JP4814946B2 - バックライトユニット用光拡散シート及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置のバックライトユニットに用いられる光拡散シート及びその製造方法に関する。

通常、ＴＮ(Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ)、ＳＴＮ(Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ)又はＴＦＴ(Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ)モードで駆動される液晶表示装置(ＬＣＤ)は、電子時計、電子計算機、ＬＣＤ ＴＶ及びノートパソコンなどの電子製品だけでなく、自動車や航空機の速度表示盤及び運行システムなどに幅広く用いられている。かかるＬＣＤは低消費電力、低駆動電圧及び薄型軽量という長所を有する反面、狭い視野角、高い作動温度及び大画面大型表示パネルの具現が難しいという短所を有する。

ＬＣＤはＬＣＤ窓の全面上へ光を均一に伝達する光制御装置として機能するバックライトユニットを含む。従って、一般的に最小の電力で明るい光を放出して均一な明るさで表示窓を照射することがバックライトユニットに要求される。

図１に示されているように、通常的なバックライトユニットは光源としてのランプ１、該ランプから発した光を反射させる反射板２、その光を伝達する導光板３、部品を一体化させるモールドフレーム(図示せず)、輝度及び視野角を良好にする光拡散シート４、及び前面パネル５を含む。

この光拡散シートとしては、例えば日本国特開平７−１７４９０２号に開示されたように、基板の表面にビードを含むバインダ樹脂を塗布して形成されるビード含有光拡散シートの形態で通常製造される。この製造方法において、基材はポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート)、又はポリカーボネート樹脂、ビードはアクリル系樹脂又はガラス、バインダ樹脂はアクリル系又はウレタン系樹脂でそれぞれ製造される。しかし、かかる方法はシートを切断する際にビードがシート外に脱落することによってシートを含む画面上に欠陷が生じるという問題点がある。

さらに他の光拡散シートの製造方法としては、熱可塑性樹脂材質の基材の表面に凹凸を形成する方法が報告されている。しかし、かかる方法は数十ミクロンサイズの凹凸(エンボス、ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ)が形成されたロール金型を用いるため、高コストであり、充分な光拡散効果を得ることができるエンボス金型(ｅｍｂｏｓｓｅｄ ｍｏｌｄ)を製作し難いという問題点がある。

また、日本国特開第２０００−１９３８０５号は複数の湾曲したレンズ状の表面を有する金型を用いて基材の表面上にＵＶ硬化性樹脂を積層し、金型表面上の樹脂を加圧して金型のレンズパターンを樹脂に転写させ、ＵＶ照射によって樹脂を硬化させた後、樹脂から金型を剥がす離型工程を含む光拡散シートの製造方法を開示している。かかる方法は、ＵＶ硬化性樹脂を積層する際に樹脂層内に気泡が発生し得るという問題点があり、ＵＶ硬化性樹脂をフィルム形態で用いるので、シートのパターンが損傷されやすく、金型から転写された光拡散層が凹状(ｒｅｖｅｒｓｅｄ ｌｅｎｓ ｆｉｇｕｒｅ)に形成されているので、輝度が低下し得る。
特開平７−１７４９０２号公報 特開２０００−１９３８０５号公報

従って、本発明は上述した従来の問題点を解消するために案出されたものであって、その目的は輝度特性及び耐久性に優れ、広視野角の画面を備えたバックライトユニット用光拡散シートを提供することである。

本発明の一実施態様は、透明基材、及び前記基材の一面に直径が１０〜１００μｍの範囲にある複数の多様な大きさの半球型の凸部が形成された光硬化性樹脂層を含み、複数の半球型凹部を有する光硬化性樹脂層が前記基材の凸部形成面の対面上にさらに形成され、該光硬化性樹脂の凹部が５〜１，０００μｍの範囲の直径と、１〜５００μｍの範囲の深さを有し、該凹部の光硬化性樹脂層の全表面積に対する相対面積が５〜５０％を占める、バックライトユニット用光拡散シートを提供する。
本発明の他の実施態様は、
(i)表面上に多様な大きさの複数の半球型凹部を有する金属又は高分子シートを固定させたパターンロール又はベルトを製造する段階；
(ii)前記パターンロール又はベルトの凹部の表面(Ａ)又は透明基材の一面(Ｂ)に光硬化性樹脂組成物をコーティングする段階；
(iii)前記光硬化性樹脂コーティングが前記(Ａ)及び(Ｂ)の間に介在するように(Ａ)及び(Ｂ)を積層させる段階；
(iv)前記積層物を加圧しながら前記樹脂組成物を硬化させる段階；及び
(v)前記透明基材と表面に前記パターンロール又はベルトの凹部と符合する複数の凸部を有する光硬化性樹脂層との積層物を離型させる段階を含む上記光拡散シートの製造方法を提供する。

本発明によれば、輝度特性及び耐傷性に優れ、出射面の視野角が広いと共に、ヘイズが低いという効果が得られる。

(Ａ)光拡散シート
本発明によるバックライトユニット用光拡散シートは、透明基材の一面に光硬化性樹脂層を含み、この樹脂層の表面には複数の多様な大きさの半球型の凸部が形成されていることを特徴とする。

