KR20100095536A - 광학 시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛 - Google Patents

광학 시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛 Download PDF

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다키론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 저각이 다른 이등변삼각형상의 복수의 융기부(1a 내지 1c)의 세트(S)를 반복하여 상면에 배열 형성함으로써, CCFL(2)로부터의 거리에 따른 휘도 격차를 없앨 수 있고, 또 CCFL(2)의 배열 위치에도 존재하지 않는 광학 시트(1) 및 이것을 사용한 백라이트 유닛을 제공하는 것이다. 본 발명은 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛에 사용하는 광학 시트(1)의 상면에 볼록형의 융기부가 다수 배열 형성된 광학 시트(1)에 있어서, 각 CCFL(2)에 대응하는 광학 시트(1)의 영역 내의 이들의 융기부가 서로 형상이 다른 3종류의 융기부(1a 내지 1c)의 배열의 세트(S)를 더욱 반복하여 배열한 것으로 구성된다.

Description

광학 시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛{OPTICAL SHEET AND BACKLIGHT UNIT USING THE SAME}
본 발명은, 투광성 수지 시트의 적어도 한쪽의 표면에 볼록형의 융기(ridge)부 또는 오목형의 홈부가 다수 배열 형성된 광학 시트 및, 이 광학 시트를 사용한 액정 디스플레이 등의 백라이트 유닛에 관한 것이다.
텔레비전 수상기나 퍼스널 컴퓨터 등에 사용되는 액정 디스플레이의 백라이트는, 액정 패널의 배면측에 직관형의 CCFL(냉음극관) 등으로 이루어지는 선광원을 간격을 두고 복수 개 배치한 직하 라이트 방식과, 액정 패널의 배면측에 도광판을 배치하고, 이 도광판의 측쪽에 선광원을 배치한 에지 라이트 방식 등이 있다.
종래의 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛은, 선광원의 정면측의 액정 패널과의 사이에, 확산 시트(확산판) 등과 함께, 또는, 이 확산 시트 등의 대신에, 평볼록형 리니어 프레넬렌즈형의 광학 시트를 배치하는 경우가 있었다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 평볼록형 리니어 프레넬렌즈형의 광학 시트를 사용하면, 평볼록형 원통 렌즈(Cylindrical Lens)를 배치한 경우와 마찬가지로, 선광원으로부터 방사형으로 출사되는 광을 집광하여 정면을 향한 평행광으로서 액정 패널에 유도할 수 있다. 게다가, 이 광학 시트는, 평볼록형 원통 렌즈보다도 렌즈 두께를 얇게 할 수 있기 때문에, 백라이트 유닛의 대폭적인 경량 소형화와 비용 절감을 도모할 수 있다.
또, 상기 광학 시트 대신에, 투광성 수지 시트의 표면에, 선광원으로부터의 거리가 멀수록 저각이 큰 오목형 삼각형의 홈부(볼록형 삼각형의 융기부)를 다수 배열 형성한 광학 시트를 사용하는 경우도 있었다(예를 들면, 특허문헌 2 참조). 이 광학 시트를 사용한 경우에도, 선광원으로부터의 거리가 멀어져 광이 비스듬하게 입사될수록, 홈부에서의 굴절이 커지므로, 출사되는 광을 정면을 향한 평행광에 가깝게 하여 액정 패널에 유도할 수 있다.
또, 직하 라이트 방식이나 에지 라이트 방식의 백라이트 유닛에서는, 투광성 시트의 표면에 원뿔형이나 피라미드형(4각뿔형)의 볼록부를 종횡으로 다수 배열 형성한 광학 시트를 사용하는 경우도 있었다(예를 들면, 특허문헌 3 참조). 이 광학 시트를 사용하면, 직하 라이트 방식의 선광원으로부터 입사된 광이나, 에지 라이트 방식의 도광판을 통해서 입사된 광을 가능한 한 정면 방향으로 바꾸어 출사하여 액정 패널에 유도할 수 있다.
그런데, 상기 원뿔형 등의 볼록부를 종횡으로 배열 형성한 광학 시트는, 원래 여러가지 방향의 성분을 가지는 산란광을 정면을 향하는 방향 성분이 많은 광으로 바꾸어 출사함으로써 정면 휘도를 높이는 작용을 하는 것이다. 따라서, 도 16에 도시하는 바와 같이, 이 광학 시트(1)를 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛에 사용한 경우, CCFL(2)의 직상의 위치 E0에서는 광학 시트(1)의 상면의 프리즘형의 볼록부에서의 전체 반사가 많아지고, 좌우 방향으로 어느 정도 떨어진 위치 E1에서는 상향 성분이 많은 광이 출사되지만, 좌우 방향으로 더욱 떨어진 위치 E2에서는 이 좌방향이나 우방향으로 출사광이 경사지게 되므로, CCFL(2)의 배치 위치에 따른 큰 휘도 격차가 발생한다. 이 때문에, 종래의 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛에 이 광학 시트(1)를 사용한 경우에는, CCFL(2)과 광학 시트(1)의 사이에 예를 들면 복수 장의 확산 시트 등을 배치하고, CCFL(2)로부터의 광을 사전에 충분히 확산시켜 두어야 하므로, 이 확산 시트 등이 고가가 된다는 문제가 있었다.
이것에 대하여, 도 17에 도시하는 바와 같이, 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛에 상기 평볼록형 리니어 프레넬렌즈형의 광학 시트(1)나 저각이 변화되는 오목형 삼각형의 홈부 등을 배열 형성한 광학 시트(1)를 사용한 경우에는, CCFL(2)로부터의 거리가 멀어질수록 광학 시트(1)의 상면에서의 굴절각이 커지므로, 이 CCFL(2)로부터의 거리에 관계없이, 상향의 광을 출사할 수 있다.
하지만, 이 평볼록형 리니어 프레넬렌즈형의 광학 시트(1)나 저각이 변화되는 오목형 삼각형의 홈부 등을 배열 형성한 광학 시트(1)는, 상면의 요철 패턴에 대응하여 하방의 CCFL(2)의 배치 위치가 결정되어 있기 때문에, 도 18에 도시하는 바와 같이, 이 CCFL(2)이 광학 시트(1)의 중앙 위치 C보다도 좌우 방향으로 어긋나면, 출사광이 상향이 되지 않고 경사진다. 이 때문에, 종래는, 광학 시트(1)의 재단 위치에 어긋남이 생기지 않도록 하거나, CCFL(2)의 장착 위치에 어긋남이 생기지 않도록 하는 정밀한 작업이 요구될뿐만 아니라, CCFL(2)의 개수를 증감하는 등의 설계 변경에 대응할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2005-338611호 특허문헌 2 : 일본 공개특허공보 2007-114587호 특허문헌 3 : 실개평 7-8805호
본 발명은, 예를 들면 저각이 다른 삼각형상과 같이, 형상이 다른 복수의 볼록형의 융기부나 오목형의 홈부의 세트를 반복하여 표면에 배열 형성함으로써, 선광원으로부터의 거리에 따른 휘도 격차를 없앨 수 있고, 또한, 이 선광원의 배치 위치에도 의존하지 않는 광학 시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛을 제공하고자 하는 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위해서, 청구항 1의 광학 시트는, 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛에 사용하는 광학 시트이며, 투광성 시트에 있어서의 광이 출사하는 측의 표면에 볼록형의 융기부 또는 오목형의 홈부가 다수 배열 형성된 광학 시트에 있어서, 각 선광원에 대응하는 광학 시트의 영역 내의 이들의 융기부 또는 홈부가, 서로 형상이 다른 복수의 융기부 또는 홈부의 배열의 세트를 더욱 반복하여 배열한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
청구항 2의 광학 시트는, 상기 각 세트에 있어서의 형상이 다른 융기부 또는 홈부의 배열의 순서가 상위한 경우가 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 3의 광학 시트는, 상기 각 융기부 또는 홈부의 형상이, 배열 방향에 직교하는 면을 중심으로 좌우 대칭형인 것을 특징으로 한다.
