KR20070030122A - 디스플레이용 광학시트 - Google Patents

Abstract

제조시에 있어서의 취급성을 향상시키고, 또한 품질을 향상시킨다.

1축방향으로 형성된 볼록형상 렌즈가 인접해서 대략 전체면에 배열된 렌즈층 및 상기 렌즈층을 지지하는 제1지지층을 포함하는 렌즈시트의 적어도 1장의 표면 및/또는 이면에, 확산층 및 상기 확산층을 지지하는 제2지지층을 포함하는 확산시트가 적층되어 있고, 상기 렌즈시트와 상기 확산시트가 둘레 가장자리의 적어도 1이상의 개소에 있어서 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 광학시트를 제공함으로써 상기 과제를 해결한다.

Description

디스플레이용 광학시트{OPTICAL SHEET FOR DISPLAY}

도 1은, 본 발명에 따른 디스플레이용 광학시트의 제조방법에 의해 제조된 디스플레이용 광학시트의 실시형태의 단면도이다.

도 2는, 디스플레이용 광학시트의 다른 실시형태의 단면도이다.

도 3은, 디스플레이용 광학시트의 또 다른 실시형태의 단면도이다.

도 4는, 디스플레이용 광학시트의 또 다른 실시형태의 단면도이다.

도 5는, 디스플레이용 광학시트의 또 다른 실시형태의 단면도이다.

도 6은, 디스플레이용 광학시트의 또 다른 실시형태의 단면도이다.

도 7은, 제1의 제조방법에 적용되는 디스플레이용 광학시트 제조라인의 구성도이다.

도 8은, 제2의 제조방법에 적용되는 디스플레이용 광학시트 제조라인의 구성도이다.

도 9는, 제3의 제조방법에 적용되는 디스플레이용 광학시트 제조라인의 구성도이다.

도 10은, 제4의 제조방법에 적용되는 디스플레이용 광학시트 제조라인의 구성도이다.

도 11은, 제5의 제조방법에 적용되는 디스플레이용 광학시트 제조라인의 구 성도이다.

도 12는, 제6의 제조방법에 적용되는 디스플레이용 광학시트 제조라인의 구성도이다.

도 13은, 제1의 제조방법에 있어서, 적층체로부터 펀칭되는 시트의 평면배치를 설명하는 도면이다.

도 14는, 제2~제6의 제조방법에 있어서, 적층체로부터 펀칭되는 시트의 평면배치를 설명하는 도면이다.

도 15는, 프리즘시트의 작성에 사용되는 수지액의 조성을 나타내는 표이다.

도 16은, 프리즘시트의 제조장치의 구성도이다.

도 17은, 제2비교예에 있어서 프리즘시트의 작성에 사용되는 수지액의 조성을 나타내는 표이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10, 20, 30, 40 ···디스플레이용 광학시트

12 ···제1의 확산시트

14 ···제1의 프리즘시트

16 ···제2의 프리즘시트

18 ···제2의 확산시트

본 발명은 디스플레이용 광학시트에 관한 것이고, 특히 렌즈시트 및 확산시트를 적층해서 구성되는 디스플레이용 광학시트에 관한 것이다.

최근 액정표시소자나 유기 EL 등의 전자 디스플레이의 용도로 도광판 등의 광원으로부터의 빛을 확산시키는 필름이나, 정면방향으로 빛을 집광하는 렌즈필름 등이 사용되고 있다.

이 경우, 각종 광학필름(시트)을 적층해서 사용하는 예가 많다. 예를 들면, 특허문헌1에 있어서는 반사형 편광필름과 위상차필름과 반투과 반반사층이 임의의 순서로 적층되고, 또한 이들 3층의 외측에 흡수형 편광필름이 적층되어서 이루어지는 반투과 반반사성 편광필름이 제공되고 있다. 그리고 광원장치와 액정 셀 사이에 5층의 필름이 개재되어 있고, 이 구성에 의해 화면 휘도가 높아지거나, 또는 소비전력이 억제된다고 되어 있다.

또한 특허문헌2~4에 있어서는, 1장의 광확산필름과 렌즈필름의 기능을 일체화한 필름이 개시되어 있다.

[특허문헌1] 일본 특허공개 2004-184575호 공보

[특허문헌2] 일본 특허공개 평7-230001호 공보

[특허문헌3] 일본 특허 제3123006호 공보 공보

[특허문헌4] 일본 특허공개 평5-341132호 공보

그러나 상기 종래의 구성에 있어서, 복수층의 필름을 적층하기 위해서는 다수의 공정을 거치는 것이 요구되어 공정이 복잡해짐과 아울러 비용상승은 피할 수 없다.

또한, 렌티큘러렌즈나 프리즘시트와 같은 평판렌즈는 표면이 손상되기 쉽고, 또 더러워지기 쉬우므로 표면에 보호시트가 붙여진 상태로 납품되는 형태가 일반적이다.

그런데, 이러한 보호시트는 평판렌즈로부터 박리된 후에는 폐각될 뿐이며, 자원으로서 쓸모없을 뿐만 아니라, 비용상승의 요인으로도 되어 바람직하지 않다. 또, 보호시트를 평판렌즈로부터 박리하는 작업이 필요해서 그만큼 생산성을 떨어뜨리는 것으로도 된다. 또한, 보호시트를 평판렌즈로부터 박리할 때에 박리대전에 의해 진애 등의 콘터미네이션을 평판렌즈에 부착시키기 쉬워 품질면에서도 문제가 많다.

또한, 복수층의 필름(시트)을 적층할 때에, 적층시의 마찰, 열팽창·열수축에 의한 마찰, 핸들링에 의한 마찰 등의 원인으로 필름에 손상을 생기게 하기 쉽다.

또한, 복수의 필름간의 열팽창·열수축에 의한 미스 매칭에 의한 불량(변형이나 컬 등)을 교정하기 위해, 개개의 필름의 두께를 증가시키는 등의 대책(강성향상 등)도 필요한 경우가 있고, 설계상의 제약이나 비용상승 등의 단점도 많다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이고, 제조시에 있어서의 취급성을 향상시키며, 또한 품질을 향상시킨 디스플레이용 광학시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 1축방향으로 형성된 볼록형상 렌즈가 인접해서 대략 전체면에 배열된 렌즈층 및 상기 렌즈층을 지지하는 제1지지층을 포함하는 렌즈시트의 적어도 1장의 표면 및/또는 이면에, 확산층 및 상기 확산층을 지지하는 제2지지층을 포함하는 확산시트가 적층되어 있고, 상기 렌즈시트와 상기 확산시트가 둘레 가장자리의 적어도 1이상의 개소에 있어서 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 광학시트를 제공한다.

본 발명에 의하면, 디스플레이용 광학시트의 강성이 향상되고, 또한 보호시트에 의한 상기의 문제도 생기지 않아서 비용면 및 품질면에서도 유리하다. 또, 복수층의 필름을 적층시킬 때의 상기 문제점이나, 복수의 필름간의 열팽창·열수축에 의한 상기 문제점도 생기지 않는다.

이상의 각 점으로부터 본 발명에 의하면, 제조시에 있어서의 취급성이 향상되고, 또 디스플레이용 광학시트의 품질이 향상된다.

또한, 「제1지지층」이나 「제2지지층」에는 수지필름 등의 투명한 필름이 사용된다. 수지필름의 재질로서는 폴리에스테르, 셀룰로오스아실레이트, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 등이 있다.

또한, 「1축방향으로 형성된 볼록형상 렌즈가 인접해서 대략 전체면에 배열된」 렌즈시트란, 렌티큘러렌즈나 프리즘시트가 대표적이며, 그 외에 회절격자 등도 포함된다.

