JP2002107510A

JP2002107510A - 異方性拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット

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Publication number: JP2002107510A
Application number: JP2000293769A
Authority: JP
Inventors: Motohiko Okabe; 元彦岡部
Original assignee: Keiwa Inc
Current assignee: Keiwa Inc
Priority date: 2000-09-27
Filing date: 2000-09-27
Publication date: 2002-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】半値角差を調整することで、全光線透過率の
低下を招来することなく出光特性の異方性を改善でき、
かつ、全光線透過率の低下を最小限にして視野角の制御
が可能なる異方性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】左右方向Ａの光拡散能と前後方向Ｂの光
拡散能とが異なる異方性拡散シート１であって、垂直に
光線を入射した場合の出光特性における前後方向Ｂの光
度分布と左右方向Ａの光度分布との半値角差が１５°以
上９０°以下の異方性を示すことを特徴とするものでで
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、液晶表示装置用の
バックライトユニットに用いられる異方性拡散シート及
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にはエッジライト型と直下型とが
あり、このうちエッジライト型バックライトユニット３
０は、一般的には図６に示すように、光源としての線状
のランプ３１と、このランプ３１に端部が沿うように配
置される略方形板状の導光板３２と、導光板３２の上面
側に配設される光拡散シート３３と、光拡散シート３３
の上面側に配設されるプリズムシート３４とを備えてい
る。なお、本図面にはプリズムシート３４は１枚しか記
載していないが、２枚のプリズムシート３４を互いのプ
リズム部３４ａが直交するように配設する場合もある。
かかるエッジライト型バックライトユニット３０は、ま
ず、ランプ３１より発せられた光線を導光板３２裏面の
反射ドットまたは反射シート（図示されず）および導光
板３２の各側面で反射させて表面から出射し、光拡散シ
ート３３で拡散し、プリズムシート３４で略法線方向に
屈折し、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。

【０００３】また、直下型のバックライトユニット４０
は、一般的には図７に示すように、並列に配設される複
数の線状のランプ４１と、このランプ４１の上面側に配
置される乳白色のアクリル板４２と、アクリル板４２の
上面側に配設される光拡散シート４３とを備えている。
なお、当該図面には表示していないが、プリズムシート
や光拡散シートをさらに配設する場合もある。このバッ
クライトユニット４０は、ランプ４１より発せられた光
線をアクリル板４２内に分散した顔料や拡散剤による拡
散、遮蔽、乱反射等によってある程度分散し、光拡散シ
ート４３によって拡散し、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】上記いずれのバックライトユニット３０、
４０でも、出光光線の輝度分布は線状のランプ３１、４
１と垂直方向を基準にして見た場合と平行方向を基準に
して見た場合とでは異なり、一般的にはランプ３１、４
１と垂直方向の輝度分布が強いピークを示し、ランプ３
１、４１と平行方向の輝度分布が相対的に左右対称かつ
均一であり、特定の方向にピークを示さないことが多
い。また直下型バックライトユニット４０は、ランプ４
１の上方の帯域で輝度が高くなり、いわゆるランプイメ
ージが発現する傾向が強い。

【０００５】一方、従来のビーズ塗工タイプやエンボス
タイプの光拡散シートでは、その光拡散能が全方向に均
一な等方性を有するため、上述のような出射された光線
の前後方向の輝度分布と左右方向の輝度分布との違い
（以下、出光特性の異方性）をなくすよう制御すること
はできない。

【０００６】かかる輝度分布の異方性を是正するために
は、前後方向の光拡散能と左右方向の光拡散能とが異な
る異方性拡散シートが必要であり、今日数種の異方性拡
散シートが開発されている。これらの異方性拡散シート
は、（ａ）表面に半円柱状のシリンドリカルレンズをス
トライプ状に備えたものと、（ｂ）バインダー中に繊維
状の光拡散剤が略平行に分散した異方性拡散層と基材層
とを備えたものに大別される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記（ａ）及び（ｂ）
の異方性拡散シートは、いずれも専らシリンドカルレン
ズ及び繊維状光拡散剤と垂直方向に光拡散能を発揮し、
シリンドカルレンズ及び繊維状光拡散剤と平行方向には
ほとんど光拡散能を発揮しないことから、上述の出光特
性の異方性は改善できても、シリンドカルレンズや繊維
状光拡散剤と平行に線状の輝度ムラが発生してしまい、
バックライトユニットにおける輝度の均一性を確保する
ためにはさらに等方性拡散シートを装備する必要があ
る。

