KR100679222B1

KR100679222B1 - 이방성 광확산 점착층, 이방성 광확산 점착적층체, 및이방성 광확산 점착적층체를 갖는 조명 장치

Info

Publication number: KR100679222B1
Application number: KR1020057008551A
Authority: KR
Inventors: 토시히로 나카지마; 켄사쿠 히가시
Original assignee: 가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2007-02-05
Also published as: US20060014085A1; KR20050074610A; TW200500739A; WO2004044629A1

Abstract

점착제, 상기 점착제와 굴절률이 다른 침상필러를 함유함과 동시에 상기 침상필러가 대체로 동일한 방향으로 배향하여 분산된 이방성 광확산 점착층이다. 상기 침상필러는 무색 또는 백색인 것이 바람직하다. 이방성 광확산 점착층을 복수 중첩하여 접착하여 이방성 광확산 점착적층체를 형성할 수 있다. 이방성 광확산 점착층 및 이방성 광확산 점착적층체는 액정표시장치의 백라이트 등의 조명장치로서 적절하게 이용할 수 있다.

이방성 광확산 점착층, 이방성 광확산 점착적층체, 조명장치, 침상필러, 액정표시장치 백라이트

Description

이방성 광확산 점착층, 이방성 광확산 점착적층체, 및 이방성 광확산 점착적층체를 갖는 조명 장치{ANISOTROPIC LIGHT DIFFUSION ADHESIVE LAYER, ANISOTROPIC LIGHT DIFFUSION ADHESIVE LAMINATED ASSEMBLY, AND ILLUMINATION DEVICE INCORPORATING ANISOTROPIC LIGHT DIFFUSION ADHESIVE LAMINATED ASSEMBLY}

본 발명은, 액정표시장치의 백라이트 등의 조명장치에 이용하여 매우 적합한 이방성 광확산 점착층, 이방성 광확산 점착적층체, 다층시트, 광학적층체 및 조명 장치에 관한 것이다.

액정표시장치에는 각종 광학소자가 사용되고 있어 예를들면, 백라이트 등에는, 광반사소자, 광확산소자, 프리즘소자, 편광소자 등이 널리 이용되고 있다. 이들 광학소자 중, 광확산소자로서는, 필름 기재 중에 기재와 다른 굴절률을 가지는 필러(filler)를 함유시킨 것이나, 레플리카법에 의해 필름표면의 수지층에 다수의 미세한 요철을 형성한 것, 투명필름 위에 필러를 함유하는 도료를 도공(塗工)한 것 등이 알려져 있다. 종래의 광확산 소자에 있어서는, 가는 직선광을 수직 입사시키면 투과광이 등방적으로 확산되어 투과광을 흰종이 등에 투사하면 광상(光像)이 원형 상태를 나타내는 것이 일반적이었다.

최근, 광확산 소자로서 투과광이 등방적이 아닌 특정 방향으로 치우쳐 확산 되는 이방성 광확산 소자가 제안되고 있다. 이방성 광확산 소자의 투과광을 투사하였을 경우, 얻을 수 있는 광상은 원형 상태가 아닌 직선상태나 타원형상 등으로 나타난다.

이러한 이방성 광확산 소자로는, 예를들면 이하의 것 들이 개시되고 있다.

특개소59-176734호 공보 및 특개평8-327805호 공보에는, 섬유상 입자 또는 침상(針狀) 입자를 기재 중으로 분산하고, 한 방향으로 배향시킨 투사 스크린이 개시되어 있다.

특개2001-249205호 공보에는, 바인더 안에 섬유상 광확산제를 대체로 평행하게 분산한 이방성 확산층을 기재층 상에 구비한 광확산 시트가 개시되어 있다.

특개평2-199444호 공보, 특개평4-314522호 공보, 및 특개평9-311205호 공보에는 투명 매트릭스 안에 이와는 다른 굴절률의 봉상(棒狀) 수지를 동일 방향으로 배향 분산시켜서 이루는 투사 스크린이나 광확산성 시트가 개시되어 있고, 이들은 굴절률이 다른 해도(海島)구조의 수지조성물을 연신가공 처리하여 섬에 해당하는 수지 미립자를 봉상에 변형·배향시키는 것에 의하여 제조된다는 것이 기재되어 있다.

특개2002-98810호 공보에는, 섬유상 입자나 수지 미립자 대신에 봉상의 기포를 시트 면과 평행하게 또한 한 방향으로 배향시킨 이방성 확산시트가 개시되어 있다.

특개평10-119125호 공보에는, 열가소성고분자 수지필름을 일축 연신하는 조건을 제어하여, 필름 표면에 연신 방향과는 수직 방향으로 늘어진 홈을 만드는 투 과광 산란성 제어필름의 제조방법이 개시되어 있다.

그 밖에, 표면 릴리프 홀로그램 기술에 의하여, 광의 확산 방향이나 투사상(投射像)의 형상을 정밀하게 제어 하는 예도 다수 개시되어 있다.

종래 제안된 이방성 광확산 소자에 있어서는, 수지시트를 연신 가공 처리하여 제조하는 것이 많았다. 때문에, 대형 설비와 고도의 제조기술이 필요하고, 투과광의 이방성 정도나 두께가 다른 품종의 소량생산의 대응에는 어려움이 있었다.

그런데, 액정표시장치용의 광학소자에는, 점착제에 의하여 점착되어 액정표시장치에 조립되는 것이 있지만, 종래 이러한 용도에는 투명한 아크릴계 점착제가 널리 사용되고 있었다. 그리고, 아크릴계 점착제로 된 점착층 중에, 점착제와는 다른 굴절률을 가지는 미립자를 분산시키는 것에 의하여 광확산 기능을 발현시킨 광확산 점착층이 특표평11-508622호 공보나 특개평11-223712호 공보 등에 개시되어 있다.

