JP2004198722A

JP2004198722A - Optical sheet and back light unit using the same

Info

Publication number: JP2004198722A
Application number: JP2002366991A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Kamikita; 正和上北; Masashi Nakano; 昌司中野; Yutaka Mineo; 裕峯尾
Original assignee: Keiwa Inc
Current assignee: Keiwa Inc
Priority date: 2002-12-18
Filing date: 2002-12-18
Publication date: 2004-07-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sheet which has optical functions, such as a light-beam transmitting function, a light diffusing function, a function of diffraction to a normal direction side, and a light converting function, at high grade in a well-balanced state and to provide a back light unit which has higher luminance in its front direction and can be improved more in quality of leveling of luminance and made thinner by using the optical sheet. <P>SOLUTION: The optical sheet 1 is equipped with a transparent base material layer 2 and an optical layer 3 laminated on the surface side of the base material layer 2, and the optical layer 3 has spherical resin beads 5 in a binder 4, image sharpness of transmission of 2 mm optical comb width being 7 to 23%. The optical sheet is preferably further equipped with a sticking preventive layer 12 which is laminated on the rear surface side of the base material layer 2 and has resin beads 14 in a binder 13. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透過光線に対する所定の光学的機能（拡散機能、集光機能、屈折機能、反射機能等）を有し、特に液晶表示装置のバックライトユニットに好適な光学シート、及びこの光学シート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、液晶層の下面側にエッジライト型、直下型等のバックライトユニットが装備されている。かかるエッジライト型のバックライトユニット２０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２１と、このランプ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、この導光板２２の表面側に積層される複数枚の光学シート２３とを装備している。この光学シート２３は、屈折、拡散等の特定の光学的機能を有するものであり、具体的には（１）導光板２２の表面側に配設され、主に光拡散機能を有する拡散性光学シート２４、（２）拡散性光学シート２４の表面側に配設され、法線方向側への屈折機能を有する屈折性光学シート２５などが該当する。
【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拡散性光学シート２４に入射し、拡散され、表面より出射される。その後、拡散性光学シート２４から出射された光線は、屈折性光学シート２５に入射し、表面に形成されたプリズム部２５ａ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、光学シート２４、２５によって拡散され、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、上述の導光板２２の導光特性や光学シート２３の光学的機能などを考慮し、拡散性光学シートや屈折性光学シートなどの光学シート２３をさらに多く配設したバックライトユニットもある。
【０００５】
拡散性光学シート２４は、一般的には図３（ｂ）に示すように、透明な合成樹脂製の基材層２６と、この基材層２６の表面に積層されかつ主に光拡散性を有する光学層２７とを備えている。この光学層２７は、一般的にはバインダー２８中に樹脂ビーズ２９が分散した構造を有している。このような拡散性光学シート２４は、例えば特開２０００−８９００７公報などに開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−８９００７公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記拡散性光学シート２４は、光学層２７の樹脂ビーズ２９によって透過光線を略均一に分散するものであり、その光拡散性による輝度の均一化、正面方向の高輝度化等を目的として使用されている。従って、拡散性光学シート２４の性能は主にヘイズにより判断され、バックライトユニット２０において要求されるヘイズを発現するよう拡散性光学シート２４が設計される。具体的には、所望のヘイズを奏するよう、樹脂ビーズ２９の種類の選択や配合量の調整等が行われている。
【０００８】
しかし、単にヘイズのみを考慮して樹脂ビーズ２９の配合量を増加させても、逆に光線の透過率の低下やその他の品質の低下を将来する。そのため、上記従来の拡散性光学シート２４だけでは出光光線の輝度分布のピーク方向を法線方向（正面方向）に向けることができず、拡散性光学シート２４の表面側に配設される屈折性光学シート２５によって光線を法線方向側に屈折させ、正面輝度の向上を図っている。
【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、光線透過機能、光拡散機能、法線方向側への屈折機能、集光機能等の光学的機能を高い次元でバランスよく備える光学シート及びこれを用いて正面方向の高輝度化、輝度の均一化等の品質の向上や薄型化が促進できる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】
本発明者らは、上記拡散性光学シートが有するヘイズ、内部ヘイズ、全光線透過率等の機能が品質に及ぼす影響について鋭意検討した結果、単にヘイズだけではなく、透過の像鮮明度を所定の範囲に制御することが正面方向の高輝度化や輝度の均一化等の品質の向上に大きく寄与することを見出した。
【００１１】
その結果得られた上記課題を解決するためになされた発明は、透明な基材層とこの基材層の表面側に積層される光学層とを備え、この光学層がバインダー中に球状の樹脂ビーズを有する光学シートであって、光学クシ幅２ｍｍの透過の像鮮明度が７％以上２３％以下であることを特徴とするものである。ここで、「透過の像鮮明度」とは、ＪＩＳ−Ｋ−７１０５に準拠して測定、演算した値の平均値である。
【００１２】
当該光学シートによれば、光学クシ幅２ｍｍの透過の像鮮明度を７％以上２３％以下とすることで、光拡散性（ヘイズ）による輝度の均一化と正面方向の高輝度化とを高次元でバランスさせることができる。
【００１３】
上記基材層の裏面側に積層され、かつ、バインダー中に樹脂ビーズを有するスティッキング防止層をさらに備えるとよい。この手段によれば、スティッキング防止層により当該光学シート裏面に積層される導光板、プリズムシート等とのスティッキングを防止することができる。また、樹脂ビーズの配合量等によりスティッキング防止層裏面の表面粗さを調整することで、当該光学シートの透過の像鮮明度を制御することができる。従って、当該光学シートによれば、光学層の設計によってヘイズを制御し、スティッキング防止層の設計によって透過の像鮮明度を上記範囲に制御することが可能となる。
【００１４】
上記バインダーと樹脂ビーズとの屈折率比としては０．９５以上１．０５以下が好ましい。バインダーと樹脂ビーズとの屈折率比を上記範囲のように小さくすることで、バインダーと樹脂ビーズとの界面での乱反射等が低減され、透過の像鮮明度を高くすることができる。
【００１５】
上記光学層の平均厚さを樹脂ビーズの平均粒子径の８０％以上３００％以下とするとよい。ここで、「光学層の平均厚さ」とは、ＪＩＳ−Ｋ−７１３０に規定される５．１．２のＡ−２法により測定した値の平均値である。この手段のように、光学層の平均厚さを樹脂ビーズの平均粒子径との関係で上記範囲に制御することで、光学層表面に樹脂ビーズによる微細な凹凸が稠密かつ略等密度に形成される。かかる光学層表面の微細な凹凸の凸部及び凹部が透過光線に対して凸レンズ及び凹レンズ的に機能し、従来の光学シートと比較して光拡散機能、法線方向側への屈折機能、集光機能等の光学的機能が格段に向上する結果、透過の像鮮明度を高め、上記範囲に制御することができる。
【００１６】
上記樹脂ビーズとして平均粒子径が１８μｍ以上２２μｍ以下、粒子径分布の変動係数が３０％以上４０％以下のものを用い、上記バインダーのポリマー分１００部に対する樹脂ビーズの配合量を２００部以上３００部以下とするとよい。この手段によっても、上記手段と同様に光学層表面に微細な凹凸が稠密かつ略等密度に形成され、透過の像鮮明度を向上することができる。
【００１７】
上記バインダーとしては、ポリオールを含有するポリマー組成物から形成するとよい。このようにバインダーの基材ポリマーとしてポリオールを用いると、ポリオールが加工性、成形性及び樹脂ビーズとの密着性に優れるため、塗工等の手段によってバインダーと樹脂ビーズとの密着性が良好で、かつ、表面に上記微細な凹凸を有する光学層が容易かつ確実に形成され、その結果、透過の像鮮明度を高め、容易に上記範囲に制御することができる。また当該ポリオールによれば、光学層の表面硬度、耐摩耗性、耐候性、耐熱性、耐汚染性等の被膜物性が高められ、かつバインダー中への微小無機充填剤の分散含有が容易となるため、当該光学シートの耐熱性を容易に高めることができ、透過の像鮮明度の経時的低下を抑制することができる。
【００１８】
上記ポリオールとしては、アクリルポリオール又はポリエステルポリオールが好ましい。かかるアクリルポリオール又はポリエステルポリオールは、透明性に優れ、かつ上記表面硬度、疎水性、耐候性等の被膜物性が優れるため、当該光学シートの透過の像鮮明度を高めることができ、また紫外線による黄変、劣化等を低減し、透過の像鮮明度の経時的低下を格段に抑制することができる。
【００１９】
上記ポリオールとしては、シクロアルキル基を有するポリオールが好ましい。かかるシクロアルキル基を有するポリオールによれば、光学層のバインダーの疎水性が向上する。そのため、当該光学シート全体の疎水性が向上し、高温・高湿度下での変形を格段に抑制することができ、その結果、経時的な透過の像鮮明度の低下が防止され、例えば液晶表示装置のバックライトユニットなどに装備される光学シートに好適となる。
【００２０】
上記ポリマー組成物中に微小無機充填剤を分散含有するとよい。この手段によれば、バインダー中への微小無機充填剤の分散含有によって光学層ひいては当該光学シート全体の耐熱性を高めることができ、高温・高湿度下における当該光学シートの変形を格段に抑制することができる。そのため、経時的な透過の像鮮明度の低下を防止することができる。
【００２１】
上記微小無機充填剤として、その表面に有機ポリマーが固定された微小無機充填剤を用いるとよい。ここで、「固定」とは、単なる接着および付着を意味するものではなく、有機ポリマーと微小無機充填剤の間で化学結合が生成していることを意味し、従って微小無機充填剤を任意の溶剤で洗った洗液中に有機ポリマーが検出されない。このように、表面に有機ポリマーが固定された微小無機充填剤を用いると、バインダーを構成する基材ポリマーに対して良好な親和性を有し、表面硬度、耐熱性、耐摩耗性、耐候性、耐汚染性等の被膜物性の良い光学層を形成することができる。その結果、バインダー中への微小無機充填剤の含有による透過の像鮮明度の低下を低減することができる。
【００２２】
従って、ランプから発せられる光線を分散させて表面側に導く液晶表示装置用のバックライトユニットにおいて、当該光学シートを備えると、上述のように光学シートが優れた光学的機能（光拡散機能、法線方向側への屈折機能等）を有するため、輝度ムラがなく、視野角を広げることができ、正面輝度を高くすることができる。そのため、当該バックライトユニットによれば、プリズムシート等の屈折性光学シートを省いたり、装備枚数を少なくすることができ、その結果、薄型化を促進することができる。
【００２３】
【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学シートを示す模式的断面図で、図２は図１の光学シートとは異なる形態の光学シートを示す模式的断面図である。
【００２４】
図１の光学シート１は、上記ビーズ塗工タイプの拡散性光学シートと同様の構成であり、具体的には、基材層２と、この基材層２の表面に積層された光学層３とから構成されている。
【００２５】
当該光学シート１における光学クシ幅２ｍｍの透過の像鮮明度の下限は７％とされており、７．４％が特に好ましい。一方、上記透過の像鮮明度の上限は２３％とされており、２０％が特に好ましい。これは、透過の像鮮明度が上記上限を超えると、拡散性光学シートとして要求されるヘイズが得られなくなるおそれがあり、逆に、透過の像鮮明度が上記下限より小さいと、全光線透過率が低下し、正面方向の高輝度化を図れなくなるおそれがあることからである。
【００２６】
基材層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。かかる基材層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。中でも、透明性に優れ、強度が高いポリエチレンテレフタレートが好ましく、撓み性能が改善されたポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
【００２７】
基材層２の厚さ（平均厚さ）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３５μｍ以上２５０μｍ以下、特に好ましくは５０μｍ以上１８８μｍ以下とされる。基材層２の厚さが上記範囲未満であると、光学層３を形成するための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。逆に、基材層２の厚さ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さ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。
