(57)【要約】【課題】  本発明は、透光性基材上に光源からの不均一な光を均一化するパターン光拡散層を、別基材に印刷されたパターン光拡散層を、転写もしくは貼合により付与した輝度均斉化光拡散体をインラインで生産効率よく製造することを目的とする。【解決手段】  透光性基材の少なくとも片面に、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整されたパターン光拡散層を有する光拡散体であって、該パターン光拡散層は別基材に印刷されたパターン光拡散層を、転写もしくは貼合して形成されたことを特徴とする輝度均斉化光拡散体である。【選択図】  図４
2010181754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基材の少なくとも片面に、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整されたパターン光拡散層を有する光拡散体であって、該パターン光拡散層は別基材に印刷されたパターン光拡散層を、転写もしくは貼合して形成されたことを特徴とする輝度均斉化光拡散体。
【請求項２】
前記パターン光拡散層は、白色インキの印刷によって形成されたことを特徴とする請求項１記載の輝度均斉化光拡散体。
【請求項３】
透光性基材の輝度均斉化パターン光拡散層を形成する表面が、ポリスチレン樹脂またはメタクリル酸メチル・スチレン共重合樹脂であることを特徴とする請求項１または２記載の輝度均斉化光拡散体。
【請求項４】
透光性基材の片側に、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整されたパターン光拡散層を転写もしくは貼合する装置を備えたことを特徴とする輝度均斉化光拡散体の製造装置。
【請求項５】
合成樹脂を溶融押出しし、平板状の透光性基材を成形する押出し成形機と、
パターン拡散層が印刷された別基材のフィルム巻取を繰り出す繰り出し部と、
平板状に成形された透光性基材に、該別基材フィルムを圧着するロールと、
バックアップロールからなる圧着部とを有することを特徴とする輝度均斉化光拡散体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整されたパターン光拡散層を有する光拡散体およびその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、液晶表示装置や照明器具等のバックライトに用いる面光源装置は、冷陰極管等の光源と、光源からの光を拡散して均一化する輝度均斉化手段を有する。このような輝度均斉化手段としては、例えば、ドット印刷で拡散板上にグラデーションパターンを作成し、光源からの位置によって透過する光量を調整して均一化を図るという技術（特許文献１）等が挙げられるが、面光源装置内で支持体としての機能も兼ねた拡散板のような厚い基材にドット印刷を施す方法は、例えばインクジェット印刷やスクリーン印刷のように、用意された拡散板に別工程で印刷を施す必要があるために生産性に劣るという問題があった。
【０００３】
更に詳しく説明すると、一般に、透光性基材の表面に直接輝度均斉化パターン光拡散層を印刷する等の手段は、厚い透光性基材に印刷しなければならないことから、スクリーン印刷など低速、低解像度の製造手段に限定される。そのため生産効率が悪く、しかも解像度が低いことから均一化パターンも最適化できない場合がある。また、透光性基材の製造工程で、透光性基材の表面に輝度均斉化パターン光拡散層を印刷できれば、後のカット、整形工程を共通化することができ効率がよいが、透光性基材の製造速度と印刷に適した速度は必ずしも同一ではないため、実現が難しかった。
仮に、印刷工程を透光性基材の製造工程に組み込めたとしても、透光性基材の製造と印刷のそれぞれの工程にトラブルが生じたときに製造ライン全体を停止しなければならず、生産上のロスが非常に大きくなる危険性がある。
【０００４】
また、特許文献２および特許文献３には、輝度を均斉化するために薄いパターンシートを光拡散体とは別に備えた場合、輝度均斉化パターンシートと光拡散板との間の空気層で、光のロスが生じ、輝度低下が生じるという問題があった。
さらにまた、このような薄いパターンシートは正確な位置に固定することが難しく、光源とパターンシート間の位置関係がずれて輝度分布を均斉化する硬化が損なわれる可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７０６９８号公報
