KR101814205B1 - 확산 시트, 백라이트, 액정 표시 장치 및 확산 시트의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

정면 방향의 휘도의 저하를 억제하면서 광의 확산 기능의 향상을 도모할 수 있는 확산 시트 및 이것을 구비한 백라이트, 액정 표시 장치 및 확산 시트의 제조 방법을 제공한다.
이를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 확산 시트(1)는, 기재(11)의 주면(11a) 상에 볼록 형상의 복수의 구조체(12)와 평탄부(13)를 갖는다. 구조체(12)는 기재(11)를 투과하는 광의 확산 기능 및 집광 기능을 갖는다. 구조체(12)는 주면(11a) 상에 랜덤하게 형성됨으로써 무아레의 발생을 억제한다. 또한, 평탄부(13)는 0.6μm 이하의 표면 조도(Ra)를 갖고, 광의 확산 기능을 갖는다. 따라서, 상기 확산 시트(1)에 의하면, 정면 방향의 휘도의 저하를 억제하면서, 광의 확산 기능의 향상을 도모할 수 있다.

Description

확산 시트, 백라이트, 액정 표시 장치 및 확산 시트의 제조 방법{DIFFUSION SHEET, BACKLIGHT, LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING DIFFUSION SHEET}

본 발명은, 볼록 형상의 구조체가 표면에 형성된 확산 시트 및 그 제조 방법, 및 당해 확산 시트를 구비한 백라이트 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.

종래, 액정 표시 장치에 내장되는 백라이트에는, 다양한 광학 시트가 사용되고 있다. 다양한 광학 시트 중 가장 중요한 것의 하나로서, 확산 시트를 들 수 있다. 확산 시트로서, 투명한 시트 기재의 주면 상에 볼록 형상의 미소 렌즈군이 형성된 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

일본 특허 공개 제2006-318668호 공보

최근에 있어서의 액정 표시 장치의 박형화의 진전에 의해, 확산 시트의 한층 더한 박육화가 요구되고 있다. 확산 시트는, 광원과 액정 패널 사이에 배치되고, 광원으로부터 출사된 광을 확산함으로써 휘도 혹은 휘점의 불균일을 소실시키는 기능을 갖는다. 즉, 확산 시트는 헤이즈(haze)가 높을수록 광의 확산 기능이 높아진다. 그 반면, 확산 시트는 헤이즈가 높을수록 액정 패널의 정면 방향의 휘도가 저하하는 경향이 있다.

이상과 같은 사정을 감안하여, 본 발명의 목적은, 정면 방향의 휘도의 저하를 억제하면서 광의 확산 기능의 향상을 도모할 수 있는 확산 시트 및 이것을 구비한 백라이트, 액정 표시 장치 및 확산 시트의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 관한 확산 시트는, 투광성의 기재와, 복수의 구조체와, 평탄부를 구비한다.

상기 기재는, 제1 주면 및 제2 주면을 갖는다.

상기 구조체는, 상기 제1 주면 상에 랜덤하게 형성된 볼록 형상을 갖는다.

상기 평탄부는, 상기 제1 주면 상의 상기 구조체 사이에 형성되고, 0.6μm 이하의 표면 조도(Ra)를 갖는다.

상기 확산 시트에 있어서, 상기 구조체는 기재를 투과하는 광의 확산 기능 및 집광 기능을 갖는다. 상기 구조체는 제1 주면 상에 랜덤하게 형성되어 있으므로, 무아레의 발생은 억제된다. 또한, 상기 제1 주면 상의 상기 구조체 사이에 형성된 평탄부는 0.6μm 이하의 표면 조도(Ra: 산술 평균 거칠기)를 갖고 있기 때문에, 광의 확산 기능을 갖는다. 따라서, 상기 확산 시트에 의하면, 정면 방향의 휘도의 저하를 억제하면서, 광의 확산 기능의 향상을 도모할 수 있다.

상기 평탄부는, 0.2μm 이상 0.6μm 이하의 표면 조도(Ra)를 갖는다. 평탄부의 표면 조도가 0.2μm 미만인 경우, 확산 시트의 헤이즈의 상승률이 작다. 또한, 평탄부의 표면 조도가 0.6μm를 초과하면, 헤이즈의 상승률은 커지지만, 정면 휘도의 저하율도 커진다. 평탄부의 표면 조도를 상기 범위로 함으로써, 정면 휘도의 대폭적인 저하를 방지하면서, 헤이즈의 상승을 도모할 수 있다. 또한, 평탄부의 조도에 방향성이 있는 경우에는, 적어도 일 방향의 조도가 0.6μm 이하이면 된다.

상기 제2 주면은, 0.5μm 이하의 표면 조도(Ra)를 가져도 좋다. 이에 의해, 확산 시트의 헤이즈의 상승을 도모할 수 있다. 또한, 제2 주면의 저마찰화에 의해 흠집 발생의 방지를 도모할 수 있다.

본 발명의 일 형태에 관한 백라이트는, 확산 시트와, 광원을 구비한다.

상기 확산 시트는, 투광성의 기재와, 복수의 구조체와, 평탄부를 갖는다. 상기 기재는, 제1 주면 및 제2 주면을 갖는다. 상기 구조체는, 상기 제1 주면 상에 랜덤하게 형성된 볼록 형상을 갖는다. 상기 평탄부는, 상기 제1 주면 상의 상기 구조체 사이에 형성되고, 0.6μm 이하의 표면 조도(Ra)를 갖는다.

상기 광원은, 상기 제2 주면측에 배치된다.

본 발명의 일 형태에 관한 액정 표시 장치는, 확산 시트와, 광원과, 액정 패널을 구비한다.

상기 확산 시트는, 투광성의 기재와, 복수의 구조체와, 평탄부를 갖는다. 상기 기재는, 제1 주면 및 제2 주면을 갖는다. 상기 구조체는, 상기 제1 주면 상에 랜덤하게 형성된 볼록 형상을 갖는다. 상기 평탄부는, 상기 제1 주면 상의 상기 구조체 사이에 형성되고, 0.6μm 이하의 표면 조도(Ra)를 갖는다.

상기 광원은, 상기 제2 주면측에 배치된다.

상기 액정 패널은, 상기 제1 주면측에 배치된다.

상기 백라이트 및 상기 액정 표시 장치에 있어서, 상기 확산 시트는, 광의 확산 기능 및 집광 기능을 갖는다. 상기 구조체는 제1 주면 상에 랜덤하게 형성되어 있으므로, 무아레의 발생은 억제된다. 또한, 상기 제1 주면 상의 상기 구조체 사이에 형성된 평탄부는 0.6μm 이하의 표면 조도(Ra: 산술 평균 거칠기)를 갖고 있기 때문에, 광의 확산 기능을 갖는다. 이에 의해, 정면 방향의 휘도의 저하를 억제하면서, 광의 확산 기능의 향상을 도모할 수 있다.

본 발명의 일 형태에 관한 확산 시트의 제조 방법은, 원반 제작용 기재의 표면 상에 형성된 레지스트층에 대하여 랜덤한 노광 패턴을 형성하는 공정을 포함한다.

상기 랜덤한 노광 패턴이 형성된 레지스트층을 현상함으로써, 랜덤 패턴의 개구부가 상기 레지스트층에 형성된다.

상기 개구부가 형성된 레지스트층을 마스크로 하여 상기 원반 제작용 기재를 에칭함으로써, 상기 개구부에 대응하여 형성된 오목부와, 상기 레지스트층으로 피복된 평탄부를 갖는 원반이 제작된다.

0.6μm 이하의 표면 조도(Ra)로 되도록 상기 평탄부는 조면화된다.

상기 원반의 오목부 및 그 조면화된 평탄부의 형상을 투광성의 기재의 주면에 전사함으로써, 볼록 형상의 복수의 구조체와 각 구조체 사이의 조면화된 평탄부를 갖는 확산 시트가 제작된다.

