KR20110043465A - 광확산판 - Google Patents

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KR20110043465A
KR20110043465A KR1020100100324A KR20100100324A KR20110043465A KR 20110043465 A KR20110043465 A KR 20110043465A KR 1020100100324 A KR1020100100324 A KR 1020100100324A KR 20100100324 A KR20100100324 A KR 20100100324A KR 20110043465 A KR20110043465 A KR 20110043465A
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resin
roll
plate
light
resin sheet
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KR1020100100324A
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히사노리 오쿠
다카시 사카모토
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수미토모 케미칼 컴퍼니 리미티드
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Abstract

직선상으로 연장되고 서로 평행하게 인접 배치된 복수의 반원 볼록부(16)를 기재층(13)측 주면(15)에 갖고, 미세한 요철(19)을 배면층(14)측 주면(18)에 가지며, 미세한 요철(19)을 통과하여 입사된 광을 반원 볼록부(16)에 의해 확산시키는, 투광성 수지로 이루어지는 적층 수지판(9)으로서, 내부 헤이즈가 0~10%이고, 또한 미세한 요철(19)에 근거한 외부 헤이즈가 20~70%인 적층 수지판(9)을 제작한다.

Description

광확산판{LIGHT DIFFUSER PLATE}
본 발명은 광확산판, 광확산판이 구비된 면광원 장치 및 액정 표시 장치, 및 광확산판을 제작 가능한 표면 형상 전사 수지 시트의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 액정 디스플레이의 조사 방식으로서, 예컨대 액정 패널 바로 아래에서 복수개의 냉음극관에 의해 조사하는 「직하형」이 알려져 있다.
직하형 액정 디스플레이에서는, 광원인 냉음극관이 액정 패널의 바로 아래에 배치되기 때문에 화면을 통해서 광원의 이미지(조명 얼룩)가 보일 우려가 있다. 그래서, 조명 얼룩을 해소하기 위해 액정 패널과 광원 사이에는 광확산판이 설치된다.
그와 같은 광확산판으로서, 예컨대 아크릴 수지와 실리콘 미립자의 혼합 수지를 압출 성형함으로써 제조되고, 헤이즈가 92%인 확산판이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
일본 특허공개 2007-102066호 공보
조명 얼룩의 농담은 액정 디스플레이를 보는 각도(보는 위치)의 변화에 따라 변화된다. 그 때문에, 액정 디스플레이를 정면에서 보았을 때에 조명 얼룩이 보이지 않더라도 액정 디스플레이를 비스듬히 보았을 때에 조명 얼룩이 보이는 경우가 있다.
그래서, 광확산판을 두껍게 함으로써 액정 디스플레이를 보는 각도에 관계 없이 조명 얼룩을 해소하는 것을 생각할 수 있을지도 모른다. 그러나, 광확산판이 두꺼우면 광확산판의 투광성이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 목적은 양호한 투광성을 유지하면서 보는 각도에 관계 없이 조명 얼룩이 억제된 광확산판, 면광원 장치 및 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 양호한 투광성을 유지하면서 보는 각도에 관계 없이 조명 얼룩이 억제된 광확산판을 제작할 수 있는 표면 형상 전사 수지 시트의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 미세한 요철을 한쪽 주면(主面)에 갖고, 직선상으로 연장되고 서로 평행하게 인접 배치된 복수의 볼록부를 다른쪽 주면에 가지며, 투광성 수지로 이루어지는 광확산판으로서, 내부 헤이즈가 0~10%이고, 또한 상기 미세한 요철에 근거한 외부 헤이즈가 20~70%인 광확산판을 제공한다.
또한, 본 발명의 광확산판에서는, 각 상기 볼록부는, 그 긴 방향에 직교하는 절단면이 대략 반원호 형상의 윤곽을 갖는 반원 볼록부이고, 상기 절단면의 윤곽 형상은, 상기 반원호의 현을 x축으로 하고, 상기 반원호의 정점에서 x축으로 내린 수선(垂線)을 z축으로 했을 때에, 하기 수학식 1을 만족하는 함수 z(x)로 표시되는 것이 적합하다.
Figure pat00001
단, 상기 수학식 1에서, z0(x)는 하기 수학식 2를 만족한다.
Figure pat00002
(수학식 2 중, Wa는 상기 반원 볼록부의 폭을 나타내며 10~500㎛이고, ha는 상기 반원 볼록부의 높이를 나타내며 2~400㎛이고, ka는 -1~0의 수를 나타낸다.)
또한, 본 발명의 면광원 장치는, 전면(前面)측이 개방된 상자 형상으로 형성된 수지제 램프 박스와, 상기 램프 박스의 개방면에 대향하도록 상기 램프 박스 내에 서로 이간하여 배치된 복수의 광원과, 미세한 요철을 갖는 상기 주면이 상기 광원에 대향하도록 배치되어 상기 개방면을 막도록 상기 광확산판을 구비한다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치는 상기 면광원 장치와, 상기 면광원 장치의 전면측에 배치된 액정 패널을 구비한다.
나아가, 본 발명의 표면 형상 전사 수지 시트의 제조 방법은, 투광성 수지를 가열 용융 상태로 다이로부터 연속적으로 압출함으로써 연속 수지 시트를 제조하는 시트 제조 공정과, 상기 연속 수지 시트를 제 1 롤과 제 2 롤에 끼워 넣는 제 1 가압 공정과, 상기 연속 수지 시트를 상기 제 2 롤에 밀착시킨 채로 반송하는 반송 공정과, 반송된 상기 연속 수지 시트를 상기 제 2 가압 롤과 제 3 가압 롤에 끼워 넣는 제 2 가압 공정을 포함하고, 상기 제 2 가압 롤은, 산술 평균 조도 Ra=6.0~8.0㎛ 및 10점 평균 조도 Rz=45.0~50.0㎛의 미세한 요철을 갖는 매트(matt) 전사형(轉寫型)을 둘레면에 구비하고, 상기 제 1 가압 공정에서는, 그 매트 전사형이 상기 연속 수지 시트의 한쪽 주면에 전사되고, 상기 제 3 가압 롤은, 상기 제 2 가압 롤의 둘레 방향으로 연장되고 서로 평행하게 인접 배치된 복수의 오목부를 갖는 오목판 전사형을 둘레면에 구비하고, 상기 제 2 가압 공정에서는, 그 오목판 전사형이 상기 연속 수지 시트의 다른쪽 주면에 전사되는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 광확산판은 내부 헤이즈가 0~10%이고, 미세한 요철에 근거한 외부 헤이즈가 20~70%이기 때문에, 양호한 투광성을 유지하면서 보는 각도에 관계 없이 조명 얼룩을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 면광원 장치는 램프 박스의 개방면이 본 발명의 광확산판으로 막혀 있으므로 조명 얼룩이 억제된다. 그 때문에, 고품질인 광을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치는 램프 박스의 개방면이 본 발명의 광확산판으로 막혀 있으므로 조명 얼룩이 억제된다. 그 때문에, 고품질인 광을 얻을 수 있다.
