KR20110043641A - 이방성 광확산 필름, 이방성 광확산 적층체, 이방성 광반사 적층체 및 그의 용도 - Google Patents

이방성 광확산 필름, 이방성 광확산 적층체, 이방성 광반사 적층체 및 그의 용도 Download PDF

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Abstract

[과제] 본 발명은 빛의 투과도와 확산도 둘 다의 특성이 우수한 이방성 광확산 필름, 이방성 광확산 적층체, 이방성 광반사 적층체, 및 이들을 사용하여 광 확산도나 휘도가 우수하면서 경제성 등도 우수한 조명 기구나 표시 장치를 제공한다.
[해결수단] 적어도 2종의 비상용성 열가소성 수지의 혼합물을 용융 압출 성형하여 이루어지며, 필름의 평행 광선 투과율이 20 내지 85％, 헤이즈가 10 내지 80％, 광택도가 10 내지 70％이며, 투과광의 확산도의 수평 방향과 수직 방향의 비가 1.3 내지 6.0인 이방성 광확산 필름, 및 광 반사체의 적어도 한쪽 면에 상기 이방성 광 확산 필름을 적층한 반사광의 확산도비, 반사도 및 확산도가 특정 범위를 만족시키는 이방성 광반사 적층체.

Description

이방성 광확산 필름, 이방성 광확산 적층체, 이방성 광반사 적층체 및 그의 용도 {ANISOTROPIC LIGHT-DIFFUSING FILM, ANISOTROPIC LIGHT-DIFFUSING LAMINATE, ANISOTROPIC LIGHT-REFLECTING LAMINATE, AND USES THEREOF}
본 발명은 이방성 광확산 필름 및 그의 용도에 관한 것이다. 상세하게는, 이른바 이방성 광반사 특성을 가지면서, 빛의 투과도와 확산도 둘 다의 특성이 우수한 이방성 광확산 필름 및 이와 플라스틱 시트를 적층한 이방성 광확산 적층체, 금속층을 포함하는 광반사체를 적층한 이방성 광반사 적층체 및 이들을 이용한 조명 기구 및 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 액정층을 배면으로부터 비추어 발광시키는 백 라이트 방식이 보급되어, 액정층의 하면측에 백 라이트 유닛이 장비되어 있다. 이러한 백 라이트 유닛에는 에지 라이트형 방식이나 직하형 방식의 것이 있지만, 어느 방식을 채용하든 출사되는 광선의 휘도 분포는 선상의 램프와 수직 방향을 기준으로 하여 본 경우와 평행 방향을 기준으로 하여 본 경우에서 상이하며, 일반적으로는 램프와 수직 방향의 휘도 분포가 강한 피크를 나타내고, 램프와 평행 방향의 휘도 분포가 상대적으로 좌우 대칭이면서 균일하여, 특정 방향으로 피크를 나타내는 경우가 적다.
한편, 비드 도공 타입이나 엠보싱 타입의 광확산 필름에서는 그의 확산능이 전 방향으로 균일한 등방성을 가지기 때문에, 상술한 바와 같은 출사된 광선의 전후 방향의 휘도 분포와 좌우 방향의 휘도 분포와의 차이를 없애도록 제어할 수는 없다.
이러한 휘도 분포의 불균일성을 시정하기 위해서는 전후 방향의 광 확산능과 좌우 방향의 광 확산능이 상이한 광 이방성 확산 필름이 요구되고 있고, 각종 기술이 개시되어 있다.
상기 개시 기술의 대부분은 확산성(또는 산란성, 이하, 본 발명에서는 확산성으로 통일하여 언급함)이 중시되고 있어, 광 이방성 확산 필름은 헤이즈가 높은 영역, 또는 평행 광선 투과율이 낮은 영역으로 한정되어 있다.
예를 들면, 특허청구범위나 실시예에 있어서, 85％ 이상의 고헤이즈 영역으로 한정되어 있는 개시 기술로서는 특허문헌 1 등이 알려져 있다.
또한, 특허청구범위나 실시예에 있어서, 평행 광선 투과율이 낮은 범위로 한정되어 있는 개시 기술로서는 특허문헌 2 등이 알려져 있다.
한편, 반대로, 실시예에 있어서 15％ 이하의 저헤이즈 영역으로 한정되어 있는 개시 기술로서는 특허문헌 3이 알려져 있다.
실시예에 있어서 중간의 헤이즈 영역으로 한정되어 있는 기술로서 특허문헌 4 내지 5가 개시되어 있다.
그러나, 특허문헌 4에 개시되어 있는 기술에서는 용액 제막에 있어서 제조되고 있어, 경제성 및 환경 부하 면에서 불리하다.
또한, 특허문헌 5에 개시되어 있는 기술에서는 분산상으로서 구형 실리카 입자가 사용되고 있기 때문에, 제막 공정에서의 중합체 필터의 눈막힘이 증대하므로 미세한 필터의 사용이 곤란하여, 얻어지는 광 이방성 필름의 청징도가 낮아진다는 문제를 가지고 있다.
또한, 특허문헌 6에 개시되어 있는 기술에서는 엠보싱 가공에 의해 광 이방성이 부여되고 있어, 상기 기술과 마찬가지로 경제성 면에서 불리하다.
실시예에 있어서 중간의 광택도 영역으로 한정되어 있는 기술로서 특허문헌 7이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 7에 개시되어 있는 기술에서는 연속상 수지로서 비정질 수지인 아크릴계 수지가 사용되고 있어, 얻어지는 광 이방성 필름은 내용제성이 떨어진다는 문제를 가지고 있다. 또한, 분산상으로서 실리콘계 가교 비드가 사용되고 있기 때문에, 제막 공정에서의 중합체 필터의 눈막힘이 증대하므로 미세한 필터의 사용이 곤란하여, 얻어지는 광 이방성 필름의 청징도가 낮아진다는 문제를 가지고 있다.
또한, 헤이즈나 평행 광선 투과율과 같은 일반적인 광학 특성이 명시되어 있지 않은 기술이 다수 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 8 내지 11).
상기 개시 기술은 상기 확산성이 중시된 특허와 유사한 기술에 기초하고 있어, 그의 대부분은 높은 헤이즈 영역의 광 이방성 필름이 얻어질 것으로 추찰된다.
또한, 예를 들면, 특허문헌 8에 개시되어 있는 기술에서는 용액 제막에 있어서 제조되고 있어, 경제성 및 환경 부하 면에서 불리하다.
또한, 특허문헌 9에 개시되어 있는 기술에서는 분산상으로서 다공 아크릴계 입자가 사용되고 있기 때문에, 제막 공정에서의 중합체 필터의 눈막힘이 증대하므로 미세한 필터의 사용이 곤란하여, 얻어지는 광 이방성 필름의 청징도가 낮아진다는 문제를 가지고 있다.
또한, 특허문헌 10에 개시되어 있는 기술에서는 연속상을 형성하는 수지로서 초저밀도 폴리에틸렌 수지, 비결정 공중합 폴리에스테르 수지 및 폴리스티렌 수지 등의 비정질 수지가 사용되고 있어, 얻어지는 광 이방성 필름은 내용제성이 떨어진다는 문제를 가지고 있다.
또한, 특허문헌 11에 개시되어 있는 기술에서는 반응성이 높은 에폭시기 함유 상용화제가 사용되고 있기 때문에 제막 공정에서 가교 반응이 발생하여, 얻어지는 광 이방성 필름의 청징도가 낮아진다는 문제를 가지고 있다.
또한, 실내 등의 조명, 내조식 전식 패널에서의 조명, 복사기에서의 광 조사 또는 액정 디스플레이에서의 조명 등에 있어서, 광원의 광량을 유효하게 살려 상기 조명에서의 조도나 휘도를 높이기 위해 광반사 시트나 광 반사판(이하, 단순히 광반사체라 칭할 수 있음)이 이용되고 있다.
광반사체로서는, 예를 들면 백색 PET 필름으로 이루어지는 확산 반사 부재가 많이 이용되고 있다. 상기 확산 반사 부재는 확산성에 중점을 둔 특성을 가지고 있어 정반사성은 낮다. 그 때문에 균질성이 높은 반사가 부여되기는 하나 반사도가 낮다는 문제를 가지고 있다.
한편, 상기 과제를 해결하는 방법으로서 알루미늄이나 은 등의 금속의 광택을 이용한 정반사성이 높은 반사체가 개발되고 있다. 그러나, 상기 방법은 반사도를 높일 수 있지만, 반사의 지향성이 강하기 때문에, 예를 들면, 실내나 사내의 조명에서는 특정 방향으로 강한 반사가 발생하기 때문에, 방향에 따른 균질성이 부족하며, 또한 특정 방향에서는 눈부심이 강해진다는 문제점을 가진다. 또한, 내조식 전식 패널에서의 조명이나 액정 디스플레이의 조명에서는 휘도의 균질성이 악화된다는 문제점이 있다. 또한, 상기 반사의 지향성이 강하기 때문에 반사체에 부분적으로 주름이나 휘어짐이 발생했을 경우에 반사의 균일성이 더 저하된다는 문제점을 가지고 있다.
상기 과제를 해결하는 방법으로서, 금속 광택을 이용한 광반사체의 표층에 빛의 확산성을 제어하는 확산층을 적층하여 반사의 확산성을 제어하는 방법이 제안되어 있다.
그러나, 상기 제안 기술은 확산층의 광선 투과율이 높은 것과 반대로 낮은 것의 양극단적인 영역으로 한정되어 있다.
광선 투과율이 높은 영역으로 한정된 방법으로서, 예를 들면 특허문헌 12가 알려져 있다.
상기 특허문헌에 개시되어 있는 방법은 단순히 금속 광택을 이용한 광반사체보다는 확산성이 개선되었지만, 아직 지향성이 강하여 금속 광택을 이용한 반사 시트가 가지는 과제가 해결되지는 않았다.
한편, 광선 투과율이 낮은 영역으로 한정된 방법으로서, 예를 들면 특허문헌 13이 알려져 있다.
상기 특허문헌에 개시되어 있는 방법은 확산성이 대폭 개선되었지만, 정반사성이 대폭 저하되어, 백색 반사 필름으로 이루어지는 광반사체와 동일한 문제를 가진다.
한편, 금속층을 포함하는 광반사체와 광확산층으로 이루어지는 광반사 적층체에 광반사의 이방성(이하, 단순히 이방성이라 칭하는 경우도 있음)을 부여하는 방법으로서, 금속층 표면에 헤어라인 가공하는 방법이 개시되어 있다(특허문헌 14 참조).
상기 방법은 이방성이 충분하지 않은 경우가 있다. 또한, 균일한 가공이 곤란하기 때문에 균질한 제품을 얻기 어렵다는 문제를 가지고 있다.
또한, 이방성을 부여하는 다른 방법으로서 렌즈 시트나 프리즘 시트와 금속층을 포함하는 광반사체를 복합하는 방법이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 15 참조).
상기 특허문헌에 개시되어 있는 방법은 렌즈 시트나 프리즘 시트가 고가여서 경제적으로 불리하다.
또한, 특허문헌 15에서는 본문 중에 금속층을 포함하는 광반사체를 복합하는 방법에 대하여 언급되어 있지만, 실시예에는 예시되어 있지 않다. 상기 특허문헌의 방법은 광확산층이 백색 반사 필름으로 이루어져 있어, 금속층을 포함하는 광반사체와 복합하더라도 반사도의 향상은 적을 것으로 추찰된다.
또한, 백색 반사 필름에 있어서, 헤어라인 가공으로 이방성을 부여하는 방법이 개시되어 있다(특허문헌 16 참조).
상기 특허문헌에 개시되어 있는 방법은 광반사체가 백색 반사 필름이기 때문에, 확산도는 우수하지만 반사도가 낮다는 과제를 가진다.
최근 들어, 지구 온난화 문제나 자원 고갈 문제로 인하여 상기 조명 분야에서도 에너지 절약 요구가 강해지고 있다.
예를 들면, 액정 디스플레이는 박형, 소형, 저소비 전력 등의 특징을 살려, 현재 시계, 전자 계산기, TV, 퍼스널 컴퓨터 등의 표시부에 이용되고 있다. 또한 최근 들어, 컬러 LCD가 개발되어 OA·AV 기기를 중심으로 네비게이션 시스템, 뷰 파인더, 퍼스널 컴퓨터의 모니터용 등 수많은 용도로 사용되기 시작하였고, 그 시장은 앞으로 급격히 확대될 것으로 예상되고 있다. 특히 외부로부터 입사된 빛을 반사시켜 표시를 행하는 반사형 액정 디스플레이는 백 라이트가 불필요하기 때문에 소비 전력이 적고, 박형, 경량화가 가능한 점에서 휴대용 단말 기기 용도로 주목받고 있다.
상기 반사형 액정 디스플레이의 경우, 휴대 단말기 사용에서는 반사 시트로의 입사 각도가 ±20도 이내인 빛에 대한 반사도가 높은 것이 바람직한 것으로 알려져 있어, 보다 고성능의 이방성 광반사 시트가 요구되고 있다.
일본 특허 공개 제2002-192608호 공보 WO03-34103 공보 일본 특허 공개 제2002-197909호 공보 일본 특허 공개 제2004-302071호 공보 일본 특허 공개 제2002-197909호 공보 일본 특허 공개 제2006-78743호 공보 WO04-90587호 공보 일본 특허 공개 제2004-361656호 공보 일본 특허 공개 제2003-43258호 공보 일본 특허 공개 제2007-10798호 공보 일본 특허 공개 제2006-251395호 공보 일본 특허 공개 제2007-157566호 공보 일본 특허 공개 제2005-11477호 공보 일본 특허 공개 (평)11-23111호 공보 일본 특허 공개 제2006-318724호 공보 일본 특허 공개 제2004-219437호 공보
본 발명의 목적은 상기 종래 기술에서의 문제점을 해결하는 것으로, 빛의 투과도와 확산도 둘 다의 특성이 우수하면서, 경제성, 내용제성 및 청징성 등의 광학 특성 이외의 특성도 우수한 이방성 광확산 필름, 이방성 광확산 적층체, 이방성 광반사 적층체, 및 이들을 사용하여 광확산도나 휘도가 우수하면서 경제성 등도 우수한 조명 기구나 표시 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명은 상기와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 이하의 구성을 포함한다.
1. 적어도 2종의 비상용성 열가소성 수지를 포함하는 혼합물을 용융 압출 성형하여 이루어지는, 연속상과 분산상을 포함하는 구조 및/또는 공연속상 구조로 이루어지는 이방성 광확산 필름이며, 상기 이방성 광확산 필름의 평행 광선 투과율이 20 내지 85％, 헤이즈가 10 내지 80％, 광택도가 10 내지 70％이며, 상기 이방성 광확산 필름의 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수평 방향이 되도록 시료를 고정하여 변각 광도계로 입사각 60도에서 측정한 투과광의 확산도(DTh)에 대한 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수직 방향이 되도록 시료를 고정하여 상기와 동일한 방법으로 측정한 투과광의 확산도(DTv)의 비인 투과광의 확산도비(DTv/DTh)가 1.3 내지 6.0인 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 필름.
2. 상기 이방성 광확산 필름의 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수직 방향이 되도록 시료를 고정하여 측정되는 투과도(T％v)와 상기 DTv가 하기 수학식 1 또는 수학식 2를 만족시키는 것을 특징으로 하는 상기 1에 기재된 이방성 광확산 필름.
<수학식 1>
60<DTv≤120, 10≤T％v≤90
<수학식 2>
35≤DTv≤60, -3.2×DTv+203≤T％v≤90
3. 상기 적어도 2종의 비상용성 열가소성 수지의 1종이 결정성 수지인 것을 특징으로 하는 상기 1 또는 2에 기재된 이방성 광확산 필름.
4. 상기 결정성 수지가 폴리프로필렌계 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 3에 기재된 이방성 광확산 필름.
5. 상기 결정성 수지가 폴리에스테르계 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 3에 기재된 이방성 광확산 필름.
6. 상기 적어도 2종의 비상용성 열가소성 수지의 1종이 에틸렌 및/또는 부텐이 포함된 폴리올레핀 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 3 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 이방성 광확산 필름.
7. 상기 적어도 2종의 비상용성 열가소성 수지를 포함하는 혼합물이 폴리프로필렌계 수지 (A), 에틸렌 및/또는 부텐이 포함된 폴리올레핀 수지 (B) 및 나노 결정 구조 제어형 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 (C)의 배합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 이방성 광확산 필름.