【００２８】
光学層３は、基材層２表面に層状かつ略等密度に配設される樹脂ビーズ５と、この樹脂ビーズ５の周囲に充填されるバインダー４とを有している。この光学層３の表面には、樹脂ビーズ５の上面を被覆するバインダー４によって滑らかに連続する微細な球面状の凹凸（凸部６及び凹部７）が稠密かつ略均一に形成されている。この凸部６が透過光線に対して凸レンズ的に機能し、凹部７が凹レンズ的に機能する。この光学層３表面の微細凹凸によるレンズ的作用により主に光拡散機能を発揮し、バインダー４中に埋没した樹脂ビーズ５の界面での反射や屈折による光拡散機能を小さくすることで、透過の像鮮明度を高め、容易に上記範囲に制御することができる。そのため、当該光学シート１は、高い全光線透過率を維持しつつ優れた光拡散機能を発揮することができ、この優れた光拡散機能に起因して透過光線を法線方向側へ屈折させる屈折機能も格段に向上する。
【００２９】
光学層３の平均厚さの下限としては、樹脂ビーズ５の平均粒子径の８０％、特に８５％、さらに特に９０％が好ましい。一方、光学層３の平均厚さの上限としては、樹脂ビーズ５の平均粒子径の３００％、特に２９０％、さらに特に２８０％が好ましい。光学層３の平均厚さをこの程度とすることで、光学層３表面にレンズ的作用を奏する微細凹凸が確実に形成され、その結果、上記光拡散機能等の光学的機能を顕著に奏し、かつ、透過の像鮮明度を容易に上記範囲に制御することができる。
【００３０】
樹脂ビーズ５は、透明な樹脂製の真球状微粒子である。この樹脂ビーズ５に用いられる具体的な材料としては、特に限定されるものではなく、例えばアクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、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。中でも、透明性が高いアクリル樹脂が好ましく、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が特に好ましい。
【００３１】
樹脂ビーズ５の平均粒子径の下限としては１８μｍ、特に１９μｍ、さらに特に２０μｍが好ましく、樹脂ビーズ５の平均粒子径の上限としては２２μｍ、特に２１μｍ、さらに特に２０μｍが好ましい。これは、樹脂ビーズ５の平均粒子径が上記範囲未満であると、樹脂ビーズ５によって形成される光学層３表面の凹凸が小さく、上述の優れた光学的機能を奏さなくなるおそれがあり、逆に、樹脂ビーズ５の平均粒子径が上記範囲を越えると、光学シート１の厚さが増大し、かつ、透過の像鮮明度が小さくなるおそれがあることからである。
【００３２】
樹脂ビーズ５の粒子径分布の変動係数の下限としては３０％、特に３２％、さらに特に３４％が好ましく、この変動係数の上限としては４０％、特に３８％、さらに特に３６％が好ましい。これは、樹脂ビーズ５の変動係数が上記上限を超えると、光学層３表面の微細な凹凸の形成に寄与しない内部に埋没した樹脂ビーズ５や光学層３の平均表面から大きく突出した樹脂ビーズ５が増加し、全光線透過率や透過の像鮮明度の低下を招来するおそれがあることからであり、逆に、樹脂ビーズ５の変動係数が上記下限より小さくても、それほど光学的機能が増加せず、ある程度粒子径にランダム性がある方が光拡散性に寄与し、品質が高くなることからである。
【００３３】
なお、上記樹脂ビーズ５の平均粒子径及び粒子径分布の変動係数は、コールターカウンター法によって測定した値である。このコールターカウンター法とは、溶液中に分散している粒子の数及び大きさを、電気的に測定する方法であって、粒子を電解液中に分散させ、吸引力を使って電気が流れている細孔に粒子を通過させる際に、粒子の体積分だけ電解液が置換され、抵抗が増加し、粒子の体積に比例した電圧パルスを測定する方法である。従って、この電圧パルスの高さと数とを電気的に測定することによって粒子数と個々の粒子体積を測定し、その測定結果から粒子径及び粒子径分布を求め、樹脂ビーズ５の平均粒子径及び変動係数が求められる。
【００３４】
樹脂ビーズ５の配合量（バインダー４の形成材料であるポリマー組成物中のポリマー分１００部に対する固形分換算の配合量）の下限としては２００部、特に２２０部、さらに２４０部が好ましく、この配合量の上限としては３００部、特に２８０部、さらに２６０部が好ましい。これは、樹脂ビーズ５の配合量が上記範囲未満であると、上述の優れた光学的機能を奏することができなくなるおそれがあり、一方、樹脂ビーズ５の配合量が上記範囲を越えると、光学層３表面の凹凸が激しくなるため、ヘイズが大きくなりすぎて透過の像鮮明度ひいては正面輝度が低下するおそれがあることからである。
【００３５】
バインダー４は、基材ポリマーを含むポリマー組成物からなり、このポリマー組成物を硬化させることで形成される。このポリマー組成物中には、その他に例えば硬化剤、可塑剤、分散剤、無機フィラー、帯電防止剤、各種レベリング剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、粘性改質剤、潤滑剤、光安定化剤等が適宜配合されてもよい。
【００３６】
上記基材ポリマーとしては、特に限定されるものではなく、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、紫外線硬化型樹脂等が挙げられ、これらのポリマーを１種又は２種以上混合して使用することができる。特に、上記基材ポリマーとしては、加工性、成形性等が高いポリオールが好ましく、塗工等の手段によってバインダー４と樹脂ビーズ５との密着性が高く、かつ、レンズ的作用を奏する微細凹凸を有する光学層３を容易かつ確実に形成することができる。なお、基材ポリマーは、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。
【００３７】
上記ポリオールとしては、例えば水酸基含有不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られるポリオール、水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールなどが挙げられ、これらを単体で又は２種以上混合して使用することができる。
【００３８】
この水酸基含有不飽和単量体としては、（ａ）例えばアクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、アリルアルコール、ホモアリルアルコール、ケイヒアルコール、クロトニルアルコール等の水酸基含有不飽和単量体、（ｂ）例えばエチレングリコール、エチレンオキサイド、プロピレングリコール、プロピレンオキサイド、ブチレングリコール、ブチレンオキサイド、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、フェニルグリシジルエーテル、グリシジルデカノエート、プラクセルＦＭ−１（ダイセル化学工業株式会社製）等の２価アルコール又はエポキシ化合物と、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸との反応で得られる水酸基含有不飽和単量体などが挙げられる。これらの水酸基含有不飽和単量体から選択される１種又は２種以上を重合してポリオールを製造することができる。
【００３９】
また、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸シクロヘキシル、スチレン、ビニルトルエン、１−メチルスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、酢酸アリル、アジピン酸ジアリル、イタコン酸ジアリル、マレイン酸ジエチル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エチレン、プロピレン、イソプレン等から選択される１種又は２種以上のエチレン性不飽和単量体と、上記（ａ）及び（ｂ）から選択される水酸基含有不飽和単量体とを重合してポリオールを製造することもできる。
【００４０】
かかる水酸基含有不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られるポリオールの数平均分子量は１０００以上５０００００以下であり、好ましくは５０００以上１０００００以下である。また、その水酸基価は５以上３００以下、好ましくは１０以上２００以下、さらに好ましくは２０以上１５０以下である。
【００４１】
水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールは、（ｃ）例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、水添ビスフェノールＡ、ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ハイドロキノンビス（ヒドロキシエチルエーテル）、トリス（ヒドロキシエチル）イソシヌレート、キシリレングリコール等の多価アルコールと、（ｄ）例えばマレイン酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、トリメット酸、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸等の多塩基酸とを、プロパンジオール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン等の多価アルコール中の水酸基数が前記多塩基酸のカルボキシル基数よりも多い条件で反応させて製造することができる。
【００４２】
かかる水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールの数平均分子量は５００以上３０００００以下であり、好ましくは２０００以上１０００００以下である。また、その水酸基価は５以上３００以下、好ましくは１０以上２００以下、さらに好ましくは２０以上１５０以下である。
【００４３】
当該ポリマー組成物の基材ポリマーとして用いられるポリオールとしては、上記ポリエステルポリオール、及び、上記水酸基含有不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られ、かつ、（メタ）アクリル単位等を有するアクリルポリオールが好ましい。かかるポリエステルポリオール又はアクリルポリオールを基材ポリマーとするバインダー４は耐候性が高く、光学層３の黄変等を抑制することができ、当該光学シート１の透過の像鮮明度が経時的に低下することを抑制することができる。なお、このポリエステルポリオールとアクリルポリオールのいずれか一方を使用してもよく、両方を使用してもよい。
【００４４】
なお、上記ポリエステルポリオール及びアクリルポリオール中の水酸基の個数は、１分子当たり２個以上であれば特に限定されないが、固形分中の水酸基価が１０以下であると架橋点数が減少し、耐溶剤性、耐水性、耐熱性、表面硬度等の被膜物性が低下する傾向がある。
【００４５】
上記ポリオールとしてはシクロアルキル基を有するものが好ましい。このように、バインダー４を構成する基材ポリマー（ポリオール）中にシクロアルキル基を導入することで、バインダー４の撥水性、耐水性等の疎水性が高くなり、高温高湿条件下での当該光学シート１の耐撓み性、寸法安定性等が改善される。また光学層３の硬度、耐候性、肉持感、耐溶剤性等の塗膜基本性能が向上する。さらに、表面に有機ポリマーが固定された微小無機充填剤との親和性及び微小無機充填剤の均一分散性がさらに良好になる。そのため、当該光学シート１の透過の像鮮明度の経時的低下を格段に抑制することができる。
【００４６】
上記シクロアルキル基としては特に限定されず、例えば、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリデシル基、シクロテトラデシル基、シクロペンタデシル基、シクロヘキサデシル基、シクロヘプタデシル基、シクロオクタデシル基等が挙げられる。
【００４７】
上記シクロアルキル基を有するポリオールは、シクロアルキル基を有する重合性不飽和単量体を共重合することで得られる。このシクロアルキル基を有する重合性不飽和単量体とは、シクロアルキル基を分子内に少なくとも１つ有する重合性不飽和単量体である。この重合性不飽和単量体としては特に限定されず、例えば、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロドデシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００４８】
上述のように基材ポリマーとしてポリオールを用いる場合、上記ポリマー組成物中に硬化剤としてポリイソシアネート化合物を含有するとよい。このポリイソシアネート化合物は、ジイソシアネートを重合してなる２量体、３量体、４量体等の誘導体である。このポリイソシアネート化合物の配合によってポリマー組成物の硬化反応速度が大きくなるため、微小無機充填剤の分散安定性に寄与するカチオン系帯電防止剤をポリマー組成物中に含有しても、カチオン系帯電防止剤による硬化反応速度の低下を十分補うことができ、さらに生産性を高めることができる。
【００４９】
上記ポリイソシアネート化合物としては、キシレンジイソシアネート誘導体又はこのキシレンジイソシアネート誘導体と脂肪族ジイソシアネート誘導体との混合物が好ましい。このキシレンジイソシアネート誘導体は、ポリマー組成物の反応速度向上効果が大きく、また芳香族ジイソシアネート誘導体の中では熱や紫外線による黄変及び劣化が比較的小さいため、当該光学シート１の光線透過率の経時的低下を低減することができる。一方、脂肪族ジイソシアネート誘導体は、芳香族ジイソシアネート誘導体に比べて反応速度向上効果が小さいが、紫外線等による黄変、劣化等が格段に小さいため、キシレンジイソシアネート誘導体と混合することで、反応速度向上効果と黄変等の防止効果とをバランスよく達成することができる。
【００５０】
この脂肪族ジイソシアネート誘導体としてはイソホロンジイソシアネート誘導体及びヘキサメチレンジイソシアネート誘導体が好ましい。かかるイソホロンジイソシアネート誘導体及びヘキサメチレンジイソシアネート誘導体は、脂肪族ジイソシアネート誘導体の中では硬化反応速度の向上作用が比較的大きく、上述の生産性及び耐熱性を促進することができる。
【００５１】
上記ジイソシアネートの誘導体の型式としては、ＴＭＰアダクト型、イソシアヌレート型又はビュレット型が好ましい。これらの型式の誘導体によれば、上述の硬化反応速度を効果的に増大することができる。
【００５２】
上記ポリイソシアネート化合物の配合量（ポリマー組成物中のポリマー分１００部に対する固形分換算の配合量）の下限としては２０部が好ましく、２５部が特に好ましい。一方、硬化剤の上記配合量の上限としては４５部が好ましく、４０部が特に好ましい。このようにポリイソシアネート化合物の配合量を上記範囲とすることで、上述のポリマー組成物の硬化反応速度向上作用を効果的に奏することができる。
【００５３】
