KR20130041348A

KR20130041348A - 광확산 소자

Info

Publication number: KR20130041348A
Application number: KR1020137006754A
Authority: KR
Inventors: 아키노리 니시무라; 도모히토 다키타; 다케히토 후치다; 히로유키 다케모토
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2013-04-24
Also published as: TW201221526A; WO2012036275A1; TWI444389B; CN103109215B; KR20150086564A; US20130301135A1; JP5129379B2; CN103109215A; EP2618186A1; JP2012083745A

Abstract

광확산성이 우수하면서도 (즉, 높은 헤이즈를 가지면서도), 외관 불균일이 적은 광확산 소자를 제공하는 것.
본 발명의 광확산 소자는, 기재 필름과, 그 기재 필름의 일방의 면에 형성된 광확산 필름을 갖고, 그 광확산 필름의 헤이즈값이 75 ％ 이상이고, 그 광확산 필름이 불소계 계면활성제를 포함하고, 그 불소계 계면활성제가 그 광확산 필름에 있어서의 그 기재 필름과는 반대측의 면에 편재되고, 그 불소계 계면활성제가 하기 일반식 (I) 로 나타내는 구성 단위, 하기 일반식 (Ⅱ) 로 나타내는 구성 단위 및 하기 일반식 (Ⅲ) 으로 나타내는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 구성 단위를 포함한다 ;
[화학식 1]

일반식 (I) 에 있어서, m 은 1 ～ 10 의 정수이고, 일반식 (Ⅱ) 에 있어서, n 은 2 ～ 10 의 정수이다.

Description

광확산 소자{OPTICAL DIFFUSION ELEMENT}

본 발명은, 광확산 소자에 관한 것이다.

광확산 소자는, 조명 커버, 프로젝션 텔레비전의 스크린, 면발광 장치 (예를 들어, 액정 표시 장치) 등에 널리 이용되고 있다. 최근에는, 광확산 소자는, 액정 표시 장치 등의 표시 품위의 향상, 시야각 특성의 개선 등에 대한 이용이 진행되고 있다. 이와 같은 광확산 소자는, 광확산성이 강하고, 또한, 후방 산란이 적은 것이 요구된다. 광확산성을 강하게 하는 수단으로는, 외부 헤이즈 또는 내부 헤이즈를 높이는 것을 들 수 있다.

외부 헤이즈를 높이는 방법으로는, 광확산 소자 표면에 요철을 형성하는 것이 일반적이다. 그러나, 이와 같은 방법에서는, 요철면에 있어서의 경사가 큰 부분의 계면에서의 전반사에 의해, 콘트라스트의 저하를 일으킨다는 문제가 있다. 따라서, 액정 표시 장치에 사용되는 광확산 소자는, 내부 헤이즈를 높이는 것이 바람직하다.

내부 헤이즈가 높은 광확산 소자로서, 미립자를 수지 시트 등의 매트릭스 중에 분산시킨 광확산 소자가 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이와 같은 광확산 소자에 있어서는, 미립자와 매트릭스의 굴절률차가 클수록 내부 헤이즈가 높아지고, 광확산성이 강해진다. 그러나, 당해 굴절률차의 증가에 따라, 광확산 소자의 외관이 하얗게 되어, 매우 작은 막두께 불균일이어도 외관 불균일로서 인식되기 쉬워진다. 즉, 종래의 광확산 소자는, 광확산성을 강하게 하면 강하게 할수록, 막두께 불균일이 영향을 미쳐 외관 불균일이 발생하기 쉬워진다. 따라서, 강확산성의 광확산 소자를, 양호한 외관을 얻기 위해서는, 막두께를 엄밀히 제어할 필요가 있다. 그러나, 액정 표시 장치에 요구되는 강확산성을 갖는 광확산 소자 (예를 들어, 미립자와 매트릭스의 굴절률차가 큰 광확산 소자) 를, 외관 불균일이 발생하지 않도록 막두께를 엄밀히 제어하여, 대량 생산하는 것은 곤란하다.

일본 특허 제3071538호

본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은, 광확산성이 우수하면서도 (즉, 높은 헤이즈를 가지면서도), 외관 불균일이 적은 광확산 소자를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 광확산 소자는, 기재 필름과, 그 기재 필름의 일방의 면에 형성된 광확산 필름을 갖고, 그 광확산 필름의 헤이즈값이 75 ％ 이상이고, 그 광확산 필름이 불소계 계면활성제를 포함하고, 그 불소계 계면활성제가 그 광확산 필름에 있어서의 그 기재 필름과는 반대측의 면에 편재되고, 그 불소계 계면활성제가 하기 일반식 (I) 로 나타내는 구성 단위, 하기 일반식 (Ⅱ) 로 나타내는 구성 단위 및 하기 일반식 (Ⅲ) 으로 나타내는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 구성 단위를 포함한다 ;

[화학식 1]

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 불소계 계면활성제가, 상기 일반식 (Ⅲ) 으로 나타내는 구성 단위를 포함한다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 광확산 필름에 있어서의 상기 불소계 계면활성제의 함유 비율이, 0.05 중량％～ 3 중량％ 이다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 광확산 필름이, 매트릭스와 그 매트릭스 중에 분산된 광확산성 미립자를 갖고, 그 매트릭스와 그 광확산성 미립자의 계면 근방에, 굴절률이 실질적으로 연속적으로 변화하는 굴절률 변조 영역이 형성되고, 그 매트릭스가 수지 성분 및 초미립자 성분을 포함하고, 그 굴절률 변조 영역이, 그 매트릭스 중의 그 초미립자 성분의 분산 농도의 실질적인 구배에 의해 형성되어 있다.

바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 초미립자 성분의 배합량이, 매트릭스 100 중량부에 대해, 20 중량부 ～ 80 중량부이다.

본 발명에 의하면, 특정한 불소계 계면활성제를 포함하는 광확산 필름을 가짐으로써, 외관 불균일이 적으며 높은 헤이즈의 광확산 소자를 제공할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 광확산 소자의 개략 단면도이다.
도 2a 는 본 발명에 사용되는 광확산 필름에 있어서의 매트릭스 중의 광확산성 미립자의 분산 상태를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2b 는 도 2a 의 광확산 필름의 광확산성 미립자 근방을 확대하여 설명하는 모식도이다.
도 3 은 도 2a 의 광확산 소자에 있어서의 광확산성 미립자 중심부로부터 매트릭스까지의 굴절률 변화를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4 는 매트릭스 중의 초미립자 성분의 면적 비율을 설명하기 위한 투과형 전자현미경 화상이다.
도 5(a) 는, 매트릭스의 평균 굴절률 n_M＞광확산성 미립자의 굴절률 n_P 인 경우의 후방 산란 발생의 메커니즘을 설명하기 위한 개념도이고, (b) 는 n_M＜n_P 인 경우의 후방 산란 발생의 메커니즘을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6 은 광확산 반치각을 산출하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7(a) 는, 실시예 2 에 있어서의 휘도 측정 화상이고, (b) 는 비교예 2 에 있어서의 휘도 측정 화상이다.
도 8 은 실시예 1 에 있어서의 불소계 계면활성제의 광확산 필름 단면에 있어서의 분포를 나타내는 도면이다.

A. 광확산 소자의 전체 구성

도 1 은, 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 광확산 소자의 개략 단면도이다. 광확산 소자 (100) 는, 기재 필름 (110) 과, 기재 필름 (110) 의 적어도 일방의 면에 형성된 광확산 필름 (120) 을 갖는다. 기재 필름 (110) 과 광확산 필름 (120) 은, 임의의 적절한 접착제층 또는 점착제층을 개재하여 첩부되어 있다.

본 발명의 광확산 소자의 두께는, 바람직하게는 25 ㎛～ 100 ㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 30 ㎛～ 70 ㎛ 이고, 특히 바람직하게는 40 ㎛～ 60 ㎛ 이다. 이와 같은 얇은 두께이면 절곡해도 깨지거나 하지 않고, 롤상으로의 보관이 가능해진다. 또한, 후술하는 바와 같이, 본 발명의 광확산 소자의 광확산 필름은 도공에 의해 형성될 수 있으므로, 예를 들어, 광확산 소자의 제조와 다른 부재 (예를 들어, 액정 표시 장치에 있어서의 편광판) 로의 첩합 (貼合) 을 이른바 롤·투·롤로 연속적으로 실시할 수 있다. 따라서, 본 발명의 광확산 소자는, 종래에 비해 생산성이 현격히 우수하고, 또한, 편광판과 같은 다른 광학 부재와의 첩합의 제조 효율도 매우 높다. 또한, 롤·투·롤이란, 장척의 필름끼리를 롤 반송하면서, 그 길이 방향을 정렬하여 연속적으로 첩합하는 방법을 말한다.

본 발명의 광확산 소자의 헤이즈값은, 바람직하게는 75 ％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 90 ％～ 99.9 ％ 이고, 특히 바람직하게는 95 ％～ 99.9 ％ 이다.

B. 기재 필름

상기 기재 필름으로는, 본 발명의 효과가 얻어지는 한 임의의 적절한 필름이 채용될 수 있다. 구체예로는, 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름, 폴리프로필렌 (PP) 필름, 나일론 필름, 아크릴 필름, 락톤 변성 아크릴 필름 등을 들 수 있다. 상기 기재 필름은, 필요에 따라, 접착 용이 처리 등의 표면 개질이 이루어져 있어도 되고, 활제, 대전 방지제, 자외선 흡수제 등의 첨가제가 포함되어 있어도 된다.

상기 기재 필름의 두께는, 바람직하게는 20 ㎛～ 80 ㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 30 ㎛～ 60 ㎛ 이다.

상기 기재 필름은, 투명한 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 기재 필름의 전광선 투과율은, 바람직하게는 80 ％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 90 ％ 이상이고, 특히 바람직하게는 95 ％ 이상이다.

C. 광확산 필름

C-1. 광확산 필름의 개요

상기 광확산 필름은 불소계 계면활성제를 포함한다. 당해 불소계 계면활성제는, 상기 광확산 필름에 있어서의 상기 기재 필름과는 반대측의 면에 편재되어 있다.