8. 상기 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 이방성 광확산 필름과, 두께가 0.1 내지 5 mm, 전체 광선 투과율이 80 내지 100％인 플라스틱 시트를 적층하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 적층체.
9. 금속층을 포함하는 광반사체의 적어도 한쪽 면에, 상기 1 내지 7 중 어느 하나의 이방성 광확산 필름이 적층된 이방성 광반사 적층체이며, 상기 광확산 필름의 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수평 가로 방향이 되도록 시료를 고정하여 변각 광도계로 입사각 15도에서 측정한 반사광의 확산도(DRh)에 대한 분산상 또는 공연속상의 배향 방향을 수직 방향이 되도록 시료를 고정하여 상기와 동일한 방법으로 측정한 반사광의 확산도(DRv)의 비(DRv/DRh)가 1.3 내지 10이며, 이방성 광반사 적층체의 확산층측의 반사도 및 확산도가 각각 0.5 내지 8 및 10 내지 30인 것을 특징으로 하는 이방성 광반사 적층체.
10. 상기 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 이방성 광확산 필름, 상기 8에 기재된 이방성 광확산 적층체, 및/또는 상기 9에 기재된 이방성 광반사 적층체를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명 기구.
11. 상기 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 이방성 광확산 필름, 상기 8에 기재된 이방성 광확산 적층체 및/또는 상기 9에 기재된 이방성 광반사 적층체를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
본 발명의 이방성 광확산 필름 및 상기 이방성 광확산 적층체는 빛의 투과도와 확산도 둘 다 높기 때문에, 조명, 디스플레이, 광고등의 도광판 등의 확산 필름으로 이용했을 경우에, 고조도나 고휘도이면서 균질한 조도나 휘도를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에서의 이방성 광확산 필름 및 상기 이방성 광확산 적층체는 이방성 광확산성을 가지기 때문에, 예를 들면, 광원의 형상에 따른 이방성의 방향을 상쇄하는 방향으로 이방성 광확산 필름의 확산의 퍼짐이 큰 방향이 직행하는 방향이 되도록 이방성 광확산 필름을 설치하여 사용함으로써, 상기 효과를 보다 고도로 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명의 이방성 광반사 적층체는, 광반사에 있어서 반사도와 확산도 둘 다 높기 때문에, 실내의 조명, 내조식 전식 패널에서의 조명, 복사기에서의 광 조사 또는 액정 디스플레이에서의 조명 등의 각종 조명에 있어서 광원의 광량을 유효하게 살려, 상기 조명에서의 조도나 휘도를 높일 수 있다.
또한, 반사도와 확산도 둘 다 높기 때문에 금속 광택을 가진 광반사체와 같은 강한 반사도와 백색 반사 필름이 가지는 온화한 반사를 겸비한 특성을 함께 갖는 우수한 반사 특성을 가진다고 할 수 있다. 이 때문에, 높은 조도나 휘도를 유지하여, 실내의 조명, 내조식 전식 패널에서의 조명 등에서 요구되는 눈부심이 억제된 온화한 조명이 가능해진다. 즉, 현재 시장에서 요구되고 있는 에너지 절약과 감성의 충족을 양립시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 이방성 광반사 적층체는 저각도로 입사되는 빛에 대한 반사에서 상기 특성을 가지기 때문에, 예를 들면 반사형 액정 디스플레이의 광반사체로서 적합하다.
또한, 본 발명의 이방성 광반사 적층체는 그의 반사광이 이방성을 가지고 있고, 특정 방향으로 반사광을 집광하는 기능을 가지고 있기 때문에, 광원의 형상에 맞춘 위치 관계로 설치함으로써, 반사광의 반사도나 반사도의 균일성을 향상시킬 수 있다는 특징을 가진다.
따라서, 실내의 조명, 내조식 전식 패널에서의 조명, 복사기에서의 광 조사 또는 액정 디스플레이 등의 표시 장치에서의 조명 등의 각종 조명에 있어서 광원의 광량을 유효하게 반사할 수 있기 때문에, 상기 조명에서의 조도나 휘도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명에서의 이방성 광확산 필름을 광반사체 표면에 피복하여 이루어지는 상기 적층체는 그의 광반사광이 이방 확산성을 가지기 때문에, 광원의 형상에 따른 이방성의 방향을 상쇄하는 방향으로 이방성 광확산 필름의 이방성의 방향이 되도록 설치하여 사용함으로써, 상기 효과를 보다 고도로 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명에서의 이방성 광확산 필름은 2종의 열가소성 수지의 혼합물을 용융 압출 제막에 의해 제조하기 때문에 경제성이 높다. 또한, 공지 기술에서 사용되고 있는 비용융의 광확산성 부여제인 미립자를 배합하지 않기 때문에, 얻어지는 필름의 청징도가 높다. 또한, 이 수지의 특성을 최적화함으로써, 상기한 광학 특성을 안정적으로 생산할 수 있으며, 광학 특성 이외에 내용제성 등의 다른 특성도 우수하고, 경제성도 높다.
또한, 본 발명에서는 열가소성 수지의 배합 조성을 특정화함으로써, 이방성 광확산 필름의 외관을 개선할 수 있다.
도 1은 자동 변각 광도계의 입사각 60°에서의 측정 커브와 투과도, 확산도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 2는 이방성 광확산 필름 및 적층체의 투과도와 확산도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 3은 자동 변각 광도계의 입사각 15°에서의 측정 커브와 반사도, 확산도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 반사형 액정 장치를 가진 휴대 전화의 액정 디스플레이부의 분해도이다.
도 5는 이방성 광반사 적층체의 반사도와 확산도의 관계를 나타내는 도면이다.
(이방성 광확산 필름)
본 발명의 이방성 광확산 필름은 적어도 2종의 비상용성 열가소성 수지를 포함하는 혼합물을 용융 압출 성형하여 이루어지고, 연속상과 분산상을 포함하는 구조(해도(海島) 구조) 및/또는 공연속상 구조로 이루어지는 필름이다. 열가소성 수지의 적어도 1종은 결정성 수지이고, 연속상 또는 공연속상을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 이방성 광확산 필름은 연속상 또는 공연속상을 형성하는 열가소성 수지 (A)와 분산상 또는 공연속상을 형성하는 열가소성 수지 (A)에 비상용인 열가소성 수지 (B)를 포함하는 혼합물을 용융 압출 성형하여 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명의 이방성 광확산 필름은 용융 압출 성형에 의해 제막되므로 경제성이 높다. 또한, 상기한 공지 기술인 비용융성 미립자를 광확산성 부여제로서 배합하지 않고, 연속상 및 분산상, 또는 공연속상의 양쪽 모두에 열가소성 수지를 이용하기 때문에, 제막 공정에서의 용융 수지의 여과 필터에서의 눈막힘을 감소시킬 수 있어, 생산성이 우수함과 동시에 얻어지는 필름의 청징도도 높다. 또한, 상술한 용융 제막법에 의한 이방성 광확산 필름의 공지 기술의 대부분은 연속상으로서 비결정성 수지가 사용되고 있어, 내용제성이 낮은 등의 문제를 가지고 있었다. 본 발명에서의 바람직한 양태로서는, 연속상 또는 공연속상으로서 결정성 수지를 사용함으로써, 상기 문제를 해결할 수 있다.
본 발명에서는 용융 압출 성형법을 채용한다. 용융 압출 성형법이면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 제막 방법은 T 다이법 및 인플레이션법 중 어느 것이든 좋다. 또한, 미연신 필름일 수도 있지만, 용융 압출 성형 중 또는 성형 후에 80 내지 160℃의 온도 범위 내에서 적어도 한 방향으로 연신되어 이루어지는 것이 바람직한 실시 양태이다. 상기 연신 조작에 의해, 얻어지는 필름의 내열성이나 광학 특성의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 이방성 광확산 필름의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 5 내지 350 μm이다. 10 내지 250 μm가 보다 바람직하다.
본 발명의 이방성 광확산 필름은 단층일 수도 있고, 2층 이상의 다층 구성이어도 상관없다. 다층 구성의 경우에는 적어도 한 층이 상기 구성으로 이루어지는 이방성 광확산성을 가지는 층이면, 다른 층은 이방성 광확산성을 갖지 않는 단순한 투명층일 수도 있고, 등방성 광확산층일 수도 있다. 또한, 전체 층이 이방성 광확산층인 구성일 수도 있다. 이방성 광확산층 이외의 층이 포함되는 경우에는 이방성 광확산층이 최표층이 되도록 구성하는 것이 바람직하다. 상기 다층 구성의 경우에는 다층 공압출법으로 제조할 수도 있고, 압출 라미네이트법이나 드라이 라미네이트법으로 실시할 수도 있다.
본 발명에서 사용하는 연속상 또는 공연속상을 구성하는 열가소성 수지 (A)로서는, 폴리스티렌계 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리술폰 수지 등의 비결정성 수지여도 상관없지만, 결정성 수지가 바람직하다. 결정성 수지로서는, 예를 들면 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지 및 폴리페닐렌술피드 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도 가격 대 성능비와 기계적 특성이나 내열성이 함께 우수한 점에서, 폴리프로필렌계 수지 또는 폴리에스테르계 수지의 사용이 바람직하다.
폴리프로필렌계 수지로서는, 호모폴리프로필렌 수지 및/또는 다른 올레핀 단량체를 공중합한 공중합체를 들 수 있다. 호모폴리프로필렌 수지 및/또는 공중합 성분의 함유량이 5 질량％ 이하인 폴리프로필렌계 수지의 사용이 바람직하다.
폴리에스테르계 수지로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리시클로헥센디메틸렌테레프탈레이트 및 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
상기 결정성 수지로서는, 시차주사열량계(DSC)에 의한 융해열이 20 J/g 이상인 수지인 것이 바람직하다. 25 J/g 이상이 보다 바람직하다. 더욱 상세하게는, 폴리프로필렌계 수지의 경우에는 65 J/g 이상이 바람직하다. 또한, 폴리에스테르계 수지의 경우에는 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지에서는 20 J/g 이상이, 폴리프로필렌 테레프탈레이트계 수지에서는 30 J/g 이상이, 폴리부틸렌 테레프탈레이트계 수지에서는 32 J/g 이상이, 폴리에틸렌 나프탈레이트계 수지에서는 28 J/g 이상이 보다 바람직하다. 상한은 상기 수지의 각각의 단독 중합체의 융해열이다.
본 발명에서의 분산상 또는 공연속상을 형성하는 열가소성 수지 (B)는 상기 연속상 또는 공연속상을 형성하는 열가소성 수지 (A)와 비상용의 열가소성 수지이면 특별히 한정되지 않지만, 상기 열가소성 수지 (A)보다 융점이나 연화점이 낮으면서 상기 열가소성 수지 (A) 수지보다 굽힘 탄성률이 낮은 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 상세하게는, 융점 또는 연화점이 50 내지 160℃이며, 굽힘 탄성률이 50 내지 1400 MPa인 수지가 보다 바람직하다. 그 중에서도 에틸렌 및/또는 부텐이 포함된 폴리올레핀계 수지의 사용이 바람직하다.
에틸렌 및/또는 부텐이 포함된 폴리올레핀계 수지로서는, 호모폴리에틸렌 수지, 호모폴리부텐 수지 및 이들 수지의 다른 올레핀계 단량체와의 공중합체, 아크릴산이나 메타크릴산 및 이들의 에스테르 유도체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 다른 올레핀계 단량체와의 공중합체의 경우에는 랜덤, 블록 및 그래프트 공중합 중 어느 것이든 좋다. 또한, EP 고무 등의 분산체여도 상관없다. 이 수지의 제조 방법이나 분자량 등도 특별히 한정되지 않으며, 시장의 요구 특성에 맞춰 적절히 선택된다.
상기 열가소성 수지 (A)와 열가소성 수지 (B)는 서로 상용되지 않기 때문에 양자를 혼합하여 제막하면, 어느 한쪽의 수지가 분산상으로 존재하거나, 또는 서로 공연속상으로 존재하게 된다. 따라서, 상기 분산상이나 공연속상의 계면에서 빛이 굴절 또는 산란함으로써, 얻어진 필름 안을 빛이 투과할 때에 투과광이 확산된다.
본 발명에서는 상기 분산상 또는 공연속상의 구조, 형상 및 그의 크기는 한정되지 않는다. 또한, 양 구조가 혼재할 수도 있다.
형상도 한정되지 않지만, 광확산에 이방성을 부여하는 점에서 일정 방향으로 배향 형상의 것을 포함하는 것이 바람직하다.
분산상이나 공연속상의 크기나 크기 분포도, 얻어지는 폴리올레핀계 광확산 필름에 대한 시장의 요구 특성에 맞춰 적절히 선택된다.
본 발명에서는 상기 열가소성 수지 (A)와 열가소성 수지 (B) 외에, 나노 결정 구조 제어형 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 (C)를 혼합하는 것을 바람직한 양태로 들 수 있다. 상기 나노 결정 구조 제어형 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 (C)를 배합함으로써, 얻어지는 폴리올레핀계 광확산 필름의 외관이 현저히 향상된다. 엘라스토머 수지 (C)를 배합하지 않고 상기 열가소성 수지 (A) 및 (B)의 2종의 배합물을 이용한 경우에는, 얻어지는 폴리올레핀계 광확산 필름의 표면에 미세한 잔물결 형상의 불균일감을 주는 외관이 발생하는 경우가 있지만, 상기 엘라스토머 수지 (C)의 배합에 의해 상기 외관 불량의 발생을 억제할 수 있어, 외관이 양호한 이방성 확산 필름을 안정적으로 얻을 수 있다.
또한, 상기 엘라스토머 수지 (C)의 배합에 의해 빛의 확산성이나 투과성의 광학 특성도 변화하기 때문에, 상기 열가소성 수지 (A) 및 열가소성 수지 (B)의 2종의 배합물을 이용한 경우에 비하여 광학 특성 제어 범위를 넓힐 수 있다는 이점도 있다.
본 발명에서의 나노 결정 구조 제어형 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 (C)는 중합체의 결정/비결정 구조가 나노 오더(nano order)로 제어되고, 상기 결정이 나노 오더이고 메쉬 구조를 가진 열가소성의 폴리올레핀계 엘라스토머로, 예를 들면 미쓰이 가가꾸사 제조의 노티오(등록상표)를 들 수 있다. 상표는 한정되지 않는다. 얻어지는 폴리올레핀계 광확산 필름에 대한 시장의 요구 특성에 맞춰 적절히 선택된다.
본 발명에서의 나노 결정 구조 제어형 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 (C)는, 종래의 폴리올레핀계 엘라스토머 수지는 결정 크기가 마이크로미터 오더인 데 반해, 결정 크기가 나노 오더로 제어되어 있다. 이 때문에 종래의 폴리올레핀계 엘라스토머 수지에 비하여 투명성, 내열성, 유연성, 고무 탄성 등이 우수한 경우가 많다.
이하, 상기 나노 결정 구조 제어형 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 (C)를 엘라스토머 수지 (C)라 칭할 수도 있다.
상기 열가소성 수지의 구성에 의해, 본 발명의 광학 특성이 안정적으로 얻어지면서 그의 변동을 억제하는 것이 가능해진다. 한편, 상기 연화점, 굽힘 탄성률의 범위 외의 경우에는, 예를 들면 제막 공정에서의 열 세팅 온도 등에 따라 후술하는 광학 특성이 크게 변화될 수 있어, 안정된 품질의 필름이 얻어지지 않을 수 있다. 상기 이유는 명확하지 않지만, 상기 연화점, 굽힘 탄성률의 범위를 만족시킴으로써 제막 공정에서의 연신이나 열 세팅 온도에 따른 열가소성 수지 (B)의 형상 변화가 안정되기 때문인 것으로 추찰된다. 한편, 상기 연화점, 굽힘 탄성률의 범위 외의 경우에는, 연신이나 열 세팅 온도에 따른 열가소성 수지 (B)의 형상 변화가 커지는, 즉 상기 범위를 만족시킨 경우에는, 열가소성 수지 (B)는 상기 공정에서 탄성률이 매우 낮아지고 있기 때문에, 상기 공정의 온도가 변동됐다 하더라도 그의 형상 변화는 작지만, 상기 범위의 상한을 초과한 경우에는, 상기 공정의 온도 변화에 의해 열가소성 수지 (B)의 탄성률의 변화가 커지기 때문에, 열가소성 수지 (B)의 형상 변화의 정도가 변동되므로, 후술하는 광학 특성의 변동으로 이어지는 것으로 추찰된다.
