(57)【要約】【課題】光源からの光を充分に異方性拡散させることができる拡散導光体およびバックライトユニットを提供する。【解決手段】本発明の拡散導光体１０は、蛇行した波状の凹凸パターン１１が片面に形成された透明樹脂層１２からなり、凹凸パターン１１の最頻ピッチが１．０μｍを超え２０μｍ以下、最頻ピッチＡに対する凹凸の平均深さＢの比（Ｂ／Ａ）が０．１〜３．０である。【選択図】図１
2008305663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛇行した波状の凹凸パターンが片面に形成された透明樹脂層からなる拡散導光体であって、
凹凸パターンの最頻ピッチが１．０μｍを超え２０μｍ以下、最頻ピッチＡに対する凹凸の平均深さＢの比（Ｂ／Ａ）が０．１〜３．０であることを特徴とする拡散導光体。
【請求項２】
請求項１に記載の拡散導光体と、該拡散導光体の、前記凹凸パターンが形成された面と反対側の面に対向して配設された反射板と、前記拡散導光体および前記反射板の間に配設された光源とを備えることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項３】
請求項１に記載の拡散導光体と、該拡散導光体の、前記凹凸パターンが形成された面と反対側の面に対向して配設された反射板と、前記拡散導光体のいずれかの側面に隣接した光源とを備えることを特徴とする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、光源からの光を拡散させる拡散導光体に関する。また、液晶表示装置に備えられるバックライトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に備えられるバックライトユニットには、通常、光源と、該光源から発した光を導光させつつ拡散させて一方の面から出射させる拡散導光体と、該拡散導光体の他方の面に対向して配設された反射板とが備えられている。
拡散導光体としては、例えば、特許文献１には、光透過性基材の少なくとも片面に錘状または半球状等の微細な突起体が複数形成されたものが記載されている。また、特許文献２には、光が出射する面に、線状または細い楕円形状のランダムスペックルの集合体からなる異方性拡散パターンが形成されたものが記載されている。
特許文献１に記載の拡散導光体では、拡散導光体を通る光を突起体にて屈折させながら出射させ、特許文献２に記載の拡散導光体では、拡散導光体を通る光を異方性拡散パターンにて屈折させながら出射させている。
【特許文献１】特開平１０−１２３３０７号公報
【特許文献２】特開２００６−２６１０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１，２に記載の拡散導光体では、光の拡散の異方性が不充分であるため、それら拡散導光体を備えるバックライトユニットでは光源からの光を充分に異方性拡散させることができなかった。そのため、拡散導光体からの出射光の輝度が、場所によって異なるようになり、液晶表示装置の画像の輝度にむらが生じることがあった。
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、光源からの光を充分に異方性拡散させることができる拡散導光体およびバックライトユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、以下の態様を包含する。
［１］  蛇行した波状の凹凸パターンが片面に形成された透明樹脂層からなる拡散導光体であって、
凹凸パターンの最頻ピッチが１．０μｍを超え２０μｍ以下、最頻ピッチＡに対する凹凸の平均深さＢの比（Ｂ／Ａ）が０．１〜３．０であることを特徴とする拡散導光体。
［２］  ［１］に記載の拡散導光体と、該拡散導光体の、前記凹凸パターンが形成された面と反対側の面に対向して配設された反射板と、前記拡散導光体および前記反射板の間に配設された光源とを備えることを特徴とするバックライトユニット。
［３］  ［１］に記載の拡散導光体と、該拡散導光体の、前記凹凸パターンが形成された面と反対側の面に対向して配設された反射板と、前記拡散導光体のいずれかの側面に隣接した光源とを備えることを特徴とするバックライトユニット。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の拡散導光体およびバックライトユニットによれば、光源からの光を充分に異方性拡散させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
（拡散導光体）
本発明の拡散導光体の一実施形態について説明する。
図１に、本実施形態の拡散導光体を示す。本実施形態の拡散導光体１０は、蛇行した波状の凹凸パターン１１が一方の面に形成された透明樹脂層１２からなるものである。本実施形態における透明樹脂層１２の他方の面（裏面）は凹凸パターンが形成されていない平滑な面である。
【０００７】
凹凸パターン１１の最頻ピッチＡは１μｍを超え２０μｍ以下、好ましくは１μｍを超え１０μｍ以下である。最頻ピッチＡが１μｍ未満であると、可視光の波長以下となり、可視光が凹凸にて屈折せずに光が透過してしまい、２０μｍを超えると、拡散の異方性が低くなり、輝度にむらが生じやすくなる。
【０００８】
凹凸パターン１１の最頻ピッチＡに対する凹凸の平均深さＢの比（Ｂ／Ａ、以下、アスペクト比という。）が０．１〜３．０である。アスペクト比が０．１未満であると、拡散の異方性が低くなり、輝度にむらが生じやすくなる。一方、アスペクト比が３．０より大きくなると、拡散導光体１０の製造にて凹凸パターン１１を形成しにくくなる。
ここで、平均深さＢとは、凹凸パターン１１の底部１１ａの平均深さのことである。また、底部１１ａとは、凹凸パターン１１の凹部の変曲点であり、平均深さＢは、拡散導光体１０を長さ方向に沿って切断した断面（図２参照）を見た際の、拡散導光体１０全体の面方向と平行な基準線Ｌ１から各凸部の頂部までの長さＢ１，Ｂ２，Ｂ３・・・の平均値（ＢＡＶ）と、基準線Ｌ１から各凹部の底部までの長さｂ１，ｂ２，ｂ３・・・の平均値（ｂＡＶ）との差（ｂＡＶ−ＢＡＶ）のことである。
