KR102633780B1 - 확산 부재, 적층체, 확산 부재의 세트, led 백라이트 및 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시는, 제1 층과, 제2 층을 이 순으로 갖는 확산 부재이며, 상기 제1 층은, 광 투과성 및 광 확산성을 갖고, 상기 제2 층은, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 작아짐에 따라서 반사율이 커지고, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 커짐에 따라서 투과율이 커지는, 확산 부재를 제공한다.

Description

확산 부재, 적층체, 확산 부재의 세트, LED 백라이트 및 표시 장치

본 개시는, 예를 들어 직하형 방식의 LED 백라이트에 사용되는 확산 부재, 적층체, 및 확산 부재의 세트, 그리고 그것을 사용한 LED 백라이트 및 표시 장치에 관한 것이다.

근년, 액정 표시 장치 등, LED 백라이트를 광원으로서 사용한 표시 장치가 급속하게 보급되고 있다.

여기서, LED 백라이트는, 직하형 방식과 에지 라이트형 방식으로 크게 나누어진다. 스마트폰 등의 휴대 단말기 등의 중소형 표시 장치에 있어서는, 통상 에지 라이트 방식의 LED 백라이트가 사용되는 경우가 많지만, 밝기 등의 관점에서, 직하형 방식의 LED 백라이트를 사용하는 것이 검토되고 있다. 한편, 대화면 액정 텔레비전 등의 대형의 표시 장치에 있어서는, 대부분의 경우, 직하형 방식의 LED 백라이트가 사용된다.

직하형 방식의 LED 백라이트는, 기판에 복수의 LED 소자가 배치된 구성을 갖고 있다. 이와 같은 직하형 방식의 LED 백라이트에서는, 복수의 LED 소자를 독립적으로 제어함으로써, 표시 화상의 명암에 맞추어 LED 백라이트 각 영역의 밝기를 조정하는, 소위 로컬 디밍을 실현할 수 있다. 이에 의해, 표시 장치의 대폭적인 콘트라스트 향상 및 저소비 전력화를 도모하는 것이 가능해진다.

직하형 방식의 LED 백라이트에 있어서는, 휘도 불균일의 억제 등의 관점에서, LED 소자의 상방에 확산판을 배치하고 있다.

일본 특허 공개 제2018-67441호 공보 일본 특허 공개 제2017-92021호 공보 일본 특허 제5062408호 공보 일본 특허 공개 제2019-61954호 공보

그러나, 직하형 방식의 LED 백라이트에서는, 휘도 불균일을 억제하기 위해, LED 소자와 확산판을 이격하여 배치할 필요가 있다. 그 때문에, 박형화가 곤란하다. 특히, 비용 및 소비 전력을 저감하기 위해 LED 소자의 수를 저감시킨 경우, LED 소자의 배치 간격이 확대되기 때문에 휘도 불균일이 발생하기 쉬워진다. 이 경우, LED 소자와 확산판의 거리를 보다 길게 할 필요가 있으므로, 박형화가 보다 곤란해진다. 따라서, 종래의 직하형 방식의 LED 백라이트에서는, 휘도의 균일화와 박형화를 동시에 실현하는 것이 곤란하다는 문제점이 있다.

또한, 휘도의 면내 균일성의 향상을 위해, LED 소자와 확산판 사이에, 또한 투과 반사판을 배치하는 것이 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조). 투과 반사판은, 패턴형의 반사부 및 투과부를 갖는 것이며, 보다 구체적으로는, LED 소자의 바로 위를 반사부로 하고, LED 소자의 바로 위로부터 주위를 향하여 투과부가 점차 커지는 패턴을 갖는다. 이에 의해, LED 소자의 바로 위의 광을 반사시켜 주위로 확산시키고, 주위의 투과부로부터 출사시킬 수 있어, 휘도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.

그러나, 이와 같은 투과 반사판을 사용하는 경우에 있어서도, 휘도 불균일을 억제하기 위해서는, LED 소자와 투과 반사판을 이격하여 배치할 필요가 있기 때문에, 박형화가 곤란하다. 또한, 투과 반사판은, 패턴형의 반사부 및 투과부를 갖고 있고, 반사부를 LED 소자의 바로 위에 배치하기 때문에, LED 소자와 투과 반사판의 위치 정렬이 필요하게 된다.

또한, 휘도의 균일화 및 박형화를 위해, 예를 들어 특허문헌 2에는, LED 소자와 확산판 사이에, 입사하는 광의 일부를 반사하고, 일부를 투과시키는 하프 미러를 배치하고, 하프 미러로서, 반사율이 수직 입사보다도 경사 입사쪽이 낮은 하프 미러를 사용하는 것이 제안되어 있다.

또한, 휘도의 균일화를 위해, 예를 들어 특허문헌 3에는, LED 소자와 확산판 사이에, 광원으로부터의 광을 투과 회절시키고, 광축 중심에 사출되는 0보다 큰 투과 회절광의 강도와 비교하여, 주변부에 사출되는 투과 회절광의 강도의 쪽이 강한 환형의 강도 분포로 투과 회절광을 사출하는, 백라이트용 회절 광학 소자를 배치하는 것이 제안되어 있다.

본 개시는, 상기 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 휘도의 면내 균일성을 향상시키면서, 박형화를 도모하는 것이 가능한 확산 부재, 적층체, 확산 부재의 세트, LED 백라이트 및 표시 장치를 제공하는 것을 주목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 확산 부재로서, 광 투과성 및 광 확산성을 갖는 층과, 반사율 및 투과율의 입사각 의존성을 갖는 층을 조합하여 사용함으로써, 휘도의 면내 균일성을 향상시키면서, 박형화를 도모하는 것이 가능한 것을 알아내고, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 개시의 일 실시 형태는, 제1 층과, 제2 층을 이 순으로 갖는 확산 부재이며, 상기 제1 층은, 광 투과성 및 광 확산성을 갖고, 상기 제2 층은, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 작아짐에 따라서 반사율이 커지고, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 커짐에 따라서 투과율이 커지는, 확산 부재를 제공한다.

본 개시의 다른 실시 형태는, 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이와, 유전체 다층막을 갖는 확산 부재를 제공한다.

본 개시의 다른 실시 형태는, 상술한 확산 부재와, 상기 확산 부재의 제1 층측의 면측에 배치되며, LED 소자를 밀봉하기 위해 사용되는 밀봉재 시트를 구비하고, 상기 밀봉재 시트는, 열가소성 수지를 함유하는 밀봉재 조성물로 구성되는, 적층체를 제공한다.

본 개시의 다른 실시 형태는, 상술한 확산 부재와, 상기 확산 부재의 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이측의 면측에 배치되며, LED 소자를 밀봉하기 위해 사용되는 밀봉재 시트를 구비하고, 상기 밀봉재 시트는, 열가소성 수지를 함유하는 밀봉재 조성물로 구성되는, 적층체를 제공한다.

본 개시의 다른 실시 형태는, 제1 층과, LED 소자를 밀봉하기 위해 사용되는 밀봉재 시트를 갖는 제1 부재, 및, 제2 층을 갖고, 상기 제1 부재의 상기 제1 층측의 면에 공극부를 통해 배치되어 사용되는 제2 부재를 구비하고, 상기 제1 층은, 광 투과성 및 광 확산성을 갖고, 상기 제2 층은, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 작아짐에 따라서 반사율이 커지고, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 커짐에 따라서 투과율이 커지고, 상기 밀봉재 시트는, 열가소성 수지를 함유하는 밀봉재 조성물로 구성되는, 확산 부재의 세트를 제공한다.

본 개시의 다른 실시 형태는, 지지 기판의 한쪽의 면측에 복수의 LED 소자가 배치된 LED 기판과, 상기 LED 기판의 상기 LED 소자측의 면측에 배치되며, 상기 LED 기판측으로부터 차례로 제1 층 및 제2 층을 갖는 확산 부재를 구비하고, 상기 제1 층은, 광 투과성 및 광 확산성을 갖고, 상기 제2 층은, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 작아짐에 따라서 반사율이 커지고, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 커짐에 따라서 투과율이 커지는, LED 백라이트를 제공한다.

본 개시의 다른 실시 형태는, 지지 기판의 한쪽의 면측에 복수의 LED 소자가 배치된 LED 기판과, 상기 LED 기판의 상기 LED 소자측의 면측에 배치된 확산 부재를 구비하고, 상기 확산 부재는, 상기 LED 기판측으로부터 차례로, 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이와, 유전체 다층막을 갖는, LED 백라이트를 제공한다.

본 개시는, 표시 패널과, 상기 표시 패널의 배면에 배치된 상술한 LED 백라이트를 구비하는 표시 장치를 제공한다.

본 개시는, 휘도의 면내 균일성을 향상시키면서, 박형화를 도모하는 것이 가능한 확산 부재, LED 백라이트 및 표시 장치를 제공할 수 있다는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 개시의 확산 부재를 예시하는 개략 단면도이다.
도 2는 본 개시의 LED 백라이트를 예시하는 개략 단면도이다.
도 3은 확산각을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 개시에 있어서의 광 확산성을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 개시에 있어서의 광 확산성을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 개시에 있어서의 투과형 회절 격자를 예시하는 개략 단면도이다.
도 7은 본 개시에 있어서의 확산 부재를 예시하는 개략 단면도이다.
도 8은 본 개시에 있어서의 반사 구조체를 예시하는 개략 평면도 및 단면도이다.
도 9는 본 개시에 있어서의 반사 구조체를 예시하는 개략 평면도 및 단면도이다.
도 10은 본 개시에 있어서의 반사 구조체를 예시하는 개략 단면도이다.
도 11은 본 개시의 확산 부재를 예시하는 개략 단면도이다.
도 12는 본 개시의 적층체를 예시하는 개략 단면도이다.
도 13은 본 개시의 LED 백라이트의 제조 방법을 예시하는 공정도이다.
도 14는 본 개시의 LED 백라이트의 제조 방법을 예시하는 공정도이다.
도 15는 본 개시의 적층체를 예시하는 개략 단면도이다.
도 16은 본 개시의 적층체를 예시하는 개략 단면도이다.
도 17은 본 개시의 적층체를 예시하는 개략 단면도이다.
도 18은 본 개시에 있어서의 확산 부재의 세트를 예시하는 개략 단면도이다.
도 19는 본 개시의 LED 백라이트를 예시하는 개략 단면도이다.
도 20은 본 개시의 LED 백라이트를 예시하는 개략 단면도이다.
도 21은 본 개시의 LED 백라이트를 예시하는 개략 단면도이다.
도 22는 본 개시의 LED 백라이트를 예시하는 개략 단면도이다.
도 23은 본 개시의 표시 장치를 예시하는 모식도이다.
도 24는 본 개시의 표시 장치를 예시하는 모식도이다.
도 25는 시험예 1의 확산 부재의 제2 층의 반사율 및 투과율의 입사각 의존성을 나타내는 그래프이다.
도 26은 시험예 1의 광학 시뮬레이션 결과이다.
도 27은 시험예 2의 광학 시뮬레이션 결과이다.
도 28은 시험예 3에 있어서의 투과 반사판의 관통 구멍의 위치 및 개구율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 29는 시험예 3의 광학 시뮬레이션의 결과이다.
도 30은 시험예 4의 광학 시뮬레이션의 결과이다.

이하, 본 개시의 확산 부재, LED 백라이트 및 표시 장치에 대하여 설명한다. 단, 본 개시는 많은 다른 양태로 실시하는 것이 가능하고, 이하에 예시하는 실시 양태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 도면은 설명을 보다 명확하게 하기 위해, 실시의 양태에 비해, 각 부재의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 표시되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 개시의 해석을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서와 각 도면에 있어서, 기출의 도면에 관하여 전술한 것과 마찬가지의 요소에는, 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명을 적절히 생략하는 경우가 있다.

본 명세서에 있어서, 어떤 부재의 위 혹은 아래에 다른 부재를 배치하는 양태를 표현함에 있어서, 단순히 「면측에」라고 표기하는 경우, 특별히 언급이 없는 한은, 어떤 부재에 접하도록, 바로 위 혹은 바로 아래에 다른 부재를 배치하는 경우와, 어떤 부재의 상방 혹은 하방에, 또 다른 부재를 통해 다른 부재를 배치하는 경우의 양쪽을 포함하는 것으로 한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 「LED」란, 발광 다이오드를 의미하는 것이다.

또한, 본 명세서에 있어서, 「시트」, 「필름」, 「판」 등의 용어는, 호칭의 차이에만 기초하여, 서로로부터 구별되는 것은 아니다. 예를 들어, 「시트」는, 필름이나 판이라고도 불리는 부재도 포함하는 의미로 사용된다.

A. 확산 부재

본 개시에 있어서의 확산 부재는, 2개의 실시 양태를 갖는다. 이하, 각 실시 양태에 대하여 설명한다.

I. 확산 부재의 제1 실시 양태

본 개시의 확산 부재의 제1 실시 양태는, 제1 층과, 제2 층을 이 순으로 갖는 부재이며, 상기 제1 층은, 광 투과성 및 광 확산성을 갖고, 상기 제2 층은, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 작아짐에 따라서 반사율이 커지고, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 커짐에 따라서 투과율이 커지는, 부재이다. 본 개시의 확산 부재는, 그 사용 시에는, 제1 층측의 면을 광의 입사면으로서 사용하는 것이다.

이하, 본 개시의 확산 부재의 제1 실시 양태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 개시의 확산 부재의 제1 실시 양태의 일례를 도시하는 개략 단면도이다. 도 1에 예시한 바와 같이, 확산 부재(1)는, 제1 층(2)과 제2 층(3)을 이 순으로 갖는다. 제1 층(2)은, 광 투과성 및 광 확산성을 갖고 있고, 제1 층(2)의 제2 층(3)측의 면과는 반대의 면(2A)으로부터 입사한 광 L1, L2를 투과 및 확산시킨다. 또한, 제2 층(3)은, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면(3A)에 대한 광의 입사각의 절댓값이 작아짐에 따라서 반사율이 커지고, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면(3A)에 대한 광의 입사각의 절댓값이 커짐에 따라서 투과율이 커진다. 그 때문에, 제2 층(3)에서는, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면(3A)에 대하여 저입사각 θ₁로 입사한 광 L1을 반사시키고, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면(3A)에 대하여 고입사각 θ₂로 입사한 광 L2를 투과시킬 수 있다. 또한, 저입사각이란, 입사각의 절댓값이 작은 것을 말하고, 고입사각이란, 입사각의 절댓값이 큰 것을 말한다.

도 2는 본 개시의 제1 실시 양태의 확산 부재를 구비하는 직하형 방식의 LED 백라이트의 일례를 도시하는 개략 단면도이며, 도 1에 도시한 확산 부재를 구비하는 예이다. 도 2에 예시한 바와 같이, LED 백라이트(10)는, 지지 기판(12)의 한쪽의 면에 LED 소자(13)가 배치된 LED 기판(11)과, LED 기판(11)의 LED 소자(13)측의 면측에 배치된 확산 부재(1)를 갖는다. 확산 부재(1)는, 제1 층(2)측의 면(1A)이 LED 기판(11)에 대향하도록 배치된다. 또한, 도 2에 있어서, LED 기판(11)과 확산 부재(1)는 이격되어 배치되어 있다.

본 개시에 있어서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 확산 부재(1)의 제1 층(2)측의 면(1A)으로부터 입사한 광을, 제1 층(2)에서 확산시킴과 함께, 제1 층(2)을 투과하여 확산한 광 중, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면(3A)에 대하여 저입사각 θ₁로 입사한 광 L1에 대해서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면(3A)에서 반사시켜, 다시 제1 층(2)에 입사시켜 확산시킬 수 있다. 그리고, 제1 층(2)을 투과하여 확산한 광 중, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면(3A)에 대하여 고입사각 θ₂로 입사한 광 L2, L2'에 대해서는, 제2 층(3)을 투과시켜, 확산 부재(1)의 제2 층(3)측의 면(1B)으로부터 출사시킬 수 있다. 또한, 제1 층 및 제2 층을 조합함으로써, 확산 부재의 제1 층측의 면으로부터 입사한 광, 특히 확산 부재의 제1 층측의 면으로부터 저입사각으로 입사한 광에 대하여, 몇 번이나 제1 층을 투과시켜 확산시킬 수 있으므로, 확산 부재의 제2 층측의 면으로부터 고출사각으로 출사시킬 수 있다. 따라서, 본 개시의 확산 부재를 직하형 방식의 LED 백라이트에 사용한 경우에는, LED 소자로부터 발해지는 광을 발광면 전체에 확산시킬 수 있어, 휘도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 개시에 있어서는, 상술한 바와 같이, 제1 층 및 제2 층을 조합함으로써, 확산 부재의 제1 층측의 면으로부터 저입사각으로 입사한 광에 대하여, 몇 번이나 제1 층을 투과시킬 수 있기 때문에, 광이 확산 부재의 제1 층측의 면으로부터 입사하고 나서 확산 부재의 제2 층측의 면으로부터 출사할 때까지의 광로 길이를 길게 할 수 있다. 이에 의해, LED 소자로부터 발해진 후 확산 부재의 제2 층 측의 면으로부터 출사되는 광의 일부를, LED 소자의 바로 위가 아니라, LED 소자로부터 면내 방향으로 이격된 위치로부터 출사시킬 수 있게 된다. 따라서, 본 개시의 확산 부재를 구비하는 직하형 방식의 LED 백라이트에 있어서는, LED 소자와 확산 부재의 거리를 짧게 한 경우에도, 휘도 불균일을 억제할 수 있다. 따라서, 휘도의 면내 균일성을 향상시키면서, 박형화를 도모하는 것이 가능하다. 또한, LED 소자의 수를 저감시킨 경우에도, 휘도 불균일을 억제할 수 있다. 그 때문에, 휘도의 균일화, 박형화, 저비용화 및 저소비 전력화를 동시에 실현하는 것이 가능하다.

또한, 본 개시의 확산 부재는, 종래의 투과 반사판과는 달리, LED 소자와의 위치 정렬을 불필요로 할 수 있다. 그 때문에, 본 개시의 확산 부재를 사용함으로써, LED 백라이트를 용이하게 제조할 수 있다.

이하, 본 개시의 확산 부재의 제1 실시 양태에 대하여 상세하게 설명한다.

1. 제1 층

본 개시에 있어서의 제1 층은, 후술하는 제2 층의 한쪽의 면측에 배치되며, 광 투과성 및 광 확산성을 갖는 부재이다.

제1 층이 갖는 광 투과성으로서는, 예를 들어 제1 층의 전광선 투과율이 50％ 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도 70％ 이상인 것이 바람직하고, 특히 90％ 이상인 것이 바람직하다. 제1 층의 전광선 투과율이 상기 범위임으로써, 본 개시의 확산 부재를 LED 백라이트에 사용한 경우에, 휘도를 높게 할 수 있다.

또한, 제1 층의 전광선 투과율은, 예를 들어 JIS K7361-1:1997에 준거하는 방법에 의해 측정할 수 있다. 광원으로서는, CIE 표준 광원 D65를 사용할 수 있다.

제1 층의 광 확산성으로서는, 예를 들어 광을 랜덤하게 확산시키는 광 확산성이어도 되고, 광을 주로 특정 방향으로 확산시키는 광 확산성이어도 된다. 광을 주로 특정 방향으로 확산시키는 광 확산성은, 광을 편향시키는 성질이며, 즉 광의 진행 방향을 변화시키는 성질이다. 그 중에서도, 제1 층의 광 확산성은, 광을 주로 특정 방향으로 확산시키는 광 확산성인 것이 바람직하다. 광을 소정의 방향으로 편향시키는, 즉 광의 진행 방향을 제어함으로써, 임의의 형상이나 임의의 강도 분포로 광을 정형할 수 있어, 휘도의 면내 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.

제1 층의 광 확산성으로서는, 광을 랜덤하게 확산시키는 광 확산성인 경우, 예를 들어 제1 층에 입사한 광의 확산각을, 10° 이상으로 할 수 있고, 15° 이상이어도 되고, 20° 이상이어도 된다. 또한, 제1 층에 입사한 광의 확산각은, 예를 들어 85° 이하로 할 수 있고, 60° 이하여도 되고, 50° 이하여도 된다. 상기 확산각이 상기 범위 내임으로써, 본 개시의 확산 부재를 LED 백라이트에 사용한 경우에, 휘도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.

여기서, 확산각에 대하여 설명한다. 도 3은 투과광 강도 분포를 예시하는 그래프이며, 확산각을 설명하는 도면이다. 본 명세서에 있어서는, 확산 부재를 구성하는 제1 층의 한쪽의 면에 광을 수직으로 입사시켜, 제1 층의 다른 쪽의 면으로부터 출사되는 광의 최대 투과광 강도 I_max의 2분의 1이 되는 2개의 각도의 차인 반값폭(FWHM)을 확산각 α라 정의한다.

또한, 확산각은, 변각 광도계나 변각 분광 측색기를 사용하여 측정할 수 있다. 확산각의 측정에는, 예를 들어 무라카미 시키사이 기주츠 겐큐조사제의 변각 광도계(고니오포토미터) GP-200 등을 사용할 수 있다.

