 정도), 바람직하게는 1 내지 5 정도이다.

블럭 공중합체의 분자 구조는 직선형, 분지형, 방사형 또는 이들의 조합일 수도 있다. 블럭 공중합체의 블럭 구조로서는, 예를 들면 모노블럭 구조, 테레블럭 구조 등의 멀티블럭 구조, 3쇄 라디알 테레블럭 구조, 4쇄 라디알 테레블럭 구조 등을 예시할 수 있다. 이러한 블럭 구조로서는 방향족 디엔 블럭을 X, 공액 디엔 블럭을 Y라고 할 때, 예를 들면 X-Y형, X-Y-X형, Y-X-Y형, Y-X-Y-X형, X-Y-X-Y형, X-Y-X-Y-X형, Y-X-Y-X-Y형, (X-Y-)₄Si형, (Y-X-)₄Si형 등을 예시할 수 있다.

에폭시화 디엔계 블럭 공중합체 중의 에폭시기의 비율은 특별히 한정되지 않지만, 옥시란의 산소 농도 면에서 예를 들면 0.1 내지 8 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 6 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 5 중량% 정도이다. 에폭시화 블럭 공중합체의 에폭시 당량(JIS K 7236)은, 예를 들면 300 내지 1,000 정도, 바람직하게는 500 내지 900 정도, 더욱 바람직하게는 600 내지 800 정도일 수 있다.

또한, 상용화제(에폭시화 블럭 공중합체 등)의 굴절률은 분산상 수지와 대략 동일한 정도(예를 들면, 상용화제와 분산상 수지의 굴절률 차이가 0 내지 0.01 정도, 바람직하게는 0 내지 0.005 정도)일 수도 있다.

상기 에폭시화 블럭 공중합체는 디엔계 블럭 공중합체(또는 부분적으로 수소 첨가된 블럭 공중합체)를 관용적인 에폭시화 방법, 예를 들면 불활성 용매 중에서 에폭시화제(과산류, 히드로퍼옥시드류 등)에 의해 상기 블럭 공중합체를 에폭시화함으로써 제조할 수 있다.

상용화제의 사용량은, 예를 들면 수지 조성물 전체의 0.1 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 10 중량% 정도의 범위에 서 선택할 수 있다.

바람직한 광확산 필름에 있어서, 연속상, 분산상 및 상용화제의 비율은 예를 들면 이하와 같다:

(1) 연속상/분산상(중량비) = 99/1 내지 50/50 정도, 바람직하게는 98/2 내지 60/40 정도, 더욱 바람직하게는 90/10 내지 60/40 정도, 특히 80/20 내지 60/40 정도, 및

(2) 분산상/상용화제(중량비) = 99/1 내지 50/50 정도, 바람직하게는 99/1 내지 70/30 정도, 더욱 바람직하게는 98/2 내지 80/20 정도.

이러한 비율로 각 성분을 사용하면 미리 각 성분을 혼합하지 않고, 각 성분의 펠릿을 직접적으로 용융 혼련해도 균일하게 분산상을 분산시킬 수 있고, 일축 연신 등의 배향 처리에 의해 공극이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 투과율이 높고 이방성을 갖는 자외선 흡수성 광확산 필름을 얻을 수 있다.

보다 구체적으로는, 예를 들면 (a) 연속상으로서의 결정성 폴리프로필렌계 수지, 분산상으로서의 비결정성 코폴리에스테르계 수지, 상용화제로서의 에폭시화 SBS(스티렌-부타디엔-스티렌 블럭 공중합체)를 연속상/분산상 = 99/1 내지 50/50(중량비)(특히 80/20 내지 60/40(중량비)), 분산상/상용화제 = 99/1 내지 50/50(중량비) (특히 98/2 내지 80/20(중량비))의 비율로 포함하는 수지 조성물, (b) 연속상으로서의 결정성 폴리프로필렌계 수지, 분산상으로서의 폴리스티렌계 수지, 상용화제로서의 에폭시화 SBS를 연속상/분산상 = 99/1 내지 50/50(중량비)(특히 90/10 내지 70/30(중량비)), 분산상/상용화제 = 99/1 내지 50/50(중량비)(특히 99.5/0.5 내지 90/10(중량비))의 비율로 포함하는 수지 조성물을 사용하면 혼합화가 용이하고, 원재료를 공급하는 것만으로 혼합하면서 용융 막제조가 가능하며, 일축 연신을 행해도 공극이 없는 광확산 필름을 형성할 수 있다.

자외선 흡수제로서는, 예를 들면 벤조트리아졸계 자외선 흡수제[N-히드록시페닐벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-t-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-t-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-t-아밀페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-4'-옥틸옥시페닐)벤조트리아졸, 2,2-메틸렌 비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀], [2-(2'-히드록시-5'-메타크릴옥시페닐)-2H-벤조트리아졸] 등], 벤조페논계 자외선 흡수제[2-히드록시벤조페논, 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-알콕시벤조페논(2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-옥틸옥시벤조페논, 2-히드록시-4-도데실옥시벤조페논, 비스(2-메톡시-4-히드록시-5-술포벤조페논), 2-히드록시-4-메톡시-5-술포벤조페논등), 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 비스(2-메톡시-4-히드록시-5-벤조일페닐메탄) 등], 벤조에이트계 자외선 흡수제[2,4-디-t-부틸페닐-3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트 등], 살리실산계 자외선 흡수제[살리실산 페닐, p-t-부틸페닐살리실레이트, p-옥틸페닐살리실레이트 등], 트리아진계 자외선 흡수제[2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-헥실옥시-페놀 등] 등을 예시할 수 있다. 이들 자외선 흡수제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 바람직 한 자외선 흡수제로서는 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제를 들 수 있다.

자외선 흡수제는 사용되는 수지의 종류에 따라 선택할 수 있으며, 통상 수지에 대하여 상용성 또는 용해성을 갖는 화합물이 사용된다. 광확산층이 자외선 흡수제를 포함하는 경우, 자외선 흡수제는 통상 주로 연속상에 용해 또는 미분산되어 있다.

자외선 흡수제의 사용량은, 예를 들면 자외선 흡수제를 함유하는 층 또는 연속상을 구성하는 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부 정도의 범위에서 선택할 수 있으며, 통상 0.1 내지 5 중량부, 바람직하게는 0.2 내지 2,5 중량부, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 2 중량부 정도이다. 또한, 자외선 흡수제의 사용량은 통상 블리드 아웃이 일어나지 않는 범위에서 선택된다.

또한, 자외선 흡수제는 여러가지 안정화제(산화 방지제, 열안정화제), 특히 수지의 열화를 방지하는 광안정화제와 조합하여 사용할 수도 있다. 안정화제에는 자외선 안정화제(니켈 비스(옥틸페닐)술파이드, [2,2-티오비스(4-t-옥틸페놀레이트)]-n-부틸아민니켈, 니켈-디부틸디티오카르바메이트 등), 힌더드 아민계 광안정화제([비스 (2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트 등]) 등이 포함된다.

또한, 광산란성에 악영향을 미치지 않는 한, 자외선 흡수성 미립자(예를 들면, 미립자 산화아연이나 산화티탄 등의 무기 미립자 등)를 광산란성이나 광투과성 등을 손상시키지 않는 범위(예를 들면, 0.01 내지 1 중량% 정도의 소량)에서 병용할 수도 있다.

또한, 광확산 필름은 관용적인 첨가제, 예를 들면 가소제, 대전 방지제, 난연제, 충전제 등을 함유할 수도 있다.

이방성 광확산 필름에 지향성을 부여하는 경우, 연속상 수지와 분산상 입자의 굴절률차는, 예를 들면 0.005 내지 0.2 정도, 바람직하게는 0.01 내지 0.1 정도이며, 분산상 입자의 장축의 평균 길이는, 예를 들면 1 내지 100 ㎛ 정도, 바람직하게는 5 내지 50 ㎛ 정도이다. 종횡비는, 예를 들면 10 내지 300(예를 들면, 20 내지 300) 정도, 바람직하게는 50 내지 200 정도이며, 40 내지 300 정도일 수도 있다.