また、上記ポリマー組成物中に微小無機充填剤を含有するとよい。バインダー４中への微小無機充填剤の分散含有により、光学層３ひいては当該光学シート１全体の耐熱性を高め、バックライトユニットにおいてランプの熱や空気中の湿気に曝されても当該光学シート１の変形を格段に抑制することができ、その結果、透過の像鮮明度の経時的低下を抑制することができる。
【００５４】
この微小無機充填剤を構成する無機物としては、特に限定されるものではないが、無機酸化物が特に好ましい。この無機酸化物は、金属元素が主に酸素原子との結合を介して３次元のネットワークを構成した種々の含酸素金属化合物と定義される。また無機酸化物を構成する金属元素としては、たとえば、元素周期律表II〜VI族から選ばれる元素が好ましく、元素周期律表III〜Ｖ族から選ばれる元素がさらに好ましい。その中でも、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ及びＺｒから選択される元素が特に好ましく、金属元素がＳｉであるコロイダルシリカが、微小無機充填剤として最も好ましい。また微小無機充填剤の形状は、球状、針状、板状、鱗片状、破砕状等の任意の粒子形状でよく、特に限定されない。
【００５５】
微小無機充填剤の平均粒子径の下限としては、５ｎｍが好ましく、１０ｎｍが特に好ましい。一方、微小無機充填剤の平均粒子径の上限としては５０ｎｍが好ましく、２５ｎｍが特に好ましい。これは、微小無機充填剤の平均粒子径が上記範囲未満では、微小無機充填剤の表面エネルギーが高くなり、凝集等が起こりやすくなるためであり、逆に、平均粒子径が上記範囲を超えると、短波長の影響で白濁し、光学シート１の透明性及び透過の像鮮明度が低下するおそれがあることからである。
【００５６】
微小無機充填剤（無機物成分のみ）の配合量（ポリマー組成物中のポリマー分１００部に対する固形分換算の配合量）の下限としては１０部が好ましく、５０部が特に好ましい。一方、微小無機充填剤の上記配合量の上限としては５００部が好ましく、２００部が特に好ましい。これは、微小無機充填剤の配合量が上記範囲未満であると、光学シート１の耐熱性を十分に発現することができなくなってしまうおそれがあり、逆に、配合量が上記範囲を越えると、ポリマー組成物中への配合が困難になり、光学層３の光線透過率及び透過の像鮮明度が低下するおそれがあることからである。
【００５７】
微小無機充填剤としては、その表面に有機ポリマーが固定されたものを用いるとよい。このように有機ポリマー固定微小無機充填剤を用いることで、バインダー４中での分散性やバインダー４との親和性の向上が図られる。この有機ポリマーについては、その分子量、形状、組成、官能基の有無等に関して特に限定はなく、任意の有機ポリマーを使用することができる。また有機ポリマーの形状については、直鎖状、分枝状、架橋構造等の任意の形状のものを使用することができる。
【００５８】
かかる有機ポリマーを構成する具体的な樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルおよびこれらの共重合体やアミノ基、エポキシ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基等の官能基で一部変性した樹脂等が挙げられる。中でも、（メタ）アクリル系樹脂、（メタ）アクリル−スチレン系樹脂、（メタ）アクリル−ポリエステル系樹脂等の（メタ）アクリル単位を含む有機ポリマーを必須成分とするものが被膜形成能を有し好適である。他方、上記ポリマー組成物の基材ポリマーと相溶性を有する樹脂が好ましく、従ってポリマー組成物に含まれる基材ポリマーと同じ組成であるものが最も好ましい。
【００５９】
なお、微小無機充填剤は、微粒子内に有機ポリマーを包含していてもよい。このことにより、微小無機充填剤のコアである無機物に適度な軟度および靱性を付与することができる。
【００６０】
上記有機ポリマーにはアルコキシ基を含有するものを用いるとよく、その含有量としては有機ポリマーを固定した微小無機充填剤１ｇ当たり０．０１ｍｍｏｌ以上５０ｍｍｏｌ以下が好ましい。かかるアルコキシ基により、バインダー４を構成するマトリックス樹脂との親和性や、バインダー４中での分散性を向上させることができる。
【００６１】
ここでいうアルコキシ基は、微粒子骨格を形成する金属元素に結合したＲＯ基を示す。このＲは置換されていてもよいアルキル基であり、微粒子中のＲＯ基は同一であっても異なっていてもよい。Ｒの具体例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル等が挙げられる。微小無機充填剤を構成する金属と同一の金属アルコキシ基を用いるのが好ましく、微小無機充填剤がコロイダルシリカである場合には、シリコンを金属とするアルコキシ基を用いるのが好ましい。
【００６２】
有機ポリマーを固定した微小無機充填剤中の有機ポリマーの含有率については、特に制限されるものではないが、微小無機充填剤を基準にして０．５質量％以上５０質量％以下が好ましい。
【００６３】
上述のように微小無機充填剤に固定する有機ポリマーとして水酸基を有するものを用い、バインダー４を構成するポリマー組成物中に水酸基と反応するような官能基を２個以上有する多官能イソシアネート化合物、メラミン化合物およびアミノプラスト樹脂から選ばれる少なくとも１種のものを含有するとよい。これにより、微小無機充填剤とバインダー４のマトリックス樹脂とが架橋構造で結合され、保存安定性、耐汚染性、可撓性、耐候性、保存安定性等が良好になり、さらに得られる被膜の透過の像鮮明度を高めることができる。
【００６４】
上記多官能イソシアネート化合物としては、脂肪族、脂環族、芳香族及びその他の多官能イソシアネート化合物やこれらの変性化合物を挙げることができる。多官能イソシアネート化合物の具体例としては、例えばトリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキシルメタンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット体、イソシアヌレート体等の３量体等；これらの多官能イソシアネート類とプロパンジオール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン等の多価アルコールとの反応により生成される２個以上のイソシアネート基が残存する化合物；これらの多官能イソシアネート化合物をエタノール、ヘキサノール等のアルコール類、フェノール、クレゾール等のフェノール性水酸基を有する化合物、アセトオキシム、メチルエチルケトキシム等のオキシム類、ε−カプロラクタム、γ−カプロラクタム等のラクタム類等のブロック剤で封鎖したブロックド多官能イソシアネート化合物などを挙げることができる。なお、上記多官能イソシアネート化合物は１種又は２種以上混合して使用できる。中でも、被膜の黄変色を防止するために、芳香環に直接結合したイソシアネート基を有しない無黄変性多官能イソシアネート化合物が好ましい。
【００６５】
上記メラミン化合物としては、例えばジメチロールメラミン、トリメチロールメラミン、テトラメチロールメラミン、ペンタメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン、イソブチルエーテル型メラミン、ｎ−ブチルエーテル型メラミン、ブチル化ベンゾグアナミン等を挙げることができる。
【００６６】
上記アミノプラスト樹脂としては、例えばアルキルエーテル化メラミン樹脂、尿素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等が挙げられ、これらのアミノプラスト樹脂の単体又は２種以上の混合物もしくは共縮合物を使用できる。このアルキルエーテル化メラミン樹脂とは、アミノトリアジンをメチロール化し、シクロヘキサノールまたは炭素数１〜６のアルカノールでアルキルエーテル化して得られるものであり、ブチルエーテル化メラミン樹脂、メチルエーテル化メラミン樹脂、メチルブチル混合メラミン樹脂が代表的なものである。また、硬化を促進させるためのスルホン酸系触媒、たとえば、パラトルエンスルホン酸およびそのアミン塩等を使用することができる。
【００６７】
また、ポリマー組成物中に帯電防止剤を含有するとよい。この帯電防止剤としては、特に限定されるものではなく、例えばアルキル硫酸塩、アルキルリン酸塩等のアニオン系帯電防止剤、第四アンモニウム塩、イミダゾリン化合物等のカチオン系帯電防止剤、ポリエチレングリコール系、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアリン酸エステル、エタノールアミド類等のノニオン系帯電防止剤、ポリアクリル酸等の高分子系帯電防止剤などが用いられる。中でも、帯電防止効果が比較的大きく、微小無機充填剤の分散状態の安定性を阻害しないカチオン系帯電防止剤が好ましい。また、このカチオン系帯電防止剤の中でも、上述の高疎水性のバインダー４に対する帯電防止性をより促進することができるアンモニウム塩及びベタインが特に好ましい。
【００６８】
上記帯電防止剤の配合量（ポリマー組成物中のポリマー分１００部に対する固形分換算の配合量）の下限としては０．５部が好ましく、３部が特に好ましい。一方、帯電防止剤の上記配合量の上限としては１５部が好ましく、１０部が特に好ましい。これは、帯電防止剤の配合量が上記下限より小さいと、上述の帯電防止効果を十分発揮することができないおそれがあり、逆に、帯電防止剤の上記配合量が上記上限を超えると、帯電防止剤の配合による全光線透過率の低下や強度の低下等の不都合が生じるおそれがあることからである。
【００６９】
上記バインダー４と樹脂ビーズ５との屈折率比としては０．９５以上１．０５以下が好ましく、０．９７以上１．０３以下が特に好ましい。このようにバインダー４と樹脂ビーズ５との屈折率比を比較的小さくすることで、バインダー４と樹脂ビーズ５との界面での乱反射等が低減され、その結果、透過の像鮮明度を高くし、容易に上記範囲に制御することができる。
【００７０】
次に、当該光学シート１の製造方法について説明する。当該光学シート１の製造方法は、（ａ）バインダー４を構成するポリマー組成物に樹脂ビーズ５を混合することで光学層用塗工液を製造する工程と、（ｂ）この光学層用塗工液を基材層２の表面に塗工することで光学層３を積層する工程とを有する。
【００７１】
図２の光学シート１１は、基材層２と、この基材層２の表側に積層された光学層３と、基材層２の裏面に積層されたスティッキング防止層１２とから構成されている。この基材層２及び光学層３は、図１に示された実施形態のものと同じであるため、同一番号を付して説明を省略する。従って、当該光学シート１１も、上記光学シート１と同様に非常に優れた光学的機能を有している。
【００７２】
スティッキング防止層１２は、バインダー１３と、このバインダー１３中に分散する樹脂ビーズ１４とから構成されている。このバインダー１３も、上記光学層３のバインダー４と同様のポリマー組成物を硬化させることで形成される。また、樹脂ビーズ１４の材料としては光学層３の樹脂ビーズ５と同様のものが用いられる。なお、このスティッキング防止層１２の厚さ（樹脂ビーズ１４を除いたバインダー１３部分の厚さ）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。
【００７３】
この樹脂ビーズ１４の配合量は比較的少量とされ、樹脂ビーズ１４は互いに離間してバインダー１３中に分散し、樹脂ビーズ１４の多くはその下端がバインダー１３からごく少量突出している。そのため、この光学シート１１を導光板と積層すると、突出した樹脂ビーズ１４の下端が導光板等の表面に当接し、光学シート１１の裏面の全面が導光板等と当接することがない。これにより、光学シート１１と導光板等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。
【００７４】
また、当該光学シート１１は、スティッキング防止層１２裏面の表面粗さを調整することで、ヘイズの大小に関わらず、透過の像鮮明度を制御することができる。具体的には、ヘイズが５０％超の場合、バインダー１３のポリマー分１００部に対する樹脂ビーズ１４の配合量を０．０１部以上０．６部以下とし、スティッキング防止層１２裏面をより平滑にすることで、透過の像鮮明度を高め、上記範囲内に制御することができる。一方、ヘイズが５０％未満の場合、バインダー１３のポリマー分１００部に対する樹脂ビーズ１４の配合量を０．０５部以上１部以下とし、スティッキング防止層１２裏面をより粗くすることで、透過の像鮮明度を高め、上記範囲内に制御することができる。
【００７５】
次に、光学シート１１の製造方法を説明する。当該光学シート１１の製造方法は、（ａ）バインダー４を構成するポリマー組成物に樹脂ビーズ５を混合することで光学層用塗工液を製造する工程と、（ｂ）この光学層用塗工液を基材層２の表面に塗工することで光学層３を積層する工程と、（ｃ）バインダー１３を構成するポリマー組成物に樹脂ビーズ１４を混合することでスティッキング防止層用塗工液を製造する工程と、（ｄ）このスティッキング防止層用塗工液を基材層２の裏面に塗工することでスティッキング防止層１２を積層する工程とを有する。
【００７６】
従って、図３（ａ）に示すようなランプ２１、導光板２２、光学シート２３（拡散性光学シート２４、屈折性光学シート２５）を備え、ランプ２１から発せられる光線を分散させて表面側に導く液晶表示装置用のバックライトユニット２０において、光学シート２３として上記光学シート１、１１を用いると、光学シート１、１１が優れた光学的機能を有するため、輝度ムラの発生を防止し、かつ、正面方向の輝度を高めることができる。また、光学シート１、１１の優れた光学的機能によってプリズムタイプの屈折性光学シート２５の省略が可能となり、薄型化を促進することができる。
【００７７】
【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ものではない。
【００７８】
［実施例１］
アクリルポリオール（日本触媒（株）社の「ユーダブルＳ−２８４０」；固形分５０％）１２８部、イソシアネート（日本ポリウレタン工業（株）社の「コロネートＨＬ」；固形分７５％）１８部、帯電防止剤（大日精化工業（株）社の「ＲＵＢ静電防止剤」；固形分５０％）４２部、メチルエチルケトン１０５部及びトルエン１０５部からなるポリマー組成物（硬化後屈折率：１．５３）中に、粒子径分布の変動係数を３６％に調整した平均粒子径２０μｍのアクリルビーズ（積水化成品工業（株）社の「ＭＢＸ−２０」；屈折率：１．５０）１９２部を混合して光学層用塗工液を作製し、この光学層用塗工液を厚さ１００μｍの透明ポリエステル製の基材層の表面に１７ｇ／ｍ^２（固形分換算）塗工することで実施例１の光学シートを得た。
【００７９】
［実施例２］
変動係数を４０％に調整し、アクリルビーズの配合量を２０２部とした以外は上記実施例１と同様にして実施例２の光学シートを得た。
【００８０】
［実施例３］
変動係数を３２％に調整し、アクリルビーズの配合量を１７８部とした以外は上記実施例１と同様にして実施例３の光学シートを得た。
【００８１】
［比較例］
変動係数を４５％に調整し、アクリルビーズの配合量を１４８部とした以外は上記実施例１と同様にして比較例の光学シートを得た。
【００８２】
［特性の評価］
上記実施例１〜３の光学シート及び比較例の光学シートを用い、これらの光学シートの光学クシ幅２ｍｍの透過の像鮮明度を測定し、またこれらの光学シートをエッジライト型のバックライトユニットの導光板の表面側に装備して正面輝度を測定した。その結果を下記表１に示す。
【００８３】
【表１】