본 발명에서의 상기 연속상 또는 공연속상을 형성하는 열가소성 수지 (A)와 분산상 또는 공연속상을 형성하는 수지 (B)의 혼합비는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 열가소성 수지 (A)/열가소성 수지 (B)의 배합비는 10/90 내지 90/10(질량비)에서 적절히 선택된다. 열가소성 수지 (A)/열가소성 수지 (B)의 배합비는 20/80 내지 80/20(질량비)이 보다 바람직하다. 상기 범위를 벗어난 경우에는, 빛의 확산성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
열가소성 수지 (A) 양이 전체 수지 100 질량부에 대하여 50 질량부 이상인 것이 바람직하고, 55 질량부 이상이 보다 바람직하다.
또한, 엘라스토머 수지 (C)의 배합량은 열가소성 수지 (A)와 열가소성 수지 (B)의 합계량 100 질량부에 대하여 2 내지 50 질량부가 바람직하다. 5 내지 40 질량부가 보다 바람직하다. 2 질량부 미만이면, 얻어지는 폴리올레핀계 광확산 필름의 외관 개량이나 광학 특성의 개량 효과가 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 반대로, 50 질량부를 초과한 경우에는, 얻어지는 폴리올레핀계 광확산 필름의 외관 개량이나 광학 특성의 개량 효과가 포화될 뿐만 아니라, 얻어지는 폴리올레핀계 광확산 필름의 강성이 낮아지고, 또한 경제적으로 불리해지므로 바람직하지 않다.
상기 열가소성 수지 및 엘라스토머 수지의 혼합은 제막시에 혼합하여 공급할 수도 있고, 미리 별도의 압출기에서 2종 또는 3종의 수지를 용융 혼련한 배합 조성물을 이용할 수도 있다.
본 발명에서는 상기 열가소성 수지 (B)와 열가소성 수지 (A)와의 융화성 향상을 위한 상용화제나 분산 직경 조정제 등의 첨가제를 병용하여도 상관없다. 단, 에폭시기와 같이, 열가소성 수지 (A)나 열가소성 수지 (B)와 반응성을 가지는 화합물의 배합은 해당 수지의 가교를 일으켜, 얻어지는 필름의 청징도를 저하시키기 때문에 피하는 편이 좋다.
상기 열가소성 수지 (A) 및 열가소성 수지 (B)를 구성하는 수지에는 산화 방지제나 자외선 흡수제 등의 안정제나 대전 방지제 등의 첨가제를 배합할 수도 있다. 또한, 상기 특성을 저해하지 않은 범위이면, 무기 입자나 중합체 비드 등의 미립자를 첨가할 수도 있다.
본 발명에서는 상기 연속상 또는 공연속상을 형성하는 열가소성 수지 (A)와 분산상 또는 공연속상을 형성하는 수지 (B)는, 각각 상기 기술된 수지로 교체될 수도 있다.
내열성 등의 면에서 상기 기술 구성 쪽이 바람직한 실시 양태이다.
본 발명에서는 상기 방법으로 제조되는 이방성 광확산 필름은 광확산층 중에서의 열가소성 수지 (A)와 열가소성 수지 (B)의 계면에 공동(空洞)이 존재하지 않는 것이 바람직하다. 상기 계면에 공동이 존재하는 경우, 그의 계면에서의 굴절이나 반사에 의해, 본원 발명의 확산 특성 및 반사 특성의 발현에 있어서 바람직하지 않은 경우가 있다.
본 발명의 이방성 광확산 필름은 이방성 광확산 필름의 평행 광선 투과율이 20 내지 85％, 헤이즈가 10 내지 80％, 그리고 광택도가 10 내지 70％이며, 하기 방법으로 측정되는 상기 이방성 광확산 필름의 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수평 가로 방향이 되도록 시료를 고정하여 변각 광도계로 입사각 60도에서 측정한 투과광의 확산도(DTh)에 대한 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수직 방향이 되도록 시료를 고정하여 상기와 동일한 방법으로 측정한 투과광의 확산도(DTv)의 비인 투과광의 확산도비(DTv/DTh)가 1.3 내지 6.0인 것이 중요하다.
본 발명의 이방성 광확산 필름의 평행 광선 투과율은 25 내지 82％가 보다 바람직하다. 평행 광선 투과율이 20％ 미만이면 광 투과도가 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 반대로, 85％를 초과한 경우에는 투과광의 확산도가 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명의 이방성 광확산 필름의 헤이즈는 15 내지 75％인 것이 보다 바람직하다. 헤이즈가 10％ 미만이면 투과광의 확산도가 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 반대로, 80％를 초과한 경우에는 광 투과도가 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
상기 특성을 만족시킴으로써, 후술하는 투과도나 투과광의 확산도가 바람직한 범위가 된다. 이유는 분명하지 않지만, 평행 광선 투과율이 반사도에, 헤이즈가 확산도에 보다 크게 기여하였고, 양 특성의 최적화에 의해 광 투과도나 투과광의 확산도가 바람직한 범위가 되는 것으로 추찰된다. 즉, 투과도는 평행하게 투과되어 오는 투과광의 영향을 크게 받는 것으로 추찰된다. 예를 들면, 종래 기술에서 개시되어 있는 전체 광선 투과율은 산란광을 포함한 광선 투과율이기 때문에, 투과광의 확산성의 척도로는 유효하지만, 광 투과도와 투과광의 확산도의 양립을 목표로 하는 본 발명에서는 유효한 특성이라 하기는 어려운 면이 있다. 실제로, 본 발명에서는 전체 광선 투과율은 85 내지 97％라는 좁은 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 전체 광선 투과율은 87 내지 95％가 보다 바람직하다. 전체 광선 투과율이 85％ 미만이면 광 투과도가 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 반대로, 97％를 초과한 경우에는 투과광의 확산도가 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명의 이방성 광확산 필름의 광택도는 15 내지 65％가 보다 바람직하다. 광택도가 10％ 미만이면 투과도가 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 반대로, 70％를 초과한 경우에는 투과광의 확산도가 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명에서는 상기 광학 특성의 측정 방법은 실시예에서 상세히 설명하지만, 본 발명의 이방성 광확산 필름은 분산상 또는 공연속상이 특정 방향으로 배향되어 있기 때문에, 이하에 나타내는 방향으로 측정 시료를 고정하여 측정한 측정치를 이용한다. 즉, 전체 광선 투과율, 평행 광선 투과율 및 헤이즈의 측정에서는 배향 방향이 상하 방향으로 평행해지도록 시료를 고정부에 고정하여 측정함으로써 얻은 측정치를 이용한다. 또한, 광택도의 경우에는, 배향 방향이 측정기의 전후 방향과 평행해지도록 시료를 고정하여 측정함으로써 얻은 측정치를 이용한다. 또한, 이방성이 없는 등방성 시료에 대해서는 필름 또는 시트의 길이 방향이 이방성 시료의 배향에 상당한다고 치고 시료를 고정하여 측정한다.
본 발명의 이방성 광확산 필름은 상기 특성을 만족시킴과 동시에, 실시예에 기재된 측정 방법에 의해 측정되는 상기 이방성 광확산 필름의 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수평 방향이 되도록 시료를 고정하여 변각 광도계로 입사각 60도에서 측정한 투과광의 확산도(DTh)에 대한 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수직 방향이 되도록 고정하여 상기와 동일한 방법으로 측정한 투과광의 확산도(DTv)의 비인 투과광의 확산도비(DTv/DTh)가 1.3 내지 6.0인 것이 중요하다. 이하, 상기 투과광의 확산도비를 단순히 확산도비라 칭할 수 있다. 상기 확산도비는 투과광의 이방성의 척도로서, 수치가 커짐에 따라 이방성이 높아진다. 상기 이방성의 부여에 의해 특정 방향으로 투과광이 집광되고, 상기 집광 효과에 의해 특정 방향에 대한 투과도가 높아지는 것으로 추찰된다.
본 발명의 이방성 광확산 필름의 상기 확산도비는 1.4 내지 6이 보다 바람직하고, 1.5 내지 6이 더욱 바람직하다. 확산도비가 1.3 미만이면, 이방성 부여에 의한 효과가 저하된다. 한편, 상한은 높은 편이 바람직하지만, 본 발명에서는 경제적인 방법으로 달성할 수 있는 상한은 6 정도이다.
또한, 분산상 또는 공연속상의 배향 방향의 확인은, 예를 들면 공초점 레이저 현미경 관찰 등에 의해 행할 수 있다.
이하, 상기 확산도(DTv)를 주 확산도라 칭할 수도 있다. 또한, 상기 주 확산도를 나타내는 방향을 주 확산 방향이라 칭할 수도 있다.
상기 확산도비를 만족시키는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 상기한 연속상 중의 분산상 또는 공연속상의 배향을 높임으로써 달성하는 방법이 바람직하다. 분산상 또는 공연속상의 배향 방향의 직행 방향이 주 확산 방향이 되고, 일반적으로는 분산상 또는 공연속상의 배향도가 높아짐에 따라 확산도비가 높아진다.
상기 분산상 또는 공연속상의 배향도를 높이는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 열가소성 수지 (A)와 열가소성 수지 (B)의 조성, 및 엘라스토머 수지 (C)의 배합량, 이들 수지의 유동 특성, 압출 제막시의 드래프트비 및 연신 조건 등의 최적화를 들 수 있다. 예를 들면, 수지 조성의 경우에는, 열가소성 수지 (A)보다 부드러운 열가소성 수지 (B)를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 압출 제막시의 드래프트비는 높게 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 연신은 한 방향의 배율을 높게 하는 것이 바람직하다. 분산상 또는 공연속상의 배향도를 높이기 위해서는 일축 연신이 가장 바람직하지만, 시장 요구나 다른 물성과의 균형으로부터 적절히 설정하는 것이 좋다.
본 발명의 이방성 광확산 필름의 주 확산 방향에서의 확산도는 50도 이상인 것이 바람직하다. 55도 이상이 보다 바람직하다. 한편, 상한은 높은 편이 바람직하지만, 본 발명에서는 경제적인 방법으로 달성할 수 있는 상한은 120도 정도이다.
상기 확산도가 50도 미만이면, 광확산 필름으로 이용했을 경우의 확산도가 낮아지기 때문에, 조도나 휘도의 균일성이 저하되어, 광원의 관(管) 그림자나 스폿이 보이게 되므로 바람직하지 않다.
본 발명의 이방성 광확산 필름의 주 확산 방향에서의 투과도(T％v)는 5％ 이상인 것이 바람직하다. 8％ 이상이 보다 바람직하다. 10％ 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 상한은 높은 편이 바람직하지만, 본 발명에서는 경제적인 방법으로 달성할 수 있는 상한은 90％ 정도이다. 이 광 투과도가 5％ 미만이면, 광확산 필름으로 이용했을 경우의 조도나 휘도가 낮아지기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 상기 투과도(T％v)는 실시예에서 기재된 확산도비의 측정 방법으로 얻어진 주 확산 방향에서의 변각 광도계 측정 차트의 피크 톱의 풀 스케일에 대한 비율을 ％로 표시한 값이다(도 1 참조).
본 발명의 이방성 광확산 필름은 또한, 상기 이방성 광확산 필름의 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수직 방향이 되도록 시료를 고정하여 측정되는 투과도(T％v)와 상기 DTv가 하기 수학식 1 또는 수학식 2를 만족시키는 것이 보다 바람직한 양태이다.
<수학식 1>
60<DTv≤120, 10≤T％v≤90
<수학식 2>
35≤DTv≤60, -3.2×DTv+203≤T％v≤90
상기 바람직한 범위는 도 2에 나타내는 범위이다. 상기 범위를 만족시킴으로써, 빛의 투과도와 확산도 둘 다의 특성이 보다 유효하게 발현될 수 있다.
(이방성 광확산 적층체)
본 발명의 또 하나의 발명은 상술한 방법에 의해 얻어진 이방성 광확산 필름과, 두께가 0.1 내지 5 mm이고 전체 광선 투과율이 80 내지 100％인 플라스틱 시트를 적층하여 이루어지는 이방성 광확산 적층체이다.
상술한 방법에 의해 얻어진 이방성 광확산 필름은 상기와 같이 우수한 광학 특성을 갖지만, 어느 용도에서는 광학 특성 이외 등의 특성, 예를 들면 내열성, 내열 치수 안정성, 강성 등의 기계적 특성, 또는 난연성 등의 특성을 만족시킬 수 없는 경우가 있다. 투명한 플라스틱 시트와 본 발명의 이방성 광확산 필름을 적층함으로써, 광학 특성 이외의 특성을 보완하여 시장에서 요구하는 종합 특성을 만족시킬 수 있다.
본 발명에 이용하는 투명한 플라스틱 시트는 상기 두께와 전체 광선 투과율의 특성을 만족시키면, 수지의 종류나 층 구성 등은 제한을 받지 않는다.
본 발명에 이용하는 투명한 플라스틱 시트의 두께는 0.5 내지 3 mm가 보다 바람직하다. 0.1 mm 미만이면 보강 효과 또는 보완 효과가 부족하다. 또한, 5 mm 이상은 경제적으로 불리해지는 경우나 유연성이 손상되는 경우가 있다.
본 발명에 이용하는 투명한 플라스틱 시트의 전체 광선 투과율은 85 내지 100％가 보다 바람직하다. 90 내지 100％가 보다 바람직하다. 80％ 미만이면, 상술한 이방성 광확산 필름의 특성을 유효하게 살릴 수 없다. 가능한 한 전체 광선 투과율이 높고 비확산성인 것이 바람직하다. 또한, 상기 플라스틱 시트로서 확산성을 가진 것을 이용하여 복합 효과를 발현시키는 방법도 바람직하다.
상기 플라스틱 시트에 이용되는 수지로서는, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지 및 폴리카보네이트 수지 등의 광학에 이용되고 있는 수지의 사용이 바람직하지만, 특별히 한정되는 것은 아니다.
상기 이방성 광확산 적층체의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 이방성 광확산 필름과 플라스틱 시트와 접합시키는 방법을 들 수 있다.
점착제나 접착제로 접합시키는 방법의 경우의 일례를 기술한다. 상기 점착제는, 구체적으로 예시하면 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 비닐계 점착제 등이다. 본 발명의 광반사체는 고온에서 사용할 가능성이 있기 때문에, 상온 내지 120℃에서도 안정한 점착제가 바람직하다. 그 중에서도 아크릴계 점착제는 저렴하기 때문에 널리 이용된다. 어느 점착제를 사용한 경우이든 그의 두께는 0.5 내지 50 μm가 바람직하다.
상기 접착제는 열 또는 촉매의 도움에 의해 접착되는 접착제로서, 구체적으로는, 실리콘계 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 폴리에스테르계 접착제, 에폭시계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접착제, 아크릴계 접착제 등 일반적인 접착제를 이용할 수 있지만, 본 발명의 적층체는 고온에서 사용할 가능성이 있기 때문에, 상온 내지 120℃에서도 안정한 접착제가 바람직하다. 이들 중에서, 에폭시계 접착제는 강도, 내열성이 우수하기 때문에, 바람직하게 이용할 수 있다. 시아노아크릴레이트계 접착제는 즉효성과 강도가 우수하기 때문에, 효율적인 적층체 제작에 이용할 수 있다. 폴리에스테르계 접착제는 강도, 가공성이 우수하기 때문에, 적층체 제작에 특히 적합하다. 이들 접착제는 접착 방법에 따라 열경화형, 핫 멜트형, 2액 혼합형으로 크게 구별되지만, 바람직하게는 연속 생산이 가능한 열경화형 또는 핫 멜트형이 사용된다. 어느 접착제를 사용한 경우이든 그의 두께는 0.5 내지 50 μm가 바람직하다.
상기 플라스틱 시트와 이방성 광확산 필름을 접착제나 점착제로 접합시키는 방법은 라미네이터를 이용한 롤 투 롤이나 롤 투 시트 프로세스 등으로 접합시켜 롤 형상이나 매엽 형상의 제품이 얻어진다.
예를 들면, 접착제를 이용하는 경우, 플라스틱 시트 또는 이방성 광확산 필름 중 어느 하나에 접착제를 코팅, 건조 후에 상대 재료와 롤러에 의한 라미네이트에 의해 적층한다.
