JPH0980209A

JPH0980209A - プリズムシート

Info

Publication number: JPH0980209A
Application number: JP7256871A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Ohara; 柊三大原; Takumi Kosugi; 巧小杉; Osamu Kawaguchi; 修川口; Tetsuro Tabuchi; 哲朗田縁; Kenji Kawashima; 健司川島; Tomo Tsuyama; 友津山
Original assignee: Goyo Paper Working Co Ltd
Current assignee: Goyo Paper Working Co Ltd
Priority date: 1995-09-08
Filing date: 1995-09-08
Publication date: 1997-03-28
Anticipated expiration: 2015-09-08
Also published as: US5844720A; JP3607759B2; KR970016638A; TW337554B; KR100258823B1

Abstract

(57)【要約】【課題】干渉縞の発生がなく、傷がつきにくく、均一
且つ高輝度のプリズムシートを提供する。【解決手段】一方の面に実質的に３角柱からなるプリ
ズム形状の単位のレンズ部を長軸方向が互いにほぼ平行
になるように多数配置し、他方の面に凹凸構造を形成さ
せ、該凹凸構造が平坦な面である場合の特性値を１００
としたとき、該特性値が光沢度で５０以上であり、再帰
反射性能で７０以下であり、プリズムの頂部の面を該凹
凸構造面で摩擦したときの摩擦係数が７０以下であるこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶テレビ、コン
ピューターやワードプロセッサーなどの液晶表示装置に
好適なプリズムシートに関し、更に詳しくは、干渉縞の
発生がなく、傷がつき難く、均一且つ高輝度の表示装置
を提供することのできるプリズムシートに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報機器の高性能化や軽量化の要
望に従って、ＯＡ機器、パーソナルコンピューター、ワ
ードプロセッサー等の表示装置に多用されている液晶表
示装置にも軽量化、薄型化、高精彩化、省電力化の要求
が強くなっている。液晶表示機構そのものの改善ととも
に、発光機能を持たない液晶表示装置を見やすくするた
めのバックライトの薄型化と高輝度化の要望も強く、明
るさを向上させる試みが種々なされている。投入電力の
増大によりバックライトの明るさを向上させる方法では
消費電力の増加、発熱量の増大等、また、携帯用にあっ
てはバッテリ容量の増加、寿命の短命化等の不利益に連
なることが避けられない。このために冷陰極線管やイン
バーターの改善とともに、バックライトの光の効率化が
求められている。液晶表示装置では観察者正面の明るさ
が重要である。薄型化に有利な１灯式では一端から発光
した光を表示面全体に均一に発光させるため、光拡散層
を経た光は無指向性の光線となり液晶相を通過した場合
の明るさは正面の観察者には不利となるので、再び指向
性を与えて輝度の向上を図る方法が登場してきた。この
ために各種のレンズシートが工夫されている。

【０００３】輝度向上のためのレンズシートの一例はプ
リズムを利用する方法であり、米国特許４，９０６，０
７０及び特開昭６２−１４４１０では、一方の面に構造
面を、該構造面とは反対の他方の側に滑らかな面を含
み、透明の高分子材料で形成された薄い弾性フィルムに
おいて、前記構造面が複数の突起と溝とを形成するため
に並置された、微小で概ね直角の２等辺３角形プリズム
の直線配列を含み、前記プリズムの直角の辺が前記構造
面と反対側の前記の滑らかな面に対して概ね４５度の角
度をなした弾性のフィルムが提案されている。このフィ
ルムは、フィルムの内方へ光線を反射し得るために有用
なものと提案されており、液晶表示装置に用いることは
示されていない。

【０００４】この種のフィルムが液晶表示装置のバック
ライトの輝度向上に使用された例は、特開平５−１２７
１５９により提案され、更に配置の方法を工夫した例が
特開平５−３２３３１９等により提案されている。更に
最近になり、特開平６−１０９９２５ではプリズム構造
を有する第１表面と拡散透過を行う光学的凹凸構造を有
する第２表面とを有するフィルムをバックライトに適用
し印刷ドットパターンが見えなくなる効果を示してい
る。この第２表面の凹凸は曇りガラスに似た構造で、凹
凸構造のピーク相互間の寸法は１０ミクロンメーターで
あって１８０度にわたる殆ど全ての方向で同じ輝度を得
るために必要とされている。

