JP2018010289A - 拡散不織布シート、及び面光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】面光源装置用の拡散板として、十分な性能を発揮することができる。【解決手段】液晶表示装置の面光源装置用の光を拡散させる拡散不織布シートであって、直径１０μｍ以下の第１の繊維と、芯繊維、及び当該芯繊維を収容する鞘材を有する芯鞘繊維と、を備え、鞘材は、芯繊維の延びる方向に沿って芯繊維の外周を覆うバインダによって構成され、第１の繊維は２０重量％以上、芯鞘繊維は１０重量％以上含まれる、拡散不織布シート。【選択図】図３

Description

本発明は、拡散不織布シート、及び面光源装置に関する。

従来、例えば液晶パネルなどを用いた表示装置のバックライトとして使用される面光源装置がある。このような面光源装置として、例えば特許文献１では、超高分子量プラスチック製多孔質フィルムからなる光拡散板を導光板の一面側に配置した面光源装置が記載されている。

特開平８−９４８１０号公報

従来の拡散板に代えて、薄くて軽い不織布が拡散シートとして用いられる場合がある。このような拡散不織布シートを用いる場合に、面光源装置の拡散板としての十分な性能を発揮することが要請されていた。

本発明の一つの態様は、液晶表示装置の面光源装置用の光を拡散させる拡散不織布シートであって、直径１０μｍ以下の第１の繊維と、芯繊維、及び当該芯繊維を収容する鞘材を有する芯鞘繊維と、を備え、鞘材は、芯繊維の延びる方向に沿って芯繊維の外周を覆うバインダによって構成され、第１の繊維は２０重量％以上、芯鞘繊維は１０重量％以上含まれる、拡散不織布シートである。

また、本発明の一つの態様は、光を出射する光源と、光源から背面側又は側面側に入射した光を導光して前面側から出射させる導光板と、導光板の前面側に配置され、導光板から入射した光を前面側に拡散させる上述の拡散不織布シートと、を備える液晶表示装置の面光源装置である。

本発明によれば、面光源装置用の拡散板として、十分な性能を発揮することができる。

本発明の一実施形態に係る面光源装置の構成を示す概要図である。 本発明の別の実施形態に係る面光源装置の構成を示す概要図である。 図３（ａ）は実施形態に係る拡散不織布シートの拡大写真であり、図３（ｂ）は比較例に係る拡散不織布シートの拡大図である。 図４（ａ）は芯鞘繊維の構成を示す模式図であり、図４（ｂ）は単一断面のバインダ繊維の構造を示す模式図であり、図４（ｃ）は芯鞘繊維の断面図である。 図５は、ヒートプレス機を示す模式図である。 図６（ａ）はＬＥＤムラを測定するためのテストベッドを示す模式図であり、図６（ｂ）はＬＥＤムラを測定するための装置を示す模式図である。 図７（ａ）は拡散不織布シート越しに見たＬＥＤの様子を示す図であり、図７（ｂ）は測定結果から得られたグラフである。 図８は、接着力を測定するために用いる各種シートを示す模式図である。 図９は、各地合レベルに係る拡散不織布シートの外観を示す図である。 図１０は、実施例及び比較例に使用される繊維を示す表である。 図１１は、地合レベルの測定結果を示す表である。 図１２は、ＬＥＤムラの測定結果を示す表である。 図１３は、ＰＥＴへの接着力の測定結果を示す表である。 図１４は、嵩密度と地合レベルの関係を示す表である。 図１５は、実施例の繊維の含有率、繊維径、及び測定結果を示す表である。 図１６は、実施例に使用される繊維、及びその繊維径を示す表である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る面光源装置の様々な実施形態について詳細に説明する。図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［面光源装置の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る面光源装置の構成を示す概要図である。同図に示すように、面光源装置１０は、光源１１と、導光板１２と、反射板１３と、拡散板１４と、プリズムシート１５と、反射型偏光板１６とを備えている。面光源装置１０は、例えば液晶パネルＰと組み合わされ、テレビやパーソナルコンピュータのモニタに用いられる液晶表示モジュール１を構成する。

液晶パネルＰは、例えばＴＦＴやＳＴＮ、ＩＰＳ、ＶＡといった公知の液晶セルの表面に直線偏光板等を固定したものが用いられる。液晶セルは、例えば複数の基板、基板ごとに設けられた電極、基板間に封入された液晶層、配向膜、スペーサ、カラーフィルタなどを含んで構成される。光源１１は、ここではＬＥＤ（発光ダイオード）を例示している。光源１１は、導光板１２の側面に沿って所定の間隔で複数配列されている。なお、光源１１としては、ＣＣＦＬ（冷陰極蛍光ランプ）などを用いることもできる。また、光源１１は、導光板１２の背面側や、導光板１２の対向する２つの側面、導光板１２の全側面に沿って配置される場合もある。