청구항 4의 광학 시트는, 상기 각 세트에 있어서의 형상이 다른 융기부 또는 홈부의 융기 폭 또는 홈 폭이 각각 다른 것을 특징으로 한다.
청구항 5의 광학 시트는, 상기 각 융기부 또는 홈부의 융기 길이 또는 홈 길이에 직교하는 종단면 형상이, 저변(底邊)의 양 내각이 90° 미만인 삼각형상인 것을 특징으로 한다.
청구항 6의 광학 시트는, 상기 각 융기부 또는 홈부의 융기 길이 또는 홈 길이에 직교하는 종단면 형상이 이등변삼각형이며, 상기 각 세트에 있어서의 각 융기부 또는 홈부의 형상의 상위가, 이 이등변삼각형의 저각(底角)의 상위인 것을 특징으로 한다.
청구항 7의 광학 시트는, 상기 각 세트에 있어서의 형상이 다른 각 융기부 또는 홈부가, 이들 융기부 또는 홈부의 융기 길이 또는 홈 길이에 직교하는 종단면 형상의 삼각형의 저변의 양 내각의 합이 큰 것일수록, 이들 융기부 또는 홈부의 융기 폭 또는 홈 폭이 넓은 것을 특징으로 한다.
청구항 8의 광학 시트는, 상기 각 융기부 또는 홈부의 융기 길이 또는 홈 길이에 직교하는 종단면 형상이, 저변의 양 내각이 90° 이하인 사각 이상의 다각형, 또는, 반원호 이하의 원호 형상인 것을 특징으로 한다.
청구항 9의 광학 시트는, 상기 각 세트에 2 이상, 10 이하의 융기부 또는 홈부가 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 1O의 광학 시트를 사용한 백라이트 유닛은, 상기 광학 시트를 1 이상의 선광원의 정면측에 배치한 것을 특징으로 한다.
청구항 1의 발명에 따르면, 형상이 다른 복수의 볼록형의 융기부나 오목형의 홈부의 세트가 광학 시트의 표면에 반복하여 배열 형성되므로, 선광원으로부터의 거리가 상위해도 각 세트 중 어느 하나의 융기부나 홈부로부터 출사되는 광이 어느 정도 정면측을 향하게 되고, 이 선광원으로부터의 거리에 따른 휘도 격차를 없앨 수 있다. 또한, 각 세트에는 각각 같은 형상의 융기부나 홈부가 존재하므로, 선광원의 배치 위치도 임의가 되고, 이 선광원의 위치 어긋남의 영향이 없어질 뿐만 아니라, 이 선광원의 개수의 증감 등의 설계 변경에도 용이하게 대응할 수 있게 된다.
청구항 2의 발명에 따르면, 각 세트에 같은 형상의 융기부나 홈부가 존재하면 좋고, 이들 융기부나 홈부의 배열의 순서는 임의이기 때문에, 이 배열 순서가 상위한 경우가 있어도 본 발명의 효과에 영향은 없다.
청구항 3의 발명에 따르면, 각 융기부나 홈부의 형상이 좌우 대칭이기 때문에, 선광원의 좌우 어떤 측인지에 따른 휘도 격차가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 복수의 선광원이 좌우로 간격을 두고 나열되어 있는 경우, 이들의 선광원의 사이에서는, 좌우 쌍방의 선광원으로부터의 광을 유효하게 이용할 수 있게 된다.
청구항 4의 발명에 따르면, 융기부 또는 홈부의 형상에 따라서 융기 폭 또는 홈 폭의 광협(廣狹)을 조정할 수 있다. 여기에서, 융기 폭 또는 홈 폭이 넓으면, 선광원으로부터의 광을 더욱 많이 그 융기부 또는 홈부에 받아들일 수 있다. 따라서, 융기 폭 또는 홈 폭이 모두 동일하다고 하면, 각 융기부 또는 홈부의 형상에 따라서는 입사광의 이용률(융기부 또는 홈부에 있어서의, 전체 입사광에 대한, 어느 정도 정면측을 향해서 출사되는 광의 비율)에 상위가 있는 경우에, 이 융기 폭 또는 홈 폭을 조정함으로써, 입사광의 이용률을 가능한 한 균일하게 하는 것이 가능해진다.
또, 여기에서, 융기 폭 또는 홈 폭이란 광학 시트의 시트면(융기부 또는 홈부를 고르게 하여 평균화한 평탄면에 평행한 면이며, 하면이 플랫(flat)인 경우는 이 하면에 평행한 면)에 따른 융기부 또는 홈부의 배열 방향(광학 시트의 시트면상에 있어서의 융기 길이 또는 홈 길이에 직교하는 방향)의 길이를 말한다.
청구항 5의 발명에 따르면, 융기부의 경우에는 삼각기둥형이 되고, 홈부의 경우에는 삼각통 내면형이 되므로, 광학 시트에 입사된 광의 대부분을 출사할 수 있고, 각 세트 중 어느 하나의 융기부나 홈부에서 확실하게 어느 정도 정면측을 향한 광을 출사할 수 있게 된다.
또, 여기에서, 저변이란 융기부 또는 홈부의 양 사면을 종단면 형상의 양 사변으로 한 삼각형에 있어서의 광학 시트의 시트면에 따른 가상적인 변을 말한다.
청구항 6의 발명에 따르면, 각 융기부나 홈부의 형상이 좌우 대칭이며, 융기부의 경우에는 삼각기둥형이 되고, 홈부의 경우에는 삼각통 내면형이 되므로, 선광원의 좌우 어느 측인지에 따른 휘도 격차가 발생하는 것을 방지할뿐만 아니라, 광학 시트에 입사된 광의 대부분을 출사할 수 있고, 각 세트 중 어느 하나의 융기부나 홈부에서 확실하게 어느 정도 정면측을 향한 광을 출사할 수 있게 된다.
또, 여기에서, 이등변삼각형의 저각이란 이등변삼각형의 저변의 내각(양 내각은 동일)이다.