또한, 제1 층의 광 확산성으로서는, 광을 주로 특정 방향으로 확산시키는 광 확산성인 경우, 제1 층을 투과한 광의 형상이나 강도 분포 등으로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 광원의 배광 특성이나, 목적으로 하는 광의 형상이나 강도 분포 등에 따라서 적절히 선택된다. 제1 층의 광 확산성으로서는, 예를 들어 비가우시안형의 강도 분포를 갖는 광을 출사하는 성질을 들 수 있고, 구체적으로는, 환형의 강도 분포를 갖는 광을 출사하는 성질이나, 톱 해트형의 강도 분포를 갖는 광을 출사하는 성질을 들 수 있다. 도 4의 (a), (b)는 환형의 강도 분포의 예이며, 도 5는 톱 해트형의 강도 분포의 예이다.

그 중에서도, 제1 층의 광 확산성은, 환형의 강도 분포를 갖는 광을 출사하는 성질인 것이 바람직하다. 특히, 제1 층의 광 확산성은, 환형의 강도 분포를 갖는 광을 출사하는 성질이며, 예를 들어 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 광축 중심으로 출사되는 투과광의 강도가 거의 제로인 것이 바람직하다. 확산 부재의 제1 층측의 면으로부터 입사한 광을, 제1 층에서 환형으로 확산함과 함께, 제2 층의 제1 층측의 면에 대하여 저입사각으로 입사한 광에 대해서는, 제2 층의 제1 층측의 면에서 반사시켜, 다시 제1 층에 입사시켜 환형으로 확산시킬 수 있다. 이것을 반복함으로써, 확산 부재의 제1 층측의 면으로부터 입사한 광을 횡방향으로 확산시킬 수 있다. 따라서, 본 개시의 확산 부재를 직하형 방식의 LED 백라이트에 사용한 경우에는, LED 소자로부터 발해지는 광을 발광면 전체에 확산시킬 수 있어, 휘도의 면내 균일성을 보다 향상시킬 수 있음과 함께, LED 소자와의 위치 정렬을 불필요로 할 수 있다.

여기서, 상기 강도 분포는, 변각 광도계나 변각 분광 측색기를 사용하여 측정할 수 있다.

제1 층으로서는, 상술한 광 투과성 및 광 확산성을 갖는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 상술한 광 투과성 및 광 확산성을 갖는 다양한 구성을 채용할 수 있다. 제1 층으로서는, 예를 들어 투과형 회절 격자, 마이크로렌즈 어레이, 확산제 및 수지를 함유하는 확산제 함유 수지막 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 제1 층이, 광을 주로 특정 방향으로 확산시키는 광 확산성을 갖는 경우, 투과형 회절 격자, 마이크로렌즈 어레이를 들 수 있다. 한편, 제1 층이, 광을 랜덤하게 확산시키는 광 확산성을 갖는 경우, 확산제 함유 수지막을 들 수 있다. 그 중에서도, 광 확산성의 관점에서, 투과형 회절 격자, 마이크로렌즈 어레이가 바람직하다. 또한, 투과형 회절 격자는, 투과형의 회절 광학 소자(DOE; Diffractive Optical Elements)라고도 칭해진다.

제1 층이 투과형 회절 격자인 경우, 투과형 회절 격자로서는, 상술한 광 투과성 및 광 확산성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다.

투과형 회절 격자로서는, 예를 들어 위상형 회절 격자 및 진폭형 회절 격자 중 어느 것이어도 된다. 또한, 위상형 회절 격자는, 예를 들어 릴리프형 회절 격자 및 체적형 회절 격자 중 어느 것이어도 된다. 그 중에서도, 투과형 회절 격자는, 릴리프형 회절 격자인 것이 바람직하다. 또한, 투과형 회절 격자가 릴리프형 회절 격자인 경우, 그 중에서도, 홈의 단면 형상이 계단 형상을 갖는 멀티 레벨 회절 격자인 것이 바람직하다. 일반적으로 멀티 레벨 회절 격자는 회절 격자의 피치가 작기 때문에, 확산 부재와 LED 소자의 위치 정렬을 불필요로 할 수 있는 본 개시는 특히 유효하다. 멀티 레벨 회절 격자에 있어서, 레벨수는, 예를 들어 2단, 4단, 8단, 16단 등으로 할 수 있다. 도 6은 레벨수가 4단인 멀티 레벨 회절 격자(2a)의 예이다.

또한, 투과형 회절 격자로서는, 예를 들어 광을 투과 회절시키고, 비가우시안형의 강도 분포를 갖는 광을 출사하는 투과형 회절 격자를 들 수 있고, 구체적으로는, 광을 투과 회절시키고, 환형의 강도 분포를 갖는 광을 출사하는 투과형 회절 격자나, 광을 투과 회절시키고, 톱 해트형의 강도 분포를 갖는 광을 출사하는 투과형 회절 격자를 들 수 있다. 그 중에서도, 투과형 회절 격자는, 광을 투과 회절시키고, 환형의 강도 분포를 갖는 광을 출사하는 투과형 회절 격자인, 즉, 광을 투과 회절시키고, 광축 중심에 출사되는 투과 회절광의 강도와 비교하여, 주변부에 출사되는 투과 회절광의 강도의 쪽이 강한 환형의 강도 분포로 투과 회절광을 출사하는 투과형 회절 격자인 것이 바람직하다. 특히, 환형의 강도 분포로 투과 회절광을 출사하고, 예를 들어 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 광축 중심에 출사되는 투과 회절광의 강도가 거의 제로인 투과형 회절 격자인 것이 바람직하다. 이와 같은 투과형 회절 격자의 경우, 본 개시의 확산 부재를 LED 백라이트에 사용한 경우에, 광축 중심에 출사되는 광의 강도를 작게 함과 함께, 주변부에 출사되는 광의 강도를 크게 할 수 있어, 휘도의 면내 균일성을 보다 향상시킬 수 있다.

광을 투과 회절시키고, 환형의 강도 분포를 갖는 광을 출사하는 투과형 회절 격자의 경우, 환형의 강도 분포에 있어서, 투과 회절광의 강도가 최대가 되는 방향과, 투과형 회절 격자의 법선 방향이 이루는 각도는, 예를 들어 30° 이상, 75° 이하로 할 수 있다. 상기 각도가 너무 작으면, 광을 횡방향으로 확산시키는 효과가 충분히 얻어지지 않아, 휘도의 균일화가 곤란해질 우려가 있다. 또한, 상기 각도가 너무 크면, 전반사가 일어나, 휘도의 균일화가 곤란해질 우려가 있다. 또한, 상기 각도는, 예를 들어 30° 이상, 45° 이하여도 된다. 상기 각도가 상기 범위 내인 경우에는, 투과형 회절 격자의 제작이 용이하다.

여기서, 상기 강도 분포 및 상기 각도는, 변각 광도계나 변각 분광 측색기를 사용하여 측정할 수 있다. 상기 각도의 측정에는, 예를 들어 무라카미 시키사이 기주츠 겐큐조사제의 변각 광도계(고니오포토미터) GP-200, 변각 분광 측색기 GCMS-11 등을 사용할 수 있다.

투과형 회절 격자의 피치 등으로서는, 상술한 광 투과성 및 광 확산성이 얻어지면 되고, 적절히 조정된다. 구체적으로는, LED 소자가 출력하는 파장이, 적색, 녹색, 청색 등의 단색인 경우에는, 각 파장에 따른 피치로 함으로써, 효과적으로 LED 소자로부터의 광을 꺾는 것이 가능하다.

구체적으로는, 투과형 회절 격자의 피치는, 50㎛ 이상, 200㎛ 이하로 할 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 개시의 확산 부재는 LED 소자와의 위치 정렬을 불필요로 할 수 있기 때문에, 투과형 회절 격자의 피치가 상기 범위와 같이 작은 경우에는 특히 유효하다.

또한, 투과형 회절 격자가 릴리프형 회절 격자인 경우, 투과형 회절 격자의 홈의 깊이는, 예를 들어 1㎛ 이상, 5㎛ 이하로 할 수 있다.

또한, 투과형 회절 격자의 피치란, 예를 들어 멀티 레벨 회절 격자의 경우, 도 6에 도시한 바와 같은, 인접하는 홈의 거리 P를 말한다. 또한, 투과형 회절 격자의 홈의 깊이란, 예를 들어 멀티 레벨 회절 격자의 경우, 도 6에 도시한 바와 같은, 홈의 최대 깊이 d1을 말한다.

여기서, 투과형 회절 격자의 피치 및 홈의 깊이는, 투과형 전자 현미경(TEM), 주사형 전자 현미경(SEM) 또는 주사 투과형 전자 현미경(STEM)에 의해 관찰되는 투과형 회절 격자의 평면으로 보아 현미경 사진 또는 투과형 회절 격자의 두께 방향의 단면 현미경 사진으로부터 구할 수 있다.

투과형 회절 격자를 구성하는 재료로서는, 상술한 광 투과성 및 광 확산성을 갖는 투과형 회절 격자가 얻어지는 재료이면 되고, 일반적으로 투과형 회절 격자에 사용되는 것을 채용할 수 있다. 예를 들어, 석영 유리 등의 유리나, 수지 등을 들 수 있다.

또한, 투과형 회절 격자의 형성 방법으로서는, 일반적인 투과형 회절 격자의 형성 방법과 마찬가지로 할 수 있다. 투과형 회절 격자가 멀티 레벨 회절 격자인 경우, 투과형 회절 격자의 형성 방법으로서는, 예를 들어, 전자선이나 레이저의 직접 묘화 방식을 사용한 리소그래피 또는 포토마스크를 사용한 리소그래피에 의해 석영 기판 등의 유리 기판을 가공하는 방법을 들 수 있고, 리소그래피 공정 및 에칭 공정을 반복하여 행함으로써, 유리 기판에 계단 형상을 갖는 홈을 형성할 수 있다. 또한, 다른 투과형 회절 격자의 형성 방법으로서는, 금형에 의한 수지 부형을 들 수 있다. 이 경우, 예를 들어 기재층의 한쪽의 면에 수지층을 형성하고, 수지층을 금형에 의해 부형함으로써, 수지층에 계단 형상을 갖는 홈을 형성해도 되고, 제2 층의 한쪽의 면에 수지층을 형성하고, 수지층을 금형에 의해 부형함으로써, 수지층에 계단 형상을 갖는 홈을 형성해도 된다. 금형의 제조 방법으로서는, 먼저, 상기 전자선이나 레이저의 직접 묘화 방식을 사용한 리소그래피 또는 포토마스크를 사용한 리소그래피에 의해 석영 기판 등의 유리 기판을 가공하는 방법에 의해 성형형을 제작하고, 다음에, 이 성형형을 사용하여 반전형을 제작하는 방법을 들 수 있고, 이 반전형을 금형으로서 사용할 수 있다. 또한, 투과형 회절 격자의 설계 방법으로서는, 예를 들어, 반복 푸리에 변환법(Iterative Fourier Transform Algorithm; IFTA)을 사용할 수 있다.

제1 층이 마이크로렌즈 어레이인 경우, 마이크로렌즈 어레이로서는, 상술한 광 투과성 및 광 확산성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다.

또한, 마이크로렌즈 어레이로서는, 예를 들어 광을 투과 굴절시키고, 비가우시안형의 강도 분포를 갖는 광을 출사하는 마이크로렌즈 어레이를 들 수 있고, 구체적으로는, 광을 투과 굴절시키고, 환형의 강도 분포를 갖는 광을 출사하는 마이크로렌즈 어레이나, 광을 투과 굴절시키고, 톱 해트형의 강도 분포를 갖는 광을 출사하는 마이크로렌즈 어레이를 들 수 있다. 그 중에서도, 마이크로렌즈는, 광을 투과 굴절시키고, 환형의 강도 분포를 갖는 광을 출사하는 마이크로렌즈 어레이인, 즉, 광을 투과 굴절시키고, 광축 중심에 출사되는 투과 굴절광의 강도와 비교하여, 주변부에 출사되는 투과 굴절광의 강도의 쪽이 강한 환형의 강도 분포로 투과 굴절광을 출사하는 마이크로렌즈 어레이인 것이 바람직하다. 이와 같은 마이크로렌즈 어레이의 경우, 본 개시의 확산 부재를 LED 백라이트에 사용한 경우에, 광축 중심에 출사되는 광의 강도를 작게 함과 함께, 주변부에 출사되는 광의 강도를 크게 할 수 있어, 휘도의 면내 균일성을 보다 향상시킬 수 있다.

마이크로렌즈의 형상, 피치, 크기 등으로서는, 상술한 광 투과성 및 광 확산성이 얻어지면 되고, 적절히 조정된다.

구체적으로는, 마이크로렌즈 어레이의 마이크로렌즈의 피치는, 1㎜ 이하로 할 수 있고, 0.6㎜ 이하여도 된다. 상술한 바와 같이, 본 개시의 확산 부재는 LED 소자와의 위치 정렬을 불필요로 할 수 있기 때문에, 마이크로렌즈의 피치가 상기 범위와 같이 작은 경우에는 특히 유효하다. 또한, 마이크로렌즈의 피치는, 예를 들어 0.001㎜ 이상으로 할 수 있다.

여기서, 마이크로렌즈의 피치는, 투과형 전자 현미경(TEM), 주사형 전자 현미경(SEM) 또는 주사 투과형 전자 현미경(STEM)에 의해 관찰되는 마이크로렌즈 어레이의 평면으로 보아 현미경 사진 또는 마이크로렌즈 어레이의 두께 방향의 단면 현미경 사진으로부터 구할 수 있다.

마이크로렌즈를 구성하는 재료로서는, 상술한 광 투과성 및 광 확산성을 갖는 마이크로렌즈가 얻어지는 재료이면 되고, 일반적으로 마이크로렌즈에 사용되는 것을 채용할 수 있다. 또한, 마이크로렌즈의 형성 방법으로서는, 일반적인 마이크로렌즈의 형성 방법과 마찬가지로 할 수 있다.

제1 층이 확산제 함유 수지막인 경우, 확산제 함유 수지막으로서는, 상술한 광 투과성 및 광 확산성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다.

확산제 함유 수지막에 포함되는 확산제로서는, LED 소자로부터의 광을 확산 시킬 수 있으면 특별히 한정되는 것은 아니고, 일반적으로 LED 백라이트에 사용되는 확산판에 사용되는 확산제를 채용할 수 있다. 확산제 함유 수지막 중의 확산제의 함유량으로서는, LED 소자로부터의 광을 확산시킬 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 LED 백라이트에 사용되는 확산판에 있어서의 확산제의 함유량과 마찬가지로 할 수 있다.

또한, 확산제 함유 수지막에 포함되는 수지로서는, 확산제를 분산시킬 수 있으면 특별히 한정되는 것은 아니고, 일반적으로 LED 백라이트에 사용되는 확산판에 사용되는 수지를 채용할 수 있다.

제1 층은, 광 확산성을 발현하는 것이 가능한 구조를 갖는 것이면 되고, 예를 들어 층 전체에서 광 확산성을 발현하는 것이어도 되고, 면에서 광 확산성을 발현하는 것이어도 된다. 면에서 광 확산성을 발현하는 것으로서는, 예를 들어 릴리프형 회절 격자나 마이크로렌즈 어레이를 들 수 있다. 한편, 층 전체에서 광 확산성을 발현하는 것으로서는, 예를 들어 체적형 회절 격자나 확산제 함유 수지막을 들 수 있다.

제1 층 및 제2 층의 배치로서는, 예를 들어 제2 층의 한쪽의 면에 제1 층이 직접 배치되어 있어도 되고, 제2 층의 한쪽의 면에 접착층 또는 점착층을 통해 제1 층이 배치되어 있어도 되고, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이 제2 층(3)의 한쪽의 면에 공극부를 통해 제1 층(2)이 배치되어 있어도 된다. 예를 들어, 제1 층이, 면에서 광 확산성을 발현하는 것인 경우이며, 제1 층이, 제2 층과 대향하는 면에 광 확산성을 발현하는 것이 가능한 구조를 갖는 경우에는, 제1 층 및 제2 층은 공극부를 통해 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 제2 층의 한쪽의 면에 제1 층이 직접 배치되어 있는 경우에는, 예를 들어 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 제2 층(3)의 한쪽의 면에 패턴형의 제1 층(2)이 배치되어 있어도 된다. 예를 들어, 제1 층이, 면에서 광 확산성을 발현하는 것인 경우에는, 제1 층이 패턴형으로 배치되어 있는 경우에도, 광 확산성을 발현할 수 있다.

제1 층 및 제2 층이 공극부를 통해 배치되어 있는 경우, 제1 층 및 제2 층은 접하고 있어도 되고, 접하고 있지 않아도 된다. 제1 층 및 제2 층이 접하고 있지 않은 경우에는, 예를 들어 제1 층 및 제2 층 사이에는 스페이서를 배치할 수 있다. 또한, 공극부는 공기층으로 할 수 있다.

제1 층 및 제2 층을 적층하는 방법으로서는, 예를 들어, 제1 층 및 제2 층을 접착층 또는 점착층을 통해 접합하는 방법이나, 제2 층의 한쪽의 면에 제1 층을 직접 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 제2 층의 한쪽의 면에 제1 층을 직접 형성하는 방법으로서는, 예를 들어, 인쇄법, 금형에 의한 수지 부형 등을 들 수 있다. 인쇄법이나 금형에 의한 수지 부형의 경우, 제2 층의 한쪽의 면에 패턴형의 제1 층을 직접 형성할 수 있다.

2. 제2 층

본 개시에 있어서의 제2 층은, 상기 제1 층의 한쪽의 면측에 배치되며, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 작아짐에 따라서 반사율이 커지는 반사율의 입사각 의존성과, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 커짐에 따라서 투과율이 커지는 투과율의 입사각 의존성을 갖는 부재이다.

제2 층은, 제2 층의 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 작아짐에 따라서 반사율이 커지는 반사율의 입사각 의존성을 갖는다. 즉, 제2 층의 제1 층측의 면에 대하여 저입사각으로 입사하는 광의 반사율은, 제2 층의 제1 층측의 면에 대하여 고입사각으로 입사하는 광의 반사율보다도 커진다. 그 중에서도, 제2 층의 제1 층측의 면에 대하여 저입사각으로 입사하는 광의 반사율은, 큰 것이 바람직하다.

구체적으로는, 제2 층의 제1 층측의 면에 대하여 입사각±60° 이내로 입사하는 가시광의 정반사율이, 50％ 이상 100％ 미만인 것이 바람직하고, 그 중에서도 80％ 이상 100％ 미만인 것이 바람직하고, 특히 90％ 이상 100％ 미만인 것이 바람직하다. 또한, 입사각±60° 이내의 모든 입사각에 있어서, 가시광의 정반사율이 상기 범위를 충족하는 것이 바람직하다. 상기 정반사율이 상기 범위임으로써, 본 개시의 확산 부재를 LED 백라이트에 사용한 경우에, 휘도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제2 층의 제1 층측의 면에 대하여 입사각±60° 이내로 입사하는 가시광의 정반사율의 평균값은, 예를 들어 80％ 이상 99％ 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 90％ 이상 97％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 상기 정반사율의 평균값이란, 각 입사각에서의 가시광의 정반사율의 평균값을 말한다. 상기 정반사율의 평균값이 상기 범위임으로써, 본 개시의 확산 부재를 LED 백라이트에 사용한 경우에, 휘도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제2 층의 제1 층측의 면에 대하여 입사각 0°로 입사하는(수직으로 입사하는) 가시광의 정반사율은, 예를 들어 80％ 이상 100％ 미만인 것이 바람직하고, 그 중에서도 90％ 이상 100％ 미만인 것이 바람직하고, 특히 95％ 이상 100％ 미만인 것이 바람직하다. 상기 정반사율이 상기 범위임으로써, 본 개시의 확산 부재를 LED 백라이트에 사용한 경우에, 휘도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.

또한, 「가시광」이란, 본 명세서에서는, 파장 380㎚ 이상 파장 780㎚ 이하의 광을 의미한다. 또한, 정반사율은, 변각 광도계나 변각 분광 측색기를 사용하여 측정할 수 있다. 정반사율의 측정에는, 예를 들어 무라카미 시키사이 기주츠 겐큐조사제의 변각 광도계(고니오포토미터) GP-200, 변각 분광 측색기 GCMS-11 등을 사용할 수 있다.

또한, 제2 층의 제1 층측의 면에 대하여 입사각±60° 이내로 입사하는 광의 전광선 투과율은, 예를 들어 10％ 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 5％ 이하인 것이 바람직하고, 특히 3％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 입사각±60° 이내의 모든 입사각에 있어서, 전광선 투과율이 상기 범위를 충족하는 것이 바람직하다. 상기 전광선 투과율이 상기 범위이면, 상기 정반사율을 소정의 범위 내로 할 수 있어, 본 개시의 확산 부재를 LED 백라이트에 사용한 경우에, 휘도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.

