KR20080042882A

KR20080042882A - 광확산 필름 및 이것을 사용한 면광원

Info

Publication number: KR20080042882A
Application number: KR1020087005708A
Authority: KR
Inventors: 아키카즈 키쿠치; 히로미츠 타카하시; 코조 타카하시; 타카유키 카네코
Original assignee: 도레이 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-09-06
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2008-05-15
Also published as: TW200717108A; WO2007029606A1

Abstract

본 발명은 내부에 광확산 소자를 포함하는 기재 필름을 갖고, 또한 적어도 한쪽 표면에 평균 애스펙트비의 최대값 Asmax와 최소값 Asmin의 비 Asmax/Asmin(이방도)가 1.1 이상인 표면 요철 형상이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광확산 필름에 관한 것이다. 본 발명에 의해 휘도 균제도, 고휘도 특성이 뛰어난 광확산 필름이 제공된다.

광확산 필름, 면광원

Description

광확산 필름 및 이것을 사용한 면광원{LIGTH DIFFUSION FILM AND SURFACE LIGTH SOURCE USING SAME}

본 발명은 액정 디스플레이의 면광원(백라이트)이나 라이트박스, 전조식 간판장치, 면상 조명 등의 면상 광원에 적합하게 사용되는 광확산 필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 소위 직하형 면광원이나 사이드 라이트형 면광원의 출사면에 장착하는데 바람직하게 사용되는 광확산성 필름과 이것을 사용한 직하형 면광원, 사이드 라이트형 면광원에 관한 것이다.

최근, 퍼스널 컴퓨터, 텔레비전 또는 휴대전화 등의 표시장치로서 액정을 이용한 디스플레이가 다수 사용되고 있다. 이들의 액정 디스플레이는, 그 자체는 발광체가 아니기 때문에 뒷면으로부터 면광원을 사용해서 광을 조사함으로써 표시가 가능해 지고 있다. 또한, 면광원은 단지 광을 조사할 뿐만 아니라, 화면 전체를 균일하게 조사하지 않으면 안된다고 하는 요구에 따르기 위해서, 사이드 라이트형 면광원 또는 직하형 면광원이라고 불리는 면광원 구조의 것이 채용되고 있다.

이 때, 면광원의 출사광에 휘도 불균일이 있으면 디스플레이의 화질이 저하되기 때문에 화면 전체를 균일하게 조사하는 것이 요구된다.

그 중에서도, 텔레비전 등에 적용되는 면광원에서는 직하형 면광원이 적합하 게 사용된다. 직하형 면광원이란, 중공의 케이스에 광원을 배치하고, 상기 광원에서 출사광을 상기 케이스의 주된 한 평면에서 출사시키는 방식의 면상 광원이다(예를 들면 특허문헌 1). 즉, 광출사면의 바로 아래의 위치에 다수의 냉음극선관 등의 광원이 배치되는 구조가 된다.

이 때문에, 여러가지 면광원 중에서도 직하형 면광원에서는, 화면 상에서 광원의 바로 위에 해당하는 위치와 그렇지 않은 위치에서 큰 휘도차가 생기기 쉬워 휘도 불균일로서 인식되기 쉽다고 하는 문제가 있다. 이 때문에, 일반적으로 광출사면에는 대단히 강한 광확산성을 갖는 반투명 유백판(소위 광확산판)을 사용하여(도 2), 가능한 한 휘도 불균일을 저감시키고 있다. 이 광확산판에는 유기·무기의 미립자(바람직하게는 실리콘 미립자) 등을 혼입시킨 두께 수mm의 아크릴이나 폴리카르보네이트 등의 수지의 판이 사용되고 있다.

또한, 여기에서도 균일성이 부족한 경우, 광확산판에 직접 차광 패턴을 인쇄하여 광원의 상부에서 투과하는 광을 부분적으로 차단하여, 화면 전체의 휘도를 균일하게 하는 방법(예를 들면 특허문헌 2) 등도 제안되어 있다.

한편, 액정 디스플레이 등에 있어서의 화면 휘도는 보다 높은 것이 요구되고 있고, 이것에 대해서는 광원의 광출사 강도를 보다 크게 하는 등의 방법이 채용되고 있다. 이 경우, 휘도 불균일이 더욱 생기기 쉬워지기 때문에, 광확산판의 두께를 더욱 두껍게 하거나 미립자의 첨가량을 더욱 증가시킴으로써, 광확산판의 광확산성을 크게 하여 휘도 불균일의 해소를 시도하여 왔다.

특허문헌 1: 일본특허공개 평5-119311호 공보(청구항 1, 도 1)

특허문헌 2: 일본특허공개 평11-268211호 공보(청구항 1 및 2, 도 1 및 4)

그러나, 광확산판의 광확산성을 단지 크게 하면 한편으로는 광선 투과율이 감소해버려, 광원의 광출사 강도의 증대에 의한 휘도 향상 효과가 삭감되어버린다고 하는 과제가 있었다.

여기서 본 발명의 목적은, 이들의 점을 감안하여 휘도 불균일을 효율 좋게 해소하고, 화면 상의 휘도 균제도(均齊度)와 고휘도 특성을 양립시킬 수 있는 신규의 광확산 필름을 제공하는 것에 있다. 또한 본 발명의 목적은, 이 광확산 필름을 사용한 고휘도이고 또한 고균제도를 겸비한 신규의 면광원, 특히 직하형 면광원을 제공하는 것에 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이하의 구성을 갖는 것이다. 즉 본 발명의 광확산 필름은 내부에 광확산 소자를 포함하는 기재 필름을 갖고, 또한 적어도 한쪽 표면에 평균 애스펙트비의 최대값 Asmax와 최소값 Asmin의 비 Asmax/Asmin(이방도)가 1.1 이상인 표면 요철 형상이 형성되어 있는 광확산 필름이다.

또한, 본 발명의 면광원은 상기 광확산 필름을 이용한 면광원이다.

본 발명의 광확산 필름에 의하면, 높은 정면 휘도 특성과 화면 균제도가 뛰어나고, 액정 화면을 밝게 비추어 액정 화상을 보다 선명하고 또한 보기 쉽게 할 수 있는 직하형 면광원을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 광확산 필름을 사용한 면광원의 구조를 예시 설명하기 위한 사시도이다.

도 2는 면상 발광체의 구조를 예시 설명하기 위한 사시도이다.

도 3은 광확산 필름의 표면 요철 형상 애스펙트비를 구하는 방법을 설명하는 도면이다.

도 4는 직선상 광원 구조를 예시 설명하기 위한 조감도(광확산 필름을 제외)이다.

도 5는 직선상 광원 구조를 예시 설명하기 위한 조감도(광확산 필름을 제외)이다.

도 6은 직선상 광원 구조를 예시 설명하기 위한 조감도(광확산 필름을 제외)이다.

도 7은 직하형 면광원의 광원간 평균거리 a, 직하형 면광원의 광원과 광확산 필름의 평균거리, 및 식(1)으로 표시되는 각도 θ의 관계를 예시 설명하기 위한 단면도이다.

도 8은 직선 L1∼L10의 위치관계를 예시 설명하기 위한 조감도(광확산 필름을 제외)이다.

도 9는 B(-5), B(+5)의 측정계를 설명하기 위한 조감도이다.

도 10은 실시예 3-1에서 사용한 금형의 (x-z)단면도이다.

도 11은 실시예 3-2에서 사용한 금형의 (x-z)단면도이다.

도 12는 실시예 3-3에서 사용한 금형의 (x-z)단면도이다.

*****도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명*****

1: 광반사 필름 2: 광원

3: 광확산판 4: 투광기

5: 입사광선 6: 수광기

7: 광확산 필름 8: 금형

본 발명의 광확산 필름은, 내부에 광확산 소자를 포함하는 기재 필름을 갖고, 또한 적어도 한쪽의 표면에 평균 애스펙트비의 최대값 Asmax와 최소값 Asmin의 비 Asmax/Asmin(이방도)가 1.1 이상인 표면 요철 형상이 형성되어 있는 것이 필요하다. 이러한 조건을 만족하는 광확산 필름으로 함으로써, 직하형 면광원의 휘도 불균일을 비약적으로 개선시키는 것 및 휘도 특성을 비약적으로 향상시키는 것이 가능하다.

우선, 본 발명의 광확산 필름은, 내부에 광확산 소자를 포함하는 기재 필름으로 구성되어 있는 것이 필요하다. 후술하는 미세한 표면 요철 형상에 의해서도 광은 확산되지만, 표면 요철 형상만으로는 광을 충분히 확산시킬 수 없는 경우가 있다. 여기에서 기재 필름 내부에 광확산 소자를 포함시킴으로써, 보다 효율적으로 광을 확산시킬 수 있다.

여기서 광확산 소자는 기재 필름을 구성하는 주요 성분과는 굴절률이 다른 성분으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 굴절률의 차가 클수록 광확산성은 커진다.

우선, 본 발명에 있어서 기재 필름을 구성하는 수지는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 가시광 영역에 흡수를 갖지 않는 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 「가시광 영역에 흡수를 갖지 않는다」란, 이들 수지만으로 막두께 200㎛의 양표면이 평활한 필름을 형성했을 경우에, 그 필름의 전체 광선 투과율이 400nm∼700nm의 전체영역에서 70% 이상인 것을 의미한다. 이러한 조건을 만족하는 수지의 예로서는, 폴리올레핀(시클로올레핀 코폴리머 등도 포함), 폴리카르보네이트나 폴리에스테르 등이 열거된다. 이 중에서도 치수안정성, 기계특성, 핸들링특성(취급성)이 양호한 수지로서 방향족 폴리에스테르가 적합하게 사용된다.

방향족 폴리에스테르 중에서도, 생산성이 뛰어난 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, PET로 약칭함), 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리-1,4-시클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트 등을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 이들 중에서도 PET수지는 저렴하고 또한 입수가 용이하므로 가장 바람직하게 사용할 수 있다.

이들 폴리에스테르는 호모폴리머이어도 코폴리머이어도 좋다. 코폴리머인 경우의 공중합 성분으로서는 방향족 카르복실산, 지방족 디카르복실산, 지환족 디카르복실산, 탄소수 2∼15개의 디올 성분을 열거할 수 있고, 이들의 예로서는, 예를 들면 이소프탈산, 아디프산, 세바신산, 프탈산, 술폰산 염기 함유 이소프탈산 및 이들의 에스테르 형성성 화합물, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올, 폴리알킬렌글리콜 등을 열거할 수 있다.

이들 폴리에스테르 수지 중에는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에 서 각종 첨가물이 첨가되어 있어도 좋다. 이들 첨가물로서는 형광증백제, 가교제, 내열안정제, 내산화안정제, 자외선 흡수제, 유기의 윤활제, 유기, 무기의 미립자, 충전제, 내광제, 대전방지제, 핵제, 염료, 분산제, 커플링제 등이 예시된다.

다음으로, 상술한 바와 같은 필름을 구성하는 수지의 내부에 포함하는 광확산 소자의 종류는 특별히 한정되지 않고, 각종 무기입자, 유기입자, 수지 등을 사용할 수 있다. 광확산 소자는 가시광 영역에서 큰 흡수를 갖지 않는 것이 바람직하다. 광확산 소자는 단일 성분이어도 좋고, 2종류 이상의 성분을 사용해도 좋다.

광확산 필름을 구성하는 주요 성분으로 폴리에스테르계 수지(굴절률 1.55∼1.65)를 사용하는 경우, 광확산 소자로서 적합하게 사용되는 소자의 예로서는 폴리올레핀계 수지(굴절률 1.45∼1.55), 실리콘계 수지(굴절률 1.4∼1.5), 아크릴계 수지(공중합체 포함)(굴절률 1.45∼1.55), 메타크릴계 수지(공중합체 포함)(굴절률 1.45∼1.55), 기포(굴절률 1.0), 실리카(굴절률 1.45∼1.6), 황산바륨(굴절률 1.6∼1.7), 탄산칼슘(굴절률 1.45∼1.7) 또는 산화티타늄(굴절률 2.5∼2.7) 등이 열거된다.

그 중에서도 실리콘계 수지로 구성된 미립자, 아크릴계 수지로 구성된 미립자, 또는 메타크릴계 수지로 구성된 미립자 등이 굴절률 및 가시광에 흡수가 적은 점에서 적합하게 사용된다. 여기에서 미립자란, 구상당 직경의 평균값인 평균 입경이 0.1㎛ 이상 100㎛ 이하인 입자를 가리킨다. 구상당 직경이란, 미립자 등이 구 이외의 형상을 갖고 있는 경우, 그 체적과 같은 체적을 갖는 구의 직경을 가리킨다.

또한, 광확산 소자로서 폴리올레핀 수지를 사용하는 경우는, 특히 폴리메틸펜텐(굴절률 1.45)이 굴절률 및 가시광에 흡수가 적은 점에서 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 폴리메틸펜텐은 융점이 235℃ 정도이기 때문에, 폴리에스테르계 수지와 함께 용융 압출하는 것이 가능하다는 이점도 있다.

이와 같이 기재 필름을 구성하는 수지와 광확산 소자가 되는 수지가 함께 용융 압출되는 경우, 광확산 소자가 되는 수지는 기재 필름을 구성하는 수지 중에 분산된 것이 된다. 이 경우 광확산 소자의 평균 입경은 광확산 소자가 되는 수지의 분산체의 구상당 직경의 평균을 산출함으로써 구해진다.

광확산 소자의 평균 입경은 0.2㎛ 이상 50㎛ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.3㎛ 이상 20㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.5㎛ 이상 10㎛ 이하이다. 광확산 소자의 입경을 이러한 범위로 함으로써, 광을 효율적으로 확산시키는 것이 가능해져서, 휘도 불균일을 저감할 수 있다. 한편, 0.1㎛ 이하이면 레일리 산란현상 등에 의해 필름을 투과한 광이 착색되는 경우가 있다. 또한, 100㎛ 이상이면 광확산 소자가 시인되어 외관상 바람직하지 않은 경우가 있다.

또한, 상기한 굴절률은 대표적인 값이며, 공중합 성분이나 중합도, 결정 구조 등에 의해 변화될 수 있다.

본 발명의 광확산 필름에 있어서, 필름면에 수직한 단면에서의 광확산 소자면적 점유율은 1% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2% 이상이다. 광확산 소자 면적 점유율이 1% 이상이면, 광확산성이 보다 효율 좋게 높아진다.

또한, 상한은 특별히 규정되는 것은 아니지만, 50%를 초과하면 광확산성이 지나치게 커져서 필름에 입사한 광이 전방 뿐만 아니라 후방으로도 산란하기 때문에, 광선 투과율이 저하되는 경우가 있다.

본 발명의 광확산 필름에 있어서, 필름면에 수직한 단면에서의 광확산 소자의 수밀도는 250개/mm² 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 500개/mm²이다. 광확산 소자의 수밀도가 250개/mm² 이상이면, 광확산성이 보다 효율 좋게 높아진다.

또한, 상한은 특별히 규정되는 것은 아니지만, 100,000,000개/mm²을 초과하면, 광확산성이 지나치게 커져서 필름에 입사한 광이 전방 뿐만 아니라 후방으로도 산란하기 때문에, 광선 투과율이 저하되는 경우가 있다.

또한, 필름 단면에서의 광확산 소자 점유율은 1% 이상, 또한 필름 단면에서의 광확산 소자의 수밀도는 250개/mm² 이상인 것이 특히 바람직하다. 이 경우 매우 효율적으로 광확산성이 높아진다.

