KR20120023184A

KR20120023184A - 점광원용 광확산판 및 직하형 점광원 백라이트 장치

Info

Publication number: KR20120023184A
Application number: KR1020127000890A
Authority: KR
Inventors: 도모후미 마에카와; 마사아키 곤도
Original assignee: 아사히 가세이 이-매터리얼즈 가부시키가이샤
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2010-06-11
Publication date: 2012-03-12
Also published as: WO2011030594A1; TW201109741A; JPWO2011030594A1; CN102597819B; KR101234975B1; US20120176772A1; CN102597819A; TWI427333B; US9341754B2

Abstract

점광원을 이용한 직하형 점광원 백라이트에서, 광학 필름을 다수 병용하지 않더라도, 원하는 백라이트 두께, 그리고 적은 개수의 점광원으로, 우수한 휘도, 휘도 균일성(정면 및 경사 시야), 및 색불균일 특성의 양립을 가능하게 하는 광확산판을 제공한다. 구체적으로는, 표면에 복수의 볼록부가 형성된 광확산판으로서, 상기 볼록부는 바닥면이 삼각형인 대략 삼각뿔 형상이고, 상기 대략 삼각뿔 형상의 측면의 바닥면에 대한 경사각 θ 및 상기 볼록부를 형성하고 있는 재료의 굴절률 A가, 하기 식 (1) 및 (2)를 만족하는 점광원용 광확산판을 제공한다.
(1)…θ≥-40A°+115.2°
(2)…θ≤25A°+22.25°

Description

점광원용 광확산판 및 직하형 점광원 백라이트 장치{LIGHT DIFFUSING PLATE USED FOR POINT LIGHT SOURCES, AND DIRECT-LIGHTING POINT-LIGHT-SOURCE BACKLIGHT DEVICE}

본 발명은, 점광원을 배치한 백라이트의 조합에 적합한 광확산판 및 이 광확산판을 포함하는 직하형 점광원 백라이트 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 디스플레이용의 백라이트로는, 에지 라이트형 백라이트와 직하형 백라이트라고 불리는 2개의 방식이 있지만, 대형 표시 장치에 대해서는, 저렴하고 고휘도를 실현할 수 있는 직하형 백라이트가 많이 이용되고 있다.

직하형 백라이트로는, 종래 냉음극관과 같은 선형 광원을 기초로 설계되는 것이 일반적이고, 확산판이나 광학 필름을 이용하여 면발광시키는 방식이 취해지고 있다.

그런데, 최근 환경 문제나 광원의 수명, 전력 절감, 또 화질 향상의 관점에서, 냉음극관 대신에 LED로의 광원 시프트가 요구되고 있다.

그러나, 냉음극관은 선광원인 데 비해 LED는 점광원이므로, 휘도 불균일이 커지는 문제가 있어, 확산판이나 광학 필름에는 점광원을 면광원으로 변환하는 기술이 요구되고 있다.

LED 광원으로는, 가장 저렴하고 LED 직상광(直上光)의 광선 강도가 강한 램버시안 분포를 갖는 LED가 일반적으로 이용되는 경우가 많고, LED 직상에 지향성이 강한 광원을 어떻게 면광원으로 변환할지가 큰 과제이다.

한편, 최근 액정 디스플레이는, 박형화, 저비용화가 강하게 요구되고 있고, 백라이트로는, 광원의 삭감, 광학 필름의 삭감, 그리고 광원으로부터 확산판까지 짧은 거리로 광을 확산시키는 기술이 요구되고 있다.

종래, 직하형 점광원용의 광확산 기술로는, 복수의 점형 광원 중에서 가장 면적이 작고, 둘레 길이가 최단인 볼록 사각형을 구성하는 4개의 점형 광원에 대한 광확산판의 광출사면에서의 각 점형 광원의 각 이미지가, 광출사면의 특정 영역 내에 관찰되도록 하는 이미지 형성 위치 조정 수단이 제안되어 있다. 또, 광확산판의 형상으로는, 경사각이 상이한 오목형 사각뿔 형상이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

또한 마찬가지로, 광선의 이용 효율 향상을 목적으로, 광확산판의 광출사면측에 오목형 사각뿔을 사열(斜列) 형상으로 배치하는 구조가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).

또한, LED 광원의 광량 불균일을 저감시키는 방법으로서, 광확산판의 출사면측에 코너 큐브 형상을 갖는 복수의 프리즘이 간극없이 형성된 프리즘 시트가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 3 참조).

특허문헌 1 : 국제공개 제07/114158호 팜플렛 특허문헌 2 : 미국특허 제7334920호 명세서 특허문헌 3 : 일본 특허 공개 평10-274947호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 오목형 역사각뿔 형상을 출사면측에 갖는 광확산판을 이용한 경우, 휘도 불균일 저감 효과가 작고, 특히 경사 방향에서 본 경우의 휘도 균일성에 큰 문제를 안고 있다. 따라서, 상기 형상의 광확산판을 이용한 경우는, 휘도 균일성을 향상시키기 위해, 점광원의 수 또는 광학 필름을 늘리거나, 백라이트를 두껍게 해야 한다.

또, 특허문헌 1에는 광확산판의 표면을 요철 다각뿔 형상으로 하는 기재는 있지만, 본원 청구항에 기재된, 특정한 사면 각도와 굴절률의 상관을 갖는 삼각뿔 형상을 광확산판의 출사면측에 부형함으로써, 직하형 LED 광원 백라이트의 휘도와 휘도 균일성(정면 및 경사 시야)이 비약적으로 향상되는 것에 관한 기재는 없다.

또, 특허문헌 2에 기재된 오목형 사각뿔 형상을 출사면측에 갖는 광확산판에 관해서도, 특허문헌 1과 마찬가지로, 정면 및 경사 방향의 휘도 균일성 및 색불균일 향상 효과가 작다고 하는 문제를 갖고 있다. 점광원의 휘도 균일성을 향상시키기 위해서는, 광원의 수를 늘리거나, 프리즘 필름을 포함한 광학 필름을 다수 병용시킬 필요가 있어, 비용이 높아진다고 하는 문제가 있다.

또한 특허문헌 3에는, 아크릴 수지로 이루어진 코너 큐브 형상의 미소한 복수의 프리즘이 간극없이 형성된 두께 1 mm의 프리즘 시트가 제안되어 있지만, 휘도 및 휘도 불균일에 관해서는 충분한 향상 내지 개선 효과를 얻을 수 없다.

또, 특허문헌 3에는, 광확산판의 출사면측에 코너 큐브 형상에 더하여, 사각뿔, 육각뿔 등의 각뿔 형상의 프리즘을 배치한 것도 바람직하게 이용된다고 하는 취지의 기재가 있지만, 본원 청구항에 기재된, 특정한 사면 각도와 굴절률의 상관을 갖는 삼각뿔 형상을 광확산판의 출사면측에 부형하는 것에 의한, 직하형 LED 광원 백라이트의 휘도 및 휘도 균일성(정면 및 경사 시야) 및 색불균일의 향상에 관한 기재는 없다.

이와 같이, 전술한 종래 기술에서는, 원하는 백라이트 두께에서, 우수한 휘도, 휘도 균일성(정면 및 경사 시야) 및 색불균일 특성을 발현하기 위해서는, 점광원을 다수 배치하거나, 광학 필름을 다수 병용하는 등의 개선이 필요하다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은, 점광원을 이용한 직하형 점광원 백라이트에서, 광학 필름을 다수 병용하지 않더라도, 원하는 백라이트 두께를 가지며, 적은 개수의 점광원으로, 우수한 휘도, 휘도 균일성(정면 및 경사 시야) 및 색불균일 특성의 양립을 가능하게 하는 광확산판, 그리고 그와 같은 광확산판을 이용한 직하형 백라이트 장치를 제공하는 것이다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 광의 출광면측에 복수의 대략 삼각뿔 형상의 볼록부를 갖는 광확산판으로서, 상기 볼록부의 경사 각도와 볼록부를 형성하는 재료의 굴절률이 특정한 관계를 만족하도록 하면, 광확산판을 점광원의 직상에 배치했을 때의 휘도, 색불균일 특성 및 휘도 균일성, 특히 사시 휘도 균일성이 현저하게 향상되는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다.

또, 이러한 광확산판에 점광원을 조합하여 직하형 백라이트 장치를 제조하면, 그 색불균일 특성, 휘도 및 휘도 균일성(정면 및 사시(斜視))이 현저하게 향상되어, 종래 기술에서는 예상도 할 수 없었던 대폭적인 광원 개수의 삭감, 백라이트 두께의 박육화 및 광학 필름의 삭감이 달성되는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다.

즉, 본 발명은 이하와 같다.

〔1〕표면에 복수의 볼록부가 형성된 광확산판으로서,

상기 볼록부는 바닥면이 삼각형인 대략 삼각뿔 형상이고,

상기 대략 삼각뿔 형상의 측면의 바닥면에 대한 경사각 θ 및 상기 볼록부를 형성하고 있는 재료의 굴절률 A가, 하기 식 (1) 및 (2)를 만족하는 점광원용 광확산판.

(1)…θ≥-40A°+115.2°

(2)…θ≤25A°+22.25°

〔2〕상기 경사각 θ 및 상기 굴절률 A가 하기 식 (3) 및 (4)를 만족하는 상기 〔1〕에 기재된 점광원용 광확산판.

(3)…θ≥-40A°+116.2°

(4)…θ≤25A°+20.25°

〔3〕상기 경사각 θ가 θ≠55°인 상기 〔1〕또는〔2〕에 기재된 점광원용 광확산판.

〔4〕상기 볼록부 형성면측과는 반대의 면측으로부터 입사한 가시광에 대하여 재귀 반사 특성을 나타내지 않고, 또한 하기 조건 (1)을 만족하는 상기 〔1〕내지〔3〕 중 어느 한 항에 기재된 점광원용 광확산판.

조건 (1) : 분광 광도계를 이용하여, 볼록부와는 반대의 면으로부터, 광확산판의 수평면에 대한 수선에 대하여 7도 기울인 입사 각도로 파장 450?750 nm의 광을 입사시켰을 때의 평균 반사율 R이 45% 이상이다.

〔5〕하기 식 (5)를 만족하는 상기 〔1〕내지〔4〕 중 어느 한 항에 기재된 점광원용 광확산판.

(5)…0≤g/(b+c+d)≤0.30

식 (5) 중, b, c 및 d는 각각, 상기 볼록부를 이하의 I점, J점 및 볼록부 정점(볼록부가 삼각뿔대 형상인 경우에는, 정상(頂上)의 삼각형의 무게 중심)의 3점을 통과하는 평면으로 절단했을 때 나타나는 절단면에서,

볼록부의 일측면의 접평면과 바닥면이 이루는 각 θ'가 이하의 식 (1') 및 (2')를 만족하는 부분 B를 수평면에 투영한 투영 선분의 길이,

B보다 볼록부의 아래쪽에 있는 부분 C를 수평면에 투영한 투영 선분의 길이, 그리고

B보다 정점부측에 있는 부분 D를 수평면에 투영한 투영 선분의 길이를 나타낸다.

(1')…θ'≥-40A°+115.2°

(2')…θ'≤25A°+22.25°

I점 : 볼록부의 정점(볼록부가 삼각뿔대 형상인 경우에는, 정상의 삼각형의 무게 중심)을 수직으로 바닥면의 삼각형에 투영한 점.

J점 : 상기 I점으로부터, 바닥면의 삼각형을 구성하는 변 중 상기 I점과의 거리가 가장 가까운 변에 대하여 수선을 그었을 때의 상기 수선과 상기 변의 교점.

또 식 (5) 중, g는, 상기 볼록부를, 바닥면의 삼각형에 수직인 평면으로 그리고 이하의 I'점, J'점을 통과하는 평면으로 절단했을 때 나타나는 절단면에 있어서, 중심으로부터 J'점을 포함하는 쪽의 한쪽 부분에서, 상기 볼록부의 일측면의 접선 중, 상기 접선과 바닥면이 이루는 각 θ'가 (1') 및 (2')를 만족하는 부분보다 정점부측에 있는 부분을 수평면에 투영한 투영 선분의 길이를 나타낸다.

단, 상기 조건을 만족하는 절단면이 복수 존재하는 경우는, g의 값이 가장 커지는 절단면을 채택한다.

I'점 : 볼록부의 정점(볼록부가 삼각뿔대 형상인 경우에는, 정상의 삼각형의 무게 중심)을 수직으로 바닥면의 삼각형에 투영한 점과, 바닥면의 삼각형의 정점 중, 상기 투영한 점에 가장 가까운 바닥면의 삼각형의 정점을 연결한 선분의 중점.

J'점 : 상기 I'점으로부터, 바닥면의 삼각형을 구성하는 변 중 상기 I'점과의 거리가 가장 가까운 변에 대하여 수선을 그었을 때의 상기 수선과 상기 변의 교점.

〔6〕상기 b, c 및 d의 합이 5?200 ㎛인 상기 〔5〕에 기재된 점광원용 광확산판.

〔7〕적어도 (a) 렌즈층과 (b) 확산층을 포함하고,

상기 (a) 렌즈층과, 상기 (b) 확산층이, 동일층, 연속층 및 세퍼레이트층을 포함하는 군에서 선택되는 것이며,

상기 볼록부가, 상기 (a) 렌즈층의 표면에 형성되어 있는 상기 〔1〕내지〔6〕 중 어느 한 항에 기재된 점광원용 광확산판.

〔8〕상기 (b) 확산층이 투명 수지와 확산제를 포함하고, 확산율 S가 2?40%인 상기 〔7〕에 기재된 점광원용 광확산판.

〔9〕(a) 렌즈층과, (b) 확산층을 포함하고, 상기 (a) 렌즈층과 상기 (b) 확산층의 두께의 합이 0.5?3.0 mm인 상기 〔7〕또는〔8〕에 기재된 점광원용 광확산판.

〔10〕복수의 점광원과,

상기 점광원의 상방에 배치되며, 상기 점광원과 마주보는 면측과는 반대측의 면측에, 바닥면이 삼각형인 대략 삼각뿔 형상의 볼록부가 표면에 복수 형성되어 있는 상기 〔1〕내지〔9〕 중 어느 한 항 기재된 광확산판과,

상기 점광원의 하방에 배치된 확산성 반사 시트

를 포함하는 직하형 점광원 백라이트 장치.

〔11〕상기 점광원이, 광피크 각도가 -25°?25°인 LED 광원인 상기 〔10〕에 기재된 직하형 점광원 백라이트 장치.

〔12〕상기 확산성 반사 시트의 확산 반사율이 90% 이상인 상기 〔10〕 또는〔11〕에 기재된 직하형 점광원 백라이트 장치.

〔13〕상기 광확산판의 출광면측에, 집광성 기능을 갖는 광학 필름을 2장 이상 더 포함하고 있는 상기 〔10〕내지〔12〕 중 어느 한 항에 기재된 직하형 백라이트 장치.

〔14〕점광원의 평균 피치를 P로 하고,

점광원으로부터 광확산판까지의 거리를 H로 한 경우에,

P/H가 1.5?2.5의 범위에 있는 상기 〔10〕내지〔13〕 중 어느 한 항에 기재된 직하형 백라이트 장치.