【特許文献２】特開平２−２４６９５号公報
【特許文献３】特開平９−２３６８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
かかる事情を鑑み、本発明は、透光性基材上に光源からの不均一な光を均一化するパターン光拡散層を、別基材に印刷されたパターン光拡散層を、転写もしくは貼合により付与した輝度均斉化光拡散体をインラインで生産効率よく製造することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下の構成をとる。
[１]  透光性基材の少なくとも片面に、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整されたパターン光拡散層を有する光拡散体であって、該パターン光拡散層は別基材に印刷されたパターン光拡散層を、転写もしくは貼合して形成されたことを特徴とする輝度均斉化光拡散体である。
[２]  前記パターン光拡散層は、白色インキの印刷によって形成されたことを特徴とする[１]記載の輝度均斉化光拡散体である。
[３]  透光性基材の輝度均斉化パターン光拡散層を形成する表面が、ポリスチレン樹脂またはメタクリル酸メチル・スチレン共重合樹脂であることを特徴とする[１]または[２]記載の輝度均斉化光拡散体である。
[４]  透光性基材の片側に、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整されたパターン光拡散層を転写もしくは貼合する装置を備えたことを特徴とする輝度均斉化光拡散体の製造装置である。
[５]  合成樹脂を溶融押出しし、平板状の透光性基材を成形する押出し成形機と、
パターン拡散層が印刷された別基材のフィルム巻取を繰り出す繰り出し部と、
平板状に成形された透光性基材に、該別基材フィルムを圧着するロールと、
バックアップロールからなる圧着部とを有することを特徴とする輝度均斉化光拡散体の製造装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の輝度均斉化光拡散体は、光源からの不均一な光を充分に均一化できる。また、本発明の輝度均斉化拡散体の製造装置を用いれば、拡散板の成形からパターン光拡散層の付与までをインラインでできるので、別工程への成形板での移送等の作業が簡略化できるため、製造コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る輝度均斉化拡散体の一実施形態を示す拡大断面図である。
【図２】本発明に係る転写シートの一実施形態を示す拡大断面図である。
【図３】本発明に係る転写シートの他の一実施形態を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の輝度均斉化光拡散板の製造装置に係る、輝度均斉化光拡散体製造装置の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に、本発明の輝度均斉化光拡散体の一例を説明する断面説明図を示す。
本発明は、透光性基材２の少なくとも片面に、転写もしくは貼合によって、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整されたパターン光拡散層２４を形成させた輝度均斉化光拡散体１である。例えば、前記輝度均斉化光拡散体は、液晶表示装置のバックライト用の面光源装置として使用される。
＜輝度均斉化光拡散体＞
[透光性基材２]
本発明の透光性基材２は、入射光を拡散可能で、その光拡散性が面方向に均一である透明な熱可塑性樹脂組成物を主成分とした基材であり、例えば、光拡散板が挙げられる。透光性基材の厚みは、特に限定されないが、厚みが増すと原料コストや部材重量の点が不利であることから、４ｍｍ以下であることが好ましい。また、面光源装置の支持体も兼ねる場合は、厚さは１ｍｍ以上が好ましい。
また、透光性基材のＪＩＳ−Ｋ７３６１に従って測定された全光線透過率は４０％以上であることが好ましい。全光線透過率が４０％以上であれば、輝度を充分に確保できる。
【００１１】