【０００５】類似のレンズシートが特開平６−３２４２
０５により提案され、これによれば一方の方向に高さが
光源光の波長以上、１００μｍ以下の突起群が形成され
た構成からなる。ここではレンズシートと導光板との間
に確実に光源光の波長以上の空隙を形成し、そのためレ
ンズシートを置いても導光板表面での光の全反射によっ
て導光板内全体に光源光を均一に分配することができる
ので、一灯式のエッジライトでも手前だけが明るくなる
ことはないとされている。

【０００６】一方、米国特許４，５４２，４４９及び特
公平１−３７８０では、照明パネルの指向性を高めるた
めに２等辺直角３角形のプリズムシートの裏面の平滑面
が照明パネルの第１面を形成し、このプリズム面が第２
のシートの平滑面に隣接して第２のシートのプリズムの
方向を第１シートのプリズムの方向に予め定められた角
度で重ね、光が第１シートの平滑面から入り、第２シー
トのプリズム面から出射する方法が記載されている。こ
の場合には液晶表示装置への利用は考慮されておらず、
特に２枚のプリズムシートを重ねることによって起こる
干渉縞の防止について全く記載がない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】プリズムを利用したレ
ンズシートによりバックライトの輝度向上を図る場合、
導光板のドットパターンの視認、導光板との間に起こる
光源光の不均一性と干渉縞の発生等、更に輝度向上を図
るためのプリズムシートを２枚重ねた場合の干渉縞の発
生等をすべて防止することが必要である。このためにプ
リズムシート裏面に各種の凹凸又は突起を形成して防止
することが知られているが、その効果は不十分であり、
特に凹凸又は突起の形成は輝度向上を阻害しやすいの
で、可能な限り輝度向上を阻害することなく干渉縞を防
止することが重要である。さらに鋭利な頂角を持つプリ
ズムのレンズシートは取扱時にプリズム頂部を傷つける
ことが多く、これが光のむらとして観察されるので、傷
の防止が望まれている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、一方の面に実
質的に３角柱からなるプリズム形状の単位のレンズ部を
長軸方向が互いにほぼ平行になるように多数平面に配置
し、他方の面に凹凸構造を形成させ、該凹凸構造が平坦
な面である場合の特性値を１００としたとき、該特性値
が光沢度で５０以上であり、再帰反射性能で７０以下で
あり、プリズムの頂部の面を該凹凸構造面で摩擦したと
きの摩擦係数が７０以下であることを特徴とするプリズ
ムシートを内容とし、これにより干渉縞の発生がなく、
傷のつき難い、均一で高輝度な液晶表示用として好適な
プリズムシートを提供するものである。

【０００９】以下、本発明を詳しく説明する。液晶表示
用バックライトの輝度を向上させるためのレンズシート
には半円形の形状がつながり合ったレンチキュラーレン
ズ、円周曲線が連がり合ったレンズシートや４角錐が配
列されたレンズシートが提案されいてるが、最も輝度の
向上効果が大きいのは３角柱が長軸方向を互いにほぼ平
行に隙間なく配列されたプリズムシートである。

【００１０】３角柱の頂角は７０度から１１０度が好ま
しい。７０度未満及び１１０度を越えると輝度の向上の
効果が少ない。この頂角は実質的な角度であって若干の
曲率を生じても大きく輝度を低下させない限り問題はな
く、また頂点からそれぞれの斜辺までの長さが実質的に
等しいものを用いると、プリズム底面の法線方向、即ち
観察者の正面に光が集中しやすく好ましい。更に、プリ
ズムシートを通して出射された光による直線状のプリズ
ムの縞模様を見分け難くするためには、プリズム単位の
間隔は１０〜１０００μｍであることが好ましく、更に
は１０〜５００μｍであることが一層好ましい。そし
て、プリズム単位の高さはプリズム単位の間隔と頂角で
決まる。また、シートの厚みは５０〜１０００μｍの範
囲が好ましい。５０μｍ未満の厚さでは機械的強度が不
足し、１０００μｍを越える厚さでは光の透過性や軽量
化及び薄型化に不利である。

