KR101475548B1 - 광 확산 필름 및 그것을 구비한 장치 - Google Patents

Abstract

광 확산 필름은, 연속상이 폴리카보네이트계 수지(수평균 분자량 15000 내지 25000의 폴리카보네이트계 수지)를 포함하고, 분산상이 폴리프로필렌계 수지(메탈로센 촉매를 이용한 폴리프로필렌계 랜덤 공중합체)를 포함하는 광 확산층(이방성 광 확산층 등)을 구비하고 있고, 광 확산층의 적어도 한쪽 면에는 투명층을 적층할 수도 있다. 광 확산층이 실질적으로 상용화제를 포함하지 않을 수도 있다. 폴리카보네이트계 수지를 이용하여도 분산상을 균일하게 형성할 수 있기 때문에, 면 광원 장치나 표시 장치의 부재로서 적합하다. 이 광 확산성 필름은 고온하에 사용하여도 광 확산 특성의 변화를 억제할 수 있다.

Description

광 확산 필름 및 그것을 구비한 장치{LIGHT-DIFFUSING FILM AND APPARATUS PROVIDED WITH THE SAME}

본 발명은 투과광을 등방적 또는 이방적으로 확산시키는 광 확산 필름, 및 면 광원 장치 및 표시 장치(액정 표시 장치 등)에 관한 것이다.

표시 패널(액정 표시 모듈 등)을 이면으로부터 조명하는 백 라이트형 표시 장치(또는 액정 표시 장치 등)에 있어서는, 표시 패널의 이면에 면 광원 유닛(또는 백 라이트 유닛)이 배설되어 있다. 또한, 표시 패널에 대한 조사광을 면 광원으로서 균일화하고, 또한 액정 표시 장치의 정면의 휘도를 높이기 위해서 확산 시트나 프리즘 시트, 휘도 향상 시트(반사형 편광판 외) 등이 사용되고 있다. 또한, 액정 표시 장치에 있어서 액정 셀의 구성 부재로서 편광판, 위상차판이나 컬러 필터 등도 사용되고 있다.

더 구체적으로는, 예를 들면 화상 표시 영역이 플랫(평면)한 면형 표시 장치(평면형 표시 장치)로서, 도 1에 도시되는 바와 같이 면형 표시 유닛(투과형 액정 표시 유닛 등)(5)과, 이 유닛을 배면측으로부터 조명하기 위한 면 광원 유닛을 구비한 장치가 알려져 있다. 이 면 광원 유닛은 1 또는 복수개의 형광 방전관(냉음극관)(1)을 가지고 있고, 상기 형광 방전관(1)의 배면측에는 광을 반사하기 위한 반사판(2)이 배치되고, 형광 방전관(1)과 표시 유닛(5)의 사이에는 광을 확산시켜 표시 유닛(5)을 균일하게 조명하기 위한 확산판(3)이 배치되고, 이 확산판(3)의 표시 유닛측에는 프리즘 시트(4)가 적층되어 있다. 상기 면형 표시 유닛(5)은, 액정 표시 유닛의 경우, 제1 편광 필름(6a), 제1 유리 기판(7a), 이 유리 기판에 형성된 제1 전극(8a), 이 전극 상에 적층된 제1 배향막(9a), 액정층(10), 제2 배향막(9b), 제2 전극(8b), 컬러 필터(11), 제2 유리 기판(7b), 및 제2 편광 필름(6b)을 순차 적층함으로써 형성된다. 이와 같은 표시 장치에서는, 내장된 형광 방전관(냉음극관)(1)에 의해 표시 유닛을 배면으로부터 직접 조명할 수 있다. 이와 같은 막대상 광원(램프)을 사용한 백 라이트식은, 근년의 액정 텔레비전의 대형화에 수반하여 액정 표시 장치에 있어서의 비중이 매우 높아지게 되었다.

이와 같은 막대상 광원 등의 램프를 사용한 백 라이트형 액정 표시 장치에서는, 막대상 광원이 표시 유닛에 근접해 있기 때문에, 표시 유닛이 가열되므로 확산 시트에도 내열성이 요구된다. 확산 시트로서는, 열가소성 수지를 포함하는 매트릭스상에 가교 폴리스티렌 등의 구상 가교 수지 비드를 포함하는 구상 분산상을 분산시킨 등방성 시트 등이 알려져 있다. 그러나, 매트릭스 상 및/또는 분산상의 열 안정성이 낮으면, 열수축에 의해 매트릭스 상과 분산상의 계면에 공극이 생성되거나 필름이 변형되는 경우가 있다. 그 때문에, 광원으로부터의 투과광을 등방적으로 확산시킬 수 없는 경우가 있다.

또한, 상기 백 라이트형 액정 표시 장치에서는, 관상 광원의 축방향과, 이 축방향에 대하여 직교하는 방향에서의 휘도 분포가 상이하여 표시 유닛의 균일한 조명이 어렵기 때문에 시야각의 확대가 어렵다. 그 때문에, 확산 시트로서 광학적으로 이방적 산란 특성을 갖는 이방성 광 확산 시트를 이용하여, 이방적 산란 특성을 이용하여 휘도를 균일화하고 있다.

또한, 상기 확산 시트로서, 열가소성 수지를 포함하는 연속상에 애스펙트비(aspect ratio)가 1을 초과하는 분산상을 소정의 방향으로 배향시켜 분산시키고, 투과광을 이방적으로 광 확산시키는 이방성 광 확산 시트도 알려져 있다. 예를 들면, 일본 특허 출원 공개 제 평11-2706호 공보(특허 문헌 1)에는, 수지를 포함하는 연속상 중에 1을 초과하는 애스펙트비를 갖는 분산상이 분산되어 있는 확산 필름이 개시되고, 올레핀계 수지, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지 및 폴리카보네이트계 수지로부터 선택된 복수개의 수지로 확산 필름을 형성할 수 있는 것도 기재되어 있다. 막대상 광원 등의 램프를 사용한 백 라이트형 액정 표시 장치에 있어서, 이와 같은 이방성 광 확산 시트를, 분산상의 장축 방향을 관상 광원의 축방향을 향하게 하여 배치하면, 장축 방향과 단축 방향에서의 휘도 분포가 상이한 광원을 이용하여도 이방적 산란 특성을 이용하여 투과광의 휘도를 균일화할 수 있다.

일본 특허 출원 공개 제2003-90906호 공보(특허 문헌 2)에는, 연속상과 분산상을 포함하는 광 확산층을 구비한 광 확산 필름에 있어서, 상기 분산상이 평균 애스펙트비 0.8 내지 1.2의 구상 분산상 입자와 평균 애스펙트비 1.5 이상의 이방 형상의 분산상 입자를 포함하는 것이 개시되어 있다. 이 특허 문헌에는 연속상 및 이방 형상의 분산상이 폴리올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지 및 셀룰로오스 유도체로부터 선택된 투명 열가소성 수지를 포함하고, 구상 분산상 입자가 가교 수지를 포함하는 것도 기재되어 있다.

그러나, 상기 광 확산 필름은 내열성이 낮다. 그 때문에, 도광판을 이용하지 않고, 광원을 배면으로부터 직접 조명하는 방식(직하형)의 장치 등에 온도가 높은 환경하에서 광 확산 시트를 사용하면, 필름이 변형되거나, 매트릭스상의 열안정성이 낮은 경우에는 연신에 수반하는 변형으로 인해 수축이나 분산상의 형태가 변화되어 광 확산 특성이 변화되고, 투과광의 휘도를 균일화할 수 없게 된다.

또한, 내열성 및 투명성이 높은 수지로서 폴리카보네이트계 수지가 알려져 있다. 그러나, 폴리카보네이트계 수지는 용융 유동성이 낮기 때문에, 용융 압출 성형 등의 용융 성형법에 의해 광 확산 필름을 공업적으로 좋은 효율로 제조하기가 어렵다. 또한, 폴리카보네이트계 수지는 분산상의 성분과의 친화성도 그다지 높지 않기 때문에, 분산상과의 계면에서 공극이 생성되기 쉬워 분산상을 균일하게 형성하는 것도 어렵다.

또한, 상기한 바와 같이 형광 방전관, 확산판, 프리즘 시트(또한 필요한 경우, 프리즘 시트의 보호 필름) 등을 이용한 액정 표시 장치에서는, 부품 개수가 많기 때문에 원재료 비용, 조립 비용이 높고, 각 부품 간에 이물이 혼입되기 쉬워 불량률이 높아진다. 또한, 이물을 제거하는 것도 고려할 수 있지만, 조립 비용이 더 높아진다. 따라서, 저 비용의 액정 표시 장치도 요망되어지고 있다.

예를 들면, 일본 특허 출원 공개 제2001-31774호 공보(특허 문헌 3)에는, 서로 굴절률이 상이한 수지를 포함하는 해도 구조의 광 산란 시트에 있어서, 도 중합체의 평균 입경이 0.5 내지 10㎛, 해 중합체와 도 중합체의 비율이 70/30 내지 40/60(중량비)이고, 시트 두께가 5 내지 200㎛인 투과형 광 산란 시트가 개시되어 있다. 이 문헌에는 산란광이 산란 각도 5 내지 50°의 범위 내에서 지향하여 확산되는 것도 개시되어 있다.

그러나, 이 필름에서는 표시 장치의 화면에 화상을 표시하면, 필연적으로 램프 이미지(램프의 형상에 기인한 상으로, 램프의 존재를 어렴풋이 알 수 있는 이미지)가 남아 표시의 균일성이 저하된다. 또한, 표시의 균일화를 철저히 하면 램프 이미지는 감소하지만 휘도가 현저하게 저하된다.

또한, 일본 특허 출원 공개 제2003-50306호 공보(특허 문헌 4)에는, 입사광을 광의 진행 방향으로 산란시킬 수 있는 광 산란 필름으로서, 산란각(θ)과 산란광 강도(F)의 관계를 나타내는 산란 특성[f(θ)]에 있어서, 필름의 X축 방향의 산란 특성을 Fx(θ), Y축 방향의 산란 특성을 Fy(θ)로 하였을 때, Fx(θ) 및 Fy(θ)는 산란각(θ)이 광각도로 됨에 따라 완만하게 감쇠하는 패턴을 나타내고, 산란각(θ)=4 내지 30°의 범위에서 1.01≤Fy(θ)/Fx(θ)≤100이고, 산란각(θ)=18°에서 1.1≤Fy(θ)/Fx(θ)≤20인 이방성 광 확산 필름이 개시되어 있다.

그러나, 이 필름에서는 공극의 발생이 없고, 광 산란 특성이 우수한 필름을 제작하기 위해서는, 상용화제(compatibilizing agent)의 배합이 필수이고, 시트의 조제가 어렵다. 또한, 얻어진 필름의 광 산란 특성도 충분하지는 않다.

특허문헌1:일본특허출원공개제평11-2706호공보(특허청구의범위) 특허문헌2:일본특허출원공개제2003-90906호공보(특허청구의범위) 특허문헌3:일본특허출원공개제2001-31774호공보(청구항1,단락[0042]) 특허문헌4:일본특허출원공개제2003-50306호공보(청구항1)

따라서, 본 발명의 목적은, 고온하에서 사용하여도 광 확산 특성의 변화를 억제할 수 있는 광 확산 필름 및 그의 제조 방법 및 그것을 구비한 장치(면 광원 장치 또는 표시 장치)를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 유동성 및 친화성이 낮은 폴리카보네이트계 수지를 이용하여도 분산상을 균일하게 형성할 수 있고, 투과광을 등방적 또는 이방적으로 광 확산시키는 광 확산 필름 및 그의 제조 방법 및 그것을 구비한 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 연신되어 있음에도 불구하고, 고온하에서 사용하여도 광학적으로 이방성의 광 확산 특성을 유지할 수 있는 광 확산 필름 및 그의 제조 방법 및 그것을 구비한 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 도광판을 이용하지 않고, 광원을 직접 조명하는 방식의 표시 장치이어도 표시면에서의 휘도를 균일화할 수 있고, 램프 이미지(램프상)의 발현을 억제할 수 있는 이방성 광 확산 필름 및 그의 제조 방법 및 그것을 구비한 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 백 라이트형 액정 표시 장치이어도 표시면에서의 휘도를 균일화할 수 있고, 램프 이미지(램프상)의 발현을 억제할 수 있는 이방성 광 확산 필름 및 그의 제조 방법 및 그것을 구비한 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 백 라이트형 액정 표시 장치의 램프의 전방에 배치되는 확산판을 생략할 수 있는 이방성 광 확산 필름 및 그의 제조 방법 및 그것을 구비한 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 수 밀리미터의 두께를 갖는 종래의 확산판을 이용하지 않고, 수십 마이크로미터 단위의 박육 시트이어도 백 라이트형 액정 표시 장치의 휘도를 향상시킬 수 있는 이방성 광 확산 필름 및 이 필름을 구비한 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 대형의 액정 표시 장치이어도 장치의 박형화에 대응할 수 있고, 간편하게 장치를 제조할 수 있는 이방성 광 확산 필름 및 그의 제조 방법 및 그것을 구비한 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명자들은, 상기 과제를 달성하기 위해서 예의 검토한 결과, 특정의 폴리카보네이트계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 조합하면, 폴리카보네이트계 수지가 유동성 및 친화성이 부족하여도 분산상을 균일하게 형성할 수 있고, 고온하에서 사용하여도 광 확산 특성의 변화를 억제할 수 있는 것, 또한 특정의 이방성과 광 확산성(산란성 또는 헤이즈)을 갖는 이방성 광 확산 필름을 백 라이트형 액정 표시 장치에 이용하면, 표시면에서의 휘도를 균일화할 수 있고, 램프 이미지의 발현을 억제할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명의 광 확산 필름은, 연속상이 폴리카보네이트계 수지를 포함하고, 분산상이 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 광 확산층을 구비하고 있다. 이 광 확산 필름의 광 확산층은 실질적으로 상용화제를 포함하지 않아도 된다. 또한, 연속상의 상기 폴리카보네이트계 수지는 수평균 분자량 15000 내지 25000의 폴리카보네이트계 수지이어도 되고, 폴리카보네이트계 수지의 용융 유동 속도는 ISO1133(300℃, 1.2㎏ 하중)에 있어서 5 내지 30g/10분 정도이어도 된다. 분산상의 폴리프로필렌계 수지는 메탈로센 촉매계 수지(메탈로센 촉매를 이용한 폴리프로필렌계 수지)이어도 되고, 폴리프로필렌계 랜덤 공중합체이어도 되고, 폴리프로필렌계 수지의 용융 유동 속도는 JIS K7210(230℃, 2.16㎏ 하중)에 있어서 3 내지 20g/10분 정도이어도 된다. 광 확산층은 산화 방지제 및 자외선 흡수제로부터 선택된 적어도 한쪽을 포함하고 있어도 된다.

