CN103890618B - 光散射膜 - Google Patents

Abstract

本发明是一种具有不规则纹理的表面形状的光散射膜等，用于解决本申请人制造销售的现有制品的粗糙膜的眩光，其即使在使用LED光源的情况也可大幅改善眩光，并且维持良好的光学特性。为了在维持本申请人制造销售的现有制品的粗糙膜的良好的光学特性的同时解决眩光，阐明了问题的机制，作为分别保证粗糙膜的光学特性和眩光的消除的充分的条件，为了维持光学特性，使用压花表面的倾斜角直方图轮廓来规定表面形状，为了消除眩光，使用压花表面的粗糙度曲线元素的平均长度RSm的值来规定无眩光的纹理的大小。

Description

光散射膜

技术领域

本发明涉及以液晶显示装置为主的显示器、光学仪器领域、及照明领域，涉及对树脂膜基材表面进行压花(压纹，emboss)加工而成的光散射膜等。

背景技术

液晶电视的背光源光学系统所使用的各种散射板/膜其目的在于，当观看液晶电视时，为了不能直接看到光源的灯图像，而尽可能使来自光源的光均匀、并以设计的配光特性使其散射。另外，为了提高光的利用效率，需要寻求全光线透射率高的光散射膜。为了显示光的散射状况，普遍认知和使用是雾度值，但是为了进一步从根本上进行讨论，使用配光特性这一概念。配光特性是指与光学膜的出射角相对应的光度的大小。一般而言，即使雾度值相同，有时候配光特性也不同。如果确定了配光特性，反之雾度值也能够一致地确定。散射板/膜的配光特性是对显示器的视角有很大影响的重要特性。

作为现有的各种散射板/膜，可举出例如在聚对苯二甲酸乙二酯(以下称为PET)膜基材上用粘结剂树脂固定丙烯或玻璃珠而得的散射板、在树脂膜基材中使散射填充料分散而得的散射板、对树脂膜表面进行压花加工而得的散射板等。这些可根据目的光学特性适当选择。

本申请申请人制造销售的现有的光散射膜(商品名：FE-2000M01：以下称为“现有产品”或“现有技术”)有广泛使用于液晶电视的背光源的实绩。该现有产品为对上述的对树脂膜表面进行压花加工而得的散射板，树脂种类为聚碳酸酯(以下称为PC)。作为该现有产品的最广泛的本使用的利用方式，大多数情况是，使用压敏粘接膜(Pressure SensitiveAdhesive)将不具有对表面形状有用的光学特性的光学膜与该现有产品的膜的背面粘合。

另外，近年来，随着高亮度发白色光二极管（以下称为LED）的批量生产体制的确立，也影响了LED自身的价格下降，电视机制造商开始将现有的冷阴极管（以下称为CCFL）光源置换为LED。综合来看，通过用LED取代CCFL，谋求液晶电视自身所消耗的电力的降低。从CCFL向LED的转变不仅可以关系到电力的低消耗化，也关系到的光的品质。由于CCFL向圆柱形玻璃管内整个面上附着的荧光物质照射紫外线而使其发光，也就是说，成为面光源（无限个点光源的集合），但LED的情况下，成为点光源。

先行技術文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2008/032848号

专利文献2：国际公开第2008/081953号

专利文献3：日本特开2005-321451号公报

专利文献4：日本特开2010-020268号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

由于从光源的CCFL向LED的置换，在表面赋予特定的几何学形状的类型的上述树脂膜中，有时因其表面形状而会成问题。具体而言，在上述PET膜基材上用粘合剂树脂固定透明玻璃珠而得的散射板的情况下，每一个玻璃珠都成为凸透镜，因此，通过来自每一个LED的直进光在玻璃珠正上方形成点实像。如果透镜的直径大，则形成局部明亮的点，因此，整体上会看到眩光（颗粒感）。另外，对上述树脂膜基材上进行压花加工而得的散射板也同样地，在该压花膜上散布透镜形状的物体，如果每个透镜的直径大，则整体上会看到眩光。以下，将该问题称为“LED眩光问题”。

