JP2010097108A - 光拡散シートおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インキを印刷して得た光拡散シートは、バックライトユニットに適用した際に、光拡散性を高くする目的でインキを厚く印刷すると、光拡散性はあがるが、擦れた場合等にインキが剥がれ易くなり、光源により高温になった際にインキが剥がれを改善した光拡散シートを提供する。
【解決手段】本発明の光拡散シートは、基材と、基材の少なくとも一方の面に凹凸構造を形成し、該凹凸面上に所定のパターンで設けられたパターン印刷部とを備え、パターン印刷部の面積率が、光源から遠ざかるにつれて小さくなるように変化させたことを特徴とする光拡散シートである。
【選択図】図１

Description

本発明は、バックライト用輝度分布補正フィルムとして好適に使用される光拡散シートおよびその製造方法に関する。

従来のバックライトユニットにはCCFLや蛍光管、LEDが背面に装着されており、線状あるいは、点状光源の光を拡散し、均一な面状光源とする必要がある。これを解決する方法の一つとして、特許文献１のように、透明シートに着色インクにて印刷し、光源部分からの距離に応じて散乱パターンに密度分布を与えることにより、均一な面光源を得ることができる（特許文献１）。
また、一般に、光拡散シートとして、凹凸パターンが表面に形成された凹凸パターン形成シートが利用されている。例えば、特許文献２には、凹凸パターンが形成された光拡散体として、光透過性基材の少なくとも片面に突起体が複数形成され、突起体の高さが２〜２０μｍ、突起体の頂点の間隔が１〜１０μｍ、突起体のアスペクト比が１以上のものが開示されている。また、突起体を形成する方法として、光透過性基材の表面を、ＫｒＦエキシマレーザー等のエネルギービームの照射により加工する方法が開示されている。
また、特許文献３には、波状の凹凸からなる異方性拡散パターンが片面に形成された光拡散体が開示されており、異方性拡散パターンを形成する方法として、感光性樹脂のフィルムにレーザー光を照射して露光し、現像して、片面に凹凸が形成されたマスターホログラムを形成し、そのマスターホログラムを金型に転写し、その金型を用いて樹脂を成形する方法が開示されている。
特開２００５-１１７０２３号公報 特開平１０−１２３３０７号公報 特開２００６−２６１０６４号公報

しかしながら、インクの印刷により散乱パターンを作製した光拡散シートは、バックライトユニット中において他のシートとの摩擦及び、印刷時のインク定着不足によるはがれが生じるという問題がある。
本発明は、上記の課題を解決しようとするものであり、印刷インクの定着性が良く、輝度の均一化に伴い、輝度低下がおきにくい光拡散シートを提供することを目的とする。

本発明は以下の態様を包含する。
〔１〕 基材と、基材の少なくとも一方の面に凹凸構造を形成し、該凹凸面上に所定のパターンで設けられたパターン印刷部とを備え、パターン印刷部の面積率が、光源から遠ざかるにつれて小さくなるように変化させたことを特徴とする光拡散シート。
〔２〕 前記光拡散シートの凹凸構造が、樹脂製の基材と、該基材の片面に設けられた樹脂製の硬質層とを備え、該硬質層の表面に一方向に沿った凹凸パターンが形成された凹凸パターン形成シートであって、硬質層を構成する樹脂のガラス転移温度Ｔｇ_２と、基材を構成する樹脂のガラス転移温度Ｔｇ_１との差（Ｔｇ_２−Ｔｇ_１）が１０℃以上であり、凹凸パターンの最頻ピッチが１μｍを超え２０μｍ以下、凹凸パターンの底部の平均深さが前記最頻ピッチを１００％とした際の１０％以上であることを特徴とする〔1〕記載の光拡散シート。
〔３〕 前記光拡散シートの凹凸構造が、樹脂製の基材の片面に、表面が平滑で厚さが０．０５μｍを超え５．０μｍ以下の樹脂製の硬質層を設けて積層シートを形成する工程と、前記積層シートの少なくとも硬質層を折り畳むように変形させる工程とを有し、硬質層を、基材を構成する樹脂よりガラス転移温度が１０℃以上高い樹脂で構成し、凹凸形成したことを特徴とする〔１〕及び〔２〕記載の光拡散シート。
〔４〕 前記光拡散シートに樹脂製の基材として一軸方向加熱収縮性フィルムを用い、硬質層を折り畳むように変形させる工程では、積層シートを加熱して一軸方向加熱収縮性フィルムを収縮させ凹凸を形成する〔１〕〜〔３〕に記載の光拡散シート。
〔５〕 〔１〕〜〔４〕に記載の凹凸パターン形成シートを備え、該凹凸パターン形成シートの基材および硬質層が透明である光拡散シート。
〔６〕 〔１〕〜〔５〕に記載の凹凸パターン形成シートを備え、該凹凸パターン形成シートと同等の最頻ピッチおよび平均深さの凹凸パターンが表面に形成された光拡散シートを製造するための型として用いられる光拡散シート原版。
〔７〕 〔６〕に記載の凹凸製造シート原版の、凹凸パターンが形成された面に、未硬化の硬化性樹脂を塗工する工程と、該硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を工程シート原版から剥離する工程とを有す、〔１〕記載の光拡散シート製造方法。
〔６〕に記載の凹凸製造シート原版の、凹凸パターンが形成された面に、シート
状の熱可塑性樹脂を接触させる工程と、該シート状の熱可塑性樹脂を工程シート原版に押圧しながら加熱して軟化させた後、冷却する工程と、冷却したシート状の熱可塑性樹脂を工程シート原版から剥離する工程とを有する〔1〕記載の光拡散シートの製造方法。