본 발명의 광확산 필름은 광확산 소자를 포함하는 기재 필름이 1축 이상으로 연신되어 있는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 2축으로 연신되어 있는 것이다. 적어도 기재 필름이 연신되어 있음으로써, 광확산 필름 전체가 높은 강도 등의 뛰어난 기계특성을 가질 수 있기 때문이다.

여기서, 연신된 기재 필름을 효율 좋게 얻는 방법으로서는, 예를 들면 이하와 같은 적층 필름을 제조하는 방법이 열거된다.

우선, 하기 (I)식을 만족하도록 열가소성 수지 A, B를 준비한다.

TA(℃)>TB(℃) (I)

여기서 TA는 수지 A의 융점, TB는 수지 B의 융점이다. 수지 B의 한측 또는 양측에 수지 B보다 융점이 높은 수지 A를 적층한다. 여기에서 광확산 소자를 수지 B 중에 분산하여 미연신 적층 시트를 얻는다.

다음으로, 상기 적층 시트를 1축 이상으로 연신한다. 이 때, 연신에 따라 수지 B와 광확산 소자의 계면에서 박리가 생겨서, 보이드(void)라고 불리는 공극이 생기는 경우가 있다. 보이드의 생성이 소량인 경우 보이드 자체가 적당한 광확산 소자가 된다. 그러나, 보이드가 다량으로 생성된 경우는, 적층 시트의 투과율이 감소하여 광확산 필름으로서 사용할 때 휘도 특성이 열화되는 경우가 있다. 이러한 경우, 연신 후 하기 (II)식을 만족하는 조건에서 열처리함으로써 보이드를 소멸시킬 수 있다.

TA(℃)>TH(℃)>TB(℃) (II)

여기서 TH는 열처리 온도이다. 즉, 수지 B만이 용융되는 온도에서 열처리함으로써, 일단 생긴 수지 B와 광확산 소자 사이의 보이드를 소멸시킬 수 있다.

이렇게 하여 연신된 기재 필름을 얻을 수 있다.

여기서, 수지 A, B에 사용되는 수지종으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 수지 A로서 폴리에틸렌테레프탈레이트가, 수지 B로서 폴리에틸렌테레프탈레이트에 이소프탈산이나 시클로헥산디메탄올 등을 공중합시켜 저융점화시킨 수지가 적합하게 사용된다.

또한, 이 때 사용되는 광확산 소자는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들 면 상술한 광확산 소자를 적합하게 사용할 수 있다. 수지 A에 폴리에틸렌테레프탈레이트, 수지 B에 폴리에틸렌테레프탈레이트에 이소프탈산이나 시클로헥산디메탄올 등을 공중합시켜 저융점화시킨 수지를 사용하는 경우, 실리콘계 수지로 구성된 미립자, 아크릴계 수지로 구성된 미립자, 메타크릴계 수지로 구성된 미립자 또는 폴리메틸펜텐이 굴절률 및 수지로의 분산성의 점에서 특히 적합하게 사용된다.

다음으로, 본 발명의 광확산 필름은 적어도 한쪽 표면에 평균 애스펙트비의 최대값 Asmax와 최소값 Asmin의 비 Asmax/Asmin(이방도)가 1.1 이상인 표면 요철 형상이 형성되어 있는 것이 아울러 필요하다.

이하, 표면 요철 형상에 대해서 상세히 설명한다.

우선, 본 발명에 있어서 필름 표면에 형성되는 표면 요철의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니다. 그러나, 적어도 한쪽 표면에 대해서는 평균 애스펙트비의 최대값 Asmax와 최소값 Asmin의 비 Asmax/Asmin(이방도)가 1.1 이상인 표면 요철 형상이 형성되어 있는 것이 필요하다.

여기서, 평균 애스펙트비란 다음과 같이 해서 구해지는 것이다.

(1) 필름을 두께 방향으로 손상되지 않도록 필름면에 대하여 수직으로 절단하여 단면을 관찰한다. 여기서 필름 단면에 있어서 필름면 방향을 x축 방향으로 하고(임의의 방향을 플러스 방향으로 함), 필름의 두께 방향을 y축 방향으로 한다.

(2) 표면 요철 형상의 볼록부(극대지점) 중 임의인 한점을 A0으로 한다.(도 3 참조)

(3) 이어서, A0에 대하여 x축 플러스 방향에서 가장 가까운 오목부(두께 방 향의 극소지점)를 A1으로 한다.

(4) A0과 A1의 x축 방향의 거리의 절대값을 계측하여 이것을 Ax1으로 한다. 이 때, 상기 거리가 0.5㎛ 미만인 경우는, 상기 극소지점을 오목부로 간주하지 않고, x축 플러스 방향에서 다음으로 가장 가까운 오목부를 찾아 그것을 A1으로 한다.

(5) A0과 A1의 y축 방향의 거리의 절대값을 계측하여 이것을 Ay1이라고 한다. 이 때, 상기 거리가 0.5㎛ 미만인 경우는, 상기 극소지점을 오목부로 간주하지 않고, x축 플러스 방향에서 다음으로 가장 가까운 오목부를 찾아 그것을 A1으로 한다.

(6) 이하의 식에 준하여 As1을 구한다.

·As1=Ay1/Ax1

(7) 이어서 A1에 대하여 x축 플러스 방향에서 가장 가까운 볼록부(두께 방향의 극대지점)를 A2로 한다.

(8) A1과 A2의 x축 방향의 거리의 절대값을 계측하여 이것을 Ax2로 한다. 이 때, 상기 거리가 0.5㎛ 미만인 경우, 상기 극대지점을 볼록부로 간주하지 않고, x축 플러스 방향에서 다음으로 가장 가까운 볼록부를 찾아 그것을 A2라고 한다.

(9) A1과 A2의 y축 방향의 거리의 절대값을 계측하여 이것을 Ay2으로 한다. 이 때, 상기 거리가 0.5㎛ 미만인 경우, 상기 극대지점을 볼록부로 간주하지 않고 x축 플러스 방향에서 다음으로 가장 가까운 볼록부를 찾아 그것을 A2로 한다.

(10) 이하의 식에 준하여 As2을 구한다.

·As2=Ay2/Ax2

(11) 상기 (3)에서 (10)의 작업을 반복함으로써 A3에서 A100에 해당하는 요철부를 정하여 As3∼As100을 구한다.

(12) As1부터 As100의 단순평균을 구하고 이것을 표면형상의 애스펙트비 As(0°)로 한다. 단, 요철부가 An까지 밖에 없는 경우, As1부터 Asn의 단순평균을 구하고 이것을 표면 요철 형상의 애스펙트비 As(0°)로 한다. 여기서 n은 100 미만의 정수이다.

또한, 필름면 내에서의 애스펙트비의 이방도는 이하와 같이 구한다.

(13) 필름면 내에서 상기 (1)에서 절단한 방향에 대하여 시계방향으로 15° 비틀어진 방향이 되도록 필름을 필름면에 대하여 수직으로 절단한다.

(14) 상기 (1)부터 (13)의 작업을 행하여 얻어진 표면 형상의 애스펙트비를 As(15°)로 한다.

(15) 동일하게, 필름면 내에서 상기 (1)에서 절단한 방향에 대하여 시계방향으로 30°, 45°, 60°, 75°, 90°, 105°, 120°, 135°, 150°, 165°비틀어진 방향이 되도록 필름을 필름면에 대하여 각각 수직으로 절단하여, 상기 (1)부터 (13)의 작업을 행하고, 얻어진 표면 형상의 애스펙트비를 각각 As(30°), As(45°), As(60°), As(75°)…As(165°)로 한다.

(16) As(0°), As(15°), As(30°), As(45°), As(60°), As(75°)…As(165°) 중 최대값을 Asmax, 최소값을 Asmin으로 한다.

(17) Asmax을 Asmin으로 나눈 값(Asmax/Asmin)을 이방도라고 한다. 한편, Asmin이 0인 경우 이방도는 무한대가 된다. 또한, As(n°)(n=0∼165°)가 모두 같은 값인 경우 이방도는 1이 된다.

본 발명의 광확산 필름은 적어도 한쪽 표면의 표면 요철 형상의 이방도가 1.1 이상인 것이 필요하다. 이방도는 바람직하게는 1.3 이상, 더욱 바람직하게 1.5 이상, 특히 바람직하게는 2.0 이상이다. 표면 요철 형상의 이방도를 1.1 이상으로 함으로써, 높은 휘도 불균일 개선 효과 및 휘도 향상 효과를 갖는 광확산 필름을 얻을 수 있다.

표면 요철 형상의 이방도를 1.1 이상으로 함으로써 상기 효과가 얻어지는 상세한 이유에 대해서는 불분명하지만, 본 발명자들은 다음과 같이 생각하고 있다.

본 발명의 광확산 필름이 특별히 사용되는 직하형 면광원은 도 4, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 직선부를 갖는 광원(예로서 냉음극관, 유기EL, 무기EL, LED 등이 열거됨)을 갖고, 또한 그 직선부가 거의 평행이 되도록 설치되어 있는 것이 많다.

이러한 경우, 광원의 직선부와 직교하는 방향(예를 들면 도 4의 파선으로 표시된 방향)에서는 광원과 광원이 존재하지 않는 부분이 교대로 나타나게 되어, 휘도분포는 매우 큰 편차를 갖는다.

한편, 광원의 직선부와 평행한 방향에서는 (1) 광원상 (2) 비광원상의 2개의 패턴이 있을 수 있다. 우선, (1) 광원상(예를 들면 도 4의 일점쇄선으로 표시된 방향)에서는 광원의 휘도분포는 거의 동일하므로 휘도분포의 편차는 작다. 다음에 (2) 비광원상(예를 들면 도 4의 이점쇄선으로 표시된 방향)에서는 광원이 존재하지 않으므로 휘도의 절대값은 낮지만 휘도 분포의 편차는 작다. 이와 같이, 광원의 직선부와 평행한 방향에서의 휘도분포의 편차는 작다.

즉, 광원으로부터의 출사광 분포(휘도 분포)는 광원에 대한 방향에 따라 크게 달라서 결국 큰 이방성이 있게 된다. 여기서, 광원의 직선방향에 대하여 평행이 되는 방향에 대해서는 광을 확산시킬 필요가 없는 한편, 광원의 직선방향에 대하여 수직이 되는 방향에 대해서는 매우 강하게 광을 확산시킬 필요가 있다.

여기서, 필름 표면에 부여된 미세한 요철은 광을 확산시키는 작용이 있다고 추정된다. 이 광확산성은 면내 모두 동일한 정도일 필요는 없다. 즉, 광원의 직선방향에 대하여 수직이 되는 방향에 대해서는 광을 강하게 확산시킬 필요가 있지만, 광원의 직선방향에 대하여 평행이 되는 방향에 대해서는 광을 강하게 확산시킬 필요가 없다. 오히려, 광원의 직선방향에 대하여 평행이 되는 방향에 대해서는 광을 강하게 확산시키지 않는 편이 휘도를 저하시키지 않는다고 생각된다. 그리고, 결과로서, 본 발명의 광확산 필름을 사용함으로써, 광선방향을 효율 좋게 제어하게 되어 휘도특성도 종래의 광확산판과 비교해서 향상되는 것으로 생각된다.

또한, 표면 요철 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax을 나타내는 면내 각도에 대하여, 최소값 Asmin을 나타내는 면내 각도는 실질적으로 직교하고 있는 것이 바람직하다. 이것은 상술한 바와 같이, 직하형 면광원에서 광을 강하게 확산시키지 않으면 안되는 방향과 강하게 확산시키지 않아도 좋은 방향은 직교하고 있기 때문이라고 생각된다. 여기에서 「실질적으로 직교하고 있다」란, 15°마다의 절단면 As(0°), As(15°)…As(165°)에서, Asmax로 된 절단면과 Asmin로 된 절단면이 직 교하고 있는 것을 의미한다. 예를 들면, As(0°)이 Asmax이고 As(90°)이 Asmin인 경우나, As(105°)이 Asmax이고 As(15°)가 Asmin인 경우 등을 말한다.

본 발명의 광확산 필름에 있어서, 표면에 형성된 요철은 미세한 것이 필요한 것이 바람직하다.

본 발명의 광확산 필름은 액정 디스플레이 등에 적합하게 사용할 수 있지만, 상기 디스플레이는 인간의 눈에 의해 관찰되므로, 광확산 필름의 표면 요철 형상이 확인되는 것은 액정 디스플레이 등의 품질상 바람직하지 않은 것이 많기 때문이다.

이 때문에, 본 발명에 있어서 미세란, Asmax가 되는 단면에서 구한 Ax1부터 Ax100의 단순평균 Axav가 1mm 이하인 경우를 말한다. Axav이 1mm 이하이면, 광확산 필름의 표면 요철 형상이 디스플레이 관찰자에 의해 확인되는 것을 방지할 수 있어, 고품질 디스플레이 등을 제공할 수 있다.

또한, Axav는 0.5mm 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.2mm 이하다. 하한은 특별히 규정되는 것은 아니지만 0.1㎛ 이상이다. Axav을 0.1㎛ 이상으로 함으로써 표면의 요철 형상에 입사한 광선을 기하광학적으로 확산시키는 것이 가능해 져서, 보다 효율적으로 광을 확산시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서 Asmax는 0.3 이상인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.5 이상이고, 특히 바람직하게는 0.7 이상이고, 가장 바람직하게는 1.0 이상이다. Asmax가 0.3 이상이면 뛰어난 광확산성을 얻을 수 있고, 화면 균제도나 휘도특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상한은 특별히 규정되는 것은 아니지만 10 이하인 것이 바람직하다. 10을 초과하면 특정한 방향으로만 광선이 출사되는 경향이 강 해져 화면 내의 휘도 균제화에는 그다지 기여하지 않는 경우가 있기 때문이다.

또한, 표면 요철의 형상으로서는 특별히 한정되지 않고, 규칙적인 형상이어도 불규칙적인 형상이어도 좋다. 규칙적인 형상의 예로서는 2차 곡선이나 삼각함수의 일부나 전부 등이 열거된다.

이러한 미세한 표면 요철 형상을 기재 필름에 부여하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 열 임프린트나 광 임프린트를 적합하게 사용할 수 있다.

열 임프린트란, 미세한 표면 형상이 형성된 금형과 수지를 가열하고, 수지에 금형을 압박하고, 금형과 수지를 냉각한 후 금형을 이형하여, 금형 표면에 형성된 형상을 수지에 전사하는 방법이다. 여기에서, 열 임프린트에 사용되는 수지는 열가소성 수지이어도 열경화성 수지이어도 좋지만, 투명성이 높은 수지가 바람직하다. 열 임프린트에 적합한 수지로서는 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 각종 시클로올레핀 코폴리머, 폴리카르보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등이 열거된다. 여기에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하는 경우는, 결정성을 저하시키기 때문에 이소프탈산, 시클로헥산디메탄올, 나프탈레이트, 스피로글리콜, 플루오렌 등을 공중합하는 것이 바람직하다. 결정성이 높으면 열 임프린트했을 때에 필름이 결정화되어 백색화되는 경우가 있기 때문이다.

한편, 광 임프린트란, 기재 필름 상에 광경화성 수지를 도포하고, 미세한 표면 형상이 형성된 금형을 광경화성 수지를 도포한 부분에 압박하고, 상기 부분에 자외선 등의 광선을 조사하여, 광경화성 수지를 경화시키고, 그 후 이형하여 금형표면에 형성된 형상을 수지에 전사하는 방법이다. 광 임프린트에 적합한 수지로서 는 아크릴계 수지가 열거된다.

