JP4962768B2 - 光拡散シート - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置用バックライトユニットの構成部品の一つである光拡散シートに関し、特に導光板の端部に光源を配置してなるエッジライト式バックライトユニットに用いられる光拡散シートに関する。

液晶表示装置の一般的な構成の一例を図１に示す。液晶表示装置には、液晶モジュール１に背面から光を供給するバックライトユニット２が装備されている。かかるバックライトユニット２は図１に示すように、光源３、導光板５、反射シート４及び６、光拡散シート７、レンズシート８及び９からなり、特に携帯電話等のモバイル用途においては、薄型化、低消費電力化を図るため、発光ダイオード等の光源を導光板の端部に並べて配置するエッジライト方式が一般的となってきた。

前記エッジライト式バックライトユニットにおいては、光源３から発せられた光は導光板５の下面及び側面、或いは反射シート４又は６の表面で反射を繰り返して、導光板３の上面から出射される。この出射光は光拡散シート７で拡散され、レンズシート８及び９により正面方向に集光されて、液晶モジュール１に供給される。ここで、光拡散シート７は導光板５からの出射光を拡散し、バックライトユニットの輝度を均一化する機能を有している。

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２に、従来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、発行ダイオードのアレイパターンに応じて、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）をグラディエー＾ションをつけて作製したり（特許文献２、特許文献５参照）、さらに印刷をドットパターンにしたり（特許文献３、特許文献４参照）することが行われている。

しかしながら上述の方法では、光源からの出射光の一部を光遮蔽層で吸収するため、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、光拡散材を分散した透明な輝線防止層を印刷する方法も提案されている。しかしながらこの方法では、液晶表示面の平均輝度の低下は避けられるが輝度ムラを効果的に防止することは困難であった。このようにこれら方法では、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。

特開２００２−２２９０８（特許請求の範囲） 特開２００１−１７４６０９（特許請求の範囲） 特開２００１−２９７６１５（特許請求の範囲） 特開２００２−２２９０９（特許請求の範囲） 特開２００２−２１４４０７（特許請求の範囲）

本発明の目的は、導光板の端部に光源を配置してなるエッジライト式バックライトユニットにおいて、光源の高輝度化に伴い発生する輝度ムラを、バックライトユニット正面方向の平均輝度を低下させずに防止することができる光拡散シートを提供することにある。

本発明者は、光拡散シートの透明基材シートを挟んで光拡散層とは反対側の面である裏面の構成について鋭意研究を重ねた結果、光拡散シートの裏面であって、導光板の光出射面の光源領域に沿った周辺端部を覆う領域に光反射層を形成し、光源近傍の導光板光出射面からの出射光を、該光反射層で反射させて導光板に再入射させることにより、バックライトユニット正面方向の平均輝度を低下させずに輝度ムラが防止できることを見出し、本発明を成すに至った。

即ち、本発明は、バインダー樹脂と樹脂粒子を含有し、透明基材シートの一方の側に積層された光拡散層と、前記透明基材シートの他方の側に積層された背面層を有する光拡散シートであって、前記他方の側で、その周辺端部の少なくとも一辺に沿った部分に、光遮蔽層が積層され、前記光遮蔽層に接して前記透明基材シートとは反対側の面に光反射層が積層されていることを特徴とする光拡散シートを提供する。さらに発光ダイオードランプアレイと、該発光ダイオードランプアレイの側方に配置されて、ランプから発せられる光線を一方の側に導く導光板と、該導光板の光出射側に配置される請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載された光拡散シートを備える事を特徴とした液晶表示装置用のバックライトユニットを提供する。

本発明の光拡散シートは、該光拡散シート裏面の周辺端部の少なくとも一面に形成された光遮蔽層と、該光遮蔽層の透明基材シートとは反対側の面に積層された光反射層を、導光板の光出射面の光源近傍領域、すなわち光源に沿った周辺端部を覆うように配置し、光源近傍における導光板の光出射面からの出射光を導光板に再入射させることで、平均輝度を低下させずに輝度ムラを防止することができる。