상기 광확산 필름은, 매트릭스와, 그 매트릭스 중에 분산된 광확산성 미립자를 갖는다. 상기 광확산 필름은, 매트릭스와 광확산성 미립자의 굴절률차에 의해, 광확산 기능을 발현한다. 바람직하게는, 매트릭스와 광확산성 미립자의 계면 근방에 굴절률 변조 영역이 형성되어 있다. 따라서, 매트릭스는, 광확산성 미립자와의 계면 근방의 굴절률 변조 영역과, 당해 굴절률 변조 영역의 외측 (광확산성 미립자로부터 떨어진 측) 의 굴절률 일정 영역을 갖는다. 바람직하게는, 매트릭스에 있어서의 굴절률 변조 영역 이외의 부분은, 실질적으로는 굴절률 일정 영역이다. 본 명세서에 있어서 「매트릭스와 광확산성 미립자의 계면 근방」이란, 광확산성 미립자 표면, 표면 부근의 외부 및 표면 부근의 내부를 포함한다. 굴절률 변조 영역에 있어서는, 굴절률은 실질적으로 연속적으로 변화한다. 본 명세서에 있어서 「굴절률이 실질적으로 연속적으로 변화한다」란, 굴절률 변조 영역에 있어서 적어도 광확산성 미립자 표면으로부터 굴절률 일정 영역까지 굴절률이 실질적으로 연속적으로 변화하면 되는 것을 의미한다. 따라서, 예를 들어, 광확산성 미립자와 굴절률 변조 영역의 계면, 및/또는, 굴절률 변조 영역과 굴절률 일정 영역의 계면에 있어서 소정의 범위 내 (예를 들어, 굴절률차가 0.05 이하) 의 굴절률 갭이 존재해도, 당해 갭은 허용될 수 있다.

도 2a 는, 본 발명에 사용되는 광확산 필름에 있어서의 불소계 계면활성제의 편재 상태 및 매트릭스 중의 광확산성 미립자의 분산 상태를 설명하기 위한 모식도이고, 도 2b 는 도 2a 의 광확산 필름의 광확산 미립자 근방을 확대하여 설명하는 모식도이다. 매트릭스는, 바람직하게는, 수지 성분 및 초미립자 성분을 포함한다. 도 2a 의 광확산 필름 (120) 은, 불소계 계면활성제 (10) 와, 수지 성분 (21) 및 초미립자 성분 (22) 을 포함하는 매트릭스 (20) 와, 매트릭스 (20) 중에 분산된 광확산성 미립자 (30) 를 갖는다.

도 2a 에 나타내는 바와 같이, 불소계 계면활성제 (10) 는, 광확산 필름 (120) 에 있어서의 기재 필름 (110) 과는 반대측의 면 (이하, 광확산 필름 표면이라고도 한다) 에 편재되어 있다. 또한, 도시예에서는, 편의상, 불소계 계면활성제 (10) 전부가 광확산 필름 표면에 모여 있는 상태를 나타내고 있지만, 본 명세서에 있어서, 불소계 계면활성제가 광확산 필름 표면에 편재되어 있다는 것은, 불소계 계면활성제가 광확산 필름 표면 이외에 존재해도, 광확산 필름 표면에 있어서의 상대적인 농도가 큰 경우도 포함하는 개념이다.

광확산 필름 (120) 은, 불소계 계면활성제 (10) 를 포함하는 도공액을 기재 필름 (110) 상에 도포하고, 그 후, 건조시킴으로써 얻어진다. 광확산 필름 (120) 이, 광확산 필름 표면에 편재할 수 있는 불소계 계면활성제 (10) 를 포함하고 있으면, 상기 건조 공정에 있어서의 도포막은, 표면이 불소계 계면활성제의 박층으로 덮인 상태가 된다. 이와 같은 상태의 도포막의 표면 장력은 낮고, 또한, 건조시에 있어서의 도공액의 용제 증발 속도는 느리다. 그 때문에, 건조시의 가열 불균일 (예를 들어, 오븐 내의 열 불균일, 필름 반송에 의해 발생하는 바람 (수반류) 의 불균일) 을 요인으로 하여 발생하는 도포막 중의 표면 장력차를 작게 할 수 있고, 도포막 내에서의 열대류의 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 이와 같은 건조를 거쳐 얻어진 광확산 필름은, 막두께 불균일이 작고, 상기와 같이 막두께 정밀도가 우수하다. 이와 같은 효과가 얻어지는 불소계 계면활성제 (10) 의 편재는, 불소계 계면활성제 (10) 로서, 에테르 결합을 갖는 불소계 계면활성제 (불소계 계면활성제의 구조의 상세는, 후술한다) 를 사용함으로써 얻을 수 있다.

바람직하게는, 도 2a 에 나타내는 바와 같이, 매트릭스 (20) 와 광확산성 미립자 (30) 의 계면 근방에 굴절률 변조 영역 (40) 이 형성되어 있다. 굴절률 변조 영역 (40) 에 있어서는, 상기와 같이, 굴절률이 실질적으로 연속적으로 변화한다.

바람직하게는, 광확산 필름 (120) 은, 하기 식 (1) 및 (2) 를 만족한다 :

Δn≥0.10 ···(1)

0.0006≤Δn/L≤0.01 ···(2)

여기서, Δn 은 매트릭스의 평균 굴절률 n_M 과 광확산성 미립자의 굴절률 n_P 의 차이의 절대값 ｜n_M-n_P｜ 이고, L 은 굴절률 변조 영역의 평균 두께이다. 매트릭스의 평균 굴절률 n_M 은, 수지 성분의 굴절률과 초미립자 성분의 굴절률의 가중평균이다. Δn 은, 바람직하게는 0.12 이상이다. Δn 의 상한은, 바람직하게는 0.20 이다. Δn 이 0.10 미만이면, 헤이즈가 90 ％ 이하가 되는 경우가 많고, 그 결과, 액정 표시 장치에 도입한 경우에 광원으로부터의 광을 충분히 확산시키지 못하고, 시야각이 좁아질 우려가 있다. Δn 이 0.20 을 초과하면, 후방 산란이 증대할 우려가 있다. 또, 매트릭스의 수지 성분 및 초미립자 성분의 선택이 곤란해지는 경우가 있다. 또한, 바람직하게는 n_M＞n_P 이다. Δn/L (㎚^-1) 은, 바람직하게는 0.0008 ～ 0.008 이고, 더욱 바람직하게는 0.0010 ～ 0.007 이다. 이와 같은 Δn/L 을 실현할 수 있는 굴절률 변조 영역의 평균 두께 (L) 는, 바람직하게는 5 ㎚～ 500 ㎚, 보다 바람직하게는 12 ㎚～ 400 ㎚, 더욱 바람직하게는 15 ㎚～ 300 ㎚ 이다. 평균 두께 (L) 가 5 ㎚ 미만이면, 후방 산란이 커지는 경우가 있다. 평균 두께 (L) 가 500 ㎚ 를 초과하면, 확산성이 불충분해지는 경우가 있다. 이와 같이, 본 발명에 사용되는 광확산 필름은, 굴절률 변조 영역의 평균 두께 (L) 가 매우 얇음에도 불구하고, Δn 이 큰 (즉, Δn/L 이 현격히 큰) 굴절률 변조 영역을 형성할 수 있다. 또한, 상기와 같이, 본 발명에 사용되는 광확산 필름은, 굴절률 변조 영역에 있어서 굴절률을 실질적으로 연속적으로 변화시킬 수 있다. 이들의 상승적인 작용에 의해, 본 발명에 사용되는 광확산 필름에 의하면, 헤이즈값이 높고, 강한 확산성을 갖고, 또한, 후방 산란이 억제된 박막의 광확산 필름을 실현할 수 있다.

상기와 같이, 굴절률 변조 영역 (40) 에 있어서는, 굴절률이 실질적으로 연속적으로 변화한다. 바람직하게는, 이에 더하여, 상기 굴절률 변조 영역의 최외부의 굴절률과 상기 굴절률 일정 영역의 굴절률이 실질적으로 동일하다. 바꿔 말하면, 상기 광확산 필름에 있어서는, 굴절률 변조 영역으로부터 굴절률 일정 영역에 걸쳐 굴절률이 연속적으로 변화하고, 바람직하게는 광확산성 미립자로부터 굴절률 일정 영역에 걸쳐 굴절률이 연속적으로 변화한다 (도 3). 바람직하게는, 당해 굴절률 변화는, 도 3 에 나타내는 바와 같이 순조롭다. 즉, 굴절률 변조 영역과 굴절률 일정 영역의 경계에 있어서, 굴절률 변화 곡선에 접선을 그을 수 있는 형상으로 변화한다. 바람직하게는, 굴절률 변조 영역에 있어서, 굴절률 변화의 구배는, 상기 광확산성 미립자로부터 멀어짐에 따라 커진다. 본 발명에 사용되는 광확산 필름에 의하면, 후술하는 바와 같이, 광확산성 미립자와 매트릭스의 수지 성분과 초미립자 성분을 적절히 선택함으로써, 실질적으로 연속적인 굴절률 변화를 실현할 수 있다. 그 결과, 매트릭스 (20) (실질적으로는, 굴절률 일정 영역) 와 광확산성 미립자 (30) 의 굴절률차를 크게 해도, 매트릭스 (20) 와 광확산성 미립자 (30) 의 계면의 반사를 억제할 수 있고, 후방 산란을 억제할 수 있다. 또한, 굴절률 일정 영역에서는, 광확산성 미립자 (30) 란 굴절률이 크게 상이한 초미립자 성분 (22) 의 중량 농도가 상대적으로 높아지기 때문에, 매트릭스 (20) (실질적으로는, 굴절률 일정 영역) 와 광확산성 미립자 (30) 의 굴절률차를 크게 할 수 있다. 그 결과, 박막이어도 높은 헤이즈 (강한 확산성) 를 실현할 수 있다. 따라서, 상기 광확산 필름에 의하면, Δn/L 이 매우 크고, 또한 굴절률이 실질적으로 연속적으로 변화하는 굴절률 변조 영역을 형성함으로써, 고헤이즈를 실현하면서, 후방 산란을 현저하게 억제할 수 있다.

