KR101866550B1 - 상측용 광확산 시트 및 백라이트 유닛 - Google Patents

상측용 광확산 시트 및 백라이트 유닛 Download PDF

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Abstract

[과제] 이면측에 배열 설치되는 프리즘 시트의 돌조 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 억제하면서, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 억제 가능한 상측용 광확산 시트의 제공을 목적으로 한다.
[해결 수단] 본 발명 상측용 광확산 시트는 액정 표시 장치의 백라이트 유닛에 있어서의 프리즘 시트의 표면측에 배열 설치되는 상측용 광확산 시트로서, 기재층과, 이 기재층의 표면측에 적층되는 광확산층을 구비하고, 이 광확산층이 수지 매트릭스와, 이 수지 매트릭스 중에 분산되는 수지 비드를 가지며, 이 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 있어서의 모드 직경이 2.5㎛ 이상 5.5㎛ 이하, 단위면적당의 밀도가 9000개/mm2 이상 24000개/mm2 이하이고, 상기 광확산층의 평균 두께가 2㎛ 이상 9㎛ 이하인 것을 특징으로 한다. 상기 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 있어서의 입자 직경의 변동 계수로서는 42% 이하가 바람직하다.

Description

상측용 광확산 시트 및 백라이트 유닛{LIGHT DIFFUSION SHEET FOR OVERLAYING, AND BACKLIGHT UNIT}
본 발명은 상측용 광확산 시트 및 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 박형, 경량, 저소비전력 등의 특징을 살려 플랫 패널 디스플레이로서 많이 사용되고 있으며, 그 용도는 텔레비전, pc, 스마트폰 등의 휴대전화 단말, 태블릿 단말 등의 휴대형 정보 단말 등 해마다 확대되고 있다.
이러한 액정 표시 장치는 액정 패널을 이면측으로부터 조사하는 백라이트 방식이 보급되어, 에지 라이트형(사이드 라이트형), 직하형 등의 백라이트 유닛이 장비되고 있다. 이러한 액정 표시 장치에 구비되는 에지 라이트형 백라이트 유닛(101)은 일반적으로는 도 5에 도시하는 바와 같이 광원(102)과, 이 광원(102)에 단부가 따르도록 배치되는 사각판 형상의 도광판(103)과, 이 도광판(103)의 표면측에 겹쳐서 배열 설치되는 복수매의 광학 시트(104)와, 도광판(103)의 이면측에 배열 설치되는 반사 시트(105)를 구비한다. 도광판(103)은 일반적으로는 합성 수지제이며, 폴리카보네이트, 아크릴 수지 등이 주성분으로서 사용되고 있다. 광원(102)으로서는 LED(발광 다이오드)나 냉음극관 등이 사용되고 있지만, 소형화 및 에너지 절약화 등의 관점에서 현재로는 LED가 보급되고 있다. 또한 광학 시트(104)로서는 (1) 도광판(103)의 표면측에 중첩되고, 주로 광확산 기능을 갖는 하측용 광확산 시트(106), (2) 하측용 광확산 시트(106)의 표면측에 중첩되고, 법선 방향측으로의 굴절 기능을 갖는 프리즘 시트(107), (3) 프리즘 시트(107)의 표면측에 중첩되고, 광선을 조금 확산함으로써 프리즘 시트(107)의 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 억제하는 상측용 광확산 시트(108)가 사용되고 있다(일본 특개 2005-77448호 공보 참조). 또한 이 상측용 광확산 시트로서는 일반적으로 기재층과, 이 기재층의 표면측에 적층되고, 수지 매트릭스 및 수지 비드를 갖는 광확산층을 구비하는 것이 사용되고 있다.
일본 특개 2005-77448호 공보
(발명의 개요)
(발명이 해결하고자 하는 과제)
그렇지만, 이러한 종래 상측용 광확산 시트는 액정 패널의 화소 피치의 극소화가 촉진된 액정 표시 장치에 사용하면, 상측용 광확산 시트의 표면측에 배열 설치되는 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클(「번쩍임」, 「거침」, 「조릿대 얼룩」, 「무아레」, 「광의 간섭」, 「얼룩」, 「휘점」이라고도 한다.)이 생기는 것을 알았다. 또한 본 발명자가 예의 검토한 바, 이 스파클은 상측용 광확산 시트의 광확산층의 수지 비드의 입자 직경을 작게 하여, 광확산층 표면의 요철을 치밀하게 함으로써 저감할 수 있는 것을 알았다.
본 발명은 이러한 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 이면측에 배열 설치되는 프리즘 시트의 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 억제하면서, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 억제 가능한 상측용 광확산 시트 및 백라이트 유닛의 제공을 목적으로 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해 행해진 본 발명에 따른 상측용 광확산 시트는 액정 표시 장치의 백라이트 유닛에 있어서의 프리즘 시트의 표면측에 배열 설치되는 상측용 광확산 시트로서, 기재층과, 이 기재층의 표면측에 적층되는 광확산층을 구비하고, 이 광확산층이 수지 매트릭스와, 이 수지 매트릭스 중에 분산되는 수지 비드를 갖고, 이 수지 비드의 체적기준 입도 분포에서의 모드 직경이 2.5㎛ 이상 5.5㎛ 이하, 단위면적당의 밀도가 9000개/mm2 이상 24000개/mm2 이하이며, 상기 광확산층의 평균 두께가 2㎛ 이상 9㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
당해 상측용 광확산 시트는 광확산층이 수지 매트릭스 및 수지 비드를 가지므로, 이 광확산층의 표면에는 수지 비드에 기인하는 요철이 형성된다. 그 때문에 당해 상측용 광확산 시트는 이면측으로부터 입사되는 광선을 이 요철에 의해 확산함으로써, 프리즘 시트의 돌조 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 억제할 수 있다. 또한 당해 상측용 광확산 시트는 수지 비드의 체적기준 입도 분포에서의 모드 직경, 단위면적당의 밀도, 및 광확산층의 평균 두께가 상기 범위 내가 됨으로써, 상기 요철을 미소하고 또한 고밀도로 랜덤하게 형성할 수 있으므로, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 억제할 수 있다.
상기 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 있어서의 입자 직경의 변동 계수로서는 42% 이하가 바람직하다. 이와 같이, 상기 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 있어서의 입자 직경의 변동 계수를 상기 상한 이하로 함으로써, 광확산층의 표면에 미소하고 또한 고밀도인 요철을 형성하기 쉬워, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 보다 적확하게 억제할 수 있다.
상기 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 있어서의 입도 폭으로서는 13㎛ 이상 20㎛ 이하가 바람직하다. 이와 같이, 상기 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 있어서의 입도 폭이 상기 범위 내임으로써, 광확산층 표면에 미소하고 또한 고밀도인 요철을 형성하기 쉬워, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 보다 적확하게 억제할 수 있다.
상기 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 의한 평균 입자 직경(D50)로서는 5.7㎛ 이하가 바람직하다. 이와 같이, 상기 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 의한 평균 입자 직경(D50)을 상기 상한 이하로 함으로써, 입자 직경이 작은 다수의 수지 비드에 의해 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 억제하면서, 비교적 입자 직경이 큰 소수의 수지 비드에 의해 액정 패널 등과의 스티킹을 방지할 수 있다.
상기 광확산층의 표면의 산술평균 거칠기(Ra)로서는 0.3㎛ 이상 1㎛ 이하가 바람직하다. 이와 같이, 상기 광확산층의 표면의 산술평균 거칠기(Ra)가 상기 범위 내임으로써, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 보다 적확하게 억제할 수 있다.
상기 광확산층의 표면의 10점 평균 거칠기(Rz)로서는 1.5㎛ 이상 4.5㎛ 이하가 바람직하고, 거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm)로서는, 30㎛ 이상 100㎛ 이하가 바람직하다. 상기 광확산층의 표면의 10점 평균 거칠기(Rz) 및 거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm)가 상기 범위 내임으로써, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 보다 적확하게 억제할 수 있다.
상기 광확산층에 있어서의 수지 비드가 실질적으로 기재층 표면과 이격되어 있으면 좋다. 이와 같이, 상기 광확산층에 있어서의 수지 비드가 실질적으로 기재층 표면과 이격되어 있음으로써, 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 있어서의 모드 직경, 단위면적당의 밀도, 및 광확산층의 평균 두께를 상기 범위 내로 한 경우에 광확산층의 표면에 미소하고 또한 고밀도인 요철을 형성하기 쉬워, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 보다 적확하게 억제할 수 있다.
또한 상기 과제를 해결하기 위해 행해진 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 끝면으로부터 입사하는 광선을 표면측으로 인도하는 도광 시트와, 상기 도광 시트의 끝면을 향해 광선을 조사하는 광원과, 상기 도광 시트의 표면측에 중첩되는 하측용 광확산 시트와, 상기 하측용 광확산 시트의 표면측에 배열 설치되는 프리즘 시트와, 상기 프리즘 시트의 표면측에 중첩되는 상측용 광확산 시트를 구비하는 액정 표시 장치의 백라이트 유닛으로서, 상기 상측용 광확산 시트로서 당해 상측용 광확산 시트를 사용하는 것을 특징으로 한다.
당해 백라이트 유닛은 프리즘 시트의 표면측에 당해 상측용 광확산 시트가 중첩되어 있으므로, 프리즘 시트로부터 출사되는 광선을 당해 상측용 광확산 시트의 광확산층 표면에 형성되는 요철에 의해 확산함으로써 프리즘 시트의 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 억제할 수 있다. 또한 당해 백라이트 유닛은 당해 상측용 광확산 시트의 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 있어서의 모드 직경, 단위면적당의 밀도, 및 광확산층의 평균 두께가 상기 범위 내이므로, 상기 요철을 미소하고 또한 고밀도로 랜덤하게 형성할 수 있어, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 억제할 수 있다.
