KR20190054061A

KR20190054061A - 반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체 및 이것을 이용한 반사형 표시 장치

Info

Publication number: KR20190054061A
Application number: KR1020197006366A
Authority: KR
Inventors: 츠바사 사카노; 마사히데 스기야마
Original assignee: 가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼
Priority date: 2016-09-14
Filing date: 2017-07-24
Publication date: 2019-05-21
Also published as: JP6993976B2; TW201816484A; TWI729202B; US10670788B2; CN109564303A; KR102372287B1; WO2018051639A1; US20190204488A1; JPWO2018051639A1

Abstract

[과제] 소정의 관찰 위치(예를 들면, 화면 정면 방향)로부터 뿐만 아니라, 소정의 관찰 위치로부터 멀어진 위치(예를 들면, 화면 정면으로부터 벗어난 경사 방향)에서도 시인성을 저하시키지 않고, 소정의 관찰 위치(예를 들면, 화면 정면 방향)에서의 반사 휘도를 향상시킬 수 있는 반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체 및 이것을 이용한 반사형 표시 장치를 제공한다.
[해결 수단] 빛의 입사 각도에 의해 확산성이 변화하면서, 입사된 빛이 반사층에 의해서 반사되는 반사광을 적어도 투과시키는 반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체로서, 산란 중심축을 가지고, 상기 광의 입사광 각도에 의해 직선 투과율이 변화하는 이방성 광확산층으로서, 매트릭스 영역과, 복수의 주상 구조체를 가지며, 상기 산란 중심축이 상기 이방성 광확산층의 법선 방향에 대해서 ＋6°이상 ＋40°이하, 또는 -40°이상 -6°이하인 이방성 광확산층과, 상기 이방성 광확산층의 일방의 면측에 마련된 등방성 광확산층을 적어도 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체 및 이것을 이용한 반사형 표시 장치

본 발명은 반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체 및 이것을 이용한 반사형 표시 장치에 관한 것이다.

최근 반사형 표시를 수행하는 표시 장치(이하 「반사형 표시 장치」라고 함)가 전자 페이퍼 등에 이용되고 있다. 여기서, 반사형 표시란, 외광을 반사해 화상을 표시하는 표시 방식이며, 예를 들면 반사형 액정의 표시 방식, 콜레스테릭 액정의 표시 방식, 일렉트로웨팅의 표시 방식, 전기 영동의 표시 방식, 전자분(電子粉) 유체의 표시 방식 등이 있다.

반사형 표시 장치는, 백 라이트를 가지는 투과형 표시 장치와 비교하면, 백 라이트를 가지지 않기 때문에 저소비 전력인 것이 최대의 특징이다. 또, EL(Electro Luminescence) 디스플레이 등의 자발광형 표시 장치와 비교해도, 화상 유지 메모리성을 가지기 때문에 저소비 전력에 있어서 또한 유리하다. 아울러, 투과형 표시 장치나 자발광형 표시 장치의 최대의 결점인 태양광 등의 강한 외광 하에서의 시인성의 저하에 대해서, 반사형 표시 장치에서는 선명한 화상을 시인할 수 있기 때문에, 옥외에서 사용되는 조건에서 우수하다. 한편, 실내 등의 한정된 외광 하에서는, 높은 반사 휘도를 얻기 어려워 시인성이 저하된다는 특징이 있다.

반사형 표시 장치를 이용하는 이용자(관찰자)가 반사형 표시 장치인, 예를 들면 태블릿 단말 등으로 화면을 보는 경우, 기본적으로는 이용자(관찰자)의 자세에 맞추어 이용자(관찰자)와 태블릿 단말 등이 정대(正對)하는 형태로 보게 된다.

또, 반사형 표시 장치에서는, 종래부터 외광의 강도로 시인성이 좌우되기 쉽기 때문에, 빛의 반사율을 향상시킬 수 있는 확산층(확산 필름)을 마련하는 것이 일반적이고, 예를 들면 확산층(확산 필름)을, 표시 디바이스의 관찰면측에 배치하는 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1).

일본 특개 2004-102305호 공보

이용자(관찰자)는, 태블릿 단말 등과 항상 정대하는 것은 아니고, 예를 들면 이용자(관찰자)의 자세가 변화함으로써 화면 경사 방향으로부터 보기도 한다. 이때, 당연히 외광의 입사광 각도도 변화하게 된다. 또, 이용자(관찰자)가 태블릿 단말 등과 정대하는 경우에는, 화면 정면 방향의 반사 휘도를 높게 하는 것이 바람직하다. 그렇지만, 종래의 확산층(확산 필름)을 가지는 반사형 표시 장치에서는, 충분한 표시 품질을 얻을 수 없었다.

본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 소정의 관찰 위치(예를 들면, 화면 정면 방향)로부터 뿐만 아니라, 소정의 관찰 위치로부터 멀어진 위치(예를 들면, 화면 정면으로부터 벗어난 경사 방향)에서도 시인성을 저하시키지 않고, 소정의 관찰 위치(예를 들면, 화면 정면 방향)에서의 반사 휘도를 향상시킬 수 있는 표시 품질이 뛰어난 반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체는, 빛의 입사 각도에 의해 확산성이 변화하면서, 입사된 빛이 반사층에 의해서 반사되는 반사광을 적어도 투과시키는 반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체로서, 산란 중심축을 가지고 상기 빛의 입사광 각도에 의해 직선 투과율이 변화하는 이방성 광확산층으로서, 매트릭스 영역과, 복수의 주상(柱狀) 구조체를 가지며, 상기 산란 중심축이 상기 이방성 광확산층의 법선 방향에 대해서 ＋6°이상 ＋40°이하, 또는 -40°이상 -6°이하인 이방성 광확산층과, 상기 이방성 광확산층의 일방의 면측에 마련된 등방성 광확산층을 적어도 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 소정의 관찰 위치(예를 들면, 화면 정면 방향)로부터 뿐만 아니라, 소정의 관찰 위치로부터 멀어진 위치(예를 들면, 화면 정면으로부터 벗어난 경사 방향)에서도 시인성을 저하시키지 않고, 소정의 관찰 위치(예를 들면, 화면 정면 방향)에서의 반사 휘도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 실시 형태에 의한 필라 구조 및 루버 구조의 주상 영역을 가지는 이방성 광학 필름(이방성 광확산층)의 구조와, 이들 이방성 광학 필름에 입사한 투과광의 양상의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 실시 형태에 의한 이방성 광학 필름의 광확산성의 평가 방법을 나타내는 설명도이다.
도 3은 본 실시 형태에 의한 도 1에 나타낸 필라 구조 및 루버 구조의 이방성 광학 필름(이방성 광확산층)에 대한 입사광 각도와 직선 투과율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 실시 형태에 의한 확산 영역과 비확산 영역을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 실시 형태에 의한 이방성 광학 필름에서의 필라 구조와 루버 구조를 가지는 이방성 광확산층의 구성예를 나타내는 모식도이며, (a)가 루버 구조, (b)가 필라 구조이다.
도 6은 본 실시 형태에 의한 이방성 광확산층에서의 산란 중심축을 설명하기 위한 3차원 극좌표 표시이다.
도 7은 본 실시 형태에 의한 이방성 광학 필름과 등방성 광확산층의 배치 구성을 나타내는 설명도이다.

이하에, 실시의 형태에 대해서 도면을 이용하여, 이하의 순서로 상세하게 설명한다.

0. 주된 용어의 정의

1. 이방성 광학 필름의 구조와 특성

1-1. 이방성 광학 필름의 기본적인 구조

1-2. 이방성 광학 필름의 특성

2. 이방성 광학 필름의 구성

2-1. 전체 구성

2-2. 이방성 광확산층(110)

2-2-1. 주상 구조체(113)

2-3. 이방성 광확산층(120)

2-3-1. 주상 구조체(123)

2-4. 주상 구조체(113) 및 주상 구조체(123)의 어스펙트비

2-4-1. 주상 구조체(113) 및 주상 구조체(123)의 평균 단경 및 평균 장경

2-5. 주상 구조체(113 및 123)가 형성되는 영역의 두께

2-6. 이방성 광학 필름(100)의 성질

2-6-1. 직선 투과율

2-6-2. 확산폭

2-6-3. 산란 중심축

2-6-4. 굴절률

3. 등방성 광확산층(200)

3-1. 수지 모재(母材)

3-2. 미립자, 다른 성분

3-3. 굴절률

3-4. 평균 입자 지름

3-5. 함유량

3-6. 헤이즈값

3-7. 전광선 투과율

4. 이방성 광학 필름(100)과, 등방성 광확산층(200)의 배치 구성(광확산 필름 적층체(30))

5. 반사형 표시 장치

6. 실시예

＜＜＜0. 주된 용어의 정의＞＞＞

여기서, 이방성 광학 필름(이방성 광확산층)에 관해서, 주된 용어의 정의를 해 둔다.

「이방성 광학 필름」이란, 이방성 광확산층이 단층(1층만)인 경우, 이방성 광확산층이 2층 이상 적층되어 구성된 경우(이때, 이방성 광확산층 사이는 점착층 등을 개재하여 적층되어 있어도 된다) 등을 포함하는 것을 의미한다. 따라서, 예를 들면 이방성 광확산층이 단층인 경우에는, 단층의 이방성 광확산층이 이방성 광학 필름인 것을 의미한다.

「이방성 광학 필름」은 빛의 확산, 투과 및 확산 분포가, 빛의 입사 각도에 의해서 변화하는 입사광 각도 의존성을 가지는 이방성 및 지향성을 가지는 것이다(상세한 것은 후술함). 따라서, 입사광 각도 의존성이 없는 지향성 확산 필름, 등방성 확산 필름, 특정 방위(方位)로 배향하는 확산 필름과는 상이한 것이다.

「저굴절률 영역」과「고굴절률 영역」은 본 발명에 관한 이방성 광학 필름을 구성하는 재료의 국소적인 굴절률의 고저 차이에 의해 형성되는 영역이며, 타방(他方)에 비해 굴절률이 낮은지 높은지를 나타낸 상대적인 것이다. 이들 영역은 이방성 광학 필름을 형성하는 재료가 경화할 때에 형성된다.

「산란 중심축」이란, 이방성 광학 필름에 대한 입사광 각도를 변화시켰을 때에 광확산성이 그 입사광 각도를 경계로 대략 대칭성을 가지는 빛의 입사광 각도와 일치하는 방향을 의미한다. 「대략 대칭성을 가진다」로 한 것은 산란 중심축이 필름의 법선 방향(필름의 막 두께 방향)에 대해서 기울기를 가지는 경우에는, 광확산성에 관한 광학 프로파일(후술함)이 엄밀하게는 대칭성을 가지지 않기 때문이다. 산란 중심축은 이방성 광학 필름의 단면의 기울기를 광학 현미경에 의해서 관찰하는 것이나, 이방성 광학 필름을 개재시킨 빛의 투영 형상을 입사광 각도를 변화시켜 관찰함으로써 확인할 수 있다.

또, 「직선 투과율」이란, 일반적으로 이방성 광학 필름에 대해서 입사한 빛의 직선 투과성에 관해, 어떤 입사광 각도로부터 입사했을 때에, 직선 방향의 투과광량과, 입사한 빛의 광량의 비율이며, 하기 식으로 표시된다.

