KR101424120B1 - 광학 시트, 액정 표시 장치용 백라이트 유닛 및 광학 시트의 제조 방법 - Google Patents

광학 시트, 액정 표시 장치용 백라이트 유닛 및 광학 시트의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

우수한 광학적 기능을 발휘할 수 있는 광학 시트, 및 이 광학 시트를 사용한 고품질의 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 광학 시트는 투명한 기재층과, 이 기재층의 일방의 면측에 돌출설치되는 복수의 섬유를 가지는 광학적 기능층을 구비하는 광학 시트이다. 상기 광학적 기능층이 상기 기재층에 복수의 섬유를 접합하는 접착제부를 가지면 된다. 상기 접착제부가 상기 기재층의 일방의 면에 전면적으로 적층되어 있으면 된다. 상기 접착제부가 아크릴 에멀전 접착제로 형성되어 있으면 된다. 상기 섬유의 굴절율이 1.3 이상 1.8 이하이면 된다. 상기 기재층의 평면 방향의 단위면적당 상기 섬유의 밀도가 100개/cm2 이상 5000개/cm2 이하이면 된다.

Description

광학 시트, 액정 표시 장치용 백라이트 유닛 및 광학 시트의 제조 방법{OPTICAL SHEET, BACKLIGHT UNIT FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING OPTICAL SHEET}
본 발명은 광학 시트, 액정 표시 장치용 백라이트 유닛 및 광학 시트의 제조 방법에 관한 것이다.
투과형의 액정 표시 장치로서는 액정층을 배면으로부터 비추는 백라이트 방식이 보급되어 있고, 액정층의 하면측에 에지 라이트형(사이드 라이트형), 직하형 등의 백라이트 유닛이 장비되어 있다. 이 에지 라이트형의 백라이트 유닛(40)은 일반적으로는 도 7에 나타내는 바와 같이 광원으로서의 램프(41)와, 이 램프(41)에 단부가 따르도록 배치되는 사각형판 형상의 도광판(42)과, 이 도광판(42)의 표면측에 겹쳐져 배열설치되는 복수매의 광학 시트(43)를 장비하고 있다. 광원으로서의 램프(41)로서는 LED(발광 다이오드)나 냉음극관 등이 사용되고 있는데, 소형화 및 에너지절약화의 관점 등으로부터 현재에는 LED가 보급되고 있다. 이 광학 시트(43)는 투과 광선에 대하여 확산, 굴절 등의 광학적 기능을 가지고 있으며, (1) 도광판(42)의 표면측에 배열설치되고, 주로 광확산 기능을 가지는 광확산 시트(44), (2) 광확산 시트(44)의 표면측에 배열설치되고, 법선 방향측으로의 굴절 기능을 가지는 프리즘 시트(45) 등이 사용되고 있다.
또 도시하지 않지만, 상기 서술한 도광판(42)의 도광 특성이나 광학 시트(43)의 광학적 기능 등을 고려하여, 광확산 시트나 프리즘 시트 등의 광학 시트(43)가 더욱 많이 배열설치되는 백라이트 유닛도 있다.
이 백라이트 유닛(40)의 기능을 설명하면, 우선, 램프(41)로부터 도광판(42)에 입사한 광선은 도광판(42) 이면의 반사 도트 또는 반사 시트(도시하지 않음) 및 각 측면에서 반사되어, 도광판(42) 표면으로부터 출사된다. 도광판(42)으로부터 출사된 광선은 광확산 시트(44)에 입사하고, 확산되어 표면으로부터 출사된다. 광확산 시트(44)의 표면으로부터 출사된 광선은 프리즘 시트(45)에 입사하고, 표면에 형성된 복수의 돌조의 프리즘부에 의해 법선 방향측으로 굴절되어 출사되고, 또한 상방의 도시하지 않는 액정층 전체면을 조명한다.
상기 광확산 시트(44)는 투과 광선을 거의 균일하게 분산하는 것이며, 그 광확산성에 의한 휘도의 균일화, 정면 방향의 고휘도화 등을 목적으로 하여 사용되고 있다. 이 광확산 시트(44)로서는 도 7(b)에 나타내는 바와 같이 합성 수지제의 기재층(46)과, 이 기재층(46)의 표면에 적층되는 광학층(47)을 구비하고, 이 광학층(47)이 바인더(49) 중에 구형상의 수지 비즈(50)를 배합시킨 것인 광확산 시트(일본 공개특허공보 2004-198743호 등 참조)가 일반적으로 사용되고 있다.
그러나, 상기 서술한 수지 비즈 도공 타입의 광확산 시트(44)는 휘도의 균일화 등을 목적으로 하여 광확산성을 크게 하기 위해서는 수지 비즈(50)의 배합량을 크게 할 필요가 있는데, 그렇게 수지 비즈(50)의 배합량을 크게 하면, 정면 휘도가 저하되어 버린다. 즉, 비즈 도공 타입의 광확산 시트(44)에 있어서는, 광확산성과 정면 휘도가 트레이드 오프의 관계에 있다.
일본 공개특허공보 2004-198743호
본 발명은 상기 서술한 바와 같은 사정에 기초하여 이루어진 것으로, 높은 광확산성 및 정면 휘도를 가지고, 우수한 광학적 기능을 발휘할 수 있는 광학 시트, 및 이 광학 시트를 사용한 고품질의 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 발명은,
투명한 기재층과,
이 기재층의 일방의 면측에 돌출설치되는 복수의 섬유를 가지는 광학적 기능층을 구비하는 광학 시트이다.
당해 광학 시트는 투명한 기재층과, 이 기재층의 일방의 면측에 돌출설치되는 복수의 섬유를 가지는 광학적 기능층을 구비하고 있다. 그 때문에, 기재층을 일방의 면측으로 투과하고, 광학적 기능층에 입사한 광선은 복수의 섬유의 측면 등에서의 반사, 굴절에 의해 확산한다. 또, 복수의 섬유의 타방의 단면에 입사한 광선은 섬유가 광섬유적으로 기능하고, 일방의 단면으로부터 일방의 면측으로 출사된다. 따라서, 당해 광학 시트는 일방의 면측을 향하여 광선을 확산하면서 법선 방향으로 집광시키는 높은 방향성 확산 기능을 나타낸다.
상기 광학적 기능층이 상기 기재층에 복수의 섬유를 접합하는 접착제부를 가지면 된다. 이와 같이 기재층과 복수의 섬유가 접착제부를 통하여 접합되어 있는 것에 의해, 기재층에 복수의 섬유를 보다 강고하게 접합시킬 수 있고, 섬유의 탈락을 방지할 수 있다.