상기 프리즘 시트의 능선의 평균 피치에 대한 상기 수지 비드의 평균 입자 직경(D50)의 비로서는 0.06 이상 0.25 이하가 바람직하다. 이와 같이, 상기 프리즘 시트의 능선의 평균 피치에 대한 상기 수지 비드의 평균 입자 직경(D50)의 비가 상기 범위 내임으로써, 프리즘 시트로부터 출사되는 광선을 당해 상측용 광확산 시트에 의해 적절하게 확산시킬 수 있어, 프리즘 시트의 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 보다 적확하게 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 「표면측」이란 액정 표시 장치에 있어서의 시인자측을 의미하고, 「이면측」이란 그 반대를 의미한다. 「체적기준 입도 분포에 있어서의 모드 직경」이란 레이저 회절법으로 측정한 누적 분포로부터 산출되는 모드 직경을 말한다. 「수지 비드의 단위면적당의 밀도」란 광확산층의 표면측으로부터 레이저광을 조사하고, 광확산층의 표면에 형성되는 미소한 요철의 볼록부로부터 오목부까지의 표면 형상을 스캐닝하여 얻어지는 임의의 10개소의 레이저 화상으로부터 측정되는 수지 비드의 단위면적당의 밀도(개/mm2)를 평균한 값을 말한다. 「광확산층의 평균 두께」란 광확산층 표면의 평균 계면과 광확산층 이면의 평균 계면의 평균 두께를 말한다. 「체적기준 입도 분포에 의한 평균 입자 직경」이란 레이저 회절법으로 측정한 누적 분포로부터 산출되는 평균 입자 직경을 말한다. 「산술평균 거칠기(Ra)」, 「거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm)」란 JIS-B0601:2001에 준하여, 컷오프(λc) 2.5mm, 평가 길이 12.5mm의 값을 말한다. 「10점 평균 거칠기(Rz)」란 JIS-B0601:1994에 준하여, 컷오프(λc) 2.5mm, 평가 길이 12.5mm의 값을 말한다. 「수지 비드가 실질적으로 기재층 표면과 이격되어 있다」란 50% 이상의 수지 비드가 기재층 표면과 이격되어 있는 것을 말하며, 바람직하게는 60% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상의 수지 비드가 기재층 표면과 이격되어 있는 것을 말한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명 상측용 광확산 시트 및 백라이트 유닛은, 프리즘 시트의 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 억제하면서, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 1 실시형태에 따른 백라이트 유닛을 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 백라이트 유닛의 상측용 광확산 시트 및 프리즘 시트의 배열 설치 상태를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 3은 도 1의 백라이트 유닛의 상측용 광확산 시트와는 상이한 실시형태에 따른 상측용 광확산 시트를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 1 실시형태에 따른 액정 표시 모듈을 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 5는 종래의 에지 라이트형 백라이트 유닛을 나타내는 모식적인 사시도이다.
도 6은 실시예 1의 상측용 광확산 시트의 부분 확대 단면 사진이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 적당히 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다.
[백라이트 유닛]
도 1의 액정 표시 장치의 백라이트 유닛은 프리즘 시트(4)와, 이 프리즘 시트(4)의 표면측에 배열 설치되는 상측용 광확산 시트(5)를 구비한다. 당해 백라이트 유닛은 에지 라이트형 백라이트 유닛으로서, 끝면으로부터 입사하는 광선을 표면측으로 인도하는 도광 시트(1)와, 도광 시트(1)의 끝면을 향하여 광선을 조사하는 광원(2)과, 도광 시트(1)의 표면측에 중첩되는 하측용 광확산 시트(3)와, 하측용 광확산 시트(3)의 표면측에 배열 설치되는 프리즘 시트(4)와, 프리즘 시트(4)의 표면측에 중첩되는 상측용 광확산 시트(5)를 구비한다. 또한 당해 백라이트 유닛은 도광 시트(1)의 이면측에 배열 설치되는 반사 시트(6)를 더 구비한다. 하측용 광확산 시트(3)는 이면측으로부터 입사되는 광선을 확산시키면서 법선 방향측으로 집광시킨다(집광 확산시킨다). 프리즘 시트(4)는 이면측으로부터 입사되는 광선을 법선 방향측으로 굴절시킨다. 상측용 광확산 시트(5)는 이면측으로부터 입사되는 광선을 약간 정도 확산시켜 프리즘 시트(4)의 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 억제함과 아울러, 상측용 광확산 시트(5)의 표면측에 배열 설치되는 액정 패널(도시 생략)의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 억제한다. 반사 시트(6)는 도광 시트(1)의 이면측으로부터 출사되는 광선을 표면측으로 반사시켜, 다시 도광 시트(1)에 입사시킨다.
<상측용 광확산 시트>
상측용 광확산 시트(5)는 액정 표시 장치의 백라이트 유닛에 있어서의 프리즘 시트(4)의 표면측에 배열 설치되어 있고, 본 실시형태에서는 특히 프리즘 시트(4)의 표면에 직접(다른 시트 등을 개재하지 않고) 중첩되어 있다. 상측용 광확산 시트(5)는 기재층(11)과, 기재층(11)의 표면측에 적층되는 광확산층(12)을 구비한다. 상측용 광확산 시트(5)는 기재층(11) 및 기재층(11)의 표면에 직접 적층되는 광확산층(12)의 2층 구조체로서 구성되어 있다.
(기재층)
기재층(11)은 광선을 투과시킬 필요가 있으므로 투명, 특히 무색 투명의 합성 수지를 주성분으로 하여 형성되어 있다. 기재층(11)의 주성분으로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴 수지, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로오스아세테이트, 내후성 염화비닐 등을 들 수 있다. 그중에서도, 투명성이 우수하고, 강도가 높은 폴리에틸렌테레프탈레이트가 바람직하고, 휨 성능이 개선된 폴리에틸렌테레프탈레이트가 특히 바람직하다. 또한, 「주성분」이란 가장 함유량이 많은 성분을 말하며, 예를 들면, 함유량이 50질량% 이상의 성분을 말한다.
기재층(11)의 평균 두께의 하한으로서는 10㎛가 바람직하고, 35㎛가 보다 바람직하고, 50㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 기재층(11)의 평균 두께의 상한으로서는 500㎛가 바람직하고, 250㎛가 보다 바람직하고, 188㎛가 더욱 바람직하다. 기재층(11)의 평균 두께가 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산층(12)을 도공에 의해 형성한 경우에 컬을 발생할 우려가 있다. 반대로, 기재층(11)의 평균 두께가 상기 상한을 초과하면, 액정 표시 장치의 휘도가 저하될 우려가 있음과 아울러, 액정 표시 장치의 박형화의 요청에 따르지 못할 우려가 있다. 또한, 「평균 두께」란 임의의 10점의 두께의 평균값을 말한다.
(광확산층)
광확산층(12)은 당해 상측용 광확산 시트(5)의 최표면을 구성한다. 광확산층(12)은 수지 매트릭스(13)와, 수지 매트릭스(13) 중에 분산되는 수지 비드(14)를 갖는다. 광확산층(12)은 수지 비드(14)를 대략 동일 밀도로 분산 함유하고 있다. 수지 비드(14)는 수지 매트릭스(13)에 둘러싸여 있다. 광확산층(12)은 표면에 형성되는 미소한 요철에 의해 광선을 외부 확산시킨다.
광확산층(12)의 평균 두께의 하한으로서는 2㎛이며, 3㎛가 보다 바람직하다. 한편, 광확산층(12)의 평균 두께의 상한으로서는 9㎛이며, 7㎛가 보다 바람직하고, 5㎛가 더욱 바람직하다. 광확산층(12)의 평균 두께가 상기 하한을 만족시키지 않으면, 수지 매트릭스(13)에 의해 수지 비드(14)를 적확하게 고정할 수 없어, 광확산층(12)으로부터 수지 비드(14)가 탈락할 우려가 있다. 반대로, 광확산층(12)의 평균 두께가 상기 상한을 초과하면, 광확산층(12) 표면에 미소하고 또한 고밀도인 요철을 형성하기 어려워지고, 그 결과 당해 상측용 광확산 시트(5)의 표면측에 배열 설치되는 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다.
수지 매트릭스(13)는 광선을 투과시킬 필요가 있으므로 투명, 특히 무색 투명의 합성 수지를 주성분으로 하여 형성되어 있다. 상기 합성 수지로서는, 예를 들면, 열경화형 수지나 활성 에너지선 경화형 수지를 들 수 있다. 그중에서도, 상기 합성 수지로서는 후술하는 바와 같이 수지 비드(14)를 기재층(11)의 표면으로부터 이격된 상태에서 유지하기 쉬운 활성 에너지선 경화형 수지가 바람직하다.
상기 열경화성 수지로서는, 예를 들면, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 우레아 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 폴리이미드 수지, 아크릴 수지, 아미드 작용성 공중합체, 우레탄 수지 등을 들 수 있다.
상기 활성 에너지선 경화형 수지로서는 자외선을 조사함으로써 가교, 경화하는 자외선 경화형 수지나, 전자선을 조사함으로써 가교, 경화하는 전자선 경화형 수지 등을 들 수 있고, 중합성 모노머 및 중합성 올리고머 중에서 적당히 선택하여 사용하는 것이 가능하다. 그중에서도, 상기 활성 에너지선 경화형 수지로서는, 기재층(11)과의 밀착성을 향상시킴과 아울러, 수지 비드(14)의 광확산층(12)으로부터 탈락을 방지하기 쉬운 아크릴계, 우레탄계 또는 아크릴우레탄계 자외선 경화형 수지가 바람직하다.
상기 중합성 모노머로서는 분자 중에 라디칼 중합성 불포화기를 갖는 (메타)아크릴레이트계 모노머가 적합하게 사용되며, 그중에서도 다작용성 (메타)아크릴레이트가 바람직하다. 다작용성 (메타)아크릴레이트로서는 분자 내에 에틸렌성 불포화 결합을 2개 이상 갖는 (메타)아크릴레이트인 한 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐 디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 인산 디(메타)아크릴레이트, 알릴화시클로헥실 디(메타)아크릴레이트, 이소시아누레이트 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌 옥사이드 변성 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 다작용성 (메타)아크릴레이트는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 그중에서도, 디펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트가 바람직하다.
또한 상기 다작용성 (메타)아크릴레이트와 아울러, 점도의 저하 등을 목적으로 하여, 단작용성 (메타)아크릴레이트를 더 포함해도 된다. 이 단작용성 (메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 뷰틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 단작용성 (메타)아크릴레이트는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.
상기 중합성 올리고머로서는 분자 중에 라디칼 중합성 불포화기를 갖는 올리고머를 들 수 있고, 예를 들면, 에폭시 (메타)아크릴레이트계 올리고머, 우레탄 (메타)아크릴레이트계 올리고머, 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트계 올리고머, 폴리에테르 (메타)아크릴레이트계 올리고머 등을 들 수 있다.
