KR101883941B1

KR101883941B1 - 광확산 필름 및 광확산 필름의 제조 방법

Info

Publication number: KR101883941B1
Application number: KR1020170144654A
Authority: KR
Inventors: 도모오 오루이; 겐타로 구사마; 사토루 쇼시
Original assignee: 린텍 가부시키가이샤
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2018-07-31
Also published as: CN102565894A; CN102565894B; TW201226999A; JP2012141593A; TWI537611B; KR101830176B1; KR20170126422A; JP5960979B2; KR20120067940A

Abstract

[과제] 광의 투과와 확산에 있어서 양호한 입사 각도 의존성을 가짐과 함께, 광확산 입사 각도 영역이 넓은 광확산 필름 및 그 제조 방법을 제공한다.
[해결 수단] 입사광을 이방성 확산시키기 위한 제1의 구조 영역과, 입사광을 등방성 확산시키기 위한 제2의 구조 영역을 단일 필름 내에 있어서 막두께 방향을 따라 순차로 갖는 광확산 필름에 있어서, 제1의 구조 영역이, 굴절률이 다른 복수의 판상 영역을 필름면 방향을 따라 서로 번갈아 평행 배치하여 이루어지는 루버(louver) 구조 영역이며, 제2의 구조 영역이, 매체물 중에 당해 매체물과는 굴절률이 다른 복수의 주상물(柱狀物)을 임립(林立)시켜 이루어지는 컬럼 구조 영역이다.

Description

광확산 필름 및 광확산 필름의 제조 방법 {LIGHT DIFFUSION FILM AND PRODUCING METHOD FOR THE SAME}

본 발명은, 광확산 필름 및 광확산 필름의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 입사광을 이방성 확산시키기 위한 루버(louver) 구조 영역과, 입사광을 등방성 확산시키기 위한 컬럼 구조 영역을 포함함으로써, 광의 투과와 확산에 있어서 양호한 입사 각도 의존성을 가짐과 함께, 광확산 입사 각도 영역이 넓은 광확산 필름 및 광확산 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 액정표시장치에 있어서는, 장치 내부에 마련된 광원(내부 광원)으로부터 출사된 광을 이용하여, 소정 화상을 인식하는 것이 가능하다.

그러나, 근래, 휴대 전화나 차재용(車載用) 텔레비전 등의 보급에 따라, 액정표시화면을 실외에서 볼 기회가 증가하고 있고, 그에 따라, 내부 광원으로부터의 광 강도가 외광에 뒤처져버려, 소정 화면을 시인(視認)하기 어렵게 된다는 문제가 발생하여 있다.

또한, 휴대 전화 등의 모바일 용도에 있어서는, 액정표시장치의 내부 광원에 의한 소비 전력이, 전(全) 소비 전력에 대해 큰 비율을 점하기 때문에, 내부 광원을 다용(多用)한 경우, 배터리의 지속 시간이 짧아져 버린다는 문제가 발생하여 있다.

그래서, 이들 문제를 해결하기 위해, 광원의 일부로서 외광을 이용하는 반사형 액정표시장치가 개발되어 있다.

이러한 반사형 액정표시장치라면, 광원의 일부로서 외광을 이용하므로, 외광이 강할수록, 선명한 화상을 인식할 수 있음과 함께, 내부 광원의 전력 소비에 관해서도, 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 이와 같은 반사형 액정표시장치에 있어서, 외광을 효율적으로 투과시켜 액정표시장치의 내부에 취입(取入)하고, 또, 그 외광을 광원의 일부로서 유효하게 이용하기 위해, 효율적으로 광확산하기 위한 광확산 필름을 구비하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌1 참조).

보다 구체적으로 설명하면, 특허문헌1에는, 도 23(a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 상 기판(1103)과 하 기판(1107)과의 사이에 액정층(1105)을 끼워 이루어지는 액정셀과, 하 기판(1107)의 측에 마련된 광반사판(1110)과, 액정층(1105)과 광반사판(1110)과의 사이에 마련된 광제어판(광확산 필름)(1108)을 가진 액정 장치(1112)가 개시되어 있다.

그리고, 소정 각도로 입사하는 광을 선택적으로 산란시킴과 함께 소정 각도 이외의 각도로 입사하는 광을 투과시키기 위한 광제어판(1108)이 마련되어 있고, 이러한 광제어판(1108)은, 소정 각도로 입사하는 광을 선택적으로 산란하는 방향을 광제어판(1108)의 표면에 투영한 산란축 방향(1121)이, 액정셀 내면에서 거의 6시 방향의 방향이 되도록 액정셀에 배치되어 있다.

여기서, 반사형 액정표시장치에 사용되는 광확산 필름으로서는, 특정의 광경화성 조성물에 대해, 선상(線狀) 광원을 사용하여 활성 에너지선을 조사함으로써, 필름면 방향으로 고 굴절률의 판상(板狀) 영역과, 저굴절률의 판상 영역을 서로 번갈아 평행 배치시켜, 필름 내에 루버 구조 영역을 형성하여 이루어지는 광확산 필름이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌2∼3 참조).

즉, 특허문헌2에는, 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화합물을 복수종 함유하는 막상 조성물에 특정 방향으로부터 자외선을 조사하여, 그 조성물을 경화시켜 얻어지고, 특정 각도 범위의 입사광만을 선택적으로 산란하는 광제어막(광확산 필름)에 있어서, 그 조성물에 함유되는 적어도 1종의 화합물이, 복수의 방향환과 1개의 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 분자 내에 갖는 화합물인 것을 특징으로 하는 광제어막이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌3에는, 분자 내에 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 플루오렌계 화합물(A), 그 플루오렌계 화합물(A)과 굴절률이 다른 양이온 중합성 화합물(B), 및 광 양이온 중합 개시제(C)를 함유하는 것을 특징으로 하는 광경화성 조성물 및 그것을 경화시켜 이루어지는 광제어막이 개시되어 있다.

한편, 반사형 액정 장치에 사용되는 다른 타입의 광확산 필름으로서는, 특정의 광경화성 조성물에 대해, 전면적으로 평행광으로서의 활성 에너지선을 조사함으로써, 필름의 막두께 방향을 따라, 매체물 중에 당해 매체물과는 굴절률이 다른 복수의 주상물(柱狀物)을 임립(林立)시킨 컬럼 구조 영역을 형성하여 이루어지는 광확산 필름이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌4∼6 참조).

즉, 특허문헌4에는, 광경화성 화합물을 함유하는 조성물을 시트 상에 마련하고, 그 시트에 소정의 방향 P로부터 평행광선을 조사하여 조성물을 경화시켜, 시트 내부에 방향 P에 평행으로 연재(延在)하여 있는 복수의 봉상 경화 영역의 집합체를 형성하게 하는 확산 매체(광확산 필름)의 제조 방법으로서, 선상 광원과 시트와의 사이에, 방향 P에 평행으로 배치한 통상물(筒狀物)의 집합을 개재(介在)시키고, 그 통상물을 통해 광조사를 행하는 것을 특징으로 하는 확산 매체의 제조 방법이 개시되어 있다.

또한, 인용문헌5에는, 광경화성 수지 조성물막과 이격 대향하도록 선상 광원을 배치하고, 광경화성 수지 조성물막 및 선상 광원 중 적어도 한쪽을 이동시키면서, 선상 광원으로부터 광을 조사하여 광경화성 수지 조성물막을 경화시켜 광제어막(광확산 필름)을 형성하는 제조 장치로서, 선상 광원의 축 방향과 이동 방향이 교차하여, 서로에 대향하는 복수매의 박판상(薄板狀)의 차광 부재가, 광경화성 수지 조성물막과 선상 광원과의 사이에, 이동 방향에 대해 대략 수직 방향에 소정 간격으로, 또한 차광 부재의, 광경화성 수지 조성물막과 대향하는 1변이, 각각 이동 방향과 동(同) 방향이 되도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 광제어막의 제조 장치가 개시되어 있다.

나아가, 특허문헌6에는, 상방으로 향한 붕면(棚面)이 흡광면이 되고, 하방으로 향한 경사면이 반사면이 된 리니어 프레넬(Fresnel) 부재의 프레넬면을 덮어 배치되어, 소정 각보다 큰 입사광은 확산되지 않는 확산 특성을 갖는 확산층(확산 필름)을 구비하고 있고, 확산층이, 광경화성 수지 조성물에 소정 방향으로부터 광 통과역과 광 불통과역을 갖는 포토 마스크를 통해 평행광을 조사하여, 조사된 부위를, 미완전의 경화 상태로 경화시키는 제1의 광조사 공정과, 포토 마스크를 꺼내고, 광 강도 분포가 대략 일정한 평행광을 광경화성 조성물에 향해 더 조사하여, 광경화성 조성물의 경화를 완료시키는 제2의 광조사 공정에 의해 생성되며, 그 필름 내에 광경화성 조성물으로 이루어지는 매트릭스와, 그 매트릭스 중에서 평행광의 조사 방향으로 연장되도록 배향된 그 매트릭스와 굴절률이 다른 복수의 주상(柱狀) 구조체를 구비한 상 분리 구조를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반사형 프로젝션 스크린이 개시되어 있다.

일본 특허3480260호공보(특허청구범위, 도면 등) 일본 특개2006-350290호공보(특허청구범위, 도면 등) 일본 특개2008-239757호공보(특허청구범위, 도면 등) 일본 특허4095573호공보(특허청구범위, 도면 등) 일본 특개2009-173018호공보(특허청구범위, 도면 등) 일본 특개2008-256930호공보(특허청구범위, 도면 등)

그러나, 특허문헌1∼3에 개시된 루버 구조 영역을 갖는 광확산 필름은, 광확산 가능한 입사광의 입사 각도 영역(이하, 광확산 입사 각도 영역이라 칭하는 경우가 있다.)이 좁아지거나, 나아가서는, 확산광의 벌어짐 각도도 좁아지거나 하는 경우가 발견되었다.

또한, 특허문헌4∼5에 개시된 컬럼 구조 영역을 갖는 광확산 필름은, 루버 구조 영역을 갖는 광확산 필름과 비교하여, 필름 내에 있어서의 광의 반사에 고르지 못함이 생기기 쉬운 점에서, 입사광의 입사각에 의한 확산 특성의 고르지 못함이 커서, 양호한 입사 각도 의존성을 발휘하는 것이 곤란하다는 문제가 발견되었다.

그래서, 본 발명자들은, 이상과 같은 사정을 감안하여, 예의 노력한 바, 필름 내에 있어서, 입사광을 이방성 확산시키기 위한 루버 구조 영역과, 입사광을 등방성 확산시키기 위한 컬럼 구조 영역을 마련함으로써, 양호한 입사 각도 의존성을 가짐과 함께, 광확산 입사 각도 영역이 넓은 광확산 필름을 얻을 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시킨 것이다.

즉, 본 발명의 목적은, 광의 투과와 확산에 있어서 양호한 입사 각도 의존성을 가짐과 함께, 광확산 입사 각도 영역이 넓은 광확산 필름 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따르면, 입사광을 이방성 확산시키기 위한 제1의 구조 영역과, 입사광을 등방성 확산시키기 위한 제2의 구조 영역을 갖는 광확산 필름에 있어서, 제1의 구조 영역이, 굴절률이 다른 복수의 판상 영역을 필름면 방향을 따라 서로 번갈아 평행 배치하여 이루어지는 루버 구조 영역이며, 제2의 구조 영역이, 매체물 중에 당해 매체물과는 굴절률이 다른 복수의 주상물을 임립시켜 이루어지는 컬럼 구조 영역인 것을 특징으로 하는 광확산 필름이 제공되어, 상술한 문제를 해결할 수 있다.

즉, 본 발명의 광확산 필름이라면, 필름 내에 있어서, 입사광을 이방성 확산시키기 위한 제1의 구조 영역으로서의 루버 구조 영역과, 입사광을 등방성 확산시키기 위한 제2의 구조 영역으로서의 컬럼 구조 영역을 마련하여 있다.

따라서, 각각의 구조 영역이 갖는 입사 각도 의존성을 중복시킴으로써, 확산 특성의 고르지 못함을 억제하여, 양호한 입사 각도 의존성을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 확산광의 벌어짐 각도에 대해서도, 효과적으로 넓힐 수 있다.

또한, 각각의 구조 영역이 갖는 입사 각도 의존성을 달리 함으로써, 광확산 입사 각도 영역을 효과적이고 또한 용이하게 넓힐 수 있다.

또, 본 발명에 있어서 「필름면 방향」이란, 막두께 방향을 ｚ축으로 한 경우에 있어서의 x-y 평면 방향을 의미하는 것으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 「광확산 입사 각도 영역」이란, 이방성 광확산 필름에 대해, 점 광원으로부터의 입사광의 각도를 변화시킨 경우에, 확산광을 출광하는 것에 대응하는 입사광의 각도 범위를 의미한다. 이러한 광확산 입사 각도 영역의 상세에 관해서는, 후술한다.

또한, 「양호한 입사 각도 의존성」이란, 입사광의 광확산이 일어나는 필름에 대한 입사 각도 영역(광확산 입사 각도 영역)과, 광확산이 일어나지 않는 그 밖의 입사 각도 영역과의 사이의 구별이, 명확하게 제어되어 있는 것을 의미한다.

나아가, 본 발명에 있어서의 「이방성」이란, 확산광의 퍼짐의 형상이 이방성을 갖는 것을 의미하고, 「등방성」이란, 확산광의 퍼짐의 형상이 등방성을 갖는 것을 의미하지만, 이들에 관해서도, 상세는 후술한다.

또한, 본 발명의 광확산 필름을 구성함에 있어, 제1의 구조 영역에 있어서, 굴절률이 다른 판상 영역의 폭을, 각각 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 함과 함께, 당해 판상 영역을 막두께 방향에 대해 일정한 경사각으로 평행 배치하여 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 제1의 구조 영역으로서의 루버 구조 영역 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜, 제1의 구조 영역에 유래한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 더 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 광확산 필름을 구성함에 있어, 제1의 구조 영역에 있어서, 굴절률이 다른 판상 영역 중, 굴절률이 높은 판상 영역의 주성분이, 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르의 중합체이며, 굴절률이 낮은 판상 영역의 주성분이, 우레탄(메타)아크릴레이트의 중합체인 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 제1의 구조 영역으로서의 루버 구조를 효율적으로 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 제1의 구조 영역에 유래한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 더 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 광확산 필름을 구성함에 있어, 제1의 구조 영역의 두께를 5∼495㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 막두께 방향을 따른 루버 구조의 길이를 안정적으로 확보하고, 제1의 구조 영역으로서의 루버 구조 영역 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜, 제1의 구조 영역에 유래한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 더 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 광확산 필름을 구성함에 있어, 제2의 구조 영역에 있어서, 주상물의 단면에 있어서의 최대 직경을 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 함과 함께, 주상물 간의 거리를 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 하고, 또한, 복수의 주상물을 막두께 방향에 대해 일정한 경사각으로 임립시켜 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 제2의 구조 영역으로서의 컬럼 구조 영역 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜, 제2의 구조 영역에 유래한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 더 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 광확산 필름을 구성함에 있어, 제2의 구조 영역에 있어서, 주상물의 주성분이, 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르의 중합체이며, 매체물의 주성분이, 우레탄(메타)아크릴레이트의 중합체인 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 제2의 구조 영역으로서의 컬럼 구조를 효율적으로 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 제2의 구조 영역에 유래한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 더 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 광확산 필름을 구성함에 있어, 제2의 구조 영역의 두께를 5∼495㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 막두께 방향에 따른 주상물의 길이를 안정적으로 확보하고, 제2의 구조 영역으로서의 컬럼 구조 영역 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜, 제2의 구조 영역에 유래한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 더 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 태양은, 입사광을 이방성 확산시키기 위한 제1의 구조 영역과, 입사광을 등방성 확산시키기 위한 제2의 구조 영역을 갖는 광확산 필름의 제조 방법으로서, 하기 공정 (a)∼(d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광확산 필름의 제조 방법이다.