청구항 7의 발명에 따르면, 각 세트의 융기부 또는 홈부는, 종단면 형상의 삼각형의 꼭지각이 작고 뾰족한 것일수록 융기 폭 또는 홈 폭이 넓어지므로, 입사광을 많이 받아들일 수 있다. 그리고, 꼭지각이 작고 뾰족한 융기부 또는 홈부일수록, 입사광의 이용률은 저하되므로, 이러한 융기부 또는 홈부일수록 입사광을 많이 받아들이도록 하면, 꼭지각이 다른 각 융기부 또는 홈부에 있어서의 입사광의 이용률을 균일화할 수 있게 된다.
청구항 8의 발명에 따르면, 융기부의 경우에는 반다각기둥형이나 반원기둥형이 되고, 홈부의 경우에는 반다각통 내면형이나 반원통 내면형이 되므로, 광학 시트에 입사된 광의 대부분을 출사할 수 있고, 각 세트 중 어느 하나의 융기부나 홈부에서 확실하게 어느 정도 정면측을 향한 광을 출사할 수 있게 된다.
청구항 9의 발명에 따르면, 각 세트에 2 이상의 형상이 다른 융기부나 홈부가 있기 때문에, 각 세트 중 어느 하나의 융기부나 홈부로부터 출사되는 광을 확실하게 어느 정도 정면측을 향하도록 할 수 있다. 게다가, 각 세트의 융기부나 홈부는 10 이하이기 때문에, 1세트의 융기부나 홈부의 범위를 충분히 좁게 할 수 있고, 세트마다의 휘도 격차를 억제할 수 있다.
청구항 1O의 발명에 따르면, 선광원으로부터의 거리에 따른 휘도 격차를 없애는 동시에, 선광원의 배치 위치나 배치수에 의존하지 않는 백라이트 유닛을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 1실시형태를 도시하는 것으로, 광학 시트를 사용한 백라이트 유닛의 구성을 도시하는 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 1실시형태를 도시하는 것으로, 백라이트 유닛에 사용되는 광학 시트의 부분 확대 종단면 정면도.
도 3은 본 발명의 1실시형태를 도시하는 것으로, 광학 시트에 있어서의 1세트의 융기부를 도시하는 부분 확대 종단면 정면도.
도 4는 본 발명의 1실시형태를 도시하는 것으로, 광학 시트에 있어서의 중심 위치(a)와 우방향으로 떨어진 위치(b)와 더욱 우측으로 떨어진 위치(c)의 부분 확대 종단면 정면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태를 도시하는 것으로, 각 융기부의 융기 폭이 상위하도록 한 광학 시트의 부분 확대 종단면 정면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시형태를 도시하는 것으로, 각 융기부의 높이를 가지런히 한 광학 시트의 부분 확대 종단면 정면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시형태를 도시하는 것으로, 각 융기부의 높이를 높인 광학 시트의 부분 확대 종단면 정면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시형태를 도시하는 것으로, 각 융기부의 종단면 형상을 등변사다리꼴형으로 한 광학 시트의 부분 확대 종단면 정면도.
도 9는 본 발명의 다른 실시형태를 도시하는 것으로, 각 세트의 융기부의 배열 순서를 불규칙하게 상위시킨 광학 시트의 부분 확대 종단면 정면도.
도 10은 본 발명의 다른 실시형태를 도시하는 것으로, 각 세트의 융기부를 좌우로 분산하여 치우치게 한 광학 시트의 부분 확대 종단면 정면도.
도 11은 본 발명의 다른 실시형태를 도시하는 것으로, 각 세트의 융기부를 좌우로 분산하여 치우치게 하는 동시에 배열 순서를 불규칙하게 상위시킨 광학 시트의 부분 확대 종단면 정면도.
도 12는 본 발명의 다른 실시형태를 도시하는 것으로, 수지 시트를 2층으로 한 광학 시트의 부분 확대 종단면 정면도.
도 13은 본 발명의 다른 실시형태를 도시하는 것으로, 수지 시트를 3층으로 한 광학 시트의 부분 확대 종단면 정면도.
도 14는 본 발명의 실시예를 도시하는 것으로, 표 2에 있어서의 광원·시트간 거리를 바꾸어 측정한 균제도를 도시하는 그래프.
도 15는 본 발명의 실시예를 도시하는 것으로, 표 2에 있어서의 광원·시트간 거리를 바꾸어 측정한 휘도를 도시하는 그래프.
도 16은 종래 예를 도시하는 것으로, 원뿔형의 볼록부를 종횡으로 배열 형성한 광학 시트의 부분 확대 종단면 정면도.
도 17은 종래 예를 도시하는 것으로, 저각이 변화되는 오목형 삼각형의 볼록부를 배열 형성한 광학 시트의 부분 확대 종단면 정면도.
도 18은 종래 예를 도시하는 것으로, CCFL이 중심 위치로부터 어긋난 경우의 광학 시트의 부분 확대 종단면 정면도.
이하, 본 발명의 최선의 실시형태에 대해서 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한다. 또, 이들의 도면에 있어서도, 도 16 내지 도 18에 도시한 종래 예와 같은 기능을 가지는 구성 부재에는 같은 번호를 부기한다.
본 실시형태는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 액정 디스플레이에 있어서의 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛에 대해서 설명한다. 이 백라이트 유닛은, 광학 시트(1)의 아래 쪽(배면측)에, 길이방향을 전후 방향을 향한 직관형의 CCFL(2)을 복수 개 등간격으로 좌우 방향에 평행하게 나열하여 배치한 것이며, 이들의 CCFL(2)의 아래쪽에는, 하향으로 출사된 광을 유효 이용하기 위한 반사판(3)을 배치하고 있다. 그리고, 액정 패널(4)은, 이 광학 시트(1)의 위쪽(정면측)에 배치된다. 또한, 이 광학 시트(1)의 위쪽의 액정 패널(4)과의 사이에는, 확산 시트 등이 배치되는 경우도 있다.
상기 광학 시트(1)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 투명한 수지 시트로 이루어지고, CCFL(2)로부터의 광이 입사되는 하면은 평행한 면으로 되어 있다. 또한, CCFL(2)로부터의 광이 출사하는 이 광학 시트(1)의 상면은, 상하 좌우 방향에 따른 면에서의 종단면 형상이 이등변삼각형이 되는 볼록형이며, 전후 방향으로 긴 융기부(1a 내지 1c)가 좌우 방향에 다수 배열 형성되어 있다. 게다가, 이들의 융기부(1a 내지 1c)는, 각 CCFL(2)에 대응하는 광학 시트(1)의 영역 내에 있어서, 이등변삼각형의 저각이 다른 복수의 융기부(1a 내지 1c)를 배열한 세트(S)가 더욱 다수 세트 반복하여 배열되도록 되어 있다.