〔15〕복수의 점광원과,

상기 〔1〕내지〔9〕 중 어느 한 항에 기재된 광확산판

을 포함하는 직하형 백라이트 장치로서,

상기 복수의 점광원이 격자형으로 주기적으로 배치되고,

상기 광확산판의 복수의 볼록부는, 인접하는 볼록부의 바닥면의 삼각형의 한 변끼리 서로 평행해지도록 주기적으로 배치되고, 그리고

상기 복수의 점광원과 상기 광확산판이, 상기 광확산판의 각 볼록부의 바닥면의 삼각형의 어느 한 변이, 상기 점광원의 격자형 배치의 격자를 구성하는 사각형의 대각선과 평행 또는 수직이 되도록 적층되어 있는 것인 직하형 백라이트 장치.

〔16〕복수의 점광원과,

상기 〔1〕내지〔9〕 중 어느 한 항에 기재된 광확산판

을 포함하는 직하형 백라이트 장치로서,

상기 복수의 점광원이 격자형으로 주기적으로 배치되고,

상기 복수의 볼록부는 바닥면이 이등변삼각형인 대략 삼각뿔 형상이고,

상기 광확산판의 복수의 볼록부는, 인접하는 볼록부의 바닥면의 이등변삼각형의 바닥변끼리 서로 평행해지도록 주기적으로 배치되고, 그리고

상기 복수의 점광원과 상기 광확산판이, 상기 광확산판의 각 볼록부의 바닥면의 이등변삼각형의 바닥변이, 상기 점광원의 격자형 배치의 격자를 구성하는 사각형의 대각선과 평행 또는 수직이 되도록 적층되어 있는 것인 직하형 백라이트 장치.

〔17〕복수의 점광원과,

상기 〔1〕내지〔9〕 중 어느 한 항에 기재된 광확산판

을 포함하는 직하형 백라이트 장치로서,

상기 복수의 점광원이 격자형으로 주기적으로 배치되고,

상기 복수의 볼록부는 바닥면이 정삼각형인 대략 삼각뿔 형상이고,

상기 복수의 볼록부는, 인접하는 볼록부의 바닥면의 정삼각형의 한 변끼리 서로 평행해지도록 주기적으로 배치되고,

상기 복수의 점광원과 상기 광확산판이, 상기 광확산판의 각 볼록부의 바닥면의 정삼각형 중 어느 한 변이, 상기 점광원의 격자형 배치의 격자를 구성하는 사각형의 대각선과 평행 또는 수직이 되도록 적층되어 있는 것인 직하형 백라이트 장치.

본 발명의 광확산판을 이용하면, 점광원과 조합했을 때, 양호한 휘도, 색불균일 특성, 휘도 균일성(정면 및 경사 시야)을 발현하므로, 결과적으로 백라이트에 이용하는 점광원이나 광학 필름의 삭감 및 백라이트의 박형화를 달성할 수 있다.

도 1은 광확산판 표면에 부형된 볼록형 삼각뿔 형상의 일례의 사시도.
도 2는 광확산판 표면에 부형된 정점이 곡면 형상인 볼록형 삼각뿔 형상의 일례의 사시도.
도 3은 광확산판 표면에 부형된 볼록형 삼각뿔대 형상의 일례의 사시도.
도 4는 본 발명의 청구항 1에서 규정한 볼록형 삼각뿔 형상의 경사각 θ와 볼록형 삼각뿔 형상을 형성하고 있는 수지의 굴절률 A의 상관도.
도 5는 광확산판 표면에 부형된 볼록형 삼각뿔 형상의 정면도 및 그 단면도.
도 6은 광확산판 표면에 부형된 볼록형 삼각뿔 형상의 바닥면 삼각형의 내각도를 나타낸 도면.
도 7은 광확산판의 층구성도(동일층, 연속층, 세퍼레이트층).
도 8은 본 실시형태의 점광원 백라이트 장치의 일례의 종단면도.
도 9는 LED-1의 출광 분포도.
도 10은 광확산판 표면에 부형된 볼록 삼각뿔 형상과 LED 배치의 상관도.
도 11은 광확산판 표면에 부형된 볼록 삼각뿔 형상과 LED 배치의 상관도.
도 12는 광확산판 표면에 부형된 볼록 삼각뿔 형상과 LED 배치의 상관도.
도 13은 백라이트의 LED 배치(격자 배치)의 일례를 나타낸 도면(평면도).
도 14는 백라이트의 LED 배치(지그재그 배치)의 일례를 나타낸 도면(평면도).
도 15는 광확산판 표면에 부형된 볼록 삼각뿔 형상과 LED 배치의 상관도.
도 16은 광확산판 표면에 부형된 볼록 삼각뿔 형상과 LED 배치의 상관도.
도 17은 광확산판 표면에 부형된 볼록 삼각뿔 형상과 LED 배치의 상관도.
도 18은 광확산판 표면에 부형된 볼록 삼각뿔 형상과 LED 배치의 상관도.
도 19는 LED-2의 출광 분포도.
도 20은 LED-3의 출광 분포도.
도 21은 본 실시형태의 광확산판의 일례의 출광면측의 정면도(볼록형 삼각뿔 형상).
도 22는 실시예에서의 휘도 불균일의 측정 방법의 설명도.
도 23의 (A)는 g의 정의 설명을 위한 볼록부의 평면도, (B)는 g의 정의 설명을 위한 볼록부의 부분 단면도.
도 24는 광확산판 표면에 부형된 정점 및 능선이 곡면 형상인 볼록형 삼각뿔 형상의 일례의 사시도.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태(이하 「본 실시형태」라고 함)에 관해 상세히 설명한다.

본 발명은 이하의 기재에 한정되지 않고, 그 요지의 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

〔점광원용 광확산판〕

본 실시형태의 광확산판은, 그 표면에 복수의 볼록부가 형성된 광확산판이다.

상기 볼록부는 바닥면이 삼각형인 대략 삼각뿔 형상이다.

이 대략 삼각뿔 형상의 측면의 바닥면에 대한 경사각 θ(이하, 단순히 경사각 θ라고 하는 경우도 있음) 및 상기 볼록부를 형성하고 있는 재료의 굴절률 A(이하, 단순히 굴절률 A라고 하는 경우도 있음)가, 하기 식 (1) 및 (2)를 만족하는 점광원용 광확산판이다.

(1)…θ≥-40A°+115.2°

(2)…θ≤25A°+22.25°

도 4에 굴절률 A를 횡축, 경사각 θ를 종축으로 한 도면을 나타낸다. 본 실시형태의 광확산판은, 도 4 중 식 θ=25A°+22.25°의 하측과 식 θ=-40A°+115.2°의 상측의 영역 내의 조건을 만족하는 것이다.

상기 광확산판의 표면의 볼록부의 대략 삼각뿔 형상의 경사각 θ와 굴절률 A가, 상기 식 (1)과 (2)의 관계를 만족함으로써, 상기 광확산판을 이용한 점광원 백라이트는, 휘도, 색불균일 특성, 정면 휘도 균일성에 더하여 사시 휘도 균일성이 현저하게 향상된다.

광확산판의 표면 형상으로서, 볼록형의 대략 삼각뿔 이외의, 예를 들어 볼록형다각뿔 형상 및 삼각뿔을 포함하는 오목형 다각뿔 형상을 이용하더라도, 본원의 목적으로 하는 성능을 발현할 수는 없다.

또, 광확산판의 표면 형상이 볼록형의 대략 삼각뿔 형상이라 하더라도, 상기 (1) 및 (2)를 만족하지 않는 경우는, 색불균일 특성, 정면 및 사시의 휘도 균일성이 현저하게 열화한다.

본 실시형태의 광확산판은, 상기 경사각 θ와 굴절률 A가, 하기 식 (3)과 (4)를 만족하면, 휘도, 색불균일 특성, 정면 휘도 균일성, 및 사시 휘도 균일성은 한층 더 향상되어, 바람직하다.

(3)…θ≥-40A°+116.2°

(4)…θ≤25A°+20.25°

또한, 경사각 θ가 55.5도 이상이면, 휘도, 색불균일 특성, 정면 휘도 균일성, 및 사시 휘도 균일성이 특히 우수한 확산판이 되어, 특히 바람직하다.

경사각 θ는, 레이저 현미경이나 SEM(전자현미경)을 이용하여 확산판 표면의 단면 형상을 관찰함으로써 구할 수 있다.

굴절률 A는, 볼록부를 형성하는 부위를 절단 분리한 후, 열프레스 등으로 표면이 평활한 필름을 제작하고, JIS K 7142에 준거하여 아베 굴절계를 이용함으로써 구할 수 있다. 또, 볼록부를 평활화할 수 없는 경우는, 볼록부를 절단한 후, 상기 절단 부위를 분쇄하여, 벳케법에 의해 구할 수도 있다.

또한, 광확산판의 볼록부를 형성하고 있는 재료의 굴절률 A는, 시료를 형성하는 재료 중 투명한 것(예를 들어, 투명 수지)에 의해 결정되고, 광확산제 등이 첨가되어 있더라도 이것에 따라 굴절률 자체는 변화하지 않는다.

그래서, 볼록부가 광확산제 등을 포함하고 있어 확산성을 갖기 때문에 상기 한 방법으로 굴절률을 측정하는 것이 어려운 경우 등에는, 볼록부를 형성하는 재료 중 투명한 것(예를 들어, 투명 수지 원료)만을 필름화하여, 상기와 마찬가지로 아베 굴절계를 이용하여 그 필름의 굴절률을 측정하여, 굴절률 A를 구할 수도 있다.

본 실시형태의 광확산판의 볼록부의 형상인 대략 삼각뿔 형상이란, 바닥면이 삼각형이며, 정상의 점 또는 면적이 바닥면보다 작은 삼각형인 입체를 말하며, 도 3에 나타낸 바와 같은 소위 삼각뿔대도 포함한다.

광확산판의 볼록부의 측면은 평면이어도 좋고 곡면이어도 좋으며, 정상이 점인 경우, 그 정점은 도 1과 같이 뾰족해도 좋고 도 2와 같이 곡면이어도 좋다.

또, 삼각뿔의 능선은 뾰족해도 좋고 곡면이어도 좋다.

또한, 본 실시형태의 광확산판의 볼록부의 형상인 상기 대략 삼각뿔 형상은, 정점(또는 정상의 삼각형의 중심)과 바닥면의 삼각형의 중심을 연결한 직선(중심축)이 평면과 수직인 것, 즉 빗각 삼각뿔이 아닌 것이 바람직하다.

본 실시형태의 광확산판에서, 상기 경사각 θ는, 전술한 바와 같이, 볼록부의 측면과 바닥면이 이루는 각이다.

볼록부의 측면의 일부가 곡면을 포함하는 경우라 하더라도, 볼록부의 측면에 평면이 포함되어 있는 경우에는, 그 평면과 바닥면이 이루는 각이 경사각 θ가 된다. 볼록부의 측면에 복수의 평면이 포함되어 있는 경우에는, 가장 면적이 큰 평면과 바닥면이 이루는 각이 경사각 θ가 된다.

또, 볼록부의 측면이 모두 곡면인 경우에는, 경사각 θ는, 측면의 접평면과 바닥면이 이루는 각 중 가장 큰 각으로 한다.

또, 대략 삼각뿔 형상이 빗각 삼각뿔인 경우에는, 경사각 θ는, 볼록부의 3개의 측면과 바닥면이 이루는 각 중 가장 큰 각으로 한다.

본 실시형태의 광확산판은, 그 표면에, 대략 삼각뿔 형상을 갖는 동일 형상의 볼록부를 주기적으로 형성한 것이 바람직하다.

또, 색불균일 특성, 휘도 및 휘도 균일성의 관점에서는, 본 실시형태의 광확산판의 볼록부의 형상 및 배치는, 하기 식 (5)를 만족하는 것이 바람직하다.

(5)…0≤g/(b+c+d)≤0.30

상기 식 (5) 중, b, c 및 d는 각각, 상기 볼록부를 이하의 I점, J점 및 볼록부 정점(볼록부가 삼각뿔대 형상인 경우에는, 정상의 삼각형의 무게 중심)의 3점을 통과하는 평면으로 절단했을 때 나타나는 절단면에서, 볼록부의 일측면의 접평면과 바닥면이 이루는 각 θ'가 이하의 식 (1') 및 (2')를 만족하는 부분 B를 수평면에 투영한 투영 선분의 길이(도 5 중의 b), B보다 볼록부의 아래쪽에 있는 부분 C를 수평면에 투영한 투영 선분의 길이(도 5 중의 c) 및 B보다 정점부측에 있는 부분 D를 수평면에 투영한 투영 선분의 길이(도 5 중의 d)를 나타낸다.

(1')…θ'≥-40A°+115.2°

(2')…θ'≤25A°+22.25°

J점 : 상기 I점으로부터, 바닥면의 삼각형을 구성하는 변 중 상기 I'점과의 거리가 가장 가까운 변에 대하여 수선을 그었을 때의 상기 수선과 상기 변의 교점.

도 5 중의 B보다 볼록부의 아래쪽에 있는 부분 C에는, 인접하는 볼록부와의 사이의 거리 L×1/2분을 포함하는 것으로 하고, D의 정점부측 종단은 볼록부의 정점(삼각뿔대 형상인 경우에는, 정점부의 삼각형의 중심)으로 한다.

도 5에서는, 부분 B로서 직선 선분을 예시하고 있지만, 부분 B는 상기 식 (1'), (2')를 만족하는 부분이라면 곡선이어도 좋다.

예를 들어, 광확산판의 볼록부를 형성하고 있는 재료의 굴절률 A가 1.59인 경우는, 부분 B는 θ'=52?62°의 범위에서 연속적으로 변화되는 곡선이어도 좋다.

상기 식 (5) 중, g에 관해 설명한다.

상기 볼록부를, 바닥면의 삼각형에 수직인 평면으로, 그리고 이하의 I'점, J'점을 통과하는 평면[도 23의 (A) 중의 파선]으로 절단했을 때 나타나는 절단면을 도 23의 (B)에 나타낸다.

도 23의 (B)는, 상기 절단면 중, 중심으로부터 J'점을 포함하는 한쪽의 최하부까지의 부분을 나타내고 있다. 상기 볼록부의 일측면의 접선 중, 상기 접선과 바닥면이 이루는 각 θ'가 상기 (1') 및 (2')를 만족하는 부분보다 정점부측에 있는 부분을 수평면에 투영한 투영 선분의 길이를 g로 한다. 단, 상기 조건을 만족하는 절단면이 복수 존재하는 경우는, g의 값이 가장 커지는 절단면을 채택한다.

한층 더 휘도를 향상시키는 관점 및 휘도 균일성의 관점에서, 0.01≤g/(b+c+d)≤0.20인 것이 보다 바람직하고, 0.01≤g/(b+c+d)≤0.10인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 색불균일 특성, 휘도 및 휘도 균일성의 관점에서는, 본 실시형태의 광확산판의 볼록부의 형상 및 배치는, 하기 식 (6)과 (7)을 만족하는 것이 바람직하다.

(6)…0≤c/(b+c+d)≤0.20

(7)…0≤d/(b+c+d)≤0.40

한층 더 휘도를 향상시키는 관점 및 휘도 균일성의 관점에서, 0.01≤c/(b+c+d)≤0.13인 것이 보다 바람직하고, 0.01≤c/(b+c+d)≤0.06인 것이 더욱 바람직하다.

