KR20040095180A

KR20040095180A - 광 확산층, 광 확산 필름 및 광 확산 점착 시트

Info

Publication number: KR20040095180A
Application number: KR1020040031649A
Authority: KR
Inventors: 무라타마코토; 히가시겐사쿠
Original assignee: 가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼
Priority date: 2003-05-06
Filing date: 2004-05-06
Publication date: 2004-11-12
Also published as: US20040223224A1; CN1550851A; TW200500648A; JP2004333716A; CN100595647C

Abstract

본원 발명의 광 확산층은 수지 매트릭스 및 이 수지 매트릭스와 굴절률이 상이한 구 형상 필러를 함유하는 광 확산층으로서, 이 광 확산층의 두께 T(㎛)와, 이 수지 매트릭스와 이 구 형상 필러와의 굴절률 차 Δn과, 이 광 확산층에 대한 이 구 형상 필러의 체적 함유율 Cv(%)와의 관계가 20≤T×Δn×Cv≤75를 만족시킬 필요가 있다. 또, 수지 매트릭스는 점착제이어도 된다.

Description

광 확산층, 광 확산 필름 및 광 확산 점착 시트{Light diffusion layer, light diffusion film and light diffusion adhesive sheet}

본 발명은 액정 표시 장치의 백라이트 등의 조명 장치에의 이용에 바람직한 광 확산층, 광 확산 필름 및 광 확산 점착 시트에 관한 것이다.

액정 표시 장치에는, 액정 셀 이외에 빛의 반사, 투과, 확산, 굴절, 편광 등을 제어하는 각종 매체가 많이 사용되고 있다. 이 중 광 확산 매체의 대표적인 것으로서는, 도광판 상에 배치하는 소위 확산 필름이 있다. 에지 라이트식의 백라이트 시스템에서는, 도광판의 단면의 광원으로부터 빛이 입사하기 때문에, 일반적으로 도광판으로부터 출사하는 빛의 대부분은, 도광판의 법선 방향으로부터 벗어나 광원과 반대 방향으로 기울어서 출사되고, 또 도광판에 인쇄된 반사 도트가 그대로 보인다. 그래서, 도광판 상에 소위 확산 필름을 배치하여, 반사 도트를 눈에 뜨이지 않게 함과 더불어, 출사 각도를 법선 방향을 향하여 상승시키는 것이 행하여지고 있다.

이 확산 필름은 그 구성으로부터 3종류로 대별된다. 다시 말해, (1) 필름 기재 중에 기재와 상이한 굴절률을 갖는 광 확산재를 함유시킨 것, (2) 가압 롤에의한 가열·가압이나 샌드 블래스트법 등에 의해 필름 표면의 수지층에 다수의 미세한 요철을 형성한 것, (3) 투명 필름 상에 광 확산재를 함유하는 도료를 코팅한 것 등이 알려져 있다. 이 중, (3)의 코팅 타입은 제조가 용이하며, 재료의 조합으로 광학 특성을 제어하기 쉽기 때문에 많은 개발이 행하여지고 있고, 일본국 특개평 6-59107호 공보에 나타나는 바와 같이 출사광의 법선 방향으로의 집광 능력을 어느 정도 갖고 있는 것도 알려져 있다.

에지 라이트식의 백라이트 시스템에서는, 종래 도광판 상에 확산 필름, 프리즘 시트 2매, 휘도 향상 필름 등을 이 순서로 배치하고 있다. 다시 말해, 도광판으로부터의 출사광을 한번 확산 필름으로 넓은 각도로 확산시켜, 이것을 상향의 직교하는 2매의 프리즘 시트로 집광하여 표시면과 수직 방향으로 출사하고, 추가로 필요에 따라서 휘도 상승 필름에 의해 표시 휘도를 증가시키도록 방책되고 있다.

그렇지만, 표시 휘도를 보다 향상시키기 위해서, 또 부재 점수를 줄이기 위해서, 월간 디스플레이(출판: 주식회사 테크노 타임즈사, 2001년 11월 1일, 2001년 11호, p.51, p.68)에 나타나는 바와 같이, 최근 백라이트의 도광판에도 여러 가지 방책이 실시되어 오고 있다. 구체적으로는 양면 프리즘 도광판과 하향의 프리즘 시트를 조합하는, 도광판의 출사면이나 배면에 마이크로 반사 소자나 마이크로 편향 소자를 설치하는 등에 의해, 도광판으로부터 법선 방향의 좁은 각도 범위로 집광한 빛을 출사할 수 있도록 되어 왔다. 이들 신형 도광판을 사용하는 경우, 종래의 광 확산 필름에서는 확산 성능이 지나치게 높아서 모처럼 집광한 빛이 쓸데 없어져 버린다.