상기 접착제부가 상기 기재층의 일방의 면에 전면적으로 적층되어 있으면 된다. 이와 같이 접착제부를 기재층의 일방의 면에 전면적으로 적층함으로써, 복수의 섬유를 기재층의 일방의 면의 전체면에 걸쳐서 돌출설치시킬 수 있다. 결과적으로 당해 광학 시트는 이 면의 전체면에 걸쳐서 균일하게 상기 서술한 방향성 확산 기능을 발휘할 수 있다.
상기 기재층의 일방의 면이 상기 접착제부가 산점적으로 부착설치되는 영역을 가지면 된다. 이와 같이 기재층의 일방의 면이 상기 접착제부가 산점적으로 부착설치되는 영역을 가짐으로써, 기재층의 영역에 따라서 원하는 방향성 확산 기능을 나타낼 수 있다. 또, 접착제부가 산점적으로 부착설치되는 영역에 있어서는, 전면적으로 부착설치되는 경우에 비해 도공되는 접착제의 양을 저감할 수 있다.
상기 접착제부가 아크릴 에멀전 접착제로 형성되어 있으면 된다. 아크릴 에멀전 접착제는 투명하며, 또, 기재층으로의 도공이 용이하며, 착화 위험성이 낮다. 그 때문에 당해 광학 시트의 광선 투과율 및 가공성을 향상시킬 수 있다.
상기 섬유의 굴절율로서는 1.3 이상 1.8 이하가 바람직하다. 이와 같이 기재층의 일방의 면측에 돌출설치되는 복수의 섬유의 굴절율을 상기 범위로 함으로써, 당해 광학 시트의 방향성 확산 기능을 더욱 높일 수 있다.
상기 기재층의 평면 방향의 단위면적당 상기 섬유의 밀도로서는 100개/cm2 이상 5000개/cm2 이하가 바람직하다. 이와 같이 기재층의 평면 방향의 단위면적당 섬유의 밀도를 상기 범위로 함으로써, 당해 광학 시트의 방향성 확산 기능을 유지하면서, 생산 비용의 상승을 억제할 수 있다.
상기 섬유의 평균 직경으로서는 0.1μm 이상 50μm 이하, 평균 길이로서는 1μm 이상 1mm 이하, 평균 직경에 대한 평균 길이의 비로서는 2 이상 50 이하가 바람직하다. 이와 같이 섬유의 평균 직경, 평균 길이 및 평균 직경에 대한 평균 길이의 비를 상기 범위로 함으로써, 당해 광학 시트의 방향성 확산 기능을 유지하면서 당해 광학 시트를 사용한 액정 표시 장치를 박형 경량화할 수 있다.
당해 광학 시트의 전광선투과율로서는 20% 이상이 바람직하다. 이와 같이 전광선투과율을 상기 범위로 함으로써, 당해 광학 시트를 사용한 액정 표시 장치의 휘도를 향상시킬 수 있다.
당해 광학 시트(1)의 헤이즈값으로서는 50% 이상이 바람직하다. 이와 같이 헤이즈값을 상기 범위로 함으로써, 당해 광학 시트의 방향성 확산 기능을 더욱 향상시키고, 당해 광학 시트를 사용한 액정 표시 장치의 휘도 불균일을 억제할 수 있다.
상기 기재층의 타방의 면측에 또한 복수의 섬유가 돌출설치되어 있으면 된다. 이와 같이 기재층의 타방의 면측에도 복수의 섬유를 돌출설치시킴으로써, 방향성 확산 기능을 향상시킬 수 있다. 또, 이 타방의 면측에 겹쳐서 배열설치되는 다른 부재에 대하여 스티킹 방지 기능을 발휘할 수 있다.
또, 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 발명은,
램프로부터 발생되는 광선을 액정 표시부로 이끄는 액정 표시 장치용 백라이트 유닛으로서,
당해 광학 시트를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 백라이트 유닛이다.
당해 백라이트 유닛은 당해 광학 시트가 가지는 높은 방향성 확산 기능에 의해, 액정 표시 장치를 고품질화할 수 있다.
또, 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 발명은,
기재층의 일방의 면에 접착제를 도공하는 접착제 도공 공정,
접착제를 도공한 면에 정전 식모 가공법에 의해 복수의 섬유를 식모하는 섬유 식모 공정,
식모 후에 접착제를 경화시키는 접착제 경화 공정, 및
접착제 경화 후에 시트 본체로부터 잉여 섬유를 제거하는 잉여 섬유 제거 공정을 가지는 광학 시트의 제조 방법이다.
당해 광학 시트의 제조 방법에 의하면, 상기 공정을 가짐으로써, 광학 시트의 원하는 면에 복수의 섬유를 식모할 수 있고, 또, 이 복수의 섬유를 접착제에 의해 강고하게 고착시킬 수 있다. 따라서, 당해 제조 방법에 의해 얻어진 광학 시트는 높은 방향성 확산 기능을 나타낸다.
여기서, 「광학적 기능층」은 복수의 섬유와 이 복수의 섬유 사이에 존재하는 공기 등을 구성으로서 포함하는 층을 의미한다. 「접착제부」는 시트 본체에 도공한 접착제가 경화한 것을 의미한다. 「전광선투과율」은 JIS K7361에 준거하여 측정된 값이다. 「헤이즈값」은 JIS K7105에 준거하여 측정된 값이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 광학 시트는 우수한 광학적 기능을 발휘할 수 있다. 또, 본 발명의 백라이트 유닛은 높은 광학적 기능을 가지는 광학 시트를 구비하고, 액정 표시 장치를 고품질화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 시트를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 2(a)는 도 1의 광학 시트의 제조 방법을 나타내는 플로우도, (b)는 공정(C)을 나타내는 모식적 설명도이다.
도 3은 도 1의 광학 시트와는 상이한 형태에 따른 광학 시트를 나타내는 모식적 설명도로서, (a)는 모식적 단면도이며, (b)는 접착제부의 도공 상태를 나타내기 위한 모식적 평면도이다.
도 4는 도 1 및 도 3의 광학 시트와는 상이한 형태에 따른 광학 시트를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 5는 도 1, 도 3 및 도 4의 광학 시트와는 상이한 형태에 따른 광학 시트를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 6은 광학 시트의 휘도를 계측하는 장치를 나타내는 모식적 설명도이다.
도 7(a)는 일반적인 에지 라이트형 백라이트 유닛을 나타내는 모식적 사시도, (b)는 일반적인 광확산 시트를 나타내는 모식적 단면도이다.
이하, 적당히 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다.