導光板１２は、例えばアクリル樹脂などの透光性を有する材料によって形成された厚さ数ｍｍ程度の板状部材である。導光板１２の屈折率は、例えば１．５前後に設定されている。導光板１２は、光源１１から側面側に入射した光を導光して前面側から出射させる。なお、導光板１２には、必要に応じて光拡散剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、光重合安定剤といった各種の添加剤を添加することもできる。

反射板１３には、表面に銀やアルミニウムといった金属薄膜を被着させてなる樹脂製の板状部材、超多層構造の誘電体による反射フィルム等が使用できる。反射板１３は、導光板１２の背面側に配置され、導光板１２の背面側から漏れる光を導光板１２側に反射することによって、面光源装置１０から出射する光の輝度を確保する。反射板１３は、表面を白色に着色した樹脂板や、アルミニウム等からなる金属板であってもよい。

拡散板１４は、拡散不織布シートによって形成された板状部材である。拡散板１４は、導光板１２の前面側に配置され、導光板１２から背面側に入射した光を前面側に拡散させることによって、面光源装置１０から出射する光の均一性を確保する。なお、拡散板１４を構成する拡散不織布シートの詳細な構成については、後述する。

プリズムシート１５は、例えば導光板１２と同様の透光性を有する材料によって形成されたシート状部材である。プリズムシート１５の前面又は背面には、拡散板１４を通った光の出射の向きを揃えたり、変化させたりするためのプリズムが複数配列されている。具体的には、プリズムシート１５は、例えばミクロ構造表面を有する第１高分子層と、ミクロ構造表面の反対側に配置される第２高分子層とを含んで構成され、ミクロ構造表面は、光を方向付けるためのプリズムの配列を含んでいる。プリズムシート１５の屈折と全反射によって、一部の光は正面方向に向かい、それ以外の光は不織布側（光源１１側）に戻される。これにより、戻された光は不織布に当たって再度損失の少ない散乱、拡散が行われ、各部材にて透過又は反射の後、再度不織布からプリズム方向に射出されるため、結果的に画面正面方向の輝度をより効果的に上げることができる。

反射型偏光板１６は、少なくとも２つのポリマー層を含んで構成される板状部材である。反射型偏光板１６は、プリズムシート１５の前面側に配置され、ポリマー層間の屈折率差に基づいて第１の偏光状態の光を反射し、第１の偏光状態に略直交する第２の偏光状態の光を透過させる。

ポリマー層の少なくとも１層は、ナフタレート官能性を含むことができる。このナフタレート官能性は、ナフタレート官能性を含む１つ以上のモノマーを重合させることによってポリマー層に組み込まれる。モノマーの例としては、２，６−、１，４−、１，５−、２，７−、２，３−ナフタレン・ジカルボン酸のようなナフタレート及びそのエステルが挙げられる。また、ポリマー層の少なくとも１つは、例えば２，６−、１，４−、１，５−、２，７−及び／又は２，３−ナフタレン・ジカルボン酸及びエチレングリコールのコポリマーであるポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を含むことができる。

また、図２は、本発明の別の実施形態に係る面光源装置の構成を示す概要図である。同図に示す液晶表示モジュール１を構成する面光源装置３０は、光源１１が背面入射型となっており、かつ導光板１２を配置せずに光源１１からの光を拡散板１４に直接入射している点で図１に示した実施形態と異なっている。また、反射板１３は、光源１１の背面側に配置されている。その他の点については、図１に示した実施形態と同様である。

上述の拡散板１４を構成する拡散不織布シート２０は、図３（ａ）に示すように、極細繊維（第１の繊維）２１と、主体繊維（第２の繊維）２２と、芯鞘繊維２３と、によって構成されている。なお、拡散不織布シート２０は、少なくとも極細繊維２１及び芯鞘繊維２３を含んでいればよく、主体繊維２２が省略されてもよく、他の繊維（後述の単一断面のバインダ繊維２５など）を含んでいてもよい。

極細繊維２１は、主に拡散不織布シート２０の外観を向上させる機能と、拡散性を向上させる機能を担保するために含まれる繊維である。極細繊維２１は直径が小さい繊維であるため、拡散不織布シート２０の各繊維の間に入り込むことで外観を向上させ、光の拡散性を向上させることができる。極細繊維２１は、直径１０μｍ以下の繊維であってよい。さらに、極細繊維２１は、直径７μｍ以下の繊維であってよい。極細繊維２１の直径の下限値は特に限定されるものではないが、例えば、極細繊維２１は、直径１μｍ以上の繊維であってよい。極細繊維２１の繊維長は、２０ｍｍ未満であってよい。さらに、極細繊維２１の繊維長は、１０ｍｍ未満であってもよい。極細繊維２１の繊維長の下限値は特に限定されるものではないが、例えば、極細繊維２１の繊維長は２ｍｍ以上であってよい。極細繊維２１を構成する樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラートといった汎用プラスチックや、ポリブチレンテレフタラート、ポリフェニレンサルファイドといったエンジニアリングプラスチックを用いることができる。

