JPH1130708A - 光拡散シート、これを用いたバックライトユニット及び光拡散シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導光板との間にスティッキング現象が生じる
ことがなく、しかも光線のロスを低減して液晶表示装置
の輝度の低下を抑える光拡散シート１、これを用いたバ
ックライトユニット及び光拡散シート１の製造方法を得
ること。 【解決手段】 光拡散シート１の基材シート２の裏側面
に略半球状の突起４を設ける。この突起４の下端７が導
光板の表側面と当接するため、光拡散シート１と導光板
との間のスティッキングが防止される。この光拡散シー
ト１は光線のロスが少ないので、液晶表示装置の輝度を
高めることができる。基材シート２の表側面には、ビー
ズ５とバインダー６とからなる拡散層３が形成され、こ
れにより光線が拡散される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に組
み込まれるバックライトユニットに用いられる光拡散シ
ート、この光拡散シートを用いたバックライトユニット
及び光拡散シートの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置に組み込まれるバッ
クライトユニットとして、導光板とその導光板の表側
（液晶表示装置の画面側）に積層された光拡散シートと
を備えたものが用いられている。図３には従来のバック
ライトユニットが示されている。図３中上側が表側（液
晶表示装置の画面側）であり、下側が裏側である。この
バックライトユニットでは、まず、導光板１０の端部
（エッジ）に設けられたバックライトとしての蛍光管１
１より発せられた光線１２が、導光板１０の内部に導か
れる。次に、この光線１２は導光板１０の裏側の反射ド
ット又は反射シート（図示されず）で反射され、上方の
光拡散シート１３に導かれる。そして、光線１２は光拡
散シート１３を通過する際に均一に拡散され、さらに上
方の偏向膜（図示されず）等に送られる。なお、図３で
は説明の便宜上導光板１０と光拡散シート１３とが分解
されて表されているが、実際は導光板１０の表側面と光
拡散シート１３の裏側面とは当接している。

【０００３】この光拡散シート１３の裏側面は平滑面で
あり、また、導光板１０の表側面も平滑面である。従っ
て光拡散シート１３と導光板１０とを積層させると、当
接する平滑面同士の一部分が密着してしまう、いわゆる
スティッキング現象が生ずることがある。スティッキン
グが生じた部分では光線１２が充分拡散されないまま透
過してしまい、液晶表示装置の画面全体としては輝度の
ムラが生じてしまう。

【０００４】スティッキングを防止する目的で裏側面に
エンボス加工が施され、凹凸が形成された光拡散シート
１３が知られている。この光拡散シート１３では裏側面
が平滑面でなく凹凸であり、この凹凸の凸部のみが導光
板１０の表側面と当接するため、スティッキングが防止
される。しかし、エンボス加工が施された光拡散シート
１３では、凹凸により光線のロスが生じ、液晶表示装置
の輝度を低下させてしまうという問題がある。

【０００５】スティッキングを防止する他の手段とし
て、光拡散シート１３の裏側面にビーズとバインダーと
が混合された塗液を塗工する方法も知られている（実用
新案登録第２５２９６５０号公報等参照）。この光拡散
シート１３ではバインダーからビーズが突出するので裏
側面が平滑面とならず、この突出したビーズの下端が導
光板１０の表側面と当接するため、スティッキングが防
止される。しかし、この光拡散シート１３においても、
塗液の塗工により光線のロスが生じ、液晶表示装置の輝
度を低下させてしまうという問題がある。また、塗液を
塗工することで光拡散シート１３の製造工程が一工程多
くなってしまい、製造コストが上昇し、省エネルギー的
見地からも好ましくないという問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した問題
に鑑みてなされたものであり、導光板との間にスティッ
キング現象が生じることがなく、しかも光線のロスを低
減して液晶表示装置の輝度の低下を抑える光拡散シート
及びこれを用いたバックライトユニットを提供すること
をその目的とする。また、本発明は、この光拡散シート
を容易かつ低コストでに製造することができる製造方法
を提供することをその目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した問題を解決する
ためになされた本発明は、裏側面に多数個の突起が設け
られた光拡散シート、である（請求項１）。

【０００８】また、上記した問題を解決するためになさ
れた他の発明は、上記の光拡散シートと導光板とを備
え、その光拡散シートは、突起が設けられる裏側面が導
光板と当接するように導光板と積層される液晶表示装置
用のバックライトユニット、である（請求項５）。

