JP6250278B2 - 光拡散シート及びバックライトユニット - Google Patents

Description

本発明は、光学シート及びバックライトユニットに関する。

透過型の液晶表示装置としては、液晶層を背面から照らすバックライト方式が普及しており、液晶層の下面側にエッジライト型（サイドライト型）、直下型等のバックライトユニットが装備されている。このエッジライト型のバックライトユニット４０は、一般的には図３（ａ）に示すように、光源４１と、この光源４１に端部が沿うように配置される方形板状の導光板４２と、この導光板４２の表面側に重ねて配設される複数枚の光学シート４３とを備えている。この光学シート４３は、透過光線に対して拡散、屈折等の光学的機能を有しており、（１）導光板４２の表面側に配設され、主に光拡散機能を有する光拡散シート４４、（２）光拡散シート４４の表面側に配設され、法線方向側への屈折機能を有するプリズムシート４５などが用いられている。

このバックライトユニット４０の機能を説明すると、まず光源４１から導光板４２に入射した光線は、導光板４２裏面の反射ドット又は反射シート（図示省略）及び各側面で反射され、導光板４２表面から出射される。導光板４２から出射した光線は光拡散シート４４に入射し、拡散され表面より出射される。光拡散シート４４の表面から出射された光線は、プリズムシート４５に入射し、表面に形成された複数の突条のプリズム部によって法線方向側へ屈折されて出射され、さらに上方の図示していない液晶層全面を照明する。

上記光拡散シート４４は、透過光線を略均一に分散するものであり、その光拡散性による輝度の均一化、正面方向の高輝度化等を目的として使用されている。この光拡散シート４４としては、図３（ｂ）に示すように、合成樹脂製の基材層４６と、この基材層４６の表面に積層される光拡散層４７と、基材層４６の裏面に積層されるスティッキング防止層４８とを備えている。このスティッキング防止層４８は、光拡散シート４４の裏面が導光板４２の表面とスティッキング（密着）して干渉縞が生じるという不都合を防止している。このスティッキング防止層４８は、一般的には球状のビーズ及びこのビーズを被覆する熱硬化性樹脂製のバインダーを有し、ビーズに起因して裏面側に突出する凸部によって導光板とのスティッキングを防止している。

上記スティッキング防止層４８のビーズ５０としては、一般的にアクリルビーズが用いられている（特開２０１１−１２６２７４号公報参照）。しかし、アクリルビーズは比較的硬質であることから、バインダー４９の裏面に突出したビーズ５０によって、光拡散シート４４の裏面側に積層される導光板４２の表面に傷付けてしまうことがある。このように導光板４２に傷が発生すると、この傷によって輝度ムラを生ずるという不都合がある。

特開２０１１−１２６２７４号公報

上記の不都合を防止する趣旨で、ビーズ、バインダー等のスティッキング防止層を構成する材料を軟質化する技術が提案されている。しかし、このような軟質化したビーズ等を用いても、導光板の表面に傷が生ずることが判明した。この原因に関して発明者が鋭意検討したところ、光拡散シートの表面側にプリズムシート等の他の光学シートが配設されると、この表面側の光学シートの荷重によってビーズに起因する凸部が潰れ、特に上述の軟質のビーズは球状の形状のうち導光板との接触部分である先端部（裏面側の頂部）が変形しやすく、このため、裏面側に積層される導光板との接触面積ひいては摩擦力が大きくなり、逆に傷つけが増大していると考えられる。また、上述のような摩擦力により導光板との接触部分であるビーズ外面のバインダーの被膜が剥離してしまい、このバインダーの剥離片により導光板の傷付けが発生しているとも考えられる。

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、光拡散シートの裏面側に配設される光学部材に対する十分な傷付け防止機能を発揮する液晶表示装置用光学シート、及びこの液晶表示装置用光学シートを用いたバックライトユニットを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決すべく、本発明者は鋭意検討したところ、適度な硬度を有するビーズを所定のバインダーで固定することで裏面側の光学部材に対する傷付け防止機能が十分に発揮されることを見出した。

つまり、上記課題を解決するためになされた発明は、
透明な基材層と、
上記基材層の裏面側にビーズ及びこのビーズを被覆するバインダーを有するスティッキング防止層と
を備える液晶表示装置用光学シートであって、
上記ビーズの主成分がポリアミド系樹脂であり、
上記バインダーが紫外線硬化型樹脂を主ポリマーとする樹脂組成物からなることを特徴とする液晶表示装置用光学シートである。

当該液晶表示装置用光学シートは、スティッキング防止層を構成するビーズとして比較的軟質のポリアミド系樹脂製ビーズを用い、バインダーを比較的硬質の紫外線硬化型樹脂製とすることで、軟質ビーズを硬質バインダー膜が被膜することとなる。従って、当該液晶表示装置用光学シートは、ビーズに起因する凸部に外力が作用しても、従来のように先端部（裏面側の頂部）のみが潰れることが抑制され、凸部が全体的に扁平するよう変形、つまりは断面が楕円形となるよう変形する。その結果、当該液晶表示装置用光学シートは、外力が作用しても接触面積ひいては摩擦力が増大しにくく、裏面側の他の光学部材への傷付け防止効果を格段に向上することができる。

