JP2004252353A - 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット - Google Patents
光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004252353A JP2004252353A JP2003044833A JP2003044833A JP2004252353A JP 2004252353 A JP2004252353 A JP 2004252353A JP 2003044833 A JP2003044833 A JP 2003044833A JP 2003044833 A JP2003044833 A JP 2003044833A JP 2004252353 A JP2004252353 A JP 2004252353A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light diffusion
- diffusion sheet
- light
- binder
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
【課題】優れた耐熱性、熱的寸法安定性及び耐候性を有し、ランプの発熱や紫外線照射を受けても撓みや黄変等が発生しにくい光拡散シート、及び、かかる光拡散シートを用いて輝度ムラや輝度低下の発生を低減す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。
【解決手段】透明な基材層２と、この基材層２の表面側に積層される光拡散層３とを備え、この光拡散層３がバインダー４中に光拡散剤５を有する光拡散シート１であって、上記バインダー４がシクロアルキル基を有するポリオールを含むポリマー組成物から形成されていることを特徴とするものである。上記ポリマー組成物中に微小無機充填剤（好ましくは、表面に有機ポリマーが固定された微小無機充填剤）を分散含有するとよい。
【選択図】 図１
【解決手段】透明な基材層２と、この基材層２の表面側に積層される光拡散層３とを備え、この光拡散層３がバインダー４中に光拡散剤５を有する光拡散シート１であって、上記バインダー４がシクロアルキル基を有するポリオールを含むポリマー組成物から形成されていることを特徴とするものである。上記ポリマー組成物中に微小無機充填剤（好ましくは、表面に有機ポリマーが固定された微小無機充填剤）を分散含有するとよい。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透過光線を拡散させる機能を有し、特に液晶表示装置のバックライトユニットに好適な光拡散シート及びこの光拡散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、基本的には図３（ａ）に示すように、光源としての線状のランプ２１と、ランプ２１に端部が沿うように配置される方形板状の導光板２２と、導光板２２の表面側に配設される光拡散シート２３と、光拡散シート２３の表面側に配設されるプリズムシート２４とを備えている。
【０００３】
このバックライトユニット２０の機能を説明すると、まずランプ２１より導光板２２に入射した光線は、導光板２２裏面の反射ドット又は反射シート（図示していない）で反射され、導光板２２表面から出射される。導光板２２から出射した光線は光拡散シート２３に入射し、光拡散シート２３で拡散され、光拡散シート２３表面より出射される。その後、光拡散シート２３から出射された光線は、プリズムシート２４に入射し、プリズムシート２４表面に形成されたプリズム部２４ａによって略法線方向にピークを示す分布の光線として出射される。
【０００４】
このように、ランプ２１から出射された光線が、光拡散シート２３によって拡散され、またプリズムシート２４によって略法線方向にピークを示すように屈折され、さらに表面側の液晶層（図示していない）全面を照明するものである。なお、図示していないが、上述のプリズムシート２４の集光特性の緩和やプリズム部２４ａの保護又は偏光板等の液晶パネルとプリズムシート２４とのスティッキングの防止を目的として、プリズムシート２４の表面側にさらに光拡散シートが配設されている。
【０００５】
上記バックライトユニット２０に備える光拡散シート２３は、一般的には図３（ｂ）に示すように、合成樹脂製の透明な基材層２６と、この基材層２６の表面に積層された光拡散層２７と、基材層２６の裏面に積層されたスティッキング防止層２８とを備えている。この光拡散層２７は、一般的には、バインダー２９中に光拡散剤３０が分散した構造を有し、光拡散剤３０により透過光線を拡散させる機能が奏される。また、スティッキング防止層２８は、バインダー３１中に少量のビーズ３２が離間して分散し、このビーズ３２の下部がバインダー３１の裏面から突出した構造を有しており、光拡散シート２３裏面が導光板２２表面と密着して干渉縞が生じてしまう不都合を防止している。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−５３０５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光拡散シート２３は一般的にフィルム状の合成樹脂で形成されているため、熱、湿気や紫外線などによる変形や変色（黄変等）を受けやすいという欠点を有している。一方、光線発生源であるランプ２１は発光と同時に発熱するため、光拡散シート２３のうちランプ２１近傍は８０℃から９０℃程度の温度下に曝され、また大気中の湿気にも曝される。かかる高温・高湿度下において、光拡散シート２１が熱変形により部分的に撓んでしまい、その結果、画面の輝度ムラが発生してしまうという問題がある。
【０００８】
そのため、光拡散シート２１における光拡散層２７のバインダー２９中に微小無機充填剤を分散含有させることによって、耐熱性の向上を図る技術が開発されている（例えば、特開平７−５３０５号公報参照）。しかし、この微小無機充填剤の分散含有によっても、バインダー２９の耐湿性を改善することはできないため、上述の高温・高湿度下での熱変形を防止するに足る十分な耐熱性を得ることができていない。また、耐熱性を高めるために微小無機充填剤の含有量を増大すると、全光線透過率の低下を招来するため、含有量の増加にも限界がある。
【０００９】
本発明はこれらの不都合に鑑みてなされたものであり、優れた耐熱性、熱的寸法安定性及び耐候性を有し、ランプの発熱や紫外線照射を受けても撓みや黄変等が発生しにくい光拡散シート、及び、かかる光拡散シートを用いて輝度ムラや輝度低下の発生を低減す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】
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拡散層とを備え、この光拡散層がバインダー中に光拡散剤を有する光拡散シートであって、上記バインダーがシクロアルキル基を有するポリオールを含むポリマー組成物から形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
当該光拡散シートによれば、光拡散層のバインダーを形成するポリマー組成物の基材ポリマーとしてポリオールを用いることから、透明性が高く、かつ、耐候性や加工性などが優れている。また、このポリオールがシクロアルキル基を有していることから、光拡散層のバインダーの疎水性が向上する。そのため、当該光拡散シートによれば、光拡散層ひいては光拡散シート全体の疎水性が向上し、上述の高温・高湿度下での変形を格段に抑制することができる。
【００１２】
上記基材層の裏面側に積層されるスティッキング防止層をさらに備え、このスティッキング防止層がバインダー中にビーズを有し、このバインダーを上記光拡散層と同様のポリマー組成物（シクロアルキル基を有するポリオールを含むポリマー組成物）から形成するとよい。この手段によれば、上記光拡散層と同様に、スティッキング防止層の疎水性、耐候性、耐熱性及び熱的寸法安定性を高めることができ、その結果、高温・高湿度下における当該光拡散シートの撓みや黄変をさらに抑制することができる。
【００１３】
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拡散層ひいては当該光拡散シート全体の耐熱性を高めることができ、上述の光拡散層の優れた疎水性と相まって高温・高湿度下における当該光拡散シートの変形を格段に抑制することができる。また、当該光拡散シートによれば、上述のようにバインダーの形成材料として加工性に優れるポリオールが用いられていることから、微小無機充填剤の均一分散性が向上し、この点からも耐熱性向上に寄与する。
【００１４】
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拡散層を形成することができる。
【００１５】
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、疎水性、透明性、耐候性及び加工性などに優れ、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、当該光拡散シートの全光線透過率を高め、紫外線による黄変、劣化等を低減することができる。
【００１６】
上記ポリマー組成物中に帯電防止剤を含有するとよい。このようにポリマー組成物中に帯電防止剤を含有し、光拡散層のバインダー中に帯電防止剤を分散含有することで、当該光拡散シートに優れた帯電防止作用を付与することができる。そのため、当該手段によれば、ゴミを吸い寄せたり、プリズムシート等の他のシートとの重ね合わせが困難になる等の帯電による不都合の発生を低減することができる。
【００１７】
また、上記光拡散層の表面及び／又はスティッキング防止層の裏面に帯電防止剤を塗工してもよい。この手段のように帯電防止剤を当該光拡散シートの最外面に塗工することでも、当該光拡散シートに優れた帯電防止作用を付与することができる。また、当該手段によれば、帯電防止性能を発現するための帯電防止剤を最外面に備えていることから、光拡散層のバインダーのポリマー特性、組成物内容等に関わらず帯電防止作用を発揮することができ、帯電防止性のみを考慮して帯電防止剤を選択することができる。
【００１８】