【００８４】
上記表１に示すように、比較例の光学シートと比較して、透過の像鮮明度が７％以上２３％以下の実施例１〜３の光学シートが高い正面輝度を示している。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光学シートは、バランスがよく、かつ、優れた光学的機能を有している。また、当該光学シートを用いたバックライトユニットによれば、正面方向の高輝度化、輝度の均一化等の品質の向上や薄型化を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る光学シートを示す模式的断面図である。
【図２】図１の光学シートとは異なる形態の光学シートを示す模式的断面図である。
【図３】（ａ）は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、（ｂ）は一般的な拡散性光学シートを示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１光学シート
２基材層
３光学層
４バインダー
５樹脂ビーズ
６凸部
７凹部
１１光学シート
１２スティッキング防止層
１３バインダー
１４樹脂ビーズ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention has an optical sheet having a predetermined optical function (a diffusing function, a condensing function, a refracting function, a reflecting function, etc.) for transmitted light, and is particularly suitable for a backlight unit of a liquid crystal display device. This relates to the backlight unit used.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a liquid crystal display device, a backlight system in which a liquid crystal layer is illuminated from the back to emit light has become widespread, and a backlight unit of an edge light type, a direct type or the like is provided on a lower surface side of the liquid crystal layer. As shown in FIG. 3A, such an edge light type backlight unit 20 generally has a rod-shaped lamp 21 as a light source, and a rectangular plate-shaped lamp 21 whose end is arranged along the lamp 21. And a plurality of optical sheets 23 laminated on the surface side of the light guide plate 22. The optical sheet 23 has a specific optical function such as refraction and diffusion. Specifically, (1) a diffusive optical element mainly disposed on the surface of the light guide plate 22 and mainly having a light diffusion function. The sheet 24, (2) a refraction optical sheet 25 which is disposed on the surface side of the diffusive optical sheet 24 and has a refraction function in the normal direction side, and the like.
[0003]
The function of the backlight unit 20 will be described. First, a light ray incident on the light guide plate 22 from the lamp 21 is reflected by a reflection dot or a reflection sheet (not shown) on the back surface of the light guide plate 22 and on each side surface. Emitted from the surface. Light emitted from the light guide plate 22 enters the diffusive optical sheet 24, is diffused, and is emitted from the surface. Thereafter, the light beam emitted from the diffusive optical sheet 24 enters the refractive optical sheet 25, and is emitted by the prism portion 25a formed on the surface thereof as a light beam having a distribution showing a peak almost directly above. In this manner, the light beam emitted from the lamp 21 is diffused by the