上記ビーズのデュロメータＤ硬度としては３０以上７０以下が好ましい。ビーズのデュロメータＤ硬度を上記範囲内とすることで、裏面側の光学部材の傷付け防止効果がより向上される。

上記バインダーの裏面の鉛筆硬度としては、Ｈ以上２Ｈ以下が好ましい。上記鉛筆硬度を上記範囲内とすることで、裏面側の光学部材と接触するバインダーが適度な硬度を有するため、バインダーのビーズ外面の被膜が裏面側の光学部材に接した際に、このバインダーによる裏面側の光学部材に対する傷付けを的確に抑制できる。

上記ビーズの裏面側頂部におけるバインダーの平均被膜厚が０．１μｍ以上３μｍ以下であることが好ましい。上記バインダーの被膜厚を上記範囲内とすることで、当該液晶表示装置用光学シートの薄型化の要請に沿うことができるとともに、裏面側の光学部材との摩擦によってバインダーの被膜が剥離することを的確に防止することができ、この剥離片による裏面側の光学部材に対する傷付け防止機能の向上を図ることができる。

上記ビーズの平均粒子径としては２μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。ビーズの平均粒子径を上記範囲内とすることで、当該液晶表示装置用光学シートの薄型化の要請に沿うことができるとともに、裏面側の光学部材の傷付け防止を効果的に図るとともにスティッキング防止機能を十分に奏することができる。

上記課題を解決するためになされたバックライトユニットは、上述の構成を備える光学シートを備えている。これにより、当該光拡散シートの裏面側の光学部材に対する傷付けを的確に向上させることができる。

なお、本発明において、「表面側」とは、液晶表示装置に組み込まれた際の視認者側をいい、「裏面側」とは、表面側の反対側をいう。「平均粒子径」は、倍率１０００倍の電子顕微鏡において観測される粒子から無作為に抽出した３０個の粒子の粒子径を平均したものをいい、粒子径はフェレー径（一定方向の平行線で投影像を挟んだときの間隔）で定義する。「鉛筆硬度」は、ＪＩＳ Ｋ５４００の試験方法８．４に準じた鉛筆ひっかき値であり、ビーズの存在しない領域において測定した値である。「デュロメータＤ硬度」は、ＪＩＳ Ｋ７２１５に準じて測定した値である。「ナイロンビーズを被覆するバインダーの被膜の平均厚み」とは、当該光拡散シートの断面を電子顕微鏡で観察し、無作為に選んだナイロンビーズを被覆する１０箇所のバインダーの被膜の厚み（ナイロンビーズとの界面から外面までの距離）の平均値から算出する。

以上説明したように、本発明の液晶表示装置用光学シート及びこの液晶表示装置用光学シートを備えるバックライトユニットは、液晶表示装置用光学シートの裏面側の光学部材に対する十分な傷付け防止機能を発揮することができる。

本発明の一実施形態に係る光拡散シートを示す模式的断面図である。 図１の光拡散シートの一部拡大図である。 （ａ）は、一般的なエッジライト型バックライトユニットを示す模式的斜視図、（ｂ）は一般的な光拡散シートを示す模式的断面図である。

以下、本発明の一実施形態として液晶表示装置のバックシートに用いられる光学シートを例にとり、以下適宜図面を参照しつつ詳説する。

＜光拡散シート＞
光拡散シート１は、基材層２と、この基材層２の裏面側に積層されるスティッキング防止層６とを備えている。この光拡散シート１は、さらに基材層２の表面側に積層される光学的機能層を有し、本実施形態においては、光学的機能層は導光板からの光線を拡散する光拡散層である。

（基材層）
基材層２は、光線を透過させることのできる透明な合成樹脂から形成されている。ここで、透明は、有色透明、半透明とすることも可能であるが、光線透過率を高くするためには無色透明であることが好ましい。この基材層２に用いられる合成樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィン、セルロースアセテート、耐候性塩化ビニル等が挙げられる。中でも、透明性に優れ、強度が高いポリエチレンテレフタレートが好ましく、撓み性能が改善されたポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。

基材層２の平均厚みとしては、特に限定されないが、１０μｍ以上が好ましく、３５μｍ以上がより好ましく、５０μｍ以上がさらに好ましい。また、上記平均厚みとしては、５００μｍ以下が好ましく、２５０μｍがより好ましく、１８８μｍがさらに好ましい。上記基材層２の平均厚みが上記下限未満の場合、光拡散層３又はスティッキング防止層６の形成材料を塗工した際にカールを発生するおそれがある。逆に、上記平均厚みが上記上限を超える場合、液晶表示装置の輝度が低下してしまうことがあり、またバックライトユニットの厚みが大きくなって液晶表示装置の薄型化の要求に反することにもなる。

