JP2010204433A - プリズムシート、それを用いたバックライトユニットおよび液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶表示装置に用いられるバックライトユニット用のプリズムシートとして用いられたときに、正面輝度の大幅な低下を来すことなく輝度の不均一性を抑制し、かつ液晶表示装置の薄型化を実現することが可能なプリズムシートを提供する。
【解決手段】一方の面にプリズム列を有するプリズムシートの、プリズム列を有する面とは反対側の面上で、プリズムシートの端部の少なくとも一辺に沿った部分に、バインダー樹脂中に分散された薄膜細片状金属を含有する拡散反射層（光遮蔽層）を有し、かつ前記光遮蔽層でその一部が被覆された、プリズム列とは反対側の面の略全面を被覆する光拡散層を有するプリズムシート。
【選択図】図７
【解決手段】一方の面にプリズム列を有するプリズムシートの、プリズム列を有する面とは反対側の面上で、プリズムシートの端部の少なくとも一辺に沿った部分に、バインダー樹脂中に分散された薄膜細片状金属を含有する拡散反射層（光遮蔽層）を有し、かつ前記光遮蔽層でその一部が被覆された、プリズム列とは反対側の面の略全面を被覆する光拡散層を有するプリズムシート。
【選択図】図７
Description
本発明は、液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ）等のバックライトユニットの構成部品として用いられる、プリズムシートに関するものである。
コンピュータ、携帯電話、デジタルカメラ等に装備されている液晶ディスプレイ装置において、その液晶表示面を背面側から照明するための装置として、バックライトユニットが組み込まれている。液晶ディスプレイ装置の、従来一般的な構成の一例を図１に示す。該構成のバックライトユニット２においては、冷陰極管（ＣＣＦＬ）・発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源３から発せられた光は、導光板５に入射し、反射シート６などで反射されながら該導光板５の上面から出射する。導光板からの出射光は、導光板の出射面法線方向よりも光源から遠くなる方向に指向した出射特性を有しているため、光拡散フィルム（下拡散フィルム）７を通して法線方向寄りに偏向され、プリズム列が形成されたプリズムシート８のプリズム列の形成されていない面（非プリズム面）から入射され、プリズム列の形成されている面（プリズム面）から出射され、これによりさらに法線方向へと偏向される。こうしてプリズム面からバックライトユニット正面方向へ出射された光は、液晶表示面を有する液晶モジュール１の下面より入射され、背面側からの照明として利用される。プリズムシート８と液晶ユニット１との間に、プリズム面の保護や出射光の強度分布の均一化などの目的で、光拡散フィルム（上拡散フィルム）９が配置される場合もある。
このように、プリズムシート８には、光拡散フィルム（下拡散フィルム）からの出射光を、透明基体面上に形成したプリズム斜面で屈折させ、バックライトユニット正面方向に偏向させることによって、液晶ディスプレイの観察者から見た正面方向の輝度を高める働きがある。このときプリズムシート８を光路に配置する向きとしては、非プリズム面を導光板の出射面に向けて配置してもよいし、逆にプリズム面を導光板の出射面に向けて配置してもよい。しかし前記一般的な構成のバックライトユニットにおいては、非プリズム面を導光板の出射面に向けて配置し、導光板とプリズムシートとの間に光拡散フィルム（下拡散フィルム）７を使用するのみで、特にプリズムシートへの入射角の調整を行う必要がないため、多くのバックライトユニットでこの配置方法が用いられている。
これに対して、プリズムシートのプリズム列の稜を導光板の出射面側に向けて配置する方法においては、光路を正面方向に偏向させる最大の効果を発揮させるために、プリズムシートと導光板相互の形状や、相互の配置を最適化し、プリズムへの入射角を制御する必要があり、精密な設計が重要となる。このため未だ実用化の例は一部に限られている。しかし最近、液晶表示装置を薄型化することへの要請が高まっているため、バックライトユニット自体もその構成部品の薄膜化、削減により全体の厚さを低減する重要性が増加している。プリズムの稜を導光板の出射面側に向けて配置する方法は、プリズムによる入射光の偏向角度が大きいため下拡散フィルムを省略でき、かつプリズムシートを一枚に出来るなど、バックライトユニットの構成を単純化して、その厚さを低減することができるため、前記一般的な構成のバックライトユニットと同等の実用特性が達成できれば、今後の液晶表示装置の高機能化、高品質化への寄与は極めて大きいと考えられる。
これに対して、プリズムシートのプリズム列の稜を導光板の出射面側に向けて配置する方法においては、光路を正面方向に偏向させる最大の効果を発揮させるために、プリズムシートと導光板相互の形状や、相互の配置を最適化し、プリズムへの入射角を制御する必要があり、精密な設計が重要となる。このため未だ実用化の例は一部に限られている。しかし最近、液晶表示装置を薄型化することへの要請が高まっているため、バックライトユニット自体もその構成部品の薄膜化、削減により全体の厚さを低減する重要性が増加している。プリズムの稜を導光板の出射面側に向けて配置する方法は、プリズムによる入射光の偏向角度が大きいため下拡散フィルムを省略でき、かつプリズムシートを一枚に出来るなど、バックライトユニットの構成を単純化して、その厚さを低減することができるため、前記一般的な構成のバックライトユニットと同等の実用特性が達成できれば、今後の液晶表示装置の高機能化、高品質化への寄与は極めて大きいと考えられる。
片面にプリズム列を有するプリズムシートを、光路に挿入する際、非プリズム面を導光板の出射面に向けて配置するか、またはプリズムの稜を導光板の出射面に向けて配置するかによる、集光効果の違いを以下に説明する。
プリズムシートの非プリズム面を導光板の出射面に向けて配置した、一般的なバックライトユニットの各光学素子の配置を図２及び図３に示す。図２には一般的なバックライトユニットにおけるプリズムシートの配置を示した斜視図、図３には一般的なバックライトユニットにおける光路の一例を示している。導光板１５上面より、導光板の出射面の法線方向よりも光源から遠くなる方向に指向して出射した光は、光拡散フィルム（下拡散フィルム）１７の拡散作用により、法線方向寄りに偏向され、かつ出射角分布に広がりをもった出射光となって、プリズムシート１８の非プリズム面から入射する。そして、プリズムシート基体を経てプリズム列から出射されるまでの間に、プリズム単位を構成する材料と空気との間の屈折率差によって屈折し、さらに正面方向に偏向されて出射される。仮に光拡散フィルム（下拡散フィルム）１７が無く、プリズム出射面における屈折だけでは、導光板から出射された光を必ずしも図３に示すように正面方向へと充分に曲げきれず、バックライト面領域の正面輝度分布のうち光源に近い側の輝度が不充分となる場合が多い。このため、バックライト正面方向の輝度分布を高くかつ均一にするためには、一旦、角度分布を広げかつ法線方向寄りに偏向させた光をプリズムシートに入射させる必要があり、光拡散フィルム（下拡散フィルム）１７が必須であった。一方、光拡散フィルム１７で拡散されて角度分布が広がった光に対して、プリズムシート１８の屈折作用を十分に発揮させ、導光板からの出射光をバックライト正面方向へ効率良く偏向させるためには、プリズムシート１８を２枚重ねとし、プリズム列がほぼ直交するように配置させる必要があり、光拡散フィルム（下拡散フィルム）１枚とプリズムシート２枚、合わせて少なくとも３枚の光学シートが必要であった。
プリズムシートの非プリズム面を導光板の出射面に向けて配置した、一般的なバックライトユニットの各光学素子の配置を図２及び図３に示す。図２には一般的なバックライトユニットにおけるプリズムシートの配置を示した斜視図、図３には一般的なバックライトユニットにおける光路の一例を示している。導光板１５上面より、導光板の出射面の法線方向よりも光源から遠くなる方向に指向して出射した光は、光拡散フィルム（下拡散フィルム）１７の拡散作用により、法線方向寄りに偏向され、かつ出射角分布に広がりをもった出射光となって、プリズムシート１８の非プリズム面から入射する。そして、プリズムシート基体を経てプリズム列から出射されるまでの間に、プリズム単位を構成する材料と空気との間の屈折率差によって屈折し、さらに正面方向に偏向されて出射される。仮に光拡散フィルム（下拡散フィルム）１７が無く、プリズム出射面における屈折だけでは、導光板から出射された光を必ずしも図３に示すように正面方向へと充分に曲げきれず、バックライト面領域の正面輝度分布のうち光源に近い側の輝度が不充分となる場合が多い。このため、バックライト正面方向の輝度分布を高くかつ均一にするためには、一旦、角度分布を広げかつ法線方向寄りに偏向させた光をプリズムシートに入射させる必要があり、光拡散フィルム（下拡散フィルム）１７が必須であった。一方、光拡散フィルム１７で拡散されて角度分布が広がった光に対して、プリズムシート１８の屈折作用を十分に発揮させ、導光板からの出射光をバックライト正面方向へ効率良く偏向させるためには、プリズムシート１８を２枚重ねとし、プリズム列がほぼ直交するように配置させる必要があり、光拡散フィルム（下拡散フィルム）１枚とプリズムシート２枚、合わせて少なくとも３枚の光学シートが必要であった。
一方、プリズムシートのプリズム面を導光板の出射面に向けて配置したバックライトユニットの各光学素子の配置を、図４に示す。導光板２５上面から出射した光は、空気層を経てプリズム列に進み、プリズム列３２中のプリズム単位の一方の斜面から、空気層よりも屈折率の大きい稜内部へ入射・屈折する。その後、光はプリズム稜内の媒質中を進み、臨界角より大きい入射角で他方の斜面に入射すると、この斜面において空気層に対し全反射作用を受け、大きく方向を変えてバックライト正面方向へ偏向され出射される。従って、導光板の出射光方向等の特性と互いに合致するようにプリズム列の設計を行うことにより、導光板出射直後の光拡散フィルム（下拡散フィルム）を用いることなく、１枚のプリズムシートだけで、光源光をほぼ無駄なく利用することができ、バックライト正面方向への、高くかつ均一な輝度分布の実現が可能である。
このように、上記のようなプリズムシートの配置をとることにより、部品点数を減らすことができ、バックライトユニットの薄型化が可能となり、しかも生産性が向上するという利点があった。
プリズム列の稜を導光板の出射側に向けて配置する構成においては、部品点数が少ないため光透過時の損失も少なく、基本的に良好な輝度が得られると考えられる。しかしその分、光拡散要素が少ないため、輝度の均一性が低下しやすい問題がある。特に下拡散シートを有していないため、バックライトユニットの側面に配置された光源が、より直接的に端面の輝度を上昇させ、輝度の不均一性を発生させる大きな原因となっている。特に近年採用され始めた発光ダイオードアレイ光源を用いた場合は、発光ダイオードの位置に対応して、目玉状の輝度上昇部分を、バックライトユニットの光源に沿った液晶表示面の周辺端部に発生させるため、広範な実用化への大きな妨げとなっていた。
ここで上記プリズムシート配置の出射面側に光拡散フィルム（上拡散フィルム）を配置すれば、バックライト正面方向への輝度の不均一性を緩和させる作用はあるが、その効果は限定的であり、上記目玉状の輝度上昇部分の発生を防止するには不十分である
プリズム列の稜を導光板の出射側に向けて配置する構成においては、部品点数が少ないため光透過時の損失も少なく、基本的に良好な輝度が得られると考えられる。しかしその分、光拡散要素が少ないため、輝度の均一性が低下しやすい問題がある。特に下拡散シートを有していないため、バックライトユニットの側面に配置された光源が、より直接的に端面の輝度を上昇させ、輝度の不均一性を発生させる大きな原因となっている。特に近年採用され始めた発光ダイオードアレイ光源を用いた場合は、発光ダイオードの位置に対応して、目玉状の輝度上昇部分を、バックライトユニットの光源に沿った液晶表示面の周辺端部に発生させるため、広範な実用化への大きな妨げとなっていた。
ここで上記プリズムシート配置の出射面側に光拡散フィルム（上拡散フィルム）を配置すれば、バックライト正面方向への輝度の不均一性を緩和させる作用はあるが、その効果は限定的であり、上記目玉状の輝度上昇部分の発生を防止するには不十分である