【０００８】また、上記従来の異方性拡散シートは、強
い異方性光拡散能を有するため、上述のようにランプと
垂直方向の強いピークを有する輝度分布を拡散させすぎ
ていまい、逆にバックライトユニットとして有効な法線
方向の輝度を低下させることとなる。

【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、半値角差を調整することで、全光線透過率
の低下を招来することなく出光特性の異方性を改善で
き、かつ、全光線透過率の低下を最小限にして視野角の
制御が可能なる異方性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、左右方向の光拡散能と前後方向の光
拡散能とが異なる異方性拡散シートであって、垂直に光
線を入射した場合の出光特性における前後方向の光度分
布と左右方向の光度分布との半値角差が１５°以上９０
°以下の異方性を示すことを特徴とするものである。こ
こで、「前後方向の光拡散能」とは、シート面の前後方
向（シート面と垂直でかつ前後方向と平行な面内）を基
準とした光線の拡散能力をいい、「左右方向の光拡散
能」とは、シート面の左右方向（シート面と垂直でかつ
左右方向と平行な面内）を基準とした光線の拡散能力を
いい、前後方向と左右方向とは垂直の関係にある。

【００１１】上記異方性拡散シートによれば、前後方向
の光度分布と左右方向の光度分布との半値角差を１５°
以上９０°以下とすることで、上記従来のバックライト
ユニットにおける出光特性の異方性を改善でき、また等
方性拡散シートを用いた場合よりも法線方向側への出光
量を増大させることができ、さらにシリンドカルレンズ
や繊維状光拡散剤を用いた上記従来の異方性拡散シート
よりも拡散の均一性を促進することができる。また上記
範囲で半値角差を調整することで、バックライトユニッ
トの視野角を制御することができる。

【００１２】上記異方性を発現する手段には、シート面
に縦割紡錘形状の凸部又は凹部をその中心軸を左右方向
又は前後方向に揃えて複数形成する手段がある。ここ
で、「縦割」とは紡錘形の中心軸と平行な面で分割する
ことを意味する。この手段の上記凸部又は凹部は、縦割
紡錘形状であるため、その断面形状が中心軸と平行な縦
断面と中心軸と垂直な横断面とで異なり、横断面形状の
方が曲率が大きいので、凸部又は凹部の中心軸と平行方
向の光拡散能より中心軸と垂直方向の光拡散能が大きく
なる。この凸部又は凹部の中心軸を左右方向又は前後方
向に揃えているため、左右方向及び前後方向のうち凸部
又は凹部の中心軸と平行な方向の光拡散能を小さく、上
記中心軸と垂直な方向の光拡散能を大きくすることがで
き、換言すると光拡散能の異方性を奏することができ
る。さらに、上記凸部又は凹部の平均アスペクト比を調
整することで、左右方向又は前後方向の半値角差を容易
に上記範囲に制御することができ、上述の作用を容易に
奏することができる。

【００１３】また上記異方性を発現するその他の手段に
は、シート内に紡錘形状の光拡散剤をその中心軸を左右
方向又は前後方向に揃えて分散する手段がある。この手
段によっても、紡錘形状の光拡散剤が上記凸部又は凹部
と同様に機能し、上述の作用を奏することができる。