바람직하게는, 상기 광확산 필름 (120) 은, 식 (3) 을 만족한다 :

0.01≤L/r_P≤1.0 ···(3)

여기서, r_P 는 상기 광확산성 미립자의 반경이다. L/r_P 는, 바람직하게는 0.02 ～ 0.90 이다. 본 발명에 사용되는 광확산 필름에 의하면, 상기와 같이 굴절률 변조 영역의 평균 두께 (L) 를 매우 얇게 할 수 있기 때문에, L/r_P 를 매우 작게 할 수 있다. 그 결과, 상기 광확산성 미립자의 산란능을 충분히 유지하면서, 후방 산란을 양호하게 억제할 수 있다. 따라서, 박막이어도 높은 헤이즈 (강한 확산성) 를 실현할 수 있다. 또, 본 발명에서 사용되는 불소계 계면활성제는, 이와 같은 초미립자 성분 또는 광확산성 미립자의 표면에 편재 또는 흡착되지 않기 때문에, 상기 굴절률 변조 영역을 형성하면서, 또한, 광확산 필름 표면에 편재할 수 있고, 막두께 균일성이 우수한 광확산 필름을 얻을 수 있다.

상기 굴절률 변조 영역 (40) 의 두께 (굴절률 변조 영역 최내부로부터 굴절률 변조 영역 최외부까지의 거리) 는, 일정해도 되고 (즉, 굴절률 변조 영역이 광확산성 미립자의 주위에 동심 구상으로 넓어져도 되고), 광확산성 미립자 표면의 위치에 따라 두께가 상이해도 된다 (예를 들어, 별사탕의 외곽 형상과 같이 되어 있어도 된다). 바람직하게는, 굴절률 변조 영역 (40) 의 두께는, 광확산성 미립자 표면의 위치에 따라서 상이하다. 이와 같은 구성이면, 굴절률 변조 영역 (40) 에 있어서, 굴절률을 보다 순조롭게 연속적으로 변화시킬 수 있다. 상기 평균 두께 (L) 는, 굴절률 변조 영역 (40) 의 두께가 광확산성 미립자 표면의 위치에 따라 상이한 경우의 평균 두께이고, 두께가 일정한 경우에는 그 두께이다.

상기와 같이, 매트릭스 (20) 는, 바람직하게는 수지 성분 (21) 및 초미립자 성분 (22) 을 포함한다. 바람직하게는, 상기 굴절률 변조 영역 (40) 은, 매트릭스 (20) 중의 초미립자 성분 (22) 의 분산 농도의 실질적인 구배에 의해 형성되어 있다. 구체적으로는, 굴절률 변조 영역 (40) 에 있어서는, 광확산성 미립자 (30) 로부터 멀어짐에 따라, 초미립자 성분 (22) 의 분산 농도 (대표적으로는, 중량 농도로 규정된다) 가 높아진다 (필연적으로, 수지 성분 (21) 의 중량 농도가 낮아진다). 바꿔 말하면, 굴절률 변조 영역 (40) 에 있어서의 광확산성 미립자 (30) 의 최근접 영역에는, 초미립자 성분 (22) 이 상대적으로 저농도로 분산되어 있고, 광확산성 미립자 (30) 로부터 멀어짐에 따라 초미립자 성분 (22) 의 농도가 증대한다. 예를 들어, 투과형 전자현미경 (TEM) 화상에 의한 매트릭스 (20) 중의 초미립자 성분 (22) 의 면적 비율은, 광확산성 미립자 (30) 에 근접하는 측에서는 작고, 매트릭스 (20) 에 근접하는 측에서는 크고, 당해 면적 비율은 광확산성 미립자측으로부터 매트릭스측 (굴절률 일정 영역측) 에 실질적인 구배를 형성하면서 변화한다. 그 대표적인 분산 상태를 나타내는 TEM 화상을 도 4 에 나타낸다. 본 명세서에 있어서, 「투과형 전자현미경 화상에 의한 매트릭스 중의 초미립자 성분의 면적 비율」이란, 광확산성 미립자의 직경을 포함하는 단면의 투과형 전자현미경 화상에 있어서, 소정 범위 (소정 면적) 의 매트릭스에 차지하는 초미립자 성분의 면적 비율을 말한다. 당해 면적 비율은, 초미립자 성분의 3 차원적인 분산 농도 (실제의 분산 농도) 에 대응한다. 예를 들어, 상기와 같은 면적 비율이면, 초미립자 성분 (22) 의 분산 농도는, 그 농도 변화의 구배가 광확산성 미립자 (30) 에 근접하는 측에서는 작고, 굴절률 일정 영역에 근접하는 측에서는 크고, 광확산 미립자측으로부터 굴절률 일정 영역측에 실질적인 구배를 형성하면서 변화한다. 바꿔 말하면, 초미립자 성분 (22) 의 분산 농도는, 그 농도 변화의 구배가 광확산성 미립자로부터 멀어짐에 따라 커진다. 당해 초미립자 성분의 면적 비율은, 임의의 적절한 화상 해석 소프트웨어에 의해 구할 수 있다. 또한, 상기 면적 비율은, 대표적으로는, 초미립자 성분의 각 입자 사이의 평균 최단 거리에 대응한다. 구체적으로는, 초미립자 성분의 각 입자 사이의 평균 최단 거리는, 굴절률 변조 영역에 있어서는 광확산성 미립자로부터 멀어짐에 따라 짧아져, 굴절률 일정 영역에서 일정해진다 (예를 들어, 평균 최단 거리는, 광확산성 미립자의 최근접 영역에서는 3 ㎚～ 100 ㎚ 정도이고, 굴절률 일정 영역에 있어서는 1 ㎚～ 20 ㎚ 이다). 평균 최단 거리는, 도 4 와 같은 분산 상태의 TEM 화상을 2 치화하고, 예를 들어 화상 해석 소프트웨어 「A 이미지군」(아사히카세이 엔지니어링사 제조) 의 중심간 거리법을 사용하여 산출할 수 있다. 이상과 같이, 본 발명에 사용되는 광확산 필름에 의하면, 초미립자 성분 (22) 의 분산 농도의 실질적인 구배를 이용하여 매트릭스와 광확산성 미립자의 계면 근방에 굴절률 변조 영역 (40) 을 형성할 수 있기 때문에, 번잡한 제조 방법으로 GRIN 미립자를 제조하여 당해 GRIN 미립자를 분산시키는 경우에 비해, 현격히 간편한 순서로, 또한, 현격히 저비용으로 광확산 필름을 제조할 수 있다. 또한, 초미립자 성분의 분산 농도의 실질적인 구배를 이용하여 굴절률 변조 영역을 형성함으로써, 굴절률 변조 영역 (40) 과 굴절률 일정 영역의 경계에 있어서 굴절률을 순조롭게 변화시킬 수 있다. 또한, 수지 성분 및 광확산성 미립자와 굴절률이 크게 상이한 초미립자 성분을 사용함으로써, 광확산성 미립자와 매트릭스 (실질적으로는, 굴절률 일정 영역) 의 굴절률차를 크게, 또한, 굴절률 변조 영역의 굴절률 구배를 급준하게 할 수 있다.

상기 굴절률 변조 영역 (실질적으로는, 상기와 같은 초미립자 성분의 분산 농도의 실질적인 구배) 은, 매트릭스의 수지 성분 및 초미립자 성분 그리고 광확산성 미립자의 구성 재료, 그리고 화학적 및 열역학적 특성을 적절히 선택함으로써 형성할 수 있다. 예를 들어, 수지 성분 및 광확산성 미립자를 동계 (同系) 의 재료 (예를 들어 유기 화합물끼리) 로 구성하고, 초미립자 성분을 수지 성분 및 광확산성 미립자와는 상이한 계의 재료 (예를 들어 무기 화합물) 로 구성함으로써, 굴절률 변조 영역을 양호하게 형성할 수 있다. 또한, 예를 들어, 수지 성분 및 광확산성 미립자를 동계 재료 중에서도 상용성이 높은 재료끼리로 구성하는 것이 바람직하다. 굴절률 변조 영역의 두께 및 굴절률 구배는, 매트릭스의 수지 성분 및 초미립자 성분 그리고 광확산성 미립자의 화학적 및 열역학적 특성을 조정함으로써 제어할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「동계」란, 화학 구조나 특성이 동등 또는 유사한 것을 말하고, 「상이한 계」란, 동계 이외의 것을 말한다. 동계인지의 여부는, 기준의 선택 방법에 따라 상이할 수 있다. 예를 들어, 유기인지 무기인지를 기준으로 한 경우, 유기 화합물끼리는 동계의 화합물이고, 유기 화합물과 무기 화합물은 상이한 계의 화합물이다. 폴리머의 반복 단위를 기준으로 한 경우, 예를 들어 아크릴계 폴리머와 에폭시계 폴리머는 유기 화합물끼리임에도 불구하고 상이한 계의 화합물이고, 주기율표를 기준으로 한 경우, 알칼리 금속과 천이 금속은 무기 원소끼리임에도 불구하고 상이한 계의 원소이다.

