KR102115852B1 - 디스플레이용 광확산 필름 및 그것을 사용한 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

특히, 표시 패널의 백라이트로서 콜리메이트 백라이트를 사용한 표시 장치에 적용했을 경우에, 콜리메이트 백라이트로부터의 지향성이 높은 출사광을, 직진 투과시키지 않고, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사할 수 있는 디스플레이용 광확산 필름 및 그것을 사용한 표시 장치를 제공한다. 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에, 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 주상물을 필름막 두께 방향에 임립(林立)시켜서 이루어지는 칼럼 구조를 갖는 단일층의 광확산 필름 등으로서, 광확산 필름의 막두께가 60∼700㎛의 범위 내의 값이며, 또한, 필름면의 법선 방향으로부터 광을 입사했을 경우의 헤이즈값이 80% 이상의 값이다.

Description

디스플레이용 광확산 필름 및 그것을 사용한 표시 장치{DISPLAY OPTICAL-DIFFUSION FILM AND DISPLAY DEVICE USING SAME}
본 발명은, 디스플레이용 광확산 필름 및 그것을 사용한 표시 장치에 관한 것이다.
특히, 표시 패널의 백라이트로서 콜리메이트 백라이트를 사용한 표시 장치에 적용했을 경우에, 콜리메이트 백라이트로부터의 지향성이 높은 출사광의 직진 투과를 억제하고, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사할 수 있는 디스플레이용 광확산 필름 및 그것을 사용한 표시 장치에 관한 것이다.
종래, 표시 장치에 있어서는, 장치 내부에 마련된 광원(내부 광원; 백라이트 유닛)으로부터 출사된 광을 이용하여, 소정 화상을 표시하는 것이 가능하다.
또한, 최근, 소비 전력을 억제하면서 정면 콘트라스트가 높은 화상을 표시하기 위해, 표시 패널의 표시면과 직교하는 평행성이 높은 광(이하, 콜리메이트광이라고 하는 경우가 있음)을 출사할 수 있는 내부 광원(이하, 콜리메이트 백라이트라고 하는 경우가 있음)을 사용한 표시 장치가 제안되어 있다.
이러한 콜리메이트 백라이트를 사용한 표시 장치이면, 표시 패널을 구성하는 각 화소에 대하여, 지향성이 높은 광을 입사할 수 있으므로, 내부 광원으로부터의 광을 효율적으로 화상 표시광으로서 표시면 측에 출사할 수 있다.
단, 이러한 콜리메이트 백라이트를 사용한 표시 장치에 있어서는, 화상 표시광의 지향성도 높아져 버리므로, 그 자체로는 시야각이 현저히 좁아지게 된다는 문제가 생긴다.
그래서, 콜리메이트 백라이트를 사용했을 경우여도, 충분한 시야각을 얻기 위해, 표시 패널의 표시면 측에 광확산 필름을 적층한 화상 표시 장치가 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 및 2 참조).
즉, 특허문헌 1에는, 액정 표시 패널과, 액정 표시 패널의 화상 관찰면 측에 배치되는 광확산판(광확산 필름)과, 액정 표시 패널에 화상 관찰용의 광을 입사하는 백라이트를 갖는 액정 표시 장치로서, 광확산판은, 평행광이 입사했을 때의 출력 강도 분포의 반값 각도가 35°∼60°이며, 또한, 액정 표시 패널의 화소 피치를 p, 출력 측의 두께를 t라고 했을 때에, 백라이트가 출사하는 광이, 강도 분포의 반값 각도 θ이 식
「0<θ≤tan-1(p/t)」
을 만족시키는 콜리메이트광인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치가 개시되어 있다.
또한, 광확산판으로서는, 규칙적 혹은 불규칙하게 분산하는 광투과부 이외에는 블랙 마스크로 되어 있는 광확산판이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 액정셀과, 당해 액정셀의 양측에 배치된 편광판과, 시인 측의 편광판의 외측에 마련된 광확산 소자(광확산 필름)와, 시인 측과 반대 측의 편광판의 외측에 마련된 백라이트 유닛을 구비하고, 당해 백라이트 유닛이, 당해 액정셀을 향하여 휘도 반값각이 3°∼35°인 콜리메이트광을 출사하는 평행광원 장치이며, 당해 광확산 소자의 광확산 반값각 Fw(FD)와 당해 콜리메이트광의 휘도 반값각 Fw(BL)와의 비 Fw(BL)/Fw(FD)가, 0.5 이하인 액정 표시 장치가 개시되어 있다.
또한, 광확산 소자로서는, 내부에 광확산성 미립자를 포함하는 내부 확산 방식의 광확산 소자 등이 개시되어 있다.
일본국 특개2004-38009호 공보(특허청구범위, 명세서, 도면) 일본국 특개2011-133878호 공보(특허청구범위, 명세서)
그러나, 특허문헌 1∼2에 기재된 액정 표시 장치는, 확실히 시야각을 확대할 수 있지만, 표시 패널을 통과한 지향성이 높은 광의 일부가, 광확산 필름을 직진 투과하는 경우가 있으며, 소위 「번쩍임」이 생기기 쉽다는 문제가 보였다.
또한, 주지와 같이, 콜리메이트 백라이트로부터의 출사광은, 완전한 평행광이 되지는 않고, 실제로는, 그 콜리메이트 성능에 따른 확산광이 된다.
따라서, 특허문헌 1∼2에서 사용되고 있는 광확산 필름의 경우, 당해 광확산 필름에 의해 확산되는 확산광의 출사각은, 콜리메이트광의 입사각에 단순히 의존할 뿐이므로, 콜리메이트광의 평행도에 따라서는, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사하는 것이 곤란해진다는 문제가 보였다.
그 결과, 소비 전력을 억제하면서 정면 콘트라스트가 높은 화상을 표시할 수 있다는 콜리메이트 백라이트를 갖는 표시 장치의 이점을 충분히 발휘할 수 없다는 문제가 보였다.
한편, 특허문헌 1∼2에서 사용되고 있는 광확산 필름과는 달리, 확산광의 출사각을 제어할 수 있는 광확산 필름이 알려져 있다.
보다 구체적으로는, 굴절률이 다른 2종 이상의 중합성 화합물을 상분리시키면서 광경화시켜서 이루어지는 필름으로서, 필름 내에 있어서 굴절률이 상대적으로 높은 영역과, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역이, 소정의 패턴으로 형성되어서 이루어지는 소정의 내부 구조를 구비한 광확산 필름이 알려져 있다.
이러한 광확산 필름으로서는, 주로, 필름 내에 있어서, 굴절률이 다른 복수의 판상 영역을 필름면(필름의 단면 이외의 면을 의미한다. 이하에 있어서 동일)에 따른 임의의 한 방향에 따라 교호(交互)로 배치하여 이루어지는 루버 구조를 갖는 광확산 필름과, 필름 내에 있어서, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 주상물을 임립(林立)시켜서 이루어지는 칼럼 구조를 갖는 광확산 필름이 알려져 있다.
그러나, 콜리메이트 백라이트를 갖는 표시 장치의 광확산 필름으로서, 상술한 루버 구조를 갖는 광확산 필름을 사용했을 경우, 입사광을 이방성 광확산시켜 버리므로, 예를 들면, 디스플레이의 좌우 방향으로는 충분히 화상 표시광을 확산시킬 수 있어도, 상하 방향으로는 거의 확산시킬 수 없다는 문제가 보였다.
또한, 이방성을 어긋나게 하여 복수의 광확산 필름을 적층함에 의해, 상술한 문제를 해결할 수 있지만, 그 경우, 첩합 공정이 많아져서 경제적으로 불리할 뿐만 아니라, 광확산층의 총 막두께가 과도하게 두꺼워져 버리므로, 표시 화상에 보케(bokeh)가 생기기 쉬워지고, 또한 층간 박리와 같은 물리적인 문제도 생기기 쉬워진다는 문제가 보였다.
한편, 콜리메이트 백라이트를 갖는 표시 장치의 광확산 필름으로서, 상술한 칼럼 구조를 갖는 광확산 필름을 사용했을 경우, 입사광을 등방성 광확산시킬 수 있으므로, 단층이어도 디스플레이의 상하 좌우 방향에 화상 표시광을 확산시킬 수 있다.
그러나, 칼럼 구조를 갖는 광확산 필름의 경우, 단층으로는 직진 투과광을 안정적으로 억제할 수 없는 경우가 있으며, 결국, 복수의 광확산 필름을 적층해야한다는 문제가 보였다.
따라서, 단일층으로 이루어지는 광확산 필름을 사용하고 있음에도 불구하고, 콜리메이트 백라이트로부터의 지향성이 높은 출사광을, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사할 수 있는 표시 장치가 요구되고 있었다.
그래서, 본 발명자들은, 이상과 같은 사정을 감안하여, 예의 노력한 바, 콜리메이트 백라이트를 사용한 표시 장치의 광확산 필름으로서, 소정의 내부 구조를 갖는 단일층의 광확산 필름으로서, 소정의 막두께 및 소정의 광확산 특성을 갖는 광확산 필름을 사용함에 의해, 상술한 문제를 해결할 수 있음을 알아내어, 본 발명을 완성시킨 것이다.
즉, 본 발명의 목적은, 특히, 표시 패널의 백라이트로서 콜리메이트 백라이트를 사용한 표시 장치에 적용했을 경우에, 콜리메이트 백라이트로부터의 지향성이 높은 출사광의 직진 투과를 억제하여, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사할 수 있는 디스플레이용 광확산 필름 및 그것을 사용한 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의하면, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에, 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 주상물을 필름막 두께 방향에 임립시켜서 이루어지는 칼럼 구조를 갖는 단일층의 광확산 필름으로서, 광확산 필름의 막두께가 60∼700㎛의 범위 내의 값이며, 또한, 필름면의 법선 방향으로부터의 광을 입사했을 경우의 헤이즈값이 80% 이상의 값인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 광확산 필름이 제공되어 상술한 문제를 해결할 수 있다.
즉, 본 발명의 디스플레이용 광확산 필름이면, 소정의 막두께를 갖는 단일층으로 이루어지는 광확산 필름이므로, 복수의 광확산 필름을 적층시켰을 경우와 비교하여, 첩합 공정을 줄일 수 있어, 경제적으로 유리할 뿐만 아니라, 표시 화상에 있어서의 보케의 발생이나 층간 박리의 발생에 대해서도 효과적으로 억제할 수 있다.
한편, 당해 광확산 필름이, 소정의 내부 구조를 가짐과 함께, 소정의 광확산 특성을 가지므로, 필름이 단일층으로 이루어짐에도 불구하고, 특히, 표시 패널의 백라이트로서 콜리메이트 백라이트를 사용한 표시 장치에 적용했을 경우에, 콜리메이트 백라이트로부터의 지향성이 높은 출사광의 직진 투과를 억제하여, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사할 수 있다.
또, 「단일층」이란, 복수매의 광확산 필름이 적층되어 있지 않는 것을 의미하고, 1매의 광확산 필름 내에 내부 구조가 복수층 형성되어 있는 경우에도 「단일층」에 포함된다.
또한, 본 발명의 디스플레이용 광확산 필름을 구성하기에 있어서, 광확산 필름에 있어서의 한쪽의 면을 제1면으로 하고, 다른 쪽의 면을 제2면으로 했을 경우에, 주상물이, 제1면으로부터 제2면을 향하여 형상 변화하여 이루어지는 변형 주상물인 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함에 의해, 광확산 필름에 대하여, 보다 안정적으로 소정의 광확산 특성을 부여할 수 있다.
또한, 본 발명의 디스플레이용 광확산 필름을 구성하기에 있어서, 변형 주상물에 있어서, 제1면으로부터 제2면을 향하여 직경이 증가하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함에 의해, 광확산 필름에 대하여, 더 안정적으로 소정의 광확산 특성을 부여할 수 있다.
또한, 본 발명의 디스플레이용 광확산 필름을 구성하기에 있어서, 변형 주상물이, 당해 주상물의 도중에 있어서 굴곡부를 갖고 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함에 의해, 광확산 필름에 대하여, 보다 한층 안정적으로 소정의 광확산 특성을 부여할 수 있다.
또한, 본 발명의 디스플레이용 광확산 필름을 구성하기에 있어서, 변형 주상물이, 제1면 측에 위치하는 제1 주상물과, 제2면 측에 위치하는 제2 주상물로 이루어지는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함에 의해, 광확산 필름에 대하여, 보다 한층 안정적으로 소정의 광확산 특성을 부여할 수 있을 뿐만 아니라, 얻어지는 광확산 특성을 효율적으로 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 디스플레이용 광확산 필름을 구성하기에 있어서, 광확산 필름이, (A)성분으로서의 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르와, (B)성분으로서의 우레탄(메타)아크릴레이트와, (C)성분으로서의 광중합 개시제를 포함하는 광확산 필름용 조성물을 광경화하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함에 의해, (A)성분과, (B)성분을 효율적으로 상분리시키면서 광경화시킬 수 있으므로, 광확산 필름에 대하여, 보다 한층 안정적으로 소정의 광확산 특성을 부여할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 태양은, 표시 패널의 백라이트로서 콜리메이트 백라이트를 사용한 표시 장치로서, 표시 패널의 표시면 측 또는 비표시면 측에 광확산 필름이 적층됨과 함께, 광확산 필름이, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에, 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 주상물을 필름막 두께 방향에 임립시켜서 이루어지는 칼럼 구조를 갖는 단일층의 광확산 필름이며, 광확산 필름의 막두께가 60∼700㎛의 범위 내의 값이며, 또한, 필름면의 법선 방향으로부터 광을 입사했을 경우의 헤이즈값이 80% 이상의 값인 것을 특징으로 하는 표시 장치이다.
즉, 본 발명의 표시 패널이면, 소정의 광확산 필름을 구비하므로, 당해 광확산 필름을 표시 패널의 표시면 측에 적층했을 경우에는, 콜리메이트 백라이트로부터의 지향성이 높은 출사광의 직진 투과를 억제하여, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사할 수 있다.
또한, 소정의 광확산 필름을 표시 패널의 비표시면 측, 즉, 표시 패널과 콜리메이트 백라이트의 사이에 적층했을 경우에는, 콜리메이트 백라이트로부터의 출사광의 지향성을, 호적한 범위로 조절한 후에, 표시 패널에 대해서 입사시킬 수도 있다.
또한, 본 발명의 표시 장치를 구성하기에 있어서, 콜리메이트 백라이트로부터의 출사광의 반값폭이 40° 이하의 값인 것이 바람직하다.
이와 같이 구성했을 경우여도, 콜리메이트 백라이트로부터의 지향성이 높은 출사광의 직진 투과를 억제하고, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사할 수 있다.
또한, 본 발명의 표시 장치를 구성하기에 있어서, 표시 패널이, 반투과형 표시 패널인 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함에 의해, 외광이 불충분한 환경하에 있어서는, 콜리메이트 백라이트로부터의 지향성이 높은 출사광의 직진 투과를 억제하여, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사할 수 있는 한편, 외광이 충분한 환경하에 있어서는, 외광을 이용하여 화상을 표시할 수 있는 반투과형 표시 장치를 얻을 수 있다.
도 1은, 본 발명의 표시 장치의 구성을 설명하기 위해 제공하는 도면.
도 2는, 콜리메이트 백라이트를 설명하기 위해 제공하는 도면.
도 3(a)∼(b)는, 필름 내에 칼럼 구조를 갖는 광확산 필름의 개략을 설명하기 위해 제공하는 도면.
