(57)【要約】【課題】液晶ディスプレイのバックライトユニットなどの、光源によって長期間熱せられても、皺が発生せず、均一な拡散光を放出する、製造の容易な光拡散シートを提供する。【解決手段】シート両面１ａ，１ｂに凹凸が形成され、入光面となる片面１ａの平均面粗さが出光面となる反対面１ｂの平均面粗さよりも大きい透光性樹脂からなるシート１であり、そのシート１には０．５〜５０μｍの平均粒径を有する光拡散剤１ｃが０．１〜５０重量％含有されている。光拡散剤としては、平均粒径が１．０〜１５μｍのタルクを１０〜４０重量％含有させるのが好ましい。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート両面に凹凸が形成され、入光面となる片面の平均面粗さが出光面となる反対面の平均面粗さよりも大きく、光拡散剤を含有する透光性樹脂からなるシートであって、該片面の平均面粗さが０．２〜５．０μｍ、該反対面の平均面粗さが０．２〜２．０μｍであることを特徴とする光拡散シート。
【請求項２】
光拡散剤が０．５〜５０μｍの平均粒径を有し、透光性樹脂中に０．１〜５０重量％含有されてい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】
前記片面の表面積率が前記反対面の表面積率より小さくて、該片面の表面積率が１．００１〜１．１５０、該反対面の表面積率が１．０１０〜１．２５０であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光拡散シート。
【請求項４】
前記片面の平均面粗さが１．０〜３．０μｍ、前記反対面の平均面粗さが０．５〜１．５μｍであり、前記片面の表面積率が１．０３０〜１．１００、前記反対面の表面積率が１．０５０〜１．２００であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光拡散シート。
【請求項５】
光拡散剤が１．０〜１５μｍの平均粒径を有するタルクであり、透光性樹脂中に１０〜４０重量％含有されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光拡散シート。
【請求項６】
タルクとその他の光拡散剤とからなる光拡散剤を１０〜４０重量％含有し、前記タルクが透光性樹脂中に５〜３０重量％含有され且つ全光拡散剤の５０重量％以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光拡散シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイのバックライトユニットや電飾看板、照明カバー、アーケード、採光板、バルコニーの目隠し板などに用いられる光拡散シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイの一般的なバックライトユニットは、裏面に光拡散用のドットが印刷された導光板と、この導光板の片側又は両側に配置された光源（冷陰極管等）と、この導光板の上に重ねられた光拡散シートと、この光拡散シートの上又は上下に重ねられたレンズフィルム（プリズムシート）等で構成されている。
【０００３】
斯かるバックライトユニットに組み込まれる光拡散シートは、導光板からの光を均一に拡散し、表示画面でドットが見えるのを防いだり、光損失を抑えて拡散光を液晶パネル面へ均一に放出する役目を果たすものである。
【０００４】