나아가, 본 발명의 표면 형상 전사 수지 시트의 제조 방법은 전사형의 표면 형상을 정밀도 좋게 신속히 전사할 수 있다. 그 때문에, 표면 상태의 불량을 억제하면서 생산성 좋게 목적하는 표면 형상 전사 수지 시트를 제조할 수 있다. 그 결과, 광확산판의 제작 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 액정 디스플레이의 모식적인 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 액정 디스플레이의 모식적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 수지판의 모식적인 사시도이다.
도 4는 도 3의 적층 수지판의 요부 확대 단면도(절단선 IV-IV에서의 단면)이다.
도 5는 램프 박스에 대한 적층 수지판의 부착 상태를 나타내는 요부 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 수지 시트의 제조 방법에 사용되는 제조 장치의 개략 구성도이다.
도 7은 중간 롤에 부착된 매트 전사형의 요부 확대 단면도이다.
도 8은 하부 롤에 부착된 오목판 전사형의 요부 확대 단면도이다.
<액정 디스플레이의 전체 구성>
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 액정 디스플레이의 모식적인 측면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 액정 디스플레이의 모식적인 사시도이다.
액정 표시 장치로서의 액정 디스플레이(1)는 이른바 직하형 액정 디스플레이이고, 면광원 장치로서의 백라이트(2)와 백라이트(2)의 전면에 배치된 액정 패널(3)을 구비하고 있다. 한편, 도 1에서는, 액정 디스플레이(1)를 편의적으로 그 앞쪽을 지면 위쪽으로 향하게 한 자세로 나타내고 있다.
백라이트(2)는 사각판 형상의 뒷벽(4), 및 뒷벽(4)의 둘레 가장자리로부터 전방으로 일체적으로 세워 설치된 사각 테두리 형상의 측벽(5)을 갖고, 전면측이 개방된 박형(薄型) 상자 형상의 수지제 램프 박스(6)와, 램프 박스(6) 내에 설치된 복수의 선상 광원(7)과, 램프 박스(6)의 개방면(8)(전면)을 막는 광확산판으로서의 적층 수지판(9)을 구비하고 있다.
즉, 상자 형상의 램프 박스(6)는 그 개방면(8)의 윤곽이 사각 테두리 형상의 측벽(5)에 의해 형성되고, 측벽(5) 및 뒷벽(4)에 의해 둘러싸이는 공간 내에 선상 광원(7)이 설치되어 있다. 램프 박스(6)의 뒷벽(4) 내면에는, 예컨대 선상 광원(7)으로부터 뒷벽(4)측으로 입사하는 광을 박스의 개방면(8)측으로 반사시키기 위한 반사판(도시하지 않음)이 전체에 부착되어 있다.
선상 광원(7)은 예컨대 직경이 2~4mm인 원통상 램프이다. 복수의 선상 광원(7)은 적층 수지판(9)의 배면(후술하는 주면(18))에 대하여 일정 간격을 둔 상태로 서로 평행하게 동일한 간격을 두고 배치되어 있다.
이웃하는 선상 광원(7)의 중심끼리의 간격(L)은 전력 절약화의 관점에서 10mm 이상인 것이 바람직하다. 또한, 적층 수지판(9)의 배면(후술하는 주면(18))과 선상 광원(7)의 중심의 거리(d)는 박형화의 관점에서 50mm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 거리(d)에 대한 간격(L)의 비율(L/d)은 1.0~6.0인 것이 바람직하다. 특히, 이웃하는 선상 광원(7)끼리의 간격(L)은 10~100mm인 것이 바람직하고, 적층 수지판(9)의 배면(후술하는 주면(18))과 선상 광원(7)의 중심의 거리(d)는 3~50mm인 것이 바람직하다. 또한, 선상 광원(7)의 중심과 램프 박스(6)의 뒷벽(4) 내면(반사판)의 거리(f)는 예컨대 2.0~10.0mm이다.
한편, 선상 광원(7)으로서는, 예컨대 형광관(냉음극관), 할로젠 램프, 텅스텐 램프 등 공지된 통형 램프를 이용할 수 있다. 또한, 백라이트(2)의 광원으로서는, 선상 광원(7) 대신에 발광 다이오드 등의 점상 광원 등을 이용할 수도 있다.
액정 패널(3)은 액정 셀(10)과, 액정 셀(10)의 전후 양측에 배치된 1대의 편광판(11, 12)을 구비하고 있고, 액정 셀(10)이 2장의 편광판(11, 12) 사이에 끼워져 있다. 이러한 액정 패널(3)은 한쪽 편광판(11)과 적층 수지판(9)이 대향하도록 백라이트(2)의 전면에 배치된다.
액정 셀(10)로서는, 예컨대 TFT형 액정 셀, STN형 액정 셀 등 공지된 액정 셀을 이용할 수 있다.
<적층 수지판의 구성>
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 수지판의 모식적인 사시도이다. 도 4는 도 3의 적층 수지판의 요부 확대 단면도(절단선 IV-IV에서의 단면)이다. 도 5는 램프 박스에 대한 적층 수지판의 부착 상태를 나타내는 요부 확대 단면도이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 적층 수지판(9)은 램프 박스(6)의 측벽(5) 테두리 형상과 거의 동일한 사각의 판 형상으로 형성되어 있다. 적층 수지판(9)은 두께 방향으로 2장의 수지층이 적층된 광투과성의 2층 광확산판이고, 상대적으로 두꺼운 기재층(13)과 상대적으로 얇은 배면층(14)을 구비하고 있다.
적층 수지판(9)은 기재층(13)측 주면(15)에, 적층 수지판(9)의 1조의 대향 둘레 가장자리 사이에 연장되는 원통 렌즈(cylindrical lens) 형상의 반원 볼록부(16)가 줄무늬 형상으로 다수 형성된 광확산부(17)를 갖고 있다.
원통 렌즈 형상의 반원 볼록부(16)는, 그 긴 방향에 직교하는 절단면이 대략 반원호 형상의 윤곽을 갖고 있다. 그 반원 볼록부(16)의 윤곽 형상의 일례를, 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.
반원 볼록부(16)의 윤곽 형상은, 반원 볼록부(16) 절단면의 윤곽을 형성하는 반원호의 현을 x축으로 하고, 이 반원호의 정점에서 x축으로 내린 수선을 z축으로 했을 때에, 하기 수학식 1을 만족하는 함수 z(x)로 표시된다.
수학식 1
Figure pat00003
단, 상기 수학식 1에서, z0(x)는 하기 수학식 2를 만족한다.
수학식 2
Figure pat00004
(수학식 2 중, Wa는 반원 볼록부(16)의 폭을 나타내며 10~500㎛이고, ha는 반원 볼록부(16)의 높이를 나타내며 2~400㎛이고, ka는 -1~0의 수를 나타낸다.)
수학식 2에서, 반원 볼록부(16)의 폭(Wa)은 바람직하게는 50~400㎛이고, 또한 반원 볼록부(16)의 높이(ha)는 바람직하게는 20~300㎛이다. 또한, 반원 볼록부(16)의 폭(Wa) 및 높이(ha)는 구체적으로는 Wa=350㎛, ha=210㎛를 예시할 수 있다. 단, 폭(Wa) 및 높이(ha)의 값은 이에 한정되는 것은 아니다.