이러한 광확산 점착층은 제조가 비교적 용이하고 두께 조정도 용이하다. 그렇지만, 종래 제안된 광확산 점착층의 광확산기능은 등방적인 것이고, 이방성을 나타내는 것은 보고되지 않았다.

본 발명은 상기의 문제점을 감안하여, 이방성 광확산기능과 점착기능을 겸한 이방성 광확산 점착층 및 이를 이용한 적층체나 조명장치, 한층 더 나아가 이방성 광확산기능과 점착기능을 겸한 이방성 광확산 점착적층체, 및 이를 이용한 다층시트, 광학적층체나 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 점착제와 상기 점착제와 굴절률이 다른 침상필러와를 포함하는 이방성 광확산 점착층에 있어서 상기 침상필러가 대체로 동일방향으로 배향하여 분산된 이방성 광확산 점착층을 제공한다.

본 발명은 또 상기 본 발명의 이방성 광확산 점착층을 구비한 적층체를 제공한다.

본 발명의 적층체는 액정표시장치나 액정표시장치용의 백라이트 등의 각종 광학장치에 적합하게 이용된다.

본 발명은 또 상기 본 발명의 이방성 광확산점착층을 구비한 조명장치를 제공한다. 보다 구체적으로는 상기 조명장치는 광원, 도광판, 광반사소자를 필수 구성부재로 구비하고 광확산소자, 프리즘소자, 편광소자, 위상차소자, 시야각 확대소자를 임의 구성부재로 구비하고 도광판, 광반사소자, 광확산소자, 프리즘소자, 편광소자, 위상차소자, 시야각 확대소자로부터 선택된 한 쌍의 광학소자에 본 발명의 이방성 광확산점착층이 협지되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명은 또 점착제를 함유하는 점착층을 2층 이상 갖는 점착적층체에 있어서 적어도 1층의 점착층이 상기 점착제와 굴절률이 다른 침상필러를 함유 함과 동시에 상기 침상필러가 대체로 동일한 방향으로 배향된 점착적층체를 제공한다.

본 발명은 또 상기 이방성 광확산 점착적층체과 2개의 면을 갖는 투명기체를 구비한 다층시트에 있어서 상기 이방성 광확산 점착적층체가 상기 투명기체의 적어도 한쪽 면 위에 설치된 다층시트를 제공한다.

본 발명은 또 상기 이방성 광확산 점착적층체와 세파레이터를 구비하고 또한 광반사소자, 광확산소자, 프리즘소자, 편광소자, 위상차소자, 시야각 확대소자로부터 선택되는 광학소자를 구비한 광학 적층체에 있어서 상기 광학소자 상에 상기 이방성 광확산 점착적층체와 상기 세파레이터가 순차로 적층된 광학적층체를 제공한다. 상기 광학적층체는 액정표시장치나 액정표시장치용의 백라이트 등의 각종 광학장치에 잘 이용된다.

본 발명은 또 상기 본 발명의 이방성 광확산 점착적층체를 구비한 조명장치를 제공한다. 보다 구체적으로는 상기 조명장치는 광원, 도광판, 광반사소자를 필수 구성부재로 구비하고 광확산소자, 프리즘소자, 편광소자, 위상차소자, 시야각 확대소자를 임의 구성부재로 구비하고 도광판, 광반사소자, 광확산소자, 프리즘소자, 편광소자, 위상차소자, 시야각 확대소자로부터 선택된 한 쌍의 광학소자에 본 발명의 이방성 광확산 점착적층체가 협지되어 있는 것이 바람직하다.

제 1 도는, 본 발명의 이방성 광확산 점착층체의 일례를 나타내는 단면도.

제 2a 도 및 제 2b 도는, 본 발명의 이방성 광확산 점착층의 이방성 광확산 메커니즘을 설명하기 위한 도에 있어서, 이방성 광확산 점착층이 침상필러를 함유할 때의 도면.

제 3a 도 및 제 3b 도는, 본 발명의 이방성 광확산 점착층의 이방성 광확산 기구를 설명하기 위한 도에 있어서, 이방성 광확산 점착층이 침상필러 및 구상 필러를 함유할 때의 도면.

제 4a 도 및 제 4b 도는, 2매의 적층체를 침상필러의 배향방향이 서로 직교 하도록 래미네이트하여 작성한 이방성 광확산 점착적층체에 의한 광확산 상태를 성명하는 도면.

제 5a 도 및 제 5b 도는, 침상필러 대신에 구상 필러를 이용한 광확산 점착층에서는 이방성 광확산 기능을 발현하지 못하는 이유를 설명하기 위한 도면.

[실시예]

이하, 본 발명에 대하여 상세히 기술한다.

［이방성 광확산 점착층］

본 발명의 이방성 광확산 점착층은, 점착제와, 상기 점착제와 굴절률이 다른 침상필러를 함유함과 동시에, 상기 침상필러가 대체로 동일 방향에 배향하여 분산되는 것을 특징으로 한다.

단, 본 발명의 이방성 광확산 점착층에 있어서, 침상필러는, 본 발명의 목적인 이방성 확산기능을 발현할 수 있을 정도로 배향하고 있으면 좋고 반드시 모든 침상필러가 정확하게 배향될 필요는 없다.

[이방성 광확산 점착적층체]

본 발명의 이방성 광확산 점착적층체는 점착제를 함유하는 점착층을 2층 이상 갖는 점착층체에 있어서, 적어도 1층의 점착층이 점착제와 굴절률이 다른 침상필러를 함유함과 동시에 상기 침상필러가 대체로 동일 방향으로 배향되어 분산되어 있는 것을 특징으로 한다.

단, 본 발명의 이방성 광확산 점착적층체에 있어서 침상필러는 본 발명의 목적인 이방성 확산기능을 발현할 수 있을 정도로 배향하면 되고 반드시 모든 침상필 러가 정확하게 배향될 필요는 없다.

