KR101156009B1 - 광학 시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛 - Google Patents

광학 시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛 Download PDF

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켄이치 하라다
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케이와 인코포레이티드
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Abstract

이면측에 적층되는 다른 광학 시트 등과의 스티킹을 방지하면서, 이 외의 광학 시트 등의 표면에 대한 흠집을 방지할 수 있는 광학 시트의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은, 투명한 기재층과, 기재층의 일방의 면측에 적층되는 광학층과, 기재층의 타방의 면측에 적층되는 스티킹 방지층을 구비하고, 이 스티킹 방지층의 표면 전체면에 미세 요철 형상을 갖는 광학 시트로서, 스티킹 방지층이, 상분리 하는 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분을 포함하는 경화성 조성물을 도공하고, 경화시킴으로써 형성되고, 이들 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분이, 각각 독립적으로, 폴리머, 올리고머 및 모노머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 한다.

Description

광학 시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛{OPTICAL SHEET AND BACKLIGHT UNIT USING THE SAME}
본 발명은 높은 스티킹 방지 기능 및 흠집 방지 기능을 갖는 광학 시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정 표시 장치는, 텔레비전이나 PC 등의 화면의 표시 장치로서 널리 사용되고 있고, 표시화면을 직접 보는 직시형과 스크린에 비춘 영상을 보는 투영형으로 크게 분류된다. 직시형의 액정 표시 장치에는 백라이트의 광을 투과하는 투과형, 백라이트를 갖지 않고 자연광이나 실내등 등의 반사광을 사용하는 반사형, 및 밝은 곳에서는 반사형, 어두운 곳에서는 투과형으로 되는 반투과형이 있다. 한편, 투영형의 액정 표시 장치에는 전면의 스크린에 영상을 비추는 프론트형과, 디스플레이 캐비넷 내에 스크린을 집어넣고, 영상을 비추는 리어형이 있다. 오늘날에는 직시형, 이 중에서도 투과형의 액정 표시 장치가 주류로서 일반적으로 사용되고 있다.
투과형의 액정 표시 장치는 액정층을 배면에서 비추는 백라이트 방식이 보급되고, 액정층의 하면측에 에지 라이트형(사이드 라이트형), 직하형 등의 백라이트 유닛이 장비되어 있다. 이 에지 라이트형의 백라이트 유닛(20)은, 일반적으로는 도 2에 도시하는 바와 같이, 광원으로서의 램프(21)와, 이 램프(21)를 단부가 따르도록 배치되는 사각형 판 형상의 도광판(22)과, 이 도광판(22)의 표면측에 적층되는 복수매의 광학 시트(23)를 장비하고 있다. 광원으로서의 램프(21)로서는 LED(발광 다이오드)나 냉음극관 등이 사용되고 있지만, 소형화 및 에너지 절약화의 관점 등에서 현재에는 LED가 일반적으로 사용되고 있다. 이 광학 시트(23)는 투과광선에 대하여 확산, 굴절 등의 광학적 기능을 가지고 있고, (1) 도광판(22)의 표면측에 배열 설치되고, 법선방향측으로의 굴절기능을 갖는 프리즘 시트(24), (2) 프리즘 시트(24)의 표면측에 배열 설치되고, 주로 광확산 기능을 갖는 광확산 시트(25) 등이 사용되고 있다.
또 도시하고 있지 않지만, 상기의 도광판(22)의 도광 특성이나 광학 시트(23)에 구비되는 광학 시트의 광학적 기능 등을 고려하여, 광확산 시트나 프리즘 시트 등의 광학 시트(23)가 더 많이 배열 설치되는 백라이트 유닛도 있다.
이 백라이트 유닛(20)의 기능을 설명하면 우선, 램프(21)로부터 도광판(22)에 입사한 광선은 도광판(22) 이면의 반사 도트 또는 반사 시트(도시되지 않음) 및 각 측면에서 반사되어, 도광판(22) 표면으로부터 출사된다. 도광판(22)으로부터 출사된 광선은 프리즘 시트(24)에 입사되고, 표면에 형성된 복수의 돌출된 프리즘부에 의해 법선방향측으로 굴절되고, 표면으로부터 출사된다. 그 후, 프리즘 시트(24) 표면으로부터 출사된 광선은 광확산 시트(25)에 입사되고, 확산되어 표면으로부터 출사되고, 또한 상방의 도시 하지 않은 액정층 전체면을 조명하는 것이다.
프리즘 시트(24) 표면에 겹쳐서 배열 설치되는 광확산 시트(25)는 일반적으로는, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 투명한 합성 수지제의 기재층(26)과, 이 기재층(26)의 표면에 적층되는 광학층(27)과, 기재층(26)의 이면에 적층되는 스티킹 방지층(28)을 구비하고 있다. 이 광학층(27)은 일반적으로는 바인더(29) 중에 수지 비드(30)가 분산된 구조를 갖고, 투과광선에 대하여 광확산 기능 등을 수행하도록 구성되어 있다. 또, 스티킹 방지층(28)은 바인더(31) 중에 소량의 비드(32)가 떨어져서 분산되고, 이 비드(32)의 하부가 바인더(31)의 이면으로부터 돌출된 구조를 가지고 있다. 이 스티킹 방지층(28)은 광확산 시트(25) 이면이 다른 광학 시트 등(프리즘 시트(24))의 표면과 밀착, 즉 스티킹 하여 간섭 줄무늬가 발생하거나, 제조공정에서 롤 형상으로 감아서 보존했을 때에 블로킹(부착)이 발생하거나 한다고 하는 문제를 방지하고 있다. 또한, 프리즘부의 정점은 예각이 아니고, 약간의 평면 또는 곡면을 형성하고 있기 때문에, 프리즘 시트(24) 표면측과 광확산 시트(25)의 이면측과는 면과 면으로 띠 형상으로 접촉하고, 그 띠 형상의 면에서 스티킹이 발생하게 된다.
상기 광확산 시트(25)의 스티킹 방지층(28)에 분산되는 비드(32)로서는 아크릴 비드 등이 일반적으로 사용되고 있고, 비교적 경질이므로, 이면에 돌출한 비드(32)에 의해 당해 광확산 시트(25)의 이면측에 적층되는 프리즘 시트(24) 등의 표면(프리즘부 정점 부분)에 흠집을 내는 경우가 있다. 또, 스티킹 방지층(28)에 분산되는 비드(32)가 프리즘 시트(24)의 프리즘부 정점과 접촉함으로써 탈락하고, 이 비드(32)의 탈락 부분이 흠집의 발생 요인으로 되고 있다. 이 광학 시트에 대한 흠집은 액정 표시 장치의 휘도 불균일을 발생시키게 된다.
그래서, 이면측에 적층되는 프리즘 시트 등이나 다른 광학 시트나 도광판의 흠집을 방지하기 위하여, 흠집 방지층을 이면에 설치한 광학 시트(일본 특개 2004-85626호 공보 등 참조)나, 도공액으로 도포하고 경화시킴으로써 표면에 미세한 요철을 형성하는 안티 블로킹성 경화성 수지 조성물(일본 특개 2007-182519호 공보 등 참조)이 개발되어 있다.
그렇지만, 상기의 흠집 방지층을 설치한 광학 시트에서도, 스티킹을 방지하기 위한 미세한 비드가 존재하기 때문에 다른 광학 시트 등에 대한 흠집을 충분히 방지할 수 없다. 또한 상기 안티 블로킹성 경화성 수지 조성물에 의해 표면에 요철을 형성하는 경우에는, 표면의 요철이 지나치게 미세하여 스티킹 방지 성능이 충분하지 않고, 또한 광학 시트의 휘도 향상을 위해 상기 안티 블로킹성 경화성 수지 조성물의 도막을 얇게 하면, 형성되는 요철이 더욱 미세하게 되어, 스티킹 방지 성능이 더욱 부족하다는 문제가 존재한다.
일본 특개 2004-85626호 공보 일본 특개 2007-182519호 공보
(발명의 개요)
(발명이 해결하고자 하는 과제)
본 발명은 이들 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 이면측에 적층되는 다른 광학 시트 등과의 스티킹을 방지하면서, 이 외의 광학 시트 등 표면에 대한 흠집을 방지할 수 있는 광학 시트, 및 이 광학 시트를 사용하여 흠집에 의한 휘도 불균일, 간섭 줄무늬의 발생 등을 방지하여, 고품질의 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
상기과제를 해결하기 위하여 행해진 발명은,
투명한 기재층과, 이 기재층의 일방의 면측에 적층되는 광학층과, 기재층의 타방의 면측에 적층되는 스티킹 방지층을 구비하고, 이 스티킹 방지층의 표면 전체면에 미세 요철 형상을 갖는 광학 시트로서,
상기 스티킹 방지층이, 상분리 하는 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분을 포함하는 경화성 조성물을 도공하고, 경화시킴으로써 형성되고,
이들 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분이, 각각 독립적으로, 폴리머, 올리고머 및 모노머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 광학 시트이다.
당해 광학 시트는, 상분리 하는 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분을 포함하고, 이들 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분이, 각각 독립적으로, 폴리머, 올리고머 및 모노머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 경화성 조성물을 도공하고, 경화시킴으로써 형성되는 스티킹 방지층을 가지고 있다. 이러한 3개의 성분을 포함하는 경화성 조성물을 도공하고 경화시킴으로써 스티킹 방지층 표면에서의 요철이 효과적으로 형성된다. 따라서, 당해 광학 시트는 높은 스티킹 방지 성능을 발휘하고, 스티킹 방지층측에 적층되는 다른 시트와의 스티킹을 적합하게 방지할 수 있다. 또, 그것과 아울러, 당해 광학 시트는 스티킹 방지층 표면의 요철에 기인하는 흠집을 방지할 수 있다. 또한, 당해 광학 시트는, 이러한 3개의 성분을 포함하는 경화성 조성물을 도공하고 경화시킴으로써, 당해 경화성 조성물의 도막 두께를 얇게 하여, 스티킹 방지층을 얇게 형성시키는 경우에도, 충분한 요철을 형성시킬 수 있고, 그 결과, 충분한 스티킹 방지 성능을 확보할 수 있다. 이와 같이, 당해 광학 시트는 스티킹 방지층의 두께를 얇게 할 수 있으므로, 스티킹 방지층을 설치하는 것에 의한 휘도의 저하를 방지할 수 있다. 또, 이러한 경화성 조성물을 도공하고 경화시킴으로써 원하는 적합한 두께 및 표면 거칠기를 갖는 스티킹 방지층을 형성시킬 수 있다.