분산상은, 투과광을 등방적으로 확산시키기 위해서 구상이어도 되고, 평균 애스펙트비가 1보다 크고, 또한 장축 방향이 필름의 일정 방향으로 배향하고 있는 입자상 분산상을 포함하고, 투과광을 이방적으로 광 확산시켜도 된다. 이방성 광 확산 필름에서는, 입자상 분산상의 단축의 평균 길이는 0.01 내지 10㎛ 정도이어도 되고, 입자상 분산상의 평균 애스펙트비는 3 내지 20000 정도이어도 된다. 이방성 광 확산 필름은, 투과광을 산란시킬 수 있는 이방성 광 확산 필름으로서, 투과광의 산란각(θ)과 산란광 강도(F)의 관계를 나타내는 산란 특성[F(θ)]에 있어서, 필름의 X축(MD) 방향의 산란 특성을 Fx(θ), Y축(폭) 방향의 산란 특성을 Fy(θ)로 하였을 때, Fx(θ) 및 Fy(θ)는 산란각(θ)이 광각도로 됨에 따라 감쇠하는 패턴을 나타내어도 된다. 또한, 이 이방성 광 확산 필름은 산란각(θ)=4 내지 30°의 범위에서 1.01≤Fy(θ)/Fx(θ)이고, 산란각(θ)=18°에서 20＜Fy(θ)/Fx(θ)≤400이라고 하는 광 산란 특성을 가지고 있어도 된다. 이 광 산란 특성은 산란각(θ)=4 내지 30°의 범위에서 1.01≤Fy(θ)/Fx(θ)≤200이고, 산란각(θ)=18°에서 25≤Fy(θ)/Fx(θ)≤50이어도 된다.

또한, 필름의 X축은 필름의 연신 방향(MD 방향 또는 기계 방향)이고, Y축은 MD 방향과 직교하는 방향인 폭 방향이다. 또한, Fx(θ) 및 Fy(θ)는 각각 이방성 광 확산 필름에 대하여 수직으로 광이 입사하였을 때, 산란각(θ)에서의 투과광의 산란광 강도를 나타내고, y는 이방성 광 확산 필름의 주된 산란 방향을 나타내고, x는 이방성 광 확산 필름의 면 내에서 상기 주된 산란 방향에 대한 수직 방향을 나타낸다. 따라서, Fy(θ)는 이방성 광 확산 필름의 주된 산란 방향의 산란광 강도를 나타내고, Fx(θ)는 이방성 광 확산 필름의 상기 주된 산란 방향에 대하여 수직 방향의 산란광 강도를 나타낸다. 또한, 이방성 광 확산 필름의 X축 방향은 통상 입자상 분산상의 장축 방향이고, 이방성 광 확산 필름의 Y축 방향은 통상 입자상 분산상의 단축 방향이다. 그 때문에, Fx(θ)는 필름의 분산상 입자의 장축 방향의 산란광 강도를 나타내고, Fy(θ)는 필름의 입자상 분산상의 단축 방향의 산란광 강도를 나타낸다.

또한, 연속상과 분산상의 비율은 연속상/분산상=99/1 내지 50/50(중량비) 정도이어도 된다.

또한, 광 확산 필름은 상기 광 확산층 단독(또는 단층 시트)을 포함하여도 되고, 광 확산층과, 이 광 확산층의 적어도 한쪽 면에 적층된 투명층(투명 수지층 등)으로 구성하여 적층 시트를 형성하여도 된다. 예를 들면, 이방성 광 확산 필름은 투과광을 이방적으로 광 확산시키는 이방성 광 확산층과, 이 광 확산층의 적어도 한쪽 면에 적층된 투명층을 포함하여도 된다. 상기 투명층은 자외선 흡수제 및 광 안정제로부터 선택된 적어도 한쪽을 포함하는 수지층이어도 된다.

광 확산 필름의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 두께가 얇아도 높은 광 확산성을 나타낸다. 그 때문에, 광 확산층의 두께는 3 내지 300㎛ 정도이어도 되고, 광 확산 필름의 전체 광선 투과율은 60% 이상이어도 된다.

본 발명은 상기 광 확산 필름을 구비한 면 광원 장치 및 표시 장치(액정 표시 장치 등)도 포함한다. 특히, 본 발명은 상기 이방성 광 확산 필름이 면 광원 유닛의 출광면 측에 배치된 면 광원 장치도 포함한다.

또한, 본 발명은 표시 유닛과, 이 표시 유닛을 조명하기 위한 상기 면 광원 장치를 구비한 투과형 표시 장치(투과형 액정 표시 장치 등)를 포함한다. 특히, 이 표시 장치는, 서로 평행하게 배치된 광원으로 표시 유닛을 이면으로부터 직접 조명하는 직하형 방식이어도 된다. 이 표시 장치에 있어서, 광 확산 필름은 이방성 광 확산 필름이어도 된다. 또한, 표시 유닛의 표시면의 좌우 방향을 Y축으로 할 때, 표시면의 Y축에 대하여 상기 광 확산 필름의 Y축을 따라 배치하여도 된다.

이 장치에서는, 이방성 광 확산 필름을 휘도의 균일화를 위한 확산 필름으로서 이용할 수 있고, 이방성 광 확산 필름에 의해 출사면의 휘도를 균일화할 수 있다. 이방성 광 확산 필름은, 적당한 강도로 표시면의 좌우 방향에 광을 확산시키고, 막대상 광원(램프)에 의한 표시 휘도의 변화를 억제할 수 있고, 막대상 광원(램프)에 상당하는 부분의 명도가 향상되는 램프 이미지를 소거할 수 있다. 또한, 표시 유닛의 상하 방향에도 적당하게 산란시킴으로써, 상하 방향에서의 휘도의 불균일성을 방지한다. 또한, 이방성이 지나치게 크면, 램프 이미지를 고도로 억제할 수 있지만, 휘도의 저하가 커진다. 한편, 이방성이 지나치게 작으면, 휘도는 향상되지만, 램프 이미지를 충분히 억제할 수 없다.

또한, 적절하게 조정된 이방성 광 확산 필름을 이용하면, 종래 사용되고 있는 확산 시트와 프리즘 시트(필요에 따라 그 보호 시트)의 조합을, 1장의 이방성 광 확산 필름으로 대체할 수 있다. 따라서, 면 광원 장치의 원재료비의 삭감, 조립 가공 비용의 삭감, 이물 혼입 외의 불량률을 저감할 수 있고, 면 광원 장치의 대폭적인 비용 저감을 달성할 수 있음과 함께 표시체의 휘도의 향상 및 램프 이미지를 억제할 수 있다.

또한, 본 명세서에 있어서 「필름」이란 두께를 불문하고 시트를 포함하는 의미로 이용한다.

본 발명에서는 매트릭스상(연속상)이 폴리카보네이트계 수지를 포함하고, 분산상이 폴리프로필렌계 수지를 포함하기 때문에, 내열성이 높고, 고온하에서 사용하여도 장기간에 걸쳐 광 확산 특성의 변화를 억제할 수 있다. 또한, 유동성 및 친화성이 낮은 폴리카보네이트계 수지를 이용하고 있음에도 불구하고, 분산상을 균일하게 형성할 수 있고, 투과광을 등방적 또는 이방적으로 광 확산시킬 수 있다. 또한, 연신하여 광학적으로 이방성의 광 확산 특성을 부여하여도, 고온하에서 사용하여도 광학적으로 이방성의 광 확산 특성을 유지할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 특정의 이방성과 광 확산성을 갖는 이방성 광 확산 필름을 백 라이트형 액정 표시 장치에 이용하면, 표시면에서의 휘도를 균일화할 수 있고, 함께 램프 이미지의 발현을 억제할 수 있다. 즉, 그 적당하게 높은 이방적 광 산란성에 의해, 막대상 광원(형광관)으로부터의 광을 낭비 없이 적당하게 막대상 광원의 길이 방향에 대하여 수직 방향으로 산란시키기 때문에, 휘도의 저하를 최소 한도로 억제하고, 또한 관상 광원 그 자체가 인식되는 램프 이미지를 소거할 수 있다. 특히, 내열성이 높기 때문에, 도광판을 이용하지 않고, 관상 광원으로 확산 시트를 직접 조명하는 직하형 조명 방식의 표시 장치에 대하여, 장기간에 걸쳐 균일한 휘도로 표시할 수 있다. 따라서, 본 발명의 필름은 대형의 액정 표시 장치에 유용하다. 또한, 백 라이트형 액정 표시 장치의 램프의 전방에 배치되는 확산판을 생략할 수 있고, 또한 수십 마이크로미터 단위(0.2㎜ 정도)의 박육 시트이어도 백 라이트형 액정 표시 장치의 휘도를 향상시킬 수 있다. 또한, 대형의 액정 표시 장치이어도 장치의 박형화에 대응할 수 있고, 간편하게 장치를 제조할 수 있다. 즉, 본 발명의 이방성 광 확산 필름은 두께가 얇기 때문에, 대면적의 액정 표시 장치를 적은 재료로 용이하게 제조할 수 있다.

도 1은 면 광원 장치 및 투과형 액정 표시 장치를 도시한 개략 단면도이다.
도 2는 이방성 광 확산 필름의 일례를 도시한 개략 단면도이다.
도 3은 이방성 광 확산 필름의 다른 예를 도시한 개략 단면도이다.
도 4는 이방성 광 확산 필름의 이방적 산란을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 광 산란 특성의 측정 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

[광 확산 필름]

본 발명의 광 확산 필름은, 연속상(매트릭스상)이 폴리카보네이트계 수지를 포함하고, 분산상이 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 광 확산층을 구비하고 있고, 분산상은 구상일 수도 이방 형상일 수도 있다.

폴리카보네이트계 수지에는 비스페놀류를 베이스로 하는 방향족 폴리카보네이트 등이 포함된다. 비스페놀류로서는, 예를 들면 디히드록시비페닐 등의 비스페놀류, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 AD 등의 비스(히드록시아릴)알칸류, 비스(히드록시페닐)시클로헥산 등의 비스(히드록시아릴)시클로알칸류, 4, 4'-디(히드록시페닐)에테르 등의 디(히드록시페닐)에테르류, 4, 4'-디(히드록시페닐)케톤 등의 디(히드록시페닐)케톤류, 비스페놀 S 등의 디(히드록시페닐)술폭시드류, 비스(히드록시페닐)술폰류, 9, 9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌 등의 비스페놀플루오렌류 등을 들 수 있다. 이들 비스페놀류는 C_{2 - 4}알킬렌옥사이드 부가체일 수도 있다. 이들 비스페놀류는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

폴리카보네이트계 수지는 디카르복실산 성분(지방족, 지환족 또는 방향족 디카르복실산 또는 그의 산 할라이드 등)을 공중합한 폴리에스테르카보네이트계 수지일 수도 있다. 이들 폴리카보네이트계 수지는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 바람직한 폴리카보네이트계 수지는 비스(히드록시페닐)C_{1- 6}알칸류를 베이스로 하는 수지, 예를 들면 비스페놀 A형 폴리카보네이트계 수지이다.

폴리카보네이트계 수지의 수평균 분자량은 10000 내지 50000(예를 들면 15000 내지 30000) 정도의 범위로부터 선택할 수 있고, 예를 들면 12500 내지 30000(예를 들면 15000 내지 25000), 바람직하게는 17000 내지 25000(예를 들면 18000 내지 22000) 정도이다. 폴리카보네이트계 수지의 분자량이 지나치게 작으면 필름의 강도가 저하되고, 분자량이 지나치게 크면 용융 유동성 및 분산상의 균일 분산성이 저하되기 쉽다. 상기 폴리카보네이트계 수지와 특성의 폴리프로필렌계 수지를 조합하면, 상용화제를 사용하지 않아도 공극을 발생시키지 않고, 애스펙트비가 높은 분산상을 형성할 수 있다.

폴리카보네이트계 수지의 용융 유동 속도(MFR)는 ISO1133[300℃, 1.2㎏ 하중(11.8N))]에 준거하여, 예를 들면 3 내지 30g/10분(예를 들면 4 내지 20g/10분) 정도의 범위로부터 선택할 수 있고, 통상 5 내지 30g/10분(예를 들면 5 내지 15g/10분), 바람직하게는 6 내지 25g/10분(예를 들면 7 내지 20g/10분), 더 바람직하게는 8 내지 15g/10분(예를 들면 9 내지 12g/10분) 정도이다.

폴리카보네이트계 수지의 융점 또는 유리 전이 온도는, 예를 들면 130 내지 280℃ 정도, 바람직하게는 140 내지 270℃ 정도, 더 바람직하게는 150 내지 260℃ 정도이다.

이와 같은 폴리카보네이트계 수지는, 제품 카탈로그에 있어서 「중점도품」 「저점도품」 「고점도품」 등급으로서 분류되어 있는 경우가 많다.