optical sheets

24 and 25, refracted so as to show a peak almost directly above, and illuminates the entire liquid crystal layer (not shown) further above. is there.
[0004]
Although not shown, in consideration of the light guide characteristics of the light guide plate 22 and the optical function of the optical sheet 23, a back panel in which more optical sheets 23 such as a diffusive optical sheet and a refractive optical sheet are provided is provided. There is also a light unit.
[0005]
As shown in FIG. 3B, the diffusive optical sheet 24 generally has a base layer 26 made of a transparent synthetic resin, and is laminated on the surface of the base layer 26 and mainly has a light diffusing property. And an optical layer 27 having the same. The optical layer 27 generally has a structure in which resin beads 29 are dispersed in a binder 28. Such a diffusive optical sheet 24 is disclosed in, for example, JP-A-2000-89007.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2000-89007 A
[Problems to be solved by the invention]
The diffusive optical sheet 24 is for uniformly dispersing the transmitted light by the resin beads 29 of the optical layer 27, and is used for the purpose of equalizing the luminance by the light diffusing property, increasing the luminance in the front direction, and the like. ing. Therefore, the performance of the diffusive optical sheet 24 is mainly determined by the haze, and the diffusive optical sheet 24 is designed to exhibit the haze required in the backlight unit 20. Specifically, selection of the type of the resin beads 29 and adjustment of the blending amount are performed so as to obtain a desired haze.
[0008]
However, even if the compounding amount of the resin beads 29 is increased simply by considering only the haze, a decrease in light transmittance and a decrease in other qualities are expected in the future. Therefore, the peak direction of the luminance distribution of the emitted light beam cannot be directed in the normal direction (front direction) only with the above-described conventional diffusive optical sheet 24, and the refractive index disposed on the front surface side of the diffusive optical sheet 24 is not sufficient. The light is refracted by the optical sheet 25 in the normal direction to improve the front luminance.
[0009]
The present invention has been made in view of these inconveniences, a light transmission function, a light diffusion function, a refraction function to the normal direction side, an optical sheet having a high-dimensional well-balanced optical functions such as a condensing function and It is an object of the present invention to provide a backlight unit that can be used to improve the quality such as high brightness in the front direction and uniform brightness, and promote thinning.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention have conducted intensive studies on the effects of the functions of the diffusive optical sheet, such as haze, internal haze, and total light transmittance, on the quality. It has been found that control within the range greatly contributes to quality improvement such as high luminance in the front direction and uniform luminance.
[0011]
The invention made in order to solve the above-mentioned problem obtained as a result includes a transparent base layer and an optical layer laminated on the surface side of the base layer, and the optical layer has a spherical resin in a binder. An optical sheet having beads, wherein the image clarity of transmission with an optical comb width of 2 mm is 7% or more and 23% or less. Here, the “transmission image sharpness” is an average value of values measured and calculated in accordance with JIS-K-7105.
[0012]
According to the optical sheet, by setting the image sharpness of transmission with an optical comb width of 2 mm to 7% or more and 23% or less, uniformity of luminance due to light diffusion (haze) and high luminance in the front direction can be improved. Can be balanced by dimension.
[0013]
It is preferable to further include an anti-sticking layer laminated on the back surface side of the base material layer and having resin beads in a binder. According to this means, sticking with the light guide plate, the prism sheet and the like laminated on the back surface of the optical sheet can be prevented by the anti-sticking layer. In addition, by adjusting the surface roughness of the back surface of the anti-sticking layer according to the amount of the resin beads, the image sharpness of transmission of the optical sheet can be controlled. Therefore, according to the optical sheet, the haze can be controlled by designing the optical layer, and the image sharpness of transmission can be controlled within the above range by designing the anti-sticking layer.
[0014]
The refractive index ratio between the binder and the resin beads is preferably 0.95 or more and 1.05 or less. By making the refractive index ratio between the binder and the resin beads small as in the above range, irregular reflection at the interface between the binder and the resin beads can be reduced, and the image clarity of transmission can be increased.
[0015]
It is preferable that the average thickness of the optical layer is 80% or more and 300% or less of the average particle diameter of the resin beads. Here, the “average thickness of the optical layer” is an average value of values measured by the A-2 method of 5.1.2 specified in JIS-K-7130. By controlling the average thickness of the optical layer to the above range in relation to the average particle size of the resin beads as in this means, fine irregularities due to the resin beads are formed on the optical layer surface in a dense and substantially equal density. You. The convex and concave portions of the fine irregularities on the surface of the optical layer function as convex lenses and concave lenses for transmitted light, and have a light diffusing function, a refracting function in a normal direction side, and a light condensing function as compared with conventional optical sheets. As a result, the optical functions such as the functions are remarkably improved. As a result, the transmission image clarity can be increased and the image can be controlled in the above range.
[0016]
As the resin beads, those having an average particle diameter of 18 μm or more and 22 μm or less and a coefficient of variation in particle diameter distribution of 30% or more and 40% or less are used. The following is recommended. According to this means as well, fine irregularities are formed on the surface of the optical layer densely and at substantially the same density as in the above means, and the image clarity of transmission can be improved.
[0017]
The binder is preferably formed from a polymer composition containing a polyol. When the polyol is used as the base polymer of the binder in this manner, the polyol is excellent in processability, moldability and adhesiveness with the resin beads, so that the adhesiveness between the binder and the resin beads is good by means such as coating, In addition, the optical layer having the fine irregularities on the surface is easily and surely formed, and as a result, the image clarity of transmission can be increased, and it can be easily controlled to the above range. Further, according to the polyol, surface properties of the optical layer such as surface hardness, abrasion resistance, weather resistance, heat resistance, and stain resistance are improved, and the dispersed inorganic fine filler is easily contained in the binder. For this reason, the heat resistance of the optical sheet can be easily increased, and the temporal deterioration of the transmitted image definition can be suppressed.
[0018]
As the polyol, an acrylic polyol or a polyester polyol is preferable. Such acrylic polyol or polyester polyol is excellent in transparency and excellent in coating properties such as surface hardness, hydrophobicity, and weather resistance, so that the image sharpness of transmission of the optical sheet can be enhanced, and yellow by ultraviolet rays. It is possible to reduce deformation, deterioration, and the like, and to remarkably suppress a temporal decrease in image clarity of transmission.
[0019]
As the polyol, a polyol having a cycloalkyl group is preferable. According to the polyol having such a cycloalkyl group, the hydrophobicity of the binder of the optical layer is improved. Therefore, the hydrophobicity of the entire optical sheet is improved, and deformation under high temperature and high humidity can be significantly suppressed. As a result, a decrease in image clarity of transmission with time is prevented, and for example, a liquid crystal display It is suitable for an optical sheet provided in a backlight unit or the like of the device.
[0020]
It is preferred that a fine inorganic filler is dispersed and contained in the polymer composition. According to this means, the heat resistance of the optical layer and thus the optical sheet as a whole can be increased by the dispersion and inclusion of the fine inorganic filler in the binder, and the deformation of the optical sheet under high temperature and high humidity can be significantly suppressed. be able to. For this reason, it is possible to prevent a decrease in image clarity of transmission with time.
[0021]
As the fine inorganic filler, a fine inorganic filler having an organic polymer fixed on its surface is preferably used. Here, “fixed” does not mean mere adhesion and adhesion, but means that a chemical bond has been formed between the organic polymer and the fine inorganic filler, and therefore, the fine inorganic filler can be arbitrarily added. No organic polymer is detected in the washing solution washed with the solvent. As described above, when the fine inorganic filler having the organic polymer fixed on the surface is used, it has good affinity for the base polymer constituting the binder, and has a surface hardness, heat resistance, abrasion resistance, and weather resistance. An optical layer having good film properties such as stain resistance can be formed. As a result, it is possible to reduce a decrease in transmission image definition due to the inclusion of the fine inorganic filler in the binder.
[0022]
Therefore, in a backlight unit for a liquid crystal display device in which a light beam emitted from a lamp is dispersed and guided to the front side, if the optical sheet is provided, the optical sheet has excellent optical functions (light diffusion function, (For example, a function of refracting light in the linear direction), there is no uneven brightness, the viewing angle can be widened, and the front brightness can be increased. Therefore, according to the backlight unit, a refractive optical sheet such as a prism sheet or the like can be omitted, or the number of equipments can be reduced, and as a result, thinning can be promoted.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an optical sheet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic sectional view showing an optical sheet having a form different from that of the optical sheet of FIG.
[0024]
The optical sheet 1 in FIG. 1 has the same configuration as the above-mentioned bead-coated diffusive optical sheet. Specifically, the optical sheet 1 has a base layer 2 and an optical layer 3 laminated on the surface of the base layer 2. It is composed of
[0025]
The lower limit of the image clarity of transmission of the optical sheet 1 with an optical comb width of 2 mm is set to 7%, and particularly preferably 7.4%. On the other hand, the upper limit of the image clarity of the transmission is set to 23%, and 20% is particularly preferable. This is because if the image clarity of transmission exceeds the above upper limit, haze required as a diffusive optical sheet may not be obtained. Conversely, if the image clarity of transmission is smaller than the above lower limit, total light transmission This is because the rate may decrease, and it may not be possible to increase the luminance in the front direction.
[0026]
The base material layer 2 is formed of a transparent, particularly colorless and transparent synthetic resin because it is necessary to transmit light. The synthetic resin used for the base layer 2 is not particularly limited, and includes, for example, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, acrylic resin, polycarbonate, polystyrene, polyolefin, cellulose acetate, weather resistant vinyl chloride, and the like. . Among them, polyethylene terephthalate having excellent transparency and high strength is preferable, and polyethylene terephthalate having improved bending performance is particularly preferable.
[0027]
The thickness (average thickness) of the base material layer 2 is not particularly limited, but is, for example, 10 μm or more and 500 μm or less, preferably 35 μm or more and 250 μm or less, and particularly preferably 50 μm or more and 188 μm or less. When the thickness of the base material layer 2 is less than the above range, inconveniences such as curling easily occurring when the resin composition for forming the optical layer 3 is applied and handling becomes difficult are caused. appear. Conversely, if the thickness of the base material layer 2 exceeds the above range, the brightness of the liquid crystal display device may be reduced, and the thickness of the backlight unit may be increased to reduce the thickness of the liquid crystal display device. It is also contrary to.
[0028]
The optical layer 3 has resin beads 5 disposed on the surface of the base material layer 2 at a layered and substantially equal density, and a binder 4 filled around the resin beads 5. On the surface of the optical layer 3, fine spherical irregularities (convex portions 6 and concave portions 7) that are smoothly continuous are formed densely and substantially uniformly by a binder 4 that covers the upper surface of the resin beads 5. The convex portion 6 functions as a convex lens for transmitted light, and the concave portion 7 functions as a concave lens. The light diffusing function is mainly exerted by the lens-like action of the fine irregularities on the surface of the optical layer 3, and the light diffusing function due to the reflection or refraction at the interface of the resin beads 5 buried in the binder 4 is reduced, so that the transmission of light is reduced. The image sharpness can be enhanced and easily controlled within the above range. Therefore, the optical sheet 1 can exhibit an excellent light diffusion function while maintaining a high total light transmittance, and the refraction that refracts the transmitted light toward the normal direction due to the excellent light diffusion function. The function is greatly improved.
[0029]
The lower limit of the average thickness of the optical layer 3 is preferably 80%, particularly 85%, more preferably 90% of the average particle diameter of the resin beads 5. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the optical layer 3 is preferably 300%, particularly 290%, more preferably 280% of the average particle diameter of the resin beads 5. By setting the average thickness of the optical layer 3 to this level, fine irregularities having a lens-like effect are surely formed on the surface of the optical layer 3, and as a result, the optical functions such as the light diffusion function are remarkably exhibited. In addition, the image sharpness of transmission can be easily controlled within the above range.
[0030]
The resin beads 5 are transparent fine spherical particles made of resin. Specific materials used for the resin beads 5 are not particularly limited, and include, for example, acrylic resin, acrylonitrile resin, polyurethane, polyvinyl chloride, polystyrene, polyacrylonitrile, polyamide and the like. Among them, acrylic resins having high transparency are preferable, and polymethyl methacrylate (PMMA) is particularly preferable.