（光学的機能層）
光学的機能層としての光拡散層３は、基材層２の表面に積層され、基材層２の表面に光拡散剤５及びそのバインダー４を含有する塗工液の塗工により形成される。この光拡散層３は、バインダー４と、このバインダー４中に含有する光拡散剤５とを備えている。このように光拡散層３中に光拡散剤５を含有することによって、光拡散層３を裏側から表側に透過する光線を均一に拡散させることができる。また、光拡散剤５によって光拡散層３の表面に微細な凹凸が略均一に形成されている。このように光拡散シート１表面に形成される微細な凹凸のレンズ的屈折作用により、光線をより良く拡散させることができる。

光拡散剤５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、具体的には、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。有機フィラーの具体的な材料としては、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリアクリロニトリル等を用いることができる。中でも、透明性が高いアクリル樹脂が好ましく、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が特に好ましい。

光拡散剤５の形状は、特に限定されるものではなく、例えば球状、立方状、針状、棒状、紡錘形状、板状、鱗片状、繊維状などが挙げられ、中でも光拡散性に優れる球状のビーズが好ましい。

光拡散剤５の平均粒子径は特に限定されるものではないが、上記平均粒子径としては１μｍ以上が好ましく、２μｍ以上がより好ましく、５μｍ以上がさらに好ましい。また、上記平均粒子径としては、５０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がより好ましく、１５μｍ以下がさらに好ましい。上記光拡散剤５の平均粒子径が上記下限未満であると、光拡散剤５によって形成される光拡散層３表面の凹凸が小さくなり、光拡散シート１として必要な光拡散性を満たさないおそれがある。逆に、上記平均粒子径が上記上限を越えると、光拡散シート１の厚みが増大し、また均一な拡散が困難になることからである。

光拡散剤５の含有量は特に限定されないが、光拡散剤５のバインダー４の樹脂成分１００質量部に対する含有量としては１０質量部以上が好ましく、２０質量部以上がより好ましく、５０質量部以上がさらに好ましい。また、この含有量としては５００質量部以下が好ましく、３００質量部以下がより好ましく、２００質量部以下がさらに好ましい。光拡散剤５の含有量が上記下限未満である場合、光拡散性が不十分となってしまうおそれがある。逆に、光拡散剤５の含有量が上記上限を越えると、光拡散剤５を固定する効果が低下する。なお、プリズムシートの表面側に配設される所謂上用光拡散シートの場合、高い光拡散性を必要とされないため、光拡散剤５の含有量としては１０質量部以上４０質量部以下が好ましく、２０質量部以上３０質量部以下がより好ましい。

バインダー４は、基材ポリマーを含むポリマー組成物を硬化（架橋等）させることで形成される。このバインダー４によって、基材層２の表面全面に光拡散剤５が略等密度に配置固定される。なお、このバインダー４を形成するためのポリマー組成物は、その他に例えば微小無機充填剤、硬化剤、可塑剤、分散剤、各種レベリング剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、粘性改質剤、潤滑剤、光安定化剤等が適宜配合されてもよい。

上記基材ポリマーとしては、特に限定されるものではなく、例えばアクリル系樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、紫外線硬化型樹脂等が挙げられ、これらのポリマーを１種又は２種以上混合して使用することができる。特に、上記基材ポリマーとしては、加工性が高く、塗工等の手段で容易に当該光拡散シート１を形成することができるポリオールが好ましい。また、バインダー４に用いられる基材ポリマー自体は、光線の透過性を高める観点から透明が好ましく、無色透明が特に好ましい。

上記ポリオールとしては、例えば水酸基含有不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られるポリオールや、水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールなどが挙げられ、これらを単体で又は２種以上混合して使用することができる。

水酸基含有不飽和単量体としては、（ａ）例えばアクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、アリルアルコール、ホモアリルアルコール、ケイヒアルコール、クロトニルアルコール等の水酸基含有不飽和単量体、（ｂ）例えばエチレングリコール、エチレンオキサイド、プロピレングリコール、プロピレンオキサイド、ブチレングリコール、ブチレンオキサイド、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、フェニルグリシジルエーテル、グリシジルデカノエート、プラクセルＦＭ−１（ダイセル化学工業株式会社製）等の２価アルコール又はエポキシ化合物と、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸との反応で得られる水酸基含有不飽和単量体などが挙げられる。これらの水酸基含有不飽和単量体から選択される１種又は２種以上を重合してポリオールを製造することができる。

また、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸シクロヘキシル、スチレン、ビニルトルエン、１−メチルスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、酢酸アリル、アジピン酸ジアリル、イタコン酸ジアリル、マレイン酸ジエチル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エチレン、プロピレン、イソプレン等から選択される１種又は２種以上のエチレン性不飽和単量体と、上記（ａ）及び（ｂ）から選択される水酸基含有不飽和単量体とを重合してポリオールを製造することもできる。

水酸基含有不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られるポリオールの数平均分子量は１０００以上５０００００以下であり、好ましくは５０００以上１０００００以下である。また、その水酸基価は５以上３００以下、好ましくは１０以上２００以下、さらに好ましくは２０以上１５０以下である。