도 1의 광학 시트(1)는 백라이트 유닛에 사용되는 소위 광확산 시트이며, 기재층(2)과, 이 기재층(2)의 표면측(액정 표시 장치측)에 배열설치된 광학적 기능층(3)을 구비하고 있다. 광학적 기능층(3)은 접착제부(4)와, 이 접착제부(4)를 통하여 기재층(2)에 돌출설치된 복수의 섬유(5)를 가지고 있다.
<기재층>
기재층(2)은 투명한 합성 수지 또는 유리로 형성된 평판 형상의 부재로 구성되어 있다. 여기서 말하는 투명에는 무색 투명에 더해 유색 투명, 반투명이 포함되는데, 특히 무색 투명이 바람직하다. 이러한 기재층(2)에 사용되는 합성 수지로서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴 수지, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로오스아세테이트, 내후성 염화비닐 등을 들 수 있다. 그 중에서도 투명성이 우수하고, 강도가 높은 폴리에틸렌테레프탈레이트가 바람직하고, 휨 성능이 개선된 폴리에틸렌테레프탈레이트가 특히 바람직하다.
기재층(2)은 대전 방지제를 함유하면 된다. 기재층(2)이 대전 방지제를 함유함으로써, 광학적 기능층(3)이 가지는 복수의 섬유(5)에 생기는 정전기에 의해 기재층(2)이 대전하는 것을 방지할 수 있다. 이 대전 방지제로서는 특별히 한정되지 않고, 공지된 것을 사용할 수 있고, 예를 들면, 알킬황산염, 알킬인산염 등의 음이온계 대전 방지제, 제4 암모늄염, 이미다졸린 화합물 등의 양이온계 대전 방지제, 폴리에틸렌글리콜계, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노스테아르산에스테르, 에탄올아미드류 등의 비이온계 대전 방지제, 폴리아크릴산 등의 고분자계 대전 방지제 등이 사용된다. 그 중에서도 대전 방지 효과가 비교적 큰 양이온계 대전 방지제가 바람직하며, 소량의 첨가로 대전 방지 효과가 나타난다. 또한, 상기 대전 방지제는 후술하는 섬유(5)의 정전 식모 가공 공정에 있어서, 섬유(5)가 치우치지 않고 돌출설치되도록, 기재층(2) 중에 적량이 균일하게 분산 함유된다.
기재층(2)의 평균 두께는 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들면 10μm 이상 500μm 이하, 바람직하게는 35μm 이상 250μm 이하, 특히 바람직하게는 50μm 이상 188μm 이하가 된다. 기재층(2)의 두께가 상기 범위보다 작으면, 접착제부(4)를 형성하기 위한 수지 조성물을 도공했을 때에 컬이 발생하기 쉬워지고, 취급이 곤란해지는 등의 문제가 발생한다. 반대로 기재층(2)의 두께가 상기 범위보다 크면, 액정 표시 장치의 휘도가 저하되어 버리는 경우가 있고, 또 백라이트 유닛의 두께가 커져 액정 표시 장치의 박형화의 요구에 반하게 되기도 한다.
<접착제부>
접착제부(4)는 기재층(2)의 평활한 표면의 전체면에 도공된 접착제에 의해 형성되어 있다. 이 접착제부(4)에 의해, 기재층(2)의 표면의 전체면에 걸쳐 복수의 섬유(5)를 돌출설치시킬 수 있다. 또, 섬유(5)의 기부를 보다 강고하게 기재층(2)에 접합할 수 있어, 섬유(5)의 탈락을 방지할 수 있다.
접착제부(4)를 형성하는 접착제로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 수용성형 접착제, 용제형 접착제, 자외선경화형 접착제 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도 시트로의 도공이 용이하며, 착화 위험성이 낮은 수용성형 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 수용성형 접착제로서 구체적으로는 예를 들면 아크릴 에멀전, 우레탄 에멀전, 에폭시 에멀전, 아세트산비닐 에멀전 등의 접착제를 들 수 있는데, 스프레이성이나 마모성의 면으로부터 특히 아크릴 에멀전 접착제가 바람직하다. 또, 용제형 접착제로서는 구체적으로는 예를 들면 에폭시 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 아세트산비닐 수지, 염화비닐 수지, 페놀 수지 등의 접착제를 들 수 있는데, 내열성의 면으로부터 특히 에폭시 수지가 바람직하다. 또한, 광선의 투과성을 높이는 관점에서 투명한 것이 바람직하고, 무색 투명이 특히 바람직하다. 또, 환경면을 배려하면 휘발성 유기 화합물(VOC)을 방출하기 어려운 접착제(저VOC 접착제)가 바람직하다. 또한, 접착제부(4)의 두께는 특별히 한정되지는 않지만, 섬유(5)를 고착할 수 있고, 또한 섬유(5)가 매몰하기 어려운 범위가 바람직하고, 경화 후에 0.1μm 이상 10μm 이하로 하는 것이 바람직하다.
기재층(2)과 접착제부(4)의 굴절율비로서는 0.95 이상 1.05 이하가 바람직하고, 0.97 이상 1.03 이하가 특히 바람직하다. 기재층(2)과 접착제부(4)의 굴절율비를 상기 범위로 함으로써, 기재층(2)과 접착제부(4)의 계면에서의 난반사 등이 저감되기 때문에, 당해 광학 시트(1)의 전광선투과율을 향상시킬 수 있다.
<섬유>
복수의 섬유(5)는 접착제부(4)에 거의 균일하게 식설(植設)되고, 각 섬유가 거의 평행하게 되도록 접착제부(4)로부터 돌출설치되어 있다.
복수의 섬유(5)의 식모 방법으로서는 이 복수의 섬유(5)를 기재층(2)의 표면측에 돌출설치할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 정전 식모 가공 방법을 이용하는 것이 바람직하다. 정전 식모 가공 방법을 사용하면, 기재층(2)의 표면에 대해 원하는 각도로 복수의 섬유(5)를 식모하여 고착시킬 수 있고, 또 식모되는 섬유(5)의 밀도를 조정할 수 있다. 특히, 기재층(2)의 표면에 대해 대략 수직으로 복수의 섬유(5)를 식모하여 고착시키면 된다. 이와 같이 대략 수직으로 복수의 섬유(5)를 식모함으로써 섬유(5)의 기부를 접합하는 접착제가 경화하기 전에 섬유(5)가 넘어지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 정전 식모 가공 방법으로서는 예를 들면 1개의 전극에 대해 미경화의 접착제를 가지는 시트를 대전극이 되도록 세트하고, 이것에 직류 고전압을 인가하고, 이 전극 사이에 공급한 복수의 섬유를 쿨롱력에 의해 전기력선을 따라 비상시켜, 시트의 표면에 섬유의 기부를 꽂음으로써 식모를 행하는 가공 방법 등을 들 수 있다. 이러한 정전 식모 가공 방법으로서는 공지의 정전 식모 가공 방법이면 특별히 제한되지 않는다.