主体繊維２２は、主に拡散不織布シート２０の全光線透過率を向上させる機能を担保するために含まれる繊維である。すなわち、拡散不織布シート２０に直径の大きい主体繊維２２が含まれることで、繊維間の隙間をある程度確保することで、拡散不織布シート２０の全光線透過率を向上させることができる。主体繊維２２は、極細繊維２１よりも直径が大きい繊維である。具体的に、主体繊維２２の直径は、極細繊維２１の直径の１２０〜７００％であってよい。例えば、極細繊維２１の直径が約１０μｍである場合は、主体繊維２２の直径は約１２μｍであってよい。極細繊維２１の直径が約７μｍである場合は、主体繊維２２の直径は約１０μｍであってよい。主体繊維２２の繊維長は、３０ｍｍ未満であってよい。さらに、主体繊維２２の繊維長は、２０ｍｍ未満であってもよい。主体繊維２２の繊維長の下限値は特に限定されるものではないが、例えば、主体繊維２２の繊維長は３ｍｍ以上であってよい。主体繊維２２を構成する樹脂は、極細繊維２１と同様であってよい。なお、主体繊維２２を構成する樹脂と極細繊維２１を構成する樹脂は同一であってもよいが、互いに異なっていてもよい。

芯鞘繊維２３は、主に拡散不織布シート２０の外観を向上させる機能と、折れ曲がり性を向上させる機能と、熱接着性を向上させる機能と、全光線透過率を向上させる機能とを担保するために含まれる繊維である。なお、「折れ曲がり性」とは、一度、拡散不織布シート２０が折れ曲がった場合において、折れ跡を透過光で見ても目立たない（折れ曲がった部分の輝度の変化が顕著でない）度合いのことをいう。図４（ｃ）に示すように、芯鞘繊維２３は、芯繊維２４、及び当該芯繊維２４を収容する鞘材２６を有する繊維である。鞘材２６は、芯繊維２４の延在方向に沿って芯繊維２４の外周を覆うバインダによって構成される。鞘材２６を構成するバインダは、芯繊維２４を構成する樹脂よりも融点が低い樹脂によって構成される。例えば、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示す例では、拡散不織布シート２０が、芯鞘繊維２３を含まず、単一断面のバインダ繊維２５（バインダのみによって構成される繊維）のみを含んでいる。この場合、当該バインダ繊維２５は一つのバインダの塊として存在するため、繊維２１，２２同士の一部しか接着しない。なお、図４（ａ），（ｂ）において、太線で示されている部分はバインダと繊維２１，２２の接着部を示している。一方、芯鞘繊維２３は、図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、芯繊維２４の延在方向に沿って鞘材２６が存在することで、繊維２１，２２同士を延在方向に沿って接着することができる。なお、単一断面のバインダ繊維２５は鞘材２６と同様（ただし、同一でなくともよい）な樹脂を採用してよい。単一断面のバインダ繊維２５は、本実施形態に係る拡散不織布シート２０に一部含まれていてもよい。

例えば、鞘材２６として、融点が８０〜２００℃の範囲である材質を採用してよい。芯繊維２４として、融点が１８０℃以上でなおかつ鞘材２６の融点より２０℃以上高い材質を採用してよい。上記鞘材２６を主として構成するポリマーは、融点が９０〜１８０℃の範囲、好ましくは１００〜１７０℃の範囲であるポリマーであってよい。

実施形態に係る芯繊維２４を構成する材質は、ポリアルキレンテレフタレート等のポリエステルであってよい。芯繊維２４としてポリエステルを採用した場合、優れた耐熱性、耐湿性、耐光性、寸法安定性を得ることができる。ポリエステルは、融点が２００℃以上であってよい。２００℃未満であると複合繊維を安定して紡糸・製糸することが困難になる、および湿式抄紙後の熱処理工程で熱による劣化や変形等がしばしば発生するという問題が発生する。ただし、上記芯繊維２４の融点と鞘材２６の融点の差が大きすぎると紡糸性が低下する傾向にあり、該芯繊維２４の融点は２００℃以上の範囲が好ましく、より好ましくは２２０℃以上の範囲である。また、上記芯繊維２４の融点は上記鞘材２６の融点より２０℃以上、好ましくは４０℃以上、高くてよい。さらに上記芯繊維２４を構成するポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。