상기 확산 시트의 제조 방법에 의하면, 광의 확산 기능 및 집광 기능을 갖는 구조체와, 광의 확산 기능을 갖는 평탄부가 주면 상에 형성된 확산 시트가 제조된다. 이에 의해, 정면 방향의 휘도의 저하를 억제하면서, 광의 확산 기능의 향상을 도모할 수 있다.

상기 원반의 평탄부를 조면화하는 공정은, 상기 평탄부에 블라스트 입자를 조사하는 블라스트 처리를 사용할 수 있다. 이외에도, 레이저 가공이나 와이어 브러시 가공, 원반 표면의 연삭 처리 등의 다른 표면 처리법을 사용하여, 원반의 평탄부를 조면화해도 좋다.

상기 블라스트 처리에 있어서, 상기 오목부의 개구 직경보다 큰 입자 직경을 갖는 블라스트 입자를 사용함으로써, 오목부 내면의 조면화가 저지된다. 이에 의해, 확산 시트의 구조체의 표면 평활성이 유지되어, 정면 휘도의 저하를 억제할 수 있다.

이상 서술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 정면 방향의 휘도의 저하를 억제하면서 광의 확산 기능의 향상을 도모할 수 있는 확산 시트를 제공할 수 있다. 또한, 당해 확산 시트를 백라이트 또는 액정 표시 장치에 내장함으로써, 휘도 불균일이 저감되고, 또한 정면 휘도가 높은 백라이트 또는 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 확산 시트의 주요부의 개략 사시도, 도 1b는 그 주요부의 개략 평면도.
도 2a는 상기 확산 시트의 주면 상에 형성된 구조체의 개략 단면도, 도 2b는 그 구성의 변형예를 도시하는 단면도.
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 확산 시트의 제조 방법을 설명하는 각 공정의 개략 단면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 확산 시트를 제조하는 성형 장치의 일 구성예를 도시하는 개략도이며, 도 4a는 용융 압출 성형 장치의 개략도, 도 4b는 라미네이트 전사 성형 장치의 개략도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 액정 표시 장치의 개략 구성도이며, 도 5a는 제1 구성예, 도 5b는 제2 구성예, 도 5c는 제3 구성예를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 확산 시트의 이면 헤이즈와 정면 방향의 손실 휘도의 관계를 나타내는 일 실험 결과.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 확산 시트의 제조용 원반에 대한 블라스트 처리에 있어서, 블라스트 입자의 토출 압력과, 당해 원반을 사용하여 제작된 확산 시트의 헤이즈의 관계를 나타내는 일 실험 결과.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 확산 시트의 제조용 원반에 대한 블라스트 처리에 있어서, 블라스트 입자의 토출 압력과, 당해 원반을 사용하여 제작된 확산 시트의 정면 휘도의 관계를 나타내는 일 실험 결과.
도 9는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 확산 시트의 제조용 원반에 대한 블라스트 처리에 있어서, 블라스트 입자의 토출 압력과, 당해 원반의 표면 조도(Ra)의 관계를 나타내는 일 실험 결과.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 확산 시트에 있어서의 평탄부의 표면 조도와 헤이즈의 상승률의 관계를 나타내는 일 실험 결과.
도 11은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 확산 시트에 있어서의 평탄부의 표면 조도와 정면 방향의 휘도 저하율의 관계를 나타내는 일 실험 결과.
도 12는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 확산 시트의 제조용 원반에 대하여, 0.5kPa의 토출 압력으로 블라스트 처리했을 때에 얻어지는 확산 시트의 주면의 확대 사진.
도 13은 도 12에 도시한 확산 시트에 있어서의 평탄부의 표면 조도의 측정 결과를 도시하는 도면.
도 14는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 확산 시트의 제조용 원반에 대하여, 1.0kPa의 토출 압력으로 블라스트 처리했을 때에 얻어지는 확산 시트의 주면의 확대 사진.
도 15는 도 14에 도시한 확산 시트에 있어서의 평탄부의 표면 조도의 측정 결과를 도시하는 도면.
도 16은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 확산 시트의 제조용 원반에 대하여, 1.5kPa의 토출 압력으로 블라스트 처리했을 때에 얻어지는 확산 시트의 주면의 확대 사진.
도 17은 도 16에 도시한 확산 시트에 있어서의 평탄부의 표면 조도의 측정 결과를 도시하는 도면.
도 18a는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 확산 시트의 변형예를 모식적으로 나타내는 주요부의 단면도이며, 도 18b는 그의 사시도.
도 19는 본 발명의 일 실시 형태에 확산 시트의 변형예를 나타내는 전자 현미경 사진.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

<제1 실시 형태>

[확산 시트의 구성]

도 1a는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 확산 시트의 주요부의 개략 사시도, 도 1b는 상기 확산 시트의 주요부의 개략 평면도이다. 본 실시 형태의 확산 시트(1)는, 주면(11a)(제1 주면) 및 주면(11b)(제2 주면)을 갖는 기재(11)와, 이 기재(11)의 한쪽의 주면(11a)에 형성된 볼록 형상의 구조체(12)와, 주면(11a) 상의 구조체(12) 사이에 형성된 평탄부(13)를 갖는다.

확산 시트(1)의 이면측의 주면(11b)은 광의 입사면을 형성하고, 표면측의 주면(11a)은 광의 출사면을 형성한다. 확산 시트(1)의 양 주면(11a, 11b)은 공기와 접하고 있으며, 주면(11a)은, 공기층과의 계면에 있어서의 굴절률차를 이용한 광의 확산이나 집광 등의 광학 기능을 갖는다. 특히, 구조체(12)는 광의 확산 기능 및 집광 기능을 갖고, 평탄부(13)는 광의 확산 기능을 갖는다.

기재(11)로서는, 투명성을 갖는 시트 혹은 필름 등을 사용할 수 있다. 기재(11)의 재료로서는, 예를 들어 공지의 고분자 재료를 사용할 수 있다. 공지의 고분자 재료로서는, 예를 들어 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리에스테르(TPEE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 아라미드, 폴리에틸렌(PE), 폴리아크릴레이트, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리프로필렌(PP), 디아세틸셀룰로오스, 폴리염화비닐, 아크릴 수지(PMMA), 폴리카르보네이트(PC), 에폭시 수지, 요소 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지 등을 들 수 있다. 기재(11)는, 필요에 따라, 필러, 가소제, 안정화제, 열화 방지제, 분산제, 난연제, 자외선 흡수제 등을 포함하여도 된다. 기재(11)의 두께는 특별히 한정되지 않고 생산성의 관점에서에서는 예를 들어 25μm 내지 300μm이다.

기재(11)의 주면(11a)에는, 볼록 형상의 구조체(12)가 랜덤(불규칙)하게 복수 형성되어 있다. 구조체(12)는, 기재(11)의 주면(11a)에 일체 성형되어 있다. 즉, 확산 시트(1)는, 동일한 열가소성 수지 재료로 형성된 단층 구조를 갖는다. 이러한 구조를 채용함으로써, 다층 구조의 확산 시트와는 달리 계면 반사가 없기 때문에, 휘도를 향상시킬 수 있다. 또한, 확산 시트(1)를 구성하는 수지를 리사이클하여 사용할 수도 있다.

(구조체)

기재(11)의 주면(11a)에 형성된 각 구조체(12)는, 동일하거나 또는 거의 동일한 형상을 갖는다. 본 실시 형태에 있어서, 구조체(12)는 부분 구면 형상을 갖는다. 부분 구면 형상이란, 구형의 일부를 잘라낸 형상이다. 부분 구면 형상으로서는, 후술하는 제조 공정에 있어서의 구조체의 이형성을 고려하면, 반구보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 부분 구면 형상에는, 거의 부분 구면 형상도 포함된다. 여기서, 거의 부분 구면 형상이란, 부분 구면 형상의 경우에 비하여 휘도 등의 광학 특성의 대폭적인 저하를 초래하지 않는 범위에 있어서, 부분 구면 형상을 약간 왜곡시킨 형상이다.