상기 에폭시(메타)아크릴레이트계 올리고머는, 예를 들면, 비교적 저분자량의 비스페놀형 에폭시 수지나 노볼락형 에폭시 수지의 옥시란환에 (메타)아크릴산을 반응시켜 에스테르화함으로써 얻을 수 있다. 또한 이 에폭시(메타)아크릴레이트계 올리고머를 부분적으로 이염기성 카르복실산 무수물에 의해 변성한 카르복실 변성형의 에폭시 (메타)아크릴레이트 올리고머를 사용하는 것도 가능하다. 상기 우레탄 (메타)아크릴레이트계 올리고머는, 예를 들면, 폴리에테르폴리올이나 폴리에스테르폴리올과 폴리이소시아네이트의 반응에 의해 얻어지는 폴리우레탄 올리고머를, (메타)아크릴산으로 에스테르화함으로써 얻을 수 있다. 상기 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트계 올리고머는, 예를 들면, 다가 카르복실산과 다가 알코올의 축합에 의해 얻어지는 양쪽 말단에 수산기를 갖는 폴리에스테르 올리고머의 수산기를 (메타)아크릴산으로 에스테르화 함으로써 얻을 수 있다. 또한 상기 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트계 올리고머는 다가 카르복실산에 알킬렌옥사이드를 부여하여 얻어지는 올리고머의 말단의 수산기를 (메타)아크릴산으로 에스테르화함으로써 얻는 것도 가능하다. 상기 폴리에테르 (메타)아크릴레이트계 올리고머는 폴리에테르폴리올의 수산기를 (메타)아크릴산으로 에스테르화 함으로써 얻을 수 있다.
또한 상기 활성 에너지선 경화형 수지로서는 자외선 경화형 에폭시 수지도 적합하게 사용된다. 상기 자외선 경화형 에폭시 수지로서는, 예를 들면, 비스페놀A형 에폭시 수지, 글리시딜에테르형 에폭시 수지 등의 경화물을 들 수 있다. 당해 상측용 광확산 시트(5)는, 수지 매트릭스(13)의 주성분이 자외선 경화형 에폭시 수지임으로써, 경화시의 체적 수축을 억제하여, 기재층(11)의 표면측에 원하는 요철 형상을 형성하기 쉽다. 또한 당해 상측용 광확산 시트(5)는, 수지 매트릭스(13)의 주성분이 자외선 경화형 에폭시 수지임으로써, 수지 매트릭스(13)의 유연성을 높여 당해 상측용 광확산 시트(5)의 표면에 배열 설치되는 액정 패널 등에 대한 상처발생 방지성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 활성 에너지선 경화형 수지로서 자외선 경화형 에폭시 수지를 사용하는 경우, 상기 (메타)아크릴레이트계 모노머, (메타)아크릴레이트계 올리고머 등의 다른 중합성 모노머 및 중합성 올리고머를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 수지 매트릭스(13)의 유연성을 더욱 높여 상처발생 방지성을 더욱 향상할 수 있다.
상기 활성 에너지선 경화형 수지로서 자외선 경화형 수지를 사용하는 경우, 광중합용 개시제를 수지 100질량부에 대하여, 0.1질량부 이상 5질량부 이하 정도 첨가하는 것이 바람직하다. 광중합용 개시제로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 분자 중에 라디칼 중합성 불포화기를 갖는 중합성 모노머나 중합성 올리고머에 대해서는, 예를 들면, 벤조페논, 벤질, 미힐러 케톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부칠에테르, 2,2-디에톡시아세토페논, 벤질디메틸케탈, 2,2-디메톡시-1,2-다이페닐 에탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-히드록시클로로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴리노프로파논-1,1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 비스(시클로펜타디에닐)-비스[2,6-다이플루오로-3-(피롤-1-일)페닐]티탄, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1,2,4,6-트라이메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다. 또한 분자 중에 양이온 중합성 작용기를 갖는 중합성 올리고머 등에 대해서는, 방향족 술포늄염, 방향족 디아조늄염, 방향족 요오도늄염, 메탈로센 화합물, 벤조인술폰산에스테르 등을 들 수 있다. 또한, 이들 화합물은 각 단체로 사용해도 되고, 복수 혼합하여 사용해도 된다.
또한, 수지 매트릭스(13)는 상기 합성 수지 이외에 첨가재를 포함하는 것도 가능하다. 첨가제로서는, 예를 들면, 실리콘계 첨가제, 불소계 첨가제, 대전방지제 등을 들 수 있다. 또한 수지 매트릭스(13)의 상기 합성 수지 성분 100질량부에 대한 상기 첨가제의 고형분 환산의 함유량으로서는, 예를 들면, 0.05질량부 이상 5질량부 이하로 할 수 있다.
수지 비드(14)는 광선을 투과 확산시키는 성질을 갖는 수지 입자이다. 수지 비드(14)는 투명, 특히 무색 투명의 합성 수지를 주성분으로 하여 형성되어 있다. 수지 비드(14)의 주성분으로서는, 예를 들면, 아크릴 수지, 아크릴로니트릴 수지, 폴리우레탄, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 그중에서도, 투명성이 높은 아크릴 수지가 바람직하고, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)가 특히 바람직하다.
수지 비드(14)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 구상, 입방상, 침상, 봉상, 방추 형상, 판상, 인편상, 섬유상 등을 들 수 있고, 그중에서도 광확산성이 우수한 구상이 바람직하다.
광확산층(12)에 있어서의 수지 비드(14)는 기재층(11)의 표면과 맞닿아 있어도 되지만, 실질적으로 기재층(11)의 표면과 이격되어 있는 것이 바람직하다. 당해 상측용 광확산 시트(5)는, 예를 들면, 수지 매트릭스(13)의 주성분으로서 활성 에너지선 경화형 수지를 사용하여, 이 활성 에너지선 경화형 수지에 수지 비드(14)가 분산된 도공액을 기재층(11)의 표면에 도포하고, 수지 비드(14)가 기재층(11)의 표면과 이격된 상태에서 활성 에너지선 경화형 수지를 경화시킴으로써 수지 비드(14)를 기재층(11)의 표면으로부터 이격된 상태에서 고정할 수 있다. 당해 상측용 광확산 시트(5)는, 수지 비드(14)가 실질적으로 기재층(11) 표면과 이격되어 있음으로써, 광확산층(12)의 표면에 미소하고 또한 고밀도인 요철을 형성하기 쉬워, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 보다 적확하게 억제할 수 있다. 또한, 「수지 비드가 기재층의 표면과 이격되어 있다」란 기재층의 표면과 맞닿는 수지 비드에 맞닿아 있는 다른 수지 비드이며, 기재층의 표면과는 직접 맞닿아 있지 않은 수지 비드도 포함하는 개념이다. 또한 수지 비드가 기재층의 표면과 이격되어 있는지 아닌지는, 예를 들면, 레이저 현미경에 의해 상측용 광확산 시트의 두께 방향의 단면을 관찰함으로써 확인할 수 있다.
수지 비드(14)의 체적기준 입도 분포에 있어서의 모드 직경의 하한으로서는 2.5㎛이며, 4.5㎛가 바람직하고, 4.7㎛가 보다 바람직하고, 4.9㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 수지 비드(14)의 상기 모드 직경의 상한으로서는 5.5㎛이며, 5.4㎛가 바람직하고, 5.3㎛가 보다 바람직하다. 수지 비드(14)의 상기 모드 직경이 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산층(12) 표면의 요철이 지나치게 작아져 광확산성이 불충분하게 되고, 프리즘 시트(4)의 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일 및 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 수지 비드(14)의 상기 모드 직경이 상기 상한을 초과하면, 광확산층(12) 표면에 비교적 큰 요철이 지나치게 수많이 형성되어, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다.
수지 비드(14)의 단위면적당의 밀도의 하한으로서는 9000개/mm2이며, 11500개/mm2이 보다 바람직하고, 14000개/mm2이 더욱 바람직하다. 한편, 수지 비드(14)의 단위면적당의 밀도의 상한으로서는 24000개/mm2이며, 21000개/mm2이 보다 바람직하고, 20000개/mm2이 더욱 바람직하다. 수지 비드(14)의 단위면적당의 밀도가 상기 하한을 만족시키지 않으면, 프리즘 시트(4)의 돌조 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있음과 아울러, 광확산층(12) 표면의 요철의 고밀도화가 불충분하게 되어, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 수지 비드(14)의 단위면적당의 밀도가 상기 상한을 초과하면, 이면측으로부터 입사되는 광선이 필요 이상으로 확산되어 액정 표시 장치의 휘도가 저하될 우려가 있다.
수지 비드(14)의 체적기준 입도 분포에 있어서의 입자 직경의 변동 계수의 상한으로서는 42%가 바람직하며, 41%가 보다 바람직하고, 40%가 더욱 바람직하고, 39%가 특히 바람직하다. 상기 변동 계수가 상기 상한을 초과하면, 광확산층(12) 표면에 비교적 큰 요철이 지나치게 수많이 형성되어, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 한편, 상기 변동 계수의 하한으로서는 30%가 바람직하고, 35%가 보다 바람직하다. 상기 변동 계수가 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산층(12) 표면의 요철이 지나치게 균일화되어, 광선을 적합하게 확산할 수 없을 우려가 있다.
수지 비드(14)의 체적기준 입도 분포에 있어서의 입도 폭의 하한으로서는 13㎛가 바람직하며, 14㎛가 보다 바람직하고, 15㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 수지 비드(14)의 상기 입도 폭의 상한으로서는 20㎛가 바람직하며, 19㎛가 보다 바람직하고, 18㎛가 더욱 바람직하다. 수지 비드(14)의 상기 입도 폭이 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산층(12) 표면의 요철이 지나치게 균일화되어, 광선을 적합하게 확산할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 수지 비드(14)의 상기 입도 폭이 상기 상한을 초과하면, 광확산층(12) 표면에 비교적 큰 요철이 지나치게 수많이 형성되어, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 또한, 상기 「수지 비드의 체적기준 입도 분포에 있어서의 입도 폭」은 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 있어서의 입자 직경의 최대 직경으로부터 최소 직경을 뺌으로써 구할 수 있다.