平均深さＢを測定する方法としては、原子間力顕微鏡により撮影した凹凸パターン１１の断面の画像にて各底部１１ａの深さを測定し、それらの平均値を求める方法などが採られる。
【０００９】
本発明における蛇行とは、以下の方法で求められる凹凸の配向度が０．３以上になっていることである。この配向度は、凹凸の配向のばらつきの指標であり、その値が大きいほど、配向がばらついていることを示す。
配向度を求めるためには、まず、表面光学顕微鏡により凹凸パターンの上面を撮影し、その画像をグレースケールのファイル（例えば、ｔｉｆｆ形式等）に変換する。グレースケールのファイルの画像（図３参照）では、白度が低いところ程、凹部の底部が深い（白度が高いところ程、凸部の頂部が高い）ことを表している。次いで、グレースケールのファイルの画像をフーリエ変換する。図４にフーリエ変換後の画像を示す。図４の画像の中心から両側に広がる白色部分は凹凸パターン１１のピッチおよび向きの情報が含まれる。
次いで、図４の画像の中心から水平方向に補助線Ｌ２を引き、その補助線上の輝度をプロット（図５参照）する。図５のプロットの横軸はピッチを、縦軸は頻度を表し、頻度が最大となる値Ｘが凹凸パターン１１の最頻ピッチを表す。
次いで、図４において、補助線Ｌ２と値Ｘの部分にて直交する補助線Ｌ３を引き、その補助線Ｌ３上の輝度をプロット（図６参照）する。ただし、図６の横軸は、各種の凹凸構造との比較を可能にするため、Ｘの値で割った数値とする。図６の横軸は、凹凸の形成方向（図３における上下方向）に対する傾きの程度を示す指標（配向性）を、縦軸は頻度を表す。図６のプロットにおけるピークの半値幅Ｗ１（頻度が最大値の半分になる高さでのピークの幅）が凹凸パターンの配向度を表す。半値幅Ｗ１が大きい程、蛇行して配向がばらついていることを表す。
【００１０】
上記配向度が０．３未満であると、凹凸パターン１１の配向のばらつきが小さくなるため、光の拡散の異方性が小さくなる。
また、配向度は１．０以下であることが好ましい。配向度が１．０を超えると、凹凸パターンの方向がある程度ランダムになるため、光拡散性は高くなるが、異方性が低くなる傾向にある。
配向度を０．３以上にするためには、例えば、後述する製造において、加熱収縮性フィルムと表面が平滑な硬質層とを適宜選択すればよい。例えば、加熱収縮性フィルムの収縮率が高いほど、あるいは、表面が平滑な硬質層のヤング率が小さいほど、配向性が大きくなる。この製造方法により得られた拡散導光体１０は、２層の樹脂層から構成されたものとなる。
また、配向度が０．３以上の凹凸パターンが一表面に形成された金型を用いて透明樹脂を成形する方法を採用してもよい。この製造方法により得られた拡散導光体１０は、１層の樹脂層から構成されたものとなる。
【００１１】
なお、上記のようにフーリエ変換を利用して求めた凹凸パターンの最頻ピッチは平均ピッチと同等となる。
【００１２】
透明樹脂層１２は、可視光の透過率の高い（具体的には、可視光の全光線透過率が８５％）透明樹脂により構成される。
また、透明樹脂層１２には、耐熱性、耐光性を向上させる目的で、光透過率等の光学特性を損なわない範囲内で、添加剤を含有することができる。添加剤としては、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、光拡散剤などが挙げられる。中でも、光安定剤を添加することが好ましく、その添加量は、透明樹脂１００質量部に対して０．０３〜２．０質量部であることが好ましい。光安定剤の添加量が０．０３質量部以上であれば、その添加効果を充分に発揮できるが、２．０質量部を超えると、過剰量になり、不要なコストの上昇を招く傾向にある。
【００１３】
また、透明樹脂層１２には、より光拡散効果を高める目的で、光透過率等の光学特性を大きく損なわない範囲内で、無機化合物からなる光拡散剤、有機化合物からなる有機光拡散剤を含有させることができる。
無機光拡散剤としては、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、珪酸アルミニウム、珪酸アルミ化ナトリウム、珪酸亜鉛、ガラス、マイカ等が挙げられる。
有機光拡散剤としては、スチレン系重合粒子、アクリル系重合粒子、シロキサン系重合粒子、ポリアミド系重合粒子等が挙げられる。これらの光拡散剤はそれぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、これらの光拡散剤は、優れた光散乱特性を得るために、花弁状又は球晶状等の多孔質構造とすることもできる。
光拡散剤の含有量は、光透過性を損ないにくいことから、透明樹脂１００質量部に対して１０質量部以下であることが好ましい。
【００１４】
さらに、透明樹脂層１２には、より光拡散効果を高める目的で、光透過率等の光学特性を大きく損なわない範囲内で、微細気泡を含有させることができる。微細気泡は、光の吸収が少なく光透過率を低下させにくい。
微細気泡の形成方法としては、透明樹脂層１２に発泡剤を混入する方法（例えば、特開平５−２１２８１１号公報、特開平６−１０７８４２号公報に開示された方法）や、アクリル系発泡樹脂を発泡処理させて微細気泡を含有する方法（例えば、特開２００４−２８１２号公報に開示された方法）などを適用できる。さらに微細気泡は、より均一な面照射が可能となる点では、特定の位置に不均一に発泡させる方法（例えば、特開２００６−１２４４９９号公報に開示された方法）が好ましい。
なお、前記光拡散剤と微細発泡を併用することもできる。
【００１５】
透明樹脂層１２の厚さは０．０２〜３．０ｍｍが好ましく、０．０５〜２．５ｍｍがより好ましく、０．１〜２．０ｍｍが特に好ましい。透明樹脂層１２の厚さが０．０２ｍｍ未満であると、凹凸パターンの深さよりも小さいことがあるため適当でなく、３．０ｍｍよりも厚いと拡散導光体１０の質量が大きくなるため取り扱いにくくなるおそれがある。
透明樹脂層１２は２層以上の樹脂層から構成されていてもよい。透明樹脂層１２が２層以上の層から構成されている場合も、透明樹脂層１２の厚さは０．０２〜３．０ｍｍであることが好ましい。