접착제의 코팅 방법은 기재나 접착제의 종류에 따라 많은 방법이 있지만, 널리 사용되고 있는 것은 그라비아 코터 방식, 콤마 코터 방식, 및 리버스 코터 방식이다. 그라비아 코터 방식에서는 접착제에 일부 침지되어 있는 그라비아 롤을 회전시키고, 백업 롤에 의해 보내지는 필름을 접착제가 부착된 그라비아 롤에 접촉시킴으로써 코팅한다. 코팅량은 롤의 회전수, 접착제의 점도를 제어함으로써 조정할 수 있다. 리버스 코터 방식도 그라비아 코터 방식과 유사한 방법이지만, 코팅 롤에 부착되는 접착제의 양을, 그에 접하여 설치되어 있는 미터링 롤에 의해 조정한다.
상기 접합시킬 때에 필요에 따라 가온할 수도 있다. 또한, 필요한 접착 강도를 얻기 위해 라미네이트 후에 열 처리할 수도 있다.
점착제로 접합시키는 경우에는 양면 점착 시트를 이용할 수도 있다. 상기 방법의 경우에는 광학의 고투명 타입의 점착제를 이용하는 것이 바람직한 실시 양태이지만, 특별히 한정되지 않다. 예를 들면, 광확산성이나 이방성을 가진 점착 시트를 이용할 수도 있다. 상기 점착 시트의 경우에는, 점착층에 광확산성이나 이방성을 부여할 수도 있다.
(조명 기구 및 표시 장치)
본 발명의 또 하나의 발명은 상기 이방성 광확산 필름 또는 이방성 광확산 적층체를 광확산 필름으로 이용하여 이루어지는 조명 기구이다.
또한, 본 발명의 또 하나의 발명은 상기 이방성 광확산 필름을 광확산 필름으로 이용하여 이루어지는 표시 장치이다.
조명 기구나 표시 장치에서는 광원의 빛의 균일성을 높이기 위해 광확산 필름이 널리 사용되고 있다. 상술한 바와 같이 종래 공지된 광확산 필름은 빛의 투과도와 확산도의 양립에 있어서 문제를 가지고 있었다. 또한, 광원의 이방성을 상쇄하는 기능에 대해서도 시장 요구를 만족시킬 수 없는 경우가 있었다. 또한, 경제성이나 광학 특성 이외의 특성에서도 문제가 남아 있었다.
본 발명의 이방성 광확산 필름은 이들 과제가 해결되어, 조명 기구나 표시 장치의 광확산 필름으로서 바람직하게 사용할 수 있다.
특히 본 발명의 이방성 광확산 필름은 광확산성에 이방성을 가지고 있기 때문에, 광원의 형상에 따른 이방성의 방향을 상쇄하는 방향으로 이방성 광확산 필름의 이방성의 방향이 되도록 설치하여 사용함으로써, 상기 효과를 보다 고도로 발휘할 수 있다. 예를 들면, 형광등의 경우, 이방성 광확산 필름을 형광등의 길이 방향으로 주 확산 방향이 평행해지는 방향으로 설치하여 사용하는 것이 바람직하다.
한편, LED 광원의 경우에는 스폿상이다. 따라서, 이방성 광확산 필름의 설치 방향은, 요구되는 확산 방향에 따라 이방성 광확산 필름의 설치 방향을 설정하는 것이 좋다. 예를 들면, 복수의 LED 광원이 직렬 방향으로 배열되기 때문에, 이방성 광확산 필름의 주 확산 방향을 상기 직렬 방향과 직행 방향으로 설치하여 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 등방적인 확산이 요구되는 경우에는, 이방성 광확산 필름 2장을 각각의 주 확산 방향이 직행한 방향에서 중첩시킨 형태로 설치하여 양방향으로 확산시켜 균일성의 향상을 도모하는 것이 바람직하다.
본 발명에서의 조명 기구란, 실내나 차내 등의 생활 공간의 조명에 사용되는 조명 기구에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 검사기나 복사기에서의 조사나 조명 등에 사용되는 조명 기구 등 이른바 광 조명 기능을 가진 모든 조명 기구를 대상으로 하고 있다.
또한, 본 발명에서의 표시 기구란, LCD 표시 장치로 대표되는 플랫 패널형 표시 장치에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 내조식 전식 패널 등의 빛의 조명 기능을 이용한 모든 표시 장치를 대상으로 하고 있다.
상기 사용 방법에서는 상술한 이방성 광확산 필름 또는 이방성 광확산 적층체의 어느 형태로든 사용할 수 있다. 또한, 각각 여러 장을 중첩시켜 사용할 수 있다. 상기 사용 방법에서는 단순히 중첩시켜 사용할 수도 있고, 접합시켜 사용할 수도 있다. 또한, 본 발명 이외에 의해 얻어진 광확산 필름을 이용할 수도 있다.
이상의 방법에 의해, 예를 들면 디스플레이의 확산 필름으로 이용한 경우에 있어서 단수 사용에 비해 대폭 휘도가 향상되는 경우가 있기 때문에 장려되는 방법이다. 특히 비드 코팅법의 등방성 광확산 필름으로서 확산 성능이 높은 필름과의 중첩이 장려된다.
본 발명에서의 또 다른 하나의 발명은 금속층을 포함하는 광반사체의 적어도 한쪽 면에 적어도 2종의 비상용성 열가소성 수지의 혼합물을 용융 압출 성형하여 이루어지는 연속상과 분산상을 포함하는 구조 및/또는 공연속상 구조로 이루어지는 이방성 광확산층을 적층한 이방성 광반사 적층체이며, 상기 이방성 광확산층의 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수평 가로 방향이 되도록 하여 변각 광도계로 입사각 15도에서 측정한 반사광의 확산도(DRh)에 대한 분산상 또는 공연속상의 배향 방향을 수직 방향이 되도록 하여 상기와 동일한 방법으로 측정한 반사광의 확산도(DRv)의 비(DRv/DRh)가 1.3 내지 10이며, 이방성 광반사 적층체의 이방성 광확산층측의 반사도 및 확산도가 각각 0.5 내지 8 및 10 내지 30인 이방성 광반사 적층체이다. 상기 이방성 광반사 적층체는 상술한 이방성 광확산 필름을, 금속층을 포함하는 광반사체의 표면에 피복하여 이루어지는 것이 바람직하다(도 5 참조).
(이방성 광반사 적층체에 이용하는 금속층을 포함하는 광반사체)
본 발명에 이용하는 금속층을 포함하는 광반사체로서는, 광반사 기능을 가진 금속층을 포함하는 것이면 그의 소재, 형태 및 그의 구성 등은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 금속판이나 금속박일 수도 있고, 플라스틱 필름이나 플라스틱 시트(이하 단순히 기재 필름이라 칭할 수도 있음)와 금속과의 적층체일 수도 있다. 또한, 후술하는 이방성 광확산층의 한쪽 면에 금속층을 직접 형성할 수도 있다.
금속판이나 금속박의 경우에는, 예를 들면 철, 각종 스테인리스, 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 주석 합금, 강판, 니켈, 아연 등의 각종 금속을 들 수 있다. 금속판이나 금속박의 두께는 0.05 내지 0.8 mm가 우선의 목표이지만, 이러한 두께로 한정되는 것은 아니며, 용도에 따라 적절히 선택할 수 있다.
상기 금속판이나 금속박의 표면에는 단층 도금, 복층 도금 또는 합금 도금이 실시될 수도 있고, 또한 침지 크롬산 처리, 인산 크롬산 처리가 실시될 수도 있다. 또한, 후술하는 이방성 광확산층과의 밀착성을 향상시킬 목적으로 실란 커플링제, 티탄 커플링제 등에 의한 커플링제 처리, 산 처리, 알칼리 처리, 오존 처리, 이온 처리 등의 화학 처리, 플라즈마 처리, 글로 방전 처리, 아크 방전 처리, 코로나 처리 등의 방전 처리, 자외선 처리, X선 처리, 감마선 처리, 레이저 처리 등의 전자파 조사 처리, 기타 화염 처리 등의 표면 처리나 프라이머 처리 등의 각종 표면 처리가 실시될 수 있다.
금속으로서는, 알루미늄, 구리 또는 이들의 합금이 바람직하다. 이들은 열전도율이 높기 때문에, 광원으로부터의 국부적인 발열을 기체 전면에 확산하여 방열할 수 있기 때문에 바람직한 실시 양태이다.
광반사체로서 기재 필름과 금속과의 적층체를 이용하는 경우, 기재 필름으로서는, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리카보네이트, 폴리에테르술폰, 폴리에테르에테르케톤, 폴리아릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리이미드 등의 단독 중합체 또는 공중합체 등으로 이루어지는 것을 들 수 있다. 기재 필름의 두께는 취급성 및 형상 유지성을 고려하여, 바람직하게는 5 내지 2000 μm이고, 보다 바람직하게는 10 내지 1500 μm 이하이다.
상기 기재 필름의 재질이나 두께는 광반사체의 용도나 그의 용도에 대한 요구 특성에 따라 적절히 선택된다.
광반사체로서 기재 필름과 금속과의 적층체를 이용하는 경우, 금속층으로서는 상기 금속판이나 호일이어도 상관없지만, 증착 등으로 얻어지는 박막 금속층을 이용하는 것이 바람직한 실시 양태이다. 상기 금속 박막층을 형성하는 금속의 종류는 금속 광택을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 은 또는 알루미늄, 또는 이들을 주성분으로 하는 합금의 박막층을 이용하는 것이 바람직하다. 이 금속 박막층에, 다른 미량의 금속 화합물을 함유하는 것이나 이 금속 박막층과 다른 금속 박막층이나 금속 산화물층 등을 2층 이상 적층하는 것은 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 가능하다. 또한, 금속 박막층의 최외층에 Ti, Ni, Cr이나 이들의 금속 산화물 등의 방식성이 있는 금속 박막층을 형성하는 것도 가능하다.
상기 금속 박막층은 기재 필름의 한쪽, 또는 양쪽의 주면 상에 형성되어 이루어지는 것이다. 이 때, 상기 기재 필름의 주면측에서 봐서 전체에 금속 박막층을 시인(視認)할 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 한쪽 주면 상에는 면적비로 50％ 금속 박막층이 형성되어 있고, 다른 쪽에는 80％로 금속 박막층이 형성되어 있는 경우라도, 한쪽 주면 상에서 볼 때 전면에 금속 박막층을 시인할 수 있는 것도 포함된다.
상기 기재 필름에 금속 박막층을 형성하는 방법으로서는, 도금법, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 이온화 증착법, 이온 클러스터 빔 증착법 등 공지된 방법을 제한없이 이용할 수 있다.
또한, 상기 금속 박막층의 두께는 10 내지 500 nm가 바람직하고, 가격 대 성능비 면에서 50 내지 200 nm가 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 80 내지 150 nm이다.
상기 금속 박막층을 기재 필름의 표면에 형성할 때에, 고분자 필름 표면에 코로나 방전 처리, 글로 방전 처리, 표면 화학 처리, 조면화 처리 등을 행하여 양자의 밀착성을 향상시키는 것도 바람직한 실시 양태이다.
(이방성 광반사 적층체)
본 발명의 이방성 광반사 적층체는, 예를 들면 상술한 이방성 광확산 필름과 상기 금속층을 포함하는 광반사체를 적층함으로써 얻어진다. 또한, 상기 이방성 광확산 필름의 한쪽 면에 금속층을 직접 형성할 수도 있다.
상기 이방성 광확산 필름의 한쪽 면에 금속층을 직접 형성하는 방법의 경우에는, 상술한 기재 필름에 금속 박막층을 형성하는 방법과 동일한 방법이 적합하다.
상술한 이방성 광확산 필름과 상기 금속층을 포함하는 광반사체를 적층하는 방법은 특별히 한정되지 않다. 예를 들면, 금속판, 금속박 및 기재 필름과 금속과의 적층체와 이방성 광확산 필름을 접착제나 점착제로 접합시키는 방법, 금속판, 금속박 및 기재 필름과 금속과의 적층체의 표면에 이방성 광확산 필름을 압출하여, 압출 라미네이트법으로 적층하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 금속판, 금속박 및 기재 필름과 금속과의 적층체와 이방성 광확산 필름을 단순히 중첩하여 사용할 수도 있다. 접착제나 점착제로 접합시키는 경우의 접착제나 점착제의 종류 등은 특별히 한정되지 않지만, 투명성이 우수한 광학의 상표를 사용하는 것이 바람직하다.
예를 들면, 금속판, 금속박 및 기재 필름과 금속과의 적층체와 이방성 광확산 필름을 접착제나 점착제로 접합시키는 방법의 경우의 일례를 기술한다.
상기 점착제는, 구체적으로 예시하면 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 비닐계 점착제 등이다. 본 발명의 광반사체는 고온에서 사용할 가능성이 있기 때문에, 상온 내지 120℃에서도 안정한 점착제가 바람직하다. 그 중에서도 아크릴계 점착제는 저렴하기 때문에 널리 이용된다. 어느 점착제를 사용한 경우이든 그의 두께는 0.5 내지 50 μm가 바람직하다.
상기 접착제는 열 또는 촉매의 도움에 의해 접착되는 접착제로서, 구체적으로는, 실리콘계 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 폴리에스테르계 접착제, 에폭시계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접착제, 아크릴계 접착제 등 일반적인 접착제를 사용할 수 있지만, 본 발명의 적층체는 고온에서 사용할 가능성이 있기 때문에, 상온 내지 120℃에서도 안정한 접착제가 바람직하다. 이들 중에서, 에폭시계 접착제는 강도, 내열성이 우수하기 때문에, 바람직하게 이용할 수 있다. 시아노아크릴레이트계 접착제는 즉효성과 강도가 우수하기 때문에, 효율적인 적층체 제작에 이용할 수 있다. 폴리에스테르계 접착제는 강도, 가공성이 우수하기 때문에, 적층체 제작에 특히 적합하다. 이들 접착제는 접착 방법에 따라 열경화형, 핫 멜트형, 2액 혼합형으로 크게 구별되지만, 바람직하게는 연속 생산이 가능한 열경화형 또는 핫 멜트형이 사용된다. 어느 접착제를 사용한 경우이든 그의 두께는 0.5 내지 50 μm가 바람직하다.
상기 광반사체와 이방성 광확산 필름을 접착제나 점착제로 접합시키는 방법은 라미네이터를 이용한 롤 투 롤이나 롤 투 시트 프로세스 등으로 접합시켜 롤 형상이나 매엽 형상의 제품이 얻어진다.
예를 들면 접착제를 이용하는 경우, 광반사체 또는 이방성 광확산 필름 중 어느 하나에 접착제를 코팅, 건조 후에 상대 재료와 롤러에 의한 라미네이트에 의해 적층된다.
접착제의 코팅 방법은 기재나 접착제의 종류에 따라 많은 방법이 있지만, 널리 사용되고 있는 것은 그라비아 코터 방식, 콤마 코터 방식, 및 리버스 코터 방식이다. 그라비아 코터 방식에서는 접착제에 일부 침지되어 있는 그라비아 롤을 회전시키고, 백업 롤에 의해 보내지는 필름을 접착제가 부착된 그라비아 롤에 접촉시킴으로써 코팅한다. 코팅량은 롤의 회전수, 접착제의 점도를 제어함으로써 조정할 수 있다. 리버스 코터 방식도 그라비아 코터 방식과 유사한 방법이지만, 코팅 롤에 부착되는 접착제의 양을, 그에 접하여 설치되어 있는 미터링 롤에 의해 조정한다.
상기 접합시킬 때에 필요에 따라 가온할 수도 있다. 또한, 필요한 접착 강도를 얻기 위해 라미네이트 후에 열 처리할 수도 있다.
점착제로 접합시키는 경우에는 양면 점착 시트를 이용할 수도 있다. 상기 방법의 경우에는 광학의 고투명 타입의 점착제를 이용하는 것이 바람직한 실시 양태이지만, 이것으로만 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 광확산성이나 이방성을 가진 점착 시트를 사용할 수도 있다. 상기 점착 시트의 경우에는, 점착층에 광확산성이나 이방성을 부여할 수도 있다.
