KR102146505B1 - 액정 표시 장치용 광학 시트 및 액정 표시 장치용 백라이트 유닛 - Google Patents

액정 표시 장치용 광학 시트 및 액정 표시 장치용 백라이트 유닛 Download PDF

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Abstract

[과제] 백라이트 유닛의 정면 휘도를 충분히 높일 수 있는 액정 표시 장치용 광학 시트의 제공을 목적으로 한다.
[해결 수단] 본 발명의 액정 표시 장치용 광학 시트는 투과광선에 대하여 특정 광학적 기능을 얻을 수 있는 액정 표시 장치용 광학 시트로서, 상기 광학적 기능으로서 평면 내의 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능과, 이 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 백라이트 유닛은 끝면으로부터 입사된 광선을 표면측으로 인도하는 라이트 가이드 필름과, 이 라이트 가이드 필름의 상기 끝면을 따라 배열 설치되는 하나 또는 복수의 LED 광원과, 상기 라이트 가이드 필름의 표면측에 배열 설치되는 당해 광학 시트와, 당해 광학 시트의 표면측에 배열 설치되는 프리즘 시트를 구비하고, 당해 광학 시트의 상기 특정 방향이 상기 LED 광원의 광선 방향과 평행하고, 또한 상기 프리즘 시트의 프리즘열의 방향과 수직이다.

Description

액정 표시 장치용 광학 시트 및 액정 표시 장치용 백라이트 유닛{OPTICAL SHEET FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS, AND BACKLIGHT UNIT FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 액정 표시 장치용 광학 시트 및 액정 표시 장치용 백라이트 유닛에 관한 것이다.
투과형의 액정 표시 장치로서는 액정층을 배면에서 비추는 백라이트 방식이 보급되어, 액정층의 이면측에 에지 라이트형(사이드 라이트형), 직하형 등의 백라이트 유닛이 장비되고 있다. 도 21에 도시하는 바와 같이, 이 에지 라이트형의 백라이트 유닛(101)은 일반적으로 복수의 LED 광원(102)과, 복수의 LED 광원(102)을 끝면이 따르도록 배치되는 사각형 판 형상의 도광 시트(103)와, 이 도광 시트(103)의 표면측에 포개어 배열 설치되는 복수매의 광학 시트(104)를 구비하고 있다. 이 광학 시트(104)는 투과 광선에 대한 확산, 굴절 등의 광학적 기능을 가지고 있어, 예를 들면, 도광 시트(103)의 표면측에 배열 설치되어, 주로 광확산 기능을 갖는 광확산 시트(105)나, 광확산 시트(105)의 표면측에 배열 설치되어, 법선 방향측으로의 굴절 기능을 갖는 프리즘 시트(106) 등이 사용되고 있다(일본 특개 2005-77448호 공보 참조).
이 백라이트 유닛(101)의 기능을 설명하면 우선 복수의 LED 광원(102)으로부터 도광 시트(103)에 입사한 광선은 도광 시트(103)의 이면의 반사 도트 또는 반사 시트(도시 생략) 및 각 측면에서 반사되고, 도광 시트(103)의 표면으로부터 출사된다. 도광 시트(103)의 표면으로부터 출사된 광선은 광확산 시트(105)에 입사되고, 확산되어 표면으로부터 출사된다. 광확산 시트(105)의 표면으로부터 출사된 광선은 프리즘 시트(106)에 입사되고, 표면에 형성된 복수의 볼록줄 프리즘부에 의해 법선 방향측으로 굴절되어 출사되고, 또한 표면측의 도시하지 않은 액정층 전체면을 조명한다. 또한, 도시하지 않았지만, 상기 광학 시트(104)로서는, 프리즘 시트(106)의 표면측에 배열 설치되어, 광선을 약간 확산시킴으로써 프리즘 시트(106)의 복수의 볼록줄 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 억제하는 상측용 광확산 시트나, 법선 방향측으로의 굴절 기능 및 광 각도의 광확산 기능을 갖는 마이크로렌즈 시트 등도 사용된다.
이 백라이트 유닛(101)에서는, 도광 시트(103)의 하나의 끝면을 복수의 LED 광원(102)이 따르도록 배열 설치되어 있으므로, 도광 시트(103)의 표면으로부터 출사되는 광선은 복수의 LED 광원(102)의 출사 방향으로 경사진 광선을 많이 포함하는 지향성을 갖는다. 이 백라이트 유닛(101)은 이 지향성을 갖는 광선을 광확산 시트(105)에 의해 확산하고, 또한 프리즘 시트(106)에 의해 법선 방향측으로 기립시킴으로써 정면 방향의 휘도를 높이고 있다.
일본 특개 2005-77448호 공보
(발명의 개요)
(발명이 해결하고자 하는 과제)
그렇지만, 본 발명자들이 검토한 바, 상술한 바와 같은 복수의 LED 광원(102)을 사용한 에지 라이트형의 백라이트 유닛(101)에서는, 정면 휘도를 충분히 높일 수 없었던 것이 밝혀졌다. 이 원인은 반드시 명확하다고는 할 수 없지만, 광확산 시트(105)로부터의 출사광선의 출사 방향에 치우침이 있고, 이 출사 방향의 치우침과 프리즘 시트(106)의 광학 특성이 합치하고 있지 않기 때문에, 프리즘 시트(106)에 의해 법선 방향으로 기립시켜지는 광선의 비율이 적어졌기 때문이라고 생각된다.
본 발명은 이러한 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 프리즘 시트를 갖는 백라이트 유닛의 정면 휘도를 충분히 높일 수 있는 액정 표시 장치용 광학 시트 및 이 광학 시트를 구비하는 액정 표시 장치용 백라이트 유닛의 제공을 목적으로 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해 행해진 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 광학 시트는 투과광선에 대하여 특정 광학적 기능을 얻을 수 있는 액정 표시 장치용 광학 시트로서, 상기 광학적 기능으로서 평면 내의 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능과, 이 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 갖는 것을 특징으로 한다.
당해 액정 표시 장치용 광학 시트는 LED 광원의 광선 방향에 대하여 수직 방향으로 프리즘열의 방향이 배치된 프리즘 시트를 구비하는 백라이트 유닛에 있어서, 이 프리즘 시트의 이면측에 상기 특정 방향이 상기 프리즘열의 방향에 대하여 수직이 되도록 배열 설치하면, 백라이트 유닛의 정면 휘도를 충분히 높일 수 있다. 이 원인은 반드시 명확하다고는 할 수 없지만, LED 광원으로부터 출사되어, 당해 액정 표시 장치용 광학 시트에 입사된 광선이 상기 특정 방향으로 집광되고, 또한 상기 특정 방향의 수직 방향으로 확산됨으로써 당해 액정 표시 장치용 광학 시트로부터 출사되어, 프리즘 시트에 입사된 광선이 프리즘열에 의해 비교적 높은 비율로 원하는 각도로 기립시켜졌기 때문이라고 생각된다.
당해 액정 표시 장치용 광학 시트는 상기 특정 방향으로 배향하는 다줄 형상의 회절격자 형상을 구비하면 좋다. 이와 같이, 상기 특정 방향으로 배향하는 다줄 형상의 회절격자 형상을 구비함으로써, 이 회절격자 형상의 폭 방향으로 광을 확산시킬 수 있고, 이것에 의해 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능 및 이 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 용이하고 또한 확실하게 얻을 수 있다.
상기 회절격자 형상이 상기 특정 방향으로의 찰과흔 또는 헤어라인 형상을 보이면 좋다. 이와 같이, 상기 회절격자 형상이 상기 특정 방향으로의 찰과흔 또는 헤어라인 형상을 보임으로써, 이 회절격자 형상의 폭 방향으로 용이하고 또한 확실하게 광을 확산시킬 수 있다.
당해 액정 표시 장치용 광학 시트는 기재층과 이 기재층의 일방의 면측에 적층되는 광확산층을 구비하는 광확산 시트이면 좋다. 이와 같이, 당해 액정 표시 장치용 광학 시트가 기재층과 이 기재층의 일방의 면측에 적층되는 광확산층을 구비하는 광확산 시트임으로써, 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능 및 이 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 향상시키기 쉽다.
상기 광확산층이 비드 및 그 바인더를 가지면 좋다. 이와 같이, 상기 광확산층이 비드 및 그 바인더를 가짐으로써, 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능 및 이 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 보다 확실하게 향상시킬 수 있다.
당해 액정 표시 장치용 광학 시트의 헤이즈값으로서는 60% 이상 95% 이하가 바람직하다. 이와 같이, 상기 헤이즈값이 상기 범위 내임으로써, 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능 및 이 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 보다 향상시키기 쉽다.
상기 과제를 해결하기 위해 행해진 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 백라이트 유닛은 끝면으로부터 입사된 광선을 표면측으로 인도하는 라이트 가이드 필름과, 이 라이트 가이드 필름의 상기 끝면을 따라 배열 설치되는 하나 또는 복수의 LED 광원과, 상기 라이트 가이드 필름의 표면측에 배열 설치되는 당해 광학 시트와, 당해 광학 시트의 표면측에 배열 설치되는 프리즘 시트를 구비하고, 당해 광학 시트의 상기 특정 방향이 상기 LED 광원의 광선 방향과 평행하고, 또한 상기 프리즘 시트의 프리즘열의 방향과 수직이다.
당해 액정 표시 장치용 백라이트 유닛은 당해 광학 시트의 상기 특정 방향이 상기 LED 광원의 광선 방향과 평행, 또한 상기 프리즘 시트의 프리즘열의 방향과 수직하므로, 당해 광학 시트를 투과하는 광선을 프리즘 시트의 프리즘열의 수직 방향에 집광시키면서, 이 프리즘열의 방향으로 확산시킴으로써 정면 휘도를 충분히 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 「표면측」이란 액정 표시 장치에 있어서의 시인자(視認者)측을 의미한다. 또 「이면」이란 표면측과 반대측의 면을 의미한다. 「회절격자 형상」이란 광학 특성이 엄밀하게 조정된 것에 한정되지 않고, 널리 입사광에 대하여 회절을 발생하는 형상을 말한다. 「일방향으로의 찰과흔 형상 또는 헤어라인 형상」이란 다수의 가늘고 긴 상처가 일방향으로 배향하여 형성된 형상을 말한다. 「헤이즈값」이란 JIS-K-7136:2000에 준거한 값을 의미한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치용 광학 시트는 백라이트 유닛의 정면 휘도를 충분히 높일 수 있다. 또한 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 백라이트 유닛은 정면 휘도를 충분히 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 액정 표시 장치용 백라이트 유닛을 도시하는 모식적 단면도이다.
도 2는 도 1의 백라이트 유닛의 광확산 시트를 도시하는 모식적 확대 단면도이다.
도 3은 도 2의 광확산 시트의 모식적 이면도이다.
도 4는 도 3의 광확산 시트의 A-A선 부분 단면도이다.