【００１６】
＜製造方法＞
拡散導光体１０を製造する方法の例について説明する。
［第１の製造方法］
第１の製造方法は、加熱収縮性フィルムを用いて、拡散導光体１０を製造する方法である。
すなわち、第１の製造方法は、加熱収縮性フィルムの片面に、表面が平滑な樹脂製の硬質層（以下、表面平滑硬質層という。）を設けて積層シートを形成する工程（以下、第１の工程という。）と、加熱収縮性フィルムを加熱収縮させて積層シートの少なくとも表面平滑硬質層を折り畳むように変形させる工程（以下、第２の工程という。）とを有して、凹凸パターン形成シートからなる拡散導光体１０を製造する方法である。
ここで、表面平滑硬質層１４は、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に記載の中心線平均粗さ０．１μｍ以下の層である。
【００１７】
・第１の工程
第１の工程にて、図７に示すように、加熱収縮性フィルム１３の片面に表面平滑硬質層１４を設けて積層シート１０ａを形成する方法としては、例えば、加熱収縮性フィルム１３の片面に、第２の樹脂の溶液または分散液をスピンコーターやバーコーター等により塗工し、溶媒を乾燥させる方法、加熱収縮性フィルム１３の片面に、あらかじめ作製した表面平滑硬質層１４を積層する方法などが挙げられる。
【００１８】
加熱収縮性フィルム１３としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート系シュリンクフィルム、ポリスチレン系シュリンクフィルム、ポリオレフィン系シュリンクフィルム、ポリ塩化ビニル系シュリンクフィルムなどを用いることができる。
加熱収縮性フィルム１３の中でも、５０〜７０％収縮するものが好ましい。５０〜７０％収縮するシュリンクフィルムを用いれば、変形率を５０％以上でき、凹凸パターン１１の最頻ピッチＡが１μｍを超え２０μｍ以下、アスペクト比０．１以上の凹凸パターン形成シートを容易に製造できる。
ここで、変形率とは、（変形前の長さ−変形後の長さ）／（変形前の長さ）×１００（％）のことである。あるいは、（変形した長さ）／（変形前の長さ）×１００（％）のことである。
【００１９】
表面平滑硬質層１４は、蛇行した波状の凹凸パターン１１が形成しやすいことから、加熱収縮性フィルム１３を構成する樹脂（第１の樹脂）よりガラス転移温度が１０℃以上高い樹脂（第２の樹脂）で構成する。
第２の樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、フッ素樹脂などを使用することができる。
【００２０】
また、表面平滑硬質層１４の厚さを０．１〜１．０μｍとすることが好ましい。表面平滑硬質層１４の厚さが前記範囲であれば、凹凸パターン１１の最頻ピッチＡを、確実に１μｍを超え２０μｍ以下にできる。しかし、表面平滑硬質層１４の厚さを０．１μｍ未満とすると最頻ピッチＡが１μｍ以下になることがあり、１．０μｍを超えると、最頻ピッチＡが２０μｍを超えることがある。
また、蛇行した波状の凹凸パターン１１をより容易に形成できることから、表面平滑硬質層１４のヤング率を０．０１〜３００ＧＰａにすることが好ましく、０．１〜１０ＧＰａにすることがより好ましい。
【００２１】
・第２の工程
第２の工程にて、加熱収縮性フィルム１３を熱収縮させることにより、表面平滑硬質層１４に、収縮方向に対して垂直方向に波状の凹凸パターン１１を形成させる。
加熱収縮性フィルム１３を加熱収縮させる際の加熱方法としては、熱風、蒸気または熱水中に通す方法等が挙げられ、中でも、均一に収縮させることができることから、熱水に通す方法が好ましい。
【００２２】
この製造方法では、表面平滑硬質層１４の厚さが薄いほど、表面平滑硬質層１４のヤング率が低いほど、凹凸パターン１１の最頻ピッチＡが小さくなり、基材の変形率が高いほど、平均深さＢが深くなる。
【００２３】
上記第１の製造方法では、第１の樹脂のガラス転移温度と第２の樹脂のガラス転移温度の間の温度では、表面平滑硬質層１４のヤング率が加熱収縮性フィルム１３より高くなる。その上、表面平滑硬質層１４の厚さを１．０μｍ以下とするため、第１の樹脂のガラス転移温度と第２の樹脂のガラス転移温度の間の温度で加工した際には、表面平滑硬質層１４は厚みを増すよりも、折り畳まれるようになる。さらに、表面平滑硬質層１４は加熱収縮性フィルム１３に積層されているため、加熱収縮性フィルム１３の収縮による応力が全体に均一にかかる。したがって、上記製造方法によれば、表面平滑硬質層１４を折り畳むように変形させることにより、拡散導光体１０となる凹凸パターン形成シートを得ることができる。
【００２４】
上記のようにして得た凹凸パターン形成シートはそのまま拡散導光体１０として用いることができる。その場合、加熱収縮性フィルム１３と表面平滑硬質層１４とにより透明樹脂層１２が構成される。
【００２５】
［第２の製造方法］
第２の製造方法は、第１の製造方法で得た凹凸パターン形成シートを工程シート原版として、拡散導光体１０を製造する方法である。
工程シート原版は、枚葉状であってもよいし、連続したシート状であるウェブ状であってもよい。
【００２６】
第２の製造方法の具体的な方法としては、例えば、下記（ａ）〜（ｃ）の方法が挙げられる。
（ａ）工程シート原版の凹凸パターンが形成された面に、未硬化の電離放射線硬化性樹脂を塗工する工程と、電離放射線を照射して前記硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を工程シート原版から剥離する工程とを有する方法。ここで、電離放射線とは、通常、紫外線または電子線のことであるが、本発明では、可視光線、Ｘ線、イオン線等も含む。
（ｂ）工程シート原版の凹凸パターンが形成された面に、未硬化の液状熱硬化性樹脂を塗工する工程と、加熱して前記液状熱硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を工程シート原版から剥離する工程とを有する方法。
