JP2009151226A - 光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気層を保持させたまま、密着性高く、光拡散部材と輝度制御部材を貼り合わせることのできる粘着材層を有する光学シート、それを備えたバックライトユニットおよびディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【解決手段】光を拡散して出射する光拡散部材１３と、光の出射方向の輝度を制御する輝度制御部材１７と、前記光拡散部材１３と前記輝度制御部材１７とを接合する粘着材層１８と、を具備し、前記光拡散部材１３と前記輝度制御部材１７との間に空気層２８を備え、前記空気層２８を通過する光を液晶ディスプレイ用照明光として用いる光学シート１０であって、前記粘着材層１８は粘着材組成物３２に流動防止用微粒子３０が分散されてなり、前記粘着材層１８のゲル分率が７０％以上８０％以下であり、前記粘着材層１８の厚みが５μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする光学シート１０を用いることにより、上記課題を解決できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置に関するものである。

近年、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型液晶パネルやＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶パネルを利用した液晶表示装置が、ＯＡ分野のカラーノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）を中心に商品化されている。

これらの液晶表示装置においては、液晶パネルの背面側に光源を配置して、この光源からの光で液晶パネルを照明する方式、いわゆる、バックライト方式が採用されている。

このバックライトユニットに対して、カラー液晶パネルの光透過率がモノクロ液晶パネルの光透過率に比べると低いことから、より高輝度なものが必要とされている。また、低消費電力化の要求から、より低消費電力とすることが必要とされている。しかし、従来の液晶表示装置やバックライトユニットでは、この高輝度、低消費電力の要求を満たすことができていなかった。

このバックライト方式に採用されているバックライトユニットには、大別して冷陰極管（ＣＣＦＴ：Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｔｕｂｅ）などの光源ランプを、光透過性に優れたアクリル樹脂などからなる平板状の導光板内で多重反射させる「導光板ライトガイド方式」（いわゆる、エッジライト方式）と、導光板を用いない「直下型方式」とがある。

図５は、「導光板ライトガイド方式」のバックライトユニットが搭載された液晶表示装置の一例である。
この液晶表示装置では、上部に偏光板１７１、１７３に挟まれた液晶パネル１７２が設けられ、その下面側に、略長方形板状のＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）やアクリルなどの透明な基材からなる導光板１７９が設置されており、当該導光板の上面（光出射側）に拡散フィルム（拡散層）１７８が設けられている。

さらに、この導光板１７９の下面に、導光板１７９に導入された光を効率よく上記液晶パネル１７２方向に均一となるように、散乱させ反射させる散乱反射パターン部が印刷などによって設けられている（図示略）。さらに、散乱反射パターン部の下方に反射フィルム（反射層）１７７が設けられている。

上記導光板１７９には、側端部に光源ランプ１７６が取り付けられており、さらに、光源ランプ１７６の光を効率よく導光板１７９の中に入射させるべく、光源ランプ１７６の背面側を覆うようにして、光反射率のランプリフレクター１８１が設けられている。
上記散乱反射パターン部は、白色である二酸化チタン（ＴｉＯ_２）粉末を透明な接着剤などの溶液に混合し、この混合溶液をドットパターンなどのような所定のパターンにして印刷した後、これを乾燥させて形成する。導光板１７９の内部に入射した光に指向性を付与して、光出射面側に導き、高輝度化を図る。

直下型方式は、一般に、導光板の利用が困難な大型の液晶表示装置で用いられている。
図６は、直下型方式の液晶表示装置の一例である。この液晶表示装置では、上部に偏光板１７１、１７３に挟まれた液晶パネル１７２が設けられ、その下面側に、蛍光管などからなる光源１５１から出射され、拡散フィルム１８２のような光学シートで拡散された光を、高効率で液晶パネル１７２の有効表示エリアに集光させる。また、光源１５１からの光を効率よく照明光として利用するために、光源１５１の背面には、リフレクター１５２が配置されている。

しかし、これらの液晶表示装置では、視野角の制御が拡散フィルム１７８、１８２の拡散特性にのみ委ねられており、その制御が難しいという問題があった。たとえば、正面方向から見た場合はディスプレイの表示画面は明るいが、横方向から見た場合には、表示画面が暗くなる場合があった。また、ディスプレイの中心部は明るく、周辺部が暗くなるという問題もあった。このように、光の利用効率が悪いという問題があった。

