JP5937357B2 - 光拡散性シート及びこれを用いたバックライト - Google Patents

Description

本発明は、例えば液晶表示装置のバックライトに用いられる光拡散性シートに関する。特に光拡散性シートとして要求される高い正面輝度と拡散性とを発揮しうる光拡散性シート及びこれを用いたバックライトに関するものである。

近年、カラー液晶表示装置が、ノート型パソコン、デスクトップ型パソコン、携帯電話、ＰＤＡ、カーナビゲーション装置、ＰＮＤ、ゲーム機器、携帯音楽プレーヤなど様々な分野で用いられている。当該カラー液晶表示装置は、液晶セルとバックライトとを備えている。当該バックライトの構造としては、光源を拡散板を介して液晶セルの直下に設けた直下型の構造、あるいは光源を導光板の側面に設けたエッジライト方式の構造などが知られている。

このようなバックライトには、導光板或いは拡散板の光出射面上に、光源からの光を均一に発光させるための光拡散性シートや正面輝度を高めるためのプリズムシートなどの光学部材が積層される（特許文献１）。

特開平９−１２７３１４号公報（請求項１、段落番号００３４）

特に近年、携帯電話、ＰＤＡなどの分野においては、例えばワンセグ放送が視聴可能となるなど、より高精細な映像が視認可能な環境下にある。このような高精細な映像を視認可能とするため、液晶表示装置に備えられる液晶セルの液晶画素はますます小さくなる傾向となり、当該液晶画素を用いると、従来に比べ光源からの光の透過率が激しく低下し、正面輝度が乏しいものとなる。

かかる正面輝度の低下を改善するため、バックライトの高輝度化が求められてきており、かかる要求に対し、近年高輝度ＬＥＤが光源として用いられるようになってきた。このような高輝度ＬＥＤを光源として設計されたバックライトは、光源付近の部位と他の部位とで輝度に大きな偏りが生じ易く、当該バックライトの光出射面における輝度分布が従来に比べさらに不均一となりやすい。従って、従来から用いられている光拡散性シートをそのまま用いたのでは、高輝度ＬＥＤからの光を十分に拡散することができず、輝度分布が不均一なままとなってしまう。

一方、拡散性の低下を補うため、単純に光拡散性シートにおける拡散剤の含有量を増加させる等の設計をすると、拡散性は向上するものの、今度は正面輝度が乏しいものとなってしまう。つまり、近年のような高精彩な映像の視認性が要求される環境下において、拡散性と正面輝度との両立がなされる光拡散フィルムは、十分には設計されていないものといえる。

そこで本発明の一側面では、拡散性を維持しつつ高い正面輝度が確保される光拡散性シート及びこれを用いたバックライトを提供する。

本発明者は、上述した問題点に関し鋭意研究をした結果、拡散層の表面形状を特定なものとすることにより、拡散性を維持しつつ高い正面輝度が確保されることを見出し、本発明に至ったものである。

即ち、本発明の光拡散性シートは、拡散層を備えたものであって、前記拡散層は、下記条件１及び２か、下記条件３の、少なくとも何れかを満足する表面形状を有することを特徴とするものである。

条件１：二次元表面形状測定における粗さ曲線のクルトシス（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）をＲｋｕとしたとき、Ｒｋｕが３．０以上となる条件、
条件２：二次元表面形状測定における算術平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）をＲａとしたとき、Ｒａが１．５μｍ以下となる条件、
条件３：二次元表面形状測定における粗さ曲線要素の、平均高さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）をＲｃとし、平均長さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）をＲＳｍとしたとき、ＲＳｍとＲｃの比（ＲＳｍ／Ｒｃ）が７．０以上となる条件。

本発明においては、拡散層は、条件１及び２のみを満たしてもよいし、条件３のみを満たしてもよく、さらには条件１〜３のすべてを満足してもよい。

本発明の光拡散性シートは、例えば、光度が１０００ｍｃｄ以上の高輝度ＬＥＤ光源が組み込まれたバックライトに使用することができる。この用途に使用した場合でも、従来構成の光拡散性シートを用いた場合と比較して、高輝度ＬＥＤからの光を十分に拡散でき、その結果、バックライトの光出射面における輝度分布を均一なものとすることができる。

