(57)【要約】      （修正有）【課題】耐熱性に優れ、撓みが防止された光拡散シート、その作製方法、及びそれを用いた液晶表示装置用のバックライトユニットを提供する。【解決手段】透明な基材の表面及び裏面の両面に易接着層を有し、かつ該表面側の易接着層上にバインダー中に分散させた光拡散粒子を含有する光拡散層を備え、該裏面側の易接着層上にバインダー中に分散させた光拡散粒子を含有するスティッキング防止層とを備える光拡散シートであって、該易接着層の少なくとも一方の易接着層が帯電防止剤を含有し、かつ該スティッキング防止層のバインダーを構成するポリマーが水分散性ポリマーであることを特徴とする。【選択図】図１
2008040133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な基材の表面及び裏面の両面に易接着層を有し、かつ該表面側の易接着層上にバインダー中に分散させた光拡散粒子を含有する光拡散層を備え、該裏面側の易接着層上にバインダー中に分散させた光拡散粒子を含有するスティッキング防止層を備える光拡散シートであって、該易接着層の少なくとも一方の易接着層が帯電防止剤を含有し、かつ該スティッキング防止層のバインダーを構成するポリマーが水分散性ポリマーであることを特徴とする光拡散シート。
【請求項２】
前記光拡散層のバインダーを構成するポリマーが水分散性ポリマーであることを特徴とする請求項１に記載の光拡散シート。
【請求項３】
前記帯電防止剤が無機フィラーであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光拡散シート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光拡散シートの作製方法であって、前記光拡散層の塗布工程において有機溶媒を用いないことを特徴とする光拡散シートの作製方法。
【請求項５】
ランプと、このランプの側方に配置されてランプから発せられる光線を表側方向に導く導光板と、この導光板の表側に配置される請求項１〜３のいずれか一項に記載の光拡散シートとを備えたことを特徴とする液晶表示装置用のバックライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、その作製方法、及びそれを用いた液晶表示装置用のバックライトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、液晶層を背面から照らして発光させるバックライト方式が普及し、液晶層の下面側にエッジライト型、直下型等のバックライトユニットが装備されている。かかるエッジライト型のバックライトユニットは、基本的には光源としての線状のランプと、ランプに端部が沿うように配置される方形板状の導光板と、導光板の表面側に配設される光拡散シートと、光拡散シートの表面側に配設されるプリズムシートとを備えている。
【０００３】
このバックライトユニットの機能を説明すると、まずランプより導光板に入射した光線は、導光板裏面の反射ドット又は反射シートで反射され、導光板表面から出射される。導光板から出射した光線は光拡散シートに入射し、光拡散シートで拡散され、光拡散シート表面より出射される。その後、光拡散シートから出射された光線は、プリズムシートに入射し、プリズムシート表面に形成されたプリズム部によって略法線方向にピークを示す分布の光線として出射される。
【０００４】
このように、ランプから出射された光線が、光拡散シートによって拡散され、またプリズムシートによって略法線方向にピークを示すように屈折され、さらに表面側の液晶層（図示していない）全面を照明するものである。なお、図示していないが、上述のプリズムシートの集光特性の緩和やプリズム部の保護又は偏光板等の液晶パネルとプリズムシートとのスティッキングの防止を目的として、プリズムシートの表面側にさらに光拡散シートが配設されている。
【０００５】
上記バックライトユニットに備える光拡散シートは、一般的にはに示すように、合成樹脂製の透明な基材層と、この基材層の表面に積層された光拡散層と、基材層の裏面に積層されたスティッキング防止層とを備えている（例えば特許文献１及び２参照。）。この光拡散層は、一般的には、バインダー２９中に光拡散剤を含有し、光拡散剤により透過光線を拡散させる機能が奏される。また、スティッキング防止層は、バインダー中に少量のビーズを分散含有し、このビーズの下部がバインダーの裏面から突出した構造を有しており、光拡散シート裏面が導光板表面と密着して干渉縞が生じてしまう不都合を防止している。
【０００６】
ところで、光拡散シートは一般的に合成樹脂で形成されているため、熱や紫外線などによる変形や変色（黄変等）を受けやすいという欠点を有している。一方、光線発生源であるランプは発光と同時に発熱する。一般的には、光拡散シートのうちランプ近傍は、９０℃程度の温度下に曝される。このため、光拡散シートが熱変形を起こして部分的に撓んでしまい、その結果、画面の輝度ムラが発生してしまうという問題がある。
【特許文献１】特開平７−５３０５号公報
【特許文献２】特開２０００−８９００７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その課題は耐熱性に優れ、撓みが防止された光拡散シート、その作製方法、及びそれを用いた液晶表示装置用のバックライトユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る上記課題は、下記の手段により解決される。
【０００９】
１．透明な基材の表面及び裏面の両面に易接着層を有し、かつ該表面側の易接着層上にバインダー中に分散させた光拡散粒子を含有する光拡散層を備え、該裏面側の易接着層上にバインダー中に分散させた光拡散粒子を含有するスティッキング防止層を備える光拡散シートであって、該易接着層の少なくとも一方の易接着層が帯電防止剤を含有し、かつ該スティッキング防止層のバインダーを構成するポリマーが水分散性ポリマーであることを特徴とする光拡散シート。
