JP2008134290A - 光拡散シート - Google Patents

Abstract

【課題】輝度や均斉度が高く、総合的な光拡散性能に優れた光拡散シートを提供する。
【解決手段】光拡散剤が含有され、且つ、少なくとも出光面となるシート上面に小凹部１又は小凸部が形成された透光性樹脂製の光拡散シートＳ１であって、小凹部又は小凸部が形成される前のシートのヘーズが６７％以上、９３％未満である光拡散シートとする。また、小凹部１又は小凸部が形成されたシート表面を熱プレスで平滑面にしたときの該シートのヘーズが６７％以上、９３％未満である光拡散シートＳ１とする。小凹部又は小凸部が形成される前のシートのヘーズが６７％以上、９３％未満であると、小凹部又は小凸部を形成することによって輝度や均斉度が高くなり、総合的な光拡散性能に優れた光拡散シートとなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶ディスプレイのバックライトユニットなどに好ましく組み込まれる光拡散シートに関し、特に、出光面から出る拡散光の輝度及び輝度の均斉度が高い光拡散シートに関する。

液晶ディスプレイのバックライトユニットなどに組み込まれる光拡散シートとして、透明樹脂シート中に有機又は無機ビーズなどの光拡散剤を分散させた光拡散シートや、樹脂シートの表面に光拡散剤を含む塗膜を形成した光拡散シートや、表面に細かい凹凸を形成した光拡散シートなどが知られている。

本出願人も、倒立多角錐形、倒立截頭多角錐形、倒立円錐形、倒立截頭円錐形のいずれかの形状を有する細かい凹部を少なくとも片面に配列形成した透光性樹脂製の光拡散シートを既に提案している（引用文献１）。この光拡散シートは、バックライトユニットの導光板や光源からの光を輝度ピーク角の小さい拡散光にしてレンズフィルムへ導くことができ、モアレ、緩衝縞、輝度ムラなどが生じ難い有用な光拡散シートである。
国際公開第２００５／０８３４７５号パンフレット

上記引用文献１の光拡散シートは、その材料樹脂が耐熱性に劣っていたり、熱伸縮性が大きくて皺が生じやすいような場合には、これらを改善するために光拡散剤を含有させることが好ましく、光拡散剤が無機質粒子であれば１５〜３５質量％程度、また、光拡散剤が耐熱性の良好な熱伸縮の小さい有機ポリマーの粒子であれば１〜１０質量％程度含有させることが、上記引用文献１に記載されている。

しかしながら、引用文献１の光拡散シートのように、光拡散剤を１〜３５質量％含有させると、光拡散剤による光の散乱、反射、吸収によって、光拡散シートの全光線透過率や輝度が低下すると共に、ヘイズが上昇して９３％を超えるようになるため、光拡散シートの片面に形成された倒立多角錐形などの細かい凹部による輝度向上作用や輝度の均斉度向上作用が減殺されるようになり、光拡散シートの輝度や均斉度は、細かい凹部が形成されていない光拡散剤を含有させただけのシートとあまり変わらないようになる。

ところが、光拡散剤を含有させた表面がフラットな光拡散シート（原シート）のヘーズと、この原シートの片面（出光面）に細かい凹部又は凸部を更に配列形成した光拡散シートの輝度や均斉度との関係について、本発明者が鋭意研究を重ねた結果、特定範囲のヘーズを有する原シートの出光面に細かい凹部又は凸部を配列形成して光拡散シートを作製するときは、光拡散シートの輝度や均斉度が原シートのそれらに比べて顕著に向上し、総合的な光拡散性能に優れた光拡散シートが得られるという新たな事実を見出して、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の解決しようとする課題は、光拡散剤を含有し細かい凹部又は凸部を少なくとも出光面に形成した光拡散シートであって、細かい凹部又は凸部を形成する前の光拡散剤を含んだ原シートに比べて輝度や均斉度が顕著に向上し、総合的な光拡散性能に優れた光拡散シートを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る第一の光拡散シートは、光拡散剤が含有され、且つ、少なくとも出光面となるシート上面に小凹部又は小凸部が形成された透光性樹脂製の光拡散シートであって、小凹部又は小凸部が形成される前のシートのヘーズが６７％以上、９３％未満であることを特徴とするものである。
ここで「小凹部又は小凸部が形成される前のシート」とは、（１）まずシートを作製し、次いでプレスにより小凹部又は小凸部を少なくともシート上面に形成して光拡散シートを作製する場合は、そのプレス前に作製したシートを意味し、（２）シートを押出成形しながらロールで小凹部又は小凸部を少なくともシート上面に形成して光拡散シートを製造する場合は、押出成形したシートをそのまま固化させて得られる小凹部又は小凸部が形成されていないシートを意味する。