【０００９】これらの発明によれば、光拡散シートの裏
側面に多数個の突起が設けられるため、この突起の下端
と導光板とが当接し、光拡散シートの裏側面全体が導光
板と当接することがない。従って、スティッキングを防
止し、液晶表示装置の輝度のムラを抑えることができ
る。しかも、この光拡散シートは、エンボス加工が施さ
れたりビーズ混合塗液が塗工された従来の光拡散シート
に比べて光線のロスが少なく、液晶表示装置の輝度の低
下を抑えることができる。

【００１０】これらの発明において、光拡散シートの裏
側面のうち突起が設けられる部分の面積の総和の、裏側
面の全面積に占める比率は、２％以上８０％以下が好ま
しい（請求項２）。これにより、スティッキングを防止
しつつ光線のロスをより少なくすることができ、液晶表
示装置の輝度の低下をより抑えることができる。

【００１１】これらの発明において、上記突起の形状は
略半球状が好ましい（請求項３）。これにより突起下端
をなだらかな湾曲面とすることができ、この突起下端と
当接する導光板の傷付きを防止することができる。この
ように突起の形状を略半球状とする場合、この突起の上
端外縁直径は１マイクロメーター以上１００マイクロメ
ーター以下が好ましく、高さは１マイクロメーター以上
５０マイクロメーター以下が好ましい（請求項４）。

【００１２】この光拡散シートは、Ｔダイから押し出さ
れた溶融樹脂を、表面に多数個の凹部が設けられたポリ
シングロールで引き取り、この凹部に相当する突起を裏
側面に形成することによって製造される（請求項６）。
これにより、エンボス加工を施したりビーズ混合塗液を
塗工する等の工程が不要となり、光拡散シートの生産性
が高まり、省エネルギー化を図ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明を
詳説する。

【００１４】図１（ａ）は本発明の一実施形態にかかる
光拡散シートの一部が省略された部分断面図であり、図
１（ｂ）はその部分拡大図であり、図２はその底面図で
ある。図１（ａ）及び図１（ｂ）において上側が表側
（すなわち液晶表示装置の画面側）であり、下側が裏側
である。この光拡散シート１は、基材シート２とその基
材シート２の表側に設けられた拡散層３とからなる。基
材シート２の裏側面には、多数個の突起４が設けられて
いる。拡散層３は、ビーズ５とバインダー６とからな
る。

【００１５】この光拡散シート１と導光板１０（図３参
照）とが積層されると、突起４の下端７が導光板１０に
当接し、光拡散シート１と導光板１０とのスティッキン
グが防止される。突起４の形状は略半球状であり、この
下端７はなだらかな湾曲面である。従って、この下端７
が導光板１０の表側面を引っ掻いて傷つけることがな
い。ここで略半球状とは、完全な半球のみならず、例え
ば断面が半楕円状のもの等をも含む概念である。もちろ
ん、突起４の形状は略半球状に限られるものではなく、
例えば円錐状、角錐状、柱状等であってもスティッキン
グ防止効果を得ることができる。

【００１６】基材シート２の裏側面のうち突起４が設け
られる部分の面積の総和（図２において半球状の突起４
の上端外縁を表す円で囲まれた部分の面積）の、裏側面
の全面積に占める比率（以下、突起密度ともいう）は２
％以上８０％以下が好ましく、１０％以上４０％以下が
特に好ましい。突起密度が上記範囲未満であると、突起
４の密度が疎になりすぎてスティッキングを充分には防
止できなくなってしまうことがある。逆に突起密度が上
記範囲を超えると、光線のロスが大きくなりすぎて液晶
表示装置の輝度を低下させてしまうことがある。

【００１７】突起４を略半球状とする場合、その突起４
の上端外縁直径（図１（ｂ）及び図２において符号Ｄで
示される）は１マイクロメーター以上１００マイクロメ
ーター以下が好ましい。突起４の上端外縁直径Ｄが上記
範囲未満であると、スティッキングを充分には防止でき
なくなってしまうことがある。逆に突起４の上端外縁直
径Ｄが上記範囲を越えると、液晶パネルの画面上で欠点
として見えてしまったり、突起４自体がスティッキング
を起こしてしまったりすることがある。

【００１８】突起４を略半球状とする場合、その突起４
の高さ（図１（ｂ）において符号Ｈで示される）は１マ
イクロメーター以上５０マイクロメーター以下が好まし
い。突起４の高さＨが上記範囲未満であると、スティッ
キングを充分には防止できなくなってしまうことがあ
る。逆に突起４の高さＨが上記範囲を越えると、突起４
の下端７の近傍が傷つき、液晶パネルの画面上で欠点と
して見えてしまうことがある。