【００１０】
２．前記光拡散層のバインダーを構成するポリマーが水分散性ポリマーであることを特徴とする前記１に記載の光拡散シート。
【００１１】
３．前記帯電防止剤が無機フィラーであることを特徴とする前記１又は２に記載の光拡散シート。
【００１２】
４．前記１〜３のいずれか一項に記載の光拡散シートの作製方法であって、前記光拡散層の塗布工程において有機溶媒を用いないことを特徴とする光拡散シートの作製方法。
【００１３】
５．ランプと、このランプの側方に配置されてランプから発せられる光線を表側方向に導く導光板と、この導光板の表側に配置される前記１〜３のいずれか一項に記載の光拡散シートとを備えたことを特徴とする液晶表示装置用のバックライトユニット。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の上記手段により、耐熱性に優れ、撓みが防止された光拡散シート、その作製方法、及びそれを用いた液晶表示装置用のバックライトユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の光拡散シートは、透明な基材の表面及び裏面の両面に易接着層を有し、かつ該表面側の易接着層上にバインダー中に分散させた光拡散粒子を含有する光拡散層を備え、該裏面側の易接着層上にバインダー中に分散させた光拡散粒子を含有するスティッキング防止層を備える光拡散シートであって、該易接着層の少なくとも一方の易接着層が帯電防止剤を含有し、かつ該スティッキング防止層のバインダーを構成するポリマーが水分散性ポリマーであることを特徴とする。
【００１６】
以下、本発明とその構成要素等について詳細な説明をする。
【００１７】
（光拡散シートの構成）
本発明の光拡散シート１は、に示すように、透明な基材（以下、単に「基材」ともいう。）シート２、該基材シート２の一方の面（表面）に積層された光拡散層３、該基材シート２の他方の面（裏面）に積層されたスティッキング防止層４とから構成されている。
【００１８】
（透明な基材：支持体）
本発明に係る透明な基材からなる基材シート（支持体）は、光線を透過させる必要があるので透明、特に、無色透明の合成樹脂から形成されている。かかる基材シートに用いられる合成樹脂としては、特に限定されるものではなく、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、ポリオレフィン、セルロースアセテート、耐候性塩化ビニル等が挙げられる。特に好ましい基材は、ポリエチレンテレフタレートである。
【００１９】
基材シートの厚みは、特には限定されないが、例えば、１０〜５００μｍ、好ましくは、３５〜２５０μｍとする。これは、基材シートの厚みが１０μｍ未満であると、光拡散層を形成する樹脂組成物を塗工した際にカールが発生しやすくなってしまい、逆に、基材シートの厚みが５００μｍ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、またバックライトユニットの厚みが大きくなって液晶表示装置の薄型化の要求に反することによる。
【００２０】
（光拡散層）
光拡散層は、バインダーおよびバインダー中に分散する光拡散粒子から構成されている。バインダーに用いられるポリマーとしては、水系媒体中で分散可能な従来公知の種々のポリマー（「水分散性ポリマー」という。）を使用することができる。
【００２１】
本発明では、光拡散層中の全バインダーの５０質量％以上が水系分散されたポリマーラテックスであることが好ましい。即ち、光拡散層の調製においてポリマーラテックスを使用した場合、光拡散層中の全バインダーの５０質量％以上がポリマーラテックス由来のポリマーであることが好ましく、更に好ましくは７０質量％以上である。
【００２２】
ここで、ポリマーラテックスとは、水不溶性の疎水性ポリマーが微細な粒子として水溶性の分散媒中に分散したものである。分散状態としてはポリマーが分散媒中に乳化されているもの、乳化重合されたもの、ミセル分散されたもの、あるいはポリマー分子中に部分的に親水的な構造を持ち、分子鎖自身が分子状分散したもの等、何れでもよい。
【００２３】
本発明において用いることができるポリマーラテックスとしては、通常の均一構造のポリマーラテックス以外、所謂コア／シェル型のラテックスでもよい。この場合、コアとシェルはＴｇを変えると好ましい場合がある。
【００２４】
本発明に係るポリマーラテックスの最低造膜温度（ＭＦＴ）は、−３０〜９０℃であることが好ましく、更に好ましくは０〜７０℃程度である。又、最低造膜温度をコントロールするために造膜助剤を添加してもよい。
【００２５】
ポリマーラテックスに用いられるポリマー種としてはアクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ゴム系樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂等が挙げられる。
【００２６】
ポリマーラテックスは、２５℃・６０％ＲＨ（相対湿度）での平衡含水率が０．０１〜２質量％以下のものが好ましく、更に好ましくは、０．０１〜１質量％のものである。平衡含水率の定義と測定法については、例えば「高分子工学講座１４，高分子材料試験法（高分子学会編、地人書館）」等を参考にすることができる。
【００２７】
ポリマーラテックスの具体例としては、特開２００２−２８７２９９号公報の「０１７３」に記載の各ラテックスが挙げられる。これらのポリマーは単独で用いてもよいし、必要に応じて２種以上ブレンドして用いてもよい。ポリマーラテックスのポリマー種としては、アクリレート又はメタクリレート成分の如きカルボン酸成分を０．１〜１０質量％程度含有するものが好ましい。
【００２８】