発明の光拡散シートは、液晶装置のバックライトユニットに組み込まれる光拡散シートであり、表面に凹凸構造を形成させることにより、インクとの接着面積が広くなり、パターン印刷する際のインク定着性を向上させ、インクの非定着部表面は凹凸構造により、点光源や線光源からの光が均一となり、光量が落ちにくい面光源となる。

（光拡散シート）
本発明は、基材と、基材の少なくとも一方の面に凹凸構造を形成し、該凹凸面上に所定のパターンで設けられたパターン印刷部とを備え、パターン印刷部の面積率が、光源から遠ざかるにつれて小さくなるように変化させたことを特徴とする。
本発明の光拡散シートの実施形態について説明する。尚、本実施形態に限定されるものではない。

（凹凸パターン形成シート）
図１及び図２に、本実施形態の凹凸パターン形成シートを示す。本実施形態の凹凸パターン形成シート１０は、基材１１と、基材１１の片面に設けられた硬質層１２とを備え、硬質層１２が凹凸パターン１２ａを有するものである。

凹凸パターン形成シートの凹凸パターン１２ａは、略一方向に沿った波状の凹凸を有し、その波状の凹凸が蛇行しているものである。また、本実施形態の凹凸パターン１２ａの凸部の先端は丸みを帯びている。

硬質層１２を構成する樹脂（以下、第２の樹脂という。）のガラス転移温度Ｔｇ_２と、基材１１を構成する樹脂（以下、第１の樹脂という。）のガラス転移温度Ｔｇ_１との差（Ｔｇ_２−Ｔｇ_１）は１０℃以上であることが好ましい。（Ｔｇ_２−Ｔｇ_１）の差が１０℃以上であることにより、Ｔｇ_２とＴｇ_１の間の温度で容易に加工できる。Ｔｇ_２とＴｇ_１の間の温度を加工温度とすると、基材１１のヤング率が硬質層１２のヤング率より高くなる条件で加工でき、その結果、硬質層１２に凹凸パターン１２ａを容易に形成できる。また、Ｔｇ_２が４００℃を超えるような樹脂を使用することは経済性の面から必要に乏しく、Ｔｇ_１が−１５０℃より低い樹脂は存在しないことから、（Ｔｇ_２−Ｔｇ_１）は５５０℃以下であることが好ましい。凹凸パターン形成シート１０を製造する際の加工温度における基材１１と硬質層１２とのヤング率の差は、凹凸パターン１２ａを容易に形成できることから、０．０１〜３００ＧＰａであることが好ましい。ここでいう加工温度は、例えば、後述する凹凸パターン形成シートの製造方法における熱収縮時の加熱温度のことである。また、ヤング率は、ＪＩＳ Ｋ ７１１３−１９９５に準拠して測定した値である。

第１の樹脂のガラス転移温度Ｔｇ_１は−１５０〜３００℃であることが好ましく、−１２０〜２００℃であることがより好ましい。ガラス転移温度Ｔｇ_１が−１５０℃より低い樹脂は存在せず、第１の樹脂のガラス転移温度Ｔｇ_１が３００℃以下であれば、凹凸パターン形成シート１０を製造する際の加工温度（Ｔｇ_２とＴｇ_１の間の温度）に容易に加熱することができるためである。

凹凸パターン形成シート１０を製造する際の加工温度における第１の樹脂のヤング率は０．０１〜１００ＭＰａであることが好ましく、０．１〜１０ＭＰａであることがより好ましい。第１の樹脂のヤング率が０．０１ＭＰａ以上であれば、基材１１として使用可能な硬さであり、１００ＭＰａ以下であれば、硬質層１２が変形する際に同時に追従して変形可能な軟らかさである。

第１の樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、スチレン−ブタジエンブロック共重合体等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリジメチルシロキサン等のシリコーン樹脂、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリシクロオレフィンなどの樹脂が挙げられる。

第２の樹脂のガラス転移温度Ｔｇ_２は４０〜４００℃であることが好ましく、８０〜２５０℃であることがより好ましい。第２の樹脂のガラス転移温度Ｔｇ_２が４０℃以上であれば、凹凸パターン形成シート１０を製造する際の加工温度を室温またはそれ以上にすることができて有用であり、ガラス転移温度Ｔｇ_２が４００℃を超えるような樹脂を第２の樹脂として使用することは経済性の面から必要性に乏しいためである。

凹凸パターン形成シート１０を製造する際の加工温度における第２の樹脂のヤング率は０．０１〜３００ＧＰａであることが好ましく、０．１〜１０ＧＰａであることがより好ましい。第２の樹脂のヤング率が０．０１ＧＰａ以上であれば、第１の樹脂の加工温度におけるヤング率より充分な硬さが得られ、凹凸パターン１２ａが形成された後、凹凸パターンを維持するのに充分な硬さであり、ヤング率が３００ＧＰａを超えるような樹脂を第２の樹脂として使用することは経済性の面から必要性に乏しいためである。

第１の樹脂の種類にもよるが、第２の樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、フッ素樹脂などを使用することができる。これらの中でも、防汚機能を兼ね備えた点で、フッ素樹脂が好ましい。第２の樹脂は単独でも併用でもよく、配向度を高めるためには樹脂を２種以上併用することが好ましい。

