KR20100009485A - 광학 시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛 - Google Patents

Abstract

스티킹 방지성이 우수하고, 높은 전광선 투과율을 가지며, 간섭 현상이나 휘도 불균일을 효과적으로 억제할 수 있고, 또한 높은 경제성 및 박막성을 가지는 광학 시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 광학 시트는 투명한 기재 필름과, 기재 필름의 일방의 면에 적층되는 광학층과, 기재 필름의 타방의 면에 적층되는 스티킹 방지층을 구비하는 광학 시트로서, 스티킹 방지층이 필러와 그 수지제 바인더를 포함하고, 스티킹 방지층의 평탄부의 평균 두께가 50nm 이상 150nm 이하이며, 필러의 평균 입자 직경이 70nm 이상 200nm 이하인 것을 특징으로 한다. 필러로서, 주성분의 소경 필러와 부성분의 대경 필러를 함유하고, 소경 필러의 평균 입자 직경을 50nm 이상 150nm 이하로 하면 된다.

광학, 시트, 기재, 필름, 백라이트 유닛.

Description

광학 시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛{OPTICAL SHEET AND BACKLIGHT UNIT USING THE SAME}

본 발명은 광학 시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛에 관한 것으로, 상세하게는 투과광선에 대해서 확산, 법선 방향측으로의 굴절, 집광 등의 광학적 기능을 가지고, 특히 액정표시장치에 적합하게 사용되는 광학 시트 및 백라이트 유닛에 관한 것이다.

액정표시장치는 액정층을 배면으로부터 비추어 발광시키는 백라이트 방식이 보급되어, 액정층의 하면측에 에지 라이트형, 직하형 등의 백라이트 유닛이 장비되어 있다. 이러한 에지 라이트형의 백라이트 유닛(50)은 기본적으로는 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 광원으로서의 선형상의 램프(51)와, 이 램프(51)에 단부가 따르도록 배치되는 사각형판형상의 도광판(52)과, 이 도광판(52)에 적층되는 복수의 광학 시트를 구비하고 있다. 이 광학 시트로서는 광선의 피크 방향을 법선 방향측으로 굴절시키는 기능, 휘도 분포를 확산시키는 기능 등의 소정의 광학적 기능을 가지는 것이며, 구체적으로는 도광판(52)의 표면측에 배열 설치되는 광확산 시트(53)나 프리즘 시트(54) 등이 있다. 또한 도시를 생략하지만, 광학 시트로서는 광확산 시트(53)나 프리즘 시트(54) 이외에도 도광판(52)의 이면측에 배열 설치되는 반사 시트, 표면에 마이크로 렌즈 어레이를 가지는 마이크로 렌즈 시트 등이 있다.

이 백라이트 유닛(50)의 기능을 설명하면 우선, 램프(51)로부터 도광판(52)에 입사한 광선은 도광판(52) 이면의 반사 도트, 도광판(52)의 이면측에 배열 설치되는 반사 시트(도시 생략) 및 도광판(52)의 각 측면에서 반사되어 도광판(52) 표면으로부터 출사된다. 도광판(52)으로부터 출사한 광선은 광확산 시트(53)에 입사하여, 확산·법선 방향측으로의 굴절 등의 소정의 광학적 작용이 나타나고, 광확산 시트(53)의 표면으로부터 출사된다. 그 후, 광확산 시트(53)로부터 출사된 광선은 프리즘 시트(54)에 입사하여 표면에 형성된 프리즘부(54a)에 의해, 대략 바로 위 방향에 피크를 나타내는 분포의 광선으로서 출사된다.

이와 같이, 램프(51)로부터 출사된 광선은 도광판(52)에 의해 표면측으로 굴절되고, 또 광확산 시트(53)에 의해 확산되거나 하여, 추가로 프리즘 시트(54)에 의해 대략 바로 위 방향에 피크를 나타내도록 굴절되어, 상방의 도시를 생략한 액정층 전체면을 조명하는 것이다. 또한 도시를 생략하지만, 프리즘 시트(54)의 표면측에 추가로 다른 프리즘 시트나 광확산 시트가 배열 설치된 백라이트 유닛도 있다.

종래의 광확산 시트(53)로서는, 일반적으로는 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 기재 필름(55)과, 기재 필름(55)의 표면에 형성되는 광확산층(56)과, 기재 필름(55)의 이면에 적층된 스티킹 방지층(57)을 구비하고 있다(예를 들어 일본 특허 공개 2000-89007 공보 등 참조). 이 광확산층(56)은 투과광선에 대해서 광확산 기 능을 나타내도록 구성되어 있고, 바인더(58) 중에 광확산제(59)를 가지고 있다.

상기 종래의 광확산 시트(53)에 있어서, 스티킹 방지층(57)은 바인더를 구성하는 폴리머, 수지 비즈(61), 용제 등을 함유하는 수지 조성물을 기재 필름(55)의 이면에 도공함으로써 형성되어 있고, 바인더(60) 중에 수지 비즈(61)가 분산되어, 이 수지 비즈(61)에 의해 이면에 볼록부를 가지고 있다. 이 스티킹 방지층(57)의 이면에 형성되는 볼록부에 의해, 광확산 시트(53)의 이면이 도광판(52) 등과 밀착하여 간섭 줄무늬가 생겨 버리는 문제를 방지하고 있다.

상기 스티킹 방지층(57)의 수지 비즈(61)로서는 스티킹을 방지하는 관점으로부터, 평균 입자 직경이 5μm~20μm의 아크릴 비즈 등이 사용되고 있다. 그 때문에 상기 스티킹 방지층(57)은 수지 비즈(61)의 계면에서의 반사, 굴절에 의해 이면으로부터 입사하는 광선을 어느 정도 산란시켜 버리는 문제를 가지고 있다. 따라서, 상기 종래의 광확산 시트(53)는 스티킹 방지층(57)에 의해 광선 투과율 등의 광학적 기능의 저하를 초래할 우려가 있다.

또 스티킹 방지층(57)의 평균 두께는 상기 평균 입자 직경의 수지 비즈(61)를 고정하기 위해 5μm 이상 15μm 이하로 되어 있다. 그 때문에 상기 종래의 광확산 시트(53)는 오늘날과 같은 액정표시장치의 박형화의 요청에 반하고, 또한 스티킹 방지층(57)의 양 계면에서의 굴절에 의해 투과광선에 간섭 현상이 발생하여 모아레 등을 초래할 우려가 있다.

또한 스티킹 방지층(57)은 수지 비즈(61)를 함유하기 때문에 특히 이면의 볼록부 등이 비교적 연질이 되어 액정표시장치의 조립시나 겹쳐서 보존·반송시에 손 상이 발생할 우려가 있다. 이러한 스티킹 방지층(57)의 이면에 대한 손상에 의해, 광의 산란에 의해 액정표시장치의 화면의 휘도의 저하나 휘도 불균일 등의 문제가 발생할 우려가 있다.

또 상기 서술한 바와 같이, 스티킹 방지층(57)이 도공 등에 의해 형성되어 있기 때문에, 광확산 시트(53)의 제조에는 기재 필름(55)을 필름 성형하는 공정과, 이 기재 필름(55)의 표면에 광확산층(56)을 형성하는 공정과, 기재 필름(55)의 이면에 스티킹 방지층(57)을 적층하는 공정의 3공정이 최저한 필요하여, 오늘날의 요청인 제조 비용의 저감화를 도모하기 위해서는 이러한 제조 공정의 간략화가 요청되고 있다.

이러한 광확산 시트(53)의 문제는 프리즘 시트(54)나, 그 밖의 마이크로 렌즈 시트, 렌티큘러 렌즈 시트, 프레넬 렌즈 시트 등의 광학 시트에도 해당한다.

[특허문헌 1] : 일본 특허 공개 2000-89007 공보

본 발명은 이들 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 스티킹 방지성이 우수하고, 높은 전광선 투과율을 가지며, 간섭 현상이나 휘도 불균일을 효과적으로 억제할 수 있고, 또한 높은 경제성 및 박막성을 가지는 광학 시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛의 제공을 목적으로 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 발명은,

투명한 기재 필름과, 이 기재 필름의 일방의 면에 적층되는 광학층과, 기재 필름의 타방의 면에 적층되는 스티킹 방지층을 구비하는 광학 시트로서,

이 스티킹 방지층이 필러와 그 수지제 바인더를 포함하고,

스티킹 방지층의 평탄부의 평균 두께가 50nm 이상 150nm 이하이며,

필러의 평균 입자 직경이 70nm 이상 200nm 이하인 것을 특징으로 하는 광학 시트이다.

당해 광학 시트는 스티킹 방지층이 필러와 수지제 바인더를 포함하고, 그 스티킹 방지층의 평탄부의 평균 두께가 50nm 이상 150nm 이하이며, 필러의 평균 입자 직경이 70nm 이상 200nm 이하인 점에서, 나노 사이즈의 필러에 의해 스티킹 방지층 외면에 미세한 볼록부가 비교적 조밀하게 또한 균일하게 형성되어, 그 결과 이면측에 중첩되는 도광판, 프리즘 시트 등에 대해서 비교적 조밀하게 또한 균일한 볼록부에서 산점적으로 맞닿는다. 그 때문에 당해 광학 시트는 높은 스티킹 방지성을 가져, 스티킹에 의한 간섭 줄무늬의 발생을 방지할 수 있다.

또 당해 광학 시트는 스티킹 방지성을 발휘하는 필러의 평균 입자 직경이 70nm 이상 200nm 이하로 되어 있는 점에서, 필러의 평균 입자 직경이 가시광의 파장보다 작고, 필러를 배합해도 광선 투과성을 저해하는 것이 비약적으로 저감되어, 높은 전광선 투과율을 가지고 있다.

또한 당해 광학 시트는 스티킹 방지층의 평탄부의 평균 두께가 50nm 이상 150nm 이하로 되어 있는 점에서, 스티킹 방지층의 평탄부의 평균 두께가 가시광의 파장보다 작고, 스티킹 방지층의 양 계면에서의 굴절에 의한 투과광선의 간섭 현상이 저감되어, 모아레 등의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

또 당해 광학 시트는 스티킹 방지층의 평탄부의 평균 두께가 종래의 것보다 현격히 작아, 오늘날 요청되고 있는 액정표시장치의 박형화를 촉진할 수 있다. 또한 당해 광학 시트는 외면의 미세한 볼록부를 형성하기 위해서 스티킹 방지층에 필러를 함유하고, 종래의 광학 시트와 같은 수지 비즈를 함유하지 않는 점에서, 압출성형법에 의한 기재 필름의 성형 공정의 인라인에서 스티킹 방지층을 적층할 수 있어, 그 결과 종래의 광학 시트와 같은 기재 필름 작성 후의 도공 등의 별도 공정을 생략하는 것이 가능하여, 제조 작업성 및 제조 비용의 저감화가 현격히 촉진된다.

상기 스티킹 방지층의 평탄부의 평균 두께보다 필러의 평균 입자 직경이 크게 하면 된다. 이와 같이 스티킹 방지층의 평탄부의 평균 두께보다 필러의 평균 입자 직경이 크게 함으로써 스티킹 방지층의 외면에 미세한 볼록부가 현저하게 형성되어 스티킹 방지성을 보다 향상시킬 수 있다.