직선 투과율(%)=(직선 투과광량/입사광량)×100

또, 본 발명에서는 「산란」과「확산」의 양자를 구별하지 않고 사용하고 있고, 양자는 동일한 의미를 나타낸다. 또한, 「광중합」 및 「광경화」의 의미를, 광중합성 화합물이 빛에 의해 중합 반응하는 것으로 하고, 양자를 동의어로 이용하는 것으로 한다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시의 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한 본 명세서 및 도면에서는, 동일한 부호가 붙은 구성 요소는, 실질적으로 동일한 구조 또는 기능을 가지는 것으로 한다.

＜＜＜1. 이방성 광학 필름의 구조와 특성＞＞＞

도 1~도 4를 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 이방성 광학 필름에 대해서 설명하는 전제로서, 종래 기술에 관한 단층의 이방성 광학 필름(본 실시 형태에서 말하는 「이방성 광확산층」이 1층만인 경우의 이방성 광학 필름)의 구조와 특성에 대해서 설명한다.

도 1은 필라 구조 및 루버 구조의 주상 영역을 가지는 단층의 이방성 광학 필름의 구조와, 이들 이방성 광학 필름에 입사한 투과광의 양상의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 2는 이방성 광학 필름의 광확산성의 평가 방법을 나타내는 설명도이다. 도 3은 도 1에 나타낸 필라 구조 및 루버 구조의 이방성 광학 필름에 대한 입사광 각도와 직선 투과율의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 4는 확산 영역과 비확산 영역을 설명하기 위한 그래프이다.

＜＜1-1. 이방성 광학 필름의 기본적인 구조＞＞

이방성 광학 필름이란, 필름의 막 두께 방향(법선 방향)으로, 필름의 매트릭스 영역과는 굴절률이 상이한 영역이 형성된 필름이다. 굴절률이 상이한 영역의 형상은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 도 1(a)에 나타내는 바와 같이, 매트릭스 영역(11) 중에, 단경과 장경의 어스펙트비가 작은 주상(예를 들면, 막대 모양)으로 형성된 굴절률이 상이한 복수의 주상 구조체(13)(주상 영역)가 형성된 이방성 광학 필름(필라 구조의 이방성 광학 필름)(10)이나, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 매트릭스 영역(21) 중에, 어스펙트비가 큰 주상(예를 들면, 대략 판상)으로 형성된 굴절률이 상이한 복수의 주상 구조체(23)(주상 영역)가 형성된 이방성 광학 필름(루버 구조의 이방성 광학 필름)(20) 등이 있다.

＜＜1-2. 이방성 광학 필름의 특성＞＞

상술한 구조를 가지는 이방성 광학 필름은 해당 필름에 대한 입사광 각도에 의해 광확산성이 상이한 광확산 필름, 즉 입사광 각도 의존성을 가지는 광확산 필름이다. 이 이방성 광학 필름에 소정의 입사광 각도로 입사한 빛은 굴절률이 상이한 영역의 배향 방향(예를 들면, 필라 구조에서의 복수의 주상 구조체(13)의 연재 방향(배향 방향)이나 루버 구조에서의 복수의 주상 구조체(23)의 높이 방향(이방성 광학 필름의 막 두께 방향, 또는 법선 방향))과 대략 평행인 경우에는 확산이 우선되고, 해당 방향에 평행이 아닌 경우에는 투과가 우선된다.

여기서, 도 2 및 3을 참조하면서, 이방성 광학 필름의 광확산성에 대해서 보다 구체적으로 설명한다. 여기에서는, 상술한 필라 구조의 이방성 광학 필름(10)과, 루버 구조의 이방성 광학 필름(20)의 광확산성을 예로 들어 설명한다.

광확산성의 평가 방법은 이하와 같이 하여 수행한다. 우선, 도 2에 나타내는 바와 같이, 이방성 광학 필름(10, 20)을, 광원(1)과 검출기(2)의 사이에 배치한다. 본 실시 형태에서는, 광원(1)으로부터의 조사광(I)이, 이방성 광학 필름(10, 20) 평면의 법선 방향으로부터 입사하는 경우를 입사광 각도 0°로 했다. 또, 이방성 광학 필름(10, 20)은 직선(V)를 중심으로 하여 임의로 회전시킬 수 있도록 배치되고, 광원(1) 및 검출기(2)는 고정되어 있다. 즉, 이 방법에 의하면, 광원(1)과 검출기(2)의 사이에 샘플(이방성 광학 필름(10, 20))을 배치하고, 샘플 표면의 직선(V)을 중심축으로 하여 각도를 변화시키면서 샘플을 직진 투과해 검출기(2)에 들어가는 직선 투과율을 측정할 수 있다.

이방성 광학 필름(10, 20)을, 각각 도 1의 TD 방향(이방성 광학 필름의 폭 방향의 축)을 도 2에 나타내는 회전 중심의 직선(V)으로 선택한 경우에서의 광확산성을 평가하여, 얻어진 광확산성의 평가 결과를 도 3에 나타냈다. 도 3은 도 2에 나타내는 방법을 이용하여 측정한 도 1에 나타내는 이방성 광학 필름(10, 20)이 가지는 광확산성(광산란성)의 입사광 각도 의존성을 나타내는 것이다. 도 3의 세로축은 산란의 정도를 나타내는 지표인 직선 투과율(본 실시 형태에서는, 소정의 광량의 평행 광선을 입사시킬 때에, 입사 방향과 동일한 방향으로 출사된 평행 광선의 광량의 비율, 보다 구체적으로는, 직선 투과율=(이방성 광학 필름(10, 20)이 있는 경우의 검출기(2)의 검출광량(입사한 빛의 직선 방향의 투과광량)/이방성 광학 필름(10, 20)이 없는 경우의 검출기(2)의 검출광량(입사한 빛의 광량))×100을 나타내고, 가로축은 이방성 광학 필름(10, 20)에 대한 입사광 각도를 나타낸다. 도 3 중의 실선은 필라 구조의 이방성 광학 필름(10)의 광확산성을 나타내고, 파선은 루버 구조의 이방성 광학 필름(20)의 광확산성을 나타내고 있다. 또한 입사광 각도의 정부(正負)는, 이방성 광학 필름(10, 20)을 회전시키는 방향이 반대인 것을 나타내고 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 이방성 광학 필름(10, 20)은 입사광 각도에 의해서 직선 투과율이 변화하는 광확산성의 입사광 각도 의존성을 가지는 것이다. 여기서, 도 3과 같이 광확산성의 입사광 각도 의존성을 나타내는 곡선을 이하, 「광학 프로파일」이라고 칭한다. 광학 프로파일은 광확산성을 직접적으로 표현하고 있는 것은 아니지만, 직선 투과율이 저하됨으로써 반대로 확산 투과율이 증가(증대)하고 있다고 해석하면, 대체로 광확산성을 나타내고 있다고 말할 수 있다. 바꾸어 말하면, 직선 투과율이 저하될수록 입사한 빛의 확산 투과율이 증가하게 된다. 구체적으로, 이방성 광학 필름(10, 20)에서는, 주상 영역(13, 23)의 산란 중심축 방향의 입사광 각도를 0°로 하면, -20°~ ＋20°의 입사광 각도에서 일단 직선 투과율이 상대적으로 낮아, 최소치를 가지며, 그 입사광 각도(의 절대값)가 커짐에 따라 직선 투과율이 커져, -60°~ -30°또는 ＋30°~ ＋60°의 입사광 각도에서 직선 투과율이 최대치를 가지고, 곡형(谷型)의 광학 프로파일을 나타낸다. 이와 같이, 이방성 광학 필름(10, 20)은 입사광이 산란 중심축 방향에 가까운 -20°~ ＋20°의 입사광 각도 범위에서는 강하게 확산되지만, 입사광 각도의 절대값이 그것보다도 큰 입사광 각도 범위에서는, 확산이 약해져 직선 투과율이 높아진다는 성질을 갖는다.

여기서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 어떤 각도 범위에서는 빛의 확산이 우선되는 성질(광학 프로파일)을 가지고 있고, 다른 각도 범위에서는 빛의 투과가 우선되는 성질(광학 프로파일)을 가지고 있는 성질을 「이방성」이라고 칭한다. 즉, 빛의 입사광 각도에 의존해 빛의 확산 및 투과가 변화하는 것을 의미하고 있다.

또, 빛의 확산 분포가, 확산 각도에 의해 상이한 성질을 「지향성」이라고 칭하지만, 본 발명의 경우, 빛의 확산 분포가, 확산 각도에 의해 상이할 뿐만 아니라, 빛의 입사광 각도에 의해서 변화하는 입사광 각도 의존성을 추가로 가진 확산 분포를 나타낸다. 즉, 빛의 확산, 투과 및 확산 분포가, 빛의 입사 각도에 의해서 변화하는 입사광 각도 의존성을 가지는 이방성 및 지향성을 가지는 것이다.

또, 이하 최대 직선 투과율과 최소 직선 투과율의 중간값의 직선 투과율에 대한 2개의 입사광 각도의 각도 범위를 확산 영역(이 확산 영역의 폭을 「확산폭」이라고 칭한다)으로 칭하고, 그 이외의 입사광 각도 범위를 비확산 영역(투과 영역)으로 칭한다.

여기서, 도 4를 참조하면서, 루버 구조의 이방성 광학 필름(20)을 예로 들어 확산 영역과 비확산 영역에 대해서 설명한다. 도 4는, 도 3의 루버 구조의 이방성 광학 필름(20)의 광학 프로파일을 나타낸 것이지만, 도 4에 나타내는 바와 같이, 최대 직선 투과율(도 4의 예에서는, 직선 투과율이 약 78%)과 최소 직선 투과율(도 4의 예에서는, 직선 투과율이 약 6%)의 중간값의 직선 투과율(도 4의 예에서는, 직선 투과율이 약 42%)에 대한 2개의 입사광 각도의 사이(도 4에 나타내는 광학 프로파일상의 2개의 흑점의 위치의 2개의 입사광 각도의 내측)의 입사광 각도 범위가 확산 영역(빛의 확산이 우선된다)이 되고, 그 이외(도 4에 나타내는 광학 프로파일상의 2개의 흑점의 위치의 2개의 입사광 각도의 외측)의 입사광 각도 범위가 비확산 영역(빛의 투과가 우선된다)이 된다.

필라 구조의 이방성 광학 필름(10)에서는, 도 1(a)의 투과광의 양상을 보면 알 수 있듯이, 투과광은 대략 원형상으로 되어 있고, MD 방향과 TD 방향에서 대략 동일한 광확산성을 나타내고 있다. 즉, 필라 구조의 이방성 광학 필름(10)에서는, 확산은 방위적으로 보면 등방성을 갖는다. 또, 도 3의 실선으로 나타내는 바와 같이, 입사광 각도를 바꾸어도 광확산성(특히, 비확산 영역과 확산 영역의 경계 부근에서의 광학 프로파일)의 변화가 비교적 완만하기 때문에, 휘도의 급격한 변화에 의한 위화감을 일으키지 않는다는 효과가 있다. 그렇지만, 이방성 광학 필름(10)에서는, 도 3의 파선으로 나타낸 루버 구조의 이방성 광학 필름(20)의 광학 프로파일과 비교하면 이해할 수 있는 바와 같이, 비확산 영역에서의 직선 투과율이 낮기 때문에, 표시 특성(휘도나 콘트라스트 등)이 약간 저하되어 버린다는 문제도 있다. 또, 필라 구조의 이방성 광학 필름(10)은 루버 구조의 이방성 광학 필름(20)과 비교하여, 확산 영역의 폭도 좁다는 문제도 있다. 또한, 필라 구조로 함으로써, 방위각에 의한 확산의 지향성은 없지만, 확산의 분포에 대해서는 지향성을 가지는 특성이 된다.