(a) 광확산 필름용 조성물을 준비하는 공정

(b) 광확산 필름용 조성물을 공정 시트에 대해 도포하여, 도포층을 형성하는 공정

(c) 도포층에 대해 제1의 활성 에너지선 조사를 행하고, 도포층의 하방 부분에 제1의 구조 영역으로서의 굴절률이 다른 복수의 판상 영역을 필름면 방향을 따라 서로 번갈아 평행 배치하여 이루어지는 루버 구조 영역을 형성함과 함께, 도포층의 상방 부분에 루버 구조 미형성 영역을 남기는 공정

(d) 도포층에 대해, 제2의 활성 에너지선 조사를 더 행하고, 루버 구조 미형성 영역에 제2의 구조 영역으로서의 매체물 중에 당해 매체물과는 굴절률이 다른 복수의 주상물을 임립시켜 이루어지는 컬럼상 구조 영역을 형성하는 공정

즉, 본 발명의 광확산 필름의 제조 방법이라면, 제1의 활성 에너지선 조사에 따라 제1의 구조 영역으로서의 루버 구조 영역을 형성한 후, 제2의 활성 에너지선 조사를 함으로써, 제1의 구조 영역의 상방에 존재하는 미형성 영역에 있어서 제2의 구조 영역으로서의 컬럼 구조 영역을 형성할 수 있다.

따라서, 제1의 구조 영역으로서의 루버 구조 영역과, 제2의 구조 영역으로서의 컬럼 구조 영역을 단일의 필름 내에 있어서, 막두께 방향을 따라 순차로 상하에 포함하여 이루어지는 광확산 필름을, 효율적으로, 또한, 안정적으로 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 광확산 필름의 제조 방법을 실시함에 있어, 제2의 활성 에너지선 조사로서, 평행도가 10° 이하의 값인 평행광을 조사하는 것이 바람직하다.

이와 같이 실시함으로써, 복수의 주상물이 막두께 방향에 대해 일정한 경사각으로 형성된 제2의 구조 영역으로서의 컬럼 구조 영역을, 효율적으로, 또한, 안정적으로 제조할 수 있다.

[도 1]도 1(a)∼(b)는, 제1의 구조 영역에 있어서의 루버(louver) 구조의 개략을 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 2]도 2(a)∼(b)는, 루버 구조에 있어서의 입사광 각도 의존성 및 이방성을 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 3]도 3(a)∼(b)는, 루버 구조에 있어서의 입사 각도 의존성을 설명하기 위해 제공하는 다른 도면이다.
[도 4]도 4(a)∼(c)는, 입사각 및 확산광의 벌어짐 각도를 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 5]도 5(a)∼(b)는, 제2의 구조 영역에 있어서의 컬럼 구조의 개략을 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 6]도 6(a)∼(b)는, 컬럼 구조에 있어서의 입사 각도 의존성 및 등방성을 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 7]도 7(a)∼(b)는, 본 발명의 광확산 필름의 개략을 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 8]도 8(a)∼(c)는, 제1의 구조 영역에 있어서의 루버 구조의 태양을 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 9]도 9(a)∼(d)는, 제2의 구조 영역에 있어서의 컬럼 구조의 태양을 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 10]도 10는, 반사형 액정표시장치에 있어서의 본 발명의 광확산 필름의 적용예를 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 11]도 11(a)∼(b)는, 제1의 활성 에너지선 조사 공정을 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 12]도 12(a)∼(b)는, 제1의 활성 에너지선 조사 공정을 설명하기 위해 제공하는 다른 도면이다.
[도 13]도 13(a)∼(c)는, 제2의 활성 에너지선 조사 공정을 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 14]도 14(a)∼(k)는, 실시예1의 광확산 필름에 있어서의 확산광의 퍼짐과, 그 명도의 분포를 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 15]도 15(a)∼(b)는, 실시예1의 광확산 필름에 있어서의 단면의 모습을 설명하기 위해 제공하는 사진이다.
[도 16]도 16는, 실시예2의 광확산 필름을 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 17]도 17(a)∼(h)는, 실시예3의 광확산 필름에 있어서의 확산광의 퍼짐과, 그 명도의 분포를 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 18]도 18(a)∼(g)는, 실시예4의 광확산 필름에 있어서의 확산광의 퍼짐과, 그 명도의 분포를 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 19]도 19(a)∼(j)는, 비교예1의 광확산 필름에 있어서의 확산광의 퍼짐과, 그 명도의 분포를 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 20]도 20(a)∼(k)는, 비교예2의 광확산 필름에 있어서의 확산광의 퍼짐과, 그 명도의 분포를 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 21]도 21(a)∼(h)는, 비교예3의 광확산 필름에 있어서의 확산광의 퍼짐과, 그 명도의 분포를 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 22]도 22(a)∼(i)는, 비교예4의 광확산 필름에 있어서의 확산광의 퍼짐과, 그 명도의 분포를 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
[도 23]도 23(a)∼(b)는, 종래의 광확산 필름을 사용한 반사형 액정 장치를 설명하기 위해 제공하는 도면이다.

［제1의 실시형태］

본 발명의 제1의 실시형태는, 입사광을 이방성 확산시키기 위한 제1의 구조 영역과, 입사광을 등방성 확산시키기 위한 제2의 구조 영역을 갖는 광확산 필름에 있어서, 제1의 구조 영역이, 굴절률이 다른 복수의 판상 영역을 필름면 방향을 따라 서로 번갈아 평행 배치하여 이루어지는 루버 구조 영역이며, 제2의 구조 영역이, 매체물 중에 당해 매체물과는 굴절률이 다른 복수의 주상물을 임립시켜 이루어지는 컬럼 구조 영역인 것을 특징으로 하는 광확산 필름이다.

이하, 본 발명의 제1의 실시형태인 광확산 필름을, 도면을 적절히 참조하여, 구체적으로 설명한다.

1. 기본 원리

이하, 광확산 필름에 있어서의 루버 구조에 의한 광확산 및 컬럼 구조에 의한 광확산에 관한 기본 원리를 각각 설명한다.

(1) 루버 구조에 의한 광확산

도 1(a)에는, 루버 구조 영역만을 갖고, 입사광을 이방성 확산시키기 위한 제1의 구조 영역(10)의 상면도(평면도)가 나타나 있고, 도 1(b)에는, 도 1(a)에 나타내는 제1의 구조 영역(10)을, 점선 A-A를 따라 수직 방향으로 절단하여, 절단면을 화살표 방향으로부터 바라본 경우의 제1의 구조 영역(10)의 단면도가 나타나 있다.

또, 본 발명에 있어서, 이방성이란, 도 2(a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 광이 필름에 의해 확산된 경우에, 확산된 출사광에 있어서의 필름과 평행한 면 내에서의, 그 광의 확산 상태(확산광의 퍼짐의 형상)가, 동면(同面) 내에서의 방향에 따라 다른 성질을 갖는 것을 의미한다.

보다 구체적으로는, 제1의 구조 영역(10)의 경우, 주로, 확산된 출사광은 필름과 평행한 면 내에 있어서, 필름면 방향을 따라 연재하는 루버 구조의 방향과는 수직인 방향으로 광이 확산되기 때문에, 확산광의 퍼짐의 형상은 대략 타원상이 된다.

또한, 도 1(a)의 평면도에 나타내는 바와 같이, 제1의 구조 영역(10)는, 굴절률이 비교적 높은 판상 영역(12)과, 굴절률이 비교적 낮은 판상 영역(14)이 필름면 방향을 따라 서로 번갈아 평행 배치되면서 연재하여 이루어지는 루버 구조(13)를 갖고 있다.

또한, 도 1(b)의 단면도에 나타내는 바와 같이, 굴절률이 비교적 높은 판상 영역(12)과, 굴절률이 비교적 낮은 판상 영역(14)은, 각각 소정 두께를 유지하고 있고, 제1의 구조 영역(10)의 수직 방향에 있어서도, 서로 번갈아 평행 배치된 상태를 유지하고 있다.

이에 따라, 도 2(a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 입사각이 광확산 입사 각도 영역 내인 경우에는, 입사광이 제1의 구조 영역(10)에 따라 확산되는 것으로 추정된다.

즉, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 제1의 구조 영역(10)에 대한 입사광의 입사각이, 루버 구조(13)의 경계면(13')에 대해, 평행으로부터 소정의 각도 범위 내의 값, 즉, 광확산 입사 각도 영역 내의 값인 경우에는, 입사광(52, 54)은, 루버 구조 내의 고 굴절률의 판상 영역(12) 내를, 방향을 변화시키면서 막두께 방향을 따라 통과함으로써, 출광면 측에서의 광의 진행 방향이 같아지는 것으로 추정된다.

그 결과, 입사각이 광확산 입사 각도 영역 내인 경우에는, 입사광이 제1의 구조 영역(10)에 따라 확산되는 것으로 추정된다(52', 54').

또, 광확산 입사 각도 영역은, 도 2(a)∼(b), 도 6(a)∼(b) 및 도 7(a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름에 있어서의 루버 구조나 컬럼 구조의 굴절률 차나 경사각 등에 의해, 그 광확산 필름마다 결정되는 각도 영역이다.

또한, 루버 구조 내의 고 굴절률의 판상 영역(12) 내에 있어서의 입사광의 방향 변화는, 도 1(b)에 나타내는 것과 같은 전반사에 의해 직선상으로 지그재그로 방향 변화하는 스텝 인덱스형이 되는 경우 외, 곡선상으로 방향 변화하는 그래디언트(gradient) 인덱스형이 되는 경우도 생각할 수 있다.

한편, 제1의 구조 영역(10)에 대한 입사광의 입사각이, 광확산 입사 각도 영역으로부터 벗어나는 경우에는, 입사광(56)은, 제1의 구조 영역(10)에 따라 확산되지 않고, 그대로 제1의 구조 영역(10)을 투과하는 것으로 추정된다(56').

이상의 기구에 따라, 루버 구조(13)를 구비한 제1의 구조 영역(10)는, 예를 들면, 도 2(a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 광의 투과와 확산에 있어서 입사 각도 의존성을 발휘하는 것이 가능해진다.

또한, 도 2(a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 제1의 구조 영역은, 입사광의 입사각이 광확산 입사각도 영역에 포함되는 경우에는, 그 입사각이 다른 경우에 있어서도, 출광면 측에 있어서 거의 마찬가지로 광확산을 시킬 수 있다.

따라서, 제1의 구조 영역은, 광을 소정 개소(個所)에 집중시키는 집광 작용도 갖는다고 할 수 있다. 이러한 집광 작용은, 후술하는 제2의 구조 영역, 및 본 발명의 광확산 필름에 있어서도 마찬가지로 갖는 작용이다.

여기서, 도 3(a)를 사용하여, 제1의 구조 영역에 대한 입사광의 입사각과, 제1의 구조 영역에 의해 확산된 확산광의 벌어짐 각도와의 관계를 설명한다.

즉, 도 3(a)에는, 횡축에 제1의 구조 영역에 대한 입사광의 입사각(°)을 취하고, 종축에 제1의 구조 영역에 의해 확산된 확산광의 벌어짐 각도(°)를 취하여 이루어지는 특성 곡선이 나타나 있다.

또한, 도 4(a)∼(c)에 나타내는 바와 같이, 입사각 θ1이란, 제1의 구조 영역(10)에 대해 수직으로 입사하는 각도를 0°로 한 경우의 각도(°)를 의미한다.

보다 구체적으로는, 상술한 바와 같이, 이방성 광확산에 기여하는 입사광의 성분은, 주로 필름면 방향으로 연장되는 루버 구조의 방향에 수직인 성분이므로, 본 발명에 있어서 입사광의 「입사각 θ1」이라 한 경우, 필름면 방향으로 연장되는 루버 구조의 방향에 수직인 성분의 입사각을 의미하는 것으로 한다. 또한, 이 때, 입사각 θ1은, 광확산 필름의 입사측 표면의 법선에 대한 각도를 0°로 한 경우의 각도(°)를 의미하는 것으로 한다.

또한, 확산광의 벌어짐 각도 θ2란, 문자 그대로 확산광의 벌어짐 각도(°)를 의미한다.

그리고, 확산광의 벌어짐 각도가 클수록, 그 때의 입사각으로 입사한 광이 제1의 구조 영역에 의해 유효하게 확산한 것을 의미한다.

반대로, 확산광의 벌어짐 각도가 작을수록, 그 때의 입사각으로 입사한 광이 제1의 구조 영역을 그대로 투과하여, 확산하지 않은 것을 의미한다.

또, 이러한 확산광의 벌어짐 각도의 구체적인 측정 방법에 관해서는, 실시예에 있어서 기재한다.

즉, 도 3(a)에 나타내는 특성 곡선으로부터 이해되는 바와 같이, 제1의 구조 영역이라면, 입사각의 차이에 의해, 광의 투과와 확산의 정도가 크게 달라져, 광확산 입사 각도 영역과, 그 이외의 입사 각도 영역을, 명확하게 분리할 수 있다.

한편, 입사 각도 의존성을 갖지 않는 필름의 경우, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 입사각의 변화가 광의 투과와 확산의 정도에 대해 명확한 영향을 주지 않아, 광확산 입사 각도 영역을 인정할 수 없다.

(2) 컬럼 구조에 의한 광확산

또한, 도 5(a)에는, 컬럼 구조 영역만을 갖고, 입사광을 등방성 확산시키기 위한 제2의 구조 영역(20)의 상면도(평면도)가 나타나 있고, 도 5(b)에는, 도 5(a)에 나타내는 제2의 구조 영역(20)을, 점선 A-A를 따라 수직 방향으로 절단하여, 절단면을 화살표 방향으로부터 바라본 경우의 제2의 구조 영역(20)의 단면도가 나타나 있다.

또, 본 발명에 있어서, 등방성이란, 도 6(a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 광이 필름에 의해 확산된 경우에, 확산된 출사광에 있어서의 필름과 평행한 면 내에서의, 그 광의 확산 상태(확산광의 퍼짐의 형상)가, 동면(同面) 내에서의 방향에 따라 변화하지 않는 성질을 갖는 것을 의미한다.

보다 구체적으로는, 제2의 구조 영역(20)의 경우, 확산된 출사광의 확산 상태는, 필름과 평행한 면 내에 있어서 원상(円狀)이 된다.

여기서, 도 5(a)의 평면도에 나타내는 바와 같이, 제2의 구조 영역(20)은, 굴절률이 비교적 높은 주상물(22)과, 굴절률이 비교적 낮은 매체물(24)로 이루어지는 컬럼 구조(22, 24)를 갖고 있다.

