KR20190128731A - 상부용 광 확산 시트 및 그를 구비한 백라이트 유닛 - Google Patents

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KR20190128731A
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Abstract

액정 표시 장치의 백라이트 유닛의 프리즘 시트의 표면 측에 배치되는 상부용 광 확산 시트로서, 기재층과, 기재층의 표면 측에 적층되는 광 확산층을 구비하고, 광 확산층은 수지 매트릭스와, 수지 매트릭스에 분산된 수지 비즈를 구비하고, 수지 비즈는 평균 입자경(D50)이 1.9 μm 이상 3.3 μm 이하의 제1 수지 비즈군과, 제1 수지 비즈군의 평균 입자경(D50) 보다 큰 평균 입자경(D50)을 가지는 제2 수지 비즈군을 포함하고, 수지 비즈 전체에서 차지하는 제2 수지 비즈군의 질량 비율이 30 % 이상 50 % 이하이며, 광 확산층의 코팅량이 1.7 g/m2 보다 크고 3.0 g/m2 보다 작다.

Description

상부용 광 확산 시트 및 그를 구비한 백라이트 유닛
본 발명은 상부용 광 확산 시트 및 이를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정 표시 장치는, 얇고, 가벼우며, 저전력 등의 특징을 살려 평판 디스플레이로 많이 사용되고, 그 용도는 TV, 퍼스널 컴퓨터, 스마트폰 등의 휴대전화 단말, 태블릿 단말 등의 휴대용 정보 단말 등으로 나날이 확대되고 있다.
이러한 액정 표시 장치는 액정 패널을 이면(裏面) 측에서 조사하는 백라이트 방식이 보급되어 있고, 엣지 라이트(edge light)형(사이드 라이트형), 직하(直下)형 등의 백라이트 유닛이 장착되어 있다. 이러한 액정 표시 장치에 구비되는 엣지 라이트형 백라이트 유닛(101)은, 일반적으로 도 5에 도시된 바와 같이, 광원(102)과, 이 광원(102)이 단부를 따라 배치되는 직사각형 판형의 도광판(103)과, 이 도광판(103)의 표면 측에 겹쳐 배치되는 복수 매의 광학 시트(104)와, 도광판(103)의 이면 측에 배치되는 반사 시트(105)를 구비한다. 도광판(103)은 일반적으로 합성 수지로, 폴리 카보네이트, 아크릴 수지 등이 주성분으로 사용되고 있다. 광원(102)으로는 LED(발광 다이오드) 및 냉 음극관 등이 사용되고 있지만, 소형화 및 에너지 절약 등의 관점에서 현재는 LED가 보급되어 있다. 또한, 광학 시트(104)로는, (1)도광판(103)의 표면 측에 중첩되어 주로 광 확산 기능을 가지는 하부용 광 확산 시트(106), (2)하부용 광 확산 시트(106)의 표면 측에 중첩되어 법선 방향 측으로의 굴절 기능을 가지는 프리즘 시트(107)와, (3)프리즘 시트(107)의 표면 측에 중첩되어 광선을 약간 확산시켜 프리즘 시트(107)의 프리즘부의 형상 등에서 기인하는 휘도 얼룩을 억제하는 상부용 광 확산 시트(108)가 이용되고 있다(일본 특허공개 2005-77448호 공보 참조). 또한, 이러한 상부용 광 확산 시트로는 일반적으로 기재(基材)층과, 이 기재층의 표면 측에 적층되고, 수지 매트릭스 및 수지 비즈(beads)를 가지는 광 확산층을 구비한 것이 이용되고 있다.
일본 공개특허 특개2005-77448호 공보
그러나, 이러한 종래의 상부용 광 확산 시트는 액정 패널의 픽셀 피치의 최소화가 촉진된 액정 표시 장치에 사용되면, 상부용 광 확산 시트의 표면 측에 배치되는 액정 패널의 픽셀 피치와의 간섭으로 인한 스파클(「번쩍임」, 「거침(graininess)」, 「쉬머링(shimmering)」, 「빛의 간섭」, 「얼룩」, 「휘점(輝點)」이라고도 한다.)이 생기는 것으로 나타났다.
위와 같은 문제는 광 확산 시트라면 어떠한 위치에 배치되는 광 확산 시트(예를 들어, 상부용 광 확산 시트 보다 액정 패널의 전면 측에 위치하는 전면용 광 확산 시트)에도 발생할 수 있으나, 각각의 광 확산 시트의 목적의 차이로 인해 높은 광 확산성이 요구되는 상부용 광 확산 시트에는 다른 광 확산 시트와 유사한 기술을 그대로 적용할 수 없다.
즉, 예를 들어, 전면용 광 확산 시트에는 미리 상부용 광 확산 시트에서 확산된 빛이 입사하기 ?문에, 전면용 광 확산 시트 자체의 광 확산성은 그다지 문제되지 않는다. 따라서, 전면용 광 확산 시트의 경우 낮은 헤이즈 값(Haze value)이 허용된다. 그러나, 상부용 광 확산 시트에서는, 당해 상부용 광 확산 시트의 광 확산성이 액정 패널 전체의 광원에서의 빛의 광 확산성을 결정짓는 큰 요인이 되기 때문에, 상부용 광 확산 시트의 광 확산성은 높게 하여야 하고, 헤이즈 값을 낮출 수는 없다. 또한, 전면용 광 확산 시트는 하드 코트(hard court) 성질이 필요하기 때문에, 당해 하드 코트 성질을 내기 위해, 당해 전면용 광 확산 시트의 코팅량을 크게 할 필요가 있다. 따라서, 이러한 코팅량을 그대로 상부용 광 확산 시트에 적용하면 스파클이 발생하기 쉽게 된다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 상부용 광 확산 시트로서 요구되는 높은 광 확산성을 유지하면서 스파클의 발생을 억제할 수 있는 상부용 광 확산 시트 및 그를 구비한 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상부용 광 확산 시트는, 액정 표시 장치의 백라이트 유닛의 프리즘 시트의 표면 측에 배치되는 상부용 광 확산 시트로서, 기재층과, 상기 기재층의 표면 측에 적층되는 광 확산층을 구비하고, 상기 광 확산층은 수지 매트릭스와, 상기 수지 매트릭스에 분산된 수지 비즈를 구비하고, 상기 수지 비즈는 평균 입자경(D50)이 1.9 μm 이상 3.3 μm 이하의 제1 수지 비즈군과, 상기 제1 수지 비즈군의 평균 입자경(D50) 보다 큰 평균 입자경(D50)을 가지는 제2 수지 비즈군을 포함하고, 상기 수지 비즈 전체에서 차지하는 상기 제2 수지 비즈군의 질량 비율이 30 % 이상 50 % 이하이며, 상기 광 확산층의 코팅량이 1.7 g/m2 보다 크고 3.0 g/m2 보다 작다.
상기 구성에 따르면, 광 확산층이 수지 매트릭스 및 수지 비즈를 구비하기 때문에, 이 광 확산층의 표면에는 수지 비즈로 인한 요철이 형성된다. 따라서, 당해 상부용 광 확산 시트는 이면 측에서 입사되는 광선이 요철에 의해 확산하여 프리즘 시트의 돌기 프리즘부의 형상 등에서 기인하는 휘도 얼룩을 억제할 수 있다.
또한, 수지 비즈의 평균 입자경이 상대적으로 작은 제1 수지 비즈군과 수지 비즈의 평균 입자경이 제1 수지 비즈군보다 큰 제2 수지 비즈군을 포함하고, 이들의 질량 비율이 상기 범위 내가 되도록함으로써 광 확산성을 유지하면서 상부용 광 확산 시트의 손상을 방지할 수 있다. 즉, 제2 수지 비즈군의 질량 비율이 상기 범위의 상한을 초과하면 헤이즈 값이 저하되고, 상부용 광 확산 시트로서 광 확산성을 유지할 수 없다. 한편, 제2 수지 비즈군의 질량 비율이 상기 범위의 하한을 하회하면 광 확산 시트의 표면이 손상되기 쉬워진다.
나아가, 광 확산층의 코팅량을 상기 범위 내로 함으로써 높은 헤이즈 값을 유지하면서 스파클의 발생을 억제할 수 있다. 즉, 광 확산층의 코팅량이 상기 범위의 상한을 초과하면 수지 매트릭스에 수지 비즈가 묻혀 버려, 헤이즈 값이 저하된다. 또한, 코팅량이 많게 되면 광 확산층의 수지 비즈의 편향이 발생하기 쉬워져 스파클이 발생하기 쉬워진다. 한편, 광 확산층의 코팅량이 상기 범위의 하한을 하회하면 수지 비즈가 벗겨지기 쉽게 되고, 헤이즈 값이 높아지나 휘도가 떨어지거나 한다.
이상과 같이, 제1 수지 비즈군 및 제2 수지 비즈군의 질량 비율과 광 확산층의 코팅량을 상기 범위 내로 함으로써 상부용 광 확산 시트로서 요구되는 높은 광 확산성을 유지하면서 스파클의 발생을 억제할 수 있다.
상기 광 확산층은 두께 방향에서 상기 수지 비즈가 존재하지 않는 영역의 두께의 최소값이 0 보다 크고 1 μm 이하라도 좋다. 두께 방향으로 수지 비즈가 존재하지 않는 광 확산층(수지 매트릭스)의 두께의 최소값가 1 μm 보다 두껍게 되면 수지 비즈 (단체(單體))가 수지 매트릭스에 묻히는 비율이 많아지고, 수지 비즈의 볼록 형상이 본래의 설계대로 형성되지 않는다. 즉, 광 확산층에서 수지 비즈에 의해 발생하는 볼록부가 낮아져 광 확산 성능이 낮아진다. 따라서, 상기 두께의 최소값을 0 보다 크고 1 μm 이하로 함으로써, 스파클의 발생을 더 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 광 확산층의 상기 수지 비즈의 질량 함유율은 37 % 이상 47 % 이하라도 좋다. 수지 비즈의 질량 함유율이 적고, 이 범위의 하한을 하회하면 헤이즈 값이 저하되고 스파클이 발생하기 쉬워진다. 한편, 수지 비즈의 질량 함유율이 높고, 이 범위의 상한을 초과하면 헤이즈 값이 지나치게 높아져 휘도가 저하된다. 따라서, 광 확산층의 수지 비즈의 질량 함유율을 상기 범위로 함으로써, 스파클의 발생을 억제하면서 높은 휘도를 얻을 수 있다.
