KR101079123B1 - 광학시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛 - Google Patents

Abstract

시트면의 영역마다의 광학적 기능의 제어가 용이하고 또한 확실하며, 백라이트 유닛의 휘도의 균일성 및 박형화를 향상시킬 수 있는 광학시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛의 제공을 목적으로 하는 것이다.

본 발명의 광학시트는 투명한 기재층과, 이 기재층의 표면에 적층되는 광학층을 구비하는 광학시트로서, 이 광학층이 기재층 표면에 산점적으로 적층되는 복수의 광확산부를 가지고, 이 광확산부가 광확산제와 그 바인더를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 광확산부는 볼록 렌즈 형상으로 형성되어 있는 것이 바람직하고, 광확산제의 바인더에 대한 질량비는 0.1 이상 2 이하인 것이 바람직하다. 상기 광확산부의 평균 직경(D)이 10μm 이상 300μm 이하, 평균 높이(H₁)의 평균 직경(D)에 대한 높이비(H₁/D)가 0.05 이상 0.5 이하이면 된다.

기재층, 광학층, 광학시트, 광확산부, 광확산제, 바인더, 램프, 액정표시장치, 백라이트 유닛

Description

광학시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛{OPTICAL SHEET AND BACKLIGHT UNIT USING THE OPTICAL SHEET}

본 발명은 광학시트 및 백라이트 유닛에 관한 것으로, 상세하게는 액정표시장치에 적합한 광학시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛에 관한 것이다.

액정표시장치는 액정층을 배면으로부터 비추어 발광시키는 백라이트 방식이 보급되어, 액정층의 하면측에 에지 라이트형, 직하형 등의 백라이트 유닛이 장비되어 있다. 이러한 에지 라이트형의 백라이트 유닛(20)은 기본적으로는 도 4에 도시한 바와 같이 광원으로서의 선형상의 램프(21)와, 램프(21)에 단부가 따르도록 배치되는 사각형판 형상의 도광판(22)과, 도광판(22)의 표면측에 적층되는 복수매의 광학시트(23)를 장비하고 있다. 이 광학시트(23)는 굴절, 확산 등의 특정의 광학 기능을 가지는 것이며, 구체적으로는 도광판(22), 도광판(22)의 표면측에 배열 설치되어 주로 광확산 기능을 가지는 광확산 시트(24), 광확산 시트(24)의 표면측에 배열 설치되어 법선방향측으로의 굴절 기능을 가지는 프리즘 시트(25) 등이 해당한다.

이 백라이트 유닛(20)의 기능을 설명하면, 우선 램프(21)로부터 도광판(22) 에 입사한 광선은 도광판(22) 이면의 반사 도트 또는 반사 시트(도시 생략)에서 반사되어, 도광판(22)의 표면으로부터 출사된다. 도광판(22)으로부터 출사한 광선은 광확산 시트(24)에 입사하고, 광확산 시트(24)에서 확산되어 광확산 시트(24) 표면으로부터 출사된다. 그 후, 광확산 시트(24)로부터 출사된 광선은 프리즘 시트(25)에 입사하고, 프리즘 시트(25) 표면에 형성된 프리즘부(25a)에 의해 대략 법선방향으로 피크를 나타내는 분포의 광선으로서 출사된다.

이와 같이 램프(21)로부터 출사된 광선이 광확산 시트(24)에 의해 확산되고,또 프리즘 시트(25)에 의해 대략 법선방향으로 피크를 나타내도록 굴절되며, 또한 표면측의 액정층(도시 생략) 전체면을 조명하는 것이다. 또한 도시를 생략하지만, 상기 서술한 프리즘 시트(25)의 집광 특성의 완화나 프리즘부(25a)의 보호 또는 편광판 등의 액정 패널과 프리즘 시트(25)와의 스티킹의 방지 등을 목적으로 하여, 프리즘 시트(25)의 표면측에 추가로 광학시트가 배열 설치되어 있다.

상기 백라이트 유닛(20)에 구비하는 광확산 시트(24)로서는, 일반적으로는 합성 수지제의 투명한 기재층의 표면에 비즈를 도공(塗工)하는 비즈 도공 타입의 광확산 시트(예를 들어 일본 특허 공개 평 7-5305호 공보, 일본 특허 공개 2000-89007 공보 등 참조)가 사용되고 있다. 이러한 광확산 시트는 표면의 미세한 요철에 의해 광확산 기능이 나타난다.

상기 종래의 광확산 시트에 있어서는, 비즈층이 도공에 의해 기재층 전체면에 적층되기 때문에, 광확산 기능이 시트 전체면에 대략 균일하게 발현된다. 이것은 프리즘 시트도 마찬가지이다. 한편, 백라이트 유닛은 구조상 어떻게 해도 램 프(21) 근방의 휘도가 커지는 경향이 있기 때문에, 도광판(22) 표면의 가공 처리 등에 의해 액정 패널 전체면에 균일한 휘도가 확보되도록 연구되고 있다. 그러나 이 도광판(22) 표면 등의 가공은 사출성형으로 행해지고 있는 것이 많으며, 사출성형에 사용하는 금형의 성형을 위한 시간이 걸리기 때문에, 표면 패턴 등의 수정에 필요한 리드 타임이 길고, 또 다종의 제품의 제조에는 시간을 필요로 한다는 문제가 존재한다.

[특허문헌 1] : 일본 특허 공개 평 7-5305호 공보

[특허문헌 2] : 일본 특허 공개 2000-89007 공보

본 발명은 이들 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 시트면의 영역마다의 광학적 기능의 제어가 용이하고 또한 확실하며, 백라이트 유닛의 휘도의 균일성 및 박형화를 향상시킬 수 있는 광학시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛의 제공을 목적으로 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 발명은 투명한 기재층과, 이 기재층의 표면에 적층되는 광학층을 구비하는 광학시트로서, 이 광학층이 기재층 표면에 산점적(散点的)으로 적층되는 복수의 광확산부를 가지고, 이 광확산부가 광확산제와 그 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트이다.

당해 광학시트는 광학층이 기재층 표면에 산점적으로 적층되는 복수의 광확산부를 가지고 있는 점에서, 광학시트 상에 광이 확산되는 부분과 광이 확산되지 않는 부분이 존재하여, 광확산성이 시트 상의 영역에 따라 상이하게 된다. 즉, 당해 광학시트에 의하면 광학층의 적층부의 배치 등을 조정함으로써 광학시트 상의 의도하는 개소에 의도하는 고도의 광을 확산시킬 수 있고, 즉, 시트면마다의 광확산성의 미조정을 행할 수 있다. 또 당해 광학시트는 인쇄에 의해 광확산부를 기재층에 적층시킬 수 있으므로 적층부의 배치 등의 조정도 용이하게 행할 수 있다.