更に、必要に応じて全バインダーの５０質量％以下の範囲でゼラチン、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等の親水性ポリマーを添加してもよい。これらの親水性ポリマーの添加量は全バインダーの３０質量％以下が好ましい。
【００２９】
特に、好ましい水分散性ポリマーは、以下において詳しく説明するアクリル系ポリマーラテックスである。
【００３０】
本発明に係るアクリル系ポリマーラテックスは、アクリル系モノマー単独で、あるいはアクリル系モノマーとアクリル系モノマーと共重合し得る他のモノマー（以下、コモノマーという。）を用いて製造することができる。
【００３１】
アクリル系モノマーとしては、例えばアクリル酸；メタクリル酸；アクリル酸エステル、例えばアルキルアクリレート（例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェニルエチルアクリレート等）、ヒドロキシ含有アルキルアクリレート（例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート等）；メタクリル酸エステル、例えばアルキルメタクリレート（例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルエチルメタクリレート等）、ヒドロキシ含有アルキルメタクリレート（例えば、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート等）；アクリルアミド；置換アクリルアミド、例えばＮ−メチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチロールアクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルアクリルアミド等；メタクリルアミド；置換メタクリルアミド、例えばＮ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチロールメタクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルメタクリルアミド等；アミノ基置換アルキルアクリレート、例えばＮ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレート；アミノ基置換アルキルメタクリレート、例えばＮ，Ｎ−ジエチルアミノメタクリレート；エポキシ基含有アクリレート、例えばグリシジルアクリレート；エポキシ基含有メタクリレート、例えばグリシジルメタクリレート；アクリル酸の塩、例えばナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩；メタクリル酸の塩、例えばナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が挙げられる。上述のモノマーは１種もしくは２種以上を併用することができる。
【００３２】
コモノマーとしては、例えばスチレン及びその誘導体；不飽和ジカルボン酸（例えば、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸）；不飽和ジカルボン酸のエステル（例えば、イタコン酸メチル、イタコン酸ジメチル、マレイン酸メチル、マレイン酸ジメチル、フマール酸メチル、フマール酸ジメチル）；不飽和ジカルボン酸の塩（例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩）；スルホン酸基又はその塩を含有するモノマー（例えば、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸及びそれらの塩（ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩））；無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物；ビニルイソシアネート；アリルイソシアネート；ビニルメチルエーテル；ビニルエチルエーテル；酢酸ビニルが挙げられる。上述のモノマーは１種もしくは２種以上を併用することができる。
【００３３】
本発明において、最も低いガラス転移温度を示すアクリル系ポリマーラテックスのガラス転移温度（ＴｇL）と最も高いガラス転移温度を示すアクリル系ポリマーラテックスのガラス転移温度（ＴｇH）との差が８０℃を越える場合、即ちＴｇLが低すぎる場合は、塗膜のブロッキング耐性が劣化し、ＴｇHが高すぎる場合は、塗膜の造膜性が劣化する。またＴｇLとＴｇHの差が１０℃に満たない場合は、ポリマーブレンドの効果を失う。
【００３４】
本発明において、ガラス転移温度（Ｔｇ）は、ブランドラップらによる“ポリマーハンドブック”III−１３９頁からIII−１７９頁（１９６６年、ワイリーアンド  サン社版）に記載の方法で求めたものである。コポリマーのＴｇ（コポリマー）は下記の式でも求められる。
【００３５】
Ｔｇ（コポリマー）（℃）＝ｖ1Ｔｇ1＋ｖ2Ｔｇ2＋・・・＋ｖnＴｇn
式中、ｖ1、ｖ2・・・ｖnはコポリマー中のモノマーの質量分率を表し、Ｔｇ1、Ｔｇ2・・・Ｔｇnはコポリマー中の各モノマーから得られるホモポリマーのＴｇ（℃）を表す。上式に従って計算されたＴｇの精度は、±５℃である。
【００３６】
なお、本発明に係るバインダーには、可塑剤、安定化剤、劣化防止剤、分散剤、帯電防止剤等が配合されてもよい。
【００３７】
本発明に係る光拡散層の厚み（光拡散粒子の突出部を除いたバインダー部分の平均厚み。）は特には限定されないが、例えば１０〜８０μｍであることが好ましい。
【００３８】
〈光拡散粒子〉