광확산부(17)에 있어서, 다수의 반원 볼록부(16)는 서로 평행하게 동일한 간격(E1)(예컨대 1~15㎛)을 두고 배치되어 있다. 이웃하는 반원 볼록부(16)의 중심(도 4의 z축)끼리의 거리(피치(P1))는 예컨대 10~500㎛이다. 또한, 반원 볼록부(16)의 피치(P1)에 대한 높이(ha)의 비율(ha/P1)은 예컨대 0.2~0.8이다.
한편, 적층 수지판(9)은 배면층(14)측 주면(18)에 미세한 요철(19)이 다수 형성된 광입사부(20)를 갖고 있다. 미세한 요철(19)은 배면층(14)측 주면(18) 전체에 걸쳐 거의 균일하게 분포되어 있어, 배면층(14)측 주면(18)은 미세한 요철(19)이 전체에 형성된 매트면으로 되어 있다.
미세한 요철(19)의 형상은 예컨대 표면의 조도로 나타낼 수 있다. 일례로서, 미세한 요철(19)의 산술 평균 조도 Ra는 예컨대 JIS B0601-2001에 준거하여 측정된 값으로 0.8~5.0㎛이고, 바람직하게는 1.0~4.0㎛이다. 또한, 미세한 요철(19)의 10점 평균 조도 Rz는 예컨대 JIS B0601-2001에 준거하여 측정된 값으로 8.0~30.0㎛이고, 바람직하게는 8.0~20.0㎛이다. 또한, 미세한 요철(19)의 평균 간격 Rsm은 예컨대 JIS B0601-2001에 준거하여 측정된 값으로 100~400㎛이고, 바람직하게는 200~400㎛이다.
또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기재층(13)의 두께(t1)와 배면층(14)의 두께(t2)를 더한 적층 수지판(9)의 총 두께(T)는 예컨대 0.1~10mm이고, 바람직하게는 1.0~4.0mm이다. 또한, 기재층(13)의 두께(t1)는 예컨대 0.05~9mm이고, 바람직하게는 0.9~3mm이다. 또한, 배면층(14)의 두께(t2)는 예컨대 0.03~1mm이고, 바람직하게는 0.05~0.1mm이다.
적층 수지판(9)의 원료로서는, 특별히 제한되지 않고, 예컨대 공지된 투광성 수지를 이용할 수 있다.
투광성 수지로서는, 예컨대 아크릴계 수지, 스타이렌계 수지, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 환상 폴리올레핀, 환상 올레핀 공중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, MS 수지(메타크릴산 메틸-스타이렌 공중합체 수지), ABS 수지(아크릴로나이트릴-뷰타다이엔-스타이렌 공중합체 수지), AS 수지(아크릴로나이트릴-스타이렌 공중합체 수지) 등을 들 수 있다.
상기 투광성 수지는 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다. 또한, 이들 중, 바람직하게는 스타이렌계 수지를 들 수 있고, 더 바람직하게는 스타이렌계 수지의 단독 사용을 들 수 있다.
또한, 기재층(13)의 원료로서 이용되는 수지(A)와 배면층(14)의 원료로서 이용되는 수지(B)는 동일하여도 상이하여도 좋다. 수지(A)와 수지(B)의 조합으로서는, 바람직하게는 동종의 투광성 수지의 조합을 들 수 있고, 더 바람직하게는 수지(A) 및 (B)의 어느 것에도 스타이렌계 수지가 함유되는 조합을 들 수 있고, 특히 바람직하게는 수지(A) 및 (B)의 어느 것에도 스타이렌계 수지가 단독으로 사용되는 조합을 들 수 있다.
또한, 적층 수지판(9)에는, 필요에 따라 광확산제(광확산 입자)를 함유할 수 있다.
광확산제로서는, 적층 수지판(9)을 구성하는 투광성 수지와 굴절률이 상이하고 투과광을 확산시킬 수 있는 입자이면 특별히 제한되지 않고, 예컨대 무기계 광확산제로서, 탄산칼슘, 황산바륨, 산화타이타늄, 수산화알루미늄, 실리카, 유리, 탈크, 마이카, 화이트 카본, 산화마그네슘, 산화아연 등을 들 수 있다. 이들은 지방산 등으로 표면 처리가 실시된 것이어도 좋다.
또한, 예컨대 유기계 광확산제로서, 스타이렌계 중합체 입자, 아크릴계 중합체 입자, 실록세인계 중합체 입자 등을 들 수 있고, 바람직하게는 중량 평균 분자량이 50만~500만인 고분자량 중합체 입자나, 아세톤에 용해시켰을 때의 겔 분율이 10질량% 이상인 가교 중합체 입자를 들 수 있다.
상기 광확산제는 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
적층 수지판(9)이 광확산제를 함유하는 경우, 광확산제의 배합 비율은 투광성 수지 100질량부에 대하여 0.001~1질량부, 바람직하게는 0.001~0.01질량부이다. 또한, 광확산제는 상기 투광성 수지와의 마스터 배치로서 이용할 수 있다. 또한, 투광성 수지의 굴절률과 광확산제의 굴절률 차이의 절대값은 광확산성의 관점에서 통상 0.01~0.20이고, 바람직하게는 0.02~0.15이다.
한편, 본 실시형태에서는, 적층 수지판(9)의 원료는 광확산제 비함유의 투광성 수지를 이용하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 적층 수지판(9)에는, 필요에 따라 예컨대 자외선 흡수제, 열안정제, 산화방지제, 내후제, 광안정제, 형광 증백제, 가공 안정제 등의 각종 첨가제를 첨가할 수도 있다. 자외선 흡수제를 첨가하는 경우에는, 투광성 수지 100질량부에 대하여 자외선 흡수제를 0.1~3질량부 첨가하는 것이 바람직하다. 상기한 범위이면, 자외선 흡수제의 표면으로의 블리딩(bleeding)을 억제할 수 있어 적층 수지판(9)의 외관을 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 열안정제를 추가로 첨가하는 경우에는, 투광성 수지 중의 자외선 흡수제 1질량부에 대하여 열안정제를 2질량부 이하의 비율로 첨가하는 것이 바람직하고, 투광성 수지 중의 자외선 흡수제 1질량부에 대하여 열안정제를 0.01~1질량부 첨가하는 것이 더 바람직하다.
그리고, 적층 수지판(9)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 램프 박스(6) 내의 선상 광원(7)에 대하여 반원 볼록부(16)가 평행해지는 위치에서, 램프 박스(6)의 측벽(5)에 대하여 적층 수지판(9)의 배면(주면(18))을 맞대어 램프 박스(6)에 고정되어 있다. 이에 의해, 램프 박스(6)의 개방면(8)이 적층 수지판(9)에 의해 막혀 있다.
<적층 수지판(적층 수지 시트)의 제조 방법>
상기한 적층 수지판(9)은 하기의 방법에 의해 제조된 적층 수지 시트를 절단함으로써 제작할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 수지 시트의 제조 방법에 사용되는 제조 장치의 개략 구성도이다. 도 7은 중간 롤에 부착된 매트 전사형의 요부 확대 단면도이다. 도 8은 하부 롤에 부착된 오목판 전사형의 요부 확대 단면도이다.
