JP2003294916A - 集光性光拡散シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明では、従来の光拡散シートにおける問
題を解決し、集光性を有し、正面輝度を大幅に向上させ
た集光性光拡散シートを提供する。 【解決手段】 透過型液晶パネルにおける導光板と液晶
表示素子との間に配置される集光性光拡散シートであっ
て、前記集光性光拡散シートは、透明基体と、該透明基
体の表面上に結着層を介して透明粉体をその一部が突出
する状態で単層に敷き詰め固定した粉体単層皮膜とから
構成される集光性光拡散シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等に
使用されるバックライトシステムに好適な集光性光拡散
シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、自発光でないため通常
バックライトにより背面より光を照射し、観察者は液晶
表示素子からの透過光で画像を認識することになる。こ
のバックライトには、その構造から直下タイプとエッジ
ライトタイプの2種類があるが、パネルを薄くできる利
点から現在エッジライトタイプが大半を占めている。こ
のエッジライトタイプの液晶表示装置は、図１に示すよ
うに、液晶表示素子１と、光散乱性の印刷パターン３を
背面に設け側面に光源である冷陰極管４を設けた導光板
２と、反射フィルム５と、印刷パターン３を表示させな
いための光拡散シート６とを配置して構成するものであ
る。更に必要に応じてこの光拡散シート上には輝度向上
のためにプリズムシートを１〜２枚使用している。従来
から使用されている上記光拡散シートには、光拡散材
を樹脂に練り込みシート状に成形したもの、加熱・加
圧により表面にエンボス加工したもの、コーティング
により光拡散層を設けたものが知られている。のコー
ティング法は、通常炭酸カルシウム、シリカ、酸化チタ
ン、ガラスビーズ、樹脂ビーズ等の光拡散材を結着剤中
に分散した塗料を塗工したものである。上記のコーテ
ィング法による光拡散シートとしては、特開平６−９４
９０４号公報にビーズ粒子を含む塗料を塗工した光拡散
シートが開示されている。しかしながら、前記、及
びに基づく従来の光拡散シートは、液晶表示装置画面
の輝度が低く、画面に表示された画像を認識しにくいと
いう問題を有していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明では、前記従来
の光拡散シートにおける問題を解決し、集光性を有し、
正面輝度を大幅に向上させた集光性光拡散シートを提供
することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来のコー
ティングタイプの光拡散シートの表面形状と集光性との
関係を詳細に分析し、透明粉体による表面の突出具合を
均一に調整することにより、集光性を向上できることを
見出し、本発明に至ったものである。すなわち本発明の
集光性光拡散シートは、透過型液晶パネルにおける導光
板と液晶表示素子との間に配置される集光性光拡散シー
トであって、前記集光性光拡散シートは、透明基体と、
該透明基体の表面上に結着層を介して透明粉体をその一
部が突出する状態で単層に敷き詰め固定した粉体単層皮
膜とから構成されることを特徴とするなお、本明細書に
おいて、「単層」とは、結着層の表面に透明粉体が図２
に示すとおり透明基体に向かって積層することなく一並
びだけ並んだ状態を意味し、「粉体単層皮膜」は、その
状態の皮膜、すなわち単粒子層を意味する。本発明の集
光性光拡散シートは、図２に示したように透明基体１１
の表面上に結着層１２を介して透明粉体１３をその一部
が突出する状態で単層に敷き詰め固定したものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の集光性光拡散シー
トについて詳細に説明する。本発明の透明基体として
は、透明なプラスチックフィルムやガラス板等が使用可
能であるが、薄く、軽く、割れ難く、生産性に優れる点
でプラスチックフィルムが好ましい。具体的にはポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ト
リアセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリアリレ
ート、ポリイミド、芳香族ポリアミド、ポリスルホン、
ポリエーテルスルホン、セロファン、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリビニルアルコール、シクロオレフィ
ン樹脂等が挙げられ、これらの単独または混合、更には
積層したものを用いることができる。また透明基体の厚
さは、用途や生産性を考慮すると１μｍ〜５ｍｍ、好ま
しくは１０〜５００μｍ、より好ましくは、５０〜１５
０μｍである。