（ｃ）工程シート原版の凹凸パターンが形成された面に、シート状の透明熱可塑性樹脂を接触させる工程と、該シート状の透明熱可塑性樹脂を工程シート原版に押圧しながら加熱して軟化させた後、冷却する工程と、その冷却したシート状の透明熱可塑性樹脂を工程シート原版から剥離する工程とを有する方法。
【００２７】
また、工程シート原版を用いて２次工程用成形物を作製し、その２次工程用成形物を用いて拡散導光体を製造することもできる。２次工程用成形物を用いる具体的な方法としては、下記（ｄ）〜（ｆ）の方法が挙げられる。
【００２８】
（ｄ）工程シート原版の凹凸パターンが形成された面に、ニッケル等の金属めっきを行って、めっき層（凹凸パターン転写用材料）を積層する工程と、そのめっき層を工程シート原版から剥離して、金属製の２次工程用成形物を作製する工程と、次いで、２次工程用成形物の凹凸パターンと接していた側の面に、未硬化の電離放射線硬化性樹脂を塗工する工程と、電離放射線を照射して前記硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を２次工程用成形物から剥離する工程とを有する方法。
（ｅ）工程シート原版の凹凸パターンが形成された面に、めっき層（凹凸パターン転写用材料）を積層する工程と、そのめっき層を工程シート原版から剥離して、金属製の２次工程用成形物を作製する工程と、該２次工程用成形物の凹凸パターンと接していた側の面に、未硬化の液状熱硬化性樹脂を塗工する工程と、加熱により該樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を２次工程用成形物から剥離する工程とを有する方法。
（ｆ）工程シート原版の凹凸パターンが形成された面に、めっき層（凹凸パターン転写用材料）を積層する工程と、そのめっき層を工程シート原版から剥離して、金属製の２次工程用成形物を作製する工程と、該２次工程用成形物の凹凸パターンと接していた側の面に、シート状の透明熱可塑性樹脂を接触させる工程と、該シート状の透明熱可塑性樹脂を２次工程用成形物に押圧しながら加熱して軟化させた後、冷却する工程と、その冷却したシート状の透明熱可塑性樹脂を２次工程用成形物から剥離する工程とを有する方法。
【００２９】
（ａ）の方法の具体例について説明する。図８に示すように、まず、ウェブ状の工程シート原版１１０の凹凸パターン１１２ａが形成された面に、コーター１２０により未硬化の液状電離放射線硬化性樹脂１１２ｃを塗工する。次いで、該硬化性樹脂を塗工した工程シート原版１１０を、ロール１３０を通すことにより押圧して、前記硬化性樹脂を工程シート原版１１０の凹凸パターン１１２ａ内部に充填する。その後、電離放射線照射装置１４０により電離放射線を照射して、硬化性樹脂を架橋・硬化させる。そして、硬化後の電離放射線硬化性樹脂を工程シート原版１１０から剥離させることにより、ウェブ状の拡散導光体１５０を製造することができる。
【００３０】
（ａ）の方法において、工程シート原版の凹凸パターンが形成された面には、離型性を付与する目的で、未硬化の電離放射線硬化性樹脂塗工前に、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等からなる層を１〜１０ｎｍ程度の厚さで設けてもよい。
工程シート原版の凹凸パターンが形成された面に、未硬化の電離放射線硬化性樹脂を塗工するコーターとしては、Ｔダイコーター、ロールコーター、バーコーター等が挙げられる。
未硬化の電離放射線硬化性樹脂としては、エポキシアクリレート、エポキシ化油アクリレート、ウレタンアクリレート、不飽和ポリエステル、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ビニル／アクリレート、ポリエン／アクリレート、シリコンアクリレート、ポリブタジエン、ポリスチリルメチルメタクリレート等のプレポリマー、脂肪族アクリレート、脂環式アクリレート、芳香族アクリレート、水酸基含有アクリレート、アリル基含有アクリレート、グリシジル基含有アクリレート、カルボキシ基含有アクリレート、ハロゲン含有アクリレート等のモノマーの中から選ばれる１種類以上の成分を含有するものが挙げられる。未硬化の電離放射線硬化性樹脂は溶媒等で希釈することが好ましい。
また、未硬化の電離放射線硬化性樹脂には、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を添加してもよい。
未硬化の電離放射線硬化性樹脂を紫外線により硬化する場合には、未硬化の電離放射線硬化性樹脂にアセトフェノン類、ベンゾフェノン類等の光重合開始剤を添加することが好ましい。
【００３１】
（ｂ），（ｅ）の方法において、液状熱硬化性樹脂としては、例えば、未硬化の、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
また、（ｂ）の方法における硬化温度は、工程シート原版のガラス転移温度より低いことが好ましい。硬化温度が工程シート原版のガラス転移温度以上であると、硬化時に工程シート原版の凹凸パターンが変形するおそれがあるからである。
【００３２】
（ｃ），（ｆ）の方法における透明熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン−メチルメタクリレート共重合体（ＭＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＥＴ−Ｇ、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂などが挙げられる。これらの中でも、成形加工の観点からは、ＭＳ、ＰＭＭＡ、ＰＳ、ＣＯＰ、ＰＣが好ましく、吸湿性及びコストの観点からは、ＭＳのうちスチレン含有率が３０〜９０質量％のものがさらに好ましい。
これらの透明熱可塑性樹脂は単層もしくは多層構造とすることもできる。例えば、ＰＳ層の両面にＰＭＭＡ層を設けた３層構造の透明熱可塑性樹脂などを用いることができる。