시트 제조 장치(21)는 기재층(13)의 원료 수지(A)를 가열 용융하기 위한 제 1 압출기(22)와, 배면층(14)의 원료 수지(B)를 가열 용융하기 위한 제 2 압출기(23)와, 제 1 및 제 2 압출기(22, 23)로 용융된 수지가 공급되는 피드 블록(24)과, 피드 블록(24) 내의 수지를 시트 상태로 압출하기 위한 다이(25)와, 다이(25)로부터 압출된 시트상 수지를 성형하기 위한 3개의 가압 롤(26~28)을 구비하고 있다.
제 1 및 제 2 압출기(22, 23)로서는, 예컨대 1축 압출기, 2축 압출기 등 공지된 압출 성형기를 이용할 수 있다. 제 1 및 제 2 압출기(22, 23)에는, 압출기의 실린더 내에 수지를 투입하기 위한 호퍼(29, 30)가 부착되어 있다.
피드 블록(24)으로서는, 2종 이상의 수지를 다이(25)에 공급하여, 적층된 상태로 공압출할 수 있는 형식이면 특별히 제한되지 않고, 예컨대 2종 2층 분배형 등 공지된 피드 블록을 이용할 수 있다.
다이(25)로서는, 공압출용 다이이면 특별히 제한되지 않고, 예컨대 멀티매니폴드 다이 등 공지된 다이를 이용할 수 있다.
3개의 가압 롤(26~28)은 각각 원기둥 형상의 금속제(예컨대, 스테인레스강제, 철강제 등) 롤로 이루어지고, 모든 회전축이 평행한 상태로 상하 방향으로 연속하여 배치되어 있으며, 위부터 순서대로 제 1 롤로서의 상부 롤(26), 제 2 롤로서의 중간 롤(27) 및 제 3롤로서의 하부 롤(28)로 되어 있다. 이웃하는 롤 사이에는, 수지를 소정의 두께로 통과시키기 위한 미소한 간극이 형성되어 있다. 또한, 각 롤의 직경은 예컨대 100mm~500mm이다. 또한, 가압 롤(26~28)로서 금속제 롤이 이용되는 경우, 그 표면에 예컨대 크롬 도금, 구리 도금, 니켈 도금, Ni-P 도금 등의 도금 처리가 실시되어 있어도 좋다.
상부 롤(26)의 둘레면(31)은 예컨대 경면 가공이 실시됨으로써 평활면으로 되어 있다.
중간 롤(27)의 둘레면(32)에는, 적층 수지 시트(33)에 미세한 요철(19)을 형성하기 위한 매트 전사형(34)이 부착되어 있다.
매트 전사형(34)에는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 적층 수지판(9)의 배면층(14)측 주면(18)의 미세한 요철(19)과는 반대형의 미세한 요철(35)이 중간 롤(27)의 둘레면(32)에 다수 형성되어 있다. 즉, 매트 전사형(34)의 표면은 미세한 요철(35)이 표면 전체에 걸쳐 거의 균일하게 분포되어 있는 매트면이 되고, 그 산술 평균 조도 Ra가 예컨대 6.0~8.0㎛이며, 그 10점 평균 조도 Rz가 예컨대 45.0~50.0㎛이다. 또한, 그 평균 간격 Rsm은 예컨대 120~150㎛이다.
하부 롤(28)의 둘레면(36)에는, 적층 수지 시트(33)에 반원 볼록부(16)를 형성하기 위한 오목판 전사형(37)이 부착되어 있다.
오목판 전사형(37)에는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 원통 렌즈 형상의 반원 볼록부(16)와는 반대형의 오목홈(38)이 하부 롤(28)의 둘레 방향을 따라 줄무늬 형상으로 다수 형성되어 있다. 즉, 오목홈(38)은, 그 긴 방향(둘레 방향)에 직교하는 절단면이 대략 반원호 형상의 윤곽을 갖고 있고, 그 깊이(D)는 반원 볼록부(16)의 높이(ha)보다도 약간 크다(예컨대 3~450㎛). 또한, 이웃하는 오목홈(38)의 중심끼리의 거리(피치(P2))는 반원 볼록부(16)의 형상에 따라 적절히 정해진다. 반원 볼록부(16)의 높이(ha)와 오목홈(38)의 깊이(D)의 차이는 오목판 전사형(37)이 적층 수지 시트(33)에 전사되어 반원 볼록부(16)가 형성될 때의 전사율(%)에 기인하는 것이다.
한편, 매트 전사형(34)이 하부 롤(28)에 부착되어도 좋고, 오목판 전사형(37)이 중간 롤(27)에 부착되어도 좋다.
상기 매트 전사형(34) 및 오목판 전사형(37)의 원료로서는, 예컨대 유기 재료를 이용할 수 있다.
유기 재료로서는, 가열 용융 상태로 다이(25)로부터 압출된 직후의 적층 수지 시트(33)에 반복하여 밀어대더라도 전사형의 형상을 유지할 수 있는 내열성을 갖고 있으면 좋고, 예컨대 열경화성 수지, 열가소성 수지 등의 수지를 들 수 있다.
열경화성 수지로서는, 예컨대 페놀 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 유레아 수지, 폴리이미드 수지(PI 수지), 불포화 폴리에스터 수지, 알키드 수지 등을 들 수 있다.
열가소성 수지로서는, 예컨대 스타이렌계 수지, 아크릴계 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 환상 올레핀 중합체 수지, 알릴로나이트릴-뷰타다이엔-스타이렌 수지(ABS 수지), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지(PET 수지), 폴리카보네이트 수지(PC 수지), 폴리에터설폰 수지(PES 수지), 열가소성 폴리이미드 수지(PI 수지) 등을 들 수 있다.
이들 중, 바람직하게는 비캣(Vicat) 연화점(JIS K7206-1999A50)이 다이(25)로부터 압출되는 적층 수지 시트(33)의 비캣 연화점보다도 40℃ 이상 높은 열가소성 수지, 가교된 열가소성 수지를 들 수 있다.
유기 재료의 구체적인 일례로서, 상기한 반대형의 전사형이 형성된 유기 재료제 필름을 매트 전사형(34) 및 오목판 전사형(37)으로서 이용할 수 있다.
유기 재료제 필름(매트 전사형(34) 및 오목판 전사형(37))의 두께는 예컨대 0.05mm~5mm이다. 두께가 상기한 범위이면, 적층 수지 시트(33)에 대하여 양호하게 전사할 수 있다.
이어서, 상기한 제조 장치를 이용한 적층 수지 시트(33)의 제조 방법을 설명한다.
(1) 시트 제조 공정
우선, 제 1 압출기(22)의 호퍼(29)에 기재층(13)의 원료 수지(A)가 투입되어 용융 혼련된 후, 피드 블록(24)에 공급된다. 한편, 제 2 압출기(23)의 호퍼(30)에 배면층(14)의 원료 수지(B)가 투입되어 용융 혼련된 후, 피드 블록(24)에 공급된다. 제 1 압출기(22) 및 제 2 압출기(23)의 실린더 온도는 예컨대 190~250℃로 설정된다.