전술한 b, c, d, g는, 레이저 현미경이나 SEM(전자현미경)을 이용하여 확산판 표면의 단면 형상을 관찰함으로써 구할 수 있다.

또, 광확산판의 볼록부의 대략 삼각뿔 형상에서의 전술한 b, c, d는, 그 합 b+c+d가 5?200 ㎛인 것이, 휘도 균일성, 므와레 및 제조의 관점에서 바람직하고, 10?150 ㎛인 것이 보다 바람직하고, 15?120 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.

또, 광확산판의 볼록부의 대략 삼각뿔 형상의 높이(바닥면으로부터 최상부까지의 거리)는, 10?400 ㎛인 것이 바람직하다.

본 실시형태의 광확산판의 볼록부는, 가시광에 대하여 재귀 반사 특성을 나타내지 않는 형상인 것이 바람직하다.

즉, 대략 삼각뿔 형상이 재귀 반사 특성을 나타내지 않는 형상이면, 점광원으로부터 나오고, 또한 다시 점광원으로 되돌아가는 광의 비율이 적어져, 점광원에 의한 광의 흡수를 억제할 수 있다.

재귀 반사 특성의 지표로서, 광확산판의 볼록부 형성면측과는 반대측의 면(입광면)측으로부터, 광확산판의 수평면에 대한 수선에 대하여 7도 기울인 입사 각도로 파장 450?750 nm의 광을 입사시켰을 때의 평균 반사율 R을 사용할 수 있다.

여기서 평균 반사율 R이란, 450?750 nm의 파장 영역에서, 파장 1 nm마다 반사율을 구했을 때의 평균치를 말한다.

평균 반사율 R이 45% 이상이면, 재귀 반사 성분이 적고, 점광원에서의 광의 흡수가 적은 광확산판이라고 할 수 있고, 색불균일 특성, 휘도, 휘도 균일성이 특히 우수한 광확산판이 된다.

평균 반사율 R은 50% 이상인 것이 보다 바람직하고, 55% 이상인 것이 더욱 바람직하다.

상기 볼록부의 대략 삼각뿔 형상이, 예를 들어 바닥면이 삼각형인 볼록형의 대략 삼각뿔이고, 삼각뿔의 측면의 바닥면에 대한 경사각 θ가 57도인 형상의 경우는, 광의 입광 포인트에 광이 되돌아가지 않아, 재귀 반사성을 갖지 않기 때문에, 높은 평균 반사율이 된다.

한편, 상기 볼록부의 대략 삼각뿔 형상이, 예를 들어 코너 큐브 형상(상기 경사각 θ가 55도)을 갖는 재귀성 반사성을 갖는 경우에는, 광의 입광 포인트에 광이 되돌아가기 때문에, 평균 반사율 R이 45% 미만이 된다.

따라서, 상기 대략 삼각뿔의 형상은, 상기 경사각 θ가 55° 이외의 경사각인 대략 삼각뿔 형상으로 하는 것이 바람직하다.

또, 색불균일 특성, 휘도, 휘도 균일성 향상의 관점에서, 광확산판에 입사한 광은 적절하게 확산되는 것이 바람직하다.

따라서, 평균 반사율 R의 상한치는 70% 이하인 것이 바람직하고, 67% 이하인 것이 보다 바람직하다.

본 실시형태의 광확산판과 광원과 조합하여 사용하는 경우에는, 광확산판의 2개의 표면 중, 대략 삼각뿔 형상의 볼록부를 출광면측에 배치함으로써, 휘도, 색불균일 특성, 휘도 균일성(정면 및 경사 시야)이 특히 우수한 백라이트 장치가 된다.

이하, 본 명세서 중에서는, 광원과 조합하여 사용한 경우에 있어서, 광원에 가까운 쪽의 표면(즉, 광원과 마주보는 쪽)을 입광면, 광원으로부터 먼 쪽의 표면(광원의 반대측)을 출광면으로 정의한다.

대략 삼각뿔 형상의 볼록부는, 광확산판의 표면에 복수개 형성된다.

복수개의 볼록부의 형상은 동일해도 좋고 상이해도 좋다.

또, 복수개의 볼록부의 배치의 양태도 한정되지 않는다.

예를 들어, 상기 복수의 볼록부를, 인접하는 볼록부 바닥면 삼각형의 마주 보는 변끼리 서로 평행해지도록 인접하여 배치하는 것은, 휘도 균일성 및 생산성의 관점에서 바람직하다.

또, 볼록부의 바닥면의 삼각형의 형상도 한정되지 않는다.

예를 들어, 도 6에 나타낸 바와 같이, 볼록부의 바닥면의 삼각형의 내각을 각각 α, β, γ로 한 경우, |α-β|, |β-γ|, |γ-α|가 각각 20° 이하인 것이 휘도 균일성의 관점에서 바람직하고, 10° 이하인 것이 보다 바람직하고, 5° 이하인 것이 더욱 바람직하다.

볼록부의 바닥면의 삼각형의 특히 바람직한 형상은 이등변삼각형, 정삼각형이다.

또한, 광확산판의 표면에 형성되는 대략 삼각뿔 형상의 볼록부는, 광확산판의 수평면의 70 면적% 이상의 영역에 형성되는 것이, 휘도 균일성의 관점에서 바람직하고, 80 면적% 이상에 형성되는 것이 보다 바람직하고, 90 면적% 이상에 형성되는 것이 더욱 바람직하고, 95 면적% 이상에 형성되는 것이 보다 더 바람직하다.

본 실시형태의 광확산판은, 적어도 (a) 렌즈층과 (b) 확산층을 포함하고 있는 것이, 휘도 및 정면 및 사시의 휘도 균일성의 관점에서 바람직하다.

상기 (a) 렌즈층이란, 상기 볼록형 삼각뿔 형상이 형성되어 있는 층이다.

상기 (b) 확산층이란, 투명 수지와 확산제를 포함하는 광을 확산시키는 층이다.

(a)층, (b)층 모두 단일층으로 형성되어도 좋고, 각각 복수의 층으로 형성되어도 좋다.

상기 (a)층과 (b)층은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 동일층이어도 좋고, 연속층이어도 좋고, 또는 세퍼레이트층이어도 좋다.

동일층이란, (b) 확산층의 표면에 상기 대략 삼각뿔이 형성되는, 즉 (b)층에 (a)층이 삽입된 층구성을 말한다.

연속층이란, (a) 렌즈층과 (b) 확산층이 밀착하여 일체화한 층구성을 말한다.

세퍼레이트층이란, (a) 렌즈층과 (b) 확산층이 별개의 시트로서 존재하고, 2장의 시트를 물리적으로 겹치게 한 구성을 말한다.

세퍼레이트층에 관해서는, 광원에 가까운 쪽으로부터, (a)층, (b)층, 또는 (b)층, (a)층의 조합으로 배치해도 좋고, 또한 (a)층과 (b)층 사이에 별도의 시트를 배치해도 좋다.

본 실시형태의 광확산판의 볼록부[도 7에 나타내는 구성의 경우에는, (a) 렌즈층]를 구성하는 재료에 관해서는, 전술한 식 (1), (2)를 만족하는 굴절률 A를 갖는 것이라면 한정되지 않고, 예를 들어 광투과성이 높은 수지가 바람직하게 이용된다.

예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 및 이들의 공중합체; 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 지환식 폴리올레핀 등의 폴리올레핀 수지; 폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌-메타크릴산 공중합체, 메틸메타크릴레이트-스티렌 공중합체, 알파메틸스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 메타크릴산에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지 등을 들 수 있다.

본 실시형태의 광확산판의 볼록부[도 7에 나타내는 구성의 경우에는, (a) 렌즈층]를 구성하는 재료는, 상기 식 (1), (2)를 만족하는 굴절률 A를 갖는 것이라면 한정되지 않지만, 굴절률 A는, 휘도, 색불균일 특성, 정면 휘도 균일성 및 사시 휘도 균일성의 관점에서 굴절률은 1.43 이상인 것이 바람직하고, 1.49 이상이 보다 바람직하고, 1.53 이상이 더욱 바람직하고, 1.55 이상이 특히 바람직하다.

굴절률 A의 상한은 특별히 없지만, 휘도, 색불균일 특성, 정면 휘도 균일성 및 사시 휘도 균일성의 관점에서 굴절률 A는 1.71 이하인 것이 바람직하고, 1.65 이하인 것이 보다 바람직하다.

또, 본 실시형태의 광확산판의 확산율 S는, 2% 이상이 바람직하고, 5% 이상이 보다 바람직하고, 10% 이상이 더욱 바람직하다.

후술하는 바와 같이, 경사각 θ가 55°인 경우에는, 재귀 반사를 적게 하기 위해, 확산율 S는 5% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10% 이상이다.

본 실시형태의 광확산판의 확산율 S의 상한은 40% 이하로 하는 것이 바람직하고, 30% 이하가 보다 바람직하다.

광확산판의 확산율 S가 상기 범위이면, 휘도, 휘도 균일성(정면 및 사시),색불균일 특성이 우수한 광확산판이 된다.

확산율 S에 관해서는, 상기 광확산판의 (a)층과 (b)층이 동일층인 경우, (a)층과 (b)층이 연속층인 경우 및 (a)층과 (b)층이 세퍼레이트층인 경우는, (a)층과 (b)층을 겹치게 한 상태로 열프레스 등에 의해 표면을 평활하게 한 후, 변각 광도계(예를 들어 니뽄덴쇼쿠고교사 제조 GC5000L)를 이용하여, 투과 모드로 광입사각 0도로 광을 입사시켰을 때의 투과광의 휘도를 측정하여, 하기 식에 의해 구할 수 있다.

또, 상기 광확산판이 (a)층만으로 구성되는 경우는, (a)층을 열프레스 등에 의해 표면을 평활하게 한 후, 상기와 동일하게 측정하여, 하기 식에 의해 구할 수 있다.

확산율 S=100×(L(20도)+L(70도))/(L(5도)×2)

여기서,

L(5도)은 5도의 각도로 출광한 투과광의 휘도(cd/㎡)

L(20도)은 20도의 각도로 출광한 투과광의 휘도(cd/㎡)

L(70도)은 70도의 각도로 출광한 투과광의 휘도(cd/㎡)

이다.

본 실시형태의 광확산판이 도 7의 구성을 갖는 경우, (b) 확산층을 구성하는 재료는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 (투명)수지와 확산제를 포함하는 수지 조성물을 들 수 있다.

광확산판의 (b) 확산층을 구성하는 재료로는, 투명 수지에, 상기 수지의 굴절률과 상이한 굴절률을 가진 광확산제 성분을 최적 입경으로 최적량 분산시킨 수지 조성물이 바람직하다.

수지의 구체예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지 및 이들의 공중합체; 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 지환식 폴리올레핀 등의 폴리올레핀 수지; 폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌-메타크릴산 공중합체, 메틸메타크릴레이트-스티렌 공중합체, 알파메틸스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 메타크릴산에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지 등을 들 수 있다.

광확산제로는, 예를 들어, 아크릴계 수지 가교 미립자, 스티렌계 수지 가교 미립자, 실리콘계 수지 가교 미립자, MS(메틸메타크릴레이트ㆍ스티렌 공중합체)계 가교 미립자, 불소 수지 미립자, 유리 미립자, 실리카 미립자, 탄산칼슘, 황산바륨, 산화티탄, 알루미나, 탈크, 운모 등을 들 수 있고, 이들은 단독 또는 병용하여 사용할 수 있다.

광확산제의 형상으로는, 진구형, 타원형, 부정형, 바늘형, 판형, 중공형, 기둥형, 각뿔형 등의 형상을 들 수 있다.

광확산제의 평균 입경으로는, 휘도 균일성 및 제조 용이성의 관점에서 1?20 ㎛이 바람직하고, 2?10 ㎛이 가장 바람직하다. 상기 평균 입경에 관해서는, 입경 분포계에 의해 구할 수 있다.

본 실시형태의 광확산판이 도 7의 구성을 갖는 경우에 있어서, (a)층과 (b)층이 동일층인 경우는, (b) 확산층을 구성하는 재료의 굴절률이 굴절률 A가 되어, 상기 식 (1), 식 (2)를 만족하는 것이, 휘도 및 휘도 균일성(정면 및 사시)의 관점에서 필수이지만, (a)층과 (b)층이 연속층 및 세퍼레이트층인 경우는, (b) 확산층을 구성하는 재료의 굴절률은, 상기 식 (1), (2)를 만족할 필요는 없다.

또, (b) 확산층을 구성하는 수지와 광확산제의 굴절률차는, 휘도 균일성 및 제조 용이성의 관점에서 0.05?0.2인 것이 바람직하고, 0.10?0.16인 것이 보다 바람직하다.

예를 들어, 폴리스티렌 수지에 대하여 바람직한 광확산제로는, 아크릴계 가교 미립자나 실리콘계 가교 미립자를 들 수 있다.

또한, 광확산제의 첨가량은, 휘도 균일성 및 제조 용이성의 관점에서, (b) 확산층을 구성하는 재료(예를 들어 수지 조성물) 전체에 대하여, 0.02?2 질량%인 것이 바람직하고, 0.05?1 질량%인 것이 보다 바람직하다.

또, 본 실시형태의 광확산판에서는, 전광선 투과율 Tb는 83% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 85% 이상이다.

전광선 투과율 Tb의 상한은 95% 이하인 것이 바람직하다.

전광선 투과율 Tb가 상기 범위이면, 휘도, 휘도 균일성(정면 및 사시), 색불균일 특성이 우수한 광확산판이 된다.

전광선 투과율 Tb는, 상기 광확산판의 (a)층과 (b)층이 동일층인 경우, (a)층과 (b)층이 연속층인 경우, 및 (a)층과 (b)층이 세퍼레이트층인 경우는, (a)층과 (b)층을 겹치게 한 상태로 열프레스 등에 의해 표면을 평활하게 한 후, 상기 프레스품을 JIS K 7105에 준거하여 측정할 수 있다.

또, 상기 광확산판이 (a)층만으로 구성되는 경우는, (a)층을 열프레스 등에 의해 표면을 평활하게 한 후, 상기와 동일하게 측정함으로써 구할 수 있다.

본 실시형태의 광확산판에서는, 상기 볼록부가, 경사각 θ가 55°인 대략 삼각뿔 형상과 같은 재귀 반사 특성을 나타내는 형상이라 하더라도, 상기 볼록부를 형성하는 재료에 확산제를 첨가하거나, 확산제를 함유하는 확산층을 형성하거나 함으로써, 재귀 반사 성분을 적게 하는 것이 가능하다.

구체적으로는, 상기 볼록부의 경사각 θ가 55°인 대략 삼각뿔 형상의 광확산판이라 하더라도, 확산율 S를 5% 이상으로 함으로써 재귀 반사 성분을 적게 하는 것이 가능해져, 평균 반사율 R이 45% 이상인 광확산판을 얻는 것이 가능해진다.

또, 상기 광확산판의 확산율 S의 상한은 40% 이하인 것이 바람직하고, 30% 이하가 보다 바람직하다.

상기 확산율 S가 상기 범위이면, 휘도, 휘도 균일성(정면 및 사시), 색불균일 특성이 우수한 광확산판이 된다.