그렇지만, 확산 필름 없이는, 도광판에 실시된 프리즘 형상이나 마이크로 반사 소자, 마이크로 편향 소자 등의 모양이 나타나기 때문에, 또 LCD의 표시 품위를 향상시키기 위해서도, 각각의 용도에 맞춰서 일정한 광 확산 성능을 갖는 확산 필름이 요구된다.

광 확산 필름을 평가하는 방법의 1개로서 변각 광도계가 사용된다. 변각 광도계를 사용하여 투과 확산광의 각도 의존성을 측정하는 시스템을 도 1에 도시하지만, 광원(11)으로부터의 직선광을 일정한 각도(입사각 α)로 광 확산 필름(13)으로 입사하고, 그 후방에 위치하는 수광기(12)를 일정한 피치로 광 확산 필름(13)을 중심으로 하여 회전 이동시키면서, 각각의 각도(출사각 β)에 있어서의 확산광 강도를 측정하고 있는 예다. 한편, 이 경우는 입사각 α를 고정하고, 출사각 β를 변화시키면서 측정하고 있지만, 반대로 출사각 β를 고정하여, 입사각 α를 변화시키는 것도 가능하다.

또, 광 확산 필름에 대하여 광 입사측과 같은 측에 수광기를 배치함으로써, 투과뿐만 아니라 반사광의 확산성을 평가하는 것도 가능하다. 또한, 필름 단독이 아니라, 그 배면에 광원이나 도광판을 구비한 백라이트를 배치함으로써, 출사광의 각도 의존성을 실제에 들어맞게 측정하는 것도 가능하다.

변각 광도계를 사용하여, 상술한 종래 타입의 광 확산 필름을 측정한 경우, 넓은 출사 각도 범위에 걸쳐 확산광이 검출되지만, 그 만큼 직선 투과광 강도는 저하 해버린다. 즉 직선 투과 강도를 그다지 저하시키지 않고 좁은 각도 범위만에빛을 확산시키는 것은 아직 얻어지지 않고 있는 상황이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 있어서, 투과 확산광의 각도 의존성을 측정하는데 이용한 측정 시스템의 개략도이다.

도 2는 광 확산 필름으로부터 투과하는 투과광의 출사 각도 의존성을 나타내는 도면이며, (a)는 정면 160°의 범위로 투과하는 광 강도를 나타내고, (b)는 정면 60°의 범위로 투과하는 광 강도를 나타내고, (c)는 정면 20°의 범위로 투과하는 광 강도를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 실시예 1의 광 확산 점착 시트의 투과광의 출사 각도 의존성을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예 7의 있어서의 광 확산 점착 시트의 투과광의 출사 각도 의존성을 나타내는 도면이다.

도 5는 비교예 1의 광 확산 점착 시트의 투과광의 출사 각도 의존성을 나타내는 도면이다.

도 6은 비교예 3의 광 확산 점착 시트의 투과광의 출사 각도 의존성을 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시예에서 이용한 육안 검사의 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 광원 12 : 수광기

13 : 광 확산 필름 71 : 도광판

72 : 라이트 73 : 광 확산 점착 시트

본 발명은 상기와 같은 상황을 근거로 하고, 입사광을 적당한 각도 범위로 확산하는 것이 가능한 구조의 광 확산 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는 상기 과제를 해결하도록, 상술의 광 확산 필름(광 확산층)에 필요해지는 광 투과 강도의 각도 의존성의 정량화, 및 그것들을 충족시키는 광 확산층의 구성, 즉 재료 종류, 조성, 층의 두께 등을 파라미터로 한 실험을 거듭했다. 그 결과, 입사광을 적당한 각도 범위로 확산하는 것이 가능한 광 확산층을 제공하는 것에 도달한 것이다.