도 5는 종래의 백라이트 유닛에 있어서의 광선의 출사 특성을 설명하기 위한 모식도이다.
도 6은 도 1의 백라이트 유닛에 있어서의 광선의 출사 특성을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 도 2의 광확산 시트의 제조 장치를 도시하는 모식도이다.
도 8은 도 2의 광확산 시트와는 상이한 실시형태에 따른 광확산 시트를 도시하는 모식적 부분 단면도이다.
도 9는 도 8의 광확산 시트의 모식적 이면도이다.
도 10은 도 9의 광확산 시트의 B-B선 부분 단면도이다.
도 11은 도 2 및 도 8의 광확산 시트와는 상이한 실시형태에 따른 광확산 시트를 도시하는 모식적 이면도이다.
도 12는 도 8 및 도 11의 광확산 시트의 볼록부의 일 예를 도시하는 모식적 사시도이다.
도 13은 도 12의 볼록부와는 상이한 형태에 따른 볼록부를 도시하는 모식적 사시도이다.
도 14는 도 12 및 도 13의 볼록부와는 상이한 형태에 따른 볼록부를 도시하는 모식적 사시도이다.
도 15는 도 12∼도 14의 볼록부와는 상이한 형태에 따른 볼록부를 도시하는 모식적 사시도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 회절격자 형상을 도시하는 모식적 단면도이다.
도 17은 도 16의 회절격자 형상과는 상이한 형태에 따른 회절격자 형상을 도시하는 모식적 단면도이다.
도 18은 도 16 및 도 17의 회절격자 형상과는 상이한 형태에 따른 회절격자 형상을 도시하는 모식적 단면도이다.
도 19는 실시예의 광확산 시트의 출사광각 및 휘도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 20은 비교예의 광확산 시트의 출사광각 및 휘도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 21은 종래의 에지 라이트형의 백라이트 유닛을 도시하는 모식적 사시도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 적당하게 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다.
[제1 실시형태]
[백라이트 유닛]
도 1의 액정 표시 장치용 백라이트 유닛(이하, 단지 「백라이트 유닛」이라고도 함)은 에지 라이트형 백라이트 유닛으로서, 복수의 LED 광원이 사용되는 액정 표시 장치용 백라이트 유닛이다. 당해 백라이트 유닛은 끝면으로부터 입사된 광선을 표면측으로 인도하는 라이트 가이드 필름(1)과, 라이트 가이드 필름(1)의 상기 끝면을 따라 배열 설치되는 복수의 LED 광원(2)과, 라이트 가이드 필름(1)의 표면측에 중첩되는 복수의 광학 시트(3)를 구비한다. 상기 복수의 광학 시트(3)로서는 라이트 가이드 필름(1)의 표면측에 배열 설치되는 본 발명에 따른 광확산 시트(하측용 광확산 시트(4))와, 하측용 광확산 시트(4)의 표면측에 배열 설치되는 제1 프리즘 시트(5)와, 제1 프리즘 시트(5)의 표면측에 배열 설치되는 제2 프리즘 시트(6)와, 제2 프리즘 시트(6)의 표면측에 배열 설치되는 광확산 시트(상용 광확산 시트(7))를 구비한다. 또한 당해 백라이트 유닛은 라이트 가이드 필름(1)의 이면측에 배열 설치되는 반사 시트(8)를 더 구비한다. 하측용 광확산 시트(4)는 이면측에서 입사되는 광선을 확산시키면서 법선 방향측으로 집광시킨다(집광 확산시킴). 제1 프리즘 시트(5) 및 제2 프리즘 시트(6)는 이면측에서 입사되는 광선을 법선 방향측으로 굴절시킨다. 구체적으로는, 제1 프리즘 시트(5) 및 제2 프리즘 시트(6)는 프리즘열의 방향(볼록줄 프리즘부의 능선 방향)이 직교하고 있고, 하측용 광확산 시트(4)로부터 입사된 광선을 제1 프리즘 시트(5)가 프리즘열의 방향에 대하여 수직 방향 또한 법선 방향측으로 굴절시키고, 또한 제1 프리즘 시트(5)로부터 출사되는 광선을 제2 프리즘 시트(6)가 액정 표시 소자의 이면에 대하여 대략 수직하게 진행하도록 굴절시킨다. 상측용 광확산 시트(7)는 이면측에서 입사되는 광선을 약간 정도 확산시켜 제1 프리즘 시트(5) 및 제2 프리즘 시트(6)의 프리즘열의 형상 등에 기인하는 휘도 불균일을 억제한다. 반사 시트(8)는 라이트 가이드 필름(1)의 이면측에서 출사되는 광선을 표면측으로 반사시켜, 다시 라이트 가이드 필름(1)에 입사시킨다.
<하측용 광확산 시트>
당해 하측용 광확산 시트(4)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 기재층(11)과, 기재층(11)의 일방의 면측에 적층되는 광확산층(12)과, 기재층(11)의 이면측에 적층되는 이면층(13)을 구비한다. 당해 하측용 광확산 시트(4)는 평면으로 보아 사각형 형상으로 형성되어 있다. 당해 하측용 광확산 시트(4)는 기재층(11), 광확산층(12) 및 이면층(13)으로 구성되어 있다(즉, 당해 하측용 광확산 시트(4)는 기재층(11), 광확산층(12) 및 이면층(13) 이외의 다른 층을 갖지 않음).
당해 하측용 광확산 시트(4)는 평면 내의 특정 방향이 복수의 LED 광원(2)의 광선 방향(광선 출사 방향)과 평행하다. 또한 당해 하측용 광확산 시트(4)는 상기 특정 방향이 당해 하측용 광확산 시트(4)의 표면측에 직접 배열 설치되는(즉, 다른 광학 시트를 개재하지 않고 배열 설치됨) 제1 프리즘 시트(5)의 프리즘열의 방향과 수직이다. 당해 하측용 광확산 시트(4)는 투과광선(이면측에서 입사되어 표면측으로부터 출사되는 광선)에 대하여 특정 광학적 기능을 갖는 액정 표시 장치용 광학 시트로서, 상기 광학적 기능으로서 상기 평면 내의 특정 방향(복수의 LED 광원(2)의 광선 방향)을 기준으로 하는 집광 기능과, 이 특정 방향과 수직 방향(제1 프리즘 시트(5)의 프리즘열의 방향)을 기준으로 하는 확산 기능을 갖는다. 즉, 당해 하측용 광확산 시트(4)는 평면 내의 특정 방향에 대한 확산 기능보다도 이 특정 방향과 수직 방향에 대한 확산 기능이 높은 확산 이방성을 갖는다.
(기재층)
기재층(11)은 광선을 투과시킬 필요가 있어 투명하다. 기재층(11)은 합성 수지를 주성분으로 한다. 기재층(11)의 주성분으로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴 수지, 폴리카보네이트, 폴리스타이렌, 폴리올레핀, 셀룰로오스아세테이트, 내후성 염화바이닐 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.
(광확산층)
광확산층(12)은 기재층(11)의 표면측에 적층된다. 광확산층(12)은 당해 하측용 광확산 시트(4)의 최표면을 구성한다. 광확산층(12)은 복수의 비드(14) 및 그 바인더(15)를 갖는다. 비드(14)는 바인더(15)에 둘러싸여 있다. 광확산층(12)은 복수의 비드(14)를 분산 함유함으로써, 이면측으로부터 표면측으로 투과하는 광선을 대략 균일하게 확산시킨다. 또한 광확산층(12)은 복수의 비드(14)에 의해 표면에 미세 요철이 대략 균일하게 형성되고, 이 미세 요철의 각 오목부 및 볼록부가 렌즈 형상으로 형성되어 있다. 광확산층(12)은 이러한 미세 요철의 렌즈적 작용에 의해, 우수한 광확산 기능을 발휘하고, 이 광확산 기능에 기인하여 투과광선을 법선 방향측으로 굴절시키는 굴절기능 및 투과광선을 법선 방향으로 거시적으로 집광시키는 집광 기능을 가지고 있다.
비드(14)는 광선을 확산시키는 성질을 갖는 수지 입자이다. 비드(14)의 주성분으로서는, 예를 들면, 아크릴 수지, 아크릴로나이트릴 수지, 폴리유레테인, 폴리염화바이닐, 폴리스타이렌, 폴리아마이드, 폴리아크릴로나이트릴 등을 들 수 있다. 그중에서도, 투명성이 높은 아크릴 수지가 바람직하고, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)가 특히 바람직하다.
비드(14)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 구상, 입방상, 침상, 봉상, 방추 형상, 판상, 인편상, 섬유상 등을 들 수 있고, 그중에서도 광확산성이 우수한 구상이 바람직하다.
바인더(15)는 기재 폴리머를 포함하는 폴리머 조성물을 경화(가교 등)시킴으로써 형성된다. 비드(14)는, 바인더(15)에 의해, 기재층(11)의 표면 전체면에 대략 등밀도로 배치 고정된다. 또한, 바인더(15)를 형성하기 위한 폴리머 조성물은 그 밖에, 예를 들면, 미소 무기 충전제, 경화제, 가소제, 분산제, 각종 레벨링제, 대전방지제, 자외선흡수제, 항산화제, 점성개질제, 윤활제, 광안정화제 등이 적당히 배합되어 있어도 된다.
(이면층)
이면층(13)은 당해 하측용 광확산 시트(4)의 최이면을 구성한다. 이면층(13)은 광선을 투과시킬 필요가 있어 투명하다. 이면층(13)은 합성 수지를 주성분으로 하여 형성되어 있다. 이면층(13)의 주성분으로서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 열경화형 수지, 활성 에너지선 경화형 수지 등을 들 수 있다.
상기 열경화형 수지로서는, 예를 들면, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 유레아 수지, 불포화 폴리에스터 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 아크릴 수지, 아마이드 작용성 공중합체, 유레테인 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 아크릴계, 유레테인계 또는 아크릴유레테인계 자외선 경화형 수지가 바람직하다.
당해 하측용 광확산 시트(4)는 이면층(13)의 이면(당해 하측용 광확산 시트의 이면)에, 상기 특정 방향으로 배향하는 다줄 형상의 회절격자 형상(16)을 구비한다. 이 회절격자 형상(16)은 상기 특정 방향을 따라 다수의 요철줄이 형성된 형상을 갖는다. 당해 하측용 광확산 시트(4)는 회절격자 형상(16)을 구비함으로써 회절격자 형상(16)에 도달한 광선을 이 회절격자 형상(16)의 폭 방향(다수의 요철줄의 평균 배향 방향의 수직 방향)으로 확산시킬 수 있다. 이것에 의해, 당해 하측용 광확산 시트(4)는 상술한 바와 같은 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능 및 이 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 얻을 수 있다. 회절격자 형상(16)은 상기 특정 방향으로의 찰과흔 또는 헤어라인 형상을 나타내는 것이 바람직하다. 당해 하측용 광확산 시트(4)는, 상기 회절격자 형상(16)이 상기 특정 방향으로의 찰과흔 또는 헤어라인 형상을 보임으로써, 이 회절격자 형상(16)의 폭 방향으로 용이하고 또한 확실하게 광선을 확산시킬 수 있다. 또한, 「다수의 요철줄의 평균 배향 방향」이란 다수의 요철줄을 구성하는 복수의 오목부의 평균 배향 방향을 말한다.
