JPH103079A - Ｌｃｄ用バックライトユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正面輝度が高く、かつ視野角の広いＬＣＤ用
バックライトユニットを提供する。 【解決手段】 拡散シートと、コレステリック液晶フィ
ルムと、1/4 位相板とからなるＬＣＤ用バックライトユ
ニットであり、前記拡散シートは基材シートの表面にビ
ーズを含有する合成樹脂層からなる光拡散層が形成され
てなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＬＣＤ用バックライ
トユニットに関し、特に正面輝度が高く、光出射角度が
広いＬＣＤ用バックライトユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示ディスプレイ装置（以下
ＬＣＤと略す）のバックライトユニットは、図１３に示
すように光源９と、導光板５と、反射板６と、調光部１
５とからなる。白黒のＬＣＤでは、調光部は拡散シート
と呼ばれる光を散乱させるシート一枚又は二枚と直線偏
光板との構成であったが、ＬＣＤのカラー化に伴い、輝
度向上及びバッテリ寿命の延長を目的に、調光部の構成
が複雑になってきた。ＴＦＴ型カラーＬＣＤの場合で
は、調光部は拡散シート一枚と、プリズムシート一枚又
は二枚と、直線偏光板とからなるのが一般的である。

【０００３】プリズムシートは片面に断面三角形状で、
頂角が９０°前後の凹凸条が設けられているシートで、
指向性が高く、正面輝度が高いことが特徴である。しか
し、問題点も多く、例えば指向性が高いため、光のロス
が大きく、視野角が狭い。また、プリズムシート上の凸
条の頂角が９０°前後であるため、非常に傷つきやす
く、取り扱いにくい。さらに、プリズム特有のぎらつき
があり、画面が見にくいという欠点がある。これらの問
題を解決する方法として、プリズムシートの上に保護シ
ート又はぎらつき防止シートをさらに設ける方法が提案
されているが、調光部の構成が更に複雑になり、総厚み
が大きくなるだけでなく、輝度を５〜１０％ダウンさせ
る結果となる。

【０００４】プリズムシートを用いずに、正面輝度を高
くする方法として、従来の直線偏光板の替わりにコレス
テリック液晶フィルム（特開平６−２８１８１４号）を
用いる方法が提案されている。従来の直線偏光板は自然
光の２つの直交する直線偏光された成分の中の一方を透
過し、他方の成分を吸収してしまうもので、光の透過率
は約３５〜４５％しかない。一方、コレステリック液晶
フィルムはコレステリック規則性を持つポリマー材料の
光学的能動層からなる。図１４はコレステリック液晶フ
ィルムの原理を模式的異に示す図である。コレステリッ
ク液晶フィルムは、光源より導光板５を経由して出た無
偏光の自然光をコレステリック層のらせん方向と同じ方
向の円偏光成分のみ透過し（図１４の（ａ））、逆方向
の円偏光成分を反射される（図１４の（ｂ））。反射さ
れた円偏光成分が反射シートで再び反射されて戻され、
拡散シートで自然光に近い状態に戻して再度コレステリ
ック液晶フィルムに入る（図１４の（ｃ））。これを繰
り返すことにより光のほぼ全成分が利用されるため、コ
レステリック液晶フィルムを用いたバックライトユニッ
トの光透過率が７０〜８０％に達する。このコレステリ
ック液晶フィルムの出光面に１／４位相板を重ねると、
円偏光成分が直線偏光に変換され、ＬＣＤ等の電子表示
装置の発光装置として用いることができる

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】現在、ＬＣＤ用バック
ライトユニットはほとんどエッジライト方式と呼ばれる
もので、図１３に示すようにアクリル板からなる導光板
５のエッジに冷陰極管９が配置される構造になってい
る。そのため、アクリル導光板上に何も設けていない場
合、光のもっとも強い出射方向はバックライトユニット
に対して正面ではなく、ランプ反対側約６０°方向とな
る（例えば図６を参照）。プリズムシートを用いた場
合、光の方向をプリズムの屈折効果で正面方向に屈曲さ
せるが、コレステリック液晶フィルムには光の進行方向
をかえる積極的な機能はないため、正面方向の輝度が不
足する傾向がある。一方、あまり強い光散乱機能を有す
る拡散シートを組み合わせると、拡散シートでの光透過
率が低下し、全体の輝度が減少してしまう。

【０００６】したがって、本発明の目的は、正面輝度が
高く、かつ視野角の広いＬＣＤ用バックライトユニット
を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、拡散シートとしてビーズ含有シー
ト及び／又は凹凸条拡散シートを用い、偏光板にコレス
テリック液晶フィルムを用いると、正面輝度が高く、か
つ視野角の広いＬＣＤ用バックライトユニットが得られ
ることを発見し、本発明を完成した。