광확산 필름의 두께는 3 내지 300 ㎛ 정도, 바람직하게는 5 내지 200 ㎛(예를 들면, 30 내지 200 ㎛) 정도, 더욱 바람직하게는 5 내지 100 ㎛(예를 들면, 50 내지 100 ㎛) 정도이다. 또한, 광확산 필름의 전체 광선 투과율은, 예를 들면 85 % 이상(85 내지 100 %), 바람직하게는 90 % 이상(90 내지 100 %), 더욱 바람직하게는 85 내지 95 %(예를 들면, 90 내지 95) 정도이다. 또한, 헤이즈값은 50 % 이상(예를 들면, 55 내지 95 %), 바람직하게는 60 % 이상(예를 들면, 60 내지 90 %), 더욱 바람직하게는 70 내지 90 %, 특히 80 내지 90 % 정도이다. 전체 광선 투과율이 작으면 휘도가 저하되기 쉽고, 헤이즈값이 작으면 도광판으로부터 광을 균일하게 확산시킬 수 없어 표시 품질을 저하시킨다.

적층 구조의 광확산 필름에 있어서, 투명 수지층을 구성하는 투명 수지는 상기 예시된 수지로부터 선택할 수 있지만, 내열성이나 내블록킹성을 높이기 위해서는, 내열성 수지(유리 전이 온도 또는 융점이 높은 수지 등), 결정성 수지 등이 바 람직하다. 투명 수지층을 구성하는 수지의 유리 전이 온도 또는 융점은, 상기 연속상을 구성하는 수지의 유리 전이 온도 또는 융점과 동일한 정도일 수도 있으며, 예를 들면 130 내지 280 ℃ 정도, 바람직하게는 140 내지 270 ℃ 정도, 더욱 바람직하게는 150 내지 260 ℃ 정도일 수도 있다.

투명 수지층의 두께는 상기 광확산 필름과 동일한 정도일 수도 있다. 예를 들면, 광산란층의 두께가 3 내지 300 ㎛ 정도인 경우, 투명 수지층의 두께는 3 내지 150 ㎛ 정도에서 선택할 수 있다. 광확산층과 투명 수지층의 두께 비율은, 예를 들면 광확산층/투명수지층 = 5/95 내지 99/1 정도, 바람직하게는 50/50 내지 99/1 정도, 더욱 바람직하게는 70/30 내지 95/5 정도이다. 적층 필름의 두께는, 예를 들면 6 내지 600 ㎛ 정도, 바람직하게는 10 내지 400 ㎛ 정도, 더욱 바람직하게는 20 내지 250 ㎛ 정도이다.

또한, 광확산 필름의 표면에는 광학 특성을 저해하지 않는 범위에서 실리콘 오일 등의 이형제를 도포할 수도 있고, 코로나 방전 처리를 수행할 수도 있다. 또한, 이방성을 갖는 광확산 필름에는 필름의 X축 방향(분산상의 장축 방향)으로 연장되는 요철부를 형성할 수도 있다. 이러한 요철부를 형성하면, 필름에 의해 높은 이방적 광산란성을 부여할 수 있다.

[광확산 필름의 제조 방법]

이방성을 갖는 광확산 필름은, 연속상을 구성하는 수지 중에 분산상을 구성하는 성분(수지 성분, 섬유형 성분 등)을 분산시키고 배향함으로써 얻을 수 있다. 예를 들면, 연속상을 구성하는 수지와 분산상을 구성하는 성분(수지 성분, 섬유형 성분 등)을 필요에 따라 관용적인 방법(예를 들면, 용융 블렌드법, 텀블러법 등)으로 블렌드하여 용융 혼합하고, 용융된 혼합물을 T 다이 또는 링 다이 등으로부터 압출하여 필름 성형을 수행함으로써 분산상 성분을 분산시킬 수 있다. 또한, 기재 필름 상에 광산란 성분과 결합제 수지로 구성된 조성물을 도포하는 코팅법이나, 상기 조성물을 적층하는 적층법, 캐스팅법, 압출 성형법 등의 관용적인 필름 성형법을 이용하여 성형함으로써 제조할 수 있다.

또한, 자외선 흡수성을 갖는 광확산 필름은, 수지와 광산란 성분 및 자외선 흡수제를 조합함으로써 제조할 수 있다. 예를 들면, 기재 필름 상에 자외선 흡수제와 광산란 성분 및 결합제 수지로 구성된 조성물을 도포하는 코팅법이나, 상기 조성물을 적층하는 압출 적층법 등으로 필름을 제조할 수 있다. 또한, 단층 구조의 광확산 필름은 수지와 광산란 성분 및 자외선 흡수제를 포함하는 수지 조성물을 캐스팅법, 압출 성형법 등의 관용적인 필름 성형법을 이용하여 성형함으로써 제조할 수 있다.

또한, 광확산층과, 이 광확산층의 적어도 한쪽면에 적층된 투명(수지)층으로 구성된 적층 구조를 갖는 광확산 필름은, 광확산층에 상응하는 성분으로 구성된 수지 조성물과, 투명 수지층에 대응하는 성분으로 구성된 수지 조성물을 공압출 성형하여 막을 제조하는 공압출 성형법, 미리 제조한 한쪽층에 대하여 다른쪽층을 압출 적층에 의해 적층하는 방법, 각각 제조한 광확산층과 투명 수지층을 적층하는 건식 적층법 등에 의해 형성할 수 있다. 또한, 자외선 흡수성을 부여하기 위해서는, 적어도 투명 수지층에 상응하는 수지 조성물이 자외선 흡수제를 함유하는 것이 바람 직하다.

또한, 분산상의 배향 처리는, 예를 들면 (1) 압출 성형 쉬이트를 드로잉하면서 막을 제조하는 방법, (2) 압출 성형 쉬이트를 일축 연신하는 방법, (3) 상기 (1)의 방법과 (2)의 방법을 조합하는 방법 등에 의해 수행할 수 있다. 또한, (4) 상기 각 성분을 용액 블렌드하고, 유연법에 의해 막을 제조하는 방법 등에 의해서도 이방성을 갖는 광확산 필름을 형성할 수 있다.

용융 온도는 수지 성분(연속상 수지, 분산상 수지)의 융점 이상 온도, 예를 들면 150 내지 290 ℃, 바람직하게는 200 내지 260 ℃ 정도이다. 드로잉비(드로잉 배율)는 예를 들면, 2 내지 40배 정도, 바람직하게는 5 내지 30배 정도, 더욱 바람직하게는 7 내지 20배 정도이다. 연신 배율은, 예를 들면 1.1 내지 50배 정도 (예를 들면, 3 내지 50배 정도), 바람직하게는 1.5 내지 30배 정도(예를 들면, 5 내지 30배 정도)이다.

또한, 드로잉과 연신을 조합하는 경우에는, 드로잉비는 예를 들면 2 내지 10배 정도, 바람직하게는 2 내지 5배 정도일 수 있으며, 연신 배율은 예를 들면 1.1 내지 20배 정도(예를 들면, 2 내지 20배 정도), 바람직하게는 1.5 내지 10배 정도(예를 들면, 3 내지 10배 정도)일 수도 있다.

적당한 이방성을 발현시키기 위한 본 발명의 이방성 광확산 필름은, 용융 막제조법에서 압출 성형 쉬이트를 드로잉하면서 막을 제조하는 것이 바람직하며, 드로잉비(드로잉 배율)는 예를 들면 1.5 내지 40배 정도, 바람직하게는 2 내지 10배 정도, 더욱 바람직하게는 3 내지 7배 정도이고, 통상 1.5 내지 6배(예를 들면, 1.5 내지 5배), 특히 2 내지 5배 정도이다.

분산상의 종횡비를 쉽게 높이는 방법에는 필름(예를 들면, 막을 제조하고 냉각한 필름)을 일축 연신하는 방법이 포함된다. 일축 연신법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 고화된 필름의 양단을 인장하는 방법(인장 연신), 서로 대향하는 한쌍의 롤(2개 롤)을 복수 계열(예를 들면, 2계열) 병렬하고, 각각의 2개 롤에 필름을 삽입함과 동시에, 들어오는 측의 2개 롤과 나가는 측의 2개 롤 사이에 필름을 넣고, 들어가는 측의 2개 롤의 필름 이송 속도를 나가는 측의 2개 롤보다 빠르게 함으로써 연신하는 방법(롤간 연신), 서로 대향하는 한쌍의 롤 사이에 필름을 삽입하고, 롤압으로 필름을 압연하는 방법(롤 압연) 등을 들 수 있다.

