KR20090075666A

KR20090075666A - 광 확산 시트 및 백라이트 유닛

Info

Publication number: KR20090075666A
Application number: KR1020097005527A
Authority: KR
Inventors: 유지 쿠로카와
Original assignee: 다키론가부시키가이샤
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2007-08-27
Publication date: 2009-07-08
Also published as: EP2058680A4; US20090262428A1; WO2008026540A1; TW200819795A; JPWO2008026540A1; EP2058680A1

Abstract

본 발명의 과제는, 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛에 장착하였을 때의 휘도의 균제도 및 평균 휘도가 높은 광 확산 시트와, 이것을 장착한 백라이트 유닛을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 투광성 수지제의 광 확산 시트는, 출광면이 되는 시트 상면 및 입광면이 되는 시트 하면에, 도립 다각뿔형, 도립 절두 다각뿔형, 도립 원뿔형, 도립 절두 원뿔형의 어느 한 형상을 갖는 소오목부, 또는 다각뿔형, 절두 다각뿔형, 원뿔형, 절두 원뿔형의 어느 한 형상을 갖는 소볼록부를 배열 형성하고, 시트 상면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각을, 시트 하면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각보다도 크게 한 구성으로 한다. 이로써 평균 휘도 및 균제도를 향상시킨다. 본 발명의 백라이트유닛은, 평행하게 배치한 복수의 세로 방향 또는 가로 방향의 선형 광원의 상측에, 상기 광 확산 시트를 설치한 구성으로 한다.

광 확산 시트, 백라이트 유닛, 소오목부, 균제도

Description

광 확산 시트 및 백라이트 유닛{LIGHT DIFFUSING SHEET AND BACKLIGHT UNIT}

본 발명은 노트 퍼스널 컴퓨터용, 퍼스널 컴퓨터 모니터용, 텔레비전용 등의 액정 디스플레이의 백라이트 유닛, 특히 빛이 하방(배후)의 선형 광원으로부터 직접 조사되는 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛에 장착되는 광 확산 시트와, 이 광 확산 시트를 장착한 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛에 관한 것이다.

직하 라이트 방식의 백라이트 유닛에 장착되는 광 확산 시트로서, 투명 수지 시트중에 유기 또는 무기 비드 등의 광 확산제를 분산, 혼입시킨 광 확산 시트나, 수지 시트의 표면에 광 확산제를 함유하는 도막을 형성한 광 확산 시트나, 표면에 미세한 요철을 실시한 광 확산 시트 등이 알려져 있다.

한편, 도광판의 한쪽 또는 양측에 광원을 배치한 에지 라이트 방식의 백라이트 유닛에 장착되는 광 확산 시트로서, 사각뿔형의 돌기를 수지 시트의 한 면에 사열형(斜列狀)으로 배열하여 형성한 광 확산 시트가 알려져 있다(특허문헌 1).

또한, 본 출원인도, 주로 에지 라이트 방식의 백라이트 유닛에 장착되는 광 확산 시트로서, 적어도 한 면에 도립(倒立) 다각뿔형, 도립 절두(截頭) 다각뿔형, 도립 원뿔형, 도립 절두 원뿔형의 어느 한 형상을 갖는 미세한 오목부를 배열 형성한 투광성 수지제의 광 확산 시트를 제안한다(인용 문헌 2).

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2001-311809호

특허문헌 2: 국제공개 제2005/083475호 팜플렛

발명이 해결하고자 하는 과제

특허문헌 1의 광 확산 시트는 에지 라이트 방식의 백라이트 유닛의 도광판 위(앞)에 장착되면, 사각뿔형 돌기의 사면(斜面)의 광 굴절 작용에 의해서, 확산광이 정면 방향(액정 표시면에 대하여 수직 방향)으로 어느 정도 지향(指向)되기 때문에, 휘도가 향상하는 것과 함께, 휘도 불균일함도 감소하는 효과를 기대할 수 있는 것이다. 그러나, 평행하게 배치된 복수개의 선형 광원으로부터 빛이 직접 조사되는 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛에 있어서, 그 선형 광원의 상측에 특허문헌 1의 광 확산 시트가 장착되면, 각 선형 광원의 상방 영역의 휘도가 선형 광원과 선형 광원의 사이의 영역의 휘도보다 낮아져서 명암의 줄무늬가 생기고, 휘도의 균제도(均齊度)가 저하된다는 문제가 있었다. 그 이유는, 광 확산 시트의 선형 광원 상방 영역에서는, 사열형으로 배열된 사각뿔형 돌기의 경사면에 의해 굴절되어 나오는 빛의 방향(수평면내에서의 방향)이 선형 광원의 길이 방향에 대하여 경사 방향이 되고, 선형 광원의 상방을 향하여 빛이 나오기 어렵기 때문이라고 생각된다. 따라서, 특허문헌 1의 광 확산 시트를 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛의 선형 광원 위에 장착할 때는, 요철의 거친면(粗面)을 형성한 광 확산 필름이나 광 확산제를 함유시킨 광 확산 필름, 또는 수지필름의 표면에 광 확산제 함유 도막을 형성한 광 확산 필름 등을, 특허문헌 1의 광 확산 시트 위에 복수매 겹쳐서, 휘도의 균제도를 높이는 것이 필요해지기 때문에, 조립 공정수가 늘어나고, 비용도 증가하는 문제가 있었다.

한편, 특허문헌 2의 광 확산 시트는, 에지 라이트 방식의 백라이트 유닛의 도광판의 위에 장착되면, 미세한 오목부의 사면이나 테이퍼면에 의한 빛의 굴절 작용으로 확산광의 휘도 피크각을 감소시키고, 무아레(moire)나 간섭 줄무늬를 억제할 수 있는 효과를 나타낸다. 그렇지만, 이것을 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛의 선형 광원의 상측에 장착하면, 휘도의 균제도가 그다지 좋지 않고, 특히, 출광면이 되는 시트 상면에만 미세한 오목부를 배열 형성한 광 확산 시트는, 특허문헌 1의 광 확산 시트와 마찬가지로 휘도의 균제도가 낮다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 사정하에 이루어진 것이며, 그 해결하고자 하는 과제는, 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛에 장착하였을 때의 휘도의 균제도가 높고 또한 평균 휘도도 높은 광 확산 시트를 제공하는 것, 및 이 광 확산 시트를 장착하여 종래 필요하였던 광 확산 필름의 생략 또는 매수 삭감을 가능하게 한 백라이트 유닛을 제공하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 제 1 광 확산 시트는, 출광면이 되는 시트 상면 및 입광면이 되는 시트 하면에, 도립 다각뿔형, 도립 절두 다각뿔형, 도립 원뿔형, 도립 절두 원뿔형의 어느 한 형상을 갖는 소오목부, 또는 다각뿔형, 절두 다각뿔형, 원뿔형, 절두 원뿔형의 어느 한 형상을 갖는 소볼록부가 배열 형성된 투광성 수지제의 광 확산 시트로서, 시트 상면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각이, 시트 하면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각보다도 큰 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 제 1 광 확산 시트에 있어서는, 출광면이 되는 시트 상면의 소오목부 또는 소볼록부가 사열형으로 배열 형성되고, 입광면이 되는 시트 하면의 소오목부 또는 소볼록부가 종횡으로 배열 형성되어 있는 것이 바람직하다. 그리고, 출광면이 되는 시트 상면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각을 40°이상, 55°이하로 하고, 입광면이 되는 시트 하면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각을 10°이상, 40°미만으로 하는 것이 바람직하고, 또한, 경사각의 범위를 확대하고, 출광면이 되는 시트 상면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각을 35°보다 크고, 60°이하로 하고, 입광면이 되는 시트 하면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각을 5°보다 크고, 40°미만으로 하는 것도 바람직하다.

