KR20150100649A

KR20150100649A - 광확산 필름

Info

Publication number: KR20150100649A
Application number: KR1020157014326A
Authority: KR
Inventors: 바쿠 가타기리; 겐타로 구사마; 도모오 오루이
Original assignee: 린텍 가부시키가이샤
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2015-09-02
Also published as: CN104797962B; JPWO2014103618A1; EP2940494A1; US20150355390A1; CN104797962A; WO2014103618A1; EP2940494A4; TW201425007A; JP5758056B2; KR102058471B1; US10094958B2; TWI583541B; EP2940494B1

Abstract

입사광을 광확산 필름과 평행한 면에 대해서 타원형상으로 광확산시킬 수 있어, 장방형상의 디스플레이에의 적용성이 우수한 광확산 필름을 제공한다. 입사광을 타원형상으로 광확산시키기 위한 광확산 필름으로서, 필름 내에 있어서, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 박편상물(薄片狀物)을, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서, 복수 열 배열시켜서 이루어지는 구조를 가짐과 함께, 광확산 필름의 막두께 방향에 있어서의 박편상물의 상단부에서부터 50㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 폭을 T₅₀(㎛), 박편상물의 상술한 임의의 일 방향에 있어서의 길이를 L₅₀(㎛)로 했을 경우에, 하기 관계식(1)을 만족한다.
0.05≤T₅₀/L₅₀<0.9 (1)

Description

광확산 필름{LIGHT DIFFUSION FILM}

본 발명은, 광확산 필름에 관한 것이다.

특히, 입사광을 광확산 필름과 평행한 면에 대해서 타원형상으로 광확산시킬 수 있어, 장방형상의 디스플레이에의 적용성이 우수한 광확산 필름에 관한 것이다.

종래, 예를 들면, 액정 표시 장치 등이 속하는 광학 기술 분야에 있어서, 특정의 방향으로부터의 입사광을 특정의 방향으로 확산시키고, 그 이외의 방향으로부터의 입사광은 그대로 직진 투과시킬 수 있는 광확산 필름의 사용이 제안되어 있다.

이러한 광확산 필름으로서는, 다양한 태양이 알려져 있지만, 특히, 필름 내에 있어서, 굴절률이 다른 복수의 판상 영역을 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서 교호(交互)로 배치해서 이루어지는 루버 구조를 갖는 광확산 필름이 널리 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1).

즉, 특허문헌 1에는, 각각의 굴절률에 차가 있는 분자 내에 1개 이상의 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화합물의 복수로 이루어지는 수지 조성물을, 막상으로 유지하고, 특정의 방향으로부터 자외선을 조사하여 당해 조성물을 경화시키는 제1 공정과, 얻어진 경화물 위에 수지 조성물을 막상으로 유지하고 제1 공정과는 다른 방향으로부터 자외선을 조사하여 경화시키는 제2 공정으로 이루어지며, 필요에 따라서 제2 공정을 반복하는 것을 특징으로 하는 광제어판(광확산 필름)의 제조 방법이 개시되어 있다.

한편, 다른 타입의 광확산 필름으로서는, 필름 내에 있어서, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 주상물(柱狀物)을 임립(林立)시켜서 이루어지는 칼럼 구조를 갖는 광확산 필름이 널리 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2∼3).

즉, 특허문헌 2에는, 광경화성 수지 조성물막과 이격 대향하도록 선상 광원을 배치하고, 광경화성 수지 조성물막 및 선상 광원의 적어도 한쪽을 이동시키면서, 선상 광원으로부터 광을 조사하여 광경화성 수지 조성물막을 경화시켜서 광제어막(광확산 필름)을 형성하는 제조 장치로서, 선상 광원의 축 방향과 이동 방향이 교차하며, 서로 대향하는 복수 매의 박판상의 차광 부재가, 광경화성 수지 조성물막과 선상 광원과의 사이에, 이동 방향에 대해서 대략 수직 방향으로 소정 간격이며, 또한 차광 부재의, 광경화성 수지 조성물막과 대향하는 한 변이, 각각 이동 방향과 같은 방향으로 되도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 광제어막(광확산 필름)의 제조 장치가 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 3에는, 광경화성 화합물을 함유하는 조성물을 시트상으로 마련하고, 이 시트에 소정의 방향(P)으로부터 평행 광선을 조사하여 조성물을 경화시켜서, 시트 내부에 방향(P)에 평행하게 연재(延在)해 있는 복수의 봉상 경화 영역의 집합체를 형성시키는 광확산 필름의 제조 방법으로서, 선상 광원과 시트와의 사이에, 방향(P)에 평행하게 배치한 통상물의 집합을 개재(介在)시키고, 이 통상물을 통하여 광조사를 행하는 것을 특징으로 하는 광확산 필름의 제조 방법이 개시되어 있다.

일본국 특개소63-309902호 공보(특허청구범위) 일본국 특개2009-173018호 공보(특허청구범위) 일본국 특개2005-292219호 공보(특허청구범위)

그러나, 특허문헌 1의 제조 방법에 의해 얻어지는 루버 구조를 갖는 광확산 필름은, 입사광에 포함되는 성분 중, 필름면을 따른 임의의 일 방향으로 연장되는 루버 구조의 방향으로 직행하는 성분에 대해서는 충분히 확산시킬 수 있지만, 루버 구조의 방향과 평행한 성분에 대해서는 충분히 확산시키는 것이 곤란해진다는 문제가 보였다.

그 결과, 확산광의 형상에 있어서의 장경(長徑)은 충분히 긺에도 불구하고, 단경(短徑)이 현저하게 짧아져버리기 때문에, 널리 일반적으로 사용되고 있는 장방형상의 디스플레이에의 적용이 곤란해진다는 문제가 보였다.

한편, 특허문헌 2의 제조 장치나 특허문헌 3의 제조 방법에 의해 얻어지는 칼럼 구조를 갖는 광확산 필름은, 특허문헌 1의 경우와는 달리, 입사광을 균일하게 확산시킬 수 있지만, 확산광의 형상이 원형상으로 되어버리기 때문에, 역시 널리 일반적으로 사용되고 있는 수평 방향과 수직 방향에서 필요한 시야각이 다른 장방형상의 디스플레이에의 적용이 곤란해진다는 문제가 보였다.

그래서, 본 발명의 발명자 등은, 이상과 같은 사정을 감안하여, 예의 노력한 바, 필름 내에 소정의 복수의 박편상물(薄片狀物)을 구비한 내부 구조를 형성함에 의해, 입사광을 광확산 필름과 평행한 면에 대해서 타원형상으로 광확산시킬 수 있는 광확산 필름을 얻을 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시킨 것이다.

즉, 본 발명의 목적은, 입사광을 광확산 필름과 평행한 면에 대해서 타원형상으로 광확산시킬 수 있어, 장방형상의 디스플레이에의 적용성이 우수한 광확산 필름을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따르면, 입사광을 타원형상으로 광확산시키기 위한 광확산 필름으로서, 필름 내에 있어서, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 박편상물을, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서, 복수 열 배열시켜서 이루어지는 구조를 가짐과 함께, 광확산 필름의 막두께 방향에 있어서의 박편상물의 상단부에서부터 50㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 폭을 T₅₀(㎛), 박편상물의 상술한 임의의 일 방향에 있어서의 길이를 L₅₀(㎛)로 했을 경우에, 하기 관계식(1)을 만족하는 것을 특징으로 하는 광확산 필름이 제공되어, 상술한 문제를 해결할 수 있다.

0.05≤T₅₀/L₅₀<0.9 (1)

즉, 본 발명의 광확산 필름은, 필름 내에 있어서, 종래의 루버 구조와도 다르고, 종래의 칼럼 구조와도 다른 소정의 복수의 박편상물을 구비한 내부 구조를 갖는다.

그 결과, 이러한 소정의 내부 구조에 의해, 입사광을 광확산 필름과 평행한 면에 대해서 타원형상으로 광확산시킬 수 있으며, 나아가서는, 장방형상의 디스플레이에 대해서 용이하게 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 광확산 필름을 구성함에 있어서, T₅₀를 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 함과 함께, L₅₀을 0.11∼300㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이렇게 구성함에 의해, 입사광을, 보다 효과적으로 타원형상으로 광확산시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 광확산 필름을 구성함에 있어서, 박편상물의 상술한 임의의 일 방향에 있어서의 길이 L이, 광확산 필름의 막두께 방향에 있어서의 상단부측으로부터 아래쪽을 향해서, 길어지는 것이 바람직하다.

이렇게 구성함에 의해, 입사광을, 더 효과적으로 타원형상으로 광확산시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 광확산 필름을 구성함에 있어서, 광확산 필름의 막두께 방향에 있어서의 박편상물의 상단부에서부터 75㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 폭을 T₇₅(㎛), 박편상물의 상술한 임의의 일 방향에 있어서의 길이를 L₇₅(㎛)로 했을 경우에, 하기 관계식(2)을 만족하는 것이 바람직하다.

0.01≤T₇₅/L₇₅<0.5 (2)

이렇게 구성함에 의해, 입사광을, 한층 효과적으로 타원형상으로 광확산시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 광확산 필름을 구성함에 있어서, 광확산 필름의 막두께 방향에 있어서의 박편상물의 상단부에서부터 100㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 폭을 T₁₀₀(㎛), 박편상물의 상술한 임의의 일 방향에 있어서의 길이를 L₁₀₀(㎛)로 했을 경우에, 하기 관계식(3)을 만족하는 것이 바람직하다.

0.005≤T₁₀₀/L₁₀₀≤0.1 (3)

이렇게 구성함에 의해, 입사광을, 한층 더 효과적으로 타원형상으로 광확산시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 광확산 필름을 구성함에 있어서, 광확산 필름의 막두께를 100∼500㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이렇게 구성함에 의해, 보다 양호한 입사 각도 의존성을 얻을 수 있다.

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

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

이렇게 구성함에 의해, 보다 안정적으로 소정의 내부 구조를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 광확산 필름을 구성함에 있어서, 광확산 필름에 의해 입사광을 확산시켰을 때에 얻어지는 타원형상의 광확산에 있어서의 장경 방향의 확산광의 개방각을 θ2(°)로 하고, 단경 방향의 확산광의 개방각을 θ2'(°)로 했을 경우에, 하기 관계식(4)을 만족하는 것이 바람직하다.

0.2≤θ2'/θ2≤0.9 (4)

이렇게 구성함에 의해, 장방형상의 디스플레이에 대한 적용성을, 더 향상시킬 수 있다.

도 1의 (a)∼(b)는, 필름 내에 루버 구조를 갖는 광확산 필름의 개략을 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 2의 (a)∼(b)는, 필름 내에 루버 구조를 갖는 광확산 필름에 있어서의 입사 각도 의존성 및 이방성 광확산을 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 3의 (a)∼(b)는, 필름 내에 칼럼 구조를 갖는 광확산 필름의 개략을 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 4의 (a)∼(b)는, 필름 내에 칼럼 구조를 갖는 광확산 필름에 있어서의 입사 각도 의존성 및 등방성 광확산을 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 5의 (a)∼(b)는, 본 발명의 광확산 필름의 개략을 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 6의 (a)∼(c)는, 본 발명의 광확산 필름에 있어서의 입사 각도 의존성 및 타원형상 광확산을 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 7의 (a)∼(c)는, 본 발명의 광확산 필름에 있어서의 소정의 내부 구조를 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 8의 (a)∼(b)는, 본 발명의 광확산 필름에 있어서의 소정의 내부 구조를 설명하기 위하여 제공하는 다른 도면.
도 9의 (a)∼(b)는, 본 발명의 광확산 필름에 있어서의 소정의 내부 구조를 설명하기 위하여 제공하는 또 다른 도면.
도 10의 (a)∼(c)는, 본 발명의 광확산 필름에 있어서의 소정의 내부 구조의 태양을 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 11의 (a)∼(c)는, 본 발명의 광확산 필름의 제조 방법의 개략을 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 12의 (a)∼(c)는, 방위각 방향마다의 입사 각도 폭의 제어를 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 13은, 입사 각도 폭의 최대값과, 타원형상 광확산과의 관계를 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 14의 (a)∼(b)는, 입사 각도 폭 조절 부재의 배치에 대하여 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 15의 (a)∼(b)는, 활성 에너지선 조사 공정을 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 16의 (a)∼(c)는, 실시예 1의 광확산 필름에 있어서의 단면의 모양을 설명하기 위하여 제공하는 사진.
도 17은, 필름의 절단 태양을 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 18의 (a)∼(b)는, 실시예 1의 광확산 필름에 있어서의 광확산 특성을 설명하기 위한 수광 각도-상대 휘도 차트.
도 19의 (a)∼(b)는, 실시예 1의 광확산 필름에 있어서의 광확산 특성을 설명하기 위한 사진 및 도면.
도 20의 (a)∼(c)는, 비교예 1의 광확산 필름에 있어서의 단면의 모양을 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 21의 (a)∼(b)는, 비교예 1의 광확산 필름에 있어서의 광확산 특성을 설명하기 위한 수광 각도-상대 휘도 차트.
도 22의 (a)∼(b)는, 비교예 1의 광확산 필름에 있어서의 광확산 특성을 설명하기 위하여 제공하는 사진 및 도면.
도 23의 (a)∼(c)는, 비교예 2의 광확산 필름에 있어서의 단면의 모양을 설명하기 위하여 제공하는 도면.
도 24의 (a)∼(b)는, 비교예 2의 광확산 필름에 있어서의 광확산 특성을 설명하기 위한 수광 각도-상대 휘도 차트.
도 25의 (a)∼(b)는, 비교예 2의 광확산 필름에 있어서의 광확산 특성을 설명하기 위한 사진 및 도면.

본 발명의 실시형태는, 입사광을 타원형상으로 광확산시키기 위한 광확산 필름으로서, 필름 내에 있어서, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 박편상물을, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서, 복수 열 배열시켜서 이루어지는 구조를 가짐과 함께, 광확산 필름의 막두께 방향에 있어서의 박편상물의 상단부에서부터 50㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 폭을 T₅₀(㎛), 박편상물의 상술한 임의의 일 방향에 있어서의 길이를 L₅₀(㎛)로 했을 경우에, 하기 관계식(1)을 만족하는 것을 특징으로 하는 광확산 필름이다.

0.05≤T₅₀/L₅₀<0.9 (1)

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

1. 광확산 필름에 의한 광확산의 기본 원리

(1) 이방성 광확산

최초에, 도 1∼2를 사용해서 이방성 광확산 특성을 갖는 광확산 필름에 대하여 설명한다.

우선, 도 1의 (a)에는, 이방성 광확산 필름(10)의 상면도(평면도)가 나타나 있고, 도 1의 (b)에는, 도 1의 (a)에 나타내는 이방성 광확산 필름(10)을, 점선 A-A를 따라서 수직 방향으로 절단하여, 절단면을 화살표 방향으로 바라보았을 경우의 이방성 광확산 필름(10)의 단면도가 나타나 있다.

또한, 도 2의 (a)에는, 필름 내에 루버 구조를 갖는 이방성 광확산 필름(10)의 전체도를 나타내고, 도 2의 (b)에는, 도 2의 (a)의 이방성 광확산 필름(10)을 X 방향으로부터 보았을 경우의 단면도를 나타낸다.

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

또한, 도 1의 (b)의 단면도에 나타내는 바와 같이, 상대적으로 굴절률이 높은 판상 영역(12)과, 상대적으로 굴절률이 낮은 판상 영역(14)은, 각각 소정의 두께를 갖고 있으며, 이방성 광확산 필름(10)에 대한 법선 방향(막두께 방향)에 있어서도, 교호로 평행 배치된 상태를 유지하고 있다.

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

즉, 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 이방성 광확산 필름(10)에 대한 입사광의 입사각이, 루버 구조(13)의 경계면(13')에 대하여, 평행으로부터 소정의 각도 범위의 값, 즉, 광확산 입사 각도 영역 내의 값일 경우에는, 입사광(52, 54)은, 루버 구조 내의 상대적으로 굴절률이 높은 판상 영역(12)의 내부를, 방향을 변화시키면서 막두께 방향을 따라서 빠져나감에 의해, 출광면측에서의 광의 진행 방향이 균일하지 않게 될 것으로 추정된다.