【０００６】本発明では、上記透明基体の表面に透明粉
体を、その一部が突出する状態で単層に敷き詰め固定せ
しめるのに結着層を使用する。この結着層は、塗工等の
方法により透明基体表面に予め設けておくもので、常温
で透明粉体を付着せしめるだけの粘着性を有する必要が
ある。この粘着力としてはJIS Z 0237:1980に示される
１８０°剥離強度が、１００ｇ／２５ｍｍ以上であるこ
とが好ましい。

【０００７】このような結着層材料として好適なのが粘
着剤であり、具体的にはポリエステル系、エポキシ系、
ポリウレタン系、シリコーン系、ゴム系、アクリル系樹
脂等の樹脂製粘着剤を挙げることができる。これらは単
独もしくは２種類以上を混合して使用しても良い。特に
アクリル系樹脂からなる粘着剤は、耐水性、耐熱性、耐
光性等に優れ、粘着力、透明性が良く、本発明のような
光学用途の場合には屈折率を調整し易いので好ましい。
アクリル系樹脂からなる粘着剤としては、アクリル酸及
びそのエステル、メタクリル酸及びそのエステル、アク
リルアミド、アクリルニトリル等のアクリルモノマーの
単独重合体もしくはこれらの共重合体、更に前記アクリ
ルモノマーの少なくとも１種と、酢酸ビニル、無水マレ
イン酸、スチレン等の芳香族ビニルモノマーとの共重合
体を挙げることができる。特に粘着性を発現するエチレ
ンアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキ
シルアクリレート等の主モノマー、凝集力成分となる酢
酸ビニル、アクリルニトリル、アクリルアミド、スチレ
ン、メタクリレート、メチルアクリレート等のモノマ
ー、更に粘着力向上や、架橋化起点を付与するメタクリ
ル酸、アクリル酸、イタコン酸、ヒドロキシエチルメタ
クリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ジメ
チルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノメチ
ルメタクリレート、アクリルアミド、メチロールアクリ
ルアミド、グリシジルメタクリレート、無水マレイン酸
等の官能基含有モノマーからなる共重合体で、ガラス転
移点（以下、Ｔｇと略す）が−５５〜−１５℃の範囲に
あるものが好ましい。このアクリル系粘着剤の重量平均
分子量としては２５万以上あるものが好ましい。Ｔｇが
−５５℃より低い粘着剤や、重量平均分子量が２５万未
満の粘着剤では柔らかすぎるため、一度付着した透明粉
体が後述するメデイアの衝撃力により剥がされ、粉体抜
けの欠陥が発生しやすくなる。また一度剥がされた透明
粉体には粘着剤が付着しており、その粉体が粉体単層皮
膜上に再付着してしまうこともある。更に、柔らかすぎ
る粘着層では、メデイアの衝撃により、透明粉体が粘着
層表面で回転して粘着剤が付着した透明粉体の部位が粉
体単層皮膜の表面に現れたり、粘着剤がメデイアの衝撃
力や毛細管現象により透明粉体の隙間からしみ出したり
して、そこに新たに他の透明粉体が付着して複層になり
易いので好ましくない。一方Ｔｇが−１５℃より高い粘
着剤では粘着性や透明粉体の埋め込み性が不足して、メ
デイアの衝撃力をもってしても固定できなかったり、余
剰透明粉体を除去する工程等で粉体の脱離が発生し易い
ので好ましくない。

【０００８】また、粘着剤には、硬化剤として、例えば
金属キレート系、イソシアネート系、エポキシ系等の架
橋剤を必要に応じて１種あるいは２種以上混合して用い
ることができる。更に粘着剤中には、光重合性モノマ
ー、オリゴマー、ポリマー及び光重合開始剤を加えた光
硬化性の粘着剤を用いても良い。また、本発明を構成す
る結着層材料としては、後述する透明粉体を付着せしめ
る工程の際に粘着性を有するものであれば上記の粘着剤
に限定されるものではなく、例えば下記の材料・方法が
使用可能である。