本発明による透光性基材を構成する樹脂組成物は、透明の熱可塑性樹脂を主成分とするものである。熱可塑性樹脂は限定されるものではなく、例えばメタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸メチル・スチレン共重合樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリノルボルネン系樹脂などが挙げられる。またこれらの樹脂の耐衝撃性を向上させるためにゴム成分、例えばブタジエンを共重合させた樹脂であってもよい。これらは単独、または２種類以上を併用することが出来る。
【００１２】
特に、透光性基材を構成する樹脂組成物として、スチレン系樹脂あるいはメタクリル酸メチル・スチレン共重合樹脂を用いると、転写もしくは貼合される不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整された輝度均斉化パターン光拡散層を含む転写シートと透光性基材との接着性がよく好適である。必ずしも透光性基材全体が、スチレン系樹脂あるいはメタクリル酸メチル・スチレン共重合樹脂である必要はなく、転写シートが転写もしくは貼合される樹脂が上記2種の樹脂であれば高い接着力が得られる。
【００１３】
さらに、光拡散性を有さない単なる透明基材であってもよいし、可視光を透過する範囲で、光散乱性微粒子を含有して光拡散性を有する基材であってもよい。
本発明による透光性基材２を構成する樹脂組成物は、有機系光拡散剤および／又は無機系光拡散剤等を含む樹脂成分により構成された樹脂層を含有することがある。該光拡散剤は限定されるものではなく、有機系および／または無機系の光拡散剤であることが好ましい。具体的には、アクリル系架橋微粒子、スチレン系架橋微粒子、メタクリル酸メチル・スチレン共重合体系架橋微粒子、シリコーン系架橋微粒子、シリカ、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、タルク、マイカ、等を挙げることが出来、これらは単独、または２種類以上を併用することが出来、配合比率は限定されるものではない。
【００１４】
また、光拡散剤の形状は限定されるものではなく、繊維状、板状、燐片（花びら）状、鱗片（魚の鱗（うろこ）のような薄い細片）状、球状、チューブ状、こんぺいとう形状（球体の全周面に多数の突起状が形成されたもの）等が任意に選択出来、内部に中空部を有する光拡散剤も使用することが出来る。
【００１５】
光拡散剤の粒子径は限定されるものではないが、平均粒子径で１μｍ以上、５０μｍ以下の範囲であることが好ましい。これは、光拡散剤の平均粒子径が１μｍ以上、５０μｍ以下の範囲にあることにより、光拡散剤としての効果が効率良く発現し、また全光線透過率の微調整が容易であるためである。
【００１６】
光拡散剤の配合量は、目的とする光拡散性の程度に応じて適宜選択されるが、透明樹脂組成物１００質量部に対して、通常は０．１質量部〜２０質量部である。
【００１７】
本発明の透光性基材２の全光線透過率は、配合される光拡散剤の量を調整することで任意に設定出来る。光拡散効果を得るために基材中に光拡散剤を使用せずに空隙を含有させることもできる。
【００１８】
本発明による透光性基材２を構成する樹脂組成物のうち皮膜樹脂層に用いる樹脂組成物には、タルク、マイカ等を配合することにより、透光性基材の表面を凹凸の大きいマット状にすることが出来る。
【００１９】
本発明による透光性基材２を構成する樹脂組成物には、必要に応じて、その他の添加剤を配合することが出来る。添加剤の種類は限定されるものではなく、通常の熱可塑性樹脂に用いられる添加剤を用いることが出来る。具体的には、紫外線吸収剤などの選択波長遮断剤、酸化防止剤、光安定剤、帯電防止剤、各種染料、顔料、蛍光増白剤、滑剤、難燃剤等を挙げることが出来る。これらも、光拡散剤と同様に単独で使用すること、または、２種類以上を併用することが出来、任意の添加量を配合することが出来る。
【００２０】
また、透光性基材２の層構成は限定されるものではなく、単層、２種２層、２種３層、３種５層等の層構成が考えられるが、基材樹脂層を薄い皮膜樹脂層で挟んだ３層構造が、透光性基材の表面の特性をコントロールし易いことから一般的である。
【００２１】
皮膜樹脂層の厚さは限定されるものではないが、３００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることが更に好ましい。皮膜樹脂層の厚さが３００μｍ以下で積層自体が容易となり、外観良好な積層樹脂板を得ることが出来る。