まず、本発明の光拡散シートの構造について図３を用いて説明する。本発明の光拡散シートは、少なくとも透明基材シート１１、および該基材シートの少なくとも一方の面に形成された光拡散層１２、もう一方の面に形成された背面層１５、光遮蔽層１７及び光反射層１８から構成される。

透明基材シート１１の材質としては、透明性を有するものであれば特に限定されない。例えば、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、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が、表面の平滑性や機械強度から、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。透明基材シートの厚さは、５〜３００μｍの範囲が好ましい。５μｍより薄い場合、塗工、印刷、二次加工時の取り扱いが困難となり、作業性が著しく低下する。一方３００μｍより厚い場合には、基材そのものの可視光透過率が低下し、バックライトユニットの輝度を低下させてしまうため好ましくない。透明基材シートの表面のうち少なくとも一方の面には、光拡散層との密着性を向上させるため、易接着処理剤を塗布する、あるいはコロナ処理を施すなど、易接着処理が施されていればより好ましい。

光拡散層１２は、少なくとも樹脂粒子１３およびバインダー樹脂１４を含有する。該樹脂粒子は、光拡散材として有効なものであれば特に限定されないが、例えば、アクリルビーズ、ウレタンビーズ、アクリルウレタンビーズ、スチレンビーズ、シリコーンビーズ等が挙げられる。該樹脂粒子の形状は真球状が好ましく、粒子径は、体積平均粒子径で１〜３０μｍの範囲が好ましく、３〜２０μｍの範囲がより好ましい。体積平均粒子径が１より小さいと、光拡散層を透過する光が拡散されずに透過するようになり、光拡散効果が低下する傾向にある。体積平均粒子径が２０μｍを超えると、樹脂粒子が脱落しやすくなるため欠点を生ずる原因となりやすく、外観上も異物感のある均一性を欠いたものとなりやすい。

前記樹脂粒子の他に、必要に応じて、無機粒子、または無機−有機ハイブリッド材料粒子を含有してもよい。例えば、シリカ、クレー、タルク、酸化チタン、酸化亜鉛、などから選ばれる１種類、または２種類以上の粒子を、光拡散シートの諸特性を阻害しない範囲で含有させることができる。

光拡散層のバインダー樹脂１４としては、光拡散シートの透明性を阻害しないものであれば特に限定されず、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ樹脂等があげられるが、透明性、基材シートとの密着性、樹脂粒子の保持力などから、アクリルポリオール等のアクリル系共重合体を、ポリイソシアネートで架橋したものが特に好ましい。

該光拡散層には、必要に応じて、硬化剤、硬化触媒、分散剤、可塑剤、帯電防止剤、劣化防止剤等が配合されていてもよい。

背面層１５は、少なくともバインダー樹脂を含有するが、スティッキング防止、耐擦傷性や衝撃吸収性付与等の目的で、樹脂粒子１６を含有したものが特に好ましい。該バインダー樹脂としては、光拡散シートの透明性を阻害しないものであれば特に限定されないが、例えば、透明性、基材シートとの密着性、樹脂粒子の保持力などから、アクリルポリオール等のアクリル系共重合体、ポリエステルポリオール等のポリエステル系共重合体を、ポリイソシアネートで架橋したものが特に好ましい。

樹脂粒子１６としては、光透過性を阻害するものでなければ特に限定はしないが、例えば、アクリルビーズ、ウレタンビーズ、アクリルウレタンビーズ、スチレンビーズ、シリコーンビーズ等が挙げられる。該樹脂粒子の粒子径は、体積平均粒子径で１〜３０μｍの範囲が好ましく、３〜２０μｍの範囲がより好ましい。

光遮蔽層１７は、少なくとも顔料とバインダー樹脂を含有する。前記顔料は、塗膜にしたときに光遮蔽性を有する粉体であれば特に限定されず、例えば酸化チタン等の白色顔料、その他着色顔料が使用できるが、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特に好ましい。

該光遮蔽層に含有されるバインダー樹脂は、印刷インキに使用されるバインダー樹脂であれば特に限定されないが、顔料の分散性や透明基材シートとの密着性から、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂等を、ポリイソシアネートで架橋したものが特に好ましい。