上記の鞘材２６および芯繊維２４に使用されるポリマーには、本発明の効果を妨げない範囲でさらに、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、造核剤、エポキシ安定剤、滑剤、抗菌剤、難燃剤、帯電防止剤、顔料、可塑剤などの添加剤が必要に応じて含有されていてもよい。

次に、拡散不織布シート２０に含まれる各繊維の量について説明する。なお、各繊維の量を示す値は、拡散不織布シート２０全体の重量を１００重量％としたときの値を示す。極細繊維２１は、拡散不織布シート２０中に２０重量％以上含まれていてよく、２５重量％以上含まれていてよく、３０重量％以上含まれていてよい。当該値とすることにより、拡散不織布シート２０の外観を向上させ、拡散性を向上させることができる。なお、極細繊維２１の量の上限値は特に限定されないが、拡散不織布シート２０中に６０重量％以下含まれていてよい。

芯鞘繊維２３は、拡散不織布シート２０中に１０重量％以上含まれていてよく、２０重量％以上含まれていてよく、３０重量％以上含まれていてよい。当該値とすることにより、拡散不織布シート２０の外観を向上させ、折れ曲がり性を向上させる、熱接着性を向上させることができる。なお、芯鞘繊維２３の量の上限値は特に限定されないが、拡散不織布シート２０中に７０重量％以下含まれていてよい。あるいは、芯鞘繊維２３は、拡散不織布シート２０中に５０重量％以下含まれていてよい。これにより、光拡散性の低下を抑えることができる。

主体繊維２２は、拡散不織布シート２０中に０重量％以上含まれていてよく、２０重量％以上含まれていてよい。また、主体繊維２２の量の上限値は特に限定されないが、拡散不織布シート２０中に７０重量％以下含まれていてよい。単一断面のバインダ繊維２５は、拡散不織布シート２０中に０重量％以上含まれていてよく、２５重量％以上含まれていてよい。また、バインダ繊維２５の量の上限値は特に限定されないが、拡散不織布シート２０中に４０重量％以下含まれていてよい。

ここで、拡散不織布シート２０を構成する構成繊維の径の差は５μｍ以下であってよい。この場合、繊維の分布の全体的な偏りを抑制することができるため、拡散不織布シート２０の地合を向上することができる。構成繊維の径の差とは、主体繊維２２、芯鞘繊維２３、及び極細繊維２１などの構成繊維のうち、最も大きい繊維の径と最も小さい繊維の径の差のことである。また、拡散不織布シート２０を構成する構成繊維の平均繊維径は９μｍ以下であってもよい。これにより、拡散不織布シート２０の拡散性を向上できる。

なお、径の差の算出を行うときは、カレンダリング温度にて加熱する場合は、溶融した状態の繊維径を採用する。すなわち、芯鞘繊維２３の径は、鞘材２６が溶融した後の芯繊維２４の径を使用して算出を行う。ただし、カレンダリング温度で溶融しない繊維については、溶融していない状態の繊維径を採用する。繊維径は実物の繊維を実際に測定することによって得られた実測値を採用してよい。ただし、溶融していない状態の繊維径を演算で用いる場合は、製品のカタログにて設定されているカタログ値を採用してもよい。なお、溶融した状態の繊維の繊維径はカタログ値として設定されていないため、実測値を用いて演算を行う。

次に、上述のような繊維を含む拡散不織布シート２０の特性について説明する。拡散不織布シート２０は、ヘイズ値が８０％以上であってよく、９０％以上であってよい。拡散不織布シート２０は、全光線透過率が３０％以上であってよく、４０％以上であってよい。拡散不織布シート２０の坪量は、１０ｇ／ｍ^２以上であってよく、１５０ｇ／ｍ^２以上であってよい。また、拡散不織布シート２０の嵩密度は、０．５ｇ／ｃｍ^３より大きくてよく、０．６ｇ／ｃｍ^３より大きくてよい。例えば、不織布シートをフィルタとして用いる場合は嵩密度は低い値に設定されるが、本実施形態では、不織布シートが面光源装置の拡散板として用いられるため、フィルタとして用いる場合よりも、嵩密度を高く設定する必要がある。嵩密度をこのように高い値に設定することにより、外観の良い拡散不織布シート２０を得ることができる。

次に、本実施形態に係る拡散不織布シートの作用・効果について説明する。

本実施形態に係る拡散不織布シート２０は、液晶表示モジュール１の面光源装置１０，３０用の光を拡散させる拡散不織布シート２０であって、直径１０μｍ以下の極細繊維２１と、芯繊維２４、及び当該芯繊維２４を収容する鞘材２６を有する芯鞘繊維２３と、を備え、鞘材２６は、芯繊維２４の延びる方向に沿って芯繊維２４の外周を覆うバインダによって構成され、極細繊維２１は２０重量％以上、芯鞘繊維２３は１０重量％以上含まれる。