또한, 도 5(b)의 단면도에 나타내는 바와 같이, 제2의 구조 영역(20)의 수직 방향에 있어서는, 굴절률이 비교적 높은 주상물(22)과, 굴절률이 비교적 낮은 매체물(24)은, 각각 소정의 폭을 갖고 서로 번갈아 배치된 상태로 되어 있다.

이에 따라, 도 6(a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 입사각이 광확산 입사 각도 영역 내인 경우에는, 입사광이 제2의 구조 영역(20)에 의해 확산되는 것으로 추정된다.

즉, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 제2의 구조 영역(20)에 대한 입사광의 입사각이, 컬럼 구조(23)의 경계면(23')에 대해, 평행으로부터 소정의 각도 범위 내의 값, 즉, 광확산 입사 각도 영역 내의 값인 경우에는, 입사광(62, 64)은, 컬럼 구조 내의 고 굴절률의 주상물(22) 내를, 방향을 변화시키면서 막두께 방향을 따라 통과함으로써, 출광면 측에서의 광의 진행 방향이 같아지는 것으로 추정된다.

그 결과, 입사각이 광확산 입사 각도 영역 내인 경우에는, 입사광이 제2의 구조 영역(20)에 따라 확산되는 것으로 추정된다(62', 64').

또한, 컬럼 구조 내의 고 굴절률의 주상물(22) 내에 있어서의 입사광의 방향 변화는, 도 5(b)에 나타내는 것과 같은 전반사에 의해 직선상으로 지그재그로 방향 변화하는 스텝 인덱스형이 되는 경우 외, 곡선상으로 방향 변화하는 그래디언트 인덱스형이 되는 경우도 생각할 수 있다.

한편, 제2의 구조 영역(20)에 대한 입사광의 입사각이, 광확산 입사 각도 영역으로부터 벗어나는 경우에는, 입사광(66)은, 제2의 구조 영역(20)에 따라 확산되지 않고, 그대로 제2의 구조 영역(20)을 투과하는 것으로 추정된다(66').

이상의 기구에 따라, 컬럼 구조(23)을 구비한 제2의 구조 영역(20)은, 예를 들면, 도 6(a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 광의 투과와 확산에 있어서 입사 각도 의존성을 발휘하는 것이 가능해진다.

또, 제2의 구조 영역에 대한 입사광의 입사각과, 제2의 구조 영역에 의해 확산된 확산광의 벌어짐 각도와의 관계는, 상술한 제1의 구조 영역에 있어서의 경우와 마찬가지이기 때문에, 재차의 설명을 생략한다.

2. 기본적 구성

이어서, 도면을 사용하여, 본 발명의 광확산 필름의 기본적 구성에 대해 설명한다.

도 7(a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 광확산 필름(30)은, 입사광을 이방성 확산시키기 위한 루버 구조 영역(제1의 구조 영역)(10)과, 입사광을 등방성 확산시키기 위한 컬럼 구조 영역(제2의 구조 영역)(20)을 갖는 것을 특징으로 하고 있고, 바람직하게는, 이들의 구조 영역을, 막두께 방향을 따라 순차로 상하 방향으로 포함하는 구성이다.

따라서, 본 발명의 광확산 필름이라면, 예를 들면, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2의 구조 영역이 갖는 입사 각도 의존성을 중복시킴으로써, 확산 특성의 고르지 못함을 억제하여, 양호한 입사 각도 의존성을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 확산광의 벌어짐 각도에 대해서도, 효과적으로 넓힐 수 있다.

또한, 본 발명의 광확산 필름이라면, 예를 들면, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2의 구조 영역이 갖는 입사 각도 의존성을 어긋나게 함으로써, 광확산 입사 각도 영역을 효과적이고 또한 용이하게 넓힐 수 있다.

3. 제1의 구조 영역

본 발명의 광확산 필름은, 입사광을 이방성 확산시키기 위한 제1의 구조 영역으로서, 굴절률이 다른 복수의 판상 영역, 즉, 굴절률이 상대적으로 높은 판상 영역(고굴절률부) 및 굴절률이 상대적으로 낮은 판상 영역(저굴절률부)이, 필름면 방향을 따라 서로 번갈아 평행 배치하여 이루어지는 루버 구조 영역을 갖는 것을 특징으로 한다.

이하, 제1의 구조 영역에 대해서 구체적으로 설명한다.

(1) 굴절률

또한, 제1의 구조 영역에 있어서, 굴절률이 다른 판상 영역 간의 굴절률의 차, 즉, 고굴절률부의 굴절률과, 저굴절률부의 굴절률과의 차를 0.01 이상의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 굴절률의 차를 0.01 이상의 값으로 함으로써, 제1의 구조 영역으로서의 루버 구조 영역 내에 있어서 입사광을 안정적으로 반사시켜, 제1의 구조 영역에 유래한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 보다 향상시킬 수 있기 때문이다.

보다 구체적으로는, 이러한 굴절률의 차가 0.01 미만의 값으로 하면, 입사광이 루버 구조 내에서 전반사하는 각도역이 좁아지는 점에서, 입사 각도 의존성이 과도하게 저하하거나, 확산광의 벌어짐 각도가 과도하게 좁아지거나 하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 제1의 구조 영역에 있어서의 굴절률이 다른 판상 영역 간의 굴절률의 차를 0.05 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.1 이상의 값인 것이 더 바람직하다.

또, 고굴절률부의 굴절률과, 저굴절률부의 굴절률과의 차는 클수록 바람직하지만, 루버 구조를 형성 가능한 재료를 선정하는 관점에서, 0.3 정도가 상한으로 생각된다.

또한, 제1의 구조 영역에 있어서, 굴절률이 상대적으로 높은 판상 영역(고굴절률부)의 굴절률을 1.5∼1.7의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 고굴절률부의 굴절률이 1.5 미만의 값으로 하면, 저굴절률부와의 차가 지나치게 작아져, 원하는 루버 구조를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

한편, 고굴절률부의 굴절률이 1.7을 초과한 값으로 되면, 광확산 필름용 조성물에 있어서의 재료 물질 간의 상용성(相溶性)이 과도하게 낮아지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 제1의 구조 영역에 있어서의 고굴절률부의 굴절률을 1.52∼1.65의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1.55∼1.6의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 고굴절률부의 굴절률은, JIS K0062에 준하여 측정할 수 있다.

또한, 제1의 구조 영역에 있어서, 굴절률이 상대적으로 낮은 판상 영역(저굴절률부)의 굴절률을 1.4∼1.5의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 저굴절률부의 굴절률이 1.4 미만의 값으로 하면, 얻어지는 광확산 필름의 강성(剛性)을 저하시키는 경우가 있기 때문이다.

한편, 이러한 저굴절률부의 굴절률이 1.5를 초과한 값으로 되면, 고굴절률부의 굴절률과의 차가 지나치게 작아져, 원하는 루버 구조를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 제1의 구조 영역에 있어서의 저굴절률부의 굴절률을 1.42∼1.48의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1.44∼1.46의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 저굴절률부에 있어서의 굴절률은, 예를 들면, JIS K0062에 준하여 측정할 수 있다.

(2) 폭

또한, 도 8(a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 제1의 구조 영역에 있어서, 굴절률이 다른 고굴절률부(12) 및 저굴절률부(14)의 폭(S1, S2)을, 각각 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이들의 판상 영역의 폭을 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 함으로써, 제1의 구조 영역으로서의 루버 구조 영역 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜, 제1의 구조 영역에 유래한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 더 향상시킬 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 판상 영역의 폭이 0.1㎛ 미만의 값으로 하면, 입사광의 입사 각도에 관계 없이, 광확산성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 폭이 15㎛를 초과한 값으로 되면, 루버 구조 내를 직진하는 광이 증가하여, 광확산의 균일성이 악화하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 제1의 구조 영역에 있어서, 굴절률이 다른 판상 영역의 폭을, 각각 0.5∼10㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1∼5㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 루버를 구성하는 판상 영역의 폭이나 길이 등은, 광학 디지털 현미경으로 관찰함으로써 산출할 수 있다.

(3) 길이

또한, 도 8(a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 제1의 구조 영역에 있어서, 굴절률이 다른 고굴절률부(12) 및 저굴절률부(14)의 길이 L1을, 각각 5∼495㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 길이가 5㎛ 미만의 값으로 하면, 루버 구조의 길이가 부족하고, 루버 구조 내를 직진해버리는 입사광이 증가하여, 충분한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

한편, 이러한 길이가 495㎛를 초과한 값으로 되면, 광확산 필름용 조성물에 대해 활성 에너지선을 조사하여 루버 구조를 형성할 때에, 초기에 형성된 루버 구조에 의해 광중합의 진행 방향이 확산해버려, 원하는 루버 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 제1의 구조 영역에 있어서, 이러한 굴절률이 다른 판상 영역의 길이를, 각각40∼310㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 95∼255㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 루버 구조는, 제1의 구조 영역에 있어서 막두께 방향에 있어서의 상하단 부분에까지는 형성되어 있지 않아도 된다.

이 경우, 루버 구조가 형성되지 않은 상하단 부분의 폭 L2는, 제1의 구조 영역의 두께여도 되지만, 일반적으로, 0∼100㎛의 범위 내의 값인 것이 바람직하고, 0∼50㎛의 범위 내의 값인 것이 보다 바람직하고, 0∼5㎛의 범위 내의 값인 것이 더 바람직하다.

(4) 경사각

또한, 도 8(a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 제1의 구조 영역에 있어서, 굴절률이 다른 고굴절률부(12) 및 저굴절률부(14)가, 막두께 방향에 대해 일정한 경사각 θa로 연재하여 이루어지는 것이 바람직하다.

이 이유는, 판상 영역의 경사각을 일정하게 함으로써, 제1의 구조 영역으로서의 루버 구조 영역 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜, 제1의 구조 영역에 유래한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 더 향상시킬 수 있기 때문이다.

또한, 도 8(c)에 나타내는 바와 같이, 루버 구조가 굴곡하여 있는 것도 바람직하다.

이 이유는, 루버 구조가 굴곡하여 있음으로써, 루버 구조 내를 직진하여버리는 입사광을 감소시켜, 광확산의 균일성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

또, 이와 같은 굴곡한 루버 구조는, 제2의 실시형태에 있어서 기재하는 제1의 활성 에너지선 조사를 행할 때에, 조사 광의 조사 각도를 변화시키면서 광을 조사함으로써 얻을 수 있지만, 루버 구조를 형성하는 재료 물질의 종류에 크게 의존한다.

또한, θa는 필름면 방향을 따라 연장되는 루버 구조에 대해 수직인 면으로 필름을 절단한 경우의 단면에 있어서 측정되는 필름 표면의 법선에 대한 각도를 0°로 한 경우의 판상 영역의 경사각(°)을 의미한다.

보다 구체적으로는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 입사광조사 측의 필름면의 법선과 판상 영역과의 형성 각도 중 좁은 측의 각도를 의미한다. 또, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이 루버가 우측으로 기울어 있을 때의 경사각을 기준으로 하여, 루버가 좌측으로 기울어 있을 때의 경사각을 마이너스로 표기한다.

(5)두께

또한, 제1의 구조 영역의 두께를 5∼495㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 제1의 구조 영역의 두께를 이러한 범위 내의 값으로 함으로써, 막두께 방향을 따른 루버 구조의 길이를 안정적으로 확보하고, 제1의 구조 영역으로서의 루버 구조 영역 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜, 제1의 구조 영역에 유래한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 더 향상시킬 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 제1의 구조 영역의 두께가 5㎛ 미만의 값으로 하면, 루버 구조의 길이가 부족하고, 루버 구조 내를 직진해버리는 입사광이 증가하여, 충분한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

한편, 이러한 제1의 구조 영역의 두께가 495㎛를 초과한 값으로 되면, 광확산 필름용 조성물에 대해 활성 에너지선을 조사하여 루버 구조를 형성할 때에, 초기에 형성된 루버 구조에 의해 광중합의 진행 방향이 확산해버려, 원하는 루버 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 제1의 구조 영역의 두께를 40∼310㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 95∼255㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

(6) 재료 물질

(6)-1　고굴절률부

또한, 제1의 구조 영역에 있어서, 굴절률이 다른 판상 영역 중, 굴절률이 상대적으로 높은 판상 영역인 고굴절률부를 구성하기 위한 재료 물질의 종류는, 특히 한정되지 않지만, 그 주성분을 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르의 중합체로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 재료 물질이라면, 제1의 구조 영역으로서의 루버 구조를 효율적으로 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 제1의 구조 영역에 유래한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 더 향상시킬 수 있기 때문이다.

즉, 고굴절률부의 주성분(이하, (A1) 성분이라 칭하는 경우가 있다.)를 특정의 (메타)아크릴산에스테르의 중합체로 함으로써, 제1의 구조 영역을 형성할 때에, 중합에 의해 (A1) 성분이 되는 모노머 성분(이하, 모노머 (A1) 성분이라 칭하는 경우가 있다.)의 중합 속도를, 중합에 따라 후술하는 굴절률이 낮은 저굴절률부의 주성분(이하, (B1) 성분이라 칭하는 경우가 있다.)이 되는 모노머 성분(이하, 모노머 (B1) 성분이라 칭하는 경우가 있다.)의 중합 속도보다도 빠르게 할 수 있는 것으로 추정된다.

그리고, 이들의 모노머 성분 간에 있어서의 중합 속도에 소정 차를 발생시켜, 양 모노머 성분끼리가 균일하게 공중합하는 것을 억제하고, 보다 구체적으로는, 양 모노머 성분의 상용성을 소정의 범위로까지 저하시켜, 양 모노머 성분끼리의 공중합성을 효과적으로 저하시킬 수 있는 것으로 추정된다.

그 결과, (A1) 성분 및 (B1) 성분이 필름면 내 방향을 따라 서로 번갈아 연재한 루버 구조를, 활성 에너지선의 조사에 따라 효율적으로 형성할 수 있다.

또한, 모노머 (A1) 성분으로서, 특정의 (메타)아크릴산에스테르를 사용함으로써, 모노머 (B1) 성분과의 상용성을 소정의 범위로까지 저하시켜, 루버 구조를 더 효율 좋게 형성할 수 있다.

나아가, (A1) 성분으로서, 특정의 (메타)아크릴산에스테르의 중합체를 함유함으로써, 루버 구조에 있어서의 (A1) 성분에 유래한 판상 영역의 굴절률을 높게 하여, (B1) 성분에 유래한 판상 영역의 굴절률과의 차를, 소정 이상의 값으로 조절할 수 있다.

따라서, (A1) 성분으로서, 특정의 (메타)아크릴산에스테르의 중합체를 함유함으로써, 후술하는 (B1) 성분의 특성과 함께, 굴절률이 다른 경화물이 필름면 내 방향을 따라 서로 번갈아 연재한 루버 구조를 효율적으로 얻을 수 있다.

따라서, 광의 투과와 확산에 있어서 양호한 입사 각도 의존성을 가짐과 함께, 광확산 입사 각도 영역이 넓은 제1의 구조 영역을 얻을 수 있다.

또, 「복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르」란, (메타)아크릴산에스테르의 에스테르 부분에 복수의 방향환을 갖는 화합물을 의미한다.

또한, 「(메타)아크릴산」이란, 아크릴산과 메타크릴산의 양쪽을 의미한다.