본 실시형태의 경우, 광학 시트(1)의 상면의 1개의 세트(S)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 저각(θ1)이 55°인 융기부(1a)와, 저각(θ2)이 45°인 융기부(1b)와, 저각(θ3)이 25°인 융기부(1c)의 3종류의 융기부(1a 내지 1c)를 1개씩 오른쪽에서 왼쪽으로 나란히 배열하고 있다. 또한, 이들의 융기부(1a 내지 1c)는, 이등변삼각형의 저변에 상당하는 부분의 길이인 융기 폭(B)이 동일하게 되어 있다. 따라서, 이들의 융기부(1a 내지 1c)는, 최대의 저각(θ1)을 가지는 융기부(1a)의 볼록형이 가장 위쪽으로 돌출하여 높고, 최소의 저각(θ3)을 가지는 융기부(1c)의 볼록형이 가장 낮아지고, 중간의 저각(θ2)을 가지는 융기부(1b)의 볼록형은 중간의 높이가 된다.
또, 본 발명에 있어서 1세트로 하여 배열되는 융기부의 수는, 2 이상, 10 이하가 적당하고, 더욱 바람직하게는 3 이상, 5 이하다. 또한, 각 CCFL(2)에 대응하는 광학 시트(1)의 영역 내의 세트 수는, 도 2에서는 각 융기부(1a 내지 1c)의 볼록형을 확대하여 보기 쉽게 하기 위해서 9세트 도시하였지만, 실제로는 더욱 다수의 세트가 배열되는 것이 바람직하다.
여기서, 각 CCFL(2)에 대응하는 광학 시트(1)의 영역이란 CCFL(2)이 1개인 경우에는, 광학 시트(1)의 광학적 유효 부분의 전체 영역을 말하고, CCFL(2)이 복수 개 있는 경우에는, 이들의 CCFL(2)의 정확히 중앙에 있는 좌우 방향에 직교하는 면으로 구분된 광학 시트(1)의 광학적 유효 부분의 각 영역을 말한다. 단, 이 광학 시트(1)의 영역의 경계에 융기부(1a)의 세트의 경계가 정확하게 일치할 필요는 없고, 세트의 좌우의 끝의 내측이나 융기부(1a)의 좌우의 끝의 내측에 이 광학 시트(1)의 영역의 경계가 있어도 좋다. 따라서, 각 CCFL(2)에 대응하는 광학 시트(1)의 영역 내의 세트 수도, 반드시 정수일 필요는 없다.
상기 구성에 따르면, 광학 시트(1)에 있어서의 도 2에 도시하는 CCFL(2)의 직상의 위치 E0의 부근에서는, 도 4a에 도시하는 바와 같이, 이 CCFL(2)로부터의 광의 저각이 큰 융기부(1a)나 융기부(1b)에서는 전체 반사하는 경우도 많아지지만, 저각이 최소인 융기부(1c)로부터 출사되는 광은 거의 상향이 된다. 또한, 광학 시트(1)에 있어서의 CCFL(2)의 직상보다 조금 좌우 방향으로 떨어진 위치 E1의 부근에서는, 도 4b에 도시하는 바와 같이, 이 CCFL(2)로부터의 광이 저각이 최대인 융기부(1a)와 최소인 융기부(1c)에서는 좌우 방향으로 경사지지만, 저각이 중간인 융기부(1b)로부터 출사되는 광은 거의 상향이 된다. 또, 광학 시트(1)에 있어서의 좌우 방향으로 더욱 멀리 떨어진 위치 E2의 부근에서는, 도 4c에 도시하는 바와 같이, 이 CCFL(2)로부터의 광이 저각이 작은 융기부(1b)나 융기부(1c)에서는 좌우 방향으로 경사지지만, 저각이 최대인 융기부(1a)로부터 출사되는 광은 거의 상향이 된다. 또, 도 4에서는, 광학 시트(1)의 하면에서의 입사광의 굴절은 생략하고 도시한다.
따라서, 본 실시형태의 광학 시트(1)는, 볼록형의 종단면 형상인 이등변삼각형의 저각이 다른 3종류의 융기부(1a 내지 1c)로 이루어지는 세트(S)가 상면에 반복하여 배열 형성되어 있기 때문에, CCFL(2)로부터의 좌우 방향의 거리가 상위해도 각 세트(S) 중 어느 하나의 융기부(1a 내지 1c)로부터 출사되는 광이 거의 상향이 된다. 이 때문에, CCFL(2)로부터 좌우 방향으로 떨어진 거리에 따라서 휘도에 격차가 생기는 것을 방지할 수 있기 때문에, 균제도(均齊度)를 높일 수 있다. 또한, CCFL(2)로부터 좌우 방향으로 크게 떨어진 위치라도 휘도의 저하를 적게 할 수 있기 때문에, 종래와 같은 정도의 균제도를 얻을 수 있어 좋다면, CCFL(2)의 간격 거리를 넓힘으로써, 백라이트 유닛에 사용하는 CCFL(2)의 개수를 줄이고, 에너지 절감화와 비용 절감을 도모할 수도 있다.
게다가, 본 실시형태의 광학 시트(1)는, 3종류의 융기부(1a 내지 1c)가 배열된 세트(S)가 다수 상면에 배열 형성되므로, CCFL(2)의 좌우 방향의 배치 위치가 임의가 되고, 이 CCFL(2)의 위치 어긋남의 영향이 없어질 뿐만 아니라, 이 CCFL(2)의 개수의 증감 등의 설계 변경에도 용이하게 대응할 수 있게 된다.
또, 상기 실시형태의 광학 시트(1)에서는, 각 세트(S)의 3종류의 융기부(1a 내지 1c)의 융기 폭(B)을 일정하게 하는 경우를 나타냈지만, 도 5에 도시하는 바와 같이, 각 융기부(1a 내지 1c)의 융기 폭(B1 내지 B3)이 상위하도록 하여도 좋다. 특히, 이 도 5에 도시하는 바와 같이, 융기부(1a 내지 1c)에 있어서의 볼록형의 종단면 형상의 삼각형의 저변의 양 내각의 합이 큰 것일수록, 다시 말해, 여기에서는 이등변삼각형의 저각이 클수록 융기 폭(B1 내지 B3)이 넓어지도록 하면, 이 이등변삼각형의 꼭지각이 작고 뾰족한 융기부(1a 내지 1c)일수록 융기 폭(B1 내지 B3)이 넓어지므로, 입사광을 많이 받아들 수 있다. 그리고, 꼭지각이 작고 뾰족한 융기부(1a 내지 1c)일수록, 입사광의 이용률은 저하되므로, 꼭지각이 다른 3종류의 융기부(1a 내지 1c)에 있어서의 입사광의 이용률을 균일화할 수 있게 되고, 균제도를 높일 수 있게 된다.