상기 제2 수지 비즈군은 평균 입자경(D50)이 5.0 μm 이상 6.5 μm이어도 좋다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 백라이트 유닛은 단부면에서 입사하는 광선을 표면 측에 인도 도광 시트와, 상기 도광 시트의 단부면을 향해 광선을 조사하는 광원과, 상기 도광 시트의 표면 측에 중첩되는 하부용 광 확산 시트와, 상기 하부용 광 확산 시트의 표면 측에 배치되는 프리즘 시트와, 상기 프리즘 시트의 표면 측에 중첩되는 상부용 광 확산 시트를 구비하고, 상기 상부용 광 확산 시트로서 상기 구성의 상부용 광 확산 시트를 이용하는 것이다.
당해 백라이트 유닛은 프리즘 시트의 표면 측에 상기 구성의 상부용 광 확산 시트가 중첩되어 있기 때문에, 프리즘 시트로부터 출사되는 광선을 당해 상부용 광 확산 시트의 광 확산층 표면에 형성되는 요철에 의해 확산하여 프리즘 시트의 프리즘부의 형상 등에서 기인하는 휘도 얼룩을 억제할 수 있다. 또한, 제1 수지 비즈군 및 제2 수지 비즈군의 질량 비율과 광 확산층의 코팅량을 상기 범위 내로 함으로써 상부용 광 확산 시트로서 요구되는 높은 광 확산성을 유지하면서 스파클의 발생을 억제할 수 있다.
여기서, 본 발명에서 「표면측」은 액정 표시 장치를 보는 사람 측을 의미하고, 「이면측」은 그 반대 측을 의미한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상부용 광 확산 시트 및 백라이트 유닛은 상부용 광 확산 시트로서 요구되는 높은 광 확산성을 유지하면서 스파클의 발생을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 도시하는 모식적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 백라이트 유닛의 상부용 광 확산 시트 및 프리즘 시트의 배치 상태를 도시하는 모식적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 변형예에 따른 상부용 광 확산 시트를 도시하는 모식적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 모듈을 도시하는 모식적인 단면도이다.
도 5는 종래의 엣지 라이트형 백라이트 유닛을 도시하는 모식적인 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 실시예 6에 따른 광 확산 시트의 단면을 도시하는 레이저 현미경도이다.
도 6b는 본 발명의 실시예 7에 따른 광 확산 시트의 단면을 도시하는 레이저 현미경도이다.
도 7a는 비교예 6의 광 확산 시트의 단면을 도시하는 레이저 현미경도이다.
도 7b는 비교예 7의 광 확산 시트의 단면을 도시하는 레이저 현미경도이다.
이하에서, 적절한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
[백라이트 유닛]
도 1의 액정 표시 장치의 백라이트 유닛은 프리즘 시트(4)와, 프리즘 시트(4)가 표면 측에 배치되는 상부용 광 확산 시트(5)를 구비한다. 당해 백라이트 유닛은 엣지 라이트형 백라이트 유닛이고, 단부면에서 입사하는 광선을 표면 측에 인도하는 도광 시트(1)와, 도광 시트(1)의 단부면을 향해 광선을 조사하는 광원(2)와, 도광 시트(1)의 표면 측에 중첩되는 하부용 광 확산 시트(3)와, 하부용 광 확산 시트(3)의 표면 측에 배치되는 프리즘 시트(4)와, 프리즘 시트(4)의 표면 측에 중첩되는 상부용 광 확산 시트(5)를 구비한다. 또한, 당해 백라이트 유닛은 도광 시트(1)의 이면 측에 배치되는 반사 시트(6)을 더 구비한다. 하부용 광 확산 시트(3)는 이면 측에서 입사되는 광선을 확산시켜서 법선 방향 측으로 집광시킨다(집광 확산시킨다). 프리즘 시트(4)는 이면 측에서 입사되는 광선을 법선 방향 측으로 굴절시킨다. 상부용 광 확산 시트(5)는 이면 측에서 입사되는 광선을 확산시켜 프리즘 시트(4)의 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 얼룩을 억제함과 동시에 상부용 광 확산 시트(5)의 표면 측에 배치되는 액정 패널(미도시)의 픽셀 피치와의 간섭으로 인한 스파클의 발생을 억제한다. 반사 시트(6)는 도광 시트(1)의 이면 측에서 출사되는 광선을 표면 측에 반사시켜서, 다시 도광 시트(1)에 입사시킨다.
<상부용 광 확산 시트>
상부용 광 확산 시트(5)는 액정 표시 장치의 백라이트 유닛의 프리즘 시트(4)의 표면 측에 배치되어 있고, 본 실시예에 따르면 특히 프리즘 시트(4)의 표면에 직접 (다른 시트 등을 통하지 않고) 중첩되어 있다. 상부용 광 확산 시트(5)는 기재층(11)과, 기재층(11)의 표면 측에 적층되는 광 확산층(12)을 포함한다. 상부용 광 확산 시트(5)는 기재층(11) 및 기재층(11)의 표면에 직접 적층되는 광 확산층(12)의 2층 구조로 구성되어 있다.
(기재층)
기재층(11)은 광선을 투과시킬 필요가 있기 때문에 투명, 특히 무색 투명한 합성 수지를 주성분으로 형성되어 있다. 기재층(11)의 주성분으로는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 아크릴 수지, 폴리 카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로오스 아세테이트, 내후성(耐候性) 염화 비닐 등을 들 수있다. 특히 투명성이 우수하고 강도가 높은 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 바람직하고, 휨 성능이 개선된 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 특히 바람직하다. 여기서, 「주성분」은 가장 함유량이 많은 성분을 말하며, 예를 들어 함유량이 50 % 이상의 성분을 말한다.
기재층(11)의 평균 두께의 하한으로는 10 μm가 바람직하고, 35 μm가 더 바람직하며, 50 μm가 더욱 바람직하다. 한편, 기재층(11)의 평균 두께의 상한으로는 500 μm가 바람직하고, 250 μm가 더 바람직하며, 188 μm가 더욱 바람직하다. 기재층(11)의 평균 두께가 상기 하한의 미만이면 광 확산층(12)을 코팅에 의해 형성한 경우에 컬(curl)을 발생시킬 수 있다. 반대로, 기재층(11)의 평균 두께가 상기 상한을 초과하면 액정 표시 장치의 휘도가 저하될 우려가 있는 동시에, 액정 표시 장치의 박형화(薄型化)의 요구에 부합하지 못할 우려가 있다. 여기서, 「평균 두께」는 임의의 10 지점의 두께의 평균값을 말한다.
(광 확산층)
광 확산층(12)은 당해 상부용 광 확산 시트(5)의 최표면을 구성한다. 광 확산층(12)은 수지 매트릭스(13)와, 수지 매트릭스(13) 중에 분산된 수지 비즈(14)를 구비한다. 광 확산층(12)은 수지 비즈(14)를 대략 같은 밀도로 분산 함유하고 있다. 수지 비즈(14)는 수지 매트릭스(13)로 둘러싸여 있다. 광 확산층(12)은 표면에 형성되는 미세 요철에 의해 광선을 외부로 확산시킨다.
광 확산층(12)의 평균 두께의 하한은 2 μm이고, 3 μm가 더 바람직하다. 한편, 광 확산층(12)의 평균 두께의 상한은 9 μm이고, 7 μm가 더 바람직하고, 5 μm가 더욱 바람직하다. 광 확산층(12)의 평균 두께가 상기 하한의 미만이면, 수지 매트릭스(13)에 의해 수지 비즈(14)를 확실히 고정할 수 없고, 광 확산층(12)에서 수지 비즈(14)가 탈락할 우려가 있다. 반대로, 광 확산층(12)의 평균 두께가 상기 상한을 초과하면 광 확산층(12)의 표면에 미세하고 고밀도인 요철을 형성하기 어렵게 되고, 그 결과 당해 상부용 광 확산 시트(5)의 표면 측에 배설되는 액정 패널의 픽셀 피치와의 간섭으로 인한 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없게 될 우려가 있다.
수지 매트릭스(13)는 광선을 투과시킬 필요가 있기 때문에 투명, 특히 무색 투명한 합성 수지를 주성분으로 형성되어 있다. 상기 합성 수지로는, 예를 들어 열경화형 수지나 활성 에너지 선 경화형 수지를 들 수 있다. 특히, 상기 합성 수지로는 후술하는 바와 같이 수지 비즈(14)를 기재층(11)의 표면에서 이격된 상태로 유지하기 쉬운 활성 에너지 선 경화형 수지가 바람직하다.
상기 열경화형 수지로는, 예를 들어 에폭시 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 불포화 폴리 에스테르 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 폴리이미드 수지, 아크릴 수지, 아미드 관능성(官能性) 공중합체, 우레탄 수지 등을 들 수 있다.
상기 활성 에너지 선 경화형 수지로는 자외선을 조사함으로써 가교, 경화하는 자외선 경화형 수지 및 전자선을 조사함으로써 가교, 경화하는 전자선 경화형 수지 등을 들 수 있고, 중합성 단량체 및 중합성 올리고머 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 상기 활성 에너지 선 경화형 수지로는 기재층(11)과의 밀착성을 향상시키고, 수지 비즈(14)의 광 확산층(12)로부터 탈락을 방지하기 쉬운 아크릴계, 우레탄계 또는 아크릴 우레탄계 자외선 경화형 수지가 바람직하다.
