KR20200118009A - Led 백라이트용 필름, led 백라이트 - Google Patents

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KR20200118009A
KR20200118009A KR1020207021709A KR20207021709A KR20200118009A KR 20200118009 A KR20200118009 A KR 20200118009A KR 1020207021709 A KR1020207021709 A KR 1020207021709A KR 20207021709 A KR20207021709 A KR 20207021709A KR 20200118009 A KR20200118009 A KR 20200118009A
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led backlight
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KR1020207021709A
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다이스케 핫토리
고조 나카무라
아츠시 기시
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

사이드라이트 방식의 면상 백라이트에 있어서의 도광판의 도파 효율을 높일 수 있는 LED 백라이트용 필름을 제공한다.
본 발명의 LED 백라이트용 필름은, 저굴절률층과, 그 저굴절률층의 적어도 편측에 배치된 제 1 점착제층을 구비하고, 그 저굴절률층의 굴절률이 1.25 이하이다. 하나의 실시형태에 있어서는, 상기 저굴절률층이 공극을 갖는 다공체로서 구성된다. 하나의 실시형태에 있어서는, 상기 저굴절률층의 공극률이 35 체적% 이하이다.

Description

LED 백라이트용 필름, LED 백라이트
본 발명은, LED 백라이트용 필름, 및 이것을 사용한 LED 백라이트에 관한 것이다.
휴대 단말, 퍼스널 컴퓨터, 카 내비게이션, 텔레비전 등에는, 화상 표시를 위한 액정 표시 디스플레이가 널리 채용되고 있다. 액정 표시 디스플레이에는, 액정 표시 패널의 이면측에 배치되고, 면상으로 발광하는 면상 백라이트가 다용되고 있다.
면상 백라이트에서는, 도광판의 측단면 (이하, 입사면이라고 한다) 에 광원을 배치하고, 입사면으로부터 입사된 광을 주면 (主面) (이하, 출사면이라고 한다) 으로부터 출사시키는 사이드라이트 방식이 채용되는 경우가 많다. 이와 같은 면상 라이트 유닛에서는, 도광판에 있어서의 도파 효율, 출사면에 있어서의 밝기의 균일성 등의 향상이 일반적인 과제로 되어 있다.
일본 공개특허공보 2012-114284호
본 발명의 과제는, 사이드라이트 방식의 면상 백라이트에 있어서의 도광판의 도파 효율 및 밝기의 균일성을 높일 수 있는 LED 백라이트용 필름을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 LED 백라이트용 필름은, 저굴절률층과, 그 저굴절률층의 적어도 편측에 배치된 제 1 점착제층을 구비하고, 그 저굴절률층의 굴절률이 1.25 이하이다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 저굴절률층이 공극을 갖는 다공체로서 구성된다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 저굴절률층의 공극률이 35 체적% 이하이다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 LED 백라이트용 필름의 두께가 100 ㎛ 이하이다.
본 발명의 다른 국면에 의하면 도광 유닛이 제공된다. 이 도광 유닛은, 상기 LED 백라이트용 필름과 도광판을 구비하고, 그 LED 백라이트용 필름이, 그 도광판의 도광 방향에 있어서는 그 도광판의 편면의 일부를 덮도록 하고, 도광 방향과 수직인 방향에 있어서는, 그 도광판의 그 편면의 전역을 덮도록 하여, 그 도광판에 첩착되어 있다.
본 발명의 또 다른 국면에 의하면, LED 백라이트가 제공된다. 이 LED 백라이트는, 상기 도광 유닛과, 상기 도광판의 상기 LED 백라이트용 필름이 배치된 측의 단면에 배치된 LED 광원을 구비한다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 LED 백라이트용 필름의 두께가,{(LED 광원의 두께 - 도광판의 두께) × 50 %}∼{(LED 광원의 두께 - 도광판의 두께) × 100 %}이다.
본 발명의 LED 백라이트용 필름은, 굴절률이 1.25 이하인 저굴절률층을 구비한다. 이 LED 백라이트용 필름을 사용하면, 사이드라이트 방식의 면상 백라이트에 있어서의 도광판의 도파 효율 및 밝기의 균일성을 높일 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 LED 백라이트용 필름의 개략 단면도이다.
도 2(a) 는, 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 도광 유닛의 개략 단면도이고, 도 2(b) 는, 도 2(a) 의 도광 유닛의 개략 평면도이다.
도 3 은, 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 LED 백라이트의 개략 단면도이다.
A. LED 백라이트용 필름
A-1. LED 백라이트용 필름의 개요
도 1 은, 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 LED 백라이트용 필름의 개략 단면도이다. 이 실시형태에 의한 LED 백라이트용 필름 (110) 은, 저굴절률층 (10) 과, 저굴절률층 (10) 의 적어도 편측에 배치된 제 1 점착제층 (20) 을 구비한다. 저굴절률층 (10) 의 굴절률은 1.25 이하이다. LED 백라이트용 필름 (110) 은, 필요에 따라, 기재 (30) 를 추가로 구비한다. 하나의 실시형태에 있어서는, 기재 (30) 가 구비되는 경우, 제 1 점착제층 (20) 과 저굴절률층 (10) 과 기재 (30) 는, 이 순서로 배치된다. 하나의 실시형태에 있어서는, 기재 (30) 는, 저굴절률층 (10) 으로부터 박리 가능하게 형성된다. LED 백라이트용 필름 (110) 은, 필요에 따라, 제 2 점착제층 (40) 을 추가로 구비한다. 하나의 실시형태에 있어서는, 제 2 점착제층 (40) 이 구비되는 경우, 제 1 점착제층 (20) 과 저굴절률층 (10) 과 기재 (30) 와 제 2 점착제층 (40) 은, 이 순서로 배치된다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 보기 쉽게 하기 위해서, 도면에 있어서의 각 구성 부재는 모식화되어 있고, 사이즈 및/또는 축척이 실제와는 상이하게 기재되어 있다.
LED 백라이트용 필름은, 도광판에 사용되고, 도광판과 함께 도광 유닛을 구성한다. 도 2(a) 는, 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 도광 유닛의 개략 단면도이고, 도 2(b) 는, 도 2(a) 의 도광 유닛의 개략 평면도이다. 또한, 도 2(b) 는, 도 2(a) 의 도광 유닛 (100) 을 하방 (지면 하측) 에서 본 도면이다. 도광 유닛 (100) 은, LED 백라이트용 필름 (110) 과 도광판 (120) 을 구비한다. 본 발명의 LED 백라이트용 필름 (110) 은, 도광판 (120) 의 주면의 일부에 첩착하여 사용될 수 있다. 보다 상세하게는, LED 백라이트용 필름 (110) 은, 도광판 (120) 의 도광 방향 단면 (121) (광원의 배치가 예정되는 단면 (121)) 의 근방에 첩착하여 사용된다. 바람직하게는, 백라이트 필름용 필름 (110) 은, 도광 방향 X 에 있어서는 도광판 (120) 의 편면의 일부를 덮도록 하고, 도광 방향 X 를 포함하는 면 내에 있어서 도광 방향 X 와 수직인 방향 Y 에 있어서는, 도광판 (120) 의 편면 전역을 덮도록 하여, 도광판 (120) 에 첩착하여 사용될 수 있다. LED 백라이트용 필름 (110) 은, 제 1 점착제층 (20) 을 개재하여, 도광판 (120) 과 저굴절률층 (10) 이 배치되도록 하여 첩착될 수 있다. LED 백라이트용 필름 (110) 은, 도광판에 직접 배치되는 것이 바람직하다. 또, LED 백라이트용 필름 (110) 이 기재 (30) 를 구비하는 경우, LED 백라이트용 필름 (110) 은, 저굴절률층 (10) 이 기재 (30) 보다 내측 (도광판측) 이 되도록 하여 직접 배치되는 것이 바람직하다. 도광 유닛 (100) 은, 사이드라이트 방식의 면상 백라이트에 적용될 수 있다. 예를 들어, 도광 유닛 (100) 은, 도광판 (120) 의 단면 (121) 에 LED 광원 (130) 을 배치하여 사용되고, LED 광원 (130) 과 함께 LED 백라이트 (200) 를 구성할 수 있다 (도 3). 또한, 본 명세서에 있어서, 도광 방향이란, 광원의 배치가 예정되는 단면에 수직인 방향을 의미한다.