そして、本発明に係る第二の光拡散シートは、光拡散剤が含有され、且つ、少なくとも出光面となるシート上面に小凹部又は小凸部が形成された透光性樹脂製の光拡散シートであって、小凹部又は小凸部が形成されたシート表面を熱プレスで平滑面にしたときの該シートのヘーズが６７％以上、９３％未満であることを特徴とするものである。

上記の第一及び第二の光拡散シートにおいては、少なくとも出光面となるシート上面に、倒立多角錐形、倒立截頭多角錐形、倒立円錐形、倒立截頭円錐形、Ｖ字溝形のいずれかの形状を有する小凹部が配列形成されていることが好ましく、また、少なくとも出光面となるシート上面に、多角錐形、截頭多角錐形、円錐形、截頭円錐形、三角山条形のいずれかの形状を有する小凸部が配列形成されていることも好ましい。そして、小凹部又は小凸部の斜面又は稜線の水平方向に対する傾斜角が４０°以上、６５°以下であることも好ましい。

本発明に係る第一及び第二の光拡散シートのように、光拡散剤が含有され、出光面となるシート上面に小凹部又は小凸部が形成されたものは、一般的に、光拡散剤によって輝度ムラが抑えられ、輝度の均斉度が高められると共に、小凹部又は小凸部の表面の光屈折によって拡散光が上方へ出射され、輝度及び均斉度が高められると考えられる。しかしながら、これらの輝度向上作用や均斉度向上作用は、小凹部又は小凸部が形成される前の光拡散剤を含んだシート（原シート）のヘーズによって差異があり、後述する実施例のデータによって裏付けられるように、小凹部又は小凸部が形成される前の原シートのヘーズが６７％以上、９３％未満である本発明の場合には、光拡散シートの輝度や均斉度が原シートに比べて顕著に向上し、総合的な光拡散性能が高められる。けれども、原シートのヘーズが上記の範囲外である場合は、光拡散シートの輝度や均斉度がそれほど向上しない。その理由は、原シートのヘーズが範囲より小さいと、光が散乱されず光拡散シートの均斉度が十分に得られず輝度ムラが発生し、また、ヘーズが範囲より大きいと、表面の凹凸による光屈折の効果が得られず輝度が低下してしまうからと推測される。
尚、本発明にいう「均斉度」とは、本発明の光拡散シートの出光面側における複数点の輝度を測定し、そのうちの最小値を最大値で除した値で表されるものをいう。

また、本発明者は、本発明に係る第一の光拡散シートについて、その小凹部又は小凸部が形成されたシート表面を熱プレスで平滑面にすると、後述する実施例のデータによって裏付けられるように、小凹部又は小凸部が形成される前の原シートと実質的に同一のヘーズを有する平滑なシートになる、という事実を見出した。従って、本発明の第二の光拡散シートのように、小凹部又は小凸部が形成されたシート表面を熱プレスで平滑面にしたときの該シートのヘーズが６７％以上、９３％未満であるものは、本発明の第一の光拡散シートと異なる観点から発明を把握しているが、その実体は第一の光拡散シートと同じものであるから、この第二の光拡散シートも、光拡散シートの輝度や均斉度が顕著に向上し、総合的な光拡散性能が高められる。

小凹部として、倒立多角錐形、倒立截頭多角錐形、倒立円錐形、倒立截頭円錐形、Ｖ字溝形のいずれかの形状を有する小凹部を配列形成するか、又は、小凸部として、多角錐形、截頭多角錐形、円錐形、截頭円錐形、三角山条形のいずれかの形状を有する小凸部を配列形成した光拡散シートは、これら小凹部又は小凸部の斜面又はテーパー面によって拡散光が屈折しながら上方（前方）へ出射されるため、輝度が向上すると共に均斉度も向上する。特に、これら小凹部又は小凸部の斜面又は稜線の水平方向に対する傾斜角が４０°以上、６５°以下である場合は、後述する実施例のデータによって裏付けられるように、輝度も均斉度も顕著に向上する。