【００２２】
また、透光性基材２が多層構造の場合は、それぞれの層の樹脂、添加剤は同一でなくてもよく、各層の品質、層間の接着を損なわない限りにおいて、目的に応じて設定される。特に、表面に近い層に紫外線吸収剤を多く含有させる方法が、高価な紫外線吸収剤の使用量を少なくしながら高い耐紫外線特性を持たせられるので好適である。
【００２３】
透光性基材２を製造する方法は限定されるものではなく、（共）押出し法、射出成形法、キャスト法等を挙げることが出来る。装置の構造が簡単なこと、連続的に安定した品質の透光性基材が製造出来ることを考慮すると（共）押出し法が好ましい。
【００２４】
[パターン光拡散層２４]
本発明のパターン光拡散層２４は、光源からの不均一な輝度分布を補正する層であり、白色インキがパターン状に印刷されたものである。前記パターン光拡散層は、光拡散機能を有する白色インキを、不均一な輝度分布を補正するように印刷階調値（濃度）を調整して得る。印刷階調値（濃度）の制御方法としては、インキの濃度や厚さ、また網点パターンで印刷する場合は網点の面積率で調整する方法が挙げられる。
【００２５】
例えば、本発明の輝度均斉化光拡散体が複数の光源を有する液晶表示装置の直下型バックライトユニットに組み込まれて使用される場合には、光源真上と光源間では輝度の明暗差が大きいので、白色インキによるパターンは、拡散体への入射光量の少ない部分の拡散は抑えて、入射光量の多い部分をより多く拡散させるようなグラデーションパターンとなる。よって、例えば印刷階調値を白色インキの厚みで制御する場合は、各光源の直上のインキ厚みが略最大で各光源間のインキ厚みが略最小であるパターンを繰り返したような形となる。その結果、輝度均斉化光拡散体に入射した光は均斉化され、均一な輝度分布の出射光が得られる。
【００２６】
輝度均斉化光拡散体の上に集光効果や光拡散効果のあるフィルムを乗せて使用することもできる。この場合は、最終的な部材構成において輝度均斉化が達成できるようにパターン光拡散層のパターンを調整すればいい。
【００２７】
白色インキには、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、タルク、クレー、塩基性炭酸鉛、チタン酸ストロンチウム、硫酸バリウム等の白色顔料が含まれる。これらの中でも、透過率制御効果が高い、色調の偏りが少ないなどの点で、酸化チタンや酸化亜鉛、硫酸バリウムが好ましい。
また、白色の色調を大きく損なわない範囲であれば、一般的な白色インキに含まれる成分以外にも、前述の光散乱性微粒子や色調調整用に微量の着色顔料等が含まれていても良い。
【００２８】
[転写シート]
本発明の輝度均斉化拡散体は、別基材に印刷されたパターン光拡散層を、透光性基材と一体化させることを特徴とする。即ち、本発明のパターン光拡散層と設ける支持体となる透光性基材とは別に、パターン光拡散層を印刷したシートを用意して、加熱圧着により該パターン光拡散層を透光性基材上に転写もしくは貼合させ形成させる。
この方法を用いることにより、透光性基材が厚い場合でも生産効率よく、パターン光拡散層を該支持体となる透光性基材の上に形成させることができる。
別基材にパターン光拡散層を設けたシートは、少なくともパターン光拡散層を含む層を透光性基材に転写するためのシートであり、一般に転写シートと呼ばれるものである。
以下に本発明の転写シートの一例を説明する。
【００２９】
図２は、本発明の輝度均斉化光拡散体１を製造するための転写シート２０の一例を説明する断面説明図である。転写シート２０は、離型層２２を形成した基体シート２１上に、剥離層２３、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整されたパターン光拡散層２４及び接着層２５を順次積層したものである。
転写シート２０が、透光性基材２に接着した後は基体シート２１と離型層２２が剥離除去され、剥離層２３、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整されたパターン光拡散層２４及び接着層２５の積層物が透光性基材２上に形成された輝度均斉化光拡散体１が得られる。
なお、基体シート２１が離型性を有する場合は離型層２２を、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整されたパターン光拡散層２４が接着性を有する場合は接着層２５と剥離層２３の両者を省略してもよい。