이어서, 피드 블록(24) 내의 수지가 다이(25)로부터 공압출됨으로써, 연속적으로 하측 기재층(13) 및 상측 배면층(14)으로 이루어진 연속 수지 시트로서의 2층의 적층 수지 시트(33)로서 압출된다.
(2) 가압 공정
다이(25)로부터 압출된 적층 수지 시트(33)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 가압 롤(26~28)로 가압·냉각됨으로써 성형된다.
구체적으로는, 다이(25)로부터 공압출된 수지는 상부 롤(26)과 중간 롤(27)에 끼워 넣어져 가압된(제 1 가압 공정) 후, 중간 롤(27)의 둘레면(32)에 밀착되어 반송되고(반송 공정), 그 때에 냉각된다. 상부 롤(26) 및 중간 롤(27)의 표면 온도로서는, 적층 수지 시트(33)의 압출 온도보다도 낮은 것이 바람직하고, 예컨대 50℃~120℃이다. 그리고, 상부 롤(26)과 중간 롤(27)의 가압시, 적층 수지 시트(33)의 하측 주면(39)(배면층(14)측 주면(18))에는, 중간 롤(27)의 매트 전사형(34)이 전사됨으로써 미세한 요철(19)이 다수 형성된다.
그 후, 중간 롤(27)과 하부 롤(28)에 끼워 넣어져 가압된다(제 2 가압 공정). 하부 롤(28)의 표면 온도는 예컨대 50℃~120℃이다. 그리고, 중간 롤(27)과 하부 롤(28)의 가압시, 적층 수지 시트(33)의 상측 주면(40)(기재층(13)측 주면(15))에는, 오목판 전사형(37)이 전사됨으로써 시트의 흐름 방향에 평행한 줄무늬 형상의 반원 볼록부(16)가 다수개 형성된다.
이상의 공정을 거쳐 표면 형상 전사 수지 시트로서의 적층 수지 시트(33)가 제조된다. 이 다음, 적층 수지 시트(33)가 추가로 냉각된 후, 적당한 크기로 절단됨으로써 상기 적층 수지판(9)을 얻을 수 있다.
<적층 수지판의 물성>
상기와 같이 하여 얻어지는 적층 수지판(9)은 예컨대 JIS K7361-1(1997년)에 준거하여 측정되는 전(全)광선 투과율이 80~93%이고, 바람직하게는 84~90%이다. 또한, JIS K7361-1(1997년)에 준거하여 측정되는 헤이즈(Haze)가 90~99%이고, 바람직하게는 97~99%이다.
또한, 적층 수지판(9)은 내부 헤이즈(Haze)가 0~10%이고, 바람직하게는 0~5%이다.
내부 헤이즈란, 적층 수지판(9)의 내부에 포함되어 있는 내부 산란 입자에 의해 발생하는 산란에 기인하는 흐림의 정도이다. 내부 헤이즈는 예컨대 적층 수지판(9)의 기재층(13) 및 배면층(14)측 주면(18)의 양쪽에, 이들을 구성하는 각 수지(A) 및 (B)와 동일한 굴절률을 갖는 보정 부재를 부착함으로써, 반원 볼록부(16) 및 미세한 요철(19)의 형상에 의해 발생하는 산란에 기인하는 영향(흐림 정도)을 소거한 후, JIS K7361-1(1997년)에 준거하여 측정할 수 있다. 또한, 적층 수지판(9)에 있어서의 내부 헤이즈 측정시의 전광선 투과율은 예컨대 85~93%이고, 바람직하게는 88~90%이다.
또한, 적층 수지판(9)은 JIS K7361-1(1997년)에 준거하여 측정되는 배면층(14)의 미세한 요철(19)에 근거한 외부 헤이즈(Haze)가 20~70%이고, 바람직하게는 40~65%이다.
외부 헤이즈란, 배면층(14)의 미세한 요철(19)의 높이 등의 표면 형상에 의해 발생하는 산란에 기인하는 흐림의 정도다. 외부 헤이즈는 예컨대 적층 수지판(9)의 기재층(13)측 주면(15)에, 기재층(13)을 구성하는 수지(A)와 동일한 굴절률을 갖는 보정 부재를 부착함으로써, 반원 볼록부(16)의 형상에 의해 발생하는 산란에 기인하는 영향(흐림 정도)을 소거한 후, JIS K7361-1(1997년)에 준거하여 측정할 수 있다. 또한, 적층 수지판(9)에 있어서의 외부 헤이즈 측정시의 전광선 투과율은 예컨대 85~93%이고, 바람직하게는 88~90%이다.
이상과 같이, 상기 적층 수지판(9)에 의하면, 내부 헤이즈가 0~10%이고, 배면층(14)의 미세한 요철(19)에 근거한 외부 헤이즈가 20~70%이기 때문에, 양호한 투광성을 유지하면서, 최전면의 편광판(12)을 보는 각도(시야각)에 관계 없이 조명 얼룩을 억제할 수 있다.
그리고, 상기 적층 수지판(9)이 구비된 백라이트(2) 및 액정 디스플레이(1)에 의하면, 램프 박스(6)의 개방면(8)이 적층 수지판(9)으로 막혀 있으므로 조명 얼룩이 억제된다. 그 때문에, 고품질인 광을 얻을 수 있다.
나아가, 상기 적층 수지 시트(33)의 제조 방법에 의하면, 매트 전사형(34) 및 오목판 전사형(37)의 표면 형상을 정밀도 좋게 신속히 전사할 수 있다. 그 때문에, 표면 상태의 불량을 억제하면서 생산성 좋게 목적하는 적층 수지 시트(33)를 제조할 수 있다. 그 결과, 적층 수지판(9)의 제작 효율을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시형태에 관하여 설명했지만, 본 발명은 또 다른 실시형태로 실시할 수도 있다.
예컨대, 광확산판으로서의 수지판은 적층 수지판(9)과 같은 2층 수지판에 한정되는 것은 아니고, 예컨대 단층 수지판, 3층 이상의 층으로 이루어지는 수지판이어도 좋다.
또한, 예컨대 전술한 실시형태에서는, 다수의 반원 볼록부(16)는 기재층(13)측 주면(15)에 평행한 1방향을 따라 연장되는 원통 렌즈 형상으로 형성되어 있지만(1차원 타입)(도 2 참조), 예컨대 기재층(13)측 주면(15)에 평행한 상이한 2방향(예컨대 서로 직교하는 2방향)을 따라 연장되는 원통 렌즈 형상으로 형성되어 있어도 좋다(즉, 2차원 타입이어도 좋다).
또한, 원통 렌즈 형상의 반원 볼록부(16)는, 예컨대 긴 방향에서, 연속하지 않는 다수개의 반원 볼록부가 서로 이간한 상태로 배열되어 있어도 좋다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 반원 볼록부(16) 절단면의 윤곽 형상은 반원호 형상인 것으로 하여 설명했지만, 반원호 형상으로 한정되는 것은 아니고, 예컨대 원기둥체를 그 축선을 포함하지 않는 평면으로 자른 것 중의 어느 한쪽 부재에 상당하는 형상이어도 좋다. 또한, 반타원호 형상, 편평 만곡선 형상 등이어도 좋다. 즉, 「반원 볼록부」라는 말은 이러한 형상의 볼록부도 포함하는 의미로 이용하고 있다.
