KR20090101153A

KR20090101153A - 광 확산 기재 및 그것을 이용한 면광원

Info

Publication number: KR20090101153A
Application number: KR1020097003210A
Authority: KR
Inventors: 다이스케 오가타; 아키카즈 키쿠치; 코조 타카하시
Original assignee: 도레이 카부시키가이샤
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2009-09-24
Also published as: JPWO2008078510A1; WO2008078510A1; CN101523243A; TW200835941A

Abstract

휘도 편차를 효율적으로 해소하고, 화면상의 균형도와 고휘도 특성이 양립할 수 있는 광 확산 기재와, 그것을 이용한 고휘도 또한 고균형도의 직하형 백 라이트가 될 수 있는 면광원을 제공하기 위해서, 최상부 및 바닥부의 반복으로 이루어지는 요철 형상을 적어도 한 면에 갖는 기재로서, 상기 기재는 굴절률이 1.45 ∼ 1.65의 범위 내에 있는 재질로 이루어지고, 최상부 및 바닥부의 반복 방향을 x, 기재의 두께 방향을 z라고 했을 경우, x-z 평면에 있어서의 요철 형상의 단의 각도(θ)가 55°∼85°의 범위 내 또는 95 ∼ 125°의 범위 내이며, 이러한 인접하는 바닥부 간에 있어서의 접선의 경사가 x증가 방향으로 감소하는 광 확산 기재이다.

광 확산 기재

Description

광 확산 기재 및 그것을 이용한 면광원{LIGHT DIFFUSING BASE MATERIAL AND PLANAR LIGHT SOURCE USING THE SAME}

본 발명은 휘도 편차를 적게 화면상의 균형도를 높게 하는 것이 가능한 것에 관계 없이 고휘도 특성을 발휘할 수 있는 광 확산 기재 및 그것으로 이루어지는 면광원에 관한 것이다.

최근, PC, 텔레비전 또는 휴대 전화 등의 표시 장치로서 액정 소자를 이용한 디스플레이가 많이 사용되고 있다. 이들 액정 디스플레이는 그 자체는 발광체가 아니기 때문에, 단지 광을 조사할 뿐만 아니라 화면 전체를 균일하게 조사하지 않으면 안 된다는 요구에 따르기 위해 사이드 라이트형 백 라이트 또는 직하형 백 라이트로 불리는 면광원의 구조의 것이 채용되어 있다. 이때, 백 라이트의 출사광에 편차가 있으면 디스플레이의 화질이 저하되기 때문에 화면 전체를 균일하게 조사하는 것이 요구된다.

그중에서도, 텔레비전 등에는 직하형 백 라이트가 적합하게 이용된다. 직하형 백 라이트는 중공의 케이스체에 광원을 배치하고, 상기 광원으로부터 광을 출사함으로써 그 케이스체의 주된 한 평면에서 광을 출사시키는 방식의 면광원이다(예를 들면 특허문헌 1). 즉, 광출사면의 바로 아래의 위치에 다수의 형광관 등의 광 원이 배치되는 구조가 된다.

이 때문에, 여러 가지의 백 라이트 중에서도 직하형 백 라이트에서는 화면상에서 광원의 바로 위에 해당하는 위치와 그렇지 않은 위치에서 큰 휘도 차가 생기기 쉽고 휘도 편차로서 인식되기 쉽다는 과제가 있다. 이 때문에, 일반적으로 광출사면에는 매우 강한 광 확산성을 갖는 아크릴 수지 등에 광 확산성의 입자를 분산시킨 반투명의 유백판(소위 광 확산판)이 설치되어 있고, 또한 그 위에 확산 시트나 프리즘 시트 등이 적절히 배치되어 있다.

한편, 면광원을 보다 고휘도화시키는 요구는 높아질 뿐이며, 그 수단으로서 예를 들면 램프의 개수를 증가시키거나 출력을 높이는 등의 방법도 있다. 그러나, 이러한 방법은 큰 비용 상승의 요인이 되어 비효율적이기도 하다.

또한, 상기의 고휘도화의 요구에 대하여 표면에 요철 형상을 갖는 필름에 관한 제안이 되어 있다. 구체적으로는, 실린드리컬(cylindrical) 렌즈부를 스트라이프상으로 구비한 것(특허문헌 2 참조)이나, 럭비볼상의 형상을 구비한 것(특허문헌 3 참조) 등이 제안되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 평5-119311호 공보

특허문헌 2: 일본 특허 공개 2002-62528호 공보

특허문헌 3: 일본 특허 공개 2002-107510호 공보

그러나, 종래의 유백판을 구비한 백 라이트에서는 광의 확산성이 지나치게 강하기 때문에 휘도를 충분히 높이는 것이 곤란하다. 또한, 반원주상의 실린드리컬 렌즈부를 구비한 소위 렌티큘러 시트(lenticular sheet)를 탑재한 직하형 백 라이트에서는 냉음극선관 등의 형광관으로부터 경사 방향으로 출사된 광의 일부가 전반사에 의해, 도 1에 나타내는 바와 같이, 입사 방향과 역방향의 경사 방향으로 강하게 출사되기 때문에 충분히 높은 정면 휘도를 얻을 수 없었다. 즉, 어느 형태의 백 라이트도 충분히 높은 휘도와 균형도를 겸비하지 않는 것이 실정이다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 배경을 감안하여, 휘도 편차를 효율적으로 해소해서 화면상의 균형도를 높이면서도 고휘도 특성을 달성할 수 있는 광 확산 기재와, 그것을 이용한 고휘도 또는 고균형도를 겸비한 면광원을 제공하는 것이다.

본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해서 다음 몇 개의 수단을 채용하는 것이다.

(1) 최상부 및 바닥부의 반복으로 이루어지는 요철 형상을 적어도 한 면에 갖는 기재로서, 그 기재는 굴절률이 1.45 ∼ 1.65의 범위 내에 있는 재질로 이루어지고, 최상부 및 바닥부의 반복 방향을 x, 기재의 두께 방향을 z라고 했을 경우, x-z 평면에 있어서의 요철 형상의 단의 각도(θ)가 55°∼85°의 범위 내 또는 95°∼125°의 범위 내이며, 또한 인접하는 바닥부 간에 있어서의 접선의 기울기가 x 증가 방향으로 감소하는 광 확산 기재.

(2) 이웃하는 최상부의 사이에 실질적인 평탄부가 존재하지 않는 상기 (1)에 기재된 광 확산 기재.

(3) 상기 단의 각도(θ)가 65°∼85°의 범위 내 또는 95°∼115°의 범위 내인 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 광 확산 기재.

(4) 상기 요철 형상의 z방향의 최대값이 이러한 요철 형상과 동일한 단의 각도(θ)를 갖는 진원의 일부로 이루어지는 형상보다 큰 상기 (1) ∼ (3) 중 어느 하나에 기재된 광 확산 기재.