상기와 같이 하여 본 발명의 LED 백라이트용 필름을 사용하면, LED 백라이트 본체에 대한 도광판의 고정이 가능해진다. 또, 도광판과 LED 백라이트용 필름의 계면에 있어서 광을 양호하게 반사시킬 수 있어, 광의 도파 효율의 향상을 도모할 수 있다. 입사면 근방에 있어서, 광을 양호하게 반사시킴으로써, 도광판 전체의 출사광 강도를 높일 수 있다. 또한, 상기와 같이 하여 본 발명의 LED 백라이트용 필름을 사용하면, 도광판의 입사면 근방에 있어서의 광 누출, 밝기의 불균일을 방지할 수 있다. 또한, LED 백라이트용 필름 두께의 조정에 의해, 도광판의 위치 결정을 하는 것이 가능해지므로, LED 광원과 도광판의 위치 관계를 용이하게 적정화할 수 있다.
LED 백라이트용 필름의 두께는, 바람직하게는 120 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 110 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 100 ㎛ 이하이고, 특히 바람직하게는 60 ㎛ 이하이다. 이와 같은 범위이면, LED 백라이트용 필름을 백라이트에 적용했을 때에, LED 광원과 도광판의 위치 관계를 적절히 조정할 수 있다. LED 백라이트용 필름의 두께는, 당해 LED 백라이트용 필름이 적용되는 백라이트의 형태에 따라, 적절한 두께로 될 수 있다. LED 백라이트용 필름의 두께의 하한은 예를 들어, 10 ㎛ 이다.
LED 백라이트용 필름은, 내열성이, 60 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 80 ℃ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같은 범위이면, LED 광원 근방에서의 사용에 적합하고, 상기 효과가 양호하게 유지될 수 있는 LED 백라이트용 필름을 얻을 수 있다. 또한, 내열성이란, 60 ℃ 혹은 80 ℃ 이상의 오븐에 300 시간 이상 투입했을 때의 투입 전후에서의 특성 변화 (출사광량, 지향성, LED 백라이트용 필름이 직접 접촉하고 있는 층과의 밀착력) 가, LED 백라이트용의 사용에 영향 없는 범위인 것을 가리킨다.
A-2. 저굴절률층
상기와 같이, 저굴절률층의 굴절률은 1.25 이하이다. 이와 같은 굴절률을 갖는 저굴절률층을 갖는 LED 백라이트용 필름을 도광판에 적층하면, 도광판과 LED 백라이트용 필름의 계면에 있어서 광을 양호하게 반사시킬 수 있어, 광의 도파 효율이 우수하고, 출사 강도가 우수한 LED 백라이트를 얻을 수 있다. 저굴절률층의 굴절률은, 바람직하게는 1.20 이하이고, 보다 바람직하게는 1.18 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.15 이하이다. 저굴절률층의 굴절률은 낮을수록 바람직하지만, 그 하한은, 예를 들어, 1.07 이상 (바람직하게는 1.05 이상) 이다. 본 명세서에 있어서, 굴절률이란, 파장 550 ㎚ 에 있어서 측정된 굴절률을 말한다.
상기 저굴절률층의 두께는, 바람직하게는 0.01 ㎛ ∼ 100 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 0.05 ㎛ ∼ 70 ㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 0.1 ㎛ ∼ 48 ㎛ 이고, 특히 바람직하게는 0.3 ㎛ ∼ 40 ㎛ 이고, 가장 바람직하게는 0.3 ㎛ ∼ 30 ㎛ 이다.
상기 저굴절률층은, 굴절률이 상기 범위에 있는 한, 임의의 적절한 형태일 수 있다. 하나의 실시형태에 있어서는, 저굴절률층은, 소정의 공극을 갖는 다공체로서 구성된다.
다공체로서 구성되는 저굴절률층의 공극률은, 바람직하게는 5 체적% ∼ 95 체적% 이고, 보다 바람직하게는 15 체적% ∼ 95 체적% 이고, 더욱 바람직하게는 25 체적% ∼ 90 체적% 이고, 더욱 바람직하게는 35 체적% ∼ 90 체적% 이고, 특히 바람직하게는 38 체적% ∼ 85 체적% 이고, 가장 바람직하게는 40 체적% ∼ 80 체적% 이다. 이와 같은 범위이면, 굴절률이 특히 낮은 저굴절률층을 형성할 수 있다. 공극률의 측정 대상이 되는 층이 단일층이고 공극을 포함하고 있을 뿐이라면, 층의 구성 물질과 공기의 비율 (체적비) 은, 정법 (예를 들어 중량 및 체적을 측정하여 밀도를 산출한다) 에 의해 산출하는 것이 가능하기 때문에, 이로써, 공극률 (체적%) 을 산출할 수 있다. 또, 굴절률과 공극률은 상관 관계가 있기 때문에, 예를 들어, 층으로서의 굴절률의 값으로부터 공극률을 산출할 수도 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 엘립소미터로 측정한 굴절률의 값으로부터, Lorentz-Lorenz's formula (로렌츠-로렌츠의 식) 로부터 공극률을 산출한다.
상기 공극의 사이즈는, 바람직하게는 2 ㎚ ∼ 500 ㎚ 이고, 보다 바람직하게는 5 ㎚ ∼ 500 ㎚ 이고, 더욱 바람직하게는 10 ㎚ ∼ 200 ㎚ 이고, 특히 바람직하게는 20 ㎚ ∼ 100 ㎚ 이다. 공극의 사이즈는, BET 시험법에 의해 측정할 수 있다. 구체적으로는, 비표면적 측정 장치 (마이크로메리틱사 제조의 상품명「ASAP2020」) 의 캐필러리에, 저굴절률층 샘플을 0.1 g 투입한 후, 실온에서 24 시간, 감압 건조를 실시하여, 공극 구조 내의 기체를 탈기하고, 그 후, 저굴절률층 샘플에 질소 가스를 흡착시켜 세공 분포를 얻고, 세공 분포로부터 공극 사이즈를 평가할 수 있다.