また、図３は、本発明の輝度均斉化光拡散体１を製造するための転写シート２０‘の一例を説明する断面説明図である。転写シート２０’は、基体シート２１上に、パターン光拡散層２４を順次積層したものである。
【００３０】
基体シート２１は、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アセテート系樹脂、ポリアミド系樹脂などの樹脂シート、アルミニウム箔、銅箔などの金属箔、グラシン紙、コート紙、セロハンなどのセルロース系シート、およびこれらが複合されたシートなどが好ましい。特に耐熱性、薄さの点からポリエチレンテレフタレートを好ましく用いることができる。
【００３１】
基体シート２１の膜厚は５μｍ〜５００μｍが好ましい。特に好ましくは１０〜１００μｍである。膜厚が１０μｍ以上であると、シートは適度な剛性を有するので、パターン光拡散層２４などの転写層を好適に支持することができる。さらに、適度な剛性を有するので、シートの取り扱いが容易となる。一方、膜厚が５００μｍ以上となると基材のコストや重量の増加と、転写時の熱伝達効率の低下の兼ね合いから好ましくない。
【００３２】
合成樹脂などを材料とする場合の基体シート２１の形成方法は、押出し成形、カレンダー成形、キャストなどの汎用のシート製造方法を使用できる。また、基体シート２１は、必要に応じて前記各層を形成する側の表面に予めコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着プライマーコート処理等の易接着処理を施しておいてもよい。
【００３３】
離型層２２の材質は、メラミン系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、アルキッド系樹脂、フェノール系樹脂等を挙げることができ、剥離層からの離型性に応じて、適宜、好ましい材料を選択する。
【００３４】
剥離層２３の材質としては、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ビニロン系樹脂、アセテート系樹脂、ポリアミド系樹脂等を挙げることができ、離型層１２からの剥離性に応じて、適宜、好ましい材料を選択する。
【００３５】
剥離層２３は転写、圧着後に輝度均斉化拡散体の最上層とすることができる。そのため、剥離層２３中に紫外線吸収剤、滑り剤、帯電防止剤等を入れることが好ましい。また、アクリル樹脂、紫外線硬化樹脂など高強度の塗膜材料を用いると耐擦過性に優れた輝度均斉化拡散体を得ることができる。
【００３６】
離型層２２、剥離層２３の形成方法は、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷などの方法でも、塗装、ディッピング、コート法（例えばリバースコーターの使用）などの方法でもよい。
離型層２２、剥離層２３の膜厚は０．５μｍ〜５０μｍが好ましい。膜厚がこの範囲であると、適度な離型性または剥離性を得ることができ、また、これらの層形成後の乾燥も容易となるからである。
【００３７】
不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整されたパターン光拡散層２４の材質としては、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、硝化綿系樹脂、ウレタン系樹脂、塩化ゴム系樹脂などの樹脂バインダーに光拡散性の顔料を含ませたものである。
【００３８】
光拡散性の顔料としては無機あるいは有機の微粒子が好適に用いられる。特に酸化チタン、シリカ、硫酸バリウム等のいわゆる白色顔料が好適である。特に酸化チタンは少量でも高い拡散性が得られ、またシリカは光の吸収ロスが少なく好適である。
【００３９】
不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整されたパターン光拡散層２４の形成方法は、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷などの方法を使用できる。特にグラビア印刷を用いると、コストや転写時の熱伝達効率に有利な薄い基体シートを使用できることや、生産性の面から好ましい。グラビア印刷を用いた場合、光源からの光を均斉化して出射できるように印刷階調値（濃度）を調整する方法としては、グラビアセルと呼ばれる細かい凹点内に詰めるインキの量（セル容量）によって濃淡を制御してグラデーション印刷パターンを形成させることができる。不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整されたパターン光拡散層２４の膜厚は０．５μｍ〜５μｍが好ましい。膜厚がこの範囲であると、十分な光拡散性能を得ることができるからである。