본 발명에 있어서 이방성 광확산을 나타내는 것은 점착적층체 중에서도 배향한 침상필러를 함유하는 점착층(이방성 광확산 점착층)이다.

제2a도 및 제2b도에 준하여, 본 발명의 이방성 광확산 점착층에 의한 이방성 광확산 기구에 대하여 간단하게 설명한다. 제2a도는, 본 발명의 이방성 광확산 점착층 및 이것에 가는 직선광을 수직 입사시켰을 때의 투과광의 확산상태를 모식적으로 나타낸 도면이고, 제2b도는, 본 발명의 이방성 광확산 점착층의 투과광의 투사상을 모식적으로 나타낸 도면이다. 더불어 제2a도 및 제2b도에서는, 편의상, 침상필러의 장축방향을 x축, 이방성 광확산 점착층의 면을 xy 평면, 이방성 광확산 점착층의 두께 방향을 z 축으로 하고 있다.

제2a도 및 제2b도에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 이방성 광확산 점착층에 직선광을 수직 입사시키면, 입사광은 점착제와 다른 굴절률을 가지는 침상필러의 표면에서 굴절된다. 그 결과, 침상필러의 장축방향과 직교하는 면이나 그 근방에의 광확산량이 늘어나게 되어, 확산광은 이방성을 나타낸다. 즉, 투과광의 투사상은 침상필러의 장축방향과 직교하는 방향으로 신장하는 타원 형상이 된다.

또한 침상필러 대신에, 구상 필러나 부정형 필러를 이용한 광확산 점착층에서는, 제5a도 및 제5b도에 나타낸 바와 같이, 입사광은 구상 필러의 표면에서 등방적으로 확산하게 되어, 이방성을 나타내지 않는다.즉, 투과광의 투사상은 원형 상태가 된다.

본 발명의 이방성 광확산 점착적층체는 상술의 이방성 광확산을 나타내는 점 착층만이 아니라 그 점착층과는 다른 기타 광학특성을 갖는 점착층을 조합시킬 수가 있다. 그리고, 여러 가지의 광학특성을 발현시킬 수가 있다.

예를들면, 제1도에 나타낸 바와 같이 배향한 침상필러를 함유하는 점착층(11)과, 점착층(11)과는 다른 그 밖의 광학특성을 갖는 점착층(12)을 갖는 이방성 광확산 점착적층체(10)로서 이하와 같은 것을 들 수 있다.

1. 배향한 침상필러를 함유하는 점착층(A)과, (A)와는 다른 방향으로 배향한 침상필러를 함유하는 점착층(B)를 적층한 것.

2. 배향한 침상필러를 함유하는 점착층(A)과, 비침상필러를 함유하는 점착층(C)를 적층한 것.

3. 배향한 침상필러를 함유하는 점착층(A)과, 무배향의 침상필러를 함유하는 점착층(D)를 적층한 것.

4. 배향한 침상필러를 함유하는 점착층(A)과, 침상필러 및 비침상필러를 함유하지 않는 점착층(E)를 적층한 것.

5. 배향한 침상필러를 함유하는 점착층(A)과, 상기(B)~(E)로부터 선택 된 2개 이상의 점착층을 적층한 것.

또 배향한 침상필러를 함유하는 점착층 중에, 또한 비침상필러를 함유시킬 수도 있다.

또한 점착층은 3층 이상이라도 좋다. 점착층이 3층 이상인 이방성 광확산 점착적층체로는 예를들면 적어도 2층의 점착층에 대체로 동일 방향으로 배향된 침상필러가 포함되어 있어 각각의 점착층이 3층 이상이라도 적어도 1층의 점착층이 비침상필러를 함유하여도 좋고 무배향의 침상필러를 포함하여도 좋다.

이하, 본 발명의 이방성 광확산 점착층의 구성에 관하여 상술한다.

(점착제)

사용할 점착제를 특별히 한정하지 않지만, 본 발명의 이방성 광확산 점착층을 액정표시장치나 액정표시장치용의 백라이트 등에 사용하는 경우, (a) 광학적 투명성이 높을 것, (b) 이방성 광확산 점착층을 형성하는 기재(예를들면, 편광판의 보호필름인 TAC 필름 등 )와 가까운 굴절률을 가질 것, (c) 편광소자 용의 점착제등으로서 신뢰성이 높고 실적이 많을 것, (d) 비교적 염가일 것 등의 요건을 갖추는 것이 바람직하다. 이러한 요건을 갖춘 것으로서는 아크릴계 점착제 등을 들 수 있다.

아크릴계 점착제의 주성분으로는, 아크릴산 및 그의 에스테르, 메타크릴산 및 그의 에스테르, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴 등의 아크릴 모노머의 단독중합체 혹은 이들의 공중합체, 상기 아크릴 모노머의 적어도 1종과, 초산비닐, 무수말레인산, 스티렌 등의 비닐 모노머와의 공중합체 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 점착성을 발현하는 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2－에틸헤키실 아크릴레이트 등의 주 모노머와 응집력 성분이 되는 초산비닐, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 스티렌, 메타크릴레이트 등의 모노머와 점착력을 향상시켜 가교화 기점을 부여하는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 무수말레인산, 히드록실에틸메타크릴레이트, 히드록실프로필메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트, 메티올아크릴아미드, 그리시지르메타크리레이트등의 관능기 함유 모노머 등으로 되어 있는 공중합체에 있어서, 글래스 전이점(Tg)이 -60 ∼ -15℃의 범위에 있고, 질량 평균분자량이 10만~200만의 범위에 있는 것이 매우 바람직하다.

아크릴계 점착제에는 상기 주성분 이외, 필요에 따라서, 금속킬레이트계, 이소시아네이트계, 에폭시계 등의 가교제를 1종, 혹은 2종 이상 배합할 수도 있다.