분산상을 형성하는 폴리프로필렌계 수지에는 폴리프로필렌(단독 중합체), 프로필렌과 공중합성 단량체의 공중합체가 포함된다. 공중합성 단량체로서는, 올레핀류(에틸렌 외에 부텐, 펜텐, 헵텐, 헥센 등의 α-C_{4 - 10}올레핀 등), (메트)아크릴계 단량체[예를 들면 (메트)아크릴산, (메트)아크릴산C_{1 - 10}알킬에스테르, (메트)아크릴산히드록시알킬에스테르, (메트)아크릴산글리시딜에스테르 등], 지방산 비닐에스테르류(아세트산비닐 등), 디엔류 등을 예시할 수 있다. 이들 공중합성 단량체는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 이들 공중합성 단량체 중 α-올레핀류(에틸렌, 부텐 등)를 이용하는 경우가 많다.

프로필렌계 공중합체에 있어서, 프로필렌 함량은 80몰% 이상(80 내지 100몰%), 바람직하게는 85몰% 이상, 더 바람직하게는 90몰% 이상인 경우가 많다. 프로필렌계 공중합체는 블록 공중합체 등일 수도 있지만, 통상 랜덤 공중합체인 경우가 많다.

바람직한 폴리프로필렌계 수지는 폴리프로필렌 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 공중합체, 프로필렌-부텐 공중합체, 프로필렌-에틸렌-부텐 공중합체 등이다. 폴리프로필렌계 중합체로서는 폴리프로필렌 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 공중합체를 이용하는 경우가 많다.

폴리프로필렌계 수지는 지글러 촉매 등을 이용한 촉매일 수도 있는데, 메탈로센 촉매를 이용한 메탈로센 촉매계 수지인 것이 바람직하다. 상기 메탈로센 촉매계 수지는 분자량 분포가 좁고 저분자량 성분 및 저결정 성분이 적다고 하는 특색이 있다. 그 때문인지 상용화제를 이용하지 않아도 폴리카보네이트계 수지의 매트릭스상에 폴리프로필렌계 수지상(분산상)을 균일하게 분산시킬 수 있다.

겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 있어서, 폴리프로필렌계 수지의 분자량 분포는, 예를 들면 중량 평균 분자량(Mw)/수평균 분자량(Mn)=1 내지 2.5(예를 들면 1.2 내지 2.3), 바람직하게는 1.3 내지 2(예를 들면 1.5 내지 1.8) 정도이고, 통상 1.3 내지 2.5(예를 들면 1.5 내지 2.0) 정도일 수도 있다. 폴리프로필렌계 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 예를 들면 1×10⁴ 내지 100×10⁴, 바람직하게는 2×10⁴ 내지 75×10⁴(예를 들면 3×10⁴ 내지 50×10⁴), 더 바람직하게는 3×10⁴ 내지 30×10⁴ 정도일 수도 있다. 또한, GPC에 있어서, 분자량 10000 이하의 저분자량 성분의 함유량은, 예를 들면 1체적% 이하, 바람직하게는 0.5체적% 이하, 더 바람직하게는 0.3체적% 이하이다. 또한, GPC에 의한 분자량 및 분자량 분포는 장치: 워터스 얼라이언스(Waters Alliance) GPCV-2000, 칼럼:PL 20㎛ MIXED-A, 검출기:RI, 용매:o-디클로로벤젠을 이용하여 온도:135℃에서 측정할 수 있다. 상기 분자량 및 분자량 분포는 기준 물질로서 단분산 폴리스티렌을 이용하여, 범용 교정 곡선법에 의해 교정한 폴리프로필렌 환산의 값이다.

폴리프로필렌계 수지의 MFR은 예를 들면 JIS K7210[230℃, 2.16㎏ 하중(21.2N)]에 준거하여, 예를 들면 3 내지 20g/10분, 바람직하게는 4 내지 15g/10분, 더 바람직하게는 5 내지 10g/10분 정도이다.

폴리프로필렌계 수지는 결정성일 수도 있고, 결정성 폴리프로필렌계 수지의 결정화도는, 예를 들면 10 내지 80% 정도, 바람직하게는 20 내지 70% 정도, 더 바람직하게는 30 내지 60% 정도일 수도 있다. 폴리프로필렌계 수지의 융점(시차 주사 열량계(DSC)에서의 융해 피크 온도)은, 예를 들면 100 내지 140℃, 바람직하게는 110 내지 135℃, 더 바람직하게는 115 내지 130℃(예를 들면 120 내지 130℃) 정도이다. 폴리프로필렌계 수지와 연속상을 구성하는 폴리카보네이트계 수지의 융점 또는 유리 전이 온도의 차는, 예를 들면 10 내지 200℃, 바람직하게는 30 내지 150℃, 더 바람직하게는 50 내지 120℃ 정도일 수도 있다.

또한, 폴리카보네이트계 수지의 상기 MFR과 폴리프로필렌계 수지의 상기 MFR의 비율은, 전자/후자=0.8/1 내지 2.5/1(예를 들면 0.9/1 내지 2.3/1), 바람직하게는 1/1 내지 2/1, 더 바람직하게는 1.2/1 내지 1.7/1 정도일 수도 있다.

광 확산성을 부여하기 위해서 연속상과 분산상은 서로 굴절률이 상이한 성분을 포함한다. 폴리카보네이트계 수지와 폴리프로필렌계 수지의 굴절률의 차는, 예를 들면 0.001 이상(예를 들면 0.001 내지 0.3 정도), 바람직하게는 0.01 내지 0.3 정도, 더 바람직하게는 0.01 내지 0.1 정도이다.

폴리프로필렌계 수지로서, 공중합체(프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 등)나 메탈로센 촉매를 이용한 메탈로센계 수지, 특히 메탈로센계 공중합체가 바람직하다.

이와 같은 폴리프로필렌계 수지를 상기 폴리카보네이트계 수지와 조합하면, 전술한 바와 같이 실질적으로 상용화제를 포함하지 않아도, 공극을 발생시키지 않고 분산상(소정의 애스펙트비를 갖는 분산상 등)을 형성할 수 있다.

광 확산층에 있어서 연속상과 분산상의 비율은 수지의 종류나 용융 점도, 광 확산성 등에 따라, 예를 들면 전자/후자(중량비)=99/1 내지 30/70(예를 들면 95/5 내지 40/60) 정도의 범위로부터 선택할 수 있고, 예를 들면 99/1 내지 50/50(예를 들면 95/5 내지 50/50), 바람직하게는 99/1 내지 75/25(예를 들면 93/7 내지 70/30), 더 바람직하게는 95/5 내지 60/40 정도이고, 특히 90/10 내지 75/25 정도일 수도 있다.

상기 폴리카보네이트계 수지와 폴리프로필렌계를 조합하면, 실용적인 열 안정성을 가질 뿐만 아니라, 일축 연신 온도 등의 배향 처리 온도에서 분산상이 용이하게 변형되어, 투과광을 이방적으로 확산시키는 필름이 얻어진다. 또한, 압출 성형 공정에서의 드로비(draw ratio)나 일축 연신 등의 배향 처리에 의해 분산상 입자의 애스펙트비를 컨트롤할 수 있고, 애스펙트비가 큰 분산상도 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 연속층이 폴리카보네이트계 수지를 포함하기 때문에, 내열성이나 내블로킹성을 높일 수도 있다.

광 확산층은 필요에 따라 상용화제를 함유할 수도 있다. 상용화제를 이용하면, 연속상과 분산상의 혼화성 및 친화성을 높일 수 있고, 필름을 배향 처리하여도 결함(공극 등의 결함)이 생성되는 것을 방지할 수 있고, 필름의 투명성의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 연속상과 분산상의 접착성을 높일 수 있고, 필름을 일축 연신하여도 연신 장치로의 분산상의 부착을 저감할 수 있다.

상용화제로서는, 예를 들면 비스옥사졸린 화합물, 변성기(카르복실기, 산 무수물기, 에폭시기, 옥사졸리닐기 등)로 변성된 변성 올레핀계 수지, 디엔 또는 고무 함유 중합체[예를 들면, 부타디엔, 이소프렌 등의 디엔계 단량체의 단독 중합체, 또는 디엔계 단량체와 공중합성 단량체(스티렌 등의 방향족 비닐 단량체 등)의 공중합에 의해 얻어지는 디엔계 공중합체(랜덤 공중합체 등); 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS 수지) 등의 디엔계 그래프트 공중합체; 스티렌-부타디엔(SB) 블록 공중합체, 수소화 스티렌-부타디엔(SB) 블록 공중합체, 수소화 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(SEBS), 수소화(스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌) 블록 공중합체 등의 디엔계 블록 공중합체 또는 그들의 수소 첨가물 등], 상기 변성기(에폭시기 등)로 변성된 디엔 또는 고무 함유 중합체(상기 블록 공중합체 등) 등을 예시할 수 있다. 이들 상용화제는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

상기 디엔계 단량체로서는, 공액 디엔, 예를 들면 부타디엔, 이소프렌, 1,3-펜타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 피페릴렌(1,3-펜타디엔), 3-부틸-1,3-옥타디엔, 페닐-1,3-부타디엔 등의 치환기를 가질 수도 있는 C_{4 -20} 공액 디엔을 들 수 있다. 공액 디엔은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 이용할 수도 있다. 이들 공액 디엔 중 부타디엔, 이소프렌이 바람직하다. 상기 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 이상 조합하여 사용할 수 있다.

또한, 변성은 변성기에 대응하는 단량체[예를 들면 카르복실기 변성에서는 (메트)아크릴산 등의 카르복실기 함유 단량체, 산 무수물기 변성에서는 무수 말레산, 에스테르기 변성에서는 (메트)아크릴계 단량체, 말레이미드기 변성에서는 말레이미드계 단량체, 에폭시 변성에서는 글리시딜(메트)아크릴레이트 등의 에폭시기 함유 단량체]를 공중합함으로써 행할 수 있다. 또한, 에폭시 변성은 불포화 이중 결합의 에폭시화에 의해 행할 수도 있다.

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

바람직한 상용화제는, 미변성 또는 변성 디엔계 공중합체, 특히 변성 블록 공중합체(예를 들면 에폭시화된 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 블록 공중합체 등의 에폭시화 디엔계 블록 공중합체 또는 에폭시 변성 디엔계 블록 공중합체)이다. 에폭시화 디엔계 블록 공중합체는, 투명성이 높을 뿐만 아니라 연화 온도가 약 70℃ 정도로 비교적 높아 폴리카보네이트계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 상용화시키고, 분산상을 균일하게 분산시킬 수 있다.

상기 블록 공중합체는, 예를 들면 공액 디엔 블록 또는 그 부분 수소 첨가 블록과, 방향족 비닐 블록으로 구성할 수 있다. 에폭시화 디엔계 블록 공중합체에 있어서, 상기 공액 디엔 블록의 이중 결합의 일부 또는 전부가 에폭시화되어 있다. 방향족 비닐 블록과 공액 디엔 블록(또는 그 수소 첨가 블록)의 비율(중량비)은, 예를 들면 전자/후자=5/95 내지 80/20 정도(예를 들면 25/75 내지 80/20 정도), 더 바람직하게는 10/90 내지 70/30 정도(예를 들면 30/70 내지 70/30 정도)이고, 통상 50/50 내지 80/20 정도이다.

블록 공중합체의 수평균 분자량은, 예를 들면 5,000 내지 1,000,000 정도, 바람직하게는 7,000 내지 900,000 정도, 더 바람직하게는 10,000 내지 800,000 정도의 범위로부터 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.

블록 공중합체의 분자 구조는 직쇄상, 분기상, 방사상 혹은 이들의 조합일 수도 있다. 블록 공중합체의 블록 구조로서는, 예를 들면 모노블록 구조, 테레블록(tereblock) 구조 등의 멀티블록 구조, 트리체인 방사형 테레블록 구조, 테트라체인 방사형 테레블록 구조 등을 예시할 수 있다. 이와 같은 블록 구조로서는 방향족 비닐 블록을 X, 공액 디엔 블록을 Y로 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 블록 공중합체 중의 에폭시기의 비율은, 특별히 제한되지 않지만, 옥시란의 산소 농도로서, 예를 들면 0.1 내지 8중량%, 바람직하게는 0.5 내지 6중량%, 더 바람직하게는 1 내지 5중량% 정도이다. 에폭시화 블록 공중합체의 에폭시 당량(JIS K 7236)은, 예를 들면 300 내지 1000 정도, 바람직하게는 500 내지 900 정도, 더 바람직하게는 600 내지 800 정도일 수도 있다.

또한, 상용화제(에폭시화 블록 공중합체 등)의 굴절률은, 폴리프로필렌계 수지와 거의 동등 정도(예를 들면 폴리프로필렌계 수지와의 굴절률의 차가 0 내지 0.01 정도, 바람직하게는 0 내지 0.005 정도)일 수도 있다.

상기 에폭시화 블록 공중합체는, 디엔계 블록 공중합체(또는 부분적으로 수소 첨가된 블록 공중합체)를 관용의 에폭시화 방법, 예를 들면 불활성 용매 중 에폭시화제(과산류, 하이드로퍼옥사이드류 등)에 의해 상기 블록 공중합체를 에폭시화함으로써 제조할 수 있다.

상용화제의 사용량은, 예를 들면 폴리카보네이트계 수지 및 폴리프로필렌계 수지의 총량에 대하여 0.1 내지 20중량%, 바람직하게는 0.5 내지 15중량%, 더 바람직하게는 1 내지 10중량% 정도의 범위로부터 선택할 수 있다. 또한, 상기한 바와 같이 본 발명에서는 특정의 상기 폴리카보네이트계 수지와 특정의 폴리프로필렌계 수지를 조합함으로써 상용화제를 포함하고 있지 않아도 분산상을 균일하게 분산시킬 수 있다. 또한, 일축 연신 등의 배향 처리를 하여도 공극이 없고, 투과율이 높은 이방성 광 확산 필름을 형성할 수 있다.