회절격자 형상(16)은 이면층(13)의 이면의 전체 영역에 걸쳐 대략 균일하게(대략 등밀도로) 형성되어 있다. 또한, 도 3, 4에 도시하는 바와 같이, 회절격자 형상(16)을 형성하는 다수의 요철줄은 길이 방향이 복수의 LED 광원(2)의 광선 방향을 따르고 있다(즉, 상기 다수의 요철줄은 복수의 LED 광원(2)의 광선 방향으로 배향되어 있음). 각 요철줄의 광선 방향에 대한 경사각의 상한으로서는 ±30°가 바람직하고, ±15°가 보다 바람직하고, ±5°가 더욱 바람직하다. 또한, 각 요철줄은 상기 경사각의 범위 내에서 랜덤하게 배향되어 있어도 된다(즉, 각 요철줄의 배향 방향은 완전하게는 일치하고 있지 않아도 된다). 이와 같이, 각 요철줄의 배향 방향이 랜덤하게 됨으로써, 다수의 요철줄에 기인하여 액정 표시 장치에 무지개 얼룩이 생기는 것을 억제할 수 있다. 또한, 다수의 요철줄의 오목부끼리는 광선의 확산 방향을 제어하는 점에서는 각각 독립하여 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 일부의 오목부끼리는 교차해 있어도 된다.
다수의 요철줄의 오목부는 길이 방향이 이면층(13)의 양단에 걸쳐 연속해 있어도 되지만, 예를 들면, 다수의 요철줄의 오목부의 평균 길이는 오목부의 평균 폭에 대하여 10000배 이하가 바람직하고, 5000배 이하가 보다 바람직하다. 또한 다수의 요철줄의 오목부의 평균 길이의 하한으로서는 오목부의 평균 폭에 대하여 2배 이상이 바람직하고, 3배 이상이 보다 바람직하다. 다수의 요철줄의 오목부의 평균 길이가 상기 상한을 초과하면, 액정 표시 장치의 무지개 얼룩의 발생을 억제하기 위해 다수의 요철줄을 랜덤 배향 방항이고 또한 고밀도로 형성하기 어렵게 될 우려가 있다. 반대로, 다수의 요철줄의 오목부의 평균 길이가 상기 하한에 미치지 않으면, 회절격자 형상(16)에 도달한 광선의 광량에 대한 회절격자 형상(16)의 폭 방향으로 확산되는 광량을 충분히 증가시킬 수 없을 우려가 있다. 또한, 「다수의 요철줄의 오목부의 평균 길이」란 임의로 추출한 20개의 오목부의 길이의 평균값을 말한다.
또한 다수의 요철줄의 오목부의 길이는 랜덤인 것이 바람직하다. 당해 하측용 광확산 시트(4)는, 다수의 요철줄의 오목부의 길이가 랜덤함으로써, 다수의 요철줄에 기인하여 액정 표시 장치에 무지개 얼룩이 생기는 것을 억제할 수 있다.
다수의 요철줄의 오목부의 폭(L1)은 랜덤인 것이 바람직하다. 또한 도 3에 도시하는 바와 같이, 각 요철줄의 오목부의 폭(L1)은 이 요철줄의 오목부의 길이 방향을 따라 랜덤하게 변화되는 것이 바람직하다. 당해 하측용 광확산 시트(4)는, 다수의 요철줄의 오목부의 폭(L1)이 랜덤함으로써, 다수의 요철줄에 기인하여 액정 표시 장치에 무지개 얼룩이 생기는 것을 억제할 수 있다.
다수의 요철줄의 오목부의 평균 폭의 하한으로서는 10nm가 바람직하고, 50nm가 보다 바람직하고, 100nm가 더욱 바람직하다. 한편, 다수의 요철줄의 오목부의 평균 폭의 상한으로서는 30㎛가 바람직하고, 20㎛가 보다 바람직하고, 10㎛가 더욱 바람직하다. 다수의 요철줄의 오목부의 평균 폭이 상기 하한에 미치지 않으면, 회절격자 형상(16)의 성형성이 저하될 우려가 있다. 반대로, 다수의 요철줄의 오목부의 평균 폭이 상기 상한을 초과하면, 회절격자 형상(16)의 폭 방향으로 확산되는 광량을 충분히 확보할 수 없을 우려가 있다. 또한, 각 요철줄의 오목부의 폭은 상기 범위 내에 있어서 길이 방향을 따라 랜덤하게 형성되어 있는 것이 바람직하다. 각 요철줄의 오목부의 폭이 상기 범위 내에 있어서 랜덤하게 형성되어 있음으로써 주기적인 피치를 갖는 다른 부재(프리즘 시트나 액정 셀) 등과의 간섭에 의한 무아레를 막을 수 있음과 아울러, 색 분해가 규칙적으로 발생하는 것을 방지하여 무지개 얼룩 등을 방지할 수 있다. 또한, 「다수의 요철줄의 오목부의 평균 폭」이란 임의로 추출한 20개의 오목부의 길이 방향 양단 부분을 제외한 임의의 점의 다수의 요철줄의 볼록부의 선단의 평균 계면에 있어서의 폭의 평균값을 말한다.
다수의 요철줄의 피치는 랜덤한 것이 바람직하다. 당해 하측용 광확산 시트(4)는, 다수의 요철줄의 피치가 랜덤함으로써, 다수의 요철줄에 기인하여 액정 표시 장치에 무지개 얼룩이 생기는 것을 억제할 수 있다. 또한, 「다수의 요철줄의 평균 피치」란 다수의 요철줄의 평균 배향 방향과 수직한 직선 상에 있어서 인접하는 20개의 요철줄의 피치의 평균값을 말한다.
다수의 요철줄의 평균 피치의 하한으로서는 10nm가 바람직하고, 50nm가 보다 바람직하고, 100nm가 더욱 바람직하다. 한편, 다수의 요철줄의 평균 피치의 상한으로서는 10㎛가 바람직하고, 9㎛가 보다 바람직하고, 7㎛가 더욱 바람직하다. 다수의 요철줄의 평균 피치가 상기 하한에 미치지 않으면, 회절격자 형상(16)의 성형성이 저하될 우려가 있다. 반대로, 다수의 요철줄의 평균 피치가 상기 상한을 초과하면, 회절격자 형상(16)의 폭 방향으로 확산되는 광량을 충분히 증가시킬 수 없을 우려가 있다.
다수의 요철줄의 피치의 표준편차의 상한으로서는 10㎛가 바람직하고, 9㎛가 보다 바람직하고, 7㎛가 더욱 바람직하다. 다수의 요철줄의 피치의 표준편차가 상기 상한을 초과하면, 다수의 요철줄의 피치가 불균일이 지나치게 되어, 회절격자 형상(16)의 폭 방향으로 확산되는 광량을 다수의 요철줄의 형성 영역 전체에 걸쳐 균일하게 증가시킬 수 없을 우려가 있다. 한편, 다수의 요철줄의 피치의 표준편차의 하한으로서는, 다수의 요철줄을 비교적 랜덤한 방향으로 배열 설치하기 쉬운 점에서, 예를 들면, 4㎛로 할 수 있다. 또한, 「다수의 요철줄의 피치의 표준편차」란 임의로 추출한 20개의 요철줄의 피치의 표준편차를 말한다.
다수의 요철줄의 평균 배향 방향과 수직 방향에 있어서의 다수의 요철줄의 오목부의 단위 길이당의 평균 존재 개수의 하한으로서는 10개/mm가 바람직하고, 50개/mm가 보다 바람직하고, 100개/mm가 더욱 바람직하다. 한편, 상기 평균 존재 개수의 상한으로서는 10000개/mm가 바람직하고, 5000개/mm가 보다 바람직하고, 1000개/mm가 더욱 바람직하다. 상기 평균 존재 개수가 상기 하한에 미치지 않으면, 회절격자 형상(16)에 도달한 광선의 광량에 대한 회절격자 형상(16)의 폭 방향으로 확산되는 광량을 충분히 증가시킬 수 없을 우려가 있다. 반대로, 상기 평균 존재 개수가 상기 상한을 초과하면, 회절격자 형상(16)의 성형성이 저하될 우려가 있다.
다수의 요철줄의 오목부의 평균 깊이(D1)의 하한으로서는 10nm가 바람직하고, 500nm가 보다 바람직하고, 1㎛가 더욱 바람직하고, 2㎛가 특히 바람직하다. 한편, 상기 평균 깊이(D1)의 상한으로서는 10㎛가 바람직하고, 5㎛가 보다 바람직하고, 3㎛가 더욱 바람직하다. 상기 평균 깊이(D1)가 상기 하한에 미치지 않으면, 회절격자 형상(16)의 폭 방향으로 확산되는 광량을 충분히 증가시킬 수 없을 우려가 있다. 반대로, 상기 평균 깊이(D1)가 상기 상한을 초과하면, 이면층(13)의 강도가 저하될 우려가 있다. 또한, 「다수의 요철줄의 오목부의 평균 깊이」란 다수의 요철줄의 볼록부의 선단의 평균 계면으로부터 임의로 추출한 20개의 오목부의 바닥부까지의 깊이의 평균값을 말한다.
또한 다수의 요철줄의 오목부의 깊이의 표준편차의 상한으로서는 4㎛가 바람직하고, 3㎛가 보다 바람직하고, 2.5㎛가 더욱 바람직하다. 상기 깊이의 표준편차가 상기 상한을 초과하면, 다수의 요철줄의 오목부의 깊이가 지나치게 불균일하게 되어, 회절격자 형상(16)의 폭 방향으로 확산되는 광량을 회절격자 형상(16)의 형성 영역 전체에 걸쳐 균일하게 증가시킬 수 없을 우려가 있다. 한편, 상기 깊이의 표준편차의 하한으로서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 0.3㎛로 할 수 있다. 또한, 「다수의 요철줄의 깊이의 표준편차」란 임의로 추출한 20개의 요철줄의 오목부의 깊이의 표준편차를 말한다.
회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 평행 방향을 기준으로 하는 산술평균 거칠기(Ra)의 상한으로서는 1.5㎛가 바람직하고, 1.2㎛가 보다 바람직하고, 1㎛가 더욱 바람직하다. 상기 산술평균 거칠기(Ra)가 상기 상한을 초과하면, 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능이 불충분하게 될 우려가 있다. 한편, 회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 평행 방향을 기준으로 하는 산술평균 거칠기(Ra)의 하한으로서는, 예를 들면, 0.005㎛로 할 수 있다. 또한, 「산술평균 거칠기(Ra)」란, JIS-B0601:1994에 준하여, 컷오프 λc 0.8mm, 평가 길이 4mm의 값을 말한다.