다공체로서 구성되는 저굴절률층의 피크 세공경은, 바람직하게는 5 ㎚ ∼ 50 ㎚ 이고, 보다 바람직하게는 10 ㎚ ∼ 40 ㎚ 이고, 더욱 바람직하게는 20 ㎚ ∼ 30 ㎚ 이다. 피크 세공경은, 세공 분포/비표면적 측정 장치 (마이크로트랙 벨사의 상품명「BELLSORP MINI」) 를 사용하여, 질소 흡착에 의한 BJH 플롯 및 BET 플롯, 그리고 등온 흡착선으로부터 구해진다.
다공체로서 구성되는 저굴절률층은, 예를 들어, 실리콘 입자, 미세공을 갖는 실리콘 입자, 실리카 중공 나노 입자 등의 대략 구상 입자, 셀룰로오스 나노파이버, 알루미나 나노파이버, 실리카 나노파이버 등의 섬유상 입자, 벤토나이트로 구성되는 나노클레이 등의 평판상 입자 등을 포함한다. 하나의 실시형태에 있어서, 다공체로서 구성되는 저굴절률층은, 입자끼리가 화학적으로 결합하여 구성되는 다공체이다. 또, 다공체로서 구성되는 저굴절률층을 구성하는 입자끼리는, 그 적어도 일부가, 소량의 바인더 성분 (예를 들어, 입자 중량 이하의 바인더 성분) 을 개재하여 결합하고 있어도 된다. 다공체로서 구성되는 저굴절률층의 공극률 및 굴절률은, 당해 저굴절률층을 구성하는 입자의 입경, 입경 분포 등에 의해 조정할 수 있다.
다공체로서 구성되는 저굴절률층을 얻는 방법으로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2010-189212호, 일본 공개특허공보 2008-040171호, 일본 공개특허공보 2006-011175호, 국제 공개 제2004/113966호 팜플렛, 및 그것들의 참고 문헌에 기재된 방법을 들 수 있다. 구체적으로는, 실리카계 화합물 ; 가수 분해성 실란류, 그리고 그 부분 가수 분해물 및 탈수 축합물의 적어도 어느 하나를 가수 분해 및 중축합시키는 방법, 다공질 입자 및/또는 중공 미립자를 사용하는 방법, 그리고 스프링백 현상을 이용하여 에어로겔층을 생성하는 방법, 졸겔에 의해 얻어진 겔을 분쇄하고, 또한 상기 분쇄액 중의 미세공 입자끼리를 촉매 등으로 화학적으로 결합시킨 분쇄 겔을 사용하는 방법 등을 들 수 있다. 단, 저굴절률층은, 이 제조 방법에 한정되지 않고, 어떠한 제조 방법에 의해 제조해도 된다.
바람직하게는, 상기 저굴절률층은, 실리콘 다공체이다. 실리콘 다공체는, 서로 결합된 규소 화합물의 미세공 입자로 구성될 수 있다. 규소 화합물의 미세공 입자로는, 겔상 규소 화합물의 분쇄체를 들 수 있다. 실리콘 다공체는, 예를 들어, 겔상 규소 화합물의 분쇄체를 함유하는 도공액을 기재에 도공하여 형성될 수 있다. 하나의 실시형태에 있어서는, 겔상 규소 화합물의 분쇄체는, 예를 들어, 촉매의 작용, 광 조사, 가열 등에 의해 화학적으로 결합 (예를 들어, 실록산 결합) 할 수 있다.
규소 화합물로는, 예를 들어, 하기 식 (1) 로 나타내는 화합물을 들 수 있다.
[화학식 1]
Figure pct00001
식 (1) 중, X 는 2, 3 또는 4 이다. R1 은, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 6 의 직사슬형 또는 분기형의 알킬기이고, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 4 의 직사슬형 또는 분기형의 알킬기이고, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기이다. R2 는, 바람직하게는 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 6 의 직사슬형 혹은 분기형의 알킬기이고, 보다 바람직하게는 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 직사슬형 또는 분기형의 알킬기이고, 더욱 바람직하게는 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기이다.
상기 규소 화합물의 구체예로는, 예를 들어, 트리스(하이드록시)메틸실란, 트리메톡시(메틸)실란 등을 들 수 있다.
하나의 실시형태에 있어서는, 규소 화합물은 3 관능 실란이다. 3 관능 실란을 사용하면, 굴절률이 특히 낮은 저굴절률층을 형성할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서는, 규소 화합물은 4 관능 실란이다. 4 관능 실란을 사용하면, 내찰상성이 우수한 저굴절률층을 형성할 수 있다.
규소 화합물의 겔화는, 예를 들어, 규소 화합물의 탈수 축합 반응에 의해 실시될 수 있다. 탈수 축합 반응의 방법은, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다.
겔상 규소 화합물의 분쇄 방법으로는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 분쇄 방법으로는, 예를 들어, 초음파 호모게나이저, 고속 회전 호모게나이저 등의 캐비테이션 현상을 사용하는 분쇄 장치를 사용하는 방법을 들 수 있다.
규소 화합물의 미세공 입자 (겔상 규소 화합물의 분쇄체) 의 체적 평균 입자경은, 바람직하게는 0.1 ㎛ ∼ 2 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 0.2 ㎛ ∼ 1.5 ㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 0.4 ㎛ ∼ 1 ㎛ 이다. 체적 평균 입자경은, 동적 광산란법에 의해 측정될 수 있다.
규소 화합물의 미세공 입자 (겔상 규소 화합물의 분쇄체) 의 입도 분포로는, 입경 0.4 ㎛ ∼ 1 ㎛ 의 입자의 입자 전체량에 대한 비율이, 50 중량% ∼ 99.9 중량% 인 것이 바람직하고, 80 중량% ∼ 99.8 중량% 인 것이 보다 바람직하고, 90 중량% ∼ 99.7 중량% 인 것이 더욱 바람직하다. 또, 입자경 1 ㎛ ∼ 2 ㎛ 의 입자의 입자 전체량에 대한 비율이, 0.1 중량% ∼ 50 중량% 인 것이 바람직하고, 0.2 중량% ∼ 20 중량% 인 것이 보다 바람직하고, 0.3 중량% ∼ 10 중량% 인 것이 더욱 바람직하다. 입도 분포는, 입도 분포 평가 장치에 의해 측정할 수 있다.
A-3. 기재
상기 기재는, 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있다. 기재를 구성하는 재료로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 아크릴계 수지, 셀룰로오스계 수지, 시클로올레핀계 수지, 올레핀계 수지 등의 열가소성 수지 ; 열경화성 수지 ; 유리, 실리콘 등의 무기 재료 ; 탄소 섬유 재료 등을 들 수 있다.
상기 기재의 두께는 특별히 한정되지 않고, 용도에 따라, 임의의 적절한 두께로 설정될 수 있다. 기재의 두께는, 예를 들어, 1 ㎛ ∼ 100 ㎛ 이고, 바람직하게는 1 ㎛ ∼ 60 ㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 2 ㎛ ∼ 40 ㎛ 이다.