본 발명의 광확산 필름의 광선 투과율은 40% 이상인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 50% 이상, 특히 바람직하게는 60% 이상이다. 광선투과율을 40% 이상으로 함으로써, 휘도특성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

본 발명의 광확산 필름의 헤이즈는 50% 이상인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 65% 이상, 특히 바람직하게는 80% 이상이다. 헤이즈가 50% 이상이면 광확산 필름을 면광원으로 사용한 경우의 화면 균제도를 향상시킬 수 있기 때문이다.

본 발명의 광확산 필름의 전체 두께는 1000㎛ 이하인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 10∼500㎛, 특히 바람직하게는 20∼300㎛이다. 여기서 「광확산 필름의 전체 두께」란, 광확산 필름이 기재 필름만으로 구성되어 있는 경우에는 그 기재 필름의 두께이다. 또한, 광확산 필름이 기재 필름 표면에 다른 수지층이 적층 되어 있는 경우에는 기재 필름과 수지층을 합한 두께이다. 전체 두께가 1000㎛ 이하이면, 광확산 필름을 경량화시킬 수 있고, 또한 핸들링성을 향상시킬 수 있다. 경량화함으로써, 실제로 광확산 필름을 면광원에 탑재했을 때에 면광원에 가해지는 하중을 작게 하는 것도 가능하다. 특히 전체 두께를 300㎛ 이하로 한 경우는, 광확산 필름을 롤상으로 권취하는 것이 용이하게 되어, 핸들링성이나 후가공성을 현저하게 향상시키는 것이 가능하다. 한편, 1000㎛을 초과하면 광확산 필름으로서 액정 디스플레이 등에 사용한 경우 면광원 전체의 두께가 커져 바람직하지 않은 경우가 있다.

광확산 필름이란, 상술한 바와 같이 광확산을 위해서 면광원에 조립하는 판 상 재료이다. 구체적으로는 직하형 면광원의 광확산판에 사용되는 경우가 많다. 따라서, 화면의 색조의 점에서 광확산 필름은 무채색에 가깝거나, 약간 파란색을 띄고 있는 색조가 바람직하다. 이 점을 고려해서 광확산 필름 중에 형광증백제를 적량 첨가하는 것도 바람직한 실시형태의 하나이다. 형광증백제로서는 시판의 것을 적당히 사용하면 좋고, 예를 들면 UBITEQ(R)(Ciba-Geigy사 제품), OB-1(Eastman사 제품), TBO(SUMITOMO SEIKA CHEMICALS CO.,LTD 제품), 케이콜(R)(Nippon Soda사 제품), Kayalite(R)(Nippon Kayaku사 제품), Lucopure(R)EGM(Client Japan사 제품) 등을 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 광확산 필름은 필름 표면의 법선방향에 대하여 20°∼50°의 각도범위에서 광선을 상기 광확산 필름에 입사했을 때에 법선방향으로 투과되는 광선의 비휘도의 최소값 BI를 0.0014 이상으로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.004 이상이고, 특히 바람직하게는 0.008 이상이다.

비휘도의 최소값 BI를 0.0014 이상으로 함으로써, 직하형 면광원의 휘도 불균일을 비약적으로 개선시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 광확산 필름에 있어서, 최대 평균 비휘도 Bmax는 0.002 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.005 이상, 특히 바람직하게는 0.01 이상이다.

여기서, 비휘도란 고니오포토미터인 측정장치에 의해 구해지는 값이다. 구체적인 측정법은 하기에 설명하지만, 광확산 필름 표면의 법선방향에 대하여 20°∼50°의 각도에서 광확산 필름에 광선을 입사했을 때(입사각을 θ라고 함), 법선방 향으로 투과되는 광강도를 입사광의 광강도로 나누고, 그 값을 cosθ으로 더 나눈 값을 비휘도라고 한다. 한편, 이 때 앙각(angle of elevation)은 붙이지 않는다(앙각은 0°이라고 함).

또한, 평균 비휘도란 필름 표면의 법선방향에 대하여 20°∼50°의 각도에서 광선을 상기 광확산 필름으로 입사시켰을 때의 법선방향으로 투과되는 광선의 비휘도를 평균한 것이고, 최대 평균 비휘도 Bmax란, 필름의 표리 및 필름의 면내 이방성을 고려한 결과 최대 평균 비휘도가 되는 값을 나타낸다. 상세한 측정법 등에 대해서는 후술한다.

비휘도의 최소값 BI 및/또는 최대 평균 비휘도 Bmax의 값을 상기 범위 내로 함으로써 높은 휘도 불균일 개선 효과 및 휘도 향상 효과를 갖는 광확산 필름을 얻을 수 있다. 또한, 비휘도의 최소값 BI, 최대 평균 비휘도 Bmax의 상한은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.5 이하인 것이 바람직하다. 0.5를 초과하는 경우는, 특정 방향으로만 광이 투과되어 오히려 휘도 불균일 개선 효과나 휘도 특성이 열화되는 경우가 있다.

또한, 비휘도의 최소값 BI 및/또는 최대 평균 비휘도 Bmax가 상기 범위 내에 있는 본 발명의 바람직한 실시형태의 광확산 필름은 2개 이상의 직선 광원부를 갖는 직하형 면광원에 의해 특히 바람직하게 사용된다. 여기서 2개 이상의 직선 광원부란, 도 4에 나타낸 바와 같이 직선상의 광원이 복수개 나열해 있는 경우 이외에, 도 5, 도 6에 나타낸 바와 같이 2개 이상의 직선부가 U자상 등에 의해 구성되어 있는 것 같은 경우도 포함된다. 광원에 있어서 복수의 직선부는 평행으로 되어 있는 것이 바람직하다.

2개 이상의 직선부가 U자상 등에 의해 구성되어 있는 경우, 직선부가 2개 이상 있으면 하나의 광원이어도 2개 이상의 직선부를 갖는 광원부에 포함된다.

본 발명의 광확산 필름은 필름 표면의 법선방향에 대하여 20°∼50°의 각도로 광선을 상기 광확산 필름에 입사시키고 필름을 면내 회전시키는 경우에 있어서, 법선방향으로 투과되는 광선의 최대 평균 비휘도 Bmax와 최소 평균 비휘도 Bmin의 비 Bmax/Bmin가 1.1 이상인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 1.3 이상, 특히 바람직하게는 1.5 이상이다. 광확산 필름의 Bmax/Bmin가 1.1 이상이면, 화면 내의 휘도를 효율 좋게 균제화시키면서 고휘도 특성을 얻을 수 있다.

여기서, 최소 평균 비휘도 Bmin 및 Bmax/Bmin은 고니오포토미터를 사용하여 하기에 설명하는 방법으로 구하는 것이다.

이하, 비휘도의 최소값 BI, 최대 평균 비휘도 Bmax와 최소 평균 비휘도 Bmin, 및 이들의 비 Bmax/Bmin의 구하는 방법에 대해서 설명한다.

(1) 측정은 투과 측정으로 행하고, 앙각은 0°(앙각 없음)으로 하고 편광 필터나 밴드패스 필터(색필터 등)는 사용하지 않는다.

(2) 다음으로, 시료대에는 아무것도 설치하지 않고, 광선 입사각 θ을 0°, 수광각을 0°로 하여 광도를 측정하고, 이 때의 값을 KA으로 한다.

(3) 측정 대상 필름의 양표면을 각각 편의적으로 a면, b면으로 정한다. 시료대에 측정 대상 필름을 광선 입사면이 a면이 되도록, 또한 휨 등이 없도록 설치하고, 광선 입사각 θ(대 필름면 법선방향)을 20°, 수광각을 0°(대 필름면 법선방 향)으로 하여 광도 KB(θ=20°)를 측정한다.

(4) 하기 식에 의해 비휘도 B를 구한다.

B(θ=20°)=(KB/KA)/cosθ

(5) θ=25°, 30°, 35°, 40°, 45°, 50°, -20°, -25°, -30°, -35°, -40°, -45°, -50°에서도 동일하게 비휘도를 구한다. θ=20°, 25°, 30°, 35°, 40°, 45°, 50°, -20°, -25°, -30°, -35°, -40°, -45°, -50°의 비휘도의 최소값을 BM(φ=0°, a면)이라고 한다. 또한, θ=20°, 25°, 30°, 35°, 40°, 45°, 50°, -20°, -25°, -30°, -35°, -40°, -45°, -50°의 비휘도의 평균 비휘도를 구하여, 이것을 Bav(φ=0°, a면)으로 한다. 여기서 φ는 측정에 있어서의 면내 회전각을 나타낸다(시계회전 방향을 +방향으로 함).

(6) 필름면 내에서 (3)∼(5)에서 측정한 방향에 대하여 시계방향으로 15°회전방향으로 되도록 필름을 회전시킨다. 즉, φ=15°이 된다.

(7) 상기 (3)∼(5)의 작업을 행하여 BM(φ=15 °, a면) 및 Bav(φ=15°, a면)을 얻는다.

(8) 필름면 내에서 (3)에서 측정한 방향에 대하여 시계방향으로 30°, 45°, 60°, 75°, 90°, 105°, 120°, 135°, 150°, 165°회전시킨 방향으로 되도록 필름을 필름면 방향으로 회전시킨다. 그리고, 각각의 회전 위치에서 상기 (3)∼(5)의 작업을 행하여 각각 BM(φ=30°, a면), BM(φ=45°, a면), …, BM(φ=165°, a면) 및 Bav(φ=30°, a면), Bav(φ=45°,a 면), …, Bav(φ=165°, a면)을 얻는다.

(9) b면에 대해서도 상기 (3)∼(8)의 작업을 행하여 각각 BM(φ=0°, b면), BM(φ=15°, b면), …, BM(φ=165°, b면) 및 Bav(φ=-15°, b면), …, Bav(φ=-165°, b면)을 얻는다.

(10) 상기 (9)까지에서 얻어진 Bav 중 가장 높은값을 최대 평균 비휘도 Bmax로 한다. 또한, Bmax를 측정했을 때의 면 및 각도 φ에서의 BM을 비휘도의 최소값 BI로 한다. 본 발명에 있어서, 한쪽 표면에만 이방도 1.1 이상의 표면 요철 형상이 형성되어 있는 경우에는, 통상 그 면과 반대측의 면이 최대 평균 비휘도 Bmax를 갖는 면이 된다.

(11) 최대 평균 비휘도 Bmax를 갖는 면에 있어서, 면내 회전각 φ을 변화시킨 상기 측정에서 얻어진 Bav 중 가장 작은값을 최소 평균 비휘도 Bmin로 한다.

(12) Bmax을 Bmin으로 나눈 값(Bmax/Bmin)을 구한다. 한편, Bmin이 0인 경우, Bmax/Bmin은 무한대가 된다. 또한, Bmax와 Bmin이 같은 값인 경우, Bmax/Bmin은 1이 된다.

BI, Bmax, Bmax/min을 상기 범위로 함으로써 상기 효과가 얻어지는 상세한 이유에 대해서는 불분명하지만, 본 발명자들은 다음과 같이 생각하고 있다. 본 발명의 광확산 필름이 적합하게 사용되는 직하형 면광원은 도 4∼6에 나타낸 바와 같이 2개 이상의 직선부를 갖는 광원을 갖고, 또한 그 직선부가 거의 평행이 되도록 설치되어 있는 것이 많다. 즉, 광원으로부터의 출사광 분포에는 큰 이방성이 있게 된다.

휘도 불균일은 이와 같은 광원으로부터의 출사광 분포의 큰 이방성에 의해 광원 바로 위의 휘도와 광원간의 휘도가 다른 것에 의해 생기는 현상이다. 직하형 면광원을 정면에서 관찰하면(면광원의 발광면에 대하여 법선방향에서 관찰) 광원의 바로 위는 광원자체가 발광체이기 때문에 대단히 고휘도가 된다. 한편, 광원간에는 당연한 일이면서 발광체는 존재하지 않고, 휘도는 광원 바로 위와 비교해서 현저히 낮다. 여기서 광원간의 휘도는 주로 근방에 존재하는 광원으로부터 광확산 필름에 입사하는 광이 어느 정도 관찰자 방향으로 굴절·산란 투과되는지가 중요하게 된다.

이 때문에, 하기 (III)식에 의해 유도되는 δ의 각도로 광확산 필름에 광선이 입사되었을 때에 필름면의 법선방향으로 출사되는 광량을 일정 이상으로 함으로써, 광원간에 위치하는 부분의 광확산 필름의 휘도가 상승한다. 그 결과로서 휘도 불균일이 개선되면서 고휘도 특성을 나타내는 것으로 생각된다.

tanδ=(a/2)/b …(III)

(III)식에 있어서, a는 직하형 면광원의 광원간 평균거리, b는 직하형 면광원의 광원과 광반사 확산 필름의 평균거리. 여기에서, 각도 δ이란, 즉 도 7에 나타낸 각도를 나타내고 있다.

또한, (III)식에 있어서 a는 직하형 면광원의 광원간 평균거리이지만, 이것은 이하와 같이 구해지는 것이다.

(1) 면광원의 장변방향을 L변, 단변방향을 S변이라고 한다. 한편, 면광원이 정방형인 경우는 편의적으로 L변과 S변을 정하기로 한다. 그 다음, 한 방향의 L변을 11등분하고, 등분점에서 다른 쪽의 L변에 직선 L1∼L10을 각각 L변에 대하여 수직으로 긋는다(도 8).

(2) 직선 L1이 2개 이상의 형광관과 교차되고 있는 경우는, 직선 L1과 최초의 형광관의 교점(교점은 형광관의 중심부로 함)으로부터 다음 형광관과의 교점의 거리(광원간 거리)를 측정한다. 이와 같이 하여 모든 광원간 거리를 측정하고, 이들의 평균을 산출한다. 이 방법으로 구한 평균 광원간 거리를 LA1으로 한다. 한편, 직선 L1이 1개 이하의 형광관 밖에 교차하지 않고 있는 경우는, 광원간 거리가 존재하지 않기 때문에 데이터 없음으로 한다.

(3) 직선 L2로부터 L10에 대해서도 같은 작업을 행하여 LA2∼LA10을 구한다.

(4) S변에 대해서도 한 방향의 S변을 11등분하고, 등분점에서 다른 쪽의 S변으로 직선 S1∼S10을 각각 S변에 대하여 수직으로 긋는다. 그리고 (2)∼(3)과 같은 작업을 행하여 SA1∼SA11 및 SA를 구한다.

(5) LA1∼10 및 SA1∼10의 평균을 해당 면광원의 광원간 평균거리 a로 한다. 또한, 데이터 없음의 직선에 대해서는 평균 계산의 대상으로 하지 않는다.

한편, 상기 (III)식에 있어서, b는 직하형 면광원과 광확산 필름의 평균거리이지만, 이것은 이하와 같이 하여 구한다.

(1) 각 직선광원부에 편의적으로 직선광원부 1, 직선광원부 2, …, 직선광원부 n이라고 하도록 번호를 첨부한다.

(2) 직선광원부 1의 직선광원 부분의 길이를 계측하여, 직선광원부 1을 길이 방향으로 11등분한다.

(3) 직선광원부 1에 대해서 각 등분점에서의 직선광원부의 직경방향의 중심부로부터 광확산 필름의 광원측 표면까지의 최단거리를 계측한다.

(4) 각 등분점에서의 최단거리를 평균하여, 해당 평균값을 그 직선광원부의 직선광원부-광확산필름간 거리로 한다.

(5) 다른 직선광원부에 대해서도 직선광원부-광확산필름간 거리를 구한다.