또한, 예컨대 반송 또는 적층 수지 시트(33)와 가압 롤(26~28)의 밀착을 보조하는 전사 기술상 무관계한 롤이면, 적층 수지 시트(33) 및 각 전사형(매트 전사형(34) 및 오목판 전사형(37))에 접하는 롤(터치 롤)이 설치되어 있어도 좋다.
또한, 상기 적층 수지판(9)은 백라이트용 광확산판으로서 적합하게 이용되지만, 특별히 이러한 용도에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 백라이트(2)는 액정 디스플레이용 면광원 장치로서 적합하게 이용되지만, 특별히 이러한 용도에 한정되는 것은 아니다.
실시예
다음으로, 본 발명을 실시예 및 비교예에 기초하여 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<적층 수지 시트의 원료>
적층 수지 시트의 원료로서 이하의 (1)~(8)의 재료를 준비했다.
(1) 투광성 수지 A
스타이렌 수지(도요스티렌주식회사제 「HRM40」, 굴절률 1.59)
(2) 투광성 수지 B
MS 수지(신니테츠화학주식회사제 「MS200NT(스타이렌/메타크릴산 메틸=80질량부/20질량부)」, 굴절률 1.57)
(3) 광확산제 A
PMMA 가교 입자(굴절률 1.49, 중량 평균 입자 직경 35㎛)
(4) 광확산제 B
MMA-스타이렌 공중합체 입자(굴절률 1.57, 중량 평균 입자 직경 51㎛)
(5) 광확산제 C
PMMA 가교 입자(굴절률 1.49, 중량 평균 입자 직경 0.8㎛)
(6) 광확산제 마스터 배치 A(펠릿)
투광성 수지 B 92질량부와 광확산제 A 8질량부를 드라이 블렌딩한 후, 블렌드물을 스크류 직경 30mm 압출기의 호퍼에 투입하고, 실린더 내에서 용융 혼합했다. 그리고, 블렌드물을 용융 혼합한 상태로 스트랜드 형상(끈 형상)으로 압출하여 펠릿화함으로써 조제했다.
(7) 광확산제 마스터 배치 B
투광성 수지 A 99.6질량부와 광확산제 C 0.4질량부를 드라이 블렌딩한 후, 블렌드물을 스크류 직경 30mm 압출기의 호퍼에 투입하고, 실린더 내에서 용융 혼합했다. 그리고, 블렌드물을 용융 혼합한 상태로 스트랜드 형상(끈 형상)으로 압출하여 펠릿화함으로써 조제했다.
(8) 광확산제 마스터 배치 C
투광성 수지 B 92질량부와 광확산제 B 8질량부를 드라이 블렌딩한 후, 블렌드물을 스크류 직경 30mm 압출기의 호퍼에 투입하고, 실린더 내에서 용융 혼합했다. 그리고, 블렌드물을 용융 혼합한 상태로 스트랜드 형상(끈 형상)으로 압출하여 펠릿화함으로써 조제했다.
<적층 수지 시트의 제조 장치의 구성>
도 6에 나타내는 수지 시트 제조 장치(21)와 마찬가지의 구성을 갖는 장치를 이용했다. 한편, 장치에 장착되는 폴리싱 롤로서 이하의 (1)~(3)의 롤을 준비했다.
(1) 폴리싱 롤 A
둘레면에 오목판 전사형이 설치된 금속제 롤(직경: 450mm). 즉, 폴리싱 롤 A의 둘레면에는, 둘레 방향으로 일주(一周)하는 단면 반원호 형상의 오목홈이 서로 평행하게 다수개 줄무늬 형상으로 형성되어 있다. 한편, 이웃하는 오목홈의 피치(P2)를 400㎛로 하고, 오목홈의 깊이(D)를 225㎛로 했다.
(2) 폴리싱 롤 B
둘레면에 매트 전사형이 설치된 금속제 롤(직경: 450mm). 즉, 폴리싱 롤 B의 둘레면은 미세한 요철이 다수 형성되어 이루어지는 매트면으로 되어 있다. 한편, 미세한 요철의 산술 평균 조도 Ra를 6.9㎛로 하고, 10점 평균 조도 Rz를 46.6㎛로 하고, 평균 간격 Rsm을 92.7㎛로 했다.
(3) 폴리싱 롤 C
둘레면이 경면 가공된 금속제 롤(직경: 450mm).
<실시예 및 비교예>
(실시예 1)
시트 제조 장치의 상부 롤로서 폴리싱 롤 C를 장착하고, 중간 롤로서 폴리싱 롤 B를 장착하고, 하부 롤로서 폴리싱 롤 A를 장착했다.
이어서, 투광성 수지 A 100질량부를 실린더 내의 온도가 190~250℃인 제 1 압출기로 용융 혼련한 후, 2층 분배형 피드 블록에 공급했다. 또한, 투광성 수지 A 100질량부를 실린더 내의 온도가 190~250℃인 제 2 압출기로 용융 혼련한 후, 상기 2층 분배형 피드 블록에 공급했다.
이어서, 제 1 압출기로부터 피드 블록에 공급된 수지가 기재층(수지(A)층)이 되고, 제 2 압출기로부터 피드 블록에 공급된 수지가 배면층(수지(B)층)이 되도록, 피드 블록 내의 수지를 압출 수지 온도 250℃에서 멀티매니폴드 다이(폭: 1500mm)에 의해 공압출한 후, 상부, 중간 및 하부 롤로 가압·냉각함으로써 폭 1300mm, 총 두께 2.0mm(기재층 1.95mm, 배면층 0.05mm)의 2층 적층 수지 시트를 제작했다.
적층 수지 시트의 제작 과정에서는, 다이로부터 공압출된 수지는 상부 롤과 중간 롤 사이에 끼워 넣어져 가압된(제 1 가압 공정) 후, 중간 롤의 둘레면에 밀착되어 반송되고(반송 공정), 그 때에 냉각되었다. 중간 롤의 둘레면에 매트 전사형이 설치되어 있으므로, 상부 롤과 중간 롤의 가압시, 수지 시트의 배면층(수지(B)층)측 주면에는 매트 전사형이 전사됨으로써 미세한 요철이 다수 형성되었다.
그 후, 중간 롤과 하부 롤 사이에 끼워 넣어져 가압되었다(제 2 가압 공정). 하부 롤의 둘레면에 오목판 전사형이 구비되어 있으므로, 중간 롤과 하부 롤의 가압시, 수지 시트의 기재층(수지(A)층)측 주면에는 오목판 전사형이 전사됨으로써 시트의 흐름 방향에 평행한 줄무늬 형상의 반원 볼록부가 다수개 형성되었다. 형성된 반원 볼록부의 형상은 상기 수학식 2에서의 ha=0.483Wa, ka=-0.4, Wa=400㎛인 함수 z0(x)로 표시된다.