보다 구체적으로는, 상기와 같은 초미립자 성분의 분산 농도의 실질적인 구배는, 이하의 (1) ～ (2) 또는 그들의 적절한 조합에 의해 실현될 수 있다 : (1) 매트릭스 중의 초미립자 성분의 분산 농도를 조정하는 것. 예를 들어, 초미립자 성분의 분산 농도를 크게 함으로써, 초미립자 성분끼리의 전기적인 반발이 커지고, 결과적으로, 광확산 미립자 근방까지 초미립자 성분이 존재하게 되어, 굴절률 변조 영역에 있어서 급준한 굴절률 구배를 형성할 수 있다 (굴절률 변조 영역의 두께가 작아진다). (2) 광확산성 미립자의 가교도를 조정하는 것. 예를 들어, 가교도가 낮은 광확산성 미립자에서는, 미립자 표면의 구성 폴리머 분자의 자유도가 높아지기 때문에, 초미립자 성분이 접근하기 어려워진다. 그 결과, 굴절률 변조 영역에 있어서 완만한 굴절률 구배를 형성할 수 있다 (굴절률 변조 영역의 두께가 커진다). 바람직하게는, 상기 (1) 및 (2) 를 적절히 조합함으로써, 상기와 같은 초미립자 성분의 분산 농도의 실질적인 구배가 실현될 수 있다. 예를 들어, 지르코니아의 초미립자 성분과 PMMA 의 광확산성 미립자를 사용하여, 당해 초미립자 성분의 분산 농도를 매트릭스 100 중량부에 대해 30 중량부 ～ 70 중량부로 설정하고, 또한, 후술하는 수지 성분 전구체에 대한 팽윤도가 100 ％～ 200 ％ 인 광확산성 미립자를 사용함으로써, 매트릭스 (20) 중의 초미립자 성분 (22) 의 분산 농도가, 광확산성 미립자 (30) 에 근접하는 측에서는 작고, 굴절률 일정 영역에 근접하는 측에서는 크고, 광확산 미립자측으로부터 굴절률 일정 영역측에 실질적인 구배를 형성하면서 변화하는, 분산 농도 구배를 실현할 수 있다. 또한, 광확산성 미립자 표면의 위치에 따라 두께가 상이한 (예를 들어, 별사탕의 외곽 형상과 같은) 굴절률 변조 영역을 형성할 수 있다. 여기서, 「팽윤도」란, 팽윤 전의 입자의 평균 입경에 대한 팽윤 상태의 입자의 평균 입경의 비율을 말한다.

상기한 바와 같이, 상기 광확산 필름 (120) 에 있어서는, 바람직하게는 n_M＞n_P 이다. 도 5(a) 및 도 5(b) 와 비교하여 나타내는 바와 같이, n_M＞n_P 인 경우에는, n_M＜n_P 인 경우에 비해, 굴절률 변조 영역의 굴절률 구배가 급준해도 후방 산란을 보다 양호하게 억제할 수 있다.

상기 광확산 필름의 두께는, 바람직하게는 4 ㎛～ 50 ㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 4 ㎛～ 20 ㎛ 이고, 특히 바람직하게는 5 ㎛～ 15 ㎛ 이다.

상기 광확산 필름의 두께 정밀도는, 100 ㎜×100 ㎜ 의 사이즈에 있어서, 바람직하게는 (평균 두께-1.0 ㎛) ～ (평균 두께＋1.0 ㎛) 이고, 보다 바람직하게는 (평균 두께-0.5 ㎛) ～ (평균 두께＋0.5 ㎛) 이다. 이와 같은 범위이면, 매트릭스와 광확산성 미립자의 굴절률차를 크게 설정하여, 광확산 필름의 외관이 하얗게 된 경우에 있어서도, 외관 불균일이 적은 광확산 필름 (결과적으로, 외관 불균일이 적은 광확산 소자) 이 얻어진다.

상기 광확산 필름의 외관 불균일의 정도는, 예를 들어, 본 발명의 광확산 소자 (기재 필름＋광확산 필름) 와, 당해 광확산 소자를 개재하도록 크로스 니콜 상태로 배치한 2 장의 편광판의 적층체를 형성하고, 당해 적층체의 일방의 면으로부터 백색광을 투과시켰을 때의, 출사면에 있어서의 외관 불균일 기인의 면내 휘도의 편차 (표준 편차 (σ)) 에 의해 수치화할 수 있다. 당해 면내 휘도의 표준 편차 (σ) 는, 바람직하게는 1 이하이고, 보다 바람직하게는 0.8 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.1 ～ 0.7 이다.

본 발명의 광확산 필름의 확산 특성은, 대표적으로는 헤이즈와 광확산 반치각에 의해 나타내진다. 헤이즈란, 광의 확산의 강도, 즉 입사광의 확산 정도를 나타내는 것이다. 한편, 광확산 반치각이란, 확산광의 질, 즉 확산시키는 광의 각도 범위를 나타내는 것이다. 상기 광확산 필름의 헤이즈가 높은 경우에 본 발명의 효과가 충분히 발휘된다. 상기 광확산 필름의 헤이즈값은 75 ％ 이상이고, 바람직하게는 75 ％～ 99.9 ％ 이고, 보다 바람직하게는 85 ％～ 99.9 ％ 이고, 더욱 바람직하게는 90 ％～ 99.9 ％ 이고, 특히 바람직하게는 95 ％～ 99.9 ％ 이다. 본 발명에 사용되는 광확산 필름은, 두께 정밀도가 우수하므로, 고헤이즈여도, 외관 불균일이 적다.

상기 광확산 필름의 확산 특성은, 광확산 반치각으로 나타낸다면, 바람직하게는 30°이상이고, 더욱 바람직하게는 40° ～ 90°(편측 20° ～ 45°) 이다.

C-2. 불소계 계면활성제

상기 불소계 계면활성제 (10) 는, 소수성부로서, 하기 일반식 (I) 로 나타내는 구성 단위, 하기 일반식 (Ⅱ) 로 나타내는 구성 단위 및 하기 일반식 (Ⅲ) 으로 나타내는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 구성 단위를 포함한다. 불소계 계면활성제 (10) 는, 이와 같은 구성 단위를 포함하며 에테르 결합을 갖기 때문에, 굴곡성이 높다. 이와 같은 불소계 계면활성제 (10) 는, 상기와 같이 광확산 필름 표면에 편재되기 쉽고, 또한 광확산 필름 표면에 있어서 용매 증발 속도를 효과적으로 억제할 수 있다. 그 결과, 이와 같은 불소계 계면활성제 (10) 를 사용하면, 광확산 필름 (120) 의 막두께를 엄밀히 제어할 수 있기 때문에, 광확산성이 우수하면서도, 외관 불균일이 적은 광확산 필름 (120) 을 얻을 수 있다.

[화학식 2]

일반식 (I) 에 있어서, m 은, 바람직하게는 1 ～ 10 의 정수이고, 더욱 바람직하게는 2 ～ 8 의 정수이다. 일반식 (Ⅱ) 에 있어서, n 은, 바람직하게는 2 ～ 10 의 정수이고, 더욱 바람직하게는 4 ～ 8 의 정수이다.

상기 불소계 계면활성제는, 상기 일반식 (I), (Ⅱ) 또는 (Ⅲ) 으로 나타내는 구성 단위 이외에도, 그 밖의 구성 단위를 포함할 수 있다. 그 밖의 구성 단위로는, 예를 들어, 하기 일반식 (Ⅳ) ～ (Ⅷ) 을 들 수 있다.

[화학식 3]

일반식 (V) 에 있어서, o 는, 바람직하게는 2 ～ 10 의 정수이고, 더욱 바람직하게는 4 ～ 8 의 정수이다. 일반식 (Ⅵ) 에 있어서, p 는, 바람직하게는 2 ～ 10 의 정수이고, 더욱 바람직하게는 4 ～ 8 의 정수이다. 일반식 (Ⅶ) 에 있어서, q 는, 바람직하게는 2 ～ 10 의 정수이고, 더욱 바람직하게는 4 ～ 8 의 정수이다.

상기 일반식 (I), (Ⅱ) 및 (Ⅲ) 으로 나타내는 구성 단위의 합계 함유 비율은, 상기 불소계 계면활성제를 구성하는 구성 단위의 전체량에 대해, 바람직하게는 10 ㏖％～ 100 ㏖％ 이고, 더욱 바람직하게는 20 ㏖％～ 70 ㏖％ 이다.

바람직하게는, 상기 불소계 계면활성제는, 적어도 하나의 상기 일반식 (Ⅲ) 으로 나타내는 구성 단위를 갖는다. 이와 같은 구성 단위를 갖는 불소계 계면활성제를 포함하는 도공액을 사용하면, 당해 도공액을 도포하여 형성되는 도포막 에 있어서, 불소계 계면활성제의 이동이 빨라져, 효율적으로 불소계 계면활성제를 광확산 필름 표면에 편재시킬 수 있다. 또, 광확산 필름 표면에 있어서, 용매 증발 속도를 더욱 효과적으로 억제할 수 있다. 그 결과, 광확산성이 우수하면서도, 외관 불균일이 저감된 광확산 필름을 얻을 수 있다.

상기 불소계 계면활성제가 갖는 에테르 결합의 수는, 바람직하게는 2 이상이고, 더욱 바람직하게는 4 ～ 30 이고, 특히 바람직하게는 6 ～ 20 이다. 상기 불소계 계면활성제는, 많은 에테르 결합을 갖는 것에 의해, 굴곡성이 높아진다.

상기 불소계 계면활성제는, 친수성부로서, 임의의 적절한 구성 단위를 갖는다.

상기 불소계 계면활성제의 분자량은, 바람직하게는 50 ～ 2000 이고, 더욱 바람직하게는 100 ～ 1500 이다. 이와 같은 범위이면, 많은 불소계 계면활성제를 광확산 필름 표면에 편재시킬 수 있다.

상기 광확산 필름에 있어서의 상기 불소계 계면활성제의 함유 비율은, 바람직하게는 0.05 중량％～ 3 중량％ 이고, 보다 바람직하게는 0.1 중량％～ 2.5 중량％ 이고, 더욱 바람직하게는 0.2 중량％～ 1.0 중량％ 이고, 특히 바람직하게는 0.3 중량％～ 0.8 중량％ 이다. 이와 같은 범위이면, 많은 불소계 계면활성제를 광확산 필름 표면에 편재시킬 수 있다.

C-3. 매트릭스

상기한 바와 같이, 매트릭스 (20) 는, 바람직하게는 수지 성분 (21) 및 초미립자 성분 (22) 을 포함한다. 상기와 같이, 그리고, 도 2a 및 도 2b 에 나타내는 바와 같이, 초미립자 성분 (22) 은, 매트릭스 (20) 와 광확산성 미립자 (30) 의 계면 근방에 굴절률 변조 영역 (40) 을 형성하도록 하여, 수지 성분 (21) 에 분산되어 있다.