회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 산술평균 거칠기(Ra)의 하한으로서는 0.01㎛가 바람직하고, 0.1㎛가 보다 바람직하고, 0.5㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 산술평균 거칠기(Ra)의 상한으로서는 5㎛가 바람직하고, 3㎛가 보다 바람직하고, 1.5㎛가 더욱 바람직하다. 상기 산술평균 거칠기(Ra)가 상기 하한에 미치지 않으면, 상기 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능이 불충분하게 될 우려가 있다. 반대로, 상기 산술평균 거칠기(Ra)가 상기 상한을 초과하면, 광선의 출사 각도를 제어하기 어렵게 될 우려가 있다.
또한 회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 평행 방향을 기준으로 하는 산술평균 거칠기(Ra) 및 다수의 요철줄의 배향 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 산술평균 거칠기(Ra)는 모두 상기 범위 내에 포함되는 것이 바람직하다. 당해 하측용 광확산 시트(4)는 다수의 요철줄의 배향 방향과 평행 방향을 기준으로 하는 산술평균 거칠기(Ra) 및 다수의 요철줄의 배향 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 산술평균 거칠기(Ra)가 상기 범위 내임으로써, 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능 및 상기 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 모두 높이기 쉽다.
회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 산술평균 거칠기(Ra)와 다수의 요철줄의 배향 방향과 평행 방향을 기준으로 하는 산술평균 거칠기(Ra)의 차의 하한으로서는 0.5㎛가 바람직하고, 0.7㎛가 보다 바람직하고, 1㎛가 더욱 바람직하다. 상기 산술평균 거칠기(Ra)의 차가 상기 하한 이상임으로써, 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능 및 상기 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 모두 높이기 쉽다. 한편, 상기 산술평균 거칠기(Ra)의 차의 상한으로서는, 예를 들면, 1.9㎛로 할 수 있다.
회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 평행 방향을 기준으로 하는 최대 높이(Ry)의 상한으로서는 3㎛가 바람직하고, 2.5㎛가 보다 바람직하고, 2㎛가 더욱 바람직하다. 상기 최대 높이(Ry)가 상기 상한을 초과하면, 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능이 불충분하게 될 우려가 있다. 한편, 회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 평행 방향을 기준으로 하는 최대 높이(Ry)의 하한으로서는, 예를 들면, 0.1㎛로 할 수 있다. 또한, 「최대 높이(Ry)」란 JIS-B0601:1994에 준하고, 컷오프 λc 0.8mm, 평가 길이 4mm의 값을 말한다.
회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 최대 높이(Ry)의 하한으로서는 4㎛가 바람직하고, 5㎛가 보다 바람직하고, 6㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 최대 높이(Ry)의 상한으로서는 12㎛가 바람직하고, 10㎛가 보다 바람직하고, 9㎛가 더욱 바람직하다. 상기 최대 높이(Ry)가 상기 하한에 미치지 않으면, 상기 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능이 불충분하게 될 우려가 있다. 반대로, 상기 최대 높이(Ry)가 상기 상한을 초과하면, 광선의 출사 각도를 제어하기 어렵게 될 우려가 있다.
회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 최대 높이(Ry)와 다수의 요철줄의 배향 방향과 평행 방향을 기준으로 하는 최대 높이(Ry)의 차의 하한으로서는 4㎛가 바람직하고, 5㎛가 보다 바람직하고, 6㎛가 더욱 바람직하다. 상기 최대 높이(Ry)의 차가 상기 하한 이상임으로써, 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능 및 상기 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 모두 높이기 쉽다. 한편, 상기 최대 높이(Ry)의 차의 상한으로서는, 예를 들면, 11㎛로 할 수 있다.
회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 평행 방향을 기준으로 하는 10점 평균 거칠기(Rz)의 상한으로서는 2.5㎛가 바람직하고, 2㎛가 보다 바람직하고, 1.5㎛가 더욱 바람직하다. 상기 10점 평균 거칠기(Rz)가 상기 상한을 초과하면, 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능이 불충분하게 될 우려가 있다. 한편, 회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 평행 방향을 기준으로 하는 10점 평균 거칠기(Rz)의 하한으로서는, 예를 들면, 0.1㎛로 할 수 있다. 또한, 「10점 평균 거칠기(Rz)」란 JIS-B0601:1994에 준하고, 컷오프 λc 0.8mm, 평가 길이 4mm의 값을 말한다.
회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 10점 평균 거칠기(Rz)의 하한으로서는 4㎛가 바람직하고, 5㎛가 보다 바람직하고, 6㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 10점 평균 거칠기(Rz)의 상한으로서는 10㎛가 바람직하고, 8㎛가 보다 바람직하고, 7㎛가 더욱 바람직하다. 상기 10점 평균 거칠기(Rz)가 상기 하한에 미치지 않으면, 상기 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능이 불충분하게 될 우려가 있다. 반대로, 상기 10점 평균 거칠기(Rz)가 상기 상한을 초과하면, 광선의 출사 각도를 제어하기 어렵게 될 우려가 있다.
회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 10점 평균 거칠기(Rz)와 다수의 요철줄의 배향 방향과 평행 방향을 기준으로 하는 10점 평균 거칠기(Rz)의 차의 하한으로서는 3㎛가 바람직하고, 4㎛가 보다 바람직하고, 4.5㎛가 더욱 바람직하다. 상기 10점 평균 거칠기(Rz)의 차가 상기 하한 이상임으로써, 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능 및 상기 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 모두 높이기 쉽다. 한편, 상기 10점 평균 거칠기(Rz)의 차의 상한으로서는, 예를 들면, 9㎛로 할 수 있다.
회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 평행 방향을 기준으로 하는 자승 평균 평방근 경사(RΔq)의 상한으로서는 0.5가 바람직하고, 0.45가 보다 바람직하고, 0.4가 더욱 바람직하다. 상기 자승 평균 평방근 경사(RΔq)가 상기 상한을 초과하면, 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능이 불충분하게 될 우려가 있다. 한편, 회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 평행 방향을 기준으로 하는 자승 평균 평방근 경사(RΔq)의 하한으로서는, 예를 들면, 0.05로 할 수 있다. 또한, 「자승 평균 평방근 경사(RΔq)」란 JIS-B0601:2001에 준한 값을 말한다.
회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 자승 평균 평방근 경사(RΔq)의 하한으로서는 0.5가 바람직하고, 0.7이 보다 바람직하고, 1이 더욱 바람직하다. 한편, 회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 자승 평균 평방근 경사(RΔq)의 상한으로서는 2.5가 바람직하고, 2가 보다 바람직하고, 1.8이 더욱 바람직하다. 상기 자승 평균 평방근 경사(RΔq)가 상기 하한에 미치지 않으면, 상기 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능이 불충분하게 될 우려가 있다. 반대로, 상기 자승 평균 평방근 경사(RΔq)가 상기 상한을 초과하면, 광선의 출사 각도를 제어하기 어렵게 될 우려가 있다.
회절격자 형상(16)이 형성되는 외면(이면층(13)의 이면)에 있어서의 다수의 요철줄의 배향 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 자승 평균 평방근 경사(RΔq)와 다수의 요철줄의 배향 방향과 평행 방향을 기준으로 하는 자승 평균 평방근 경사(RΔq)의 차의 하한으로서는 0.5가 바람직하고, 0.7이 보다 바람직하고, 1이 더욱 바람직하다. 상기 자승 평균 평방근 경사(RΔq)의 차가 상기 하한 이상임으로써, 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능 및 상기 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 모두 높이기 쉽다. 한편, 상기 자승 평균 평방근 경사(RΔq)의 차의 상한으로서는, 예를 들면, 2.2로 할 수 있다.
당해 하측용 광확산 시트(4)의 헤이즈값의 하한으로서는 60%가 바람직하고, 70%가 보다 바람직하고, 80%가 더욱 바람직하다. 한편, 당해 하측용 광확산 시트(4)의 헤이즈값의 상한으로서는 95%가 바람직하고, 93%가 보다 바람직하다. 당해 하측용 광확산 시트(4)는, 이러한 높은 헤이즈값을 가짐으로써, 상기 평면 내의 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능 및 이 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 보다 향상시키기 쉽다.
<프리즘 시트>
제1 프리즘 시트(5) 및 제2 프리즘 시트(6)는 기재층과, 이 기재층의 표면에 적층되는 복수의 볼록줄 프리즘부로 이루어지는 프리즘열을 갖는다. 상기 기재층 및 프리즘열은 광선을 투과시킬 필요가 있어 투명하다. 상기 기재층 및 프리즘열은 합성 수지를 주성분으로 하여 형성되어 있다. 제1 프리즘 시트(5)의 프리즘열의 방향과 제2 프리즘 시트(6)의 프리즘열의 방향은 대략 직교하고 있다. 또한 전술한 바와 같이, 제1 프리즘 시트(5)의 프리즘열의 방향은 상술의 특정 방향과 수직이다. 제1 프리즘 시트(5) 및 제2 프리즘 시트(6)는 광선을 법선 방향으로 기립시키기 위한 바람직한 입사각을 갖는다.
<상측용 광확산 시트>
상측용 광확산 시트(7)는 기재층과, 기재층의 표면측에 적층되고, 복수의 비드 및 그 바인더를 갖는 광확산층과, 기재층의 이면측에 적층되는 보호층을 구비한다. 상측용 광확산 시트(7)는 기재층, 기재층의 표면에 직접 적층되는 광확산층 및 기재층의 이면에 직접 적층되는 보호층의 3층으로 구성되어 있다(기재층, 광확산층 및 보호층 이외의 다른 층을 가지고 있지 않음). 상측용 광확산 시트(7)는 평면으로 보아 사각형 형상으로 형성되어 있다.
상측용 광확산 시트(7)의 기재층은 당해 하측용 광확산 시트(4)의 기재층(11)과 동일한 구성으로 할 수 있다. 또한 상측용 광확산 시트(7)의 보호층은 회절격자 형상(16)을 구비하지 않는 이외에, 당해 하측용 광확산 시트(4)의 이면층(13)과 동일한 구성으로 할 수 있다. 한편, 상측용 광확산 시트(7)의 광확산층은 당해 하측용 광확산 시트(4)의 광확산층(12)과 동일한 높은 광확산성을 필요로 하지 않기 때문에, 광확산제의 배합량의 하한으로서는 5질량부가 바람직하고, 10질량부가 보다 바람직하고, 또한 상한으로서는 40질량부가 바람직하고, 30질량부가 보다 바람직하다.