상기 중합성 단량체로는 분자 중에 라디칼 중합성 불포화기를 가지는 (메타) 아크릴레이트계 단량체가 바람직하게 사용되며, 특히 다관능성 (메타) 아크릴레이트가 바람직하다. 다관능성 (메타) 아크릴레이트로는 분자 내에 에틸렌성 불포화 결합을 2개 이상 가지는 (메타) 아크릴레이트이기만 하면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는 에틸렌 글리콜 디 (메타) 아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 디 (메타) 아크릴레이트, 1, 4-부탄디올 디 (메타) 아크릴레이트, 1, 6-헥산 디올 디 (메타) 아크릴레이트, 네오 펜틸 글리콜 디 (메타) 아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디 (메타) 아크릴레이트, 히드록시 피발린산 네오 펜틸 글리콜 디 (메타) 아크릴레이트, 디시클로 펜타 페닐 디 (메타) 아크릴레이트, 카프로 락톤 변성 디시클로 펜테닐 디 (메타) 아크릴레이트, 에틸렌 옥시드 변성 인산 디 (메타) 아크릴레이트, 알릴화 시클로 헥실 디 (메타) 아크릴레이트, 이소시아누레이트 디 (메타) 아크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리 (메타) 아크릴레이트, 에틸렌 옥시드 변성 트리메틸올 프로판 트리 (메타) 아크릴레이트, 디 펜타 에리트리톨 트리 (메타) 아크릴레이트, 프로피온산 변성 디 펜타 에리트리톨 트리 (메타) 아크릴레이트, 펜타 에리트리톨트리 (메타) 아크릴레이트, 프로필렌 옥사이드 변성 트리메틸올프로판 트리 (메타) 아크릴레이트, 트리스 (아크릴로키시에틸) 이소시아누레이트, 프로피온산 변성 디 펜타 에리트리톨 펜타 (메타) 아크릴레이트, 디 펜타 에리트리톨 헥사 (메타) 아크릴레이트, 에틸렌 옥시드 변성 디 펜타 에리트리톨 헥사 (메타) 아크릴레이트, 카프로 락톤 변성 디 펜타 에리트리톨 헥사 (메타) 아크릴레이트 등이 들 수 있다. 이러한 다관능성 (메타) 아크릴레이트는 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 사용하여도 좋다. 특히, 디 펜타 에리트리톨 트리 (메타) 아크릴레이트가 바람직하다.
또한, 상기 다관능성 (메타) 아크릴레이트 뿐만 아니라 점도 저하 등을 목적으로 단관능성 (메타) 아크릴레이트를 더 포함하여도 좋다. 이러한 단관능성 (메타) 아크릴레이트로는, 예를 들어 메틸 (메타) 아크릴레이트, 에틸 (메타) 아크릴레이트, 프로필 (메타) 아크릴레이트, 부틸 (메타) 아크릴레이트, 펜틸 (메타) 아크릴레이트, 헥실 (메타) 아크릴레이트, 시클로 헥실 (메타) 아크릴 레이트, 2- 에틸 헥실 (메타) 아크릴레이트, 라우릴 (메타) 아크릴레이트, 스테아릴 (메타) 아크릴레이트, 이소보르닐 (메타) 아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이러한 단관능성 (메타) 아크릴레이트는 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋다.
상기 중합성 올리고머로는 분자 중에 라디칼 중합성 불포화기를 가지는 올리고머를 들 수 있고, 예를 들어 에폭시 (메타) 아크릴레이트계 올리고머, 우레탄 (메타) 아크릴레이트계 올리고머, 폴리 에스테르 (메타) 아크릴레이트계 올리고머, 폴리 에테르 (메타) 아크릴레이트계 올리고머 등을 들 수 있다.
상기 에폭시 (메타) 아크릴레이트계 올리고머는, 예를 들어 비교적 낮은 분자량의 비스페놀형 에폭시 수지나 노볼락형 에폭시 수지의 옥시란 고리에 (메타) 아크릴산을 반응시켜 에스테르화 하여 얻을 수 있다. 또한, 이러한 에폭시 (메타) 아크릴레이트계 올리고머를 부분적으로 이염기성 카르복실산 무수물에 의해 변성시킨 카르복실 변성형 에폭시 (메타) 아크릴레이트 올리고머를 이용하는 것도 가능하다. 상기 우레탄 (메타) 아크릴레이트계 올리고머는, 예를 들어 폴리 에테르 폴리올이나 폴리 에스테르 폴리올과 폴리 이소시아네이트의 반응에 의해 얻어지는 폴리 우레탄 올리고머를 (메타) 아크릴산으로 에스테르화 하여 얻을 수 있다. 상기 폴리 에스테르 (메타) 아크릴레이트계 올리고머는, 예를 들어 다가 카복실산과 다가 알코올의 축합(縮合)에 의해 얻어지는 양 말단에 수산기를 가지는 폴리 에스테르 올리고머의 수산기를 (메타) 아크릴산으로 에스테르화 하여 얻을 수 있다 . 또한, 상기 폴리 에스테르 (메타) 아크릴레이트계 올리고머는 다가 카르복실산에 알킬렌 옥사이드를 부여하여 얻어지는 올리고머의 말단의 수산기를 (메타) 아크릴산으로 에스테르화 하여 얻는 것도 가능하다. 상기 폴리 에테르 (메타) 아크릴레이트계 올리고머는 폴리 에테르 폴리올의 수산기를 (메타) 아크릴산으로 에스테르화 하여 얻을 수 있다.
또한, 상기 활성 에너지 선 경화형 수지로는 자외선 경화형 에폭시 수지도 적합하게 사용된다. 상기 자외선 경화형 에폭시 수지로는 예를 들어 비스페놀 A형 에폭시 수지, 글리시딜 에테르형 에폭시 수지 등의 경화물을 들 수 있다. 당해 상부용 광 확산 시트(5)는 수지 매트릭스(13)의 주성분이 자외선 경화형 에폭시 수지인 것에 의해, 경화시의 체적 수축을 억제하여 기재층(11)의 표면 측에 원하는 요철 형상을 형성하기 쉽다. 또한, 당해 상부용 광 확산 시트(5)는 수지 매트릭스(13)의 주성분이 자외선 경화형 에폭시 수지인 것에 의해, 수지 매트릭스(13)의 유연성을 높이고 당해 상부용 광 확산 시트(5)의 표면에 배치된 액정 패널 등에 대한 손상 방지성을 높일 수 있다. 나아가, 상기 활성 에너지 선 경화형 수지로 자외선 경화형 에폭시 수지를 사용하는 경우, 상기 (메타) 아크릴레이트계 모노머, (메타) 아크릴레이트계 올리고머 등의 다른 중합성 단량체 및 중합성 올리고머를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 이에 따라서, 수지 매트릭스(13)의 유연성을 높이고 손상 방지성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 활성 에너지 선 경화형 수지로 자외선 경화형 수지를 사용하는 경우, 광중합용 개시제를 수지 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상 5 중량부 이하 정도 첨가하는 것이 바람직하다. 광중합용 개시제로서는 특별히 한정되는 것이 아니고, 분자 내에 라디칼 중합성 불포화기를 가지는 중합성 단량체나 중합성 올리고머에 대해서는, 예를 들어 벤조 페논, 벤질, 미히라즈케톤, 2-클로로 티 옥산톤, 2, 4-디에틸 티 옥산톤, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소 프로필 에테르, 벤조인 이소 부틸 에테르, 2, 2-디 에톡시 아세토 페논, 벤질 디메틸 케탈, 2, 2-디 메톡시-1, 2-디 페닐 에탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-온, 1-히드록시 시클로 헥실 페닐 케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸 티오) 페닐]-2-몰포 리노 포로파논-1, 1-[4-(2-히드록시 에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 비스 (시클로 펜타 디에닐)-비스 [2, 6-디 플루오로-3-(피롤-1-일) 페닐] 티타늄, 2-벤질-2-디메틸 아미노-1-(4-몰포 리노 페닐)-부타논-1, 2, 4, 6-트리메틸 벤조일 디 페닐 포스핀 옥사이드 등을 들 수 있다. 또한, 분자 중에 양이온 중합성 관능기를 가지는 중합성 올리고머 등에 대하여는 방향족 술포니움 염, 방향족 디아조늄 염, 방향족 요드니움 염, 메탈로센 화합물, 벤조 술폰산 에스테르 등을 들 수 있다. 또한, 이들 화합물은 각각 단체(單體)로 사용하여도 좋고, 복수를 혼합하여 사용하여도 좋다.
여기서, 수지 매트릭스(13)는 상기 합성수지의 다른 첨가제를 포함할 수도 있다. 첨가제로는, 예를 들어, 실리콘 첨가제, 불소계 첨가제, 대전 방지제 등을 들 수 있다. 또한, 수지 매트릭스(13)의 상기 합성 수지 성분 100 중량부에 대한 상기 첨가제의 고형분 환산의 함유량으로, 예를 들어 0.05 중량부 이상 5 중량부 이하로 할 수 있다.
수지 비즈(14)는 광선을 투과 확산시키는 성질을 가지는 수지 입자이다. 수지 비즈(14)는 투명, 특히 무색 투명한 합성 수지를 주성분으로 형성되어 있다. 수지 비즈(14)의 주성분으로는, 예를 들어 아크릴 수지, 아크릴로 니트릴 수지, 폴리 우레탄, 폴리 염화 비닐, 폴리 스티렌, 폴리 아미드, 폴리 아크릴로 니트릴 등을 들 수 있다. 특히 투명성이 높은 아크릴 수지가 바람직하고, 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)가 특히 바람직하다.
수지 비즈(14)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 구형, 입방형, 바늘형, 막대형, 방추형상, 판형, 비늘조각형, 섬유형 등을 들 수 있고, 그 중에서도 광 확산성이 뛰어난 구형이 바람직하다.
광 확산층(12)의 수지 비즈(14)는 기재층(11)의 표면과 맞닿아 있어도 좋지만, 실질적으로 기재층(11)의 표면과 이격되어 있는 것이 바람직하다. 당해 상부용 광확산 시트(5)는, 예를 들어 수지 매트릭스(13)의 주성분으로서 활성 에너지 선 경화형 수지를 이용하고, 이 활성 에너지 선 경화형 수지에 수지 비즈(14)가 분산된 코팅액을 기재층(11)의 표면에 도포하고, 수지 비즈(14)가 기재층(11)의 표면과 이격된 상태에서 활성 에너지 선 경화형 수지를 경화시킴으로써 수지 비즈(14)를 기재층(11)의 표면에서 이격된 상태로 고정할 수 있다. 당해 상부용 광 확산 시트(5)는 수지 비즈(14)가 실질적으로 기재층(11) 표면과 이격되어 있는 것에 의해, 광 확산층(12)의 표면에 미세하고 고밀도인 요철을 형성하기 쉽고, 액정 패널의 픽셀 피치와의 간섭으로 인한 스파클의 발생을 더 잘 억제할 수 있다. 여기서 「수지 비즈가 기재층의 표면과 이격되어 있다」는 것은 기재층의 표면과 접하는 수지 비즈에 맞닿아 있는 다른 수지 비즈로서, 기재층의 표면과는 직접 맞닿아 있지 않은 수지 비즈도 포함하는 개념이다. 또한, 수지 비즈가 기재층의 표면과 이격되어 있는가는, 예를 들어 레이저 현미경에 의해 상기 광 확산 시트의 두께 방향의 단면을 관찰하여 확인할 수 있다.