상기 필러로서, 주성분의 소경 필러와, 이 소경 필러보다 평균 입자 직경이 큰 부성분의 대경 필러를 함유하고, 이 소경 필러의 평균 입자 직경을 50nm 이상 150nm 이하로 하면 된다. 이와 같이 필러로서 주성분의 소경 필러와 부성분의 대경 필러를 함유함으로써 스티킹 방지층의 외면에 주성분의 소경 필러에 의해 대략 일면에 미세한 볼록부가 형성되고, 부성분의 대경 필러에 의해 비교적 큰 볼록부가 산점적으로 형성되는 결과, 스티킹 방지성이 현격히 향상된다.

상기 스티킹 방지층에 있어서의 필러의 함유량으로서는 20질량% 이상 50질량% 이하가 바람직하다. 이와 같이 스티킹 방지층의 필러의 함유량을 상기 범위로 함으로써 스티킹 방지층의 외면에 형성되는 미세한 볼록부의 균일성 및 밀도가 스티킹 방지에 적합하게 되어 스티킹 방지성이 보다 향상된다.

상기 바인더를 구성하는 폴리머가 삼차원 가교 구조를 가지면 된다. 이와 같이 바인더 폴리머가 삼차원 가교 구조를 가짐으로써 스티킹 방지층 내에서의 필러의 고정성 및 보호성이 향상되어, 필러의 균일 분산성 나아가서는 스티킹 방지성의 향상에 기여한다. 또 바인더 폴리머가 삼차원 가교 구조를 가짐으로써 스티킹 방지층의 미끄러짐성이나 내찰상성이 향상된다.

상기 바인더는 아크릴폴리올과 경화제를 포함하는 폴리머 조성물로 형성하면 된다. 이와 같이 바인더의 형성 재료로서 아크릴폴리올과 경화제를 포함하는 폴리머 조성물을 사용함으로써 기재 필름에 대한 스티킹 방지층의 적층 작업이 용이하고 또한 확실하며, 또한 바인더의 투명성이 높고, 또한 경화제의 선정으로 상기 삼차원 가교 구조가 용이하게 형성된다.

상기 필러로서는 콜로이달 실리카가 바람직하다. 이러한 콜로이달 실리카는 스티킹 방지층 중에서의 광선 투과성이 우수하고, 바인더 폴리머 중에서의 양호한 분산성을 가지며, 나아가서는 스티킹 방지층의 내열성, 강성 등의 향상에 기여한다.

상기 소경 필러의 입자 직경 분포의 변동 계수로서는 20% 이하가 바람직하다. 이와 같이 소경 필러의 변동 계수를 20% 이하로 함으로써 스티킹 방지층의 외면에 형성되는 미세한 볼록부의 균일성 및 돌출 높이가 스티킹 방지에 적합하게 되어 스티킹 방지성이 보다 향상된다.

상기 스티킹 방지층 중에 대전방지제를 분산 함유하면 된다. 이와 같이 스티킹 방지층 중에 대전방지제를 분산 함유함으로써 당해 광학 시트에 대전방지성이 부여되어, 당해 광학 시트와 그 이면측에 중첩되는 도광판, 프리즘 시트 등에 대한 스티킹 방지성이 보다 향상된다.

상기 광학층으로서는 광확산제와 그 바인더를 가질 수 있다. 당해 광학 시트는 이른바 광확산 시트이며, 광학층 중의 복수의 광확산제에 의해 투과광선을 확산시키는 기능을 가지고, 당해 스티킹 방지층에 의해 높은 스티킹 방지성, 전광선 투과율, 휘도 등의 균일성, 경제성 및 박막성을 가지고 있다.

또 상기 광학층으로서는 굴절성을 가지는 미세한 요철형상을 가질 수도 있다. 당해 광학 시트는 이른바 마이크로 렌즈 시트, 프리즘 시트, 렌티큘러 렌즈 시트, 프레넬 렌즈 시트 등의 부형 광학 시트이며, 여러 가지 광학층에 의해 투과광선에 대해서 높은 집광, 법선 방향측으로의 굴절, 확산 등의 각종 광학적 기능을 가지고, 당해 스티킹 방지층에 의해 높은 스티킹 방지성, 전광선 투과율, 휘도 등의 균일성, 경제성 및 박막성을 가지고 있다.

따라서 램프로부터 발해지는 광선을 분산시켜 표면측으로 이끄는 액정표시장치용의 백라이트 유닛에 있어서, 당해 광학 시트를 구비하면, 상기 서술한 바와 같이 당해 광학 시트가 높은 스티킹 방지성, 전광선 투과율, 휘도 등의 균일성, 경제성 및 박막성을 가지기 때문에, 램프로부터 발해지는 광선의 이용 효율을 현격히 높여, 오늘날 사회적으로 요청되고 있는 고휘도화, 고품질화, 에너지 절약화 및 박형경량화를 촉진할 수 있다.

여기서 「스티킹 방지층의 평탄부」는 스티킹 방지층 중 필러가 존재하지 않는 영역을 의미한다. 「평균 입자 직경」 및 「입자 직경 분포의 변동 계수」는 체적 기준의 수치이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 광학 시트는 스티킹 방지성이 우수하고, 높은 전광선 투과율을 가지며, 간섭 현상이나 휘도 불균일을 효과적으로 억제할 수 있고, 또한 높은 경제성 및 박막성을 가지고 있다. 그 때문에 본 발명의 백라이트 유닛은 사용되는 액정표시장치의 고휘도화, 휘도의 균일성, 저비용화 및 박형화를 촉진할 수 있다.

이하, 적당히 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 시트를 도시한 모식적 단면도, 도 2는 도 1의 광학 시트의 모식적 저면도, 도 3은 도 1의 광학 시트와는 상이한 형태에 따른 광학 시트를 도시한 모식적 단면도, 도 4는 도 1 및 도 3의 광학 시트와는 상이한 형태에 따른 광학 시트를 도시한 모식적 단면도이다.

도 1의 광학 시트(1)는 이른바 광확산 시트이며, 기재 필름(2)과, 이 기재 필름(2)의 이면에 적층된 스티킹 방지층(3)과, 기재 필름(2)의 표면에 적층되는 광학층(4)을 구비하고 있다.

기재 필름(2)은 광선을 투과시킬 필요가 있으므로 투명, 특히 무색 투명의 합성 수지로 형성되어 있다. 이 기재 필름(2)에 사용되는 합성 수지로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체 등의 스티렌계 폴리머, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 환상 내지 노르보르넨 구조를 가지는 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체 등의 올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술피드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 아릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머 등을 들 수 있다. 그 중에서도 투명성이 우수하고 강도가 높은 폴리에틸렌테레프탈레이트가 바람직하고, 휨 성능이 개선된 폴리에틸렌테레프탈레이트가 특히 바람직하다.

이 기재 필름(2)의 형성 재료로서는 상기 폴리머를 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 또 기재 필름(2)의 형성 재료로는 가공성, 내열성, 내후성, 기계적 성질, 치수 안정성 등을 개량, 개질할 목적에서, 여러 가지 첨가제 등을 혼합할 수 있다. 이 첨가제로서는 예를 들어 활제, 가교제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 광안정화제, 충전제, 강화 섬유, 보강제, 대전방지제, 난연제, 내염제, 발포제, 곰팡이 방지제, 필러, 안료, 가소제, 열화방지제, 분산제 등을 들 수 있다.

기재 필름(2)의 두께(평균 두께)는 특별히는 한정되지 않지만, 바람직하게는 10μm 이상 250μm 이하, 특히 바람직하게는 20μm 이상 188μm 이하가 된다. 기재 필름(2)의 두께가 상기 범위 미만이면, 기재 필름(2)의 표면에 광학층(광학 시트로서 기능시키기 위한 층)을 형성하기 위한 폴리머 조성물을 적층했을 때에 컬이 발생하기 쉬워져 버리거나, 취급이 곤란하게 되는 등의 문제가 발생한다. 반대로, 기재 필름(2)의 두께가 상기 범위를 넘으면, 당해 광학 시트(1)가 장비되는 액정표시장치의 휘도가 저하되어 버리는 일이 있고, 또 백라이트 유닛의 두께가 커져 액정표시장치의 박형화의 요구에 반하게 되기도 한다.

스티킹 방지층(3)은 층형상으로 또한 이간하여 배열 설치되는 복수의 필러(5)와, 이 필러(5)를 기재 필름(2)의 이면측에 고정하는 바인더(6)를 가지고 있다. 이 스티킹 방지층(3)은 바인더(6)의 이면(외면)으로부터 돌출하는 필러(5)에 의해 이면에 복수의 볼록부(7)가 산점적으로 형성되어 있다. 그 때문에, 당해 광학 시트(1)를 도광판 등과 적층하면 이면의 볼록부(7)에서 도광판 등의 표면에 맞닿아, 광학 시트(1)의 이면의 전체면이 도광판 등과 맞닿는 일이 없다. 이것에 의 해 광학 시트(1)와 도광판 등과의 스티킹이 방지되어 액정표시장치의 화면의 휘도 불균일이 억제된다.

필러(5)의 구체적인 재료로서는 무기 필러와 유기 필러로 크게 구별된다. 이 무기 필러로서는 예를 들어 원소 주기율표 제2족~제6족으로부터 선택되는 원소(예를 들어 규소, 알루미늄, 아연, 티탄, 지르코늄 등)의 산화물, 수산화알루미늄, 황화바륨, 마그네슘실리케이트 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 그 중에서도 나노 레벨의 입경의 것이 얻기 쉽고, 광선의 차폐성이 작은 콜로이달 실리카가 바람직하다. 또 유기 필러로서는 예를 들어 아크릴 수지, 아크릴로니트릴 수지, 폴리우레탄, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도 경화했을 때의 투명성이 높은 아크릴 수지가 바람직하고, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)가 특히 바람직하다.

필러(5)의 형상으로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 구형상, 방추형상, 침형상, 봉형상, 입방형상, 판형상, 비늘조각형상, 섬유형상 등을 들 수 있고, 그 중에서도 스티킹 방지층(3)의 이면에 대한 볼록부(7)의 형성성이 우수하고, 양호한 스티킹 방지성을 발현하는 구형상이 바람직하다.

필러(5)의 평균 입자 직경의 하한으로서는 70nm로 되어 있고 100nm가 특히 바람직하다. 한편, 필러(5)의 평균 입자 직경의 상한으로서는 200nm로 되어 있고 150nm가 특히 바람직하다. 필러(5)의 평균 입자 직경이 상기 하한 미만이면 표면 에너지가 높아지기 때문에 바인더(6)에 대한 분산 함유가 곤란하게 되고, 또 필러(5)에 의해 스티킹 방지층(3)의 이면에 형성되는 볼록부(7)가 작아져, 스티킹 방 지 기능을 나타낼 수 없을 우려가 있다. 반대로, 필러(5)의 평균 입자 직경이 상기 상한을 넘으면 단파장의 영향으로 광선의 투과를 차폐하는 효과가 커져, 당해 광학 시트(1)의 전광선 투과율의 저하를 초래할 우려가 있다. 또 상기 평균 입자 직경 범위의 필러(5)를 포함하는 스티킹 방지층(3)은 기재 필름(2)의 이면에 대해서 이접착층을 형성하지 않아도 직접 스티킹 방지층용 조성물의 적층이 용이하게 되어, 제조 비용 삭감, 경량화 및 박막화가 가능하게 된다. 또한 그러한 나노 사이즈의 필러(5)를 포함하는 스티킹 방지층(3)은 상기 광선 투과성 및 스티킹 방지성에 더해 대전방지효과 및 손상방지효과도 양호하게 된다.