상기 광확산부는 볼록 렌즈 형상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 광확산부가 볼록 렌즈 형상으로 형성되어 있음으로써 광확산성을 향상시키고, 또 광확 산성의 제어를 용이하게 행할 수 있다.

상기 광확산제의 바인더에 대한 질량비로서는 0.1 이상 2 이하인 것이 바람직하다. 광확산제의 질량비를 상기 범위로 함으로써 광확산성을 효과적으로 발현할 수 있다.

상기 광확산부의 평균 직경(D)으로서는 10μm 이상 300μm 이하인 것이 바람직하다. 광학층이 이와 같은 직경을 가지는 볼록 렌즈 형상의 광확산부로 구성되어 있음으로써 당해 광학시트의 광학적 기능이 용이하고 또한 확실하게 제어된다.

상기 광확산부의 평균 높이(H₁)의 평균 직경(D)에 대한 높이비(H₁/D)로서는 0.05 이상 0.5 이하이면 된다. 광확산부의 높이비(H₁/D)를 상기 범위로 함으로써 확산, 법선방향측으로의 변각 등의 광학적 기능이 높아진다.

상기 광확산부에 있어서의 광확산제의 굴절률(n₁)과 바인더의 굴절률(n₂)의 차의 절대값(|n₁-n₂|)은 0.05 이상이면 된다. 광확산제와 바인더가 상기한 굴절률차를 가짐으로써 효율적으로 집광, 법선방향측으로의 굴절, 확산 등을 행할 수 있다.

상기 광확산부에 있어서의 광확산제의 입자 직경은 0.1μm 이상 20μm 이하인 것이 바람직하다. 광확산제의 입자 직경이 상기 범위 미만이면 광확산 효과가 불충분하게 되어버리고, 반대로 상기 범위를 넘으면 광확산부를 형성하는 바인더의 배열 설치가 곤란하게 되어버리기 때문이다.

상기 광학층에 있어서의 광확산부의 적층률로서는 10% 이상 90% 이하가 바람 직하다. 적층률을 상기 범위로 함으로써 확산 등의 광학적 기능을 용이하게 제어할 수 있다.

상기 광확산부의 기재층 표면에 있어서의 배열 설치 패턴으로서는 정삼각 격자 패턴이 바람직하다. 이 정삼각형 격자 패턴은 볼록 렌즈 형상의 광확산부를 보다 조밀하게 배열 설치할 수 있다. 그 때문에 당해 정삼각형 격자 패턴에 의하면 볼록 렌즈 형상의 광확산부의 충전률이 용이하게 높아지며, 법선방향측으로의 굴절, 확산 등의 광학적 기능이 현격히 향상된다.

또 상기 광확산부의 기재층 표면에 있어서의 배열 설치 패턴으로서는 랜덤 패턴도 바람직하다. 이와 같이 랜덤 패턴에 의하면 당해 마이크로렌즈 시트를 다른 광학 부재와 중첩시켰을 때에 모아레의 발생이 저감된다.

상기 기재부의 이면에는 물결 형상의 프리즘 형상을 가지고 있으며, 프리즘의 평균 높이(H₂)의 프리즘 피치(P)에 대한 높이비(H₂/P)가 0.05 이상 0.5 이하인 것이 바람직하다. 기재층의 이면에 상기 높이비의 프리즘 형상을 가짐으로써 법선방향측으로의 굴절, 확산 등의 광학적 기능이 현격히 향상된다.

따라서 램프로부터 발해지는 광선을 분산시켜 그 표면측에 당해 광선을 이끄는 액정표시장치용의 백라이트 유닛에 있어서, 영역마다에 휘도의 조정이 가능하며, 확산, 변각 등의 광학적 기능이 높은 당해 광학시트를 구비하면, 휘도의 조정을 당해 광학시트로 행할 수 있고, 휘도의 통일화에 의해 품질이 높아진다.

여기서 「볼록 렌즈 형상」은 단면 형상이 볼록 형상을 가지는 것을 의미하 며, 평면 형상이 원형인 것에는 한정되지 않는다. 「평균 높이(H₁)」는 볼록 렌즈 형상의 광확산부의 기저면으로부터 최정부까지의 평균 수직 거리를 의미한다. 「평균 직경(D)」은 볼록 렌즈 형상의 광확산부의 기저의 평균 직경을 의미한다. 「적층률」은 당해 광학시트의 표면 투영 형상에 있어서의 단위면적 당 광확산부의 점유 비율을 의미한다. 「삼각형 격자 패턴」은 표면을 동일 형상의 정삼각형으로 구분하고, 그 삼각형의 각 정점에 광확산부를 배열 설치하는 패턴을 의미한다. 「평균 높이(H₂)」는 프리즘의 기저면으로부터 정점까지의 평균 수직 거리를 의미한다. 또 「프리즘 피치(P)」는 프리즘의 단면 형상에 있어서의 평균 정점간 거리를 의미한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 광학시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛에 의하면 시트면의 영역마다의 광학적 기능의 제어를 용이하고 또한 확실하게 행할 수 있고, 백라이트 유닛의 휘도의 균일성 및 박형화를 향상시킬 수 있다.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

이하, 적당한 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다. 도 1(a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학시트를 도시한 모식적 부분 평면도 및 모식적 부분 단면도, 도 2는 도 1의 광학시트와는 상이한 형태에 따른 광학시트를 도시한 모식적 부분 단면도, 도 3은 도 2의 광학시트를 구비하는 백라 이트 유닛을 도시한 모식적인 단면도이다.

도 1의 광학시트(1)는 기재층(2) 및 이 기재층(2)의 표면측에 설치된 광학층(3)을 구비하고 있다.

기재층(2)은 광선을 투과시킬 필요가 있으므로 투명, 특히 무색 투명의 합성 수지로 형성되어 있다. 이러한 기재층(2)에 사용되는 합성 수지로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴 수지, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로오스아세테이트, 내후성 염화비닐, 활성 에너지선 경화형 수지, 전자선 경화형 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도 투명성이 우수하고, 강도가 높은 폴리에틸렌테레프탈레이트가 바람직하고, 휨 성능이 개선된 폴리에틸렌테레프탈레이트가 특히 바람직하다.

기재층(2)의 두께(평균 두께)는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 50μm 이상 800μm 이하, 바람직하게는 100μm 이상 600μm 이하가 된다. 기재층(2)의 두께가 상기 범위 미만이면 백라이트 유닛 등에 있어서 열에 노출되었을 때에 컬이 발생하기 쉬워져 버리고, 취급이 곤란하게 되는 등의 문제가 발생한다. 반대로 기재층(2)의 두께가 상기 범위를 넘으면 액정표시장치의 휘도가 저하되어 버리는 일이 있으며, 또 백라이트 유닛의 두께가 커져서 액정표시장치의 박형화의 요구에도 반하게 된다.