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

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

또, 본 발명에 있어서, 「광확산 입사 각도 영역」이란, 광확산 필름에 대하여, 점광원으로부터의 입사광의 각도를 변화시켰을 경우에, 확산광을 출광하는 것에 대응하는 입사광의 각도 범위를 의미한다.

또한, 이러한 「광확산 입사 각도 영역」은, 도 2의 (a), 도 4의 (a) 및 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름에 있어서의 루버 구조 등의 굴절률차나 경사각 등에 의하여, 그 광확산 필름마다 결정되는 각도 영역이다.

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

또한, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 루버 구조(13)를 갖는 이방성 광확산 필름(10)은, 그 광확산 특성으로서, 통상, 「이방성」을 갖게 된다.

여기에서, 본 발명에 있어서 「이방성」이란, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 입사광이 필름에 의하여 확산되었을 경우에, 확산된 출사광에 있어서의 필름과 평행한 면 내에서의, 그 광의 확산 상태(확산광의 확장 형상)가, 같은 면 내에서의 방향에 따라서 다른 성질을 의미한다.

보다 구체적으로는, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서 연장되는 루버 구조에 수직인 방향에 대해서는, 선택적으로 광의 확산이 생기는 한편, 루버 구조에 평행한 방향에 대해서는, 광의 확산이 생기기 어렵기 때문에, 이방성 광확산이 실현할 것으로 추정된다.

따라서, 이방성을 갖는 광확산 필름에 있어서의 확산광의 확장 형상은, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 봉상으로 된다.

또한, 상술한 바와 같이, 이방성 광확산 필름에 있어서는, 광확산은, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서 연장되는 루버 구조의 방향에 수직인 방향으로 생기므로, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 입사광의 「입사각 θ1」이라 한 경우, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서 연장되는 루버 구조의 방향에 수직인 성분의 입사각을 의미하는 것으로 한다. 또한, 이때, 입사각 θ1은, 광확산 필름의 입사측 표면의 법선에 대한 각도를 0°로 한 경우의 각도(°)를 의미하는 것으로 한다.

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

또한, 이방성 광확산 필름에 있어서, 「확산광의 개방각」이란, 상술한 「광확산 각도 영역」의 폭이고, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서 연장되는 루버 구조의 방향에 평행한 방향(X 방향)으로부터, 필름의 단면을 바라보았을 경우에 있어서의 확산광의 개방각 θ2를 의미하는 것으로 한다.

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

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

또, 루버 구조 내의 상대적으로 굴절률이 높은 영역(12)의 내부에 있어서의 입사광의 방향 변화는, 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같은 전반사에 의해 직선상으로 지그재그로 방향 변화하는 스텝 인덱스형으로 되는 경우 외, 곡선상으로 방향 변화하는 그래디엔트 인덱스형으로 되는 경우도 생각할 수 있다.

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

그 결과, 균일하지 않은 광학 특성의 분포가 광확산 특성을 높이고 있을 것으로 추정된다.

(2) 등방성 광확산

다음으로, 도 3∼4를 사용해서 등방성 광확산 특성을 갖는 광확산 필름에 대하여 설명한다.

우선, 도 3의 (a)에는, 등방성 광확산 필름(20)의 상면도(평면도)가 나타나 있고, 도 3의 (b)에는, 도 3의 (a)에 나타내는 등방성 광확산 필름(20)을, 점선 A-A를 따라서 수직 방향으로 절단하여, 절단면을 화살표 방향으로 바라보았을 경우의 등방성 광확산 필름(20)의 단면도가 나타나 있다.

또한, 도 4의 (a)에는, 필름 내에 칼럼 구조를 갖는 등방성 광확산 필름(20)의 전체도를 나타내고, 도 4의 (b)에는, 도 4의 (a)의 등방성 광확산 필름(20)을 X 방향으로부터 보았을 경우의 단면도를 나타낸다.

이러한 도 3의 (a)의 평면도에 나타내는 바와 같이, 등방성 광확산 필름(20)은, 상대적으로 굴절률이 높은 주상물(22)과, 상대적으로 굴절률이 낮은 영역(24)으로 이루어지는 칼럼 구조(23)를 갖고 있다.

또한, 도 3의 (b)의 단면도에 나타내는 바와 같이, 상대적으로 굴절률이 높은 주상물(22)과, 상대적으로 굴절률이 낮은 영역(24)은, 등방성 광확산 필름(20)에 대한 법선 방향(막두께 방향)에 있어서, 각각 소정의 폭을 가지고 교호로 배치된 상태를 유지하고 있다.

이에 따라, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 입사광의 입사각이 광확산 입사 각도 영역 내일 경우에는, 등방성 광확산 필름(20)에 의하여 확산될 것으로 추정된다.

즉, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 등방성 광확산 필름(20)에 대한 입사광의 입사각이, 칼럼 구조(23)의 경계면(23')에 대하여, 소정의 각도 범위의 값, 즉, 광확산 입사 각도 영역 내의 값일 경우에는, 입사광(62, 64)은, 칼럼 구조 내의 상대적으로 굴절률이 높은 주상물(22)의 내부를, 방향을 변화시키면서 막두께 방향을 따라서 빠져나감에 의해, 출광면측에서의 광의 진행 방향이 균일하지 않게 될 것으로 추정된다.

그 결과, 입사광이 광확산 입사 각도 영역 내일 경우에는, 입사광이 등방성 광확산 필름(20)에 의하여 확산되어, 확산광(62', 64')으로 될 것으로 추정된다.

한편, 등방성 광확산 필름(20)에 대한 입사광의 입사각이, 광확산 입사 각도 영역으로부터 벗어날 경우에는, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 입사광(66)은, 등방성 광확산 필름에 의하여 확산되지 않고, 그대로 등방성 광확산 필름(20)을 투과하여, 투과광(66')으로 될 것으로 추정된다.

따라서, 상술한 이방성 광확산 필름과 마찬가지의 기본 원리에 의해, 칼럼 구조(23)를 구비한 등방성 광확산 필름(20)은, 예를 들면, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 광의 투과와 확산에 있어서 입사 각도 의존성을 발휘하는 것이 가능해진다.

단, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 칼럼 구조(23)를 갖는 등방성 광확산 필름은, 그 광확산 특성으로서, 통상, 「등방성」을 갖게 된다.

이것은, 칼럼 구조(23)에서는, 도 3의 (b)에 나타내는 단면과 수직인 단면에 있어서도, 마찬가지로 칼럼 구조 내를 스텝 인덱스형 또는 그래디엔트 인덱스형의 반사를 반복하면서 광이 빠져나감에 의한 것으로 추정된다.

여기에서, 본 발명에 있어서 「등방성」이란, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 입사광이 필름에 의하여 확산되었을 경우에, 확산된 출사광에 있어서의 필름과 평행한 면 내에서의, 그 광의 확산 상태(확산광의 확장 형상)가, 같은 면 내에서의 방향에 따라서 변화하지 않는 성질을 의미한다.

보다 구체적으로는, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 확산된 출사광의 확산 상태는, 필름과 평행한 면 내에 있어서 원상으로 된다.

또한, 등방성 광확산 필름에 있어서는, 이방성 광확산 필름과는 달리, 광확산이 생기는 방향은, 특히 한정되지 않는다.

따라서, 등방성 광확산 필름에 있어서 입사광의 「입사각 θ1」이라 한 경우, 단순히, 등방성 광확산 필름의 입사측 표면의 법선에 대한 각도를 0°로 한 경우의 각도(°)를 의미하는 것으로 한다.

그 밖의 내용에 대해서는, 상술한 이방성 광확산 필름의 내용과 중복하기 때문에, 생략한다.

2. 기본적 구성

다음으로, 도 5∼6을 사용해서, 본 발명의 타원형상 광확산 특성을 갖는 광확산 필름의 기본적인 구성을 설명한다.

우선, 도 5의 (a)에는, 타원형상 광확산 필름(30)의 상면도(평면도)가 나타나 있고, 도 5의 (b)에는, 타원형상 광확산 필름(30)을, 점선 A-A를 따라서 수직 방향으로 절단하여, 절단면을 화살표 방향으로 바라보았을 경우의 타원형상 광확산 필름(30)의 단면도가 나타나 있다.

또한, 도 6의 (a)에는, 필름 내에 소정의 내부 구조를 갖는 타원형상 광확산 필름(30)의 전체도를 나타내고, 도 6의 (b)에는, 도 6의 (a)의 타원형상 광확산 필름(30)을 X 방향으로부터 보았을 경우의 단면도를 나타내고, 도 6의 (c)에는, 도 6의 (a)의 타원형상 광확산 필름(30)을 Y 방향으로부터 보았을 경우의 단면도를 나타낸다.

이러한 도 5의 (a)의 평면도에 나타내는 바와 같이, 타원형상 광확산 필름(30)은, 상대적으로 굴절률이 낮은 영역(34) 중에 상대적으로 굴절률이 높은 복수의 박편상물(32)을, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서 복수 열 배열시켜서 이루어지는 소정의 내부 구조(33)를 구비하고 있다.

또한, 일렬로 배열한 복수의 박편상물(32)은, 소정의 간격을 두고 배치되어 있고, 그 간극에는, 상대적으로 굴절률이 낮은 영역(34)이 개재해 있다.

즉, 박편상물(32)은, 굴절률이 높은 루버 구조의 연재를, 상대적으로 굴절률이 낮은 영역(34)에 의해 절단함에 의해 형성된 단부(端部)와, 2개의 단부에 의해 끼워지는 판상 부분으로 이루어진다.

또, 도 5의 (a)에서는, 간단하게 하기 위해 박편상물(32)을 장방형으로 나타냈지만 실제로는 각이 둥글게 된 장방형에 가까운 형태를 하고 있다.

또한, 도 5의 (b)의 단면도에 나타내는 바와 같이, 상대적으로 굴절률이 높은 박편상물(32)과, 상대적으로 굴절률이 낮은 영역(34)은, 타원형상 광확산 필름(30)에 대한 법선 방향(막두께 방향)에 있어서, 각각 교호로 배치된 상태를 유지하고 있다.

이에 따라, 상술한 이방성 광확산 필름 및 등방성 광확산 필름과 마찬가지의 원리에 의해(도 5의 (b)), 소정의 내부 구조(33)를 구비한 타원형상 광확산 필름(30)은, 예를 들면, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 광의 투과와 확산에 있어서 입사 각도 의존성을 발휘하는 것이 가능해진다.

단, 도 5∼6에 나타내는 바와 같이, 타원형상 광확산 필름(30)은, 상대적으로 굴절률이 낮은 영역(34)의 중에 상대적으로 굴절률이 높은 복수의 박편상물(32)을, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서 복수 열 배열시켜서 이루어지는 소정의 내부 구조(33)를 가지므로, 그 광확산 특성으로서, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 타원형상의 광확산 특성을 갖게 된다.

즉, 타원형상 광확산 필름(30)에 있어서의 소정의 내부 구조(33)는, 이른바, 이방성 광확산 필름(10)에 있어서의 루버 구조(13) 및 등방성 광확산 필름(20)에 있어서의 칼럼 구조(23)의 하이브리드 구조이다.

보다 구체적으로는, 소정의 내부 구조를 구성하는 박편상물에 있어서는, 중앙의 판상 부분이 이방성 광확산을 발현시키고, 단부가 등방성 광확산을 발현시키고 있을 것으로 추정된다.

이 때문에, 소정의 내부 구조에 있어서는 타원형상 광확산이 생길 것으로 추정된다.

즉, 루버 구조에서는, 이를 구성하는 판상 영역이 기본적으로 단부를 갖지 않기 때문에, 이방성이 강하고, 등방성이 거의 없는 광확산, 즉, 이방성 광확산을 발생시킨다.

또한, 칼럼 구조에서는, 이를 구성하는 주상물이 판상 부분을 갖지 않기 때문에, 등방성이 강하고, 이방성이 거의 없는 광확산, 즉, 등방성 광확산을 발생시킨다.

따라서, 판상 부분과 단부를 함께 갖는 박편상물을 구비한 소정의 내부 구조에서는, 루버 구조와 칼럼 구조의 중간의 광확산이 생기게 되어, 이방성과 등방성을 겸비한 타원형상 광확산이 생길 것으로 추정된다.

또한, 타원형상 광확산 필름에 있어서는, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 타원형상 광확산에 있어서의 장경 방향은, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서, 복수 열 배열해서 이루어지는 박편상물의 배열 방향에 수직인 방향이므로, 입사광의 「입사각 θ1」이라 한 경우, 필름면을 따른 임의의 일 방향으로 배열해서 이루어지는 박편상물의 배열 방향에 수직인 성분의 입사각을 의미하는 것으로 한다. 또한, 이때, 입사각 θ1은, 광확산 필름의 입사측 표면의 법선에 대한 각도를 0°로 한 경우의 각도(°)를 의미하는 것으로 한다.

또한, 타원형상 광확산 필름에 있어서, 「확산광의 개방각」이란, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서, 복수 열 배열해서 이루어지는 박편상물의 배열 방향과 평행한 X 방향으로부터, 필름의 단면을 바라보았을 경우에 있어서의 장경 방향의 확산광의 개방각 θ2와, 도 6의 (c)에 나타내는 바와 같이, X 방향과 직교하는 Y 방향으로부터 필름의 단면을 바라보았을 경우에 있어서의 단경 방향의 확산광의 개방각 θ2'의 2개가 정의된다.

3. 내부 구조

본 발명의 광확산 필름은, 필름 내에 있어서, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 박편상물을, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서, 복수 열 배열시켜서 이루어지는 소정의 내부 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

이하, 이러한 소정의 내부 구조에 대하여, 구체적으로 설명한다.

(1) 굴절률

소정의 내부 구조에 있어서, 굴절률이 상대적으로 높은 박편상물의 굴절률과, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역의 굴절률과의 차를 0.01 이상의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 굴절률의 차를 0.01 이상의 값으로 함에 의해, 소정의 내부 구조 내에 있어서 입사광을 안정적으로 반사시켜, 입사 각도 의존성 및 확산광의 개방 각도를 보다 향상시킬 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 굴절률의 차가 0.01 미만의 값으로 되면, 입사광이 소정의 내부 구조 내에서 전반사하는 각도역이 좁아지므로, 입사 각도 의존성이 과도하게 저하하거나, 확산광의 개방각이 과도하게 좁아지거나 하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 소정의 내부 구조에 있어서의 굴절률이 상대적으로 높은 박편상물의 굴절률과, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역의 굴절률과의 차를 0.05 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.1 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 굴절률의 차는 클수록 바람직하지만, 소정의 내부 구조를 형성 가능한 재료를 선정하는 관점에서, 0.3 정도가 상한인 것으로 생각할 수 있다.

(2) 관계식(1)

또한, 본 발명의 광확산 필름은, 도 7의 (a)∼(c)에 나타내는 바와 같이, 그 막두께 방향에 있어서의 박편상물(32)의 상단부(라인 A)에서부터 50㎛ 아래쪽의 위치(라인 B)에 있어서의 박편상물(32)의 폭을 T₅₀(㎛), 박편상물(32)의 필름면을 따른 배열 방향에 있어서의 길이를 L₅₀(㎛)로 했을 경우에, 하기 관계식(1)을 만족하는 것을 특징으로 한다.

또, 도 7의 (a)는, 광확산 필름(30)을, 박편상물(32)의 필름면을 따른 배열 방향과 직교하는 면으로 절단한 단면도(측면도)이고, 도 7의 (b)는, 광확산 필름(30)을, 라인 B를 지나는 필름면과 평행한 면으로 절단한 단면도(상면도)이고, 도 7의 (c)는, 도 7의 (b)에 나타내는 단면도에 있어서의 일부를 확대한 확대도이다.

0.05≤T₅₀/L₅₀<0.9 (1)

이 이유는, T₅₀ 및 L₅₀이 관계식(1)을 만족함에 의해, 필름 내에 있어서, 종래의 루버 구조와도 다르고, 종래의 칼럼 구조와도 다른 소정의 내부 구조가 형성되어, 입사광을 광확산 필름과 평행한 면에 대해서 타원형상으로 광확산시킬 수 있기 때문이다.