상기 경화성 조성물에 있어서, 제 1 성분이 폴리머이고, 제 2 성분이 모노머 또는 올리고머이며, 제 3 성분이 극성기를 갖는 모노머 또는 올리고머이면 좋다. 당해 광학 시트는, 경화성 조성물의 각 성분으로서 상기의 것을 사용함으로써, 특히, 폴리머 성분 및 극성기를 갖는 모노머 또는 올리고머 성분을 병용함으로써, 스티킹 방지층 표면의 요철을 크게 할 수 있고, 그 결과, 당해 광학 시트의 스티킹 방지 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 제 3 성분이 극성기를 갖는 모노머 또는 올리고머일 경우에 있어서 극성기가 우레탄기, 이소시아누레이트기, 우레아기, 카보네이트기, 아미드기, 에스테르기, 카르복실기, 산무수물기, 에폭시기, 이미노기 및 아미노기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이어도 좋다. 제 3 성분의 모노머 또는 올리고머가 갖는 극성기로서 이들 작용기를 선택함으로써, 스티킹 방지층 표면의 요철을 더욱 크게 할 수 있고, 그 결과, 당해 광학 시트의 스티킹 방지 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 경화성 조성물에 있어서, 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분 모두가 (메타)아크릴로일기를 가지면 좋다. 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분이 모두 (메타)아크릴로일기를 가짐으로써, 각 성분으로부터 형성된 각각의 수지상이 서로, 중합에 의해 형성되는 공유결합으로 견고하게 결합한다. 따라서, 당해 광학 시트에 의하면, 스티킹 방지층의 강도가 향상됨과 아울러, 스티킹 방지층 표면의 요철을 더욱 크게 할 수 있어, 당해 광학 시트의 스티킹 방지 성능이 더욱 향상된다. 또 당해 광학 시트는, 스티킹 방지층을 형성하는 수지가 모두 (메타)아크릴로일기를 갖는 수지임으로써, 높은 휘도를 확보할 수 있다.
상기 경화성 조성물에 있어서, 제 3 성분이 우레탄(메타)아크릴레이트이면 좋다. 당해 광학 시트에 의하면, 제 3 성분의 극성기를 갖는 모노머 또는 올리고머로서 우레탄-(메타)아크릴레이트를 사용함으로써, 스티킹 방지층 표면의 요철이 더욱 커져, 당해 광학 시트의 스티킹 방지 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 제 3 성분이 매트릭스상으로 되고, 제 2 성분이 매트릭스상 중에 분산되는 도메인상으로 되고, 제 1 성분이 도메인상 중에 분산되는 입상상(粒狀相)으로 되면 좋다. 당해 경화성 조성물의 각 성분으로부터, 이들 상이 형성됨으로써, 스티킹 방지층 표면의 요철이 특히 효과적으로 형성되므로, 당해 광학 시트의 스티킹 방지 성능을 더욱 높게 할 수 있다.
상기 경화성 조성물에 있어서, 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분 상호간의 용해도 패러미터(SP값)의 차가 모두 0.3 이상이면 좋다. 상기 경화성 조성물의 각 성분의 SP값이 서로 일정값 이상의 차를 가짐으로써, 경화성 조성물을 도공하고 경화했을 때에, 각 성분이 효과적으로 상분리되어, 스티킹 방지층 표면의 요철이 커진다. 그 결과, 당해 광학 시트는 높은 스티킹 방지 성능을 발휘할 수 있다.
상기 경화성 조성물에 있어서, 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분의 합계량을 기준으로 하는 제 1 성분의 질량비가 0.1질량% 이상 10질량% 이하, 제 2 성분의 질량비가 10질량% 이상 50질량% 이하, 또한 제 3 성분의 질량비가 40질량% 이상 89.9질량% 이하이면 좋다. 상기 경화성 조성물에 있어서, 3개의 성분의 배합비가 상기 범위 내에 있음으로써, 경화성 조성물을 도공하고 경화했을 때에, 상분리가 더욱 효과적으로 일어나, 스티킹 방지층 표면의 요철이 더욱 커진다. 그 결과, 당해 광학 시트는 더욱 높은 스티킹 방지 성능을 발휘할 수 있다.
따라서, 램프로부터 발생되는 광선을 분산시켜서 표면측으로 인도하는 액정 표시 장치용의 백라이트 유닛에 있어서, 당해 광학 시트를 구비하고 있으면, 당해 광학 시트의 높은 흠집 방지성에 의해, 다른 광학 시트 등의 흠집에 의한 휘도 불균일의 발생이나, 간섭 줄무늬의 발생을 방지할 수 있어, 액정 표시 화면의 고품질화를 실현할 수 있음과 아울러, 제조, 운반, 보존 등일 때의 취급이 용이하게 된다.
여기에서, 「광학층」이란 투과광선에 대하여 소정의 광학적 기능을 수행하는 층을 의미하고, 구체적으로는 (a) 바인더 중에 광확산제를 갖는 광확산층, (b) 엠보싱 가공에 의해 표면에 거의 균일하게 형성된 미세 요철을 갖는 광확산층, (c) 삼각기둥 형상의 프리즘부를 스트라이프 형상으로 갖는 프리즘층 등이 해당되고, 기재층과 일정 성형되는 경우도 포함하는 개념이다. 또, 「산술평균 거칠기(Ra)」 및 「10점 평균거칠기(Rz)」는 JIS B0601-1994에 준하고, 「거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm)」 및 「자승평균 평방근 거칠기(Rq)」는 JIS B0601-2001에 준하고, 컷오프 λc 2.5mm, 평가 길이 12.5mm의 값이다. 「연필경도」는 JIS K5400의 시험방법 8.4에 준한 연필긁기값이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 광학 시트는 스티킹 방지층 표면에 충분한 요철을 갖고, 게다가, 스티킹 방지층의 두께를 얇게 해도, 충분한 요철 형성을 확보할 수 있으므로, 다른 시트 등에 대한 높은 스티킹 방지 기능을 확보하면서, 이 외의 시트 등의 표면에 대한 흠집을 방지할 수 있다. 또 본 발명의 백라이트 유닛은 광학 시트, 도광판 등의 흠집에 의한 휘도 불균일나 간섭 줄무늬의 발생을 방지할 수 있고, 또한 제조, 운반, 보존 등일 때의 취급이 용이하게 된다.
도 1은 본 발명의 1실시형태에 따른 광학 시트를 도시하는 모식적인 단면도이다.
도 2(a)는 일반적인 에지 라이트형 백라이트 유닛을 도시하는 모식적인 사시도, (b)는 일반적인 광확산 시트를 도시하는 모식적인 단면도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 적당히 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다.
도 1의 광학 시트(1)는 기재층(2)과, 이 기재층(2)의 일방의 면측에 적층되는 광학층(3)과, 이 기재층(2)의 타방의 면측에 적층되는 스티킹 방지층(4)을 구비하고 있다.
기재층(2)은 광선을 투과시킬 필요가 있으므로 투명, 특히 무색 투명의 유리 또는 합성 수지로 형성되어 있다. 이러한 기재층(2)에 사용되는 합성 수지로서는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴 수지, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로스아세테이트, 내후성 염화비닐 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, 특별히는 한정되지 않지만, 예를 들면 10㎛ 이상 500㎛ 이하, 바람직하게는 35㎛ 이상 250㎛ 이하, 특히 바람직하게는 50㎛ 이상 188㎛ 이하로 한다. 기재층(2)의 두께가 상기 범위 미만이면, 광학층(3)을 형성하기 위한 수지 조성물을 도공했을 때에 컬이 발생하기 쉬워져 버려, 취급이 곤란하게 되는 등의 문제가 발생한다. 반대로, 기재층(2)의 두께가 상기 범위를 초과하면, 액정 표시 장치의 휘도가 저하되어 버리는 경우가 있고, 또 백라이트 유닛의 두께가 커져서 액정 표시 장치의 박형화의 요구에 반하게 된다.
스티킹 방지층(4)은 표면 전체면에 미세 요철 형상(7)을 가지고 있다. 이 때문에, 이 광학 시트(1)를 프리즘 시트 등의 다른 광학 시트나 도광판 등의 표면에 포개어 배열 설치하면 미세 요철 형상(7)의 볼록부가 다른 광학 시트 등의 표면에 맞닿아, 광학 시트(1)의 이면 전체면이 다른 광학 시트 등과 맞닿지 않는다. 이것에 의해, 광학 시트(1)와 다른 광학 시트 등과의 스티킹이 방지되어, 액정 표시 장치의 화면의 휘도 불균일을 억제할 수 있다.
<스티킹 방지층 형성용 경화성 조성물>
당해 스티킹 방지층(4)은 상분리하는 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분을 포함하는 경화성 조성물을 도공하고, 경화시킴으로써 형성된다. 이러한 경화성 조성물에 의하면, 스티킹 방지층 표면에서의 요철이 효과적으로 형성된다. 또한 이러한 경화성 조성물을 도공하고 경화시킴으로써 원하는 적합한 두께 및 표면 거칠기를 갖는 스티킹 방지층을 형성시킬 수 있다.
당해 경화성 조성물에 포함되는 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분은 도공하고 경화함으로써 상분리하는 것이다. 이와 같이 3개의 각 성분이 상분리함으로써, 스티킹 방지층 표면에서 충분한 요철이 형성되어, 당해 광학 시트는 높은 스티킹 방지 성능이 발휘된다. 또, 그러한 상분리가 일어남으로써, 당해 경화성 조성물의 도막 두께를 얇게 하여, 얻어지는 스티킹 방지층의 두께가 얇은 경우에도, 충분한 요철이 형성되어, 스티킹 방지 성능이 확보된다. 이러한 상분리는, 당해 경화성 조성물을 기재층에 도공했을 때에, 각 성분의 물성 등의 차이에 기인하여 일어나도 되고, 그 후의 경화시에, 형성된 수지의 물성 등의 차이에 기인해서 일어나도 된다.