기재는 투명해도 되고, 불투명해도 된다. 하나의 실시형태에 있어서는, 기재는 투명하다. 기재가 투명한 경우, 그 투과율은, 바람직하게는 50 % ∼ 99 % 이고, 보다 바람직하게는 60 % ∼ 99 % 이고, 더욱 바람직하게는 70 % ∼ 99 % 이다. 이와 같은 범위이면, 기재에 대한 광 누설이 발생한 경우라도, 적절한 도광을 실현할 수 있는 LED 백라이트용 필름을 얻을 수 있다.
A-4. 제 1 점착제층
제 1 점착제층은, 임의의 적절한 점착제를 함유한다. 점착제는, 바람직하게는, 투명성 및 광학적 등방성을 갖는다. 점착제의 구체예로는, 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 에폭시계 점착제, 셀룰로오스계 점착제를 들 수 있다. 바람직하게는, 고무계 점착제 또는 아크릴계 점착제이다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 점착제로서 아크릴계 점착제가 사용된다. 아크릴계 점착제로는, 예를 들어, 알킬(메트)아크릴레이트 유래의 구성 단위를 포함하는 아크릴계 폴리머 (호모폴리머 또는 코폴리머) 를 베이스 폴리머로 하는 아크릴계 점착제 등을 들 수 있다.
알킬(메트)아크릴레이트로는, 알킬(메트)아크릴레이트의 알킬기의 탄소수는 예를 들어, 2 ∼ 18 이다. 알킬기는 직사슬, 분기 사슬 중 어느 것이어도 된다. 알킬기의 탄소수는, 바람직하게는 2 ∼ 14 이고, 보다 바람직하게는 3 ∼ 12 이고, 더욱 바람직하게는 4 ∼ 9 이다. 알킬(메트)아크릴레이트의 구체예로는, 에틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, s-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, n-펜틸(메트)아크릴레이트, 이소펜틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 헵틸(메트)아크릴레이트, 이소아밀(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, n-노닐(메트)아크릴레이트, 이소노닐(메트)아크릴레이트, n-데실(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, n-도데실(메트)아크릴레이트, 이소미리스틸(메트)아크릴레이트, n-트리데실(메트)아크릴레이트, n-테트라데실(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 이소스테아릴(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도 바람직하게는, n-부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트이다. 이들 모노머는, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
알킬(메트)아크릴레이트 유래의 구성 단위의 함유 비율은, 아크릴계 폴리머 100 중량부에 대해, 바람직하게는 30 중량부 ∼ 100 중량부이고, 보다 바람직하게는 85 중량부 ∼ 99.99 중량부이고, 더욱 바람직하게는 90 중량부 ∼ 99.95 중량부이고, 특히 바람직하게는 95 중량부 ∼ 99 중량부이다. 이와 같은 범위이면, 점착성이 우수한 점착제층을 형성할 수 있다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 아크릴계 폴리머는, 관능기 함유 모노머 유래의 구성 단위를 추가로 갖는다. 관능기 함유 모노머로는, 임의의 적절한 관능기를 갖는 모노머가 사용될 수 있다. 관능기 함유 모노머의 구체예로는, 예를 들어, 카르복실기 함유 모노머, 하이드록실기 함유 모노머, 아미드기 함유 모노머, 아미노기 함유 모노머 등을 들 수 있다. 이들 모노머를 사용하면, 내열성이 우수한 점착제층을 형성할 수 있다. 관능기 함유 모노머는, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
카르복실기 함유 모노머로는, (메트)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 중합성의 관능기, 및 카르복실기를 갖는 모노머가 사용될 수 있다. 카르복실기 함유 모노머로는, 예를 들어, (메트)아크릴산, 카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸말산, 크로톤산 등을 들 수 있다. 그 중에서도 바람직하게는, (메트)아크릴산이고, 특히 아크릴산이 바람직하다.
하이드록실기 함유 모노머로는, (메트)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 중합성의 관능기, 및 하이드록실기를 갖는 모노머가 사용될 수 있다. 하이드록실기 함유 모노머로는, 예를 들어, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 3-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-하이드록시헥실(메트)아크릴레이트, 8-하이드록시옥틸(메트)아크릴레이트, 10-하이드록시데실(메트)아크릴레이트, 12-하이드록시라우릴(메트)아크릴레이트 등의 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트 ; 하이드록시에틸(메트)아크릴아미드, N-메틸올(메트)아크릴아미드, 그 외에, (4-하이드록시메틸시클로헥실)메틸아크릴레이트, N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-하이드록시(메트)아크릴아미드, 알릴알코올, 2-하이드록시에틸비닐에테르, 4-하이드록시부틸비닐에테르, 디에틸렌글리콜모노비닐에테르 등을 들 수 있다. 그 중에서도 바람직하게는, 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트이다.
아미드기 함유 모노머로는, (메트)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 중합성의 관능기, 및 아미드 결합을 갖는 모노머가 사용될 수 있다. 아미드기 함유 모노머로는, 예를 들어, (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N,N-디에틸(메트)아크릴아미드, N,N-디에틸메타크릴아미드, N-이소프로필(메트)아크릴아미드, N-메톡시메틸(메트)아크릴아미드, N-부톡시메틸(메트)아크릴아미드N-비닐카프로락탐, N-아크릴로일모르폴린, N-아크릴로일피페리딘, N-메타크릴로일피페리딘, N-아크릴로일피롤리딘 등의 N-치환 아미드계 모노머, 디아세톤(메트)아크릴아미드, N-비닐아세트아미드 등을 들 수 있다.
아미노기 함유 모노머로는, (메트)아크릴로일기, 및 아미노기를 갖는 모노머가 사용될 수 있다. 아미노기 함유 모노머로는, 제 3 급 아미노기를 갖는 모노머가 바람직하다. 또, 제 3 급 아미노기로는, 제 3 급 아미노알킬기인 것이 바람직하다. 이러한 제 3 급 아미노기 함유 모노머로는, N,N-디알킬아미노알킬(메트)아크릴아미드, N,N-디알킬아미노알킬(메트)아크릴레이트를 들 수 있다. 제 3 급 아미노기 함유 모노머의 구체예로는, 예를 들어, N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필(메트)아크릴아미드, N,N-디에틸아미노에틸(메트)아크릴아미드, N,N-디에틸아미노프로필(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필(메트)아크릴레이트, N,N-디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, N,N-디에틸아미노프로필(메트)아크릴아미드 등을 들 수 있다. 또, 제 2 급 아미노기를 갖는 모노머로는, 예를 들어, (메트)아크릴산t-부틸아미노에틸 등을 들 수 있다.
관능기 함유 모노머 유래의 구성 단위의 함유 비율은, (메트)아크릴계 폴리머 100 중량부에 대해, 바람직하게는 0.01 중량부 ∼ 15 중량부이고, 보다 바람직하게는 0.05 중량부 ∼ 10 중량부이다.