바람직한 광 확산 필름에 있어서 연속상, 분산상, 및 상용화제의 비율은 예를 들면 이하와 같다.

(1) 연속상/분산상(중량비)=99/1 내지 50/50 정도, 바람직하게는 97/3 내지 60/40 정도, 더 바람직하게는 95/5 내지 70/30 정도, 특히 90/10 내지 80/20 정도

(2) 분산상/상용화제(중량비)=100/0 내지 50/50 정도, 바람직하게는 99/1 내지 70/30 정도, 더 바람직하게는 98/2 내지 80/20 정도.

또한, 본 발명에서는 상기 폴리카보네이트계 수지와 상기 폴리프로필렌계 수지를 조합함으로써 상용화제를 포함하고 있지 않아도 분산상을 균일하게 분산시킬 수 있다.

이와 같은 비율로 각 성분을 이용하면, 미리 각 성분을 콤파운드화하지 않고, 각 성분의 펠릿을 직접적으로 용융 혼련하여도 균일하게 분산상을 분산시킬 수 있고, 일축 연신 등의 배향 처리에 의해 공극이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 투과율이 높고, 이방성을 갖는 광 확산 필름을 얻을 수 있다.

더 구체적으로는, 예를 들면 연속상으로서의 폴리카보네이트계 수지와, 분산상으로서의 폴리프로필렌계 수지를 상기 비율로 포함하는 수지 조성물을 이용하면, 콤파운드화가 용이하고, 원재료를 공급하는 것만으로, 콤파운드화하면서 용융 제막할 수 있고, 일축 연신하여도 공극이 없는 이방성 광 확산 필름을 형성할 수 있다.

또한, 광 확산 특성에 악영향을 미치지 않는 범위이면, 폴리에틸렌계 수지, 스티렌계 수지, 방향족 폴리에스테르계 수지(폴리알킬렌테레프탈레이트, 폴리알킬렌나프탈레이트 등의 폴리알킬렌아릴레이트호모폴리에스테르, 알킬렌아릴레이트 단위의 함유량이 80몰% 이상인 코폴리에스테르, 액정성 방향족 폴리에스테르 등), 폴리아미드계 수지(폴리아미드 46, 폴리아미드 6, 폴리아미드 66 등의 지방족 폴리아미드 등) 등의 중합체, 실리카 등의 무기 입자를 분산상의 성분으로서 사용할 수도 있다.

또한, 광 확산층은 관용의 첨가제, 예를 들면 안정제(산화 방지제, 자외선 흡수제, 열 안정제, 광 안정제 등), 가소제, 대전 방지제, 난연제 등을 함유하고 있을 수도 있다.

산화 방지제로서는, 페놀계 산화 방지제, 히드로퀴논계 산화 방지제, 퀴놀린계 산화 방지제, 황계 산화 방지제 등을 예시할 수 있다. 페놀계 산화 방지제에는 힌더드(hindered) 페놀류, 예를 들면 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,2'-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) 등의 알킬페놀계 산화방지제; n-옥타데실[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트] 등의 C_{10 -35}알킬[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]; 1,6-헥산디올-비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트] 등의 C_{2 - 10}알칸디올-비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]; 트리에틸렌글리콜-비스[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트] 등의 옥시C_{2 - 4}알킬렌디올-비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]; 글리세린트리스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트] 등의 C_{3 - 8}알킬렌트리올-트리스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]; 펜타에리스리톨테트라키스[3-(3,5)-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트] 등의 C_{4 -8}알킬렌테트라올테트라키스[3-(3,5)-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]; N,N'-헥사메틸렌비스(3,5)-디-t-부틸-4-히드록시히드로신남아미드) 등의 N,N'-C_{2 - 10}알킬렌비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시히드로신남아미드) 등이 바람직하다.

아민계 산화 방지제에는 힌더드 아민류, 예를 들면 1,2-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜옥시)에탄, 페닐나프틸아민, N,N'-디페닐-1,4-페닐렌디아민, N-페닐-N'-시클로헥실-1,4-페닐렌디아민 등이 포함된다.

히드로퀴논계 산화 방지제에는 예를 들면 2,5-디-t-부틸히드로퀴논 등이 포함되고, 퀴놀린계 산화 방지제에는 예를 들면 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴놀린 등이 포함된다. 또한, 황계 산화 방지제에는 예를 들면 디라우릴티오디프로피오네이트, 디스테아릴티오디프로피오네이트 등이 포함된다.

자외선 흡수제로서는, 예를 들면 페닐살리실레이트, 2,4-디-t-부틸페닐-3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트 등의 살리실산에스테르계 자외선 흡수제; 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-[2-히드록시-3-(3,4,5,6-테트라히드로프탈이미드-메틸)-5-메틸페닐]벤조트리아졸, 2-(3-t-부틸-2-히드록시-5-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-5-t-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3,5-비스(α,α-디메틸벤질)페닐)벤조트리아졸, 옥틸-3-[3-t-부틸-4-히드록시-(5-클로로-2H-벤조트리아졸-2-일)페닐]프로피오네이트, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-(1-메틸-1-페닐에틸)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀 등의 벤조트리아졸계 자외선 흡수제; 2-히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-옥틸옥시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논 등의 벤조페논계 자외선 흡수제; 2-(4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일)-5-히드록시페닐과 옥시란의 반응 생성물, 2-(2,4-디히드록시페닐)-4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진)과 2-에틸헥실글리시드산에스테르의 반응 생성물, 2,4-비스[2-히드록시-4-부톡시페닐]-6-(2,4-디부톡시페닐)-1,3,5-트리아진 등의 히드록시페닐트리아진계 자외선 흡수제 등을 예시할 수 있다.

광 안정제(HALS)로서는, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 골격, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딘 골격을 갖는 화합물, 예를 들면 N,N',N'',N'''-테트라키스(4,6-비스(부틸-(N-메틸-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)아미노)트리아진-2-일)-4,7-디아자데칸-1,10-디아민, 데칸이산비스(2,2,6,6-테트라메틸-1-옥틸옥시-4-피페리디닐옥시)에스테르, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)[[3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시페닐]메틸]부틸말로네이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)세바케이트, 이들 디카르복실산에스테르에 대응하는 C_{4 - 20}알칸-디카르복실산에스테르(말로네이트, 아디페이트 등)나 아렌디카르복실산에스테르(테레프탈레이트 등) 등을 예시할 수 있다.

열 안정제로서는, 예를 들면 포스파이트계 안정제(트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트 등의 트리스(분기 알킬페닐)포스파이트, 비스(알킬아릴)펜타에리스리톨디포스파이트 등) 등의 인계 안정제(또는 인산에스테르), 황계 열 안정제, 히드록실아민계 열 안정제 등을 들 수 있다.

이들 안정제(예를 들면 광 안정제 등)는 저분자량 타입일 수도 있고 고분자량 타입일 수도 있다. 또한, 안정제는 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상의 성분을 조합한 형태(예를 들면 산화 방지제와 자외선 흡수제의 조합, 자외선 흡수제와 광 안정제의 조합, 산화 방지제와 자외선 흡수제와 광 안정제의 조합 등)로 사용할 수도 있다. 각 안정제의 사용량은, 광 확산층을 구성하는 수지 성분 100중량부에 대하여 0.01 내지 2.5중량부, 바람직하게는 0.03 내지 2중량부(예를 들면 0.05 내지 1.5중량부), 더 바람직하게는 0.07 내지 1중량부(예를 들면 0.1 내지 0.7중량부) 정도인 경우가 많고, 통상 0.07 내지 0.5중량부(예를 들면 0.1 내지 0.3중량부) 정도이다. 더 구체적으로는 산화 방지제는 수지 성분 100중량부에 대하여 0.05 내지 1중량부(예를 들면 0.08 내지 0.3중량부) 정도, 자외선 흡수제는 수지 성분 100중량부에 대하여 0.1 내지 2중량부(예를 들면 0.2 내지 0.7중량부) 정도, 광 안전제는 수지 성분 100중량부에 대하여 0.03 내지 0.5중량부(예를 들면 0.05 내지 0.25중량부) 정도일 수도 있다. 또한, 상기 안정제의 총량은 수지 성분 100중량부에 대하여 0.05 내지 3중량부(예를 들면 0.1 내지 2중량부), 바람직하게는 0.1 내지 1중량부 정도일 수도 있다. 또한, 복수종의 안정제를 병용하는 경우, 제1 안정제(예를 들면 산화 방지제)와 제2 안정제(예를 들면 자외선 흡수제)의 비율은 전자/후자(중량비)=95/5 내지 10/90(예를 들면 90/10 내지 30/70) 정도의 범위로부터 선택할 수 있다.

또한, 폴리카보네이트계 수지와 폴리프로필렌계 수지를 조합한 알로이계를 용융 압출 성형 또는 콤파운드화하면, 다이립(die lip)(특히 다이립의 개구부에 인접하는 벽부)에 압출물의 일부가 눈곱 모양으로 점점 퇴적하고, 이 퇴적물이 성장하여 다이립으로부터 압출되는 용융 시트와 접촉하여 불균일한 시트를 형성한다. 그 때문에, 균일한 시트 및 필름을 연속적으로 제조할 수 없게 된다. 이와 같은 경우, 상기 안정제(예를 들면 산화 방지제 및/또는 자외선 흡수제), 특히 산화 방지제 및 자외선 흡수제로부터 선택된 적어도 한쪽(산화 방지제 단독, 자외선 흡수제 단독, 산화 방지제 및 자외선 흡수제 등)을 함유시키면, 상기 퇴적물의 생성과 그 성장을 현저하게 방지할 수 있고, 균일한 시트 및 필름을 연속적으로 제조할 수 있다. 또한, 산화 방지제 및/또는 자외선 흡수제, 특히 적어도 산화 방지제는 다이립과 접촉하는 광 확산층에 함유시킬 수도 있고, 적층 구조의 광 확산 필름에서는 광 확산층에 적층된 투명 수지층에 함유시킬 수도 있고, 광 확산층 및 투명 수지층에 함유시킬 수도 있다. 광 확산층은 통상 산화 방지제 및 자외선 흡수제로부터 선택된 적어도 한쪽을 포함하는 경우가 많다.

광 확산층에 있어서 분산상의 형태는, 장축의 평균 길이(L)와 단축의 평균 길이(W)의 비(평균 애스펙트비, L/W)가 1 내지 1.25 정도인 구체상일 수도 있고, 풋볼형 형상(회전 타원체 등의 타원체), 편평체, 직방체상, 섬유상 또는 사상체 등일 수도 있다. 분산상의 애스펙트비는 통상 1보다 크고(예를 들면 1.01 내지 20000), 예를 들면 3 내지 20000(예를 들면 5 내지 15000), 바람직하게는 10 내지 12000(예를 들면 50 내지 10000), 더 바람직하게는 100 내지 9000(예를 들면 200 내지 8000) 정도이다. 특히, 이방성을 높이기 위해서 10 내지 15000(예를 들면 100 내지 10000) 정도, 더 바람직하게는 1000 내지 9000(예를 들면 3000 내지 8000) 정도일 수도 있다. 이와 같은 분산상 입자의 애스펙트비가 클수록 이방적인 광 산란성을 높일 수 있다. 투과광을 이방적으로 광 확산시키는 광 확산층에 있어서, 분산상의 장축 방향이 필름의 소정의 방향, 즉 X축 방향(인취 방향 또는 기계 방향)으로 배향하여 입자상 분산상을 형성한다.

또한, 분산상의 장축의 평균 길이(L)는, 예를 들면 0.1 내지 2000㎛(예를 들면 0.5 내지 1500㎛), 바람직하게는 1 내지 1200㎛(예를 들면 1.5 내지 1000㎛), 특히 2 내지 900㎛(예를 들면 5 내지 800㎛) 정도이고, 통상 100 내지 1000㎛(예를 들면 300 내지 800㎛) 정도이다. 또한, 분산상의 단축의 평균 길이(W)는, 예를 들면 0.01 내지 10㎛(예를 들면 0.02 내지 5㎛), 바람직하게는 0.03 내지 5㎛(예를 들면 0.05 내지 3㎛), 더 바람직하게는 0.07 내지 1㎛(예를 들면 0.1 내지 0.5㎛) 정도이다.

배열도로서의 분산상 입자의 배향 계수는, 예를 들면 0.34 이상(0.34 내지 1 정도), 바람직하게는 0.4 내지 1(예를 들면 0.5 내지 1), 더 바람직하게는 0.7 내지 1 정도일 수도 있다. 분산상 입자의 배향 계수가 높을수록 산란광에 높은 이방성을 부여할 수 있다. 또한, 배향 계수는 하기 식에 기초하여 산출할 수 있다.

배향 계수=(3<cos²θ>-1)/2

(식중, θ는 입자상 분산상의 장축과 필름의 X축의 사이의 각도를 나타내고(장축과 X축이 평행한 경우, θ=0°), <cos²θ>는 각 분산상 입자에 대하여 산출한 cos²θ의 평균을 나타내고, 하기 식으로 표시된다).

<cos²θ>=∫n(θ)·cos²θ·dθ

(식중, n(θ)는 전체 분산상 입자 중의 각도(θ)를 갖는 분산상 입자의 비율(중량비)을 나타낸다).

이방성 광 확산 필름은 확산광의 지향성을 갖고 있을 수도 있다. 즉, 지향성을 가진다는 것은, 이방적 확산광에 있어서 산란이 강한 방향 중 산란 강도가 극대를 나타내는 각도가 있는 것을 의미한다. 확산광이 지향성을 갖고 있는 경우, 후술하는 도 5의 측정 장치에 있어서, 확산광 강도(F)를 확산 각도(θ)에 대하여 플롯하였을 때, 플롯 곡선이 특정의 확산 각도(θ)의 범위(θ=0°를 제외한 각도)에서 극대 또는 숄더(특히, 극대 등의 변곡점)를 가진다. 이방성 광 확산 필름에 지향성을 부여하는 경우, 분산상 입자의 장축의 평균 길이는 예를 들면 10 내지 100㎛ 정도, 바람직하게는 20 내지 60㎛ 정도이다.