또한, 이와 같은 (A1) 성분을 구성하는 모노머 (A1) 성분으로서의 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산비페닐, (메타)아크릴산나프틸, (메타)아크릴산안트라실, (메타)아크릴산벤질페닐, (메타)아크릴산비페닐옥시알킬, (메타)아크릴산나프틸옥시알킬, (메타)아크릴산안트라실옥시알킬, (메타)아크릴산벤질페닐옥시알킬 등, 혹은, 이들의 일부가 할로겐, 알킬, 알콕시, 할로겐화알킬 등에 의해 치환된 것 등을 들 수 있다.

또한, (A1) 성분을 구성하는 모노머 (A1) 성분으로서의 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르로서, 비페닐환을 함유하는 화합물을 함유하는 것이 바람직하고, 특히, 하기 일반식(1)으로 표시되는 비페닐 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.

(일반식(1) 중, R¹∼R¹⁰은, 각각 독립하여 있고, R¹∼R¹⁰중 적어도 1개는, 하기 일반식(2)으로 표시되는 치환기이며, 나머지는, 수소 원자, 수산기, 카르복시기, 알킬기, 알콕시기, 할로겐화알킬기, 히드록시알킬기, 카르복시알킬기 및 할로겐 원자 중 어느 하나인 치환기이다.)

(일반식(2) 중, R¹¹은, 수소 원자 또는 메틸기이며, 탄소수 n은 1∼4의 정수이며, 반복수 m은 1∼10의 정수이다.)

이 이유는, (A1) 성분을 구성하는 모노머 (A1) 성분으로서, 특정의 구조를 갖는 비페닐 화합물을 사용함으로써, 모노머 (A1) 성분의 중합 속도를, 모노머 (B1) 성분의 중합 속도보다도, 더 빠르게 할 수 있는 것으로 추정되기 때문이다.

　또한, 모노머 (B1) 성분과의 상용성을 소정의 범위로까지, 보다 용이하게 저하시킬 수 있는 것으로 추정되어, 또한, 루버 구조에 있어서의 (A1) 성분에 유래한 판상 영역의 굴절률을 높게 하여, (B1) 성분에 유래한 판상 영역의 굴절률과의 차를, 소정 이상의 값으로, 보다 용이하게 조절할 수 있다.

나아가, 광경화시키기 전의 모노머 단계에서 액상이며, 희석 용매 등을 사용하지 않아도, 모노머 (B1) 성분의 대표예인 우레탄(메타)아크릴레이트와 균일하게 혼합할 수 있다.

또한, 일반식(1)에 있어서의 R¹∼R¹⁰이, 알킬기, 알콕시기, 할로겐화알킬기, 히드록시알킬기, 및 카르복시알킬기 중 어느 것을 함유하는 경우에는, 그 알킬 부분의 탄소수를 1∼4의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 탄소수가 4를 초과한 값으로 되면, 모노머 (A1) 성분의 중합 속도가 저하하거나, 루버 구조에 있어서의 (A1) 성분에 유래한 판상 영역의 굴절률이 지나치게 낮아지거나 하여, 제1의 구조 영역에 있어서의 소정의 루버 구조를 효율적으로 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 일반식(1)에 있어서의 R¹∼R¹⁰이, 알킬기, 알콕시기, 할로겐화알킬기, 히드록시알킬기, 및 카르복시알킬기 중 어느 것을 함유하는 경우에는, 그 알킬 부분의 탄소수를 1∼3의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1∼2의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 일반식(1)에 있어서의 R¹∼R¹⁰이, 할로겐화알킬기 또는 할로겐 원자 이외의 치환기, 즉, 할로겐을 함유하지 않는 치환기인 것이 바람직하다.

　이 이유는, 광확산 필름을 소각 등할 때에, 다이옥신이 발생하는 것을 방지하여, 환경 보호의 관점에서 바람직하기 때문이다.

또, 종래의 루버 구조를 구비한 이방성 광확산 필름에 있어서는, 소정의 루버 구조를 얻음에 있어, 모노머 성분을 고굴절률화할 목적으로, 모노머 성분에 있어서 할로겐 치환이 행해지는 것이 일반적이었다.

이 때문에, 일반식(1)으로 표시되는 비페닐 화합물이라면, 할로겐 치환을 행하지 않는 경우에 있어서도, 높은 굴절률로 할 수 있다.

따라서, 모노머 (A1) 성분으로서 일반식(1)으로 표시되는 비페닐 화합물을 사용함으로써, 할로겐을 함유하지 않는 경우에 있어서도, 양호한 입사 각도 의존성을 발휘할 수 있다.

또한, 일반식(1)에 있어서의 R²∼R⁹ 중 어느 1개가, 일반식(2)으로 표시되는 치환기인 것이 바람직하다.

이 이유는, 일반식(2)으로 표시되는 치환기의 위치를, 비페닐환에 있어서의 R¹ 및 R¹⁰ 이외의 위치로 함으로써, 광경화시키기 전의 단계에 있어서, 모노머 (A1) 성분끼리가 배향하여, 결정화하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

이에 따라, 광경화의 단계에 있어서, 모노머 (A1) 성분 및 모노머 (B1) 성분의 미세한 레벨에서의 응집·상 분리를 가능하게 하여, 소정의 루버 구조를 구비한 제1의 구조 영역을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.

나아가, 같은 관점에서, 일반식(1)에 있어서의 R³, R⁵, R⁶ 및 R⁸ 중 어느 1개가, 일반식(2)으로 표시되는 치환기인 것이 특히 바람직하다.

또한, 일반식(2)으로 표시되는 치환기에 있어서의 반복수 m을, 통상 1∼10의 정수로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 반복수 m이 10을 초과한 값으로 되면, 중합 부위와, 비페닐환을 잇는 옥시알킬렌쇄가 지나치게 길어져, 중합 부위에 있어서의 모노머 (A1) 성분끼리의 중합을 저해하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 일반식(2)으로 표시되는 치환기에 있어서의 반복수 m을, 1∼4의 정수로 하는 것이 보다 바람직하고, 1∼2의 정수로 하는 것이 특히 바람직하다.

또, 같은 관점에서, 일반식(2)으로 표시되는 치환기에 있어서의 탄소수 n을, 통상 1∼4의 정수로 하는 것이 바람직하다.

특히, 중합 부위인 중합성 탄소-탄소 이중 결합의 위치가, 비페닐환에 대해 지나치게 가까워져 비페닐환이 입체 장해로 되어, 모노머 (A1) 성분의 중합 속도가 저하하는 것을 방지하는 관점에서, 일반식(2)으로 표시되는 치환기에 있어서의 탄소수 n을, 2∼4의 정수로 하는 것이 보다 바람직하고, 2∼3의 정수로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 일반식(1)으로 표시되는 비페닐 화합물의 구체예로서는, 하기 식(3)∼(4)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

또한, (A1) 성분을 구성하는 모노머 (A1) 성분의 중량평균분자량을, 200∼2,500의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 모노머 (A1) 성분의 중량평균분자량을 소정의 범위로 함으로써, 모노머 (A1) 성분의 중합 속도를 더 빠르게 하여, 모노머 (A1) 성분 및 모노머 (B1) 성분의 공중합성을 보다 효과적으로 저하시킬 수 있는 것으로 추정되기 때문이다.

그 결과, 광경화시에, (A1) 성분 및 (B1) 성분이 필름면 방향을 따라 서로 번갈아 연재한 루버 구조를, 보다 효율적으로 형성할 수 있다.

즉, 모노머 (A1) 성분의 중량평균분자량이 200 미만의 값으로 되면, 예를 들면, 복수의 방향환의 위치와 중합성 탄소-탄소 이중 결합의 위치가 지나치게 가까워지고, 입체 장해에 의해 중합 속도가 저하하여, 모노머 (B1) 성분의 중합 속도에 가까워져, 모노머 (B1) 성분과의 공중합이 일어나기 쉬운 경우가 있기 때문이다. 한편, 모노머 (A1) 성분의 중량평균분자량이 2,500를 초과한 값으로 되면, 모노머 (A1) 성분의 중합 속도가 저하하여 모노머 (B1) 성분의 중합 속도에 가까워져, 모노머 (B1) 성분과의 공중합이 일어나기 쉬워지는 결과, 루버 구조를 효율 좋게 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 모노머 (A1) 성분의 중량평균분자량을, 240∼1,500의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 260∼1,000의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 모노머 (A1) 성분의 중량평균분자량은, 겔투과 크로마토그래피(GPC)를 사용하여 측정할 수도 있고, 혹은, 구성 원자의 원자량을 기초로, 구조식으로부터 산출할 수도 있다.

또한, 루버 구조에 있어서의 굴절률이 높은 판상 영역을 형성하는 모노머 (A1) 성분을 단일로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이와 같이 구성함으로써, 루버 구조에 있어서의 (A1) 성분에 유래한 판상 영역, 즉 굴절률이 높은 판상 영역에 있어서의 굴절률의 고르지 못함을 효과적으로 억제하여, 소정의 루버 구조를 구비한 제1의 구조 영역을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.

즉, 모노머 (A1) 성분이, 모노머 (B1) 성분에 대한 상용성이 낮은 경우, 예를 들면, 모노머 (A1) 성분이 할로겐계 화합물 등의 경우, 모노머 (A1) 성분을 모노머 (B1) 성분에 상용시키기 위한 제3 성분으로서, 다른 모노머 (A1) 성분(예를 들면, 비할로겐계 화합물 등)을 병용하는 경우가 있다.

그러나, 이 경우, 이러한 제3 성분의 영향에 따라, (A1) 성분에 유래한 굴절률이 높은 판상 영역에 있어서의 굴절률이 고르지 못하거나, 저하하는 경우가 있다.

그 결과, (B1) 성분에 유래한 굴절률이 낮은 판상 영역과의 굴절률 차가 불균일하게 되거나, 과도하게 저하하기 쉬워지거나 하는 경우가 있다.

따라서, 모노머 (B1) 성분과의 상용성을 갖는 고굴절률인 모노머 성분을 선택하여, 그것을 단일의 모노머 (A1) 성분으로서 사용하는 것이 바람직하다.

또, 예를 들면, 모노머 (A1) 성분으로서의 식(3)∼(4)으로 표시되는 비페닐 화합물이라면, 모노머 (B1) 성분과의 상용성을 갖기 때문에, 단일의 모노머 (A1) 성분으로서 사용할 수 있다.

(6)-2　저굴절률부

또한, 제1의 구조 영역에 있어서, 굴절률이 다른 판상 영역 중, 굴절률이 낮은 판상 영역인 저굴절률부를 구성하기 위한 재료 물질의 종류는, 특히 한정되지 않지만, 그 주성분을 우레탄(메타)아크릴레이트의 중합체로 하는 것이 바람직하다.

즉, 저굴절률부의 주성분((B1) 성분)을 우레탄(메타)아크릴레이트의 중합체로 함으로써, (A1) 성분에 유래한 판상 영역의 굴절률과, (B1) 성분에 유래한 판상 영역의 굴절률과의 차를, 보다 용이하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, (B1) 성분에 유래한 판상 영역의 굴절률의 고르지 못함을 유효하게 억제하여, 소정의 루버 구조를 구비한 제1의 구조 영역을 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.

또, (메타)아크릴레이트란, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트의 양쪽을 의미한다.

우선, (B1) 성분을 구성하는 모노머 (B1) 성분으로서의 우레탄(메타)아크릴레이트는, (a) 이소시아네이트기를 적어도 2개 함유하는 화합물, (b) 폴리알킬렌글리콜, 및 (c) 히드록시알킬(메타)아크릴레이트로부터 형성된다.

이 중, (a) 성분인 이소시아네이트기를 적어도 2개 함유하는 화합물로서는, 예를 들면, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 1,3-크실릴렌디이소시아네이트, 1,4-크실릴렌디이소시아네이트 등의 방향족 폴리이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 지방족 폴리이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 수소 첨가 디페닐메탄디이소시아네이트 등의 지환식 폴리이소시아네이트, 및 이들의 뷰렛체, 이소시아누레이트체, 나아가서는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 트리메틸올프로판, 피마자유 등의 저분자 활성 수소 함유 화합물과의 반응물인 부가체(예를 들면, 크실릴렌디이소시아네이트계 3관능 부가체) 등을 들 수 있다.

또한, 상술한 중에서도, 지환식 폴리이소시아네이트인 것이 바람직하다.

이 이유는, 지환식 폴리이소시아네이트이면, 입체 구조 등의 관계에 따라, 지방족 폴리이소시아네이트와 비교하여, 각 이소시아네이트기의 반응 속도에 차를 마련하기 용이하여, 얻어지는 우레탄(메타)아크릴레이트의 분자 설계가 용이해지기 때문이다.

또한, 특히, (a) 성분이 지환식 디이소시아네이트인 것이 바람직하다.

이 이유는, 지환식 디이소시아네이트이면, 예를 들면, (a) 성분이 (b) 성분과만 반응하거나, (a) 성분이 (c) 성분과만 반응하거나 하는 것을 억제하여, (a) 성분을, (b) 성분 및 (c) 성분과 확실하게 반응시킬 수 있어, 여분의 부(副)생성물의 발생을 방지할 수 있기 때문이다.

그 결과, 제1의 구조 영역에 있어서의 (B1) 성분에 유래한 판상 영역, 즉, 저굴절률의 판상 영역에 있어서의 굴절률의 고르지 못함을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 지환식 디이소시아네이트이면, 방향족 디이소시아네이트와 비교하여, 얻어지는 모노머 (B1) 성분과, 모노머 (A1) 성분으로서의 대표예인 특정의 구조를 갖는 비페닐 화합물과의 상용성을 소정의 범위로 저하시켜, 루버 구조를 보다 효율 좋게 형성할 수 있다.

나아가, 지환식 디이소시아네이트이면, 방향족 디이소시아네이트와 비교하여, 얻어지는 모노머 (B1) 성분의 굴절률을 작게 할수 있는 점에서, 모노머 (A1) 성분의 대표예인 특정의 구조를 갖는 비페닐 화합물의 굴절률과의 차를 크게 하여, 입사 각도 의존성이 우수한 루버 구조를 더 효율 좋게 형성할 수 있다.

또한, 이와 같은 지환식 디이소시아네이트 중에서도, 2개의 이소시아네이트기의 반응성의 차가 큰 점에서, 이소포론디이소시아네이트(IPDI)인 것이, 특히 바람직하다.

또한, 모노머 (B1) 성분으로서의 우레탄(메타)아크릴레이트를 형성하는 성분 중, (b) 성분인 폴리알킬렌글리콜로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 폴리헥실렌글리콜 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 폴리프로필렌글리콜인 것이, 특히 바람직하다.

이 이유는, 폴리프로필렌글리콜이라면, 점도가 낮은 점에서 무용제로 취급할 수 있기 때문이다.

또한, 폴리프로필렌글리콜이라면, 모노머 (B1) 성분을 경화시킬 때에, 당해 경화물에 있어서의 양호한 소프트 세그먼트(soft segment)가 되어, 광확산 필름의 핸들링성이나 실장성을, 효과적으로 향상시킬 수 있기 때문이다.