【００１１】プリズムシートの他の一方の面の形状がプ
リズムに与える影響は大きい。特にプリズムシートの主
たる目的であるバックライトの輝度向上に影響がある上
に、バックライトに使用されるプリズムシートの置かれ
る拡散板との間で密着によって起こると考えられる干渉
縞等の光むらの発生や、プリズムシートを複数枚重ねる
ことによって更に輝度を高めたい場合に、プリズムシー
ト間で起こす干渉縞への影響が大きい。密着又は干渉縞
に対する防止の方法は、一般的に、突起により空隙を確
保した例が多い。

【００１２】例えば、実開平６−１０９０１では、導光
板と対向する面が平滑であり、この面に凸形状を形成す
ることが提案され、導光板との密着による輝度むらを防
ぐ効果がエンボス状シートよりは効率の良いことが示さ
れている。更に、特開平６−１０２５０６では、プリズ
ムの溝と液晶表示板の透明電極とが干渉してモアレの干
渉縞を防ぐために、プリズムの平坦面に透明な０．２５
mm以下の高さで間隔が１．２０mm以下の目に見える透明
なドットを設けることが提案されている。また、特開平
７−１５１９０９では、２枚のフィルムレンズの間の等
厚干渉縞の発生防止のために、通常の光線の下では１
２．５μｍ以上の最長波長に応じた高さの突起が必要と
記載されている。これらの空隙確保の考え方では比較的
大きな突起が必要で、このために輝度の向上を阻害しや
すく、傷がつかず、さらにこの突起を見えなくするため
の方法を併用しなければならない。

【００１３】しかし、本発明者等の観察によれば、干渉
縞の防止はシート間の空隙の確保よりは凹凸等による光
の散乱の効果の方が大きい。例えば、平坦な裏面を持つ
プリズムシートを平坦なガラス板の上に配置すると干渉
縞がはっきり観察される。この干渉縞をプリズム単位が
なく、異なった凹凸構造だけを形成した薄いシートをこ
の上に置いて見ると、ある程度以上の凹凸構造のシート
の場合に干渉縞は見えなくなる。この凹凸シートを平坦
な裏面を持つプリズムシートとガラス板との間に挿入し
て干渉縞が消失する凹凸の程度を調べると、プリズムシ
ートの上に置いた場合とぼほ一致する。このことは空隙
よりは光の散乱の方が効果のあることを示している。こ
のことをバックライト上で行って輝度の向上効果との関
係を調べると、プリズムシートとガラス板間に凹凸シー
トを挿入した場合の方が輝度向上には良い。さらにガラ
ス板の上に平坦な裏面を持つプリズムシートを１枚置
き、その上にプリズムの長軸が互いに直交し１枚目の平
坦面と２枚目のプリズム面とが隣接するように重ねて置
くと干渉縞が必ず発生する。ガラス板とプリズムシート
との間に凹凸シートを挿入する方法だけでは、どの様な
凹凸シートを用いても干渉縞の発生を防止し得ない。凹
凸シートを２枚のプリズムシートの最上層に置くと干渉
縞が見えなくなる時の凹凸の程度は大きく、この場合の
輝度は低い。ガラス板と各プリズムシートとの各層に凹
凸シートを挿入し干渉縞を観察すると比較的小さな凹凸
で防止できる。即ち各プリズムシートの裏面に凹凸構造
を設けることによって防止した方が、凹凸の程度が低く
て防止可能である。さらに、この場合の方が輝度も高ま
りやすい。バックライトでは干渉縞を防止するのに拡散
板上の１枚目のプリズムシートの裏面の凹凸は、２枚目
のプリズムシートの裏面の凹凸よりその程度を低くして
もよい。しかし２枚とも同一の凹凸程度でも大差なく、
この方が金型も１種ですむので経済的に有利である。

【００１４】プリズムシートの裏面の凹凸構造は、バッ
クライトの輝度向上に大きく影響する。プリズムシート
裏面はバックライト使用時は入射面に相当する。裏面の
凹凸構造と輝度向上を調べるために、各入射角での光沢
度で観測することは得策である。両面が平坦な薄いシー
トの光沢度は、法線方向に近いと高く、入射角が大きく
なると低下する。この一面に凹凸構造を付与すると各角
度ともに低下し、両面が平坦なシートを基準にその低下
の程度を算出すると、角度が大きい程低下率も大きい。
しかし、６０度の光沢度は平均的であるので凹凸構造に
対応した光沢度の低下率を代表するには、６０度の光沢
度で表すことは妥当である。