また、本発明のバックライトは、少なくとも光源と、前記光源に隣接して配置され、導光又は拡散のための光学板と、前記光学板の光出射側に配置された光拡散性シートとを備えたものにおいて、前記光拡散性シートが本発明の光拡散性シートであることを特徴とするものである。光源としては、例えば、光度が１０００ｍｃｄ以上の高輝度ＬＥＤ光源などのＬＥＤ光源などが使用可能である。

本発明によれば、拡散層の表面形状を特定のものとすることで、従来では達成することが困難であった光拡散性シートとして要求される拡散性を維持しつつ、高い正面輝度が確保された光拡散性シートを提供することができる。

特に近年では、液晶表示装置の薄型化の要求も高まってきており、従来の光拡散性シートを薄型化させると正面輝度と拡散性とのバランスがさらに悪化する傾向となるが、本発明の光拡散性シートによれば、薄型化させてもかかる正面輝度と拡散性との両立が顕著に発揮されることとなる。

図１は本発明の光拡散性シートの一実施形態を示す断面図である。 図２は本発明の評価方法を補足する参考図である。

以下、本発明の光拡散性シートの実施の形態について説明する。
本発明の光拡散性シートは拡散層を備える。この拡散層は、表面が特定形状に調整されている。具体的には、条件１及び２、並びに条件３の、一方又は双方を満足するように拡散層の表面形状が調整されている。

条件１は、拡散層の二次元表面形状測定における粗さ曲線のクルトシス（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）をＲｋｕとしたとき、そのＲｋｕが３．０以上となる条件である。条件２は、拡散層の二次元表面形状測定における算術平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）をＲａとしたとき、そのＲａが１．５μｍ以下となる条件である。条件３は、拡散層の二次元表面形状測定における粗さ曲線要素の、平均高さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）をＲｃとし、平均長さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）をＲＳｍとしたとき、ＲＳｍとＲｃの比（ＲＳｍ／Ｒｃ）が７．０以上となる条件である。

なお、本発明の光拡散性シートは拡散層を備えたものであるが、当該光拡散性シートの構成としては、拡散層単層からなるものや、当該拡散層が支持体上に積層されてなるものであってもよい。

一例としての拡散層は、上記条件１及び条件２を満足する表面形状を有する。条件１及び条件２の一方を満足しない場合、所望の表面形状が得られなくなり、その結果、正面輝度が乏しいものとなるので好ましくない。
他の例としての拡散層は、上記条件３を満足する表面形状を有する。さらに他の例としての拡散層は、上記条件１〜３のすべてを満足する表面形状を有する。

本発明の拡散層が、条件１及び２、並びに条件３の、一方又は双方を満足するように調整され、つまり特定の二次元表面形状の数値範囲を備えることにより、微細な凸部が当該凸部間にうねりを備えつつ複数形成された表面形状となり、かかる表面形状によると、光拡散性シートに入射した光が拡散層表面を抜け出て出射する際に、当該出射光を当該拡散層の表面形状によって適度に拡散させつつも正面輝度を向上させることができる。それにより、拡散層のそもそもの機能である光拡散性を発揮させるだけでなく、より多くの出射光を正面方向に屈折・集中させることができ、正面輝度をも向上させることができる。
なお、本発明の光拡散性シートの光出射面に対して垂直に切断した際の断面形状の概略図を、図１に示す。図１に示す光拡散性シート１は、後述するように支持体３上に拡散層２が形成されたものであり、拡散層２中には拡散剤４が添加されている。

本発明の拡散層において、条件１のＲｋｕは、拡散性が低下するのを防止する観点から、５．０以下とすることがより好ましい。条件２のＲａについても、拡散性が低下するのを防止する観点から、０．５μｍ以上とすることがより好ましい。
条件３のＲｃは、具体的には３．０μｍ以上８．０μｍ以下であることが好ましい。条件３のＲＳｍは、具体的には３０μｍ以上９０μｍ以下であることが好ましい。条件３のＲＳｍ／Ｒｃは、拡散性をより好適に発揮させる観点から８．０以上とすることが好ましく、さらには拡散性が低下するのを防止する観点から３０．０以下とすることが好ましい。