【００１４】さらに上記異方性を発現する手段として
は、バインダー中に短繊維状光拡散剤を左右方向又は前
後方向に実質的に揃えて分散した異方性拡散層を備える
手段を用いることもできる。繊維状光拡散剤は、その中
心軸と平行方向には拡散作用はほとんどなく、中心軸と
垂直方向には円形界面で種々の方向に屈折され、拡散作
用を発揮するものであるが、繊維状光拡散剤の両端部は
中心軸と完全に垂直にはなっていないので、かかる両端
部での乱屈折、乱反射により中心軸と平行方向にも拡散
作用は存在するが、その程度は小さい。一方、当該手段
によれば、短繊維状光拡散剤を用いているため、その短
繊維状光拡散剤の両端部における種々の方向への屈折・
反射により、短繊維状光拡散剤の中心軸と平行方向の拡
散作用がある程度増加する。また短繊維状光拡散剤を左
右方向又は前後方向に完全に向けることが困難であるた
め、かかる短繊維状光拡散剤の傾きの分だけ、短繊維状
光拡散剤と平行方向の光拡散能が増加する。その結果、
当該手段によっても平均アスペクト比を調整することで
上述の半値角差を発現することができ、上述の作用を奏
することができる。

【００１５】また上記異方性を発現する手段として、シ
ート内に紡錘形状の気泡をその中心軸を左右方向又は前
後方向に揃えて分散する手段を用いることもできる。当
該手段によっても、紡錘形状の気泡が上記紡錘形状の光
拡散剤と同様に機能し、上述の作用を奏することができ
る。

【００１６】上述の異方性を発現する手段において、上
記凸部又は凹部、光拡散剤、繊維状光拡散剤及び気泡の
平均アスペクト比としては１．５以上２０以下が好まし
い。異方性拡散作用を奏する上記凸部又は凹部等の平均
アスペクト比を上記範囲とすることで、出光特性の半値
角差を上記範囲に制御することができる。

【００１７】従って、線状のランプと、このランプから
発せられる光線を分散させて表面側に導く光学シートと
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、上記光学シートとして上記本発明の異方性拡散シー
トを用いるとよい。当該バックライトユニットによれ
ば、当該異方性拡散シートの左右方向及び前後方向のう
ち光拡散能が大きい方向とバックライトユニットの左右
方向及び前後方向のうち輝度分布が強いピークを有する
方向とが平行になるよう配設することで、上述のランプ
の位置に起因する出光特性の異方性を改善することがで
きる。また、直下型バックライトユニットにおいて、当
該異方性拡散シートの左右方向及び前後方向のうち光拡
散能が小さい方向とランプとを平行に配設することで、
ランプと垂直方向に現れる輝度の変化（ランプイメー
ジ）を、大きい光拡散能によって拡散し、消去すること
ができる。一方、バックライトユニットの出光特性にお
いて、輝度分布が強いピークを有さず比較的均一な方向
に関しては、異方性拡散シートの光拡散能が小さく、拡
散による輝度の低下を防止することができ、また、小さ
いながらも所定の光拡散能を有することで輝度の均一化
を図り、品質の向上ひいては等方性拡散シートの省略に
よる薄型化を促進することができる。

【００１８】

【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は本発明に係る異方性
拡散シートを示す模式的斜視図である。図２は異方性拡
散シートの半値角差を説明するための図であり、（ａ）
は出光光線の例示的光度分布を示すベクトル図で、
（ｂ）はその光度と法線方向からの角度との関係を示す
グラフである。図３及び図４は図１の異方性拡散シート
とは異なる形態に係る異方性拡散シートを示す模式的断
面図である。

【００１９】図１の異方性拡散シート１は、光拡散手段
として、凸部３がシート部２の表面に複数形成されてい
る。この凸部３は、紡錘形をその中心軸を通る面で半割
した形状であり、その中心軸が左右方向Ａと平行に向け
られており、隣り合う各凸部３が近接するよう密に配設
されている。この凸部３の左右方向Ａの断面形状は楕円
状になり、前後方向Ｂの断面形状は左右方向Ａより曲率
が大きい円状になるため、当該異方性拡散シート１は前
後方向Ｂの光拡散能の方が左右方向Ａの光拡散能より大
きくなり、かつ、左右方向Ａにも所定の光拡散能を有す
る。