【０００８】すなわち、本発明の第一のＬＣＤ用バック
ライトユニットは、拡散シートと、コレステリック液晶
フィルムと、1/4 位相板とからなり、前記拡散シートは
基材シートの表面にビーズを含有する合成樹脂層からな
る光拡散層が形成されていることを特徴とする。

【０００９】また、本発明の第二のＬＣＤ用バックライ
トユニットは、拡散シートと、コレステリック液晶フィ
ルムと、1/4 位相板とからなり、前記拡散シートはビー
ズを含有する合成樹脂層からなり、かつ導光板として用
いることを特徴とする。

【００１０】さらに、本発明の第三のＬＣＤ用バックラ
イトユニットは、拡散シートと、コレステリック液晶フ
ィルムと、1/4 位相板とからなり、前記拡散シートは、
片面に多数の凹凸条が略平行状に形成されている樹脂シ
ートからなることを特徴とする。

【００１１】本発明の第四のＬＣＤ用バックライトユニ
ットは拡散シートと、コレステリック液晶フィルムと、
1/4 位相板とからなり、前記拡散シートは、ビーズ含有
拡散シートと凹凸条拡散シートとを重ねてなり、前記凹
凸条拡散シートは片面に多数の凹凸条が略平行状に形成
されている樹脂シートからなり、前記ビーズ含有拡散シ
ートは基材シートの表面にビーズを含有する合成樹脂層
からなる光拡散層が形成されていることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の態様】以下、本発明を詳細に説明する。 ［１］バックライトユニットの構成 本発明のバックライトユニット１は図１に示すように拡
散シート２と、コレステリック液晶フィルム３と、1/4
位相板４とからなる。拡散シート１はビーズ含有拡散シ
ート及び／又は凹凸条拡散シートからなる。又本発明の
バックライトユニット１を用いるＬＣＤは、例えば図１
に示すように、反射層６、導光板５、バックライトユニ
ット１、クリーンアップポラライザー７、液晶板８から
なる。

【００１３】拡散シートとして、ビーズ含有拡散シート
及び／又は凹凸条拡散シートを用いることにより、バッ
クライトユニットの正面輝度が高くなり、また視野角が
広くなる。

【００１４】［２］ビーズ含有拡散シート 本発明で用いるビーズ含有拡散シートは公知のものであ
り、具体的には実開平５−７３６０１号、実開平５−７
３６０２号、特開平６−９４９２０号及び特開平６−９
４９０４号等に開示したものである。以下ビーズ含有拡
散シートを例を挙げて詳細に説明する。

【００１５】（１）ビーズ含有拡散シート２０の一例は
図２（ａ）に示すように透明な基材シート２１の表面
に、透明なビーズ２３が混入させた透明な合成樹脂層２
２から構成される光拡散層が形成されてなる。

【００１６】基材シート２１として、透明なガラス基
板、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、
透明なアクリル樹脂等の合成樹脂フィルムを用いる。そ
の厚さは２０〜３００μｍ程度であるのが一般的である
が、目的とする用途によって上記範囲外の厚さとするこ
ともできる。

【００１７】光拡散層を形成する合成樹脂層２２は、各
種の樹脂を用いることができるが、一例として主剤のア
クリル樹脂と、硬化剤であるイソシアネート系合成樹脂
とからなる２液硬化型樹脂を用いることができる。その
厚さはビーズを含まない厚さとして１５〜２０μｍとす
るのが、作業性、強度、光拡散効果等の点から好まし
い。

【００１８】前記合成樹脂層に混入されているビーズ２
３はウレタン樹脂、塩化ビニール樹脂、アクリル樹脂、
ガラス等からなる。ビーズは一種類でもよいが、サイ
ズ、材質などの異なる二種類の混合のほうが好ましい。
前記合成樹脂層に対してビーズの含有率は３０〜９０重
量％であるのが好ましい。３０重量％未満では光拡散効
果が十分ではなく、９０重量％を超えると合成樹脂層へ
のビーズの定着性が悪くなる。ビーズ２３の粒径は１〜
５００μｍ程度、特に１〜５０μｍとするのが好まし
い。また、ビーズが粒度の異なる二種類以上の混合であ
るのが好ましい。前記ビーズの大部分が互いに接触せず
に前記合成樹脂層に混入していてもよいし、用途により
そのほとんどが互いに接触した状態に前記合成樹脂層に
混入し、前記基材シートの表面ほぼ全体を覆うように存
在してもよい。