광학층(3)은 복수의 볼록 렌즈 형상의 광확산부(4)로 구성되어 있고, 광확산제(5)와 바인더(6)를 구비하고 있다. 이러한 광확산제(5)는 바인더(6)로 피복되어 있다. 이와 같이 광확산부(4) 중에 함유하는 광확산제(5)에 의해 광확산부(4)를 투과하는 광선을 균일하게 확산시킬 수 있다. 또 광확산제(5)에 의해 광확산부(4)의 표면에 미세한 볼록부가 대략 균일하게 또한 대략 조밀하게 형성되어 있다. 이와 같이 광학시트(1) 표면에 형성되는 미세한 요철의 렌즈적 굴절 작용에 의해 광선을 보다 잘 확산시킬 수 있다.

광확산부(4)는 볼록 렌즈의 형상을 가지고 있다. 당해 수단에 의하면 볼록 렌즈 형상을 가지고 있음으로써 광확산부(4) 표면에 있어서의 광의 굴절 각도가 조정되어, 광선을 보다 잘 확산 및 법선방향으로의 변각을 시킬 수 있다.

광확산부(4)는 기재층(2)의 표면 전체에 비교적 조밀하게 또한 기하학적으로 배열 설치되어 있다. 광확산부(4)는 기재층(2)의 표면에 있어서, 정삼각형 격자 패턴으로 배열 설치되어 있다. 따라서 광확산부(4)의 배열 설치 간격은 모두 일정하다. 이 배열 설치 패턴은 광확산부(4)를 가장 조밀하게 배열 설치할 수 있고, 당해 광학시트(1)의 확산 기능, 변각 기능 등의 광학적 기능을 향상시킬 수 있다.

광확산부(4)의 적층률의 하한으로서는 10%, 특히 15%, 또한 특히 20%가 바람직하다. 이와 같이 광확산부(4)의 적층률을 상기 하한 이상으로 함으로써 당해 광학시트 표면에 있어서의 광확산부(4)의 점유 면적을 높이고, 당해 광학시트(1)의 확산, 변각 등의 광학적 기능이 현격히 향상된다.

광확산부(4)의 적층률의 상한으로서는 90%, 특히 75%, 또한 특히 60%가 바람직하다. 이와 같이 광확산부(4)의 적층률을 상기 상한 이하로 함으로써 당해 광학시트 표면에 있어서의 광확산부(4)의 배치를 자유롭게 이동시킬 수 있고, 광학적 기능을 용이하게 제어할 수 있다.

광확산부(4)의 평균 직경(D)으로서는 10μm 이상 300μm 이하, 특히 40μm 이상 100μm 이하인 것이 바람직하다. 광확산부(4)의 직경을 상기 범위로 함으로써 당해 광학시트(1)의 확산, 변각 등의 광학적 기능이 용이하고 또한 확실히 제어된다. 또한 광확산부(4)의 직경은 모두 동일해도 되고, 시트 상의 위치에 따라 변화시켜도 된다. 예를 들어 휘도를 높이고자 하는 부분의 광확산부(4)의 직경을 크게 함으로써 당해 광학시트에 있어서 휘도의 미조정을 행할 수 있다. 또 광확산부(4)의 평면 형상으로서는 원형에 한정되지 않고, 타원형, 사각형, 육각형 등의 다각형 등이 적당히 채용된다.

광확산부(4)의 평균 높이(H₁)의 평균 직경(D)에 대한 높이비(H₁/D)로서는 0.05 이상 0.5 이하인 것이 바람직하다. 광확산부(4)의 높이비를 상기 범위로 함으로써 볼록 렌즈 형상을 가지는 광확산부(4)가 광확산부(4)의 표면에 있어서 효과적으로 볼록 렌즈로서 기능하고, 광선의 확산, 법선방향으로의 변각 등을 행할 수 있다.

광확산제(5)는 광선을 확산시키는 성질을 가지는 입자이며, 형성재료로서는 무기 필러와 유기 필러로 크게 구별된다. 무기 필러의 구체적인 재료로서는 실리카, 수산화알루미늄, 산화알루미늄, 산화아연, 황화바륨, 마그네슘실리케이트, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 유기 필러의 구체적인 재료로서는 아크릴 수지, 아크릴로니트릴계 수지, 폴리우레탄, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리아미드 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도 투명성이 높은 아크릴계 수지가 바람직하고, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)가 특히 바람직하다. 그 밖에 형광재를 함유시키는 것도 가능하다.

광확산제(5)의 형상으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 구형상, 입방형상, 침형상, 봉형상, 방추형상, 판형상, 비늘조각형상, 섬유형상 등을 들 수 있고, 그 중에서도 광확산성이 우수한 구형상의 비즈가 바람직하다.

광확산제(5)의 평균 입자 직경의 하한으로서는 1μm, 특히 2μm, 또한 특히 5μm가 바람직하고, 광확산제(5)의 평균 입자 직경의 상한으로서는 50μm, 특히 20μm, 또한 특히 15μm가 바람직하다. 이것은 광확산제(5)의 평균 입자 직경이 상기 범위 미만이면 광확산제(5)에 의해 형성되는 광학층(3) 표면의 요철이 작아져, 필요한 광확산성을 만족하지 않을 우려가 있고, 반대로 광확산제(5)의 평균 입자 직경이 상기 범위를 넘으면 광학시트(1)의 두께가 증대하고, 또한 균일한 확산이 곤란하게 되기 때문이다. 당해 광확산제(5)의 평균 입자 직경은 임의로 추출한 1000개의 광확산제(5)를 현미경으로 확대하여 입자의 직경을 측정하고, 이것을 단순 평균함으로써 도출된다. 또한 광확산제(5)가 구형이 아닌 경우에는 임의의 일 방향에 있어서의 광확산제(5)의 치수와 이것과 직교하는 방향에 있어서의 광확산제(5)의 치수를 평균한 값으로 한다.

광확산제(5)의 바인더(6)에 대한 질량비로서는 0.1 이상 2 이하, 특히 0.3 이상 0.5 이하인 것이 바람직하다. 이것은 광확산제(5)의 질량비가 상기 미만이면 광확산성이 불충분하게 되어 버리고, 한편 광확산제(5)의 질량비가 상기 범위를 넘으면 광확산제(5)를 고정하는 효과가 저하되기 때문이다.