また、図７は、光の利用効率を向上させたバックライトユニットの一例であり、図８は、図７に示すバックライトユニットに用いる輝度強調フィルム（ＢＥＦ）１８５の斜視図である。
このバックライトユニットでは、輝度強調フィルム（以下、ＢＥＦ：Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）１８５が光源１９０の光出射面１９０ｂに配置される。図７に示すように、屈折作用ｘによって、光源１９０からの光Ｐが、最終的には、制御された角度φで出射されることによって、視聴者の視覚方向Ｆの光の強度を高めるように制御することができる。
図７および図８に示すように、輝度強調フィルム（ＢＥＦ）１８５は、特定方向の輝度を上げて出射させるフィルムであって、透明部材１８６の上に断面三角形状の単位プリズム１８７が一方向に周期的に配列されたフィルムである。なお、ＢＥＦは、米国３Ｍ社の登録商標である。

この単位プリズムは光の波長に比較して大きいサイズ（ピッチ）とされて、これにより、輝度強調フィルム（ＢＥＦ）１８５は、“軸外（ｏｆｆ−ａｘｉｓ）”からの光を集光し、この光を視聴者に向けて“軸上（ｏｎ−ａｘｉｓ）”に方向転換（ｒｅｄｉｒｅｃｔ）または“リサイクル（ｒｅｃｙｃｌｅ）”する。

輝度強調フィルム（ＢＥＦ）１８５は、ディスプレイの使用時（観察時）に軸外輝度を低下させ、軸上輝度を増大させることにより、ディスプレイの表示品位を向上させる。
なお、「軸上」とは、視聴者の視覚方向に一致する方向であり、一般的にはディスプレイ画面に対する法線方向である。

輝度強調フィルム（ＢＥＦ）１８５は、通常、プリズムの反復的アレイ構造が１方向のみの配列からなり、その配列方向での方向転換またはリサイクルのみが可能とされている。
そのため、水平方向及び垂直方向の両方向での表示光の輝度制御を行なうためには、プリズム群の配列方向が互いに略直交するように２枚のＢＥＦシートを重ねて組み合わせて用いる必要がある。

図９は、光の利用効率を向上させた液晶表示装置の別の一例である。拡散フィルム１７８と液晶パネル１７２との間に、光集光機能を備えたプリズムフィルム（プリズム層）１７４、１７５を設けることによって、光の利用効率を向上させて高輝度化を図っている。
このプリズムフィルム１７４、１７５は導光板１７９の光出射面から出射され、拡散フィルム１７８で拡散される光を、高効率に液晶パネル１７２の有効表示エリアに集中させる。

このように、輝度強調フィルム（ＢＥＦ）１８５あるいはプリズムフィルム１７４、１７５を用いることにより、プリズムの屈折作用を利用して、視聴者の視覚方向の光強度を高めることができる。そのため、ディスプレイ設計者はディスプレイ装置の電力消費を低減させるとともに、軸上輝度を向上させることができるようになった。

特許文献１〜３には、輝度強調フィルム（ＢＥＦ）１８５あるいはプリズムフィルム１７４、１７５（以下、輝度強調フィルム（ＢＥＦ）１８５等）のプリズムの反復的アレイ構造を有する輝度制御部材を液晶表示装置等のディスプレイに採用することが例示されている。

しかし、これらの液晶表示装置では、輝度強調フィルム（ＢＥＦ）１８５等を少なくとも２枚必要とし、輝度強調フィルム（ＢＥＦ）１８５等の光吸収による光量の低下が大きくなるとともに、部材数の増加によりコストが上昇することとなった。

また、輝度強調フィルム（ＢＥＦ）１８５を用いた場合には、視聴者の視覚方向ではない方向、たとえば、横方向にも光は出射される場合がある。
図１０は、輝度強調フィルム（ＢＥＦ）１８５を用いて、視覚方向を変えた場合の光強度の分布を示すグラフである。輝度強調フィルム（ＢＥＦ）１８５を用いた光学シートから出射される光は、視聴者の視覚正面方向Ｆ（視覚方向０度）で最も光強度が高められるが、±９０度近傍にも光強度の小さなサブピーク（サイドローブ：ｓｉｄｅ−ｌｏｂｅ）が見られる。つまり、横方向へ無駄に光が出射されている。

また、光学シートの軸上輝度のみを過度に向上させた場合、輝度分布の曲線のピーク幅が著しく狭くなり、視域が極端に限定される場合がある。ピーク幅を適度に広げるために、プリズムシートとは別の部材の光拡散フィルムを新たに併用した場合には、部材数の増加を伴い、ディスプレイの組立作業を煩雑にして製造効率を低下させるので好ましくない。また、部材数の増加は、光学シートの間にゴミを入れる可能性を高めるので、特に、小型あるいは薄型ディスプレイにおいて、好ましくない。

そのため、近年、輝度制御部材と光拡散部材からなるシンプルな構造の光学シートが開発されている。この光学シートでは、輝度制御部材と光拡散部材との間に空気層を設けることにより、±９０度近傍にサブピークがない滑らかな輝度分布の光を得ることができ、かつ、視聴者方向の軸上輝度を高めて、光の利用効率を高めることができる。
ここで、この空気層は光を中央に再度集光して、中心輝度を向上させる重要な役割を担う。具体的には、光拡散部材で拡散された光を樹脂部材と空気層との界面屈折を利用して、中央に再度集光して、中心輝度を向上させる。