즉, T₅₀/L₅₀이 0.05 미만의 값으로 되면, 박편상물의 배열 방향과 평행한 방향에의 광확산이 지나치게 작아져, 종래의 루버 구조를 갖는 이방성 광확산 필름과 같은 광확산 특성으로 되는 경우가 있기 때문이다. 한편, T₅₀/L₅₀이 0.9 이상의 값으로 되면, 박편상물의 배열 방향과 평행한 방향에의 광확산이 지나치게 커져, 종래의 칼럼 구조를 갖는 등방성 광확산 필름과 같은 광확산 특성으로 되는 경우가 있기 때문이다.

여기에서, 본 발명에 있어서는, 0.05 이상, 0.9 미만의 수치 범위 내에 특히 바람직한 T₅₀/L₅₀의 값이 존재하는 것은 아니며, 이러한 수치 범위 내에 있어서 T₅₀/L₅₀의 값을 적의 변화시킴으로써, 각종 용도에 따른 타원형상 광확산의 타원율을 제어할 수 있다.

단, 본 발명이, 종래의 이방성 광확산 필름이나 등방성 광확산 필름과는 다른 것이 보다 명확해진다는 관점에서는, 필름의 막두께 방향에 있어서의 박편상물의 상단부에서부터 50㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 폭을 T₅₀(㎛), 박편상물의 필름면을 따른 배열 방향에 있어서의 길이를 L₅₀(㎛)로 했을 경우에, 하기 관계식(1')을 만족하는 것이 보다 바람직하며, 하기 관계식(1'')을 만족하는 것이 더 바람직하다.

0.08≤T₅₀/L₅₀≤0.8 (1')

0.1≤T₅₀/L₅₀≤0.5 (1'')

또한, 도 7의 (a)∼(c)에 나타내는 바와 같이, 박편상물(32)의 상단부(라인 A)에서부터 50㎛ 아래쪽의 위치(라인 B)에 있어서의 박편상물(32)의 폭 T₅₀를 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 박편상물의 폭 T₅₀를 이러한 범위 내의 값으로 함에 의해, 입사광을, 보다 효과적으로 타원형상으로 광확산시킬 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 박편상물의 폭 T₅₀가 0.1㎛ 미만의 값으로 되면, 입사광의 입사 각도에 상관없이, 광확산 특성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 박편상물의 폭 T₅₀가 15㎛를 초과한 값으로 되면, 박편상물 내를 직진해서 그대로 통과하는 광이 증가하여, 확산광의 균일성이 저하하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 박편상물의 상단부에서부터 50㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 폭 T₅₀를 0.5∼10㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 1∼5㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 도 7의 (a)∼(c)에 나타내는 바와 같이, 박편상물(32)의 상단부(라인 A)에서부터 50㎛ 아래쪽의 위치(라인 B)에 있어서의 박편상물(32)의 필름면을 따른 배열 방향에 있어서의 길이 L₅₀을 0.11∼300㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 박편상물의 길이 L₅₀을 이러한 범위 내의 값으로 함에 의해, 입사광을, 보다 효과적으로 타원형상으로 광확산시킬 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 박편상물의 길이 L₅₀이 0.11㎛ 미만의 값으로 되면, 입사광의 입사 각도에 상관없이, 광확산 특성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 박편상물의 길이 L₅₀이 300㎛를 초과한 값으로 되면, 박편상물의 배열 방향과 평행한 방향에의 광확산이 지나치게 작아져, 종래의 루버 구조를 갖는 이방성 광확산 필름과 같은 광확산 특성으로 되는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 박편상물의 상단부에서부터 50㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 필름면을 따른 배열 방향에 있어서의 길이 L₅₀을 0.56∼200㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 1.1∼100㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 도 7의 (a)∼(c)에 나타내는 바와 같이, 박편상물(32)의 상단부(라인 A)에서부터 50㎛ 아래쪽의 위치(라인 B)에 있어서의 박편상물(32)의 필름면을 따른 배열 방향에서의 복수의 박편상물(32)의 사이의 거리 P₅₀를 0.1∼100㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 복수의 박편상물간의 거리 P₅₀가 0.1㎛ 미만의 값으로 되면, 입사광의 입사 각도에 상관없이, 광확산 특성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 복수의 박편상물간의 거리 P₅₀가 100㎛를 초과한 값으로 되면, 박편상물의 밖, 즉 저굴절률 영역 내를 직진해서 그대로 통과하는 광이 증가하여, 확산광의 균일성이 저하하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 박편상물의 상단부에서부터 50㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 필름면을 따른 배열 방향에서의 복수의 박편상물간의 거리 P₅₀를 0.5∼75㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 1∼50㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 도 7의 (a)∼(c)에 나타내는 바와 같이, 박편상물(32)의 상단부(라인 A)에서부터 50㎛ 아래쪽의 위치(라인 B)에 있어서의 복수 열 배열된 박편상물(32)의 열간의 거리 P₅₀'를 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 박편상물의 열간의 거리 P₅₀'가 0.1㎛ 미만의 값으로 되면, 입사광의 입사 각도에 상관없이, 광확산 특성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 박편상물의 열간의 거리 P₅₀'가 15㎛를 초과한 값으로 되면, 박편상물의 밖, 즉 저굴절률 영역 내를 직진해서 그대로 통과하는 광이 증가하여, 확산광의 균일성이 저하하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 박편상물의 상단부에서부터 50㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 복수 열 배열된 박편상물의 열간의 거리 P₅₀'를 0.5∼10㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 1∼5㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

(3) 관계식(2)

또한, 박편상물의 필름면을 따른 배열 방향에 있어서의 길이 L이, 광확산 필름의 막두께 방향에 있어서의 상단부측으로부터 아래쪽을 향해서, 길어지는 것이 바람직하다.

또한, 박편상물의 폭 T에 대해서도, 광확산 필름의 막두께 방향에 있어서의 위쪽에서부터 아래쪽을 향해서, 두꺼워지는 것이 바람직하다.

이 이유는, 소정의 내부 구조를 이렇게 구성함에 의해, 입사광을, 더 효과적으로 타원형상으로 광확산시킬 수 있기 때문이다.

즉, 전체적으로 상단부측으로부터 아래쪽을 향하여 박편상물의 단면적이 커짐에 의해, 복귀광이 억제되어, 출사광의 확산이 촉진될 것으로 추정된다.

보다 구체적으로는, 도 7의 (a) 및 도 8의 (a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름(30)의 막두께 방향에 있어서의 박편상물(32)의 상단부(라인 A)에서부터 75㎛ 아래쪽의 위치(라인 C)에 있어서의 박편상물(32)의 폭을 T₇₅(㎛), 박편상물(32)의 필름면을 따른 배열 방향에 있어서의 길이를 L₇₅(㎛)로 했을 경우에, 하기 관계식(2)을 만족하는 것이 바람직하다.

또, 도 8의 (a)는, 광확산 필름(30)을, 라인 C를 지나는 필름면과 평행한 면으로 절단한 단면도(상면도)이고, 도 8의 (b)는, 도 8의 (a)에 나타내는 단면도에 있어서의 일부를 확대한 확대도이다.

0.01≤T₇₅/L₇₅<0.5 (2)

이 이유는, T₇₅/L₇₅이 0.01 미만의 값으로 되면, 박편상물의 배열 방향과 평행한 방향에의 광확산이 지나치게 작아져, 종래의 루버 구조를 갖는 이방성 광확산 필름과 같은 광확산 특성으로 되는 경우가 있기 때문이다. 한편, T₇₅/L₇₅이 0.5 이상의 값으로 되면, 박편상물의 배열 방향과 평행한 방향에의 광확산이 지나치게 커져, 종래의 칼럼 구조를 갖는 등방성 광확산 필름과 같은 광확산 특성으로 되는 경우가 있기 때문이다.

여기에서, 본 발명에 있어서는, 0.01 이상, 0.5 미만의 수치 범위 내에 특히 바람직한 T₇₅/L₇₅의 값이 존재하는 것은 아니며, 이러한 수치 범위 내에 있어서 T₇₅/L₇₅의 값을 적의 변화시킴으로써, 각종 용도에 따른 타원형상 광확산의 타원율을 제어할 수 있다.

단, 본 발명이, 종래의 이방성 광확산 필름이나 등방성 광확산 필름과는 다른 것이 보다 명확해진다는 관점에서는, 필름의 막두께 방향에 있어서의 박편상물의 상단부에서부터 75㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 폭을 T₇₅(㎛), 박편상물의 필름면을 따른 배열 방향에 있어서의 길이를 L₇₅(㎛)로 했을 경우에, 하기 관계식(2')을 만족하는 것이 보다 바람직하며, 하기 관계식(2'')을 만족하는 것이 더 바람직하다.

0.02≤T₇₅/L₇₅≤0.2 (2')

0.05≤T₇₅/L₇₅≤0.1 (2'')

또한, 도 7의 (a) 및 도 8의 (a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 박편상물(32)의 상단부(라인 A)에서부터 75㎛ 아래쪽의 위치(라인 C)에 있어서의 박편상물(32)의 폭 T₇₅를 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 박편상물의 폭 T₇₅가 0.1㎛ 미만의 값으로 되면, 입사광의 입사 각도에 상관없이, 광확산 특성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 박편상물의 폭 T₇₅가 15㎛를 초과한 값으로 되면, 박편상물 내를 직진해서 그대로 통과하는 광이 증가하여, 확산광의 균일성이 저하하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 박편상물의 상단부에서부터 75㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 폭 T₇₅를 0.5∼10㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 1∼5㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 도 7의 (a) 및 도 8의 (a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 박편상물(32)의 상단부(라인 A)에서부터 75㎛ 아래쪽의 위치(라인 C)에 있어서의 박편상물(32)의 필름면을 따른 배열 방향에 있어서의 길이 L₇₅을 0.2∼1500㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 박편상물의 길이 L₇₅이 0.2㎛ 미만의 값으로 되면, 입사광의 입사 각도에 상관없이, 광확산 특성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 박편상물의 길이 L₇₅이 1500㎛를 초과한 값으로 되면, 박편상물의 배열 방향과 평행한 방향에의 광확산이 지나치게 작아져, 종래의 루버 구조를 갖는 이방성 광확산 필름과 같은 광확산 특성으로 되는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 박편상물의 상단부에서부터 75㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 필름면을 따른 배열 방향에 있어서의 길이 L₇₅을 1∼1000㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 2∼500㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 도 7의 (a) 및 도 8의 (a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 박편상물(32)의 상단부(라인 A)에서부터 75㎛ 아래쪽의 위치(라인 C)에 있어서의 박편상물(32)의 필름면을 따른 배열 방향에서의 복수의 박편상물(32)의 사이의 거리 P₇₅를 0.1∼100㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 복수의 박편상물간의 거리 P₇₅가 0.1㎛ 미만의 값으로 되면, 입사광의 입사 각도에 상관없이, 광확산 특성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 복수의 박편상물간의 거리 P₇₅가 100㎛를 초과한 값으로 되면, 박편상물의 밖, 즉 저굴절률 영역 내를 직진해서 그대로 통과하는 광이 증가하여, 확산광의 균일성이 저하하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 박편상물의 상단부에서부터 75㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 필름면을 따른 배열 방향에서의 복수의 박편상물간의 거리 P₇₅를 0.5∼75㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 1∼50㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 도 7의 (a) 및 도 8의 (a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 박편상물(32)의 상단부(라인 A)에서부터 75㎛ 아래쪽의 위치(라인 C)에 있어서의 복수 열 배열된 박편상물(32)의 열간의 거리 P₇₅'를 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 박편상물의 열간의 거리 P₇₅'가 0.1㎛ 미만의 값으로 되면, 입사광의 입사 각도에 상관없이, 광확산 특성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 박편상물의 열간의 거리 P₇₅'가 15㎛를 초과한 값으로 되면, 박편상물의 밖, 즉 저굴절률 영역 내를 직진해서 그대로 통과하는 광이 증가하여, 확산광의 균일성이 저하하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 박편상물의 상단부에서부터 75㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 복수 열 배열된 박편상물의 열간의 거리 P₇₅'를 0.5∼10㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 1∼5㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

(4) 관계식(3)

또한, 도 7의 (a) 및 도 9의 (a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름(30)의 막두께 방향에 있어서의 박편상물(32)의 상단부(라인 A)에서부터 100㎛ 아래쪽의 위치(라인 D)에 있어서의 박편상물(32)의 폭을 T₁₀₀(㎛), 박편상물(32)의 필름면을 따른 배열 방향에 있어서의 길이를 L₁₀₀(㎛)로 했을 경우에, 하기 관계식(3)을 만족하는 것이 바람직하다.

또, 도 9의 (a)는, 광확산 필름(30)을, 라인 D를 지나는 필름면과 평행한 면으로 절단한 단면도(상면도)이고, 도 9의 (b)는, 도 9의 (a)에 나타내는 단면도에 있어서의 일부를 확대한 확대도이다.

0.005≤T₁₀₀/L₁₀₀<0.1 (3)

이 이유는, T₁₀₀/L₁₀₀이 0.005 미만의 값으로 되면, 박편상물의 배열 방향과 평행한 방향에의 광확산이 지나치게 작아져, 종래의 루버 구조를 갖는 이방성 광확산 필름과 같은 광확산 특성으로 되는 경우가 있기 때문이다. 한편, T₁₀₀/L₁₀₀이 0.1을 초과한 값으로 되면, 박편상물의 배열 방향과 평행한 방향에의 광확산이 지나치게 커져, 종래의 칼럼 구조를 갖는 등방성 광확산 필름과 같은 광확산 특성으로 되는 경우가 있기 때문이다.

여기에서, 본 발명에 있어서는, 0.005 이상, 0.1 미만의 수치 범위 내에 특히 바람직한 T₁₀₀/L₁₀₀의 값이 존재하는 것은 아니며, 이러한 수치 범위 내에 있어서 T₁₀₀/L₁₀₀의 값을 적의 변화시킴으로써, 각종 용도에 따른 타원형상 광확산의 타원율을 제어할 수 있다.

단, 본 발명이, 종래의 이방성 광확산 필름이나 등방성 광확산 필름과는 다른 것이 보다 명확해진다는 관점에서는, 필름의 막두께 방향에 있어서의 박편상물의 상단에서부터 100㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 폭을 T₁₀₀(㎛), 박편상물의 필름면을 따른 배열 방향에 있어서의 길이를 L₁₀₀(㎛)로 했을 경우에, 하기 관계식(3')을 만족하는 것이 보다 바람직하며, 하기 관계식(3'')을 만족하는 것이 더 바람직하다.