本発明に係る光拡散粒子は、光線を拡散させる性質を有する粒子であり、無機粒子と有機粒子に大別される。無機粒子としては、具体的には、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化バリウム、マグネシウムシリケート、又はこれらの混合物を用いることができる。有機粒子の具体的な材料としては、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド等を用いることができる。中でも、透明性が高いアクリル樹脂が好ましく、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が特に好ましい。
【００３９】
光拡散粒子の形状は、特に限定されるものではなく、例えば球状、立方状、針状、棒状、紡錘形状、板状、鱗片状、繊維状などが挙げられ、これらのうち光拡散性に優れる球状が好ましい。特に、球形率８０個数％以上の光拡散粒子を用いることが好ましい。なお、球形率の測定は以下の通りに行えばよい。まず、測定対象である光拡散粒子粉末を光学顕微鏡で３００倍の倍率にて撮影して計数する。そして、球形のもの（短径／長径＞０．８）である個数の比率を算出した値を球形率とする。但し、前記光学顕微鏡写真撮影像では、立体的に球形であることを判別することは困難であることが多いので、平面画像である前記撮影像で円形のもの（短径／長径＞０．８）である個数の比率を算出した値である円形率を球形率としてもよい。
【００４０】
光拡散粒子の平均粒径の下限としては１μｍ、特に２μｍ、さらに５μｍが好ましく、光拡散剤の平均粒径の上限としては５０μｍ、特に２０μｍ、さらに１５μｍが好ましい。光拡散粒子の粒径が１μｍに満たないと、光拡散効果が不十分となってしまい、逆に、粒径が５０μｍを越えると、光拡散層を形成する樹脂組成物の塗工が困難となってしまうことによる。
【００４１】
なお、光拡散粒子の粒径は、任意に抽出した１００個の光拡散粒子を顕微鏡で拡大して粒子の直径を測定し、これを単純平均することにより導出される。なお、光拡散粒子が球形でない場合は、任意の一方向における光拡散粒子の寸法とこれと直交する方向における光拡散粒子の寸法とを平均した値とする。
【００４２】
光拡散粒子の配合量（バインダーの形成材料であるポリマー組成物中のポリマー分１００質量部に対する固形分換算の配合量）の下限としては１０部、特に２０部、さらに５０部が好ましく、この配合量の上限としては５００部、特に３００部、さらに２００部が好ましい。光拡散粒子の配合量が１０部に満たないと、光拡散効果が不十分となってしまい、逆に、当該配合量が５００部を越えると、光拡散層を形成する樹脂組成物の塗工が困難となってしまうことによる。
【００４３】
（スティッキング防止層）
本発明の光拡散シートは、バインダー中に分散させた光拡散粒子を含有するスティッキング防止層とを備えており、該スティッキング防止層のバインダーを構成するポリマーが水分散性ポリマーであることを特徴とする。
【００４４】
なお、本発明の光拡散シートにおいて、スティッキング防止層のバインダー内に、光拡散粒子を分散させることを要するが、これにより、本発明の光拡散シートをバックライトユニットに組み込んだ場合に、バインダーから突出した光拡散粒子によって、光拡散シートと隣接する導光板との間のスティッキングが防止され、液晶表示装置の画面の輝度ムラが抑えられる。
【００４５】
さらに、本発明においては、光拡散シートのスティッキング防止層形成面の際、後述する架橋剤を用いて、耐摩耗性の高いポリマー層を形成することができる。従って、光拡散シートを複数枚重ねた際の光拡散層との接触によるスティッキング防止層での傷の発生が防止できる。
【００４６】
なお、スティッキング防止層に含有させるバインダーと光拡散粒子は、光拡散層に用いられているバインダーや光拡散粒子と同じものが使用できる。
【００４７】
なお、本発明に係るバインダーには、可塑剤、安定化剤、劣化防止剤、分散剤、帯電防止剤等が配合されてもよい。
【００４８】
本発明に係るスティッキング防止層の厚み（光拡散粒子が突出した部分を除いたバインダー部分の平均厚み。）は特には限定されないが、例えば５〜５０μｍであることが好ましい。
【００４９】
なお、本発明に係るスティッキング防止層は、上下２層で構成されてもよい。
【００５０】
〈架橋剤〉
本発明に係る光拡散層及びスティッキング防止層おいては、バインダー同士を橋かけ結合によってつなぐ架橋剤を含有させることができる。架橋剤を上記バインダーに対し用いることにより、膜付き性、耐傷性等を向上させることができる。
【００５１】
架橋剤としては、従来公知の種々の架橋剤、例えば特開昭５０−９６２１６号に記載されるアルデヒド系、エポキシ系、エチレンイミン系、ビニルスルホン系、スルホン酸エステル系、アクリロイル系、カルボジイミド系、シラン化合物系架橋剤を用いることができるが、好ましくは、以下に示すイソシアネート系、シラン化合物系、エポキシ系化合物又は酸無水物である。
【００５２】
イソシアネート系架橋剤は、イソシアネート基を少なくとも２個有しているイソシアネート類及びその付加体（アダクト体）であり、更に具体的には、脂肪族ジイソシアネート類、環状基を有する脂肪族ジイソシアネート類、ベンゼンジイソシアネート類、ナフタレンジイソシアネート類、ビフェニルイソシアネート類、ジフェニルメタンジイソシアネート類、トリフェニルメタンジイソシアネート類、トリイソシアネート類、テトライソシアネート類、これらのイソシアネート類の付加体及びこれらのイソシアネート類と２価又は３価のポリアルコール類との付加体等が挙げられる。具体例として、特開昭５６−５５３５号の１０〜１２頁に記載されるイソシアネート化合物を利用することができる。
【００５３】
又、本発明に使用可能なチオイソシアネート系架橋剤としては、上記のイソシアネート類に対応するチオイソシアネート構造を有する化合物も有用である。
【００５４】
シラン化合物の例としては、特開２００１−２６４９３０号に開示されている一般式（１）〜一般式（３）で表される化合物が挙げられる。
【００５５】