基材１１の厚みは０．３〜５００μｍであることが好ましい。基材１１の厚みが０．３μｍ以上であれば、凹凸パターン形成シート１０が破れにくくなり、５００μｍ以下であれば、凹凸パターン形成シート１０を容易に薄型化できる。 また、基材１１を支持するために、厚さ５〜５００μｍの樹脂製の支持体を設けてもよい。

硬質層１２の厚みは、０．０５μｍを超え５μｍ以下であることが好ましく、０．１〜２μｍであることがより好ましい。硬質層の厚みが０．０５μｍを超え５μｍ以下であれば、後述のように凹凸パターン形成シートを容易に製造できる。また、基材１１と硬質層１２との間には、定着性の向上やより微細な構造を形成することを目的として、プライマー層を形成してもよい。

凹凸パターン形成シート１０の凹凸パターン１２ａの最頻ピッチＡは１μｍを超え２０μｍ以下、好ましくは１μｍを超え１０μｍ以下である。最頻ピッチＡが１μｍ未満であると、光が透過してしまい、２０μｍを超えると、光学性が低くなる。

凹凸パターン１２ａの底部１２ｂの平均深さＢは最頻ピッチＡを１００％とした際の１０％以上（すなわち、アスペクト比０．１以上）であり、３０％以上（すなわち、アスペクト比０．３以上）であることが好ましい。平均深さＢが最頻ピッチＡを１００％とした際の１０％未満であると、凹凸パターン形成シート１０を光学体製造用工程シート原版として用いても、光学性の高い光学体を得ることが困難になる。また、平均深さＢは、凹凸パターン１２ａを容易に形成できる点から、好ましくは最頻ピッチＡを１００％とした際の３００％以下（すなわち、アスペクト比３．０以下）であり、より好ましくは２００％以下（すなわち、アスペクト比２．０以下）である。 ここで、底部１２ｂとは、凹凸パターン１２ａの凹部の変曲点であり、平均深さＢは、凹凸パターン形成シート１０を長さ方向に沿って切断した断面（図２参照）を見た際の、凹凸パターン形成シート１０全体の面方向と平行な基準線Ｌ_１から各凸部の頂部までの長さＢ_１，Ｂ_２，Ｂ_３・・・の平均値（Ｂ_ＡＶ）と、基準線Ｌ_１から各凹部の底部までの長さｂ_１，ｂ_２，ｂ_３・・・の平均値（ｂ_ＡＶ）との差（ｂ_ＡＶ−Ｂ_ＡＶ）のことである。前記凸部の頂部および前記凹部の底部は、硬質層１２における基材１１側と反対側の面に接するものである。平均深さＢを測定する方法としては、原子間力顕微鏡により撮影した凹凸パターンの断面の画像にて各底部の深さを測定し、それらの平均値を求める方法などが採られる。

光学の異方性の高い光学体が得られるようになる点では、凹凸パターン１２ａがある程度蛇行して、隣り合った凸部同士のピッチが凹凸パターン１２ａの方向に沿ってばらついていることが好ましい。ここで、凹凸パターン１２ａの配向のばらつきのことを配向度という。配向度が大きいほど、配向がばらついている。この配向度は、以下の方法で求められる。まず、表面光学顕微鏡により凹凸パターンの上面を撮影し、その画像をグレースケールのファイル（例えば、ｔｉｆｆ形式等）に変換する。グレースケールのファイルの画像（図３参照）では、白度が低いところ程、凹部の底部が深い（白度が高いところ程、凸部の頂部が高い）ことを表している。次いで、グレースケールのファイルの画像をフーリエ変換する。図４にフーリエ変換後の画像を示す。図４の画像の中心から両側に広がる白色部分は凹凸パターン１２ａのピッチおよび向きの情報が含まれる。次いで、図４の画像の中心から水平方向に補助線Ｌ_２を引き、その補助線上の輝度をプロット（図５参照）する。図５のプロットの横軸はピッチを、縦軸は頻度を表し、頻度が最大となる値Ｘが凹凸パターン１２ａの最頻ピッチを表す。次いで、図４において、補助線Ｌ_２と値Ｘの部分にて直交する補助線Ｌ_３を引き、その補助線Ｌ_３上の輝度をプロット（図６参照）する。ただし、図６の横軸は、各種の凹凸構造との比較を可能にするため、Ｘの値で割った数値とする。図６の横軸は、凹凸の形成方向（図３における上下方向）に対する傾きの程度を示す指標（配向性）を、縦軸は頻度を表す。図６のプロットにおけるピークの半値幅Ｗ_１（頻度が最大値の半分になる高さでのピークの幅）が凹凸パターンの配向度を表す。半値幅Ｗ_１が大きい程、蛇行してピッチがばらついていることを表す。

上記配向度は０．３〜１．０であることが好ましい。配向度が０．３〜１．０であれば、凹凸パターン１２ａのピッチのばらつきが大きいため、該凹凸パターン形成シートおよび該凹凸パターン形成シートを工程シート原版として用いて得た光学体の光学性がより高くなる。配向度が１．０を超えると、凹凸パターンの方向がある程度ランダムになるため、光学性は高くなるが、異方性が低くなる傾向にある。配向度を０．３〜１．０にするためには、凹凸パターン形成シート製造の際に必要な圧縮応力の作用のさせ方を適宜選択すればよい。