【００１９】図２（ｂ）に示すように、前記ビーズ２３
が前記合成樹脂層２２内に埋設されているビーズ２３
（ａ）と、前記合成樹脂層２２より少なくとも部分的に
突設したビーズ２３（ｂ）とからなるのが好ましい。つ
まり、ビーズ２３はサイズの異なる少なくとも二種以上
ビーズからなるのが好ましい。複数サイズ種類のビーズ
を用いることにより、合成樹脂層を通過する光をより均
一に拡散させることができる。これら混在ビーズの割合
は、その目的とする光拡散割合に応じて適宜変更可能で
あり、特に限定されるものではない。

【００２０】ビーズ含有拡散シートの製造方法は各種公
知の方法を用いることができる。例えば、アクリル樹脂
にビーズを均一に分散させた後、硬化剤を添加して硬化
させて光拡散層を形成する。そして、ロールコーティン
グ法等の方法で光拡散層を器材シートに塗設する。

【００２１】（２）上記（１）に記載のビーズ含有拡散
シート２０において、基材シート２１、合成樹脂層２２
及びビーズ２３のうちの少なくとも一つ以上は不均一構
造を有する樹脂からなることが好ましい。不均一構造を
有する樹脂とは、ポリマー固体内部に種々の大きさの相
関距離を有する、不均一構造を有し、白濁するような樹
脂を指す。このような樹脂として、メチルメタクリレー
トとビニルベンゾエートとの共重合体、ポリ（２，２，
２−トリフルオロエチルメタクリレート）をポリメチル
メタクリレートに分散させた重合体等が挙げられる。こ
れらのポリマーはポリメチルメタクリレート重合体内
に、ポリビニルベンゾエート又はポリ（２，２，２−ト
リフルオロエチルメタクリレート）が微粒子状で分散さ
れ、ミクロ相分離構造となっているため、外観的には白
濁している。重合体内に分散されている微粒子により、
拡散シートを通過する光を均一に拡散できるとともに、
従来の拡散シートに比べ輝度が格段向上する。

【００２２】（３）上記（１）に記載のビーズ含有拡散
シート２０において、図３（ａ）に示すように基材シー
ト２１を導光板として用い、合成樹脂層２２とビーズ２
３からなる光拡散層を直接導光板である基材シート２１
にコートすることができる。基材シート２１の厚さは
０．０５〜２ｍｍとするのが好ましい。導光板に光拡散
層をコートすることにより、ＬＣＤの厚さを減少させる
ことができる。

【００２３】（４）上記（３）に記載のビーズ含有拡散
シート２０において、図３（ｂ）に示すように基材シー
ト２１の光拡散層が設けられた面の反対の面に、さらに
金属蒸着層又は金属酸化物層からなる反射層６を形成す
ることができる。蒸着する金属として銀、アルミニウム
等が挙げられ、金属酸化物として酸化チタン、酸化亜鉛
などが挙げられる。反射層を直接基材シートに設けるこ
とにより、ＬＣＤの構成部品数を削減するとともに、Ｌ
ＣＤの厚さも減らせることができる。

【００２４】（５）ビーズ含有拡散シート２０のもう一
例は、図４に示すようにビーズ２３を含有する合成樹脂
層２４からなり、前記合成樹脂層２４を導光板として用
いる。合成樹脂層の厚さは１〜１０ｍｍとするのが好ま
しい。ビーズ及び合成樹脂層の材質はポリカーボネー
ト、アクリル樹脂、ポリスチレン等の透明性樹脂、又は
上記（２）で記載した不均一構造を有し、白濁するよう
な樹脂とするのが好ましい。ビーズと合成樹脂層とは同
じ材質でも、異なる材質でもよい。ビーズの含有率は、
合成樹脂層に対して１〜９５重量％とするのが好適であ
る。また、ビーズの粒径は１〜１０００μｍ程度とする
のが好ましい。図４に示すように、合成樹脂層２４の下
面に上記（４）で記載した反射層６を設けてもよい。

【００２５】［３］凹凸条拡散シート 凹凸条拡散シートは片面に多数の凹凸条が略平行状に形
成されている方形シートからなる。以下凹凸条拡散シー
トを例を挙げて詳細に説明する。

【００２６】（１）凹凸条拡散シートの第一の例は、図
５に示すように、片面に横断面略三角形の多数の凸条１
０が各稜線がシート辺縁に対して実質的平行又は垂直に
形成された方形シートからなる。ここでは、「横断面略
三角形の凸条」とは、横断面形状が幾何学上の三角形を
なすもののみならず、頂角部を横断面凸孤状にしたも
の、さらには横断面三角形の少なくとも一方の斜辺が集
光性のを低下させない範囲で多少の湾曲又は屈曲してい
るものをも含む意味である。

【００２７】凹凸条拡散シートの多数の凸条は、同一シ
ートの出射光を画面に対する法線方向により多く集める
作用を果たす。多数の凸条の各２つの斜面（例えば図５
中の５１と５２）の成す角度θは３０〜１５０°、好ま
しくは６０〜１２０°の範囲である。３０°未満では、
凸条の形成が困難であり、１５０°を超えると集光能力
が低下する恐れがある。