又、架橋剤として使用できるエポキシ化合物としては、エポキシ基を１個以上有するものであればよく、エポキシ基の数、分子量、その他に制限はない。エポキシ基はエーテル結合やイミノ結合を介してグリシジル基として分子内に含有されることが好ましい。又、エポキシ化合物はモノマー、オリゴマー、ポリマー等の何れであってもよく、分子内に存在するエポキシ基の数は通常１〜１０個程度、好ましくは２〜４個である。エポキシ化合物がポリマーである場合は、ホモポリマー、コポリマーの何れであってもよく、その数平均分子量Ｍｎの特に好ましい範囲は２，０００〜２０，０００程度である。
【００５６】
本発明に用いられる酸無水物は、下記の構造式で示される酸無水物基を少なくとも１個有する化合物である。この様な酸無水基を１個以上有するものであればよく、酸無水基の数、分子量、その他に制限はない。
【００５７】
−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−
上記架橋剤は、１種のみを用いても２種以上を併用してもよい。その使用量は特に制限はないが、１×１０-6〜１×１０-2モル／ｍ2の範囲が好ましく、より好ましくは１×１０-5〜１×１０-3モル／ｍ2の範囲である。
【００５８】
（易接着層）
本発明の光拡散シートは、透明な基材の表面及び裏面の両面に易接着層を有し、かつ該表面側の易接着層上にバインダー中に分散させた光拡散粒子を含有する光拡散層を備え、該裏面側の易接着層上にバインダー中に分散させた光拡散粒子を含有するスティッキング防止層を備える光拡散シートであって、該易接着層の少なくとも一方の易接着層が帯電防止剤を含有し、かつ該スティッキング防止層のバインダーを構成するポリマーが水分散性ポリマーであることを特徴とする。
【００５９】
本発明に係る易接着層は、帯電防止剤を含有することを特徴とするが、その他の構成材料は特に限定されず、バインダー中に帯電防止剤、無機フィラー等を配合し形成することができる。
【００６０】
バインダーとしては、上記のバインダーの他に、例えば、共重合ポリエステル系ポリマー及びブロック型イソシアネート基を含有するポリマー等が好ましい。
【００６１】
共重合ポリエステル系ポリマーとしては、分岐したグリコールを構成成分とする、水溶性あるいは水分散性の共重合ポリエステルが挙げられる。ブロック型イソシアネート基を含有するポリマーとしては、末端イソシアネート基を親水性基により封鎖、即ちブロックした、自己架橋型水溶性ウレタンポリマーが好ましい。
【００６２】
本発明に係る易接着層の厚さは、特には限定されないが、例えば０．３〜１．５μｍであることが好ましい。
【００６３】
〈帯電防止剤〉
本発明に係る帯電防止剤としては、従来公知の種々の帯電防止剤を使用することができるが、金属酸化物あるいは導電性ポリマーが好ましい。
【００６４】
金属酸化物の例として、Ａｌ2（ｉＰｒＯ）3などの有機金属粒子、ＳｉaＡｌbＯc，ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2などの金属酸化物及び複合金属酸化物の粉体を挙げることができる。
【００６５】
金属酸化物粒子の合成方法は、公知の合成方法で本発明の目的を達成できるものであればいかなる方法でもよい。例えば、遷移金属もしくは遷移金属を含む化合物を原料とした共沈法、多段湿式法、ゾルゲル法、アトマイジング法、プラズマ熱分解法など微粒子及び超微粒子の製造方法をあげることができる。ここで遷移金属もしくは遷移金属を含む化合物とは、粉体合成法に応じて、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉを主成分とする化合物であり、好ましくは水溶性もしくは有機溶媒に可溶な化合物で、例えば、Ｔｉ（ＯＣ3Ｈ7）4などの金属アルコキシドやフェロセンなどの有機金属化合物などが選ばれるが、粉体合成法に応じて、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉを主成分とする室温で固体の材料も用いる事ができ、特に制限を加えるものではない。
【００６６】
Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉを主成分とする粉末の電気特性は、絶縁体でも半導体もよい。
【００６７】
導電性ポリマーは、側鎖基に官能基もしくは主鎖に金属原子へ配位可能な原子団を有する高分子が望ましい。例えばポリビニルベンゼンスルフォン酸塩類、ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、４級塩ポリマー類、ポリマーラテックス等を用いる事ができる。ポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリパラフェニレン等の電子伝導性高分子として知られている化合物、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミン、ポリスルフィドを基本骨格もしくは側鎖基とするイオン伝導性高分子も用いることができる。導電性ポリマーの電気特性は、たとえば室温の体積固有抵抗で１０13Ωｃｍ以下好ましくは１０11Ωｃｍ以下もしくは１０10Ωｃｍ以下さらにこのましくは１０9Ωｃｍ以下が良い。
【００６８】
これら金属酸化物粉体及び導電性ポリマーは、バインダー中に分散又は溶解させて用いられる。あるいは、金属酸化物粒子を導電性ポリマーで表面処理もしくはマイクロカプセル化などの処理を行った粉体、金属酸化物粒子を導電性ポリマーの溶解もしくは分散された溶媒中に混合後、スプレードライ法、凍結乾燥法などの処理を行った粉体をバインダー中に分散して塗布を行っても良い。
【００６９】
金属酸化物粒子と、有機物バインダーによる塗布方法による場合の添加量であるが、導電性高分子化合物は、導電性などの物性を損なわない程度に添加されその添加量に制限を加えない。金属酸化物の添加量については、塗布乾燥後のポリマー中の体積分率で６０％以下好ましくは５０％以下、さらに好ましくは４０％以下で十分に発明の目的は達成される。しかし、このような粉末は、そもそもより添加量が少ない方が好ましいので、３０％以下が好適である。さらに好ましくは２０％以下でも良い。しかし、体積分率で０．１％以上好ましくは０．５％以上の添加は必要である。化合物によっては１％以上の添加が必要の場合もあるが、添加量に関しては、本発明に特に制限を加えるものではない。