【００１５】一方、これにプリズム構造を付与すると、
入射光の方向とプリズム方向との関係で光沢度が変化す
る。法線方向に近い入射角の場合の光沢度は高く、入射
角が大きくなると低下することは、プリズムの方向とは
関係なく起こる。特に、入射光の方向とプリズム方向が
一致すると両者が直交するように置いた場合に比べて光
沢度は大幅に高くなる。更に入射角が法線方向に近く小
さい場合に特に高くなる。裏面の凹凸の影響を明らかに
するため、この光沢度を裏面が平坦なプリズムの光沢度
を基準として、この値で除して、その低下する程度を比
較すると、プリズムのない場合とは違って法線方向に近
づくと大きく低下し且つ入射光とプリズムの方向が直交
する場合に最も大きく低下し、平行な場合とのずれが大
きくなる。これは凹凸構造がプリズムの再帰反射性能に
大きく関与するものと考えられ、後述する再帰反射特性
で観察する方が得策である。一方、入射角が４５度を越
え大きくなるとプリズムの平行、直交による光沢度への
影響は少なくなるので、凹凸構造に対応した光沢度は、
プリズムのない場合と同様に、６０度の鏡面光沢度をプ
リズムが平行な場合と直交な場合を平均して表すことが
できる。そして、凹凸構造の特徴を明確にするには、裏
面が平坦な場合の６０度光沢度を１００として、該値で
凹凸構造のそれを表した値を除した低下率で表すのが良
い。

【００１６】プリズムシートのバックライト上における
輝度向上の効果と裏面凹凸構造による６０度鏡面光沢の
低下率との関係は密接で、６０度鏡面光沢の低下率が８
０より徐々に干渉縞防止の効果が現れ、５０までは輝度
の低下は徐々であるがこれを越えると大きく低下する。
干渉縞の防止効果を発揮する光の散乱に大きく影響のあ
る裏面の凹凸の程度は、プリズム面を反射側として裏面
凹凸面を入射面とする再帰反射特性に最もよく表れる。
裏面が平坦な場合の反射強さを１００とすると凹凸構造
の裏面の再帰反射性能が７０より干渉縞防止の効果が表
れ、これより低くなる程効果が大きくなる。そして、４
０より低下すると輝度向上効果に影響する。従って干渉
縞を防止して輝度向上を最大限発揮するには、６０度光
沢度の裏面凹凸構造による低下率が小さく、再帰反射率
による低下が大きい凹凸構造が望ましく、具体的には平
坦な面である場合の値を１００としたとき、光沢度では
５０以上で、再帰反射は性能が７０以下であることが必
要である。基準となる裏面が平坦なプリズムシートは、
平坦面を一面としてプリズムシート作成時に作成しても
よく、また裏面に凹凸構造を有するプリズムシートを作
成した後、プリズムシートを構成する同類の材料を該凹
凸構造を形成している裏面に塗布して平坦面を形成して
作ることもできる。

【００１７】プリズムシートは２枚を重ねて使用される
ことが多く、この場合は、前記したように、プリズム頂
部の傷を防止することが望まれる。一般にフィルムやシ
ート類はその表面に適切な凹凸構造を付与すると滑り性
が改善されることが知られている。バックライトに通常
使用されるようにプリズム面を上にして、その上に同一
プリズムの裏面を重ね一定荷重の下にプリズムの長軸方
向と垂直方向の摩擦係数を調べる。摩擦係数は材料の種
類と摩擦し合う面の形状によって左右されるが、凹凸構
造のあるプリズムシートは平坦なプリズムシートに比べ
てどちらの摩擦方向ともに摩擦係数が低下している。こ
の凹凸構造による摩擦係数の低下とプリズム頂部の損傷
への影響を調べる。数回摩擦係数の測定と同じ操作を同
一試料で繰り返した各種の裏面凹凸構造のプリズムシー
トの輝度向上効果を確かめると、凹凸構造によって摩擦
係数の低下したプリズムシートは輝度を向上する能力が
保たれ易いことが認められた。これはプリズム頂部の損
傷を滑り性によって防止していると考えられ、この効果
は裏面の凹凸構造が平坦な裏面の摩擦係数を１００とし
た場合、７０以下に低下した時に顕著であることがわか
った。そして、１０以下に低下することは殆どない。