또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 1축방향으로 형성된 볼록형상 렌즈가 인접해서 대략 전체면에 배열된 렌즈층 및 상기 렌즈층을 지지하는 제1지지 층을 포함하는 렌즈시트 2장이, 상기 볼록형상 렌즈의 축이 대략 직교하는 방향에서 적층되어 있고, 확산층 및 상기 확산층을 지지하는 제2지지층을 포함하는 확산시트가 상기 렌즈시트의 적층체의 표면 및/또는 이면에 적층되어 있으며, 상기 렌즈시트끼리 및 상기 렌즈시트와 상기 확산시트가 둘레 가장자리의 적어도 1이상의 개소에 있어서 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 광학시트를 제공한다.

본 발명에 의하면, 렌즈시트 2장을 볼록형상 렌즈의 축이 대략 직교하는 방향에서 적층하고, 이 표면 및/또는 이면에 확산시트를 적층하는 구성에 있어서도, 마찬가지로 상기의 각종 효과가 얻어진다. 따라서, 본 발명에 의하면 디스플레이용 광학시트의 제조시에 있어서의 취급성이 향상되고, 또 디스플레이용 광학시트의 품질이 향상된다.

또한, 「렌즈의 축이 대략 직교하는 방향에서 적층 」이라고 하지만, 무아레 무늬 등의 방지를 위해 각도를 약간량 조정해도 된다.

본 발명에 있어서 렌즈시트의 제1지지층, 및 확산시트의 제2지지층의 두께는 각각 50㎛이며, 디스플레이용 광학시트의 두께는 200㎛이상인 것이 바람직하다. 특히, 제1지지층 및 제2지지층의 두께는 각각 50~300㎛가 바람직하고, 80~250㎛가 보다 바람직하며, 100~220㎛가 가장 바람직하다. 또, 제1지지층 및 제2지지층은 각각 폴리에틸렌테레프탈레이트인 형태가 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서 렌즈시트의 렌즈층에 함유되는 제1수지, 및 확산시트의 확산층에 함유되는 제2수지의 굴절율의 차는 0.05이상인 것이 바람직하다. 이 러한 구성에 의해 화면 휘도가 향상된다.

또한, 본 발명에 있어서 렌즈시트의 제1지지층, 및 확산시트의 제2지지층의 열팽창율의 차는 0.7%이내가 바람직하고, 0.5%이내가 보다 바람직하며, 0.3%이내가 가장 바람직하다. 이러한 구성에 의해 열팽창차에 의한 시트의 변형이 억제되고, 표시장치 장착 후의 내구성이 향상된다.

이하, 첨부된 도면에 기초하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 우선, 본 발명에 따른 디스플레이용 광학시트의 제조방법에 의해 제조된 디스플레이용 광학시트의 예(제1~제6실시형태)의 구성을 설명하고, 이어서 이들 디스플레이용 광학시트의 제조방법(제1~제6의 제조방법)에 대해서 설명한다.

도 1은, 본 발명에 따른 디스플레이용 광학시트의 제조방법에 의해 제조된 디스플레이용 광학시트의 예(제1실시형태)의 구성을 나타내는 단면도이다.

이 디스플레이용 광학시트(10)는 아래로부터 순서대로 제1의 확산시트(12), 제1의 프리즘시트(14), 제2의 프리즘시트(16), 및 제2의 확산시트(18)가 적층되어 이루어지는 광학시트의 모듈이다.

제1의 확산시트(12) 및 제2의 확산시트(18)는 투명한 필름(지지체)의 표면(한면)에 비드를 바인더로 고정한 시트이며, 소정의 광확산성능을 갖는 것이다. 제1의 확산시트(12)와 제2의 확산시트(18)는 비드의 지름(평균입경)이 다르고, 광확산성능도 다르다.

제1의 확산시트(12) 및 제2의 확산시트(18)에 사용되는 투명한 필름(지지체)에는 수지필름을 사용할 수 있다. 수지필름의 재질로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필 렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리초산비닐, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 아크릴, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), 2축연신을 행한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리아미드이미드, 폴리이미드, 방향족 폴리아미드, 셀룰로오스아실레이트, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스다이아세테이트 등의 공지의 것을 사용할 수 있다. 이들 중, 특히 폴리에스테르, 셀룰로오스아실레이트, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리올레핀을 바람직하게 사용할 수 있다.

제1의 확산시트(12) 및 제2의 확산시트(18)의 비드의 지름은 100㎛이하인 것이 필요하고, 25㎛이하인 것이 바람직하다. 예를 들면 소정의 분포 7~38㎛의 범위에서 평균입경을 17㎛로 할 수 있다.

제1의 프리즘시트(14) 및 제2의 프리즘시트(16)는 1축방향으로 형성된 볼록형상 렌즈가 인접해서 대략 전체면에 배열된 렌즈시트이며, 예를 들면 피치를 50㎛로, 요철높이를 25㎛로, 볼록부의 꼭지각을 90도(직각)로 할 수 있다.

이 제1의 프리즘시트(14)와 제2의 프리즘시트(16)는 볼록형상 렌즈(프리즘)의 축이 대략 직교하는 방향으로 배치되어 있다. 즉, 도 1에 있어서 제1의 프리즘시트(14)의 볼록형상 렌즈의 축은 지면에 수직방향으로 배치되어 있고, 제2의 프리즘시트(16)의 볼록형상 렌즈의 축은 지면에 평행방향으로 배치되어 있다. 또, 도 1에 있어서는 제2의 프리즘시트(16)의 단면이 볼록형상의 렌즈인 취지를 이해할 수 있도록 실제와는 다른 방향으로 나타내어져 있다.

제1의 프리즘시트(14)와 제2의 프리즘시트(16)의 재질 및 제조법은 공지의 각종 형태를 채용할 수 있다. 예를 들면, 다이로부터 밀어낸 시트형상의 수지재료를, 이 수지재료의 압출속도와 대략 같은속도로 회전하는 전사 롤러(프리즘시트의 반전형이 표면에 형성되어 있음)와, 이 전사 롤러에 대향 배치되어 같은 속도로 회전하는 닙 롤러판 사이에 끼워 눌러서, 전사 롤러 표면의 요철형상을 수지재료에 전사하는 수지시트의 제조방법을 채용할 수 있다.

또한, 핫프레스에 의해, 프리즘시트의 반전형이 표면에 형성되어 있는 전사형 판(스탬퍼)과 수지판을 적층하고, 열전사에 의해 프레스 성형하는 수지시트의 제조방법을 채용할 수 있다.

이러한 제조방법에 사용되는 수지재료로서는 열가소성 수지를 사용할 수 있고, 예를 들면 폴리메틸메타크릴레이트 수지(PMMA), 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, MS 수지, AS 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리염화비닐 수지(PVC), 열가소성 엘라스토머, 또는 이들의 공중합체, 시클로올레핀 폴리머 등이 예시된다.

또한, 다른 제조방법으로서 제1의 확산시트(12) 및 제2의 확산시트(18)에 사용되는 것과 같은 투명한 필름(폴리에스테르, 셀룰로오스아실레이트, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리올레핀 등)의 표면에 요철 롤러(프리즘시트의 반전형이 표면에 형성되어 있음) 표면의 요철을 전사 형성하는 수지시트의 제조방법을 채용할 수 있다.

보다 구체적으로는, 표면에 접착제와 수지가 순차 도포됨으로써 접착제층과 수지층(예를 들면 UV 경화성 수지)이 2층이상으로 형성되어 있는 투명한 필름을 연 속 주행시키고, 이 투명한 필름을 회전하는 요철 롤러에 감아 걸어 수지층에 요철 롤러 표면의 요철을 전사하고, 투명한 필름이 요철 롤러에 감아 걸려져 있는 상태에서 수지층을 경화시키는(예를 들면 UV 조사하는) 요철형상 시트의 제조방법을 채용할 수 있다. 또, 접착제는 없어도 된다.