재귀 반사 성분은, 광확산판에 확산제를 첨가하는 것 외에, 광확산판의 입광면의 평균 경사각 U를 1도 이상, 바람직하게는 5도 이상으로 하거나, 광확산판의 볼록형상면으로부터 입광한 전광선 투과율 T를 75?95%, 보다 바람직하게는 80?92%로 제어하거나 함으로써도 적게 할 수 있다.

(광확산판의 두께)

본 실시형태의 광확산판은, 강성, 광학 특성(휘도, 휘도 균일성)의 관점에서, 0.5?3.0 mm인 것이 바람직하고, 0.8?2.5 mm인 것이 보다 바람직하고, 1.0?2.0 mm인 것이 더욱 바람직하다.

또, 본 실시형태의 광확산판이, 도 7에 나타내는 구성을 갖는 경우에 있어서, 광확산판의 (a)층과 (b)층이 세퍼레이트층인 경우는, (a)층과 (b)층을 서로 겹치게 했을 때의 총두께를 광확산판의 두께로 한다.

(그 밖의 층)

본 실시형태의 광확산판은, (a)층과 (b)층에 더하여, 필요에 따라 또 다른 층을 적층한 적층 구조로 할 수 있다.

그 층구성은 용도, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있다.

층구성의 예로는, 렌즈층 (a)층, 확산층 (b)층 외에, 그 밖의 수지 조성물이나 화합물을 포함하는 층을 X층, Y층, Z층으로 하면, 예를 들어 X층/(a)(b)동일층의 2층 구성이나, X층/(a)층/(b)층, (a)층/(b)층/X층, (a)층/X층/(b)층의 3층 구성, X층/(a)층/(b)층/X층, X층/(a)층/(b)층/Y층, X층/(a)층/Y층/(b)층의 4층 구성, 그리고 X층/Y층/(a)층/(b)층/Y층, X층/(a)층/Y층/(b)층/X층, X층/(a)층/Y층/(b)층/Z층의 5층 구성 등을 들 수 있다.

동일한 수지 조성물로 구성되는 층을 연속하여 복수 적층할 수도 있다.

또, 5층 이상 적층해도 좋지만, 제조의 용이함을 고려하면 광확산판은 5층 이하로 구성하는 것이 바람직하다.

(첨가제)

본 실시형태의 광확산판에는 각종 첨가제를 배합해도 좋다.

이러한 첨가제로는, 예를 들어, 유기나 무기의 염료나 안료, 무광택제, 열안정제, 난연제, 대전방지제, 소포제, 정색제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 결정핵제, 증백제, 불순물의 포착제, 증점제, 표면 조정재 등을 들 수 있다.

(광확산판의 그 밖의 구성예)

본 실시형태의 광확산판은, 휘도 균일성 및 백라이트에 장착된 지시 핀과의 마찰성의 관점에서, 전술한 대략 삼각뿔 형상의 볼록부가 형성된 면과는 반대측의 면, 즉, 광원과 조합하여 사용된 경우의 바람직한 양태에서 입광면(광원측의 면)이 되는 면에 요철 형상을 형성하는 것이 바람직하다.

구체적으로는, 입광면의 평균 경사각 U가 1?30°인 것이 휘도 및 휘도 균일성의 관점에서 바람직하고, 3?25°인 것이 보다 바람직하고, 5?20°인 것이 더욱 바람직하다.

입광면의 평균 경사각 U가 1° 미만일 때에는, 예를 들어 출광면측의 볼록부의 경사각이 55도이면 광확산판이 재귀 반사 특성을 나타내어, 점광원으로부터 출광한 광이 점광원으로 되돌아가, 백라이트의 휘도가 저하되는 경우가 있다. 또, 평균 경사각이 30°를 넘으면, 휘도 균일성이 악화하는 경향이 있다.

상기 평균 경사각 U는, 확산판 단면을 레이저 현미경으로 관찰하여, 1 ㎛ 폭의 평균 경사각(광확산판의 수평면에 대한 경사각)을 확산판의 긴 방향과 짧은 방향으로 1000 ㎛ 폭으로 연속하여 구하여, 긴 방향의 평균치와 짧은 방향의 평균치를 계산하고, 다시 그 평균을 산출함으로써 구할 수 있다.

본 실시형태의 광확산판이 도 7에 나타내는 구성을 갖는 경우로서, (a)층과 (b)층이 세퍼레이트층인 경우는, (a)층, (b)층 모두 입광면측의 평균 경사각을 상기 범위로 하는 것이 바람직하다.

〔광확산판의 제조방법〕

본 실시형태의 광확산판은, 광확산판의 각 층을 구성하는 재료를 공지의 성형 방법에 의해 볼록부를 형성하여 제조할 수 있다.

예를 들어, 광투과성이 높은 수지를 포함한 수지 조성물을 용융 상태로 구금을 통해 압출하여, 원하는 형상으로 가공한 롤을 이용하여 성형하는 용융 성형법; 수지 조성물을 용매에 용해한 상태로 구금을 통해 압출하여, 원하는 형상으로 가공한 롤을 이용하여 성형하는 용액 캐스트법; 용액 캐스트법으로 표면 부형하여 얻은 고체 필름에, 용융 수지를 적층하는 압출 라미네이션법이나 고체 필름끼리 적층하는 드라이 라미네이션법; 용융 상태로 구금을 통해 압출한 판을 원하는 형상으로 가공한 프레스 금형을 이용하여 열프레스 성형하는 방법; 그리고 원하는 형상으로 가공한 금형을 이용하여 사출 성형하는 방법 등을 들 수 있다.

이들 중, 생산성, 환경 적성의 관점에서 용융 성형법이 가장 바람직한 성형법이다.

〔직하형 점광원 백라이트 장치〕

본 실시형태의 백라이트 장치는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 복수의 점광원(LED)을 배치한 점광원 기반, 확산성 반사 시트(확산성 반사판) 및 본 실시형태의 광확산판이, 이 순서로 배치된 구성을 갖는다.

본 실시형태의 직하형 점광원 백라이트 장치에서는, 광확산판은, 상기 점광원의 상방에 배치되어 있고, 상기 점광원과 마주보는 면측과는 반대측의 면측에, 전술한 바닥면이 삼각형인 대략 삼각뿔 형상의 볼록부가 형성되어 있다.

본 실시형태의 직하형 점광원 백라이트 장치에서, 확산성 반사 시트(도 8 중의 확산성 반사판)로는, 확산 반사율 90% 이상의 백색 수지 시트를 이용하는 것이 바람직하고, 95% 이상의 백색 수지 시트를 이용하는 것이 보다 바람직하다.

상기 확산 반사율은, 분광 광도계, 예를 들어 시마즈세이사쿠쇼 제조 분광 광도계 UV-2200를 이용하여, 시트에 파장이 450 nm?700 nm인 광을 입사각 0°로 입사시켰을 때의 반사율을 10 nm마다 측정하고, 평균 반사율을 산출함으로써 구할 수 있다.

본 실시형태의 직하형 점광원 백라이트 장치에서는, 상기 점광원은, 광피크 각도가 -25°?25°인 LED 광원인 것이 휘도 및 휘도 균일성의 관점에서 바람직하다.

상기 점광원으로는, 예를 들어 램버시안 출광 분포를 갖는 LED 광원을 들 수 있다.

본 실시형태의 광확산판은, 광피크 각도가 25°를 넘는 광각 출광 분포를 갖는 점광원에 대하여, 우수한 휘도 균일성을 실현할 수 있다.

본 실시형태의 광확산판은, -25°?25°의 입사광에 대하여 현저하게 우수한 확산 반사 성능을 갖기 때문에, 광피크 각도가 25°를 넘는 광각 출광 분포를 갖는 점광원보다, 광원 직상의 광선 강도가 강한 광피크 각도가 -25°?25°인 점광원과 조합함으로써 특히 우수한 휘도 및 휘도 균일성을 달성할 수 있다.

또한, 광확산판에서 확산 반사된 광을 확산성 반사 시트(확산성 반사판)가 광확산판측으로 확산 반사함으로써, 광확산판과 확산성 반사 시트(확산성 반사판) 사이에서 광이 균일화되어, 백라이트로서 정면 및 사시의 휘도 균일성, 그리고 우수한 색불균일 특성을 유지할 수 있다.

또, 광피크 각도가 -25°?25°인 점광원 광원(예를 들어 LED 광원)은, 광각 출광 분포를 갖는 점광원과 비교하여, 광에너지로의 변환 효율이 높고, 전류당 휘도가 높다고 하는 특징을 갖기 때문에, 이러한 점광원에 대하여 본 실시형태의 광확산판을 이용하면, 높은 휘도를 유지한 채 휘도 균일성이나 색불균일 특성을 높일 수 있다.

이와 같이 본 실시형태에서의 광확산판은, 종래의 광확산판에서 양립 불가능했던 점광원으로부터의 광을 광범위한 각도로 확산 반사시키는 확산 반사 성능과 광원간의 집광 성능을 갖고 있기 때문에, 점광원, 특히 광의 피크 각도가 -25°?25°인 직상광의 광선 강도가 강한 점광원과 확산성 반사 시트와 조합함으로써, 우수한 휘도를 갖는 직하형 점광원 백라이트를 실현할 수 있다.

본 실시형태의 직하형 점광원 백라이트 장치에서는, 점광원으로서 광피크 각도가 -25°?25°인 LED 광원을 이용한 경우, 도 8에 나타낸 바와 같이, 점광원 최상부와 광확산판의 평균 거리를 H, 인접하는 점광원의 평균 거리를 P로 한 경우, 1.5≤P/H≤2.5로 하는 것이 바람직하다.

여기서, 점광원 최상부와 광확산판의 평균 거리 H란, 백라이트에 장착된 모든 점광원 최상부와 광확산판까지의 거리(단위는 mm)를 측정하여, 그 평균치를 취한 것이다.

또, 인접하는 점광원의 평균 거리 P(단위는 mm)란, 백라이트의 모니터 면적(단위는 ㎟)을 점광원의 수로 나눈 값의 평방근 값을 가리킨다.

「백라이트의 모니터 면적」이란, 상기 백라이트를 이용하여 표시하는 화면(화상이 비치는 부분)의 면적을 말한다.

본 실시형태의 직하형 점광원 백라이트 장치는, 본 실시형태의 광확산판의 출광면측에 집광성을 갖는 광학 필름을 더 포함하는 것이, 휘도, 정면 및 사시 휘도 균일성의 관점에서 바람직하다.

상기 집광성을 갖는 광학 필름이란, 필름에 입사한 광을 필름 직상 방향으로 세우는 기능을 갖는 필름을 말하며, 550 nm의 단색광을 입사각 60도로 시트에 입사시켰을 때 변각 광도계(예를 들어, 니뽄덴쇼쿠고교사 제조 GC5000L)로 측정되는 출광 분포의 메인 피크각이 50도 이하가 되는 필름이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 메인 피크각이 35도?45도인 필름이다.

예를 들어, 시판하는 프리즘 시트, 확산 시트, 렌즈 시트 등을 들 수 있다.

특히, 광확산판의 반광원면측에 550 nm의 단색광을 입사각 60도로 입사시켰을 때 변각 광도계로 측정되는 출광 분포의 메인 피크각이 35도?45도인 광학 필름을 2장 배치하는 배치 패턴, 또는, 광확산판의 반광원측에 550 nm의 단색광을 입사각 60도로 입사시켰을 때 변각 광도계로 측정되는 출광 분포의 메인 피크각이 35도?45도인 광학 필름을 1장 배치하고, 그 위에 프리즘 시트를 더 배치하는 배치 패턴이 보다 바람직하게 이용된다.

종래의 광확산판, 예를 들어 표면에 오목형 사각뿔 형상을 갖는 광확산판에서는, P/H=1.9의 조건으로 휘도와 휘도 균일성을 양립시키기 위해서는, 집광성을 갖는 광학 필름이 적어도 3장 이상 필요했지만, 본 실시형태의 광확산판을 이용하면, 상기 광학 필름은 2장으로 동일한 성능을 발현할 수 있다. 따라서 광학 필름을 대폭 삭감할 수 있기 때문에, 경제적인 효과는 현저하게 크다.

본 실시형태의 직하형 백라이트 장치에서는, 적합한 점광원으로는, 광피크 각도가 -25°?25°인 직상광의 광선 강도가 높은 점광원(예를 들어 램버시안 출광 분포를 갖는 LED 광원)이나, 광피크 각도가 25°를 넘는 광각 출광 분포를 갖는 LED 광원, 또는 레이저 광원을 들 수 있지만, 특히 직상의 광선 강도가 강한, 예를 들어 광의 피크 강도가 -25°?25°인 출광 분포를 갖는 것이 바람직하게 이용되고, 그 중에서도 도 9에 나타낸 바와 같이, 광의 피크각이 0도, 반값각이 60도인 램버시안 타입의 출광 분포를 갖는 점광원(LED 광원)이 보다 바람직하게 이용된다.

상기 출광 분포 이외의 조건으로는, 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 청색 LED에 의해 황색 형광체를 여기하는 타입이나, 청색 LED에 의해 녹색, 적색 형광체를 여기하는 원칩 타입의 의사 백색 LED; 적색/녹색/청색 LED를 조합하여 백색광을 만드는 멀티칩 타입, 그리고 근자외 LED와 적색/녹색/청색 형광체를 조합한 원칩 타입의 의사 백색 LED, 그리고 적색/녹색/청색 레이저의 조합 등을 들 수 있다.

본 실시형태의 직하형 점광원 백라이트는, 복수의 점광원의 배치와 광확산판 표면에 형성된 볼록부의 삼각뿔 형상이 특정한 관계를 가질 때, 특히 우수한 휘도 균일성을 발현한다.

구체적으로는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 광확산판 표면에 복수의 볼록부가, 인접하는 볼록부의 바닥면 삼각형의 한 변끼리 서로 평행해지도록 주기적으로 배치되고, 복수의 점광원이 격자형으로 주기적으로 배치되어, 점광원과 광확산판이, 광확산판의 각 볼록부의 바닥면 삼각형의 한 변 이상이, 상기 복수의 점광원의 격자형 배치의 격자를 구성하는 사각형의 대각선과 평행 또는 수직인 위치 관계에 있는 것이 휘도 균일성의 관점에서 바람직하다.

상기 평행한 위치 관계에 관해서는 평행으로부터 ±2° 이내의 어긋남도 포함하고, 상기 수직인 위치 관계에 관해서는 수직으로부터 ±2° 이내의 어긋남도 포함한다.

여기서 격자란, 인접하는 사각형의 변과 정점이 일치하도록 사각형으로 평면을 완전히 메웠을 때의 사각형의 각 정점의 배치를 말한다.

사각형은, 예를 들어 정방형, 장방형, 평행사변형 등을 들 수 있다.

휘도 균일성, 색불균일 특성의 관점에서, 점광원과 광확산판이, 광확산판의 각 볼록부의 바닥면 삼각형의 한 변 이상이, 상기 복수의 점광원의 격자형 배치의 격자를 구성하는 사각형의 대각선 중 짧은 쪽의 대각선과 수직인 위치 관계에 있는 것이 특히 바람직하다.