光反射層１８は、アルミニウム、銀、錫、銅等の金属を蒸着することにより形成してもよいが、光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。光反射層形成用塗料中には、少なくとも金属薄膜細片、または鱗片状金属粉末、並びにバインダー樹脂、並びに有機溶剤を含有する。前記金属薄膜細片とは蒸着、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、該金属薄膜細片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。
光反射層の役割は導光板端面に配置された光源、例えば発光ダイオードランプアレイから、導光板の光出射面の端部を通して光拡散シートに入射する高輝度の光を、単に遮蔽し吸収して輝度ムラを防止するのではなく、積極的に光拡散層へと戻すことによって液晶表示面の平均輝度の低下を防ぐことである。しかし光反射層の表面粗さが平滑で鏡面状態に近い場合は、光源からの高輝度の入射光が導光板の出射面からそのまま光拡散シートに入るため、光源に沿った周辺端部で液晶表示面に輝度ムラが残り易くなる傾向がある。
このため光反射層は反射面の形状が光拡散を発生する程度に表面粗さの大きいことが好ましい。光反射層の反射面が光拡散を発生することにより、光源からの入射光がより均一化されて反射されるため輝度ムラがより発生し難くなる。このため光反射層としては光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って形成することがより好ましい。

なお上記金属薄膜細片や鱗片状金蔵粉末に換えて、酸化チタン等の白色顔料を用いて光反射層を形成する事も可能であるが、光遮蔽層に積層したときにその色相を完全に隠蔽して良好な拡散反射率を実現するためには、金属薄膜細片等を使用したときと比較して、膜厚を大幅に厚くしなくてはならず、光拡散シート全体の膜厚が増加してしまう。このためより良好な高い輝度が得られる金属薄膜細片等の利用がより好ましい。

前記金属薄膜細片及び鱗片状金属粉末の金属としては、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。金属薄膜細片の金属を薄片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金属薄膜細片が好ましく用いられる。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金属薄膜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を超えると金属薄膜細片が配向しにくくなるので光反射効果が低下する。
また鱗片状金属粉末とは、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ものである。
金属薄膜細片は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。

前記金属薄膜細片を分散させるバインダー樹脂としては、従来のグラビアインキ、フレキソインキ、スクリーンインキ、あるいは塗料に通常使われているものをベースに、カルボキシル基、リン酸機、スルホン酸基、硝酸基、アミノ基及び／又はそれらの金属塩のいずれか一種を含有させたものを用いることが好ましい。
具体的にはたとえばアクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、塩素化オレフィン樹脂、エチレン−アクリル樹脂などの重合系樹脂に、（メタ）アクリル酸やフタル酸、フマル酸および／またはその塩、（メタ）アクリロイロキシエチルスルホニルナトリウム塩、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリル酸エステル等を共重合させたもの、あるいはポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ウレア樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などの縮合系樹脂の場合に、ポリオール成分、ポリカルボン酸成分の一部に、２，２−ジメチロールプロピオン酸、５−スルホン酸フタル酸、ジエタノールアミノエチルジイソプロピル燐酸エステル等を用いたもの、石油系樹脂、セルロース誘導体樹脂等を塩化酢酸、ブロム酢酸、濃硫酸、濃硝酸などで変性したもの等の熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。
また、このバインダー樹脂の他に、本発明の趣旨を損なわない範囲で、一般にインキまたは塗料に用いられるアクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、塩素化オレフィン樹脂、エチレン−アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ウレア樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂を併用しても差し支えない。
光反射層形成用塗料に含まれる有機溶剤としては、通常の着色用塗料で用いられる有機溶剤を問題なく使用することができる。

次に、本発明における光拡散シートの製造方法の一例について説明する。

該光拡散シートは、透明基材シートの片面に光拡散層用塗料を塗布して光拡散層を形成し、もう一方の面に背面層用塗料、光遮蔽層用塗料を塗布又は印刷して背面層、光遮蔽層を形成する。光反射層についてはマスキングを用いた蒸着工程によって形成するか、または光反射層形成用塗料を用いた塗布工程によって光反射層を形成する。