以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。

図１は本発明の一実施形態に係る光拡散シートの模式平面図、図２の（１）、（２）及び(３)は同光拡散シートの出光面となるシート上面の拡大部分平面図、そのＡ−Ａ線断面図及びそのＢ−Ｂ線断面図である。

この光拡散シートＳ１は、直下ライト方式のバックライトユニットにおける冷陰極管のように一定間隔をあけて平行に配設された複数の縦方向又は横方向の線状光源Ｌの上側に配置されて使用される透光性樹脂製のシートであって、その出光面となるシート上面には、多数の倒立正四角錐形の小凹部１が隙間をあけないで４５°の角度をもって斜列状に配列形成されており、且つ、シート内部には光拡散剤が含有されている。

この光拡散シートＳ１は、光拡散剤を含有させたポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合体（例えばポリ−４−メチルペンテン−１等）、ポリ塩化ビニル、環状ポリオレフィン（例えばノルボルネン構造等）、アクリル樹脂、ポリスチレン、アイオノマー、スチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂（ＭＳ樹脂）などの透光性の熱可塑性樹脂からなるものが使用できる。光拡散シートの厚さは特に限定されるものではなく、原シートのヘーズが６７％以上、９３％未満であればよく、一般的には厚さ０．３〜５ｍｍ程度のものが好ましく使用される。

上記の熱可塑性樹脂からなる光拡散シートの中でも、光拡散剤を含有させたポリカーボネート、ポリエステル（特にポリエチレンテレフタレート）、環状ポリオレフィンからなる光拡散シートは、耐熱性が良好であり、バックライトユニットに組み込まれた際に線状光源Ｌからの放熱によって変形や皺などを生じ難いので好ましく使用される。特に、光拡散剤を含有させたポリカーボネートからなるシートは、ポリカーボネート自体が透明性の良好な樹脂であり、吸湿性が少なく、高輝度で、反りが少ないため、極めて好ましく使用される。

また、光拡散剤を含有させたポリプロピレンからなるシートは、ポリプロピレン自体の透明性が良く、結晶化度を上げると弾性率が向上して熱変形や皺が発生し難くなるうえに、屈折率が上昇して光拡散剤との屈折率差が減少し、透過光量が増大して輝度が高くなるなどの利点を有するので好ましく使用される。特に、結晶化度が３０〜８０％のポリプロピレンからなるシートは、剛性が大きい上に、光拡散剤として使用されるタルク粉末の屈折率（１．５４）に近似した１．４８〜１．５２程度の屈折率を有するため、タルク粉末を含有させても、全光線透過量が多くて輝度の高い光拡散フィルムを得ることができる。ポリプロピレンの更に好ましい結晶化度は５０〜６０％である。
さらに、光拡散シートは多層構造のシートでもよく、その代表例としては、ポリカーボネートからなる基材層にスチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂（ＭＳ樹脂）からなる表面層を形成したもの等が挙げられる。

尚、この光拡散シートＳ１には、成形に必要な安定剤、滑剤、耐衝撃改良剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、着色剤、蛍光増白剤などが適宜含有される。
また、多層構成をもつ光拡散シートにおいては、これらの添加剤は基材層と表面層の間で、添加剤の種類や配合比率を適宜変更してもよい。

この光拡散シートＳ１の出光面となるシート上面に斜列状に配列形成された小凹部１は、図２に示すように倒立正四角錐形の形状を有するものであって、その正方形の開口の一辺の長さａは３０〜６００μｍの範囲内に設定されている。一辺の長さａが３０μｍよりも短くなると、倒立正四角錐形の小凹部１の形成が難しくなり、一辺の長さａが６００μｍより長くなると、小凹部１による光拡散作用が低下して均斉度の向上が不充分となるので、いずれも不適当である。小凹部１の好ましい一辺の長さａは１００〜５００μｍであり、更に好ましい一辺の長さは１２０〜３５０μｍである。である。

また、小凹部１の斜面１ａの水平方向に対する傾斜角θ１は、４０°以上、６５°以下に設定することが好ましく、傾斜角θ１がこれより大きくても小さくても、後述の実施例のデータで裏付けられるように、輝度や均斉度の向上が不充分となる。