0.008≤T₁₀₀/L₁₀₀≤0.08 (3')

0.01≤T₁₀₀/L₁₀₀≤0.06 (3'')

또한, 도 7의 (a) 및 도 9의 (a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 박편상물(32)의 상단부(라인 A)에서부터 100㎛ 아래쪽의 위치(라인 D)에 있어서의 박편상물(32)의 폭 T₁₀₀를 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 박편상물의 폭 T₁₀₀가 0.1㎛ 미만의 값으로 되면, 입사광의 입사 각도에 상관없이, 광확산 특성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 박편상물의 폭 T₁₀₀가 15㎛를 초과한 값으로 되면, 박편상물 내를 직진해서 그대로 통과하는 광이 증가하여, 확산광의 균일성이 저하하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 박편상물의 상단부에서부터 100㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 폭 T₁₀₀를 0.5∼10㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 1∼5㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 도 7의 (a) 및 도 9의 (a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 박편상물(32)의 상단부(라인 A)에서부터 100㎛ 아래쪽의 위치(라인 D)에 있어서의 박편상물(32)의 필름면을 따른 배열 방향에 있어서의 길이 L₁₀₀을 1∼3000㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 박편상물의 길이 L₁₀₀이 1㎛ 미만의 값으로 되면, 입사광의 입사 각도에 상관없이, 광확산 특성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 박편상물의 길이 L₁₀₀이 3000㎛를 초과한 값으로 되면, 박편상물의 배열 방향과 평행한 방향에의 광확산이 지나치게 작아져, 종래의 루버 구조를 갖는 이방성 광확산 필름과 같은 광확산 특성으로 되는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 박편상물의 상단부에서부터 100㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 필름면을 따른 배열 방향에 있어서의 길이 L₁₀₀을 5∼2000㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 10∼1000㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 도 7의 (a) 및 도 9의 (a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 박편상물(32)의 상단부(라인 A)에서부터 100㎛ 아래쪽의 위치(라인 D)에 있어서의 박편상물(32)의 필름면을 따른 배열 방향에서의 복수의 박편상물(32)의 사이의 거리 P₁₀₀를 0.1∼100㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 복수의 박편상물간의 거리 P₁₀₀가 0.1㎛ 미만의 값으로 되면, 입사광의 입사 각도에 상관없이, 광확산 특성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 복수의 박편상물간의 거리 P₁₀₀가 100㎛를 초과한 값으로 되면, 박편상물의 밖, 즉 저굴절률 영역 내를 직진해서 그대로 통과하는 광이 증가하여, 확산광의 균일성이 저하하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 박편상물의 상단부에서부터 100㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 필름면을 따른 배열 방향에서의 복수의 박편상물간의 거리 P₁₀₀를 0.5∼75㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 1∼50㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 도 7의 (a) 및 도 9의 (a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 박편상물(32)의 상단부(라인 A)에서부터 100㎛ 아래쪽의 위치(라인 D)에 있어서의 복수 열 배열된 박편상물(32)의 열간의 거리 P₁₀₀'를 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 박편상물의 열간의 거리 P₁₀₀'가 0.1㎛ 미만의 값으로 되면, 입사광의 입사 각도에 상관없이, 광확산 특성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 박편상물의 열간의 거리 P₁₀₀'가 15㎛를 초과한 값으로 되면, 박편상물의 밖, 즉 저굴절률 영역 내를 직진해서 그대로 통과하는 광이 증가하여, 확산광의 균일성이 저하하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 박편상물의 상단부에서부터 100㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 복수 열 배열된 박편상물의 열간의 거리 P₁₀₀'를 0.5∼10㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 1∼5㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

(5) 막두께 방향의 길이

또한, 도 10의 (a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 박편상물(32)의 막두께 방향에 있어서의 길이 Na를 50∼500㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 길이 Na가 50㎛ 미만의 값으로 되면, 소정의 내부 구조 내를 직진해버리는 입사광이 증가하여, 충분한 입사 각도 의존성 및 확산광의 개방각을 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 길이 Na가 500㎛를 초과한 값으로 되면, 광확산 필름용 조성물에 대해서 활성 에너지선을 조사하여 소정의 내부 구조를 형성할 때에, 초기에 형성된 소정의 내부 구조에 의하여 광중합의 진행 방향이 확산해버려, 원하는 내부 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 박편상물의 막두께 방향의 길이 Na를 70∼300㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 80∼200㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이, 소정의 내부 구조는, 필름의 막두께 방향에 있어서의 상하단 부분에까지 형성되어 있지 않아도 된다.

그 경우, 소정의 내부 구조가 형성되지 않는 상하단 부분의 폭 Nb는, 필름의 두께에도 의하지만, 일반적으로, 0∼50㎛의 범위 내의 값인 것이 바람직하며, 0∼5㎛의 범위 내의 값인 것이 더 바람직하다.

(6) 경사각

또한, 도 10의 (a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 박편상물(32)이 필름(30)의 막두께 방향에 대해서 일정한 경사각 θa로 경사져 있는 것이 바람직하다.

이 이유는, 박편상물을 일정한 경사각 θa로 경사시킴에 의해, 광확산 입사 각도 영역을 조절할 수 있기 때문이다.

또, θa는 박편상물의 배열 방향에 대해서 수직인 면으로 필름을 절단한 경우의 단면에 있어서 측정되는 경사각이며, 필름 표면에 대한 법선의 각도를 0°로 한 경우의 박편상물의 경사각(°)을 의미한다.

보다 구체적으로는, 도 10의 (a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 소정의 내부 구조의 상단면의 법선과 박편상물(32)의 상단부가 이루는 각도 중 좁은 측의 각도를 의미한다. 또, 도 10의 (a)∼(b)에 나타내는 바와 같이 박편상물(32)이 우측으로 기울어져 있을 때의 경사각을 기준으로 하여, 박편상물(32)이 좌측으로 기울어져 있을 때의 경사각을 마이너스로 표기한다.

또한, 도 10의 (c)에 나타내는 바와 같이, 박편상물이 굴곡해 있는 것도 바람직하다.

이 이유는, 박편상물(32)이 굴곡해 있음에 의해, 소정의 내부 구조 내를 직진해버리는 입사광을 감소시켜서, 광확산의 균일성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

또, 이러한 굴곡한 박편상물은, 활성 에너지선 조사를 행할 때에, 조사광의 조사 각도를 변화시키면서 광을 조사함에 의하여 얻을 수 있지만, 소정의 내부 구조를 형성하는 재료 물질의 종류에도 크게 의존한다.

4. 막두께

또한, 광확산 필름의 막두께를 100∼500㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 광확산 필름의 막두께를 이러한 범위 내의 값으로 함에 의해, 보다 우수한 입사 각도 의존성을 얻을 수 있기 때문이다.

즉, 광확산 필름의 막두께가 100㎛ 미만의 값으로 되면, 소정의 내부 구조 내를 직진하는 광이 증가하여, 광확산 특성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 광확산 필름의 막두께가 500㎛를 초과한 값으로 되면, 광확산 필름용 조성물에 대해서 활성 에너지선을 조사하여 소정의 내부 구조를 형성할 때에, 초기에 형성된 내부 구조에 의하여 광중합의 진행 방향이 확산해버려, 원하는 내부 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 광확산 필름의 막두께를 130∼300㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 150∼250㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

5. 점착제층

또한, 본 발명의 광확산 필름은, 그 편면 또는 양면에 피착체에 대해서 적층하기 위한 점착제층을 구비하고 있어도 된다.

이러한 점착제층을 구성하는 점착제로서는, 특히 제한되는 것은 아니며, 종래 공지의 아크릴계, 실리콘계, 우레탄계, 고무계 등의 점착제를 사용할 수 있다.

6. 타원형상 광확산

또한, 도 6의 (b)∼(c)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름에 의해 입사광을 확산시켰을 때에 얻어지는 타원형상의 광확산에 있어서의 장경 방향의 확산광의 개방각을 θ2(°)로 하고, 단경 방향의 확산광의 개방각을 θ2'(°)로 했을 경우에, 하기 관계식(4)을 만족하는 것이 바람직하다.

0.2≤θ2'/θ2≤0.9 (4)

이 이유는, 관계식(4)을 만족함에 의해, 장방형의 디스플레이에 대한 적용성을, 더 향상시킬 수 있기 때문이다.

즉, θ2'/θ2가 0.2 미만의 값으로 되면, 이방성 광확산에 가까워져, 디스플레이 전면(全面)을 밝게 하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, θ2'/θ2가 0.9를 초과한 값으로 되면, 등방성 광확산에 가까워져, 장방형상의 디스플레이에 있어서 허비되는 확산광이 존재하게 되는 경우가 있기 때문이다.

여기에서, 본 발명에 있어서는, 0.2∼0.9의 수치 범위 내에 특히 바람직한 θ2'/θ2의 값이 존재하는 것은 아니며, 이러한 수치 범위 내에 있어서 θ2'/θ2의 값을 적의 변화시킴으로써, 각종 용도에 따른 최적인 타원형상 광확산을 얻을 수 있다.

단, 본 발명이, 종래의 이방성 광확산 필름이나 등방성 광확산 필름과는 다른 것이 보다 명확해진다는 관점에서는, 광확산 필름에 의해 입사광을 확산시켰을 때에 얻어지는 타원형상의 광확산에 있어서의 장경 방향의 확산광의 개방각을 θ2(°)로 하고, 단경 방향의 확산광의 개방각을 θ2'(°)로 했을 경우에, 하기 관계식(4')을 만족하는 것이 보다 바람직하며, 하기 관계식(4'')을 만족하는 것이 더 바람직하다.

0.3≤θ2'/θ2≤0.8 (4')

0.4≤θ2'/θ2≤0.7 (4'')

7. 제조 방법

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

(a) 광확산 필름용 조성물을 준비하는 공정

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

(c) 도포층에 대하여, 활성 에너지선을 조사하는 공정으로서, 도포층의 표면에 있어서, 활성 에너지선 광원으로부터의 활성 에너지선의 조도가 최대로 되는 영역 위에 위치하는 임의의 한 점에 있어서의, 활성 에너지선의 입사 각도 폭이 최소값을 취하는 방위각 방향과, 활성 에너지선의 입사 각도 폭이 최대값을 취하는 방위각 방향이 직교해 있으며, 또한, 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최소값을 10° 이하의 값으로 함과 함께, 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최대값을 10° 초과∼40° 이하의 범위 내의 값으로 하는 공정

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

(1) 공정(a) : 광확산 필름용 조성물을 준비하는 공정

이러한 공정은, 소정의 광확산 필름용 조성물을 준비하는 공정이다.

보다 구체적으로는, 굴절률이 다른 적어도 2개의 중합성 화합물, 광중합개시제 및 소망에 따라 그 밖의 첨가제를 혼합하는 공정이다.

또한, 혼합에 있어서는, 실온 하에서 그대로 교반해도 되지만, 균일성을 향상시키는 관점에서는, 예를 들면, 40∼80℃의 가온 조건 하에서 교반하여, 균일한 혼합액으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 도공에 적합한 원하는 점도로 되도록, 희석용제를 더 가하는 것도 바람직하다.

이하, 광확산 필름용 조성물에 대하여, 보다 구체적으로 설명한다.

(1)-1 고굴절률 중합성 화합물

(i) 종류

굴절률이 다른 2개의 중합성 화합물 중, 굴절률이 상대적으로 높은 쪽의 중합성 화합물(이하, (A)성분이라 하는 경우가 있음)의 종류는, 특히 한정되지 않지만, 그 주성분을 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, (A)성분으로서, 특정의 (메타)아크릴산에스테르를 함유함에 의해, (A)성분의 중합 속도를, 굴절률이 상대적으로 낮은 쪽의 중합성 화합물(이하, (B)성분이라 하는 경우가 있음)의 중합 속도보다도 빠르게 해서, 이들 성분간에 있어서의 중합 속도에 소정의 차를 발생시켜, 양 성분의 공중합성을 효과적으로 저하시킬 수 있을 것으로 추정되기 때문이다.

그 결과, 광경화시켰을 때에, (B)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에, (A)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 박편상물을, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서, 복수 열 배열시켜서 이루어지는 소정의 내부 구조를 효율 좋게 형성할 수 있다.

또한, (A)성분으로서, 특정의 (메타)아크릴산에스테르를 함유함에 의해, 단량체의 단계에서는 (B)성분과 충분한 상용성(相溶性)을 가지면서도, 중합의 과정에 있어서 복수 이어진 단계에서는 (B)성분과의 상용성을 소정의 범위에까지 저하시켜서, 소정의 내부 구조를 더 효율 좋게 형성할 수 있을 것으로 추정된다.

또한, (A)성분으로서, 특정의 (메타)아크릴산에스테르를 함유함에 의해, 소정의 내부 구조에 있어서의 (A)성분에 유래한 영역의 굴절률을 높게 해서, (B)성분에 유래한 영역의 굴절률과의 차를, 소정 이상의 값으로 조절할 수 있다.

따라서, (A)성분으로서, 특정의 (메타)아크릴산에스테르를 함유함에 의해, 후술하는 (B)성분의 특성과 더불어, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에, 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 박편상물을, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서, 복수 열 배열시켜서 이루어지는 소정의 내부 구조를 효율적으로 형성할 수 있다.

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

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

또한, 이러한 (A)성분으로서의 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산비페닐, (메타)아크릴산나프틸, (메타)아크릴산안트라실, (메타)아크릴산벤질페닐, (메타)아크릴산비페닐옥시알킬, (메타)아크릴산나프틸옥시알킬, (메타)아크릴산안트라실옥시알킬, (메타)아크릴산벤질페닐옥시알킬 등, 또는, 방향환 위의 수소 원자의 일부가 할로겐, 알킬, 알콕시, 할로겐화알킬 등에 의하여 치환된 것 등을 들 수 있다.

또한, (A)성분으로서의 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르로서, 비페닐환을 함유하는 화합물을 포함하는 것이 바람직하며, 특히, 하기 일반식(1)으로 표시되는 비페닐 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.

(일반식(1) 중, R¹∼R¹⁰은, 각각 독립해 있으며, R¹∼R¹⁰의 적어도 1개는, 하기 일반식(2)으로 표시되는 치환기이고, 나머지는, 수소 원자, 수산기, 카르복시기, 알킬기, 알콕시기, 할로겐화알킬기, 히드록시알킬기, 카르복시알킬기 및 할로겐 원자의 어느 하나의 치환기임)

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

이 이유는, (A)성분으로서, 특정의 구조를 갖는 비페닐 화합물을 함유함에 의해, (A)성분 및 (B)성분의 중합 속도에 소정의 차를 발생시켜, (A)성분과, (B)성분과의 상용성을 소정의 범위에까지 저하시켜서, 양 성분끼리의 공중합성을 저하시킬 수 있을 것으로 추정되기 때문이다.

또한, (A)성분에 유래한 영역의 굴절률을 높게 해서, (B)성분에 유래한 영역의 굴절률과의 차를, 소정 이상의 값으로, 보다 용이하게 조절할 수 있다.

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

이 이유는, 이러한 탄소수가 4를 초과한 값으로 되면, (A)성분의 중합 속도가 저하하거나, (A)성분에 유래한 영역의 굴절률이 지나치게 낮아지거나 해서, 소정의 내부 구조를 효율적으로 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 일반식(1)에 있어서의 R¹∼R¹⁰이, 알킬기, 알콕시기, 할로겐화알킬기, 히드록시알킬기, 및 카르복시알킬기의 어느 하나를 포함할 경우에는, 그 알킬 부분의 탄소수를 1∼3의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 1∼2의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 일반식(1)에 있어서의 R¹∼R¹⁰이, 할로겐화알킬기 또는 할로겐 원자 이외의 치환기, 즉, 할로겐을 포함하지 않는 치환기인 것이 바람직하다.

이 이유는, 광확산 필름을 폐기할 때에, 소각에 의한 다이옥신의 발생을 방지하여, 환경 보호의 관점에서 바람직하기 때문이다.

또, 종래의 광확산 필름에 있어서는, 원하는 내부 구조를 얻음에 있어서, 모노머 성분을 고굴절률화할 목적으로, 모노머 성분에 있어서 할로겐 치환이 행해지는 것이 일반적이었다.

이 점에서, 일반식(1)으로 표시되는 비페닐 화합물이면, 할로겐 치환을 행하지 않는 경우이어도, 높은 굴절률로 할 수 있다.

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

또한, 일반식(1)에 있어서의 R²∼R⁹의 어느 하나가, 일반식(2)으로 표시되는 치환기인 것이 바람직하다.

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

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

이에 따라, 광경화의 단계에 있어서, (A)성분 및 (B)성분의 미세한 레벨로의 응집·상분리를 가능하게 하여, 소정의 내부 구조를 구비한 광확산 필름을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 마찬가지의 관점에서, 일반식(1)에 있어서의 R³, R⁵, R⁶ 및 R⁸의 어느 하나가, 일반식(2)으로 표시되는 치환기인 것이 특히 바람직하다.

또한, 일반식(2)으로 표시되는 치환기에 있어서의 반복수 m을, 통상 1∼10의 정수로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 반복수 m이 10을 초과한 값으로 되면, 중합 부위와, 비페닐환을 잇는 옥시알킬렌쇄가 지나치게 길어져, 중합 부위에 있어서의 (A)성분끼리의 중합을 저해하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 일반식(2)으로 표시되는 치환기에 있어서의 반복수 m을, 1∼4의 정수로 하는 것이 보다 바람직하며, 1∼2의 정수로 하는 것이 특히 바람직하다.