(6) 이상에서 얻어진 직선광원부 1로부터 직선광원부 n까지의 직선광원부-광확산필름간 거리를 평균하고 상기 평균값을 b로 한다.

이상과 같은 방법으로 구해진 a 및 b에 근거해 상기 (III)식에 의해 각도 δ이 유도된다.

또한, 현재 시판되는 액정 디스플레이 등에 사용되고 있는 직하형 면광원의 δ은 30∼40°정도의 것이 많다.

휘도 불균일을 저감하기 위해서는 광원의 직선방향에 대하여 수직이 되는 방향에 대해서는 매우 강하게 광을 확산시키거나, 또는 광선의 출사방향으로 일정한 지향성을 갖게 하는 등 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 광의 확산 현상을 이용하거나, 광선의 출사 방향에 일정한 지향성을 갖게 하는 등 하여 필름면에 대하여 δ의 각도로 입사하는 광선을 관찰자 정면방향(필름면의 법선방향)으로 출사함으로써, 광원으로부터의 출사광 분포가 큰 이방성이 해소된다. 그 결과, 휘도 불균일이 저감되거나 휘도가 높아지도록 하는 효과가 나타나는 것이라고 추정하고 있다.

이것에 의해, 본 발명의 광확산 필름은 δ에 상당하는 20°∼50°의 각도범위에서 입사하는 광선을 필름면의 법선방향으로 출사하는 성능을 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 확산성이 가장 높거나 또는 출사광의 지향성이 가장 높은 면내 각도 φ에 있어서, 비휘도의 최소값 BI가 0.0014 이상인 것이 바람직하다. 즉, 비휘도의 최소값 BI는 확산성이 가장 높거나 또는 출사광의 지향성이 가장 높은 면내 각도 φ에 있어서, 필름면에 대하여 20°∼50°의 각도범위에서 입사하는 광선을 필름면의 법선방향으로 출사하는 성능의 하한을 나타내는 지표라고 말할 수 있다.

또한, 최대 평균 휘도 Bmax는 확산성이 가장 높거나 또는 출사광의 지향성이 가장 높은 면내 각도 φ에 있어서, 필름면에 대하여 20°∼50°의 각도범위에서 입사하는 광선을 필름면의 법선방향으로 출사하는 성능의 평균을 나타내는 지표라고 말할 수 있다. 최대 평균 비휘도 Bmax는 0.002 이상이 바람직하다.

한편, 광원의 직선방향에 대하여 평행이 되는 방향에 대해서는 광을 확산시킬 필요는 없는 것으로 생각되므로, 본 발명의 필름도 면내 모두에서(바꾸어 말하면 어느 φ에 있어서도) 비휘도의 최소값 BI나 최대 평균 비휘도 Bmax의 값이 높을 필요는 없다고 추측된다. 오히려, 광을 강하게 확산시키지 않는 편이 휘도를 저하시키지 않는 것으로 생각된다.

그래서, 본 발명의 광확산 필름은 필름면 내에서 광학적 이방성을 갖는 편이 유리하다고 생각되고, 구체적으로는 최대 평균 비휘도비 Bmax와 최소 평균 휘도비 Bmin의 비 Bmax/Bmin가 1.1 이상인 것이 바람직하다.

이들의 결과로서, 본 발명의 광확산 필름은 입사한 광선의 출사방향을 효율 좋게 제어하는 것으로 되어, 휘도 불균일을 저감시키면서 휘도특성도 종래의 광확산 필름과 비교해서 향상한 것으로 생각된다.

본 발명자들의 검토에 따르면, 종래의 어떠한 방법에 의해서도 이러한 휘도 불균일 개선 효과를 갖는 광확산 필름을 얻을 수는 없었다.

그 이유의 상세는 불분명하지만, 종래의 광확산판은 광확산성을 높이는 것만을 목적으로 하기 때문으로 생각된다. 이 때문에, 본 발명에서 목적하는 광확산 필름 용도에 있어서는, 휘도 불균일의 개선이 불충분하다고 하지 않을 수 없는 것이었다.

시판의 액정 디스플레이에는 직하형 면광원이 많이 사용되고 있으므로, 이들 액정 디스플레이를 분해하여 광확산판을 꺼내고 비휘도를 측정한 바, 광선입사각 θ가 20°∼50°인 범위에서는 비휘도의 최소값 BI, 최대 평균 휘도 Bmax는 0.0014 미만이고, Bmax/Bmin도 거의 1.0이었다.

또한, 본 발명의 광확산 필름은 δ가 10°∼60°의 범위인 직하형 면광원에서 높은 휘도 불균일 개선 효과와 휘도 특성이 발현된다. 보다 바람직하게는 20°∼50°이고, 더욱 바람직하게는 30°∼40°이다.

δ가 60°보다도 크면 광원간의 간격이 매우 커져서, 비휘도 BI, Bmax, Bmax/Bmin을 적합한 범위로 해도 휘도 불균일이 충분히 해소되지 않는 경우가 있다. 한편, δ이 10°보다도 작은 경우, 휘도특성이 열화되는 경우가 있다.

또한, 본 발명의 광확산 필름은 평균 비휘도 B(+5)가 하기 (IV)식을 만족하거나, 또는 평균 비휘도 B(-5)가 하기 (V)식을 만족하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 (IV) 및 (V)식 모두를 만족하는 것이다. 여기에서, 평균 비휘도 B(+5)란, 필름면 방향의 법선방향에 대하여 20°∼50°의 각도로 입사했을 경우에 있어서 법선방향에 대하여 +5°방향으로 투과되는 평균 비휘도이다. 또한, 평균 비휘도 B(-5)란, 필름면 방향의 법선방향에 대하여 20°∼50°의 각도로 입사했을 경우에 있어서 법선방향에 대하여 -5°방향으로 투과되는 평균 비휘도이다. 한편, B(+5) 및 B(-5)의 측정은 Bmax의 측정 조건을 기준으로 하여 행하는 것으로 한다. 즉, 우선 Bmax의 값이 측정되는 조건으로 하고, 그 다음 수광기의 수광각을 필름의 법선방향으로부터 +5° 또는 -5°로 하는 것으로 한다(도 9). 단, 앙각은 0°로 한다(앙각은 붙이지 않는 것으로 함).

B(+5)/Bmax≥0.5 …(IV)

B(-5)/Bmax≥0.5 …(V).

본 발명의 확산 필름이 (IV)식 또는 (V)식을 만족시킴으로써, 휘도 불균일 개선을 더욱 향상시킬 수 있다. 그 이유의 상세에 대해서는 현재 예의 해석중이지만 본 발명자들은 다음과 같이 생각하고 있다. 즉, B(+5)/Bmax 또는 B(-5)/Bmax가 작다고 하는 것은 일정한 입사각 θ을 갖는 입사 광선에 대하여 지향성이 강한 광선이 출사된다고 하는 것을 의미한다. 바꾸어 말하면, 어떤 특정한 각도방향으로만 광선이 강하게 출사된다고 하는 것이다. 여기에서, 광확산 필름은 화면 내의 휘도를 균제화하는 역할을 갖지만, 프리즘과 같이 어떤 특정한 각도방향에만 광선이 강하게 출사된다고 하는 것은 바람직하지 않다. 어떤 특정한 각도방향에만 광선이 강하게 출사되면 다른 방향으로는 광은 거의 출사되지 않는 것이 되기 때문에, 화면 내의 휘도 균제화에는 거의 기여하지 않는 경우가 있다.

여기서, 비휘도의 최소값 BI를 0.0014 이상으로 하거나, 최대 평균 비휘도 Bmax를 0.002 이상으로 하기 위한 수단으로서는, 예를 들면 광확산 필름의 표면 미 세 요철 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax를 0.3 이상으로 하는 것 등이 열거된다. Asmax은 보다 바람직하게는 0.5 이상이고, 특히 바람직하게는 0.7 이상이다. 애스펙트비 Asmax를 0.3 이상으로 함으로써, 비휘도의 최소값 BI나 비휘도 Bmax의 값을 보다 크게 할 수 있다. 한편, Asmax의 상한은 특별히 규정되는 것은 아니지만 10 이하인 것이 바람직하다. 10을 초과하면 특정한 방향으로만 광선이 출사되는 경향이 강해져서 B(+5)/Bmax나 B(-5)/Bmax가 작아지는 경우가 있어, 화면 내의 휘도균제화에는 그다지 기여하지 않는 경우가 있기 때문이다.

또한, 본 발명의 광확산 필름은 이방도 Asmax/Asmin가 1.1 이상이지만, Asmax/Asmin이 1.1 이상인 것에 의해 Bmax/Bmin의 값을 보다 크게 할 수 있다. Asmax/Asmin은 더욱 바람직하게는 1.3 이상, 특히 바람직하게는 1.5 이상이다.

본 발명의 광확산 필름은 내부에 광확산 소자를 포함하는 기재 필름의 표면에 이방도 1.1 이상의 표면 요철 형상이 형성되어 있는 것이 바람직하다(이하, 본 발명의 바람직한 실시형태 I이라고 함). 여기에서, 「내부에 광확산 소자를 포함하는 기재 필름의 표면에 이방도 1.1 이상의 표면 요철 형상이 형성되어 있다」란, 기재 필름 자체의 표면에 이방도 1.1 이상의 표면 요철 형상이 형성되어 있는 형태나, 기재 필름에 도포된 도포층에 이방도 1.1 이상의 표면 요철 형상이 형성되어 있는 형태이다. 즉, 1매의 필름에 광확산 소자가 포함되고, 또한 이방도 1.1 이상의 표면 요철 형상이 형성되어 있는 형태이다. 바꾸어 말하면, 내부에 광확산 소자를 포함하는 필름과 표면에 이방도 1.1 이상의 요철 형상이 형성되어 있는 필름을 중첩한 것 같은 별개의 필름을 중첩한 형태가 아니다.

광확산 필름의 광학특성은 본 발명의 바람직한 실시형태 I과 별개의 필름을 중첩한 형태는 크게 다르다. 그 이유의 상세에 대해서는 예의 검토중에 있지만, 본 발명자들은 이하와 같이 생각하고 있다.

즉, 단지 필름을 중첩한 경우는, 필름과 필름의 사이에 공기층이 존재하기 때문에 1매째의 필름 내부로부터 공기층에 광이 투과할 때에 임계각이 존재한다. 이 임계각 이상의 각도를 갖는 광선은 전반사 현상 때문에 필름과 공기층의 계면을 투과할 수 없어 100% 반사해버린다. 이 때문에, 1매째의 필름으로부터는 한정된 출사각을 가진 광선이 한정된 광량으로 출사되게 된다. 즉, 한정된 출사광 밖에 2매째의 필름에 입사하지 않는다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시형태 I에서는 상기와 같은 현상은 생기지 않는다. 우선, 기재 필름 자체의 표면에 이방도 1.1 이상의 표면 요철 형상을 형성했을 경우에는, 당연한 것이지만 경계각은 존재하지 않고 광선투과율은 높아진다. 또한, 기재 필름에 도포한 도포층에 이방도 1.1 이상의 표면 요철 형상을 형성했을 경우에도, 기재 필름의 굴절률이 도포층을 구성하는 물질의 굴절률보다 작으면, 역시 임계각은 존재하지 않고 광선투과율은 높아진다. 가령 기재 필름의 굴절률이 도포층을 구성하는 물질의 굴절률보다 커도, 그 굴절률 차이는 기재 필름과 공기의 굴절률 차이보다도 작아지기 때문에, 경계각은 보다 커지고 역시 광선투과율은 높아진다.

결국, 본 발명의 바람직한 실시형태 I에서는, 폭넓은 출사각을 갖는 광선이 충분한 광량을 갖고 표면 요철 형상으로 입사하는 것이 되어, 결과적으로 보다 많 은 광을 표면 요철 형상에 의해 이방 확산시킬 수 있는 것으로 생각된다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시형태 I의 광확산 필름에서는 고휘도 특성과 휘도 균제도의 두개의 효과를 갖는 것이 용이하게 된다.

또한, 본 발명의 광확산 필름을 면광원에 탑재하는 경우에, 이방도 1.1 이상의 표면 요철 형상을 형성한 면이 관찰자 방향으로 위치하도록 설치하는 것이 바람직하다. 이 위치 관계로 면광원에 탑재함으로써, 면광원의 면내 휘도를 특히 향상시키고 면내 휘도 균제도도 아울러 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 광확산 필름을 탑재한 면광원에 있어서, 광확산 필름과 광원 사이에 포백(布帛)을 갖는 것이 바람직하다.

여기서 포백은 섬유로 구성된다. 광확산 포백을 구성하는 섬유로서는 폴리메틸메타크리레이트나 폴리아크릴로니트릴 등의 아크릴 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 섬유, 나일론 6이나 나일론 66 등의 폴리아미드 섬유, 폴리우레탄 섬유, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 섬유, 폴리이미드 섬유, 폴리아세탈 섬유, 폴리에테르 섬유, 폴리스티렌섬유, 폴리카르보네이트 섬유, 폴리에스테르아미드 섬유, 폴리페닐렌술피드 섬유, 폴리염화비닐 섬유, 폴리에테르에스테르 섬유, 폴리아세트산비닐 섬유, 폴리비닐부티랄 섬유, 폴리불화비닐리덴 섬유, 에틸렌-아세트산비닐 공중합 섬유, 불소수지계 섬유 및 스티렌-아크릴 공중합 섬유 등 중 어느 합성 섬유를 포함하고 있어도 좋고, 1종류의 합성 섬유로 이루어져 있어도 좋고, 2종류 이상의 합성 섬유로 구성되어 있어도 좋다. 흡습안정성이나 열안정성 등으로부터 폴리에스테르 섬유나 폴리페 닐렌술피드 섬유, 불소수지계 섬유 등을 바람직하게 사용할 수 있지만, 범용성, 투명성의 관점에서 폴리에스테르 섬유를 특히 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 섬유는, 권축을 부여하여 소정의 길이로 절단된 스테이플(staple)을 방적해서 얻은 방적사이어도 좋고, 연속한 합성 섬유로 이루어진 필라멘트얀이어도 좋다. 구성하는 단사의 개수는 1개의 모노필라멘트얀이어도 좋고, 2개 이상의 단사로 이루어진 멀티필라멘트얀이어도 좋다. 고광선 투과율의 관점에서 필라멘트얀을 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 포백은 직물, 편물, 건식부직포, 습식부직포 등 어떠한 구조이어도 좋지만, 포백 취급 시의 치수안정성이 좋고, 두께 불균일도 작고, 또한 기계강도가 뛰어나다고 하는 관점에서 직물이 특히 바람직하다. 직물의 조직은 특별히 한정되는 것은 아니고, 평직, 능직, 주자직 등 어떠한 조직이어도 좋다.

이러한 포백은 일반적으로 경량이지만, 그 자체가 광확산성을 갖기 때문에 광확산 필름에 조합시킴으로써 화면 휘도 균제화·고휘도화를 더욱 향상시킬 수 있다. 이러한 관점에서, 포백은 50% 이상의 헤이즈를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 이러한 포백을 전장하여 면광원 케이스에 고정화함으로써, 포백에 광확산 필름을 비롯한 광학 필름의 지지체로서의 역할을 갖게 하는 것도 가능하다. 이러한 관점에서도 포백은 기계강도가 뛰어난 직물인 것이 바람직하다.

또한, 포백이나 그것을 구성하는 섬유의 색조로서는 색이 없는 무채색이 바람직하다. 그 중에서도 광흡수가 없는 투명색이나 백색이 바람직하다. 이들 색조의 포백을 이용함으로써 광손실을 저감할 수 있고, 고휘도특성에 기여하는 것이 가능 해 진다.