제2 층은, 제2 층의 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 커짐에 따라서 투과율이 커지는 투과율의 입사각 의존성을 갖는다. 즉, 제2 층의 제1 층측의 면에 대하여 고입사각으로 입사하는 광의 투과율은, 제2 층의 제1 층측의 면에 대하여 저입사각으로 입사하는 광의 투과율보다도 커진다. 그 중에서도, 제2 층의 제1 층측의 면에 대하여 고입사각으로 입사하는 광의 투과율은, 큰 것이 바람직하다. 구체적으로는, 제2 층의 제1 층측의 면에 대하여 입사각 70° 이상 90° 미만으로 입사하는 광의 전광선 투과율이, 30％ 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도 40％ 이상인 것이 바람직하고, 특히 50％ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 입사각 70° 이상 90° 미만의 모든 입사각에 있어서, 전광선 투과율이 상기 범위를 충족하는 것이 바람직하다. 또한, 입사각의 절댓값이 70° 이상 90° 미만인 경우에, 전광선 투과율이 상기 범위를 충족하는 것이 바람직하다. 상기 전광선 투과율이 상기 범위임으로써, 본 개시의 확산 부재를 LED 백라이트에 사용한 경우에, 휘도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제2 층의 전광선 투과율은, 예를 들어 변각 광도계나 변각 분광 측색기를 사용하여, JIS K7361-1:1997에 준거하는 방법에 의해 측정할 수 있다. 전광선 투과율의 측정에는, 예를 들어 니혼 분코사제의 자외 가시 근적외 분광 광도계 V-7200 등을 사용할 수 있다. 광원으로서는, CIE 표준 광원 D65를 사용할 수 있다.

또한, 제2 층의 제1 층측의 면에 대하여 입사각 70° 이상 90° 미만으로 입사하는 가시광의 정반사율은, 예를 들어 70％ 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 60％ 이하인 것이 바람직하고, 특히 50％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 입사각 70° 이상 90° 미만의 모든 입사각에 있어서, 가시광의 정반사율이 상기 범위를 충족하는 것이 바람직하다. 또한, 입사각의 절댓값이 70° 이상 90° 미만인 경우에, 가시광의 정반사율이 상기 범위를 충족하는 것이 바람직하다. 상기 정반사율이 상기 범위이면, 상기 전광선 투과율을 소정의 범위 내로 할 수 있어, 본 개시의 확산 부재를 LED 백라이트에 사용한 경우에, 휘도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제2 층의 제1 층측의 면에 대하여 입사각 70° 이상 90° 미만으로 입사하는 가시광의 정반사율의 평균값은, 예를 들어 70％ 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 50％ 이하인 것이 바람직하고, 특히 30％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 상기 정반사율의 평균값이란, 각 입사각에서의 가시광의 정반사율의 평균값을 말한다. 상기 정반사율의 평균값이 상기 범위이면, 상기 전광선 투과율을 소정의 범위 내로 할 수 있어, 본 개시의 확산 부재를 LED 백라이트에 사용한 경우에, 휘도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.

제2 층으로서는, 상술한 반사율 및 투과율의 입사각 의존성을 갖는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 상술한 반사율 및 투과율의 입사각 의존성을 갖는 다양한 구성을 채용할 수 있다. 제2 층으로서는, 예를 들어 유전체 다층막이나, 상기 제1 층측으로부터 차례로 패턴형의 제1 반사막과 패턴형의 제2 반사막을 갖고, 제1 반사막의 개구부 및 제2 반사막의 개구부가 평면으로 보아 겹치지 않도록 위치하고, 제1 반사막 및 제2 반사막이 두께 방향으로 이격되어 배치되어 있는 반사 구조체나, 반사형 회절 격자 등을 들 수 있다.

이하, 제2 층이, 유전체 다층막, 반사 구조체 또는 반사형 회절 격자인 경우에 대하여 설명한다.

(1) 유전체 다층막

제2 층이 유전체 다층막인 경우, 유전체 다층막으로서는, 예를 들어 굴절률이 다른 무기층이 교호로 적층된 무기 화합물의 다층막이나, 굴절률이 다른 수지층이 교호로 적층된 수지의 다층막을 들 수 있다.

(무기 화합물의 다층막)

유전체 다층막이, 굴절률이 다른 무기층이 교호로 적층된 무기 화합물의 다층막인 경우, 무기 화합물의 다층막으로서는, 상술한 반사율 및 투과율의 입사각 의존성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다.

굴절률이 다른 무기층 중, 굴절률이 높은 고굴절률 무기층에 포함되는 무기 화합물로서는, 예를 들어 굴절률은 1.7 이상으로 할 수 있고, 1.7 이상 2.5 이하여도 된다. 이와 같은 무기 화합물로서는, 예를 들어 산화티타늄, 산화지르코늄, 오산화탄탈, 오산화니오븀, 산화란탄, 산화이트륨, 산화아연, 황화아연, 산화인듐을 주성분으로 하고, 산화티타늄, 산화주석, 산화세륨 등을 소량 함유시킨 것 등을 들 수 있다.

또한, 굴절률이 다른 무기층 중, 굴절률이 낮은 저굴절률 무기층에 포함되는 무기 화합물로서는, 예를 들어 굴절률은 1.6 이하로 할 수 있고, 1.2 이상 1.6 이하여도 된다. 이와 같은 무기 화합물로서는, 예를 들어 실리카, 알루미나, 불화란탄, 불화마그네슘, 6불화알루미늄나트륨 등을 들 수 있다.

고굴절률 무기층 및 저굴절률 무기층의 적층수는, 상술한 반사율 및 투과율의 입사각 의존성이 얻어지면 되고, 적절히 조정된다. 구체적으로는, 고굴절률 무기층 및 저굴절률 무기층의 총 적층수는, 4층 이상으로 할 수 있다. 또한, 상기 총 적층수의 상한으로서는 특별히 한정되지 않지만, 적층수가 많아지면 공정이 늘어나기 때문에, 예를 들어 24층 이하로 할 수 있다.

무기 화합물의 다층막의 두께는, 상술한 반사율 및 투과율의 입사각 의존성이 얻어지면 되고, 예를 들어 0.5㎛ 이상 10㎛ 이하로 할 수 있다.

무기 화합물의 다층막의 형성 방법으로서는, 예를 들어, CVD법, 스퍼터링법, 진공 증착법, 또는 습식 도공법 등에 의해, 고굴절률 무기층과 저굴절률 무기층을 교호로 적층하는 방법을 들 수 있다.

(수지의 다층막)

유전체 다층막이, 굴절률이 다른 수지층이 교호로 적층된 수지의 다층막인 경우, 수지의 다층막으로서는, 상술한 반사율 및 투과율의 입사각 의존성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다.

수지층을 구성하는 수지로서는, 예를 들어 열가소성 수지, 열경화성 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 성형성이 양호하기 때문에, 열가소성 수지가 바람직하다.

수지층에는, 각종 첨가제, 예를 들어 산화 방지제, 대전 방지제, 결정핵제, 무기 입자, 유기 입자, 감점제, 열 안정제, 활제, 적외선 흡수제, 자외선 흡수제, 굴절률 조정을 위한 도프제 등이 첨가되어 있어도 된다.

열가소성 수지로서는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리메틸펜텐 등의 폴리올레핀 수지, 지환족 폴리올레핀 수지, 나일론6, 나일론66 등의 폴리아미드 수지, 아라미드 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸숙시네이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리페닐렌술피드 수지, 4불화에틸렌 수지, 3불화에틸렌 수지, 3불화염화에틸렌 수지, 4불화에틸렌-6불화프로필렌 공중합체, 불화비닐리덴 수지 등의 불소 수지, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리글리콜산 수지, 폴리락트산 수지 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 강도, 내열성, 투명성의 관점에서, 폴리에스테르인 것이 보다 바람직하다.

본 명세서에 있어서, 폴리에스테르란, 디카르복실산 성분 골격과 디올 성분 골격의 중축합체인 호모 폴리에스테르나 공중합 폴리에스테르를 말한다. 여기서, 호모 폴리에스테르로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, 폴리-1,4-시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌디페닐레이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리에틸렌테레프탈레이트는, 저렴하기 때문에, 매우 다방면에 걸치는 용도로 사용할 수 있어 바람직하다.

또한, 본 명세서에 있어서, 공중합 폴리에스테르란, 다음에 예로 드는 디카르복실산 골격을 갖는 성분과 디올 골격을 갖는 성분으로부터 선택되는 적어도 3개 이상의 성분을 포함하는 중축합체로 정의된다. 디카르복실산 골격을 갖는 성분으로서는, 예를 들어 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 4,4-디페닐디카르복실산, 4,4-디페닐술폰디카르복실산, 아디프산, 세바스산, 다이머산, 시클로헥산디카르복실산과 그것들의 에스테르 유도체 등을 들 수 있다. 글리콜 골격을 갖는 성분으로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜타디올, 디에틸렌글리콜, 폴리알킬렌글리콜, 2,2-비스(4-β-히드록시에톡시 페닐)프로판, 이소소르베이트, 1,4-시클로헥산디메탄올, 스피로글리콜 등을 들 수 있다.

굴절률이 다른 수지층 중, 굴절률이 높은 고굴절률 수지층과 굴절률이 낮은 저굴절률 수지층의 면내 평균 굴절률의 차는, 0.03 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1 이상이다. 상기 면내 평균 굴절률의 차가 너무 작으면, 충분한 반사율이 얻어지지 않는 경우가 있다.

또한, 고굴절률 수지층의 면내 평균 굴절률과 두께 방향 굴절률의 차가, 0.03 이상인 것이 바람직하고, 저굴절률 수지층의 면내 평균 굴절률과 두께 방향 굴절률의 차가, 0.03 이하인 것이 바람직하다. 이 경우, 입사각이 커져도, 반사 피크의 반사율의 저하가 일어나기 어렵다.

고굴절률 수지층에 사용되는 고굴절률 수지와 저굴절률 수지층에 사용되는 저굴절률 수지의 바람직한 조합으로서는, 첫째, 고굴절률 수지 및 저굴절률 수지의 SP값의 차의 절댓값이, 1.0 이하인 것이 바람직하다. SP값의 차의 절댓값이 상기 범위이면, 층간 박리가 발생하기 어려워진다. 이 경우, 고굴절률 수지 및 저굴절률 수지가 동일한 기본 골격을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 여기서, 기본 골격이란, 수지를 구성하는 반복 단위이다. 예를 들어, 한쪽의 수지가 폴리에틸렌테레프탈레이트인 경우, 에틸렌테레프탈레이트가 기본 골격이다. 또한 예를 들어, 한쪽의 수지가 폴리에틸렌인 경우, 에틸렌이 기본 골격이다. 고굴절률 수지 및 저굴절률 수지가 동일한 기본 골격을 포함하는 수지이면, 층간에서의 박리가 더욱 발생하기 어려워진다.

고굴절률 수지층에 사용되는 고굴절률 수지와 저굴절률 수지층에 사용되는 저굴절률 수지의 바람직한 조합으로서는, 둘째, 고굴절률 수지 및 저굴절률 수지의 유리 전이 온도의 차가, 20℃ 이하인 것이 바람직하다. 유리 전이 온도의 차가 너무 크면, 고굴절률 수지층 및 저굴절률 수지층의 적층 필름을 제막할 때의 두께 균일성이 불량해지는 경우가 있다. 또한, 상기 적층 필름을 성형할 때도, 과연신이 발생하는 경우가 있다.

또한, 고굴절률 수지가 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트이며, 저굴절률 수지가 스피로글리콜을 포함하는 폴리에스테르인 것이 바람직하다. 여기서, 스피로글리콜을 포함하는 폴리에스테르란, 스피로글리콜을 공중합한 코폴리에스테르, 또는 호모 폴리에스테르, 또는 그것들을 블렌드한 폴리에스테르를 말한다. 스피로글리콜을 포함하는 폴리에스테르는, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트와의 유리 전이 온도의 차가 작기 때문에, 성형 시에 과연신으로 되기 어렵고, 또한 층간 박리도 되기 어렵기 때문에 바람직하다. 보다 바람직하게는, 고굴절률 수지가 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트이며, 저굴절률 수지가 스피로글리콜 및 시클로헥산디카르복실산을 포함하는 폴리에스테르인 것이 바람직하다. 저굴절률 수지가 스피로글리콜 및 시클로헥산 디카르복실산을 포함하는 폴리에스테르이면, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트와의 면내 굴절률의 차가 커지기 때문에, 높은 반사율이 얻어지기 쉬워진다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트와의 유리 전이 온도의 차가 작고, 접착성도 우수하기 때문에, 성형 시에 과연신으로 되기 어렵고, 또한 층간 박리도 되기 어렵다.

또한, 고굴절률 수지가 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트이며, 저굴절률 수지가 시클로헥산디메탄올을 포함하는 폴리에스테르인 것도 바람직하다. 여기서, 시클로헥산디메탄올을 포함하는 폴리에스테르란, 시클로헥산디메탄올을 공중합한 코폴리에스테르, 또는 호모 폴리에스테르, 또는 그것들을 블렌드한 폴리에스테르를 말한다. 시클로헥산디메탄올을 포함하는 폴리에스테르는, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트와의 유리 전이 온도의 차가 작기 때문에, 성형 시에 과연신으로 되는 것이 되기 어렵고, 또한 층간 박리도 되기 어렵기 때문에 바람직하다. 이 경우, 저굴절률 수지는, 시클로헥산디메탄올의 공중합량이 15mol％ 이상 60mol％ 이하인 에틸렌테레프탈레이트 중축합체인 것이 보다 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 높은 반사 성능을 가지면서, 특히 가열이나 경시에 의한 광학적 특성의 변화가 작고, 층간에서의 박리도 발생하기 어려워진다. 시클로헥산디메탄올의 공중합량이 상기 범위 내인 에틸렌테레프탈레이트 중축합체는, 폴리에틸렌테레프탈레이트와 매우 강하게 접착한다. 또한, 그 시클로헥산디메탄올기는 기하 이성체로서 시스체 혹은 트랜스체가 있고, 또한 배좌 이성체로서 의자형 혹은 보트형도 있으므로, 폴리에틸렌테레프탈레이트와 공연신해도 배향 결정화되기 어렵고, 고반사율이며, 열 이력에 의한 광학 특성의 변화도 더욱 적고, 제막시의 깨짐도 발생하기 어렵다.

상기 수지의 다층막에 있어서는, 고굴절률 수지층과 저굴절률 수지층이 두께 방향으로 교호로 적층된 구조를 갖고 있는 부분이 존재하고 있으면 된다. 즉, 고굴절률 수지층 및 저굴절률 수지층의 두께 방향에 있어서의 배치의 서열이 랜덤한 상태가 아닌 것이 바람직하고, 고굴절률 수지층 및 저굴절률 수지층 이외의 수지층의 배치의 서열에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 수지의 다층막이, 고굴절률 수지층과 저굴절률 수지층과 다른 수지층을 갖는 경우, 그것들의 배치의 순열로서는, 고굴절률 수지층을 A, 저굴절률 수지층을 B, 다른 수지층을 C라 하였을 때, A(BCA)n, A(BCBA)n, A(BABCBA)n 등의 규칙적 순열로 각 층이 적층되는 것이 보다 바람직하다. 여기서, n은 반복의 단위수이며, 예를 들어 A(BCA)n에 있어서 n=3의 경우, 두께 방향으로 ABCABCABCA의 순열로 적층되어 있는 것을 나타낸다.

또한, 고굴절률 수지층 및 저굴절률 수지층의 적층수는, 상술한 반사율 및 투과율의 입사각 의존성이 얻어지면 되고, 적절히 조정된다. 구체적으로는, 고굴절률 수지층과 저굴절률 수지층은 교호로 각각 30층 이상 적층할 수 있고, 각각 200층 이상 적층해도 된다. 또한, 고굴절률 수지층 및 저굴절률 수지층의 총 적층수는, 예를 들어 600층 이상으로 할 수 있다. 적층수가 너무 적으면, 충분한 반사율이 얻어지지 않게 되는 경우가 있다. 또한, 적층수가 상기 범위임으로써, 원하는 반사율을 용이하게 얻을 수 있다. 또한, 상기 총 적층수의 상한으로서는 특별히 한정되지 않지만, 장치의 대형화나 층수가 너무 많아지는 것에 의한 적층 정밀도의 저하를 고려하면, 예를 들어 1500층 이하로 할 수 있다.

또한, 상기 수지의 다층막은, 적어도 편면에 두께 3㎛ 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트를 함유하는 표면층을 갖는 것이 바람직하고, 그 중에서도 양면에 상기 표면층을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 표면층의 두께는 5㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 표면층을 가짐으로써, 상기 수지의 다층막의 표면을 보호할 수 있다.

상기 수지의 다층막의 제조 방법으로서는, 예를 들어, 공압출법 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 일본 특허 공개 제2008-200861호 공보에 기재된 적층 필름의 제조 방법을 참조할 수 있다.

또한, 상기 수지의 다층막으로서는, 시판하고 있는 적층 필름을 사용할 수 있고, 구체적으로는, 도레이 가부시키가이샤제의 피카서스(등록 상표), 3M사제의 ESR 등을 들 수 있다.

(2) 반사 구조체

반사 구조체는, 상기 제1 층측으로부터 차례로 패턴형의 제1 반사막과 패턴형의 제2 반사막을 갖고, 제1 반사막의 개구부 및 제2 반사막의 개구부가 평면으로 보아 겹치지 않도록 위치하고, 제1 반사막 및 제2 반사막이 두께 방향으로 이격되어 배치되어 있는 것이다.

반사 구조체는, 2개의 양태를 갖는다. 반사 구조체의 제1 양태는, 투명 기재와, 투명 기재의 한쪽의 면에 배치된 패턴형의 제1 반사막과, 투명 기재의 다른 쪽의 면에 배치된 패턴형의 제2 반사막을 갖고, 제1 반사막의 개구부 및 제2 반사막의 개구부가 평면으로 보아 겹치지 않도록 위치하고, 제1 반사막 및 제2 반사막이 두께 방향으로 이격되어 배치되어 있는 것이다. 또한, 반사 구조체의 제2 양태는, 투명 기재와, 투명 기재의 한쪽의 면에 배치되며, 광 투과성을 갖는 패턴형의 볼록부와, 볼록부의 투명 기재측의 면과는 반대의 면측에 배치된 패턴형의 제1 반사막과, 투명 기재의 한쪽의 면의 볼록부의 개구부에 배치된 패턴형의 제2 반사막을 갖고, 제1 반사막의 개구부 및 제2 반사막의 개구부가 평면으로 보아 겹치지 않도록 위치하고, 제1 반사막 및 제2 반사막이 두께 방향으로 이격되어 배치되어 있는 것이다. 이하, 각 양태로 나누어 설명한다.

(반사 구조체의 제1 양태)

본 개시에 있어서의 반사 구조체의 제1 양태는, 투명 기재와, 투명 기재의 한쪽의 면에 배치된 패턴형의 제1 반사막과, 투명 기재의 다른 쪽의 면에 배치된 패턴형의 제2 반사막을 갖고, 제1 반사막의 개구부 및 제2 반사막의 개구부가 평면으로 보아 겹치지 않도록 위치하고, 제1 반사막 및 제2 반사막이 두께 방향으로 이격되어 배치되어 있는 것이다. 본 양태의 반사 구조체의 경우, 본 개시의 확산 부재에 있어서, 반사 구조체의 제1 반사막측의 면측에 제1 층이 배치된다.

도 8의 (a), (b)는 본 양태의 반사 구조체의 일례를 도시하는 개략 평면도 및 단면도이고, 도 8의 (a)는 반사 구조체의 제1 반사막측의 면으로부터 본 평면도이며, 도 8의 (b)는 도 8의 (a)의 A-A선 단면도이다. 도 8의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 반사 구조체(20)는, 투명 기재(21)와, 투명 기재(21)의 한쪽의 면에 배치된 패턴형의 제1 반사막(22)과, 투명 기재(21)의 다른 쪽의 면에 배치된 제2 반사막(24)을 갖고 있다. 제1 반사막(22)의 개구부(23) 및 제2 반사막(24)의 개구부(25)는, 평면으로 보아 겹치지 않도록 위치하고 있다. 또한, 제1 반사막(22) 및 제2 반사막(24)은, 투명 기재(21)의 양면에 각각 배치되어 있고, 두께 방향으로 이격되어 배치되어 있다. 또한, 도 8의 (a)에 있어서, 제2 반사막의 개구부는 파선으로 도시되어 있다. 또한, 도 8의 (c)는 본 양태의 반사 구조체를 갖는 확산 부재를 구비하는 LED 백라이트의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.

이와 같은 반사 구조체에 있어서는, 패턴형의 제1 반사막 및 제2 반사막이 적층되어 있고, 제1 반사막의 개구부 및 제2 반사막의 개구부가 평면으로 보아 겹치지 않도록 위치하고 있기 때문에, 본 양태의 반사 구조체를 갖는 확산 부재를 LED 백라이트에 사용한 경우, 예를 들어 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, LED 소자(13)의 바로 위에는 제1 반사막(22) 및 제2 반사막(24) 중 적어도 어느 한쪽이 반드시 존재하게 된다. 그 때문에, 예를 들어 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 반사 구조체(20)의 제1 반사막(22)측의 면, 즉 반사 구조체(20)(제2 층)의 제1 층(도시 없음)이 배치되는 측의 면(3A)에 대하여 저입사각으로 입사한 광 L11을, 제1 반사막(22) 및 제2 반사막(24)에서 반사시킬 수 있다. 또한, 제1 반사막의 개구부 및 제2 반사막의 개구부가 평면으로 보아 겹치지 않도록 위치하고, 제1 반사막 및 제2 반사막이 두께 방향으로 이격되어 배치되어 있기 때문에, 반사 구조체(20)의 제1 반사막(22)측의 면, 즉 반사 구조체(20)(제2 층)의 제1 층(도시 없음)이 배치되는 측의 면(3A)에 대하여 고입사각으로 입사한 광 L12, L13을, 제1 반사막(22)의 개구부(23) 및 제2 반사막(24)의 개구부(25)로부터 출사시킬 수 있다. 이에 의해, LED 소자로부터 발해진 후 확산 부재의 제2 층측의 면으로부터 출사되는 광의 일부를, LED 소자의 바로 위가 아니라, LED 소자로부터 면내 방향으로 이격된 위치로부터 출사시킬 수 있게 된다. 따라서, 휘도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 양태의 반사 구조체에 대하여 설명한다.