(5) 상기 요철 형상의 에스펙트비가 1 ∼ 3의 범위 내인 상기 (1)∼(4) 중 어느 하나에 기재된 광 확산 기재.

(6) 기재 내부에 광 확산 소자를 함유한 상기 (1) ∼ (5) 중 어느 하나에 기재된 광 확산 기재.

(7) 상기 (1)∼(6) 중 어느 하나에 기재된 광 확산 기재와 발광 수단을 구비한 면광원.

<발명의 효과>

본 발명의 광 확산 기재는 표면에 부여되는 요철 형상을 단순히 반원주 형상으로부터 변경함으로써 높은 휘도와 균형도를 겸비할 수 있게 된다. 즉, 최상부 및 바닥부의 반복으로 이루어지는 요철 형상을 적어도 한 면에 갖는 기재로서, 그 기재는 굴절률이 1.45 ∼ 1.65의 범위 내에 있는 재질로 이루어지고, 최상부 및 바닥부의 반복 방향을 x, 기재의 두께 방향을 z라고 했을 경우, x-z 평면에 있어서의 요철 형상의 단의 각도(θ)가 55°∼85°의 범위 내 또는 95∼125°의 범위 내이며, 또한 인접하는 바닥부간에 있어서의 접선의 기울기가 x 증가 방향으로 감소하는 것으로 함으로써 형광관으로부터 경사 방향으로 입사되는 광 중에서 입사 방향과 역방향의 경사 방향으로 강하게 출사되는 광의 비율을 감소시켜 정면 휘도의 향상을 달성할 수 있다. 그 때문에, PC, 텔레비전 또는 휴대 전화 등의 표시 장치, 특히 액정 표시 장치 등의 평면 표시 장치에 이용되는 면광원용으로서 매우 적합하다. 면광원으로서는 직하형 면광원이나 사이드 라이트형 면광원이 있지만, 본 발명의 광 확산 기재는 그 어느 면광원에 있어서도 출사면에 장착하여 이용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 광 확산 기재의 표면에 형성되는 요철 형상의 일실시형태를 나타내는 모식도이다.

도 2는 본 발명의 광 확산 기재의 표면에 형성되는 요철 형상의 일실시형태를 나타내는 모식도이다.

도 3은 본 발명의 광 확산 기재의 일실시형태를 나타내는 모식도이다.

도 4는 본 발명의 광 확산 기재의 일실시형태를 나타내는 모식도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1: 렌티큘러 렌즈가 갖는 표면 형상의 모식도

2: 렌티큘러 렌즈의 단부에 비스듬히 입사된 광선의 궤적

3: 비스듬히 입사한 광 중에서 전반사하는 광선의 궤적

4: 전반사한 광선이 굴절에 의해 입사 방향과 역방향으로 출사된 광선의 궤적

5: 본 발명의 일실시형태를 나타내는 광 확산 기재의 표면 요철 형상

5': 요철 형상(5)과 동일한 단의 각도(θ)를 갖는 진원의 일부

10: 요철 형상의 바닥부

11: 요철 형상 상의 위치로서 바닥부(10)로부터 요철 형상의 반복 주기(p)의 1/1000의 거리(x) 방향으로 떨어진 위치

12: 요철 형상의 바닥부(10)로부터 x 방향으로 그은 직선

100: 광 확산 기재

101: 요철 형상의 최상부

102: 요철 형상의 바닥부

θ: 요철 형상의 바닥부(10)와 상기 요철 형상 상의 위치로서 그 바닥부(10)로부터 요철 형상의 반복 주기(p)의 1/1000의 거리(x) 방향으로 떨어진 위치(11)를 연결한 직선 및 그 요철 형상의 바닥부(10)로부터 x 방향으로 그은 직선(12)에 의한 각

w: x 방향에 있어서의 최상부로부터 바닥부까지의 거리

h: z 방향에 있어서의 최상부로부터 바닥부까지의 거리

h': 요철 형상(5)과 동일한 단의 각도(θ)를 갖는 진원의 일부(5')로 이루어지는 형상의 z방향의 최대값

p: 반복 주기(임의의 요철 형상의 바닥부로부터 최상부를 거쳐서 다음 바닥부에 이르기까지의 x방향의 길이)

t: 본 발명의 명세서 중에서 정의되는 총 두께

본 발명은 상기 과제, 즉 휘도를 높이고, 화면 상의 균형도와 고휘도 특성이 양립할 수 있는 광 확산 기재에 대해서 예의 검토한 결과 도달한 것이며, 도 3에 나타내는 바와 같이, 최상부(101) 및 바닥부(102)의 반복으로 이루어지는 요철 형 상을 적어도 한 면에 갖는 기재(100)로서, 굴절률이 1.45 ∼ 1.65의 범위 내에 있는 재질로 이루어지고, 최상부 및 바닥부의 반복 방향을 x, 기재의 두께 방향을 z라고 했을 경우, x-z 평면에 있어서의 요철 형상의 단의 각도(θ)가 55°∼85°의 범위 내 또는 95∼125°의 범위 내로 하고, 또한 인접하는 바닥부간에 있어서의 접선의 기울기가 x 증가 방향으로 감소하도록 요철 형상을 갖는 기재로 함으로써 형광관으로부터 경사 방향으로 출사되는 광 중에서 입사 방향과 역방향의 경사 방향으로 강하게 출사되는 광의 비율을 감소시키며, 또한 형광관으로부터 경사 방향으로 출사되는 광을 정면방향으로 굴절시키는 것을 가능하게 하여 상기과제를 한 번에 해결할 수 있는 것을 발견하였다.

단의 각도(θ)는 상세하게는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 요철 형상의 바닥부(10)와, 상기 요철 형상 상의 위치로서 그 바닥부(10)로부터 요철 형상의 반복 주기(p)의 1/1000의 거리(x) 방향으로 떨어진 위치(11)를 연결한 직선, 및 그 요철 형상의 바닥부(10)로부터 x 방향으로 그은 직선(12)에 의해 형성되는 각이다.

단의 각도(θ)가 65°∼ 85°의 범위 내 또는 100°∼ 115°의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다.

이와 같은 기재의 굴절률은 1.45 ∼ 1.65인 것이 필요하다. 더욱 바람직하게는 1.5 ∼ 1.6이다. 여기서 말하는 기재의 굴절률은 단층으로 이루어지는 광 확산 기재의 경우 기재의 굴절률을 말하고, 복수개의 층으로 이루어지는 광 확산 기재의 경우 요철 형상이 부여된 층의 굴절률을 말한다. 이러한 기재의 굴절률을 이러한 범위로 하고, 또한 단의 각도를 상기 범위 내로 함으로써 형광관으로부터 경사 방 향으로 입사되는 광 중에서 입사 방향과 역방향의 경사 방향으로 강하게 출사하는 광의 비율을 감소시키며, 또한 형광관으로부터 경사 방향으로 입사되는 광을 정면방향으로 굴절시키는 것을 가능하게 하여 휘도 편차를 증대시키지 않고 휘도를 향상시킬 수 있게 된다.