또한, 상기 과제를 해결하는 본 발명의 제 2 광 확산 시트는, 출광면이 되는 시트 상면에, 도립 다각뿔형, 도립 절두 다각뿔형, 도립 원뿔형, 도립 절두 원뿔형의 어느 한 형상을 갖는 소오목부, 또는 다각뿔형, 절두 다각뿔형, 원뿔형, 절두 원뿔형의 어느 한 형상을 갖는 소볼록부가 배열 형성되고, 입광면이 되는 시트 하면에, V자 홈형의 소오목 줄, 또는 삼각 산형(山形)의 소볼록 줄이 평행하게 배열 형성된 투광성 수지제의 광 확산 시트로서, 시트 상면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각이, 시트 하면의 소오목 줄 또는 소볼록 줄의 사면의 수평면에 대한 경사각보다도 큰 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 제 2 광 확산 시트에 있어서는, 출광면이 되는 시트 상면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각을 40°이상, 55°이하로 하고, 입광면이 되는 시트 하면의 소오목 줄 또는 소볼록 줄의 사면의 수평면에 대한 경사각을 10°이상, 40°미만으로 하는 것이 바람직하고, 또한, 경사각의 범위를 확대하고, 출광면이 되는 시트 상면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각을 35°보다 크고, 60°이하로 하고, 입광면이 되는 시트 하면의 소오목 줄 또는 소볼록 줄의 사면의 수평면에 대한 경사각을 5°보다 크고, 40°미만으로 하는 것도 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은, 일정 간격을 두고 평행하게 배치한 복수의 세로 방향 또는 가로 방향의 선형 광원의 상측에, 상기의 본 발명에 따른 제 1 또는 제 2 광 확산 시트를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

발명의 효과

투광성 수지제의 광 확산 시트는, 그 출광면이 되는 시트 상면에 상기의 소오목부(도립 다각뿔형, 도립 절두 다각뿔형, 도립 원뿔형, 도립 절두 원뿔형의 어느 한 형상을 갖는 소오목부) 또는 상기의 소볼록부(다각뿔형, 절두 다각뿔형, 원뿔형, 절두 원뿔형의 어느 한 형상을 갖는 소볼록부)가 형성되어 있어도, 입광면이 되는 시트 하면이 평탄면이면, 후술하는 실험 데이터에 의해서 뒷받침되는 것처럼, 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛의 선형 광원의 상측에 설치하였을 때의 휘도의 균제도는 나쁘다. 따라서, 본 발명에 따른 제 1 광 확산 시트와 같이 입광면이 되는 시트 하면에 상기의 소오목부 또는 소볼록부를 형성하는 것, 또는 본 발명에 따른 제 2 광 확산 시트와 같이 입광면이 되는 시트 하면에 상기의 V자 홈형의 소오목 줄 또는 삼각 산형의 소볼록 줄을 형성하는 것은, 휘도의 균제도를 높이는 데에 있어서 유효한 수단이다. 그러나, 입광면이 되는 시트 하면에 상기의 소오목부 또는 소볼록부, 또는 상기 소오목 줄 또는 소볼록 줄이 형성되어 있어도, 출광면이 되는 시트 상면에 형성된 상기의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각이 작은 경우는, 후술하는 실험 데이터로부터 알 수 있는 것처럼, 휘도의 균제도가 그다지 향상하지 않고, 또한 평균 휘도도 그다지 향상하지 않는다. 그렇지만, 본 발명에 따른 제 1 또는 제 2 광 확산 시트는, 출광면이 되는 시트 상면에 형성된 상기의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각이, 입광면이 되는 시트 하면에 형성된 상기의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각, 또는 입광면이 되는 시트 하면에 형성된 상기의 소오목 줄 또는 소볼록 줄의 사면의 수평면에 대한 경사각보다도 크기 때문에, 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛의 선형 광원의 상측에 장착하면, 휘도의 균제도도 평균 휘도도 높아진다. 따라서, 이 제 1 또는 제 2 광 확산 시트를 선형 광원의 상측에 장착한 본 발명의 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛은, 휘도의 균제도를 높이기 위해서 종래 필요하였던 광 확산 필름을 생략하거나, 필름 매수를 대폭 줄일 수 있기 때문에, 부품 점수나 조립 공정수가 적어지고, 제조 비용을 저감하는 것이 가능해진다.

본 발명의 제 1 또는 제 2 광 확산 시트에 있어서, 출광면이 되는 시트 상면에 형성된 상기의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각이 40°이상, 55°이하이고, 입광면이 되는 시트 하면에 형성된 상기의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각, 또는 상기 소오목 줄 또는 소볼록 줄의 사면의 수평면에 대한 경사각이 10°이상, 40°미만이면, 후술하는 실험 데이터로 뒷받침되는 것처럼, 휘도의 균제도의 향상 효과나 평균 휘도의 향상 효과가 현저하다. 또한, 경사각의 범위가 확대되고, 출광면이 되는 시트 상면에 형성된 상기의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각이 35°보다 크고, 60°이하이고, 입광면이 되는 시트 하면에 형성된 상기의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각, 또는 상기 소오목 줄 또는 소볼록 줄의 사면의 수평면에 대한 경사각이 5°보다 크고, 40°미만인 경우도, 후술하는 실험 데이터로 뒷받침되는 것처럼, 휘도의 균제도의 향상 효과나 평균 휘도의 향상 효과가 현저하다.

또한, 본 발명의 제 1 광 확산 시트에 있어서, 출광면이 되는 시트 상면의 상기의 소오목부 또는 소볼록부가 사열형으로 배열 형성되고, 입광면이 되는 시트 하면의 상기의 소오목부 또는 소볼록부가 종횡으로 배열 형성되어 있으면, 시트 하면의 종횡으로 배열 형성된 소볼록부 또는 소오목부의 사면 또는 테이퍼면에 의한 광 굴절, 확산에 의해서, 시트 전영역에 걸쳐서 입광량의 격차가 적어지고, 시트 상면의 사열형으로 배열 형성된 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 테이퍼면에 의한 광 굴절, 확산에 의해서 더욱 균제한 확산광이 되어 시트 상면으로부터 출광하기 때문에, 휘도의 균제도가 더욱 향상되는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 제 1 광 확산 시트에 있어서, 출광면이 되는 시트 상면에 상기의 소오목부를 형성하고, 상기의 소볼록부를 형성하고 있지 않는 것은, 이 광 확산 시트의 위에 광 확산 필름을 겹쳐서 백라이트 유닛에 장착한 경우라도, 상기의 소볼록부에 의해서 광 확산 필름을 손상하는 우려를 해소할 수 있는 이점이 있다. 그리고 출광면이 되는 시트 상면 및 입광면이 되는 시트 하면의 쌍방에 상기의 소오목부를 형성하고, 상기의 소볼록부를 형성하고 있지 않는 광 확산 시트는, 상기의 이점에 더하여, 시트 양면을 엠보스(emboss) 가공하는 것만으로 상기의 소오목부를 용이하게 형성할 수 있기 때문에, 생산성이 향상되는 이점도 있다.

도 1(1)은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 확산 시트의 모식 평면도이고, 도 1(2)는 동광 확산 시트의 모식 저면도.

도 2(1)은 동광 확산 시트의 출광면이 되는 시트 상면의 확대 부분 평면도이고, 도 2(2)는 그 A-A선 단면도, 도 2(3)는 그 A1-A1선 단면도.

도 3(1)은 동광 확산 시트의 입광면이 되는 시트 하면의 확대 부분 평면도이고, 도 3(2)는 그 B-B선 단면도.

도 4(1)은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 광 확산 시트의 출광면이 되는 시트 상면의 확대 부분 평면도이고, 도 4(2)는 그 C-C선 단면도.

도 5(1)은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 광 확산 시트의 출광면이 되는 시트 상면의 확대 부분 평면도이고, 도 5(2)는 그 D-D선 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 개략 설명도.

도 7(1)은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 광 확산 시트의 모식 평면도이고, 도 7(2)는 동광 확산 시트의 모식 저면도.

도 8은 도 7(2)의 E-E선에 따른 동광 확산 시트의 입광면이 되는 시트 하면의 확대 부분 단면도.