스티킹 방지층(3)에 있어서의 필러(5)의 함유량(스티킹 방지층용 조성물 중의 고형분 환산의 함유량)의 하한으로서는 20질량%가 바람직하고, 30질량%가 특히 바람직하다. 한편, 필러(5)의 함유량의 상한으로서는 50질량%가 바람직하고, 40질량%가 특히 바람직하다. 필러(5)의 함유량이 상기 하한보다 작으면 스티킹 방지층(3)의 이면에 형성되는 볼록부(7)의 균일 분산성 및 밀도가 저하되어, 스티킹 방지 효과가 충분히 얻어지지 않을 우려가 있다. 한편, 필러(5)의 함유량이 상기 상한을 넘으면 스티킹 방지 효과의 추가적인 향상은 얻어지지 않아 광선 투과성이 저하할 우려가 있다.

필러(5)의 입자 직경 분포의 변동 계수로서는 20% 이하가 바람직하고, 10% 이하가 특히 바람직하다. 필러(5)의 변동 계수를 상기 범위로 함으로써 스티킹 방지층(3)의 이면에 형성되는 미세한 볼록부(7)의 돌출 높이의 균일성이 향상되어, 스티킹 방지성이 보다 향상된다. 또 필러(5)의 변동 계수를 상기 범위로 함으로써 스티킹의 방지에 기여하지 않는 소경의 필러(5)의 저감화 및 단위면적 당 필러(5)의 저감화가 촉진되어, 상기 서술한 스티킹 방지층(3)에서의 산란 등에 의한 광학적 기능의 저하 방지 효과를 촉진할 수 있다.

바인더(6)는 기재 폴리머를 포함하는 폴리머 조성물을 경화시킴으로써 형성된다. 이 바인더(6)에 의해 기재 필름(2)의 이면에 필러(5)가 대략 등밀도로 배치 고정된다.

바인더(6)에 사용되는 기재 폴리머 자체는 광선의 투과성을 높이는 관점으로부터 투명이 바람직하고, 무색 투명이 특히 바람직하다. 이 기재 폴리머로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 폴리메타크릴산, 폴리카르복시페닐메타크릴아미드 등의 폴리메타크릴산계 수지, 폴리(비페닐)스티렌 등의 폴리스티렌계 수지 등으로 대표되는 폴리올레핀계 수지, 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌옥시드)로 대표되는 폴리에테르계 수지, 폴리(옥시카르보닐옥시-1,4-페닐렌이소프로필리덴-1,4-페닐렌)로 대표되는 폴리카보네이트계 수지, 폴리(옥시-2,2,4,4-테트라메틸-1,3-시클로부틸렌옥시테레프탈로일)로 대표되는 폴리에스테르계 수지, 폴리(옥시-1,4-페닐렌술포닐-1,4-페닐렌), 폴리(옥시-1,4-페닐렌이소프로필리덴-1,4-페닐렌옥시-1,4-페닐렌술포닐-1,4-페닐렌) 등으로 대표되는 폴리술폰계 수지, 폴리(이미노이소프탈로일이미노-4,4'-비페닐렌)로 대표되는 폴리아미드계 수지, 폴리(티오-1,4-페닐렌술포닐-1,4-페닐렌)로 대표되는 폴리술피드계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지, 멜라민계 수지, 디알릴프탈레이트계 수지, 페놀계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리포스파젠계 수지, 오르가노알콕시실란 화합물로 이루어지는 실록산 수지 등을 들 수 있고, 이들 폴리머를 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

특히, 상기 기재 폴리머로서는 가공성이 높고, 도공 등의 수단으로 용이하게 스티킹 방지층(3)을 형성할 수 있는 점에서는 폴리올이 바람직하다. 또 상기 기재 폴리머로서는 후술하는 삼차원 가교 구조의 형성성의 점으로부터는 폴리올레핀계 공중합체가 바람직하다.

바인더(6)를 구성하는 폴리머(10)는 도 2에 도시한 바와 같이, 삼차원 가교 구조를 가지면 된다. 이와 같이 바인더(6)를 구성하는 폴리머(10)가 삼차원 가교 구조를 가짐으로써 스티킹 방지층(3) 내에서의 필러(5)의 고정성 및 보호성이 향상되고, 필러(5)의 균일 분산성 나아가서는 스티킹 방지성의 향상에 기여한다. 덧붙여서 폴리머(10)가 삼차원 가교 구조를 가짐으로써 스티킹 방지층(3)의 경도, 미끄러짐성, 내찰상성 등이 향상된다.

이 삼차원 가교 구조를 구성하는 수단으로서는, 특별히 한정되지 않고, 공지된 수단이 채용되는데, 일반적으로는 상기 기재 폴리머의 중합 조성물에 불포화기를 2개 이상 가지는 다관능 단량체를 함유함으로써 형성된다. 이 불포화기를 2개 이상 가지는 다관능 단량체는 모노머 또는 프리폴리머와 공중합 가능한 불포화 관능기를 2개 이상 가지는 모노머이며, 공중합 가능한 관능기로서는 비닐기, 메틸비닐기, 아크릴기, 메타크릴기 등을 들 수 있다. 또 1분자 중에 상이한 공중합 가능한 관능기가 2개 이상 포함되는 모노머도 본 발명에서 말하는 다관능 단량체에 포함된다.

이 불포화기를 2개 이상 가지는 다관능 단량체로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 글리세롤(디/트리)(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판(디/트리)(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨(디/트리/테트라)(메타)아크릴레이트 등의 다가 알코올의 디-, 트리-, 테트라-(메타)아크릴레이트류, p-디비닐벤젠, o-디비닐벤젠 등의 방향족 다관능 모노머, (메타)아크릴산비닐에스테르, (메타)아크릴산알릴에스테르 등의 에스테르류, 부타디엔, 헥사디엔, 펜타디엔 등의 디엔류, 디클로로포스파젠을 원료로서 중합 다관능기를 도입한 포스파젠 골격을 가지는 모노머, 트리알릴디이소시아누레이트 등의 이원자 환상 골격을 가지는 다관능 모노머 등을 들 수 있다.

이 불포화기를 2개 이상 가지는 다관능 단량체의 배합량으로서는 삼차원 가교 중합체 중에 2질량% 이상 80질량% 이하가 바람직하다. 상기 범위 미만의 경우에는 삼차원 가교가 충분히 진행되지 않고, 내열성, 내용제성 등의 저하가 확인되는 경향이 있다. 한편, 상기 범위를 넘으면 내충격성 등이 저하되어, 플라스틱으로서의 특성 저하가 생기는 경우가 있다.

상기 폴리올로서는 예를 들어 수산기 함유 불포화 단량체를 포함하는 단량체 성분을 중합하여 얻어지는 폴리올이나, 수산기 과잉의 조건에서 얻어지는 폴리에스테르폴리올 등을 들 수 있고, 이들을 단체로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

수산기 함유 불포화 단량체로서는 (a) 예를 들어 아크릴산2-히드록시에틸, 아크릴산2-히드록시프로필, 메타크릴산2-히드록시에틸, 메타크릴산2-히드록시프로필, 알릴알코올, 호모알릴알코올, 신나믹알코올, 크로토닐알코올 등의 수산기 함유 불포화 단량체, (b) 예를 들어 에틸렌글리콜, 에틸렌옥사이드, 프로필렌글리콜, 프로필렌옥사이드, 부틸렌글리콜, 부틸렌옥사이드, 1,4-비스(히드록시메틸)시클로헥산, 페닐글리시딜에테르, 글리시딜데카노에이트, 프락셀 FM-1(다이셀카가쿠코교 가부시키가이샤제) 등의 2가 알코올 또는 에폭시 화합물과, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 푸말산, 크로톤산, 이타콘산 등의 불포화 카르복실산과의 반응으로 얻어지는 수산기 함유 불포화 단량체 등을 들 수 있다. 이들의 수산기 함유 불포화 단량체로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 중합하여 폴리올을 제조할 수 있다.

또 아크릴산에틸, 아크릴산n-프로필, 아크릴산이소프로필, 아크릴산n-부틸, 아크릴산tert-부틸, 아크릴산에틸헥실, 메타크릴산에틸, 메타크릴산n-프로필, 메타크릴산이소프로필, 메타크릴산n-부틸, 메타크릴산tert-부틸, 메타크릴산에틸헥실, 메타크릴산글리시딜, 메타크릴산시클로헥실, 스티렌, 비닐톨루엔, 1-메틸스티렌, 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴로니트릴, 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 스테아르산비닐, 아세트산알릴, 아디프산디알릴, 이타콘산디알릴, 말레산디에틸, 염화비닐, 염화비닐리덴, 아크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, N-부톡시메틸아크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드, 에틸렌, 프로필렌, 이소프렌 등으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 에틸렌성 불포화 단량체와, 상기 (a) 및 (b)로부터 선택되는 수산기 함유 불포화 단량체를 중합하여 폴리올을 제조할 수도 있다.

수산기 함유 불포화 단량체를 포함하는 단량체 성분을 중합하여 얻어지는 폴리올의 수평균 분자량은 1000 이상 500000 이하이며, 바람직하게는 5000 이상 100000 이하이다. 또 그 수산기가는 5 이상 300 이하, 바람직하게는 10 이상 200 이하, 더욱 바람직하게는 20 이상 150 이하이다.

수산기 과잉의 조건에서 얻어지는 폴리에스테르폴리올은 (c) 예를 들어 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 데카메틸렌글리콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 트리메틸올프로판, 헥산트리올, 글리세린, 펜타에리트리톨, 시클로헥산디올, 수첨 비스페놀 A, 비스(히드록시메틸)시클로헥산, 하이드로퀴논비스(히드록시에틸에테르), 트리스(히드록시에틸)이소시누레이트, 크실리렌글리콜 등의 다가 알코올과, (d) 예를 들어 말레산, 푸말산, 숙신산, 아디프산, 세바틴산, 아젤라인산, 트리메트산, 테레프탈산, 프탈산, 이소프탈산 등의 다염기산을 프로판디올, 헥산디올, 폴리에틸렌글리콜, 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올 중의 수산기수가 상기 다염기산의 카르복실기수보다 많은 조건에서 반응시켜 제조할 수 있다.

이러한 수산기 과잉의 조건에서 얻어지는 폴리에스테르폴리올의 수평균 분자량은 500 이상 300000 이하이며, 바람직하게는 2000 이상 100000 이하이다. 또 그 수산기가는 5 이상 300 이하, 바람직하게는 10 이상 200 이하, 더욱 바람직하게는 20 이상 150 이하이다.