【００１９】なお、突起４間のピッチ（図１（ｂ）及び
図２において符号Ｐで示される）は、設けられる突起４
の突起密度及び上端外縁直径Ｄに応じて適宜定められる
が、一般的には１マイクロメーター以上１０００マイク
ロメーター以下とされる。

【００２０】この光拡散シート１に用いられる基材シー
ト２としては、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、ポリスチレン等の材料をシート状に成形したもの
が挙げらる。

【００２１】基材シート２の厚みは、５０マイクロメー
ター以上２５０マイクロメーター以下が好ましい。基材
シート２の厚みが上記範囲未満であると、作業時のハン
ドリング性が低下し、またカールが発生しやすくなって
しまうことがある。逆に基材シート２の厚みが上記範囲
を超えると、液晶表示装置の輝度が低下してしまうこと
があり、また液晶表示装置の薄型化の要求に反すること
にもなる。

【００２２】拡散層３は、前述のようにビーズ５をバイ
ンダー６中に分散させて形成される。ビーズ５の上端
は、一部はバインダー６から突出している。ビーズ５の
材質としては、例えばウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、
アクリル樹脂等が挙げられる。ビーズ５の平均粒径は、
１マイクロメーター以上５０マイクロメーター以下程度
である。バインダー６としては、例えばアクリル系樹
脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂等の２液硬化
タイプの合成樹脂が好適に用いられる。拡散層３におけ
るビーズ５の配合量は、バインダー６の１００重量部に
対して１０重量部以上５００重量部以下程度である。拡
散層３の厚み（ビーズ５を除いたバインダー６部分の厚
み）は、１５マイクロメーター以上２０マイクロメータ
ー以下程度とされる。この拡散層３を設けることによ
り、光拡散シート１を透過する光線をより拡散させるこ
とができる。なお、このような拡散層３は、例えば前述
の実用新案登録第２５２９６５０号公報等に開示されて
いる。

【００２３】このようなビーズ５とバインダー６とから
なる拡散層３を形成せずに、シートの表側面にエンボス
を形成することにより、光拡散シートを構成してもよ
い。この場合は、光拡散シートを透過する光線がエンボ
スにより拡散させられることとなる。この場合は、光拡
散シートのヘイズが６０％以上９５％となるように、エ
ンボスの形状や寸法を工夫することが好ましい。

【００２４】次に、この光拡散シート１の製造方法につ
いて説明する。まず、基材シート２の材料である合成樹
脂を溶融してＴダイからシート状に押し出し、一対のポ
リシングロールで引き取る。このポリシングロールの一
方（すなわち基材シート２の裏側面と当接する方）の表
面には所定形状の凹部が多数個設けられている。未硬化
の合成樹脂は凹部に流入し、この凹部の反転形状の突起
４が裏側面に形成された基材シート２が得られる。次
に、基材シート２の突起４と反対側（表側面）に、ロー
ルコート等の既知の方法で、ビーズ５とバインダー６と
が混合された塗液が塗工され、硬化されて光拡散シート
１となる。この製造方法では、ポリシングロールで引き
取ると同時に突起４が形成されるので、突起４を形成す
る工程を余分に設ける必要がない。従って工程が簡略化
され、光拡散シート１の製造コストを下げることがで
き、省エネルギー化を図ることができる。

【００２５】なお、ビーズ５とバインダー６とからなる
拡散層３に代えてエンボス加工が施された前述の光拡散
シートを製造する場合は、一対のポリッシングロールの
他方（すなわち基材シート２の表側面と当接する方）の
表面にも多数個の凹部を設けておけばよい。そして、一
対のポリッシングロール間を溶融樹脂が通過する際に、
シートの裏側面には突起が、表側面にはエンボスが、そ
れぞれ形成されるようにすればよい。これにより、光拡
散シートの製造工程をさらに簡略化することができる。

【００２６】

【実施例】ポリカーボネート（三菱エンジニアリングプ
ラスチックス株式会社製の商品名「ユーピロン」）を摂
氏３００度に加熱して溶融後、厚み１１０マイクロメー
ターとなるようにＴダイから押し出し、表面に多数個の
凹部が設けられたポリシングロールで引き取った。主剤
（大日精化工業株式会社製の商品名「ＲＵＢメヂウ
ム」）１００重量部と硬化剤（大日精化工業株式会社製
の商品名「ＰＴＣ ＬＮ硬化剤」）５重量部とを配合し
てバインダーとし、これにアクリル樹脂製のビーズ（積
水化成品工業株式会社製の商品名「ＭＢＸ−１５」）３
０重量部を混合し、１５ｇ／ｍ²の塗工量となるように
ロールコート法にて塗工・硬化して、拡散層を形成し
た。これを長尺方向が２１センチメートル、短尺方向が
１５センチメートルの長方形に裁断し、実施例１の光拡
散シートを得た。この光拡散シートの突起の上端外縁直
径Ｄは平均で約２０マイクロメーターであり、高さＨは
平均で約１０マイクロメーターであり、突起間のピッチ
Ｐは平均で約３０マイクロメーターであった。また、裏
側面のうち突起が設けられる部分の面積の総和の、裏側
面の全面積に占める比率は約３５％であった。