광 확산층의 두께는 3 내지 500㎛(예를 들면 3 내지 300㎛), 바람직하게는 5 내지 200㎛(예를 들면 10 내지 200㎛) 정도, 더 바람직하게는 15 내지 150㎛(예를 들면 30 내지 120㎛) 정도일 수도 있다.

광 확산 필름은, 상기 광 확산층 단독(예를 들면, 투과광을 이방적으로 광 확산시키는 이방성 광 확산층)의 단층 필름일 수도 있고, 광 확산층(예를 들면, 투과광을 이방적으로 광 확산시키는 이방성 광 확산층)의 적어도 한쪽 면에 적층된 투명층을 포함하는 적층체일 수도 있고, 투명층으로서는 수지층에 한하지 않고 여러 가지 투명 기재(예를 들면 유리 등)를 사용할 수 있다. 투명층은 통상 투명 수지층으로 형성되는 경우가 많다. 또한, 적층 구조를 갖는 광 확산 필름에서는 광 확산층의 한쪽 면에 한하지 않고 양면에 투명 수지층을 적층할 수도 있다.

투명 수지층은 투명성이 높은 수지, 예를 들면 열가소성 수지[올레핀계 수지, 환상 올레핀계 수지, 할로겐 함유 수지(불소계 수지를 포함함), 비닐알코올계 수지, 지방산 비닐에스테르계 수지, (메트)아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 열가소성 폴리우레탄 수지, 폴리술폰계 수지(폴리에테르술폰, 폴리술폰 등), 폴리페닐렌에테르계 수지(2,6-크실레놀의 중합체 등), 셀룰로오스에스테르류, 실리콘 수지(폴리디메틸실록산, 폴리메틸페닐실록산 등), 엘라스토머(니트릴-부타디엔 공중합체, 아크릴 고무, 우레탄 고무, 실리콘 고무 등의 고무, 열가소성 엘라스토머 등) 등], 및 열경화성 수지(에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 실리콘 수지 등) 등이 포함된다. 바람직한 수지는 열가소성 수지이다. 투명성이 높은 수지는 비결정성 수지일 수도 있다.

올레핀계 수지에는 예를 들면 폴리프로필렌계 수지, α-C_{2 - 6}올레핀과 공중합성 단량체의 공중합체(에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체 또는 그 염(예를 들면 아이오노머 수지) 등의 공중합체를 들 수 있다. 환상 올레핀계 수지로서는, 환상 올레핀(노르보르넨, 디시클로펜타디엔 등)의 단독 또는 공중합체(예를 들면, 입체적으로 강직한 트리시클로데칸 등의 지환식 탄화수소기를 갖는 중합체 등), 상기 환상 올레핀과 공중합성 단량체의 공중합체(에틸렌-노르보르넨 공중합체, 프로필렌-노르보르넨 공중합체 등) 등을 예시할 수 있다. 또한, 투명 수지층을 구성하는 폴리프로필렌계 수지는, 상기 광 확산층을 구성하는 폴리프로필렌계 수지와 종류, 분자량과 그 분포, 용융 유동 속도 등이 상이할 수도 있지만, 동종 또는 적어도 일부의 공중합 성분이 공통된 동계통(또는 동일)의 수지일 수도 있다.

할로겐 함유 수지로서는, 할로겐화 비닐계 수지[폴리염화비닐, 폴리비닐플루오라이드 등의 할로겐 함유 단량체의 단독 중합체, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 염화비닐-(메트)아크릴산에스테르 공중합체 등의 할로겐 함유 단량체와 공중합성 단량체의 공중합체 등], 할로겐화 비닐리덴계 수지[염화비닐리덴-(메트)아크릴산에스테르 공중합체 등의 할로겐 함유 비닐리덴 단량체와 다른 단량체의 공중합체] 등을 들 수 있다.

지방산 비닐에스테르계 수지로서는, 비닐에스테르계 단량체의 단독 또는 공중합체(폴리아세트산비닐 등), 비닐에스테르계 단량체와 공중합성 단량체의 공중합체(아세트산비닐-에틸렌 공중합체, 아세트산비닐-염화비닐 공중합체, 아세트산비닐-(메트)아크릴산에스테르 공중합체 등) 또는 그들의 유도체를 들 수 있다. 지방산 비닐에스테르계 수지의 유도체에는 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 폴리비닐아세탈 수지 등이 포함된다.

(메트)아크릴계 수지로서는 (메트)아크릴계 단량체의 단독 또는 공중합체, (메트)아크릴계 단량체와 공중합성 단량체의 공중합체를 사용할 수 있다. (메트)아크릴계 단량체로서는, 예를 들면 (메트)아크릴산; (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산부틸, (메트)아크릴산2-에틸헥실 등의 (메트)아크릴산C_1-10알킬; 히드록시알킬(메트)아크릴레이트; 글리시딜(메트)아크릴레이트; (메트)아크릴로니트릴; 트리시클로데칸 등의 지환식 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴레이트 등을 예시할 수 있다. 공중합성 단량체에는 스티렌계 단량체 등을 예시할 수 있다. 이들 단량체는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

(메트)아크릴계 수지로서는, 예를 들면 폴리메타크릴산메틸 등의 폴리(메트)아크릴산에스테르, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체, 메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메트)아크릴산 공중합체, (메트)아크릴산메틸-스티렌 공중합체(MS 수지 등) 등을 들 수 있다. 바람직한 (메트)아크릴계 수지로서는, 메타크릴산메틸을 주성분(50 내지 100중량%, 바람직하게는 70 내지 100중량% 정도)으로 하는 메타크릴산메틸계 수지를 들 수 있다.

스티렌계 수지에는 스티렌계 단량체의 단독 또는 공중합체(폴리스티렌, 스티렌-α-메틸스티렌 공중합체, 스티렌-비닐톨루엔 공중합체 등), 스티렌계 단량체와 다른 중합성 단량체[(메트)아크릴계 단량체, 무수말레산, 말레이미드계 단량체, 디엔류 등]의 공중합체 등이 포함된다. 스티렌계 공중합체로서는, 예를 들면 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(AS 수지), 스티렌과 (메트)아크릴계 단량체의 공중합체[스티렌-메타크릴산메틸 공중합체, 스티렌-메타크릴산메틸-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 스티렌-메타크릴산메틸-(메트)아크릴산 공중합체 등의 스티렌-(메트)아크릴산에스테르 공중합체], 스티렌-무수 말레산 공중합체 등을 들 수 있다. 바람직한 스티렌계 수지에는 폴리스티렌, 스티렌과 (메트)아크릴계 단량체의 공중합체[스티렌-메타크릴산메틸 공중합체 등의 스티렌과 메타크릴산메틸을 주성분으로 하는 공중합체], AS 수지, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체 등이 포함된다.

폴리에스테르계 수지에는 방향족 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리C_{2 - 4}알킬렌테레프탈레이트나 폴리C_{2 - 4}알킬렌나프탈레이트 등의 호모폴리에스테르, C_{2 - 4}알킬렌아릴레이트 단위(C_{2 - 4}알킬렌테레프탈레이트 및/또는 C_{2 - 4}알킬렌나프탈레이트 단위)를 주성분(예를 들면, 50몰% 이상, 바람직하게는 75 내지 100몰%, 더 바람직하게는 80 내지 100몰%)으로서 포함하는 코폴리에스테르 등) 등을 예시할 수 있다. 코폴리에스테르로서는 C_{2 - 4}알킬렌글리콜의 일부를, 폴리옥시C_{2 - 4}알킬렌글리콜, C_{6 - 10}알킬렌글리콜, 지환식 디올(시클로헥산디메탄올, 수소화된 비스페놀 A 등), 비스페놀 A, 비스페놀 A-알킬렌옥사이드 부가체 등) 등으로 치환한 코폴리에스테르, 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 디카르복실산을 이용한 지방족 폴리에스테르, ε-카프로락톤 등의 락톤의 단독 또는 공중합체도 포함된다. 바람직한 폴리에스테르계 수지는 통상 비결정성 코폴리에스테르(예를 들면, C_{2 - 4}알킬렌아릴레이트계 코폴리에스테르 등) 등과 같이 비결정성이다.

폴리아미드계 수지로서는 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 610, 폴리아미드 612, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12 등의 지방족 폴리아미드, 디카르복실산(예를 들면 테레프탈산, 이소프탈산, 아디프산 등) 및 디아민(예를 들면, 헥사메틸렌디아민, 메타크실릴렌디아민) 중 적어도 한쪽의 성분이 방향족 화합물인 폴리아미드(크실릴렌디아민아디페이트(MXD-6) 등의 방향족 폴리아미드 등) 등을 들 수 있다. 폴리아미드계 수지에는 ε-카프로락톤 등의 락톤의 단독 또는 공중합체일 수도 있고, 호모폴리아미드에 한하지 않고 코폴리아미드일 수도 있다.

폴리카보네이트계 수지로서는 상기와 마찬가지의 수지를 예시할 수 있다. 또한, 투명 수지층을 구성하는 폴리카보네이트계 수지는, 상기 광 확산층을 구성하는 폴리카보네이트계 수지와 종류, 분자량, 용융 유동 속도 등이 상이할 수도 있지만, 동종 또는 골격이 공통된 동계통(또는 동일)의 수지를 이용하면, 광 확산층과의 밀착성을 향상시킬 수 있는 경우가 있다. 폴리카보네이트계 수지로서는, 비스페놀 A 등의 비스(히드록시아릴)C_{1- 6}알칸을 베이스로 하는 폴리카보네이트계 수지가 바람직하다.

셀룰로오스에스테르류로서는, 예를 들면 지방족 유기산에스테르(셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리아세테이트 등의 셀룰로오스아세테이트; 셀룰로오스프로피오네이트, 셀룰로오스부티레이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 등의 C_{1 - 6}유기산에스테르 등), 방향족 유기산에스테르(셀룰로오스프탈레이트, 셀룰로오스벤조에이트 등의 C_{7 - 12}방향족카르복실산에스테르)를 예시할 수 있고, 아세트산·질산 셀룰로오스에스테르 등의 혼합산 에스테르일 수도 있다.

투명 수지층을 구성하는 바람직한 성분에는 올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지 등이 포함된다. 바람직한 투명 수지층은 폴리카보네이트계 수지를 포함할 수 있다. 투명 수지층을 구성하는 수지에는, 밀착성이나 기계적 특성 등을 해치지 않는 한, 상기 광 확산층을 구성하는 연속상 및/또는 분산상의 수지와 동일 또는 상이한 수지를 사용할 수 있지만, 통상 연속상의 수지와 동일 또는 공통(또는 동계통)의 수지가 바람직하다.

투명 수지층을 구성하는 투명 수지는, 내열성이나 내블로킹성을 높이기 위해서, 내열성 수지(유리 전이 온도 또는 융점이 높은 수지 등), 결정성 수지 등이 바람직하다. 투명 수지층을 구성하는 수지의 유리 전이 온도 또는 융점은, 예를 들면 130 내지 280℃ 정도, 바람직하게는 140 내지 270℃ 정도, 더 바람직하게는 150 내지 260℃ 정도일 수도 있다.

또한, 투명 수지층은 관용의 첨가제, 예를 들면 안정제(산화 방지제, 자외선 흡수제, 열 안정제, 광 안정제 등), 가소제, 대전 방지제, 난연제 등을 함유하고 있을 수도 있다. 특히, 투명층은 안정제(산화 방지제, 자외선 흡수제, 광 안정제), 바람직하게는 자외선 흡수제 및 광 안정제로부터 선택된 적어도 한쪽의 성분(자외선 흡수제 단독, 광 안정제 단독, 자외선 흡수제 및 광 안정제), 특히 자외선 흡수제 및 광 안정제를 포함하는 수지층을 포함하는 것이 바람직하다. 안정제로서는 상기와 마찬가지의 성분을 사용할 수 있고, 투명 수지층을 구성하는 수지 성분 100중량부에 대한 각 안정제의 사용량 및 안정제의 총량은, 상기 광 확산층을 구성하는 수지 성분에 대한 비율과 마찬가지의 범위로부터 선택할 수 있다. 또한, 자외선 흡수제와 광 안정제를 병용하는 경우, 양자의 비율은 전자/후자(중량비)=95/5 내지 50/50(예를 들면 90/10 내지 70/30) 정도의 범위로부터 선택할 수 있다.

각 투명 수지층의 두께는, 상기 광 확산층과 동등한 정도일 수도 있고, 예를 들면 광 확산층의 두께가 3 내지 300㎛ 정도인 경우, 투명 수지층의 두께는 3 내지 150㎛ 정도로부터 선택할 수 있다. 광 확산층과 각 투명 수지층의 두께의 비율은, 예를 들면 광 확산층/투명 수지층=5/95 내지 99/1 정도, 바람직하게는 30/70 내지 99/1 정도, 더 바람직하게는 40/60 내지 95/5 정도이다. 적층 필름의 두께는 예를 들면 6 내지 600㎛ 정도, 바람직하게는 10 내지 400㎛ 정도, 더 바람직하게는 20 내지 250㎛ 정도일 수도 있다.

또한, 종래, 수 밀리미터의 두께를 갖는 확산판이 사용되고 있었으나, 본 발명에서는 이와 같은 두꺼운 확산판을 이용하지 않고, 수십 마이크로미터 단위의 박육 시트이어도 유효하게 광 확산시킬 수 있고, 표시 장치의 휘도를 향상시킬 수 있다. 특히, 이방성 광 확산 필름을 이용하면, 관상 광원을 구비한 백 라이트형 액정 표시 장치이어도 표시 장치의 휘도를 유효하게 향상시킬 수 있다.