상기 아크릴계 폴리머는, 필요에 따라, 임의의 적절한 다른 모노머 유래의 구성 단위를 가지고 있어도 된다. 다른 모노머로는, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 페놀에틸렌옥사이드 변성 (메트)아크릴레이트, 2-나프토에틸(메트)아크릴레이트, 2-(4-메톡시-1-나프톡시)에틸(메트)아크릴레이트, 페녹시프로필(메트)아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 폴리스티릴(메트)아크릴레이트, 스티렌 등의 방향족 고리 함유 모노머 ; 아세트산비닐, 프로피온산비닐 등의 비닐에스테르계 모노머 ; (메트)아크릴산메톡시에틸, (메트)아크릴산에톡시에틸 등의 (메트)아크릴산알콕시알킬계 모노머 등을 들 수 있다. 그 밖의 모노머 유래의 구성 단위의 함유 비율은, (메트)아크릴계 폴리머 100 중량부에 대해, 바람직하게는 55 중량부 이하이고, 보다 바람직하게는 35 중량부 이하이고, 특히 바람직하게는 30 중량부 이하이다.
상기 아크릴계 폴리머의 중량 평균은, 바람직하게는 100 만 ∼ 300 만이고, 보다 바람직하게는 150 만 ∼ 250 만이고, 더욱 바람직하게는 170 만 ∼ 250 만이다. 이와 같은 범위이면, 내열성 및 점착력이 우수한 점착제층을 얻을 수 있다. 또한, 중량 평균 분자량은, GPC (겔·퍼미에이션·크로마토그래피) 에 의해 측정하고, 폴리스티렌 환산에 의해 산출된 값을 말한다.
상기 점착제는, 필요에 따라, 임의의 적절한 첨가제를 추가로 함유하고 있어도 된다. 첨가제로는, 예를 들어, 가교제, 안료, 염료, 계면 활성제, 가소제, 점착성 부여제, 표면 윤활제, 레벨링제, 연화제, 산화 방지제, 노화 방지제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 중합 금지제, 무기 또는 유기의 충전제 등을 들 수 있다. 가교제로는, 예를 들어, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 과산화물계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제, 옥사졸린계 가교제 등을 들 수 있다. 그 중에서도 바람직하게는, 이소시아네이트계 가교제이다. 가교제의 함유량은, 아크릴계 폴리머 100 중량부에 대해, 바람직하게는 2 중량부 이하이고, 보다 바람직하게는 1.5 중량부 이하이고, 더욱 바람직하게는 1 중량부 이하이다.
제 1 점착제층의 두께는, 바람직하게는 0.1 ㎛ ∼ 100 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 5 ㎛ ∼ 50 ㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ ∼ 25 ㎛ 이다.
제 1 점착제층의 굴절률은, 1.42 ∼ 1.60 이고, 보다 바람직하게는 1.47 ∼ 1.58 이다. 이와 같은 범위이면, 광의 도파 효율이 우수하고, 출사 강도가 우수한 LED 백라이트를 얻을 수 있다.
제 1 점착제층의 광 투과율은, 바람직하게는 85 % ∼ 99 % 이고, 보다 바람직하게는 88 % ∼ 99 % 이고, 더욱 바람직하게는 90 % ∼ 99 % 이다. 또, 제 1 점착제층의 헤이즈값은, 바람직하게는 5 이하이고, 보다 바람직하게는 3 이하이고, 더욱 바람직하게는 1 이하이다.
제 1 점착제층은, 도광 유닛 및 LED 백라이트에 있어서, 도광판측과 접착시키는 것이 바람직하다. 하나의 실시형태에 있어서는, 도광판에 직접 혹은 도광판 상에 직접 적층된 수지층을 개재하여 간접적으로 밀착되어 있다. 도광 유닛 또는 LED 백라이트에 있어서, 제 1 점착제층의 저굴절률층과는 반대측에 인접하는 층에 대한 제 1 점착제층의 점착력은, 바람직하게는 0.8 N/25 ㎜ 이상이고, 보다 바람직하게는 1 N/25 ㎜ 이상이고, 더욱 바람직하게는 1.5 N/25 ㎜ 이상이다. 당해 점착력의 상한은, 예를 들어, 30 N/25 ㎜ 이다. 본 명세서에 있어서 점착력이란, 23 ℃ 의 환경하에서, JIS Z 0237 : 2000 에 준한 방법 (첩합 (貼合) 조건 : 2 ㎏ 롤러 1 왕복, 박리 속도 : 300 ㎜/min, 박리 각도 180°) 에 의해 측정한 점착력을 말한다.
A-7. 제 2 점착제층
제 2 점착제층은, 임의의 적절한 점착제를 함유한다. 점착제는, 바람직하게는, 투명성 및 광학적 등방성을 갖는다. 점착제의 구체예로는, 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 에폭시계 점착제, 셀룰로오스계 점착제를 들 수 있다. 바람직하게는, 고무계 점착제 또는 아크릴계 점착제이다. A-4 항에서 설명한 아크릴계 점착제를 사용해도 된다.
제 2 점착제층의 두께는, 바람직하게는 0.1 ㎛ ∼ 100 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 5 ㎛ ∼ 50 ㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ ∼ 25 ㎛ 이다.
제 2 점착제층은, 도광 유닛 및 LED 백라이트에 있어서, 플렉시블 기판 (FPC) 과 접착시키는 것이 바람직하다. 하나의 실시형태에 있어서는, FPC 에 직접 혹은 FPC 상에 직접 적층된 수지층 혹은 절연층 등을 개재하여 간접적으로 밀착되어 있다. 도광 유닛 또는 LED 백라이트에 있어서, 제 2 점착제층의 저굴절률층과는 반대측에 인접하는 층에 대한 제 2 점착제층의 점착력은, 바람직하게는 0.5 N/25 ㎜ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.7 N/25 ㎜ 이상이고, 더욱 바람직하게는 1.0 N/25 ㎜ 이상이다. 당해 점착력의 상한은, 예를 들어, 30 N/25 ㎜ 이다.
제 2 점착제층은 투명해도 되고, 불투명해도 된다. 하나의 실시형태에 있어서는, 제 2 점착제층은 투명하다. 제 2 점착제층이 투명한 경우, 그 투과율은, 바람직하게는 50 % ∼ 99 % 이고, 보다 바람직하게는 60 % ∼ 99 % 이고, 더욱 바람직하게는 70 % ∼ 99 % 이다. 이와 같은 범위이면, 저굴절률층을 넘어 광 누설이 발생한 경우라도, 적절한 도광을 실현할 수 있는 LED 백라이트용 필름을 얻을 수 있다.
A-8. LED 백라이트용 필름의 제조 방법
LED 백라이트용 필름은, 임의의 적절한 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들어, 소정의 입자 (예를 들어, 상기 규소 화합물의 미세공 입자, 바람직하게는 겔상 규소 화합물의 분쇄체) 를 함유하는 저굴절률층 형성용 도공액을 상기 기재 상에 도포하고, 건조시킴으로써, 기재 상에 저굴절률층을 형성할 수 있다.
상기 저굴절률층 형성용 도공액은, 임의의 적절한 용매를 함유한다. 용매로는, 예를 들어, 이소프로필알코올, 에탄올, 메탄올, n-부탄올, 2-부탄올, 이소부틸알코올, 펜탄올 등을 들 수 있다.