수지 비즈(14)는 평균 입자경(D50)이 서로 다른 제1 수지 비즈군(14a) 및 제2 수지 비즈군(14b)을 포함한다. 여기서, 평균 입자경(D50)은 각 수지 비즈군에서 입자경 분포의 메디언(median; 중앙) 값을 의미한다.
예를 들어, 제1 수지 비즈군(14a)의 평균 입자경(D50)은 1.9 μm 이상 3.3μm 이하이다. 제1 수지 비즈군(14a)의 평균 입자경(D50)이 상기 하한의 미만이면, 광 확산층(12) 표면의 요철이 작아져서 광 확산성이 불충분하게 되어, 프리즘 시트(4)의 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도 얼룩 및 액정 패널의 픽셀 피치와의 간섭으로 인한 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 제1 수지 비즈군(14a)의 평균 입자경(D50)이 상기 상한을 초과하면 광 확산층(12) 표면에 비교적 큰 요철이 많이 형성되어 버려서, 액정 패널의 픽셀 피치와의 간섭으로 인한 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없는 우려가 있다.
제2 수지 비즈군(14b)의 평균 입자경(D50)은 제1 수지 비즈군(14a)의 평균 입자경(D50)보다 큰 값을 가진다. 예를 들어, 제2 수지 비즈군(14b)의 평균 입자경(D50)은 5.0 μm 이상 6.5μm 이하이다. 제2 수지 비즈군(14b)의 평균 입자경(D50)이 상기 하한의 미만이면 제2 수지 비즈군(14b)의 평균 입자경(D50)과의 차이가 작아져서 광 확산층(12) 표면이 손상되기 쉬워지고, 상부용 광 확산 시트(5)의 조립 수율이 나빠진다. 반대로, 제2 수지 비즈군(14b)의 평균 입자경(D50)이 상기 상한을 초과하면 제2 수지 비즈군(14b)의 평균 입자경(D50)과의 차이가 커지고, 광 확산층(12)의 제조시에 수지 비즈(14) 및 수지 매트릭스(13)와 용제를 포함하는 용액을 기재층(11)에 도포할 때 도포 얼룩이 생기기 쉬워진다. 도포 얼룩은 스파클 발생의 원인이 된다.
이와 같이, 평균 입자경(D50)이 서로 다른 복수의 수지 비즈군을 혼합하여 사용함으로써, 스파클의 발생을 억제하면서 표면이 손상되기 어려운 상부용 광 확산 시트(5)를 형성할 수 있다. 즉, 평균 입자경(D50)이 작은 제2 수지 비즈군에 의해 스파클의 발생이 억제되는 반면, 평균 입자경(D50)이 큰 제1 수지 비즈군에 의해 광 확산층(12)의 표면에의 손상이 방지될 수 있다.
수지 비즈(14) 전체에서 차지하는 제2 수지 비즈군(14b)의 질량 비율은 30 % 이상 50 % 이하이며, 예를 들어 40 %가 바람직하다. 즉, 제1 수지 비즈군(14a)에 대한 제2 수지 비즈군(14b)의 질량 비율은 0.43 이상 1.0 이하이며, 예를 들어 0.65가 바람직하다. 제2 수지 비즈군(14b)의 질량 비율이 상기 범위의 상한을 초과하면 헤이즈 값이 저하되고, 상부용 광 확산 시트(5)로서의 광 확산성을 유지할 수 없다. 한편, 제2 수지 비즈군(14b)의 질량 비율이 상기 범위의 하한을 하회하면 상부용 광 확산 시트(5)의 표면이 손상되기 쉬워져 스파클이 발생하기 쉬워진다. 따라서, 수지 비즈(14) 전체에서 차지하는 제2 수지 비즈군(14b)의 질량 비율을 상기 범위 내가 되도록 함으로써, 광 확산성을 유지하면서 상부용 광 확산 시트(5)의 손상을 방지할 수 있다.
광 확산층(12)의 코팅량은 1.7 g/m2보다 크고 3.0 g/m2 보다 작으며, 예를 들어 2.5 g/m2이 바람직하다. 여기서, 광 확산층(12)의 코팅량은 수지 비즈(14) 및 수지 매트릭스(13)와 용제를 포함하는 용액을 기재층(11)에 도포한 후, 이를 건조시켜 용매를 증발시킨 후의 수지 비즈(14) 및 수지 매트릭스(13)를 주성분으로 하는 광 확산층(12)의 단위 면적당 무게를 의미한다. 광 확산층(12)의 코팅량이 상기 범위의 상한을 초과하면 광 확산층(12)의 두께가 증가하고 수지 매트릭스(13)에 수지 비즈(14)가 묻혀 버린다. 그 결과로, 인접한 수지 비즈(14)의 간격이 넓어지고, 헤이즈 값이 저하된다. 또한, 코팅량이 많아짐에 따라서, 광 확산층(12)의 수지 비즈(14)의 편향이 발생하기 쉬워져 스파클이 발생하기 쉬워진다. 한편, 광 확산층(12)의 코팅량이 상기 범위의 하한을 하회하면 광 확산층(12)의 두께가 얇아져 수지 매트릭스(13)에 의해 수지 비즈(14)를 확실하게 고정할 수 없게 된다. 그 결과로, 광 확산층(12)에서 수지 비즈(14)가 벗겨지기 쉬워진다. 또한, 수지 비즈(14)가 탈락하면 수지 비즈(14)의 편향이 발생하기 쉬워져 스파클이 발생하기 쉬워지거나, 인접한 수지 비즈(14)의 간격이 좁아져 헤이즈 값이 높아져 휘도가 내려가거나 한다. 따라서, 광 확산층(12)의 코팅량을 상기 범위 내가 되도록 하여, 높고, 또한 적절한 헤이즈 값을 유지하면서 스파클의 발생을 억제할 수 있다.
이상과 같이, 상기 구성에 따르면, 수지 비즈(14)가 평균 입자경이 상대적으로 작은 제1 수지 비즈군(14a)와 평균 입자경이 제1 수지 비즈군(14a) 보다 큰 제2 수지 비즈군(14b)을 포함하고, 이들의 질량 비율이 상기 범위 내가 되도록 함으로써, 광 확산성을 유지하면서 상부용 광 확산 시트(5)의 손상을 방지할 수 있다. 나아가, 광 확산층(12)의 코팅량을 상기 범위 내로 함으로써, 높고 적절한 헤이즈 값을 유지하면서 스파클의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 제1 수지 비즈군(14a) 및 제2 수지 비즈군(14b)의 질량 비율과 광 확산층(12)의 코팅량을 각각 상기 범위 내로 함으로써 상부용 광 확산 시트(5)에 요구되는 높은 광 확산성을 유지하면서 스파클의 발생을 억제할 수 있다.
광 확산층(12)에서 수지 비즈(14)(제1 수지 비즈군(14a) 및 제2 수지 비즈군(14b)의 총량)의 질량 함유율은 37 % 이상 47 % 이하이며, 예를 들어 41 % 이상 45 % 이하가 바람직하고, 예를 들어 42.7 %가 더 바람직하다. 수지 비즈(14)의 질량 함유율이 적고, 상기 범위의 하한을 하회하면 헤이즈 값이 저하되고 스파클이 발생하기 쉬워진다. 한편, 수지 비즈(14)의 질량 함유율이 높고, 상기 범위의 상한을 초과하면 헤이즈 값이 지나치게 높아져 휘도가 저하된다. 따라서, 광 확산층(12)의 수지 비즈(14)의 질량 함유율을 상기 범위로 함으로써, 스파클의 발생을 억제하면서 높은 휘도를 얻을 수 있다.
광 확산층(12)은 두께 방향에서 수지 비즈(14)가 존재하지 않는 영역, 즉 두께 방향에서 수지 매트릭스(13)만이 존재하는 영역의 두께의 최소치가 1 μm 이하라도 좋다. 두께 방향에서 수지 비즈 (14)가 존재하지 않는 광 확산층(12)(수지 매트릭스(13)만의 층)의 두께의 최소값이 1 μm 보다 두껍게 되면, 수지 비즈(14)가 수지 매트릭스(13)에 덮어지는 면적이 많아지고, 수지 비즈(14)의 볼록 형상이 본래의 설계대로 형성되지 않는다. 즉, 광 확산층(12)에서 수지 비즈(14)에 의해 발생하는 볼록부가 낮아져 광 확산 성능이 낮아진다. 따라서, 상기 두께의 최소값을 1 μm 이하로 함으로써, 스파클의 발생을 더 효과적으로 억제할 수 있다.
수지 비즈(14)의 단위 면적당 밀도는 12000 개/mm2 이상 20000 개/mm2 이하가 바람직하고, 예를 들어 15400 개/mm2가 더 바람직하다. 수지 비즈(14)의 단위 면적당 밀도가 상기 하한의 미만이면 프리즘 시트(4)의 돌기 프리즘부의 형상 등에서 기인하는 휘도를 충분히 억제할 수 없는 우려가 있는 동시에, 광 확산층(12) 표면의 요철의 고밀도화가 불충분하게 되어, 액정 패널의 픽셀 피치와의 간섭으로 인한 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없는 우려가 있다. 반대로, 수지 비즈(14)의 단위 면적당 밀도가 상기 상한을 초과하면 이면 측에서 입사되는 광선이 필요 이상으로 확산되어 액정 표시 장치의 휘도가 저하될 우려가 있다.
수지 비즈(14)의 체적 기준 입도 분포에서 입자 직경의 변동 계수의 상한은 42 %가 바람직하고, 41 %가 더 바람직하며, 40 %가 더욱 바람직하고, 39 %가 특히 바람직하다. 상기 변동 계수가 상기 상한을 초과하면 광 확산층(12) 표면에 비교적 큰 요철이 많이 형성되어 버려서, 액정 패널의 픽셀 피치와의 간섭으로 인한 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없는 우려가 있다. 한편, 상기 변동 계수의 하한은 30 %가 바람직하고, 35 %가 더 바람직하다. 상기 변동 계수가 상기 하한의 미만이면 광 확산층(12) 표면의 요철이 균일화되어 버려서, 광선을 적절하게 확산시킬 수 없는 우려가 있다.
수지 비즈(14)의 굴절율의 하한은 1.46이 바람직하고, 1.48이 더 바람직하다. 한편, 수지 비즈(14)의 굴절율의 상한으로는 1.60이 바람직하고, 1.59가 더 바람직하다. 이와 같이, 수지 비즈(14)의 굴절율을 상기 범위 내로 함으로써, 수지 매트릭스(13)의 굴절율 차이를 적당히 조정할 수 있으며, 이는 후술하는 프리즘 시트(4)의 돌기 프리즘부(16)의 형상 등에 기인하는 휘도 얼룩을 억제하기 쉽다. 여기서, 「굴절율」은 파장 589.3 nm의 빛(나트륨 D선)의 굴절율을 말한다.