또, 상기 실시형태의 광학 시트(1)에서는, 각 세트(S)의 3종류의 융기부(1a 내지 1c)의 볼록형의 높이가 상위한 경우를 나타냈지만, 도 6에 도시하는 바와 같이, 볼록형의 높이를 가지런하도록 하여도 좋다. 단, 이 경우에는, 도 5에 도시한 경우와는 반대로, 이등변삼각형의 꼭지각이 작고 뾰족한 융기부(1a 내지 1c)의 융기 폭(B1 내지 B3)일수록 좁아지므로, CCFL(2)로부터의 좌우 방향의 거리가 먼 위치에서는 휘도를 충분히 얻을 수 없을 우려가 있다. 그래서, 도 7에 도시하는 바와 같이, 원래 볼록형의 높이가 낮은 융기부(1b)나 융기부(1c)에 대해서는, 위쪽으로 평행 이동하여 높아지는 것을 도모함으로써, 융기부(1a 내지 1c)의 융기 폭(B)은 일정하면서, 볼록형의 높이도 가지런하도록 할 수 있다.
또, 상기 실시형태의 광학 시트(1)에서는, 각 융기부(1a 내지 1c)의 저각(θ1 내지 θ3)이 55°와 45°와 25°인 경우를 나타냈지만, 이들의 저각(θ1 내지 θ3)은, 서로 상위하면 되므로, 구체적인 각도의 값은 임의이다. 단, 이 저각의 최대치는, 40° 이상 70° 이하인 것이 바람직하고, 50° 이상 70° 이하이면 더욱 바람직하고, 55° 이상 60° 이하이면 더욱 바람직하다. 이 저각의 최대치가 60°를 넘고, 특히 70°를 넘어 지나치게 커지면, 융기부(1a 내지 1c)의 융기 폭(B)을 충분한 넓이로 한 경우에, 볼록형의 높이가 지나치게 높아져, 광학 시트(1)의 성형성이 나빠지고, 취급도 어려워진다. 그리고, 이 저각의 최대치가 55°보다 작고, 특히 40°보다 작아지면, 각 융기부(1a 내지 1c)의 저각의 상위도 적어지므로, 휘도 격차를 없애서 균제도를 향상시키는 효과를 충분히 얻을 수 없게 된다.
게다가, 이 저각의 최소값은, 25° 이하인 것이 바람직하고, 20° 이하이면 더욱 바람직하다. 이 저각의 최소값이 20°를 초과하고, 특히 25°를 넘어 지나치게 커지면, 각 융기부(1a 내지 1c)의 저각의 상위도 적어지므로, 휘도 격차를 없애서 균제도를 높이는 효과를 충분히 얻을 수 없게 된다. 이 저각의 최소값은, 0°이어도 좋고, 따라서, 각 세트(S) 중 어느 하나의 융기부는 평탄면이어도 좋다.
또, 상기 실시형태의 광학 시트(1)에서는, 융기부(1a 내지 1c)의 종단면 형상이 이등변삼각형(또는 이 이등변삼각형을 기초로 한 형상)인 경우를 나타냈지만, 도 8에 도시하는 바와 같이, 이들의 이등변삼각형의 정상부를 수평으로 절취한 등변사다리꼴형으로 하여도 좋다. 또, 이 절취한 정상부에 저각이 작은 이등변삼각형을 재치한 장기의 말 형상의 오각형으로 하여도 좋고, 육각 이상의 다각형으로 할 수도 있다.
또, 상기 실시형태의 광학 시트(1)에서는, 융기부(1a 내지 1c)의 종단면 형상의 삼각형 등에 있어서의 각 뿔부가 뾰족한 상태인 경우를 나타냈지만, 현실에서는 제조상의 형편 때문에, 각 뿔부가 다소 둔한 상태나 둥그스름한 상태가 되어도 좋고, 또, 모떼기 등이 실시되어도 좋다. 왜냐하면, 본 실시형태에서는, 각 세트에 서로 형상이 다른, 즉 각도가 다른 경사면을 가지는 복수의 융기부(1a 내지 1c)가 있는 것이 중요하고, 이들의 경사면이 접하는 경계 부분인 뿔부의 세부의 상태는 중요하지 않기 때문이다.
또, 상기 실시형태의 광학 시트(1)에서는, 각 세트(S)의 3종류의 융기부(1a 내지 1c)가 같은 순서로 배열되어 있는 경우를 나타냈지만, 광학 시트(1)상의 세트 수가 충분히 많으면 이 배열 순서가 본 발명의 효과에 영향을 주지 않으므로, 도 9에 도시하는 바와 같이, 이 배열 순서가 세트(S)마다 상위하여도 좋고, 이 경우의 배열 순서의 차이는 불규칙한 것이 바람직하다.
또, 상기 실시형태의 광학 시트(1)에서는, 각 세트(S)에 3종류의 융기부(1a 내지 1c)가 배열되어 있는 경우를 나타냈지만, 4종류 이상의 융기부가 배열되어도 좋다. 또, 2종류의 융기부가 배열되어 있을 뿐이어도, 특히 종단면 형상이 사각 이상의 다각형이면, 본 발명의 효과를 어느 정도 기대할 수 있다.
또, 상기 실시형태의 광학 시트(1)에서는, 융기부(1a 내지 1c)의 종단면 형상이 좌우 대칭인 이등변삼각형이나 사각 이상의 다각형인 경우를 나타냈지만, 반드시 좌우 대칭의 형상에 한정되는 것이 아니다. 단, 광학 시트(1)가 CCFL(2)의 좌우 방향의 위치에 의존하지 않는 특성을 나타내기 위해서는, 좌우 비대칭의 형상이 우방향 또는 좌방향으로 지나치게 치우치는 것은 바람직하지 못하고, 이 치우침이 지나치게 크면, 광학 시트(1) 전체로 보면, CCFL(2)로부터의 거리에 따른 휘도 격차가 생길 우려도 있다. 따라서, 각각의 융기부(1a 내지 1c)의 종단면 형상에 좌우 비대칭인 것이 있어도, 치우침의 정도를 수치화하여 좌우 방향을 정부(正負)로 하면, 각 세트(S)의 모든 융기부(1a 내지 1c)의 치우침을 합계했을 때에 가능한 한 O에 가깝도록 치우침을 분산시켜 평균화시키는 것이 바람직하다. 즉, 도 10에 도시하는 바와 같이, 각 세트(S)에 5종류의 융기부(1a 내지 1e)가 있다고 하면, 예를 들면 융기부(1a, 1e)는 좌방향에 일정량만큼 치우치고, 융기부(1c)는 치우침이 없는 좌우 대칭형이며, 융기부(1b, 1d)는 우방향으로 일정량만큼 치우쳐 있다는 것처럼, 치우침이 분산하여 평균화되어 있는 것이 바람직하다. 그리고, 도 11은, 이들 5종류의 융기부(1a 내지 1e)의 배열 순서가 인접하는 세트(S)에서 상위한 경우를 도시한다.
또, 상기 실시형태의 광학 시트(1)에서는, 볼록형의 융기부를 배열 형성한 경우를 나타냈지만, 오목형의 홈부가 배열 형성된 것이어도, 마찬가지로 본 발명의 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 오목형의 종단면 형상은, 상기 볼록형의 경우의 종단면 형상의 상하를 반대로 한 것을 임의로 사용할 수 있다.