한편, 루버 구조의 이방성 광학 필름(20)에서는, 도 1(b)의 투과광의 양상을 보면 알 수 있듯이, 투과광은 대략 침상으로 되어 있고, MD 방향과 TD 방향에서 광확산성이 크게 상이하다. 즉, 루버 구조의 이방성 광학 필름(20)에서는, 확산은 방위각에 의해서 크게 확산 특성이 상이한 지향성을 갖는다. 구체적으로는, 도 1에 나타내는 예에서는, MD 방향에서는 필라 구조의 경우보다도 확산이 확대되고 있지만, TD 방향에서는 필라 구조의 경우보다도 확산이 좁아지고 있다. 또, 도 3의 파선으로 나타내는 바와 같이, 입사광 각도를 바꾸면, (본 실시 형태의 경우, TD 방향에서) 광확산성(특히, 비확산 영역과 확산 영역의 경계 부근에서의 광학 프로파일)의 변화가 극히 급준(急峻)하기 때문에, 이방성 광학 필름(20)을 표시 장치에 적용한 경우, 휘도의 급격한 변화로 나타나고 위화감을 일으킬 우려가 있었다. 아울러, 루버 구조의 이방성 광학 필름은 빛의 간섭(무지개)이 생기기 쉽다는 문제도 있다. 그렇지만, 이방성 광학 필름(20)에서는, 비확산 영역에서의 직선 투과율이 높고, 표시 특성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다. 특히, 우선되는 확산의 방위(도 1(b)에서는 MD 방향)을, 시야각을 넓히고 싶은 방향과 일치시킴으로써, 의도하는 특정 방향으로 시야각을 넓히는 것이 가능해진다.

＜＜＜2. 이방성 광학 필름의 구성＞＞＞

도 5를 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 이방성 광학 필름(100)의 구성에 대해서 설명한다. 도 5는, 본 실시 형태에 관한 이방성 광학 필름(100)에서의 이방성 광확산층(110 및 120)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 또한 이하에서는, 이방성 광학 필름(100)으로 한 경우, 간단히 이방성 광확산층(110 및 120)을 나타내는 경우가 있다.

＜＜2-1. 전체 구성＞＞

도 5에 나타내는 바와 같이, 이방성 광학 필름(100)은 입사광 각도에 의해 직선 투과율이 변화하는 2개의 이방성 광확산층(110 또는 120)을 가지는 이방성 광학 필름이다.

이방성 광확산층(110)은 매트릭스 영역(111)과, 매트릭스 영역(111)과는 굴절률이 상이한 복수의 주상 구조체(113)(주상 영역)를 갖는다. 이방성 광확산층(120)은 매트릭스 영역(121)과, 매트릭스 영역(121)과는 굴절률이 상이한 복수의 주상 구조체(123)(주상 영역)를 갖는다. 여기서, 간단히 주상 영역으로 표현하는 경우에는, 주상 영역에는 필라 영역 및 루버 영역을 포함한다. 또, 간단히 주상 구조체로 표현하는 경우에는, 주상 구조체에는, 필라 구조 및 루버 구조를 포함한다.

이하, 이와 같은, 이방성 광확산층(110) 또는 이방성 광확산층(120)을 가지는 이방성 광학 필름(100)에 대해서 상술한다.

＜＜2-2. 이방성 광확산층(110)＞＞

이방성 광확산층(110)은 상술한 루버 구조(도 1(b)의 이방성 광학 필름(20)과 동일한 구성)을 가지고 있고, 입사광 각도에 의해 직선 투과율이 변화하는 광확산성을 가지고 있다. 또, 이방성 광확산층(110)은 광중합성 화합물을 포함하는 조성물의 경화물로 이루어지며, 도 5A에 나타내는 바와 같이, 매트릭스 영역(111)과, 해당 매트릭스 영역(111)과는 굴절률이 상이한 복수의 주상 구조체(113)(주상 영역)를 가지고 있다. 이 주상 구조체(113)의 배향 방향(연재 방향)(P)은, 산란 중심축과 평행이 되도록 형성되어 있고, 이방성 광확산층(110)이 소망한 직선 투과율 및 확산성을 가지도록 적절히 정해져 있다. 또한 산란 중심축과 주상 영역의 배향 방향이 평행하다는 것은 굴절률의 법칙(Snell의 법칙)을 만족하는 것이면 되고, 엄밀하게 평행일 필요는 없다. Snell의 법칙은 굴절률 n₁의 매질로부터 굴절률 n₂의 매질의 계면에 대해서 빛이 입사하는 경우, 그 입사광 각도 θ₁과 굴절각 θ₂의 사이에, n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂의 관계가 성립하는 것이다. 예를 들면, n₁=1(공기), n₂=1.51(이방성 광학 필름)으로 하면, 입사광 각도가 30°인 경우, 주상 영역의 배향 방향(굴절각)은 약 19°가 되지만, 이와 같이 입사광 각도와 굴절각이 상이해도 Snell의 법칙을 만족하고 있으면, 본 실시 형태에서는 평행의 개념에 포함된다.

또한 이방성 광확산층(110)으로서는, 주상 구조체(113)의 배향 방향이 필름의 막 두께 방향(법선 방향)과 일치하지 않는 것이어도 된다. 이 경우, 이방성 광확산층(110)에서는, 입사광이 법선 방향으로부터 소정 각도 기운 방향(즉, 주상 구조체(113)의 배향 방향)에 가까운 입사광 각도 범위(확산 영역)에서는 강하게 확산되지만, 그 이상의 입사광 각도 범위(비확산 영역)에서는 확산이 약해져 직선 투과율이 높아진다는 성질을 갖는다.

＜2-2-1. 주상 구조체(113)＞

본 실시 형태에 관한 주상 구조체(113)는 매트릭스 영역(111) 중에, 복수의 주상의 경화 영역으로서 마련되어 있고, 각각의 주상 구조체(113)는 각각 배향 방향이 산란 중심축과 평행이 되도록 형성된 것이다. 따라서, 동일한 이방성 광확산층(110)에서의 복수의 주상 구조체(113)는 서로 평행이 되도록 형성되어 있다.

매트릭스 영역(111)의 굴절률은 주상 구조체(113)의 굴절률과 상이하면 되지만, 굴절률이 어느 정도 상이할지는 특별히 한정되지 않고, 상대적인 것이다. 매트릭스 영역(111)의 굴절률이 주상 구조체(113)의 굴절률보다도 낮은 경우, 매트릭스 영역(111)은 저굴절률 영역이 된다. 반대로, 매트릭스 영역(111)의 굴절률이 주상 구조체(113)의 굴절률보다도 높은 경우, 매트릭스 영역(111)은 고굴절률 영역이 된다. 여기서, 매트릭스 영역(111)과 주상 구조체(113)의 계면에서의 굴절률은 점증적으로 변화하는 것이 적합하다. 점증적으로 변화시킴으로써, 입사광 각도를 바꾼 경우의 확산성의 변화가 극히 급준해져 눈부심을 일으키기 쉬워지는 문제가 발생하기 어려워진다. 매트릭스 영역(111)과 주상 구조체(113)를 광조사에 수반하는 상분리에 의해서 형성함으로써, 매트릭스 영역(111)과 주상 구조체(113)의 계면의 굴절률을 점증적으로 변화시킬 수 있다.

주상 구조체(113)의 배향 방향에 수직인 단면 형상은 도 5A에 나타내는 바와 같이, 단경(SA)과 장경(LA)을 갖는다. 단경(SA)과 장경(LA)은 이방성 광확산층(110)을 광학 현미경으로 관찰함으로써 확인할 수 있다(상세한 것은 후술함). 주상 구조체(113)의 단면 형상은 후술하는 어스펙트비의 범위(2 이상)를 만족하는 것이 적합하지만, 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 5A에서는, 주상 구조체(113)의 단면 형상을 타원 형상으로 나타내고 있지만, 주상 구조체(113)의 단면 형상은 특별히 한정되는 것은 아니다.

＜＜2-3. 이방성 광확산층(120)＞＞

이방성 광확산층(120)은 필라 구조(도 1(a)의 이방성 광학 필름(10)과 동일한 구성)을 가지고 있고, 입사광 각도에 의해 직선 투과율이 변화하는 광확산성을 가지고 있다. 또, 도 5B에 나타내는 바와 같이, 이방성 광확산층(120)은 광중합성 화합물을 포함하는 조성물의 경화물로 이루어지며, 매트릭스 영역(121)과, 해당 매트릭스 영역(121)과는 굴절률이 상이한 복수의 주상 구조체(123)를 가지고 있다. 복수의 주상 구조체(123) 및 매트릭스 영역(121)은 불규칙한 분포나 형상을 가지지만, 이방성 광확산층(120)의 전면에 걸쳐서 형성됨으로써, 얻어지는 광학 특성(예를 들면, 직선 투과율 등)은 대략 동일해진다. 복수의 주상 구조체(123) 및 매트릭스 영역(121)이 불규칙한 분포나 형상을 가지기 때문에, 본 실시 형태에 관한 이방성 광확산층(120)은 빛의 간섭(무지개)이 발생하는 경우가 적다.

＜2-3-1. 주상 구조체(123)＞

본 실시 형태에 관한 주상 구조체(123)는 매트릭스 영역(121) 중에, 복수의 주상의 경화 영역으로서 마련되어 있고, 각각의 주상 구조체(123)는 각각 배향 방향이 산란 중심축과 평행이 되도록 형성된 것이다. 따라서, 동일한 이방성 광확산층(120)에서의 복수의 주상 구조체(123)는 서로 평행이 되도록 형성되어 있다.

매트릭스 영역(121)의 굴절률은 주상 영역의 굴절률과 상이하면 되지만, 굴절률이 어느 정도 상이할지는 특별히 한정되지 않고, 상대적인 것이다. 매트릭스 영역(121)의 굴절률이 주상 영역의 굴절률보다도 낮은 경우, 매트릭스 영역(121)은 저굴절률 영역이 된다. 반대로, 매트릭스 영역(121)의 굴절률이 주상 영역의 굴절률보다도 높은 경우, 매트릭스 영역(121)은 고굴절률 영역이 된다.

주상 구조체(123)의 배향 방향에 수직인 단면 형상은 도 5B에 나타내는 바와 같이, 단경(SA)과 장경(LA)을 갖는다. 주상 구조체(123)의 단면 형상은 후술하는 어스펙트비의 범위(2 미만)를 만족하는 것이 적합하다. 예를 들면, 도 5B에서는, 주상 구조체(123)의 단면 형상을 원형상으로 나타내고 있지만, 주상 구조체(123)의 단면 형상은 원형상으로 한정되는 것이 아니고, 타원형상, 다각형상, 부정형상, 이들이 섞여있는 것 등, 특별히 한정되는 것은 아니다.