또한, 상부 롤의 표면 온도가 65℃, 중간 롤의 표면 온도가 77℃, 하부 롤의 표면 온도가 98℃가 되도록 각 롤의 표면 온도를 조정했다. 또한, 적층 수지 시트의 생산 속도는 4.7m/분이었다.
(실시예 2)
적층 수지 시트의 총 두께가 1.5mm(기재층 1.45mm, 배면층 0.05mm)가 되도록 피드 블록 내의 수지를 멀티매니폴드 다이에 의해 공압출한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법·조건에 의해 2층의 적층 수지 시트를 제작했다.
형성된 반원 볼록부의 형상은 상기 수학식 2에서의 ha=0.509Wa, ka=-0.4, Wa=400㎛인 함수 z0(x)로 표시된다.
(비교예 1)
실시예 1에서 제작된 수지 시트의 배면층(수지(B)층)측 주면을, 곡률 반경 10mm의 다이아몬드 바이트를 이용하여 연마했다. 이에 의해 미세한 요철이 거의 제거되어 배면층측 주면이 평활화된 시트를 비교예 1의 적층 수지 시트로 했다.
(비교예 2)
실시예 2에서 제작된 수지 시트의 배면층(수지(B)층)측 주면을, 곡률 반경 10mm의 다이아몬드 바이트를 이용하여 연마했다. 이에 의해 미세한 요철이 거의 제거되어 배면층측 주면이 평활화된 시트를 비교예 2의 적층 수지 시트로 했다.
(비교예 3)
(1) 수지(B)로서 광확산제 마스터 배치 C 100질량부를 제 2 압출기로 용융 혼련한 후, 피드 블록에 공급한 것, (2) 하부 롤로서 폴리싱 롤 C를 장착한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법·조건에 의해 2층의 적층 수지 시트를 제작했다.
(비교예 4)
(1) 수지(A)로서 투광성 수지 A 97질량부와 광확산제 마스터 배치 B 3질량부를 제 1 압출기로 용융 혼련한 후, 피드 블록에 공급한 것, (2) 수지(B)로서 광확산제 마스터 배치 A 100질량부를 제 2 압출기로 용융 혼련한 후, 피드 블록에 공급한 것, (3) 하부 롤로서 폴리싱 롤 C를 장착한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법·조건에 의해 2층의 적층 수지 시트를 제작했다.
(비교예 5)
(1) 수지(A)로서 투광성 수지 A 80질량부와 광확산제 마스터 배치 B 20질량부를 제 1 압출기로 용융 혼련한 후, 피드 블록에 공급한 것, (2) 수지(B)로서 광확산제 마스터 배치 A 100질량부를 제 2 압출기로 용융 혼련한 후, 피드 블록에 공급한 것, (3) 하부 롤로서 폴리싱 롤 C를 장착한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법·조건에 의해 2층의 적층 수지 시트를 제작했다.
(비교예 6)
(1) 수지(A)로서 투광성 수지 A 88질량부와 광확산제 마스터 배치 B 12질량부를 제 1 압출기로 용융 혼련한 후, 피드 블록에 공급한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법·조건에 의해 2층의 적층 수지 시트를 제작했다.
형성된 반원 볼록부의 형상은 상기 수학식 2에서의 ha=0.483Wa, ka=-0.4, Wa=400㎛인 함수 z0(x)로 표시된다.
<평가>
1. 적층 수지판(광확산판)의 제작
상기 실시예 및 비교예에서 제작된 각 적층 수지 시트를 적당한 길이로 절단함으로써 적층 수지판을 제작했다. 제작된 적층 수지판에 대하여 이하의 2~5의 물성 측정 및 평가를 실시했다.
2. 전사율
각 적층 수지판의 기재층(수지(A)층)측 주면에 형성된 반원 볼록부의 단면 형상을 초심도 형상 측정 현미경(KEYENCE사제 「VK-8500」)으로 관찰하여 반원 볼록부의 높이(H)를 측정했다. 그리고, 하부 롤의 둘레면에 형성된 오목홈의 깊이(D)에 대한 반원 볼록부의 높이(H)의 비율을 구함으로써 반원 볼록부의 전사율(=H/D×100(%))을 산출했다. 산출 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
3. 배면층의 표면 조도
(1) 산술 평균 조도 Ra
각 적층 수지판의 배면층측 주면의 산술 평균 조도 Ra를 JIS B0601-2001에 준거하여 측정했다. 구체적으로는, 표면 조도계(Mitutoyo사제 「SJ-201P」)를 이용하여 적층 수지판의 매트면의 산술 평균 조도 Ra를 측정했다. 한편, 표면 조도계의 측정 조건은 컷오프값: 0.8×1, 측정 범위: 오토(auto)로 설정했다.
(2) 10점 평균 조도 Rz
각 적층 수지판의 배면층측 주면의 10점 평균 조도 Rz를 JIS B0601-2001에 준거하여 측정했다. 구체적으로는, 표면 조도계(Mitutoyo사제 「SJ-201P」)를 이용하여 적층 수지판의 매트면의 10점 평균 조도 Rz를 측정했다. 한편, 표면 조도계의 측정 조건은 컷오프값: 0.8×1, 측정 범위: 오토로 설정했다.
(3) 요철의 평균 간격 Rsm
각 적층 수지판의 배면층측 주면의 요철의 평균 간격 Rsm을 JIS B0601-2001에 준거하여 측정했다. 구체적으로는, 표면 조도계(Mitutoyo사제 「SJ-201P」)를 이용하여 적층 수지판의 매트면의 요철의 평균 간격 Rsm을 측정했다. 한편, 표면 조도계의 측정 조건은 컷오프값: 0.8×1, 측정 범위: 오토로 설정했다.
(1)~(3)의 측정 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
4. 전광선 투과율 Tt 및 헤이즈(Haze)
(1) 판 전체(보정 없음)
각 적층 수지판의 전광선 투과율 Tt 및 헤이즈(Haze)를, 투과율계(무라카미 색채기술연구소제 「HR-100」)를 이용해서 JIS K7361-1(1997년)에 준거하여 측정했다. 한편, 측정시, 수지판의 반원 볼록부가 형성된 기재층측을 적분구측으로 향하게 함과 동시에 피치 간격 방향을 좌우측으로 향하게 하여 측정을 행했다.
(2) 액침 1에 의한 보정
각 적층 수지판의 기재층측 주면에, 기재층을 구성하는 수지(A)와 동일한 굴절률을 갖는 굴절액을 도포한 후, 수지(A)로 이루어진 보정 필름을 부착함으로써, 반원 볼록부의 형상에 의해 발생하는 산란에 기인하는 영향을 소거했다. 한편, 각 적층 수지판의 배면층측 주면에, 배면층을 구성하는 수지(B)와 동일한 굴절률을 갖는 굴절액을 도포한 후, 수지(B)로 이루어진 보정 필름을 부착함으로써, 미세한 요철의 형상에 의해 발생하는 산란에 기인하는 영향을 소거했다.
그리고, 보정 필름이 양 주면에 부착된 상태의 적층 수지판의 전광선 투과율 Tt 및 헤이즈(Haze)를 상기 (1)과 마찬가지의 장치 및 조건에 의해 측정했다. 측정된 헤이지는, 반원 볼록부 및 미세한 요철의 각각의 형상에 의해 발생하는 산란에 기인하는 영향이 소거되어 있으므로, 수지판 내부에 포함되는 물질에만 기인하는 내부 헤이즈를 나타낸다.
