KR101964130B1

KR101964130B1 - 이방성 광확산 필름 및 이방성 광확산 필름의 제조 방법

Info

Publication number: KR101964130B1
Application number: KR1020130012924A
Authority: KR
Inventors: 바쿠 가타기리; 겐타로 구사마; 도모오 오루이
Original assignee: 린텍 가부시키가이샤
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2013-02-05
Publication date: 2019-04-02
Also published as: JP5912767B2; JP2013210409A; KR20130111268A; TWI578028B; CN103364854A; CN103364854B; TW201339650A

Abstract

본 발명은, 소정의 루버(louver) 구조를 갖는 것에 의해, 입사광을 그 장척(長尺) 방향과 직교하는 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 이방성 광확산시킬 수 있는 장척상의 이방성 광확산 필름 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 루버 구조를 갖는 장척상의 이방성 광확산 필름 등으로서, 루버 구조가, 굴절율이 상이한 복수의 판상 영역으로 이루어짐과 함께, 굴절율이 상이한 복수의 판상 영역이, 필름면을 따른 임의의 일방향으로 교호(交互)로 배치하여 이루어지는 루버 구조이며, 또한 필름 위쪽으로부터 바라본 경우에, 루버 구조에 있어서의 판상 영역의 연장 방향과 필름의 장척 방향이 이루는 예각이 80° 이하의 값인 이방성 광확산 필름을 제공한다.

Description

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

본 발명은, 이방성 광확산 필름 및 이방성 광확산 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

특히, 소정의 루버(louver) 구조를 갖는 것에 의해, 입사광을 그 장척(長尺) 방향과 직교하는 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 이방성 광확산시킬 수 있는 장척상(長尺狀)의 이방성 광확산 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 예를 들면 액정 표시 장치 등이 속하는 광학 기술 분야에 있어서는, 특정한 방향으로부터의 입사광에 대해서는 특정한 방향으로 확산시키고, 그 이외의 방향으로부터의 입사광에 대해서는 그대로 직진 투과시킬 수 있는 이방성 광확산 필름의 사용이 제안되어 있다.

이러한 이방성 광확산 필름으로서는, 다양한 태양이 알려져 있지만, 특히, 굴절율이 상이한 복수의 판상(板狀) 영역을 필름면을 따라 임의의 일방향으로 교호(交互)로 배치해서 이루어지는 루버 구조를 갖는 이방성 광확산 필름이 널리 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1∼2).

즉, 특허문헌 1에는, 플라스틱 시트로서, 그 시트에 대하여 2개 이상의 각도 범위의 입사광을 선택적으로 산란하는 것을 특징으로 하는 광제어판(이방성 광확산 필름)이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 1에는, 각각의 굴절율에 차이가 있는 분자 내에 1개 이상의 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화합물의 복수로 이루어지는 수지 조성물을, 막상(膜狀)으로 유지하여, 특정한 방향으로부터 자외선을 조사해서 당해 조성물을 경화시키는 제1 공정과, 얻어진 경화물 위에 수지 조성물을 막상으로 유지하여 제1 공정과는 다른 방향으로부터 자외선을 조사해서 경화시키는 제2 공정으로 이루어지며, 필요에 따라서 제2 공정을 반복하는 것을 특징으로 하는 광제어판(이방성 광확산 필름)의 제조 방법이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 2에는, 도 17에 나타내는 바와 같이, 각각 분자 내에 중합성 탄소-탄소 결합을 가지며, 또한 서로 굴절률이 상이한 적어도 2종의 화합물을 함유하는 광중합성 조성물을 소정의 길이 및 폭을 갖는 막상체(204)로 유지하는 것과, 선상(線狀) 광원(201)을, 막상체(204)에 대향해서 광원의 장축(長軸) 방향이 길이 방향을 가로질러서 연장되도록 배치하는 것과, 막상체(204)의 폭 방향 위치에 따라 미리 정해진 각도로 광원(201)으로부터의 광을 막상체(204)의 일부분에 조사하기 위한 조사 각도 한정 수단(202)을 광원(201)과 막상체(204) 사이에 배치하는 것과, 광원(201) 및 한정 수단(202)에 대하여 막상체(204)를 그 길이 방향으로 상대 이동시키면서 막상체(204)의 길이 전체에 걸쳐서 소정의 조사 각도로 광원(201)으로부터의 광을 조사하여 막상체(204)를 경화시키는 것을 포함하는 특정한 입사 각도로 입사하는 광을 선택적으로 산란하는 광제어판(이방성 광확산 필름)의 제조 방법이 개시되어 있다.

일본국 특개소63-309902호 공보(특허청구범위) 일본국 특개평2-67501호 공보(특허청구범위)

그러나, 특허문헌 1∼2에 있어서는, 장척상의 이방성 광확산 필름을 제조할 경우에는, 이방성 광확산 필름용 조성물로 이루어지는 도포층을 컨베이어 등으로 이동시키면서, 당해 도포층에 대하여 선상 광원을 사용해서 활성 에너지선을 조사하는 것에 의해, 소정의 루버 구조를 갖는 이방성 광확산 필름을 제조하게 된다.

따라서, 특허문헌 1∼2의 경우, 입사광을 도포층의 이동 방향, 즉 필름의 장척 방향을 따른 방향으로 이방성 광확산시키는 이방성 광확산 필름을 얻을 수는 있지만, 입사광을 필름의 장척 방향과 직교하는 방향으로 이방성 광확산시키는 이방성 광확산 필름을 얻을 수 없다는 문제가 나타났다.

보다 구체적으로 설명하면, 입사광을 필름의 장척 방향과 직교하는 방향으로 이방성 광확산시키는 이방성 광확산 필름을 얻기 위해서는, 필름의 장척 방향으로 연장되는 판상 영역으로 이루어지는 루버 구조를 형성할 필요가 있다.

이 때문에, 특허문헌 1∼2에 있어서 그러한 루버 구조를 형성하려고 하면, 선상 광원의 장축 방향이, 도포층의 이동 방향을 따른 방향이 되도록 선상 광원을 배치하게 된다.

그런데, 선상 광원을 그렇게 배치했다고 해도, 도포층의 이동 방향 단면으로부터 바라본 경우, 도포층의 표면에 있어서의 폭 방향의 각 위치에 따라, 선상 광원으로부터의 활성 에너지선이 상이한 각도로 조사되게 되기 때문에, 얻어지는 이방성 광확산 필름의 광확산 특성이 불균일해진다.

따라서, 인용문헌 1∼2에 있어서는, 입사광을 그 장척 방향과 직교하는 방향으로 이방성 광확산시키는 장척상의 이방성 광확산 필름을 얻으려고 하면, 우선, 필름을 상면으로부터 바라본 경우에 폭 방향을 따라 판상 영역이 배치되어 이루어지는 루버 구조를 갖는 이방성 광확산 필름을 얻을 필요가 있다. 다음으로, 그들을 재단하여 90° 방향을 바꿔서 복수의 이방성 광확산 필름을 이어맞출 필요가 생긴다. 이 때문에, 이음매 부분에 있어서 광확산성이 불균일해지거나, 필름의 강도가 저하하기 쉬워지거나 한다는 문제가 나타났다.

이러한 상황 하, 대화면 스크린 등에의 적용이 용이하며, 이음매 등의 문제가 발생하지 않는 장척상의 이방성 광확산 필름이 요구되고 있었다.

즉, 종래의 입사광을 필름의 장척 방향으로 이방성 광확산시키는 이방성 광확산 필름과는 달리, 입사광을 그 장척 방향과 직교하는 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 이방성 광확산시킬 수 있는 장척상의 이방성 광확산 필름이 요구되고 있었다.

그래서, 본 발명의 발명자들은, 이상과 같은 사정을 감안하여 예의 노력한 바, 소정의 제조 방법을 실시하는 것에 의해, 필름의 장척 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 연장되는 판상 영역으로 이루어지는 루버 구조를 형성할 수 있는 것을 찾아내어, 본 발명을 완성시킨 것이다.

즉, 본 발명의 목적은, 소정의 루버 구조를 갖는 것에 의해, 입사광을 그 장척 방향과 직교하는 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 이방성 광확산시킬 수 있는 장척상의 이방성 광확산 필름 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따르면, 루버 구조를 갖는 장척상의 이방성 광확산 필름으로서, 루버 구조가, 굴절율이 상이한 복수의 판상 영역으로 이루어짐과 함께, 굴절율이 상이한 복수의 판상 영역이, 필름면을 따른 임의의 일방향으로 교호로 배치해서 이루어지는 루버 구조이며, 또한 필름 위쪽으로부터 바라본 경우에, 루버 구조에 있어서의 판상 영역의 연장 방향과 필름의 장척 방향이 이루는 예각이 80° 이하의 값인 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 필름이 제공되어, 상술한 문제를 해결할 수 있다.

즉, 본 발명의 이방성 광확산 필름이면, 필름의 장척 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 연장되는 판상 영역으로 이루어지는 루버 구조를 갖기 때문에, 입사광을 그 장척 방향과 직교하는 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 이방성 광확산시킬 수 있다.

따라서, 입사광을 그 장척 방향과 직교하는 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 이방성 광확산시킬 수 있는 장척상의 이방성 광확산 필름을, 종래와 같이 복수의 이방성 광확산 필름을 이어맞추지 않고 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 이방성 광확산 필름을 구성함에 있어서, 이방성 광확산 필름에 있어서의 단척(短尺) 방향의 길이를 0.1∼3m의 범위 내의 값으로 함과 함께, 장척 방향의 길이를 3m 이상의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이렇게 구성하는 것에 의해, 입사광을 그 장척 방향과 직교하는 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 이방성 광확산시킬 수 있는 장척상, 또한 대면적의 이방성 광확산 필름을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 이방성 광확산 필름을 구성함에 있어서, 롤 형상으로 감겨서 이루어지는 것이 바람직하다.

이렇게 구성하는 것에 의해, 입사광을 그 장척 방향과 직교하는 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 이방성 광확산시킬 수 있는 장척상, 또한 보다 대면적의 이방성 광확산 필름을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 이방성 광확산 필름을 구성함에 있어서, 이방성 광확산 필름에 있어서의 막 두께를 100∼500㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이렇게 구성하는 것에 의해, 입사광을 그 장척 방향과 직교하는 방향, 혹은 그 근방의 방향으로, 보다 효과적으로 이방성 광확산시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 이방성 광확산 필름을 구성함에 있어서, 굴절율이 상이한 판상 영역의 폭을, 각각 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 함과 함께, 당해 판상 영역을 막 두께 방향에 대하여 일정한 경사각으로 평행 배치해서 이루어지는 것이 바람직하다.

이렇게 구성하는 것에 의해, 입사광을 그 장척 방향과 직교하는 방향, 혹은 그 근방의 방향으로, 더 효과적으로 이방성 광확산시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 이방성 광확산 필름을 구성함에 있어서, 이방성 광확산 필름의 원재료를, 굴절율이 상이한 2개의 중합성 화합물을 함유하는 이방성 광확산 필름용 조성물로 하는 것이 바람직하다.

이렇게 구성하는 것에 의해, 입사광을 그 장척 방향과 직교하는 방향, 혹은 그 근방의 방향으로, 한층 더 효과적으로 이방성 광확산시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 태양은, 굴절율이 상이한 복수의 판상 영역을 필름면을 따른 임의의 일방향으로 교호로 배치해서 이루어지는 루버 구조를 갖는 장척상의 이방성 광확산 필름의 제조 방법으로서, 하기 공정 (a)∼(c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 필름의 제조 방법이다.