【００４０】
接着層２５の材質としては、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ビニロン系樹脂、アセテート系樹脂、ポリアミド系樹脂を挙げることができ、透光性基材との接着性に応じて、適宜、好ましい材料を選択する。
【００４１】
接着層２５の形成方法は、グラビア、オフセット、スクリーンなどの各種印刷方法を用いることができ、また、グラビアコート、リバースコート、ロールコート、コンマコート、リップコートなどのコート法を用いてもよい。また、塗装、ディッピングなどの方法でもよい。
接着層の膜厚は０．５μｍ〜１０μｍが好ましい。膜厚がこの範囲であると、十分な密着が得られ、また、接着層形成後の当該層の乾燥も容易になるからである。
【００４２】
このようにして、製造された転写シート２０は、押出成形により成形された透光性の樹脂基材の少なくとも片面に加熱・加圧ロールを介して加熱圧着され、透光性基材２の表面に接着した後は基体シート２１と離型層２２が剥離除去され、剥離層２３、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整されたパターン光拡散層２４及び接着層２５の積層物が成形樹脂基材上に形成された輝度均斉化光拡散体１が得られる。一方、転写後の離型剤と基体シートは別に備えられたワインダーに巻き取られる。
【００４３】
また、他の方法として、基体シート２１を剥離させずに保護フィルムとして残存させてもよい。
さらにまた、転写シート２０を透光性基材に加熱圧着した後も、基体シート２１を剥離させずに透光性基材と一体化し、輝度均斉化拡散体１を形成してもよい。この場合、離型層２２、剥離層２３は不要である。
【００４４】
透光性基材２に転写シート２０を加熱圧着する方法は特に限定されないが、熱板圧着、加熱ロール圧着等の方法を用いることができる。透光性基材の製造装置の下流に転写シートを加熱圧着する装置を設けた連続式の輝度均斉化光拡散体製造装置の場合は、連続で加熱圧着することが可能な加熱ロール圧着方法が好適である。加熱方式は、特に限定されないが抵抗線加熱、誘導加熱、熱媒体（水、油）加熱等を用いることができる。
【００４５】
転写シートは枚葉で供給されても、巻取りロールから連続的に供給されても良い。特に巻取りロールを使用した場合には、生産性が高められるために特に好ましい。
【００４６】
＜輝度均斉化光拡散体製造装置１００＞
本発明では、輝度均斉化光拡散層に形成されるパターン光拡散層は、別基材として用意されたパターン光拡散層の印刷部を含む層を転写もしくは貼合することができるため、輝度均斉化拡散体は少なくとも透光性基材と白色インキの印刷によるパターン光拡散層を含む構成であり、出射側の光の均一性を損なわなければ、他の層として接着層や剥離層、または転写シートの基体シート等を含むことができる。
【００４７】
続いて、本発明の、輝度均斉化光拡散体の製造装置を説明する。
図４に本発明に用いられる輝度均斉化光拡散体製造装置１００の一例を示す。本装置は、２種３層構造の光透過性基材の上に、輝度均斉化パターン光拡散層が設けられた転写シートを加熱圧着する装置を設けた連続式の輝度均斉化光拡散体製造装置である。
【００４８】
基材樹脂層となる樹脂組成物Xと、皮膜樹脂層となる樹脂組成物Yはそれぞれ別の溶融押し出し機３１、３２に送られる。ここでそれぞれの樹脂組成物は加熱溶融され、積層共押し出し成形用ダイ３０に圧送される。
【００４９】
共押出成形用ダイ３０としては、通常の多層板を製造するために用いられると同様のＴダイ、ハンガーダイなどが用いられ、具体的にはフィードブロックダイ、マルチマニホールドダイなどが用いられる。光拡散性熱可塑性樹脂および透明熱可塑性樹脂は、基材樹脂層となる樹脂組成物Xから形成される層の両面に、皮膜樹脂層となる樹脂組成物Yから形成される層が積層されるように、共押出成形用ダイ３０から共押出しされる。