도 2a는, 구조체(12)의 형상에 대하여 설명하기 위한 모식도이다. 구조체(12)의 크기는, 구조체(12)를 형상 전사하는 방법에 따라 선택할 수 있다. 형상 전사의 방법으로서 용융 압출 성형법을 사용하는 경우, 구조체(12)의 원 형상 저면의 평균 직경(D)은, 예를 들어 50μm 이상 100μm 이하이다. 평균 직경(D)이 50μm 미만이면 전사성이 저하하는 경향이 있다. 한편, 평균 직경(D)이 100μm를 초과하면, 확산 시트(1)를 액정 표시 장치에 실장했을 때에 시인성이 저하하는 경향이 있다. 형상 전사의 방법으로서 라미네이트 전사 성형법을 사용하는 경우, 구조체(12)의 원 형상 저면의 평균 직경(D)은, 예를 들어 20μm 이상 50μm 이하이다. 평균 직경(D)이 20μm 미만이면 원반 제작이 곤란해지는 경향이 있다. 평균 직경(D)이 50μm를 초과하면, 생산성이 저하하는 경향이 있다. 여기서, 용융 압출 성형법이란, 가열 용융된 수지를 시트 형상으로 압출, 롤 원반의 요철을 형상 전사하는 방법이다. 또한, 라미네이트 전사 성형법이란, 열전사에 의해 엠보싱 벨트의 요철을 시트에 형상 전사하는 방법이다. 또한, 이들의 성형법을 채용한 성형 장치의 상세에 대해서는 후술한다.

구조체(12)의 종횡비(h/r)(r: 구조체의 평균 반경, h: 구조체의 평균 높이)는 0.85 초과 1.50 이하이고, 바람직하게는 0.95 이상 1.10 이하이다. 종횡비(h/r)가 0.85 이하이면, 1매 또는 복수매의 확산 시트(1)를 백라이트에 사용했을 때의 휘도가 저하하는 경향이 있다. 한편, 종횡비(h/r)가 1.50을 초과하면, 전사성이 저하하는 경향이 있다. 복수매의 확산 시트(1)를 백라이트에 사용하는 경우, 복수매의 확산 시트 중 광원으로부터 가장 멀리 배치된 확산 시트(1)의 종횡비가 가장 큰 것이 바람직하다. 광원으로부터 가장 멀리 배치된 확산 시트의 종횡비의 변화가 백라이트의 휘도에 끼치는 영향이 가장 크기 때문이다.

또한, 적어도 1매의 확산 시트(1)를 포함하는 복수매의 광학 시트를 백라이트에 사용하는 경우, 구조체(12)의 종횡비(h/r)는 0.50 초과 1.50 이하이고, 바람직하게는 0.55 이상 1.10 이하이다. 종횡비(h/r)가 0.50 이하이면, 상기 복수매의 광학 시트를 백라이트에 사용했을 때의 휘도가 저하하는 경향이 있다. 한편, 종횡비가 1.50을 초과하면, 전사성이 저하하는 경향이 있다. 복수매의 확산 시트(1)를 포함하는 복수매의 광학 시트를 백라이트에 사용하는 경우, 복수매의 확산 시트 중 광원으로부터 가장 멀리 배치된 확산 시트의 종횡비가 가장 큰 것이 바람직하다. 광원으로부터 가장 멀리 배치된 확산 시트의 종횡비의 변화가, 백라이트의 휘도가 끼치는 영향이 가장 크기 때문이다.

기재(11)의 주면(11a)의 경계 근방에 있어서의 구조체(12)의 측면 각도(θ)는, 65도 이상 90도 이하인 것이 바람직하다. 측면 각도(θ)가 65도 미만이면 휘도가 대폭 저하하는 경향이 있다. 측면 각도(θ)를 70도±2도 정도로 하는 것이, 보다 고휘도를 얻는데 있어서 바람직하다. 한편, 측면 각도(θ)가 90도를 초과하면, 구조체(12)의 이형이 곤란해지는 경향이 있다. 여기서, 「기재(11)의 주면(11a)의 경계 근방에 있어서의 구조체(12)의 측면 각도」란, 구조체(12)를 그 중심선을 통과하도록 하여 절단했을 때에, 그 절단면의 구조체(12)의 윤곽선과 평탄부(13)의 윤곽선의 교점 근방에 있어서, 구조체(12)의 윤곽선의 접선과 평탄부의 윤곽선이 이루는 각도를 의미한다.

도 2b는, 구조체(12)의 다른 구성예를 도시하는 모식도이다. 도 2b에 도시한 바와 같이, 구조체(12)는 렌즈 기능을 갖는 본체부(12a)와, 이 본체부(12a)의 저면으로부터 기재(11)를 향하여 연장된 기저부(12b)를 가져도 좋다. 이렇게 기저부(12b)를 가짐으로써, 구조체(12)의 높이에 편차가 있는 경우에도 구조체(12)의 본체부(12a)를 반구 형상 또는 더욱 반구 형상에 가까운 형상으로 할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 기재(11)의 주면(11a)의 경계 근방에 있어서의 구조체(12)의 측면 각도를 65도 이상 90도 이하의 각도 범위로 할 수 있다. 따라서, 확산 시트(1)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 본체부(12a)의 형상으로서는, 부분 구면 형상인 것이 바람직하다. 여기서, 본체부(12a)란, 확산 시트(1)의 면내 방향으로부터 구조체(12) 및 그 구조체 사이의 평탄부를 본 경우에 있어서, 구조체(12)의 윤곽선과 구조체 사이의 평탄부(13)의 윤곽선의 접선이 이루는 각도가 0도 이상 85도 이하의 범위인 구획 A를 의미한다. 또한, 기저부(12b)란, 확산 시트(1)의 면내 방향으로부터 구조체(12) 및 그 구조체 사이의 평탄부(13)를 본 경우에 있어서, 구조체(12)의 윤곽선과 구조체 사이의 평탄부(13)의 윤곽선의 접선이 이루는 각도가 85도 초과 90도 이하의 범위인 구획 B를 의미한다.

기저부(12b)의 평균 길이(l)(구획 B의 기재(11)의 주면(11a)으로부터의 높이)는, 예를 들어 0<l≤20μm이다. 기저부(12b)의 평균 길이(l)를 0<l로 함으로써, 상술한 바와 같이, 구조체(12)의 높이에 편차가 있는 경우에도 구조체(12)의 본체부(12a)를 반구 형상 또는 더욱 반구 형상에 가까운 형상으로 할 수 있다. 기저부(12b)의 평균 길이(l)를 l≤20μm로 함으로써, 전사성의 저하를 억제할 수 있다.

기재(11)의 주면(11a)에 대한 구조체(12)의 충전율은, 예를 들어 60% 이상 80% 이하이다. 충전율이 55% 미만이면 휘도가 저하하는 경향이 있다. 한편, 충전율이 80%를 초과하면, 무아레가 발생하는 경향이 있다. 여기서, 무아레에는 복수매의 확산 시트(1)를 적층했을 때에 발생하는 무아레, 확산 시트(1)를 액정 패널과 조합하여 사용했을 때에 발생하는 패널 픽셀과의 무아레, 또한 확산 시트(1)를 확산판과 조합하여 사용했을 때에 발생하는 확산판 피치와의 무아레가 포함된다.

구조체(12)는, 동일한 높이 또는 거의 동일한 높이를 갖고 있다. 구조체(12)의 높이의 편차(K)는, 예를 들어 0<K≤10%, 바람직하게는 0<K≤8%의 관계를 만족한다. 구조체(12)의 높이의 편차(K)를 이러한 범위로 함으로써, 확산 시트(1)의 휘도의 향상에 기여할 수 있다.