(a) 굴절율이 상이한 2개의 중합성 화합물을 함유하는 이방성 광확산 필름용 조성물을 준비하는 공정

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

(c) 도포층에 대하여, 조사광을 이방성 광확산시키기 위한 이방성 광확산 소자를 개재(介在)하여 평행광으로서 활성 에너지선을 조사하여, 필름 위쪽으로부터 바라본 경우에, 루버 구조에 있어서의 판상 영역의 연장 방향과 필름의 장척 방향이 이루는 예각이 80° 이하의 값이 되도록 루버 구조를 형성하는 공정

도 1의 (a)∼(b)는, 이방성 광확산 필름에 있어서의 루버 구조의 개략을 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 2의 (a)∼(b)는, 이방성 광확산 필름에 있어서의 입사 각도 의존성, 이방성 및 개방각을 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 3의 (a)∼(b)는, 루버 구조를 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 4의 (a)∼(b)는, 루버 구조를 설명하기 위해서 제공하는 다른 도면.
도 5의 (a)∼(b)는, 활성 에너지선 조사 공정을 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 6의 (a)∼(b)는, 이방성 광확산 소자의 광확산 방향에 대하여 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 7의 (a)∼(b)는, 이방성 광확산 소자의 구체예에 대하여 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 8은, 활성 에너지선 조사 공정을 설명하기 위해서 제공하는 다른 도면.
도 9는, 평행광으로서의 활성 에너지선을 조사하기 위한 조사 장치의 구성을 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 10의 (a)∼(b)는, 그 외의 활성 에너지선 조사의 태양에 대하여 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 11은, 실시예 1의 장척상의 이방성 광확산 필름의 구성을 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 12의 (a)∼(b)는, 실시예 1의 장척상의 이방성 광확산 필름에 있어서의 단면의 모양을 설명하는 사진.
도 13의 (a)∼(b)는, 실시예 1의 장척상의 이방성 광확산 필름의 광확산 특성을 설명하기 위해서 제공하는 스펙트럼도 및 사진.
도 14는, 비교예 1의 장척상의 이방성 광확산 필름의 구성을 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 15의 (a)∼(b)는, 비교예 1의 장척상의 이방성 광확산 필름에 있어서의 단면의 모양을 설명하는 사진.
도 16의 (a)∼(b)는, 비교예 1의 장척상의 이방성 광확산 필름의 광확산 특성을 설명하기 위해서 제공하는 스펙트럼도 및 사진.
도 17은, 종래의 선상 광원을 사용한 이방성 광확산 필름의 제조 방법에 대하여 설명하기 위해서 제공하는 도면.

본 발명의 실시형태는, 루버 구조를 갖는 장척상의 이방성 광확산 필름으로서, 루버 구조가, 굴절율이 상이한 복수의 판상 영역으로 이루어짐과 함께, 굴절율이 상이한 복수의 판상 영역이, 필름면을 따른 임의의 일방향으로 교호로 배치해서 이루어지는 루버 구조이며, 또한 필름 위쪽으로부터 바라본 경우에, 루버 구조에 있어서의 판상 영역의 연장 방향과 필름의 장척 방향이 이루는 예각이 80° 이하의 값인 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 필름이다.

이하, 본 발명의 실시형태를, 도면을 적의(適宜) 참조하여 구체적으로 설명하지만, 이러한 설명의 이해를 용이하게 하기 위해, 우선 이방성 광확산 필름에 있어서의 광확산의 기본 원리에 대하여 설명한다.

1. 이방성 광확산 필름에 있어서의 광확산의 기본 원리

최초에, 도 1∼2를 사용해서, 이방성 광확산 필름에 있어서의 광확산의 기본 원리에 대하여 설명한다.

우선, 도 1의 (a)에는, 이방성 광확산 필름(10)의 상면도(평면도)가 나타나 있으며, 도 1의 (b)에는, 도 1의 (a)에 나타내는 이방성 광확산 필름(10)을, 점선A-A를 따라 수직 방향으로 절단해서, 절단면을 화살표 방향으로부터 바라본 경우의 이방성 광확산 필름(10)의 단면도가 나타나 있다.

또한, 도 2의 (a)에는, 이방성 광확산 필름(10)의 전체도를 나타내고, 도 2의 (b)에는, 도 2의 (a)의 이방성 광확산 필름(10)을 X 방향으로부터 바라본 경우의 단면도를 나타낸다.

이러한 도 1의 (a)의 평면도에 나타내는 바와 같이, 이방성 광확산 필름(10)은, 필름면을 따른 임의의 일방향으로, 상대적으로 굴절율이 높은 판상 영역(12)과, 상대적으로 굴절율이 낮은 판상 영역(14)이 교호로 평행 배치된 루버 구조(13)를 구비하고 있다.

환언하면, 필름을 수평면에 탑재했을 경우에, 필름면에 있어서 수평 방향으로 연장되어 이루어지는 판상 영역으로 이루어지는 루버 구조를 구비하고 있다.

또한, 도 1의 (b)의 단면도에 나타내는 바와 같이, 상대적으로 고굴절율인 판상 영역(12)과, 상대적으로 저굴절율인 판상 영역(14)은, 각각 소정 두께를 갖고 있으며, 이방성 광확산 필름(10)의 법선 방향(막 두께 방향)에 있어서도, 교호로 평행 배치된 상태를 유지하고 있다.

이에 따라, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 입사각이 광확산 입사 각도 영역 내일 경우에는, 입사광이 이방성 광확산 필름(10)에 의해 확산될 것으로 추정된다.

즉, 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 이방성 광확산 필름(10)에 대한 입사광의 입사각이, 루버 구조(13)의 경계면(13')에 대하여, 평행으로부터 소정의 각도 범위의 값, 즉 광확산 입사 각도 영역 내의 값일 경우에는, 입사광(52, 54)은, 루버 구조 내의 상대적으로 고굴절율인 판상 영역(12)의 내부를, 방향을 변화시키면서 막 두께 방향을 따라 빠져나가는 것에 의해, 출광면 측에서의 광의 진행 방향이 똑같지 않게 될 것으로 추정된다.

그 결과, 입사각이 광확산 입사 각도 영역 내일 경우에는, 입사광이 이방성 광확산 필름(10)에 의해 확산되어 확산광(52', 54')이 될 것으로 추정된다.

한편, 이방성 광확산 필름(10)에 대한 입사광의 입사각이, 광확산 입사 각도 영역으로부터 벗어날 경우에는, 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 입사광(56)은, 이방성 광확산 필름에 의해 확산되지 않고, 그대로 이방성 광확산 필름(10)을 투과하여 투과광(56')이 될 것으로 추정된다.

또, 본 발명에 있어서, 「광확산 입사 각도 영역」이란, 이방성 광확산 필름에 대하여, 점 광원으로부터의 입사광의 각도를 변화시켰을 경우에, 확산광을 출광 하는 것에 대응하는 입사광의 각도 범위를 의미한다.

또한, 이러한 「광확산 입사 각도 영역」은, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 이방성 광확산 필름에 있어서의 루버 구조의 굴절율 차이나 경사각 등에 따라, 그 이방성 광확산 필름마다 결정되는 각도 영역이다.

이상의 기본 원리에 의해, 루버 구조(13)를 구비한 이방성 광확산 필름(10)은, 예를 들면 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 광의 투과와 확산에 있어서 입사 각도 의존성을 발휘하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 이방성 광확산 필름은, 「이방성」을 갖는 것을 특징으로 하지만, 본 발명에 있어서 「이방성」이란, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 입사광이 필름에 의해 확산되었을 경우에, 확산된 출사광에 있어서의 필름과 평행인 면 내에서의, 그 광의 확산 상태(확산광의 퍼짐 형상)가, 동(同)면 내에서의 방향에 따라 상이한 성질을 갖는 것을 의미한다.

보다 구체적으로는, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 입사광에 포함되는 성분 중, 필름면을 따른 임의의 일방향을 따라서 연장되는 루버 구조의 방향에 수직인 성분에 대해서는, 선택적으로 광의 확산이 일어나는 한편, 입사광에 포함되는 성분 중, 필름면을 따른 임의의 일방향을 따라서 연장되는 루버 구조의 방향에 평행인 성분에 대해서는, 광의 확산이 일어나기 어렵기 때문에, 이방성 광확산이 실현한다.

따라서, 이방성 광확산 필름에 있어서의 확산광의 퍼짐 형상은, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 대략 타원상(楕円狀)이 된다.

또한, 상술한 바와 같이, 이방성 광확산에 기여하는 입사광의 성분은, 주로 필름면을 따른 임의의 일방향을 따라서 연장되는 루버 구조의 방향에 수직인 성분이기 때문에, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 있어서, 입사광의 「입사각 θ1」로 할 경우, 필름면을 따른 임의의 일방향을 따라서 연장되는 루버 구조의 방향에 수직인 성분의 입사각을 의미하는 것으로 한다. 또한, 이때, 입사각 θ1은, 이방성 광확산 필름의 입사측 표면의 법선에 대한 각도를 0°로 했을 경우의 각도(°)를 의미하는 것으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 「광확산 각도 영역」이란, 이방성 광확산 필름에 대하여, 입사광이 가장 확산되는 각도로 점 광원을 고정하고, 이 상태에서 얻어지는 확산광의 각도 범위를 의미하는 것으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 「확산광의 개방각」이란, 상술한 「광확산 각도 영역」의 폭이며, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 필름면을 따른 임의의 일방향을 따라서 연장되는 루버 구조의 방향에 평행인 방향 X로부터, 필름의 단면을 바라본 경우에 있어서의 확산광의 개방각 θ2를 의미하는 것으로 한다.

또한, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 이방성 광확산 필름은, 입사광의 입사각이 광확산 입사 각도 영역에 포함될 경우에는, 그 입사각이 상이한 경우이어도, 출광면 측에 있어서 거의 마찬가지의 광확산을 시킬 수 있다.

따라서, 얻어진 이방성 광확산 필름은, 광을 소정 개소에 집중시키는 집광 작용도 갖는다고 할 수 있다.

또, 루버 구조 내의 고굴절율 영역(12)의 내부에 있어서의 입사광의 방향 변화는, 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같은 전반사에 의해 직선상(直線狀)으로 지그재그로 방향 변화하는 스텝 인덱스(step index)형이 될 경우 외에, 곡선상(曲線狀)으로 방향 변화하는 그래디언트 인덱스(gradient index)형이 될 경우도 생각할 수 있다.

또한, 도 1의 (a) 및 (b)에서는, 상대적으로 굴절율이 높은 판상 영역(12)과, 상대적으로 굴절율이 낮은 판상 영역(14)의 계면을 간단히 하기 위해 직선으로 표시했지만, 실제로는, 계면은 약간 사행(蛇行)하고 있으며, 각각의 판상 영역은 분기나 소멸을 수반한 복잡한 굴절률 분포 구조를 형성하고 있다.

그 결과, 이들이 광확산 특성에 복잡하게 작용하고 있을 것으로 추정된다.

2. 루버 구조

(1) 굴절율

루버 구조에 있어서, 굴절율이 상이한 판상 영역 사이의 굴절율의 차이, 즉, 상대적으로 고굴절율인 판상 영역의 굴절율과, 상대적으로 저굴절율인 판상 영역의 굴절율의 차이를 0.01 이상의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 굴절율의 차이를 0.01 이상의 값으로 하는 것에 의해, 루버 구조 내에 있어서 입사광을 안정적으로 반사시켜서, 루버 구조에 유래한 입사 각도 의존성을 보다 향상시킬 수 있기 때문이다.

보다 구체적으로는, 이러한 굴절율의 차이가 0.01 미만의 값이 되면, 입사광이 루버 구조 내에서 전반사하는 각도역(角度域)이 좁아지기 때문에, 입사 각도 의존성이 과도하게 저하할 경우가 있기 때문이다.