另外，即便消除了“LED眩光问题”，如果使用配光特性差的光散射膜，则也会产生显示器的视角不足这一问题。

本发明解决了现有产品的光散射膜的“LED眩光问题”，即使使用LED光源也可大幅改善眩光，并实现具有上述现有产品的光学特性（相对于所有入射角度的配光特性和全光线透射率等）的不规则纹理的膜 表面形状。

用于解决技术问题的技术方案

本发明者们为了维持现有产品所具有的良好的光学特性，并解决“LED眩光问题”，阐明问题的机制，良好地保持粗糙膜（光散射膜）的光学特性，且作为消除“LED眩光问题”的充分条件，着眼于以下的点。即，为了维持良好的光学特性，着眼于压花光散射膜表面的微小区域的倾斜角的直方图轮廓（频数分布），为了消除“LED眩光问题”，着眼于压花光散射膜表面形状的粗糙度曲线元素的平均长度RSm的值。更具体而言，本发明提供以下的光散射膜、规定光散射膜的表面形状的方法和记录介质。

＜1＞一种聚碳酸酯制光散射膜，其具有由于不规则的三维表面形状使光折射散射的功能，该光散射膜的特征在于：

膜表面的粗糙度曲线元素的平均长度RSm的值在70μm以下的范围（在JIS B0601（2001）标准中，截止值为0.8mm，至该RSm值收敛为止取测量长度）内，

使用以膜面内（XY方向）间距为1μm、膜厚度方向（Z方向）间距为0.01μm以下的方式测量出的表面的三维形状数据，将由在XY平面上彼此相邻的3点确定的虚拟平面的法线向量与膜基材面的法线向量所成的角度作为该虚拟平面的倾斜角度，从上述三维形状数据得到该虚拟平面的倾斜角度数据，对于上述倾斜角度数据，将数据区间以2.5°为刻度进行划分时的属于各数据区间的频数相对于全部数据区间的频数的总和的百分比以单位%表示来作为频度时，该频度的根据大面积数据得到的收敛值如下所示：

在数据区间为0°以上不足2.5°时，为9%以上16%以下，

在数据区间为2.5°以上不足5.0°时，为18%以上28%以下，

在数据区间为5.0°以上不足7.5°时，为21%以上24%以下，

在数据区间为7.5°以上不足10.0°时，为14%以上18%以下，

在数据区间为10.0°以上不足12.5°时，为8%以上13%以下，

在数据区间为12.5°以上不足15.0°时，为4%以上8%以下，

在数据区间为15.0°以上不足17.5°时，为2%以上5%以下，

在数据区间为17.5°以上不足20.0°时，为1%以上3%以下，

在数据区间为20.0°以上不足22.5°时，为2%以下，

在数据区间为22.5°以上不足25.0°时，为2%以下，

在数据区间为25.0°以上不足27.5°时，为1%以下，

在数据区间为27.5°以上不足30.0°时，为1%以下，

在数据区间为30.0°以上不足32.5°时，为1%以下，

在数据区间为32.5°以上不足35.0°时，为0.5%以下，

在数据区间为35.0°以上不足37.5°时，为0.5%以下，

在数据区间为37.5°以上不足40.0°时，为0.3%以下，

在数据区间为40.0°以上不足42.5°时，为0.2%以下，

在数据区间为42.5°以上不足45.0°时，为0.1%以下。

＜2＞一种对决定光散射膜的配光特性的表面形状进行规定的方法，其特征在于：

包括倾斜角分布决定算法，在该倾斜角分布决定算法中，在具有规定的膜面内（XY方向）间距和膜厚度方向（Z方向）间距的表面的三维形状数据中，将由在XY平面上彼此相邻的3点确定的虚拟平面的法线向量与膜基材面的法线向量所成的角度作为该虚拟平面的倾斜角度，从上述三维形状数据得到该虚拟平面的倾斜角度数据，将上述倾斜角度数据的数据区间以规定的倾斜角度刻度进行划分，计算属于各数据区间的频数相对于全部数据区间的频数的总和的比率，基于该比率的根据大面积数据得到的收敛值来决定上述膜的表面的倾斜角分布。