도 4(a)∼(b)는, 필름 내에 칼럼 구조를 갖는 광확산 필름에 있어서의 입사 각도 의존성 및 등방성 광확산을 설명하기 위해 제공하는 도면.
도 5는, 광확산 필름의 헤이즈값의 측정 방법에 대해서 설명하기 위해 제공하는 도면.
도 6(a)∼(b)는, 콜리메이트광의 입사와, 그 확산 출사와의 관계를 설명하기 위해 제공하는 도면.
도 7(a)∼(b)는, 필름 내에 칼럼 구조를 갖는 광확산 필름을 설명하기 위해 제공하는 다른 도면.
도 8(a)∼(b)는, 칼럼 구조를 설명하기 위해 제공하는 도면.
도 9(a)∼(b)는, 광확산 필름의 제조 방법에 있어서의 각 공정을 설명하기 위해 제공하는 도면.
도 10(a)∼(d)는, 활성 에너지선 조사 공정을 설명하기 위해 제공하는 도면.
도 11은, 활성 에너지선 조사 공정을 설명하기 위해 제공하는 다른 도면.
도 12(a)∼(c)는, 실시예1에 있어서의 광확산 필름의 단면을 나타내기 위해서 제공하는 도면 및 사진.
도 13(a)∼(b)는, 실시예1에 있어서의 광확산 필름을 콜리메이트 백라이트를 구비한 표시 장치에 적용했을 경우에 상당하는 광확산 특성(입사각 θ1=0°)을 나타내기 위해서 제공하는 모식도 및 코노스코프 화상.
도 14는, 실시예1∼3 및 비교예1의 광확산 필름을 콜리메이트 백라이트를 구비한 표시 장치에 적용했을 경우에 상당하는 광확산 특성(입사각 θ1=0°)을 비교하기 위해 제공하는 도면.
도 15는, 실시예1에 있어서의 광확산 필름을 콜리메이트 백라이트를 구비한 표시 장치에 적용했을 경우에 상당하는 광확산 특성(입사각 θ1=0°∼15°)을 나타내기 위해서 제공하는 도면.
도 16은, 실시예2에 있어서의 광확산 필름을 콜리메이트 백라이트를 구비한 표시 장치에 적용했을 경우에 상당하는 광확산 특성(입사각 θ1=0°)을 나타내기 위해서 제공하는 코노스코프 화상.
도 17은, 실시예2에 있어서의 광확산 필름을 콜리메이트 백라이트를 구비한 표시 장치에 적용했을 경우에 상당하는 광확산 특성(입사각 θ1=0∼15°)을 나타내기 위해서 제공하는 도면.
도 18은, 실시예3에 있어서의 광확산 필름을 콜리메이트 백라이트를 구비한 표시 장치에 적용했을 경우에 상당하는 광확산 특성(입사각 θ1=0°)을 나타내기 위해서 제공하는 코노스코프 화상.
도 19는, 실시예3에 있어서의 광확산 필름을 콜리메이트 백라이트를 구비한 표시 장치에 적용했을 경우에 상당하는 광확산 특성(입사각 θ1=0∼15°)을 나타내기 위해서 제공하는 도면.
도 20(a)∼(c)는, 실시예4에 있어서의 광확산 필름의 단면을 나타내기 위해서 제공하는 도면 및 사진.
도 21은, 실시예4에 있어서의 광확산 필름을 콜리메이트 백라이트를 구비한 표시 장치에 적용했을 경우에 상당하는 광확산 특성(입사각 θ1=0°)을 나타내기 위해서 제공하는 코노스코프 화상.
도 22는, 실시예4, 실시예1 및 비교예1의 광확산 필름을 콜리메이트 백라이트를 구비한 표시 장치에 적용했을 경우에 상당하는 광확산 특성(입사각 θ1=0°)을 비교하기 위해 제공하는 도면.
도 23은, 실시예4에 있어서의 광확산 필름을 콜리메이트 백라이트를 구비한 표시 장치에 적용했을 경우에 상당하는 광확산 특성(입사각 θ1=0∼15°)을 나타내기 위해서 제공하는 도면.
도 24는, 비교예1에 있어서의 광확산 필름을 콜리메이트 백라이트를 구비한 표시 장치에 적용했을 경우에 상당하는 광확산 특성(입사각 θ=0°)을 나타내기 위해서 제공하는 코노스코프 화상.
도 25는, 비교예1에 있어서의 광확산 필름을 콜리메이트 백라이트를 구비한 표시 장치에 적용했을 경우에 상당하는 광확산 특성(입사각 θ1=0∼15°)을 나타내기 위해서 제공하는 도면.
도 26은, 비교예2에 있어서의 광확산 필름을 콜리메이트 백라이트를 구비한 표시 장치에 적용했을 경우에 상당하는 광확산 특성(입사각 θ1=0°)을 나타내기 위해서 제공하는 코노스코프 화상.
도 27은, 비교예2에 있어서의 광확산 필름을 콜리메이트 백라이트를 구비한 표시 장치에 적용했을 경우에 상당하는 광확산 특성(입사각 θ1=0∼15°)을 나타내기 위해서 제공하는 도면.
도 28은, 비교예3에 있어서의 광확산 필름을 콜리메이트 백라이트를 구비한 표시 장치에 적용했을 경우에 상당하는 광확산 특성(입사각 θ1=0°)을 나타내기 위해서 제공하는 코노스코프 화상.
도 29는, 비교예3에 있어서의 광확산 필름을 콜리메이트 백라이트를 구비한 표시 장치에 적용했을 경우에 상당하는 광확산 특성(입사각 θ1=0∼15°)을 나타내기 위해서 제공하는 도면.
본 발명의 실시형태는, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에, 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 주상물을 필름막 두께 방향에 임립시켜서 이루어지는 칼럼 구조를 갖는 단일층의 광확산 필름으로서, 광확산 필름의 막두께가 60∼700㎛의 범위 내의 값이며, 또한, 필름면의 법선 방향으로부터의 광을 입사했을 경우의 헤이즈값이 80% 이상의 값인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 광확산 필름이다.
또한, 본 발명의 다른 실시형태는, 상술한 디스플레이용 광확산 필름을 사용함과 함께, 표시 패널의 백라이트로서 콜리메이트 백라이트를 사용한 표시 장치이다.
이하, 이들의 실시형태를, 도면을 적의 참조하여, 구체적으로 설명한다.
단, 기본적으로는 본 발명의 표시 장치에 대해서 설명하고, 본 발명의 디스플레이용 광확산 필름에 대해서는, 표시 장치의 일 구성 요소로서 설명한다.
또한, 설명의 편의를 위해, 표시 패널로서 액정 표시 패널을 사용했을 경우를 주로 설명한다.
1. 표시 장치의 기본 구성
처음으로, 본 발명의 표시 장치의 기본 구성을 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 표시 장치(1)는, 화상의 표시 패널로서의 액정 표시 패널(10)과, 액정 표시 패널(10)에 화상 표시용의 콜리메이트광을 입사하는 백라이트(300)와, 액정 표시 패널(10)을 통과한 화상을 담지하는 광을 확산하는 광확산 필름(100)과, 영상 신호에 따라 액정 표시 패널(10)을 구동하는 구동 회로(도시 생략)를 구비하고 있다.
또한, 액정 표시 패널(10)에는, 화상 표시를 위한 개구를 갖고, 백라이트(300), 액정 표시 패널(10), 광확산 필름(100) 및 구동 회로 등의 부재를 소정의 위치에 유지하면서 수납하는 케이싱 등, 공지의 액정 표시 장치가 갖는 각종의 부재를, 필요에 따라 갖는다.
이러한 표시 장치에 있어서는, 백라이트(300)로부터 출사된 콜리메이트광이, 통상의 액정 표시 장치과 같이, 표시 화상에 따라 변조 구동된 액정 표시 패널(10)에 입사하여, 통과함에 의해, 화상을 담지하는 광이 되고, 이 화상을 담지하는 콜리메이트광이 광확산 필름(100)으로 확산됨에 의해, 화상이 표시된다.
또, 도 1에 있어서는, 표시 패널의 표시면 측에 광확산 필름을 적층한 예를 기재하고 있지만, 표시 패널의 비표시면 측에 광확산 필름을 적층할 수도 있다.
또한, 도 1에 있어서는, 투과형 표시 장치를 예로서 기재하고 있지만, 본 발명의 표시 장치는, 표시 패널로서 반투과형 표시 패널을 사용하여, 반투과형 표시 장치로서 구성할 수도 있다.
2. 표시 패널
도 1에 나타내는 바와 같이, 표시 패널로서의 액정 표시 패널(10)은, 각종 액정 표시 장치에 사용되는 공지의 액정 표시 패널(10)이다.
따라서, 예를 들면, 도 1에 나타내는 바와 같이, 2매의 유리 기판(11, 12)의 사이에 액정을 충전하여 이루어지는 액정층(13)을 갖고, 양 유리 기판(11, 12)의 액정층(13)의 반대면에, 편광판(14, 15)을 배치하여 이루어지는 구성을 갖는다.
또한, 유리 기판(11, 12)과 편광판(14, 15)과의 사이에는, 필요에 따라, 위상 보상 필터 등의 각종의 광학 보상 필름 등이 배치되어도 된다.
또, 액정층(13)에 사용되는 액정의 종류로서는, 네마틱(Nematic) 액정, 콜레스테릭(Cholesteric) 액정, 스멕틱(Smectic) 액정, 블루상(Blue phase) 액정 및 강유전성(Ferroelectric) 액정 등을 사용할 수 있다.
또한, 액정 표시 패널(10)은, 컬러여도 모노크롬이어도 되며, 액정셀, TFT(Thin Film Transister) 등의 구동 수단(스위칭 소자), 블랙 매트릭스(BM) 등에도 특히 한정은 없다.
또한, 동작 모드에 대해서도, TN(Twisted Nematic) 모드, STN(Super Twisted Nematic) 모드, ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드, IPS(In-Plane Switching) 모드, super-IPS 모드, MVA(Multidomain Vertical Alignment) 모드 등의 모든 동작 모드가 이용 가능하다.
또한, 표시 패널이, 반투과형 표시 패널인 것도 바람직하고, 특히 반투과형 액정 표시 패널인 것이 바람직하다.
이 이유는, 반투과형 표시 패널을 사용함에 의해, 외광이 불충분한 환경하에 있어서는, 콜리메이트 백라이트로부터의 지향성이 높은 출사광의 직진 투과를 억제하여, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사할 수 있는 한편, 외광이 충분한 환경하에 있어서는, 외광을 이용하여 화상을 표시할 수 있는 반투과형 표시 장치를 얻을 수 있기 때문이다.
여기에서, 반투과형 액정 표시 패널은, 실내에서도 옥외에서도 양호한 화상을 시인 가능하게 하기 위해 고안된 방식이며, 일반적으로, 하나의 화소 중에 투과 영역과 반사 영역을 가지고 있다.
이 중, 투과 영역은, 투과 전극을 갖고, 거기에서 백라이트로부터 발하는 광을 투과시킴으로써, 투과형 액정 표시 장치로서의 기능을 발휘시킨다.
한편, 반사 영역은, 반사 전극을 갖고, 거기에서 외광을 반사시켜서, 반사형 액정 표시 장치로서의 기능을 발휘시킨다.
또한, 화소를 투과 영역과 반사 영역으로 구분하지 않고, 반사형 편광판에 의한 광의 투과와 반사를 이용한 반투과형 액정 패널도 존재하지만, 이것을 적용할 수도 있다.
3. 백라이트
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 표시 장치(1)에 있어서의 백라이트(300)는, 표시 패널(10)의 표시면과 직교하는 콜리메이트광을 출사할 수 있는 콜리메이트 백라이트인 것을 특징으로 한다.
이 이유는, 콜리메이트 백라이트이면, 소비 전력을 억제하면서 정면 콘트라스트가 높은 화상을 표시할 수 있기 때문이다.
즉, 콜리메이트 백라이트를 사용함에 의해, 표시 패널을 구성하는 각 화소에 대하여, 지향성이 높은 광을 입사할 수 있으므로, 백라이트로부터의 광을 효율적으로 화상 표시광으로서 표시면 측에 출사할 수 있기 때문이다.
이러한 콜리메이트 백라이트로서는, 표시 패널의 표시면과 직교하는 콜리메이트광을 출사할 수 있는 것이면, 종래 공지의 각종의 것이 사용 가능하다.
일례로서는, 도 2에 나타내는 콜리메이트 백라이트(300)를 들 수 있다.
즉, 콜리메이트 백라이트(300)는, 고휘도 램프(338), 반사판(340) 및 콜리메이트판(342)으로 구성된다.
그리고, 고휘도 램프(338)로부터 발한 광은, 직접, 혹은 반사판(340)에서 반사되어, 콜리메이트광이 되어, 표시 패널(10)에 입사된다.
또한, 콜리메이트판(342)은, 광투과성이며, 또한 관찰자를 시인할 수 없는 사이즈의 구체(球體)인 비드(320)를, 그 일부가 지지 시트(318)에 접촉한 상태에서, 광확산 반사성의 바인더(344)에 의해 지지 시트(318)에 고정한 것이며, 지지 시트(318)를 고휘도 램프(338)의 측을 향해, 비드(320)를 표시 패널(10)의 측을 향하여 배치된다.
또, 광확산 반사성의 바인더(344)로서는, 접착제에 대해서 광확산 물질의 미립자를 분산한 것이 호적하게 예시된다.
이러한 광확산 물질로서는, 산화이트륨(Y2O3), 산화지르코늄(ZrO2), 산화가돌리늄(Gd2O3), 산화란탄(La2O3), 산화하프늄(HfO2), 황산바륨(BaSO4), 알루미나(Al2O3), 및 산화티타늄(TiO2) 등의 미립자의 1종 이상이 호적하게 예시된다.
또한, 콜리메이트판(342)에 있어서는, 고휘도 램프(338)로부터 출사되고, 직접 혹은 광반사판(340)에서 반사되어서 콜리메이트판(342)에 입사한 광은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 비드(320)와 지지 시트(318)와의 접촉점에 입사한 광만이 비드(320)에 입사하고, 굴절되어서, 콜리메이트광으로서 출사된다.
또한, 상술한 접촉점 이외, 즉 바인더(344)에 입사한 광은, 바인더(344)에 의해 확산·반사된 후, 광반사판(340)에 입사하여 반사되고, 다시, 콜리메이트판(342)에 입사한다.
또한, 콜리메이트 백라이트로부터의 출사광의 반값폭을 40° 이하의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 본 발명의 표시 장치이면, 후술하는 소정의 광확산 필름을 구비하므로, 콜리메이트 백라이트로부터의 지향성이 높은 출사광의 직진 투과를 억제하고, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사할 수 있기 때문이다.
즉, 이러한 반값폭이 40°를 초과한 값이 되면, 백라이트에 있어서의 콜리메이트 성능이 과도하게 저하하여, 표시 패널을 구성하는 각 화소에 대하여, 지향성이 높은 광을 효율적으로 입사하는 것이 곤란해져서, 백라이트로부터의 광을 효율적으로 화상 표시광으로서 표시면 측에 출사하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
보다 구체적으로는, 화상 표시광에 있어서의 밝기의 불균일이나, 번쩍임이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다.
따라서, 콜리메이트 백라이트로부터의 출사광의 반값폭을 30° 이하의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 20° 이하의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또, 출사광의 반값폭이란, 출사광의 휘도 반값폭을 의미한다.