따라서, 루버 구조에 있어서의 굴절율이 상이한 판상 영역 사이의 굴절율의 차이를 0.05 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.1 이상의 값인 것이 더 바람직하다.

또, 고굴절율 판상 영역의 굴절율과, 저굴절율 판상 영역의 굴절율 차이는 클수록 바람직하지만, 루버 구조를 형성 가능한 재료를 선정하는 관점에서, 0.3 정도가 상한인 것으로 생각된다.

또한, 루버 구조에 있어서, 굴절율이 상대적으로 높은 판상 영역의 굴절율을 1.5∼1.7의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 고굴절율 판상 영역의 굴절율이 1.5 미만의 값이 되면, 저굴절율 판상 영역과의 차이가 지나치게 작아져서, 원하는 루버 구조를 얻는 것이 곤란해질 경우가 있기 때문이다. 한편, 고굴절율 판상 영역의 굴절율이 1.7을 초과한 값이 되면, 이방성 광확산 필름용 조성물에 있어서의 재료 물질 사이의 상용성(相溶性)이 과도하게 낮아질 경우가 있기 때문이다.

따라서, 루버 구조에 있어서의 고굴절율 판상 영역의 굴절율을 1.52∼1.65의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1.55∼1.6의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 고굴절율 판상 영역의 굴절율은, 예를 들면 JIS K0062에 준해서 측정할 수 있다.

또한, 루버 구조에 있어서, 굴절율이 상대적으로 낮은 판상 영역의 굴절율을 1.4∼1.5의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 저굴절율 판상 영역의 굴절율이 1.4 미만의 값이 되면, 얻어지는 광확산 필름의 강성을 저하시킬 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 저굴절율 판상 영역의 굴절율이 1.5를 초과한 값이 되면, 고굴절율 판상 영역의 굴절율과의 차이가 지나치게 작아져서, 원하는 루버 구조를 얻는 것이 곤란해질 경우가 있기 때문이다.

따라서, 루버 구조에 있어서의 저굴절율 판상 영역의 굴절율을 1.42∼1.48의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1.44∼1.46의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 저굴절율 판상 영역에 있어서의 굴절율은, 예를 들면 JIS K0062에 준해서 측정할 수 있다.

(2) 폭

또한, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 루버 구조(13)에 있어서, 굴절율이 상이한 고굴절율 판상 영역(12) 및 저굴절율 판상 영역(14)의 폭(S1, S2)을, 각각 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이들 판상 영역의 폭을 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, 루버 구조 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜서, 루버 구조에 유래한 입사 각도 의존성을, 보다 효과적으로 향상시킬 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 판상 영역의 폭이 0.1㎛ 미만의 값이 되면, 입사광의 입사 각도에 관계없이, 광확산을 나타내는 것이 곤란해질 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 폭이 15㎛를 초과한 값이 되면, 루버 구조 내를 직진하는 광이 증가하여, 확산광의 균일성이 악화할 경우가 있기 때문이다.

따라서, 루버 구조에 있어서, 굴절율이 상이한 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 필름 단면 관찰하는 것에 의해 측정할 수 있다.

(3) 경사각

또한, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 루버 구조에 있어서, 굴절율이 상이한 복수의 고굴절율 판상 영역(12) 및 복수의 저굴절율 판상 영역(14)이, 막 두께 방향에 대하여 각각 일정한 경사각 θa로 평행 배치해서 이루어지는 것이 바람직하다.

이 이유는, 판상 영역의 각각의 경사각 θa를 일정하게 하는 것에 의해, 필름면에 있어서의 위치에 따르지 않고, 균일한 이방성 광확산성을 발휘시킬 수 있을 뿐만 아니라, 루버 구조 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜서, 루버 구조에 유래한 입사 각도 의존성을 더 향상시킬 수 있기 때문이다.

또, θa는 필름면을 따른 임의의 일방향을 따라 연장되는 루버 구조에 대하여 수직인 면으로 필름을 절단했을 경우의 단면에 있어서 측정되는 필름 표면의 법선에 대한 각도를 0°로 했을 경우의 판상 영역의 경사각(°)을 의미한다.

보다 구체적으로는, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 루버 구조의 상단면의 법선과 판상 영역의 최상부가 이루는 각도 중 좁은 측의 각도를 의미한다. 또, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이 판상 영역이 우측으로 기울어져 있을 때의 경사각을 기준으로 하여, 판상 영역이 좌측으로 기울어 있을 때의 경사각을 마이너스로 표기한다.

또한, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 루버 구조에 있어서의 굴절율이 상이한 판상 영역(12, 14)이, 필름 막 두께 방향을 따라 위쪽으로부터 아래쪽에 걸쳐서 만곡(彎曲)하여 있는 것도 바람직하다.

이 이유는, 판상 영역이 만곡하여 있는 것에 의해, 루버 구조에 있어서의 반사와 투과의 밸런스를 복잡화시켜서, 확산광의 개방각을 효과적으로 확대할 수 있기 때문이다.

또, 이러한 만곡한 루버 구조는, 도막의 두께 방향에서의 자외선에 의한 중합 반응 속도를 늦추는 것에 의해 얻어지는 것으로 생각된다.

구체적으로는, 평행광의 광원으로부터 발생하는 자외선의 조도를 억제하여, 조사되고 있는 상태의 도막을 저속으로 이동시키는 것에 의해 형성할 수 있다.

(4) 두께

또한, 루버 구조의 두께, 즉 도 3의 (a)∼(b)에 나타내는 필름 표면의 법선 방향에 있어서의 루버 구조 존재 부분의 길이(L1)는 50∼500㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 루버 구조의 두께를 이러한 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, 막 두께 방향을 따른 루버 구조의 길이를 안정적으로 확보하여, 루버 구조 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜서, 루버 구조에 유래한 광확산 각도 영역 내에 있어서의 확산광의 강도의 균일성을 더 향상시킬 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 루버 구조의 두께(L1)가 50㎛ 미만의 값이 되면, 루버 구조의 길이가 부족해서, 루버 구조 내를 직진해버리는 입사광이 증가하여, 광확산 각도 영역 내에 있어서의 확산광의 강도의 균일성을 얻는 것이 곤란해질 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 루버 구조의 두께(L1)가 500㎛를 초과한 값이 되면, 이방성 광확산 필름용 조성물에 대하여 활성 에너지선을 조사해서 루버 구조를 형성할 때에, 초기에 형성된 루버 구조에 의해 광중합의 진행 방향이 확산하게 되어, 원하는 루버 구조를 형성하는 것이 곤란해질 경우가 있기 때문이다.

따라서, 루버 구조의 두께(L1)를 70∼300㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 80∼200㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

(5) 필름 내에서의 판상 영역의 연장 방향

또한, 본 발명의 이방성 광확산 필름에 있어서는, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 필름 위쪽으로부터 바라본 경우에, 루버 구조(13)에 있어서의 판상 영역(12, 14)의 연장 방향(N)과 필름의 장척 방향(E1')이 이루는 예각(θb)이 80° 이하의 값인 것을 특징으로 한다.

이 이유는, 루버 구조(13)에 있어서의 판상 영역(12, 14)의 연장 방향(N)을 이러한 방향으로 하는 것에 의해, 입사광을 필름의 장척 방향(E1')과 직교하는 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 이방성 광확산시킬 수 있기 때문이다.

따라서, 본 발명의 이방성 광확산 필름이면, 후술하는 실시예 1에 나타내는 바와 같이, 입사광을 그 장척 방향과 직교하는 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 이방성 광확산시킬 수 있는 장척상의 이방성 광확산 필름을, 복수의 이방성 광확산 필름을 이어맞추지 않고 얻을 수 있다.

즉, 배경기술에 있어서 기재한 바와 같이, 본 발명과 같은 광확산 특성을 갖는 장척상의 이방성 광확산 필름은, 종래의 선상 광원을 사용한 제조 방법으로는 얻을 수 없는 것이다.

따라서, 종래에 있어서는, 본 발명과 같은 광확산 특성을 갖는 장척상의 이방성 광확산 필름을 얻으려고 했을 경우, 입사광을 그 장척 방향과 평행인 방향으로 이방성 광확산시키는 이방성 광확산 필름을 복수 제조하고, 이것을 90° 선회시킨 후에, 가로로 나열하여, 각각을 이어맞출 필요가 있었다.

그리고, 이 경우, 이음매 부분에 있어서 광확산성이 불균일해지거나, 필름의 강도가 저하하기 쉬워지거나 하는 등의 문제가 나타났다.

이 점, 본 발명의 이방성 광확산 필름이면, 상술한 문제를 근본적으로 해결할 수 있다.

따라서, 본 발명의 이방성 광확산 필름은, 예를 들면 대면적의 프로젝션 스크린에 있어서, 프레넬 렌즈로부터의 광을 상하 방향으로 확산시키는 용도 등에 있어서 매우 중요하다.

또한, 필름 위쪽으로부터 바라본 경우에, 루버 구조(13)에 있어서의 판상 영역(12, 14)의 연장 방향과 필름의 장척 방향(E1')이 이루는 예각(θb)을 0∼45°의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0∼10°의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

3. 막 두께

또한, 이방성 광확산 필름에 있어서의 막 두께를 100∼500㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이방성 광확산 필름의 막 두께를 이러한 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, 입사광을 그 장척 방향과 직교하는 방향, 혹은 그 근방의 방향으로, 보다 효과적으로 이방성 광확산시킬 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 막 두께가 100㎛ 미만의 값이 되면, 필름 내에 형성되는 막 두께 방향에 있어서의 루버 구조의 길이가 과도하게 짧아져서, 루버 구조 내를 직진하여 버리는 입사광이 증가하여, 충분한 입사 각도 의존성을 얻는 것이 곤란해질 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 막 두께가 500㎛를 초과한 값이 되면, 조사광을 장시간 조사하게 되기 때문에, 양산성이 과도하게 저하하거나, 조사광이, 초기에 형성된 루버 구조에 의해 확산해버려, 원하는 루버 구조를 형성하는 것이 곤란해지거나 할 경우가 있기 때문이다.

따라서, 이방성 광확산 필름의 막 두께를 130∼300㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 150∼250㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 이방성 광확산 필름의 막 두께 방향에는, 예를 들면 표층부 등에 루버 구조가 존재하지 않는 부분이 있어도 된다.

따라서, 이방성 광확산 필름의 막 두께는, 루버 구조의 두께(L1)와 같거나 그 이상이 된다.

4. 필름의 형상

또한, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 이방성 광확산 필름(10)에 있어서의 단척 방향의 길이(L2)를 0.1∼3m의 범위 내의 값으로 함과 함께, 장척 방향의 길이(L3)를 3m 이상의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 필름을 이러한 형상으로 하는 것에 의해, 입사광을 그 장척 방향과 직교하는 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 이방성 광확산시킬 수 있는 장척상, 또한 대면적의 이방성 광확산 필름을 얻을 수 있기 때문이다.

따라서, 보다 실용적인 관점에서는, 단척 방향의 길이(L2)를 0.3∼2.5m의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.5∼2m의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 장척 방향의 길이(L3)에 대해서는, 15m 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 30m 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, L3의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 필름의 보관, 운반 등을 고려하면 1000m 정도이다.

또한, 도 4의 (b)가 나타내는 바와 같이, 이방성 확산 필름(10)이, 롤 형상으로 감겨서 이루어지는 것이 바람직하다.