이와 같은 요건을 만족하는 기재로서는 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리스티렌 등을 들 수 있다. 여기서 말하는 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2, 6-나프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 테레프탈레이트, 1, 4-시클로헥산 디메탄올을 공중합성분으로 하는 폴리에스테르 및 이들의 공중합체 등이다. 공중합되는 산성분, 디올 성분으로서는 방향족 디카르본산, 술폰산 금속염기 함유 디카르본산, 탄소수 3∼25의 알킬렌글리콜, 폴리알킬렌 글리콜 등을 사용할 수 있지만, 특별히 이들에 한정되는 것은 아니다.

이와 같은 요철 형상은 인접하는 바닥부간에 있어서의 접선의 기울기가 x 증가 방향으로 서서히 감소할 필요가 있다. 이러한 요건을 만족함으로써 형상은 곡선이 되어 여러 가지 각도로 입사해 오는 광을 정면 방향으로 굴절시키기 위한 접선 각도를 가질 수 있게 되어 휘도 편차를 경감할 수 있다. 곡선형상으로서는, 반원, 반타원, 포물선, 쌍곡선, 삼각 함수 또는 이러한 곡선을 구성하는 소정 부위 등을 들 수 있지만 반드시 이들에 한정되는 것은 아니다.

또한, 이러한 형상은 최상부를 축으로 하여 선대칭인 것이 바람직하다. 본 발명의 광 확산 기재는 예를 들면 액정 모니터에 적합하게 사용되지만, 그 경우 이 러한 요건을 만족함으로써 좌우로부터 보았을 경우의 보이는 쪽이 바뀌지 않는 것이 되기 때문에 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는 이웃하는 최상부의 사이에, 예를 들면 일본 특허 공개 평11-142622호 공보에 나타내는 바와 같은 실질적인 평탄부가 존재하지 않는 것이 바람직하다. 실질적인 평탄부는 형광관으로부터 출사되는 광이 직진 투과해버리는 부분을 말하고, 예를 들면 금형 가공에 의해 요철 형상을 기재에 부여할 때 등에 어쩔 수 없이 생기는 폭(상기 x방향에 있어서의 길이) 1㎛ 이하의 평평한 부분은 포함되지 않는다. 실질적인 평탄부를 배제함으로써 형광관으로부터 출사되는 광이 직진 투과하는 것을 방지할 수 있고, 휘도 편차를 막을 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는 요철 형상의 z방향의 최대값(h)이, 도 4에 나타내는 바와 같이, 이러한 요철 형상(5)과 동일한 단의 각도(θ)를 갖는 진원의 일부(5')로 이루어지는 형상의 z방향의 최대값(h') 보다 큰 것이 바람직하다. 이러한 요건을 만족하는 것은 요철 형상(5)에 있어서 접선의 기울기가 큰 영역이 증가하게 된다. 그 때문에 광 확산 기재에 비스듬히 입사되는 광을 정면 방향으로 굴절시키는 효과를 강하게 할 수 있게 되어 형광관의 개수가 적은 백 라이트나 초박형의 백 라이트에 적용한 경우에도 휘도 편차를 해소하는 효과를 강하게 할 수 있다.

요철 형상은 그 에스펙트비가 1∼3의 범위 내인 것이 바람직하다. 여기서 말하는 에스펙트비는, 도 2에 나타내는 바와 같이, x방향에 있어서의 최상부로부터 바닥부까지의 거리(w)와, z방향에 있어서의 최상부로부터 바닥부까지의 거리(h)의 비이며 h/w이다. 에스펙트비를 1 이상으로 함으로써 형광관으로부터 경사 방향으로 입사되는 광이 보다 확실하게 정면 방향으로 향할 수 있어 휘도 편차를 보다 확실하게 방지할 수 있다. 한편, 에스펙트비를 3 이하로 함으로써 화면을 비스듬히 보았을 경우의 휘도도 확보할 수 있다. 에스펙트비의 보다 바람직한 범위는 1.3∼2.8의 범위다.

또한, 요철 형상은 최상부에 불연속점을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 최상부에 불연속점을 갖는다는 것은 최상부가 미분 불가능점인 것을 말한다. 최상부에 불연속점을 가짐으로써 형광관 바로 위에 있어서도 입사광을 굴절시킬 수 있게 되어 휘도 편차를 저감할 수 있다.

또한, 요철 형상의 반복 주기(p)는 1㎛ ∼ 1000㎛인 것이 바람직하다. 반복 주기(p)를 1㎛ 이상으로 함으로써 광의 회절을 무시할 수 있고, 광의 회절에 의한 색채, 백 라이트 탑재시의 화면의 화질 악화를 방지할 수 있다. 한편, 1000㎛ 이하로 함으로써 표면 형상이 눈에 보이는 것을 막아 백 라이트 탑재시에 화면의 화질이 악화되는 것을 방지할 수 있다. 반복 주기(p)는 보다 바람직하게는 10㎛ ∼ 200㎛이다. 요철 형상의 반복 주기를 이러한 범위로 함으로써 요철 형상을 부여하는 것이 용이해져 생산성의 향상을 꾀할 수 있다. 또한, 반복 주기(p)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 임의의 요철 형상의 바닥부(102)로부터 최상부(101)를 거쳐서 다음 바닥부(102)에 이르기까지의 x방향의 길이이다.

본 발명에 있어서, 광 확산 기재의 총두께(t)는 10㎛ ∼ 1000㎛인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 20∼500㎛이고, 더욱 바람직하게는 50∼250㎛이다. 이러한 범위로 함으로써 비용, 취급성의 이점이 현저하게 된다. 두께(t)가 1000㎛ 이 상의 광 확산 기재는 원료의 사용량이 증가해 고비용이 되어 부적합하다. 또한, 두께(t)가 10㎛ 이하에서는 취급성이 나빠져 백 라이트 조립시에 있어서 전용 설비를 필요로 하는 경우가 있고 결과적으로 고비용이 된다. 또한, 본 발명에 있어서의 광 확산 기재의 총두께(t)는 요철 형상을 한 면만 갖는 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이, 한쪽의 면에 형성된 요철의 최상부로부터 요철 형상을 갖지 않는 다른 쪽의 면까지의 거리를 말하고, 양면에 요철 형상을 갖는 경우 한쪽의 면에 형성된 요철의 최상부로부터 그것과 반대인 면의 요철의 최상부까지의 거리를 말한다.