C-3-1. 수지 성분

수지 성분 (21) 은, 본 발명의 효과가 얻어지는 한, 임의의 적절한 재료로 구성된다. 바람직하게는, 상기와 같이, 수지 성분 (21) 은, 광확산성 미립자와 동계의 화합물이며 또한 초미립자 성분과는 상이한 계의 화합물로 구성된다. 이로써, 매트릭스와 광확산성 미립자의 계면 근방 (광확산성 미립자의 표면 근방) 에 굴절률 변조 영역을 양호하게 형성할 수 있다.

상기 수지 성분은, 바람직하게는 유기 화합물로 구성되고, 보다 바람직하게는 전리선 경화형 수지로 구성된다. 전리선 경화형 수지는, 도막의 경도가 우수하기 때문에, 후술하는 초미립자 성분의 약점인 기계 강도를 보충하기 쉽다. 전리선으로는, 예를 들어, 자외선, 가시광, 적외선, 전자선을 들 수 있다. 바람직하게는 자외선이고, 따라서, 수지 성분은, 특히 바람직하게는 자외선 경화형 수지로 구성된다. 자외선 경화형 수지로는, 예를 들어, 아크릴레이트 수지 (에폭시아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트, 아크릴아크릴레이트, 에테르아크릴레이트) 등의 라디칼 중합형 모노머 혹은 올리고머로 형성되는 수지를 들 수 있다. 아크릴레이트 수지를 구성하는 모노머 성분 (전구체) 의 분자량은, 바람직하게는 200 ～ 700 이다. 아크릴레이트 수지를 구성하는 모노머 성분 (전구체) 의 구체예로는, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 (PETA : 분자량 298), 네오펜틸글리콜디아크릴레이트 (NPGDA : 분자량 212), 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 (DPHA : 분자량 632), 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트 (DPPA : 분자량 578), 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (TMPTA : 분자량 296) 를 들 수 있다. 전구체에는, 필요에 따라, 개시제를 첨가해도 된다. 개시제로는, 예를 들어, UV 라디칼 발생제 (BASF 재팬사 제조 이르가큐어 907, 동 127, 동 192 등), 과산화 벤조일을 들 수 있다. 상기 수지 성분은, 상기 전리선 경화형 수지 이외에 다른 수지 성분을 포함하고 있어도 된다. 다른 수지 성분은, 전리선 경화형 수지여도 되고, 열경화성 수지여도 되고, 열가소성 수지여도 된다. 다른 수지 성분의 대표예로는, 지방족계 (예를 들어, 폴리올레핀) 수지, 우레탄계 수지를 들 수 있다. 다른 수지 성분을 사용하는 경우, 그 종류나 배합량은, 상기 굴절률 변조 영역이 양호하게 형성되도록 조정된다.

상기 수지 성분은, 대표적으로는, 하기 식 (4) 를 만족한다 :

｜n_P-n_A｜＜｜n_P-n_B｜···(4)

식 (4) 중, n_A 는 매트릭스의 수지 성분의 굴절률을 나타내고, n_B 는 매트릭스의 초미립자 성분의 굴절률을 나타내고, n_P 는 광확산성 미립자의 굴절률을 나타낸다. 또한, 수지 성분은 하기 식 (5) 도 만족할 수 있다 :

｜n_P-n_A｜＜｜n_A-n_B｜···(5)

수지 성분의 굴절률은, 바람직하게는 1.40 ～ 1.60 이다.

상기 수지 성분의 배합량은, 매트릭스 100 중량부에 대해, 바람직하게는 10 중량부 ～ 80 중량부이고, 보다 바람직하게는 20 중량부 ～ 65 중량부이다.

C-3-2. 초미립자 성분

초미립자 성분 (22) 은, 상기와 같이, 바람직하게는 상기 수지 성분 및 후술하는 광확산성 미립자와는 상이한 계의 화합물로 구성되고, 보다 바람직하게는 무기 화합물로 구성된다. 바람직한 무기 화합물로는, 예를 들어, 금속 산화물, 금속 불화물을 들 수 있다. 금속 산화물의 구체예로는, 산화지르코늄 (지르코니아) (굴절률 : 2.19), 산화알루미늄 (굴절률 : 1.56 ～ 2.62), 산화티탄 (굴절률 : 2.49 ～ 2.74), 산화규소 (굴절률 : 1.25 ～ 1.46) 를 들 수 있다. 금속 불화물의 구체예로는, 불화마그네슘 (굴절률 : 1.37), 불화칼슘 (굴절률 : 1.40 ～ 1.43) 을 들 수 있다. 이들 금속 산화물 및 금속 불화물은, 광의 흡수가 적을뿐만 아니라, 전리선 경화형 수지나 열가소성 수지 등의 유기 화합물에서는 발현이 어려운 굴절률을 가지고 있으므로, 광확산성 미립자와의 계면에서 멀어짐에 따라 초미립자 성분의 중량 농도가 상대적으로 높아짐으로써, 굴절률을 크게 변조시킬 수 있다. 광확산성 미립자와 매트릭스의 굴절률차를 크게 함으로써, 박막이어도 고확산을 실현할 수 있고, 또한, 굴절률 변조 영역이 형성되므로 후방 산란 방지의 효과도 크다. 특히 바람직한 무기 화합물은, 산화지르코늄이다.

상기 초미립자 성분도 또한, 상기 식 (4) 및 (5) 를 만족할 수 있다. 초미립자 성분의 굴절률은, 바람직하게는 1.40 이하 또는 1.60 이상이고, 더욱 바람직하게는 1.40 이하 또는 1.70 ～ 2.80 이고, 특히 바람직하게는 1.40 이하 또는 2.00 ～ 2.80 이다. 굴절률이 1.40 을 초과 또는 1.60 미만이면, 광확산성 미립자와 매트릭스의 굴절률차가 불충분해져, 광확산 필름이 콜리메이트 백라이트 프론트 확산 시스템을 채용하는 액정 표시 장치에 사용되었을 경우에, 콜리메이트 백라이트로부터의 광을 충분히 확산시키지 못하고 시야각이 좁아질 우려가 있다.

상기 초미립자 성분의 평균 1 차 입자경은, 굴절률 변조 영역의 평균 두께 (L) 에 비해 작은 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 평균 1 차 입자경은, 평균 두께 (L) 에 대해 바람직하게는 1/50 ～ 1/2, 보다 바람직하게는 1/25 ～ 1/3이다. 평균 1 차 입자경이 평균 두께 (L) 에 대해 1/2 를 초과하면, 굴절률 변조 영역에 있어서의 굴절률 변화가 실질적으로 연속적이 되지 않는 경우가 있다. 1/50 미만인 경우, 굴절률 변조 영역의 형성이 곤란해지는 경우가 있다. 상기 평균 1 차 입자경은, 바람직하게는 1 ㎚～ 100 ㎚ 이고, 보다 바람직하게는 1 ㎚～ 50 ㎚ 이다. 초미립자 성분은 2 차 응집되어 있어도 되고, 그 경우의 평균 입자경 (응집체의 평균 입자경) 은, 바람직하게는 10 ㎚～ 100 ㎚ 이고, 보다 바람직하게는 10 ㎚～ 80 ㎚ 이다. 이와 같이, 광의 파장보다 작은 평균 입경의 초미립자 성분을 사용함으로써, 초미립자 성분과 수지 성분 사이에 기하 광학적인 반사, 굴절, 산란이 발생하지 않고, 광학적으로 균일한 매트릭스를 얻을 수 있다. 그 결과, 광학적으로 균일한 광확산 필름을 얻을 수 있다.

바람직하게는, 상기 초미립자 성분은, 표면 개질이 이루어져 있다. 표면 개질을 실시함으로써, 초미립자 성분을 수지 성분 중에 양호하게 분산시킬 수 있고, 또한, 상기 굴절률 변조 영역을 양호하게 형성할 수 있다. 표면 개질 수단으로는, 본 발명의 효과가 얻어지는 한 임의의 적절한 수단이 채용될 수 있다. 대표적으로는, 표면 개질은, 초미립자 성분의 표면에 표면 개질제를 도포하여 표면 개질제층을 형성함으로써 실시된다. 바람직한 표면 개질제의 구체예로는, 실란계 커플링제, 티타네이트계 커플링제 등의 커플링제, 지방산계 계면활성제 등의 계면활성제를 들 수 있다. 이와 같은 표면 개질제를 사용함으로써, 수지 성분과 초미립자 성분의 젖음성을 향상시키고, 수지 성분과 초미립자 성분의 계면을 안정화시키고, 초미립자 성분을 수지 성분 중에 양호하게 분산시키고, 또한, 굴절률 변조 영역을 양호하게 형성할 수 있다.

상기 초미립자 성분의 배합량은, 매트릭스 100 중량부에 대해, 바람직하게는 20 중량부 ～ 80 중량부이고, 보다 바람직하게는 20 중량부 ～ 70 중량부이다.