본 발명의 광 확산층은 수지 매트릭스 및 이 수지 매트릭스와 굴절률이 상이한 구 형상 필러를 함유하는 광 확산층으로서, 이 광 확산층의 두께 T(㎛)와, 이 수지 매트릭스와 이 구 형상 필러와의 굴절률 차 Δn과, 이 광 확산층에 대한 이 구 형상 필러의 체적 함유율 Cv(%)와의 관계가 20≤T×Δn×Cv≤75를 만족시키는 것을 특징으로 한다. 또, 본 발명의 광 확산층을 구성하는 이 수지 매트릭스는 점착제로 이루어지는 것(청구항 2)이 바람직하고, 이 점착제의 굴절률은 1.40 이상 1.70 이하인 것(청구항 3)이 바람직하다. 또한, 본 발명의 광 확산층을 구성하는 구 형상 필러는 입자 직경이 1㎛ 이상 10㎛ 이하인 것(청구항 4), 또, 점착제를 이용한 광 확산층의 두께는 10㎛ 이상 100㎛ 이하인 것(청구항 5)이 바람직하다. 본 발명의 광 확산 필름(청구항 6)은 상기 청구항 1에서 특정하는 광 확산층이 투명 기체 상에 설치되어 있고, 본 발명의 광 확산 점착 시트(청구항 7)는 상기 청구항2에서 특정하는 광 확산층의 적어도 한 면에, 이형(離型) 시트가 설치되어 있다.

이하, 본 발명의 구성에 대해서 상술한다. 본 발명의 광 확산층을 구성하는 수지 매트릭스는 광 투과성을 갖는 열가소성 수지, 열경화성 수지 혹은 광 경화성 수지 등의 수지 재료이면 특별히 제한은 없다. 구체적으로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지, 폴리우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 아크릴계 수지 등의 수지가 사용 가능하다. 또 하기에 설명하는 바와 같은 상온에서 감압(感壓) 접착성을 갖는 점착제가 바람직하게 사용된다.

다시 말해, 본 발명의 광 확산층을 구성하는 수지 매트릭스로서의 점착제로서는, 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지, 폴리우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 아크릴계 수지 등의 수지를 들 수 있다. 이들을 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 사용해도 된다. 특히, 아크릴계 수지는 광학적 투명성이 높은 것, 편광판의 보호 필름인 TAC 필름과 가까운 굴절률을 갖는 것, 편광판용 점착제로서 신뢰성이 높고 실적이 많은 것, 비교적 저렴한 것 등의 점에서 바람직하다.

아크릴계 점착제로서는, 아크릴산 및 그 에스테르, 메타크릴산 및 그 에스테르, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴 등의 아크릴 모노머의 단독중합체 혹은 그들 공중합체, 또한, 상기 아크릴 모노머의 적어도 1종과, 아세트산비닐, 무수말레인산, 스티렌 등의 비닐 모노머와의 공중합체 등을 들 수 있다. 특히, 점착성을 발현하는 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 등의 메인 모노머, 응집력 성분이 되는 아세트산비닐, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 스티렌, 메타크릴레이트 등의 모노머, 더욱 접착력을 향상시키거나, 가교화 기점을 부여시키거나 하는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 무수말레인산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트, 메틸올아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트 등의 관능기 함유 모노머를 들 수 있다. 또, 필요에 따라서 굴절률을 조정하기 위한 불소 함유 아크릴레이트나 황 함유 아크릴레이트 등으로 이루어지는 공중합체를 이용해도 된다. 이들 수지의 Tg(유리 전이점)는 -60∼-15℃의 범위에 있고, 중합 평균 분자량이 10만∼200만의 범위에 있는 것이 바람직하다.

