JP2002062412A - 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】 温度依存性のない安定的な帯電防止効果の発
現が可能であり、さらに界面活性剤のブリードアウトに
よるべた付き、白色化などの発生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】 透明な基材層３と、バインダー７中にビ
ーズ９が分散した光拡散層５とを備えた光拡散シート１
であって、上記光拡散層５のバインダー７中にイオン伝
導性フィラー１１を分散含有することを特徴とするもの
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、液晶表示装置のバ
ックライトユニットに組み込まれる光拡散シート及びこ
れを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５０は、一般的には図３（ａ）に
示すように、光源としての棒状のランプ５１と、このラ
ンプ５１に端部が沿うように配置される方形板状の導光
板５２と、この導光板５２の表面側に積層された複数枚
の光学シート５３とを装備している。この光学シート５
３はそれぞれ、屈折、拡散等の特定の光学的性質を有す
るものであり、具体的には、導光板５２の表面側に配設
される光拡散シート５４、光拡散シート５４の表面側に
配設されるプリズムシート５５などが該当する。

【０００３】このバックライトユニット５０の機能を説
明すると、まず、ランプ５１より導光板５２に入射した
光線は、導光板５２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５２表面
から出射される。導光板５２から出射した光線は光拡散
シート５４に入射し、拡散され、光拡散シート５４表面
より出射される。その後、光拡散シート５４から出射さ
れた光線は、プリズムシート５５に入射し、プリズムシ
ート５５の表面に形成されたプリズム部５５ａ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５１から出射された光線が、
光拡散シート５４によって拡散され、またプリズムシー
ト５５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５５の集光特性を考慮し、プリズムシート５５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】上述の構造を有するバックライトユニット
５０の光拡散シート５４としては、図３（ｂ）に示すよ
うな基材層５６と光拡散層５７とが積層されたものが一
般的に用いられており、光拡散層５７は合成樹脂からな
るバインダー５８中に合成樹脂、ガラス等からなるビー
ズ５９が分散した構造を有している。

【０００６】上述の光拡散シート５４は、静電気を帯び
やすく、静電気が帯電すると、ゴミを吸い寄せたり、プ
リズムシート５５等との重ね合わせが困難になる等の不
都合が発生するため、帯電防止処理が施されており、か
かる帯電防止処理としては、（ａ）光拡散層５７のバイ
ンダー５８中に例えばカーボン、酸化スズ、酸化クロ
ム、銅酸化物等の導電性フィラーを分散含有する方法
や、（ｂ）リン酸エステル系などの界面活性剤をポリマ
ー中に添加したり、表面に吹き付けたりする方法が一般
的に採用されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の帯電防止処
理が施された光拡散シートにあっては以下に示す不都合
がある。すなわち、 （１）上記（ａ）の方法では、導電性フィラーが有色で
あり、その添加により光拡散シート５４の透明性を阻害
することから、少量しか含有できず、帯電防止効果があ
まり期待できない。

【０００８】（２）上記（ｂ）の方法では、界面活性剤
がポリマー中で可塑剤的な働きをすることから、光拡散
シート５４のバインダー５８が柔らかくなってしまった
り、界面活性剤が表面からブリードアウトし、光拡散シ
ート５４の表面がべたつく、白色化するといった不都合
をかかえている。また、界面活性剤による帯電防止効果
は、温度依存性が強いので、季節や環境により変化し、
所定の帯電防止効果を維持することが困難である。さら
に、界面活性剤はバインダー５８中に容易に混合しない
ため、バインダー５８中に均一に分散させ、均一な帯電
防止効果を発現させることが困難である。

【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、温度依存性のない安定的な帯電防止効果の
発現が可能であり、さらに界面活性剤のブリードアウト
によるべた付き、白色化などの発生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、透明な基材層と、バインダー中にビ
ーズが分散した光拡散層とを備えた光拡散シートであっ
て、上記光拡散層のバインダー中にイオン伝導性フィラ
ーを分散含有することを特徴とするものである。ここで
「イオン伝導性フィラー」とは、イオン伝導性を有する
金属酸化物等の無機物微粒子をいう。

【００１１】当該光拡散シートによれば、導電性フィラ
ーよりもイオン伝導性フィラーの方が粒径の比較的小さ
いものの製造が可能であることから、かかるフィラーの
分散含有による透明性の阻害を低減することができる。
また、界面活性剤のようなブリードアウトによるべた付
き、白色化などが発生することもない。

【００１２】また、透明な基材層と、光拡散層と、バイ
ンダー中にビーズが分散したスティッキング防止層とを
備えた光拡散シートにおいて、上記スティッキング防止
層のバインダー中にイオン伝導性フィラーを分散含有さ
せるとよい。かかる光拡散シートによれば、下面側に積
層されるスティッキング防止層に、上述と同様の機構に
よって帯電防止作用を獲得することができる。

【００１３】上記イオン伝導性フィラーとしては五酸化
アンチモンが好ましい。当該五酸化アンチモンは、微小
粒径にできるため、透明性を阻害する程度が低い、バイ
ンダー中で高い帯電防止効果を発揮することができる、
温度依存性が少ない等の作用を奏することができる。