従来より、バックライトユニットの側面に設置された光源に起因する輝度の不均一性を抑制する手段として、下拡散フィルムの周辺端部に光遮蔽層を設置することが行われている。特に近年、発光ダイオード等の光源の発光効率が向上し、高輝度化が進むに伴い、光源近傍に目玉状の輝度ムラが発生するという問題が顕在化してきた。図５に、プリズム列の稜の反対面を導光板の出射側に配置する従来のバックライトユニットの構成における、公知の輝度ムラ防止技術の一例を示す。光拡散シート７の裏面に、光遮蔽性を有する黒色インキ等を、スクリーン印刷機等で部分的に印刷して光遮蔽層１０を形成する。あるいは光遮蔽層をインクジェットプリンターで印刷することにより印刷精度を向上させる試みも行われている（特許文献１参照）。光拡散シートの裏面に印刷された光遮蔽層１０は、導光板５上面の光源近傍領域を覆うように配置され、余分な光を吸収することで光源近傍の高輝度部分を遮蔽し、発光ダイオードのアレイパターンに起因して、光源近傍に発生する目玉状の輝度ムラを改善するものである。さらに輝線防止層（光遮蔽層）を、顔料等の光拡散剤を含むインクで印刷してグラデュエーションをつけて作製したり（特許文献２、特許文献５参照）、さらにこれらグラデュエーションパターンよりも輝度ムラ抑制効果を向上させ、輝度自体も向上させるために、印刷を、バインダー中に分散した光拡散剤を含有する透明インクを用いたドットパターンによる輝線防止層を形成したり（特許文献３、特許文献４参照）することが行われている。
一方、プリズム列の稜を導光板の出射側に向けて配置する構成においては、プリズムシートのプリズム列とは反対側の面の周辺端部に、灰色の光遮蔽剤を設置することが行われている。（特許文献６）
しかしながら上述の方法のうち、光源からの出射光の一部を顔料を含んだ光遮蔽層で吸収する形式のものは、導光板上面からの出射光量が減り、結果的にバックライトユニット正面方向の平均輝度が低下するという問題があった。
一方、プリズム列の稜を導光板の出射側に向けて配置する構成においては、プリズムシートのプリズム列とは反対側の面の周辺端部に、灰色の光遮蔽剤を設置することが行われている。（特許文献６）
しかしながら上述の方法のうち、光源からの出射光の一部を顔料を含んだ光遮蔽層で吸収する形式のものは、導光板上面からの出射光量が減り、結果的にバックライトユニット正面方向の平均輝度が低下するという問題があった。
また、上述の輝度低下を抑制するため、光拡散剤を分散した透明インクを用いた輝線防止層を印刷する形式のものは、液晶表示面の平均輝度の低下は避けられるが、光拡散のみで輝度ムラを効果的に防止することは困難であった。しかもこれら透明インクは全光線透過率が顔料を用いた光遮蔽層に比べて高いため、光拡散材の量、光源の強度によっては、光源からの透過光が直接輝度ムラを発生させることもあった。これら光拡散剤を分散した透明インクによる輝線防止層は、光源からの光線が最初に輝線防止層に入射し、その後、下拡散フィルム、２枚のプリズムシート、上拡散フィルム等、多くの拡散要素を通過する従来構成のバックライトユニットにおいては、輝度ムラの防止手段として機能しうる（図１、図２、図３、図５参照）。しかし下拡散フィルムを用いずにプリズムシートのプリズム面を導光板側に向けて配置した構成のバックライトユニットにおいては、もともと光拡散要素が少ない上、光源からの光線は仮に光遮蔽層を通過するとその後はほとんど他の光学要素を通過せず、そのまま出射する。このため輝度ムラを防止し輝度の均一性を向上させる手段としては、これら輝線防止層では不十分である。
このようにこれらの方法では、平均輝度を低下させずに輝度ムラを効果的に防止することはできなかった。特に部品点数を減少させた、プリズム面を導光板の出射側に配置する構成においては、輝度の不均一性が発生し易く、中でも光源に発光ダイオードアレイを用いたときに発生する目玉状の輝度不均一部分の発生を、全体輝度を低下させずに抑制することは困難であった。
このようにこれらの方法では、平均輝度を低下させずに輝度ムラを効果的に防止することはできなかった。特に部品点数を減少させた、プリズム面を導光板の出射側に配置する構成においては、輝度の不均一性が発生し易く、中でも光源に発光ダイオードアレイを用いたときに発生する目玉状の輝度不均一部分の発生を、全体輝度を低下させずに抑制することは困難であった。
このように、従来よりバックライトユニットの光拡散層やプリズムシートに用いられている光遮蔽層は、その多くが導光板の側面に設置された光源から直接入射する光、あるいは、導光板の周辺部を介して入射する光を吸収して、より完璧に遮蔽することで均一な輝度を得ようとしている。このため、輝度の均一化は達成できても輝度そのものが低下することが避けられなかった。一方これら光源からの光をより積極的に拡散することで均一な輝度を得る試みも行われている。しかし拡散だけで輝度の均一化をはかることは困難な場合もあり、輝度の均一化が不十分となることもあった。
特に光源が発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイのように不連続な点光源から形成されている場合には、輝度の不均一性がより発生し易くまたその均一化も一層困難である。
またプリズムシートのプリズム面を導光板の出射側に向けて配置する構成で、プリズムシートを用いる場合、下拡散シートを使用しないで、光源からの光を直接プリズムに入射させるため、さらに一層光源による輝度の不均一性が発生しやすく、その均一化が困難となる。従来、このような場合には輝度を犠牲にして低下させてでも、その均一化を図るしか方法がなく、バックライトユニットやそれを用いた液晶表示装置の液晶表示面の輝度を落とさずに、その均一性を向上させることはできなかった。
特に光源が発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイのように不連続な点光源から形成されている場合には、輝度の不均一性がより発生し易くまたその均一化も一層困難である。
またプリズムシートのプリズム面を導光板の出射側に向けて配置する構成で、プリズムシートを用いる場合、下拡散シートを使用しないで、光源からの光を直接プリズムに入射させるため、さらに一層光源による輝度の不均一性が発生しやすく、その均一化が困難となる。従来、このような場合には輝度を犠牲にして低下させてでも、その均一化を図るしか方法がなく、バックライトユニットやそれを用いた液晶表示装置の液晶表示面の輝度を落とさずに、その均一性を向上させることはできなかった。
本発明の目的は、液晶表示装置に用いられるバックライトユニット用のプリズムシートとして用いられたときに、正面輝度の大幅な低下を来すことなく輝度の不均一性を効果的に抑制し、かつ従来のバックライトユニットよりも部品点数を減らして、液晶表示装置の薄型化を実現することが可能なプリズムシート、さらに該プリズムシートを用いたバックライトユニット、また該バックライトユニットを用いた液晶表示装置を提供することにある。
既述のように、従来、拡散フィルムやプリズムシート等の拡散要素で均一化しきれない光源に近接した領域の輝度分布は、拡散フィルムやプリズムシートの光源に沿った外縁部分に光遮蔽層を設けることで対処されてきた。従来の光遮蔽層は透過率の低い光遮蔽剤の使用によって外縁部分の透過光量を大幅減衰させたり、透過光量を減衰させた上で外縁部分のヘイズ値を高くして輝度の均一化を図ったりするものであった。これらの方法は基本的に外縁部分の輝度上昇を光遮蔽層の光吸収によって低下させるものであって、外縁部分への入射光の大部分は吸収によって損失されバックライトユニットの輝度向上には寄与しなかった。
しかし発明者らは吸収ではなく反射を主体とした光遮蔽層を用いることにより、外縁部分への入射光量を有効に輝度向上へと利用することを考え、そのための最適な光遮蔽層、光遮蔽剤の特性について検討を行った。
その結果本発明者らは、液晶表示装置に用いられるバックライトユニット用のプリズムシートにおいて、特定の構成を有する光遮蔽層を備えたプリズムシートを用いることによって、上記課題を解決するに至った。すなわち本発明は、一方の面にプリズム列を有するプリズムシートの、前記プリズム列を有する面とは反対側の面上で、前記プリズムシートの端部の少なくとも一辺に沿った部分に形成された、１層または２層以上の構成の光遮蔽層と、前記光遮蔽層でその一部が被覆された、前期プリズム列とは反対側の面の略全面を被覆する光拡散層を有し、かつ前記光遮蔽層は前記プリズム列に最も近い層として、バインダー樹脂中に分散された薄膜細片状金属を含有する拡散反射層を有することを特徴とするプリズムシートを提供する。
本発明のプリズムシートの拡散反射層は、バインダー樹脂中に分散された薄膜細片状金属を有することから、光源近傍の光の溜まりを散乱光として効果的に反射させて利用するため、液晶表示面の正面輝度を向上させると同時に、光源近傍の輝度の高い部分の反射像の輪郭を十分に緩和させるため、液晶表示面の輝度の均一性を高める作用を有する。また、プリズム列とは反対側の面の略全面に光拡散層を有することから、プリズムの稜線ピッチや液晶素子の画素のピッチなどの構造周期間の干渉により発生するモアレ縞の発生を抑制する機能が一体化されており、バックライトユニットの部品数を低減できるとともに、その総厚を薄くすることが可能である。さらに、光拡散層が、光遮蔽層でその一部が被覆された、プリズム列とは反対側の面の略全面を被覆するように形成されることから、拡散反射層による輝度の均一化をより効果的に作用させ、かつ光遮蔽層の形成部と非形成部との境界線における輝線などの不均一さを緩和させることができる。
また本発明は、拡散反射層のプリズム列とは反対側に黒色の裏打ち層を有するため、拡散反射層において反射せず透過した光の成分のうち、一部を吸収することにより液晶表示面側へ光の溜まりが到達するのを防止する機能を備え、残りの光を反射して再利用することができるため、液晶表示面の正面輝度と均一性とをより高めることができる。
また本発明は、光拡散層が多孔質粒子を含有することから、通常よく用いられる球状の樹脂粒子など他の拡散材粒子を含有する光拡散層の場合よりも、比較的少ない含有量の多孔質粒子、比較的膜厚の薄い光拡散層によって良好に光を散乱しながら、プリズムシート透過時の光損失を低減することができ、全光線透過率を高い値に維持できるため、液晶表示面の輝度を高く保ちつつ、モアレ縞の発生を抑制することができる。
また本発明は、導光板の端部に発光ダイオードアレイを配置してなるバックライトユニットの、前記導光板の光出射面側に、上記プリズムシートがプリズム列の側を向けて配置され、かつ前記プリズムシートの前記光遮蔽層は、前記導光板の光出射面側で、前記発光ダイオードランプアレイに沿った端部を、プリズム列を挟んで覆うように配置されているバックライトユニットを提供する。
本発明のバックライトユニットは、上記プリズムシートを用いているため、高輝度でかつ均一な輝度を有する面光源を形成し、液晶表示装置に用いられたときに、均一で高い液晶表示面の輝度を実現することができる。さらに上記プリズムシートにおけるプリズム面を導光板の出射側に向けて配置し、導光板からの光を下拡散シートを経ずに入射させるため、バックライトユニット全体の厚さ（図６、図７参照）を低減させることができ、薄型の液晶表示装置の実現を容易にすることができる。
さらに本発明は上記バックライトユニットを用いた液晶表示装置を提供する。
本発明の液晶表示装置は、本発明のプリズムシートを用いて構成された上記バックライトユニットを用いているので、全厚が薄く、表示面の輝度が高くかつ均一な表示の可能な液晶表示装置とすることができる。
しかし発明者らは吸収ではなく反射を主体とした光遮蔽層を用いることにより、外縁部分への入射光量を有効に輝度向上へと利用することを考え、そのための最適な光遮蔽層、光遮蔽剤の特性について検討を行った。
その結果本発明者らは、液晶表示装置に用いられるバックライトユニット用のプリズムシートにおいて、特定の構成を有する光遮蔽層を備えたプリズムシートを用いることによって、上記課題を解決するに至った。すなわち本発明は、一方の面にプリズム列を有するプリズムシートの、前記プリズム列を有する面とは反対側の面上で、前記プリズムシートの端部の少なくとも一辺に沿った部分に形成された、１層または２層以上の構成の光遮蔽層と、前記光遮蔽層でその一部が被覆された、前期プリズム列とは反対側の面の略全面を被覆する光拡散層を有し、かつ前記光遮蔽層は前記プリズム列に最も近い層として、バインダー樹脂中に分散された薄膜細片状金属を含有する拡散反射層を有することを特徴とするプリズムシートを提供する。
本発明のプリズムシートの拡散反射層は、バインダー樹脂中に分散された薄膜細片状金属を有することから、光源近傍の光の溜まりを散乱光として効果的に反射させて利用するため、液晶表示面の正面輝度を向上させると同時に、光源近傍の輝度の高い部分の反射像の輪郭を十分に緩和させるため、液晶表示面の輝度の均一性を高める作用を有する。また、プリズム列とは反対側の面の略全面に光拡散層を有することから、プリズムの稜線ピッチや液晶素子の画素のピッチなどの構造周期間の干渉により発生するモアレ縞の発生を抑制する機能が一体化されており、バックライトユニットの部品数を低減できるとともに、その総厚を薄くすることが可能である。さらに、光拡散層が、光遮蔽層でその一部が被覆された、プリズム列とは反対側の面の略全面を被覆するように形成されることから、拡散反射層による輝度の均一化をより効果的に作用させ、かつ光遮蔽層の形成部と非形成部との境界線における輝線などの不均一さを緩和させることができる。
また本発明は、拡散反射層のプリズム列とは反対側に黒色の裏打ち層を有するため、拡散反射層において反射せず透過した光の成分のうち、一部を吸収することにより液晶表示面側へ光の溜まりが到達するのを防止する機能を備え、残りの光を反射して再利用することができるため、液晶表示面の正面輝度と均一性とをより高めることができる。