섬유(5)로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 천연 섬유 및 화학 섬유를 사용할 수 있다. 천연 섬유로서는 예를 들면 면 섬유, 마 섬유, 셀룰로오스 섬유 등을 들 수 있다. 화학 섬유로서는 예를 들면 레이온 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리올레핀계 섬유(폴리에틸렌계 섬유, 폴리프로필렌계 섬유 등), 폴리아미드계 섬유(지방족 폴리아미드 섬유, 방향족 폴리아미드 섬유 등), 아크릴계 섬유, 폴리아크릴로니트릴계 섬유, 폴리비닐알코올 섬유, 폴리이미드계 섬유, 탄소계 섬유, 실리콘계 섬유, 불소계 섬유 등을 들 수 있다. 화학 섬유는 컬을 가지지 않는 형상으로 성형할 수 있고, 정전 식모 가공법에 적합하게 사용할 수 있다. 또, 투명한 섬유가 광선의 투과성을 높이는 관점에서 바람직하고, 무색 투명의 섬유가 더욱 바람직하다. 또, 상기 섬유 중에서도 유리 섬유 이외의 유연한 섬유가 바람직하다. 이러한 유연한 섬유를 당해 광학 시트(1)에 사용하면, 다른 부재에 접촉했을 때에 상처를 내는 것을 방지할 수 있다.
섬유(5)의 굴절율의 하한으로서는 1.3이 바람직하고, 1.4가 더욱 바람직하며, 1.45가 특히 바람직하다. 한편, 섬유(5)의 굴절율의 상한으로서는 1.8이 바람직하고, 1.7이 더욱 바람직하며, 1.6이 특히 바람직하다. 섬유(5)의 굴절율이 상기 하한보다 작으면 충분한 광선의 산란 효과가 얻어지지 않는다. 반대로, 섬유(5)의 굴절율이 상기 상한보다 크면 반사 성분이 커지고, 광선의 손실이 커져, 당해 광학 시트(1)의 광선투과성이 저하할 우려가 있다.
접착제부(4)와 섬유(5)의 굴절율비로서는 0.95 이상 1.05 이하가 바람직하고, 0.97 이상 1.03 이하가 특히 바람직하다. 접착제부(4)와 섬유(5)의 굴절율비를 상기 범위로 함으로써, 접착제부(4)와 섬유(5)의 계면에서의 난반사 등이 저감되기 때문에, 당해 광학 시트(1)의 전광선투과율을 향상시킬 수 있다.
기재층(2)의 표면의 단위면적당 섬유(5)의 밀도의 하한으로서는 100개/cm2가 바람직하고, 300개/cm2가 더욱 바람직하며, 500개/cm2가 특히 바람직하다. 한편, 섬유(5)의 밀도의 상한으로서는 5000개/cm2가 바람직하고, 4500개/cm2가 더욱 바람직하며, 4000개/cm2가 특히 바람직하다. 기재층(2)의 표면의 섬유(5)의 밀도가 상기 하한보다 작으면, 당해 광학 시트(1)가 방향성 확산 기능을 충분히 발휘할 수 없게 될 우려가 있다. 또, 섬유(5)의 밀도가 일정 이상 있는 경우에는 기재층(2)의 표면측에 혼입한 외래의 이물을 복수의 섬유(5)가 형성하는 섬유층에서 포착하여, 이 섬유층 내에 가둘 수 있다. 이 때문에, 이 면에 겹쳐서 배열설치되는 다른 부재가 외래의 이물과 접촉하기 어려워져, 이것에 의해 다른 부재의 상처 형성을 저감시킬 수 있다. 반대로 이 밀도가 상기 상한보다 크면 당해 광학 시트(1)의 제조 비용이 커질 뿐이며, 방향성 확산 기능의 향상은 얻어지지 않는다.
섬유(5)의 평균 직경의 하한으로서는 0.1μm가 바람직하고, 1μm가 더욱 바람직하며, 2μm가 특히 바람직하다. 한편, 섬유(5)의 평균 직경의 상한으로서는 50μm가 바람직하고, 40μm가 더욱 바람직하며, 30μm가 특히 바람직하다. 섬유(5)의 평균 직경이 상기 하한보다 작으면 당해 광학 시트(1)가 방향성 확산 기능을 충분히 발휘할 수 없게 될 우려가 있다. 반대로, 평균 직경이 상기 상한보다 크면 당해 광학 시트(1)의 광선투과성이 저하할 우려가 있다.
섬유(5)의 평균 길이의 하한으로서는 1μm가 바람직하고, 5μm가 더욱 바람직하며, 10μm가 특히 바람직하다. 또, 섬유(5)의 평균 길이의 상한으로서는 1mm가 바람직하고, 0.5mm가 더욱 바람직하며, 0.1mm가 특히 바람직하다. 섬유(5)의 평균 길이가 상기 하한보다 작으면 섬유(5)를 접착제부(4)에 돌출설치시키는 것이 곤란하게 되고, 당해 광학 시트(1)가 방향성 확산 기능을 충분히 발휘할 수 없게 될 우려가 있다. 반대로, 평균 길이가 상기 상한보다 크면 섬유(5)의 재질, 평균 직경 등과의 관계에서, 당해 광학 시트(1)의 두께가 커져 액정 표시 장치의 박형화의 요구에 반하게 된다. 또, 섬유(5)가 굴곡하여 균질한 광확산성 및 광선투과성을 발휘할 수 없고, 액정 표시 장치에 휘도 불균일이 생길 우려가 있다.
또한, 섬유(5)의 평균 직경에 대한 평균 길이의 비(애스펙트비)는 2 이상 50 이하인 것이 바람직하다. 섬유(5)의 애스펙트비가 상기 하한보다 작으면 상기 서술한 정전 식모 가공 방법을 적합하게 행할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 섬유(5)의 애스펙트비가 상기 상한보다 크면 섬유(5)가 굴곡하여 균질한 광확산성 및 광선투과성을 발휘할 수 없고, 액정 표시 장치에 휘도 불균일이 생길 우려가 있다.
<광학적 기능층>
광학적 기능층(3)은 기재층(2)의 평활한 표면에 적층되는 접착제부(4)와, 접착제부(4)를 통하여 돌출설치되는 복수의 섬유(5)와, 복수의 섬유(5) 사이에 개재하는 공기로 구성된다. 이 섬유(5)와 공기와의 굴절차에 의해 당해 광학 시트(1)의 방향성 확산 기능이 발휘된다.