上記帯電防止剤としてカチオン系帯電防止剤を用いるとよい。かかるカチオン系帯電防止剤は、疎水性の高い上記ポリオールからなるバインダーに対して高い帯電防止作用を奏することができ、またポリマー組成物中に含有する場合でも微小無機充填剤の分散状態の安定性を向上又は維持することができる。そのため、当該手段のようにカチオン系帯電防止剤を用いると、微小無機充填剤の分散状態の安定性を高めることができ、その結果、当該光拡散シートの耐熱性をさらに向上し、上述の熱による撓みの抑制作用を促進することができる。
【００１９】
上記カチオン系帯電防止剤としては、下記化学式（１）で示されるもの及び下記化学式（２）で示されるものが好ましい。かかる下記化学式（１）及び化学式（２）のカチオン系帯電防止剤によれば、上述の帯電防止作用が高く、また光拡散層、スティッキング防止層のバインダーに疎水性の高いアクリルポリオール等の基材ポリマーを用いた場合でも優れた帯電防止作用を発揮することができる。
【００２０】
【化３】
上記化学式（１）において、Ｒ１は炭素数が１４以上２０以下のアルキル基、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は炭素数が１以上５以下のアルキル基、Ｘは−ＣＯＯ−又は−ＣＯＮＨ−の有機基、ｎは１以上６以下の整数を示す。
【００２１】
【化４】
上記化学式（２）において、Ｒ１は炭素数が１４以上２０以下のアルキル基、ｎは１以上６以下の整数を示す。
【００２２】
上記ポリマー組成物中にポリイソシアネートを含有するとよい。このようにバインダーを形成するポリマー組成物中に硬化剤としてポリイソシアネートを配合することで、ポリマー組成物の硬化反応速度を促進することができ、ポリマー組成物中に帯電防止剤として微小無機充填剤の分散安定性に寄与するカチオン系のものを配合しても、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る。また、かかるポリマー組成物の硬化反応速度の向上は、バインダー中への微小無機充填剤の均一分散性に寄与する。その結果、当該光拡散シートは熱、紫外線等による撓みや黄変を格段に抑制することができる。
【００２３】
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、当該光拡散シートを備えると、上述のように光拡散シートの熱、湿気、紫外線等による撓みや黄変等が少ないため、液晶表示装置の輝度ムラ及び輝度の低下を抑えることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳説する。図１は本発明の一実施形態に係る光拡散シートを示す模式的断面図で、図２は図１の光拡散シートとは異なる形態の光拡散シートを示す模式的断面図である。
【００２５】
図１の光拡散シート１は、基材層２と、この基材層２の表面に積層された光拡散層３とから構成されている。
【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の厚み（平均厚み）は、特には限定されないが、例えば１０μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは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の厚みが上記範囲未満であると、光拡散層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。
【００２８】
光拡散層３は、バインダー４と、このバインダー４中に分散する光拡散剤５とを有している。このように光拡散層３に光拡散剤５を分散させることにより、この光拡散層３を裏側から表側に透過する光線を均一に拡散させることができる。また、光拡散剤５によって光拡散層３の表面に微細な凹凸が略均一に形成されている。このように当該光拡散シート１の表面に形成される微細な凹凸により、光線をより良く拡散させることができる。なお、光拡散層３の厚み（光拡散剤５を除いたバインダー４部分の厚みを意味する）は特には限定されないが、例えば１μｍ以上３０μｍ以下程度とされている。また、バインダー４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。
【００２９】
光拡散剤５は、光線を拡散させる性質を有する粒子であり、無機フィラーと有機フィラーに大別される。無機フィラーとしては、具体的には、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化バリウム、マグネシウムシリケート、又はこれらの混合物を用いることができる。有機フィラーの具体的な材料としては、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、ポリアミド等を用いることができる。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。
【００３０】
光拡散剤５の形状は、特に限定されるものではなく、例えば球状、立方状、針状、棒状、紡錘形状、板状、鱗片状、繊維状などが挙げられ、中でも光拡散性に優れる球状のビーズが好ましい。
【００３１】
光拡散剤５の平均粒子径の下限としては１μｍ、特に２μｍ、さらに５μｍが好ましく、光拡散剤５の平均粒子径の上限としては５０μｍ、特に２０μｍ、さらに１５μｍが好ましい。これは、光拡散剤５の平均粒子径が上記範囲未満であると、光拡散剤５によって形成される光拡散層３表面の凹凸が小さくなり、光拡散シートとして必要な光拡散性を満たさないおそれがあり、逆に、光拡散剤５の平均粒子径が上記範囲を越えると、光拡散シート１の厚さが増大し、かつ、均一な拡散が困難になることからである。
【００３２】
光拡散剤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基材ポリマー分１００部に対する固形分換算の配合量）の下限としては１０部、特に２０部、さらに５０部が好ましく、この配合量の上限としては５００部、特に３００部、さらに２００部が好ましい。これは、光拡散剤５の配合量が上記範囲未満であると、光拡散性が不十分となってしまい、一方、光拡散剤５の配合量が上記範囲を越えると光拡散剤５を固定する効果が低下することからである。なお、プリズムシートの表面側に配設される所謂上用光拡散シートの場合、高い光拡散性を必要とされないため、光拡散剤５の配合量としては１０部以上４０部以下、特に１０部以上３０部以下が好ましい。
【００３３】
バインダー４は、ポリマー組成物を架橋硬化させることで形成される。このポリマー組成物は、アルキル基を有するポリオールと微小無機充填剤とを含有しており、その他に例えば他のポリマー、可塑剤、硬化剤、分散剤、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。
【００３４】
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。このシクロアルキル基を有する重合性不飽和単量体としては特に限定されるものではなく、例えば下記化学式（３）で表される重合性不飽和単量体であることが好ましい。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３５】
【化５】
上記化学式（３）において、Ｒ１は、水素原子又は炭素数が１若しくは２の炭化水素基を表す。Ｚは、置換基を有してもよい炭素数が１以上３６以下のシクロアルキル基を表す。上記炭素数１又は２の炭化水素基としては特に限定されず、例えば、メチル基、エチル基等が挙げられる。
【００３６】
上記置換基としては特に限定されず、例えば、炭素数が１以上１８以下の炭化水素基等が挙げられる。上記炭素数１〜１８の炭化水素基としては特に限定されず、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。
【００３７】
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。
【００３８】
上記化学式（３）で表される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。
【００３９】
上記シクロアルキル基を有する重合性不飽和単量体の共重合割合としては５．０質量％以上９７．９質量％以下、特に５．０質量％以上８０．０質量％以下、さらに１０．０質量％以上７０．０質量％以下が好ましい。シクロアルキル基を有する重合性不飽和単量体の共重合割合が上記範囲より小さいと、塗膜の硬度、光沢、肉持感等の基本性能が向上しないおそれがあり、また重合性不飽和単量体を共重合してなるポリオールが極めて高度な耐候性を有する塗膜を形成させる作用を有しなくなるおそれがある。一方、シクロアルキル基を有する重合性不飽和単量体の共重合割合が上記範囲を超えると、重合性不飽和単量体を共重合してなるポリオールにおいて、シクロアルキル基を有する重合性不飽和単量体が共重合されることにより有することとなる作用と、それ以外の重合性不飽和単量体が共重合されることにより有することとなる作用とのバランスが悪くなるおそれがある。
【００４０】
上記シクロアルキル基を有す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】
また、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、ポリエステルポリオール、及び、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、光拡散層３の黄変等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。
【００４２】
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。
【００４３】
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く、無機酸化物が好ましい。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。
【００４４】
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、光拡散シート１の透明性を完全に維持することができなくなることからである。
【００４５】