4. 광확산 필름
광확산 필름(100)은, 표시 패널(10)의 표시면 측에 적층했을 경우에는, 표시 패널(10)에 있어서의 각 화소를 투과해 오는 콜리메이트 백라이트(300)로부터 출사된 지향성이 높은 입사광의 직진 투과를 억제하여, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사하는 기능을 가지고 있다.
또한, 광확산 필름(100)은, 표시 패널(10)의 비표시면 측, 즉, 표시 패널(10)과 콜리메이트 백라이트(300)와의 사이에 적층했을 경우에는, 콜리메이트 백라이트(300)로부터의 출사광의 지향성을, 호적한 범위로 조절한 후에, 표시 패널(10)에 대해서 입사되는 것에도 기여한다.
또한, 본 발명의 표시 장치는, 이러한 광확산 필름에 특징을 가지고 있다.
즉, 본 발명에 있어서의 광확산 필름은, 소정의 내부 구조를 갖는 단일층의 광확산 필름으로서, 소정의 막두께 및 소정의 광확산 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 있어서의 광확산 필름에 대해서, 구체적으로 설명한다.
(1) 광확산 필름에 있어서의 광확산의 기본 원리
본 발명에 있어서의 광확산 필름은, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에, 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 주상물을 필름막 두께 방향에 임립시켜서 이루어지는 칼럼 구조를 갖는 광확산 필름이다.
따라서, 처음으로, 도 3∼4를 사용하여, 이러한 광확산 필름의 기본 원리에 대해서 설명한다.
우선, 도 3(a)에는, 광확산 필름(100)의 상면도(평면도)가 나타나 있고, 도 3(b)에는, 도 3(a)에 나타내는 광확산 필름(100)을, 점선 A-A에 따라 수직 방향으로 절단하여, 절단면을 화살표에 따른 방향으로부터 바라본 경우의 광확산 필름(100)의 단면도가 나타나 있다.
또한, 도 4(a)에는, 광확산 필름(100)의 전체도를 나타내고, 도 4(b)에는, 도 4(a)의 광확산 필름(100)을 X방향으로부터 본 경우의 단면도를 나타낸다.
이러한 도 3(a)의 평면도에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름(100)은, 굴절률이 상대적으로 높은 주상물(112)과, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역(114)으로 이루어지는 칼럼 구조(113)를 가지고 있다.
또한, 도 3(b)의 단면도에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름(100)의 수직 방향에 있어서는, 굴절률이 상대적으로 높은 주상물(112)과, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역(114)은, 각각 소정의 폭을 가지고 교호로 배치된 상태로 되어 있다.
이에 따라, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 입사각이 광확산 입사 각도 영역 내인 경우에는, 입사광이 광확산 필름(100)에 의해 확산되는 것으로 추정된다.
즉, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름(100)에 대한 입사광의 입사각이, 칼럼 구조(113)의 경계면(113a)에 대하여, 평행으로부터 소정의 각도 범위의 값, 즉, 광확산 입사 각도 영역 내의 값인 경우에는, 입사광(152, 154)은, 칼럼 구조 내의 상대적으로 고굴절률의 주상물(112)의 내부를, 방향을 변화시키면서 막두께 방향에 따라 빠져나감에 의해, 출광면 측에서의 광의 진행 방향이 똑같아지지 않게 되는 것으로 추정된다.
그 결과, 입사각이 광확산 입사 각도 영역 내인 경우에는, 입사광이 광확산 필름(100)에 의해 확산되어, 확산광(152', 154')이 되는 것으로 추정된다.
한편, 광확산 필름(100)에 대한 입사광의 입사각이, 광확산 입사 각도 영역으로부터 벗어나는 경우에는, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 입사광(156)은, 광확산 필름에 의해 확산되지 않고, 그대로 광확산 필름(100)을 투과하여, 투과광(156')이 되는 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 4(a)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름에 있어서의 칼럼 구조의 굴절률차나 경사각 등에 의해, 그 광확산 필름마다 결정되는 각도 영역이다.
이상의 기본 원리에 의해, 칼럼 구조(113)를 구비한 광확산 필름(100)은, 예를 들면, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 광의 투과와 확산에 있어서 입사 각도 의존성을 발휘하는 것이 가능해진다.
또한, 도 3∼도 4에 나타내는 바와 같이, 칼럼 구조(113)를 갖는 광확산 필름은, 통상, 「등방성」을 갖게 된다.
여기에서, 본 발명에 있어서 「등방성」이란, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 입사광이 필름에 의해 확산되었을 경우에, 확산된 출사광에 있어서의 필름과 평행한 면(필름의 단면 이외의 면과 평행한 면을 의미한다. 이하에 있어서 동일) 내에서의, 그 광의 확산 상태(확산광의 확산의 형상)가, 동면(同面) 내에서의 방향에 의해 변화하지 않은 성질을 갖는 것을 의미한다.
보다 구체적으로는, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 입사광이 필름에 의해 확산되었을 경우에, 확산된 출사광의 확산 상태는, 필름과 평행한 면 내에 있어서 원상이 된다.
또한, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 있어서, 입사광의 「입사각 θ1」이라고 했을 경우, 입사각 θ1은, 광확산 필름의 입사 측 표면의 법선에 대한 각도를 0°라고 했을 경우의 각도(°)를 의미하는 것으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 「광확산 각도 영역」이란, 광확산 필름에 대하여, 입사광이 가장 확산되는 각도에 점광원을 고정하여, 이 상태에서 얻어지는 확산광의 각도 범위를 의미하는 것으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 「확산광의 개방각」이란, 상술한 「광확산 각도 영역」의 각도 폭(°)이며, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 필름의 단면을 바라본 경우에 있어서의 확산광의 개방각 θ2를 의미하는 것으로 한다.
또, 광확산 각도 영역의 각도 폭(°)과, 광확산 입사 각도 영역의 폭은, 대략 동일해지는 것이 확인되어 있다.
또한, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름은, 입사광의 입사각이 광확산 입사 각도 영역에 포함되는 경우에는, 그 입사각이 다른 경우여도, 출광면 측에 있어서 거의 같은 광확산을 시킬 수 있다.
따라서, 얻어진 광확산 필름은, 광을 소정 개소에 집중시키는 집광 작용을 갖는다고 할 수 있다.
또, 칼럼 구조 내의 주상물(112)의 내부에 있어서의 입사광의 방향 변화는, 도 3(b)에 나타내는 전반사에 의해 직선상으로 지그재그로 방향 변화하는 스텝 인덱스형이 되는 경우 외에, 곡선상으로 방향 변화하는 그라디언트 인덱스형이 되는 경우도 생각할 수 있다.
또한, 도 3(a) 및 (b)에서는, 상대적으로 굴절률이 높은 주상물(112)과, 상대적으로 굴절률이 낮은 영역(114)과의 경계면을 간단하게 직선으로 나타냈지만, 실제로는, 계면은 약간 사행(蛇行)되어 있으며, 각각의 주상물은 분기나 소멸을 수반한 복잡한 굴절률 분포 구조를 형성하고 있다.
그 결과, 똑같지 않은 광학 특성의 분포가 광확산성을 높이고 있는 것으로 추정된다.
(2) 단일층
또한, 본 발명에 있어서의 광확산 필름은, 단일층인 것을 특징으로 한다.
이 이유는, 복수의 광확산 필름을 적층시켰을 경우와 비교하여, 첩합 공정을 줄일 수 있어, 경제적으로 유리할 뿐만 아니라, 표시 화상에 있어서의 보케의 발생이나 층간 박리의 발생에 대해서도 효과적으로 억제할 수 있기 때문이다.
또, 복수의 광확산 필름을 직접 적층시켰을 경우 외에, 다른 필름 등을 개재하여 복수의 광확산 필름을 적층시켰을 경우에도, 복수의 광확산 필름을 적층시켰을 경우에 포함되는 것으로 한다.
(3) 광확산 특성
또한, 본 발명에 있어서의 광확산 필름은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 필름면의 법선 방향으로부터 광을 입사했을 경우, 즉 입사각 θ1=0°의 경우의 헤이즈값이 80% 이상의 값인 것을 특징으로 한다.
이 이유는, 광확산 필름이 이러한 소정의 광확산 특성을 가짐에 의해, 당해 필름이 단일층으로 이루어짐에도 불구하고, 콜리메이트 백라이트로부터의 지향성이 높은 출사광을, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사할 수 있기 때문이다.
즉, 이러한 헤이즈값이 80% 미만의 값이 되면, 표시 패널을 통과한 지향성이 높은 광의 일부가, 광확산 필름을 직진 투과하는 경우가 있으며, 소위 「번쩍임」이 생기기 쉬워지기 때문이다.
따라서, 필름면의 법선 방향으로부터 광을 입사했을 경우, 즉 입사각 θ1=0°의 경우의 헤이즈값을 83% 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 85% 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 상술한 광확산 특성은, 통상, 필름의 한쪽의 면에 있어서 만족하는 경우에는, 다른 한쪽의 면에 있어서도 만족하는 것이 확인되어 있지만, 가령 한쪽의 면밖에 만족하지 않은 경우여도, 본 발명의 효과가 얻어지는 것이 확인되어 있으며, 말할 필요도 없이, 본 발명의 범위 내이다.
또, 도 5는, 광원(410) 및 적분구(420)를 사용하여, 필름면의 법선 방향으로부터 광을 입사했을 경우, 즉 입사각 θ1=0°의 경우의 헤이즈값을 측정하고 있는 모양을 나타내는 측면도이다.
이어서, 도 6(a)∼(b)를 사용하여, 광확산 필름에 대한 콜리메이트광의 입사와, 그 출사와의 관계를 설명한다.
도 6(a)에는, 본 발명에 있어서의 광확산 필름에 대한 콜리메이트광의 입사와, 그 출사와의 관계를 설명하기 위한 측면도가 나타나 있으며, 도 6(b)에는, 내부에 광확산성 미립자를 포함하는 타입의 광확산 필름에 대한 콜리메이트광의 입사와, 그 출사와의 관계를 설명하기 위한 측면도가 나타나 있다.
우선, 도 6(a)∼(b)에 나타내는 바와 같이, 입사광으로서의 콜리메이트광은, 주지와 같이, 완전한 평행광이 되지는 않고, 실제로는, 그 콜리메이트 성능에 따른 확산광이 된다.
이러한 전제하, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 콜리메이트광이 본 발명에 있어서의 광확산 필름에 대해서 입사했을 경우, 광확산 필름에 있어서의 광확산의 기본 원리의 항에 있어서 설명한 바와 같이, 콜리메이트광의 입사각에 어느 정도의 개방이 있는 경우여도, 출광면 측에 있어서 거의 같은 광확산을 시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 있어서의 광확산 필름이면, 콜리메이트 백라이트로부터의 입사광을, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사할 수 있음을 알 수 있다.
이에 반해, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 콜리메이트광이 내부에 광확산성 미립자를 포함하는 타입의 광확산 필름에 대해서 입사했을 경우, 비교적 다량의 미립자를 첨가함에 의해 소정 이상의 헤이즈값으로 조절했다고 해도, 광확산 필름에 의해 확산된 확산광의 출사각은, 콜리메이트광의 입사각에 단순히 의존할 뿐이다.
따라서, 콜리메이트광의 입사각에 어느 정도의 개방이 있는 경우, 평행도가 비교적 높은 광과, 평행도가 비교적 낮은 광에서는, 그 출사각이 달라져 버리고, 콜리메이트 백라이트로부터의 입사광을, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사하는 것이 곤란해져서, 표시 장치의 정면이 어두워져 버리는 것을 알 수 있다.
그뿐만 아니라, 비교적 다량의 미립자를 첨가하고 있으므로, 광확산 각도 영역이 과도하게 넓어져 버려, 표시 장치의 정면이 점점 어두워지게 된다.
이상과 같이, 본 발명에 있어서의 광확산 필름은, 소정의 헤이즈값으로 규정되는 광확산 특성을 가짐과 함께, 소정의 내부 구조를 가지므로, 이들 두 개의 구성에 유래한 효과가 어우러져, 콜리메이트 백라이트로부터의 지향성이 높은 광을, 직진 투과시키지 않고, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사할 수 있다.
(4) 내부 구조
본 발명에 있어서의 광확산 필름은, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에, 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 주상물을 필름막 두께 방향에 임립시켜서 이루어지는 칼럼 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
이 이유는, 이러한 내부 구조를 갖는 광확산 필름이면, 소정의 헤이즈값으로 규정되는 광확산 특성을 비교적 용이하게 부여할 수 있으므로, 콜리메이트 백라이트로부터의 지향성이 높은 출사광의 직진 투과를 안정적으로 억제할 수 있기 때문이다.
또한, 이러한 내부 구조를 갖는 광확산 필름이면, 콜리메이트광의 입사각에 어느 정도의 개방이 있는 경우여도, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사할 수 있다.
또한, 루버 구조를 갖는 광확산 필름과는 달리, 입사광을 등방성 광확산시킬 수 있으므로, 단층이어도 디스플레이의 상하 좌우 방향에 화상 표시광을 확산시킬 수 있다.
단, 소정의 헤이즈값으로 규정되는 광확산 특성을 안정적으로 발휘시키는 관점에서는, 본 발명에 있어서의 광확산 필름의 칼럼 구조를 구성하는 주상물이, 광확산 필름에 있어서의 한쪽의 면을 제1면으로 하고, 다른 쪽의 면을 제2면으로 했을 경우에, 주상물이, 제1면으로부터 제2면을 향하여 형상 변화하여 이루어지는 변형 주상물인 것이 바람직하다.
이 이유는, 제1면으로부터 제2면을 향하여 형상 변화하지 않은 통상의 주상물로 이루어지는 칼럼 구조를 구비한 광확산 필름의 경우, 상술한 소정의 헤이즈값으로 규정되는 광확산 특성을 안정적으로 얻어지지 않는 것이 확인되어 있기 때문이다.
이에 반해, 제1면으로부터 제2면을 향하여 형상 변화하여 이루어지는 변형 주상물로 이루어지는 칼럼 구조를 구비한 광확산 필름의 경우, 상술한 소정의 헤이즈값으로 규정되는 광확산 특성을 안정적으로 얻어지는 것이 확인되어 있기 때문이다.
이하, 변형 주상물로 이루어지는 칼럼 구조에 대해서, 구체적으로 설명한다.
보다 구체적으로는, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 변형 주상물(112)에 있어서, 제1면(115)으로부터 제2면(116)을 향하여 직경이 증가하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 변형 주상물을 갖는 칼럼 구조를 형성함에 의해, 광확산 필름에 대하여, 보다 안정적으로 소정의 광확산 특성을 부여할 수 있기 때문이다.
즉, 예를 들면, 칼럼 구조에 있어서의 변형 주상물의 직경이 큰 측으로부터 광이 입사했을 때, 변형 주상물에 있어서의 광의 출구 측의 직경이 작게 되어 있음에 의해, 광의 직진 투과가 보다 생기기 어려워지기 때문이다.
또, 칼럼 구조에 있어서의 변형 주상물의 직경이 작은 측으로부터 광이 입사했을 경우에도, 광의 직진 투과가 생기기 어려워지는 것이 확인되어 있다.