바람직한 일축 연신 방법에는 필름의 대량 생산이 용이한 방법, 예를 들면 롤간 연신, 롤 압연 등이 포함되며, 이들 방법은 이축 연신 필름의 제1 단계 연신 방법이나 위상차 필름의 제조 방법으로서 이용되고 있다. 특히, 롤 압연에 따르면, 비결정성 수지 뿐만 아니라, 결정성 수지라도 쉽게 연신할 수 있다. 즉, 통상 수지 쉬이트를 일축 연신하면, 국부적으로 필름의 두께와 폭이 감소하는 네크인이 발생하기 쉽지만, 이에 반해, 롤 압연 방법에서는 네크인을 방지할 수 있고, 필름의 연신 공정을 안정화할 수 있다. 또한, 연신 전후에 필름폭의 감소가 적고, 또한 폭 방향의 두께를 균일하게 할 수 있기 때문에 필름의 폭 방향에서 광산란 특성을 균일화할 수 있고, 제품의 품질을 유지하기 쉬우며 필름의 사용률(수율)도 향상시킬 수 있다. 또한, 연신 배율을 폭 넓게 설정할 수 있다. 또한, 롤 압연의 경우, 연신 전후에 필름 폭을 유지할 수 있기 때문에 필름 두께의 감소율 역수와 연 신 배율이 대략 동일해진다.

롤 압연의 압력은, 예를 들면 1×10⁴ 내지 1×10⁷ N/m(약 0.01 내지 10 t/cm) 정도, 바람직하게는 1×10⁵ 내지 1×10⁷ N/m(약 0.1 내지 10 t/cm) 정도이다.

연신 배율은 폭 넓은 범위에서 선택할 수 있으며, 예를 들면 연신 배율 1.1 내지 10배 정도, 바람직하게는 연신 배율 1.3 내지 5배 정도, 더욱 바람직하게는 연신 배율 1.5 내지 3배 정도일 수 있다. 롤 압연은, 예를 들면 두께 감소율(압하율) 0.9 내지 0.1 정도, 바람직하게는 0.77 내지 0.2 정도, 더욱 바람직하게는 0.67 내지 0.33 정도에서 수행할 수 있다.

연신 온도는 분산상 수지의 융점 또는 유리 전이 온도 이상일 수도 있다. 또한, 연속상을 구성하는 수지로서 분산상 수지보다 유리 전이 온도 또는 융점이 높은 수지(예를 들면, 5 내지 200 ℃ 정도, 바람직하게는 5 내지 100 ℃ 정도 높은 수지)를 사용하여 분산상 수지를 융해 또는 연화하면서 일축 연신하면, 연속상 수지와 비교하여 분산상 수지가 매우 쉽게 변형되기 때문에 분산상 입자의 종횡비를 크게 할 수 있고, 광산란의 이방성이 특히 큰 필름을 얻을 수 있다. 바람직한 연신 온도는, 예를 들면 100 내지 200 ℃(110 내지 200 ℃) 정도, 바람직하게는 110 내지 180 ℃(130 내지 180 ℃) 정도이다. 또한, 롤 압연의 온도는 연속상 수지가 결정성 수지인 경우, 수지의 융점 이하로서 융점 근방의 온도일 수 있으며, 연속상 수지가 비결정성 수지인 경우, 유리 전이 온도 이하로서 유리 전이 온도 근방의 온도일 수도 있다.

[광확산 필름을 이용한 면광원 장치 및 액정 표시 장치]

본 발명의 광확산 필름은 여러가지 장치나 유니트에 이용할 수 있다.

도 4는 본 발명의 면광원 장치 및 투과형 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.

도 4에 있어서, 상기 표시 장치 (21)는 액정이 봉입된 액정 셀을 구비한 피조사체로서의 액정 표시 유니트(또는 액정 표시 패널) (22), 이 표시 유니트(또는 패널)의 뒷쪽에 배치되며 상기 표시 유니트 (22)를 비추기 위한 면광원 유니트 (23)으로 구성되어 있다.

상기 면광원 유니트 (23)는 형광관(냉음극관) 등의 관형 광원 (24), 투광성 플레이트 부재로 구성되며 또한 상기 관형 광원이 인접하여 배치된 도광 부재(도광판) (25), 상기 관형 광원 (24)의 외측에 배치되며 또한 광원으로부터의 광을 도광 부재 (25)의 측면으로 반사시키기 위한 반사 거울 (26b), 상기 도광 부재 (25)의 뒷쪽에 배치되며 또한 관형 광원 (24)로부터의 광을 전방 방향(표시 유니트측)으로 반사하여 표시 유니트 (22)로 유도하기 위한 반사 부재 또는 반사층 (26a)를 구비하고 있다. 상기 관형 광원 (24)로부터의 광은 도광 부재 (25)의 측면에서 입사되어 평탄한 출사면으로부터 출사되며 표시 유니트를 비춘다. 그러나, 일반적으로 관형 광원 (24)로부터의 출사광의 휘도 분포는 균일하지 않으며, 관형 광원 (24)의 축 방향에 대하여 직교하는 방향의 휘도 분포가 불균일하다. 따라서, 도광 부재 (25)를 통하여 출사면에서 광을 출사시켜도 표시 유니트 (22)를 균일하게 비출 수 없다. 또한, 관형 광원 (24)로부터 발생되는 자외선은 도광 부재(도광판) (25)를 통과하여 출사면으로부터 출사되어 누설된다.

따라서, 본 발명에서는 상기 도광 부재 (25)의 출사면측(면광원 유니트의 출광면측)에는 광확산 필름 (27), 단면 삼각형 모양의 미소 프리즘이 소정 방향으로 병렬 형성된 프리즘 쉬이트 (28)가 순차 적층에 의해 배치되어 있다. 따라서, 관형 광원 (24)로부터의 광은 도광 부재 (25)를 통해 광확산 필름 (27)에 의해 확산되어 균일화됨과 동시에, 프리즘 쉬이트 (28)에 의해 전방으로 집광되며, 휘도를 높여 표시 유니트 (22)를 뒷면에서 비출 수 있다. 광확산 필름 (27)이 이방성 광확산 필름인 경우, 단일 필름으로 높은 이방적 광산란성을 부여할 수 있기 때문에, 형광체로 구성된 백색 산란체를 필요로 하지 않고 면광원 장치 및 액정 표시 장치의 구조를 간소화할 수 있다. 또한, 광확산 필름 (27)이 자외선 흡수성을 갖는 필름인 경우, 관형 광원 (24)로부터의 광은 자외선을 실질적으로 포함하지 않는 가시광이 되기 때문에, 도광판, 확산 쉬이트, 프리즘 쉬이트(필요에 따라 휘도 향상 쉬이트) 등의 황변을 방지할 수 있고, 액정 표시 장치의 표시면 색상 변화를 억제할 수 있다. 또한, 일반적으로 액정 표시 패널의 표면에 접착되어 있는 편광판 및 그의 보호 필름(셀룰로오스트리아세테이트층 등)이 열화되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 표시 품질을 장기간에 걸쳐 안정화할 수 있다. 또한, 단일 필름으로 높은 광산란성 및 자외선 차단성을 부여할 수 있기 때문에, 자외선 흡수성 필름이나 형광체로 구성된 백색 산란체를 필요로 하지 않고 면광원 장치 및 액정 표시 장치의 구조를 간소화할 수 있다.

본 발명에 있어서, 적어도 광확산 필름을 면광원 유니트의 출사면측에 배치 할 수 있으며, 프리즘 쉬이트나 휘도 향상 쉬이트와 조합하여 사용할 필요는 없다. 또한, 광확산 필름은 면광원 유니트과 표시 유니트 사이에 위치시킬 수 있으며, 상기 면광원 유니트의 출사면에 적층할 필요는 없다.