제1 반사막 및 제2 반사막으로서는, 일반적인 반사막을 사용할 수 있고, 예를 들어 금속막, 유전체 다층막 등을 사용할 수 있다. 금속막의 재료로서는, 일반적인 반사막에 사용되는 금속 재료를 채용할 수 있고, 예를 들어 알루미늄, 금, 은 및 그들의 합금 등을 들 수 있다. 또한, 유전체 다층막으로서는, 일반적인 반사막에 사용되는 것을 채용할 수 있고, 예를 들어 산화지르코늄과 산화규소가 교호로 적층된 다층막 등의 무기 화합물의 다층막을 들 수 있다. 제1 반사막 및 제2 반사막에 포함되는 재료는, 동일해도 되고, 서로 달라도 된다.

제1 반사막 및 제2 반사막의 개구부의 피치로서는, 상술한 반사율 및 투과율의 입사각 의존성이 얻어지면 되고, 본 개시의 확산 부재가 사용되는 LED 백라이트에 있어서의 LED 소자의 배광 특성, 사이즈, 피치 및 형상이나, LED 기판과 확산 부재와의 거리 등에 따라서 적절히 설정된다. 제1 반사막 및 제2 반사막의 개구부의 피치는, 동일해도 되고, 서로 달라도 된다.

제1 반사막의 개구부의 피치는, 예를 들어 LED 소자의 사이즈보다도 커도 된다. 구체적으로는, 제1 반사막의 개구부의 피치는, 0.1㎜ 이상 20㎜ 이하로 할 수 있다.

또한, 제2 반사막의 개구부의 피치는, 휘도 불균일을 억제할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 그 중에서도, 상기 제1 반사막의 개구부의 피치 이하인 것이 바람직하고, 상기 제1 반사막의 개구부의 피치보다 작은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 제2 반사막의 개구부의 피치는, 0.1㎜ 이상 2㎜ 이하로 할 수 있다. 상기와 같이 제2 반사막의 개구부의 피치를 미세하게 함으로써, 제2 반사막의 부분과 제2 반사막의 개구부의 부분의 패턴을 시인하기 어렵게 할 수 있어, 불균일이 없는 면발광이 가능해진다.

또한, 제1 반사막의 개구부의 피치란, 예를 들어 도 8의 (a)에 도시한 바와 같은, 인접하는 제1 반사막(22)의 개구부(23)의 중심간의 거리 P1을 말한다. 또한, 제2 반사막의 개구부의 피치란, 예를 들어 도 8의 (a)에 도시한 바와 같은, 인접하는 제2 반사막(24)의 개구부(25)의 중심간의 거리 P2를 말한다.

제1 반사막 및 제2 반사막의 개구부의 크기로서는, 상술한 반사율 및 투과율의 입사각 의존성이 얻어지면 되고, 본 개시의 확산 부재가 사용되는 LED 백라이트에 있어서의 LED 소자의 배광 특성, 사이즈, 피치 및 형상이나, LED 기판과 확산 부재와의 거리 등에 따라서 적절히 설정된다. 제1 반사막 및 제2 반사막의 개구부의 크기는, 동일해도 되고, 서로 달라도 된다.

제1 반사막의 개구부의 크기로서는, 구체적으로는, 제1 반사막의 개구부의 형상이 직사각 형상인 경우, 제1 반사막의 개구부의 길이는, 0.1㎜ 이상 5㎜ 이하로 할 수 있다.

또한, 제2 반사막의 개구부의 크기는, 휘도 불균일을 억제할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 그 중에서도, 상기 제1 반사막의 개구부의 크기 이하인 것이 바람직하고, 상기 제1 반사막의 개구부의 크기보다 작은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 제2 반사막의 개구부의 형상이 직사각 형상인 경우, 제2 반사막의 개구부의 길이는, 0.05㎜ 이상 2㎜ 이하로 할 수 있다. 상기와 같이 제2 반사막의 개구부의 크기를 미세하게 함으로써, 제2 반사막의 부분과 제2 반사막의 개구부의 부분의 패턴을 시인하기 어렵게 할 수 있어, 불균일이 없는 면발광이 가능해진다.

또한, 제1 반사막의 개구부의 크기란, 예를 들어 제1 반사막의 개구부의 형상이 직사각 형상인 경우, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같은, 제1 반사막(22)의 개구부(23)의 길이 x1을 말한다. 또한, 제2 반사막의 개구부의 크기란, 예를 들어 도 8의 (a)에 도시한 바와 같은, 제2 반사막(24)의 개구부(25)의 길이 x2를 말한다.

제1 반사막 및 제2 반사막의 개구부의 형상으로서는, 예를 들어 직사각 형상, 원 형상 등, 임의의 형상으로 할 수 있다.

제1 반사막 및 제2 반사막의 두께로서는, 상술한 반사율 및 투과율의 입사각 의존성이 얻어지면 되고, 적절히 조정된다. 구체적으로는, 제1 반사막 및 제2 반사막의 두께는, 0.05㎛ 이상 100㎛ 이하로 할 수 있다.

제1 반사막 및 제2 반사막은, 투명 기재의 면에 형성된 것이어도 되고, 시트형의 반사막이어도 된다. 제1 반사막 및 제2 반사막의 형성 방법으로서는, 투명 기재의 면에 패턴형으로 반사막을 형성할 수 있는 방법이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 스퍼터링법, 진공 증착법 등을 들 수 있다. 또한, 제1 반사막 및 제2 반사막이 시트형의 반사막인 경우, 개구부의 형성 방법으로서는, 예를 들어, 펀칭 가공 등에 의해 복수의 관통 구멍을 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 이 경우, 투명 기재 및 시트형의 반사막의 적층 방법으로서는, 예를 들어, 투명 기재에 접착층이나 점착층을 통해 시트형의 반사막을 접합하는 방법을 사용할 수 있다.

본 양태의 반사 구조체에 있어서의 투명 기재는, 상기 제1 반사막 및 제2 반사막 등을 지지하는 부재이며, 또한, 제1 반사막 및 제2 반사막을 두께 방향으로 이격하여 배치시키기 위한 부재이다.

투명 기재는 광 투과성을 갖는다. 투명 기재의 광 투과성으로서는, 투명 기재의 전광선 투과율이, 예를 들어 80％ 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도 90％ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 투명 기재의 전광선 투과율은, 예를 들어 JIS K7361-1:1997에 준거하는 방법에 의해 측정할 수 있다. 광원으로서는, CIE 표준 광원 D65를 사용할 수 있다.

투명 기재를 구성하는 재료로서는, 상술한 전광선 투과율을 갖는 재료이면 되고, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카르보네이트, 아크릴, 시클로올레핀, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 아크릴스티렌 등의 수지나, 석영 유리, 파이렉스(등록 상표), 합성 석영 등의 유리를 들 수 있다.

투명 기재의 두께로서는, 예를 들어 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 반사 구조체(20)의 제1 반사막(22)측의 면, 즉 반사 구조체(20)(제2 층)의 제1 층(도시 없음)이 배치되는 측의 면(3A)에 대하여 고입사각으로 입사한 광 L12를, 제1 반사막(22)의 개구부(23) 및 제2 반사막(24)의 개구부(25)로부터 출사시킬 수 있는 두께인 것이 바람직하고, 제1 반사막 및 제2 반사막의 개구부의 피치 및 크기나, 제1 반사막 및 제2 반사막의 두께 등에 따라서 적절히 설정된다. 구체적으로는, 투명 기재의 두께는, 0.05㎜ 이상 2㎜ 이하로 할 수 있고, 그 중에서 0.1㎜ 이상 0.5㎜ 이하인 것이 바람직하다.

(반사 구조체의 제2 양태)

본 개시에 있어서의 반사 구조체의 제2 양태는, 투명 기재와, 투명 기재의 한쪽의 면에 배치되며, 광 투과성을 갖는 패턴형의 볼록부와, 볼록부의 투명 기재측의 면과는 반대의 면측에 배치된 패턴형의 제1 반사막과, 투명 기재의 한쪽의 면의 볼록부의 개구부에 배치된 패턴형의 제2 반사막을 갖고, 제1 반사막의 개구부 및 제2 반사막의 개구부가 평면으로 보아 겹치지 않도록 위치하고, 제1 반사막 및 제2 반사막이 두께 방향으로 이격되어 배치되어 있는 것이다. 본 양태의 반사 구조체의 경우, 본 개시의 확산 부재에 있어서, 반사 구조체의 제1 반사막측의 면측에 제1 층이 배치된다.

도 9의 (a), (b)는 본 개시에 있어서의 반사 구조체의 제2 양태의 일례를 도시하는 개략 평면도 및 단면도이고, 도 9의 (a)는 반사 구조체의 제1 반사막측의 면으로부터 본 평면도이며, 도 9의 (b)는 도 9의 (a)의 A-A선 단면도이다. 도 9의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 반사 구조체(20)는, 투명 기재(21)와, 투명 기재(21)의 한쪽의 면에 배치되며, 광 투과성을 갖는 패턴형의 볼록부(26)와, 볼록부(26)의 투명 기재(21)측의 면과는 반대의 면에 배치된 패턴형의 제1 반사막(22)과, 투명 기재(21)의 한쪽의 면의 볼록부(26)의 개구부에 배치된 패턴형의 제2 반사막(24)을 갖고 있다. 제1 반사막(22)의 개구부(23) 및 제2 반사막(24)의 개구부(25)는, 평면으로 보아 겹치지 않도록 위치하고 있다. 또한, 제1 반사막(22) 및 제2 반사막(24)은, 볼록부(26)에 의해 이격되어 있고, 두께 방향으로 이격되어 배치되어 있다.

이와 같은 반사 구조체에 있어서는, 패턴형의 제1 반사막 및 제2 반사막이 적층되어 있고, 제1 반사막의 개구부 및 제2 반사막의 개구부가 평면으로 보아 겹치지 않도록 위치하고 있기 때문에, 본 양태의 반사 구조체를 갖는 확산 부재를 LED 백라이트에 사용한 경우, LED 소자의 바로 위에는 제1 반사막 및 제2 반사막 중 적어도 어느 한쪽이 반드시 존재하게 된다. 그 때문에, 상기 제1 양태와 마찬가지로, 예를 들어 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 반사 구조체(20)의 제1 반사막(22)측의 면, 즉 반사 구조체(20)(제2 층)의 제1 층(도시 없음)이 배치되는 측의 면(3A)에 대하여 저입사각으로 입사한 광 L11을, 제1 반사막(22) 및 제2 반사막(24)에서 반사시킬 수 있다. 또한, 제1 반사막의 개구부 및 제2 반사막의 개구부가 평면으로 보아 겹치지 않도록 위치하고, 제1 반사막 및 제2 반사막이 두께 방향으로 이격되어 배치되어 있기 때문에, 반사 구조체(20)의 제1 반사막(22)측의 면, 즉 반사 구조체(20)(제2 층)의 제1 층(도시 없음)이 배치되는 측의 면(3A)에 대하여 고입사각으로 입사한 광 L12를, 볼록부(26)의 측면 및 제2 반사막(24)의 개구부(25)로부터 출사시킬 수 있다. 이에 의해, LED 소자로부터 발해진 후 확산 부재의 제2 층측의 면으로부터 출사되는 광의 일부를, LED 소자의 바로 위가 아니라, LED 소자로부터 면내 방향으로 이격된 위치로부터 출사시킬 수 있게 된다. 따라서, 휘도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 양태에 있어서는, 볼록부를 갖기 때문에, 제1 반사막 및 제2 반사막의 개구부의 셀프 얼라인먼트가 가능하여, 제조 비용을 삭감할 수 있다.

또한, 제1 반사막 및 제2 반사막의 재료, 제1 반사막 및 제2 반사막의 개구부의 피치, 제1 반사막 및 제2 반사막의 개구부의 크기, 제1 반사막 및 제2 반사막의 개구부의 형상, 제1 반사막 및 제2 반사막의 두께, 그리고 제1 반사막 및 제2 반사막의 형성 방법 등에 대해서는, 상기 제1 양태와 마찬가지로 할 수 있다.

또한, 투명 기재에 대해서는, 상기 제1 양태와 마찬가지로 할 수 있다.

본 양태의 반사 구조체에 있어서의 볼록부는, 상기 제1 반사막 및 제2 반사막을 두께 방향으로 이격하여 배치시키기 위한 부재이다.

볼록부는 광 투과성을 갖는다. 볼록부의 광 투과성으로서는, 볼록부의 전광선 투과율이, 예를 들어 80％ 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도 90％ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 볼록부의 전광선 투과율은, 예를 들어 JIS K7361-1:1997에 준거하는 방법에 의해 측정할 수 있다. 광원으로서는, CIE 표준 광원 D65를 사용할 수 있다.

볼록부를 구성하는 재료로서는, 패턴형의 볼록부를 형성 가능하고, 상술한 전광선 투과율을 갖는 재료이면 되고, 예를 들어 열경화성 수지, 전자선 경화성 수지 등을 들 수 있다.

볼록부의 높이로서는, 예를 들어 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 반사 구조체(20)의 제1 반사막(22)측의 면, 즉 반사 구조체(20)(제2 층)의 제1 층(도시 없음)이 배치되는 측의 면(3A)에 대하여 고입사각으로 입사한 광 L12를, 볼록부(26)의 측면 및 제2 반사막(24)의 개구부(25)로부터 출사시킬 수 있는 높이인 것이 바람직하고, 제1 반사막 및 제2 반사막의 개구부의 피치 및 크기나, 제1 반사막 및 제2 반사막의 두께 등에 따라서 적절히 설정된다. 구체적으로는, 볼록부의 높이는, 0.05㎜ 이상 2㎜ 이하로 할 수 있고, 그 중에서 0.1㎜ 이상 0.5㎜ 이하인 것이 바람직하다.

볼록부의 피치, 크기 및 평면으로 본 형상에 대해서는, 상기 제2 반사막의 개구부의 피치, 크기 및 형상과 마찬가지로 할 수 있다.

볼록부의 표면은, 예를 들어 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이 평활면이어도 되고, 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이 조면이어도 된다. 볼록부의 표면이 조면인 경우에는, 볼록부에 광 확산성을 부여할 수 있다.

또한, 볼록부의 표면의 형상으로서는, 예를 들어 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이 평면이어도 되고, 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이 곡면이어도 된다. 볼록부의 표면이 곡면인 경우에는, 볼록부에 광 확산성을 부여할 수 있다.

볼록부의 형성 방법으로서는, 패턴형의 볼록부를 형성 가능한 방법이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 인쇄법, 금형에 의한 수지 부형 등을 들 수 있다.

(3) 반사형 회절 격자

제2 층이 반사형 회절 격자인 경우, 반사형 회절 격자로서는, 상술한 반사율 및 투과율의 입사각 의존성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다.

반사형 회절 격자의 피치 등으로서는, 상술한 반사율 및 투과율의 입사각 의존성이 얻어지면 되고, 적절히 조정된다. 구체적으로는, LED 소자가 출력하는 파장이, 적색, 녹색, 청색 등의 단색인 경우에는, 각 파장에 따른 피치로 함으로써, 효과적으로 LED 소자의 광을 반사시키는 것이 가능하다.

반사형 회절 격자를 구성하는 재료로서는, 상술한 반사율 및 투과율의 입사각 의존성을 갖는 반사형 회절 격자가 얻어지는 재료이면 되고, 일반적으로 반사형 회절 격자에 사용되는 것을 채용할 수 있다. 또한, 반사형 회절 격자의 형성 방법으로서는, 일반적인 반사형 회절 격자의 형성 방법과 마찬가지로 할 수 있다.

3. 확산 부재

본 실시 양태에 있어서, 확산 부재 전체의 두께로서는, 예를 들어 30㎛ 이상 200㎛ 이하로 할 수 있다.

4. 파장 변환 부재

본 개시의 확산 부재에 있어서는, 예를 들어 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면과는 반대의 면측에 파장 변환 부재(4)가 배치되어 있어도 되고, 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 층(2)의 제2 층(3)측의 면과는 반대의 면측에 파장 변환 부재(4)가 배치되어 있어도 된다. LED 백라이트에 있어서는, 광색역화(廣色域化)등을 위해 파장 변환 부재가 사용되는 경우가 있고, 본 개시의 확산 부재를 LED 백라이트에 사용하는 경우, 확산 부재에 파장 변환 부재가 조합되어 있어도 된다.

파장 변환 부재는, LED 소자로부터 출사된 광을 흡수하여, 여기광을 발광하는 형광체를 함유하는 부재이다. 파장 변환 부재는, LED 기판과 조합함으로써, 백색광을 생성하는 기능을 갖는다.

파장 변환 부재는, 통상, 형광체 및 수지를 함유하는 파장 변환층을 적어도 갖는다. 파장 변환 부재는, 예를 들어 파장 변환층 단체여도 되고, 투명 기재의 한쪽의 면측에 파장 변환층을 갖는 적층체여도 된다. 그 중에서도, 박형화의 점에서, 파장 변환층 단체가 바람직하다. 보다 바람직하게는, 시트형의 파장 변환 부재가 사용된다.

상기 형광체로서는, LED 소자로부터의 발광색에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 청색 형광체, 녹색 형광체, 적색 형광체, 황색 형광체 등을 들 수 있다. 예를 들어, LED 소자가 청색 LED 소자인 경우, 형광체로서는, 녹색 형광체와 적색 형광체를 사용해도 되고, 황색 형광체를 사용해도 된다. 또한, 예를 들어LED 소자가 자외선 LED 소자인 경우, 형광체로서는, 적색 형광체와 녹색 형광체와 청색 형광체를 사용할 수 있다.

형광체로서는, 일반적으로 LED 백라이트의 파장 변환 부재에 사용되는 형광체를 채용할 수 있다. 또한, 양자 도트를 형광체로서 사용할 수도 있다.

파장 변환 부재층 중의 형광체의 함유량은, 본 개시의 확산 부재를 LED 백라이트에 사용한 경우에, 원하는 백색광을 생성할 수 있을 정도이면 특별히 한정되지 않고, 일반적인 LED 백라이트의 파장 변환 부재에 있어서의 형광체의 함유량과 마찬가지로 할 수 있다.

또한, 파장 변환 부재에 포함되는 수지로서는, 형광체를 분산시킬 수 있으면 특별히 한정되는 것은 아니다. 상기 수지로서는, 일반적인 LED 백라이트의 파장 변환 부재에 사용되는 수지와 마찬가지로 할 수 있고, 예를 들어 실리콘계 수지나 에폭시계 수지 등의 열경화성 수지를 들 수 있다.

파장 변환 부재의 두께로서는, 본 개시의 확산 부재를 LED 백라이트에 사용한 경우에, 원하는 백색광을 생성할 수 있는 두께이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 10㎛ 이상 1000㎛ 이하로 할 수 있다.

제1 층 또는 제2 층에 파장 변환 부재를 적층하는 방법으로서는, 예를 들어, 파장 변환 부재를 접착층 또는 점착층을 통해 제1 층 또는 제2 층에 접합하는 방법이나, 제1 층 또는 제2 층의 면에 파장 변환 부재를 직접 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 제1 층 또는 제2 층의 면에 파장 변환 부재를 직접 형성하는 방법으로서는, 예를 들어, 인쇄법을 들 수 있다.

5. 광학 부재

본 개시의 확산 부재에 있어서는, 예를 들어 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면과는 반대의 면측에 광학 부재(5)가 더 배치되어 있어도 된다. LED 백라이트에 있어서는, 확산 부재에 더하여 광학 부재가 사용되는 경우가 있고, 본 개시의 확산 부재를 LED 백라이트에 사용하는 경우, 확산 부재에 광학 부재가 조합되어 있어도 된다. 광학 부재로서는, 예를 들어 프리즘 시트, 반사형 편광 시트 등을 들 수 있다.

(1) 프리즘 시트

본 개시에 있어서의 프리즘 시트는, 입사한 광을 집광하여, 정면 방향의 휘도를 집중적으로 향상시키는 기능을 갖는다. 프리즘 시트는, 예를 들어 투명 수지 기재의 한쪽의 면측에, 아크릴 수지 등을 포함하는 프리즘 패턴이 배치된 것이다.

프리즘 시트로서는, 예를 들어 3M사제의 휘도 상승 필름 BEF 시리즈를 사용할 수 있다.