【００１４】上記イオン伝導性フィラーの平均粒径とし
ては、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下が好ましい。イオン伝導
性フィラーをかかる範囲の平均粒径にすることで、無機
超微粒子が可視光の波長より小さく、透明性を完全に維
持することができる。

【００１５】上記イオン伝導性フィラーの配合量として
は、バインダー中のポリマー分１００部に対して５部以
上５０部以下が好ましい。かかる範囲の配合量で十分に
上記帯電防止効果が発揮でき、かつ、バインダーの透明
性に及ぼす影響を抑えることができる。

【００１６】従って、（ａ）ランプと、（ｂ）このラン
プから発せられる光線を表面側へ導く略方形板状の導光
板と、（ｃ）この導光板の表面側に配設される光拡散シ
ートとを装備する液晶表示装置用のバックライトユニッ
トにおいて、光拡散シートに上記本発明の光拡散シート
を用いると、静電気の帯電が防止されるため、ゴミ等を
吸着することもなく、製造上の取り扱いが容易になる。
また、従来の光拡散シートのような界面活性剤のブリー
ドアウトが発生しないため、光拡散シートのべた付きや
白色化の発生を防止でき、その結果、液晶表示装置の輝
度ムラ及び輝度の低下を防止できる。

【００１７】

【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、図２は図１
の光拡散シートとは異なる形態に係る光拡散シートを示
す模式的断面図である。

【００１８】図１の光拡散シート１は、基材層３と、こ
の基材層３の表面に設けられた光拡散層５とから構成さ
れている。

【００１９】基材層３は、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、耐候性塩化ビニルなどの合成樹脂
から形成されている。基材層３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。基材層３の厚みは特には限定されないが、例えば５
０μｍ以上２５０μｍ以下とされる。基材層３の厚みが
上記範囲未満であると、光拡散層５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、基材層３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。

【００２０】光拡散層５は、バインダー７と、このバイ
ンダー７中に分散する樹脂ビーズ９と、イオン伝導性フ
ィラー１１から構成されている。光拡散層５にイオン伝
導性フィラー１１を分散させることにより、光拡散シー
ト１にイオン伝導性を付与することができ、帯電防止効
果を奏することができる。また、光拡散層５に樹脂ビー
ズ９を分散させることにより、この光拡散層５を裏側か
ら表側に透過する光線を均一に拡散させることができ
る。樹脂ビーズ９の一部は、その上端がバインダー７か
ら突出している。このようにバインダー７に埋設されて
いる樹脂ビーズ９と突出している樹脂ビーズ９とを設け
ることにより、光線をより良く拡散させることができ
る。光拡散層５の厚み（樹脂ビーズ９を除いたバインダ
ー７部分の厚み。図１においてＴ₁で表される。）は特
には限定されないが、例えば１０μｍ以上３０μｍ以下
程度とされている。

【００２１】バインダー７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。バインダー７中に
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、帯電防止剤等が配合されてもよい。
バインダー７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。

【００２２】樹脂ビーズ９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。樹脂ビーズ９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。

【００２３】樹脂ビーズ９の平均粒径は、１μｍ以上５
０μｍ以下が好ましく、２μｍ以上２０μｍ以下が特に
好ましい。平均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うことがある。逆に、平均粒径
が上記範囲を越えると、光拡散層５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がある。

【００２４】光拡散層５における樹脂ビーズ９の配合量
は、バインダー７中のポリマー分１００部に対して５０
０部以下が好ましく、１０部以上３００部以下が特に好
ましい。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うことがある。逆に、配合量が上記
範囲を越えると、光拡散層５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がある。

【００２５】イオン伝導性フィラー１１としては、イオ
ン伝導性を有する無機微粒子であれば、特に限定される
ものではなく、例えば酸化ビスマス、酸化リチウム、ジ
ルコニアセラミック等が挙げられる。これらのイオン伝
導性フィラー１１の中でも、工業材料特性が良好であ
る、超微粒子が製造できる、毒性が低い等理由より、五
酸化アンチモンが好ましい。

【００２６】光拡散シート１を透過する光線のロスを防
止するには、イオン伝導性フィラー１１の平均粒径を小
さくするほど好ましい。具体的には、平均粒径を１ｎｍ
以上５０ｎｍ以下とするのが好ましく、特に２０ｎｍ以
下とするのが好ましい。イオン伝導性フィラー１１の平
均粒径を上記範囲とすると、凝集がいくらかあっても短
波長の影響を受けて光拡散シート１が青白く濁ってしま
うのを防ぐことができる。

【００２７】光拡散層５におけるイオン伝導性フィラー
１１の配合量は、バインダー７中のポリマー分１００部
に対して５部以上５０部以下が好ましく、１５部以上２
５部以下が特に好ましい。イオン伝導性フィラー１１の
配合量が上記範囲未満であると、光拡散シート１の帯電
防止効果を十分に発揮できなくなってしまい、逆に、配
合量が上記範囲を越えると、光拡散層５を形成する樹脂
組成物の塗工が困難となってしまい、さらに透明性を阻
害するおそれがあることからである。