また本発明は、光拡散層が多孔質粒子を含有することから、通常よく用いられる球状の樹脂粒子など他の拡散材粒子を含有する光拡散層の場合よりも、比較的少ない含有量の多孔質粒子、比較的膜厚の薄い光拡散層によって良好に光を散乱しながら、プリズムシート透過時の光損失を低減することができ、全光線透過率を高い値に維持できるため、液晶表示面の輝度を高く保ちつつ、モアレ縞の発生を抑制することができる。
また本発明は、導光板の端部に発光ダイオードアレイを配置してなるバックライトユニットの、前記導光板の光出射面側に、上記プリズムシートがプリズム列の側を向けて配置され、かつ前記プリズムシートの前記光遮蔽層は、前記導光板の光出射面側で、前記発光ダイオードランプアレイに沿った端部を、プリズム列を挟んで覆うように配置されているバックライトユニットを提供する。
本発明のバックライトユニットは、上記プリズムシートを用いているため、高輝度でかつ均一な輝度を有する面光源を形成し、液晶表示装置に用いられたときに、均一で高い液晶表示面の輝度を実現することができる。さらに上記プリズムシートにおけるプリズム面を導光板の出射側に向けて配置し、導光板からの光を下拡散シートを経ずに入射させるため、バックライトユニット全体の厚さ（図６、図７参照）を低減させることができ、薄型の液晶表示装置の実現を容易にすることができる。
さらに本発明は上記バックライトユニットを用いた液晶表示装置を提供する。
本発明の液晶表示装置は、本発明のプリズムシートを用いて構成された上記バックライトユニットを用いているので、全厚が薄く、表示面の輝度が高くかつ均一な表示の可能な液晶表示装置とすることができる。
本発明のプリズムシートは、バックライトユニットの構成部品として、プリズム面を導光板の出射側に向けて配置されたとき、高輝度でかつ均一な輝度を有する面光源を形成する。特に液晶表示装置用のバックライトユニットに用いられたときは、該バックライトユニットは、液晶表示面の輝度を高く保ちつつ、かつ均一な液晶表示面の輝度を実現することができる。このようなプリズムシートを用いてバックライトユニットを作製することにより、該バックライトユニットを用いた液晶表示装置は、バックライトユニットの光源に不連続な発光ダイオードアレイを用いているときでも、目玉状の不連続な高輝度部分を生じることが無く、均一で高輝度な液晶表示面を形成することができる。さらにプリズム面を導光板の出射面側に向けて配置するプリズムシートの構成は、下拡散フィルムを必要とせず、またプリズムシートも１枚で適用できるため、バックライトユニットの構成部品を削減でき、バックライトユニット全体の厚さを低減することができる。そしてこのようなバックライトユニットを用いることにより液晶表示装置全体を薄型化することができる。
本発明のプリズムシートは、一方の面にプリズム列を有するプリズムシートの、前記プリズム列を有する面とは反対側の面上で、前記プリズムシートの端部の少なくとも一辺に沿った部分に形成された、１層または２層以上の構成の光遮蔽層と、前記光遮蔽層でその一部が被覆された、前記プリズム列とは反対側の面の略全面を被覆する光拡散層を有し、前記光遮蔽層は前記プリズム列に最も近い層として、バインダー樹脂中に分散された薄膜細片状金属を有する拡散反射層を含有する拡散反射層を有する。
光遮蔽層は１層構成でも多層構成でもよいが、好ましくは２層以上であり、拡散反射層の、プリズム列とは反対側に裏打ち層を有する。裏打ち層は、黒色の層である。
前記プリズム列とは反対側の面の略全面を被覆する光拡散層は、拡散材粒子として、多孔質粒子を含有することが好ましい。
プリズム列は互いに平行かつ等間隔形成された稜を有するものであることが、製造の容易さの点で好ましい。
プリズムシートの構成としては、透明基板または透明フィルムを基体層として、その一方の面に形成されたプリズム列を有する層、もう一方の面の、一部を拡散反射層、黒色裏打ち層の順に被覆した光遮蔽層、光遮蔽層上を含む略全面を被覆した光拡散層のように、それぞれ別個に形成された、全体としては、少なくとも光遮蔽層形成部において５層構成、光遮蔽層非形成部において３層構成のものであってもよいし、プリズム列を有する層が基体層の役割を担って、プリズム列とは反対側の面に他の層を同様に積層形成する多層構成のものであってもよい。あるいはプリズム列を有する層と他の層とを別に作製しておき、ラミネートするものであってもよい。しかし独立した透明基板、または透明フィルム等の光透過性基体を用いるものの方が、塗布または印刷工程を通じてプリズム列、拡散反射層、裏打ち層、及び光拡散層をそれぞれ形成でき、また各層の組成、形状等も制御し易いことから好ましい。
上記の形態で光拡散層が形成された場合、光拡散層を塗布または印刷する方式によっては、光遮蔽層形成部におけるプリズムシートの総厚が、光遮蔽層非形成部における総厚よりも、光遮蔽層の厚さ相当分だけ厚くなる場合があるが、光拡散層を略全面で形成するほうが、光遮蔽層非形成部に領域を制限して形成するよりも、製造工程上制御し易く、光遮蔽層形成部と非形成部との境界での輝線を抑制することができるという効果を有し、また、光遮蔽層の厚さ相当分の厚み差程度であれば、バックライトユニット全体の厚さを低減する効果を阻害することがないことから、好ましい形態である。
光遮蔽層は１層構成でも多層構成でもよいが、好ましくは２層以上であり、拡散反射層の、プリズム列とは反対側に裏打ち層を有する。裏打ち層は、黒色の層である。
前記プリズム列とは反対側の面の略全面を被覆する光拡散層は、拡散材粒子として、多孔質粒子を含有することが好ましい。
プリズム列は互いに平行かつ等間隔形成された稜を有するものであることが、製造の容易さの点で好ましい。
プリズムシートの構成としては、透明基板または透明フィルムを基体層として、その一方の面に形成されたプリズム列を有する層、もう一方の面の、一部を拡散反射層、黒色裏打ち層の順に被覆した光遮蔽層、光遮蔽層上を含む略全面を被覆した光拡散層のように、それぞれ別個に形成された、全体としては、少なくとも光遮蔽層形成部において５層構成、光遮蔽層非形成部において３層構成のものであってもよいし、プリズム列を有する層が基体層の役割を担って、プリズム列とは反対側の面に他の層を同様に積層形成する多層構成のものであってもよい。あるいはプリズム列を有する層と他の層とを別に作製しておき、ラミネートするものであってもよい。しかし独立した透明基板、または透明フィルム等の光透過性基体を用いるものの方が、塗布または印刷工程を通じてプリズム列、拡散反射層、裏打ち層、及び光拡散層をそれぞれ形成でき、また各層の組成、形状等も制御し易いことから好ましい。
上記の形態で光拡散層が形成された場合、光拡散層を塗布または印刷する方式によっては、光遮蔽層形成部におけるプリズムシートの総厚が、光遮蔽層非形成部における総厚よりも、光遮蔽層の厚さ相当分だけ厚くなる場合があるが、光拡散層を略全面で形成するほうが、光遮蔽層非形成部に領域を制限して形成するよりも、製造工程上制御し易く、光遮蔽層形成部と非形成部との境界での輝線を抑制することができるという効果を有し、また、光遮蔽層の厚さ相当分の厚み差程度であれば、バックライトユニット全体の厚さを低減する効果を阻害することがないことから、好ましい形態である。
以下、上記の好ましい態様における本発明のプリズムシートの各部分について、順に詳細に説明するとともに、上記プリズムシートの性能を維持しつつ、プリズムシートの各部分に施すことの出来る可能な構成の変形例についても説明を行う。
まず本発明のプリズムシートの基本的な構成及び、該プリズムシートを用いたバックライトユニットの基本的な構成を概略図で図６、図７に示す。
本発明の光遮蔽層３４は前記プリズム列３２とは反対側の面上で、前記プリズムシートの端部のうちの少なくとも一辺に沿った部分に形成される。光遮蔽層３４の形成される端部は、プリズム列の稜に平行な端部であることが光遮蔽効果の点で好ましいが、プリズムシートのいずれの端部にもプリズム列３２の稜が平行でなく、一定の角度を有している場合には、光遮蔽効果を考慮して光遮蔽層を形成する端部の位置を決定することができる。
光遮蔽層３４は、図６、図７に示すように拡散反射層と裏打ち層との２層から構成されていてもよい。光遮蔽層３４に向かう光は、プリズム列３２がその上に形成されている光透過性基体３１と、光遮蔽層３４すなわち拡散反射層３５との界面を経て光遮蔽層へ入射する。このように光遮蔽層に入射する光は、実際はプリズムシートの基体である光透過性基体３１と光遮蔽層３４との界面で反射される。
拡散反射層は、バインダー樹脂中に分散させた薄膜細片状金属を含有する。こうすることにより、バックライトユニットの正面輝度や、これを用いた液晶表示装置の正面輝度を、光遮蔽層が無いときと比べて低下させることがなく、むしろ増加させることができる。また、拡散反射層の表面は鏡面とはなっておらず、高い拡散反射率を有しているため、光源２３の反射像による輝度の不均一発生を抑制することができる。特に光源に不連続な発光ダイオードアレイ光源を用いた場合には、目玉状の輝度集中部分がバックライトユニットによる発光や、これを用いた液層表示装置の表示面上に発生し易くなる傾向にあるが、これを効果的に抑制することができる。
このような拡散反射層は薄膜細片状金属とバインダー樹脂を用いた拡散反射層を用いているため、光遮蔽層のプリズム列側の面が光源あるいは導光板からの出射光に対して高い反射率を有してはいても、金属蒸着によって形成されるような鏡面に近い拡散反射層の場合と異なり正反射率が高くない。このため全反射に対する拡散反射の割合が高く、極めて有効な拡散反射面として機能する。また薄膜細片状金属の良好な光遮蔽性のために、膜厚当たりの光遮蔽力が高く、薄膜であっても良好な光遮蔽効果を有する。
光遮蔽層３４は、図６、図７に示すように拡散反射層と裏打ち層との２層から構成されていてもよい。光遮蔽層３４に向かう光は、プリズム列３２がその上に形成されている光透過性基体３１と、光遮蔽層３４すなわち拡散反射層３５との界面を経て光遮蔽層へ入射する。このように光遮蔽層に入射する光は、実際はプリズムシートの基体である光透過性基体３１と光遮蔽層３４との界面で反射される。
拡散反射層は、バインダー樹脂中に分散させた薄膜細片状金属を含有する。こうすることにより、バックライトユニットの正面輝度や、これを用いた液晶表示装置の正面輝度を、光遮蔽層が無いときと比べて低下させることがなく、むしろ増加させることができる。また、拡散反射層の表面は鏡面とはなっておらず、高い拡散反射率を有しているため、光源２３の反射像による輝度の不均一発生を抑制することができる。特に光源に不連続な発光ダイオードアレイ光源を用いた場合には、目玉状の輝度集中部分がバックライトユニットによる発光や、これを用いた液層表示装置の表示面上に発生し易くなる傾向にあるが、これを効果的に抑制することができる。
このような拡散反射層は薄膜細片状金属とバインダー樹脂を用いた拡散反射層を用いているため、光遮蔽層のプリズム列側の面が光源あるいは導光板からの出射光に対して高い反射率を有してはいても、金属蒸着によって形成されるような鏡面に近い拡散反射層の場合と異なり正反射率が高くない。このため全反射に対する拡散反射の割合が高く、極めて有効な拡散反射面として機能する。また薄膜細片状金属の良好な光遮蔽性のために、膜厚当たりの光遮蔽力が高く、薄膜であっても良好な光遮蔽効果を有する。
拡散反射層を用いず、黒色の光遮蔽層１層のみによる光遮蔽層を有する場合、光遮蔽層が目玉状の輝度集中部分の光を吸収するため、輝度の不均一発生を抑制する効果には優れているが、バックライトユニットの正面輝度を低下させやすい。
一方、拡散反射層として、バインダー樹脂中に分散させた薄膜細片状金属を含有する拡散反射層を有するが、黒色裏打ち層を有しない光遮蔽層である場合、光遮蔽層に入射した光のうち一部分は拡散反射されるが、拡散反射層の材質、膜厚等によっては、一部分は透過してしまう可能性があり、この場合もバックライトユニットの正面輝度を低下させてしまう傾向にある。したがって裏打ち層を設けることが好ましい。
拡散反射層として、アルミニウム、スズなどの金属蒸着層を有する場合、強い鏡面反射作用により、バックライトユニットの正面輝度は高くなるが、目玉状の輝度集中部分の反射像が強く現れてしまうため、強い輝度の不均一さを発生してしまい、液晶画面の画像品質を低下させてしまう。
拡散反射層として、バインダー樹脂中に分散させた酸化チタンなどの白色顔料を含有する白色層を有する場合、光遮蔽層に入射した光の大部分は白色層を透過して黒色裏打ち層に到達してしまい、黒色の光遮蔽層１層のみによる光遮蔽層を有する場合と同様、バックライトユニットの正面輝度を低下させてしまう傾向にある。また白色層が輝度の不均一発生を抑制する効果と正面輝度の維持を両立するためには、白色層を２０〜５０μｍ程度の厚みに形成する必要があり、その場合、バックライトの厚みの低減に寄与することは不可能となる。
一方、拡散反射層として、バインダー樹脂中に分散させた薄膜細片状金属を含有する拡散反射層を有するが、黒色裏打ち層を有しない光遮蔽層である場合、光遮蔽層に入射した光のうち一部分は拡散反射されるが、拡散反射層の材質、膜厚等によっては、一部分は透過してしまう可能性があり、この場合もバックライトユニットの正面輝度を低下させてしまう傾向にある。したがって裏打ち層を設けることが好ましい。