또, 모노머 (B1) 성분의 중량평균분자량은, (b) 성분의 중량평균분자량에 따라 조절할 수 있다. 여기서, (b) 성분의 중량평균분자량은, 통상, 2,300∼19,500이며, 바람직하게는 4,300∼14,300이며, 특히 바람직하게는 6,300∼12,300이다.

또한, 모노머 (B1) 성분으로서의 우레탄(메타)아크릴레이트를 형성하는 성분 중, (c) 성분인 히드록시알킬(메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

또한, 얻어지는 우레탄(메타)아크릴레이트의 중합 속도를 저하시켜, 소정의 루버 구조를 보다 효율적으로 형성하는 관점에서, 특히, 히드록시알킬메타크릴레이트인 것이 보다 바람직하고, 2-히드록시에틸메타크릴레이트인 것이 더 바람직하다.

또한, (a)∼(c) 성분에 의한 우레탄(메타)아크릴레이트의 합성은, 통상의 방법에 따라 실시할 수 있다.

이 때 (a)∼(c) 성분의 배합 비율을, 몰비로 (a) 성분:(b) 성분:(c) 성분＝1∼5:1:1∼5의 비율로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 배합 비율로 함으로써, (b) 성분이 갖는 2개의 수산기에 대해 각각 (a) 성분이 갖는 한쪽의 이소시아네이트기가 반응하여 결합하여, 나아가, 2개의 (a) 성분이 각각 갖는 다른 한쪽의 이소시아네이트기에 대해, (c) 성분이 갖는 수산기가 반응하여 결합한 우레탄(메타)아크릴레이트를 효율적으로 합성할 수 있기 때문이다.

따라서, (a)∼(c) 성분의 배합 비율을, 몰비로 (a) 성분:(b) 성분:(c) 성분＝1∼3:1:1∼3의 비율로 하는 것이 보다 바람직하고, 2:1:2의 비율로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, (B1) 성분을 구성하는 모노머 (B1) 성분의 중량평균분자량을, 3,000∼20,000의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 모노머 (B1) 성분의 중량평균분자량을 소정의 범위로 함으로써, 모노머 (A1) 성분 및 모노머 (B1) 성분의 중합 속도에 소정의 차를 발생시켜, 양 성분의 공중합성을 효과적으로 저하시킬 수 있는 것으로 추정되기 때문이다.

그 결과, 광경화시에, (A1) 성분 및 (B1) 성분이 서로 번갈아 연재한 루버 구조를 효율 좋게 형성할 수 있다.

즉, 모노머 (B1) 성분의 중량평균분자량이 3,000 미만의 값으로 하면, 모노머 (B1) 성분의 중합 속도가 빨라지고, 모노머 (A1) 성분의 중합 속도에 가까워져, 모노머 (A1) 성분과의 공중합이 일어나기 쉬워지는 결과, 루버 구조를 효율 좋게 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 모노머 (B1) 성분의 중량평균분자량이 20,000를 초과한 값으로 되면, (A1) 성분 및 (B1) 성분이 필름면 방향으로 서로 번갈아 연재한 루버 구조를 형성하는 것이 곤란해지거나, 모노머 (A1) 성분과의 상용성이 과도하게 저하하여, 광확산 필름용 조성물의 도포 단계에서 모노머 (A1) 성분이 석출하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 모노머 (B1) 성분의 중량평균분자량을, 5,000∼15,000의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 7,000∼13,000의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 모노머 (B1) 성분의 중량평균분자량은, 겔투과 크로마토그래피(GPC)를 사용하여 측정할 수도 있고, 혹은, 구성 원자의 원자량을 기초로, 구조식으로부터 산출할 수도 있다.

또한, 모노머 (B1) 성분은, 분자 구조나 중량평균분자량이 다른 2종 이상을 병용해도 되지만, 루버 구조에 있어서의 (B1) 성분에 유래한 판상 영역의 굴절률의 고르지 못함을 억제하는 관점에서는, 1종류만을 사용하는 것이 바람직하다.

즉, 모노머 (B1) 성분을 복수 사용한 경우, (B1) 성분에 유래한 굴절률이 낮은 판상 영역에 있어서의 굴절률이 고르지 못하거나, 높아지거나 하여, (A1) 성분에 유래한 굴절률이 높은 판상 영역과의 굴절률 차가 불균일하게 되거나, 과도하게 저하하는 경우가 있기 때문이다.

4. 제2의 구조 영역

본 발명의 광확산 필름은, 입사광을 등방성 확산시키기 위한 제2의 구조 영역으로서, 매체물 중에 당해 매체물과는 굴절률이 다른 복수의 주상물이 임립하여 이루어지는 컬럼 구조 영역을 갖는 것을 특징으로 한다.

이하, 제2의 구조 영역에 대해서, 구체적으로 설명한다.

(1) 굴절률

또한, 제2의 구조 영역에 있어서, 주상물의 굴절률과, 매체물의 굴절률과의 차를 0.01 이상의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 굴절률의 차를 0.01 이상의 값으로 함으로써, 제2의 구조 영역으로서의 컬럼 구조 영역 내에 있어서 입사광을 안정적으로 반사시켜, 제2의 구조 영역에 유래한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 보다 향상시킬 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 굴절률의 차가 0.01 미만의 값으로 하면, 입사광이 컬럼 구조 내에서 전반사하는 각도역이 좁아지는 점에서, 입사 각도 의존성이 과도하게 저하하거나, 확산광의 벌어짐 각도가 과도하게 좁아지거나 하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 제2의 구조 영역에 있어서의 주상물의 굴절률과, 매체물의 굴절률과의 차를 0.05 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.1 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 굴절률의 차는 클수록 바람직하지만, 컬럼 구조를 형성 가능한 재료를 선정하는 관점에서, 0.3 정도가 상한으로 생각된다.

(2) 최대 직경

또한, 도 9(a)에 나타내는 바와 같이, 제2의 구조 영역에 있어서, 주상물의 단면에 있어서의 최대 직경 S3을 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 최대 직경을 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 함으로써, 제2의 구조 영역으로서의 컬럼 구조 영역 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜, 제2의 구조 영역에 유래한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 더 향상시킬 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 최대 직경이 0.1㎛ 미만의 값으로 하면, 입사광의 입사 각도에 관계 없이, 광확산성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 최대 직경이 15㎛를 초과한 값으로 되면, 컬럼 구조 내를 직진하는 광이 증가하여, 광확산의 균일성이 악화하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 제2의 구조 영역에 있어서, 주상물의 단면에 있어서의 최대 직경을 0.5∼10㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1∼5㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 주상물의 단면 형상에 대해서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 원, 타원, 다각형, 이형(異形) 등으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 주상물의 단면이란, 필름 표면과 평행한 면에 의해 절단된 단면을 의미한다.

또, 주상물의 최대 직경이나 길이 등은, 광학 디지털 현미경으로 관찰함으로써 산출할 수 있다.

(3) 길이

또한, 제2의 구조 영역에 있어서, 주상물의 길이(L3)을 5∼495㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 길이가 5㎛ 미만의 값으로 하면, 주상물의 길이가 부족하고, 컬럼 구조 내를 직진해버리는 입사광이 증가하여, 충분한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

한편, 이러한 길이가 495㎛를 초과한 값으로 되면, 광확산 필름용 조성물에 대해 활성 에너지선을 조사하여 컬럼 구조를 형성할 때에, 초기에 형성된 컬럼 구조에 의해 광중합의 진행 방향이 확산해버려, 원하는 컬럼 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 제2의 구조 영역에 있어서, 주상물의 길이를 40∼310㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 95∼255㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 도 9(c)에 나타내는 바와 같이, 컬럼 구조는, 제2의 구조 영역에 있어서 막두께 방향에 있어서의 상하단 부분에까지 형성되어 있지 않아도 된다.

이 경우, 컬럼 구조가 형성되지 않은 상하단 부분의 폭(L4)는, 제2의 구조 영역의 두께여도 되지만, 일반적으로, 0∼50㎛의 범위 내의 값인 것이 바람직하고, 0∼5㎛의 범위 내의 값인 것이 더 바람직하다.

(4) 주상물 간의 거리

또한, 도 9(a)에 나타내는 바와 같이, 제2의 구조 영역에 있어서, 주상물간에 있어서의 거리, 즉, 인접하는 주상물에 있어서의 스페이스(P)를 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 거리를 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 함으로써, 제2의 구조 영역으로서의 컬럼 구조 영역 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜, 제2의 구조 영역에 유래한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 더 향상시킬 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 거리가 0.1㎛ 미만의 값으로 하면, 입사광의 입사 각도에 관계 없이, 광확산성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 거리가 15㎛를 초과한 값으로 되면, 컬럼 구조 내를 직진하는 광이 증가하여, 광확산의 균일성이 악화하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 제2의 구조 영역에 있어서, 주상물간에 있어서의 거리를 0.5∼10㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1∼5㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

(5) 경사각

또한, 도 9(b)∼(c)에 나타내는 바와 같이, 제2의 구조 영역에 있어서, 주상물(22)이 막두께 방향에 대해 일정한 경사각 θb로 임립하여 이루어지는 것이 바람직하다.

이 이유는, 주상물의 경사각을 일정하게 함으로써, 제2의 구조 영역으로서의 컬럼 구조 영역 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜, 제2의 구조 영역에 유래한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 더 향상시킬 수 있기 때문이다.

또한, 도 9(d)에 나타내는 바와 같이, 주상물이 굴곡하여 있는 것도 바람직하다.

이 이유는, 주상물이 굴곡하여 있음으로써, 컬럼 구조 내를 직진하여버리는 입사광을 감소시켜, 광확산의 균일성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

또, 이와 같은 굴곡한 주상물은, 제2의 실시형태에 있어서 기재하는 제2의 활성 에너지선 조사를 행할 때에, 조사 광의 조사 각도를 변화시키면서 광을 조사함으로써 얻을 수 있지만, 컬럼 구조를 형성하는 재료 물질의 종류에 크게 의존한다.

또한, θb는 필름면에 수직인 면으로서, 1개의 주상물 전체를 축선를 따라 2개로 절단하는 면에 의해 필름을 절단한 경우의 단면에 있어서 측정되는 필름 표면의 법선에 대한 각도를 0°로 한 경우의 주상물의 경사각(°)(그 법선과 주상물의 형성 각도 중 좁은 측의 각도)를 의미한다. 또, 도 9(b)에 나타내는 바와 같이 컬럼이 우측으로 기울어 있을 때의 경사각을 기준으로 하여, 컬럼이 좌측으로 기울어 있을 때의 경사각을 마이너스로 표기한다.

(6) 두께

또한, 제2의 구조 영역의 두께를 5∼495㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 제2의 구조 영역의 두께를 이러한 범위 내의 값으로 함으로써, 막두께 방향에 따른 주상물의 길이를 안정적으로 확보하고, 제2의 구조 영역으로서의 컬럼 구조 영역 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜, 제2의 구조 영역에 유래한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 더 향상시킬 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 두께가 5㎛ 미만의 값으로 하면, 주상물의 길이가 부족하고, 컬럼 구조 내를 직진해버리는 입사광이 증가하여, 충분한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 두께가 495㎛를 초과한 값으로 되면, 광확산 필름용 조성물에 대해 활성 에너지선을 조사하여 컬럼 구조를 형성할 때에, 초기에 형성된 컬럼 구조에 의해 광중합의 진행 방향이 확산해버려, 원하는 컬럼 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 제2의 구조 영역의 두께를 40∼310㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 95∼255㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

(7) 재료 물질

(7)-1　주상물

또한, 제2의 구조 영역에 있어서, 주상물을 구성하는 재료 물질의 종류는, 특히 한정되지 않지만, 그 주성분을 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르의 중합체로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 재료 물질이라면, 제2의 구조 영역으로서의 컬럼 구조를 효율적으로 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 제2의 구조 영역에 유래한 입사 각도 의존성 및 확산광의 벌어짐 각도를 더 향상시킬 수 있기 때문이다.

즉, 주상물의 주성분(이하, (A2) 성분이라 칭하는 경우가 있다.)을 특정의 (메타)아크릴산에스테르의 중합체로 함으로써, 제2의 구조 영역을 형성할 때에, 중합에 따라(A2) 성분이 되는 모노머 성분(이하, 모노머 (A2) 성분이라 칭하는 경우가 있다.)의 중합 속도를, 중합에 따라 후술하는 매체물의 주성분(이하, (B2) 성분이라 칭하는 경우가 있다.)이 되는 모노머 성분(이하, 모노머 (B2) 성분이라 칭하는 경우가 있다.)의 중합 속도보다도 빠르게 하여, 이들의 모노머 성분 간에 있어서의 중합 속도에 소정 차를 발생시켜, 양 모노머 성분의 공중합성을 효과적으로 저하시킬 수 있는 것으로 추정된다.

그 결과, (B2) 성분으로 이루어지는 매체물 중에 (A2) 성분으로 이루어지는 주상물이 임립한 컬럼 구조를, 활성 에너지선의 조사에 따라 효율적으로 형성할 수 있다.

또한, 모노머 (A2) 성분으로서, 특정의 (메타)아크릴산에스테르를 사용함으로써, 모노머 (B2) 성분과의 상용성을 소정의 범위로까지 저하시켜, 컬럼 구조를 더 효율 좋게 형성할 수 있는 것으로 추정된다.

나아가, 모노머 (A2) 성분으로서, 특정의 (메타)아크릴산에스테르를 사용함으로써, 컬럼 구조에 있어서의 (A2) 성분에 유래한 주상물의 굴절률을 높게 하여, (B2) 성분에 유래한 매체물의 굴절률과의 차를, 소정 이상의 값으로 조절할 수 있다.

따라서, (A2) 성분으로서, 특정의 (메타)아크릴산에스테르의 중합체를 함유함으로써, 후술하는 (B2) 성분의 특성과 함께, (B2) 성분으로 이루어지는 매체물 중에 (A2) 성분으로 이루어지는 주상물이 임립한 컬럼 구조를 효율적으로 얻을 수 있다.

따라서, 광의 투과와 확산에 있어서 양호한 입사 각도 의존성을 가짐과 함께, 광확산 입사 각도 영역이 넓은 제2의 구조 영역을 얻을 수 있다.

또, (A2) 성분을 구성하는 모노머 (A2) 성분으로서의 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르의 상세에 관해서는, 제1의 구조 영역에 있어서의 모노머 (A1) 성분의 내용과 중복하기 때문에, 생략한다.

(7)-2　매체물

또한, 제2의 구조 영역에 있어서, 매체물을 구성하는 재료 물질의 종류는, 특히 한정되지 않지만, 그 주성분을 우레탄(메타)아크릴레이트의 중합체로 하는 것이 바람직하다.

즉, 매체물의 주성분((B2) 성분)를 우레탄(메타)아크릴레이트의 중합체로 함으로써, (A2) 성분에 유래한 주상물의 굴절률과, (B2) 성분에 유래한 매체물의 굴절률과의 차를, 보다 용이하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, (B2) 성분에 유래한 매체물의 굴절률의 고르지 못함을 유효하게 억제하여, 소정의 컬럼 구조를 구비한 제2의 구조 영역을 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.

또, (B2) 성분을 구성하는 모노머 (B2) 성분으로서의 우레탄(메타)아크릴레이트의 상세에 관해서는, 제1의 구조 영역에 있어서의 모노머 (B1) 성분의 내용과 중복하기 때문에, 생략한다.