도 9는 실시예 1의 샘플 1 내지 8과 비교예 1의 비교 샘플 9 내지 16에 대하여, 출광면에 배열 형성된 소오목부의 사면의 경사각과 평균 휘도의 관계를 나타낸 그래프.

도 10은 실시예 1의 샘플 1 내지 8과 비교예 1의 비교 샘플 9 내지 16에 대하여, 출광면에 배열 형성된 소오목부의 사면의 경사각과 휘도의 균제도의 관계를 나타낸 그래프.

도 11은 실시예 2의 샘플 17 내지 25와 샘플 26 내지 33에 대하여, 입광면에 배열 형성된 소오목부의 사면의 경사각과 평균 휘도의 관계를 나타낸 그래프.

도 12는 실시예 2의 샘플 17 내지 25와 샘플 26 내지 33에 대하여, 입광면에 배열 형성된 소오목부의 사면의 경사각과 휘도의 균제도의 관계를 나타낸 그래프. 〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1: 도립 정사각뿔형의 소오목부 1a: 소오목부의 사면

θ1, θ2: 소오목부의 사면의 수평면에 대한 경사각

11: 도립 절두 정사각뿔형의 소오목부 12: 도립 원뿔형의 소오목부

2: V자 홈형의 소오목 줄 2a: 소오목 줄의 사면

θ3: 소오목 줄의 사면의 수평면에 대한 경사각

a: 소오목부의 개구의 1변의 길이 b: 소오목 줄의 폭 치수

S1, S2: 광 확산 시트 L: 선형 광원

BLU: 백라이트 유닛

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 상세하게 기술한다.

도 1(1) 및 도 2(2)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 확산 시트의 모식 평면도 및 모식 저면도이고, 도 2(1), 도 2(2) 및 도 2(3)은 동광 확산 시트의 출광면이 되는 시트 상면의 확대 부분 평면도이고, 그 A-A선 단면도 및 그 A1-A1선 단면도, 도 3(1) 및 도 3(2)는 동광 확산 시트의 입광면이 되는 시트 하면의 확대 부분 평면도 및 그 B-B선 단면도이다.

이 광 확산 시트(S1)는, 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛에 있어서의 냉음극관과 같이 일정 간격을 두고 평행하게 배치된 복수의 세로 방향 또는 가로 방향의 선형 광원(L)의 상측에 배치되어 사용되는 투광성 수지제의 시트이고, 도 1(1)에 도시하는 바와 같이, 출광면이 되는 시트 상면에는, 다수의 도립 정사각뿔형의 소오목부(1)가 틈을 두지 않고 45°의 각도로써 사열형으로 배열 형성되어 있고, 또한, 입광면이 되는 시트 하면에는, 도 1(2)에 도시하는 바와 같이, 다수의 도립 정사각뿔형의 소오목부(1)가 틈을 두지 않고 종횡으로 배열 형성되어 있다. 시트 상면의 소오목부(1)는, 반드시 45°의 각도로써 사열형으로 배열 형성될 필요는 없고, 30°내지 60°의 각도로써 사열형으로 배열 형성되어 있으면 좋다.

이 광 확산 시트(S1)는, 전광선 투과율이 높은 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리올레핀 공중합체(예를 들면 폴리-4-메틸펜텐-1 등), 폴리염화비닐, 환상폴리올레핀(예를 들면 노보넨 구조 등), 아크릴수지, 폴리스티렌, 아이오노머, 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합수지(MS 수지) 등의 투광성의 열가소성 수지로 이루어지는 것이며, 두께 0.3 mm내지 5 mm 정도인 것이 바람직하게 사용된다.

상기 열가소성 수지로 이루어지는 광 확산 시트 중에서도, 폴리카보네이트, 폴리에스테르(특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 환상폴리올레핀으로 이루어지는 광 확산 시트는 내열성이 양호하고, 백라이트 유닛에 장착하였을 때에 냉음극관 등의 선형 광원(L)의 방열에 의해서 변형이나 주름 등이 생기는 일이 적기 때문에 바람직하게 사용된다. 특히, 폴리카보네이트로 이루어지는 시트는 투명성이 좋고, 흡습성이 적고, 고휘도이며, 휘어짐이 적기 때문에, 극히 바람직하게 사용된다.

또한, 폴리프로필렌으로 이루어지는 시트는 결정성, 투명성이 좋고, 결정화도를 올리면 탄성률이 향상하여 열변형이나 주름이 발생하기 어려워지는데다가, 굴절률도 상승하기 때문에, 후술하는 바와 같이 광 확산제를 시트에 함유시키는 경우에는, 폴리프로필렌과 광 확산제와의 굴절률차가 감소하고, 투과 광량이 증대하여 휘도가 높아지는 등의 이점을 갖기 때문에, 바람직하게 사용된다. 특히, 결정화도가 30% 내지 80%인 폴리프로필렌으로 이루어지는 시트는, 강성이 큰데다가, 광 확산제로서 바람직하게 사용되는 후술하는 활석 분말의 굴절률(1.54)에 근사한 1.48 내지 1.52 정도의 굴절률을 갖기 때문에, 활석 분말을 함유시키더라도, 전광선 투 과량이 많고 휘도가 높은 광 확산 필름을 얻을 수 있다. 폴리프로필렌의 더욱 바람직한 결정화도는 50% 내지 60% 이다.

또한, 이 광 확산 시트(S1)에는, 성형에 필요한 안정제, 윤활제, 내충격 개량제, 항산화제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 대전방지제, 착색제, 형광 증백제 등이 적절하게 함유되고, 경우에 따라서는, 후술하는 광 확산제도 함유된다.

이 광 확산 시트(S1)의 출광면이 되는 시트 상면에 사열형으로 배열 형성된 소오목부(1), 및 입광면이 되는 시트 하면에 종횡으로 배열 형성된 소오목부(1)는, 어느 것이나 정방형의 개구의 1변의 길이(a)가 같은 도립 정사각뿔형의 소오목부이지만, 그 사면의 경사각이 상이하며, 시트 상면에 형성된 소오목부(1)의 사면(1a)의 수평면에 대한 경사각(θ1; 도 2 참조)은, 시트 하면에 형성된 소오목부(1)의 사면(1a)의 수평면에 대한 경사각(θ2; 도 3 참조)보다도 크게 설정되어 있다.

즉, 이 광 확산 시트(S1)에 있어서는, 상기 시트(S1)를 투과하여 나오는 확산광의 평균 휘도와 휘도의 균제도를 높이기 위해서, 입광면이 되는 시트 하면에 형성되는 소오목부(1)의 사면(1a)의 경사각(θ2)을 10°이상, 40°미만의 범위(10°≤θ2＜40°)에 설정하고, 출광면이 되는 시트 상면에 형성되는 소오목부(1)의 사면(1a)의 경사각(θ1)을 상기의 경사각(θ2)의 범위보다 큰 40°이상, 55°이하의 범위(40°≤θ1≤55°)에 설정하고 있다. 경사각(θ2, θ1)의 범위는 조금 더 확대하는 것이 가능하고, 경사각(θ2)에 대해서는 5°보다 크고, 40°미만의 범위(5°＜θ2＜40°), 경사각(θ1)에 대해서는 35°보다 크고, 60°이하의 범위(35°＜θ1≤60°)로 설정할 수 있다.

시트 하면의 소오목부(1)의 경사각(θ2)이 5°이하이면, 시트 하면이 평탄면에 가까워지기 때문에, 종래의 시트 하면이 플랫한 광 확산 시트와 마찬가지로, 휘도의 균제도가 저하되게 되고, 경사각(θ2)이 40°이상으로 되면, 선형 광원(L)으로부터의 입사광이 시트 하면의 소오목부(1)의 사면(1a)에서 굴절되어 가로로 넓어지기 때문에, 빛의 산란이 강하게 되거나, 시트 내부에서 전반사가 생기기도 하고, 평균 휘도가 저하되게 된다. 한편, 출광면이 되는 시트 상면의 소오목부(1)의 경사각(θ1)이 60°를 초과하면, 시트 상면에서 전반사되는 빛이 많아지기 때문에, 평균 휘도가 저하되게 되고, 또한, 경사각(θ1)이 35°이하로 되어 시트 하면의 소오목부(1)의 경사각(θ2)과 동일하거나 또는 그 이하가 되면, 평균 휘도도 휘도의 균제도도 저하되게 된다.