광확산제(5)의 굴절률(n₁)과 바인더(6)의 굴절률(n₂)의 차의 절대값(|n₁-n₂|)으로서는 0.05 이상인 것이 바람직하다. 광확산제(5)와 바인더(6)가 상기한 굴절률차를 가짐으로써 기재층(2)과 광학층(3)의 계면 및 광학층(3) 표면에 있어서의 굴절에 더해, 광확산제(5)와 바인더(6)의 계면에 있어서도 효과적인 굴절이 생기기 때문에, 효율적으로 집광, 법선방향측으로의 굴절, 확산 등을 행할 수 있다.

바인더(6)는 기재 폴리머를 포함하는 폴리머 조성물을 가교 경화시킴으로써 형성된다. 이 바인더(6)에 의해 기재층(2) 표면에 광확산제(5)가 배치 고정된다. 또한 이 바인더(6)를 형성하기 위한 폴리머 조성물은 기재 폴리머 외에 예를 들어 미소 무기 충전제, 경화제, 가소제, 분산제, 각종 레벨링제, 자외선 흡수제, 항산화제, 점성개질제, 윤활제, 광안정화제, 형광재 등이 적당히 배합되어도 된다.

상기 기재 폴리머로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 불소계 수지, 실리콘계 수지, 폴리아미드이미드, 에폭시계 수지, 자외선 경화형 수지 등을 들 수 있고, 이들의 폴리머를 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 특히, 상기 기재 폴리머로서는 가공성이 높고, 도공 등의 수단으로 용이하게 광학층(3)을 형성할 수 있는 폴리올이 바람직하다. 또 바인더(6)에 사용되는 기재 폴리머 자체는 광선의 투과성을 높이는 관점에서 투명이 바람직하고, 무색 투명이 특히 바람직하다.

상기 폴리올로서는 예를 들어 수산기 함유 불포화 단량체를 포함하는 단량체 성분을 중합하여 얻어지는 폴리올이나, 수산기 과잉의 조건에서 얻어지는 폴리에스 테르폴리올 등을 들 수 있고, 이들을 단체로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

수산기 함유 불포화 단량체로서는 (a) 예를 들어 아크릴산2-히드록시에틸, 아크릴산2-히드록시프로필, 메타크릴산2-히드록시에틸, 메타크릴산2-히드록시프로필, 알릴알코올, 호모알릴알코올, 신나믹알코올, 크로토닐알코올 등의 수산기 함유 불포화 단량체, (b) 예를 들어 에틸렌글리콜, 에틸렌옥사이드, 프로필렌글리콜, 프로필렌옥사이드, 부틸렌글리콜, 부틸렌옥사이드, 1,4-비스(히드록시메틸)시클로헥산, 페닐글리시딜에테르, 글리시딜데카노에이트, 프락셀 FM-1(다이셀카가쿠코교 카부시키가이샤제) 등의 2가 알코올 또는 에폭시 화합물과, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 푸말산, 크로톤산, 이타콘산 등의 불포화 카르복실산과의 반응으로 얻어지는 수산기 함유 불포화 단량체 등을 들 수 있다. 이들 수산기 함유 불포화 단량체로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 중합하여 폴리올을 제조할 수 있다.

또 상기 폴리올은 아크릴산에틸, 아크릴산n-프로필, 아크릴산이소프로필, 아크릴산n-부틸, 아크릴산tert-부틸, 아크릴산에틸헥실, 메타크릴산에틸, 메타크릴산n-프로필, 메타크릴산이소프로필, 메타크릴산n-부틸, 메타크릴산tert-부틸, 메타크릴산에틸헥실, 메타크릴산글리시딜, 메타크릴산시클로헥실, 스티렌, 비닐톨루엔, 1-메틸스티렌, 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴로니트릴, 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 스테아르산비닐, 아세트산알릴, 아디프산디알릴, 이타콘산디알릴, 말레산디에틸, 염화비닐, 염화비닐리덴, 아크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, N-부톡시메 틸아크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드, 에틸렌, 프로필렌, 이소프렌 등으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 에틸렌성 불포화 단량체와, 상기 (a) 및 (b)로부터 선택되는 수산기 함유 불포화 단량체를 중합함으로써 제조할 수도 있다.

수산기 함유 불포화 단량체를 포함하는 단량체 성분을 중합하여 얻어지는 폴리올의 수평균 분자량은 1000 이상 500000 이하이며, 바람직하게는 5000 이상 100000 이하이다. 또 그 수산기가는 5 이상 300 이하, 바람직하게는 10 이상 200 이하, 더욱 바람직하게는 20 이상 150 이하이다.

수산기 과잉의 조건에서 얻어지는 폴리에스테르폴리올은 (c) 예를 들어 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 데카메틸렌글리콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 트리메틸올프로판, 헥산트리올, 글리세린, 펜타에리트리톨, 시클로헥산디올, 수첨 비스페놀 A, 비스(히드록시메틸)시클로헥산, 하이드로퀴논비스(히드록시에틸에테르), 트리스(히드록시에틸)이소시누레이트, 크실릴렌글리콜 등의 다가 알코올과, (d) 예를 들어 말레산, 푸말산, 숙신산, 아디프산, 세바스산, 아젤라인산, 트리메트산, 테레프탈산, 프탈산, 이소프탈산 등의 다염기산을 프로판디올, 헥산디올, 폴리에틸렌글리콜, 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올 중의 수산기수가 상기 다염기산의 카르복실기수보다 많은 조건에서 반응시켜 제조할 수 있다.

이러한 수산기 과잉의 조건에서 얻어지는 폴리에스테르폴리올의 수평균 분자량은 500 이상 300000 이하이며, 바람직하게는 2000 이상 100000 이하이다. 또 그 수산기가는 5 이상 300 이하, 바람직하게는 10 이상 200 이하, 더욱 바람직하게는 20 이상 150 이하이다.

당해 폴리머 조성물의 기재 폴리머로서 사용되는 폴리올로서는 상기 폴리에스테르폴리올, 및 상기 수산기 함유 불포화 단량체를 포함하는 단량체 성분을 중합하여 얻어지고, 또한 (메타)아크릴 단위 등을 가지는 아크릴폴리올이 바람직하다. 이러한 폴리에스테르폴리올 또는 아크릴폴리올을 기재 폴리머로 하는 바인더(6)는 투명성 및 내후성이 높고, 광학층(3)의 황변 등을 억제할 수 있다. 특히, 기재 폴리머로서 아크릴폴리올을 사용하고, 아크릴계 수지제의 확산제(5)를 사용함으로써 확산제(5)의 계면에서의 무용의 굴절, 반사 등이 저감되어, 당해 광학시트(1)의 방향성 광확산 기능, 광선 투과성 등의 광학적 기능을 향상시킬 수 있다. 또한 이 폴리에스테르폴리올과 아크릴폴리올 중 어느 한쪽을 사용해도 되고, 양쪽을 사용해도 된다.