또, 아크릴계 점착제로서는, 말단이나 측쇄에 아크릴기를 가지는 올리고머와 아크릴계모노머에 광중합 개시제 등을 배합하여 이루어지고, 기재 상에 도공한 후, 자외선 등을 조사하는 것으로써 도공층이 점착화한 것을 이용할 수도 있다.

사용할 아크릴계 점착제는, 혼탁함이나 착색이 없고 투명성이 높은 것이 바람직하고, 그 굴절률은 1.45~1.55인 것이 바람직하다. 또한 본 명세서에 있어서, 점착층의 굴절률은, JIS K－7142(1996)에 기재되어 있는 A법에 준하여 측정하는 것으로 한다.

또, 본 발명의 이방성 광확산 점착층에 있어서는, JIS－Z－0237(1980)에 준하는 180°박리강도가 100~2000g/25 mm 의 범위가 되도록, 점착력이 조정되는 것이 실용상으로 바람직하다. 180°박리강도가 100g/25 mm 미만에서는, 내환경성이 불충분하게 되고, 특히 고온 고습시에 박리가 생길 우려가 있고, 반대로 2000g/25 mm 초과에서는 재부착이 곤란하며, 재부착이 된다고 하여도 박리부분에 점착제가 남을 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다.

(침상필러)

본 발명에 사용되는 침상필러는, 점착제와 굴절률이 달라서, 침상(섬유상을 포함한다)을 나타내는 고에스펙트비의 필러라면 특히 한정되지 않지만, 본 발명의 이방성 광확산 점착층을 액정표시장치나 액정표시장치용의 백라이트 등에 이용할 경우, 투과광의 착색을 막기 위하여, 무색 또는 백색인 것이 바람직하다.

구체적으로는, 산화티타늄, 산화지르코늄, 산화아연 등의 금속산화물, 베이마이트, 붕산알루미늄, 규산칼슘, 염기성황산마그네슘, 탄산칼슘, 티탄산칼륨 등의 금속화합물, 글래스, 합성수지 등으로 이루어진 침상 또는 섬유상의 것이 매우 적합하게 사용되어진다.

침상필러의 사이즈로서는, 장직경이 2∼5000μm, 단직경이 0.1∼20μm인 것이 바람직하고, 장직경이 10∼300μm, 단직경이 0.3∼5μm인 것은 더욱 바람직하다. 장직경이 2μm 미만 혹은 5000μm 초과에서는, 점착층 중에 침상필러를 양호하게 분산·배양시키는 것이 곤란하고, 이방성 광확산 기능을 안정하게 발현시킬 수 없게 될 우려가 있어 바람직하지 못하다. 한편, 단직경이 0.1μm 미만에서는, 침상필러를 바람직하게 분산·배양시키는 것이 곤란할 뿐 아니라, 광확산 기능이 저하할 우려가 있고, 단직경이 20μm 초과에서는, 확산광이 강하게 번쩍이기 때문에 바람직하지 못하다.

(비침상필러)

본 발명에서 사용하는 비침상필러는, 점착제와 굴절률이 달라서, 침상이 아닌 것이라면 특별히 제한받지 않고, 예를 든다면, 구상 필러, 부정형 필러 등을 들 수 있다. 이 비침상필러는, 침상필러와 동일한 이유에서, 무색 또는 백색인 것이 바람직하다.

구체적으로 구상 필러로서는, 아크릴수지, 폴리스티렌수지, 스티렌-아크릴 공중합체수지, 폴리에틸렌수지, 에폭시수지 등의 수지미립자가 매우 적절하게 사용된다.

또 부정형 필러로서는, 실리카, 탄산칼슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 그레이, 탈크, 이산화티타늄 등의 무기계백색안료를 들 수 있다. 또한 본 발명에서 말하는 부정형 필러란, 기존의 침상이나 구상을 가리키지 않는다는 의미이고, 일정한 결정형을 가지고 있어도 실질적으로 점착층 중에서 배향할 수 없고, 때문에 확산 이방성에 기여하지 못하는 것을 나타낸다.

이러한 비침상필러를 또한 함유하는 경우에는, 침상필러와의 비율을 바꾸는 것에 의하여 침상필러만 함유하는 경우와 비침상필러만 함유하는 경우와의 사이에 광확산 성능을 임의로 발현시킬 수 있다.

비침상필러의 입자직경(JIS B9921)은, 통상 0.1~20.0μm, 바람직하게는 1.0~10.0μm, 보다 바람직하게는 0.5~10μm 의 범위이다. 입자직경이 0.1μm 를 밑돌게 되면, 광확산성이 저하할 수 있고, 입자 직경이 20.0μm 를 웃돌게 되면, 확산광이 강하게 번쩍이기 때문에 바람직하지 못하다.

본 발명에서는 점착제와 침상필러 및 비침상필러와의 굴절률에 차이가 있는 것이 필수이지만, 바람직한 광확산 기능을 발현시키기 위해서는, 굴절률 차가 0.01이상인 것이 바람직하고, 0.05 이상인 것은 더욱 바람직하다. 또한 본 명세서에 있어서, 이들 필러의 굴절률은, JIS K－7142(1996)에 기재하고 있는 B법에 준하여 측정하는 것으로 한다.

본 발명의 이방성 광확산 점착층 중에 있어서의 침상필러의 함유량은 특별히 한정되지 않고, 원하는 광학특성이나, 침상필러의 사이즈나 비중, 점착제와 침상필러와의 굴절률 차등에 따라서 적절하게 설계되지만, 0.1~50.0 질량%인 것이 바람직하고, 5~45 질량%인 것은 더욱 바람직하다. 침상필러의 함유량이 0.1 질량% 미만에서는 광확산성이 불충분하게 될 우려가 있고, 50.0 질량% 이상에서는 점착력이 저하하여 박리를 일으킬 우려가 있기 때문에 바람직하지 못하다.