また、本発明の光拡散シートは前記凸部形成面の対面に、複数の半球型凹部を有する光硬化性樹脂層をさらに含むことである。

本発明によれば、コーティング特性及び接着性能を向上させるために透明基材と光硬化性樹脂層との間に下塗層が挿入され得る。

本発明の光拡散シートに用いられる透明基材は、紫外線／可視光線、電子線などのエネルギー波を透過する材料からなる。このような材料の具体的な例としては、ポリエステル、ポリアクリル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリメタクリルアミド樹脂及びこれらの混合物が挙げられる。特に、ポリフッ化ビニリデン、ポリカーボネート、及びポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)のようなポリエステルを選択的に含み、パターン部に比べて屈折率及び表面反射率が低いポリメタクリル酸メチル樹脂を用いることが好ましい。かかる透明基材の厚さは５０〜２００μｍの範囲が適当である。

本発明で用いられる光硬化性樹脂は、紫外線又は電子線の照射によって硬化され得るものであればよい。前記光硬化性樹脂の具体的な例としてはポリエステル、エポキシ又は(メタ)アクリレート系樹脂(例えば、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレートなど)樹脂などが挙げられる。このうち、(メタ)アクリレート系樹脂が光学特性などの観点で特に好ましい。前記光硬化性樹脂は屈折率が１．２４〜１．６０範囲であることが好ましい。

本発明の光拡散シートの光硬化性樹脂層を形成するために用いられ得るに好ましい光硬化性樹脂組成物は多価(メタ)アクリレート(例えば、ポリオールポリ(メタ)アクリレート、ポリエステルポリ(メタ)アクリレート、エポキシポリ(メタ)アクリレート、ウレタンポリ(メタ)アクリレート及びこれらの混合物)、モノ(メタ)アクリレート(例えば、モノアルコールモノ(メタ)アクリレート、ポリオールモノ(メタ)アクリレート及びこれらの混合物)であり、好ましくは光開始剤を含む。

図２〜図３は本発明による光拡散シートの多様な実施様態を概略的に示す断面図である。

図２(ａ)を参照すれば、透明基材１０の一面に多様な大きさの複数の半球型の凸部が形成された光硬化性樹脂層２０が形成されている。これらの凸部間の空間は凸状アーク(ｃｏｎｖｅｘ ａｒｃ)を予め成しており、これによって輝度をより向上させ得る。透明基材１０に光硬化された半球型の凸部が形成される前に下塗層３０を形成し得る。なお、図２（ａ）では、後述の凹部光硬化性樹脂層の図示を省略している。図２(ｂ)は透明基材上に多様な大きさの光硬化された凸部がランダムに分布されている状態を示す本発明の光拡散シートの上面図である。

本発明に従って基材上に形成された凸部は約１０〜１００μｍの範囲の多様な大きさの直径を有するので、光拡散効果を増加させて輝度及びヘイズ特性を向上させ得る。かかる凸部面積は透明基材の全表面積の５０〜９０％を占めることができる。凸部の面積が５０％未満の場合はシートの輝度が低下し、９０％より大きい凸部を有する基材は製作に技術的な限界がある。

図３には、光拡散シートに耐傷性を付与するために、透明基材の凸部形成面の反対側に形成された複数の半球型凹部を有する光硬化性樹脂層が示されている。この透明基材には、凹部光硬化性樹脂層の形成の前に下塗層(図示せず)が前記基材と樹脂間に形成され得る。

前記光硬化性樹脂の凹部は約５〜１，０００μｍの範囲の直径及び１〜５００μｍの範囲の深さを有し得る。前記直径が５μｍより小さくなれば所望の輝度を得難く、前記直径が１,０００μｍより大きくなればモアレ(ｍｏｉｒｅ)現象が生じ得る。

前述の凹部の面積は透明基材の全表面積の５〜５０％を占め得る。この凹部の面積が５％未満の場合は十分な耐傷性が得られにくく、５０％より大きい場合は輝度が低下する。

図４は本発明の実施態様ではなく参考例を示し、光拡散シートは基材の凸部形成面の対面にビード５０含有透明樹脂層６０をさらに含むことにより基材の耐傷性を向上させ得る。

耐傷性付与層として用いられるビード含有透明樹脂層は、ビードと透明樹脂との混合物を透明基材上に塗布するか透明基材上に形成された下塗層上に塗布、乾燥して形成され得る。

本発明に用いられ得るビードとしては有機又は無機ビード、又は有機−無機混合ビードが用いられ得る。有機ビードはポリメタクリル酸メチル(ＰＭＭＡ)のようなアクリル系樹脂；メチルシリコン及びポリ有機シロキサンのようなシリコン樹脂；ナイロン樹脂；メラミンホルムアルデヒドのようなメラミン樹脂；ポリスチレン(ＰＳ)及びメチルスチレンのようなスチレン系樹脂；ＰＭＭＡ−ＰＳのようなアクリル−ポリスチレン系樹脂；ジビニルベンゼンのようなビニル系樹脂材質からなり得、その内部が有機液体で充填されている軟質マイクロカプセル型であってもよい。無機ビードは炭酸カルシウム又はシリカ(ＳｉＯ２)材質であってもよい。有機−無機混合ビードとしてはシリカ−含有ＰＭＭＡなどを用いることができる。