＜＜2-4. 주상 구조체(113) 및 주상 구조체(123)의 어스펙트비＞＞

복수의 주상 구조체(113)는 단경(SA)의 평균값(평균 단경)과 장경(LA)의 평균값(평균 장경)의 어스펙트비(=평균 장경/평균 단경)가 2 이상인 것이 적합하고, 2 이상 50 미만인 것이 보다 적합하며, 2 이상 10 이하인 것이 더욱 적합하고, 2 이상 5 이하인 것이 특히 적합하다.

복수의 주상 구조체(123)는 단경(SA)의 평균값(평균 단경)과 평균 장경(LA)의 평균값(평균 장경)의 어스펙트비(=평균 장경/평균 단경)가 2 미만인 것이 적합하다. 또, 주상 구조체(123)의 평균 단경(SA)과 평균 장경(LA)의 어스펙트비가, 1.5 미만인 것이 보다 적합하며, 1.2 미만인 것이 더욱 적합하다.

본 실시 형태에 관한 이방성 광학 필름(100)은 복수의 주상 구조체(123)의 평균 단경과 평균 장경의 어스펙트비를 모두 상기 적합 범위로 함으로써, 보다 높은 레벨로 각종 특성을 균형있게 가지는 이방성 광학 필름으로 할 수 있다.

＜2-4-1. 주상 구조체(113) 및 주상 구조체(123)의 평균 단경 및 평균 장경＞

또, 복수의 주상 구조체(113)의 단경(SA)의 평균값(평균 단경)은 0.5μm 이상인 것이 적합하고, 1.0μm 이상인 것이 보다 적합하며, 1.5μm 이상인 것이 더욱 적합하다. 한편, 복수의 주상 구조체(113)의 단경(SA)의 평균값(평균 단경)은 5.0μm 이하인 것이 적합하고, 4.0μm 이하인 것이 보다 적합하며, 3.0μm 이하인 것이 더욱 적합하다. 이들 복수의 주상 구조체(113)의 평균 단경의 하한값 및 상한값은, 적절히 조합할 수 있다.

또한, 복수의 주상 구조체(113)의 장경(LA)의 평균값(평균 장경)은 0.5μm 이상인 것이 적합하고, 1.0μm 이상인 것이 보다 적합하며, 1.5μm 이상인 것이 더욱 적합하다. 한편, 복수의 주상 구조체(113)의 장경(LA)의 길이의 평균값(평균 장경)은 100μm 이하인 것이 적합하고, 50μm 이하인 것이 보다 적합하며, 30μm 이하인 것이 더욱 적합하다. 이들 복수의 주상 구조체(113)의 평균 장경의 하한값 및 상한값은, 적절히 조합할 수 있다.

또, 복수의 주상 구조체(123)의 단경(SA)의 평균값(평균 단경)은 0.5μm 이상인 것이 적합하고, 1.0μm 이상인 것이 보다 적합하며, 1.5μm 이상인 것이 더욱 적합하다. 한편, 복수의 주상 구조체(123)의 단경(SA)의 평균값(평균 단경)은 5.0μm 이하인 것이 적합하고, 4.0μm 이하인 것이 보다 적합하며, 3.0μm 이하인 것이 더욱 적합하다. 이들 복수의 주상 구조체(123)의 평균 단경의 하한값 및 상한값은, 적절히 조합할 수 있다.

또한, 복수의 주상 구조체(123)의 장경(LA)의 평균값(평균 장경)은 0.5μm 이상인 것이 적합하고, 1.0μm 이상인 것이 보다 적합하며, 1.5μm 이상인 것이 더욱 적합하다. 한편, 복수의 주상 구조체(123)의 장경(LA)의 평균값(평균 장경)은 8.0μm 이하인 것이 적합하고, 5.0μm 이하인 것이 보다 적합하며, 3.0μm 이하인 것이 더욱 적합하다. 이들 복수의 주상 구조체(123)의 평균 장경의 하한값 및 상한값은, 적절히 조합할 수 있다.

본 실시 형태에 관한 이방성 광학 필름(100)은 복수의 주상 구조체(113) 및 복수의 주상 구조체(123)의 평균 단경 및 평균 장경을 모두 상기 적합 범위로 함으로써, 보다 높은 레벨로 각종 특성을 균형있게 가지는 이방성 광학 필름으로 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서의 복수의 주상 구조체(113) 및 복수의 주상 구조체(123)의, 단경(SA)의 평균값(평균 단경) 및 장경(LA)의 평균값(평균 장경)은, 이방성 광확산층(120)의 표면을 현미경으로 관찰해, 임의로 선택한 20개의 주상 구조체(113) 및 주상 구조체(123)의 단경(SA), 장경(LA)을 계측하고, 이들 평균값을 구하면 된다. 또, 주상 구조체의 어스펙트비로서는, 상기에서 구한 장경(LA)의 평균값(평균 장경)을 단경(SA)의 평균값(평균 단경)으로 나눈 값을 이용한다.

＜＜2-5. 주상 구조체(113 및 123)가 형성되는 영역의 두께＞＞

복수의 주상 구조체(113 및 123)의 두께(T)는, 10μm~200μm인 것이 적합하고, 20μm 이상 100μm 미만인 것이 보다 적합하며, 20μm 이상 50μm 미만인 것이 더욱 적합하다. 두께(T)가 200μm를 넘는 경우, 재료비가 더 소요될 뿐만 아니라, UV 조사에 소요되는 비용도 늘어나기 때문에, 코스트가 소요될 뿐만 아니라, 두께(T) 방향에서의 확산성 증가에 의해, 화상 보케(bokeh)나 콘트라스트 저하가 일어나기 쉬워진다. 또, 두께(T)가 10μm 미만인 경우, 빛의 확산성 및 집광성을 충분한 것으로 하는 것이 어려운 경우가 있다. 본 발명에서는, 두께(T)를 상기 규정 범위 내로 함으로써, 코스트의 문제를 줄여, 빛의 확산성 및 집광성이 뛰어나고, 또한 두께(T) 방향에서의 광확산성 저하에 의해, 화상 보케가 발생하기 어려워져, 콘트라스트도 향상시킬 수 있다.

＜＜2-6. 이방성 광학 필름(100)의 성질＞＞

상술한 바와 같이, 이방성 광학 필름(100)은 이방성 광확산층(110 또는 120)을 갖는다. 보다 구체적으로는 이방성 광확산층(110)은 루버 구조(적합하게는 어스펙트비가 2 이상인 주상 영역을 가지는 영역)를 갖는다. 이방성 광확산층(120)은 필라 구조(적합하게는 어스펙트비가 2 미만인 주상 영역을 가지는 영역)를 갖는다. 이하, 이러한 이방성 광학 필름(100)의 성질에 관해서 설명한다.

＜2-6-1. 직선 투과율＞

여기서, 직선 투과율이 최대가 되는 입사광 각도에서 이방성 광학 필름(100)(이방성 광확산층(110 및 120))에 입사한 빛의 직선 투과율을 「최대 직선 투과율」이라고 정의하면, 이방성 광학 필름(100)(이방성 광확산층(110 및 120))은 최대 직선 투과율이 15% 이상 90% 미만이며, 20% 이상 90% 미만인 것이 적합하고, 30% 이상 90% 미만인 것이 보다 적합하며, 50% 이상 90% 미만인 것이 더욱 적합하고, 70% 이상 90% 미만인 것이 특히 적합하다.

또한 직선 투과율이 최소가 되는 입사광 각도로 이방성 광확산층(110 또는 120)에 입사한 빛의 직선 투과율을 「최소 직선 투과율」이라고 정의할 수 있다. 또한 최소 직선 투과율은 10% 이하인 것이 적합하다.

이방성 광학 필름(100)의 최대 직선 투과율을 상기 범위로 함으로써, 적당한 이방성으로 할 수 있기 때문에, 이방성 광학 필름(100)의 적용 범위를 넓게 할 수 있다. 예를 들면, 표시 장치에 이방성 광학 필름(100)을 사용하는 경우, 이방성이 너무 강하면, MD 방향으로의 빛의 확산·집광성이 극히 뛰어나지만, TD 방향으로의 빛의 확산·집광성이 불충분해지기 쉬운 문제가 있다. 본 실시 형태에 관한 이방성 광학 필름(100)은 상기의 최대 직선 투과율을 가짐으로써, MD 방향으로의 뛰어난 빛의 확산·집광성을 유지한 다음, TD 방향으로의 빛의 확산·집광성을 충분히 구비하는 것이다.

여기서, 직선 투과광량 및 직선 투과율은 상술한 도 2에 나타내는 방법에 따라 측정할 수 있다. 즉, 도 2에 나타내는 직선(V)과, 도 5에 나타내는 C-C축을 일치시키도록 하고, 입사광 각도마다 직선 투과광량 및 직선 투과율을 측정한다(법선 방향을 0°로 함). 얻어진 데이터로부터 광학 프로파일이 얻어지고, 이 광학 프로파일로부터 최대 직선 투과율 및 최소 직선 투과율을 구할 수 있다.

또, 이방성 광학 필름(100)(이방성 광확산층(110 및 120))에서의 최대 직선 투과율 및 최소 직선 투과율은 제조시의 설계 파라미터에 의해서 조정할 수 있다. 파라미터의 예로서는, 도막의 조성, 도막의 막 두께, 구조 형성시에 부여하는 도막에 대한 온도 등을 들 수 있다. 도막의 조성은 구성 성분을 적절히 선택해 조합함으로써, 최대 직선 투과율 및 최소 직선 투과율은 변화한다. 설계 파라미터에서는, 막 두께가 두꺼울수록 최대 직선 투과율 및 최소 직선 투과율은 낮아지기 쉽고, 얇을수록 높아지기 쉽다. 온도가 높을수록 최대 직선 투과율 및 최소 직선 투과율은 낮아지기 쉽고, 낮을수록 높아지기 쉽다. 이들 파라미터의 조합에 의해, 최대 직선 투과율 및 최소 직선 투과율의 각각을 적절히 조절하는 것이 가능하다.

＜2-6-2. 확산폭＞

상기 방법에 의해, 이방성 광학 필름(100)의 최대 직선 투과율과 최소 직선 투과율을 구하여 최대 직선 투과율과 최소 직선 투과율의 중간값의 직선 투과율을 구한다. 이 중간값의 직선 투과율에 대한 2개의 입사광 각도를 판독한다. 광학 프로파일에서는, 법선 방향을 0°로 하고, 입사광 각도를 마이너스 방향 및 플러스 방향으로 나타내 보이고 있다. 따라서, 입사광 각도 및 교점에 대응하는 입사광 각도는 마이너스의 값을 가지는 경우가 있다. 2개의 교점의 값이 플러스의 입사광 각도값과, 마이너스의 입사광 각도값을 가지는 것이면, 마이너스의 입사광 각도값의 절대값과 플러스의 입사광 각도값의 합이 입사광의 확산 영역의 각도 범위인, 확산폭이 된다. 2개의 교점의 값이 모두 플러스인 경우, 보다 큰 값으로부터 보다 작은 값을 뺀 차이가 입사광 각도의 각도 범위인 확산폭이 된다. 2개의 교점의 값이 모두 마이너스인 경우, 각각의 절대값을 취하고, 보다 큰 값으로부터 보다 작은 값을 뺀 차이가 입사광 각도의 각도 범위인 확산폭이 된다.