또한, 제1의 프리즘시트(14) 및 제2의 프리즘시트(16)의 제조법은 상기의 예에 한정되는 것이 아니라, 표면에 원하는 요철형상을 형성할 수 있는 방법이면, 다른 제조법도 채용할 수 있다.

도 1에 나타내어지는 바와 같이, 디스플레이용 광학시트(10)의 좌우의 단부는 접합부(10A)에 의해 각 층이 일체화되어 있다. 이 접합부(10A)의 형성은 접합공정에 있어서의 탄산가스 레이저 가공 등에 의해 이루어져 있다.

이상에 설명한 디스플레이용 광학시트(10)는, 예를 들면 광원장치와 액정 셀 사이에 배치되어 전체로 액정표시소자를 형성하도록 사용되고, 이 경우, 기술한 각종 장점(디스플레이용 광학시트의 제조시에 있어서의 취급성이 향상되고, 또 디스플레이용 광학시트의 품질이 향상됨)에 추가로, 액정표시소자의 조립작업도 매우 용이해진다는 장점이 얻어진다.

또한, 액정 셀에 디스플레이용 광학시트(10)를 사이에 두고 대향하도록 광원장치를 배치하는 직하형 백라이트의 구성에 한정되지 않고, 디스플레이용 광학시트(10)의 이면 측방에 광원장치를 배치하는 사이드 엣지형(사이드 라이트형 또는 엣지 라이트형이라고도 함)의 구성이어도 된다. 사이드 엣지형은 직하형에 비해서 빛의 이용효율은 낮지만, 박형이고 밝기의 균정도가 높다는 특징이 있다.

또한, 디스플레이용 광학시트(10)는 MVA(Multi-domain Vertical Alig㎚ent) 방식이나, IPS(In Plane Switching) 방식이나, OCB(0ptically Compensated Bire fringence) 방식 등의 액정표시소자에 바람직하게 사용할 수 있다. 또, 디스플레이용 광학시트(10)를 컬러필터, 편향판, 시야각 개선 필름 등과 조합시켜서 사용해도 된다.

다음에, 본 발명에 따른 디스플레이용 광학시트의 제조방법에 의해 제조된 디스플레이용 광학시트의 다른 예(제2실시형태)에 대해서 설명한다. 도 2는 디스플레이용 광학시트(20)의 구성을 나타내는 단면도이다. 또, 도 1(제1실시형태)과 동일하거나 유사한 부재에 대해서는 같은 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.

이 디스플레이용 광학시트(20)는 아래로부터 순서대로 확산시트(12), 제1의 프리즘시트(14), 및 제2의 프리즘시트(16)가 적층되어서 이루어지는 광학시트이다. 이미 서술한 디스플레이용 광학시트(10)와 같은 넓은 확산성능이 요구되지 않을 경우에 제2의 확산시트(18)가 생략되어 있다.

이상에 설명한 디스플레이용 광학시트(20)는 제1실시형태와 마찬가지로, 예를 들면 광원장치와 액정 셀 사이에 배치되어 전체로 액정표시소자를 형성하도록 사용된다.

다음에, 본 발명에 따른 디스플레이용 광학시트의 제조방법에 의해 제조된 디스플레이용 광학시트의 또 다른 예(제3실시형태)에 대해서 설명한다. 도 3은 디스플레이용 광학시트(30)의 구성을 나타내는 단면도이다. 또, 도 1(제1실시형태) 및 도 2(제1실시형태)와 동일하거나 유사한 부재에 대해서는 같은 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.

이 디스플레이용 광학시트(30)는 아래로부터 순서대로 제1의 확산시트(12), 프리즘시트(14), 및 제2의 확산시트(18)가 적층되어서 이루어지는 광학시트이다.

이 디스플레이용 광학시트(30)는 이미 서술한 디스플레이용 광학시트(10)와 같은 지면에 수직방향의 확산성능이 요구되지 않을 경우에, 제2의 프리즘시트(16)가 생략되어 있는 것이다.

이상에 설명한 디스플레이용 광학시트(30)는 제1실시형태와 마찬가지로, 예를 들면 광원장치와 액정 셀 사이에 배치되어 전체로 액정표시소자를 형성하도록 사용된다.

다음에, 본 발명에 따른 디스플레이용 광학시트의 제조방법에 의해 제조된 디스플레이용 광학시트의 또 다른 예(제4실시형태)에 대해서 설명한다. 도 4는 디스플레이용 광학시트(40)의 구성을 나타내는 단면도이다. 또, 도 1(제1실시형태), 도 2(제2실시형태) 등과 동일하거나 유사한 부재에 대해서는 같은 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.

이 디스플레이용 광학시트(40)는 아래로부터 순서대로 확산시트(12), 및 프리즘시트(14)가 적층되어서 이루어지는 광학시트이다. 이미 서술한 디스플레이용 광학시트(10)와 같은 넓은 확산성능이 요구되지 않을 경우에 제2의 확산시트(18)가 생략되고, 이미 서술한 디스플레이용 광학시트(10)와 같은 지면에 수직방향의 확산성능이 요구되지 않을 경우에 제2의 프리즘시트(16)가 생략되어 있다.

이상에 설명한 디스플레이용 광학시트(40)는 제1실시형태와 마찬가지로, 예를 들면 광원장치와 액정 셀 사이에 배치되어 전체로 액정표시소자를 형성하도록 사용된다.

다음에, 본 발명에 따른 디스플레이용 광학시트의 제조방법에 의해 제조된 디스플레이용 광학시트의 다른 예(제5실시형태)에 대해서 설명한다. 도 5는 디스플레이용 광학시트(50)의 구성을 나타내는 단면도이다. 또, 도 1(제1실시형태), 도 2(제2실시형태) 등과 동일하거나 유사한 부재에 대해서는 같은 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.

이 디스플레이용 광학시트(50)는 아래로부터 순서대로 제1의 프리즘시트(14), 제2의 프리즘시트(16), 및 확산시트(18)가 적층되어서 이루어지는 광학시트이다. 이미 서술한 디스플레이용 광학시트(10)와 같은 넓은 확산성능이 요구되지 않을 경우에 제1의 확산시트(12)가 생략되어 있다.

이상에 설명한 디스플레이용 광학시트(50)는 제1실시형태와 마찬가지로, 예를 들면 광원장치와 액정 셀 사이에 배치되어 전체로 액정표시소자를 형성하도록 사용된다.

다음에, 본 발명에 따른 디스플레이용 광학시트의 제조방법에 의해 제조된 디스플레이용 광학시트의 다른 예(제6실시형태)에 대해서 설명한다. 도 6은 디스플레이용 광학시트(50)의 구성을 나타내는 단면도이다. 또, 도 1(제1실시형태), 도 2(제2실시형태) 등과 동일하거나 유사한 부재에 대해서는 같은 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.

이 디스플레이용 광학시트(60)는 아래로부터 순서대로 제1의 프리즘시트(14), 및 확산시트(18)가 적층되어서 이루어지는 광학시트이다. 이미 서술한 디스플레이용 광학시트(10)와 같은 넓은 확산성능이 요구되지 않을 경우에 제1의 확산시트(12)가 생략되고, 이미 서술한 디스플레이용 광학시트(10)와 같은 지면에 수직방향의 확산성능이 요구되지 않을 경우에 제2의 프리즘시트(16)가 생략되어 있다.

이상에 설명한 디스플레이용 광학시트(60)는 제1실시형태와 마찬가지로, 예를 들면 광원장치와 액정 셀 사이에 배치되어 전체로 액정표시소자를 형성하도록 사용된다.

다음에, 디스플레이용 광학시트의 제조방법(제1~제6의 제조방법)에 대해서 설명한다. 이 제조방법은 이미 서술한 디스플레이용 광학시트(10~60)에 공통해서 적용할 수 있는 것이지만, 설명의 편의에 따라 4층구성의 디스플레이용 광학시트(제1실시형태)에 적용한 경우에 대해서 설명한다.