このような光拡散シートとしては、▲１▼透明基材の少なくとも片面に、光拡散剤としてポリマービーズや無機微粒子を含む光拡散層を設けたシート（特許第２６６５３０１号）、▲２▼透明プラスチックフィルムの片面又は両面にエンボス加工を施して凹凸を形成すると共に、微粒子を含む光拡散層を片面又は両面に設けたシート（特開平１１−３３７７１１号）、▲３▼光拡散剤を含有させないで表面にランダムな凹凸を形成したシート（特許第２５６２２６５号）等が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、▲１▼の光拡散シートは、光拡散層の表面から突出するポリマービーズや無機微粒子が、その上に重ねられるレンズフィルムを傷付けたり、衝撃などにより光拡散層から脱落しやすいため、鮮明度が不充分であったり、表示の品質が低下したり、歩留りが悪くて製造コストが高くなる、などの問題があった。
【０００６】
また、▲２▼の光拡散シートは、片面又は両面に形成した凹凸によって拡散性が改善されるとは言うものの、微粒子を含む光拡散層が表面に設けられているので▲１▼の光拡散シートと同様の問題があり、しかも、エンボスによる凹凸形成工程と光拡散層の形成工程との２工程を必要とするため、製造コストが更に高くなる、という問題があった。
【０００７】
また、▲３▼の光拡散シートは、片面又は両面に形成した表面の凹凸形状が不適切であると、光散乱が不十分であったり、光散乱が不均一となり部分的に輝度がばらついたり、導光板面のドットが見えるという問題があった。また、光源からの光と熱により熱せられて、光拡散シートに皺が発生し光拡散が不均一となって輝度がばらつく、という問題もあった。
【０００８】
そこで、本出願人はシートの入光面となる片面の平均面粗さを出光面となる反対面の平均面粗さよりも大きくし、且つ、該片面の表面積率が該反対面の表面積率よりも小さい透光性樹脂からなる光拡散シートを提案し、▲３▼の問題を解決した。しかし、該シートを液晶ディスプレイのバックライトユニットの光拡散シートとして用いると、光源の熱により熱せられてシートが伸び皺が発生するという新たな問題を生じた。
【０００９】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光源からの光と熱によって熱せられても皺が発生せず、光損失が少なく、安定して均一な光拡散を行う光拡散シートを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の光拡散シートは、シート両面に凹凸が形成され、入光面となる片面の平均面粗さが出光面となる反対面の平均面粗さよりも大きく、光拡散剤を含有する透光性樹脂からなるシートであって、該片面の平均面粗さが０．２〜５．０μｍ、該反対面の平均面粗さが０．２〜２．０μｍであることを特徴とするものである。
【００１１】
ここに「平均面粗さ」とは、日本工業規格　ＪＩＳ　Ｂ　０６０１で定義されている中心線平均面粗さＲａを、測定面に対して適用できるよう三次元に拡張したものであって、「基準面から指定面までの偏差の絶対値を平均した値」であり、次の数式により算出されるものである。
【数１】
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【００１２】
式中、Ｒａは平均面粗さ、Ｓ０　は測定面の基準面積、Ｆ（Ｘ，Ｙ）はＪＩＳ
Ｂ　０６０１で定義されているｆ（ｘ）を面に展開した粗さ曲線、Ｚ０
は基準面の高さを示す。
【００１３】
この光拡散シートは、シートの入射面となる片面の平均面粗さが０．２〜５．０μｍで、出光面となる反対面の平均面粗さが上記片面のそれより小さく０．２〜２．０μｍの範囲であるので、この光拡散シートを例えばバックライトユニットの導光板の上に重ねると、導光板の内部を適度に反射しながら進む光の大部分が、シートの片面全体から略均等にシート内へ入るので、光損失は少なく入光量の部分的なバラツキも殆ど生じない。更に、片面から光拡散シート内へ入った光が光拡散剤によっても拡散されるため、光拡散作用が向上する。そして、この反対面の凹凸によっても光を均一に充分拡散させながら輝度のバラツキのない拡散光を放出することができる。しかも、シートの熱伸縮が光拡散剤によって小さくなり、光源からの光で熱せられてもシートに皺が発生しないので、均一な拡散光を安定して放出することができる。