당해 경화성 조성물에 포함되는 3개의 성분이 도공하고 경화하여 상분리할 때, 매트릭스상 중에 도메인상이 분산되고, 도메인상 중에 입상상이 분산되는 이중 해도(海島) 구조를 형성하는 것이 바람직하다. 그러한 이중 해도 구조를 형성함으로써, 스티킹 방지층 표면의 요철이 보다 효과적으로 형성되어, 당해 광학 시트의 스티킹 방지 성능이 보다 향상된다.
당해 경화성 조성물은, 각각 독립적으로, 폴리머, 올리고머 및 모노머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분을 포함하고 있다.
상기 폴리머로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, (메타)아크릴 중합체, 폴리올레핀, 폴리스티렌, 스티렌 공중합체, 노르보르넨 수지, 폴리카보네이트, 폴리에테르 수지, 폴리에테르술폰, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리실록산, 폴리실란, 폴리아미드, 폴리이미드, 멜라민 수지 또는 불소 수지 등을 들 수 있다. (메타)아크릴 중합체로서는 (메타)아크릴 모노머의 단독 중합체 또는 공중합체, (메타)아크릴 모노머와 다른 에틸렌성 불포화 이중결합을 갖는 모노머와의 공중합체 등을 들 수 있다. 폴리올레핀으로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌?프로필렌 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 이오노머, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 에틸렌-염화비닐 공중합체 등을 들 수 있다. 폴리에테르 수지로서는 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등을 들 수 있다. 폴리에스테르로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 불포화 폴리에스테르, 알키드 수지 등을 들 수 있다. 폴리머로서는 이들 폴리머의 구조단위를 2종 이상 갖는 공중합체이어도 되고, 이들 폴리머의 구조단위와 그 이외의 모노머 단위로 이루어지는 공중합체이어도 된다. 이 중에서, 요철 형성이 촉진되고, 당해 광학 시트의 스티킹 방지 성능이 높고, 또 투명성이 우수하여 얻어지는 광학 시트의 휘도가 높아지는 관점에서, (메타)아크릴 중합체가 바람직하고, (메타)아크릴 모노머의 공중합체가 더욱 바람직하다. 폴리머로서는 1종류 또는 복수종의 것을 사용할 수 있다.
상기 폴리머의 중량평균 분자량의 하한으로서는 2,000이 바람직하고, 5,000이 보다 바람직하다. 한편, 폴리머의 중량평균 분자량의 상한으로서는 100,000이 바람직하고, 50,000이 보다 바람직하다. 폴리머의 중량평균 분자량이 상기 하한보다 작으면, 형성되는 스티킹 방지층의 요철이 지나치게 미세하게 되기 때문에, 스티킹 방지 성능이 저하될 우려가 있다. 반대로, 폴리머의 중량평균 분자량이 상기 상한을 초과하면, 스티킹 방지층의 요철물의 경도가 높아져, 스티킹 방지층과 접하는 광학 시트의 표면의 흠집생성이 일어날 우려가 있다.
상기 올리고머로서는 상기 폴리머의 저분자량의 것 등을 들 수 있다. 올리고머로서는 반복단위의 수가 3～10이며, 중량평균 분자량이 8,000 이하의 것이 바람직하다. 올리고머로서는 이들 올리고머의 구조단위를 2종 이상 갖는 공중합체이어도 되고, 이들 올리고머의 구조단위와 그 이외의 모노머 단위로 이루어지는 공중합체이어도 된다. 올리고머로서는 1종류 또는 복수종의 것을 사용할 수 있다.
상기 모노머로서는, 중합 가능한 작용기를 갖고 있는 화합물인 한, 사용할 수 있다. 중합 가능한 작용기로서는, 예를 들면, 불포화 이중결합, 에폭시기 등이 예시되지만, 성분 내 또는 성분 간에 강고한 결합이 형성되어, 당해 스티킹 방지층의 강도가 높아지는 관점에서, 불포화 이중결합이 바람직하다. 그중에서도, 얻어지는 광학 시트의 휘도가 높아지는 점에서 (메타)아크릴로일기가 특히 바람직하다. 또, 모노머로서는 스티킹 방지층 표면의 요철이 커지는 점에서, 다작용성 모노머가 바람직하다. 다작용성 모노머로서는 다가 알코올 등의 (메타)아크릴레이트에스테르 등을 들 수 있고, 구체적으로는 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트 등의 2작용 (메타)아크릴레이트; 트리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 글리세롤트리(메타)아크릴레이트 등의 3작용 (메타)아크릴레이트; 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메티롤프로판테트라(메타)아크릴레이트 등의 4작용 (메타)아크릴레이트; 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 5작용 (메타)아크릴레이트; 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 소르비톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 6작용 (메타)아크릴레이트 등이 예시된다. 당해 모노머는 중합 가능한 작용기 이외의 작용기, 예를 들면, 우레탄기, 이소시아누레이트기, 우레아기, 카보네이트기, 아미드기, 에스테르기, 카르복실기, 에테르기, 이미노기, 아미노기, 히드록실기 등을 분자 내에 가지고 있어도 된다. 또, 당해 모노머는 불소, 염소 등의 할로겐, 규소, 유황, 인 등의 원자를 가지고 있어도 된다.
경화성 조성물에 포함되는 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분은, 각각, 서로 반응하는 작용기를 가지고 있는 것이 바람직하다. 각각의 성분이 이러한 작용기를 가지고 있음으로써, 얻어지는 스티킹 방지층의 강도가 높아져, 내구성을 향상시킬 수 있다. 이러한 반응하는 작용기의 조합으로서는, 예를 들면, 에틸렌성 불포화기와 에틸렌성 불포화기, 활성 수소를 갖는 작용기(수산기, 아미노기, 티올기, 카르복실기 등)과 에폭시기, 활성 수소를 갖는 작용기와 이소시아네이트기, 활성 수소를 갖는 작용기와 활성 수소를 갖는 작용기, 실라놀기와 실라놀기, 실라놀기와 에폭시기, 활성 메틸렌기와 아크릴로일기, 옥사졸린기와 카르복실기 등을 들 수 있다. 이 중에서, 생성되는 결합이 강고하고, 스티킹 방지층 표면의 요철 형성이 촉진되는 점에서, 서로 반응하는 작용기로서는 에틸렌성 불포화기와 에틸렌성 불포화기의 조합이 바람직하다. 이러한 에틸렌성 불포화기로서는, 특별히 한정되지 않지만, 얻어지는 광학 시트의 휘도가 보다 높아지는 점에서, (메타)아크릴로일기가 바람직하다. 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분 모두가 에틸렌성 불포화기를 가지고 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 스티킹 방지층의 강도가 더욱 향상됨과 아울러, 스티킹 방지층 표면의 요철 형성이 더욱 촉진된다. 또, 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분 모두가 (메타)아크릴로일기를 갖는 것이 특히 바람직하다. 당해 경화성 조성물의 3성분 모두가 그러한 작용기를 가짐으로써, 당해 스티킹 방지층의 강도 및 요철 형성이 향상됨과 아울러, 얻어지는 광학 시트의 휘도를 높게 할 수 있다.
당해 경화성 조성물에서는, 제 1 성분은 폴리머, 제 2 성분이 모노머 또는 올리고머, 및 제 3 성분이 모노머 또는 올리고머인 것이 바람직하다. 당해 경화성 조성물의 각 성분이 이러한 조합인 경우에는, 제 2 성분 및 제 3 성분으로부터 매트릭스상, 및 이 매트릭스상 중에 분산되는 도메인상이 형성되고, 제 1 성분으로부터 이 도메인상 중에 분산되는 입상상이 형성된다. 당해 경화성 조성물의 각 성분에 이것들을 채용함으로써, 스티킹 방지층 표면의 요철 형성이 더욱 효과적으로 일어나, 얻어지는 광학 시트의 스티킹 방지 성능이 더욱 높아진다. 당해 경화성 조성물에 이들 성분을 사용함으로써, 스티킹 방지층 표면의 요철 형성이 더욱 효과적으로 일어나는 이유는 반드시 명확한 것은 아니지만, 제 1 성분의 폴리머에 기인하여 입상상이 생성되고, 제 2 성분 및 제 3 성분의 모노머 또는 올리고머가 각각 중합함으로써 수축 등이 일어나고, 이것들이 상승적으로 작용하여 효과적인 요철 형성이 일어나는 것 등을 생각할 수 있다.
또, 당해 경화성 조성물에서는, 제 1 성분이 폴리머이고, 제 2 성분이 모노머 또는 올리고머이며, 제 3 성분이 극성기를 갖는 모노머 또는 올리고머인 것이 특히 바람직하다. 당해 경화성 조성물의 각 성분이 이러한 조합인 경우에는, 경화성 조성물을 도공하고 경화함으로써, 제 3 성분이 매트릭스상으로 되어, 제 2 성분이 매트릭스상 중에 분산되는 도메인상으로 되고, 제 1 성분이 도메인상 중에 분산되는 입상상으로 된다. 제 3 성분의 모노머 또는 올리고머가 극성기를 가짐으로써, 경화성 조성물의 도공 또는 경화시에 있어서의 상분리가 더욱 촉진되기 때문에, 요철이 더욱 커져, 얻어지는 광학 시트의 스티킹 방지 성능이 향상된다.
상기 극성기란 산소, 질소, 유황, 할로겐 등 전기음성도가 높은 원자에 의해 분극이 발생하고 있는 유기기이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 우레탄기, 이소시아누레이트기, 우레아기, 카보네이트기, 아미드기, 에스테르기, 카르복실기, 산무수물기, 에테르기, 에폭시기, 이미노기 또는 아미노기 등을 들 수 있다. 이 중에서, 당해 경화성 조성물의 도공, 경화시의 상분리가 특히 효과적이고, 얻어지는 광학 시트의 스티킹 방지 성능이 우수한 점에서, 우레탄기 또는 이소시아누레이트기가 바람직하다. 제 3 성분의 극성기를 갖는 모노머 또는 올리고머의 구체예로서는, 우레탄(메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트, 폴리에스테르(메타)아크릴레이트등을 들 수 있다. 이 중에서, 당해 경화성 조성물의 도공, 경화시의 상분리가 특히 효과적이고, 스티킹 방지층 표면의 요철 형성이 커져, 얻어지는 광학 시트의 스티킹 방지 성능이 특히 우수한 점에서, 우레탄(메타)아크릴레이트가 특히 바람직하다.