＜3＞一种计算机可读记录介质，其记录用于使计算机执行对决定光散射膜的配光特性的表面形状进行规定的方法的程序，其特征在于：

上述方法包括倾斜角分布决定算法，在该倾斜角分布决定算法中，在具有规定的膜面内（XY方向）间距和膜厚度方向（Z方向）间距的表面的三维形状数据中，将由在XY平面上彼此相邻的3点确定的虚拟平面的法线向量与膜基材面的法线向量所成的角度作为该虚拟平面的倾斜角度，从上述三维形状数据得到该虚拟平面的倾斜角度数据，将上述倾斜角度数据的数据区间以规定的倾斜角度刻度进行划分，计算属于各数据区间的频数相对于全部数据区间的频数的总和的比率，基于该比率的根据大面积数据得到的收敛值来决定上述膜的表面的倾 斜角分布，

记录用于使计算机执行上述规定光散射膜的表面形状的方法的程序。

＜4＞如上述＜2＞上述的规定光散射膜的表面形状的方法，其特征在于：

上述膜面内（XY方向）间距为1μm，膜厚度方向（Z方向）间距为0.01μm以下，倾斜角度刻度为2.5°。

＜5＞如上述＜3＞上述的计算机可读记录介质，其特征在于，

在规定光散射膜的表面形状的方法中，上述膜面内（XY方向）间距为1μm，膜厚度方向（Z方向）间距为0.01μm以下，倾斜角度刻度为2.5°。

附图说明

图1为表示现有产品压花面的等高线（等值线图）的图。

图2为表示现有产品的光线追踪结果的图。

图3为表示实施例的压花面的等高线（等值线图）的图。

图4为表示实施例的光线追踪结果的图。

图5为表示现有产品和实施例的配光特性的图。

图6为表示现有产品压花面的等倾斜角线（等值线图）的图。

图7为表示实施例的压花面的等倾斜角线（等值线图）的图。

图8为表示现有产品（作为产品规格的粗糙雾度上下限两种制品）、及实施例的压花面的倾斜角度频度（直方图）的图。

图9为用于说明全反射条件的倾斜角度的图。

图10为用于说明微小区域的倾斜角度的计算算法的图。

图11为用于说明高度解像度为0.01μm、纵横间距为1μm的情况下的界面倾斜角的图。

图12为用于说明高度解像度为0.01μm、纵横间距为0.5μm的情况下的界面倾斜角的图。

图13为用于说明数字三维形状数据的倾斜角度的离散化的图。

图14为例示从三维形状数据计算倾斜角度的频数分布的算法的图。

图15为表示计算倾斜角度的频数分布的程序C语言的源代码的图。

具体实施方式

1.聚碳酸酯树脂

本发明的光散射膜为聚碳酸酯树脂制。

2.光散射膜的制造

在本发明的树脂製膜的制造方法中，可以使用通常的熔融挤压成形装置。例如，将通过挤压机而成为熔融状态后从Ｔ铸模出来的熔融树脂膜，使用具有橡胶弹性的第一冷却辊和对表面进行了压花加工的金属制第二冷却辊夹紧，在膜表面形成凸凹形状，并使用配置于下游侧的金属制第三冷却辊和牵引辊牵引膜。

3.膜表面的凹凸形状

粗糙度曲线元素的平均长度RSm

本发明的光散射膜中的粗糙度曲线元素的平均长度RSm依据日本工业调查会JISB0601（2001）进行测量。作为该测量条件，例如，截止值设为0.8mm。因为对象为不规则纹理，所以需要增长测量长度直至该RSm值收敛。在后述的实施例的光散射膜的情况下，使用50mm的测量长度时，确认到RSm值大致收敛。纹理越大，直至RSm值收敛的测量长度越长。后述的平均长度RSm为在该条件下测量的值。粗糙度曲线元素的平均长度RSm例如使用非接触三维测量装置进行测量。

下面，结合附图对本发明进行详细说明。

眩光的降低

图1表示现有产品的光散射膜压花表面的三维形状。更具体而言，图1是使用以测量区域为500μm见方、纵横间距为0.5μm、高度精度为0.01μm测量的实际数据制成的等高线（等值线图）图像。显示有从高到低依次为橙色→浅蓝色→紫色→黄绿色→红色→蓝色（另外，各色中较亮者较高）。