또한, 상기 포백은 액정 디스플레이의 면광원의 광원이 점등되어 있는 사이에는 광원 중에 포함되는 자외선에 노출되어 황변, 강도열화가 발생하는 경우가 있어, 자외선 내구성이 충분하지 않은 경우가 있다. 포백이 황변되면 황변된 포백를 투과한 광의 색조가 변화되어버려 디스플레이 화면도 색조가 변화되어 버리는 경우가 있다. 따라서, 상기 포백은 내자외선 처리가 되어 있는 것이 바람직하다. 내자외선 처리란, 포백에 자외선 흡수제나 산화방지제 등(이하, 자외선 흡수제 등)을 부여하여 포백이 자외선에 노출되어도 황변이나 강도열화의 발생을 적게 하는 것을 말한다. 부여하는 방법은 자외선 흡수제 등을 스프레이하는 방법이나, 자외선 흡수제 등이 들어간 욕(浴) 등에 침지한 후에 건조하는 패드·큐어 방법, 코팅법, 프린팅법 등 섬유의 표면에 부여하는 방법이어도 좋고, 섬유의 내부에 흡수되어 있는 것이어도 좋다.

다음으로 본 발명의 광확산 필름의 제조방법에 대해서 그 일례를 설명하지만, 이 예에 한정되는 것은 아니다.

주압출기, 부압출기를 갖는 복합 제막장치에 있어서, 필요에 따라 충분한 진공건조를 행한 기재 필름의 주층을 구성하는 열가소성 수지 B의 칩(융점 TB)과 광확산 소자를 혼합한 것을 가열된 주압출기에 공급한다. 광확산 소자의 첨가는 사전에 균일하게 용융 혼련해서 배합시켜서 제조한 마스터팁을 이용해도, 또는 직접 혼련해서 압출기에 공급하는 등으로 해도 좋다. 또한, 융점 TA를 갖는 열가소성 수지층을 적층하기 위해서, 필요에 따라 충분한 진공건조를 행한 열가소성 수지 A의 칩 을 가열된 부압출기에 공급한다.

이렇게 하여 각 압출기에 원료를 공급하고, T다이 복합구금 내에서 주압출기의 폴리머의 한면에 부압출기의 폴리머가 오도록 적층(A/B 또는 A/B/A)해서 시트 상으로 공압출 형성하여 용융 적층 시트를 얻는다.

이 용융 적층 시트를 냉각된 드럼 상에서 밀착 냉각 고정화하여 미연신 적층 필름을 제조한다. 이 때, 균일한 필름을 얻기 위해서 정전기를 인가해서 드럼에 밀착시키는 것이 바람직하다. 그 후, 필요에 따라 연신 공정, 열처리 공정 등을 거쳐서 기재 필름을 얻는다.

연신의 방법은 특별히 상관하지 않지만, 길이방향의 연신과 폭방향의 연신을 분리해서 행하는 순차 2축 연신법이나, 길이방향의 연신과 폭방향의 연신을 동시에 행하는 동시 2축 연신법이 있다.

순차 2축 연신의 방법으로서는, 예를 들면 상기 미연신 적층필름을 가열한 롤군으로 유도하고, 길이방향(종방향, 즉 필름의 진행방향)으로 연신하고, 그 다음 냉각롤군에서 냉각한다.

계속해서 길이방향으로 연신한 필름의 양단을 클립으로 지지하면서 가열된 텐터로 유도하고, 길이방향에 수직한 방향(횡방향 또는 폭방향)으로 연신을 행할 수 있다.

동시 2축 연신의 방법으로서는, 예를 들면 상기 미연신 적층 필름의 양단을 클립으로 파지하면서 가열된 텐터로 유도하여, 폭방향으로 연신을 행함과 동시에 클립 주행 속도를 가속함으로써 길이방향의 연신을 동시에 행하는 방법이 있다. 이 동시 2축 연신법은 필름이 가열된 롤에 접촉할 일이 없기 때문에, 필름 표면에 광학적인 결점이 되는 상처가 생기지 않는다고 하는 이점을 갖는다.

이렇게 해서 얻어진 2축 연신 적층 필름에 평면안정성, 치수안정성을 부여하고, 또한 필요에 따라 수지 B와 광확산 소자의 사이에 보이드(공극)를 소멸시키기 위해서, 계속해서 텐터 내에서 열처리(열고정)를 행한다. 여기에서, 보이드를 소멸시키는 경우, 열처리 온도 TA는 상기 (II)식을 만족하는 온도로 하는 것이 바람직하다. 한편, 열처리 온도나 열처리 시간을 조절함으로써, 보이드를 완전히 소멸시키거나 일부를 잔존시켜서 보이드에 대해서도 광확산 소자로서의 역할을 시키는 것도 가능하다.

열처리 후 균일하게 서냉한 후, 실온 부근까지 냉각함으로써 기재 필름이 얻어진다.

그 다음, 기재 필름 상에 공지의 도포수단을 이용해서 광경화성 수지를 도포한다. 도포 후, 애스펙트비의 이방도가 1.1 이상이 되도록 표면 요철 형상이 형성된 금형을 누르고 광선을 조사한다. 광선의 조사 방향은 특별히 묻지 않는다. 광선을 조사하여 광경화성 수지가 경화된 후, 금형을 분리시킴으로써 본 발명의 광확산 필름을 얻을 수 있다.

실시예

각 실시예, 비교예, 참고예에서 얻어진 광확산 필름의 평가방법에 대해서 설명한다.

[특성의 측정방법 및 평가방법]

(1) 표면 요철 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 이방도Asmax/Asmin

우선, 미크로톰을 사용하여 광확산 필름을 두께 방향으로 손상되지 않게 필름면 방향에 대하여 수직으로 절단한다. 그 다음, 절단한 단면을 S-2100A형(Hitachi, Ltd. 제품) 등의 주사형 전자현미경을 사용하여 적당한 배율(목표로서 500∼10000배)로 확대 관찰하고, 상술한 방법에 따라 표면 요철 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 이방도 Asmax/Asmin를 산출한다. 한편, 각 실시예, 비교예, 참고예에 대해서 측정한 샘플의 N수는 1이다.

(2) 광선 투과율, 헤이즈

직독 헤이즈 컴퓨터 HGM-2DP(C광원용)(SUGA TEST INSTRUMENTS CO.,LTD. 제품)을 이용해서 광선 투과율 및 헤이즈를 측정했다. 한편, 전체 광선 투과율 및 헤이즈는 광확산 필름의 양면에 대해서 구하고, 보다 광선 투과율이 높은 면에서의 수치를 해당 광확산 필름의 광선 투과율 및 헤이즈로 한다. 한편, 각 실시예, 비교예, 참고예에 대해서 측정한 샘플의 N수는 1이다.

(3) 필름면에 수직한 단면에서의 광확산 소자의 면적 점유율 및 평균 입경

우선, 미크로톰을 사용하여 광확산 필름을 두께방향으로 손상되지 않게 필름면에 대하여 수직으로 절단한다. 그 다음, 절단한 단면을 S-2100A형(Hitachi Ltd. 제품) 등의 주사형 전자현미경을 사용하여 적당한 배율(목표로서 500∼10000배)로 확대 관찰하고, 이하의 방법에 의해 필름면에 수직한 단면에서의 광확산 소자의 면적 점유율을 산출한다. 한편, 각 실시예, 비교예, 참고예에 대해서 측정한 샘플의 N수는 1이다.

확대 관찰한 상에 의해 필름의 전체의 두께를 측정하고, 이것을 L로 한다. 그 다음, 필름 단면에 있어서 두께방향 L×필름면방향 L의 범위를 임의로 규정하여, 해당 범위 중에 포함된 광확산 소자의 총면적을 산출한다. 상기 광확산 소자의 총면적을 측정범위(즉 L²)로 나눔으로써, 광확산 소자의 면적 점유율을 산출한다. 동일한 작업을 측정 범위를 변경하여 10개소에서 행하여 평균값을 필름 단면에서의 광확산 소자의 면적 점유율이라고 한다.

각각의 광확산 소자의 면적의 구하는 방법으로서는, 상기에서 얻어진 단면 화상에 의해 각각의 광확산 소자의 형상을 투명한 필름 또는 트레이싱 페이퍼(tracing paper)에 트레이스하고, 이것을 화상해석 소프트웨어(예를 들면 TOYOBO CO., LTD. 제품인 Image Analyzer V10LAB나 상기 소프트웨어의 후계 소프트웨어인 NANOSYSTEM사 제품인 Nano Hunter NS2K-Lt 등)을 사용하여 각각의 광확산 소자의 면적 및 구상당 직경을 구한다. 여기에서 구상당 직경이 0.1㎛ 이하인 것은 광확산 소자의 총면적에 포함시키지 않는다.

또한, 상기에서 얻어진 각 광확산 소자의 구상당 직경의 단순평균을 광확산 소자의 평균 입경으로 한다. 여기에서, 광확산 소자의 평균 입경을 구하는 경우에는 구상당 직경이 0.1㎛ 이하인 것도 평균의 계산에 포함시킨다.

또한, 필름이 2층 이상 적층된 것으로 구성되어 있거나, 도포층이 형성되어 있는 경우는 광확산 소자가 포함되어 있는 층만을 선택해서 관찰한다.

(4) 필름면에 수직한 단면에서의 광확산 소자의 수밀도

우선, 미크로톰을 사용하여 광확산 필름을 두께방향으로 손상되지 않게 필름면에 대하여 수직으로 절단한다. 그 다음, 절단한 단면을 S-2100A형(Hitachi Ltd. 제품) 등의 주사형 전자현미경을 사용하여 적당한 배율(목표로서 500∼10000배)로 확대 관찰하고, 이하의 방법에 의해 필름면에 수직한 단면에서의 광확산 소자의 면적 점유율을 산출한다. 또한, 각 실시예, 비교예, 참고예에 대해서 측정한 샘플의 N수는 1이다.

확대 관찰한 상에 의해 필름의 전체 두께를 측정하여 이것을 L로 한다. 그 다음, 필름 단면에 있어서 두께방향 L×필름면방향 L의 범위를 임의로 규정하여, 해당 범위 중에 포함된 광확산 소자의 수를 산출한다. 여기에서, 구상당 직경이 0.1㎛ 이하인 광확산 소자에 대해서는 광확산 소자의 수에 포함시키지 않는 것으로 한다. 상기 광확산 소자의 수를 측정범위(즉 L²)로 나눔으로써 광확산 소자의 수밀도를 산출한다. 동일한 작업을 측정범위를 변경하여 10개소에서 행하여, 평균값을 필름 단면에서의 광확산 소자의 수밀도로 한다. 여기에서 수밀도의 단위는 [개/mm²]이라고 한다.

(5) 면광원 정면 휘도와 균제도

길이 39cm의 4W의 직선 형광관이 12개 설치되어 있는 직하형 면광원을 사용 하였다. 각 형광관은 형광관의 길이방향에 평행하게 형광간 거리(형광관의 중심간 거리)가 26mm이 되도록 설치되어 있다. 형광관의 단면두께(직경)는 2mm이다. 상기 직하형 면광원에는 형상이 장방형(장변이 40cm, 단변이 30cm)인 광반사 필름(Toray Inc. 제품 #188E60L)이 광원 중심부와 반사판 저면부의 거리가 10mm이 되도록 형광관 아래에 설치되어 있다.

이 직하형 면광원을 사용하여 실시예 1-1∼1-17, 3-1∼3-4 및 비교예 1-1∼1-3, 3-1에서는 형상이 장방형(장변이 40cm, 단변이 30cm)인 광확산 필름을 형광관의 중심과 광확산 필름의 관찰자 방향의 표면의 거리가 10mm이 되도록 설치했다. 이 경우 면광원의 δ은 52°으로 된다.

실시예 2-1∼2-10, 비교예 2-1∼2-4, 참고예 2-1∼2-3에서는, 형상이 장방형(장변이 40cm, 단변이 30cm)인 광확산 필름을 형광관의 중심과 광확산 필름의 관찰자 방향의 표면의 거리가 18.6mm이 되도록 설치했다. 이 경우, 면광원의 δ은 35°으로 된다.

어느 경우도 광확산 필름의 애스펙트비가 최대가 되는 방향과 형광등의 길이방향이 직교하도록 설치했다.

모든 형광관을 점등시켜 1시간 경과 후에 하기 방법에 따라서 휘도측정을 행했다.

휘도측정은 AI-SYSTEM사의 EyeScale-3을 사용하여 행했다. 부속의 CCD카메라를 면광원의 중심에서 1m의 지점에 면광원면에 대하여 정면이 되도록 설치했다. 여기서 면광원의 중심이란, 광확산 필름의 면의 중심점을 가리킨다.

면광원 정면 휘도는 면광원의 중앙부 10cm×10cm의 범위의 평균 휘도로 했다. 본 평가방법에 있어서는, 면광원 정면 휘도가 5500cd/mm² 이상이면 양호하다.

또한, 균제도는 면광원의 중앙부 10cm×10cm의 범위의 최대 휘도를 최소 휘도로 나눔으로써 구했다. 또한, 균제도는 1.2 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.1 이하, 더욱 바람직하게는 1.05 이하이다. 균제도가 크면 휘도 불균일에 의해 보기 힘든 화면이 되는 경우가 있기 때문이다.

또한, 각 실시예, 비교예, 참고예에 대해서 측정한 샘플의 N수는 1이다.

(6) 비휘도의 최소값 BI, 최대 평균 비휘도 Bmax, 최소 평균 비휘도 Bmin

비휘도는 MURAKAMI COLOR RESEARCH LABORATORY CO.,Ltd 제품인 자동변각광도계(고니오포토미터) GP-200형을 사용하여 측정하고, 이하 측정조건 및 방법을 나타낸다. 또한, 각 실시예, 비교예, 참고예에 대해서 측정한 샘플의 N수는 1이다.

(i) 측정은 투과측정으로 행하고, 앙각은 0°(앙각 없음), 광속 조리개의 눈금값 VS1을 3.0으로, 수광 조리개의 눈금값 VS3을 2.0으로 한다. 편광 필터나 밴드패스 필터(색필터 등)는 사용하지 않는다.

(ii) 상기 조건으로 한 후, 시료대에는 아무것도 설치하지 않고, 광선 입사 각 θ을 0°, 수광각을 0°로 하여 광도를 측정한다. 이 때 패널 미터(출력신호)의 수치의 표시가 90∼110이 되도록 본체의 HIGH VOLT ADJ.의 손잡이를 조정한다. 이 때 HIGH VOLT ADJ.의 값을 HVA, 패널 미터(출력신호)의 수치를 KAA로 한다. 또한, HIGH VOLT ADJ.의 손잡이를 조정해도 패널 미터(출력신호)의 수치의 표시가 110을 초과하는 경우는 감광필터를 이용한다. 감광필터는 2매 이상 사용해도 좋다. 또한, 감광필터를 이용하는 경우는 감광율 GA를 미리 측정해 둔다. 감광율 GA의 측정법에 대해서는 후술한다. 또한, 감광필터는 MURAKAMI COLOR RESEARCH LABORATORY CO.,Ltd 제품인 GP-200형용 감광필터를 이용한다. 따라서, 실제의 광도 KA는

·KA=(KAA/GA)이 된다.