このような拡散不織布シート２０によれば、直径１０μｍ以下の極細繊維２１が２０重量％以上含まれ、芯鞘繊維２３が１０重量％以上含まれることにより、拡散不織布シートとしての外観を向上させることができ、拡散性を向上することができる。以上により、拡散不織布シートは、面光源装置用の拡散板として、十分な性能を発揮することができる。

また、拡散不織布シート２０は、極細繊維２１よりも直径が大きい主体繊維２２を更に備える。この場合、直径の大きい主体繊維２２が含まれることにより、光の透過性を確保することができる。

また、芯繊維２４がポリエステルである。この場合、拡散不織布シート２０の耐熱性、耐湿性、耐光性、及び寸法安定性を確保することができる。

また、拡散不織布シート２０は、嵩密度が０．５ｇ／ｃｍ^３より大きい。この場合、拡散不織布シート２０の外観が向上する。

また、拡散不織布シート２０は、ヘイズ値が８０％以上であり、全光線透過率が３０％以上であってよい。この場合、面光源装置の拡散板として、十分な性能を発揮できる。

本実施形態に係る液晶表示モジュール１用の面光源装置１０，３０は、光を出射する光源１１と、光源１１から背面側又は側面側に入射した光を導光して前面側から出射させる導光板１２と、導光板１２の前面側に配置され、導光板から入射した光を前面側に拡散させる上述に記載の拡散不織布シート２０と、を備える。

この面光源装置１０，３０によれば、軽くて薄い拡散不織布シート２０を拡散板として用いることができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、各繊維の各種数値は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更してもよい。また、各繊維の材料の組み合わせも適宜変更してよい。

［実施例］
次に、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

［拡散不織布シートの製造方法］
まず、図１０に示すような、１種類の主体繊維、２種類の極細繊維、１種類の単一断面のバインダ繊維、及び３種類の芯鞘繊維を準備した。また、これらの繊維を図１１〜図１３に示すような所定の含有量で組み合わせることで、実施例１〜実施例２２に係る拡散不織布シートを作成し、比較例１〜比較例３及び比較例５に係る拡散不織布シートを作成した。各拡散不織布シートの坪量（目付量）はいずれも７０ｇ／ｍ^２である。なお、比較例４として、３Ｍ社の不織布製拡散フィルムである「ＥＦＤ−Ｄ２−８５」を用いた。比較例４は、極細繊維及び芯鞘繊維をいずれも含有していない。各拡散不織布シートは、抄紙工程及び熱カレンダリング工程を実行することによって製造される。

（抄紙工程）
パルプ離解機２５３２（熊谷理機工業株式会社製）にて、各実施例及び比較例にて定められた所定量の構成繊維を水中に８分間分散させた後、角型シートマシン２５５６（熊谷理機工業株式会社製）を使用し、１５０メッシュの金網上に約２５０ｍｍ×約２５０ｍｍのシートを作製した。このシートをクーチロールによって濾紙の表面に転写した後、更にもう１枚の濾紙で挟み込んで、シートプレス機２５６９（熊谷理機工業株式会社製）でプレスし、余分な水分を除去した。最後に回転型乾燥機２５７５−１（熊谷理機工業株式会社製）にて１００℃で乾燥することで、不織布原紙シートを得た。

（熱カレンダリング工程）
上記方法で作製した不織布原紙に、ヒートプレス機２００ＫＮヒータープレスＮ５０２７−００（エヌピーエーシステム株式会社製）を使用して（図５に概略図を示す）、以下に示す条件で熱カレンダリング処理を行った。なお、図５に示すように、ヒートプレス機にセットされた拡散不織布シート２０の不織布原紙は、シリコーンＰＥＴ５３，５７及びステンレス板５２，５６を介して、上ステージ５１及び下ステージ５４によって加熱しながら挟まれて押圧される。

・不織布サイズ：上記約２５０ｍｍ×約２５０ｍｍの不織布原紙を、「１２０ｍｍ×１２０ｍｍ」、「２５０ｍｍ×６０ｍｍ（未処理ＰＥＴ／不織布のヒートラミネート後の接着力評価用サンプルのみ）」のサイズにカット

・ステージ温度 ：上下ともに１９０℃
・プレス圧力：２００ＫＮ
・プレヒート：３分（圧力をかける前にサンプルをステージ上で十分加熱するための時間）
・プレス時間：下ステージが上昇し、圧力が２００ＫＮに達したら、すぐに圧力を解除