【００１４】
上記の光拡散剤は、０．５〜５０μｍの平均粒径を有し、透光性樹脂中に０．１〜５０重量％含有されていると、光の透過が阻害されることなく拡散が一層良好となる。また、光源からの熱によるシートの伸縮が減少して皺の発生を充分抑えることができ、安定した拡散光を得ることができる。
【００１５】
上記の光拡散シートの片面の表面積率が１．００１〜１．１５０、反対面の表面積率が１．０１０〜１．２５０であると、更に入射光が均一となるうえに、拡散光もより輝度のバラツキのないものとすることができるので好ましい。また、前記片面の平均面粗さが１．０〜３．０μｍ、前記反対面の平均面粗さが０．５〜１．５μｍであり、前記片面の表面積率が１．０３０〜１．１００、前記反対面の表面積率が１．０５０〜１．２００であると、上記効果がさらに向上するので好ましい。
【００１６】
ここで、「表面積率」とは、測定面が平坦面であると仮定したときの面積Ｓ０に対する実際の表面積Ｓの割合（Ｓ／Ｓ０
）をいう。
【００１７】
また光拡散剤として１．０〜１５μｍの平均粒径を有するタルクを１０〜４０重量％透光性樹脂中に含有させると、長期間に亘る光源からの光によって熱せられても皺が発生しないので好ましい。
また、タルクとその他の光拡散剤とからなる光拡散剤を１０〜４０重量％含有し、前記タルクが透光性樹脂中に５〜３０重量％含有され且つ全光拡散剤の５０重量％以上であっても、長期間に亘る光源からの光によって熱せられても皺が発生しないので好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の具体的な実施形態を説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施形態に係る第１の光拡散シートの断面図である。
【００２０】
この光拡散シート１は、シート両面１ａ，１ｂに凹凸が形成された光拡散剤含有透光性樹脂からなるシートである。透光性樹脂としては、全光線透過率の高いポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合体（例えばポリ−４−メチルペンテン−１等）、ポリ塩化ビニル、環状ポリオレフィン（例えばシクロポリオレフィン等）、アクリル樹脂、ポリスチレン、アイオノマーなどの熱可塑性樹脂が好ましく使用され、特にポリプロピレンは耐熱性が良好で柔らかいから、液晶ディスプレイに組み込まれたとき、光源の放熱に対しての変形を少なくすることができるし、上側のレンズフィルム（プリズムシート）を傷付けたりすることがないので好ましく用いられる。また、環状ポリオレフィンは、透明性が非常に良好であるうえ、線膨張率が小さいので、光学特性に優れた熱変形の少ないシートを得ることができ、好ましく用いられる。なお、透光性樹脂とは、０．１ｍｍの厚さの樹脂シートでの全光線透過率（ＪＩＳ
Ｋ　７１０５による）が５０％以上である樹脂をいう。
【００２１】
この光拡散シート１の入光面となる片面（下面）１ａに形成された凹凸は、出光面となる反対面（上面）１ｂに形成された凹凸よりも高低差が大きく分布密度が粗くなっている。即ち、この片面１ａは、平均面粗さＲａが反対面１ｂのそれよりも大きく、０．２〜５．０μｍの範囲にしてあり、表面積率（Ｓ／Ｓ０
）が反対面１ｂのそれよりも小さく、１．００１〜１．１５０の範囲にしてある。
【００２２】
これに対し、出光面となる反対面（上面）１ｂに形成された凹凸は、上記片面１ａに形成された凹凸よりも細かく密に分布させてあり、平均面粗さＲａが片面１ａのそれよりも小さく０．２〜２．０μｍの範囲にしてあり、表面積率（Ｓ／Ｓ０　）が片面１ｂのそれよりも大きく１．０１０〜１．２５０の範囲にしてある。
【００２３】