5. 총(總) 막두께

또한, 본 발명의 광확산 필름의 총막두께를 50∼500㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 광확산 필름의 총막두께가 50㎛ 미만의 값으로 하면, 컬럼 구조 및 루버 구조 내를 직진하는 광이 증가하여, 광확산성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 광확산 필름의 총막두께가 500㎛를 초과한 값으로 되면, 광확산 필름용 조성물에 대해 활성 에너지선을 조사하여 컬럼 구조 및 루버 구조를 형성할 때에, 초기에 형성된 컬럼 구조 및 루버 구조에 의해 광중합의 진행 방향이 확산해버려, 원하는 컬럼 구조 및 루버 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 광확산 필름의 총막두께를 80∼350㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 100∼260㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 본 발명의 광확산 필름은, 단일의 필름 중에 제1 및 제2의 구조 영역을 갖는 구성이어도 되고, 제1의 구조 영역만을 갖는 필름과, 제2의 구조 영역만을 갖는 필름을 적층시킨 구성이어도 된다.

특히, 제1 및 제2의 구조 영역을 적층할 때에, 그 사이에 기포 혼입 등이 생기는 것을 근본적으로 억제할 수 있는 점에서, 양 구조가 단일의 필름 내에 형성되어 있는 구성이 보다 바람직하다.

또한, 제1의 구조 영역과, 제2의 구조 영역은, 광확산 필름의 막두께 방향을 따라 순차로, 상하 방향으로 마련되면 되고, 그 순번이나 수에 대해서는 특히 제한되는 것은 아니다.

6. 경사 각도의 조합

또한, 본 발명의 광확산 필름이라면, 제1의 구조 영역에 있어서의 막두께 방향에 대한 판상 영역의 경사 각도 θa와, 제2의 구조 영역에 있어서의 막두께 방향에 대한 주상물의 경사 각도 θb를, 각각 조절함으로써, 그 광확산 특성을 변화시킬 수 있다.

예를 들면, 각각의 구조 영역이 갖는 입사 각도 의존성을 중복시킴으로써, 확산 특성의 고르지 못함을 억제, 양호한 입사 각도 의존성을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 확산광의 벌어짐 각도에 대해서도, 효과적으로 넓힐 수 있다.

이 경우, 제1의 구조 영역에 있어서, 막두께 방향에 대한 판상 영역의 경사 각도 θa를 -80∼80°의 범위 내의 값으로 함과 함께, 제2의 구조 영역에 있어서, 막두께 방향에 대한 주상물의 경사 각도 θb를 -80∼80°의 범위 내의 값으로 하고, 또한, θa-θb의 절대값을 0∼80°의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하며, θa-θb의 절대값을 5∼20°의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.

또, 여기서 의 θa 및 θb의 내용은, 이미 설명한 바와 같다.

또한, 각각의 구조 영역이 갖는 입사 각도 의존성을 어긋나게 함으로써, 광확산 입사 각도 영역을 효과적이고 또한 용이하게 넓힐 수 있다.

이 경우, 제1의 구조 영역에 있어서, 막두께 방향에 대한 판상 영역의 경사 각도 θa를 -80∼80°의 범위 내의 값으로 함과 함께, 제2의 구조 영역에 있어서, 막두께 방향에 대한 주상물의 경사 각도 θb를 -80∼80°의 범위 내의 값으로 하고, 또한 θa-θb의 절대값을 5∼60°의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하며, θa-θb의 절대값을 20∼45°의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.

7. 용도

또한, 도 10에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 광확산 필름을, 반사형 액정표시장치(100)에 사용하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 본 발명의 광확산 필름이라면, 외광을 집광하여 효율적으로 투과시켜 액정표시장치의 내부에 취입하고, 또, 그 광을 광원으로서 이용할 수 있도록, 효율적으로 확산시킬 수 있기 때문이다.

따라서, 본 발명의 광확산 필름은, 유리판(104, 108) 및 액정(106), 및, 경면(鏡面) 반사판(107) 등으로 이루어지는 액정셀(110)의 상면, 혹은 하면에 배치하여, 반사형 액정표시장치(100)에 있어서의 광확산판(103)으로서 사용하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 광확산 필름은, 편광판(101)이나 위상차판(102)에 제공함으로써, 광 시야각 편광판이나 광 시야 위상차판을 얻을 수 있다.

［제2의 실시형태］

본 발명의 제2의 실시형태는, 입사광을 이방성 확산시키기 위한 제1의 구조 영역과, 입사광을 등방성 확산시키기 위한 제2의 구조 영역을 갖는 광확산 필름의 제조 방법으로서, 하기 공정 (a)∼(d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광확산 필름의 제조 방법이다.

(a) 광확산 필름용 조성물을 준비하는 공정

이하, 본 발명의 제2의 실시형태인 광확산 필름의 제조 방법에 관하여, 제1의 실시형태와 다른 점을 중심으로, 도면을 참조하면서, 구체적으로 설명한다.

1. 공정 (a): 광확산 필름용 조성물의 준비 공정

공정 (a)는, 광확산 필름용 조성물을 준비하는 공정이다.

보다 구체적으로는, 모노머 (A) 성분 및 모노머 (B) 성분을 40∼80℃의 고온 조건하에서 교반하여, 균일한 혼합액으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 이와 동시에, 혼합액에 대해, 소망에 따라 후술하는 (C) 성분 등 그 밖의 첨가제를 첨가한 후, 균일해질 때까지 교반하면서, 원하는 점도가 되도록, 필요에 따라 희석 용제를 더 가함으로써, 광확산 필름용 조성물의 용액을 얻는 것이 바람직하다.

또, 모노머 (A) 성분은, 중합함으로써, 제1 및 제2의 구조 영역에 있어서의 고굴절률부를 구성하는 (A) 성분이 되는 모노머 성분이며, 모노머 (B) 성분은, 중합함으로써, 제1 및 제2의 구조 영역에 있어서의 저굴절률부를 구성하는 (B) 성분이 되는 모노머 성분이다.

또한, 모노머 (A) 성분 및 모노머 (B) 성분의 종류에 대한 상세는, 제1의 실시형태에 있어서 모노머 (A1) 및 (A2), 및, (B1) 및 (B2) 성분으로서, 각각 기재한 바와 같기 때문에, 생략한다.

(1) 모노머 (A) 성분의 굴절률

또한, 모노머 (A) 성분의 굴절률을 1.5∼1.65의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 모노머 (A) 성분의 굴절률을 이러한 범위 내의 값으로 함으로써, 루버 구조 및 컬럼 구조에 있어서의 (A) 성분에 유래한 부분과, (B) 성분에 유래한 부분의 굴절률과의 차를, 보다 용이하게 조절하여, 소정의 루버 구조 및 컬럼 구조를 구비한 광확산 필름을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.

즉, 모노머 (A) 성분의 굴절률이 1.5 미만의 값으로 하면, 모노머 (B) 성분의 굴절률과의 차가 지나치게 작아져, 원하는 입사 각도 의존성을 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 모노머 (A) 성분의 굴절률이 1.65를 초과한 값으로 되면, 모노머 (B) 성분의 굴절률과의 차는 커지지만, 점도가 과도하게 저하하여, 모노머 (B) 성분과의 상용이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, (A) 성분의 굴절률을, 1.55∼1.6의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1.56∼1.59의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 상술한 모노머 (A) 성분의 굴절률이란, 광조사에 따라 경화하기 전의모노머 (A) 성분의 굴절률을 의미한다.

그리고, 모노머 (A) 성분의 굴절률은, 예를 들면, JIS K0062에 준하여 측정할 수 있다.

(2) 모노머 (A) 성분의 함유량

또한, 모노머 (A) 성분의 함유량을, 후술하는 모노머 (B) 성분 100중량부에 대해, 25∼400중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 모노머 (A) 성분의 함유량을 이러한 범위 내의 값으로 함으로써, 모노머 (B) 성분과의 혼합성을 유지하면서도, 광조사한 경우에는, 양 성분의 공중합성을 효과적으로 저하시켜, 소정의 루버 구조 및 컬럼 구조를 효율적으로 형성할 수 있기 때문이다.

즉, 모노머 (A) 성분의 함유량이 25중량부 미만의 값으로 하면, 모노머 (B) 성분에 대한 (A) 성분의 존재 비율이 작아져, 루버 구조 및 컬럼 구조에 있어서의 (A) 성분에 유래한 부분의 폭 등이, (B) 성분에 유래한 부분의 폭 등과 비교하여 과도하게 작아져, 양호한 입사 각도 의존성을 갖는 루버 구조 및 컬럼 구조를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 또한, 광확산 필름의 길이 방향에 있어서의 루버나 주상물의 길이가 불충분해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 모노머 (A) 성분의 함유량이 400중량부를 초과한 값으로 되면, 모노머 (B) 성분에 대한 모노머 (A) 성분의 존재 비율이 많아져, 루버 구조 및 컬럼 구조에 있어서의 (A) 성분에 유래한 부분의 폭 등이, (B) 성분에 유래한 부분의 폭 등과 비교하여 과도하게 커지고, 반대로, 양호한 입사 각도 의존성을 갖는 루버 구조 및 컬럼 구조를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 또한, 광확산 필름의 길이 방향에 있어서의 루버나 주상물의 길이가 불충분해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 모노머 (A) 성분의 함유량을, 모노머 (B) 성분 100중량부에 대해, 40∼300중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 50∼200중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

(3) 모노머 (B) 성분의 굴절률

또한, 모노머 (B) 성분의 굴절률을 1.4∼1.5의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 모노머 (B) 성분의 굴절률을 이러한 범위 내의 값으로 함으로써, 루버 구조 및 컬럼 구조에 있어서의 (A) 성분에 유래한 부분과, (B) 성분에 유래한 부분의 굴절률과의 차를, 보다 용이하게 조절하여, 소정의 루버 구조 및 컬럼 구조를 구비한 광확산 필름을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.

즉, 모노머 (B) 성분의 굴절률이 1.4 미만의 값으로 하면, 모노머 (A) 성분의 굴절률과의 차는 커지지만, 모노머 (A) 성분과의 상용성이 극단적으로 악화하여, 루버 구조 및 컬럼 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 모노머 (B) 성분의 굴절률이 1.5를 초과한 값으로 되면, 모노머 (A) 성분의 굴절률과의 차가 지나치게 작아져, 원하는 입사 각도 의존성을 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 모노머 (B) 성분의 굴절률을, 1.45∼1.49의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1.46∼1.48의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 상술한 모노머 (B) 성분의 굴절률이란, 광조사에 따라 경화하기 전의모노머 (B) 성분의 굴절률을 의미한다.

그리고, 모노머 (B) 성분의 굴절률에 있어서도, 예를 들면, JIS K0062에 준하여 측정할 수 있다.

(4) 모노머 (B) 성분의 함유량

또한, 모노머 (B) 성분의 함유량을, 광확산 필름용 조성물의 전체량(100중량％)에 대해, 20∼80중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 모노머 (B) 성분의 함유량이 20중량％ 미만의 값으로 하면, 모노머 (A) 성분에 대한 모노머 (B) 성분의 존재 비율이 작아져, 루버 구조 및 컬럼 구조에 있어서의 (B) 성분에 유래한 부분의 폭 등이, (A) 성분에 유래한 부분의 폭 등과 비교하여 과도하게 작아져, 양호한 입사 각도 의존성을 갖는 루버 구조 및 컬럼 구조를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 또한, 광확산 필름의 길이 방향에 있어서의 루버나 주상물의 길이가 불충분해지는 경우가 있기 때문이다.

한편, 모노머 (B) 성분의 함유량이 80중량％를 초과한 값으로 되면, 모노머 (A) 성분에 대한 모노머 (B) 성분의 존재 비율이 많아져, 루버 구조 및 컬럼 구조에 있어서의 (B) 성분에 유래한 부분의 폭 등이, (A) 성분에 유래한 부분의 폭 등과 비교하여 과도하게 커지고, 반대로, 양호한 입사 각도 의존성을 갖는 루버 구조 및 컬럼 구조를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 또한, 광확산 필름의 길이 방향에 있어서의 루버나 주상물의 길이가 불충분해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 모노머 (B) 성분의 함유량을, 광확산 필름용 조성물의 전체량에 대해, 30∼70중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 40∼60중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

(5) 광중합 개시제

또한, 본 발명의 광확산 필름용 조성물에 있어서는, 소망에 따라, (C) 성분으로서, 광중합 개시제를 함유시키는 것이 바람직하다.

이 이유는, 광중합 개시제를 함유시킴으로써, 광확산 필름용 조성물에 대해 활성 에너지선을 조사한 때에, 효율적으로 소정의 루버 구조 및 컬럼 구조를 형성할 수 있기 때문이다.

여기서, 광중합 개시제란, 자외선 등의 활성 에너지선의 조사에 따라, 라디칼 종을 발생시키는 화합물을 말한다.

이러한 광중합 개시제로서는, 예를 들면, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-［4-(메틸티오)페닐］-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-tert-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티오크산톤, 2-에틸티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논디메틸케탈, p-디메틸아민벤조산에스테르, 올리고［2-히드록시-2-메틸-1-［4-(1-메틸비닐)페닐］프로판 등을 들 수 있고, 이들 중 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

또, 광중합 개시제를 함유시키는 경우의 함유량으로서는, 모노머 (A) 성분 및 모노머 (B) 성분의 합계량 100중량％에 대해, 0.2∼20중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 0.5∼15중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1∼10중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

(6) 그 밖의 첨가제

또한, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서, 적절히, 그 밖의 첨가제를 첨가할 수 있다.

그 밖의 첨가제로서는, 예를 들면, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 중합 촉진제, 중합 금지제, 적외선 흡수제, 가소제, 희석 용제, 및 레벨링제 등을 들 수 있다.

또, 그 밖의 첨가제의 함유량은, 일반적으로, 모노머 (A) 성분 및 모노머 (B) 성분의 합계량 100중량％에 대해, 0.01∼5중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 0.02∼3중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.05∼2중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

2. 공정(b): 도포 공정

공정(b)는, 도 11(a)에 나타내는 바와 같이, 준비한 광확산 필름용 조성물을, 공정 시트(2)에 대해 도포하여 도포층(1)을 형성하는 공정이다.

공정 시트로서는, 플라스틱 필름, 종이 중 어느 것이라도 사용할 수 있다.

이 중, 플라스틱 필름으로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 폴리에스테르계 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름 등의 폴리올레핀계 필름, 트리아세틸셀룰로오스 필름 등의 셀룰로오스계 필름, 및 폴리이미드계 필름 등을 들 수 있다.

또한, 종이로서는, 예를 들면, 글라신지, 코트지, 및 라미네이트지 등을 들 수 있다.

또한, 공정 시트에 대해서는, 광경화 후에, 얻어진 광확산 필름을 공정 시트로부터 박리하기 쉽게 하기 위해, 공정 시트에 있어서의 광확산 필름용 조성물의 도포면 측에, 박리층을 마련하는 것이 바람직하다.

이러한 박리층은, 실리콘계 박리제, 불소계 박리제, 알키드계 박리제, 올레핀계 박리제 등, 종래 공지의 박리제를 사용하여 형성할 수 있다.