또한, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 변형 주상물(112')이, 당해 주상물의 도중에 있어서 굴곡부를 갖고 있는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 변형 주상물을 갖는 칼럼 구조를 형성함에 의해, 광확산 필름에 대하여, 보다 한층 안정적으로 소정의 광확산 특성을 부여할 수 있기 때문이다.
즉, 주상물이 도중에 굴곡하고 있음에 의해, 굴곡부의 상하 어느 쪽의 부분의 경사에 따른 방향으로부터 광을 입사시켰을 경우여도, 광의 직진 투과가 더 생기기 어려워지기 때문이다.
또한, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 변형 주상물(112")이, 제1면(115")의 측에 위치하는 제1 주상물(112a")과, 제2면(116")의 측에 위치하는 제2 주상물(112b")로 이루어지는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 변형 주상물을 갖는 칼럼 구조를 형성함에 의해, 광확산 필름에 대하여, 보다 한층 안정적으로 소정의 광확산 특성을 부여할 수 있을 뿐만 아니라, 얻어지는 광확산 특성을 효율적으로 제어할 수 있기 때문이다.
즉, 제1 및 제2 주상물을 가짐에 의해, 어느 쪽의 주상물의 경사에 따른 방향으로부터 광을 입사시켰을 경우여도, 광의 직진 투과가 더 생기기 어려워지기 때문이다.
또한, 제2 주상물의 상단부와, 제1 주상물의 하단부가, 후술하는 실시예4의 광확산 필름과 같이, 번갈아 중첩함으로써 형성되는 중복 칼럼 구조 영역을 갖는 것도 바람직하다.
이 이유는, 이러한 중복 칼럼 구조 영역을 가짐에 의해, 제1 및 제2 주상물의 사이의 주상물 미형성 부분에 있어서의 산란광의 발생을 억제하여, 광확산 각도 영역 내에 있어서의 확산광의 강도의 균일성을, 더 향상시킬 수 있기 때문이다.
(4)-1 굴절률
칼럼 구조에 있어서, 굴절률이 상대적으로 높은 주상물의 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, 칼럼 구조 내에 있어서 입사광을 안정적으로 반사시켜서, 칼럼 구조에 유래한 입사 각도 의존성을 보다 높여서, 광확산 입사 각도 영역과, 비광확산 입사 각도 영역과의 구별을 명확하게 제어할 수 있기 때문이다.
보다 구체적으로는, 이러한 굴절률의 차가 0.01 미만의 값이 되면, 입사광이 칼럼 구조 내에서 전반사하는 각도역이 좁아지게 되므로, 입사 각도 의존성이 과도하게 저하하는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 칼럼 구조에 있어서의 굴절률이 상대적으로 높은 주상물의 굴절률과, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역의 굴절률과의 차를 0.05 이상의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.1 이상의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또, 굴절률이 상대적으로 높은 주상물의 굴절률과, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역의 굴절률과의 차는 클수록 바람직하지만, 굴곡 칼럼 구조를 형성 가능한 재료를 선정하는 관점에서, 0.3 정도가 상한이라고 생각된다.
(4)-2 최대경
또한, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 칼럼 구조에 있어서, 주상물의 단면에 있어서의 최대경 S를 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 최대경을 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 함에 의해, 칼럼 구조 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜서, 칼럼 구조에 유래한 입사 각도 의존성을, 보다 효과적으로 향상시킬 수 있기 때문이다.
즉, 이러한 최대경이 0.1㎛ 미만의 값이 되면, 입사광의 입사 각도에 관계 없이, 광확산성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 최대경이 15㎛를 초과한 값이 되면, 칼럼 구조 내를 직진하는 광이 증가하고, 확산광의 균일성이 악화하는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 칼럼 구조에 있어서, 주상물의 단면에 있어서의 최대경을 0.5∼10㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1∼5㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또, 주상물의 단면 형상에 대해서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 원, 타원, 다각형, 이형(異形) 등으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 주상물의 단면이란, 필름 표면(필름의 단면 이외의 표면을 의미한다. 이하에 있어서 동일)과 평행한 면에 따라 절단된 단면을 의미한다.
또, 주상물의 최대경이나 길이 등은, 광학 디지털 현미경으로 관찰함에 의해 계측할 수 있다.
(4)-3 주상물 사이의 거리
또한, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 칼럼 구조에 있어서, 주상물 사이에 있어서의 거리, 즉, 인접하는 주상물에 있어서의 스페이스(P)를 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 거리를 0.1∼15㎛의 범위 내의 값으로 함에 의해, 칼럼 구조 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜서, 칼럼 구조에 유래한 입사 각도 의존성을, 더 향상시킬 수 있기 때문이다.
즉, 이러한 거리가 0.1㎛ 미만의 값이 되면, 입사광의 입사 각도에 관계 없이, 광확산성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 거리가 15㎛를 초과한 값이 되면, 칼럼 구조 내를 직진하는 광이 증가하여, 확산광의 균일성이 악화하는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 칼럼 구조에 있어서, 주상물 사이에 있어서의 거리를 0.5∼10㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1∼5㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
(4)-4 두께
또한, 칼럼 구조의 두께, 즉, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 필름면의 법선 방향에 있어서의 주상물의 길이(L)를 50∼700㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 칼럼 구조의 두께를 이러한 범위 내의 값으로 함에 의해, 막두께 방향에 따른 주상물의 길이를 안정적으로 확보하여, 칼럼 구조 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜서, 칼럼 구조에 유래한 광확산 각도 영역 내에 있어서의 확산광의 강도의 균일성을 더 향상시킬 수 있기 때문이다.
즉, 이러한 칼럼 구조의 두께(L)가 50㎛ 미만의 값이 되면, 주상물의 길이가 부족하여, 칼럼 구조 내를 직진해버리는 입사광이 증가하여, 광확산 각도 영역 내에 있어서의 확산광의 강도의 균일성을 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 칼럼 구조의 두께(L)가 700㎛를 초과한 값이 되면, 광확산 필름용 조성물에 대해서 활성 에너지선을 조사하여 칼럼 구조를 형성할 때에, 초기에 형성된 칼럼 구조에 의해 광중합의 진행 방향이 확산해버려, 소망의 칼럼 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 칼럼 구조의 두께(L)를 70∼400㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 80∼300㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 본 발명의 광확산 필름은, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이 막두께 방향 전체에 칼럼 구조(막두께 방향 길이(L))가 형성되어 있어도 되며, 필름의 상단부, 하단부의 적어도 어느 한쪽에 칼럼 구조 미형성 부분을 갖고 있어도 된다.
또, 도 7(a)∼(b)에 나타내는 변형 주상물을 갖는 칼럼 구조의 경우에는, 상방 부분(광확산 필름을 제조할 때에 활성 에너지선이 조사되는 측의 부분)에 있어서의 주상물의 길이와, 하방 부분에 있어서의 주상물의 길이와의 비를, 통상, 7:1∼1:50의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
(4)-5 경사각
또한, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 칼럼 구조에 있어서, 주상물(112)이 광확산 필름의 막두께 방향에 대해서 일정 경사각 θa로 임립하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이 이유는, 주상물의 경사각을 일정하게 함에 의해, 칼럼 구조 내에 있어서 입사광을 보다 안정적으로 반사시켜서, 칼럼 구조에 유래한 입사 각도 의존성을 더 향상시킬 수 있기 때문이다.
또한, 경사각 θa를 0∼20°의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 본 발명의 표시 장치는, 표시 패널의 표시면과 직교하는 평행성이 높은 콜리메이트광을 사용하는 것이므로, 기본적으로는 경사각 θa=0°로 하는 것이 바람직하지만, 경사각 θa를 완전한 0°로 조절하는 것은, 실제상, 곤란해지기 때문이다. 한편, 경사각 θa가 20°를 초과한 값이 되면, 표시 장치의 정면이 광확산 필름의 광확산 각도 영역으로부터 벗어나게 되어, 헤이즈값으로 규정하는 소정의 광확산 특성을 만족하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 또한, 가령 만족했을 경우여도, 디스플레이의 상하 혹은 좌우에서 시야각에 현저히 치우침이 생기는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 경사각 θa를 0∼15°의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0∼10°의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 경사각 θa는, 필름면에 수직한 면으로서, 1개의 주상물 전체를 축선에 따라 2개로 절단하는 면에 따라 필름을 절단했을 경우의 단면에 있어서 측정되는 필름 표면에 대한 법선의 각도를 0°라고 했을 경우의 주상물의 경사각(°)을 의미한다.
보다 구체적으로는, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 경사각 θa는, 칼럼 구조의 상단면의 법선과, 주상물의 최상부와의 이루는 각도 중 좁은 측의 각도를 의미한다.
또한, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 주상물이 좌측으로 경사져 있을 때의 경사각을 기준으로 하고, 주상물이 우측으로 경사져 있을 때의 경사각을 마이너스로 표기한다.
또, 도 7(a)∼(b)에 나타내는 변형 주상물을 갖는 칼럼 구조의 경우에는, 통상, 상방 부분에 있어서의 주상물(광의 입사 측의 주상물)의 경사각을 0∼20°의 범위 내의 값으로 함과 함께, 하방 부분에 있어서의 주상물(광의 출사 측의 주상물)의 경사각을 0∼20°의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
(5) 막두께
또한, 본 발명에 있어서의 광확산 필름의 막두께를 60∼700㎛의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 한다.
이 이유는, 광확산 필름의 막두께가 60㎛ 미만의 값이 되면, 칼럼 구조 내를 직진하는 입사광이 증가하고, 소정의 광확산 특성을 나타내는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 광확산 필름의 막두께가 700㎛를 초과한 값이 되면, 광확산 필름용 조성물에 대해서 활성 에너지선을 조사하여 칼럼 구조를 형성할 때에, 초기에 형성된 칼럼 구조에 의해 광중합의 진행 방향이 확산해버려, 소망의 칼럼 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 광확산 필름의 막두께를 70∼400㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 80∼300㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
(6) 점착제층
또한, 본 발명에 있어서의 광확산 필름은, 그 편면 또는 양면에, 피착체에 대해서 적층하기 위한 점착제층을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
이러한 점착제층을 구성하는 점착제로서는, 특히 제한되는 것은 아니며, 종래 공지의 아크릴계, 실리콘계, 우레탄계, 고무계 등의 점착제를 사용할 수 있다.
(7) 제조 방법
본 발명에 있어서의 광확산 필름은, 하기 공정(a)∼(c)을 포함하는 제조 방법에 의해 제조하는 것이 바람직하다.
(a) (A)성분으로서의 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르와, (B)성분으로서의 우레탄(메타)아크릴레이트와, (C)성분으로서의 광중합 개시제를 포함하는 광확산 필름용 조성물을 준비하는 공정
(b) 광확산 필름용 조성물을 공정 시트에 대해서 도포하고, 도포층을 형성하는 공정
(c) 도포층에 대해서 활성 에너지선을 조사하는 공정
이하, 각 공정에 대해서, 도면을 참조하면서, 구체적으로 설명한다.
(7)-1 공정(a)
이러한 공정은, 소정의 광확산 필름용 조성물을 준비하는 공정이다.
보다 구체적으로는, (A)∼(C)성분 및 소망에 의해 그 외의 첨가제를 혼합하는 공정이다.
또한, 혼합에 있어서는, 실온하에서 그대로 교반해도 되지만, 균일성을 향상시키는 관점에서는, 예를 들면, 40∼80℃의 가온 조건하에서 교반하여, 균일한 혼합액으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 도공에 적합한 소망의 점도가 되도록, 희석 용제를 더 가하는 것도 바람직하다.
이하, 광확산 필름용 조성물에 대해서, 보다 구체적으로 설명한다.
(i) (A)성분
(i)-1 종류
본 발명에 있어서의 광확산 필름용 조성물은, (A)성분으로서, 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르를 포함하는 것이 바람직하다.
이 이유는, (A)성분으로서, 특정 (메타)아크릴산에스테르를 포함함에 의해, (A)성분의 중합 속도를, (B)성분의 중합 속도보다도 빠르게 하고, 이들의 성분 사이에 있어서의 중합 속도에 소정의 차를 생기게 하여, 양 성분의 공중합성을 효과적으로 저하시킬 수 있는 것으로 추정되기 때문이다.
그 결과, 광경화시켰을 때에, (B)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에, (A)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 주상물을 임립시켜서 이루어지는 칼럼 구조를 효율 좋게 형성할 수 있다.
또한, (A)성분으로서, 특정 (메타)아크릴산에스테르를 포함함에 의해, 단량체의 단계에서는 (B)성분과 충분한 상용성(相溶性)을 가지면서도, 중합의 과정에 있어서 복수 연결된 단계에서는 (B)성분과의 상용성을 소정의 범위에까지 저하시켜서, 칼럼 구조를 더 효율 좋게 형성할 수 있는 것으로 추정된다.
또한, (A)성분으로서, 특정 (메타)아크릴산에스테르를 포함함에 의해, 칼럼 구조에 있어서의 (A)성분에 유래한 영역의 굴절률을 높게 하여, (B)성분에 유래한 영역의 굴절률과의 차를, 소정 이상의 값으로 조절할 수 있다.
따라서, (A)성분으로서, 특정 (메타)아크릴산에스테르를 포함함에 의해, 후술하는 (B)성분의 특성과 더불어, (A)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 높은 영역과, (B)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 낮은 영역으로 이루어지는 칼럼 구조를 효율적으로 얻을 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, 혹은, 방향환상의 수소 원자의 일부가 할로겐, 알킬, 알콕시, 할로겐화알킬 등에 의해 치환된 것 등을 들 수 있다.
또한, (A)성분으로서의 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르로서, 비페닐환을 함유하는 화합물을 포함하는 것이 바람직하고, 특히, 하기 일반식(1)으로 표시되는 비페닐 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
Figure 112015078949489-pct00001
(일반식(1) 중, R1∼R10은, 각각 독립하고 있으며, R1∼R10의 적어도 1개는, 하기 일반식(2)으로 표시되는 치환기이며, 나머지는, 수소 원자, 수산기, 카르복시기, 알킬기, 알콕시기, 불소 이외의 할로겐화알킬기, 히드록시알킬기, 카르복시알킬기 및 불소 이외의 할로겐 원자 중 어느 하나의 치환기이다)
Figure 112015078949489-pct00002
(일반식(2) 중, R11은, 수소 원자 또는 메틸기이며, 탄소수 n은 1∼4의 정수이며, 반복수 m은 1∼10의 정수이다)
이 이유는, (A)성분으로서, 특정 구조를 갖는 비페닐 화합물을 포함함에 의해, (A)성분 및 (B)성분의 중합 속도에 소정의 차를 생기게 하고, (A)성분과, (B)성분과의 상용성을 소정의 범위에까지 저하시켜서, 양 성분끼리의 공중합성을 더 저하시킬 수 있는 것으로 추정되기 때문이다.
또한, 칼럼 구조에 있어서의 (A)성분에 유래한 영역의 굴절률을 높게 하여, (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 카르복시알킬기 중 어느 하나를 포함하는 경우에는, 그 알킬 부분의 탄소수를 1∼4의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 탄소수가 4를 초과한 값이 되면, (A)성분의 중합 속도가 저하하거나, (A)성분에 유래한 영역의 굴절률이 너무 낮아지거나 하여, 칼럼 구조를 효율적으로 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 일반식(1)에 있어서의 R1∼R10이, 알킬기, 알콕시기, 할로겐화알킬기, 히드록시알킬기, 및 카르복시알킬기 중 어느 하나를 포함하는 경우에는, 그 알킬 부분의 탄소수를 1∼3의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 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 않은 치환기인 것이 바람직하다.