前記ビードは透明樹脂１００重量部を基準で０．０１〜７０重量部、好ましくは０．０１〜５０重量部の量で用いられ得る。このビードの含量が０．０１重量部未満の場合は十分な耐傷性を得ることができず、７０重量部を超える場合は光学的物性が低下し得る。

前記ビードの大きさは平均粒径が０．１〜５０μｍの範囲である。前記大きさが０．１μｍ未満の場合はビードの弾力性が低く、５０μｍを超える場合は光学的物性が低下する。

前記ビードとともに用いられる透明バインダ樹脂としてはアクリル系樹脂或いはウレタン系樹脂が有用である。

前述したように、本発明による下塗層は透明基材と光硬化性樹脂層との間に挿入されて本発明コートの特性及び接着性能を向上させ得る。

前記下塗層は熱硬化性樹脂からなり得、その具体的な例としては、ポリウレタン樹脂が挙げられるが、これは飽和又は不飽和ジカルボン酸とＣ２−８のアルキレングリコールを縮重合させて製造されるポリエステルポリオールをポリイソシアネートと反応させて前駆体を形成し、この前駆体をアルカリ又はアルカリ土類金属の重亜硫酸塩と反応させて製造される。前記飽和又は不飽和ジカルボン酸はコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、マレイン酸及びこれらの混合物であってもよく、Ｃ２−８アルキレングリコールはエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキシレングリコール及びこれらの混合物であってもよい。また、前記ポリイソシアネートの例としては２，４−又は２，６−トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネートなどが挙げられる。

前記下塗層の厚さは０．００１〜１μｍであり、塗布量は０．０１〜０．５ｇ／ｍ２であることが好ましい。前記厚さが０．００１μｍ未満であれば均一なコーティング層が得られ難く、１μｍを超えれば接着力が劣る。

(Ｂ)光拡散シートの製造方法
図５及び６に例示したように、本発明の光拡散シートは複数の多様な大きさの半球型凹部を有する金属又は高分子シートを表面に固定(又は巻取)させたローラ１００又はベルト１００’(以下、パターンロール又はパターンベルトという)を用いて製造され得る。

具体的に記述すれば、パターンロール１００又はベルト１００’の凹部の表面(Ａ)上に、又は透明基材２００の一面(Ｂ)に光硬化性樹脂組成物をコーティングし、該コーティング層が前記ＡとＢとの間に介在するようにＡ及びＢを積層する。この積層物を加圧硬化させた後、前記凹部と符合する複数の凸部が形成された透明基材−光硬化性樹脂層の積層物をパターンロール又はベルトから除去して本発明の、凹部光硬化性樹脂層が設けられていない状態の光拡散シートを製造することができる。

本発明の工程で用いられたパターンロール１００又はベルト１００’に用いられる複数の多様な大きさの半球型凹部を有する高分子シート、即ち、パターン化された高分子シートは、ポリエステルフィルムのような透明基材上に形成されたポリエチレン樹脂のような熱可塑性樹脂層を形成し；この熱可塑性樹脂層を溶融しながら樹脂層内に多様な大きさの複数の球形ビードを供給してビード含有樹脂層を形成して前記ビードが熱可塑性樹脂層内に埋設されるようにし；光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂または粘着フィルムを用いて前記ビード含有樹脂層からビードを除去して製造され得る。

前記光硬化性又は熱硬化性樹脂層によるビードの除去は、ビード含有樹脂層上に前記光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂層をコーティングし、その上に透明フィルムを積層し、硬化した後、透明フィルムと、ビードが付着している前記光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂との積層物を分離することによって行われ得、これによってパターン化された熱可塑性樹脂シートが得られる。

前記高分子シートは０．０５〜２．０ｍｍの範囲の厚さを有する。

また、本発明の工程で、前記ロール又はベルト上に固定され、その表面に複数の多様な大きさの半球型凹部を有する金属シート、即ちパターン化された金属シートは、前述したパターン化された高分子シートの製造方法と同一な方法によって得られるビード含有熱可塑性樹脂層を金属でコーティングして金属層を形成し、この金属層を前記ビード含有熱可塑性樹脂層から離型させることによって製造され得る。

さらに、上記工程で、前記ビード含有熱可塑性樹脂層の代りに、本発明による工程で製造される最終光拡散シートの表面に金属メッキ又はコーティングを行った後、この金属層を離型させることによって所望の金属シートを得ることができる。

前記パターン化された金属又は高分子シートは板状又は円筒状であってもよい。パターン化された金属性又は高分子性の円筒状管は、ビード含有熱可塑性樹脂層を円筒状管にした後、このビード含有樹脂円筒管にメッキ又は積層工程をそれぞれ行うことによって得られる。例えば、図７は前記パターン化された円筒状金属管を製造する方法を示した図である。具体的に記述すれば、ビード含有樹脂層４２を有する基材４１を円筒状管４３にビード含有樹脂層４２が円筒状管４３と向かい合うように巻き、基材４１の両端を互いに融合させる。次いで、円筒状管４３を除去し、ビード含有樹脂層４２に金属層４４をメッキする。かかる方法は連続型パターンを有するパターンロールを提供することができる。

また、金属又は高分子シートの製造工程で、それぞれの金属メッキ又はコーティング工程、又は光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂のコーティング工程は熱可塑性樹脂上に形成されたビード含有樹脂層４２上で直接行ってもよく、図８に示すように、粘着層を形成して他の基材内にビードを移動させてビードを基材側により強く固定させた後に行ってもよい。