(2) 반사형 편광 시트

본 개시에 있어서의 반사형 편광 시트는, 제1 직선 편광 성분(예를 들어, P 편광)만을 투과시키고, 또한 제1 직선 편광 성분과 직교하는 제2 직선 편광 성분(예를 들어, S 편광)을 흡수하지 않고 반사하는 기능을 갖는다. 반사형 편광 시트에서 반사된 제2 직선 편광 성분은 다시 반사되어, 편광이 해소된 상태(제1 직선 편광 성분과 제2 직선 편광 성분을 양쪽 포함한 상태)에서, 다시, 반사형 편광 시트에 입사한다. 따라서, 반사형 편광 시트는 다시 입사하는 광 중 제1 직선 편광 성분을 투과시키고, 제1 직선 편광 성분과 직교하는 제2 직선 편광 성분은 다시 반사된다. 이하, 동상의 과정을 반복함으로써, 상기 제2 층으로부터 출사된 광의 70％ 내지 80％ 정도가 제1 직선 편광 성분으로 된 광으로서 출광된다. 따라서, 본 개시의 확산 부재를 구비하는 LED 백라이트를 표시 장치에 사용한 경우, 반사형 편광 시트의 제1 직선 편광 성분(투과축 성분)의 편광 방향과 표시 패널의 편광판의 투과축 방향을 일치시킴으로써, LED 백라이트로부터의 출사광은 모두 표시 패널에서 화상 형성에 이용 가능해진다. 그 때문에, LED 소자로부터 투입되는 광 에너지가 동일해도, 반사형 편광 시트를 미배치한 경우에 비해, 보다 고휘도의 화상 형성이 가능해진다.

반사형 편광 시트로서는, 예를 들어 3M사제의 휘도 상승 필름 DBEF 시리즈를 들 수 있다. 또한, 반사형 편광 시트로서, 예를 들어 Shinwha Intertek사제의 고휘도 편광 시트 WRPS, 와이어 그리드 편광자 등을 사용할 수도 있다.

6. 용도

본 개시의 확산 부재는, 직하형 방식의 LED 백라이트에 적합하게 사용된다.

II. 확산 부재의 제2 실시 양태

본 개시에 있어서의 확산 부재의 제2 실시 양태는, 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이와, 유전체 다층막을 갖는 부재이다. 본 개시의 제2 실시 양태의 확산 부재는, 그 사용 시에는, 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이측의 면을 광의 입사면으로서 사용하는 것이다.

본 개시에 있어서의 확산 부재의 제2 실시 양태에 있어서는, 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이와 유전체 다층막을 조합함으로써, 상술한 확산 부재의 제1 실시 양태와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.

본 실시 양태에 있어서의 투과형 회절 격자 및 마이크로렌즈 어레이로서는, 상술한 확산 부재의 제1 실시 양태에 있어서의 제1 층에 사용되는 투과형 회절 격자 및 마이크로렌즈 어레이와 마찬가지로 할 수 있다.

또한, 본 실시 양태에 있어서의 유전체 다층막으로서는, 상술한 확산 부재의 제1 실시 양태에 있어서의 제2 층에 사용되는 유전체 다층막과 마찬가지로 할 수 있다.

투과형 회절 격자 및 마이크로렌즈 어레이는, 광 확산성을 발현하는 것이 가능한 구조를 갖는 것이면 되고, 예를 들어 층 전체에서 광 확산성을 발현하는 것이어도 되고, 면에서 광 확산성을 발현하는 것이어도 된다.

투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이와 유전체 다층막의 배치로서는, 예를 들어 유전체 다층막의 한쪽의 면에 접착층 또는 점착층을 통해 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이가 배치되어 있어도 되고, 유전체 다층막의 한쪽의 면에 공극부를 통해 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이가 배치되어 있어도 되고, 유전체 다층막의 한쪽의 면에 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이가 직접 배치되어 있어도 된다.

투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이와 유전체 다층막이 공극부를 통해 배치되어 있는 경우, 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이와 유전체 다층막은 접하고 있어도 되고, 접하고 있지 않아도 된다. 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이와 유전체 다층막이 접하고 있지 않은 경우에는, 예를 들어 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이와 유전체 다층막 사이에는 스페이서를 배치할 수 있다. 또한, 공극부는 공기층으로 할 수 있다.

또한, 유전체 다층막의 한쪽의 면에 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이가 직접 배치되어 있는 경우에는, 예를 들어 인쇄법이나 금형에 의한 수지 부형 등에 의해, 유전체 다층막의 한쪽의 면에 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이를 직접 형성할 수 있다.

본 실시 양태의 확산 부재 전체의 두께로서는, 상술한 제1 실시 양태의 확산 부재 전체의 두께와 마찬가지로 할 수 있다.

본 실시 양태의 확산 부재에 있어서는, 유전체 다층막의 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이측의 면과는 반대의 면측에 파장 변환 부재가 배치되어 있어도 되고, 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이의 유전체 다층막측의 면과는 반대의 면측에 파장 변환 부재가 배치되어 있어도 된다. 또한, 파장 변환 부재에 대해서는, 상술한 확산 부재의 제1 실시 양태의 항에 기재한 파장 변환 부재와 마찬가지로 할 수 있다.

본 실시 양태의 확산 부재에 있어서는, 유전체 다층막의 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이측의 면과는 반대의 면측에 광학 부재가 배치되어 있어도 된다. 또한, 광학 부재에 대해서는, 상술한 확산 부재의 제1 실시 양태의 항에 기재한 광학 부재와 마찬가지로 할 수 있다.

본 실시 양태의 확산 부재는, 직하형 방식의 LED 백라이트에 적합하게 사용된다.

B. 적층체

본 개시에 있어서의 적층체는, 2개의 실시 양태를 갖는다. 이하, 각 실시 양태에 대하여 설명한다.

I. 적층체의 제1 실시 양태

본 개시의 적층체의 제1 실시 양태는, 제1 층 및 제2 층을 이 순으로 갖는 확산 부재와, 상기 확산 부재의 상기 제1 층측의 면측에 배치되며, LED 소자를 밀봉하기 위해 사용되는 밀봉재 시트를 구비하고, 상기 제1 층은, 광 투과성 및 광 확산성을 갖고, 상기 제2 층은, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 작아짐에 따라서 반사율이 커지고, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 커짐에 따라서 투과율이 커지고, 상기 밀봉재 시트는, 열가소성 수지를 함유하는 밀봉재 조성물로 구성되는 부재이다. 본 개시의 적층체는, 그 사용 시에는, 밀봉재 시트측의 면을 LED 소자의 광 입사면으로서 사용하는 것이다.

도 12는 본 개시의 적층체의 제1 실시 양태의 일례를 도시하는 개략 단면도이다. 도 12에 예시한 바와 같이, 적층체(40)는, 제1 층(2) 및 제2 층(3)을 이 순으로 갖는 확산 부재(1)와, 확산 부재(1)의 제1 층(2)측의 면측에 배치되며, LED 소자를 밀봉하기 위해 사용되는 밀봉재 시트(21a)를 구비한다. 확산 부재(1)의 제1 층(2)은, 광 투과성 및 광 확산성을 갖는다. 확산 부재(1)의 제2 층(3)은, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 작아짐에 따라서 반사율이 커지고, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 커짐에 따라서 투과율이 커진다. 밀봉재 시트(21a)는, 열가소성 수지를 함유하는 밀봉재 조성물로 구성되어 있다.

여기서, 직하형 방식의 LED 백라이트는, 특히 박형화나 경량화의 점에서는, 에지 라이트 방식과 비교하여 불리하다. 그러나, 직하형 방식의 LED 백라이트에 있어서는, 상술한 바와 같이, 박형화가 곤란하다.

그런데, 근년, LED 소자의 미세화 및 고밀도화에 관한 연구 개발이 진행되고 있고, 칩 사이즈가 작은, 소위 미니 LED나 마이크로 LED라 불리는 LED가 주목을 모으고 있다. 그리고, LED 소자의 미세화 및 고밀도화의 기술을 LED 백라이트로서 실용화하는 것이 검토되고 있다(예를 들어 특허문헌 4 참조).

직하형 방식의 LED 백라이트에 있어서, 휘도 불균일은, LED 소자와 확산판의 거리 및 LED 소자간의 거리(이하, 피치라 칭하는 경우가 있음)에 의존한다. 그 때문에, LED 소자간의 거리를 짧게 함으로써도, 휘도 불균일을 억제할 수 있다. 즉, 미세한 LED 소자를 고밀도로 배치함으로써, 휘도의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다. 이 경우, 박형화를 실현하는 것이 가능해진다.

여기서, LED 백라이트에 있어서는, LED 소자와 확산판 사이를 소정의 간격으로 유지하기 위해 스페이서가 배치된다. 그러나, LED 소자로부터 출사된 광이 스페이서에 의해 차단되거나 반사되거나 함으로써, 휘도 불균일이 발생해 버리는 경우가 있다. 또한, 스페이서는 다수 마련할 필요가 있지만, 예를 들어 미니 LED나 마이크로 LED와 같이 피치가 미세한 경우, 스페이서를 다수 배치하는 것은 곤란하다.

그래서, LED 백라이트에 있어서는, LED 소자와 확산판 사이에 LED 소자를 밀봉하는 밀봉 부재가 배치되어 있는 구성도 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 4 참조). 그러나, LED 소자 및 확산판 사이에 밀봉 부재가 배치되어 있는 구성은, LED 소자 및 확산판 사이가 공간인 구성과 비교하여 중량이 증가되어 버린다.

근년, 표시 장치에는 박형화 및 경량화의 요구가 있어, 표시 장치에 내장되는 백라이트에도 한층 더한 박형화 및 경량화가 요구되고 있다. 상술한 바와 같이, 직하형 방식의 LED 백라이트는, 에지 라이트형 방식과 비교하여 박형화 및 경량화의 점에서 불리하기 때문에, 한층 더한 개량이 요구된다.

본 개시에 의하면, 상술한 확산 부재를 가짐으로써, 휘도의 면내 균일성을 향상시키면서, 박형화를 도모하는 것이 가능하다. 또한, LED 소자와 확산 부재와의 거리를 짧게 할 수 있기 때문에, 밀봉재 시트의 두께를 얇게 할 수 있어, 경량화를 도모할 수도 있다.

또한, 본 개시에 있어서, 밀봉재 시트는, 열가소성 수지를 함유하는 밀봉재 조성물로 구성되어 있다. 이하, 열가소성 수지가 바람직한 이유에 대하여 설명한다.

LED 백라이트에 있어서 밀봉 부재가 열가소성 수지를 함유하는 경우에는, 열가소성 수지를 함유하는 밀봉재 조성물로 구성되는 시트형의 밀봉재(이하, 밀봉재 시트라 칭하는 경우가 있음)를 사용할 수 있다. 도 13의 (a) 내지 (b)는 본 개시에 있어서의 LED 백라이트의 제조 방법의 일례를 도시하는 공정도이고, 본 개시에 있어서의 적층체를 사용하는 예이다. 예를 들어, 도 13의 (a)에 도시한 바와 같이, LED 기판(11)과, 확산 부재(1) 및 밀봉재 시트(21a)의 적층체(40)를 준비하고, LED 기판(11)의 LED 소자(13)측의 면측에 밀봉재 시트(21a)를 적층하고 나서, 예를 들어 진공 라미네이션법을 사용함으로써, LED 기판(11)에 밀봉재 시트(21a)를 압착시킴으로써, 도 13의 (b)에 도시한 바와 같이, LED 소자(13)를 밀봉 부재(21)로 밀봉할 수 있다. 또한, 도 13의 (a), (b)에 있어서는, LED 기판(11)에 있어서, 지지 기판(12)의 LED 소자(13)가 배치되는 면이며, LED 소자(13)가 실장되는 LED 소자 실장 영역 이외의 영역에 반사층(15)이 배치되어 있는 예를 나타내고 있다.

한편, LED 백라이트에 있어서 밀봉 부재가 열경화성 수지나 광경화성 수지 등의 경화성 수지를 함유하는 경우에는, 통상, 액상의 밀봉재가 사용된다. 이 경우, 예를 들어 도 14의 (a)에 도시한 바와 같이, LED 기판(11)의 주위에 형(101)을 배치하고, LED 기판(11)의 LED 소자(13)측의 면측에 경화성 수지를 함유하는 액상의 밀봉재(21b)를 도포하여 도막을 형성한 후, 열처리에 의해 도막을 경화시킴으로써, 도 14의 (b)에 도시한 바와 같이, LED 소자(13)를 밀봉 부재(21')로 밀봉할 수 있다.

경화성 수지의 경우, 액상의 밀봉재를 사용하기 때문에, 표면 장력 등의 관계로, 중앙부에 비해 단부의 두께가 두꺼워지거나, 혹은 얇아진다고 하는 현상이 발생하는 경우가 있다(도 14의 (a) 참조).

또한, 경화성 수지의 경우, 경화 시의 체적의 수축 등이 발생하기 쉽고, 결과로서 도 14의 (b)에 도시한 바와 같이, 경화 후의 밀봉 부재의 중앙부와 단부의 두께가 불균일하게 되는 경우가 있다. 또한, 도 14의 (b)에 있어서는, 밀봉 부재(21')의 단부의 두께가 중앙부의 두께보다도 두꺼운 예를 나타내고 있지만, 두께의 분포는 이것에 한하지 않고, 예를 들어 단부의 두께가 중앙부의 두께보다도 얇아지는 경우도 있다.

이와 같이 밀봉 부재의 중앙부와 단부에서 두께가 다른 경우, 예를 들어 복수의 LED 백라이트를 타일링하여 대형화하는 경우에는, 개개의 LED 백라이트의 경계에서의 두께가 다른 것이 되고, 결과로서 이음매로서 인식되어 버린다. 그 때문에, 타일링된 LED 백라이트를 표시 장치에 사용한 경우에는, 표시 장치로서의 표시의 미관이 손상되어 버리는 경우가 있다.

이에 반해, 시트형의 밀봉재를 사용하는 경우에는, 액상의 밀봉재를 사용한 경우에 발생하는, 표면 장력에 의한 도막의 두께 분포의 발생이나, 열수축 또는 광 수축에 의한 두께의 분포의 발생과 같은 밀봉 부재의 표면 요철이 발생하는 것을 피할 수 있다. 따라서, 평탄성이 양호한 밀봉 부재를 얻을 수 있어, 고품질의 표시 장치를 제공할 수 있다. 따라서, 본 개시에 의하면, 상술한 밀봉재 시트를 가짐으로써, 평탄성이 양호한 밀봉 부재를 얻는 것이 가능하다. 특히, 미니 LED나 마이크로 LED라 칭해지는 사이즈의 LED 기판을 사용하여 타일링하는 경우, 유용하다.

이하, 본 개시의 적층체의 제1 실시 양태에 대하여 설명한다.

1. 확산 부재

본 개시에 있어서의 확산 부재에 대해서는, 상기 「A. 확산 부재 I.제1 실시 양태」의 항에 기재한 것과 마찬가지이다.

확산 부재 및 밀봉재 시트의 배치로서는, 확산 부재의 제1 층의 종류 등에 따라서 적절히 선택되고, 예를 들어 도 12에 도시한 바와 같이, 확산 부재(1)의 제2 층(3)의 한쪽의 면에 직접 혹은 도시하지 않은 접착층 또는 점착층을 통해 제1 층(2)이 배치되고, 확산 부재(1)의 제1 층(2)측의 면측에 밀봉재 시트(21a)가 직접 배치되어 있어도 되고, 도 15의 (a)에 도시한 바와 같이, 확산 부재(1)의 제2 층(3)의 한쪽의 면에 직접 혹은 도시하지 않은 접착층 또는 점착층을 통해 제1 층(2)이 배치되고, 확산 부재(1)의 제1 층(2)측의 면측에 저굴절률층(43)을 통해 밀봉재 시트(21a)가 배치되어 있어도 되고, 도 15의 (b)에 도시한 바와 같이, 밀봉재 시트(21a)의 한쪽의 면에 직접, 확산 부재(1)의 제1 층(2)이 배치되고, 확산 부재(1)의 제1 층(2) 및 제2 층(3) 사이에 공극부가 배치되어 있어도 되고, 도 15의 (c)에 도시한 바와 같이, 확산 부재(1)의 제2 층(3)의 한쪽의 면에 제1 층(2)이 직접 배치되고, 확산 부재(1) 및 밀봉재 시트(21a) 사이에 공극부가 배치되어 있어도 된다. 확산 부재의 제1 층이 예를 들어 확산제 함유 수지막인 경우에는, 상술한 확산 부재 및 밀봉재 시트의 배치 중, 어느 배치여도 된다. 한편, 확산 부재의 제1 층이 예를 들어 투과형 회절 격자나 마이크로렌즈 어레이인 경우에는, 확산 부재의 제1 층 및 제2 층 사이에 공극부가 배치되어 있거나, 혹은, 확산 부재의 제1 층 및 밀봉재 시트 사이에 공극부가 배치되어 있거나, 혹은, 확산 부재의 제1 층 및 밀봉재 시트 사이에 저굴절률층이 배치되어 있을 필요가 있다.

또한, 밀봉재 시트의 한쪽의 면에 확산 부재의 제1 층이 직접 배치되어 있는 경우에는, 예를 들어 도 15의 (b)에 도시한 바와 같이, 밀봉재 시트(21a)의 한쪽의 면에 패턴형의 제1 층(2)이 배치되어 있어도 된다. 예를 들어, 제1 층이, 면에서 광 확산성을 발현하는 것인 경우에는, 제1 층이 패턴형으로 배치되어 있는 경우에도, 광 확산성을 발현할 수 있다.

확산 부재의 제1 층 및 제2 층 사이에 공극부가 배치되어 있는 경우, 예를 들어 도 15의 (b)에 도시한 바와 같이 제1 층(2) 및 제2 층(3)은 접하고 있어도 되고, 도시하지 않지만 제1 층 및 제2 층은 접하고 있지 않아도 된다. 제1 층 및 제2 층이 접하고 있지 않은 경우에는, 예를 들어 제1 층 및 제2 층 사이에는 스페이서를 배치할 수 있다. 또한, 확산 부재 및 밀봉재 시트 사이에 공극부가 배치되어 있는 경우, 예를 들어 확산 부재의 제1 층 및 밀봉재 시트는 접하고 있어도 되고, 도 15의 (c)에 도시한 바와 같이 확산 부재의 제1 층 및 밀봉재 시트는 접하고 있지 않아도 된다. 확산 부재의 제1 층 및 밀봉재 시트가 접하고 있지 않은 경우에는, 예를 들어 확산 부재 및 밀봉재 시트 사이에는 스페이서를 배치할 수 있다. 또한, 공극부는 공기층으로 할 수 있다.

밀봉재 시트의 한쪽의 면에 확산 부재의 제1 층이 직접 배치되어 있는 경우에는, 예를 들어 인쇄법이나 금형에 의한 수지 부형에 의해, 밀봉재 시트의 한쪽의 면에 확산 부재의 제1 층을 직접 형성할 수 있다.

2. 밀봉재 시트

본 개시에 있어서의 밀봉재 시트는, LED 소자를 밀봉하기 위해 사용되며, 열가소성 수지를 함유하는 밀봉재 조성물로 구성되는 부재이다.

밀봉재 시트는, 광 투과성을 갖는다. 또한, 밀봉재 시트에 있어서의 「광 투과성」, 「투명」이란, LED 소자로부터의 광의 시인성을 저해하지 않을 정도로 투명하면 된다.

(1) 밀봉재 시트의 재료

본 개시에 있어서의 밀봉재 시트는, 열가소성 수지를 함유하는 밀봉재 조성물로 구성된다.

본 개시에 있어서의 밀봉재 시트에 사용되는 열가소성 수지로서는, 통상 LED 기판을 열화시키는 성분(열화 성분)이 실질적으로 발생하지 않는 수지가 사용된다. 여기서, 「열화 성분이 실질적으로 발생하지 않는 수지」란, 열화 성분 자체를 함유하지 않거나, 혹은 함유해도 LED 기판의 열화에 영향을 주지 않을 정도인 수지나, LED 백라이트의 제조 시 및 사용 시에 있어서, 열화 성분이 발생하지 않거나, 혹은 발생하였다고 해도 LED 기판의 열화에 영향을 주지 않을 정도인 수지를 가리킨다.

이와 같은 열화 성분이 발생하는 수지로서는, 열화 성분으로서 산 성분을 발생시키는 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(EVA) 등을 들 수 있다.

또한, 본 개시에 있어서의 열가소성 수지로서는, 가열함으로써, LED 기판의 한쪽의 면측에 배치된 LED 소자 및 그 밖의 부재의 요철에, 추종하여, 간극에 들어가는 것이 가능한 용융 점도를 갖는 것이 적합하게 사용된다.

구체적으로는, 사용하는 열가소성 수지의 멜트 매스플로 레이트(MFR)가 0.5g/10분 이상 40g/10분 이하인 것이 바람직하고, 2.0g/10분 이상 40g/10분 이하인 것이 보다 바람직하다. MFR이 상기 범위임으로써, LED 소자의 간극에 들어가는 것이 가능해져, 충분한 밀봉 성능을 발휘할 수 있고, 나아가 LED 기판과의 밀착성이 우수한 밀봉 부재로 할 수 있기 때문이다.