【００１８】凹凸の程度は各種の計測機で観測できる
が、一般に簡便な方法は表面粗さ計である。触針を移動
させこの振動を電気的に計測して算出される。この特性
値はＪＩＳＢ０６０１の表面粗さの定義と表示に示
されている如く、中心線平均粗さ（Ｒａ）最大高さ（Ｒ
ｍａｘ）及び１０点平均粗さ（Ｒｚ）で表され、１０点
平均粗さが凹凸の高低差を代表するのに好都合である。
この時に得られる粗さ曲線より平均の高さを基準に山又
は谷の間隔の平均値（Ｓｍ）が算定される。また、顕微
鏡写真から任意の直線を引いた時に山、谷をいくら横切
るかによって計算することもできる。本発明の目的に合
う凹凸構造は、１０点平均粗さ（Ｒｚ）で０．４μｍ〜
２．０μｍ、山又は谷の間隔の平均値（Ｓｍ）で３０μ
ｍ〜２００μｍである。

【００１９】最も好ましい範囲は、プリズム高さｈに応
じて裏面の凹凸構造を設けることである。プリズム高さ
ｈに対応して適切な１０点平均粗さ（Ｒｚ）と山又は谷
の間隔の平均値（Ｓｍ）がともに決まる。本発明者等は
プリズム単位の間隔が好ましい１０〜５００μｍの範囲
では、プリズム高さが高い程干渉縞の防止に必要な凹凸
構造の程度は大きくなることを見出した。凹凸構造の程
度は前記Ｒｚには比例し、Ｓｍには反比例するので、ｈ
はＲｚ／Ｓｍに比例することになる。従って、本発明者
等は、最も好ましいＲｚ、Ｓｍ、ｈの範囲は下記式
（１）を満たすことを見出した。ｈ＝Ｋ・Ｒｚ／Ｓｍ（１）ｈ、Ｒｚ、Ｓｍをともにμｍの単位で表すと、比例定数
Ｋは実験によれば１×１０³から４×１０³の範囲が適
切である。従ってＲｚは０．４μｍ〜２．０μｍであ
り、Ｓｍは３０μｍ〜２００μｍであって且つ式（１）
を満たすＲｚ、Ｓｍが最も好ましい。

【００２０】本発明のプリズムシートは透光性の材料か
ら形成される。透光性材料としてはポリメタアクリル酸
メチル、ポリアクリル酸メチル等のアクリル酸エステル
又はメタクリル酸エステルの単独若しくは共重合体、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
ト及びその変成共重合体等のポリエステル、ポリカーボ
ネート、ポリスチレン、ポリメチルペンテン、環状ポリ
オレフィン重合体及びその変成共重合体等の熱可塑性樹
脂、或いは紫外線又は電子線で架橋できる多官能性樹脂
等が用いられ、これらは単独又は２種以上組み合わせて
用いられる。

【００２１】本発明に用いられるプリズムシートを成形
する方法は特に限定されるものではなく、例えば熱プレ
スによる金型成形加工、シートからのエンボス加工、立
体模様を有する離型性シートから転写する方法、射出成
形加工等の方法が可能である。この場合、成形加工時に
於いて、頂角や頂稜及びプリズム平面、底面に若干の変
形が生じても本発明の効果が認められる範囲であれば差
支えない。

【００２２】裏面の凹凸構造を付与する金型は通常の製
作方法が採用される。写真製版をもとにエッチングによ
って形状を与える方法、各種の金属、砂等の粉体の衝突
によって形成するサンドブラスト法、彫刻したマスター
・ロールから複製拡大するシルロール法等が採用可能で
あり、特にサンドブラスト法により粉体の種類、大き
さ、衝突エネルギー、頻度等によって凹凸構造を制御す
ることが好ましい。

【００２３】本発明のプリズムシートの使用の方法は各
種の方法が考えられるが、液晶表示装置のバックライト
の光拡散板上にプリズムの配備されたレンズ面を光が出
射する側に置いて使用するのが一般的である。プリズム
の長軸の方向は自由であるが、冷陰極線管のエッジライ
トの方向に一致させてもよく、これに垂直に配置しても
よい。更に、輝度の向上を図りたい場合には、同一のま
たは同類のプリズムシートを重ねて使用される。この場
合、プリズムの長軸方向が最初の一枚目の方向と直交す
るように配置すると効果が高まる。