本発明の拡散層は、例えばバインダー樹脂を用いて２Ｐ（Ｐｈｏｔｏ−Ｐｏｌｙｍｅｒ）法、２Ｔ（Ｔｈｅｒｍａｌ−Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）法やエンボス加工法等による転写賦形技術により形成することができる。或いは、転写賦形技術を用いることなく、バインダー樹脂と拡散剤等からなる塗布液を塗布・乾燥させることで形成することもできる。転写賦形技術による場合であれば、本発明の所望の表面凹凸形状とは相補的な凹凸形状を備えた型を用いて本発明の凹凸形状を転写賦形することができるため、凹凸形状形成に関与する拡散剤等の粒子を用いることなくバインダー樹脂のみで構成することができる。一方、転写賦形技術を用いることなくバインダー樹脂及び拡散剤等からなる塗布液により形成する場合には、拡散剤の平均粒子径、粒子径分布の変動係数、拡散層におけるバインダー樹脂と拡散剤との割合及び拡散層の厚み等を後述する適切な範囲に設定することにより、本発明の所望の表面凹凸形状を実現することができる。

本発明の拡散層に含まれるバインダー樹脂としては、光学的透明性に優れた樹脂を用いることができ、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、アセタール系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂などを用いることができる。これらの中でも耐光性や光学特性に優れるアクリル系樹脂が好適に使用される。

次いで、拡散剤としては、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、珪酸アルミニウム、酸化チタン、合成ゼオライト、アルミナ、スメクタイトなどの無機微粒子の他、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などからなる有機微粒子を用いることができる。これらのうち、輝度性能を向上させる観点から、有機微粒子を用いることが好ましく、特にアクリル樹脂からなる有機微粒子を用いることが好ましい。当該拡散剤は、１種だけでなく、複数種を組み合わせて使用することもできる。

拡散剤の形状は、特に限定されるものではないが、光拡散性に優れる球状粒子であることが好ましい。また、当該拡散剤の平均粒子径としては、本発明の拡散層の所望の表面形状を得易くさせ、光拡散性と正面輝度との性能バランスを好適なものとする観点から、１〜４０μｍとすることが好ましい。さらに、光拡散層の光抜けに起因したギラつきを防止する観点や低コストの観点から、当該拡散剤の平均粒子径を１〜２０μｍとすることがより好ましい。

拡散剤の粒子径分布の変動係数は、本発明の拡散層の所望の表面形状を得易くする観点から、５％〜５５％程度とすることが好ましく、１０〜３０％とすることがより好ましい。

本発明の拡散層中におけるバインダー樹脂に対する拡散剤の含有割合は、用いる拡散剤の平均粒子径や光拡散層の厚みによって一概にはいえないが、本発明の拡散層の所望の表面形状を得易くさせ、光拡散性と正面輝度との性能バランスを好適なものとする観点から、バインダー樹脂１００重量部に対し拡散剤を５０〜２００重量部含有させることが好ましい。さらには、樹脂と微粒子との屈折率差に起因した透明性の低下を防止する観点や低コストとする観点から、５０〜１２０重量部とすることがより好ましい。

当該拡散層中には、上述したバインダー樹脂や拡散剤の他、光重合開始剤、光重合促進剤、レベリング剤・消泡剤などの界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの添加剤を添加してもよい。

拡散層の厚みは、本発明の光拡散性シートを拡散層単層で構成する場合には、１０〜５００μｍとすることが好ましく、１０〜２５０μｍとすることがより好ましい。厚みを１０μｍ以上とすることにより、塗膜強度を十分なものとし、また、ハンドリング性を良好なものとすることができる。一方、厚みを５００μｍ以下とすることにより、拡散層の透明性を良好なものとすることができる。また、支持体上に拡散層を形成する場合には、光拡散性能を発揮しつつ本発明の拡散層の表面形状を得易くする観点から、５〜６０μｍとすることが好ましく、７〜３０μｍとすることがより好ましい。なお、拡散層の厚みとは、拡散層の凹凸面の凸部の先端から、凹凸面とは反対面の表面までの厚みをいう。

次に、本発明の光拡散性シートが支持体を有する場合には、当該支持体は特に制限されることなく使用することができる。例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、アセタール系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、環状オレフィンなどの１種もしくは２種以上を混合した透明プラスチックフィルムを使用することができる。このうち、延伸加工、特に二軸延伸加工されたポリエチレンテレフタレートフィルムが、機械的強度や寸法安定性に優れる点で好ましい。また、光拡散層との接着性を向上させるために、表面にコロナ放電処理を施したり、易接着層を設けたものも好適に用いられる。なお、支持体の厚みは、通常１０〜４００μｍ程度であることが好ましい。