【００２７】用いられるポリシングロールを凹部の個数
が少ないものとした他は実施例１と同様にして、実施例
２の光拡散シートを得た。この光拡散シートの突起の上
端外縁直径Ｄは平均で約２０マイクロメーターであり、
高さＨは平均で約１０マイクロメーターであり、突起間
のピッチＰは平均で約５０マイクロメーターであった。
また、裏側面のうち突起が設けられる部分の面積の総和
の、裏側面の全面積に占める比率は約１５％であった。

【００２８】一方、前述のポリカーボネート（三菱エン
ジニアリングプラスチックス株式会社製の商品名「ユー
ピロン」）を、厚みが１００マイクロメーターであり、
表側面及び裏側面が平滑面であるシート状としたものを
用意し、この表側面に実施例１と同様にして拡散層を設
けた。さらに裏側面に、前述のバインダーにアクリル樹
脂製のビーズ（積水化成品工業株式会社製の商品名ＭＢ
Ｘ−５）１０重量部を混合し、３ｇ／ｍ²の塗工量とな
るように、ロールコート法にて塗工・硬化して、比較例
の光拡散シートを得た。

【００２９】［実験例］これら実施例１、実施例２及び
比較例の光拡散シートにつき、ＪＩＳ−Ｋ−７１０５の
Ａ法に準拠して全光線透過率を測定した。また、各光拡
散シートを既知の構造の液晶表示装置に組み込んで、液
晶面の輝度を色彩輝度計（株式会社トプコン製の商品名
「ＢＭ−７」）で測定した。さらに、これら液晶表示装
置において、スティッキングによる輝度ムラの有無を目
視により確認した。これらの結果が、下記の表１に示さ
れている。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１より、実施例１及び実施例２の光拡散
シートは、比較例の光拡散シートと同様、スティッキン
グを有効に防止できることが解る。また、実施例１及び
実施例２の光拡散シートは、比較例の光拡散シートに比
べ全光線透過率が高く、このため液晶表示装置の輝度を
高めることができることが解る。実施例１の光拡散シー
トは突起密度が約３５％であり、実施例２の光拡散シー
トの突起密度は約１５％であることから、突起密度の特
に好ましい範囲は１０％以上４０％以下であることが解
る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡易な製造方法により、スティッキングを防止しつつ、
液晶表示装置の輝度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明の一実施形態にかかる光拡
散シートが示された一部省略部分断面図であり、図１
（ｂ）はその部分拡大図である。

【図２】図２は、図１（ａ）に示された光拡散シートの
底面図である。

【図３】図３は、従来のバックライトユニットが示され
た分解図である。

【符号の説明】

１・・・光拡散シート ２・・・基材シート ３・・・拡散層 ４・・・突起 ５・・・ビーズ ６・・・バインダー ７・・・下端 １０・・・導光板 １１・・・蛍光管

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 裏側面に多数個の突起が設けられた光拡
   散シート。
2. 【請求項２】 上記裏側面のうち突起が設けられる部分
   の面積の総和の、裏側面の全面積に占める比率が２％以
   上８０％以下である請求項１に記載の光拡散シート。
3. 【請求項３】 上記突起が、略半球状である請求項１又
   は２に記載の光拡散シート。
4. 【請求項４】 上記突起の上端外縁直径が１マイクロメ
   ーター以上１００マイクロメーター以下であり、高さが
   １マイクロメーター以上５０マイクロメーター以下であ
   る請求項３に記載の光拡散シート。
5. 【請求項５】 導光板と、請求項１から４のいずれかに
   記載の光拡散シートとを備え、その光拡散シートは、突
   起が設けられる裏側面が導光板と当接するように導光板
   と積層される液晶表示装置用のバックライトユニット。
6. 【請求項６】 Ｔダイから溶融樹脂を押し出してポリシ
   ングロールで引き取る工程を含む光拡散シートの製造方
   法であって、 ポリシングロール表面には多数個の凹部が設けられてお
   り、引取時にその凹部に相当する突起部が光拡散シート
   の裏側面に形成されることを特徴とする光拡散シートの
   製造方法。