이방성 광학 필름(100)에서는, 최대 직선 투과율과 최소 직선 투과율의 중간값의 직선 투과율에 대한 2개의 입사광 각도의 각도 범위인 확산 영역의 폭(확산폭)이, MD 방향에서, 10°이상 70°미만인 것이 적합하고, 30°이상 50°미만인 것이 보다 적합하다. 또, TD 방향에서, 5°이상 50°미만인 것이 적합하고, 20°이상 30°미만인 것이 보다 적합하다. 상기 규정 범위 외인 경우, 즉 확산폭이 너무 넓어지는 경우에는, 집광성이 약해져 버리고, 확산폭이 너무 좁아지는 경우에는, 확산성이 약해짐으로써 표시성이나 시인성이 저하되어 버린다. 즉 본 발명은 확산폭을 상기 규정의 범위 내로 함으로써, 확산성 및 집광성의 밸런스가 잡히고, 또한 휘도의 급격한 변화의 억제 효과를 높이는 것이 가능해지는 것이다.

＜2-6-3. 산란 중심축＞

다음에, 도 6을 참조하면서, 이방성 광확산층에서의 산란 중심축(P)에 대해서 설명한다. 도 6은 이방성 광학 필름(100)(이방성 광확산층)에서의 산란 중심축(P)을 설명하기 위한 3차원 극좌표 표시이다.

이방성 광확산층은 적어도 1개의 산란 중심축을 가지지만, 이 산란 중심축은 상술한 바와 같이, 이방성 광확산층에 대한 입사광 각도를 변화시켰을 때에 광확산성이 그 입사광 각도를 경계로 대략 대칭성을 가지는 빛의 입사광 각도와 일치하는 방향을 의미한다. 또한 이때의 입사광 각도(산란 중심축 각도)는, 이방성 광확산층의 광학 프로파일을 측정해, 이 광학 프로파일에서의 확산 영역의 중앙부가 된다.

또, 상기 산란 중심축은 도 6에 나타내는 3차원 극좌표 표시에 의하면, 이방성 광확산층(110, 120)의 표면을 xy 평면으로 하고, 법선을 z 축으로 하면, 극각(θ)과 방위각(φ)에 의해서 표현할 수 있다. 즉, 도 6 중의 Pxy가, 상기 이방성 광확산층의 표면에 투영한 산란 중심축의 길이 방향이라고 할 수 있다.

여기서, 이방성 광확산층(110, 120)의 각각은 단일층 중에, 기울기가 상이한 주상 영역군(동일한 기울기를 가지는 주상 영역의 집합)을 복수 가지고 있어도 된다. 이 산란 중심축 각도의 차이의 절대값의 하한은 5°인 것이 적합하다. 한편, 산란 중심축 각도의 차이의 절대값의 상한은 20°인 것이 적합하고, 15°인 것이 보다 적합하다.

＜2-6-4. 굴절률＞

이방성 광확산층(110, 120)은 광중합성 화합물을 포함하는 조성물을 경화한 것이지만, 이 조성물로서는, 다음과 같은 조합이 사용 가능하다.

(1) 단독의 광중합성 화합물을 사용하는 것

(2) 복수의 광중합성 화합물을 혼합 사용하는 것

(3) 단독 또는 복수의 광중합성 화합물과, 광중합성을 가지지 않는 고분자 화합물을 혼합하여 사용하는 것

상기 어느 조합에서도, 광조사에 의해 이방성 광확산층(110 또는 120)중에, 굴절률이 상이한 미크론 오더의 미세한 구조가 형성된다고 추측되고 있고, 이것에 의해 본 실시 형태에 나타내는 특이한 이방성 광확산 특성이 발현될 것이라고 생각된다. 따라서, 상기 (1)에서는, 광중합의 전후에서의 굴절률 변화가 큰 쪽이 적합하고, 또 (2), (3)에서는 굴절률이 상이한 복수의 재료를 조합하는 것이 적합하다. 또한 여기서의 굴절률 변화나 굴절률의 차이란, 구체적으로는, 적합하게는 0.01 이상, 보다 적합하게는 0.05 이상, 더욱 적합하게는 0.10 이상의 변화나 차이를 나타내는 것이다.

여기서, 매트릭스 영역(121)의 굴절률이 주상 구조체(113 또는 123)의 굴절률보다도 높은 경우, 매트릭스 영역(121)은 고굴절률 영역이 되고, 복수의 주상 구조체(113 또는 123)가 저굴절률 영역이 된다. 매트릭스 영역(121)(고굴절률 영역)과 주상 구조체(113 또는 123)(저굴절률 영역)의 굴절률의 차이는, 예를 들면 0.01~0.20의 범위인 것이 적합하고, 0.05~0.10의 범위인 것이 보다 적합하다.

＜＜＜3. 등방성 광확산층(200)＞＞＞

등방성 광확산층(200)(예를 들면, 도 7)은 광투과성을 가지는 수지를 모재로 하고, 모재와의 굴절률 차이에 의해 빛을 확산하는 미립자를 함유하는 층이다. 이 등방성 광확산층(200)은 빛의 입사 각도에 의하지 않고 빛을 확산해, 확산성에 방향성을 가지지 않는다. 보다 구체적으로는, 빛이 등방성 광확산층(200)에 의해서 확산된 경우에, 확산된 빛(출사광)에서의 등방성 광확산층(200)과 평행한 면 내에서의, 그 빛의 확산 상태(확산광의 확대의 형상)가, 동면(同面) 내에서의 방향에 의해서 변화하지 않는 성질을 갖는다.

＜＜3-1. 수지 모재＞＞

등방성 광확산층(200)을 구성하는 수지로서는, 종래부터 아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지, 폴리우레탄계 수지, 실리콘계 수지 등이 알려져 있지만, 광학적 투명성이 높은 점, 가공성이 양호한 점, 편광판의 보호 필름인 TAC 필름과 가까운 굴절률을 가지는 것, 비교적 저렴한 점 등으로부터, 아크릴계 수지가 특히 적합하다. 또한 등방성 광확산층(200)을 다른 부재(예를 들면, 반사형 표시 장치)와 라미네이트하기 쉽게, 수지에 점착성을 부여해도 된다. 이 경우, 아크릴계 수지로 이루어지는 점착제를, 상기 아크릴계 수지의 메리트에 더하여, 편광판용의 점착제로서 신뢰성이 높고 실적(實績)이 많은 점 등으로부터, 본 실시 형태에서는 적합하게 이용된다.

＜＜3-2. 미립자, 다른 성분＞＞

또, 수지 중에 혼합·분산되는 미립자로서는, 모재가 되는 수지와의 굴절률이 상이하여, 투과광의 착색을 막기 위해서 무색 또는 백색인 것이 적합하고, 예를 들면 무기 미립자, 백색 안료나 수지 미립자 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 실리카 미립자, 알루미나 미립자, 지르코늄 미립자, 실리콘 미립자, 아크릴 수지 미립자, 폴리스티렌 수지 미립자, 스티렌-아크릴 공중합체 수지 미립자, 폴리에틸렌 수지 미립자, 에폭시 수지 미립자 등을 들 수 있다. 또한 수지 중에는, 필요에 따라 금속 킬레이트계, 이소시아네이트계, 에폭시계 등의 가교제를 1종 혹은 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다.

또한 등방성 광확산층(200)을 형성하기 위한 다른 성분으로서, 광개시제, 열경화 개시제 등의 개시제, 용매 외에, 필요에 따라 증점제, 계면활성제, 분산제, 가소제, 레벨링제 등을 첨가할 수 있다.

＜＜3-3. 굴절률＞＞

모재가 되는 수지의 굴절률(JIS K-7142에 의한 B법)과 미립자의 굴절률의 차이는 0.01~0.10의 범위인 것이 적합하고, 0.02~0.05의 범위인 것이 보다 적합하다.

본 실시 형태에서는, 아크릴계 점착제와 실리콘 수지 미립자를 이용하는 것이 적합하다. 실리콘 수지 미립자의 굴절률은 1.40~1.45이며, 아크릴계 점착제의 굴절률인 1.45~1.55보다도 약간 낮은 굴절률을 가지고 있고, 이 때문에 다른 재료와 비교해서 광투과율이 높고, 후방 산란이나 편광 해소도 적어, 반사형 표시 장치에 적용하는데 우수하다.

＜＜3-4. 평균 입자 지름＞＞

미립자의 평균 입자 지름은 적합하게는 0.1~20μm, 보다 적합하게는 1~10μm이다. 평균 입자 지름이 0.1μm 미만에서는, 광확산 성능이 낮고, 광반사판의 금속 광택이 보이기 때문에 페이퍼 화이트성을 얻을 수 없게 된다. 한편, 평균 입자 지름이 20μm를 넘으면, 입자가 너무 엉성해서 화면의 배경에 이지(梨地) 모양이나 눈부심이 보이고 콘트라스트가 저하되게 된다. 여기서 말하는 평균 입자 지름은 쿨터 카운터법에 의해 측정되는 것이다.

＜＜3-5. 함유량＞＞

등방성 광확산층(200) 중의 미립자의 함유량은 적합하게는 5.0~50.0 중량%, 보다 적합하게는 7.5~45 중량%이다. 함유량이 5.0 중량% 미만에서는, 광확산성이 저하되고, 또 50.0 중량%를 넘으면, 등방성 광확산층(200) 중에 미립자를 균일하게 분산하는 것이 어려워져, 광확산성 등의 광학 특성이 저하되거나, 점착제인 경우, 점착력이 저하되고 박리를 일으키기 쉬워진다.

＜＜3-6. 헤이즈값＞＞

등방성 광확산층(200)의 헤이즈값은 40% 이상 80% 미만인 것이 적합하고, 45% 이상 75% 이하인 것이 보다 적합하다. 헤이즈값이 40% 미만인 경우, 충분한 확산이 얻어지지 않고 휘도가 저하된다. 또, 헤이즈값이 80% 이상이어도 휘도는 저하되고, 또한 화상은 보케 용이해진다. 여기서, 헤이즈값(Hz, %)은 JIS K7105에 준거해, 확산 투과율(%) 및 전광선 투과율(%)을 측정해, 다음 식으로 산출된 값이다. Hz(%)=(확산 투과율/전광선 투과율)×100

＜＜3-7. 전광선 투과율＞＞

등방성 광확산층(200)의 전광선 투과율은 85% 이상인 것이 적합하다. 전광선 투과율이 85% 미만에서는, 후술하는 반사형 액정 표시 장치의 화면이 어둡고, 또 화상 콘트라스트가 저하될 우려가 있다. 등방성 광확산층(200)의 전광선 투과율은 보다 적합하게는 90% 이상이다.

등방성 광확산층(200)의 두께는, 5μm 이상 100μm인 것이 적합하고, 10μm 이상 50μm 미만인 것이 보다 적합하며, 10μm 이상 25μm 미만인 것이 더욱 적합하다. 두께가 두꺼우면(예를 들면, 100μm 이상) 보케 용이성 화상이 되어 적합하지 않다. 또, 두께가 얇으면(예를 들면 5μm 미만) 점착제인 경우의 접착력이 불충분해져 바람직하지 않다.