또, 도 11에 나타낸 바와 같이, 광확산판의 볼록부인 삼각뿔의 바닥면 삼각형이 이등변삼각형인 경우에는, 상기 볼록부의 바닥면 이등변삼각형의 바닥변과 점광원의 격자형 배치의 격자를 구성하는 사각형의 대각선이 평행 또는 수직인 위치 관계에 있는 것이, 휘도 균일성의 관점에서 보다 바람직하고, 상기 격자형 배치의 격자를 구성하는 사각형이, 이등변삼각형의 바닥변이 마주보도록 나열된 마름모꼴 형상인 것이 더욱 바람직하다.

휘도 균일성, 색불균일 특성의 관점에서, 상기 볼록부의 바닥면 이등변삼각형의 바닥변과 점광원의 격자형 배치의 격자를 구성하는 사각형의 대각선 중 짧은 쪽의 대각선과 수직인 위치 관계에 있는 것이 특히 바람직하다.

또한, 확산판 볼록 삼각뿔의 바닥면 삼각형이 정삼각형인 경우에는, 상기 볼록부 바닥면 정삼각형의 한 변과 점광원의 격자형 배치의 격자를 구성하는 사각형의 대각선이 평행 또는 수직인 위치 관계에 있는 것이, 휘도 균일성의 관점에서 더욱 바람직하고, 도 12에 나타낸 바와 같이 상기 격자형 배치의 격자를 구성하는 사각형이, 정삼각형의 바닥면이 마주보도록 나열된 마름모꼴 형상인 것이 더욱 바람직하다.

휘도 균일성, 색불균일 특성의 관점에서, 상기 볼록부 바닥면 정삼각형의 한 변과 점광원의 격자형 배치의 격자를 구성하는 사각형의 대각선 중 짧은 쪽의 대각선이 수직인 위치 관계에 있는 것이 특히 바람직하다.

본 실시형태의 직하형 점광원 백라이트 장치를 구성하는 점광원은, 각 점광원간 거리를 가능한 한 균일하게 배치하는 것이 바람직하다.

구체적으로는, 점광원을 화면의, 즉 광확산판의 세로 방향과 가로 방향으로 각각 등간격으로 정방 격자 또는 장방 격자형으로 배치하는 배열 방법(도 13, 격자를 구성하는 사각형 : 정방형 또는 장방형)이나, 점광원을 화면 세로 방향과 가로 방향으로 각각 등간격으로 지그재그(격자)형(삼각 격자형)으로 배치하는 배열 방법 등(도 14, 격자를 구성하는 사각형 : 마름모꼴 형상)을 바람직하게 채택할 수 있다.

특히, 점광원을 지그재그형으로 배치시키는 것이, 휘도 균일성을 향상시키는 관점에서 보다 바람직하고, 도 14에 나타낸 바와 같이, 지그재그형으로 배치된 점광원의 백라이트(광확산판)의 가로 방향 및 세로 방향의 광원간 거리를 n1, n2로 했을 때, n1/n2가 0.26?3.87인 것이 바람직하고, 0.35?2.82인 것이 보다 바람직하고, 0.46?0.75 또는 1.33?2.18인 것이 더욱 바람직하고, 0.51?0.66 또는 1.52?1.96인 것이 가장 바람직하다.

〔용도〕

본 실시형태에서의 광확산판은, 그 표면(바람직하게는 광원과 조합하여 사용될 때 출광면이 되는 측)에 복수의 대략 삼각뿔 형상의 볼록부를 가짐으로써, 직하형 점광원 백라이트용의 광확산판으로서 이용한 경우에, 휘도 향상 및 휘도 균일성의 향상, 특히 정면 방향과 사시 방향의 휘도 균일성의 향상 효과를 발현한다. 그 때문에, 이것을 이용한 직하형 점광원 백라이트에 의하면, 종래 기술에서는 달성할 수 없었던 점광원 개수의 삭감, 광학 필름의 삭감 및 백라이트의 박육화가 달성되어, 직하형 점광원 백라이트 장치를 갖는 액정 TV, 조명 장치 또는 간판 등의 디지털 사이니지(digital signage)에도 적합하게 이용할 수 있다.

(실시예)

이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 들어 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

실시예 중의 주요 측정치는 이하의 방법으로 측정했다.

(1. 광확산판의 출광면 형상)

<1-1 표면 형상>

광확산판의 출광면측을 키엔스 제조의 레이저 현미경 Generation II VK-9700으로 관찰하여, 볼록부의 형상을 관찰했다.

<1-2 b, c, d, g의 값>

b, c, d, g의 값에 관해서는, 볼록부 또는 오목부 다각뿔 형상의 볼록부 정점(또는 오목부 바닥점)을 통과하여, 바닥면의 삼각형의 한 변에 수직인 평면으로 절단한 단면을, 상기 <1-1>과 동일하게 하여 관찰하여 그 형상을 관찰했다.

b, c 및 d는, 예를 들어 도 5에 나타낸 바와 같이, 각각 상기 볼록부를 이하의 I점, J점 및 볼록부 정점(볼록부가 삼각뿔대 형상인 경우에는, 정상의 삼각형의 무게 중심)의 3점을 통과하는 평면으로 절단했을 때 나타나는 절단면에서, 볼록부의 일측면의 접평면과 바닥면이 이루는 각 θ'가 이하의 식 (1') 및 (2')를 만족하는 부분 B를 수평면에 투영한 투영 선분의 길이(b값), B보다 볼록부의 아래쪽에 있는 부분 C를 수평면에 투영한 투영 선분의 길이(c값) 및 B보다 정점부측에 있는 부분 D를 수평면에 투영한 투영 선분의 길이로 했다(d값).

(1')…θ'≥-40A°+115.2°

(2')…θ'≤25A°+22.25°

g값에 관해서는, 예를 들어 도 23의 (A), (B)에 나타낸 바와 같이, 상기 볼록부를, 바닥면의 삼각형에 수직인 평면으로 그리고 이하의 I'점, J'점을 통과하는 평면으로 절단했을 때 나타나는 절단면에 있어서, 중심으로부터 J'점을 포함하는 쪽의 한쪽 부분에서, 상기 볼록부의 일측면의 접선 중, 상기 접선과 바닥면이 이루는 각 θ'가 (1') 및 (2')를 만족하는 부분보다 정점부측에 있는 부분을 수평면에 투영한 투영 선분의 길이로 했다. 단, 상기 조건을 만족하는 절단면이 복수 존재하는 경우는, g의 값이 가장 커지는 절단면을 채택했다.

<1-3 볼록부(오목부)의 측면의 바닥면(개구면)에 대한 경사각 θ(도)>

상기 <1-2>와 동일하게 하여, 광확산판 출광면의 단면을 관찰하여, 측면과 바닥면이 이루는 경사각(θ)을 측정했다.

<1-4 볼록부의 바닥면 삼각형의 한 변과 점광원의 격자형 배치의 격자를 구성하는 사각형의 대각선이 이루는 각(F) 값(도)>

상기 <1-1>과 동일하게 하여, 광확산판의 출광면측의 볼록부의 삼각뿔 형상을 관찰하여, 도 15에 나타낸 바와 같이, 광원의 격자형 배치의 격자를 구성하는 사각형의 대각선 중 짧은 쪽의 대각선과, 볼록부 바닥면 삼각형의 한 변이 이루는 각도 중 가장 작은 각도를 F값(도)으로 했다.

<1-5 볼록부의 바닥면 삼각형의 내각(α, β, γ)>

상기 <1-1>과 마찬가지로, 광확산판의 출광면측을 레이저 현미경으로 관찰하여, 도 6에 나타낸 바와 같이, 볼록부의 바닥면 삼각형의 내각 α, β, γ을 구했다.

(2. 굴절률 A)

(a) 렌즈층에 사용한 재료 중 투명한 것(투명 수지)을 이용하여 0.3 mm 두께의 시트를 제작하고, JIS K 7142에 준거하고 아베 굴절계를 이용하여 굴절률 A를 구했다.

(3. 평균 반사율 R(%))

시마즈세이사쿠쇼사 제조 UV3150 분광 광도계를 이용하여, 광확산판의 입광면측으로부터, 광확산판 수평면에 대한 수선으로부터 7도 기울어진 입사 각도로 파장 450?750 nm의 광을 입사시켜, 파장 1 nm마다 반사율을 구하고, 그 평균치를 평균 반사율 R(%)로 했다.

평균 반사율 R(%)은, 표준판인 황산바륨의 평균 반사율을 100%로 하여, 그 상대치로서 구했다.

(4. 전광선 투과율)

<4-1. 광확산판의 전광선 투과율 Tb(%)>

광확산판에 관해, 니뽄덴쇼쿠고교사 제조의 탁도계 NDH2000를 이용하여, JIS K 7105에 준거한 방법으로, 전광선 투과율 Tb를 측정했다.

상기 광확산판의 (a) 렌즈층과 (b) 확산층이 동일층인 경우, (a)층과 (b)층이 연속층인 경우, 및 (a)층과 (b)층이 세퍼레이트층인 경우는, (a)층과 (b)층을 겹치게 한 상태로 열프레스 등에 의해 표면을 평활하게 한 후, 상기 프레스 성형품을 측정했다.

<4-2. 출광면측으로부터 광을 입사한 경우의 전광선 투과율 T(%)>

광확산판의 출광면측으로부터 광을 입사한 경우의 전광선 투과율 T(%)를, 니뽄덴쇼쿠고교사 제조의 탁도계 NDH2000를 이용하여, JIS K 7105에 준거한 방법으로 구했다.

(a) 렌즈층과 (b) 확산층이 세퍼레이트층인 것에 관해서는, (a)층과 (b)층을 (a)층의 볼록부가 형성되어 있는 측이 외측을 향하도록 겹치게 하고, (a)층의 렌즈측으로부터 광을 입사시켜 구한 수치를 전광선 투과율 T(%)로 했다.

(5. 확산율 S(%))

니뽄덴쇼쿠고교사 제조 GC5000L 변각 광도계를 이용하여, 투과 모드로 광입사각 0도로 입사한 광의 투과광의 휘도를 측정하여, 하기 식에 의해 광확산판의 확산율 S를 구했다.

확산율 S=100×(L(20도)+L(70도))/(L(5도)×2)

여기서,

L(5도)은 5도의 각도로 출광한 투과광 휘도(cd/㎡)

L(20도)은 20도의 각도로 출광한 투과광 휘도(cd/㎡)

L(70도)은 70도의 각도로 출광한 투과광 휘도(cd/㎡)

를 각각 나타낸다.

(6. 확산판 입광면 요철부의 평균 경사각 U(도))

광확산판의 입광면을 레이저 현미경으로 관찰하여, 확산판의 긴 방향과 짧은 방향으로 1000 ㎛ 폭으로 단면 형상을 해석하고, 1 ㎛ 폭의 평균 경사각(수평면에 대한 경사각)을 1000 ㎛ 폭으로 연속하여 구하여, 각각 긴 방향의 평균 경사각과 짧은 방향의 평균 경사각을 계산하고, 다시 그 평균치를 산출하여 평균 경사각 U로 했다.

(7. 평균 LED 간격 P)

LED 광원 백라이트를 이용하여 표시하는 모니터 면적(㎟)을, 실장한 LED의 수로 나누어, 그 값의 평방근을 평균 LED 간격 P(mm)로 했다.

(8. LED 최상부와 광확산판의 평균 거리 H)

LED 광원 백라이트의 실장한 LED의 최상부와 광확산판 사이의 거리(mm)를 실장한 LED 전부에서 계측하여, 그 평균치를 LED 최상부와 광확산판의 평균 거리 H로 했다.

(9. 평균 휘도)

LED 광원 백라이트에 광확산판 및 정해진 광학 필름을 배치하고, LED를 점등시켜 사이버네트사의 Prometric을 이용하여 휘도 및 색차를 측정했다.

카메라는 LED 광원 백라이트의 중심으로부터 바로 위 1 미터의 위치에 배치하여 측정했다.

실시예, 비교예에서 사용한 LED 광원 백라이트의 화면부 치수는, 306 mm×306 mm, 340 mm×340 mm, 또는 400 mm×400 mm이지만, 휘도 측정 부위로는 그 중심부 200 mm×200 mm 부분인 것으로 하고, 종횡 300×300 해상도로 휘도를 측정했다.

이와 같이 하여 측정한 휘도의 평균치를 평균 휘도로 했다.

(10. 휘도 균일성)

<10-1. 휘도 불균일(정면)>

상기 (9. 평균 휘도)에서 측정한 상기 200 mm×200 mm 부분의 휘도 데이터를 이용하여 휘도 불균일을 계산했다.

구체적으로는, 도 22에 나타낸 바와 같이, LED 백라이트의 LED 바로 위를 통과하는 모니터 세로의 라인 상의 e1, e2, e3(모니터 중심에 가장 가까운 3개의 라인 상) 및 모니터 가로의 라인 상의 f1, f2, f3(모니터 중심에 가장 가까운 3개의 라인 상)의 휘도 데이터에 관해, 각 라인별로 휘도비(휘도/휘도의 이동 평균치)의 표준편차를 구하고, 구한 표준편차값의 평균치를 휘도 불균일로 했다.

측정 포인트는 세로 157×가로 157의 24649 포인트로 했다.

여기서, 이동 평균치란 특정 구간의 평균치를 말하며, 구체적으로는, 인접하는 LED를 연결하는 라인 상에서의 평균 휘도를 가리킨다.

예를 들어, 상기 LED 바로 위를 통과하는 e1 상의 휘도의 데이터를 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N으로 한 경우, LED 바로 위의 휘도 데이터가 A, E, I, N이었다고 한다.

이 경우, C점에서의 이동 평균치는 A?E(인접하는 LED가 존재하는 간격)의 휘도 평균치 Cav가 되고, D점에서 이동 평균치는 B?F의 평균치 Dav가 된다.

상기 요령으로 각 점에서의 이동 평균을 구한다.

다음으로, 각 점에서의 휘도비(휘도/휘도의 이동 평균치), 예를 들어 C/Cav, B/Bav, …를 구하고, 또한 상기 휘도비의 표준편차를 구한다.

이와 같이 하여 구한 표준편차는 e1 상 휘도 데이터에 관한 휘도비의 표준편차가 된다.

이상의 요령으로, 그 밖의 e2, e3, f1, f2, f3에서도 동일하게 표준편차를 구하고, 마지막으로 상기 구한 표준편차의 평균치를 계산하여, 정면의 휘도 불균일치로 했다.

<10-2. 휘도 불균일(사시)>

백라이트의 중심으로부터 바로 위 1 미터, 가로로 1 미터 떨어진 위치에, 백라이트의 방향으로 45도 카메라를 기울여, Prometric를 이용하여 휘도 분포를 측정했다.

상기 <9-1>과 동일한 방법으로 휘도 불균일치를 산출하여, 사시의 휘도 불균일치로 했다.

휘도 불균일의 평가는 이하의 기준에 따랐다.

<휘도 불균일 평가>

◎ : 휘도 불균일치≤0.0035

→ 육안으로 휘도 불균일이 전혀 보이지 않는 레벨

○ : 0.0036≤휘도 불균일치≤0.0049

→ 육안으로 약간 휘도 불균일이 보이는 레벨

× : 0.0050≤휘도 불균일치

→ 육안으로 휘도 불균일이 보이는 레벨

(11. 색불균일)

상기 (9. 평균 휘도)에서 측정한 상기 200 mm×200 mm 부분의 색차 데이터를 이용하여, 색불균일(최대 색차)을 계산했다.