(iii) 측정 대상 필름의 양표면을 각각 편의적으로 a면, b면으로 정한다. 시료대에 측정 대상 필름을 광선 입사면이 a면이 되도록, 또한 휨 등이 없도록 설치한다. 광선 입사각 θ(대 필름면 법선방향)을 20°, 수광각을 0°(대 필름면 법선방향)으로 해서 광도 KB(θ=20°)를 측정한다.

또한, 측정에 있어서는 본체의 HIGH VOLT ADJ.의 값은 HVA로 한다. 또한, 패널 미터(출력신호)의 수치의 표시가 110을 초과하는 경우는 감광필터를 이용한다. 감광필터는 2매 이상 사용해도 좋다. 또한, 감광필터를 이용하는 경우는 감광율 GB을 미리 측정해 둔다. 감광율 GB의 측정법은 감광율 GA의 측정법에 준거한다. 패널 미터(출력신호)의 수치의 표시가 110을 초과하지 않는 경우는 상기 수치를 KBB로 한다. 따라서, 실제 광도 KB는

·KB=(KBB/GB)이 된다.

(iv) 상술한 방법에 기초하여 비휘도의 최소값 BI, 최대 평균 비휘도 Bmax, 최소 평균 비휘도 Bmin을 산출한다.

(감광율 GA의 측정법)

직독 헤이즈 컴퓨터 HGM-2DP(C광원용)(SUGA TEST INSTRUMENTS CO.,LTD. 제 품)을 이용해서 직진광 투과율을 측정하여 상기 측정값을 GA로 한다. 또한, 감광필터를 2매 이상 이용하는 경우는 감광필터를 중첩한 상태로 측정한다. 측정 결과, 얻어진 직진광 투과율을 감광율로 한다. 한편, 감광필터를 사용하지 않는 경우의 감광율은 1.00이다.

(7) 최대 평균 비휘도 Bmax를 나타내는 면내 회전각과 최소 평균 비휘도 Bmin를 나타내는 면내 회전각의 차 Δφ

(6)에서 구한 최대 평균 비휘도 Bmax를 나타내는 면내 회전각을 φmax, 최소 평균 비휘도 Bmin를 나타내는 면내 회전각을 φmin이라고 했을 때, 그 차 Δφ을 하기 식에 의해 구했다.

Δφ=|φmax-φmin|

[실시예, 비교예, 참고예]

[실시예 1-1]

압출기에 광확산 필름을 구성하는 주된 수지 성분으로서 폴리카르보네이트를 99.93체적%, 광확산 소자로서 평균 입경(직경) 1㎛의 아나타제 산화 티타늄을 0.07체적% 혼합한 펠릿을 공급했다. 그 다음 용융 압출을 행하고, 정전 인가법에 의해 경면 캐스트 드럼 상에서 냉각해서 기재 필름을 제조했다.

이 기재 필름에 하기 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성했다. 한편, 여기에 사용한 금형은 하기 식으로 표시되는 곡면이 형성된 니켈제의 금형이다.

·z=5×sin(0.0691×x)+5×sin(0.0628×y)

여기서, z는 금형 두께방향, x, y는 금형 면방향을 나타낸다. 또한, 단위는 ㎛이다.

우선, 얻어진 기재 필름과 금형을 180℃까지 가열하여 2분간 유지했다. 그 다음 10MPa의 압력으로 기재 필름에 금형의 형상이 부여되어 있는 면을 누르고 3분간 유지했다. 그 후, 압력을 유지한 채로 130℃까지 냉각하고 압력을 개방했다. 금형에 의한 표면 요철 형상이 형성된 필름을 이형하여 광확산 필름을 얻었다.

얻어진 광확산 필름에서의 표면 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 이방도, 필름 단면에서의 광확산 소자의 수밀도, 면적 점유율, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 1에 나타난 바와 같았다. 또한, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.15, 평균 정면 휘도는 5800cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 1-2]

압출기에 광확산 필름을 구성하는 주된 수지 성분으로서 스피로 글리콜을 글리콜 단위에 대하여 30몰 공중합한 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하 「SPG-PET」라고 함)를 99.2체적%, 광확산 소자로서 폴리메틸펜텐을 0.8체적%을 혼합한 펠릿을 공급했다. 그 다음 용융 압출을 행하고, 정전 인가법에 의해 경면 캐스트 드럼 상에서 냉각해서 기재 필름을 제조했다.

이 기재 필름에 실시예 1-1과 동일한 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형 성했다.

얻어진 광확산 필름에서의 표면 요철 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 이방도, 필름 단면에서의 광확산 소자의 수밀도, 면적 점유율, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 1에 나타낸 바와 같았다. 또한, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다. 또한, 폴리메틸펜텐은 단면 관찰의 결과 구상으로 분산되어 있고, 평균 입경(직경)은 4㎛이었다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.10, 평균 정면 휘도는 5700cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 1-3]

압출기에 광확산 필름을 구성하는 주된 수지성분으로서 SPG-PET를 98.8체적%, 광확산 소자로서 폴리메틸펜텐을 1.2체적% 혼합한 펠릿을 공급했다. 그 다음 용융 압출을 행하고, 정전 인가법에 의해 경면 캐스트 드럼 상에서 냉각해서 기재 필름을 제조했다.

이 기재 필름에 실시예 1-1과 동일한 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성했다.

얻어진 광확산 필름에서의 표면 요철 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 이방도, 필름 단면에서의 광확산 소자의 수밀도, 면적 점유율, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 1에 나타낸 바와 같았다. 또한, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다. 또한, 폴리메틸펜텐은 단면 관찰의 결과, 구상으로 분산되어 있고 평균 입경은 4.5㎛이었다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.08, 평균 정면 휘도는 5600cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 1-4]

주압출기에 광확산 필름을 구성하는 주된 수지 성분으로서 PET에 산단위에 대하여 이소프탈산 성분을 10mol%, 글리콜 단위에 대하여 시클로헥산디메탄올 성분을 10mol% 공중합시킨 폴리에스테르 수지(융점 TB: 225℃)(이하, 「IC-PET」라고 함)를 97체적%, 광확산 소자로서 폴리메틸펜텐을 3체적% 혼합한 펠릿을 공급했다. 또한, 주압출기와는 별도로 부압출기를 이용하여 이 부압출기에 PET(융점 TA: 265℃)펠릿을 공급했다. 그 다음 주압출기에 공급한 성분층의 양측 표층에 부압출기에 공급한 성분층이 두께 비율로 부압출기의 성분층: 주압출기의 성분층: 부압출기의 성분층=1:8:1이 되도록 용융 3층 적층 공압출을 행했다. 압출한 수지를 정전 인가법에 의해 경면 캐스트 드럼 상에서 냉각해서 3층 적층 시트를 제조했다. 이 적층 시트를 온도 87℃에서 길이방향으로 3.2배로 연신하고, 계속해서 텐터에서 95℃의 예열존을 통과시키고 110℃에서 폭방향으로 3.4배로 연신했다. 열처리 온도 TH를 235℃로 하여 30초간 더 열처리함으로써 두께 280㎛의 기재 필름을 얻었다.

이 기재 필름에 하기 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성했다. 한편, 여 기서 사용한 금형은 하기 식으로 표시되는 곡면이 형성된 니켈제의 금형이다.

·z=5×sin(0.0691×x)+5×sin(0.0628×y)

여기서 z는 금형 두께방향, x, y는 금형 면방향을 나타낸다. 또한, 단위는 ㎛이다.

우선, 자외선 경화 수지(Dainippon Ink and Chemials Incorporated 제품: UNIDIC15-829)에 개시제(Ciba Specialty Chemicals 제품: IRGACURE907)를 자외선경화 수지:개시제=99:1의 질량 비율로 혼합하고, 믹서로 30분간 혼합·교반하여 도포액을 얻었다. 그 다음, 상기 도포액을 금형의 표면 형상이 부여된 면에 도포막의 두께가 50㎛이 되도록 도포했다. 도포 후, 도포막의 상면에 기재 필름을 놓고 밀착시켰다. 그 후, 기재 필름면측에서 금형 면방향에 대하여 합계 500mJ/W의 자외선을 조사했다. 자외선 조사 후, 40℃에서 30분간 열고정했다. 그 후, 금형을 이형함으로써 기재 필름의 한쪽 면에 표면 요철 형상이 형성된 자외선 경화 수지층이 적층된 광확산 필름을 얻었다.

얻어진 광확산 필름에서의 표면 요철 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 이방도, 필름 단면에서의 광확산 소자의 수밀도, 면적 점유율, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 1에 나타낸 바와 같았다. 또한, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다. 또한, 폴리메틸펜텐은 단면 관찰의 결과, 구상으로 분산되어 있고 평균 입경(직경)은 4.8㎛이었다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.06, 평균 정면 휘도는 5400cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 1-5]

주압출기에 광확산 필름을 구성하는 주된 수지성분으로서 IC-PET(융점 TB: 225℃)을 94체적%, 광확산 소자로서 폴리메틸펜텐을 6체적% 혼합한 펠릿을 공급했다. 또한, 주압출기와는 별도로 부압출기를 이용하여 이 부압출기에 PET(융점 TA: 265℃) 펠릿을 공급했다. 그 다음 주압출기에 공급한 성분층의 양측 표층에 부압출기에 공급한 성분층이 두께 비율로 부압출기의 성분층:주압출기의 성분층:부압출기의 성분층=1:8:1이 되도록 용융 3층 적층 공압출을 행했다. 압출한 수지를 정전 인가법에 의해 경면 캐스트 드럼 상에서 냉각해서 3층 적층 시트를 제조했다. 이 적층 시트를 온도 87℃에서 길이방향으로 3.2배로 연신하고, 계속해서 텐터에서 95℃의 예열존을 통과시키고 110℃에서 폭방향으로 3.4배로 연신했다. 열처리 온도 TH를 235℃로 하여 30초간 더 열처리함으로써 두께 180㎛의 기재 필름을 얻었다.

이 기재 필름에 실시예 1-4와 동일한 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성했다.

얻어진 광확산 필름에서의 표면 요철 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 이방도, 필름 단면에서의 광확산 소자의 수밀도, 면적 점유율, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 1에 나타낸 바와 같았다. 또한, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다. 또한, 폴리메틸펜텐은 단면 관찰의 결과 구상으로 분산되어 있고, 평균 입경(직경)은 5㎛이었다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상을 부여하지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.05, 평균 정면 휘도는 5400cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 1-6]

주압출기와 부압출기의 압출량을 변경한 것 이외는, 실시예 1-5와 같은 방법으로 두께 120㎛의 기재 필름을 얻었다. 한편, 두께비는 부압출기의 성분층:주압출기의 성분층:부압출기의 성분층=1:8:1이다.

이 기재 필름에 실시예 1-4와 같은 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성했다. 단, 사용한 금형은 하기 식으로 표시되는 곡면이 형성된 니켈제의 금형이다.

·Z=5×sin(0.104×x)+5×sin(0.0942×y)

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.04, 평균 정면 휘도는 5500cd/m²로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 1-7]

·Z=5×sin(0.173×x)+5×sin(0.157×y)

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.03, 평균 정면 휘도는 5500cd/m²로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 1-8]

주압출기와 부압출기의 압출량을 변경한 것 이외는, 실시예 1-5와 같은 방법으로 두께 120㎛의 기재 필름을 얻었다. 또한, 두께비는 부압출기의 성분층:주압출기의 성분층:부압출기의 성분층=1:8:1이다.

·Z=5×sin(0.346×x)+5×sin(0.314×y)

[실시예 1-9]

주압출기와 부압출기의 압출량을 변경한 것 이외는, 실시예 1-5와 같은 방법으로 두께 120㎛의 기재 필름을 얻었다. 또한, 두께비는 부압출기의 성분층:주압출 기의 성분층:부압출기의 성분층=1:8:1이다.

·Z=5×sin(0.518×x)+5×sin(0.471×y)

이와 같이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.03, 평균 정면 휘도는 5600cd/m²로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 1-10]

이 기재 필름에 실시예 1-4와 같은 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성 했다. 단, 사용한 금형은 하기 식으로 표시되는 곡면이 형성된 니켈제의 금형이다.

·Z=5×sin(0.0942×x)+5×sin(0.0628×y)

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.02, 평균 정면 휘도는 5500cd/m²로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 1-11]

·Z=5×sin(0.0942×x)+5×sin(0.0471×y)

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.01, 평균 정면 휘도는 5500cd/m²로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 1-12]

주압출기에 광확산 필름을 구성하는 주된 수지성분으로서 IC-PET(융점 TB: 225℃)을 96체적%, 광확산 소자로서 평균 입경 4㎛의 아크릴-스티렌계 가교입자를 4체적% 혼합한 펠릿을 공급했다. 또한, 주압출기와는 별도로 부압출기를 이용하여 이 부압출기에 PET(융점 TA: 265℃) 펠릿을 공급했다. 그 다음 주압출기에 공급한 성분층의 양측 표층에 부압출기에 공급한 성분층이 두께 비율로 부압출기의 성분층:주압출기의 성분층:부압출기의 성분층=1:8:1이 되도록 용융 3층 적층 공압출을 행했다. 압출한 수지를 정전 인가법에 의해 경면 캐스트 드럼 상에서 냉각해서 3층 적층 시트를 제조했다. 이 적층 시트를 온도 87℃에서 길이방향으로 3.2배로 연신 하고, 계속해서 텐터에서 95℃의 예열존을 통과시키고 110℃에서 폭방향으로 3.4배로 연신했다. 열처리 온도 TH를 235℃로 하여 30초간 더 열처리함으로써 두께 120㎛의 기재 필름을 얻었다.

이 기재 필름에 실시예 1-4와 동일한 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성했다. 단, 사용한 금형은 하기 식으로 표시되는 곡면이 형성된 니켈제 금형이다.

·z=5×sin(0.0942×x)+5×sin(0.0314×y)

얻어진 광확산 필름에서의 표면 요철 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 이방도, 필름 단면에서의 광확산 소자의 수밀도, 면적 점유율, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 1에 나타낸 바와 같았다. 또한, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.00, 평균 정면 휘도는 5500cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 1-13]

실시예 1-12와 같은 방법으로 두께 120㎛의 기재 필름을 얻었다.

·z=5×sin(0.157×x)+5×sin(0.0628×y)

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.01, 평균 정면 휘도는 5600cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 1-14]

이 기재 필름에 실시예 1-4와 같은 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성한다. 단, 사용한 금형은 하기 식으로 표시되는 곡면이 형성된 니켈제의 금형이다.

·z=5×sin(0.314×x)+5×sin(0.126×y)

얻어진 광확산 필름에서의 표면 요철 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 이방도, 필름 단면에서의 광확산 소자의 수밀도, 면적 점유율, 투과 율, 헤이즈, 총두께는 표 1에 나타낸 바와 같았다. 또한, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.00, 평균 정면 휘도는 5600cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 1-15]

·z=5×sin(0.471×x)+5×sin(0.236×y)

[실시예 1-16]

주압출기에 광확산 필름을 구성하는 주된 수지성분으로서 IC-PET(융점 TB: 225℃)을 96체적%, 광확산 소자로서 폴리메틸펜텐을 4체적% 혼합한 펠릿을 공급했다. 또한, 주압출기와는 별도로 부압출기를 이용하여 이 부압출기에 PET(융점 TA: 265℃) 펠릿을 공급했다. 그 다음 주압출기에 공급한 성분층의 양측 표층에 부압출기에 공급한 성분층이 두께 비율로 부압출기의 성분층:주압출기의 성분층:부압출기의 성분층=1:8:1이 되도록 용융 3층 적층 공압출을 행했다. 정전 인가법에 의해 경면 캐스트 드럼 상에서 냉각해서 3층 적층 시트를 제조했다. 이 적층 시트를 온도 87℃에서 길이방향으로 3.2배로 연신하고, 계속해서 텐터에서 95℃의 예열존을 통과시키고 110℃에서 폭방향으로 3.4배로 연신했다. 열처리 온도 TH를 235℃로 하여 30초간 더 열처리함으로써 두께 120㎛의 기재 필름을 얻었다.