본 발명의 이방성 광반사 적층체는 실시예에서 상세히 설명하는 측정 방법에 의해 측정되는 상기 이방성 광확산층의 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수평 방향이 되도록 시료를 고정하여 변각 광도계로 입사각 15도에서 측정한 반사광의 확산도(DRh)에 대한 분산상 또는 공연속상의 배향 방향을 수직 방향이 되도록 시료를 고정하여 상기와 동일한 방법으로 측정한 반사광의 확산도(DRv)의 비(DRv/DRh)(확산도비)가 1.3 내지 10이며, 또한 실시예에 상세한 내용을 기재한 측정 방법으로 측정되는 이방성 광반사 적층체의 이방성 광확산측의 반사도 및 확산도(DRv)가 각각 0.5 내지 8 및 10 내지 30인 것이 중요하다.
상기 확산도비는 광반사의 이방성의 정도의 척도로서, 수치가 커짐에 따라 이방성이 높아진다. 실시예에서 상세히 설명을 하겠지만, 상기 이방성을 높임으로써, 이방성 광반사 적층체의 반사도가 높아져, 높은 확산도를 유지하면서 높은 반사도를 부여할 수 있다. 상기 이유는 불분명하지만, 이방성의 부여에 의해 특정 방향으로 반사광이 집광되고, 상기 집광 효과에 의해 특정 방향에 대한 반사도가 높아지는 것으로 추찰된다.
상기 확산도비는 1.4 내지 10이 보다 바람직하고, 1.5 내지 10이 더욱 바람직하다.
확산도비가 1.3 미만이면, 반사도의 향상 효과가 저하된다. 한편, 상한은 높은 편이 바람직하지만, 본 발명에서는 경제적인 방법으로 달성할 수 있는 상한은 10 정도이다.
반사도는 주 확산 방향의 측정치이다.
상기 이방성 광확산측의 반사도 및 확산도가 각각 0.5 내지 8 및 10 내지 30인 것이 중요하다.
반사도는 0.7 내지 8이 보다 바람직하고, 0.9 내지 8이 더욱 바람직하다. 반사도가 0.5 미만이면 빛의 반사도가 낮아 반사 시트로 이용했을 경우에 조명 기구의 조도 또는 휘도가 낮아지기 때문에 바람직하지 않다. 상한은 높은 편이 바람직하지만, 본 발명 방법에서는 8이 거의 한계라 생각된다.
또한, 확산도는 11 내지 30이 보다 바람직하고, 12 내지 30이 더욱 바람직하다. 10 미만의 경우에는 반사광의 확산성이 낮고, 지향성이 강해져 조명 기구의 조도 또는 휘도의 균일성이 악화되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 반사광의 눈부심이 증대하기 때문에, 예를 들면, 실내 조명 등에서 요구되는 온화한 반사가 저해되기 때문에 바람직하지 않다. 상한은 높은 편이 바람직하지만, 본 발명 방법에서는 10이 거의 한계라 생각된다.
상기 양 특성을 동시에 만족시킴으로써 반사도 및 확산도 둘 다 높아지기 때문에, 반사도가 높음에도 불구하고 반사의 균일성이 유지된다. 즉, 조명 기구의 조도 또는 휘도의 균일성을 떨어뜨리지 않고 조도 또는 휘도를 높일 수 있다. 또한, 온화하고 높은 조도나 휘도를 부여할 수 있다.
본 발명의 방법으로 얻어지는 상기 이방성 광반사 적층체는 조명 기구나 표시 장치의 광반사체로서 적합하게 사용할 수 있다. 상기 사용에 있어서는 상술한 이방성 광확산 필름이나 이방성 광확산 적층체의 사용의 경우와 마찬가지로 광확산의 이방성을 유효하게 활용할 수 있는 배려를 하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 상기 이방성 광반사 적층체와 상술한 이방성 광확산 필름이나 이방성 광확산 적층체를 조합하여 사용하는 것도 포함된다. 상기 사용에 의해, 본 발명의 효과를 더욱 높일 수 있기 때문에 바람직한 실시 양태의 하나이다.
<실시예>
이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것은 아니며, 본 발명의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적절히 변경을 가하여 실시하는 것도 가능하고, 이들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 실시예에서 채용한 측정·평가 방법은 다음과 같다. 또한, 실시예 중에서 "부"란 특별히 언급이 없는 한 "질량부"를 의미하며, "％"란 특별히 언급이 없는 한 "질량％"를 의미한다.
1. 투과광의 확산도 및 확산도비의 측정
자동 변각 광도계(GP-200: 가부시끼가이샤 무라까미 시끼사이 켕큐쇼 제조)를 이용하여 측정을 행한다.
투과 측정 모드, 광선 입사각: 60°, 수광 각도: -90° 내지 90°, 감도(SENSITIVITY): 150, 하이 볼턴(HIGH VOLTON): 500, 필터: ND10 사용, 광속 조리개: 10.5 mm(VS-1 3.0), 수광 조리개: 9.1 mm(VS-3 4.0) 및 변각 간격 0.1도의 조건으로 측정하여 얻어지는 투과 피크의 상승의 개시 각도부터 하강의 종료 각도까지의 각도 폭(도) 및 피크 높이를 구한다. 각도 폭이 확산도이고, 피크 높이가 투과도이다(도 1 참조).
상기 측정은 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수직 방향 및 수평 방향이 되도록 시료 고정부에 고정하여 측정한다. 또한, 이방성이 없는 등방성의 시료에 대해서는 필름 또는 시트의 길이 방향이 이방성 시료의 배향에 상당하는 것으로 치고 측정을 한다.
분산상 또는 공연속상의 배향 방향을 수직 방향으로, 또는 권취의 세로 방향을 수직 방향으로 고정하여 측정된 투과광의 확산도를 DTv로 하고, 분산상 또는 공연속상의 배향 방향을 수평 방향으로, 또는 권취의 세로 방향을 수평 방향으로 고정하여 측정된 투과광의 확산도를 DTh로 하여, 확산도비인 DTv/DTh를 구한다.
또한, 분산상 또는 공연속상의 배향 방향의 확인은 공초점 레이저 현미경 관찰 등에 의해 행하였다.
2. 투과광의 투과도(T％v)의 측정
상기 확산도비 측정 방법으로 얻어진 주 확산 방향에서의 변각 광도계 측정 차트의 피크 톱의 풀 스케일에 대한 비율(％)을 투과도(T％v)로 하였다.
3. 전체 광선 투과율, 평행 광선 투과율 및 헤이즈
닛본 덴쇼꾸 고교 가부시끼가이샤 제조의 헤이즈 측정기 "NDH-2000"을 이용하여 JIS K 7105-1981에 준거하여 측정하였다.
이방성 광확산층의 분산상 또는 공연속상이 특정 방향으로 배향되어 있는 측정 시료의 경우에는, 배향 방향이 상하 방향으로 평행해지도록 시료 고정부에 고정하여 측정함으로써 얻은 측정치를 이용하였다. 또한, 이방성이 없는 등방성의 시료에 대해서는 필름 또는 시트의 길이 방향이 이방성 시료의 배향에 상당한다고 치고 측정을 한다.
4. 광택도
닛본 덴쇼꾸 고교사 제조의 광택계 VG2000을 이용하여 JIS Z 8741에 준거하여 측정하였다.
이방성 광확산층의 분산상 또는 공연속상이 특정 방향으로 배향되어 있는 측정 시료의 경우에는, 배향 방향이 측정기의 전후 방향과 평행해지도록 시료를 고정하여 측정함으로써 얻은 측정치를 이용하였다. 또한, 이방성이 없는 등방성의 시료에 대해서는 필름 또는 시트의 길이 방향이 이방성 시료의 배향에 상당한다고 치고 측정을 한다.
5. 반사광의 확산도비 및 반사도의 측정
자동 변각 광도계(GP-200: 가부시끼가이샤 무라까미 시끼사이 켕큐쇼 제조)를 이용하여 측정을 행한다.
반사 모드, 광선 입사각: 15°, 수광 각도: -90° 내지 90°, 감도: 150, 하이 볼턴: 500, 필터: ND10 사용, 광속 조리개: 10.5 mm(VS-1 3.0), 수광 조리개: 9.1 mm(VS-3 4.0) 및 변각 간격 0.1도의 조건으로 측정하여 얻어지는 반사 피크의 상승의 개시 각도부터 하강의 종료 각도까지의 각도 폭(도) 및 피크 높이를 구한다. 각도 폭이 확산도이고, 피크 높이가 반사도이다(도 3 참조). 반사도는 주 확산 방향의 측정치이다.
상기 측정을 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수평 방향 및 수직 방향이 되도록 시료 고정부에 시료를 고정하여 측정한다. 또한, 이방성이 없는 등방성의 시료에 대해서는 필름 또는 시트의 길이 방향이 이방성 시료의 배향에 상당한다고 치고 측정을 한다.
동일 조건으로 광택도 측정 표준판(닛본 덴쇼꾸 고교(주)사 제조의 G-16732 각도 20도의 광택도 82.0％)의 반사 피크의 측정을 행하여 각각 상기 측정치와의 상대치로 표시한다. 상기 측정은 이방성 광확산층측을 측정면으로 하여 측정하였다.
분산상 또는 공연속상의 배향 방향을 수직 방향으로, 또는 필름 또는 시트의 길이 방향을 수직 방향으로 고정하여 측정된 반사광의 확산도를 DRv로 하고, 분산상 또는 공연속상의 배향 방향을 수평 방향으로, 또는 필름 또는 시트의 길이 방향을 수평 방향으로 고정하여 측정된 반사광의 확산도를 DRh로 하여 확산도비인 DRv/DRh를 구한다.
6. 필름 외관
필름의 표면을 육안으로 관찰하여, 잔물결조의 외관 불량의 유무로 판정하였다. 상기 외관 불량이 없는 것을 양호, 있는 것을 불량으로 하였다.
7. 반사광의 확산도비 및 반사도의 측정
자동 변각 광도계(GP-200: 가부시끼가이샤 무라까미 시끼사이 켕큐쇼 제조)를 이용하여 측정을 행한다.
반사 모드, 광선 입사각: 15°, 수광 각도: -90° 내지 90°, 감도: 150, 하이 볼턴: 500, 필터: ND10 사용, 광속 조리개: 10.5 mm(VS-1 3.0), 수광 조리개: 9.1 mm(VS-3 4.0) 및 변각 간격 0.1도의 조건으로 측정하여 얻어지는 반사 피크의 상승의 개시 각도부터 하강의 종료 각도까지의 각도 폭(도) 및 피크 높이를 구한다. 각도 폭이 확산도이고, 피크 높이가 반사도이다(도 3 참조).
반사도는 주 확산 방향의 측정치이다.
상기 측정을 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수평 방향 및 수직 방향이 되도록 시료 고정부에 시료를 고정하여 측정한다. 또한, 이방성이 없는 등방성의 시료에 대해서는 필름 또는 시트의 길이 방향이 이방성 시료의 배향에 상당한다고 치고 측정을 한다.
동일 조건으로 광택도 측정 표준판(닛본 덴쇼꾸 고교(주)사 제조의 G-16732 각도 20도의 광택도 82.0％)의 반사 피크의 측정을 행하여 각각 상기 측정치와의 상대치로 표시한다. 상기 측정은 이방성 광확산층측을 측정면으로 하여 측정하였다.
분산상 또는 공연속상의 배향 방향을 수직 방향으로, 또는 필름 또는 시트의 길이 방향을 수직 방향으로 고정하여 측정된 반사광의 확산도를 DRv로 하고, 분산상 또는 공연속상의 배향 방향을 수평 방향으로, 또는 필름 또는 시트의 길이 방향을 수평 방향으로 고정하여 측정된 반사광의 확산도를 DRh로 하여 확산도비인 DRv/DRh를 구한다.
8. 형광등의 반사에 대한 반사 특성의 육안 평가
점등한 형광등 바로 아래 2 m의 위치에 광반사 적층체를 수평으로 두고, 광반사 적층체의 상부로부터 육안 관찰을 하여, 반사성, 반사의 퍼짐 및 형광등의 관 그림자의 비침 상황을 관능 평가하였다.
반사성 및 반사의 퍼짐은 비교예 24의 광반사 적층체를 기준으로 하여 이하의 기준으로 판정하였다.
비교예 24의 광반사 적층체보다 우수한 것: ○
비교예 24의 광반사 적층체와 동등한 것: △
비교예 24의 광반사 적층체보다 열등한 것: ×
또한, 관 그림자의 비침성은 이하의 기준으로 판정하였다.
관 그림자의 비침이 보이지 않는 경우: ○
미미하게 관 그림자의 비침이 보이는 경우: △
관 그림자의 비침이 분명히 보이는 경우: ×
또한, 상기 평가에서는 이방성을 가진 광반사 적층체의 경우에는 형광등의 길이 방향으로 주 확산 방향이 평행해지는 방향으로 설치하여 평가하였다. 등방성의 광반사 적층체에 대해서는 광반사 적층체의 길이 방향이 형광등의 길이 방향과 평행하는 방향으로 설치하여 평가를 하였다.
(실시예 1)
폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 FS2011DG3) 53 질량부에 에틸렌·부텐 공중합체(미쓰이 가가꾸사 제조, 타프머 A1085S) 47 질량부를, 60 mmφ 단축 압출기(L/D; 22) 내에서 수지 온도 240℃에서 용융 혼합하여 T 다이로 압출한 후, 20℃의 캐스팅 롤로 냉각함으로써 미연신 시트를 얻었다. 이어서 이 미연신 시트를 세로 연신기의 롤 주속차를 이용하여 연신 온도 118℃에서 4.5배로 연신하고, 계속해서 그의 한쪽 면에 코로나 처리를 하여 두께 200 μm의 이방성 광확산 필름을 얻었다. 상기 이방성 광확산 필름은 연속상과 분산상을 포함하는 구조로 이루어지고, 실질적으로 공동이 포함되어 있지 않았다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비 모두 우수하여 고품질이었다(표 1).
(비교예 1)
2대의 용융 압출기를 이용하여, 제1 압출기로 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 WF836DG3) 100 질량부를 용융하여 기층(基層) A로 하고, 제2 압출기로 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 WF836DG3) 17 질량부와 프로필렌·에틸렌 공중합체(닛본 폴리프로필렌사 제조 HF3101C) 83 질량부를 용융 혼합하여 이방성 광확산층 B로 한, 다이스 내에서 A/B가 되도록 T 다이 방식으로 용융 공압출한 후, 20℃의 캐스팅 롤로 냉각함으로써 미연신 시트를 얻었다. 이어서 이 미연신 시트를 세로 연신기의 롤 주속차를 이용하여 연신 온도 120℃에서 4.8배로 연신하고, 계속해서 텐터식 연신기에 의해 165℃에서 가열한 후, 155℃의 연신 온도에서 가로 방향으로 9배 연신하였다. 이어서 166℃에서 열 고정을 행하여 A/B 구성의 두께가 각각 순서대로 22.2 μm, 2.8 μm인 이방성 광확산 필름을 얻었다. 권취 직전에 기층 A 표면에 코로나 처리를 행하였다. 본 비교예에서 얻어진 광확산 필름은 확산도비 및 투과도가 낮아 저품질이었다(표 1).
(실시예 2)
진공 건조기에서 180℃에서 3시간 건조하여 수분을 충분히 제거한 실질적으로 무윤활제의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 95 질량부와 프라임 폴리머(주)사 제조의 저밀도 폴리에틸렌 수지(SP1540) 5 질량부의 혼합물을 단축 압출기에 공급하여, 280℃에서 용융하고, 필터, 기어 펌프에 통과시켜 이물질의 제거, 압출량의 균정화를 행한 후, T 다이로부터 25℃로 온도 제어한 냉각 드럼 상에 시트 상으로 토출하였다. 이 때, 직경 0.1 mm의 와이어상 전극을 사용하여 정전 인가하고 냉각 드럼에 밀착시켜 미연신 필름을 얻었다. 이어서, 온도 103℃에서 길이 방향으로 3.0배 연신하여 두께 75 μm의 이방성 광확산 필름을 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비 모두 우수하여 고품질이었다(표 1).