なお、上記のようにフーリエ変換を利用して求めた凹凸パターンの最頻ピッチは平均ピッチと同等となる。

硬質層１２を構成する第２の樹脂のガラス転移温度Ｔｇ_２と、基材１１を構成する第１の樹脂のガラス転移温度Ｔｇ_１との差（Ｔｇ_２−Ｔｇ_１）が１０℃以上である本発明の凹凸パターン形成シート１０は、後述する凹凸パターン形成シートの製造方法により得られるため、簡便に製造できる。
また、本発明者が検討した結果、基材１１および硬質層１２が共に透明である場合には、凹凸パターン１２ａの最頻ピッチＡが１μｍを超え２０μｍ以下、凹凸パターン１２ａの底部１２ｂの平均深さＢが前記最頻ピッチＡを１００％とした際の１０％以上である本発明の凹凸パターン形成シート１０は、充分な光学性を有するため、光学体として利用できることが判明した。なお、本発明の凹凸パターン形成シートは、上述した実施形態に限定されない。例えば、本発明の凹凸パターン形成シートの凹凸パターンの凸部の先端が尖っていても構わない。しかし、凹凸パターンの凸部の形状は拡散の異方性がより高くなる点から、先端が丸みを帯びていることが好ましい。

（凹凸パターン形成シートの製造方法）
本発明の凹凸パターン形成シートの製造方法の一実施形態について説明する。
本実施形態の凹凸パターン形成シートの製造方法は、図７に示すように、樹脂製の基材である加熱収縮性フィルム１１ａの片面に、表面が平滑な樹脂製の硬質層１３（以下、表面平滑硬質層１３という。）を設けて積層シート１０ａを形成する工程（以下、第１の工程という。）と、加熱収縮性フィルム１１ａを加熱収縮させて、積層シート１０ａの少なくとも表面平滑硬質層１３を折り畳むように変形させる工程（以下、第２の工程という。）とを有する方法である。ここで、表面平滑硬質層１３とは、ＪＩＳ Ｂ０６０１に記載の中心線平均粗さ０．１μｍ以下の層である。

［第１の工程］
第１の工程にて、加熱収縮性フィルム１１ａの片面に表面平滑硬質層１３を設けて積層シート１０ａを形成する方法としては、例えば、加熱収縮性フィルム１１ａの片面に、第２の樹脂の溶液または分散液をスピンコーターやバーコーター等により塗工し、溶媒を乾燥させる方法、加熱収縮性フィルム１１ａの片面に、あらかじめ作製した表面平滑硬質層１３を積層する方法などが挙げられる。

加熱収縮性フィルム１１ａとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート系シュリンクフィルム、ポリスチレン系シュリンクフィルム、ポリオレフィン系シュリンクフィルム、ポリ塩化ビニル系シュリンクフィルムなどを用いることができる。 シュリンクフィルムの中でも、５０〜７０％収縮するものが好ましい。５０〜７０％収縮するシュリンクフィルムを用いれば、変形率を５０％以上でき、凹凸パターン１２ａの最頻ピッチＡが１μｍを超え２０μｍ以下、凹凸パターン１２ａの底部１２ｂの平均深さＢが最頻ピッチＡを１００％とした際の１０％以上の凹凸パターン形成シート１０を容易に製造できる。さらには、凹凸パターン１２ａの底部１２ｂの平均深さＢが最頻ピッチＡを１００％とした際の１００％以上の凹凸パターン形成シート１０も容易に製造できる。
ここで、変形率とは、（変形前の長さ−変形後の長さ）／（変形前の長さ）×１００（％）のことである。あるいは、（変形した長さ）／（変形前の長さ）×１００（％）のことである。また、以下の工程により凹凸パターン１２ａの平均深さＢを、最頻ピッチＡを１００％とした際の３００％にすることができる。加熱収縮性フィルム１１ａに加熱収縮性フィルム１１ａよりガラス転移温度が低いプライマー樹脂層を塗工し、該プライマー樹脂層の上に表面硬質平滑層１３を設けた積層シートを形成する。該積層シートを加熱収縮させることにより凹凸パターン形成シートを形成する。加熱収縮後の加熱収縮性フィルム１１ａを積層シートから剥離し、別の加熱収縮性フィルムを貼り合せ、積層シートを形成する。この積層シートを加熱収縮させることにより、熱収縮性フィルム１枚分を加熱収縮させた場合より、平均深さＢを大きくすることが可能である。この工程を複数回繰り返すことで、凹凸パターン１２ａの平均深さＢを、最頻ピッチＡを１００％とした際の３００％にすることができる。

本発明では、表面平滑硬質層１３の厚さを、０．０５μｍを超え５．０μｍ以下、好ましくは０．１〜１．０μｍとする。表面平滑硬質層１３の厚さを前記範囲にすることにより、凹凸パターン１２ａの最頻ピッチＡを、確実に１μｍを超え２０μｍ以下にできる。しかし、表面平滑硬質層１３の厚さが０．０５μｍ以下であると最頻ピッチＡが１μｍ以下になることがあり、５．０μｍを超えると、最頻ピッチＡが２０μｍを超えることがある。
また、表面平滑硬質層１３を、加熱収縮性フィルムを構成する樹脂（第１の樹脂）よりガラス転移温度が１０℃以上高い樹脂（第２の樹脂）で構成する。第１の樹脂のガラス転移温度と第２の樹脂のガラス転移温度が前記関係にあることにより、凹凸パターン１２ａの最頻ピッチＡを、確実に１μｍを超え２０μｍ以下にできる。表面平滑硬質層１３の厚さは連続的に変化していても構わない。表面平滑硬質層１３の厚さが連続的に変化している場合には、圧縮後に形成される凹凸パターン１２ａのピッチおよび深さが連続的に変化するようになる。