(3) 액침 2에 의한 보정
각 적층 수지판의 기재층측 주면에, 기재층을 구성하는 수지(A)와 동일한 굴절률을 갖는 굴절액을 도포한 후, 수지(A)로 이루어진 보정 필름을 부착함으로써, 반원 볼록부의 형상에 의해 발생하는 산란에 기인하는 영향을 소거했다.
그리고, 보정 필름이 기재층측 주면에 부착된 상태의 적층 수지판의 전광선 투과율 Tt 및 헤이즈(Haze)를, 상기 (1)과 마찬가지의 장치 및 조건에 의해 측정했다. 측정된 헤이즈는 반원 볼록부의 형상에 의해 발생하는 산란에 기인하는 영향이 소거되어 있으므로, 수지판의 배면층측의 미세한 요철의 형상에 기인하는 외부 헤이즈를 나타낸다.
5. 조명 얼룩
전면측이 개방된 램프 박스(화면 크기 32형 4:3 노멀)를 준비하고, 램프 박스 내에 8개의 냉음극관(직경: 3.0mm)을 서로 평행하게 배치했다. 한편, 냉음극관의 배치 조건은 이웃하는 관의 중심끼리의 간격(L)을 45.0mm로 하고, 관의 중심과 반사판(램프 박스의 저면)의 거리(f)를 6.0mm로 했다.
이어서, 램프 박스 내의 냉음극관을 점등시킨 상태로, 냉음극관과 적층 수지판의 배면층이 대향하도록 램프 박스의 전면 테두리에 적층 수지판을 고정함으로써 램프 박스의 개방면을 막았다. 한편, 적층 수지판을 세팅한 상태에서, 적층 수지판의 배면측 주면과 냉음극관의 중심의 거리(d)는 15.1mm였다.
적층 수지판의 고정 후, 적층 수지판의 전면에, 2장의 편광판 및 이들 사이에 끼워진 액정 셀로 이루어지는 액정 패널을 부착했다.
이 다음, 최전면의 편광판을 통해서 냉음극관의 이미지(조명 얼룩)가 보이는지 여부를 육안 평가했다. 평가 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
한편, 표 1에 있어서, 「○」는 편광판을 보는 각도에 관계 없이 냉음극관의 이미지가 전혀 보이지 않았음을 나타내고, 「△」는 편광판을 보는 각도에 따라서는 냉음극관의 이미지가 보였음을 나타내고, 「×」는 편광판을 어디에서 보더라도 냉음극관의 이미지가 보였음을 나타낸다.
Figure pat00005
본 발명에 의하면, 양호한 투광성을 유지하면서 보는 각도에 관계 없이 조명 얼룩이 억제된 광확산판, 면광원 장치 및 액정 표시 장치가 제공된다. 또한, 본 발명에 의하면, 양호한 투광성을 유지하면서 보는 각도에 관계 없이 조명 얼룩이 억제된 광확산판을 제작할 수 있는 표면 형상 전사 수지 시트의 제조 방법이 제공된다.
1: 액정 디스플레이 2: 백라이트
3: 액정 패널 5: 측벽
6: 램프 박스 7: 선상 광원
8: 개방면 9: 적층 수지판
15: (기재층측) 주면 16: 반원 볼록부
18: (배면층측) 주면 19: 미세한 요철
25: 다이 26: 상부 롤
27: 중간 롤 28: 하부 롤
32: (중간 롤의) 둘레면 33: 적층 수지 시트
34: 매트 전사형 35: 미세한 요철
36: (하부 롤의) 둘레면 37: 오목판 전사형
38: 오목홈 39: (하측) 주면
40: (상측) 주면

Claims (5)

  1. 미세한 요철을 한쪽 주면(主面)에 갖고, 직선상으로 연장되고 서로 평행하게 인접 배치된 복수의 볼록부를 다른쪽 주면에 가지며, 투광성 수지로 이루어지는 광확산판으로서,
    내부 헤이즈가 0~10%이고, 또한 상기 미세한 요철에 근거한 외부 헤이즈가 20~70%인 것을 특징으로 하는 광확산판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각 상기 볼록부는, 그 긴 방향에 직교하는 절단면이 대략 반원호 형상의 윤곽을 갖는 반원 볼록부이고,
    상기 절단면의 윤곽 형상은, 상기 반원호의 현을 x축으로 하고, 상기 반원호의 정점에서 x축으로 내린 수선(垂線)을 z축으로 했을 때에, 하기 수학식 1을 만족하는 함수 z(x)로 표시되는 광확산판.
    수학식 1
    Figure pat00006

    단, 상기 수학식 1에서, z0(x)는 하기 수학식 2를 만족한다.
    수학식 2
    Figure pat00007

    (수학식 2 중, Wa는 상기 반원 볼록부의 폭을 나타내며 10~500㎛이고, ha는 상기 반원 볼록부의 높이를 나타내며 2~400㎛이고, ka는 -1~0의 수를 나타낸다.)
  3. 전면(前面)측이 개방된 상자 형상으로 형성된 수지제 램프 박스와,
    상기 램프 박스의 개방면에 대향하도록 상기 램프 박스 내에 서로 이간하여 배치된 복수의 광원과,
    미세한 요철을 갖는 상기 주면이 상기 광원에 대향하도록 배치되어 상기 개방면을 막도록 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 광확산판을 구비하는 면광원 장치.
  4. 제 3 항에 기재된 면광원 장치와,
    상기 면광원 장치의 전면측에 배치된 액정 패널을 구비하는 액정 표시 장치.
  5. 투광성 수지를 가열 용융 상태로 다이로부터 연속적으로 압출함으로써 연속 수지 시트를 제조하는 시트 제조 공정과,
    상기 연속 수지 시트를 제 1 롤과 제 2 롤에 끼워 넣는 제 1 가압 공정과,
    상기 연속 수지 시트를 상기 제 2 롤에 밀착시킨 채로 반송하는 반송 공정과,
    반송된 상기 연속 수지 시트를 상기 제 2 가압 롤과 제 3 가압 롤에 끼워 넣는 제 2 가압 공정을 포함하고,
    상기 제 2 가압 롤은, 산술 평균 조도 Ra=6.0~8.0㎛ 및 10점 평균 조도 Rz=45.0~50.0㎛의 미세한 요철을 갖는 매트(matt) 전사형(轉寫型)을 둘레면에 구비하고,
    상기 제 1 가압 공정에서는, 그 매트 전사형이 상기 연속 수지 시트의 한쪽 주면에 전사되고,
    상기 제 3 가압 롤은, 상기 제 2 가압 롤의 둘레 방향으로 연장되고 서로 평행하게 인접 배치된 복수의 오목부를 갖는 오목판 전사형을 둘레면에 구비하고,
    상기 제 2 가압 공정에서는, 그 오목판 전사형이 상기 연속 수지 시트의 다른쪽 주면에 전사되는, 표면 형상 전사 수지 시트의 제조 방법.
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