하나의 실시형태에 있어서는, 상기 저굴절률층 형성용 도공액은, 촉매를 추가로 함유한다. 촉매로는, 입자의 화학적 결합을 촉진시킬 수 있는 촉매가 사용된다. 예를 들어, 당해 입자로서 규소 화합물의 미세공 입자를 사용하는 경우, 규소 화합물의 실란올기의 탈수 축합 반응을 촉진시킬 수 있는 촉매가 사용된다. 촉매로는, 예를 들어, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화암모늄 등의 염기 촉매, 염산, 아세트산, 옥살산 등의 산 촉매 등을 들 수 있다. 그 중에서도 바람직하게는, 염기 촉매이다. 촉매의 함유 비율은, 저굴절률층 형성용 도공액 중의 입자 100 중량부에 대해, 바람직하게는 0.01 중량부 ∼ 20 중량부이고, 보다 바람직하게는 0.1 중량부 ∼ 5 중량부이다.
저굴절률층 형성용 도공액의 도포 방법으로는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 도포 방법으로는, 예를 들어, 바 코터 도포, 에어 나이프 도포, 그라비아 도포, 그라비아 리버스 도포, 리버스 롤 도포, 립 도포, 다이 도포, 딥 도포 등을 들 수 있다.
저굴절률층 형성용 도공액의 건조 방법으로는, 임의의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 도공액의 건조 방법은, 자연 건조여도 되고, 가열 건조여도 되고, 감압 건조여도 된다. 가열 수단으로는, 예를 들어, 열풍기, 가열 롤, 원적외선 히터 등을 들 수 있다.
저굴절률층의 형성에 있어서는, 도포층에 가열 처리를 실시해도 된다. 가열 처리에 의해, 저굴절률층을 구성하는 입자끼리의 결합을 촉진시킬 수 있다. 예를 들어, 당해 입자로서 규소 화합물의 미세공 입자를 사용하는 경우, 가열 온도는, 200 ℃ 이상이 바람직하다. 또한, 상기 건조 공정이 가열 처리를 겸하고 있어도 된다.
저굴절률층의 형성 방법의 상세한 것은, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2017-47677호에 기재되어 있다. 당해 공보의 기재는, 본 명세서에 참고로서 원용된다.
제 1 점착제층 및 제 2 점착제층은, 임의의 적절한 방법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 바 코터 도포, 에어 나이프 도포, 그라비아 도포, 그라비아 리버스 도포, 리버스 롤 도포, 립 도포, 다이 도포, 딥 도포 등의 방법에 의해 점착제를 도포하여, 제 1 점착제층 및 제 2 점착제층을 형성할 수 있다. 또, 박리 라이너 상에 형성한 점착제층을 전사하는 방법에 의해, 제 1 점착제층 및 제 2 점착제층을 형성해도 된다. 또, 필요에 따라, 도포 후의 점착제에 활성 에너지선 (바람직하게, 자외선) 을 조사해도 된다. 전자선의 조사량은, 바람직하게는 2 kGy ∼ 100 kGy 이고, 보다 바람직하게는 2 kGy ∼ 70 kGy 이고, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 50 kGy 이다.
B. 도광 유닛
본 발명의 도광 유닛은, 도 2(a) 및 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, LED 백라이트용 필름 (110) 과 도광판 (120) 을 구비한다. LED 백라이트용 필름 (110) 은, 도광판 (120) 의 편면의 일부에 적층하여 배치된다. 보다 상세하게는, LED 백라이트용 필름 (110) 은, 도광판 (120) 의 도광 방향 단면 (121) (광원의 배치가 예정되는 단면 (121)) 의 근방에 첩착하여 배치된다. 바람직하게는, 백라이트 필름용 (110) 은, 도광판 (120) 의 도광 방향 X 에 있어서는 도광판 (120) 의 편면 (122) 의 일부를 덮도록 하고, 도광 방향 X 를 포함하는 면 내에서 도광 방향 X 와 수직인 방향 Y 에 있어서는, 도광판 (120) 의 편면 (122) 의 전역을 덮도록 하여, 도광판 (120) 에 첩착될 수 있다. LED 백라이트용 필름 (110) 은, 제 1 점착제층을 개재하여, 도광판과 저굴절률층이 배치되도록 하여 첩착될 수 있다. LED 백라이트용 필름 (110) 은, 도광판에 직접 배치되는 것이 바람직하다. 또, LED 백라이트용 필름 (110) 이 기재를 구비하는 경우, LED 백라이트용 필름 (110) 은, 저굴절률층이 기재보다 내측 (도광판측) 이 되도록 하여 직접 배치되는 것이 바람직하다. 또한,「직접 배치된다」란, LED 백라이트용 필름 (110) 과 도광판 (120) 사이에 그 밖의 층을 배치하지 않도록 하여, LED 백라이트용 필름 (110) 과 도광판 (120) 을 배치하는 것을 의미한다. 또, LED 백라이트용 필름이 첩착되는 도광판의 면은, 상기 도광 유닛을 LED 백라이트에 적용했을 때의, 광 출사면과는 반대측의 면에 상당한다.
LED 백라이트용 필름은, 그 일단부가, 도광판의 단면과 접하도록 하여 배치되어 있어도 되고, 도광판의 단면으로부터 약간의 거리를 두고 배치되어 있어도 된다. LED 백라이트용 필름이 도광판의 단면으로부터 거리를 두고 배치되는 경우, LED 백라이트용 필름의 도광판으로부터의 이간 거리는, 바람직하게는 5 ㎜ 이하이고, 보다 바람직하게는 3 ㎜ 이하이고, 특히 바람직하게는 1 ㎜ 이하이다.
LED 백라이트용 필름의 도광 방향에 있어서의 길이 Lx 는, 바람직하게는 10 ㎜ 이하이고, 보다 바람직하게는 8 ㎜ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎜ 이하이고, 특히 바람직하게는 3 ㎜ 이하이다. 길이 Lx 의 하한은, 예를 들어, 0.5 ㎜ 이다. LED 백라이트용 필름의 도광 방향에 있어서의 길이 Lx 와, 도광판의 도광 방향에 있어서의 길이 L 의 비 (Lx/L) 는, 바람직하게는 1/3000 ∼ 1/10 이고, 보다 바람직하게는 1/1000 ∼ 1/20 이다. 본 발명에 있어서는, 입사면 근방에 있어서, 광을 양호하게 반사시킴으로써, 도광판 전체의 출사광 강도를 높일 수 있다.
LED 백라이트용 필름은, 도광판에 있어서 광 출사가 실시되지 않는 영역에 적용될 수 있다. 매우 좁은 사이즈의 LED 백라이트용 필름에 의해, 도광판 전체의 출사광 강도를 높일 수 있는 것, 및 광 출사가 실시되지 않는 영역에 적용되는 부재에 의해 도파 효율의 향상을 도모할 수 있는 것은, 본 발명의 성과이다.
도광판을 구성하는 재료로는, LED 광원으로부터 조사된 광을 효율적으로 유도할 수 있는 한, 임의의 적절한 재료가 사용될 수 있다. 도광판을 구성하는 재료로는, 예를 들어, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 시클로올레핀계 수지 등을 들 수 있다. 도광판의 두께는, 예를 들어 100 ㎛ ∼ 2000 ㎛ 이다.