この製造方法では、より容易に凹凸パターン１２ａを形成できることから、表面平滑硬質層１３のヤング率を０．０１〜３００ＧＰａにすることが好ましく、０．１〜１０ＧＰａにすることがより好ましい。

［第２の工程］
第２の工程にて、加熱収縮性フィルム１１ａを熱収縮させることにより、表面平滑硬質層１３に、収縮方向に対して垂直方向に波状の凹凸パターン１２ａを形成させて、硬質層１２を得る。加熱収縮性フィルム１１ａを加熱収縮させる際の加熱方法としては、熱風、蒸気または熱水中に通す方法等が挙げられ、中でも、均一に収縮させることができることから、熱水に通す方法が好ましい。
加熱収縮性フィルム１１ａを熱収縮させる際の加熱温度は、使用する加熱収縮性フィルムの種類および目的とする凹凸パターン１２ａのピッチならびに底部１２ｂの深さに応じて適宜選択することが好ましい。

この製造方法では、表面平滑硬質層１３の厚さが薄いほど、表面平滑硬質層１３のヤング率が低いほど、凹凸パターン１２ａの最頻ピッチＡが小さくなり、基材の変形率が高いほど、平均深さＢが深くなる。したがって、凹凸パターン１２ａを所定の最頻ピッチＡ、平均深さＢにするためには、前記条件を適宜選択する必要がある。

以上説明した凹凸パターン形成シートの製造方法では、表面平滑硬質層１３を構成する第２の樹脂が加熱収縮性フィルム１１ａを構成する第１の樹脂よりガラス転移温度が１０℃以上高いため、第１の樹脂のガラス転移温度と第２の樹脂のガラス転移温度の間の温度では、表面平滑硬質層１３のヤング率が加熱収縮性フィルム１１ａより高くなる。その上、表面平滑硬質層１３の厚さを０．０５μｍを超え５．０μｍ以下としているため、第１の樹脂のガラス転移温度と第２の樹脂のガラス転移温度の間の温度で加工した際には、表面平滑硬質層１３は厚みを増すよりも、折り畳まれるようになる。さらに、表面平滑硬質層１３は加熱収縮性フィルム１１ａに積層されているため、加熱収縮性フィルム１１ａの収縮による応力が全体に均一にかかる。したがって、本発明によれば、表面平滑硬質層１３を折り畳むように変形させて、光拡散体として性能に優れた凹凸パターン形成シート１０を簡便に、かつ、大面積で製造できる。しかも、この製造方法によれば、容易に、凹凸パターン１２ａの最頻ピッチＡを、１μｍを超え２０μｍ以下、凹凸パターン１２ａの底部１２ｂの平均深さＢを、最頻ピッチＡを１００％とした際の１０％以上にできる。

また、凹凸パターン形成シートの製造方法としては、下記（１）〜（４）の方法を適用することもできる。
（１）基材１１の片面の全部に、表面平滑硬質層１３を設けて積層シート１０ａを形成し、積層シート１０ａ全体を表面に沿った一方向に圧縮する方法。
基材１１のガラス転移温度が室温未満の場合、積層シート１０ａの圧縮は室温で行い、基材１１のガラス転移温度が室温以上の場合、積層シート１０ａの圧縮は、基材１１のガラス転移温度以上、平面平滑硬質層１３のガラス転移温度未満で行う。
（２）基材１１の片面の全部に、表面平滑硬質層１３を設けて積層シート１０ａを形成し、積層シート１０ａを一方向に延伸し、延伸方向に対する直交方向を収縮させて、表面平滑硬質層１３を表面に沿った一方向に圧縮する方法。
基材１１のガラス転移温度が室温未満の場合、積層シート１０ａの延伸は室温で行い、基材１１のガラス転移温度が室温以上の場合、積層シート１０ａの延伸は、基材１１のガラス転移温度以上、平面平滑硬質層１３のガラス転移温度未満で行う。
（３）未硬化の電離放射線硬化性樹脂により形成された基材１１に、表面平滑硬質層１３を積層して積層シート１０ａを形成し、電離放射線を照射して基材１１を硬化させることにより収縮させて、基材１１に積層された表面平滑硬質層１３を表面に沿った少なくとも一方向に圧縮する方法。
（４）溶媒を膨潤させて膨張させた基材１１に、表面平滑硬質層１３を積層して積層シート１０ａを形成し、基材１１中の溶媒を乾燥し、除去することにより収縮させて、基材１１に積層された表面平滑硬質層１３を表面に沿った少なくとも一方向に圧縮する方法。

（１）の方法において、積層シート１０ａを形成する方法としては、例えば、基材１１
の片面に、樹脂の溶液または分散液をスピンコーターやバーコーター等により塗工し、溶媒を乾燥させる方法、基材１１の片面に、あらかじめ作製した表面平滑硬質層１３を積層する方法などが挙げられる。積層シート１０ａ全体を表面に沿った一方向に圧縮する方法としては、例えば、積層シート１０ａの一端部とその反対側の端部とを、万力等により挟んで圧縮する方法などが挙げられる。