【００２４】本発明に用いられるバックライトの発光装
置は直下型でもエッジライト型でもどちらでもよいが、
近年エッジライト型が薄型化しやすく多用されている。
エッジライト型では光線透過率の良い透明材料の導光体
の端面に、細径の冷陰極線管が配置される。この場合、
相対する両端面に配置した２灯型でも一端のみの１灯型
でもよい。導光面の表面には拡散板が、裏面及びその周
辺には反射材が設置されるのが一般的である。レンズシ
ートはこの拡散板上またはその下部に置いて使用される
のが通常である。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて更に詳細に説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００２６】実施例１（１）プリズムシートの作製頂角９０度、山の高さ２５μｍ、底辺５０μｍの２等辺
３角形の頂稜が互いに平行になるように直線状のプリズ
ムが多数連なる一面の金型Ａと、他の面として平坦な面
から凹凸の程度やその間隔を変えた金型Ｂを８面用意し
て、それぞれをＢ−１からＢ−８とした。非晶質環状オ
レフィン共重合体（三井石油化学工業株式会社製アペル
６０１１Ｔ）の２３０μｍの厚みのシートを金型Ａと金
型Ｂとを組み合わせて２００μｍになるように熱プレス
に装着し、金型温度２５０℃、圧力１００Kg／cm²に１
５分保持し、その後常温になるまで冷却してプリズムシ
ートを作製した。得られたプリズムシートの顕微鏡によ
る断面写真から、プリズム形状は金型の設計値とほぼ一
致していた。

【００２７】（２）光沢度の測定プラスチックの光学的特性試験方法ＪＩＳＫ７１０
５の光沢度に従い、グロスメーター（日本電飾工業製）
にて、金型Ｂより得られる裏面の平坦面又は凹凸面を反
射面になるよう、またプリズムの長軸方向が入射光と直
交する場合と平行する場合の２通りに試料を置き、その
上に黒色板を置いて光を遮断して６０度鏡面光沢度を測
定した。凹凸のある裏面の光沢度を裏面が平坦面である
場合の光沢度を１００として、この値で各測定値を除し
て算出した。そして直交する場合と平行する場合を平均
して光沢低下率を表した。

【００２８】（３）再帰性反射性能の測定プラスチックの光学的特性試験方法ＪＩＳＫ７１０
５の再帰性反射性能に従い、再帰性反射性能試験機（ス
ガ試験機株式会社製ＮＳ−１）にてプリズム裏面を入射
面となるように設置して入射角０度、観測角０．２度で
測定した。この場合、校正用試験片に当たる照度を１
０．７６Ｌｘに調整して校正用試験片からの反射光度を
測定する。この場合、反射強さは３．５ｃｄ／１０．７
６Ｌｘとなった。この場合も裏面が平坦面であるプリズ
ムシートを１００とし、これに対する裏面に凹凸が設け
られたプリズムシートの値の比率で表した。

【００２９】（４）バックライトに設置された場合の輝
度の測定液晶表示用のバックライトである１６６mm×１２９mm
（８インチ相当）の長辺方向の１端に１灯設置した冷陰
極線管に電圧５ボルト、電流０．６アンペアーをインバ
ーターを通して供給した。この発光面装置には裏面に反
射板と表面に拡散板が具備されており、この発光面装置
の拡散板表面の法線方向に７００mmの距離の場所からＬ
ＵＭＩＮＡＮＣＥＣＯＬＯＲＩＭＥＴＥＲ（ＴＯＰＣ
ＯＮ社製ＢＭ５Ａ）により輝度を測定した。プリズムシ
ートの成形で得たプリズムシート８種をプリズム面を光
の射出の方向にして、プリズムの長軸方向を冷陰極線管
の方向である長辺に平行に拡散板の上に置いて、発光面
の中央部と短辺方向に上下３５mmの位置の３点の輝度を
測定し、この平均値を算出して代表値とした。この場
合、プリズムシートを設置しない場合の前記３地点の平
均値を算出し１０８４cd／m²を示した。これを発光源の
輝度として、輝度が何倍に高められたかを算出した。