또한 상기 폴리에스테르폴리올 및 아크릴폴리올 중의 수산기의 개수는 1분자 당 2개 이상이면 특별히 한정되지 않지만, 고형분 중의 수산기가가 10 이하이면 가교점수가 감소하고, 내용제성, 내수성, 내열성, 표면 경도 등의 피막물성이 저하되는 경향이 있다.

바인더(6)를 형성하는 폴리머 조성물 중에 미소 무기 충전제를 함유하면 된다. 이와 같이 바인더(7) 중에 미소 무기 충전제를 함유함으로써 광학층(3) 나아가서는 광학시트(1)의 내열성이 향상된다. 이 미소 무기 충전제를 구성하는 무기물로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 무기 산화물이 바람직하다. 이 무기 산 화물은 금속원소가 주로 산소원자와의 결합을 통하여 3차원의 네트워크를 구성한 각종 함산소 금속 화합물로 정의된다. 무기 산화물을 구성하는 금속원소로서는 예를 들어 원소주기율표 제2족~제6족으로부터 선택되는 원소가 바람직하고, 원소주기율표 제3족~제5족으로부터 선택되는 원소가 더욱 바람직하다. 특히 Si, Al, Ti 및 Zr로부터 선택되는 원소가 바람직하고, 금속원소가 Si인 콜로이달실리카가 내열성 향상 효과 및 균일 분산성의 면에서 미소 무기 충전제로서 가장 바람직하다. 또 미소 무기 충전제의 형상은 구형상, 침형상, 판형상, 비늘조각형상, 파쇄형상 등의 임의의 입자 형상이면 되고, 특별히 한정되지 않는다.

미소 무기 충전제의 평균 입자 직경의 하한으로서는 5nm가 바람직하고, 10nm가 특히 바람직하다. 한편 미소 무기 충전제의 평균 입자 직경의 상한으로서는 50nm가 바람직하고, 25nm가 특히 바람직하다. 이것은 미소 무기 충전제의 평균 입자 직경이 상기 범위 미만에서는 미소 무기 충전제의 표면 에너지가 높아지고, 응집 등이 일어나기 쉬워지기 때문이며, 반대로 평균 입자 직경이 상기 범위를 넘으면 단파장의 영향으로 백탁하여, 광학시트(1)의 투명성을 완전히 유지할 수 없게 되기 때문이다.

미소 무기 충전제의 질량비(바인더(6)의 기재 폴리머 100부에 대한 무기물 성분만의 질량비)의 하한으로서는 고형분 환산으로 5부가 바람직하고, 50부가 특히 바람직하다. 한편, 미소 무기 충전제의 상기 질량비의 상한으로서는 500부가 바람직하고, 200부가 보다 바람직하며, 100부가 특히 바람직하다. 이것은 미소 무기 충전제의 질량비가 상기 범위 미만이면 광학시트(1)의 내열성을 충분히 발현할 수 없게 되어 버릴 우려가 있고, 반대로 질량비가 상기 범위를 넘으면 폴리머 조성물 중으로의 배합이 곤란해지고, 광학층(3)의 광선투과율이 저하될 우려가 있기 때문이다.

상기 미소 무기 충전제로서는 그 표면에 유기 폴리머가 고정된 것을 사용하면 된다. 이와 같이 유기 폴리머 고정 미소 무기 충전제를 사용함으로써 바인더(6) 중에서의 분산성이나 바인더(6)와의 친화성의 향상이 도모된다. 이 유기 폴리머에 대해서는 그 분자량, 형상, 조성, 관능기의 유무 등에 관하여 특별히 한정은 없으며, 임의의 유기 폴리머를 사용할 수 있다. 또 유기 폴리머의 형상에 대해서는 직쇄형상, 분지형상, 가교구조 등의 임의의 형상의 것을 사용할 수 있다.

상기 유기 폴리머를 구성하는 구체적인 수지로서는 예를 들어 (메타)아크릴 수지, 폴리스티렌, 폴리아세트산비닐, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 및 이들의 공중합체나 아미노기, 에폭시기, 히드록실기, 카르복실기 등의 관능기에서 일부 변성한 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도 (메타)아크릴계 수지, (메타)아크릴-스티렌계 수지, (메타)아크릴-폴리에스테르계 수지 등의 (메타)아크릴 단위를 포함하는 유기 폴리머를 필수 성분으로 하는 것이 피막 형성능을 가져 적합하다. 한편 상기 폴리머 조성물의 기재 폴리머와 상용성을 가지는 수지가 바람직하고, 따라서 폴리머 조성물에 포함되는 기재 폴리머와 동일한 조성인 것이 가장 바람직하다.

또한 미소 무기 충전제는 미립자 내에 유기 폴리머를 포함하고 있어도 된다. 이것에 의해 미소 무기 충전제의 코어인 무기물에 적당한 연도 및 인성을 부여할 수 있다.

상기 유기 폴리머에는 알콕시기를 함유하는 것을 사용하면 되고, 그 함유량으로서는 유기 폴리머를 고정한 미소 무기 충전제 1g 당 0.01mmol 이상 50mmol 이하가 바람직하다. 이러한 알콕시기에 의해 바인더(6)를 구성하는 매트릭스 수지와의 친화성이나 바인더(6) 중에서의 분산성을 향상시킬 수 있다.

상기 알콕시기는 미립자 골격을 형성하는 금속원소에 결합한 RO기를 나타낸다. 이 R은 치환되어 있어도 되는 알킬기이며, 미립자 중의 RO기는 동일해도 되고 상이해도 된다. R의 구체예로서는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸 등을 들 수 있다. 미소 무기 충전제를 구성하는 금속과 동일한 금속 알콕시기를 사용하는 것이 바람직하고, 미소 무기 충전제가 콜로이달실리카인 경우에는 실리콘을 금속으로 하는 알콕시기를 사용하는 것이 바람직하다.

유기 폴리머를 고정한 미소 무기 충전제 중의 유기 폴리머의 함유율에 대해서는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 미소 무기 충전제를 기준으로 하여 0.5질량% 이상 50질량% 이하가 바람직하다.

미소 무기 충전제에 고정하는 상기 유기 폴리머로서 수산기를 가지는 것을 사용하고, 바인더(6)를 구성하는 폴리머 조성물 중에 수산기와 반응하는 것 같은 관능기를 2개 이상 가지는 다관능 이소시아네이트 화합물, 멜라민 화합물 및 아미노플라스트 수지로부터 선택되는 적어도 1종의 것을 함유하면 된다. 이것에 의해 미소 무기 충전제와 바인더(6)의 매트릭스 수지가 가교구조로 결합되고, 보존 안정 성, 내오염성, 가요성, 내후성, 보존 안정성 등이 양호해지며, 또한 얻어지는 피막이 광택을 가지는 것이 된다.