광확산 필름은 상기한 바와 같이 단층 구조일 수도 있고, 적층 구조일 수도 있다. 또한, 상기 도광 부재(도광판)의 뒷면에는 여러가지 반사 수단, 예를 들면 상기 반사층 등에 국한되지 않고 쐐기형 홈으로 구성된 반사 수단을 형성할 수도 있다.

도 5는 광확산 필름을 구비한 면광원 유니트의 다른 예를 설명하기 위한 개략도이다. 이 예에서는 도광 부재(도광판) (35), 이 도광판 측부에 인접하여 배치된 관형 광원 (34), 상기 도광판 (35)의 출사면에 적층 또는 배치된 단층 구조의 광확산 필름 (37), 상기 도광판 (35)의 뒷면에 형성되며 상기 광원으로부터의 광을 평탄한 출사면 방향으로, 높은 지향성으로 반사시키기 위한 쐐기형 반사홈(또는 반사 요철부) (38)을 구비하고 있다. 광확산 필름은 자외선 흡수제를 가질 수도 있다. 또한, 단층 구조의 광확산 필름 (37)은 서로 굴절률이 다른 복수의 수지로 구성되어 있으며, 연속층 (37a) 중에 분산상 입자 (37b)가 분산된 상분리 구조(또는 해도 구조)를 갖고 있다.

이러한 쐐기형 반사홈 (38)이 형성된 도광판 (35)와 광확산 필름 (37)으로 면광원 유니트를 구성하면, 관형 광원에 대하여 측부를 근접시켜 배치한 도광판 (35)에 의해 광원으로부터의 광을 안내하면서 도광판 (35)의 하부에 형성된 쐐기형 반사홈 (38)에 의해 상기 도광판으로 안내된 광을 출향면측에 반사시켜 출사할 수 있다. 즉, 관형 광원으로부터의 광은 쐐기형 반사홈 (38)의 경사면부에서 거의 정반사되어 도광판 (35)의 윗면에서 출사되며, 출사광은 거의 도광판 (35)의 윗면에 대하여 수직인 성분이 많은 지향성이 높은 출사광이다. 또한, 도광판 (35)으로부터의 출사광(반사광)을 이방성 확산 필름으로 적절히 분산시켜 표시 유니트를 비출 수 있다. 따라서, 도광판 뒷면에 백색 산란체를 형성할 필요가 없으며, 성형 등의 방법으로 간편하고 경제적으로 제조할 수 있는 도광판에 광확산 필름을 적층하는 것만으로 면광원 유니트를 구성할 수 있고, 구조를 간소화할 수 있다. 또한, 상기 프리즘 쉬이트나 반사막을 필요로 하지 않고, 도광판과 광확산 필름으로 이방적 광산란성 및 집광성을 높일 수 있기 때문에 면광원 유니트의 구조를 더 간소화할 수 있다.

또한, 이방성 광확산 필름 (17)의 X축 방향은 통상 분산상 (17b)의 장축 방향이다. 따라서, 이방성 광확산 필름의 X축 방향은 면광원 유니트의 관형 광원의 축 방향(Y축 방향)에 대하여 대략 수직으로 배치되어 있다. 또한, 이방성 광확산 필름의 X축 방향은 면광원 유니트의 관형 광원의 축 방향(Y축 방향)에 대하여 완전히 수직일 필요는 없으며, 예를 들면 각도 ± 15°정도의 범위 내에서 경사를 이루도록 배치할 수도 있다.

본 발명의 투과형 표시 장치(특히 투과형 액정 표시 장치)는 표시 유니트(액정 표시 유니트 등)과, 이 표시 유니트를 비추기 위한 상기 면광원 유니트로 구성되어 있다. 이 장치에 있어서, 이방성 광확산 필름은 여러가지 방향을 향하여 배치할 수도 있지만, 관찰자로부터 본 표시면(액정 표시면)의 좌우 방향을 Y축이라고 할 때, 표시면의 Y축에 대하여 상기 이방성 광확산 필름의 Y축(주요 광산란 방향)을 따라 또는 일치시켜 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 이방성 광확산 필름의 Y축 방향은 표시 유니트의 좌우 방향(Y축 방향)에 대하여 완전히 일치할 필요는 없으며, 예를 들면 각도 ± 15°정도의 범위 내에서 경사를 이루도록 배치할 수도 있다. 이러한 방향으로 이방성 광확산 필름을 배치하면, 휘도 분포를 균일화하여 표시면에 대한 휘도의 각도 의존성을 감소시킬 수 있기 때문에, 좌우 방향(가로 방향)의 휘도를 균일화할 수 있고, TCO 등의 규격을 충족할 수 있다.

또한, 면광원 장치에 있어서, 상기 광확산 필름은 면광원 유니트의 출광면(출사면)으로부터 출사되는 광로, 즉 면광원 유니트의 출광면(출사면)측에 배치할 수 있으며, 필요에 따라 접착제를 이용하여 출광면(출사면)에 적층된 적층 형태로 배치할 수도 있고, 면광원 유니트의 출사면과 표시 유니트 사이에 배치할 수도 있다. 또한, 상기 프리즘 쉬이트는 반드시 필요한 것은 아니지만, 확산광을 집광하여 표시 유니트를 비추는 데 유용하다. 프리즘 쉬이트와 광확산 쉬이트를 조합하여 사용하는 경우라도 이방성 광확산 필름과 프리즘 쉬이트의 위치 관계는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 광확산 필름은 프리즘 쉬이트보다 광로의 하류측에 배치할 수도 있고, 상류측에 배치할 수도 있지만, 통상 프리즘 쉬이트는 광확산 쉬이트보다 광로의 하류측에 배치된다.

본 발명의 이방성 광확산 필름을 사용하면, 구조를 간소화할 수 있고 동시에 면광원 장치 및 표시 장치에서의 휘도를 높이는 데 유용하다. 또한, 쐐기형 반사 홈을 갖는 도광판을 사용해도 휘도 및 경사 방향으로부터의 가시성을 높일 수 있다. 특히, 쐐기형 반사홈을 갖는 도광판과 조합함으로써 확산 쉬이트 및 프리즘 쉬이트(필요한 경우에는 그의 보호 쉬이트)의 기능을 하나의 이방성 광확산 필름으로 수행할 수 있으며, 부품 갯수 및 구조를 간소화할 수 있음과 동시에 휘도를 높일 수 있고, 또한 표시체를 좌우 방향에서 보더라도 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 면광원 장치는 상하 방향의 휘도 불균일성을 구비하고 있지만, 상하 방향에서 보더라도 휘도의 불균일성을 은폐하여 불균일을 방지할 수 있고, 표시 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 자외선 흡수성을 갖는 광확산 필름을 사용하면, 투과형 표시 장치 (투과형 액정 표시 장치 등)에 있어서, 표시 품질을 장기간에 걸쳐 안정하게 유지할 수 있고, 광원으로부터 누설되는 자외선으로부터 구성 부품을 유효하게 보호할 수 있다. 또한, 형광체로 구성된 백색 산란체를 사용하지 않고 도광판의 하부에 형성된 쐐기형 반사홈을 이용한 백 라이트에 있어서, 누설되는 자외선으로부터 구성 부품(예를 들면, 확산 필름, 프리즘 쉬이트나 휘도 향상 쉬이트, 액정 표시 셀 등)을 유효하게 보호할 수 있다.

이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되지 않는다.

또한, 실시예 및 비교예에서 사용한 광확산 필름 및 그것을 이용한 면광원 장치 및 투과형 액정 표시 장치의 특성은 하기의 방법에 따라 평가하였다.

[이방성]

도 3의 측정 장치를 이용하여 산란각 θ에 대한 산란광 강도 F를 측정하였다. 또한, 이방성 산란 필름의 연신 방향을 X축 방향, 이 방향과 직교하는 방향을 Y축 방향으로 하였다. 이방성의 지표로서 R(θ)=Fy(θ)/Fx(θ)의 값을 표 1 및 표 3에 나타내었다.

[광확산 특성]

닛본 덴쇼꾸 제조의 NDH-300A를 이용하여 필름의 헤이즈값을 측정하였다. 헤이즈값을 표 1 및 표 3에 나타내었다.