측정 포인트는, 상기 200 mm×200 mm를 157×157개로 분할한 합계 24649 포인트로 했다.

구체적으로 색차 데이터란, 도 22에 나타낸 색불균일 기준점으로부터의 상기 200 mm×200 mm 범위에서의 하기 식으로 표시되는 색차 데이터이다.

상기 색차 데이터 중에서 최대 색차치를 최대 색차로 했다.

색불균일=((u'_i _{, j}-u'_ref _{(i, j)})²+(v'_i _{, j}-v'_ref _{(i, j)})²)^1/2

u'_i _{, j}, v'_i _{, j} : 24649 포인트의 각 색도

u'_ref _{(i, j)}, v'_ref _{(i, j)} : 기준점(화면 중심(좌표 (0, 0))의 색도

<색불균일 평가>

◎ : 색불균일값≤0.0035

→ 육안으로 색불균일이 전혀 보이지 않는 레벨

○ : 0.0036≤색불균일값≤0.0049

→ 육안으로 약간 색불균일이 보이는 레벨

× : 0.0050≤색불균일값

→ 육안으로 색불균일이 보이는 레벨

다음으로, 실시예, 비교예에서의 광확산판을 제조할 때 이용하는 프레스 원판의 제조방법에 관해 설명한다.

후술하는 프레스 원판은, 후술하는 실시예, 비교예에 기재되어 있는 바와 같이, 열프레스 처리를 행함으로써 광확산판으로 가공되는 것이다.

(1. 프레스 원판 1)

굴절률 1.59의 폴리스티렌 수지(PS 재팬사 제조, 스타이론 G9504) 99.97 질량부와, 평균 입경 5 ㎛의 아크릴계 가교 입자(세키스이플라스틱사 제조, 텍폴리머 MBX-5) 0.3 질량부를 헨쉘 믹서로 혼합하고, 이축 압출기(도시바키카이사 제조 TEM-58)로 수지 온도 230℃의 조건으로 용융 혼련하여 펠릿화하였다.

이와 같이 하여 얻은 팰릿을 TEX-90 단축 압출기로 다시 용융 혼련하고, 폭 1000 mm의 T 다이로부터 압출하여, 1.5 mm 두께 시트를 제작했다.

(2. 프레스 원판 2)

굴절률 1.59의 폴리스티렌 수지(PS 재팬사 제조, 스타이론 G9504) 99.95 질량부와, 평균 입경 5 ㎛의 아크릴계 가교 입자(세키스이플라스틱사 제조, 텍폴리머 MBX-5) 0.5 질량부를 헨쉘 믹서로 혼합하여, 이축 압출기(도시바키카이사 제조 TEM-58)로 수지 온도 230℃의 조건으로 용융 혼련하여 펠릿화하였다.

(3. 프레스 원판 3)

굴절률 1.59의 폴리스티렌 수지(PS 재팬사 제조, 스타이론 G9504) 99.92 질량부와, 평균 입경 5 ㎛의 아크릴계 가교 입자(세키스이플라스틱사 제조, 텍폴리머 MBX-5) 0.8 질량부를 헨쉘 믹서로 혼합하고, 이축 압출기(도시바키카이사 제조 TEM-58)로 수지 온도 230℃의 조건으로 용융 혼련하여 펠릿화하였다.

(4. 프레스 원판 4)

굴절률 1.59의 폴리스티렌 수지(PS 재팬사 제조, G9504) 99.90 질량부와, 평균 입경 5 ㎛의 아크릴계 가교 입자(세키스이플라스틱사 제조, 텍폴리머 MBX-5) 1.0 질량부를 헨쉘 믹서로 혼합하고, 이축 압출기(도시바키카이사 제조 TEM-58)로 수지 온도 230℃의 조건으로 용융 혼련하여 펠릿화하였다.

(5. 프레스 원판 5)

굴절률 1.63의 폴리에스테르 수지(오사카가스케미칼사 제조, OKP4HT) 99.97 질량부와, 평균 입경 5 ㎛의 MS계 가교 입자(세키스이플라스틱사 제조, 텍폴리머 SMX-5R) 0.50 질량부를 헨쉘 믹서로 혼합하고, 이축 압출기(도시바키카이사 제조 TEM-58)로 수지 온도 270℃의 조건으로 용융 혼련하여 펠릿화하였다.

(6. 프레스 원판 6)

굴절률 1.53의 시클로올레핀 수지(니뽄제온사 제조, 제오넥스 480) 99.97 질량부와, 평균 입경 4.5 ㎛(모멘티브사 제조, 토스펄 T145)의 실리콘계 가교 입자 0.30 질량부를 헨쉘 믹서로 혼합하고, 이축 압출기(도시바키카이사 제조 TEM-58)로 수지 온도 270℃의 조건으로 용융 혼련하여 펠릿화하였다.

(7. 프레스 원판 7)

굴절률 1.49의 폴리메타크릴산메틸 수지(아사히카세이케미컬즈사 제조, 델페트 80N) 99.97 질량부와, 평균 입경 5 ㎛의 폴리스티렌계 가교 입자(소켄카가쿠사 제조, SX-350H) 0.30 질량부를 헨쉘 믹서로 혼합하고, 이축 압출기(도시바키카이사 제조 TEM-58)로 수지 온도 240℃의 조건으로 용융 혼련하여 펠릿화하였다.

(8. 프레스 원판 8)

굴절률 1.42의 폴리클로로트리플루오로에틸렌 수지(다이킨고교사 제조, M-300P) 99.95 질량부와, 평균 입경 5 ㎛의 아크릴계 가교 입자(세키스이플라스틱사 제조, 텍폴리머 SMX-5R) 0.50 질량부를 헨쉘 믹서로 혼합하고, 이축 압출기(도시바키카이사 제조 TEM-58)로 수지 온도 250℃의 조건으로 용융 혼련하여 펠릿화하였다.

(9. 프레스 원판 9)

굴절률 1.59의 폴리스티렌 수지(PS 재팬사 제조, 스타이론 G9504) 99.97 질량부와, 평균 입경 5 ㎛의 아크릴계 가교 입자(세키스이플라스틱사 제조, 텍폴리머 MBX-5) 0.045 질량부를 헨쉘 믹서로 혼합하고, 이축 압출기(도시바키카이사 제조 TEM-58)로 수지 온도 230℃의 조건으로 용융 혼련하여 펠릿화하였다.

상기 팰릿 및 폴리스티렌 수지(PS 재팬사 제조, 스타이론 G9504)를, 각각 TEX-90 단축 압출기와 TEX-65 단축 압출기를 이용하여 다시 용융 혼련하고, 층두께 1.0 mm 및 0.5 mm의 2종 2층의 층구성에서, 폭 1000 mm의 T 다이(피드 블록 다이)로부터 압출하여, 1.5 mm 두께 시트를 제작했다.

(10. 프레스 원판 10)

굴절률 1.59의 폴리스티렌 수지(PS 재팬사 제조, 스타이론 G9504)를, TEX-90 단축 압출기로, 수지 온도 230도의 온도 조건으로, 폭 1000 mm의 T 다이로부터 압출하여, 0.3 mm 두께 시트를 제작했다.

(11. 프레스 원판 11)

굴절률 1.59의 폴리스티렌 수지(PS 재팬사 제조, 스타이론 G9504)를, TEX-90 단축 압출기로, 수지 온도 230도의 온도 조건으로, 폭 1000 mm의 T 다이로부터 압출하여, 1.5 mm 두께 시트를 제작했다.

(12. 프레스 원판 12)

굴절률 1.59의 폴리스티렌 수지(PS 재팬사 제조, 스타이론 G9504) 99.95 질량부와, 평균 입경 5 ㎛의 아크릴계 가교 입자(세키스이플라스틱사 제조, 텍폴리머 MBX-5) 0.2 질량부를 헨쉘 믹서로 혼합하고, 이축 압출기(도시바키카이사 제조 TEM-58)로 수지 온도 230℃의 조건으로 용융 혼련하여 펠릿화하였다.

(13. 프레스 원판 13)

굴절률 1.49의 폴리메타크릴산메틸 수지(아사히카세이케미컬즈사 제조, 델페트 80N)를, TEX-90 단축 압출기로, 수지 온도 240도의 온도 조건으로, 폭 1000 mm의 T 다이로부터 압출하여, 1.0 mm 두께 시트를 제작했다.

(14. 프레스 원판 14)

굴절률 1.53의 시클로올레핀 수지(니뽄제온사 제조, 제오넥스 480) 99.97 질량부와, 평균 입경 4.5 ㎛(모멘티브사 제조, 토스펄 T145)의 실리콘계 가교 입자 0.05 질량부를 헨쉘 믹서로 혼합하고, 이축 압출기(도시바키카이사 제조 TEM-58)로 수지 온도 270℃의 조건으로 용융 혼련하여 펠릿화하였다.

다음으로, 실시예, 비교예에서 광확산판과 조합하여 사용하는 LED 광원 백라이트의 광원부에서의 LED 종 및 LED의 배치 방법에 관해 설명한다.

(1. LED 종)

<1-1. LED-1>

Cree사 제조의 광피크 각도가 0도인 백색 LED(LM6-EWN1-03-N3)(출광 분포는 도 9 참조)를 사용했다.

<1-2. LED-2>

Philips Lumileds사 제조의 LED의 광피크 각도가 ±25도인 백색 LED(LUXION EMITTER)(출광 분포는 도 19 참조)를 사용했다.

<1-3. LED-3>

Philips Lumileds사 제조의 LED의 광피크 각도가 ±37도인 백색 LED(LUXION EMITTER)(출광 분포는 도 20 참조)를 사용했다.

(2. LED 백라이트)

<2-1. LED 백라이트 1>

LED 기반(PCB) 상에 백색 LED를, 도 14에 나타낸 바와 같이, LED 간격 n1 : 55.8 mm, n2 : 32.2 mm의 지그재그형 배치(배치 1)로 104개 실장하여(n1/n2=0.58(도 14 참조)), 화면 사이즈 306×306 mm의 LED 광원 백라이트 평가 장치를 제작했다.

이 때, 평균 LED 간격 P는 30 mm였다.

LED를 실장한 LED 기반(PCB) 상에는, 반사 필름으로서 확산 반사율 95%의 MC-PET(후루카와덴코사 제조)를 양면 테이프로 접착하고, 반사 필름과 LED 최상부 사이의 거리 h를 1.5 mm로 유지했다(도 8 참조).

다음으로, LED 최상부와 광확산판 사이의 거리 H가 16 mm가 되도록 광반사판을 반사 필름 상방에 고정하여, LED 백라이트 1로 했다(도 8 참조).

백라이트는, 1개의 LED에 20 mA의 전류를 흘려 점등시켰다. 휘도 및 휘도 불균일의 측정은, LED 점등후 백라이트를 1시간 에이징한 후에 행했다.

<2-2. LED 백라이트 2>

LED 최상부와 광확산판 사이의 거리 H가 14 mm가 되도록 광확산판을 반사 필름 상방에 고정했다.

그 밖의 조건은, 전술한 <2-1. LED 백라이트 1>과 동일하게 하여, 백라이트 평가 장치를 제작하여, LED 백라이트 2로 했다.

<2-3. LED 백라이트 3>

LED 최상부와 광확산판 사이의 거리 H가 12 mm가 되도록 광확산판을 반사 필름 상방에 고정했다.

그 밖의 조건은, 전술한 <2-1. LED 백라이트 1>과 동일하게 하여, 백라이트 평가 장치를 제작하여, LED 백라이트 3으로 했다.

<2-4. LED 백라이트 4>

LED 기반(PCB) 상에 백색 LED를 도 14에 나타낸 바와 같이, LED 간격 n1 : 63.3 mm, n2 : 36.5 mm의 지그재그형 배치(배치 2)로 100개 실장하여(n1/n2=0.58(도 14 참조)), 화면 사이즈 340×340 mm의 LED 광원 백라이트 장치를 제작했다.

이 때, 평균 LED 간격 P는 34 mm였다.

그 밖의 조건은, 전술한 <2-1. LED 백라이트 1>과 동일하게 하여, LED 백라이트 4로 했다.

<2-5. LED 백라이트 5>

LED 기반(PCB) 상에 백색 LED를 도 14에 나타낸 바와 같이, LED 간격 n1 : 74.4 mm, n2 : 43.0 mm의 지그재그형 배치(배치 3)로 100개 실장하여(n1/n2=0.58(도 14 참조)), 화면 사이즈 400×400 mm의 LED 광원 백라이트 장치를 제작했다.

이 때, 평균 LED 간격 P는 40 mm였다.

그 밖의 조건은, 전술한 <2-1. LED 백라이트 1>과 동일하게 하여, LED 백라이트 5로 했다.

다음으로, 실시예, 비교예에서 사용한 광학 필름에 관해 설명한다.

(1. 광학 필름 1)

확산 시트 : BS-912(케이와 가부시키카이샤)

변각 광도계(니뽄덴쇼쿠고교사 제조 GC5000L)를 이용하여, 550 nm의 단색광을 입사각 60도로 입사시켰을 때의 출광 분포의 메인 피크 각도를 측정한 결과 38도였다.

(2. 광학 필름 2)

렌즈 시트 : PTR733(신파인터테크사 제조)

변각 광도계(니뽄덴쇼쿠고교사 제조 GC5000L)를 이용하여, 550 nm의 단색광을 입사각 60도로 입사시켰을 때의 출광 분포의 메인 피크 각도를 측정한 결과 42도였다.

(3. 광학 필름 3)

프리즘 시트 : BEFIII(스미토모 3M사 제조)

변각 광도계(니뽄덴쇼쿠고교사 제조 GC5000L)를 이용하여, 550 nm의 단색광을 입사각 60도로 입사시켰을 때의 출광 분포의 메인 피크 각도를 측정한 결과 27도였다.

(4. 광학 필름 4)

휘도 향상 시트 : DBEF-D400(스미토모 3M사 제조)

변각 광도계(니뽄덴쇼쿠고교사 제조 GC5000L)를 이용하여, 550 nm의 단색광을 입사각 60도로 입사시켰을 때의 출광 분포의 메인 피크 각도를 측정한 결과 56도였다.

〔실시예 1〕

전술한 바와 같이 하여 제작한 프레스 원판 1을, 정해진 형상으로 부형된 프레스 금형에 끼워 넣고 프레스기에 투입하여, 프레스판 온도 180℃, 면압 100 kg/㎠의 조건으로 30분간 프레스했다.

그 후, 프레스 원판 1을 끼워 넣은 프레스 금형을 물로 냉각시킨 프레스기로 교체하여 10분간 냉각시켰다.

냉각후, 프레스 금형으로부터 정해진 형상으로 부형된 두께 1.5 mm의 광확산판을 꺼냈다.

얻어진 광확산판은, 입광면측의 표면이 평균 경사각 10도의 요철 형상을 갖는 매트 형상이며, 출광면측의 표면이 주기적으로 형성된 볼록부의 대략 삼각뿔 형상(정삼각뿔대 형상)이었다(도 21 참조).

또, 이 광확산판의 볼록부의 대략 삼각뿔의 경사각 θ는 62도이고, 단면 형상은, 도 5를 이용하여 설명한 b부가 89 ㎛, c부가 1 ㎛, d부가 10 ㎛이고, 도 23의 (A), (B)를 이용하여 설명한 g부가 1 ㎛였다.