【００３０】（５）摩擦係数の測定及び摩耗の観察プラスチックフィルムの摩擦係数の測定はＡＳＴＭＤ
１８９４−７８に準じて、ＪＩＳＰ８１４７を参考
にして水平型の剥離試験機（テスター産業製定速剥離試
験機）を利用して、幅約８０mm、長さ２５０mmの試料を
水平な面に固定し、もう一方の試料を６０mm×１００mm
の重量１Kgの金属製の面に固定して３０mm／秒の一定速
度で水平に引張るときの張力をロードセルを通して読み
取る。試料の固定方法は水平な固定面にはプリズム面を
可動な部分には、凹凸のある裏面を設置して、この間の
摩擦係数を算出する。静摩擦係数は、おもりが移動し始
める瞬間に示す最初のピークの力をおもりによる垂直荷
重で割ったものであり、動摩擦係数は引き続きおもりが
移動している間に示す摩擦力をおもりによる垂直荷重で
割ったものである。可動部の引張方向とプリズムの長軸
方向と一致させた場合と直交した場合についてそれぞれ
を測定した。これらの４種の係数を表１に示す。そし
て、これらの４種の係数は大きな差がないので総平均す
るとともに裏面が平坦なＢ−１金型による係数を１００
とした比率で表した。更に、プリズム長軸方向に直交し
て摩擦係数の測定と同一操作を同一場所に１０回繰り返
して摩耗したサンプルを作製して、これをバックライト
上で輝度を測定し、摩耗による変化を観察した。

【００３１】（６）干渉縞の観察明るい室内でガラス板上に試料をプリズム面を上側とし
て張り付け、全方向から観察して干渉縞が発生している
かどうかを観察した。また、この上にプリズムの長軸方
向が互いに直交するように重ね、干渉縞が発生している
かどうかを観察した。

【００３２】（７）表面粗さの測定表面粗さの定義と表示を明確にしたＪＩＳＢ０６０
１にもとづいて触針式表面粗さ計（株式会社ミツトヨ製
ＳＵＲＦＴＥＳＴ３０１）でプリズム裏面の凹凸を
読み取った。０．８mmの基準長さの中に山の高さが５番
目までの高さと谷底の深さが５番目までの標高の平均値
の差が１０点平均粗さＲｚと定義され凹凸の代表として
適切であるので、これを用いた。この時に得られる粗さ
曲線をもとに平均高さの所で平均線の方向に測った山又
は谷の間隔の平均値を凹凸の平均間隔Ｓｍとして読ん
だ。これらの測定を金型Ｂの表面及び各々のプリズムシ
ートについて測定した。前記プリズムシート８種ととも
に、Ｂ─６金型により凹凸の設けられたプリズム裏面を
平坦面に復元するために、同一原料樹脂をメチルエチル
ケトンに２０％になるよう溶解し、プリズム面を保護フ
ィルムで保護して３μｍの厚みになるように塗布乾燥し
た試料をＢ−６塗工として特性値を表１に示した。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１の結果から明らかなように、凹凸構造
が平坦なＢ−１の特性値を１００とした場合、光沢度で
５０以上、再帰反射性能で７０以下、摩擦係数で７０以
下の各要件を全て満足するＢ−４、Ｂ−５、Ｂ−６、Ｂ
−７は、高輝度で、干渉縞の発生が防止され、且つ傷が
つき難く、従って直交１０回摩擦後の輝度残存率も大き
く、良好な性能をバランス良く備えている。これに対し
て、光沢度が５０未満のＢ−８は輝度の向上率が低く、
また再帰反射性能が７０を越えるＢ−１、Ｂ−２、Ｂ−
３、及びＢ−６塗工は、いずれも干渉縞が発生し、更に
摩擦係数が７０を越えるＢ−１及びＢ−６塗工は、いず
れも直交１０回摩擦後の輝度残存率か低い。プリズム高
さ（ｈ）と１０点平均粗さ（Ｒｚ）と、山又は谷の間隔
の平均値（Ｓｍ）との比例定数Ｋは０．９５×１０³か
ら８．３×１０³の間にあって、１〜４×１０³の範囲
のＢ−４、Ｂ−５、Ｂ−６、Ｂ−７が適切な特性値を示
し符号した。