【０００９】前記粘着剤以外の結着層として、常温では
タックのないＴｇ６０℃以上の高分子樹脂を低沸点と高
沸点の混合溶剤に溶解したものを透明基体上に設け、低
沸点溶剤だけを揮発せしめて、高沸点溶剤を含みタック
のある層を形成する。このＴｇ６０℃以上の高分子樹脂
としては、ポリビニルアルコール（Ｔｇ：８５℃）、ポ
リビニルアセタール（Ｔｇ：１１０℃）、ポリビニルブ
チラール（Ｔｇ：６０〜９０℃）、ポリメチルメタクリ
レート（Ｔｇ：１０５℃）及びその共重合体に代表され
るアクリル樹脂、ポリスチレン（Ｔｇ：１００℃）及び
その共重合体、スチレン−アクリル共重合体、ポリアク
リロニトリル（Ｔｇ：９７〜１２５℃）及びその共重合
体、ポリ塩化ビニル（Ｔｇ：８１〜９８℃）、塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体（Ｔｇ：６５℃）、ポリエチレ
ンテレフタレート（Ｔｇ：８０〜１００℃）に代表され
るポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート（Ｔｇ：１４５
℃）、エポキシ樹脂、セルロースアセテートブチレート
（Ｔｇ：８５〜１４０℃）やセルロースアセテートプロ
ピオネート（Ｔｇ：１４０〜１６０℃）に代表されるセ
ルロース系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独、
または混合して、更にグラフト重合等により変性して使
用することができる。またこれらの樹脂には、必要に応
じてメラミンやエポキシ、イソシアネート系等の各種硬
化剤を添加して結着層を架橋することにより、耐擦傷性
向上を図ることができる。以上のＴｇ６０℃以上の高分
子樹脂を、水や有機溶剤に溶解または懸濁して、溶液ま
たはエマルジョンの形の塗料を調製し、これを透明基体
上に塗布または印刷し、乾燥してタックのない結着層を
一旦形成した後、これに溶剤を供給させてタックを持た
せることもできる。有機溶剤を作用させる方法として
は、下記の各種塗工法や印刷法が利用できる。

【００１０】また、前記粘着剤以外の別の結着層とし
て、初めは未硬化で液状または流動性を有するが加熱や
光照射により重合や架橋が進む熱硬化型、光硬化型樹脂
を添加使用することもできる。このような材料として
は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウ
レア樹脂、アクリル樹脂等が挙げられ、それぞれ適切な
硬化剤、硬化促進剤、光開始剤等を混合して使用され
る。また水ガラスやアルコキシシランの加水分解縮合物
等の無機系材料も使用可能である。

【００１１】結着層の形成においては、適当な膜厚を得
るために上述の粘着剤や高分子樹脂を水や有機溶剤に溶
解した溶液やエマルジョンの形で使用するが、この時に
高分子樹脂を溶解させる有機溶剤としては、メタノー
ル、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブチルアルコ
ール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケ
トン類、酢酸エチル、酢酸イソブチル、セロソルブアセ
テート等のエステル類、テトラヒドロフラン、メチルセ
ロソルブ、セロソルブ、カルビトール等のエーテル類、
トルエン、キシレン、ゴム揮発油、ミネラルスピリッツ
等の炭化水素類、ホルムアミド、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤等が挙げら
れ、これらは単独で、または混合して使用される。