당해 상부용 광 확산 시트(5)의 헤이즈 값의 하한은 50 %가 바람직하고, 52 %가 더 바람직하다. 한편, 당해 상부용 광 확산 시트(5)의 헤이즈 값의 상한은 70 %가 바람직하고, 68 %가 더 바람직하다. 당해 상부용 광 확산 시트(5)의 헤이즈 값이 상기 하한의 미만이면 프리즘 시트(4)의 돌기 프리즘부의 형상 등에 기인하는 휘도와 액정 패널의 픽셀 피치와의 간섭으로 인한 스파클의 발생을 충분히 억제할 수 없는 우려가 있다. 반대로, 당해 상부용 광 확산 시트(5)의 헤이즈 값이 상기 상한을 초과하면 액정 표시 장치의 휘도가 불충분하게 될 우려가 있다. 여기서, 「헤이즈 값」은 JIS-K7361: 2000에 준하여 측정되는 값을 말한다.
<프리즘 시트>
프리즘 시트(4)는 광선을 투과시킬 필요가 있기 때문에 투명, 특히 무색 투명한 합성 수지를 주성분으로 형성되어 있다. 프리즘 시트(4)는 기재층(15)과, 기재층(15)의 표면에 적층되는 복수의 돌기 프리즘부(16)로 이루어진 돌기열을 구비한다. 돌기 프리즘부(16)는 기재층(15)의 표면에 줄무늬 형상으로 적층되어 있다. 돌기 프리즘부(16)는 이면이 기재층(15)의 표면에 접하는 삼각 기둥형체이다.
프리즘 시트(4)의 두께(기재층(15)의 이면에서 돌기 프리즘부(16)의 정점까지의 높이)의 하한으로는 50 μm가 바람직하며, 70 μm가 더 바람직하다. 한편, 프리즘 시트(4)의 두께의 상한으로는 200 μm가 바람직하고, 180 μm가 더 바람직하다. 또한, 프리즘 시트(4)의 돌기 프리즘부(16)의 피치(p)(도 2 참조)의 하한으로는 20 μm가 바람직하며, 30 μm가 더 바람직하다. 한편, 프리즘 시트(4)의 돌기 프리즘부(16)의 피치(p)의 상한으로는 100 μm가 바람직하며, 60 μm가 더 바람직하다. 또한, 돌기 프리즘부(16)의 꼭지각은 85 ° 이상 95 ° 이하가 바람직하다. 나아가, 돌기 프리즘부(16)의 굴절율의 하한은 1.5가 바람직하고, 1.55가 더 바람직하다. 한편, 돌기 프리즘부(16)의 굴절율의 상한은 1.7이 바람직하다.
여기서 당해 백라이트 유닛은 반드시 1장의 프리즘 시트(4)만을 구비하는 것에 한정되지 않고, 프리즘 시트(4)에 중첩되는 다른 프리즘 시트를 더 구비하고 있어도 좋다. 또한, 이 경우, 프리즘 시트(4)의 복수의 돌기 프리즘부(16)의 능선과 다른 프리즘 시트의 복수의 돌기 프리즘부의 능선은 직교하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 프리즘 시트(4)의 돌기 프리즘부(16)의 능선 및 다른 프리즘 시트의 돌기 프리즘부의 능선이 직교함으로써, 하부용 광 확산 시트(3)에서 입사되는 광선을 한쪽의 프리즘 시트에 의해 법선 방향 측으로 굴절시키고, 나아가 한쪽의 프리즘 시트로부터 출사되는 광선을 다른쪽의 프리즘 시트에 의해 상부용 광 확산 시트(5)의 이면에 대해 대략 수직으로 진행하도록 굴절시킬 수 있다. 여기서, 상기 다른 프리즘 시트의 형성 재료, 두께, 돌기 프리즘 부의 피치, 돌기 프리즘부의 꼭지각 및 돌기 프리즘부의 굴절율은 프리즘 시트(4)와 동알하게 할 수 있다.
<도광 시트>
도광 시트(1)는 광원(2)에서 출사되는 광선을 내부에 전파시키면서 표면으로부터 출사하는 시트 형상의 광학 부재이다. 도광 시트(1)는 단면이 대략 쐐기 형상으로 형성되어도 좋고, 또한 대략 평판 형상으로 형성되어도 좋다. 도광 시트(1)는 투광성을 가져야 하기 때문에 투명, 특히 무색 투명의 수지를 주성분으로 형성된다. 도광 시트(1)의 주성분으로는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 투명성, 강도 등이 우수한 폴리 카보네이트나, 투명성, 내찰상(耐擦傷)성 등이 뛰어난 아크릴 수지 등의 합성수지를 들 수 있다. 특히, 도광 시트(1)의 주성분은 폴리 카보네이트가 바람직하다. 폴리 카보네이트는 투명성이 우수한 동시에 굴절율이 높기 때문에, 공기층(도광 시트(1)의 표면 측에 배치되는 하부용 광 확산 시트(3)의 틈새에 형성되는 층과 도광 시트(1)의 이면 측에 배치되는 반사 시트(6)의 틈새에 형성되는 층)과의 계면에서 전반사가 일어나기 쉽고, 광선을 효율적으로 전파할 수 있다. 또한, 폴리 카보네이트는 내열성을 가지므로 광원(2)의 발열에 의한 열화 등이 발생하기 어렵다.
<광원>
광원(2)은 조사면이 도광 시트(1)의 단부면에 마주하도록(또는 접하도록) 배치되어 있다. 광원(2)으로는 다양한 것을 사용할 수 있으며, 예를 들어 발광 다이오드(LED)를 사용하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 이러한 광원(2)으로서, 복수의 발광 다이오드가 도광 시트(1)의 단부면을 따라 배치된 것을 사용할 수 있다.
<하부용 광 확산 시트>
하부용 광 확산 시트(3)는 기재층(17)과, 기재층(17)의 표면 측에 배치되는 광 확산층(18)과, 기재층(17)의 이면 측에 배치되는 스티킹(sticking) 방지층(19)을 구비한다. 하부용 광 확산 시트(3)의 기재층(17)은 상부용 광 확산 시트(5)의 기재층(11)과 동일한 구성으로 할 수 있다. 하부용 광 확산 시트(3)의 광 확산층(18)은 광 확산제와 그 수지 매트릭스를 구비한다.
<반사 시트>
반사 시트(6)로는 폴리 에스테르 등의 기재 수지에 필러를 분산 함유시킨 백색 시트와 폴리 에스테르 등으로부터 형성되는 필름의 표면에 알루미늄, 은 등의 금속을 증착시킴으로써 정반사성(regular reflection)이 높아진 반사 시트 등을 들 수 있다.
<이점>
본 실시예에 따른 상부용 광 확산 시트(5)에 의하면, 광 확산층(12)이 수지 매트릭스(13) 및 수지 비즈(14)를 구비하기 때문에, 이러한 광 확산층(12)의 표면에는 수지 비즈(14)에 기인하는 요철이 형성된다. 따라서, 당해 상부용 광 확산 시트(5)는 이면 측에서 입사되는 광선이 요철에 의해 확산하여 프리즘 시트(4)의 돌기 프리즘부(16)의 형상 등에 기인하는 휘도 얼룩을 억제할 수 있다. 또한, 수지 비즈(14)는 평균 입자경이 상대적으로 작은 제1 수지 비즈군(14a)과 평균 입자경이 제1 수지 비즈군(14a) 보다 큰 제2 수지 비즈군(14b)을 포함하고, 이들의 질량 비율이 상기 범위 내가 되도록 함으로써, 광 확산성을 유지하면서 상부용 광 확산 시트(5)의 손상을 방지할 수 있다. 나아가, 광 확산층(12)의 코팅량을 상기 범위 내로 함으로써 높은 헤이즈를 유지하면서 스파클의 발생을 억제할 수 있다. 이상에서 제1 수지 비즈군(14a) 및 제2 수지 비즈군(14b)의 질량 비율과 광 확산층(12)의 코팅량을 상기 범위 내로 함으로써 상부용 광 확산 시트(5)에 요구되는 높은 광 확산성을 유지하면서 스파클의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 백라이트 유닛에 의하면, 프리즘 시트(4)의 표면 측에 상기 상부용 광 확산 시트(5)가 중첩되어 있기 때문에, 프리즘 시트(4)에서 출사되는 광선을 상부용 광 확산 시트(5)의 광 확산층(12) 표면에 형성되는 요철에 의해 확산하여 프리즘 시트(4)의 돌기 프리즘부(16)의 형상 등에서 기인하는 휘도 얼룩을 억제할 수 있다. 또한, 당해 백라이트 유닛은 그 상부용 광 확산 시트(5)가 수지 비즈(14)의 평균 입자경이 상대적으로 작은 제1 수지 비즈군(14a)과 수지 비즈의 평균 입자경이 제1 수지 비즈군(14a) 보다 큰 제2 수지 비즈군(14b)을 포함하고, 이들의 질량 비율이 상기 범위 내이기 때문에, 광 확산성을 유지하면서 상부용 광 확산 시트의 손상을 방지 할 수 있다.
<상부용 광 확산 시트의 제조 방법>
본 실시예에 따른 상부용 광 확산 시트(5)의 제조 방법은 기재층(11)을 구성하는 시트체를 형성하는 공정(기재층 형성 공정)과, 이 시트체의 한쪽 면 측에 광 확산층(12)을 적층하는 공정(광 확산층 적층 공정)을 포함한다.
(기재층 형성 공정)
상기 기재층 형성 공정으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 용융한 열가소성 수지를 T 다이에서 압출 성형하고, 이어서 그 압출 성형체를 층 길이 방향 및 층 폭 방향으로 연신하여 시트체를 형성하는 방법을 들 수 있다. T 다이를 이용한 주지의 압출 성형법으로는, 예를 들면 폴리싱 롤 법이나 칠드 롤 법을 들 수 있다. 또한, 시트체의 연신 방법으로서는, 예를 들어, 관형 필름 이축 연신법이나 평면 필름 이축 연신법 등을 들 수 있다.