【００７０】
次に、導電性ポリマー帯電防止剤としてカチオン系帯電防止剤を用いるとよい。
【００７１】
上記カチオン系帯電防止剤としては、アンモニウム塩が好ましく、下記一般式（１Ａ）で示されるもの及び下記一般式（２Ａ）で示されるものが特に好ましい。かかるアンモニウム塩、特に下記一般式（１Ａ）のアンモニウム塩及び一般式（２Ａ）のカチオン系帯電防止剤によれば、上述の帯電防止作用が高く、また光拡散層、スティッキング防止層のバインダーに疎水性の高いアクリルポリオール等の基材ポリマーを用いた場合でも優れた帯電防止作用を発揮することができる。
【００７２】
【化１】
2008040133.tif 000003
【００７３】
上記一般式（１Ａ）において、Ｒ1は炭素数が１４〜２０のアルキル基、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4及びＲ5は炭素数が１〜５のアルキル基、Ｘは−ＣＯＯ−又は−ＣＯＮＨ−の有機基、ｎは１以上６以下の整数を示す。
【００７４】
【化２】
2008040133.tif 000004
【００７５】
上記一般式（２Ａ）において、Ｒ1は炭素数が１４〜２０のアルキル基、ｎは１〜６の整数を示す。
【００７６】
上記帯電防止剤の塗工量としては固形分換算で０．０１〜０．５ｇ／ｍ2が好ましい。帯電防止剤の塗工量を上記範囲とすることで、上述の帯電防止作用を効果的に奏し、また帯電防止剤の塗工による全光線透過率の低下や厚みの増大等の不都合を防止することができる。
【００７７】
〈無機フィラー〉
無機フィラーを構成する無機物としては、特に限定されるものではなく、無機酸化物が好ましい。この無機酸化物は、金属元素が主に酸素原子との結合を介して３次元のネットワークを構成した種々の含酸素金属化合物と定義される。また無機酸化物を構成する金属元素としては、たとえば、元素周期律表第２〜第６族から選ばれる元素が好ましく、元素周期律表第３〜第５族から選ばれる元素がさらに好ましい。その中でも、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ及びＺｒから選択される元素が特に好ましく、金属元素がＳｉであるコロイダルシリカが、無機フィラーとして最も好ましい。また微小無機充填剤の形状は、球状、針状、板状、鱗片状、破砕状等の任意の粒子形状でよく、特に限定されない。
【００７８】
無機フィラーの平均粒子径の下限としては、５ｎｍが好ましく、１０ｎｍが特に好ましい。一方、微小無機充填剤の平均粒子径の上限としては５０ｎｍが好ましく、２５ｎｍが特に好ましい。これは、無機フィラーの平均粒子径が上記範囲未満では、無機フィラーの表面エネルギーが高くなり、凝集等が起こりやすくなるためであり、逆に、平均粒子径が上記範囲を超えると、短波長の影響で白濁し、光拡散シートの透明性を完全に維持することができなくなることからである。
【００７９】
ポリマー組成物における無機フィラーの配合量（無機物成分のみの配合量）の下限としては５質量％が好ましく、１０質量％が特に好ましい。一方、無機フィラーの配合量の上限としては２０質量％が好ましく、１５質量％が特に好ましい。これは、無機フィラーの配合量が上記範囲未満であると、光拡散シートの熱変形を十分には防止できなくなってしまうことがあり、逆に、配合量が上記範囲を越えると、ポリマー組成物中への配合が困難になり、光拡散層の光線透過率が低下するおそれがあることからである。
【００８０】
なお、本発明においては、前記耐電防止剤が無機酸化物であり、かつ無機フィラーであることが好ましい。
【００８１】
（ポリマー組成物等の塗設法）
本発明において、透明な基材（支持体）上に、光拡散層、スティキング防止層等を塗設するためのポリマー組成物の塗布・積層手段としては、特に限定されるものではなく種々の公知の方法を採用することができる。例えば、各層の構成成分（ポリマー組成物等）と必要に応じて溶媒をあらかじめ所定量混合して塗布液を調製し、当該塗布液をリバースロール・コート法、グラビア・コート法、キス・コート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ワイヤーバーバーコート法、パイプドクター法、含浸・コート法およびカーテン・コート法等の通常のコーティング方法を単独あるいは組み合わせて用いて基材上へ塗布し、熱固定化処理を施す方法が挙げられる。
【００８２】
なお、溶媒としては、水及び有機溶媒（アルコール系溶媒、ケトン系溶媒等）を使用することができるが、本発明では、特に有機溶媒の使用をできるだけ回避し、水を使用することが好ましい。
【００８３】
（その他：バックライトユニット等）
本発明の光拡散シートをバックライトユニットに組み込んだ場合でも、プリズムシート等の他のシートや、隣接する光拡散シートの光拡散層などにスティッキング防止層が接触しても、スティッキング防止層の損傷の防止が図り易くなる。また、本発明の光拡散シートを組み込んだバックライトユニットでは、その光学特性の劣化を防ぐのみならず、所要の光学特性を維持しやすくなる。
【００８４】
とりわけ、スティッキング防止層と光拡散層の硬度を上記の相対関係に調整することで、両者の接触によるスティッキング防止層の損傷を効果的に防止することができる。
【００８５】
なお、に例示した光拡散シート１によれば、スティッキング防止層４は、バインダー７によって平坦に形成されており、この場合、スティッキング防止層４はポリマー粒子を含んでいないので、光線透過率を改善させることができる。なお、光の拡散性を高めるべく、図１に例示したように、スティッキング防止層４内にポリマー粒子８を分散させることもできる。
【００８６】