수지 비드(14)의 체적기준 입도 분포에 의한 평균 입자 직경(D50)의 상한으로서는 5.7㎛가 바람직하며, 5.5㎛가 보다 바람직하고, 5㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 수지 비드(14)의 체적기준 입도 분포에 의한 평균 입자 직경(D50)의 하한으로서는 4㎛가 바람직하며, 4.3㎛가 보다 바람직하고, 4.5㎛가 더욱 바람직하다. 상기 평균 입자 직경(D50)이 상기 상한을 초과하면, 광확산층(12) 표면에 비교적 큰 요철이 지나치게 수많이 형성되어, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 상기 평균 입자 직경(D50)이 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산층(12) 표면의 요철이 지나치게 작아져 광확산성이 불충분하게 되고, 프리즘 시트(4)의 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다.
수지 비드(14)의 체적기준 입도 분포에 의한 입자 직경(D70)의 상한으로서는 6.4㎛가 바람직하고, 6.2㎛가 보다 바람직하고, 5.9㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 수지 비드(14)의 체적기준 입도 분포에 의한 입자 직경(D70)의 하한으로서는 5.1㎛가 바람직하고, 5.3㎛가 보다 바람직하고, 5.4㎛가 더욱 바람직하다. 수지 비드(14)의 체적기준 입도 분포에 의한 입자 직경(D70)이 상기 상한을 초과하면, 광확산층(12) 표면에 비교적 큰 요철이 지나치게 수많이 형성되어, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 수지 비드(14)의 체적기준 입도 분포에 의한 입자 직경(D70)이 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산층(12) 표면의 요철이 지나치게 작아져 광확산성이 불충분하게 되어, 프리즘 시트(4)의 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다.
수지 비드(14)의 굴절률의 하한으로서는 1.46이 바람직하고, 1.48이 보다 바람직하다. 한편, 수지 비드(14)의 굴절률의 상한으로서는 1.60이 바람직하고, 1.59가 보다 바람직하다. 이와 같이, 수지 비드(14)의 굴절률을 상기 범위 내로 함으로써 수지 매트릭스(13)와의 굴절률차를 적절히 조정할 수 있고, 이것에 의해 후술하는 프리즘 시트(4)의 돌조 프리즘부(16)의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 억제하기 쉽다. 또한, 「굴절률」이란 파장 589.3nm의 광(나트륨의 D선)에 있어서의 굴절률을 말한다.
광확산층(12)의 표면의 산술평균 거칠기(Ra)의 하한으로서는 0.3㎛가 바람직하며, 0.4㎛가 보다 바람직하고, 0.5㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 광확산층(12)의 표면의 산술평균 거칠기(Ra)의 상한으로서는 1㎛가 바람직하며, 0.9㎛가 보다 바람직하고, 0.8㎛가 더욱 바람직하다. 광확산층(12)의 표면의 산술평균 거칠기(Ra)가 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산층(12) 표면의 요철이 지나치게 작아져 광확산성이 불충분하게 되어, 프리즘 시트(4)의 돌조 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 광확산층(12)의 표면의 산술평균 거칠기(Ra)가 상기 상한을 초과하면, 광확산층(12) 표면에 비교적 큰 요철이 지나치게 수많이 형성되어, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다.
광확산층(12)의 표면의 10점 평균 거칠기(Rz)의 하한으로서는 1.5㎛가 바람직하며, 2㎛가 보다 바람직하고, 2.5㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 광확산층(12)의 표면의 10점 평균 거칠기(Rz)의 상한으로서는 4.5㎛가 바람직하며, 4㎛가 보다 바람직하고, 3.6㎛가 더욱 바람직하다. 광확산층(12)의 표면의 10점 평균 거칠기(Rz)가 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산층(12) 표면의 요철이 지나치게 작아져 광확산성이 불충분하게 되어, 프리즘 시트(4)의 돌조 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 광확산층(12)의 표면의 10점 평균 거칠기(Rz)가 상기 상한을 초과하면, 광확산층(12) 표면에 비교적 큰 요철이 지나치게 수많이 형성되어, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다.
광확산층(12)의 표면의 자승 평균 평방근 거칠기(Rq)의 하한으로서는 0.55㎛가 바람직하고, 0.65㎛가 보다 바람직하고, 0.7㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 광확산층(12)의 표면의 자승 평균 평방근 거칠기(Rq)의 상한으로서는 0.9㎛가 바람직하며, 0.85㎛가 보다 바람직하고, 0.8㎛가 더욱 바람직하다. 광확산층(12)의 표면의 자승 평균 평방근 거칠기(Rq)가 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산층(12) 표면의 요철이 지나치게 작아져 광확산성이 불충분하게 되어, 프리즘 시트(4)의 돌조 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 광확산층(12)의 표면의 자승 평균 평방근 거칠기(Rq)가 상기 상한을 초과하면, 광확산층(12) 표면에 비교적 큰 요철이 지나치게 수많이 형성되어, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 또한, 상기 「자승 평균 평방근 거칠기(Rq)」란, JIS-B0601:2001에 준하여, 컷오프(λc) 2.5mm, 평가 길이 12.5mm의 값을 말한다.
광확산층(12)의 표면의 거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm)의 하한으로서는 30㎛가 바람직하며, 40㎛가 보다 바람직하고, 50㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 광확산층(12)의 표면의 거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm)의 상한으로서는 100㎛가 바람직하며, 80㎛가 보다 바람직하고, 60㎛가 더욱 바람직하다. 광확산층(12)의 표면의 거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm)가 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산층(12) 표면의 요철이 지나치게 작아져 광확산성이 불충분하게 되어, 프리즘 시트(4)의 돌조 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 광확산층(12)의 표면의 거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm)가 상기 상한을 초과하면, 광확산층(12) 표면에 미소하고 또한 고밀도인 요철을 형성하기 어려워져, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다.
광확산층(12)의 적층량(고형분 환산)의 하한으로서는 2g/m2가 바람직하며, 2.2g/m2가 보다 바람직하고, 2.4g/m2가 더욱 바람직하다. 한편, 광확산층(12)의 적층량의 상한으로서는 3g/m2가 바람직하며, 2.8g/m2가 보다 바람직하고, 2.6g/m2가 더욱 바람직하다. 광확산층(12)의 적층량이 상기 하한을 만족시키지 않으면, 수지 매트릭스(13)에 의해 수지 비드(14)를 적확하게 고정할 수 없어, 광확산층(12)으로부터 수지 비드(14)가 탈락할 우려가 있다. 반대로, 광확산층(12)의 적층량이 상기 상한을 초과하면, 광확산층(12) 표면에 미소하고 또한 고밀도인 요철을 형성하기 어려워지고, 그 결과 당해 상측용 광확산 시트(5)의 표면측에 배열 설치되는 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다.
광확산층(12)에 있어서의 수지 매트릭스(13)의 함유율의 하한으로서는 50질량%가 바람직하고, 52질량%가 보다 바람직하다. 한편, 광확산층(12)에 있어서의 수지 매트릭스(13)의 함유율의 상한으로서는 69질량%가 바람직하고, 67질량%가 보다 바람직하다. 수지 매트릭스(13)의 함유율이 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산층(12)의 광확산성이 지나치게 높아져 액정 표시 장치의 휘도가 충분히 높아지지 않을 우려가 있다. 반대로, 수지 매트릭스(13)의 함유율이 상기 상한을 초과하면, 광확산층(12) 중에서의 수지 비드(14)의 개수가 부족하여, 광확산층(12) 표면에 미소하고 또한 고밀도인 요철을 형성하기 어려워져, 당해 상측용 광확산 시트(5)의 표면측에 배열 설치되는 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다.
광확산층(12)에 있어서의 수지 비드(14)의 함유율의 하한으로서는 31질량%가 바람직하고, 33질량%가 보다 바람직하다. 한편, 광확산층(12)에 있어서의 수지 비드(14)의 함유율의 상한으로서는 50질량%가 바람직하고, 48질량%가 보다 바람직하다. 광확산층(12)에 있어서의 수지 비드(14)의 함유율이 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산층(12) 표면에 미소하고 또한 고밀도인 요철을 형성하기 어려워져, 당해 상측용 광확산 시트(5)의 표면측에 배열 설치되는 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 광확산층(12)에 있어서의 수지 비드(14)의 함유율이 상기 상한을 초과하면, 광확산층(12)의 광확산성이 지나치게 높아져 액정 표시 장치의 휘도가 충분히 높아지지 않을 우려가 있다.
수지 비드(14)로서는 제1 비드 및 이 제1 비드보다도 평균 입자 직경이 작은 제2 비드를 혼합한 것이 사용되는 것이 바람직하다. 당해 상측용 광확산 시트(5)는, 제1 비드와 아울러, 이 제1 수지 비드보다도 평균 입자 직경이 작은 제2 비드를 혼합한 수지 비드(14)에 의해 광확산층(12)의 요철을 형성함으로써 광확산층(12)에 미소한 요철을 많이 형성할 수 있다. 그 때문에 당해 상측용 광확산 시트(5)는, 수지 비드(14)로서 제1 비드 및 제2 비드를 혼합한 것을 사용함으로써, 제2 수지 비드에 기인하여 형성되는 미소한 요철에 의해 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 억제하기 쉽다.
수지 비드(14)가 제1 비드 및 제2 비드를 포함하는 경우, 상기 제2 비드의 평균 입자 직경(D50)으로서는, 예를 들면 1.9㎛ 이상 2.5㎛ 이하로 할 수 있다. 또한 상기 제1 비드의 평균 입자 직경(D50)로서는, 예를 들면, 5㎛ 이상 6.5㎛ 이하로 할 수 있다. 당해 상측용 광확산 시트(5)는, 이와 같이 제1 비드 및 제2 비드의 평균 입자 직경(D50)이 상기 범위 내임으로써, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 억제하면서, 액정 패널과의 스티킹을 방지하기 쉽다.
수지 비드(14)가 제1 비드 및 제2 비드를 포함하는 경우, 제1 비드의 함유량에 대한 제2 비드의 함유량의 비(질량비)의 하한으로서는 0.4가 바람직하며, 0.45가 보다 바람직하다. 한편, 제1 비드의 함유량에 대한 제2 비드의 함유량의 비의 상한으로서는 0.6이 바람직하며, 0.55가 보다 바람직하다. 상기 함유량의 비가 상기 하한을 만족시키지 않으면, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 억제하기 어려워질 우려가 있다. 반대로, 상기 함유량의 비가 상기 상한을 초과하면, 광확산층(12) 표면의 요철이 지나치게 균일화되어, 광선을 적합하게 확산할 수 없을 우려가 있다.