·z=5×sin(0.314×x)

여기서, z는 금형 두께방향, x는 금형 면방향을 나타낸다. 또한, 단위는 ㎛이다.

얻어진 광확산 필름에서의 표면 요철 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 이방도, 필름 단면에서의 광확산 소자의 수밀도, 면적 점유율, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 1에 나타낸 바와 같다. 또한, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.01, 평균 정면 휘도는 5700cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 1-17]

하기의 포백를 제조하고 전장하여, 면광원 케이스에 양면 접착테이프(NITTO DENKO CORPORATION 제품 No.500)로 고정했다. 상기 포백 위(형광등에 마주보는 측과는 반대측의 면)에 실시예 1-16에서 얻어진 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 포백측)이 되도록 중첩했다. 이 면광원의 균제도는 1.00, 평균 정면 휘도는 5900cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다. 또한 포백에 의한 광확산 필름의 지지에 대해서는 포백의 휨이 거의 없이 양호했다.

(포백의 구성)

1. 사용사: 종사(84dtex-72필라멘트, 폴리에스테르 100% 필라멘트얀), 횡사(84dtex-72필라멘트, 폴리에스테르 100% 필라멘트얀)

2. 직물 조직: 평직물

3. 직물 밀도: 종직물 밀도 110개/인치, 횡직물 밀도 90개/인치.

상기 구성으로 제조된 포백의 전체 광선 투과율, 헤이즈는 각각 51%, 90%이었다.

[비교예 1-1]

주압출기에 광확산 필름을 구성하는 주된 수지 성분으로서 IC-PET(융점 TB 225℃)을 92체적%, 광확산 소자로서 폴리메틸펜텐을 8체적% 혼합한 펠릿을 공급했다. 또한, 주압출기와 별도로 부압출기를 이용하여 이 부압출기에 PET(융점 TA: 265℃) 펠릿을 공급했다. 그 다음 주압출기에 공급한 성분층의 양측 표층에 부압출기에 공급한 성분층이 두께 비율로 부압출기의 성분층:주압출기의 성분층:부압출기의 성분층=1:8:1이 되도록 용융 3층 적층 공압출을 행했다. 정전 인가법에 의해 경면의 캐스트 드럼 상에서 냉각해서 3층 적층 시트를 제조했다. 이 적층 시트를 온도 87℃에서 길이방향으로 3.2배로 연신하고, 계속해서 텐터에서 95℃의 예열존을 통과시켜서 110℃에서 폭방향으로 3.4배로 연신했다. 열처리 온도 TH를 235℃로 하여 30초간 더 열처리함으로써 두께 150㎛의 기재 필름을 얻었다.

얻어진 기재 필름을 그대로 광확산 필름으로서 이용했다. 이 광확산 필름은 양면이 평탄하고, 필름 단면에서의 광확산 소자의 수밀도, 면적 점유율, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 1에 나타낸 바와 같았다. 또한, 폴리메틸펜텐은 단면 관찰의 결과 구상으로 분산되어 있고, 평균 입경(직경)은 5.2㎛이었다.

이 광확산 필름을 부설한 면광원의 균제도는 1.42, 평균 정면 휘도는 4800cd/m²이었다.

[비교예 1-2]

압출기에 필름을 구성하는 주된 수지 성분으로서 PET 펠릿을 공급했다. 그 다음 용융 압출을 행하고, 정전 인가법에 의해 경면 캐스트 드럼 상에서 냉각해서 단층 시트를 제조했다. 이 단층 시트를 온도 87℃에서 길이방향으로 3.2배 연신하고, 계속해서 텐터에서 95℃의 예열존을 통과시켜서 110℃에서 폭방향으로 3.4배 연신했다. 열처리 온도 TH를 235℃로 하여 30초간 더 열처리함으로써 두께 150㎛의 기재 필름을 얻었다.

얻어진 기재 필름에 실시예 1-6와 같은 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성했다.

그 결과, 얻어진 광확산 필름에서의 표면 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 이방도, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 1에 나타낸 바와 같았다. 또한, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.68, 평균 정면 휘도는 5000cd/m²이었다.

[비교예 1-3]

이 기재 필름에 실시예 1-4와 같은 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성했다. 단, 사용한 금형은 하기 식으로 표시되는 곡면이 형성된 니켈제 금형이다.

·z=5×sin(0.0942×x)+5×sin(0.0942×y)

얻어진 광확산 필름에 있어서의 표면 요철 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 이방도, 필름 단면에서의 광확산 소자의 수밀도, 면적 점유율, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 1에 나타낸 바와 같았다. 또한, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다. 또한, 폴리메틸펜텐은 단면 관찰의 결과 구상으로 분산되어 있고, 평균 입경(직경)은 5㎛이었다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.22, 평균 정면 휘도는 5100cd/m²이었다.

[실시예 2-1]

주압출기에 광확산 필름을 구성하는 주된 수지 성분으로서 PET에 산단위에 대하여 이소프탈산 성분을 10mol%, 글리콜 단위에 대하여 시클로헥산디메탄올 성분을 10mol% 공중합시킨 폴리에스테르 수지(융점 225℃)(이하, 「IC-PET」라고 함)를 98체적%, 광확산 소자로서 폴리메틸펜텐을 2체적% 혼합한 펠릿을 공급하고, 또한 주압출기와는 별도로 부압출기를 이용하여 이 부압출기에 PET(융점 265℃) 펠릿을 공급했다. 그 다음 주압출기에 공급한 성분층의 양측 표층에 부압출기에 공급한 성 분층이 두께 비율로 부압출기의 성분비:주압출기의 성분비:부압출기의 성분비=1:8:1이 되도록 용융 3층 적층 공압출을 행했다. 압출한 수지를 정전 인가법에 의해 경면의 캐스트 드럼 상에서 냉각해서 3층 적층 시트를 제조했다. 이 적층 시트를 온도 88℃에서 길이방향으로 3.3배로 연신하고, 계속해서 텐터에서 95℃의 예열 존을 통과시켜서 115℃에서 폭방향으로 3.5배로 연신했다. 열처리 온도를 240℃로 하여 30초간 더 열처리함으로써 두께 140㎛의 기재 필름을 얻었다.

이 기재 필름에 하기 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성했다. 또한, 여기에서 사용한 금형은 하기 식으로 표시되는 곡면이 형성된 니켈제의 금형이다.

·z=5×sin(0.314×x)+5×sin(0.251×y)

우선, 자외선 경화 수지(Dainippon Ink and Chemicals Incorporated 제품: UNIDIC15-829)에 개시제(Ciba Specialy Chemical 제품: IRGACURE907)를 자외선 경화 수지:개시제=99:1의 비율로 혼합하고, 믹서로 30분간 혼합·교반하여 도포액을 얻었다. 그 다음, 상기 도포액을 금형의 표면 형상이 부여된 면에 도포막의 두께가 50㎛가 되도록 도포했다. 도포 후, 도포막의 상면에 기재 필름을 놓고 밀착시켰다. 그 후, 기재 필름면 측에서 금형 면방향에 대하여 합계 500mJ/W의 자외선을 조사했다. 자외선 조사 후, 40℃에서 30분간 열고정했다. 그 후, 금형을 이형함으로써 기재 필름의 한쪽 면에 표면 요철 형상이 형성된 자외선 경화 수지층이 적층된 광확산 필름을 얻었다.

얻어진 광확산 필름의 비휘도의 최소값 BI, 최대평균 비휘도 Bmax, 최소 평균 비휘도 Bmin, 최대값과 최소값의 비 Bmax/Bmin, 최대 평균 비휘도 Bmax를 나타내는 면내 회전각과 최소 평균 비휘도 Bmin을 나타내는 면내 회전각의 차 Δφ, 표면 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 최대값과 최소값의 비인 이방도 Asmax/Asmin, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 2에 나타낸 바와 같았다. 여기에서, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다. BI, Bmax, Bmin에 대해서는 표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.08, 평균 정면 휘도는 5900cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 2-2]

실시예 2-1과 같은 방법으로 두께 140㎛의 기재 필름을 얻었다. 이 기재 필름에 실시예 2-1과 같은 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성했다. 단, 사용한 금형은 하기 식으로 표시되는 곡면이 형성된 니켈제의 금형이다.

·z=5×sin(0.314×x)+5×sin(0.188×y)

얻어진 광확산 필름의 비휘도의 최소값 BI, 최대 평균 비휘도 Bmax, 최소 평 균 비휘도 Bmin, 최대값과 최소값의 비 Bmax/Bmin, 최대 평균 비휘도 Bmax를 나타내는 면내 회전각과 최소 평균 비휘도 Bmin를 나타내는 면내 회전각의 차 Δφ, 표면 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 최대값과 최소값의 비인 이방도 Asmax/Asmin, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 2에 나타낸 바와 같았다. 여기에서, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다. BI, Bmax, Bmin에 대해서는 표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.06, 평균 정면 휘도는 5800cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 2-3]

실시예 2-1과 같은 방법으로 두께 140㎛의 기재 필름을 얻었다.

이 기재 필름에 실시예 2-1와 같은 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성했다. 단, 사용한 금형은 하기 식으로 표시되는 곡면이 형성된 니켈제의 금형이다.

·z=5×sin(0.314×x)+5×sin(0.126×y)

얻어진 광확산 필름의 비휘도의 최소값 BI, 최대 평균 비휘도 Bmax, 최소 평균 비휘도 Bmin, 최대값과 최소값의 비 Bmax/Bmin, 최대 평균 비휘도 Bmax를 나타 내는 면내 회전각과 최소 평균 비휘도 Bmin을 나타내는 면내 회전각의 차 Δφ, 표면 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 최대값과 최소값의 비인 이방도 Asmax/Asmin, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 2에 나타낸 바와 같았다. 여기에서, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다. BI, Bmax, Bmin에 대해서는 표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)으로 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.04, 평균 정면 휘도는 5700cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 2-4]

이 기재 필름에 실시예 2-1과 같은 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성했다. 단, 사용한 금형은 하기 식으로 표시되는 곡면이 형성된 니켈제의 금형이다.

·z=5×sin(0.251×x)

얻어진 광확산 필름의 비휘도의 최소값 BI, 최대 평균 비휘도 Bmax, 최소 평균 비휘도 Bmin, 최대값과 최소값의 비 Bmax/Bmin, 최대 평균 비휘도 Bmax를 나타내는 면내 회전각과 최소 평균 비휘도 Bmin을 나타내는 면내 회전각의 차 Δφ, 표 면 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 최대값과 최소값의 비인 이방도 Asmax/Asmin, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 2에 나타낸 바와 같았다. 여기에서, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다. BI, Bmax, Bmin에 대해서는 표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)으로 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.03, 평균 정면 휘도는 5900cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 2-5]

·z=5×sin(0.440×x)

얻어진 광확산 필름의 비휘도의 최소값 BI, 최대 평균 비휘도 Bmax, 최소 평균 비휘도 Bmin, 최대값과 최소값의 비 Bmax/Bmin, 최대 평균 비휘도 Bmax를 나타내는 면내 회전각과 최소 평균 비휘도 Bmin을 나타내는 면내 회전각의 차 Δφ, 표면 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 최대값과 최소값의 비인 이 방도 Asmax/Asmin, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 2에 나타낸 바와 같았다. 여기에서, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다. BI, Bmax, Bmin에 대해서는 표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.03, 평균 정면 휘도는 5800cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 2-6]

·z=5×sin(0.628×x)

얻어진 광확산 필름의 비휘도의 최소값 BI, 최대 평균 비휘도 Bmax, 최소 평균 비휘도 Bmin, 최대값과 최소값의 비 Bmax/Bmin, 최대 평균 비휘도 Bmax를 나타내는 면내 회전각과 최소 평균 비휘도 Bmin을 나타내는 면내 회전각의 차 Δφ, 표면 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 최대값과 최소값의 비인 이방도 Asmax/Asmin, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 2에 나타낸 바와 같았다. 여기에 서, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다. BI, Bmax, Bmin에 대해서는 표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.02, 평균 정면 휘도는 5800cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 2-7]

실시예 2-3에서 얻어진 확산 필름을 형광관의 중심과 광확산 필름의 광원측의 표면의 거리가 23.5mm이 되도록 면광원에 조립했다. 이 면광원의 δ을 계산한 바 30°이었지만, 균제도는 1.03, 평균 정면 휘도는 6000cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 2-8]

실시예2-6에서 얻어진 확산 필름을 형광관의 중심과 광확산 필름의 광원측의 표면의 거리가 23.5mm이 되도록 면광원에 조립했다. 이 면광원의 δ을 계산한 바 30°이었지만, 균제도는 1.02, 평균 정면 휘도는 5900cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 2-9]

실시예 2-3에서 얻어진 확산 필름을 형광관의 중심과 광확산 필름의 광원측의 표면의 거리가 15.5mm가 되도록 면광원에 조립했다. 이 면광원의 δ을 계산한 바 40°이었지만, 균제도는 1.05, 평균 정면 휘도는 5600cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 2-10]

실시예 2-6에서 얻어진 확산 필름을 형광관의 중심과 광확산 필름의 광원측의 표면의 거리가 15.5mm이 되도록 면광원에 조립했다. 이 면광원의 δ을 계산한 바 40°이었지만, 균제도는 1.03, 평균 정면 휘도는 5700cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[참고예 2-1]

압출기에 광확산 필름을 구성하는 주된 수지 성분으로서 폴리카르보네이트의 펠릿을 공급했다. 그 다음 용융 압출을 행하고, 정전 인가법에 의해 경면의 캐스트 드럼 상에서 냉각해서 단층 시트를 제조했다.

이 단층 시트에 하기 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성했다. 한편, 여기에서 사용한 금형은 하기 식으로 표시되는 곡면이 형성된 니켈제의 금형이다.

·z=5×sin(0.0942×x)+5×sin(0.0942×y)

우선, 얻어진 단층 시트와 금형을 175℃까지 가열하고 2.5분 유지했다. 그 다음 12MPa의 압력으로 단층 시트에 금형의 형상이 부여되어 있는 면을 누르고 3분간 유지했다. 그 후, 압력을 유지시킨 채 125℃까지 냉각하고 압력을 개방했다. 금 형으로부터 표면 요철 형상이 형성된 필름을 이형하여 광확산 필름을 얻었다.

얻어진 광확산 필름의 비휘도의 최소값 BI, 최대 평균 비휘도 Bmax, 최소 평균 비휘도 Bmin, 최대값과 최소값의 비 Bmax/Bmin, 최대 평균 비휘도 Bmax를 나타내는 면내 회전각과 최소 평균 비휘도 Bmin을 나타내는 면내 회전각의 차 Δφ, 표면 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 최대값과 최소값의 비인 이방도 Asmax/Asmin, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 2에 나타낸 바와 같았다. 여기에서, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다. BI, Bmax, Bmin에 대해서는 표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.19, 평균 정면 휘도는 6100cd/m²이었다.

[참고예 2-2]

압출기에 광확산 필름을 구성하는 주된 수지 성분으로서 PET에 글리콜 단위에 대하여 시클로헥산디메탄올 성분을 20mol% 공중합시킨 폴리에스테르 수지를 99.8체적%, 광확산 소자에 대하여 폴리메틸펜텐을 0.2체적% 혼합한 펠릿을 공급했다. 그 다음 용융 압출을 행하고, 정전 인가법에 의해 경면의 캐스트 드럼 상에서 냉각해서 단층 시트를 제조했다.