図２に例示したような、導光板２２、光拡散シート２３およびプリズムシート２４が積層され、導光板２２側方のランプ２１から発せられた光線を均一に拡散して上方の偏向膜（図示せず）等に送る方式のバックライトユニット２０における光拡散シート２３として本発明の光拡散シート１を用いることによって、ランプ２１に近い部分での白変、乱反射、輝度低下などのバックライトユニットの品質低下を招く原因を排除でき、結果として、バックライトユニット２０を用いた液晶表示装置の輝度ムラを低減できる。
【００８７】
また、図２に例示したように、プリズムシート２４の表面側に積層される光拡散シート２３として上記光拡散シート１を用いることもできる。
【００８８】
加えて、光拡散シート１の裏面（スティッキング防止層形成面）における耐摩耗性は、ハードコート剤を採り入れたバインダー７によって高められているので、プリズムシートや導光板等のその他のシートとの接触によるスティッキング防止層４の損傷の防止が図り易くなる上に、バックライトユニット２０を組み立てる時の光拡散シートの取扱いが非常に容易となる。
【００８９】
なお、本発明に係る液晶表示装置用のバックライトユニットは、ランプと、このランプの側方に配置されてランプから発せられる光線を表側方向に導く導光板を備え、この導光板の表側に本発明の光拡散シートが配置される。
【００９０】
また、本発明の光拡散シートの全光線透過率は９０％以上が好ましく、さらに好ましくは９２％以上である。９０％以下では液晶表示装置に組み込んだ際、輝度の低下を引き起こすため好ましくない。
【実施例】
【００９１】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれに限定されない。尚、実施例における「部」は、特に断りない限り「質量部」を表す。
【００９２】
比較実施例１
比較試料の作製：特開２００４−００４５９８号公報に記載されている実施例に基づき比較試料を以下のように作製した。
【００９３】
シクロアルキル基を有するポリエステルポリオールを含有するポリマーのバインダーポリマー配合物１００部、平均粒子径が２０ｎｍのコロイダルシリカ（扶桑化学工業（株）の「ＰＬ−１」）５０部及び架橋剤（日本ポリウレタン（株）の「コロネートＨＸ」）５部を含むポリマー組成物中に、平均粒径１５μｍのアクリル系樹脂光拡散粒子（積水化成品工業（株）の「ＭＢＸ−１５」）５０部を混合して塗工液（溶媒：メチルエチルケトンと水の混合液（容積比３：１））を作製し、この塗工液をロールコート法により厚さ１００μｍの透明ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ベース上の基材層の表面に１５ｇ／ｍ2（固形分換算）塗工し、硬化させることにより光拡散層を設けた。
【００９４】
上記ポリマー組成物中に平均粒子径５μｍの光拡散粒子（積水化成品工業（株）の「ＭＢＸ−５」）１０部を混合して塗工液を作製し、この塗工液をロールコート法により上記基材層の裏面に３ｇ／ｍ2（固形分換算）塗工し、硬化させることでスティッキング防止層を積層した光拡散シートを得た。
【００９５】
実施例２
本発明の試料の作製：実施例１で二軸延伸済みの１００μのＰＥＴ基材の両面に１２Ｗ／ｍ2・ｍｉｎの条件でコロナ放電処理を施し、一方の面に下記のスティッキング層側易接着下層用塗布液ｂ−１を乾燥膜厚０．０６μｍになるように塗布してスティッキング層側易接着下層を塗設した後、１４０℃で乾燥し、続いて下記のスティッキング層側易接着上層用塗布液ｂ−２を乾燥膜厚０．０１μｍになるように塗布してスティッキング層側易接着上層を塗設した後、１４０℃で乾燥した。また、反対側の面には、下記の光拡散層側易接着下層用塗布液ａ−１を乾燥膜厚０．２μｍになるように塗布して光拡散層側易接着下層を塗設した後、１４０℃で乾燥し、続いて下記の光拡散層側易接着上層用塗布液ａ−２を乾燥膜厚０．０３μｍになるように塗布して光拡散層側易接着上層を塗設した後、１４０℃で乾燥した。これらを１２５℃で２分間熱処理し、下引き済み支持体１を作製した。
【００９６】
〈アクリル系ポリマーラテックスＣ−１〜Ｃ−３の調製〉
乳化重合により、下表に示すモノマー組成を有するアクリル系ポリマーラテックスＣ−１〜Ｃ−３を合成した。固形分濃度はすべて３０質量％とした。
【００９７】
【表１】
2008040133.tif 000005
【００９８】
〈水性ポリエステルＡ−１溶液の調製〉
テレフタル酸ジメチル３５．４質量部、イソフタル酸ジメチル３３．６３質量部、５−スルホイソフタル酸ジメチルナトリウム塩１７．９２質量部、エチレングリコール６２質量部、酢酸カルシウム・一水塩０．０６５質量部、酢酸マンガン四水塩０．０２２質量部を、窒素気流下において、１７０〜２２０℃でメタノールを留去しながらエステル交換反応を行った後、リン酸トリメチル０．０４質量部、重縮合触媒とし三酸化アンチモン０．０４質量部及び１，４−シクロヘキサンジカルボン酸６．８質量部を加え、２２０〜２３５℃の反応温度で、ほぼ理論量の水を留去しエステル化を行った。
【００９９】
その後、更に反応系内を約１時間かけて減圧、昇温し最終的に２８０℃、１３３Ｐａ以下で約１時間重縮合を行い、水性ポリエステルＡ−１を合成した。得られた水性ポリエステルＡ−１の固有粘度は０．３３、平均粒径は４０ｎｍ、Ｍｗ＝８００００〜１０００００であった。
【０１００】
次いで、撹拌翼、環流冷却管、温度計を付した２Ｌの３つ口フラスコに、純水８５０ｍｌを入れ、撹拌翼を回転させながら、水性ポリエステルＡ−１を１５０ｇ徐々に添加した。室温でこのまま３０分間撹拌した後、１．５時間かけて内温が９８℃になるように加熱し、この温度で３時間加熱溶解した。加熱終了後、１時間かけて室温まで冷却し、一夜放置して、１５質量％の水性ポリエステルＡ−１溶液を調製した。
【０１０１】
〈変性水性ポリエステルＢ−１溶液の調製〉