당해 상측용 광확산 시트(5)의 헤이즈값의 하한으로서는 50%가 바람직하며, 52%가 보다 바람직하다. 한편, 당해 상측용 광확산 시트(5)의 헤이즈값의 상한으로서는 70%가 바람직하며, 68%가 보다 바람직하다. 당해 상측용 광확산 시트(5)의 헤이즈값이 상기 하한을 만족시키지 않으면, 프리즘 시트(4)의 돌조 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일 및 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 당해 상측용 광확산 시트(5)의 헤이즈값이 상기 상한을 초과하면, 액정 표시 장치의 휘도가 불충분하게 될 우려가 있다. 또한, 「헤이즈값」이란 JIS-K7361:2000에 준하여 측정되는 값을 말한다.
당해 백라이트 유닛은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 후술하는 프리즘 시트(4)의 돌조 프리즘부(16)의 능선에 수직한 단면에 있어서의 인접하는 돌조 프리즘부(16)의 정점 간의 영역(돌조 프리즘부(16)의 정점을 지나고, 또한 프리즘 시트(4)의 이면에 수직한 직선 간의 영역)에 복수의 수지 비드(14)가 배열 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또한 프리즘 시트(4)의 상기 능선의 평균 피치(p)에 대한 수지 비드(14)의 평균 입자 직경(D50)의 비의 하한으로서는 0.06이 바람직하고, 0.08이 보다 바람직하다. 한편, 프리즘 시트(4)의 상기 능선의 평균 피치(p)에 대한 수지 비드(14)의 평균 입자 직경(D50)의 비의 상한으로서는 0.25가 바람직하고, 0.23이 보다 바람직하다. 프리즘 시트(4)의 상기 능선의 평균 피치(p)에 대한 수지 비드(14)의 평균 입자 직경(D50)의 비가 상기 하한을 만족시키지 않으면, 프리즘 시트(4)의 돌조 프리즘부(16)의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 프리즘 시트(4)의 상기 능선의 평균 피치(p)에 대한 수지 비드(14)의 평균 입자 직경(D50)의 비가 상기 상한을 초과하면, 광확산층(12) 표면에 미소하고 또한 고밀도인 요철을 형성하기 어려워져, 당해 상측용 광확산 시트(5)의 표면측에 배열 설치되는 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다.
<프리즘 시트>
프리즘 시트(4)는 광선을 투과시킬 필요가 있으므로 투명, 특히 무색 투명의 합성 수지를 주성분으로 하여 형성되어 있다. 프리즘 시트(4)는 기재층(15)과, 기재층(15)의 표면에 적층되는 복수의 돌조 프리즘부(16)로 이루어지는 돌기열을 갖는다. 돌조 프리즘부(16)는 기재층(15)의 표면에 스트라이프 형상으로 적층되어 있다. 돌조 프리즘부(16)는 이면이 기재층(15)의 표면에 접하는 삼각주 형상체이다.
프리즘 시트(4)의 두께(기재층(15)의 이면으로부터 돌조 프리즘부(16)의 정점까지의 높이)의 하한으로서는 50㎛가 바람직하고, 100㎛가 보다 바람직하다. 한편, 프리즘 시트(4)의 두께의 상한으로서는 200㎛가 바람직하고, 180㎛가 보다 바람직하다. 또한 프리즘 시트(4)에 있어서의 돌조 프리즘부(16)의 피치(p)(도 3 참조)의 하한으로서는 20㎛가 바람직하고, 30㎛가 보다 바람직하다. 한편, 프리즘 시트(4)에 있어서의 돌조 프리즘부(16)의 피치(p)의 상한으로서는 100㎛가 바람직하고, 60㎛가 보다 바람직하다. 또한 돌조 프리즘부(16)의 꼭지각으로서는 85° 이상 95° 이하가 바람직하다. 또한, 돌조 프리즘부(16)의 굴절률의 하한으로서는 1.5가 바람직하고, 1.55가 보다 바람직하다. 한편, 돌조 프리즘부(16)의 굴절률의 상한으로서는 1.7이 바람직하다.
또한 당해 백라이트 유닛은 반드시 1매의 프리즘 시트(4)만을 갖는 것에 한정되지 않고, 프리즘 시트(4)에 중첩되는 다른 프리즘 시트를 더 가지고 있어도 된다. 또한 이 경우, 프리즘 시트(4)의 복수의 돌조 프리즘부(16)의 능선과, 다른 프리즘 시트의 복수의 돌조 프리즘부의 능선과는 직교하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이, 프리즘 시트(4)의 돌조 프리즘부(16)의 능선 및 다른 프리즘 시트의 돌조 프리즘부의 능선이 직교하고 있음으로써, 하측용 광확산 시트(3)로부터 입사되는 광선을 일방의 프리즘 시트에 의해 법선 방향측으로 굴절시키고, 또한 일방의 프리즘 시트로부터 출사되는 광선을 타방의 프리즘 시트에 의해 상측용 광확산 시트(5)의 이면에 대해 대략 수직하게 진행하도록 굴절할 수 있다. 또한, 상기 다른 프리즘 시트의 형성 재료, 두께, 돌조 프리즘부의 피치, 돌조 프리즘부의 꼭지각 및 돌조 프리즘부의 굴절률로서는 프리즘 시트(4)와 동일하게 할 수 있다.
<도광 시트>
도광 시트(1)는 광원(2)으로부터 출사되는 광선을 내부로 전파시키면서, 표면으로부터 출사하는 시트 형상의 광학 부재이다. 도광 시트(1)는 단면 대략 쐐기 형상으로 형성되어도 되고, 또 대략 평판 형상으로 형성되어도 된다. 도광 시트(1)는 투광성을 가질 필요가 있기 때문에 투명, 특히 무색 투명의 수지를 주성분으로 하여 형성된다. 도광 시트(1)의 주성분으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 투명성, 강도 등이 우수한 폴리카보네이트나, 투명성, 내찰상성 등이 우수한 아크릴 수지 등의 합성 수지를 들 수 있다. 그중에서도, 도광 시트(1)의 주성분으로서는 폴리카보네이트가 바람직하다. 폴리카보네이트는 투명성이 우수함과 아울러 굴절률이 높기 때문에, 공기층(도광 시트(1)의 표면측에 배열 설치되는 하측용 광확산 시트(3)와의 간극에 형성되는 층 및 도광 시트(1)의 이면측에 배열 설치되는 반사 시트(6)와의 간극에 형성되는 층)과의 계면에서 전반사가 일어나기 쉬워, 광선을 효율적으로 전파할 수 있다. 또한 폴리카보네이트는 내열성을 갖기 때문에, 광원(2)의 발열에 의한 열화 등이 생기기 어렵다.
<광원>
광원(2)은 조사면이 도광 시트(1)의 끝면에 대향(또는 접촉(접))하도록 배열 설치되어 있다. 광원(2)으로서는 여러 가지의 것을 사용하는 것이 가능하며, 예를 들면, 발광 다이오드(LED)를 사용하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 이 광원(2)으로서, 복수의 발광 다이오드가 도광 시트(1)의 끝면을 따라 배열 설치된 것을 사용할 수 있다.
<하측용 광확산 시트>
하측용 광확산 시트(3)는 기재층(17)과, 기재층(17)의 표면측에 배열 설치되는 광확산층(18)과, 기재층(17)의 이면측에 배열 설치되는 스티킹 방지층(19)을 갖는다. 하측용 광확산 시트(3)의 기재층(17)은 상술의 상측용 광확산 시트(5)의 기재층(11)과 동일한 구성으로 할 수 있다. 하측용 광확산 시트(3)의 광확산층(18)은 광확산재와 그 바인더를 갖는다.
상기 광확산재는 광선을 확산시키는 성질을 갖는 입자이며, 무기 필러와 유기 필러로 대별된다. 무기 필러로서는, 예를 들면, 실리카, 수산화 알루미늄, 산화 알루미늄, 산화 아연, 황화 바륨, 마그네슘실리케이트, 또는 이것들의 혼합물을 들 수 있다. 유기 필러의 구체적인 재료로서는, 예를 들면, 아크릴 수지, 아크릴로니트릴 수지, 폴리우레탄, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 그중에서도, 투명성이 높은 아크릴 수지가 바람직하고, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)가 특히 바람직하다.
상기 광확산재의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 구상, 입방상, 침상, 봉상, 방추형상, 판상, 인편상, 섬유상 등을 들 수 있으며, 그중에서도 광확산성이 우수한 구상의 비드가 바람직하다.
상기 광확산재의 평균 입자 직경의 하한으로서는 8㎛가 바람직하고, 10㎛가 보다 바람직하다. 한편, 상기 광확산재의 평균 입자 직경의 상한으로서는 50㎛가 바람직하며, 20㎛가 보다 바람직하고, 15㎛가 더욱 바람직하다. 상기 광확산재의 평균 입자 직경이 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산층(18) 표면의 요철이 작아져, 하측용 광확산 시트(3)로서 필요한 광확산성을 충족시키지 못할 우려가 있다. 반대로, 상기 광확산재의 평균 입자 직경이 상기 상한을 초과하면, 하측용 광확산 시트(3)의 두께가 증대하고, 또한, 균일한 확산이 곤란하게 될 우려가 있다.
광확산층(18)에 있어서의 상기 바인더의 함유율의 하한으로서는 15질량%가 바람직하며, 30질량%가 보다 바람직하다. 한편, 광확산층(18)에 있어서의 상기 바인더의 함유율의 상한으로서는 48질량%가 바람직하고, 45질량%가 보다 바람직하다. 상기 바인더의 함유율이 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산재가 바인더에 의해 적확하게 고정되지 않을 우려가 있다. 반대로, 상기 바인더의 함유율이 상기 상한을 초과하면, 광확산성이 불충분하게 될 우려가 있다.
광확산층(18)에 있어서의 상기 광확산재의 함유율의 하한으로서는 52질량%가 바람직하고, 55질량%가 보다 바람직하다. 한편, 광확산층(18)에 있어서의 상기 광확산재의 함유율의 상한으로서는 85질량%가 바람직하고, 70질량%가 보다 바람직하다. 광확산층(18)에 있어서의 상기 광확산재의 함유율이 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산성이 불충분하게 될 우려가 있다. 반대로, 광확산층(18)에 있어서의 상기 광확산재의 함유율이 상기 상한을 초과하면, 광확산재가 바인더에 의해 적확하게 고정되지 않을 우려가 있다.