당해 폴리머 조성물의 기재 폴리머로서 사용되는 폴리올로서는 상기 폴리에 스테르폴리올 및 상기 수산기 함유 불포화 단량체를 포함하는 단량체 성분을 중합하여 얻어지고, 또한 (메타)아크릴 단위 등을 가지는 아크릴폴리올이 바람직하다. 이러한 폴리에스테르폴리올 또는 아크릴폴리올을 기재 폴리머로 하는 바인더(6)는 내후성이 높고, 스티킹 방지층(3)의 황변 등을 억제할 수 있다. 또한 이 폴리에스테르폴리올과 아크릴폴리올의 어느 한쪽을 사용해도 되고, 양쪽 모두를 사용해도 된다.

또한 상기 폴리에스테르폴리올 및 아크릴폴리올 중의 수산기의 개수는 1분자 당 2개 이상이면 특별히 한정되지 않지만, 고형분 중의 수산기가가 10 이하이면 가교점수가 감소하고, 내용제성, 내수성, 내열성, 표면경도 등의 피막 물성이 저하하는 경향이 있다.

상기 기재 폴리머로서는 시클로알킬기를 가지는 폴리올이 바람직하다. 이와 같이 바인더(6)를 구성하는 기재 폴리머로서의 폴리올 중에 시클로알킬기를 도입함으로써 바인더(6)의 발수성, 내수성 등의 소수성이 높아지고, 고온 고습 조건하에서의 당해 광학 시트(1)의 내휨성, 치수 안정성 등이 개선된다. 또 스티킹 방지층(3)의 내후성, 경도, 육지감(肉持感), 내용제성 등의 도막 기본 성능이 향상된다. 또한 표면에 유기 폴리머가 고정된 필러(5)와의 친화성 및 필러(5)의 균일 분산성이 더욱 양호해진다.

상기 시클로알킬기로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로노닐기, 시클로데실기, 시클로운데실기, 시클로도데실기, 시클로트리데실기, 시클로테트라데실기, 시클로펜타데실기, 시클로헥사데실기, 시클로헵타데실기, 시클로옥타데실기 등을 들 수 있다.

상기 시클로알킬기를 가지는 폴리올은 시클로알킬기를 가지는 중합성 불포화 단량체를 공중합함으로써 얻어진다. 이 시클로알킬기를 가지는 중합성 불포화 단량체는 시클로알킬기를 분자 내에 적어도 1개 가지는 중합성 불포화 단량체이다. 이 중합성 불포화 단량체로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 메틸시클로헥실(메타)아크릴레이트, tert-부틸시클로헥실(메타)아크릴레이트, 시클로도데실(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기 서술한 바와 같이 기재 폴리머로서 폴리올을 사용하는 경우, 폴리머 조성물 중에 경화제로서 폴리이소시아네이트 화합물을 함유하면 된다. 이 폴리이소시아네이트 화합물은 디이소시아네이트를 중합하여 이루어지는 2량체, 3량체, 4량체 등의 유도체이다. 폴리머 조성물 중에 폴리이소시아네이트 경화제를 함유함으로써 후술하는 삼차원 가교 구조가 용이하고 또한 확실히 형성되고, 스티킹 방지층(3)의 피막 물성이 더욱 향상된다. 또 폴리이소시아네이트 화합물의 배합에 의해 폴리머 조성물의 경화 반응속도가 커지기 때문에, 미소 무기 충전제의 분산 안정성에 기여하는 양이온계 대전방지제를 폴리머 조성물 중에 함유해도, 양이온계 대전방지제에 의한 경화 반응속도의 저하를 충분히 보충할 수 있어, 더욱 생산성을 높일 수 있다.

상기 폴리이소시아네이트 화합물로서는 크실렌디이소시아네이트 유도체 또는 이 크실렌디이소시아네이트 유도체와 지방족 디이소시아네이트 유도체와의 혼합물 이 바람직하다. 이 크실렌디이소시아네이트 유도체는 폴리머 조성물의 반응속도 향상 효과가 크고, 또 방향족 디이소시아네이트 유도체 중에서는 열이나 자외선에 의한 황변 및 열화가 비교적 작기 때문에 당해 광학 시트(1)의 광선 투과율의 경시적 저하를 저감할 수 있다. 한편, 지방족 디이소시아네이트 유도체는 방향족 디이소시아네이트 유도체에 비해 반응속도 향상 효과가 작지만, 자외선 등에 의한 황변, 열화 등이 현격히 작기 때문에 크실렌디이소시아네이트 유도체와 혼합함으로써 반응속도 향상 효과와 황변 등의 방지 효과를 균형있게 달성할 수 있다.

상기 폴리이소시아네이트 화합물의 배합량(폴리머 조성물 중의 폴리머분 100부에 대한 고형분 환산의 배합량)의 하한으로서는 2부가 바람직하고 5부가 특히 바람직하다. 한편, 경화제의 상기 배합량의 상한으로서는 20부가 바람직하고 15부가 특히 바람직하다. 이와 같이 폴리이소시아네이트 화합물의 배합량을 상기 범위로 함으로써 상기 서술한 폴리머 조성물의 경화 반응속도 향상 작용을 효과적으로 나타낼 수 있다.

상기 무기 필러(5)로서는 그 표면에 유기 폴리머가 고정된 것을 사용하면 된다. 이와 같이 유기 폴리머가 고정된 무기 필러(5)를 사용함으로써 바인더(6) 중에서의 분산성이나 바인더(6)와의 친화성의 향상이 도모된다. 이 고정하는 유기 폴리머에 대해서는 그 분자량, 형상, 조성, 관능기의 유무 등에 관해서 특별히 한정은 없어, 임의의 유기 폴리머를 사용할 수 있다. 또 유기 폴리머의 형상에 대해서는 직쇄상, 분기상, 가교 구조 등의 임의의 형상의 것을 사용할 수 있다.

상기 유기 폴리머를 구성하는 구체적인 수지로서는 예를 들어 (메타)아크릴 수지, 폴리스티렌, 폴리아세트산비닐, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 및 이들의 공중합체나 아미노기, 에폭시기, 히드록실기, 카르복실기 등의 관능기로 일부 변성한 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도 (메타)아크릴계 수지, (메타)아크릴-스티렌계 수지, (메타)아크릴-폴리에스테르계 수지 등의 (메타)아크릴 단위를 포함하는 유기 폴리머를 필수 성분으로 하는 것이 피막 형성능을 가져 적합하다. 한편, 상기 폴리머 조성물의 기재 폴리머와 상용성을 가지는 수지가 바람직하고, 따라서 폴리머 조성물에 포함되는 기재 폴리머와 동일한 조성인 것이 가장 바람직하다.

또한 무기 필러(5)는 미립자 내에 유기 폴리머를 포함하고 있어도 된다. 이것에 의해 필러(5)의 코어인 무기물에 적당한 연도(軟度) 및 인성을 부여할 수 있다.

상기 유기 폴리머에는 알콕시기를 함유하는 것을 사용하면 되고, 그 함유량으로서는 유기 폴리머를 고정한 필러(5) 1g당 0.01mmol 이상 50mmol 이하가 바람직하다. 이러한 알콕시기에 의해 바인더(6)를 구성하는 매트릭스 수지와의 친화성이나, 바인더(6) 중에서의 분산성을 향상시킬 수 있다.

상기 알콕시기는 미립자 골격을 형성하는 금속 원소에 결합한 RO기를 나타낸다. 이 R은 치환되어 있어도 되는 알킬기이며, 미립자 중의 RO기는 동일해도 되고 상이해도 된다. R의 구체예로서는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸 등을 들 수 있다. 필러(5)를 구성하는 금속과 동일한 금속 알콕시기를 사용하는 것 이 바람직하고, 필러(5)가 콜로이달 실리카인 경우에는 실리콘을 금속으로 하는 알콕시기를 사용하는 것이 바람직하다.

유기 폴리머를 고정한 무기 필러(5) 중의 유기 폴리머의 함유율에 대해서는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 필러(5)를 기준으로 하여 0.5질량% 이상 50질량% 이하가 바람직하다.

필러(5)에 고정하는 상기 유기 폴리머로서 수산기를 가지는 것을 사용하고, 바인더(6)를 구성하는 폴리머 조성물 중에 수산기와 반응하는 것 같은 관능기를 2개 이상 가지는 다관능 이소시아네이트 화합물, 멜라민 화합물 및 아미노플라스트 수지로부터 선택되는 적어도 1종의 것을 함유하면 된다. 이것에 의해 필러(5)와 바인더(6)의 매트릭스 수지가 가교 구조로 결합되어 보존 안정성, 내오염성, 가요성, 내후성, 보존 안정성 등이 양호해지고, 또한 얻어지는 피막이 광택을 가지는 것이 된다.

또 폴리머 조성물 중에 대전방지제를 미분산 상태로 혼합하면 된다. 이러한 대전방지제가 혼합된 폴리머 조성물로부터 바인더(6)를 형성함으로써 당해 광학 시트(1)에 대전방지효과가 발현되어, 먼지를 빨아들이거나, 프리즘 시트 등과의 겹침이 곤란하게 되는 등의 정전기의 대전에 의해 발생하는 문제를 방지할 수 있다. 또 대전방지제를 표면에 코팅하면 표면의 끈적임이나 오탁이 생겨 버리는데, 이와 같이 폴리머 조성물 중에 혼련함으로써 이러한 폐해는 저감된다. 이 대전방지제로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 알킬황산염, 알킬인산염 등의 음이온계 대전방지제, 제4암모늄염, 이미다졸린 화합물 등의 양이온계 대전방지제, 폴 리에틸렌글리콜계, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노스테아르산에스테르, 에탄올아미드류 등의 비이온계 대전방지제, 폴리아크릴산 등의 고분자계 대전방지제나, 도전성을 가지는 금속 분말, 금속 산화물 분말, 카본나노튜브 등이 사용된다. 그 중에서도 대전방지효과가 비교적 큰 양이온계 대전방지제가 바람직하고, 소량의 첨가로 대전방지효과가 나타난다.

또한 이 바인더(6)를 형성하기 위한 폴리머 조성물은 기재 폴리머, 필러(5), 경화제, 대전방지제 외에, 예를 들어 가소제, 분산제, 각종 레벨링제, 자외선 흡수제, 항산화제, 점성 개질제, 윤활제, 광안정화제 등이 적당히 배합되어도 된다.

스티킹 방지층(3)의 평탄부의 평균 두께(T)(필러(5)가 존재하지 않는 영역에서의 평균 두께)의 하한으로서는 50nm로 되어 있고 70nm가 특히 바람직하다. 한편, 스티킹 방지층(3)의 평탄부의 평균 두께(T)의 상한으로서는 150nm로 되어 있고 120nm가 특히 바람직하다. 스티킹 방지층(3)의 평균 두께(T)가 상기 하한보다 작으면 기재 필름(2)의 이면에 필러(5)를 고정하는 것이 곤란하게 될 우려가 있다. 한편, 스티킹 방지층(3)의 평균 두께(T)가 상기 상한을 넘으면 필러(5)에 의해 스티킹 방지층(3) 이면에 형성되는 볼록부(7)가 작아져, 그 결과 당해 광학 시트(1)의 스티킹 방지 기능이 작아질 우려가 있다. 또 스티킹 방지층(3)의 평균 두께(T)가 상기 상한을 넘으면 스티킹 방지층(3)의 양 계면에서의 굴절에 의한 투과광선의 간섭 현상이 생겨 모아레 등이 발생할 우려가 있다.