拡散反射層として、アルミニウム、スズなどの金属蒸着層を有する場合、強い鏡面反射作用により、バックライトユニットの正面輝度は高くなるが、目玉状の輝度集中部分の反射像が強く現れてしまうため、強い輝度の不均一さを発生してしまい、液晶画面の画像品質を低下させてしまう。
拡散反射層として、バインダー樹脂中に分散させた酸化チタンなどの白色顔料を含有する白色層を有する場合、光遮蔽層に入射した光の大部分は白色層を透過して黒色裏打ち層に到達してしまい、黒色の光遮蔽層１層のみによる光遮蔽層を有する場合と同様、バックライトユニットの正面輝度を低下させてしまう傾向にある。また白色層が輝度の不均一発生を抑制する効果と正面輝度の維持を両立するためには、白色層を２０〜５０μｍ程度の厚みに形成する必要があり、その場合、バックライトの厚みの低減に寄与することは不可能となる。
光遮蔽層３４としては、プリズムシートのプリズム列とは反対側の端面に、拡散反射層３５と裏打ち層３６とを、印刷法、またはストライプ塗工法により形成することができる。あるいは、ここで拡散反射層３５、裏打ち層３６の形成は転写用仮支持体上に、裏打ち層３６、その上に拡散反射層３５を有する積層体を作製しておき、プリズムシートのプリズム列とは反対側の端面の光遮蔽層を設置する位置に、転写工程を経て形成してもよい。
これら拡散反射層３５は薄膜細片状金属、樹脂バインダー、及び溶剤を含有する拡散反射層形成用塗料を塗布工程によって塗布及び乾燥することにより形成することが好ましい。拡散反射層形成用塗料中には、少なくとも薄膜細片状金属、バインダー樹脂、並びに有機溶剤を含有する。本発明の薄膜細片状金属とは蒸着、スパッタリング、展延等により得られる金属の薄膜を粉砕し、細かな片としたものである。薄膜表面が平滑なため、該薄膜細片状金属をバインダー樹脂中に分散した塗料を塗布して光反射層を形成すると、特に良好な光反射効果が得られ好ましい。特に薄膜細片状金属は、例えば不定形の金属粉末をボールミルによる処理等の機械的加工によって扁平形状に変形させた鱗片状金属粉末と比較して、薄膜面の表面粗さが小さく平滑であるため、これを使用することにより液晶表示面の輝度を向上させやすく好ましい。
前記薄膜状金属細片の金属としては、アルミニウム、金、銀、銅、真鍮、チタン、クロム、ニッケル、ニッケルクロム、ステンレス等を使用することができる。薄膜状金属細片の金属を薄膜にする方法としては、アルミニウムのように融点の低い場合は蒸着、アルミニウム、金、銀、銅などの展性を有する場合は箔、融点が高く展性もない金属の場合はスパッタリング等を挙げることができる。これらのなかでも蒸着金属薄膜から得られた薄膜状金属細片が好ましく用いられる。これら薄膜状金属細片は遮蔽力が高く、薄い膜厚で遮蔽が可能である。薄膜状金属細片の金属薄膜の厚さは、０．０１〜０．１μｍが好ましく、さらに好ましくは０．０２〜０．０８μｍである。一方バインダー樹脂中に分散させる薄膜状金属細片の面の大きさは、長軸で５〜２５μｍが好ましく、さらに好ましくは１０〜１５μｍである。大きさが５μｍ未満の場合は、塗膜の光反射効果が不十分となり、２５μｍを超えると薄膜状金属細片が配向しにくくなるので光反射効果が低下する。
薄膜状金属細片を用いた塗料としては、例えばファインラップスーパーメタリックシルバー、ファインラップスーパーメタリック６０８シルバー（ともにＤＩＣ社製）等の鏡面インキがある。
薄膜状金属細片を用いた塗料としては、例えばファインラップスーパーメタリックシルバー、ファインラップスーパーメタリック６０８シルバー（ともにＤＩＣ社製）等の鏡面インキがある。
光遮蔽層３４は、前記プリズム列に近い側に形成された前記拡散反射層３５と、該拡散反射層上に形成された、バインダー樹脂及び該バインダー樹脂中に分散された顔料を含有する裏打ち層３６を有することが好ましい。高い拡散反射性を得るために、拡散反射層単独で光の透過を小さく抑えようとして拡散反射層を厚くすれば、プリズムシート全体の厚みが厚くなり、バックライトユニットの薄型化の要請を考慮したとき好ましくない。特に薄膜状金属細片を含む拡散反射層を形成したときは、膜厚を厚くし過ぎると、該拡散反射層が、薄膜状金属細片がその扁平な面を向かい合わせて積み重ねた形でバインダー樹脂中に分散された形成された塗膜であるため、層間剥離を起こしやすい。拡散反射層３５に加えてバインダー樹脂と、樹脂中に顔料が分散された裏打ち層３６を拡散反射層のプリズム列側とは反対側に積層した光遮蔽層３４とすることにより、拡散反射層側から入射する光の、液晶モジュール側への透過を少なく抑えることができる。
裏打ち層３６における前記顔料は、塗膜にしたときに拡散反射層３５とともに十分な光遮蔽性を有する塗膜を形成する顔料であることが必要であり、薄膜で良好な光遮蔽性が得られる点、波長依存性を有さない点でカーボンブラックが好ましい。裏打ち層３６は拡散反射層３５との積層体で、バックライトユニット光源近傍の光の溜まりの隠蔽性と正面輝度から、裏打ち層形成用塗料の組成および膜厚を決定することができる。
拡散反射層３５は形成されているが裏打ち層３６は形成されていない領域があると、その部分に入射した光の大部分は光隠蔽層を透過してしまい、バックライトユニット光源近傍の光の溜まりが液晶モジュール側へ到達して、液晶画面の質を低下させやすい。逆に裏打ち層３６は形成されているが拡散反射層３５は形成されていない領域があると、導光板の光出射面からその部分に入射した光は裏打ち層に吸収されるのみで、液晶表示面の明るさを向上させることには寄与しない。したがって裏打ち層上の面には全て拡散反射層が積層されていることが好ましく、また拡散反射層上の面全てに裏打ち層が積層されていることが好ましく、ふたつの層は互いに全面でお互いに接して積層されていることが好ましい。
本発明における光拡散層３３は、前記光遮蔽層３４でその一部が被覆された、前記プリズム列とは反対側の面の略全面を被覆するように形成される。図６、図７に示したように、光拡散層３３を、光遮蔽層３４上を含む略全面で形成することにより、透明基体と光遮蔽層３４との界面において、プリズム列を透過した光源近傍の光を最も効果的に反射、拡散して再利用することができるため、面光源としてのバックライトユニットの高い正面輝度が得られる。また光遮蔽層の形成部と非形成部との界面における光の不均一が効果的に抑制されるという利点がある。このような構成とすることにより、バックライトユニットに用いらるモアレ縞抑制用の上拡散フィルムと、プリズムシートが一体化した構成となるため、バックライトユニットの部品数を低減できるとともに、その総厚を薄くすることが可能である。光拡散層を形成することによりプリズム列より出射した光が散乱し、バックライトユニットの輝度分布や、該バックライトユニットを用いた液晶表示装置の液晶表示面の輝度分布をより均一にすることができる。さらにプリズムシートのプリズム列の稜のパターンと、液晶セルパターンとの間で発生するモアレ縞を有効に抑制することができる。プリズムシートのプリズム列の稜を導光板の出射側に向けて配置する構成のバックライトユニットにおいては、下拡散シートを経ずに光源から直接光が入射するため、モアレが発生し易くなっている。このため、これら光拡散層の設置は液晶表示画像の画質を向上させる上で好ましい。
光拡散層３３が、図８に示したように、まず透明基体上の前記プリズム列とは反対側の面上の全面に形成され、光遮蔽層３４が、前記プリズム列３２とは反対側の光拡散層３３の面上で、前記プリズムシートの端部のうちの少なくとも一辺に沿った部分に形成された場合、プリズム列を透過した光源近傍の光の一部が光拡散層３３を透過する間に損失してしまい、バックライトユニットの正面輝度を低下させる。
一方、光拡散層３３を、図９に示したように、光遮蔽層非形成部に領域を制限して形成した場合、図６，７の場合と比較して、プリズムシート全体として光遮蔽層の膜厚合計に相当する厚みをカットオフできるというメリットはあるものの、製造がきわめて精密になり、光遮蔽層形成部と非形成部との境界で輝線を生じてしまうという、液晶画面の品質上好ましくない現象が起こりやすくなる。したがって、光拡散層３３を、光遮蔽層３４上を含む略全面で形成したほうが、光遮蔽層非形成部に領域を制限して形成するよりも、製造工程上制御し易く、光遮蔽層形成部と非形成部との境界での輝線を抑制することができるという効果を有し、また、光遮蔽層の厚さ相当分の厚み差程度であれば、バックライトユニット全体の厚さを低減する効果を阻害することがないことから、好ましい形態である。
光拡散層３３は、樹脂バインダーと樹脂バイダー中に分散された光拡散材粒子を含有した構成とすることができ、樹脂バインダーと光拡散粒子を含有する光拡散層用塗料を塗布、乾燥して形成することができる。
光拡散粒子としては、酸化チタン、酸化亜鉛等の白色顔料、炭酸カルシウム、タルク等の無機粒子、アクリル粒子、アクリルウレタン粒子等の有機粒子等の透明または白色の粒子を用いることが出来る。あるいはは無機−有機ハイブリッド材料粒子を含有してもよいが、輝度分布を効率よく均一化し、モアレ縞を効果的に抑制するためには、多孔質粒子を光拡散粒子として含有する光拡散層を形成することが好ましい。
このような構成とすることにより、導光板２５を出てプリズムシートのプリズム列３２を有する面に入射した光は、プリズム部分で液晶表示面の正面方向に集光されつつ光拡散層３３で拡散される。光拡散層３３に含有される多孔質粒子は多くの細孔を含有し、かつ該細孔は空気を含んでいるため、光拡散層３３に入射した光はこれら細孔とそれらを保持するバインダー、及び細孔内の空気を通過する間に極めて多数回にわたって反射、屈折を繰り返す。結果として通常の樹脂粒子と比較すると、比較的少ない含有量の多孔質粒子、比較的膜厚の薄い光拡散層によっても良好に拡散することになる。このためプリズムシートへの入射光を良好に散乱してモアレ縞の発生を抑制しつつ、プリズムシート透過時の光損失を低減することができ、全光線透過率を高い値に維持できるため、液晶表示面の輝度を高く保ちつつ、モアレ縞の発生を抑制することができる。
このような構成とすることにより、導光板２５を出てプリズムシートのプリズム列３２を有する面に入射した光は、プリズム部分で液晶表示面の正面方向に集光されつつ光拡散層３３で拡散される。光拡散層３３に含有される多孔質粒子は多くの細孔を含有し、かつ該細孔は空気を含んでいるため、光拡散層３３に入射した光はこれら細孔とそれらを保持するバインダー、及び細孔内の空気を通過する間に極めて多数回にわたって反射、屈折を繰り返す。結果として通常の樹脂粒子と比較すると、比較的少ない含有量の多孔質粒子、比較的膜厚の薄い光拡散層によっても良好に拡散することになる。このためプリズムシートへの入射光を良好に散乱してモアレ縞の発生を抑制しつつ、プリズムシート透過時の光損失を低減することができ、全光線透過率を高い値に維持できるため、液晶表示面の輝度を高く保ちつつ、モアレ縞の発生を抑制することができる。
該多孔質粒子の特性は細孔容積や平均細孔径で表されるが、粒子内部に細孔を有する多孔質性の微粒子であれば特に制限されることなく使用できる。該平均細孔径は１〜５０ｎｍの範囲で、該細孔容積は０．１〜３ｍｌ／ｇの範囲のものを好適に用いることができる。有機微粒子、無機微粒子共に使用可能であるが、中でも、多孔質シリカ、多孔質アルミナ、多孔質酸化チタン、多孔質ガラス等の無機材料が、バインダー樹脂との屈折率差を大きく取りやすく、粒子表面における反射率を高くしやすいため、拡散反射光を効率良く得られる点で好ましい。さらに光拡散層の表面硬度を向上させやすい点においても好ましい。その中でも多孔質シリカの粒子がより好ましい。
光拡散層３３の形成は上記多孔質粒子等とバインダー樹脂、及び溶剤を含有する光拡散層用塗料を基体上に塗布、乾燥させることによって行うことができるが、基体と拡散層を一体化させることもできる。例えば多孔質粒子の分散したバインダー樹脂を用いて、押出法等の通常のシート製造方法により、基体シートであってかつ全体が光拡散層となるものを作製し、プリズムシート全体の膜厚を薄くすることができる。但し、多孔質粒子の含有量が多いときにはシート自体の力学的特性が脆弱となる可能性があり、強度確保のためには、プリズムシートの光拡散機能と支持体機能を分離して、透明基体、透明フィルムを光拡散層およびプリズム列の支持体として用いることが好ましい。
光拡散層３３の形成は上記多孔質粒子等とバインダー樹脂、及び溶剤を含有する光拡散層用塗料を基体上に塗布、乾燥させることによって行うことができるが、基体と拡散層を一体化させることもできる。例えば多孔質粒子の分散したバインダー樹脂を用いて、押出法等の通常のシート製造方法により、基体シートであってかつ全体が光拡散層となるものを作製し、プリズムシート全体の膜厚を薄くすることができる。但し、多孔質粒子の含有量が多いときにはシート自体の力学的特性が脆弱となる可能性があり、強度確保のためには、プリズムシートの光拡散機能と支持体機能を分離して、透明基体、透明フィルムを光拡散層およびプリズム列の支持体として用いることが好ましい。