광확산층(18)의 표면의 산술평균 거칠기(Ra)의 하한으로서는 1.1㎛가 바람직하며, 1.3㎛가 보다 바람직하고, 1.4㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 광확산층(18)의 표면의 산술평균 거칠기(Ra)의 상한으로서는 5㎛가 바람직하며, 3㎛가 보다 바람직하고, 2㎛가 더욱 바람직하다. 광확산층(18)의 표면의 산술평균 거칠기(Ra)가 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산성이 불충분하게 될 우려가 있다. 반대로, 광확산층(18)의 표면의 산술평균 거칠기(Ra)가 상기 상한을 초과하면, 광선 투과율이 저하되어 액정 표시 장치의 휘도가 불충분하게 될 우려가 있다.
광확산층(18)의 표면의 10점 평균 거칠기(Rz)의 하한으로서는 5㎛가 바람직하며, 6㎛가 보다 바람직하고, 7㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 광확산층(18)의 표면의 10점 평균 거칠기(Rz)의 상한으로서는 20㎛가 바람직하며, 15㎛가 보다 바람직하고, 10㎛가 더욱 바람직하다. 광확산층(18)의 표면의 10점 평균 거칠기(Rz)가 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산성이 불충분하게 될 우려가 있다. 반대로, 광확산층(18)의 표면의 10점 평균 거칠기(Rz)가 상기 상한을 초과하면, 광선 투과율이 저하하여 액정 표시 장치의 휘도가 불충분하게 될 우려가 있다.
광확산층(18)의 표면의 자승 평균 평방근 거칠기(Rq)의 하한으로서는 1.2㎛가 바람직하며, 1.5㎛가 보다 바람직하고, 1.7㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 광확산층(18)의 표면의 자승 평균 평방근 거칠기(Rq)의 상한으로서는 2.5㎛가 바람직하며, 2.2㎛가 보다 바람직하고, 2㎛가 더욱 바람직하다. 광확산층(18)의 표면의 자승 평균 평방근 거칠기(Rq)가 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산성이 불충분하게 될 우려가 있다. 반대로, 광확산층(18)의 표면의 자승 평균 평방근 거칠기(Rq)가 상기 상한을 초과하면, 광선 투과율이 저하하여 액정 표시 장치의 휘도가 불충분하게 될 우려가 있다.
스티킹 방지층(19)은 수지 매트릭스 중에 수지 비드가 분산되어 형성되어 있다. 이 수지 비드는 기재층(17)의 이면측에 산재하여 배열 설치되어 있다. 스티킹 방지층(19)은, 이 수지 비드가 산재하여 배열 설치됨으로써, 수지 비드에 기인하여 형성되는 복수의 볼록부와, 수지 비드가 존재하지 않는 평탄부를 가지고 있다. 스티킹 방지층(19)은 이면측에 배열 설치되는 도광 시트(1)와 상기 복수의 볼록부에서 산재하여 맞닿고, 이면 전체면에서 맞닿지 않음으로써 스티킹을 방지하여, 액정 표시 장치의 휘도 불균일을 억제한다.
하측용 광확산 시트(3)의 헤이즈값의 하한으로서는 80%가 바람직하며, 85%가 보다 바람직하고, 90%가 더욱 바람직하다. 하측용 광확산 시트(3)의 헤이즈값이 상기 하한을 만족시키지 않으면, 광확산성이 불충분하게 될 우려가 있다. 또한, 하측용 광확산 시트(3)의 헤이즈값의 상한으로서는, 예를 들면, 95%로 할 수 있다.
<반사 시트>
반사 시트(6)로서는 폴리에스테르 등의 기재 수지에 필러를 분산 함유시킨 백색 시트나, 폴리에스테르 등으로 형성되는 필름의 표면에, 알루미늄, 은 등의 금속을 증착시킴으로써 정반사성이 향상된 경면 시트 등을 들 수 있다.
<이점>
당해 상측용 광확산 시트(5)는 광확산층(12)이 수지 매트릭스(13) 및 수지 비드(14)를 가지고 있으므로, 이 광확산층(12)의 표면에는 수지 비드(14)에 기인하는 요철이 형성된다. 그 때문에 당해 상측용 광확산 시트(5)는 이면측으로부터 입사되는 광선을 이 요철에 의해 확산함으로써 프리즘 시트(4)의 돌조 프리즘부(16)의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 억제할 수 있다. 또한 당해 상측용 광확산 시트(5)는 수지 비드(14)의 체적기준 입도 분포에 있어서의 모드 직경, 단위면적당의 밀도, 및 광확산층(12)의 평균 두께가 상기 범위 내로 됨으로써, 상기 요철을 미소하고 또한 고밀도로 랜덤하게 형성할 수 있으므로, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 억제할 수 있다.
당해 백라이트 유닛은 프리즘 시트(4)의 표면측에 당해 상측용 광확산 시트(5)가 중첩되어 있으므로, 프리즘 시트(4)로부터 출사되는 광선을 당해 상측용 광확산 시트(5)의 광확산층(12) 표면에 형성되는 요철에 의해 확산함으로써 프리즘 시트(4)의 돌조 프리즘부(16)의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 억제할 수 있다. 또한 당해 백라이트 유닛은, 당해 상측용 광확산 시트(5)의 수지 비드(14)의 체적기준 입도 분포에 있어서의 모드 직경, 단위면적당의 밀도, 및 광확산층의 평균 두께가 상기 범위 내이므로, 상기 요철을 미소하고 또한 고밀도로 랜덤하게 형성할 수 있으므로, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 억제할 수 있다.
<상측용 광확산 시트의 제조 방법>
당해 상측용 광확산 시트(5)의 제조 방법으로서는 기재층(11)을 구성하는 시트체를 형성하는 공정(기재층 형성 공정)과, 이 시트체의 일방의 면측에 광확산층(12)을 적층하는 공정(광확산층 적층 공정)을 구비한다.
(기재층 형성 공정)
상기 기재층 형성 공정으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 용융한 열가소성 수지를 T다이로부터 압출 성형하고, 계속해서 그 압출 성형체를 층길이 방향 및 층 폭방향으로 연신하여 시트체를 형성하는 방법을 들 수 있다. T다이를 사용한 주지의 압출 성형법으로서는, 예를 들면, 폴리싱 롤법이나 칠 롤법을 들 수 있다. 또한 시트체의 연신 방법으로서는, 예를 들면, 튜블러 필름 2축 연신법이나 플랫 필름 2축 연신법 등을 들 수 있다.
(광확산층 적층 공정)
상기 광확산층 적층 공정은 수지 매트릭스(13) 및 수지 비드(14)를 포함하는 도공액을 조제하는 공정(조제 공정)과, 상기 조제 공정으로 조제한 도공액을 상기 시트체의 일방의 면측에 도포하는 공정(도포 공정)과, 상기 도포 공정에서 도포한 도공액을 건조 및 경화시키는 공정(경화 공정)을 구비한다. 상기 조제 공정에서는, 수지 매트릭스(13)의 주성분으로서 활성 에너지선 경화형 수지를 포함함과 아울러, 수지 비드(14)로서 상술의 제1 비드 및 제2 비드가 혼합된 것을 포함하는 도공액을 조제하는 것이 바람직하다. 당해 상측용 광확산 시트의 제조 방법은, 수지 매트릭스(13)의 주성분으로서 활성 에너지선 경화형 수지를 사용함으로써, 상기 도포 공정에서 도공액을 도포한 후, 상기 경화 공정에서, 예를 들면, 자외선을 조사함으로써 이 활성 에너지선 경화형 수지를 비교적 빨리 경화시키기 쉽다. 그 때문에 수지 비드(14)가 시트체의 일방의 면으로부터 이격된 상태에서 이 활성 에너지선 경화형 수지를 경화시킴으로써 수지 비드(14)를 시트체의 일방의 면으로부터 이격된 상태에서 고정하기 쉽다. 또한 당해 상측용 광확산 시트의 제조 방법은, 상기 조제 공정에서, 수지 비드(14)로서 제1 비드 및 제2 비드가 혼합된 도공액을 조제함으로써, 광확산층(12) 중에 비교적 입자 직경이 작은 수지 비드를 많이 포함시킬 수 있고, 이 입자 직경이 작은 수지 비드에 의해 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 억제하면서, 입자 직경이 큰 수지 비드에 의해 액정 패널과의 스티킹을 방지하기 쉽다.
또한, 당해 상측용 광확산 시트의 제조 방법은 상기 광확산층 적층 공정 전에, 상기 시트체의 광확산층을 적층하는 쪽의 면에 코로나 방전 처리, 오존 처리, 저온 플라즈마 처리, 글로우 방전 처리, 산화 처리, 프라이머 코트 처리, 언더코트 처리, 앵커 코트 처리 등을 시행하는 표면처리 공정을 더 구비하고 있어도 된다.
[상측용 광확산 시트]
도 3의 상측용 광확산 시트(25)는 도 1의 상측용 광확산 시트(5) 대신에 도 1의 백라이트 유닛에 사용된다. 상측용 광확산 시트(25)는 이면측으로부터 입사되는 광선을 약간 정도 확산시켜 프리즘 시트의 돌조 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 억제함과 아울러, 상측용 광확산 시트(25)의 표면측에 배열 설치되는 액정 패널(도시 생략)의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 억제한다. 상측용 광확산 시트(25)는 기재층(11)과, 기재층(11)의 표면측에 적층되는 광확산층(12)과, 기재층(11)의 이면측에 적층되는 스티킹 방지층(26)을 구비한다. 상측용 광확산 시트(25)는 기재층(11), 기재층(11)의 표면에 직접 적층되는 광확산층(12) 및 기재층(11)의 이면에 직접 적층되는 스티킹 방지층(26)의 3층 구조체로서 구성되어 있다. 상측용 광확산 시트(25)의 기재층(11) 및 광확산층(12)은 도 1의 상측용 광확산 시트(5)와 동일하기 때문에, 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
(스티킹 방지층)
스티킹 방지층(26)은 당해 상측용 광확산 시트(25)의 최이면을 구성한다. 스티킹 방지층(26)은 광선을 투과시킬 필요가 있으므로 투명, 특히 무색 투명의 합성 수지를 주성분으로 하여 형성되어 있다. 스티킹 방지층(26)은 이면이 평탄하고 두께가 대략 균일한 필름 형상으로 구성되어 있다. 스티킹 방지층(26)은 당해 상측용 광확산 시트(25)의 이면측에 배열 설치되는 프리즘 시트의 돌조 프리즘부의 정상부와 부분적으로 맞닿도록 구성되어 있고, 이것에 의해 프리즘 시트와의 스티킹을 방지한다. 스티킹 방지층(26)의 주성분으로서는, 예를 들면, 폴리카보네이트, 아크릴 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리스티렌, (메타)아크릴산메틸-스티렌 공중합체, 폴리올레핀, 시클로올레핀 폴리머, 시클로올레핀 코폴리머, 셀룰로오스아세테이트, 내후성 염화비닐, 활성 에너지선 경화형 수지 등을 들 수 있다. 그중에서도, 당해 상측용 광확산 시트(25)의 이면의 강도를 높여, 이 이면의 상처발생을 방지하기 쉬운 아크릴 수지가 바람직하다.