또, 마찬가지의 관점에서, 일반식(2)으로 표시되는 치환기에 있어서의 탄소수 n을, 통상 1∼4의 정수로 하는 것이 바람직하다.

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

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

(ⅱ) 분자량

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

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

그 결과, 광경화시켰을 때에, (B)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에, (A)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 박편상물을, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서, 복수 열 배열시켜서 이루어지는 소정의 내부 구조를, 보다 효율적으로 형성할 수 있다.

즉, (A)성분의 분자량이 200 미만의 값으로 되면, 입체 장해에 의해 중합 속도가 저하하여, (B)성분의 중합 속도에 가까워져, (B)성분과의 공중합이 생기기 쉬워지는 경우가 있기 때문이다. 한편, (A)성분의 분자량이 2,500을 초과한 값으로 되면, (B)성분과의 분자량의 차가 작아지는 것에 수반하여, (A)성분의 중합 속도가 저하해서 (B)성분의 중합 속도에 가까워져, (B)성분과의 공중합이 생기기 쉬워질 것으로 추정되고, 그 결과, 소정의 내부 구조를 효율 좋게 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

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

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

(ⅲ) 단독 사용

또한, 본 발명에 있어서의 광확산 필름용 조성물은, 소정의 내부 구조에 있어서의 굴절률이 상대적으로 높은 영역을 형성하는 모노머 성분으로서, (A)성분을 함유하는 것을 특징으로 하지만, (A)성분은 한 성분으로 함유되는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이렇게 구성함에 의해, (A)성분에 유래한 영역, 즉 굴절률이 상대적으로 높은 박편상물에 있어서의 굴절률의 불균일을 효과적으로 억제하여, 소정의 내부 구조를 구비한 광확산 필름을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.

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

그러나, 이 경우, 이러한 제3 성분의 영향에 의해, (A)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 높은 영역에 있어서의 굴절률이 불균일하거나, 저하하기 쉬워지거나 하는 경우가 있다.

그 결과, (B)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 낮은 영역과의 굴절률차가 불균일하게 되거나, 과도하게 저하하기 쉬워지거나 하는 경우가 있다.

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

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

(ⅳ) 굴절률

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

이 이유는, (A)성분의 굴절률을 이러한 범위 내의 값으로 함에 의해, (A)성분에 유래한 영역의 굴절률과, (B)성분에 유래한 영역의 굴절률과의 차를, 보다 용이하게 조절하여, 소정의 내부 구조를 구비한 광확산 필름을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.

즉, (A)성분의 굴절률이 1.5 미만인 값으로 되면, (B)성분의 굴절률과의 차가 지나치게 작아져, 유효한 광확산 각도 영역을 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, (A)성분의 굴절률이 1.65를 초과한 값으로 되면, (B)성분의 굴절률과의 차는 커지지만, (B)성분과의 외관상의 상용 상태조차도 형성 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

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

또, 상술한 (A)성분의 굴절률이란, 광조사에 의해 경화하기 전의 (A)성분의 굴절률을 의미한다.

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

(ⅴ) 함유량

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

이 이유는, (A)성분의 함유량이 25중량부 미만의 값으로 되면, (B)성분에 대한 (A)성분의 존재 비율이 적어져서, (A)성분에 유래한 박편상물의 폭이 과도하게 작아져, 양호한 입사 각도 의존성을 갖는 내부 구조를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 또한, 광확산 필름의 두께 방향에 있어서의 박편상물의 길이가 불충분하게 되어, 광확산성을 나타내지 않게 되는 경우가 있기 때문이다. 한편, (A)성분의 함유량이 400중량부를 초과한 값으로 되면, (B)성분에 대한 (A)성분의 존재 비율이 많아져서, (A)성분에 유래한 박편상물의 폭이 과도하게 커져, 반대로, 양호한 입사 각도 의존성을 갖는 소정의 내부 구조를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 또한, 광확산 필름의 두께 방향에 있어서의 박편상물의 길이가 불충분하게 되어, 광확산성을 나타내지 않게 되는 경우가 있기 때문이다.

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

(1)-2 저굴절률 중합성 화합물

(i) 종류

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

이 이유는, 우레탄(메타)아크릴레이트이면, (A)성분에 유래한 영역의 굴절률과, (B)성분에 유래한 영역의 굴절률과의 차를, 보다 용이하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, (B)성분에 유래한 영역의 굴절률의 불균일을 유효하게 억제하여, 소정의 내부 구조를 구비한 광확산 필름을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.

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

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

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

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

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

또한, 상술한 중에서도, 지환식 폴리이소시아네이트인 것이, 특히 바람직하다.

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

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

그 결과, 소정의 내부 구조에 있어서의 (B)성분에 유래한 영역, 즉, 저굴절률 영역의 굴절률의 불균일을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 지환식 폴리이소시아네이트이면, 방향족 폴리이소시아네이트와 비교해서, 얻어지는 (B)성분과, (A)성분과의 상용성을 소정의 범위로 저하시켜서, 소정의 내부 구조를 보다 효율 좋게 형성할 수 있다.

또한, 지환식 폴리이소시아네이트이면, 방향족 폴리이소시아네이트와 비교해서, 얻어지는 (B)성분의 굴절률을 작게 할 수 있으므로, (A)성분의 굴절률과의 차를 크게 하여, 광확산성을 보다 확실히 발현함과 함께, 광확산 각도 영역 내에 있어서의 확산광의 균일성이 높은 소정의 내부 구조를 더 효율 좋게 형성할 수 있다.

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

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

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

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

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

이 이유는, 폴리프로필렌글리콜이면, 점도가 낮으므로 무용제로 취급할 수 있기 때문이다.

또한, 폴리프로필렌글리콜이면, (B)성분을 경화시켰을 때에, 당해 경화물에 있어서의 양호한 소프트 세그먼트로 되어, 광확산 필름의 핸들링성이나 실장성을, 효과적으로 향상시킬 수 있기 때문이다.

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

또한, 우레탄(메타)아크릴레이트를 형성하는 성분 중, (B3)성분인 히드록시알킬(메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

또한, 얻어지는 우레탄(메타)아크릴레이트의 중합 속도를 저하시켜, 소정의 내부 구조를 보다 효율적으로 형성하는 관점에서, 특히, 히드록시알킬메타크릴레이트인 것이 보다 바람직하며, 2-히드록시에틸메타크릴레이트인 것이 더 바람직하다.

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

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

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

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

(ⅱ) 중량 평균 분자량

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

이 이유는, (B)성분의 중량 평균 분자량을 소정의 범위로 함에 의해, (A)성분 및 (B)성분의 중합 속도에 소정의 차를 발생시켜, 양 성분의 공중합성을 효과적으로 저하시킬 수 있기 때문이다.

즉, (B)성분의 중량 평균 분자량이 3,000 미만의 값으로 되면, (B)성분의 중합 속도가 빨라져, (A)성분의 중합 속도에 가까워지고, (A)성분과의 공중합이 생기기 쉬워지는 결과, 소정의 내부 구조를 효율 좋게 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, (B)성분의 중량 평균 분자량이 20,000을 초과한 값으로 되면, (B)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에, (A)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 박편상물을, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서, 복수 열 배열시켜서 이루어지는 소정의 내부 구조를 형성하는 것이 곤란하게 되거나, (A)성분과의 상용성이 과도하게 저하하여, 도포 단계에서 (A)성분이 석출하거나 하는 경우가 있기 때문이다.

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

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

(ⅲ) 단독 사용

또한, (B)성분은, 분자 구조나 중량 평균 분자량이 다른 2종 이상을 병용해도 되지만, (B)성분에 유래한 영역의 굴절률의 불균일을 억제하는 관점에서는, 1종류만을 사용하는 것이 바람직하다.

즉, (B)성분을 복수 사용했을 경우, (B)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 낮은 영역에 있어서의 굴절률이 불균일하거나, 높아지거나 해서, (A)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 높은 영역과의 굴절률차가 불균일하게 되거나, 과도하게 저하하는 경우가 있기 때문이다.

(ⅳ) 굴절률

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

이 이유는, (B)성분의 굴절률을 이러한 범위 내의 값으로 함에 의해, (A)성분에 유래한 영역의 굴절률과, (B)성분에 유래한 영역의 굴절률과의 차를, 보다 용이하게 조절하여, 소정의 내부 구조를 구비한 광확산 필름을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.

즉, (B)성분의 굴절률이 1.4 미만의 값으로 되면, (A)성분의 굴절률과의 차는 커지지만, (A)성분과의 상용성이 극단적으로 악화하여, 소정의 내부 구조를 형성할 수 없을 우려가 있기 때문이다. 한편, (B)성분의 굴절률이 1.55를 초과한 값으로 되면, (A)성분의 굴절률과의 차가 지나치게 작아져, 원하는 입사 각도 의존성을 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

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

또, 상술한 (B)성분의 굴절률이란, 광조사에 의해 경화하기 전의 (B)성분의 굴절률을 의미한다.

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

또한, 상술한 (A)성분의 굴절률과, (B)성분의 굴절률과의 차를, 0.01 이상의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 굴절률의 차를 소정의 범위 내의 값으로 함에 의해, 광의 투과와 확산에 있어서의 보다 양호한 입사 각도 의존성, 및 보다 넓은 광확산 입사 각도 영역을 갖는 광확산 필름을 얻을 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 굴절률의 차가 0.01 미만의 값으로 되면, 입사광이 소정의 내부 구조 내에서 전반사하는 각도역이 좁아지므로, 광확산에 있어서의 개방각이 과도하게 좁아지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 굴절률의 차가 과도하게 큰 값으로 되면, (A)성분과 (B)성분의 상용성이 지나치게 악화하여, 소정의 내부 구조를 형성할 수 없을 우려가 있기 때문이다.

따라서, (A)성분의 굴절률과, (B)성분의 굴절률과의 차를, 0.05∼0.5의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.1∼0.2의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

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

(ⅴ) 함유량

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

이 이유는, (B)성분의 함유량이 10중량% 미만의 값으로 되면, (A)성분에 대한 (B)성분의 존재 비율이 적어져서, (B)성분에 유래한 영역이, (A)성분에 유래한 영역과 비교해서 과도하게 작아져, 양호한 입사 각도 의존성을 갖는 소정의 내부 구조를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, (B)성분의 함유량이 80중량%를 초과한 값으로 되면, (A)성분에 대한 (B)성분의 존재 비율이 많아져서, (B)성분에 유래한 영역이, (A)성분에 유래한 영역과 비교해서 과도하게 커져, 반대로, 양호한 입사 각도 의존성을 갖는 소정의 내부 구조를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

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

(1)-3 광중합개시제

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

이 이유는, 광중합개시제를 함유시킴에 의해, 광확산 필름용 조성물에 대해서 활성 에너지선을 조사했을 때에, 효율적으로 소정의 내부 구조를 형성할 수 있기 때문이다.

여기에서, 광중합개시제란, 자외선 등의 활성 에너지선의 조사에 의해, 라디칼종(種)을 발생시키는 화합물을 말한다.

이러한 광중합개시제로서는, 예를 들면, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-tert-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티오잔톤, 2-에틸티오잔톤, 2-클로로티오잔톤, 2,4-디메틸티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논디메틸케탈, p-디메틸아민벤조산에스테르, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.

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

(1)-4 다른 첨가제

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

이러한 첨가제로서는, 예를 들면, 산화방지제, 자외선흡수제, 대전방지제, 중합촉진제, 중합금지제, 적외선흡수제, 가소제, 희석용제, 및 레벨링제 등을 들 수 있다.

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

(2) 공정(b) : 도포 공정

공정(b)는, 도 11의 (a)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름용 조성물을 공정 시트(2)에 대해서 도포하여, 도포층(1)으로 형성하는 공정이다.

공정 시트로서는, 플라스틱 필름, 종이의 어느 것도 사용할 수 있다.

이 중, 플라스틱 필름으로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 폴리에스테르계 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름 등의 폴리올레핀계 필름, 트리아세틸셀룰로오스 필름 등의 셀룰로오스계 필름, 및 폴리이미드계 필름 등을 들 수 있다.

또한, 종이로서는, 예를 들면, 글라신지, 코팅지, 및 라미네이트지 등을 들 수 있다.

또, 공정 시트로서는, 시트 강도 및 표면평활성이 우수하므로, 플라스틱 필름인 것이 바람직하다.

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

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

또한, 공정 시트에 대해서는, 광경화 후에, 얻어진 광확산 필름을 공정 시트로부터 박리하기 쉽게 하기 위하여, 공정 시트에 있어서의 광확산 필름용 조성물의 도포면측에, 박리층을 마련하는 것이 바람직하다.

이러한 박리층은, 실리콘계 박리제, 불소계 박리제, 알키드계 박리제, 올레핀계 박리제 등, 종래 공지의 박리제를 사용해서 형성할 수 있다.

또, 공정 시트의 두께는, 통상, 25∼200㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 공정 시트 위에 광확산 필름용 조성물을 도포하는 방법으로서는, 예를 들면, 나이프 코팅법, 롤 코팅법, 바 코팅법, 블레이드 코팅법, 다이 코팅법, 및 그라비어 코팅법 등, 종래 공지의 방법에 의해 행할 수 있다.

또한, 도포층의 막두께를 80∼700㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 도포층의 막두께를 이러한 범위 내의 값으로 함에 의해, 소정의 내부 구조를, 한층 더 효율적으로 형성할 수 있기 때문이다.

즉, 도포층의 막두께가 80㎛ 미만의 값으로 되면, 형성되는 소정의 내부 구조의 필름의 막두께 방향에 있어서의 길이가 부족해서, 소정의 내부 구조 내를 직진해버리는 입사광이 증가하여, 광확산 각도 영역 내에 있어서의 확산광의 강도의 균일성을 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 도포층의 막두께가 700㎛를 초과한 값으로 되면, 도포층에 대해서 활성 에너지선을 조사하여 소정의 내부 구조를 형성할 때에, 초기에 형성된 소정의 내부 구조에 의하여 광중합의 진행 방향이 확산해버려, 원하는 내부 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 도포층의 막두께를 100∼500㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 120∼300㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

(3) 공정(c) : 활성 에너지선 조사 공정

(3)-1 활성 에너지선 조사 준비 공정

이러한 공정은, 후술하는 활성 에너지선 조사 공정에 앞서, 활성 에너지선 광원으로부터의 활성 에너지선을, 방위각 방향마다 입사 각도 폭이 소정의 범위 내의 값으로 제어된 활성 에너지선으로 변환하기 위한 준비를 행하는 공정이다.

이러한 공정을 실시하는 경우, 도 11의 (b)에 나타내는 바와 같이, 활성 에너지선 광원으로서의 선상 광원(125)과, 당해 선상 광원(125)으로부터의 활성 에너지선의 입사 각도 폭을 조절하기 위한 입사 각도 폭 조절 부재(200)를 사용함과 함께, 입사 각도 폭 조절 부재(200)를, 선상 광원(125)과 도포층(1)과의 사이, 또한, 선상 광원(125)으로부터의 활성 에너지선의 방사 영역 중에 배치하는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로는, 도 11의 (b)에 나타내는 바와 같이, 입사 각도 폭 조절 부재(200)가, 복수의 판상 부재(210)로 이루어짐과 함께, 복수의 판상 부재(210)가 각각의 주면(主面)을 대향시키면서 평행 배치됨과 함께, 주면이 연직 방향에 평행한 것이 바람직하다.

이 이유는, 이렇게 활성 에너지선 조사 준비 공정을 실시함에 의해, 선상 광원으로부터의 활성 에너지선을, 방위각 방향마다 입사 각도 폭이 소정의 범위 내의 값으로 제어된 활성 에너지선으로 변환하여, 도포층에 대해서 조사할 수 있기 때문이다.

또, 「복수의 판상 부재가 각각의 주면을 대향시키면서 평행 배치됨」이라고 했지만 선상 광원으로부터의 직접 광을, 방위각 방향마다 입사 각도 폭이 소정의 범위 내의 값으로 제어된 활성 에너지선으로 변환하는 관점에서, 실질적으로 평행이면 된다.