상기 바인더(6)의 기재 폴리머로서는 시클로알킬기를 가지는 폴리올이 바람직하다. 이와 같이 바인더(6)를 구성하는 기재 폴리머로서의 폴리올 중에 시클로알킬기를 도입함으로써 바인더(6)의 발수성, 내수성 등의 소수성이 높아지고, 고온 고습 조건하에서의 당해 광학시트(1)의 내휨성, 치수안정성 등이 개선된다. 또 광학층(3)의 내후성, 경도, 육지감(肉持感), 내용제성 등의 도막 기본 성능이 향상된다. 또한 표면에 유기 폴리머가 고정된 미소 무기 충전제와의 친화성 및 미소 무기 충전제의 균일 분산성이 더욱 양호해진다.

상기 시클로알킬기로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로노닐기, 시클로데실기, 시클로운데실기, 시클로도데실기, 시클로트리데실기, 시클로테트라데실기, 시클로펜타데실기, 시클로헥사데실기, 시클로헵타데실기, 시클로옥타데실기 등을 들 수 있다.

상기 시클로알킬기를 가지는 폴리올은 시클로알킬기를 가지는 중합성 불포화 단량체를 공중합함으로써 얻어진다. 이 시클로알킬기를 가지는 중합성 불포화 단량체는 시클로알킬기를 분자 내에 적어도 1개 가지는 중합성 불포화 단량체이다. 이 중합성 불포화 단량체로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 메틸시클로헥실(메타)아크릴레이트, tert-부틸시클로헥실(메타)아크릴레이트, 시클로도데실(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

또 폴리머 조성물 중에는 경화제로서 이소시아네이트를 함유하면 된다. 이와 같이 폴리머 조성물 중에 이소시아네이트 경화제를 함유함으로써 한층 더 강고한 가교구조가 되고, 광학층(3)의 피막물성이 더욱 향상된다. 이 이소시아네이트로서는 상기 다관능 이소시아네이트 화합물과 마찬가지의 물질이 사용된다. 그 중에서도 피막의 황변색을 방지하는 지방족계 이소시아네이트가 바람직하다.

특히 기재 폴리머로서 폴리올을 사용하는 경우, 폴리머 조성물 중에 배합하는 경화제로서 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소프론디이소시아네이트 및 크실렌디이소시아네이트 중 어느 1종 혹은 2종 이상 혼합하여 사용하면 된다. 이들 경화제를 사용하면 폴리머 조성물의 경화 반응 속도가 커지기 때문에, 대전방지제로서 미소 무기 충전제의 분산 안정성에 기여하는 양이온계의 것을 사용해도, 양이온계 대전방지제에 의한 경화 반응 속도의 저하를 충분히 보충할 수 있다. 또 이러한 폴리머 조성물의 경화 반응 속도의 향상은 바인더 중에 대한 미소 무기 충전제의 균일분산성에 기여한다. 그 결과 당해 광학시트(1)는 열, 자외선 등에 의한 휨이나 황변을 현격히 억제할 수 있다.

또한 상기 폴리머 조성물 중에 대전방지제를 함유하면 된다. 이와 같이 대전방지제가 혼련된 폴리머 조성물로부터 바인더(6)를 형성함으로써 당해 광학시트(1)에 대전방지효과가 발현되어, 먼지를 빨아 들이거나, 프리즘 시트 등과의 중첩이 곤란해지는 등의 정전기의 대전에 의해 발생하는 문제를 방지할 수 있다. 또 대전방지제를 표면에 코팅하면 표면의 끈적임이나 오탁이 생겨 버리지만, 이와 같이 폴리머 조성물 중에 혼련함으로써 이러한 폐해는 저감된다. 이 대전방지제로서 는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 알킬황산염, 알킬인산염 등의 음이온계 대전방지제, 제4암모늄염, 이미다졸린 화합물 등의 양이온계 대전방지제, 폴리에틸렌글리콜계, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노스테아르산에스테르, 에탄올아미드류 등의 비이온계 대전방지제, 폴리아크릴산 등의 고분자계 대전방지제 등이 사용된다. 그 중에서도 대전방지효과가 비교적 큰 양이온계 대전방지제가 바람직하며, 소량의 첨가로 대전방지효과가 나타난다.

또 상기 폴리머 조성물 중에 자외선 흡수제를 함유하면 된다. 이와 같이 자외선 흡수제를 함유하는 폴리머 조성물로부터 바인더(6)를 형성함으로써 당해 광학시트(1)에 자외선 커트 기능이 부여되어, 백라이트 유닛의 램프로부터 발해지는 미량의 자외선을 커트하고, 자외선에 의한 액정층의 파괴를 방지할 수 있다.

이러한 자외선 흡수제로서는 자외선을 흡수하고, 효율적으로 열에너지로 변환할 수 있는 것이며, 또한 광에 대해서 안정적인 화합물이면 특별히 한정되는 것은 아니고 공지된 것을 사용할 수 있다. 그 중에서도 자외선 흡수 기능이 높고, 상기 기재 폴리머와의 상용성이 양호하며, 기재 폴리머 중에 안정적으로 존재하는 살리실산계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제 및 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제가 바람직하고, 이들 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 것을 사용하면 된다. 또 자외선 흡수제로서는 분자쇄에 자외선 흡수기를 가지는 폴리머(예를 들어 (주)니혼쇼쿠바이의 「유더블UV」 시리즈 등)도 적합하게 사용된다. 이러한 분자쇄에 자외선 흡수기를 가지는 폴리머를 사용함으로써 바인더(6)의 주폴리머와의 상용성이 높고, 자외선 흡수제의 블리드 아웃 등에 의한 자외선 흡수 기능의 열화를 방지할 수 있다. 또한 분자쇄에 자외선 흡수기를 가지는 폴리머를 바인더(6)의 기재 폴리머로 하는 것도 가능하다. 또 이 자외선 흡수기가 결합된 폴리머를 바인더(6)의 기재 폴리머로 하고, 또한 이 기재 폴리머 중에 자외선 흡수제를 함유하는 것도 가능하며, 자외선 흡수 기능을 보다 향상시킬 수 있다.