【００２０】上記異方性拡散シート１に裏面から垂直に
光線を入射した場合における出光光線の半値角差の下限
は１５°以上、好ましくは４０°以上、さらに好ましく
は５３°以上にするとよく、上記半値角差の上限は９０
°以下、好ましくは８５°以下、特に好ましくは８０°
以下にするとよい。これは、半値角差が上記範囲より小
さいと効果的な異方性を奏することができず、ランプの
位置に起因するバックライトユニットの出光特性の異方
性や輝度ムラを消去する効果が小さいためであり、逆
に、半値角差が上記範囲を超えると、バックライトユニ
ットの正面輝度を上昇させる効果が小さくなり、かつ、
輝度の均一化を阻害してしまうことからである。

【００２１】ここで、上記「半値角差」について説明す
る。かかる半値角差は当該異方性拡散シート１等の出光
特性の１つであって、特に光拡散能の異方性を示す特性
値である。当該異方性拡散シート１の裏面側から垂直に
光線を入射した場合、図２（ａ）に示すように出射光線
の光度分布は、法線方向が大きく、接線方向ほど小さく
なる。この図２（ａ）中の矢印付線分は光度と方向を示
すベクトルである。かかる出射光線の光度分布を、横軸
を法線方向からの角度θ、縦軸を光度Ｉとして表すと、
図２（ｂ）に示すような山形をなす分布曲線となる。こ
のような光度分布曲線において、光度の最大値Ｉ₀の２
分の一（Ｉ₀／２）に対応する分布曲線の角度幅θ_Hを半
値角といい、この値が大きい方が光拡散能が大きい。当
該異方性拡散シート１の場合、上述のように凸部３の中
心軸と平行な面（左右方向Ａ）を基準にした場合と、凸
部３の中心軸と垂直な面（前後方向Ｂ）を基準にした場
合とで出射光線の光度分布が異なり、前後方向Ｂを基準
にした場合の半値角の方が大きくなる。左右方向Ａを基
準にした場合の半値角と、前後方向Ｂを基準にした場合
の半値角との差を半値角差といい、かかる半値角差が大
きいほど光拡散能の異方性が大きいことを示す。

【００２２】当該異方性拡散シート１において、半値角
差を上記範囲に制御するには、上記凸部３の平均アスペ
クト比を１．５以上２０以下の範囲で適宜調整するとよ
い。ここで、「アスペクト比」とは、凸部３における中
心軸長さＬの平均径Ｄに対する比Ｌ／Ｄを意味する。

【００２３】従って、図６に示すエッジライト型バック
ライトユニット３０において、光拡散シート３３に当該
異方性拡散シート１を用い、当該異方性拡散シート１の
凸部３の中心軸がランプ３１と平行になるように配設す
ると、ランプ１１と垂直方向の強いピークを有する輝度
分布は異方性拡散シート１の大きな光拡散能により拡散
され、ランプ１１と平行方向の比較的平均的な輝度分布
は異方性拡散シート１の小さな光拡散能によってあまり
拡散されないため、導光板３２から出光される光線の異
方性を低減することができ、かつ、等方性拡散シートを
用いた場合よりも法線方向の出光量を増大させることが
できる。なお、上記エッジライト型バックライトユニッ
ト３０においても、導光板３２の出光特性によりランプ
３１と平行方向の方が強いピークを示す場合があり、そ
の場合には当該異方性拡散シート１の凸部３の中心軸が
ランプ３１と垂直になるよう配設することで、上記と同
様の効果を奏することができる。

【００２４】また図７に示す直下型バックライトユニッ
ト４０において、光拡散シート４３として当該異方性拡
散シート１を用い、当該異方性拡散シート１の凸部３の
中心軸がランプ４１と平行になるように配設すると、線
状のランプ４１と垂直方向に現れる輝度の変化（ランプ
イメージ）を異方性拡散シート１の大きい光拡散能によ
って拡散し、輝度の均一化を図ることができる。一方、
線状のランプ４１と平行方向には、輝度の変化が小さい
ので、異方性拡散シート１の小さい光拡散能によって拡
散による輝度の低下を防止できる。