[전체 광선 투과율]

헤이즈값의 측정법과 동일하게 JIS K 7105에 준하여 전체 광선 투과율을 측정하였다. 전체 광선 투과율을 표 1에 나타내었다.

[면광원 장치의 정면 휘도비]

도광판의 하부를 쐐기형 형상으로 한 면광원 장치를 제조하고, 상기 도광판의 출사면 상에 필름을 배치하여 정면의 휘도를 휘도계(미놀타사 제조, LS-110)로 측정하였다. 또한, 비교예 1에서의 휘도를 "1"이라고 하고, 비교예 1에 대한 상대적인 휘도비로서 평가하여 표 2에 휘도비를 나타내었다.

TCO 규격에 관련된 표시체의 좌우 방향의 균일성을 평가하기 위해, 면광원 장치를 가로 방향(수평 방향)으로 회전시켜 휘도의 각도 의존성을 측정하였다. 즉, 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 휘도계를 필름면에 대하여 각도 18°와 40°로 회전시켜 휘도를 측정하고, 각각의 휘도를 N(18°)과 N(40°)로 하여 그 비 N(18°)/N(40°)를 TCO에 대응하는 평가치로서 표 2에 나타내었다. 이 값은 1에 가까 울 수록 상기 장치가 TCO 기준에 적합하다.

[상하 방향의 표시 품질]

표시체를 상하 방향에서 보았을 때의 표시 품질을 하기의 기준대로 육안으로 판정하여 표 2에 나타내었다.

○: 거의 균일함

△: 약간 불균일함

×: 심하게 불균일함

[자외선 흡수 특성]

광확산 필름의 자외선 흡수 특성을 (주)히따찌 세이사꾸쇼 제조의 스펙트로포토미터(Spectrophotometer) U-3300으로 측정하였다. 수은에서 발생되는 365 nm의 자외선에 대한 투과율을 표 3에 나타내었다.

[자외선 조사의 가속 시험]

다이프라ㆍ윈테스사 제조의 "메탈웨더"로 자외선 조사의 가속 시험을 수행하였다. 또한, 온도 60 ℃에서 출력 75 mW로 10시간 조사하였다. 이 시험에서는 광확산 필름과 프리즘 쉬이트(3M사 제조 BEFIII)를 겹쳐 확산 쉬이트를 조사면으로서 조사하고, 두가지의 색변화(황변 정도)를 육안으로 확인함으로써 하기의 기준으로 평가하였다.

○: 거의 변색되지 않음

△: 약간 황변됨

×: 심하게 황변됨

[면광원 장치로부터의 자외선 누설 측정]

도광판의 하부를 쐐기형 형상으로 한 면광원 장치를 제조하고, 상기 도광판의 출사면 상에 필름을 배치하여 오쓰카 덴시 제조의 PHOTAL7000으로 발광 스펙트럼을 측정하여 자외선 누설 정도를 조사하였다. 또한, 이 면광원 장치에 있어서, 도광판으로부터는 365 nm의 자외선을 출사하였다. 또한 발광 스펙트럼 중의 365 nm의 자외선 출사 강도에 대하여, 도광판 상에 필름을 배치했을 때 자외선이 차단되는 정도를 하기의 기준으로 평가하였다.

○: 10 % 이하

△: 10 % 이상 30 % 미만

×: 30 % 이상 누설됨

<실시예 1>

연속상 수지로서 결정성 폴리프로필렌계 수지 PP(그랜드 폴리머(주) 제조, F133, 굴절률 1.503) 90 중량부, 분산상 수지로서 폴리스티렌계 수지 GPPS(범용 폴리스티렌계 수지, 다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, GPPS#30, 굴절률 1.589) 9.5 중량부, 상용화제로서 에폭시화 디엔계 블럭 공중합체 수지(다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, 에포프렌드AT202; 스티렌/부타디엔=70/30(중량비), 에폭시 당량 750, 굴절률약 1.57) 0.5 중량부를 사용하였다.

연속상 수지와 분산상 수지를 70 ℃에서 약 4시간 건조하고, 벤버리 믹서로 혼련하여 압출기에서 약 220 ℃로 용융하고, T 다이로부터 드로잉비 약 3배로 표면 온도 60 ℃의 냉각 드럼에 대하여 압출하여 약 100 ㎛ 두께의 필름을 제조하였다. 투과형 전자 현미경(TEM)에 의해 단면의 두께 방향의 중앙부를 관찰했더니, 상기 중앙부 중에 분산상이 대략 구형(종횡비가 약 1.5, 평균 입경이 약 5 ㎛)으로 종횡비가 작은 럭비볼 형태로 분산되어 있었다.

<비교예 1>

시판되고 있는 도광판용 확산 쉬이트((주)쯔지덴 제조, 집광형 D121)를 비교예로서 사용하였다.

<실시예 2>

광확산층용 성분으로서, 연속상 수지로서의 결정성 폴리프로필렌계 수지 PP(그랜드 폴리머(주) 제조, F133, 굴절률 1.503) 85 중량부, 분산상 수지로서의 폴리스티렌계 수지 GPPS(범용 폴리스티렌계 수지, 다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, GPPS #30, 굴절률 1.589) 14.5 중량부, 상용화제로서의 에폭시화 디엔계 블럭 공중합체 수지(다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, 에포프렌드 AT202; 스티렌/부타디엔= 70/30(중량비), 에폭시 당량 750, 굴절률 약 1.57) 0.5 중량부를 사용하고, 투명 수지층용 성분으로서 상기 결정성 폴리프로필렌계 수지 PP를 사용하였다.

광확산층용 성분과 투명 수지층용 성분을 각각 70 ℃에서 약 4시간 건조하고, 벤버리 믹서로 혼련하여 광확산층용 수지 조성물을 제조하였다. 이 광확산층용 수지 조성물과 표면층을 형성하기 위한 연속상 수지(폴리프로필렌계 수지)를 다층용 압출기로 약 220 ℃에서 용융하고, T 다이로부터 드로잉비 약 3배로 표면 온도 60 ℃의 냉각 드럼에 대하여 압출하고, 중심층 (두께 60 ㎛)의 양면에 표면층(투명 수지층) (두께 45 ㎛)를 적층하여 3층 구조의 적층 쉬이트(두께 150 ㎛)를 제 조하였다.

투과형 전자 현미경(TEM)에 의해 중심의 광확산층을 관찰했더니, 상기 중심층 중에 분산상이 대략 구형(종횡비가 약 1.4, 평균 입경이 약 6 ㎛) 내지 종횡비가 작은 럭비볼 형태의 형상으로 분산되어 있었다.

<실시예 3>

분산상 수지 대신에 비결정질 코폴리에스테르계 수지를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름을 제조하였다. 즉, 연속상 수지로서 결정성 폴리프로필렌계 수지 PP(그랜드 폴리머(주) 제조, F133, 굴절률 1.503) 80 중량부, 분산상 수지로서 비결정성 코폴리에스테르계 수지(PET-G, 이스트만 케미컬(EASTMAN CHEMICAL(주) 제조, Eastar PETG GN071, 굴절률 1.567) 19 중량부, 상용화제로서 에폭시화 디엔계 블럭 공중합체 수지(다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, 에포프렌드 AT202; 스티렌/부타디엔=70/30(중량비), 에폭시 당량 750, 굴절률 약 1.57) 1 중량부를 사용하고, 표면층(투명 수지층)은 상기 연속상 수지와 동일한 수지를 사용하였다.

실시예 2와 마찬가지로 다층용 압출기로 약 220 ℃에서 용융하고, T 다이로부터 드로잉비 약 3배로 표면 온도 60 ℃의 냉각 드럼에 대하여 압출하고, 중심층 (두께 60 ㎛)의 양면에 표면층(투명 수지층) (두께 45 ㎛)를 적층하여 3층 구조의 적층 쉬이트(두께 150 ㎛)를 제조하였다.

투과형 전자 현미경(TEM)에 의해 중심의 중심층(광확산층)을 관찰했더니, 상기 중심층 중에 분산상이 종횡비가 약 2.5, 평균 입경이 약 6 ㎛인 럭비볼 형태의 형상으로 분산되어 있었다.