光拡散用塗料は、前記樹脂粒子及びバインダー樹脂に、必要に応じて、硬化剤、硬化触媒、分散剤、可塑剤、帯電防止剤、劣化防止剤、有機溶剤等の溶媒を加えて攪拌混合し、調製する。

次に、透明基材シートの一方の面に、光拡散層用塗料を塗布して乾燥させ、光拡散層を形成する。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、誘導加熱などの乾燥方式が適用でき、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。光拡散用塗料に活性エネルギー線硬化性化合物を含む場合には、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。
光拡散層の厚さは、光拡散層の厚さは、使用する樹脂粒子の平均粒径や樹脂粒子の配合量によって変化するために一概には言えないが、光拡散性を阻害しない範囲で薄い方が好ましく、１〜３０μｍがより好ましい。ここで光拡散層に樹脂粒子が含有される場合は、光拡散層の厚さは、突出している樹脂粒子の頂点からの高さではなく、樹脂を保持しているバインダー樹脂層表面の透明基材シート面からの高さを示す。光拡散層の厚さは、該光拡散層中に含有される樹脂粒子の一部がバインダー樹脂層表面より突出して固定されるように調整することがより好ましい。

背面層用塗料は、前記背面層用塗料に用いられるバインダー樹脂に、好ましくは樹脂粒子を加え、必要に応じて、硬化剤、硬化触媒、滑剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、紫外線遮蔽剤、光拡散材、有機溶剤等の溶媒を加え、撹拌混合して調製する。

光遮蔽用塗料は、前記顔料及び前記光遮蔽層用塗料に用いられるバインダー樹脂と、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。

光反射層用塗料は、前記金属薄膜細片または鱗片状金属粉末と前記光反射層用塗料に使用するバインダー樹脂、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、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、顔料その他添加剤をサブミクロンまで微粒子化する。

透明基材シートの、光拡散層を形成した面とは反対面に背面層用塗料、光遮蔽層用塗料及び光反射層用塗料を塗布して乾燥させ、背面層、光遮蔽層及び光反射層を形成する。前記各層の塗布領域及び積層構成は、背面層を全面に形成した後、背面層面の一部に光遮蔽層を積層し、さらに光遮蔽層面に光反射層を積層することができるが、光拡散シートの層厚が薄くできる等の理由から、背面層の塗布領域と光遮蔽層及び光反射層の塗布領域が重ならないように形成し、透明基材シートの他方の側の面で光遮蔽層と光反射層を積層した領域以外の全ての領域に背面層が積層されることが好ましく、背面層の厚みと光遮蔽層及び光反射層の合計厚みが略同一になるようにすることがより好ましい。このようにすることによって光拡散シート全体の厚さを薄くできるとともに、段差に伴う輝度ムラの発生を防止でき、段差部分で光反射層や光遮蔽層が導光板と擦りあわされることにより塗膜が損傷を受けることを防止でき、かつ光拡散シート裏面の厚み段差により発生し易くなる光遮蔽層及び光反射層の脱落も防止できる。

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。

背面層の厚みは、１〜１０μｍが好ましい。ここで背面層に樹脂粒子が含有される場合は、背面層の厚さは、突出している樹脂粒子の頂点からの高さではなく、樹脂を保持しているバインダー樹脂層表面の透明基材シート面からの高さを示す。背面層の厚さは、該背面層中に含有される樹脂粒子の一部がバインダー樹脂層表面より突出して固定されるように調整することがより好ましい。

光遮蔽層の厚みは、光遮蔽性が得られる範囲内で薄い方が好ましく、１〜１０μｍがより好ましい。光遮蔽層に積層される光反射層も光遮蔽効果を有するが、光反射層は反射率調整のため膜厚を薄くしたときなど、一部入射光が透過するため、光遮蔽層のみで充分な遮蔽作用を有することが好ましい。このため光遮蔽層としては、全光線透過率で１％以下が好ましい。全光線透過率が１％を越えると、光遮蔽層から漏れる光量が大きくなり、光反射層で反射される光量にロスが生じてしまう。