<광학 시트>
당해 광학 시트(1)의 전광선투과율로서는 20% 이상 99.99% 이하가 바람직하고, 40% 이상 99.9% 이하가 더욱 바람직하며, 60% 이상 99% 이하가 특히 바람직하다. 전광선투과율이 상기 범위보다 작으면 액정 표시 장치의 휘도 저하가 생길 우려가 있다.
당해 광학 시트(1)의 헤이즈값으로서는 50% 이상 99.99% 이하가 바람직하고, 70% 이상 99.9% 이하가 더욱 바람직하며, 80% 이상 99% 이하가 특히 바람직하다. 헤이즈값이 상기 범위보다 작으면 당해 광학 시트(1)의 확산 성능이 불충분하게 되고, 액정 표시 장치에 휘도 불균일이 생길 우려가 있다.
당해 광학 시트(1)는 기재층(2)의 표면측에 돌출설치되는 복수의 섬유(5)를 가지고, 섬유(5)가 기재층(2)의 이면측으로부터 입사한 광선의 일부를 굴절시켜 확산시키면서, 또한 광선의 일부를 섬유(5)의 돌출설치 방향으로 도광하기 때문에, 기재층(2)의 표면측을 향하여 광선을 확산하면서 표면의 법선 방향으로 집광시키는 방향성 확산 기능을 나타낼 수 있다. 또한, 이 방향성 확산 기능은 섬유(5)의 직경, 길이, 굴절율, 밀도 등에 의해 조절이 가능하다.
또, 섬유(5)로서 비교적 유연한 섬유를 사용한 경우에는 당해 광학 시트(1)를 겹쳐서 보존·반송하는 경우 및 액정 표시 장치를 조립하는 경우에, 당해 광학 시트(1)의 표면측에서 다른 부재에 접촉하여 표면 방향으로 힘이 작용해도, 이러한 복수의 섬유(5)가 만곡 등의 변형을 일으켜 그 힘을 흡수하기 때문에, 다른 부재에 상처를 내는 것을 방지할 수 있다. 또, 이와 같이 섬유(5)가 유연성을 가지는 경우, 섬유(5)가 접착제부(4)로부터 탈락하여 다른 부재에 접촉한 경우에도 다른 부재에 상처를 낼 가능성이 낮다. 결과적으로 다른 부재의 상처 형성의 요인을 현격히 저감할 수 있다.
<광학 시트의 제조 방법>
당해 광학 시트(1)의 제조 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이 (A) 기재층을 구성하는 시트(이하 기재 시트(101)라고 함)를 성형하는 기재 시트 성형 공정과, (B) 접착제를 기재 시트(101)의 표면에 도공하는 접착제 도공 공정과, (C) 접착제를 도공한 기재 시트(101)의 표면에 복수의 섬유(5)를 식모하는 섬유 식모 공정과, (D) 식모 후에 접착제를 경화시켜 접착제부(4)를 형성하는 접착제 경화 공정과, (E) 접착제 경화 후에 기재 시트(101)로부터 잉여 섬유를 제거하는 잉여 섬유 제거 공정을 가지는 방법을 들 수 있다.
기재 시트 성형 공정은 용융한 열가소성 수지를 T다이로부터 압출 성형하고, 계속해서 그 압출 성형체를 층길이 방향 및 층폭 방향으로 연신시켜 기재 시트(101)를 긴 형상의 시트로 성형하는 공정이다. T다이를 사용한 주지의 압출 성형법으로서는 예를 들면 폴리싱롤법이나 칠롤법을 들 수 있다. 또한, 기재 시트(101)를 연신 가공할 수도 있으며, 주지의 필름 연신 방법으로서는 예를 들면 튜블러 필름 2축 연신법이나 플랫 필름 2축 연신법 등의 방법을 들 수 있다.
접착제 도공 공정은 기재 시트(101)의 표면에 접착제를 도공하는 공정이다. 이 공정에 있어서의 접착제는 미경화의 상태이다. 접착제를 도공하는 수단으로서는 주지의 방법을 사용할 수 있고, 예를 들면 스프레이건에 의한 분사 방법, 롤 코터에 의한 도포 방법을 들 수 있다.
섬유 식모 공정은 도 2(b)에 나타내는 바와 같이 평탄한 상태의 기재 시트(101)의 표면(접착제를 도공한 면)측에 섬유 공급 장치(102)를 기재 시트(101)와 마주 보게 배치하고, 기재 시트(101)와 전극(103) 사이에 직류 고전압을 인가하고, 섬유 공급 장치(102)로부터 복수의 섬유(5)를 기재 시트(101)를 향하여 낙하시키고, 쿨롱력에 의해 미경화의 접착제에 섬유(5)의 기부를 꽂고, 복수의 섬유(5)를 기재 시트(101)에 돌출설치된 형태로 식모하는 공정이다. 이 공정에서 사용하는 식모 방법은 공지의 정전 식모 가공 방법이면 특별히 제한되지 않고, 도 2(b)에 나타낸 복수의 섬유(5)를 기재 시트(101)의 상방으로부터 투하하는 다운법 이외에 하방으로부터 복수의 섬유를 상승시키는 업법, 횡방향으로부터 복수의 섬유를 비상시키는 사이드법의 어느 쪽을 사용해도 된다. 또, 정전 식모 가공법에서는 전기력선의 방향을 조작함으로써 복수의 섬유의 식모 방향을 조정할 수 있기 때문에, 긴 형상의 기재 시트(101)가 만곡한 상태로 식모해도 되고, 예를 들면, 기재 시트(101)가 롤에 감겨 걸쳐진 상태로 식모해도 된다.
접착제 경화 공정은 복수의 섬유(5)의 기부가 꽂힌 접착제를 경화시켜 접착제부(4)를 형성하는 공정이다. 수용성형 접착제 또는 용제형 접착제를 사용하는 경우는 건조 처리에 의해 접착제를 경화시킨다. 건조 처리의 수단으로서는 주지의 방법을 사용할 수 있고, 예를 들면, 열풍식 건조기에 의한 방법을 들 수 있다. 자외선경화형 접착제를 사용하는 경우는 자외선 조사에 의해 경화시킨다. 자외선 조사의 수단으로서는 주지의 방법을 사용할 수 있고, 예를 들면, 저압 수은 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 메탈할라이드 램프, 자외선 레이저 등을 광원으로 하는 자외선 조사 방법을 들 수 있다.
잉여 섬유 제거 공정은 기재 시트(101)의 표면에 고착되지 않고 이 면에 부착된 잉여 섬유를 제거하는 공정이다. 잉여 섬유를 제거하는 수단으로서는 주지의 방법을 사용할 수 있고, 예를 들면, 에어 분사, 가진, 솔질 등의 방법을 들 수 있다. 이 잉여 섬유 제거 공정의 실시 후에 긴 형상의 기재 시트(101)를 절단함으로써 광학 시트가 형성된다.