<비교예 2>

실시예 3과 동일한 확산층용 수지 조성물과 표면층용 수지를 사용하여 다층용 압출기로 약 220 ℃에서 용융하고, T 다이로부터 드로잉비 약 12배로 표면 온도 60 ℃의 냉각 드럼에 대하여 압출하고, 중심층 (두께 40 ㎛)의 양면에 표면층(투명 수지층) (두께 5 ㎛)을 적층하여 3층 구조의 적층 쉬이트(두께 50 ㎛)를 제조하였다. 얻어진 필름은 강한 이방성을 갖고 있었다.

<실시예 4>

실시예 2의 광확산층용 성분으로서, 분산상 수지로서의 폴리스티렌계 수지 GPPS(범용 폴리스티렌계 수지, 다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, GPPS#30, 굴절률 1.589) 대신에 분자량이 높은 폴리스티렌계 수지 GPPS(범용 폴리스티렌계 수지, 다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, GPPS#40, 굴절률 1.589)를 사용하였다. 또한, 실시예 2와 마찬가지로 다층용 압출기로 약 220 ℃에서 용융하고, T 다이로부터 드로잉비 약 3배로 표면 온도 60 ℃의 냉각 드럼에 대하여 압출하고, 중심층 (두께 60 ㎛)의 양면에 표면층(투명 수지층) (두께 45 ㎛)을 적층하여 3층 구조의 적층 쉬이트(두께 150 ㎛)를 제조하였다.

투과형 전자 현미경(TEM)에 의해 중심층의 광확산층을 관찰했더니, 상기 중심층 중에 분산상이 대략 구형(종횡비가 약 1.2, 평균 입경이 약 8 ㎛)으로 분산되어 있었다. 얻어진 필름은 약한 이방성을 나타내었다.

<실시예 5>

실시예 3과 마찬가지로 광확산층용 성분으로서, 연속상 수지로서의 결정성 폴리프로필렌계 수지 PP(그랜드 폴리머(주) 제조, F109BA, 굴절률 1.503) 70 중량부, 분산상 수지로서 비결정성 코폴리에스테르계 수지(PET-G, 이스트만 케미컬(주) 제조, Eastar PETG GN071, 굴절률 1.567) 28 중량부, 상용화제로서 에폭시화 디엔계 블럭 공중합체 수지(다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, 에포프렌드 AT202; 스티렌/부타디엔= 70/30(중량비), 에폭시 당량 750, 굴절률 약 1.57) 2 중량부를 사용하고, 투명 수지층용 성분으로서 폴리프로필렌계 공중합체 수지((주)닛본 폴리켐사 제조, FX-3)를 사용하였다.

다층용 압출기로 광확산층용 성분을 약 220 ℃에서 용융하고, 투명 수지층용 성분을 약 190 ℃에서 용융하여 T 다이에서 다층으로 합류시켜 드로잉비 약 3배로 표면 온도 60 ℃의 냉각 드럼에 대하여 압출하고, 중심층 (두께 60 ㎛)의 양면에 표면층(투명 수지층) (두께 45 ㎛)을 적층하여 3층 구조의 적층 쉬이트(두께 150 ㎛)를 제조하였다. 얻어진 필름은 실시예 3과 거의 동일한 이방성을 나타내었다.

<비교예 3>

실시예 5와 마찬가지로 광확산층용 성분으로서, 연속상 수지로서의 결정성 폴리프로필렌계 수지 PP(그랜드 폴리머(주) 제조, F109BA, 굴절률 1.503) 70 중량부, 분산상 수지로서의 비결정성 코폴리에스테르계 수지(PET-G, 이스트만 케미컬(주) 제조, Eastar PETG GN071, 굴절률 1.567) 28 중량부, 상용화제로서의 에폭시화 디엔계 블럭 공중합체 수지(다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, 에포프렌드 AT202; 스티렌/부타디엔=70/30(중량비), 에폭시 당량 750, 굴절률 약 1.57) 2 중량부를 사용하 고, 투명 수지층용 성분으로서 폴리프로필렌계 공중합체 수지((주)닛본 폴리켐사 제조 FX-3)를 사용하였다.

실시예 5와 마찬가지로 광확산층용 성분과 투명 수지층용 성분을 각각 70 ℃에서 약 4시간 건조하고, 벤버리 믹서로 혼련하여 광확산층용 수지 조성물과 표면층을 형성하기 위한 투명 수지층용 수지 조성물을 제조하고, 다층용 압출기에서 광확산층용 수지 조성물을 약 220 ℃에서 용융하고, 투명 수지층용 수지 조성물을 약 190 ℃에서 용융하여 T 다이에서 다층으로 합류시켜 드로잉비 약 2배로 표면 온도 60 ℃의 냉각 드럼에 대하여 압출하고, 중심층 (두께 120 ㎛)의 양면에 표면층(투명 수지층) (두께 90 ㎛)을 적층하여 3층 구조의 적층 쉬이트(두께 300 ㎛)를 제조하였다.

투과형 전자 현미경(TEM)에 의해 중심층을 관찰했더니, 상기 중심층 중에 분산상이 대략 구형의 형상으로 분산되어 있었다.

이 쉬이트를 롤 압연(125 ℃, 압연 비율 2배(두께 감소율 약 1/2), 폭 감소율 약 3 %)에 의해 일축 연신하여 150 ㎛ 두께의 필름을 얻었다. TEM(오스뮴산에의한 염색)에 의해 필름을 관찰했더니, 광확산층의 분산상은 장축의 평균 길이가 약 30 ㎛, 단축의 평균 길이가 약 1.5 ㎛이고, 분산상의 종횡비는 20으로 매우 가늘고 긴 섬유형의 형상을 갖고 있었다.

<실시예 6>

연속상 수지로서 결정성 폴리프로필렌계 수지 PP(그랜드 폴리머(주) 제조, F133, 굴절률 1.503) 85 중량부, 분산상 수지로서 폴리스티렌계 수지 GPPS(범용 폴 리스티렌계 수지, 다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, GPPS#40, 굴절률 1.589) 14.5 중량부, 상용화제로서 에폭시화 디엔계 블럭 공중합체 수지(다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, 에포프렌드 AT202; 스티렌/부타디엔=70/30(중량비), 에폭시 당량 750, 굴절률 약 1.57) 0.5 중량부를 광확산층용 성분으로서 사용하였다. 또한, 투명 수지층용 성분으로서 폴리프로필렌계 공중합체 수지((주)닛본 폴리켐사 제조, FX-3)를 사용하였다.

다층용 압출기로 광확산층용 성분을 약 220 ℃에서 용융하고, 투명 수지층용 성분을 약 190 ℃에서 용융하여 T 다이에서 다층으로 합류시켜 드로잉비 약 3배로 표면 온도 60 ℃의 냉각 드럼에 대하여 압출하고, 중심층 (두께 60 ㎛)의 양면에 표면층(투명 수지층) (두께 45 ㎛)을 적층하여 3층 구조의 적층 쉬이트(두께 150 ㎛)를 제조하였다. 얻어진 필름은 실시예 2와 거의 동일한 이방성을 나타내었다.

<비교예 4>

실시예 6과 동일하게 하여 막을 제조하고, 중심층 (두께 120 ㎛)의 양면에 표면층( 투명 수지층) (두께 30 ㎛)를 적층하여 3층 구조의 적층 쉬이트(두께 180 ㎛)를 제조하였다. 얻어진 필름은 실시예 6의 필름보다 약간 강한 동일 이방성을 나타내었고, 헤이즈가 크며 정면 휘도가 저하되어 있었다.

<비교예 5>

실시예 6과 동일하게 하여 막을 제조하고, 중심층 (두께 20 ㎛)의 양면에 표면층(투명 수지층) (두께 65 ㎛)을 적층하여 3층 구조의 적층 쉬이트(두께 150 ㎛)를 제조하였다. 얻어진 필름은 실시예 6의 필름보다 약간 약한 동일 이방성을 나 타내었고, 헤이즈가 작으며 표시면을 상하 방향에서 보았을 때 불균일이 커서 표시 품질이 떨어졌다.

결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.