图2是基于图1所示的现有产品的光散射膜的压花表面的三维形状光线追踪计算的结果。入射后的光线为板状（二维）的校准光（平 行光），从压花面的背面以入射角度0°入射（垂直入射）。本说明书中所述的光线追踪模型设压花粗糙膜的材质为聚碳酸酯（PC）、厚度为130μm，压花背面为平面，粗糙膜表背面的光学特性为菲涅尔损失，边缘部分为反射镜，周围气氛为空气，定义PC的折射率的波长分散，入射后的校准光的光谱设为C光源。入射至压花背面的光线的个数为1000个。

从图2来看显而易见的是，压花面的特定的局部部位成为凸透镜构造，校准光（平行光）集中，在压花面正上方形成有具有若干象差的点实像。这将成为眩光（颗粒感）的原因。考虑到来自每个LED的光线大致为球面波，因此，相较于校准光的情况下的点实像形成位置离压花面更远，但在未图示的LED距压花面光学上较远的情况下，可视为大致校准光。光源为CCFL的情况下，由无限个点光源构成，因此，在各个凸透镜入射由无限个方向构成的校准光。由此，成为不再是亮的点实像而是暗的点实像无限个连接的状态，因此，可以说不形成局部亮点。

图3为作为本发明之一例使用将粗糙膜的压花表面的三维形状以测量区域为500μm见方、纵横间距为0.5μm、高度精度为0.01μm进行测量后的实际数据制成的等高线（等值线图）图像。显示有从高到低依次为、浅粉色→淡紫色→橙色→浅蓝色→紫色→黄绿色→红色（另外，各色中较亮者较高）

图4是基于图3所示的作为本发明之一例的粗糙膜的压花表面的三维形状光线追踪扣计算的结果。入射后的光线为板状（二维）的校准光（平行光），从压花面的背面以入射角度0°入射。入射至压花背面的光线的个数设为1000个。从图4来看显而易见的是，与图2相比，点实像的个数多，形成一个个点实像的光线的数量少。换言之，由于存在很多暗点实像，因此，空间上被平均化，可以说未识别到眩光（颗粒感）。

实际上如果利用LED光源从背面入射光，则现有产品中识别到眩光，作为本发明之一例的实施例中，未能识别到眩光。为了解决“LED眩光问题”，可以说重要的是形成于压花面的凸透镜的大小（纹理的大小）要小。

由图1所示的现有产品的一维剖面轮廓（一维的几何学的形状）计算RSm，结果为约100μm。相对于此，使用图3所示的实施例的压花粗糙膜的一维剖面轮廓计算RSm，结果为约50μm。图3的形状仅为一例，因此，为了找到界限值，即为了降低眩光而需要将RSm的值减小到何种程度的界限值，制造了各种RSm的试制品，实施了眩光的视觉评估（参照表1）。其结果，可知界限值位于70μm附近。因此，可以说通过将RSm的值设为70μm以下，能够解决光散射膜中的“LED眩光问题”。

表1

项目和评价

○:末发现眩光

△:多少发现点眩光

×：发现眩光

现有产品的光学特性的继承

图5表示图1所示的现有产品的光散射膜的压花表面、及作为图3所示的实施例的粗糙膜的压花表面的配光分布的实测值。这些值使用蛋白石制透射型完全散射板进行规格化。这时，进行计算以使透射型完全散射板的全光线透射率为100%（为投影机反射屏评价值的屏幕增益的透射型）。入射光都是来自压花背面的校准光的垂直入射，对于由于制造上的原因带来的背面的压花花纹（具有橡胶弹性的第一冷却辊表面的纹理的转印），使用PC用的折射率匹配液粘合玻璃板从光学上消除背面的压花花纹来进行测量。从图5来看显而易见的是，实施例的配光特性等同于现有产品。另外，现有产品的粗糙雾度值（产品规格值的范围）为45～55%，实施例的粗糙雾度值为52%。粗糙雾度值（matte haze）是指，与配光特性的测量同样地，在使用折射率匹配液和玻璃板从光学上消除压花背面的雾度（haze）的情况下，为仅由表面的压花花纹决定的雾度的值。

在粗糙雾度值的测量中，同样，从压花背面垂直入射测量校准光。另外，全光线透射率在现有产品和实施例中都为89%。全光线透射率的测量也同样是垂直入射来自压花背面的校准光。由上所述，本申请发明的实施例可以说是即继承了现有产品的配光特性又没有眩光的新型粗糙膜。需要说明的是，这只不过是入射光是来自压花背面的垂直入射的情况。实际的液晶电视的背光源单元内，在压花粗糙膜上也存在垂直入射光以外的倾斜入射的光。因此，为了也继承所有入射角度下的配光特性（配光分布），必须考虑压花粗糙表面的微小区域的倾斜角度的整体分布。