水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールは、（ｃ）例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、シクロヘキサンジオール、水添ビスフェノールＡ、ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ハイドロキノンビス（ヒドロキシエチルエーテル）、トリス（ヒドロキシエチル）イソシヌレート、キシリレングリコール等の多価アルコールと、（ｄ）例えばマレイン酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、トリメット酸、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸等の多塩基酸とを、プロパンジオール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン等の多価アルコール中の水酸基数が前記多塩基酸のカルボキシル基数よりも多い条件で反応させて製造することができる。

かかる水酸基過剰の条件で得られるポリエステルポリオールの数平均分子量は５００以上３０００００以下であり、好ましくは２０００以上１０００００以下である。また、その水酸基価は５以上３００以下、好ましくは１０以上２００以下、さらに好ましくは２０以上１５０以下である。

当該ポリマー組成物の基材ポリマーとして用いられるポリオールとしては、上記ポリエステルポリオール、及び、上記水酸基含有不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られ、かつ、（メタ）アクリル単位等を有するアクリルポリオールが好ましい。かかるポリエステルポリオール又はアクリルポリオールを基材ポリマーとするバインダー４は耐候性が高く、当該光拡散シート１の黄変等を抑制することができる。なお、このポリエステルポリオールとアクリルポリオールのいずれか一方を使用してもよく、両方を使用してもよい。

なお、上記ポリエステルポリオール及びアクリルポリオール中の水酸基の個数は、１分子当たり２個以上であれば特に限定されないが、固形分中の水酸基価が１０以下であると架橋点数が減少し、耐溶剤性、耐水性、耐熱性、表面硬度等の被膜物性が低下する傾向がある。

（スティッキング防止層）
スティッキング防止層６は、基材層２の裏面に積層され、基材層２の裏面にビーズ８及びビーズ８を被覆するバインダー７を含有する。このスティッキング防止層６は、上記ヒーズ８を起因することで凸部が形成されることで、光拡散シート１とこの裏面側の導光板とのスティッキングが防止され、液晶表示装置の画面の輝度ムラが抑えられる。また、スティッキング防止層６は、図１に示すようにビーズ８の存在により上記凸部とビーズ８が存在しない平坦部とを有している。

ビーズ８の主成分は、ポリアミド系樹脂である。ポリアミド系樹脂として、脂肪族ポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂等を用いることができる。この中でも、硬度等が適した脂肪族ポリアミド樹脂を用いることが好ましい。この脂肪族ポリアミド樹脂としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６８、ナイロン４６、ナイロン６１２、ナイロン６１０等を用いることができる。ビーズ８は、上記ポリアミド系樹脂を１種又は複数種以上含んでいてもよい。また、ビーズ８は、ポリアミド系樹脂を主成分とし、ポリアミド系樹脂以外の成分を含むナイロン共重合体であってもよく、ポリアミド系樹脂以外の他の樹脂を含む混合樹脂でもよい。

ビーズ８の形状は、特に限定されるものではなく、例えば球状、針状、棒状、紡錘形状、板状、鱗片状、繊維状などが挙げられるが、スティッキング防止機能等において優れる球状が好ましい。

ビーズ８のデュロメータＤ硬度としては、３０以上が好ましく、４０以上がより好ましい。また、このデュロメータＤ硬度としては、７０以下が好ましく、６０以下がより好ましい。上記ビーズ８のデュロメータＤ硬度が上記下限未満である場合、光拡散シート１の表面側にプリズムシート等の光学シートが配設される際に、この光学シートの荷重によってビーズ８が変形し過ぎ、ビーズ８からバインダー７が剥離するおそれがある。逆に、上記デュロメータＤ硬度が上記上限を超える場合、光拡散シート１の裏面側の導光板に対する傷付け防止機能が十分に得られないおそれがある。

ビーズ８は、単分散ビーズであっても多分散ビーズであってもよい。ここで、ビーズ８の粒子径の変動係数は、特に限定されるものではないが、０．０５以上１以下のものが好適に用いられる。上記ビーズ８の粒子径の変動係数の下限は０．１がより好ましく、上限は０．３がより好ましい。ビーズ８の粒子径の変動係数が上記上限を超えると、実質的に突出する一部のビーズに荷重がかかり過ぎるおそれが生ずる。逆に、上記変動係数が上記下限未満であると、使用するビーズのコストが高くなり過ぎるおそれがある。

上記ビーズ８の平均粒子径（Ｘ）は特に限定されるものではないが、この平均粒子径（Ｘ）としては、２μｍ以上が好ましく、３μｍ以上がより好ましく、４μｍ以上がさらに好ましい。また、上記平均粒子径（Ｘ）としては、２０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましく、６μｍがさらに好ましい。ビーズ８の平均粒子径（Ｘ）を上記範囲内とすることで、当該液晶表示装置用光学シートの薄型化の要請に沿うことができるとともに、裏面側の光学部材の傷付け防止を効果的に図るとともにスティッキング防止機能を十分に奏することができる。