이 제조 방법에 의하면, 기재 시트(101)의 표면에 복수의 섬유(5)를 식모할 수 있고, 또, 이 복수의 섬유(5)를 접착제부(4)에 의해 강고하게 고착시킬 수 있다. 따라서, 당해 제조 방법에 의해 얻어진 광학 시트는 높은 방향성 확산 기능을 발휘할 수 있다.
본 발명의 액정 표시 장치용의 백라이트 유닛은 사각형의 도광판과, 도광판의 긴변측 단가장자리를 따라 배열설치되는 램프와, 도광판 표면에 겹쳐서 배열설치되는 광확산 시트, 프리즘 시트, 마이크로렌즈 시트 등의 사각형의 광학 시트를 구비하고, 이 광확산 시트로서 당해 광학 시트(1)가 사용된다. 상기 서술한 바와 같이 당해 광학 시트(1)가 높은 광학적 기능(방향성 확산 기능), 광선투과율, 휘도 등의 균일성, 경제성 및 박막성 등을 가지기 때문에, 당해 백라이트 유닛은 램프로부터 발생되는 광선의 이용 효율을 현격히 높여, 오늘날 사회적으로 요청되고 있는 고휘도화, 고품질화, 에너지절약화 및 박형 경량화를 촉진할 수 있다.
<그 밖의 실시형태>
본 발명의 광학 시트는 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 이하와 같은 실시형태로 할 수도 있다.
도 3의 광학 시트(11)는 소위 광확산 시트이며, 기재층(2)과, 기재층(2)의 표면에 배열설치된 광학적 기능층(13)을 구비하고 있다. 광학적 기능층(13)은 접착제부(14)와, 접착제부(14)를 통하여 기재층(2)에 돌출설치된 복수의 섬유(5)와, 복수의 섬유(5) 사이에 개재하는 공기로 구성된다. 기재층(2), 시트의 제조 방법, 접착제부(14)를 형성하는 접착제 및 섬유(5)의 재료 등은 상기 도 1의 광학 시트(1)와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.
복수의 섬유(5)는 기재층(2)의 표면에 산점적으로 부착설치되는 복수의 접착제부(14)를 통하여 돌출설치되어 있다. 접착제부(14)는 접착제를 기재층(2)의 표면에 산점적(섬형상)으로 부착설치한 것이다.
도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 접착제부(14)는 기재층(2)의 표면 전체에 산점적으로 도공되기 때문에, 도 1의 접착제부(4)와 같이 기재층(2)의 표면에 전체적으로 도공하는 경우에 비해 도공되는 접착제의 양을 소량으로 할 수 있다. 결과적으로 당해 광학 시트(11)의 광선투과성을 상기 서술한 실시형태의 광학 시트(1)보다 높일 수 있다. 접착제부(14)는 기재층(2)의 표면에 대략 균등하게 형성된다. 접착제부(14)의 수 및 각각의 면적, 및 복수의 섬유(5)의 접착제부 마다의 개수는 기재층(2)의 표면의 단위면적당 섬유(5)의 밀도가 상기 서술한 범위가 되도록 결정되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 당해 광학 시트(11)의 광학적 기능이 적합하게 발휘된다. 또한, 도 3(a) 및 (b)에서는, 1개의 접착제부(14)에 고착되는 섬유(5)를 복수개 도시하고 있지만 1개로 할 수도 있다. 또, 복수의 섬유(5)의 식모 방법은 도 1의 광학 시트(1)와 마찬가지로 정전 식모 가공법을 사용할 수 있다.
도 4의 광학 시트(21)는 소위 광확산 시트이며, 기재층(2)과, 기재층(2)의 표면에 배열설치된 광학적 기능층(3)과, 기재층(2)의 이면에 배열설치된 보조 기능층(6)을 구비하고 있다. 광학적 기능층(3)은 접착제부(4)와, 접착제부(4)를 통하여 기재층(2)에 돌출설치된 복수의 섬유(5)와, 복수의 섬유(5) 사이에 개재하는 공기로 구성되어 있다. 보조 기능층(6)은 접착제부(24)와, 복수의 섬유(25)와, 복수의 섬유(25) 사이에 개재하는 공기로 구성되어 있다. 기재층(2) 및 광학적 기능층(3)은 상기 도 1의 광학 시트(1)와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.
보조 기능층(6)은 기재층(2)의 평활한 이면에 전면적으로 적층되는 접착제부(24)와, 접착제부(24)를 통하여 돌출설치되는 복수의 섬유(25)와, 복수의 섬유(25) 사이에 개재하는 공기로 구성된다. 이 복수의 섬유(25)는 접착제부(24)에 대략 균일하게 식설되고, 각 섬유가 대략 평행하게 되도록 돌출설치되어 있다. 보조 기능층(6)은 기재층(2)의 이면에 입사하는 광선을 확산하는 기능과, 당해 광학 시트(21)의 이면측에 적층되는 다른 부재와의 스티킹을 방지하는 기능을 가진다. 접착제부(24) 및 복수의 섬유(25)의 재료는 광학적 기능층(3)이 가지는 접착제부(4) 및 복수의 섬유(5)의 재료와 마찬가지인 것을 사용할 수 있다.
기재층(2)의 이면의 단위면적당 섬유(25)의 밀도의 하한으로서는 40개/cm2가 바람직하고, 60개/cm2가 더욱 바람직하며, 80개/cm2가 특히 바람직하다. 한편, 섬유(25)의 밀도의 상한으로서는 5000개/cm2가 바람직하고, 4000개/cm2가 더욱 바람직하며, 3000개/cm2가 특히 바람직하다. 기재층(2)의 이면의 섬유(25)의 밀도가 상기 하한보다 작으면 광확산 기능 및 스티킹 방지 기능을 충분히 발휘할 수 없게 될 우려가 있다. 또, 섬유(25)의 밀도가 일정 이상 있는 경우에는 기재층(2)의 이면측에 혼입한 외래의 이물을 복수의 섬유(25)가 형성하는 섬유층으로 포착하여, 이 섬유층 내에 가둘 수 있다. 이 때문에, 이 면에 겹쳐서 배열설치되는 다른 부재가 외래의 이물과 접촉하기 어려워져, 이것에 의해 다른 부재의 상처 형성을 저감시킬 수 있다. 반대로, 이 밀도가 상기 상한보다 크면 당해 광학 시트(21)의 제조 비용이 커질 뿐이며, 광확산 기능 및 스티킹 방지 기능의 향상은 얻어지지 않는다.