光在具有折射率差的界面按照菲涅尔定律折射。因此，本申请发明的光学的功能中，重要的不是压花粗糙表面的界面高度，而是界面的倾斜度分布（各倾斜角的存在比例）。利用粗度测量中通常使用的探针，一维地扫描膜（粗糙）表面而得到的一维几何学剖面形状的轮廓的微小部分的倾斜度（轮廓的空间上的一阶微分），不是光折射的界面的倾斜度，而只是几何学剖面形状的倾斜度。剖面形状的倾斜度不是光学界面的倾斜度。为了得到符合菲涅尔定律的光学界面的倾斜度，

需要的不是剖面形状的倾斜度，而是图1或图3所例示的三维上的实质的表面形状的信息。

图6表示图1所示的现有产品的光散射膜的压花表面的等倾斜角度线（等值线图）。通常，三维形状数据以数字值输出，因此，测量数据成为离散值。由此，如果表面的三维形状的面内方向（XY）的测量间距（纵横间距）过于细小，则不能正确取得倾斜角小的界面的信息，因此，必须注意。在高度的解像度为0.01μm的情况下，如果纵横间距为1μm，则离散化的取得的倾斜角度由小到大为0°、0.57°、0.81°、1.15°、1.28°、1.62°、1.72°、1.81°、…。这些倾斜角度中，从较小者到第三个表示在图11中。

另一方面，在高度的解像度同样为0.01μm的情况下，如果纵横间距为0.5μm，则离散化的倾斜角度从低到高为0°、1.15°、1.62°、2.29°、2.56°、3.24°、3.43°、3.62°、…。这些倾斜角度中，从较小者到第三个表示在图12中。如上所述，如果减小纵横间距，则导致倾斜角度小的区域中取得的值的离散化度（相邻的取得值的间隔的程 度）增大，低倾斜角区域的反映信息变得不清楚。另外，相反，如果纵横间距过大，则不能得到尺寸比纵横间距小的纹理所反映的倾斜角度信息。本发明的压花粗糙膜因为利用光的折射，所以纵横间距需要为可视光的波长（0.38～0.78μm）以上即1μm。本发明的散射膜的倾斜角度的研究中，使用了将高度方向的解像度设为0.01μm、纵横间距设为1μm的三维形状数据，但高度方向的解像度也可以比0.01μm小。

图6是使用从制作图1时的现有产品的三维形状数据（测量区域为500μm见方、纵横间距为0.5μm、高度精度为0.01μm，因此高度数据的数量为1001×1001个）中每隔一个数据去掉一个数据地修正为纵横间距1μm而得的数据（成为测量区域为500μm见方、纵横间距为1μm、高度精度为0.01μm，因此高度数据的数量为501×501个），求出界面的倾斜角度（倾斜角度数据），以等倾斜角线（倾斜角的等值线图）制作的图。图6按照倾斜角从大到小为橙色→黄色→黄绿色→浅蓝色→蓝色、且各色中较亮者倾斜角大的方式进行作图。因此，橙色或黄色的部分的界面倾斜角大，因此，例如，从压花背面垂直入射的光线以大的折射角度进行折射。另外，蓝色的部分的界面倾斜角小，因此，同样从压花背面垂直入射的光线的折射角小。

图7是使用从制作图3时的实施例的三维形状数据（测量区域为500μm见方、纵横间距为0.5μm、高度精度为0.01μm，因此高度数据的数量为1001×1001个）中每隔一个数据去掉一个数据地修正为纵横间距1μm而得的数据（成为测量区域为500μm见方、纵横间距为1μm、高度精度为0.01μm，因此高度数据的数量为501×501个），求出界面的倾斜角度（倾斜角度数据），以等倾斜角线（倾斜角的等值线图）制作的图。