そして、この光拡散シート１に含有される光拡散剤１ｃは、光の拡散性を向上させると共にシート１の熱伸縮を抑制して皺の発生をなくすためのものであって、透光性樹脂と光屈折率が異なる透光性合成樹脂のビーズや、透光性樹脂の屈折率との差がないか或いは屈折率差が０．１以下であるか或いは光の波長より大きく且つ光の透過を阻害しない程度の粒径を有する無機質粒子や、微粉末の金属粒子が使用される。かかる光拡散剤１ｃとしては、例えばアクリルビーズ、スチレンビーズ、ベンゾグアナミン等の有機ポリマー微粒子、シリカ、マイカ、合成マイカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、タルク、モンモリロナイト、カオリンクレー、ベントナイト、ヘクトライト、ウィスカー、ガラスビーズ等の無機粒子、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ等の金属酸化物微粒子などが、それぞれ単独で又は二種以上組み合わせて使用される。
【００２４】
上記の光拡散剤１ｃは、その平均粒径が０．１〜１００μｍ、好ましくは０．５〜５０μｍ、最も好ましくは１〜１５μｍであるものが使用される。粒径が０．１μｍより小さいと、凝集しやすいために分散性が悪く、均一に分散できたとしても光の波長の方が大きくて散乱効率が悪くなる。そのために０．５μｍ程度以上の、更には１．０μｍ以上の大きさの粒子が好ましいのである。また、粒径が１００μｍより大きいと、光散乱が不均一になるし、光線透過率の低下や粒子が見えたりするので好ましくないし、粒子の数が少なくなり拡散が悪くなる。そのため、５０μｍ以下の大きさの、更には１５μｍ以下の大きさの粒子が好ましいのである。
【００２５】
光拡散剤１ｃの含有量は０．０５〜５０重量％、好ましくは０．１〜５０重量％、最も好ましくは１０〜４０重量％程度とするのが良いが、使用する光拡散剤の種類と光拡散シートに要求される品質に応じて適宜変更される。０．０５重量％より少なくなると、光拡散効率が期待できないし、熱伸縮抑制効果も期待できなくなる。そのため、０．１重量％以上の、更には１０重量％以上の含有量が好ましいのである。一方、含有量が５０重量％より多くなると、粒子による吸収・反射で光の透過量が少なくなり、光拡散シートを通して表示が見えにくくなったりして機械的強度等の品質の低下を生じ、使用に耐えなくなる。そのため、４０重量％以下にするのが好ましいのである。
【００２６】
光拡散剤１ｃとしてシリカを使用する場合は、その平均粒径が０．５〜５０μｍのシリカを０．１〜４０重量％、好ましくは平均粒径が１〜１５μｍのシリカを３〜３５重量％均一に含有させるのが好ましい。このシリカを含有した光拡散シート１は、その全光線透過率が光拡散剤を含まないシートと略同じとなり、且つ、ヘーズ値が高くなり、光を良く透過する隠蔽性に優れた光拡散シートとして、液晶ディスプレイのバックライトユニットや電飾看板やアーケードや採光板やバルコニーの目隠し板として使用できる。
【００２７】
また、光拡散剤１ｃとしてタルクを使用する場合は、その平均粒径が０．５〜５０μｍのタルクを５〜５０重量％、好ましくは平均粒径が１〜１５μｍのタルクを１０〜４０重量％均一に含有させるのが好ましい。このタルクを含有した光拡散シート１０は、その熱伸縮が大幅に抑制されて、光源４の熱により光拡散シート１が熱せられても伸びが小さくなり、たとえ光拡散シート１を固定して使用しても長期間にわたり皺の発生を抑えることができる。ただ、ヘイズ値がシリカを含有したシートと比較すれば若干劣るが、液晶ディスプレイのバックライトユニットの光拡散シートとしてはなんら支障はない。
【００２８】