微小無機充填剤の基材ポリマー１００部に対する配合量（無機物成分のみの配合量）の下限としては固形分換算で５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部がより好ましく、１００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、光拡散シート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、光拡散層３の光線透過率が低下するおそれがあることからである。
【００４６】
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。
【００４７】
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であるポリオール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ポリオールと同じ組成であるものが最も好ましい。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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が光沢を有するものとなる。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
また、（ａ）上記ポリマー組成物中に帯電防止剤を含有する手段、又は（ｂ）当該光拡散シート１の外面に帯電防止剤を塗工する手段により、当該光拡散シート１に帯電防止性を付与するとよい。このようにして帯電防止性を付与することで、ゴミ等の吸着やプリズムシート等との重合わせ作業の困難性を低減することができる。
【００５７】
上記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、疎水性が高い基材ポリマーを用いたバインダー４に対しても優れた帯電防止性を発現する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、特に上記化学式（１）で示されるアンモニウム塩及び上記化学式（２）で示されるカチオン系帯電防止剤（ベタイン）が好ましい。
【００５８】
上記化学式（１）のアンモニウム塩及び化学式（２）のカチオン系帯電防止剤において、Ｒ１で示すアルキル基の炭素数としては１２以上１８以下が好ましく、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５で示すアルキル基の炭素数としては１以上３以下が好ましく、ｎで示す繰返数としては２以上５以下が好ましい。かかる炭素数及び繰返数を上記数値範囲とすることで、特にバインダー４に高疎水性の基材ポリマーを用いた光拡散シート１に対し、高い帯電防止性を付与することができる。
【００５９】
上記帯電防止剤をポリマー組成物中に配合する場合、帯電防止剤の基材ポリマー１００部に対する配合量（固形分換算）の下限としては０．５部が好ましく、５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５０部、特に４０部、さらに特に３０部が好ましい。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。
【００６０】
また、上記帯電防止剤を外面に塗工する場合、帯電防止剤の塗工量（固形分換算）の下限としては０．０１ｇ／ｍ２が好ましく、０．０５ｇ／ｍ２が特に好ましい。一方、上記塗工量の上限としては０．５ｇ／ｍ２が好ましく、０．１ｇ／ｍ２が特に好ましい。これは、帯電防止剤の塗工量が上記下限より小さいと、上述の帯電防止効果が小さくなるおそれがあり、逆に、帯電防止剤の塗工量が上記上限を超えると、帯電防止剤の塗工による全光線透過率の低下や厚みの増大等の不都合が生じるおそれがあることからである。
【００６１】
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を含有するとよい。このポリイソシアネートは、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。
【００６２】
上記ポリイソシアネートとしては、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、当該光拡散シート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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
上記ポリマー組成物中の基材ポリマー１００部に対する硬化剤（ポリイソシアネート）の配合量の下限としては１０部が好ましく、１５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５０部、特に４０部、さらに特に３５部が好ましい。このようにポリイソシアネート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。
【００６６】
次に、当該光拡散シート１の製造方法について説明する。当該光拡散シート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光拡散剤５を混合することで光拡散層用塗工液を製造する工程と、（ｂ）この光拡散層用塗工液を基材層２の表面に塗工することで光拡散層３を積層する工程とを有する。
【００６７】
当該光拡散シート１によれば、加工性が高いポリオールをバインダー４の基材ポリマーとして用いるため、塗工等の手段で容易に光拡散層３を形成することができる。また、このポリオールがシクロアルキル基を有していることから、バインダー４の疎水性（撥水性、耐水性）が高くなり、高温高湿条件下での当該光拡散シート１の耐撓み性、寸法安定性等が改善され、加えて光拡散層３の硬度、肉持感、耐溶剤性、耐候性等の塗膜基本性能が向上する。さらに、バインダー４中への微小無機充填剤の分散により、光拡散層３ひいては光拡散シート１の耐熱性を高めることができ、バインダー４の高い疎水性と相まって光拡散シート１の高温・高湿度下での撓みを格段に抑えることができる。
【００６８】
図２の光拡散シート１１は、基材層２と、この基材層２の表側に積層された光拡散層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及び光拡散層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、当該光拡散シート１１も、上記光拡散シート１と同様の高い耐熱性を有している。
【００６９】
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、上記光拡散層３のバインダー４と同様のポリマー組成物（つまり、シクロアルキル基を有するポリオールと微小無機充填剤とを含有するポリマー組成物）を架橋硬化させることで形成される。また、ビーズ１４の材料としては光拡散層３の光拡散剤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の厚み（ビーズ１４を除いたバインダー１３部分の厚み）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。
【００７０】
このビーズ１４の配合量は比較的少量とされ、ビーズ１４は互いに離間してバインダー１３中に分散し、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、この光拡散シート１１を導光板と積層すると、突出したビーズ１４の下端が導光板等の表面に当接し、光拡散シート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、光拡散シート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。
【００７１】
当該光拡散シート１１は、スティッキング防止層１２のバインダー１３を構成するポリマー組成物にもシクロアルキル基を有するポリオールと微小無機充填剤を含有するため、光拡散シート１１の耐熱性、耐摩耗性、耐候性、耐汚染性等の被膜物性をさらに高めることができ、高温・高湿度下における撓みの発生を格段に抑えることができる。
【００７２】
次に、光拡散シート１１の製造方法を説明する。当該光拡散シート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光拡散剤５を混合することで光拡散層用塗工液を製造する工程と、（ｂ）この光拡散層用塗工液を基材層２の表面に塗工することで光拡散層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。
【００７３】
従って、図３（ａ）に示すようなランプ２１、導光板２２、光拡散シート２３及びプリズムシート２４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、光拡散シート２３として上記光拡散シート１、１１を用いると、当該光拡散シート１、１１が高い耐熱性、耐候性等の被膜物性を有するため、ランプ２１による加熱や外部からの湿気及び紫外線照射に曝されても、撓みや黄変等を起こしにくく、その結果液晶表示装置の画面の輝度ムラや輝度の低下が抑えられる。
【００７４】
なお、本発明の光拡散シートは上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、バインダー４、１３を形成するためのポリマー組成物中に微小無機充填剤が配合されていないものも可能であり、シクロアルキル基を有するポリオールによって高温・高湿度下での変形を低減することができる。
【００７５】
【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。
【００７６】
［実施例１〜４］
下記表１に示す共重合組成がＳ−１、Ｓ−２、Ｓ−３及びＳ−４のアクリルポリオール１００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％）１４部、メチルエチルケトン８２部及びトルエン８２部からなるポリマー組成物中に、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」）１５０部を混合して塗工液を作製し、この塗工液を厚さ１００μｍの透明ポリエステル製の基材層の表面に１７ｇ／ｍ２（固形分換算）塗工することで実施例１、実施例２、実施例３及び実施例４の光拡散シートを得た。