倾斜角的计算如下所述进行实施。如图10所示，根据作为该高度数据的501行501列的二维矩阵数据（测量区域为500μm见方、纵横间距为1μm、高度精度为0.01μm的表面三维数据），将通过由在XY平面内彼此相邻的三个高度信息（三个矩阵元素）构成的三维空间的点来确定的虚拟平面（三角形）的倾斜度设为该处的界面的倾斜度（倾斜角度）。因此，由在呈正方形的XY平面内彼此相邻的4个点算出4个倾斜角（从4个点取3个点的组合数为4）。具体的计算为：进行由 三角形定义的两个向量的外积计算，求取虚拟平面的法线向量，将膜基材面与法线向量所成的角设为倾斜角。作为高度数据的二维矩阵数据为501行501列的矩阵，因此倾斜角度数据为1000行1000列的矩阵。

实际的计算使用C程序语言实行。表面的三维形状测量虽然通过自动对焦功能实现，有共焦点激光显微镜等，但如果倾斜角度大，则一般会得出明显错误的值，或者无法取得数据本身。这样的明显错误的数据不会用于倾斜角的计算。图15表示由C程序语言制作的源代码，用于根据以高度解像度为0.01μm、纵横间距为1μm、視野为500μm×500μm测量压花粗糙表面的三维形状而得的501×501个数据，计算微小区域的倾斜角度的频数分布。错误数据预先设为不可能有的值即-10000。此外，高度数据的单位以mm进行程序设计。

将程序算法以流程图的形式表示于图14中。首先，读取二维排列的高度数据，存储于存储器中。接着，确认1行1列、1行2列、2行1列、2行2列的元素中没有错误数据。如果有错误数据，则推移1列。即，进入1行2列、1行3列、2行2列、2行3列的元素的处理。如果没有错误数据，则计算从4点中选择3点的4种全部组合构成的4个虚拟平面的角度。计算出角度后存储于存储器中，再推移1列，反复进行同样的运算。在二维排列的高度数据为N行N列的情况下，列成为N时，使列返回到1列，并推移1行。当（N-1）行、（N-1）列的处理完成后，对于存储于存储器中的倾斜角度数据，以角度数据区间刻度为2.5°进行划分，对属于各数据区间的频数进行计数，将结果输出至文件。

本程序用来读取例如名为Ｍ01_raw01.txt这一文件的三维形状数据（为高度信息，501行501列的矩阵），输出名为result.txt的文件的倾斜角的频数分布。作为一例，将现有产品的光散射膜表面的500μm×500μm的范围的倾斜角的频数分布结果表示于下记表2中。表2中的倾斜角度数据的数据区间中，例如第1区间是指0°以上不足2.5°的数据区间。而且，在表2中从右数的第二列表示频数，将各数据区间的频数除以全部的区间的频数的总和（参照最下段）后再乘以100而得到的结果为频度（%）。这样，本申请说明书中的频度是指倾斜角 度数据的各数据区间的频数相对于全数据区间（0～90度）的频数的总和的比率。

[表2]

图8表示通过上述方法求出的微小区域的光学的界面的倾斜角集团的存在频度（直方图）。数据区间以0°开始、以2.5°刻度进行设定。具体而言，倾斜角度从低到高设为0°以上不足2.5°的频度、2.5°以上不足5.0°的频度、5.0°以上不足7.5°的频度、7.5°以上不足10°的频度、10°以上不足12.5°的频度、12.5°以上不足15°的频度、15°以上不足17.5°的频度、17.5°以上不足20°的频度、20°以上不足22.5°的频度、22.5°以上不足25°的频度、25°以上不足27.5°的频度、27.5°以上不足30°的频度、30°以上不足32.5°的频度、32.5°以上不足35°的频度、35°以上不足37.5°的频度、37.5°以上不足40°的频度、40°以上不足42.5°的频度、42.5°以上不足45°的频度。关于45°以上，实质上存在频度接近0，因此设为不评价的数据区间。