또한, 이 광확산판에 관해, 볼록 렌즈측으로부터 광이 입사한 경우의 전광선 투과율 T를 측정한 결과 84%였다.

또, 이 광확산판의 평균 반사율 R은 46%이며, 재귀 반사 특성을 갖지 않는 것을 확인했다.

전술한 바와 같이 하여 제작한 광확산판을, 광확산판의 각 볼록부의 바닥면 정삼각형의 한 변이 LED 백라이트 1의 LED 배치 1의 격자를 구성하는 사각형의 대각선과 평행(F=0°)해지도록 하여 LED 백라이트 1에 장착하고, 상기 광확산판 상에 확산 시트를 2장, 휘도 향상 필름을 1장 겹쳐 놓고, 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일을 측정한 결과, 휘도는 5340 cd/㎠이고, 정면의 휘도 불균일은 0.0044, 경사 45도로부터 관찰한 사시의 휘도 불균일은 0.0048이고, 색불균일(최대 색차)은 0.0045가 되어, 양호한 결과를 나타냈다.

평가 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

〔실시예 2?8〕,〔비교예 1?4〕

프레스 금형을 변경했다.

그 밖의 조건은, 실시예 1과 동일하게 하여 광확산판을 제작하고, 실시예 1과 동일하게 하여 백라이트의 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일을 측정했다.

각 실시예, 비교예에서 얻어진 광확산판의 볼록부의 대략 삼각뿔의 경사각 θ는, 하기 표 1과 같다.

각 실시예의 광확산판은 모두, 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시), 색불균일 모두에 대해 양호한 결과를 나타냈다.

평가 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

〔실시예 9?17〕,〔비교예 5, 6〕

프레스 금형을 변경하고, 프레스 원판 5를 이용하여, 프레스판 온도 200℃, 면압 100 kg/㎠의 조건으로 프레스 성형을 행했다.

각 실시예, 비교예에서 얻어진 광확산판의 볼록부의 대략 삼각뿔의 경사각 θ는, 하기 표 2와 같다.

각 실시예의 광확산판은 모두, 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일 모두에 대해 양호한 결과를 나타냈다.

평가 결과를 하기 표 2에 나타낸다.

〔실시예 18〕

실시예 3에 기재된 프레스 금형 상에 루미플러스 LPB-110(미쯔비시가스카가쿠사 제조)을 300 ㎛ 두께로 도포한 후, 프레스 원판 1을 도포층 상에 얹고 메탈할라이드 조사 장치로 2 J/㎠ 조사했다. 상기 도포층이 자외선 경화한 후, 금형으로부터 자외선 경화층이 밀착한 프레스 원판 1을 박리시키고, 실시예 1과 동일하게 하여 백라이트의 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일을 측정했다.

실시예에서 얻어진 광확산판의 볼록부의 대략 삼각뿔의 경사각 θ는, 하기 표 3과 같다.

실시예의 광확산판은, 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일 모두에 대해 양호한 결과를 나타냈다.

평가 결과를 하기 표 3에 나타낸다.

〔실시예 19?23〕,〔비교예 7, 8〕

프레스 금형을 변경하고, 프레스 원판 6을 이용하여, 프레스판 온도 200℃, 면압 100 kg/㎠의 조건으로 프레스 성형을 행했다.

각 실시예, 비교예에서 얻어진 광확산판의 볼록부의 대략 삼각뿔의 경사각 θ는, 하기 표 3과 같다.

평가 결과를 하기 표 3에 나타낸다.

〔실시예 24?26〕,〔비교예 9, 10〕

프레스 금형을 변경하고, 프레스 원판 7을 이용했다.

평가 결과는, 하기 표 3에 나타낸다.

〔비교예 11〕

프레스 금형을 변경하고, 프레스 원판 8을 이용했다.

또, 프레스판 온도 200℃, 면압 100 kg/㎠의 조건으로 프레스 성형을 행했다.

얻어진 광확산판의 볼록부의 대략 삼각뿔의 경사각 θ는, 하기 표 3과 같다.

평가 결과는, 정면 및 사시 휘도 불균일이 함께 커져, 본원 과제를 달성할 수는 없었다.

상세한 평가 결과를 하기 표 3에 나타낸다.

〔비교예 12?20〕

프레스 금형을 변경했다.

그 밖의 조건은, 실시예 1과 동일하게 하여 광확산판을 제작하여, 백라이트의 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일을 측정했다.

얻어진 광확산판은, 입광면측의 표면이 평균 경사각 10도의 요철 형상을 갖는 매트 형상이며, 출광면측의 표면이 주기적으로 형성된 오목부의 대략 삼각뿔대 형상(비교예 12?14), 볼록부의 대략 사각뿔대 형상(비교예 15?17) 또는 오목부의 대략 삼각뿔대 형상(비교예 18?20)이었다.

얻어진 광확산판의 평가 결과를 하기 표 4에 나타낸다.

〔비교예 21〕

상기 비교예 20과 동일하게 하여 광확산판을 제작하여 LED 백라이트 1에 장착하고, 상기 광확산판 상에 확산 시트를 2장, 프리즘 시트, 휘도 향상 필름을 각 1장 겹쳐 놓고, 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일을 측정했다.

평가 결과를 하기 표 4에 나타낸다.

〔비교예 22〕

상기 비교예 20과 동일하게 하여 광확산판을 제작하여 LED 백라이트 1에 장착하고, 상기 광확산판 상에 확산 시트를 3장, 프리즘 시트, 휘도 향상 필름을 각 1장 겹쳐 놓고, 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일을 측정했다.

평가 결과를 하기 표 4에 나타낸다.

〔비교예 27?42〕

프레스 금형을 변경했다.

얻어진 광확산판은, 입광면측의 표면이 평균 경사각 10도의 요철 형상을 갖는 매트 형상이며, 출광면측의 표면이 주기적으로 형성된 볼록부의 대략 정삼각뿔 형상이었다.

얻어진 광확산판의 평가 결과를 하기 표 5에 나타낸다.

〔비교예 43?50〕

프레스 금형을 변경했다.

그 밖의 조건은, 상기 실시예 9와 동일하게 하여 광확산판을 제작하여, 백라이트의 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일을 측정했다.

얻어진 광확산판의 평가 결과를 하기 표 6에 나타낸다.

〔실시예 51, 52, 53, 56, 57〕

프레스 원판으로서 각각, 프레스 원판 11(실시예 51), 프레스 원판 12(실시예 52), 프레스 원판 2(실시예 53), 프레스 원판 3(실시예 56), 프레스 원판 4(실시예 57)를 이용했다.

그 밖의 조건은, 상기 실시예 3과 동일하게 하여 광확산판을 제작하여, 백라이트의 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일을 측정했다.

얻어진 광확산판의 평가 결과를 하기 표 7에 나타낸다.

〔실시예 58〕

프레스 원판 12를 이용했다.

그 밖의 조건은, 상기 실시예 5와 동일하게 하여 광확산판을 제작하여, 백라이트의 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일을 측정했다.

얻어진 광확산판의 평가 결과를 하기 표 7에 나타낸다.

〔실시예 59〕

프레스 원판 14를 이용했다.

그 밖의 조건은, 상기 실시예 19와 동일하게 하여 광확산판을 제작하여, 백라이트의 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일을 측정했다.

얻어진 광확산판의 평가 결과를 하기 표 7에 나타낸다.

〔실시예 54〕

상기 실시예 53과 동일하게 하여 광확산판을 제작하여 LED 백라이트 1에 장착하고, 상기 광확산판 상에 확산 시트, 프리즘 시트, 휘도 향상 필름을 각 1장 겹쳐 놓고, 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일을 측정했다.

평가 결과를 하기 표 7에 나타낸다.

〔실시예 55〕

상기 실시예 53과 동일하게 하여 광확산판을 제작하여 LED 백라이트 1에 장착하고, 상기 광확산판 상에 렌즈 시트를 2장, 휘도 향상 필름을 1장 겹쳐 놓고, 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일을 측정했다.

평가 결과를 하기 표 7에 나타낸다.

〔비교예 23〕

프레스 원판 13을 이용했다.

프레스 금형을 변경하고, 입광면측의 표면을 평활면으로 한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광확산판을 제작했다.

백라이트의 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일을 측정했다.

얻어진 광확산판은, 입광면측의 표면이 평균 경사각 0도의 평활면이며, 출광면측의 표면이 주기적으로 형성된 볼록부의 대략 삼각뿔 형상(코너 큐브(삼각뿔) 형상)이며, 재귀 반사 특성을 갖고 있었다.

휘도 저하가 심하고, 휘도 균일성(정면, 사시 모두)도 떨어지는 결과였다.

평가 결과를 하기 표 7에 나타낸다.

〔실시예 60〕

프레스 원판 9를 이용하여, 실시예 3과 동일한 프레스 금형을 이용했다.

얻어진 광확산판의 평가 결과를 하기 표 8에 나타낸다.

〔실시예 61〕

프레스 원판 10을 정해진 형상으로 부형된 프레스 금형에 끼워 넣고 프레스기에 투입하여, 프레스판 온도 180℃, 면압 100 kg/㎠의 조건으로 30분간 프레스한 후, 프레스 원판 1을 끼워 넣은 프레스 금형을 물로 냉각시킨 프레스기로 교체하여 10분간 냉각시켰다.

냉각후, 프레스 금형으로부터 정해진 형상으로 부형된 두께 0.3 mm의 (a) 렌즈층을 꺼냈다.

그 아래에 (b) 확산층으로서 프레스 원판 1을 겹쳐, 세퍼레이트층 구성형의 광확산판으로 했다.

실시예 1과 동일하게 하여, 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일을 측정했다.

얻어진 광확산판의 평가 결과를 하기 표 8에 나타낸다.

〔실시예 62〕

상기 실시예 61과 동일하게 하여 (a) 렌즈층을 제작하고, 그 위에 (b) 확산층으로서 프레스 원판을 겹쳐, 세퍼레이트층 구성형의 광확산판으로 했다.

상기 실시예 61과 동일하게 하여 백라이트의 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일을 측정했다.

얻어진 광확산판의 평가 결과를 하기 표 8에 나타낸다.

〔실시예 63?66〕

상기 실시예 3과 동일하게 하여 광확산판을 제작하고, 각각 LED 백라이트 2, 3, 4, 5를 사용했다.

그 밖의 조건은, 실시예 3과 동일하게 하여, 백라이트의 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일을 측정했다.

얻어진 광확산판의 평가 결과를 하기 표 9에 나타낸다.

〔실시예 67〕

도 22에 나타낸 바와 같이, LED 기반(PCB) 상에 백색 LED를, LED 간격 n1 : 55.8 mm, n2 : 32.2 mm의 지그재그형 배치로 104개 실장하여(n1/n2=0.58(도 14 참조)), 화면 사이즈 320×320 mm의 LED 광원 백라이트 평가 장치를 제작했다. 이 때, 평균 LED 간격 P는 30 mm였다.

다음으로, LED를 실장한 LED 기반(PCB) 상에, 반사 시트로서 확산 반사율 95%의 루미라 E6SL(도레이 제조)을 양면 테이프로 접착하고, 반사 시트와 LED 최상부 사이의 거리 h를 1.9 mm로 유지했다(도 8 참조). 이어서, LED 최상부와 광확산판의 평균 거리 H를 20 mm가 되도록 광반사판을 반사 시트 상방에 고정하고, 광확산판의 상방에 확산 시트를 2장, 그리고 상방에 휘도 향상 시트 1장 배치했다. 상기 광확산판은 실시예 3과 동일하게 하여 제작하여, F값(광확산판 표면에 부형된 볼록 삼각뿔 형상의 바닥면 삼각형의 한 변과, 점광원의 격자가 이루는 각)이 -5도를 나타내는 각도가 되도록 LED 백라이트에 장착했다. 또, 백라이트는, 1개의 LED에 20 mA의 전류를 흘려 점등시켰다.

그 후, LED 최상부와 상기 광확산판의 평균 거리 H를 1 mm씩 짧게 하여, 정면, 기울어진 휘도 불균일 및 색불균일이 ◎가 되는 최소 거리를 구한 결과, 18 mm였다.

상세한 결과를 도 7에 나타낸다.

휘도 불균일의 측정은, LED 점등후, 백라이트를 1시간 에이징한 후에 행했다.

얻어진 광확산판의 평가 결과를 하기 표 10에 나타낸다.

〔실시예 68?77〕

백라이트의 LED 배치와 광확산판의 볼록부 삼각뿔 형상이 이루는 각 : F값을 변경하고, 실시예 67과 마찬가지로 LED 최상부와 상기 광확산판의 평균 거리 H를 1 mm씩 짧게 하여, 정면, 경사 휘도 불균일 및 색불균일이 ◎가 되는 최소 거리를 구했다.

상기 F값이 -2, 0, 2도일 때에는, H=16 mm에서 정면, 경사 휘도 불균일, 및 색불균일이 ◎이 되어, 우수한 결과를 얻을 수 있다.

또, F값이 28, 30, 32도일 때에는, 14 mm에서 정면, 경사 휘도 불균일, 및 색불균일이 ◎가 되는 현저하게 우수한 결과를 얻을 수 있다.

한편, F값이 5, 15, 25, 35도일 때에는, 정면, 경사 휘도 불균일 및 색불균일이 ◎가 되는 최소 거리는 18 mm였다.

얻어진 광확산판의 평가 결과를 하기 표 10에 나타낸다.

〔실시예 78?80〕

프레스 금형을 변경한 것 외에는 실시예 3과 동일하게 하여 광확산판을 제작하여, 실시예 69과 마찬가지로 광확산판을 백라이트에 장착하고, LED 최상부와 상기 광확산판의 평균 거리 H를 1 mm씩 짧게 하여, 정면, 경사 휘도 불균일 및 색불균일이 ◎가 되는 최소 거리를 구했다.

얻어진 광확산판의 평가 결과를 하기 표 10에 나타낸다.

〔실시예 81〕

LED 백라이트 1의 H(광원으로부터 광확산판까지의 거리)를 15 mm로 변경했다.

얻어진 광확산판의 평가 결과를 하기 표 11에 나타낸다.

〔실시예 82〕

또, LED 종류를 LED-2로 변경했다.

그 밖의 조건은, 실시예 3과 동일하게 하여 광확산판을 제작하여, 백라이트의 휘도, 휘도 불균일(정면 및 사시) 및 색불균일을 측정했다.

얻어진 광확산판의 평가 결과를 하기 표 11에 나타낸다.

〔실시예 83〕

또, LED 종류를 LED-3으로 변경했다.

얻어진 광확산판의 평가 결과를 하기 표 11에 나타낸다.

표 1 중 「광학 필름 배치※」에 나타내는 「#1」은, 광확산판/확산 시트/확산 시트/휘도 향상 필름의 구성인 것을 의미한다.

상기 확산 시트는 BS-912(케이와 가부시키카이샤 제조)이다.

상기 휘도 향상 필름은 DBEF-D400(스미토모 3M사 제조)이다.

표 1 중 「층구성※」에 나타내는 「※1」은 단일층인 것을 의미한다.