また、光拡散剤１ｃとしてタルクとシリカとを併用する場合は、その合計含有量が５〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％となるようにすると共に、合計含有量に占めるタルクの割合が５０重量％以上となるように５〜３０重量％含有させるのが好ましい。この併用する光拡散剤１ｃは、平均粒径が０．５〜５０μｍのタルクを５〜３０重量％及び平均粒径が０．１〜５０μｍのシリカを２〜１５重量％、好ましくは平均粒径が１．０〜２０μｍのタルクを１０〜２０重量％及び平均粒径が１〜２０μｍのシリカ拡散剤を５〜１２重量％均一に含有させることが好ましい。このタルクとシリカを共に含有する光拡散シートは、タルクにより熱伸縮が大幅に抑制されると共にシリカにより光拡散効果が相乗されて、全光線透過率とヘイズ値が良好で且つ熱伸縮が小さなシートとなり、光源４の熱により熱せられても伸びが小さくて、たとえ光拡散シート１が固定されていても皺の発生をなくすことができる。
【００２９】
また、光拡散剤１ｃとしてタルクと炭酸カルシウムとを併用する場合は、その合計含有量が５〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％となるようにすると共に、合計含有量に占めるタルクの割合が５０重量％以上となるように５〜３０重量％含有させるのが好ましい。この併用する光拡散剤１ｃは、その平均粒径が０．５〜５０μｍのタルクを５〜３０重量％及び平均粒径が０．１〜５０μｍの炭酸カルシウムを２〜１５重量％、好ましくは平均粒径が１〜２０μｍのタルクを１０〜２５重量％及び平均粒径が０．５
〜２．０μｍの炭酸カルシウムを５〜１２重量％均一に含有させることが好ましい。このタルクと炭酸カルシウムを含有した光拡散シート１は、タルクにより熱伸縮が大幅に抑制されると共に炭酸カルシウムにより成形性が向上し、その相乗効果によって熱伸縮が小さく皺の発生し難いシートを生産性良く製造することができる。
【００３０】
このような光拡散シート１は、その全光線透過率が９０％以上（厚さ１３０μｍ）、ヘイズ値も９０％以上となり、光を良く拡散させながら透過させるシートとすることができる。なお、全光線透過率及びヘイズ値は日本工業規格ＪＩＳ
Ｋ　７１０５に基づいて測定した値である。
【００３１】
斯かる光拡散シート１は、例えば、原料の熱可塑性樹脂（必要に応じて各種添加剤を配合したもの）に光拡散剤１ｃを添加した配合組成物をフィルムないしシート状に押出成形したのち、シボの細かさが異なる上下のシボ付けロールでシート両面に凹凸を形成する方法により、効率良く製造することができる。その他、フィルムやシートを凹凸を有するプレス板で押圧して形成したり、塗料の塗布後に該塗料層を上下のシボ付けロールに挟んで凹凸を形成したりする等、公知の方法が採用される。尚、シートの厚さは限定されないが、液晶ディスプレイのバックライトユニットに用いる光拡散シートの場合は、０．０２５〜１ｍｍ程度の厚さに成形することが好ましい。
【００３２】
上記の光拡散シート１を図１に示すように導光板２の上に重ね、その上にレンズフィルム３を重ねて、導光板２側部の光源４から光を導光板２に入射すると、光拡散シート１の片面１ａの凹凸が入光に適した高低差（大きさ）及び分布密度になっているため、導光板２の内部を適度に反射、出光しながら進む光がシート１の片面１ａ全体から略均等に光拡散シート１内へ入り、光損失が少なくなると共に、入光量の部分的なバラツキも殆ど生じなくなる。そして、光拡散シート１内に入射した光は、その内部に含有された光拡散剤１ｃにより更に均一に拡散されつつシート１内を進む。反対面１ｂに達した光は、その反対面１ｂの凹凸が、上記片面１ａの凹凸よりも細かく密に分布して光の散乱に適した凹凸の大きさ及び分布密度となっているため、この反対面１ｂの凹凸によって充分に拡散され、より均一な拡散光がレンズフィルム３の方へ放出される。従って、導光板２表面のドットが見えたり、部分的な輝度のバラツキを生じることはなくなる。なお、５は反射シートであって、導光板２から下方に出光する光を再度導光板２内に入光させるためのものである。そして、光拡散シート１は、光源からの光により熱し続けられるが、その内部の光拡散剤によりシートの線膨張率が低下し、剛性が向上しているので、例えシート１を固定していても伸縮による皺が発生せず、長期に亘り安定した拡散光が放出される。