【００１２】更に、この他にカップリング剤、表面張力
調整剤、着色顔料、染料、ワックス、増粘剤、酸化防止
剤、防錆剤、抗菌剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤を必
要に応じて加えても良い。透明基体の一方の面に粘着剤
や高分子樹脂を有機溶剤に溶解した塗料を塗布するため
には、各種塗工法や印刷法等が使用できる。塗工法とし
ては、エアードクターコーテイング、ブレードコーテイ
ング、ナイフコーテイング、リバースコーテイング、グ
ラビアコーテイング、マイクログラビアコーテイング、
キスコーテイング、スプレーコーテイング、ダムコーテ
イング、デイップコーテイング、ダイコーテイング等が
挙げられる。また印刷法としては、フレキソ印刷等の凸
版印刷、ダイレクトグラビア印刷、オフセットグラビア
印刷等の凹版印刷、オフセット印刷等の平版印刷、スク
リーン印刷等の孔版印刷を使うことができる。更にイン
クジェット法も使用でき、この場合には容易にパターン
形成が可能となる。これらの塗工及び印刷は、透明基体
の種類や形状により最適の方法を選択するべきである
が、フィルム状基体の場合は基体を一定の速度で移動さ
せながら連続して行うことができる。なお、結着層を一
旦別の離型フィルム上に設け、これを透明基体上に転写
することも可能である。また結着層に粘着剤を使用する
場合は、粘着層の表面を一旦離型フィルムでラミネート
して保存することも可能である。

【００１３】結着層の厚さは、後述する透明粉体の粒子
径の０．０１〜２倍が好ましい。結着層の厚さが透明粉
体の粒子径の０．０１倍より薄いと、透明粉体を結着層
へ付着させる際に透明粉体の脱落が発生し易くなり、ま
た２倍より厚いと、埋め込まれ過ぎて表面が突出する状
態が得られなくなったり、粉体単層皮膜から結着剤が表
面にしみ出して他の透明粉体を付着させて粉体単層皮膜
が得られない可能性が高くなり、好ましくない。

【００１４】本発明で使用される透明粉体としては、透
明性が高い粒状のものが使用可能であり、具体的にはア
クリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共
重合体樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピ
レン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビ
ニリデン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等の各種樹脂か
ら形成されるものや、溶融シリカ、ガラス等が挙げられ
るが、特にアクリル樹脂やスチレン樹脂、スチレン−ア
クリル共重合体樹脂、シリコーン樹脂等の光学的透明性
の高い材質が好ましい。これらの透明粉体は、結着層に
含まれる有機溶剤や液状硬化性成分に溶解しないものを
選択する必要がある。また結着層と上記透明粉体の結着
力を向上させるために透明粉体表面にカップリング処理
やコーテイング等を施すことも可能である。

【００１５】本発明の透明粉体の粒子径（体積平均粒子
径）としては、１〜５０μｍが好ましく、２〜１５μｍ
がより好ましい。これよりも小さい粒子径の粉体では、
結着層に単層で埋め込むことが困難であり、またこれよ
りも大きな粒子径粉体では、その重量や体積の点から結
着層への埋め込みが不充分になり易く好ましくない。更
に本発明の透明粉体は、球状でその粒子径分布も狭いこ
とが好ましい。具体的な粒子径分布は、０．８〜１．０
の範囲が好ましく、より好ましくは０．９〜１．０であ
る。また球状粒子の真円度は８０％以上が好適であり、
より好ましくは９０％以上である。なお上記の粉体の粒
子径分布は、下記式（１）で定義される。 粒子径分布＝個数平均粒子径／体積平均粒子径 （１） ・個数平均粒子径：無作為に抽出した１００個の粉体の
直径を測定した平均値 ・体積平均粒子径：粉体を真球と見なし無作為に抽出し
た１００個の粉体の直径から合計体積を算出し、小さい
体積の粉体から累積していき、その累積体積が合計体積
の５０％となった粉体の直径 また真円度は、下記式（２）で定義されるが、具体的に
は粉体を光学顕微鏡又は透過型電子顕微鏡で撮影して投
影像を得、それを画像解析することにより得たＡ、Ｂか
ら算出することができる。 真円度（％）＝（４πＡ／Ｂ^２）×１００ （２） Ａ：粉体の投影面積、Ｂ：粉体の周囲長