시트 상면 및 시트 하면에 각각 배열 형성되는 도립 정사각뿔형의 소오목부(1)는, 그 정방형의 개구의 1변의 길이(a)를 30㎛ 내지 600㎛ 정도로 설정하는 것이 바람직하고, 이 정도의 크기의 소오목부(1)를 형성하면, 4개의 사면(1a)에 의해서 선형 광원(L)으로부터의 빛을 충분히 확산할 수 있다. 1변의 길이(a)가 30㎛보다 짧아지면, 도립 정사각뿔형의 소오목부(1)의 형성이 어려워지고, 1변의 길이(a)가 600㎛보다 길어지면, 광 확산 작용이 대폭 저하되기 때문에, 어느 것이나 바람직하지 못하다. 소오목부(1)의 더욱 바람직한 1변의 길이(a)는, 100㎛ 내지 500㎛이다.

이러한 광 확산 시트(S1)는, 예를 들면, 상술한 투광성 수지를 소정 두께의 시트형으로 용융 압출 성형하고, 이 압출 성형 시트를, 정사각뿔형의 돌기를 배열 형성한 상하의 엠보스롤간으로 통하여, 시트 상면에 도립 정사각뿔형의 소오목부(1)를 사열형으로 배열 형성하는 동시에, 시트 하면에 도립 정사각뿔형의 소오목부(1)를 종횡으로 배열 형성함으로써, 효율 좋게 양산할 수 있다. 또한, 투광성 수지 시트를, 정사각뿔형의 돌기를 배열 형성한 상하의 프레스 금형간에 끼워 프레스 성형하더라도, 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 용융 수지를 정사각뿔형의 돌기를 배열 형성한 금형에 주입하는 사출 성형법이나, 기재시트에 UV 경화수지를 도포하여 정사각뿔형의 돌기를 배열 형성한 상하의 엠보스 롤에 가압하여 미경화의 UV 경화수지에 롤의 형상을 전사하고, 자외선을 조사하여 경화시키는 방법 등으로도 제조할 수 있다.

상기 광 확산 시트(S1)를, 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛에 있어서의 복수의 평행한 선형 광원(L)의 상측에 설치하여 선형 광원(L)을 점등하면, 입광면이 되는 시트 하면에 도립 정사각뿔형의 소오목부(1)가 종횡으로 배열 형성되어 있기 때문에, 선형 광원(L)으로부터 나온 빛은, 상기 소오목부(1)의 사면(1a)의 광 굴절, 확산에 의해서, 광 확산 시트(S1)의 선형 광원(L, L) 상호간의 상방의 영역뿐만 아니라, 각각의 선형 광원(L)의 상방의 영역으로도 진입하기 쉬워지고, 광 확산 시트(S1)의 전영역에 걸쳐 입광량의 격차가 적어진다. 그리고, 거의 균등하게 입광한 빛은, 출광면이 되는 시트 상면에 사열형으로 배열 형성된 도립 정사각뿔형의 소오목부(1)의 사면(1a)에 의한 광 굴절, 확산에 의해, 더욱 균제한 확산광으로 되어 시트 상면으로부터 출광하기 때문에, 휘도의 균제도가 향상된다. 특히, 상기 광 확산 시트(S1)는, 시트 하면의 소오목부(1)의 경사각(θ2)을 10°이상, 40°미만의 범위에 설정하고, 시트 상면의 소오목부(1)의 경사각(θ1)을, 상기 경사각(θ2)보다도 큰 40°이상, 55°이하의 범위에 설정하고 있기 때문에, 상술한 바와 같이 휘도의 균제도 및 평균 휘도가 현저하게 향상하고, 또한, 경사각(θ2, θ1)의 범위를 확대하여, 각각 5°보다 크고, 40°미만의 범위, 35°보다 크고, 60°이하의 범위에 설정한 경우도, 마찬가지로 휘도의 균제도 및 평균 휘도가 현저하게 향상한다. 따라서, 상기 광 확산 시트를 선형 광원의 상측에 장착한 본 발명의 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛은, 휘도의 균제도를 높이기 위해서 종래 필요하였던 광 확산 필름을 생략하거나, 필름 매수를 대폭 줄일(예를 들면 1장으로 함) 수 있기 때문에, 부품 점수나 조립 공정수가 적어져, 제조 비용을 저감하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 광 확산 시트(S1)와 같이, 시트 상면 및 시트 하면에 소오목부(1)만이 배열 형성되고, 소볼록부가 배열 형성되어 있지 않는 것은, 상기 시트(S1)의 위에 종래의 균제도를 높이는 광 확산 필름을 겹쳐서 백라이트 유닛에 장착한 경우라도, 광 확산 필름이 시트 상면의 소볼록부에 의해서 손상되지 않는다는 이점이 있고, 제조면에서도, 기술한 바와 같이 시트 양면에 엠보스 가공을 실시하는 것만으로 소오목부(1)를 용이하게 형성할 수 있기 때문에, 생산성이 향상된다는 이점이 있다.

상기 광 확산 시트(S1)에 있어서는, 시트 상면의 소오목부(1)와 시트 하면의 소오목부(1)를 같은 크기(정방형의 개구의 1변의 길이(a)가 동일)로 형성하고 있지만, 시트 상면의 소오목부(1)를 시트 하면의 소오목부(1)보다 크게 형성하여도 좋고, 반대로, 시트 상면의 소오목부(1)를 시트 하면의 소오목부(1)보다 작게 형성하 여도 좋다. 또한, 상기 광 확산 시트(S1)에 있어서는, 소오목부(1)를 간격을 두지 않고 배열 형성하고 있지만, 소간격을 두고 배열 형성하여도 좋다. 단, 소간격을 두고 소오목부(1)를 배열 형성하는 경우는, 시트 상면 및 시트 하면에서의 소오목부(1)가 차지하는 면적의 비율이 30% 이상, 100% 미만이 되도록 소간격을 조절하여, 광 확산의 대폭적인 저하를 방지하는 것이 귀중하다.

또한, 상기 광 확산 시트(S1)에서는, 시트 상면의 소오목부(1)를 사열형으로 배열 형성하고, 시트 하면의 소오목부(1)를 종횡으로 배열 형성하고 있지만, 시트 상면 및 시트 하면에서의 소오목부(1)의 배열은, 사열형이거나 종횡이라도 좋고, 경우에 따라서는, 지그재그형 등의 다른 배열도 가능하다. 단, 상기 광 확산 시트(S1)와 같이, 시트 상면의 소오목부(1)의 배열이 사열형, 시트 하면의 소오목부(1)의 배열이 종횡이면, 기술한 바와 같이, 시트 하면에서의 입광량의 격차가 감소하고, 시트 상면으로부터 균제한 확산광이 나오가기 때문에, 휘도의 균제도가 더욱 향상하는 이점이 있다.

또한, 상기 광 확산 시트(S1)에는 광 확산제를 균일하게 함유시켜도 좋고, 이와 같이 광 확산제를 함유시키면, 광 확산 작용이 더욱 향상하고, 휘도의 균제도가 더욱 높여지게 된다. 단, 광 확산제의 함유량이 지나치게 많으면 확산광의 지향성과 빛의 투과성이 저하되고, 휘도가 오히려 저하되기 때문에, 함유율은 6질량% 이하, 바람직하게는 4질량% 이하, 더욱 바람직하게는 1질량% 이하로 하는 것이 좋다.