<라이트 가이드 필름>
라이트 가이드 필름(1)은 끝면으로부터 입사되는 광선을 표면으로부터 대략 균일하게 출사한다. 라이트 가이드 필름(1)은 평면으로 보아 대략 사각형 형상으로 형성되어 있고, 두께가 대략 균일한 판상(비쐐기 형상)으로 형성되어 있다. 라이트 가이드 필름(1)은 이면에 표면측으로 함몰하는 복수의 오목부(17)를 가지고 있다. 또한 라이트 가이드 필름(1)은 이면에 스티킹 방지부를 가지고 있다. 구체적으로는, 라이트 가이드 필름(1)은 상기 스티킹 방지부로서 복수의 오목부(17)의 주위에 존재하고, 이면측으로 돌출하는 복수의 융기부(18)를 가지고 있다. 융기부(18)는 오목부(17)에 인접하여 설치되고, 융기부(18)의 내측면은 오목부(17)의 형성면과 연속하고 있다.
복수의 오목부(17)는 입사광을 표면측으로 산란시키는 광산란부로서 기능한다. 각 오목부(17)는 평면으로 보아 대략 원 형상으로 형성되어 있다. 또한 각 오목부(17)는 표면측을 향하여 서서히 직경 축소되도록 형성되어 있다. 오목부(17)의 형상으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 반구상, 반타원체상, 원추상, 원추대 형상 등으로 하는 것이 가능하다. 그중에서도, 오목부(17)의 형상으로서는 반구상 또는 반타원체상이 바람직하다. 오목부(17)가 반구상 또는 반타원체상임으로써, 오목부(17)의 성형성을 향상시킬 수 있음과 아울러, 오목부(17)에 입사한 광선을 적합하게 산란시킬 수 있다.
융기부(18)는 라이트 가이드 필름(1)의 이면에 있어서의 라이트 가이드 필름(1)의 두께 방향과 수직한 면으로부터 연속하여 형성되어 있다. 상세하게는, 융기부(18)는 라이트 가이드 필름(1)의 이면의 평탄면으로부터 연속하여 형성되어 있다. 융기부(18)는 오목부(17)를 둘러싸도록 평면으로 보아 대략 둥근 고리 형상으로 형성되어 있다. 라이트 가이드 필름(1)은 융기부(18)가 오목부(17)를 둘러싸도록 평면으로 보아 대략 둥근 고리 형상으로 형성됨으로써, 오목부(17) 및 오목부(17) 부근이 라이트 가이드 필름(1)의 이면측에 배열 설치되는 반사 시트(8)와 밀착하는 것을 용이하고 또한 확실하게 방지할 수 있다.
라이트 가이드 필름(1)은 가요성을 갖는다. 라이트 가이드 필름(1)은 가요성을 가짐으로써, 이면측에 배열 설치되는 반사 시트(8)의 상처발생을 억제할 수 있다. 라이트 가이드 필름(1)은 광선을 투과시킬 필요가 있기 때문에 투명하다. 라이트 가이드 필름(1)은 합성 수지를 주성분으로 하여 구성되어 있다.
<LED 광원>
복수의 LED 광원(2)은 라이트 가이드 필름(1)의 끝면을 따라 배열 설치되어 있다. 복수의 LED 광원(2)은 각각 광선 출사면이 라이트 가이드 필름(1)의 끝면에 대향(또는 접촉)하도록 배열 설치되어 있다.
<반사 시트>
반사 시트(8)는 라이트 가이드 필름(1)의 이면으로부터 출사된 광선을 표면측으로 반사시킨다. 반사 시트(8)로서는 폴리에스터 등의 기재 수지에 필러를 분산 함유시킨 백색 시트나, 폴리에스터로 형성되는 필름의 표면에, 알루미늄, 은 등의 금속을 증착시킴으로써 정반사성이 향상된 경면 시트 등을 들 수 있다.
<정면 휘도 향상 기능>
다음에 도 5, 6을 참조하여, 당해 하측용 광확산 시트(4) 및 당해 백라이트 유닛의 정면 휘도 향상 기능에 대하여 설명한다. 우선, 도 5를 참조하여, 종래 하측용 광확산 시트(114)를 사용한 백라이트 유닛에 있어서의 광선의 출사 특성에 대하여 설명한다. 복수의 LED 광원(2)으로부터 출사된 광선은 라이트 가이드 필름(1)의 복수의 LED 광원(2)과 대향하는 끝면(입사 끝면)으로부터 대략 수직으로 입사되고, 이 입사 끝면과 대향하는 끝면을 향하여 전파되면서, 라이트 가이드 필름(1)의 표면으로부터 출사된다. 이 라이트 가이드 필름(1)의 표면으로부터 출사되는 광선은 복수의 LED 광원(2)의 광선 출사 방향으로 경사진 광선을 많이 포함하는 지향성을 갖는다. 그리고, 라이트 가이드 필름(1)의 표면으로부터 출사된 광선은 하측용 광확산 시트(114)의 이면으로부터 입사되어 등방 확산된 뒤, 이 하측용 광확산 시트(114)의 표면으로부터 출사된다. 그렇지만, 이 하측용 광확산 시트(114)로부터 출사된 광선은 상술의 등방 확산에 의해 복수의 LED 광원(2)의 광선 방향과 평행 방향으로 확산되기 때문에, 제1 프리즘 시트(5)의 프리즘열에 대한 입사각에 불규칙한 분포가 생기기 쉽고, 이 때문에 이 제1 프리즘 시트(5)에 의해 효율적으로 법선 방향측으로 굴절시키기 어렵다. 따라서, 종래 하측용 광확산 시트(114)를 사용한 백라이트 유닛은 정면 방향의 휘도를 충분히 높일 수 없다.
이에 반해, 도 6에 도시하는 바와 같이, 당해 하측용 광확산 시트(4)를 사용한 당해 백라이트 유닛에서는, 당해 하측용 광확산 시트(4)가 복수의 LED 광원(2)의 광선 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능 및 광선 방향과 평행 방향을 기준으로 하는 집광 기능을 가지므로, 종래의 백라이트 유닛에 있어서 프리즘열에 대하여 최적의 각도로 입사되지 않은 광선을 프리즘열에 대한 최적의 입사각을 유지하면서 프리즘열의 방향으로 확산시킬 수 있다. 그 때문에 당해 하측용 광확산 시트(4)를 사용한 당해 백라이트 유닛은 제1 프리즘 시트(5)에 입사한 광선을 이 제1 프리즘 시트(5)에 의해 효율적으로 법선 방향측으로 굴절시킬 수 있다. 따라서, 당해 하측용 광확산 시트(4)를 사용한 당해 백라이트 유닛은 정면 방향의 휘도를 충분히 높일 수 있다.
<이점>
당해 광학 시트(하측용 광확산 시트(4))는 LED 광원(2)의 광선 방향에 대하여 수직 방향으로 프리즘열의 방향이 배치된 제1 프리즘 시트(5)를 구비하는 백라이트 유닛에 있어서, 이 제1 프리즘 시트(5)의 이면측에 상기 특정 방향이 상기 프리즘열의 방향에 대하여 수직이 되도록 배열 설치하면, 백라이트 유닛의 정면 휘도를 충분히 높일 수 있다.
또한 당해 광학 시트는 기재층(11)과 이 기재층(11)의 표면측에 적층되는 광확산층(12)을 구비하는 하측용 광확산 시트(4)이므로, 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능 및 이 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 향상시키기 쉽다. 특히, 당해 광학 시트는 광확산층(12)이 복수의 비드(14) 및 그 바인더(15)를 가지므로, 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능 및 이 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 보다 적확하게 향상하기 쉽다.
당해 백라이트 유닛은 당해 하측용 광확산 시트(4)의 상기 특정 방향이 복수의 LED 광원(2)의 광선 방향과 평행하고, 또한 제1 프리즘 시트(5)의 프리즘열의 방향과 수직하므로, 당해 하측용 광확산 시트(4)를 투과하는 광선을 제1 프리즘 시트(5)의 프리즘열의 수직 방향으로 집광시키면서, 이 프리즘열의 방향으로 확산시킴으로써 정면 휘도를 충분히 높일 수 있다.
<하측용 광확산 시트의 제조 방법>
다음에 당해 하측용 광확산 시트(4)의 제조 방법에 대해 설명한다. 당해 하측용 광확산 시트의 제조 방법은 수지 필름 반송 공정과, 자외선 경화형 수지 조성물 공급 공정과, 자외선 조사 공정과, 광확산층 적층 공정을 구비한다.
(제조 장치)
당해 하측용 광확산 시트의 제조 방법은, 예를 들면, 도 7의 제조 장치(21)를 사용하여 행해진다. 제조 장치(21)는 인접하여 평행하게 배열 설치되는 한 쌍의 가압 롤(22, 23)을 가지고 있다. 한 쌍의 가압 롤(22, 23)은 온도 제어 수단이 설치되고, 표면(주면) 온도를 최적의 온도로 제어 가능하게 구성되어 있다. 한 쌍의 가압 롤(22, 23)로서 금속 롤과 표면에 탄성체를 피복한 플랙시블 롤로 이루어지는 금속 탄성 롤을 사용하는 것은 바람직하다. 또한 일방의 가압 롤(23)은 상술의 회절격자 형상(16)을 구비하는 당해 하측용 광확산 시트(4)의 이면 형상의 반전 형상을 표면에 갖는다.
(수지 필름 반송 공정)
상기 수지 필름 반송 공정에서는 한 쌍의 가압 롤(22, 23)의 표면에 띠 형상의 수지 필름(X)을 보낸다. 구체적으로는, 상기 수지 필름 반송 공정에서는, 하측용 광확산 시트(4)의 기재층(11)을 형성하는 수지 필름(X)을 한 쌍의 가압 롤(22, 23) 사이로 보낸다.
(자외선 경화형 수지 조성물 공급 공정)
상기 자외선 경화형 수지 조성물 공급 공정에서는, 상기 수지 필름(X) 및 일방의 가압 롤(23) 사이에 자외선 경화형 수지 조성물을 공급한다. 이 자외선 경화형 수지 조성물 공급 공정에서는, 상기 수지 필름(X) 및 이 수지 필름(X)의 일방측면에 공급되는 자외선 경화형 수지 조성물을 한 쌍의 가압 롤(22, 23)로 가압한다. 이 자외선 경화형 수지 조성물 공급 공정에서, 상기 수지 필름(X)의 일방측면에 적층된 자외선 경화형 수지 조성물의 외면(일방측면)에 회절격자 형상(16)이 전사된다.
(자외선 조사 공정)
상기 자외선 조사 공정에서는, 상기 자외선 경화형 수지 조성물 공급 공정에 의해 회절격자 형상(16)이 전사된 자외선 경화형 수지 조성물에 자외선을 조사하고, 이 자외선 경화형 수지 조성물을 경화시킨다. 이 자외선 조사 공정에 의해, 상기 수지 필름(X)의 일방측면에 회절격자 형상(16)이 형성된다.