【００７７】
［実施例５〜８］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が５ｎｍのコロイダルシリカを５００部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例５〜８の光拡散シートを得た。
【００７８】
［実施例９〜１２］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が１０ｎｍのコロイダルシリカを２００部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例９〜１２の光拡散シートを得た。
【００７９】
［実施例１３〜１６］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が２５ｎｍのコロイダルシリカを５０部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例１３〜１６の光拡散シートを得た。
【００８０】
［実施例１７〜２０］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が５０ｎｍのコロイダルシリカを１０部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例１７〜２０の光拡散シートを得た。
【００８１】
［実施例２１〜２４］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が５０ｎｍのコロイダルシリカを２００部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例２１〜２４の光拡散シートを得た。
【００８２】
［実施例２５〜２８］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が５ｎｍのコロイダルシリカを１００部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例２５〜２８の光拡散シートを得た。
【００８３】
［実施例２９〜３２］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が１０ｎｍのコロイダルシリカを１００部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例２９〜３２の光拡散シートを得た。
【００８４】
［実施例３３〜３６］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が２５ｎｍのコロイダルシリカを１００部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例３３〜３６の光拡散シートを得た。
【００８５】
［実施例３７〜４０］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が５０ｎｍのコロイダルシリカを１００部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例３７〜４０の光拡散シートを得た。
【００８６】
［比較例］
下記表１に示す共重合組成がＳ−５のアクリルポリオールを用いた以外は上記実施例１と同様にして比較例の光拡散シートを得た。
【００８７】
【表１】
【００８８】
［特性の評価］
上記実施例１〜４０の光拡散シート及び比較例の光拡散シートを用い、これらの光拡散シートの耐熱性を評価した。この耐熱性は、各光拡散シートをバックライトユニットに組込み、ランプを点灯させ、１時間、２時間、４時間、８時間、１２時間及び２４時間経過後における光拡散シートの撓みの有無及びその程度をバックライトユニットの輝度ムラの発生具合から判定し、
（１）輝度ムラが全くなく、撓みが全く発生していない場合を◎、
（２）輝度ムラが殆どなく、極微小な撓みしか発生していない場合を○、
（３）若干の輝度ムラがあり、微小撓みが発生している場合を△、
（４）輝度ムラがあり、小撓みが発生している場合を×、
（５）明確な輝度ムラがあり、中撓みが発生している場合を××、
（６）非常に明確な輝度ムラがあり、大きな撓みが発生している場合を×××
として評価した。その結果を下記表２に示す。
【００８９】
【表２】
【００９０】
上記表２に示すように、バインダーの基材ポリマーとしてシクロアルキル基を有しないアクリルポリオールを用いる比較例の光拡散シートと比較して、シクロアルキル基を有するアクリルポリオールを用いる実施例１〜４０の光拡散シートは良好な耐熱性を示している。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光拡散シートによれば、耐熱性、熱的寸法安定性及び耐候性を格段に向上させることができ、その結果、ランプの発熱、湿気及び紫外線照射に起因する撓みや黄変等の発生を抑制することができる。また、当該光拡散シートを備えたバックライトユニットによれば、輝度ムラや輝度低下の発生を格段に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る光拡散シートを示す模式的断面図である。
【図２】図１とは異なる形態の光拡散シートを示す模式的断面図である。
【図３】（ａ）は一般的な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）は一般的な光拡散シートを示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１ 光拡散シート
２ 基材層
３ 光拡散層
４ バインダー
５ 光拡散剤
１１ 光拡散シート
１２ スティッキング防止層
１３ バインダー
１４ ビーズ
【発明の属する技術分野】
本発明は、透過光線を拡散させる機能を有し、特に液晶表示装置のバックライトユニットに好適な光拡散シート及びこの光拡散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、基本的には図３（ａ）に示すように、光源としての線状のランプ２１と、ランプ２１に端部が沿うように配置される方形板状の導光板２２と、導光板２２の表面側に配設される光拡散シート２３と、光拡散シート２３の表面側に配設されるプリズムシート２４とを備えている。
【０００３】
このバックライトユニット２０の機能を説明すると、まずランプ２１より導光板２２に入射した光線は、導光板２２裏面の反射ドット又は反射シート（図示していない）で反射され、導光板２２表面から出射される。導光板２２から出射した光線は光拡散シート２３に入射し、光拡散シート２３で拡散され、光拡散シート２３表面より出射される。その後、光拡散シート２３から出射された光線は、プリズムシート２４に入射し、プリズムシート２４表面に形成されたプリズム部２４ａによって略法線方向にピークを示す分布の光線として出射される。
【０００４】
このように、ランプ２１から出射された光線が、光拡散シート２３によって拡散され、またプリズムシート２４によって略法線方向にピークを示すように屈折され、さらに表面側の液晶層（図示していない）全面を照明するものである。なお、図示していないが、上述のプリズムシート２４の集光特性の緩和やプリズム部２４ａの保護又は偏光板等の液晶パネルとプリズムシート２４とのスティッキングの防止を目的として、プリズムシート２４の表面側にさらに光拡散シートが配設されている。
【０００５】
上記バックライトユニット２０に備える光拡散シート２３は、一般的には図３（ｂ）に示すように、合成樹脂製の透明な基材層２６と、この基材層２６の表面に積層された光拡散層２７と、基材層２６の裏面に積層されたスティッキング防止層２８とを備えている。この光拡散層２７は、一般的には、バインダー２９中に光拡散剤３０が分散した構造を有し、光拡散剤３０により透過光線を拡散させる機能が奏される。また、スティッキング防止層２８は、バインダー３１中に少量のビーズ３２が離間して分散し、このビーズ３２の下部がバインダー３１の裏面から突出した構造を有しており、光拡散シート２３裏面が導光板２２表面と密着して干渉縞が生じてしまう不都合を防止している。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−５３０５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光拡散シート２３は一般的にフィルム状の合成樹脂で形成されているため、熱、湿気や紫外線などによる変形や変色（黄変等）を受けやすいという欠点を有している。一方、光線発生源であるランプ２１は発光と同時に発熱するため、光拡散シート２３のうちランプ２１近傍は８０℃から９０℃程度の温度下に曝され、また大気中の湿気にも曝される。かかる高温・高湿度下において、光拡散シート２１が熱変形により部分的に撓んでしまい、その結果、画面の輝度ムラが発生してしまうという問題がある。
【０００８】
そのため、光拡散シート２１における光拡散層２７のバインダー２９中に微小無機充填剤を分散含有させることによって、耐熱性の向上を図る技術が開発されている（例えば、特開平７−５３０５号公報参照）。しかし、この微小無機充填剤の分散含有によっても、バインダー２９の耐湿性を改善することはできないため、上述の高温・高湿度下での熱変形を防止するに足る十分な耐熱性を得ることができていない。また、耐熱性を高めるために微小無機充填剤の含有量を増大すると、全光線透過率の低下を招来するため、含有量の増加にも限界がある。
【０００９】
本発明はこれらの不都合に鑑みてなされたものであり、優れた耐熱性、熱的寸法安定性及び耐候性を有し、ランプの発熱や紫外線照射を受けても撓みや黄変等が発生しにくい光拡散シート、及び、かかる光拡散シートを用いて輝度ムラや輝度低下の発生を低減す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】
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拡散層とを備え、この光拡散層がバインダー中に光拡散剤を有する光拡散シートであって、上記バインダーがシクロアルキル基を有するポリオールを含むポリマー組成物から形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