도 7은 제1의 제조방법에 적용되는 디스플레이용 광학시트 제조라인(11)의 구성도이다. 도면의 좌단부에 설치되어 있는 롤(12B, 14B, 16B, 및 18B)은, 각각 이미 서술한 도 1에 나타내어지는 제1의 확산시트(12), 제1의 프리즘시트(14), 제2의 프리즘시트(16), 및 제2의 확산시트(18)가 권취된 롤이다.

이 롤(12B, 14B, 16B, 및 18B)은, 도시생략된 풀림수단의 회전축에 각각 축지지되어 있고, 롤(12B, 14B, 16B, 및 18B)로부터 제1의 확산시트(12), 제1의 프리즘시트(14), 제2의 프리즘시트(16), 및 제2의 확산시트(18)를 각각 대략 동일속도 로 풀어낼 수 있게 되어 있다.

풀어내어진 제1의 확산시트(12), 제1의 프리즘시트(14), 제2의 프리즘시트(16), 및 제2의 확산시트(18)는 각각 가이드 롤러(G, G···)에 지지되고, 최종적으로는 후술하는 레이저 헤드(24)의 상류측에 있어서 적층되도록 되어 있다(적층공정).

레이저 헤드(24)를 포함하는 레이저 광조사장치로서는 파장이 355~1064㎚인 YAG 레이저 조사장치, 반도체 레이저 조사장치, 파장이 9~11㎛인 탄산가스 레이저 조사장치 등을 채용할 수 있다. 발진방식은 연속발진이어도 펄스발진이어도 되지만, 재단과 대략 동시에 용착을 행하기 위해서는 펄스발진에 의한 점접합이 외견상의 마무리도 좋아 바람직하다.

재단(재단공정)과 대략 동시에 용착(접합공정)을 행하는데 필요한 출력 및 주파수는 소재의 이송속도, 레이저 광의 스캔속도, 소재의 두께 등에 따라 다르지만, 대강 출력은 2~50W가, 주파수는 100㎑이하인 조건에서 양호한 용착결과가 얻어진다.

레이저 헤드(24)는 X방향(시트 폭방향) 또는 XY방향으로 이동할 수 있는 X구동 로봇축 또는 XY구동 로봇축에 부착되어 있고, 임의의 위치로의 위치결정이나 임의의 궤적이동을 행할 수 있다. 레이저 광의 조사패턴에 따라 레이저 헤드(24)와 함께 이동시켜도 되지만, 레이저 헤드(24)를 분리배치(고정)로 해서 레이저 광만을 광섬유에 의해 도파함으로써 XY방향의 이동기구를 간소화할 수도 있다.

또한, 레이저 헤드(24)에 의한 재단시 및 용착시에 발생하는 연기를 흡인하 는 공지의 기구(흡인장치 등)를 설치할 수도 있다.

이 레이저 헤드(24)로부터 레이저 광을 적층체 둘레 가장자리의 피재단·접합개소에 조사하고, 조사 스폿을 일정한 속도로 이동시키면서, 적층체의 둘레 가장자리를 제품 사이즈로 재단함과 아울러 용융시켜서 접합한다.

이상의 공정을 거침으로써 디스플레이용 광학시트(10)(도 1 참조)가 형성된다. 재단 및 접합된 디스플레이용 광학시트(10)는 컨베이어(26)상에 반송되어서 정지한다. 컨베이어(26)상의 디스플레이용 광학시트(10)는 흡착 횡이송장치(28)에 의해 집적장치(32)상에 순차 쌓여진다.

한편, 레이저 헤드(24)에 의해 디스플레이용 광학시트(10)가 펀칭된 시트의 적층체(34)는 권취장치(상세한 것은 도시생략)의 권취롤(36)에 감긴다.

이상의 디스플레이용 광학시트의 제조방법(제1의 제조방법)에 의하면, 이하 1)~3)의 효과가 얻어진다.

1)손상고장 삭감효과

렌즈시트(제1의 프리즘시트(14), 제2의 프리즘시트(16))의 상면, 하면에 손상이 생기면 렌즈효과도 있음으로써 손상이 눈에 띄어버린다. 한편, 확산시트(제1의 확산시트(12), 제2의 확산시트(18))의 하면에 손상이 생긴 경우는 빛이 확산되므로 손상은 눈에 띄지않는다. 이러한 것으로부터 렌즈시트로의 손상을 방지하는 것이 손상고장 삭감으로 연결된다. 손상은 시트가공 후의 취급시에 생기는 경우가 많지만, 렌즈시트를 확산시트와 복합화함으로써 확산시트가 보호시트의 역할을 완수하므로 손상에 의한 고장을 삭감할 수 있다. 특히, 렌즈시트가 표면에 나오지 않 는, 제1실시형태의 디스플레이용 광학시트(10)(도 1 참조), 및 제2실시형태의 디스플레이용 광학시트(30)(도 3 참조)에 있어서 그 효과가 크다.

2)조립공정수 삭감효과

예를 들면, 액정표시소자의 조립에 있어서 제1실시형태의 디스플레이용 광학시트(10)(도 1 참조)를 사용한 경우에는 조립공정수는 디스플레이용 광학시트(10)를 설치하는 1공정만인 것에 대하여, 종래품을 사용한 경우에는 제1의 확산시트의 설치⇒제1의 렌즈시트의 이면보호시트 박리⇒제1의 렌즈시트의 표면보호시트 박리⇒제1의 렌즈시트의 설치⇒제2의 렌즈시트의 이면보호시트 박리⇒제2의 렌즈시트의 표면보호시트 박리⇒제2의 렌즈시트의 설치⇒제2의 확산시트의 설치로 8공정이 필요하게 된다. 이렇게 제1의 제조방법에 의하면, 대폭적인 조립공정수 삭감을 달성할 수 있어 제품비용의 저감이 가능하다.

3)보호시트의 삭감효과

렌즈시트에는 손상방지를 위해 보호시트를 표리에 점착하는 경우가 많다. 이 보호시트는 렌즈시트를 설치한 후는 폐각하는 것이며, 매우 쓸모없다. 본 발명품은 확산시트를 보호시트의 역할로 함으로써 이 보호시트를 절약할 수 있다.

구체적으로는, 제4실시형태의 디스플레이용 광학시트(40)(도 4 참조), 및 제6실시형태의 디스플레이용 광학시트(60)(도 6참조)에 있어서 보호시트를 1장 삭감할 수 있고, 제3실시형태의 디스플레이용 광학시트(30)(도 3 참조)에 있어서 보호시트를 2장 삭감할 수 있으며, 제2실시형태의 디스플레이용 광학시트(20)(도 2 참조), 및 제5실시형태의 디스플레이용 광학시트(50)(도 5 참조)에 있어서 보호시트 를 3장 삭감할 수 있고, 제1실시형태의 디스플레이용 광학시트(10)(도 1 참조)에 있어서 보호시트를 4장 삭감할 수 있다.

다음에, 디스플레이용 광학시트의 다른 제조방법(제2의 제조방법)에 대해서 설명한다. 도 8은 제2의 제조방법에 적용되는 디스플레이용 광학시트 제조라인(21)의 구성도이다. 또, 도 7(제1의 제조방법)의 디스플레이용 광학시트 제조라인(11)과 동일하거나 유사한 부재에 대해서는 같은 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.

이 디스플레이용 광학시트 제조라인(21)에 있어서는, 디스플레이용 광학시트 제조라인(11)의 레이저 헤드(24) 대신에, 디스펜서(42, 44, 46) 및 펀칭 프레스 장치(48)가 채용되어 있다.