この光拡散シートＳ１は、出光面となるシート上面に小凹部１を斜列状に配列形成しているが、小凹部１の配列は斜列状でも縦横でもよく、場合によっては、千鳥状などの他の配列としてもよい。但し、この光拡散シートＳ１のように、小凹部１を斜列状に配列形成すると、縦横に配列形成するよりもランプ映りによる輝度ムラが発生しにくく、均斉度が高くなるという利点があるので好ましい。

また、この光拡散シートＳ１は、小凹部１を間隔をあけないで配列形成しているが、小間隔をあけて配列形成してもよい。但し、小間隔をあけて小凹部１を配列形成する場合は、シート上面における小凹部１の占める面積の比率が３０％以上、１００％未満となるように小間隔を調節し、光拡散の大幅な低下を防止することが大切である。

この光拡散シートＳ１の入光面となるシート下面は平坦面とされているが、微細な凹凸をランダムに形成した凹凸粗面としたり、上記の小凹部１を配列形成して、光拡散性を更に高めるようにしてもよい。シート下面に微細な凹凸をランダムに形成した凹凸粗面にする場合は、出光面であるシート上面よりも小さな凹凸を形成することがのぞましく、またシート下面に小凹部を形成する場合には、シート上面の小凹部の斜面の水平面に対する傾斜角が、シート下面の小凹部の斜面の水平面に対する傾斜角よりも大きくすることがのぞましい。

この光拡散シートＳ１に含有させる光拡散剤としては、光拡散シートＳ１を構成する透光性樹脂との光屈折率が異なる無機質粒子、金属酸化物粒子、有機ポリマー粒子などが単独で又は適宜組合わせて使用される。無機質粒子としては、ガラス［Ａガラス（ソーダ石灰ガラス）、Ｃガラス（硼珪酸ガラス）、Ｅガラス（低アルカリガラス）］、シリカ、マイカ、合成マイカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、タルク、モンモリロナイト、カオリンクレー、ベントナイト、ヘクトライト、シリコーン等の粒子が使用される。そして、金属酸化物としては、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ等の粒子が使用され、また、有機ポリマー粒子としては、アクリルビーズ、スチレンビーズ、ベンゾグアナミン等の粒子が使用される。

これらの光拡散剤は、その平均粒径が０．１〜１００μｍ、好ましくは０．５〜５０μｍ、更に好ましくは１〜３０μｍであるものが使用される。粒径が０．１μｍより小さい光拡散剤は、凝集しやすいため分散性が悪く、均一に分散できたとしても光の波長の方が大きいので光散乱効率が悪くなる。それゆえ、０．５μｍ以上の、更には１μｍ以上の大きさの粒子が好ましいのである。一方、粒径が１００μｍより大きい光拡散剤は、光散乱が不均一になったり、光線透過率が低下したり、粒子が肉眼で見えたりするようになる。それゆえ、５０μｍ以下の、更には３０μｍ以下の粒子が好ましいのである。

光拡散剤の含有量は、出光面となるシート上面に小凹部１を配列形成する前の原シートのヘーズが６７％以上、９３％未満となるように調節することが必要であり、光拡散剤の種類、粒径、或いは、光拡散シートの材料樹脂との光屈折率差などによって具体的な含有量は変化するが、１質量％を超えることはまずない。このようにヘーズが６７％以上、９３％未満となるように光拡散剤の含有量を調整した原シートに小凹部１を配列形成すると、輝度や均斉度が顕著に向上して、総合的な光拡散性能に優れた光拡散シートを得ることができるが、光拡散剤の含有量が多すぎて原シートのヘーズが９３％以上になると、この原シートに小凹部１を配列形成しても、輝度の実質的な向上が見られず、均斉度の向上も不充分となる。また、光拡散剤の含有量が少なすぎて原シートのヘーズが６７％未満の場合は、輝度は顕著に向上するけれども、均斉度が低いため、やはり総合的な光拡散性能に優れた光拡散シートを得ることは難しい。このように原シートのヘーズが６７％以上、９３％未満である場合に限って、小凹部１又は後述する小凸部を配列形成することにより、総合的な光拡散性能に優れた光拡散シートを得ることができるという事実は、当業者の予測範囲を超えたものであり、本発明者の研究によって初めて明らかにされたものである。