도광판의 굴절률은, 바람직하게는 1.4 이상이고, 보다 바람직하게는 1.45 보다 크고, 더욱 바람직하게는 1.45 보다 크고 2 이하이고, 특히 바람직하게는 1.48 ∼ 1.8 이다.
도광판의 굴절률과 저굴절률층의 굴절률층의 차는, 바람직하게는 0.2 이상이고, 보다 바람직하게는 0.23 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.25 이상이다. 이와 같은 범위이면, 도광판과 LED 백라이트용 필름의 계면에 있어서 광을 양호하게 반사시킬 수 있어, 광의 도파 효율이 우수하고, 출사 강도가 우수한 LED 백라이트 유닛을 얻을 수 있다. 또한, 통상, 도광판의 굴절률은, 저굴절률층의 굴절률보다 높다.
C. LED 백라이트
도 3 은, 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 LED 백라이트의 개략 단면도이다. LED 백라이트 (200) 는, 도광 유닛 (100) 과, 도광 유닛 (100) 이 구비하는 도광판 (120) 의 LED 백라이트용 필름 (110) 이 배치된 측의 단면 (121) 에 배치된 LED 광원 (130) 을 구비할 수 있다.
LED 백라이트용 필름의 두께는, (LED 광원의 두께 - 도광판의 두께) 이하인 것이 바람직하다. 보다 상세하게는, LED 백라이트용 필름의 두께는,{(LED 광원의 두께 - 도광판의 두께) × 10 %}∼{(LED 광원의 두께 - 도광판의 두께) × 100 %}인 것이 바람직하고,{(LED 광원의 두께 - 도광판의 두께) × 30 %}∼{(LED 광원의 두께 - 도광판의 두께) × 100 %}인 것이 보다 바람직하고,{(LED 광원의 두께 - 도광판의 두께) × 50 %}∼{(LED 광원의 두께 - 도광판의 두께) × 100 %}인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같은 범위이면, LED 광원을 구비하는 백라이트 유닛에 있어서, LED 광원과 도광판의 위치 관계를 적절히 조정할 수 있다. LED 광원의 두께는, 통상, 200 ㎛ ∼ 5000 ㎛ 이다.
LED 백라이트는, 임의의 적절한 그 밖의 부재를 추가로 구비할 수 있다. 하나의 실시형태에 있어서는, LED 백라이트 (200) 는, 도광판 (120) 의 LED 백라이트용 필름 (110) 이 배치되어 있지 않은 면에, 공기층을 개재하여 형성된 반사판 (140) 을 추가로 구비할 수 있다. 또, LED 백라이트용 필름 (110) 의 하방 (도광판 (120) 과는 반대측) 에는, LED 용 플렉시블 기판 (150) 이 배치될 수 있다. LED 용 플렉시블 기판은, LED 백라이트용 필름측의 면에 착색층 (예를 들어, 백색 잉크층) 을 구비하고 있어도 된다. 또, LED 백라이트 (200) 는 상기 각 부재를 수납하는 케이싱체 (160) 를 포함할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 실시예 및 비교예에 있어서의 평가 방법은 이하와 같다. 또, 특별히 명기하지 않는 한,「부」및 「%」는 중량 기준이다.
<평가 방법>
(1) 굴절률
굴절률층을 50 ㎜ × 50 ㎜ 의 사이즈로 컷하고, 이것을 점착층을 개재하여 유리판 (두께 : 3 ㎜) 의 표면에 첩합하였다. 상기 유리판의 이면 중앙부 (직경 20 ㎜ 정도) 를 검은 매직으로 빈틈없이 칠하여, 그 유리판의 이면에서 반사하지 않는 샘플로 하였다. 엘립소미터 (J. A. Woollam Japan 사 제조 : VASE) 에 상기 샘플을 세팅하고, 500 ㎚ 의 파장, 입사각 50 ∼ 80 도의 조건에서, 굴절률을 측정하였다.
(2) 백휘도
액정 표시 장치를 전체 화면 백색 표시가 되도록 하여, 코노스코프 (AUTRONIC MELCHERS 주식회사 제조) 로 정면 휘도 (백휘도) 를 측정하였다 (단위 : cd/㎡).
(3) 핫 스폿
실시예 및 비교예에서 얻어진 LED 백라이트용 필름을, 도 3 에 나타내는 바와 같이, LED 백라이트 (도광판의 굴절률 : 1.49, LED 광원의 두께 : 300 ㎛) 에 장착하고, LED 광원을 점등시켰을 때의 도광판 출사면의 밝기 불균일을 육안으로 확인하였다. 균일하게 조명할 수 있었던 경우를 합격 (표 1 중, ○), 밝기 불균일·광 누출을 확인할 수 있었던 경우를 불합격 (표 1 중, ×) 으로 하였다.
[제조예 1] 저굴절률층 형성용 도공액의 조제
(1) 규소 화합물의 겔화
2.2 g 의 DMSO 에, 규소 화합물의 전구체인 MTMS 를 0.95 g 용해시켜 혼합액 A 를 조제하였다. 이 혼합액 A 에, 0.01 ㏖/ℓ 의 옥살산 수용액을 0.5 g 첨가하고, 실온에서 30 분 교반을 실시함으로써 MTMS 를 가수 분해하여, 트리스(하이드록시)메틸실란을 함유하는 혼합액 B 를 생성하였다.
5.5 g 의 DMSO 에, 28 중량% 의 암모니아수 0.38 g, 및 순수 0.2 g 을 첨가한 후, 또한, 상기 혼합액 B 를 추가 첨가하고, 실온에서 15 분 교반함으로써, 트리스(하이드록시)메틸실란의 겔화를 실시하여, 겔상 규소 화합물을 함유하는 혼합액 C 를 얻었다.
(2) 숙성 처리
상기와 같이 조제한 겔상 규소 화합물을 함유하는 혼합액 C 를, 그대로, 40 ℃ 에서 20 시간 인큐베이트하여, 숙성 처리를 실시하였다.
(3) 분쇄 처리
다음으로, 상기와 같이 숙성 처리한 겔상 규소 화합물을, 스패튤라를 사용하여 수 ㎜ ∼ 수 ㎝ 사이즈의 과립상으로 부수었다. 이어서, 혼합액 C 에 IBA 를 40 g 첨가하여 가볍게 교반한 후, 실온에서 6 시간 정치 (靜置) 하여, 겔 중의 용매 및 촉매를 데칸테이션하였다. 동일한 데칸테이션 처리를 3 회 실시함으로써, 용매 치환하여, 혼합액 D 를 얻었다. 이어서, 혼합액 D 중의 겔상 규소 화합물을 분쇄 처리 (고압 미디어리스 분쇄) 하였다. 분쇄 처리 (고압 미디어리스 분쇄) 는, 호모게나이저 (에스엠티사 제조, 상품명 「UH-50」) 를 사용하고, 5 cc 의 스크루 병에, 혼합액 D' 중의 겔상 화합물 1.85 g 및 IBA 를 1.15 g 칭량한 후, 50 W, 20 ㎑ 의 조건에서 2 분간의 분쇄로 실시하였다.