이 디스펜서(42, 44 및 46)는 각각 접착제를 선단으로부터 토출하는 공급장치이다. 디스펜서(42)는 제1의 확산시트(12)와 제1의 프리즘시트(14)를 접착하기 위해 제1의 확산시트(12)의 표면에 접착제를 공급하는 것이고, 디스펜서(44)는 제1의 프리즘시트(14)와 제2의 프리즘시트(16)를 접착하기 위해 제1의 프리즘시트(14)의 표면에 접착제를 공급하는 것이며, 디스펜서(46)는 제2의 프리즘시트(16)와 제2의 확산시트(18)를 접착하기 위해 제2의 프리즘시트(16)의 표면에 접착제를 공급하는 것이다.

디스펜서(42, 44 및 46)로부터 공급되는 접착제는 열 또는 촉매의 도움에 의해 접착되는 접착제인 것이 바람직하다. 구체적으로는 실리콘계 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 폴리에스테르계 접착제, 에폭시계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접 착제, 아크릴계 접착제 등 일반적인 접착제를 사용할 수 있다.

디스플레이용 광학시트(10~60)는 고온에서 사용할 가능성이 있으므로 상온~120℃에서도 안정적인 접착제가 바람직하다. 이들 중에서 에폭시계 접착제는 강도, 내열성이 우수하므로 바람직하게 이용할 수 있다. 시아노아크릴레이트계 접착제는 즉효성과 강도가 우수하므로 효율적인 디스플레이용 광학시트의 제작에 이용할 수 있다. 폴리에스테르계 접착제는 강도, 가공성이 우수하므로 특히 바람직하다.

이들 접착제는 접착방법에 따라 열경화형, 핫멜트형, 2액혼합형으로 대별되지만, 바람직하게는 연속생산이 가능한 열경화형 또는 핫멜트형이 사용된다. 어떤 접착제를 사용한 경우라도, 그 도포두께는 0.5㎛~50㎛가 바람직하다.

또한, 하류의 프레스 롤러(가이드 롤러(G))까지의 사이에 접착제를 건조시키는 건조수단을 설치하는 것이 바람직하다. 이 건조수단으로서는 특별히 제한은 없고, 공지의 건조방법, 예를 들면 온풍이나 열풍에 의한 건조, 탈습풍에 의한 건조 등이 예시된다.

디스펜서(42, 44 및 46)는 X방향(시트 폭방향) 또는 XY방향으로 이동할 수 있는 X구동 로봇축 또는 XY구동 로봇축에 부착되고, 임의의 위치로의 위치결정이나 임의의 궤적이동을 행할 수 있도록 되어 있다.

이들 디스펜서(42, 44 및 46)로부터 접착제를 적층체 둘레 가장자리의 피접합개소에 공급하고, 적층체를 반송하면서 하류의 프레스 롤러(가이드 롤러(G))에 의해 적층체의 둘레 가장자리를 접합시킨다.

디스펜서(42, 44 및 46)의 하류의 펀칭 프레스 장치(48)는 적층체의 둘레 가장자리를 제품 사이즈로 재단하는 장치이다. 이 펀칭 프레스 장치(48)에서는, 접착된 부분의 중심부분에 절삭날이 들어오도록 함으로써, 펀칭된 시트(디스플레이용 광학시트(10~60))의 전편(全片) 또는 임의의 편의 끝부분만이 접착된 복합시트를 얻을 수 있다.

다음에, 디스플레이용 광학시트의 또 다른 제조방법(제3의 제조방법)에 대해서 설명한다. 도 9는 제3의 제조방법에 적용되는 디스플레이용 광학시트 제조라인(31)의 구성도이다. 또, 도 7(제1의 제조방법)의 디스플레이용 광학시트 제조라인(11) 및 도 8(제2의 제조방법)의 디스플레이용 광학시트 제조라인(21)과 동일하거나 유사한 부재에 대해서는 같은 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.

이 디스플레이용 광학시트 제조라인(21)에 있어서는, 디스플레이용 광학시트 제조라인(21)의 디스펜서(42, 44, 46) 대신에 테이프 공급장치(52, 54, 56)가 채용되어 있다. 이 테이프 공급장치(52, 54 및 56)는 각각 양면 테이프를 선단으로부터 공급하는 공급장치다.

테이프 공급장치(52)는 제1의 확산시트(12)와 제1의 프리즘시트(14)를 접착하기 위해 제1의 확산시트(12)의 표면에 양면 테이프를 공급하는 것이고, 테이프 공급장치(54)는 제1의 프리즘시트(14)와 제2의 프리즘시트(16)를 접착하기 위해 제1의 프리즘시트(14)의 표면에 양면 테이프를 공급하는 것이며, 테이프 공급장치(56)는 제2의 프리즘시트(16)와 제2의 확산시트(18)를 접착하기 위해 제2의 프리즘시트(16)의 표면에 양면 테이프를 공급하는 것이다.

테이프 공급장치(52, 54 및 56)로부터 공급되는 양면 테이프는 양면에 점착제가 도포된 것이다. 이 양면 테이프의 점착제로서는 고점착성 아크릴 공중합 수지를 사용할 수 있지만, 그 이외에는 예를 들면 실리콘계, 천연고무계, 합성고무계 등의 점착제를 사용할 수 있고, 내열성, 내크리프성 등의 물리강도, 가격 등을 종합적으로 고려하면 아크릴계 점착제를 사용하는 것이 바람직하다.

양면 테이프를 공급하는 테이프 공급장치(52, 54 및 56)는 시판되고 있는 범용의 테이프 디스펜서를 사용함으로써 대응 가능하다. 테이프 공급장치(52, 54 및 56)는 X방향(시트 폭방향)의 임의의 위치로 이동 가능한 1축의 이동기구에 부착되어 있고, 펀칭패턴에 따라 양면 테이프 점착의 위치를 가변시킬 수 있다.

또한, 테이프 공급장치(52, 54 및 56)의 고정부분에는 피봇기구가 있고, 시트의 이송속도에 동기시켜서 테이프 공급장치(52, 54 및 56)의 위치를 바꿈으로써 경사방향으로의 테이프 점착패턴에도 대응 가능한 기구로 되어 있다.

테이프 공급장치(52, 54 및 56)의 하류의 펀칭 프레스 장치(48)에서는, 접착된 테이프 폭부분의 중심부분에 절삭날이 들어오도록 함으로써 펀칭된 시트(디스플레이용 광학시트(10~60))의 전편 또는 임의의 편의 끝부분만이 접착된 복합시트를 얻을 수 있다.

다음에, 디스플레이용 광학시트의 또 다른 제조방법(제4의 제조방법)에 대해서 설명한다. 도 10은 제4의 제조방법에 적용되는 디스플레이용 광학시트 제조라인(41)의 구성도이다. 또, 도 7(제1의 제조방법)의 디스플레이용 광학시트 제조라인(11), 도 8(제2의 제조방법)의 디스플레이용 광학시트 제조라인(21), 및 도 9(제 3의 제조방법)의 디스플레이용 광학시트 제조라인(31)과 동일하거나 유사한 부재에 대해서는 같은 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.

이 디스플레이용 광학시트 제조라인(21)에 있어서는, 디스플레이용 광학시트 제조라인(21)의 디스펜서(42, 44, 46) 대신에 초음파 혼(horn)(62, 64, 66)이 채용되어 있다. 이 초음파 혼(62, 64 및 66)은 각각 프레스 롤러(가이드 롤러(G))의 하류측에 배치되어 있다.

이 초음파 혼(62, 64 및 66)은 2장이상이 적층된 시트를 융착시키는 장치이다. 즉, 초음파 혼(62)은 제1의 확산시트(12)와 제1의 프리즘시트(14)를 융착시키는 것이고, 초음파 혼(64)은 제1의 프리즘시트(14)와 제2의 프리즘시트(16)를 융착시키는 것이며, 초음파 혼(66)은 제2의 프리즘시트(16)과 제2의 확산시트(18)를 융착시키는 것이다.