ビーズ８の含有量は特に限定されないが、ビーズ８のバインダー７の樹脂成分１００質量部に対する含有量としては０．１質量部以上が好ましく、０．３質量部以上がより好ましく、０．５質量部以上がさらに好ましい。また、このビーズ８の含有量としては５質量部以下が好ましく、４質量部以下がより好ましく、３質量部以下がさらに好ましい。上記ビーズ８の含有量が上記下限未満である場合、スティッキング防止層６中のビーズ８の存在割合が少なくなり過ぎ、導光板とのスティッキング防止機能を十分に奏することができないおそれがある。一方、上記含有量が上記上限を超える場合、スティッキング防止層６中のビーズ８の存在割合が多くなるもののスティッキング防止機能が余り向上せず、ビーズ８によって当該光拡散シート１の光学的機能を阻害するおそれが生ずる。

バインダー７は紫外線硬化性樹脂を主ポリマーとする樹脂組成物から形成されている。上記主ポリマーとしては、特に限定されないが、ａ）エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、メラミンアクリレートなどのラジカル重合系樹脂、ｂ）光付加重合型のポリチオール・ポリエン系樹脂、ｃ）光カチオン重合型樹脂等が挙げられる。中でも、上記主ポリマーとしては、紫外線硬化性アクリル系樹脂が好ましい。

また、この紫外線硬化性樹脂を主ポリマーとする樹脂組成物には、光開始剤及び希釈剤が配合されており、その他、粘度調整のための各種の溶剤、帯電防止剤、スリップ剤、光増感剤、重合禁止剤、酸化防止剤、分散剤、界面活性剤、無機充填剤、無機顔料、有機顔料、有機染料、光安定剤、光吸収剤、レベリング剤、消泡剤、防錆剤等が適宜配合されてもよい。

この紫外線硬化性樹脂を主ポリマーとする樹脂組成物としては、特に、（ａ）脂環族イソシアネート化合物、エステル系ポリオール及び水酸基含有アクリレート化合物を必須成分として製造されたウレタンアクリレートと、（ｂ）アクリレート系反応性希釈剤と、（ｃ）光開始剤とを含むものが好ましい。

（ａ）のウレタンアクリレートは、脂環族イソシアネート化合物と、エステル系ポリオールと、水酸基を含有するアクリレート化合物とを５０〜１２０℃で、必要に応じてウレタン化触媒の存在下に、ウレタン化反応させることにより、容易に合成される。かかるウレタン化反応は、全成分の一括仕込みによる反応であっても、ポリオール成分とイソシアネート成分を、一度イソシアネート基過剰にてプレポリマーを合成した後、残存するイソシアネート基を水酸基含有アクリレート化合物により、反応せしめることによっても、合成することが可能である。また、水酸基含有アクリレート化合物とイソシアネート化合物を、一度イソシアネート基過剰にてプレポリマーを合成した後、残存するイソシアネート基をポリエステルポリオールと反応させることも可能である。かかる反応により合成されるウレタンアクリレートの分子量としては、７００〜２００００の範囲内であることが好ましい。

上記脂環族イソシアネート化合物としては、イソホロンジイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が用いられる。また、かかる脂環族イソシアネート化合物のイソシアヌレート化物、ビューレット化合物等、さらに、芳香族イソシアネート化合物、脂肪族イソシアネート化合物との併用、または、共イソシアヌレート化物等も用いることができる。

上記エステル系ポリオールとしては、ポリオール化合物とポリカルボン酸化合物とのエステル化物、環状エステル化合物とポリオールとの開環反応により合成されるもの等が用いられる。このポリオール化合物の代表例としては、エチレングリコール、１,３−プロピレングリコール、１,２−プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１,３−ブタンジオール、１,４−ブタンジオール、１,６−ヘキサンジオール、１,９−ノナンジオール、１,１０−デカンジオール、２,２,４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール、３−メチル−１,５−ペンタンジオール、ジクロロネオペンチルグリコール、ジブロモネオペンチルグリコール、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル、シクロヘキサンジメチロール、１,４−シクロヘキサンジオール、スピログリコール、トリシクロデカンジメチロール、水添ビスフェノールＡ、エチレンオキサイド付加ビスフェノ−ルＡ、プロピレンオキサイド付加ビスフェノ−ルＡ、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、３−メチルペンタン−１,３,５−トリオール、ペンタエリスリトール、ジペンンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グルコース類などが挙げられる。