이 이유는, 롤 형상으로 하는 것에 의해, 입사광을 그 장척 방향과 직교하는 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 이방성 광확산시킬 수 있는 장척상, 또한 보다 대면적의 이방성 광확산 필름을 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 보관이나 운반 시의 취급성을 향상시킬 수 있고, 또한 이방성 광확산 필름 위에, 다른 광학 기능층을 형성시키거나, 혹은 다른 광학부재와 첩합(貼合)할 때의 취급성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

5. 제조 방법

또한, 본 발명의 이방성 광확산 필름은, 예를 들면 하기 공정 (a)∼(c)를 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.

(c) 도포층에 대하여, 조사광을 이방성 광확산시키기 위한 이방성 광확산 소자를 개재하여 평행광으로서의 활성 에너지선을 조사하여, 소정의 방향으로 연장되는 판상 영역으로 이루어지는 루버 구조를 형성하는 공정

이하, 이러한 제조 방법에 대하여, 도면을 참조하면서, 구체적으로 설명한다.

(1) 공정 (a) : 이방성 광확산 필름용 조성물의 준비 공정

공정 (a)는, 소정의 이방성 광확산 필름용 조성물을 준비하는 공정이다.

보다 구체적으로는, 굴절율이 상이한 2개의 중합성 화합물을 40∼80℃의 고온 조건 하에서 교반하여, 균일한 혼합액으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 이것과 동시에, 혼합액에 대하여, 소망에 따라 광중합 개시제 등의 첨가제를 첨가한 후, 균일해질 때까지 교반하면서, 원하는 점도가 되도록, 필요에 따라서 희석 용제를 더 가하는 것에 의해, 이방성 광확산 필름용 조성물의 용액을 얻는 것이 바람직하다.

이하, 공정 (a)에 대해서, 보다 구체적으로 설명한다.

(1)-1 고굴절율 중합성 화합물

(ⅰ) 종류

굴절율이 상이한 2개의 중합성 화합물 중, 굴절율이 상대적으로 높은 쪽의 중합성 화합물(이하, (A)성분이라고 칭하는 경우가 있음)의 종류는, 특별히 한정되지 않지만, 그 주성분을 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, (A)성분으로서, 특정한 (메타)아크릴산에스테르를 함유하는 것에 의해, (A)성분의 중합 속도를, 굴절율이 상대적으로 낮은 쪽의 중합성 화합물(이하, (B)성분이라고 칭하는 경우가 있음)의 중합 속도보다 빠르게 하여, 이들 성분 사이에 있어서의 중합 속도에 소정의 차이를 생기게 해서, 양 성분의 공중합성(共重合性)을 효과적으로 저하시킬 수 있을 것으로 추정되기 때문이다.

그 결과, 광경화시켰을 때에, (A)성분에 유래한 판상 영역 및 (B)성분에 유래한 판상 영역이 교호로 연재(延在)한, 소위 루버 구조를 효율좋게 형성할 수 있다.

또한, (A)성분으로서, 특정한 (메타)아크릴산에스테르를 함유하는 것에 의해, 단량체의 단계에서는 (B)성분과 충분한 상용성을 가지면서도, 중합의 과정에 있어서 복수 연결된 단계에서는 (B)성분과의 상용성을 소정의 범위까지 저하시켜서, 루버 구조를 더 효율좋게 형성할 수 있을 것으로 추정된다.

또한, (A)성분으로서, 특정한 (메타)아크릴산에스테르를 함유하는 것에 의해, 루버 구조에 있어서의 (A)성분에 유래한 판상 영역의 굴절율을 높게 해서, (B)성분에 유래한 판상 영역의 굴절율과의 차이를, 소정 이상의 값으로 조절할 수 있다.

따라서, (A)성분으로서, 특정한 (메타)아크릴산에스테르를 함유하는 것에 의해, 후술하는 (B)성분의 특성과 더불어, 굴절율이 상이한 판상 영역이 교호로 연재한 루버 구조를 구비한 이방성 광확산 필름을 효율적으로 얻을 수 있다.

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

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

또한, 이러한 (A)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 방향환 상(上)의 수소 원자의 일부가 할로겐, 알킬, 알콕시, 할로겐화알킬 등에 의해 치환된 것 등을 들 수 있다.

또한, (A)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 독립해 있고, R¹∼R¹⁰ 중 적어도 1개는, 하기 일반식(2)으로 표시되는 치환기이며, 나머지는 수소 원자, 수산기, 카르복시기, 알킬기, 알콕시기, 할로겐화알킬기, 히드록시알킬기, 카르복시알킬기 및 할로겐 원자 중 어느 하나의 치환기임)

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

이 이유는, (A)성분으로서, 특정한 구조를 갖는 비페닐 화합물을 함유하는 것에 의해, (A)성분 및 (B)성분의 중합 속도에 소정의 차이를 생기게 해서, (A)성분과 (B)성분의 상용성을 소정의 범위까지 저하시켜, 양 성분끼리의 공중합성을 저하시킬 수 있을 것으로 추정되기 때문이다.

또한, 루버 구조에 있어서의 (A)성분에 유래한 판상 영역의 굴절율을 높게 해서, (B)성분에 유래한 판상 영역의 굴절율과의 차이를, 소정 이상의 값으로, 보다 용이하게 조절할 수 있다.

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

이 이유는, 이러한 탄소수가 4를 초과한 값이 되면, (A)성분의 중합 속도가 저하하거나, (A)성분에 유래한 판상 영역의 굴절율이 낮아지거나 과하거나 해서, 루버 구조를 효율좋게 형성하는 것이 곤란해질 경우가 있기 때문이다.

따라서, 일반식(1)에 있어서의 R¹∼R¹⁰이, 알킬기, 알콕시기, 할로겐화알킬기, 히드록시알킬기, 및 카르복시알킬기 중 어느 하나를 함유할 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, 이방성 광확산 필름을 소각 등 할 때에, 다이옥신이 발생하는 것을 방지하여, 환경 보호의 관점에서 바람직하기 때문이다.

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

이 점, 일반식(1)으로 표시되는 비페닐 화합물이면, 할로겐 치환을 행하지 않을 경우이어도, 높은 굴절율로 할 수 있다.

따라서, 본 발명에 있어서의 이방성 광확산 필름용 조성물을 광경화해서 이루어지는 이방성 광확산 필름이면, 할로겐을 함유하지 않을 경우이어도, 양호한 입사 각도 의존성을 발휘할 수 있다.

또, 「양호한 입사 각도 의존성」이란, 광확산 입사 각도 영역과, 입사광이 확산되지 않고 그대로 투과하는 비확산 입사 각도 영역과의 구별이, 명확하게 제어되고 있는 것을 의미한다.

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

이 이유는, 일반식(2)으로 표시되는 치환기의 위치를, R¹ 및 R¹⁰ 이외의 위치로 하는 것에 의해, 광경화시키기 전의 단계에 있어서, (A)성분끼리가 배향하여, 결정화하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 광경화시키기 전의 모노머 단계에서 액상이며, 희석 용매 등을 사용하지 않아도, 외관상 (B)성분과 균일하게 혼합할 수 있다.

이에 따라, 광경화의 단계에 있어서, (A)성분 및 (B)성분의 미세한 레벨로의 응집·상분리(相分離)를 가능하게 하여, 루버 구조를 구비한 이방성 광확산 필름을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 마찬가지의 관점에서, 일반식(1)에 있어서의 R³, R⁵, R⁶ 및 R⁸ 중 어느 하나가, 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 값이 되면, 중합 부위와 비페닐환을 연결하는 옥시알킬렌쇄가 지나치게 길어져서, 중합 부위에 있어서의 (A)성분끼리의 중합을 저해할 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, 마찬가지의 관점에서, 일반식(2)으로 표시되는 치환기에 있어서의 탄소수 n을, 통상 1∼4의 정수로 하는 것이 바람직하다.

또한, 중합 부위인 중합성 탄소-탄소 이중 결합의 위치가, 비페닐환에 대하여 지나치게 가까워, 비페닐환이 입체 장해가 되어, (A)성분의 중합 속도가 저하할 경우도 고려하면, 일반식(2)으로 표시되는 치환기에 있어서의 탄소수 n을, 2∼4의 정수로 하는 것이 보다 바람직하고, 2∼3의 정수로 하는 것이 특히 바람직하다.

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

(ⅱ) 분자량

또한, (A)성분의 분자량을, 200∼2,500의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, (A)성분의 분자량을 소정의 범위로 하는 것에 의해, (A)성분의 중합 속도를 더 빠르게 하여, (A)성분 및 (B)성분의 공중합성을 보다 효과적으로 저하시킬 수 있을 것으로 추정되기 때문이다.

그 결과, 광경화시켰을 때에, (A)성분에 유래한 판상 영역 및 (B)성분에 유래한 판상 영역이 교호로 연재한 루버 구조를, 보다 효율좋게 형성할 수 있다.

즉, (A)성분의 분자량이 200 미만의 값이 되면, 입체 장해에 의해 중합 속도가 저하하여, (B)성분의 중합 속도에 가까워져, (B)성분과의 공중합이 일어나기 쉬워질 경우가 있기 때문이다. 한편, (A)성분의 분자량이 2,500을 초과한 값이 되면, (B)성분과의 분자량의 차이가 작아지는 것에 수반해서, (A)성분의 중합 속도가 저하하여 (B)성분의 중합 속도에 가까워져, (B)성분과의 공중합이 일어나기 쉬워질 것으로 추정되며, 그 결과, 루버 구조를 효율좋게 형성하는 것이 곤란해질 경우가 있기 때문이다.

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

또, (A)성분의 분자량은, 분자의 조성과, 구성 원자의 원자량으로부터 얻어지는 계산값으로부터 구할 수 있으며, 겔투과 크로마토그래피(GPC)를 사용해서 중량 평균 분자량으로서 측정할 수도 있다.

(ⅲ) 단독 사용

또한, 본 발명에 있어서의 이방성 광확산 필름용 조성물은, 루버 구조에 있어서의 굴절율이 상대적으로 높은 판상 영역을 형성하는 모노머 성분으로서, (A)성분을 함유하지만, 이러한 (A)성분은 일성분으로 함유되는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이렇게 구성하는 것에 의해, (A)성분에 유래한 판상 영역, 즉 굴절율이 상대적으로 높은 판상 영역에 있어서의 굴절율의 편차를 효과적으로 억제해서, 루버 구조를 구비한 이방성 광확산 필름을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.

즉, (A)성분에 있어서의 (B)성분에 대한 상용성이 낮을 경우, 예를 들면 (A)성분이 할로겐계 화합물 등일 경우, (A)성분을 (B)성분에 상용시키기 위한 제3 성분으로서, 다른 (A)성분(예를 들면, 비할로겐계 화합물 등)을 병용할 경우가 있다.

그러나, 이 경우, 이러한 제3 성분의 영향에 의해, (A)성분에 유래한 굴절율이 상대적으로 높은 판상 영역에 있어서의 굴절율이 불균일해지거나, 저하하기 쉬워지거나 할 경우가 있다.

그 결과, (B)성분에 유래한 굴절율이 상대적으로 낮은 판상 영역과의 굴절율 차이가 불균일해지거나, 과도하게 저하하기 쉬워지거나 할 경우가 있다.

따라서, (B)성분과의 상용성을 갖는 고굴절율인 모노머 성분을 선택하고, 그것을 단독의 (A)성분으로서 사용하는 것이 바람직하다.

또, 예를 들면 (A)성분으로서의 식(3)으로 표시되는 비페닐 화합물이면, 저점도이기 때문에, (B)성분과의 상용성을 가지므로, 단독의 (A)성분으로서 사용할 수 있다.