また、本発明の光拡散性シート表面の凹凸面とは反対側の面には、他の部材との密着を防ぐために微マット処理を施したり、光透過率を向上させるために反射防止処理を施してもよい。さらには、下記のような塗布乾燥方法により、バックコート層や帯電防止層や粘着層を設けてもよい。

ここで、一般に光拡散シートの総厚みは通常２０〜４６０μｍ程度であるが、拡散層が条件１及び２、並びに条件３の、一方又は双方を満足するように調整されたものであれば、たとえ拡散層の厚みが薄く、光拡散シートとしての総厚みが２０〜８０μｍ程度の薄型のものであったとしても、優れた正面輝度及び拡散性が発揮されることとなる。したがって、従来から光拡散性及び正面輝度の両立を図るのが困難であった薄型の光拡散性シートを設計する際に、本発明の光拡散性シートがより好適に適用されることとなる。

本発明の光拡散性シートについて、転写賦形技術を用いることなくコーティング等により作製する場合には、上述したバインダー樹脂や拡散剤などの材料を適当な溶媒に溶解させた拡散層用塗布液を、従来から公知の方法、例えば、バーコーター、ブレードコーター、スピンコーター、ロールコーター、グラビアコーター、フローコーター、ダイコーター、スプレー、スクリーン印刷等により支持体上に塗布し、乾燥することにより作製することができる。また、拡散層を支持体上に形成したものから、当該支持体を剥離除去することで、拡散層単層からなる光拡散性シートを作製することもできる。

以上説明した本発明の光拡散性シートによれば、近年の高精細化された液晶表示装置の環境においても、拡散性と正面輝度との両立がなされるものであるため、ノート型パソコン、デスクトップ型パソコン、携帯電話、ＰＤＡ、カーナビゲーション装置、ＰＮＤ、ゲーム機器、携帯音楽プレーヤなどの各種分野において好適に用いられる。

次に、本発明の光拡散性シートを備えた本発明のバックライトの実施の形態について説明する。本発明のバックライトは、少なくとも本発明の光拡散性シートと、光源とから構成される。バックライト中における光拡散性シートの向きは特に制限されることはないが、好ましくは凹凸面が光出射面となるように用いる。バックライトは、いわゆるエッジライト型、直下型といわれる構成を採用することが好ましい。

エッジライト型のバックライト装置は、導光板と、導光板の少なくとも一端部に配置された光源と、導光板の光出射面側に配置された光拡散性シートなどから構成される。ここで、光拡散性シートは、凹凸面が光出射面となるように用いることが好ましい。また、導光板と光拡散性シートとの間にプリズムシートを使用しても構わない。このような構成とすることで、正面輝度、視野角のバランスに優れたバックライト装置とすることができる。

導光板は、少なくとも一つの側面を光入射面とし、これと略直交する一方の面を光出射面とするように成形された略平板状からなるものであり、主としてポリメチルメタクリレートなどの高透明な樹脂から選ばれるマトリックス樹脂からなる。必要に応じてマトリックス樹脂と屈折率の異なる樹脂粒子が添加されていてもよい。導光板の各面は、一様な平面ではなく複雑な表面形状をしているものでも、ドットパターンなどの拡散印刷が設けられていてもよい。

光源は、導光板の少なくとも一端部に配置されるものであり、主として冷陰極管、ＬＥＤ光源等が使用される。光源の形状としては点状、線状、Ｌ字状のもの等が挙げられる。このような光源の中において、ＬＥＤ光源、特に光度が１０００〜２０００ｍｃｄ程度の高輝度ＬＥＤ光源を用いると、バックライト装置としての正面輝度及び光拡散性とのバランスを取ることが困難となるが、このような場合であっても、本発明の光拡散性シートと組み合わせることにより、正面輝度及び光拡散性のバランスに優れたものとすることができる。

エッジライト型バックライト装置には、上述した光拡散性シート、導光板、光源の他に、目的に応じて反射板、偏光フィルム、電磁波シールドフィルム等が備えられる。

次に、直下型のバックライト装置は、光拡散性シートと、光拡散性シートの光出射面とは反対側の面に順に備えられた、光拡散材、光源などから構成される。ここで、光拡散性シートは、凹凸面が光出射面となるように用いることが好ましい。また、光拡散材と光拡散性シートとの間にプリズムシートを使用しても構わない。このような構成とすることで、正面輝度、視野角のバランスに優れたバックライト装置とすることができる。