광 확산 필름(또는 광 확산층)의 전체 광선 투과율은, 예를 들면 50% 이상(예를 들면 50 내지 100%), 바람직하게는 60% 이상(예를 들면 60 내지 100%)이고, 특히 70 내지 95%(예를 들면 75 내지 90%) 정도일 수도 있다. 또한, 광 확산 필름(또는 광 확산층)의 헤이즈값은 80% 이상(예를 들면 80 내지 99.9%), 바람직하게는 90% 이상(예를 들면 90 내지 99.8%), 더 바람직하게는 93 내지 99.5%, 특히 95 내지 99% 정도이다. 전체 광선 투과율이 작으면 휘도가 저하되기 쉽고, 헤이즈값이 작으면 광을 균일하게 확산할 수 없어 표시 품위를 저하시킨다.

또한, 광 확산 필름의 표면에는 광학 특성을 방해하지 않는 범위에서, 실리콘 오일 등의 이형제를 도포할 수도 있고, 코로나 방전 처리할 수도 있다. 또한, 광 확산 필름에는 필름의 X축 방향(분산상의 장축 방향)에 연장되는 요철부를 형성할 수도 있다. 이와 같은 요철부를 형성하면, 필름에 더 높은 이방적 광 산란성을 부여할 수 있다.

도 2는 이방성 광 확산 필름의 일례를 도시한 개략 단면도이다. 단층 구조의 이방성 광 확산 필름(17)은, 서로 굴절률이 상이한 복수개의 수지를 포함하고, 연속층(17a) 중에 입자상 분산상(17b)이 분산된 상 분리 구조(또는 해도 구조)를 가지고 있다.

도 3은 이방성 광 확산 필름의 다른 예를 도시한 개략 단면도이다. 이 예에 있어서, 광 확산 필름(28)은 광 확산층(27)과, 이 광 확산층의 적어도 한쪽 면에 적층된 투명 수지층(29)을 포함하는 적층 구조를 가지고 있다. 또한, 광 확산층(27)은 서로 굴절률이 상이한 복수개의 수지를 포함하고, 연속층(27a) 중에 입자상 분산상(27b)이 분산된 상 분리 구조(또는 해도 구조)를 가지고 있다. 이와 같은 적층 구조의 이방성 광 확산 필름에서는, 투명 수지층(29)으로 광 확산층(27)을 보호하여 분산상 입자의 탈락이나 부착을 방지할 수 있고, 필름의 내흠집성이나 제조 안정성을 향상시킬 수 있고, 필름의 강도나 취급성을 높일 수 있다.

도 4는 광 확산의 이방성을 설명하기 위한 개념도이다. 도 4에 도시한 바와 같이 이방성 광 확산 필름(37)은 수지를 포함하는 연속상(37a)과, 이 연속상 중에 분산된 이방 형성의 분산상(37b)을 포함한다. 그리고, 광 확산의 이방성은 산란각(θ)과 산란광 강도(F)의 관계를 나타내는 산란 특성[F(θ)]에 있어서, 필름의 X축 방향의 산란 특성을 Fx(θ), X축 방향과 직교하는 Y축 방향의 산란 특성을 Fy(θ)로 하였을 때, 산란 특성[Fx(θ) 및 Fy(θ)]은 산란각(θ)이 광각도로 됨에 따라 광 강도가 완만하게 감쇠하는 패턴을 나타낸다. 또한, 산란각(θ)=4 내지 30°의 범위에 있어서 Fy(θ)/Fx(θ)의 값은 1.01 이상이고, 예를 들면 1.01 내지 200, 바람직하게는 1.1 내지 150 정도이다. 또한, 산란각(θ)=18°에 있어서 Fy(θ)/Fx(θ)의 값은 20을 초과하여 400 이하의 값(예를 들면 20을 초과하여 100 이하)이고, 바람직하게는 20을 초과하여 80, 더 바람직하게는 20을 초과하여 50 이하(특히 21 내지 50) 정도이다.

이와 같은 광학 특성을 갖는 본 발명의 이방성 광 확산 필름을 이용하면, 막대상 광원의 축방향에 대하여 수직 방향으로 산란되도록 배치함으로써, 막대상 광원 그 자체가 인식되는 램프 이미지의 소거를 휘도의 저하를 최소 한도로 억제하여 달성할 수 있다. 또한, Fy(θ)/Fx(θ)의 값 및 산란각(θ)=18°에서의 Fy(θ)/Fx(θ)의 값이 지나치게 크면, 램프 이미지의 발현을 억제할 수 있지만, 휘도의 저하가 크고, 반대로 이들 값이 지나치게 작은 경우에는 휘도의 저하는 억제할 수 있지만, 램프 이미지가 발현한다.

이와 같은 산란 특성의 필름을 조제하기 위해서는, 연속상 및 분산상을 구성하는 성분(특히 수지)의 선정, 성형 조건, 특히 압출 온도, 성형후의 드로비 및 냉각 온도가 중요하고, 후술하는 종류 및 조건으로 필름을 제작함으로써 본 발명의 광 확산 특성을 갖는 필름이 얻어진다.

또한, 이방성 광 확산 필름(37)의 X축 방향은, 통상 분산상(37b)의 장축 방향이다. 그 때문에, 이방성 광 확산 필름의 X축 방향이, 면 광원 유닛의 관상 광원의 축방향(Y축 방향)에 대하여 대략 수직 방향을 향하게 하여 배치된다. 또한, 이방성 광 확산 필름의 X축 방향은 면 광원 유닛의 관상 광원의 축방향(Y축 방향)에 대하여 완전히 수직일 필요는 없고, 예를 들면 각도 ±15°(예를 들면 ±10°, 특히 ±5°) 정도의 범위 내에서 비스듬한 방향을 향하게 하여 배치할 수도 있다.

또한, 산란 특성[F(θ)]은 예를 들면 도 5에 도시한 바와 같은 측정 장치를 이용하여 측정할 수 있다. 이 장치는, 이방성 광 확산 필름(37)에 대하여 레이저 광을 조사하기 위한 레이저 광 조사 장치(예를 들면, NIHON KAGAKU ENG NEO-20MS)(38)와, 이방성 광 확산 필름(37)을 투과한 레이저 광의 강도를 측정하기 위한 검출기(39)를 구비하고 있다. 그리고, 광 확산 필름(37)의 면에 대하여 90°의 각도로(수직으로) 레이저 광을 조사하고, 필름에 의해 확산된 광의 강도(산란광 강도)(F)를 산란각(θ)에 대하여 측정(플롯)함으로써 광 산란 특성을 구할 수 있다.

이방성 광 확산 필름에서는, 광 산란의 이방성이 높으면, 소정 방향에 있어서의 산란의 각도 의존성을 더 적게 할 수 있고, 그 때문에 휘도의 각도 의존성도 더 적게 할 수 있다. 상기 이방성 광 확산 필름에서는, 표시면에 대하여 수직인 각도(90°)를 0°로 하였을 때, 표시면에 대한 각도 20°를 초과하여 각도 40° 이상의 각도에서도 휘도의 저하를 억제할 수 있다.

[광 확산 필름의 제조 방법]

광 확산 필름은 연속상을 구성하는 수지 중에 분산상을 구성하는 수지 성분을 분산시킴으로써 조제할 수 있고, 이방성 광 확산 필름은 분산상을 구성하는 수지 성분을 변형시켜 배향시킴으로써 얻을 수 있다. 예를 들면, 폴리카보네이트계 수지와 폴리프로필렌계 수지와 필요에 따라 상용화제 등의 성분을, 필요에 따라 관용의 방법(예를 들면 용융 블렌드법, 텀블러법)으로 블렌드하고, 용융 혼합하고, T다이나 링 다이 등으로부터 압출하여 필름 성형함으로써 분산상을 분산시킬 수 있다. 또한, 기재(기재 필름 등) 상에 광 산란 성분으로서의 입자상의 폴리프로필렌계 수지와 폴리카보네이트계 수지를 포함하는 조성물을 도포하는 코팅법이나, 상기 조성물을 라미네이트하는 라미네이트법, 캐스팅법, 압출 성형법 등의 관용의 필름 성형법을 이용하여 성형함으로써도 광 확산 필름을 제조할 수 있다. 통상, 압출 성형법에 의해 필름 성형하여 광 확산 필름을 조제하는 경우가 많다.

또한, 광 확산층과, 이 확산층의 적어도 한쪽 면에 적층된 투명 수지층을 포함하는 적층 구조를 갖는 확산 필름은, 광 확산층에 대응하는 성분을 포함하는 수지 조성물과 투명 수지층에 대응하는 성분을 포함하는 수지 조성물을 공압출하여 성형하고 성막하는 공압출 성형법, 미리 제작한 한쪽 층에 대하여 다른 쪽 층을 압출하여 라미네이트에 의해 적층하는 방법, 각각 제작한 광 확산층과 투명 수지층을 적층하는 라미네이트법 등에 의해 형성할 수 있다.

등방성 광 확산 필름은, 상기 압출 성형의 조건(예를 들면, 작은 드로비에서의 인취, 미연신 처리 등의 온화한 조건에서의 압출 성형 등), 압출 성형후의 필름의 가열 처리(압출에 수반하여 분산상에 발생한 변형을 완화시키기 위한 가열 처리 등)에 의해, 분산상의 형태를 구 형상으로 완화함으로써 조제할 수도 있다.

이방성 광 확산층에 있어서, 분산상의 배향 처리는 예를 들면 (1) 압출 성형 시트를 드로하면서 제막하는 방법, (2) 압출 성형 시트를 일축 연신하는 방법, (3) 상기 (1)의 방법과 (2)의 방법을 조합하는 방법, (4) 상기 각 성분을 용융 블렌드하여, 유연법에 의해 성막하는 방법 등에 의해 행할 수 있다.

용융 온도는, 예를 들면 150 내지 270℃, 바람직하게는 200 내지 260℃, 더 바람직하게는 230 내지 255℃ 정도일 수도 있다.

적당한 이방성을 발현시키기 위해서, 본 발명의 광 확산 필름은 용융 제막에 있어서 압출 성형 시트를 드로하면서 제막하는 것이 바람직하다. 소정의 이방성 광 확산 특성을 발현시키기 위해서는 압출후의 드로비를 조정하는 것이 중요하다. 드로비(드로배율)는, 압출기의 다이의 개도(opening), 수지의 종류, 층 구조 등에 따라 1.5 내지 50배 정도의 범위로부터 선택할 수 있고, 일의적으로는 결정할 수 없지만, 단층의 경우, 예를 들면 4 내지 40배 정도, 바람직하게는 5 내지 35배, 더 바람직하게는 8 내지 30배(특히 10 내지 25배) 정도의 범위로부터 상기 이방성의 파라미터가 상기 범위가 되도록 선택할 수 있다. 적층체의 경우에는, 단층보다 이방성이 높아지는 경향이 있기 때문에, 드로비는 예를 들면 3.5 내지 20배, 바람직하게는 4 내지 18배, 더 바람직하게는 5 내지 16배(특히 6 내지 15배) 정도일 수도 있다.

캐스트 롤 등에 의한 냉각 온도는, 예를 들면 30 내지 110℃, 바람직하게는 40 내지 100℃, 더 바람직하게는 60 내지 90℃ 정도일 수도 있다. 또한, 본 발명의 광 확산 필름은 연신(일축 또는 이축 연신, 특히 일축 연신)되어 있을 수도 있다. 광 확산 필름의 연신 배율은 분산상의 애스펙트비에 따라 선택할 수 있고, 예를 들면 일방향에서의 연신 배율은 1.1 내지 10배, 바람직하게는 1.2 내지 5배, 더 바람직하게는 1.5 내지 3배 정도일 수도 있다.

본 발명의 광 확산 필름에서는, 연속상과 분산상의 굴절률차에 따라 투과광이 산란되어 확산된다. 특히, 분산상의 애스펙트비가 커지면 이방적으로 광 확산될 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 광 확산 필름은 여러 가지 광학적 용도에 이용할 수 있다. 예를 들면, 등방성 광 확산 필름은 국부적인 광원을 이용하여도 광원으로부터의 투과광을 균일한 휘도로 광 확산시킬 수 있다. 특히, 이방성 광 확산 필름은 휘도에 이방성이 있는 관상 광원 등을 이용하여도, 광원으로부터의 투과광을 균일한 휘도록 광 확산시킬 수 있다. 그 때문에, 액정 표시 장치 등이 표시 장치에 적용되면, 표시면 전체를 균일하게 조명할 수 있다. 따라서, 본 발명의 광 확산 필름은 면 광원 장치나 표시 장치[예를 들면, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 영역이 플랫(평면)한 면형 표시 장치(평면형 표시 장치)]의 구성 부재로서 유용하다. 전술한 도 1에 기초하여 액정 표시 장치를 예로 들어 설명하면, 이하와 같다.

[액정 표시 장치]

액정 표시 장치의 개략을 도시한 도 1에 있어서, 상기 액정 표시 장치는 액정이 봉입된 액정 셀을 구비한 피조사체로서의 면형 표시 유닛(투과형 액정 표시 유닛 또는 액정 표시 패널 등)(5)과, 이 표시 유닛(또는 패널)의 배면측에 배치되고, 상기 표시 유닛(5)을 조명하기 위한 면 광원 유닛을 포함한다.