［地合（外観）評価方法］
熱カレンダリング後の１２０ｍｍ×１２０ｍｍのサイズの不織布サンプルをライトボックス上に置き、透過光で不織布の外観を観察した。地合レベルは以下に示すようなレベル１〜３で判断した。なお、数字が小さいほど地合が良好であることを意味している。当該試験による評価結果の表を図１１に示す。なお、図９（ａ）はレベル１である実施例４の外観を示す。図９（ｂ）はレベル２である比較例２の外観を示す。図９（ｃ）はレベル３である比較例１の外観を示す。ここではレベル１，２を合格品とする。

・レベル１：均一な地合で、問題なく使用できる
・レベル２：若干繊維感が強く、ディスプレイの設計によっては使用可能
・レベル３：繊維感が強く、ディスプレイでは使用できない

［ＬＥＤムラ（光拡散性）の評価方法］
図６（ａ）に示すようなテストベッド６０を準備した。このテストベッド６０は、ＬＥＤ６１を５灯備えたＬＥＤムラ評価用の装置である。テストベッド６０の箱の内側は白ＰＥＴ（反射フィルム）で覆われている。ＬＥＤ６１間の距離は５０ｍｍであり、ＬＥＤ底部から箱の上辺までの高さは３０ｍｍである。ＬＥＤ６１はレンズキャップを外した状態で使用した。

図６（ａ）のテストベッド６０上に４ｍｍ厚のガラス板６６を設置し、その上に１２０ｍｍ×１２０ｍｍの拡散不織布シート２０のサンプルを、２個のＬＥＤ６１の上に載置されるようにセットし、安定化電源を使用して、８０ｍＡ（約３６．５Ｖ）の電流を流してＬＥＤ６１を点灯した。拡散不織布シート２０のサンプルから７５０ｍｍ上部に、図において「６４」で示す２次元色彩輝度計ＣＡ−２０００（コニカミノルタ株式会社製）を設置し、拡散不織布シート２０のサンプル上の輝度分布を測定した。図７（ａ）に拡散不織布シート越しにみたＬＥＤのイメージを示す。ＬＥＤ上のｘ軸方向の輝度分布を図７（ｂ）に示すようにグラフ化し、ＬＥＤ直上の輝度Ｌｖ（ｃ），ＬＥＤ間の輝度Ｌｖ（Ｌ），Ｌｖ（Ｒ）を求めた。Ｌｖ（Ｌ），とＬｖ（Ｒ）の平均値をＬｖ（Ｌ−Ｒ）とした時に、ＬＥＤ直上の輝度Ｌｖ（Ｃ）をＬｖ（Ｌ−Ｒ）で割った値 「Ｌｖ（Ｃ）／Ｌｖ（Ｌ−Ｒ）」をＬＥＤムラの強さを表す指標にした。各実施例及び比較例に係る当該指標の計算結果の表を図１２に示す。「Ｌｖ（Ｃ）／Ｌｖ（Ｌ−Ｒ）」が大きいほどＬＥＤムラが強く、小さいほどＬＥＤムラが弱い（＝光拡散効果が大きい）ものとする。なお、図１２の表には、全光線透過率（％）も示す。なお、全光線透過率の測定は、ＪＩＳ Ｋ ７１００（１９９９）に規定する試験における環境・雰囲気を２級許容差とし、温度２３℃±２℃、相対湿度５０％±１０％の標準雰囲気にて、ＪＩＳ Ｋ ７１３６に準拠にて行った。

［未処理ＰＥＴへのヒートラミネート後の接着力評価方法］
他の光学フィルムへのヒートラミネート性を示す指標として、拡散不織布シートのサンプルの未処理ＰＥＴへのヒートラミネート後の接着力を使用した。具体的な評価方法は以下の通りである。すなわち、図８に示すように、熱カレンダリング後の拡散不織布シート２０のサンプルを２００ｍｍ×３０ｍｍにカットし、同サイズの７５μｍ厚の未処理ＰＥＴ７１（東洋紡エステル^(R)フィルム Ｅ５１００の未処理面側）に重ね、５０μｍ厚のシリコーンＰＥＴ７０で不織布がシリコーン面に接するように挟み込んだ後、以下に示す条件でヒートプレスを行った。

・ヒートプレス機：２００ＫＮ ヒータープレスＮ５０２７−００（エヌピーエーシステム株式会社製）
・ステージ温度（上下同じ温度）：１２０，１３０，１４０，１５０，１６０℃
・プレヒート：なし
・プレス圧力：１０ＫＮ
・プレス時間：１０秒

上述の条件にてヒートプレスした後の拡散不織布シートの２００ｍｍ×２５ｍｍサイズにカットした後、未処理ＰＥＴと拡散不織布シートのサンプルの接着力を、以下の条件で測定した。各実施例及び比較例の測定結果の表を図１３に示す。