光拡散材は、光源のパターンを消すためのものであり、乳白色の樹脂板、光源に対応する部分にドットパターンを形成した透明フィルム（ライティングカーテン）の他、透明基材上に凹凸の光拡散層を有するいわゆる光拡散フィルムなどを単独あるいは適宜組み合わせて使用することができる。

光源は、上述したエッジライト型のバックライト装置に用いられるものと同様のものを用いることができる。また、直下型のバックライト装置には、上述した光拡散性シート、光拡散材、光源の他に、目的に応じて、反射板、偏光フィルム、電磁波シールドフィルム等を備えていてもよい。

本発明のバックライト装置は、少なくとも光源と、光源に隣接して配置され、導光又は拡散のための光学板と、光学板の光出射側に配置された光拡散性シートとを備えたものであり、光拡散性シートとして上述した本発明の光拡散性シートを用いるものであるため、正面輝度及び光拡散性とのバランスに優れたものとすることができる。

以下、実施例により本発明を更に説明する。なお、「部」、「％」は特に示さない限り、重量基準とする。

１．光拡散性シートの作製
［実施例１］
下記処方の光拡散層用塗布液を混合し撹拌した後、厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ルミラーT60：東レ社）からなる支持体上に、乾燥後の厚みが１０μｍとなるようにバーコーティング法により塗布、乾燥して光拡散層を形成し、実施例１の光拡散性シートを得た。

＜実施例１の光拡散層用塗布液＞
・アクリルポリオール １０部
（アクリディックA-807：ＤＩＣ社、固形分５０％）
・イソシアネート系硬化剤 ２部
（タケネートD110N：三井化学社、固形分６０％）
・ポリメチルメタクリレート真球状粒子 ７部
（平均粒径８μｍ、変動係数２０％）
・希釈溶剤 ３２部

［実施例２］
実施例１の光拡散層用塗布液を下記処方の光拡散層用塗布液に変更し、乾燥後の厚みが１１μｍとなるように設計した以外は、実施例１と同様にして実施例２の光拡散性シートを得た。

＜実施例２の光拡散層用塗布液＞
・アクリルポリオール １０部
（アクリディックA-807：ＤＩＣ社、固形分５０％）
・イソシアネート系硬化剤 ２部
（タケネートD110N：三井化学社、固形分６０％）
・ポリメチルメタクリレート真球状粒子 ６部
（平均粒径８μｍ、変動係数１０％）
・希釈溶剤 ２２部

［実施例３］
実施例１の光拡散層用塗布液を下記処方の光拡散層用塗布液に変更し、乾燥後の厚みが１１μｍとなるように設計した以外は、実施例１と同様にして実施例３の光拡散性シートを得た。

＜実施例３の光拡散層用塗布液＞
・アクリルポリオール １０部
（アクリディックA-807：ＤＩＣ社、固形分５０％）
・イソシアネート系硬化剤 ２部
（タケネートD110N：三井化学社、固形分６０％）
・ポリメチルメタクリレート真球状粒子 ６部
（平均粒径８μｍ、変動係数３０％）
・希釈溶剤 ２３部

［実施例４］
実施例１の光拡散層用塗布液を、下記処方の光拡散層用塗布液に変更し、乾燥後の厚みが１０μｍとなるように設計した以外は、実施例１と同様にして実施例４の光拡散性シートを得た。

＜実施例４の光拡散層用塗布液＞
・アクリルポリオール １０部
（アクリディックA-807：ＤＩＣ社、固形分５０％）
・イソシアネート系硬化剤 ２部
（タケネートD110N：三井化学社、固形分６０％）
・ポリメチルメタクリレート真球状粒子 ５部
（平均粒径１０μｍ、変動係数１０％）
・希釈溶剤 ２３部

［比較例１］
実施例１の光拡散層用塗布液を、下記処方の光拡散層用塗布液に変更し、乾燥後の厚みが１３μｍとなるように設計した以外は、実施例１と同様にして比較例１の光拡散性シートを得た。

＜比較例１の光拡散層用塗布液＞
・アクリルポリオール １０部
（アクリディックA-807：ＤＩＣ社、固形分５０％）
・イソシアネート系硬化剤 ２部
（タケネートD110N：三井化学社、固形分６０％）
・ポリメチルメタクリレート真球状粒子 ９部
（平均粒径８μｍ、変動係数３０％）
・希釈溶剤 ３３部