(광확산층 적층 공정)
상기 광확산층 적층 공정에서는 상기 자외선 조사 공정 후에, 복수의 비드(14) 및 바인더 조성물을 포함하는 도공액을 상기 수지 필름(X)의 타방측면에 도포하고, 또한 도포한 도공액을 건조 및 경화시킨다. 이 광확산층 적층 공정에 의해, 상기 수지 필름(X)의 타방측면에 광확산층(12)이 적층된다.
<이점>
당해 하측용 광확산 시트의 제조 방법은 백라이트 유닛의 정면 휘도를 충분히 높일 수 있는 당해 하측용 광확산 시트(4)를 용이하고 또한 확실하게 제조할 수 있다.
[제2 실시형태]
<하측용 광확산 시트>
도 8의 하측용 광확산 시트(31)는 도 2의 하측용 광확산 시트(4) 대신에 도 1의 백라이트 유닛에 사용된다. 당해 하측용 광확산 시트(31)는 기재층(11)과, 기재층(11)의 표면측에 배열 설치되는 광확산층(12)과, 기재층(11)의 이면측에 적층되는 이면층(32)을 구비한다. 또한 당해 하측용 광확산 시트(31)는 이면층(32)의 이면(당해 하측용 광확산 시트(31)의 이면)에 스티킹 방지부인 복수의 볼록부(34)를 산재적으로 구비한다. 복수의 볼록부(34)는 이면층(32)과 일체로 성형되어 있다(즉, 복수의 볼록부(34) 및 이면층(32)은 일체로 형성되어 있음). 당해 하측용 광확산 시트(31)는 평면으로 보아 사각형 형상으로 형성되어 있다. 당해 하측용 광확산 시트(31)는 기재층(11), 광확산층(12), 이면층(32) 및 복수의 볼록부(34)로 구성되어 있다(즉, 당해 하측용 광확산 시트(31)는 기재층(11), 광확산층(12), 이면층(32) 및 복수의 볼록부(34) 이외의 다른 층을 갖지 않음). 또한, 당해 하측용 광확산 시트(31)의 기재층(11) 및 광확산층(12)은 도 2의 하측용 광확산 시트(4)와 동일하기 때문에, 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
당해 하측용 광확산 시트(31)는 평면 내의 특정 방향이 복수의 LED 광원의 광선 방향과 평행하다. 또한 당해 하측용 광확산 시트(31)는 상기 특정 방향이 당해 하측용 광확산 시트(31)의 표면측에 직접 배열 설치되는(즉, 다른 광학 시트를 개재하지 않고 배열 설치되는) 제1 프리즘 시트의 프리즘열의 방향과 수직이다. 당해 하측용 광확산 시트(31)는 투과 광선(이면측에서 입사되어 표면측으로부터 출사되는 광선)에 대하여 특정 광학적 기능을 갖는 액정 표시 장치용 광학 시트로서, 상기 광학적 기능으로서 상기 평면 내의 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능과, 이 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 갖는다.
이면층(32)은 광선을 투과시킬 필요가 있어 투명하다. 이면층(32)은 합성 수지를 주성분으로 하여 형성되어 있다. 이면층(32)의 주성분으로서는 상술의 하측용 광확산 시트(4)의 이면층(13)의 주성분과 동일하게 할 수 있다.
당해 하측용 광확산 시트(31)는, 이면층(32)의 이면 중, 복수의 볼록부(34)가 존재하지 않는 영역에, 상기 특정 방향으로 배향하는 다줄 형상의 회절격자 형상(33)을 구비한다. 이 회절격자 형상(33)은 상기 특정 방향을 따라 다수의 요철줄이 형성된 형상을 갖는다. 당해 하측용 광확산 시트(31)는 회절격자 형상(33)을 구비함으로써 회절격자 형상(33)에 도달한 광선을 이 회절격자 형상(33)의 폭 방향(다수의 요철줄의 평균 배향 방향의 수직 방향)으로 확산시킬 수 있다. 이것에 의해, 당해 하측용 광확산 시트(31)는 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능 및 이 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 얻을 수 있다. 또한, 회절격자 형상(33)의 구체적 형상은 도 2의 하측용 광확산 시트(4)와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.
각 볼록부(34)는, 도 9, 10에 도시하는 바와 같이, 편평한 반분 회전 타원체 형상이다. 복수의 볼록부(34)는 이면층(32)의 이면에 랜덤으로(규칙성을 갖지 않고) 돌출 설치되어 있다. 당해 하측용 광확산 시트(31)는 복수의 볼록부(34)가 랜덤으로 돌출 설치됨으로써, 복수의 볼록부(34)에 기인하여 무아레가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 「편평한 반분 회전 타원체 형상」이란 타원을 단축을 중심으로 회전한 가상 회전 타원체를 장축을 포함하는 단축과의 수직면으로 반분한 형상을 말한다. 또한 「반분 회전 타원체 형상」이란 엄밀한 의미의 반분 회전 타원체 형상에 한하지 않고, 기저가 진원 형상이며, 또한 외면이 만곡면에 의해 돔 형상으로 형성된 형상을 포함한다.
볼록부(34)의 선단부의 평균 곡률 반경의 하한으로서는 5㎛가 바람직하고, 10㎛가 보다 바람직하다. 한편, 볼록부(34)의 선단부의 평균 곡률 반경의 상한으로서는 50㎛가 바람직하고, 25㎛가 보다 바람직하다. 상기 평균 곡률 반경이 상기 하한에 미치지 않으면, 당해 하측용 광확산 시트(31)의 이면측에 배열 설치되는 라이트 가이드 필름의 표면에 상처입힐 우려가 있다. 반대로, 상기 평균 곡률 반경이 상기 상한을 초과하면, 볼록부(34)와 라이트 가이드 필름의 표면의 접촉 면적이 커지고, 이 접촉 부분에 입사한 광선에 기인하여 휘도 불균일이 발생할 우려가 있다. 또한, 「볼록부의 선단부의 평균 곡률 반경」이란 임의로 추출한 10개의 볼록부의 이면층의 이면 평균 계면과 가장 떨어진 부분에 있어서의 곡률 반경의 평균값을 말한다.
볼록부(34)의 평균 직경(D2)의 하한으로서는 25㎛가 바람직하고, 27㎛가 보다 바람직하고, 30㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 볼록부(34)의 평균 직경(D2)의 상한으로서는 45㎛가 바람직하고, 42㎛가 보다 바람직하고, 40㎛가 더욱 바람직하다. 볼록부(34)의 평균 직경(D2)이 상기 하한에 미치지 않으면, 볼록부(34)의 높이(H)를 충분히 확보하기 위해서는 볼록부(34)의 선단부의 곡률 반경이 지나치게 작아져 당해 하측용 광확산 시트(31)의 이면측에 배열 설치되는 라이트 가이드 필름의 표면에 상처입힐 우려가 있다. 반대로, 볼록부(34)의 평균 직경(D2)이 상기 상한을 초과하면, 볼록부(34)의 선단부의 곡률 반경을 바람직한 범위로 유지하기 위해서는 볼록부(34)의 높이(H)가 지나치게 커져 백라이트 유닛의 박형화의 요청에 반할 우려가 있다. 또한, 각 볼록부의 「직경」이란 기저에 있어서의 직경을 말한다. 또한 「볼록부의 평균 직경」이란 10개의 볼록부를 임의로 추출하고, 각 볼록부의 기저에 있어서의 최대 직경과 최소 직경의 중간값을 평균한 값을 말한다.
볼록부(34)의 평균 높이(H)의 하한으로서는 2㎛가 바람직하고, 3㎛가 보다 바람직하다. 한편, 볼록부(34)의 평균 높이(H)의 상한으로서는 5㎛가 바람직하고, 4㎛가 보다 바람직하다. 볼록부(34)의 평균 높이(H)가 상기 하한에 미치지 않으면, 볼록부(34) 이외의 부분에서도 당해 하측용 광확산 시트(31) 및 라이트 가이드 필름이 접촉하기 쉬워져, 이 접촉 부분에 입사한 광선에 기인하여 휘도 불균일이 생길 우려가 있다. 반대로, 볼록부(34)의 평균 높이(H)가 상기 상한을 초과하면, 백라이트 유닛의 박형화의 요청에 반할 우려가 있다. 또한, 각 볼록부의 「높이」란 각 볼록부의 기저로부터 돌출단까지의 길이를 말하며, 「볼록부의 평균 높이」란 10개의 볼록부를 임의로 추출하고, 각 볼록부의 기저로부터 돌출단까지의 길이를 평균한 값을 의미한다.
복수의 볼록부(34)끼리는 그 높이(H)가 균일한 것이 바람직하다. 복수의 볼록부(34)의 높이(H)의 변동 계수의 상한으로서는 0.2가 바람직하고, 0.1이 보다 바람직하고, 0.05가 더욱 바람직하다. 복수의 볼록부(34)의 높이(H)의 변동 계수가 상기 상한을 초과하면, 복수의 볼록부(34)의 높이(H)가 불균일하게 되어, 높이가 큰 볼록부(34)에 하중이 치우치고, 이것에 근거하여 라이트 가이드 필름의 표면에 상처입힐 우려가 있다. 한편, 복수의 볼록부(34)의 높이(H)의 변동 계수의 하한으로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 0으로 할 수 있다. 또한, 복수의 볼록부의 높이의 「변동 계수」란 임의로 추출한 20개의 볼록부의 높이의 표준편차를 평균 높이로 나눈 값을 말한다.
복수의 볼록부(34)의 평균 직경(D2)에 대한 평균 높이(H)의 비(H/D2)의 하한으로서는 0.08이 바람직하고, 0.09가 보다 바람직하다. 한편, 상기 비(H/D2)의 상한으로서는 0.2가 바람직하고, 0.15가 보다 바람직하고, 0.12가 더욱 바람직하다. 상기 비(H/D2)가 상기 하한에 미치지 않으면, 복수의 볼록부(34)와 라이트 가이드 필름의 표면과의 접촉 면적이 커지고, 이 접촉 부분에 입사한 광선에 기인하여 휘도 불균일이 발생할 우려가 있다. 반대로, 상기 비(H/D2)가 상기 상한을 초과하면, 복수의 볼록부(34)의 선단부가 지나치게 예리하게 되어 라이트 가이드 필름의 표면에 상처입힐 우려가 있다.
볼록부(34)의 평균 피치의 하한으로서는 100㎛가 바람직하고, 200㎛가 보다 바람직하고, 300㎛가 더욱 바람직하다. 한편, 볼록부(34)의 평균 피치의 상한으로서는 1.0mm가 바람직하고, 0.7mm가 보다 바람직하고, 0.5mm가 더욱 바람직하다. 볼록부(34)의 평균 피치가 상기 하한에 미치지 않으면, 볼록부(34)의 수가 지나치게 많아져, 라이트 가이드 필름의 표면에 상처입힐 우려가 있다. 반대로, 볼록부(34)의 평균 피치가 상기 상한을 초과하면, 볼록부(34)의 수가 부족하여 충분히 스티킹을 방지할 수 없을 우려가 있다. 또한, 볼록부의 「평균 피치」란 10개의 볼록부를 임의로 추출하고, 추출한 각각의 볼록부 및 이들 볼록부에 가장 인접하는 다른 볼록부의 피치의 평균값을 말한다.