광 확산제로서는, 광 확산 시트(S1)를 구성하는 투광성 수지와의 광 굴절률 이 다른 무기질 입자, 금속 산화물 입자, 유기 중합체 입자 등이 단독으로 또는 조합하여 사용된다. 무기질 입자로서는, 유리[A 유리(소다석회유리), C 유리(붕규산유리), E 유리(저알칼리유리)], 실리카, 운모, 합성운모, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 황산바륨, 활석, 몬모릴로나이트, 고령토점토, 벤토나이트, 헥토라이트, 실리콘 등의 입자가 사용된다. 그리고, 금속 산화물 입자로서는, 산화티타늄, 산화아연, 알루미나 등의 입자가 사용되고, 또한, 유기 중합체 입자로서는, 아크릴비드, 스티렌비드, 벤조구아나민 등의 입자가 사용된다.

이들의 광 확산제는, 그 평균 입자 직경이 0.1㎛ 내지 100㎛, 바람직하게는 0.5㎛ 내지 50㎛, 더욱 바람직하게는 1㎛ 내지 30㎛ 인 것이 사용된다. 입자직경이 0.1㎛보다 작으면, 응집하기 쉽기 때문에 분산성이 나쁘고, 균일하게 분산할 수 있다고 해도 빛의 파장 쪽이 크기 때문에 광산란 효율이 나빠진다. 그러므로, 0.5㎛ 이상의, 또한 1㎛ 이상의 크기의 입자가 바람직한 것이다. 한편, 입자직경이 100㎛보다 크면, 광산란이 불균일하게 되거나, 광선 투과율이 저하되거나, 입자가 육안으로 보이게 된다. 그러므로, 50㎛ 이하의, 또한 30㎛ 이하의 입자가 바람직한 것이다.

본 발명의 광 확산 시트에 있어서의 소오목부의 형상은, 상술한 도립 정사각뿔형에만 한정되지 않지만, 광 굴절, 확산 작용을 하는 사면 또는 테이퍼면을 구비한 도립 다각뿔형, 도립 절두 다각뿔형, 도립 원뿔형, 도립 절두 원뿔형의 어느 한 형상으로 할 필요가 있다. 여기에, 도립 절두 다각뿔형이란, 도립한 다각추의 하부의 머리꼭지부를 수평으로 절단(截斷)한 형상을 말하며, 도립 절두 원뿔형이란, 도 립한 원추의 하부의 머리꼭지부를 수평으로 절단한 형상을 말한다. 단, 절단면은 오목 곡면이어도 좋고, 따라서, 예를 들어 도립 절두 원뿔형의 소오목부의 경우에는 전체로서 대략 반구형(半球形)에 가까운 소오목부도 포함된다.

또한, 이들의 도립 다각뿔형, 도립 절두 다각뿔형, 도립 원뿔형, 도립 절두 원뿔형의 어느 한 형상을 갖는 소오목부는, 각 면이 접하는 부분에 곡선을 형성한 소오목부로 하여도 좋다.

도립 다각뿔형의 소오목부의 바람직한 것은, 상술한 광 확산 시트(S1)에 있어서의 도립 정사각뿔형의 소오목부(1)이고, 도립 절두 다각뿔형의 소오목부의 바람직한 것은, 도 4(1), 도 4(2)에 도시하는 바와 같은 도립 절두 정사각뿔형의 소오목부(11)이다. 이들의 소오목부(1, 11)는 모두, 간격을 두지 않고 사열형 또는 종횡으로 배열 형성하고, 광 확산 시트의 상면 또는 하면에 차지하는 소오목부(1, 11)의 면적 비율을 100%로 할 수 있기 때문에, 우수한 광 확산 작용을 발휘할 수 있는 이점이 있다. 그 외, 도립 정육각뿔형, 도립 정팔각뿔형, 도립 절두 정육각뿔형, 도립 절두 정팔각뿔형 등의 소오목부를 형성하여도 좋은 것은 물론이다.

도립 다각뿔형, 도립 절두 다각뿔형, 도립 원뿔형, 도립 절두 원뿔형의 어느 한 형상을 갖는 소오목부는, 휘도의 균제도나 평균 휘도를 높이기 위해서, 상술한 도립 정사각뿔형의 소오목부(1)와 마찬가지로, 경사각을 규제하는 것이 귀중하다. 즉, 도립 다각추이나 도립 절두 다각뿔형의 소오목부를 광 확산 시트의 하면에 배열 형성하는 경우는, 상기 소오목부의 사면의 수평면에 대한 경사각을, 상술한 바와 같이 10°이상, 40°미만의 범위, 또는 약간 확대하여 5°보다 크고, 40°미만 의 범위에 설정하고, 상기 소오목부를 광 확산 시트의 상면에 배열 형성하는 경우는, 사면의 경사각을 상기 범위보다도 큰 40°이상, 55°이하의 범위, 또는 약간 확대하여 35°보다 크고, 60°이하의 범위에 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 도립 원뿔형이나 도립 절두 원뿔형의 소오목부를 광 확산 시트의 하면에 배열 형성하는 경우는, 상기 소오목부의 능선의 수평면에 대한 경사각을 10°이상, 40°미만의 범위, 또는 약간 확대하여 5°보다 크고, 40°미만의 범위로 설정하고, 상기 소오목부를 광 확산 시트의 상면에 배열 형성하는 경우는, 능선의 경사각을 40°이상, 55°이하의 범위, 또는 약간 확대하여 35°보다 크고, 60°이하의 범위에 설정하는 것이 바람직하다. 그리고, 이들의 소오목부의 크기(개구의 크기)는, 상술한 도립 정사각뿔형의 소오목부(1)의 크기(개구의 크기)와 거의 같은 정도로 하는 것이 바람직하다.

또한, 도립 원뿔형(또는 도립 절두 원뿔형)의 소오목부를 사열형으로 배열 형성하는 경우는, 45°의 각도로 사열형으로 배열하는 것보다도, 도 5(1), 도 5(2)에 도시하는 바와 같이, 도립 원뿔형(또는 도립 절두 원뿔형)의 소오목부(12)를 60°의 각도로 사열형으로 배열하는 쪽이 바람직하다. 이와 같이 60°의 각도로 사열형으로 배열하면, 도립 원뿔형(또는 도립 절두 원뿔형)의 소오목부(12)가 서로 접촉하여 세밀 충전의 배열이 되고, 광 확산 시트의 상면 또는 하면에 차지하는 소오목부(12)의 면적 비율이 최대가 되기 때문에, 광 확산 작용이 향상되는 이점이 있다. 또한, 도립 원뿔형의 소오목부(12)나 도립 다각추의 소오목부는, 그 최심부에 적절하게 둥그스름하게 하는 것이 제조상 바람직하다.

본 발명의 광 확산 시트는, 상술한 소오목부를 상하 양면에 배열 형성할 뿐만 아니라, 상술한 소오목부 대신에, 광 굴절, 확산 작용을 하는 사면 또는 테이퍼면을 구비한 다각뿔형, 절두 다각뿔형, 원뿔형, 절두 원뿔형의 어느 한 형상을 갖는 소볼록부를 시트의 상하 양면에 배열 형성한 광 확산 시트나, 또는 상기 소볼록부를 시트의 상하 어느 한 면에 배열 형성하여 반대면에 상술한 소오목부를 배열 형성한 광 확산 시트도 포함하는 것이다. 여기에, 절두 다각추란 다각추의 머리꼭지부를 수평으로 절단한 형상을 말하며, 절두 원뿔형이란 원추의 머리꼭지부를 수평으로 절단한 형상을 말한다. 단, 절단면은 볼록 곡면이라도 좋기 때문에, 예를 들면 절두 원뿔형의 소볼록부의 경우에는 전체로서 대략 반구형에 가까운 소볼록부도 포함되게 된다.