또한, 본 명세서에 있어서의 MFR은, JIS K7210에 의해 측정한 190℃, 하중 2.16kg에 있어서의 값을 말한다. 단, 폴리프로필렌 수지의 MFR에 대해서는, 동일하게 JIS K7210에 의한, 230℃, 하중 2.16kg에 있어서의 MFR의 값을 말하는 것으로 한다.

밀봉재 시트가 후술하는 바와 같이 다층 부재인 경우의 MFR에 대해서는, 모든 층이 일체 적층된 다층 상태 그대로, 상기 측정 방법에 의한 측정을 행하고, 얻은 측정값을 당해 다층의 밀봉 부재의 MFR값으로 하는 것으로 한다.

본 개시에 사용되는 열가소성 수지의 융점으로서는, LED 기판을 열화시키지 않는 온도역에서 LED 소자를 밀봉할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 55℃ 이상 135℃ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 열가소성 수지의 융점은, 예를 들어 플라스틱의 전이 온도 측정 방법(JISK7121)에 준거하여, 시차 주사 열량 분석(DSC)에 의해 측정할 수 있다.

본 개시에 있어서는, 상기 열가소성 수지로서는, 예를 들어 올레핀계 수지, 아이오노머계 수지, 폴리비닐부티랄계 수지 등을 사용할 수 있다.

그 중에서도, 상기 열가소성 수지는, 올레핀계 수지인 것이 바람직하다. 올레핀계 수지는, LED 기판을 열화시키는 성분을 특히 발생시키기 어렵고, 용융 점도도 낮기 때문에 상술한 LED 소자를 양호하게 밀봉할 수 있기 때문이다. 또한, 올레핀계 수지 중에서도, 폴리에틸렌계 수지 혹은 폴리프로필렌계 수지가 바람직하다.

여기서, 본 명세서에 있어서의 폴리에틸렌계 수지에는, 에틸렌을 중합하여 얻어지는 통상의 폴리에틸렌뿐만 아니라, α-올레핀 등과 같은 에틸렌성의 불포화 결합을 갖는 화합물을 중합하여 얻어진 수지, 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 복수의 다른 화합물을 공중합시킨 수지, 및 이들 수지에 다른 화학종을 그래프트하여 얻어지는 변성 수지 등이 포함된다.

그 중에서도, α-올레핀과 에틸렌성 불포화 실란 화합물을 코모노머로서 공중합하여 이루어지는 실란 공중합체(이하, 「실란 공중합체」라고도 함)를 바람직하게 사용할 수 있다. 이와 같은 수지를 사용함으로써, LED 기판과 밀봉 부재의 보다 높은 밀착성을 얻을 수 있기 때문이다. 상기 실란 공중합체는, 일본 특허 공개 제2018-50027호 공보에 기재된 것을 사용할 수 있다.

(2) 밀봉재 시트의 구조

본 개시에 있어서의 밀봉재 시트는, 예를 들어 도 12에 도시한 바와 같이, 밀봉재 시트(21a)가 단일의 수지층으로 구성된 단층 부재여도 되고, 또한 도 16에 도시한 바와 같이, 밀봉재 시트(21a)가 복수층의 수지층(도 16에 있어서는 3층)이 적층된 다층 부재여도 된다.

상기 다층 부재의 경우, 상기 다층 부재에 있어서 확산 부재측과는 반대측에 위치하는 층, 즉 LED 기판측에 위치하는 층에, 통상 고가인, 밀착성이나 LED 소자 등의 간극에 들어갈 수 있는 몰딩성이 양호한 재료를 사용하는 것이 가능해진다. 상기 다층 부재는, 2층 구조여도 되지만, 양면에 밀착성이 양호한 층이 배치된 3층 구조인 것이 바람직하다.

상기 다층 부재에 있어서, 확산 부재측과는 반대측에 위치하는 층, 즉 LED 기판측에 배치되는 층을 구성하는 재료로서는, 밀착성이 높고, 또한 몰딩성이 높은 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기 열가소성 수지의 경우, 예를 들어 상술한 실란 공중합체 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 열가소성 수지의 경우, 상기 재료는, 상기 올레핀계 수지와 실란 커플링제를 함유하는 것도 바람직하다.

밀봉재 시트의 두께는, LED 기판의 층 구성 등에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 밀봉재 시트의 두께는, 예를 들어 100㎛ 이상이어도 되고, 250㎛ 이상이어도 되고, 300㎛ 이상이어도 된다. 또한, 밀봉재 시트의 두께는, 예를 들어 600㎛ 이하여도 되고, 550㎛ 이하여도 된다. 상기 두께가 너무 얇으면, 밀봉 부재로서의 기능을 충분히 발휘할 수 없거나, 휘도 불균일이 발생하거나 할 우려가 있다. 한편, 상기 두께가 너무 두꺼우면, 박형화 및 경량화가 곤란해지거나, 광 투과성에 악영향을 미치거나 할 가능성이 있다.

또한, 밀봉재 시트가 3층의 다층 부재인 경우에는, 3층 중 중심에 위치하는 층의 두께는, 예를 들어 60㎛ 이상이어도 되고, 100㎛ 이상이어도 되고, 250㎛ 이상이어도 되고, 또한 400㎛ 이하여도 되고, 350㎛ 이하여도 된다. 또한, 이 경우에 있어서, 3층 중 외측에 위치하는 각 층의 두께는, 예를 들어 15㎛ 이상 200㎛ 이하여도 된다.

또한, 본 명세서에 있어서의 「두께」는, μ오더의 사이즈를 측정하는 것이 가능한 공지의 측정 방법을 사용하여 측정할 수 있고, 일례로서는 광학 현미경 또는 주사형 전자 현미경(SEM)에 의한 관찰상을 사용하여 측정할 수 있다. 「크기」 등의 사이즈의 측정에 대해서도 마찬가지이다.

(3) 기타

밀봉재 시트에 사용되는 밀봉재 조성물은, 열가소성 수지를 함유하고 있으면 되고, 필요에 따라서 가교제, 실란 커플링제, 산화 방지제, 광 안정화제 등, 그 밖의 첨가제를 함유하고 있어도 된다. 또한, 밀봉재 시트의 성형 방법으로서는, 일반적인 수지 시트의 성형 방법과 마찬가지로 할 수 있다. 일례로서 T다이법을 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다.

(4) 밀봉재 시트의 구체적 양태

상술한 바와 같이, 밀봉재 시트는, 열가소성 수지를 함유하고 있고, 올레핀계 수지를 함유하는 것이 보다 바람직하고, 폴리에틸렌계 수지를 함유하는 것이 더욱 바람직하다. 특히, 밀봉재 시트가, 밀도 0.870g/㎤ 이상 0.930g/㎤ 이하의 폴리에틸렌계 수지를 베이스 수지로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 밀봉재 시트는, LED 기판과의 밀착성이 양호하고, LED 기판에 배치된 부재에 대한 추종성이 양호하기 때문이다.

이하, 적합한 밀봉재 시트의 상세를 설명한다.

상기 밀봉재 시트는, 0.870g/㎤ 이상 0.930g/㎤ 이하의 폴리에틸렌계 수지를 베이스 수지로 하는 수지 필름이다. 즉, 상기 밀봉재 시트는, 상술한 폴리에틸렌계 수지를 베이스 수지로 하는 밀봉재 시트이다.

상기 밀봉재 시트는, 코어층과, 양쪽 최표면에 배치되는 스킨층을 포함하는 복수의 층에 의해 구성되는 다층 필름으로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 이 경우에 있어서는, 코어층은, 밀도 0.910g/㎤ 이상 0.930g/㎤ 이하의 폴리에틸렌계 수지를 베이스 수지로 하는 것이 바람직하고, 스킨층에 대해서는, 밀도 0.890g/㎤ 이상 0.910g/㎤ 이하이며, 코어층용의 베이스 수지보다도 저밀도의 폴리에틸렌계 수지를 베이스 수지로 하는 것이 바람직하다.

상기 다층 필름의 경우, 그 총 두께는, 예를 들어 100㎛ 이상인 것이 바람직하고, 250㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 300㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 총 두께는, 예를 들어 600㎛ 이하인 것이 바람직하고, 550㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 총 두께가 너무 얇으면 충분히 충격을 완화할 수 없지만, 총 두께가 상기 범위 내이면, 몰딩성과 내열성을 충분히 바람직한 수준에 있어서 겸비하는 것으로 할 수 있다. 또한, 총 두께가 너무 두꺼우면, 그 이상의 충격 완화 효과 향상의 효과는 얻기 어렵고, 박형화의 요청에도 대응할 수 없고, 또한, 비경제적이다.

상기 다층 필름에 있어서의 코어층의 두께는, 예를 들어 60㎛ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 250㎛ 이상이다. 또한, 코어층의 두께는, 예를 들어 400㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 350㎛ 이하이다. 또한, 이 경우에 있어서의 스킨층의 각 층마다의 두께는, 예를 들어 15㎛ 이상으로 할 수 있고, 30㎛ 이상이어도 되고, 또한, 200㎛ 이하로 할 수 있다. 각 층의 두께를 이와 같은 범위 내로 함으로써, 밀봉재 시트의 내열성과 몰딩 특성을 양호한 범위 내로 유지할 수 있다.

상기 밀봉재 시트는, 이하에 상세를 설명하는 밀봉재 조성물을, 종래 공지의 방법으로 성형 가공하여 시트형으로 한 것이다.

상기 밀봉재 시트를 밀봉 부재로서 형성하는 경우, 각 층의 제조에 사용하는 밀봉재 조성물은, 각 층마다 밀도 범위 등이 다른 조성물을 베이스 수지로 한다.

이 경우에 있어서, 상기 밀봉재 조성물은, 코어층용의 밀봉재 조성물과 스킨층용의 밀봉재 조성물을, 각각 각 층의 형성에 구분지어 사용한다. 그리고, 이들 코어층용, 스킨층용의 각 밀봉재 조성물에 의해, 소정의 두께로, 양쪽 최표면에 스킨층이 배치되어 있는 3층 구조의 다층 필름을 성형함으로써, 예를 들어 도 16에 도시한 바와 같이, 스킨층(22a), 코어층(23) 및 스킨층(22b)의 3층 구조의 밀봉재 시트(21a)를 제조할 수 있다.

상기 밀봉재 시트의 코어층용의 밀봉재 조성물의 베이스 수지로서는, 저밀도 폴리에틸렌계 수지(LDPE), 직쇄 저밀도 폴리에틸렌계 수지(LLDPE), 또는 메탈로센계 직쇄 저밀도 폴리에틸렌계 수지(M-LLDPE)를 바람직하게 사용할 수 있다. 그 중에서도, 장기 신뢰성의 관점에서, 저밀도 폴리에틸렌계 수지(LDPE)를 코어층용의 조성물로서 특히 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 코어층용의 밀봉재 조성물의 베이스 수지로서 사용하는 폴리에틸렌계 수지의 밀도는, 0.910g/㎤ 이상 0.930g/㎤ 이하이고, 보다 바람직하게는, 0.920g/㎤ 이하이다. 코어층용의 밀봉재 조성물의 베이스 수지의 밀도를 상기 범위로 함으로써, 가교 처리를 거치지 않고, 밀봉재 시트에 필요 충분한 내열성을 구비시킬 수 있다.

상기 코어층용의 밀봉재 조성물의 융점에 대해서는, 융점 90℃ 이상 135℃ 이하인 것이 바람직하고, 융점 100℃ 이상 115℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 코어층의 융점을 상기 융점 범위로 함으로써, 이들 밀봉재 조성물의 내열성과 몰딩 특성을, 바람직한 범위 내로 유지할 수 있다. 또한, 코어층용의 밀봉재 조성물에 폴리프로필렌 등의 고융점의 수지를 첨가함으로써, 밀봉재 조성물의 융점을 135℃ 정도로까지 높이는 것이 가능하다. 이 경우, 폴리프로필렌은, 코어층의 전체 수지 성분에 대하여 5질량％ 이상 40질량％ 이하 함유되어 있는 것이 바람직하다.

상기 코어층에 함유시키는 폴리프로필렌은, 호모 폴리프로필렌(호모 PP) 수지인 것이 바람직하다. 호모 PP는, 폴리프로필렌 단체만을 포함하는 중합체이며 결정성이 높기 때문에, 블록 PP나 랜덤 PP와 비교하여, 보다 높은 강성을 갖는다. 이것을 코어층용의 밀봉재 조성물에 대한 첨가 수지로서 사용함으로써, 밀봉 부재의 치수 안정성을 높일 수 있다. 또한, 코어층용의 밀봉재 조성물에 대한 첨가 수지로서 사용하는 호모 PP는, JIS K7210에 준거하여 측정한 230℃, 하중 2.16kg에 있어서의 MFR이 5g/10분 이상 125g/10분 이하인 것이 바람직하다. 상기 MFR이 너무 작으면, 분자량이 커지고 강성이 너무 높아져, 밀봉재 조성물의 바람직한 충분한 유연성이 담보되기 어려워진다. 또한, 상기 MFR이 너무 크면, 가열 시의 유동성이 충분히 억제되지 않아, 밀봉재 시트에 내열성 및 치수 안정성을 충분히 부여할 수 없다.

상기 코어층용의 밀봉재 조성물의 베이스 수지로서 사용하는 폴리에틸렌계 수지의 멜트 매스플로 레이트(MFR)는, 190℃, 하중 2.16kg에 있어서 2.0g/10분 이상 7.5g/10분 이하인 것이 바람직하고, 3.0g/10분 이상 6.0g/10분 이하인 것이 보다 바람직하다. 코어층용의 밀봉재 조성물의 베이스 수지의 MFR을 상기 범위로 함으로써, 밀봉 부재의 내열성과 몰딩 특성을, 바람직한 범위 내로 유지할 수 있다. 또한, 제막 시의 가공 적성을 충분히 높여 밀봉 부재의 생산성의 향상에도 기여할 수 있다.

상기 코어층용의 밀봉재 조성물 중의 전체 수지 성분에 대한 상기 베이스 수지의 함유량은 70질량％ 이상 99질량％ 이하이고, 바람직하게는 90질량％ 이상 99질량％ 이하이다. 상기 범위 내에서 베이스 수지를 포함하는 것인 한에 있어서, 다른 수지를 포함하고 있어도 된다.

상기 밀봉재 시트의 스킨층용의 밀봉재 조성물의 베이스 수지로서는, 코어층용의 밀봉재 조성물과 마찬가지로, 저밀도 폴리에틸렌계 수지(LDPE), 직쇄 저밀도 폴리에틸렌계 수지(LLDPE), 또는 메탈로센계 직쇄 저밀도 폴리에틸렌계 수지(M-LLDPE)를 바람직하게 사용할 수 있다. 그 중에서도, 몰딩 특성의 관점에서, 메탈로센계 직쇄 저밀도 폴리에틸렌계 수지(M-LLDPE)를 스킨층용의 밀봉재 조성물로서 특히 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 스킨층용의 밀봉재 조성물의 베이스 수지로서 사용하는 상기 폴리에틸렌계 수지의 밀도는, 0.890g/㎤ 이상 0.910g/㎤ 이하이고, 보다 바람직하게는, 0.899g/㎤ 이하이다. 스킨층용의 밀봉재 조성물의 베이스 수지의 밀도를 상기 범위 내로 함으로써, 밀봉 부재의 밀착성을 바람직한 범위로 유지할 수 있다.

상기 스킨층용의 밀봉재 조성물의 융점에 대해서는, 융점 55℃ 이상 100℃ 이하인 것이 바람직하고, 융점 80℃ 이상 95℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 스킨층용의 밀봉재 조성물의 융점을 상기 범위 내로 함으로써, 밀봉 부재의 밀착성을 더욱 확실하게 향상시킬 수 있다.

상기 스킨층용의 밀봉재 조성물의 베이스 수지로서 사용하는 폴리에틸렌계 수지의 멜트 매스플로 레이트(MFR)는, 190℃, 하중 2.16kg에 있어서 2.0g/10분 이상 7.0g/10분 이하인 것이 바람직하고, 2.5g/10분 이상 6.0g/10분 이하인 것이 보다 바람직하다. 스킨층용의 밀봉재 조성물의 베이스 수지의 MFR을 상기 범위 내로 함으로써, 밀봉재 시트의 밀착성을 더욱 확실하게 바람직한 범위 내로 유지할 수 있다. 또한, 제막 시의 가공 적성을 충분히 높여 밀봉재 시트의 생산성의 향상에 기여할 수 있다.

상기 스킨층용의 밀봉재 조성물 중의 전체 수지 성분에 대한 상기 베이스 수지의 함유량은 60질량％ 이상 99질량％ 이하이고, 바람직하게는 90질량％ 이상 99질량％ 이하이다. 상기 범위 내에서 베이스 수지를 포함하는 것인 한에 있어서, 다른 수지를 포함하고 있어도 된다.

이상 설명한 모든 밀봉재 조성물에는, α-올레핀과 에틸렌성 불포화 실란 화합물을 코모노머로서 공중합하여 이루어지는 실란 공중합체를, 필요에 따라서, 각 밀봉재 조성물에 일정량 함유시키는 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 그래프트 공중합체는, 접착력에 기여하는 실라놀기의 자유도가 높아지기 때문에, 다른 부재에 대한 밀봉재 시트의 접착성을 향상시킬 수 있다.

실란 공중합체는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2003-46105호 공보에 기재되어 있는 실란 공중합체를 들 수 있다. 상기 실란 공중합체를 밀봉재 조성물의 성분으로서 사용함으로써, 강도, 내구성 등이 우수하고, 또한, 내후성, 내열성, 내수성, 내광성, 그 밖의 여러 특성이 우수하고, 또한, 밀봉재 시트를 배치할 때의 가열 압착 등의 제조 조건에 영향을 받지 않고 매우 우수한 열 융착성을 갖고, 안정적으로, 저비용으로 밀봉재 시트를 얻을 수 있다.

실란 공중합체로서는, 랜덤 공중합체, 교호 공중합체, 블록 공중합체, 및, 그래프트 공중합체 중 어느 것이어도 바람직하게 사용할 수 있지만, 그래프트 공중합체인 것이 보다 바람직하고, 중합용 폴리에틸렌을 주쇄로 하고, 에틸렌성 불포화 실란 화합물이 측쇄로서 중합된 그래프트 공중합체가 더욱 바람직하다. 이와 같은 그래프트 공중합체는, 접착력에 기여하는 실라놀기의 자유도가 높아지기 때문에, 밀봉재 시트의 접착성을 향상시킬 수 있다.

α-올레핀과 에틸렌성 불포화 실란 화합물의 공중합체를 구성할 때의 에틸렌성 불포화 실란 화합물의 함유량으로서는, 전체 공중합체 질량에 대하여, 예를 들어 0.001질량％ 이상 15질량％ 이하, 바람직하게는 0.01질량％ 이상 5질량％ 이하, 특히 바람직하게는, 0.05질량％ 이상 2질량％ 이하가 바람직하다. α-올레핀과 에틸렌성 불포화 실란 화합물의 공중합체를 구성하는 에틸렌성 불포화 실란 화합물의 함량이 많은 경우에는, 기계적 강도, 및 내열성 등이 우수하지만, 함량이 과도해지면, 인장 연신, 및 열 융착성 등이 떨어지는 경향이 있다.

상기 실란 공중합체의 밀봉재 조성물의 전체 수지 성분에 대한 함유량은, 상기 코어층용의 밀봉재 조성물에 있어서는, 2질량％ 이상 20질량％ 이하, 상기 스킨층용의 밀봉재 조성물에 있어서는, 5질량％ 이상 40질량％ 이하인 것이 바람직하다. 특히 스킨층용의 밀봉재 조성물에는, 10질량％ 이상의 실란 공중합체가 함유되어 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 실란 공중합체에 있어서의 실란 변성량은, 1.0질량％ 이상 3.0질량％ 이하 정도인 것이 바람직하다. 상기 밀봉재 조성물 중에 있어서의 바람직한 실란 공중합체의 함유량 범위는, 상기 실란 변성량이 이 범위 내인 것을 전제로 하고 있고, 이 변성량의 변동에 따라서 적절히 미세 조정하는 것이 바람직하다.

모든 밀봉재 조성물에는, 또한, 적절히, 밀착성 향상제를 첨가할 수 있다. 밀착성 향상제의 첨가에 의해, 다른 부재와의 밀착 내구성을 보다 높은 것으로 할 수 있다. 밀착성 향상제로서는, 공지의 실란 커플링제를 사용할 수 있지만, 에폭시기를 갖는 실란 커플링제, 또는, 머캅토기를 갖는 실란 커플링을, 특히 바람직하게 사용할 수 있다.

3. 파장 변환 부재

본 개시의 적층체에 있어서는, 예를 들어 도 17의 (a)에 도시한 바와 같이, 확산 부재(1)의 제2 층(3)측의 면측에 파장 변환 부재(41)가 배치되어 있어도 되고, 도 17의 (b)에 도시한 바와 같이, 확산 부재(1)와 밀봉재 시트(21a) 사이에 파장 변환 부재(41)가 배치되어 있어도 된다. 파장 변환 부재에 대해서는, 상기 「A. 확산 부재」의 항에 기재한 파장 변환 부재와 마찬가지로 할 수 있다.