【００１６】本発明の集光性光拡散シートを作製するに
は、上記方法で設けた粘着性を有する結着層に、容器中
で振動させている透明粉体とメデイアを接触させて結着
層上に透明粉体を付着・埋め込ませる。または予め透明
粉体だけを結着層に付着させ、しかる後に容器中で振動
させている透明粉体とメデイアに接触させて結着層に透
明粉体を埋め込ませ透明粉体をその一部が突出する状態
で単層に敷き詰め固定する。結着層に透明粉体をその一
部が突出する状態で単層に敷き詰めるためには、結着層
の厚さと透明粉体の大きさを調整したり、透明粉体にメ
デイアを接触させる際の強さ、すなわち透明粉体とメデ
イアの振動を調整することによって、透明粉体が突出す
る状態を得ることができる。透明粉体が、結着層にその
一部が突出しない状態では、従来技術における光拡散シ
ートと同様な構成となり集光性がなく、輝度向上の効果
が得られない。本発明におけるメデイアは、これを振動
させることによる衝撃力で前記透明粉体を打撃し、当該
透明粉体を前記結着層に埋め込むためのものであり、特
に、結着層に初めに付着した透明粉体と透明粉体との間
隙に他の透明粉体を押し込んで、粉体層の充填密度をよ
り高く均一にする能力を有するため極めて重要である。

【００１７】メデイアの具体例としては、鉄、炭素鋼、
合金鋼、銅及び銅合金、アルミニウム及びアルミニウム
合金、、その他の各種金属、合金からなるもの、あるい
はアルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、炭化珪素
等のセラミックからなるもの、さらには、ガラス、石
英、硬質プラスチック、硬質ゴム等が挙げられる。硬質
プラスチックや硬質ゴム等については、その中に上述の
各種金属や合金、セラミックス、ガラス等の微粒子を含
有させたものも使用することができる。本発明で使用す
るメデイアは、直径が０．１〜３．０ｍｍの球状物であ
り、高い充填率でかつ均一な深さに透明粉体を結着層に
埋め込むためには、上記の透明粉体ほどではないが、や
はり粒子径分布と真円度が高い方が好ましい。直径が
０．１ｍｍ未満のメデイアでは、衝撃力が小さいため透
明粉体を結着層に埋め込む能力が不十分で、透明粉体と
一緒に結着層に付着してしまったり、またあまり小さす
ぎるためにハンドリングの点でも問題がある。一方３．
０ｍｍ以上の大きさのメデイアは、衝撃力は十分に大き
いが、粘着層に力を伝える機会が少ないため埋め込みの
均一性が乏しく、また透明粉体が脱離し易い傾向があ
る。透明粉体の埋め込み具合は、メデイアの比重とも密
接に関係し、高比重の材質を使用すれば同じ粒子径でも
衝撃力は大きくなり、低比重のものでは衝撃力が小さく
なり透明粉体を埋め込む力は劣ることになる。従って、
一般には比較的粒子径が小さく、比重の高いメデイアを
使用することが好ましい。これらのことから、結着層の
厚さや粘着力、透明粉体の粒子径や比重、透明粉体を埋
め込む深さ等を考慮して最適なメデイアを選定する必要
がある。

【００１８】本発明の集光性光拡散シートを作製するに
は、上述の透明粉体とメデイアとを容器中に入れ、これ
らを容器中で振動させることにより、両者は十分に混和
し、メデイア表面に透明粉体が付着した状態になること
が好ましい。この時のメデイア表面への透明粉体の付着
状態は、単層でも多層でも構わないが、振動させても両
者が分離してしまうような組み合わせは好ましくないた
め、両者の比重や表面付着性を事前に確認しておく必要
がある。

【００１９】透明粉体とメデイアを入れる容器は、両者
の重量と振動に耐え得るものであればその材質や大きさ
は問わない。ただしその形状は、透明基体に設けた結着
層を、振動する透明粉体とメデイアに接触させる方式に
より工夫する必要がある。特に容器自体を振動させ、そ
の力を透明粉体及びメデイアに伝達させて、最終的に透
明粉体を結着層に埋め込む場合は、少なくともフィルム
状基体の粘着層の幅方向に関しては透明粉体及びメデイ
アから均一な衝撃力を与える必要があるため、透明粉体
とメデイアを挟んで振動容器壁面と粘着面との距離が少
なくとも基体の幅方向では一定であることが好ましい。
また、容器を振動させるのではなく、容器中に別の振動
板等の振動体を設置して、これにより透明粉体とメデイ
アを振動させることもできるが、この際にも上述の基体
の粘着面へ均一の力を与えるようにその取り付け位置や
粘着面からの距離を考慮すべきである。更に透明粉体と
メデイアを振動させる際に、これらが容器から飛散する
ことのない様な工夫を容器側に施すことも必要である。
なお結着層を設けた基体がフィルムのような連続体でな
く板状や個片状の場合は、基体全体を透明粉体とメデイ
アの入った容器に投入して処理するため、その容器の大
きさや形状、振動機構を工夫する必要がある。