또, 아크릴계 점착제로서는, 말단이나 측쇄에 아크릴기를 갖는 올리고머 및 아크릴계 모노머에, 광 중합 개시제 등을 배합한 광 중합성 도료를 들 수 있다. 이러한 광 중합성 도료는 기재에 코팅된 후, 자외선 조사됨으로써, 코팅층이 점착제화하므로, 아크릴계 점착제로서 사용할 수 있다. 상기 아크릴계 점착제에는, 필요에 따라서, 금속 킬레이트계, 이소시아네이트계, 에폭시계 등의 가교제를 1종 혹은 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다. 또, 이들 점착제의 굴절률로서는, 1.40∼1.70의 범위인 것이 바람직하고, 특히 1.45∼1.55의 범위가 바람직하다. 한편, 본 발명에서 말하는 수지 매트릭스로서는, 상기 이외에도, 상온에서 감압 접착성이 없는 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리염화비닐 수지 등을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 점착제 중에 혼합·분산되는 구 형상 필러로서, 실리카, 아크릴 수지, 폴리스티렌 수지, 스티렌-아크릴 공중합체 수지, 폴리에틸렌 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 실리콘 고무 등의 투명 미립자를 들 수 있다. 이러한 필러의 평균 입자 직경은 바람직하게는 1∼10㎛, 보다 바람직하게는 1∼5㎛이다. 평균 입자 직경이 1㎛ 미만에서는, 광 확산 성능이 낮고, 도광판의 반사 도트나 마이크로 반사 소자, 마이크로 편향 소자가 눈에 보이기 때문에 바람직하지 못하다. 한편, 평균 입자 직경이 10㎛를 초과하면, 입자가 지나치게 거칠어서 화면의 배경에 얼룩진 모양(stain finished surface)이나 눈부심이 보이고, 콘트라스트가 저하하게 된다. 한편, 여기서 말하는 평균 입자 직경은 코울터 카운터(coulter counter)법으로 측정되는 것이다. 또, 필러의 입자 직경은 광 확산층의 광학 특성의 균일성의 점에서, 균일한 편이 일반적으로는 바람직하다. 다른 한편, 확산 특성을 미묘하게 조정하기 위해서, 재질이나 입자 직경이 상이한 2종류 이상의 구 형상 필러를 일정한 비율로 혼입하여, 점착제 중에 분산·사용하는 것도 가능하다.

본 발명(청구항 5)에 있어서 사용 가능한 투명 기체로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리아크릴레이트, 폴리이미드, 폴리에테르, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 셀로판, 방향족 폴리아미드, 시클로올레핀계 수지 등의 필름을 들 수 있다. 이 투명 기체의 두께는 20∼200㎛가 바람직하고, 40∼100㎛가 보다 바람직하다. 두께가 20㎛ 이하, 또는 200㎛ 이상에서는, 취급에 문제가 있고, 또 두꺼운 것은 원재료가 증가하기 때문에 경제적으로도 비교적 비싸져 버린다.

본 발명에 있어서는, 광 확산층, 광 확산 필름, 광 확산 점착 시트를 구성하는 매트릭스 수지 및 이 매트릭스 수지와 굴절률이 상이한 구 형상 필러에 대해서,이 광 확산층의 두께 T(㎛)와, 이 매트릭스 수지와 이 구 형상 필러와의 굴절률 차 Δn과, 이 광 확산층에 대한 이 구 형상 필러의 체적 함유율 Cv(%)와의 관계가 20≤T×Δn×Cv≤75를 만족시키는 것을 특징으로 하고 있다. 이들 범위는 본 발명의 목적인 입사광을 좁은 범위로 확산시키는 광 확산층을 실현하기 위한 필수 구성 요건이다. 이것은, 빛의 확산이 이 3개의 파라미터에 의해 규정되는 것을 의미하고 있고, 이들 T, Δn, Cv의 3개의 파라미터의 곱을 상기 범위로 억제함으로써, 도광판으로부터의 빛을 보다 효율적으로 액정 표시 장치의 표시에 활용할 수 있는 것이다. 3개의 파라미터의 곱을 상기 범위로 제어하기 위해서는, 하기 기능을 발현하는 T, Δn, Cv를 적당히 설정 조합시킴으로써 행할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 광 확산 층 두께 T(㎛)는 광 확산층에 입사한 빛이 확산하면서 출사하기까지의 대강의 거리를 나타내고 있고, T가 커지면 보다 크게 확산하게 되고, 반대로 작아지면 확산은 좁아진다. 또, 매트릭스 수지와 구 형상 필러와의 굴절률 차 Δn은 그 계면에 있어서의 광 확산의 정도를 나타내고 있고, Δn이 커지면 보다 크게, 작아지면 보다 좁게 확산한다. 또한 광 확산층에 대한 구 형상 필러의 체적 함유율 Cv는 매트릭스 수지와 구 형상 필러와의 계면의 넓이를 나타내고 있고, Cv가 커지면 보다 크게, 작아지면 보다 좁게 확산한다. 그리고 그들 곱이 20 미만에서는, 광 확산성이 지나치게 낮아서 도광판의 반사 도트나 마이크로 반사 소자, 마이크로 편향 소자가 보이기 때문에 바람직하지 못하고, 반대로 75보다도 크면, 광 확산성이 지나치게 높아지기 때문에 도광판으로부터의 빛을 효율적으로 활용할 수 없으며, 액정 표시 장치의 표시가 어둡고, 또 콘트라스트가 저하하기 때문에 바람직하지 않다.