（２）の方法において、積層シート１０ａを一方向に延伸する方法としては、例えば、積層シート１０ａの一端部とその反対側の端部とを、引っ張って延伸する方法などが挙げられる。
（３）の方法において、電離放射線硬化性樹脂としては紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂などが挙げられる。
（４）の方法において、溶媒は第１の樹脂の種類に応じて適宜選択される。溶媒の乾燥温度は溶媒の種類に応じて適宜選択される。（２）〜（４）の方法における表面平滑硬質層１３においても、（１）の方法で用いるものと同様の成分を用いることができ、同様の厚さとすることができる。また、積層シート１０ａの形成方法は、（１）の方法と同様に、基材１１の片面に樹脂の溶液または分散液を塗工し、溶媒を乾燥させる方法、基材１１の片面に、あらかじめ作製した表面平滑硬質層１３を積層する方法を適用できる。

（凹凸パターン形成シート上のパターン印刷部）
本発明のパターン印刷部は、該凹凸面上に所定のパターンで設けられたパターン印刷部を有する。パターン印刷部の面積率が、光源から遠ざかるにつれて小さくなるように変化させたことにより、輝度低下がおきにくい光拡散シートとなる。

また、印刷方法については、従来公知の方法であればよく、オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷、などのいずれの方法でもよい。なかでもオフセット印刷は網点の鮮明な印刷が可能で、さらに版が直接シートに触れず胴の磨耗が少ないため、大量印刷に適しているため、生産効率の面ではよい。
また、印刷インクは、印刷に使用可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、蒸発乾燥型インク、酸化重合型インク、加熱硬化型インク、２液反応型インク、紫外線硬化型インク等が挙げられる。中でも、フィルム印刷に適する紫外線硬化型インクが好ましい。なお、光学効果向上のためには、印刷インクは白色あるいは、灰色が好ましい。ただし、透明インク中に、無機フィラーや有機フィラーを添加して拡散効果を向上する方法でもよい。

白色顔料インク組成物には、溶剤、白色顔料、分散剤、及び対象物表面への固着剤としての樹脂が基本成分として含まれる。インク組成物における白色顔料としては、具体的には、酸化チタン（ Ｔ ｉ Ｏ _２ 、チタンホワイト） 、シリカ（Ｓｉ Ｏ_２ )、炭酸カルシウム、タルク、クレー、ケイ酸アルミニウム、塩基性炭酸鉛（ ２ Ｐ ｂ Ｃ Ｏ_３ Ｐ ｂ （ ＯＨ ）_２ 、シルバーホワイト）、酸化亜鉛（ Ｚ ｎ Ｏ 、ジンクホワイト） 、チタン酸ストロンチウム（ Ｓｒ Ｔ ｉ Ｏ_３ 、チタンストロンチウムホワイト） 、硫酸バリウムなどが単独または混合系で使用できる。

特に、酸化チタンは、他の無機白色顔料と比べると比重が小さいため分散安定性があり、屈折率が大きく光学散乱性に優れ、化学的、物理的にも安定である。このため、顔料としての隠蔽力や光学散乱性が大きいので、本発明に使用される無機白色顔料としては酸化チタンを主成分として用いるのが好ましい。拡散光の色目を調整する目的で、上記白色顔料を混合することも可能である。白色顔料の混合率は、インク組成物全体の３ ０ 〜 ６ ０ 質量％とするのが好ましい。酸化チタン以外の白色顔料は、必要により分散補助等の目的で顔料全体の３ 割程度までの量で使用するのが一般的である。

インク組成物における樹脂としては、例えば、ケトン樹脂、スルホアミド樹脂、マレイン酸樹脂、エステルガム、キシレン樹脂、アルキド樹脂、ロジン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、セルロース樹脂、ビニル樹脂、フェノール樹脂、エステル樹脂などが使用できるが、中でもアクリル系樹脂が好適に使用できる。

インク組成物における有機溶剤は樹脂の溶解、粘度の調整などを目的として使用するものでありトルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶剤、ｎ − ヘキサン、ｎ − ヘプタン、イソヘプタン、ｎ − オクタン、イソオクタンなどの脂肪族炭化水素系溶剤、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサンなどのシクロパラフィン系溶剤などが単独又は混合物の形で使用できる。有機溶剤の使用量は、インク組成物全体の３ ０ 〜 ６ ０質量％ 程度である。

また、インク中に光学効果をもつ光学剤を含有してもよい。光学剤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、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。有機フィラーとしては、アクリル、アクリロニトリル、無黄変ウレタン、スチレンなどを用いることができる。印刷インクによる膨潤性の低さからは無機フィラーが好ましく、有機フィラーの中ではウレタン系フィラーが好ましい。

パターン印刷部における光学剤の配合量は、印刷インクのポリマー分１００質量部に対して１０質量部以上８０質量部以下が好ましく、２０質量部以上６０質量部以下が特に好ましい。これは、当該配合量が上記範囲未満であると、輝度均一効果が不十分となってしまい、逆に、当該配合量が上記範囲を越えると、光調整パターンを形成する樹脂組成物の塗工が困難となってしまうことからである。

パターン印刷部の形状については特に制限されない。例えば、円形状、三角形状、四角形状、楕円形状などのドットや、帯状などが挙げられる。パターン形成においては、汎用的であることから、円形状のドットが好ましい。この形状が円形状のドットである場合、その直径は５〜１０μｍであることが好ましい。