上記カルボン酸含有化合物としては、公知の各種カルボン酸、これらの酸無水物、これらのカルボン酸化合物と低級アルキルアルコールとのエステル化物などが用いられる。このカルボン酸含有化合物としては、具体的にはマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、テトラヒドロフタル酸、ヘット酸、ハイミック酸、クロレンディック酸、ダイマー酸、アジピン酸、こはく酸、アルケニルこはく酸、セバチン酸、アゼライン酸、２,２,４−トリメチルアジピン酸、１,４−シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、２−ナトリウムスルホテレフタル酸、２−カリウムスルホテレフタル酸、イソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−カリウムスルホイソフタル酸、またはジメチル−ないしはジエチルエステルの如き、５−ナトリウム−スルホイソフタル酸のジ−低級アルキルエステル類、あるいは、オルソフタル酸、４−スルホフタル酸、１,１０−デカメチレンジカルボン酸、ムコン酸、しゅう酸、マロン酸、グルタン酸、トリメリット酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラブロムフタル酸、メチルシクロヘキセントリカルボン酸もしくはピロメリット酸、またはこれらの酸無水物、または、これらのメタノール、エタノール等によるアルコールエステル化合物などが挙げられる。

上記環状エステル化合物としては、例えばγ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、置換ε−カプロラクトン、Ｄ−グルコノ−１,４−ラクトン、１,１０−フェナントレンカルボラクトン、４−ペンテン−５−オリド、１２−ドデカノリド等ラクトン類が挙げられる。この置換ε−カプロラクトンとは、アルキル基が１から１２までの炭素原子を有する種々のε−モノアルキルカプロラクトンであって、例えば、ε−メチルカプロラクトン、ε−エチルカプロラクトン、ε−プロピルカプロラクトン、ε−ドデシルカプロラクトンなどの１置換アルキルラクトン類から、２から３のアルキル置換のものが使用できる。

上記水酸基含有アクリレート化合物としては、公知のものが使用でき、具体的には２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートまたはグリシジルメタクリレート−（メタ）アクリル酸付加物、上掲された水酸基含有（メタ）アクリレート化合物とε−カプロラクトン及びその変性物との開環反応物などが挙げられる。

上記ポリエステル系ポリオールの中でも、基材層２との密着性の面から、ポリカプロラクトン系ポリオールが特に好ましく、その分子量が３００から５０００のものが好ましく、また官能基数が３官能以上のものが好ましい。

（ｂ）のアクリレート系反応性希釈剤は、紫外線硬化性樹脂組成物の加工性、つまり塗工、印刷等の適性及び種々の物性の改良を目的として用いられ、具体的には（１）メトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、β−（メタ）アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、β−（メタ）アクリロイルオキシエチルハイドロゲンサクシネート、ノニルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、β−（メタ）アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、β−（メタ）アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンサクシネート、ブトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、アルキル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２−ヒドロキシエチルフタル酸、３−アクリロイルオキシグリセリンモノ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−１−（メタ）アクリロキシ−３−（メタ）アクリロキシプロパン、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリε−カプロラクトンモノ（メタ）アクリレート、ジアルキルアミノエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、モノ［２−（メタ）アクリロイルオキシエチル］アッシドホスフェート、トリフロロエチル（メタ）アクリレート、２,２,３,３−テトラフロロプロピル（メタ）アクリレート、２,２,３,４,４,４−ヘキサフロロブチル（メタ）アクリレート、パーフロロオクチルエチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシアルキル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニルオキシエチル（メタ）アクリレート、イソボルニルオキシエチル（メタ）アクリレートなどの単官能重合性希釈剤、（２）２,２−ジメチル−３−ヒドロキシプロピル−２,２−ジメチル−３−ヒドロキシプロピオネートのジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１,４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１,６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールのジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物のジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡのプロピレンオキシド付加物のジ（メタ）アクリレート、２,２′−ジ（ヒドロキシプロポキシフェニル）プロパンのジ（メタ）アクリレート、２,２′−ジ（ヒドロキシエトキシフェニル）プロパンのジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメチロールのジ（メタ）アクリレート、２,２′−ジ（グリシジルオキシフェニル）プロパンの（メタ）アクリル酸付加物等の２官能重合性希釈剤、（３）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのトリ（メタ）アクリレート、トリス（ヒドロキシプロピル）イソシアヌレートのトリ（メタ）アクリレート、トリメリット酸のトリ（メタ）アクリレートと、トリアリルトリメリット酸、トリアリルイソシアヌレート等の多官能重合性希釈剤などが挙げられる。

上記アクリレート系反応性希釈剤の中でも、硬化性、基材層２表面への密着性等が良好なテトラヒドロフルフリル基を有するアクリレート化合物が特に好ましい。かかるアクリレート化合物としては、具体的にはテトラヒドロフルフリルアクリレート、ラクトン変性テトラヒドロフルフリルアクリレート、ダイマーアクリル酸変性テトラヒドロフルフリルアクリレート、ダイマーアクリル酸変性ラクトン変性テトラヒドロフルフリルアクリレート等が挙げられる。

（ｃ）の光開始剤としては、具体的には２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２,２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２,２−ジエトキシ−２−フェニルアセトフェノン、アルコキシアセトフェノン、ベンゾフェノンおよびベンゾフェノン誘導体等が挙げられ、これらを１種又は２種以上組み合わせて使用することができる。なお、この光開始剤の配合量としては、アクリレート樹脂成分１００部に対し、０．２部以上３０部以下が好ましく、２部以上２０部以下が特に好ましい。