상기 광 확산 시트에 있어서의 소볼록부의 배열은 종횡이거나 사열형이라도 좋고, 지그재그형 등 다른 배열이라도 좋지만, 입광면이 되는 시트 하면에 소볼록부를 형성하는 경우는, 시트 하면의 전영역에 걸쳐 입광량의 격차가 적어지도록, 종횡으로 배열 형성하는 것이 바람직하고, 또한, 출광면이 되는 시트 상면에 소볼록부를 형성하는 경우는, 방출하는 확산광이 보다 균제하게 되도록 , 45°의 각도(원뿔형이나 절두 원뿔형의 소볼록부의 경우는 60°의 각도)로써 사열형으로 배열 형성하는 것이 바람직하다. 다만, 소볼록부는 30°내지 60°의 각도로써 사열형으로 배열 형성하여도 좋다.

그리고, 평균 휘도 및 휘도의 균제도를 높이기 위해서, 소볼록부를 시트 하면에 배열 형성하는 경우는, 상기 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경 사각을, 상술한 소오목부의 경우와 마찬가지로 10°이상, 40°미만의 범위, 또는 약간 확대하여 5°보다 크고, 40°미만의 범위로 설정하고, 시트 상면에 배열 형성하는 경우는, 상기 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각을, 상술한 소오목부의 경우와 마찬가지로, 상기 범위보다도 큰 40°이상, 55°이하의 범위, 또는 약간 확대하여 35°보다 크고, 60°이하의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 이들의 소볼록부의 크기(저면의 크기)는, 상술한 도립 정사각뿔형의 소오목부(1)의 크기(개구의 크기)와 거의 같은 정도로 하고, 충분한 광 확산 작용을 발휘시키는 것이 바람직하다.

또한, 광 확산 시트는, 투광성 수지의 단층 시트 대신에, 투광성 수지의 코어층의 한 면 또는 양면에 투광성 수지의 표면층을 적층 일체화한 2층 또는 3층 구조의 투광성 수지제 시트를 사용하여도 좋고, 예를 들면, 코어층인 폴리카보네이트층의 한면 또는 양면에, 표면 경도나 내후성(耐候性)을 향상시키기 위해서, 표면층으로서 MS 수지층을 형성하여 다층 구조로 한 것을 사용하여도 좋다.

본 발명의 광 확산 시트는, 그 다층 구조 시트의 출광면이 되는 시트 상면, 및 입광면이 되는 시트 하면에, 상술한 소오목부 또는 소볼록부를 배열 형성하고, 시트 상면에 형성된 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각을, 시트 하면에 형성된 소오목부 또는 소볼록부의 그것보다도 크게 한 광 확산 시트도 포함하는 것이다. 이러한 2층 또는 3층 구조의 광 확산 시트에 있어서는, 코어층이나 표면층에 상술한 광 확산제를 함유시키거나, 표면층에 자외선 흡수제나 대전방지제를 함유시켜도 좋고, 층간에서 이들의 첨가제의 함유량을 변경하여 도 좋다.

도 6은 상기의 광 확산 시트(S1)를 장착한 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛의 일례를 도시하는 개략 설명도이다.

이 백라이트 유닛(BLU)은, 소정의 간격(예를 들면 24 mm)을 두고 선형 광원(L)(예를 들면 직경 3 mm의 냉음극관)을 평행하게 복수개 배치하고, 그 하방에서 양측에 걸쳐서 광반사판(3)을 설치하는 동시에, 선형 광원(L)의 상측에 상기의 광 확산 시트(S1)를 소정의 상하 간격(예를 들면 선형 광원(L)의 상단에서 시트 하면까지의 간격이 13 mm 정도)을 두고 배치한 것이다. 이 백라이트 유닛(BLU)은, 광 확산 시트(S1)가 그 단독으로 충분한 평균 휘도와 휘도의 균제도를 갖기 때문에, 종래의 백라이트 유닛에 필수로 되는 광 확산 필름(F)을 생략한 것이지만, 더욱 평균 휘도와 휘도의 균제도를 높이고자 하는 경우는, 광 확산 시트(S1)의 위에 광 확산 필름(F)을 1장 겹치도록 하여도 좋다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 광 확산 시트(S1)를 장착한 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛(BLU)은, 종래 필수로 되어 있던 광 확산 필름(F)을 생략하여도 우수한 평균 휘도와 휘도의 균제도를 얻을 수 있고, 광 확산 필름(F)을 한 장 겹치면, 더욱 우수한 평균 휘도와 균제도를 얻을 수 있기 때문에, 광 확산 필름(F)을 생략 내지 1장으로 줄이게 하는 분만큼, 부품 점수 및 조립 공정수가 감소하여, 비용의 저감을 도모하는 것이 가능해진다.

또한, 이 직하 라이트식의 백라이트 유닛(BLU)에서는, 광 확산 시트(S1)의 상방, 또는 광 확산 필름(F)의 상방에, 바로 상측 방향으로의 출광의 지향성을 향 상시키기 위한 렌즈필름이나 휘도 향상 필름을 설치하여도 좋다.

도 7(1)은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 광 확산 시트의 모식 평면도이고, 도 7(2)는 동광 확산 시트의 모식 저면도이고, 도 8은 도 7(2)의 E-E선에 따른 동광 확산 시트의 입광면이 되는 시트 하면의 확대 부분 단면도이다.

이 광 확산 시트(S2)는, 그 출광면이 되는 시트 상면에, 상술한 도립 정사각뿔형의 소오목부(1)를, 틈을 두지 않고 45°의 각도로써 사열형으로 배열 형성하는 한편, 입광면이 되는 시트 하면에, 광 굴절, 확산 작용을 하는 사면(2a)을 구비한 V자 홈형의 가로 방향의 소오목 줄(2)을 틈을 두지 않고 서로 평행하게 배열 형성하고, 소오목 줄(2)의 사면(2a)의 수평면에 대한 경사각(θ3)을 10°이상, 40°미만의 범위, 또는 약간 확대하여 5°보다 크고, 40°미만의 범위에 설정하는 동시에, 소오목부(1)의 사면(1a)의 수평면에 대한 경사각(θ1; 도 2를 참조)을, 상기 범위보다도 큰 40°이상, 55°이하의 범위, 또는 약간 확대하여 35°보다 크고, 60°이하의 범위에 설정한 것이다.

소오목 줄(2)은, 세로 방향으로 하여 서로 평행하게 배열 형성하여도 좋지만, 이 실시형태와 같이 소오목 줄(2)을 가로 방향(선형 광원(L)과 직교하는 방향)으로 하여 평행하게 배열 형성하면, 입광량의 격차를 적게 할 수 있기 때문에 바람직하다. 이 소오목 줄(2)의 폭 치수 b는 30㎛ 내지 600㎛ 정도로 설정하는 것이 바람직하고, 이 정도의 폭 치수를 갖는 소오목 줄(2)을 형성하면, 양측의 2개의 사면(2a)에 의해서 충분한 광 굴절, 확산 작용을 발휘할 수 있다. 소오목 줄(2)의 더욱 바람직한 폭 치수 b는, 100㎛ 내지 500㎛ 이다. 또한, 이 소오목 줄(2) 대신에, 거의 같은 폭 치수와 경사각을 갖는 삼각 산형의 소볼록 줄을 배열 형성하여도 좋다.

또한, 이 광 확산 시트(S2)의 출광면이 되는 시트 상면에 배열 형성된 소오목부(1)는, 상술한 광 확산 시트(S1)의 출광면에 형성된 소오목부(1)와 같은 것이기 때문에, 설명을 생략한다.

이 광 확산 시트(S2)도, 입광면이 되는 시트 하면에 배열 형성된 사면의 경사각이 10°이상, 40°미만의 범위, 또는 5°보다 크고, 40°미만의 범위의 소오목 줄(2)에 의한 광 굴절, 산란 작용과, 출광면이 되는 시트 상면에 배열 형성된 사면의 경사각이 40°이상, 55°이하의 범위, 또는 35°보다 크고, 60°이하의 범위의 소오목부(1)에 의한 광 굴절, 산란 작용에 의해서, 평균 휘도와 휘도의 균제도를 높일 수 있다는 효과가 얻어진다.

다음에, 본 발명의 광 확산 시트의 효과를 뒷받침하는 더욱 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.