例えば、図８を参照すれば、ビード含有樹脂層４２、ビードを固定するためのバインダ樹脂層４５及び粘着層４６を連続形成し、その上に支持体４７を積層する。熱加圧後、ビード含有樹脂層４２／バインダ樹脂層４５／接着剤層４６／支持体４７の積層物を透明基材から分離する。以後、金属層４４をビード含有樹脂層４２上に形成し、これを離型させてパターン化された金属シート４４’を製造する。

ビードを固定するためのバインダ樹脂４５は通常的に光硬化性又は熱硬化性である接着剤樹脂であってもよく、その具体的な例としてはアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂 、エステル系樹脂、ベンゼン系樹脂などが挙げられる。かかるバインダ樹脂は５〜１００μｍの厚さにコーティングされ得る。

本発明に用いられ得る接着剤層４６は、エチレン酢酸ビニル(ＥＶＡ)；ポリエチレン系、ポリウレタン系又はエチレン−酢酸ビニル系ホットメルト接着剤；及びポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、又は(メタ)アクリル酸樹脂(例えば、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレートなど)のような光硬化性樹脂などを例として挙げられ、０．０１〜１μｍの厚さに形成され得る。

支持体４７は通常の透明プラスチック樹脂を用いて製造することができ、その具体的な例は、ポリエステル、ポリアクリル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリメタクリルアミド樹脂であり、また支持体４７はゴム又は金属を用いて０．０５〜５ｍｍの厚さに形成され得る。
図８に示す方法によって得られるパターン化された金属又は高分子シートは、高温の寸法安定性に優れているので、その結果、光拡散シートの輝度及び光拡散性を向上させるのに適宜である。

パターン化された金属シートの製造において、金属層のメッキは好ましくはビード含有樹脂層に銀鏡(ｓｉｌｖｅｒ ｍｉｒｒｏｒ)反応や蒸着によって金属薄膜を形成した後、電気メッキすることによって行われ得る。

本発明に用いられる金属シートはニッケル、亜鉛又はスズからなり、クロムコーティング層をさらに含むことができる。この金属シートは０．０５〜２ｍｍの厚さを有することが好ましい。

本発明の工程で、凸部を形成するための光硬化性樹脂組成物のコーティングは通常的な方法によって行うことができ、例えばマイヤーバーコーティング法(Ｍｅｙｅｒ ｂａｒ ｃｏａｔｉｎｇ)、エアーナイフコーティング法(ａｉｒ ｋｎｉｆｅ ｃｏａｔｉｎｇ)、ダイコーティング法、グラビアロールコーティング法、リバースロールコーティング法、スプレーコーティング法、ブレードロールコーティング法などが挙げられ、パターンロール又はベルト、又は透明基材の凹部の表面に形成されたコーティングの厚さは(乾燥された状態で)５〜６０μｍであってもよい。

本発明の工程で、加圧−硬化段階はパターン化された高分子又は金属シートの温度を３０〜１２０℃の範囲に維持しながら行うことが好ましい。前記温度が３０℃未満であればシートの外見及び輝度が低下し、１２０℃を超えれば基材が変形し得る。この際、シートの加熱は、光硬化性樹脂組成物の硬化時に照射される光による発熱、或いは、別途の加熱手段をさらに用いて行い得る。また、シートの温度調節は冷却水循環方式、空気循環方式、その他の冷媒循環方式などを含む適宜な冷却手段を用いて行われ得る。

シートの温度が上記範囲内である場合、光硬化性樹脂組成物は３０〜１，０００センチポアズ(ｃｐｓ)範囲の粘度を有することが好ましい。前記粘度が３０ｃｐｓ未満の場合には樹脂組成物が均一にコーティングされないおそれがあり、前記粘度が１，０００ｃｐｓを超える場合には気泡が除去されず、光拡散シートの外見及び輝度が低下することがある。

上述したように、本発明の光拡散シートは耐傷性付与層を含む。この場合、耐傷性付与層を有する透明基材は図５及び６に示した工程に用いられ得る。

基材の凸部−形成面と反対側の複数の半球型凹部を有する光硬化性樹脂層は、表面に複数の半球型の凸部を有する透明基材及びパターンロール又はベルトから選択されるいずれか一つの表面に光硬化性樹脂組成物をコーティングし、このコーティング層を前記反対面と接触させ、この積層物を加圧・硬化させた後、離型することによって形成され得る。

表面に複数の半球型の凸部を有するパターンロール又はベルトは、アルミニウム、黄銅、鋼などからなる金属製であるか、又はシリコン樹脂、エポキシ樹脂、ＡＢＳ(アクリロニトリルブタジエンスチレン)共重合樹脂、ふっ素樹脂、ポリメチルペンテン樹脂などの合成樹脂から製造されてもよく、その上にクロム(Ｃｒ)コーティング層がさらに形成されることが好ましい。

凹部を形成するための光硬化性樹脂組成物のコーティングは通常の方法によって行われるが、例えばマイヤーバーコーティング法、エアーナイフコーティング、グラビアロールコーティング法、リバースロールコーティング法、スプレーコーティング法、ブレードロールコーティング法などが挙げられ、コーティング組成物はパターンロール又はベルトの凸部の表面、又は透明基材の一面に１〜１，０００μｍの範囲の厚さにコーティングされ得る。