【００２８】この光拡散シート１では基材層３の裏面は
平滑面とされているが、裏面に例えばエンボス加工等を
施し、光拡散性能やスティッキング防止性能を向上させ
ても良い。

【００２９】図２の光拡散シート２１は、基材層３、こ
の基材層３の表側に設けられた光拡散層５及び基材層３
の裏面に設けられたスティッキング防止層２３から構成
されている。基材層３及び光拡散層５の構成は、図１に
示された実施形態のものと同等である。

【００３０】スティッキング防止層２３は、バインダー
２５、このバインダー２５中に分散する樹脂ビーズ２７
及びイオン伝導性フィラー２９から構成されている。バ
インダー２５、樹脂ビーズ及びイオン伝導性フィラー２
９の材質は、光拡散層５に用いられているものと同等で
ある。スティッキング防止層２３にイオン伝導性フィラ
ー２９を分散させることにより、光拡散シート２１の裏
面側にも高い帯電防止効果を発現させることができる。
スティッキング防止層２３の厚み（樹脂ビーズ２７を除
いたバインダー２５部分の厚み。図２においてＴ₂で表
される。）は特には限定されないが、例えば１μｍ以上
１０μｍ以下程度とされている。

【００３１】樹脂ビーズ２７の配合量は比較的少量とさ
れているので、樹脂ビーズ２７は互いに離間してバイン
ダー２５中に分散している。そして、樹脂ビーズ２７の
多くはその下端がバインダー２５から突出している。こ
の光拡散シート２１を導光板（図３参照）と積層する
と、突出した樹脂ビーズ２７下端が導光板の表面に当接
する。従って、光拡散シート２１の裏面の全面が導光板
と当接することがない。これにより、光拡散シート２１
と導光板とのスティッキングが防止され、液晶表示装置
の画面の輝度ムラが抑えられる。

【００３２】この光拡散シート２１では、光拡散層５と
スティッキング防止層２３との両方にイオン伝導性フィ
ラー１１、２９を分散させているが、光拡散層５のみに
イオン伝導性フィラー１１を分散させてもいいし、ステ
ィッキング防止層２３のみにイオン伝導性フィラー２９
を分散させてもよい。また、光拡散層５を樹脂ビーズ９
を分散させて形成するのではなく、例えばエンボス加工
等により形成し、スティッキング防止層２３のみにイオ
ン伝導性フィラー２９を分散させてもよい。もちろん、
光拡散層５とスティッキング防止層２３との両方にイオ
ン伝導性フィラー１１、２９を分散させる方が、光拡散
シート２１の高い帯電防止効果が大きくなるので好まし
い。

【００３３】なお、本発明の光拡散シートは、上記実施
形態に限定されるもんではなく、例えば、樹脂ビーズ９
の代わりに光拡散機能を発揮できるもの例えばガラスビ
ーズを使用してもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光拡散シ
ートによれば、（ａ）温度依存性のない安定した高い帯
電防止効果を奏することができる、（ｂ）帯電防止のた
めのフィラーを含有しても透明性を維持できる、（ｃ）
帯電防止用の無機フィラーの含有により光拡散層の線膨
張係数が小さくなり、熱による撓みを防止することがで
きる等の効果を奏することができる。

【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】図１の光拡散シートとは異なる形態に係る光拡
散シートを示す模式的断面図である。

【図３】（ａ）は一般的なバックライトユニットを示す
模式的斜視図で、（ｂ）は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 ３ 基材層 ５ 光拡散層 ７ バインダー ９ 樹脂ビーズ １１ イオン伝導性フィラー ２１ 光拡散シート ２３ スティッキング防止層 ２５ バインダー ２７ 樹脂ビーズ ２９ イオン伝導性フィラー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明な基材層と、バインダー中にビーズ
   が分散した光拡散層とを備えた光拡散シートであって、 上記光拡散層のバインダー中にイオン伝導性フィラーを
   分散含有することを特徴とする光拡散シート。
2. 【請求項２】 透明な基材層と、光拡散層と、バインダ
   ー中にビーズが分散したスティッキング防止層とを備え
   た光拡散シートであって、 上記スティッキング防止層のバインダー中にイオン伝導
   性フィラーを分散含有することを特徴とする光拡散シー
   ト。
3. 【請求項３】 上記イオン伝導性フィラーが五酸化アン
   チモンである請求項１又は請求項２に記載の光拡散シー
   ト。
4. 【請求項４】 上記イオン伝導性フィラーの平均粒径が
   １ｎｍ以上５０ｎｍ以下である請求項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】 上記イオン伝導性フィラーの配合量が、
   バインダー中のポリマー分１００部に対して５部以上５
   ０部以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に
   記載の光拡散シート。
6. 【請求項６】 ランプと、 このランプから発せられる光線を表面側へ導く略方形板
   状の導光板と、 この導光板の表面側に配設された請求項１から請求項５
   のいずれか１項に記載の光拡散シートとを装備する液晶
   表示装置用のバックライトユニット。