이 단층 시트에 하기 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성했다. 한편, 여 기에서 사용한 금형은 하기 식으로 표시되는 곡면이 형성된 니켈제의 금형이다.

·z=5×sin(0.157×x)+5×sin(0.157×y)

우선, 얻어진 단층 시트와 금형을 135℃까지 가열하고 3분 유지했다. 그 다음 10MPa의 압력으로 단층 시트에 금형의 형상이 부여되어 있는 면을 누르고 3분간 유지했다. 그 후, 압력을 유지시킨 채 65℃까지 냉각하고 압력을 개방했다. 금형으로부터 표면 요철 형상이 형성된 필름을 이형하여 광확산 필름을 얻었다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.14, 평균 정면 휘도는 5800cd/m²이었다.

[참고예 2-3]

주압출기에 광확산 필름을 구성하는 주된 수지 성분으로서 PET에 산단위에 대하여 이소프탈산 성분을 10mol%, 글리콜 단위에 대하여 시클로헥산디메탄올 성분을 10mol% 공중합시킨 폴리에스테르 수지(융점 225℃)(이하, 「IC-PET」라고 함)를 98체적%, 광확산 소자로서 폴리메틸펜텐을 2체적% 혼합한 펠릿을 공급하고, 또한 주압출기와는 별도로 부압출기를 이용하여 이 부압출기에 PET(융점 265℃) 펠릿을 공급했다. 그 다음 주압출기에 공급한 성분층의 양측 표층에 부압출기에 공급한 성분층이 두께 비율로 부압출기의 성분비:주압출기의 성분비:부압출기의 성분비=1:8:1이 되도록 용융 3층 적층 공압출을 행했다. 정전 인가법에 의해 경면의 캐스트 드럼 상에서 냉각해서 3층 적층 시트를 제조했다. 이 적층 시트를 온도 88℃에서 길이방향으로 3.3배로 연신하고, 계속해서 텐터에서 95℃의 예열존을 통과시키고 115℃에서 폭방향으로 3.5배로 연신했다. 열처리 온도를 240℃로서 30초간 더 열처리함으로써 두께 390㎛의 기재 필름을 얻었다.

이 기재 필름에 하기 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성했다. 또한, 사용한 금형은 하기 식으로 표시되는 곡면이 형성된 니켈제의 금형이다.

·z=5×sin(0.314×x)+5×sin(0.314×y)

우선, 자외선 경화 수지(Dainippon Ink and Chemials Incorporated 제품: UNIDIC15-829)에 개시제(Ciba Specialty Chemical 제품: IRGACURE907)을 자외선경 화 수지:개시제=99:1의 질량 비율로 혼합하고, 믹서로 30분간 혼합·교반하여 도포액을 얻었다. 그 다음, 상기 도포액을 금형의 표면 형상이 형성된 면에 도포막의 두께가 50㎛이 되도록 도포했다. 도포 후, 도포막의 상면에 기재 필름을 놓고 밀착시켰다. 그 후, 기재 필름면측에서 금형 면방향에 대하여 합계 500mJ/W의 자외선을 조사했다. 자외선 조사 후, 40℃에서 30분간 열고정했다. 그 후, 금형을 이형함으로써 기재 필름의 한쪽 면에 표면 요철 형상이 형성된 자외선 경화 수지층이 적층된 광확산 필름을 얻었다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.10, 평균 정면 휘도는 5800cd/m²이었다.

[비교예 2-1]

주압출기에 광확산 필름을 구성하는 주된 수지 성분으로서 IC-PET를 90체적%, 광확산 소자로서 폴리메틸펜텐을 10체적% 혼합한 펠릿을 공급하고, 또한 주압출기와는 달리 부압출기를 이용하여 이 부압출기에 PET(융점: 265℃) 펠릿을 공급했다. 그 다음 주압출기에 공급한 성분층의 양측 표층에 부압출기에 공급한 성분층이 두께 비율로 부압출기의 성분층:주압출기의 성분층:부압출기의 성분층=1:8:1이 되도록 용융 3층 적층 공압출을 행했다. 정전 인가법에 의해 경면 캐스트 드럼 상에서 냉각해서 3층 적층 시트를 제조했다. 이 적층 시트를 온도 88℃에서 길이방향으로 3.3배로 연신하고, 계속해서 텐터에서 95℃의 예열존을 통과시켜서 115℃에서 폭방향으로 3.5배로 연신했다. 열처리 온도를 240℃로 하여 30초간 더 열처리함으로써 두께 140㎛의 기재 필름을 얻었다.

얻어진 광확산 필름의 비휘도의 최소값 BI, 최대 평균 비휘도 Bmax, 최소 평균 비휘도 Bmin, 최대값과 최소값의 비 Bmax/Bmin, 최대 평균 비휘도 Bmax를 나타내는 면내 회전각과 최소 평균 비휘도 Bmin을 나타내는 면내 회전각의 차 Δφ, 표면 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 최대값과 최소값의 비인 이방도 Asmax/Asmin, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 2에 나타낸 바와 같았다.

이 광확산 필름을 면광원에 조립했다. 이 면광원의 균제도는 1.24, 평균 정면 휘도는 4300cd/m²이었다.

[비교예 2-2]

주압출기에 광확산 필름을 구성하는 주된 수지 성분으로서 IC-PET를 98체적 %, 광확산 소자로서 폴리메틸펜텐을 2체적% 혼합한 펠릿을 공급하고, 또한 주압출기와는 별도로 부압출기를 이용하여 이 부압출기에 PET(융점: 265℃) 펠릿을 공급했다. 그 다음 주압출기에 공급한 성분층의 양측 표층에 부압출기에 공급한 성분층이 두께 비율로 부압출기의 성분층:주압출기의 성분층:부압출기의 성분층=1:8:1이 되도록 용융 3층 적층 공압출을 행했다. 정전 인가법에 의해 경면 캐스트 드럼 상에서 냉각해서 3층 적층 시트를 제조했다. 이 적층 시트를 온도 88℃에서 길이방향으로 3.3배로 연신하고, 계속해서 텐터에서 95℃의 예열존을 통과시켜서 115℃에서 폭방향으로 3.5배로 연신했다. 열처리 온도를 240℃로 하여 30초간 더 열처리함으로써 두께 140㎛의 기재 필름을 얻었다.

이 광확산 필름을 면광원에 조립했다. 이 면광원의 균제도는 1.79, 평균 정면 휘도는 5200cd/m²이었다.

[비교예 2-3]

비교예 2-2에서 얻어진 확산 필름을 형광관의 중심과 광확산 필름의 광원측의 표면의 거리가 23.5mm이 되도록 면광원에 조립했다. 이 면광원의 δ을 계산한 바 30°이었다. 균제도는 1.73, 평균 정면 휘도는 5300cd/m²이었다.

[비교예 2-4]

비교예 2-2에서 얻어진 확산 필름을 형광관의 중심과 광확산 필름의 광원측의 표면의 거리가 15.5mm이 되도록 면광원에 조립했다. 이 면광원의 δ을 계산한 바 40°이었다. 균제도는 1.86, 평균 정면 휘도는 5000cd/m²이었다.

[실시예 3-1]

실시예 1-16과 같은 방법으로 두께 120㎛의 기재 필름을 얻었다.

·{(x+n×100)²/50²}+{z²/37.5²}=1

단, ―50≤(x+n×100)≤50 (n=0, ±1, ±2, ±3…), z≤0.

여기서, z는 금형 두께방향, x, y는 금형 면방향을 나타낸다. 또한, 단위는 ㎛이다. 즉, 금형의 단면 형상은 도 10에 나타내고, 또한 y축 방향에 요철은 없고, 형상은 스트라이프 렌즈 기둥으로 되어 있다. 얻어진 광확산 필름의 비휘도의 최소값 BI, 최대 평균 비휘도 Bmax, 최소 평균 비휘도 Bmin, 최대값과 최소값의 비 Bmax/Bmin, 최대 평균 비휘도 Bmax를 나타내는 면내 회전각과 최소 평균 비휘도 Bmin을 나타내는 면내 회전각 차 Δφ, 표면 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 최대값과 최소값의 비인 이방도 Asmax/Asmin, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 3, 4에 나타낸 바와 같았다. 여기에서, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상 이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다. BI, Bmax, Bmin에 대해서는 표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다.

[실시예 3-2]

이 기재 필름에 실시예 1-4와 같은 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성했다. 단, 사용한 금형은 도 11에 나타낸 단위 곡면 형상의 A측 단부와 B측 단부(도 11의 A-END와 B-END)가 연속적으로 접합된 형상이 형성된 니켈제의 금형이다. 여기에서 z는 금형 두께방향, x, y는 금형 면방향을 나타낸다. 또한, y축 방향에는 요철은 없고, 형상은 스트라이프 렌즈 기둥으로 되어 있다.

얻어진 광확산 필름의 비휘도의 최소값 BI, 최대 평균 비휘도 Bmax, 최소 평균 비휘도 Bmin, 최대값과 최소값의 비 Bmax/Bmin, 최대 평균 비휘도 Bmax를 나타내는 면내 회전각과 최소 평균 비휘도 Bmin을 나타내는 면내 회전각 차 Δφ, 표면 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 최대값과 최소값의 비인 이방도 Asmax/Asmin, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 3, 4에 나타낸 바와 같았다. 여기에서, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다. BI, Bmax, Bmin에 대해서는 표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면에서 광 선을 입사시켜 측정한 수치이다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.00, 평균 정면 휘도는 5800cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 3-3]

이 기재 필름에 실시예 1-4와 같은 방법으로 한쪽 표면에 요철 형상을 형성했다. 단, 사용한 금형은 도 12에 나타낸 단위 곡면 형상의 A측 단부와 B측 단부(도 12의 A-END와 B-END)가 연속적으로 접합된 형상이 형성된 니켈제의 금형이다. 여기에서, z는 금형 두께방향, x, y는 금형 면방향을 나타낸다. 또한, y축 방향에는 요철은 없고, 형상은 스트라이프 렌즈 기둥으로 되어 있다.

얻어진 광확산 필름의 비휘도의 최소값 BI, 최대 평균 비휘도 Bmax, 최소 평균 비휘도 Bmin, 최대값과 최소값의 비 Bmax/Bmin, 최대 평균 비휘도 Bmax를 나타내는 면내 회전각과 최소 평균 비휘도 Bmin을 나타내는 면내 회전각 차 Δφ, 표면 형상의 애스펙트비의 최대값 Asmax, 최소값 Asmin, 최대값과 최소값의 비인 이방도 Asmax/Asmin, 투과율, 헤이즈, 총두께는 표 3, 4에 나타낸 바와 같았다. 여기에서, 투과율과 헤이즈는 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다. BI, Bmax, Bmin에 대해서는 표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다.

이 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 부설했다. 이 면광원의 균제도는 1.00, 평균 정면 휘도는 6000cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다.

[실시예 3-4]

하기의 포백를 제조하고 전장하여, 면광원 케이스에 양면 접착테이프(NITTO DENKO CORPORATION 제품 No.500)로 고정했다. 상기 포백 상(형광등에 마주보는 측과는 반대측의 면)에 실시예 3-2에서 얻어진 광확산 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 포백측)이 되도록 중첩한 바, 균제도는 1.00, 평균 정면 휘도는 6000cd/m²으로 양호한 성능을 나타냈다. 또한 포백에 의한 광확산 필름의 지지에 대해서는 포백의 휨이 거의 없이 양호했다.

(포백의 구성)

1. 사용사: 종사(56dtex-18필라멘트, 폴리에스테르 100% 필라멘트얀), 횡사(84dtex-36필라멘트, 폴리에스테르 100% 필라멘트얀)

2. 직물 조직: 평직물

3. 직물 밀도: 종직물 밀도 118개/인치, 횡직물 밀도 92개/인치.

상기 구성으로 제조된 포백의 전체 광선 투과율, 헤이즈는 각각 55%, 91%이었다.

[비교예 3-1]

비교예 1-1에서 얻어진 필름을 면광원에 부설하고, 그 위(관찰자 방향)에 비교예 1-2에서 얻어진 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자 방향(표면 요철 형상이 형성되어 있지 않은 면이 광원측)이 되도록 더 부설했다. 헤이즈, 투과율은 표 4에 나타낸 바와 같았다. 여기서 투과율과 헤이즈는 비교예 1-1에서 얻어진 필름 상에 비교예 1-2에서 얻어진 필름을 표면 요철 형상이 형성된 면이 외측이 되도록 중첩하여, 비교예 1-2에서 얻어진 필름의 표면 요철 형상이 형성된 면에서 광선을 입사시켜 측정한 수치이다. 이 면광원의 균제도는 1.27, 평균 정면 휘도는 5200이었다.

본 발명의 광확산 필름은 퍼스널 컴퓨터, 텔레비전 또는 휴대전화 등의 표시장치, 특히 액정표시장치 등의 평면표시장치에 사용되는 면광원용으로서 적합하고 유용하다.

Claims

내부에 광확산 소자를 포함하는 기재 필름을 갖고, 또한 적어도 한쪽 표면에 평균 애스펙트비의 최대값 Asmax와 최소값 Asmin의 비 Asmax/Asmin(이방도)가 1.1 이상인 표면 요철 형상이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제 1 항에 있어서, 상기 기재 필름은 1축 이상으로 연신되어 있는 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제 1 항에 있어서, 필름면에 수직한 단면에서의 상기 광확산 소자의 면적 점유율이 1% 이상인 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제 1 항에 있어서, 필름면에 수직한 단면에서의 상기 광확산 소자의 수밀도가 250개/mm² 이상인 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제 1 항에 있어서, 상기 평균 애스펙트비의 최대값 Asmax는 0.3 이상인 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제 1 항에 있어서, 필름 표면의 법선방향에 대하여 20°∼50°의 각도범위에 서 광선을 상기 필름에 입사시켰을 때의 법선방향으로 투과되는 광선의 비휘도의 최소값 BI가 0.0014 이상인 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제 1 항에 있어서, 필름 표면의 법선방향에 대하여 20°∼50°의 각도범위에서 광선을 상기 필름에 입사시켰을 때의 법선방향으로 투과되는 광선의 최대 평균 비휘도 Bmax가 0.002 이상인 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제 1 항에 있어서, 필름 표면의 법선방향에 대하여 20°∼50°의 각도로 광선을 상기 필름에 입사시키고, 필름을 면내 회전시킨 경우에 있어서, 법선방향으로 투과되는 광선의 최대 평균 비휘도 Bmax와 최소 평균 비휘도 Bmin의 비 Bmax/Bmin이 1.1 이상인 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제 1 항에 있어서, 상기 이방도가 1.1 이상인 표면 요철 형상이 내부에 광확산 소자를 포함하는 기재 필름 자체의 표면 또는 내부에 광확산 소자를 포함하는 기재 필름에 도포된 도포층에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 광확산 필름을 사용한 것을 특징으로 하는 면광원.
제 10 항에 있어서, 상기 광확산 필름은 그 이방도가 1.1 이상인 표면 요철 형상이 형성된 면이 관찰자측을 향하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 면광원.
제 11 항에 있어서, 상기 광확산 필름과 광원의 사이에 포백을 갖는 것을 특징으로 하는 면광원.
제 12 항에 있어서, 상기 광확산 필름은 상기 포백에 의해 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 면광원.