또, 본 발명에 있어서는, 광 확산층의 두께는 2∼200㎛인 것이 바람직하다. 층의 두께가 2㎛ 미만에서는, 지나치게 얇아서 광 확산 성능이 불충분하고, 200㎛보다 두꺼우면 광선 투과율이 저하함과 더불어, 원재료가 증가하기 때문에 경제적으로도 비교적 비싸져 버린다. 한편, 수지 매트릭스가 점착제의 경우에는, 광 확산층의 두께는 10∼100㎛인 것이 바람직하다. 층의 두께가 10㎛ 미만에서는 점착력을 발휘할 수 없으며, 100㎛보다 두꺼우면, 점착제는 상온에서 유동성을 가짐으로, 점착층을 희망하는 디스플레이 광원에 부착한 후에 움직여 버려 바람직하지 못하다.

본 발명의 광 확산층은 20㎛ 정도 이상의 두께를 갖는 것이면 단독으로 사용 가능하고, 혹은 투명 기체 상에 적층한 형태로 사용된다. 한편, 광 확산 점착 시트는 광 확산층의 적어도 한 면, 바람직하게는 양면에 이형 시트를 설치한 것이다. 본 발명의 광 확산층 중, 점착성을 갖는 광 확산층은 통상, 광 확산 점착 시트의 적층 형태로, 절단, 반송 및 보관된다. 따라서, 본 발명으로부터 얻어진 광 확산층의 양면에 이형 시트를 설치한 광 확산 점착 시트를 액정 표시 장치에 응용하기 위해서는, 한 쪽 이형 시트를 벗겨, 편광판이나 위상차판, 액정 패널, 프리즘 시트, 도광판, 휘도 향상 필름, 광 반사재 등에 부착되고, 또한 다른 한 쪽의 이형 시트를 벗겨서, 다른 부재에 부착하여 사용된다.

본 발명의 광 확산층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 수지 매트릭스 중에, 구 형상 필러를 열 용융 반죽하여 압출하고 필름화하여 형성하거나, 수지 매트릭스의 용액 중에 구 형상 필러를 분산한 도료를 고평활의 롤이나 벨트 상에 캐스트하여 용제를 휘발시킨 뒤에 박리하는 등의 방법으로 제작할 수 있다. 또 본 발명의 광 확산 필름은 마찬가지로 수지 매트릭스의 용액 중에 구 형상 필러를 분산한 도료를 투명 PET 필름 등의 투명 기체 상에 코팅하여 설치하는 등의 방법으로 제작할 수 있다. 또한 광 확산 점착 시트는 예를 들면, 이하와 같이 하여 제작된다. 우선, 점착제 등의 수지 매트릭스 중에 구 형상 필러를 분산하여 조제한 도료를, 이형 시트 상에 코팅·건조하여, 광 확산층을 형성시킨다. 또한, 광 확산층 상에 다른 이형 시트를 라미네이트함으로써, 광 확산 점착 시트가 제작된다. 한편, 도료의 조제에는, 구 형상 필러의 분산성 향상이나, 젖음성, 레벨링(leveling)성, 건조성 등의 코팅 적성을 향상시키기 위해서, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 톨루엔, 크실렌 등의 용제를 첨가할 수 있다.

구 형상 필러의 점착제로의 분산은 디스퍼(disper), 아지터(ajiter), 볼 밀, 아트리터(attritor) 등의 각종 혼합·교반 장치, 분산 장치를 사용하여 행하여진다. 또, 도료는 코팅 전에 탈포(脫泡)하는 것이 바람직하다. 광 확산층용 도료의 코팅은 리버스 코터, 댐 코터, 콤마 코터, 다이 코터, 닥터 바 코터, 그라비어 코터, 마이크로 그라비어 코터, 롤 코터 등의 코터를 사용하여 행하여진다. 또한, 점착제 성분의 경화 또는 안정화를 위해, 광 확산 점착 시트를 권취한 상태 혹은 시트의 상태에서, 실온 또는 30∼60℃ 정도의 온도 환경하에 1일 내지 2주간 정도를 두어, 경화를 행해도 된다.