또, 상기 실시형태의 광학 시트(1)에서는, 하면이 플랫인 경우를 나타냈지만, 이 광학 시트(1)의 하면의 구성은 임의이고, 예를 들면 미세한 요철로 이루어지는 주름형으로 가공함으로써 광의 확산성을 향상시킨 것이어도 좋다.
또, 상기 실시형태의 광학 시트(1)에서는, 이 광학 시트(1)가 투명한 수지 시트로 이루어지는 경우를 나타냈지만, 광을 투과하는 투광성을 가지는 것이면 되므로, 반드시 투명할 필요는 없다. 광학 시트(1)의 두께도 특별히 한정되는 것이 아니고, 일반적으로는 두께 0.3 내지 5㎜ 정도의 것이 적절하게 사용된다.
상기와 같은 광학 시트(1)의 수지 시트로서는, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리올레핀 공중합체(예를 들면 폴리-4-메틸펜텐-1 등), 폴리염화비닐, 환상 폴리올레핀(예를 들면 노르보넨 구조 등), 아크릴 수지, 폴리스티렌, 아이오노머, 스티렌메틸메타크릴레이트 공중합 수지(MS 수지) 등의 투광성의 열가소성 수지로 이루어지는 것을 사용할 수 있다. 특히, 열가소성 수지로 이루어지는 수지 시트 중에서도, 폴리카보네이트, 폴리에스테르(특히 폴리에틸렌텔레프탈레이트), 환상 폴리올레핀으로 이루어지는 것은, 내열성이 양호하고, 백라이트 유닛에 사용되었을 때에 CCFL(2)로부터의 방열에 의해 변형이나 주름 등이 생기기 어려우므로 바람직하게 사용된다. 게다가, 폴리카보네이트로 이루어지는 수지 시트는, 폴리카보네이트 자체가 투명성이 양호한 수지이며, 흡습성이 적고, 고휘도이고, 휘어짐이 적기 때문에, 지극히 바람직하게 사용된다. 또, 이 수지 시트는, 불포화 폴리에스테르, 에폭시 수지 등의 투광성의 열 가소성 수지로 이루어지는 것이어도 좋다. 게다가, 이 수지 시트는, 2종 이상의 수지 재료를 혼합하여, 알로이화하여, 복합화된 것을 사용할 수도 있다.
또, 상기 실시형태의 광학 시트(1)는, 예를 들면 양면이 플랫인 수지 시트를 형(型)으로 눌러 형성하는 프레스 제법을 이용하여 제작할 수 있지만, 다른 프레스 제법이나 캐스팅법 등 또는 사출 성형법의 성형법, 형 롤을 통함으로써 롤 성형법이나 압출 성형법 등에 의한 연속 성형법 등, 임의의 제법으로 제작해도 좋다.
또, 상기 실시형태의 광학 시트(1)의 수지 시트는, 성형에 필요한 안정제, 윤활제, 내충격 개량제, 항산화제, 자외선 흡수제, 광안정제, 대전방지제, 착색제, 형광 증백제 등이 적당히 함유되어도 좋다. 또, 다층 구성을 가지는 광학 시트(1)에 있어서는, 이들의 첨가제는, 예를 들면 기재층과 표면층의 사이에서 첨가제의 종류나 배합 비율을 적당히 변경해도 좋다. 도 12는, 기재층(11)의 상층의 표면층(12)에 볼록형의 융기부를 배열 형성한 2층의 광학 시트(1)의 예를 도시하고, 도 13은, 이들의 하층에 이면층(13)을 더한 3층의 광학 시트(1)의 예를 도시한다. 광학 시트(1)의 하면은, CCFL(2)로부터 자외선이 직접 조사되므로, 이 이면층(13)을 자외선 흡수제가 함유된 내후층으로 하는 것으로, 상층의 기재층(11)이나 표면층(12)을 자외선으로부터 보호할 수 있다.
또, 상기 실시형태의 광학 시트(1)의 수지 시트는, 광 확산제가 함유 되어도 좋다. 이 광 확산제로서는, 수지 시트의 수지 재료와의 광굴절율이 다른 무기질 입자, 금속 산화물 입자, 유기 폴리머 입자 등이 단독으로 또는 적당히 조합하여 사용된다. 무기질 입자로서는, 유리[A유리(소다석회 유리), C유리(붕규산 유리), E유리(저알칼리 유리)], 실리카, 마이카, 합성 마이카, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 황산바륨, 탈크, 몬모릴로나이트, 카올린클레이, 벤토나이트, 헥토라이트, 실리콘 등의 입자가 사용된다. 그리고, 금속 산화물로서는, 산화티타늄, 산화아연, 알루미나 등의 입자가 사용되고, 또한, 유기 폴리머 입자로서는, 아크릴 비즈, 스티렌 비즈, 벤조구아나민 등의 입자가 사용된다. 이러한 광 확산제를 함유하면, 광학 시트(1) 내에서 광을 충분히 확산시킬 수 있기 때문에, 백라이트 유닛에 고가의 확산 시트 등을 추가하여 사용할 필요가 없어진다.
상기 광 확산제는, 그 평균 입경이 0.1 내지 100㎛, 바람직하게는 0.5 내지 50㎛, 더욱 바람직하게는 1 내지 30㎛인 것이 사용된다. 입경이 0.1㎛보다 작은 광 확산제는, 응집하기 쉽기 때문에 분산성이 나쁘고, 균일하게 분산할 수 있다고 해도 광의 파장이 크므로 광 산란 효율이 나빠진다. 그 때문에, 0.5㎛ 이상의, 더욱이 1㎛ 이상의 크기의 입자가 바람직한 것이다. 한편, 입경이 100㎛보다 큰 광 확산제는, 광 산란이 불균일해지거나, 광선 투과율이 저하되거나, 입자가 육안으로 보이거나 하게 된다. 이 때문에, 50㎛ 이하의 입자, 특히 30㎛ 이하의 입자가 바람직하다.
또, 상기 실시형태의 광학 시트(1)에서는, 이 광학 시트(1)가 수지 시트인 경우를 나타냈지만, 투광성 시트(박판도 포함함)이면 좋으므로, 박판형의 유리 등이어도 좋다.
또, 상기 실시형태의 백라이트 유닛에서는, 광원으로서 직관형의 CCFL(2)을 사용하는 경우를 나타냈지만, 반드시 직관형일 필요는 없고, 예를 들면 U자 관 등을 사용할 수도 있다. 또, 반드시 CCFL(2)일 필요는 없고, 일반 조명용 형광관과 같은 열 음극관 등을 사용하거나, LED(발광 다이오드)를 나열하여 사용할 수도 있고, 광원의 종류는 한정되지 않는다. 또, 반사판(3)도 필수가 아니며, 예를 들면 상기 실시형태의 CCFL(2)의 하방에 다른 광학 시트(1)를 배치하고, 상하 쌍방에 광을 공급하는 것도 가능하다.