(비교예 2)
진공 건조기에서 180℃에서 3시간 건조하여 수분을 충분히 제거한 실질적으로 무윤활제의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 95 질량부와 프라임 폴리머(주)사 제조의 저밀도 폴리에틸렌 수지(SP1540) 5 질량부의 혼합물을 단축 압출기에 공급하여 280℃에서 용융하고, 필터, 기어 펌프에 통과시켜 이물질의 제거, 압출량의 균정화를 행한 후, T 다이로부터 25℃로 온도 제어한 냉각 드럼 상에 시트 상으로 토출하였다. 이 때, 직경 0.1 mm의 와이어상 전극을 사용하여 정전 인가하고 냉각 드럼에 밀착시켜 미연신 필름을 얻었다. 이어서, 길이 방향으로 온도 103℃에서 길이 방향으로 3.0배 연신하고, 이어서 텐터식 가로 연신기에서 예열 온도 95℃, 연신 온도 115℃에서 폭 방향으로 3.0배 연신하고, 그대로 텐터 내에서 폭 방향으로 6％의 릴렉스를 걸면서 온도 210℃에서 4초간의 열 처리를 행하여 두께 25 μm의 광확산 필름을 얻었다. 상기 이방성 광확산 필름에는 실질적으로 공동이 포함되어 있지 않았다. 본 비교예에서 얻어진 광확산 필름은 실시예 2에서 얻어진 이방성 광확산 필름보다 투과도, 확산도 및 확산도비 모두가 낮아 저품질이었다(표 1).
(비교예 3 내지 7)
두께 100 μm의 폴리에스테르 필름의 한쪽 면에 폴리스티렌계 중합체 비드와 아크릴계 수지로 이루어지는 확산층을 도공법으로 적층함으로써 광확산 필름을 얻었다. 본 비교예에서 얻어진 광확산 필름은 모두가 확산도비가 낮으며, 투과도와 확산도의 균형이 좋지 않았다(표 1).
(실시예 3)
실시예 1의 방법에 있어서, 연신 전의 미연신 필름을 이용하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 이방성 광확산 필름을 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비 모두 우수하여 고품질이었다(표 1).
(실시예 4)
실시예 1에서 제조한 일축 연신 필름을, 추가로 연신 온도 105℃에서 가로 방향으로 3.5배로 연신함으로써 이방성 광확산 필름을 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비 모두 우수하여 고품질이었다(표 1).
(실시예 5)
실시예 1의 방법에 있어서, 수지 조성물을 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 FS2011DG3) 65 질량부와 프로필렌·부텐 공중합체(미쓰이 가가꾸사 제조, 타프머 P0280) 35 질량부로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 이방성 광확산 필름을 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비가 모두 우수하여 고품질이었다(표 1).
(실시예 6)
실시예 1의 방법에 있어서, 수지 조성물을 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 FS2011DG3) 65 질량부와 에틸렌과 옥텐으로 이루어지는 블록 공중합 수지(다우 케미컬사 제조의 INFUSE(TM) D9807.15) 35 질량부로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 이방성 광확산 필름을 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비 모두 우수하여 고품질이었다(표 2).
(실시예 7)
실시예 1의 방법에 있어서, 수지 조성물을 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 FS2011DG3) 65 질량부와 에틸렌과 옥텐으로 이루어지는 블록 공중합 수지(다우 케미컬사 제조의 INFUSE(TM) D9107.10) 35 질량부로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 이방성 광확산 필름을 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비 모두 우수하여 고품질이었다(표 2).
(실시예 8)
실시예 1의 방법에 있어서, 수지 조성물을 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 S2011DG3) 및 고밀도 폴리에틸렌 수지(프라임 폴리머사 제조, 하이젝스 2208J) 각각 50 질량부씩을 혼합한 배합물로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 이방성 광확산 필름을 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비 모두 우수하여 고품질이었다(표 2).
(실시예 9)
실시예 1의 방법에 있어서, 수지 조성물을 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 FS2011DG3) 65 질량부와 저밀도 폴리에틸렌 수지(프라임 폴리머사 제조, 에볼류 SP1540) 35 질량부로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 이방성 광확산 필름을 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비 모두 우수하여 고품질이었다(표 2).
(실시예 10)
실시예 1의 방법에 있어서, 수지 조성물을 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 FS2011DG3) 65 질량부와 저밀도 폴리에틸렌 수지(프라임 폴리머사 제조, 울트젝스 4020L) 35 질량부로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 이방성 광확산 필름을 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비 모두 우수하여 고품질이었다(표 2).
(실시예 11 및 12)
실시예 7에서 얻어진 이방성 광확산 필름을 각각 2장 및 4장 겹쳐 광학 특성을 측정하였다. 이들 실시예의 이방성 광확산 필름은 실시예 7에서 얻어진 이방성 광확산 필름보다 확산도가 보다 향상되었다(표 2).
(실시예 13)
실시예 9에서 제조한 일축 연신 필름을, 추가로 텐터식 연신기에 의해, 167℃에서 가열한 후, 155℃의 연신 온도에서 가로 방향으로 4.5배로 연신함으로써 이방성 광확산 필름을 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비 모두 우수하여 고품질이었다(표 2).
(실시예 14)
실시예 10에서 제조한 일축 연신 필름을, 추가로 텐터식 연신기에 의해, 167℃에서 가열한 후, 155℃의 연신 온도에서 가로 방향으로 4.5배로 연신함으로써 이방성 광확산 필름을 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비 모두 우수하여 고품질이었다(표 2).
이상의 실시예 및 비교예에서 얻어진 이방성 광확산 필름의 투과도와 주 확산 방향의 확산도(DTv)와 투과광도(T％v)의 관계를 도 3에 나타내었다.
본원의 이방성 광확산 필름은 등방성(확산도가 1.3 미만)의 광확산 필름에 비해 확산도가 높으면서 투과도도 높은, 확산도와 투과도의 양립을 달성할 수 있는 임계적인 범위임을 이해할 수 있다.
(실시예 15 및 16)
각각 실시예 1 및 7에서 얻어진 이방성 광확산 필름을 두께 2 mm의 전체 광선 투과율이 93％인 아크릴판에 광학 양면 점착 시트로 접합시킴으로써 이방성 광확산 적층체를 얻었다.
얻어진 이방성 광확산 적층체를 형광등의 확산판으로 이용하였다. 이 경우, 형광등의 길이 방향으로 이방성 광확산 필름의 주 확산 방향이 평행해지는 방향으로 설치하였다. 밝기가 높으면서 확산성이 양호하기 때문에 형광등의 관 그림자가 보이지 않았다.
(비교예 8)
실시예 15 및 16의 방법에 있어서, 이방성 광확산 필름을 비교예 1에서 얻은 광확산 필름으로 바꾼 것 이외에는 실시예 15 및 16과 동일하게 하여 형광등의 확산판으로 이용하였다.
실시예 15 및 16과 마찬가지로 확산성이 우수하여 형광등의 관 그림자는 보이지 않았지만, 상기 실시예에 비해 투과도가 떨어지기 때문에 밝기가 대폭 저하되었다.
(비교예 9)
실시예 15 및 16의 방법에 있어서, 이방성 광확산 필름을 비교예 4에서 얻은 광확산 필름으로 바꾼 것 이외에는 실시예 15 및 16과 동일하게 하여 형광등의 확산판으로서 이용하였다.
실시예 15 및 16과 마찬가지로 투과성이 양호하여 밝기는 양호했지만, 확산성이 떨어지기 때문에 형광등의 관 그림자가 보였다.
(비교예 10)
실시예 15 및 16의 방법에 있어서, 이방성 광확산 필름을 비교예 7에서 얻은 광확산 필름으로 바꾼 것 이외에는 실시예 15 및 16과 동일하게 하여 형광등의 확산판으로서 이용하였다.
실시예 15 및 16과 마찬가지로 확산성이 우수하므로 형광등의 관 그림자는 보이지 않았지만, 상기 실시예에 비해 투과도가 떨어지기 때문에 밝기가 대폭 저하되었다.
(실시예 17)
에지 라이트가 형광등 1개이고 백색 반사판을 이용한 도트 타입 도광판 위에, 실시예 1에서 얻어진 이방성 광확산 필름을 이방성 광확산 필름의 주 확산 방향이 형광등의 길이 방향과 평행해지는 방향으로 광학의 양면 테이프로 붙여 휘도를 측정하였다.
상기 휘도는 (주)탑콘 테크노하우스사 제조의 탑콘 분광 방사계 SR-3A를 이용하여, 도광판 표면과의 거리 40 cm에서 도광판이 바로 아래가 되는 위치에서 측정하였다.
휘도는 1.7 Cd/m2×102였다. 한편, 상기 이방성 광확산 필름을 붙이지 않는 경우에는 0.3 Cd/m2×102였다.
(비교예 11 및 12)
실시예 17의 방법에 있어서, 각각 비교예 1 및 비교예 6에서 얻은 광확산 필름을 붙이도록 변경한 것 이외에는 실시예 17과 동일하게 하여 휘도를 측정하였다. 각각 0.6 및 0.8 Cd/m2×102였다. 실시예 17에 비해 휘도 향상 효과가 현저히 떨어졌다.
(참고예 1)
실시예 17의 방법으로, 이방성 광확산 필름을 주 확산 방향이 형광등의 길이 방향과 직행하는 방향으로 붙인 것 이외에는 실시예 17과 동일한 방법으로 휘도를 측정하였다. 휘도는 0.6 Cd/m2×102로, 실시예 17에 비해 휘도 향상 효과가 현저히 떨어졌다.
(실시예 18 및 비교예 13)
실시예 17의 방법에 있어서, 실시예 1에서 얻어진 이방성 광확산 필름 2장을 실시예 17과 동일한 방향으로 중첩시켜 붙인 것 이외에는 실시예 17과 동일한 방법으로 휘도를 측정하였다. 휘도는 2.5 Cd/m2×102로, 실시예 17에 비해 더욱 휘도가 향상되었다.
한편, 실시예 17의 방법에 있어서, 비교예 12에서 얻은 광확산 필름을 2장 겹쳐 접합시켰을 경우의 휘도는 0.9 Cd/m2×102로, 중첩시켜 붙이는 효과가 거의 없었다.
이상, 이방성 광확산 필름을 이용함으로써 도광판의 휘도를 향상시킬 수 있었다. 상기 이유는 분명하지 않지만, 이방성 부여에 의해 특정 방향에 대하여 집광하는, 이른바 렌즈 효과가 발현된 것으로 추찰된다.
(실시예 19 및 20)
실시예 17의 방법에 있어서, 각각 실시예 5 및 6에서 얻어진 이방성 광확산 필름을 실시예 17과 동일한 방향으로 붙인 것 이외에는 실시예 17과 동일한 방법으로 휘도를 측정하였다. 휘도는 각각 1.7 및 2.0 Cd/m2×102로, 실시예 1에서 얻어진 이방성 광확산 필름과 마찬가지로 휘도 향상이 컸다.
(실시예 21)
〔이방성 광확산 필름의 제조〕
폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 FS2011DG3) 53 질량부에 에틸렌·부텐 공중합체(미쓰이 가가꾸사 제조, 타프머 A1085S) 47 질량부를, 60 mmφ 단축 압출기(L/D; 22) 내에서 수지 온도 240℃에서 용융 혼합하여 T 다이로 압출한 후, 20℃의 캐스팅 롤로 냉각함으로써 미연신 시트를 얻었다. 이어서 이 미연신 시트를 세로 연신기의 롤 주속차를 이용하여 연신 온도 118℃에서 4.5배로 연신하고, 계속해서 그 한쪽 면에 코로나 처리를 하여 두께 200 μm의 일축 연신 필름을 얻었다. 상기 이방성 광확산 필름은 연속상과 분산상을 포함하는 구조로 이루어지고 실질적으로 공동이 포함되어 있지 않았다.
〔금속층을 포함하는 광반사체〕
도요 보세끼(주)사 제조의 이축 연신 폴리에스테르 필름(A4300, 100 μm)에 금속 알루미늄을 80 nm의 두께로 증착한 알루미늄 금속 증착 폴리에스테르 필름을 준비하였다.
〔이방성 광반사 적층체의 제조〕
상기 알루미늄 금속 증착 필름의 알루미늄 증착면에 상기 방법으로 제조한 이방성 광확산 필름을 광학 양면 점착 시트로 접합시켰다. 이방성 광반사 적층체의 확산도비는 5.7이었다. 본 실시예에서 얻어진 광반사 적층체는 반사도 및 확산도 둘 다 우수하여 고품질이었다(표 3).
(비교예 14)
알루미늄 금속 증착 폴리에스테르 필름만에서는 반사도는 매우 높지만 확산도가 낮고, 형광등의 관 그림자의 비침성이 나빴다(표 3).
(비교예 15)
실시예 21에서의 이방성 광확산 필름만에서는 반사도가 현저히 낮았다(표 3).
(비교예 16)
실시예 21의 이방성 광확산 필름 대신에 도요 보세끼(주)사 제조의 투명 타입의 이축 연신 폴리프로필렌 필름(P2241, 25 μm)을 이용한 것 이외에는 실시예 21과 동일한 방법으로 광반사 적층체를 얻었다. 확산도비는 1.0이고, 이방성은 보이지 않았다. 본 비교예에서 얻어진 광반사 적층체는 반사도가 양호했지만, 확산도가 낮고, 형광등의 관 그림자의 비침성이 나빴다(표 3).
(비교예 17)
실시예 21의 이방성 광확산 필름 대신에 도요 보세끼(주)사 제조의 발포 타입의 백색 이축 연신 폴리프로필렌 필름(P4835, 두께 39 μm)을 이용한 것 이외에는 실시예 21과 동일한 방법으로 광반사 적층체를 얻었다. 확산도비는 1.0이고, 이방성은 보이지 않았다. 본 비교예에서 얻어진 광반사 적층체는 확산도가 양호했지만, 반사도가 현저히 낮았다(표 3).
(비교예 18)
실시예 21의 방법에 있어서, 하기 방법으로 제조한 광확산 필름을 이용한 것 이외에는 실시예 21과 동일한 방법으로 이방성 광확산 필름을 얻었다. 확산도비는 1.2로, 이방성이 낮았다. 본 비교예에서 얻어진 광반사 적층체는 반사도가 낮았다(표 3).
(광확산 필름의 제조)
2대의 용융 압출기를 이용하여, 제1 압출기로 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 WF836DG3) 100 질량부를 용융하여 기층 A로 하고, 제2 압출기로 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 WF836DG3) 17 질량부와 프로필렌·에틸렌 공중합체(닛본 폴리프로필렌사 제조 HF3101C) 83 질량부를 용융 혼합하여 이방성 광확산층 B로 한, 다이스 내에서 A/B가 되도록 T 다이 방식으로 용융 공압출한 후, 20℃의 캐스팅 롤로 냉각함으로써 미연신 시트를 얻었다. 이어서 이 미연신 시트를 세로 연신기의 롤 주속차를 이용하여 연신 온도 120℃에서 4.8배로 연신하고, 계속해서 텐터식 연신기에 의해, 165℃에서 가열한 후, 155℃의 연신 온도에서 가로 방향으로 9배 연신하였다. 이어서 166℃에서 열 고정을 행하여 A/B 구성의 두께가 각각 순서대로 22.2 μm, 2.8 μm인 광확산 필름을 얻었다. 권취 직전에 기층 A 표면에 코로나 처리를 행하였다.
(실시예 22)
실시예 21의 방법에 있어서, 금속층을 포함하는 광반사체로서 알메코사 제조의 증반사 타입의 알루미늄 반사판(V95-110)을 이용한 것 이외에는 실시예 21과 동일한 방법으로 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 본 이방성 광반사 적층체의 확산도비는 5.8이었다. 본 실시예에서 얻어진 광반사 적층체는 실시예 21에서 얻어진 이방성 광반사 적층체보다 우수한 반사 특성을 가지고 있어 고품질이었다(표 3).
(실시예 23)
실시예 21의 방법에 있어서, 광반사체로서 도요 보세끼(주)사 제조의 이축 연신 폴리에스테르 필름(A4300, 100 μm)에 은 금속을 스퍼터링법으로 150 nm의 두께로 적층한 폴리에스테르 필름을 이용한 것 이외에는 실시예 21과 동일한 방법으로 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 본 이방성 광반사 적층체의 확산도비는 5.9였다. 본 실시예에서 얻어진 광반사 적층체는 실시예 21에서 얻어진 이방성 광반사 적층체보다 우수한 반사 특성을 가지고 있어 고품질이었다(표 3).
(실시예 24)
실시예 21의 방법에 있어서, 제조한 이방성 광확산 필름의 한쪽 면에 금속 알루미늄을 150 nm의 두께로 증착함으로써, 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 본 이방성 광반사 적층체의 확산도비는 5.7이었다. 본 실시예에서 얻어진 광반사 적층체는 실시예 21에서 얻어진 광반사 적층체와 동등한 반사 특성을 가지고 있어 고품질이었다(표 3).