[실시예 1]

세로 200 mm, 가로 200 mm, 두께 2 mm의 폴리카보네이트 시트(확산제 등의 첨가제를 포함하지 않는 것)를 상하의 프레스 금형으로 프레스 성형함으로써, 입광면이 되는 시트 하면에, 사면의 수평면에 대한 경사각이 25°인 도립 정사각뿔형의 소오목부(개구의 1변의 길이: 200㎛)를 간격을 두지 않고 종횡으로 배열 형성하는 동시에, 출광면이 되는 시트 상면에, 사면의 수평면에 대한 경사각이 각각 25°, 35°, 36°, 40°, 45°, 55°, 60°, 65°의 도립 정사각뿔형의 소오목부(개구의 1변의 길이: 200㎛)를 간격을 두지 않고 45°의 각도로써 사열형으로 배열 형성한, 8종류의 광 확산 시트의 샘플 1 내지 8을 제작하였다.

다음에, 24 mm의 간격을 두고 평행하게 나란히 배열한 복수개의 냉음극관(굵기 3 mm) 위에, 상기 광 확산 시트의 샘플을 13 mm의 상하 간격을 두고 설치하고, 색채 휘도계 BM-7[제조사: (주)토프콘]을 사용하여, 측정 거리 500 mm, 시야각 1°이며, 샘플의 광원상 영역의 휘도(냉음극관의 바로 위의 휘도)와, 광원간 영역의 휘도(냉음극관과 냉음극관의 중간의 휘도)를 측정하고, 이들의 평균 휘도를 구하였다. 그 결과를 하기의 표 1에 나타낸다. 또한, 출광면에 배열 형성된 소오목부의 사면의 경사각과, 평균 휘도의 관계를 나타낸 그래프를 도 9에 도시한다.

또한, 광원상 영역의 휘도와 광원간 영역의 휘도의 비를 「균제도」라라는 개념으로 잡고, 휘도가 높은 쪽을 분모, 휘도가 낮은 쪽을 분자로 하여 상기 샘플 1 내지 8의 휘도의 균제도를 산출하였다. 그 결과를 하기의 표 1에 병기한다. 또한, 출광면에 배열 형성된 소오목부의 사면의 경사각과, 휘도의 균제도의 관계를 나타낸 그래프를 도 10에 도시한다.

[비교예 1]

비교를 위해, 입광면이 되는 시트 하면이 0°(평탄면)이고, 출광면이 되는 시트 상면에, 사면의 수평면에 대한 경사각이 각각 25°, 35°, 36°, 40°, 45°, 55°, 60°, 65°의 도립 정사각뿔형의 소오목부(개구의 1변의 길이: 200㎛)를 간격을 두지 않고 45°의 각도로써 사열형으로 배열 형성한, 8종류의 광 확산 시트의 비교 샘플 9 내지 16을 제작하고, 상기와 동일하게 하여 평균 휘도와, 휘도의 균제 도를 구하였다. 그 결과를 하기의 표 1에 아울러 나타낸다. 그리고, 출광면에 형성 아울러 도시하는 동시에, 상기 소오목부의 사면의 경사각과 휘도의 균제도의 관계를 나타낸 그래프를 도 10에 아울러 도시한다.

샘플번호	입광면의 소오목부의 경사각(°)	출광면의 소오목 부의 경사각(°)	평균휘도(cd/m²)	균제도(%)
1	25	25	5859	95.5
2	25	35	5883	98.7
3	25	36	6081	98.6
4	25	40	6108	97.7
5	25	45	6078	99.6
6	25	55	5960	98.4
7	25	60	6147	99.7
8	25	65	5191	98.6
9	0(평탄면)	25	5936	91.2
10	0(평탄면)	35	5948	98.5
11	0(평탄면)	36	5846	97.8
12	0(평탄면)	40	5842	96.9
13	0(평탄면)	45	6119	97.6
14	0(평탄면)	55	5445	97.6
15	0(평탄면)	60	5547	97.1
16	0(평탄면)	65	4872	97.0

이 표 1 및 도 9의 그래프를 보면, 입광면이 평탄면으로 된 비교 샘플은, 출광면에 형성된 소오목부의 사면의 경사각이 45°를 초과하면 평균 휘도가 급격하게 저하되는 것에 대하여, 입광면에 사면의 경사각이 25°인 소오목부를 배열 형성한 본 발명의 광 확산 시트의 샘플은, 출광면에 형성된 소오목부의 사면의 경사각이 36°내지 60°의 사이에서, 높은 평균 휘도를 유지하고, 60°를 초과하면 평균 휘도가 저하된다. 이 사실로부터, 입광면에 소오목부가 배열 형성된 본 발명의 광 확산 시트에서는, 평균 휘도를 높이기 위해서, 출광면이 되는 시트 상면에 배열 형성되는 소오목부의 사면의 경사각을, 40°이상, 55°이하의 범위에 설정하는 경우는 물론, 좀 더 범위를 확대하여 35°보다 크고, 60°이하의 범위에 설정하는 것이 유효한 것을 알 수 있다.

또한, 이 표 1 및 도 10의 그래프를 보면, 입광면이 평탄면으로 된 비교 샘플은, 입광면에 소오목부가 배열 형성된 본 발명의 샘플에 비하여, 전체적으로 균제도가 낮고, 이 사실로부터, 입광면에 소오목부를 배열 형성하는 것은, 휘도의 균제도를 높이는 데에 있어서 유효한 것을 알 수 있다. 그러나, 입광면에 소오목부를 배열 형성하더라도, 출광면에 배열 형성된 소오목부의 사면의 경사각이 작은 샘플은 휘도의 균제도가 나쁘고, 도 10의 그래프로부터 판단하면, 균제도를 확보하기 위해서는 출광면의 소오목부의 경사각을 35°보다 크게 할 필요가 있다. 이것과, 상기한 바와 같이 평균 휘도를 높이는 데 출광면의 소오목부의 경사각을 35°보다 크고, 60°이하로 하는 것이 유효한 것을 아울러 고려하면, 출광면에 배열 형성되는 소오목부의 사면이 적절한 경사각의 최대 범위는, 35°보다 크고, 60°이하라고 말할 수 있다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일하게 폴리카보네이트 시트를 상하의 프레스 금형으로 프레스 성형함으로써, 출광면이 되는 시트 상면에, 사면의 수평면에 대한 경사각이 45°인 도립 정사각뿔형의 소오목부(개구의 1변의 길이: 200㎛)를 간격을 두지 않고 45°의 각도로써 사열형으로 배열 형성하는 동시에, 입광면이 되는 시트 하면에, 사면의 수평면에 대한 경사각이 각각 0°(평탄면), 5°, 6°, 10°, 15°, 25°, 35°, 40°, 45°의 도립 정사각뿔형의 소오목부(개구의 1변의 길이: 200㎛)를 간격을 두지 않고 종횡으로 배열 형성한, 9종류의 광 확산 시트의 샘플 17 내지 25를 제작하였다.

동일하게 하여, 출광면이 되는 시트 상면에, 사면의 수평면에 대한 경사각이 55°인 도립 정사각뿔형의 소오목부(개구의 1변의 길이: 200㎛)를 간격을 두지 않고 45°의 각도로써 사열형으로 배열 형성하는 동시에, 입광면이 되는 시트 하면에, 사면의 수평면에 대한 경사각이 각각 0°(평탄면), 5°, 6°, 10°, 15°, 25°, 35°, 40°의 도립 정사각뿔형의 소오목부(개구의 1변의 길이: 200㎛)를 간격을 두지 않고 종횡으로 배열 형성한, 8종류의 광 확산 시트의 샘플 26 내지 33을 제작하였다.

상기 샘플 17 내지 33에 대하여, 실시예 1과 동일하게 하여 평균 휘도와, 휘도의 균제도를 구한 결과를 하기의 표 2에 나타낸다. 또한, 입광면에 형성된 소오목부의 경사각과 평균 휘도의 관계를 나타낸 그래프를 도 11에 도시하는 동시에, 상기 소오목부의 경사각과 휘도의 균제도의 관계를 나타낸 그래프를 도 12에 도시한다.