(ⅳ) 굴절율

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

이 이유는, (A)성분의 굴절율을 이러한 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, (A)성분에 유래한 판상 영역의 굴절율과, (B)성분에 유래한 판상 영역의 굴절율의 차이를, 보다 용이하게 조절하여, 루버 구조를 구비한 이방성 광확산 필름을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.

즉, (A)성분의 굴절율이 1.5 미만의 값이 되면, (B)성분의 굴절율과의 차이가 지나치게 작아져서, 유효한 광확산 각도 영역을 얻는 것이 곤란해질 경우가 있기 때문이다. 한편, (A)성분의 굴절율이 1.65를 초과한 값이 되면, (B)성분의 굴절율과의 차이는 커지지만, (B)성분과의 외견상의 상용 상태마저도 형성 곤란해질 경우가 있기 때문이다.

따라서, (A)성분의 굴절율을, 1.52∼1.62의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1.56∼1.6의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 상술한 (A)성분의 굴절율이란, 광조사에 의해 경화하기 전의 (A)성분의 굴절율을 의미한다.

또한, 굴절율은 예를 들면 JIS K0062에 준해서 측정할 수 있다.

(ⅴ) 함유량

또한, 이방성 광확산 필름용 조성물에 있어서의 (A)성분의 함유량을, 후술하는 상대적으로 굴절율이 낮은 중합성 화합물인 (B)성분 100중량부에 대하여, 25∼400중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, (A)성분의 함유량이 25중량부 미만의 값이 되면, (B)성분에 대한 (A)성분의 존재 비율이 적어져서, (A)성분에 유래한 판상 영역의 폭이, (B)성분에 유래한 판상 영역의 폭과 비교해서 과도하게 작아져, 양호한 입사 각도 의존성을 갖는 루버 구조를 얻는 것이 곤란해질 경우가 있기 때문이다. 또한, 이방성 광확산 필름의 두께 방향에 있어서의 루버의 길이가 불충분해져, 광확산성을 나타내지 않게 될 경우가 있기 때문이다. 한편, (A)성분의 함유량이 400중량부를 초과한 값이 되면, (B)성분에 대한 (A)성분의 존재 비율이 많아져서, (A)성분에 유래한 판상 영역의 폭이, (B)성분에 유래한 판상 영역의 폭과 비교해서 과도하게 커져, 역으로 양호한 입사 각도 의존성을 갖는 루버 구조를 얻는 것이 곤란해질 경우가 있기 때문이다. 또한, 이방성 광확산 필름의 두께 방향에 있어서의 루버의 길이가 불충분해져, 광확산성을 나타내지 않게 될 경우가 있기 때문이다.

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

(1)-2 저굴절율 중합성 화합물

(ⅰ) 종류

굴절율이 상이한 2개의 중합성 화합물 중, 굴절율이 상대적으로 낮은 쪽의 중합성 화합물((B)성분)의 종류는, 특별히 한정되지 않으며, 그 주성분으로서, 예를 들면 우레탄(메타)아크릴레이트, 측쇄에 (메타)아크릴로일기를 갖는 (메타)아크릴계 폴리머, (메타)아크릴로일기 함유 실리콘 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있지만, 특히 우레탄(메타)아크릴레이트로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 우레탄(메타)아크릴레이트이면, (A)성분에 유래한 판상 영역의 굴절율과, (B)성분에 유래한 판상 영역의 굴절율의 차이를, 보다 용이하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, (B)성분에 유래한 판상 영역의 굴절율의 편차를 유효하게 억제하여, 루버 구조를 구비한 이방성 광확산 필름을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.

따라서, 이하에 있어서는, (B)성분으로서의 우레탄(메타)아크릴레이트에 대해서 주로 설명한다.

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

우선, 우레탄(메타)아크릴레이트는, (B1) 이소시아나토기를 적어도 2개 함유하는 화합물, (B2) 폴리올 화합물, 바람직하게는 디올 화합물, 특히 바람직하게는 폴리알킬렌글리콜, 및 (B3) 히드록시알킬(메타)아크릴레이트로 형성된다.

또, (B)성분에는, 우레탄 결합의 반복 단위를 갖는 올리고머도 함유하는 것으로 한다.

이 중, (B1)성분인 이소시아나토기를 적어도 2개 함유하는 화합물로서는, 예를 들면 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 1,3-자일릴렌디이소시아네이트, 1,4-자일릴렌디이소시아네이트 등의 방향족 폴리이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 지방족 폴리이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 수소 첨가 디페닐메탄디이소시아네이트 등의 지환식 폴리이소시아네이트, 및 이들의 뷰렛체, 이소시아누레이트체, 또는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 트리메틸올프로판, 피마자유 등의 저분자 활성 수소 함유 화합물과의 반응물인 어덕트체(예를 들면, 자일릴렌디이소시아네이트계 3관능 어덕트체) 등을 들 수 있다.

또한, 상술한 중에서도, 지환식 폴리이소시아네이트인 것이 특히 바람직하다.

이 이유는, 지환식 폴리이소시아네이트이면, 지방족 폴리이소시아네이트와 비교해서, 입체 배좌 등의 관계에서 각 이소시아나토기의 반응 속도에 차이를 마련하기 쉽기 때문이다.

이에 따라, (B1)성분이 (B2)성분과만 반응하거나, (B1)성분이 (B3)성분과만 반응하거나 하는 것을 억제해서, (B1)성분을, (B2)성분 및 (B3)성분과 확실하게 반응시킬 수 있어, 여분인 부생성물의 발생을 방지할 수 있다.

그 결과, 루버 구조에 있어서의 (B)성분에 유래한 판상 영역, 즉 저굴절율 판상 영역의 굴절율의 편차를 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 지환식 폴리이소시아네이트이면, 방향족 폴리이소시아네이트와 비교해서, 얻어지는 (B)성분과 (A)성분의 상용성을 소정의 범위로 저하시켜서, 루버 구조를 보다 효율좋게 형성할 수 있다.

또한, 지환식 폴리이소시아네이트이면, 방향족 폴리이소시아네이트와 비교해서, 얻어지는 (B)성분의 굴절율을 작게 할 수 있기 때문에, (A)성분의 굴절율과의 차이를 크게 하여, 광확산성을 보다 확실하게 발현함과 함께, 광확산 각도 영역 내에 있어서의 확산광의 균일성이 높은 루버 구조를 더 효율좋게 형성할 수 있다.

또한, 이러한 지환식 폴리이소시아네이트 중에서도, 이소시아나토기를 2개만 함유하는 지환식 디이소시아네이트가 바람직하다.

이 이유는, 지환식 디이소시아네이트이면, (B2)성분 및 (B3)성분과 정량적으로 반응하여, 단일한 (B)성분을 얻을 수 있기 때문이다.

이러한 지환식 디이소시아네이트로서는, 이소포론디이소시아네이트(IPDI)인 것을, 특히 바람직하게 들 수 있다.

이 이유는, 2개의 이소시아나토기의 반응성에 유효한 차이를 마련할 수 있기 때문이다.

또한, 우레탄(메타)아크릴레이트를 형성하는 성분 중, (B2)성분인 폴리알킬렌글리콜로서는, 예를 들면 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 폴리헥실렌글리콜 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 폴리프로필렌글리콜인 것이, 특히 바람직하다.

이 이유는, 폴리프로필렌글리콜이면, 점도가 낮기 때문에 무용제로 취급할 수 있기 때문이다.

또한, 폴리프로필렌글리콜이면, (B)성분을 경화시켰을 때에, 당해 경화물에 있어서의 양호한 소프트 세그먼트가 되어, 이방성 광확산 필름의 핸들링성이나 실장성(實裝性)을 효과적으로 향상시킬 수 있기 때문이다.

또, (B)성분의 중량 평균 분자량은, 주로 (B2)성분의 중량 평균 분자량에 의해 조절할 수 있다. 여기에서, (B2)성분의 중량 평균 분자량은, 통상 2,300∼19,500이며, 바람직하게는 4,300∼14,300이고, 특히 바람직하게는 6,300∼12,300이다.

또한, 우레탄(메타)아크릴레이트를 형성하는 성분 중, (B3)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 효율좋게 형성하는 관점에서, 특히 히드록시알킬메타크릴레이트인 것이 보다 바람직하고, 2-히드록시에틸메타크릴레이트인 것이 더 바람직하다.

또한, (B1)∼(B3)성분에 의한 우레탄(메타)아크릴레이트의 합성은, 통상의 방법에 따라서 실시할 수 있다.

이때 (B1)∼(B3)성분의 배합 비율을, 몰비로 (B1)성분:(B2)성분:(B3)성분=1∼5:1:1∼5의 비율로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 배합 비율로 하는 것에 의해, (B2)성분이 갖는 2개의 수산기에 대하여 각각 (B1)성분이 갖는 한쪽의 이소시아나토기가 반응해서 결합하고, 또한 2개의 (B1)성분이 각각 갖는 다른 한쪽의 이소시아나토기에 대하여, (B3)성분이 갖는 수산기가 반응해서 결합한 우레탄(메타)아크릴레이트를 효율적으로 합성할 수 있기 때문이다.

따라서, (B1)∼(B3)성분의 배합 비율을, 몰비로 (B1)성분:(B2)성분:(B3)성분=1∼3:1:1∼3의 비율로 하는 것이 보다 바람직하고, 2:1:2의 비율로 하는 것이 더 바람직하다.

(ⅱ) 중량 평균 분자량

또한, (B)성분의 중량 평균 분자량을, 3,000∼20,000의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, (B)성분의 중량 평균 분자량을 소정의 범위로 하는 것에 의해, (A)성분 및 (B)성분의 중합 속도에 소정의 차이를 생기게 하여, 양 성분의 공중합성을 효과적으로 저하시킬 수 있기 때문이다.

그 결과, 광경화시켰을 때에, (A)성분에 유래한 판상 영역 및 (B)성분에 유래한 판상 영역이 교호로 연재한 루버 구조를 효율좋게 형성할 수 있다.

즉, (B)성분의 중량 평균 분자량이 3,000 미만의 값이 되면, (B)성분의 중합 속도가 빨라져서, (A)성분의 중합 속도에 가까워져, (A)성분과의 공중합이 일어나기 쉬워지는 결과, 루버 구조를 효율좋게 형성하는 것이 곤란해질 경우가 있기 때문이다. 한편, (B)성분의 중량 평균 분자량이 20,000을 초과한 값이 되면, (A)성분 및 (B)성분에 유래한 판상 영역이 교호로 연재한 루버 구조를 형성하는 것이 곤란해지거나, (A)성분과의 상용성이 과도하게 저하하여, 도포 단계에서 (A)성분이 석출하거나 할 경우가 있기 때문이다.

따라서, (B)성분의 중량 평균 분자량을, 5,000∼15,000의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 7,000∼13,000의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, (B)성분의 중량 평균 분자량은, 겔투과 크로마토그래피(GPC)를 사용하여 측정할 수 있다.

(ⅲ) 단독 사용

또한, (B)성분은, 분자 구조나 중량 평균 분자량이 상이한 2종 이상을 병용해도 되지만, 루버 구조에 있어서의 (B)성분에 유래한 판상 영역의 굴절율의 편차를 억제하는 관점에서는, 1종류만을 사용하는 것이 바람직하다.

즉, (B)성분을 복수 사용했을 경우, (B)성분에 유래한 굴절율이 상대적으로 낮은 판상 영역에 있어서의 굴절율이 불균일해지거나, 높아지거나 해서, (A)성분에 유래한 굴절율이 상대적으로 높은 판상 영역과의 굴절율 차이가 불균일해지거나, 과도하게 저하할 경우가 있기 때문이다.