또, 비침상필러를 함유하는 경우에는, 상기와 같은 이유에서, 침상필러와 비침상필러와의 합의 함유량이 0.1~50.0 질량%인 것이 바람직하다.

본 발명의 이방성 광확산 점착층의 두께는 특별히 한정하지 않지만, 1~50μm 인 것이 바람직하고, 10~30μm 인 것은 더욱 바람직하다. 이방성 광확산 점착층의 두께가 1μm 미만에서는, 충분한 점착력이나 이방성 광확산 기능을 발현할 수 없게 될 우려가 있고, 50μm 이상에서는, 광학특성의 진일보한 향상효과를 가질 수 있다.

[이방성 광확산 점착층의 제조 방법］

이하, 본 발명의 이방성 광확산 점착층의 제조 방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 이방성 광확산 점착층은, 예를들면, 점착제 중에 침상필러 및 필요에 따라서 비침상필러를 분산시킨 필러함유 점착조성물을 조제하고, 이를 이형시트나 각종 광학소자 등의 기재 상에 도공한 후, 용제를 건조 제거하고, 그 위에 이형시트나 각종 광학소자를 래미네이트하고, 또한 필요에 따라서 점착제 성분의 경화 또는 안정화를 위하여 실온 혹은 30~60℃ 정도의 온도 환경에서 1일~2주 정도 큐어하는 것으로서 용이하게 제조할 수 있다.

일반적으로, 아크릴계 점착제등의 점착제는, 초산에틸, 아세톤, 메틸에틸케톤, 톨루엔 등의 용제를 포함시킨 상태로 시판되고 있지만, 필러함유 점착조성물의 조제에 있어서는, 젖는성질, 레벨링성, 건조성 등의 도공적성을 향상시키기 위하여, 상기 용제 이외에, 필요에 따라서는 초산부틸, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 용제를 첨가하여도 좋다.

또, 침상필러의 점착제 중에의 분산성을 향상하기 위하여, 미리 필러표면에 유지류, 계면활성제, 시란커플링제 등의 분산성 향상제를 작용시켜, 필러표면을 개질시켜 두어도 좋다. 더욱 이러한 분산성 향상제는, 침상필러의 표면에 부착시키는 대신에, 필러함유 점착조성물에 배합할 수도 있다. 침상필러의 점착제 내로의 분산은, 디스퍼, 아지타, 볼밀, 아트라이터 등의 각종 혼합·교반장치, 분산장치 등을 사용하여 실시할 수 있다.

또, 필러함유 점착 조성물에는, 필요에 따라서는 착색염료, 형광염료, 증점제, 계면활성제, 레벨링제 등을 첨가할 수도 있다.

조제한 필러함유 점착조성물은, 기재에 도공하기 전에 미리 탈포하여 두는 것이 바람직하다. 필러함유 점착조성물의 도공은, 예를들면, 리버스코터, 댐코터, 콤마코터, 다이코터, 닥터바코터, 그라비아코터, 마이크로그라비아코터, 롤코타등의 코터를 사용하여 실시할 수 있다.

필러함유 점착조성물을 도공할 때는 , 필러함유 점착조성물에 작용하는 전단력에 의하여 각 침상필러는 그 장축이 대부분 도공방향으로 하도록 배향하기 때문에, 침상필러가 대체로 동일한 방향으로 배향하여 분산된 본 발명의 이방성 광확산 점착층을 비교적 용이하게 제조할 수 있다. 또한 침상필러의 배향의 정도는, 침상필러의 사이즈나, 필러함유 점착조성물의 점도, 도공방식, 도공속도 등에 의하여 조정할 수 있다. 또, 형성된 이방성 광확산 점착층의 두께는, 필러함유 점착조성물의 도공두께나, 필러함유 점착조성물 안의 용제량 등에 의하여 용이하게 조정할 수 있다.

본 발명에 의하면, 점착제 중에, 점착제와 굴절률이 다른 침상필러를 대체로 동일한 방향으로 배향 분산시키는 구성을 채용하였기 때문에, 이방성 광확산기능과 점착기능을 겸한 이방성 광확산 점착층을 제공할 수 있다.

본 발명의 이방성 광확산 점착층은, 상술한 바와 같이, 필러함유 점착조성물을 조제하고, 이것을 도공·건조하는 것으로서 비교적 용이하게 제조할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 이방성 광확산 점착층에 있어서는, 침상필러의 배향의 정도나 침상필러의 사이즈 등에 의하여, 투과광의 이방성 정도를 조정할 수 있어 매우 바람직하다. 또, 본 발명의 이방성 광확산 점착층에 있어서는, 필러함유 점착조성물의 도공두께나, 필러함유 점착조성물 내의 용제량 등에 의하여, 두께를 용이하게 조정할 수 있어 매우 바람직하다.

본 발명의 이방성 광확산 점착층은, 액정표시장치나 액정표시장치용의 백라이트 등의 각종 광학장치에 매우 적절하게 이용할 수 있다.

［적층체］

본 발명의 이방성 광확산 점착층을 액정표시장치나 액정표시장치용의 백라이트 등의 각종 광학장치에 이용할 때는 적층체의 형태로 조합할 수 있다.

본 발명의 이방성 광확산 점착층을 갖춘 적층체의 구체적인 형태로서는,

(1) 세파레이터상에, 본 발명의 이방성 광확산 점착층이 형성된 것,

(2) 한 쌍의 세파레이터에, 본 발명의 이방성 광확산 점착층이 협지된 것,

(3) 광반사소자, 광확산소자, 프리즘소자, 편광소자, 위상차소자, 시야각확대소자로부터 선택되는 광학소자 상에, 본 발명의 이방성 광확산 점착층과 세파레이터가 순차로 적층된 것,

(4) 도광판의 광출사면과 반대면 상에, 본 발명의 이방성 광확산 점착층과 광반사소자가 순차적으로 적층된 것,

(5) 도광판의 광출사면에 본 발명의 이방성 광확산 점착층이 형성되어 상기 이방성 광확산 점착층 상에 광확산소자 및/또는 프리즘소자를 구비한 것,

(6) 광확산소자와 본 발명의 이방성 광확산 점착층과 프리즘소자가 순차적으로 적층된 것,

(7) 프리즘소자와 본 발명의 이방성 광확산 점착층과 편광소자가 순차적으로 적층된 것,

(8) 광반사형 편광소자와 본 발명의 이방성 광확산 점착층과 광흡수형 편광 소자가 순차적으로 적층된 것,

(9) 위상차소자와 본 발명의 이방성 광확산 점착층과 편광소자가 순차적으로 적층된 것 등을 들 수 있다.