또한, 「선상 광원(125)과 도포층(1)과의 사이, 또한, 선상 광원(125)으로부터의 활성 에너지선의 방사 영역 중」이란, 예를 들면, 도 11의 (c)에 나타내는 바와 같이, 선상 광원(125)으로부터 연직 아래쪽으로 활성 에너지선을 조사할 경우에는, 선상 광원(125)의 연직 아래쪽이며 도포층(1)의 연직 위쪽이 된다.

즉, 본 발명의 타원형상 광확산 필름은, 필름 내에, 도 5의 (a)∼(b) 및 도 6의 (a)∼(c)에 나타내는 바와 같은 소정의 내부 구조를 갖는 것을 특징으로 하지만, 이러한 소정의 내부 구조를 형성하기 위해서는, 도포층에 대하여, 방위각 방향마다 입사 각도 폭이 소정의 범위 내의 값으로 제어된 활성 에너지선을 조사하는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로는, 도 12의 (a)∼(c)에 나타내는 바와 같이, 도포층(1)의 표면에 있어서, 활성 에너지선 광원(125)으로부터의 활성 에너지선(60)의 조도가 최대로 되는 영역 위에 위치하는 임의의 한 점(R)에 있어서의, 활성 에너지선의 입사 각도 폭이 최소값 θ3을 취하는 방위각 방향(X)과, 활성 에너지선의 입사 각도 폭이 최대값 θ4를 취하는 방위각 방향(Y)이 직교해 있으며, 또한, 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최소값 θ3을 10° 이하의 값으로 함과 함께, 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최대값 θ4를 10° 초과 40° 이하의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

여기에서, 도 12의 (a)는, 도포층(1)의 위쪽으로부터 바라보았을 경우의 평면도이고, 도 12의 (b)는, 도 12의 (a)에 있어서의 방향(Y)으로부터 바라보았을 경우의 측면도이고, 방위각 방향(X)에 있어서의 활성 에너지선의 입사 각도 폭을 나타내는 도면이다.

또한, 도 12의 (c)는, 도 12의 (a)에 있어서의 방향(X)으로부터 바라보았을 경우의 측면도이고, 방위각 방향(Y)에 있어서의 활성 에너지선의 입사 각도 폭을 나타내는 도면이다.

우선, 「도포층의 표면에 있어서, 활성 에너지선 광원으로부터의 활성 에너지선의 조도가 최대로 되는 영역」이란, 도 12의 (a)∼(c)에 나타내는 바와 같이 활성 에너지선 광원으로서 선상 광원(125)을 사용했을 경우, 도포층(1)의 표면에 대해서 대략 선상으로 조사되는 활성 에너지선(60)의 분포의 중심선이 된다.

따라서, 도 12의 (b)에 나타내는 바와 같이, 선상 광원(125)으로부터 연직 아래쪽을 향해서 활성 에너지선(60)을 조사했을 경우에는, 도 12의 (a)의 도포층(1)의 표면에 있어서의 선상 광원(125)의 중심선의 연직 아래쪽에의 투영선이 활성 에너지선 광원으로부터의 활성 에너지선의 조도가 최대로 되는 영역이 된다.

또한, 예를 들면, 선상 광원으로부터 오른쪽 비스듬히 아래쪽을 향해서 활성 에너지선을 조사했을 경우에는, 도포층의 표면에 있어서의 선상 광원의 중심선의 오른쪽 비스듬히 아래쪽에의 투영선의 근방이 활성 에너지선 광원으로부터의 활성 에너지선의 조도가 최대로 되는 영역이 된다.

다음으로, 「도포층의 표면에 있어서, 활성 에너지선 광원으로부터의 활성 에너지선의 조도가 최대로 되는 영역 위에 위치하는 임의의 한 점에 있어서의, 활성 에너지선의 입사 각도 폭이 최소값을 취하는 방위각 방향」은, 도 12의 (a)∼(c)에 나타내는 바와 같이 활성 에너지선 광원으로서 선상 광원(125)을 사용했을 경우, 도 12의 (b)에 나타내는 바와 같이, 활성 에너지선(60)의 입사 각도 폭이 최소값 θ3을 취하는 방위각 방향(X)이 되며, 선상 광원(125)의 축선 방향과 직교하는 방향이 된다.

그리고, 「임의의 한 점」으로서의 점(R)에 있어서의 활성 에너지선(60)의 입사 각도 폭의 최소값 θ3은, 도 12의 (b)에 나타내는 바와 같이, 점(R)으로부터, 선상 광원(125)의 단면원에의 2개의 접선이 이루는 각도로 된다.

또한, 「도포층의 표면에 있어서, 활성 에너지선 광원으로부터의 활성 에너지선의 조도가 최대로 되는 영역 위에 위치하는 임의의 한 점에 있어서의, 활성 에너지선의 입사 각도 폭이 최대값을 취하는 방위각 방향」은, 도 12의 (a)∼(c)에 나타내는 바와 같이 활성 에너지선 광원으로서 선상 광원(125)을 사용했을 경우, 도 12의 (c)에 나타내는 바와 같이, 활성 에너지선(60)의 입사 각도 폭이 최대값 θ4를 취하는 방위각 방향(Y)으로 되며, 상술한 방위각 방향(X)과 직교하는 방위각 방향으로 된다.

그리고, 「임의의 한 점」으로서의 점(R)에 있어서의 활성 에너지선(60)의 입사 각도 폭의 최대값 θ4는, 도 12의 (c)에 나타내는 바와 같이, 점(R)으로부터, 인접하는 2매의 판상 부재(210)에 있어서의 선상 광원(125)측의 단부에의 2개의 접선이 이루는 각도로 된다.

이렇게, 활성 에너지선의 입사 각도 폭이 최소값 θ3을 취하는 방위각 방향(X)과, 활성 에너지선의 입사 각도 폭이 최대값 θ4를 취하는 방위각 방향(Y)이 직교함에 의해, 효율 좋게 소정의 내부 구조를 형성할 수 있다.

이상, 활성 에너지선 광원으로서 선상 광원을 사용했을 경우에 대하여 구체적으로 설명했지만, 사용되는 활성 에너지선 광원은 선상 광원으로 한정되는 것은 아니다.

그 경우, 활성 에너지선 광원으로부터의 활성 에너지선의 조도가 최대로 되는 영역은, 활성 에너지선 조사 하, 도포층을 마련하고 있지 않은 공정 시트 위에 조도 광량계를 설치하여, 공정 시트를 이동시키면서 조도 광량을 플롯함에 의해서도 용이하게 특정할 수 있다.

또한, 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최대값 및 최소값에 대해서도, 각각 활성 에너지선 광원으로부터의 활성 에너지선의 조도가 최대로 되는 영역 위에 위치하는 임의의 한 점에 있어서, 입사 각도 폭 조절 부재에 있어서의 판상 부재 등에 의해 가려지지 않아 당해 임의의 한 점에 조사되는 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최대값 및 최소값으로서 특정할 수 있다.

또, 상술한 특정 방법은, 활성 에너지선 광원으로서 선상 광원을 사용했을 경우에도 적용할 수 있다.

또한, 도 12의 (b)에 나타내는 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최소값 θ3이 10°를 초과한 값으로 되면, 방위각 방향(X와 Y)에서 함께 큰 입사 각도 폭으로 되어, 산란광을 쬐였을 경우와 마찬가지로, 전혀 확산 특성이 발현하지 않는 필름으로 되어버리는 경우가 있다. 한편, 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최소값 θ3이 과도하게 작아지면, 활성 에너지선의 적산 광량이 과도하게 낮아져, 생산성이 극단적으로 저하하는 경우가 있다.

따라서, 도포층의 표면에 있어서, 활성 에너지선 광원으로부터의 활성 에너지선의 조도가 최대로 되는 영역 위에 위치하는 도포층의 표면의 임의의 한 점에 있어서의, 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최소값 θ3을 0.1∼7°의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.5∼5°의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 도 12의 (c)에 나타내는 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최대값 θ4가 10° 미만의 값으로 되면, 방위각 방향(X와 Y)에서 함께 작은 입사 각도 폭으로 되어, 평행광을 쬐였을 경우와 마찬가지로, 필름 내에 칼럼 구조를 갖는 등방성 광확산 필름으로 되어버리는 경우가 있다. 한편, 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최대값 θ4가 40°를 초과한 값으로 되면, 방위각 방향(X와 Y)에서의 입사 각도 폭의 차가 지나치게 커져, 선상 광원으로부터 직접 광을 쬐였을 경우와 마찬가지로, 필름 내에 루버 구조를 갖는 이방성 광확산 필름으로 되어버리는 경우가 있다.

따라서, 도포층의 표면에 있어서, 활성 에너지선 광원으로부터의 활성 에너지선의 조도가 최대로 되는 영역 위에 위치하는 임의의 한 점에 있어서의, 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최대값 θ4를 12∼35°의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 15∼30°의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

다음으로, 도 13을 사용해서, 입사 각도 폭의 최대값 θ4와, 타원형상 광확산과의 관계에 대하여 설명한다.

즉, 도 13에는, 횡축에 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최대값 θ4(°)를 취하고, 종축에 θ2'/θ2(-)를 취한 특성 곡선이 나타나 있다.

여기에서, 도 6의 (b)∼(c)에 나타내는 바와 같이, θ2란, 타원형상의 광확산에 있어서의 장경 방향의 확산광의 개방각(°)이고, θ2'란, 타원형상의 광확산에 있어서의 단경 방향의 확산광의 개방각(°)이다.

이러한 특성 곡선으로부터 이해되는 바와 같이, θ4가 10° 이하의 값이 되면, θ2'/θ2의 값이 과도하게 커져, 등방성 광확산에 가까운 광확산 특성이 발현하는 한편, θ4가 40°를 초과한 값이 되면, θ2'/θ2의 값이 과도하게 작아져, 이방성 광확산에 가까운 광확산 특성이 발현하는 것을 알 수 있다.

그리고, θ4가 10° 초과 40° 이하의 범위 내의 값인 경우에는, 등방성 광확산과 이방성 광확산의 중간의 광확산 특성인 타원형상 광확산이 발현하는 것을 알 수 있다.

또한, θ4가 10° 초과 40° 이하의 범위 내에서는, θ4의 값의 변화에 수반해서 θ2'/θ2의 값도 변화해 있으므로, 타원형상 광확산 필름의 제조 시에 θ4의 값을 조절함에 의해, 타원형상 광확산의 타원율을 유효하게 제어할 수 있는 것이 이해된다.

또한, 도 14의 (a)에 나타내는 바와 같이, 복수의 판상 부재(210)에 있어서의 간격 L1은, 판상 부재(210)에 있어서의 상하 방향의 길이 L3 등에도 의하지만, 1∼1000㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 복수의 판상 부재(210)에 있어서의 간격 L1을 이러한 범위 내의 값으로 함에 의해, 선상 광원으로부터의 활성 에너지선을, 보다 효과적으로 방위각 방향마다 입사 각도 폭이 소정의 범위 내의 값으로 제어된 활성 에너지선으로 변환할 수 있기 때문이다.

즉, 복수의 판상 부재에 있어서의 간격 L1이 1㎜ 미만의 값으로 되면, 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최대값 θ4가 10° 이하의 값으로 되므로, 방위각 방향(X와 Y)에서 함께 작은 입사 각도 폭으로 되어, 평행광을 쬐였을 경우와 마찬가지로, 필름 내에 칼럼 구조를 갖는 등방성 광확산 필름으로 되어버리는 경우가 있기 때문이다. 또한, L1이 지나치게 작으면, 판상 부재간 등에 열이 들어차, 판상 부재에 변형이 생길 가능성이 있다. 한편, 복수의 판상 부재에 있어서의 간격 L1이 1000㎜를 초과한 값으로 되면, 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최대값 θ4가 40°를 초과한 값으로 되므로, 방위각 방향(X와 Y)에서의 입사 각도 폭의 차가 지나치게 커져, 선상 광원으로부터 직접 광을 쬐였을 경우와 마찬가지로, 필름 내에 루버 구조를 갖는 이방성 광확산 필름으로 되어버리는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 복수의 판상 부재에 있어서의 간격 L1을 5∼750㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 10∼500㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 도 14의 (a)에 있어서는, 판상 부재의 매수를 4매로 하고 있지만, 이는 단순한 예이며, 실제의 판상 부재의 매수는, 활성 에너지선의 조사 대상인 도포층의 폭이나, 복수의 판상 부재에 있어서의 간격 L1과 같은 제반 조건에 따라서 결정되는 것이다.

또한, 판상 부재(210)의 폭 L2는, 특히 제한되는 것은 아니지만, 통상, 1∼5000㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하며, 10∼100㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.

또, 선상 광원(125)의 축선 방향으로부터 본 직경은, 통상, 5∼100㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 판상 부재(210)의 두께를 0.1∼5㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 판상 부재의 두께를 이러한 범위 내의 값으로 함에 의해, 입사 각도 폭 조절 부재에 의한 그림자의 영향을 억제하면서, 활성 에너지선에 기인한 판상 부재의 변형에 대해서도 효과적으로 억제할 수 있기 때문이다.

즉, 판상 부재의 두께가 0.1㎜ 미만의 값으로 되면, 활성 에너지선에 기인하여 변형이 생기기 쉬워지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 판상 부재의 두께가 5㎜를 초과한 값으로 되면, 판상 부재의 그림자의 영향이 커져서, 도포층에 있어서의 조도 불균일을 억제하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 판상 부재의 두께를 0.5∼2㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.7∼1.5㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 판상 부재(210)의 재료 물질에 대해서도, 판상 부재(210)에 대한 평행도가 낮은 광을 흡수할 수 있는 것이면 특히 제한되는 것은 아니며, 예를 들면, 내열 흑도장(黑塗裝)을 실시한 알스타(Alstar) 강판 등을 사용할 수 있다.

또한, 판상 부재가, 선상 광원의 축선 방향과 교차하는 방향으로 입사 각도 폭 조절 부재(200)를 배치하는 것이 바람직하다.

또한, 도포층의 위쪽으로부터 바라보았을 경우에, 판상 부재(210)가, 선상 광원(125)의 축선 방향과 직교하는 방향으로 입사 각도 폭 조절 부재(200)를 배치하는 것이 보다 바람직하다.

이 이유는, 입사 각도 폭 조절 부재를 이렇게 배치함에 의해, 복수의 판상 부재에 있어서의 간격 L1의 값이 같은 경우이어도, 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최대값 θ4의 값을 작게 할 수 있기 때문이다.

즉, 판상 부재와 선상 광원의 축선 방향을 직교시키지 않을 경우, 직교시킨 경우와 비교해서, 같은 L1의 값이어도 선상 광원의 축선 방향에서 본 판상 부재의 간격은 커진다.

그리고, 판상 부재의 간격이 커지면, 활성 에너지선을 평행화하는 능력이 약해지기 때문에, θ4는 큰 값으로 된다.

반대로 말하면, 판상 부재와 선상 광원의 축선 방향을 직교시키지 않을 경우, 직교시킨 경우와 같은 θ4의 값을 얻기 위해서는 L1의 값을 작게 하지 않으면 않게 된다.

그리고, L1의 값이 작아질수록, 판상 부재간 등에 열이 들어차, 판상 부재에 변형이 생기기 쉬워진다는 폐해가 생긴다.

또한, 도 14의 (b)에 나타내는 바와 같이, 판상 부재에 있어서의 상하 방향의 길이 L3은, 복수의 판상 부재(210)에 있어서의 간격 L1 등에도 의하지만 10∼1000㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 판상 부재에 있어서의 상하 방향의 길이 L3을 이러한 범위 내의 값으로 함에 의해, 선상 광원으로부터의 활성 에너지선을, 더 효과적으로 방위각 방향마다 입사 각도 폭이 소정의 범위 내의 값으로 제어된 활성 에너지선으로 변환할 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 길이 L3이 10㎜ 미만의 값으로 되면, 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최대값 θ4가 40°를 초과한 값으로 되므로, 방위각 방향(X와 Y)에서의 입사 각도 폭의 차가 지나치게 커져, 선상 광원으로부터 직접 광을 쬐였을 경우와 마찬가지로, 필름 내에 루버 구조를 갖는 이방성 광확산 필름으로 되어버리는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 길이 L3이 1000㎜를 초과한 값으로 되면, 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최대값 θ4가 10° 이하의 값으로 되므로, 방위각 방향(X와 Y)에서 함께 작은 입사 각도 폭으로 되어, 평행광을 쬐였을 경우와 마찬가지로, 필름 내에 칼럼 구조를 갖는 등방성 광확산 필름으로 되어버리는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 판상 부재에 있어서의 상하 방향의 길이 L3을 20∼750㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 50∼500㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 도 14의 (b)는, 도 14의 (a)에 나타내는 입사 각도 폭 조절 부재(200a)를, 선상 광원(125)의 축선 방향으로부터 바라본 측면도이다.