［比較例２］
実施例１の光拡散層用塗布液を、下記処方の光拡散層用塗布液に変更し、乾燥後の厚みが１８μｍとなるように設計した以外は、実施例１と同様にして比較例２の光拡散性シートを得た。

＜比較例２の光拡散層用塗布液＞
・アクリルポリオール １０部
（アクリディックA-807：ＤＩＣ社、固形分５０％）
・イソシアネート系硬化剤 ２部
（タケネートD110N：三井化学社、固形分６０％）
・ポリメチルメタクリレート真球状粒子 １１部
（平均粒径１０μｍ、変動係数３０％）
・希釈溶剤 ２８部

［比較例３］
実施例１の光拡散層用塗布液を、下記処方の光拡散層用塗布液に変更し、乾燥後の厚みが１２μｍとなるように設計した以外は、実施例１と同様にして比較例３の光拡散性シートを得た。

＜比較例３の光拡散層用塗布液＞
・アクリルポリオール １０部
（アクリディックA-807：ＤＩＣ社、固形分５０％）
・イソシアネート系硬化剤 ２部
（タケネートD110N：三井化学社、固形分６０％）
・ポリメチルメタクリレート真球状粒子 １０部
（平均粒径８μｍ、変動係数２０％）
・希釈溶剤 ３６部

２．光拡散性シートの拡散層の二次元表面形状測定
実施例１，２及び比較例１〜３の光拡散性シートの拡散層表面について、触針式表面形状測定機（ＳＡＳ−２０１０ ＳＡＵ−ＩＩ：明伸工機社、先端半径５μｍ、材質ダイヤモンド、測定力０．８ｍＮ）を用いて、二次元表面形状測定における粗さ曲線のクルトシスＲｋｕ及び二次元表面形状測定における算術平均粗さＲａをそれぞれ任意に１０箇所測定し、これらの平均値を得た。測定結果を表１に示す。
実施例１，３，４及び比較例２，３の光拡散性シートの拡散層表面について、同じ測定機を用いて、二次元表面形状測定における粗さ曲線要素の平均高さＲｃ及び粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍをそれぞれ任意に１０箇所測定し、これらの平均値を得た。そして、かかる粗さ曲線要素の平均高さＲｃの平均値に対する粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍの平均値の割合ＲＳｍ／Ｒｃを算出した。これら粗さ曲線要素の平均高さＲｃ及び粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍの平均値並びにＲＳｍ／Ｒｃの算出結果を表２に示す。

２．バックライトの作製
次に、各例で得られた光拡散性シートを、２．４インチのエッジライト型バックライト（光度１３００ｍｃｄのＬＥＤ光源４灯、厚さ０．６ｍｍの導光板内蔵）において、当該光拡散性シートの支持体が当該バックライトの導光板と対向するように組み込むことで、各例のバックライトを作製した。

３．評価
（１）正面輝度
各例のバックライトを点灯し、図２に示すようなバックライト５の光出射面の中央付近のＰ点の正面輝度を測定した。測定結果を表３，４に示す（単位は「ｃｄ／ｍ²」）。また、比較例３のバックライトの正面輝度を１００％とした際の、各例での正面輝度の割合も併せて表３，４に示す。

表１及び表３の結果から分かるように、実施例１，２の光拡散性シートを用いた実施例１，２のバックライトは、当該光拡散性シートの光拡散層のクルトシスＲｋｕが３．０以上であり、算術平均粗さＲａが１．５μｍ以下であることから、高い正面輝度が発揮されるものとなった。
表２及び表４の結果から分かるように、実施例１，３，４の光拡散性シートを用いた実施例１，３，４のバックライトは、当該光拡散性シートの光拡散層の粗さ曲線要素の平均高さＲｃに対する粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍの割合ＲＳｍ／Ｒｃが７．０以上であることから、高い正面輝度が発揮されるものとなった。

また、実施例１〜４の光拡散性シートを用いた実施例１〜４のバックライトの拡散性に関して評価した。まず、各実施例のバックライトについて、図２に示すような光源６付近のＡ〜Ｃ点（何れも隣り合う２つの光源６間上に位置する）における正面輝度を測定した。次いで、ＰＡ点間の正面輝度の変位（Ａ点の正面輝度を、Ｐ点の正面輝度で割った際の割合）、同様にＰＢ点間の正面輝度の変位、ＰＣ点間の正面輝度の変位を算出し、当該３つの変位の平均値（バックライト全体における光の均一性）を算出した。Ａ〜Ｃ点及びＰ点における正面輝度の測定結果を表５，６に、並びに、各ＰＡ点間、ＰＢ点間、ＰＣ点間の変位及びその平均値（バックライト全体における光の均一性）の算出結果を表７，８に示す。