이 이유는, 광확산 필름을 소각 등 할 때에, 다이옥신이 발생하는 것을 방지하여, 환경 보호의 관점에서 바람직하기 때문이다.
또, 종래의 광확산 필름에 있어서는, 소정의 칼럼 구조를 얻기에 있어서, 모노머 성분을 고굴절률화할 목적으로, 모노머 성분에 있어서 할로겐 치환이 행해지는 것이 일반적이었다.
이 점, 일반식(1)으로 표시되는 비페닐 화합물이면, 할로겐 치환을 행하지 않은 경우여도, 높은 굴절률로 할 수 있다.
따라서, 본 발명에 있어서의 광확산 필름용 조성물을 광경화하여 이루어지는 광확산 필름이면, 할로겐을 포함하지 않은 경우여도, 양호한 입사 각도 의존성을 발휘할 수 있다.
또한, 일반식(1)에 있어서의 R2∼R9 중 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 배향하고, 결정화하는 것을 효과적으로 방지할 수 있기 때문이다.
또한, 광경화시키기 전의 모노머 단계에서 액상이며, 희석 용매 등을 사용하지 않아도, 겉보기상 (B)성분과 균일하게 혼합할 수 있다.
이에 따라, 광경화의 단계에 있어서, (A)성분 및 (B)성분의 미세한 레벨로의 응집·상분리를 가능하게 하고, 칼럼 구조를 구비한 광확산 필름을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.
또한, 같은 관점에서, 일반식(1)에 있어서의 R3, R5, R6 및 R8 중 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 값이 되면, 중합 부위와, 비페닐환을 연결하는 옥시알킬렌쇄가 너무 길어져서, 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 바람직하고, 1∼2의 정수로 하는 것이 특히 바람직하다.
또, 같은 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 너무 가까워, 비페닐환이 입체 장해가 되고, (A)성분의 중합 속도가 저하하는 경우도 고려하면, 일반식(2)으로 표시되는 치환기에 있어서의 탄소수 n을, 2∼4의 정수로 하는 것이 보다 바람직하고, 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.
Figure 112015078949489-pct00003
Figure 112015078949489-pct00004
(i)-2 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 하여, (A)성분 및 (B)성분의 공중합성을 보다 효과적으로 저하시킬 수 있는 것으로 추정되기 때문이다.
그 결과, 광경화시켰을 때에, (B)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에, (A)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 주상물을 임립시켜서 이루어지는 칼럼 구조를, 보다 효율 좋게 형성할 수 있다.
즉, (A)성분의 분자량이 200 미만의 값이 되면, 입체 장해가 작아지므로 (B)성분과의 공중합이 생기기 쉬워지는 것으로 추정되고, 그 결과, 칼럼 구조를 효율 좋게 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, (A)성분의 분자량이 2,500을 초과한 값이 되면, (B)성분과의 분자량의 차가 작아짐에 수반하여, (A)성분의 중합 속도가 저하하여 (B)성분의 중합 속도에 근접해지고, (B)성분과의 공중합이 생기기 쉬워지는 것으로 추정되어, 그 결과, 칼럼 구조를 효율 좋게 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, (A)성분의 분자량을, 240∼1,500의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 260∼1,000의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또, (A)성분의 분자량은, 분자의 조성과, 구성 원자의 원자량으로부터 얻어지는 계산값으로부터 구할 수 있다.
(i)-3 단독 사용
또한, 본 발명에 있어서의 광확산 필름용 조성물은, 칼럼 구조에 있어서의 굴절률이 상대적으로 높은 영역을 형성하는 모노머 성분으로서, (A)성분을 포함하지만, (A)성분은 단독 성분으로 구성되는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이와 같이 구성함에 의해, (A)성분에 유래한 영역에 있어서의 굴절률의 불균일을 효과적으로 억제하여, 칼럼 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 등의 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 불균일해지거나, 저하하기 쉬워지거나 하는 경우가 있다.
그 결과, (B)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 낮은 영역과의 굴절률차가 불균일해지거나, 과도하게 저하하기 쉬워지거나 하는 경우가 있다.
따라서, (B)성분과의 상용성을 갖는 고굴절률의 모노머 성분을 선택하여, 그것을 단독의 (A)성분으로서 사용하는 것이 바람직하다.
또, 예를 들면, (A)성분으로서의 식(3)으로 표시되는 비페닐 화합물이면, 저점도이므로, (B)성분과의 상용성을 가지므로, 단독의 (A)성분으로서 사용할 수 있다.
(i)-4 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, 칼럼 구조를 구비한 광확산 필름을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.
즉, (A)성분의 굴절률이 1.5 미만의 값이 되면, (B)성분의 굴절률과의 차가 너무 작아져서, 유효한 광확산 각도 영역을 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, (A)성분의 굴절률이 1.65를 초과한 값이 되면, (B)성분의 굴절률과의 차는 커지지만, (B)성분과의 겉보기상의 상용 상태마저도 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, (A)성분의 굴절률을, 1.52∼1.62의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 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 준하여 측정할 수 있다.
(i)-5 함유량
또한, 광확산 필름용 조성물에 있어서의 (A)성분의 함유량을, 후술하는 (B)성분 100중량부에 대하여, 25∼400중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, (A)성분의 함유량이 25중량부 미만의 값이 되면, (B)성분에 대한 (A)성분의 존재 비율이 적어지고, 도 3(b)의 단면도에 나타내는 칼럼 구조에 있어서의 (A)성분에 유래한 주상물의 폭이 과도하게 작아져, 양호한 입사 각도 의존성을 갖는 칼럼 구조를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 또한, 광확산 필름의 두께 방향에 있어서의 주상물의 길이가 불충분해져서, 소정의 광확산 특성을 나타내지 않게 되는 경우가 있기 때문이다. 한편, (A)성분의 함유량이 400중량부를 초과한 값이 되면, (B)성분에 대한 (A)성분의 존재 비율이 많아져, (A)성분에 유래한 주상물의 폭이 과도하게 커지고, 반대로, 양호한 입사 각도 의존성을 갖는 칼럼 구조를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 또한, 광확산 필름의 두께 방향에 있어서의 주상물의 길이가 불충분해져서, 소정의 광확산 특성을 나타내지 않게 되는 경우가 있기 때문이다.
따라서, (A)성분의 함유량을, (B)성분 100중량부에 대해서 40∼300중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 50∼200중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
(ⅱ) (B)성분
(ⅱ)-1 종류
본 발명에 있어서의 광확산 필름용 조성물은, (B)성분으로서, 우레탄(메타)아크릴레이트를 포함하는 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, 칼럼 구조를 구비한 광확산 필름을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.
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 포함하는 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 것 중에서도, 지환식 폴리이소시아네이트인 것이, 특히 바람직하다.
이 이유는, 지환식 폴리이소시아네이트이면, 지방족 폴리이소시아네이트와 비교하여, 입체 배좌 등의 관계에서 각 이소시아나토기의 반응 속도에 차를 마련하기 쉽기 때문이다.
이에 따라, (B1)성분이 (B2)성분과만 반응하거나, (B1)성분이 (B3)성분과만 반응하거나 하는 것을 억제하여, (B1)성분을, (B2)성분 및 (B3)성분과 확실하게 반응시킬 수 있고, 여분인 부생성물의 발생을 방지할 수 있다.
그 결과, 칼럼 구조에 있어서의 (B)성분에 유래한 영역, 즉, 저굴절률 영역의 굴절률의 불균일을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 지환식 폴리이소시아네이트이면, 방향족 폴리이소시아네이트와 비교하여, 얻어지는 (B)성분과, (A)성분과의 상용성을 소정의 범위로 저하시켜서, 칼럼 구조를 보다 효율 좋게 형성할 수 있다.
또한, 지환식 폴리이소시아네이트이면, 방향족 폴리이소시아네이트와 비교하여, 얻어지는 (B)성분의 굴절률을 작게 할 수 있으므로, (A)성분의 굴절률과의 차를 크게 하고, 광확산성을 보다 확실하게 발현함과 함께, 광확산 각도 영역 내에 있어서의 확산광의 균일성이 높은 칼럼 구조를 더 효율 좋게 형성할 수 있다.
또한, 이러한 지환식 폴리이소시아네이트 중에서도, 지방족환을 개재하여 이소시아나토기를 2개 함유하는 화합물이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 지환식 디이소시아네이트이면, (B2)성분 및 (B3)성분과 정량적으로 반응하여, 단일의 (B)성분을 얻을 수 있기 때문이다.
이러한 지환식 디이소시아네이트로서는, 이소포론디이소시아네이트(IPDI)를 특히 바람직하게 들 수 있다.
이 이유는, 2개의 이소시아나토기의 반응성에 유효한 차이를 마련할 수 있기 때문이다.
또한, 우레탄(메타)아크릴레이트를 형성하는 성분 중, (B2)성분인 폴리알킬렌글리콜로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 폴리헥실렌글리콜 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 폴리프로필렌글리콜인 것이, 특히 바람직하다.
이 이유는, 폴리프로필렌글리콜이면, (B)성분을 경화시켰을 때에, 당해 경화물에 있어서의 양호한 소프트 세그먼트가 되고, 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∼14,300이며, 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, 칼럼 구조를 보다 효율적으로 형성하는 관점에서, 특히, 히드록시알킬메타크릴레이트인 것이 보다 바람직하고, 2-히드록시에틸메타크릴레이트인 것이 더 바람직하다.
또한, (B1)∼(B3)성분에 의한 우레탄(메타)아크릴레이트의 합성은, 통상의 방법에 따라 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 반응하여 결합하고, 또한 2개의 (B1)성분이 각각 갖는 다른 한쪽의 이소시아나토기에 대하여, (B3)성분이 갖는 수산기가 반응하여 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 바람직하고, 2:1:2의 비율로 하는 것이 더 바람직하다.
(ⅱ)-2 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 생기게 하고, 양 성분의 공중합성을 효과적으로 저하시킬 수 있는 것으로 추정되기 때문이다.
그 결과, 광경화시켰을 때에, (B)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에, (A)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 주상물을 임립시켜서 이루어지는 칼럼 구조를 효율 좋게 형성할 수 있다.
즉, (B)성분의 중량 평균 분자량이 3,000 미만의 값이 되면, (B)성분의 중합 속도가 빨라져서, (A)성분의 중합 속도에 근접해지고, (A)성분과의 공중합이 생기기 쉬워지는 결과, 칼럼 구조를 효율 좋게 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, (B)성분의 중량 평균 분자량이 20,000을 초과한 값이 되면, 칼럼 구조를 형성하는 것이 곤란해지거나, (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 바람직하고, 7,000∼13,000의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또, (B)성분의 중량 평균 분자량은, 겔투과 크로마토그래피(GPC)를 사용하여 측정할 수 있다.
(ⅱ)-3 단독 사용
또한, (B)성분은, 분자 구조나 중량 평균 분자량이 다른 2종 이상을 병용해도 되지만, 칼럼 구조에 있어서의 (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 불균일해지거나, 높아지거나 하여, (A)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 높은 영역과의 굴절률차가 불균일해지거나, 과도하게 저하하는 경우가 있기 때문이다.
(ⅱ)-4 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, 칼럼 구조를 구비한 광확산 필름을, 보다 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.
즉, (B)성분의 굴절률이 1.4 미만의 값이 되면, (A)성분의 굴절률과의 차는 커지지만, (A)성분과의 상용성이 극단적으로 악화하고, 칼럼 구조를 형성할 수 없을 우려가 있기 때문이다. 한편, (B)성분의 굴절률이 1.55를 초과한 값이 되면, (A)성분의 굴절률과의 차가 너무 작아져서, 소망의 입사 각도 의존성을 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, (B)성분의 굴절률을, 1.45∼1.54의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 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 준하여 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 값이 되면, 입사광이 칼럼 구조 내에서 전반사하는 각도역이 좁아지므로, 광확산에 있어서의 개방각이 과도하게 좁아지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 굴절률의 차가 과도하게 큰 값이 되면, (A)성분과 (B)성분의 상용성이 너무 악화하여, 칼럼 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 바람직하고, 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.
(ⅱ)-5 함유량
또한, 광확산 필름용 조성물에 있어서의 (B)성분의 함유량을, 광확산 필름용 조성물의 전체량 100중량부에 대하여, 10∼75중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, (B)성분의 함유량이 10중량부 미만의 값이 되면, (A)성분에 대한 (B)성분의 존재 비율이 적어지고, (B)성분에 유래한 영역이, (A)성분에 유래한 영역과 비교하여 과도하게 작아져, 양호한 입사 각도 의존성을 갖는 칼럼 구조를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, (B)성분의 함유량이 75중량부를 초과한 값이 되면, (A)성분에 대한 (B)성분의 존재 비율이 많아지고, (B)성분에 유래한 영역이, (A)성분에 유래한 영역과 비교하여 과도하게 켜져서, 반대로, 양호한 입사 각도 의존성을 갖는 칼럼 구조를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, (B)성분의 함유량을, 광확산 필름용 조성물의 전체량 100중량부에 대하여, 20∼70중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 30∼60중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
(ⅲ) (C)성분
(ⅲ)-1 종류
또한, 본 발명에 있어서의 광확산 필름용 조성물은, (C)성분으로서, 광중합 개시제를 함유시키는 것이 바람직하다.
이 이유는, 광확산 필름용 조성물에 대해서 활성 에너지선을 조사했을 때에, 효율적으로, (B)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에, (A)성분에 유래한 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 주상물을 임립시켜서 이루어지는 칼럼 구조를 형성할 수 있기 때문이다.
여기에서, 광중합 개시제란, 자외선 등의 활성 에너지선의 조사에 의해, 라디칼종을 발생시키는 화합물을 말한다.
이러한 광중합 개시제로서는, 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 있고, 이들 중 1종을 단독으로 사용해도 되며, 2종 이상을 조합시켜서 사용해도 된다.
(ⅲ)-2 함유량
또한, 광확산 필름용 조성물에 있어서의 (C)성분의 함유량을, (A)성분 및 (B)성분의 합계량(100중량부)에 대하여, 0.2∼20중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, (C)성분의 함유량이 0.2중량부 미만의 값이 되면, 충분한 입사 각도 의존성을 갖는 광확산 필름을 얻는 것이 곤란해질 뿐만 아니라, 중합 개시점이 과도하게 적어져, 필름을 충분히 광경화시키는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, (C)성분의 함유량이 20중량부를 초과한 값이 되면, 도포층의 표층에 있어서의 자외선 흡수가 과도하게 강해져서, 오히려 필름의 광경화가 저해되거나, 취기(臭氣)가 과도하게 강해지거나, 혹은 필름의 초기의 황색미가 강해지거나 하는 경우가 있기 때문이다.
따라서, (C)성분의 함유량을, (A)성분 및 (B)성분의 합계량(100중량부)에 대하여, 0.5∼15중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1∼10중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
(ⅳ) (D)성분
(ⅳ)-1 종류
또한, 본 발명에 있어서의 광확산 필름용 조성물은, 특히 도 7(a)에 나타내는 주상물의 도중에 있어서 굴곡부를 갖는 변형 주상물(112')을 갖는 칼럼 구조를 형성하는 경우에, (D)성분으로서, 자외선 흡수제를 포함하는 것이 바람직하다.
이 이유는, (D)성분으로서, 자외선 흡수제를 포함함에 의해, 활성 에너지선을 조사했을 때에, 소정 파장의 활성 에너지선을, 소정의 범위에서 선택적으로 흡수할 수 있기 때문이다.
