JP2001066404A - 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スティッキング防止層のバインダーにハード
コート剤を使用した場合でも、遮光のための印刷層の形
成が容易であり、かつ、印刷層が剥離してしまうことが
ない光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニッ
トの提供を目的とするものである。 【解決手段】 透明な基材シート２と、この基材シート
２の表側に積層された光拡散層３と、基材シート２の裏
面かつ外縁部に積層された印刷層９と、この印刷層９を
被覆するように基材シート２の裏側に積層され、かつ、
ハードコート剤７中にビーズ８が分散したスティッキン
グ防止層４とを備える光拡散シート１である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に組
み込まれるバックライトユニットに用いられる光拡散シ
ート及びこの光拡散シートを用いた用いたバックライト
ユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、液晶層を背面から照ら
して発光させるバックライト方式が普及し、液晶層の下
面側にバックライトユニットが装備されている。かかる
バックライトユニット２０は、一般的には図２に示すよ
うに、光源としての棒状のランプ２１と、ランプ２１に
端部が沿うように配置される方形板状の導光板２２と、
導光板２２の表面側に配設される光拡散シート２３と、
光拡散シート２３の表面側に配設されるプリズムシート
２４とを備えている。

【０００３】このバックライトユニット２０の機能を説
明すると、まず、ランプ２１より導光板２２に入射した
光線は、導光板２２裏面の反射ドット又は反射シート
（図示されず）及び各側面で反射され、導光板２２表面
から出射される。導光板２２から出射した光線は光拡散
シート２３に入射し、拡散され、光拡散シート２３表面
より出射される。その後、光拡散シート２３から出射さ
れた光線は、プリズムシート２４に入射し、プリズムシ
ート２４の表面に形成されたプリズム部２４ａによっ
て、略真上方向にピークを示す分布の光線として出射さ
れる。このように、ランプ２１から出射された光線が、
光拡散シート２３によって拡散され、またプリズムシー
ト２４によって略真上方向にピークを示すように屈折さ
れ、さらに上方の図示していない液晶層全面を照明する
ものである。

【０００４】また図示していないが、上述のプリズムシ
ート２４の集光特性を考慮し、プリズムシート２４の表
面側にさらに光拡散シートやプリズムシートを配設する
バックライトユニットもある。

【０００５】上記バックライトユニット２０に用いられ
る光拡散シート２３としては、図３に示すように、バイ
ンダー２８中にビーズ２９が分散した光拡散層２６と、
透明な基材シート２５と、バインダー３０中にビーズ３
１が分散したスティッキング防止層とがこの順に積層さ
れたものが一般的に用いられている。

【０００６】ところで、上述のバックライトユニット２
０は構造上どうしてもランプ２１側の輝度が大きくなり
過ぎるため、図３に示すように光拡散シート２３の裏面
のうちランプ２１に沿う外縁部に遮光のための印刷層３
２が形成されている。かかる印刷層３２によってバック
ライトユニット２０におけるランプ２１側の輝度が抑え
られ、全面にほぼ均一な輝度を確保している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記光拡散シート２３
は、製造、運搬、保存等の際に複数枚を重ねた場合やバ
ックライトユニット２０の組込時に凹凸を有するプリズ
ムシート等の上に重ねた場合、スティッキング防止層２
７のバインダー３０が比較的軟質であるため、裏面に傷
が付きやく、取扱いが困難であった。

【０００８】かかる傷付きを防止するため、スティッキ
ング防止層２７のバインダー３０にシリコーン系又はフ
ッ素系ハードコート剤を使用することで裏面を硬質にし
ているが、シリコーン系又はフッ素系ハードコート剤と
印刷層３２を構成する印刷インクとの密着性が悪いた
め、印刷層３２の形成が困難であり、また積層後の印刷
層３２が剥がれやすいという不都合が生じていた。