また、前記参考例に係るビード含有透明樹脂層は、単純に前記ビード含有透明樹脂組成物を通常の方法、例えばマイヤーバーコーティング、エアーナイフコーティング、グラビアコーティング、リバースロールコーティング、スプレーコーティング、ブレードロールコーティングなどによってコーティングして得ることができ、コーティングの厚さは１〜５０μｍが適当である。前記厚さが１μｍ未満であればビードを固定し難く、前記厚さが５０μｍを超えればシートの光学的物性が不良になる。

前記ビード含有樹脂組成物は硬化剤をさらに含むことができ、適切な硬化剤の例としてはイソシアネート化合物が挙げられ、これは樹脂１００重量部を基準として１〜４０重量部の量で用いられ得る。

前記ビード含有樹脂組成物は、帯電防止剤、湿潤剤、ｐＨ調節剤、酸化防止剤、染料、顔料、スリップ剤などのようなその他の添加剤を本発明の効果を阻害しない範囲内でさらに含んでもよく、選択的には水及び有機溶媒(例えば、アルコール、フェノール、エーテル、アルデヒド、ケトン、カルボン酸及びアミノ基で置換されたアミン)のような溶媒を含み得る。

また、透明基材と光硬化性樹脂層との間に、コーティング特性及び接着性能を向上させるために挿入される下塗層は熱硬化性樹脂組成物を有機溶媒を用いてコーティング、好ましくは水分散液の形態にコーティングして形成され得る。

前記下塗層を形成するコーティング組成物はシリカ、アルミナ、タルクなどのような通常の潤滑剤をさらに含むことで離型性及び巻取性を改善させることができ、必要に応じて帯電防止剤、湿潤剤、ｐＨ調節剤、酸化防止剤、染料、顔料、スリップ剤などのようなその他の添加剤を本発明の効果を阻害しない範囲内でさらに含み得る。

本発明による光拡散シートは７０〜９５％程度のヘイズ及び５０〜７５％程度の光透過率を有する。ヘイズが７０％未満であるか光透過率が７５％を超える場合には、所望の拡散効果を得ることができない。反面、ヘイズが９５％を超えるか光透過率が５０％未満の場合には、輝度が低くなり得る。

本発明によるバックライトユニット用光拡散シートは輝度特性に優れており、画面の視野角を広げることができると共に、耐傷性に優れている。

以下、本発明を参考例及び実施例により詳細に説明する。但し、これら参考例及び実施例は本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の権利範囲はこれらによって制限されない。

（参考例１−１）
１２５μｍの厚さのポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)フィルム(ＳＨ−７１、ＳＫＣ社製、韓国)を６０μｍの厚さのポリエチレン樹脂層でコーティングし、１２０℃に昇温させながら３０〜６０μｍの直径を有するガラスビードを内部に分散させた。これをローラで加圧してビード含有樹脂層を有するＰＥＴフィルムを製造した。

前記ビード含有樹脂層に電気メッキ法を用いてＮｉ層を０．５〜１．５ｍｍの厚さに形成し、これを離型させた後、ローラ表面上に固定させることによって本発明による光拡散シート製造用のパターンロールを製造した。

前記パターンロールの凹部を有するＮｉフィルムに、１．４９の屈折率を有する光硬化性樹脂(ＷＯＷ１４９、ＷＯＷケミカル製、韓国)を２０μｍの厚さにコーティングし、その上に熱硬化性ポリウレタン樹脂(下塗層)が０．０３μｍの厚さにコーティングされた透明なＰＥＴフィルムを積層させてポリウレタン樹脂下塗層が光硬化性樹脂層と接するようにした。前記Ｎｉフィルムの温度を６０℃に維持し、前記積層物を加圧しながらＵＶランプで照射して前記樹脂層を硬化させた。前記光硬化された層を前記パターンロールから分離して、透明なＰＥＴフィルム上に複数の光硬化性樹脂の凸部が形成された光拡散シートを製造した。

（参考例１−２）
光硬化性樹脂として１．５２の屈折率を有する樹脂(ＮＫ ＥＳＴＥＲ Ａ−ＢＰＥ−１０、新中村化学工業社製、日本国)を用いることを除いては、参考例１−１と同一な工程を行った。

（参考例１−３）
光硬化性樹脂として１．５５の屈折率を有する樹脂(Ｕ−０６、共栄社化学社製、日本国)を用いることを除いては、参考例１−１と同一な工程を行った。

（参考例１−４）
光硬化性樹脂として１．５７の屈折率を有する樹脂(ＷＯＷ１５７、Ｗｏｗケミカル製、韓国)を用いることを除いては、参考例１−１と同一な工程を行った。

（参考例１−５）
光硬化性樹脂として１．４７の屈折率を有する樹脂(Ｕ−６０、新中村化学工業社製、日本国)を用いることを除いては、参考例１−１と同一な工程を行った。