【００２８】凸条頂部の円弧の曲線半径ｒ₁ は４〜５０
０μｍとするのが好ましい。曲線半径ｒ₁ が４μｍ未満
では、頂部が鋭すぎて、損傷しやすくなる。一方曲線半
径ｒ₁ が５００μｍを超えると、集光能力が低下してし
まう。一方、凸条谷部の円弧の曲線半径ｒ₂ は０〜５０
０μｍとするのが好ましい。

【００２９】凸条の高さ(a) は１０〜５００μｍ、幅
(b) は１０〜１０００μｍとするのが好ましい。凹凸条
拡散シートの厚さ(c) は２０μｍ以上、好ましくは５０
〜１０００μｍである。この厚さ(c) が２０μｍ末満で
あると、凸条の付形が困難となることがある。

【００３０】凹凸条拡散シートの材質は透明な樹脂であ
れば限定されず、透明な樹脂としては、ポリカーボネー
ト、ポリエステル、ポリメチルメタクリレート、セルロ
ース系合成樹脂、ポリスチレン等が挙げられる。

【００３１】多数の凸条は、通常、シートの出光面に形
成されるが、入光面に形成してもよい。凸条の形成方法
としては、異形押出法、押出成型しながらのロールエン
ボッシング法、平板への熱プレス法、モノマーキャステ
ィング法、射出成型法などがあるが、形成方法はこれら
に限定されない。

【００３２】凸条は通常シートの辺縁に対して平行又は
垂直に配向される。エッジライト方式の導光板と組み合
わせる場合、凸条は光源である冷陰極管に対して水平又
は垂直に配向される。好ましい態様として、凸条がシー
トの長手方向に平行であり、ランプに対して平行である
のが好ましい。

【００３３】（２）凹凸条拡散シートの第二の例は、
（１）で述べた凹凸条拡散シートの裏面、すなわち凹凸
条が設けられた面の裏面に光学的に非平滑面になされて
いる。

【００３４】導光板を使用する場合には、この凹凸条拡
散シートの裏面を導光板に密着させて使用するが、凹凸
条拡散シートの裏面が平板であると、裏面と導光板との
微細な間隙によってニュートンリング状の干渉縞が生ず
ることがある。この裏面をサンドブラスト等によって光
学的に非平滑面にすると、ニュートンリング条の干渉縞
が現れなくなると共に、光が拡散されるので好ましい。

【００３５】非平滑面としては、たとえば微細な凹凸を
設けた面（マット加工、シボ加工）、凹凸条等が形成さ
れているものが好ましい。凹凸の形状はランダム、又は
規則的のいずれでもよい。凹凸の大きさ及び深さは、こ
の面を平滑な面と接触させても、肉眼で視認できる程度
の大きさの光学密着が生じない値であれば、特に限定し
ない。非平滑面はまた、緩やかな波形面であってもよ
い。

【００３６】このように、凹凸条の裏面を種々変えるこ
とにより、種々異なった結果が得られるから、導光板の
屈折率、厚み、凹凸条フィルム又はシートの屈折率等に
よって表面の凹凸条との組み合わを適当にして利用する
とよい。

【００３７】非平滑面の形成方法としては、面の成形と
同時にロール、金型などのパターンを転写する方法や、
成形済のシートにカレンダー掛け、サンドブラスト、ケ
ミカルエッチング、マット加工法、プレス法などで賦形
する方法が適用可能である。非平滑面の形成方法の特に
好適な例は、マット加工法、サンドプラスト法、プレス
法などである。

【００３８】（３）凹凸条拡散シートの第三の例は、上
記［２］で記載したビーズ含有拡散シートに上記（１）
で記載した凹凸条拡散シートを重ねてなるものである。
ビーズ含有拡散シートと凹凸条拡散シートとを組み合わ
せることにより、集光性能、拡散性能が改善し、正面輝
度の向上に寄与する。

【００３９】ビーズ含有拡散シートは［２］の（１）〜
（５）で記載したいずれかの構成とすることができる。
具体的には、（ａ）透明な基材シートの表面に、透明な
ビーズが混入させた透明な合成樹脂層から構成される光
拡散層が形成されてなるビーズ含有拡散シート、（ｂ）
透明な基材シートの表面に、透明なビーズが混入させた
透明な合成樹脂層から構成される光拡散層が形成されて
なり、基材シート、合成樹脂層及びビーズのうちの少な
くとも一つ以上は不均一構造を有する樹脂からなるビー
ズ含有拡散シート、（ｃ）導光板の表面に、透明なビー
ズが混入させた透明な合成樹脂層から構成される光拡散
層が形成されてなるビーズ含有拡散シート、（ｄ）導光
板の表面に、透明なビーズが混入させた透明な合成樹脂
層から構成される光拡散層が形成されてなり、裏面に金
属蒸着層又は金属酸化物層からなる反射層を形成してな
るビーズ含有拡散シート、（ｅ）ビーズを含有し、導光
板としても用いられる合成樹脂層からなるビーズ含有拡
散シートのいずれかとすることができる。