표 2 중 「광학 필름 배치※」에 나타내는 「#1」은, 광확산판/확산 시트/확산 시트/휘도 향상 필름의 구성인 것을 의미한다.

상기 확산 시트는 BS-912(케이와 가부시키카이샤 제조)이다.

상기 휘도 향상 필름은 DBEF-D400(스미토모 3M사 제조)인 것으로 한다.

표 2 중 「층구성※」에 나타내는 「※1」은 단일층인 것을 의미한다.

표 3 중 「광학 필름 배치※」에 나타내는 「#1」은, 광확산판/확산 시트/확산 시트/휘도 향상 필름의 구성인 것을 의미한다.

상기 확산 시트는 BS-912(케이와 가부시키카이샤 제조)이다.

표 3 중 「층구성※」에 나타내는 「※1」은 단일층인 것을 의미한다.

표 4 중 「광학 필름 배치※」에 나타내는 「#2」는, 광확산판/확산 시트/확산 시트/프리즘 시트/휘도 향상 필름의 구성인 것을 의미한다.

표 4 중 「광학 필름 배치※」에 나타내는 「#3」은, 광확산판/확산 시트/확산 시트/확산 시트/프리즘 시트/휘도 향상 필름의 구성인 것을 의미한다.

상기 확산 시트는 BS-912(케이와 가부시키카이샤 제조)이다.

상기 프리즘 시트는 BEFIII(스미토모 3M사 제조)이다.

상기 휘도 향상 필름은 DBEF-D400(스미토모 3M사 제조)이다.

표 4 중 「층구성※」에 나타내는 「※1」은 단일층인 것을 의미한다.

표 5 중 「광학 필름 배치※」에 나타내는 「#1」은, 광확산판/확산 시트/확산 시트/휘도 향상 필름의 구성인 것을 의미한다.

상기 확산 시트는 BS-912(케이와 가부시키카이샤 제조)이고, 상기 휘도 향상 필름은 DBEF-D400(스미토모 3M사 제조)이다.

표 5 중 「층구성」에 나타내는 「※1」은 단일층인 것을 의미한다.

표 6 중 「광학 필름 배치※」에 나타내는 「#1」은, 광확산판/확산 시트/확산 시트/휘도 향상 필름의 구성인 것을 의미한다.

표 6 중 「층구성」에 나타내는 「※1」은 단일층인 것을 의미한다.

표 7 중 「광학 필름 배치※」에 나타내는 「#1」은, 광확산판/확산 시트/확산 시트/휘도 향상 필름의 구성인 것을 의미한다.

표 7 중 「광학 필름 배치※」에 나타내는 「#2」는, 광확산판/확산 시트/프리즘 시트/휘도 향상 필름의 구성인 것을 의미한다.

표 7 중, 「광학 필름 배치※」에 나타내는 「#3」은, 광확산판/렌즈 시트/렌즈 시트/휘도 향상 필름의 구성인 것을 의미한다.

표 7 중 「층구성」에 나타내는 「※1」은 단일층인 것을 의미한다.

상기 확산 시트는 BS-912(케이와 가부시키카이샤 제조)이다.

상기 프리즘 시트는 BEFIII(스미토모 3M사 제조)이다.

상기 렌즈 시트는 PTR733(신파인터테크사 제조)이다.

상기 휘도 향상 필름은 DBEF-D400(스미토모 3M사 제조)이다.

표 8 중 「광학 필름 배치※」에 나타내는 「#1」은, 광확산판/확산 시트/확산 시트/휘도 향상 필름의 구성인 것을 의미한다.

표 8 중 「층구성」에 나타내는 「※2」는, 2종 2층 확산판인 것을 의미한다.

표 8 중 「층구성」에 나타내는 「※3」은, 부형 필름+부형 무확산판의 구성인 것을 의미한다.

표 8 중 「층구성」에 나타내는 「※4」는, 부형 무확산판 +부형 필름의 구성인 것을 의미한다.

상기 확산 시트는, BS-912(케이와 가부시키카이샤 제조)이다.

상기 휘도 향상 필름은, DBEF-D400(스미토모 3M사 제조)이다.

표 9 중 「광학 필름 배치※」에 나타내는 「#1」은, 광확산판/확산 시트/확산 시트/휘도 향상 필름의 구성인 것을 의미한다.

표 9 중 「층구성」에 나타내는 「※1」은 단일층인 것을 의미한다.

상기 확산 시트는 BS-912(케이와 가부시키카이샤 제조)이다.

상기 휘도 향상 필름은 DBEF-D400(스미토모 3M사 제조)이다.

표 10 중 「광학 필름 배치※」에 나타내는 「#1」은, 광확산판/확산 시트/확산 시트/휘도 향상 필름의 구성인 것을 의미한다.

상기 확산 시트는 BS-912(케이와 가부시키카이샤 제조)이다.

상기 휘도 향상 필름은 DBEF-D400(스미토모 3M사 제조)이다.

표 10 중 「LED 배치」의 「배치 1」은, LED간 거리가 32.2 mm인 지그재그 배치(도 16?도 18 참조)를 의미한다.

표 11 중 「광학 필름 배치※」에 나타내는 「#1」은, 광확산판/확산 시트/확산 시트/휘도 향상 필름의 구성인 것을 의미한다.

상기 확산 시트는 BS-912(케이와 가부시키카이샤 제조)이다.

상기 휘도 향상 필름은 DBEF-D400(스미토모 3M사 제조)이다.

표 11 중 「LED 배치」의 「배치 1」은, LED간 거리가 32.2 mm인 지그재그 배치(도 16?도 18 참조)를 의미한다.

본 출원은, 2009년 9월 11일에 일본국 특허청에 출원된 일본특허출원(특원 2009-211115), 동일하게 2009년 9월 11일에 일본국 특허청에 출원된 일본특허출원(특원 2009-211117)에 기초하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

본 발명의 광확산판은, 점광원, 특히 광피크 각도가 -25°?25도인 직상광의 광선 강도가 강한 점광원을 배치한 백라이트로서, 산업상 이용가능성이 있다.

본 발명의 광확산판을 배치한 점광원 백라이트는, 원하는 백라이트 두께로, 적은 광학 필름을 이용하여, 현저하게 우수한 휘도, 휘도 균일성(정면 및 사시) 및 색불균일 특성을 실현할 수 있기 때문에, 예를 들어 LED 광원 액정 텔레비젼, LED 광원 간판, LED 광원 조명 등 폭넓은 용도에 대하여 유용하다.

B : 볼록부의 단면에서 (1') 및 (2')를 만족하는 부분
C : 볼록부의 단면에서 B보다 아래쪽 부분
D : 볼록부의 단면에서 C보다 정점부측의 부분
α : 광확산판 표면에 부형된 볼록 삼각뿔 형상의 바닥면 삼각형의 내각
β : 광확산판 표면에 부형된 볼록 삼각뿔 형상의 바닥면 삼각형의 내각
γ : 광확산판 표면에 부형된 볼록 삼각뿔 형상의 바닥면 삼각형의 내각
n1 : LED 지그재그 배치의 LED간 거리
n2 : LED 지그재그 배치의 LED간 거리
F : 광확산판 표면에 부형된 볼록 삼각뿔 형상의 바닥면 삼각형의 한 변과, 점광원의 격자를 구성하는 사각형의 대각선이 이루는 각

Claims

표면에 복수의 볼록부가 형성된 광확산판으로서,
상기 볼록부는 바닥면이 삼각형인 대략 삼각뿔 형상이고,
상기 대략 삼각뿔 형상의 측면의 바닥면에 대한 경사각 θ 및 상기 볼록부를 형성하고 있는 재료의 굴절률 A가, 하기 식 (1) 및 (2)를 만족하는 것인 점광원용 광확산판.
(1)…θ≥-40A°+115.2°
(2)…θ≤25A°+22.25°
제1항에 있어서, 상기 경사각 θ 및 상기 굴절률 A가 하기 식 (3) 및 (4)를 만족하는 것인 점광원용 광확산판.
(3)…θ≥-40A°+116.2°
(4)…θ≤25A°+20.25°
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경사각 θ가 θ≠55°인 것인 점광원용 광확산판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 볼록부의 형성면측과는 반대의 면측으로부터 입사한 가시광에 대하여 재귀 반사 특성을 나타내지 않고,
하기 조건 (1)을 만족하는 것인 점광원용 광확산판.
조건 (1) : 분광 광도계를 이용하여, 볼록부와는 반대의 면으로부터, 광확산판의 수평면에 대한 수선에 대하여 7도 기울인 입사 각도로 파장 450?750 nm의 광을 입사시켰을 때의 평균 반사율 R이 45% 이상이다.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 식 (5)를 만족하는 것인 점광원용 광확산판.
(5)…0≤g/(b+c+d)≤0.30
식 (5) 중, b, c 및 d는 각각, 상기 볼록부를 이하의 I점, J점 및 볼록부 정점(볼록부가 삼각뿔대 형상인 경우에는, 정상의 삼각형의 무게 중심)의 3점을 통과하는 평면으로 절단했을 때 나타나는 절단면에서,
볼록부의 일측면의 접평면과 바닥면이 이루는 각 θ'가 이하의 식 (1') 및 (2')를 만족하는 부분 B를 수평면에 투영한 투영 선분의 길이,
B보다 볼록부의 아래쪽에 있는 부분 C를 수평면에 투영한 투영 선분의 길이, 그리고
B보다 정점부측에 있는 부분 D를 수평면에 투영한 투영 선분의 길이를 나타낸다.
(1')…θ'≥-40A°+115.2°
(2')…θ'≤25A°+22.25°
I점 : 볼록부의 정점(볼록부가 삼각뿔대 형상인 경우에는, 정상의 삼각형의 무게 중심)을 수직으로 바닥면의 삼각형에 투영한 점.
J점 : 상기 I점으로부터, 바닥면의 삼각형을 구성하는 변 중 상기 I점과의 거리가 가장 가까운 변에 대하여 수선을 그었을 때의 상기 수선과 상기 변의 교점.
식 (5) 중, g는, 상기 볼록부를, 바닥면의 삼각형에 수직인 평면과, 이하의 I'점, J'점을 통과하는 평면으로 절단했을 때 나타나는 절단면에 있어서, 중심으로부터 J'점을 포함하는 쪽의 한쪽 부분에서, 상기 볼록부의 일측면의 접선 중, 상기 접선과 바닥면이 이루는 각 θ'가 (1') 및 (2')를 만족하는 부분보다 정점부측에 있는 부분을 수평면에 투영한 투영 선분의 길이를 나타낸다. 단, 상기 조건을 만족하는 절단면이 복수 존재하는 경우는, g의 값이 가장 커지는 절단면을 채택한다.
I'점 : 볼록부의 정점(볼록부가 삼각뿔대 형상인 경우에는, 정상의 삼각형의 무게 중심)을 수직으로 바닥면의 삼각형에 투영한 점과, 바닥면의 삼각형의 정점 중, 상기 투영한 점에 가장 가까운 바닥면의 삼각형의 정점을 연결한 선분의 중점.
J'점 : 상기 I'점으로부터, 바닥면의 삼각형을 구성하는 변 중 상기 I'점과의 거리가 가장 가까운 변에 대하여 수선을 그었을 때의 상기 수선과 상기 변의 교점.
제5항에 있어서, 상기 b, c 및 d의 합이 5?200 ㎛인 것인 점광원용 광확산판.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 (a) 렌즈층과 (b) 확산층을 포함하고,
상기 (a) 렌즈층과, 상기 (b) 확산층이, 동일층, 연속층 및 세퍼레이트층을 포함하는 군에서 선택되는 어느 것이며,
상기 볼록부가, 상기 (a) 렌즈층의 표면에 형성되어 있는 것인 점광원용 광확산판.
제7항에 있어서, 상기 (b) 확산층이 투명 수지와 확산제를 포함하고, 확산율 S가 2?40%인 것인 점광원용 광확산판.
제7항 또는 제8항에 있어서, (a) 렌즈층과, (b) 확산층을 포함하고,
상기 (a) 렌즈층과 (b) 확산층의 두께의 합이 0.5?3.0 mm인 것인 점광원용 광확산판.
복수의 점광원과,
상기 점광원의 상방에 배치되며, 상기 점광원과 마주보는 면측과는 반대측의 면측에, 바닥면이 삼각형인 대략 삼각뿔 형상의 볼록부가 표면에 복수 형성되어 있는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 광확산판과,
상기 점광원의 하방에 배치된 확산성 반사 시트
를 포함하는 직하형 점광원 백라이트 장치.
제10항에 있어서, 상기 점광원이, 광피크 각도가 -25°?25°인 LED 광원인 것인 직하형 점광원 백라이트 장치.
제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 확산성 반사 시트의 확산 반사율이 90% 이상인 것인 직하형 점광원 백라이트 장치.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광확산판의 출광면측에,집광성 기능을 갖는 광학 필름을 2장 이상 더 포함하는 것인 직하형 백라이트 장치.
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 점광원의 평균 피치를 P로 하고,
점광원으로부터 광확산판까지의 거리를 H로 한 경우에,
P/H가 1.5?2.5의 범위에 있는 것인 직하형 백라이트 장치.
복수의 점광원과,
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 광확산판
을 포함하는 직하형 백라이트 장치로서,
상기 복수의 점광원이 격자형으로 주기적으로 배치되고,
상기 광확산판의 복수의 볼록부는, 인접하는 볼록부의 바닥면의 삼각형의 한 변끼리 서로 평행해지도록 주기적으로 배치되고,
상기 복수의 점광원과 상기 광확산판이, 상기 광확산판의 각 볼록부의 바닥면의 삼각형의 어느 한 변이, 상기 점광원의 격자형 배치의 격자를 구성하는 사각형의 대각선과 평행 또는 수직이 되도록 적층되어 있는 직하형 백라이트 장치.
복수의 점광원과,
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 광확산판
을 포함하는 직하형 백라이트 장치로서,
상기 복수의 점광원이 격자형으로 주기적으로 배치되고,
상기 복수의 볼록부는, 바닥면이 이등변삼각형인 대략 삼각뿔 형상이고,
상기 광확산판의 복수의 볼록부는, 인접하는 볼록부의 바닥면의 이등변삼각형의 바닥변끼리 서로 평행해지도록 주기적으로 배치되고,
상기 복수의 점광원과 상기 광확산판이, 상기 광확산판의 각 볼록부의 바닥면의 이등변삼각형의 바닥변이, 상기 점광원의 격자형 배치의 격자를 구성하는 사각형의 대각선과 평행 또는 수직이 되도록 적층되어 있는 직하형 백라이트 장치.
복수의 점광원과,
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 광확산판
을 포함하는 직하형 백라이트 장치로서,
상기 복수의 점광원이 격자형으로 주기적으로 배치되고,
상기 복수의 볼록부는, 바닥면이 정삼각형인 대략 삼각뿔 형상이고,
상기 복수의 볼록부는, 인접하는 볼록부의 바닥면의 정삼각형의 한 변끼리 서로 평행해지도록 주기적으로 배치되고,
상기 복수의 점광원과 상기 광확산판이, 상기 광확산판의 각 볼록부의 바닥면의 정삼각형 중 어느 한 변이, 상기 점광원의 격자형 배치의 격자를 구성하는 사각형의 대각선과 평행 또는 수직이 되도록 적층되어 있는 것인 직하형 백라이트 장치.