샘플번호	입광면의 소오목부의 경사각(°)	출광면의 소오목부의 경사각(°)	평균휘도(cd/m²)	균제도(%)
17	0(평탄면)	45	6119	97.6
18	5	45	6090	98.3
19	6	45	6198	99.0
20	10	45	6078	99.1
21	15	45	6072	99.2
22	25	45	6078	99.6
23	35	45	5830	99.4
24	40	45	5747	99.0
25	45	45	5706	99.0
26	0(평탄면)	55	5445	97.6
27	5	55	5723	98.4
28	6	55	6002	99.5
29	10	55	5936	99.2
30	15	55	5936	99.0
31	25	55	5960	98.4
32	35	55	5948	99.8
33	40	55	5883	99.3

이 표 2와 도 11의 그래프를 보면, 입광면의 소오목부의 경사각이 5°이하가 되면, 출광면의 소오목부의 경사각이 55°인 샘플은 평균 휘도가 저하되고, 입광면의 소오목부의 경사각이 40°에 근접하면, 출광면의 소오목부의 경사각이 45°의 샘플도 55°의 샘플도, 평균 휘도가 저하되게 된다. 이것은, 입광면의 소오목부의 경사각이 커지면, 입사광이 가로로 넓어져 빛의 산란이 강하게 되거나, 시트 내부에서의 빛의 전반사가 많아지기도 하기 때문에, 휘도가 저하되는 것으로 생각된다. 또한, 이 표 2와 도 12의 그래프를 보면, 입광면의 소오목부의 경사각이 5°이하가 되면, 휘도의 균제도는 저하된다. 따라서, 균제도를 확보하기 위해서는, 입광면의 소오목부의 경사각을 5°보다 크게 할 필요가 있고, 상기한 바와 같이 경사각이 40°에 가까워지면 평균 휘도가 저하하는 것을 아울러 고려하면, 입광면의 소오목부의 적절한 경사각의 최대 범위는 5°보다 크고, 40°미만이라고 말할 수 있다.

[실시예 3]

폴리카보네이트 시트를 상하의 프레스 금형으로 프레스 성형함으로써, 출광면이 되는 시트 상면에, 사면의 경사각이 45°인 도립 정사각뿔형의 소오목부(개구의 1변의 길이: 200㎛)를 간격을 두지 않고 45°의 각도로써 사열형으로 배열 형성하는 동시에, 입광면이 되는 시트 하면에, 사면의 경사각이 25°인 V자 홈형의 소오목 줄(폭 치수: 200㎛)을 세로 방향으로 하여 간격을 두지 않고 평행하게 배열 형성한 광 확산 시트의 샘플 34를 제작하였다. 또한, V자 홈형의 소오목 줄을 가로 방향으로 하여 평행하게 배열 형성한 것 이외는, 상기의 샘플 34와 동일한 구성으로 한 광 확산 시트의 샘플 35를 제작하였다.

이들의 샘플 34, 35에 관해서, 실시예 1과 동일하게 하여 평균 휘도와 휘도의 균제도를 구한 바, 샘플 34의 평균 휘도는 6030 cd/㎡, 균제도는 98.1%이고, 샘플 35의 평균 휘도는 6036 cd/㎡, 균제도는 99.4%이었다. 이 사실로부터, 입광면의 소오목 줄은 세로 방향으로 형성하는 것보다도, 가로 방향(선형 광원과 직교하는 방향)으로 형성하는 쪽이, 휘도의 균제도를 향상시키기 위해서 유리한 것을 알 수 있다.

본 발명의 광 확산 시트는, 평행하게 배치된 복수개의 선형 광원의 위에 배치하였을 때의 평균 휘도나 휘도의 균제도가 높고, 명암의 줄무늬가 생기기 어려운 것이기 때문에, 노트 퍼스널 컴퓨터용, 퍼스널 컴퓨터 모니터용, 텔레비전용, 카 네비게이션용 등의 액정 디스플레이의 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛이나, 광고간판용, 조명용, 화상 표시용 스크린, 스캐너나 복사기 등에 장착되어 이용된다. 그리고, 본 발명의 백라이트 유닛은, 노트 퍼스널 컴퓨터용, 퍼스널 컴퓨터 모니터용, 텔레비전용, 카 네비게이션용 그 밖의 다양한 액정 디스플레이의 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛으로서 이용된다.

Claims

출광면이 되는 시트 상면 및 입광면이 되는 시트 하면에, 도립 다각뿔형, 도립 절두 다각뿔형, 도립 원뿔형, 도립 절두 원뿔형의 어느 한 형상을 갖는 소오목부, 또는 다각뿔형, 절두 다각뿔형, 원뿔형, 절두 원뿔형의 어느 한 형상을 갖는 소볼록부가 배열 형성된 투광성 수지제의 광 확산 시트로서, 상기 시트 상면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각이, 상기 시트 하면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각보다도 큰 것을 특징으로 하는, 광 확산 시트.
제 1 항에 있어서,

상기 출광면이 되는 상기 시트 상면의 소오목부 또는 소볼록부가 사열형으로 배열 형성되고, 상기 입광면이 되는 상기 시트 하면의 소오목부 또는 소볼록부가 종횡으로 배열 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 광 확산 시트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 출광면이 되는 상기 시트 상면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각이 40°이상 55°이하이고, 상기 입광면이 되는 상기 시트 하면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각이 10°이상 40°미만인 것을 특징으로 하는, 광 확산 시트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 출광면이 되는 상기 시트 상면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각이 35°보다 크고 60°이하이고, 상기 입광면이 되는 상기 시트 하면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각이 5°보다 크고 40°미만인 것을 특징으로 하는, 광 확산 시트.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 출광면이 되는 상기 시트 상면에 상기 소오목부가 형성되고, 상기 소볼록부가 형성되어 있지 않는 것을 특징으로 하는, 광 확산 시트.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 출광면이 되는 상기 시트 상면 및 상기 입광면이 되는 상기 시트 하면에 상기 소오목부가 형성되고, 상기 소볼록부가 형성되어 있지 않는 것을 특징으로 하는, 광 확산 시트.
출광면이 되는 시트 상면에, 도립 다각뿔형, 도립 절두 다각뿔형, 도립 원뿔형, 도립 절두 원뿔형의 어느 한 형상을 갖는 소오목부, 또는 다각뿔형, 절두 다각뿔형, 원뿔형, 절두 원뿔형의 어느 한 형상을 갖는 소볼록부가 배열 형성되고, 입광면이 되는 시트 하면에, V자 홈형의 소오목 줄, 또는 삼각 산형의 소볼록 줄이 평행하게 배열 형성된 투광성 수지제의 광 확산 시트로서, 상기 시트 상면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각이, 상기 시트 하면의 소오목 줄 또는 소볼록 줄의 사면의 수평면에 대한 경사각보다도 큰 것을 특징으로 하는, 광 확산 시트.
제 7 항에 있어서,

상기 출광면이 되는 상기 시트 상면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각이 40°이상 55°이하이고, 상기 입광면이 되는 상기 시트 하면의 소오목 줄 또는 소볼록 줄의 사면의 수평면에 대한 경사각이 10°이상 40°미만인 것을 특징으로 하는, 광 확산 시트.
제 7 항에 있어서,

상기 출광면이 되는 상기 시트 상면의 소오목부 또는 소볼록부의 사면 또는 능선의 수평면에 대한 경사각이 35°보다 크고 60°이하이고, 상기 입광면이 되는 상기 시트 하면의 소오목 줄 또는 소볼록 줄의 사면의 수평면에 대한 경사각이 5°보다 크고 40°미만인 것을 특징으로 하는, 광 확산 시트.
일정 간격을 두고 평행하게 배치한 복수의 세로 방향 또는 가로 방향의 선형 광원의 상측에, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 광 확산 시트를 설치한 것을 특징으로 하는, 백라이트 유닛.