【００４０】凹凸条拡散シートの厚さは２０μｍ以上、
好ましくは２０〜１０００μｍである。この厚さが２０
μｍ末満であると、凸条の付与が困難になる。又、ビー
ズ含有拡散シートの厚さは５μｍ以上、好ましくは５０
〜１０００μｍである。ビーズ含有拡散シートの厚さが
５μｍ未満では、光の拡散効果が十分ではないし、取り
扱いが困難である。

【００４１】バックライトユニットの正面から見て、ビ
ーズ含有拡散シートは凹凸条拡散シートの下部又は上部
に配置することができるが、ビーズ含有拡散シートを下
部にするのが好ましい。

【００４２】（４）凹凸条拡散シートの作用 凹凸条拡散シートは凹凸条が設けられている面を光が出
る面、即ち、表面にして使用する。すると、この面を透
って出る光は凹凸曲面で屈折して、この凹凸条拡散シー
トと法線方向、即ち、正面方向に収斂する。例えば、エ
ッジライト方式の導光板に使用する場合には、導光板の
表面に凹凸条拡散シートの正面と反対側の面を当接させ
て使用する。すると、導光板の表面から小さい角度で出
光する光を、この凹凸条拡散シートを透すことにより正
面方向に収斂させて出光させることができる。

【００４３】この凹凸条拡散シートを、エッジライト方
式の導光板に取り付けた例を挙げて更に詳細に説明する
と、エッジライト方式の導光板では導光板の端面に線状
の光源が設けられているから、この光源から放射された
光は端面から導光板の中に入る。

【００４４】そして、この導光板に入った光は導光板の
裏面に設けられた乱反射層で乱反射され、直接表面から
出るか、この導光板の裏面に設けられている反射板で反
射されて表面に出る。この導光板から出た光は図６に示
すように極めて方向性が強い。この導光板の表面には、
本発明凹凸条拡散シートが設けられているから、光は凹
凸条拡散シートに入る。

【００４５】この際、この凹凸条拡散シートの正面と反
対側の面、即ち、導光板に当接する面に微細な凹凸又は
ビーズ含有拡散シートが設けられていると、この面が導
光板に密着しないから、密着による微細な隙間の結果生
ずるニュートンリング状の干渉縞が現れることがない。
又、断面三角形状の凹凸条が設けられていると、導光板
から出た方向性の強い光が、この断面三角形状の面で屈
折されて、図７に示すように、使用者が見る方向、即
ち、正面方向に変えられるし、導光板と密着しなくな
り、微細な凹凸と同様に、ニュートンリング状の干渉縞
が生じるなくなる。

【００４６】次に、光はこの凹凸条拡散シートを透っ
て、表面から出光する。この際、光は正面方向に収斂さ
れ、導光板の裏面に設けられているドット印刷等の乱反
射層が見えなくなり、使用者が見易い光となって出てく
る。尚、この凹凸条拡散シートの下にビーズ含有拡散シ
ートが設けられていると、光が適当に分散されて更に見
易い光となる。

【００４７】［４］コレステリック液晶フィルム 本発明で用いるコレステリック液晶フィルムは特開平６
−２８１８１４号に開示したものを用いる。具体的に
は、本発明で用いるコレステリック液晶フィルムはコレ
ステリック規則性を持つポリマー材料の光学的能動層を
有し、前記材料は分子螺旋の軸が前記層を横切って延在
するように配向されている。

【００４８】図８はコレステリック液晶フィルムの断面
を模式的に示している。前記光学的能動層における分子
螺旋３１のピッチが、最大ピッチと最小ピッチとの間の
差が少なくとも100nm となるように変化させている。そ
して、前記分子螺旋３１のピッチは前記光学的能動層の
一方の面における最小値から前記光学的能動層の他方の
面における最大値へと略連続的に増加する。分子螺旋３
１のピッチが変化するコレステリック液晶フィルムを用
いることにより、光の幅広い帯域幅をカバーすることが
できるようになる。特に光スペクトルの全可視部分（40
0nm 〜640nm ）をカバーすることができる。また、分子
螺旋３１のピッチが略連続的に変化する構造とすること
により、光学能動層中における材料の応力の発生を防止
することができる。