上記パターン印刷部のドット密度は、バックライト光源直上より離れるにつれて、段階的に低くなるように設定することが好ましい。ただし、他部材との組合せなどにより、これに限らない。なお、本発明の光学シートは上記実施形態に限定されるものではなく、拡散子の塗布などによる光学能力を高めた光学シートとしても可能である。

以下、本発明の実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限されるものではない。

（実施例１）
一軸方向に熱収縮する厚さ５０μｍでヤング率３ＧＰａのポリエチレンテレフタレート製加熱収縮性フィルム（三菱樹脂株式会社製ヒシペットＬＸ−６０Ｓ、ガラス転移温度７０℃）の片面に、トルエンに希釈したポリメチルメタクリレート（ポリマーソース株式会社製Ｐ４８３１−ＭＭＡ、ガラス転移温度１００℃）を厚さが２００ｎｍになるようにバーコーターにより塗工し、硬質層を形成して積層シートを得た。次いで、その積層シートを８０℃で１分間加熱することにより、加熱前の長さの４０％に熱収縮させ（すなわち、変形率６０％で変形させ）、硬質層が、収縮方向に対して直交方向に沿って周期的を有する波状の凹凸パターンを有する凹凸パターン形成シートを得た。
この凹凸パターン形成シート上にinca製SP３２０のUVインクジェットプリンターにより、白インク単色で、光調整パターン（光源直上からドット密度が段階的に減少する）を印刷し、光拡散シートとした。
この光拡散シートのインクの定着性を目視にて評価した。また、バックライトユニット上にシートを置き、目視により、輝度均斉化効果を評価した。

（実施例２）
実施例１の ポリメチルメタクリレートの代わりに、トルエンに希釈したポリスチレン（ポリマーソース株式会社製ＰＳ、ガラス転移温度１００℃）を塗工した以外は、実施例１と同様にして光拡散シートを得た。

（実施例３）
実施例２において、ポリスチレンの塗工厚さを１μｍにした以外は、実施例１と同様にして光拡散シートを得た。

（実施例４）
実施例１の積層シートを７０℃で１分間加熱することにより、加熱前の長さの９０％に熱収縮させた（すなわち、変形率１０％で変形させた）以外は、実施例２と同様にして光拡散シートを得た。

（実施例５）
実施例１により得た凹凸パターン形成シートを工程シート原版として用いて、次のようにして光拡散シートを得た。 実施例１により得た工程シート原版の凹凸パターンが形成された面にエポキシアクリレート系プレポリマー、２−エチルヘキシルアクリレートおよびベンゾフェノン系光重合開始剤を含む未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を塗工した。 次いで、未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物の塗膜の工程シート原版と接していない面に、厚さ５０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを重ね合わせ、押圧した。 次いで、トリアセチルセルロースフィルムの上から紫外線を照射し未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させ、その硬化物を工程シート原版から剥離することにより、凹凸パターン形成シートを作製し、実施例１と同様に光調整パターンを印刷し、光拡散シートを得た。

（比較例１）
ポリスチレンの塗工厚さを６μｍにした以外は実施例２と同様にした。

（比較例２）
ポリスチレンの塗工厚さを４０ｎｍにした以外は実施例２と同様にした。

（比較例３）
加熱収縮性フィルムの代わりに厚さ５０μｍでヤング率５ＧＰａの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人株式会社製Ｇ２）を用いた以外は実施例１と同様にして、凹凸パターン形成シートを得ることを試みた。しかし、波状の凹凸パターンが形成されず、凹凸パターン形成シートが得られなかった。

実施例１〜５および比較例１〜３の凹凸パターン形成シートの上面を、原子間力顕微鏡（日本ビーコ社製ナノスコープIII）により撮影した。
実施例１〜５および比較例１〜３の凹凸パターン形成シートでは、原子間力顕微鏡の画像にて凹凸パターンの深さを１０箇所で測定し、それらを平均して平均深さを求めた。 また、凹凸パターンの配向度を以下のようにして求めた。
まず、表面光学顕微鏡により凹凸パターンの上面を撮影し、その画像をグレースケールのファイルに変換した（図３参照）。次いで、グレースケールのファイルの画像をフーリエ変換する。図４にフーリエ変換後の画像を示す。次いで、図４の画像の中心から水平方向に補助線Ｌ_２を引き、その補助線上の輝度をプロット（図５参照）した。次いで、図５において、補助線Ｌ_２と値Ｘ（最頻ピッチ）の部分にて直交する補助線Ｌ_３を引き、その補助線Ｌ_３上の輝度をプロット（図６参照）する。そして、図６のプロットにおけるピークの半値幅Ｗ_１より凹凸パターンの配向度を求めた。それらの値を表１に示す。加えて、光調整パターンの印刷時、インク定着性及び、輝度均斉化の基準を以下の基準で評価した。

（インク定着性の評価方法）
インク表面を爪で擦って評価した。
○：インク定着力が強い。
△：インク定着力は中程度。
×：インク定着力が低い。

（輝度均斉化の評価方法）
各実施例及び比較例で得られた面光源装置１０台について、表示面左端から右端に相当する範囲の最終輝度分布の測定と目視確認を行い、下記判定基準に従って評価した。
○：凹凸構造により光を拡散し、輝度が向上した。
△：凹凸構造がまだらで、目視により、輝度は中程度であった。
×：凹凸構造がなく、十分な拡散が得られず、輝度は向上しなかった。