【００２０】透明粉体とメデイアを入れた容器、または
容器中に設置した振動板等の振動体を振動させるには、
振動モーターやエアーバイブレーター、電磁加振装置、
カムを使用した機械振動装置等の公知の振動装置を使用
することができる。これらの振動装置は、フィーダーや
ホッパー、コンベア、ふるい、パーツフィーダー、パー
ツ整列機、振動テーブル、バレル研磨等広い分野で使用
されてものであり、基体サイズやメデイア、容器のサイ
ズ・重量、これらを含めた装置の構造等を考慮して、こ
れらの中から適当なものを選択することが必要である。
更にいずれの装置についても、透明粉体を粘着層に高い
充填率でかつ均一な深さに埋め込ませるために、振動装
置の容器への取り付け位置、バネの選定等を通じて、振
動モード、加振力、振幅を調整する必要がある。振動数
については、２００〜４０００ｒｐｍが好ましく、より
好ましくは１０００〜３０００ｒｐｍである。２００ｒ
ｐｍより振動数が小さい場合はメデイアが結着層へ透明
粉体を埋め込む力が弱くまた処理に時間がかかり好まし
くない。また４０００ｒｐｍを超えると、衝撃力が大き
すぎて結着層から透明粉体が脱離し易くなるか、逆に容
器または振動体からの振動がメデイアに吸収されて結着
層へ届きにくくなるといった問題を生じ好ましくない。
これらの機種選定、条件決定の場合、結着層を設けた基
体を長尺で移動させながら長時間安定して結着層への透
明粉体の埋め込みを行うために、透明粉体やメデイア
が、容器外に飛散せず、また容器中で分離したり、一方
に偏ってくることのないことが必要である。更にまた、
透明粉体やメデイアは、粘着層に接する部分が入れ替わ
るように、ゆっくりと流動することが好ましい。

【００２１】上述のメデイアを使用して透明粉体を結着
層に埋め込んだ後、フィルム上には静電気力やファンデ
アワールス力等の粒子間力により余剰の透明粉体が付着
しているため、これを除去する必要がある。その方法と
しては、ブレードでかき取る、ブラシや刷毛で払い取
る、布等でふき取る、エアーブローで吹き飛ばす等が挙
げられる。これらはそれなりに有効ではあるが、余剰粉
体を完全に除去するには不十分であり、これらの方法を
使用するにしても最後は水または洗浄助剤を添加した水
溶液による湿式洗浄を行うことが必要である。湿式洗浄
の中で、水をノズルから勢い良く吹き出して行うウオー
タージェットは有効であるが、透明粉体の粒子径が１５
μｍ以下の微粒子に対しては、流体圧による除去だけで
は不十分になるおそれがあるため、界面活性剤等の洗浄
助剤が添加されたイオン交換水等に浸漬させて超音波洗
浄等を行った後、脱イオン水等で十分にすすぐことが好
ましい。またこのような湿式洗浄を行った後では、最終
的に水分を除去する必要である。これには、ゴムロール
間を通して水分を絞ったり、吸水性のロールやマット等
で水分を吸収・拭き取ったり、エアーブローで水分を吹
き飛ばしたりする方法が挙げられる。透明基体や透明粉
体の種類によってはこれだけの方法で水分を完全に除去
することが出来ない場合は、別途十分な時間冷風や熱風
を当てたり、赤外線ヒーターで加熱したりして乾燥する
ことも必要になってくる。