そのため、この空気層を安定して保持することが重要であるが、従来の光学シートでは、輝度制御部材と光拡散部材を粘着剤もしくは接着剤（以下、粘着剤等）で貼り合わせており、その粘着剤等の膜厚が厚い場合に、貼り合わせの際に空気層が潰れてしまう場合があった。
また、粘着剤等の膜厚を薄くした場合には、密着性が不十分となり、光拡散部材の表面の凹凸形状に起因する浮きが発生する場合があった。
さらにまた、柔軟な粘着剤等を用いた場合には、十分な密着性を付与することができたが、高温環境下において、粘着剤等の流動性が高まり、空気層が潰れてしまう場合が発生した。
特公平１−３７８０１号公報 特開平６−１０２５０６号公報 特表平１０−５０６５００号公報

本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、空気層を保持させたまま、密着性高く、光拡散部材と輝度制御部材を貼り合わせることのできる粘着材層を有する光学シート、それを備えたバックライトユニットおよびディスプレイ装置を得ることを目的にしている。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、
本発明の光学シートは、光を拡散して出射する光拡散部材と、光の出射方向の輝度を制御する輝度制御部材と、前記光拡散部材と前記輝度制御部材とを接合する粘着材層と、を具備してなり、前記光拡散部材と前記輝度制御部材との間に空気層が設けられ、前記空気層を通過する光を液晶ディスプレイ用照明光として用いる光学シートであって、前記粘着材層は、粘着材組成物に流動防止用微粒子が分散されてなり、ゲル分率が７０％以上８０％以下であり、厚みが５μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする。

本発明の光学シートは、前記輝度制御部材の光入射面に複数の凸部が形成されており、前記凸部と前記粘着材層とが接合され、前記凸部の周囲が前記空気層とされていることを特徴とする。

本発明の光学シートは、前記光拡散部材の光出射面に複数の凸部が形成されており、前記凸部と前記粘着材層とが接合され、前記凸部の周囲が前記空気層とされていることを特徴とする。

本発明の光学シートは、前記凸部が光反射性部材からなることを特徴とする。

本発明のバックライトユニットは、先に記載の光学シートと、光源と、を有することを特徴とする。

本発明のディスプレイ装置は、先に記載のバックライトユニットと、液晶ディスプレイ部と、を有することを特徴とする。

上記構成によれば、空気層を保持させたまま、密着性高く、光拡散部材と輝度制御部材を貼り合わせることのできる粘着材層を有する光学シート、それを備えたバックライトユニットおよびディスプレイ装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態である光学シートおよびバックライトユニットの一例を示す断面模式図である。
図１に示すように、バックライトユニット４０は、光源２０の光出射面２０ｂに、光学シート１０を配して形成されている。

光学シート１０は、光を拡散して出射する光拡散部材１３と、光の出射方向の輝度を制御する輝度制御部材１７と、光拡散部材１３と輝度制御部材１７とを接合する粘着材層１８から形成されている。光学シート１０の光出射面１０ｂには、複数のレンズ１６が形成されている。

光学シート１０において、光拡散部材１３は光源２０側に配され、正面側には輝度制御部材１７が配されている。
輝度制御部材１７の光入射面１７ａには、光反射性部材２２からなる凸部１４が設けられている。凸部１４の接合面１４ａは、粘着材層１８の他面１８ｂと接合されており、凸部１４の周囲は空気層２８とされている。

なお、凸部１４の断面形状は長方形状とされているが、粘着材層１８と密着性高く接合できる面を有し、その周囲に空気層２８を形成できる形状であれば、どのような形状でも良い。たとえば、半円形状、台形形状などを挙げることができる。

光源２０から出射される光は、光出射面２０ｂに垂直な方向ｌに出射される平行な光線Ｐとされている。光源２０から出射され、光学シート１０の光入射面１０ａに入射された光が、まず、光拡散部材１３の内部で散乱された後、粘着材層１８に入射され、次に、粘着材層１８の内部で散乱された後、空気層２８を透過して、光学シート１０の光出射面１０ｂから正面方向Ｆへ出射される。

（粘着材層）
図１に示すように、輝度制御部材１７と光拡散部材１３は、粘着材層１８によって接合されており、粘着材層１８は、粘着材組成物３２に流動防止用微粒子３０が分散されて構成されている。