【００３３】
なお、シート片面１ａの平均面粗さＲａが反対面１ｂのそれより小さくなって０．２μｍを下回り、シート片面１ａの表面積率（Ｓ／Ｓ０
）が反対面１ｂのそれより大きくなって１．１５０を越える場合は、シート片面１ａでの乱反射が増して導光板２端面からの光の散逸などが起こり、シート１への入光量が減少して、輝度が低下する。また、シート片面１ａの平均面粗さＲａが０．２μｍを下回り、表面積率（Ｓ／Ｓ０
）が１．００１を下回る場合は、該片面１ａと導光板２との界面の空気層が極めて薄くなり、光源４から導光板２へ進んだ光がほとんど正反射せず、正反射によって遠方へ伝播されず、また光の干渉や回折などによる光学欠陥が生じるので、導光板２の光源４に近い部分から多くの光がシート１に入光してその部分の輝度が高くなるが、逆に、導光板２の光源から遠い部分からは僅かの光しかシート１に入光せずその部分の輝度が低下するため、全体に亘って輝度のバラツキを生じる。さらに導光板と密着しすぎるので、光の干渉などによる色のにじみなど表示品位の低下が起こる。
【００３４】
一方、シート１の反対面１ｂの平均面粗さＲａが２．０μｍより大きくなり、表面積率（Ｓ／Ｓ０　）が１．０１０より小さくなると、光拡散される起点が少なくなるため、拡散光成分の偏在が起こり均一な面発光が難しくなる。
【００３５】
また、上記光拡散シート１の表面の凹凸により、シート１に含有される光拡散剤１ｃが脱落し難くなっている。即ち、光拡散剤１ｃは凹凸の傾斜する側面より例え突出していても、レンズフィルムや導光板には凸頂部が接して光拡散剤が直接接することがないために、脱落することがないのである。
【００３６】
図２は本発明の光拡散シートの他の実施形態のシートの断面図である。
【００３７】
この光拡散シート１０は、光拡散層１２の表裏両面に透光性樹脂表面層１１、１１を積層一体にしたものである。光拡散層１２は前記実施形態の光拡散シート１と同じく、透光性樹脂に光拡散剤１ｃを含有させてなるものであるが、その光拡散層１２の表面に凹凸が形成されていない点で異なる。その他は光拡散シート１と同様であるので、その説明を省略する。
【００３８】
表面層１１、１１は、その厚みを１〜１０μｍとされ、光拡散層１２に使用したのと同じ透光性樹脂或いは他の透光性樹脂が用いられる。そして、表面層１１には光拡散剤が全く含有されていないことが好ましいが、光拡散剤１ｃを光拡散層１２の含有量より少なくなるように含有させても良い。
【００３９】
そして、この表面層１１の表面１ａ、１ｂには凹凸が形成されていて、その凹凸は前記実施形態と同様の平均面粗さと表面積率とを有している。即ち、入射面となる片面１ａの平均面粗さＲａを出光面となる反対面１ｂの平均面粗さＲａよりも大きくし、且つ、該片面１ａの表面積率（Ｓ／Ｓ０
）を反対面１ｂの表面積率（Ｓ／Ｓ０　）よりも小さくしてある。この片面１ａの平均面粗さＲａは０．２〜５．０μｍ、反対面１ｂの平均面粗さＲａは０．２〜２．０μｍ、片面の表面積率（Ｓ／Ｓ０
）は１．００１〜１．１５０、反対面１ｂの表面積率（Ｓ／Ｓ０　）は１．０１０〜１．２５０としてある。
【００４０】
このような光拡散シート１０を作製するには、透光性樹脂と光拡散剤１ｃとよりなる光拡散層用配合物と透光性樹脂よりなる表面層用配合物を共押出し成形技術を用いて共押出しし、シボの細かさが異なる上下のシボ付けロールでシートの両表面に凹凸を形成する方法により、効率良く製造することができる。
この光拡散シート１０は、その押出し成形時に、共押し金型の吐出口の汚染がしにくいために、効率良く生産することができる点で優れている。