表５及び表７の結果から、実施例１，２の光拡散性シートを用いた実施例１，２のバックライトは、正面輝度の平均値がいずれも７５％を超えていたため、拡散性が維持されていることが分かった。

一方、比較例１の光拡散性シートを用いた比較例１のバックライトは、当該光拡散性シートの光拡散層のクルトシスＲｋｕが３．０未満であり、算術平均粗さＲａが１．５μｍを超えていたことから、実施例に比べ正面輝度に乏しいものとなった。

また、比較例２の光拡散性シートを用いた比較例２のバックライトは、当該光拡散性シートの光拡散層のクルトシスＲｋｕが３．０以上であるものの、算術平均粗さＲａが１．５μｍを超えていたことから、実施例に比べ正面輝度に乏しいものとなった。

また、比較例３の光拡散性シートを用いた比較例３のバックライトは、当該光拡散性シートの光拡散層の算術平均粗さＲａが１．５μｍ以下であるものの、クルトシスＲｋｕが３．０未満であったことから、実施例に比べ正面輝度に乏しいものとなった。

表６及び表８の結果から、実施例１，３，４の光拡散性シートを用いた実施例１，３，４のバックライトは、正面輝度の平均値がいずれも７５％を超えていたため、拡散性が維持されていることが分かった。なお、本発明の条件１〜３をすべて満たす、実施例１の光拡散性シートを用いた実施例１のバックライトは、特に正面輝度と拡散性が高く、両者のバランスが最も両立されていることが確認できた。

一方、比較例２，３の光拡散性シートを用いた比較例２，３のバックライトは、それぞれ用いられる比較例２，３の光拡散性シートの光拡散層の粗さ曲線要素の平均高さＲｃに対する粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍの割合ＲＳｍ／Ｒｃが７．０未満であることから、実施例に比べ正面輝度に乏しいものとなった。

１…光拡散性シート、２…拡散層、３…支持体、４…拡散剤、５…バックライト、６…光源

Claims (6)

1. バインダー樹脂および拡散剤を含む拡散層を備えた光拡散性シートにおいて、
   前記拡散層の厚みが５μｍ以上１１μｍ以下であり、
   前記光拡散性シートの総厚みが２０μｍ以上８０μｍ以下であり、
   前記拡散剤の含有割合が、前記バインダーの樹脂固形分１００重量部に対して５０重量部以上１２０重量部以下であり、
   前記拡散剤の平均粒子径が１μｍ以上４０μｍ以下であり、
   前記拡散剤の粒子径分布の変動係数が５％以上５５％以下であり、
   前記拡散層は、下記条件を満足する表面形状を有することを特徴とする光拡散性シート。
   条件：二次元表面形状測定における粗さ曲線要素の、平均高さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）をＲｃとし、平均長さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）をＲＳｍとしたとき、ＲＳｍとＲｃの比（ＲＳｍ／Ｒｃ）が７．０以上３０以下となる条件。
2. 請求項１記載の光拡散性シートにおいて、前記拡散層は、下記条件１及び２を満足する表面形状を有することを特徴とする光拡散性シート。
   条件１：二次元表面形状測定における粗さ曲線のクルトシス（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）をＲｋｕとしたとき、Ｒｋｕが３．０以上となる条件、
   条件２：二次元表面形状測定における算術平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）をＲａとしたとき、Ｒａが１．５μｍ以下となる条件。
3. 請求項１又は２記載の光拡散性シートにおいて、前記条件のＲｃが３．０μｍ以上８．０μｍ以下であることを特徴とする光拡散性シート。
4. 高輝度ＬＥＤ光源が組み込まれたバックライトに使用する、請求項１〜３の何れか一項記載の光拡散性シート。
5. 少なくとも光源と、前記光源に隣接して配置され、導光又は拡散のための光学板と、前記光学板の光出射側に配置された光拡散性シートとを備えたバックライトにおいて、前記光拡散性シートが請求項１〜３の何れか一項記載の光拡散性シートであることを特徴とするバックライト。
6. 前記光源は、ＬＥＤ光源であることを特徴とする請求項５に記載のバックライト。

Images