(ⅳ) 굴절율

또한, (B)성분의 굴절율을 1.4∼1.55의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, (B)성분의 굴절율을 이러한 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, (A)성분에 유래한 판상 영역과, (B)성분에 유래한 판상 영역의 굴절율의 차이를, 보다 용이하게 조절해서, 루버 구조를 구비한 이방성 광확산 필름을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.

즉, (B)성분의 굴절율이 1.4 미만의 값이 되면, (A)성분의 굴절율과의 차이는 커지지만, (A)성분과의 상용성이 극단적으로 악화하여, 루버 구조를 형성할 수 없을 우려가 있기 때문이다. 한편, (B)성분의 굴절율이 1.55를 초과한 값이 되면, (A)성분의 굴절율과의 차이가 지나치게 작아져서, 원하는 입사 각도 의존성을 얻는 것이 곤란해질 경우가 있기 때문이다.

따라서, (B)성분의 굴절율을, 1.45∼1.54의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1.46∼1.52의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 상술한 (B)성분의 굴절율이란, 광조사에 의해 경화하기 전의 (B)성분의 굴절율을 의미한다.

그리고, 굴절율은, 예를 들면 JIS K0062에 준해서 측정할 수 있다.

또한, 상술한 (A)성분의 굴절율과 (B)성분의 굴절율의 차이를, 0.01 이상의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 굴절율의 차이를 소정의 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, 광의 투과와 확산에 있어서의 보다 양호한 입사 각도 의존성, 및 보다 넓은 광확산 입사 각도 영역을 갖는 이방성 광확산 필름을 얻을 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 굴절율의 차이가 0.01 미만의 값이 되면, 입사광이 루버 구조 내에서 전반사하는 각도역이 좁아지기 때문에, 이방성 광확산에 있어서의 개방 각도가 과도하게 좁아질 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 굴절율의 차이가 과도하게 큰 값이 되면, (A)성분과 (B)성분의 상용성이 지나치게 악화하여, 루버 구조를 형성할 수 없을 우려가 있기 때문이다.

따라서, (A)성분의 굴절율과 (B)성분의 굴절율의 차이를, 0.05∼0.5의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.1∼0.2의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 여기에서 말하는 (A)성분 및 (B)성분의 굴절율이란, 광조사에 의해 경화하기 전의 (A)성분 및 (B)성분의 굴절율을 의미한다.

(ⅴ) 함유량

또한, 이방성 광확산 필름용 조성물에 있어서의 (B)성분의 함유량을, 이방성 광확산 필름용 조성물의 전체량 100중량%에 대하여, 10∼80중량%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, (B)성분의 함유량이 10중량% 미만의 값이 되면, (A)성분에 대한 (B)성분의 존재 비율이 적어져서, (B)성분에 유래한 판상 영역의 폭이, (A)성분에 유래한 판상 영역의 폭과 비교해서 과도하게 작아져, 양호한 입사 각도 의존성을 갖는 루버 구조를 얻는 것이 곤란해질 경우가 있기 때문이다. 또한, 이방성 광확산 필름의 두께 방향에 있어서의 루버의 길이가 불충분해질 경우가 있기 때문이다. 한편, (B)성분의 함유량이 80중량%을 초과한 값이 되면, (A)성분에 대한 (B)성분의 존재 비율이 많아져서, (B)성분에 유래한 판상 영역의 폭이, (A)성분에 유래한 판상 영역의 폭과 비교해서 과도하게 커져, 역으로 양호한 입사 각도 의존성을 갖는 루버 구조를 얻는 것이 곤란해질 경우가 있기 때문이다. 또한, 이방성 광확산 필름의 두께 방향에 있어서의 루버의 길이가 불충분해질 경우가 있기 때문이다.

따라서, (B)성분의 함유량을, 이방성 광확산 필름용 조성물의 전체량 100중량%에 대하여, 20∼70중량%의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 30∼60중량%의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

(1)-3 광중합 개시제

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

이 이유는, 광중합 개시제를 함유시키는 것에 의해, 이방성 광확산 필름용 조성물에 대하여 활성 에너지선을 조사했을 때에, 효율적으로 루버 구조를 형성할 수 있기 때문이다.

여기에서, 광중합 개시제란, 자외선 등의 활성 에너지선의 조사에 의해, 라디칼종(種)을 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 조합시켜서 사용해도 된다.

또, 광중합 개시제를 함유시킬 경우의 함유량으로서는, (A)성분 및 (B)성분의 합계량 100중량부에 대하여, 0.2∼20중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 0.5∼15중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1∼10중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

(1)-4 그 외의 첨가제

또한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 적의 상술한 화합물 이외의 첨가제를 첨가할 수 있다.

이러한 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, 이러한 첨가제의 함유량은, 일반적으로, (A)성분 및 (B)성분의 합계량 100중량부에 대하여, 0.01∼5중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 0.02∼3중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.05∼2중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

(2) 공정 (b) : 도포 공정

공정 (b)는, 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 준비한 이방성 광확산 필름용 조성물을, 공정 시트(2)에 대해서 도포하여 도포층(1)을 형성하는 공정이다.

공정 시트로서는, 플라스틱 필름, 종이 중 어느 것이나 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, 코팅지, 및 라미네이트지 등을 들 수 있다.

또한, 후술하는 공정을 고려하면, 공정 시트(2)로서는, 열이나 활성 에너지선에 대한 치수 안정성이 우수한 필름인 것이 바람직하다.

이러한 필름으로서는, 상술한 것 중, 폴리에스테르계 필름, 폴리올레핀계 필름 및 폴리이미드계 필름을 바람직하게 들 수 있다.

또한, 공정 시트에 대해서는, 광경화 후에, 얻어진 이방성 광확산 필름을 공정 시트로부터 박리하기 쉽게 하기 위해서, 공정 시트에 있어서의 이방성 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 위에 이방성 광확산 필름용 조성물을 도포하는 방법으로서는, 예를 들면 나이프 코팅법, 롤 코팅법, 바 코팅법, 블레이드 코팅법, 다이 코팅법, 및 그라비아 코팅법 등, 종래 공지의 방법에 의해 행할 수 있다.

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

(3) 공정 (c) : 활성 에너지선 조사 공정

공정 (c)는, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 도포층(1)에 대하여, 조사광을 이방성 광확산시키기 위한 이방성 광확산 소자(60)를 개재하여 평행광으로서의 활성 에너지선(50)을 조사하여, 소정의 방향으로 연장되는 판상 영역(12, 14)으로 이루어지는 루버 구조(13)를 형성하는 공정이다.

즉, 조사 장치(80)로부터 조사되는 평행광으로서의 활성 에너지선(50)은, 이방성 광확산 소자(60)를 개재하는 것에 의해, 당해 이방성 광확산 소자(60)의 광확산 방향(K)에 대하여 선택적으로 확산되게 된다.

따라서, 도포층(1)의 표면에는, 이방성 광확산 소자(60)의 광확산 방향(K)으로 선택적으로 확산된, 이방성을 갖는 활성 에너지선(50')이 조사되게 된다.

이에 따라, 도포층(1)에 포함되는 굴절율이 상이한 (A)성분 및 (B)성분은, 이러한 활성 에너지선(50')의 광확산 방향을 따른 방향으로 연장되는 판상 영역(12, 14)을 교호로 형성하면서 경화하여, 루버 구조(13)가 형성되게 된다.

그 결과, 위쪽으로부터 바라본 경우에, 이방성 광확산 소자(60)의 광확산 방향(K)과 평행인 방향, 즉 본 발명의 경우, 필름의 장척 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 판상 영역(12, 14)이 연장되어 이루어지는 루버 구조(13)가 형성되게 된다.

또한, 본 발명에 있어서의 이방성 광확산 소자(60)는, 입사광을 이방성 광확산시킬 수 있는 광확산 소자를 의미한다.

즉, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 입사광을 소정의 방향(K)에 대해서는 확산시키고, 이것과 직교하는 방향(H)에 대해서는 실질적으로 확산시키지 않는 광확산 소자를 의미한다.

따라서, 이방성 광확산 소자에 있어서의 확산광의 퍼짐 형상은, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 타원 형상이 된다.

또한, 이방성 광확산 소자의 「광확산 방향」은, 도 6의 (a)의 경우, 방향(K)으로 되게 된다.

또한, 이방성 광확산 소자가 갖는 이방성의 정도로서는, 광확산 방향(K)에 있어서의 광확산 각도의 반값각(θk)을 10∼180°의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 30∼90°의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 비광확산 방향(H)에 있어서의 광확산 각도의 반값각(θh)를 0∼10°의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 0∼5°의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.

또, 광확산 각도의 반값각은, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 가로축에 확산광의 광확산 각도(°)를 취하고, 세로축에 확산광의 상대 강도(-)를 취했을 경우에, 상대 강도가 0.5가 되는 광확산 각도(°)를 의미한다.

또한, 이방성 광확산 소자의 종류로서는, 하등 제한되는 것이 아니지만, 예를 들면 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같은, 표면에 복수의 미소 렌즈를 갖는 렌즈 확산판(60a)를 사용하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 렌즈 확산판이면, 그 광확산 방향과 평행인 방향으로 판상 영역이 연장되어 이루어지는 루버 구조를, 보다 안정적으로 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 이방성 광확산 소자의 활성 에너지선에 대한 내구성에 대해서도 효과적으로 향상시킬 수 있기 때문이다.

즉, 예를 들면 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이, 규칙성을 갖는 요철로 형성되는, 복수의 미소 렌즈를 표면에 갖는 렌즈 확산판(60a)이면, 광확산 방향에 있어서의 광확산 각도의 반값각(θk)을 효과적으로 넓히면서, 비광확산 방향에 있어서의 광확산 각도의 반값각(θh)에 대해서는 효과적으로 좁힐 수 있어, 우수한 이방성 광확산을 발휘할 수 있기 때문이다.

또한, 도 7의 (a)에서는, 일반적인 것으로서 θh≠0°인 렌즈 확산판을 나타내고 있지만, 예를 들면 렌티큘러 렌즈와 같은 이론적으로 θh=0°인 렌즈 확산판 을 사용해도 된다.

또, 렌즈 확산판의 원재료로서는, 투명성 및 내후성이 우수한 점에서, 아크릴 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리카보네이트 수지 등의 합성 수지, 혹은 보다 내후성이 우수한 유리를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이, 이방성 광확산 소자(60)로서, 굴절율이 상이한 복수의 판상 영역을 필름면을 따른 임의의 일방향으로 교호로 배치해서 이루어지는 루버 구조를 갖는 개재용 이방성 광확산 필름(60b)을 사용하는 것도 바람직하다.

이 이유는, 개재용 이방성 광확산 필름이면, 확산광의 방향을 정밀하게 제어할 수 있고, 확산광의 휘도의 균일성도 높기 때문에, 그 광확산 방향과 평행인 방향으로 판상 영역이 연장되어 이루어지는 루버 구조를, 보다 안정적으로 형성할 수 있기 때문이다.

또한, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 공정 시트(2) 위에 형성된 도포층(1)을 이동시키면서 조사광을 조사함과 함께, 위쪽으로부터 바라본 경우에, 도 8에 나타내는 바와 같이, 도포층(1)의 이동 방향(E)을 따른 가상선(E2')(필름의 장척 방향(E1')과 일치함)와 이방성 광확산 소자(60)의 광확산 방향(K)이 이루는 예각(θ3)을 80° 이하의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이렇게 실시하는 것에 의해, 필름의 장척 방향(E1'), 혹은 그 근방의 방향으로 판상 영역이 연장되어 이루어지는 루버 구조를, 안정적으로 형성할 수 있기 때문이다.