【００２５】この異方性拡散シート１は、光線を透過さ
せる必要があるので透明、好ましくは無色透明とされて
おり、その材料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
化ビニル等の合成樹脂が挙げられる。なお当該異方性拡
散シート１の材料には、上記合成樹脂の他、例えば可塑
剤、安定化剤、劣化防止剤、分散剤、光拡散剤、無機フ
ィラー等が配合される場合がある。また異方性拡散シー
ト１のサイズは特には限定されないが、シート部２の厚
さは例えば５０μｍ以上２５０μｍ以下とされる。これ
は、シート部２の厚みが上記範囲未満であると、光拡散
シートとしての強度が確保できず、逆に、シート部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
してしまい、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からで
ある。また、凸部３のサイズは、例えば中心軸長さＬが
１μｍ以上５００μｍ以下とされ、シート部２の表面か
らの高さが１μｍ以上１００μｍ以下とされる。

【００２６】当該異方性拡散シート１の凸部３を形成す
る方法としては、（１）凸部３を反転させた形状を有す
るシート型に異方性拡散シート１を形成する合成樹脂を
積層し、そのシート型を剥がすことでシート部２の表面
に凸部３を形成する方法、（２）凸部３の反転形状を有
する金型に溶融樹脂を注入する射出成型法、（３）シー
ト化された樹脂を再加熱して前記と同様の金型と金属板
との間にはさんでプレスして形状を転写する方法、
（４）凸部３の反転形状を周面に有するロールと他のロ
ールとのニップに溶融状態のシート状の樹脂を通し、上
記形状を転写する押し出しシート成形法、（５）基材フ
ィルムにＵＶ硬化樹脂を塗布して上記と同様の反転形状
を有するロールに押さえ付けて未硬化のＵＶ硬化樹脂に
形状を転写し、その後紫外線をあててＵＶ硬化樹脂を硬
化させる方法、（６）上記ＵＶ硬化樹脂の代わりにＥＢ
硬化樹脂を使用する方法、（７）紡錘形状の光拡散剤を
混合した塗料を中心軸が揃うように塗工する方法などが
ある。

【００２７】なお、上記異方性拡散シート１は凸部３に
よって異方性拡散を奏しているが、かかる凸部３に代え
て、同様の縦割紡錘形状の凹部がその中心軸を左右方向
又は前後方向に揃えて複数形成された異方性拡散シート
や、シート内に紡錘形状の光拡散剤がその中心軸を左右
方向又は前後方向に揃えて分散されている異方性拡散シ
ートも上記と同様の効果を奏することができる。

【００２８】図３の異方性拡散シート１１は、基材層１
２と、この基材層１２の表面側に積層された異方性拡散
層１３とから構成されている。

【００２９】この基材層１２は、上記図１の異方性拡散
シート１と同様の合成樹脂から形成されており、その厚
みは特には限定されないが例えば１０μｍ以上５００μ
ｍ以下、好ましくは７５μｍ以上２５０μｍ以下とされ
る。これは、基材層１２の厚みが上記範囲未満である
と、異方性拡散層１３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、取扱いが困難
になる等の不都合が発生するからであり、逆に、基材層
１２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からである。

【００３０】異方性拡散層１３は、バインダー１４と、
このバインダー１４中に略平行に分散した短繊維状光拡
散剤１５とから構成されている。この短繊維状光拡散剤
１５は左右方向Ａに実質的に揃えられている。このよう
に短繊維状光拡散剤１５を左右方向Ａに実質的に揃える
ことにより、透過する光線のうち、短繊維状光拡散剤１
５と垂直方向の輝度分布を主に拡散させ、短繊維状光拡
散剤１５と平行方向の輝度分布はあまり拡散させないよ
うにすることができる。この異方性拡散層１３の厚み
（短繊維状光拡散剤１５を除いたバインダー１４部分の
厚みを意味する）は特には限定されないが、例えば１μ
ｍ以上３０μｍ以下程度とされている。