(평탄부)

평탄부(13)는, 기재(11)의 주면(11a) 상의, 개개의 구조체(12) 사이에 형성되어 있다. 평탄부(13)는, 각 구조체(12)의 저면과 동일한 평면 상에 개개의 구조체(12)의 주위를 둘러싸도록 형성되어 있다.

평탄부(13)의 표면은, 적절하게 조면화됨으로써, 평탄부(13)를 투과하는 광의 확산 기능을 얻을 수 있다. 즉, 평탄부(13)의 표면 거칠기가 클수록 높은 헤이즈값이 얻어진다. 한편, 헤이즈값이 높을수록 정면 방향의 휘도가 저하하는 경향이 있다. 확산 시트(1)의 헤이즈값은, 확산 시트(1)의 주면(11a)에 차지하는 평탄부(13)의 비율, 즉 구조체(12)의 충전율에 따라서도 변화하기 때문에, 평탄부(13)의 표면 거칠기는, 구조체(12b)의 충전율에 의해 적절히 결정할 수 있다.

상술한 바와 같이, 구조체(12)의 충전율이 60% 내지 80%인 경우, 평탄부(13)의 표면 거칠기는, 예를 들어 0.6μm 이하의 산술 평균 거칠기(Ra)를 갖는다. 이렇게 평탄부(13)의 표면 조도를 규정함으로써, 휘도의 저하를 억제하면서 평탄부(13)를 적당한 헤이즈로 조정하는 것이 가능하게 된다. 평탄부(13)는, 0.2μm 이상 0.6μm 이하의 표면 조도(Ra)로 조면화됨으로써, 평탄부를 조면화하지 않는 경우와 비교하여, 정면 휘도의 저하율을 3% 이내로 억제하면서 헤이즈를 20% 가까이 상승시킬 수 있다.

상기 표면 조도(Ra)를 갖는 평탄부(13)의 형성 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 본 실시 형태에서는, 후술하는 바와 같이 성형 장치를 사용하여 확산 시트(1)가 제조된다. 이때, 확산 시트(1)의 주면(11a)은, 성형 장치에 사용되는 원반의 형상 전사에 의해 형성된다. 따라서, 평탄부(13)에 대응하는 상기 원반의 평탄부를 상기 범위의 표면 조도로 조면화함으로써, 구조체(12)와 동시에 평탄부(13)를 형성하도록 하고 있다.

또한, 평탄부(13)의 조면화는, 평탄부(13) 표면의 균일한 조면화에 한정되지 않고, 그 표면의 국소적인 조면화도 포함된다. 조면화의 구체적 방법으로서는, 평탄부(13)의 표면에 미세한 요철을 형성하거나, 미세한 균열을 발생시키거나 하는 것이 포함된다. 또한, 평탄부(13)의 조도에 방향성이 있는 경우에는 적어도 일 방향의 조도가 0.6μm 이하이면 된다.

(기타)

기재(11)의 이면측의 주면(11b)은 평탄한 면에 형성된다. 이 경우, 주면(11b)은 평활면이어도 좋지만, 적절하게 조면화됨으로써, 마찰에 의한 주면(11b)의 흠집 발생을 억제할 수 있어, 외관상의 결함을 저감시킬 수 있다. 또한, 주면(11b)의 조면화에 의해, 주면(11b)에 있어서의 광의 확산 기능이 높아지는 점에서, 확산 시트(1) 단독에 의한 헤이즈값이 상승하여, 휘도 불균일의 저감에 공헌할 수 있다.

한편, 주면(11b)의 헤이즈의 상승분에 의해 정면 휘도가 저하하는 경향이 있다. 도 6은 그 일례를 나타내는 일 실험 결과이며, 확산 시트의 이면의 헤이즈의 상승에 따라, 정면 휘도의 손실 비율이 높아지는 것을 알았다. 따라서, 주면(11b)의 표면 조도는, 목적으로 하는 확산 시트(1)의 헤이즈값, 정면 휘도 특성에 따라서 설정할 수 있다. 또한, 주면(11b)의 표면 조도는, 주면(11a)측의 헤이즈값, 특히 평탄부(13)의 표면 조도나 구조체(12)의 충전율 등도 고려하여 설정된다. 구조체(12)의 충전율이 60% 이상 80% 이하이고, 평탄부(13)의 표면 조도(Ra)가 0.6μm 이하인 경우, 주면(11b)의 표면 조도(Ra)는, 예를 들어 0.5μm 이하이다.

[확산 시트의 제조 방법]

이어서, 도 3a 내지 도 3f를 참조하면서, 확산 시트(1)의 제조 방법의 일례에 대하여 설명한다.

(레지스트층 형성 공정)

우선, 피가공체인 원반 제작용 기재(21)의 표면 상에 레지스트층(22)을 형성한다(도 3a 참조). 피가공체인 원반 제작용 기재(21)는, 예를 들어 금속 재료로 형성된다. 원반 제작용 기재(21)의 표면에는 미리 구리 도금 등의 도금 처리가 실시되어 있어도 좋다. 피가공체인 원반 제작용 기재(21)의 형상으로서는, 예를 들어 판 형상, 시트 형상, 필름 형상, 블록 형상, 원기둥 형상, 원통 형상, 둥근 고리 형상 등을 들 수 있다. 레지스트층(22)의 재료로서는, 예를 들어 무기 레지스트 및 유기 레지스트 모두 사용할 수 있다. 또한, 원반 제작용 기재(21)가 원기둥 형상 또는 원통 형상을 갖는 경우에는 그들의 외주면에 레지스트층(22)이 형성된다.

(노광 공정)

이어서, 예를 들어 레이저광 등의 광(L1)을 레지스트층(22)에 조사함으로써, 노광부(22a)를 랜덤하게 레지스트층(22)에 형성한다(도 3b 참조). 레지스트층(22)에 형성되는 노광부(22a)의 형상으로서는, 예를 들어 원 형상 또는 거의 원 형상을 들 수 있다. 이러한 형상의 노광부를 형성하는 경우, 그 노광부(22a)의 크기는, 후술하는 형상 전사 공정에서 사용되는 전사 방법의 종류에 따라 선택된다. 예를 들어, 전사 방법으로서 용융 압출 성형법이 사용되는 경우, 노광부의 저면의 평균 직경(D)은, 예를 들어 50μm 이상 100μm 이하이다. 전사 방법으로서 라미네이트 전사 성형법이 사용되는 경우, 노광부의 저면의 평균 직경(D)은, 예를 들어 20μm 이상 50μm 이하이다.

(현상 공정)

이어서, 노광부(22a)가 형성된 레지스트층(22)을 현상한다. 이에 의해, 노광부(22a)에 따른 개구부(22b)가 레지스트층(22)에 형성된다(도 3c 참조). 또한, 도 3c에서는, 레지스트로서 포지티브형 레지스트를 사용하여, 노광부에 개구부(22b)를 형성하는 예가 도시되어 있지만, 레지스트는 이 예에 한정되는 것이 아니다. 즉, 레지스트로서 네가티브형 레지스트를 사용하여 노광부를 남기도록 해도 좋다.

(에칭 공정)

이어서, 개구부(22b)가 형성된 레지스트층(22)을 마스크로 하여, 원반 제작용 기재(21)의 표면을 에칭한다. 이에 의해, 동일 깊이 또는 거의 동일 깊이의 오목부(21a)가 원반 제작용 기재(21)의 표면에 형성된다(도 3d 참조). 에칭으로서는, 예를 들어 건식 에칭 및 습식 에칭 모두 사용할 수 있지만, 설비가 간이한 점에서, 습식 에칭을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 에칭으로서는, 예를 들어 등방성 에칭 및 이방성 에칭 모두 사용할 수 있으며, 원하는 구조체(12)의 형상에 따라 적절히 선택할 수 있다.