このような光拡散シートＳ１は、例えば、光拡散剤を含有させた透光性樹脂をシート状に溶融押出成形して、ヘーズが６７％以上、９３％未満の原シートを作製し、正四角錐形の突起が斜列状に配列形成されたプレス金型と平坦なプレス金型で原シートをプレスして、倒立正四角錐形の小凹部をシート上面に配列形成する方法で製造することができる。また、光拡散剤を含有させた透光性樹脂をシート状に溶融押出成形しながら、正四角錐形の突起が配列形成されたエンボスロールと支持ロールの間に通して、シート上面に倒立正四角錐形の小凹部１を斜列状に配列形成する方法で製造することもできる。

また、上記の光拡散シートＳ１は、小凹部１が形成されたシート表面を熱プレスで平滑面にすると、小凹部１が形成される前の原シートと実質的に同一のヘーズを有するシートとなる。即ち、ヘーズが例えば９０％である原シートの上面に小凹部１を形成して製造した光拡散シートは、その小凹部１が形成されたシート上面を熱プレスにより平滑面にすると、原シートと実質的に同一のほぼ９０％のヘーズを有するシートとなる。従って、小凹部１が形成されたシート上面を熱プレスして平滑面としたシートのヘーズが６７％以上、９３％未満であれば、その熱プレス前の光拡散シートは、ヘーズが６７％以上、９３％未満の原シートに小凹部１を配列形成したものであると認定することができる。

本発明の光拡散シートの出光面となるシート上面に配列形成される小凹部の形状は、前述した倒立正四角錐形のみに限定されるものではなく、光屈折、拡散作用を行う斜面又はテーパー面を備えた倒立多角錐形、倒立截頭多角錐形、倒立円錐形、倒立截頭円錐形、Ｖ字溝形などの種々の形状となし得るものである。ここに倒立截頭多角錐形とは、倒立した多角錐の下部の頭頂部を水平に截断した形状をいい、倒立截頭円錐形とは、倒立した円錐の下部の頭頂部を水平に截断した形状をいう。但し、截断面は凹曲面であってもよく、従って、例えば倒立截頭円錐形の小凹部の場合には、全体として略半球形に近い小凹部も含まれることになる。また、倒立多角錐形や倒立截頭多角錐形の小凹部は、各斜面が接するエッジ部にアールを形成したものであってもよい。

倒立多角錐形の小凹部の好ましいものは、前述の光拡散シートＳ１における倒立正四角錐形の小凹部１であり、倒立截頭多角錐形の小凹部の好ましいものは、図３の（１）（２）に示すような倒立截頭正四角錐形の小凹部１１である。これらの小凹部１，１１はいずれも、間隔をあけないで斜列状又は縦横に配列形成して、光拡散シートの出光面となる上面に占める小凹部１，１１の面積比率を１００％にすることができるので、優れた光拡散作用を発揮できる利点がある。その他、倒立正六角錐形、倒立正八角錐形、倒立截頭正六角錐形、倒立截頭正八角錐形などの小凹部を形成してもよいことは言うまでもない。

上記の倒立多角錐形、倒立截頭多角錐形、倒立円錐形、倒立截頭円錐形、Ｖ字溝形などの形状を有する小凹部は、輝度の均斉度や平均輝度を高めるために、その傾斜面又は稜線の水平方向に対する傾斜角を、前述した倒立正四角錐形の小凹部１と同様に、４０°以上、６５°以下に設定することが好ましい。そして、Ｖ字溝形を除く小凹部の大きさ（開口の大きさ）は、前述した倒立正四角錐形の小凹部１の大きさ（開口の大きさ）とほぼ同程度にすることが好ましく、また、Ｖ字溝形の小凹部は、その溝幅を前述の小凹部１の一辺の長さａと同程度に設定することが好ましい。

尚、倒立円錐形（又は倒立截頭円錐形）の小凹部を斜列状に配列形成する場合は、４５°の角度で斜列状に配列するよりも、図４の（１），（２）に示すように、倒立円錐形（又は倒立截頭円錐形）の小凹部１２を６０°の角度で斜列状に配列する方が好ましい。このように６０°の角度で斜列状に配列すると、倒立円錐形（又は倒立截頭円錐形）の小凹部１２が互いに接触して細密充填の配列となり、光拡散シートの上面又は下面に占める小凹部１２の面積比率が最大となるので、光拡散作用が向上する利点がある。また、Ｖ字溝形の小凹部は、縦方向又は横方向に並列させて形成するのがよい。なお、倒立円錐形の小凹部１２、倒立多角錐形の小凹部、Ｖ字溝形の小凹部は、その最深部に適度な丸みを付けることが製造上好ましい。