여기서, 입사한 빛을 적당한 각도 범위로 확산하는 광 확산 필름으로서 바람직한 광 확산성의 정량적인 지표에 대해서 설명한다. 도 2에 나타내는 것은, 변각 광도계를 이용하여 광 확산층에 입사각 0°로 광선을 입사했을 때, 전방으로 투과하는 투과광(전방 산란광)의 광 강도의 각도 의존성의 일례를 나타내는 도면이다. (a)에는 정면 160°(출사각이 -80°∼80°)의 범위로 투과한 광 강도 P(160)를 나타낸다. (b)에는 이 중 정면 60°(출사각이 -30°∼30°)로 투과한 광 강도 P(60)를 나타낸다. (c)에는 정면 20°(출사각이 -10°∼10°)의 범위로 투과한 광 강도 P(20)를 나타낸다. 여기서, P(60)/P(160)를 정면 60° 투과광 비율로 정의하고, P(20)/P(160)를 정면 20° 투과광 비율로 정의한다. 본 발명자는 표시 장치에 최적인 광 확산층에 요구되는 투과광의 각도 의존성에 대해서 검토한 결과, 정면 60° 투과광 비율이 90% 이상이며, 또한, 정면 20° 투과광 비율이 80% 이하라는 조건을 만족시키는 것이 필요한 것을 찾아냈다. 본 발명에서는 이것을 바람직한 광 확산성의 정량적인 지표로 했다.

(실시예)

이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본원 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1∼7)

하기의 방법에 의해, 실시예 1∼7의 광 확산 점착 시트를 제작했다. 굴절률 1.47, 비중 0.81g/㎤의 아크릴계 점착제(상품명: SK다인H-5F, 전체 고형분 30%, 희석 용제 아세트산에틸, 소켄화학 사제) 100중량부에 대하여, 이소시아네이트계 가교제(상품명: D-90, 소켄화학 사제) 0.2중량부를 첨가한 베이스 도료에, 표 1의 실시예 1∼7 기재의 각종 구 형상 필러를 첨가하고, 아지터로 30분간 교반하여 구 형상 필러를 분산시켜, 7종류의 광 확산층용 도료를 조제했다. 조제한 각 도료를 필름 두께 38㎛의 이형 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(상품명: 38PF, 인텍크 사제)에 콤마 코터를 이용하여, 건조 후에 소정의 막 두께로 되도록 코팅하고, 이것을 건조하여 광 확산층을 형성한 후, 이 광 확산층 상에 38㎛의 이형 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(상품명: 3801, 인텍크 사제)을 라미네이트하여, 실시예 1∼7의 광 확산 점착 시트를 얻었다.

각 시트의 광 확산층 중에 함유되는 구 형상 필러의 종류, 굴절률, 비중, 입자 직경, 함유량(중량부), 및 광 확산 층 두께 T, 굴절률 차 Δn, 필러의 체적 함유율 Cv와 그들 곱, 또한 시트의 전체 광선 투과율, 헤이즈 값을 표 1에 나타냈다. 여기서, 표 중의 전체 광선 투과율 Tt(%)와 헤이즈 값 Hz(%)는 니폰덴쇼쿠 공업사제의 헤이즈 미터 NDH2000을 이용하여 측정했다.

정면 60° 내, 및 정면 20° 내 투과광의 측정은 하기와 같이 행했다. 변각 광도계(제품명 GP-5: 무라카미 색채 기술연구소사제)에 의해, 실시예의 각 시트에 대하여, 입사각 0°로 광선을 입사했을 때의 투과 강도를, 출사각 -80∼80°의 범위에서 측정하여, 정면 60° 투과광 비율과 정면 20° 투과광 비율을 산출했다. 표 2에 그 결과를 나타낸다. 도 3과 도 4에 실시예 1과 실시예 7의 투과광 강도의 각도 의존성을 나타낸다.