우레탄(메타)아크릴레이트는, 1분자 중에, 우레탄기(-N-CO-O-)와 (메타)아크릴로일기의 양쪽의 작용기를 갖는 모노머 또는 올리고머이다. 우레탄(메타)아크릴레이트는, 예를 들면, 다작용성 이소시아네이트와, (메타)아크릴로일기 및 히드록실기나 아미노기 등의 활성 수소를 갖는 화합물과, 필요에 따라 폴리올을 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 다작용 이소시아네이트로서는 디페닐메탄디이소시아네이트, 수첨화 디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 수첨화 크실렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 리신디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 시클로헥실메탄디이소시아네이트, 메틸시클로헥산디이소시아네이트, 이소프로필리덴비스(4-시클로헥실이소시아네이트), 헥사메틸렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 또한 이들 다작용성 이소시아네이트의 뷰렛체나 이소시아누레이트기를 함유하는 다작용성 이소시아네이트 3량체 등의 변성물도 사용할 수 있다.
(메타)아크릴로일기 및 활성 수소를 갖는 화합물로서는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메타)아크릴레이트; 에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 등의 폴리알킬렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 히드록시(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 필요에 따라 사용하는 폴리올로서는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,6-헥산디올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 1,4-시클로헥산디올 등의 폴리알킬렌글리콜 등을 들 수 있다.
우레탄(메타)아크릴레이트의 구체예로서는, 예를 들면, 디페닐메탄디이소시아네이트와 에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트와의 반응물, 이소포론디이소시아네이트와 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트와의 반응물, 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트 변성체와 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트와의 반응물, 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트 변성체와 폴리카프로락톤 변성 히드록시에틸(메타)아크릴레이트와의 반응물, 이소시아누르산에틸렌옥사이드 변성 디(메타)아크릴레이트, 이소포론디이소시아네이트 또는 그 다량체와 펜타에리트리톨 다작용성 (메타)아크릴레이트 등의 반응물 등을 들 수 있다.
스티킹 방지층 표면의 요철 형성이 촉진되는 경우로서, 당해 경화성 조성물에 포함되는 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분의 각 성분의 용해도 패러미터(SP값), 폴리머의 유리전이 온도(Tg), 표면장력 또는 분자량이 일정한 차이를 갖는 경우 등을 들 수 있다.
당해 경화성 조성물에 포함되는 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분 상호간의 용해도 패러미터(SP값)의 차가 모두 0.3 이상인 것이 바람직하고, 0.4 이상인 것이 더욱 바람직하다. 3개의 각 성분의 SP값이 각각 일정값 이상의 차이를 가짐으로써 상분리가 촉진되고, 스티킹 방지층 표면의 요철 형성이 커져, 얻어지는 광학 시트의 스티킹 방지 성능을 향상시킬 수 있다. SP값은, 예를 들면, Fedors의 방법에 의해 구할 수 있다. 당해 방법은 POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE, FEBRUARY, 1974, vol. 14, Issue 2, p.147-154에 기재되어 있다.
당해 경화성 조성물의 3성분 중, 폴리머 성분이 포함되는 경우에는, 그 유리전이온도(Tg)가 0℃ 이상인 것이 바람직하다. 당해 폴리머 성분의 Tg가 0℃ 이상임으로써, 당해 경화성 조성물의 상분리가 효과적으로 일어나기 때문에, 얻어지는 광학 시트의 스티킹 방지 성능이 향상된다. 또, 당해 경화성 조성물의 3성분 중, 폴리머 성분이 2성분 이상 포함되는 경우에는, 그들 폴리머 성분 상호간의 유리전이 온도(Tg)의 차가 모두 10℃ 이상인 것이 바람직하고, 모두 20℃ 이상인 것이 보다 바람직하다.
당해 경화성 조성물에 포함되는 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분의 배합비로서는 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분의 합계량을 기준으로 하는 제 1 성분의 질량비가 0.1질량% 이상 10질량% 이하, 제 2 성분의 질량비가 10질량% 이상 50질량% 이하, 또한 제 3 성분의 질량비가 40질량% 이상 89.9질량% 이하인 것이 바람직하다. 또, 제 1 성분의 질량비가 0.1질량% 이상 5질량% 이하, 제 2 성분의 질량비가 12질량% 이상 50질량% 이하, 또한 제 3 성분의 질량비가 49.9질량% 이상 87.9질량% 이하가 보다 바람직하다. 제 1 성분의 질량비가 0.1질량% 이상 3질량% 이하, 제 2 성분의 질량비가 20질량% 이상 50질량% 이하, 또한 제 3 성분의 질량비가 49.9질량% 이상 79.9질량% 이하가 더욱 바람직하다. 3개의 성분의 배합비가 상기 범위 내에 있음으로써, 스티킹 방지층 표면의 요철이 더욱 효과적으로 형성되어, 얻어지는 광학 시트의 스티킹 방지 성능이 더욱 향상된다. 또, 제 2 성분이 모노머 또는 올리고머이며, 제 3 성분이 극성기를 갖는 모노머 또는 올리고머인 경우의 제 2 성분 및 제 3 성분의 배합비로서는 제 2 성분의 질량에 대한 제 3 성분의 질량비가 1 이상인 것이 바람직하고, 1.2 이상인 것이 더욱 바람직하고, 1.3 이상인 것이 특히 바람직하다. 당해 경화성 조성물의 제 2 성분 및 제 3 성분이 그러한 배합비임으로써, 상분리가 더욱 효과적으로 일어나, 스티킹 방지층 표면의 요철이 커지기 때문에, 당해 광학 시트의 스티킹 방지 성능이 더욱 향상된다.
당해 경화성 조성물은, 도공을 쉽게 하는 관점에서, 또한 용제를 포함하고 있어도 된다. 당해 용제로서는, 예를 들면, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 등의 알코올; 디에틸에테르, 이소프로필에테르, 테트라히드로푸란, 디옥산, 아니솔, 페네톨, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 에테르; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산이소프로필, 에틸렌글리콜디아세테이트 등의 에스테르; 디메틸포름아미드, 디에틸포름아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드; 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등의 셀로솔브; 디클로로메탄, 클로로포름 등의 할로겐화 탄화수소 등을 들 수 있다. 이 중에서, 용해성의 점에서 방향족 탄화수소, 케톤, 에스테르, 알코올, 에테르가 바람직하고, 케톤이 특히 바람직하다. 이들 용매는 1종 또는 복수종을 사용할 수 있다.
당해 경화성 조성물은, 적어도 1개의 성분이 불포화 이중결합을 가지고 있는 경우에는, 경화를 행하기 위하여, 중합개시제를 포함하고 있어도 된다. 이러한 중합개시제로서 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 1-히드록시-시클로헥실-페닐케톤, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온 등의 광중합개시제; 아조비스이소부티로니트릴 등의 아조계, 벤조일퍼옥시드 등의 퍼옥시드계 열중합개시제를 들 수 있다. 또, 당해 경화성 조성물은 경화제, 촉매, 광증감제 등을 포함하고 있어도 된다.
스티킹 방지층(4)의 평균 두께의 하한으로서는 0.5㎛가 바람직하고, 1㎛가 특히 바람직하고, 1.5㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 스티킹 방지층(4)의 평균 두께의 상한으로서는 4㎛가 바람직하고, 3.5㎛가 특히 바람직하고, 3㎛가 더욱 바람직하다. 스티킹 방지층(4)의 평균 두께가 상기 하한보다 작으면, 후술하는 수지 및 모노머 또는 올리고머의 도공 및 경화에 의한 미세 요철 형상(7)의 형성시에, 충분한 크기의 요철 형상의 형성이 곤란하게 된다. 반대로, 스티킹 방지층(4)의 평균 두께가 상기 상한을 초과하면, 이 스티킹 방지층(4)에 의한 광흡수량이 증가하기 때문에, 광선 투과율이 저하되어 버린다.
스티킹 방지층(4) 표면의 산술평균 거칠기(Ra)의 하한으로서는 0.03㎛가 바람직하고, 0.05㎛가 더욱 바람직하고, 0.08㎛가 특히 바람직하다. 한편, 이 산술평균 거칠기(Ra)의 상한으로서는 0.3㎛가 바람직하고, 0.25㎛가 더욱 바람직하고, 0.2㎛가 특히 바람직하다. 스티킹 방지층(4) 표면의 산술평균 거칠기(Ra)가 상기 하한보다 작으면, 미세 요철 형상(7)이 작아지기 때문에, 볼록부 이외의 부분도 다른 광학 시트 등의 표면과 맞닿아, 스티킹 방지 기능이 발휘되지 않을 우려가 있다. 반대로 스티킹 방지층(4) 표면의 산술평균 거칠기(Ra)가 상기 상한을 초과하면, 요철 형상이 거칠어져, 이면에 배열 설치되는 다른 광학 시트 등 표면의 흠집생성이 일어날 우려가 있다.
스티킹 방지층(4) 표면의 거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm)의 하한으로서는 40㎛가 바람직하고, 80㎛가 더욱 바람직하고, 120㎛가 특히 바람직하다. 한편, 이 거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm)의 상한으로서는 400㎛가 바람직하고, 280㎛가 더욱 바람직하고, 240㎛가 특히 바람직하다. 스티킹 방지층(4) 표면의 거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm)가 상기 범위의 비교적 작은 값을 취함으로써, 표면 전체면에 미세 요철 형상(7)이 섬 형상이고 또한 일정하게 형성되게 되어, 산술평균 거칠기(Ra)가 상기 범위의 비교적 작은 값일 경우에도, 도광판 표면 등과의 밀착(스티킹)에 의한 간섭 줄무늬 발생을 방지할 수 있다.