[0031]
The lower limit of the average particle diameter of the resin beads 5 is preferably 18 μm, particularly 19 μm, more preferably 20 μm, and the upper limit of the average particle diameter of the resin beads 5 is preferably 22 μm, particularly 21 μm, and more preferably 20 μm. If the average particle diameter of the resin beads 5 is less than the above range, the irregularities on the surface of the optical layer 3 formed by the resin beads 5 may be small, and the above-mentioned excellent optical function may not be exhibited. If the average particle diameter of the resin beads 5 exceeds the above range, the thickness of the optical sheet 1 may increase and the image clarity of transmission may decrease.
[0032]
The lower limit of the variation coefficient of the particle size distribution of the resin beads 5 is preferably 30%, particularly 32%, more preferably 34%, and the upper limit of this variation coefficient is preferably 40%, particularly 38%, more preferably 36%. This is because, when the coefficient of variation of the resin beads 5 exceeds the above upper limit, the resin beads 5 buried in the inside that do not contribute to the formation of fine irregularities on the surface of the optical layer 3 or the resin beads 5 protruding from the average surface of the optical layer 3 greatly. Is increased, which may lead to a decrease in the total light transmittance and the image clarity of transmission. On the contrary, even if the coefficient of variation of the resin beads 5 is smaller than the above lower limit, the optical function increases so much. The reason for this is that a certain degree of randomness in the particle diameter contributes to the light diffusivity and increases the quality.
[0033]
The average particle size and the variation coefficient of the particle size distribution of the resin beads 5 are values measured by a Coulter counter method. The Coulter counter method is a method of electrically measuring the number and size of particles dispersed in a solution, in which the particles are dispersed in an electrolytic solution, and electricity flows using a suction force. In this method, the electrolyte is replaced by the volume of the particles when the particles pass through the pores, thereby increasing the resistance and measuring a voltage pulse proportional to the volume of the particles. Therefore, the number and the particle volume of each particle are measured by electrically measuring the height and the number of the voltage pulse, and the particle diameter and the particle diameter distribution are obtained from the measurement result. A coefficient of variation is determined.
[0034]
The lower limit of the blending amount of the resin beads 5 (the blending amount in terms of solid content with respect to 100 parts by weight of the polymer in the polymer composition as the material for forming the binder 4) is preferably 200 parts, particularly 220 parts, and more preferably 240 parts. The upper limit of the amount is preferably 300 parts, particularly 280 parts, and more preferably 260 parts. If the compounding amount of the resin beads 5 is less than the above range, the above-mentioned excellent optical function may not be exhibited. This is because the unevenness of the surface of the layer 3 becomes intense, and the haze becomes too large, so that the image clarity of transmission and the front luminance may be reduced.
[0035]
The binder 4 is made of a polymer composition containing a base polymer, and is formed by curing the polymer composition. In this polymer composition, for example, curing agents, plasticizers, dispersants, inorganic fillers, antistatic agents, various leveling agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, viscosity modifiers, lubricants, light stabilization Agents and the like may be appropriately blended.
[0036]
The base polymer is not particularly limited, and examples thereof include acrylic resins, polyurethanes, polyesters, fluorine resins, silicone resins, polyamide imides, epoxy resins, and ultraviolet curable resins. Can be used alone or in combination of two or more. In particular, as the base polymer, a polyol having high processability, moldability, and the like is preferable, and the adhesiveness between the binder 4 and the resin beads 5 is high by means of coating or the like, and fine irregularities that exhibit a lens-like effect are obtained. The optical layer 3 can be easily and reliably formed. The base polymer is transparent because it is necessary to transmit light, and is preferably colorless and transparent.
[0037]
Examples of the polyol include a polyol obtained by polymerizing a monomer component containing a hydroxyl group-containing unsaturated monomer, and a polyester polyol obtained under the condition of an excess of hydroxyl groups. These may be used alone or in combination of two or more. Can be used.
[0038]
Examples of the hydroxyl group-containing unsaturated monomer include (a) 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, allyl alcohol, homoallyl alcohol, Hydroxyl group-containing unsaturated monomers such as cinnamon alcohol and crotonyl alcohol; (b) for example, ethylene glycol, ethylene oxide, propylene glycol, propylene oxide, butylene glycol, butylene oxide, 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, phenyl A dihydric alcohol or an epoxy compound such as glycidyl ether, glycidyl decanoate, or Praxel FM-1 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), for example, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, or fumaric acid Crotonic acid, and the like react with the resulting hydroxyl group-containing unsaturated monomer with an unsaturated carboxylic acid such as itaconic acid. One or more selected from these hydroxyl-containing unsaturated monomers can be polymerized to produce a polyol.
[0039]
Also, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, ethylhexyl acrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-methacrylate Butyl, tert-butyl methacrylate, ethylhexyl methacrylate, glycidyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, styrene, vinyl toluene, 1-methylstyrene, acrylic acid, methacrylic acid, acrylonitrile, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl stearate, acetic acid Allyl, diallyl adipate, diallyl itaconate, diethyl maleate, vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylamide, N-methylolacrylamide, N-butoxymethylacryl One or more ethylenically unsaturated monomers selected from amide, diacetone acrylamide, ethylene, propylene, isoprene and the like, and a hydroxyl-containing unsaturated monomer selected from the above (a) and (b) A polyol can also be produced by polymerizing the polymer.
[0040]
The number average molecular weight of a polyol obtained by polymerizing a monomer component containing such a hydroxyl group-containing unsaturated monomer is from 1,000 to 500,000, preferably from 5,000 to 100,000. The hydroxyl value is 5 or more and 300 or less, preferably 10 or more and 200 or less, and more preferably 20 or more and 150 or less.
[0041]
Polyester polyols obtained under the condition of excess hydroxyl groups include (c), for example, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, neopentyl Glycol, hexamethylene glycol, decamethylene glycol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, trimethylolpropane, hexanetriol, glycerin, pentaerythritol, cyclohexanediol, hydrogenated bisphenol A, bis (hydroxymethyl) Polyhydric alcohols such as cyclohexane, hydroquinone bis (hydroxyethyl ether), tris (hydroxyethyl) isocinurate and xylylene glycol; and (d) maleic And polybasic acids such as fumaric acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, trimetic acid, terephthalic acid, phthalic acid, and isophthalic acid; and propanediol, hexanediol, polyethylene glycol, and trimethylolpropane. It can be produced by reacting under conditions where the number of hydroxyl groups in the polyhydric alcohol is larger than the number of carboxyl groups of the polybasic acid.
[0042]
The number average molecular weight of the polyester polyol obtained under such hydroxyl group excess conditions is from 500 to 300,000, preferably from 2,000 to 100,000. The hydroxyl value is 5 or more and 300 or less, preferably 10 or more and 200 or less, and more preferably 20 or more and 150 or less.
[0043]
The polyol used as the base polymer of the polymer composition is obtained by polymerizing the above-mentioned polyester polyol and a monomer component containing the above-mentioned hydroxyl group-containing unsaturated monomer, and (meth) acrylic unit. Is preferred. The binder 4 using such a polyester polyol or an acrylic polyol as a base polymer has high weather resistance, can suppress yellowing of the optical layer 3 and the like, and the image clarity of transmission of the optical sheet 1 decreases with time. Can be suppressed. Note that either one of the polyester polyol and the acrylic polyol may be used, or both may be used.
[0044]
The number of hydroxyl groups in the polyester polyol and acrylic polyol is not particularly limited as long as it is 2 or more per molecule, but when the hydroxyl value in the solid content is 10 or less, the number of crosslinking points decreases, and the solvent resistance is reduced. In addition, the coating properties such as water resistance, heat resistance, and surface hardness tend to decrease.
[0045]
As the polyol, those having a cycloalkyl group are preferable. As described above, by introducing the cycloalkyl group into the base polymer (polyol) constituting the binder 4, the hydrophobicity such as the water repellency and the water resistance of the binder 4 is increased, and the binder 4 is obtained under a high temperature and high humidity condition. The deflection resistance and dimensional stability of the optical sheet 1 are improved. In addition, the basic properties of the coating film such as hardness, weather resistance, feeling of holding, and solvent resistance of the optical layer 3 are improved. Further, the affinity with the fine inorganic filler having the organic polymer fixed on the surface and the uniform dispersibility of the fine inorganic filler are further improved. Therefore, it is possible to remarkably suppress a temporal decrease in the image clarity of transmission of the optical sheet 1.
[0046]
The cycloalkyl group is not particularly limited, for example, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclononyl group, cyclodecyl group, cycloundecyl group, cyclododecyl group, cyclotridecyl group, Examples include a cyclotetradecyl group, a cyclopentadecyl group, a cyclohexadecyl group, a cycloheptadecyl group, and a cyclooctadecyl group.
[0047]
The polyol having a cycloalkyl group is obtained by copolymerizing a polymerizable unsaturated monomer having a cycloalkyl group. The polymerizable unsaturated monomer having a cycloalkyl group is a polymerizable unsaturated monomer having at least one cycloalkyl group in a molecule. The polymerizable unsaturated monomer is not particularly limited, and includes, for example, cyclohexyl (meth) acrylate, methylcyclohexyl (meth) acrylate, tert-butylcyclohexyl (meth) acrylate, cyclododecyl (meth) acrylate, and the like.
[0048]
When a polyol is used as the base polymer as described above, the polymer composition may contain a polyisocyanate compound as a curing agent. The polyisocyanate compound is a derivative such as a dimer, trimer, or tetramer obtained by polymerizing diisocyanate. The curing reaction rate of the polymer composition is increased by the incorporation of the polyisocyanate compound. Therefore, even if a cationic antistatic agent contributing to the dispersion stability of the fine inorganic filler is contained in the polymer composition, the cationic antistatic agent can be used. This can sufficiently compensate for the decrease in the curing reaction rate due to the agent, and can further enhance the productivity.
[0049]
The polyisocyanate compound is preferably a xylene diisocyanate derivative or a mixture of the xylene diisocyanate derivative and an aliphatic diisocyanate derivative. Since the xylene diisocyanate derivative has a large effect of improving the reaction rate of the polymer composition, and among the aromatic diisocyanate derivatives, yellowing and deterioration due to heat or ultraviolet rays are relatively small, the light transmittance of the optical sheet 1 with time is reduced. Reduction can be reduced. On the other hand, the aliphatic diisocyanate derivative has a small effect of improving the reaction rate as compared with the aromatic diisocyanate derivative, but the yellowing and deterioration due to ultraviolet rays and the like are remarkably small. And the effect of preventing yellowing and the like can be achieved in a well-balanced manner.
[0050]
As the aliphatic diisocyanate derivative, an isophorone diisocyanate derivative and a hexamethylene diisocyanate derivative are preferable. Among the aliphatic diisocyanate derivatives, the isophorone diisocyanate derivative and the hexamethylene diisocyanate derivative have a relatively large effect of improving the curing reaction rate, and can promote the above-described productivity and heat resistance.
[0051]
The type of the derivative of the diisocyanate is preferably a TMP adduct type, an isocyanurate type, or a burette type. According to these types of derivatives, the above-mentioned curing reaction rate can be effectively increased.
[0052]
The lower limit of the blending amount of the polyisocyanate compound (the blending amount in terms of solid content with respect to 100 parts of the polymer component in the polymer composition) is preferably 20 parts, and particularly preferably 25 parts. On the other hand, the upper limit of the amount of the curing agent is preferably 45 parts, and particularly preferably 40 parts. By setting the amount of the polyisocyanate compound in the above range, the effect of improving the curing reaction rate of the polymer composition can be effectively exerted.
[0053]
Further, the polymer composition may contain a fine inorganic filler. The dispersion and inclusion of the fine inorganic filler in the binder 4 enhances the heat resistance of the optical layer 3 and thus of the optical sheet 1 as a whole, so that the optical sheet 1 can be exposed to the heat of the lamp or moisture in the air in the backlight unit. Can be remarkably suppressed, and as a result, it is possible to suppress a temporal decrease in image clarity of transmission.
[0054]
The inorganic substance constituting the fine inorganic filler is not particularly limited, but an inorganic oxide is particularly preferable. This inorganic oxide is defined as various oxygen-containing metal compounds in which a metal element mainly forms a three-dimensional network through a bond with an oxygen atom. As the metal element constituting the inorganic oxide, for example, an element selected from Groups II to VI of the Periodic Table of the Elements is preferable, and an element selected from Groups III to V of the Periodic Table of the Elements is more preferable. Among them, an element selected from Si, Al, Ti and Zr is particularly preferable, and colloidal silica in which the metal element is Si is most preferable as the fine inorganic filler. The shape of the fine inorganic filler may be any particle shape such as a sphere, a needle, a plate, a scale, and a crushed shape, and is not particularly limited.
[0055]