【０００９】本発明はこれらの不都合に鑑みてなされた
ものであり、スティッキング防止層のバインダーにハー
ドコート剤を使用した場合でも、遮光のための印刷層の
形成が容易であり、かつ、印刷層が剥離してしまうこと
がない光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニ
ットの提供を目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた発明は、（ａ）透明な基材シートと、（ｂ）
この基材シートの表側に積層された光拡散層と、（ｃ）
基材シートの裏面かつ外縁部に積層された印刷層と、
（ｄ）この印刷層を被覆するように基材シートの裏側に
積層され、かつ、ハードコート剤中にビーズが分散した
スティッキング防止層とを備える光拡散シートである。

【００１１】この手段によれば、印刷層は基材シートの
裏面に積層されていることから、印刷層を構成する印刷
インクとスティッキング防止層のハードコート剤との密
着性が悪くても、印刷層を形成するための基材シート面
への印刷が容易である。また印刷層がスティッキング防
止層で被覆されていることから、印刷層が剥がれ落ちる
ことがない。

【００１２】本発明の光拡散シートは、スティッキング
防止層のハードコート剤の選定において、印刷層の印刷
インクとの相性を考慮することなく、硬さのみを考慮す
ればよいことから、光拡散シートの裏面の硬度を向上さ
せることができる。そのため光拡散層をバインダー中に
ビーズが分散したものとし、表面にビーズが突出した光
拡散シートとしても、複数枚を互いに重ねて運搬等する
際の光拡散シート裏面への傷付きが防止できる。

【００１３】上記印刷層とスティッキング防止層とをス
クリーン印刷により形成することができる。この手段に
よれば、スクリーン印刷により、印刷層を形成する印刷
に引き続いてスティッキング防止層を形成する印刷が可
能になる。つまり、一つの印刷工程により印刷層とステ
ィッキング防止層とが形成でき、製造工程の簡略化を図
ることができる。

【００１４】上記スティッキング防止層のハードコート
剤としてシリコーン系ハードコート剤を用いるとよい。
本発明の光拡散シートによれば、上述のように印刷層と
スティッキング防止層との密着性を考慮する必要がない
ため、印刷層の印刷インクと密着性が悪いシリコーン系
ハードコート剤を用いることができ、シリコーン系ハー
ドコート剤によれば、スティッキング防止層を非常に硬
くでき、光拡散層に用いるビーズ程度では傷が付かない
ものにできる。

【００１５】従って、ランプと、このランプの側方に配
置されてランプから発せられる光線を表側方向に導く導
光板と、この導光板の表側に配置される光拡散シートと
を備えた液晶表示装置用のバックライトユニットにおい
て、光拡散シートとして上記本発明の光拡散シートを使
用すると、ハードコート剤を使用した硬質のスティッキ
ング防止層によって光拡散シート裏面への傷付きを防止
でき、製造、運搬、保存等の際の取扱いが容易になる。
また、上述のように印刷層の形成が容易かつ確実である
ため、当該バックライトユニットを用いた液晶表示装置
の輝度ムラを防止することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しつつ本発
明の実施の形態を詳説する。図１は本発明の一実施形態
に係る光拡散シートを示す模式的断面図である。図１の
光拡散シート１は、基材シート２と、この基材シート２
の表側に積層された光拡散層３と、基材シート２の裏面
に積層された印刷層９と、基材シート２の裏面に印刷層
９を覆うように積層されたスティッキング防止層４とか
ら構成されている。

【００１７】基材シート２は、光線を透過させる必要が
あるので透明、特に無色透明の合成樹脂から形成されて
いる。かかる基材シート２に用いられる合成樹脂として
は、特に限定されるものではなく、例えばポリエチレン
テレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アクリル
樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィ
ン、セルロースアセテート、耐候性塩化ビニル等が挙げ
られる。基材シート２の厚みは、特には限定されない
が、例えば１０μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは７
５μｍ以上２５０μｍ以下とされる。基材シート２の厚
みが上記範囲未満であると、光拡散層３を形成する樹脂
組成物を塗工した際にカールが発生しやすくなってしま
うことがある。逆に、基材シート２の厚みが上記範囲を
超えると、液晶表示装置の輝度が低下してしまうことが
あり、またバックライトユニットの厚みが大きくなって
液晶表示装置の薄型化の要求に反することにもなる。