특히, 산술평균 거칠기(Ra)를 비교적 작게 했을 때에, 거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm)를 상기 범위로 하여, 표면 전체면에 미세 요철 형상(7)이 섬 형상이고 또한 일정하게 형성됨으로써 스티킹 방지층(4)이 프리즘 시트 표면의 띠 형상의 프리즘부 정점과 접할 때에도, 띠 형상 부분에서 맞닿는 부분과 맞닿지 않는 부분을 만들어 낼 수 있다. 따라서, 당해 광학 시트(1)에 의하면, 프리즘 시트 표면(프리즘부측의 면)에 대한 스티킹 방지 기능을 효과적으로 발휘할 수 있다.
이 거칠기 곡면요소의 평균 길이(RSm)가 상기 하한보다 작으면, 각 볼록부분의 사이즈가 작아짐으로써 맞닿는 다른 광학 시트 등의 표면의 흠집생성을 일으킬 우려가 있다. 또, 프리즘 시트 표면(프리즘부측의 면)이 스티킹 방지층(4)과 접하는 경우에, 스티킹 방지층(4)과 접하는 띠 형상의 프리즘부 정점에서, 맞닿는 부분과 맞닿지 않는 부분이 생기지 않을 우려가 있다. 반대로, 이 거칠기 곡면요소의 평균 길이(RSm)가 상기 상한을 초과하면 미세한 요철 형상이 충분히 형성되지 않아, 볼록부 이외의 면에서 다른 광학 시트 등 표면과 맞닿음으로써 간섭 줄무늬가 생길 우려가 있다.
스티킹 방지층(4) 표면의 10점 평균거칠기(Rz)의 하한으로서는 0.2㎛가 바람직하고, 0.3㎛가 특히 바람직하고, 0.4㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 이 10점 평균거칠기(Rz)의 상한으로서는 1.4㎛가 바람직하고, 1㎛가 특히 바람직하고, 0.8㎛가 더욱 바람직하다. 스티킹 방지층(4) 표면의 10점 평균거칠기(Rz)가 상기 하한보다 작으면, 스티킹 방지층(4) 표면의 미세 요철 형상(7)에서, 볼록부 이외의 부분이 다른 광학 시트 등의 표면과 맞닿음으로써 스티킹이 생길 우려가 있다. 반대로, 이 10점 평균거칠기(Rz)가 상기 상한보다 크면, 요철 형상이 지나치게 거칠어져서, 이면측에 적층되는 다른 광학 시트 등의 표면의 흠집생성을 일으킬 우려가 있다.
스티킹 방지층(4)의 10점 평균거칠기(Rz)의 산술평균 거칠기(Ra)에 대한 비(Rz/Ra)의 하한으로서는 3이 바람직하고, 4가 특히 바람직하고, 5가 더욱 바람직하다. 한편, 이 비의 상한으로서는 10이 바람직하고, 9가 특히 바람직하고, 8이 더욱 바람직하다. 스티킹 방지층(4)의 10점 평균거칠기(Rz)의 산술평균 거칠기(Ra)에 대한 비(Rz/Ra)를 상기 범위로 작은 값으로 함으로써 당해 광학 시트(1)는 높이가 비교적 균등한 요철 형상을 일정하게 갖추게 된다. 따라서 당해 광학 시트(1)는 스티킹 방지층(4)의 미세 요철 형상(7)에서의 볼록부분 중에서도 특히 돌출한 부분에 힘이 집중됨으로써 발생하는 다른 시트의 흠집을 방지할 수 있다. 또, 돌출한 볼록부분이 탈락하는 것에 의한 다른 광학 시트 등 표면의 흠집을 방지할 수 있다. 스티킹 방지층(4)의 10점 평균거칠기(Rz)의 산술평균 거칠기(Ra)에 대한 비(Rz/Ra)가 상기 하한보다 작으면, 이 미세 요철 형상(7)의 충분한 형성이 곤란하게 된다. 반대로, 이 비(Rz/Ra)가 상기 상한을 초과하면, 미세 요철 형상(7)에서의 볼록부분의 높이의 차가 현저하게 되어, 그 부분에 힘이 집중됨으로써 다른 광학 시트 등의 표면에 대한 흠집생성이 일어날 우려가 있다.
스티킹 방지층(4) 표면의 자승평균 평방근 거칠기(Rq)의 하한으로서는 0.04㎛가 바람직하고, 0.07㎛가 특히 바람직하고, 0.1㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 이 자승평균 평방근 거칠기(Rq)의 상한으로서는 0.4㎛가 바람직하고, 0.3이 특히 바람직하고, 0.2가 더욱 바람직하다. 당해 광학 시트(1)에 의하면, 스티킹 방지층(4) 표면의 자승평균 평방근 거칠기(Rq)가 상기 범위로 작은 값을 가짐으로써 미세 요철 형상(7)의 경사가 완만하게 형성되게 되어, 적층하는 다른 광학 시트의 흠집을 방지할 수 있다. 스티킹 방지층(4) 표면의 자승평균 평방근 거칠기(Rq)가 상기 하한보다 작으면, 미세 요철 형상(7)의 형성이 충분하지 않기 때문에 스티킹 방지 기능이 저하될 우려가 있다. 반대로 이 자승평균 평방근 거칠기(Rq)가 상기 상한을 초과하면, 미세 요철 형상(7)에 급한 경사부분이 발생함으로써 이 급경사 부근에서 도광판 등의 표면의 흠집생성을 일으킬 우려가 있다.
스티킹 방지층(4) 표면의 각 볼록부분의 평균 높이(h)의 하한으로서는 0.5㎛가 바람직하고, 0.7㎛가 특히 바람직하고, 1㎛이 더욱 특히 바람직하다. 또, 이 평균 높이(h)의 상한으로서는 3㎛가 바람직하고, 2.5㎛가 더욱 바람직하고, 2㎛가 더욱 특히 바람직하다. 당해 광학 시트에 의하면, 이와 같이 스티킹 방지층(4) 표면의 각 볼록부분의 평균 높이(h)를 상기한 바와 같이 비교적 작게 함으로써 다른 광학 시트 등의 표면의 흠집생성을 저감할 수 있고, 또 흠집생성이 일어났을 때의, 흠집의 깊이를 얕게 할 수 있다. 각 볼록부분의 평균 높이(h)가 상기 하한보다 작으면, 충분한 스티킹 방지 기능을 발휘할 수 없다. 반대로, 이 평균 높이(h)가 상기 상한을 초과하면, 다른 광학 시트 표면의 흠집생성을 생기게 하고, 또한 이 발생하는 흠집가 깊은 것으로 될 우려가 있다. 또한, 이 평균 높이(h)는 레이저 현미경으로 소정 면적 속을 관찰하고, 관찰되는 복수의 볼록부분 중, 높이가 높은 상위 16개의 볼록부분의 평균 높이에 의해 산출된다.
스티킹 방지층(4) 표면의 각 볼록부분의 평균 돌기 직경(r1)의 하한으로서는 2㎛가 바람직하고, 2.5㎛가 특히 바람직하고, 3㎛가 더욱 특히 바람직하다. 한편, 이 평균 돌기 직경(r1)의 상한으로서는 5㎛가 바람직하고, 4.5㎛가 특히 바람직하고, 4㎛가 더욱 특히 바람직하다. 당해 광학 시트에 의하면, 이와 같이 스티킹 방지층(4) 표면의 각 볼록부분의 평균 돌기 직경(r1)을 상기한 바와 같이 비교적 작게 함으로써 다른 광학 시트 등 표면의 흠집생성을 저감할 수 있고, 또한 이 발생하는 흠집의 흠집폭을 좁은 것으로 할 수 있다. 각 볼록부분의 평균 돌기 직경(r1)이 상기 하한보다 작으면, 충분한 스티킹 방지 기능을 발휘할 수 없다. 반대로, 이 평균 돌기 직경(r1)이 상기 상한을 초과하면, 다른 광학 시트 표면의 흠집생성을 일으키고, 또한 이 발생하는 흠집의 흠집폭이 넓은 것으로 된다. 또한, 이 평균 돌기 직경(r1)은 레이저 현미경으로 소정 면적 속을 관찰하고, 관찰되는 복수의 볼록부분 중, 높이가 높은 상위 16개의 볼록부분의 평균 돌기 직경에 의해 산출된다. 또한 돌기 직경(r1)이란 볼록부분의 높이(h)의 90%의 높이(0.9h)에서 절단된 단면의 직경을 말하며, 각 돌기 직경의 평균은 이 페레 직경(Feret Diameter)(일정방향의 평행선으로 투영상을 사이에 끼었을 때의 간격)으로부터 산출한다.
스티킹 방지층(4) 표면의 각 볼록부분의 평균 직경(r2)의 하한으로서는 40㎛가 바람직하고, 60㎛가 특히 바람직하고, 70㎛가 더욱 특히 바람직하다. 한편 이 평균 직경(r2)의 상한으로서는 200㎛가 바람직하고, 150㎛가 특히 바람직하고, 120㎛가 더욱 특히 바람직하다. 당해 광학 시트에 의하면, 이와 같이 스티킹 방지층(4) 표면의 각 볼록부분의 평균 직경(r2)을 상기한 바와 같이 비교적 크게 함으로써 다른 광학 시트 표면에 흠집생성이 발생했을 때의, 흠집깊이를 얕게 억제할 수 있다. 각 볼록부분의 평균 직경(r2)이 상기 하한보다 작으면, 충분한 스티킹 방지 기능을 발휘할 수 없다. 반대로, 이 평균 직경(r2)이 상기 상한을 초과하면, 다른 광학 시트 표면에 대한 흠집생성이 일어나기 쉬워짐과 아울러, 이 흠집 깊이가 깊어져 버린다. 또한, 이 평균 직경(r2)은, 레이저 현미경으로 소정 면적 속을 관찰하고, 관찰되는 복수의 볼록부분 중, 높이가 높은 상위 16개의 볼록부분의 평균 직경에 의해 산출된다. 또한 각 직경이란 볼록부분의 높이(h)의 5%의 높이(0.05h)에서 절단된 단면의 직경을 말하며, 각 직경의 평균은 이 페레 직경(일정방향의 평행선으로 투영상을 사이에 끼었을 때의 간격)으로부터 산출한다.