・測定機：ＳＰ−２０００(ＩＭＡＳＳ，Ｉｎｃ．製 Ｓｌｉｐ／Ｐｅｅｌ Ｔｅｓｔｅｒ)
・剥離角度：１８０°
・剥離速度：１２ ｉｎｃｈ／ｍｉｎ

［嵩密度の測定］
実施例３の繊維の配合に係る不織布原紙に対して、熱カレダリング条件（温度／圧力）を変化させることで嵩密度を変更したものを準備し、それぞれの拡散不織布シートについての地合レベルを測定した。嵩密度は次のように求めた。すなわち、熱カレンダリング後のサンプルを１０ｃｍ×１０ｃｍサイズに切断した。電子天秤で１０ｃｍ×１０ｃｍのサンプルの質量を測定した。１０ｃｍ×１０ｃｍのサンプルの質量から坪量（ｇ／ｍ^２）を計算した。坪量を厚さ（μｍ）で割った値を嵩密度とした。測定結果を図１４に示す。

［測定結果］
図１１に示すように、極細繊維を含まない比較例１については地合レベルが３であり、極細繊維を含み、芯鞘繊維を１０重量％以上含む実施例１〜１４、比較例２，３については、地合レベルが１，２となり良好な結果が得られた。

また、図１２に示すように、比較例４より「Ｌｖ（Ｃ）／Ｌｖ（Ｌ−Ｒ）」が大きくムラが大きいのは比較例２及び比較例３のみであり、実施例２〜６，１０〜１６についてはいずれもムラが小さくなった。すなわち、２０重量％以上の極細繊維を含む実施例については、ムラを低減できることが理解される。なお、各実施例の全光線透過率の結果も、５０％以上であり、面光源装置として用いるのに必要な値が得られた。

また、図１３に示すように、比較例４，５のように芯鞘繊維を有していないものについてはＰＥＴへの接着力が著しく弱い一方、それらに比して実施例１，８，９，１７〜２２については良好な接着力が得られた。特に、芯鞘繊維を２０重量％以上にした場合は、飛躍的に接着力が向上しており、十分な接着力を得られる。

また、図１４に示すように、嵩密度が０．５ｇ／ｃｍ^３より大きくすることにより、地合レベルを１，２にできることが理解される。

［実施例２３〜３１について］
次に、実施例２３〜３１に係る拡散不織布シートを作成した。実施例２３〜３１の作成に用いられる繊維として、実施例１〜２２で用いたものと同様な繊維を用いた。これらの繊維を図１５に示すような所定の含有量で組み合わせることで、実施例２３〜実施例３１に係る拡散不織布シートを作成した。なお、実施例２３〜３１の拡散不織布シートの製造方法は、実施例１〜２２と同様である。ただし、前述の「熱カレンダリング工程」におけるカレンダリング温度、すなわち前述の「ステージ温度」については、各実施例に対して図１５に示す温度が採用された。図１５に示すように、実施例２３〜３１では、いずれも芯鞘繊維が拡散不織布シート中に５０重量％以下含まれていた。また、実施例２３〜２７，３０，３１では、芯鞘繊維が拡散不織布シート中に３０重量％以上含まれていた。実施例２８，２９では、芯鞘繊維が拡散不織布シート中に３０重量％より少ない含有率で含まれていた。

ここで、図１６を参照して、各繊維の繊維径について説明する。各繊維においてカタログにて設定されている繊維径を「繊維径（カタログ値）」に示す。このときの繊維径は、溶融していない状態の繊維の繊維径である。一方、実際に測定した繊維径を「繊維径（実測値 Ｎ＝５の平均値）」に示す。この実測値は、５本の繊維について実測した繊維径の平均値を示している。加熱前の初期状態における繊維の繊維径を「初期（加熱前）」に示す。一方、カレンダリング温度を１８０℃とし、３分間加熱した後の繊維の繊維径を「加熱後（１８０℃−３分）」に示す。これらの実測値から理解されるように、加熱前と加熱後とでは、芯鞘繊維のみ繊維径が変化し、主体繊維及び極細繊維の繊維径は変化していない。すなわち、主体繊維及び極細繊維はカレンダリング温度での加熱によっても溶融せず、芯鞘繊維は加熱によって鞘材が溶融したことが理解される。