光反射層の厚みは、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。光反射層の反射面は、適度に高い方が好ましいが、鏡面では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、鏡面状の光沢を有する平滑な面よりも、拡散光を生じるような表面粗さが大きい面であるほうが、光反射層面での反射光が適度に散乱して導光板に再入射され、液晶表示面の輝度ムラをより効果的に抑制できるため好ましい。ゆえに光反射層を形成する領域以外の領域をマスキングして金属蒸着で光反射層を形成する方法よりは、光反射層用塗料を用いて塗布工程によって光反射層を形成する方が好ましく、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においても好ましい。
光反射層用塗料を用いて光反射層を形成する場合には、蒸着法と異なり膜厚による反射率、透過率の制御が容易である。輝度ムラ抑制のためには、通常の反射率よりも拡散反射率を用いることによって光反射層の適性を的確に表現することができ、拡散反射率は光反射層の膜厚によって調整できる。
光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。膜厚を薄くした場合は光源からの高輝度の光が光反射層を一部透過するが、光反射層の透明基材シート側に光遮蔽層が形成されていれば、この透過光は光遮蔽層で全て吸収されるため輝度ムラの原因なることはない。
一方光遮蔽層の透明基材シートとは反対側に光反射層が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光遮蔽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。したがって光遮蔽層の透明基材シートと反対側の面には全て光反射層が積層されていることが好ましく、また光反射層の透明基材シート側の面全てに光遮蔽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。

以上のようにして光拡散層、背面層、光遮蔽層及び光反射層が塗布形成された光拡散シートを、バックライトユニットの形状に打ち抜いた後、導光板の光出射面側に背面層を向かい合わせて光拡散シートを配置し、かつ遮蔽層及び光反射層が形成された部分を、導光板の光出射面で光源に沿った周辺端部を被うように配置する。特に光源が発光ダイオードランプアレイの場合には、アレイのパターン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。

以上のようにして製造される本発明の光拡散シートは、液晶表示装置用バックライトユニットを構成する光拡散フィルムとして利用するのに特に有用であるが、この用途に限定されるものではなく、光拡散光の必要な種々の用途に適用することができる。

以下に、実施例を用いて本発明を説明する。

（実施例１）
＜光拡散層用塗料ａの調製工程＞
アクリルポリオール樹脂溶液「アクリディックＷＤＵ―９３８」 １００ 質量部
〔固形分５０％、大日本インキ化学工業社製〕
アクリル樹脂ビーズ「ケミスノーＭＲ−７ＨＧ」 ６５ 質量部
〔体積平均粒子径約６μｍ、綜研化学社製〕
ポリイソシアネート溶液「コロネートＨＬ」 １４ 質量部
〔固形分７５％、ＨＤＩ系、日本ポリウレタン工業社製〕
トルエン １４０ 質量部
以上を分散攪拌機で攪拌混合し、光拡散層用塗料ａを得た。

＜背面層用塗料ｂの調製工程＞
ポリエステルポリオール樹脂溶液「バイロン２０ＳＳ」 １００ 質量部
〔固形分２０％、東洋紡社製〕
アクリルウレタン樹脂ビーズ「ＢＣ−７９」 １ 質量部
〔体積平均粒子径約６μｍ、岐阜セラック製造所社製〕
ポリイソシアネート溶液「コロネートＨＬ」 ３ 質量部
〔固形分７５％、ＨＤＩ系、日本ポリウレタン工業社製〕
トルエン ２０ 質量部
以上を分散攪拌機で攪拌混合し、光拡散層用塗料ａを得た。

＜光遮蔽層用塗料ｃの調製工程＞
カーボンブラック「ＲＥＧＡＬ ９９Ｉ」 １００ 質量部
〔キャボット社製〕
塩化ビニル樹脂「ＭＲ−１１０」 ４０ 質量部
〔日本ゼオン社製〕
ポリウレタン樹脂「Ｔ―５２０６」 ４０ 質量部
〔大日本インキ化学工業社製〕
ポリイソシアネート溶液「ハードナーＮＯ．１０」 ２０ 質量部
〔固形分３８％、ＨＤＩ系、大日本インキ化学工業社製〕
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、その後に残りの材料を加えて溶解、攪拌混合して、光遮蔽層用塗料ｃを得た。