【００２２】以上説明した方法で、結着層上に透明粉体
の粉体単層皮膜を形成することができるが、光学特性の
制御、表面強度の向上等の目的で、粉体単層皮膜上に更
に別の樹脂層を設けることができる。ここで透明粉体の
粉体単層皮膜上に設ける樹脂材料としては、その目的の
応じて適当なものが選択されるが、塗工や印刷等の方法
でこれを設ける際に、透明粉体を埋め込ませている結着
層を侵して粉体単層皮膜中に敷き詰められた粉体配列を
乱したり、破壊したり、傷を発生したりすることのない
方法を選択するように留意すべきである。樹脂材料を有
機溶剤に溶解・希釈した塗料又はインキを使用するので
あれば、これらの溶剤が、透明粉体が埋め込まれている
結着層を膨潤・溶解させることのない、または少ないこ
とが必要である。なおこの粉体単層皮膜上に設ける樹脂
層は、通常その下層である結着層と透明粉体の上に積層
されるが、材料の選定によっては結着層と透明粉体の一
方の上だけに積層することも可能である。本発明では、
以上説明した層構成以外に、透明基体と結着層との間
に、接着層や着色層、導電層、帯電層、帯電防止層等を
設けたり、粉体単層皮膜上にそれぞれ異なる樹脂を複数
層積層することも可能である。また、粉体単層皮膜と反
対側の基体上に密着防止のために塗工層を設けることも
可能である。

【００２３】本発明の集光性光拡散シートは、透過型液
晶パネルにおいて導光板と液晶表示素子との間に透明粉
体の突出側を液晶表示素子側に向けて配置される。これ
により、導光板からの出射光を液晶表示素子側へ集光さ
せることができる。従来のビーズ塗工タイプの拡散シー
トにもある程度の集光機能は認められるが、本発明の集
光性光拡散シートの使用により集光機能が大幅に向上す
るものである。更に本発明の集光性光拡散シートを２
枚、その透明粉体の突出側を液晶表示素子側に向けて配
置することにより、集光機能は更に向上するものであ
る。

【００２４】

【実施例】次に、本発明を実施例を用いてより具体的に
説明する。 [実施例１]アクリル系粘着剤（商品名：ＳＫダインＴＭ
−２０６、綜研化学社製、Ｔｇ：−４８℃）をメチルイ
ソブチルケトンで希釈し、厚さ１００μｍの透明易接着
処理をしたポリエチレンテレフタレートフィルムからな
る透明基体上にワイヤーバーで塗工し（乾燥膜厚１．５
μｍ相当）、１００℃で１分間乾燥した後、その塗工面
上に平均粒子径４．５μｍのメチルシリコーンからなる
透明粉体（商品名：トスパール１４５，ＧＥ東芝シリコ
ーン社製）を散布した。これを、更に同透明粉体とメデ
イアとしての０．５ｍｍの真球状シルコニア球を入れた
容器を振動している中にくぐらせ、透明粉体の一部が突
出するように粘着層中に埋め込んだ。その後余剰の透明
粉体を水洗し本発明の集光性光拡散シートを作製した。

【００２５】[実施例２]実施例１で使用した透明粉体の
代わりに、平均粒子径３．０μｍのメチルシリコーンか
らなる透明粉体（商品名：トスパール１３０，ＧＥ東芝
シリコーン社製）を使用した以外は全て実施例１と同様
の方法で本発明の集光性光拡散シートを作製した。

【００２６】[実施例３]実施例１で使用した透明粉体の
代わりに、平均粒子径５．０μｍのポリメチルメタアク
リレート（ＰＭＭＡ）からなる透明粉体（商品名：ＭＸ
−５００，綜研化学社製）を使用した以外は全て実施例
１と同様の方法で本発明の集光性光拡散シートを作製し
た。

【００２７】[実施例４]実施例１で使用した透明粉体の
代わりに、平均粒子径５．０μｍのポリスチレンからな
る透明粉体（商品名：ＴＳ−５０，綜研化学社製）を使
用した以外は全て実施例１と同様の方法で本発明の集光
性光拡散シートを作製した。