流動防止用微粒子３０としては、たとえば、無機酸化物または樹脂からなる微粒子を使用することができる。
無機酸化物からなる微粒子としては、シリカまたはアルミナなどのような粒子を挙げることができる。また、樹脂からなる微粒子としては、アクリル粒子、スチレン粒子、アクリル、スチレン共重合体およびその架橋体、メラミン−ホルマリン縮合物の粒子、ＰＴＥＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシ樹脂）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフルオロビニリデン）、およびＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体）などの含フッ素ポリマー粒子、シリコーン樹脂粒子などを挙げることができる。
なお、これらの微粒子を２種類以上混合して使用してもよい。

流動防止用微粒子３０の形状は、粘着材層１８の流動性を防止でき、密着性を向上させる形状であればよく、その形状は特に規定されない。たとえば、球形、無定形、板状、針状、楕円球状などを使用することができる。

流動防止用微粒子３０の粒子径は、粘着材層１８の厚みに比べて十分小さければ良い。粘着材層１８の厚みに比べて十分小さくない場合には、粘着材組成物３２を構成する高分子の間に入り込むことができなくなり、粘着材組成物３２を構成する高分子の流動防止効果を低下させるためである。

流動防止用微粒子３０は、粘着剤層１８において、その添加量が１０質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。
添加量が３０質量％を超える場合には、密着力が損なわれ、高温環境下で剥がれ、浮きを生ずるため好ましくない。逆に、添加量が１０質量％未満の場合には、高温環境下での挙動が安定せず、空気層２８をつぶしてしまうため好ましくない。

流動防止用微粒子３０の屈折率は、１．４〜１．６程度に調節することが好ましい。
粘着材層１８も、光の経路の一部であり、粘着材層１８の粘着材組成物３２と流動防止用微粒子３０との間の屈折率差によって、光散乱効果が発現される。その結果、輝度制御部材１７から出射される光の輝度に影響するので、流動防止用微粒子３０の屈折率は、所望の値に調節することが好ましい。
なお、流動防止用微粒子３０の中心粒度は、特に規定されない。

粘着材組成物３２は、たとえば、アクリル系、ゴム系、シリコーン系、ビニル系の樹脂を挙げることができる。粘着材層８によって接合する凸部１４および光拡散部材１３を構成する樹脂成分を考慮して、密着性が最適となる樹脂を選択する。

粘着材組成物３２は、粘着付与剤、粘着調整剤などの添加剤を含有させても良い。これらの添加剤を含有させることにより、粘着力を上げ、密着性を向上させることができる。

さらに、粘着材組成物３２に流動防止用微粒子を分散させることにより、高温環境下で粘着材組成物３２が流動化して、浮き、剥がれが発生することを抑制させることができる。

粘着材層１８は、単層であることが好ましい。製造工程を簡略化でき、製造コストを低減することができるとともに、粘着材層の復元力を制御することも容易であるためである。

粘着材層１８は、そのゲル分率が７０％以上８０％以下であることが好ましい。
ゲル分率が上記範囲であれば、輝度制御部材１７と光拡散部材１３と間の密着性を高く保持することができるとともに、基板の反りが発生した場合にも緩衝材として対応することができ、浮き、剥がれなどを抑制することができる。
ゲル分率が７０％未満の場合には、高温環境において粘着材層１８が流動化して空気層２８の保持が困難となるため好ましくない。さらに、光学シート１０に圧力が加わって、空気層２８が変形した場合にも、復元させることが困難となるため好ましくない。
逆に、ゲル分率が８０％を超える場合には、密着不十分となり、剥がれが生じてしまうため好ましくない。

また、光拡散部材１３および輝度制御部材１７に用いる材料としては、たとえば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ＰＥＴ、ポリプロピレン等が挙げられ、たとえば、ポリカーボネートの線膨張係数は、６．７×１０^−５（ｃｍ／ｃｍ／℃）であり、ＰＥＴの線膨張係数は、２．７×１０^−５（ｃｍ／ｃｍ／℃）である。

そのため、従来の光学シートにおいて、たとえば、輝度制御部材１７としてＰＥＴを用い、光拡散部材１３としてポリカーボネートを用いた場合には、光拡散部材１３の線膨張係数の方が大きいので、光学シートが熱を受けて変形するとき、光拡散部材１３側に反りが発生する。

輝度制御部材１７と光拡散部材１３を接合する粘着材層１８に、ゲル分率が７０％以上８０％以下の範囲とする粘着材層１８を用いた場合には、粘着材層１８がある程度の流動性を保持しているので、上記反りを抑制することができる。

粘着材層１８は、その厚みが５μｍ以上６０μｍ以下であることが好ましい。
粘着材層１８の厚みが６０μｍを超える場合には、粘着材層１８を形成する際の塗工性が低下するとともに、粘着材層１８の流動性が高くなり、空気層１８を容易に埋めるおそれが発生する。また、空気層２８が潰れた場合にも、復元機能も著しく低下する。
逆に、粘着材層１８の厚みが５μｍ未満の場合には、粘着材層１８が有する高温環境下における緩衝材としての機能が失われて、粘着材層１８が剥がれ易くなるため好ましくない。
さらに、光拡散部材１３から空気層２８に入射された光に屈折効果を発現させるためには、少なくとも空気層２８の厚みが５μｍ必要であるため、粘着材層１８の厚みは５μｍ以上であることが好ましい。