단, 「세파레이터」란, 한쪽면 또는 양면에 이형처리를 한 이형필름이나 이형지를 의미하는 것으로 말한다.

또, 편광소자에는, 특정의 편광만을 투과하여 다른 광을 흡수하는 통상의 「광흡수형 편광소자」외, 특정의 편광만을 투과하여 다른 광을 반사하는 「광반사형 편광소자」가 포함되는 것으로 한다. 광반사형 편광소자로서는, 예를들면, 연신할 때에 연신방향의 굴절률이 다른 2종류의 폴리에스테르수지(PEN 및 PEN 공중합체)를, 압출성형기술에 의하여 수백층 교대로 적층하여 연신된 구성의 3M 사제 「DBEF」나, 코레스테릭 액정폴리머층과 1/4 파장판을 적층하여 이루어지고, 코레스테릭 액정폴리머층 측으로부터 입사한 광을 서로 역방향의 2개의 원편광으로 분리하여, 한쪽을 투과, 다른 쪽을 반사시켜, 코레스테릭 액정폴리머 층을 투과한 원편광을 1/4 파장판에 의하여 직선편광으로 변환시킨 구성의 닛토전공 사제 「니폭스(등록상표)」나 메르크 사제 「트랜스막스(등록상표)」등이 시판되고 있다.

적층체(1)에 있어서, 양면 이형처리한 세파레이터를 사용하는 경우에는, 세파레이터 상에 필러함유 점착조성물을 도공·건조한 후, 그 상태로 감을 수도 있어 매우 바람직하다.

또, 적층체(3)~(9)의 제조방법으로서는, 광학소자 상에 필러함유 점착조성물을 직접 도공하여 이방성 광확산 점착층을 형성하고, 그 위에 다른 광학소자나 세파레이터를 래미네이트하는 방법, 적층체(1) 또는 (2)을 이용하여, 그 위에 광학소자를 래미네이트 하는 방법, 더불어 일단 세파레이터와 이방성 광확산 점착층과 광학소자의 적층체를 조제한 후, 세파레이터를 박리하여 다른 광학소자를 래미네이트 하는 방법 등을 들 수 있다.

［조명 장치］

본 발명의 조명장치는, 상기의 본 발명의 이방성 광확산 점착층을 구비하는 것을 특징으로 하고, 그 구체적인 형태로서는, 광원, 도광판, 광반사소자를 필수 구성부재로 하고, 광확산소자, 프리즘소자, 편광소자, 위상차소자, 시야각확대소자를 임의 구성부재로 하는 조명장치에 있어서, 도광판, 광반사소자, 광확산소자, 프리즘소자, 편광소자, 위상차소자, 시야각확대소자로부터 선택되는 한 쌍의 광학소자에, 본 발명의 이방성 광확산 점착층이 협지된 것을 들 수 있다. 여기에서 한 쌍의 광학소자란, 동종의 광학소자이거나 이종의 광학소자라도 좋다.

본 발명의 이방성 광확산 점착층을 이용하여 조명장치를 구성함으로서, 시야각 확대, 조도의 균일화, 휘선(輝線)이나 암선(暗線)의 해소를 도모할 수 있다. 또, 점착층과 이방성 광확산층을 1개의 층으로 구성할 수 있으므로, 부재점수(部材点數)의 삭감, 박형화를 도모할 수 있어 매우 바람직하다.

본 발명의 조명장치는, 액정표시장치용 백라이트 등으로서 매우 적합하게 이용할 수 있다.

[실시예]

다음에, 본 발명과 관한 실시예 및 비교예에 대하여 설명한다.

(실시예 1)

아크릴계 점착제(전고형분농도 30%, 용제：초산에틸, 메틸에틸케톤, 고형분의 굴절률 1.47) 150 질량부에, 침상필러로서 호우산알루미늄위스카(장직경 10~30μm, 단직경 0.5~1.0μm, 굴절률 1.60) 7 질량부를 첨가하고, 더불어 초산에틸과 톨루엔의 혼합용제 120 질량부를 첨가하고, 어지터로 30분간 교반하여 침상필러를 분산시켰다. 이 분산액에, 이소시아네이트계 경화제 0.7 질량부를 첨가하여 충분히 혼합하고, 필러함유 점착조성물을 조제하였다.

이 조성물을, 75μm 두께의 투명 PET 필름 상에, 아플리케이터를 이용하여 도공하고, 100℃ 에서 3분간 건조하여, 이방성 광확산 점착층을 형성하였다. 이 이방성 광확산 점착층 상에 38μm 두께의 이형PET 필름을 래미네이트하여, 한 쌍의 PET 필름 사이에 이방성 광확산 점착층이 협지된 적층체를 얻었다.

형성된 이방성 광확산 점착층의 두께는 19μm 이였다. 또, 광학현미경으로 관찰한 결과, 침상필러는 장축이 도공방향을 따라서 배향하고 있는 것이 확인 되었다.

얻어진 적층체를 흰 종이로부터 10 cm의 간격을 두어 평행하게 배치하고, 그 위로부터 적층체에 직선광을 수직 입사시킨 결과, 침상필러의 장축방향과 직교하는 방향으로 늘어난 타원형상의 광상이 종이 위에 투사되었다(제2a도 및 제2b도 참조).