따라서, 도포층(1)의 이동 방향(E)을 따른 가상선(E2')과 이방성 광확산 소자(60)의 광확산 방향(K)이 이루는 예각(θ3)을 45° 이하의 값으로 하는 것이 바람직하고, 10° 이하의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 평행광으로서의 활성 에너지선의 평행도를 10° 이하의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 평행광으로서의 활성 에너지선의 평행도를 이러한 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, 이방성 광확산 소자의 광확산 방향과 평행인 방향으로 판상 영역이 연장되어 이루어지는 루버 구조를, 더 안정적으로 형성할 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 평행도가 10°를 초과한 값이 되면, 도 6의 (a)∼(b)를 사용해서 설명한 이방성 광확산 소자(60)의 비광확산 방향(H)에 있어서의 광확산 각도의 반값각(θh)이 과도하게 큰 값이 되어, 조사광의 이방성이 과도하게 저하할 경우가 있기 때문이다.

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

여기에서, 상술한 평행도의 평행광을 얻기 위한 장치의 일례로서, 도 9를 사용해서, 평행광으로서의 활성 에너지선을 조사하기 위한 조사 장치(80)에 대하여 설명한다.

즉, 조사 장치(80)는, 예를 들면 쇼트 아크 Hg 램프 등의 광원(82)으로부터 출사된 활성 에너지선의 진행 방향을, 순차적으로, 마이크로렌즈 어레이(84a), 로드 렌즈(84b), 및 그 외의 렌즈(84c∼84e)를 통과시키는 것에 의해 조절하여, 최종적으로 평행도가 높은 평행광으로 할 수 있는 장치이다.

또, 본 발명에 있어서의 조사 장치는, 이것에 한정되는 것이 아니다.

예를 들면, 일본국 특개2005-292219나 일본국 특개2009-173018에 개시되어 있는 것과 같은, 선상 광원의 바로 아래에 통상물(筒狀物)의 집합체를 개재시키고, 이 통상물의 집합체를 통해서 활성 에너지선의 조사를 행하는 타입의 조사 장치 등, 평행광의 평행도가 상술한 범위 내가 되는 것이면, 호적하게 사용할 수 있다.

또한, 도포층에 대한 활성 에너지선 조사의 태양은, 상술한 이외의 태양이어도 된다.

예를 들면, 도 10의 (a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 선상 광원(70)을, 그 장축 방향이 도포층(1)의 이동 방향(E)과 평행인 방향, 혹은 그 근방의 방향이 되도록 배치함과 함께, 선상 광원(70)과 도포층(1) 사이에, 리니어 프레넬 렌즈(linear Fresnel lens)(62)를 개재시켜서 활성 에너지선(51)을 조사하는 태양이어도 된다.

즉, 리니어 프레넬 렌즈(62)는, 톱 형상의 단면을 가지며, 한쪽 면에 이러한 단면 형상에 유래한 복수의 홈이 평행 직선상으로 형성되어 이루어지는 렌즈이다.

따라서, 도 10의 (a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 리니어 프레넬 렌즈(62)의 홈 방향을, 선상 광원(70)의 장축 방향과 평행이 되도록 개재시킴으로써, 도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이, 선상 광원(70)의 장축 방향으로부터 바라본 경우에 부채꼴로 확산하고 있는 활성 에너지선(51)의 진행 방향을, 리니어 프레넬 렌즈(62)와 직교하는 방향으로 통일하여, 활성 에너지선(51')으로 할 수 있다.

따라서, 이러한 태양이어도, 이방성 광확산 소자를 개재시켜서 평행광으로서의 활성 에너지선을 조사했을 경우와 마찬가지로, 필름의 장척 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 연장되는 판상 영역으로 이루어지는 루버 구조를 형성해서 이루어지는 장척상의 이방성 광확산 필름을 얻을 수 있다.

또, 리니어 프레넬 렌즈의 원재료로서는, 투명성 및 내후성이 우수한 점에서, 아크릴 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리카보네이트 수지 등의 합성 수지, 혹은 보다 내후성이 우수한 유리를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 도포층의 표면에 있어서의 활성 에너지선의 피크 조도를 0.1∼50㎽/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 도포층의 표면에 있어서의 활성 에너지선의 피크 조도를 이러한 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, 이방성 광확산 소자의 광확산 방향과 평행인 방향으로 판상 영역이 연장되어 이루어지는 루버 구조를, 보다 효율좋게 형성할 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 피크 조도가 0.1㎽/㎠ 미만의 값이 되면, 루버 구조를 명확하게 형성하는 것이 곤란해질 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 피크 조도가 50㎽/㎠를 초과한 값이 되면, 경화 속도가 지나치게 빨라질 것으로 추정되어, 루버 구조를 명확하게 형성할 수 없을 경우가 있기 때문이다.

따라서, 도포층의 표면에 있어서의 활성 에너지선의 피크 조도를 0.3∼10㎽/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.5∼5㎽/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 여기에서 말하는 피크 조도란, 도포층 표면에 조사되는 활성 에너지선이 최대값을 나타내는 부분에서의 측정값을 의미한다.

또한, 도포층의 표면에 있어서의 활성 에너지선의 적산 광량을 5∼300mJ/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 도포층의 표면에 있어서의 활성 에너지선의 적산 광량을 이러한 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, 이방성 광확산 소자의 광확산 방향과 평행인 방향으로 판상 영역이 연장되어 이루어지는 루버 구조를, 더 효율좋게 형성할 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 적산 광량이 5mJ/㎠ 미만의 값이 되면, 루버 구조 영역을 위쪽으로부터 아래쪽을 향해서 충분히 신장시키는 것이 곤란해질 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 적산 광량이 300mJ/㎠를 초과한 값이 되면, 얻어지는 이방성 광확산 필름에 착색이 생길 경우가 있기 때문이다.

따라서, 도포층의 표면에 있어서의 활성 에너지선의 적산 광량을 10∼200mJ/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 15∼150mJ/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 도포층을 이동시키면서 활성 에너지선의 조사를 행할 때에, 도포층의 이동 속도를 0.1∼10m/분의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 도포층의 이동 속도를 이러한 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, 이방성 광확산 소자의 광확산 방향과 평행인 방향으로 판상 영역이 연장되어 이루어지는 루버 구조를, 한층더 효율좋게 형성할 수 있기 때문이다.

즉, 도포층의 이동 속도가 0.1m/분 미만의 값이 되면, 생산성이 과도하게 저하할 경우가 있기 때문이다. 한편, 도포층의 이동 속도가 10m/분을 초과한 값이 되면, 도포층의 경화, 환언하면, 루버 구조의 형성보다도 빨리, 도포층에 대한 활성 에너지선의 입사 각도가 변화하게 되어, 루버 구조의 형성이 불충분해질 경우가 있기 때문이다.

따라서, 도포층의 이동 속도를 0.2∼5m/분의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.5∼3m/분의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 평행광으로서의 활성 에너지선을 출사하기 위한 조사 장치의 하단과 이방성 광확산 소자의 상단의 거리는, 특별히 제한되는 것이 아니지만, 통상, 0∼500㎝의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 1∼100㎝의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 이방성 광확산 소자의 하단과 도포층의 표면과의 거리는, 특별히 제한되는 것이 아니지만, 통상 0.1∼500㎝의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 1∼100㎝의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 도 5의 (b)에 있어서는, 수평으로 탑재된 도포층(1)에 대하여, 이방성 광확산 소자를 평행하게 개재시키고, 또한 평행광으로서의 활성 에너지선을, 도포층(1) 및 이방성 광확산 소자의 표면과 직교하는 방향으로부터 조사하고 있지만, 본 발명의 태양은 이것에 한정되는 것이 아니다.

따라서, 예를 들면 이방성 광확산 소자를 경사시켜서 개재시키거나, 평행광으로서의 활성 에너지선을 경사 방향으로부터 조사하거나 하는 태양이어도 된다.

또한, 공정 (c)에 있어서, 도포층의 상면에 대하여, 활성 에너지선 투과 시트를 라미네이트한 상태에서 활성 에너지선을 조사하는 것도 바람직하다.

이 이유는, 활성 에너지선 투과 시트를 라미네이트 하는 것에 의해, 산소 저해의 영향을 효과적으로 억제해서, 보다 효율적으로 루버 구조를 형성할 수 있기 때문이다.

즉, 도포층의 상면에 대하여, 활성 에너지선 투과 시트를 라미네이트함으로써, 도포층의 상면이 산소와 접촉하는 것을 안정적으로 방지하면서, 당해 시트를 투과시켜서, 효율적으로 도포층에 대하여 활성 에너지선을 조사할 수 있기 때문이다.

또, 활성 에너지선 투과 시트로서는, 공정 (b)(도포 공정)에 있어서 기재한 공정 시트 중, 활성 에너지선이 투과 가능한 것이면, 특별히 제한 없이 사용할 수 있다.

또한, 도포층이 충분히 경화하는 광량이 되도록, 공정 (c)로서의 활성 에너지선의 조사와는 별도로, 활성 에너지선을 더 조사하는 것도 바람직하다.

이때의 활성 에너지선은, 도포층을 충분히 경화시키는 것을 목적으로 하는 것이기 때문에, 평행광이 아닌, 어느 진행 방향에 있어서도 랜덤인 광을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 활성 에너지선 조사 공정 후의 이방성 광확산 필름은, 공정 시트를 박리하는 것에 의해, 최종적으로 사용 가능한 상태가 된다.

[실시예]

이하, 실시예를 참조하여, 본 발명의 이방성 광확산 필름에 대해서 더 상세하게 설명한다.

[실시예 1]

1. 저굴절율 중합성 화합물 (B)성분의 합성

용기 내에, (B2)성분으로서의 중량 평균 분자량 9,200의 폴리프로필렌글리콜(PPG) 1몰에 대하여, (B1)성분으로서의 이소포론디이소시아네이트(IPDI) 2몰, 및 (B3)성분으로서의 2-히드록시에틸메타크릴레이트(HEMA) 2몰을 수용한 후, 통상의 방법에 따라서 중합시켜, 중량 평균 분자량 9,900의 폴리에테르우레탄메타크릴레이트를 얻었다.

또, 폴리프로필렌글리콜 및 폴리에테르우레탄메타크릴레이트의 중량 평균 분자량은, 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 : 테트라히드로퓨란

·측정 온도 : 40℃

2. 이방성 광확산 필름용 조성물의 조제

다음으로, 얻어진 (B)성분으로서의 중량 평균 분자량 9,900의 폴리에테르우레탄메타크릴레이트 100중량부에 대하여, (A)성분으로서의 하기 식(3)으로 표시되는 중량 평균 분자량 268의 o-페닐페녹시에톡시에틸아크릴레이트(신나카무라카가쿠(주)제, NK에스테르 A-LEN-10) 100중량부와, (C)성분으로서의 2-히드록시-2-메틸프로피오페논 5중량부를 첨가한 후, 80℃의 조건 하에서 가열 혼합을 행하여, 이방성 광확산 필름용 조성물을 얻었다.

또, (A)성분 및 (B)성분의 굴절율은, 아베 굴절계(아타고(주)제, 아베 굴절계 DR-M2, Na 광원, 파장 589㎚)를 사용해서 JIS K0062에 준하여 측정한 바, 각각 1.58 및 1.46이었다.

3. 이방성 광확산 필름용 조성물의 도포

다음으로, 얻어진 이방성 광확산 필름용 조성물을, 공정 시트로서의 필름 형상의 투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(이하, PET라고 칭함)에 대하여, 어플리케이터를 사용해서 도포하여 막 두께 200㎛의 도포층을 얻었다.