또한, 본 발명의 광 확산 기재는 내부에 광 확산 소자를 갖는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 광 확산 소자는 글라스, 실리카, 황산 바륨, 산화 티탄, 황산 마그네슘, 탄산 칼슘 등의 무기 미립자, 또는 아크릴 수지, 유기 실리콘 수지, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 요소 수지, 포름알데히드 축합물, 불소수지 등의 유기 미립자 등이지만, 특별히 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이들은 1종 또는 2종 이상 혼합해서 사용하는 것이 가능하다.

광 확산 소자의 평균 입자 지름은 보통 1 ∼ 50㎛인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1 ∼ 30㎛이고, 더욱 바람직하게는 1∼20㎛이다. 입자 지름을 1㎛보다 크게 함으로써 보다 고휘도의 화면을 얻을 수 있고, 또한 50㎛보다 작게 함으로써 기재의 강도를 저하시키지 않고 양호한 광 확산성을 얻을 수 있다. 또한, 여기서 말하는 평균 입자 지름은 1차 입자의 평균 입자 지름으로서 각각의 입자에 대해서 최장이 되는 입자 지름과 그것과 직교하는 방향의 입자 지름의 평균값을 구하여 이러한 조작을 입자 50개에 대해서 행하여 그들의 산술평균한 값으로 한다.

또한, 이들 광 확산 소자의 굴절률은 상기한 굴절률이 1.45 ∼ 1.65의 범위 내에 있는 광 확산 기재의 주된 구성 성분과 굴절률이 다른 것이 바람직하다. 광 확산 소자와 광 확산 기재의 주된 구성 성분이 동일하면 주된 구성 성분과 광 확산 소자의 계면에 있어서의 굴절 및 반사에 의한 광 확산 현상이 일어나지 않아서 원하는 광 확산 효과가 얻어지기 어렵다. 또한, 유효한 광 확산성을 얻기 위해서 광 확산 기재의 주된 구성 성분과 광 확산 소자의 굴절률 차가 0.01 이상인 것이 바람직하다. 굴절률 차가 0.01 미만에서는 광 확산 효과가 작고, 양호한 확산 효과를 얻기 위해서는 다량의 입자의 첨가나 기재 두께의 증대 등이 필요해지고 기계 강도가 약해지거나 원하는 막두께보다 두껍게 하지 않으면 안된다는 영향이 나타나는 경우가 있다.

또한, 광 확산 소자의 단면 형상은 원이나 타원, 삼각형, 사각형 등의 다각형, 또는 이들의 일부분의 집합체 등 특별히 한정되는 것은 아니지만 본 발명에 있어서는 원에 가까운 형상인 것이 바람직하다. 또한, 여기서 말하는 확산 소자의 단면 형상은 기재를 기재면에 대하여 수직으로 절단했을 경우에 관찰되는 단면 형상이다.

또한, 광 확산 기재 중에서 배합되는 광 확산 소자의 비율은 요구하는 광 확산성의 정도에 따라 적절하게 선택되지만, 일반적으로 체적분률로 바람직하게는 0.01% ∼ 50%, 더욱 바람직하게는 0.1% ∼ 35%, 가장 바람직하게는 1 ∼ 25%이다.

이어서, 본 발명의 광 확산 기재를 제조하는 방법을 설명한다. 본 발명의 광 확산 기재는 예를 들면, 공지의 열가소성 수지의 필름, 시트상물, 판상물(이하, 베 이스 기재라고 함) 등의 표면에 상기와 같은 요철 형상을 부여함으로써 획득될 수 있다.

여기서, 상기와 같은 요철 형상을 부여하는 방법으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 열 임프린트법이나 광 임프린트법 등을 들 수 있다.

열 임프린트는 미세한 표면 형상을 갖는 금형과 수지를 가열하여 수지에 금형을 누르고 냉각한 후 이형시킴로써 금형 표면에 실시된 형상을 수지에 전사시키는 방법이다. 여기서, 열 임프린트에 사용되는 수지는 열가소성 수지여도 열경화성 수지 여도 좋지만 투명성이 높은 수지인 것이 바람직하다.

열가소성 수지로서는 예를 들면 폴리에스테르계 수지로서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2.6-나프탈레이트, 폴리프로필렌 프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 시클로헥산 디메탄올 공중합 폴리에스테르 수지, 이소프탈산공중합 폴리에스테르 수지, 스피로 글리콜 공중합 폴리에스테르 수지, 플루오렌 공중합 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다. 또한, 올레핀계 수지로서 지환식 올레핀 공중합 수지를 아크릴계 수지로서 폴리메틸 메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 그 외의 수지로서 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르, 폴리에스테르 아미드, 폴리에테르 에스테르, 폴리염화비닐 등을 들 수 있다. 또한, 이들을 성분으로 하는 공중합체이거나 이들 수지의 혼합물도 사용할 수 있다.

그 중에서도 기계 강도, 내열성, 치수 안정성의 점에 있어서, 이축 연신되어 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2.6-나프탈레이트, 또는 이들을 베이스로 하는 그 밖의 성분의 공중합체나, 혼합물 등의 폴리에스테르 수지가 보다 바람직하 게 이용된다.

또한, 열경화성 수지로서는 예를 들면 아크릴 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 페놀 수지, 요소 멜라민 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지 등을 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 1종류 또는 2종류 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.

한편, 광 임프린트법은 필름이나 시트상물, 판상물 상에 광경화성 수지를 도포하여 미세한 요철 형상을 갖는 금형을 광경화성 수지 부분에 누름과 아울러 금형을 누른 면과 역방향으로부터 자외광을 조사해서 광경화성 수지를 경화시키고, 그 금형을 이형시킴으로써 필름 등에 금형의 미세한 요철 형상을 전사하는 방법이다.

광경화성 수지의 예로서는 분자 내에 적어도 하나의 라디칼 중합성을 갖는 화합물, 또는 양이온 중합성을 갖는 화합물 등을 들 수 있다. 라디칼 중합성을 갖는 화합물은 활성 에너지선에 의해 라디칼을 발생시키는 중합 개시제의 존재하에서 활성 에너지선 조사에 의해 고분자 또는 가교 반응하는 화합물이다. 예를 들면, 구조 단위 중에 에틸렌성의 불포화 결합을 적어도 1개 이상 함유하는 것이며, 1 관능인 비닐 모노머 이외에 기타 관능 비닐 모노머를 함유하는 것을 들 수 있다. 또한, 이들의 올리고머, 폴리머, 혼합물이어도 좋다. 또한, 분자 내에 적어도 1개의 양이온 중합성을 갖는 화합물로서는 옥시란환을 갖는 화합물, 오세키탄환을 갖는 화합물, 비닐 에테르 화합물로부터 선택되는 1종류 또는 2종 이상의 화합물을 들 수 있다.