＜光反射層用塗料ｄの調整工程＞
・金属薄膜細片ペースト 「ＫＭ−１００」 １０ 質量部
〔コールターカウンター法による平均粒子径：（Ｄ５０）１０〜１５μｍ
厚さ：約３００Å 固形分：９〜１１％、東洋アルミニウム社製〕
・塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂 「ＶＭＣＨ」 ０．５ 質量部
〔ＵＣＣ社製〕
・ポリウレタン樹脂 「ＮＴ−８１０」 １．０ 質量部
〔大日本インキ化学工業社製〕
・メチルエチルケトン ２５ 質量部
・トルエン ２０ 質量部
・シクロヘキサノン ２０ 質量部
・ポリイソシアネート 「ハードナーＮｏ．５０」 ４ 質量部
〔固形分５０％、ＴＤＩ系、大日本インキ化学工業社製〕

＜基材への塗布・乾燥・硬化工程＞
透明基材シートとして、ポリエチレンテレフタレートフィルム「Ａ４３００（５０μｍ）」〔東洋紡績社製〕を使用し、この一方の面に上記光拡散層用塗料ａを、リバースコーターを使って塗布し、熱風乾燥させて乾燥膜厚１０μｍの光拡散層を形成した。次に、他方の面に、上記背面層用塗料ｂ及び光遮蔽層用塗料ｃを、グラビア印刷機を使って背面層と光遮蔽層が重なりあわないように塗布し、熱風乾燥させて厚み３μｍの背面層と厚み２μｍの光遮蔽層を形成した。さらに、上記光反射層用塗料ｄを光遮蔽層面に光遮蔽層と同一塗布領域に塗布し、熱風乾燥させて厚み１μｍの光反射層を形成した。前記塗布工程終了後、硬化反応を促進させるため、４０℃恒温室中４８時間保管して、本発明の光拡散シートを得た。得られた光拡散シートの光遮蔽層の全光線透過率は１％以下であり、また背面層においては背面層中の樹脂粒子が概樹脂粒子の一部が背面層表面より突出して固定された形状を呈していた。

（比較例１）
＜図２に示す従来の輝度ムラ防止技術対策を施した光拡散シート＞
実施例１で使用した透明基材シートの一方の面に前記光拡散層用塗料ａを、リバースコーターを使って塗布し、熱風乾燥させて乾燥膜厚１０μｍの光拡散層を形成した。次に、他方の面に、前記背面層用塗料ｂを、グラビア印刷機を使って塗布し、熱風乾燥させて乾燥膜厚３μｍの背面層を形成した。さらに、背面層表面の一部分に光遮蔽層用塗料ｃをグラビア印刷機を使って塗布し、熱風乾燥させて乾燥膜厚３μｍの光遮蔽層を形成した。前記塗布工程終了後、硬化反応を促進させるため、４０℃恒温室中４８時間保管して、従来公知の輝度ムラ防止対策を施した光拡散シートを得た。

（比較例２）
＜輝度ムラ防止対策を施していない光拡散シート＞
実施例１で使用した透明基材シートの一方の面に前記光拡散層用塗料ａを、リバースコーターを使って塗布し、熱風乾燥させて乾燥膜厚１０μｍの光拡散層を形成した。次に、他方の面に、前記背面層用塗料ｂを、グラビア印刷機を使って塗布し、熱風乾燥させて乾燥膜厚３μｍの背面層を形成した。前記塗布工程終了後、硬化反応を促進させるため、４０℃恒温室中４８時間保管して、従来公知の輝度ムラ防止対策を施していない光拡散シートを得た。