그 결과, 광확산 필름용 조성물의 경화를 저해하지 않고, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 필름 내에 형성되는 칼럼 구조에 굴곡을 생기게 할 수 있고, 이에 따라, 얻어지는 광확산 필름에 대하여, 보다 안정적으로 소정의 광확산 특성을 부여할 수 있다.
또한, (D)성분이, 히드록시페닐트리아진계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제 및 히드록시벤조에이트계 자외선 흡수제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
또한, 히드록시페닐트리아진계 자외선 흡수제의 구체예로서는, 하기 식(5)∼(9)으로 표시되는 화합물이 바람직하게 들 수 있다.
Figure 112015078949489-pct00005
Figure 112015078949489-pct00006
Figure 112015078949489-pct00007
Figure 112015078949489-pct00008
Figure 112015078949489-pct00009
또한, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제의 구체예로서는, 하기 식(10)으로 표시되는 화합물이 바람직하게 들 수 있다.
Figure 112015078949489-pct00010
(ⅳ)-2 함유량
또한, (D)성분을 포함하는 경우에는, 광확산 필름용 조성물에 있어서의 (D)성분의 함유량을, (A)성분 및 (B)성분의 합계량(100중량부)에 대하여, 2중량부 미만(단, 0중량부를 제외함)의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, (D)성분의 함유량을 이러한 범위 내의 값으로 함에 의해, 광확산 필름용 조성물의 경화를 저해하지 않고, 필름 내에 형성되는 칼럼 구조에 굴곡을 생기게 할 수 있고, 이에 따라, 얻어지는 광확산 필름에 대하여, 보다 안정적으로 소정의 광확산 특성을 부여할 수 있기 때문이다.
즉, (D)성분의 함유량이 2중량부 이상의 값이 되면, 광확산 필름용 조성물의 경화가 저해되어서, 필름 표면에 수축 주름이 생기거나, 전혀 경화하지 않게 되거나 하는 경우가 있기 때문이다. 한편, (D)성분의 함유량이 과도하게 적어지면, 필름 내에 형성되는 소정의 내부 구조에 대하여, 충분한 굴곡을 생기게 하는 것이 곤란해져서, 얻어지는 광확산 필름에 대하여, 소정의 광확산 특성을 안정적으로 부여하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, (D)성분의 함유량을, (A)성분 및 (B)성분의 합계량(100중량부)에 대하여, 0.01∼1.5중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.02∼1중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
(v) 다른 첨가제
또한, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서, 적의, 상술한 화합물 이외의 첨가제를 첨가할 수 있다.
이러한 첨가제로서는, 예를 들면, 힌더드아민계 광안정화제, 산화 방지제, 대전 방지제, 중합 촉진제, 중합 금지제, 적외선 흡수제, 가소제, 희석 용제, 및 레벨링제 등을 들 수 있다.
또, 이러한 첨가제의 함유량은, 일반적으로, (A)성분 및 (B)성분의 합계량(100중량%)에 대하여, 0.01∼5중량%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 0.02∼3중량%의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.05∼2중량%의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
(7)-2 공정(b) : 도포 공정
이러한 공정은, 도 9(a)에 나타내는 바와 같이, 광확산 필름용 조성물을 공정 시트(102)에 대해서 도포하고, 도포층(101)을 형성하는 공정이다.
공정 시트로서는, 플라스틱 필름, 종이 중 어느 것이나 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, 코트지, 및 라미네이트지 등을 들 수 있다.
또한, 후술하는 공정을 고려하면, 공정 시트(102)로서는, 열이나 활성 에너지선에 대한 치수 안정성이 뛰어난 플라스틱 필름인 것이 바람직하다.
이러한 플라스틱 필름으로서는, 상술한 것 중, 폴리에스테르계 필름, 폴리올레핀계 필름 및 폴리이미드계 필름이 바람직하게 들 수 있다.
또한, 공정 시트에 대해서는, 광경화 후에, 얻어진 광확산 필름을 공정 시트로부터 박리하기 쉽게 하기 위해, 공정 시트에 있어서의 광확산 필름용 조성물의 도포면 측에, 박리층을 마련하는 것이 바람직하다.
이러한 박리층은, 실리콘계 박리제, 불소계 박리제, 알키드계 박리제, 올레핀계 박리제 등, 종래 공지의 박리제를 사용하여 형성할 수 있다.
또, 공정 시트의 두께는, 통상, 25∼200㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 공정 시트 상에 광확산 필름용 조성물을 도포하는 방법으로서는, 예를 들면, 나이프 코팅법, 롤 코팅법, 바 코팅법, 블레이드 코팅법, 다이 코팅법, 및 그라비아 코팅법 등, 종래 공지의 방법에 의해 행할 수 있다.
또, 이때, 도포층의 막두께를 60∼700㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
(7)-3 공정(c) : 활성 에너지선의 조사 공정
이러한 공정은, 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 도포층(101)에 대해서 활성 에너지선 조사를 행하여, 필름 내에 칼럼 구조를 형성하고, 광확산 필름으로 하는 공정이다.
보다 구체적으로는, 활성 에너지선의 조사 공정에 있어서는, 공정 시트 상에 형성된 도포층에 대하여, 광선의 평행도가 높은 평행광을 조사한다.
여기에서, 평행광이란, 발하는 광의 방향이, 어느 방향으로부터 본 경우여도 확산을 가지지 않는 대략 평행한 광을 의미한다.
보다 구체적으로는, 예를 들면, 도 10(a)에 나타내는 바와 같이, 점광원(202)으로부터의 조사광(50)을 렌즈(204)에 의해 평행광(60)으로 한 후, 도포층(101)에 조사하거나, 도 10(b)∼(c)에 나타내는 바와 같이, 선상 광원(125)으로부터의 조사광(50)을, 조사광 평행화 부재(200(200a, 200b))에 의해 평행광(60)으로 한 후, 도포층(101)에 조사하거나 하는 것이 바람직하다.
또, 도 10(d)에 나타내는 바와 같이, 조사광 평행화 부재(200)는, 선상 광원(125)에 의한 직접광 중, 광의 방향이 랜덤이 되는 선상 광원(125)의 축선 방향과 평행한 방향에 있어서, 예를 들면, 판상 부재(210a)나 통상 부재(210b) 등의 차광 부재(210)를 사용하여 광의 방향을 통일함에 의해, 선상 광원(125)에 의한 직접광을 평행광으로 변환할 수 있다.
보다 구체적으로는, 선상 광원(125)에 의한 직접광 중, 판상 부재(210a)나 통상 부재(210b) 등의 차광 부재(210)에 대한 평행도가 낮은 광은, 이들에 접촉하여, 흡수된다.
따라서, 판상 부재(210a)나 통상 부재(210b) 등의 차광 부재(210)에 대한 평행도가 높은 광, 즉, 평행광만이, 조사광 평행화 부재(200)를 통과하게 되고, 결과적으로, 선상 광원(125)에 의한 직접광이, 조사광 평행화 부재(200)에 의해 평행광으로 변환되게 된다.
또, 판상 부재(210a)나 통상 부재(210b) 등의 차광 부재(210)의 재료 물질로서는, 차광 부재(210)에 대한 평행도가 낮은 광을 흡수할 수 있는 것이면 특히 제한되는 것은 아니며, 예를 들면, 내열흑도장을 실시한 알스타 강판 등을 사용할 수 있다.
또한, 조사광의 평행도를 10° 이하의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 조사광의 평행도를 이러한 범위 내의 값으로 함에 의해, 칼럼 구조를 효율적, 또한, 안정적으로 형성할 수 있기 때문이다.
따라서, 조사광의 평행도를 5° 이하의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 2° 이하의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 조사광의 조사각으로서는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 도포층(101)의 표면에 대한 법선의 각도를 0°라고 했을 경우의 조사각 θ3을, 통상, -80∼80°의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 조사각이 -80∼80°의 범위 외의 값이 되면, 도포층(101)의 표면에서의 반사 등의 영향이 커지고, 충분한 칼럼 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
또한, 조사광으로서는, 자외선이나 전자선 등을 들 수 있지만, 자외선을 사용하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 전자선의 경우, 중합 속도가 매우 빠르기 때문에, 중합 과정에서 (A)성분과 (B)성분을 충분히 상분리할 수 없어, 칼럼 구조를 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 가시광 등과 비교했을 경우, 자외선 쪽이, 그 조사에 의해 경화하는 자외선 경화 수지나, 사용 가능한 광중합 개시제의 배리에이션이 풍부하므로, (A)성분 및 (B)성분의 선택의 폭을 넓힐 수 있기 때문이다.
또한, 자외선의 조사 조건으로서는, 도포층 표면에 있어서의 피크 조도를 0.1∼10㎽/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 피크 조도가 0.1㎽/㎠ 미만의 값이 되면, 칼럼 구조를 명확하게 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 피크 조도가 10㎽/㎠를 초과한 값이 되면, (A)성분 및 (B)성분의 상분리가 진행되기 전에 경화해버려, 반대로, 칼럼 구조를 명확하게 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 자외선 조사에 있어서의 도포층 표면의 피크 조도를 0.3∼8㎽/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.5∼6㎽/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또한, 자외선 조사에 있어서의 도포층 표면에 있어서의 적산 광량을 5∼200mJ/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 적산 광량이 5mJ/㎠ 미만의 값이 되면, 칼럼 구조를 상방으로부터 하방을 향하여 충분히 신장시키는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 적산 광량이 200mJ/㎠를 초과한 값이 되면, 얻어지는 광확산 필름에 착색이 생기는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 자외선 조사에 있어서의 도포층 표면에 있어서의 적산 광량을 7∼150mJ/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 10∼100mJ/㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.
또, 필름 내에 형성하는 내부 구조에 의해, 피크 조도 및 적산 광량을 최적화하는 것이 바람직하다.
또한, 자외선 조사 시에, 공정 시트 상에 형성된 도포층을, 0.1∼10m/분의 속도로 이동시키는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 속도가 0.1m/분 미만의 값이 되면, 양산성이 과도하게 저하하는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 속도가 10m/분을 초과한 값이 되면, 도포층의 경화, 바꿔 말하면, 칼럼 구조의 형성보다도 빠르고, 도포층에 대한 자외선의 입사 각도가 변화되어버려, 칼럼 구조의 형성이 불충분해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 자외선 조사 시에, 공정 시트 상에 형성된 도포층을, 0.2∼5m/분의 범위 내의 속도로 이동시키는 것이 보다 바람직하고, 0.3∼3m/분의 범위 내의 속도로 이동시키는 것이 더 바람직하다.
또, 자외선 조사 공정 후의 광확산 필름은, 공정 시트를 박리함에 의해, 최종적으로 사용 가능한 상태가 된다.
또, 도 7(b)에 나타내는 제1면 측에 위치하는 제1 주상물과, 제2면 측에 위치하는 제2 주상물로 이루어지는 변형 주상물(112")을 갖는 칼럼 구조를 형성하는 경우에는, 자외선 조사를 2단계로 나누어서 행한다.
즉, 처음에 제1 자외선 조사를 행하여, 도포층의 하부, 즉 제2면 측에 제2 주상물을 형성하고, 도포층의 상부, 즉 제1면 측에 칼럼 구조 미형성 영역을 남긴다.
이때, 안정적으로 칼럼 구조 미형성 영역을 남기는 관점에서는, 제1 자외선 조사를, 산소 저해의 영향을 이용하기 위해, 산소 존재 분위기하에서 행하는 것이 바람직하다.
이어서, 제2 자외선 조사를 행하여, 제1면 측에 남겨진 칼럼 구조 미형성 영역에 제1 주상물을 형성한다.
이때, 안정적으로 제1 주상물을 형성하는 관점에서는, 산소 저해의 영향을 억제하기 위해, 제2 자외선 조사를, 비산소 분위기하에서 행하는 것이 바람직하다.
[실시예]
이하, 실시예를 참조하여, 본 발명을 더 상세히 설명한다.
[실시예1]
1. 광확산 필름의 제작
(1) 저굴절률 중합성 화합물 (B)성분의 합성
용기 내에, (B2)성분으로서의 중량 평균 분자량 9,200의 폴리프로필렌글리콜(PPG) 1몰에 대하여, (B1)성분으로서의 이소포론디이소시아네이트(IPDI) 2몰, 및 (B3)성분으로서의 2-히드록시에틸메타크릴레이트(HEMA) 2몰을 수용한 후, 통상의 방법에 따라 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, 통과순으로 기재)
TSK guard column HXL-H
TSK gel GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
·측정 용매 : 테트라히드로퓨란
·측정 온도 : 40℃
(2) 광확산 필름용 조성물의 조제
이어서, 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) 150중량부와, (C)성분으로서의 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온 20중량부((A)성분 및 (B)성분의 합계량(100중량부)에 대해서 8중량부)를 첨가한 후, 80℃의 조건하에서 가열 혼합을 행하여, 광확산 필름용 조성물을 얻었다.
또, (A)성분 및 (B)성분의 굴절률은, 압베 굴절률(아타고(주)제, 압베 굴절계 DR-M2, Na 광원, 파장 589㎚)을 사용하여 JIS K0062에 준하여 측정한 바, 각각 1.58 및 1.46이었다.
Figure 112015078949489-pct00011
(3) 도포 공정
이어서, 얻어진 광확산 필름용 조성물을, 공정 시트로서의 필름상의 투명 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, PET라고 함)에 대해서 도포하고, 막두께 210㎛의 도포층을 형성했다.
(4) 활성 에너지선 조사
이어서, 도포층을 도 9(b)에 있어서의 B방향으로 이동시키면서, 중심 광선 평행도를 ±3° 이내로 제어한 자외선 스팟 평행광원(쟈테크(주)제)을 사용하여, 평행도가 2° 이하의 평행광(주피크 파장 365㎚, 그 외 254㎚, 303㎚, 313㎚에 피크를 갖는 고압 수은 램프로부터의 자외선)을, 조사각(도 11의 θ3)이 거의 0°가 되도록 도포층에 조사했다.
그때의 피크 조도는 3.1㎽/㎠, 적산 광량은 58.9mJ/㎠, 램프 높이는 240㎜로 하고, 도포층의 이동 속도는 0.2m/분으로 했다.
이어서, 확실한 경화를 도모하기 위해, 도포층의 노출면 측에, 두께 38㎛의 자외선 투과성을 갖는 박리 필름(린텍(주)제, SP-PET382050; 자외선 조사 측의 표면에 있어서의 중심 평균 거칠기 0.01㎛, 헤이즈값 1.80%, 상선명도 425, 파장 360㎚의 투과율 84.3%)을 라미네이트했다.
이어서, 박리 필름 상으로부터, 상술한 평행광의 진행 방향을 랜덤하게 한 산란광을 피크 조도 10㎽/㎠, 적산 광량 150mJ/㎠가 되도록 조사하여 도포층을 완전 경화시켜, 공정 시트와 박리 필름을 제거한 상태에서의 막두께가 210㎛인 광확산 필름을 얻었다.
또, 상술한 피크 조도 및 적산 광량은, 수광기를 부착한 UV METER(아이그라픽스(주)제, 아이 자외선 적산 조도계 UVPF-A1)를 도포층의 위치에 설치하여 측정했다.
또한, 얻어진 광확산 필름의 막두께는, 정압 두께 측정기(다카라세이사쿠쇼(주)제, 테크로크 PG-02J)를 사용하여 측정했다.