光拡散層３３に使用するバインダー樹脂としては、前記光拡散粒子を樹脂中に均一に分散でき、シート状に成形できるもの、或いはさらに溶剤を添加して塗料を作製し、光透過性基体上に塗布し塗膜を積層できるものであれば特に限定されず、一般的な成形用樹脂、塗料用樹脂等が使用できる。例えば、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂等が挙げられる。
塗布により光拡散層を形成するときの光拡散層用塗料に用いる溶剤としては、バインダー樹脂の溶解性、多孔質粒子等の分散性、形成する拡散層の膜厚、及び塗膜乾燥性等を考慮して、通常、塗料に使用される公知の溶剤のなかから適宜選択して使用することができる。
塗布により光拡散層を形成するときの光拡散層用塗料に用いる溶剤としては、バインダー樹脂の溶解性、多孔質粒子等の分散性、形成する拡散層の膜厚、及び塗膜乾燥性等を考慮して、通常、塗料に使用される公知の溶剤のなかから適宜選択して使用することができる。
本発明のプリズムシートの支持体として使用する光透過性基体３１としては、支持体として十分な物理的強度と光透過性を有するものであれば特に限定されないが、透明性基体であることが好ましい。表面の平滑性や機械的強度から、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、アクリルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリカーボネート、シクロオレフィン、アクリル等の透明または半透明樹脂シート又はフィルムから選ばれる。なかでもＰＥＴフィルムまたはＰＥＮフィルムが、その機械的強度の面から特に好ましい。基体の厚さは、５〜３００μｍであることが好ましく、１０〜１００μｍの範囲であることがさらに好ましい。５μｍより薄い場合、取り扱いが困難となるばかりでなく、熱収縮に起因するカールが発生して作業性を著しく低下させたりするなど、加工性を低下する傾向にある。３００μｍより厚い場合、プリズムシートの全厚が厚くなって薄型の電子装置等には使用できなくなってしまうとともに、基体そのものの可視光透過率が低下しやすく、バックライトユニットの正面輝度が低下する傾向にある。特にプリズムシート３０の全厚を薄くしてバックライトユニットの薄型化、特に携帯電話用の液晶表示装置の薄型化を目的とするときは７〜５０μｍとすることが好ましい。
基体３１の表面のうち少なくとも一方の面には、プリズム列３２および／または光拡散層３３との密着性を向上させるため、易接着処理層が塗布されている、あるいはコロナ処理が施されているなど、易接着処理がなされていることが好ましく、前記処理が両面とも成されていることが一層好ましい。
基体３１の表面のうち少なくとも一方の面には、プリズム列３２および／または光拡散層３３との密着性を向上させるため、易接着処理層が塗布されている、あるいはコロナ処理が施されているなど、易接着処理がなされていることが好ましく、前記処理が両面とも成されていることが一層好ましい。
本発明のプリズムシートのプリズム列３２を有する層は、頂角を有する断面形状が三角形のプリズムを配列したものであって、平行かつ等間隔に形成された稜を有するプリズム列を有することが好ましい。プリズム列の表面は、断面が同形の二等辺三角形である直線状の単位プリズムが並行に隙間無く配列した形状であることが好ましく、プリズム列の断面二等辺三角形の頂角は５０°〜８０°が好ましく、６０°〜７０°であることがさらに好ましい。断面を同形の二等辺三角形とすることによって、プリズム列の製造が容易となるとともに、プリズムシートを薄くしつつ、かつプリズム機能を確実に発揮させることができる。プリズムの頂角を５０°以上、８０°以下の範囲とすることにより、本発明のプリズムシートの、プリズム列の稜を導光板の出射面側へ向けて配置したとき、プリズム列の斜面における全反射現象により、ＬＣＤ正面方向への高い集光性が得られる。また隣接するプリズム列の間隔は、プリズム列部分の厚さの薄膜化の程度、プリズム列の製造の容易さ、モアレ縞の発生し易さ等を考慮して適宜決めることができるが、５〜１００μｍであることが好ましく、１０〜５０μｍであることがより好ましい。プリズム列の高さはプリズム列の間隔にも影響するが、プリズムシートの全厚を薄くしてバックライトユニットの薄型化、特に携帯電話用の液晶表示装置の薄型化を目的とするときは７〜５０μｍとすることが好ましい。
本発明のプリズムシート３０におけるプリズム列３２の形成は、支持体と一体化して形成してもよいし支持体上に別途積層して形成してもよい。これらについては公知の形成方法を用いることができる。それらプリズムシートの製造方法の一例について以下に説明する。
例えば、特開平１１−１７１９４１号公報に開示されているように、連続基体を押し圧ロールにて型ロールへ押し付け、押し付けられた基体と型ロールとの接触開始部分に、液状の紫外線硬化型樹脂を供給し、紫外線を照射して形状を固定し、型ロールから剥離する方法を用いることができる。
または、特開２００２−２５８４１０号公報に開示されているように、液状の紫外線硬化樹脂を型ロールに付着させ、その後に連続基体と接触させ、紫外線を照射して形状を固定し、型ロールから剥離する方法を用いることができる。
または、透明な基体に紫外線硬化樹脂を、公知の塗工方式により塗布し、紫外線硬化樹脂面を未硬化状態で型ロールに接触させて押し付け、紫外線を照射して形状を固定し、型ロールから剥離する方法を用いることができる。
例えば、特開平１１−１７１９４１号公報に開示されているように、連続基体を押し圧ロールにて型ロールへ押し付け、押し付けられた基体と型ロールとの接触開始部分に、液状の紫外線硬化型樹脂を供給し、紫外線を照射して形状を固定し、型ロールから剥離する方法を用いることができる。
または、特開２００２−２５８４１０号公報に開示されているように、液状の紫外線硬化樹脂を型ロールに付着させ、その後に連続基体と接触させ、紫外線を照射して形状を固定し、型ロールから剥離する方法を用いることができる。
または、透明な基体に紫外線硬化樹脂を、公知の塗工方式により塗布し、紫外線硬化樹脂面を未硬化状態で型ロールに接触させて押し付け、紫外線を照射して形状を固定し、型ロールから剥離する方法を用いることができる。
例えば上記の形成方法に応じて、本発明のプリズムシートにおけるプリズム列の形成に用いられる材料としては、透明であり、当初流動性をもち紫外線などの光により硬化し固体化する材料、または、加熱することで軟化して流動性となり冷却することで再び固体化する材料であれば、特に制限無く用いることができる。例えば紫外線硬化性樹脂組成物、熱可塑性樹脂などを使用することができる。
紫外線硬化性樹脂組成物としては、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、シリコーンアクリレート、アルキルアクリレートなどのアクリレート系、不飽和ポリエステル系、ビニルエーテル系、マレイミド系、エポキシ系、ポリエン−ポリチオール化合物系など各種の紫外線硬化型オリゴマー・モノマーを主成分とし、反応性希釈剤、重合開始剤、重合促進剤、重合禁止剤、消泡剤、可塑剤、非反応性ポリマー，有機溶剤などを、必要に応じ配合し混合してなるものを用いることができる。
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル、ポリエステル、ポリカーボネートなど、加熱によって流動性となる汎用の熱可塑性樹脂を用いることができる。
なかでも紫外線硬化性樹脂組成物を用いることが好ましい。その理由は、熱可塑性樹脂を基体のガラス転移温度より高温まで加熱した場合、熱による基体の変形を起こし不具合が発生する可能性があること、紫外線硬化性樹脂を用いた方が、熱可塑性樹脂を用いた場合に比べて加熱・冷却時間を各段に短くできるため、生産効率上有利であることである。
紫外線硬化性樹脂組成物としては、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、シリコーンアクリレート、アルキルアクリレートなどのアクリレート系、不飽和ポリエステル系、ビニルエーテル系、マレイミド系、エポキシ系、ポリエン−ポリチオール化合物系など各種の紫外線硬化型オリゴマー・モノマーを主成分とし、反応性希釈剤、重合開始剤、重合促進剤、重合禁止剤、消泡剤、可塑剤、非反応性ポリマー，有機溶剤などを、必要に応じ配合し混合してなるものを用いることができる。
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル、ポリエステル、ポリカーボネートなど、加熱によって流動性となる汎用の熱可塑性樹脂を用いることができる。
なかでも紫外線硬化性樹脂組成物を用いることが好ましい。その理由は、熱可塑性樹脂を基体のガラス転移温度より高温まで加熱した場合、熱による基体の変形を起こし不具合が発生する可能性があること、紫外線硬化性樹脂を用いた方が、熱可塑性樹脂を用いた場合に比べて加熱・冷却時間を各段に短くできるため、生産効率上有利であることである。
次に、本発明におけるプリズムシートの製造方法の例についてより詳細に説明する。
該プリズムシート３０は、例えば光透過性基体の一方の面に光遮蔽層３４および光拡散層３３を形成した後、他方の面に上記プリズム列３２を形成することが出来る。また例えば、上記プリズム列３２を一方の面に有するシートを形成した後、該シートのプリズム面とは反対側に光遮蔽層３４および光拡散層３３を形成して行うことが出来る。光遮蔽層３４を形成する場合には、プリズムシート３０のプリズム面とは反対側の面上の一部に光遮蔽層３４を形成させることができる。光拡散層３３を形成する場合には、プリズムシート３０のプリズム面とは反対側の面の、光遮蔽層３４上を含む略全面上に光拡散層３３を形成させることができる。
該プリズムシート３０は、例えば光透過性基体の一方の面に光遮蔽層３４および光拡散層３３を形成した後、他方の面に上記プリズム列３２を形成することが出来る。また例えば、上記プリズム列３２を一方の面に有するシートを形成した後、該シートのプリズム面とは反対側に光遮蔽層３４および光拡散層３３を形成して行うことが出来る。光遮蔽層３４を形成する場合には、プリズムシート３０のプリズム面とは反対側の面上の一部に光遮蔽層３４を形成させることができる。光拡散層３３を形成する場合には、プリズムシート３０のプリズム面とは反対側の面の、光遮蔽層３４上を含む略全面上に光拡散層３３を形成させることができる。
光遮蔽層３４は、プリズム列３２が形成された面とは反対側の面上で、プリズムシートの端部周辺の少なくとも一辺に、拡散反射層３５のみ、または拡散反射層３５、裏打ち層３６の順で積層させて形成させてもよいし、また他の支持体上に、拡散反射層３５のみ、または裏打ち層３６、拡散反射層３５の順で積層させたものを、プリズム列３２が形成された面とは反対側の面上の少なくとも一辺に沿った端部に、拡散反射層３５をプリズム列の側に向けて密着の後転写させて形成させてもよい。
拡散反射層用塗料は、前記薄膜状金属細片とバインダー樹脂と有機溶剤を加え、必要に応じて、硬化剤、硬化触媒、分散剤、帯電防止剤、滑剤等を加え、ロールミル、ボールミル、ビーズミル、あるいはサンドミル等を使用して練肉することにより、前記薄膜状金属細片を分散して作製することができる。
裏打ち層用塗料は、顔料及びバインダー樹脂と、必要に応じて、硬化剤、硬化触媒、分散剤、帯電防止剤、滑剤、有機溶剤等の溶媒を加え、分散機で混練処理した後、塗液配合に調整し、撹拌混合して調製する。
拡散反射層用塗料および裏打ち層用塗料を塗布する方法には一般的な塗工又は印刷方式が利用できる。例えば、グラビア、小径グラビア、リバースロール、ダイ、リップ、スクリーン、ブレード、ナイフ、キャスト、スピン、エアドクター、スプレー、カーテン、キスなどの塗工又は印刷方式が利用できる。塗膜の乾燥には、一般的な乾燥方式が利用できる。例えば、熱風、赤外線、マイクロ波、誘導加熱、紫外線硬化、電子線硬化などの乾燥方式が利用できる。乾燥後、必要に応じ、所定の温度および時間にて熱硬化を行う。
拡散反射層の厚みは、光反射性が得られる範囲で薄い方が好ましく、０．０１〜２μｍがより好ましい。拡散反射層の反射面は、反射率が適度に高い方が好ましいが、鏡面では例えば発光ダイオード光源が用いられているとき、目玉状の輝度ムラが解消しにくくなる傾向にある。このため拡散反射層用塗料を用いて塗布工程によって拡散反射層を形成する方が好ましい。この様にすることによって、一貫して塗布工程によって光拡散シートが形成できる点特に好ましい。
拡散反射層用塗料を用いて拡散反射層を形成する場合には、実際には拡散反射層の膜厚は液晶表示面の明るさと、輝度ムラを測定しながらその最適な数値に調整を行うことができる。
拡散反射層用塗料を用いて拡散反射層を形成する場合には、実際には拡散反射層の膜厚は液晶表示面の明るさと、輝度ムラを測定しながらその最適な数値に調整を行うことができる。
裏打ち層の厚みは、光遮蔽性が得られる範囲内で薄い方が好ましく、拡散反射層との組み合わせによる全光線透過率を１％以下にするためにも膜厚は１〜６０μｍが好ましく、１〜１０μｍがより好ましい。
転写用仮支持体上に拡散反射層または、裏打ち層および拡散反射層を有する光遮蔽層を形成した場合は、導光板の光出射面で光源に沿った周辺端部を被うのに適当な幅および形状に、光遮蔽層の形成された転写用仮支持体を切り抜き、プリズムシートのプリズム列を形成した面とは反対側の面の端部の少なくとも一辺に密着後、光遮蔽層を転写させる。