【００５０】
共押出しされた積層光透過性基材はポリッシングロール３３上で徐々に冷却され固化し、平板上の積層透光性基材となる。アンワインダー４０から転写シートが、透光性基材と等速で繰り出され、プレースロール４１によって、転写シートの接着面が透光性基材に接するように重ねられる。転写シートと透光性基材は加熱圧着ロール４２により一体化されたのち、ピックアップロール４３部にて、転写シート中の基体シートがワインダー４４に巻き取られて剥離され、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整された輝度均斉化パターンが転写され一体化した光拡散体を得る。この光拡散体を切断装置５０で切断して一定長の板状の輝度均斉化光拡散体を得る。
【００５１】
なお、図４に示される装置はあくまでも一例であり、例えばポリッシングロール３３やプレースロール４１、ピックアップロール４３等の本数は必要に応じて増減されたり、あるいは省略されることがある。また転写ロールのテンションをコントロールするロール類、しわの発生を防止するエクスパンダーロール類を付加することも出来る
【００５２】
また、バックアップロール４５を表面賦形された加熱ロールとすることにより、転写シートが圧着される面の反対側にプリズム等の表面構造を賦与することが出来る。また、本方法ではバックアップロール４５は圧着ロール４２と同期して回転しているので、転写される輝度均斉化パターンと同期した周期的な構造を透光性基材に賦与することも可能である。
【００５３】
以下更に詳細に説明する。
押出法とは、基材樹脂層となる樹脂組成物を、押出し機で加熱溶融し、シート状に拡幅する金型（以下「ダイ」と略す）から押し出し、ポリッシング・ロール等を介して板状に成形する方法である。押出し成形の条件は、一般的に行われている樹脂板の成形条件と同じであり、押出す樹脂によって適宜、温度条件を設定すれば良い。
【００５４】
共押出し法とは、基材樹脂層となる樹脂組成物と、皮膜樹脂層となる樹脂組成物とをそれぞれ別の押出し機で加熱溶融し、ダイ内で合流、積層させ押し出し、ポリッシング・ロール等を介してシート状に成形する方法である。共押出し法は、一般的な樹脂板の押出し製造設備に皮膜層となる樹脂用の押出し機を追加した構成であり、構造的にも簡便な積層樹脂板の成形法といえる。共押出し成形の条件は、一般的に行われている樹脂板の成形条件と同じであり、押出す樹脂によって適宜、温度条件を設定すれば良い。
【００５５】
具体的には、基材樹脂用の押出し機、皮膜材樹脂用の押出し機、積層ダイの温度は２００℃〜３００℃の範囲で設定することが好ましく、２００℃〜２８０℃の範囲であることが更に好ましい。また、通常、３本〜６本用いられるポリッシング・ロールの温度は６０℃〜１２０℃の範囲で設定することが好ましく、８０℃〜１００℃の範囲であることが更に好ましい。
【００５６】
透光性基材の板厚調整は、上記、押出し成形時にポリッシング・ロールの間隙を調整することで自由に設定することが可能である。また、ポリッシング・ロールの表面に微細な凹凸を設けることで、積層樹脂板の表面に凹凸形状を転写することが出来、従って、樹脂組成物に関係なくマット状の積層樹脂板を得ること出来る。
【００５７】
上記ポリッシング・ロールは透光性基材の板厚調整、表面形状のコントロールだけでなく、押し出し後の樹脂の温度を徐々に下げることにより、成形される透光性基材にひずみを生じることを防止する役割をもつ。そのため、ポリッシング・ロールは必要に応じて加熱、あるいは冷却されることがある。
【００５８】
透光性基材の厚みは特に限定されるものではないが、４ｍｍ以下の範囲であることが一般的である。また、現在、液晶表示装置の直下型バックライトユニットに組み込まれる光拡散体の板厚は１．５mm〜３mmであることが多い。液晶モニターや液晶テレビユニット等の画面サイズが大きい場合には光拡散体の厚さは厚く、逆に画面サイズが小さい場合には薄くする傾向にある。
【実施例】
【００５９】
以下、実験例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は係る実施例に限定されるものではない。
【００６０】
[実施例１]