C-4. 광확산성 미립자

광확산성 미립자 (30) 도 또한, 상기 굴절률 변조 영역이 양호하게 형성되는 한, 임의의 적절한 재료로 구성된다. 바람직하게는, 상기와 같이, 광확산성 미립자 (30) 는, 상기 매트릭스의 수지 성분과 동계의 화합물로 구성된다. 예를 들어, 매트릭스의 수지 성분을 구성하는 전리선 경화형 수지가 아크릴레이트계 수지인 경우에는, 광확산성 미립자도 또한 아크릴레이트계 수지로 구성되는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 매트릭스의 수지 성분을 구성하는 아크릴레이트계 수지의 모노머 성분이 예를 들어 상기와 같은 PETA, NPGDA, DPHA, DPPA 및/또는 TMPTA 인 경우에는, 광확산성 미립자를 구성하는 아크릴레이트계 수지는, 바람직하게는, 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 폴리메틸아크릴레이트 (PMA), 및 이들의 공중합체, 그리고 그들의 가교물이다. PMMA 및 PMA 와의 공중합 성분으로는, 폴리우레탄, 폴리스티렌 (PSt), 멜라민 수지를 들 수 있다. 특히 바람직하게는, 광확산성 미립자는 PMMA 로 구성된다. 매트릭스의 수지 성분 및 초미립자 성분의 굴절률이나 열역학적 특성의 관계가 적절하기 때문이다. 또한, 바람직하게는, 광확산성 미립자는, 가교 구조 (삼차원 망목 구조) 를 갖는다. 가교 구조의 조밀 (가교도) 을 조정함으로써, 광확산성 미립자 표면에 있어서 미립자를 구성하는 폴리머 분자의 자유도를 제어할 수 있기 때문에, 초미립자 성분의 분산 상태를 제어할 수 있고, 결과적으로, 원하는 굴절률 구배를 갖는 굴절률 변조 영역을 형성할 수 있다. 예를 들어, 후술하는 도공액을 도포할 때의 광확산성 미립자의 수지 성분 전구체 (용매를 포함하고 있어도 된다) 에 대한 팽윤도는, 바람직하게는 100 ％～ 200 ％ 이다. 여기서, 「팽윤도」란, 가교도의 지표이고, 팽윤 전의 입자의 평균 입경에 대한 팽윤 상태의 입자의 평균 입경의 비율을 말한다.

상기 광확산성 미립자는, 평균 입경 (직경) 이, 바람직하게는 1.0 ㎛～ 5.0 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 1.0 ㎛～ 4.0 ㎛ 이다. 광확산성 미립자의 평균 입경은, 바람직하게는, 광확산 필름의 두께의 1/2 이하 (예를 들어, 1/2 ～ 1/20) 이다. 광확산 필름의 두께에 대해 이와 같은 비율을 갖는 평균 입경이면, 광확산성 미립자를 광확산 필름의 두께 방향으로 복수 배열할 수 있기 때문에, 입사광이 광확산 필름을 통과하는 동안에 당해 광을 다중으로 확산시킬 수 있고, 그 결과, 충분한 광확산성을 얻을 수 있다.

광확산성 미립자의 중량 평균 입경 분포의 표준 편차는, 바람직하게는 1.0 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.5 ㎛ 이하이다. 중량 평균 입경에 대해 입경이 작은 광확산성 미립자가 다수 혼재되어 있으면, 확산성이 지나치게 증대되어 후방 산란을 양호하게 억제할 수 없는 경우가 있다. 중량 평균 입경에 대해 입경이 큰 광확산성 미립자가 다수 혼재되어 있으면, 광확산 필름의 두께 방향으로 복수 배열할 수 없어, 다중 확산이 얻어지지 않는 경우가 있고, 그 결과, 광확산성이 불충분해지는 경우가 있다.

상기 광확산성 미립자의 형상으로는, 목적에 따라 임의의 적절한 형상이 채용될 수 있다. 구체예로는, 진구상, 인편상, 판상, 타원 구상, 부정형을 들 수 있다. 많은 경우, 상기 광확산성 미립자로서 진구상 미립자가 사용될 수 있다.

상기 광확산성 미립자도 또한, 상기 식 (4) 및 (5) 를 만족할 수 있다. 광확산성 미립자의 굴절률은, 바람직하게는 1.30 ～ 1.70 이고, 더욱 바람직하게는 1.40 ～ 1.60 이다.

상기 광확산성 미립자의 배합량은, 매트릭스 100 중량부에 대해, 바람직하게는 10 중량부 ～ 100 중량부이고, 보다 바람직하게는 15 중량부 ～ 40 중량부, 더욱 바람직하게는 20 중량부 ～ 35 중량부이다. 예를 들어 이와 같은 배합량으로 상기 적합 범위의 평균 입경을 갖는 광확산성 미립자를 함유시킴으로써, 매우 우수한 광확산성을 갖는 광확산 필름을 얻을 수 있다.

D. 광확산 소자의 제조 방법

본 발명의 광확산 소자의 제조 방법은, 불소계 계면활성제와, 매트릭스의 수지 성분 또는 그 전구체와, 초미립자 성분과, 광확산성 미립자를 휘발성 용제 중에 용해 또는 분산시킨 도공액을 기재 필름에 도포하는 공정 (공정 A 라고 한다) 과, 그 기재 필름에 도포된 도공액을 건조시키는 공정 (공정 B 라고 한다) 을 포함한다.

(공정 A)

불소계 계면활성제, 수지 성분 또는 그 전구체, 초미립자 성분, 및 광확산성 미립자에 대해서는, 각각, 상기 C-2 항, C-3-1 항, C-3-2 항 및 C-4 항에서 설명했던 바와 같다. 대표적으로는, 상기 도공액은 전구체 및 휘발성 용제 중에서, 불소계 계면활성제, 초미립자 성분 및 광확산성 미립자가 분산된 분산체이다. 초미립자 성분 및 광확산성 미립자를 분산시키는 수단으로는, 임의의 적절한 수단(예를 들어, 초음파 처리, 교반기에 의한 분산 처리) 이 채용될 수 있다.

상기 휘발성 용제로는, 상기 각 성분을 용해 또는 균일하게 분산할 수 있는 한, 임의의 적절한 용제가 채용될 수 있다. 휘발성 용제의 구체예로는, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산이소프로필, 2-부타논 (메틸에틸케톤), 메틸이소부틸케톤, 시클로펜타논, 톨루엔, 이소프로필알코올, n-부탄올, 시클로펜탄, 물을 들 수 있다.

상기 도공액은, 목적에 따라 임의의 적절한 첨가제를 추가로 함유할 수 있다. 예를 들어, 초미립자 성분을 양호하게 분산시키기 위해서, 분산제가 바람직하게 사용될 수 있다. 첨가제의 다른 구체예로는, 자외선 흡수제, 소포제를 들 수 있다.

상기 도공액에 있어서의 상기 각 성분의 배합량은, 상기 C-2 항 ～ C-4 항에서 설명했던 바와 같다. 또한, 불소계 계면활성제의 배합량은, 도공액 중의 전체 고형분에 대해, 바람직하게는 0.05 중량％～ 3 중량％ 이고, 보다 바람직하게는 0.1 중량％～ 2.5 중량％ 이고, 더욱 바람직하게는 0.2 중량％～ 1.0 중량％ 이고, 특히 바람직하게는 0.3 중량％～ 0.8 중량％ 이다. 도공액의 고형분 농도는, 바람직하게는 10 중량％～ 70 중량％ 정도가 되도록 조정될 수 있다. 이와 같은 고형분 농도이면, 도공 용이한 점도를 갖는 도공액을 얻을 수 있다.

본 발명의 광확산 소자의 제조에 사용하는 상기 도공액에 있어서, 휘발성 용제로서 메틸에틸케톤을 사용하고, 도공액의 전체 중량에 대해 27.5 중량％ 의 불소계 계면활성제를 함유시켰을 경우의 표면 장력은, 바람직하게는 10 mN/m ～ 32 mN/m 이고, 더욱 바람직하게는 20 mN/m ～ 30 mN/m 이다. 이와 같은 범위이면, 다음 공정 B 의 건조에 있어서, 가열 불균일을 요인으로 하여 발생하는 도포막 중의 표면 장력차를 작게 할 수 있어, 도포막 내에서의 열대류의 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 이와 같은 건조를 거쳐 얻어진 광확산 필름은, 막두께 불균일을 작게 할 수 있다.

상기 기재 필름으로는, 상기 B 항에서 설명했던 바와 같다.

상기 도공액의 기재 필름에 대한 도포 방법으로는, 임의의 적절한 코터를 사용한 방법이 채용될 수 있다. 코터의 구체예로는, 바 코터, 리버스 코터, 키스 코터, 그라비아 코터, 다이 코터, 콤마 코터를 들 수 있다.

(공정 B)

상기 도공액의 건조 방법으로는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 구체예로는, 자연 건조, 가열 건조, 감압 건조를 들 수 있다. 바람직하게는, 가열 건조이다. 가열 온도는, 예를 들어 60 ℃ ～ 150 ℃ 이고, 가열 시간은, 예를 들어 30 초 ～ 5 분이다.

(공정 C)

바람직하게는, 상기 제조 방법은, 상기 도포 공정의 후에 상기 전구체를 중합시키는 공정 (공정 C) 을 추가로 포함한다. 중합 방법은, 수지 성분 (따라서, 그 전구체) 의 종류에 따라 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 예를 들어, 수지 성분이 전리선 경화형 수지인 경우에는, 전리선을 조사함으로써 전구체를 중합한다. 전리선으로서 자외선을 사용하는 경우에는, 그 적산광량은, 바람직하게는 50 mJ/㎠～ 1000 mJ/㎠ 이다. 전리선의 광확산성 미립자에 대한 투과율은, 바람직하게는 70 ％ 이상이고, 보다 바람직하게는 80 ％ 이상이다. 또 예를 들어, 수지 성분이 열경화형 수지인 경우에는, 가열함으로써 전구체를 중합한다. 가열 온도 및 가열 시간은, 수지 성분의 종류에 따라 적절히 설정될 수 있다. 바람직하게는, 중합은 전리선을 조사함으로써 실시된다. 전리선 조사이면, 굴절률 변조 영역을 양호하게 유지한 상태로 도막을 경화시킬 수 있기 때문에, 양호한 확산 특성의 광확산 필름을 제작할 수 있다. 전구체를 중합함으로써, 굴절률 변조 영역 (40) 과 굴절률 일정 영역을 갖는 매트릭스 (20) 가 형성된다.

상기 중합 공정 (공정 C) 은, 상기 건조 공정 (공정 B) 전에 실시해도 되고, 공정 B 후에 실시해도 된다.

본 발명의 광확산 소자의 제조 방법이, 상기 공정 A ～ 공정 C 에 더하여, 임의의 적절한 시점에서 임의의 적절한 공정, 처리 및/또는 조작을 포함할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 그러한 공정 등의 종류 및 그러한 공정 등이 실시되는 시점은, 목적에 따라 적절히 설정될 수 있다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 실시예에 있어서의 평가 방법은 하기와 같다. 또, 특별히 명기하지 않는 한, 실시예에 있어서의 「부」및 「％」는 중량 기준이다.