本発明の光拡散層の形成には、光拡散粒子、樹脂バイダー、及び溶剤を含有する光拡散層形成用塗料を、基体上のプリズム列を形成する面とは反対側の面に、光拡散層用塗料を塗布して乾燥させ、光拡散層を形成させる。塗布する方法には一般的な塗工方式が利用できる。例えば、ブレード、ナイフ、キャスト、浸漬、含浸機、スクリーン、スピン、リバースロール、エアドクター、グラビア、スプレー、カーテン、押出、ファウンテン、キス、ロッド、スクイズ、正回転ロール、キスロールなどの各塗工方式が利用できる。
塗膜の乾燥には、一般的な乾燥方式が利用でき、例えば、熱風、赤外線、マイクロ波、誘導加熱、紫外線硬化、電子線硬化などの乾燥方式が利用できる。
塗膜の乾燥には、一般的な乾燥方式が利用でき、例えば、熱風、赤外線、マイクロ波、誘導加熱、紫外線硬化、電子線硬化などの乾燥方式が利用できる。
このようにして製造されたプリズムシートは全厚が２０〜５００μｍであるが、２０〜１００μｍであることがバックライトユニットを薄型化できる点において好ましい。特に薄型化の要請の強い携帯電話用の液晶表示装置に用いられるバックライトユニットの場合、全厚を１００μｍ未満、より好ましくは２０〜７０μｍとすることが出来るため携帯電話の表示部等の液晶表示装置、ひいては携帯電話の薄型化に大きく貢献することになる。
以上のようにしてプリズム列を有する層３２、光拡散層３３、裏打ち層３６及び拡散反射層３５が形成されたプリズムシート３０を用いてバックライトユニット２２を形成するときは、プリズム面を導光板の出射面側に向けて、かつ裏打ち層３６及び拡散反射層３５が形成された部分を、導光板２５の光出射面で光源２３に沿った周辺端部を被うように配置する。
さらにこのように作製したバックライトユニット２２の出射面を液晶表示面の背面側に、従来公知の方法で配置、固定することにより、本願発明の液晶表示装置を作製することができる。特に光源が発光ダイオードランプアレイの場合には、ランプアレイの配列に伴う輝度ムラが効果的に抑制できより大きな効果を発揮することができる。
さらにこのように作製したバックライトユニット２２の出射面を液晶表示面の背面側に、従来公知の方法で配置、固定することにより、本願発明の液晶表示装置を作製することができる。特に光源が発光ダイオードランプアレイの場合には、ランプアレイの配列に伴う輝度ムラが効果的に抑制できより大きな効果を発揮することができる。
以下に、実施例を用いて本発明を説明する。
＜プリズム列を形成したプリズムシートの作製＞
基体として、厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを使用した。基体の一方の面に、紫外線硬化性樹脂組成物を、約８０℃に加熱して粘度を下げ、ダイコート法により厚さ３０μｍに塗布した。紫外線硬化性樹脂組成物には、ユニディックＲＣ２７−９６０（不飽和ポリエステル、アクリレートモノマー、光開始剤、等の混合物、ＤＩＣ社製）を用いた。次に、プリズムピッチ：１２．４μｍ、プリズム高さ：１０μｍ、頂角６４度のプリズム列の版が形成された平板状金型を、上記の未硬化樹脂層が形成された基体とともに、１１０℃、２分間加熱した。基体上の未硬化樹脂層面を、金型面に重ね、基体の背面からローラーで軽く押し付けた。紫外線を基体の背面側から照射して、未硬化樹脂を硬化・固定した。紫外線ランプには高圧水銀ランプを使用し、照射エネルギーは積算値で６００ｍＪ／ｃｍ２（紫外線照度計「ＵＶＰＦ−３６」〔アイグラフィクス社製〕にて測定）であった。金型、樹脂、基体の積層物を室温付近まで冷却し、基体を金型から剥離させたところ、所定のプリズムが基体表面に形成されたものが得られた。
基体として、厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを使用した。基体の一方の面に、紫外線硬化性樹脂組成物を、約８０℃に加熱して粘度を下げ、ダイコート法により厚さ３０μｍに塗布した。紫外線硬化性樹脂組成物には、ユニディックＲＣ２７−９６０（不飽和ポリエステル、アクリレートモノマー、光開始剤、等の混合物、ＤＩＣ社製）を用いた。次に、プリズムピッチ：１２．４μｍ、プリズム高さ：１０μｍ、頂角６４度のプリズム列の版が形成された平板状金型を、上記の未硬化樹脂層が形成された基体とともに、１１０℃、２分間加熱した。基体上の未硬化樹脂層面を、金型面に重ね、基体の背面からローラーで軽く押し付けた。紫外線を基体の背面側から照射して、未硬化樹脂を硬化・固定した。紫外線ランプには高圧水銀ランプを使用し、照射エネルギーは積算値で６００ｍＪ／ｃｍ２（紫外線照度計「ＵＶＰＦ−３６」〔アイグラフィクス社製〕にて測定）であった。金型、樹脂、基体の積層物を室温付近まで冷却し、基体を金型から剥離させたところ、所定のプリズムが基体表面に形成されたものが得られた。
＜金属細片拡散反射層用塗料（ａ）の調製＞
・鏡面インキ １２０ 質量部
「ファインラップ スーパーメタリックシルバー」〔固形分７．５％、ＤＩＣ社製〕
・鏡面インキ用レジューサー ３０ 質量部
「ファインラップ スーパーメタリックシルバー用レジューサー Ｎｏ．２」
〔ＤＩＣ社製〕
・ポリイソシアネート溶液「ＣＶＬハードナー＃１０」 １０ 質量部
〔固形分３８％、ＨＤＩ系、ＤＩＣ社製〕
以上を分散攪拌機で攪拌混合し、金属細片拡散反射層用塗料（ａ）を得た。
・鏡面インキ １２０ 質量部
「ファインラップ スーパーメタリックシルバー」〔固形分７．５％、ＤＩＣ社製〕
・鏡面インキ用レジューサー ３０ 質量部
「ファインラップ スーパーメタリックシルバー用レジューサー Ｎｏ．２」
〔ＤＩＣ社製〕
・ポリイソシアネート溶液「ＣＶＬハードナー＃１０」 １０ 質量部
〔固形分３８％、ＨＤＩ系、ＤＩＣ社製〕
以上を分散攪拌機で攪拌混合し、金属細片拡散反射層用塗料（ａ）を得た。
＜黒色層用塗料（ｂ）の調製＞
・カーボンブラック「ＲＥＧＡＬ９９Ｉ」〔キャボット社製〕 １００ 質量部
・塩化ビニル樹脂「ＭＲ−１１０」〔日本ゼオン社製〕 ４０ 質量部
・ポリウレタン樹脂「パンデックスＴ―５２０６」〔ＤＩＣ社製〕 ４０ 質量部
・ポリイソシアネート溶液「ＣＶＬハードナー＃１０」 ２０ 質量部
〔固形分３８％、ＨＤＩ系、ＤＩＣ社製〕
・トルエン ３３０ 質量部
・メチルエチルケトン ３３０ 質量部
・酢酸エチル １３０ 質量部
上記の配合比率において、先ず、カーボンブラック１００質量部と塩ビ樹脂３０質量部を、３本ロールを使って混練し、固形混練物を形成した後に残りの材料を加えて溶解、攪拌混合して、黒色層用塗料（ｂ）を得た。
・カーボンブラック「ＲＥＧＡＬ９９Ｉ」〔キャボット社製〕 １００ 質量部
・塩化ビニル樹脂「ＭＲ−１１０」〔日本ゼオン社製〕 ４０ 質量部
・ポリウレタン樹脂「パンデックスＴ―５２０６」〔ＤＩＣ社製〕 ４０ 質量部
・ポリイソシアネート溶液「ＣＶＬハードナー＃１０」 ２０ 質量部
〔固形分３８％、ＨＤＩ系、ＤＩＣ社製〕
・トルエン ３３０ 質量部
・メチルエチルケトン ３３０ 質量部
・酢酸エチル １３０ 質量部
上記の配合比率において、先ず、カーボンブラック１００質量部と塩ビ樹脂３０質量部を、３本ロールを使って混練し、固形混練物を形成した後に残りの材料を加えて溶解、攪拌混合して、黒色層用塗料（ｂ）を得た。
＜白色層用塗料（ｃ）の調整＞
・顔料用ルチル型酸化チタン「ＪＲ−３０１」〔テイカ社製〕 １０７ 質量部
・塩化ビニル樹脂「ＭＲ−１１０」〔日本ゼオン社製〕 ４０ 質量部
・ポリウレタン樹脂「パンデックスＴ―５２０６」〔ＤＩＣ社製〕 ４０ 質量部
・ポリイソシアネート溶液「ＣＶＬハードナー＃１０」 ２０ 質量部
〔固形分３８％、ＨＤＩ系、ＤＩＣ社製〕 質量部
・トルエン ３３０ 質量部
・メチルエチルケトン ３３０ 質量部
・酢酸エチル １３０ 質量部
上記の配合比率において、先ず、酸化チタン１０７質量部と塩ビ樹脂３０質量部を、３本ロールを使って混練し、固形混練物を形成した後に残りの材料を加えて溶解、攪拌混合して、白色層用塗料（ｃ）を得た。
・顔料用ルチル型酸化チタン「ＪＲ−３０１」〔テイカ社製〕 １０７ 質量部
・塩化ビニル樹脂「ＭＲ−１１０」〔日本ゼオン社製〕 ４０ 質量部
・ポリウレタン樹脂「パンデックスＴ―５２０６」〔ＤＩＣ社製〕 ４０ 質量部
・ポリイソシアネート溶液「ＣＶＬハードナー＃１０」 ２０ 質量部
〔固形分３８％、ＨＤＩ系、ＤＩＣ社製〕 質量部
・トルエン ３３０ 質量部
・メチルエチルケトン ３３０ 質量部
・酢酸エチル １３０ 質量部
上記の配合比率において、先ず、酸化チタン１０７質量部と塩ビ樹脂３０質量部を、３本ロールを使って混練し、固形混練物を形成した後に残りの材料を加えて溶解、攪拌混合して、白色層用塗料（ｃ）を得た。
＜光拡散層用塗料（ｄ）の調製＞
・トルエン １３１ 質量部
・シクロヘキサノン ３４ 質量部
・多孔質シリカ「サイリシア４３０」 １６ 質量部
〔平均細孔径：１７ｎｍ、細孔容積：１．２５ｍｌ／ｇ、
体積平均粒径（レーザー法による）：４．１μｍ、富士シリシア化学社製〕
・アクリル樹脂溶液「アクリディック５２−６６６」 １００ 質量部
〔固形分５０％、固形分の水酸基価７５、ＤＩＣ社製〕
・帯電防止剤「ノプコスタットＳＮ Ａ−２」 １ 質量部
〔イミダゾリン型カチオン性帯電防止剤、サンノプコ社製〕
・ポリイソシアネート溶液「コロネートＨＬ」 ４０ 質量部
〔固形分７５％、ＨＤＩ系、固形分中の有効ＮＣＯ含量１７％、
日本ポリウレタン工業社製〕
以上を分散攪拌機で攪拌混合し、光拡散層用塗料（ｄ）を得た。このとき、光拡散層用塗料（ｄ）の全固形分中に占める多孔質シリカの含有量は、１６．７％（質量比）であった。
・トルエン １３１ 質量部
・シクロヘキサノン ３４ 質量部
・多孔質シリカ「サイリシア４３０」 １６ 質量部
〔平均細孔径：１７ｎｍ、細孔容積：１．２５ｍｌ／ｇ、
体積平均粒径（レーザー法による）：４．１μｍ、富士シリシア化学社製〕
・アクリル樹脂溶液「アクリディック５２−６６６」 １００ 質量部
〔固形分５０％、固形分の水酸基価７５、ＤＩＣ社製〕
・帯電防止剤「ノプコスタットＳＮ Ａ−２」 １ 質量部
〔イミダゾリン型カチオン性帯電防止剤、サンノプコ社製〕
・ポリイソシアネート溶液「コロネートＨＬ」 ４０ 質量部
〔固形分７５％、ＨＤＩ系、固形分中の有効ＮＣＯ含量１７％、
日本ポリウレタン工業社製〕
以上を分散攪拌機で攪拌混合し、光拡散層用塗料（ｄ）を得た。このとき、光拡散層用塗料（ｄ）の全固形分中に占める多孔質シリカの含有量は、１６．７％（質量比）であった。
＜光拡散層用塗料（ｅ）の調製＞
・トルエン １１５ 質量部
・シクロヘキサノン ３１ 質量部
・多孔質シリカ「サイリシア４３０」 ８ 質量部
〔平均細孔径：１７ｎｍ、細孔容積：１．２５ｍｌ／ｇ、
体積平均粒径（レーザー法による）：４．１μｍ、富士シリシア化学社製〕
・アクリル樹脂溶液「アクリディック５２−６６６」 １００ 質量部
〔固形分５０％、固形分の水酸基価７５、ＤＩＣ社製〕
・帯電防止剤「ノプコスタットＳＮ Ａ−２」 １ 質量部
〔イミダゾリン型カチオン性帯電防止剤、サンノプコ社製〕
・ポリイソシアネート溶液「コロネートＨＬ」 ４０ 質量部
〔固形分７５％、ＨＤＩ系、固形分中の有効ＮＣＯ含量１７％、
日本ポリウレタン工業社製〕
以上を分散攪拌機で攪拌混合し、光拡散層用塗料（ｅ）を得た。このとき、光拡散層用塗料（ｅ）の全固形分中に占める多孔質シリカの含有量は、９．１％（質量比）であった。
・トルエン １１５ 質量部
・シクロヘキサノン ３１ 質量部
・多孔質シリカ「サイリシア４３０」 ８ 質量部
〔平均細孔径：１７ｎｍ、細孔容積：１．２５ｍｌ／ｇ、
体積平均粒径（レーザー法による）：４．１μｍ、富士シリシア化学社製〕
・アクリル樹脂溶液「アクリディック５２−６６６」 １００ 質量部
〔固形分５０％、固形分の水酸基価７５、ＤＩＣ社製〕
・帯電防止剤「ノプコスタットＳＮ Ａ−２」 １ 質量部
〔イミダゾリン型カチオン性帯電防止剤、サンノプコ社製〕
・ポリイソシアネート溶液「コロネートＨＬ」 ４０ 質量部
〔固形分７５％、ＨＤＩ系、固形分中の有効ＮＣＯ含量１７％、
日本ポリウレタン工業社製〕
以上を分散攪拌機で攪拌混合し、光拡散層用塗料（ｅ）を得た。このとき、光拡散層用塗料（ｅ）の全固形分中に占める多孔質シリカの含有量は、９．１％（質量比）であった。
＜光拡散層用塗料（ｆ）の調製＞
・トルエン １９３ 質量部
・シクロヘキサノン ４５ 質量部
・アクリル系樹脂ビーズ「テクポリマーＭＢＸ−５」 ８０ 質量部
〔体積平均粒径（レーザー法による）：５μｍ、積水化成品工業社製〕
・アクリル樹脂溶液「アクリディック５２−６６６」 １００ 質量部
〔固形分５０％、固形分の水酸基価７５、ＤＩＣ社製〕
・帯電防止剤「ノプコスタットＳＮ Ａ−２」 ４ 質量部
〔イミダゾリン型カチオン性帯電防止剤、サンノプコ社製〕
・ポリイソシアネート溶液「コロネートＨＬ」 ４０ 質量部
〔固形分７５％、ＨＤＩ系、固形分中の有効ＮＣＯ含量１７％、
日本ポリウレタン工業社製〕
以上を分散攪拌機で攪拌混合し、光拡散層用塗料（ｆ）を得た。このとき、光拡散層用塗料（ｆ）の全固形分中に占める多孔質シリカの含有量は、５０％（質量比）であった。