上記の結果から、積層シートの表面平滑硬質層を折り畳むように変形させた実施例１〜５では、凹凸パターン形成シートを容易に製造できた。
さらに、実施例１〜５の凹凸パターン形成シートは、凹凸パターンの最頻ピッチが１μｍを超え２０μｍ以下、底部の平均深さが前記最頻ピッチを１００％とした際の１０％以上になり、光学シートとして適したものであった。実施例１〜５にて、上記のような最頻ピッチおよび平均深さが得られたのは、表面平滑硬質層の厚みが０．０５μｍを超え５μｍ以下で、変形率を１０％以上としたためである。
ここに所定のパターンを印刷した後、テープにてインク定着性テストをした結果、インクのはがれがなく、定着性が高い結果となった。
また、バックライトユニット上に実施例１〜５のシートを設置し、目視により観察、評価した結果、バックライトユニット内の光源からの光が均一化し、かつ高い輝度が得られた。

これに対し、比較例１、２では、表面硬質平滑層の厚さが０．０５μｍ以下あるいは５μｍを超えていたため、得られた凹凸パターン形成シートは、凹凸パターンの最頻ピッチが１μｍ以下あるいは２０μｍを超えており、比較例１ではインクの定着性が悪く、輝度の向上も見られなかった。また、比較例２ではインクの定着性は良いものの、輝度均斉化の効果がみられず、光学シートとして適していなかった。また、比較例３では、凹凸パターンが形成されていなかった。

本発明の凹凸パターン形成シートの一実施形態の一部を拡大して示す拡大斜視図である。 図１の凹凸パターン形成シートを、凹凸パターンの形成方向と直交方向に切断した際の断面図である。 凹凸パターンの表面を表面光学顕微鏡により撮影して得た画像の、グレースケール変換画像である。 図３の画像をフーリエ変換した画像である。 図４の画像における円環の中心からの距離に対する輝度をプロットしたグラフである。 図４の画像における補助線Ｌ_３上の輝度をプロットしたグラフである。 本発明の凹凸パターン形成シートの製造方法の一実施形態における積層シートを示す断面図である。

符号の説明

１０ 凹凸パターン形成シート
１０ａ 積層シート
１１ 基材
１１ａ 加熱収縮性フィルム
１２ 硬質層
１２ａ 凹凸パターン
１２ｂ 底部
１３ 表面が平滑な樹脂製の硬質層（表面平滑硬質層）

Claims (8)

1. 基材と、基材の少なくとも一方の面に凹凸構造を形成し、該凹凸面上に所定のパターンで設けられたパターン印刷部とを備え、パターン印刷部の面積率が、光源から遠ざかるにつれて小さくなるように変化させたことを特徴とする光拡散シート。
2. 前記光拡散シートの凹凸構造が、樹脂製の基材と、該基材の片面に設けられた樹脂製の硬質層とを備え、
   該硬質層の表面に一方向に沿った凹凸パターンが形成された凹凸パターン形成シートであって、硬質層を構成する樹脂のガラス転移温度Ｔｇ_２と、基材を構成する樹脂のガラス転移温度Ｔｇ_１との差（Ｔｇ_２−Ｔｇ_１）が１０℃以上であり、凹凸パターンの最頻ピッチが１μｍを超え２０μｍ以下、凹凸パターンの底部の平均深さが前記最頻ピッチを１００％とした際の１０％以上であることを特徴とする請求項1記載の光拡散シート。
3. 前記光拡散シートの凹凸構造が、樹脂製の基材の片面に、表面が平滑で厚さが０．０５μｍを超え５．０μｍ以下の樹脂製の硬質層を設けて積層シートを形成する工程と、前記積層シートの少なくとも硬質層を折り畳むように変形させる工程とを有し、硬質層を、基材を構成する樹脂よりガラス転移温度が１０℃以上高い樹脂で構成し、凹凸形成したことを特徴とする請求項１及び２記載の光拡散シート。
4. 前記光拡散シートに樹脂製の基材として一軸方向加熱収縮性フィルムを用い、硬質層を折り畳むように変形させる工程では、積層シートを加熱して一軸方向加熱収縮性フィルムを収縮させ凹凸を形成する請求項１〜３に記載の光拡散シート。
5. 請求項１〜４に記載の凹凸パターン形成シートを備え、該凹凸パターン形成シートの基材および硬質層が透明である光拡散シート。
6. 請求項１〜５に記載の凹凸パターン形成シートを備え、該凹凸パターン形成シートと同等の最頻ピッチおよび平均深さの凹凸パターンが表面に形成された光拡散シートを製造するための型として用いられる光拡散シート原版。
7. 請求項６に記載の凹凸製造シート原版の、凹凸パターンが形成された面に、未硬化の硬化性樹脂を塗工する工程と、該硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を工程シート原版から剥離する工程とを有す、請求項１記載の光拡散シートの製造方法。
8. 請求項６に記載の凹凸製造シート原版の、凹凸パターンが形成された面に、シート状の熱可塑性樹脂を接触させる工程と、該シート状の熱可塑性樹脂を工程シート原版に押圧しながら加熱して軟化させた後、冷却する工程と、冷却したシート状の熱可塑性樹脂を工程シート原版から剥離する工程とを有する請求項1記載の光拡散シートの製造方法。

Images