【００４１】
また、この光拡散シート１０の表面には、光拡散剤１ｃが全く含まれないか或いは光拡散層より少ないので、光拡散剤の脱落をなくすことができる。この効果は、表面層１１の凹凸により更に助長される。
【００４２】
なお、図２において、表面の凹凸は表面層１１にのみ形成されているが、表面層１１の厚みが薄く光拡散剤１ｃの粒径が大きい場合は、表面層１１は勿論のこと、光拡散層１２にまで達する凹凸となることは当然である。
【００４３】
次に、本発明の更に具体的な実施例を説明する。
【００４４】
〔シボ付けロールの決定〕
ポリプロピレン樹脂に対して、平均粒径が８μｍのシリカ光拡散剤（富士シリアル化学（株）製、サイロフォービック４００４）を１０．０重量％添加し均一に混合した後、暑さ１１０μｍのシート状に押出し成形し、シボの細かさが異なるシボ付けロールを用いて、シートの両面に異なる凹凸を有するシートを作製した。
【００４５】
このシートについて、ヘイズメーター［スガ試験機（株）株式会社製　ＨＧＭ−２ＤＰ］を用いて全光線透過率とヘイズ値を測定したところ、全光線透過率は１００％、ヘイズ値は９２．３％であった。また、ＷＹＫＯ表面形状測定装置ＮＴ−２０００［ＷＹＫＯ（株）製］を使用し、２３０．６×１７５．４μｍの測定範囲で中心線平均面粗さＲａを測定したところ、片面の平均面粗さは１．５０３、反対面の平均面粗さは１．１２６であった。さらに、プローブ顕微鏡［セイコーインスツルメンツ（株）製のＮａｎｏｐｉｃｓ１０００コントローラとＮＰＸ１００ヘッドを使用］を用いて、上記のシートについて、４００×４００μｍの測定範囲で表面積を測定したところ、片面の表面積率は１．０５６、反対面の表面積率は１．１５３であった。
【００４６】
そして、該シートを液晶ディスプレイ用のバックライトユニットの導光板上に載置し、さらに液晶パネルを載置した。光源を点灯し、導光板裏面のドットが隠蔽されるかどうかも目視で観察したところ、ドットを観察することはできなかつた。
【００４７】
この結果より、該シートは、光拡散シートとしての平均面粗さと表面積率とを有することがわかる。従って、本テストに用いたシボ付けロールは光拡散シートを作製するために有用であることがわかった。
【００４８】
［実施例１、２］
ポリプロピレン樹脂に対して、平均粒径が８μｍのシリカ光拡散剤（富士シリシア化学（株）製、サイロフォービック４００４）を、下記の表１に示すように１６重量％、２１重量％添加し均一に混合した後、厚さ１３０μｍのシート状に押出成形し、上記シボ付きロールの決定に用いたのと同じシボ付けロールを用いて、シート両面に凹凸を有する光拡散シートを作製した。
【００４９】
上記の光拡散シートについて、ヘイズメーター［スガ試験機（株）製　ＨＧＭ−２ＤＰ］を用いて全光線透過率とヘイズ値を測定し、その結果を表１に記載した。
【００５０】
さらに、その線膨脹率（２０〜２５℃）を理学電機（株）製の熱機械分析装置ＴＭＡ−８１４０Ｃにて測定（荷重５ｇの引張りモードで、５℃／分の昇温速度）すると共に、２０℃での引張り弾性率を測定し、その結果を表１に併記した。この引張り弾性率は、セイコーインスツルメンツ（株）製の動的粘弾性装置ＤＭＳ６１００で測定した貯蔵弾性率を示す。
【００５１】
また、各光拡散シートを液晶ディスプレイ用のバックライトユニットの導光板上に載置し、光源を点灯し、光拡散シートから２０ｃｍの距離にミノルタ（株）製の輝度計ｎｔ−１°ｐを置いて輝度を測定した。同時に導光板裏面のドットが隠蔽されるかどうかも目視で観察した。また、各光拡散シートを一定寸法（１９．６ｃｍ×１４．０ｃｍ）に切断し、その一側部の幅方向中央と他側部の幅方向両端の３点を固定した状態で、温度６０℃、湿度９０％の条件に保たれた恒温恒湿装置内に放置し、光拡散シートの状態を２日毎に目視で観察して皺が発生した時間を求めた（皺発生時間試験）。それらの結果について、下記の表１に併記する。