粘着材層１８を形成しない面、つまり、輝度制御部材１７の光出射面１０ｂや光拡散部材１３の光入射面１０ａの表面処理方法は特に規定されるものではなく、通常の耐ＵＶ処理や帯電防止処理、あるいは別に表面処理層を設けるなどの手法をとることができる。
また、粘着材層１８を形成する面、つまり凸部１４の接合面１４ａや光拡散部材１３の光出射面１３ｂの表面処理方法も特に規定されるものではなく、コロナ処理、プラズマ処理など表層の材質を変化させない処理手法をとることができる。

粘着材層１８の具体的な製造方法としては、流動防止用微粒子３０を分散させた有機溶剤中に、主原料の高分子である粘着材組成物３２および様々な添加剤を混合撹拌することで、粘着材組成物３２に流動防止用微粒子３０を分散させる。さらに、この分散液（粘着材溶液）に、架橋剤を混合し、基材に塗布、乾燥を行うことによって粘着材層１８とする。
このとき用いる基材は、安価なＰＥＴなどの基材に離型処理を施したフィルムを使用してもよい。また、基材への塗布方式、乾燥方式としては特に制限はない。

輝度制御部材１７と光拡散部材１３の接合では、たとえば、上記のように、粘着材層１８をＰＥＴなどの基材フィルムに塗工してドライフィルム化した後、そのドライフィルムを光拡散部材１３もしくは輝度制御部材１７のいずれかに貼着してから、もう一つの部材に貼着する。この際、どちらの部材に先にドライフィルムを貼着するかは問わない。
また、光拡散部材１３もしくは輝度制御部材１７のいずれかに、粘着材層１８を塗布してから、もう一つの部材に貼着する接合方法もある。この際も、どちらの部材に先にドライフィルムを貼着するかは問わない。

（光拡散部材）
光拡散部材１３は、一般的に用いられる光散乱機能を有する部材を使用することができる。たとえば、透明樹脂に透明粒子を分散させた部材などを挙げることができる。

（輝度制御部材）
輝度制御部材１７は、内部に入射された光の輝度を制御して出射する部材であって、たとえば、正面方向Ｆの光強度を向上させて出射させることができる。

輝度制御部材１７の光出射面１０ｂは、複数のレンズ１６が形成されている。
これらのレンズ１６は、たとえば、押出し成形法を用いて形成することができる。あるいは、ＰＥＴ等の基材上に熱可塑性樹脂またはＵＶ硬化性樹脂を用いて成形して形成することができる。
図１に示すように、レンズ１６の形状は、シリンドリカルとされているが、他の形状であっても良い。たとえば、四角錘、球面、プリズムなどを挙げることができる。
また、レンズ１６のピッチは同ピッチにしても、ランダムピッチにしても良い。

輝度制御部材１７の光入射面１７ａには、複数の光反射性部材２２からなる凸部１４が形成されており、凸部１４の周囲が空気層２８とされている。

凸部１４は、たとえば、酸化チタン（ＴｉＯ_２）などの金属酸化物を、スパッタ法などのドライプロセスあるいは酸化チタンゲルの印刷などによるウェットプロセスを用いて形成することができる。この金属酸化物が、光反射性部材２２とされる。

図１に示すように、光源２０から出射された光Ｐは、光学シート１０の光入射面１０ａへ入射される。次に、光拡散部材１３の内部で散乱され、さらに、粘着材層１８の内部で散乱される。さらに、この散乱光の一部は、凸部１４の周囲の空気層２８を透過して、レンズ１６から正面方向Ｆへ出射される。この出射光は、輝度が制御される構成とされている。

なお、凸部１４の周囲の空気層２８を通過しない光、すなわち、光反射部材２２によって反射された光は、粘着材層１８側に一旦戻るが、粘着材層１８および光拡散部材１３において再び散乱される。この散乱光の一部は、再び凸部１４の周囲の空気層２８を透過して、レンズ１６から正面方向Ｆへ出射される。ここで凸部１４の周囲の空気層２８を透過しない光は、上記工程を繰り返し、大部分がいずれは正面方向Ｆへ出射される。
なお、光源２０の周囲に反射板を設けることにより、全ての光を正面方向Ｆへ出射させる構成とすることもできる。

本発明の実施形態である光学シート１０は、粘着材層１８は粘着材組成物３２に流動防止用微粒子３０が分散されてなり、粘着材層１８のゲル分率が７０％以上８０％以下である構成なので、光拡散部材１３と輝度制御部材１７との間の空気層２８を潰さずに安定して保持することができ、輝度制御を安定して行うことができる。