초음파 혼(62, 64 및 66)(초음파 용착장치)으로서는 종래로부터 공지이며, 에어 실린더로 혼을 승강시키는 형식의 것이나, 서보모터에 의해 혼을 승강시키는 형식의 것이 알려져 있지만, 시트에 하중을 가하면서 초음파 진동을 부여해서 시트끼리를 용착할 수 있는 것이면, 어떤 형식의 초음파 용착장치라도 적용 가능하다.

초음파 혼(62, 64 및 66)의 위치제어는, 펀칭패턴이 시트의 이송방향에 대하여 수평일 경우는 시트의 폭방향으로의 위치전환만으로 되지만, 비스듬하게 펀칭하는 패턴에 대응할 경우에는 초음파 혼(62, 64 및 66)의 주행방향이 임의의 방향으로 가변할 수 있는 진동기구를 설치하고, 시트의 이동량과 동기시켜서 폭방향으로 이동시킴으로써 대응 가능하다.

초음파 혼(62, 64 및 66)의 설정조건은 융착부분이 열에 의해 녹아 끊어지거나 하지 않는 범위에서 정하면 되고, 필요에 따라 접착(융착) 후에 에어분사 등의 공냉기구에 의해 접착부분을 냉각해도 된다.

초음파 혼(62, 64 및 66)의 하류의 펀칭 프레스 장치(48)에서는, 접착된 융착부분의 중심부분에 절삭날이 들어오도록 함으로써 펀칭된 시트(디스플레이용 광학시트(10~60))의 전편 또는 임의의 편의 끝부분만이 접착된 복합시트를 얻을 수 있다.

다음에 디스플레이용 광학시트의 또 다른 제조방법(제5의 제조방법)에 대해서 설명한다. 도 11은 제5의 제조방법에 적용되는 디스플레이용 광학시트 제조라인(51)의 구성도이다. 또, 도 7(제1의 제조방법)의 디스플레이용 광학시트 제조라인(11), 도 8(제2의 제조방법)의 디스플레이용 광학시트 제조라인(21), 및 도 9(제3의 제조방법)의 디스플레이용 광학시트 제조라인(31) 등과 동일하거나 유사한 부재에 대해서는 같은 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.

이 디스플레이용 광학시트 제조라인(21)에 있어서는, 디스플레이용 광학시트 제조라인(41)의 초음파 혼(62, 64 및 66) 대신에 레이저 헤드(72, 74, 76)가 채용되어 있다. 이 레이저 헤드(72, 74, 76)는 초음파 혼(62, 64 및 66)과 마찬가지로 각각 프레스 롤러(가이드 롤러(G))의 하류측에 배치되어 있다.

이 레이저 헤드(72, 74, 76)는 초음파 혼(62, 64 및 66)과 마찬가지로 2장이상이 적층된 시트를 융착시키는 장치이다. 즉, 레이저 헤드(72)는 제1의 확산시트(12)와 제1의 프리즘시트(14)를 융착시키는 것이고, 레이저 헤드(74)는 제1의 프 리즘시트(14)와 제2의 프리즘시트(16)를 융착시키는 것이며, 레이저 헤드(76)는 제2의 프리즘시트(16)와 제2의 확산시트(18)를 융착시키는 것이다.

또한, 레이저 헤드(72, 74, 76)는 도 7(제1의 제조방법)의 디스플레이용 광학시트 제조라인(11)에 있어서의 레이저 헤드(24)와 달리 접합공정에만 사용되고, 재단공정은 펀칭 프레스 장치(48)에 의해 행해진다. 단, 레이저 헤드(72, 74, 76)의 기본적인 사양이나 주변의 구성은 제1의 제조방법과 대략 같다.

레이저 헤드(72, 74 및 76)의 설정조건은 융착부분이 열에 의해 녹아 끊어지거나 하지 않는 범위에서 정하면 되고, 필요에 따라 접착(융착) 후에 에어분사 등의 공냉기구에 의해 접착부분을 냉각해도 된다.

레이저 헤드(72, 74 및 76)의 하류의 펀칭 프레스 장치(48)에서는, 접착된 융착부분의 중심부분에 절삭날이 들어오도록 함으로써 펀칭된 시트(디스플레이용 광학시트(10~60))의 전편 또는 임의의 편의 끝부분만이 접착된 복합시트를 얻을 수 있다.

다음에, 디스플레이용 광학시트의 또 다른 제조방법(제6의 제조방법)에 대해서 설명한다. 도 12는 제6의 제조방법에 적용되는 디스플레이용 광학시트 제조라인(61)의 구성도이다. 또, 도 7(제1의 제조방법)의 디스플레이용 광학시트 제조라인(11), 도 8(제2의 제조방법)의 디스플레이용 광학시트 제조라인(21), 및 도 9(제3의 제조방법)의 디스플레이용 광학시트 제조라인(31) 등과 동일하거나 유사한 부재에 대해서는 같은 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.

이 디스플레이용 광학시트 제조라인(21)에 있어서는, 디스플레이용 광학시트 제조라인(51)의 3대의 레이저 헤드(72, 74 및 76) 대신에 1대의 레이저 헤드(78)가 채용되어 있다. 이 레이저 헤드(78)는 프레스 롤러(가이드 롤러(G))의 하류측에 배치되어 있다.

이 레이저 헤드(78)는 2장이상이 적층된 시트를 융착시키는 장치이다. 즉, 레이저 헤드(78)는 제1의 확산시트(12)와 제1의 프리즘시트(14)와 제2의 프리즘시트(16)와 제2의 확산시트(18)의 적층체를 융착시키는 것이다.

또한, 레이저 헤드(78)는 도 7(제1의 제조방법)의 디스플레이용 광학시트 제조라인(11)에 있어서의 레이저 헤드(24)와 달리 접합공정에만 사용되고, 재단공정은 펀칭 프레스 장치(48)에 의해 행해진다. 단, 레이저 헤드(78)의 기본적인 사양이나 주변의 구성은 제1의 제조방법과 대략 같다.

레이저 헤드(78)의 설정조건은 융착부분이 열에 의해 녹아 끊어지거나 하지 않는 범위에서 정하면 되고, 필요에 따라 접착(융착) 후에 에어분사 등의 공냉기구에 의해 접착부분을 냉각해도 된다.

레이저 헤드(78)의 하류의 펀칭 프레스 장치(48)에서는, 접착된 융착부분의 중심부분에 절삭날이 들어오도록 함으로써 펀칭된 시트(디스플레이용 광학시트(10~60))의 전편 또는 임의의 편의 끝부분만이 접착된 복합시트를 얻을 수 있다.

다음에, 제1의 확산시트(12), 제1의 프리즘시트(14), 제2의 프리즘시트(16), 및 제2의 확산시트(18)의 적층체로부터 펀칭되는 시트(디스플레이용 광학시트(10~60))의 평면배치에 대해서 설명한다.

도 13은 제1의 제조방법에 있어서 적층체로부터 펀칭되는 시트(디스플레이용 광학시트(10~60))의 평면배치를 설명하는 도면이며, 도 14는 제2~제6의 제조방법에 있어서 적층체로부터 펀칭되는 시트(디스플레이용 광학시트(10~60))의 평면배치를 설명하는 도면이다.

도 13에 있어서, (A)는 적층체의 반송방향에 대하여 평행한 융착(접합공정) 및 펀칭(재단공정)을 행하는 상태를 나타내고, (B)는 적층체의 반송방향에 대하여 경사방향으로 융착(접합공정) 및 펀칭(재단공정)을 행하는 상태를 나타낸다. 도면에 있어서, 적층체로부터 펀칭되는 시트의 둘레 가장자리부의 점은 융착개소를 나타낸다.