당해 광학 시트(21)는 상기 보조 기능층(6)을 기재층(2)의 이면에 구비하기 때문에 이 보조 기능층(6)이 가지는 복수의 섬유(25)에 의해 당해 광학 시트(21)에 입사하는 광선을 확산하고, 또한 표면의 광학적 기능층(3)이 가지는 복수의 섬유(5)에 의해 이 광선을 확산 및 집광하기 때문에, 높은 방향성 확산 기능을 발휘한다. 또, 광학 시트(21)와 이면측에 적층되는 다른 부재와의 스티킹이 복수의 섬유(25)가 접촉함으로써 방지되기 때문에, 액정 표시 장치의 화면의 휘도 불균일을 억제할 수 있다.
본 발명의 광학 시트 및 백라이트 유닛은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 당해 광학 시트의 용도는 상기 광확산 시트에 한정되지 않고, 예를 들면 도광판, 집광 시트 등의 광학 시트로서도 사용할 수 있다.
도 5의 광학 시트(31)는 소위 에지 라이트용의 도광판이며, 기재층(2)과, 기재층(2)의 표면에 배열설치된 광학적 기능층(33)을 구비하고 있다. 광학적 기능층(33)은 접착제부(34)와, 접착제부(34)를 통하여 기재층(2)에 돌출설치된 복수의 섬유(5)와, 복수의 섬유(5) 사이에 개재하는 공기로 구성된다. 기재층(2)은 상기 도 1의 광학 시트(1)와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.
접착제부(34)는 기재층(2)의 표면측에 산점적으로 부착설치되고, 이 접착제부(34)에 복수의 섬유(5)가 돌출설치된다. 구체적으로는, 에지 라이트와 근접하는 단측의 기재층(2)의 표면에서는 점형상으로 접착제부(34)가 부착설치되고, 타단측으로 감에 따라 접착제부(34)의 존재 비율이 증가하도록 부착설치되고, 타단측에서는 거의 띠형상으로 접착제부(34)가 부착설치된다. 그리고, 이들 접착제부(34)에 대략 등밀도로 섬유(5)가 돌출설치된다.
에지 라이트로부터 당해 광학 시트(31) 내에 시트 측면으로부터 입사된 광선은 당해 광학 시트 내를 기재층(2)의 표면 및 이면에서 반사하면서 퍼지고, 상기한 바와 같이 부착설치된 접착제부(34)에 돌출설치된 복수의 섬유(5)에 닿으면, 섬유(5)에 의해 당해 광학 시트(31)의 표면측에 확산 및 집광되어 출사된다. 에지 라이트로부터 가까운 부분에서는 접착제부(34)(섬유(5))의 밀도가 빽빽하지 않기 때문에 출사되는 광선량은 적지만, 에지 라이트로부터 떨어질수록 섬유(5)의 밀도가 빽빽해지기 때문에 출사되는 광선량이 커진다. 결과적으로 에지 라이트로부터 출사된 광선은 당해 광학 시트의 표면 전체로부터 균일적으로 출사된다.
당해 광학 시트(31)는 상기 서술한 접착제부(34) 및 복수의 섬유(5)를 가지는 광학적 기능층(33)에 의해, 에지 라이트로부터의 선광원을 면광원으로 변환하여, 액정 표시 소자측으로 출사할 수 있다.
본 발명의 광학 시트는 또 집광 시트로서도 사용할 수 있다. 기재층의 표면측에 광학적 기능층을 배열설치하고, 기재층의 표면측에 돌출설치되는 섬유의 방향, 길이, 직경 등을 당해 광학 시트에 입사한 광선이 일정 방향으로 출사되도록 조절함으로써 집광 효과를 가진 광학 시트로서 사용할 수 있다.
또한, 당해 광학 시트는 기재층에 더해서 대전 방지제층, 자외선 흡수제층, 탑 코트층, 이(易)접착층 등의 다른 층을 시트 본체에 가져도 된다.
또, 복수의 섬유의 고착 방법으로서 접착제를 사용하지 않고, 기재층에 직접 섬유의 기부를 접합해도 된다. 예를 들면, 기재층을 성형 후, 기재층이 완전히 경화하기 전에 복수의 섬유를 기재층에 식모하는 방법 등을 사용할 수 있다.
또한, 당해 광학 시트는 백라이트 유닛 이외의 액정 표시 장치에 사용할 수 있다. 백라이트 유닛 이외의 액정 표시 장치로서는 예를 들면 스크린에 영상을 투영하는 투영형의 액정 표시 장치를 들 수 있다.
(실시예)
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
기재층의 표면에 접착제(다이니치세이카코교 가부시키가이샤제 「E263」)를 롤 코터법에 의해 도공하고, 정전 식모 가공에 의해 폴리아미드계 섬유를 식모했다. 기재층의 재질은 폴리에틸렌테레프탈레이트이며, 두께는 100μm이다. 섬유의 기재층 표면 밀도는 3500개/cm2, 평균 직경은 10μm, 평균 길이는 50μm이다.
상기 실시예 1의 광학 시트에 백라이트를 쏘고, 전광선투과율을 JIS K7361에 준거하여 측정한 결과 79%였다. 또, 헤이즈값을 JIS K7105에 준거하여 측정한 결과 86%였다.
[실시예 2]
기재층 및 접착제는 실시예 1과 마찬가지인 것을 사용하고, 정전 식모 가공에 의해 폴리에스테르계 섬유를 식모했다. 섬유의 기재층 표면 밀도는 3000개/cm2, 평균 직경은 10μm, 평균 길이는 50μm이다.
상기 실시예 2의 광학 시트에 백라이트를 쏘고, 전광선투과율을 JIS K7361에 준거하여 측정한 결과 82%였다. 또, 헤이즈값을 JIS K7105에 준거하여 측정한 결과 87%였다.
[실시예 3]
기재층 및 접착제는 실시예 1과 마찬가지인 것을 사용하고, 정전 식모 가공에 의해 셀룰로오스계 섬유를 식모했다. 섬유의 기재층 표면 밀도는 3500개/cm2, 평균 직경은 10μm, 평균 길이는 50μm이다.
상기 실시예 3의 광학 시트에 백라이트를 쏘고, 전광선투과율을 JIS K7361에 준거하여 측정한 결과 85%였다. 또, 헤이즈값을 JIS K7105에 준거하여 측정한 결과 87%였다.