撹拌翼、環流冷却管、温度計、滴下ロートを付した３Ｌの４つ口フラスコに、前記１５質量％の水性ポリエステルＡ−１溶液１９００ｍｌを入れ、撹拌翼を回転させながら、内温度を８０℃まで加熱する。この中に、過酸化アンモニウムの２４％水溶液を６．５２ｍｌ加え、モノマー混合液（メタクリル酸グリシジル２８．５ｇ、アクリル酸エチル２１．４ｇ、メタクリル酸メチル２１．４ｇ）を３０分間かけて滴下し、更に３時間反応を続ける。その後、３０℃以下まで冷却、濾過して、固形分濃度が１８質量％の変性水性ポリエステルＢ−１溶液（ビニル系成分変性比率２０質量％）を調製した。
【０１０２】
〈スティッキング層側易接着下層用塗布液ｂ−１〉
アクリル系ポリマーラテックスＣ−１（固形分３０％）                １５．０ｇ
アクリル系ポリマーラテックスＣ−２（固形分３０％）                  ３．８ｇ
ＳｎＯ2ゾル（特公昭３５−６６１６号公報の実施例１に記載の方法で合成したＳｎＯ2ゾルを固形分濃度が１０質量％になるように加熱濃縮した後、アンモニア水でｐＨ＝１０に調整したもの。）                                                    ９０ｇ
界面活性剤（Ａ）                                                    ０．５ｇ
以上に蒸留水を加えて１０００ｍｌとし、塗布液とした。
【０１０３】
【化３】
2008040133.tif 000006
【０１０４】
〈スティッキング層側易接着上層用塗布液ｂ−２〉
変性水性ポリエステルＢ−１（固形分濃度が１８質量％）            １０８．０ｇ
界面活性剤（Ａ）                                                    ０．１ｇ
シリカ微粒子（平均粒径２μｍ）                                      ０．３ｇ
以上に蒸留水を加えて１０００ｍｌとし、塗布液とした。
【０１０５】
（光拡散層側易接着下層用塗布液ａ−１）
アクリル系ポリマーラテックスＣ−３（固形分３０％）                ７０．０ｇ
アクリル系ポリマーラテックスＣ−１（固形分３０％）                  ３．７ｇ
界面活性剤（Ａ）                                                    ０．１ｇ
以上に蒸留水を加えて１０００ｍｌとし、塗布液とした。
【０１０６】
（光拡散層側易接着上層用塗布液ａ−２）
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ−２３５  クラレ社製）                  ３．０ｇ
界面活性剤（Ａ）                                                    ０．１ｇ
シリカ微粒子（平均粒径２μｍ）                                      ０．３ｇ
以上に蒸留水を加えて１０００ｍｌとし、塗布液とした。
【０１０７】
更に、実施例１のスティッキング防止層のみ以下の方法で作製し、それ以外は、実施例１と同様にして作製した。
【０１０８】
アクリルラテックス（スチレン／ｎ−ブチルアクリレート／ｔ−ブチルアクリレート／ヒドロキシメチルメタクリレート（２７／１０／３５／２８（モノマー比（質量％））））バインダーに平均粒子径５μｍの光拡散粒子（積水化成品工業（株）の「ＭＢＸ−５」）１０部を混合して塗工液を作製し、この塗工液をロールコート法により上記基材層の裏面に３ｇ／ｍ2（固形分換算）塗工し、硬化させることでスティッキング防止層を積層した光拡散シートを得た。
【０１０９】
実施例３
実施例２の光拡散層のバインダーを実施例２のスティッキング防止層にて使用したアクリルラテックスバインダーに変え同様に光拡散シートを得た。
【０１１０】
〈評価〉
上記実施例２．３び比較実施例１の光拡散シートを用い、これらの光拡散シートの耐熱性を評価した。この耐熱性は、各光拡散シートを１２．３インチのバックライトユニットに組込み、６０℃９０％ＲＨの環境試験器に投入し、ランプを点灯させ、１時間、２時間、４時間、８時間、１２時間、２４時間及び４８時間経過後における光拡散シートの撓みの有無及びその程度をバックライトユニットの輝度ムラの発生具合から判定し、
（１）輝度ムラが全くなく、撓みが全く発生していない場合を◎、
（２）輝度ムラが殆どなく、極微小な撓みしか発生していない場合を○、
（３）若干の輝度ムラがあり、微小撓みが発生している場合を△、
（４）輝度ムラがあり、小撓みが発生している場合を×、
（５）明確な輝度ムラがあり、比較的大きな撓みが発生している場合を××、
として評価した。その結果を表２に示す。
【０１１１】
【表２】
2008040133.tif 000007
【０１１２】
表２に示した結果から明らかなように、比較例の光拡散シートに対して、本発明に係る実施例２及び３の光拡散シートは良好な耐熱性を示している。従って、本発明の光拡散シートによれば、透明性を維持しつつ、耐熱性、熱的寸法安定性及び耐候性を向上させることができ、ランプの発熱によっても撓みや黄変等の発生を抑制することができる。また、当該光拡散シートを備えたバックライトユニットによれば、輝度ムラや輝度低下の発生を格段に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る光拡散シートを示す模式的断面図
【図２】一般的なバックライトユニットを示す模式的斜視図
【符号の説明】
【０１１４】
１  光拡散シート
２  基材層
３  光拡散層
４  スティッキング防止層
５  バインダー
６  光拡散粒子
７  バインダー
８  光拡散粒子
２０  バックライトユニット
２１  ランプ
２２  導光板
２３  光拡散シート
２４  プリズムシート
２４ａ  プリズム部
【図１】
2008040133.tif 000008
【図２】
2008040133.tif 000009