(1) 표면 장력

광확산 필름 형성용 도공액의 23 ℃ 에 있어서의 표면 장력을, 팬던트 드롭법을 이용한 표면 장력계로서, 자동 접촉각계 (쿄와 계면 과학사 제조, 형번 「CA-V」) 를 사용하여 측정하였다.

(2) 용제 증발 속도

TAC 필름 상에, 광확산 필름 형성용 도공액을 바 코터를 사용하여 도포하고, WET 막두께 50 ㎛ 의 도포막을 형성시켰다. 당해 도포막 중의 용제 함유량을, 적외선 다성분계 (치노사 제조, 형번 「IRMA7200」) 를 사용하여, 도포 직후부터 5 분간, 인라인 측정하였다. 적외선 다성분계는 도포막으로부터 약 30 ㎝ 떨어진 정위치에 형성하였다.

용제 함유량의 시간에 대한 감소량을 용제 증발 속도로 하였다. 용제 증발 속도는, 불소계 계면활성제를 포함하지 않는 광확산 필름 형성용 도공액 (비교예 1) 의 용제 증발 속도를 1 로 하고, 불소계 계면활성제를 포함하지 않는 광확산 필름 형성용 도공액에 대한 상대 용제 증발 속도로서 평가하였다.

(3) 외관 불균일

투명 점착제를 사용하여, 실시예 및 비교예에서 얻어진 광확산 소자와, 편광판과, 유리판 (두께 : 0.7 ㎜) 의 적층체 (유리판/편광판/유리판/광확산 소자/편광판/유리판) 를 형성하였다. 이 때, 2 장의 편광판은 크로스 니콜 상태로 적층시켰다. 이 적층체에, 고휘도 백색 LED 백라이트를 사용하여 백색광을 투과시켰다. 투과광의 출사면을, 휘도 측정 카메라 (사이바트사 제조, 상품명 「PROMETRIC 1600」을 사용하여, 화상 촬영하고, 면내 휘도를 수치 데이터화하였다.

얻어진 면내 휘도값 중 휘점 부분을 제외한 다음, 외관 불균일의 주기보다 큰 주기의 기복을 보정하고, 휘도의 표준 편차 (σ) 를 산출하여, 광확산 소자의 외관 불균일을 평가하였다.

(4) 헤이즈

실시예 및 비교예에서 얻어진 광확산 소자로부터 광확산 필름을 박리하고, 광확산 필름의 헤이즈를, JIS 7136 에서 정하는 방법에 의해, 헤이즈미터 (무라카미 색채 과학 연구소사 제조, 상품명 「HN-150」) 를 사용하여 측정하였다.

(5) 굴절률 변조 영역의 두께

실시예 및 비교예에서 얻어진 광확산 소자를 액체 질소로 냉각하면서, 마이크로톰으로 0.1 ㎛ 의 두께로 슬라이스하여, 측정 시료로 하였다. 투과형 전자현미경 (TEM) 을 사용하여, 당해 측정 시료의 광확산 필름 부분의 미립자 상태 및 당해 미립자와 매트릭스의 계면 상태를 관찰하고, 미립자와 매트릭스의 계면이 불명료한 부분을 굴절률 변조 영역으로 인정하여, 그 평균 두께 (L) 를 TEM 화상으로부터 화상 해석 소프트웨어를 사용하여 산출하였다. 보다 구체적으로는, 광시야 (배율 300 배) 의 단면 TEM 화상에서 관찰된 범위 중에서 제일 큰 미립자를 선택하고, 선택한 미립자와 매트릭스의 계면의 확대 화상 (배율 12000 배) 에서 관찰된 두께를 화상 해석 소프트웨어로 산출하였다. 이 해석을 임의의 5 지점에서 실시하고, 그 평균 두께를 굴절률 변조 영역의 두께로 하였다. 미립자와 매트릭스의 계면이 명료한 경우에는 굴절률 변조 영역이 형성되어 있지 않다고 인정하였다.

(6) 광확산 반치각

실시예 및 비교예에서 얻어진 광확산 소자로부터 광확산 필름을 박리하고, 광확산 필름의 정면에서 레이저 광을 조사하여, 확산된 광의 확산 각도에 대한 확산 휘도를, 고니오포토미터로 1°간격으로 측정하고, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 레이저의 직진 투과광을 제외한 광확산 휘도의 최대값으로부터 절반의 휘도가 되는 확산 각도를, 확산의 양측에서 측정하고, 당해 양측의 각도를 더한 것 (도 6 의 각도 A＋각도 A′) 을 광확산 반치각으로 하였다.

(7) 후방 산란율

실시예 및 비교예에서 얻어진 광확산 소자로부터 광확산 필름을 박리하고, 투명 점착제를 개재하여 흑아크릴판 (스미토모 화학사 제조, 상품명 「SUMIPEX」(등록상표), 두께 2 ㎜) 상에 첩합하여, 측정 시료로 하였다. 이 측정 시료의 적분 반사율을 분광 광도계 (히타치 계측기사 제조, 상품명 「U4100」) 로 측정하였다. 한편, 상기 광확산 소자용 도공액으로부터 미립자를 제거한 도공액을 사용하여, 기재와 투명 도공층의 적층체를 제작하여 대조 시료로 하고, 상기와 동일하게 하여 적분 반사율 (즉, 표면 반사율) 을 측정하였다. 상기 측정 시료의 적분 반사율로부터 상기 대조 시료의 적분 반사율 (표면 반사율) 을 공제함으로써, 광확산 필름의 후방 산란율을 산출하였다.

(8) 불소계 계면활성제의 분포

실시예 1 에 대해, 비행 시간 2 차 이온 질량 분석계 (TOF-SIMS) (ION-TOF 사 제조, 상품명 「TOF-SIMS5」) 를 사용하여, 광확산 필름 단면에 있어서의 불소 이온 강도의 분포를 측정하였다.

＜실시예 1＞

초미립자 성분으로서의 지르코니아 나노 입자 (평균 입경 60 ㎚, 평균 1 차 입자경 10 ㎚, 굴절률 2.19) 를 62 ％ 함유하는 하드 코트용 수지 (JSR 사 제조, 상품명 「오프스타 KZ6661」(MEK/MIBK 함유)) 100 부에, 수지 성분의 전구체로서의 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 (오사카 유기 화학 공업사 제조, 상품명 「비스 코트 ＃300」, 굴절률 1.52) 의 50 ％ 메틸에틸케톤 (MEK) 용액을 11 부, 광중합 개시제 (BASF 재팬사 제조, 상품명 「이르가큐어 907」) 를 0.5 부, 광확산성 미립자로서의 폴리메타크릴산메틸 (PMMA) 미립자 (세키스이 화성품 공업사 제조, 상품명 「XX-131AA」, 평균 입경 2.5 ㎛, 굴절률 1.495) 를 15 부, 및, 소수성부로서, 상기 일반식 (I) ～ (Ⅳ) 로 나타내는 구성 단위를 갖는 불소계 계면활성제 (DIC 사 제조, 상품명 「메가팍 RS-716」) 를 상기의 전체 고형분에 대하여 0.5 ％ 첨가하였다. 교반기 (아사다 철공 주식회사, 상품명 「데스파 (DESPA)」를 사용하여 이 혼합물을 분산 처리하고, 상기의 각 성분이 균일하게 분산된 광확산 필름 형성용 도공액을 조제하였다. 이 광확산 필름 형성용 도공액의 고형분 농도는 55 ％ 였다. 당해 광확산 필름 형성용 도공액을 조제 후 즉시, 바 코터를 사용하여 TAC 필름 (후지 필름사 제조, 상품명 「후지탁」, 두께 40 ㎛) 으로 이루어지는 기재 필름 상에 도공하고, 100 ℃ 에서 1 분간 건조 후, 적산광량 300 mJ 의 자외선을 조사하여, 두께 10 ㎛ 의 광확산 필름을 갖는 광확산 소자 (두께 50 ㎛) 를 얻었다.

상기 광확산 필름 형성용 도공액을 상기 (1) 및 (2) 의 평가에 제공하고, 얻어진 광확산 소자를 상기 (3) 의 평가에 제공하고, 얻어진 광확산 필름을 상기 (4) ～ (7) 의 평가에 제공하였다. 결과를, 후술하는 실시예 2, 3 및 비교예 1 ～ 8 의 결과와 합하여 표 1 에 나타낸다. 또, 표 1 에 기재하지 않은 광확산 필름의 특성은 이하와 같았다 : L=50 ㎚, Δn=0.12, Δn/L=0.0024, 광확산 반치각=60°, L/r_P=0.04, 후방 산란율=0.38％. 또한, 광확산 필름의 매트릭스와 광확산성 미립자의 계면 근방 부분의 TEM 화상으로부터 3 차원 이미지를 재구성하고, 당해 3 차원 재구성 이미지를 2 치화하여 화상 처리를 실시하고, 광확산성 미립자 표면으로부터의 거리와 초미립자 성분의 분산 농도 (존재 비율) 의 관계를 산출하였다. 그 결과, 초미립자 성분의 분산 농도의 구배가 형성되어 있는 것을 확인하였다. 또한, 광확산 필름 단면에 있어서의 불소계 계면활성제의 분포에 대해 상기 (8) 의 평가에 제공하였다. 결과를, 도 8 에 나타낸다. 또한, 도 8 에 있어서는, 색의 농담이 불소 이온 강도를 나타내고, 색이 옅을수록 (백색에 가까울수록), 불소 이온 강도가 강한 것, 즉, 불소계 계면활성제의 존재량이 많은 것을 나타낸다.