（参考例１−６）
ビードとして４０〜９０μｍの直径を有するものを９０％以上用いたことを除いては、参考例１と同一な工程を行った。

（比較例１）
既存の通常的な製造方法によって光拡散シートを製造した。

酢酸ｎ−ブチル４１．４重量部にバインダ樹脂(アクリディック(Ａｃｒｙｄｉｃ)ＡＡ−９６０−５０、愛敬化学社製、韓国)２５．４重量部及び硬化剤(ブルノック(Ｂｒｕｎｏｃ)ＤＮ−９５０、愛敬化学社製、韓国)２．９重量部を溶解した。この溶液に光拡散剤(テックポリマー(Ｔｅｃｈｐｏｌｙｍｅｒ)ＭＢＸ−１５、積水化学工業社製、日本国)３０．３重量部を攪拌しながら投入して、分散液を得た。熱硬化性ポリウレタン樹脂が０．０３μｍの厚さにコーティングされたＰＥＴフィルム(ＳＨ−７１、ＳＫＣ社製、韓国)の一面上に前記分散液を１０μｍの厚さに塗布した後、１００〜１２０℃で熱硬化し、光拡散シートを製造した。

（試験例１）
参考例１−１〜１−６、及び比較例１で製造された光拡散シートを対象としてヘイズ、光透過度及び輝度を測定し、その結果を下記表１に示す。輝度は輝度測定器(ＢＭ−７、トプコン(Ｔｏｐｃｏｎ)社製造、日本国)を用いて各シートが１枚である場合と２枚である場合に対してそれぞれ測定し、ヘイズと光透過度はヘイズメータ(Ｈａｚｅ ｍｅｔｅｒ)(ＮＤＨ５０００、日本電色工業株式会社製、日本国)を用いて測定した。

（実施例１）
参考例１−１と同一な工程によって光拡散シート製造用のパターンロールを製造した。

両面に熱硬化性ポリウレタン樹脂がそれぞれ０．０３μｍの厚さにコーティングされた１２５μｍの厚さのポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)フィルム(ＳＨ−７１ ＳＫＣ社製、韓国)上に屈折率１．４９の光硬化性樹脂(ＷＯＷ１４９、ＷＯＷケミカル製、韓国)を厚さ２０μｍにコーティングした。表面上に深さ１０μｍ、直径１５０μｍの半球型の凸部が５００μｍずつ隔てて離隔形成されたローラと前記光硬化性樹脂層とを接触させた。得た積層物を加圧しながらＵＶランプで光硬化させた後に分離し、一面には複数の凹部が形成されており、他面には熱硬化性ポリウレタン樹脂層が形成されたＰＥＴフィルムを製造した。

前述したパターンロールの凹部を有するＮｉフィルムに、１．４９の屈折率を有する光硬化性樹脂(ＷＯＷ１４９、ＷＯＷケミカル製、韓国)を厚さ２０μｍにコーティングし、反対側に複数の凹部が形成されたＰＥＴフィルムのポリウレタン樹脂層を積層させた。得た積層物を加圧しながらＵＶランプで照射して前記樹脂層を硬化させ、光硬化された層をパターンロールから分離して、その表面上に複数の光硬化性樹脂からなる凸部及び複数の光硬化性樹脂からなる凹部がそれぞれ形成されている光拡散シートを製造した。

（実施例２）
ＰＥＴフィルムの凹部を形成するための光硬化性樹脂として１．４７の屈折率を有する樹脂(Ｕ−６０、新中村化学工業社製、日本国)を用いることを除いては、実施例１と同一な工程を行った。

（試験例２）
実施例１及び２、及び比較例１で製造された光拡散シートに対する耐傷性、ヘイズ、光透過度及び輝度を測定し、その結果を下記表２に示す。輝度、ヘイズ及び光透過度は試験例１と同様な方法で測定し、耐傷性は軟質の導光板と拡散シートを下面に接触させた後、直径２ｍｍを有するリップ(ｌｉｐ)タイプの押し付け試験機(ｐｕｓｈ ｔｅｓｔｅｒ)で１０ｇｆの荷重を加えた後１０，０００回を繰り返して叩いて、導光板に生じたスクラッチの程度を光学顕微鏡で確認して、比較例１の結果を１００％とした際の相対的な百分率として表した。

前記表２から、本発明の光拡散シートは耐傷性、ヘイズ、光透過度及び輝度面で全般的に優れていることが分かる。

（参考例２−１）
参考例１−１と同一な工程によって光拡散シート製造用のパターンロールを製造した。メチルエチルケトン／トルエン／オキシトール混合溶媒にアクリルバインダ樹脂(アクリディックＡＡ−９６０−５０、愛敬化学社製、韓国)１００重量部、硬化剤(ブルノックＤＮ−９５０、愛敬化学社製、韓国)２０重量部を溶解し、ここに平均粒径５μｍのポリメタクリル酸メチルビード１０重量部を投入して分散させて、ビード分散液を得た。

一方、厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)フィルム(ＳＨ−７１、ＳＫＣ社製、韓国)の両面に熱硬化性ポリウレタン樹脂をそれぞれ０．０３μｍの厚さにコーティングした。次いで、前記ビード分散液を熱硬化性樹脂層の一面に塗布した後、１００〜１５０℃で熱硬化させて、一面には耐傷性層として１〜５μｍ厚さのビード含有樹脂層が、対面には熱硬化性ポリウレタン樹脂層が、密着形成された透明なＰＥＴ基材を製造した。