【００１８】光拡散層３は、バインダー５及びバインダ
ー５中に分散するビーズ６から構成されている。バイン
ダー５に用いられるポリマーとしては、例えばアクリル
系樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、フッ素系樹脂、
シリコーン系樹脂、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂等
が挙げられる。またバインダー５には、上記のポリマー
の他、例えば可塑剤、安定化剤、劣化防止剤、分散剤等
が配合されてもよい。バインダー５は光線を透過させる
必要があるので透明とされており、特に無色透明が好ま
しい。

【００１９】ビーズ６は略球形であり、その材質として
は、例えばアクリル樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド
等が挙げられる。ビーズ６は光拡散シート１を透過する
光線量を多くするため透明とするのが好ましく、特に無
色透明とするのが好ましい。

【００２０】ビーズ６の粒径は、０．１μｍ以上１００
μｍ以下が好ましく、１μｍ以上５０μｍ以下が特に好
ましい。これはビーズ６の粒径が上記範囲未満である
と、光拡散効果が不十分となってしまい、逆に、粒径が
上記範囲を越えると、光拡散層３を形成する樹脂組成物
の塗工が困難となってしまうことからである。当該ビー
ズ６の粒径は、任意に抽出した１００個のビーズ６を顕
微鏡で拡大して粒子の直径を測定し、これを単純平均す
ることにより導出される。なお、ビーズ６が球形でない
場合は、任意の一方向におけるビーズ６の寸法とこれと
直交する方向におけるビーズ６の寸法とを平均した値と
する。

【００２１】光拡散層３のビーズ６の配合量は、バイン
ダー５中のポリマー分１００重量部に対して０．１重量
部以上５００重量部以下が好ましく、１０重量部以上３
００重量部以下が特に好ましい。これは、当該配合量が
上記範囲未満であると、光拡散効果が不十分となってし
まい、逆に、当該配合量が上記範囲を越えると、光拡散
層３を形成する樹脂組成物の塗工が困難となってしまう
ことからである。

【００２２】印刷層９は、基材シート２の裏面かつラン
プに沿う外縁部に所定の幅で形成されている。またこの
印刷層９は、印刷によって印刷インク（例えば黒色イン
ク）をべた塗りすることで形成され、外縁部から離隔す
るに従ってグラデーションが付けられている場合もあ
る。かかる印刷層９によってランプに近い側の光線を遮
蔽し、ランプの遠近に帰因する輝度ムラが防止される。
このように印刷層９は基材シート２に積層するため、後
述するスティッキング防止層４にハードコート剤を使用
しても、印刷層９を構成する印刷インクがはじかれるこ
とがない。

【００２３】スティッキング防止層４は、ハードコート
剤７及びこのハードコート剤７中に分散するビーズ８か
ら構成され、ハードコート剤７から突出したビーズ８に
よって導光板（図２参照）とのスティッキングを防止す
るものである。また、スティッキング防止層４のハード
コート剤７によって印刷層９が被覆されているため、印
刷層９が剥離することを防止できる。さらに、スティッ
キング防止層４のバインダーとしてハードコート剤７を
使用し、光拡散シート１の裏面が硬いハードコート剤７
でコーティングされているため、光拡散シート１を重ね
ても裏面に傷が付くことを防止できる。なお、ビーズ８
は光拡散層３に用いられているものと同じである。