厚み３８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム２１上に、メラミン系樹脂からなる透明インキを用いて離型層２２をグラビア印刷法により形成し、次いで剥離層２３を昭和インク工業所製耐熱剥離ワニス （46ー7）をグラビア印刷法を用いて形成し、次いで酸化チタンを含むアクリル系樹脂からなる白色インキ（昭和インク工業所製、GG）を用いて輝度均斉化パターン層２４をグラビア印刷法により順次形成した。
次いで、アクリル樹脂からなる透明インキ接着剤（昭和インク工業製、HS32）を、全面に接着層をグラビア印刷法により形成して転写シートを得た。
【００６１】
前記転写シートを、接着層が厚さ２ｍｍの透光性基材（住友化学株式会社製ポリスチレン拡散板）に接するように重ね、表面温度１５０℃に加熱したシリコンゴム被覆金属ロール間に通し加熱、加圧を行った。その後、転写フィルムのポリエチレンフィルムを剥離し、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整された輝度均斉化パターンが転写され一体化した光拡散体を得た。
【００６２】
[実施例２]
厚み１９μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上に、酸化チタンを含むエチレン−酢酸ビニル系樹脂系樹脂からなる白色転写インキ（大日精化株式会社製グラビア用白色転写インキ）を用いて輝度均斉化パターン層をグラビア印刷法により形成した。
【００６３】
前記転写シートを、接着層が厚さ２ｍｍの透光性基材（住友化学株式会社製ポリスチレン拡散板）に接するように重ね、１５０℃に加熱したシリコンゴム被覆金属ロール間に通し加熱、加圧を行った。その後、転写フィルムのポリエチレンフィルムを剥離し、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整された輝度均斉化パターンが転写され一体化した光拡散体を得た。
【００６４】
[実施例３]
基材樹脂として、ポリメチルメタクリレート樹脂（旭化成ケミカルズ株式会社製「デルペット ７０Ｈ」（登録商標））に光拡散剤としてシリコーン系架橋微粒子（ＧＥ東芝シリコーン株式会社製「トス・パール １２０」（登録商標））を５ｗｔ％配合したものを用意した。
【００６５】
皮膜材樹脂は、メタクリル酸メチル・スチレン共重合樹脂（新日鐵化学製、エスチレン）にタルクを１５ｗｔ％配合したものを用意した。
【００６６】
転写シートは実施例１と同様に作成した。
【００６７】
これらの基材樹脂、皮膜材樹脂を図４に示す光拡散体製造装置を用いて、２３０℃〜２５０℃に温調されたスクリュー径６０ｍｍ、３０ｍｍ２台の押出機とマルチマニホールド積層シート用ダイの組合せで共押出を行い、ダイから出てきた溶融樹脂を８０℃に温調された３本のポリッシングロール３３で引き取り、板厚が２mmであり、皮膜層が片面５０μｍであるような２種３層の透光性基材を形成し、さらに転写シートをアンワインダー４０から、透光性基材と等速で繰り出し、転写シートの接着面が透光性基材に接するように重ね、１５０℃に加熱したシリコンゴムを被覆した金属ロール間に通し加熱、加圧を行った。その後、転写フィルムのポリエチレンテレフタレートフィルムをワインダーロール４４で巻き取ることにより剥離し、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整された輝度均斉化パターンが転写され一体化した光拡散体を得た。この光拡散体を切断装置５０で切断して一定長の板状の輝度均斉化光拡散体を得た。
【００６８】
このようにして得た輝度均斉化光拡散体を市販液晶テレビのバックライトユニットの拡散板として使用したところ良好な輝度均斉化効果を得た。
【符号の説明】
【００６９】
１  輝度均斉化光拡散板
２  透光性基材
２０、２０’  転写シート
２１  基体シート
２２  離型層
２３  剥離層
２４  パターン光拡散層
２５  接着層  
３０  共押出し成形用ダイ
３１、３２  溶融押出し機
３３  ポリッシングロール
４０  アンワインダー
４１  プレースロール
４２  加熱圧着ロール
４３  ピックアップロール
４４  ワインダー
４５  バックアップロール
５０  切断装置
１００  輝度均斉化拡散体製造装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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