なお、上記バインダー７を形成するためのポリマー組成物は、上述した基材ポリマー以外に、例えば易滑剤、微小無機充填剤、硬化剤、可塑剤、分散剤、各種レベリング剤、帯電防止剤、抗酸化剤、粘性改質剤等が適宜配合されてもよい。

また、上記スティッキング防止層６の平坦部の平均厚み（Ｈ）としては、上記ビーズ８の平均粒子径の０．２倍以上が好ましく、０．３倍以上がより好ましく、０．４倍以上がさらに好ましい。また上記平坦部の平均厚み（Ｈ）としては、上記ビーズ８の平均粒子径の１倍以下が好ましく、０．８倍以下がより好ましく、０．６倍以下がさらに好ましい。上記スティッキング防止層６の平坦部の平均厚み（Ｈ）が上記下限未満であると、ビーズ８を固定する効果が低下する。逆に、上記平坦部の平均厚み（Ｈ）が上記上限を超えるとビーズ８によって隆起部が形成されにくくなり、スティッキング防止機能が低下するおそれがある。

上記ビーズ８の裏面側頂部におけるバインダー７の平均被膜厚（Ｄ）として、０．１μｍ以上が好ましく、０．３μｍ以上がより好ましく、０．５μｍ以上がさらに好ましい。また、上記ビーズ８の裏面頂部におけるバインダー７の平均被膜厚（Ｄ）としては、３μｍ以下が好ましく、２．５μｍ以下がより好ましく、２．０μｍ以下がさらに好ましい。ビーズ８の裏面頂部におけるバインダー７の平均被膜厚（Ｄ）を上記範囲内とすることにより、当該光拡散シートの薄型化の要請に沿うことができるとともに、裏面側の光学部材との摩擦によってバインダー７の被膜が剥離することを的確に防止することができ、この剥離片による裏面側の光学部材に対する傷付け防止機能の向上を図ることができる。

上記バインダー７の裏面の鉛筆硬度としては、Ｈ以上２Ｈ以下が好ましい。上記鉛筆硬度を上記範囲内とすることで、裏面側の光学部材と接触するバインダー７が適度な硬度を有するため、バインダー７のビーズ８外面の被膜が裏面側の光学部材に接した際に、このバインダー７による裏面側の光学部材に対する傷付けを的確に抑制できる。

＜光拡散シートの製造方法＞
当該光拡散シート１の製造方法は、透明な基材層２の裏面側にスティッキング防止層６を形成するスティッキング防止層形成工程と、上記基材層２の表面側に光拡散層３を形成する光拡散層形成工程とを有する。

当該光拡散シート１の製造方法は、上記スティッキング防止層形成工程及び光拡散層形成工程の前に、基材層２を構成するシートを成形するシート成形工程をさらに有する。この基材シート成形工程としては、特に限定されるものではないが、溶融した熱可塑性樹脂をＴダイから押出成形し、続いてその押出成形体を層長手方向及び層幅方向に延伸させて基材シートを成形する方法を採用できる。Ｔダイを用いた周知の押出成形法としては、例えば、ポリッシングロール法やチルロール法を挙げることができる。なお、基材シートを延伸加工することもでき、周知のフィルム延伸方法としては、例えば、チューブラーフィルム二軸延伸法やフラットフィルム二軸延伸法等の方法を挙げることができる。

上記スティッキング防止層形成工程は、スティッキング防止層用塗工液を調製する工程（ａ）、上記塗工液を基材層２に塗工する工程（ｂ）及びこの塗工された塗工液を硬化させる工程（ｃ）を有している。

上記調製工程（ａ）は、ビーズ８と紫外線硬化樹脂を主成分とするバインダー形成材料とを含む塗工液を調製する工程である。ここで、ビーズ８及びバインダー形成材料については光拡散シート１の構成で説明したものと同様のものが用いられる。上記塗工液は、バインダー形成材料を含有する溶媒にビーズ８を混合することで調製される。

上記塗工工程（ｂ）は、上述のように調製された塗工液を基材層２の裏面に塗工する工程である。この塗工液を塗工する方法としては特に限定されず、公知の方法が採用され、例えばスリットコート法、ロールコート法、ブレードコート法、エアーナイフコート法、フローコート法、グラビアコート法、スプレー法又はバーコート法等を用いることができる。

上記硬化工程（ｃ）は、基材層２の裏面に塗工された塗工液に紫外線を照射することでバインダー７を硬化させて、スティッキング防止層６を形成する工程である。バインダー７として紫外線硬化性樹脂を用いる場合には、上記硬化工程（ｃ）において紫外線を照射することでバインダー７を硬化させる。この紫外線照射の手段としては、周知の方法が採用でき、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、紫外線レーザー等を光源として用いる方法を採用できる。