[비교예 1]
기재층은 실시예 1과 마찬가지인 것을 사용하고, 아크릴 비즈(세키스이카세이힌코교 가부시키가이샤제 「MBX-10」)를 100질량부, 아크릴 바인더(가부시키가이샤 니혼쇼쿠바이제 「유더블S2840」)를 100질량부, 이소시아네이트 경화제(니혼폴리우레탄코교 가부시키가이샤제 「코로네이트HL」)를 20질량부의 비율로 배합하고, 롤 코터법으로 기재층의 표면에 도포했다.
상기 비교예 1의 광학 시트에 백라이트를 쏘고, 전광선투과율을 JIS K7361에 준거하여 측정한 결과 70%였다. 또, 헤이즈값을 JIS K7105에 준거하여 측정한 결과 88%였다.
[비교예 2]
기재층은 실시예 1과 마찬가지인 것을 사용하고, 상기 비교예 1과 마찬가지의 아크릴 비즈, 아크릴 바인더, 이소시아네이트 경화제를 배합한 것을 롤 코터법으로 기재층의 표면에 도포했다. 단, 이들의 배합율은 아크릴 비즈가 200질량부, 아크릴 바인더가 100질량부, 이소시아네이트 경화제가 20질량부가 되도록 했다.
상기 비교예 2의 광학 시트에 백라이트를 쏘고, 전광선투과율을 JIS K7361에 준거하여 측정한 결과 65%였다. 또, 헤이즈값을 JIS K7105에 준거하여 측정한 결과 92%였다.
[품질 평가]
색채휘도계(가부시키가이샤 탑콘제 「BM-7」)를 사용하여 휘도를 계측했다. 구체적으로는, 도 6에 나타내는 바와 같이 광학 시트(201)의 하면에 2개의 선형 LED 광원(202)을 배열설치하고, 광학 시트(201)의 상면에 상기 색채휘도계(203)를 배치하여, 휘도 및 Hotspot비를 평가했다.
상기 Hotspot비는 LED 광원의 광원 직상의 휘도(최고 휘도)와, 광원이 없는 부분의 휘도(최저 휘도)의 비를 나타내고, 최저 휘도/최고 휘도×100으로 산출된다. 구체적으로는, 도 6의 휘도 계측 장치(200)에 있어서, LED 광원(202)의 직상의 부위와, 2개의 LED 광원(202)의 중간점의 휘도를 각각 계측하고, 이들을 최고 휘도와 최저 휘도로 하여 Hotspot비를 산출했다. 이 Hotspot비는 광학 시트의 부위에 의한 명암차의 정도를 나타낸다. 즉, 광학 시트의 확산성이 높을수록 Hotspot비가 높아진다.
각 실시예 및 비교예에 대해서, 실시예 1의 휘도를 100%로 한 휘도비와, 상기 Hotspot비의 계측 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
Figure 112012074069610-pat00001
표 1의 결과로부터 나타나는 바와 같이, 실시예 1~3의 광학 시트는 종래형의 비즈를 사용한 비교예 1 및 2의 광학 시트에 비해 높은 휘도 및 Hotspot비를 가진다. 즉, 실시예 1~3의 광학 시트는 종래형의 광학 시트에 비해, 높은 광확산성 및 정면 휘도를 가지고, 휘도 불균일이 적고, 액정 표시 장치용 백라이트 유닛의 부재로서 적합한 성능을 가진다. 이것은 실시예 1~3이 가지는 섬유가 LED 광원으로부터 입사되는 광선을 시트 전체에 확산시키면서, 1방향으로 집광시키는 효과를 나타내기 때문이라고 추측된다.
이상과 같이, 본 발명의 광학 시트는 액정 표시 장치의 백라이트 유닛의 구성 부재로서 유용하며, 특히 투과형 액정 표시 장치에 적합하게 사용할 수 있다.
1, 11, 21, 31…광학 시트 2…기재층
3, 13, 33…광학적 기능층 4, 14, 24, 34…접착제부
5, 25…섬유 101…기재 시트
102…섬유 공급 장치 103…전극
200…휘도 계측 장치 201…광학 시트
202…LED 광원 203…색채휘도계

Claims (13)

  1. 투명한 기재층과,
    상기 기재층의 광선을 출사하는 면측에 배열설치되는 복수의 투명한 섬유를 가지는 광학적 기능층을 구비하고,
    상기 광학적 기능층은, 상기 각각의 섬유가 평행하게 돌출설치되도록 상기 섬유를 접합하는 투명한 접착제부를 가지고,
    상기 섬유의 굴절율이 1.3 이상 1.8 이하이고, 상기 접착제부와 섬유와의 굴절율비는 0.95 이상 1.05 이하이고,
    상기 섬유의 평균 직경이 0.1μm 이상 50μm 이하이며, 평균 길이가 1μm 이상 1mm 이하이며, 평균 직경에 대한 평균 길이의 비가 2 이상 50 이하인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 접착제부가 상기 기재층의 광선을 출사하는 면에 전면적으로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기재층의 광선을 출사하는 면이, 상기 접착제부가 산점적으로 부착설치되는 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  4. 제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제부가 아크릴 에멀전 접착제로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 기재층의 평면 방향의 단위면적당 상기 섬유의 밀도가 100개/cm2 이상 5000개/cm2 이하인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  6. 제 1 항에 있어서, 전광선투과율이 20% 이상인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  7. 제 1 항에 있어서, 헤이즈값이 50% 이상인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 기재층의 광선을 출사하는 면의 반대측의 면측에 추가로 복수의 섬유가 돌출설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  9. 램프로부터 발생되는 광선을 액정 표시부로 이끄는 액정 표시 장치용 백라이트 유닛으로서,
    제 1 항에 기재된 광학 시트를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 백라이트 유닛.
  10. 기재층의 일방의 면에 접착제를 도공하는 접착제 도공 공정,
    접착제를 도공한 면에 정전 식모 가공법에 의해 복수의 투명한 섬유를 식모하는 섬유 식모 공정,
    식모 후에 접착제를 경화시키는 접착제 경화 공정, 및
    접착제 경화 후에 시트 본체로부터 잉여 섬유를 제거하는 잉여 섬유 제거 공정을 가지고,
    상기 접착제 경화 공정에 의해, 상기 복수의 섬유 및 상기 각각의 섬유가 평행하게 돌출설치되도록 상기 섬유를 접합하는 투명한 접착제부를 가지는 광학적 ㄱ기능층을 형성하고,
    상기 섬유의 굴절율이 1.3 이상 1.8 이하이고, 상기 접착제부와 섬유와의 굴절율비는 0.95 이상 1.05 이하이고,
    상기 섬유의 평균 직경이 0.1μm 이상 50μm 이하이며, 평균 길이가 1μm 이상 1mm 이하이며, 평균 직경에 대한 평균 길이의 비가 2 이상 50 이하인 것을 특징으로 하는 광학 시트의 제조 방법.
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