또한, 얻어진 광확산 필름을, 도포층의 이동 방향에 평행이며 필름면과 직교하는 면에서 절단한 단면의 모식도를 도 12(a)에 나타내고, 그 단면 사진을 도 12(b)에 나타낸다.
또한, 얻어진 광확산 필름을, 도포층의 이동 방향에 수직이며 필름면과 직교하는 면에서 절단한 단면의 단면 사진을 도 12(c)에 나타낸다. 도 12(b) 및 (c)로부터, 얻어진 광확산 필름에 있어서의 내부 구조가, 도 4(a)에 나타내는 변형 주상물을 갖는 칼럼 구조임을 알 수 있다.
또, 광확산 필름의 절단은 면도칼을 사용하여 행하고, 단면 사진의 촬영은 디지털 마이크로스코프(기엔스(주)제, VHX-2000)를 사용하여 반사 관찰에 의해 행했다.
(5) 광확산 특성의 평가
(5)-1 헤이즈값의 측정
얻어진 광확산 필름의 헤이즈값을 측정했다.
즉, PET와 박리 필름에 의해 끼워진 상태에서 얻어진 광확산 필름의 PET 표면에 점착제층을 마련하고, 두께 1.1㎜의 소다 유리에 대해 첩합하여, 평가용 시험편으로 했다.
이어서, 시험편의 유리 측으로부터, 도 5에 나타내는 바와 같이, 얻어진 광확산 필름의 필름면의 법선 방향으로부터, 즉, 입사각 θ1=0°가 되도록 광을 입사하고, 그때의 헤이즈값(%)을 헤이즈 미터(니혼덴쇼쿠고교(주)제, NDH5000)를 사용하여, JIS K 7136에 준하여 측정했다. 얻어진 헤이즈값은 95%였다.
또, 헤이즈값(%)은, 하기 수식(1)으로 산출되는 값을 의미하고, 하기 수식(1) 중, 확산 투과율(%)이란, 전광선 투과율(%)로부터 평행광 투과율(%)을 뺀 값이며, 평행광 투과율(%)이란, 직진 투과광의 진행 방향에 대하여, ±2.5°까지의 퍼짐을 갖는 광의 투과율(%)을 의미한다.
Figure 112015078949489-pct00012
(5)-2 코노스코프에 의한 측정
얻어진 광확산 필름을 콜리메이트 백라이트를 구비한 표시 장치에 적용했을 경우에 상당하는 광확산 특성을 측정했다.
즉, PET와 박리 필름에 의해 끼워진 상태에서 얻어진 광확산 필름의 PET 표면에 점착제층을 마련하고, 두께 1.1㎜의 소다 유리에 대해서 첩합하여, 평가용 시험편으로 했다.
이어서, 코노스코프(autronic-MELCHERS GmbH사제)를 사용하여, 도 13(a)에 나타내는 바와 같이, 시험편의 유리 측으로부터, 실시예1의 광확산 필름의 필름면의 법선 방향으로부터, 즉, 입사각 θ1=0°가 되도록 광을 입사했다. 얻어진 광확산 상태를 나타내는 코노스코프 화상을 도 13(b)에 나타낸다.
또, 각 코노스코프 화상에 있어서의 방사상으로 그어진 선은, 각각 방위각 방향 0∼180°, 45∼225°, 90∼270°, 135∼315°를 나타내고, 동심원상으로 그어진 선은, 내측으로부터 순서대로 극각 방향 20°, 40°, 60°, 80°를 나타낸다.
따라서, 코노스코프 화상에 있어서의 동심원의 중심 부분이, 필름 정면에 확산 출사된 확산광의 확산 상태를 나타내고 있다.
이러한 코노스코프 화상으로부터, 필름 정면에 대하여, 입사광의 직진 투과를 억제한 균일한 광이 확산 출사되어 있음을 알 수 있다.
또한, 코노스코프를 사용하여, 입사각 θ1=0°의 광을 실시예1의 광확산 필름 및 비교를 위해 실시예2∼3 및 비교예1의 광확산 필름에 대해서 입사했을 경우에 있어서의 확산광의 출사각(°)에 대한 휘도(㏅/㎡)를 측정했다. 얻어진 출사각-휘도 차트를 도 14에 나타낸다.
또, 도 14에 있어서의 특성 곡선 A가 실시예1(막두께 : 210㎛)에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 B가 실시예2(막두께 : 170㎛)에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 C가 실시예3(막두께 : 135㎛)에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 D가 비교예1(막두께 : 110㎛)에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
이러한 출사각-휘도 차트로부터, 같은 변형 주상물로 이루어지는 칼럼 구조를 갖는 실시예1∼3 및 비교예1의 광확산 필름이어도, 막두께의 차이에 따라 필름 정면에 대한 확산 상태가 다름을 알 수 있다.
즉, 특성 곡선 A∼C로부터는, 막두께가 135∼210㎛의 범위이면, 출사각 0°에 있어서의 휘도가 300∼400㏅/㎡로 억제되어 있으며, 입사광의 직진 투과가 효과적으로 억제되어 있음을 알 수 있다.
또한, 출사각의 범위(광확산 각도 영역)도 -30∼30° 정도로 적당히 확산되어 있음과 함께, 그 영역 내에 있어서의 휘도의 변화도 완만하므로, 불균일이나 번쩍임이 적은 균일한 확산광이 출사되어 있음을 알 수 있다.
한편, 특성 곡선 D로부터는, 막두께가 110㎛가 되면, 출사각 0°에 있어서의 휘도가 1800㏅/㎡ 정도까지 급격하게 증가하고 있으며, 입사광의 직진 투과가 현저히 생겨 있음을 알 수 있다.
또한, 출사각의 범위(광확산 각도 영역)는 -20∼20° 정도로는 확산되어 있지만, 그 영역 내에 있어서의 휘도의 변화는 급준(急峻)하며, 불균일이나 번쩍임이 많은 불균일한 확산광이 출사되어 있음을 알 수 있다.
또한, 코노스코프를 사용하여, 입사각 θ1=0°, 5°, 10°, 15°의 광을 실시예1의 광확산 필름에 대해서 입사했을 경우에 있어서의 확산광의 출사각(°)에 대한 휘도(㏅/㎡)를 측정했다. 얻어진 출사각-휘도 차트를 도 15에 나타낸다.
또, 도 15에 있어서의 특성 곡선 A가 입사각 θ1=0°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 B가 입사각 θ1=5°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 C가 입사각 θ1=10°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 D가 입사각 θ1=15°에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
이러한 출사각-휘도 차트로부터, 실시예1의 광확산 필름이면, 입사각 θ1이 0∼15°의 범위에서 변화했을 경우여도, 출사각의 범위(광확산 각도 영역)는 항상 -30∼30° 정도로 유지되고 있으며, 다른 각도로부터 입사하는 광이어도, 효율적으로 필름 정면에 대해서 확산 출사할 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 콜리메이트 백라이트로부터의 입사광의 반값폭이, 적어도 30° 이하이면, 효율적으로 표시 장치의 정면에 대해서 확산 출사할 수 있음을 알 수 있다.
2. 표시 장치의 제조 및 평가
이어서, 도 1에 나타내는 바와 같이, 얻어진 광확산 필름을 편광판 상에 첩합함과 함께, 백라이트로서, 도 2에 나타내는 콜리메이트 백라이트(출사광의 반값폭 : 20°)를 배치하여, 표시 장치를 제조했다.
얻어진 표시 장치를 사용하여, 소정 화상을 표시시키고, 그 시인 상태를 평가한 바, 표시 장치의 정면에 있어서 시야각이 널리, 또한, 번쩍임이 없는 양호한 시인 상태인 것이 확인되었다.
또한, 실제의 표시 장치에 있어서의 표시 화상의 시인 상태와, 상술한 시험편을 시료로서 코노스코프를 사용하여 측정한 도 13(b)에 나타내는 광확산 필름의 광확산 특성과는, 서로 상관이 있으며, 모순하는 것이 아닌 것을 확인했다.
[실시예2]
실시예2에서는, 광확산 필름용 조성물을 도포할 때에, 도포층의 막두께를 170㎛로 바꾼 것 이외에는, 실시예1과 마찬가지로 광확산 필름을 제조하여, 평가했다. 얻어진 광확산 필름에 있어서의 내부 구조는, 실시예1과 마찬가지로 도 4(a)에 나타내는 변형 주상물을 갖는 칼럼 구조였다. 또한, 막두께는 170㎛이며, 측정된 헤이즈값은 94%였다. 그 외의 얻어진 결과를, 도 16∼17 및 도 14에 나타낸다.
여기에서, 도 16은, 코노스코프를 사용하여, 실시예2의 광확산 필름에 대하여, 입사각 θ1=0°가 되도록 광을 입사했을 경우의 코노스코프 화상이다.
이러한 코노스코프 화상으로부터, 필름 정면에 대하여, 입사광의 직진 투과를 억제한 균일한 광이 확산 출사되어 있음을 알 수 있다.
또한, 도 17은, 코노스코프를 사용하여, 실시예2의 광확산 필름에 대하여, 입사각 θ1=0°, 5°, 10°, 15°의 광을 입사했을 경우에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
또, 도 17에 있어서의 특성 곡선 A가 입사각 θ1=0°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 B가 입사각 θ1=5°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 C가 입사각 θ1=10°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 D가 입사각 θ1=15°에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
이러한 출사각-휘도 차트로부터, 실시예2의 광확산 필름이면, 막두께가 큰 실시예1의 경우보다는, 각 입사각 θ1에 대한 확산광의 휘도에 차가 생기지만, 입사각 θ1이 0∼15°의 범위에서 변화했을 경우여도, 출사각의 범위(광확산 각도 영역)는 항상 -30∼30° 정도로 유지되어 있음을 알 수 있다. 따라서, 다른 각도로부터 입사하는 광이어도, 효율적으로 필름 정면에 대해서 확산 출사할 수 있음을 알 수 있다.
또한, 도 14에 있어서의 특성 곡선 B가 실시예2의 광확산 필름의 입사각 θ1=0°에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
또한, 얻어진 광확산 필름을 실제로 적용한 표시 장치에 있어서의 표시 화상의 시인 상태와, 도 16에 나타내는 광확산 필름의 광확산 특성과는, 서로 상관이 있으며, 모순하는 것이 아닌 것을 확인했다.
[실시예3]
실시예3에서는, 광확산 필름용 조성물을 도포할 때에, 도포층의 막두께를 135㎛로 바꾼 것 이외에는, 실시예1과 마찬가지로 광확산 필름을 제조하여, 평가했다. 얻어진 광확산 필름에 있어서의 내부 구조는, 실시예1과 마찬가지로 도 4(a)에 나타내는 변형 주상물을 갖는 칼럼 구조였다. 또한, 막두께는 135㎛이며, 측정된 헤이즈값은 93%였다. 그 외의 얻어진 결과를, 도 18∼19 및 도 14에 나타낸다.
여기에서, 도 18은, 코노스코프를 사용하여, 실시예3의 광확산 필름에 대하여, 입사각 θ1=0°가 되도록 광을 입사했을 경우의 코노스코프 화상이다.
이러한 코노스코프 화상으로부터, 필름 정면에 대하여, 입사광의 직진 투과를 억제한 균일한 광이 확산 출사되어 있음을 알 수 있다.
또한, 도 19는, 코노스코프를 사용하여, 실시예3의 광확산 필름에 대하여, 입사각 θ1=0°, 5°, 10°, 15°의 광을 입사했을 경우에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
또, 도 19에 있어서의 특성 곡선 A가 입사각 θ1=0°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 B가 입사각 θ1=5°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 C가 입사각 θ1=10°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 D가 입사각 θ1=15°에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
이러한 출사각-휘도 차트로부터, 실시예3의 광확산 필름이면, 막두께가 큰 실시예1이나 2의 경우보다는, 각 입사각 θ1에 대한 확산광의 휘도에 차가 생기지만, 입사각 θ1이 0∼15°의 범위에서 변화했을 경우여도, 출사각의 범위(광확산 각도 영역)는 항상 -30∼30° 정도로 유지되어 있음을 알 수 있다. 따라서, 다른 각도로부터 입사하는 광이어도, 효율적으로 필름 정면에 대해서 확산 출사할 수 있음을 알 수 있다.
또한, 도 14에 있어서의 특성 곡선 C가 실시예3의 광확산 필름의 입사각 θ1=0°에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
또한, 얻어진 광확산 필름을 실제로 적용한 표시 장치에 있어서의 표시 화상의 시인 상태와, 도 18에 나타내는 광확산 필름의 광확산 특성과는, 서로 상관이 있으며, 모순하는 것이 아닌 것을 확인했다.
[실시예4]
실시예4에서는, 활성 에너지선 조사 시에, 평행광을 조사한 후에, 도포층의 노출면 측에 박리 필름을 라미네이트한 상태에서, 산란광을 조사하는 대신에, 중심 광선 평행도를 ±3° 이내로 제어한 자외선 스팟 평행광원(쟈테크(주)제)을 사용하고, 평행도가 2° 이하의 평행광을, 조사각(도 11의 θ3) 거의 0°가 되도록 도포층에 조사한 것 이외에는, 실시예1과 마찬가지로 광확산 필름을 제조하여, 평가했다. 얻어진 광확산 필름의 막두께는 110㎛이며, 측정된 헤이즈값은 94%였다. 그 외의 얻어진 결과를, 도 20∼23에 나타낸다.
여기에서, 도 20(a)는, 얻어진 광확산 필름을, 도포층의 이동 방향에 평행이며 필름면과 직교하는 면에서 절단한 단면의 모식도이며, 도 20(b)는, 그 단면 사진이다.
또한, 도 20(c)는, 얻어진 광확산 필름을, 도포층의 이동 방향에 수직이며 필름면과 직교하는 면에서 절단한 단면의 단면 사진이다. 도 20(b) 및 (c)로부터, 얻어진 광확산 필름에 있어서의 내부 구조가, 도 7(b)에 나타내는 변형 주상물을 갖는 칼럼 구조임을 알 수 있다.
또한, 도 21은, 코노스코프를 사용하여, 실시예4의 광확산 필름에 대하여, 입사각 θ1=0°가 되도록 광을 입사했을 경우의 코노스코프 화상이다.
이러한 코노스코프 화상으로부터, 필름 정면에 대하여, 입사광의 직진 투과를 억제한 균일한 광이 확산 출사되어 있음을 알 수 있다.
또한, 도 22는, 코노스코프를 사용하여, 입사각 θ1=0°의 광을 실시예4의 광확산 필름 및 비교를 위해 실시예1 및 비교예1의 광확산 필름에 대해서 입사했을 경우에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
또, 도 22에 있어서의 특성 곡선 A가 실시예4(막두께 : 110㎛)에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 B가 실시예1(막두께 : 210㎛)에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 C가 비교예1(막두께 : 110㎛)에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
이러한 도 22에 나타내는 출사각-휘도 차트로부터, 다른 변형 주상물로 이루어지는 칼럼 구조를 갖는 실시예4 및 1의 광확산 필름에서는, 필름 정면에 대한 확산 상태가 다름을 알 수 있다.
즉, 특성 곡선 A와 B를 비교하면, 실시예4(특성 곡선 A)의 막두께가, 실시예1(특성 곡선 B)의 막두께의 절반 정도인데도 불구하고, 특성 곡선 A쪽이 특성 곡선 B보다도, 약간, 확산각이 0°일 때의 휘도가 높을뿐이며, 출사각의 범위(광확산 각도 영역)는 특성 곡선 B보다도 넓어져 있다.