또, 상기 실시형태의 백라이트 유닛은, 광학 시트(1)의 상방에 직접 액정 패널(4)을 배치하는 경우를 나타냈지만, 이 광학 시트(1)의 상방 및/또는 하방에는, 확산 시트 등을 배치할 수도 있다. 또, 상기 실시형태의 백라이트 유닛은, 액정 패널(4) 이외의 백라이트로서 사용할 수도 있다.
실시예
상기 실시형태에서 나타낸 광학 시트(1)의 실시예 1 내지 4와, 종래 예에서 나타낸 광학 시트(1)의 비교예 1 내지 2를 제작했다. 그리고, 이들의 광학 시트(1)를 사용한 백라이트 유닛의 휘도와 균제도를 측정한 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
여기서, 실시예 1은, 도 2 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 상면에 저각이 55°와 45°와 25°인 이등변삼각형의 종단면 형상을 가지는 3종류의 융기부를 배열 형성하고, 하면을 플랫으로 한 광학 시트(1)이며, 실시예 2는, 이 실시예 1의 광학 시트(1)의 하면을 주름형(25㎛의 요철)으로 가공한 광학 시트(1)이며, 실시예 3은, 상면에 저각이 55°와 45°와 35°와 25°와 10°인 이등변삼각형의 종단면 형상을 가지는 5종류의 융기부를 배열 형성하고, 하면을 플랫으로 한 광학 시트(1)이며, 실시예 4는, 상면에 저각이 40°와 25°와 10°인 이등변삼각형의 종단면 형상을 가지는 3종류의 융기부를 배열 형성하고, 하면을 플랫으로 한 광학 시트(1)이다. 또한, 비교예 1은, 상면에 저각이 45°인 이등변삼각형의 종단면 형상을 가지는 융기부만을 배열 형성하고, 하면을 플랫으로 한 광학 시트(1)이다. 또, 비교예 2는, 상면에 저각이 25°인 이등변삼각형의 종단면 형상을 가지는 융기부만을 배열 형성하고, 하면을 플랫으로 한 광학 시트(1)이다.
실시예 1 내지 4와 비교예 1 내지 2의 광학 시트(1)는, 각 융기부의 융기 폭을 모두 200㎛로 하고, 모든 확산제는 함유시키지 않았다. 또한, 이들의 광학 시트(1)를 사용한 백라이트 유닛은, 복수의 CCFL(2)의 간격 거리인 광원간 거리를 24㎜로 하고, 각 CCFL(2; 방전관의 중심을 기점)부터 광학 시트(1)까지의 거리인 광원·시트간 거리를 14.5㎜로 하고 있다.
광학 시트(1)의 휘도와 균제도의 측정에는, 가부시키가이샤 탑콘 제조의 색채 휘도계 BM-7을 사용하여, 실온 23℃, 습도 50%RH의 환경에서 측정했다. 그리고, 표 1의 휘도는, CCFL(2)의 직상과 CCFL(2) 사이의 합계 9점의 측정 포인트에서 측정한 휘도의 평균치를 나타낸다. 또한, 표 1의 균제도는, 이들 각 측정 포인트에서 측정한 휘도 중에서 가장 고휘도의 값에 대한 가장 저휘도의 값의 비율을 나타낸다.
이 표 1로부터 명확한 바와 같이, 비교예 1의 휘도와 비교하면, 실시예 1 내지 4의 휘도는 어느 정도 낮아져 있지만, 비교예 2의 휘도와 비교하면, 실시예 1 내지 4의 휘도는 거의 같거나 조금 상회하고 있고, 게다가, 이들 실시예 1 내지 4의 균제도는, 비교예 1 내지 2의 균제도에 비해 상당히 높아져 있는 것을 알 수 있다.
또, 상기 실시예 1 내지 4와 비교예 1 내지 2에서는, 광학 시트(1)의 각 융기부의 융기 폭을 모두 20O㎛로 한 경우를 나타냈지만, 이등변삼각형의 저각이 커질수록 융기 폭도 넓어지는 광학 시트(1)의 실시예도 제작했다. 그리고, 이들의 광학 시트(1)를 사용한 백라이트 유닛에 대해서, 광원·시트간 거리를 바꾸었을 때의 휘도와 균제도를 측정한 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pct00002
여기서, 실시예 5 내지 8의 백라이트 유닛에는 동일한 광학 시트(1)를 사용하고, 실시예 9 내지 12의 백라이트 유닛에도 동일한 광학 시트(1)를 사용하고, 비교예 3 내지 6의 백라이트 유닛에도 동일한 광학 시트(1)를 사용하고 있다. 또한, 실시예 5 내지 8과 실시예 9 내지 12에 사용하는 광학 시트(1)는, 상면에 저각이 60°와 45°와 20°인 이등변삼각형의 종단면 형상을 가지는 3종류의 융기부를 배열 형성한 것이다. 단, 실시예 9 내지 12에 사용하는 광학 시트(1)는, 저각이 60°인 융기부의 융기 폭은 400㎛, 저각이 45°인 융기부의 융기 폭은 200㎛, 저각이 20°인 융기부의 융기 폭은 100㎛로 하고 있다. 이것에 대하여, 실시예 5 내지 8에 사용하는 광학 시트(1)는, 표 1에 나타낸 실시예 1 내지 4와 마찬가지로 각 융기부의 융기 폭을 모두 200㎛로 한 것이다. 실시예 5 내지 8에서 실시예 1 내지 4의 광학 시트(1)를 사용하지 않은 것은, 실시예 9 내지 12에 사용하는 광학 시트(1)와의 비교를 위해서 융기부의 형상을 가지런히 할 필요가 있기 때문이다. 비교예 3 내지 6에 사용하는 광학 시트(1)는, 상면에 저각이 25°인 이등변삼각형의 종단면 형상을 가지는 융기부이고, 각 융기부의 융기 폭을 모두 200㎛로 한 것이며, 표 1에 나타낸 비교예 2의 광학 시트(1)와 같은 것이다.
상기 실시예 5 내지 8과 실시예 9 내지 12와 비교예 3 내지 6에 사용하는 광학 시트(1)는, 하면이 모두 플랫이며, 모두 확산제는 함유시키지 않았다. 또한, 이들의 광학 시트(1)를 사용한 백라이트 유닛은, 복수의 CCFL(2)의 광원간 거리를 24㎜로 하고 있다. 단, 광원·시트간 거리는, 실시예 5 내지 8과 실시예 9 내지 12와 비교예 3 내지 6에 있어서, 각각 14.5㎜와 6㎜와 5㎜와 4㎜로 바꾸고 있다. 따라서, 비교예 3은, 광원·시트간 거리가 14.5㎜가 되므로, 표 1에 나타낸 비교예 2의 광학 시트(1)의 측정 조건과 동일한 것이 된다. 이들 실시예 5 내지 8과 실시예 9 내지 12와 비교예 3 내지 6의 측정에 사용하는 측정 기기나 측정 환경, 측정 조건은, 표 1의 경우와 같다.