＜실시예 2＞

불소계 계면활성제 (DIC 사 제조, 상품명 「메가팍 RS-716」) 대신에, 소수성부로서, 상기 일반식 (I) ～ (Ⅶ) 로 나타내는 구성 단위를 갖는 불소계 계면활성제 (DIC 사 제조, 상품명 「메가팍 RS-721」) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광확산 소자를 얻었다. 표 1 에 기재하지 않은 광확산 필름의 특성은 이하와 같았다 : L=49 ㎚, Δn=0.12, Δn/L=0.0024, 광확산 반치각=60°, L/r_P=0.04, 후방 산란율=0.37％.

＜실시예 3＞

불소계 계면활성제 (DIC 사 제조, 상품명 「메가팍 RS-716」) 대신에, 소수성부로서, 상기 일반식 (I) ～ (Ⅶ) 로 나타내는 구성 단위를 갖는 불소계 계면활성제 (DIC 사 제조, 상품명 「메가팍 TF-1661」) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광확산 소자를 얻었다. 표 1 에 기재하지 않은 광확산 필름의 특성은 이하와 같았다 : L=50 ㎚, Δn=0.12, Δn/L=0.0024, 광확산 반치각=60°, L/r_P=0.04, 후방 산란율=0.38％.

＜비교예 1＞

불소계 계면활성제 (DIC 사 제조, 상품명 「메가팍 RS-716」) 를 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광확산 소자를 얻었다. 표 1 에 기재하지 않은 광확산 필름의 특성은 이하와 같았다 : L=50 ㎚, Δn=0.12, Δn/L=0.0024, 광확산 반치각=60°, L/r_P=0.04, 후방 산란율=0.39 ％.

＜비교예 2＞

불소계 계면활성제 (DIC 사 제조, 상품명 「메가팍 RS-716」) 를 첨가하지 않고, 또한, 광확산 필름의 두께를 4 ㎛ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광확산 소자를 얻었다. 표 1 에 기재하지 않은 광확산 필름의 특성은 이하와 같았다 : L=50 ㎚, Δn=0.12, Δn/L=0.0024, 광확산 반치각=60°, L/r_P=0.04, 후방 산란율=0.39 ％.

＜비교예 3＞

초미립자 성분으로서의 지르코니아 나노 입자를 포함하지 않는 하드 코트용 수지를 사용하고, 또한, 불소계 계면활성제 (DIC 사 제조, 상품명 「메가팍 RS-716」) 를 사용하지 않았던 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광확산 소자를 얻었다. 표 1 에 기재하지 않은 광확산 필름의 특성은 이하와 같았다 : L=50 ㎚, Δn=0.12, Δn/L=0.0024, 광확산 반치각=60°, L/r_P=0.04, 후방 산란율=0.39 ％.

＜비교예 4＞

불소계 계면활성제 (DIC 사 제조, 상품명 「메가팍 RS-716」) 대신에, 소수성부로서, 상기 일반식 (I) ～ (Ⅲ) 으로 나타내는 구성 단위를 갖지 않는 불소계 계면활성제 (DIC 사 제조, 상품명 「메가팍 F-479」) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광확산 소자를 얻었다. 표 1 에 기재하지 않은 광확산 필름의 특성은 이하와 같았다 : L=50 ㎚, Δn=0.12, Δn/L=0.0024, 광확산 반치각=60°, L/r_P=0.04, 후방 산란율=0.39 ％.

＜비교예 5＞

불소계 계면활성제 (DIC 사 제조, 상품명 「메가팍 RS-716」) 대신에, 소수성부로서, 상기 일반식 (I) ～ (Ⅲ) 으로 나타내는 구성 단위를 갖지 않는 불소계 계면활성제 (DIC 사 제조, 상품명 「메가팍 F-479」) 를 사용하고, 또한, 광확산 필름의 두께를 4 ㎛ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광확산 소자를 얻었다. 표 1 에 기재하지 않은 광확산 필름의 특성은 이하와 같았다 : L=50 ㎚, Δn=0.12, Δn/L=0.0024, 광확산 반치각=60°, L/r_P=0.04, 후방 산란율=0.39 ％.

＜비교예 6＞

초미립자 성분으로서의 지르코니아 나노 입자를 포함하지 않는 하드 코트용 수지를 사용하고, 또한, 불소계 계면활성제 (DIC 사 제조, 상품명 「메가팍 RS-716」) 대신에, 소수성부로서, 상기 일반식 (I) ～ (Ⅲ) 으로 나타내는 구성 단위를 갖지 않는 불소계 계면활성제 (DIC 사 제조, 상품명 「메가팍 F-479」) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광확산 소자를 얻었다. 표 1 에 기재하지 않은 광확산 필름의 특성은 이하와 같았다 : L=50 ㎚, Δn=0.12, Δn/L=0.0024, 광확산 반치각=60°, L/r_P=0.04, 후방 산란율=0.39 ％. 또한, TEM 관찰 결과, 광확산 필름의 매트릭스와 광확산성 미립자의 계면은 명확하고, 굴절률 변조 영역이 형성되어 있지 않은 것을 확인하였다.

＜비교예 7＞

불소계 계면활성제 (DIC 사 제조, 상품명 「메가팍 RS-716」) 대신에, 실록산 구조를 갖는 실록산계 계면활성제 (DIC 사 제조, 상품명 「GRANDIC PC-4100」) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광확산 소자를 얻었다. 표 1 에 기재하지 않은 광확산 필름의 특성은 이하와 같았다 : L=50 ㎚, Δn=0.12, Δn/L=0.0024, 광확산 반치각=60°, L/r_P=0.04, 후방 산란율=0.39 ％.

＜비교예 8＞

불소계 계면활성제 (DIC 사 제조, 상품명 「메가팍 RS-716」) 대신에, 장사슬 알킬을 갖는 우레탄계 계면활성제 (빅케미 재팬 제조, 상품명 「DYSPERBYK-182」) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광확산 소자를 얻었다. 표 1 에 기재하지 않은 광확산 필름의 특성은 이하와 같았다 : L=50 ㎚, Δn=0.12, Δn/L=0.0024, 광확산 반치각=60°, L/r_P=0.04, 후방 산란율=0.39 ％.

실시예 2 에서 얻어진 광확산 소자의, 상기 (3) 의 평가에 있어서 촬영된 화상 (휘도 측정 화상) 을 도 7(a) 에 나타낸다. 또, 비교예 2 에서 얻어진 광확산 소자의 상기 (3) 의 평가에 있어서의 촬영된 화상 (휘도 측정 화상) 을 도 7(b) 에 나타낸다.

실시예로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 광확산 소자는, 헤이즈값이 높고, 또한, 휘도의 표준 편차 (σ) 가 작다. 이와 같이 휘도의 표준 편차 (σ) 가 작은 것은, 본 발명의 광확산 소자의 외관 불균일이 적은 것을 나타내고 있다. 또, 본 발명의 광확산 소자에 외관 불균일이 적은 것은, 도 7 로부터도 명백하다. 이와 같은 광확산 소자는, 도 8 에 나타내는 바와 같이 광확산 필름이 그 표면에 편재할 수 있는 특정한 불소계 계면활성제를 포함함으로써 얻어진다. 보다 상세하게는, 이와 같은 특정한 불소계 계면활성제를 포함함으로써, 표 1 에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름 형성시에 있어서의 도공액의 표면 장력이 낮아지고, 또, 용제 증발 속도가 느려지므로, 막두께 정밀도가 우수하고, 외관 불균일이 적은 광확산 필름이 얻어진다. 한편, 비교예에 나타내는 광확산 소자는, 광확산 필름 형성시에 있어서의 도공액의 표면 장력이 높거나, 및/또는, 용제 증발 속도가 크기 때문에, 헤이즈를 높일수록 외관 불균일이 나빠져, 고헤이즈와 외관 불균일이 적은 것은 양립하지 않는다.

산업상 이용가능성

본 발명의 광확산 소자는, 액정 표시 장치의 시인측 부재, 액정 표시 장치의 백라이트용 부재, 조명 기구 (예를 들어, 유기 EL, LED) 용 확산 부재에 바람직하게 사용될 수 있다.

10 : 불소계 계면활성제
20 : 매트릭스
21 : 수지 성분
22 : 초미립자 성분
30 : 광확산성 미립자
40 : 굴절률 변조 영역
100 : 광확산 소자
110 : 기재 필름
120 : 광확산 필름

Claims

기재 필름과, 그 기재 필름의 일방의 면에 형성된 광확산 필름을 갖고,
상기 광확산 필름의 헤이즈값이 75 ％ 이상이고,
상기 광확산 필름이 불소계 계면활성제를 포함하고,
상기 불소계 계면활성제가 상기 광확산 필름에 있어서의 상기 기재 필름과는 반대측의 면에 편재되고,
상기 불소계 계면활성제가 하기 일반식 (I) 로 나타내는 구성 단위, 하기 일반식 (Ⅱ) 로 나타내는 구성 단위 및 하기 일반식 (Ⅲ) 으로 나타내는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 구성 단위를 포함하는, 광확산 소자;
[화학식 1]

일반식 (I) 에 있어서, m 은 1 ～ 10 의 정수이고, 일반식 (Ⅱ) 에 있어서, n 은 2 ～ 10 의 정수이다.
제 1 항에 있어서,
상기 불소계 계면활성제가, 상기 일반식 (Ⅲ) 으로 나타내는 구성 단위를 포함하는, 광확산 소자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 광확산 필름에 있어서의 상기 불소계 계면활성제의 함유 비율이, 0.05 중량％～ 3 중량％ 인, 광확산 소자.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광확산 필름이, 매트릭스와 그 매트릭스 중에 분산된 광확산성 미립자를 갖고, 상기 매트릭스와 상기 광확산성 미립자의 계면 근방에, 굴절률이 실질적으로 연속적으로 변화하는 굴절률 변조 영역이 형성되고,
상기 매트릭스가 수지 성분 및 초미립자 성분을 포함하고, 상기 굴절률 변조 영역이, 상기 매트릭스 중의 상기 초미립자 성분의 분산 농도의 실질적인 구배에 의해 형성되어 있는, 광확산 소자.
제 4 항에 있어서,
상기 초미립자 성분의 배합량이, 매트릭스 100 중량부에 대해 20 중량부 ～ 80 중량부인, 광확산 소자.