＜＜＜4. 이방성 광학 필름(100)과, 등방성 광확산층(200)의 배치 구성(광확산 필름 적층체(30))＞＞＞

도 7에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 광확산 필름 적층체(30)는 상술한 이방성 광학 필름(100)과, 등방성 광확산층(200)이 적층된 이방성 광학 필름(적층체)이다. 광확산 필름 적층체(30)는 태양 등의 외광이 입사되는 면 혹은 시인자의 시인측(외표면측)에 이방성 광학 필름(100)이 배치되고, 이방성 광학 필름(100)의 이면(裏面)(시인측과 반대의 일면)에 등방성 광확산층(200)이 배치되는 것이 적합하다. 이러한 배치로 함으로써, 이방성 광학 필름(100)의 이방성을 유효하게 작용시키는 것이 가능하고, 소정의 관찰 위치(예를 들면, 화면 정면 방향)의 휘도가 높아질 뿐더러, 보케 곤란성 화상이 된다.

본 실시 형태에서 사용되는 이방성 광학 필름(100)은, 예를 들면 필라 구조나 루버 구조의 이방성 광학 필름이다. 또, 필라 구조나 루버 구조에 한정하지 않고, 예를 들면 필라 구조와 루버 구조의 중간의 어스펙트비의 주상 구조체를 가지는 이방성 광확산층(중간형 구조 혹은 루버 로드 구조로도 부름)이어도 된다. 등방성 광확산층(200)은 모재가 되는 수지와 굴절률이 상이한 미립자를 이용하는 것이 특징이며, 빛의 입사 각도에 의존하지 않는 확산성을 가짐으로써, 이방성 광학 필름(100)의 확산 기능을 보충하는 것이 가능해진다. 여기서, 광확산 필름 적층체(30)에 입사되는 빛은 태양광이나 실내 등의 외광을 의미하고, 스크린에 광화상을 투영하는 투광기로부터의 빛은 포함하지 않는다.

여기서, 이방성 광학 필름(100)은 1개의 산란 중심축(P)을 가지고, 이 산란 중심축(P)이 이방성 광학 필름(100)의 법선 방향(S)(필름의 막 두께 방향)에 대해서 ＋6°이상 ＋40°이하, 또는 -40°이상 -6°이하의 범위인 것이 적합하다. 또, ＋6°이상 ＋25°이하, 또는 -25°이상 -6°이하의 범위인 것이 보다 적합하다. 또한 산란 중심축(P)(이 방향의 입사광 각도를 0°로 함)과 법선 방향(S)이 일치하고 있는 경우에는, 이방성 광학 필름(100)의 복수의 주상 구조체의 배향 방향(연재 방향)은 산란 중심축(P) 및 법선 방향(S)과 평행이 되도록 형성되어 있게 된다.

이방성 광학 필름(100)에 대해서, 입사한 빛의 직선 방향의 투과광량/입사한 빛의 광량인 직선 투과율이 최대가 되는 입사광 각도에서의 직선 투과율인 최대 직선 투과율이, 15% 이상 90% 미만이며, 직선 투과율이 최소가 되는 입사각에서의 직선 투과율인 최소 직선 투과율이 10% 이하이며, 이방성 광학 필름(100)은 직선 투과율이 저하될수록 입사한 빛의 확산 투과율이 증가하는 것이 적합하다.

또, 이방성 광학 필름(100)과, 등방성 광확산층(200)이 적층된 광확산 필름 적층체(30)에 대해서, 입사한 빛의 직선 방향의 투과광량/입사한 빛의 광량인 직선 투과율이 최대가 되는 입사광 각도에서의 직선 투과율인 최대 직선 투과율이, 5% 이상 20% 미만이며, 직선 투과율이 최소가 되는 입사각에서의 직선 투과율인 최소 직선 투과율이 2% 이하이며, 이방성 광학 필름(100)은 직선 투과율이 저하될수록 입사한 빛의 확산 투과율이 증가하는 것이 적합하다.

또한 편광판을 필요로 하는 반사형 표시 장치(예를 들면 액정형)의 경우이면, 이방성 광학 필름(100)의 표면(반사광을 시인하는 측, 외광 입사면측 또는 시인자의 시인측)에는, 예를 들면 점착제를 개재하여, TAC 필름, 위상차 필름 또는 편광판 등을 적층해도 된다. 편광판을 이용하지 않는 반사형 표시 장치(예를 들면 액정 이외)이면, 이방성 광학 필름(100)의 외측 표면에는, 예를 들면 점착제를 개재하여 PET 필름, TAC 필름 등을 적층해도 된다.

이와 같이, 이방성 광학 필름(100)과 등방성 광확산층(200)이 적층된 광확산 필름 적층체(30)를, 도시하지 않은 반사 부재(예를 들면, 반사 필름, 반사판 등의 빛을 반사하는 미러)를 가지는, 예를 들면 반사형 표시 장치에 적용함으로써, 외광의 입사 및 반사광의 출사시의, 이방성 광학 필름(100)의 이방성 효과의 저해를 최소한으로 하는 것이 가능해져, 반사형 표시 장치의 화면 정면 방향 및 화면 정면으로부터 벗어난 경사 방향의 반사 휘도를 모두 유지할 수 있다.

이방성 광학 필름(100)은 상술한 바와 같이 확산 영역에서는 빛의 확산이 우선하고, 비확산 영역에서는 빛의 투과가 우선한다는 성질을 갖는다.

여기서, 이방성 광학 필름(100)의 법선 방향(필름의 막 두께 방향)에 대한 산란 중심축 각도를 ＋15°, 이방성 광학 필름(100)의 법선 방향에 대한 빛의 입사광 각도를, ―30°로 한다. 이 경우, 입사광 각도는 산란 중심축 각도와의 차이가 크고, 비확산 영역이 되기 때문에, 이방성 광학 필름(100) 내에서는 거의 확산되지 않고 빛의 투과가 우선되어 반사형 표시 장치 내의 반사 부재인 반사층으로 도달해(혹은 등방성 광확산층 내에서 확산된 후에 반사형 표시 장치 내의 반사층으로 도달해), 반사층에 의해서 정반사되게 된다.

정반사한 반사광은 이방성 광학 필름(100)의 입사광이 입사한 면과는 반대면(이방성 광학 필름(100) 이면)으로부터 입사하게 되지만(구성에 따라서는 등방성 광확산층을 경유한 후), 이방성 광학 필름(100)에 대한 반사광의 입사광 각도가, 산란 중심축 각도와의 차이가 작은 확산 영역인 경우(예를 들면 이방성 광학 필름(100)의 법선 방향에 대해서, ＋30°), 이방성 광학 필름(100) 내에서 강하게 확산된다.

즉, 이방성 광학 필름(100)은 입사광을 소정의 범위에만 확산시키기 때문에, 반사 휘도를 높게 할 수 있다.

등방성 광확산층(200)은 상술한 바와 같이, 빛을 확산하는 광확산 미립자를 이용하고 있어 빛의 입사 각도에 의하지 않고 빛을 확산해, 확산성에 방향성을 가지지 않는 성질(등방성)을 갖는다. 이 때문에, 등방성 광확산층(200)에 의해서, 빛을 등방적으로 확산함으로써, 확산 범위를 넓혀 정면 방향으로부터 벗어난 경사 방향의 시인성을 저하시키지 않게 할 수 있다.

그 결과, 광확산 필름 적층체(30)는 반사형 표시 장치의 화면 정면 방향(0°)에서의 반사 휘도를 높게 할 수 있어, 소정의 관찰 위치로부터 멀어진 위치(예를 들면 화면 정면으로부터 벗어난 경사 방향)에서도, 시인성을 저하시키지 않게 할 수 있다.

＜＜＜5. 반사형 표시 장치＞＞＞

본 실시 형태에 이용되는 반사형 표시 장치는, 반사형의 기능을 가지고 있으면, 특별히 한정되지 않는다. 구체적인 표시 방식의 예로서는, 전자 분립체 방식, 액정 방식(콜레스테릭 액정, 쌍안정 네마틱 액정, 화소 메모리 액정 등), 일렉트로웨팅 방식, 일렉트로크로믹 방식, 전기 영동 방식(마이크로 캡슐 등) 등, 공지의 기술을 이용한 반사형 표시 장치를 적용할 수 있다.

여기서 본 발명의 광확산 필름 적층체(30)의 반사형 표시 장치에서의 적층 개소이지만, 반사형 표시 장치에서의 외광 입사면측(시인자의 시인측, 반사광을 시인하는 측)에서, 각 표시 방식에서의 화상 형성부(예를 들면, 전기 영동 방식이면 마이크로 캡슐 개소, 전자 분립체 방식이면 전자 분립체 봉입 개소, 일렉트로웨팅 방식이면 물 및 유막 봉입 개소, 액정 방식이면 액정층 등을 나타냄)보다도 앞쪽(手前側)이 되는, 평면상 기재 표면(외광 입사면측) 상에 적층한다.

여기서 평면상 기재란, 구체적으로는 유리, 수지 성형체, 필름 등이다. 본 발명의 광확산 필름 적층체(30)는 평면 기재면 위(외광 입사면측, 반사광을 시인하는 측)에, 광확산 필름 적층체(30)를 적층하지만, 이때 반사형 표시 장치의 평면 기재면 위에, 광확산 필름 적층체(30)의 이방성 광학 필름(100)과, 등방성 광확산층(200)의 어느 쪽을 적층시킬지는 한정되지 않지만, 외광 입사면측(시인자의 시인측, 반사광을 시인하는 측)이, 광확산 필름 적층체(30)에서의 이방성 광학 필름(100)이 되고, 반사형 표시 장치의 화상 형성부측이 등방성 광확산층(200)이 되도록 평면 기재 위에 적층하는 것이 적합하다.

이때, 반사형 표시 장치의 화상 형성부측이 등방성 광확산층(200)이 되도록 평면 기재 위에 적층한다면, 등방성 광확산층(200)이 점착제인 경우에는 등방성 광확산층(200)을 직접, 점착제가 아닌 경우에는 점착제를 개재하여 등방성 광확산층(200)을 적층하면 된다. 한편, 반사형 표시 장치의 화상 형성부측이 이방성 광학 필름(100)이 되도록 평면 기재 위에 적층한다면, 투명성을 가지는 공지 기술의 점착제를 개재하여 적층하면 된다.

또, 반사형 표시 장치의 화상 형성부측이 이방성 광학 필름(100)이 되도록 평면 기재 위에 적층한다면, 등방성 광확산층(200)의 표면(반사광을 시인하는 측, 외광 입사면측 또는 시인자의 시인측)에는 필요에 따라, 예를 들면 점착제를 개재하여, TAC 필름, 위상차 필름 또는 편광판 등을 적층해도 된다.

＜＜＜6. 실시예＞＞＞

다음에, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해, 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해서 한정되는 것은 아니다.

이하의 방법에 따라서, 본 발명의 광확산 필름 적층체(이방성 광학 필름 및 등방성 광확산층, 또한 본 실시예에서는, 이방성 광학 필름은 이방성 광확산층을 단층으로 했음) 및 비교예를 제작했다. 이방성 광확산층에 대해서는, 이하에 나타내는 기존의 방법(예를 들면, 일본 특개 2006-119241)에 의해 제작했다. 또, 등방성 광확산층에 대해서는, 이하에 나타내는 기존의 방법(예를 들면, 일본 특개 2002-122714)에 의해 제작했다.