상기 면 광원 유닛은, 상기 표시 유닛(5)의 직하에 1 또는 병렬로 배치된 복수개의 형광 방전관(냉음극관) 등의 관상 광원(1)과, 관상 광원(1)으로부터의 광을 전방 방향(표시 유닛측)으로 반사하여 표시 유닛(5)에 안내하기 위한 반사판(2)을 구비하고 있다. 상기 관상 광원(1)의 전방에는 관상 광원(1)의 전방에 배치된 지지판(도시 생략)과, 이 지지판의 출사면 측(면 광원 유닛의 광출면 측)에 위치하고, 투과광을 이방적으로 광 산란시키기 위한 확산판(예를 들면, 이방성 광 확산 필름)(3)과, 이 이방성 광 확산 필름(3)의 표시면 측에 위치하고, 단면 삼각 형상의 미소 프리즘이 소정 방향에 병렬로 형성된 프리즘 시트(4)가 순차 적층에 의해 배치되어 있다. 상기 관상 광원(1)으로부터의 광은 이방성 광 확산 필름(3)에 의해 확산되어 균일화되고, 프리즘 시트(4)에 의해 전방으로 집광되어, 휘도를 높여 표시 유닛(5)을 조명한다. 또한, 상기 지지판은 박막인 이방성 광 확산 필름(3)을 보호하기 위해서 형성된 투명판이다.

또한, 상기 면형 표시 유닛(액정 표시 유닛)(5)은, 제1 편광 필름(6a), 제1 유리 기판(7a), 이 유리 기판에 형성된 제1 전극(8a), 이 전극 상에 적층된 제1 배향막(9a), 액정층(10), 제2 배향막(9b), 제2 전극(8b), 컬러 필터(11), 제2 유리 기판(7b), 및 제2 편광 필름(6b)을 순차 적층함으로써 형성된다.

이와 같은 표시 장치에서는, 내장된 형광 방전관(냉음극관) 등의 관상 광원(1)에 의해 표시 유닛을 배면으로부터 직접 조명할 수 있다. 그 때문에, 관상 광원(램프)을 사용한 백 라이트식 면 광원 장치는, 근년의 액정 텔레비전 등의 액정 표시 화면의 대형화에 수반하여 액정 표시 장치에 있어서의 비중이 매우 높아져 있다.

그러나, 일반적으로 관상 광원(1)으로부터의 출사광의 휘도 분포는 균일하지 않고, 관상 광원(1)의 축방향에 대하여 직교하는 방향의 휘도 분포가 불균일하다. 특히, 표시 유닛(액정 표시 유닛)(5)의 직하에 배치된 관상 광원 그 자체가 표시면 측으로부터 인식되고, 표시면에서는 램프 이미지가 잔존한다. 그 때문에, 관상 광원을 이용하여도 표시면에서의 휘도를 균일화할 필요가 있다. 특히, 이방성 광 확산 필름(3)이 관상 광원(1)에 근접해 있기 때문에, 이방성 광 확산 필름(3)에는 장기간에 걸쳐 안정된 광 확산성이 요구된다.

그리고, 상기 이방성 광 확산 필름(3)을 백 라이트형 면 광원 유닛 또는 액정 표시 장치에 이용하면, 표시면에서의 휘도를 균일화할 수 있고, 램프 이미지의 발현을 억제할 수 있다. 즉, 분산상의 장축 방향을 관상 광원(1)의 장축 방향에 가지런히 하여 이방성 광 확산 필름(3)을 배치하면, 이방적 광 산란성에 의해 관상 광원(형광관)(1)으로부터의 광을 막대상 광원의 길이 방향에 대하여 수직 방향으로 산란시킬 수 있고, 휘도의 저하를 최소 한도로 억제하면서 출사면의 휘도를 균일화하여 표시면을 균일하게 조명할 수 있다. 또한, 이방성 광 확산에 의해 관상 광원(1) 그 자체가 인식되는 램프 이미지를 소거할 수 있다. 또한, 수십 마이크로미터 단위(0.2㎜ 정도)의 박육 시트이어도 백 라이트형 액정 표시 장치의 표시면에서의 휘도를 향상시킬 수 있다. 나아가서는, 대형의 액정 표시 장치이어도 장치의 박형화에 대응할 수 있고, 간편하게 장치를 제조할 수 있다. 즉, 본 발명의 이방성 광 확산 필름은 두께가 얇아도 대면적의 액정 표시 장치의 표시면을 높은 휘도로 균일하게 조명할 수 있다. 특히, 연속상 및 분산상이 소정의 수지를 포함하기 때문에, 내열성이 높고, 관상 광원(1)에 근접하여 위치하고, 고온이 작용하는 직하형 면 광원 유닛이어도 장기간에 걸쳐 소정의 이방적 광 확산을 유지할 수 있다.

또한, 상기 액정 표시 장치에 있어서 상기 이방성 광 확산 필름은 이방성에 한정되지 않고 등방성 광 확산 필름일 수도 있다. 또한, 상기 광 확산 필름(이방성 광 확산 필름 등)은, 면 광원 유닛의 출광면(출사면)으로부터 출사하는 광로 내, 즉 면 광원 유닛과 표시 유닛의 사이에 개재하면 되고, 필요에 따라 접착제를 이용하여 출광면(출사면)에 적층된 적층 형태로 배치할 수도 있다. 더 구체적으로는 광 확산 필름(이방성 광 확산 필름 등)은 면 광원 유닛의 출광면(출사면) 측 또는 표시 유닛의 입사면 측에 배치하면 되고, 면 광원 유닛의 출사면과 표시 유닛의 사이에 배치할 수도 있다. 또한, 상기 면 광원 유닛의 출사면에 적층할 필요는 없다. 또한, 상기 프리즘 시트나 휘도 향상 시트와 조합하여 이용할 필요는 없지만, 상기 프리즘 시트는 확산광을 집광하여 표시 유닛을 조명하는 데 유용하다. 프리즘 시트와 광 확산 필름을 조합하여 사용하는 경우, 통상 프리즘 시트는 광 확산 필름보다 광로의 하류측에 배치할 수도 있다. 또한, 광 확산 필름은 위상차 필름, 편광 필름, 컬러 필터 등과 조합하여(예를 들면 적층하여) 사용할 수도 있다.

또한, 면 광원 유닛에 있어서 관상 광원은 표시 유닛의 직하에 위치할 필요는 없고, 측부에 위치시킬 수도 있다. 이 경우, 측부의 관상 광원으로부터의 광은 도광판의 측부로부터 입사되고, 이 도광판 중 표시 유닛에 대향하여 형성된 출사면으로부터 출사하여 표시 유닛을 조명할 수도 있다. 또한, 관상 광원의 수는 특별히 한정되지 않고, 표시면의 사이즈 등에 따라 선택할 수 있다.

또한, 이방성 광 확산 필름의 X축 방향은 통상 분산상의 장축 방향이다. 그 때문에, 이방성 광 확산 필름은 그 X축 방향이, 면 광원 유닛의 관상 광원의 축방향(Y축 방향)에 대하여 대략 수직 방향을 향하게 하여 배치된다. 또한, 이방성 광 확산 필름의 X축 방향은 면 광원 유닛의 관상 광원의 축방향(Y축 방향)에 대하여 완전히 수직일 필요는 없고, 예를 들면 각도 ±15°(예를 들면 ±10°, 특히 ±5°) 정도의 범위 내에서 비스듬한 방향을 향하게 하여 배치할 수도 있다.

<산업상 이용 가능성>

본 발명의 광 확산 필름은, 내열성이 높고, 고온하에서 사용하여도 장기간에 걸쳐 빛나서 산란 특성의 변화를 억제할 수 있고, 백 라이트 유닛(면 광원 유닛)에 의해 표시 유닛을 균일하게 조명할 수 있다. 그 때문에, 표시 장치(액정 표시 장치 등)나 백 라이트형 광원 장치(면 광원 장치)의 부재로서 유용하다. 특히, 표시 유닛의 직하에 광원이 배치된 직하형 백 라이트 유닛(면 광원 유닛)에서는, 여러 가지 화면 사이즈, 특히 대화면의 표시 유닛을 갖는 표시 장치에 대응할 수 있기 때문에, 이와 같은 대화면의 표시 유닛 또는 백 라이트 유닛의 구성 부재로서 적합하다. 표시 유닛의 화면 사이즈는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 20인치 이상(예를 들면 23 내지 300인치, 바람직하게는 30 내지 200인치) 정도일 수도 있다.

<실시예>

이하에 실시예에 기초하여 본 발명을 더 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 및 비교예에서 사용한 이방성 광 확산 필름 및 그것을 이용한 면 광원 장치의 특성을 하기의 방법에 따라 평가하였다.

[전체 광선 투과율(TT)(%) 및 헤이즈(%)]

JIS K 7301에 준거하여 헤이즈 미터(일본전색공업(주)제, NDH-500)를 이용하여 필름의 전체 광선 투과율 및 헤이즈를 측정하였다.

[애스펙트비]

이방성 광 확산 필름의 단면을 투과형 전자 현미경(TEM)에 의해 관찰하고, 분산상 입자의 장축 길이와 단축 길이를 5개의 분산상 입자에 대하여 측정하여, 가산 평균하여 평균 애스펙트비를 산출하였다.

[이방도]

도 5의 측정 장치를 이용하여 산란각(θ)에 대한 산란광 강도(F)를 측정하였다. 또한, 이방성 광 확산 필름의 연신 방향을 X축 방향, 이 방향과 직교하는 방향을 Y축 방향으로 하였다. 이방성의 정도로서 θ=18°의 R(θ)=Fy(θ)/Fx(θ)의 값을 표 1에 나타낸다.

[면 광원 장치의 정면 휘도의 정량 평가]

평가용 직하형 광원 장치로서는, 직하형 광원 장치를 배면에 갖는 시판의 액정 TV(미츠비시전기(주), REAL-LCD-H32MX60)를 개조하여 사용하였다. 이방성 광 확산 필름은 Y방향을 냉음극관의 길이 방향과 거의 수직으로 하고, 그 위에 삼각 프리즘 시트를 냉음극관의 길이 방향에 대하여 프리즘열이 평행하게 위치하도록 배치하였다. 정면 휘도는 휘도계(코니카미놀타(주)제, LS-110)를 이용하여 짧은 길이 방향 중심선 상에서 등간격으로 100점의 휘도를 측정하여 휘도 평균값을 구하였다.

[가열 장치]

시판의 15인치 사이즈의 투과형 액정 표시 장치로부터 액정 셀 유닛을 떼어 분해하고, 백 라이트부의 도광판 상에 배치되어 있던 확산 시트, 프리즘 시트 및 보호 시트 중 보호 시트 대신에 실시예 및 비교예에서 얻어진 이방성 광 확산 필름을 배치하여, 액정 셀을 구비하고 있지 않은 백 라이트 유닛(면 광원 유닛)을 구축하였다. 이 백 라이트 유닛을, 고온의 오븐 중에서 70℃에서 30분, 90℃에서 30분 및 110℃에서 30분간 가열하였다. 이들 가열 처리에 이용한 시트를 이하의 휘도 불균일 및 형상 변화의 평가에 이용하였다.

[휘도 불균일]

투과형 액정 표시 장치로부터 떼어낸 백 라이트 유닛에 있어서, 보호 시트 대신에 실시예 및 비교예에서 얻어진 이방성 광 확산 필름을 배치하고, 점등하고, 백 라이트 유닛면의 휘도 불균일을 정면으로부터 육안으로 관찰하여 이하의 기준으로 평가하였다. 이 휘도 불균일 시험은 초기의 이방성 광 확산 필름 및 상기 가열 처리에 이용한 이방성 광 확산 필름에 대하여 행하였다. 또한, 내열성 시험에 이용한 이방성 광 확산 필름은, 가열 직후(오븐으로부터 꺼낸 직후)에 점등하고, 거의 내열성 시험 온도에 가까운 상태에서 휘도 불균일을 육안으로 관찰하였다.

○:휘도 불균일이 없음

△:휘도 불균일이 약간 인정됨

×:휘도 불균일이 현저하게 많음

[이방성 광 확산 필름의 형상 변화]

상기 가열 처리에 이용한 후, 방랭하고, 백 라이트 유닛을 분해하여 이방성 광 확산 필름을 꺼내어, 이방성 광 확산 필름의 형상의 변화를 육안에 의해 이하의 기준으로 평가하였다.

○:주름 없음

△:주름이 약간 인정됨(주름이 1 내지 2개)

×:주름의 발생이 현저하게 많음(주름이 3개 이상)

[램프 이미지]

휘도 불균일 시험에 이용한 투과형 액정 표시 장치에 있어서, 백 라이트용 광원으로서 이용한 곧은 관상의 형광등(램프)의 상(이미지)이 이방성 광 확산 필름을 통하여 육안으로 시인할 수 있는지의 여부를 이하의 기준으로 평가하였다.

○:램프 상이 보이지 않음

△:램프 상이 희미하게 보임

×:램프 상이 분명히 보임

실시예 1

연속상을 구성하는 수지로서 비스페놀 A형 폴리카보네이트계 수지[미츠비스엔지니어링플라스틱(주)제, 「중점도품 유피론 S-2000」, 수평균 분자량 18000 내지 20000, 용융 유동 속도 9 내지 12g/10분] 84중량부, 분산상을 구성하는 수지로서 폴리프로필렌계 수지[일본폴리프로(주)제, 「윈테크 WFX-4」, 메탈로센 촉매를 이용한 프로필렌계 랜덤 공중합체, 용융 유동 속도 7g/10분] 16중량부, 산화 방지제[힌더드 페놀계 산화 방지제, 치바·재팬(주), 「이르가녹스(IRGANOX) 1010」] 0.1중량부, 자외선 흡수제[벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 치바·스페셜티·케미컬스(주)제, 「티누빈 234」] 0.5중량부를 혼합하고, 압출 성형기를 이용하여 수지 온도 250℃, 다이 개도 1.3㎜로 다이로부터 용융하여 압출하고, 드로비(드로배율)를 19배로 하여, 3개의 캐스트 롤을 사용하여 오일 온도 조절기에 의해 80℃에서 냉각하여, 두께 90㎛의 이방성 광 확산 필름을 제작하였다. 투과형 전자 현미경(TME)에 의해 단면을 관찰한 결과, 이 확산 필름은 폴리프로필렌이 산란자(입자상 분산상)를 형성하고 있고, 입자상 분산상의 형상은 타원체상(또는 가늘고 긴 선상)이고, 단축의 평균 길이(두께) 0.09㎛ 및 장축의 평균 길이 700㎛(애스펙트비 7800)였다.