本発明の実施形態である光学シート１０は、粘着材層１８は粘着材組成物３２に流動防止用微粒子３０が分散されてなり、粘着材層１８のゲル分率が７０％以上８０％以下である構成なので、高温環境下においても光拡散部材１３と輝度制御部材１７の線膨張係数の違いによる反りの発生を、緩衝して抑制することができ、光拡散部材１３と輝度制御部材１７との間の空気層２８を潰さずに安定して保持することができ、輝度制御を安定して行うことができる。

本発明の実施形態である光学シート１０は、粘着材層１８の厚みが５μｍ以上６０μｍ以下である構成なので、光拡散部材１３と輝度制御部材１７の間の密着性を高く保持することができるとともに、光拡散部材１３と輝度制御部材１７との間の空気層２８を潰さずに安定して保持することができ、輝度制御を安定して行うことができる。

本発明の実施形態である光学シート１０は、輝度制御部材１７の光入射面１７ａに複数の凸部１４が形成されており、前記凸部１４の接合面１４ａと、粘着材層１８の他面１８ｂとが接合されており、凸部１４の周囲が空気層２８とされている構成なので、入射された光に空気層２８で屈折効果を付与し、輝度制御を安定して行うことができる。

本発明の実施形態である光学シート１０は、空気層２８を透過しなかった光を光反射性部材２２で反射させて、粘着材層１８および光拡散部材１３に戻し、粘着材層１８または光拡散部材１３で光拡散させた後、正面方向Ｆへ光を出射させる工程を繰り返す構成なので、光を有効に活用して、光の輝度を制御することができる。

（実施形態２）
図２は、本発明の実施形態である光学シートの別の一例を示す断面模式図である。
輝度制御部材１７の光入射面１７ａが凹凸形状に加工され、複数の凸部１４が形成されている他は、実施形態１と同様の構成とされている。なお、同じ符号をつけて示した部材は、実施形態１で示した部材と同様のものとする。
複数の凸部１４は、輝度制御部材１７と同じ部材から構成されている。なお、凸部１４の接合面１４ａに光反射性部材２２を形成してもよい。

このような構成においても、輝度制御部材１７の光入射面１７ａには、複数の凸部１４が形成され、凸部１４の周囲が空気層２８とされているので、実施形態１と同様に、空気層２８を介して、光を透過させることができる。また、複数の凸部１４の接合面１４ａで、粘着材層１８及び光拡散部材１３の内部に光を反射させることができる。また、この接合面１４ａに光反射性部材２２を形成してもよい。その場合は、より効果的に光を反射させることができる。

凸部１４は、輝度制御部材１７の光入射面１７ａを凹凸形状に機械的、化学的もしくは化学機械的に加工して形成する。

また、輝度制御部材１７を押出し成形する際に、輝度制御部材１７の一面に、型を押し付けて付与して、凸部１４を形成しても良い。このとき、光学シート１０の光出射面１０ｂにも、シリンドリカルレンズの型を押し付けることにより、シリンドリカルレンズのレンズ１６を同時に形成することができる。

さらにまた、熱可塑性樹脂やＵＶ硬化性樹脂を基材に塗布した後、型を押し付けて凸部１４を形成する方法などがある。熱可塑性樹脂やＵＶ硬化性樹脂としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマーなどを挙げることができる。

光反射性部材２２は、凸部１４を形成した後、塗工あるいは転写により形成することができる。
また、上記押出し成形の際に、樹脂中に金属酸化物などを分散混合させて、光反射性部材２２を形成することもできる。さらにまた、押出し成形後に、凸部１４に塗工あるいは転写により光反射性部材２２を形成することができる。

（実施形態３）
図３は、本発明の実施形態である光学シートの更に別の一例を示す断面模式図である。
光拡散部材１３の光出射面１３ｂが凹凸形状に加工され、複数の凸部１４が形成されている他は、実施形態１と同様の構成とされている。なお、同じ符号をつけて示した部材は、実施形態１で示した部材と同様のものとする。
複数の凸部１４は、光拡散部材１３と同じ部材から構成されている。なお、凸部１４の接合面１４ａに光反射性部材２２を形成してもよい。
また、凸部１４の断面形状は半楕円形状とされている。

このような構成においても、輝度制御部材１７の光入射面１７ａには、複数の凸部１４が形成され、凸部１４の周囲が空気層２８とされているので、実施形態１と同様に、空気層２８を介して、光を透過させることができる。また、複数の凸部１４の接合面１４ａに光反射性部材２２を形成することにより、粘着材層１８及び光拡散部材１３の内部に光を反射させることができる。