・トルエン １９３ 質量部
・シクロヘキサノン ４５ 質量部
・アクリル系樹脂ビーズ「テクポリマーＭＢＸ−５」 ８０ 質量部
〔体積平均粒径（レーザー法による）：５μｍ、積水化成品工業社製〕
・アクリル樹脂溶液「アクリディック５２−６６６」 １００ 質量部
〔固形分５０％、固形分の水酸基価７５、ＤＩＣ社製〕
・帯電防止剤「ノプコスタットＳＮ Ａ−２」 ４ 質量部
〔イミダゾリン型カチオン性帯電防止剤、サンノプコ社製〕
・ポリイソシアネート溶液「コロネートＨＬ」 ４０ 質量部
〔固形分７５％、ＨＤＩ系、固形分中の有効ＮＣＯ含量１７％、
日本ポリウレタン工業社製〕
以上を分散攪拌機で攪拌混合し、光拡散層用塗料（ｆ）を得た。このとき、光拡散層用塗料（ｆ）の全固形分中に占める多孔質シリカの含有量は、５０％（質量比）であった。
（実施例１）
上記プリズムシートの、プリズム列を形成した面とは反対側の基体面において、プリズム列の稜に平行な約１５ｍｍの帯状領域を残して他の部分をマスキングテープでマスキングした。この帯状領域に、まず上記金属細片拡散反射層用塗料（ａ）をワイヤーバーにて塗布、乾燥させて、厚さ０．３μｍの金属細片拡散反射層の帯状領域を形成した。次に、マスキングテープはそのままで、金属細片拡散反射層の上に、上記黒色層用塗料（ｂ）をワイヤーバーにて塗布、乾燥させて、厚さ約２μｍの裏打ち黒色層の帯状領域を形成した。その後、マスキングテープを剥がし去り、上記光拡散層用塗料（ｄ）を、金属細片拡散反射層と裏打ち黒色層との重層よりなる帯状領域上を含む基体面の略全面に、ワイヤーバーにて塗布、乾燥させて、厚さ約７μｍの光拡散層を形成した。養生させて硬化を完了させたのち、一方の端部に沿って、金属細片拡散反射層と裏打ち黒色層との重層よりなる帯状領域が幅約１５ｍｍで形成され、この帯状領域が、バックライトユニットにおける導光板の光出射面で光源近傍の端部の上部領域を覆うような位置関係となるように、所定の評価用バックライト枠の大きさに合致するように長方形に切り抜いた。このようにして、プリズム列を形成した面とは反対側の基体面において、基体面に接する側から順に、導光板の光出射面の光源近傍にのみに帯状に金属細片拡散反射層、黒色裏打ち層からなる光遮蔽層が設けられ、さらにその上面を含む全面に光拡散層が全面に設けられた、プリズムシートを得た。プリズム列を形成した面を導光板の光出射面に向け、プリズム列の稜線が光源アレイと平行で、かつ光遮蔽層が光源近傍の端部の上部領域を覆うような位置関係となるように、本発明のプリズムシートを、導光板の形状に合わせて切り抜き、導光板上に配置し、バックライトユニットを構成した。（図６、図７参照）。
（実施例２）
実施例１の光拡散層用塗料（ｄ）に換えて、光拡散層用塗料（ｅ）を用い、厚さ約５μｍの光拡散層に形成した他は実施例１と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
（実施例３）
実施例１の光拡散層用塗料（ｄ）に換えて、光拡散層用塗料（ｆ）を用い、厚さ約１０μｍの光拡散層に形成した他は実施例１と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
上記プリズムシートの、プリズム列を形成した面とは反対側の基体面において、プリズム列の稜に平行な約１５ｍｍの帯状領域を残して他の部分をマスキングテープでマスキングした。この帯状領域に、まず上記金属細片拡散反射層用塗料（ａ）をワイヤーバーにて塗布、乾燥させて、厚さ０．３μｍの金属細片拡散反射層の帯状領域を形成した。次に、マスキングテープはそのままで、金属細片拡散反射層の上に、上記黒色層用塗料（ｂ）をワイヤーバーにて塗布、乾燥させて、厚さ約２μｍの裏打ち黒色層の帯状領域を形成した。その後、マスキングテープを剥がし去り、上記光拡散層用塗料（ｄ）を、金属細片拡散反射層と裏打ち黒色層との重層よりなる帯状領域上を含む基体面の略全面に、ワイヤーバーにて塗布、乾燥させて、厚さ約７μｍの光拡散層を形成した。養生させて硬化を完了させたのち、一方の端部に沿って、金属細片拡散反射層と裏打ち黒色層との重層よりなる帯状領域が幅約１５ｍｍで形成され、この帯状領域が、バックライトユニットにおける導光板の光出射面で光源近傍の端部の上部領域を覆うような位置関係となるように、所定の評価用バックライト枠の大きさに合致するように長方形に切り抜いた。このようにして、プリズム列を形成した面とは反対側の基体面において、基体面に接する側から順に、導光板の光出射面の光源近傍にのみに帯状に金属細片拡散反射層、黒色裏打ち層からなる光遮蔽層が設けられ、さらにその上面を含む全面に光拡散層が全面に設けられた、プリズムシートを得た。プリズム列を形成した面を導光板の光出射面に向け、プリズム列の稜線が光源アレイと平行で、かつ光遮蔽層が光源近傍の端部の上部領域を覆うような位置関係となるように、本発明のプリズムシートを、導光板の形状に合わせて切り抜き、導光板上に配置し、バックライトユニットを構成した。（図６、図７参照）。
（実施例２）
実施例１の光拡散層用塗料（ｄ）に換えて、光拡散層用塗料（ｅ）を用い、厚さ約５μｍの光拡散層に形成した他は実施例１と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
（実施例３）
実施例１の光拡散層用塗料（ｄ）に換えて、光拡散層用塗料（ｆ）を用い、厚さ約１０μｍの光拡散層に形成した他は実施例１と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
（比較例１）
実施例２において、金属細片拡散反射層の上に裏打ち黒色層を形成せず、金属細片拡散反射層のみの帯状領域上を含む基体面の略全面に光拡散層を形成した他は実施例２と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
（比較例２）
実施例１において、実施例１と同様に金属細片拡散反射層と裏打ち黒色層との重層よりなる帯状領域を形成し、光拡散層を形成せず、実施例１と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
（比較例３）
実施例１において、基体面に金属細片拡散反射層を形成せず、上記黒色層用塗料（ｂ）をワイヤーバーにて塗布、乾燥させて形成した厚さ約２μｍの裏打ち黒色層の帯状領域上を含む基体面の略全面に光拡散層を形成した他は実施例１と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
（比較例４）
実施例１の金属細片拡散反射層（ａ）に換えて、蒸着装置を使用しアルミニウムの厚さ７０ｎｍの蒸着層を帯状に形成した他は実施例１と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
（比較例５）
実施例１の金属細片拡散反射層（ａ）に換えて、上記白色層用塗料（ｃ）をワイヤーバーにて塗布、乾燥させて形成した厚さ３μｍの白色反射層を形成した他は実施例１と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
（比較例６）
実施例１の金属細片拡散反射層（ａ）に換えて、上記白色層用塗料（ｃ）をワイヤーバーにて塗布、乾燥させて形成した厚さ３０μｍの白色反射層を形成した他は実施例１と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
（比較例７）
実施例２において、基体面の略全面に光拡散層（ｅ）を形成し、その上に金属細片拡散反射層、裏打ち黒色層の順に帯状領域を形成した他は実施例２と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
（比較例８）
実施例１において、金属細片拡散反射層も裏打ち黒色層もいずれの帯状領域も形成せず、基体面の略全面に光拡散層を形成した他は実施例１と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
実施例２において、金属細片拡散反射層の上に裏打ち黒色層を形成せず、金属細片拡散反射層のみの帯状領域上を含む基体面の略全面に光拡散層を形成した他は実施例２と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
（比較例２）
実施例１において、実施例１と同様に金属細片拡散反射層と裏打ち黒色層との重層よりなる帯状領域を形成し、光拡散層を形成せず、実施例１と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
（比較例３）
実施例１において、基体面に金属細片拡散反射層を形成せず、上記黒色層用塗料（ｂ）をワイヤーバーにて塗布、乾燥させて形成した厚さ約２μｍの裏打ち黒色層の帯状領域上を含む基体面の略全面に光拡散層を形成した他は実施例１と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
（比較例４）
実施例１の金属細片拡散反射層（ａ）に換えて、蒸着装置を使用しアルミニウムの厚さ７０ｎｍの蒸着層を帯状に形成した他は実施例１と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
（比較例５）
実施例１の金属細片拡散反射層（ａ）に換えて、上記白色層用塗料（ｃ）をワイヤーバーにて塗布、乾燥させて形成した厚さ３μｍの白色反射層を形成した他は実施例１と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
（比較例６）
実施例１の金属細片拡散反射層（ａ）に換えて、上記白色層用塗料（ｃ）をワイヤーバーにて塗布、乾燥させて形成した厚さ３０μｍの白色反射層を形成した他は実施例１と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
（比較例７）
実施例２において、基体面の略全面に光拡散層（ｅ）を形成し、その上に金属細片拡散反射層、裏打ち黒色層の順に帯状領域を形成した他は実施例２と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
（比較例８）
実施例１において、金属細片拡散反射層も裏打ち黒色層もいずれの帯状領域も形成せず、基体面の略全面に光拡散層を形成した他は実施例１と同様にして、プリズムシートを作製し、バックライトユニットを構成した。
《輝度の測定》
市販の携帯電話のバックライトユニットを分解し、導光板の出射面側に組み込まれている４枚の光学フィルム（上光拡散フィルム、プリズムシート２枚、下光拡散フィルム）を取り去り、上記実施例、比較例に記載されたプリズムシートを、プリズム面が導光板出射面側になるように、かつプリズム列の稜が光源の配列の方向と平行となるように、かつプリズムシートの帯状の光遮蔽層が、導光板の端部に配列されている光源の上部を覆うような配置で、バックライトユニット中に組み込んだ。また比較例８については、プリズム面が導光板出射面側になるように、かつプリズム列の稜が光源の配列の方向と平行となるように組み込んだ。このようにして、上記実施例、比較例のバックライトユニットの構成を形成し、それぞれのバックライトユニットの正面輝度を測定した。測定装置は多点輝度計（アイ・システム社製）を用いた。測定値はバックライトユニット発光面における９点（縦３点×横３点）の各領域の輝度を測定してからこれらを平均し輝度平均値を算出した。
市販の携帯電話のバックライトユニットを分解し、導光板の出射面側に組み込まれている４枚の光学フィルム（上光拡散フィルム、プリズムシート２枚、下光拡散フィルム）を取り去り、上記実施例、比較例に記載されたプリズムシートを、プリズム面が導光板出射面側になるように、かつプリズム列の稜が光源の配列の方向と平行となるように、かつプリズムシートの帯状の光遮蔽層が、導光板の端部に配列されている光源の上部を覆うような配置で、バックライトユニット中に組み込んだ。また比較例８については、プリズム面が導光板出射面側になるように、かつプリズム列の稜が光源の配列の方向と平行となるように組み込んだ。このようにして、上記実施例、比較例のバックライトユニットの構成を形成し、それぞれのバックライトユニットの正面輝度を測定した。測定装置は多点輝度計（アイ・システム社製）を用いた。測定値はバックライトユニット発光面における９点（縦３点×横３点）の各領域の輝度を測定してからこれらを平均し輝度平均値を算出した。
《輝度ムラの測定》
配列した発光ダイオードの位置を取り囲み、その近傍に目玉状に見える高輝度部分の状態を目視評価した。
輝度ムラ評価値１・・・画面の中央部分に比較して輝度が極めて高い部分が目玉状（真円状）にはっきりと見える。
輝度ムラ評価値２・・・画面の中央部分に比較して輝度が極めて高い部分が半円状ではあるがはっきりと見える。
輝度ムラ評価値３・・・画面の中央部分に比較して輝度がやや高い部分が目玉状（真円状）にうっすらと見える。
輝度ムラ評価値４・・・画面の中央部分に比較して輝度がやや高い部分が半円状にうっすらと見える。
輝度ムラ評価値５・・・画面の中央部分に比較して輝度が高い部分がほとんど見えない。