스티킹 방지층(4) 표면의 각 볼록부분의 높이비(h/r2)의 하한으로서는 1/400이 바람직하고, 1/200이 특히 바람직하고, 1/150이 더욱 특히 바람직하고, 1/120이 더욱 특히 바람직하다. 또한 이 높이비(h/r2)의 상한으로서는 1/10이 바람직하고, 1/30이 특히 바람직하고, 1/60이 더욱 특히 바람직하고, 1/80이 더욱 특히 바람직하다. 당해 광학 시트에 의하면, 이와 같이 스티킹 방지층(4) 표면의 각 볼록부의 높이비(h/r2)를 상기한 바와 같이 작게 함으로써 다른 광학 시트 표면의 흠집의 발생을 억제함과 아울러, 흠집생성이 발생한 경우의 흠집 자체의 크기를 작게 억제할 수 있다. 이 높이비(h/r2)가 상기 하한보다 작으면, 충분한 스티킹 방지 기능을 발휘시킬 수 없을 우려가 있다. 반대로, 이 높이비(h/r2)가 상기 상한을 초과하면, 다른 광학 시트 표면에 흠집생성을 일으키기 쉬워짐과 아울러, 이 흠집 자체의 크기가 확대된다.
또, 당해 스티킹 방지층(4) 표면의 볼록부분은 이와 같이 비교적 작은 평균 높이(h), 비교적 작은 평균 돌기 직경(r1), 비교적 큰 평균 직경(r2) 및 작은 높이비(h/r2)를 갖춤으로써 이 층과 접하는 면에서의 마찰력을 향상시킬 수 있다. 이러한 스티킹 방지층(4)을 구비하는 당해 광학 시트(1)에 의하면, 이 스티킹 방지층(4) 및 이 층과 접하는 다른 광학 시트나 프리즘 시트 사이의 마찰이 높아짐으로써 슬립을 방지하고, 그 결과, 이 시트 사이에서 발생하는 미세한 어긋남을 억제함으로써 다른 광학 시트 또는 프리즘 시트 표면의 흠집생성을 억제할 수 있다.
스티킹 방지층(4) 표면의 볼록부분의 존재 밀도의 하한으로서는 40개/mm2가 바람직하고, 60개/mm2가 특히 바람직하고, 80개/mm2가 더욱 특히 바람직하다. 또, 이 볼록부분의 존재 밀도의 상한으로서는 500개/mm2가 바람직하고, 400개/mm2가 특히 바람직하고, 300개/mm2가 더욱 특히 바람직하다. 스티킹 방지층(4) 표면의 볼록부분의 존재 밀도가 상기 하한보다 작으면, 충분한 스티킹 방지 기능을 발휘할 수 없게 될 우려가 있다. 반대로, 이 볼록부분의 존재 밀도가 상기 상한보다 크면, 다른 광학 시트 등의 표면의 흠집생성을 일으키기 쉬워진다. 또한, 이 볼록부분의 존재 밀도는 레이저 현미경에서 1000배로 확대하여 관찰한 시야 내의 볼록부분의 개수를 계측하고, 그 시야면적을 사용하여 산출한다.
또한, 상기 평균 높이(h), 평균 돌기 직경(r1), 평균 직경(r2) 및 존재 밀도를 산출할 때의 볼록부분이란 스티킹 방지층(4) 표면에서의 높이 0.2㎛ 이상의 돌기를 말한다.
스티킹 방지층(4) 표면의 연필경도의 하한으로서는 기재층(2)이 유리한 경우에는, H가 바람직하고, 2H가 특히 바람직하다. 한편 이 연필경도의 상한으로서는 5H가 바람직하고, 4H가 특히 바람직하다. 또, 기재층(2)이 폴리에틸렌테레프탈레이트 등 합성 수지인 경우에는, 스티킹 방지층(4) 표면의 연필경도의 하한으로서는 B가 바람직하고, HB가 특히 바람직하다. 한편 이 경우의 연필경도의 상한으로서는 3H가 바람직하고, 2H가 특히 바람직하다. 당해 광학 시트(1)에 의하면, 스티킹 방지층(4) 표면이 상기 형상인 것에 더하여, 연필경도가 상기 범위임으로써 효과적으로 스티킹 방지 기능을 발휘하면서, 적층하는 다른 시트의 흠집을 방지할 수 있다. 스티킹 방지층(4) 표면의 연필경도가 상기 하한보다 작으면, 요철이 미세하기 때문에 선단 등이 부서지기 쉬워지고, 그 결과 도광판 등의 표면에 대한 흠집생성이 일어날 우려가 있다. 반대로 이 연필경도가 상기 상한을 초과하면, 높은 경도를 갖는 미세한 요철 형상 그 자체에 의해, 도광판 등의 표면에 대한 흠집생성을 일으킬 우려가 있다.
광학층(3)은 바인더(5)와, 이 바인더(5) 중에 분산되는 광확산제(6)를 가지고 있다. 이와 같이 광학층(3)에 광확산제(6)를 분산시킴으로써, 이 광학층(3)을 이면측으로부터 표면측으로 투과하는 광선을 균일하게 확산시킬 수 있다. 또한 광확산제(6)에 의해 광학층(3)의 표면에 미세 요철이 대략 균일하게 형성되고, 이 미세 요철의 각 오목부 및 볼록부가 렌즈 형상으로 형성되어 있다. 이러한 미세 요철의 렌즈적 작용에 의해, 당해 광학 시트(1)는 우수한 광확산 기능을 발휘하고, 이 광확산 기능에 기인하여 투과광선을 법선방향측으로 굴절시키는 굴절기능 및 투과광선을 법선방향으로 거시적으로 집광시키는 집광 기능도 가지고 있다.
광확산제(6)는 광선을 확산시키는 성질을 갖는 입자이며, 무기 필러와 유기 필러로 대별된다. 무기 필러로서는, 구체적으로는, 실리카, 수산화알루미늄, 산화알루미늄, 산화아연, 유화 바륨, 마그네슘 실리케이트, 또는 이것들의 혼합물을 사용할 수 있다. 유기 필러의 구체적인 재료로서는 아크릴 수지, 아크릴로니트릴 수지, 폴리우레탄, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리아크릴로니트릴 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 투명성이 높은 아크릴 수지가 바람직하고, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)가 특히 바람직하다.
바인더(5)는 기재 폴리머를 포함하는 폴리머 조성물을 경화(가교 등)시킴으로써 형성된다. 이 바인더(5)에 의해, 기재층(2)의 표면 전체면에 광확산제(6)가 대략 등밀도로 배치 고정된다. 또한, 이 바인더(5)를 형성하기 위한 폴리머 조성물은 그 밖에, 예를 들면, 미소 무기 충전제, 경화제, 가소제, 분산제, 각종 레벨링제, 대전방지제, 자외선흡수제, 항산화제, 점성개질제, 윤활제, 광안정화제 등이 적당하게 배합되어도 된다.
다음에 당해 광학 시트(1)의 제조방법에 대하여 설명한다. 당해 광학 시트(1)의 제조방법으로서는 일반적으로는 (a) 바인더(5)를 구성하는 폴리머 조성물에 광확산제(6)를 혼합함으로써 광학층용 도공액을 제조하는 공정과, (b) 이 광학층용 도공액을 기재층(2)의 표면에 도공함으로써 광학층(3)을 적층하는 공정과, (c) 상기 스티킹 방지층 형성용 경화성 조성물을 제조하는 공정과, (d) 이 스티킹 방지층 형성용 조성물을 기재층(2)의 이면에 도공함으로써 스티킹 방지층(4)을 적층하고, 경화시킴으로써 이 표면에 미세한 요철 형상을 형성하는 공정을 갖는다.
당해 광학 시트(1)는 스티킹 방지층의 표면 전체면에 상기 성상의 미세 요철 형상을 갖기 때문에, 이 완만하고 또한 균등하게 형성되는 볼록부분이 타방의 면측에 겹쳐서 배열 설치되는 도광판 등과의 스티킹을 방지하고, 또한 도광판 등의 표면의 흠집을 방지할 수 있다. 또한, 당해 광학 시트(1) 자체가 감거나, 겹치거나 함으로써 당해 광학 시트(1) 끼리 서로 마찰시켜도, 서로 흠집을 내거나, 블로킹하는 것이 방지된다.
따라서, 도 2(a)에 도시하는 바와 같은 램프(21), 도광판(22), 광확산 시트(25) 및 프리즘 시트(24)를 구비하고, 램프(21)로부터 발생하는 광선을 분산시켜 표면측으로 인도하는 액정 표시 장치용의 백라이트 유닛(20)에 있어서, 광확산 시트(25)로서 상기 광학 시트(1)를 사용하면, 광학 시트(1)의 양호한 흠집 방지성에 의해 프리즘 시트(24) 표면의 흠집이 저감되고, 그 결과, 흠집에 의한 휘도 불균일의 발생이 저감되어, 품질을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 광학 시트는 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 프리즘 시트(굴절성 광학 시트), 마이크로렌즈 시트, 편광 시트, 반사편광 시트, 반사 시트, 위상차 시트, 시야확대 시트 등의 다른 형태의 광학 시트의 하나의 면에 상기 스티킹 방지층을 구비하는 것도 가능하다. 하나의 면(광학층과는 반대측의 면)에 적층되는 스티킹 방지층에 의해, 여러 형태의 광학 시트에 흠집 방지성 및 스티킹 방지성을 부여할 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 상세히 설명하는데, 이 실시예의 기재에 근거하여 본 발명이 한정적으로 해석되는 것은 아니다.