실시예 2

2종 3층의 광 확산판(이방성 광 확산층을 중간층으로 하고, 이 중간층의 양면에 표층으로서의 투명 수지층이 적층된 광 확산판)을 제작하기 위해서, 표층용 수지 조성물로서 폴리카보네이트계 수지[미츠비시엔지니어링플라스틱(주)제, 「유피론 S-2000」] 100중량부, 자외선 흡수제[치바·스페셜티·케미컬스(주)제, 「티누빈 234」] 0.5중량부 및 광 안정제(힌더드 아민계 광 안정제, 「키마소프 944FD」) 0.1중량부를 이용하고, 중간층용 수지 조성물로서 매트릭스 수지로서의 폴리카보네이트계 수지[미츠비시엔지니어링플라스틱(주)제, 「유피론 S-2000」] 84중량부, 분산상을 구성하는 수지로서의 폴리프로필렌계 수지[일본폴리프로(주)제, 「윈테크 WFX-4」] 16중량부 및 산화 방지제[힌더드 페놀계 산화 방지제, 치바·재팬(주), 「이르가녹스 1010」] 0.1중량부를 이용하였다. 각 층을 구성하는 수지 조성물을 혼합하고, 다층 압출 성형기로 수지 온도 250℃, 다이 개도 1.3㎜로 다이로부터 용융하여 공압출하고, 드로비(드로배율)를 12배로 하여, 3개의 캐스트 롤을 사용하여 오일 온도 조절기에 의해 80℃에서 냉각하여, 2종 3층 구조를 갖고, 두께 110㎛의 이방성 광 확산 필름(두께 비율=1:3:1)을 제작하였다. 이들 이방성 광 확산 필름에서는, 중간층에서 폴리프로필렌계 수지가 산란자(입자상 분산상)를 형성하고 있고, 입자상 분산상의 형상은 타원체상(또는 가늘고 긴 선상)이고, 단축의 평균 길이 0.15㎛ 및 장축의 평균 길이 700㎛(애스펙트비 4700)였다.

실시예 3 내지 8

2종 3층의 광 확산판(이방성 산란층을 중간층으로 하고, 이 중간층의 양면에 표층으로서의 투명 수지층이 적층된 광 확산판)을 제작하기 위해서, 표층용 수지 조성물로서 폴리카보네이트계 수지[미츠비시엔지니어링플라스틱(주)제, 「유피론 S-2000」] 100중량부 및 자외선 흡수제[치바·스페셜티·케미컬스(주)제, 「티누빈 234」] 0.5중량부를 이용하고, 중간층용 수지 조성물로서 매트릭스 수지로서의 폴리카보네이트계 수지[미츠비시엔지니어링플라스틱(주)제, 「유피론 S-2000」]와 분산상을 구성하는 수지로서의 폴리프로필렌계 수지[일본폴리프로(주)제, 「윈테크 WFX-4」]를 표 1에 나타내는 비율로 이용하였다. 중간층용 수지 조성물에는 산화 방지제[힌더드 페놀계 산화 방지제, 치바·재팬(주), 「이르가녹스 1010」] 0.1중량부를 첨가하였다. 각 층을 구성하는 수지 조성물을 혼합하고, 다층 압출 성형기로 수지 온도 250℃, 다이 개도 1.3㎜로 다이로부터 용융하여 공압출하고, 드로비(드로배율)를 12배로 하여, 3개의 캐스트 롤을 사용하여 오일 온도 조절기에 의해 80℃에서 냉각하여, 2종 3층 구조를 갖고, 두께 110㎛의 이방성 광 확산 필름(두께 비율=1:3:1)을 제작하였다. 이들 이방성 광 확산 필름에서는, 중간층에서 폴리프로필렌계 수지가 산란자(입자상 분산상)를 형성하고 있고, 입자상 분산상의 형상은 타원체상(또는 가늘고 긴 선상)이었다.

비교예 1

연속상 수지로서 결정성 폴리프로필렌계 수지 PP[그랜드폴리머(주)제 F133, 굴절률 1.503] 91중량부와, 분산상 수지로서 폴리스티렌계 수지 GPPS[범용 폴리스티렌계 수지, 다이셀화학공업(주)제 GPPS#30, 굴절률 1.589] 7중량부, 상용화제로서 에폭시화 디엔계 블록 공중합체[다이셀화학공업(주)제 에포프렌드 AT202;스티렌/부타디엔=70/30(중량비) 에폭시 당량 750, 굴절률 약 1.57] 1중량부를 이용하였다. 또한, 양 수지의 굴절률차는 0.086이다.

연속상 수지와 분산상 수지를 70℃에서 약 4시간 건조하고, 밴버리 믹서로 혼련하고, 중심층을 형성하기 위한 혼련물과, 표면층을 형성하기 위한 투명 수지(폴리프로필렌계 수지)를 다층용 압출기를 이용하여 약 240℃에서 용융하고, T다이로부터 드로비 약 4배로 표면 온도 25℃의 냉각 드럼(칠 롤)에 대하여 압출하고, 중심층 60㎛의 양면에 표면층[투명 수지층:일본폴리켐(주)제, 코폴리머 PP FG-4] 각 60㎛를 적층하여 3층 구조의 적층 시트(총 두께 180㎛)를 제작하였다. 또한, 칠 롤은 매트면을 갖는 것을 이용하고, 비칠면측에는 표면을 조면화한 고무 롤을 이용하여 이방성 광 확산 필름의 양면을 적당하게 조면화하였다.

얻어진 이방성 광 확산 필름의 중심층을 투과형 전자 현미경(TEM)에 의해 관찰한 결과, 상기 중심층 중에 분산상이 대략 구상(애스펙트비가 약 1, 평균 입경 약 5㎛) 내지 애스펙트비가 작은 럭비 볼 형상(애스펙트비가 약 4, 장축 길이 약 12㎛, 단축 길이 약 3㎛)의 형상으로 분산되어 있었다.

비교예 2

비교예 1과 마찬가지로 하여 조제한 이방성 광 확산 필름을 매엽으로 잘라내고, 고온 오븐 중에서 90℃에서 8시간 열 처리하여 열 처리된 이방성 광 확산 필름을 얻었다.

결과를 표 1에 나타낸다.

표 1 중 기호들의 의미는 이하와 같다.

PC:폴리카보네이트계 수지, PP:폴리프로필렌계 수지, GPPS:폴리스티렌계 수지, 에폭시 변성 수지:에폭시화 디엔계 블록 공중합체, TT:전체 광선 투과율(%).

비교예 3

매트릭스 수지로서의 폴리카보네이트계 수지[미츠비시엔지니어링플라스틱(주)제, 「유피론 S-2000」] 80중량부 및 분산상을 구성하는 수지로서의 환상 올레핀계 수지(토파스 어드밴스드 폴리머즈(TOPAS ADVANCED POLYMERS)사제 「토파스 6015」) 20중량부를 혼합하고, 이축 압출기를 이용하여 280℃에서 용융 혼련하여 압출하였으나, 드로 공명이 커서 소정의 펠릿을 얻을 수 없었다.

비교예 4

매트릭스 수지로서의 폴리카보네이트계 수지[미츠비시엔지니어링플라스틱(주)제, 「유피론 S-2000」] 90중량부 및 분산상을 구성하는 수지로서의 환상 올레핀계 수지(토파스 어드밴스드 폴리머즈사제 「토파스 6015」) 10중량부를 이용하는 것 이외에는 비교예 3과 마찬가지로 하여 용융 혼련하여 압출하였으나, 드로 공명이 커서 소정의 펠릿을 얻을 수 없었다.

비교예 5

폴리카보네이트계 수지[미츠비시엔지니어링플라스틱(주)제, 「유피론 S-2000」] 20중량부 및 환상 올레핀계 수지(토파스 어드밴스드 폴리머즈사제 「토파스 6015」) 80중량부를 이용하는 것 이외에는 비교예 3과 마찬가지로 하여 용융 혼련하여 압출하고, 수냉하여 콤파운드의 펠릿을 얻었다. 압출 성형기를 이용하여 이 펠릿을 수지 온도 260℃에서 시트 성형한 결과, 다수의 겔이 생성되어 불균일한 시트밖에 얻을 수 없었다.

비교예 6

폴리카보네이트계 수지[미츠비시엔지니어링플라스틱(주)제, 「유피론 S-2000」] 75중량부 및 메타크릴산메틸계 수지[미츠비시레이온(주) 「아크리페트」) 25중량부를 이용하는 것 이외에는 비교예 3과 마찬가지로 하여 용융 혼련하여 압출하고, 수냉하여 콤파운드의 펠릿을 얻었다. 압출 성형기를 이용하여 이 펠릿을 수지 온도 260℃에서 시트 성형한 결과, 메타크릴산메틸계 수지의 분해에 수반하여 시트에 탄 표시가 보이고, 불균일한 시트밖에 얻을 수 없었다.

비교예 7

시판의 도광판용 확산 시트[(주)츠지덴제, D123]를 비교예로서 사용하였다. 램프 이미지가 충분히 사라지지 않은 것에 더하여 휘도의 현저한 저하도 인정되었다.

실시예 9

드로비(드로배율)를 8배로 하는 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여 두께 160㎛의 이방성 광 확산 필름을 제작하였다.

비교예 8

두께 2㎜의 시판의 PC제 확산판[츠츠나카플라스틱공업(주)제, 옵토맥스)]을 비교예로서 사용하였다. 램프 이미지는 사라졌지만, 대폭적인 휘도 저하가 보였다.

실시예 10

드로비(드로배율)를 3배로 하고, 수지 온도를 280℃, 캐스트 롤에 의한 냉각 온도를 120℃로 하는 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여 두께 160㎛의 이방성 광 확산 필름을 제작하였다.

실시예 11

드로비(드로배율)를 19배로 하는 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여 두께 80㎛의 이방성 광 확산 필름을 제작하였다.

비교예 7∼8 및 실시예 9∼11의 결과를 표 2에 나타낸다.

표 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예의 필름을 이용하면 램프 이미지가 잔존하지 않고, 높은 휘도가 얻어지지만, 비교예의 필름을 이용하면 램프 이미지가 잔존하거나 또는 현저한 휘도의 저하가 확인된다.

Claims (16)

1. 연속상이 폴리카보네이트계 수지를 포함하고, 분산상이 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 광 확산층을 구비하고 있는 광 확산 필름으로서,
   폴리카보네이트계 수지의 수평균 분자량이 15000 내지 25000이고, 또한 폴리카보네이트계 수지의 용융 유동 속도가 ISO1133(300℃, 1.2㎏ 하중)에 있어서 5 내지 30g/10분이고,
   폴리프로필렌계 수지가 메탈로센 촉매계 랜덤 공중합체이고, 또한 폴리프로필렌계 수지의 용융 유동 속도가 JIS K7210(230℃, 2.16㎏ 하중)에 있어서 3 내지 20g/10분인, 광 확산 필름.
2. 제1항에 있어서, 광 확산층이 상용화제를 포함하지 않는, 광 확산 필름.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 광 확산층이 산화 방지제 및 자외선 흡수제로부터 선택된 적어도 한쪽을 더 포함하는, 광 확산 필름.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 분산상이, 평균 애스펙트비가 1보다 크고, 또한 장축 방향이 필름의 일정 방향으로 배향하고 있는 입자상 분산상을 포함하고, 투과광을 이방적으로 광 확산시키는 것인, 광 확산 필름.
5. 제4항에 있어서, 입자상 분산상의 단축의 평균 길이가 0.01 내지 10㎛이고, 입자상 분산상의 평균 애스펙트비가 3 내지 20000인, 광 확산 필름.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 입사광을 광의 진행 방향으로 산란시킬 수 있는 이방성 광 확산 필름으로서, 산란각(θ)과 산란광 강도(F)의 관계를 나타내는 산란 특성[F(θ)]에 있어서, 필름의 X축(MD) 방향의 산란 특성을 Fx(θ), Y축(폭) 방향의 산란 특성을 Fy(θ)로 하였을 때, Fx(θ) 및 Fy(θ)는 산란각(θ)이 광각도로 됨에 따라 감쇠하는 패턴을 나타내고, 산란각(θ)=4 내지 30°의 범위에서 1.01≤Fy(θ)/Fx(θ)이고, 산란각(θ)=18°에서 20＜Fy(θ)/Fx(θ)≤400인, 광 확산 필름.
7. 제6항에 있어서, 산란각(θ)=4 내지 30°의 범위에서 1.01≤Fy(θ)/Fx(θ)≤200이고, 산란각(θ)=18°에서 25≤Fy(θ)/Fx(θ)≤50인, 광 확산 필름.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 연속상과 분산상의 비율이 연속상/분산상=99/1 내지 50/50(중량비)인, 광 확산 필름.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 광 확산층이 투과광을 이방적으로 광 확산시키는 이방성 광 확산층이고, 이 광 확산층의 적어도 한쪽 면에 적층된 투명층을 더 포함하는, 광 확산 필름.
10. 제9항에 있어서, 투명층이 자외선 흡수제 및 광 안정제로부터 선택된 적어도 한쪽을 포함하는 수지층인, 광 확산 필름.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 광 확산층의 두께가 3 내지 300㎛이고, 필름의 전체 광선 투과율이 60% 이상인, 광 확산 필름.
12. 제1항 또는 제2항의 광 확산 필름을 구비한 면 광원 장치.
13. 제1항 또는 제2항의 광 확산 필름을 구비한 표시 장치.
14. 제13항에 있어서, 서로 평행하게 배치된 광원으로 표시 유닛을 이면으로부터 직접 조명하는 직하형 방식인 표시 장치.
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