本発明の実施形態である光学シート１０は、光拡散部材１３の光出射面１３ｂに複数の凸部１４が形成されており、凸部１４の接合面１４ａと、粘着材層１８の一面１８ａとが接合されており、凸部１４の周囲が空気層２８とされている構成なので、入射された光に空気層２８で屈折効果を付与し、輝度制御を安定して行うことができる。

（実施形態４）
図４は、本発明の実施形態であるディスプレイ装置の一例を示す断面模式図である。
図４に示すように、ディスプレイ装置５０は、ディスプレイ部４５と、ディスプレイ部４５の光入射面４５ａに配置されたバックライトユニット４０と、からなる。
また、バックライトユニット４０は、実施形態１で示した構成とされており、光源２０と、光学シート１０とから構成されている。

ディスプレイ部４５は、たとえば、透過型液晶ディスプレイが用いられる。光源２０からの光が、光学シート１０に入射され、光学シート１０で正面方向Ｆの光強度を高めるように輝度が制御された後、その制御された光を、ディスプレイ部４５の光入射面４５ａに入射させ、ディスプレイ部４５の光出射面４５ｂから出射させて、正面方向Ｆの観察者にディスプレイ部４５で示した情報を伝達する。

本発明の実施形態であるバックライトユニット４０は、光学シート１０と、光源２０と、を有する構成なので、高温環境下においても、バックライトユニット４０の輝度制御部材１７と光拡散部材１３との間に設けられた空気層２８を潰さずに安定して保持することができ、バックライトユニット４０の輝度特性を安定して制御することができる。

本発明の実施形態であるディスプレイ装置５０は、バックライトユニット４０と、液晶ディスプレイ部４５と、を有する構成なので、高温環境下においても、バックライトユニット４０の輝度制御特性を安定して制御することができ、ディスプレイ装置５０の輝度特性を安定して制御することができる。

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。

試験例１〜８の光学シートを作製し、その環境試験特性について評価した。
（試験例１）
＜粘着材の作製＞
まず、アクリル酸エステル共重合物とメタクリル酸エステル共重合物の混合物からなる粘着材組成物にメタクリル酸エステル共重合物からなる流動防止用微粒子を分散混合して、粘着材溶液を調整した。
これを、ＰＥＴフィルムに塗布して、膜厚１２μｍの粘着材層を形成し、試験例１の粘着材とした。
得られた粘着材のゲル分率の構成因子の数値を次のようにして測定し、その結果をもとにゲル分率を計算した。

＜ゲル分率測定＞
（１）２００メッシュのステンレススチール製金網（１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさのもの）を秤量した。（Ｗ_０）
（２）ＰＥＴフィルムに塗布した粘着材（７ｃｍ×７ｃｍ）を剥離紙から剥がし、金網に貼り付けて秤量した。（Ｗ_１）
（３）マヨネーズ瓶に１サンプルあたり５０ｍｌ以上の酢酸エチルを取り、（２）で小さく丸めた（２）の試料を入れた。
（４）５０℃設定のオーブンに（３）のマヨネーズ瓶を入れ２０時間放置後、冷却した。
（５）マヨネーズ瓶から試料を取り出し、新しい酢酸エチル中で洗浄した後、１００℃で恒量になるまで（約１時間）乾燥し秤量した。（Ｗ_２）
（６）更に、金網からＰＥＴフィルムに塗布した粘着材を剥がし酢酸エチル中に浸し、ウェス等で硬化膜をふき取り、基材のみ秤量した。（Ｗ_３）

＜ゲル分率計算法＞
以上の結果から、次式（１）を用いてサンプルのゲル分率Ｇ（％）を計算した。
Ｇ＝１００×（Ｗ_２−Ｗ_０−Ｗ_３）／（Ｗ_１−Ｗ_０−Ｗ_３）…（１）
なお、ここで、
Ｗ_０＝金網の重量（ｇ）、
Ｗ_１＝（金網＋ＰＥＴフィルムに塗布した粘着材）の重量（ｇ）、
Ｗ_２＝（金網＋ＰＥＴフィルムに塗布した粘着材）抽出後の重量（ｇ）、
Ｗ_３＝基材のみの重量（ｇ）である。
試験例１の粘着材のゲル分率は６８％であった。

（光学シートの作製）
まず、一面側にシリンドリカルレンズを形成し、他面側に高さ１０μｍ幅６０μｍの酸化チタンからなる反射層（凸部）を形成したレンズシートを用意した。また、ポリスチレンを材質とする厚さ３ｍｍの拡散板を用意した。
次に、試験例１の粘着材の一面をレンズシートに形成された反射層の一面に接着して、レンズシートと試験例１の粘着材を貼り合せた。
次に、試験例１の粘着材のＰＥＴフィルム（離型フィルム）を剥がして、この面に拡散板を貼り合せて、レンズシートと拡散板を粘着材層で貼り合せた試験例１の光学シートを作製した。