(광 확산층 적층 공정)
상기 광 확산층 적층 공정은 수지 매트릭스(13) 및 수지 비즈(14)를 포함한 코팅액을 조제하는 공정(제조 공정)과, 상기 제조 공정에서 제조된 코팅액을 상기 시트체의 한쪽 면 측에 도포하는 공정(도포 공정)과, 상기 도포 공정에서 도포한 코팅액을 건조 및 경화시키는 공정(경화 공정)을 포함한다.
상기 제조 공정에서는, 수지 매트릭스(13)와, 제1 수지 비즈군(14a) 및 제2 수지 비즈군(14b)을 포함하는 수지 비즈(14)를 용제와 혼합한 용액(코팅액)이 준비된다. 용제로서는, 예를 들어, 메틸 에틸 케톤, 톨루엔, 초산 에틸, 초산 부틸 등이 이용된다.
또한, 예를 들어, 수지 매트릭스(13)의 주성분으로 활성 에너지 선 경화형 수지가 사용된다. 이에 따라서, 상기 도포 공정에서 코팅액을 도포한 후, 상기 경화 공정에서 예를 들어 자외선을 조사함으로써 이러한 활성 에너지 선 경화형 수지를 비교적 신속하게 경화시키기 쉽다. 따라서, 수지 비즈(14)가 시트체의 한쪽 면으로부터 이격된 상태에서 이러한 활성 에너지 선 경화형 수지를 경화시키는 것으로, 수지 비즈(14)를 시트체의 한쪽 면으로부터 이격된 상태로 고정하기가 쉽다.
또한, 상기 조정 공정에서 조정된 코팅액(즉, 건조 전 상태)의 수지 비즈(14) 및 수지 매트릭스(13)의 질량 함유율(코팅액의 고형분의 질량 함유율)은 50 % 이상 60 % 이하이며, 예를 들면 55 %가 바람직하다.
코팅액의 용제량이 적고, 수지 비즈(14) 및 수지 매트릭스(13)의 질량 함유율이, 이 범위의 상한을 초과하면 건조 후의 코팅량을 상기 범위 내에서 억제할 수 없게 되어, 헤이즈 값이 저하하고 스파클이 발생하기 쉬워진다. 한편, 코팅액의 용제량이 많아져, 수지 비즈(14) 및 수지 매트릭스(13)의 질량 함유율이 이 범위의 하한을 하회하면 코팅액의 비중이 떨어지기 때문에 비중이 높은 수지 비즈(14)가 침강하기 쉬워진다. 따라서, 기재층(11)에 코팅액을 도포한 후 건조시키는 공정에서 수지 비즈(14)가 유동하고, 형성되는 광 확산층(12)에서 수지 비즈(14)에 편차가 생기기 쉬워진다. 그 결과, 스파클이 발생하기 쉬워진다. 따라서, 코팅액의 수지 비즈(14) 및 수지 매트릭스(13)의 질량 함유율을 상기 범위로 함으로써, 스파클의 발생을 더 효과적으로 억제할 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 상부용 광 확산 시트의 제조 방법은, 상기 광 확산층 적층 공정 전에 상기 시트체의 광 확산층을 적층하는 측의 면에 코로나 방전 처리, 오존 처리, 저온 플라즈마 처리, 글로우 방전 처리, 산화 처리, 프라이머 코팅 처리, 언더 코팅 처리 앵커 코팅 처리 등을 실시하는 표면 처리 공정을 더 포함할 수도 있다.
[상부용 광 확산 시트의 변형예]
도 3의 상부용 광 확산 시트(25)는 도 1의 상부용 광 확산 시트(5) 대신에 도 1의 백라이트 유닛에 사용된다. 본 변형예에 따른 상부용 광 확산 시트(25)는 이면 측에서 입사되는 광선을 약간 정도 확산시켜 프리즘 시트의 돌기 프리즘부의 형상 등에서 기인하는 휘도 얼룩을 억제함과 동시에 상부용 광 확산 시트(25)의 표면 측에 배치되는 액정 패널(미도시)의 픽셀 피치와의 간섭으로 인한 스파클의 발생을 억제한다. 상부용 광 확산 시트(25)는 기재층(11)과, 기재층(11)의 표면 측에 적층되는 광 확산층(12)과, 기재층(11)의 이면 측에 적층되는 스티킹 방지층(26)을 구비한다. 상부용 광 확산 시트(25)는 기재층(11), 기재층(11)의 표면에 직접 적층되는 광 확산층(12) 및 기재층(11)의 이면에 직접 적층되는 스티킹 방지층(26)의 3층 구조로 구성되어 있다. 상부용 광 확산 시트(25)의 기재층(11) 및 광 확산층(12)은 도 1의 상부용 광 확산 시트(5)와 유사하므로 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
(스티킹 방지층)
스티킹 방지층(26)은 본 변형예에서 상부용 광 확산 시트(25)의 이면을 구성한다. 스티킹 방지층(26)은 광선을 투과시킬 필요가 있기 때문에 투명, 특히 무색 투명한 합성 수지를 주성분으로 형성되어 있다. 스티킹 방지층(26)은 이면이 평평하고 두께가 거의 균일한 필름 형태로 구성되어 있다. 스티킹 방지층(26)은 당해 상부용 광 확산 시트(25)의 이면 측에 배치되는 프리즘 시트의 돌기 프리즘부의 상부와 부분적으로 맞닿도록 구성되어 있으며, 이에 따라 프리즘 시트와의 스티킹을 방지한다. 스티킹 방지층(26)의 주성분으로, 예를 들어 폴리 카보네이트, 아크릴 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리스티렌, (메타) 아크릴산 메틸-스티렌 공중합체, 폴리올레핀, 시클로 올레핀 폴리머, 시클로 올레핀 코폴리머, 셀룰로오스 아세테이트, 내후성 염화 비닐, 활성 에너지 선 경화형 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 당해 상부용 광 확산 시트(25)의 이면의 강도를 높이고, 이러한 이면의 손상을 방지하기 쉬운 아크릴 수지가 바람직하다.
스티킹 방지층(26)의 평균 두께의 하한으로는 1 μm가 바람직하고, 2 μm가 더 바람직하다. 한편, 스티킹 방지층(26)의 평균 두께의 상한으로는 10 μm가 바람직하고, 8 μm가 더 바람직하다. 스티킹 방지층(26)의 평균 두께가 상기 하한의 미만이면 당해 상부용 광 확산 시트(25)의 이면의 손상을 확실하게 방지하지 못할 우려가 있다. 반대로, 스티킹 방지층(26)의 평균 두께가 상기 상한을 초과하면 액정 표시 장치의 휘도가 저하될 우려가 있다.
스티킹 방지층(26)의 이면의 산술 평균 거칠기(Ra)의 상한으로는 0.04 μm가 바람직하고, 0.035 μm가 더 바람직하며, 0.03 μm가 더욱 바람직하다. 스티킹 방지층(26)의 이면의 산술 평균 거칠기(Ra)가 상기 상한을 초과하면 스티킹 방지층(26)과의 접촉에 기인하여 프리즘 시트의 돌기 프리즘부에 손상이 발생할 우려가 있다. 여기서, 스티킹 방지층(26)의 이면의 산술 평균 거칠기(Ra)의 하한은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 0.01 μm로 할 수 있다.
<변형예에 따른 상부용 광 확산 시트의 제조 방법>
본 변형예에 따른 상부용 광 확산 시트(25)의 제조 방법은 기재층(11)을 구성하는 시트체를 형성하는 공정(기재층 형성 공정)과, 이러한 시트체의 한쪽 면 측에 광 확산층(12)을 적층하는 공정 (광 확산층 적층 공정)과, 기재층(11)을 구성하는 시트체의 다른쪽 면 측에 스티킹 방지층(26)을 적층하는 공정(스티킹 방지층 적층 공정)을 포함한다.
(스티킹 방지층 적층 공정)
상기 스티킹 방지층 적층 공정으로서는, 예를 들어, 공압출법에 의해 기재층(11)을 구성하는 시트체와 동시에 스티킹 방지층(26)을 형성하는 방법이나 상기 시트체의 다른쪽 면 측에 코팅에 의해 스티킹 방지층(26)을 적층하는 방법을 들 수 있다.
여기서, 본 변형예에 따른 상부용 광 확산 시트(25)의 제조 방법에서 상기 기재층 형성 공정은 상술한 바와 같이 공압출법에 의해 스티킹 방지층 적층 공정과 동시에 수행하여도 좋지만, 상기 스티킹 방지층 적층 공정과 별도로 수행하여도 좋다. 상기 기재층 형성 공정을 스티킹 방지층 형성 공정과 별도로 할 경우, 이러한 기재층 형성 공정은 도 1의 상부용 광 확산 시트(5)의 기재층 형성 공정과 동일한 방법으로 실시할 수 있다. 또한, 당해 상부용 광 확산 시트(25)의 제조 방법에 있어서, 상기 광 확산층 적층 공정은 도 1의 상부용 광 확산 시트(5)의 제조 방법의 광 확산층 적층 공정과 동일한 방법으로 할 수 있다.
<이점>
본 변형예에 따른 상부용 광 확산 시트(25)는 기재층(11)의 이면 측에 스티킹 방지층(26)이 적층되어 있기 때문에, 프리즘 시트의 돌기 프리즘부의 형상 등에서 기인하는 휘도 얼룩을 억제함과 동시에 액정 패널의 픽셀 피치와의 간섭으로 인한 스파클의 발생을 억제할 수 있는 것에 더하여, 프리즘 시트와의 스티킹 방지성 및 당해 상부용 광 확산 시트(25)의 이면의 손상 방지성을 높일 수 있다.
[액정 표시 모듈]
도 4의 액정 표시 모듈은 단부면에서 입사하는 광선을 표면 측에 인도하는 도광 시트(1)과, 도광 시트(1)의 단부면을 향해 광선을 조사하는 광원(2)과, 도광 시트(1)의 표면 측에 중첩되는 하부용 광 확산 시트(3)와, 하부용 광 확산 시트(3)의 표면 측에 배치되는 프리즘 시트(4)와, 프리즘 시트(4)의 표면 측에 중첩되는 상부용 광 확산 시트(5)와, 도광 시트(1)의 이면 측에 배치되는 반사 시트(6)와, 상부용 광 확산 시트(5)의 표면 측에 중첩되는 액정 패널(31)을 포함한다. 즉, 당해 액정 표시 모듈은 도 1의 당해 백라이트 유닛의 상부용 광 확산 시트(5)의 표면 측에 액정 패널(31)이 배치된 구성을 가진다.