压花粗糙表面的三维形状数据因为按高度解像度为0.01μm、纵横间距为1μm取得，所以通过计算求出的倾斜角度也离散化。如图13所示，0°～0.29°的范围的倾斜角用0°代表，0.29°～0.69°的范围的倾斜角用0.57°代表，0.69°～0.98°的范围的倾斜角用0.81°代表。纵横的间距固定在1μm，因此，通过决定由高度方向的分解能为0.01μm的测量装置得到的高度数据的数值（例如，将现实高度0.015μm决定为0.01μm还是决定为0.02μm），在作为上述范围的交界处的0.29°或0.69°或0.98°附近的倾斜角是代表比自身小的值还是代表比自身大的值考虑为随机事件。因此，在直方图制作时，如果将数据区间的刻度设置得过小，则不能无视向本来应该有的数据区间的任一个相邻的区间聚集的现象。低倾斜角度的区域因为离散化度大，所以特别会成为问题。本发明的实施例及现有产品的压花表面的倾斜角中小的成分多，因此该方面特别会成为问题。另外，如果比2.5°大，则有可能不能掌握倾斜角分布的特征。考虑到以上情况，本实施例中，将数据区间的刻度设为2.5°。

关于图8所图示的现有产品及本发明品，在同一批次样品中，改变500μm见方的场所重复进行测量，由各自的测量区域的同一数据区间的频数的总和制作直方图，进行测量直至直方图的轮廓渐近（收敛）。具体而言，分别对500μm见方进行10点测量，确认出渐近（收敛）。

图8中的现有产品（粗糙雾度45%）和现有产品（粗糙雾度55%）是指现有产品的粗糙雾度的规格的上限制品及下限制品。即，如果在红条和蓝条表示的各数据区间中的上述频度（各数据区间的频数相对于全数据区间的频数的总和的比率、比例）的收敛值的上限值及下限值之间包含实施例的膜的频度的收敛值，则可以说该实施例的膜具备良好的光学（配光）特性。如果是这样的实施例的膜，可作为产品出厂，可作为液晶电视背光源光学膜使用于工业。此外，图8中的各数据区间的3个条形从左开始表示现有产品（粗糙雾度45%）、现有产品（粗糙雾度55%）和实施例。

如果将倾斜角频度的产品范围（粗糙雾度值在45%以上55%以下为产品规格内）以倾斜角度的直方图的频度进行数值表示，则大致为以下表3所示，如果各倾斜角度数据区间中的频度落入以下范围，则可以说具备预定的等级的良好的光学特性。

[表3]

图8中的实施例包含于上述频度的范围，继承了本申请人的现有 产品的优异的光学特性。图8中的实施例为存在于上述频度的范围内的一例。可以说本申请发明的实施品是各自的频度的值落入上述数值范围的产品。

另外，包含现有产品在内，作为本申请发明的实施品的特征，举出倾斜角度32.5°以上的数据区间中频度为0.5%以下（参照表3的第14区间（区间番号14）以下）。如图9所示，相对于从压花粗糙背面垂直入射的光线，满足PC（折射率1.58）/空气（折射率1.0）的界面上的全反射条件的界面的倾斜角度为39.3°（上述折射率是钠d线的波长587.6nm的折射率）。该倾斜角度以上的倾斜角成分反射、递归，其结果，导致全光线透射率的降低。因此，优选涉及全反射的该周边以上的倾斜角度成分少。

以上，如项目“眩光的降低”和“现有产品的光学特性的继承”中所说明，通过由RSm值进行的纹理的大小的管理、和由压花粗糙花纹的微小区域的倾斜角度的频度分布进行的管理，能够规定出继承了现有产品的膜的良好的光学特性且眩光少的新型粗糙膜。另外，至此，作为不均匀的纹理的评价法，虽然仅通过Ra（算术平均高度）、Ry（最大高度）、Rz（十点平均高度）、RSm（粗糙度曲线元素的平均长度）等的几何学一方面进行评价，但通过实现所谓将由倾斜角度分布决定的不均匀纹理格式化（定式化）的、对膜表面形状进行三维测量及规定的新的手法，可定义能够保证充分的光学特性的、不均匀纹理的光学膜的表面形状。

实施例

以下举出实施例对本发明进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。本发明的实施例的光散射膜的制造方法如下所述。

（1）实施例的光散射膜的制造

通过换气脱气式50mm单轴挤压机和Ｔ铸模将聚碳酸酯树脂（商品名：Iupilon S-3000（产品型号，ユーピロンS-3000）、三菱工程塑料（株）制）在290℃熔融挤压。利用直径202mm的硅橡胶制第一冷却辊和压花加工后的直径400mm的金属性第二冷却辊夹紧被挤压后的熔融膜。夹口直线上压强为230N/cm。接着，将压花花纹赋予膜表面进行冷却，进一步，通过表面为镜面的金属性第三冷却辊，一边利用牵 引辊牵引，一边形成厚度130μm的单面压花粗糙膜。这时，第一冷却辊的温度为65℃，第二冷却辊的温度为145℃，第三冷却辊的温度为130℃，冷却辊的速度为10m/min。