(레지스트 박리 공정)

이어서, 애싱 등에 의해, 원반 제작용 기재 표면에 형성된 레지스트층(22)을 박리한다(도 3e 참조). 이에 의해, 구조체(12)의 반전 형상인 오목부(21a)와, 레지스트층(22)으로 피복되어 있던 평탄부(21b)를 포함하는 요철면을 갖는 원반(23)이 얻어진다.

(도금 공정)

이어서, 필요에 따라, 원반(23)의 요철면에 도금 처리를 실시하여, 니켈 도금, 니켈-인 도금, 크롬 도금 등의 도금층을 형성한다. 본 실시 형태에서는, 원반(23)의 요철면에 크롬 도금이 실시된다.

(조면 화공 정도)

이어서, 원반(23)의 평탄부(21b)를 조면화한다. 본 실시 형태에서는, 원반(23)의 평탄부(21b)를 블라스트 처리함으로써, 평탄부(21b)를 조면화한다(도 3f 참조). 즉, 도 3f에 도시한 바와 같이, 원반(23)에 블라스트 입자(B1)를 고속으로 분사함으로써, 평탄부(21b)의 표면을 거칠게 한다. 블라스트 입자에는 유리 입자가 사용되지만, 이것에 한정되지 않고, 금속 입자나 수지 입자 등이 사용되어도 좋다.

또한, 블라스트 입자의 조사를 받음으로써, 원반(23)의 평탄부(21b)를 피복하는 크롬 도금에 미세한 균열(크랙)이 발생하는 경우가 있다. 이 크롬 도금에 발생한 균열은, 블라스트 입자의 충돌에 의한 표면의 변형 작용과 함께 평탄부(21b)의 표면 조도를 높이는 기능을 한다.

한편, 오목부(21a) 내면의 조면화를 방지하기 위해, 오목부(21a)의 직경(개구 직경)보다 큰 입자 직경을 갖는 블라스트 입자가 사용된다. 이에 의해, 후술하는 바와 같이 원반(23)을 사용하여 제작된 확산 시트(1)의 구조체(12)의 표면 평활성이 유지되어, 정면 휘도의 저하를 억제할 수 있다.

블라스트 처리 조건은, 원반(23)에 의해 형상 전사되는 확산 시트(1)의 주면(11a)의 헤이즈값 및 정면 휘도에 영향을 주기 때문에, 예를 들어 당해 주면(11a)을 구성하는 구조체(12)의 충전율을 고려하여 설정된다. 예를 들어, 도 7은, 블라스트 입자의 토출 압력(원반에 대한 조사 압력)과, 당해 원반을 사용하여 형상 전사된 확산 시트 주면(11b)의 헤이즈값의 관계를 나타내는 일 실험 결과이다. 또한, 도 8은, 원반(23)에 대한 블라스트 입자(B1)의 토출 압력과, 당해 원반을 사용하여 형상 전사된 확산 시트 주면(11b)의 정면 휘도의 관계를 나타내는 일 실험 결과이다.

측정 샘플에는, 구조체(12)의 충전율이 59%(샘플 1), 63%(샘플 2) 및 74%(샘플 3)의 3개의 샘플을 사용했다. 여기에서는, 블라스트 입자로서 입자 직경 75 내지 90μm의 유리 비즈를 사용하고, 블라스트 입자의 토출 노즐과 원반(23)의 평탄부(21b) 사이의 거리는 20cm로 했다. 블라스트 입자의 토출압은, 에어의 분출 압력으로 했다. 원반(23)은, 외주면에 크롬 도금이 실시된 원통 형상의 원반을 사용하여, 이것을 축 주위로 매분 50회전시키면서 블라스트 입자를 조사했다. 원반은, 샘플 1 내지 3에 대응하여 3종류 준비하고, 샘플 1 제작용 원반의 오목부의 직경을 68μm, 샘플 2 제작용 원반의 오목부의 직경을 70μm, 샘플 3 제작용 원반의 오목부의 직경을 76μm로 했다.

도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 블라스트 입자의 토출 압력의 상승에 수반하여, 헤이즈값이 상승하는 한편, 정면 휘도가 저하하는 경향이 있는 것을 알았다. 도 8에서는 정면 휘도를, 샘플 2의 정면 휘도를 기준으로 하는 「상대 휘도」로 나타냈다. 각 샘플 모두 토출 압력이 1kPa를 초과하면, 휘도의 저하 및 헤이즈의 상승이 급격하게 커진다. 휘도의 저하는, 블라스트 입자의 충돌 작용에 의한 오목부(21a)의 테두리부의 변형이 원인으로 사료된다. 도 7 및 도 8로부터, 블라스트 입자의 토출압이 약 0.7 내지 1.3kPa의 범위에서, 각 샘플에 대해 휘도 저하를 4% 이하로 억제하면서 80% 가까이의 고 헤이즈화를 도모할 수 있다.

평탄부(21b)의 표면 조도(Ra)는, 평탄부(21b)에 대한 블라스트 입자의 조사 압(토출압), 블라스트 입자의 입자 직경, 블라스트 입자의 종류 등에 따라 상이하이다. 따라서, 원하는 표면 조도를 얻기 위해, 이들의 처리 조건을 고려할 필요가 있다. 예를 들어, 도 9에 원반(23)에 대한 블라스트 입자(B1)의 토출 압력과, 당해 원반을 사용하여 형상 전사된 확산 시트 주면(11b) 상의 평탄부(13)의 표면 조도(Ra)의 관계를 나타내는 일 실험 결과이다. 원반(23)으로서는, 상기 샘플 1 내지 3의 제작용 원반을 사용하여, 도 9에는 각 원반의 평탄부의 표면 조도의 평균값 및 그 편차(+3σ, -3σ)를 플롯했다.

도 9에 도시한 바와 같이, 블라스트 입자의 토출 압력이 커질수록 평탄부(21b)의 표면 조도(Ra)가 상승한다. 상기의 예와 같이 블라스트 입자의 토출 압력이 0.7 내지 1.3kPa의 범위 내에 있어서, 0.2μm 이상 0.6μm 이하의 표면 조도(Ra)를 얻을 수 있다.

도 10 및 도 11은, 확산 시트 주면(11b)의 평탄부(13)의 표면 조도(Ra)와, 당해 확산 시트의 헤이즈값의 상승률 및 정면 휘도의 저하율의 관계를 나타내는 실험 결과이다. 측정 샘플로서는, 상기 샘플 1 내지 3의 제작용 원반을 사용하여 제작된, 구조체(12)의 충전율이 다른 3개의 샘플을 사용했다. 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 구조체(12)의 충전율이 낮은 것일수록, 평탄부(13)의 총 면적이 증가하기 때문에, 헤이즈의 상승률은 높다. 또한, 구조체(12)의 충전율이 높을수록 휘도의 저하율이 크다. 이것은, 구조체(12)를 형성하는 원반 오목부의 테두리부의 형상 변화에 기인하는 것으로 사료된다.

이상과 같이, 평탄부(13)의 표면 조도(Ra)가 0.2μm 이상 0.6μm 이하의 범위에서, 당해 평탄부를 조면화하지 않는 경우에 비하여, 휘도의 저하율을 3% 이하로 억제하면서, 헤이즈값을 5 내지 18% 상승시킬 수 있다.

(형상 전사 공정)

이어서, 예를 들어 용융 압출 성형 장치 또는 라미네이트 전사 성형 장치 등의 성형 장치에, 제작한 원반(23)을 설치한다. 이어서, 원반(23)의 오목부(21a) 및 평탄부(21b)의 형상을 기재(11)의 일주면에 형상 전사한다(도 3g 참조). 이상과 같이 하여, 도 1에 도시한 바와 같이, 기재(11)의 주면(11a) 상에 볼록 형상의 복수의 구조체(12)와, 이들 구조체(12)의 사이의 소정의 표면 조도를 갖는 평탄부(13)가 형성된 확산 시트(1)가 제조된다.