4. 광학 부재

또한, 본 개시의 적층체에 있어서는, 예를 들어 도 17의 (b)에 도시한 바와 같이, 확산 부재(1)의 제2 층(3)측의 면측에 광학 부재(42)가 배치되어 있어도 된다. 광학 부재에 대해서는, 상기 「A. 확산 부재」의 항에 기재한 광학 부재와 마찬가지로 할 수 있다.

5. 그 밖의 구성

본 개시의 적층체에 있어서, 예를 들어 도 15의 (a)에 도시한 바와 같이, 확산 부재(1)의 제1 층(2)과 밀봉재 시트(21a) 사이에 저굴절률층(43)이 배치되어 있는 경우, 저굴절률층은, 확산 부재의 제1 층의 굴절률보다도 낮은 굴절률을 갖는 층이다. 저굴절률층의 굴절률이 확산 부재의 제1 층의 굴절률보다도 낮음으로써, 전반사를 억제할 수 있다. 또한, 본 실시 양태의 적층체는, 상술한 바와 같이, 밀봉재 시트측의 면을 LED 소자의 광의 입사면으로서 사용하는 것이며, 확산 부재의 제1 층이 예를 들어 투과형 회절 격자나 마이크로렌즈 어레이인 경우에는, 확산 부재의 제1 층의 광의 입사측에 제1 층과 다른 굴절률을 갖는 저굴절률층이 배치되어 있음으로써, 투과형 회절 격자에 의해 광을 회절시키거나, 혹은 마이크로렌즈 어레이에 의해 광을 굴절시킬 수 있다.

저굴절률층의 굴절률은, 확산 부재의 제1 층의 굴절률보다도 낮으면 되고, 예를 들어 1.0 이상 1.5 이하여도 된다. 또한, 저굴절률층과 확산 부재의 제1 층의 굴절률의 차는, 큰 쪽이 바람직하고, 예를 들어 0.3 이상 1.0 이하여도 된다. 저굴절률층과 확산 부재의 제1 층의 굴절률의 차가 큰 것에 의해, 제1 층이 예를 들어 마이크로렌즈 어레이 또는 확산제 함유 수지막인 경우에는 굴절각을 크게 할 수 있고, 제1 층이 예를 들어 투과형 회절 격자인 경우에는 회절각을 크게 할 수 있다.

저굴절률층은, 예를 들어 수지 및 저굴절률 입자를 함유하는 것이어도 되고, 불소 함유 수지를 함유하는 것이어도 된다. 저굴절률층이 수지 및 저굴절률 입자를 함유하는 경우, 저굴절률 입자로서는, 예를 들어 무기 입자 및 유기 입자 중 어느 것이어도 된다. 또한, 저굴절률 입자는, 중공 입자여도 된다. 또한, 수지로서 는, 예를 들어 경화성 수지를 사용할 수 있다.

II. 적층체의 제2 실시 양태

본 개시에 있어서의 적층체의 제2 실시 양태는, 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이, 및, 유전체 다층막을 갖는 확산 부재와, 상기 기 확산 부재의 상기 투과형 회절 격자 또는 상기 마이크로렌즈 어레이측의 면측에 배치되며, LED 소자를 밀봉하기 위해 사용되는 밀봉재 시트를 구비하고, 상기 밀봉재 시트는, 열가소성 수지를 함유하는 밀봉재 조성물로 구성되는 부재이다. 본 실시 양태의 적층체는, 그 사용 시에는, 밀봉재 시트측의 면을 LED 소자의 광 입사면으로서 사용하는 것이다.

본 개시에 있어서의 적층체의 제2 실시 양태에 있어서는, 상술한 적층체의 제1 실시 양태와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.

본 실시 양태에 있어서의 확산 부재에 대해서는, 상기 「A. 확산 부재 II. 제2 실시 양태」의 항에 기재한 것과 마찬가지이다.

확산 부재 및 밀봉재 시트의 배치로서는, 예를 들어 확산 부재의 유전체 다층막의 한쪽의 면에 직접 혹은 접착층 또는 점착층을 통해 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이가 배치되고, 확산 부재의 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이측의 면측에 저굴절률층을 통해 밀봉재 시트가 배치되어 있어도 되고, 밀봉재 시트의 한쪽의 면에 확산 부재의 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이가 직접 배치되고, 확산 부재의 유전체 다층막과 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이 사이에 공극부가 배치되어 있어도 되고, 확산 부재의 유전체 다층막의 한쪽의 면에 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이가 직접 배치되고, 확산 부재 및 밀봉재 시트 사이에 공극부가 배치되어 있어도 된다.

확산 부재의 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이와 유전체 다층막 사이에 공극부가 배치되어 있는 경우의 구성에 대해서는, 상술한 적층체의 제1 실시 양태에 있어서 확산 부재의 제1 층 및 제2 층 사이에 공극부가 배치되어 있는 경우와 마찬가지로 할 수 있다. 또한, 확산 부재 및 밀봉재 시트 사이에 공극부가 배치되어 있는 경우의 구성에 대해서는, 상술한 적층체의 제1 실시 양태에 있어서 확산 부재 및 밀봉재 시트 사이에 공극부가 배치되어 있는 경우와 마찬가지로 할 수 있다.

밀봉재 시트의 한쪽의 면에 확산 부재의 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이가 직접 배치되어 있는 경우에는, 예를 들어 인쇄법이나 금형에 의한 수지 부형에 의해, 밀봉재 시트의 한쪽의 면에 확산 부재의 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이를 직접 형성할 수 있다.

또한, 본 실시 양태에 있어서의 밀봉재 시트는, 상술한 적층체의 제1 실시 양태에 있어서의 밀봉재 시트와 마찬가지로 할 수 있다.

또한, 본 실시 양태에 있어서의 저굴절률층은, 상술한 적층체의 제1 실시 양태에 있어서의 저굴절률층과 마찬가지로 할 수 있다.

본 실시 양태에 있어서의 적층체에 있어서는, 확산 부재의 유전체 다층막측의 면측에 파장 변환 부재가 배치되어 있어도 되고, 확산 부재와 밀봉재 시트 사이에 파장 변환 부재가 배치되어 있어도 된다. 파장 변환 부재에 대해서는, 상기 「A. 확산 부재」의 항에 기재한 파장 변환 부재와 마찬가지로 할 수 있다.

또한, 본 실시 양태에 있어서의 적층체에 있어서는, 확산 부재의 유전체 다층막측의 면측에 광학 부재가 배치되어 있어도 된다. 광학 부재에 대해서는, 상기 「A. 확산 부재」의 항에 기재한 광학 부재와 마찬가지로 할 수 있다.

C. 확산 부재의 세트

본 개시에 있어서의 확산 부재의 세트는, 제1 층과, LED 소자를 밀봉하기 위해 사용되는 밀봉재 시트를 갖는 제1 부재, 및, 제2 층을 갖고, 상기 제1 부재의 상기 제1 층측의 면에 공극부를 통해 배치되어 사용되는 제2 부재를 구비하고, 상기 제1 층은, 광 투과성 및 광 확산성을 갖고, 상기 제2 층은, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 작아짐에 따라서 반사율이 커지고, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 커짐에 따라서 투과율이 커지고, 상기 밀봉재 시트는, 열가소성 수지를 함유하는 밀봉재 조성물로 구성된다.

도 18에 도시한 바와 같이, 확산 부재의 세트(60)는, 제1 층(2)과, LED 소자를 밀봉하기 위해 사용되는 밀봉재 시트(21a)를 갖는 제1 부재(61), 및, 제2 층(3)을 갖는 제2 부재(62)를 구비한다. 제2 부재(62)는, 제1 부재(61)의 제1 층(2)측의 면에 공극부를 통해 배치되어 사용된다. 제1 층(2)은, 광 투과성 및 광 확산성을 갖는다. 또한, 제2 층(3)은, 반사율의 입사각 의존성 및 투과율의 입사각 의존성을 갖는다.

본 개시에 있어서의 확산 부재의 세트에 있어서는, 상술한 적층체와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.

제1 부재 및 제2 부재는 각각의 부재이며, 제1 부재 및 제2 부재를 공극부를 통해 배치함으로써, 확산 부재로서 사용할 수 있다.

본 개시에 있어서의 제1 층 및 제2 층으로서는, 상기 「A. 확산 부재」의 항에 기재한 제1 층 및 제2 층과 마찬가지이다.

또한, 본 개시에 있어서의 밀봉재 시트로서는, 상기 「B. 적층체」의 항에 기재한 밀봉재 시트와 마찬가지이다.

제1 부재에 있어서는, 제1 층과 밀봉재 시트 사이에 파장 변환 부재가 배치되어 있어도 된다. 한편, 제2 부재에 있어서는, 제2 층의 한쪽의 면에 파장 변환 부재가 배치되어 있어도 된다. 또한, 제2 부재에 있어서는, 제2 층의 한쪽의 면에 광학 부재가 배치되어 있어도 된다. 파장 변환 부재 및 광학 부재에 대해서는, 상기 「A. 확산 부재」의 항에 기재한 파장 변환 부재 및 광학 부재와 마찬가지로 할 수 있다.

D. LED 백라이트

본 개시에 있어서의 LED 백라이트는, 2개의 실시 양태를 갖는다. 이하, 각실시 양태에 대하여 설명한다.

I. LED 백라이트의 제1 실시 양태

본 개시의 LED 백라이트의 제1 실시 양태는, 지지 기판의 한쪽의 면측에 복수의 LED 소자가 배치된 LED 기판과, 상기 LED 기판의 상기 LED 소자측의 면측에 배치되며, 상기 LED 기판측으로부터 차례로 제1 층 및 제2 층을 갖는 확산 부재를 구비하고, 상기 제1 층은, 광 투과성 및 광 확산성을 갖고, 상기 제2 층은, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 작아짐에 따라서 반사율이 커지고, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 커짐에 따라서 투과율이 커지는 장치이다. 본 개시의 LED 백라이트는, 직하형 방식의 LED 백라이트이다.

도 2는 본 개시의 LED 백라이트의 일례를 도시하는 개략 단면도이다. 또한, 도 2에 대해서는, 상기 「A. 확산 부재」의 항에 기재하였으므로, 여기에서의 설명은 생략한다.

도 19는 본 개시의 LED 백라이트의 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다. 도 19에 예시한 바와 같이, LED 백라이트(10)는, 지지 기판(12)의 한쪽의 면측에 복수의 LED 소자(13)가 배치된 LED 기판(11)과, LED 기판(11)의 LED 소자(13)측의 면측에 배치되며, LED 소자(13)를 밀봉하는 밀봉 부재(21)와, 밀봉 부재(21)의 LED 기판(11)측의 면과는 반대의 면측에 배치되며, 밀봉 부재(21)측으로부터 차례로 제1 층(2) 및 제2 층(3)을 갖는 확산 부재(1)를 구비한다. 확산 부재(1)에 있어서의 제1 층(2)은, 광 투과성 및 광 확산성을 갖고 있고, 제1 층(2)의 제2 층(3)측의 면과는 반대의 면(2A)으로부터 입사한 광 L1, L2, L2'를 투과 및 확산시킨다. 또한, 확산 부재(1)에 있어서의 제2 층(3)은, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면(3A)에 대한 광의 입사각의 절댓값이 작아짐에 따라서 반사율이 커지고, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면(3A)에 대한 광의 입사각의 절댓값이 커짐에 따라서 투과율이 커진다. 그 때문에, 제2 층(3)에서는, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면(3A)에 대하여 저입사각 θ₁로 입사한 광 L1을 반사시키고, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면(3A)에 대하여 고입사각 θ₂, θ_{2 '}로 입사한 광 L2, L2'를 투과시킬 수 있다. 또한, 도 19에 있어서는, LED 기판(11)에 있어서, 지지 기판(12)의 LED 소자(13)가 배치되는 면이며, LED 소자(13)가 실장되는 LED 소자 실장 영역 이외의 영역에 반사층(15)이 배치되어 있는 예를 나타내고 있다.

도 19에 있어서는, LED 소자(13)로부터 발해져, 확산 부재(1)의 제1 층(2)측의 면(1A)에 입사한 광을, 제1 층(2)에서 확산시킴과 함께, 제1 층(2)을 투과하여 확산한 광 중, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면(3A)에 대하여 저입사각 θ₁로 입사한 광 L1에 대해서는, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면(3A)에서 반사시켜, 다시 제1 층(2)에 입사시켜 확산시킬 수 있다. 그리고, 제1 층(2)을 투과하여 확산한 광 중, 제2 층(3)의 제1 층(2)측의 면(3A)에 대하여 고입사각 θ₂, θ_{2 '}로 입사한 광 L2, L2'에 대해서는, 제2 층(3)을 투과시켜, 확산 부재(1)의 제2 층(3)측의 면(1B)으로부터 출사시킬 수 있다.

본 개시에 있어서는, 상술한 확산 부재를 가짐으로써, 휘도의 면내 균일성을 향상시키면서, 박형화를 도모하는 것이 가능하다. 또한, 비용 및 소비 전력의 저감도 가능하다. 또한, LED 소자와 확산 부재의 거리를 짧게 할 수 있기 때문에, 밀봉 부재의 두께를 얇게 할 수 있어, 경량화를 도모할 수도 있다. 또한, 상술한 확산 부재를 사용함으로써, 본 개시의 LED 백라이트를 용이하게 제조할 수 있다.

이하, 본 개시의 LED 백라이트의 제1 실시 양태에 대하여 설명한다.

1. 확산 부재

본 개시에 있어서의 확산 부재는, 상기 LED 기판의 상기 LED 소자측의 면측에 배치되며, 상기 LED 기판측으로부터 차례로 제1 층 및 제2 층을 갖고, 상기 제1 층은, 광 투과성 및 광 확산성을 갖고, 상기 제2 층은, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 작아짐에 따라서 반사율이 커지고, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 커짐에 따라서 투과율이 커지는 부재이다.

본 개시에 있어서의 확산 부재는, 상기 「A. 확산 부재」의 항에 기재한 부재와 마찬가지이다. 확산 부재를 구성하는 각 부재에 대해서는, 상기 「A. 확산 부재」의 항에 기재한 내용과 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 여기에서의 기재는 생략한다.

확산 부재는, LED 기판의 LED 소자의 발광면으로부터 소정의 거리만큼 이격되어 배치된다. 확산 부재와 LED 기판의 LED 소자의 발광면 사이의 거리는, 예를 들어 5㎜ 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 2㎜ 이하인 것이 바람직하고, 특히 1㎜ 이하인 것이 바람직하다. 상기 거리가 상기 범위이면, 박형화가 가능하다. 상기 거리의 하한값은, 특별히 한정되지 않는다.

여기서, 확산 부재와 LED 기판의 LED 소자의 발광면 사이의 거리는, 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같은 확산 부재(1)의 제1 층(2)측의 면(1A)과 LED 기판(11)의 LED 소자(13)의 발광면 사이의 거리 d이다.

2. LED 기판

본 개시에 있어서의 LED 기판은, 지지 기판의 한쪽의 면측에 복수의 LED 소자가 배치된 부재이다.

이하, LED 기판에 대하여 설명한다.

(1) LED 소자

본 개시의 LED 백라이트에 있어서, LED 소자는 광원으로서 기능한다.

본 개시의 LED 백라이트는, 백색 LED로 할 수 있다. LED 소자로서는, LED 백라이트로 한 경우에 백색광을 조사할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 백색, 청색, 자외선 혹은 적외선 등을 발광할 수 있는 LED 소자를 들 수 있다.

LED 소자는, 칩형의 LED 소자로 할 수 있다. LED 소자의 형태로서는, 예를 들어 발광부(LED 칩이라고도 칭함) 그 자체여도 되고, 표면 실장형이나 칩 온 보드형 등의 패키지 LED(칩 LED라고도 칭함)여도 된다. 패키지 LED는, 예를 들어 발광부와, 발광부를 덮고 수지를 함유하는 보호부를 가질 수 있다. 구체적으로는, LED 소자가 발광부 그 자체인 경우, LED 소자로서는, 예를 들어 청색 LED 소자, 자외선 LED 소자 또는 적외선 LED 소자를 사용할 수 있다. 또한, LED 소자가 패키지 LED인 경우, LED 소자로서는, 예를 들어 백색 LED 소자를 사용할 수 있다.

본 개시의 LED 백라이트가, LED 소자와 파장 변환 부재를 조합하여 백색광을 조사하는 것인 경우, LED 소자로서는, 청색 LED 소자, 자외선 LED 소자 또는 적외선 LED 소자인 것이 바람직하다. 청색 LED 소자는, 예를 들어 황색 형광체와 조합하거나, 혹은 적색 형광체 및 녹색 형광체와 조합함으로써, 백색광을 생성할 수 있다. 또한, 자외 LED 소자는, 예를 들어 적색 형광체, 녹색 형광체 및 청색 형광체와 조합함으로써, 백색광을 생성할 수 있다. 그 중에서도, LED 소자가 청색 LED 소자인 것이 바람직하다. 본 개시의 LED 백라이트에 있어서, 휘도가 높은 백색광을 조사할 수 있기 때문이다.

또한, LED 소자가 백색 LED 소자인 경우, 백색 LED 소자로서는, 백색 LED 소자의 발광 방식 등에 의해 적절히 선택된다. 백색 LED 소자의 발광 방식으로서는, 예를 들어 적색 LED와 녹색 LED와 청색 LED의 조합, 청색 LED와 적색 형광체와 녹색 형광체의 조합, 청색 LED와 황색 형광체의 조합, 자외선 LED와 적색 형광체와 녹색 형광체와 청색 형광체의 조합 등을 들 수 있다. 그 때문에, 백색 LED 소자로서는, 예를 들어 적색 LED 발광부와 녹색 LED 발광부와 청색 LED 발광부를 갖고 있어도 되고, 청색 LED 발광부와 적색 형광체 및 녹색 형광체를 함유하는 보호부를 갖고 있어도 되고, 청색 LED 발광부와 황색 형광체를 함유하는 보호부를 갖고 있어도 되고, 자외 LED 발광부와 적색 형광체, 녹색 형광체 및 청색 형광체를 함유하는 보호부를 갖고 있어도 된다. 그 중에서도, 백색 LED 소자는, 청색 LED 발광부와 적색 형광체 및 녹색 형광체를 함유하는 보호부를 갖는 청색 LED 발광부와 황색 형광체를 함유하는 보호부를 갖거나, 혹은, 자외 LED 발광부와 적색 형광체, 녹색 형광체 및 청색 형광체를 함유하는 보호부를 갖는 것이 바람직하다. 이들 중에서도, 백색 LED 소자는, 청색 LED 발광부와 적색 형광체 및 녹색 형광체를 함유하는 보호 부를 갖거나, 혹은, 청색 LED 발광부와 황색 형광체를 함유하는 보호부를 갖는 것이 바람직하다. 본 개시의 LED 백라이트에 있어서, 휘도가 높은 백색광을 조사할 수 있기 때문이다.

LED 소자의 구조로서는, 일반적인 LED 소자와 마찬가지로 할 수 있다.

LED 소자는, 통상, 지지 기판의 한쪽의 면측에 등간격으로 배치된다. LED 소자의 배치로서는, 본 개시의 LED 백라이트의 용도 및 크기나, LED 소자의 사이즈 등에 따라서 적절히 선택된다. 또한, LED 소자의 배치 밀도도, 본 개시의 LED 백라이트의 용도 및 크기나, LED 소자의 사이즈 등에 따라서 적절히 선택된다.

LED 소자의 사이즈(칩 사이즈)는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 일반적인 칩 사이즈로 할 수 있다. 또한, LED 소자의 사이즈는, 미니 LED나 마이크로 LED라 불리는 칩 사이즈여도 된다. 그 중에서도, 밀봉 부재가 배치되어 있는 경우에는, 미니 LED라 불리는 칩 사이즈인 것이 바람직하다. 구체적으로는, LED 소자의 사이즈는, 한 변이 수백 마이크로미터인 정사각형이어도 되고, 한 변이 수십 마이크로미터인 정사각형이어도 된다. 더욱 구체적으로는, LED 소자의 사이즈는, 한 변이 100㎛인 정사각형 이상 한 변이 300㎛인 정사각형 이하로 할 수 있다. LED 소자의 사이즈가 작은 경우에는, LED 소자를 고밀도로 배치하는, 즉 LED 소자간의 간격(피치)을 작게 할 수 있다. 그 때문에, LED 기판과 확산 부재의 거리를 짧게 해도, 휘도 불균일을 억제할 수 있다. 따라서, 한층 더한 박형화가 가능해진다. 또한, LED 기판 및 확산 부재의 거리를 짧게 하는, 즉 밀봉 부재의 두께를 얇게 할 수 있어, 경량화를 도모할 수 있다.

(2) 지지 기판

본 개시에 있어서의 지지 기판은, 상기 LED 소자 등을 지지하는 부재이다.

지지 기판은, 투명이어도 되고, 불투명이어도 된다. 또한, 지지 기판은, 플렉시블성을 갖고 있어도 되고, 강성을 갖고 있어도 된다. 지지 기판의 재질은, 유기 재료여도 되고, 무기 재료여도 되고, 유기 재료 및 무기 재료의 양쪽을 복합시킨 복합 재료여도 된다.