(실시예 2)

침상필러로서 호우산알루미늄위스카 7 질량부를 첨가하는 대신에, 침상필러로서 호우산알루미늄위스카(장직경 10~30μm, 단직경 0.5~1.0μm, 굴절률 1.60) 6질량부, 구상 필러로서 실리콘수지제 미립자(평균입경 4.5μm, 굴절률 1.43) 5 중량부를 첨가한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 적층체를 얻었다.

형성된 이방성 광확산 점착층의 두께는 19μm 이였다. 또, 광학현미경으로 관찰한 결과, 침상필러는 장축이 거의 도공방향을 따라서 배향하고 있는 것이 확인 되었다.

얻어진 적층체를 흰종이로부터 10 cm의 간격을 두어 평행하게 배치하고, 그 위로부터 적층체에 직선광을 수직 입사시킨 결과, 중심부가 흐릿하고 둥글게 확장하여, 그 중심부로부터 침상필러의 장축방향과 직교하는 방향으로 가늘고 길게 신장된 광상이 종이 위에 투사되었다(제3a도 및 제3b도 참조).

(실시예 3)

상기 실시예1의 적층체를 2매 준비하고 각각의 세파레이터를 박리하였다. 그리고 침상필러의 배향방향이 서로 직교하도록 2매의 적층체를 배치하고 점착면끼리를 접합하여 이방성 광확산 점착적층체를 제작하였다.

이 광상을 실시예1과 동일한 방법으로 관찰한 결과, 십자형의 광상이 종이 위에 투영되었다(제4a도 및 제4b도 참조)

(비교예 1)

침상필러 대신에, 구상필러, 보다 구체적으로는 직경 5μm 의 폴리스티렌 제의 구상미립자(굴절률 1.59)를 사용한 이외는 실시예와 동일하게 하여, 적층체를 얻었다.

실시예와 동일하게 투사상을 관찰한 결과, 원형 상태인 것이 판명되었다(제5a도 및 제5b도 참조). 이것은 등방적으로 광이 확산되었기 때문이다.

이상 설명한 것처럼, 본 발명에 의하면, 이방성 광확산기능과 점착기능을 겸한 이방성 광확산 점착층, 및 이를 이용한 적층체나 조명장치, 더 나아가 이방성 광확산기능과 점착기능을 겸한 이방성 광확산 점착적층체, 및 이를 이용한 다층시트, 광학적층체나 조명장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 이방성 광확산 점착층은, 제조가 비교적 용이할 뿐 아니라, 투과광의 이방성 정도나 두께의 조정도 용이하다. 또, 본 발명의 이방성 광확산 점착적층체는, 첨가한 필러의 종류나 배향방향에 따라서 여러가지의 광학특성이 얻어지며 또한 제조가 비교적 용이할 뿐 아니라, 투과광의 이방성 정도나 두께의 조정도 용이하다. 본 발명의 이방성 광확산 점착층 또는 이방성 광확산 점착적층체를 액정표시장치의 백라이트 등의 조명 장치에 적용하는 것으로서, 시야각확대, 조도의 균일화, 휘선이나 암선의 해소, 부재점수의 삭감, 박형화를 실현할 수 있다.

Claims

글래스 전이점(Tg)이 -60℃ 내지 -15℃이며, 질량 평균 분자량이 10만 내지 200만인 점착제,

상기 점착제와 굴절률이 다른 침상필러를 함유하고,

상기 침상필러는 대체로 동일한 방향으로 배향하여 분산되는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착층.
제 1 항에 있어서,

상기 침상필러는 무색 또는 백색인 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착층.
제 1 항에 있어서,

비침상필러를 한층 더 함유 하는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착층.
제 3 항에 있어서,

상기 비침상필러는 무색 또는 백색인 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착층.
제 1 항의 이방성 광확산 점착층을 구비한 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착적층체.
제 5 항에 있어서,

세파레이터를 한층 더 구비하고 상기 이방성 광확산 점착층은 상기 세파레이터 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착적층체.
제 5 항에 있어서,

한 쌍의 세파레이터를 한층 더 구비하고, 상기 이방성 광확산 점착층은 상기 한 쌍의 세파레이터에 협지되는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착적층체.
제 5 항에 있어서,

광반사소자, 광확산소자, 프리즘소자, 편광소자, 위상차소자, 시야각확대소자로부터 선택되는 광학소자와, 세파레이터를 구비하여 상기 광학소자 상에, 상기 이방성 광확산 점착층과 상기 세파레이터가 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착적층체.
제 5 항에 있어서,

도광판, 광반사소자를 한층 더 구비하고,

상기 도광판의 광출사면과 반대면 상에, 상기 이방성 광확산 점착층과 상기 광반사소자가 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착적층체.
제 5 항에 있어서,

도광판, 광확산소자 및 프리즘소자의 적어도 한쪽을 구비하고,

상기 이방성 광확산 점착층은 상기 도광판의 광출사면 상에 형성되고,

상기 광확산소자 및 프리즘 소자의 적어도 한쪽은 상기 이방성 광확산 점착층 상에 배설되는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착적층체.
제 5 항에 있어서,

광확산소자, 프리즘소자를 한층 더 구비하고,

상기 광확산소자와 상기 이방성 광확산 점착층과 상기 프리즘소자가 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착적층체.
제 5 항에 있어서,

프리즘소자, 편광소자를 한층 더 구비하고,

상기 프리즘소자와 상기 이방성 광확산 점착층과 상기 편광소자가 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착적층체.
제 5 항에 있어서,

광반사형 편광소자, 광흡수형 편광소자를 한층 더 구비하고,

상기 광반사형 편광소자와 상기 이방성 광확산 점착층과 상기 광흡수형 편광소자가 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착적층체.
제 5 항에 있어서,