도 14에 있어서, (A)는 적층체의 반송방향에 대하여 평행 및 직교하는 방향으로 융착 또는 접착(접합공정)을 행하는 상태를 나타내고, (B)는 적층체의 반송방향에 대하여 경사방향으로 융착 또는 접착(접합공정)을 행하는 상태를 나타낸다. 도면에 있어서, 적층체로부터 펀칭되는 시트의 둘레 가장자리부의 점은 융착개소 또는 접착개소를 나타낸다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 디스플레이용 광학시트를 종래보다 간이한 공정으로 저비용이고 또한 고품질로 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 이하의 효과도 얻어진다.

1)비용의 삭감, 박형화에 의한 제품가치의 향상

대형 액정 텔레비젼에 사용되는 광학시트는 강성이 필요하므로 지지체의 두께를 각각 종래보다 2배정도로 두껍게 한 것이 사용되고 있다. 그러나 본 발명에 의한 광학시트는 시트를 복합화한 것이므로, 각각의 두께를 두껍게 하지 않더라도 충분히 강성을 갖게 할 수 있어 각 층의 두께를 줄일 수 있다.

2)집광효과의 저감방지에 의한 성능의 향상

렌즈시트의 손상방지(손상을 눈에 띄지않게 할 목적)를 위해 이면을 매트처리하고 있는 제품도 있다. 본 발명에 의한 광학시트에서는 그럴 필요가 없어 생산비용을 삭감할 수 있을 뿐만 아니라, 매트처리에 의한 집광효과 저감방지가 가능하여 성능이 향상된다.

이상, 본 발명에 따른 디스플레이용 광학시트의 제조방법의 실시형태의 각 예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태의 예에 한정되는 것은 아니고, 각종 형태를 채용할 수 있다.

예를 들면, 본 실시형태의 예에서는 어떤 경우에 있어서나 제1의 프리즘시트(14) 및 제2의 프리즘시트(16)의 프리즘이 상향으로 되어 있지만, 이 프리즘을 하향으로 해서 적층할 수도 있다.

또한, 디스플레이용 광학시트의 층구성도 실시형태의 예에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 보호시트를 상하면에 적층할 수도 있다.

이상과 같은 구성이여도 본 실시형태와 마찬가지로 작용하고, 동일한 효과가 얻어지기 때문이다.

<<실시예>>

[프리즘시트의 제조]

제1의 프리즘시트(14) 및 제2의 프리즘시트(16)에 사용하는 프리즘시트를 제조했다. 이 프리즘시트는 제1의 프리즘시트(14) 및 제2의 프리즘시트(16)에 공통해 서 사용된다.

·수지액의 조정

도 15의 표에 나타내는 화합물을 기재된 중량비로 혼합하고, 50℃로 가열해서 교반 용해하여 수지액을 얻었다. 또, 각 화합물의 명칭과 내용은 이하와 같다.

EB3700:에베크릴3700, 다이셀 UC 가부시키가이샤제,

비스페놀A타입 에폭시아크릴레이트,

(점도:2200m㎩·s/65℃)

BPE200:NK에스테르 BPE-200, 신나카무라 카가꾸 가부시키가이샤제,

에틸렌옥시드 부가 비스페놀A 메타크릴산에스테르,

(점도:590m㎩·s/25℃)

BR-31:뉴프론티어BR-31, 다이이치고교 세이야쿠고교 가부시키가이샤제,

트리브로모페녹시에틸아크릴레이트,

(상온에서 고체, 융점 50℃이상)

LR8893X:Lucirin LR8893X, BASF 가부시키가이샤제의 북 라디칼 발생제,

에틸-2,4,6-트리메틸벤조일에톡시페닐오스핀옥시드

MEK:메틸에틸케톤

도 16에 나타내어지는 구성의 프리즘시트의 제조장치를 사용해서 프리즘시트의 제조를 행했다.

시트W로서 폭 500㎜, 두께 100㎛의 투명한 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)의 필름을 사용했다.

엠보스 롤러(83)로서 길이(시트W의 폭방향)가 700㎜, 지름이 300㎜인 S45C제이고 표면의 재질을 니켈로 한 롤러를 사용했다. 롤러의 표면의 약 500㎜폭의 전체 둘레에 다이아몬드바이트(싱글 포인트)를 사용한 절삭가공에 의해 롤러축방향의 피치가 50㎛인 홈을 형성했다. 홈의 단면형상은 꼭지각이 90도인 삼각형상이고 홈의 저부도 평탄부분이 없는 90도의 삼각형상이다. 즉, 홈폭은 50㎛이며, 홈깊이는 약 25㎛이다. 이 홈은 롤러의 둘레방향에 이음매가 없는 무한으로 되므로, 이 엠보스 롤러(83)에 의해 시트W에 단면이 삼각형인 렌티큘러렌즈(프리즘시트)를 형성할 수 있다. 롤러의 표면에는 홈가공 후에 니켈도금을 실시했다.

도포수단(82)으로서 압출타입의 도포헤드(82C)를 사용한 다이코터를 사용했다.

도포액F(수지액)로서 도 15의 표에 기재된 조성의 액을 사용했다. 도포액F(수지)의 습윤상태의 두께는 유기용제 건조 후의 막두께가 20㎛로 되도록 도포헤드(82C)로의 각 도포액F의 공급량을 공급장치(82B)에 의해 제어했다.

건조수단(89)으로서 열풍순환식의 건조장치를 사용했다. 열풍의 온도는 100℃로 했다.

닙 롤러(84)로서 지름이 200㎜이고, 표면에 고무경도가 90인 실리콘 고무의 층을 형성한 롤러를 사용했다. 엠보스 롤러(83)와 닙 롤러(84)로 시트W를 누르는 닙압(실효의 닙압)은 0.5㎩로 했다.

수지경화수단(85)으로서 메탈 할라이드 램프를 사용하고, 1000mJ/㎠의 에너지로 조사를 행했다.

이상에 의해, 요철패턴이 형성된 프리즘시트를 얻었다.

이렇게 해서 얻어지는 프리즘시트의 지지체(폴리에틸렌테레프탈레이트)의 열팽창율은 0.3%였다. 또, 렌즈부에 사용되는 수지의 굴절율은 1.570이었다.

[제1의 확산시트(12)의 제조]

프라이머층, 백코트층, 광확산층의 순서로 이하의 방법에 의해 각 층을 형성함으로써 제1의 확산시트(12)(하부용 확산시트)를 제작했다.

·프라이머층

두께 100㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(지지체)의 한면에, 하기 조성의 프라이머층용 도포액으로서의 A액을 와이어 바(와이어 사이즈:#10)로 도포하고, 120℃에서 2분간 건조시켜서 막두께가 1.5㎛인 프라이머층을 얻었다.

(프라이머층용 도포액)

메탄올 4165g

쥬리머SP-50T(니혼쥰야쿠사제) 1495g

시클로헥사논 339g

쥬리머MB-1X(니혼쥰야쿠사제) 1.85g

(유기입자:폴리메틸메타크릴레이트 가교 타입, 중량평균 입자지름 6.2㎛의 구형상 초미립자)

·백코트층

상기 지지체의, 프라이머층을 도포한 반대측의 면에 하기 조성의 백코트층용 도포액으로서의 B액을 와이어 바(와이어 사이즈:#10)로 도포하고, 120℃에서 2분간 건조시켜서 막두께가 2.0㎛인 백코트층을 얻었다.

(백코트층용 도포액)

메탄올 4171g

쥬리머SP-65T(니혼쥰야쿠사제) 1487g

시클로헥사논 340g

쥬리머MB-1X(니혼쥰야쿠사제) 2.68g

(유기입자:폴리메틸메타크릴레이트 가교 타입, 중량평균 입자지름 6.2㎛의 구형상 초미립자)

·광확산층

상기에서 작성한 지지체의 프라이머층측에, 하기 조성의 광확산층용 도포액으로서의 C액을 와이어 바(와이어 사이즈:#22)로 도포하고, 120℃에서 2분간 건조시켜서 광확산층을 얻었다. 또, 후술하지만, 이 광확산층은 C액을 조제한 직후에 도포한 것과, C액을 조정해서 2시간 정치한 후에 도포한 것을 각각 얻었다.