복수의 볼록부(34)의 점유 면적비의 하한으로서는 2%가 바람직하고, 3%가 보다 바람직하고, 4%가 더욱 바람직하다. 한편, 복수의 볼록부(34)의 점유면적비의 상한으로서는 10%가 바람직하고, 8%가 보다 바람직하고, 6%가 더욱 바람직하다. 복수의 볼록부(34)의 점유면적비가 상기 하한에 미치지 않으면, 충분히 스티킹을 방지할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 복수의 볼록부(34)의 점유면적비가 상기 상한을 초과하면, 라이트 가이드 필름의 표면에 상처입힐 우려가 있다. 또한, 「복수의 볼록부의 점유면적비」는 복수의 볼록부가 형성되는 면의 평면 면적에 대한 볼록부의 점유면적의 비를 말한다.
비드(14)의 평균 입자직경에 대한 볼록부(34)의 평균 직경(D2)의 비의 하한으로서는 3이 바람직하고, 4가 보다 바람직하고, 5가 더욱 바람직하다. 한편, 상기 비의 상한으로서는 9가 바람직하고, 8이 보다 바람직하고, 7이 더욱 바람직하다. 상기 비가 상기 하한에 미치지 않으면, 볼록부(34)에 입사되는 광량이 부족하여 볼록부(34)에 의해 광을 충분히 받아들이기 어려워질 우려가 있다. 반대로, 상기 비가 상기 상한을 초과하면, 볼록부(34)의 만곡 형상이 지나치게 완만하게 되어 볼록부(34)에 의해 광선을 받아들이기 어렵게 될 우려가 있다.
복수의 볼록부(34)는 합성 수지를 주성분으로 하여 형성되어 있다. 또한 복수의 볼록부(13)는 내부에 비드를 포함하고 있지 않다. 당해 하측용 광확산 시트(31)는, 복수의 볼록부(34)가 비드를 함유하지 않으므로, 비드의 탈락에 기인하여 이 하측용 광확산 시트(31)의 이면측에 배열 설치되는 라이트 가이드 필름의 표면이 상처받는 것을 방지할 수 있다.
<하측용 광확산 시트의 제조 방법>
다음에 당해 하측용 광확산 시트(31)의 제조 방법에 대해 설명한다. 당해 하측용 광확산 시트(31)의 제조 방법은 수지 필름 반송 공정과, 자외선 경화형 수지 조성물 공급 공정과, 자외선 조사 공정과, 광확산층 적층 공정을 구비한다. 당해 하측용 광확산 시트(31)는, 상술의 일방의 가압 롤(23) 대신에, 상술의 복수의 볼록부(34) 및 회절격자 형상(33)을 구비하는 당해 하측용 광확산 시트(31)의 이면 형상의 반전 형상을 표면에 갖는 가압 롤을 사용하는 이외에, 상술의 당해 하측용 광확산 시트(4)의 제조 방법과 동일한 방법에 의해 제조할 수 있다.
<이점>
당해 하측용 광확산 시트(31)는, 전술과 같이, LED 광원의 광선 방향에 대하여 수직 방향으로 프리즘열의 방향이 배치된 제1 프리즘 시트를 구비하는 백라이트 유닛에 있어서, 이 제1 프리즘 시트의 이면측에 상기 특정 방향이 상기 프리즘열의 방향에 대하여 수직이 되도록 배열 설치하면, 백라이트 유닛의 정면 휘도를 충분히 높일 수 있다. 또한 당해 하측용 광확산 시트(31)는, 이면에 복수의 볼록부(34)를 산재적으로 구비하므로, 당해 하측용 광확산 시트(31) 및 당해 하측용 광확산 시트(31)의 이면측에 배열 설치되는 라이트 가이드 필름이 이 복수의 볼록부(34)에 의해 부분적으로 접촉한다. 그 때문에 당해 하측용 광확산 시트(31)는 이면측에 배열 설치되는 라이트 가이드 필름과의 스티킹을 방지할 수 있다. 또한, 당해 하측용 광확산 시트(31)는 상기 볼록부(34)가 편평한 반분 회전 타원체이므로, 복수의 볼록부(34)의 선단부(하단부)의 만곡면이 비교적 완만하게 되고, 이것에 의해 이면측에 배열 설치되는 라이트 가이드 필름의 표면의 상처발생을 방지할 수 있다.
당해 하측용 광확산 시트의 제조 방법은 백라이트 유닛의 정면 휘도를 충분히 높일 수 있음과 아울러, 이면측에 배열 설치되는 라이트 가이드 필름의 상처발생을 방지하면서, 이 라이트 가이드 필름과의 스티킹을 방지할 수 있는 당해 하측용 광확산 시트(31)를 용이하고 또한 확실하게 제조할 수 있다.
[제3 실시형태]
<하측용 광확산 시트>
도 11의 하측용 광확산 시트(36)는 도 2 및 도 8의 하측용 광확산 시트(4, 31) 대신에 도 1의 백라이트 유닛에 사용된다. 당해 광확산 시트(36)는 복수의 볼록부(34)의 이면측에도 회절격자 형상(33)에 연속하는 회절격자 형상(37)을 갖는 이외는, 도 8의 하측용 광확산 시트(31)와 동일하게 구성되어 있다.
<광확산 시트의 제조 방법>
다음에 당해 하측용 광확산 시트(36)의 제조 방법에 대해 설명한다. 당해 하측용 광확산 시트(36)의 제조 방법은 수지 필름 반송 공정과, 자외선 경화형 수지 조성물 공급 공정과, 자외선 조사 공정과, 광확산층 적층 공정을 구비한다. 당해 하측용 광확산 시트(36)는, 상술의 일방의 가압 롤(23) 대신에, 상술의 복수의 볼록부(34), 회절격자 형상(33) 및 이 회절격자 형상(33)에 연속하여 복수의 볼록부(34)의 이면측에 형성되는 회절격자 형상(37)을 구비하는 당해 하측용 광확산 시트(36)의 이면 형상의 반전 형상을 표면에 갖는 가압 롤을 사용하는 이외에, 상술의 당해 하측용 광확산 시트(4)의 제조 방법과 동일한 방법에 의해 제조할 수 있다.
<이점>
당해 광확산 시트(36)는 복수의 볼록부(34)의 이면측에도 회절격자 형상(33)에 연속하는 회절격자 형상(37)을 가지므로, 백라이트 유닛의 정면 휘도를 보다 적확하게 높일 수 있다.
[그 밖의 실시형태]
또한, 본 발명에 따른 광학 시트 및 백라이트 유닛은 상기 양태 외에, 다양한 변경, 개량을 시행한 양태로 실시할 수 있다. 예를 들면, 당해 광학 시트는 상술의 구성을 갖는 하측용 광확산 시트에 한정되는 것은 아니고, 기재층의 표면측에 마이크로렌즈 어레이가 배열 설치된 마이크로렌즈 시트 등이어도 된다.
당해 광학 시트는 상기 실시형태에서 기재한 각 층 이외의 다른 층을 가지고 있어도 된다. 예를 들면, 당해 광학 시트는 기재층과 광학층(광확산층, 프리즘열, 마이크로렌즈 어레이) 사이나, 기재층과 이면층 사이에 다른 수지층이 적층되어 있어도 된다.
상기 광확산층은 반드시 기재층의 표면측에 적층되어 있을 필요는 없고, 기재층의 이면측에 적층되어 있어도 된다. 또한 상기 광확산층은 반드시 비드 및 그 바인더를 가지고 있지 않아도 되고, 예를 들면, 엠보싱 가공 등에 의해 외면에 요철 형상이 형성된 것이어도 된다.
또한 당해 광학 시트는 상기 이면층을 구비하고 있지 않아도 된다. 상기 이면층을 구비하지 않는 구성으로서는, 예를 들면, 기재층의 이면에 회절격자 형상이 형성되는 구성을 들 수 있다. 또한 상기 이면층을 구비하지 않는 구성으로서는 기재층의 이면에 회절격자 형상 및 복수의 볼록부가 형성되는 구성도 들 수 있다. 이러한 이면층을 구비하지 않는 당해 광학 시트의 제조 방법으로서는, 예를 들면, 회절격자 형상의 반전 형상, 또는 회절격자 형상 및 복수의 볼록부의 반전 형상을 표면에 갖는 가압 롤을 사용하고, 기재층 형성용 수지 조성물을 T 다이로부터 이 가압 롤 및 다른 가압 롤 사이에 공급하여 형상을 전사하는 압출 성형법을 들 수 있다.
당해 광학 시트가 스티킹 방지부를 갖는 경우, 이 스티킹 방지부의 형상은 상술의 실시형태의 형상에 한정되는 것은 아니다. 당해 광학 시트는 상기 스티킹 방지부로서, 예를 들면, 도 12∼15에 도시하는 복수의 볼록부(44, 54, 64, 74)를 가지고 있어도 된다.
도 12의 볼록부(44)는 각추대 형상으로 형성되어 있고, 상세하게는 기단측의 바닥면 면적이 선단측의 바닥면 면적보다도 큰 사각추대 형상으로 형성되어 있다. 복수의 볼록부(44)의 평균 높이의 하한으로서는 2㎛가 바람직하고, 3㎛가 보다 바람직하다. 한편, 상기 평균 높이의 상한으로서는 10㎛가 바람직하고, 7㎛가 보다 바람직하다. 상기 평균 높이가 상기 하한에 미치지 않으면, 스티킹 방지 효과가 충분하게 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 상기 평균 높이가 상기 상한을 초과하면, 볼록부(44)가 불필요하게 커질 우려가 있다.
복수의 볼록부(44)의 기단측의 바닥면의 한 변의 평균 길이에 대한 평균 높이의 비의 하한으로서는 0.05가 바람직하고, 0.1이 보다 바람직하다. 한편, 상기 비의 상한으로서는 1이 바람직하고, 0.7이 보다 바람직하고, 0.5가 더욱 바람직하다. 상기 비가 상기 하한에 미치지 않으면, 스티킹 방지 효과가 충분히 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 상기 비가 상기 상한을 초과하면, 이면측에 배열 설치되는 다른 부재에 상처입힐 우려가 있다.
도 13의 볼록부(54)는 통 형상으로 형성되어 있고, 상세하게는 원통 형상으로 형성되어 있다. 복수의 볼록부(54)의 평균 높이로서는 상술의 복수의 볼록부(44)의 평균 높이와 동일하게 할 수 있다. 또한 복수의 볼록부(54)의 평균 직경에 대한 평균 높이의 비로서는 상술의 복수의 볼록부(44)의 기단측의 바닥면의 한 변의 평균 길이에 대한 평균 높이의 비와 동일하게 할 수 있다.