前記パターンロールの凹部を有するＮｉ層に屈折率１．４９の光硬化性樹脂(ＷＯＷ１４９、ＷＯＷケミカル製、韓国)を厚さ２０μｍにコーティングし、対面に耐傷性層を有するＰＥＴ基材のポリウレタン樹脂層と積層させた。得られた積層物を加圧しながらＵＶランプで照射して前記樹脂層を硬化させ、光硬化された層をパターンロールから分離して、本発明による耐傷性層を有する光拡散シートを製造した。

（参考例２−２）
平均粒径１０μｍを有するポリメタクリル酸メチルビードを用いて、耐傷性層としてのビード含有樹脂層を厚さ８〜１３μｍに形成することを除いては、参考例２−１と同一な工程を行った。

（参考例２−３）
平均粒径２μｍを有するメチルシリコンビードを用いて、ビード含有樹脂層を厚さ１〜５μｍに形成したことを除いては、参考例２−１と同一な工程を行った。

（試験例３）
参考例２−１〜２−３、及び比較例１で製造された光拡散シートに対する耐傷性、ヘイズ、光透過度及び輝度を測定し、その結果を下記表３に示す。輝度、ヘイズ及び光透過度は試験例１と同様の方法で測定し、耐傷性は試験例２と同様に評価した。

（参考例３−１〜３−４）
積層物を加圧した際、Ｎｉ層の温度をそれぞれ４０℃、６０℃、１００℃及び１２０℃に維持したことを除いては、参考例１−１と同一な工程を行った。

（比較例２及び３）
Ｎｉフィルムの温度をそれぞれ２０℃及び１５０℃に設定したことを除いては、参考例１−１と同一な工程を行った。

（試験例４）
参考例３−１〜３−４、及び比較例２及び３で製造された光拡散シートに対してヘイズ、光透過度及び輝度を測定し、外見及び歪みをさらに評価し、その結果を下記表４に示す。輝度、ヘイズ及び光透過度は試験例１と同様の方法で測定し、外見及び歪みは目視で評価した。

（参考例４−１）
１２５μｍ厚さのポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)フィルム(ＳＨ−７１、ＳＫＣ社製、韓国)上に６０μｍ厚さのポリエチレン樹脂層をコーティングし、ここに、１２０℃に昇温させながら、３０〜６０μｍの範囲の粒径を有するビードを分散させた。これをローラで加圧してビード含有樹脂層を有するＰＥＴフィルムを製造した。

その後、前記ビード含有樹脂層に屈折率１．４９の光硬化性樹脂(ＷＯＷ１４９、ＷＯＷケミカル製、韓国)を厚さ２０μｍにコーティングし、この上に、さらに厚さ１８８μｍの透明なＰＥＴフィルムを積層した。得た積層物を加圧しながらＵＶランプで照射して前記樹脂層を硬化させ、分離して、複数の半球型凹部を有するポリエチレンシートを製造した後、ローラの表面に固定させることによって、本発明による光拡散シート製造用パターンロールを製造した。

凹部を有するポリエチレンシートを屈折率１．４７の光硬化性樹脂(ＷＯＷ１４７、ＷＯＷケミカル製、韓国)で厚さ２０μｍにコーティングし、その上に、熱硬化性ポリウレタン樹脂(下塗層)が０．０３μｍの厚さにコーティングされた透明なＰＥＴフィルムをポリウレタン樹脂下塗層が前記光硬化性樹脂層と接触されるように積層した。得た積層物を加圧しながらＵＶランプで照射して樹脂層を硬化した。前記光硬化された層をパターンロールから取り除くことにより、透明なＰＥＴフィルムに複数の光硬化性樹脂の凸部が形成された光拡散シートを製造した。

（参考例４−２）
ビードとして、９０％以上が４０〜９０μｍの範囲内で互いに異なる粒径を有するものを用いたことを除いては、参考例４−１と同一な工程を行った。

（参考例４−３）
ポリエチレンシートにコーティングされる光硬化性樹脂として屈折率１．４９の樹脂(ＷＯＷ１４９、ＷＯＷケミカル製、韓国)を用いることを除いては、参考例４−１と同一な工程を行った。

（参考例４−４）
ポリエチレンシートにコーティングされる光硬化性樹脂として屈折率１．５５の樹脂(Ｕ−０６、共栄社化学社製、日本国)を用いたことを除いては、参考例４−１と同一な工程を行った。

（試験例５）
参考例４−１〜４−４、及び比較例１から製造された光拡散シートに対してヘイズ、光透過度及び輝度を測定し、その結果を下記表５に示す。輝度は輝度測定器(ＢＭ−７、トプコン社製、日本国)を用いて各シートが１枚、２枚及び３枚である場合に対してそれぞれ測定し、ヘイズと光透過度はヘイズメータ(Ｈａｚｅ ｍｅｔｅｒ)(ＮＤＨ５０００、日本電色工業社製、日本国)を用いて測定した。

前述のように、本発明を前記具体的な実施例と関連して説明したが、添付された特許請求の範囲によって定義された本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当該技術分野における熟練者が本発明を多様に変形及び変化させ得ることは自明である。