【００３１】短繊維状光拡散剤１５は、細長い円柱状で
あるため、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。この短繊維状光拡散剤１５の材質としてはガ
ラス繊維又は有機繊維が好ましい。ガラス繊維は透明性
が大きく、光拡散層の光線透過率が高くなる等の利点が
あり、有機繊維は柔軟性が高い、バインダー１４との接
着性が大きい、バインダー１４との熱膨張係数の違いが
小さい、その結果光拡散シート１の取扱性が向上する等
の利点がある。短繊維状光拡散剤１５に好適な有機繊維
としては、例えば、アクリル繊維、ポリエステル繊維、
ポリウレタン繊維、シリコーン繊維等が挙げられる。

【００３２】また短繊維状光拡散剤１５の平均アスペク
ト比Ｌ／Ｄは上記異方性拡散シート１の凸部３の平均ア
スペクト比と同様にされている。従って、当該異方性拡
散シート１１は、短繊維状光拡散剤１５の両端部での乱
屈折・乱反射の程度が増すことと、短繊維状光拡散剤１
５の左右方向Ａから所定の範囲で種々の方向に傾斜する
ことから、短繊維状光拡散剤１５と平行方向にも所定の
光拡散能を発揮し、上記図１の異方性拡散シート１と同
様の半値角差となる。その結果、当該異方性拡散シート
１１も、上記異方性拡散シート１と同様に、バックライ
トユニットの出光特性の異方性を低減する効果、法線方
向側の輝度を向上させる効果、及び輝度の均一化や緻密
化を促進する効果を奏することができる。

【００３３】なお、短繊維状光拡散剤１５の径（平均直
径）は、０．１μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、１
μｍ以上５０μｍ以下が特に好ましい。これは、短繊維
状光拡散剤１５の径が上記範囲未満であると、分散性が
悪化することからであり、逆に、径が上記範囲を越える
と、異方性拡散層１３を形成する樹脂組成物の塗工が困
難となり、かつ、バックライトユニットにギラツキが生
じ、液晶パネルの品位が低下する等の不都合が発生する
ことからである。

【００３４】上記バインダー１４に用いられるポリマー
としては、特に限定されるものではなく、一般的な合成
樹脂を使用することができるが、特に熱硬化性樹脂又は
光硬化性樹脂が好ましい。これは、硬度が大きく、耐久
性・ハンドリング性が高くなる等の理由からである。ま
たバインダー１４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。

【００３５】またバインダー１４に用いる熱硬化性樹脂
としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、フェノール樹脂、ユリア・メラミン樹脂、
ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられ、中で
もポリウレタン樹脂、アクリルポリウレタン樹脂又はエ
ポキシ樹脂が好ましく、これらの群より選択される１種
又は２種以上のものを用いるとよい。これは、これらの
熱硬化性樹脂は、耐熱性・機械的性質に優れる等の利点
があることからである。なお、バインダー１４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る場合がある。またバインダー
１４に用いる光硬化性樹脂としては、重合性の不飽和結
合をもつポリエステルオリゴマーが挙げられる。これ
は、硬化速度が速く、樹脂設計の自由度が大きい等の利
点がある。

【００３６】異方性拡散層１３における短繊維状光拡散
剤１５の配合量は、バインダー１４中のポリマー分１０
０部に対して０．１部以上５００部以下が好ましく、５
部以上３００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、拡散効果が不十分となって
しまい、一方、当該配合量が上記範囲を越えると、異方
性拡散層１３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。

【００３７】図４の異方性拡散シート２１は、基材層２
２からなる単層の合成樹脂製シートであり、基材層２２
中に多数の紡錘形状の気泡２３が分散されている。この
紡錘形状の気泡２３は、その中心軸が実質的に左右方向
Ａに向くよう略平行に引き揃えられている。この基材層
２２は、上記図３の異方性拡散シート１１の基材層２２
と同様である。

【００３８】上記紡錘形状の気泡２３の平均アスペクト
比Ｌ／Ｄは上記図１の異方性拡散シート１の凸部３の平
均アスペクト比と同様であり、かかる気泡２３の界面に
おける屈折によって当該異方性拡散シート２１も上記異
方性拡散シート１と同様の半値角差となる。その結果、
当該異方性拡散シート２１も、上記異方性拡散シート１
と同様に、バックライトユニットの出光特性の異方性を
低減する効果、法線方向側の輝度を向上させる効果、及
び輝度の均一化や緻密化を促進する効果を奏することが
できる。