The lower limit of the average particle size of the fine inorganic filler is preferably 5 nm, particularly preferably 10 nm. On the other hand, the upper limit of the average particle diameter of the fine inorganic filler is preferably 50 nm, particularly preferably 25 nm. This is because when the average particle diameter of the fine inorganic filler is less than the above range, the surface energy of the fine inorganic filler is increased, and aggregation or the like is likely to occur.Conversely, when the average particle diameter exceeds the above range, This is because the optical sheet 1 may become cloudy under the influence of a short wavelength, and the transparency and the image clarity of transmission of the optical sheet 1 may be reduced.
[0056]
The lower limit of the blending amount of the fine inorganic filler (only the inorganic component) (the blending amount in terms of solid content with respect to 100 parts of the polymer component in the polymer composition) is preferably 10 parts, and particularly preferably 50 parts. On the other hand, the upper limit of the amount of the fine inorganic filler is preferably 500 parts, and particularly preferably 200 parts. This is because if the amount of the fine inorganic filler is less than the above range, the heat resistance of the optical sheet 1 may not be sufficiently exhibited, and conversely, if the amount exceeds the above range. This is because compounding into the polymer composition becomes difficult, and the light transmittance and image clarity of transmission of the optical layer 3 may be reduced.
[0057]
As the fine inorganic filler, a material having an organic polymer fixed on its surface is preferably used. By using the organic polymer-fixed fine inorganic filler as described above, the dispersibility in the binder 4 and the affinity with the binder 4 are improved. This organic polymer is not particularly limited with respect to its molecular weight, shape, composition, presence or absence of a functional group and the like, and any organic polymer can be used. Regarding the shape of the organic polymer, any shape such as a linear, branched, or crosslinked structure can be used.
[0058]
Specific resins constituting such an organic polymer include, for example, (meth) acrylic resin, polystyrene, polyvinyl acetate, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyesters such as polyethylene terephthalate and the like. Examples include copolymers and resins partially modified with functional groups such as amino groups, epoxy groups, hydroxyl groups, and carboxyl groups. Among them, those having an organic polymer containing a (meth) acrylic unit as an essential component such as a (meth) acrylic resin, a (meth) acryl-styrene resin, and a (meth) acryl-polyester resin have a film forming ability. It is suitable. On the other hand, a resin having compatibility with the base polymer of the polymer composition is preferable, and therefore, a resin having the same composition as the base polymer contained in the polymer composition is most preferable.
[0059]
In addition, the fine inorganic filler may include an organic polymer in the fine particles. This makes it possible to impart appropriate softness and toughness to the inorganic substance as the core of the fine inorganic filler.
[0060]
The organic polymer preferably contains an alkoxy group, and the content thereof is preferably 0.01 mmol or more and 50 mmol or less per 1 g of the fine inorganic filler to which the organic polymer is fixed. With such an alkoxy group, affinity with the matrix resin constituting the binder 4 and dispersibility in the binder 4 can be improved.
[0061]
Here, the alkoxy group refers to an RO group bonded to a metal element forming the skeleton of the fine particles. R is an alkyl group which may be substituted, and the RO groups in the fine particles may be the same or different. Specific examples of R include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl and the like. It is preferable to use the same metal alkoxy group as the metal constituting the fine inorganic filler. When the fine inorganic filler is colloidal silica, it is preferable to use an alkoxy group containing silicon as a metal.
[0062]
The content of the organic polymer in the fine inorganic filler to which the organic polymer is fixed is not particularly limited, but is preferably 0.5% by mass or more and 50% by mass or less based on the fine inorganic filler.
[0063]
As described above, a polymer having a hydroxyl group is used as the organic polymer fixed to the fine inorganic filler, and a polyfunctional isocyanate compound having two or more functional groups that react with the hydroxyl group in the polymer composition constituting the binder 4, melamine It is preferable to contain at least one selected from a compound and an aminoplast resin. As a result, the fine inorganic filler and the matrix resin of the binder 4 are bonded in a cross-linked structure, and the storage stability, stain resistance, flexibility, weather resistance, storage stability, and the like are improved. Image clarity of transmission can be increased.
[0064]
Examples of the polyfunctional isocyanate compound include aliphatic, alicyclic, aromatic and other polyfunctional isocyanate compounds and modified compounds thereof. Specific examples of the polyfunctional isocyanate compound include, for example, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, lysine diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexylmethane diisocyanate, methylcyclohexane diisocyanate, 1,6 A trimer such as a biuret or isocyanurate of hexamethylene diisocyanate; and 2 formed by the reaction of these polyfunctional isocyanates with polyhydric alcohols such as propanediol, hexanediol, polyethylene glycol and trimethylolpropane. Compounds in which at least two isocyanate groups remain; these polyfunctional isocyanate compounds are Choles, compounds having a phenolic hydroxyl group such as phenol and cresol, acetoximes, oximes such as methyl ethyl ketoxime, ε-caprolactam, blocked polyfunctional isocyanate compounds blocked with a lactam such as γ-caprolactam and the like. Can be mentioned. In addition, the said polyfunctional isocyanate compound can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. Among them, a non-yellowing polyfunctional isocyanate compound having no isocyanate group directly bonded to an aromatic ring is preferable in order to prevent yellowing of the coating.
[0065]
Examples of the melamine compound include dimethylol melamine, trimethylol melamine, tetramethylol melamine, pentamethylol melamine, hexamethylol melamine, isobutyl ether melamine, n-butyl ether melamine, and butylated benzoguanamine.
[0066]
Examples of the aminoplast resin include an alkyl etherified melamine resin, a urea resin, a benzoguanamine resin, and the like. These aminoplast resins can be used alone or as a mixture or cocondensate of two or more. The alkyl etherified melamine resin is obtained by methylolating an aminotriazine and alkyl etherifying it with cyclohexanol or an alkanol having 1 to 6 carbon atoms. Resin is a typical one. Further, a sulfonic acid-based catalyst for accelerating curing, for example, paratoluenesulfonic acid and its amine salt can be used.
[0067]
Further, an antistatic agent may be contained in the polymer composition. The antistatic agent is not particularly limited. For example, anionic antistatic agents such as alkyl sulfates and alkyl phosphates, quaternary ammonium salts, cationic antistatic agents such as imidazoline compounds, polyethylene glycol-based Nonionic antistatic agents such as polyoxyethylene sorbitan monostearate and ethanolamide, and high molecular antistatic agents such as polyacrylic acid are used. Among them, a cationic antistatic agent which has a relatively large antistatic effect and does not impair the stability of the dispersed state of the fine inorganic filler is preferable. Among these cationic antistatic agents, ammonium salts and betaines, which can further promote the antistatic property of the above-mentioned highly hydrophobic binder 4, are particularly preferable.
[0068]
The lower limit of the compounding amount of the antistatic agent (the compounding amount in terms of solid content with respect to 100 parts of the polymer in the polymer composition) is preferably 0.5 part, and particularly preferably 3 parts. On the other hand, the upper limit of the amount of the antistatic agent is preferably 15 parts, more preferably 10 parts. This is because if the amount of the antistatic agent is smaller than the lower limit, the above-described antistatic effect may not be sufficiently exhibited, and conversely, if the amount of the antistatic agent exceeds the upper limit, the charge may be reduced. This is because the incorporation of the inhibitor may cause inconveniences such as a decrease in total light transmittance and a decrease in strength.
[0069]
The refractive index ratio between the binder 4 and the resin beads 5 is preferably 0.95 or more and 1.05 or less, particularly preferably 0.97 or more and 1.03 or less. By making the refractive index ratio between the binder 4 and the resin beads 5 relatively small, irregular reflection at the interface between the binder 4 and the resin beads 5 is reduced, and as a result, the image sharpness of transmission is increased. , Can be easily controlled to the above range.
[0070]
Next, a method for manufacturing the optical sheet 1 will be described. The method for producing the optical sheet 1 includes: (a) a step of producing a coating liquid for an optical layer by mixing resin beads 5 with a polymer composition constituting the binder 4; Coating the liquid on the surface of the base material layer 2 to laminate the optical layer 3.
[0071]
The optical sheet 11 in FIG. 2 includes a base layer 2, an optical layer 3 stacked on the front side of the base layer 2, and an anti-sticking layer 12 stacked on the back surface of the base layer 2. . Since the base layer 2 and the optical layer 3 are the same as those of the embodiment shown in FIG. 1, the same reference numerals are given and the description is omitted. Therefore, the optical sheet 11 also has a very excellent optical function like the optical sheet 1.
[0072]
The sticking prevention layer 12 includes a binder 13 and resin beads 14 dispersed in the binder 13. The binder 13 is also formed by curing the same polymer composition as the binder 4 of the optical layer 3. The same material as the resin beads 5 of the optical layer 3 is used as the material of the resin beads 14. The thickness of the anti-sticking layer 12 (the thickness of the portion of the binder 13 excluding the resin beads 14) is not particularly limited, but is, for example, about 1 μm or more and 10 μm or less.
[0073]
The compounding amount of the resin beads 14 is relatively small. The resin beads 14 are separated from each other and dispersed in the binder 13, and most of the resin beads 14 have a lower end projecting from the binder 13 by a very small amount. Therefore, when the optical sheet 11 is laminated on the light guide plate, the lower ends of the protruding resin beads 14 are in contact with the surface of the light guide plate or the like, and the entire rear surface of the optical sheet 11 is not in contact with the light guide plate or the like. Thereby, sticking between the optical sheet 11 and the light guide plate or the like is prevented, and uneven brightness on the screen of the liquid crystal display device is suppressed.
[0074]
In addition, by adjusting the surface roughness of the back surface of the anti-sticking layer 12, the optical sheet 11 can control the transmitted image clarity regardless of the magnitude of the haze. Specifically, when the haze is more than 50%, the blending amount of the resin beads 14 with respect to 100 parts of the polymer component of the binder 13 is set to 0.01 part or more and 0.6 part or less, and the back surface of the anti-sticking layer 12 is made smoother. Thereby, the image clarity of transmission can be increased and controlled within the above range. On the other hand, when the haze is less than 50%, the blending amount of the resin beads 14 with respect to 100 parts of the polymer component of the binder 13 is set to 0.05 part or more and 1 part or less, and the back surface of the anti-sticking layer 12 is made rougher, so that the transmission image is formed. The sharpness can be enhanced and controlled within the above range.
[0075]
Next, a method for manufacturing the optical sheet 11 will be described. The method for producing the optical sheet 11 includes (a) a step of producing a coating liquid for an optical layer by mixing resin beads 5 with a polymer composition constituting the binder 4, and (b) a coating liquid for the optical layer. A step of laminating the optical layer 3 by applying a liquid onto the surface of the base material layer 2, and (c) a coating liquid for sticking prevention layer by mixing resin beads 14 with a polymer composition constituting the binder 13. And (d) a step of coating the anti-sticking layer coating liquid on the back surface of the base material layer 2 to laminate the anti-sticking layer 12.
[0076]
Therefore, a lamp 21, a light guide plate 22, and an optical sheet 23 (a diffusive optical sheet 24 and a refractive optical sheet 25) are provided as shown in FIG. When the optical sheets 1 and 11 are used as the optical sheets 23 in the backlight unit 20 for a liquid crystal display device to be guided, since the optical sheets 1 and 11 have excellent optical functions, the occurrence of luminance unevenness is prevented, and The brightness in the front direction can be increased. In addition, the excellent optical functions of the optical sheets 1 and 11 enable the omission of the prism type refraction optical sheet 25, thereby promoting a reduction in thickness.
[0077]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. However, the present invention should not be construed as being limited based on the description of Examples.
[0078]
[Example 1]
128 parts of acrylic polyol ("Udouble S-2840" manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd .; solid content 50%), 18 parts of isocyanate ("Coronate HL" manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd .; solid content 75%), antistatic In a polymer composition (refractive index after curing: 1.53) consisting of 42 parts of an agent ("RUB antistatic agent" manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd .; solid content 50%), 105 parts of methyl ethyl ketone and 105 parts of toluene. And 192 parts of acrylic beads having an average particle diameter of 20 μm (“MBX-20” manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd .; refractive index: 1.50) with the variation coefficient of the particle diameter distribution adjusted to 36%. An optical layer coating solution was prepared, and this optical layer coating solution was applied to the surface of a 100 μm-thick transparent polyester base material layer at a rate of 17 g / m ² (in terms of solid content). Get an optical sheet .
[0079]
[Example 2]
An optical sheet of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coefficient of variation was adjusted to 40% and the blending amount of the acrylic beads was changed to 202 parts.
[0080]
[Example 3]
An optical sheet of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the variation coefficient was adjusted to 32% and the blending amount of the acrylic beads was changed to 178 parts.
[0081]
[Comparative example]
An optical sheet of a comparative example was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coefficient of variation was adjusted to 45% and the blending amount of the acrylic beads was changed to 148 parts.
[0082]
[Evaluation of properties]
Using the optical sheets of Examples 1 to 3 and the optical sheet of Comparative Example, the image sharpness of transmission of the optical sheet having an optical comb width of 2 mm was measured, and these optical sheets were edge-lit backlight units. Was mounted on the surface side of the light guide plate, and the front luminance was measured. The results are shown in Table 1 below.
[0083]
[Table 1]