또, 공정 시트의 두께는, 통상, 25∼200㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 공정 시트 상에 광확산 필름용 조성물을 도포하는 방법으로서는, 예를 들면, 나이프 코팅법, 롤 코팅법, 바 코팅법, 블레이드 코팅법, 다이 코팅법, 및 그라비어 코팅법 등, 종래 공지의 방법에 따라 행할 수 있다.

또, 이 때, 도포층의 두께를, 100∼700㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

3. 공정(c): 제1의 활성 에너지선 조사 공정

공정(c)는, 도포층에 대해 제1의 활성 에너지선 조사를 행하고, 도포층의 하방 부분에 제1의 구조 영역으로서의 굴절률이 다른 복수의 판상 영역이 필름면 방향을 따라 서로 번갈아 평행 배치하여 이루어지는 루버 구조 영역을 형성함과 함께, 도포층의 상방 부분에 루버 구조 미형성 영역을 남기는 공정이다.

즉, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 공정 시트(2)의 상에 형성된 도포층(1)에 대해, 조사 각도가 제어된 직접 광만으로 이루어지는 활성 에너지선(50)을 조사한다.

보다 구체적으로는, 예를 들면, 도 12(a)에 나타내는 바와 같이, 선상의 자외선 램프(125)에 집광용의 콜드 미러(122)가 마련된 자외선 조사 장치(120)(예를 들면, 시판품이라면, 아이그래픽스(주)제, ECS-4011GX 등)에, 열선 컷트 필터(121) 및 차광판(123)을 배치함으로써, 조사 각도가 제어된 직접 광만으로 이루어지는 활성 에너지선(50)을 취출(取出)하여, 공정 시트(2)의 상에 형성된 도포층(1)에 대해, 조사한다.

또, 선상의 자외선 램프는, 도포층(1)을 갖는 공정 시트(2)의 길이 방향과 직행하는 방향을 기준(0°)으로 하여, 통상 -80∼80°의 범위 내의 값, 바람직하게는 -50∼50°의 범위 내의 값, 특히 바람직하게는 -30∼30°의 범위 내의 값이 되도록 설치된다.

여기서, 선상 광원을 사용하는 이유는, 굴절률이 다른 판상 영역이 서로 번갈아, 또한, 막두께 방향에 대해 일정한 경사각으로 평행 배치하여 이루어지는 제1의 구조 영역으로서의 루버 구조 영역을, 효율적으로, 또한, 안정적으로 제조할 수 있기 때문이다.

보다 구체적으로는, 선상 광원을 사용함으로써, 선상 광원의 축 방향으로부터 본 경우에는 실질적으로 평행광이며, 선상 광원의 축 방향과는 수직인 방향으로부터 본 경우에는 비평행한 광을 조사할 수 있다.

이 때, 조사 광의 조사 각도로서는, 도 12(b)에 나타내는 바와 같이, 도포층(1)의 표면의 법선에 대한 각도를 0°로 한 경우의 조사 각도 θ3을, 통상, -80∼80°의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 조사 각도가 -80∼80°의 범위 외의 값으로 하면, 도포층(1)의 표면에서의 반사 등의 영향이 커져, 충분한 루버 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

또한, 조사 각도 θ3은, 1∼80°의 폭(조사 각도 폭) θ3'를 갖고 있는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 조사 각도 폭 θ3'가 1° 미만의 값으로 하면, 루버 구조의 간격이 지나치게 좁아져, 원하는 제1의 구조 영역을 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 조사 각도 폭 θ3'가 80°를 초과한 값으로 되면, 조사 광이 지나치게 분산하여, 루버 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 조사 각도 θ3의 조사 각도 폭 θ3'를 2∼45°의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 5∼20°의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 조사 광으로서는, 자외선이나 전자선 등을 들 수 있지만, 자외선을 사용하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 전자선의 경우, 중합 속도가 매우 빠르기 때문에, 중합 과정에서 모노머 (A) 성분과 모노머 (B) 성분이 충분하게 상 분리할 수 없어, 루버 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 가시광 등과 비교한 경우, 자외선의 쪽이, 그 조사에 따라 경화하는 자외선 경화 수지나, 사용 가능한 광중합 개시제의 배리에이션(variation)이 풍부하므로, 모노머 (A) 성분 및 모노머 (B) 성분의 선택의 폭을 넓힐 수 있기 때문이다.

또한, 자외선의 조사 조건으로서는, 조도를 0.01∼50mW/cm²의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 조도가 0.01mW/cm² 미만의 값으로 하면, 루버 구조 미형성 영역을 충분하게 형성할 수 있지만, 루버 구조를 명확하게 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 반면, 조도가 50mW/cm²를 초과한 값으로 되면, (A) 성분 및 (B) 성분의 상 분리가 진행되기 전에 경화해버려, 반대로, 루버 구조를 명확하게 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 자외선의 조도를 0.05∼20mW/cm²의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.1∼10mW/cm²의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 공정 시트 상에 형성된 도포층을, 0.1∼10m/분의 속도로 이동시켜, 자외선 조사 장치에 의한 자외선 조사 부분을 통과시키는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 속도가 0.1m/분 미만의 값으로 하면, 양산성이 과도하게 저하하는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 속도가 10m/분을 초과한 값으로 되면, 도포층의 경화, 바꿔 말하면, 루버 구조의 형성보다도 빨라, 도포층에 대한 자외선의 입사 각도가 변화해버려, 루버 구조의 형성이 불충분해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 공정 시트 상에 형성된 도포층을, 0.2∼5m/분의 범위 내의 속도로 이동시켜, 자외선 조사 장치에 의한 자외선 조사 부분을 통과시키는 것이 보다 바람직하고, 0.5∼3m/분의 범위 내의 속도로 통과시키는 것이 더 바람직하다.

4. 공정(d): 제2의 활성 에너지선 조사 공정

공정(d)는, 도포층에 대해, 제2의 활성 에너지선 조사를 더 행하고, 루버 구조 미형성 영역에 제2의 구조 영역으로서의 매체물 중에 당해 매체물과는 굴절률이 다른 복수의 주상물이 임립하여 이루어지는 컬럼상 구조 영역을 형성하는 공정이다.

즉, 공정 시트의 상에 형성된 도포층에 대해, 광선의 평행도가 높은 평행광을 조사한다. 그 평행광의 조사에 있어서는, 도포층에 직접 조사해도 되지만, 노출하여 있는 도포층 표면에 박리 필름을 적층하여, 박리 필름 너머로 조사하는 것도 바람직하다. 박리 필름으로서는, 상기 공정 시트에 기재되어 있는 것 중 자외선 투과성을 갖는 것을 적절히 선택할 수 있다.

여기서, 제1의 활성 에너지선 조사 공정에서 사용된 선상 광원에 의한 직접 광은, 그 광의 방향이 선상 광원의 축 방향과 수직인 방향에 있어서는 퍼짐을 갖지 않고, 대략 평행이지만, 선상 광원의 축 방향과 평행한 방향에 있어서는 광의 방향에 통일성이 없고, 랜덤이다.

이에 대해, 제2의 활성 에너지선 조사에 있어서의 평행광이란, 발해지는 광의 방향이, 어느 방향에서 본 경우에 있어서도 퍼짐을 갖지 않는 대략 평행한 광을 의미한다.

보다 구체적으로는, 예를 들면, 도 13(a)에 나타내는 바와 같이, 점 광원(202)으로부터의 광을 렌즈(204)에 의해 평행광으로 한 후, 도포층에 조사하거나, 도 13(b)∼(c)에 나타내는 바와 같이, 선상 광원(206)으로부터의 광을 통상물(208)의 집합체(210)에 의해 평행광으로 한 후, 도포층에 조사하거나 하는 것이 바람직하다.

따라서, 도 13(a)에 나타내는 것과 같은 평행광조사 장치의 구체예로서는, 예를 들면, 야마시타덴소(주)제, 자외선 스폿 광원「HYPERCURE　200」에 옵션의 균일 노광 어댑터를 부착한 것을 들 수 있다.

그리고, 평행광에 있어서의 평행도를 10° 이하의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 평행도를 10° 이하의 값으로 함으로써, 복수의 주상물이 막두께 방향에 대해 일정한 경사각으로 임립하여 이루어지는 제2의 구조 영역으로서의 컬럼 구조 영역을, 효율적으로, 또한, 안정적으로 제조할 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 평행도가 10°를 초과한 값으로 되면, 컬럼 구조를 형성할 수 없는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 평행광의 평행도를 5° 이하의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 2° 이하의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 조사 광으로서는, 자외선이나 전자선 등을 들 수 있지만, 제1의 활성 에너지선 조사 공정에 있어서와 마찬가지의 이유에서, 자외선을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 자외선의 조사 조건으로서는, 조도를 0.01∼30mW/cm²의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 조도가 0.01mW/cm² 미만의 값으로 하면, 컬럼 구조를 명확하게 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 조도가 30mW/cm²를 초과한 값으로 되면, (A) 성분 및 (B) 성분의 상 분리가 진행되기 전에 경화해버려, 반대로, 컬럼 구조를 명확하게 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

또한, 도포층의 이동 속도나 조사 광의 조사 각도에 관해서는, 제1의 활성 에너지선 조사 공정과 마찬가지로 할 수 있다.

또, 도포층이 충분하게 경화하는 적산광량이 되도록, 제1 및 제2의 활성 에너지선 조사와는 별도로, 활성 에너지선을 더 조사하는 것도 바람직하다.

이 때의 활성 에너지선은, 도포층을 충분하게 경화시키는 것을 목적으로 하는 것이기 때문에, 평행광 등이 아니라, 진행 방향이 랜덤인 광으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 광경화 공정 후의 광확산 필름은, 공정 시트를 박리함으로써, 최종적으로 사용 가능한 상태로 된다.

[실시예]

이하, 실시예를 참조하여, 본 발명의 광확산 필름 등을 더 상세히 설명한다.

［실시예1］

1. 모노머 (B) 성분의 합성

용기 내에, (b) 성분으로서의 중량평균분자량 9,200의 폴리프로필렌글리콜(PPG) 1몰에 대해, (a) 성분으로서의 이소포론디이소시아네이트(IPDI) 2몰, 및 (c) 성분으로서의 2-히드록시에틸메타크릴레이트(HEMA) 2몰를 수용한 후, 통상의 방법에 따라 반응시켜, 중량평균분자량 9,900의 폴리에테르우레탄메타크릴레이트를 얻었다.

또, 폴리프로필렌글리콜 및 폴리에테르우레탄메타크릴레이트의 중량평균분자량은, 겔투과 크로마토그래피(GPC)로, 하기 조건에 따라 측정한 폴리스티렌 환산값이다.

· GPC 측정 장치: 도소(주)제, HLC-8020

· GPC 칼럼　: 도소(주)제(이하, 통과 순으로 기재)

　　TSK　guard　column　HXL-H

　　TSK　gel　GMHXL(×2)

　　TSK　gel　G2000HXL

· 측정 용매 : 테트라히드로푸란

· 측정 온도 : 40℃

2. 광확산 필름용 조성물의 제조

이어서, 얻어진 모노머 (B) 성분으로서의 중량평균분자량 9,900의 폴리에테르우레탄메타크릴레이트 100중량부에 대해, 모노머 (A) 성분으로서의 하기 식(3)으로 표시되는 중량평균분자량 268의 o-페닐페녹시에톡시에틸아크릴레이트(신나카무라가가쿠(주)제, NK에스테르　A-LEN-10) 100중량부와, (C) 성분으로서의 2-히드록시-2-메틸프로피오페논 10중량부를 첨가한 후, 80℃의 조건하에서 가열 혼합을 행하여, 광확산 필름용 조성물을 얻었다. 또, 모노머 (A) 성분 및 모노머 (B) 성분의 굴절률은, 아베 굴절계［아타고사제, 품명「아베 굴절계 DR-M2」, Na 광원, 파장: 589nm］에 의해 JIS K0062에 준하여 측정한 바, 각각 1.58 및 1.46이었다.

3. 광확산 필름용 조성물의 도포

이어서, 얻어진 이방성 광확산 필름용 조성물을, 공정 시트로서의 필름상의 투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(이하, PET라 칭한다.)에 대해, 애플리케이터(applicator)를 사용하여 도포하여, 막두께 200㎛의 도포층을 얻었다.

4. 도포층의 광경화

(1) 제1의 자외선 조사

이어서, 도 12(a)에 나타내는 것과 같은 선상의 고압 수은 램프에 집광용의 콜드 미러가 부속한 자외선 조사 장치(아이그래픽스(주)제, ECS-4011GX)를 준비했다.

이어서, 열선 컷트 필터 화상에 차광판을 설치하고, 도포층의 표면에 조사되는 자외선이, 선상의 자외선 램프의 길이 방향으로부터 본 때의 도포층 및 PET로 이루어지는 적층체의 법선 방향을 0°로 한 경우에, 램프로부터의 직접의 자외선의 조사 각도(도 12(b)의 θ3)가 -40°이 되도록 설정했다.

이 때, 도포층으로부터의 램프의 높이는 500mm로 하고, 피크 조도는 1.7mW/cm²이 되도록 설정했다.

또한, 차광판 등에서의 반사광이, 조사기 내부에서 미광(迷光)이 되어, 도포층의 광경화에 영향을 미치는 것을 막기 위해, 컨베이어 부근에도 차광판을 마련하여, 램프로부터 직접 발해지는 자외선만이 도포층에 대해 조사되도록 설정했다.

이어서, 컨베이어를 따라, 도포층을 도 12(a)에 있어서의 우방향으로, 0.2m/분의 속도로 이동시키면서 자외선을 조사했다.

(2) 제2의 자외선 조사

이어서, 선상 광원에 의한 제1의 자외선 조사 공정을 거친 후, 도포층의 노출면 측을 두께 38㎛의 자외선 투과성을 갖는 박리 필름(린텍(주)제, SP-PET382050)에 의해 라미네이트했다.

이어서, 자외선 스폿 광원(야마시타덴소(주)제, HYPERCURE　200)에 옵션의 균일 노광 어댑터를 부착함으로써 평행도를 2° 이하으로 한 장치를 사용하여, 평행광의 입사각이 40°가 되도록 박리 필름 너머로 조사함으로써, 총막두께 200㎛의 광확산 필름을 얻었다.

그 때의 평균조도는 5mW/cm², 램프 높이는 800mm로 했다.

또, 광확산 필름의 막두께는, 정압 두께 측정기(호세이사쿠쇼(주)제, 테크락　PG-02J)를 사용하여 측정했다.

또한, 얻어진 광확산 필름은, 도 14(a)에 나타내는 바와 같이, 루버 구조의 경사각이 -27°이며, 주상물의 경사각이 27°인 광확산 필름인 것을 확인했다.

또, 이러한 도 14(a)는, 루버 구조에 있어서의 판상 영역에 수직인 면으로 절단한 경우의 필름의 단면을 나타내는 모식도이다.

또한, 제1의 구조 영역의 막두께는 66㎛이며, 제2의 구조 영역의 막두께는 38㎛이었다.

나아가, 얻어진 광확산 필름의 단면 사진을, 도 15(a)∼(b)에 나타낸다. 도 15(a)는, 루버 구조에 있어서의 판상 영역에 수직인 면으로 필름을 절단한 경우의 단면 사진이며, 도 15(b)는, 도 15(a)에 있어서의 절단면에 대해 수직인 면으로 필름을 절단한 경우의 단면 사진이다.