이것은, 실시예4(특성 곡선 A)에 있어서의 내부 구조가, 도 7(b)에 나타내는 변형 주상물로 이루어지는 칼럼 구조를 갖는 것에 반해, 실시예1(특성 곡선 B)에 있어서의 내부 구조는, 도 4(a)에 나타내는 변형 주상물로 이루어지는 칼럼 구조를 갖고 있는 것에 기인하고 있다고 판단할 수 있다.
이것은, 실시예4(특성 곡선 A)와 막두께가 같으며, 또한, 내부 구조가 실시예1(특성 곡선 B)과 같은 비교예1(특성 곡선 C)과의 비교로부터도 명백하다.
또한, 도 23은, 코노스코프를 사용하여, 실시예4의 광확산 필름에 대하여, 입사각 θ1=0°, 5°, 10°, 15°의 광을 입사했을 경우에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
또, 도 23에 있어서의 특성 곡선 A가 입사각 θ1=0°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 B가 입사각 θ1=5°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 C가 입사각 θ1=10°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 D가 입사각 θ1=15°에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
이러한 출사각-휘도 차트로부터, 실시예4의 광확산 필름이면, 각 입사각 θ1에 대한 확산광의 휘도에 어느 정도의 차가 생기지만, 입사각 θ1이 0∼15°의 범위에서 변화했을 경우여도, 출사각의 범위(광확산 각도 영역)는 항상 -30∼30° 정도로 유지되어 있음을 알 수 있다. 따라서, 다른 각도로부터 입사하는 광이어도, 효율적으로 필름 정면에 대해서 확산 출사할 수 있음을 알 수 있다.
또한, 얻어진 광확산 필름을 실제로 적용한 표시 장치에 있어서의 표시 화상의 시인 상태와, 도 21에 나타내는 광확산 필름의 광확산 특성과는, 서로 상관이 있으며, 모순하는 것이 아닌 것을 확인했다.
[비교예1]
비교예1에서는, 광확산 필름용 조성물을 도포할 때에, 도포층의 막두께를 110㎛로 바꾼 것 이외에는, 실시예1과 마찬가지로 광확산 필름을 제조하여, 평가했다. 얻어진 광확산 필름에 있어서의 내부 구조는, 실시예1과 마찬가지로 도 4(a)에 나타내는 변형 주상물을 갖는 칼럼 구조였다. 또한, 막두께는 110㎛이며, 측정된 헤이즈값은 79%였다. 그 외의 얻어진 결과를, 도 24∼25 및 도 14에 나타낸다.
여기에서, 도 24는, 코노스코프를 사용하여, 비교예1의 광확산 필름에 대하여, 입사각 θ1=0°가 되도록 광을 입사했을 경우의 코노스코프 화상이다.
이러한 코노스코프 화상으로부터, 필름 정면에 대하여, 입사광의 직진 투과가 현저히 생겨 있음을 알 수 있다.
또한, 도 25는, 코노스코프를 사용하여, 비교예1의 광확산 필름에 대하여, 입사각 θ1=0°, 5°, 10°, 15°의 광을 입사했을 경우에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
또, 도 25에 있어서의 특성 곡선 A가 입사각 θ1=0°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 B가 입사각 θ1=5°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 C가 입사각 θ1=10°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 D가 입사각 θ1=15°에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
이러한 출사각-휘도 차트로부터, 비교예1의 광확산 필름에서는, 각 입사각 θ1에 대한 출사각의 피크가 크게 달라져 버림을 알 수 있다. 따라서, 다른 각도로부터 입사하는 광을, 효율적으로 필름 정면에 대해서 확산 출사할 수 없음을 알 수 있다.
또한, 도 14에 있어서의 특성 곡선 D가 비교예1의 광확산 필름의 입사각 θ1=0°에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
또한, 얻어진 광확산 필름을 실제로 적용한 표시 장치에 있어서의 표시 화상의 시인 상태와, 도 24에 나타내는 광확산 필름의 광확산 특성과는, 서로 상관이 있으며, 모순하는 것이 아닌 것을 확인했다.
[비교예2]
비교예2에서는, 도포층의 막두께를 175㎛로 함과 함께, 활성 에너지선의 조사를 이하와 같이 행한 이외에는, 실시예1과 마찬가지로 광확산 필름을 제조하여, 평가했다.
즉, 선상의 고압 수은 램프에 집광용의 콜드 미러가 부속된 자외선 조사 장치(아이그라픽스(주)제, ECS-4011GX)를 준비했다.
이어서, 열선 컷필터 틀 상에 차광판을 설치하고, 도포층의 표면에 조사되는 자외선이, 선상 광원의 장축 방향으로부터 보았을 때의 도포층 표면의 법선을 0°라고 했을 경우에, 선상 광원으로부터의 직접의 자외선의 조사각(도 11의 θ3)이 0°가 되도록 설정했다.
이때, 도포층 표면으로부터 선상 광원까지의 높이는 500㎜로 하고, 피크 조도는 2.0㎽/㎠, 적산 광량은 50mJ/㎠가 되도록 설정했다.
또한, 차광판 등에서의 반사광이, 조사기 내부에서 미광(迷光)이 되고, 도포층의 광경화에 영향을 미치는 것을 막기 위해서, 컨베이어 부근에도 차광판을 마련하고, 선상 광원으로부터 직접 발하는 자외선만이 도포층에 대해서 조사되도록 설정했다.
이어서, 컨베이어에 의해, 도포층을 0.2m/분의 속도로 이동시키면서 자외선을 조사했다.
이어서, 확실한 경화를 도모하기 위해, 실시예1과 마찬가지로 박리 필름 너머로 산란광을 조사하여 도포층을 완전 경화시켜, 광확산 필름을 얻었다.
또한, 얻어진 광확산 필름에 있어서의 내부 구조는, (A)성분의 경화물을 주성분으로 하는 판상 영역과, (B)성분의 경화물을 주성분으로 하는 판상 영역을, 도포층의 이동 방향에 따라 교호로 배치하여 이루어지는 루버 구조였다. 또한, 막두께는 175㎛이며, 측정된 헤이즈값은 81%였다. 그 외의 얻어진 결과를, 도 26∼27에 나타낸다.
여기에서, 도 26은, 코노스코프를 사용하여, 비교예2의 광확산 필름에 대하여, 입사각 θ1=0°가 되도록 광을 입사했을 경우의 코노스코프 화상이다.
이러한 코노스코프 화상으로부터, 필름 정면에 대하여, 입사광의 직진 투과를 억제한 균일한 광을 확산 출사할 수 있지만, 입사광을 이방성 광확산시켜 버리므로, 상하 방향, 즉 방위각 방향 0∼180°에 있어서는, 조금이라도 벗어난 위치에 대해서 거의 확산 출사할 수 없고, 시야각이 현저히 좁음을 알 수 있다.
또한, 도 27은, 코노스코프를 사용하여, 비교예2의 광확산 필름에 대하여, 입사각 θ1=0°, 5°, 10°, 15°의 광을 입사했을 경우에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
또, 도 27에 있어서의 특성 곡선 A가 입사각 θ1=0°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 B가 입사각 θ1=5°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 C가 입사각 θ1=10°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 D가 입사각 θ1=15°에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
이러한 출사각-휘도 차트로부터, 비교예2의 광확산 필름에서는, 각 입사각 θ1에 대한 출사각의 피크가 크게 다르며, 또한, 입사각 θ1=15°의 경우에는, 직진 투과광이 현저히 발생하여 있음을 알 수 있다. 따라서, 다른 각도로부터 입사하는 광을, 효율적으로 필름 정면에 대해서 확산 출사할 수 없음을 알 수 있다.
또한, 얻어진 광확산 필름을 실제로 적용한 표시 장치에 있어서의 표시 화상의 시인 상태와, 도 26에 나타내는 광확산 필름의 광확산 특성과는, 서로 상관이 있으며, 모순하는 것이 아닌 것을 확인했다.
[비교예3]
비교예3에서는, 아크릴산부틸 및 아크릴산을, 중량비 95:5의 비율로 사용하여, 통상의 방법에 따라 중합하여 이루어지는 중량 평균 분자량 180만의 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트(도아고세이(주)제, 아로닉스 M-315, 분자량 423, 3관능형) 15중량부와, 광중합 개시제로서의 벤조페논과 1-히드록시시클로헥실페닐케톤과의 중량비 1:1의 혼합물(치바·스페샬티·케미칼즈(주)제, 이르가큐어500) 1.5중량부와, 이소시아네이트계 가교제로서의 트리메틸올프로판 변성 톨릴렌디이소시아네이트(니혼폴리우레탄(주)제, 코로네이트L) 0.3중량부와, 실란커플링제로서의 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(신에츠가가쿠고교(주)제, KBM-403) 0.2중량부와, 진구상 실리콘 미립자(GE도시바실리콘(주)제, 토스파루145, 평균 입경 4.5㎛) 18.6중량부를 가함과 함께, 아세트산에틸을 가하고, 혼합하여, 점착성 재료의 아세트산에틸 용액(고형분 14중량%)을 조제했다.
이어서, 얻어진 점착성 재료의 아세트산에틸 용액을, 두께 100㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(도요보세키(주)제, 코스모샤인 A4100)에 대하여, 건조 후의 두께가 25㎛가 되도록, 나이프식 도공기로 도포한 후, 90℃에서 1분간 건조 처리하여 점착성 재료층을 형성했다.
이어서, 박리 시트로서의 두께 38㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트제의 박리 필름(린텍(주)제, SP-PET3811)의 박리층과, 얻어진 점착성 재료층을 첩합하고, 첩합하고나서 30분 후에, H밸브 사용의 무전극 램프(퓨전(주)제)를 사용하여, 조도 600㎽/㎠, 광량 150mJ/㎠가 되도록, 박리 필름 측으로부터 점착성 재료층에 자외선을 조사했다.
그리고, 얻어진 자외선 경화 후의 점착성 재료층을 비교예3의 광확산 필름으로서, 실시예1과 마찬가지로 평가한 바, 측정된 헤이즈값은 82%였다. 그 외의 얻어진 결과를, 도 28∼29에 나타낸다.
여기에서, 도 28은, 코노스코프를 사용하여, 비교예3의 광확산 필름에 대하여, 입사각 θ1=0°가 되도록 광을 입사했을 경우의 코노스코프 화상이다.
이러한 코노스코프 화상으로부터, 필름 정면에 대하여, 입사광의 직진 투과가 현저히 생겨 있음을 알 수 있다.
또한, 도 29는, 코노스코프를 사용하여, 비교예3의 광확산 필름에 대하여, 입사각 θ1=0°, 5°, 10°, 15°의 광을 입사했을 경우에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
또, 도 29에 있어서의 특성 곡선 A가 입사각 θ1=0°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 B가 입사각 θ1=5°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 C가 입사각 θ1=10°에 있어서의 출사각-휘도 차트이며, 특성 곡선 D가 입사각 θ1=15°에 있어서의 출사각-휘도 차트이다.
이러한 출사각-휘도 차트로부터, 비교예3의 광확산 필름에서는, 각 입사각 θ1에 대한 출사각의 피크가, 입사각 θ1에 크게 의존하고, 크게 다르며, 또한, 각 입사각 θ1에 대하여, 직진 투과광이 현저히 발생하여 있음을 알 수 있다. 따라서, 다른 각도로부터 입사하는 광을, 효율적으로 필름 정면에 대해서 확산 출사할 수 없음을 알 수 있다.
또한, 얻어진 광확산 필름을 실제로 적용한 표시 장치에 있어서의 표시 화상의 시인 상태와, 도 28에 나타내는 광확산 필름의 광확산 특성과는, 서로 상관이 있으며, 모순하는 것이 아닌 것을 확인했다.
이상, 상술한 바와 같이, 본 발명의 디스플레이용 광확산 필름에 의하면, 특히, 표시 패널의 백라이트로서 콜리메이트 백라이트를 사용한 표시 장치에 적용했을 경우에, 콜리메이트 백라이트로부터의 지향성이 높은 출사광을, 직진 투과시키지 않고, 효율적으로 화상 표시광으로서 표시 장치의 정면에 확산 출사할 수 있게 되었다.
따라서, 본 발명의 디스플레이용 광확산 필름 및 그것을 사용한 표시 장치는, 콜리메이트 백라이트를 사용한 투과형 액정 표시 장치 등에 적용할 수 있고, 이들의 고품질화에 현저히 기여하는 것이 기대된다.
1 : 표시 장치, 10 : 표시 패널(액정 표시 패널), 11 : 유리 기판, 12 : 유리 기판, 13 : 액정층, 14 : 편광판, 15 : 편광판, 50 : 광원으로부터의 조사광, 60 : 평행광, 100 : 광확산 필름, 101 : 도포층, 102 : 공정 시트, 112 : 굴절률이 상대적으로 높은 주상물, 113 : 칼럼 구조, 113a : 칼럼 구조의 경계면, 114 : 굴절률이 상대적으로 낮은 영역, 115 : 제1면, 116 : 제2면, 125 : 선상 광원, 200 : 조사광 평행화 부재, 202 : 점광원, 204 : 렌즈, 210 : 차광 부재, 210a : 판상 부재, 210b : 통상 부재, 300 : 콜리메이트 백라이트, 318 : 지지 시트, 320 : 비드, 338 : 고휘도 램프, 340 : 반사판, 342 : 콜리메이트판, 344 : 광확산 반사성의 바인더, 410 : 광원, 420 : 적분구

Claims (9)

  1. 표시 패널의 백라이트로서 콜리메이트 백라이트를 사용한 표시 장치로서,
    상기 표시 패널의 표시면 측 또는 비표시면 측에 광확산 필름이 적층됨과 함께,
    상기 광확산 필름이, 굴절률이 상대적으로 낮은 영역 중에, 굴절률이 상대적으로 높은 복수의 주상물을 필름막 두께 방향에 임립(林立)시켜서 이루어지는 칼럼 구조를 갖는 단일층의 광확산 필름이고,
    상기 광확산 필름의 막두께가 60∼300㎛의 범위 내의 값이며,
    필름면의 법선 방향에 있어서의 상기 주상물의 길이가 60∼300㎛의 범위 내의 값이며, 또한,
    필름면의 법선 방향으로부터 광을 입사했을 경우의 헤이즈값이 93% 이상의 값인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광확산 필름에 있어서의 한쪽의 면을 제1면으로 하고, 다른 쪽의 면을 제2면으로 했을 경우에, 상기 주상물이, 상기 제1면으로부터 제2면을 향하여 형상 변화하여 이루어지는 변형 주상물인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 변형 주상물에 있어서, 상기 제1면으로부터 제2면을 향하여 직경이 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 변형 주상물이, 당해 주상물의 도중에 있어서 굴곡부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 변형 주상물이, 상기 제1면 측에 위치하는 제1 주상물과, 상기 제2면 측에 위치하는 제2 주상물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광확산 필름이, (A)성분으로서의 복수의 방향환을 함유하는 (메타)아크릴산에스테르와, (B)성분으로서의 우레탄(메타)아크릴레이트와, (C)성분으로서의 광중합 개시제를 포함하는 광확산 필름용 조성물을 광경화하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 콜리메이트 백라이트로부터의 출사광의 반값폭이 40°이하의 값인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널이, 반투과형 표시 패널인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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