<액정 패널>
액정 패널(31)은 상부용 광 확산 시트(5)의 표면에 직접 (다른 시트 등을 통하지 않고) 배설되어 있다. 액정 패널(31)은 대략 평행하고 또한 소정의 간격을 벌리고 배치되는 표면측 편광판(32) 및 이면측 편광판(33) 사이에 배치되는 액정 셀(34)을 구비한다. 표면측 편광판(32) 및 이면측 편광판(33)은 예를 들어, 요오드 계 편광자, 염료 계 편광, 폴리엔 계 편광자 등의 편광자 및 그 양측에 배치되는 한 쌍의 투명 보호 필름으로 구성된다. 표면측 편광판(32)과 이면측 편광판(33)의 투과 축 방향은 직교하고 있다.
액정 셀(34)은 투과하는 광량을 제어하는 기능을 가지며, 공지의 다양한 것이 채용된다. 액정 셀(34)은 일반적으로 기판, 컬러 필터, 대향 전극, 액정층, 픽셀 전극, 기판 등으로 이루어지는 적층 구조이다. 이러한 픽셀 전극에는 ITO 등의 투명 도전막이 사용된다. 상기 액정 셀의 표시 모드로는, 예를 들어, TN(Twisted Nematic), VA(Virtical Alignment), IPS(In-Place Switching), FLC(Ferroelectric Liquid Crystal), AFLC(Anti-ferroelectric Liquid Crystal), OCB(Optically Compensatory Bend), STN(Supper Twisted Nematic), HAN(Hybrid Aligned Nematic) 등을 이용할 수 있다. 액정 패널(31)의 픽셀 피치(상기 액정 셀의 픽셀 피치)로는, 예를 들어 25 μm 이하로 할 수 있다.
<이점>
본 실시예에 따른 액정 표시 모듈은 도 1에 도시된 광 확산 시트(5)를 구비하기 때문에, 프리즘 시트(4)의 돌기 프리즘 부(16)의 형상 등에서 기인하는 휘도 얼룩을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 액정 표시 모듈은 액정 패널(31)의 이면 측에 도 1에 도시된 상부용 광 확산 시트(5)가 배치되어 있기 때문에 그 상부용 광 확산 시트(5)의 광 확산층(12) 표면에 형성된 요철과 액정 패널(31)의 픽셀 피치의 간섭으로 인한 스파클의 발생을 억제할 수 있다.
[기타 실시예]
여기서, 본 발명에 따른 상부용 광 확산 시트 및 백라이트 유닛은 상기 실시예 외에 다양한 변경, 개량을 가한 형태로 실시할 수 있다. 예를 들어 당해 백라이트 유닛은 도광 시트의 표면 측에 당해 상부용 광 확산 시트, 프리즘 시트 및 하부용 광 확산 시트 이외의 다른 광학 시트를 구비하여도 좋다. 또한, 당해 백라이트 유닛은 반드시 엣지 라이트형 백라이트 유닛일 필요는 없고, 예를 들어, 하부용 광 확산 시트의 이면 측에 확산판 및 광원이 배치된 직하형 백라이트 유닛이어도 좋다.
당해 백라이트 유닛의 프리즘 시트, 광 확산 시트, 도광판 시트, 광원 및 반사 시트의 구체적인 구성은 특별히 한정되는 것이 아니고, 다양한 구성의 것을 채용 가능하다.
당해 상부용 광 확산 시트는 기재층 및 광 확산층의 2층 구조 또는 기재층, 광 확산층 및 스티킹 방지층의 3층 구조인 것이 바람직하지만, 기재층 및 광 확산층 사이 또는 기재층과 스티킹 방지층 사이에 다른 층을 구비하여도 좋다.
당해 백라이트 유닛은 개인용 컴퓨터와 액정 TV 등 비교적 대형인 표시 장치나 스마트 폰 등의 휴대 전화 단말이나 태블릿 PC 등 휴대용 정보 단말에 사용될 수 있다.
실시예
이하에서, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 이하의 실시예 및 비교예에서는 상부용 광 확산 시트를 실제로 제조하고 육안으로 스파클이 발생하고 있는지 여부를 확인하였다.
[실시예 1]
폴리에틸렌 테레 프탈레이트를 주성분으로 하는 평균 두께 75μm의 기재층의 표면에 자외선 경화형 수지를 주성분으로 하는 수지 매트릭스 중에 수지 비즈가 분산된 광 확산층을 적층하여 실시예 1에 따른 상부용 광 확산 시트를 제조하였다. 이 때, 수지 비즈의 제1 수지 비즈군과 제2 수지 비즈군과의 질량 비율을 60 % : 40 %, 즉 수지 비즈 전체에서 차지하는 제2 수지 비즈군의 질량 비율을 40 %로 하였다. 여기서, 제1 수지 비즈군의 평균 입자경(D50)은 2.6 μm이고, 제2 수지 비즈군의 평균 입자경(D50)은 5.8 μm이다. 광 확산층 중의 수지 비즈의 체적 기준 입도 분포에 의한 평균 입자경(D50)은 주식회사 호리바 제작소 제품인 「Laser Scattering Particle Size Distribution Analyzer LA-950」을 이용하여 측정하였다.
또한, 이러한 광 확산층의 코팅량은 2.5 g/m2로 하였다. 여기서, 코팅량의 측정은 다음과 같이 실시하였다. 먼저, 상부용 광 확산 시트를 10cm × 10cm로 잘르고, 정밀 저울로 중량을 측정하였다(A). 측정면(코팅면)을 MEK 등의 유기 용제를 적신 헝겊으로 닦아, 코팅면의 층을 벗긴 후에 중량을 측정하였다(B). 원래의 샘플 중량(A)에서 코팅면을 닦아낸 후의 중량(B)을 뺀 값을 100 배하여 평방 미터 당의 중량을 산출했다.
또한, 광 확산층의 수지 비즈의 질량 함유율은 55 %로 하였다. 또한, 광 확산층을 제조할 때의 코팅액에서 수지 비즈 및 수지 매트릭스의 질량 함유율(코팅액의 고형분의 질량 함유율)은 42.7 %로 하였다.
또한, 실시예 1에서 상부용 광 확산 시트의 제조할 때에서, 롤 코팅 기술로 두께 제어를 함으로써 광 확산층에서 두께 방향으로 수지 비즈가 존재하지 않는 영역(수지 매트릭스만의 영역)의 두께의 최소값이 0보다 크고 1 μm 이하가 되도록 하였다.
<제2 수지 비즈군의 질량 비율에 대한 데이터>
[비교예 1]
수지 비즈의 제1 수지 비즈군과 제2 수지 비즈군과의 질량 비율을 80 % : 20 %, 즉, 수지 비즈 전체에서 차지하는 제2 수지 비즈군의 질량 비율을 80 %로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 1에 따른 상부용 광 확산 시트를 제조하였다.
(비교)
실시예 1과 비교예 1과의 비교를 아래 표에 나타내었다.
제2 수지
비즈의
질량 비율
(%)		 코팅량
(g/m2)		 수지 비즈의
질량 함유율
(%)		 코팅액에서
고형분의
질량함유율
(%)		 스파클의
억제
실시예 1 40 2.5 42.7 55 ◎
비교예 1 80 2.9 42.7 55 △
여기서, 상기 표의 스파클의 억제 항목에서, 육안 검사 결과, 스파클의 억제가 현저한 것(스파클이 전혀 육안 확인되지 않은 것)을 이중원(◎), 충분히 억제할 수 있는 것(주시하면 스파클이 육안 확인될 수 있지만, 통상의 육안으로는 스파클을 확인할 수 없는 것)을 원(○), 스파클의 억제가 충분하지 않은 것(통상의 육안으로 스파클을 육안 확인하는 것)을 삼각형(△), 스파클 억제가 되지 않은 것(통상의 육안으로 스파클이 많이 육안 확인되는 것)를 엑스(×)로 평가하였다. 여기서, 이하의 표에서도 마찬가지로 평가하였다.
상기 표에서 볼 수 있듯이, 비교예 1과 같이 제2 수지 비즈의 질량 비율이 50 %를 초과하는 경우는 스파클의 억제가 충분하지 않다는 결과가 나왔다. 한편, 실시예 1과 같이 제2 수지 비즈의 질량 비율이 30 % 이상 50 % 이하의 범위 내의 경우는 스파클의 억제가 현저하게 실현될 수 있었다. 여기서, 제2 수지 비즈의 질량 비율이 30 %를 하회하는 경우는 상부용 광 확산 시트의 손상을 방지할 수 없다는 관점에서 상부용 광 확산 시트로 채용할 수 없으므로 상기 육안 검사에 의한 평가를 실시하지 않았다.
<코팅량에 관한 데이터>
[실시예 2]
광 확산층의 코팅량을 2.9 μm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 2에 따른 상부용 광 확산 시트를 제조하였다.
[실시예 3]
광 확산층의 코팅량을 1.8 μm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 3에 따른 상부용 광 확산 시트를 제조하였다.
[비교예 2]
광 확산층의 코팅량을 3.0 μm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 2에 따른 상부용 광 확산 시트를 제조하였다.
[비교예 3]
광 확산층의 코팅량을 1.7 μm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 3에 따른 상부용 광 확산 시트를 제조하였다.
(비교)
실시예 1 ~ 3과 비교예 2 ~ 3의 비교를 아래 표에 나타내었다.
제2 수지
비즈의
질량 비율
(%)		 코팅량
(g/m2)		 수지 비즈의
질량 함유율
(%)		 코팅액에서
고형분의
질량함유율
(%)		 스파클의
억제
비교예 2 40 3.0 42.7 55 ×
실시예 2 40 2.9 42.7 55 ○
실시예 1 40 2.5 42.7 55 ◎
실시예 3 40 1.8 42.7 55 ◎
비교예 3 40 1.7 42.7 55 -
상기 표에서 볼 수 있듯이, 비교예 2와 같이, 코팅량이 2.9 g/m2를 초과하는 경우는 스파클이 많이 발견되는 결과가 되었다. 또한, 비교예 3과 같이 코팅량이 1.8 g/m2를 하회하는 광 확산층을 제조하도록 한 경우에는 수지 비즈(14)가 벗겨져, 코팅량이 1.7 g/m2 이하의 광 확산층을 제조하는 것은 곤란하다는 결과가 나왔다. 따라서, 비교예 3에서 스파클의 상기 육안 검사에 의한 평가는 할 수 없었다. 한편, 실시예 1 ~ 3과 같이 코팅량이 1.8 ~ 2.9 g/m2의 범위 내의 경우는 스파클의 억제를 실현할 수 있었다.