【００４９】前記ポリマー材料が３次元網構造を形成す
るのが好ましい。３次元網構造のポリマーからなる光学
的能動層は強固であり、自己支持型の偏光子膜として好
適に使用できる。すなわち、上記光学的能動層には基板
を設ける必要がなくなり、偏光板の小型化に有効であ
る。さらに偏光特性の温度依存性がきわめて小さいとい
う利点がある。

【００５０】コレステリック液晶フィルムは製造方法は
特開平６−２８１８１４号等に開示された公知の方法を
用いることができる。概略的に述べると、異なる反応性
を持つカイラル・モノマーと、ネマトジェニック・モノ
マーとの混合物が一枚の基板上、又は二枚の基板の間に
層の形態で設けられ、前記混合物の層に対して化学作用
照射を強度が前記層にわたって変化するように照射プロ
ファイルを付与し、これにより前記混合物をコレステリ
ック規則性を持つポリマー材料の光学的能動層へと重合
し、最後に光学的能動層を基板から分離させて完成す
る。

【００５１】［５］１／４位相板 １／４位相板はＰＶＡあるいはポリカーボネート、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリエチレンケトン、ポリプ
ロピレン等の高分子フィルムを延伸したもの等公知のも
のを用いることができる。１／４位相板はコレステリッ
ク液晶フィルムを透過した円偏光を直線偏光に変換する
作用を有する。コレステリック液晶フィルムの後に１／
４位相板を配置することにより、ＬＣＤに必要な直線偏
光した光を、従来より高い輝度で得ることができる。

【００５２】なお、本発明では、コレステリック液晶フ
ィルムと１／４位相板とを組み合わせたもの、例えばト
ランスマックス（TransMax、商品名、（株）メルクジャ
パン製）を用いるのが特に好ましい。

【００５３】

【実施例】本発明を以下の具体的実施例によりさらに詳
細に説明する。実施例１ 以下に示すビーズ含有拡散シート、コレステリック液晶
フィルム、１／４位相板、直線偏光板を組み合わせて、
バックライトユニットを製造した。

【００５４】(1) ビーズ含有拡散シート 商品名：＃１００−ＫＢＳ１（恵和商工（株）製） 厚み：１３０μｍ±２０μｍ 基材材質：ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート） 合成樹脂層材質：ポリエステル系 ビーズ材質：アクリル系 ビーズ直径の範囲：２〜２０μｍ（平均粒径：１５μ
ｍ）

【００５５】(2) コレステリック液晶フィルム及び１／
４位相板 商品名：トランスマックス（株式会社メルクジャパン
製） 有効帯域幅：４００〜６５０ｎｍ １／４位相板の材質：ＰＶＡ（ポリビニールアルコー
ル）

【００５６】(3) 直線偏光板 商品名：クリーンアップポラライザー（（株）サンリツ
製） 材質：ＰＶＡ（ポリビニールアルコール） 厚さ：１８０μｍ

【００５７】得られたバックライトユニットと、反射層
付き導光板（Ｍ３、明拓社製）、蛍光燈（ハリソン電気
社製）とを組み合わせて、バックライトユニット表面で
の出射光輝度の測定を行った。

【００５８】図９において、バックライトユニット出光
面の法線方向を0 °とし、バックライトユニット１上の
ある点Ｐの輝度を、Ｐを通りかつ光源９に平行な直線を
軸として-90 〜+90 °の範囲の幾つかの角度から、輝度
計１３によってそれぞれ測定する。光源のエッジライト
に対して平行方向と直交方向の二方向から輝度の測定を
行い、測定角度と輝度との関係を図１０にプロットし
た。

【００５９】比較例１ 拡散シートとして、ビーズ含有拡散シートの代わりにエ
ンボス加工拡散シート（ＰＣ−ＥＳ、恵和商工（株）
製）を用いた以外は、実施例と同じようにバックライト
ユニットを製造した。エンボス加工拡散シートはＰＣ
（ポリカーボネート）樹脂製で、厚さ１３０μｍ±２０
μｍである。

【００６０】実施例１と同じように、輝度の分布を平
行、直交の両方向から測定し、その結果を図１０にプロ
ットした。

【００６１】図１０（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ平行方
向及び直交方向における輝度分布を示している。図１０
からわかるように、平行、直交の両方向ともに、本発明
による実施例１が、比較例１と比べて、約１０％高い輝
度を示している。つまり、エンボス加工拡散シートより
も、本発明によるビーズ含有拡散シートを用いたほう
が、バックライトユニットの輝度が高いことを示してい
る。

【００６２】実施例２ 以下に示す凹凸条拡散シート、コレステリック液晶フィ
ルム、１／４位相板と直線偏光板を組み合わせて、バッ
クライトユニットを製造した。

【００６３】(1) 凹凸条拡散シート 商品名：オパルスＰＣ−１５０（恵和商工 (株）製） 材質：ポリカーボネート 厚さ：１５０μｍ±２０μｍ 凸条高さ：３５μｍ±２μｍ 凸条幅：１００μｍ±２μｍ 凸条向き：シートの長手方向に平行