本発明の光拡散シートは、少なくとも出光面となるシート上面に上述の小凹部を配列形成したものだけではなく、上述の小凹部に代えて、光屈折、拡散作用を行う斜面又はテーパー面を備えた多角錐形、截頭多角錐形、円錐形、截頭円錐形、三角山条形などの形状を有する小凸部を少なくともシート上面に配列形成した光拡散シートも包含するものである。ここに、截頭多角錐とは多角錐の頭頂部を水平に截断した形状をいい、截頭円錐形とは円錐の頭頂部を水平に截断した形状をいう。但し、截断面は凸曲面でもよいので、例えば截頭円錐形の小凸部の場合には全体として略半球形に近い小凸部も含まれることになる。これらの小凸部の配列、大きさ（底面の大きさ）、傾斜面又は稜線の傾斜角などは、上述の小凹部と同様に設定される。
また、出光面であるシート上面に小凹部を形成した場合、入光面であるシート下面に小凹部を形成してもよい旨は、すでに述べたが、シート下面に小凹部を形成する代わりに、シート下面に小凸部を形成してもよく、シート上面とシート下面での凹凸の組合せは適宜変更してもよい。

図６は前記の光拡散シートＳ１を組み込んだ直下ライト方式のバックライトユニットの一例を示す概略説明図である。

このバックライトユニットＢＬＵは、所定の間隔（例えば２４ｍｍ）をあけて線状光源Ｌ（例えば直径３ｍｍの冷陰極管）を平行に複数本配置し、線状光源Ｌの下方から両側にかけて光反射板３を設けると共に、線状光源Ｌの上側に前記の光拡散シートＳ１を所定の上下間隔（例えば線状光源Ｌの上端からシート下面までの間隔が１３ｍｍ程度）をあけて配置したものである。このバックライトユニットＢＬＵは、光拡散シートＳ１がそれ単独で充分な輝度と輝度の均斉度を有するため、従来のバックライトユニットで必須とされる光拡散フィルムＦを省略したものであるが、更に平均輝度と輝度の均斉度を高めたい場合は、光拡散シートＳ１の上に光拡散フィルムＦを１枚重ねるようにしてもよい。

上記のように、本発明の光拡散シートＳ１を組み込んだ直下ライト方式のバックライトユニットＢＬＵは、従来必須とされていた光拡散フィルムＦを省略しても優れた平均輝度と輝度の均斉度を得ることができ、光拡散フィルムＦを一枚重ねれば、更に優れた平均輝度と均斉度を得ることができるので、光拡散フィルムＦを省略ないし１枚に減らせる分だけ、部品点数及び組立工数が減少し、コストの低減を図ることが可能となる。

尚、この直下ライト式のバックライトユニットＢＬＵでは、光拡散シートＳ１の上方、又は、光拡散フィルムＦの上方に、真上方向への出光の指向性を向上させるためのレンズフィルムや輝度向上フィルムを設置してもよい。

次に、本発明の光拡散シートの効果を裏づける更に具体的な実施例について説明する。

［実施例１］
光拡散剤としてシリコーンビーズ（平均粒径：２μｍ）をそれぞれ０．０２質量％、０．０５質量％、０．１０質量％、０．３０質量％、０．５０質量％、０．９０質量％添加したポリカーボネートをシート状に押出成形すると共に切断して、縦２００ｍｍ、横２００ｍｍ、厚さ２ｍｍの両面がフラットな６種類の原シート１〜６を作製した。そして、ヘーズメーターＮＤＨ２０００［日本電色工業（株）製］を用いて、それぞれの原シートの全光線透過率とヘーズを測定した。その結果を下記の表１に示す。