지지 기판의 재질이 유기 재료인 경우, 지지 기판으로서는, 수지 기판을 사용할 수 있다. 한편, 지지 기판의 재질이 무기 재료인 경우, 지지 기판으로서는, 세라믹 기판, 유리 기판을 사용할 수 있다. 또한, 지지 기판의 재질이 복합 재료인 경우, 지지 기판으로서는, 유리 에폭시 기판을 사용할 수 있다. 또한, 지지 기판으로서, 예를 들어 메탈 코어 기판을 사용할 수도 있다. 지지 기판으로서는, 인쇄에 의해 회로가 형성된 인쇄 회로 기판을 사용할 수도 있다.

지지 기판의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 플렉시블성 또는 강성의 유무나, 본 개시의 LED 백라이트의 용도나 크기 등에 따라서 적절히 선택된다.

(3) 기타

본 개시에 있어서의 LED 기판은, 상술한 지지 기판 및 LED 소자를 갖고 있으면 특별히 한정되지 않고, 필요한 구성을 적절히 가질 수 있다. 이와 같은 구성으로서는, 예를 들어 배선부, 단자부, 절연층, 반사층, 방열 부재 등을 들 수 있다. 각 구성에 대해서는, 공지의 LED 기판에 사용되는 것과 마찬가지로 할 수 있다.

배선부는, LED 소자와 전기적으로 접속된다. 배선부는, 통상, 패턴형으로 배치된다. 또한, 배선부는, 지지 기판에 접착층을 통해 배치할 수 있다. 배선부의 재료로서는, 예를 들어 금속 재료나 도전성 고분자 재료 등을 사용할 수 있다.

배선부는, 상기 LED 소자와 접합부에 의해 전기적으로 접속된다. 접합부의 재료로서는, 예를 들어 금속이나 도전성 고분자 등의 도전성 재료를 갖는 접합제나 땜납을 사용할 수 있다.

지지 기판의 LED 소자가 배치되는 면이며, LED 소자 실장 영역 이외의 영역에는, 반사층을 배치할 수 있다. 상기 확산 부재의 제2 층에서 반사된 광을, LED 기판의 반사층에서 반사시켜, 다시, 확산 부재의 제1 층에 입사시킬 수 있어, 광의 이용 효율을 높일 수 있다.

반사층은, 일반적으로 LED 기판에 사용되는 반사층과 마찬가지로 할 수 있다. 구체적으로는, 반사층으로서는, 금속 입자, 무기 입자 또는 안료와 수지를 함유하는 백색 수지막이나, 금속막, 다공질막 등을 들 수 있다. 반사층의 두께는, 원하는 반사율이 얻어지는 두께이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 적절히 설정된다.

LED 기판의 형성 방법에 대해서는, 공지의 형성 방법과 마찬가지로 할 수 있다.

3. 다른 부재

본 개시의 LED 백라이트에 있어서, 상기 LED 기판과 확산 부재 사이는, 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이 공간이어도 되고, 도 19 및 도 20에 도시한 바와 같이 LED 소자를 밀봉하는 밀봉 부재(21, 14)가 배치되어 있어도 된다.

LED 기판과 확산 부재 사이가 공간인 경우에는, LED 기판과 확산 부재 사이에 스페이서를 배치할 수 있다. 스페이서로서는, 일반적인 LED 백라이트에 사용되는 스페이서와 마찬가지로 할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, LED 소자의 사이즈가 작은 경우에는, LED 소자를 고밀도로 배치하는, 즉 LED 소자간의 간격(피치)을 작게 할 수 있기 때문에, LED 기판 및 확산 부재의 거리를 짧게 해도, 휘도 불균일을 억제할 수 있다. 이와 같이 LED 기판 및 확산 부재의 거리가 짧은 경우에는, LED 기판과 확산 부재 사이에 밀봉 부재를 배치할 수 있다.

(1) 밀봉 부재

본 개시에 있어서의 밀봉 부재는, LED 기판의 LED 소자측의 면측에 배치되며, LED 소자를 밀봉하는 부재이다. 밀봉 부재는, 광 투과성을 갖고, LED 기판의 발광면측에 배치된다.

또한, 밀봉 부재에 있어서의 「광 투과성」, 「투명」이란, LED 소자로부터의 광의 시인성을 저해하지 않을 정도로 투명하면 된다.

본 개시에 있어서의 밀봉 부재에 포함되는 재료로서는, LED 소자를 밀봉할 수 있는 재료이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 열경화성 수지, 광경화성 수지, 열가소성 수지 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 열가소성 수지가 바람직하다. 또한, 열가소성 수지가 바람직한 이유에 대해서는, 상기 「B. 적층체」의 항에 기재하였으므로, 여기에서의 설명은 생략한다.

설명한다.

본 개시에 있어서의 밀봉 부재에 사용되는 열가소성 수지로서는, 상기 「B. 적층체 2. 밀봉재 시트」의 항에 기재한 열가소성 수지와 마찬가지이다.

본 개시에 있어서의 밀봉 부재에 사용되는 열경화성 수지로서는, 일반적으로 LED 백라이트의 밀봉 부재에 사용되는 열경화성 수지를 채용할 수 있고, 예를 들어 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 등을 들 수 있다.

본 개시에 있어서의 밀봉 부재에 사용되는 광경화성 수지로서는, 일반적으로 LED 백라이트의 밀봉 부재에 사용되는 광경화성 수지를 채용할 수 있다.

본 개시에 있어서의 밀봉 부재는, 예를 들어 도 19에 도시한 바와 같이, 밀봉 부재(21)가 단일의 수지층으로 구성된 단층 부재여도 되고, 또한 도 21에 도시한 바와 같이, 밀봉 부재(21)가 복수층의 수지층(도 21에 있어서는 3층)이 적층된 다층 부재여도 된다. 예를 들어 도 21에 도시한 바와 같이, 스킨층(22a), 코어층(23), 및 스킨층(22b)의 3층 구조의 밀봉 부재(21)로 할 수 있다.

또한, 밀봉 부재의 구조에 대해서는, 상기 적층체에 있어서의 밀봉재 시트의 구조와 마찬가지로 할 수 있다.

본 개시에 있어서, 밀봉 부재는, 열가소성 수지를 함유하는 밀봉재 조성물로 구성되는 밀봉재 시트를 사용하여 형성되는 부재인 것이 바람직하다. 또한, 밀봉재 조성물에 대해서는, 상기 적층체에 있어서의 밀봉재 시트에 사용되는 밀봉재 조성물과 마찬가지로 할 수 있다.

밀봉 부재의 상세에 대해서는, 상기 「B. 적층체 2. 밀봉재 시트」의 항에 기재한 것과 마찬가지로 할 수 있다.

밀봉 부재의 두께는, 상술한 확산 부재와 LED 기판의 LED 소자의 발광면 사이의 거리에 따라서 적절히 설정된다.

(2) 파장 변환 부재

파장 변환 부재는, 통상 LED 기판의 발광면측에 배치되며, LED 소자보다도 관찰자측에 배치된다. 본 개시의 LED 백라이트에 있어서, 확산 부재의 제1 층측의 면측 혹은 제2 층측의 면측에 파장 변환 부재가 배치되어 있어도 된다. 또한, 밀봉 부재가 배치되어 있는 경우, 파장 변환 부재의 배치로서는, 예를 들어 도 22의 (a)에 도시한 바와 같이, 확산 부재(1)의 제2 층(3)측의 면측에 파장 변환 부재(41)가 배치되어 있어도 되고, 도 22의 (b)에 도시한 바와 같이, 확산 부재(1)와 밀봉 부재(21) 사이에 파장 변환 부재(41)가 배치되어 있어도 된다. 파장 변환 부재에 대해서는, 상기 「A. 확산 부재」의 항에 기재한 파장 변환 부재와 마찬가지로 할 수 있다.

(3) 광학 부재

본 개시의 LED 백라이트에 있어서, 확산 부재의 제2 층측의 면측에 광학 부재가 배치되어 있어도 된다. 광학 부재에 대해서는, 상기 「A. 확산 부재」의 항에 기재한 광학 부재와 마찬가지로 할 수 있다.

II. LED 백라이트의 제2 실시 양태

본 개시의 LED 백라이트의 제2 실시 양태는, 지지 기판의 한쪽의 면측에 복수의 LED 소자가 배치된 LED 기판과, 상기 LED 기판의 상기 LED 소자측의 면측에 배치된 확산 부재를 구비하고, 상기 확산 부재는, 상기 LED 기판측으로부터 차례로, 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이와, 유전체 다층막을 갖는 장치이다. 본 실시 양태의 LED 백라이트는, 직하형 방식의 LED 백라이트이다.

본 실시 양태의 LED 백라이트에 있어서는, 상술한 LED 백라이트의 제1 실시 양태와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.

본 실시 양태에 있어서의 확산 부재는, 상기 「A. 확산 부재 II. 제2 실시 양태」의 항에 기재한 부재와 마찬가지이다. 확산 부재를 구성하는 각 부재에 대해서는, 상기 「A. 확산 부재 II. 제2 실시 양태」의 항에 기재한 내용과 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 여기에서의 설명은 생략한다.

확산 부재와 LED 기판의 LED 소자의 발광면 사이의 거리에 대해서는, 상술한 LED 백라이트의 제1 실시 양태와 마찬가지로 할 수 있다.

본 실시 양태에 있어서의 LED 기판은, 상술한 LED 백라이트의 제1 실시 양태에 있어서의 LED 기판과 마찬가지로 할 수 있다.

본 실시 양태에 있어서의 다른 부재는, 상술한 LED 백라이트의 제1 실시 양태에 있어서의 다른 부재와 마찬가지로 할 수 있다.

D. 표시 장치

본 개시의 표시 장치는, 표시 패널과, 상기 표시 패널의 배면에 배치된 상술한 LED 백라이트를 구비하는 장치이다.

도 23 및 도 24는, 본 개시의 표시 장치의 일례를 도시하는 모식도이다. 도 23 및 도 24에 예시한 바와 같이, 표시 장치(30 또는 50)는, 표시 패널(31 또는 51)과, 표시 패널(31 또는 51)의 배면에 배치된 LED 백라이트(10)를 구비한다.

본 개시에 의하면, 상술한 LED 백라이트를 가짐으로써, 휘도의 면내 균일성을 향상시키면서, 박형화를 도모하는 것이 가능하다. 또한, 비용 및 소비 전력의 저감도 가능하다. 따라서, 고품질의 표시 장치를 얻을 수 있다.

이하, 본 개시의 표시 장치에 있어서의 각 구성에 대하여 설명한다.

1. LED 백라이트

본 개시에 있어서의 LED 백라이트는, 상기 「C. LED 백라이트」의 항에 기재한 부재와 마찬가지이다. LED 백라이트를 구성하는 각 부재에 대해서는, 상기 「C. LED 백라이트」의 항에 기재한 내용과 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 여기에서의 기재는 생략한다.

2. 표시 패널

본 개시에 있어서의 표시 패널로서는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 액정 패널을 들 수 있다.

또한, 본 개시는, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는, 예시이며, 본 개시의 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 마찬가지의 작용 효과를 발휘하는 것은, 어떠한 것이어도 본 개시의 기술적 범위에 포함된다.

실시예

이하에 실시예를 나타내고, 본 개시를 더욱 상세하게 설명한다.

휘도의 면내 균일성을 평가하기 위해 광학 시뮬레이션을 행하였다. 시뮬레이션은, Synopsys사제의 LightTools에 의한 광선 추적 시뮬레이션을 실시하였다.

[시험예 1]

(조건)

·구성: LED 기판의 상방에 확산 부재가 배치되어 있다

·확산 부재: 광 투과성 및 광 확산성을 갖는 제1 층과, 반사율 및 투과율의 입사각 의존성을 갖는 제2 층이 적층된 확산 부재

·확산 부재의 두께: 0.2㎜

·확산 부재의 크기: 4㎜

·LED 기판의 표면으로부터 확산 부재까지의 거리: 0.5㎜

·확산 부재의 제1 층의 광 투과성: 전광선 투과율 98％

·확산 부재의 제1 층의 광 확산성: 입사광을 45°로 굴절시킨다

·확산 부재의 제2 층의 반사율 및 투과율의 입사각 의존성: 도 25 참조

시뮬레이션 결과를 도 26에 도시한다.

[시험예 2]

(조건)

·구성: LED 기판의 상방에 확산판이 배치되어 있다

·확산 부재: 입자를 함유하는 확산판

·확산판의 광 투과성 및 광 확산성: 전광선 투과율 95％, 헤이즈 85％

·확산 부재의 두께: 0.5㎜

·확산 부재의 크기: 4㎜

·LED 기판의 표면으로부터 확산 부재까지의 거리: 0.2㎜

시뮬레이션 결과를 도 27에 도시한다.

[시험예 3]

(조건)

·구성: LED 기판의 상방에 투과 반사판 및 확산 부재가 이 순으로 배치되어 있다

·확산판: 입자를 함유하는 확산판

·확산판의 광 투과성 및 광 확산성: 전광선 투과율 95％, 헤이즈 85％

·투과 반사판: 후루가와 덴코사제의 초미세 발포 광 반사판 「MCPET」(0.5㎜ 두께)에, 드릴에 의해 관통 구멍을 마련하여, 투과 반사판을 제작하였다. 관통 구멍은, LED 소자의 바로 위에 위치하는 관통 구멍의 직경이 0.25㎜가 되고, LED 소자로부터 면방향으로 이격됨에 따라서 관통 구멍의 직경이 커지도록 설계하였다(도 28 참조).

·투과 반사판의 두께: 0.5㎜

·확산판의 두께: 2.4㎜

·확산판 및 투과 반사판의 크기: 24㎜

·LED 기판의 표면으로부터 투과 반사판까지의 거리: 3.1㎜

시뮬레이션 결과를 도 29에 도시한다.

[시험예 4]

(조건)

·구성: LED 기판의 상방에 광학 부재가 배치되어 있다

·광학 부재: 반사율 및 투과율의 입사각 의존성을 갖는 제2 층만을 구비하는 광학 부재

·광학 부재(제2 층)의 두께: 0.05㎜

·광학 부재(제2 층)의 크기: 4㎜

·LED 기판의 표면으로부터 광학 부재까지의 거리: 0.5㎜

·광학 부재(제2 층)의 반사율 및 투과율의 입사각 의존성: 도 25 참조

시뮬레이션 결과를 도 30에 도시한다.

[평가]

상기 시뮬레이션의 결과, 시험예 1에서는, 조도의 면내 균일성이 향상되었다. 한편, 시험예 2에서는, LED 기판과 확산 부재의 거리가 시험예 1보다도 짧음에도 불구하고, 조도가 불균일하였다. 이 결과로부터, 본 개시의 확산 부재의 구성으로 함으로써, 휘도의 면내 균일성을 향상시키면서, 박형화가 가능해지는 것이 확인되었다.

또한, 시험예 3에서는, 조도의 면내 균일성이 우수하였지만, LED 기판과 투과 반사판의 거리가 시험예 1보다도 길다. 시험예 2, 3으로부터, 종래의 확산판이나 투과 반사판을 사용하는 경우, 휘도의 균일화를 도모하기 위해서는, LED 기판과 확산판 또는 투과 반사판의 거리를 길게 할 필요가 있음을 알 수 있다. 이 결과로부터, LED 기판과 확산 부재 또는 확산판 또는 투과 반사판 사이에 밀봉 부재를 배치하는 경우, 본 개시에 있어서의 확산 부재의 구성으로 함으로써, 휘도의 면내 균일성을 향상시키면서, 박형화 및 경량화가 가능해지는 것이 확인되었다.

또한, 시험예 1에서는, 시험예 4와 비교하여, 조도 분포에 있어서의 흰 부분의 직경이 커졌다. 이 결과로부터, 본 개시의 확산 부재의 구성으로 함으로써, 휘도의 면내 균일성이 향상되는 것이 확인되었다.

1: 확산 부재
2: 제1 층
3: 제2 층
10: LED 백라이트
11: LED 기판
12: 지지 기판
13: LED 소자
14, 21: 밀봉 부재
21a: 밀봉재 시트
15: 반사층
30, 50: 표시 장치
31, 51: 표시 패널
40: 적층체
60: 확산 부재의 세트
61: 제1 부재
62: 제2 부재

Claims (27)

1. 제1 층과, 제2 층을 이 순으로 갖는 확산 부재이며,
   상기 제1 층은, 광 투과성 및 광 확산성을 갖고,
   상기 제2 층은, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 작아짐에 따라서 반사율이 커지고, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 커짐에 따라서 투과율이 커지는, 확산 부재.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 층은, 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이인, 확산 부재.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 층의 한쪽의 면에 직접 혹은 접착층 또는 점착층을 통해 상기 제1 층이 배치되어 있는, 확산 부재.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 층의 한쪽의 면에 패턴형의 상기 제1 층이 배치되어 있는, 확산 부재.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 층의 한쪽의 면에 공극부를 통해 상기 제1 층이 배치되어 있는, 확산 부재.
6. 제2항에 있어서, 상기 제2 층이 유전체 다층막인, 확산 부재.
7. 제6항에 있어서,
   상기 투과형 회절 격자는, 광원으로부터의 광을 투과 회절시키고, 광축 중심에 출사되는 투과 회절광의 강도와 비교하여, 주변부에 출사되는 투과 회절광의 강도의 쪽이 강한 환형의 강도 분포로 투과 회절광을 출사하는 투과형 회절 격자인, 확산 부재.
8. 제7항에 있어서,
   상기 환형의 강도 분포에 있어서, 상기 투과 회절광의 강도가 최대가 되는 방향과, 상기 투과형 회절 격자의 법선 방향이 이루는 각도가, 30° 이상, 75° 이하인, 확산 부재.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 투과형 회절 격자는, 릴리프형 회절 격자인, 확산 부재.
10. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투과형 회절 격자는, 멀티 레벨 회절 격자인, 확산 부재.
11. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투과형 회절 격자의 피치가, 50㎛ 이상, 200㎛ 이하인, 확산 부재.
12. 제6항에 있어서,
    상기 마이크로렌즈 어레이의 마이크로렌즈의 피치가, 1㎜ 이하인, 확산 부재.
13. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유전체 다층막의 한쪽의 면에 접착층 또는 점착층을 통해 상기 투과형 회절 격자 또는 상기 마이크로렌즈 어레이가 배치되어 있는, 확산 부재.
14. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유전체 다층막의 한쪽의 면에 공극부를 통해 상기 투과형 회절 격자 또는 상기 마이크로렌즈 어레이가 배치되어 있는, 확산 부재.
15. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유전체 다층막의 한쪽의 면에 상기 투과형 회절 격자 또는 상기 마이크로렌즈 어레이가 직접 배치되어 있는, 확산 부재.
16. 제1항 또는 제2항에 기재된 확산 부재와,
    상기 확산 부재의 제1 층측의 면측에 배치되며, LED 소자를 밀봉하기 위해 사용되는 밀봉재 시트를 구비하고,
    상기 밀봉재 시트는, 열가소성 수지를 함유하는 밀봉재 조성물로 구성되는, 적층체.
17. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 확산 부재와,
    상기 확산 부재의 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이측의 면측에 배치되며, LED 소자를 밀봉하기 위해 사용되는 밀봉재 시트를 구비하고,
    상기 밀봉재 시트는, 열가소성 수지를 함유하는 밀봉재 조성물로 구성되는, 적층체.
18. 제16항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는, 올레핀계 수지인, 적층체.
19. 제1 층과, LED 소자를 밀봉하기 위해 사용되는 밀봉재 시트를 갖는 제1 부재 및
    제2 층을 갖고, 상기 제1 부재의 상기 제1 층측의 면에 공극부를 통해 배치되어 사용되는 제2 부재를 구비하고,
    상기 제1 층은, 광 투과성 및 광 확산성을 갖고,
    상기 제2 층은, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 작아짐에 따라서 반사율이 커지고, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 커짐에 따라서 투과율이 커지고,
    상기 밀봉재 시트는, 열가소성 수지를 함유하는 밀봉재 조성물로 구성되는, 확산 부재의 세트.
20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 층은, 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이인, 확산 부재의 세트.
21. 지지 기판의 한쪽의 면측에 복수의 LED 소자가 배치된 LED 기판과,
    상기 LED 기판의 상기 LED 소자측의 면측에 배치되며, 상기 LED 기판측으로부터 차례로 제1 층 및 제2 층을 갖는 확산 부재를 구비하고,
    상기 제1 층은, 광 투과성 및 광 확산성을 갖고,
    상기 제2 층은, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 작아짐에 따라서 반사율이 커지고, 상기 제2 층의 상기 제1 층측의 면에 대한 광의 입사각의 절댓값이 커짐에 따라서 투과율이 커지는, LED 백라이트.
22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 층은, 투과형 회절 격자 또는 마이크로렌즈 어레이인, LED 백라이트.
23. 제22항에 있어서, 상기 제2 층이 유전체 다층막인, LED 백라이트.
24. 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 LED 기판과 상기 확산 부재 사이에, 상기 LED 소자를 밀봉하는 밀봉 부재가 배치되어 있는, LED 백라이트.
25. 제24항에 있어서,
    상기 밀봉 부재는, 열가소성 수지를 함유하는, LED 백라이트.
26. 제25항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는, 올레핀계 수지인, LED 백라이트.
27. 표시 패널과,
    상기 표시 패널의 배면에 배치된 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 기재된 LED 백라이트를 구비하는, 표시 장치.

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