【００６４】(2) コレステリック液晶フィルム及び１／
４位相板 商品名：トランスマックス（株式会社メルクジャパン） 有効帯域幅：４００〜６５０ｎｍ １／４位相板の材質：ＰＣ（ポリカーボネート）

【００６５】(3) 直線偏光板 商品名：クリーンアップポラライザー（ポラテクノ社
製） 材質：ＰＶＡ（ポリビニールアルコール）＋ＴＡＣ（ト
リアセチルセルロース） 厚さ：２１０μｍ

【００６６】得られたバックライトユニットと、反射層
付き導光板（Ｍ３、明拓社製）、蛍光燈（ハリソン電気
社製）とを組み合わせて、バックライトユニット表面で
の出射光輝度の測定を行った。

【００６７】実施例１と同じように、輝度の分布を平
行、直交の両方向から測定し、その結果を図１１にプロ
ットした。

【００６８】比較例２〜３ プリズムシートＨＧ（比較例２）又はＨＰ（比較例３）
と、実施例１で用いた直線偏光板クリーンアップポララ
イザーとを組み合わせて、バックライトユニットを製造
した。ただし、ＨＧ、ＨＰはいずれも３Ｍ社の製品であ
る。

【００６９】実施例１と同じように、輝度の分布を平
行、直交の両方向から測定し、その結果を図１１にプロ
ットした。

【００７０】図１１（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ平行方
向及び直交方向における輝度分布を示している。図１１
からわかるように、平行、直交の両方向ともに、本発明
による実施例２が、比較例２、３と比べて、１０％以上
高い輝度を示している。つまり、従来のプリズムシート
よりも、本発明によるバックライトユニットのほうが効
率がよいことを示している

【００７１】実施例３ ビーズ含有拡散シート、凹凸条拡散シート、コレステリ
ック液晶フィルム、１／４位相板と直線偏光板を組み合
わせて、バックライトユニットを製造した。ただし、凹
凸条拡散シート、コレステリック液晶フィルム、１／４
位相板及び直線偏光板は実施例２と同じものを用い、ビ
ーズ含有拡散シートは下記のものを用いた。

【００７２】ビーズ含有拡散シート： 商品名：ＺＮ−ＢＳ（恵和商工 (株）製） 厚さ：１４０μｍ 基材材質：ゼオネックス（非晶質ポリオレフィン） 合成樹脂層材質：アクリル系バインダー ビーズ材質：ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル） ビーズ直径の範囲：５〜４０μｍ

【００７３】得られたバックライトユニットと、反射層
付き導光板（Ｍ３、明拓社製）、蛍光燈（ハリソン電気
社製）とを組み合わせて、バックライトユニット表面で
の出射光輝度の測定を行った。

【００７４】実施例１と同じように、輝度の分布を平
行、直交の両方向から測定し、その結果を図１２にプロ
ットした。

【００７５】比較例４〜５ 実施例３で用いたビーズ含有拡散シートＺＮ−ＢＳと、
プリズムシートＨＧ（比較例４）又はＨＰ（比較例５）
と、実施例１で用いた直線偏光板クリーンアップポララ
イザーとを組み合わせて、バックライトユニットを製造
した。ただし、ＨＧ、ＨＰはいずれも３Ｍ社の製品であ
る。

【００７６】実施例１と同じように、輝度の分布を平
行、直交の両方向から測定し、その結果を図１２にプロ
ットした。

【００７７】図１２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ平行方
向及び直交方向における輝度分布を示している。図１２
からわかるように、平行、直交の両方向ともに、本発明
による実施例３が、比較例４、５と比べて、約１０％高
い輝度を示している。また、ビーズ含有拡散シートと凹
凸条拡散シートとを重ねて使用する実施例３では、もっ
と高い輝度を示している。

【００７８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のバックラ
イトユニットは、拡散シート、コレステリック液晶フィ
ルム及び１／４位相板からなり、コレステリック液晶フ
ィルムの効果により光の利用効率が高く、従来のバック
ライトユニットと同等の視野角を有しながら、高い輝度
を有する。また、部品数が少ないことから薄いバックラ
イトユニットとすることができる。本発明のバックライ
トユニットをＬＣＤ用の発光装置として用いると、輝度
の向上、又は電力消費の減少、電池寿命の延長等の効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバックライトユニットの一例を示す断
面図である。