本発明は、液晶表示装置のバックライトユニットに用いられる光拡散シート及びその製造方法について有用である。

通常的なバックライトユニットを概略的に示した断面図である。 本発明による光拡散シート（凹部光硬化性樹脂層の図示は省略している）の実施形態を概略的に示した図（（ａ）は断面図，（ｂ）は平面図）である。 本発明による光拡散シートの実施形態を概略的に示した断面図である。 参考例に係る光拡散シートを概略的に示した断面図である。 本発明による光拡散シートを製造するための幾つかの実施形態の例を示した図である。 本発明による光拡散シートを製造するための幾つかの実施形態の例を示した図である。 本発明による光拡散シートの製造に用いられるパターン化されたシートの製作工程を示す典型的な実施形態である。 本発明による光拡散シートの製造に用いられるパターン化されたシートの製作工程を示す典型的な実施形態である。

Claims (15)

1. 透明基材と、光硬化性樹脂層と、前記透明基材と前記光硬化性樹脂層との間に配置された下塗層とを含み、
   前記光硬化性樹脂の表面に直径が１０〜１００μｍの範囲にある多様な大きさの複数の半球型の凸部が形成され、
   複数の半球型凹部を有する光硬化性樹脂層が前記基材の凸部形成面の対面上にさらに形成され、該光硬化性樹脂の凹部が５〜１，０００μｍの範囲の直径と、１〜５００μｍの範囲の深さを有し、該凹部の光硬化性樹脂層の全表面積に対する相対面積が５〜５０％を占める、バックライトユニット用光拡散シート。
2. 前記凸部の面積が該凸部を有する光硬化性樹脂層の全表面積の５０〜９０％を占める、請求項１に記載の光拡散シート。
3. 前記凸部が形成された光硬化性樹脂が１．２４〜１．６０の屈折率を有する、請求項１に記載の光拡散シート。
4. 前記凸部が形成された光硬化性樹脂がポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、又は(メタ)アクリル酸樹脂を用いて製造される、請求項１に記載の光拡散シート。
5. 前記下塗層がポリウレタン系樹脂を含む、請求項１に記載の光拡散シート。
6. (i)表面上に多様な大きさの複数の半球型凹部を有する金属又は高分子シートを固定させたパターンロール又はベルトを製造する段階；
   (ii)前記パターンロール又はベルトの凹部の表面(Ａ)又は透明基材上にコーティングされた下塗層の表面(Ｂ)に光硬化性樹脂組成物をコーティングする段階；
   (iii)前記光硬化性樹脂コーティングが前記(Ａ)及び(Ｂ)の間に介在するように(Ａ)及び(Ｂ)を積層させる段階；
   (iv)前記積層物を加圧しながら樹脂組成物を硬化させる段階；及び
   (v)前記透明基材、下塗層及び光硬化性樹脂層の積層物を離型させて、光硬化された樹脂層の表面が前記パターンロール又はベルトの凹部と符合する複数の凸部を有するように形成する段階；
   を含む、請求項１に記載の光拡散シートの製造方法。
7. 前記高分子シートが、
   前記透明基材の表面上に熱可塑性樹脂層を形成し、
   前記熱可塑性樹脂層を溶融させながら前記樹脂内に多様な大きさの複数の球形ビードを供給してビード含有樹脂層を形成するものであって、前記ビードが前記熱可塑性樹脂層内で部分的に埋設されるようにし、
   光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂または粘着フィルムを用いて、前記ビードを前記ビード含有樹脂層から除去することによって製造される、請求項６に記載の光拡散シートの製造方法。
8. 前記金属シートが、
   前記透明基材の表面上に熱可塑性樹脂層を形成し、
   前記熱可塑性樹脂層を溶融させながら前記樹脂内に多様な大きさの複数の球形ビードを供給してビード含有樹脂層を形成すると共に、前記ビードが前記熱可塑性樹脂層内で部分的に埋設されるようにし、
   前記ビード含有樹脂層を金属でメッキ又はコーティングして金属層を形成し、
   前記金属層を前記ビード含有樹脂層から離型させることによって製造される、請求項６に記載の光拡散シートの製造方法。
9. 前記金属又は高分子シートが板状又は円筒状である、請求項６に記載の光拡散シートの製造方法。
10. 前記円筒状の金属又は高分子シートが、円筒状フレームを用いてビード含有熱可塑性樹脂層を円筒状管に切り換えることによって得られる、請求項９に記載の光拡散シートの製造方法。
11. 前記ビード除去工程又は金属メッキ工程が、ビードを粘着層を介してさらに他の基材内に転写させた後に行われる、請求項７又は請求項８に記載の光拡散シートの製造方法。
12. 前記金属メッキ工程が銀鏡(ｓｉｌｖｅｒ ｍｉｒｒｏｒ)反応後又は蒸着後電気メッキを行うことで金属薄膜を形成する、請求項８に記載の光拡散シートの製造方法。
13. 前記金属シートがニッケル、亜鉛又はスズで製造されて、その上にクロムコーティング層を選択的に有する、請求項６に記載の光拡散シートの製造方法。
14. 前記高分子又は金属シートが０．５〜２ｍｍの厚さを有する、請求項６に記載の光拡散シートの製造方法。
15. 前記加圧工程が３０〜１２０℃の金属又は高分子シートの温度で行われる、請求項６に記載の光拡散シートの製造方法。

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