[0084]
As shown in Table 1 above, the optical sheets of Examples 1 to 3 having transmission image clarity of 7% or more and 23% or less show higher front luminance than the optical sheet of the comparative example.
[0085]
【The invention's effect】
As described above, the optical sheet of the present invention has a well-balanced and excellent optical function. Further, according to the backlight unit using the optical sheet, it is possible to improve the quality such as high luminance in the front direction and uniform luminance, and to promote the reduction in thickness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an optical sheet according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an optical sheet having a form different from the optical sheet of FIG.
3A is a schematic perspective view illustrating a general edge light type backlight unit, and FIG. 3B is a schematic cross-sectional view illustrating a general diffusive optical sheet.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical sheet 2 Base layer 3 Optical layer 4 Binder 5 Resin beads 6 Convex part 7 Concave part 11 Optical sheet 12 Sticking prevention layer 13 Binder 14 Resin beads

Claims

An optical sheet having a transparent base layer and an optical layer laminated on the surface side of the base layer, the optical layer having spherical resin beads in a binder,
An optical sheet, wherein the image clarity of transmission with an optical comb width of 2 mm is 7% or more and 23% or less.

The optical sheet according to claim 1, further comprising an anti-sticking layer laminated on the back side of the base material layer, wherein the anti-sticking layer has resin beads in a binder.

The optical sheet according to claim 1, wherein a refractive index ratio between the binder and the resin beads is 0.95 or more and 1.05 or less.

The optical sheet according to claim 1, wherein the average thickness of the optical layer is 80% or more and 300% or less of the average particle diameter of the resin beads.

As the resin beads, those having an average particle diameter of 18 μm or more and 22 μm or less and a coefficient of variation of particle diameter distribution of 30% or more and 40% or less are used. The optical sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the amount is 300 parts or less.

The optical sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the binder is formed from a polymer composition containing a polyol.

The optical sheet according to claim 6, wherein an acrylic polyol or a polyester polyol is used as the polyol.

The optical sheet according to claim 6, wherein the polyol has a cycloalkyl group.

The optical sheet according to claim 6, wherein a fine inorganic filler is dispersed and contained in the polymer composition.

The optical sheet according to claim 9, wherein an organic polymer is fixed on the surface of the fine inorganic filler.

A backlight unit for a liquid crystal display device, which disperses a light beam emitted from a lamp and guides the light beam to a front surface side, comprising the optical sheet according to any one of claims 1 to 10. Backlight unit for display device.