＜バックライトユニット＞
上述した構成の当該光拡散シート１は、従来から一般的に知られる液晶表示装置用バックライトユニット（例えば図３（ａ））に用いられる。具体的には、この液晶表示装置用バックライトユニットは、導光板と、導光板の端面に光線を照射する光源と、導光板の表面に重ねて配設される当該光拡散シート１、当該光拡散シート１の表面側に重ねて配設されるプリズムシートやマイクロレンズシート等の光学シートとを備える。

＜利点＞
当該光拡散シート１は、スティッキング防止層６により導光板とのスティッキングが防止されるため、輝度ムラが生じにくい。また、スティッキング防止層６がビーズ８と紫外線硬化性樹脂を主成分とするバインダー７とを含み、このビーズ８は従来のアクリルビーズに比べて軟質であるため、導光板に対する傷付けを的確に防止することができ、このため導光板の傷により生ずる輝度ムラの発生を的確に防止することができる。

特に、比較的軟質のポリアミド系樹脂製ビーズ８を用い、バインダー７を比較的硬質の紫外線硬化型樹脂製としているため、軟質ビーズ８を硬質バインダー膜７が被膜しており、その結果、ビーズ８に起因する凸部に外力が作用しても、従来のように先端部（裏面側の頂部）のみが潰れることが抑制され、凸部が全体的に扁平するよう変形、つまりは断面が楕円形となるよう変形する。このため、当該光拡散シート１は、外力が作用しても接触面積ひいては摩擦力が増大しにくく、裏面側の他の光学部材への傷付け防止効果を格段に向上することができる。

また、バインダー７の主成分としてアクリル系樹脂を用いることで、ビーズ８との接着性に優れ、ビーズ８がバインダー７から離脱しにくく、またバインダー７の被膜７ａがビーズ８から剥離しにくい。

＜その他の実施形態＞
本発明の液晶表示装置用光学シートは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内で適宜設計変更可能である。つまり、上記実施形態においては、導光板の表面に背配設される所謂下用光拡散シートについて説明したが、プリズムシートや、プリズムシートの表面側に配設される所謂上用光拡散シートとすることも可能である。

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
ナイロンビーズ０．１１８ｇと、ＵＶ硬化樹脂１５ｇと、帯電防止剤０．４８１ｇ及び溶剤１１ｇとを混合した塗工液を用いてスティッキング防止層を形成した光拡散シートを製造した。ビーズの平均粒子径は５μｍである。上記塗工液の塗布量は、２ｇ／ｍ^２である。

上記実施例１の光拡散シートの裏面（スティッキング防止層）の動摩擦係数を測定した結果、０．２７２であった。

［比較例１］
ＵＶ硬化樹脂、帯電防止剤及び溶剤は実施例１と同様のものを用い、これらと多分散のウレタンビーズ０．１１８ｇとを配合した塗工液を用いてスティッキング防止層を成形した。ウレタンビーズの平均粒子径は７μｍである。

上記比較例１の光拡散シートの裏面（スティッキング防止層）の動摩擦係数を測定した結果、０．４１５であった。

上記比較例１の光拡散シートにあっては、動摩擦係数が大きいため、光拡散シートが導光板表面を摺動した際にビーズ表面のバインダー被膜が剥離するおそれが高いのに比べて、上記実施例１の光拡散シートは、動摩擦係数が小さく、バインダーの被膜の剥離等の不都合が発生する可能性が刻しい。

以上のように、本発明の液晶表示装置用光学シート、液晶表示装置用バックライト、及び液晶表示装置用光学シートの製造方法は、液晶表示装置の構成部材として有用であり、特に透過型液晶表示装置に好適に用いることができる。

１ 光拡散シート
２ 基材層
３ 光拡散層
４ バインダー
５ 光拡散剤
６ スティッキング防止層
７ バインダー
７ａ 被膜
８ ビーズ

Claims (4)

1. 透明な基材層と、
   上記基材層の裏面側に積層され、ビーズ及びこのビーズを被覆するバインダーを含有するスティッキング防止層と
   を備える液晶表示装置用光拡散シートであって、
   上記ビーズの主成分が脂肪族ポリアミド樹脂であり、
   上記ビーズのデュロメータＤ硬度が３０以上７０以下であり、
   上記ビーズの裏面側頂部におけるバインダーの平均被膜厚が０．１μｍ以上３μｍ以下であり、
   上記スティッキング防止層の平坦部の平均厚みが上記ビーズの平均粒径の０．２倍以上０．８倍以下であり、
   上記バインダーが紫外線硬化型樹脂を主ポリマーとする樹脂組成物からなることを特徴とする液晶表示装置用光拡散シート。
2. 上記バインダーの裏面の鉛筆硬度がＨ以上２Ｈ以下である請求項１に記載の液晶表示装置用光拡散シート。
3. 上記ビーズの平均粒子径が２μｍ以上２０μｍ以下である請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置用光拡散シート。
4. 請求項１、請求項２又は請求項３に記載の液晶表示装置用光拡散シートを備えている液晶表示装置用のバックライトユニット。
   

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