스티킹 방지층(26)의 평균 두께의 하한으로서는 1㎛가 바람직하고, 2㎛가 보다 바람직하다. 한편, 스티킹 방지층(26)의 평균 두께의 상한으로서는 10㎛가 바람직하고, 8㎛가 보다 바람직하다. 스티킹 방지층(26)의 평균 두께가 상기 하한을 만족시키지 않으면, 당해 상측용 광확산 시트(25)의 이면의 상처발생을 적확하게 방지할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 스티킹 방지층(26)의 평균 두께가 상기 상한을 초과하면, 액정 표시 장치의 휘도가 저하될 우려가 있다.
스티킹 방지층(26)의 이면의 산술평균 거칠기(Ra)의 상한으로서는 0.04㎛가 바람직하고, 0.035㎛가 보다 바람직하고, 0.03㎛가 더욱 바람직하다. 스티킹 방지층(26)의 이면의 산술평균 거칠기(Ra)가 상기 상한을 초과하면, 스티킹 방지층(26)과의 맞닿음에 기인하여 프리즘 시트의 돌조 프리즘부에 상처발생이 발생할 우려가 있다. 또한, 스티킹 방지층(26)의 이면의 산술평균 거칠기(Ra)의 하한으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 0.01㎛로 할 수 있다.
<상측용 광확산 시트의 제조 방법>
당해 상측용 광확산 시트(25)의 제조 방법으로서는 기재층(11)을 구성하는 시트체를 형성하는 공정(기재층 형성 공정)과, 이 시트체의 일방의 면측에 광확산층(12)을 적층하는 공정(광확산층 적층 공정)과, 기재층(11)을 구성하는 시트체의 타방의 면측에 스티킹 방지층(26)을 적층하는 공정(스티킹 방지층 적층 공정)을 구비한다.
(스티킹 방지층 적층 공정)
상기 스티킹 방지층 적층 공정으로서는, 예를 들면, 공압출법에 의해 기재층(11)을 구성하는 시트체와 동시에 스티킹 방지층(26)을 형성하는 방법이나, 상기 시트체의 타방의 면측으로의 도공에 의해 스티킹 방지층(26)을 적층하는 방법을 들 수 있다.
또한, 당해 상측용 광확산 시트(25)의 제조 방법에 있어서의 상기 기재층 형성 공정은, 전술한 바와 같이 공압출법에 의해 스티킹 방지층 적층 공정과 동시에 행해도 되지만, 상기 스티킹 방지층 적층 공정과 별도로 행해도 된다. 상기 기재층 형성 공정을 스티킹 방지층 형성 공정과 각각 행하는 경우, 이 기재층 형성 공정은 도 1의 상측용 광확산 시트(5)의 기재층 형성 공정과 동일한 방법으로 행할 수 있다. 또한 당해 상측용 광확산 시트(25)의 제조 방법에 있어서의 상기 광확산층 적층 공정은 도 1의 상측용 광확산 시트(5)의 제조 방법의 광확산층 적층 공정과 동일한 방법에 의해 행할 수 있다.
<이점>
당해 상측용 광확산 시트(25)는 기재층(11)의 이면측에 스티킹 방지층(26)이 적층되어 있으므로, 프리즘 시트의 돌조 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 억제함과 아울러, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 억제할 수 있는 것과 더불어, 프리즘 시트와의 스티킹 방지성 및 당해 상측용 광확산 시트(25)의 이면의 상처발생 방지성을 높일 수 있다.
[액정 표시 모듈]
도 4의 액정 표시 모듈은 끝면으로부터 입사하는 광선을 표면측으로 인도하는 도광 시트(1)와, 도광 시트(1)의 끝면을 향하여 광선을 조사하는 광원(2)과, 도광 시트(1)의 표면측에 중첩되는 하측용 광확산 시트(3)와, 하측용 광확산 시트(3)의 표면측에 배열 설치되는 프리즘 시트(4)와, 프리즘 시트(4)의 표면측에 중첩되는 상측용 광확산 시트(5)와, 도광 시트(1)의 이면측에 배열 설치되는 반사 시트(6)와, 상측용 광확산 시트(5)의 표면측에 중첩되는 액정 패널(31)을 구비한다. 즉, 당해 액정 표시 모듈은 도 1의 당해 백라이트 유닛에 있어서의 상측용 광확산 시트(5)의 표면측에 액정 패널(31)이 배열 설치된 구성을 갖는다.
<액정 패널>
액정 패널(31)은 상측용 광확산 시트(5)의 표면에 직접(다른 시트 등을 개재하지 않고) 배열 설치되어 있다. 액정 패널(31)은 대략 평행하게 또한 소정 간격을 두고 배열 설치되는 표면측 편광판(32) 및 이면측 편광판(33)과, 그 사이에 배열 설치되는 액정 셀(34)을 갖는다. 표면측 편광판(32) 및 이면측 편광판(33)은, 예를 들면, 요오드계 편광자, 염료계 편광자, 폴리엔계 편광자 등의 편광자 및 그 양측에 배열 설치되는 한 쌍의 투명 보호 필름으로 구성된다. 표면측 편광판(32) 및 이면측 편광판(33)의 투과축 방향은 직교하고 있다.
액정 셀(34)은 투과하는 광량을 제어하는 기능을 가지며, 공지의 여러 가지의 것이 채용된다. 액정 셀(34)은 일반적으로는 기판, 컬러 필터, 대향 전극, 액정층, 화소 전극, 기판 등으로 이루어지는 적층 구조체이다. 이 화소 전극에는 ITO 등의 투명 도전막이 사용된다. 상기 액정 셀의 표시 모드로서는, 예를 들면, TN(Twisted Nematic), VA(Virtical Alignment), IPS(In-Place Switching), FLC(Ferroelectric Liquid Crystal), AFLC(Anti-ferroelectric Liquid Crystal), OCB(Optically Compensatory Bend), STN(Supper Twisted Nematic), HAN(Hybrid Aligned Nematic) 등을 사용할 수 있다. 액정 패널(31)의 화소 피치(상기 액정 셀의 화소 피치)로서는, 예를 들면, 25㎛ 이하로 할 수 있다.
<이점>
당해 액정 표시 모듈은 당해 상측용 광확산 시트(5)를 구비하므로, 프리즘 시트(4)의 돌조 프리즘부(16)의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 억제할 수 있다. 또한 당해 액정 표시 모듈은 액정 패널(31)의 이면측에 당해 상측용 광확산 시트(5)가 배열 설치되어 있으므로, 당해 상측용 광확산 시트(5)의 광확산층(12) 표면에 형성되는 요철과 액정 패널(31)의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 억제할 수 있다.
[그 밖의 실시형태]
또한, 본 발명에 따른 상측용 광확산 시트 및 백라이트 유닛은 상기 태양 이외에, 다양한 변경, 개량을 시행한 태양으로 실시할 수 있다. 예를 들면, 당해 백라이트 유닛은 도광 시트의 표면측에 당해 상측용 광확산 시트, 프리즘 시트 및 하측용 광확산 시트 이외의 다른 광학 시트를 구비하고 있어도 된다. 또한 당해 백라이트 유닛은 반드시 에지 라이트형 백라이트 유닛일 필요는 없으며, 예를 들면, 하측용 광확산 시트의 이면측에 확산판 및 광원이 배열 설치된 직하형 백라이트 유닛이어도 된다.
당해 백라이트 유닛에 있어서의 프리즘 시트, 광확산 시트, 도광 시트, 광원 및 반사 시트의 구체적 구성은 특별히 한정되는 것은 아니고, 여러 구성의 것을 채용 가능하다.
당해 상측용 광확산 시트는 기재층 및 광확산층의 2층 구조체, 또는 기재층, 광확산층 및 스티킹 방지층의 3층 구조체인 것이 바람직하지만, 기재층 및 광확산층의 사이, 또는 기재층 및 스티킹 방지층의 사이에 다른 층을 가지고 있어도 된다.
당해 백라이트 유닛은 pc나 액정 텔레비전 등, 비교적 대형의 표시 장치나, 스마트폰 등의 휴대전화 단말이나, 태블릿 단말 등의 휴대형 정보 단말에 사용할 수 있다.
(실시예)
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
폴리에틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하는 평균 두께 75㎛의 기재층의 표면에, 자외선 경화형 수지를 주성분으로 하는 수지 매트릭스 중에 수지 비드가 분산된 광확산층을 적층하여 실시예 1의 상측용 광확산 시트를 제조했다. 이 수지 비드로서는 평균 입자 직경이 큰 제1 비드 및 제1 비드보다도 평균 입자 직경이 작은 제2 비드를 2:1(질량비)의 비율로 혼합한 것을 사용했다. 또한 이 광확산층의 적층량은 2.5g/m2, 광확산층에 있어서의 수지 매트릭스의 함유율은 66.61질량%이며, 이 광확산층의 평균 두께는 3.5㎛이었다. 또한, 도 6은 실시예 1의 상측용 광확산 시트의 부분 확대 단면 사진이다.
[실시예 2]
광확산층에 있어서의 수지 매트릭스의 함유량을 52.57질량%로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 2의 상측용 광확산 시트를 제조했다. 이 광확산층의 평균 두께는 3.7㎛이었다.
[실시예 3]
실시예 1의 기재층과 동일한 기재층의 표면에, 자외선 경화형 수지를 주성분으로 하는 수지 매트릭스 중에 평균 입자 직경 3㎛의 아크릴 수지 비드가 분산된 광확산층을 적층하여 실시예 3의 상측용 광확산 시트를 제조했다. 이 광확산층의 적층량은 3g/m2, 광확산층에 있어서의 수지 매트릭스의 함유율은 68.00질량%, 광확산층의 평균 두께는 3.2㎛이었다.