스티킹 방지층(3)의 이면의 산술 평균 거칠기(Ra)로서는 0.05μm 이상 0.15μm 이하가 바람직하고, 0.08μm 이상 0.12μm 이하가 특히 바람직하다. 스티킹 방지층(3)의 이면의 최대 높이(Ry)로서는 0.4μm 이상 0.9μm 이하가 바람직하고, 0.6μm 이상 0.7μm 이하가 특히 바람직하다. 스티킹 방지층(3)의 이면의 십점 평균 거칠기(Rz)로서는 0.3μm 이상 0.8μm 이하가 바람직하고, 0.5μm 이상 0.6μm 이하가 특히 바람직하다. 스티킹 방지층(3)의 이면의 산술 평균 거칠기(Ra), 최대 높이(Ry) 및 십점 평균 거칠기(Rz)가 상기 범위보다 작으면 스티킹 방지층(3)의 이면의 미세 볼록부가 작아져, 스티킹 방지성이 저하할 우려가 있다. 반대로, 스티킹 방지층(3)의 이면의 산술 평균 거칠기(Ra) 등이 상기 범위를 넘으면 액정표시장치의 화면의 번질거림이 발생해 품위가 저하할 우려가 있다.

광학층(4)은 기재 필름(2)의 표면에 대략 균일하게 배열 설치되는 복수의 광확산제(8)와, 그 복수의 광확산제(8)의 바인더(9)를 구비하고 있다. 이러한 복수의 광확산제(8)는 바인더(9)로 피복되어 있다. 이와 같이 광학층(4)에 함유하는 복수의 광확산제(8)에 의해 광학층(4)을 이측으로부터 표측으로 투과하는 광선을 균일하게 확산시킬 수 있다. 또 복수의 광확산제(8)에 의해 광학층(4)의 표면에 미세한 요철이 대략 균일하게 형성되어 있다. 이와 같이 광학 시트(1)의 표면에 형성되는 미세한 요철의 렌즈적 굴절 작용에 의해, 광선을 보다 잘 확산시킬 수 있다. 또한 광학층(4)의 평균 두께는 특별히는 한정되지 않지만, 예를 들어 1μm 이상 30μm 이하 정도로 되어 있다.

광확산제(8)는 광선을 확산시키는 성질을 가지는 입자이며, 필러와 유기 필러로 크게 구별된다. 필러로서는 예를 들어 실리카, 수산화알루미늄, 산화알루미늄, 산화아연, 황화바륨, 마그네슘실리케이트, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있 다. 유기 필러의 재료로서는 예를 들어 아크릴 수지, 아크릴로니트릴 수지, 폴리우레탄, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도 투명성이 높은 아크릴 수지가 바람직하고, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)가 특히 바람직하다.

광확산제(8)의 형상으로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 구형상, 방추형상, 침형상, 봉형상, 입방형상, 판형상, 비늘조각형상, 섬유형상 등을 들 수 있고, 그 중에서도 광확산성이 우수한 구형상의 비즈가 바람직하다.

광확산제(8)의 평균 입자 직경의 하한으로서는 1μm, 특히 2μm, 또한 5μm가 바람직하다. 한편, 광확산제(8)의 평균 입자 직경의 상한으로서는 50μm, 특히 20μm, 또한 15μm가 바람직하다. 광확산제(8)의 평균 입자 직경이 상기 범위 미만이면 광확산제(8)에 의해 형성되는 광학층(4) 표면의 요철이 작아져, 광확산 시트로서 필요한 광확산성을 만족하지 않을 우려가 있다. 반대로, 광확산제(8)의 평균 입자 직경이 상기 범위를 넘으면 광학 시트(1)의 두께가 증대하고, 또한 균일한 확산이 곤란하게 된다.

광확산제(8)의 배합량(바인더(9)의 형성 재료인 폴리머 조성물 중의 기재 폴리머 100부에 대한 고형분 환산의 배합량)의 하한으로서는 10부, 특히 20부, 또한 50부가 바람직하고, 이 배합량의 상한으로서는 500부, 특히 300부, 또한 200부가 바람직하다. 이것은 광확산제(8)의 배합량이 상기 범위 미만이면 광확산성이 불충분하게 되어 버리고, 한편 광확산제(8)의 배합량이 상기 범위를 넘으면 광확산제(8)를 고정하는 효과가 저하하기 때문이다. 또한 프리즘 시트의 표면측에 배열 설치되는 소위 상용(上用) 광확산 시트의 경우, 높은 광확산성을 필요로 하지 않기 때문에 광확산제(8)의 배합량으로서는 10부 이상 40부 이하, 특히 10부 이상 30부 이하가 바람직하다.

바인더(9)는 기재 폴리머를 포함하는 폴리머 조성물을 가교 경화시킴으로써 형성된다. 이 바인더(9)에 의해 기재 필름(2) 표면에 광확산제(8)가 대략 등밀도로 배치 고정된다. 이 바인더(9)를 형성하기 위한 폴리머 조성물로서는 상기 스티킹 방지층(3)의 바인더(6)를 형성하기 위한 폴리머 조성물과 마찬가지의 것이 사용된다.

바인더(9)를 형성하는 폴리머 조성물 중에 미소 무기 충전제를 함유하면 된다. 이 바인더(9) 중에 미소 무기 충전제를 함유함으로써 광학층(4) 나아가서는 광학 시트(1)의 내열성이 향상된다. 이 미소 무기 충전제를 구성하는 무기물로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 무기산화물이 바람직하다. 이 무기산화물은 금속 원소가 주로 산소 원자와의 결합을 통하여 3차원의 네트워크를 구성한 여러 가지 함산소 금속 화합물이라고 정의된다. 무기산화물을 구성하는 금속 원소로서는 예를 들어 원소 주기율표 제2족~제6족으로부터 선택되는 원소가 바람직하고, 원소 주기율표 제3족~제5족으로부터 선택되는 원소가 더욱 바람직하다. 특히, Si, Al, Ti 및 Zr로부터 선택되는 원소가 바람직하고, 금속 원소가 Si인 콜로이달 실리카가 내열성 향상 효과 및 균일 분산성의 면에서 미소 무기 충전제로서 가장 바람직하다. 또 미소 무기 충전제의 형상은 구형상, 침형상, 판형상, 비늘조각형상, 파쇄형상 등의 임의의 입자 형상이면 되고 특별히 한정되지 않는다.

미소 무기 충전제의 평균 입자 직경의 하한으로서는 5nm가 바람직하고, 10nm가 특히 바람직하다. 한편, 미소 무기 충전제의 평균 입자 직경의 상한으로서는 50nm가 바람직하고, 25nm가 특히 바람직하다. 이것은 미소 무기 충전제의 평균 입자 직경이 상기 범위 미만에서는 미소 무기 충전제의 표면 에너지가 높아져, 응집 등이 일어나기 쉬워지기 때문이며, 반대로, 평균 입자 직경이 상기 범위를 넘으면 단파장의 영향으로 백탁하여, 광학 시트(1)의 투명성을 완전하게 유지할 수 없게 되기 때문이다.

미소 무기 충전제의 기재 폴리머 100부에 대한 배합량(무기물 성분만의 배합량)의 하한으로서는 고형분 환산으로 5부가 바람직하고, 50부가 특히 바람직하다. 한편, 미소 무기 충전제의 상기 배합량의 상한으로서는 500부가 바람직하고, 200부가 보다 바람직하며, 100부가 특히 바람직하다. 이것은 미소 무기 충전제의 배합량이 상기 범위 미만이면 광학 시트(1)의 내열성을 충분히 발현할 수 없게 되어 버릴 우려가 있고, 반대로 배합량이 상기 범위를 넘으면 폴리머 조성물 중에 대한 배합이 곤란하게 되고, 광학층(4)의 광선 투과율이 저하할 우려가 있기 때문이다.

상기 미소 무기 충전제로서는 상기 필러(5)와 마찬가지로, 그 표면에 유기 폴리머가 고정된 것을 사용하면 된다. 이와 같이 유기 폴리머 고정 미소 무기 충전제를 사용함으로써 바인더(9) 중에서의 분산성이나 바인더(9)와의 친화성의 향상이 도모된다.

당해 광학 시트(1)의 제조 방법으로서는 상기 구조의 것을 제조할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, (a) T다이를 사용한 압출성형법에 의해 열가소성 수지로 이루어지는 기재 필름 압출체를 형성하는 기재 필름 형성 공정과, (b) 기재 필름 압출체의 일방의 면에 스티킹 방지층용 조성물을 적층하는 적층 공정과, (c) 기재 필름 압출체 및 스티킹 방지층용 조성물층의 적층체를 연신하는 연신 공정과, (d) 바인더(9)의 폴리머 조성물에 광확산제(8)를 혼합한 광학층용 조성물을 기재 필름(2)의 표면에 적층하고, 경화시킴으로써 광학층(4)을 형성하는 공정을 가지는 제조 방법이 적합하게 사용된다. 또 T다이를 사용한 공압출성형법에 의해 상기 기재 필름 형성 공정과 상기 적층 공정을 동시에 행하는 것도 가능하다. 이와 같은 압출성형법을 사용한 제조 방법에 의하면, 기재 필름 압출체 및 스티킹 방지층용 조성물층의 적층체를 연신하는 연신 공정 전에 기재 필름 압출체의 일방의 면에 스티킹 방지층용 조성물을 적층하는 적층 공정을 행하기 때문에, 적층 공정을 기재 필름 형성 공정 및 연신 공정과 동일 생산 라인에서(즉 인라인 적층 공정으로서) 실시할 수 있어, 그 결과 제조 비용을 억제하여, 생산성이나 작업 효율을 개선한 형태로 광학 시트를 제조하는 것이 가능하게 된다.

당해 광학 시트(1)는 광학층(4) 중에 함유하는 광확산제(8)의 계면에서의 반사나 굴절 및 광학층(4)의 표면에 형성되는 미세 요철에서의 굴절에 의해, 높은 광확산 기능(방향성 확산 기능)을 가지고 있다. 덧붙여서 당해 광학 시트(1)는 스티킹 방지층(3)이 필러(5)와 그 수지제 바인더(6)를 포함하고, 그 스티킹 방지층(3)의 평탄부의 평균 두께가 50nm 이상 150nm 이하이며, 필러(5)의 평균 입자 직경이 70nm 이상 200nm 이하인 점에서, 나노 사이즈의 필러(5)에 의해 스티킹 방지층(3)의 외면에 미세한 볼록부(7)가 비교적 많이 또한 균일하게 형성되어, 그 결과 이면 측에 중첩되는 도광판, 프리즘 시트 등에 대해서 비교적 조밀하게 분산하는 볼록부(7)에서 산점적으로 맞닿는다. 그 때문에, 당해 광학 시트(1)는 높은 스티킹 방지성을 가져, 스티킹에 의한 간섭 줄무늬의 발생을 방지할 수 있다.

또 당해 광학 시트(1)는 스티킹 방지성을 발휘하는 필러(5)의 평균 입자 직경이 70nm 이상 200nm 이하로 되어 있는 점에서, 필러(5)의 평균 입자 직경이 가시광의 파장보다 작고, 필러(5)를 배합해도 광선 투과성을 저해하는 것이 비약적으로 저감되어, 높은 전광선 투과율을 가지고 있다.