(실시예 25)
실시예 21의 방법에 있어서, 이방성 광확산 필름으로서 하기 방법으로 제조한 이방성 광확산 필름을 이용한 것 이외에는 실시예 21과 동일한 방법으로 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 본 이방성 광반사 적층체의 확산도비는 4.8이었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광반사 적층체는 반사도 및 확산도 둘 다 우수하였다(표 3).
〔이방성 광확산 필름의 제조〕
진공 건조기에서 180℃에서 3시간 건조하여 수분을 충분히 제거한 실질적으로 무윤활제의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 95 질량부와 프라임 폴리머(주)사 제조의 저밀도 폴리에틸렌 수지(SP1540) 5 질량부의 혼합물을 단축 압출기에 공급하여 280℃에서 용융하고, 필터, 기어 펌프에 통과시켜 이물질의 제거, 압출량의 균정화를 행한 후, T 다이로부터 25℃로 온도 제어한 냉각 드럼 상에 시트 상으로 토출하였다. 이 때, 직경 0.1 mm의 와이어상 전극을 사용하여 정전 인가하고 냉각 드럼에 밀착시켜 미연신 필름을 얻었다. 이어서, 길이 방향으로 온도 103℃에서 길이 방향으로 3.0배 연신하여, 두께 75 μm의 연속상과 분산상을 포함하는 이방성 광확산 필름을 얻었다.
(비교예 19)
실시예 21에서의 이방성 광확산 필름 대신에 하기 방법으로 제조한 광확산 필름을 이용한 것 이외에는 실시예 21과 동일한 방법으로 광반사 적층체를 얻었다. 광반사 적층체의 확산도비는 1.0이고, 이방성은 보이지 않았다. 본 비교예에서 얻어진 이방성 광반사 적층체는 반사도가 떨어졌다(표 3).
〔광확산 필름의 제조〕
진공 건조기에서 180℃에서 3시간 건조하여 수분을 충분히 제거한 실질적으로 무윤활제의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 95 질량부와 프라임 폴리머(주)사 제조의 저밀도 폴리에틸렌 수지(SP1540) 5 질량부의 혼합물을 단축 압출기에 공급하여 280℃에서 용융하고, 필터, 기어 펌프에 통과시켜 이물질의 제거, 압출량의 균정화를 행한 후, T 다이로부터 25℃로 온도 제어한 냉각 드럼 상에 시트 상으로 토출하였다. 이 때, 직경 0.1 mm의 와이어상 전극을 사용하여 정전 인가하고 냉각 드럼에 밀착시켜 미연신 필름을 얻었다. 이어서, 길이 방향으로 온도 103℃에서 길이 방향으로 3.0배 연신하고, 이어서 텐터식 가로 연신기로 예열 온도 95℃, 연신 온도 115℃에서 폭 방향으로 3.0배 연신하고, 그대로 텐터 내에서 폭 방향으로 6％의 릴렉스를 걸면서 온도 210℃에서 4초간의 열 처리를 행하여 두께 25 μm의 광확산 필름을 얻었다. 상기 광확산 필름에는 실질적으로 공동이 포함되어 있지 않았다.
(비교예 20)
실시예 21에서의 이방성 광확산 필름 대신에 도요 보세끼(주)사 제조의 이축 연신 폴리에스테르 필름(E5100, 125 μm)을 이용한 것 이외에는 실시예 21과 동일한 방법으로 광반사 적층체를 얻었다. 광반사 적층체의 확산도비는 1.0이고, 이방성은 보이지 않았다. 본 비교예에서 얻어진 광반사 적층체는 반사도가 양호했지만, 확산도가 낮고, 형광등의 관 그림자의 비침성이 나빴다(표 3).
(비교예 21 내지 25)
두께 100 μm의 폴리에스테르 필름의 한쪽 면에 폴리스티렌계 중합체 비드와 아크릴계 수지로 이루어지는 확산층을 도공법으로 적층함으로써 얻은 각각 표 3에 나타내는 광학 특성을 가진 폴리에스테르계의 광확산 필름과 중첩시킴으로써 광반사 적층체를 얻었다. 상기 중첩은 광확산 필름의 확산층의 반대측과 광반사체의 알루미늄 증착면이 접하도록 행하였다. 광반사 적층체의 확산도비는 1.0이고, 이방성은 보이지 않았다. 얻어진 광반사 적층체의 특성을 표 3, 4에 나타내었다. 비교예 20 내지 23에서 얻어진 광반사 적층체는 확산도가 낮았다. 또한, 비교예 24 및 25에서 얻어진 광반사 적층체는 반사도가 낮았다. 또한, 이들 비교예에서 얻어진 광반사 적층체는 모두가 확산도비가 현저히 떨어져, 이방 광확산성이 요구되는 용도에는 부적합하였다.
(비교예 26)
실시예 21에서의 이방성 광확산 필름 대신에 하기 방법으로 제조한 백색 폴리에스테르 필름을 이용한 것 이외에는 실시예 21과 동일한 방법으로 광반사 적층체를 얻었다. 본 광반사 적층체의 확산도비는 1.0이고, 이방성은 보이지 않았다. 본 비교예에서 얻어진 광반사 적층체는 확산도가 양호했지만, 반사도가 현저히 낮았다(표 4).
〔광확산 필름의 제조〕
진공 건조기에서 180℃에서 3시간 건조하여 수분을 충분히 제거한 실질적으로 무윤활제의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 70 질량부와 산화티탄 50 질량부와 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 50 질량부를 혼련함으로써 얻은 산화티탄 함유 마스터펠릿 30 질량부의 혼합물을 단축 압출기에 공급하여 280℃에서 용융하고, 필터, 기어 펌프에 통과시켜 이물질의 제거, 압출량의 균정화를 행한 후, T 다이로부터 25℃로 온도 제어한 냉각 드럼 상에 시트 상으로 토출하였다. 이 때, 직경 0.1 mm의 와이어상 전극을 사용하여 정전 인가하고 냉각 드럼에 밀착시켜 미연신 필름을 얻었다. 이어서, 길이 방향으로 온도 103℃에서 길이 방향으로 3.0배 연신하고, 이어서 텐터식 가로 연신기로 예열 온도 95℃, 연신 온도 115℃에서 폭 방향으로 3.0배 연신하고, 그대로 텐터 내에서 폭 방향으로 6％의 릴렉스를 걸면서 온도 210℃에서 4초간의 열 처리를 행하여 두께 100 μm의 백색 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(비교예 27)
실시예 21에서의 이방성 광확산 필름 대신에 도요 보세끼(주)사 제조의 공동 함유 타입의 백색 이축 연신 폴리에스테르 필름(크리스퍼(등록상표) G1211, 38 μm)를 이용한 것 이외에는 실시예 21과 동일한 방법으로 광반사 적층체를 얻었다. 광반사 적층체의 확산도비는 1.0이고, 이방성은 보이지 않았다. 본 비교예에서 얻어진 광반사 적층체는 확산도가 양호했지만, 반사도가 현저히 낮았다(표 4).
(실시예 26)
실시예 21에서의 이방성 광확산 필름 대신에 실시예 21의 이방성 광확산 필름의 연신 전의 미연신 필름을 이용한 것 이외에는 실시예 21과 동일하게 하여 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 확산도비는 3.9였다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광반사 적층체는 반사도 및 확산도 둘 다 우수하였다(표 4).
(실시예 27)
실시예 21에서의 이방성 광확산 필름 대신에 실시예 21에서 제조한 일축 연신 필름을, 추가로 텐터식 연신기에 의해 158℃에서 가열한 후, 145℃의 연신 온도에서 가로 방향으로 3.5배 연신한 이축 연신 필름을 이용한 것 이외에는 실시예 21과 동일하게 하여 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 확산도비는 2.3이었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광반사 적층체는 반사도 및 확산도 둘 다 우수하였다(표 4).
또한, 이방성 광확산 필름은 이하의 방법으로 제조하였다.
〔이방성 광확산 필름의 제조〕
폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 FS2011DG3) 53 질량부에 에틸렌·부텐 공중합체(미쓰이 가가꾸사 제조, 타프머 A1085S) 47 질량부를, 60 mmφ 단축 압출기(L/D; 22) 내에서 수지 온도 240℃에서 용융 혼합하여 T 다이로 압출한 후, 20℃의 캐스팅 롤로 냉각함으로써 미연신 시트를 얻었다. 이어서 이 미연신 시트를 세로 연신기의 롤 주속차를 이용하여 연신 온도 118℃에서 4.5배로 연신하고, 계속해서 텐터식 연신기에 의해, 167℃에서 가열한 후, 155℃의 연신 온도에서 가로 방향으로 8배 연신하였다. 이어서 165℃에서 열 고정을 행하여 두께가 50 μm인 이방성 광확산 필름을 얻었다. 권취 직전에 한쪽 면에 코로나 처리를 행하였다. 상기 이방성 광확산 필름은 연속상과 분산상을 포함하는 구조로 이루어지고 실질적으로 공동이 포함되어 있지 않았다.
(실시예 28)
실시예 27의 방법에 있어서, 금속층을 포함하는 광반사체로서 알메코사 제조의 증반사 타입의 알루미늄 반사판(V95-110)을 이용한 것 이외에는 실시예 27과 동일한 방법으로 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 확산도비는 3.4였다. 본 실시예에서 얻어진 광반사 적층체는 실시예 27에서 얻어진 이방성 광반사 적층체보다 우수한 반사 특성을 가지고 있어 고품질이었다(표 4).
(실시예 29)
실시예 21의 방법에 있어서, 이방성 광확산 필름 제조에서의 수지 조성물을 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 FS2011DG3) 65 질량부와 저밀도 폴리에틸렌(SP1540: MFR 3.8 g/10분, 융점 Tm 113℃, 밀도 0.913 g/cm3) 35 질량부로 변경한 것 이외에는 실시예 21과 동일하게 하여 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 확산도비는 6.9였다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광반사 적층체는 반사도 및 확산도 둘 다 우수하였다(표 4).
(실시예 30)
실시예 21의 방법에 있어서, 이방성 광확산 필름 제조에서의 수지 조성물을 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 FS2011DG3) 65 질량부와 프로필렌·부텐 공중합체(미쓰이 가가꾸사 제조, 타프머 P0280) 35 질량부로 변경한 것 이외에는 실시예 21과 동일하게 하여 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 확산도비는 6.4였다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광반사 적층체는 반사도 및 확산도 둘 다 우수하였다(표 4).
(실시예 31)
실시예 21의 방법에 있어서, 이방성 광확산 필름 제조에서의 수지 조성물을 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 FS2011DG3) 65 질량부와 에틸렌과 옥텐으로 이루어지는 블록 공중합 수지(다우 케미컬사 제조의 INFUSE(TM) D9807.15) 35 질량부로 변경한 것 이외에는 실시예 21과 동일하게 하여 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 확산도비는 4.0이었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광반사 적층체는 반사도 및 확산도 둘 다 우수하였다(표 4).
(실시예 32)
실시예 21의 방법에 있어서, 이방성 광확산 필름 제조에서의 수지 조성물을 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 FS2011DG3) 65 질량부와 에틸렌과 옥텐으로 이루어지는 블록 공중합 수지(다우 케미컬사 제조의 INFUSE(TM) D9107.10) 35 질량부로 변경한 것 이외에는 실시예 21과 동일하게 하여 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 확산도비는 5.3이었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광반사 적층체는 반사도 및 확산도 둘 다 우수하였다(표 4).
(실시예 33)
실시예 21의 방법에 있어서, 이방성 광확산 필름 제조에서의 수지 조성물을 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 S2011DG3) 및 고밀도 폴리에틸렌 수지(프라임 폴리머사 제조, 하이젝스 2208J) 각각 50 질량부씩을 혼합한 배합물로 바꾼 것 이외에는 실시예 21과 동일하게 하여 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 확산도비는 4.0이었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광반사 적층체는 반사도 및 확산도 둘 다 우수하였다(표 4).
(실시예 34)
실시예 25의 확산층 필름의 제조에서 이용한 저밀도 폴리에틸렌 수지를, 폴리프로필렌과 폴리부텐의 혼합물로 이루어지는 폴리프로필렌계 수지(다이니치 세이카(주)사 제조의 CAP350)로 변경한 것 이외에는 실시예 25와 동일하게 하여 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 확산도비는 4.4였다.
이방성 광확산 필름의 특성 및 이방성 광반사 적층체의 특성을 표 4에 나타내었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광반사 적층체는 반사도 및 확산도 둘 다 우수하였다.
(참고예 2)
시판되는 폴리에스테르계의 백색 반사 필름 3 종류에 대하여 반사도와 확산도를 측정하였다.
반사 특성을 표 5에 나타내었다. 어느 백색 반사 필름이든 본원의 이방성 광반사 적층체에 비해 반사도가 낮았다.
(참고예 3)
실내 조명 형광등의 반사판부에 실시예, 비교예 및 참고예-2의 광반사 적층 필름이나 반사 필름을 붙여 밝기와 밝기의 불균일을 관능 평가로 판정하였다.
실시예에서 얻어진 광반사 적층 필름은 모두가 형광등의 빛의 반사광이 눈부시지 않고 온화한 반사이고, 반사광의 각도 의존성이 억제되어 있었다.
한편, 비교예 14, 16 및 21에서 얻어진 광반사 적층체는 반사광이 눈부시면서 특정 각도만 조도가 높았다. 또한, 비교예 15, 19, 20 및 22에서 얻어진 광반사 적층체는 반사도가 낮았다. 또한, 시판되는 백색 반사 필름도 반사도가 낮았다.
(참고예 4)
(유)제로 코어사의 전체 둘레 배광 특성 평가 계측 장치(ZERO-FP)를 이용하여 조도를 측정하였다. 또한, 상기 측정시의 반사광의 눈부심을 관찰하였다. 결과를 표 6에 나타내었다.
본 발명의 실시예에서 얻은 광반사 적층체는 비교예 22나 참고예 3의 시판 백색 반사 필름과 마찬가지로 온화한 반사광이면서 조도가 높았다. 한편, 비교예 14의 알루미늄 금속 증착 폴리에스테르 필름은 높은 조도를 갖지만, 그의 반사광은 눈부시다는 문제를 가진다. 따라서, 본 발명에서 얻어지는 광반사 적층체는 알루미늄 금속 증착 폴리에스테르 필름 등의 금속 광택을 가진 광반사체와 같은 강한 반사도와 백색 반사 필름이 가지는 온화한 반사를 겸비한 특성을 함께 갖는 우수한 반사 특성을 갖는다고 할 수 있다.
(참고예 5)
시판되는 반사형 액정 장치를 가진 휴대 전화의 액정 디스플레이부를 분해하였다. 도 4와 같은 구조로 되어 있었다. 상기 액정 디스플레이부의 광반사체를 본 발명의 실시예, 비교예 및 참고예 2 내지 4의 광반사체로 대체하여 외광에 의한 반사에 따른 표시 화면의 시인성을 관능 평가하였다. 또한, 이방성 광반사 적층체의 경우에는 분산상 또는 공연속상의 배향축의 방향을 액정 디스플레이의 가로 방향이 되도록 설치하였다. 본 발명의 실시예에서 얻어진 이방성 광반사 적층체는 표시가 밝고 선명하게 보였다. 한편, 반사도가 낮은 비교예나 참고예의 백색 반사 필름은 밝기가 불충분하여, 표시가 잘 보이지 않았다. 또한, 비교예 14의 알루미늄 금속 증착 폴리에스테르 필름을 이용한 경우에는 입사각의 의존성이 높아 외광 입사의 방향에 따라 밝기가 불충분하여, 표시가 잘 보이지 않는 곳이 있었다.
이상의 실시예, 비교예 및 참고예에서 얻어진 이방성 광반사 적층체 및 광반사체의 확산도(DRh)와 반사도의 관계를 도 6에 나타내었다.
본원의 이방성 광반사 적층체는 등방성(확산도가 1.3 미만)의 광반사체에 비해 확산도가 높으면서 반사도도 높은, 확산도와 반사도의 양립을 달성할 수 있는 임계적인 범위임을 이해할 수 있다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
(실시예 35)
실시예 1의 방법에 있어서, 수지 조성물을 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 FS2011DG3) 50 질량부, 에틸렌·부텐 공중합체(미쓰이 가가꾸사 제조, 타프머 A0585X) 30 질량부 및 나노 결정 구조 제어형 폴리올레핀계 엘라스토머 수지(미쓰이 가가꾸사 제조, 노티오 PN3560) 20 질량부를 미리 2축의 압출기로 용융 압출함으로써 얻은 혼련된 폴리올레핀계 수지 조성물로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 연속상과 분산상을 포함하는 이방성 광확산 필름을 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비 모두 우수하여 고품질이었다(표 7).