次に、図１５に示す「繊維径の差」について説明する。ここでは、繊維径のカタログ値を用いて演算した場合と、実測値を用いて演算した場合の２種類の繊維径の差が示されている。ただし、カタログ値を用いて演算する場合も、芯鞘繊維については、鞘材が溶融した状態の繊維径がカタログ値として設定されていないため、加熱後の実測値が用いられた。繊維径の差は、主体繊維、芯鞘繊維、及び極細繊維のうち、最も大きい繊維径と最も小さい繊維径の差によって求められる。例えば、実施例２７については、主体繊維として「ＴＴ０４」、極細繊維として「ＴＡ０４Ｎ」、芯鞘繊維として「ＴＪ０４ＣＮ」が用いられている。ここで、図１６を参照すると、主体繊維の「ＴＴ０４」の繊維径のカタログ値は１２μｍであり、極細繊維の「ＴＡ０４Ｎ」の繊維径のカタログ値は７μｍである。芯鞘繊維の「ＴＪ０４ＣＮ」の加熱後の実測値は９．４μｍである。従って、最も大きい主体繊維の「ＴＴ０４」の繊維径（１２μｍ）と最も小さい極細繊維の「ＴＡ０４Ｎ」の繊維径（７μｍ）のカタログ値の差である５μｍがカタログ値ベースの繊維径の差として求められる。他の実施例の繊維径についても同趣旨の演算が行われ、実測値ベースの繊維径についても同趣旨の演算が行われる。図１５に示すように、実施例２３〜２９については、カタログ値ベース及び実測値ベースのいずれにおいても、繊維径の差が５μｍ以下となった。実施例３０，３１については、カタログ値ベース及び実測値ベースのいずれにおいても、繊維径の差が５μｍより大きくなった。

次に、図１５に示す「構成繊維の平均繊維径」について説明する。平均繊維径は、主体繊維、極細繊維、及び芯鞘繊維の含有率をそれぞれの繊維径に掛け合わせ、それらの値の合計によって求められる。なお、主体繊維及び極細繊維については図１６のカタログ値を用い、芯鞘繊維については図１６の加熱後の実測値を用いた。なお、平均値を求める際は、各繊維の繊維径の少数点は切り捨てて演算を行った。図１５に示すように、実施例２３〜３１のいずれの平均繊維径についても、９μｍ以下となった。

次に、上述の様な実施例２３〜３１に対して、ＬＥＤムラ（光拡散性）及び地合の評価を行った。ＬＥＤムラ（光拡散性）については、前述の「ＬＥＤムラ（光拡散性）の評価方法」と同様な方法で評価を行った。また、地合については、前述の「地合（外観）評価方法」と同様な方法で評価を行った。ただし、レベル１よりも更に地合のよい「レベル０：極めて均一な地合で、問題なく使用できる」という項目を設けた。評価結果を図１５に示す。

平均繊維径が９μｍ以下である実施例２３〜３１では、いずれもＬＥＤムラが比較例４の１．８０よりも小さな値となった。このことより、平均繊維径を９μｍとすることで、ＬＥＤムラを低減できることが理解される。繊維径の差が５μｍ以内であり、且つ芯鞘繊維が３０重量％以上含まれる実施例２３〜２７については、地合がいずれもレベル０となり、良好な結果が得られた。一方、芯鞘繊維が３０重量％より少ない実施例２８，２９については地合が合格レベルではあるものの、レベル２となった。繊維径の差が５μｍより大きい実施例３０，３１については地合レベルが合格レベルではあるものの、レベル１となった。これらのことより、繊維径の差が５μｍ以内であることと、芯鞘繊維が３０重量％以上であることにより、地合が良くなることが理解される。

１…液晶表示モジュール（液晶表示装置）、１０，３０…面光源装置、１１…光源、１２…導光板、１３…反射板、１４…拡散板、２０…拡散不織布シート、２１…極細繊維（第１の繊維）、２２…主体繊維（第２の繊維）、２３…芯鞘繊維、２４…芯繊維、２６…鞘材。

Claims (6)

1. 液晶表示装置の面光源装置用の光を拡散させる拡散不織布シートであって、
   直径１０μｍ以下の第１の繊維と、
   芯繊維、及び当該芯繊維を収容する鞘材を有する芯鞘繊維と、を備え、
   前記鞘材は、前記芯繊維の延びる方向に沿って前記芯繊維の外周を覆うバインダによって構成され、
   前記第１の繊維は２０重量％以上、芯鞘繊維は１０重量％以上含まれる、拡散不織布シート。
2. 前記第１の繊維よりも直径が大きい第２の繊維を更に備える、請求項１に記載の拡散不織布シート。
3. 前記芯繊維がポリエステルである、請求項１又は２に記載の拡散不織布シート。
4. 嵩密度が０．５ｇ／ｃｍ^３より大きい、請求項１〜３の何れか一項に記載の拡散不織布シート。
5. ヘイズ値が８０％以上であり、全光線透過率が３０％以上である、請求項１〜４の何れか一項に記載の拡散不織布シート。
6. 光を出射する光源と、
   前記光源から背面側又は側面側に入射した光を導光して前面側から出射させる導光板と、
   前記導光板の前面側に配置され、前記導光板から入射した光を前面側に拡散させる請求項１〜５の何れか一項に記載の拡散不織布シートと、を備える液晶表示装置の面光源装置。