바인더(6)의 기재 폴리머에 대한 상기 자외선 흡수제의 함유량의 하한으로서는 0.1질량%, 특히 1질량%, 또한 3질량%가 바람직하고, 자외선 흡수제의 상기 함유량의 상한으로서는 10질량%, 특히 8질량%, 또한 5질량%가 바람직하다. 이것은 기재 폴리머에 대해서 자외선 흡수제의 질량비가 상기 하한보다 작으면 광학시트(1)의 자외선 흡수 기능을 효과적으로 나타낼 수 없기 때문이며, 반대로 자외선 흡수제의 질량비가 상기 상한을 넘으면 기재 폴리머에 악영향을 끼치고, 바인더(6)의 강도, 내구성 등의 저하를 초래하기 때문이다.

상기 자외선 흡수제 대신에 또는 자외선 흡수제와 함께 자외선 안정제(분자쇄에 자외선 안정기가 결합한 기재 폴리머를 포함함)를 사용하는 것도 가능하다. 이 자외선 안정제에 의해 자외선에서 발생하는 래디컬, 활성산소 등이 불활성화되고, 자외선 안정성, 내후성 등을 향상시킬 수 있다. 이 자외선 안정제로서는 자외선에 대한 안정성이 높은 힌더드아민계 자외선 안정제가 적합하게 사용된다. 또한 자외선 흡수제와 자외선 안정제를 병용함으로써 자외선에 의한 열화 방지 및 내후성이 현격히 향상된다.

그 다음에 당해 광학시트(1)의 제조 방법에 대해 설명한다. 당해 광학시 트(1)의 제조 방법으로서는 바인더(6)를 구성하는 폴리머 조성물에 광확산제(5)를 혼합함으로써 광학층용 폴리머 조성물을 제조하는 공정과, 이 광학층용 폴리머 조성물을 기재층(2)의 표면에 적층하고, 경화시킴으로써 광학층(3)을 형성하는 공정을 가진다. 광학층용 폴리머 조성물을 기재층(2)의 표면에 적층시키는 방법으로서는 광확산용 폴리머 조성물을 인쇄에 의해 적층시키는 방법이 있다. 인쇄 방법으로서는 특별히 한정되지는 않고, 그라비아 인쇄, 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 레이저 인쇄 등이 사용된다.

도 2의 광학시트(11)는 기재층(12) 및 이 기재층(12)의 표면측에 설치된 광학층(3)을 구비하고 있다. 이 기재층(12)의 이면측에는 물결 형상의 프리즘부(13)가 설치되어 있다. 광학층(3)은 상기 광학시트(1)와 마찬가지이기 때문에 동일 번호를 붙이고 설명을 생략한다.

프리즘부(13)는 단면이 물결 형상의 철조(凸條) 형상을 가지고, 광학시트(11)의 이면 전체면에 설치되어 있다. 프리즘의 높이로서는 프리즘의 평균 높이(H₂)의 프리즘 피치(P)에 대한 높이비(H₂/P)가 0.05 이상 0.5 이하인 것이 바람직하고, 0.1 이상 0.2 이하인 것이 특히 바람직하다. 당해 광학시트(11)는 프리즘부(13)에 있어서도 광선이 반사, 확산, 굴절되거나 하기 때문에 광학시트(11) 전체로서의 법선방향측으로의 굴절, 확산 등의 광학적 기능이 현격히 향상된다.

프리즘부(13)는 기재층(2)과 일체 성형되어도 되고, 기재층(2)과 별체로 성형되어도 된다. 프리즘부(13)는 광선을 투과시킬 필요가 있으므로 투명, 특히 무 색 투명의 합성 수지로 형성되어 있고, 구체적으로는 상기 기재층(12)과 마찬가지의 합성 수지가 사용되고 있다.

도 3에 도시한 에지 라이트형 백라이트 유닛은 도광판(7)과, 이 도광판(7)의 대우 변에 배열 설치되는 한 쌍의 선형상 램프(8)와, 도광판(7)의 표면측에 겹쳐져 배열 설치되는 광학시트(11)를 구비하고 있다. 램프(8)로부터 발해져, 도광판(7) 표면으로부터 출사되는 광선은 법선방향에 대해서 소정 각도 경사진 비교적 강한 피크를 가지고 있는데, 당해 백라이트 유닛은 정면측으로의 광확산 기능, 법선방향측으로의 변각 기능 등의 광학적 기능이 현격히 높은 당해 광학시트(11)에 의해 정면 고휘도화 및 휘도의 균일화가 도모된다. 또한 에지 라이트형 백라이트 유닛은 4개, 6개 등의 램프(8)가 장비되기도 한다.

또한 본 발명의 광학시트는 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 도트의 배열 설치 패턴으로서는 조밀 충전 가능한 상기 정삼각형 격자 패턴에 한정되지 않고, 정사각형 격자 패턴이나 랜덤 패턴도 가능하다. 랜덤 패턴에 의하면 당해 광학시트를 다른 광학 부재와 중첩했을 때에 모아레의 발생이 저감된다. 또 도트의 직경을 램프 근방에서는 작게 하고, 램프로부터 떨어짐에 따라 크게 하거나, 램프로부터의 거리가 멀어짐에 따라 도트의 밀도를 낮게 하거나 하는 등, 시트 상에서 불균일한 광확산부를 적층시킬 수도 있다. 이 광확산부의 변화에 의해 시트 상에서의 확산광의 휘도의 조정을 할 수 있다. 또 당해 광학시트를 도광판으로서도 사용할 수 있다. 도광판으로서 사용함으로써 백라이트 유닛의 박형화, 형상 수정의 리드 타임의 단축화가 가능하게 된다.

(실시예)

이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 상세한 서술하는데, 이 실시예의 기재에 기초하여 본 발명이 한정적으로 해석되는 것은 아니다.

(비교예 1)

기재층으로서는 두께 300μm의 투명 폴리에틸렌테레프탈레이트제 필름을 사용했다. 광확산층용 폴리머 조성물로서는 아크릴계 수지제의 비즈, 아크릴폴리올(바인더) 및 용제로 이루어지는 폴리머 조성물을 사용했다. 아크릴계 수지제 비즈의 아크릴폴리올에 대한 질량비는 0.2로 했다. 상기 비즈로서는 평균 입자 직경 10μm 및 변동계수 0.1의 소직경 단분산 비즈만을 사용했다. 상기 기재층 표면에 광확산층용 폴리머 조성물을 그라비아 코트법에 의해 6g/m²(고형분 환산) 적층함으로써 비교예 1의 광학시트를 얻었다.

(비교예 2)

기재층 표면에 스크린 인쇄에 의해 광확산층용 폴리머 조성물과 아크릴폴리올을 볼록 렌즈 형상으로 산점적으로 적층시킴으로써 비교예 2의 광학시트를 얻었다. 비교예 2의 광학시트의 광확산부의 평균 직경은 60μm, 적층률은 50%, 배열 설치 패턴을 정삼각 격자 패턴으로 하여 성형했다. 이들 이외에는 상기 비교예 1과 마찬가지로 했다.