(광확산층용 도포액)

시클로헥사논 20.84g

디스파론PFA-230 고형분농도 20질량% 0.74g

(입자침강 방지제:지방산 아미드, 구스모토카세이사제)

아크릴 수지(다이아날BR-117, 미쓰비시 레이온사제) 20질량% 메틸에틸케톤 용액 17.85g

쥬리머MB-20X(니혼쥰야쿠사제) 11.29g

(유기입자;폴리메틸메타크릴레이트 가교 타입, 중량평균 입자지름 18㎛의 구형상 초미립자)

F780F(다이니폰잉크사제) 0.03g

(메틸에틸케톤 30질량% 용액)

[제2의 확산시트(18)의 제조]

상기의 제1의 확산시트(12)의 광확산층의 쥬리머MB-20X의 첨가량을 11.29g에서 1.13g으로 변경한 것 이외는, 상기의 제1의 확산시트(12)와 동일한 조건 및 동일한 플로우로 제2의 확산시트(18)(상부용 확산시트)를 제작했다.

이렇게 해서 얻어지는 확산시트(제1의 확산시트(12), 제2의 확산시트(18))의 지지체(폴리에틸렌테레프탈레이트)의 열팽창율은 0.35였다. 또, 광확산층에 있어서의 수지의 굴절율은 1.490이었다.

[디스플레이용 광학시트(10)의 작제:실시예]

이상의 각 시트를 사용하고, 이미 서술한 도 1에 나타내어지는, 아래로부터 순서대로 제1의 확산시트(12), 제1의 프리즘시트(14), 제2의 프리즘시트(16), 및 제2의 확산시트(18)가 적층되어서 이루어지는 디스플레이용 광학시트(10)(광학시트의 모듈)를 제조했다.

제조장치로서는, 이미 서술한 도 7에 나타내어지는 디스플레이용 광학시트 제조라인(11)(제1의 제조방법)을 사용했다. 레이저 헤드(24)를 포함하는 레이저 광조사장치로서는 탄산가스 레이저 조사장치를 사용했다. 파장은 10㎛이며, 출력은 25W이며, 주파수는 50㎑이다.

디스플레이용 광학시트(10)의 제조방법은 레이저 광조사에 의해 적층체의 4둘레를 잘라냄과 동시에, 4둘레의 4변을 접합하는 방식으로 했다.

[디스플레이용 광학시트의 제조:비교예]

<제1비교예>

두께 100㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 대신에, 두께 25㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 지지체로서 각각 제조한 확산시트(제1의 확산시트(12), 제2의 확산시트(18)), 및 프리즘시트(제1의 프리즘시트(14), 제2의 프리즘시트(16))를 이용하여 제1비교예의 디스플레이용 광학시트를 제조했다. 제1비교예의 디스플레이용 광학시트의 두께는 160㎛였다. 또, 실시예의 디스플레이용 광학시트는 380㎛였다.

<제2비교예>

도 15의 표에 기재된 조성의 액 대신에, 도 17의 표에 기재된 조성의 액(액점도:300m·㎩, 굴절율 1.508)이 수지액으로 해서 얻어지는 프리즘시트(제1의 프리즘시트(14), 제2의 프리즘시트(16))를 이용하여 제2비교예의 디스플레이용 광학시트를 제조했다. 또, 확산시트(제1의 확산시트(12), 제2의 확산시트(18))는 실시예와 같은 것을 사용했다.

확산시트에 사용되는 확산층의 수지, 및 프리즘시트의 렌즈부에 사용되는 수지의 굴절율의 차는, 실시예가 0.08이었던 것에 대해서 제2비교예는 0.018이었다.

<제3비교예>

확산시트(제1의 확산시트(12), 제2의 확산시트(18))의 지지체로서 열팽창률 이 1.07%인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용하고, 또 프리즘시트(제1의 프리즘시트(14), 제2의 프리즘시트(16))의 지지체로서 열팽창률이 0.3%인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용해서 제3비교예의 디스플레이용 광학시트를 제조했다. 확산시트에 사용되는 지지체의 열팽창계수의 차는, 실시예가 0.05였던 것에 대해서 제3비교예는 0.77이었다.

[디스플레이용 광학시트의 평가]

<평가1>

실시예 및 제1비교예의 디스플레이용 광학시트를 각각 100세트, 취급시에 생긴 손상고장의 유무를 평가했다. 손상에 의한 휘선이 눈으로 확인된 경우는 NG로 했다. 실시예의 100셋트 중, NG는 1셋트뿐이었다. 이것에 대하여 비교예의 100셋트 중, NG는 75셋트였다.

이상의 비교결과로부터 본 발명의 실시예에 의하면, 시트의 강성이 향상되고, 제조시에 있어서의 취급성이 향상되는 것을 확인했다.

<평가2>

실시예 및 제2비교예의 디스플레이용 광학시트를 각각 시판의 TV에 설치해서 휘도를 측정한 결과, 실시예는 16600cd/㎡였다. 이것에 대하여 제2비교예는 15500cd/㎡였다.

이상의 비교결과로부터 본 발명의 실시예에 의하면, 휘도가 향상되는 것을 확인했다.

<평가3>

실시예 및 제3비교예의 디스플레이용 광학시트를 각각 85℃의 오븐에 24시간 투입한 후, 액정 디바이스에 설치해서 이들의 변형 등의 유무를 평가했다. 실시예는 시트에 변형이 없어 정상으로 표시할 수 있었다. 이것에 대하여 제3비교예는 변형이 관측되어서 표시불량을 일으켰다.

이상의 비교결과로부터 본 발명의 실시예에 의하면, 열팽창차에 의한 시트의 변형을 억제할 수 있고, 또 표시장치 조립 후의 내구성이 향상되는 것을 확인했다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 제조시의 취급성이 향상되고, 고품질의 디스플레이용 광학시트를 제공할 수 있다.

Claims (6)

1축방향으로 형성된 볼록형상 렌즈가 인접해서 대략 전체면에 배열된 렌즈층 및 상기 렌즈층을 지지하는 제1지지층을 포함하는 렌즈시트의 1장이상의 표면 및/또는 이면에, 확산층 및 상기 확산층을 지지하는 제2지지층을 포함하는 확산시트가 적층되어 있고, 상기 렌즈시트와 상기 확산시트가 둘레 가장자리의 1이상의 개소에 있어서 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 광학시트.

1축방향으로 형성된 볼록형상 렌즈가 인접해서 대략 전체면에 배열된 렌즈층 및 상기 렌즈층을 지지하는 제1지지층을 포함하는 렌즈시트 2장이, 상기 볼록형상 렌즈의 축이 대략 직교하는 방향에서 적층되어 있고, 확산층 및 상기 확산층을 지지하는 제2지지층을 포함하는 확산시트가 상기 렌즈시트의 적층체의 표면 및/또는 이면에 적층되어 있으며, 상기 렌즈시트끼리 및 상기 렌즈시트와 상기 확산시트가 둘레 가장자리의 1이상의 개소에 있어서 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 광학시트.

제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1지지층 및 상기 제2지지층의 두께는 각각 50㎛이상이며,

상기 디스플레이용 광학시트의 두께는 200㎛이상인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 광학시트.

제3항에 있어서, 상기 제1지지층 및 상기 제2지지층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 광학시트.

제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌즈층은 제1수지를 함유하고,

상기 확산층은 제2수지를 함유하고,

상기 제1수지 및 상기 제2수지의 굴절율의 차는 0.05이상인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 광학시트.

제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1지지층 및 상기 제2지지층의 열팽창율의 차는 0.7%이내인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 광학시트.

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