(비교예 1∼4)

실시예 1∼7과 마찬가지로, 표 1 중의 비교예 1∼4 기재의 각종 구 형상 필러를 이용하여, 광 확산 점착 시트를 4종류 제작했다. 비교예의 광 확산 시트의 각종 측정은 실시예에서 기재한 방법으로 행했다. 그들 측정값 및 측정값으로부터 얻어지는 광 확산 층 두께 T, 굴절률 차 Δn, 필러의 체적 함유율 Cv와 그들 곱의 계산 값은 표 1 및 표 2에 실시예에서의 값과 함께 기재했다. 도 5와 도 6에 비교예 1과 비교예 3의 투과광 강도의 각도 의존성을 나타낸다.

실시예 및 비교예의 각 시트의 육안 평가는 도 7에 도시하는 바와 같이, 에지 라이트 방식의 도광판(71) 유닛 상에 각 광 확산 점착 시트(73)를 배치하여, 라이트(72)를 점등시켰을 때에, 시트 법선 방향으로부터 육안에 의해, 도광판의 반사 도트가 시트로부터 들여다보이는지를 관찰하는 방법을 취했다. 표 2에 그 결과를 나타낸다.

표 2로부터 명백한 바와 같이, 실시예 1∼7의, 20≤T×Δn×Cv≤75의 범위에 있는 광 확산 점착 시트는 정면 60° 투과광 비율이 90% 이상이며, 또한 정면 20° 투과광 비율이 80% 이하이며, 입사광을 좁은 범위에서, 또한 배면에 위치하는 도광판의 반사 도트가 보이지 않을 정도로 효율적으로 확산하고 있다. 한편, T×Δn×Cv가 20 미만이었던 비교예 1 및 2의 광 확산 점착 시트에서는, 도광판의 반사 도트가 들여다보이기 때문에, 광 확산 시트에 원래 요구되는 반사 도트를 눈에 띄지 않게 하는 기능을 만족시키고 있지 않은 것을 알 수 있다. 또, T×Δn×Cv가 75보다도 큰 비교예 3 및 4의 광 확산 점착 시트에서는, 정면 60° 투과광 비율이 낮고, 본 발명의 목적인 입사광을 좁은 범위에서 확산시킬 수 없으며, 효율이 나쁜 것을 알 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 수지 매트릭스 및 이 수지 매트릭스와 굴절률이 상이한 구 형상 필러를 함유하는 광 확산층에 있어서, 이 광 확산층의 두께 T(㎛)와, 이 수지 매트릭스와 이 구 형상 필러와의 굴절률 차 Δn과, 이 광 확산층에 대한 이 구 형상 필러의 체적 함유율 Cv(%)와의 관계가 20≤T×Δn×Cv≤75를 만족시키는 광 확산층은 정면 60°의 투과광 비율이 90% 이상이며, 또한 정면 20° 투과광 비율이 80% 이하이며, 입사광을 적당한 각도 범위로 확산하는 것이 가능하다. 따라서, 본원 발명에 의해, 액정 표시 장치의 백라이트 등의 조명 장치에 바람직한 광 확산층 및 광 확산 점착 시트를 제공할 수 있는 것이다.

Claims

수지 매트릭스 및 상기 수지 매트릭스와 굴절률이 상이한 구 형상 필러를 함유하는 광 확산층으로서, 상기 광 확산층의 두께 T(㎛)와, 상기 수지 매트릭스와 상기 구 형상 필러와의 굴절률 차 Δn과, 상기 광 확산층에 대한 상기 구 형상 필러의 체적 함유율 Cv(%)와의 관계가 20≤T×Δn×Cv≤75를 만족시키는 것을 특징으로 하는 광 확산층.
제1항에 있어서, 상기 수지 매트릭스가 점착제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 확산층.
제2항에 있어서, 상기 점착제의 굴절률이 1.40 이상 1.70 이하인 것을 특징으로 하는 광 확산층.
제1항에 있어서, 상기 구 형상 필러의 입자 직경이 1㎛ 이상 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 광 확산층.
제1항에 있어서, 상기 광 확산층의 두께가 10㎛ 이상 100㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 광 확산층.
제1항에 기재된 광 확산층을 투명 기체 상에 설치한 것을 특징으로 하는 광 확산 필름.
제2항에 기재된 광 확산층의 적어도 한 면에, 이형 시트가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 확산 점착 시트.