도 14의 볼록부(64)는 기단측의 바닥면 면적이 선단측의 바닥면 면적보다도 큰 원추대 형상으로 형성되어 있다. 복수의 볼록부(64)의 평균 높이로서는 상술의 복수의 볼록부(44)의 평균 높이와 동일하게 할 수 있다. 또한 복수의 볼록부(64)의 기단측의 평균 직경에 대한 평균 높이의 비로서는 상술의 복수의 볼록부(44)의 기단측의 바닥면의 한 변의 평균 길이에 대한 평균 높이의 비와 동일하게 할 수 있다.
도 15의 볼록부(74)는 기단측으로부터 선단측에 걸쳐 서서히 직경축소하는 나팔 모양으로 형성되어 있다. 복수의 볼록부(74)의 평균 높이로서는 상술의 복수의 볼록부(44)의 평균 높이와 동일하게 할 수 있다. 또한 복수의 볼록부(74)의 기단측의 평균 직경에 대한 평균 높이의 비로서는 상술의 복수의 볼록부(44)의 기단측의 바닥면의 한 변의 평균 길이에 대한 평균 높이의 비와 동일하게 할 수 있다.
당해 광학 시트는 프리즘 시트를 2장 첩합한 시트체의 이면에 배열 설치되는 것도 바람직하다. 프리즘 시트를 2장 첩합한 시트체는 프리즘 시트 사이에 공기층이 형성되기 어렵기 때문에 은폐성이 낮다. 이에 반해, 당해 광학 시트가 상기 시트체의 이면에 배열 설치된 백라이트 유닛은 당해 광학 시트가 회절격자 형상의 폭 방향으로 광을 확산시킬 수 있으므로, 은폐 효과를 충분히 향상시킬 수 있다. 또한 당해 광학 시트가 이 프리즘 시트를 2장 첩합한 시트체의 이면에 배열 설치되는 경우, 상기 2장의 프리즘 시트 중 이면측의 프리즘 시트의 프리즘열의 방향과 상술의 평면 내의 특정 방향이 직교하는 것이 바람직하다.
당해 광학 시트는 이면 이외의 부분에 회절격자 형상이 형성되어 있어도 된다. 예를 들면, 당해 광학 시트는 기재층의 표면 또는 광학층(광확산층, 프리즘열, 마이크로렌즈 어레이)의 이면에 회절격자 형상이 형성되어 있어도 된다.
상기 회절격자 형상의 구체적 형상으로서는 상술의 실시형태의 형상에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 도 16에 도시하는 바와 같이, 단면 각진 U자 형상의 오목부를 갖는 형상, 도 17에 도시하는 바와 같이, 단면 삼각 형상의 오목부를 갖는 형상, 도 18에 도시하는 바와 같이, 슬릿 형상의 오목부를 갖는 형상 등이어도 된다. 또한 상기 다수의 요철줄은 광원의 광선 출사 방향과 수직 방향으로 배향하고 있어도 된다.
당해 백라이트 유닛은 복수의 LED 광원을 갖는 것이 바람직하지만, 1개의 LED 광원만을 가지고 있어도 된다. 또한 당해 백라이트 유닛에 있어서의 광학 시트의 구체적 종류는 특별히 한정되는 것은 아니다. 당해 백라이트 유닛은 라이트 가이드 필름의 표면측에 복수의 광학 시트를 갖는 것이 바람직하지만, 1개의 광학 시트만을 가지고 있어도 된다.
당해 백라이트 유닛은 반드시 에지 라이트형 백라이트 유닛일 필요는 없고, 직하형 백라이트 유닛이어도 된다.
또한 당해 백라이트 유닛이 에지 라이트형 백라이트 유닛인 경우이어도, 라이트 가이드 필름의 하나의 끝면을 따라서만 LED 광원이 배열 설치된 편측 에지 라이트형 백라이트 유닛일 필요는 없고, 라이트 가이드 필름의 대향하는 한 쌍의 끝면을 따라 LED 광원이 배열 설치된 양측 에지 라이트형 백라이트 유닛이나, 라이트 가이드 필름의 각 끝면을 따라 LED 광원이 배열 설치된 전체 주위 에지 라이트형 백라이트 유닛이어도 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]
폴리에틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하는 수지 필름을 회절격자 형상의 반전 형상을 표면에 갖는 일방의 가압 롤 및 다른 가압 롤의 표면에 보내고, 또한 일방의 가압 롤 및 수지 필름 사이에 자외선 경화형 수지 조성물을 공급했다. 상기 수지 필름에 자외선 경화형 수지가 적층된 상태에서 이 적층체를 한 쌍의 가압 롤로 가압하고, 자외선 경화형 수지 조성물의 외면에 회절격자 형상을 전사했다. 다음에 상기 회절격자 형상이 전사된 자외선 경화형 수지 조성물에 자외선을 조사하고, 이 자외선 경화형 수지 조성물을 경화시켰다. 또한, 상기 수지 필름의 자외선 경화형 수지 조성물이 적층되지 않은 측의 면에, 복수의 비드 및 바인더 조성물을 포함하는 도공액을 도포하고, 이 도포한 도공액을 건조 및 경화시켜 광확산층을 형성하여, 실시예의 광확산 시트를 얻었다. 이 광확산 시트의 회절격자 형상을 구성하는 다수의 요철줄의 오목부의 평균 폭은 9.3㎛, 오목부의 평균 깊이는 2.8㎛, 평균 피치는 9.3㎛, 다수의 요철줄의 피치의 표준편차는 6.54㎛, 다수의 요철줄의 깊이의 표준편차는 1.13㎛, 다수의 요철줄의 배향 방향과 수직 방향의 산술평균 거칠기(Ra)는 1.34㎛이었다.
[비교예]
회절격자 형상을 형성하지 않는 이외는 실시예와 동일하게 하여 비교예의 광확산 시트를 얻었다.
<출사광 특성>
실시예 및 비교예의 광확산 시트를 라이트 가이드 필름의 하나의 끝면을 따라 복수의 LED 광선이 배열 설치된 에지 라이트형 백라이트 유닛의 라이트 가이드 필름의 표면에 배열 설치했다. 또한, 실시예의 광확산 시트에 대해서는, 다수의 요철줄의 평균 배향 방향이 복수의 LED 광원의 광선 방향과 평행하게 되도록 배열 설치했다. 이러한 상태에서, 복수의 LED 광원으로부터 광선을 출사하고, 각 광확산 시트의 출사광의 출사광각 및 휘도의 관계를, ELDIM사제의 「EZContrast」를 사용하고, LED 광원의 광선 방향의 LED 광원측을 90°, 광선 출사 방향측을 -90°, 백라이트 유닛의 출광면측을 0°로 하여 80°∼－80°의 범위에서 시야각 특성 측정에 의해 측정했다. 실시예의 광확산 시트의 출사광각 및 휘도의 관계를 도 19에 나타내고, 비교예의 광확산 시트의 출사광각 및 휘도의 관계를 도 20에 나타낸다. 또한 이 시야각 특성 측정에 의해 얻어진 최고 출광각도를 표 1에 나타낸다.
<백라이트 휘도>
Apple사제의 스마트폰 「iPhone(등록상표) 6」에 탑재되어 있는 백라이트 유닛의 라이트 가이드 필름 및 프리즘 시트 사이에 실시예 및 비교예의 광확산 시트를 배열 설치하고, 직류 안정화 전원(텍시오 테크놀로지사제의 「PAR36-3A」)을 사용하고, 전류 40mA, 전압 18.05V로 점등했다. 이 백라이트 유닛의 출광면을 기준으로 하는 수직 방향 1m의 위치에 톱콘 테크노하우스사제의 색채 휘도계 「BM-7」을 배치하고, 측정각 0.2°의 조건으로 백라이트 유닛 출광면의 중앙 부분의 휘도를 측정했다. 이 측정결과를 표 1에 나타낸다.
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<평가결과>
도 19, 도 20 및 표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예의 광확산 시트는 비교예의 광확산 시트에 비해, 법선 방향측으로의 집광 기능이 우수하여, 백라이트 유닛 휘도를 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있다. 도 19, 도 20 및 표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예의 광확산 시트는 비교예의 광확산 시트보다도 복수의 LED 광원의 광선 방향을 기준으로 한 집광 기능 및 복수의 LED 광원의 광선 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능이 우수한 것을 알 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 광학 시트는 백라이트 유닛의 정면 휘도를 충분히 높일 수 있으므로, 고품질의 투과형 액정 표시 장치 등, 여러 액정 표시 장치에 적합하다.
1 라이트 가이드 필름 2 LED 광원
3 광학 시트 4, 31, 36 하측용 광확산 시트
5 제1 프리즘 시트 6 제2 프리즘 시트
7 상측용 광확산 시트 8 반사 시트
11 기재층 12 광확산층
13, 32 이면층 14 비드
15 바인더 16, 33, 37 회절격자 형상
17 오목부 18 융기부
21 제조 장치 22, 23 가압 롤
34, 44, 54, 64, 74 볼록부 101 백라이트 유닛
102 LED 광원 103 도광 시트
104 광학 시트 105 광확산 시트
106 프리즘 시트 114 하측용 광확산 시트
X 수지 필름

Claims (7)

  1. 투과광선에 대하여 특정 광학적 기능을 얻을 수 있는 액정 표시 장치용 광확산 시트로서,
    기재층과, 이 기재층의 표면측에 적층되는 광확산층과, 이 기재층의 이면측에 적층되는 이면층을 구비하고,
    평면 내의 특정 방향을 따라 형성되고, 폭 방향으로 광선을 확산시키는 다수의 요철줄을 갖고, 상기 다수의 요철줄에 의해, 상기 광학적 기능으로서 상기 특정 방향을 기준으로 하는 집광 기능과, 이 특정 방향과 수직 방향을 기준으로 하는 확산 기능을 가지며,
    상기 다수의 요철줄이 상기 이면층의 이면에 형성되고, 상기 광확산층이 비드 및 그 바인더를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 광확산 시트.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 다수의 요철줄이 상기 특정 방향으로의 찰과흔 또는 헤어라인 형상을 보이는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 광확산 시트.
  3. 제1 항에 있어서,
    헤이즈값이 60% 이상 95% 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 광확산 시트.
  4. 끝면으로부터 입사된 광선을 표면측으로 인도하는 라이트 가이드 필름과,
    이 라이트 가이드 필름의 상기 끝면을 따라 배열 설치되는 하나 또는 복수의 LED 광원과,
    상기 라이트 가이드 필름의 표면측에 배열 설치되는 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 기재된 광확산 시트와,
    상기 광확산 시트의 표면측에 배열 설치되는 프리즘 시트
    를 구비하고,
    상기 광확산 시트의 상기 특정 방향이 상기 LED 광원의 광선 방향과 평행하고, 또한 상기 프리즘 시트의 프리즘열의 방향과 수직인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 백라이트 유닛.
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