さらに、前記透明熱可塑性樹脂の表面に、高屈折率の樹脂を設けたものを使用することもできる。高屈折率の樹脂としては、例えば、フルオレン系エポキシ化合物、フルオレン系アクリレート化合物、フルオレン系ポリエステル（ＯＫＰ）、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）、ポリジフェニルシラン（ＰＤＰＳ）などが挙げられる。
【００３３】
シート状の熱可塑性樹脂を２次工程用成形物に押圧する際の圧力は１〜１００ＭＰａであることが好ましい。押圧時の圧力が１ＭＰａ以上であれば、凹凸パターンを高い精度で転写させることができ、１００ＭＰａ以下であれば、過剰な加圧を防ぐことができる。
また、（ｃ）の方法における熱可塑性樹脂の加熱温度は、工程シート原版のガラス転移温度より低いことが好ましい。加熱温度が工程シート原版のガラス転移温度以上であると、加熱時に工程シート原版の凹凸パターンが変形するおそれがあるからである。
加熱後の冷却温度としては、凹凸パターンを高い精度で転写させることができることから、熱可塑性樹脂のガラス転移温度未満であることが好ましい。
【００３４】
［第３の製造方法］
第３の製造方法は、金属製または金属化合物製の層と樹脂製の層とを有する凹凸パターン形成シートを工程シート原版として、拡散導光体１０を製造する方法である。
【００３５】
金属製または金属化合物製の層を有する凹凸パターン形成シートは、樹脂製の表面平滑硬質層を金属製または金属化合物製の表面平滑硬質層に置き換えた以外は第１の製造方法と同様の方法により得ることができる。すなわち、金属製または金属化合物製の層を有する凹凸パターン形成シートの製造方法は、加熱収縮性フィルムの片面に金属製の表面平滑硬質層を設けて積層シートを形成する工程と、加熱収縮性フィルムを加熱収縮させて積層シートの少なくとも表面平滑硬質層を折り畳むように変形させる工程とを有する方法である。この凹凸パターン形成シートの製造方法では、表面平滑硬質層のヤング率が加熱収縮性フィルムのヤング率が桁違いに大きいため、熱圧縮した際に厚みを増すよりも、折り畳まれるようになる。その結果、蛇行した波状の凹凸パターンが形成された凹凸パターン形成シートを得ることができる。
【００３６】
表面平滑硬質層を構成する金属としては、より容易に凹凸パターンが形成することから、金、アルミニウム、銀、炭素、銅、ゲルマニウム、インジウム、マグネシウム、ニオブ、パラジウム、鉛、白金、シリコン、スズ、チタン、バナジウム、亜鉛、ビスマスよりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属であることが好ましい。ここでいう金属は、半金属も含む。
金属化合物としては、同様の理由から、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化銅、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化鉛、酸化ケイ素、フッ化バリウム、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、硫化亜鉛、ガリウムヒ素よりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属化合物であることが好ましい。
【００３７】
第３の製造方法の具体的な方法としては、第２の製造方法における（ａ）〜（ｆ）の方法において、工程シート原版として、金属製または金属化合物製の層と樹脂製の層とを有する凹凸パターン形成シートを用いる方法が挙げられる。
【００３８】
［第４の製造方法］
第４の製造方法は、金型と該金型を加熱冷却する加熱冷却手段と該金型を加圧する加圧手段とを備える成形装置を用いて、未成形の透明熱可塑性樹脂から拡散導光体１０を製造する方法である。第４の製造方法で使用する透明熱可塑性樹脂としては、第２の製造方法で用いたものと同様のものが挙げられる。
【００３９】
具体的に、第４の製造方法では、まず、透明熱可塑性樹脂のペレットまたは粉体を金型内に充填し、加熱冷却手段により金型を加熱すると共に加圧手段により金型内を加圧する。次いで、加熱冷却手段により金型内を冷却し、加圧を停止して、拡散導光体１０を得る。
この製造方法では、金型として、拡散導光体１０の出射面に接する面に蛇行した波状の凹凸パターンを形成したものを用いる。例えば、金型としては、第１の製造方法または第２の製造方法により得た凹凸パターン形成シートを一面に取り付けたもの、レーザー照射等により一面に蛇行した波状の凹凸パターンを形成したものを用いることができる。
【００４０】
第４の製造方法での成形方法としては、例えば、プレス成形法、射出成形法を適用することができる。
【００４１】
上述した第１〜第４の製造方法により得た拡散導光体１０はそのまま用いてもよいし、透明樹脂製またはガラス製の基板に接着剤を介して貼り合わせて最終的な拡散導光体としてもよい。
【００４２】
＜機能＞
上述した拡散導光体１０は光の異方拡散性を有している。具体的には、拡散導光体１０の凹凸パターン１１が形成されていない側の面（裏面）側に光源を設けた場合には、光源から発した光は、裏面から拡散導光体１０に入射し、拡散導光体１０内を通って凹凸面に到達する。ここで、入射角が０度以上臨界角未満の角度で達した光は屈折しながら拡散導光体１０の外に出射する。拡散導光体１０内を通る光の方向は一方向ではないため、拡散導光体１０の凹凸面と光の角度は一定ではないから、幅広い角度で光が屈折することになる。しかも凹凸は蛇行して配向がばらついているため、拡散の異方性が高くなっている。
なお、凹凸面に対して臨界角以上の角度で達した光は全反射して再び拡散導光体内を進行するが、その後、凹凸面に臨界角未満で達した際に出射する。また、入射角が０度の角度で達した光は屈折せずにそのまま拡散導光体の外に出射する。
【００４３】
また、拡散導光体１０の一側面側に光源を設けた場合も、上記と同様に、拡散導光体１０内を通って、入射角が０度以上臨界角未満の角度で達した光が、屈折しながら拡散導光体の外に出射する。ここで、凹凸は蛇行して配向にばらつきがあるため、拡散の異方性が高くなっている。
【００４４】