当該光拡散シートによれば、光拡散層のバインダーを形成するポリマー組成物の基材ポリマーとしてポリオールを用いることから、透明性が高く、かつ、耐候性や加工性などが優れている。また、このポリオールがシクロアルキル基を有していることから、光拡散層のバインダーの疎水性が向上する。そのため、当該光拡散シートによれば、光拡散層ひいては光拡散シート全体の疎水性が向上し、上述の高温・高湿度下での変形を格段に抑制することができる。
【００１２】
上記基材層の裏面側に積層されるスティッキング防止層をさらに備え、このスティッキング防止層がバインダー中にビーズを有し、このバインダーを上記光拡散層と同様のポリマー組成物（シクロアルキル基を有するポリオールを含むポリマー組成物）から形成するとよい。この手段によれば、上記光拡散層と同様に、スティッキング防止層の疎水性、耐候性、耐熱性及び熱的寸法安定性を高めることができ、その結果、高温・高湿度下における当該光拡散シートの撓みや黄変をさらに抑制することができる。
【００１３】
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拡散層ひいては当該光拡散シート全体の耐熱性を高めることができ、上述の光拡散層の優れた疎水性と相まって高温・高湿度下における当該光拡散シートの変形を格段に抑制することができる。また、当該光拡散シートによれば、上述のようにバインダーの形成材料として加工性に優れるポリオールが用いられていることから、微小無機充填剤の均一分散性が向上し、この点からも耐熱性向上に寄与する。
【００１４】
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拡散層を形成することができる。
【００１５】
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、疎水性、透明性、耐候性及び加工性などに優れ、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、当該光拡散シートの全光線透過率を高め、紫外線による黄変、劣化等を低減することができる。
【００１６】
上記ポリマー組成物中に帯電防止剤を含有するとよい。このようにポリマー組成物中に帯電防止剤を含有し、光拡散層のバインダー中に帯電防止剤を分散含有することで、当該光拡散シートに優れた帯電防止作用を付与することができる。そのため、当該手段によれば、ゴミを吸い寄せたり、プリズムシート等の他のシートとの重ね合わせが困難になる等の帯電による不都合の発生を低減することができる。
【００１７】
また、上記光拡散層の表面及び／又はスティッキング防止層の裏面に帯電防止剤を塗工してもよい。この手段のように帯電防止剤を当該光拡散シートの最外面に塗工することでも、当該光拡散シートに優れた帯電防止作用を付与することができる。また、当該手段によれば、帯電防止性能を発現するための帯電防止剤を最外面に備えていることから、光拡散層のバインダーのポリマー特性、組成物内容等に関わらず帯電防止作用を発揮することができ、帯電防止性のみを考慮して帯電防止剤を選択することができる。
【００１８】
上記帯電防止剤としてカチオン系帯電防止剤を用いるとよい。かかるカチオン系帯電防止剤は、疎水性の高い上記ポリオールからなるバインダーに対して高い帯電防止作用を奏することができ、またポリマー組成物中に含有する場合でも微小無機充填剤の分散状態の安定性を向上又は維持することができる。そのため、当該手段のようにカチオン系帯電防止剤を用いると、微小無機充填剤の分散状態の安定性を高めることができ、その結果、当該光拡散シートの耐熱性をさらに向上し、上述の熱による撓みの抑制作用を促進することができる。
【００１９】
上記カチオン系帯電防止剤としては、下記化学式（１）で示されるもの及び下記化学式（２）で示されるものが好ましい。かかる下記化学式（１）及び化学式（２）のカチオン系帯電防止剤によれば、上述の帯電防止作用が高く、また光拡散層、スティッキング防止層のバインダーに疎水性の高いアクリルポリオール等の基材ポリマーを用いた場合でも優れた帯電防止作用を発揮することができる。
【００２０】
【化３】
【００２１】
【化４】
【００２２】
上記ポリマー組成物中にポリイソシアネートを含有するとよい。このようにバインダーを形成するポリマー組成物中に硬化剤としてポリイソシアネートを配合することで、ポリマー組成物の硬化反応速度を促進することができ、ポリマー組成物中に帯電防止剤として微小無機充填剤の分散安定性に寄与するカチオン系のものを配合しても、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る。また、かかるポリマー組成物の硬化反応速度の向上は、バインダー中への微小無機充填剤の均一分散性に寄与する。その結果、当該光拡散シートは熱、紫外線等による撓みや黄変を格段に抑制することができる。
【００２３】
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、当該光拡散シートを備えると、上述のように光拡散シートの熱、湿気、紫外線等による撓みや黄変等が少ないため、液晶表示装置の輝度ムラ及び輝度の低下を抑えることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳説する。図１は本発明の一実施形態に係る光拡散シートを示す模式的断面図で、図２は図１の光拡散シートとは異なる形態の光拡散シートを示す模式的断面図である。
【００２５】
図１の光拡散シート１は、基材層２と、この基材層２の表面に積層された光拡散層３とから構成されている。
【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の厚み（平均厚み）は、特には限定されないが、例えば１０μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは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の厚みが上記範囲未満であると、光拡散層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。
【００２８】
光拡散層３は、バインダー４と、このバインダー４中に分散する光拡散剤５とを有している。このように光拡散層３に光拡散剤５を分散させることにより、この光拡散層３を裏側から表側に透過する光線を均一に拡散させることができる。また、光拡散剤５によって光拡散層３の表面に微細な凹凸が略均一に形成されている。このように当該光拡散シート１の表面に形成される微細な凹凸により、光線をより良く拡散させることができる。なお、光拡散層３の厚み（光拡散剤５を除いたバインダー４部分の厚みを意味する）は特には限定されないが、例えば１μｍ以上３０μｍ以下程度とされている。また、バインダー４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。
【００２９】
光拡散剤５は、光線を拡散させる性質を有する粒子であり、無機フィラーと有機フィラーに大別される。無機フィラーとしては、具体的には、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化バリウム、マグネシウムシリケート、又はこれらの混合物を用いることができる。有機フィラーの具体的な材料としては、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、ポリアミド等を用いることができる。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。
【００３０】
光拡散剤５の形状は、特に限定されるものではなく、例えば球状、立方状、針状、棒状、紡錘形状、板状、鱗片状、繊維状などが挙げられ、中でも光拡散性に優れる球状のビーズが好ましい。
【００３１】
光拡散剤５の平均粒子径の下限としては１μｍ、特に２μｍ、さらに５μｍが好ましく、光拡散剤５の平均粒子径の上限としては５０μｍ、特に２０μｍ、さらに１５μｍが好ましい。これは、光拡散剤５の平均粒子径が上記範囲未満であると、光拡散剤５によって形成される光拡散層３表面の凹凸が小さくなり、光拡散シートとして必要な光拡散性を満たさないおそれがあり、逆に、光拡散剤５の平均粒子径が上記範囲を越えると、光拡散シート１の厚さが増大し、かつ、均一な拡散が困難になることからである。
【００３２】
光拡散剤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基材ポリマー分１００部に対する固形分換算の配合量）の下限としては１０部、特に２０部、さらに５０部が好ましく、この配合量の上限としては５００部、特に３００部、さらに２００部が好ましい。これは、光拡散剤５の配合量が上記範囲未満であると、光拡散性が不十分となってしまい、一方、光拡散剤５の配合量が上記範囲を越えると光拡散剤５を固定する効果が低下することからである。なお、プリズムシートの表面側に配設される所謂上用光拡散シートの場合、高い光拡散性を必要とされないため、光拡散剤５の配合量としては１０部以上４０部以下、特に１０部以上３０部以下が好ましい。
【００３３】
バインダー４は、ポリマー組成物を架橋硬化させることで形成される。このポリマー組成物は、アルキル基を有するポリオールと微小無機充填剤とを含有しており、その他に例えば他のポリマー、可塑剤、硬化剤、分散剤、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。
【００３４】
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。このシクロアルキル基を有する重合性不飽和単量体としては特に限定されるものではなく、例えば下記化学式（３）で表される重合性不飽和単量体であることが好ましい。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３５】
【化５】
【００３６】
上記置換基としては特に限定されず、例えば、炭素数が１以上１８以下の炭化水素基等が挙げられる。上記炭素数１〜１８の炭化水素基としては特に限定されず、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。
【００３７】
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。