(합성예 1 [불포화 이중결합 함유 아크릴 공중합체 (A-1)의 합성])
교반기, 온도계, 질소도입관, 냉각기 및 적하 깔때기를 구비한 2L 반응용기에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 100질량부를 투입하고, 질소치환을 행한 후, 110℃로 가열했다. 다음에 이소보르닐메타크릴레이트 50질량부, 메틸메타크릴레이트 1질량부 및 메타크릴산 3질량부로 이루어지는 혼합물과, 중합개시제인 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 0.5질량부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 20질량부로 이루어지는 혼합물을 각각 동시에 3시간 걸쳐서 적하했다. 적하 종료 후 1시간, 110℃에서 더 반응시켰다. 그 후 또한 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 0.1질량부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 5질량부로 이루어지는 혼합물을 적하하고나서 110℃에서 30분 반응시켰다.
이 반응 혼합물에, 테트라부틸암모늄브로미드 0.5질량부, 하이드로퀴논 0.03질량부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 2질량부로 이루어지는 혼합물을 가하고나서, 공기를 버블링하면서, 4-히드록시부틸아크릴레이트글리시딜에테르 7질량부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 2질량부로 이루어지는 혼합물을 1시간 걸쳐서 적하한 후, 5시간 더 반응시켰다. 이렇게 하여, 불포화 이중결합 함유 아크릴 공중합체 (A-1)을 얻었다. 불포화 이중결합 함유 아크릴 공중합체 (A-1)의 수평균 분자량은 6000, 중량평균 분자량은 20000, SP값은 9.6, Tg는 95℃였다.
(합성예 2 [아크릴 공중합체 (A-2)의 합성])
교반기, 온도계, 질소도입관, 냉각기 및 적하 깔때기를 구비한 2L 반응용기에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 100질량부를 투입하고, 질소치환을 행한 후, 110℃로 가열했다. 다음에 이소보르닐메타크릴레이트 50질량부, 메틸메타크릴레이트 1질량부, 메타크릴산 3질량부로 이루어지는 혼합물과, 중합개시제인 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 3질량부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 20질량부로 이루어지는 혼합물을 각각 동시에 3시간 걸쳐서 적하했다. 적하 종료후 또한 30분간, 110℃에서 반응시켰다. 이렇게 하여, 아크릴 공중합체 (A-2)를 얻었다. 아크릴 공중합체 (A-2)의 수평균 분자량은 3000, 중량평균 분자량은 5500, SP값은 10.1, Tg는 117℃였다.
(합성예 3 [불포화 이중결합 함유 아크릴 공중합체 (A-3)의 합성])
교반기, 온도계, 질소도입관, 냉각기 및 적하 깔때기를 구비한 2L 반응용기에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 100질량부를 투입하고, 질소치환을 행한 후, 110℃로 가열했다. 다음에 이소보르닐메타크릴레이트 25질량부, 메틸메타크릴레이트 1질량부, 에틸헥실아크릴레이트 25질량부 및 메타크릴산 3질량부로 이루어지는 혼합물과, 중합개시제인 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 0.5질량부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 20질량부로 이루어지는 혼합물을 각각 동시에 3시간 걸쳐서 적하했다. 적하 종료후 또한 1시간, 110℃에서 반응시켰다. 그 후, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 0.1질량부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 5질량부로 이루어지는 혼합물을 적하하고나서 110℃에서 30분 더 반응시켰다.
이 반응 혼합물에 테트라부틸암모늄브로미드 0.5질량부, 하이드로퀴논 0.03질량부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 2질량부로 이루어지는 혼합물을 가하고나서, 공기를 버블링하면서, 글리시딜메타크릴레이트 5질량부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 2질량부로 이루어지는 혼합물을 1시간 걸쳐서 적하한 후 또한 5시간 반응시켰다. 이렇게 하여 불포화 이중결합 함유 아크릴 공중합체 (A-3)을 얻었다. 불포화 이중결합 함유 아크릴 공중합체 (A-3)의 수평균 분자량은 4300, 중량평균 분자량은 9000, SP값은 10.1, Tg는 6℃였다.
(합성예 4 [불포화 이중결합 함유 아크릴 공중합체 (A-4)의 합성])
교반기, 온도계, 질소도입관, 냉각기 및 적하 깔때기를 구비한 2L 반응용기에 프로필렌글리콜모노메틸에테르 100질량부를 투입하고, 질소치환을 행한 후, 110℃로 가열했다. 다음에 이소보르닐메타크릴레이트 50질량부, 메틸메타크릴레이트 1질량부, 및 메타크릴산 3질량부로 이루어지는 혼합물과, 중합개시제인 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 0.5질량부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 20질량부의 혼합물을 각각 동시에 3시간 걸쳐서 적하했다. 적하 종료후 또한 1시간, 110℃에서 반응시켰다. 그 후, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 0.1질량부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 5질량부로 이루어지는 혼합물을 적하하고나서 110℃에서 30분 더 반응시켰다.
이 반응 혼합물에 테트라부틸암모늄브로미드 0.5질량부, 하이드로퀴논 0.03질량부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 2질량부로 이루어지는 혼합물을 가하고, 공기를 버블링하면서, 글리시딜메타크릴레이트 5질량부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 2질량부로 이루어지는 혼합물을 1시간 걸쳐서 적하한 후, 5시간 더 반응시켰다. 이렇게 하여, 불포화 이중결합 함유 아크릴 공중합체 (A-4)를 얻었다. 불포화 이중결합 함유 아크릴 공중합체 (A-4)의 수평균 분자량은 1700, 중량평균 분자량은 2500, SP값은 10.4, Tg는 121℃였다.
(합성예 5 [우레탄아크릴레이트 (C-1)의 합성])
교반기, 온도계 및 냉각기를 구비한 2L 반응용기에 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트 변성체(다케다아쿠힌고교가부시키가이샤제 「타케네이트 D-170N」: 이소시아네이트기(-NCO) 함유량: 20.9질량%) 50질량부, 폴리에틸렌글리콜모노아크릴레이트(니혼유시가부시키가이샤제 「블렘머 AE-150」: 수산기값 264mgKOH/g, 에틸렌옥사이드 환산 반복단위수: 3.4) 42질량부, 디부틸주석라우레이트 0.02질량부 및 하이드로퀴논모노메틸에테르 0.02질량부를 투입하고, 70℃에서 5시간 반응을 행했다. 이렇게 하여, 우레탄아크릴레이트 (C-1)을 얻었다.
(합성예 6 [우레탄아크릴레이트 (C-2)의 합성])
교반기, 온도계 및 냉각기를 구비한 2L 반응용기에, 톨루엔 50질량부, 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트 변성 타입(다케다아쿠힌고교가부시키가이샤제 「타케네이트 D-170N」) 50질량부, 폴리카프로락톤 변성 히드록시에틸아크릴레이트(다이셀카가쿠고교가부시키가이샤제 「플락셀 FA1」) 63질량부, 디부틸주석라우레이트 0.02질량부 및 하이드로퀴논모노메틸에테르 0.02질량부를 투입하고, 70℃에서 5시간 반응을 행했다. 그 후, 톨루엔 63질량부를 가하여, 고형분 50질량%의 우레탄아크릴레이트 (C-2)를 얻었다. 우레탄아크릴레이트 (C-2)에 있어서의 아크릴레이트 모노머 잔기당의 카프로락톤 단위의 반복수는 1이다.
(합성예 7 [우레탄아크릴레이트 (C-3)의 합성])
교반기, 온도계 및 냉각기를 구비한 2L 반응용기에, 톨루엔 50질량부 및 스테아릴알코올(니혼유시가부시키가이샤제 「NAA-46」, 수산기값: 207) 4.2질량부를 가하고, 40℃까지 승온하여 스테아릴알코올을 완전히 용해시켰다. 다음에 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트 변성 타입(다케다아쿠힌고교가부시키가이샤 「타케네이트 D-170N」) 50질량부를 가하고, 70℃에서 30분간 반응시켰다. 또한, 카프로락톤 변성 히드록시에틸아크릴레이트(다이셀카가쿠고교가부시키가이샤제 「플락셀 FA5」 179질량부, 디부틸주석라우레이트 0.02질량부 및 하이드로퀴논모노메틸에테르 0.02질량부를 가하고, 70℃에서 3시간 반응시켰다. 그 후, 톨루엔 118질량부를 가하여, 고형분 50질량%의 우레탄아크릴레이트 (C-3)을 얻었다. 우레탄아크릴레이트 (C-3)에서의 아크릴레이트 모노머 잔기당의 카프로락톤 단위의 반복수는 3이다.
[실시예 1]
폴리에스테르폴리올을 기재 폴리머로 하는 바인더 수지 배합물(도요보세키(주)의 「바일론」) 100질량부, 평균 입자직경이 20nm의 콜로이달 실리카(후소카가쿠고교(주)의 「PL-1」) 50질량부, 경화제(닛폰폴리우레탄(주)의 「코로네이트 HX」) 5질량부 및 광안정화제(오츠카카가쿠(주)의 「PUVA-1033」) 5질량부를 포함하는 폴리머 조성물 중에, 평균 입자직경 15㎛의 아크릴계 수지 비드(세키스이카세힌고교의 「MBX-15」) 50질량부를 혼합하여 도공액을 제작하고, 이 도공액을 롤 코팅법에 의해 두께 100㎛의 투명 폴리에스테르제의 기재층(도요보세키(주)의 「A-4300」)의 표면에 15g/m2(고형분 환산) 도공하고, 경화시킴으로써 광학층을 형성했다.
또, 합성예 1의 불포화 이중결합 함유 아크릴 공중합체 (A-1) 0.6질량부 및 다작용 불포화 이중결합 함유 모노머인 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 (B-1) 41.9질량부를 포함하는 용액을, 합성예 5의 우레탄아크릴레이트 (C-1) 57.7질량부, 광개시제인 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온(치바가이기사제 「IRGACURE 907」) 7질량부 및 1-히드록시-시클로헥실-페닐케톤(치바가이기사제 「IRGACURE 184」) 3질량부를 포함하는 용액에 적하함으로써, 메틸에틸케톤(MEK)과 메틸이소부틸케톤(MIBK)의 혼합용매(혼합비: MEK/MIBK=1:1 질량비) 중에, 불휘발 성분율이 50질량%가 되도록, 제 1, 제 2 및 제 3 성분을 포함하는 도공액을 제작했다. 이 도공액을 롤 코팅법에 의해 상기 기재층의 이면에 2g/m2(고형분 환산) 도공하고, UV 조사에 의해 경화시킴으로써 평균 두께가 2.8㎛의 스티킹 방지층을 형성했다. 이것에 의해 실시예 1의 광학 시트를 얻었다.