도 12는 토출 압력 0.5kPa로 블라스트 처리한 원반(23)을 사용하여 제작된 확산 시트(1)의 주면(11a)의 현미경 사진이다. 원형의 구조체를 둘러싸는 평탄부에, 망상으로 퍼진 복수의 균열이 확인된다. 도 13은, 도 12에 도시한 시트 샘플의 상기 평탄부의 표면 조도의 측정 데이터이다. 본 예의 경우, 평탄부의 표면 조도(Ra)는 0.104μm이었다. 또한, 측정 장치에는, 자이고 가부시끼가이샤제 표면 거칠기 측정기 「뉴뷰(Newview) 시리즈」를 사용했다(이하, 마찬가지).

도 14는, 토출 압력 1.0kPa로 블라스트 처리한 원반(23)을 사용하여 제작된 확산 시트(1)의 주면(11a)의 현미경 사진이다. 원형의 구조체를 둘러싸는 평탄부에, 망상으로 퍼진 복수의 균열과, 블라스트 입자의 충돌에 의해 형성된 미세한 요철이 확인된다. 도 15는, 도 14에 도시한 시트 샘플의 상기 평탄부의 표면 조도의 측정 데이터이다. 본 예의 경우, 평탄부의 표면 조도(Ra)는, 0.434μm이었다.

도 16은, 토출 압력 1.5kPa로 블라스트 처리한 원반(23)을 사용하여 제작된 확산 시트(1)의 주면(11a)의 현미경 사진이다. 원형의 구조체를 둘러싸는 평탄부에, 망상으로 퍼진 복수의 균열과, 블라스트 입자의 충돌에 의해 형성된 미세한 요철이 확인된다. 또한, 상기 구조체와 평탄부의 경계부가 국소적으로 변형하고 있는 모습이 확인된다. 도 15는, 도 14에 도시한 시트 샘플의 상기 평탄부의 표면 조도의 측정 데이터이다. 본 예의 경우, 평탄부의 표면 조도(Ra)는, 1.008μm이었다.

[확산 시트의 성형 장치]

(성형 장치의 제1 예)

도 4a는, 용융 압출 성형 장치의 일 구성예를 도시하는 모식도이다. 도 4a에 도시한 바와 같이, 이 용융 압출 성형 장치(30)는, 압출기(31), T다이(32), 성형 롤(33), 탄성 롤(34) 및 냉각 롤(35)을 구비한다. 여기서, 성형 롤(33)이 상술한 원반(23)의 일례이다.

압출기(31)는, 도시를 생략한 호퍼로부터 공급된 수지 재료를 용융하여, T다이(32)에 공급한다. T다이(32)는 직선 형상의 개구를 갖는 다이스이며, 압출기(31)로부터 공급된 수지 재료를, 성형하고자 하는 시트 폭까지 확장하여 토출한다.

성형 롤(33)은 원기둥 형상이며, 그 중심축을 회전축으로 하여 회전 가능하게 구성되어 있다. 또한, 성형 롤(33)은, 냉각되는 것이 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 성형 롤(33)은, 그 내부에 오일 매체 등의 냉각 매체를 흘리기 위한 1개 또는 2개 이상의 유로를 갖는다.

성형 롤(33)의 원기둥면에는, T다이(32)로부터 토출되는 시트에 미세 패턴을 전사하기 위한 요철 형상이 형성되어 있다. 이 요철 형상은, 예를 들어 구조체(12)를 기재(11)에 전사하기 위한 미세한 요철 형상이다. 이 요철 형상은, 상술한 바와 같이 포토리소그래피 공정과 에칭 공정의 조합에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 구조체(12)의 높이의 편차를 억제할 수 있기 때문이다. 상기 요철 형상에는, 도 3g를 참조하여 설명한 원반(23)의 요철면이 포함된다.

탄성 롤(34)은, 원기둥 형상이며, 그 중심축을 회전축으로 하여 회전 가능하게 구성되어 있다. 또한, 탄성 롤(34)의 표면은 탄성 변형 가능하게 구성되고, 성형 롤(33)과 탄성 롤(34)에 의해 시트를 닙한 경우에는, 성형 롤(33)과 접촉하는 면이 눌려 찌부러지게 되어 있다.

탄성 롤(34)은, 예를 들어 Ni 도금 등으로 이루어지는 이음매 없는 통에 의해 덮이고, 그 내부에는 탄성 롤(34)의 표면을 탄성 변형 가능하게 하기 위한 탄성체가 구비되어 있다. 탄성 롤(34)은, 성형 롤(33)과 소정의 압력으로 접할 때에 표면이 탄성 변형되는 것이면, 그 구성 및 재료는 한정되는 것이 아니다. 재료로서는, 예를 들어 고무재, 금속 또는 복합재 등을 사용할 수 있다. 또한, 탄성 롤(34)로서는, 롤 형상의 것에 한정되지 않고, 벨트 형상의 것을 사용할 수 있다. 탄성 롤(34)은, 냉각되는 것이 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 탄성 롤(34)은, 그 내부에 물 등의 냉각 매체를 흘리기 위한 1개 또는 2개 이상의 유로를 갖는다.

탄성 롤(34)의 표면은, 적절하게 조면화되어 있어도 되는데, 이 경우 제작되는 확산 시트의 이면측(주면(11b))의 조면화를 도모할 수 있다. 탄성 롤(34)의 표면 조도(Ra)는, 예를 들어 0.5μm 이하이다.

냉각 롤(35)은, 원기둥 형상이며, 그 중심축을 회전축으로 하여 회전 가능하게 구성되어 있다. 냉각 롤(35)은, 냉각되는 것이 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 냉각 롤(35)은, 그 내부에 물 등의 냉각 매체를 흘리기 위한 1개 또는 2개 이상의 유로를 갖는다.

이어서, 상술한 구성을 갖는 용융 압출 성형 장치(30)의 동작에 대하여 설명한다. 우선, 수지 재료를 압출기(31)에 의해 용융하여 T다이(32)에 순차적으로 공급하여, T다이(32)로부터 시트를 연속적으로 토출시킨다. 이어서, T다이(32)로부터 토출된 시트를 성형 롤(33)과 탄성 롤(34)에 의해 닙한다. 이에 의해, 수지 재료에 대하여 성형 롤(33)의 요철 형상이 전사된다. 이어서, 성형 롤(33)과 냉각 롤(35)에 의해 기재(11)를 닙하여 덜컹거림을 억제하면서, 냉각 롤(35)에 의해 성형 롤(33)로부터 기재(11)를 박리한다. 이상에 의해, 목적으로 하는 확산 시트(1)를 얻을 수 있다.

(성형 장치의 제2 예)

도 4b는, 라미네이트 전사 성형 장치의 일 구성예를 도시하는 모식도이다. 이 라미네이트 전사 성형 장치(40)는, 가열 롤(41)과 냉각 롤(42)에 의해 회전하는 엠보싱 벨트(43)와, 가열 롤(41) 및 냉각 롤(42)에 대향하여 배치된 2개의 가압 롤(44)에 의해 회전하는 평탄 벨트(45)를 구비하고 있다. 그리고 표면에 복수의 오목부(43A)를 갖는 엠보싱 벨트(43)와, 입체 형상이 없는 평탄 벨트(45)의 간극에, 형상 부여 전의 기재(11)를 삽입 가능하게 되어 있다. 여기서, 엠보싱 벨트(43)가 상술한 원반(23)의 일례이다.

엠보싱 벨트(43)에는, 도 3g를 참조하여 설명한 원반(23)을 사용할 수 있다. 이 경우, 오목부(43A)는, 원반(23)의 오목부(21a) 및 평탄부(21b)를 포함하는 요철면으로 형성된다. 또한, 평탄 벨트의 표면면을 조면화함으로써, 제작되는 확산 시트의 이면(주면(11b))에 적당한 표면 조도를 부여할 수 있다.