[비교예 1]
실시예 1의 기재층과 동일한 기재층의 표면에, 자외선 경화형 수지를 주성분으로 하는 수지 매트릭스 중에 평균 입자 직경 8㎛의 아크릴 수지 비드가 분산된 광확산층을 적층하여 비교예 1의 상측용 광확산 시트를 제조했다. 이 광확산층의 적층량은 4g/m2, 광확산층에 있어서의 수지 매트릭스의 함유율은 71.40질량%이며, 광확산층의 평균 두께는 4.5㎛이었다.
[비교예 2]
실시예 1의 기재층과 동일한 기재층의 표면에, 자외선 경화형 수지를 주성분으로 하는 수지 매트릭스 중에 평균 입자 직경 7㎛의 아크릴 수지 비드가 분산된 광확산층을 적층하여 비교예 2의 상측용 광확산 시트를 제조했다. 이 광확산층의 적층량은 4.1g/m2, 광확산층에 있어서의 수지 매트릭스의 함유율은 69.90질량%, 광확산층의 평균 두께는 4.5㎛이었다.
<모드 직경>
광확산층 중의 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 있어서의 모드 직경을 가부시키가이샤 호리바 세사쿠쇼의 「Laser Scattering Particle Size Distribution Analyzer LA-950」을 사용하여 측정했다. 이 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
<수지 비드의 밀도>
가부시키가이샤 키엔스제의 레이저 현미경 「VK-X100 시리즈」를 사용하여, 광확산층의 표면측으로부터 레이저광을 조사하고, 광확산층의 표면에 형성되는 미소한 요철의 볼록부로부터 오목부까지의 표면 형상을 스캐닝하여 얻어지는 임의의 10개소의 레이저 화상을 측정했다. 각 개소에 있어서의 수지 비드의 단위면적당의 밀도(개/mm2)를 측정하고, 이것들의 값을 평균함으로써 광확산층에 있어서의 수지 비드의 단위면적당의 밀도를 구했다. 이 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
<변동 계수>
수지 비드의 체적기준 입도 분포에 있어서의 변동 계수를, 가부시키가이샤 호리바 세사쿠쇼의 「Laser Scattering Particle Size Distribution Analyzer LA-950」을 사용하여, 수지 비드의 해석 산란광으로부터 수지 비드의 체적 분포를 측정하고, 산술 표준편차를 평균값으로 나눔으로써 측정했다. 이 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
<입도 폭>
광확산층 중의 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 있어서의 입도 폭을 가부시키가이샤 호리바세사쿠쇼의 「Laser Scattering Particle Size Distribution Analyzer LA-950」을 사용하여 측정했다. 이 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
<입자 직경>
직경이 작은 쪽으로부터 누적한 광확산층 중의 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 의한 평균 입자 직경(D50) 및 입자 직경(D70)을 가부시키가이샤 호리바 세사쿠쇼의 「Laser Scattering Particle Size Distribution Analyzer LA-950」을 사용하여 측정했다. 이 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
<산술평균 거칠기(Ra), 거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm)>
광확산층 표면의 산술평균 거칠기(Ra) 및 거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm)를, JIS-B0601:2001에 준하여, 컷오프(λc) 2.5mm, 평가 길이 12.5mm로 측정했다. 이 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
<10점 평균 거칠기(Rz)>
광확산층 표면의 10점 평균 거칠기(Rz)를, JIS-B0601:1994에 준하여, 컷오프(λc) 2.5mm, 평가 길이 12.5mm로 측정했다. 이 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
<헤이즈값>
상측용 광확산 시트의 헤이즈값을, 스가시켄키 가부시키가이샤제의 「HZ-2」를 사용하여, JIS-K7361:2000에 준하여 측정했다. 이 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure 112016119382982-pat00001
<스파클의 유무>
실시예 1∼3 및 비교예 1, 2의 상측용 광확산 시트를 액정 표시 장치의 에지 라이트형 백라이트 유닛의 프리즘 시트 및 액정 패널 사이에 넣고, 스파클의 유무를 육안으로 확인하고, 이하의 기준에 의해 평가했다. 이 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
A 스파클이 전혀 시인되지 않는다.
B 주시하면 스파클을 시인할 수 있지만, 통상의 육안 관찰에 의해서는 스파클은 확인할 수 없다.
C 통상의 육안 관찰에 의해 스파클이 시인된다.
<프리즘 형상에 기초하는 휘도 불균일의 유무>
실시예 1∼3 및 비교예 1, 2의 상측용 광확산 시트를 액정 표시 장치의 에지 라이트형 백라이트 유닛의 프리즘 시트 및 액정 패널의 사이에 넣고, 프리즘 형상에 기초하는 휘도 불균일의 유무를 육안으로 확인하고, 이하의 기준에 의해 평가했다. 이 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
A 프리즘 형상에 기초하는 휘도 불균일은 전혀 시인되지 않는다.
B 프리즘 형상에 기초하는 휘도 불균일이 시인된다.
<상측용 광확산 시트의 상처발생>
실시예 1∼3 및 비교예 1, 2의 상측용 광확산 시트를 22.10cm×12.45cm의 직사각형 형상으로 펀칭 가공하여, 각각 500매의 샘플을 제조했다. 이들 샘플에 대하여 0.15mm 이상의 상처의 유무를 확인하고, 이하의 기준으로 평가했다. 이 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
A 0.15mm 이상의 상처를 갖는 샘플의 비율이 2% 미만이다.
B 0.15mm 이상의 상처를 갖는 샘플의 비율이 2% 이상 7% 미만이다.
C 0.15mm 이상의 상처를 갖는 샘플의 비율이 11% 초과이다.
[표 2]
Figure 112016119382982-pat00002
[평가 결과]
표 2에 나타내는 바와 같이, 실시예 1∼3의 상측용 광확산 시트는 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 있어서의 모드 직경, 단위면적당의 밀도 및 광확산층의 평균 두께가 상기 값임으로써, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클 및 프리즘 형상에 기초하는 휘도 불균일을 함께 억제할 수 있는 것을 알았다. 또한, 실시예 2의 상측용 광확산 시트는 실시예 1의 상측용 광확산 시트의 광확산층보다 미소하고 또한 고밀도인 요철이 표면에 형성되어 있어, 스파클의 발생을 보다 적확하게 억제할 수 있는 것을 알았다. 또한 실시예 3의 상측용 광확산 시트는 스파클의 발생을 적확하게 억제할 수 있는 반면, 광확산층 표면의 요철의 미세화가 촉진됨으로써 표면이 상처나기 쉬워, 취급성이 저하되는 것을 알았다. 이에 대해, 비교예 1, 2의 상측용 광확산 시트는 광확산층 표면의 요철이 조잡하여, 스파클의 발생을 억제할 수 없는 것을 알았다.
이상과 같이, 본 발명 상측용 광확산 시트 및 백라이트 유닛은 프리즘 시트의 돌조 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 억제하면서, 액정 패널의 화소 피치와의 간섭에 기인하는 스파클의 발생을 억제할 수 있으므로, 다양한 액정 표시 장치에 적합하게 사용할 수 있다.
1 도광 시트 2 광원
3 하측용 광확산 시트 4 프리즘 시트
5 상측용 광확산 시트 6 반사 시트
11 기재층 12 광확산층
13 수지 매트릭스 14 수지 비드
15 기재층 16 돌조 프리즘부
17 기재층 18 광확산층
19 스티킹 방지층 25 상측용 광확산 시트
26 스티킹 방지층 31 액정 패널
32 표면측 편광판 33 이면측 편광판
34 액정 셀 101 에지 라이트형 백라이트 유닛
102 광원 103 도광판
104 광학 시트 105 반사 시트
106 하측용 광확산 시트 107 프리즘 시트
108 상측용 광확산 시트

Claims (9)

  1. 액정 표시 장치의 백라이트 유닛에 있어서의 프리즘 시트의 표면측에 배열 설치되는 상측용 광확산 시트로서,
    기재층과, 이 기재층의 표면측에 적층되는 광확산층을 구비하고,
    이 광확산층이 수지 매트릭스와, 이 수지 매트릭스 중에 분산되는 수지 비드를 갖고,
    이 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 있어서의 모드 직경이 2.5㎛ 이상 5.5㎛ 이하, 단위면적당의 밀도가 9000개/mm2 이상 24000개/mm2 이하이며,
    상기 광확산층의 평균 두께가 2㎛ 이상 9㎛ 이하이고,
    상기 수지 비드의 체적 기준 입도 분포에 의한 평균 입자 직경(D50)이 4㎛ 이상 5.7㎛ 이하, 입자 직경(D70)이 5.1㎛ 이상 6.4㎛ 이하, 입자 직경(D70)과 평균 입자 직경(D50)의 차가 0.4㎛ 이상 1.1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 상측용 광확산 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 있어서의 입자 직경의 변동 계수가 42% 이하인 것을 특징으로 하는 상측용 광확산 시트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지 비드의 체적기준 입도 분포에 있어서의 입도 폭이 13㎛ 이상 20㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 상측용 광확산 시트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광확산층의 표면의 산술평균 거칠기(Ra)가 0.3㎛ 이상 1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 상측용 광확산 시트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광확산층의 표면의 10점 평균 거칠기(Rz)가 1.5㎛ 이상 4.5㎛ 이하, 거칠기 곡선 요소의 평균 길이(RSm)가 30㎛ 이상 100㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 상측용 광확산 시트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광확산층에 있어서의 수지 비드가 기재층 표면과 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 상측용 광확산 시트.
  7. 끝면으로부터 입사하는 광선을 표면측으로 인도하는 도광 시트와,
    상기 도광 시트의 끝면을 향하여 광선을 조사하는 광원과,
    상기 도광 시트의 표면측에 중첩되는 하측용 광확산 시트와,
    상기 하측용 광확산 시트의 표면측에 배열 설치되는 프리즘 시트와,
    상기 프리즘 시트의 표면측에 중첩되는 상측용 광확산 시트
    를 구비하는 액정 표시 장치의 백라이트 유닛으로서,
    상기 상측용 광확산 시트로서 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 상측용 광확산 시트를 사용하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 백라이트 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프리즘 시트의 능선의 평균 피치에 대한 상기 수지 비드의 평균 입자 직경(D50)의 비가 0.06 이상 0.25 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 백라이트 유닛.
  9. 삭제
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