なお、本発明の拡散導光体は上述した実施形態に限定されない。例えば、透明樹脂層の裏面側に光源を配置する場合には、光の入射効率を向上させるために、透明樹脂層の裏面に反射防止機能を有する微細な波状の凹凸が形成されていることが好ましい。ここで、微細な波状の凹凸の最頻ピッチは１μｍ以下、かつ、アスペクト比が０．１以上であることが好ましい。最頻ピッチが１μｍを超えると、あるいは、アスペクト比が０．１を超えると、反射防止機能が得られないためである。
【００４５】
前記微細な波状の凹凸は、光拡散用の凹凸パターンと共に透明樹脂層の裏面に形成することができる。例えば、拡散導光体をプレス成形や射出成形により製造する際に、金型として、透明樹脂層の出射面（表面）側に接する面に光拡散用の凹凸パターンが形成され、透明樹脂層の入射面（裏面）側に接する面に微細な波状の凹凸パターンが形成されたものを用いる方法を適用することができる。
また、前記微細な波状の凹凸は、光拡散用の凹凸パターンとは別に透明樹脂層の裏面に形成してもよい。例えば、微細な波状の凹凸パターンが形成されたフィルムを、透明樹脂層の裏面側に接着剤を介して貼付してもよい。
【００４６】
また、光拡散の異方性をより高めるために、微細気泡を含有したフィルムを入射面側または出射面側に添付してもよい。図９に示すように、微細気泡を含有したフィルム１７を入射面側に添付する場合、光源３０からの光を効率的に利用するために、光源３０の光が強く当たる部分１７ａにて、微細気泡の含有量を多くし、それ以外の部分１７ｂでは微細気泡の含有量を少なく、または、含有しないことが好ましい。
本発明の拡散導光体は、一端から他端に向かって厚さが漸次薄くなる楔形であってもよい。楔形の拡散導光体では、厚い方の側面に光源を配置する。
【００４７】
本発明の拡散導光体は、蛇行した波状の凹凸パターンが必ず片面に形成されているものであるが、凹凸パターンが片面のみに形成されているものに限定されるものではない。すなわち、透明樹脂層のもう一方の片面にも蛇行した波状の凹凸パターンが形成されていても構わない。
【００４８】
（バックライトユニット）
［第１の実施形態］
本発明のバックライトユニットの第１の実施形態について説明する。
図１０に、本実施形態のバックライトユニットを示す。本実施形態のバックライトユニット１は、いわゆる直下型のものであり、拡散導光体１０と、拡散導光体１０の、凹凸パターンが形成された面（表面１５）と反対側の面（裏面１６）に対向して配設された反射板２０と、拡散導光体１０および反射板２０の間に配設された複数の光源３０，３０・・・とを備えるものである。また、拡散導光体１０の表面１５側には、拡散フィルム４０、プリズムシート５０、輝度上昇フィルム６０が順次積層されている。
【００４９】
光源３０としては、例えば、冷陰極管、発光ダイオードなどが挙げられる。
反射板２０としては、例えば、表面が鏡面状の金属板、あるいは、そのような金属板を備えた積層板などが挙げられる。
拡散フィルム４０としては、例えば、透明な粒子を含有する樹脂フィルムなどが挙げられる。拡散フィルム４０は拡散導光体より出射した光をさらに拡散させるものである。
プリズムシート５０としては、例えば、片面に円錐状または角錐状の突起を規則的に多数有する樹脂シート（例えば、住友スリーエム社製商品名ビキュイティＢＥＦIII）などが挙げられる。プリズムシート５０は、拡散フィルム４０より出射した光の進行方向を、面に対して垂直方向に揃えるためのものである。
輝度上昇フィルム６０としては、例えば、光のプライマリー波（Ｐ波）のみを通し、セカンダリー（Ｓ波）を反射するシート（例えば、住友スリーエム社製商品名ビキュイティＤＢＥＦ−Ｄ４００）などが挙げられる。
【００５０】
［第２の実施形態］
本発明のバックライトユニットの第２の実施形態について説明する。
図１１に、本実施形態のバックライトユニットを示す。本実施形態のバックライトユニット２は、いわゆるエッジライト型のものであり、拡散導光体１０と、拡散導光体１０の、凹凸パターンが形成された面（表面１５）と反対側の面（裏面１６）に対向して配設された反射板２０と、拡散導光体１０の一側面に配設された複数の光源３０とを備えるものである。また、拡散導光体１０の表面１５側には、拡散フィルム４０、プリズムシート５０、輝度上昇フィルム６０が順次積層されている。
本実施形態で用いられる拡散導光体１０、反射板２０、光源３０、拡散フィルム４０、プリズムシート５０および輝度上昇フィルム６０は第１の実施形態と同様である。
【００５１】
蛇行した波状の凹凸パターンが形成された拡散導光体１０を備える上記実施形態のバックライトユニット１では、光源３０から発した光が、拡散導光体１０の凹凸面にて高い異方性で拡散する。したがって、バックライトユニット１，２を備える液晶表示装置では、画像の輝度にむらが生じにくい。
【実施例】
【００５２】
以下の例におけるヤング率は、引っ張り試験機（テスター産業社製ＴＥ−７００１）を用い、ＪＩＳ  Ｋ  ７１１３−１９９５に準拠して測定した値である。特に温度を記載していない場合には、２３℃における値である。
【００５３】
（実施例１）
一軸方向に熱収縮する厚さ５０μｍでヤング率３ＧＰａのポリエチレンテレフタレート製加熱収縮性フィルム（三菱樹脂株式会社製ヒシペットＬＸ−６０Ｓ、ガラス転移温度７０℃）の片面に、トルエンに希釈したポリメチルメタクリレート（ポリマーソース株式会社製Ｐ４８３１−ＭＭＡ、ガラス転移温度１００℃）を厚さが２００ｎｍになるようにバーコーターにより塗工し、硬質層を形成して積層シートを得た。
次いで、その積層シートを８０℃で１分間加熱することにより、加熱前の長さの４０％に熱収縮させ（すなわち、変形率６０％で変形させ）、硬質層が、収縮方向に対して直交方向に沿って周期的を有する波状の凹凸パターンを有する光拡散体を得た。
なお、ポリエチレンテレフタレート製加熱収縮性フィルムおよび該ポリメチルメタクリレートの８０℃におけるヤング率はそれぞれ５０ＭＰａ、１ＧＰａであった。
【００５４】
（実施例２）
トルエンに希釈したポリスチレン（ポリマーソース株式会社製ＰＳ、ガラス転移温度１００℃）を塗工した以外は実施例１と同様にして光拡散体を得た。