＜이방성 광확산층＞

두께 100μm의 PET 필름(토요보사 제, 상품명: A4300)의 연부 전체 둘레에, 디스펜서를 사용해, 경화성 수지로 높이 50μm의 격벽을 형성했다. 이 중에 하기의 자외선 경화 수지 조성물을 적하하여, 다른 PET 필름으로 커버했다.

·실리콘·우레탄·아크릴레이트(굴절률: 1.460, 중량 평균 분자량: 5,890) 20 중량부

(RAHN사 제, 상품명: 00-225/TM18)

·네오펜틸글리콜 디아크릴레이트(굴절률: 1.450) 30 중량부

(다이셀 사이텍사 제, 상품명 Ebecryl145)

·비스페놀 A의 EO 부가물 디아크릴레이트(굴절률: 1.536) 15 중량부

(다이셀 사이텍사 제, 상품명: Ebecyl150)

·페녹시에틸 아크릴레이트(굴절률: 1.518) 40 중량부

(쿄에이샤 화학 제, 상품명: 라이트 아크릴레이트 PO-A)

·2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온 4 중량부

(BASF사 제, 상품명: Irgacure651)

이 양면을 PET 필름에 끼워진 50μm의 두께의 액막에 대해서, UV 스팟 광원(하마마츠 포토닉스사 제, 상품명: L2859-01)의 낙사(落射)용 조사 유닛으로부터, 조사 강도 30 mW/cm²의 평행 광선인 자외선을 1분간 조사하고, 도 1 또는 도 5에 나타내는 막대 모양의 미소한 영역을 다수 가지는 8 종류의 PET 부착 이방성 광확산층(이방성 광학 필름)을 얻었다. 제작한 8 종류의 이방성 광확산층을 이하의 표 1에 나타냈다.

또한 광학 특성의 산란 중심축은 평행 광선을 도막면의 법선 방향으로부터 임의의 각도 기울여 조사하여, 조정했다. 또, 주상 구조체의 어스펙트비는, 평행 광선의 어스펙트비를 변경할 수 있는 지향성 확산 소자를 개재하여 조사하여, 조정했다. 지향성 확산 소자는, 입사한 평행 광선에 지향성을 부여하는 것이면 된다. 예를 들면, 지향성 확산 소자 내에 어스펙트비가 높은 침상 필러를 사용하는 방법 등이 있다. 주상 구조체의 어스펙트비는, 지향성 확산 소자에 의해서 변경된 평행 광선의 어스펙트비에 거의 대응한 형태로 형성된다.

＜이방성 광확산층의 산란 중심축의 각도 및 직선 투과율의 측정＞

도 2에 나타내는 바와 같은, 광원의 투광각, 검출기의 수광각을 임의로 가변할 수 있는 변각 광도계 고니오 포토 미터(제네시아사 제)를 이용하고, 표 1에 나타내는 실시예의 이방성 광학 필름(이방성 광확산층)의 직선 투과율의 측정을 수행했다. 광원으로부터의 직진광을 받는 위치에 검출기를 고정하고, 그 사이의 샘플 홀더에 실시예에서 얻어진 이방성 광학 필름(이방성 광확산층)을 세팅하였다. 도 2에 나타내는 바와 같이 회전축(V)으로서 샘플을 회전시켜 각각의 입사광 각도에 대응하는 직선 투과광량을 측정했다. 이 평가 방법에 의해서, 어느 각도의 범위에서 입사되는 빛이 확산하는지를 평가할 수 있다. 이 회전축(V)은 도 5에 나타내는 샘플의 구조에서의 C-C축과 같은 축이다. 직선 투과광량의 측정은 시감도 필터를 이용해 가시광선 영역의 파장에서 측정했다. 이상과 같은 측정의 결과 얻어진 광학 프로파일에 근거해, 직선 투과율의 최대치(최대 직선 투과율) 및 최소치(최소 직선 투과율)와, 상기 광학 프로파일에서의 최소치에 물려진 대략 중앙부(확산 영역의 중앙부)로부터 산란 중심축의 각도를 구해 표 1에 정리했다.

＜주상 구조체의 어스펙트비의 측정(이방성 광확산층의 표면 관찰)＞

실시예 및 비교예의 이방성 광확산층의 표면(자외선 조사시의 조사광측)을 광학 현미경으로 관찰해, 주상 영역에서의 주상 구조체의 장경(LA) 및 단경(SA)을 측정했다. 평균 장경(LA) 및 평균 단경(SA)의 산출에는, 임의의 20개의 구조 중 평균값으로 했다. 또, 구한 평균 장경(LA) 및 평균 단경(SA)에 대해, 평균 장경(LA)/평균 단경(SA)을 어스펙트비로서 산출해, 표 1에 정리했다.

＜등방성 광확산층＞

두께 38μm의 이형 PET 필름(린텍사 제, 상품명: 38C)에, 콤마 코터를 이용하고, 굴절률 1.47의 아크릴계 점착제(상품명: SK다인 TM206, 전고형분 농도 18.8%, 용제: 아세트산에틸, 메틸에틸케톤, 소켄 화학사 제) 100 중량부에 대해서, 이소시아네이트계 경화제(상품명: L-45, 소켄 화학사 제) 0.5부와, 에폭시계 경화제(상품명: E-5XM, 소켄 화학사 제) 0.2부를 첨가한 베이스 도료에, 점착제와 굴절률이 상이한 미립자로서 실리콘 수지 미립자(토스 펄 145)를 소정량 첨가해, 아지터(AJITER)로 30분간 교반하여 미립자를 분산시켜, 4 종류의 등방성 광확산층용 도료를 용제 건조 후의 막 두께가 25μm 또는 40μm가 되도록 도공하고, 이것을 건조해 등방성 확산 점착층을 형성한 후, 두께 38μm의 이형 PET 필름(린텍사 제, 상품명: 3801)을 라미네이트하여, 제작한 4 종류의 PET 부착 등방성 광확산층을 이하의 표 2에 나타냈다. 또한 비교를 위해서, 투명 점착층으로서 실리콘 수지 미립자를 첨가하지 않고 배합한 투명 점착층(e)도 동시에 제작했다.

＜등방성 광확산층 또는 투명 점착층의 헤이즈 및 전광선 투과율의 측정＞

상기 등방성 광확산층의 필름의 PET 필름을 박리한 다음, 일본 전색사 공업 주식회사 제의 헤이즈 미터 NDH-2000을 이용하고, JIS K7136에 준거해 헤이즈 및 전광선 투과율을 측정해, 표 2에 정리했다. 또한 헤이즈값이 높을수록 확산성이 높다.

(실시예 1)

상기 PET 부착 이방성 광확산층(A)와, PET 부착 등방성 광확산층(a)을, 서로의 라미네이트면에서의 PET 필름을 박리한 다음 라미네이트하여, 이방성 광학 필름/등방성 광확산층의 2층으로 이루어지는 실시예 1의 광확산 필름 적층체를 얻었다.

계속해서, 평활한 경면 반사판(반사율 약 90%)에, 투명 점착층(e)을 개재하여 실시예 1의 광확산 필름 적층체의 이방성 광확산층(A)측을, PET 필름을 벗겨 첩합하고, 추가로 등방성 광확산층(a)측 표면의 PET 필름을 벗기고 나서, 그 표면에 고투명성 PET(토요보 코스모샤인 A4100 100μm)를 첩합해 반사 휘도 평가용 샘플 및 보케(bokeh)감 평가용 샘플로 했다.

보케감을 평가하기 위해서, 경면 반사판의 일부에 평가용 패턴을 미리 인쇄한 것을 이용했지만, 반사 휘도의 측정은 패턴 인쇄가 없는 부분에서 평가했다. 또, 이방성 광확산층과 등방성 광확산층의 적층 상태에서의 직선 투과율을 확인하기 위해서, 경면 반사판 대신에 고투명성 PET(토요보 코스모샤인 A4100 100μm)를 이용한 직선 투과율 측정용 샘플을 준비해, 이방성 광학 필름(이방성 광확산층)과 동일하게 직선 투과율을 측정했다.

이상으로부터, 실시예 1의 샘플에 관한 데이터를, 표 3에 나타냈다.

(실시예 2~실시예 10)

표 3의 이방성 광확산층 및 등방성 광확산층의 조합에 따른 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 제작을 수행하여, 이방성 광학 필름/등방성 광확산층의 2층으로 이루어지는 실시예 2~10의 광확산 필름 적층체를 얻었다.

계속해서, 평활한 경면 반사판(반사율 약 90%)에, 실시예 2~10의 각 광확산 필름 적층체의 등방성 광확산층(a~d)측을, PET 필름을 벗겨 첩합하고, 추가로 이방성 광확산층(A~F)측 표면의 PET 필름을 벗기고 나서, 그 표면에, 이방성 광확산층의 표면 평활성의 영향을 제거하기 위해, 투명 점착층(e)을 개재하여 고투명성 PET(토요보 코스모샤인 A4100 100μm)를 첩합해 반사 휘도 평가용 샘플 및 보케감 평가용 샘플로 했다.

이상으로부터, 실시예 2~10의 샘플에 관한 데이터를, 표 3에 나타냈다.

(비교예 1 및 비교예 2)

평활한 경면 반사판(반사율 약 90%)에, 상기에서 제작한 단독의 각 등방성 광확산층 b 또는 d를, PET 필름을 벗겨 첩합하고, 추가로 그 등방성 광확산층 표면의 PET 필름을 벗기고 나서, 그 표면에, 고투명성 PET(토요보 코스모샤인 A4100 100μm)를 첩합해 반사 휘도 평가용 샘플 및 보케감 평가용 샘플로 했다.

보케감을 평가하기 위해서, 경면 반사판의 일부에 평가용 패턴을 미리 인쇄한 것을 이용했지만, 반사 휘도의 측정은 패턴 인쇄가 없는 부분에서 평가했다. 또, 등방성 광확산층의 직선 투과율을 확인하기 위해서, 경면 반사판 대신에 고투명성 PET(토요보 코스모샤인 A4100 100μm)를 이용한 직선 투과율 측정용 샘플을 준비해, 이방성 광학 필름(이방성 광확산층)과 동일하게 직선 투과율을 측정했다.

이상으로부터, 비교예 1 및 비교예 2의 샘플에 관한 데이터를, 표 3에 나타냈다.

(비교예 3 및 비교예 4)

표 3에 따라, 등방성 광확산층 대신에 투명 점착층(e)을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 제작을 수행하여, 이방성 광학 필름/투명 점착층의 2층으로 이루어지는 비교예 3 및 비교예 4의 필름 적층체를 얻었다.

계속해서, 평활한 경면 반사판(반사율 약 90%)에, 비교예 3 및 비교예 4의 각 필름 적층체의 투명 점착층(e)측을, PET 필름을 벗겨 첩합하고, 추가로 이방성 광확산층(A) 또는 G측 표면의 PET 필름을 벗기고 나서, 그 표면에, 이방성 광확산층의 표면 평활성의 영향을 제거하기 위해서, 투명 점착층(e)을 개재하여 고투명성 PET(토요보 코스모샤인 A4100 100μm)를 첩합해 반사 휘도 평가용 샘플 및 보케감 평가용 샘플로 했다.