【００３８】
上記化学式（３）で表される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。
【００３９】
上記シクロアルキル基を有する重合性不飽和単量体の共重合割合としては５．０質量％以上９７．９質量％以下、特に５．０質量％以上８０．０質量％以下、さらに１０．０質量％以上７０．０質量％以下が好ましい。シクロアルキル基を有する重合性不飽和単量体の共重合割合が上記範囲より小さいと、塗膜の硬度、光沢、肉持感等の基本性能が向上しないおそれがあり、また重合性不飽和単量体を共重合してなるポリオールが極めて高度な耐候性を有する塗膜を形成させる作用を有しなくなるおそれがある。一方、シクロアルキル基を有する重合性不飽和単量体の共重合割合が上記範囲を超えると、重合性不飽和単量体を共重合してなるポリオールにおいて、シクロアルキル基を有する重合性不飽和単量体が共重合されることにより有することとなる作用と、それ以外の重合性不飽和単量体が共重合されることにより有することとなる作用とのバランスが悪くなるおそれがある。
【００４０】
上記シクロアルキル基を有す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】
また、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、ポリエステルポリオール、及び、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、光拡散層３の黄変等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。
【００４２】
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。
【００４３】
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く、無機酸化物が好ましい。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。
【００４４】
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、光拡散シート１の透明性を完全に維持することができなくなることからである。
【００４５】
微小無機充填剤の基材ポリマー１００部に対する配合量（無機物成分のみの配合量）の下限としては固形分換算で５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部がより好ましく、１００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、光拡散シート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、光拡散層３の光線透過率が低下するおそれがあることからである。
【００４６】
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。
【００４７】
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であるポリオール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ポリオールと同じ組成であるものが最も好ましい。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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が光沢を有するものとなる。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
また、（ａ）上記ポリマー組成物中に帯電防止剤を含有する手段、又は（ｂ）当該光拡散シート１の外面に帯電防止剤を塗工する手段により、当該光拡散シート１に帯電防止性を付与するとよい。このようにして帯電防止性を付与することで、ゴミ等の吸着やプリズムシート等との重合わせ作業の困難性を低減することができる。
【００５７】
上記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、疎水性が高い基材ポリマーを用いたバインダー４に対しても優れた帯電防止性を発現する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、特に上記化学式（１）で示されるアンモニウム塩及び上記化学式（２）で示されるカチオン系帯電防止剤（ベタイン）が好ましい。
【００５８】
上記化学式（１）のアンモニウム塩及び化学式（２）のカチオン系帯電防止剤において、Ｒ１で示すアルキル基の炭素数としては１２以上１８以下が好ましく、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５で示すアルキル基の炭素数としては１以上３以下が好ましく、ｎで示す繰返数としては２以上５以下が好ましい。かかる炭素数及び繰返数を上記数値範囲とすることで、特にバインダー４に高疎水性の基材ポリマーを用いた光拡散シート１に対し、高い帯電防止性を付与することができる。
【００５９】
上記帯電防止剤をポリマー組成物中に配合する場合、帯電防止剤の基材ポリマー１００部に対する配合量（固形分換算）の下限としては０．５部が好ましく、５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５０部、特に４０部、さらに特に３０部が好ましい。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。
【００６０】
また、上記帯電防止剤を外面に塗工する場合、帯電防止剤の塗工量（固形分換算）の下限としては０．０１ｇ／ｍ２が好ましく、０．０５ｇ／ｍ２が特に好ましい。一方、上記塗工量の上限としては０．５ｇ／ｍ２が好ましく、０．１ｇ／ｍ２が特に好ましい。これは、帯電防止剤の塗工量が上記下限より小さいと、上述の帯電防止効果が小さくなるおそれがあり、逆に、帯電防止剤の塗工量が上記上限を超えると、帯電防止剤の塗工による全光線透過率の低下や厚みの増大等の不都合が生じるおそれがあることからである。
【００６１】
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を含有するとよい。このポリイソシアネートは、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。
【００６２】
上記ポリイソシアネートとしては、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、当該光拡散シート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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
上記ポリマー組成物中の基材ポリマー１００部に対する硬化剤（ポリイソシアネート）の配合量の下限としては１０部が好ましく、１５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５０部、特に４０部、さらに特に３５部が好ましい。このようにポリイソシアネート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。
【００６６】
次に、当該光拡散シート１の製造方法について説明する。当該光拡散シート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光拡散剤５を混合することで光拡散層用塗工液を製造する工程と、（ｂ）この光拡散層用塗工液を基材層２の表面に塗工することで光拡散層３を積層する工程とを有する。
【００６７】
当該光拡散シート１によれば、加工性が高いポリオールをバインダー４の基材ポリマーとして用いるため、塗工等の手段で容易に光拡散層３を形成することができる。また、このポリオールがシクロアルキル基を有していることから、バインダー４の疎水性（撥水性、耐水性）が高くなり、高温高湿条件下での当該光拡散シート１の耐撓み性、寸法安定性等が改善され、加えて光拡散層３の硬度、肉持感、耐溶剤性、耐候性等の塗膜基本性能が向上する。さらに、バインダー４中への微小無機充填剤の分散により、光拡散層３ひいては光拡散シート１の耐熱性を高めることができ、バインダー４の高い疎水性と相まって光拡散シート１の高温・高湿度下での撓みを格段に抑えることができる。
【００６８】
図２の光拡散シート１１は、基材層２と、この基材層２の表側に積層された光拡散層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及び光拡散層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、当該光拡散シート１１も、上記光拡散シート１と同様の高い耐熱性を有している。
【００６９】
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、上記光拡散層３のバインダー４と同様のポリマー組成物（つまり、シクロアルキル基を有するポリオールと微小無機充填剤とを含有するポリマー組成物）を架橋硬化させることで形成される。また、ビーズ１４の材料としては光拡散層３の光拡散剤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の厚み（ビーズ１４を除いたバインダー１３部分の厚み）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。
【００７０】
このビーズ１４の配合量は比較的少量とされ、ビーズ１４は互いに離間してバインダー１３中に分散し、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、この光拡散シート１１を導光板と積層すると、突出したビーズ１４の下端が導光板等の表面に当接し、光拡散シート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、光拡散シート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。
【００７１】