【００３９】上記紡錘形状の気泡２３の基材層２２に対
する比率としては、１ｖｏｌ％以上８０ｖｏｌ％以下が
好ましい。これは、気泡２３の体積比が上記範囲より小
さいと、光拡散能ひいては光拡散能の異方性を発揮する
ことができず、逆に、気泡２３の体積比が上記範囲を超
えると、シートの強度や全光線透過率が低下してしまう
ことからである。

【００４０】上記紡錘形状の気泡２３の平均径Ｄとして
は０．５μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。これは、
気泡２３の平均径Ｄが上記範囲より小さいと、所定の平
均アスペクト比では気泡２３の中心軸長さも小さくな
り、拡散の異方性が小さくなってしまうことからであ
り、逆に、気泡２３の平均径Ｄが上記範囲を超えると、
所定の平均アスペクト比では紡錘形状の気泡２３が長大
になり、均一な拡散が困難になることからである。

【００４１】なお、気泡２３に含まれる気体は、気泡２
３の形成方法により決定され、特に限定されるものでは
ない。例えば、後述するように発泡剤を用いた場合、発
泡剤の種類により空気、窒素ガス、二酸化炭素、アンモ
ニアガス等が充填される。

【００４２】当該異方性拡散シート２１の製造方法とし
ては、一般的なシート成形法であるＴダイ法による押出
成形法を用い、シート原料の樹脂組成物に発泡剤を添加
する発泡剤添加工程と、押出し前に発泡剤を発泡させて
溶融樹脂組成物中に気泡を分散させる発泡工程とを付加
すればよく、発泡した気泡が押出時に引き伸ばされ、当
該異方性拡散シート２１を容易に製造することができ
る。

【００４３】なお、本発明の異方性拡散シートは上記実
施形態に限定されるものではなく、上記半値角差が１５
°以上９０°以下の異方性を示すものであれば、その異
方性を発現する手段としていかなる手段を採用してもよ
い。

【００４４】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、
この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈され
るべきものではないことはもちろんである。

【００４５】［実施例１］図１の異方性拡散シート１と
同様の形状であって、凸部の平均アスペクト比が約１．
８のものをアクリル樹脂から一体形成して実施例１の異
方性拡散シートを得た。

【００４６】［実施例２］平均アスペクト比を約５．７
μｍとした以外は上記実施例１と同様にして実施例２の
異方性拡散シートを得た。

【００４７】［実施例３］平均アスペクト比を約８．１
μｍとした以外は上記実施例１と同様にして実施例３の
異方性拡散シートを得た。

【００４８】［実施例４］平均アスペクト比を約１０．
０μｍとした以外は上記実施例１と同様にして実施例４
の異方性拡散シートを得た。

【００４９】［比較例］上記凸部の平均径と同じ平均粒
径のアクリルビーズをバインダー中に分散した光拡散層
を基材層表面に積層した等方性拡散シートであって、こ
のアクリルビーズの密度を上記実施例の異方性拡散シー
トにおける凸部の中心軸と垂直方向を基準にした凸部の
配設密度と同程度として比較例の等方性拡散シートを得
た。

【００５０】［特性の評価］上記実施例１〜４の異方性
拡散シート及び比較例の等方性拡散シートの半値角差を
測定した。また、図６に示すエッジライト型バックライ
トユニットの光拡散シートとして上記実施例１〜４の異
方性拡散シートと比較例の等方性拡散シートとを用い、
それぞれバックライトユニットの正面輝度を測定した。
それらの測定結果を下記表１に示し、かかる測定結果の
半値角差と正面輝度との関係を図５に示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】上記表１に示すように、実施例１〜４の異
方性拡散シートは比較例の等方性拡散シートより高い正
面輝度を示した。また実施例２、３の異方性拡散シート
は、比較例の等方性拡散シートと比較して、輝度差が明
確に認識できる２０ｃｄ／ｍ ²以上高い正面輝度を示し
た。