또한, 도 14의 (b)에 나타내는 바와 같이, 입사 각도 폭 조절 부재(200)의 상단과, 선상 광원(125)의 하단과의 사이의 거리 L4를 0.1∼1000㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 거리 L4를 이러한 범위 내의 값으로 함에 의해, 선상 광원으로부터의 활성 에너지선을, 더 효과적으로 방위각 방향마다 입사 각도 폭이 소정의 범위 내의 값으로 제어된 활성 에너지선으로 변환하면서, 도포층에 대해서 충분량의 활성 에너지선을 조사할 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 거리 L4가 0.1㎜ 미만의 값으로 되면, 입사 각도 폭 조절 부재가 선상 광원에 지나치게 가까워져, 판상 부재가 열에 의해 변형을 일으키는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 거리 L4가 1000㎜를 초과한 값으로 되면, 도포층이 선상 광원으로부터 지나치게 멀어져, 도포층에 입사하는 활성 에너지선이 과도하게 약해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 입사 각도 폭 조정 부재의 상단과, 선상 광원의 하단과의 사이의 거리 L4를 0.5∼500㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 1∼100㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 도 14의 (b)에 나타내는 바와 같이, 입사 각도 폭 조절 부재의 하단과, 도포층의 표면과의 사이의 거리 L5를 0.1∼1000㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 거리 L5를 이러한 범위 내의 값으로 함에 의해, 입사 각도 폭 조절 부재에 의한 그림자의 영향을 보다 효과적으로 억제하면서, 선상 광원으로부터의 활성 에너지선을, 더 효과적으로 방위각 방향마다 입사 각도 폭이 소정의 범위 내의 값으로 제어된 활성 에너지선으로 변환할 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 거리 L5가 0.1㎜ 미만의 값으로 되면, 판상 부재의 그림자의 영향이 과도하게 커질 뿐만 아니라, 조사 시의 약간의 진동에 의해 입사 각도 폭 조절 부재의 하단과 도포층의 표면이 접촉해버리는 경우가 있기 때문이다.

한편, 이러한 거리 L5가 1000㎜를 초과한 값으로 되면, 도포층이 선상 광원으로부터 지나치게 멀어져, 도포층에 입사하는 활성 에너지선이 과도하게 약해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 입사 각도 폭 조절 부재의 하단과, 도포층의 표면과의 사이의 거리 L5를 0.5∼500㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 1∼100㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 지금까지, 입사 각도 폭 조절 부재로서 판상 부재가 평행하게 나열한 것만을 기재하고, 활성 에너지선 광원으로서 선상 광원만을 기재했지만 타원형상 광확산 필름을 제조함에 있어서 중요한 점은, θ3과 θ4가 규정의 범위 내의 값으로 되는 것이다.

따라서, 예를 들면, 입사 각도 폭 조절 부재로서 장방형 통의 집합체를 사용함과 함께 활성 에너지선 광원으로서 면 광원을 사용해서 규정의 범위 내의 θ3과 θ4를 실현해도 된다.

또한, 입사 각도 폭 조절 부재를 사용하지 않고, 활성 에너지선 광원으로서 평행 광원을 사용하고, 이를 타원형상 광확산 필름 등의 타원형상 광확산 소자에 의하여 확산시켜, 규정의 범위 내의 θ3과 θ4를 실현해도 된다.

(3)-2 활성 에너지선 조사 공정

이러한 공정은, 도 11의 (c)에 나타내는 바와 같이, 통상, 도포층(1)을 이동시키면서, 당해 도포층(1)에 대하여, 활성 에너지선을 조사하는 공정으로서, 도 12의 (a)∼(c)에 나타내는 바와 같이, 도포층(1)의 표면에 있어서, 활성 에너지선 광원(125)으로부터의 활성 에너지선(60)의 조도가 최대로 되는 영역 위에 위치하는 임의의 한 점(R)에 있어서의, 활성 에너지선의 입사 각도 폭이 최소값 θ3을 취하는 방위각 방향(X)과, 활성 에너지선의 입사 각도 폭이 최소값 θ4를 취하는 방위각 방향(Y)이 직교해 있으며, 또한, 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최소값 θ3을 10° 이하의 값으로 함과 함께, 활성 에너지선의 입사 각도 폭의 최대값 θ4를 10° 초과 40° 이하의 범위 내의 값으로 하는 공정이다.

보다 구체적으로는, 도 15의 (a)에 나타내는 바와 같이, 선상의 자외선 램프(125)에 집광용의 콜드 미러(122)가 마련된 자외선 조사 장치(120)(예를 들면, 시판품이면, 아이그래픽스(주)제, ECS-4011GX 등)에 의해, 활성 에너지선(50)을, 입사 각도 폭 조절 부재(200)를 개재해서, 공정 시트(2) 위에 형성된 도포층(1)에 대하여, 조사한다.

또한, 입사 각도 폭 조절 부재(200)와 도포층(1)과의 사이에는, 차광 부재(123a, 123b)를 마련함에 의해, 활성 에너지선(50)의 평행도를 더 향상시키는 것이 바람직하다.

또한, 활성 에너지선(50)의 평행도를 향상시키는 관점에서는, 선상 광원(125)과 입사 각도 폭 조절 부재(200)와의 사이에 차광판(121)을 마련하고, 활성 에너지선(50)을 선상 광원(125)으로부터의 직접광만으로 하는 것도 바람직하다.

또, 선상의 자외선 램프(125)는, 도포층(1)의 위쪽으로부터 바라보았을 경우에, 도포층(1)의 이동 방향과 직교하는 방향을 기준(0°)으로 해서, 통상 -80∼80°의 범위 내의 값, 바람직하게는 -50∼50°의 범위 내의 값, 특히 바람직하게는 -30∼30°의 범위 내의 값으로 되도록 설치된다.

또한, 활성 에너지선의 조사 각도로서는, 도 15의 (b)에 나타내는 바와 같이, 도포층(1)의 표면에 대한 법선의 각도를 0°로 한 경우의 조사 각도 θ5를, 통상 -80∼80°의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 조사 각도가 -80∼80°의 범위 밖의 값으로 되면, 도포층(1)의 표면에서의 반사 등의 영향이 커져서, 소정의 내부 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

또한, 조사 각도 θ5는, 1∼80°의 폭(조사 각도 폭) θ5'를 갖고 있는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 조사 각도 폭 θ5'가 1° 미만의 값으로 되면, 도포층의 이동 속도를 과도하게 저하시키지 않으면 안 되어, 제조 효율이 저하하는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 조사 각도 폭 θ5'가 80°를 초과한 값으로 되면, 조사광이 지나치게 분산하여, 소정의 내부 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 조사 각도 θ5의 조사 각도 폭 θ5'를 2∼45°의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 5∼20°의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또, 조사 각도 폭 θ5'를 갖는 경우, 그 정확히 중간 위치의 각도를 조사 각도 θ5로 한다.

또한, 활성 에너지선 조사에 있어서의 도포층의 표면에 있어서의 피크 조도를 0.01∼50㎽/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 활성 에너지선 조사에 있어서의 피크 조도를 이러한 범위 내의 값으로 함에 의해, 필름 내에 있어서 소정의 내부 구조를 보다 안정적으로 형성할 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 피크 조도가 0.01㎽/㎠ 미만의 값으로 되면, 소정의 내부 구조를 명확히 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 피크 조도가 50㎽/㎠를 초과한 값으로 되면, 경화 속도가 지나치게 빨라질 것으로 추정되어, 소정의 내부 구조를 명확히 형성할 수 없는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 활성 에너지선 조사에 있어서의 도포층의 표면에 있어서의 피크 조도를 0.05∼40㎽/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.1∼30㎽/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 활성 에너지선 조사에 있어서의 도포층의 표면에 있어서의 적산 광량을 1∼1000mJ/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 활성 에너지선 조사에 있어서의 적산 광량을 이러한 범위 내의 값으로 함에 의해, 필름 내에 있어서 소정의 내부 구조를 보다 안정적으로 형성할 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 적산 광량이 1mJ/㎠ 미만의 값으로 되면, 소정의 내부 구조를 위쪽으로부터 아래쪽을 향해서 충분히 신장시키는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 적산 광량이 1000mJ/㎠를 초과한 값으로 되면, 얻어지는 광확산 필름에 착색이 생기는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 활성 에너지선 조사에 있어서의 도포층의 표면에 있어서의 적산 광량을 2∼500mJ/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하며, 5∼200mJ/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 도포층의 이동 속도를 0.1∼10m/분의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 도포층의 이동 속도를 이러한 범위 내의 값으로 함에 의해, 효율 좋게 타원형상 광확산 필름을 제조할 수 있기 때문이다.

즉, 도포층의 이동 속도가 0.1m/분 미만의 값으로 되면, 타원형상 광확산 필름의 제조 효율이 극단적으로 저하하는 경우가 있기 때문이다. 한편, 도포층의 이동 속도가 10m/분을 초과한 값으로 되면, 적산 광량이 불충분해져, 소정의 내부 구조를 위쪽으로부터 아래쪽을 향해서 충분히 신장시키는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

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

또한, 도포층의 상면에 대하여, 활성 에너지선 투과 시트를 라미네이트한 상태에서 활성 에너지선을 조사하는 것도 바람직하다.

이 이유는, 활성 에너지선 투과 시트를 라미네이트함에 의해, 산소 저해의 영향을 효과적으로 억제하여, 보다 효율적으로 소정의 내부 구조를 형성할 수 있기 때문이다.

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

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

또한, 도포층이 충분히 경화하는 적산 광량으로 되도록, 공정(c)으로서의 활성 에너지선 조사와는 달리, 추가로 활성 에너지선을 조사하는 것도 바람직하다.

이때의 활성 에너지선은, 도포층을 충분히 경화시키는 것을 목적으로 하는 것이기 때문에, 평행광 등이 아닌, 개개의 벡터가 제어되어 있지 않은 랜덤한 광(산란광)을 사용하는 것이 바람직하다.

[실시예]

[실시예 1]

1. (B)성분의 합성

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

또, 폴리프로필렌글리콜 및 폴리에테르우레탄메타크릴레이트의 중량 평균 분자량은, 겔투과 크로마토그래피(GPC)로, 하기 조건에 따라 측정한 폴리스티렌 환산값이다.

·GPC 측정 장치 : 도소(주)제, HLC-8020

·GPC 칼럼 : 도소(주)제(이하, 통과 순으로 기재)

TSK guard column HXL-H

TSK gel GMHXL(×2)

TSK gel G2000HXL

·측정 용매 : 테트라히드로퓨란

·측정 온도 : 40℃

2. 광확산 필름용 조성물의 조제

다음으로, 얻어진 (B)성분으로서의 중량 평균 분자량 9,900의 폴리에테르우레탄메타크릴레이트 100중량부에 대하여, (A)성분으로서의 하기 식(3)으로 표시되는 분자량 268의 o-페닐페녹시에톡시에틸아크릴레이트(신나카무라가가쿠(주)제, NK에스테르 A-LEN-10) 100중량부와, (C)성분으로서의 2-히드록시-2-메틸프로피오페논 10중량부를 첨가한 후, 80℃의 조건 하에서 가열 혼합을 행하여, 광확산 필름용 조성물을 얻었다. 또, (A)성분 및 (B)성분의 굴절률은, 압베 굴절계(아타고(주)제, 압베 굴절계 DR-M2, Na 광원, 파장 : 589㎚)에 의해, JIS K0062에 준해서 측정한 바, 각각 1.58 및 1.46이었다.

3. 광확산 필름용 조성물의 도포

다음으로, 얻어진 광확산 필름용 조성물을, 공정 시트로서의 필름상의 투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(이하, PET라 함)에 대해서 도포하여, 막두께 200㎛의 도포층을 얻었다.

4. 입사 각도 폭 조절 부재의 배치

다음으로, 도 15의 (a)에 나타내는 바와 같은 선상의 고압 수은 램프(직경 25㎜, 길이 0.4m, 출력 4.5㎾)에 집광용의 콜드 미러가 부속한 자외선 조사 장치(아이그래픽스(주)제, ECS-4011GX)로 이루어지는 선상의 자외선 램프를 준비했다.

다음으로, 선상의 자외선 램프와, 도포층과의 사이에, 도 11의 (b)에 나타내는 바와 같이, 복수의 판상 부재가 각각 평행 배치해서 이루어지는 입사 각도 폭 조절 부재를 배치했다.

이때, 도포층의 위쪽으로부터 바라보았을 경우에, 도포층의 이동 방향과, 판상 부재의 연장 방향이 이루는 예각이 0°로 되도록 입사 각도 폭 조절 부재를 배치했다.

또한, 입사 각도 폭 조절 부재에 있어서의 복수의 판상 부재에 있어서의 간격(도 14의 (a)에 있어서의 L1)은 20㎜, 판상 부재의 폭(도 14의 (a)에 있어서의 L2)은 150㎜, 판상 부재의 두께는 1㎜이고, 재료는 내열 흑도료를 실시한 알스타 강재였다.

또한, 입사 각도 폭 조절 부재의 상단에서부터 하단까지의 길이(도 14의 (b)에 있어서의 L3)는 70㎜, 입사 각도 폭 조절 부재의 상단과, 선상의 자외선 램프의 하단과의 사이의 거리(도 14의 (b)에 있어서의 L4)는 250㎜, 입사 각도 폭 조절 부재의 하단과, 도포층의 표면과의 사이의 거리(도 14의 (b)에 있어서의 L5)는 180㎜였다.

또한, 선상의 자외선 램프는, 도포층의 이동 방향과, 선상의 자외선 램프의 장축 방향이 직교하도록, 또한, 자외선 램프로부터 연직 아래쪽을 향해서 활성 에너지선(자외선)이 조사되도록 배치했다.

따라서, 도포층의 표면에 있어서의 자외선 램프의 중심선의 연직 아래쪽에의 투영선이 자외선 램프로부터의 활성 에너지선(자외선)의 조도가 최대로 되는 영역이 된다.

5. 자외선의 조사

다음으로, 입사 각도 폭 조절 부재를 개재해서 선상의 자외선 램프로부터 자외선을 조사함에 의해, 도포층의 표면에 있어서의 상술한 자외선의 조도가 최대로 되는 영역 위에 위치하는 임의의 한 점에 있어서, 선상의 자외선 램프의 축선 방향으로부터 바라보았을 경우에, 자외선의 입사 각도 폭이 최소값(도 12의 (b)의 θ3)으로서 1.4°를 취하고, 이것과 직교하는 방향인 도포층의 이동 방향으로부터 바라보았을 경우에, 자외선의 입사 각도 폭이 최대값(도 12의 (c)의 θ4)으로서 16°를 취하도록, 박리 필름 너머로 도포층에 대해서 자외선을 조사했다.

그 결과, 막두께 193㎛의 광확산 필름이 얻어졌다.

그때의 박리 필름 표면의 피크 조도는 2.46㎽/㎠, 적산 광량은 23.49mJ/㎠, 램프 높이는 500㎜로 하고, 도포층의 이동 속도는 0.6m/분으로 했다.

또, 광확산 필름의 막두께는, 정압(定壓) 두께 측정기(다카라세이사쿠쇼(주)제, 테크로크 PG-02J)를 사용해서 측정했다.

또한, 얻어진 광확산 필름은, 필름 내에 있어서, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 박편상물을, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서, 복수 열 배열시켜서 이루어지는 소정의 내부 구조를 갖고 있으며, 박편상물의 경사각이 0°인 것을 확인했다.