当該光拡散シート１１は、スティッキング防止層１２のバインダー１３を構成するポリマー組成物にもシクロアルキル基を有するポリオールと微小無機充填剤を含有するため、光拡散シート１１の耐熱性、耐摩耗性、耐候性、耐汚染性等の被膜物性をさらに高めることができ、高温・高湿度下における撓みの発生を格段に抑えることができる。
【００７２】
次に、光拡散シート１１の製造方法を説明する。当該光拡散シート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光拡散剤５を混合することで光拡散層用塗工液を製造する工程と、（ｂ）この光拡散層用塗工液を基材層２の表面に塗工することで光拡散層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。
【００７３】
従って、図３（ａ）に示すようなランプ２１、導光板２２、光拡散シート２３及びプリズムシート２４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、光拡散シート２３として上記光拡散シート１、１１を用いると、当該光拡散シート１、１１が高い耐熱性、耐候性等の被膜物性を有するため、ランプ２１による加熱や外部からの湿気及び紫外線照射に曝されても、撓みや黄変等を起こしにくく、その結果液晶表示装置の画面の輝度ムラや輝度の低下が抑えられる。
【００７４】
なお、本発明の光拡散シートは上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、バインダー４、１３を形成するためのポリマー組成物中に微小無機充填剤が配合されていないものも可能であり、シクロアルキル基を有するポリオールによって高温・高湿度下での変形を低減することができる。
【００７５】
【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。
【００７６】
［実施例１〜４］
下記表１に示す共重合組成がＳ−１、Ｓ−２、Ｓ−３及びＳ−４のアクリルポリオール１００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％）１４部、メチルエチルケトン８２部及びトルエン８２部からなるポリマー組成物中に、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」）１５０部を混合して塗工液を作製し、この塗工液を厚さ１００μｍの透明ポリエステル製の基材層の表面に１７ｇ／ｍ２（固形分換算）塗工することで実施例１、実施例２、実施例３及び実施例４の光拡散シートを得た。
【００７７】
［実施例５〜８］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が５ｎｍのコロイダルシリカを５００部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例５〜８の光拡散シートを得た。
【００７８】
［実施例９〜１２］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が１０ｎｍのコロイダルシリカを２００部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例９〜１２の光拡散シートを得た。
【００７９】
［実施例１３〜１６］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が２５ｎｍのコロイダルシリカを５０部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例１３〜１６の光拡散シートを得た。
【００８０】
［実施例１７〜２０］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が５０ｎｍのコロイダルシリカを１０部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例１７〜２０の光拡散シートを得た。
【００８１】
［実施例２１〜２４］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が５０ｎｍのコロイダルシリカを２００部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例２１〜２４の光拡散シートを得た。
【００８２】
［実施例２５〜２８］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が５ｎｍのコロイダルシリカを１００部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例２５〜２８の光拡散シートを得た。
【００８３】
［実施例２９〜３２］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が１０ｎｍのコロイダルシリカを１００部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例２９〜３２の光拡散シートを得た。
【００８４】
［実施例３３〜３６］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が２５ｎｍのコロイダルシリカを１００部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例３３〜３６の光拡散シートを得た。
【００８５】
［実施例３７〜４０］
上記ポリマー組成物中に平均粒子径が５０ｎｍのコロイダルシリカを１００部配合した以外はそれぞれ上記実施例１〜４と同様にして実施例３７〜４０の光拡散シートを得た。
【００８６】
［比較例］
下記表１に示す共重合組成がＳ−５のアクリルポリオールを用いた以外は上記実施例１と同様にして比較例の光拡散シートを得た。
【００８７】
【表１】
［特性の評価］
上記実施例１〜４０の光拡散シート及び比較例の光拡散シートを用い、これらの光拡散シートの耐熱性を評価した。この耐熱性は、各光拡散シートをバックライトユニットに組込み、ランプを点灯させ、１時間、２時間、４時間、８時間、１２時間及び２４時間経過後における光拡散シートの撓みの有無及びその程度をバックライトユニットの輝度ムラの発生具合から判定し、
（１）輝度ムラが全くなく、撓みが全く発生していない場合を◎、
（２）輝度ムラが殆どなく、極微小な撓みしか発生していない場合を○、
（３）若干の輝度ムラがあり、微小撓みが発生している場合を△、
（４）輝度ムラがあり、小撓みが発生している場合を×、
（５）明確な輝度ムラがあり、中撓みが発生している場合を××、
（６）非常に明確な輝度ムラがあり、大きな撓みが発生している場合を×××
として評価した。その結果を下記表２に示す。
【００８９】
【表２】
上記表２に示すように、バインダーの基材ポリマーとしてシクロアルキル基を有しないアクリルポリオールを用いる比較例の光拡散シートと比較して、シクロアルキル基を有するアクリルポリオールを用いる実施例１〜４０の光拡散シートは良好な耐熱性を示している。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光拡散シートによれば、耐熱性、熱的寸法安定性及び耐候性を格段に向上させることができ、その結果、ランプの発熱、湿気及び紫外線照射に起因する撓みや黄変等の発生を抑制することができる。また、当該光拡散シートを備えたバックライトユニットによれば、輝度ムラや輝度低下の発生を格段に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る光拡散シートを示す模式的断面図である。
【図２】図１とは異なる形態の光拡散シートを示す模式的断面図である。
【図３】（ａ）は一般的な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）は一般的な光拡散シートを示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１ 光拡散シート
２ 基材層
３ 光拡散層
４ バインダー
５ 光拡散剤
１１ 光拡散シート
１２ スティッキング防止層
１３ バインダー
１４ ビーズ
Claims (12)
- 透明な基材層と、この基材層の表面側に積層される光拡散層とを備え、この光拡散層がバインダー中に光拡散剤を有する光拡散シートであって、
上記バインダーが、シクロアルキル基を有するポリオールを含むポリマー組成物から形成されていることを特徴とする光拡散シート。 - 上記基材層の裏面側に積層されるスティッキング防止層をさらに備え、このスティッキング防止層がバインダー中にビーズを有しており、
このバインダーが、シクロアルキル基を有するポリオールを含むポリマー組成物から形成されている請求項１に記載の光拡散シート。 - 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請求項１又は請求項２に記載の光拡散シート。
- 上記微小無機充填剤の表面に有機ポリマーが固定されている請求項３に記載の光拡散シート。
- 上記ポリオールとしてアクリルポリオール又はポリエステルポリオールが用いられている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光拡散シート。
- 上記ポリマー組成物中に帯電防止剤を含有する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光拡散シート。
- 上記光拡散層の表面及び／又はスティッキング防止層の裏面に帯電防止剤が塗工されている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光拡散シート。
- 上記帯電防止剤としてカチオン系帯電防止剤が用いられている請求項６又は請求項７に記載の光拡散シート。
- 上記カチオン系帯電防止剤が下記化学式（１）で示されるものである請求項８に記載の光拡散シート。
- 上記カチオン系帯電防止剤が下記化学式（２）で示されるものである請求項８に記載の光拡散シート。
- 上記ポリマー組成物中にポリイソシアネートを含有する請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の光拡散シート。
- 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、