なお、ポリエチレンテレフタレート製加熱収縮性フィルムおよび該ポリスチレンの８０℃におけるヤング率はそれぞれ、５０ＭＰａ、１ＧＰａであった。
【００５５】
（実施例３）
ポリスチレンの塗工厚さを１μｍにした以外は実施例２と同様にして光拡散体を得た。
【００５６】
（実施例４）
積層シートを７０℃で１分間加熱することにより、加熱前の長さの９０％に熱収縮させた（すなわち、変形率１０％で変形させた）以外は実施例２と同様にして光拡散体を得た。
【００５７】
（実施例５）
実施例１により得た光拡散体を工程シート原版として用いて、以下のようにして光拡散体を得た。
すなわち、実施例１により得た工程シート原版の凹凸パターンが形成された面にエポキシアクリレート系プレポリマー、２−エチルヘキシルアクリレートおよびベンゾフェノン系光重合開始剤を含む未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を塗工した。
次いで、未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物の塗膜の工程シート原版と接していない面に、厚さ５０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを重ね合わせ、押圧した。
次いで、トリアセチルセルロースフィルムの上から紫外線を照射し未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させ、その硬化物を工程シート原版から剥離することにより、光拡散体を得た。
【００５８】
（実施例６）
実施例１により得た光拡散体を工程シート原版として用いて、以下のようにして光拡散体を得た。
すなわち、実施例１により得た工程シート原版の凹凸パターンが形成された面に、ニッケルめっきを施し、そのニッケルめっきを剥離することにより、厚さ２００μｍの２次工程シートを得た。この２次工程シートの凹凸パターンが形成された面にエポキシアクリレート系プレポリマー、２−エチルヘキシルアクリレートおよびベンゾフェノン系光重合開始剤を含む未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を塗工した。
次いで、未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物の塗膜の２次工程シートと接していない面に厚さ５０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを重ね合わせ、押圧した。
次いで、トリアセチルセルロースフィルムの上から紫外線を照射し未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させ、その硬化物を２次工程シートから剥離することにより、光拡散体を得た。
【００５９】
（実施例７）
紫外線硬化性樹脂組成物の代わりに熱硬化性エポキシ樹脂を使用し、紫外線を照射する代わりに加熱により該熱硬化性樹脂を硬化させた以外は実施例６と同様にして光拡散体を得た。
【００６０】
（実施例８）
実施例６と同様にして、厚さ２００μｍの２次工程シートを得た。この２次工程シートの凹凸パターンが形成された面に、厚さ５０μｍのポリアクリルアミドフィルムを重ね、加熱した。加熱により軟化したポリアクリルアミドフィルムと２次工程シート両側から押圧後、冷却・固化させ、２次工程シートから剥離することにより、光拡散体を得た。
【００６１】
（比較例１）
ポリスチレンの塗工厚さを６μｍにした以外は実施例２と同様にして光拡散体を得た。
【００６２】
（比較例２）
ポリスチレンの塗工厚さを４０ｎｍにした以外は実施例２と同様にして光拡散体を得た。
【００６３】
（比較例３）
三菱樹脂株式会社製ヒシペットＬＸ−６０Ｓの代わりに同ヒシペットＬＸ−１０Ｓ（ヤング率３ＧＰａ）を用いたこと、および、その積層シートを７０℃で１分間加熱して、加熱前の長さの９７％に収縮させた（すなわち、変形率３％に変形させた）以外は実施例１と同様にして、光拡散体を得た。
【００６４】
（比較例４）
特許文献２に示される異方性拡散パターンの製造方法を用いて光拡散体を得た。
すなわち、レーザー光を拡散して透過する磨りガラスのような拡散板がはめ込まれた、幅１ｍｍ、長さ１０ｃｍのスリットを有する遮蔽板と、市販の感光性樹脂が１００μｍの厚さで塗布された感光性フィルム板を、互いの間隔が１ｍで、かつ板同士が平行になるように設置した。
次に、波長５１４ｎｍのアルゴンレーザーを前記遮蔽板側から照射し、前記スリットを通り抜けてすりガラスにより拡散したアルゴンレーザー光により、感光性フィルム板上の感光性樹脂を露光した。
前記に示すような露光を繰り返し、感光性フィルム板全面の感光性樹脂を露光した。そして、露光された感光性フィルムを現像して、光拡散体を得た。
なお、比較例４におけるグレースケールファイル変換画像を図１２に、グレースケールファイル画像のフーリエ変換画像を図１３に示す。また、図１３の画像の中心から水平方向に補助線Ｌ４を引き、その補助線上の輝度をプロットした図を図１４に示す。さらに、図１３において、補助線Ｌ４と値Ｙの部分にて直交する補助線Ｌ５を引き、その補助線Ｌ５上の輝度をプロットした図を図１５に示す。
【００６５】
（比較例５）
加熱収縮性フィルムの代わりに厚さ５０μｍでヤング率５ＧＰａの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人株式会社製Ｇ２）を用いた以外は実施例１と同様にして、光拡散体を得ることを試みた。しかし、波状の凹凸パターンが形成されず、光拡散体が得られなかった。
【００６６】
（比較例６）
一軸方向に熱収縮する厚さ５０μｍでヤング率３ＧＰａのポリエチレンテレフタレート製加熱収縮性シュリンクフィルム（三菱樹脂株式会社製ヒシペットＬＸ−１０Ｓ、ガラス転移温度７０℃）の片面に、ヤング率が２ＭＰａのポリジメチルシロキサン（信越化学工業株式会社ＫＳ８４７Ｔ、ガラス転移温度−１２０℃）と白金触媒（信越化学工業株式会社ＣＡＴ−ＰＬ−５０Ｔ）とをトルエンに希釈した分散液をスピンコート法により厚さが３ｎｍになるように塗工し、硬質層を形成して積層シートを得た。