이어서, 상술한 구성을 갖는 라미네이트 전사 성형 장치(40)의 동작에 대하여 설명한다.

우선, 엠보싱 벨트(43) 및 평탄 벨트(45)를 회전시켜, 가열 롤(41)의 측으로부터 양자의 간극에 형상 부여 전의 기재(11)를 삽입한다. 이에 의해, 가열 롤(41)의 열에 의해 기재(11)의 일주면이 일순간 용융되어, 기재(11)의 일주면에 오목부(43A)가 형상 전사된다. 그 후, 냉각 롤(42)에 의해, 오목부(43A)가 형상 전사된 기재(11)의 표면이 냉각되어, 표면 형상이 고정된다. 즉, 기재(11)의 일주면에 복수의 구조체(12)가 형성된다.

이상에 의해, 목적으로 하는 확산 시트(1)를 얻을 수 있다.

본 실시 형태의 확산 시트(1)에 의하면, 구조체(12)가 주면(11a) 상에 랜덤하게 형성되어 있으므로, 무아레의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 주면(11a) 상의 구조체(12) 사이에 형성된 평탄부(13)는, 0.6μm 이하의 표면 조도(Ra)를 갖고 있기 때문에, 평탄부(13)를 투과하는 광의 확산 기능을 갖는다. 이에 의해, 정면 방향의 휘도의 저하를 억제하면서, 광의 확산 기능의 향상을 도모할 수 있다.

본 실시 형태에 따르면, 정면 방향의 휘도의 저하를 억제하면서, 광의 확산 기능을 높일 수 있기 때문에, 확산 시트의 굴곡에 기인하는 휘도 불균일이 시인되기 어려워진다. 이로 인해, 확산 시트(1)의 박육화의 요구에도 충분히 응하는 것이 가능하게 된다.

또한, 주면(11b) 및 평탄부(13)의 표면 조도를 조정함으로써, 구조체(12)의 충전율을 80% 이상으로 한 경우에도 무아레의 발생을 저지하는 것이 가능하게 된다.

<제2 실시 형태>

[액정 표시 장치의 구성]

(제1 구성예)

도 5a는, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 액정 표시 장치의 제1 구성예를 도시하는 모식도이다. 도 5a에 도시한 바와 같이, 이 액정 표시 장치는, 광을 출사하는 백라이트(6)와, 백라이트(6)로부터 출사된 광을 시간적 공간적으로 변조하여 화상을 표시하는 액정 패널(7)을 구비한다. 이하, 액정 표시 장치를 구성하는 백라이트(6) 및 액정 패널(7)에 대하여 순차적으로 설명한다.

(백라이트)

백라이트(6)로서는, 예를 들어 직하형 백라이트, 에지형 백라이트, 평면 광원형 백라이트를 사용할 수 있다. 또한, 도 5a에서는, 백라이트(6)가 직하형 백라이트인 경우가 예시되어 있다. 백라이트(6)는, 예를 들어 반사 시트(4), 광원(5), 확산판(3), 2매의 확산 시트(1) 및 렌즈 시트(2)를 구비한다. 반사 시트(4)는, 액정 표시 장치의 표시면과는 반대측이 되는 배면측에 배치된다. 광원(5)과 액정 패널(7) 사이에, 확산판(3), 확산 시트(1), 렌즈 시트(2) 및 확산 시트(1)가, 광원(5)으로부터 액정 패널(7)을 향하여 이 순서로 배치되어 있다.

광원(5)으로서는, 예를 들어 냉음극 형광관(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL), 열음극 형광관(Hot Cathode Fluorescent Lamp: HCFL), 유기 일렉트로 루미네센스(Organic Electro Luminescence: OEL), 무기 일렉트로 루미네센스(Inorganic Electro Luminescence: IEL), 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 등이 사용된다.

반사 시트(4)는, 광원(5)으로부터 출사된 광을 확산이나 반사하거나 함으로써, 광의 이용 효율을 높이기 위한 것이다. 반사 시트(4)로서는, 예를 들어 확산 반사(백색)계의 반사 시트, 경면 반사계의 반사 시트 등을 사용할 수 있다. 확산 반사계의 반사 시트(4)로서는, 예를 들어 백색 폴리에스테르 필름, 계면 다중 반사 시트(예를 들어 초백색 폴리에스테르 필름 등)를 사용할 수 있다. 경면 반사계의 반사 시트(4)로서는, 예를 들어 은(Ag) 박막 필름 등의 금속 박막 필름을 사용할 수 있다.

렌즈 시트(2)는, 광원(5)으로부터의 확산광을 집광하여, 휘도를 향상시키기 위한 것이다. 렌즈 시트(2)로서는, 예를 들어 예각의 프리즘 정상부를 갖는 프리즘 시트, 프리즘의 정상부를 둥글게 한 프리즘 시트, 랜덤 프리즘 패턴이 일주면에 형성된 프리즘 시트, 균일한 웹 패턴이 일주면에 형성된 광학 시트(웹 시트) 등을 사용할 수 있다.

확산 시트(1)에는, 상술한 제1 실시 형태에 관한 확산 시트가 사용된다. 확산 시트(1)는, 한쪽의 주면(11a)이 액정 패널(7)측을, 다른 쪽의 주면(11b)이 광원(5)측을 각각 향하여 배치된다.

(액정 패널)

액정 패널(7)로서는, 예를 들어 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic: TN) 모드, 수퍼 트위스티드 네마틱(Super Twisted Nematic: STN) 모드, 수직 배향(Vertically Aligned: VA) 모드, 수평 배열(In-Plane Switching: IPS) 모드, 광학 보상 밴드 배향(Optically Compensated Birefringence: OCB) 모드, 강유전성(Ferro-electric Liquid Crystal: FLC) 모드, 고분자 분산형 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal: PDLC) 모드, 상전이형 게스트 호스트(Phase Change Guest Host: PCGH) 모드 등의 표시 모드의 것을 사용할 수 있다.

또한, 백라이트(6)는 반사형 편광자(도시 생략)를 더 구비함으로써, 광원(5)으로부터 방사되는 광을 유효하게 이용하는 것이 가능하게 되어, 액정 표시 장치의 휘도를 높이고, 소비 전력을 작게 할 수 있다. 반사형 편광자는, 액정 패널(7)과 인접하도록 액정 패널측에 배치된다. 반사형 편광자는, 직교하는 편광 성분의 한쪽만을 통과시키고, 다른 쪽을 반사하는 것이다. 반사형 편광자로서는, 예를 들어 유기 다층막, 무기 다층막 또는 액정 다층막 등의 적층체를 사용할 수 있다.

(제2 구성예)

도 5b는, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 액정 표시 장치의 제2 구성예를 도시하는 모식도이다. 도 5b에 도시한 바와 같이, 백라이트(6)는, 확산판(3) 및 3매의 확산 시트(1)를 구비한다. 이들 확산판(3), 3매의 확산 시트(1)는, 광원(5)으로부터 액정 패널(7)을 향하여 이 순서로 배치되어 있다.

이 제2 구성예에 있어서, 상기 이외는, 제1 구성예와 마찬가지이다.

(제3 구성예)

도 5c는, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 액정 표시 장치의 제3 구성예를 도시하는 모식도이다. 도 5c에 도시한 바와 같이, 백라이트(6)는, 확산판(3), 렌즈 시트(2) 및 확산 시트(1)를 구비한다. 이들 확산판(3), 렌즈 시트(2) 및 확산 시트(1)는, 광원(5)으로부터 액정 패널(7)을 향하여 이 순서로 배치되어 있다.

이 제3 구성예에 있어서, 상기 이외는, 제1 구성예와 마찬가지이다.