베이스 기재로서는 필름의 경우, 예를 들면, 주 압출기로 이루어지는 제막 장치에 180℃에서 4시간 진공 건조한 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 공급하여 용융 압출하고, 이 시트를 표면 온도 20℃의 경면 냉각 드럼상에서 캐스팅하여 미연신 시트를 얻는다. 그 후, 이 시트를 85℃에서 길이 방향으로 3배 연신하고, 연속적으로 100℃의 분위기 중에서 폭 방향으로 3배 연신함으로써 얻을 수 있다. 또한, 베이스 기재가 시트상물 또는 판상물인 경우에는 필름과는 두께가 다르기 때문에 같은 제법으로는 얻어지지 않는 경우가 있지만 공지의 방법으로 제조하면 좋다.

이상과 같은 본 발명의 광 확산 기재는 백 라이트(면광원)의 광출사면에 적합하게 이용되고, 특히 직하형 백 라이트에 있어서 양호한 성능을 발현시킬 수 있으므로 유용하다.

직하형 백 라이트는 예를 들면, 중공의 케이스체에 형광관 등의 발광 수단을 갖고, 그 상방에 광 확산 기재를 배치하여 이루어지는 것이며, 그 발광 수단으로부터의 출사광을 그 케이스체의 주된 한 평면, 즉 광 확산 기재가 배치된 면으로부터 출사시키는 방식의 면광원이다. 또한, 직하형 백 라이트에는 중공의 케이스체의 바닥부, 및 측부에 뛰어난 반사 특성을 나타내는 이른바 반사판을 탑재하기도 한다. 반사판은 반사 필름 단체(單體)이여도 좋고 케이스체나 케이스체와 다른 알루미늄판에 반사 필름을 라미네이팅한 것이어도 좋다. 또한, 광원의 배치에 맞춰서 홈 가공된 것이어도 좋다. 그리고, 형광관 등의 발광 수단의 수, 화면의 크기에 대해서도 특별히 제한되지 않는다.

이러한 면광원에 본 발명의 광 확산 기재를 적용하면 그 면광원은 휘도 편차를 증대시키지 않고 고휘도가 되고, 또한 박형 또한 경량으로 하는 것도 가능하며, 또한 가공성 좋고, 치수 안정성이나 강도도 우수한 것으로 하는 것이 가능해진다. 따라서, 특히 액정 디스플레이의 직하형 백 라이트에 적합하게 이용된다. 또한, 본 발명의 광 확산 기재를 면광원에 적용하는 경우, 상기와 같은 특징적인 형상의 요철을 갖는 측의 면이 광원과 반대측이 되도록 배치한다.

또한, 면광원에 있어서는 발광 수단 상에 본 발명의 광 확산 기재를 단체로 배치해도 좋지만, 발광 수단 상에 비드층 함유 기재나 표면에 반구상의 돔 형상을 부여한 기재, 또는 유백판 등의 광 확산재를 함유시킨 확산판을 배치하여 그 위에 본 발명의 광 확산 기재를 설치함으로써 정면뿐만 아니라, 디스플레이를 비스듬히 보았을 경우에도 양호한 휘도 특성을 얻을 수 있게 된다. 또한, 비드층 함유 기재는 투명 기재 또는 확산재를 내부에 함유시킨 확산 기재 상에 투명한 비드를 도포하고 바인더 수지로 고정한 층을 말한다. 또한, 표면에 반구상의 돔 형상을 부여한 기재는 투명 기재 또는 확산재를 내부에 함유시킨 확산 기재의 표면에 프레스 가공 등으로 반구상의 돔 형상을 부여한 것을 말한다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명한다.

[특성의 측정 방법 및 평가 방법]

이하의 각 측정은 고습 조건하(80% 이상)를 피해 실온(20℃ ∼ 30℃) 또한 대기압 중에서 실시했다.

(1) 백 라이트의 휘도 및 휘도 편차

예를 들면, 일본 특허 공개 평5-119311호 공보에 있는 직하형 백 라이트로부 터 냉음극선관 상에 설정되어 있던 확산판(두께 2㎜의 아크릴제)을 제거하고, 여기에 본 발명의 광 확산 기재를 요철을 갖는 면이 CCD 카메라 측이 되도록, 또한 그 기재의 xz평면과 직교하는 방향과 냉음극선관의 길이 방향을 일치시키도록 설치하고, 냉음극선관을 60분간 점등하여 광원을 안정시킨 후에 EYESCALE-3[(주)아이·시스템]을 이용하여 부속의 CCD 카메라를 백 라이트 표면으로부터 90㎝의 지점에서 백 라이트면에 대하여 정면이 되도록 설치하여 휘도(㏅/㎡)를 측정했다.

또한, 휘도는 백 라이트 중앙부의 2개의 냉음극선관의 위치(합계 2점), 및 이들 2개의 냉음극선관 및 이들에 인접하는 또한 2개의 냉음극선관의 중점의 위치(합계 3점)에서 관측하여 냉음극선관의 위치에서의 휘도의 평균을 L_max, 합계 4개의 냉음극선관의 중점의 위치에서의 휘도의 평균을 L_min이라고 했다. 이때, 2개의 냉음극선관 및 이들에 인접하는 또한 2개의 냉음극선관의 위치는 광 확산 기재를 설치하지 않고 백 라이트만으로 휘도를 측정함으로써 결정했다.

그리고, (L_max + L_min)/2를 본 발명에 있어서의 평균 휘도라고 했다. 이러한 평균 휘도는 높은 편이 좋고, 3400㏅/㎡ 이상인 경우를 P, 3400㏅/㎡미만인 경우를 F로 했다.

또한, 휘도 편차를 나타내는 값으로서 (L_max -L_min)을 사용했다. 휘도 편차는 작을수록 좋다. 휘도 편차가 600㏅/㎡ 이하인 경우를 P, 600㏅/㎡을 초과하는 경우를 F로 했다.

휘도 특성은 평균 휘도와 휘도 편차 양방이 P인 것에 대하여 평균 휘도에서 휘도 편차를 뺀 값이 3000㏅/㎡ 이하인 경우에는 B, 3000㏅/㎡ 초과인 경우에는 A로 했다. 이렇게 해서 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

또한, 백 라이트를 비스듬히 보았을 경우의 휘도 특성도 EYESCALE-3[(주)아이·시스템]을 이용해 측정했다. 우선, 부속의 CCD 카메라를 각도 가변의 받침대에 백 라이트 바로 위이고 또한 백 라이트 표면으로부터의 거리가 90㎝가 되도록 설치하여 휘도를 측정했다. 계속해서, 이때의 측정 각도를 0°로 하고, 측정 각도 0°일 때의 초점을 회전 중심으로 해서 CCD 카메라와 백 라이트 중심의 거리가 90㎝로 유지되도록 CCD 카메라를 회전하여 0 ∼ 60°까지의 범위에 있어서 15°마다 휘도를 측정했다. 어또한 경우에도 휘도 편차가 600㏅/㎡ 이하인 경우를 A로 했다. 0°∼ 30° 까지의 휘도 편차가 600㏅/㎡ 이하였지만 30°초과의 범위에서 휘도 편차가 600㏅/㎡를 초과한 경우를 B로 하고, 0°∼ 30°까지의 휘도 편차가 600㏅/㎡ 초과한 경우를 C로 했다.