次に、２４ｍｍの間隔をあけて平行に並べた複数本の冷陰極管（太さ３ｍｍ）の上に、上記の原シートを１３ｍｍの上下間隔をあけて設置し、色彩輝度計ＢＭ−７［（株）トプコン製］を用いて、測定距離５００ｍｍ、視野角１°で、原シートの光源上領域の輝度（冷陰極管の真上の輝度）と光源間領域の輝度（冷陰極管と冷陰極管の中間の輝度）を交互に１２点測定し、原シート１〜６のそれぞれの平均輝度を求めると共に、１２点測定した輝度のうちの最小値を最大値で除して輝度の均斉度を求めた。その結果を下記の表１に示す。

更に、上記の原シート１〜６を上下のプレス金型でそれぞれプレス成形し、出光面となるシート上面に、倒立正四角錐形の小凹部（開口の一辺の長さ：２００μｍ、斜面の水平方向に対する傾斜角：４５°）が、間隔をあけないで４５°の角度をもって斜列状に配列形成された、６種類の光拡散シートのサンプル１〜６を製作した。そして、上記と同様にして、各サンプルの全光線透過率、ヘーズ、平均輝度、均斉度を求めた。その結果を下記の表１に示す。

また、光拡散剤を０．０５質量％含有させた光拡散シートのサンプル２と、光拡散剤を０．３質量％含有させた光拡散シートのサンプル４を、フラットなプレス金型でもう一度熱プレスすることによって、これらのサンプル２，４の小凹部が配列形成されたシート上面を平滑面となし、それぞれのヘーズを測定した。
その結果、シート上面を平滑面としたサンプル２のヘーズは６６．９％で、小凹部を形成する前の原シート２のヘーズ６７．３％と略同じであり、シート上面を平滑面としたサンプル４のヘーズは９２．８％で、小凹部を形成する前の原シート４のヘーズ９２．９％と略同じであった。これによって、光拡散シートの小凹部が形成されたシート上面を熱プレスで平滑面としたときのヘーズが判れば、その光拡散シートは、該ヘーズを有する原シートに小凹部を配列形成したものであると認定できることが立証された。

尚、上記のサンプルのシート上面を平滑面にするための熱プレスは、シート上面の凹凸がほぼ完全になくなるまで、即ち、具体的な表面状態の目安としては、（株）キーエンス製の超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡 ＶＫ−９５００で測定して、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２００１）の算術平均粗さＲａの値が０．３μｍ以下になるまで、以下の条件及び方法を採用して熱プレスを行ったものである。
まず、上記のポリカーボネート製のサンプルを鉄製のメッキ付き艶板に挟んでセットし、１００ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力を加えながら、艶板とサンプルを同時に昇温させて１８０℃まで温度を上げる。温度が１８０℃に到達すると同時に冷却をはじめ、温度が１３０℃になるまで１００ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で保持し、さらに１３０℃から１００℃になるまで５ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で保持して、１００℃以下になった時点でサンプルを取り出す。その場合、凹凸を消去した実質的なシート厚みが変わらないように、スペーサーを挟んでプレスしてもよいし、また、スペーサーを用いない場合は、圧力と温度を調整して実質的なシート厚みが１０％以上薄くならないようにすればよい。
また、ポリカーボネート以外の樹脂からなる光拡散シートを熱プレスする場合は、その樹脂のガラス転移温度の２０〜３０℃程度高いところを上限温度の目安にして、１００〜１８０℃の範囲でプレス温度を設定すればよい。

この表１より、ヘーズが６７％以上、９３％未満の原シート２，３，４に倒立正四角錐形の小凹部を配列形成して作製した光拡散シートのサンプル２，３，４は、その輝度（平均輝度）が原シートよりも８１〜３１１ｃｄ／ｍ^２向上して、５３１１〜５８００ｃｄ／ｍ^２の範囲になると共に、均斉度が原シートよりも３．５〜８．２％向上して９８．４〜９８．８％の範囲となり、総合的な光拡散性能に優れるものであることが判る。

これに対し、ヘーズが６７％未満の原シート１に倒立正四角錐形の小凹部を配列形成して作製した光拡散シートのサンプル１は、輝度が７３４９ｃｄ／ｍ^２と極めて高いけれども、均斉度が８５．２％と低いため輝度ムラが強く、総合的な光拡散性能が不満足であることが判る。また、ヘーズが９３％以上の原シート５，６に倒立正四角錐形の小凹部を配列形成して作製した光拡散シートのサンプル５，６は、均斉度が９８．１〜９８．９％と高いけれども、輝度が４８９９〜５１０５ｃｄ／ｍ^２と低く、輝度の向上が殆ど見られないので、やはり総合的な光拡散性能が不満足であることが判る。