본 실시 형태에 따르면, 백라이트(6)가 제1 실시 형태에 관한 확산 시트(1)를 구비하고 있으므로, 광원(5)의 휘도 불균일을 효과적으로 개선하면서 액정 표시 장치의 휘도를 향상시킬 수 있다. 또한, 렌즈 시트(2)를 확산 시트(1)로 치환하는 것도 가능하다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상에 기초하여 다양한 변형이 가능하다.

예를 들어 이상의 실시 형태에서는, 확산 시트 제조용의 원반의 조면화 처리에 블라스트 처리를 사용했지만, 그 대신에 와이어 브러시 가공, 레이저 가공, 연삭 가공 등의 각종 표면 처리법을 사용하여 원반의 조면화 처리를 실시해도 좋다. 가공 방법에 의하지 않고, 평탄부(13)는 그 표면 조도(Ra)로 규정된다. 가공 형상은 특별히 한정되지 않고 구 형상, 프리즘 형상, 격자 형상 등 어느 형상이든 좋다. 예를 들어 도 18a, 도 18b는, 평탄부(13)의 표면에 단면이 대략 삼각 형상인 프리즘(13p)이 형성된 확산 시트(2)를 모식적으로 도시하는 주요부의 측단면도 및 사시도이다. 프리즘 형상으로 평탄부(13)를 형성함으로써, 평탄부에 있어서의 광의 확산 효과를 얻을 수 있다. 또한, 이때의 평탄부(13)의 표면 조도는, 프리즘(13p)의 능선 방향과 배열 방향에서 상이할 수 있지만, 양방향 중 적어도 일 방향이 0.6μm 이하의 표면 조도(Ra)를 갖고 있으면 된다.

구조체(12)의 표면 조도(Ra)는, 평탄부(13)의 표면 조도보다 작으면 되며, 예를 들어 0.2μm 이하이다. 또한, 구조체(12)는 부분 구면 형상의 것에 한정되지 않는다. 예를 들어 도 19에, 부분 구면 형상의 구조체를 형성한 후, 당해 구조체의 표면에 미세한 홈 형상을 부여한 예를 도시한다. 이에 의해, 구면부에 있어서의 광의 확산 효과와, 홈부에 있어서의 집광 기능을 갖는 구조체를 형성할 수 있다.

확산 시트의 성형 방법은, 상술한 용융 압출 성형 장치, 라미네이트 전사 성형 장치에 한정되지 않고, 예를 들어 열 프레스 장치 등의 다른 성형 장치를 사용해도 좋다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서 예로 든 구성, 방법, 형상, 재료 및 수치 등은 어디까지나 일례에 지나지 않으며, 필요에 따라 이들과 다른 구성, 방법, 형상, 재료 및 수치 등을 사용해도 좋다.

1, 2: 확산 시트
11: 기재
11a, 11b: 주면
12: 구조체
13: 평탄부
21: 원반 제작용 기재
21a: 오목부
21b: 평탄부
22: 레지스트층
22a: 노광부
22b: 개구부
23: 원반
30: 용융 압출 성형 장치
40: 라미네이트 전사 성형 장치

Claims (13)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 확산 시트의 제조 방법으로서,
   원반 제작용 기재의 표면 상에 형성된 레지스트층에 대하여 랜덤한 노광 패턴을 형성하고,
   상기 랜덤한 노광 패턴이 형성된 레지스트층을 현상함으로써, 랜덤 패턴의 개구부를 상기 레지스트층에 형성하고,
   상기 개구부가 형성된 레지스트층을 마스크로 하여 상기 원반 제작용 기재를 에칭함으로써, 상기 개구부에 대응하여 형성된 오목부와, 상기 레지스트층으로 피복된 평탄부를 갖는 원반을 제작하고,
   상기 오목부 및 상기 평탄부를 크롬 도금으로 피복하고,
   상기 크롬 도금을 블라스트 입자로 조사하고 상기 크롬 도금 상에 망상으로 퍼진 복수의 균열을 발생하도록 하여 0.6μm 이하의 표면 조도(Ra)를 갖도록 상기 평탄부를 조면화하고,
   상기 원반의 오목부 및 그 조면화된 평탄부의 형상을 투광성의 기재의 주면에 전사함으로써, 볼록 형상의 복수의 구조체와 각 구조체 사이의 조면화된 평탄부를 갖는 확산 시트를 제작하는, 확산 시트의 제조 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 크롬 도금을 블라스트 입자로 조사하는 데 있어, 상기 오목부 각각의 개구 직경보다 큰 입자 직경을 갖는 블라스트 입자 각각이 사용되는, 확산 시트의 제조 방법.
10. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 구조체는 부분 구면 형상을 갖는, 확산 시트의 제조 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 구조체는 상기 주면에 대하여 60% 이상 80% 이하의 충전율을 갖는, 확산 시트의 제조 방법.
12. 백라이트로서,
    확산 시트; 및
    광원
    을 포함하고,
    상기 확산 시트는,
    제1 주면 및 제2 주면을 갖는 투광성의 기재,
    볼록 형상을 갖는 복수의 구조체, 및
    상기 제1 주면 상의 상기 복수의 구조체 사이에 형성되고 0.2μm 이상 0.6μm 이하의 표면 조도를 갖는 평탄부
    를 포함하고,
    상기 광원은 상기 제2 주면 측에 배치되며,
    상기 복수의 구조체 모두는 상기 제1 주면 상에 랜덤하게 형성되고 동일하거나 실질적으로 동일한 높이를 갖고,
    상기 평탄부는 망상으로 퍼진 복수의 균열을 가지며,
    상기 제2 주면은 0μm 초과 0.5μm 미만의 표면 조도를 가지며, 상기 복수의 구조체 각각은 렌즈 기능을 갖는 본체부 및 상기 본체부의 저면으로부터 상기 기재를 향하여 연장되는 기저부를 포함하고, 상기 본체부의 윤곽선과 상기 평탄부의 윤곽선의 접선이 이루는 각도는 0도 이상 85도 이하이며, 상기 확산 시트의 면내 방향으로부터 상기 구조체들 및 상기 구조체들 사이의 평탄부를 본 경우에 있어서 상기 기저부의 윤곽선과 상기 평탄부의 윤곽선의 접선이 이루는 각도는 85도 이상 90도 이하인, 백라이트.
13. 액정 표시 장치로서,
    확산 시트
    광원; 및
    액정 패널
    을 포함하고,
    상기 확산 시트는,
    제1 주면 및 제2 주면을 갖는 투광성의 기재,
    볼록 형상을 갖는 복수의 구조체, 및
    상기 제1 주면 상의 상기 복수의 구조체 사이에 형성되고, 0.2μm 이상 0.6μm 이하의 표면 조도를 갖는 평탄부
    를 포함하고,
    상기 광원은 상기 제2 주면 측에 배치되며,
    상기 액정 패널은 상기 제1 주면 측에 배치되고,
    상기 복수의 구조체 모두는 상기 제1 주면 상에 랜덤하게 형성되고 동일하거나 실질적으로 동일한 높이를 갖고,
    상기 평탄부는 망상으로 퍼진 복수의 균열을 가지며,
    상기 제2 주면은 0μm 초과 0.5μm 미만의 표면 조도를 가지며, 상기 복수의 구조체 각각은 렌즈 기능을 갖는 본체부 및 상기 본체부의 저면으로부터 상기 기재를 향하여 연장되는 기저부를 포함하고, 상기 본체부의 윤곽선과 상기 평탄부의 윤곽선의 접선이 이루는 각도는 0도 이상 85도 이하이며, 상기 확산 시트의 면내 방향으로부터 상기 구조체들 및 상기 구조체들 사이의 평탄부를 본 경우에 있어서 상기 기저부의 윤곽선과 상기 평탄부의 윤곽선의 접선이 이루는 각도는 85도 이상 90도 이하인, 액정 표시 장치.

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