또한 당해 광학 시트(1)는 스티킹 방지층(3)의 평탄부의 평균 두께가 50nm 이상 150nm 이하로 되어 있는 점에서, 스티킹 방지층(3)의 평탄부의 평균 두께가 가시광의 파장보다 작고, 스티킹 방지층(3)의 양 계면에서의 굴절에 의한 투과광선의 간섭 현상이 저감되어, 모아레 등의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

또 당해 광학 시트(1)는 스티킹 방지층(3)의 평탄부의 평균 두께가 종래의 것보다 현격히 작아, 오늘날 요청되고 있는 액정표시장치의 박형화를 촉진할 수 있다. 또한 당해 광학 시트(1)는 외면의 볼록부(7)를 형성하기 위해서 스티킹 방지층(3)에 필러(5)를 함유하고, 종래의 광학 시트와 같은 수지 비즈를 함유하지 않는 점에서, 압출성형법에 의한 기재 필름(2)의 성형 공정의 인라인에서 스티킹 방지층(3)을 적층할 수 있어, 그 결과 종래의 광학 시트와 같은 기재 필름 작성 후의 도공 등의 별도 공정을 생략하는 것이 가능하게 되어, 제조 작업성 및 제조 비용의 저감화가 현격히 촉진된다.

도 3의 광학 시트(11)는 기재 필름(2)과, 이 기재 필름(2)의 이면에 적층되 는 스티킹 방지층(12)과, 기재 필름(2)의 표면에 적층되는 광학층(4)을 구비하고 있다. 이 기재 필름(2), 광학층(4), 필러(5)의 종류·함유량·형상 등, 바인더(6) 및 제조 방법 등은 상기 도 1의 광학 시트(1)와 마찬가지이기 때문에 동일 번호를 붙이고 설명을 생략한다.

스티킹 방지층(12)은 도 1의 광학 시트(1)와 마찬가지로, 층형상으로 또한 이간하여 배열 설치되는 복수의 필러(5)와, 이 필러(5)를 기재 필름(2)의 이면측에 고정하는 바인더(6)를 가지고 있다. 이 필러(5)로서, 주성분의 소경 필러(5a)와, 이 소경 필러(5a)보다 평균 입자 직경이 큰 부성분의 대경 필러(5b)를 함유하고 있다.

당해 광학 시트(11)는 필러(5)로서 주성분의 소경 필러(5a)와 부성분의 대경 필러(5b)를 함유함으로써 스티킹 방지층(12)의 이면(외면)에 주성분의 소경 필러(5a)에 의해 비교적 조밀하게 분산하는 미세한 볼록부(7a)가 형성되고, 부성분의 대경 필러(5b)에 의해 비교적 큰 볼록부(7b)가 산점적으로 형성되는 결과, 스티킹 방지성이 현격히 향상된다.

소경 필러(5a)의 평균 입자 직경의 하한으로서는 50nm가 바람직하고, 80nm가 특히 바람직하다. 한편, 소경 필러(5a)의 평균 입자 직경의 상한으로서는 150nm가 바람직하고, 120nm가 특히 바람직하다. 소경 필러(5a)의 평균 입자 직경이 상기 하한 미만이면 표면 에너지가 높아지기 때문에 바인더(6)에 대한 분산 함유가 곤란하게 되고, 또 소경 필러(5a)에 의해 스티킹 방지층(3)의 이면에 형성되는 볼록부(7a)가 작아져, 스티킹 방지 기능을 나타낼 수 없을 우려가 있다. 반대로, 소경 필러(5a)의 평균 입자 직경이 상기 상한을 넘으면 단파장의 영향으로 광선의 투과를 차폐하는 효과가 커져, 당해 광학 시트(11)의 전광선 투과율의 저하를 초래할 우려가 있다.

대경 필러(5b)의 평균 입자 직경의 하한으로서는 200nm가 바람직하고, 300nm가 특히 바람직하다. 한편, 대경 필러(5b)의 평균 입자 직경의 상한으로서는 1.2μm가 바람직하고, 1μm가 특히 바람직하다. 대경 필러(5b)의 평균 입자 직경이 상기 하한보다 작으면 스티킹 방지층(12)의 이면에 산점적으로 형성되는 볼록부(7b)가 작아져, 스티킹 방지성의 향상 효과를 기대할 수 없게 된다. 한편, 대경 필러(5b)의 평균 입자 직경이 상기 상한을 넘으면 스티킹 방지층(12)에 있어서의 대경 필러(5b)의 고정성이 저하되고, 또한 스티킹 방지층(12)의 박막화의 요청에 반하는 결과가 된다.

전체 필러(5)에 대한 대경 필러(5b)의 배합비로서는 5질량% 이상 30질량% 이하가 바람직하고, 10질량% 이상 20질량% 이하가 특히 바람직하다. 대경 필러(5b)의 배합비가 상기 범위보다 작으면 상기 서술한 바와 같이 스티킹 방지층(12)의 이면에 산점적으로 형성되는 비교적 큰 볼록부(7b)의 밀도가 저하되어, 상기 서술한 스티킹 방지성의 향상 효과를 기대할 수 없게 된다. 한편, 대경 필러(5b)의 배합비가 상기 범위를 넘으면 스티킹 방지성의 향상 효과를 기대할 수 없게 되고, 반대로 대경 필러(5b)의 배합에 의해 당해 광학 시트(11)의 광선 투과성이 저하할 우려가 있다.

도 4의 광학 시트(20)는 높은 집광, 법선 방향측으로의 굴절, 확산 등의 광 학적 기능을 가지는 이른바 마이크로 렌즈 시트이다. 당해 광학 시트(20)는 기재 필름(2)과, 이 기재 필름(2)의 표면에 적층되는 광학층(21)과, 기재 필름(2)의 이면에 적층되는 스티킹 방지층(3)을 구비하고 있다. 이 기재 필름(2) 및 스티킹 방지층(3)은 상기 도 1의 광학 시트(1)과 마찬가지이기 때문에 동일 번호를 붙이고 설명을 생략한다.

광학층(21)은 기재 필름(2)의 표면에 적층되는 시트형상부(22)와, 이 시트형상부(22)의 표면에 형성되는 마이크로 렌즈 어레이(23)를 구비하고 있다. 또한 이 광학층(21)은 시트형상부(22)가 존재하지 않고, 마이크로 렌즈 어레이(23)만으로 구성하는 것도 가능하다. 즉 기재 필름(2)의 표면에 직접 마이크로 렌즈 어레이(23)를 형성하는 것도 가능하다. 또 광학층(21)과 기재 필름(2)은 일체 성형되어도 된다.

광학층(21)은 광선을 투과시킬 필요가 있으므로 투명, 특히 무색 투명의 합성 수지로 형성되어 있다. 광학층(21)에 사용되는 합성 수지로서는 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴 수지, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로오스아세테이트, 내후성 염화 비닐, 활성 에너지선경화형 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도 마이크로 렌즈 어레이(23)의 성형성이 우수한 자외선 경화형 수지, 전자선 경화형 수지 등의 방사선 경화형 수지나, 투명성 및 강도가 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트가 특히 바람직하다. 또한 광학층(21)에는 상기한 합성 수지 외에 예를 들어 필러, 가소제, 안정화제, 열화 방지제, 분산제 등이 배합되어도 된다.

마이크로 렌즈 어레이(23)는 다수의 마이크로 렌즈(24)로 구성되어 있다. 이 마이크로 렌즈(24)는 반구형상(반구에 근사 한 형상을 포함함)으로 형성되고, 기재 필름(2)의 표면측에 돌설되어 있다. 또한 마이크로 렌즈(24)는 상기 반구형상 볼록 렌즈에 한정되지 않고, 반구형상 오목 렌즈의 마이크로 렌즈도 가능하다. 이러한 반구형상 오목 렌즈의 마이크로 렌즈도 상기 마이크로 렌즈(24)와 마찬가지로 우수한 광학적 기능을 가진다.

마이크로 렌즈(24)는 기재 필름(2)의 표면에 비교적 조밀하게 한편 기하학적으로 배열 설치되어 있다. 구체적으로는 마이크로 렌즈(24)는 기재 필름(2)의 표면에 있어서 정삼각형 격자 패턴으로 배열 설치되어 있다. 따라서 마이크로 렌즈(24)의 피치(P) 및 렌즈간 거리(S)는 모두 일정하다. 이 배열 설치 패턴은 마이크로 렌즈(24)를 가장 조밀하게 배열 설치할 수 있다. 또한 마이크로 렌즈(24)의 배열 설치 패턴으로서는 조밀 충전 가능한 상기 정삼각형 격자 패턴에 한정되지 않고, 예를 들어 정사각형 격자 패턴이나 랜덤 패턴도 가능하다. 이 랜덤 패턴에 의하면 당해 광학 시트(20)를 다른 광학 부재와 겹쳤을 때에 모아레의 발생이 저감된다.

마이크로 렌즈(24)의 직경(D)의 하한으로서는 10μm, 특히 100μm, 또한 특히 200μm가 바람직하다. 한편, 마이크로 렌즈(24)의 직경(D)의 상한으로서는 1000μm, 특히 700μm가 바람직하다. 마이크로 렌즈(24)의 직경(D)이 10μm보다 작으면 회석의 영향이 커져, 광학적 성능의 저하나 색분해가 일어나기 쉬워 품질의 저하를 초래한다. 한편, 마이크로 렌즈(24)의 직경(D)이 1000μm를 넘으면 두께의 증대나 휘도 불균일이 생기기 쉬워 품질의 저하를 초래한다. 또 마이크로 렌즈(24)의 직경(D)을 100μm 이상으로 함으로써 단위면적 당 마이크로 렌즈(24)가 적어지는 결과, 마이크로 렌즈 시트인 당해 광학 시트(20)의 대면적화가 용이하게 되어, 제조시의 기술적이나 비용적인 부담이 경감된다.

마이크로 렌즈(24)의 표면 거칠기(Ra)의 하한으로서는 0.01μm가 바람직하고, 0.03μm가 특히 바람직하다. 한편, 마이크로 렌즈(24)의 표면 거칠기(Ra)의 상한으로서는 0.1μm가 바람직하고, 0.07μm가 특히 바람직하다. 이와 같이 마이크로 렌즈(24)의 표면 거칠기(Ra)를 상기 하한 이상으로 함으로써 당해 광학 시트(20)의 마이크로 렌즈 어레이(23)의 성형성이 비교적 용이하게 되어, 제조면에서의 기술적 및 비용적 부담이 경감된다. 한편, 마이크로 렌즈(24)의 표면 거칠기(Ra)를 상기 상한 미만으로 함으로써 마이크로 렌즈(24) 표면에서의 광의 산란이 저감되는 결과, 마이크로 렌즈(24)에 의한 집광 기능이나 법선 방향측으로의 굴절 기능이 높아지고, 이러한 양호한 광학적 기능에 기인하여 정면 방향의 고휘도화가 도모된다.

마이크로 렌즈(24)의 높이(H)의 곡률반경(R)에 대한 높이비(H/R)의 하한으로서는 5/8가 바람직하고, 3/4이 특히 바람직하다. 한편, 이 높이비(H/R)의 상한으로서는 1이 바람직하다. 이와 같이 마이크로 렌즈(24)의 높이비(H/R)를 상기 범위로 함으로써 마이크로 렌즈(24)에 있어서의 렌즈적 굴절 작용이 효과적으로 나타나고, 당해 광학 시트(20)의 집광 등의 광학적 기능이 현격히 향상된다.