4. 도포층의 광경화

다음으로, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 얻어진 도포층의 위쪽에, 도포층의 표면과의 거리가 160㎜인 위치에 조사 렌즈가 위치하도록, 조사 장치로서의 평행광 노광 장치(평행도 : 3°, 조사 면적 : 7㎝×7㎝)를 고정했다.

또한, 도포층의 위쪽에, 도포층의 표면과의 거리가 50㎜인 위치에 그 하면이 위치하도록, 이방성 확산 소자(60)로서의 렌즈 확산판(옵티컬 솔루션즈(주)제, LSD 40×0.2 PC10-F12, 재질 : 폴리카보네이트, 두께 : 254㎛, 광확산 방향에 있어서의 광확산 각도의 반값각(θk) : 40°, 비광확산 방향에 있어서의 광확산 각도의 반값각(θh) : 0.2°)을 고정했다.

다음으로, 도 8에 있어서, 얻어진 도포층(1)을, 위쪽으로부터 바라본 경우에, 도포층의 이동 방향을 따른 가상선(E2')과 이방성 광확산 소자(60)의 광확산 방향(K)이 이루는 예각(θ3)이 0°가 되도록, 컨베이어를 사용하여 0.32m/분의 속도로 평행 이동시키면서 자외선을 조사하여, 장척 방향(도포층의 이동 방향)의 길이가 3m, 단척 방향의 길이가 0.07m, 막 두께 200㎛인 장척상의 이방성 광확산 필름을 얻었다.

이때, 도포층의 표면에 있어서의 피크 조도는 1.92㎽/㎠이고, 적산 광량은 22.17mJ/㎠이었다.

또, 상술한 피크 조도 및 적산 광량은, 수광기를 부착한 UV METER(아이그래픽(주)제, 아이 자외선 적산 조도계 UVPF-A1)를 도포층의 위치에 설치해서 측정했다.

또한, 이방성 광확산 필름의 막 두께는, 정압 두께 측정기(다카라세이사쿠쇼(주)제, 테크록 PG-02J)를 사용해서 측정했다.

또한, 얻어진 이방성 광확산 필름(10a)은, 도 11에 나타내는 바와 같이, 필름면을 상면으로부터 바라본 경우에, 판상 영역의 연장 방향과 필름의 장척 방향(도포층의 이동 방향)이 이루는 예각이 0°인 것을 확인했다.

즉, 판상 영역의 연장 방향과 필름의 장척 방향이 일치하는 필름을, 장척 방향의 길이를 제한하지 않고 연속적으로 얻을 수 있으며, 나아가서는 이것을 롤 형상으로 감은 이방성 광확산 필름도 얻어지는 것이 명확해졌다.

또한, 얻어진 이방성 광확산 필름을, 필름의 장척 방향과 직교하는 면으로 절단한 단면의 사진을 도 12의 (a)에, 필름의 장척 방향에 평행 또한 필름면과 직교하는 면으로 절단한 단면의 사진을 도 12의 (b)에, 각각 나타낸다.

또, 이방성 광확산 필름의 절단은 면도날을 사용해서 행하고, 단면 사진의 촬영은 디지털 현미경(Keyence(주)제, VHV-1000)을 사용해서 행했다.

5. 측정

도 11에 나타내는 바와 같이, 얻어진 이방성 광확산 필름의 하측으로부터, 당해 필름에 대하여 필름면의 법선 방향(입사각 θ1=0°)으로부터 광을 입사했다.

다음으로, 변각 측색계(스가시켄키(주)제, VC-2)를 사용하여, 필름의 장척 방향과 직교하는 방향, 및 필름의 장척 방향에 평행인 방향에 있어서의 확산광의 스펙트럼 차트를 얻었다.

즉, 도 13의 (a)에 나타내는 바와 같이, 이방성 광확산 필름에 의해 확산된 확산광에 있어서의 광확산 각도(°)를 가로축에 취하고, 확산광의 상대 강도(-)를 세로축에 취했을 경우의 스펙트럼 차트를 얻었다.

여기에서, 도 13의 (a)에 나타내는 스펙트럼 차트(A)는, 필름의 장척 방향과 직교하는 방향에 있어서의 확산광에 대응하고 있고, 스펙트럼 차트(B)는, 필름의 장척 방향에 평행인 방향에 있어서의 확산광에 대응하고 있다.

또한, 코노스코프(autronic-MELCHERS GmbH사제)를 사용하여, 도 13의 (b)에 나타내는 바와 같이, 도 11에 있어서의 Z 방향으로부터 바라본 경우의 확산광의 사진을 얻었다.

이러한 도 13의 (a)∼(b)에 나타내는 결과는, 도 11에 나타내는 바와 같은 내부 구조를 갖는 필름으로부터 예측되는 광확산 특성과 일치하는 것이었다.

[비교예 1]

비교예 1에서는, 도포층(1)의 광경화의 조건을 이하와 같이 변경한 것 외에는, 실시예 1과 마찬가지로 광확산 필름을 제조했다.

즉, 선상의 고압 수은 램프에 집광용 콜드 미러가 부속한 자외선 조사 장치(아이그래픽스(주)제, ECS-4011GX)를 준비했다.

이때, 위쪽으로부터 바라본 경우에, 선상 광원의 장축 방향과 도포층의 이동 방향을 따른 가상선이 직각을 이루도록(예각이 90°) 자외선 조사 장치를 설치했다.

다음으로, 열선 커트 필터 프레임 위에 차광판을 설치하여, 도포층의 표면에 조사되는 자외선이, 선상 광원의 장축 방향으로부터 바라본 때의 도포층 표면의 법선을 0°로 했을 경우에, 선상 광원으로부터의 직접 자외선 조사 각도가 0°가 되도록 설정했다.

또한, 도포층 표면으로부터 선상 광원까지의 높이는 2000㎜로 하고, 피크 조도는 1.26㎽/㎠, 적산 광량은 23.48㎽/㎠가 되도록 설정했다.

또한, 얻어진 이방성 광확산 필름(10a)은, 도 14에 나타내는 바와 같이, 필름 위쪽으로부터 바라본 경우에, 루버 구조에 있어서의 판상 영역의 연장 방향과 필름의 장척 방향이 직각을 이루는(예각이 90°) 것을 확인했다.

또한, 얻어진 이방성 광확산 필름(10a)을, 필름의 장척 방향과 직교하는 면으로 절단한 단면의 사진을 도 15의 (a)에, 필름의 장척 방향에 평행 또한 필름면과 직교하는 면으로 절단한 단면의 사진을 도 15의 (b)에 각각 나타낸다.

또한, 실시예 1과 마찬가지로, 얻어진 광확산 필름의 하측으로부터, 당해 필름에 대하여 필름면의 법선 방향으로부터 광을 입사했을 경우에 있어서의 광확산 정도를 측정했다.

얻어진 확산광의 스펙트럼 차트를 도 16의 (a)에, 도 14에 있어서의 Z 방향으로부터 바라본 경우의 확산광의 사진을 도 16의 (b)에 나타낸다.

이러한 도 16의 (a)∼(b)에 나타내는 결과는, 도 14에 나타내는 바와 같은 내부 구조를 갖는 필름으로부터 예측되는 광확산 특성과 일치하는 것이었다.

이상, 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 소정의 제조 방법을 실시하는 것에 의해, 필름의 장척 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 연장되는 판상 영역으로 이루어지는 루버 구조를 형성해서 이루어지는 장척상의 이방성 광확산 필름을 얻을 수 있게 되었다.

그 결과, 장척상의 이방성 광확산 필름에 있어서, 입사광을 그 장척 방향과 직교하는 방향, 혹은 그 근방의 방향으로 이방성 광확산시킬 수 있게 되었다.

따라서, 본 발명의 이방성 광확산 필름 등은, 특히 프로젝션 스크린이나 반사형 액정 장치 등에 사용되는 대면적의 이방성 광확산 필름의 생산성이나 고품질화에 현저하게 기여하는 것이 기대된다.

1 : 도포층, 2 : 공정 시트, 10 : 이방성 광확산 필름, 12 : 상대적으로 굴절율이 높은 판상 영역, 13 : 루버 구조, 13' : 루버 구조의 경계면, 14 : 상대적으로 굴절율이 낮은 판상 영역, 50 : 평행광으로서의 활성 에너지선, 50' : 이방성을 갖는 활성 에너지선, 60 : 이방성 광확산 소자, 62 : 리니어 프레넬 렌즈, 70 : 선상 광원, 80 : 조사 장치, 82 : 광원, 84 : 렌즈

Claims

루버(louver) 구조를 갖는 장척상(長尺狀)의 이방성 광확산 필름으로서,
굴절율이 상이한 2개의 중합성 화합물을 함유하는 이방성 광확산 필름용 조성물의 경화물이며,
상기 루버 구조가, 상기 굴절율이 상이한 2개의 중합성 화합물의 각각에 유래한 굴절율이 상이한 복수의 판상(板狀) 영역이 필름면을 따른 임의의 일방향으로 교호(交互)로 배치해서 이루어지는 루버 구조이며, 또한
필름 위쪽으로부터 바라본 경우에, 상기 루버 구조에 있어서의 상기 판상 영역의 연장 방향과 필름의 장척 방향이 이루는 예각이 0∼10°의 범위 내의 값이며,
상기 이방성 광확산 필름에 있어서의 단척 방향의 길이가 0.1∼3m의 범위 내의 값임과 함께, 장척 방향의 길이가 15m 이상의 값인 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 필름.
삭제
제1항에 있어서,
롤 형상으로 감겨서 이루어지는 이방성 광확산 필름.
제1항에 있어서,
상기 이방성 광확산 필름에 있어서의 막 두께를 100∼500㎛의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 필름.
제1항에 있어서,
상기 굴절율이 상이한 판상 영역의 폭을, 각각 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 함과 함께, 당해 판상 영역을 막 두께 방향에 대하여 일정한 경사각으로 평행 배치해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 필름.
삭제
루버 구조를 갖는 장척상의 이방성 광확산 필름의 제조 방법으로서,
상기 이방성 광확산 필름이, 굴절율이 상이한 2개의 중합성 화합물을 함유하는 이방성 광확산 필름용 조성물의 경화물이며, 상기 굴절율이 상이한 2개의 중합성 화합물의 각각에 유래한 굴절율이 상이한 복수의 판상 영역이 필름면을 따른 임의의 일방향으로 교호로 배치해서 이루어지는 상기 루버 구조를 갖고, 단척 방향의 길이가 0.1∼3m의 범위 내의 값임과 함께, 장척 방향의 길이가 15m 이상의 값이며, 또한,
하기 공정 (a)∼(c)을 포함하고, 하기 공정(c)에 있어서, 공정 시트 위에 형성된 도포층을 이동시키면서 조사광을 조사함과 함께, 위쪽으로부터 바라본 경우에, 상기 도포층의 이동 방향을 따른 가상선과 이방성 광확산 소자의 광확산 방향이 이루는 예각을 10° 이하의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 필름의 제조 방법.
(a) 상기 굴절율이 상이한 2개의 중합성 화합물을 함유하는 상기 이방성 광확산 필름용 조성물을 준비하는 공정
(b) 상기 이방성 광확산 필름용 조성물을 공정 시트에 대해서 도포하여, 도포층을 형성하는 공정
(c) 상기 도포층에 대하여, 조사광을 이방성 광확산시키기 위한 이방성 광확산 소자를 개재(介在)하여 평행광으로서의 활성 에너지선을 조사하여, 필름 위쪽으로부터 바라본 경우에, 상기 루버 구조에 있어서의 상기 판상 영역의 연장 방향과 필름의 장척 방향이 이루는 예각이 0∼10°의 범위 내의 값이 되도록 상기 루버 구조를 형성하는 공정.