(2) 요철 형상의 단의 각도(θ), 에스펙트비 및 요철 형상의 반복 주기(p)의 측정 및 광 확산 소자 함유의 확인 방법

요철 형상의 바닥부와, 그 요철 형상 상의 위치로서 바닥부로부터 요철 형상의 반복 주기(p)의 1/1000의 거리(x) 방향으로 떨어진 위치를 연결한 직선, 및 그 요철 형상의 바닥부로부터 x 방향으로 그은 직선에 의해 형성되는 요철 형상의 단의 각도(θ)는 광 확산 기재를 마이크로톰을 이용하여 상기 광 확산 기재면에 대하여 수직으로 동결 절단하여 그 단면을 이온 코터로 백금/바나듐을 증착하고, 니폰 덴시(주)제 전계 방사 주사형 전자 현미경 JSM-6700F를 이용하여 500에서 10000배 의 범위에서 요철을 갖는 층의 두께를 확인할 수 있는 크기로 확대하여 하나의 요철 형상을 화상 처리 소프트에 의해 각 좌표점을 수치화하고 그것을 표 계산상에서 미분함으로써 θ의 값을 구했다. 이러한 조작을 5회 실시하여 그 평균값을 θ라고 했다. 다만, 5회의 조작 결과 그 최대값과 최소값의 차가 5회의 평균값의 50% 이상인 경우에는 이러한 조작을 50회 실시하여 그 평균값을 θ라고 했다. θ의 값은 소수점 이하 첫째자리를 반올림하여 정수로 구했다. 이렇게 해서 평가한 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 표 중에서 θ₁은 그 요철 형상 상의 위치로서 바닥부로부터 양의 방향으로 요철 형상의 반복 주기(p)의 1/1000의 거리(x) 방향으로 떨어진 위치를 구했을 때의 값이고, θ₂는 바닥부로부터 음의 방향으로 요철 형상의 반복 주기(p)의 1/1000의 거리(x) 방향으로 떨어진 위치를 구했을 때의 값이다.

또한, 에스펙트비는 광 확산 기재를 마이크로톰을 이용하여 상기 광 확산 기재면에 대하여 수직으로 동결 절단하여 그 단면을 이온 코터로 백금/바나듐을 증착하고, 니폰 덴시(주)제 전계 방사 주사형 전자 현미경 JSM-6700F를 이용하여 500에서 10000배의 범위에서 요철을 갖는 층의 두께를 확인할 수 있는 크기로 확대하여 하나의 요철 형상을 화상 처리 소프트에 의해 각 좌표점을 수치화함으로써 구했다. 이러한 조작을 5회 실시하여 그 평균값을 에스펙트비로 했다. 다만, 5회의 조작 결과 그 최대값과 최소값의 차가 5회의 평균값의 20% 이상인 경우에는 이러한 조작을 50회 실시하여 그 평균값을 에스펙트비로 했다. 에스펙트비의 값은 소수점 이하 세째자리를 반올림하여 소수점 이하 둘째자리까지 구했다. 이렇게 해서 평가한 결과 를 표 1에 나타낸다.

요철 형상의 반복 주기(p)는 하나의 요철 형상에 있어서 바닥부로부터 최상부를 경유하여 다음 바닥부까지의 거리를 의미하고, 광 확산 기재를 마이크로톰을 이용하여 상기 광 확산 기재면에 대하여 수직으로 동결 절단하여 그 단면을 이온 코터로 백금/바나듐을 증착하고, 니폰 덴시(주)제 전계 방사 주사형 전자 현미경 JSM-6700F를 이용하여 500에서 10000배의 범위에서 요철을 갖는 층의 두께를 확인할 수 있는 크기로 확대하여 하나의 요철 형상을 화상 처리 소프트에 의해 각 좌표점을 수치화함으로써 구했다. 이러한 조작을 5회 실시하여 그 평균값을 p로 했다. 다만, 5회의 조작 결과 그 최대값과 최소값의 차가 5회의 평균값의 20% 이상인 경우에는 이러한 조작을 50회 실시하여 그 평균값을 p로 했다. p의 값은 소수점 이하 둘째자리를 반올림하여 소수점 이하 첫째자리까지 구했다. 이렇게 해서 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

광 확산 소자 함유의 확인은 광 확산 기재를 마이크로톰을 이용하여 상기 광 확산 기재면에 대하여 수직으로 동결 절단하여 그 단면을 이온 코터로 백금/바나듐을 증착하고, 니폰 덴시(주)제 전계 방사 주사형 전자 현미경 JSM-6700F를 이용하여 500에서 10000배의 범위에서 광 확산 기재의 총두께가 들어가는 배율로 관찰을 실시하여 계측 위치를 5회 변경하고 관찰을 실시했다. 이렇게 해서 필름 내부에 광 확산 소자를 함유하는 것이 확인된 것(투명하지 않은 것)은 W, 확인되지 않은 것(투명한 것)은 W/O로 하여 표 1에 나타낸다.

(3) 총두께 측정(t)

광 확산 기재의 총두께는 미쓰토요제 다이얼 게이지를 이용하여 측정자가 요철을 갖지 않는 면에 접하도록 광 확산 기재를 설치하여 측정했다. 측정은 장소를 옮겨 5회 실시하여 그 평균값을 총두께로 했다. 또한, 양면에 요철을 갖는 경우에는 어느 쪽의 면에 측정자가 접해도 좋다.

(4) 기재 요철 부분의 굴절률 측정

요철 부분을 구성하는 물질의 굴절률은 마이크로톰을 이용하여 요철 부분만을 절삭한 시료편을 작성하여 시료편을 슬라이드 글라스에 싣고, 굴절률이 1.4 ∼ 1.7의 범위에서 0.01씩 다른 시판의 굴절액을 적하하여 그 위에 커버 글라스를 덮어 프레파라트를 작성하고 이러한 프레파라트를 광원이 나트륨 D선(파장 589㎚)인 현미경으로 관찰하여 시료편의 윤곽이 가장 보기 어려운 굴절액의 굴절률을 시료편의 굴절률로 했다. 이러한 조작을 5회 실시하여 그 평균값을 굴절률로 하고 소수점 이하 둘째자리까지 구했다.

[실시예 1]

두께 100㎛의 투명 폴리에스테르 필름에 광경화성 수지를 도포 막두께가 50㎛가 되도록 도포하여 다음과 같은 표면 형상을 갖는 금형을 도포막에 누르고, 필름 방향으로부터 광을 조사해서 광경화성 수지를 경화시켜 박리함으로써 원하는 표면 형상을 부여했다. 여기서, a=b=50㎛이다.