보케감을 평가하기 위해서, 경면 반사판의 일부에 평가용 패턴을 미리 인쇄한 것을 이용했지만, 반사 휘도의 측정은 패턴 인쇄가 없는 부분에서 평가했다. 또, 이방성 광확산층과 투명 점착층의 적층 상태의 직선 투과율을 확인하기 위해서, 경면 반사판 대신에 고투명성 PET(토요보 코스모샤인 A4100 100μm)를 이용한 직선 투과율 측정용 샘플을 준비해, 이방성 광학 필름(이방성 광확산층)과 동일하게 직선 투과율을 측정했다.

이상으로부터, 비교예 3 및 비교예 4의 샘플에 관한 데이터를, 표 3에 나타냈다.

(비교예 5)

상기 PET 부착 이방성 광확산층(A)의 2개를, 서로의 라미네이트면에서의 PET 필름을 박리한 다음 라미네이트하여, 이방성 광학 필름(이방성 광확산층)/이방성 광학 필름(이방성 광확산층)의 2층으로 이루어지는 비교예 5의 이방성 광학 필름 적층체를 얻었다.

계속해서, 평활한 경면 반사판(반사율 약 90%)에, 투명 점착층(e)을 개재하여 비교예 5의 이방성 광학 필름 적층체의 이방성 광확산층(A) 표면의 일방을, PET 필름을 벗겨 첩합하고, 추가로 이방성 광학 필름 적층체의 이방성 광확산층(A) 표면의 타방의 PET 필름을 벗기고 나서, 그 표면에, 이방성 광확산층의 표면 평활성의 영향을 제거하기 위해 투명 점착층(e)을 개재하여 고투명성 PET(토요보 코스모샤인 A4100 100μm)를 첩합해 반사 휘도 평가용 샘플 및 보케감 평가용 샘플로 했다.

보케감을 평가하기 위해서, 경면 반사판의 일부에 평가용 패턴을 미리 인쇄한 것을 이용했지만, 반사 휘도의 측정은 패턴 인쇄가 없는 부분에서 평가했다. 또, 이방성 광학 필름 적층체의 직선 투과율을 확인하기 위해서, 경면 반사판 대신에 고투명성 PET(토요보 코스모샤인 A4100 100μm)를 이용한 직선 투과율 측정용 샘플을 준비해, 이방성 광학 필름(이방성 광확산층)과 동일하게 직선 투과율을 측정했다.

이상으로부터, 비교예 5의 샘플에 관한 데이터를, 표 3에 나타냈다.

(비교예 6)

표 3의 이방성 광확산층 및 등방성 광확산층의 조합에 따른 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 제작을 수행하여, 이방성 광학 필름/등방성 광확산층의 2층으로 이루어지는 비교예 6의 광확산 필름 적층체를 얻었다.

계속해서, 평활한 경면 반사판(반사율 약 90%)에, 비교예 6의 각 광확산 필름 적층체의 등방성 광확산층(a)측을, PET 필름을 벗겨 첩합하고, 추가로 이방성 광확산층 H측 표면의 PET 필름을 벗기고 나서, 그 표면에, 이방성 광확산층의 표면 평활성의 영향을 제거하기 위해 투명 점착층(e)을 개재하여 고투명성 PET(토요보 코스모샤인 A4100 100μm)를 첩합해 반사 휘도 평가용 샘플 및 보케감 평가용 샘플로 했다.

이상으로부터, 비교예 6의 샘플에 관한 데이터를, 표 3에 나타냈다.

＜＜평가 방법＞＞

상기의 실시예 1~10 및 비교예 1~6에서 제작한 광확산 필름 적층체, 등방성 광확산층, 필름 적층체, 이방성 광학 필름 적층체에 관해, 이하와 같이 하여 평가를 수행했다. 또한 평가 결과를, 이하의 표 4에 나타낸다.

실시예 1~10 및 비교예 1~6에서 제작한, 광확산 필름 적층체, 등방성 광확산층, 필름 적층체, 이방성 광학 필름 적층체의 유효 부분의 막 두께를 측정했다. 유효 부분은 각 표면의 PET 필름이 붙은 상태로 측정을 수행하고, 그 PET 필름의 두께를 단독으로 측정한 수치를 뺀 값으로 해서 산출했다.

＜반사 휘도의 측정＞

반사 휘도의 측정은 이하와 같이 실시했다.

제네시아제 고니오 포토 미터를 이용하고, 각 실시예에서 얻은 반사 휘도 평가용 샘플의 반사 휘도를 측정했다. 할로겐 램프의 광원으로부터 콜리메이트·렌즈를 개재하여 콜리메이터 광을 샘플의 법선 방향에 대해서 30°의 입사각으로 조사했다(입사각=30°). 이때, 이방성 광확산층을 이용한 샘플의 경우에는 그 산란 중심축의 방위각 방향과 180°상이한 방위각 방향(반대의 방위각)으로부터 조사했다. 이방성 광확산층을 이용하지 않은 샘플의 경우의 방위각 방향은 임의이다. 검출기를 샘플의 법선 방향으로 설치해 반사 휘도를 측정했다(측정각=0°). 미리, 동일한 입사각 및 측정각에서, 표준 백색판에서 반사 휘도를 측정해, 하기 식으로 반사 휘도 게인을 산출했다.

반사 휘도 게인=(샘플의 반사 휘도÷표준 백색판의 반사 휘도)×100

보케(bokeh)감의 평가는 육안으로 실시했다. 5명의 시인자의 득점(각 항목 5점 만점)의 평균으로 평가를 수행했다.

＜평가 항목의 득점 기준＞

이하에 나타내는 표 4에서의 평가 항목의 득점 기준은 이하와 같다.

「보케감」

1(나쁘다)~5(좋다)

＜＜평가 결과＞＞

실시예 1~10에 나타내는 대로, 소정의 이방성 광확산층(이방성 광학 필름)과 등방성 광확산층을 이용한 본 발명의 반사 휘도 게인은 비교예 1~4 및 6에 대해서 우수하다. 비교예 5는 반사 휘도 게인은 뛰어나지만, 유효 두께가 두꺼워 표시 장치가 대형화할 뿐만 아니라, 보케(bokeh)감이 불충분했다. 실시예 2~10의 배치에서의 결과는 반사 휘도 게인에서 보다 양호하고, 또한 실시예 3, 4, 6, 9, 10에서는, 높은 반사 휘도 게인과, 보케감이 적은 양호한 시인성을 가지고 있었다.

본 발명은 특정한 확산 특성을 가지는 확산 매체로서, 특정한 등방성 광확산층을, 특정한 이방성 광학 필름과 함께 병용함에 따라, 이방성 광학 필름의 확산 기능을 보충함으로써, 본 평가 결과를 얻을 수 있는 것으로 생각된다.

따라서, 실시예(특히 실시예 3, 4, 6, 9, 10)의 광확산 필름 적층체를, 예를 들면 반사형 표시 장치에 이용한 경우에, 외광의 입사 및 반사광의 출사시에, 이방성 광학 필름(이방성 광확산층)의 이방성 효과의 저해를 최소한으로 할 수 있기 때문에, 화상 보케가 발생하기 어려워져, 소정의 관찰 위치(예를 들면, 화면 정면 방향)로부터 뿐만 아니라, 소정의 관찰 위치로부터 멀어진 위치(예를 들면, 화면 정면으로부터 벗어난 경사 방향)에서도 시인성을 저하시키지 않고, 소정의 관찰 위치(예를 들면, 화면 정면 방향)의 반사 휘도를 높게 할 수 있다고 생각된다.

본 실시 형태에서는, 광확산 필름 적층체를 반사형 표시 장치에 적용하는 예에 대해서 설명했지만, 구체적으로 반사형 표시 장치로서는, 예를 들면 스마트 폰 등의 탭 레드형 단말, 손목시계, 게임기, 노트북 컴퓨터 등의 개인용 디바이스가 대상이며, 개인 한 명이 가장 보기 쉬운 영역을 조금이라도 확장하는 것을 목적으로 한 장치이면 된다. 이 때문에, 예를 들면 많은 사람이 보기 쉽게 시야각을 확장하는 장치(예를 들면, 프로젝터 스크린)와는 목적을 달리하고 있다.

이상, 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시의 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상술한 형태로 한정되지 않는다. 즉, 특허 청구의 범위에 기재된 발명의 범위 내에서 당업자가 상도할 수 있는 다른 형태 또는 각종의 변경예에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.

30 광확산 필름 적층체
100 이방성 광확산층(이방성 광학 필름)
200 등방성 광확산층
S 법선

Claims

빛의 입사 각도에 의해 확산성이 변화하면서, 입사된 빛이 반사층에 의해서 반사되는 반사광을 적어도 투과시키는 반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체로서,
산란 중심축을 가지고 상기 빛의 입사광 각도에 의해 직선 투과율이 변화하는 이방성 광확산층으로서, 매트릭스 영역과 복수의 주상(柱狀) 구조체를 가지며, 상기 산란 중심축의 각도가 상기 이방성 광확산층의 법선 방향에 대해서 ＋6°이상 ＋40°이하, 또는 -40°이상 -6°이하인 이방성 광확산층과,
상기 이방성 광확산층의 일방의 면측에 마련된 등방성 광확산층
을 적어도 구비하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체.
청구항 1에 있어서,
상기 등방성 광확산층의 헤이즈값이 40% 이상 80% 미만인 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체.
청구항 1에 있어서,
상기 이방성 광확산층에 대해서 입사한 빛의 직선 투과율이 최대가 되는 입사광 각도에서의 직선 투과율인 최대 직선 투과율이 15% 이상 90% 미만이며,
상기 이방성 광확산층에 대해서 입사한 빛의 직선 투과율이 최소가 되는 입사각에서의 직선 투과율인 최소 직선 투과율이 10% 이하이며,
상기 이방성 광확산층은 상기 직선 투과율이 저하될수록 입사한 빛의 확산 투과율이 증가하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체.
청구항 1에 있어서,
광확산 필름 적층체에 대해서 입사한 빛의 직선 투과율이 최대가 되는 입사광 각도에서의 직선 투과율인 최대 직선 투과율이 5% 이상 20% 미만이며,
상기 광확산 필름 적층체에 대해서 입사한 빛의 직선 투과율이 최소가 되는 입사각에서의 직선 투과율인 최소 직선 투과율이 2% 이하이며,
상기 광확산 필름 적층체의 이방성 광확산층은, 상기 직선 투과율이 저하될수록 입사한 빛의 확산 투과율이 증가하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 주상 구조체는, 상기 이방성 광확산층의 일방의 표면으로부터 타방의 표면에 걸쳐 배향하여 구성되고, 평균 단경과 평균 장경의 어스펙트비가 2 미만인 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 주상 구조체는, 상기 이방성 광확산층의 일방의 표면으로부터 타방의 표면에 걸쳐 배향하여 구성되고, 평균 단경과 평균 장경의 어스펙트비가 2 이상 50 미만인 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체를 구비하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체는, 반사광을 시인하는 측으로부터, 상기 이방성 광확산층, 상기 등방성 광확산층의 순서로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 반사형 표시 장치가 반사형 액정 표시 장치인 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 이방성 광확산층의 반사광을 시인하는 측 표면에 편광판을 적층하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 반사형 표시 장치용 광확산 필름 적층체는, 반사광을 시인하는 측으로부터, 상기 등방성 광확산층, 상기 이방성 광확산층의 순서로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 등방성 광확산층의 반사광을 시인하는 측 표면에 편광판을 적층하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.