이 표 2에 있어서, 실시예 5 내지 8과 실시예 9 내지 12와 비교예 3 내지 6의 각각에서, 광원·시트간 거리를 바꾸어 측정한 균제도를 도 14에 도시하고, 광원·시트간 거리를 바꾸어 측정한 휘도를 도 15에 도시한다.
이 표 2와 도 15로부터 명확한 바와 같이, 휘도는, 어느 광원·시트간 거리에 있어서나, 실시예 5 내지 8과 실시예 9 내지 12가 비교예 3 내지 6에 거의 떨어지지 않고, 오히려 특히 광원·시트간 거리가 긴 경우에는, 실시예 5 내지 8과 실시예 9 내지 12가 비교예 3 내지 6보다도 상회하고 있다. 또한, 이 표 2와 도 14로부터 명확한 바와 같이, 균제도는, 어느 광원·시트간 거리에 있어서나, 실시예 5 내지 8과 실시예 9 내지 12쪽이 비교예 3 내지 6보다도 상당히 높아져 있다.
게다가, 실시예 5 내지 8의 경우에는, 광원·시트간 거리가 14.5㎜에서 6㎜나 5㎜, 4㎜로 짧아질수록, 이 균제도도 크게 저하되지만, 실시예 9 내지 12에서는, 광원.시트간 거리가 14.5㎜인 경우뿐만 아니라, 6㎜나 5㎜인 경우에도 균제도가 높은 레벨을 유지하고 있는 것을 알 수 있다. 비교예 3 내지 6의 경우, 광원·시트간 거리가 14.5㎜에서 6㎜나 5㎜, 4㎜로 짧아지면, 원래 그다지 높지 않은 균제도가 더욱 저하되어 실용적으로 충분한 균제도를 얻을 수 없게 되므로, 종래, 이 광원·시트간 거리는 14 내지 20㎜ 정도로 하는 것이 일반적이었다. 그렇지만, 저각이 커질수록 융기부의 융기 폭도 퍼지도록 한 광학 시트(1)를 사용한 실시예 9 내지 12의 경우에는, 이 광원·시트간 거리를 종래보다도 더욱 짧게 할 수 있게 되고, 백라이트 유닛의 박형화에 공헌할 수 있다.
단, 이 실시예 9 내지 12의 경우에도, 광원·시트간 거리를 4㎜까지 짧게 하면, 균제도가 급격히 저하되므로, 광원·시트간 거리는 5㎜ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 이렇게 광원·시트간 거리를 짧게 하는 경우에는, 광학 시트(1)가 CCFL(2)로부터의 방열의 영향을 더욱 받기 쉬워지므로, 이 광학 시트(1)에는, 내열성이 특히 높은 폴리카보네이트로 이루어지는 수지 시트를 사용하는 것이 바람직하다.
산업상의 이용 가능성
본 발명의 광학 시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛은, 형상이 다른 복수의 볼록형의 융기부나 오목형의 홈부의 세트를 반복하여 표면에 배열 형성함으로써, 선광원으로부터의 거리에 따른 휘도 격차를 없앨 수 있고, 또한, 이 선광원의 배치 위치에도 의존하지 않도록 할 수 있기 때문에, 액정 패널 등의 백라이트로서 사용한 경우에 지극히 유용한 것이 된다.
1 : 광학 시트
1a 내지 1e : 융기부
11 : 기재층
12 : 표면층
13 : 이면층
2 : CCFL
3 : 반사판
4 : 액정 패널
B : 융기 폭
S : 세트

Claims (10)

  1. 직하 라이트 방식의 백라이트 유닛에 사용하는 광학 시트로서, 투광성 시트에 있어서의 광이 출사하는 측의 표면에 볼록형의 융기부(ridge) 또는 오목형의 홈부가 다수 배열 형성된 광학 시트에 있어서,
    각 선광원에 대응하는 광학 시트의 영역 내의 이들의 융기부 또는 홈부가, 서로 형상이 다른 복수의 융기부 또는 홈부의 배열의 세트를 더욱 반복하여 배열한 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 각 세트에 있어서의 형상이 다른 융기부 또는 홈부의 배열의 순서가 상위한 경우가 있는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 각 융기부 또는 홈부의 형상이, 배열 방향에 직교하는 면을 중심으로 좌우 대칭형인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 세트에 있어서의 형상이 다른 융기부 또는 홈부의 융기 폭 또는 홈 폭이 각각 다른 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 융기부 또는 홈부의 융기 길이 또는 홈 길이에 직교하는 종단면 형상이, 저변의 양 내각이 90° 미만의 삼각형상인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 각 융기부 또는 홈부의 융기 길이 또는 홈 길이에 직교하는 종단면 형상이 이등변삼각형이며, 상기 각 세트에 있어서의 각 융기부 또는 홈부의 형상의 상위가, 이 이등변삼각형의 저각의 상위인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 각 세트에 있어서의 형상이 다른 각 융기부 또는 홈부가, 이들 융기부 또는 홈부의 융기 길이 또는 홈 길이에 직교하는 종단면 형상의 삼각형의 저변의 양 내각의 합이 클수록, 이들 융기부 또는 홈부의 융기 폭 또는 홈 폭이 넓은 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 융기부 또는 홈부의 융기 길이 또는 홈 길이에 직교하는 종단면 형상이, 저변의 양 내각이 90° 이하의 사각 이상의 다각형, 또는, 반원호 이하의 원호 형상인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 세트에 2 이상, 10 이하의 융기부 또는 홈부가 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 시트를 1 이상의 선광원의 정면측에 배치한 것을 특징으로 하는 광학 시트를 사용한 백라이트 유닛.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014092507A1 (ko) * 2012-12-14 2014-06-19 제일모직 주식회사 복합광학시트 및 이를 포함하는 액정표시장치

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011128453A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Takiron Co Ltd 光学シート及びこれを用いたバックライトユニット
JP2012073354A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Sumitomo Chemical Co Ltd 防眩処理が施された光学部材
JP6709114B2 (ja) * 2016-06-22 2020-06-10 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
WO2023105372A1 (en) * 2021-12-07 2023-06-15 3M Innovative Properties Company Microstructured surface and articles with lower visibilty of scratches and methods

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10214035A (ja) * 1997-01-30 1998-08-11 Canon Inc バックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置
KR20070035130A (ko) * 2005-09-27 2007-03-30 삼성전자주식회사 도광판과, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치
JPWO2007049618A1 (ja) * 2005-10-28 2009-04-30 日本ゼオン株式会社 光拡散板及び直下型バックライト装置
JP4992721B2 (ja) * 2005-12-09 2012-08-08 ソニー株式会社 面発光装置及び液晶表示装置
JP2008146025A (ja) * 2006-11-15 2008-06-26 Sumitomo Chemical Co Ltd 光拡散板及び面光源装置並びに液晶表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014092507A1 (ko) * 2012-12-14 2014-06-19 제일모직 주식회사 복합광학시트 및 이를 포함하는 액정표시장치

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