<금형 형상>

(식 1), (식 2)로 나타내어지는 곡선을 z=z_min + 0.2(z_max-z_min)의 위치에서 반 전하고, 또한 그것을 x축방향으로 반복하여 갖는 형상

(식 1)

(식 2)

단, z_min은 (식 1)로 표현되는 곡선에 있어서의 z의 최소값, z_max는 그 최대값이다.

광경화성 수지로서는 다이니폰 잉크 카가쿠 고교 가부시키가이샤 제품, 유니 디크 15-829를 사용했다. 광원에는 수은 등을 사용하여 강도 500mJ/㎠로 36초간 조사했다. 그 후, 80℃에서 30분간 가열하여 광경화 처리를 실시하고 그 후 금형을 박리함으로써 표면에 미세한 요철 형상을 갖는 광 확산 필름을 얻었다.

이렇게 해서 얻어진 필름은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 평균 휘도 3500㏅/㎡, 휘도 편차 500㏅/㎡에서 높은 평균 휘도와 낮은 휘도 편차가 양립하여 뛰어난 휘도 특성을 나타냈다. 또한, 경사 휘도 특성은 측정 각도 30°이하에서는 휘도 편차가 600㏅/㎡ 이하였지만, 측정 각도 45°에 있어서는 1500㏅/㎡의 휘도 편차가 발생하여 B였다.

[실시예 2]

다음의 금형 형상을 사용한 것 이외는 실시예 1과 같은 방법으로 광 확산 필름을 얻었다.

<금형 형상>

(식 3), (식 4)로 나타내어지는 곡선을 z=z_min + 0.4(z_max-z_min)의 위치에서 반전하고, 또한 그것을 x축방향으로 반복하여 갖는 형상

(식 3)

(식 4)

이렇게 해서 얻어진 필름은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 평균 휘도 3400㏅/㎡, 휘도 편차 400㏅/㎡에서 높은 평균 휘도와 낮은 휘도 편차가 양립하여 뛰어난 휘도 특성을 나타냈다. 또한, 경사 휘도 특성은 측정 각도 30°이하에서는 휘도 편차가 600㏅/㎡ 이하였지만 측정 각도 45°에 있어서는 1500㏅/㎡의 휘도 편차가 발생하여 B였다.

[실시예 3]

다음의 금형 형상을 사용하고, a=b=50㎛, c=0.1로 한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 광 확산 필름을 얻었다.

<금형 형상>

(식 5), (식 6)에 있어서, c=0.1이며, 또한 (z₁-z₂)≥0에서는 z=z₂를 따르고, (z₁-z₂)<0에서는 z=z₁을 따르며, z의 범위가 (식 7)로 표현되는 곡선을 z=z_min + 0.2(z_max-z_min)의 위치에서 반전하고, 또한 그것을 x축방향으로 반복하여 갖는 형상이다. 단, z_min은 (식 5), (식 6)으로 표현되는 곡선에 있어서의 z의 최소값, z_max는 그 최대값이다.

(식 5)

(식 6)

(식 7)

이렇게 해서 얻어진 필름은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 평균 휘도 3500㏅/㎡, 휘도 편차 300㏅/㎡에서 높은 평균 휘도와 낮은 휘도 편차가 양립하여 뛰어난 휘도 특성을 나타냈다. 또한, 경사 휘도 특성은 측정 각도 30°이하에서는 휘도 편차가 600㏅/㎡ 이하였지만, 측정 각도 45°에 있어서 1300㏅/㎡의 휘도 편차가 발생하여 B였다.

[실시예 4]

a=50, b=100㎛로 한 것 이외에는 실시예 1과 같은 금형을 사용하고, 같은 방법으로 광 확산 필름을 얻었다.

이렇게 해서 얻어진 필름은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 평균 휘도 3700㏅/㎡, 휘도 편차 200㏅/㎡에서 높은 평균 휘도와 낮은 휘도 편차가 양립하여 뛰어난 휘도 특성을 나타냈다. 또한, 경사 휘도 특성은 측정 각도 30°이하에서는 휘도 편차가 600㏅/㎡ 이하였지만, 측정 각도 45°에 있어서 1200㏅/㎡의 휘도 편차가 발생하여 B였다.

[실시예 5]

다음의 금형 형상을 사용하고, a=50, b=100㎛으로 한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 광 확산 필름을 얻었다.

<금형 형상>

(식 8), (식 9)로 나타내어지는 곡선을 z=z_min + 0.4(z_max-z_min)의 위치에서 반전하고, 또한 그것을 x축방향으로 반복하여 갖는 형상

(식 8)

(식 9)

이렇게 해서 얻어진 필름은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 평균 휘도 3800㏅/㎡, 휘도 편차 200㏅/㎡에서 높은 평균 휘도와 낮은 휘도 편차가 양립하여 뛰어난 휘도 특성을 나타냈다.

경사 휘도 특성은 측정 각도 30°이하에서는 휘도 편차가 600㏅/㎡ 이하였지만, 측정 각도 45°에 있어서 1000㏅/㎡의 휘도 편차가 발생하여 B였다.

[실시예 6]

다음의 금형 형상을 사용하고, a=50, b=125㎛으로 한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 광 확산 필름을 얻었다.

<금형 형상>

(식 10), (식 11)로 나타내어지는 곡선을 z=z_min + 0.56(z_max-z_min)의 위치에서 반전하고, 또한 그것을 x축방향으로 반복하여 갖는 형상

(식 10)

(식 11)

이렇게 해서 얻어진 필름은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 평균 휘도 3900㏅/㎡, 휘도 편차 200㏅/㎡에서 높은 평균 휘도와 낮은 휘도 편차가 양립하여 뛰어난 휘도 특성을 나타냈다. 또한, 경사 휘도 특성은 측정 각도 30°이하에서는 휘도 편차가 600㏅/㎡ 이하였지만, 측정 각도 45°에 있어서 1000㏅/㎡의 휘도 편차가 발생하여 B였다.

[실시예 7]

a=50, b=137.5로 한 것 이외에는 실시예 1과 같은 금형을 사용하고, 같은 방법으로 광 확산 필름을 얻었다.

이렇게 해서 얻어진 필름은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 평균 휘도 3800㏅/㎡, 휘도 편차 200㏅/㎡에서 높은 평균 휘도와 낮은 휘도 편차가 양립하여 뛰어난 휘도 특성을 나타냈다. 또한, 경사 휘도 특성은 측정 각도 30°이하에서는 휘도 편차가 600㏅/㎡ 이하였지만, 측정 각도 45°에 있어서 1000㏅/㎡의 휘도 편차가 발생하여 B였다.

[실시예 8]

실시예 4에 있어서, 두께 100㎛의 투명 폴리에스테르 필름 대신에 이하에 나타내는 방법으로 작성한 두께 125㎛의 필름을 사용한 것 이외에는 같은 방법으로 광 확산 필름을 얻었다. 이하에 두께 125㎛의 필름의 작성 방법을 나타낸다.