5. 측정

변각 측색계(스가시험기(주)제, VC-2)를 사용하여, 도 14(a)에 나타내는 바와 같이, 얻어진 광확산 필름의 상방으로부터, 당해 필름에 대해, 입사각 θ1＝60°로, 광을 입사시켰다(C 광원, 시야각 2°).

이어서, 광확산 필름에 의해 확산된 확산광의 퍼짐과, 그 명도(％)의 분포를 측정했다. 이러한 측정 결과는, 도 14(c)에 나타내는 산포도의 종축의 값이 0°의 횡축상에 나타나 있다.

즉, 횡축의 값이 확산광의 퍼짐 각도(°)의 범위를 나타내고, 플롯의 색이 그 각도로 확산된 확산광의 명도(％)를 나타낸다.

여기서, 플롯의 색과, 명도(％)와의 관계는, 플롯의 색이 적색에 가까울수록, 명도가 100％에 가까운 것을 나타내고, 플롯의 색이 녹색에 가까울수록, 명도가 50％에 가까운 것을 나타내며, 플롯의 색이 감색(紺色)에 가까울수록, 명도가 0％에 가까운 것을 나타낸다. 또, 상세에 대해서는 도 14(b)에 나타낸다.

또한, 나아가, 입사광의 폭 방향에 있어서의 확산광의 퍼짐과, 그 명도(％)의 분포에 관해서도 측정하기 위해, 광확산 필름의 면상에 있어서의 소정의 1점을 중심으로 하여, 광확산 필름을 동일 평면 내에 있어서 -80∼80°의 범위에서 회전시키면서, 마찬가지의 측정을 행했다. 또, 이러한 회전의 각도는, 상술한 측정시에 있어서의 광확산 필름의 각도를 0°로 한 경우의 회전의 각도를 의미한다. 예를 들면, 광확산 필름을 20°회전시킨 경우의 측정 결과는, 도 14(c)에 나타내는 산포도의 종축의 값이 20°의 횡축 상에 나타나게 된다.

따라서, 도 14(c)에 나타내는 산포도의 경우, 예를 들면, 명도가 30％ 이상의 확산광이 분포하는 영역은, 도 14(c)에 있어서의 점선으로 둘러싸인 영역이 된다.

이어서, 14(d)∼(k)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름에 대한 입사각 θ1을, 각각 50°, 40°, 30°, 0°, -30°, -40°, -50°, -60°로 변경하고, 입사각 θ1＝60°의 경우와 마찬가지로 확산광의 퍼짐과, 그 명도(％)의 분포를 측정했다.

6. 결과

도 14(c)∼(k)에 나타내는 바와 같이, 실시예1의 광확산 필름에서는, 입사광의 입사각 θ1＝0°전후의 범위에서는, 광의 확산이 일어나기 어려워지지만, 입사각 θ1＝30∼60°의 범위에서는, 컬럼 구조 영역에 의한 등방성 광확산이 생기고, 입사각 θ1＝-60∼-30°의 범위에서는, 루버 구조 영역에 의한 이방성 광확산이 일어나고 있어, 2개의 구조 영역에 의한 광확산 입사 각도 의존성을 어긋나게 함으로써, 광확산 입사 각도 영역을 유효하게 확대할 수 있는 것을 알 수 있다.

［실시예2］

실시예2에서는, 도포층을 경화시킬 때에, 제1의 자외선 조사에 있어서의 θ3을 40°로 변경한 이외는, 실시예1과 마찬가지로 하여, 루버 구조의 경사각이 27°, 주상물의 경사각이 27°인 도 16에 나타내는 것과 같은 광확산 필름을 얻었다.

또한, 광확산 필름에 대한 입사각 θ1을, 각각 25°, 35°, 45°, 55°로 한 외는, 실시예1과 마찬가지로 확산광의 퍼짐과, 그 명도(％)의 분포에 대해서 측정했다.

그 결과, 실시예2의 광확산 필름에서는, 루버 구조 영역 및 컬럼 구조 영역에 있어서의 광확산 입사 각도 의존성이 거의 겹쳐 있기 때문에, 광확산 입사 각도 영역이, 입사각 θ1＝25∼55°의 범위라고 하는 비교적 좁은 범위로 되었다.

그러나, 실시예2의 광확산 필름은, 후술하는 비교예1 및 2와 비교하여 확산광의 균일성이 높고, 비교예3 및 4와 비교하여 입사광의 폭 방향에 있어서의 확산광의 퍼짐이 큰 것이 확인되었다.

［실시예3］

실시예3에서는, 제1의 자외선 조사에 있어서의 θ3을 40°로 변경하고, 제2의 자외선 조사의 평행광의 입사각을 0°로 변경한 이외는, 실시예1과 마찬가지로 하여, 루버 구조의 경사각이 27°, 주상물의 경사각이 0°의 도 17(a)에 나타내는 것과 같은 광확산 필름을 얻었다.

또한, 도 17(b)∼(h)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름에 대한 입사각 θ1을, 각각 0°, 10°, 20°, 30°, 40°, 50°, 60°로 한 외는, 실시예1과 마찬가지로 확산광의 퍼짐과, 그 명도(％)의 분포에 대해서 측정했다.

그 결과, 도 17(b)∼(h)에 나타나 있는 바와 같이, 실시예3의 광확산 필름에서는, 입사광의 입사각 θ1＝20°전후에서는, 광의 확산이 일어나기 어려워지지만, 입사각＝0∼10°의 범위에서는, 컬럼 구조 영역에 의한 등방성 광확산이 생기고, 입사각 θ1＝30∼60°의 범위에서는, 루버 구조 영역에 의한 이방성 광확산이 일어나고 있어, 2개의 구조 영역에 의한 광확산 입사 각도 의존성을 어긋나게 함으로써, 광확산 입사 각도 영역을 유효하게 확대할 수 있는 것을 알 수 있다.

［실시예4］

실시예4에서는, 제1의 자외선 조사에 있어서의 θ3을 40°로 변경하고, 제2의 자외선 조사의 평행광의 입사각을 20°로 변경한 이외는, 실시예1과 마찬가지로 하여, 루버 구조의 경사각이 27°, 주상물의 경사각이 14°의 도 18(a)에 나타내는 것과 같은 광확산 필름을 얻었다.

또한, 도 18(b)∼(g)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름에 대한 입사각 θ1을, 각각 5°, 15°, 25°, 35°, 45°, 55°로 한 외는, 실시예1과 마찬가지로 확산광의 퍼짐과, 그 명도(％)의 분포에 대해서 측정했다.

그 결과, 도 18(b)∼(g)에 나타나 있는 바와 같이, 실시예4의 광확산 필름에서는, 입사광의 입사각 θ1＝5∼25°의 범위에서는, 컬럼 구조 영역에 의한 등방성 광확산이 생기고, 입사각 θ1＝25∼55°의 범위에서는, 루버 구조 영역에 의한 이방성 광확산이 일어나고 있어, 2개의 구조 영역에 의한 광확산 입사 각도 의존성을 어긋나게 하면서도 일부 중복시킴으로써, 광확산 입사 각도 영역을 유효하게 확대할 수 있는 것을 알 수 있다.

［비교예1］

비교예1에서는, 제1의 자외선 조사를 행하지 않고, 제2의 자외선 조사의 평행광의 입사각을 0°로 변경한 이외는, 실시예1과 마찬가지로 하여, 도 19(a)에 나타내는 바와 같이, 제1의 구조 영역 및 제2의 구조 영역에 상당하는 영역 전체에 경사각이 0°의 컬럼 구조만을 갖는 광확산 필름을 얻었다.

또한, 도 19(b)∼(j)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름에 대한 입사각 θ1을, 각각 20°, 15°, 10°, 5°, 0°, -5°, -10°, -15°, -20°로 한 외는, 실시예1과 마찬가지로 확산광의 퍼짐과, 그 명도(％)의 분포에 대해서 측정했다.

그 결과, 도 19(b)∼(j)에 나타나 있는 바와 같이, 비교예1의 광확산 필름에서는, 컬럼 구조만을 갖기 때문에, 광확산 입사 각도 영역이, θ1＝-15∼15°의 범위라고 하는 비교적 좁은 범위로 되었다.

또한, 확산광의 중심부가, 그 밖의 부분과 비교하여 특히 명도가 높고, 확산광의 균일성이 낮은 것을 알 수 있다.

［비교예2］

비교예2에서는, 제1의 자외선 조사를 행하지 않고, 제2의 자외선 조사의 평행광의 입사각을 40°로 변경한 이외는, 실시예1과 마찬가지로 하여, 도 20(a)에 나타내는 바와 같이, 제1의 구조 영역 및 제2의 구조 영역에 상당하는 영역 전체에 경사각이 27°의 컬럼 구조만을 갖는 광확산 필름을 얻었다.

또한, 도 20(b)∼(k)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름에 대한 입사각 θ1을, 각각 15°, 20°, 25°, 30°, 35°, 40°, 45°, 50°, 55°, 60°로 한 외는, 실시예1과 마찬가지로 확산광의 퍼짐과, 그 명도(％)의 분포에 대해서 측정했다.

그 결과, 도 20(b)∼(k)에 나타나 있는 바와 같이, 비교예2의 광확산 필름은, 컬럼 구조만을 갖기 때문에, 광확산 입사 각도 영역이, θ1＝25∼60°의 범위라고 하는 비교적 좁은 범위로 되었다.

［비교예3］

비교예3에서는, 제1의 자외선 조사의 θ3을 0°로 변경하고, 제2의 자외선 조사를 행하지 않은 이외는, 실시예1과 마찬가지로 하여, 도 21(a)에 나타내는 바와 같이, 제1의 구조 영역으로서의 경사각이 0°의 루버 구조 영역과, 그 상방에 루버 구조 미형성 영역을 갖는 광확산 필름을 얻었다.

또한, 도 21(b)∼(h)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름에 대한 입사각 θ1을, 각각 20°, 15°, 10°, 5°, 0°, -5°, -10°로 한 외는, 실시예1과 마찬가지로 확산광의 퍼짐과, 그 명도(％)의 분포에 대해서 측정했다.

그 결과, 도 21(b)∼(h)에 나타나 있는 바와 같이, 비교예3의 광확산 필름은, 루버 구조만을 갖기 때문에, 광확산 각도 영역이, θ1＝-5∼15°의 범위로 하는 비교적 좁은 범위로 되었다.

또한, 확산광의 이방성이 크고, 입사광의 폭 방향에 있어서의 확산광의 퍼짐이 작아지는 것을 알 수 있다.

［비교예4］

비교예4에서는, 제1의 자외선 조사의 θ3을 40°로 변경하고, 제2의 자외선 조사를 행하지 않은 이외는 실시예1과 마찬가지로 하여, 도 22(a)에 나타내는 바와 같이, 제1의 구조 영역으로서의 경사각이 27°의 루버 구조 영역과, 그 상방에 루버 구조 미형성 영역을 갖는 광확산 필름을 얻었다.

또한, 도 22(b)∼(i)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름에 대한 입사각 θ1을, 각각 25°, 30°, 35°, 40°, 45°, 50°, 55°, 60°로 한 외는, 실시예1과 마찬가지로 광확산 필름을 제조했다.

또한, 도 22(b)∼(i)에 나타나 있는 바와 같이, 비교예4의 광확산 필름은, 루버 구조만을 갖기 때문에, 광확산 각도 영역이, θ1＝30∼60°라고 하는 비교적 좁은 범위로 되었다.

이상, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 필름 내에 있어서, 입사광을 이방성 확산시키기 위한 루버 구조 영역과, 입사광을 등방성 확산시키기 위한 컬럼 구조 영역을, 막두께 방향을 따라 상하에 마련함으로써, 양호한 입사 각도 의존성을 가짐과 함께, 광확산 입사 각도 영역이 넓은 광확산 필름을 얻어지게 되었다.

　따라서, 본 발명의 광확산 필름 등은, 반사형 액정 장치에 있어서의 광제어막 외, 시야각 제어 필름, 시야각 확대 필름, 나아가서는 프로젝션용 스크린에도 제공할 수 있어, 이들의 고품질화에 현저하게 기여할 것으로 기대된다.

1 … 도포층, 2 … 공정 시트, 10 … 제1의 구조 영역(이방성 광확산 필름), 12 … 굴절률이 상대적으로 높은 판상 영역(고굴절률부), 13 … 루버 구조 영역, 13' … 루버 구조의 경계면, 14 … 굴절률이 상대적으로 낮은 판상 영역(저굴절률부), 20 … 제2의 구조 영역(등방성 광확산 필름), 22 … 주상물(柱狀物), 24 … 주상물 이외의 부분, 30 … 광확산 필름, 50 … 활성 에너지선, 120 … 자외선 조사 장치, 121 … 열선 컷트 필터, 122 … 콜드 미러, 123 … 차광판, 125 … 선상의 자외선 램프, 100 … 반사형 액정표시장치, 101 … 편광판, 102 … 위상차판, 103 … 광확산판, 104 … 유리판, 105 … 컬러 필터, 106 … 액정, 107 … 경면(鏡面) 반사판, 108 … 유리판, 110 … 액정셀, 202 … 점 광원, 204 … 렌즈, 206 … 선상(線狀)의 자외선 램프, 208 … 통상물, 210 … 통상물의 집합체

Claims

입사광을 이방성 확산시키기 위한 제1의 구조 영역과, 입사광을 등방성 확산시키기 위한 제2의 구조 영역을 단일 필름 내에 있어서 막두께 방향을 따라 순차로 갖는 광확산 필름으로서,
상기 제1의 구조 영역이, 굴절률이 다른 복수의 판상 영역을 필름면 방향을 따라 서로 번갈아 평행 배치하여 이루어지는 루버(louver) 구조 영역이며,
상기 제2의 구조 영역이, 매체물 중에 당해 매체물과는 굴절률이 다른 복수의 주상물(柱狀物)을 임립(林立)시켜 이루어지는 컬럼 구조 영역이며,
상기 제1의 구조 영역을 형성한 후,
당해 제1의 구조 영역의 상방에 존재하는 미형성 영역에 있어서, 상기 제2의 구조 영역을 형성한 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제1항에 있어서,
상기 제1의 구조 영역에 있어서, 상기 굴절률이 다른 판상 영역의 폭을, 각각 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 함과 함께, 당해 판상 영역을 막두께 방향에 대해 일정한 경사각으로 평행 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제1항에 있어서,
상기 제1의 구조 영역에 있어서, 상기 굴절률이 다른 판상 영역 중, 굴절률이 높은 판상 영역이, 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르의 중합체이며, 굴절률이 낮은 판상 영역이, 우레탄(메타)아크릴레이트의 중합체인 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제1항에 있어서,
상기 제1의 구조 영역의 두께를 5∼495㎛의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제1항에 있어서,
상기 제2의 구조 영역에 있어서, 상기 주상물의 단면에 있어서의 최대 직경을 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 함과 함께, 주상물 간의 거리를 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 하고, 또한, 복수의 주상물을 막두께 방향에 대해 일정한 경사각으로 임립시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제1항에 있어서,
상기 제2의 구조 영역에 있어서, 상기 주상물이, 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르이며, 상기 매체물이, 우레탄(메타)아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제1항에 있어서,
상기 제2의 구조 영역의 두께를 5∼495㎛의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 광확산 필름.