次いで、その積層シートを１００℃で１分間加熱し、熱収縮させることにより、光拡散体を得ようとしたが、硬質層を折り畳むように変形させることができず、波状の凹凸パターンは形成されなかった。
【００６７】
実施例１〜８および比較例１〜６の光拡散体の上面を、原子間力顕微鏡（日本ビーコ社製ナノスコープIII）により撮影した。
実施例１〜８および比較例１〜４の光拡散体では、原子間力顕微鏡の画像にて凹凸パターンの深さを１０箇所で測定し、それらを平均して平均深さを求めた。
また、凹凸パターンの配向度を以下のようにして求めた。
まず、表面光学顕微鏡により凹凸パターンの上面を撮影し、その画像をグレースケールのファイルに変換した（図３参照）。次いで、グレースケールのファイルの画像をフーリエ変換する。図４にフーリエ変換後の画像を示す。次いで、図４の画像の中心から水平方向に補助線Ｌ２を引き、その補助線上の輝度をプロット（図５参照）した。次いで、図５において、補助線Ｌ２と値Ｘの部分にて直交する補助線Ｌ３を引き、その補助線Ｌ３上の輝度をプロット（図６参照）する。そして、図６のプロットにおけるピークの半値幅Ｗ１より凹凸パターンの配向度を求めた。それらの値を表１に示す。
【００６８】
また、凹凸パターンの最頻ピッチおよび底部の平均深さより、光拡散体としての適性を以下の基準で評価した。その評価結果を表１に示す。
○：凹凸パターンの最頻ピッチが１μｍを超え２０μｍ以下、平均深さが最頻ピッチを１００％とした際の１０％以上、配向度が０．３〜１．０であり、光拡散体として適している。
△：凹凸パターンの最頻ピッチが１μｍ以下あるいは２０μｍを超えており、あるいは、平均深さが最頻ピッチを１００％とした際の１０％未満であり、あるいは配向度が０．３未満で光拡散体として必ずしも適していない。
×：凹凸パターンが形成できない
【００６９】
【表１】
2008305663.tif 000003
【００７０】
積層シートの表面平滑硬質層を折り畳むように変形させた実施例１〜８では、光拡散体を容易に製造できた。
さらに、実施例１〜８の光拡散体は、凹凸パターンの最頻ピッチが１μｍを超え２０μｍ以下、底部の平均深さが前記最頻ピッチを１００％とした際の１０％以上になり、光拡散体として適したものであった。
また、実施例１で得た光拡散体を工程シートとして用いた実施例５〜８の製造方法によれば、光拡散体と同等の最頻ピッチおよび平均深さの凹凸パターンを有する光拡散体を簡便に製造できた。
【００７１】
これに対し、比較例１および２では、得られた光拡散体は、凹凸パターンの最頻ピッチが１μｍ以下あるいは２０μｍを超えていた。また、比較例３では、凹凸パターンの底部の平均深さが最頻ピッチを１００％とした際の１０％未満であった。また、比較例４では配向度が０．３未満であった。これら比較例１〜４は、必ずしも光拡散体として適したものではない。
また、樹脂層として２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた比較例５、および第１の樹脂より第２の樹脂のガラス転移温度が低い積層シートを用いた比較例６の製造方法では、表面平滑硬質層が折り畳むように変形しなかったため、凹凸パターンが形成しなかった。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の拡散導光体の一実施形態の一部を拡大して示す拡大斜視図である。
【図２】図１の拡散導光体を、凹凸パターンの形成方向と直交方向に切断した際の断面図である。
【図３】凹凸パターンの表面を表面光学顕微鏡により撮影して得た画像の、グレースケール変換画像である。
【図４】図３の画像をフーリエ変換した画像である。
【図５】図４の画像における円環の中心からの距離に対する輝度をプロットしたグラフである。
【図６】図４の画像における補助線Ｌ３上の輝度をプロットしたグラフである。
【図７】本発明の拡散導光体を製造する際に使用する積層シートを示す断面図である。
【図８】本発明の拡散導光体を製造する方法の一例を説明する図である。
【図９】本発明の拡散導光体の他の実施形態を示す断面図である。
【図１０】本発明のバックライトユニットの第１の実施形態を示す断面図である。
【図１１】本発明のバックライトユニットの第２の実施形態を示す断面図である。
【図１２】比較例４における凹凸パターンの表面を表面光学顕微鏡により撮影して得た画像の、グレースケール変換画像である。
【図１３】図１２の画像をフーリエ変換した画像である。
【図１４】図１３の画像における円環の中心からの距離に対する輝度をプロットしたグラフである。
【図１５】図１３の画像における補助線Ｌ５上の輝度をプロットしたグラフである。
【符号の説明】
【００７３】
１，２  バックライトユニット
１０  拡散導光体
１０ａ  積層シート
１１  凹凸パターン
１１ａ  底部
１２  透明樹脂層
１３  加熱収縮性フィルム
１４  表面が平滑な樹脂製の硬質層（表面平滑硬質層）
１５  表面
１６  裏面
２０  反射板
３０  光源
４０  拡散フィルム
５０  プリズムシート
６０  輝度上昇フィルム
【図１】
2008305663.tif 000004
【図２】
2008305663.tif 000005
【図３】
2008305663.tif 000006
【図４】
2008305663.tif 000007
【図５】
2008305663.tif 000008
【図６】
2008305663.tif 000009
【図７】
2008305663.tif 000010
【図８】
2008305663.tif 000011
【図９】
2008305663.tif 000012
【図１０】
2008305663.tif 000013
【図１１】
2008305663.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
2008305663.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
2008305663.tif 000018