[실시예 2～8]
표 1에 기재되어 있는 바와 같은 제 1 성분의 아크릴 공중합체, 제 2 성분 및 제 3 성분의 모노머 또는 올리고머의 종류를 각각의 배합량으로 사용한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하고, 스티킹 방지층 형성용 도공액을 제작하여 사용한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 각각의 실시예에 따른 광학 시트를 얻었다. 실시예 7에서는, 제 3 성분으로서 우레탄아크릴레이트 (C-2)와 우레탄아크릴레이트 (C-3)을 혼합비(C-2/C-3)=3/1(질량비)로 병용했다. 또, 실시예 8에서는, 제 3 성분으로서 메타크릴산메틸 (C-4)를 사용했다.
[비교예 1]
실시예 1에 있어서, 스티킹 방지층 형성용 도공액의 조제시에, 제 3 성분인 우레탄아크릴레이트 (C-1)을 배합하지 않은 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 1에 따른 광학 시트를 얻었다.
[비교예 2]
폴리에스테르폴리올을 기재 폴리머로 하는 바인더 수지 배합물(도요보세키(주)의 「바일론」) 100질량부, 평균 입자직경이 20nm의 콜로이달 실리카(후소카가쿠고교(주)의 「PL-1」) 50질량부, 경화제(닛폰폴리우레탄(주)의 「코로네이트 HX」) 5질량부 및 광안정화제 (오츠카카가쿠(주)의 「PUVA-1033」) 5질량부를 포함하는 폴리머 조성물 중에, 평균 입자직경 5㎛의 아크릴계 수지 비드(세키스이카세힌고교의 「MBX-5」) 10질량부를 혼합하여 도공액을 제작하고, 이 도공액을 롤 코팅법에 의해 상기 기재층의 이면에 2g/m2(고형분 환산) 도공하고, 경화시킴으로써 스티킹 방지층을 형성한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 스티킹 방지층의 평균 두께가 3.0㎛의 비교예 2의 광학 시트를 얻었다.
(특성의 평가)
상기 실시예 1～8 및 비교예 1, 2의 광학 시트를 사용하고, 스티킹 방지층 표면의 수지 상분리 구조를 관찰하고, 표면성상의 산술평균 거칠기(Ra), 거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm), 10점 평균거칠기(Rz), 자승평균 평방근 거칠기(Rq) 및 연필경도를 측정하고, 또한 이들 광학 시트를 백라이트 유닛에 집어넣었을 때의 정면 휘도, 및 광학 시트가 미치는 다른 광학 시트에 대한 영향(밀착성, 간섭 줄무늬의 발생, 흠집의 발생)을 평가했다. 그 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
스티킹 방지층 표면의 수지 상분리 구조를 전자현미경으로 관찰하고, 이하의 관점에서 평가했다.
A: 이중 해도 구조(매트릭스상-도메인상-입상상)의 형성이 확인되었다.
B: 이중 해도 구조(매트릭스상-도메인상-입상상) 형성이 확인되지 않았다.
표면성상의 「산술평균 거칠기(Ra)」 및 「10점 평균거칠기(Rz)는 JIS B0601-1994에 준하고, 「거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm)」 및 「자승평균 평방근 거칠기(Rq)」는 JIS B0601-2001에 준하여, 컷오프 λc 2.5mm, 평가길이 12.5mm로 하고, 가부시키가이샤 도쿄세미츠제의 촉침식 표면 거칠기 측정기 「서프콤 470A」를 사용하여 측정했다. 「연필경도」는 JIS K5400의 시험방법 8.4에 준하여 측정했다.
또, 광학 시트를 백라이트 유닛에 집어넣었을 때의 정면 휘도, 및 광학 시트가 미치는 액정 표시 장치화면의 품위는, 이들 광학 시트를, 실제로 에지 라이트형 백라이트 유닛에 집어넣고(광학 시트로서는 도광판의 표면에 적층한 케이와(주)제의 프리즘 시트 H505, 및 이 표면에 적층된 실시예 또는 비교예의 광학 시트[광확산 시트]를 사용했다.), 정면 휘도, 프리즘 시트와의 밀착성 및 간섭 줄무늬의 발생을 확인했다.
프리즘 시트와의 밀착성은 기온 40℃, 습도 90%의 상태에서 48시간 방치한 후의 밀착성을 이하의 관점에서 평가했다.
◎: 전혀 밀착되어 있지 않음
○: 밀착되어 있는 부분도 있음
△: 어느 정도 밀착되어 있음
×: 강하게 밀착되어 있음.
간섭 줄무늬의 발생은 육안으로 이하의 관점에서 평가했다.
◎: 전혀 간섭 줄무늬가 발생해 있지 않음
○: 주시해 보면 조금 간섭 줄무늬를 확인할 수 있음
△: 주시하지 않아도 간섭 줄무늬를 확인할 수 있음
×: 확실하게 간섭 줄무늬를 확인할 수 있다.
흠집의 발생은 이들 광학 시트의 스티킹 방지층과, 케이와(주)제의 프리즘 시트 H505의 표면(프리즘부측의 면)을 100회 서로 마찰시킨 후의 프리즘부의 흠집의 유무를 현미경으로 관찰하고, 이하의 관점에서 평가했다.
◎: 전혀 흠집이 관측되지 않음
○: 약간의 흠집이 관측됨
△: 흠집이 관측됨
×: 분명히 흠집이 관측된다.
Figure 112010075451805-pat00001
상기 표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1～8의 광학 시트는, 백라이트 유닛에 집어넣었을 때에 높은 정면 휘도를 갖는데다, 다른 광학 시트와의 밀착성이나 간섭 줄무늬의 발생을 억제하고, 또한 다른 광학 시트 표면의 흠집을 저감시키고 있는 것을 보여주고 있다.
[실시예 9～16]
실시예 1에서, 스티킹 방지층용 도공액의 성분인 불포화 이중결합 함유 아크릴 공중합체 (A-1), 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 (B-1) 및 우레탄아크릴레이트 (C-1)의 배합량을 하기 표 2에 나타내는 바와 같이 하고, 스티킹 방지층용 도공액의 불휘발 성분율을 60질량%가 되도록 하고, 또한 형성되는 스티킹 방지층의 평균 두께가 2㎛가 되도록 한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 9～16의 광학 시트를 얻었다.
[특성의 평가]
상기 얻어진 실시예 9～16의 광학 시트의 모두에 대하여, 상기 전자현미경 관찰에 의해, 스티킹 방지층 표면에 있어서의 이중 해도 구조의 형성이 확인되었다. 또, 상기와 마찬가지로, 표면성상의 산술평균 거칠기(Ra), 거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm), 10점 평균거칠기(Rz), 자승평균 평방근 거칠기(Rq) 및 연필경도를 측정하고, 또한, 이들 광학 시트를 백라이트 유닛에 집어넣었을 때의 정면 휘도, 및 광학 시트가 미치는 다른 광학 시트에 대한 영향(밀착성, 간섭 줄무늬의 발생, 흠집의 발생)을 상기 평가기준에 따라 평가했다. 아울러, 스티킹 방지층 표면의 각 볼록부분의 평균 높이(h), 평균 돌기 직경(r1), 평균 직경(r2), 및 존재 밀도를 측정했다. 각 볼록부분에 관한 측정에는 레이저 현미경 「VK-8500」(키엔스사제)을 사용했다. 그 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
Figure 112010075451805-pat00002
상기 표 2의 결과로부터, 광학 시트를 형성하는 성분의 배합량비를 변화시킴으로써, 높은 정면 휘도 및 흠집 방지성을 유지하면서, 스티킹 방지층의 표면성상을 조정할 수 있어, 적층시키는 다른 광학 시트 등에 맞추어 설계함으로써 밀착 방지성 등을 더욱 향상시킬 수 있는 것이 제시되었다.
이상과 같이, 본 발명의 광학 시트는 액정 표시 장치의 백라이트 유닛의 구성요소로서 유용하며, 특히 투과형 액정 표시 장치에 적합하게 사용할 수 있다.
1 광학 시트 2 기재층
3 광학층 4 스티킹 방지층
5 바인더 6 광확산제
7 미세 요철 형상

Claims (9)

  1. 투명한 기재층과, 이 기재층의 일방의 면측에 적층되는 광학층과, 기재층의 타방의 면측에 적층되는 스티킹 방지층을 구비하고, 이 스티킹 방지층의 표면 전체면에 미세 요철 형상을 갖는 광학 시트로서,
    상기 스티킹 방지층이, 상분리 하는 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분을 포함하는 경화성 조성물을 도공하고, 경화시킴으로써 형성되고,
    제 1 성분이 폴리머이며, 제 2 성분이 모노머 또는 올리고머이며, 제 3 성분이 극성기를 갖는 모노머 또는 올리고머이며,
    상기 극성기가 우레탄기, 이소시아누레이트기, 우레아기, 카보네이트기, 아미드기, 산무수물기, 에폭시기, 이미노기 및 아미노기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분 모두가 (메타)아크릴로일기를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 성분이 우레탄(메타)아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 성분이 매트릭스상으로 되고, 제 2 성분이 매트릭스상 중에 분산되는 도메인상으로 되고, 제 1 성분이 도메인상 중에 분산되는 입상상으로 되는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분 상호간의 용해도 패러미터(SP값)의 차가 모두 0.3 이상인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 성분, 제 2 성분 및 제 3 성분의 합계량을 기준으로 하는 제 1 성분의 질량비가 0.1질량% 이상 10질량% 이하, 제 2 성분의 질량비가 10질량% 이상 50질량% 이하, 또한 제 3 성분의 질량비가 40질량% 이상 89.9질량% 이하인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  7. 램프로부터 발생하는 광선을 분산시켜 표면측으로 인도하는 액정 표시 장치용의 백라이트 유닛에 있어서,
    제 1 항에 기재된 광학 시트를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용의 백라이트 유닛.
  8. 삭제
  9. 삭제
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