(실시예 1~8)

기재층 표면에 스크린 인쇄에 의해 광확산층용 폴리머 조성물로서 아크릴계 수지제 비즈의 아크릴폴리올(바인더)에 대한 질량비를 각각 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 1, 1.5, 2로 한 것을 볼록 렌즈 형상으로 산점적으로 적층시킴으로써 실시예 1~8의 광학시트를 얻었다. 이들 이외에는 상기 비교예 2와 마찬가지로 했다.

(실시예 9~19)

기재층의 이면을 프리즘 높이비(H₂/P)가 각각 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1을 가지는 물결 형상의 프리즘 형상으로 가공했다. 각각의 기재층의 표면에 스크린 인쇄에 의해 광확산층용 폴리머 조성물로서 아크릴계 수지제 비즈의 아크릴폴리올(바인더)에 대한 질량비를 0.2로 한 것을 볼록 렌즈 형상으로 산점적으로 적층시킴으로써 실시예 9~19의 광학시트를 얻었다. 실시예 9~19의 광학시트의 광확산부의 평균 직경은 60μm, 적층률은 50%, 배열 설치 패턴을 정삼각 격자 패턴으로 하여 성형했다. 이들 이외에는 상기 비교예 1과 마찬가지로 했다.

(특성의 평가)

상기 실시예 1~8의 광학시트 및 비교예 1, 2의 광학시트를 실제로 광확산 시트로서 에지 라이트형 백라이트 유닛에 장착하여 정면 휘도의 면균일성 및 평균 정면 휘도를 측정했다. 면균일성은 광학시트면 내의 정면 휘도 측정을 행하고, 휘도 최소값의 휘도 최대값에 대한 비로 산출했다. 그 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1~8의 광학시트는 기재층 전체면에 광확산층이 적층되어 있는 비교예 1의 광학시트와 비교해도 손색없는 면균일성을 가지고 있고, 높은 정면 휘도를 가지고 있는 것을 나타내고 있다. 또 실시예 1~8의 광학시트는 광확산제를 함유하고 있지 않은 비교예 2의 광학시트와 비교하여 높은 면균일성을 가지고 있고, 손색없는 정면 휘도를 가지고 있는 것을 나타내고 있다. 또 실시예 1~8의 광학시트를 대비하면 광확산제의 바인더에 대한 질량비가 0.1 이상에서 면균일성이 높아지고, 질량비가 0.3 이상에서 특히 높아지는 것을 나타내고 있다.

그 다음에 실시예 9~19의 광학시트를 사용하여, 이들 광확산 시트를 실제로 직하형 백라이트 유닛에 광확산 시트로서 장착하여 광확산성을 평가했다. 광확산성의 평가는 백라이트를 조사했을 때의 표면측으로부터의 램프 이미지의 소거도에 대해 육안 확인하고,

(a) 램프 이미지가 거의 보이지 않는 경우를 ◎

(b) 램프 이미지가 보기 어려운 경우를 ○

(c) 램프 이미지가 다소 보이는 경우를 △

(d) 램프 이미지가 분명히 보이는 경우를 ×

로 하여 평가했다. 그 결과를 하기 표 2에 나타낸다.

상기 표 2에 나타내는 바와 같이, 실시예 9~19의 광학시트를 대비하면 프리즘의 높이비가 0.05 이상 0.5 이하에서 광확산성이 높아지고, 높이비가 0.1 이상 0.2 이하에서 특히 높아지는 것을 나타내고 있다.

이상과 같이 본 발명의 광학시트는 액정표시장치의 백라이트 유닛의 구성요소로서 유용하며, 특히 투과형 액정표시장치에 사용하기에 적합하다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학시트를 도시한 모식적 부분 평면도(a) 및 모식적 부분 단면도(b)이다.

도 2는 도 1의 광학시트와는 상이한 형태에 따른 광학시트를 도시한 모식적 부분 단면도이다.

도 3은 도 2의 광학시트를 구비하는 백라이트 유닛을 도시한 모식적 단면도이다.

도 4는 종래의 일반적인 에지 라이트형 백라이트 유닛을 도시한 모식적 사시도이다.

<부호의 설명>

1…광학시트 2…기재층

3…광학층 4…광확산부

5…광확산제 6…바인더

7…도광판 8…램프

11…광학시트 12…기재층

13…프리즘부 20…백라이트 유닛

21…램프 22…도광판

23…광학시트 24…광확산 시트

25…프리즘 시트 25a… 프리즘부

Claims (12)

1. 투명한 기재층과 이 기재층의 표면에 적층되는 광학층을 구비하고, 도광판의 표면측에 겹쳐져 배열 설치되는 에지 라이트형 액정 표시 장치용의 광학시트로서,

   이 광학층이 기재층 표면에 산점적으로 적층되는 복수의 광확산부를 가지고,

   이 광확산부가 광확산제와 그 바인더를 포함하고,

   상기 광확산부의 평균 직경(D)이 40μm 이상 300μm 이하이고,

   상기 광확산제의 바인더에 대한 질량비가 0.1 이상 2 이하이고,

   상기 광확산부에 있어서의 광확산제의 굴절률(n₁)과 바인더의 굴절률(n₂)의 차의 절대값(|n₁-n₂|)이 0.05 이상인 것을 특징으로 하는 광학시트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 광확산부가 볼록 렌즈 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학시트.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 광확산부의 평균 높이(H₁)의 평균 직경(D)에 대한 높이비(H₁/D)가 0.05 이상 0.5 이하인 것을 특징으로 하는 광학시트.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 광확산부에 있어서의 광확산제의 평균 입자 직경이 0.1μm 이상 20μm 이하인 것을 특징으로 하는 광학시트.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 광학층에 있어서의 광확산부의 적층률이 10% 이상 90% 이하인 것을 특징으로 하는 광학시트.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 광확산부의 기재층 표면에 있어서의 배열 설치 패턴이 정삼각 격자 패턴인 것을 특징으로 하는 광학시트.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 광확산부의 기재층 표면에 있어서의 배열 설치 패턴이 랜덤 패턴인 것을 특징으로 하는 광학시트.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 기재층의 이면에 물결 형상의 프리즘 형상을 가지고, 프리즘의 평균 높이(H₂)의 프리즘 피치(P)에 대한 높이비(H₂/P)가 0.05 이상 0.5 이하인 것을 특징으로 하는 광학시트.
9. 램프로부터 발해지는 광선을 분산시켜 그 표면측에 당해 광선을 이끄는 액정표시장치용의 백라이트 유닛에 있어서,

   제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 광학시트가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용의 백라이트 유닛.
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