	이방성 R (4°)	이방성 R (18°)	이방성 R (30°)	헤이즈 (%)	총 광 투과율
실시예 1	1.06	1.5	2.4	85	91
비교예 1	1.02	1.04	1.06	86	70
실시예 2	1.02	1.4	2.0	84	91.5
실시예 3	1.4	3.8	6.5	83	91.7
비교예 2	2.1	50	500	78	93
실시예 4	1.04	1.23	1.30	84	92.2
실시예 5	1.32	3.5	5.5	82	92.1
비교예 3	15	500	5000	80	91
실시예 6	1.04	1.4	2.1	84	91.9
비교예 4	1.05	1.6	2.8	93	90
비교예 5	1.03	1.3	1.8	55	93

	전방 휘도비	N(18)/N(40)	수직 방향의 표시 품질 수준
실시예 1	1.05	1.50	A
비교예 1	1	1.84	A
실시예 2	1.06	1.60	A
실시예 3	1.16	1.40	A
비교예 2	1.20	1.35	B
실시예 4	1.12	1.68	A
실시예 5	1.14	1.42	A
비교예 3	1.08	1.22	C
실시예 6	1.09	1.61	A
비교예 4	0.98	1.49	A
비교예 5	1.18	1.65	C

<실시예 7>

연속상 수지로서 결정성 폴리프로필렌계 수지 PP(그랜드 폴리머(주) 제조, F133, 굴절률 1.503) 90 중량부, 분산상 수지로서 폴리스티렌계 수지 GPPS(범용 폴리스티렌계 수지, 다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, GPPS#30, 굴절률 1.589) 9 중량부, 상용화제로서 에폭시화 디엔계 블럭 공중합체 수지(다이셀 가가꾸 고교(주) 제 조, 에포프렌드 AT202; 스티렌/부타디엔=70/30(중량비), 에폭시 당량 750, 굴절률 약 1.57) 0.5 중량부를 사용하고, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈(주) 제조, "티누빈 234") 0.4 중량부, 및 아미노트리아진계 광안정화제(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈(주) 제조, "키마소프 944FD") 0.1 중량부를 사용하였다.

연속상 수지, 분산상 수지, 자외선 흡수제 및 광안정화제를 70 ℃에서 약 4시간 건조하고, 벤버리 믹서로 혼련하여 압출기에서 약 240 ℃로 용융하고, T 다이로부터 드로잉비 약 3배로 표면 온도 25 ℃의 냉각 드럼에 대하여 압출하여 약 100 ㎛ 두께의 필름을 제조하였다.

투과형 전자 현미경(TEM)에 의해 단면의 두께 방향의 중앙부를 관찰했더니, 상기 중앙부 중에 분산상이, 대략 구형(종횡비가 약 1.5, 평균 입경이 약 5 ㎛)이며 종횡비가 작은 럭비볼 형태로 분산되어 있었다.

<비교예 6>

시판되고 있는 도광판용 확산 쉬이트((주)레꼬우사 제조, "루일라이트 TRX100")를 비교예로서 사용하였다.

<실시예 8>

연속상 수지로서 결정성 폴리프로필렌계 수지 PP(그랜드 폴리머(주) 제조, F133, 굴절률 1.503) 85 중량부, 분산상 수지로서 폴리스티렌계 수지 GPPS(범용 폴리스티렌계 수지, 다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, GPPS#30, 굴절률 1.589) 14 중량부, 상용화제로서 에폭시화 디엔계 블럭 공중합체 수지(다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, 에포프렌드 AT202; 스티렌/부타디엔=70/30(중량비), 에폭시 당량 750, 굴절률 약 1.57) 1 중량부를 광확산층용 성분으로 사용하고, 상기 결정성 폴리프로필렌계 수지 PP 99.5 중량부와 벤조트리아졸계 자외선 흡수제(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈(주) 제조, "티누빈 234") 0.4 중량부, 아미노트리아진계 광안정화제 (시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈(주) 제조, 키마소프 944FD") 0.1 중량부를 투명 수지층용 성분으로 사용하였다.

광확산층용 성분과 투명 수지층용 성분을 각각 70 ℃에서 약 4시간 건조하고, 벤버리 믹서로 혼련하여 광확산층용 수지 조성물과, 표면층으로서의 투명 수지층용 수지 조성물을 다층용 압출기에서 약 240 ℃로 용융하고, T 다이로부터 드로잉비 약 3배로 표면 온도 60 ℃의 냉각 드럼에 대하여 압출하고, 중심층 (두께 60 ㎛)의 양면에 표면층(투명 수지층) (두께 45 ㎛)을 적층하여 3층 구조의 적층 쉬이트(두께 150 ㎛)를 제조하였다.

투과형 전자 현미경(TEM)에 의해 중심의 광확산층을 관찰했더니, 상기 중심층 중에 분산상이, 대략 구형(종횡비가 약 1.4, 평균 입경이 약 6 ㎛) 내지 종횡비가 작은 럭비볼 형태의 형상으로 분산되어 있었다.

<비교예 7>

자외선 흡수제를 사용하지 않고, 실시예 7과 동일하게 하여 광확산 필름을 제조하였다. 즉, 연속상 수지로서 결정성 폴리프로필렌계 수지 PP(그랜드 폴리머(주) 제조, F133, 굴절률 1.503) 90 중량부, 분산상 수지로서 폴리스티렌계 수지 GPPS(범용 폴리스티렌계 수지, 다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, GPPS#30, 굴절률 1.589) 9 중량부, 상용화제로서 에폭시화 디엔계 블럭 공중합체 수지(다이셀 가가 꾸 고교(주) 제조, 에포프렌드 AT202; 스티렌/부타디엔=70/30(중량비), 에폭시 당량 750, 굴절률 약 1.57) 0.5 중량부, 아미노트리아진계 광안정화제[키마소프 944FD] 0.5 중량부를 사용하여 광확산 필름을 제조하였다.

<실시예 9>

연속상 수지로서 결정성 폴리프로필렌계 수지 PP(그랜드 폴리머(주) 제조, F133, 굴절률 1.503) 80 중량부, 분산상 수지로서 비결정성 코폴리에스테르계 수지 (PET-G, 이스트만 케미컬(주) 제조, Eastar PETG GN071, 굴절률 1.567) 18 중량부, 상용화제로서 에폭시화 디엔계 블럭 공중합체 수지(다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, 에포프렌드 AT202; 스티렌/부타디엔=70/30(중량비), 에폭시 당량 750, 굴절률 약 1.57) 1.3 중량부, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈(주) 제조, "티누빈 234") 0.2 중량부, 아미노트리아진계 광안정화제(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈(주) 제조, "키마소프 944FD") 0.2 중량부를 사용하고, 실시예 7과 동일하게 하여 광확산 필름을 제조하였다.

<비교예 8>

<실시예 10>

광확산층용 성분으로서, 연속상 수지로서의 결정성 폴리프로필렌계 수지 PP(그랜드 폴리머(주) 제조, F109BA, 굴절률 1.503) 70 중량부, 분산상 수지로서의 비결정성 코폴리에스테르계 수지(PET-G, 이스트만 케미컬(주) 제조, Eastar PETG GN071, 굴절률 1.567) 28 중량부, 상용화제로서의 에폭시화 디엔계 블럭 공중합체 수지(다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, 에포프렌드 AT202; 스티렌/부타디엔=70/30(중량비), 에폭시 당량 750, 굴절률 약 1.57) 2 중량부를 사용하였다.

투명 수지층용 성분으로서 폴리프로필렌계 공중합체 수지((주)닛본 폴리켐사 제조, "FX-3") 99.3 중량부, 및 벤조트리아졸계 자외선 흡수제(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조, "티누빈 234") 0.7 중량부를 사용하였다.

광확산층용 성분과 투명 수지층용 성분을 각각 70 ℃에서 약 4시간 건조하고, 벤버리 믹서로 혼련하여 광확산층용 수지 조성물과 표면층을 형성하기 위한 투명 수지층용 수지 조성물을 제조하고, 다층용 압출기에서 약 240 ℃로 용융하여 T 다이로부터 드로잉비 약 3배로 표면 온도 25 ℃의 냉각 드럼에 대하여 압출하고, 광확산층 150 ㎛의 양면에 표면층(투명 수지층) 75 ㎛를 적층하여 3층 구조의 적층 쉬이트(두께 300 ㎛)를 제조하였다. 투과형 전자 현미경(TEM)에 의해 중심층을 관찰했더니, 상기 중심층 중에 분산상이 대략 구형의 형상으로 분산되어 있었다.