【図２】ビーズ含有拡散シートの一例を示す断面図
（ａ）及び断面部分拡大図（ｂ）である。

【図３】ビーズ含有拡散シートの一例を示す断面図であ
る。

【図４】導光板も兼ねるビーズ含有拡散シートの一例を
示す断面図である。

【図５】凹凸条拡散シートの一例を示す断面図である。

【図６】導光板のみの場合における光出射方向を示す断
面図である。

【図７】凹凸条拡散シートを導光板に取り付けた場合に
おける光出射方向を示す断面図である。

【図８】コレステリック液晶フィルムの構造を示す断面
模式図である。

【図９】バックライトユニットの輝度分布を測定する方
法を表す模式図である。

【図１０】実施例１及び比較例１におけるエッジライト
平行方向（ａ）及び直交方向（ｂ）の輝度分布を表すグ
ラフである。

【図１１】実施例２及び比較例２〜３におけるエッジラ
イト平行方向（ａ）及び直交方向（ｂ）の輝度分布を表
すグラフである。

【図１２】実施例３及び比較例４〜５におけるエッジラ
イト平行方向（ａ）及び直交方向（ｂ）の輝度分布を表
すグラフである。

【図１３】ＬＣＤ用バックライトユニットを示す模式断
面図である。

【図１４】コレステリック液晶フィルムの原理を示す模
式図である

【符号の説明】

１・・・バックライトユニット ２・・・拡散シート ３・・・コレステリック液晶フィルム ４・・・１／４位相板 ５・・・導光板 ６・・・反射層 ７・・・クリーンアップポーラライザー ８・・・液晶板 ９・・・光源 １０・・・凹凸条拡散シート １２・・・凹凸条拡散シートの凸条 １３・・・輝度計 １５・・・調光部 ２０・・・ビーズ含有拡散シート ２１・・・基材シート ２２、２４・・・合成樹脂層 ２３、２３ａ、２３ｂ・・・ビーズ ３１・・・コレステリック規則性を持つポリマー材料の
分子螺旋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591032596 メルク パテント ゲゼルシャフト ミッ ト ベシュレンクテル ハフトング Ｍｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌ ｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅ ｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ ドイツ連邦共和国 デー−64293 ダルム シュタット フランクフルター シュトラ ーセ 250 Ｆｒａｎｋｆｕｒｔｅｒ Ｓｔｒ． 250, Ｄ−64293 Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｆｅｄ ｅｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅ ｒｍａｎｙ (72)発明者 山本 眞紀子 東京都中央区日本橋人形町３−１−17 (72)発明者 中野渡 旬 東京都目黒区下目黒１−８−１

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 拡散シートと、コレステリック液晶フィ
   ルムと、1/4 位相板とからなり、前記拡散シートは基材
   シートの表面にビーズを含有する合成樹脂層からなる光
   拡散層が形成されていることを特徴とするＬＣＤ用バッ
   クライトユニット。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のＬＣＤ用バックライト
   ユニットにおいて、前記拡散シートの基材シート、ビー
   ズ及び合成樹脂層のうちの少なくとも一種以上が不均一
   構造を有する樹脂からなることを特徴とするＬＣＤ用バ
   ックライトユニット。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のＬＣＤ用バック
   ライトユニットにおいて、前記拡散シートの基材シート
   を導光板として用いることを特徴とするＬＣＤ用バック
   ライトユニット。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のＬＣＤ用バックライト
   ユニットにおいて、前記基材シートの光拡散層が設けら
   れた面と反対する面に反射層が形成されていることを特
   徴とするＬＣＤ用バックライトユニット。
5. 【請求項５】 拡散シートと、コレステリック液晶フィ
   ルムと、1/4 位相板とからなり、前記拡散シートはビー
   ズを含有する合成樹脂層からなり、かつ導光板として用
   いることを特徴とするＬＣＤ用バックライトユニット。
6. 【請求項６】 拡散シートと、コレステリック液晶フィ
   ルムと、1/4 位相板とからなり、前記拡散シートは、片
   面に多数の凹凸条が略平行状に形成されている樹脂シー
   トからなることを特徴とするＬＣＤ用バックライトユニ
   ット。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のＬＣＤ用バックライト
   ユニットにおいて、前記拡散シートは、片面に多数の凹
   凸条が略平行状に配列され、他面が光学的に非平滑面に
   なされている樹脂層からなることを特徴とするＬＣＤ用
   バックライトユニット。
8. 【請求項８】 拡散シートと、コレステリック液晶フィ
   ルムと、1/4 位相板とからなるＬＣＤ用バックライトユ
   ニットにおいて、前記拡散シートは、ビーズ含有拡散シ
   ートと凹凸条拡散シートとを重ねてなり、前記凹凸条拡
   散シートは片面に多数の凹凸条が略平行状に形成されて
   いる樹脂シートからなり、前記ビーズ含有拡散シートは
   基材シートの表面にビーズを含有する合成樹脂層からな
   る光拡散層が形成されていることを特徴とするＬＣＤ用
   バックライトユニット。