【００２８】[比較例１]厚さ１００μｍの基材の表面に
ビーズ粒子を内部に分散させた結着層を設けてなるビー
ズ塗布拡散シート（商品名：オパルスＢＳ−０１，恵和
社製）を比較用の光拡散シートとした。

【００２９】＜光拡散シートの評価＞以上の５種類の光
拡散シートについて、ヘイズメーターで全光線透過率
（Ｔｔ）とヘイズ（Ｈｚ）を測定し、その結果を表１に
示した。

【００３０】

【表１】

【００３１】次に、ノートパソコン用のエッジライトタ
イプのバックライトを解体し、導光板を取り出した。こ
れを回転ステージにセットして、正面に輝度計を配置
し、導光板の法線方向を０度として、ステージの角度を
変えながら、導光板の冷陰極管を点燈させ輝度を測定し
た。更に、導光板上に前記実施例及び比較例の各種光拡
散シートを、凹凸面（透明粉体が突出する面）が表側に
なるように（冷陰極管からの光が透明基体側から入射す
るように）載せて、角度を変えながら輝度の測定を行
い、その結果を図３に示した。図３によれば、導光板単
体と実施例及び比較例の輝度をそれらの比率に換算する
と、導光板単体の正面（角度：０度）輝度を１００とし
た場合に、光拡散シートを載せたことによる輝度向上
は、比較例１で１１０であるのに対し、実施例１では１
２６、実施例２では１１４、実施例３では１３１、実施
例４では１２３といずれも従来の光拡散シートに比べて
高い輝度向上が得られた。また、実施例１と比較例１の
光拡散シートを２枚重ねて導光板上に載せた場合の輝度
を図４に示した。この場合の輝度向上は、導光板単体の
正面（角度：０度）輝度を１００とした場合に、比較例
１の光拡散シートを１枚載せることで１１０、２枚重ね
で１２２となるが、実施例１の光拡散シートでは１枚で
は１２６、２枚重ねでは１４１にまで向上していた。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の集光性光
拡散シートは、透明基体上に結着層を介して透明粉体を
その一部が突出する状態で単層に敷き詰め固定した粉体
単層皮膜を有しているため、導光板上にこの粉体単層皮
膜を外側に向けて配置した場合に、通常のコーティング
タイプの光拡散シートが約１０％の輝度向上を示すのに
対して、その約２倍以上の輝度向上を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 エッジライトタイプの液晶表示装置の一例で
ある。

【図２】 本発明の集光性光拡散シートの断面図であ
る。

【図３】 実施例１乃至４及び比較例１で得られた光拡
散シートの輝度を示す図である。

【図４】 実施例１及び比較例１で得られた光拡散シー
トの輝度の別の態様を示す図である。

【符号の説明】

１１ 透明基体 １２ 結着層 １３ 透明粉体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 昭洋 静岡県静岡市用宗巴町３番１号 株式会社 巴川製紙所技術研究所内 Ｆターム(参考） 2H042 BA02 BA12 BA20 2H091 FA14Z FA23Z FA32Z FA41Y FA41Z FB02 FB07 FC22 FC23 FC24 FC29 KA01 LA18

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透過型液晶パネルにおける導光板と液晶
   表示素子との間に配置される集光性光拡散シートであっ
   て、前記集光性光拡散シートは、透明基体と、該透明基
   体の表面上に結着層を介して透明粉体をその一部が突出
   する状態で単層に敷き詰め固定した粉体単層皮膜とから
   構成されることを特徴とする集光性光拡散シート。
2. 【請求項２】 前記結着層が、アクリル系樹脂からなる
   粘着剤であることを特徴とする請求項１に記載の集光性
   光拡散シート。
3. 【請求項３】 前記結着層のガラス転移点が、−５５〜
   −１５℃の範囲であることを特徴とする請求項１に記載
   の集光性光拡散シート。
4. 【請求項４】 前記透明粉体が、アクリル樹脂、スチレ
   ン樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、シリコーン
   樹脂から選ばれたものであることを特徴とする請求項１
   に記載の集光性光拡散シート。