주 압출기(A)와 부 압출기(B)를 갖는 복합 제막 장치에 하기 조성의 원료를 공급했다. 즉, 주 압출기(A)에는 180℃에서 4시간 진공 건조한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)에 이소프탈산 성분을 10㏖% 공중합, 시클로헥산 디메탄올(유리 전이점 163℃, 굴절률 1.46)을 10㏖% 공중합시킨 폴리에스테르 수지(융점 200℃, 유리 전이점 70℃, 굴절률 1.6) 96량%, 폴리메틸펜텐(융점 230℃, 굴절률 1.46) 4중량% 혼합한 칩을 공급했다. 또한, 부 압출기(B)에는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(융점 265℃)를 공급했다.

이와 같은 압출기(A, B)로부터 각각의 원료를 280℃에서 용융 압출하고, 주 압출기(A)의 용융 원료가 내층에, 부 압출기(B)의 용융 원료가 양표면층이 되도록 용융 3층 공압출하여 복합 필름을 제작했다. 복합 필름의 두께 구성비는 B/A/B(10/80/10)이였다. 이 시트를 표면 온도 20℃의 경면 냉각 드럼상에서 캐스팅하여 미연신 시트 했다. 이 시트를, 85℃에서 길이 방향으로 3배 연신했다. 그 후 연속적으로 100℃의 분위기 중에서 폭 방향으로 3배 연신하여 길이 방향과 폭 방향의 연신 배율비를 1로 했다. 또한, 주된 구성 성분의 폴리에스테르 수지의 융점 이상인 235℃의 분위기 중에서 20초간의 열처리를 실시하여 두께 125㎛의 폴리에스테르 필름을 얻었다.

이렇게 해서 얻어진 필름은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 평균 휘도 3600㏅/㎡, 휘도 편차 100㏅/㎡에서 높은 평균 휘도와 낮은 휘도 편차가 양립하여 뛰어난 휘도 특성을 나타냈다. 또한, 경사 휘도 특성은 측정 각도 30°이하에서는 휘도 편차가 600㏅/㎡ 이하였지만, 측정 각도 45°에 있어서 800㏅/㎡의 휘도 편차가 발생 하여 B였다.

[실시예 9]

실시예 6의 광 확산 기재 아래에 비드층 함유 기재로서 (주) 기모토제 188 GM3을 배치했다.

이렇게 해서 얻어진 면광원은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 평균 휘도 4300㏅/㎡, 휘도 편차 100㏅/㎡에서 높은 평균 휘도와 낮은 휘도 편차가 양립하여 뛰어난 휘도 특성을 나타냈다. 또한, 경사 휘도 특성은 측정 각도 60°에 있어서도 휘도 편차가 400㏅/㎡이며, A였다.

[비교예 1]

다음의 금형 형상을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 광 확산 필름을 얻었다.

<금형 형상>

(식 12)로 나타내어지는 곡선을 z=z_min의 위치에서 반전하고, 또한 그것을 x축방향으로 반복하여 갖는 형상

(식 12)

이렇게 해서 얻어진 필름은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 평균 휘도 3100㏅/㎡, 휘도 편차 1500㏅/㎡로 휘도 편차가 크고 보기 어려운 화면이 되었다.

[비교예 2]

<금형 형상>

(식 13), (식 14)로 나타내어지는 곡선을 z=z_min + 0.6(z_max-z_min)의 위치에서 반전하고, 또한 그것을 x축방향으로 반복하여 갖는 형상

(식 13)

(식 14)

이렇게 해서 얻어진 필름은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 평균 휘도 3300㏅/㎡, 휘도 편차 1200㏅/㎡로 휘도 편차가 크고 보기 어려운 화면이 되었다.

[비교예 3]

실시예 1에 있어서, 반복 형상 간에 2㎛의 평탄부를 형성한 것 이외에는 같은 방법으로 광 확산 필름을 얻었다.

이렇게 해서 얻어진 필름은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 평균 휘도 3500㏅/㎡, 휘도 편차 1800㏅/㎡로 휘도 편차가 컸다.

[비교예 4]

꼭지각이 30°인 이등변 삼각형이고, 또는 주기가 100㎛인 요철을 갖는 금형을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 광 확산 필름을 얻었다. 즉, 인접하는 바닥부 간에 있어서의 접선의 기울기가 x 증가 방향으로 증가하지 않는 광 확산 필름을 얻었다.

이렇게 해서 얻어진 필름은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 평균 휘도 3500㏅/ ㎡, 휘도 편차 5000㏅/㎡로 매우 휘도 편차가 크고 보기 어려운 화면이 되었다.

[비교예 5]

a=50, b=100으로 한 것 이외에는 비교예 1과 같은 금형을 사용하고 같은 방법으로 광 확산 필름을 얻었다.

이렇게 해서 얻어진 필름은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 평균 휘도 3000㏅/㎡, 휘도 편차 400㏅/㎡로 평균 휘도가 낮고 어두운 화면이 되었다.

[표 1]

본 발명의 광 확산 필름 및 그것을 이용한 면광원은 PC, 텔레비전 또는 휴대 전화 등의 표시 장치, 특히 액정 표시 장치 등의 평면 표시 장치에 이용되는 면광 원용으로서 적합하고 유용하다.

Claims

최상부 및 바닥부의 반복으로 이루어지는 요철 형상을 적어도 한 면에 갖는 기재로서, 상기 기재는 굴절률이 1.45 ∼ 1.65의 범위 내에 있는 재질로 이루어지고, 최상부 및 바닥부의 반복 방향을 x, 기재의 두께 방향을 z라고 했을 경우, x-z 평면에 있어서의 요철 형상의 단의 각도(θ)가 55°∼85°의 범위 내 또는 95°∼125°의 범위 내이며, 또한 인접하는 바닥부 간에 있어서의 접선의 기울기가 x 증가 방향으로 감소하는 것을 특징으로 하는 광 확산 기재.
제 1 항에 있어서,

이웃하는 최상부의 사이에 실질적인 평탄부가 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 광 확산 기재.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 단의 각도(θ)가 65°∼85°의 범위 내 또는 95°∼115°의 범위 내인 것을 특징으로 하는 광 확산 기재.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 요철 형상의 z방향의 최대값이 이러한 요철 형상과 동일한 단의 각도(θ)를 갖는 진원의 일부로 이루어지는 형상보다 큰 것을 특징으로 하는 광 확산 기재.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 요철 형상의 에스펙트비가 1 ∼ 3의 범위 내인 것을 특징으로 하는 광 확산 기재.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기재 내부에 광 확산 소자를 함유한 것을 특징으로 하는 광 확산 기재.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 광 확산 기재와 발광 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 면광원.