【００５３】また上記実施例１〜４及び比較例の半値角
差と輝度の関係を示す図５のグラフからわかるように、
半値角差が１５°以上９０°以下の範囲で、正面輝度が
約１０８０ｃｄ／ｍ²以上となり、比較例の等方性拡散
シートより確実に大きくなる。また、半値角差が４０°
以上８５°以下の範囲で、正面輝度が約１１００ｃｄ／
ｍ²以上となり、上記１０８０ｃｄ／ｍ²より輝度差が明
確に把握できる２０ｃｄ／ｍ²高くなる。さらに、半値
角差が５３°以上８０°以下の範囲で、正面輝度がさら
に２０ｃｄ／ｍ²高い約１１２０ｃｄ／ｍ²以上となる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の異方性拡
散シート及びこれを用いたバックライトユニットによれ
ば、バックライトユニットにおけるランプの位置に起因
する出光特性の異方性や輝度ムラの発生が抑制でき、か
つ、等方性拡散シートを用いた場合と比較して正面輝度
を向上させることができる。さらに、当該異方性拡散シ
ートの半値角差を調整することで、バックライトユニッ
トの視野角を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る異方性拡散シートを
示す模式的斜視図である。

【図２】半値角差を説明するための図であり、（ａ）は
光拡散シートの出光光線の例示的光度分布を示すベクト
ル図で、（ｂ）は上記光度分布における光度と法線方向
からの角度との関係を示すグラフである。

【図３】図１の異方性拡散シートとは異なる形態に係る
異方性拡散シートを示す模式的断面図である。

【図４】図１及び図３の異方性拡散シートとは異なる形
態に係る異方性拡散シートを示す模式的断面図である。

【図５】エッジライト型バックライトユニットにおける
光拡散シートの半値角差と正面輝度との関係を示すグラ
フである。

【図６】一般的なエッジライト型バックライトユニット
を示す模式的斜視図である。

【図７】一般的な直下型バックライトユニットを示す模
式的断面図である。

【符号の説明】

１異方性拡散シート２シート部３凸部１１異方性拡散シート１２基材層１３異方性拡散層１４バインダー１５短繊維状光拡散剤２１異方性拡散シート２２基材層２３気泡３０エッジライト型バックライトユニット３１ランプ３２導光板３３光拡散シート４０直下型バックライトユニット４１ランプ４３光拡散シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】左右方向の光拡散能と前後方向の光拡散
能とが異なる異方性拡散シートであって、垂直に光線を入射した場合の出光特性における前後方向
の光度分布と左右方向の光度分布との半値角差が１５°
以上９０°以下の異方性を示すことを特徴とする異方性
拡散シート。
【請求項２】上記異方性を発現する手段として、シー
ト面に縦割紡錘形状の凸部又は凹部がその中心軸を左右
方向又は前後方向に揃えて複数形成されている請求項１
に記載の異方性拡散シート。
【請求項３】上記異方性を発現する手段として、シー
ト内に紡錘形状の光拡散剤がその中心軸を左右方向又は
前後方向に揃えて分散されている請求項１に記載の異方
性拡散シート。
【請求項４】上記異方性を発現する手段として、バイ
ンダー中に短繊維状光拡散剤が左右方向又は前後方向に
実質的に揃えて分散された異方性拡散層を備えている請
求項１に記載の異方性拡散シート。
【請求項５】上記異方性を発現する手段として、シー
ト内に紡錘形状の気泡がその中心軸を左右方向又は前後
方向に揃えて分散されている請求項１に記載の異方性拡
散シート。
【請求項６】上記凸部又は凹部、光拡散剤、短繊維状
光拡散剤及び気泡の平均アスペクト比が１．５以上２０
以下である請求項２から請求項５のいずれか１項に記載
の異方性拡散シート。
【請求項７】線状のランプと、このランプから発せら
れる光線を分散させて表面側に導く光学シートとを備え
た液晶表示装置用のバックライトユニットにおいて、上
記光学シートとして請求項１から請求項６のいずれか１
項に記載の異方性拡散シートが用いられていることを特
徴とする液晶表示装置用のバックライトユニット。