得到的实施例的光散射膜的特性的评价方法如下所述。

（2）全光线透射率、雾度

使用株式会社村上色彩技术研究所公司制雾度仪HＭ-150进行测量。

（3）配光特性

使用株式会社村上色彩技术研究所公司制配光曲线仪GＰ-200进行测量。

（4）膜表面的三维形状测量、粗糙度曲线元素的平均长度RSm

使用三鹰光器株式会社制非接触三维测量装置NH-3N进行测量。此外，本装置的高度方向的解像度固定为0.01μm。

等高线的确认和光线追踪计算中，设纵横间距为0.5μm。

倾斜角度的计算中，设纵横间距为1.0μm。

（5）光线追踪計算

使用Optical Reserch Associates社制照明设计解析软件LightTools实施计算。

接着，通过上述的评价方法测量的实施例的光散射膜的特性如以下表4所示，在上述的图8中，也作为实施例表示。该实施例中的各数据区间的频度均为表3所示的范围内的值，因此，确认了实施例的光散射膜具备良好的光学特性。

[表4]

另外，关于膜表面的粗糙度曲线元素的平均长度RSm，实施10个部位的测量，确认了通过将其中任一个的测量长度均取值至50mm为止时，值向大致50μm收敛。

使用折射率匹配液和玻璃板从光学上消除膜背面的压花花纹（具有橡胶弹性的第一冷却辊表面的纹理的转印），由LED光源从背面进行照明，并对眩光进行了评价，结果未确认出眩光。

Claims (1)

1.一种聚碳酸酯制的光散射膜，其具有由于不规则的三维表面形状使光折射散射的功能，该光散射膜的特征在于：

膜表面的粗糙度曲线元素的平均长度RSm的值在70μm以下的范围内，所述粗糙度曲线元素的平均长度RSm依据2001年版的JIS B 0601，以截止值为0.8mm的条件进行测量，

使用以膜面内即XY方向上的间距为1μm、膜厚度方向即Z方向上的间距为0.01μm以下的方式测量出的表面的三维形状数据，将由在XY平面上彼此相邻的3点确定的虚拟平面的法线向量与膜基材面的法线向量所成的角度作为该虚拟平面的倾斜角度，从所述三维形状数据得到该虚拟平面的倾斜角度数据，对于所述倾斜角度数据，将数据区间以2.5°为刻度进行划分时的属于各数据区间的频数相对于全部数据区间的频数的总和的百分比以单位％表示来作为频度时，

该频度的根据大面积数据得到的收敛值如下所示：

在数据区间为0°以上不足2.5°时，为9％以上16％以下，

在数据区间为2.5°以上不足5.0°时，为18％以上28％以下，

在数据区间为5.0°以上不足7.5°时，为21％以上24％以下，

在数据区间为7.5°以上不足10.0°时，为14％以上18％以下，

在数据区间为10.0°以上不足12.5°时，为8％以上13％以下，

在数据区间为12.5°以上不足15.0°时，为4％以上8％以下，

在数据区间为15.0°以上不足17.5°时，为2％以上5％以下，

在数据区间为17.5°以上不足20.0°时，为1％以上3％以下，

在数据区间为20.0°以上不足22.5°时，为2％以下，

在数据区间为22.5°以上不足25.0°时，为2％以下，

在数据区间为25.0°以上不足27.5°时，为1％以下，

在数据区间为27.5°以上不足30.0°时，为1％以下，

在数据区间为30.0°以上不足32.5°时，为1％以下，

在数据区间为32.5°以上不足35.0°时，为0.5％以下，

在数据区间为35.0°以上不足37.5°时，为0.5％以下，

在数据区间为37.5°以上不足40.0°时，为0.3％以下，

在数据区间为40.0°以上不足42.5°时，为0.2％以下，

在数据区间为42.5°以上不足45.0°时，为0.1％以下。