위상차소자, 편광소자를 한층 더 구비하고,

상기 위상차소자와 상기 이방성 광확산 점착층과 상기 편광소자가 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착적층체.
제 1 항의 이방성 광확산 점착층을 구비하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제 15 항에 있어서,

광원, 도광판, 및 광반사소자를 구비하고,

상기 이방성 광확산 점착층은 상기 도광판 및 상기 광반사소자로부터 선택되는 한 쌍의 광학소자에 협지되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제 15 항에 있어서,

광원, 도광판, 및 광반산소자를 구비하고,

또한 광확산소자, 프리즘소자, 편광소자, 위상차소자, 시야각확대소자로부터 선택된 적어도 하나의 광학소자를 구비하고,

상기 이방성 광확산 점착층은 상기 도광판, 상기 광반사소자, 상기 광확산소자, 상기 프리즘소자, 상기 편광소자, 상기 위상차소자, 상기 시야각확대소자로부터 선택되는 한 쌍의 광학소자에 협지되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
글래스 전이점(Tg)이 -60℃ 내지 -15℃이며, 질량 평균 분자량이 10만 내지 200만인 점착제를 함유하는 점착층을 2층 이상 구비하고,

그 적어도 1층의 점착층은 상기 점착제와 굴절률이 다른 침상필러를 함유함과 동시에 상기 침상필러가 대체로 동일한 방향으로 배향하여 분산되는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착적층체.
제 18 항에 있어서,

침상필러를 함유하는 점착층을 적어도 2층 구비하고, 각각의 점착층에 포함된 침상필러는 서로 다른 방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착적층체.
제 18 항에 있어서,

적어도 1층의 점착층은 비침상필러를 함유하는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착적층체.
제 18 항에 있어서,

적어도 1층의 점착층은 무배향의 침상필러를 함유하는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착적층체.
제 18 항에 있어서,

침상필러 및 비침상필러를 함유하지 않는 투명 점착층을 구비하는 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착적층체.
제 18 항에 있어서,

상기 침상필러는 무색 또는 백색인 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착적층체.
제 20 항에 있어서,

상기 비침상필러는 무색 또는 백색인 것을 특징으로 하는 이방성 광확산 점착적층체.
제 18 항의 이방성 광확산 점착적층체와 2개의 면을 구비한 투명기체를 포함하고

상기 이방성 광확산 점착적층체는 상기 투명기체의 적어도 한쪽 면에 배설되는 것을 특징으로 하는 다층시트.
제 18 항의 이방성 광확산 점착적층체와, 세파레이터를 구비하고

상기 이방성 광확산 점착적층체는 상기 세파레이터 위에 배설되는 것을 특징으로 하는 다층시트.
제 18 항의 이방성 광확산 점착적층체와 한 쌍의 세파레이터를 구비하고

상기 이방성 광확산 점착적층체는 상기 한 쌍의 세파레이터에 협지되는 것을 특징으로 하는 다층시트.
제 18 항의 이방성 광확산 점착적층체와 세파레이터를 구비하고

한층 더 광반사소자, 광확산소자, 프리즘소자, 편광소자, 위상차소자, 시야각확대소자로부터 선택되는 광학소자를 구비하고

상기 광학소자 상에 상기 이방성 광확산 점착적층체와 상기 세파레이터가 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 광학 적층체.
제 18 항의 이방성 광확산 점착적층체와, 도광판과, 광반사소자를 구비하고

상기 도광판의 광출사면과 반대면 상에 상기 이방성 광확산 점착적층체와 상기 광반사소자가 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 광학 적층체.
제 18 항의 이방성 광확산 점착적층체와, 도광판와, 광반사소자 및 프리즘소자의 적어도 한쪽을 구비하고

상기 이방성 광확산 점착적층체는 상기 도광판의 광출사면에 형성되고 상기 광확산소자 및 프리즘소자의 적어도 한쪽은 상기 이방성 광확산 점착적층체 상에 배설되는 것을 특징으로 하는 광학 적층체.
제 18 항의 이방성 광확산 점착적층체와, 광반사소자와, 프리즘소자를 구비하고

상기 광반사소자와, 상기 이방성 광확산 점착적층체와, 상기 프리즘소자가 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 광학 적층체.
제 18 항의 이방성 광확산 점착적층체와, 프리즘소자과, 편광소자를 구비하고

상기 프리즘소자와, 상기 이방성 광확산 점착적층체와, 상기 편광소자가 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 광학 적층체.
제 18 항의 이방성 광확산 점착적층체와, 광반사형 편광소자와, 광흡수형 편광소자를 구비하고

상기 광반사형 편광소자와, 상기 이방성 광확산 점착적층체와, 상기 광흡수형 편광소자가 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 광학 적층체.
제 18 항의 이방성 광확산 점착적층체와, 위상차소자와, 편광소자를 구비하고

상기 위상차소자와, 상기 이방성 광확산 점착적층체와, 상기 편광소자가 순차적으로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 적층체.
제 18 항의 이방성 광확산 점착적층체를 구비하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제 18 항의 이방성 광확산 점착적층체와, 광원과, 도광판, 및 광반사소자를 구비하고

상기 이방성 광확산 점착층은 상기 도광판 및 상기 광반사소자로부터 한 쌍의 광학소자에 협지되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
제 18 항의 이방성 광확산 점착적층체와, 광원과, 도광판, 및 광반사소자를 구비하고

한층 더 광확산소자, 프리즘소자, 편광소자, 위상차소자, 시야각확대소자로부터 선택된 적어도 1개의 광학소자를 구비하고

상기 이방성 광확산 점착층은, 상기 도광판, 상기 광반사소자, 상기 광확산소자, 상기 프리즘소자, 상기 편광소자, 상기 위상차소자, 상기 시야각확대소자로부터 선택되는 한 쌍의 광학소자에 협지되는 것을 특징으로 하는 조명장치.