또한, 얻어진 광확산 필름의 단면 사진을, 도 16의 (a)∼(c)에 나타낸다.

즉, 도 16의 (a)는, 도 17에 나타내는 바와 같이, 필름면에 대해서 45°의 기울기를 갖는 면(A)으로 필름을 절단한 경우의 단면을 정면으로부터, 즉 화살표(D)의 방향으로 촬영한 사진이고, 도 16의 (b)는, 도포층의 이동 방향에 평행하며 필름면에 대해서 수직인 면으로 필름을 절단한 경우의 단면 사진이고, 도 16의 (c)는, 도 16의 (b)에 있어서의 절단면에 대해서 수직인 면으로 필름을 절단한 경우의 단면 사진이다.

이때, 광확산 필름의 막두께 방향에 있어서의 박편상물의 상단부에서부터 50㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 박편상물의 폭 T₅₀는 1.3㎛이고, 같은 위치에 있어서의 박편상물의 필름면을 따른 배열 방향에 있어서의 길이 L₅₀은 9.3㎛였다.

따라서, T₅₀/L₅₀은 0.13이었다.

또한, 같은 위치에 있어서의 박편상물의 필름면을 따른 배열 방향에서의 복수의 박편상물간의 거리 P₅₀는 6.6㎛이고, 같은 위치에 있어서의 복수 열 배열된 박편상물의 열간의 거리 P₅₀'는 1.1㎛였다.

또한, T₇₅는 1.2㎛이고, L₇₅은 19㎛였기 때문에, T₇₅/L₇₅은 0.063이고, P₇₅는 10㎛이고, P₇₅'는 2.1㎛였다.

또한, T₁₀₀는 1.5㎛이고, L₁₀₀은 31㎛였기 때문에, T₁₀₀/L₁₀₀은 0.048이고, P₁₀₀는 8.4㎛이고, P₁₀₀'는 2.5㎛였다.

6. 평가

(1) 확산광의 수광 각도-상대 휘도 차트

얻어진 광확산 필름에 있어서의 수광 각도-상대 휘도 차트를 측정했다.

즉, 얻어진 광확산 필름에 대해서, 도 6의 (b)의 θ1=0°의 광을 입사했다.

다음으로, 변각 측색계(스가시켄키(주)제, VC-2)를 사용하여, 도포층의 이동 방향에 평행한 방향, 및, 이것과 직행하는 방향에 있어서의 확산광의 수광 각도-상대 휘도 차트를 얻었다.

즉, 도 18의 (a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름에 의해 확산된 확산광에 있어서의 광확산 각도(°)를 횡축에 취하고, 확산광의 상대 강도(-)를 종축에 취한 경우의 수광 각도-상대 휘도 차트를 얻었다.

여기에서, 도 18의 (a)에 나타내는 수광 각도-상대 휘도 차트 A는, 도포층의 이동 방향에 평행한 방향에 있어서의 확산광에 대응해 있고, 도 18의 (b)에 나타내는 수광 각도-상대 휘도 차트 B는, 이것과 직교하는 방향에 있어서의 확산광에 대응해 있다.

또한, 수광 각도-상대 휘도 차트 A의 반값폭에 의거한 θ2(타원형상의 광확산에 있어서의 장경 방향의 확산광의 개방각)는 28°이고, 수광 각도-상대 휘도 차트 B의 반값폭에 의거한 θ2'(타원형상의 광확산에 있어서의 단경 방향의 확산광의 개방각)는 16°이고, θ2'/θ2는 0.57이었다.

(2) 확산광의 사진

얻어진 광확산 필름에 있어서의 확산광의 사진 촬영을 행했다.

즉, 얻어진 광확산 필름에 대해서, 도 6의 (b)의 θ1=0°의 광을 입사해서 확산시켜, 확산광의 사진을 촬영했다. 얻어진 사진을 도 19의 (a)에 나타내고, 이러한 사진으로부터 작성된 선도를 도 19의 (b)에 나타낸다.

이러한 사진 및 도면으로부터, 확산광의 확산 상태는, 필름과 평행한 면 내에 있어서 장경(D_L) 12.5㎜, 단경(D_S) 7.0㎜, D_S/D_L=0.56의 타원형상임이 확인되었다.

또한, 이러한 사진 및 도면으로부터 확인된 확산광의 확산 상태는, 측정된 수광 각도-상대 휘도 차트가 나타내는 광확산 특성과 일치하는 것이었다.

[비교예 1]

비교예 1에서는, 입사 각도 폭 조절 부재를 사용하지 않고, 선상의 자외선 램프로부터 자외선을 조사했다.

이에 따라, 도포층의 표면에 있어서의 상술한 자외선의 조도가 최대로 되는 영역 위에 위치하는 임의의 한 점에 있어서, 선상의 자외선 램프의 축선 방향으로부터 바라보았을 경우에, 자외선의 입사 각도 폭이 최소값(도 12의 (b)의 θ3)으로서 1.4°를 취하고, 이것과 직교하는 방향인 도포층의 이동 방향으로부터 바라보았을 경우에, 자외선의 입사 각도 폭이 최대값(도 12의 (c)의 θ4)으로서 44°를 취하도록, 박리 필름 너머로 도포층에 대해서 자외선이 조사되었다.

또한, 그때의 박리 필름 표면의 피크 조도는 7.42㎽/㎠, 적산 광량은 21mJ/㎠로 하고, 도포층의 이동 속도는 2m/분으로 하며, 그 이외의 조건은 실시예 1과 마찬가지로 했다.

또한, 얻어진 광확산 필름은, 필름 내에 있어서, 굴절률이 다른 복수의 판상 영역을 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서 교호로 배치해서 이루어지는 루버 구조를 갖고 있으며, 판상 영역의 경사각이 0°인 것을 확인했다.

또한, 얻어진 광확산 필름의 단면 사진을, 도 20의 (a)∼(c)에 나타낸다.

즉, 도 20의 (a)는, 도 17에 나타내는 바와 같이, 필름면에 대해서 45°의 기울기를 갖는 면으로 필름을 절단한 경우의 단면 사진이고, 도 20의 (b)는, 도포층의 이동 방향에 평행하며 필름면에 대해서 수직인 면으로 필름을 절단한 경우의 단면 사진이고, 도 20의 (c)는, 도 20의 (b)에 있어서의 절단면에 대해서 수직인 면으로 필름을 절단한 경우의 단면 사진이다.

이때, 광확산 필름의 막두께 방향에 있어서의 판상 영역의 상단부에서부터 50㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 판상 영역의 폭 T₅₀는 1.5㎛이고, 같은 위치에 있어서의 박편상물의 필름면을 따른 배열 방향에 있어서의 길이 L₅₀은 46㎛였다.

따라서, T₅₀/L₅₀은 0.032였다.

또한, 도 21의 (a)∼(b)에 얻어진 광확산 필름에 있어서의 수광 각도-상대 휘도 차트를 나타낸다.

여기에서, 도 21의 (a)에 나타내는 수광 각도-상대 휘도 차트 A는, 도포층의 이동 방향에 평행한 방향에 있어서의 확산광에 대응해 있으며, 도 21의 (b)에 나타내는 수광 각도-상대 휘도 차트 B는, 이것과 직교하는 방향에 있어서의 확산광에 대응해 있다.

또한, 수광 각도-상대 휘도 차트 A의 반값폭에 의거한 θ2는 25°이고, 수광 각도-상대 휘도 차트 B의 반값폭에 의거한 θ2'는 4°이고, θ2'/θ2는 0.16이었다.

또한, 도 22의 (a)에 얻어진 광확산 필름에 있어서의 확산광의 확산 상태를 나타내는 사진을 나타내며, 이러한 사진으로부터 작성된 선도를 도 22의 (b)에 나타낸다.

이러한 사진 및 도면으로부터, 확산광의 확산 상태는, 필름과 평행한 면 내에 있어서 장경(D_L) 11.1㎜, 단경(D_S) 1.7㎜, D_S/D_L=0.16의 봉상이므로, 이방성 광확산임이 확인되었다.

또한, 이러한 사진 및 도면으로부터 확인된 확산광의 확산 상태는, 측정된 수광 각도-상대 휘도 스펙트럼이 나타내는 광확산 특성과 일치하는 것이었다.

[비교예 2]

비교예 2에서는, 입사 각도 폭 조절 부재 대신에, 선상의 자외선 램프의 축선 방향에 있어서의 일부로부터의 자외선만을 아래쪽으로 통과시키기 위한 2매의 차광판을, 자외선 램프의 근방 또한 연직 아래쪽으로, 소정의 간격을 가지게 하면서, 도포층과 평행하게 배치하고, 선상의 자외선 램프로부터의 자외선이 거의 평행광으로 되도록 조정해서 자외선을 조사했다.

이에 따라, 도포층의 표면의 임의의 점에 있어서, 선상의 자외선 램프의 축선 방향으로부터 바라보았을 경우에, 자외선의 입사 각도 폭이 최소값(도 12의 (b)의 θ3)으로서 1.4°를 취하고, 이것과 직교하는 방향인 도포층의 이동 방향으로부터 바라보았을 경우에, 자외선의 입사 각도 폭이 최대값(도 12의 (c)의 θ4)으로서 2.2°를 취하도록, 박리 필름 너머로 도포층에 대해서 자외선이 조사되었다.

또한, 그때의 피크 조도는 0.36㎽/㎠, 적산 광량은 43.99mJ/㎠, 도포층의 이동 속도는 0.05m/분으로 하고, 그 이외의 조건은 실시예 1과 마찬가지로 했다.

또한, 얻어진 광확산 필름은, 필름 내에 있어서, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 주상물을 임립시켜서 이루어지는 칼럼 구조를 갖고 있으며, 주상물의 경사각이 0°인 것을 확인했다.

또한, 얻어진 광확산 필름의 단면 사진을, 도 23의 (a)∼(c)에 나타낸다.

즉, 도 23의 (a)는, 도 17에 나타내는 바와 같이, 필름면에 대해서 45°의 기울기를 갖는 면으로 필름을 절단한 경우의 단면 사진이고, 도 23의 (b)는, 도포층의 이동 방향에 평행하며 필름면에 대해서 수직인 면으로 필름을 절단한 경우의 단면 사진이고, 도 23의 (c)는, 도 23의 (b)에 있어서의 절단면에 대해서 수직인 면으로 필름을 절단한 경우의 단면 사진이다.

이때, 광확산 필름의 막두께 방향에 있어서의 주상물의 상단부에서부터 50㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 주상물의 직경 T₅₀(=L₅₀)는 2.3㎛였다.

따라서, T₅₀/L₅₀에 상당하는 값은 1이었다.

또한, 도 24의 (a)∼(b)에 얻어진 광확산 필름에 있어서의 수광 각도-상대 휘도 차트를 나타낸다.

여기에서, 도 24의 (a)에 나타내는 수광 각도-상대 휘도 차트 A는, 도포층의 이동 방향에 평행한 방향에 있어서의 확산광에 대응해 있으며, 도 24의 (b)에 나타내는 수광 각도-상대 휘도 차트 B는, 이것과 직교하는 방향에 있어서의 확산광에 대응해 있다.

또한, 수광 각도-상대 휘도 차트 A의 반값폭에 의거한 θ2는 26°이고, 수광 각도-상대 휘도 차트 B의 반값폭에 의거한 θ2'는 25°이고, θ2'/θ2는 0.96이었다.

또한, 도 25의 (a)에 얻어진 광확산 필름에 있어서의 확산광의 확산 상태를 나타내는 사진을 나타내며, 이러한 사진으로부터 작성된 선도를 도 25의 (b)에 나타낸다.

이러한 사진 및 도면으로부터, 등방성 광확산임이 확인되었다.

이러한 사진 및 도면으로부터, 확산광의 확산 상태는, 필름과 평행한 면 내에 있어서 장경(D_L) 11.5㎜, 단경(D_S) 11.1㎜, D_S/D_L=0.96의 원형상이므로, 등방성 광확산임이 확인되었다.

이상, 상세히 기술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 필름 내에 소정의 복수의 박편상물을 구비한 내부 구조를 형성함에 의해, 입사광을 광확산 필름과 평행한 면에 대해서 타원형상으로 광확산시킬 수 있게 되었다.

그 결과, 입사광을 광확산 필름과 평행한 면에 대해서 타원형상으로 광확산시킬 수 있어, 장방형상의 디스플레이에의 적용성이 우수한 광확산 필름을 제공할 수 있게 되었다.

따라서, 본 발명의 광확산 필름은, 반사형 액정 장치에 있어서의 광 제어막 외, 시야각 제어 필름, 시야각 확대 필름, 프로젝션용 스크린 등에 사용되는 광확산 필름의 고품질화에 현저하게 기여하는 것이 기대된다.

1 : 도포층, 2 : 공정 시트, 10 : 이방성 광확산 필름, 12 : 굴절률이 상대적으로 높은 판상 영역, 13 : 루버 구조, 14 : 굴절률이 상대적으로 낮은 판상 영역, 20 : 등방성 광확산 필름, 22 : 굴절률이 상대적으로 높은 주상물, 23 : 칼럼 구조, 24 : 굴절률이 상대적으로 낮은 영역, 30 : 타원형상 광확산 필름, 32 : 굴절률이 상대적으로 높은 박편상물, 33 : 소정의 내부 구조, 34 : 굴절률이 상대적으로 낮은 영역, 50 : 활성 에너지선 광원으로부터의 활성 에너지선, 60 : 방위각 방향마다 입사 각도 폭이 소정의 범위 내의 값으로 제어된 활성 에너지선, 121 : 차광판, 122 : 집광용의 콜드 미러, 123 : 차광 부재, 125 : 선상 광원, 200 : 입사 각도 폭 조절 부재, 210 : 판상 부재

Claims

입사광을 타원형상으로 광확산시키기 위한 광확산 필름으로서,
필름 내에 있어서, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 박편상물(薄片狀物)을, 필름면을 따른 임의의 일 방향을 따라서, 복수 열 배열시켜서 이루어지는 구조를 가짐과 함께,
상기 광확산 필름의 막두께 방향에 있어서의 상기 박편상물의 상단부에서부터 50㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 상기 박편상물의 폭을 T₅₀(㎛), 상기 박편상물의 상기 임의의 일 방향에 있어서의 길이를 L₅₀(㎛)로 했을 경우에, 하기 관계식(1)을 만족하는 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
0.05≤T₅₀/L₅₀<0.9 (1)
제1항에 있어서,
상기 T₅₀를 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 함과 함께, 상기 L₅₀을 0.11∼300㎛의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 박편상물의 상기 임의의 일 방향에 있어서의 길이 L이, 상기 광확산 필름의 막두께 방향에 있어서의 상기 상단부측으로부터 아래쪽을 향해서, 길어지는 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광확산 필름의 막두께 방향에 있어서의 상기 박편상물의 상단부에서부터 75㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 상기 박편상물의 폭을 T₇₅(㎛), 상기 박편상물의 상기 임의의 일 방향에 있어서의 길이를 L₇₅(㎛)로 했을 경우에, 하기 관계식(2)을 만족하는 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
0.01≤T₇₅/L₇₅<0.5 (2)
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광확산 필름의 막두께 방향에 있어서의 상기 박편상물의 상단부에서부터 100㎛ 아래쪽의 위치에 있어서의 상기 박편상물의 폭을 T₁₀₀(㎛), 상기 박편상물의 상기 임의의 일 방향에 있어서의 길이를 L₁₀₀(㎛)로 했을 경우에, 하기 관계식(3)을 만족하는 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
0.005≤T₁₀₀/L₁₀₀≤0.1 (3)
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광확산 필름의 막두께를 100∼500㎛의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광확산 필름의 원재료를, 굴절률이 다른 2개의 중합성 화합물을 함유하는 광확산 필름용 조성물로 하는 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광확산 필름에 의해 입사광을 확산시켰을 때에 얻어지는 타원형상의 광확산에 있어서의 장경(長徑) 방향의 확산광의 개방각을 θ2(°)로 하고, 단경(短徑) 방향의 확산광의 개방각을 θ2'(°)로 했을 경우에, 하기 관계식(4)을 만족하는 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
0.2≤θ2'/θ2≤0.9 (4)