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の光拡散シートを備え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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003044833A JP2004252353A (ja) | 2003-02-21 | 2003-02-21 | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003044833A JP2004252353A (ja) | 2003-02-21 | 2003-02-21 | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004252353A true JP2004252353A (ja) | 2004-09-09 |
Family
ID=33027424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003044833A Pending JP2004252353A (ja) | 2003-02-21 | 2003-02-21 | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004252353A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006126822A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-05-18 | Dainippon Ink & Chem Inc | 光拡散フィルム |
| JP2006130815A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Nippon Zeon Co Ltd | 帯電防止性を有する導光板または光拡散板 |
| JP2006215527A (ja) * | 2005-01-06 | 2006-08-17 | Minoru Yoshida | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット |
| WO2006134893A1 (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | 光学フィルム及び光学フィルム用支持体 |
| JP2008096642A (ja) * | 2006-10-11 | 2008-04-24 | Dainippon Ink & Chem Inc | 光拡散フィルム |
| JP2008515668A (ja) * | 2004-10-06 | 2008-05-15 | ザ リサーチ ファウンデーション オブ ステイト ユニバーシティー オブ ニューヨーク | 高流量かつ低付着の濾過媒体 |
| JP2013195814A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Nitto Denko Corp | 光拡散素子 |
| KR20220108127A (ko) | 2019-12-16 | 2022-08-02 | 케이와 인코포레이티드 | 광확산 시트 및 액정 표시 장치용 백라이트 유닛 |
-
2003
- 2003-02-21 JP JP2003044833A patent/JP2004252353A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006126822A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-05-18 | Dainippon Ink & Chem Inc | 光拡散フィルム |
| JP2008515668A (ja) * | 2004-10-06 | 2008-05-15 | ザ リサーチ ファウンデーション オブ ステイト ユニバーシティー オブ ニューヨーク | 高流量かつ低付着の濾過媒体 |
| KR101228496B1 (ko) * | 2004-10-06 | 2013-01-31 | 리서치 파운데이션 어브 서니 | 고유속 및 저오염의 여과매체 |
| JP2006130815A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Nippon Zeon Co Ltd | 帯電防止性を有する導光板または光拡散板 |
| JP4586502B2 (ja) * | 2004-11-08 | 2010-11-24 | 日本ゼオン株式会社 | 帯電防止性を有する導光板または光拡散板 |
| JP2006215527A (ja) * | 2005-01-06 | 2006-08-17 | Minoru Yoshida | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット |
| US9017793B2 (en) | 2005-01-06 | 2015-04-28 | Jiro Corporate Plan Inc. | Light diffusion sheet and backlight unit using the same |
| WO2006134893A1 (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | 光学フィルム及び光学フィルム用支持体 |
| JP2008096642A (ja) * | 2006-10-11 | 2008-04-24 | Dainippon Ink & Chem Inc | 光拡散フィルム |
| JP2013195814A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Nitto Denko Corp | 光拡散素子 |
| KR20220108127A (ko) | 2019-12-16 | 2022-08-02 | 케이와 인코포레이티드 | 광확산 시트 및 액정 표시 장치용 백라이트 유닛 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100851338B1 (ko) | 광 확산 시트 및 이를 이용한 백라이트 유닛 | |
| JP4271462B2 (ja) | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット | |
| JP5102955B2 (ja) | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット | |
| US7072115B2 (en) | Light diffusion sheet and backlight unit using the same | |
| US6906761B2 (en) | Reflection sheet and backlight unit using the same | |
| JP2005107553A (ja) | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット | |
| TWI416172B (zh) | An optical sheet and a backlight unit using the same | |
| KR20050031970A (ko) | 광학 시트 및 이것을 사용한 백라이트 유닛 | |
| JP4351455B2 (ja) | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット | |
| JP4351456B2 (ja) | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット | |
| JP4681791B2 (ja) | 反射シート及びこれを用いたバックライトユニット | |
| JP2005077448A (ja) | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット | |
| JP4800549B2 (ja) | 光学シート及びこれを用いたバックライトユニット | |
| JP2004252353A (ja) | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット | |
| JP4227436B2 (ja) | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット | |
| JP4789404B2 (ja) | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット | |
| JP4451619B2 (ja) | 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット | |
| JP2004085626A (ja) | 光学シート及びこれを用いたバックライトユニット | |
| JP2004198722A (ja) | 光学シート及びこれを用いたバックライトユニット | |
| JP2004198707A (ja) | 光学シート及びこれを用いたバックライトユニット | |
| JP4374237B2 (ja) | 光拡散シート | |
| JP2004198733A (ja) | 光学シート及びこれを用いたバックライトユニット |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051114 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080522 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080610 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080808 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081104 |