輝度ムラ評価値が４以上であれば、液晶表示装置における表示画面上の輝度の不均一さは実使用上問題のないレベルであり、合格とした。
配列した発光ダイオードの位置を取り囲み、その近傍に目玉状に見える高輝度部分の状態を目視評価した。
輝度ムラ評価値１・・・画面の中央部分に比較して輝度が極めて高い部分が目玉状（真円状）にはっきりと見える。
輝度ムラ評価値２・・・画面の中央部分に比較して輝度が極めて高い部分が半円状ではあるがはっきりと見える。
輝度ムラ評価値３・・・画面の中央部分に比較して輝度がやや高い部分が目玉状（真円状）にうっすらと見える。
輝度ムラ評価値４・・・画面の中央部分に比較して輝度がやや高い部分が半円状にうっすらと見える。
輝度ムラ評価値５・・・画面の中央部分に比較して輝度が高い部分がほとんど見えない。
輝度ムラ評価値が４以上であれば、液晶表示装置における表示画面上の輝度の不均一さは実使用上問題のないレベルであり、合格とした。
本発明においては、バックライトユニットや液晶表示装置の表示面の正面輝度を低下させずに、光源である発光ダイオード近傍の輝度ムラの発生を防ぐことができるが、正面輝度の向上と、発光ダイオード近傍の輝度ムラの発生はトレードオフの関係にあることに変わりがない。輝度ムラがほとんど発生しない状態の輝度ムラ評価値は４以上であることから、実用上問題のないレベルを４以上とした。
モアレの評価については、携帯電話の液晶ユニットを、上記輝度を測定したバックライトユニット上に被せ、目視で確認し、以下の５段階の評価基準で評価を行った。
（モアレ縞評価値）
評価値 １・・・モアレ縞の発生が明確に確認でき、輝度均一性も低い。
評価値 ２・・・輝度均一性は向上するが、モアレ縞の発生が明確に確認できる。
評価値 ３・・・ぼんやりではあるがモアレ縞の存在が容易に確認できる。
評価値 ４・・・注視することによりモアレ縞の確認が可能である。
（評価値 ４.５・・モアレ縞の確認に困難を伴う。）
評価値 ５・・・モアレ縞が全く確認できない。
（モアレ縞評価値）
評価値 １・・・モアレ縞の発生が明確に確認でき、輝度均一性も低い。
評価値 ２・・・輝度均一性は向上するが、モアレ縞の発生が明確に確認できる。
評価値 ３・・・ぼんやりではあるがモアレ縞の存在が容易に確認できる。
評価値 ４・・・注視することによりモアレ縞の確認が可能である。
（評価値 ４.５・・モアレ縞の確認に困難を伴う。）
評価値 ５・・・モアレ縞が全く確認できない。
モアレ縞については、モアレ縞評価値が４以上であれば実使用上問題のないレベルであり、合格とした。
以上の測定項目について上記実施例、比較例に対して行った測定結果を以下に示す。
以上の測定項目について上記実施例、比較例に対して行った測定結果を以下に示す。
表１からわかるように、プリズムシートのプリズム面とは反対側の面に、初めに光遮蔽層を光源近傍に形成、その後光拡散層を、光遮蔽層上を含む全面に形成し、この光遮蔽層のうち、導光板に近い側を、薄膜細片状金属を含有する拡散反射層、液晶モジュールに近い側を黒色裏打ち層とした実施例１，２，３では、正面輝度を大きく低下させることなく、輝度ムラの発生を防ぐことができた。このうち特に光拡散材として多孔質シリカを用いた光拡散層を形成した実施例１，２では、拡散材として球状樹脂粒子を用いた光拡散層を形成した実施例３に比べて、より少ない拡散材の含有量、かつより薄い層厚みにより、実施例３と同等の輝度特性が得られたことから、バックライトユニットの薄型化への貢献度をより高くすることができる点で、より好ましい。
これらに対して、比較例１のように、プリズムシートのプリズム面とは反対側の面へ、光源近傍領域に光遮蔽層を、薄膜細片状金属を含有する拡散反射層の１層のみで形成し、その層上を含む全面に光拡散層を形成したとき、正面輝度を大きく低下させることはないが、拡散反射層の光透過率が十分低下していなかったので、発光ダイオードアレイによるそれぞれの点光源近傍の光の溜まりが見えてしまい、見栄えを低下させた。比較例２で光遮蔽層を、薄膜細片状金属を含有する拡散反射層、黒色裏打ち層の２層とするが光拡散層を形成しなかったとき、高い反射効率により高い正面輝度が得られるが、モアレ縞がはっきり見え、光の溜まりも発生して輝度ムラを低下させた。比較例３で光遮蔽層を、黒色裏打ち層の１層のみで形成し、その層上を含む全面に光拡散層を形成したとき、黒色裏打ち層が光の溜まりを吸収してしまうため、見栄え、モアレの抑制ともに良好で輝度ムラの点では問題ないが、正面輝度を大きく低下させてしまうため好ましくない。比較例４で、光遮蔽層を金属蒸着層、黒色裏打ち層の２層とし、その層上を含む全面に光拡散層を形成したとき、点光源からの光の正反射が強いため、高い正面輝度は得られるが、輝線状にぎらついて見える光の溜まりが発生し、見栄えが大きく損なわれた。比較例５で、光遮蔽層を厚さ３μｍの白色塗料層、黒色裏打ち層の２層とし、その層上を含む全面に光拡散層を形成したとき、光の溜まりの大部分が白色塗料層において反射されず透過して黒色裏打ち層に吸収されるため、輝度ムラの点では問題ないが、正面輝度を大きく低下させてしまうため好ましくない。比較例６で、光遮蔽層を厚さ３０μｍの白色塗料層、黒色裏打ち層の２層とし、その層上を含む全面に光拡散層を形成したときは、白色塗料層の厚み効果により光の溜まりが効果的に反射され、正面輝度、輝度ムラともに問題ないが、プリズムシートの厚みが部分的に大幅に増してしまうため、液晶表示装置の薄型化という本発明の目的の実現が困難であるばかりでなく、光遮蔽層形成領域と非形成領域との膜厚差による段差が非常に大きくなるため、光遮蔽層上を含む全面に光拡散層を均一塗布する工程が、きわめて困難となるという欠点がある。
一方、比較例７で、プリズムシートのプリズム面とは反対側の面へ、まず全面に光拡散層を形成し、その上の光源近傍領域に光遮蔽層を、薄膜細片状金属を含有する拡散反射層、黒色裏打ち層の２層で形成したとき、輝度ムラの評価結果には問題なかったが、正面輝度が大幅に低下してしまう。この理由として、導光板の光源近傍から出射してプリズム面を透過した光は光拡散層を介して拡散反射層到達し、光拡散層と拡散反射層の界面で反射され再利用されるが、光が拡散層中を進行する間に、拡散材粒子表面と樹脂、または空気との界面で複雑に屈折・反射を受けたことで、光の一部が損失してしまったためと考えられる。比較例８で、プリズムシートのプリズム面とは反対側の面へ、全面に光拡散層を形成したのみで、光遮蔽層を形成しなかった場合、光源近傍領域に光の溜まりがはっきりと見えて見栄えが悪く、かつ光を再利用することができないため正面輝度も大幅に低下してしまった。
これらに対して、比較例１のように、プリズムシートのプリズム面とは反対側の面へ、光源近傍領域に光遮蔽層を、薄膜細片状金属を含有する拡散反射層の１層のみで形成し、その層上を含む全面に光拡散層を形成したとき、正面輝度を大きく低下させることはないが、拡散反射層の光透過率が十分低下していなかったので、発光ダイオードアレイによるそれぞれの点光源近傍の光の溜まりが見えてしまい、見栄えを低下させた。比較例２で光遮蔽層を、薄膜細片状金属を含有する拡散反射層、黒色裏打ち層の２層とするが光拡散層を形成しなかったとき、高い反射効率により高い正面輝度が得られるが、モアレ縞がはっきり見え、光の溜まりも発生して輝度ムラを低下させた。比較例３で光遮蔽層を、黒色裏打ち層の１層のみで形成し、その層上を含む全面に光拡散層を形成したとき、黒色裏打ち層が光の溜まりを吸収してしまうため、見栄え、モアレの抑制ともに良好で輝度ムラの点では問題ないが、正面輝度を大きく低下させてしまうため好ましくない。比較例４で、光遮蔽層を金属蒸着層、黒色裏打ち層の２層とし、その層上を含む全面に光拡散層を形成したとき、点光源からの光の正反射が強いため、高い正面輝度は得られるが、輝線状にぎらついて見える光の溜まりが発生し、見栄えが大きく損なわれた。比較例５で、光遮蔽層を厚さ３μｍの白色塗料層、黒色裏打ち層の２層とし、その層上を含む全面に光拡散層を形成したとき、光の溜まりの大部分が白色塗料層において反射されず透過して黒色裏打ち層に吸収されるため、輝度ムラの点では問題ないが、正面輝度を大きく低下させてしまうため好ましくない。比較例６で、光遮蔽層を厚さ３０μｍの白色塗料層、黒色裏打ち層の２層とし、その層上を含む全面に光拡散層を形成したときは、白色塗料層の厚み効果により光の溜まりが効果的に反射され、正面輝度、輝度ムラともに問題ないが、プリズムシートの厚みが部分的に大幅に増してしまうため、液晶表示装置の薄型化という本発明の目的の実現が困難であるばかりでなく、光遮蔽層形成領域と非形成領域との膜厚差による段差が非常に大きくなるため、光遮蔽層上を含む全面に光拡散層を均一塗布する工程が、きわめて困難となるという欠点がある。
一方、比較例７で、プリズムシートのプリズム面とは反対側の面へ、まず全面に光拡散層を形成し、その上の光源近傍領域に光遮蔽層を、薄膜細片状金属を含有する拡散反射層、黒色裏打ち層の２層で形成したとき、輝度ムラの評価結果には問題なかったが、正面輝度が大幅に低下してしまう。この理由として、導光板の光源近傍から出射してプリズム面を透過した光は光拡散層を介して拡散反射層到達し、光拡散層と拡散反射層の界面で反射され再利用されるが、光が拡散層中を進行する間に、拡散材粒子表面と樹脂、または空気との界面で複雑に屈折・反射を受けたことで、光の一部が損失してしまったためと考えられる。比較例８で、プリズムシートのプリズム面とは反対側の面へ、全面に光拡散層を形成したのみで、光遮蔽層を形成しなかった場合、光源近傍領域に光の溜まりがはっきりと見えて見栄えが悪く、かつ光を再利用することができないため正面輝度も大幅に低下してしまった。
本発明のプリズムシートは、液晶表示装置用の、高輝度で輝度均一性の高いバックライトユニットの構成部品として利用可能である。
１ 液晶モジュール
２ バックライトユニット
３，２３ 光源
４ 反射フィルム
５，２５ 導光版
６ 反射シート
７，１７ 光拡散フィルム（下拡散フィルム）
８ プリズムシート
９ 光拡散フィルム（上拡散フィルム）
１０ 光拡散フィルム上に形成された光遮蔽層
１２ 従来の一般的なバックライトユニット
１３，２３ 光源
１５，２５ 導光板
１８ 従来の一般的なプリズムシート
１９，３１ 基体
２０，３２ プリズム列
２２ 本発明のプリズムシートを用いたバックライトユニット
３０ 本発明のプリズムシート
３３ 本発明のプリズムシートにおける光拡散層
３４ 本発明のプリズムシートにおける光遮蔽層
３５ 本発明のプリズムシートにおける拡散反射層
３６ 本発明のプリズムシートにおける裏打ち層
３７ 本発明のプリズムシートにおける光遮蔽材
３８ 本発明のプリズムシートにおける光遮蔽材の光透過性支持体層
２ バックライトユニット
３，２３ 光源
４ 反射フィルム
５，２５ 導光版
６ 反射シート
７，１７ 光拡散フィルム（下拡散フィルム）
８ プリズムシート
９ 光拡散フィルム（上拡散フィルム）
１０ 光拡散フィルム上に形成された光遮蔽層
１２ 従来の一般的なバックライトユニット
１３，２３ 光源
１５，２５ 導光板
１８ 従来の一般的なプリズムシート
１９，３１ 基体
２０，３２ プリズム列
２２ 本発明のプリズムシートを用いたバックライトユニット
３０ 本発明のプリズムシート
３３ 本発明のプリズムシートにおける光拡散層
３４ 本発明のプリズムシートにおける光遮蔽層
３５ 本発明のプリズムシートにおける拡散反射層
３６ 本発明のプリズムシートにおける裏打ち層
３７ 本発明のプリズムシートにおける光遮蔽材
３８ 本発明のプリズムシートにおける光遮蔽材の光透過性支持体層
Claims (7)
- 一方の面にプリズム列を有するプリズムシートの、前記プリズム列とは反対側の面上で、
前記プリズムシートの端部の少なくとも一辺に沿った部分に形成された、１層または２層以上の構成の光遮蔽層と、前記光遮蔽層でその一部が被覆された前記プリズム列とは反対側の面の略全面を被覆する光拡散層を有し、前記光遮蔽層は前記プリズム列に最も近い層として、バインダー樹脂中に分散された薄膜細片状金属を有する拡散反射層を有することを特徴とするプリズムシート。 - 前記光遮蔽層は拡散反射層のプリズム列とは反対側に裏打ち層を有する請求項１に記載のプリズムシート。
- 前記裏打ち層は黒色の層である請求項２に記載のプリズムシート。
- 前記光拡散層は多孔質粒子を含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のプリズムシート。
- 前記プリズムシートは。導光板の端部に光源を配置してなるバックライトユニットの、前記導光板の光出射面側に、前記プリズムシートのプリズム列の側を向けて配置され、かつ前記プリズムシートの前記光遮蔽層は、前記光源に沿った端部を覆うように配置される請求項１〜４のいずれか１項に記載のプリズムヒート。
- 導光板と、導光板の端部に配置された光源と、前記導光板の出射面側に、プリズム列を前記出射面側に向けて配置された、請求項１〜５のいずれか１項に記載のプリズムシートを有することを特徴とするバックライトユニット。
- 請求項６に記載のバックライトユニットを有することを特徴とする液晶表示装置。
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