이 쉬이트를 롤 압연(125 ℃, 압연 비율 2배(두께 감소율 거의 1/2), 폭 감소율 약 3 %)에 의해 일축 연신하여 150 ㎛ 두께의 필름을 얻었다. TEM(오스뮴산에 의한 염색)에 의해 필름을 관찰했더니, 광확산층(1)의 분산상은 장축의 평균 길이가 약 30 ㎛, 단축의 평균 길이가 약 1.5 ㎛인 매우 가늘고 긴 섬유형의 형상을 갖고 있었다.

결과를 표 3 및 표 4에 나타내었다.

	자외선 투과율 (%)	헤이즈 (%)	이방성 R (18°)
실시예 7	2	85	1.5
비교예 6	50	87	1.05
실시예 8	3	84	1.4
비교예 7	60	85	1.5
실시예 9	1	84	3.5
비교예 8	40	86	1.04
실시예 10	1	84	400

	자외선 조사 시험 확산 쉬이트	자외선 조사 시험 프리즘 쉬이트	면광원으로부터의 자외선의 노출
실시예 7	A	A	A
비교예 6	C	C	C
실시예 8	A	A	A
비교예 7	C	C	C
실시예 9	A	A	A
비교예 8	C	C	C
실시예 10	A	A	A

Claims

서로 굴절률이 다른 연속상과 분산상 입자로 구성되어 있으며, 연속상이 결정성 폴리프로필렌계 수지로 구성되고, 분산상이 비결정성 코폴리에스테르계 수지 및 폴리스티렌계 수지로부터 선택된 1종 이상의 수지로 구성되고, 분산상 입자의 평균 종횡비가 1.1 내지 50이고, 상기 분산상 입자의 장축 방향이 필름의 X축 방향으로 배향되어 있으며,

산란각 θ와 산란광 강도 F의 관계를 나타내는 산란 특성 F(θ)에 있어서, 필름의 X축 방향의 산란 특성을 Fx(θ), Y축 방향의 산란 특성을 Fy(θ)라고 했을 때, Fx(θ) 및 Fy(θ)는 산란각 θ가 광각도가 됨에 따라 완만히 감쇠되는 패턴을 나타내고, 산란각 θ=4 내지 30°의 범위에서 Fy(θ)/Fx(θ)≥1.01이고, 산란각 θ=18°에 있어서 1.1≤Fy(θ)/Fx(θ)≤20인, 입사광을 광의 진행 방향으로 산란시킬 수 있는 광확산 필름.
제1항에 있어서, 산란각 θ=4 내지 30°의 범위에서 1.01≤Fy(θ)/Fx(θ)≤ 100인 광확산 필름.
제1항에 있어서, 산란각 θ=4 내지 30°의 범위에서 1.1≤Fy(θ)/Fx(θ)≤ 500인 광확산 필름.
제1항에 있어서, 산란각 θ=4 내지 30°의 범위에서 1.01≤Fy(θ)/Fx(θ)≤ 20이고, 산란각 θ=18°에서 1.1≤Fy(θ)/Fx(θ)≤10인 광확산 필름.
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제1항에 있어서, 투과광을 이방적으로 광확산시키는 이방성 광확산층과, 이 광확산층의 적어도 한쪽면에 적층된 투명층으로 구성되어 있는 광확산 필름.
제1항에 있어서, 두께가 3 내지 300 ㎛이고, 총 광 투과율이 85 % 이상, 헤이즈가 50 % 이상인 광확산 필름.
제1항에 있어서, 총 광 투과율이 90 % 이상이고, 헤이즈가 60 % 이상인 광확산 필름.
제1항에 있어서, 연속상과 분산상의 비율이 연속상/분산상=99/1 내지 50/50(중량비)인 광확산 필름.
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제1항에 있어서, 연속상 및 분산상에 대한 상용화제를 더 포함하는 광확산 필름.
제1항에 있어서, 연속상을 구성하는 결정성 폴리프로필렌계 수지, 분산상을 구성하며 또한 비결정성 코폴리에스테르계 수지 및 폴리스티렌계 수지로부터 선택된 1종 이상의 수지, 및 상용화제를 구성하는 에폭시화된 스티렌-부타디엔-스티렌 블럭 공중합체를 포함하며, 연속상과 분산상의 비율이 연속상/분산상 = 99/1 내지 50/50(중량비)이고, 분산상과 상용화제의 비율이 분산상/상용화제 = 99/1 내지 50/50(중량비)이며, 헤이즈값이 80 내지 90 %인 광확산 필름.
제1항에 있어서, 자외선 흡수성을 갖는 광확산 필름.
서로 굴절률이 다른 연속상과 분산상 입자로 구성되어 있으며, 연속상이 결정성 폴리프로필렌계 수지로 구성되고, 분산상이 비결정성 코폴리에스테르계 수지 및 폴리스티렌계 수지로부터 선택된 1종 이상의 수지로 구성되고, 분산상 입자의 평균 종횡비가 1.1 내지 50이고, 상기 분산상 입자의 장축 방향이 필름의 X축 방향으로 배향되어 있으며,

상기 연속상과 분산상 입자로 구성된 광확산층의 단층구조, 또는 상기 광확산층과 투명층으로 구성된 적층 구조를 가지며, 광확산층 및/또는 투명층이 자외선 흡수제를 함유하는,

자외선 흡수성을 갖는, 면광원 유니트의 출광면측에 배치하기 위한 광확산 필름.
제16항에 있어서, 서로 굴절률이 다른 복수의 수지로 구성된 광확산층과, 이 광확산층의 적어도 한쪽면에 적층된 투명층을 포함하며, 적어도 투명층이 자외선 흡수제를 함유하는 것인 광확산 필름.
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제16항에 있어서, 산란각 θ와 산란광 강도 F의 관계를 나타내는 산란 특성 F(θ)에 있어서, 필름의 X축 방향의 산란 특성을 Fx(θ), Y축 방향의 산란 특성을 Fy(θ)라고 했을 때, 산란각 θ=4 내지 30°의 범위에서 Fy(θ)/Fx(θ)≥1.01을 충족하는 산란광 강도 특성을 갖는 광확산 필름.
제19항에 있어서, 산란각 θ=18°에 있어서 1.1≤Fy(θ)/Fx(θ)≤20인 광확산 필름.
제19항에 있어서, 산란각 θ=4 내지 30°의 범위에서 1.1≤Fy(θ)/Fx(θ)≤ 500인 광확산 필름.
광원에 대하여 측부가 근접하게 배치되며 또한 광원으로부터의 광을 안내하기 위한 도광판, 이 도광판의 하부에 형성되며 또한 상기 도광판에서 안내된 광을 출광면측에 반사하기 위한 쐐기형 반사홈, 및 상기 도광판의 출광면측에 배치된 제1항 또는 제16항에 기재된 광확산 필름으로 구성된 면광원 유니트를 구비하고 있 는 면광원 장치.
제22항에 있어서, 광확산 필름이 광확산층과, 광확산층의 적어도 한쪽면에 적층된 투명층으로 구성되며, 상기 투명층이 상기 면광원 유니트의 도광판 출광면 상에 배치되어 있는 것인 면광원 장치.
표시 유니트와, 이 표시 유니트의 뒷쪽에 배치되며 상기 표시 유니트를 비추기 위한 제22항에 기재된 면광원 장치를 구비하고 있는 투과형 액정 표시 장치.
제24항에 있어서, 표시 유니트가 액정이 봉입된 액정 셀을 구비한 액정 표시 유니트인 투과형 액정 표시 장치.
제24항에 있어서, 액정 표시면의 좌우 방향을 Y축이라고 할 때, 광확산 필름의 배향 방향에 대하여 직교하는 Y축이 액정 표시면의 Y축과 평행하도록 광확산 필름이 배치되어 있는 것인 투과형 액정 표시 장치.