［実施例２］
光拡散剤としてシリコーンビーズ（平均粒径：２μｍ）を０．３０質量％添加したポリカーボネートをシート状に押出成形すると共に切断して、縦２００ｍｍ、横２００ｍｍ、厚さ２ｍｍの両面がフラットな原シートを作製した。そして、この原シートを上下のプレス金型でそれぞれプレス成形することによって、出光面となるシート上面に、開口の一辺の長さが２００μｍ、斜面の傾斜角がそれぞれ２５°、３５°、４０°、４５°、５５°、６５°、７０°である倒立正四角錐形の小凹部を、間隔をあけないで４５°の角度をもって斜列状に配列形成した、７種類の光拡散シートのサンプル７〜１３を製作した。そして、実施例１と同様にして、各サンプルの全光線透過率、ヘーズ、平均輝度、均斉度を求めた。その結果を下記の表２に示す。

この表２より、斜面の傾斜角が４０°〜６５°の範囲にある倒立正四角錐形の小凹部を配列形成した光拡散シートのサンプル９，１０，１１，１２は、輝度も均斉度も高く、総合的な光拡散性能に優れるものであることが判る。これに対し、斜面の傾斜角がそれぞれ２５°，３５°である倒立正四角錐形の小凹部を配列形成した光拡散シートのサンプル１，２は、全光線透過率が高いけれども、輝度や均斉度が低く、総合的な光拡散性能が不満足であることが判る。また、斜面の傾斜角が７０°である倒立正四角錐形の小凹部を配列形成した光拡散シートのサンプル１３は、均斉度が高いけれども、輝度や全光線透過率が低く、やはり総合的な光拡散性能が不満足であることが判る。これらから、小凹部の斜面の好ましい傾斜角は４０°〜６５°であることが立証される。

本発明の一実施形態に係る光拡散シートの模式平面図である。 （１）は同光拡散シートの出光面となるシート上面の拡大部分平面図、（２）はそのＡ−Ａ線断面図、(３)はそのＢ−Ｂ線断面図である。 （１）は本発明の他の実施形態に係る光拡散シートの出光面となるシート上面の拡大部分平面図、（２）はそのＣ−Ｃ線断面図である。 （１）は本発明の更に他の実施形態に係る光拡散シートの出光面となるシート上面の拡大部分平面図、（２）はそのＤ−Ｄ線断面図である。 本発明の光拡散シートを組み込んだバックライトユニットの概略説明図である。

符号の説明

１ 倒立正四角錐形の小凹部
１ａ 小凹部の斜面
θ１ 小凹部の斜面の水平方向に対する傾斜角
１１ 倒立截頭正四角錐形の小凹部
１２ 倒立円錐形の小凹部
Ｓ１ 光拡散シート
Ｌ 線状光源
ＢＬＵ バックライトユニット

Claims (5)

1. 光拡散剤が含有され、且つ、少なくとも出光面となるシート上面に小凹部又は小凸部が形成された透光性樹脂製の光拡散シートであって、小凹部又は小凸部が形成される前のシートのヘーズが６７％以上、９３％未満であることを特徴とする光拡散シート。
2. 光拡散剤が含有され、且つ、少なくとも出光面となるシート上面に小凹部又は小凸部が形成された透光性樹脂製の光拡散シートであって、小凹部又は小凸部が形成されたシート表面を熱プレスで平滑面にしたときの該シートのヘーズが６７％以上、９３％未満であることを特徴とする光拡散シート。
3. 少なくとも出光面となるシート上面に、倒立多角錐形、倒立截頭多角錐形、倒立円錐形、倒立截頭円錐形、Ｖ字溝形のいずれかの形状を有する小凹部が配列形成されている請求項１又は請求項２に記載の光拡散シート。
4. 少なくとも出光面となるシート上面に、多角錐形、截頭多角錐形、円錐形、截頭円錐形、三角山条形のいずれかの形状を有する小凸部が配列形成されている請求項１又は請求項２に記載の光拡散シート。
5. 小凹部又は小凸部の斜面又は稜線の水平方向に対する傾斜角が４０°以上、６５°以下である請求項３又は請求項４に記載の光拡散シート。

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