【００２４】上記ハードコート剤７としては、例えば、
有機系ハードコート剤、有機系＋シリコーン系ハードコ
ート剤、シリコーン系ハードコート剤が挙げられる。有
機系ハードコート剤としては、メラミン樹脂、ウレタン
樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、多官能アクリル等
がある。また有機系＋シリコーン系ハードコート剤とし
ては、ポリエステルポリオール、エーテル化メチロール
メラミン、アルキルトリアルコキシシラン及びテトラア
ルコキシシランの部分加水分解物などがある。さらにシ
リコーン系ハードコート剤としては、ａ）アミノシラ
ン、エポキシシランの部分加水分解物、ｂ）シランカッ
プリング剤、アルキルトリアルコキシシラン、テトラア
ルコキシシランの部分加水分解物、ｃ）アルキルトリア
ルコキシシラン、テトラアルコキシシランの部分加水分
解物、ｄ）コロイダルシリカ、アルキルトリアルコキシ
シランの部分加水分解物などがある。傷付き防止のため
には比較的硬いシリコーン系ハードコート剤が好まし
い。

【００２５】図２に示すような導光板２２、光拡散シー
ト２３及びプリズムシート２４が積層され、導光板２２
側方のランプ２１から発せられた光線を均一に拡散して
上方の偏向膜（図示されず）等に送るバックライトユニ
ット２０における光拡散シート２３に上記光拡散シート
１を用い、印刷層９がランプ２１に沿うよ設置すること
で、ランプ２１に近い部分の輝度が大きくなりすぎるこ
とを防止でき、当該バックライトユニット２０を用いた
液晶表示装置の輝度ムラを低減できる。また光拡散シー
ト１の裏面がハードコート剤７によって比較的硬質にさ
れていることから、バックライトユニット２０の組付け
時の取扱いが容易である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の効果が発揮される。すなわち、 （１）本発明の光拡散シートによれば、製造、運搬、保
存等の際に複数枚を重ねた場合でも、裏面の傷付きが防
止でき、取扱いが容易である。 （２）また、遮光のための印刷層の形成が容易であり、
かつ、印刷層の剥離を防止できる。 （３）さらに、当該光拡散シートの裏面が硬く、傷付き
難いため、本発明の光拡散シートを用いたバックライト
ユニットは組付けが容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る光拡散シートを示す
模式的断面図である。

【図２】一般的なバックライトユニットを示す模式的斜
視図である。

【図３】従来の一般的な光拡散シートを示す模式的断面
図である。

【符号の説明】

１ 光拡散シート ２ 基材シート ３ 光拡散層 ４ スティッキング防止層 ５ バインダー ６ ビーズ ７ ハードコート剤 ８ ビーズ ９ 印刷層 ２０ バックライトユニット ２１ ランプ ２２ 導光板 ２３ 光拡散シート ２４ プリズムシート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H042 AA20 BA02 BA03 BA12 BA20 2H091 FA23Z FA32Z FA41Z FB02 LA18 MA10 5G435 AA14 AA17 BB12 EE27 FF02 FF06 FF08 GG24 LL07 LL08

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明な基材シートと、 この基材シートの表側に積層された光拡散層と、 基材シートの裏面かつ外縁部に積層された印刷層と、 この印刷層を被覆するように基材シートの裏側に積層さ
   れ、かつ、ハードコート剤中にビーズが分散したスティ
   ッキング防止層とを備える光拡散シート。
2. 【請求項２】 上記光拡散層がバインダー中にビーズが
   分散したものである請求項１に記載の光拡散シート。
3. 【請求項３】 上記印刷層とスティッキング防止層とが
   スクリーン印刷により形成されたものである請求項１又
   は請求項２に記載の光拡散シート。
4. 【請求項４】 上記スティッキング防止層のハードコー
   ト剤としてシリコーン系ハードコート剤が用いられてい
   る請求項１、請求項２又は請求項３に記載の光拡散シー
   ト。
5. 【請求項５】 ランプと、このランプの側方に配置され
   てランプから発せられる光線を表側方向に導く導光板
   と、この導光板の表側に配置される請求項１から請求項
   ４のいずれか１項に記載の光拡散シートとを備えた液晶
   表示装置用のバックライトユニット。