<광 확산층의 수지 비즈의 질량 함유율에 대한 데이터>
[실시예 4]
광 확산층의 수지 비즈의 질량 함유율을 45.0 %로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 4에 따른 상부용 광 확산 시트를 제조하였다.
[실시예 5]
광 확산층의 수지 비즈의 질량 함유율을 41.0 %로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 5에 따른 상부용 광 확산 시트를 제조하였다.
[비교예 4]
광 확산층의 수지 비즈의 질량 함유율을 48.0 %로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 4에 따른 상부용 광 확산 시트를 제조하였다.
[비교예 5]
광 확산층의 수지 비즈의 질량 함유율을 38.0 %로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 5에 따른 상부용 광 확산 시트를 제조하였다.
(비교)
실시예 1, 4 ~ 5와 비교예 4 ~ 5의 비교를 아래 표에 나타내었다.
제2 수지
비즈의
질량 비율
(%)		 코팅량
(g/m2)		 수지 비즈의
질량 함유율
(%)		 코팅액에서
고형분의
질량함유율
(%)		 스파클의
억제
비교예 4 40 2.5 48.0 55 -
실시예 4 40 2.5 45.0 55 ○
실시예 1 40 2.5 42.7 55 ◎
실시예 5 40 2.5 41.0 55 ○
비교예 5 40 2.5 38.0 55 △
상기 표에서 볼 수 있듯이, 비교예 4와 같이, 광 확산 층의 수지 비즈의 질량 함유율이 45.0 %를 상회하는 경우에는 헤이즈 값이 상승하여 휘도가 저하해 버리기 때문에 소정의 헤이즈 값(예를 들어 65 %)을 가지는 광 확산층을 제조하는 것은 곤란하다는 결과가 나왔다. 따라서 비교예 4의 스파클의 상기 육안 검사에 의한 평가는 실시하지 않았다. 또한, 비교예 5와 같이, 광 확산 층의 수지 비즈의 질량 함유율이 38.0 %의 경우에도 실용 가능한 정도의 품질은 확보되었으나, 스파클이 비교적 많이 발견되는 결과가 나왔다. 한편, 실시예 1, 4 ~ 5와 같이, 광 확산 층의 수지 비즈의 질량 함유율이 41.0 ~ 45.0 %의 범위 내의 경우는 스파클의 억제를 실현할 수 있었다.
<광 확산층의 두께 방향으로 수지 비즈가 존재하지 않는 영역의 두께에 대한 데이터>
[실시예 6]
실시예 1에 따른 상부용 광 확산 시트의 일부 영역을 잘라 내고, 광 확산층(12)에서 두께 방향으로 수지 비즈(14)가 존재하지 않는 영역(수지 매트릭스(13)만의 영역)의 두께의 최소값(도 6a의 아래쪽 화살표 부분의 두께)를 측정하였다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 두께의 최소값이 0.3 μm로 된 것을 실시예 6로 하였다. 두께의 측정은 다음과 같이 실시하였다. 먼저 제조한 상부용 광 확산 시트를 가공하기 쉬운 적당한 크기로 잘라 내고, 에폭시 수지(110)로 포매(包埋) 처리를 실시하였다. 포매 처리 후의 시료를 울트라 마이크로톰(Boeckeler Instruments 사 제품 Power Tome XL)를 이용하여 수지 비즈의 단면이 노출되도록 가공하였다. 노출된 단면을 레이저 현미경(키엔스 사 제품 VK-X200, 레이저 파장 405nm)에서 관찰하고, 수지 비즈가 없는 부분의 두께(기재층(11)의 광 확산층(12)과의 계면으로부터의 두께)를 측정하였다.
[실시예 7]
실시예 6과 같이 실시예 1의 상부용 광 확산 시트의 다른 일부 영역을 잘라 내고, 도 6b에 도시된 바와 같이, 광 확산 층에서 두께 방향으로 수지 비즈가 존재하지 않는 영역의 두께의 최소값 (도 6b에서 아래쪽 화살표 부분의 두께)가 0.5 μm이 되는 것을 실시예 7로 하였다.
[비교예 6]
도 7a에 도시된 바와 같이, 광 확산 층에서 두께 방향으로 수지 비즈가 존재하지 않는 영역의 두께의 최소값(도 7a의 아래쪽 화살표 부분의 두께)가 1.1 μm이 되는 것 이외는 실시예 1과 동일하게 비교예 6에 따른 상부용 광 확산 시트를 제조하였다. 두께의 측정은 실시예 6과 동일하게 수행하였다.
[비교예 7]
도 7b에 도시된 바와 같이, 광 확산 층에서 두께 방향으로 수지 비즈가 존재하지 않는 영역의 두께의 최소값(도 7b의 아래쪽 화살표 부분의 두께)가 1.5 μm이 되는 것 이외는 실시예 1과 동일하게 비교예 7에 따른 상부용 광 확산 시트를 제조하였다. 두께의 측정은 실시예 6과 동일하게 수행하였다.
(비교)
실시예 6 ~ 7과 비교예 6 ~ 7의 비교를 아래 표에 나타내었다.
두께의 최소값
(μm)		 스파클의 제어
실시예 6 0.3 ◎
실시예 7 0.5 ◎
비교예 6 1.1 ×
비교예 7 1.5 ×
위의 표에서 볼 수 있듯이, 비교예 8 및 9와 같이, 광 확산 층에서 두께 방향으로 수지 비즈가 존재하지 않는 영역의 두께의 최소값이 1.0 μm 이상의 경우는 스파클이 많이 발견되는 결과가 나왔다. 한편, 실시예 8 및 9와 같이, 광 확산 층에서 두께 방향으로 수지 비즈가 존재하지 않는 영역의 두께의 최소값이 0 보다 크고 1.0 μm 이하의 범위에서는 스파클의 억제를 실현할 수 있었다.
[평가 결과]
이상과 같이, 실시예 1 ~ 7의 상부용 광 확산 시트는 수지 비즈 전체에 나타난 제2 수지 비즈군의 질량 비율이 30 % 이상 50 % 이하인 것과, 광 확산 층의 코팅량이 1.8 g/m2 이상 2.9 g/m2 이하인 것과, 광 확산층의 수지 비즈의 질량 함유율이 41 % 이상 45 % 이하인 것 및 광 확산 층에서 두께 방향으로 수지 비즈가 존재하지 않는 영역의 두께의 최소값가 1.0μm 이하인 것에서 상부용 광 확산 시트로서 요구되는 높은 광 확산성을 유지하면서 스파클의 발생을 억제할 수 있는 것으로 나타났다. 이에 대해 비교예 1 ~ 7의 상부용 광 확산 시트는 요구되는 높은 광 확산성을 유지하면서 스파클의 발생을 억제할 수 있는 상부용 광 확산 시트로는 적절하지 않다는 것이 나타났다. 더 구체적으로는 비교예 1, 2, 5, 6, 7의 상부용 광 확산 시트는 스파클의 억제가 충분하지 것으로 나타났다. 또한, 비교예 3의 상부용 광 확산 시트는 제조가 곤란하고, 비교예 4의 상부용 광 확산 시트는 휘도의 저하가 불가피한 것으로 나타났다.
이상과 같이, 본 발명의 상부용 광 확산 시트 및 백라이트 유닛은 상부용 광 확산 시트로서 요구되는 높은 광 확산성을 유지하면서 스파클의 발생을 억제하는 데 도움이 된다.
1: 도광 시트
2: 광원
3: 하부용 광 확산 시트
4: 프리즘 시트
5: 상부용 광 확산 시트
6: 반사 시트
11: 기재층
12: 광 확산층
13: 수지 매트릭스
14: 수지 비즈
14a: 제1 수지 비즈군
14b: 제2 수지 비즈군
15: 기재층
16: 돌기 프리즘부
17: 기재층
18: 광 확산층
19: 스티킹 방지층
25: 상부용 광 확산 시트
26: 스티킹 방지층
31: 액정 패널
32: 표면측 편광판
33: 이면측 편광판
34: 액정 셀
101: 엣지 라이트형 백라이트 유닛
102: 광원
103: 도광판
104: 광학 시트
105: 반사 시트
106: 하부용 광 확산 시트
107: 프리즘 시트
108: 상부용 광 확산 시트

Claims (5)

  1. 액정 표시 장치의 백라이트 유닛의 프리즘 시트의 표면 측에 배치되는 상부용 광 확산 시트로서,
    기재층과, 상기 기재층의 표면 측에 적층되는 광 확산층을 구비하고,
    상기 광 확산층은 수지 매트릭스와, 상기 수지 매트릭스에 분산된 수지 비즈를 구비하고,
    상기 수지 비즈는 평균 입자경(D50)이 1.9μm 이상 3.3μm 이하의 제1 수지 비즈군과, 상기 제1 수지 비즈군의 평균 입자경(D50) 보다 큰 평균 입자경(D50)을 가지는 제2 수지 비즈군을 포함하고,
    상기 수지 비즈 전체에서 차지하는 상기 제2 수지 비즈군의 질량 비율이 30 % 이상 50 % 이하이며,
    상기 광 확산층의 코팅량이 1.7 g/m2 보다 크고 3.0 g/m2 보다 작은 것을 특징으로 하는 상부용 광 확산 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광 확산층은 두께 방향에서 상기 수지 비즈가 존재하지 않는 영역의 두께의 최소값이 0 보다 크고 1 μm 이하인 것을 특징으로 하는 상부용 광 확산 시트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광 확산층에서 상기 수지 비즈의 질량 함유율이 37 % 이상 47 % 이하인 것을 특징으로 하는 상부용 광 확산 시트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 수지 비즈군은 평균 입자경(D50)이 5.0 μm 이상 6.5 μm 이하인 것을 특징으로 하는 상부용 광 확산 시트.
  5. 단부면에서 입사하는 광선을 표면 측에 인도하는 도광 시트와,
    상기 도광 시트의 단부면을 향해 광선을 조사하는 광원과,
    상기 도광 시트의 표면 측에 중첩되는 하부용 광 확산 시트와,
    상기 하부용 광 확산 시트의 표면 측에 배치되는 프리즘 시트와
    상기 프리즘 시트의 표면 측에 중첩되는 상부용 광 확산 시트를 구비하고,
    상기 상부용 광 확산 시트로서 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 상부용 광 확산 시트를 이용하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 백라이트 유닛.
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