【００３５】実施例２実施例１と同一の金型Ａと金型Ｂのうち、Ｂ−１、Ｂ−
４、及びＢ−６を使用してポリカーボネート（帝人株式
会社製ＡＤ５５０３）の２３０μｍのシートを金型温度
２７０℃、１５分熱プレスで保持してプリズムシートを
得た。得られたプリズムシートは、顕微鏡の断面写真か
らプリズム高さは２４μｍを示していた。このプリズム
シートを実施例１と同様の方法で特性値を評価して表２
の結果を得た。この場合の光源光の輝度は、１１２９cd
／m²であった。更に、Ｂ−６金型使用した裏面凹凸のプ
リズムシートの裏面に同一のポリカーボネートを濃度１
５％の塩化メチレン溶液とし、プリズム面を保護フィル
ムで保護して３μｍになるように塗工した。この試料の
特性値をＢ−６塗工として表２に示した。

【００３６】参考例頂角９０度、底辺５０μｍの２等辺３角形をプリズム単
位とする市販のポリカーボネート製プリズムシートを実
施例１と同様の方法で特性値を評価し、表２の市販ＰＣ
として示した。

【００３７】

【表２】

【００３８】表２の結果から明らかなように、上記凹凸
構造が平坦なＢ−１の特性値を１００とした場合、光沢
度で５０以上、再帰反射性能で７０以下、摩擦係数で７
０以下の各要件を全て満足するＢ−４及びＢ−６は、高
輝度で、干渉縞の発生が防止され、且つ傷がつき難く、
従って、直交１０回摩擦後の輝度残存率も大きく、良好
な性能をバランス良く備えている。これに対して、再帰
反射性能が７０を越えるＢ−１、Ｂ−６塗工、及び市販
ＰＣは、いずれも干渉縞が発生し、また摩擦係数が７０
を越えるＢ−１及びＢ−６塗工は、直交１０回摩擦後の
輝度残存率が低い。また、実施例１の結果と同様に、ｈ
とＲｚとＳｍの関係を表す比例定数のＫ値はＢ−４で４
×１０³、Ｂ−６で１．９×１０³であり適切な範囲内
にあった。

【００３９】実施例３山の高さ１６μｍ、底辺３２μｍの２等辺３角形である
以外は実施例１と同様の金型Ａと金型Ｂ−１及びＢ−４
を使用して、実施例２と同一の方法でプリズムシートを
作製し、その特性値を表３に示した。この場合の光源光
は、１１２９ｃｄ／ｍ²の輝度を示した。また、プリズ
ムシートの断面写真からプリズム高さは１５．５μｍで
あったので、Ｒｚ／Ｓｍは表３から０．００５６とな
り、１５．５を０．００５６で除すとＫは２．７６とな
り、最適の範囲にあることがわかる。

【００４０】

【表３】

【００４１】

【発明の効果】叙上のとおり、本発明のプリズムシート
は干渉縞の発生がなく、傷がつき難く、均一且つ高輝度
で、液晶表示装置等に有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田縁哲朗大阪府大阪市住之江区安立４丁目13番18号五洋紙工株式会社内 (72)発明者川島健司大阪府大阪市住之江区安立４丁目13番18号五洋紙工株式会社内 (72)発明者津山友大阪府大阪市住之江区安立４丁目13番18号五洋紙工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の面に実質的に３角柱からなるプリ
ズム形状の単位のレンズ部を長軸方向が互いにほぼ平行
になるように多数配置し、他方の面に凹凸構造を形成さ
せ、該凹凸構造が平坦な面である場合の特性値を１００
としたとき、該特性値が光沢度で５０以上であり、再帰
反射性能で７０以下であり、プリズムの頂部の面を該凹
凸構造面で摩擦したときの摩擦係数が７０以下であるこ
とを特徴とするプリズムシート。
【請求項２】３角柱からなるプリズム形状の頂角が７
０度から１１０度の範囲にあり、プリズム単位の間隔が
１０μｍから１０００μｍの範囲にある請求項１記載の
プリズムシート。
【請求項３】凹凸構造が凸部の頂上と凹部の底部との
深さを１０点平均粗さＲｚで０．４μｍから２．０μｍ
であり、凸凹構造の山又は谷の間隔の平均値Ｓｍが３０
μｍから２００μｍの範囲にある請求項１又は２記載の
プリズムシート。
【請求項４】凹凸構造の凸部の頂上と凹部の底部との
深さの１０点平均粗さＲｚと山又は谷の間隔の平均値Ｓ
ｍとプリズム高さｈとが下記式（１）の関係にあり、定
数Ｋが１×１０³から４×１０³の間にある請求項３の
プリズムシート。ｈ＝Ｋ・Ｒｚ／Ｓｍ（１）