(실시예 36)
실시예 35에서 제조한 일축 연신 필름을, 추가로 텐터식 연신기에 의해 158℃에서 가열한 후, 145℃의 연신 온도에서 가로 방향으로 3.5배로 연신함으로써 이방성 광확산 필름을 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비 모두 우수하면서 필름의 외관이 양호하여 고품질이었다(표 7).
(실시예 37)
실시예 36에서 얻어진 이방성 광확산 필름을 2장 겹쳐 광학 특성을 측정하였다. 얻어진 이방성 광확산 필름은 실시예 36에서 얻어진 이방성 광확산 필름보다 확산도가 보다 향상되었다(표 7).
(실시예 38)
실시예 35의 방법에 있어서, 폴리올레핀계 수지의 배합 조성을 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 FS2011DG3) 53 질량부 및 에틸렌·부텐 공중합체(미쓰이 가가꾸사 제조, 타프머 A1085S) 28 질량부 및 나노 결정 구조 제어형 폴리올레핀계 엘라스토머 수지(미쓰이 가가꾸사 제조, 노티오 PN3560) 19 질량부로 변경한 것 이외에는 실시예 35와 동일한 방법으로 이방성 광확산 필름을 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비 모두 우수하면서 필름의 외관이 양호하여 고품질이었다(표 7).
(실시예 39)
실시예 38에서 제조한 일축 연신 필름을, 추가로 텐터식 연신기에 의해, 158℃에서 가열한 후, 145℃의 연신 온도에서 가로 방향으로 3.5배로 연신함으로써 이방성 광확산 필름을 얻었다. 얻어진 이방성 광확산 필름 4장을 겹쳐 평가한 특성을 표 7에 나타내었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름을 중첩시킨 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비 모두 우수하면서 필름의 외관이 양호하여 고품질이었다.
(실시예 40)
실시예 35의 방법에 있어서, 폴리올레핀계 수지의 배합 조성을 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 FS2011DG3) 35 질량부 및 에틸렌·부텐 공중합체(미쓰이 가가꾸사 제조, 타프머 A1085S) 46 질량부 및 나노 결정 구조 제어형 폴리올레핀계 엘라스토머 수지(미쓰이 가가꾸사 제조, 노티오 PN3560) 19 질량부로 변경한 것 이외에는 실시예 35와 동일한 방법으로 연속상과 분산상을 포함하는 이방성 광확산 필름을 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비 모두 우수하면서 필름의 외관이 양호하여 고품질이었다(표 7).
(실시예 41)
실시예 39의 방법에 있어서, 폴리올레핀계 수지의 배합 조성을 폴리프로필렌 수지(스미또모 가가꾸사 제조, 스미토모 노블렌 FS2011DG3) 53 질량부 및 고밀도 폴리에틸렌 수지(프라임 폴리머사 제조, 하이젝스 2208J) 28 질량부 및 나노 결정 구조 제어형 폴리올레핀계 엘라스토머 수지(미쓰이 가가꾸사 제조, 노티오 PN3560) 19 질량부로 변경한 것 이외에는 실시예 39와 동일한 방법으로 연속상과 분산상을 포함하는 이방성 광확산 필름을 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 이방성 광확산 필름을 중첩시킨 이방성 광확산 필름은 투과도, 확산도 및 확산도비 모두 우수하면서 필름의 외관이 양호하여 고품질이었다(표 7).
이상의 실시예 35 내지 41에서 얻어진 이방성 광확산 필름은, 예를 들면 실시예 1 및 3 내지 10에서 얻어진 이방성 광확산 필름과 동등한 우수한 광학 특성을 가질 뿐만 아니라, 외관이 우수하다는 특징을 가진다.
(실시예 42)
실시예 39에서 얻어진 이방성 광확산 필름 3장을 중첩시켜 측정한 특성을 표 7에 나타내었다. 본 실시예의 이방성 광확산 필름은 실시예 35에서 얻어진 이방성 광확산 필름보다 확산도가 보다 향상되었다.
(실시예 43 및 44)
각각 실시예 31 및 36에서 얻어진 이방성 광확산 필름을 두께 2 mm의 전체 광선 투과율이 93％인 아크릴판에 광학용 양면 점착 시트로 접합시킴으로써 이방성 광확산 적층체를 얻었다. 얻어진 이방성 광확산 적층체를 형광등의 확산판으로 이용하였다. 이 경우, 형광등의 길이 방향으로 이방성 광확산 필름의 주 확산 방향이 평행해지는 방향으로 설치한 바, 밝기가 밝으면서 확산성이 양호하기 때문에 형광등의 관 그림자가 보이지 않았다.
(실시예 45)
에지 라이트가 형광등 1개이고 백색 반사판을 이용한 도트 타입 도광판 위에, 실시예 35에서 얻어진 이방성 광확산 필름을 상기 필름의 주 확산 방향이 형광등의 길이 방향과 평행해지는 방향으로 광학용 양면 테이프로 붙이고, 휘도를 (주)탑콘 테크노하우스사 제조의 탑콘 분광 방사계 SR-3A를 이용하여, 도광판 표면과의 거리 40 cm에서 도광판이 바로 아래가 되는 위치에서 측정하였다. 휘도는 1.5 Cd/m2×102였다. 한편, 상기 이방성 광확산 필름을 붙이지 않는 경우에는 0.3 Cd/m2×102였다.
(실시예 46)
실시예 45의 방법에 있어서, 실시예 35에서 얻어진 이방성 광확산 필름 2장을 실시예 45와 동일한 방향으로 중첩시켜 붙인 것 이외에는 실시예 45와 동일한 방법으로 휘도를 측정하였다. 휘도는 2.3 Cd/m2×102로, 실시예 45에 비해 더욱 휘도가 향상되었다.
(실시예 47 및 48)
실시예 45의 방법에 있어서, 각각 실시예 38 및 40에서 얻어진 이방성 광확산 필름 2장을 실시예 45와 동일한 방향으로 중첩시켜 붙인 것 이외에는 실시예 11과 동일한 방법으로 휘도를 측정하였다. 휘도는 각각 2.0 및 1.3 Cd/m2×102로, 실시예 35에서 얻어진 이방성 광확산 필름과 마찬가지로 휘도 향상이 컸다.
(실시예 49)
〔금속층을 포함하는 광반사체〕
도요 보세끼(주)사 제조의 이축 연신 폴리에스테르 필름(A4300, 100 μm)에 금속 알루미늄을 80 nm의 두께로 증착한 알루미늄 금속 증착 폴리에스테르 필름을 준비하였다.
〔이방성 광반사 적층체의 제조〕
상기 알루미늄 금속 증착 필름의 알루미늄 증착면에 실시예 35에서 얻어진 이방성 광확산 필름을 광학 양면 점착 시트로 접합시켰다. 이방성 광반사 적층체의 확산도비는 5.7이었다. 이방성 광반사 적층체의 특성을 표 8에 나타내었다. 본 실시예에서 얻어진 광반사 적층체는 반사도 및 확산도 둘 다 우수하면서 광확산의 이방성이 높아 고품질이었다.
(실시예 50)
실시예 49의 방법에 있어서, 금속층을 포함하는 광반사체로서 알메코사 제조의 증반사 타입의 알루미늄 반사판(V95-110)을 이용한 것 이외에는 실시예 49와 동일한 방법으로 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 특성을 표 8에 나타내었다. 본 실시예에서 얻어진 광반사 적층체는 실시예 49에서 얻어진 이방성 광반사 적층체보다 우수한 반사 특성을 가지고 있어 고품질이었다.
(실시예 51)
실시예 49의 방법에 있어서, 광반사체로서 도요 보세끼(주)사 제조의 이축 연신 폴리에스테르 필름(A4300, 100 μm)에 은 금속을 스퍼터링법으로 150 nm의 두께로 적층한 폴리에스테르 필름을 이용한 것 이외에는 실시예 49와 동일한 방법으로 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 특성을 표 8에 나타내었다. 본 실시예에서 얻어진 광반사 적층체는 실시예 49에서 얻어진 이방성 광반사 적층체보다 우수한 반사 특성을 가지고 있어 고품질이었다.
(실시예 52)
실시예 35의 방법에 있어서, 제조한 이방성 광확산 필름의 한쪽 면에 금속 알루미늄을 150 nm의 두께로 증착함으로써, 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 광반사 적층체는 실시예 49에서 얻어진 광반사 적층체와 동등한 반사 특성을 가지고 있어 고품질이었다(표 8).
(실시예 53)
실시예 49의 방법에 있어서, 이방성 광확산 필름을 실시예 36에서 얻어진 이방성 광확산 필름으로 바꾼 것 이외에는 실시예 49와 동일한 방법으로 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 본 실시예에서 얻어진 광반사 적층체는 반사도 및 확산도 둘 다 우수하면서 광확산의 이방성이 높아 고품질이었다(표 8).
(실시예 54 내지 58)
실시예 49의 방법에 있어서, 각각 이방성 광확산 필름을 실시예 37 내지 41에서 얻어진 이방성 광확산 필름으로 바꾼 것 이외에는 실시예 49와 동일한 방법으로 이방성 광반사 적층체를 얻었다. 이들 본 실시예에서 얻어진 광반사 적층체는 모두가 반사도 및 확산도 둘 다 우수하면서 광확산의 이방성이 높아 고품질이었다(표 8).
Figure pct00007
Figure pct00008
<산업상 이용 가능성>
본 발명에서의 이방성 광확산 필름 및 상기 이방성 광확산 적층체는 빛의 투과도와 확산도 둘 다 높기 때문에, 조명, 디스플레이나 광고등의 도광판 확산 필름으로 이용했을 경우에, 고조도나 고휘도이면서 균질한 조도나 휘도를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에서의 이방성 광확산 필름 및 상기 이방성 광확산 적층체는 이방성 광확산을 가지기 때문에, 예를 들면 광원의 형상에 따른 이방성의 방향을 상쇄하는 방향으로 이방성 광확산 필름의 확산의 퍼짐이 큰 방향이 직행하는 방향이 되도록 이방성 광확산 필름을 설치하여 사용함으로써, 상기 효과를 보다 고도로 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명에서의 이방성 광반사 적층체는, 광반사에 있어서 반사도와 확산도 둘 다 높기 때문에, 실내의 조명, 내조식 전식 패널에서의 조명, 복사기에서의 광 조사 또는 액정 디스플레이에서의 조명 등의 각종 조명에 있어서 광원의 광량을 유효하게 살려, 상기 조명에서의 조도나 휘도를 높일 수 있다.
또한, 반사도와 확산도 둘 다 높기 때문에 금속 광택을 가진 광반사체와 같은 강한 반사도와 백색 반사 필름이 가지는 온화한 반사를 겸비한 특성을 함께 갖는 우수한 반사 특성을 갖는다고 할 수 있다. 이 때문에, 높은 조도나 휘도를 유지하고, 실내의 조명, 내조식 전식 패널에서의 조명 등에서 요구되는 눈부심이 억제된 온화한 조명이 가능해진다. 즉, 현재 시장에서 요구되고 있는 에너지 절약과 감성의 충족을 양립하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에서의 이방성 광반사 적층체는 저각도로 입사되는 빛에 대한 반사에 있어서 상기 특성을 가지기 때문에, 예를 들면 반사형 액정 디스플레이의 광반사체로서 바람직하다.
또한, 본 발명에서의 이방성 광반사 적층체는 그의 반사광이 이방성을 가지고 있고, 특정 방향으로 반사광을 집광하는 기능을 가지고 있기 때문에, 광원의 형상에 맞춘 위치 관계로 설치함으로써, 반사광의 반사도나 반사도의 균일성을 향상시킬 수 있다.
따라서, 실내의 조명, 내조식 전식 패널에서의 조명, 복사기에서의 광 조사 또는 액정 디스플레이 등의 표시 장치에서의 조명 등의 각종 조명에 있어서 광원의 광량을 유효하게 반사할 수 있기 때문에, 상기 조명에서의 조도나 휘도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명에서의 이방성 광확산 필름을 광반사체 표면에 피복하여 이루어지는 상기 적층체는 그의 광반사광이 이방 확산성을 가지기 때문에, 광원의 형상에 따른 이방성의 방향을 상쇄하는 방향으로 이방성 광확산 필름의 이방성의 방향이 되도록 설치하여 사용함으로써, 상기 효과를 보다 고도로 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명에서의 이방성 광확산 필름은 2종의 열가소성 수지의 혼합물이 용융 압출 제막에 의해 제조되고, 비용융된 광확산성 부여제인 미립자를 배합하지 않기 때문에, 필름의 청징도가 높고, 경제성도 높기 때문에, 광확산 용도 및 광반사 용도 분야에서 광범위하게 사용할 수 있다.
1: 광학 변조층(편광판·위상차판)
2: 유리 기판
3: 투명 전극
4: 절연층
5: 배향층
6: 액정층
7: 배향층
8: 투명 전극
9: 투명 평탄화층
10: 컬러 필터층
11: 투명 개재층
12: 광반사체(공시 필름)
13: 유리 기판

Claims (11)

  1. 적어도 2종의 비상용성 열가소성 수지를 포함하는 혼합물을 용융 압출 성형하여 이루어지는, 연속상과 분산상을 포함하는 구조 및/또는 공연속상 구조로 이루어지는 이방성 광확산 필름이며, 상기 이방성 광확산 필름의 평행 광선 투과율이 20 내지 85％, 헤이즈가 10 내지 80％, 광택도가 10 내지 70％이며, 상기 이방성 광확산 필름의 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수평 방향이 되도록 시료를 고정하여 변각 광도계로 입사각 60도에서 측정한 투과광의 확산도(DTh)에 대한 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수직 방향이 되도록 시료를 고정하여 상기와 동일한 방법으로 측정한 투과광의 확산도(DTv)의 비인 투과광의 확산도비(DTv/DTh)가 1.3 내지 6.0인 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이방성 광확산 필름의 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수직 방향이 되도록 시료를 고정하여 측정되는 투과도(T％v)와 상기 DTv가 하기 수학식 1 또는 수학식 2를 만족시키는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 필름.
    <수학식 1>
    60<DTv≤120, 10≤T％v≤90
    <수학식 2>
    35≤DTv≤60, -3.2×DTv+203≤T％v≤90
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 2종의 비상용성 열가소성 수지의 1종이 결정성 수지인 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 필름.
  4. 제3항에 있어서, 상기 결정성 수지가 폴리프로필렌계 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 필름.
  5. 제3항에 있어서, 상기 결정성 수지가 폴리에스테르계 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 필름.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2종의 비상용성 열가소성 수지의 1종이 에틸렌 및/또는 부텐이 포함된 폴리올레핀 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 필름.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2종의 비상용성 열가소성 수지를 포함하는 혼합물이 폴리프로필렌계 수지 (A), 에틸렌 및/또는 부텐이 포함된 폴리올레핀 수지 (B) 및 나노 결정 구조 제어형 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 (C)의 배합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 필름.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 이방성 광확산 필름과, 두께가 0.1 내지 5 mm, 전체 광선 투과율이 80 내지 100％인 플라스틱 시트를 적층하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 적층체.
  9. 금속층을 포함하는 광반사체의 적어도 한쪽 면에, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 이방성 광확산 필름이 적층된 이방성 광반사 적층체이며, 상기 광확산 필름의 분산상 또는 공연속상의 배향 방향이 수평 가로 방향이 되도록 시료를 고정하여 변각 광도계로 입사각 15도에서 측정한 반사광의 확산도(DRh)에 대한 분산상 또는 공연속상의 배향 방향을 수직 방향이 되도록 시료를 고정하여 상기와 동일한 방법으로 측정한 반사광의 확산도(DRv)의 비(DRv/DRh)가 1.3 내지 10이며, 이방성 광반사 적층체의 확산층측의 반사도 및 확산도가 각각 0.5 내지 8 및 10 내지 30인 것을 특징으로 하는 이방성 광반사 적층체.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 이방성 광확산 필름, 제8항에 기재된 이방성 광확산 적층체, 및/또는 제9항에 기재된 이방성 광반사 적층체를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명 기구.
  11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 이방성 광확산 필름, 제8항에 기재된 이방성 광확산 적층체 및/또는 제9항에 기재된 이방성 광반사 적층체를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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