以上で得た光拡散シートを、エッジライト式バックライトユニット（光源：発光ダイオード４個、サイズ：２．５インチ）に挿入して点灯試験を行い、平均輝度と輝度ムラを次に示す方法で測定した。
《平均輝度の測定》
バックライト画面を９分割（縦３×横３）し、それぞれの中央部９点を多点輝度計Ｅｙｅ
Ｗｉｎ３９０ｃ（アイ・システム社製）を使用して正面輝度を測定し、９点の平均値を算
出した。
《輝度ムラの測定》
発光ダイオード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。
レベル１・・・画面の中央部分に比較して輝度が高い部分が目玉状（真円状）にはっきりと見える。
レベル２・・・画面の中央部分に比較して輝度が高い部分が半円状にはっきりと見える。
レベル３・・・画面の中央部分に比較して輝度が高い部分が目玉状（真円状）にうっすらと見える。
レベル４・・・画面の中央部分に比較して輝度が高い部分が半円状にうっすらと見える。
レベル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。

（表１）

表１から、実施例１の光拡散シートは、比較例１（従来の輝度ムラ防止技術対策を施した光拡散シート）と同等の輝度ムラ防止効果を有しており、かつ、実施例２（輝度ムラ防止対策を施していない光拡散シート）と同等の平均輝度が得られていることから、正面輝度を低下させずに輝度ムラを防止することができた。

液晶表示装置の一般的な構成の一例を示した分解図である。 従来の輝度ムラ防止技術の一例を示した断面図である。 本発明の光拡散シートを示した断面図である。

符号の説明

１ 液晶モジュール
２ バックライトユニット
３ 光源
４、６ 反射シート
５ 導光板
７ 光拡散シート
８、９ プリズムシート
１０ 光遮蔽層
１１ 透明基材シート
１２ 光拡散層
１３ 樹脂粒子
１４ バインダー樹脂層
１５ 背面層
１６ 樹脂粒子
１７ 光遮蔽層
１８ 光反射層

Claims (7)

1. バインダー樹脂と樹脂粒子を含有し、透明基材シートの一方の側に積層された光拡散層と、前記透明基材シートの他方の側に積層された背面層を有する光拡散シートであって、前記他方の側で、その周辺端部の少なくとも一辺に沿った部分に、光遮蔽層が積層され、前記光遮蔽層に接して前記透明基材シートとは反対側の面に光反射層が積層され、前記光反射層はバインダー樹脂と該バインダー樹脂中に分散した長軸長５〜２５μｍの金属薄膜細片または鱗片状金属粉末を含有し、膜厚が０．０１〜２μｍであることを特徴とする光拡散シート。
2. 前記光反射層は前記光遮蔽層の前記透明基材シートとは反対側の面の全面に対して積層されている請求項１に記載の光拡散シート。
3. 前記光反射層及び前記光遮蔽層は、前記透明基材シートの他方の側の面で、その周辺端部の少なくとも一辺に沿った部分に積層され、前記他方の側の面で、前記光反射層及び前記光遮蔽層の積層された以外の全領域に、前記光反射層と前記光遮蔽層の合計膜厚と略同一膜厚の背面層が積層された請求項２に記載の光拡散シート。
4. 前記光遮蔽層はバインダー樹脂と該バインダー樹脂中に分散したカーボンブラック粒子を含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の光拡散シート。
5. 前記背面層はバインダー樹脂と該バインダー樹脂中に分散した樹脂粒子を含有し、かつ該樹脂粒子の一部が該背面層表面より突出して固定された請求項１〜４のいずれか１項に記載の光拡散シート。
6. 前記光拡散シートは導光板の端部に発光ダイオードランプ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、前記背面層を向かい合わせて配置される光拡散シートであって、前記光反射層及び光遮蔽層は、前記導光板の光出射面で前記発光ダイオードランプアレイに沿った周辺端部を覆うように配置される請求項１〜５のいずれか１項に記載の光拡散シート。
7. 発光ダイオードランプアレイと、該発光ダイオードランプアレイの側方に配置されて、ランプから発せられる光線を一方の側に導く導光板と、該導光板の光出射側に配置される請求項１〜６のいずれか１項に記載された光拡散シートを備える事を特徴とした液晶表示装置用のバックライトユニット。

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