마이크로 렌즈(24)의 렌즈간 거리(S;P-D)의 직경(D)에 대한 간격비(S/D)의 상한으로서는 1/2이 바람직하고, 1/5이 특히 바람직하다. 이와 같이 마이크로 렌즈(24)의 렌즈간 거리(S)를 상기 상한 이하로 함으로써 광학적 기능에 기여하지 않는 평탄부가 저감되어, 당해 광학 시트(20)의 집광 등의 광학적 기능이 현격히 향상된다.

마이크로 렌즈(24)의 충전율의 하한으로서는 40%가 바람직하고, 60%가 특히 바람직하다. 이와 같이 마이크로 렌즈(24)의 충전율을 상기 하한 이상으로 함으로써 당해 광학 시트(20) 표면에 있어서의 마이크로 렌즈(24)의 점유 면적을 높이고, 당해 광학 시트(20)의 집광 등의 광학적 기능이 현격히 향상된다.

또한 상기 서술한 높이비(H/R), 간격비(S/D) 및 충전율의 수치 범위는 몬테 카를로법을 사용한 논시퀀셜 광선 추적에 의한 휘도 해석 시뮬레이션에 기초하여 이끌어낸 것이다.

광학층(21)을 구성하는 소재의 굴절률의 하한으로서는 1.3이 바람직하고, 1.45가 특히 바람직하다. 한편, 이 소재의 굴절률의 상한으로서는 1.8이 바람직하고, 1.6이 특히 바람직하다. 이 범위 중에서도 광학층(21)을 구성하는 소재의 굴절률로서는 1.5가 가장 바람직하다. 이와 같이 광학층(21)을 구성하는 소재의 굴절률을 상기 범위로 함으로써 마이크로 렌즈(24)에 있어서의 렌즈적 굴절 작용이 효과적으로 나타나고, 당해 광학 시트(20)의 집광 등의 광학적 기능이 더욱 높아진다.

당해 광학 시트(20)의 제조 방법으로서는 상기 구조의 것을 제조할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, (a) T다이를 사용한 압출성형법에 의해 열가소성 수지 로 이루어지는 기재 필름 압출체를 형성하는 기재 필름 형성 공정과, (b) 기재 필름 압출체의 일방의 면에 스티킹 방지층용 조성물을 적층하는 적층 공정과, (c) 기재 필름 압출체 및 스티킹 방지층용 조성물층의 적층체를 연신하는 연신 공정과, (d) 기재 필름(2)의 표면에 광학층(21)을 형성하는 공정을 가지는 제조 방법이 적합하게 사용된다.

상기 광학층(21)을 형성하는 수단으로서는 구체적으로는,

(a) 마이크로 렌즈 어레이(23) 표면의 반전형상을 가지는 시트형에 합성 수지 및 기재 필름(2)을 이 순서대로 적층하고, 시트형을 떼어내는 것으로 당해 광학층(21)을 형성하는 방법,

(b) 시트화된 수지를 재가열하여 기재 필름(2)과 함께 마이크로 렌즈 어레이(23) 표면의 반전형상을 가지는 금형과 금속판 사이에 끼우고 프레스하여 형상을 전사하는 방법,

(c) 마이크로 렌즈 어레이(23) 표면의 반전형상을 둘레면에 가지는 롤형과 다른 롤과의 닙에 용융 상태의 수지 및 기재 필름(2)을 통과시키고, 상기 형상을 전사하는 압출 시트 성형법,

(d) 기재 필름(2)에 자외선 경화형 수지를 도포하여, 상기와 마찬가지의 반전형상을 가지는 시트형, 금형 또는 롤형으로 눌러 미경화의 자외선 경화형 수지에 형상을 전사하고, 자외선을 쏘여 자외선 경화형 수지를 경화시키는 방법,

(e) 상기와 마찬가지의 반전형상을 가지는 금형 또는 롤형에 미경화의 자외선 경화성 수지를 충전 도포하여, 기재 필름(2)으로 눌러 고르게 하고, 자외선을 쏘여 자외선 경화형 수지를 경화시키는 방법,

(f) 미경화(액상)의 자외선 경화형 수지 등을 미세한 노즐로부터 기재 필름(2) 상에 마이크로 렌즈(24)를 형성하도록 사출 또는 토출하여 경화시키는 방법,

(g) 자외선 경화형 수지 대신에 전자선 경화형 수지를 사용하는 방법

등이 있다.

또 T다이를 사용한 공압출성형법에 의해 상기 기재 필름 형성 공정과 상기 적층 공정을 동시에 행하는 것도 가능하다. 또한 T다이를 사용한 공압출성형법에 의해 상기 기재 필름 형성 공정 및 상기 적층 공정과 동시에 광학층(21)을 형성하는 공정을 행하는 것도 가능하다. 구체적으로는 마이크로 렌즈 어레이(23) 표면의 반전형상을 둘레면에 가지는 롤형과 다른 롤과의 닙에 T다이로부터 용융 합성 수지를 압출, 경화시킴으로써 동시에 당해 광학 시트(20)를 형성할 수 있다. 이와 같은 압출성형법을 사용한 제조 방법에 의하면, 기재 필름 압출체 및 스티킹 방지층용 조성물층의 적층체를 연신하는 연신 공정 전에 기재 필름 압출체의 일방의 면에 스티킹 방지층용 조성물을 적층하는 적층 공정 및 광학층 형성 공정을 행하기 때문에, 적층 공정 및 광학층 형성 공정을 기재 필름 형성 공정 및 연신 공정과 동일 생산 라인에서(즉 인라인 적층 공정으로서) 실시할 수 있어, 그 결과 제조 비용을 억제하고, 생산성이나 작업 효율을 개선한 형태로 광학 시트를 제조하는 것이 가능하게 된다.

또한 상기 마이크로 렌즈 어레이(23)의 반전형상을 가지는 형(몰드)의 제조 방법으로서는 예를 들어 기재 상에 포토레지스트 재료에 의해 반점형상의 입체 패 턴을 형성하여, 이 입체 패턴을 가열 유동화에 의해 곡면화함으로써 마이크로 렌즈 어레이 모형을 제작하고, 이 마이크로 렌즈 어레이 모형의 표면에 전주법에 의해 금속층을 적층하여, 이 금속층을 박리함으로써 제조할 수 있다. 또 상기 마이크로 렌즈 어레이 모형의 제작 방법으로서는 상기 (f)에 기재된 방법을 채용하는 것도 가능하다.

당해 광학 시트(20)는 마이크로 렌즈 어레이(23)에 의해 높은 집광, 법선 방향측으로의 굴절, 확산 등의 광학적 기능을 가지고, 또한 그 광학적 기능을 용이하고 또한 확실하게 제어할 수 있다. 그 때문에 당해 광학 시트(20)는 예를 들어 백라이트 유닛의 프리즘 시트로의 입사 광선의 피크 방향을 법선 방향측으로의 굴절에 최적인 경사각으로 제어할 수 있다. 덧붙여서 당해 광학 시트(20)는 스티킹 방지층(3)에 의해 높은 스티킹 방지성, 전광선 투과율, 휘도 등의 균일성, 경제성 및 박막성을 가지고 있다.

또한 상기 「마이크로 렌즈」는 계면이 부분 구면형상의 미소 렌즈를 의미하고, 예를 들어 반구형상 볼록 렌즈, 반구형상 오목 렌즈 등이 해당한다. 「직경(D)」은 마이크로 렌즈의 기저 또는 개구의 직경을 의미한다. 「높이(H)」는 마이크로 렌즈가 볼록 렌즈의 경우에는 마이크로 렌즈의 기저면으로부터 최정부까지의 수직 거리, 마이크로 렌즈가 오목 렌즈의 경우에는 마이크로 렌즈의 개구면으로부터 최저부까지의 수직 거리를 의미한다. 「렌즈간 거리」는 이웃하는 한 쌍의 마이크로 렌즈간의 최단 거리를 의미한다. 「충전율」은 표면 투영 형상에 있어서의 단위면적 당 마이크로 렌즈의 면적비를 의미한다. 「정삼각형 격자 패턴」은 표면을 동일 형상의 정삼각형으로 구분하고, 그 정삼각형의 각 정점에 마이크로 렌즈를 배열 설치하는 패턴을 의미한다.

본 발명의 액정표시장치용의 백라이트 유닛은 사각형의 도광판과, 도광판의 장변측 단가장자리를 따라 배열 설치되는 램프와, 도광판 표면에 적층되는 광확산 시트, 프리즘 시트 등의 사각형의 광학 시트를 구비하고, 이 광확산 시트, 프리즘 시트 등으로서 당해 광학 시트(1, 11, 20)가 사용되고 있다. 상기 서술한 바와 같이 당해 광학 시트가 높은 스티킹 방지성, 전광선 투과율, 휘도 등의 균일성, 경제성 및 박막성을 가지기 때문에, 당해 백라이트 유닛은 램프로부터 발해지는 광선의 이용 효율을 현격히 높이고, 오늘날 사회적으로 요청되고 있는 고휘도화, 고품질화, 에너지 절약화 및 박형경량화를 촉진할 수 있다.

또한 본 발명의 광학 시트 및 백라이트 유닛은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 당해 광학 시트는 상기 광확산 시트나 마이크로 렌즈 시트에 한정되지 않고, 그 밖의 프리즘 시트, 렌티큘러 렌즈 시트, 프레넬 렌즈 시트 등의 광학 시트에도 적용할 수 있다. 이러한 프리즘 시트, 렌티큘러 렌즈 시트, 프레넬 렌즈 시트 등의 광학 시트의 이면에 당해 스티킹 방지층을 적층함으로써 스티킹 방지성, 전광선 투과율, 휘도 등의 균일성, 경제성 및 박막성을 향상시킬 수 있다.

또 당해 광학 시트는 기재 필름, 광학층 및 스티킹 방지층에 더해 자외선 흡수제층, 대전방지제층, 탑코트층, 이접착층 등의 다른 층이 적층되어도 된다.

또한 상기 폴리머 조성물 중에 자외선 흡수제를 함유할 수 있다. 이와 같이 자외선 흡수제를 함유하는 폴리머 조성물로 바인더(6)를 형성함으로써 당해 광학 시트에 자외선 커트 기능이 부여되어, 백라이트 유닛의 램프로부터 발해지는 미량의 자외선을 커트하여, 자외선에 의한 액정층의 파괴를 방지할 수 있다.