이 분쇄 처리에 의해, 상기 혼합액 D 중의 겔상 규소 화합물이 분쇄된 것에 의해, 그 혼합액 D' 는, 분쇄물의 졸액이 되었다. 혼합액 D' 에 함유되는 분쇄물의 입도 편차를 나타내는 체적 평균 입자경을, 동적 광산란식 나노트랙 입도 분석계 (닛키소사 제조, UPA-EX150 형) 로 확인한 결과, 0.50 ∼ 0.70 이었다. 또한, 이 졸액 (혼합액 C') 0.75 g 에 대해, 광 염기 발생제 (와코 순약 공업 주식회사 : 상품명 WPBG266) 의 1.5 중량% 농도 MEK (메틸에틸케톤) 용액을 0.062 g, 비스(트리메톡시실릴)에탄의 5 % 농도 MEK 용액을 0.036 g 의 비율로 첨가하여, 저굴절률층용 도공액을 얻었다.
[제조예 2] 제 1 점착층의 제조
교반 날개, 온도계, 질소 가스 도입관, 냉각기를 구비한 4 구 플라스크에, 부틸아크릴레이트 90.7 부, N-아크릴로일모르폴린 6 부, 아크릴산 3 부, 2-하이드록시부틸아크릴레이트 0.3 부, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.1 중량부를 아세트산에틸 100 g 과 함께 주입하고, 완만하게 교반하면서 질소 가스를 도입하여 질소 치환한 후, 플라스크 내의 액온을 55 ℃ 부근으로 유지하며 8 시간 중합 반응을 실시하여, 아크릴계 폴리머 용액을 조제하였다. 얻어진 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100 부에 대해, 이소시아네이트 가교제 (닛폰 폴리우레탄 공업사 제조의 콜로네이트 L, 트리메틸올프로판의 톨릴렌디이소시아네이트의 어덕트체) 0.2 부, 벤조일퍼옥사이드 (니혼 유지사 제조의 나이퍼 BMT) 0.3 부, γ-글리시독시프로필메톡시실란 (신에츠 화학 공업사 제조 : KBM-403) 0.2 부를 배합한 아크릴계 점착제 용액을 조제하였다. 이어서, 상기 아크릴계 점착제 용액을, 실리콘 처리를 실시한 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 (미츠비시 화학 폴리에스테르 필름사 제조, 두께 : 38 ㎛) 의 편면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 10 ㎛ 가 되도록 도포하고, 150 ℃ 에서 3 분간 건조를 실시하여, 제 1 점착제층을 형성하였다.
[제조예 3] 제 2 점착제층의 제조
교반 날개, 온도계, 질소 가스 도입관, 냉각기를 구비한 4 구 플라스크에, 부틸아크릴레이트 97 부, 아크릴산 3 부, 2-하이드록시부틸아크릴레이트 1 부, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.1 중량부를 아세트산에틸 100 g 과 함께 주입하고, 완만하게 교반하면서 질소 가스를 도입하여 질소 치환한 후, 플라스크 내의 액온을 55 ℃ 부근으로 유지하며 8 시간 중합 반응을 실시하여, 아크릴계 폴리머 용액을 조제하였다. 얻어진 아크릴계 폴리머 용액의 고형분 100 부에 대해, 이소시아네이트 가교제 (닛폰 폴리우레탄 공업사 제조의 콜로네이트 L, 트리메틸올프로판의 톨릴렌디이소시아네이트의 어덕트체) 0.5 부, 벤조일퍼옥사이드 (니혼 유지사 제조의 나이퍼 BMT) 0.2 부, γ-글리시독시프로필메톡시실란 (신에츠 화학 공업사 제조 : KBM-403) 0.2 부를 배합한 아크릴계 점착제 용액을 조제하였다. 이어서, 상기 아크릴계 점착제 용액을, 실리콘 처리를 실시한 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 (미츠비시 화학 폴리에스테르 필름사 제조, 두께 : 38 ㎛) 의 편면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 15 ㎛ 가 되도록 도포하고, 150 ℃ 에서 3 분간 건조를 실시하여, 제 2 점착제층을 형성하였다.
[실시예 1]
제조예 1 에서 조제한 저굴절률층용 도공액을, 기재로서의 아크릴계 수지 필름 (두께 : 20 ㎛) 에 도포하고, 건조시켜, 기재의 편면에 두께 850 ㎚ 의 저굴절률층 (굴절률 : 1.18) 이 배치된 적층체를 얻었다. 저굴절률층에 UV (300 mJ) 를 조사한 후, 제조예 2 의 점착제층 (제 1 점착제층) 을 저굴절률층측에, 제조예 3 의 점착제층 (제 2 점착제층) 을 기재측에 각각에 전사하고, 60 ℃ 에서 20 시간 에이징하여, LED 백라이트용 필름 (제 1 점착제층/저굴절률층/기재/제 2 점착제층) 을 얻었다.
얻어진 LED 백라이트용 필름을 상기 평가 (2) 및 (3) 에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
[비교예 1]
기재로서의 아크릴계 수지 필름 (두께 : 20 ㎛) 의 일방의 면에 제조예 2 의 점착제층을 전사하고, 타방의 면에 제조예 3 의 점착제층을 전사하고, 60 ℃ 에서 20 시간 에이징하여, LED 백라이트용 필름 (제 1 점착제층/기재/제 2 점착제층) 을 얻었다.
얻어진 LED 백라이트용 필름을 상기 평가 (2) 및 (3) 에 제공하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
Figure pct00002
표 1 로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 LED 백라이트용 필름을 사용하면, 입사광을 효율적으로 유도할 수 있는 LED 백라이트를 얻을 수 있다.
10 : 제 1 점착제층
20 : 저굴절률층
30 : 기재
40 : 제 2 점착제층
100 : 도광 유닛
110 : LED 백라이트용 필름
130 : LED 광원
200 : LED 백라이트

Claims (7)

  1. 저굴절률층과, 그 저굴절률층의 적어도 편측에 배치된 제 1 점착제층을 구비하고,
    그 저굴절률층의 굴절률이 1.25 이하인, LED 백라이트용 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저굴절률층이, 공극을 갖는 다공체로서 구성되는, LED 백라이트용 필름.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 저굴절률층의 공극률이 35 체적% 이하인, LED 백라이트용 필름.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    두께가 100 ㎛ 이하인, LED 백라이트용 필름.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 LED 백라이트용 필름과, 도광판을 구비하고,
    그 LED 백라이트용 필름이,
    그 도광판의 도광 방향 단면의 근방에 첩착하여 배치되고,
    그 도광판의 도광 방향에 있어서는, 그 도광판의 편면의 일부를 덮도록 하고, 도광 방향을 포함하는 면 내에서 도광 방향과 수직인 방향에 있어서는, 그 도광판의 그 편면의 전역을 덮도록 하여, 그 도광판에 첩착되어 있는, 도광 유닛.
  6. 제 5 항에 기재된 도광 유닛과, 상기 도광판의 상기 LED 백라이트용 필름이 배치된 측의 단면에 배치된 LED 광원을 구비하는, LED 백라이트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 LED 백라이트용 필름의 두께가,{(LED 광원의 두께 - 도광판의 두께) × 50 %}∼{(LED 광원의 두께 - 도광판의 두께) × 100 %}인, LED 백라이트.
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