（試験例２〜４）
次に、アクリル酸エステル共重合物とメタクリル酸エステル共重合物の混合物の混合比率などを変えて、ゲル分率を変えた粘着材溶液を調整したほかは試験例１と同様にして、試験例２〜４の光学シートを作製した。

（試験例５〜８）
さらに、アクリル酸エステル共重合物とメタクリル酸エステル共重合物の混合物の混合比率などを変えて、ゲル分率を７５％とした粘着材溶液を調整し、粘着材層の膜厚を変えたほかは試験例１と同様にして、試験例５〜８の光学シートを作製した。

試験例１〜８の光学シートについて、環境試験特性について評価した。
環境試験特性は、光学シートを温度６０℃湿度９５％、温度８０℃、温度９０℃の環境下に５００時間保持した後に目視して評価した。前記目視評価は、空気層潰れが生じたかという点と、レンズシートと拡散板の剥がれが発生かという点の２点について評価を行った。異常の見られなかったものを○と評価し、異常の見られたものを×と評価した。
以上の評価結果については、光学シートの粘着材層の膜厚およびゲル分率とともに、表１および表２にまとめた。

試験例１では、ゲル分率が６８％と低いため、粘着材層が流動しやすくなり、流動した粘着材層によって、空気層が潰された。試験例４では、ゲル分率が８２％と高いため、粘着材層の密着性が低下して、剥がれが生じた。
試験例５では、粘着材層の厚みが３μｍと薄すぎるので、粘着材層の密着性が十分でなく、剥がれが生じた。試験例８では、粘着材層の厚みが６５μｍと厚すぎるので、粘着材層が流動して、空気層が潰された。

本発明の光学シートおよびバックライトユニットの一例を示す断面模式図である。 本発明の光学シートの一例を示す断面模式図である。 本発明の光学シートの一例を示す断面模式図である。 本発明のディスプレイ装置の一例を示す断面模式図である。 従来の液晶表示装置の一例を示す断面模式図である。 従来の液晶表示装置の一例を示す断面模式図である。 従来の液晶表示装置の一例を示す断面模式図である。 従来のバックライトユニットの一例を示す断面模式図である。 ＢＥＦの一例を示す斜視図である。 視覚方向を変えた場合の光強度の分布を示すグラフである。

符号の説明

１０…光学シート、１０ａ…光入射面、１０ｂ…光出射面、１３…光拡散部材、１３ｂ…光出射面、１４…凸部、１４ａ…接合面、１６…レンズ、１７…輝度制御部材、１７ａ…光入射面、１８…粘着材層、１８ａ…一面、１８ｂ…他面、２０…バックライト（光源）、２２…光反射部材、２８…空気層、３０…流動防止用微粒子、３２…粘着材組成物、４０…バックライトユニット、
４５…ディスプレイ部、４５ａ…光入射面、４５ｂ…光出射面、５０…ディスプレイ装置、
１５１…光源、１５２…リフレクター、
１７１、１７３…偏光板、１７２…液晶パネル、１７４、１７５…プリズムフィルム（プリズム層）、１７６…光源ランプ、１７７…反射層、１７８…拡散フィルム、１７９…導光板、１８１…ランプリフレクター、
１８２…拡散フィルム、１８４…光拡散フィルム、１８５…輝度強調フィルム（ＢＥＦ）、１８７…プリズム、１９０…バックライト（光源）。

Claims (6)

1. 光を拡散して出射する光拡散部材と、光の出射方向の輝度を制御する輝度制御部材と、前記光拡散部材と前記輝度制御部材とを接合する粘着材層と、を具備してなり、
   前記光拡散部材と前記輝度制御部材との間に空気層が設けられ、前記空気層を通過する光を液晶ディスプレイ用照明光として用いる光学シートであって、
   前記粘着材層は、粘着材組成物に流動防止用微粒子が分散されてなり、ゲル分率が７０％以上８０％以下であり、厚みが５μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする光学シート。
2. 前記輝度制御部材の光入射面に複数の凸部が形成されており、前記凸部と前記粘着材層とが接合され、前記凸部の周囲が前記空気層とされていることを特徴とする請求項１に記載の光学シート。
3. 前記光拡散部材の光出射面に複数の凸部が形成されており、前記凸部と前記粘着材層とが接合され、前記凸部の周囲が前記空気層とされていることを特徴とする請求項１に記載の光学シート。
4. 前記凸部が光反射性部材からなることを特徴とする請求項２または請求項３のいずれか１項に記載の光学シート。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学シートと、光源と、を有することを特徴とするバックライトユニット。
6. 請求項５に記載のバックライトユニットと、液晶ディスプレイ部と、を有することを特徴とするディスプレイ装置。

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