이러한 자외선 흡수제로서는 자외선을 흡수하여, 효율적으로 열에너지로 변환할 수 있는 것으로, 또한 광에 대해서 안정적인 화합물이면 특별히 한정되는 것은 아니며 공지된 것을 사용할 수 있다. 그 중에서도 자외선 흡수 기능이 높고, 상기 기재 폴리머와의 상용성이 양호하며, 기재 폴리머 중에 안정적으로 존재하는 살리실산계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제 및 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제가 바람직하고, 이들 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 것을 사용하면 된다. 또 자외선 흡수제로서는 분자쇄에 자외선 흡수기를 가지는 폴리머(예를 들어 (주)니혼쇼쿠바이의 「유더블 UV」시리즈 등)도 적합하게 사용된다. 이러한 분자쇄에 자외선 흡수기를 가지는 폴리머를 사용함으로써 바인더(6)의 주폴리머와의 상용성이 높고, 자외선 흡수제의 블리드 아웃 등에 의한 자외선 흡수 기능의 열화를 방지할 수 있다. 또한 분자쇄에 자외선 흡수기를 가지는 폴리머를 바인더(6)의 기재 폴리머로 하는 것도 가능하다. 또 이 자외선 흡수기가 결합된 폴리머를 바인더(6)의 기재 폴리머로 하고, 또한 이 기재 폴리머 중에 자외선 흡수제를 함유하는 것도 가능하며, 자외선 흡수 기능을 보다 향상시킬 수 있다.

바인더(6)의 기재 폴리머에 대한 상기 자외선 흡수제의 함유량의 하한으로서는 0.1질량%, 특히 1질량%, 또한 3질량%가 바람직하고, 자외선 흡수제의 상기 함유 량의 상한으로서는 10질량%, 특히 8질량%, 또한 5질량%가 바람직하다. 이것은 기재 폴리머에 대해서 자외선 흡수제의 질량비가 상기 하한보다 작으면 광학 시트의 자외선 흡수 기능을 효과적으로 나타낼 수 없기 때문이며, 반대로 자외선 흡수제의 질량비가 상기 상한을 넘으면 기재 폴리머에 악영향을 미쳐, 바인더(6)의 강도, 내구성 등의 저하를 초래하기 때문이다.

상기 자외선 흡수제 대신에 또는 자외선 흡수제와 함께, 자외선 안정제(분자쇄에 자외선 안정기가 결합한 기재 폴리머를 포함함)를 사용하는 것도 가능하다. 이 자외선 안정제에 의해, 자외선에서 발생하는 래디컬, 활성 산소 등이 불활성화되어, 자외선 안정성, 내후성 등을 향상시킬 수 있다. 이 자외선 안정제로서는 자외선에 대한 안정성이 높은 힌다드아민계 자외선 안정제가 적합하게 사용된다. 또한 자외선 흡수제와 자외선 안정제를 병용함으로써 자외선에 의한 열화 방지 및 내후성이 현격히 향상된다.

(실시예)

이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 상세히 서술하는데, 이 실시예의 기재에 기초하여 본 발명이 한정적으로 해석되는 것은 아니다.

(실시예 1)

폴리에틸렌테레프탈레이트(이하 「PET」라고 함)를 T다이에 공급하고, 압출 성형하여 PET 필름 압출체를 형성하고, 그 PET 필름 압출체를 필름 길이 방향으로 3배 연신했다. 그 다음에 고형분 환산으로 폴리에스테르폴리올(도요보세키사제의 「바이로날 MD1250」) 100부, 블록 이소시아네이트(다이이치코교세이야쿠사제의 「 엘라스트론 H-3」) 120부 및 평균 입자 직경이 100nm의 콜로이달 실리카 50부를 포함하는 스티킹 방지층용 조성물을 조제하고, 이 스티킹 방지층용 조성물을 롤코트법에 의해 PET 필름 압출체에 코팅하여, 이 스티킹 방지층용 조성물 층과 상기 PET 필름 압출체의 적층체를 형성했다. 그 다음에 이 적층체를 필름 폭 방향으로 3배 연신함으로써 평균 두께 188μm의 광학 시트용 기재 시트(스티킹 방지층의 평균 두께 100nm)를 얻었다. 이들 공정은 모두 동일 생산 라인 상에서 연속해서 행했다.

그 다음에 고형분 환산으로 아크릴폴리올(다이니치세이카코교사제의 「RUB 미디엄 SA」) 100부 및 경화제(니혼폴리우레탄사제의 「콜로네이트 HX」) 5부를 포함하는 폴리머 조성물 중에 평균 입자 직경 15μm의 아크릴계 수지 비즈(세키스이 카세이힌코교사제의 「MBX-15」) 100부를 혼합하여 광학층용 조성물을 제작했다. 이 광학층용 조성물을 롤코트법에 의해 상기 광학 시트용 기재 시트의 표면에 15g/m²(고형분 환산) 도공하여, 경화시킴으로써 광학층을 형성하고, 마지막으로 20cm 평방으로 재단함으로써 실시예 1의 광학 시트를 얻었다.

(실시예 2)

실시예 1에서 사용한 것과 동일한 스티킹 방지층용 조성물과 PET를 각각 다층 다이에 공급하고, 공압출성형함으로써 스티킹 방지층용 조성물층과 PET 필름 압출체로 이루어지는 공압출성형체를 형성했다. 그 다음에 이 공압출성형체를 필름 길이 방향으로 3배 및 필름 폭 방향으로 3배의 연신비로 동시 2축 연신함으로써 평균 두께 188μm의 광학 시트용 기재 시트(스티킹 방지층의 평균 두께 100nm)를 얻 었다. 이들 공정은 모두 동일 생산 라인 상에서 연속해서 행했다.

그 다음에 이 광학 시트용 기재 시트의 표면에 실시예 1과 마찬가지로 상기 광학층용 조성물을 도공하여 광학층을 형성하고, 20cm 평방으로 재단함으로써 실시예 2의 광학 시트를 얻었다.

(비교예)

기재 필름으로서 두께 188μm의 투명 폴리에틸렌테레프탈레이트제의 필름, 광학층용 조성물로서 상기 실시예 1과 마찬가지의 광학층용 조성물, 스티킹 방지층용 조성물로서 고형분 환산으로 아크릴폴리올(다이니치세이카코교사제의 「RUB 미디엄 SA」) 100부 및 경화제(니혼폴리우레탄사제의 「콜로네이트 HX」) 5부를 포함하는 폴리머 조성물 중에 평균 입자 직경 3μm의 아크릴계 수지 비즈(세키스이카세이힌코교사제의 「MBX-3」) 1.5부를 포함하는 조성물을 사용했다. 이 광학층용 조성물을 기재 필름 표면에 15g/m²(고형분 환산) 적층하고, 스티킹 방지층용 조성물을 기재 필름 이면에 3g/m²(고형분 환산) 적층함으로써 비교예의 광학 시트를 얻었다.

(특성의 평가)

상기 실시예 1 및 2의 광학 시트와 비교예의 광학 시트를 사용하여, 이들 광학 시트의 스티킹 방지성의 평가와, 전광선 투과율, 헤이즈값 및 정면 휘도 상대값의 측정을 행했다. 그 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

이 스티킹 방지성은 광학 시트의 이면을 물이 개재하는 상태에서 아크릴판과 겹친 것을 환경 시험 조건하(70℃×RH95%)에서 24시간 방치하고, 광학 시트와 아크 릴판의 박리를 시도하여 용이하게 박리된 경우를 ○, 용이하게 박리되지 않는 경우를 ×로 하여 평가했다. 또 전광선 투과율, 헤이즈값 및 정면 휘도 상대값은 JIS-K7105에 준하여 스가시켄키 가부시키가이샤제의 헤이즈미터에 의해 측정했다.

	스티킹 방지성의 평가	전광선 투과율 (Tt)	헤이즈값	정면 휘도 상대값
실시예 1	○	69.5	95.8	102
실시예 2	○	69.0	95.7	101
비교예	×	67.9	95.7	100
상기 수치의 단위는 전부 [%]

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 및 2의 광학 시트는 비교예의 광학 시트와 대비하여 높은 스티킹 방지성을 가지고 있고, 덧붙여서 우수한 전광선 투과율, 헤이즈값 및 정면 휘도 상대값을 가지고 있다.

또한 실시예 1의 광학 시트의 스티킹 방지층 이면의 산술 평균 거칠기(Ra), 최대 높이(Ry) 및 십점 평균 거칠기(Rz)를 측정했더니 각각 0.09μm, 0.63μm 및 0.52μm였다. 당해 광학 시트의 스티킹 방지층의 연필 경도는 H~2H였다. 이 표면 성상의 산술 평균 거칠기(Ra), 최대 높이(Ry) 및 십점 평균 거칠기(Rz)는 JIS B0601-1994에 준하여, 커트 오프 λc 2.5mm, 평가 길이 12.5mm로 하여, 가부시키가이샤 도쿄세이미츠제의 촉침식 표면 거칠기 측정기 「서프컴 470A」를 사용하여 측정했다.

이상과 같이 본 발명의 광학 시트는 액정표시장치의 백라이트 유닛의 구성요소로서 유용하고, 특히 투과형 액정표시장치에 사용하는데 적합하다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 시트를 도시한 모식적 단면도이다.

도 2는 도 1의 광학 시트의 모식적 저면도이다.

도 3은 도 1의 광학 시트와는 상이한 형태에 따른 광학 시트를 도시한 모식적 단면도이다.

도 4는 도 1 및 도 3의 광학 시트와는 상이한 형태에 따른 광학 시트를 도시한 모식적 단면도이다.

도 5(a)는 일반적인 에지 라이트형 백라이트 유닛을 도시한 모식적 사시도이고, (b)는 일반적인 광학 시트를 도시한 모식적 단면도이다.

<부호의 설명>

1…광학 시트

2…기재 필름

3…스티킹 방지층

4…광학층

5…필러

5a…소경 필러

5b…대경 필러

6…바인더

7…볼록부

7a…볼록부

7b…볼록부

8…광확산제

9…바인더

10…폴리머

11…광학 시트

12…스티킹 방지층

20…광학 시트

21…광학층

22…시트형상부

23…마이크로 렌즈 어레이

24…마이크로 렌즈

Claims (12)

1. 투명한 기재 필름과, 이 기재 필름의 일방의 면에 적층되는 광학층과, 기재 필름의 타방의 면에 적층되는 스티킹 방지층을 구비하는 광학 시트로서,

   이 스티킹 방지층이 필러와 그 수지제 바인더를 포함하고,

   스티킹 방지층의 평탄부의 평균 두께가 50nm 이상 150nm 이하이며,

   필러의 평균 입자 직경이 70nm 이상 200nm 이하인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스티킹 방지층의 평탄부의 평균 두께보다 필러의 평균 입자 직경이 큰 것을 특징으로 하는 광학 시트.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 필러로서, 주성분의 소경 필러와, 이 소경 필러보다 평균 입자 직경이 큰 부성분의 대경 필러를 함유하고 있고,

   이 소경 필러의 평균 입자 직경이 50nm 이상 150nm 이하인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 스티킹 방지층에 있어서의 필러의 함유량이 20질량% 이상 50질량% 이하인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 바인더를 구성하는 폴리머가 삼차원 가교 구조를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 바인더가 아크릴폴리올과 경화제를 포함하는 폴리머 조성물로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 필러로서, 콜로이달 실리카가 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
8. 제 3 항에 있어서, 상기 소경 필러의 입자 직경 분포의 변동 계수가 20% 이하인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 스티킹 방지층 중에 대전방지제를 분산 함유하는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 광학층이 광확산제와 그 바인더를 가지는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 광학층이 굴절성을 가지는 미세한 요철형상을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
12. 램프로부터 발해지는 광선을 분산시켜 표면측으로 이끄는 액정표시장치용의 백라이트 유닛에 있어서,

    제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 시트를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용의 백라이트 유닛.

Images