【００５２】
［比較例１］
実施例１と同じポリプロピレン樹脂を使用し、光拡散剤を全く含まない同じ厚さのシートを実施例１と同様に作製して、比較例１とした。この比較例１についても、実施例１と同様に、全光線透過率、ヘイズ値、線膨張率、輝度、ドットの隠蔽性、皺発生時間試験、引張り弾性率の各測定を行なった。その結果を表１に併記する。
【００５３】
［実施例３〜５］
実施例１で使用したポリプロピレン樹脂を用い、これに対して、平均粒径５μｍのタルク（日本タルク株式会社製、ミクロエース
Ｋ−１）を３０重量％添加し均一に混合した配合物、及び平均粒径８μｍの前記タルクを１５重量％、３０重量％それぞれ添加し均一に混合した配合物を、それぞれ厚さ１３０μｍのシート状に押出成形し、実施例１で使用したシボ付きロールを用いて、シート両面に凹凸を有する光拡散シートを作製した。
これらの光拡散シートの全光線透過率、ヘイズ値、線膨張率、輝度、ドットの隠蔽性、皺発生時間試験、引張り弾性率を、実施例１と同様に行なった。その結果を表１に併記する。
【００５４】
［実施例６、７］
実施例１で使用したポリプロピレン樹脂を用い、これに対して、実施例４で用いた平均粒径８μｍのタルクを１６重量％と実施例１で用いた平均粒径８μｍのシリカを８重量％をそれぞれ添加し均一に混合した後、厚さ１３０μｍのシート状に押出成形し、実施例１で使用したシボ付きロールを用いて、シート両面に凹凸を有する光拡散シートを作製し、実施例６とした。
また、実施例１で使用したポリプロピレン樹脂を用い、これに対して、実施例４で用いた平均粒径８μｍのタルクを１０重量％と平均粒径０．８μｍの炭酸カルシウムを５重量％それぞれ添加し均一に混合した後、厚さ１３０μｍのシート状に押出成形し、実施例１で使用したシボ付きロールを用いて、シート両面に凹凸を有する光拡散シートを作製し、実施例７とした。
これらの光拡散シートの全光線透過率、ヘイズ値、線膨張率、輝度、ドットの隠蔽性、皺発生時間試験、引張り弾性率を、実施例１と同様に行なった。その結果を表１に併記する。
【００５５】
【表１】
2004029648.tif 000004
【００５６】
この表１を見ると、全光線透過率は実施例１〜７の光拡散シートも比較例１の光拡散シートも１００％と同じ値を示した。一方、ヘイズ値は、比較例１のシートが８５．５％であるのに対し、実施例１、２、３、６、７の各シートは９２．８〜９３．８％で、７．３〜８．３％も高くなっており、光を良く透過する隠蔽性に優れた光拡散シートであることがわかった。また、実施例４、５はヘイズ値が他の実施例と比較して低いが、実施例４は比較例１より５％も高く、実施例５は比較例１と略同じヘイズ値を示し、光拡散剤の添加によるヘイズ値の低下は見られなかった。
【００５７】
また、線膨張率は実施例１〜７の光拡散シートは比較例１と比較して３．１〜９．０×１０−５／℃も大幅に低下し、熱で熱せられても伸びが小さく皺が発生しにくいシートであることがわかる。特に、タルクを使用した実施例３〜７は、シリカを使用した実施例１、２と比べて大きく低下しており、過酷な条件下においても皺が発生しにくいことがわかる。さらに、恒温恒湿装置での皺発生時間試験では、皺の発生時間が比較例１の２４時間に比べて９６〜４３２時間と大幅に遅くなっており、大きく改善されていることがわかる。そのうちでも、平均粒径が８μｍのタルクを用いた実施例４〜６は、線膨張率においても皺発生時間試験においても他の実施例より優れた数値を示しており、タルクが他の光拡散剤より優れた光拡散剤であることがわかる。特に実施例５の平均粒径８μｍのタルクを３０重量％含有したシートは４３２間放置した時に皺が発生しており、比較例１の約１８倍もの長時間の間、皺が発生しないことがわかる。従って、平均粒径８μｍのタルクを使用した実施例４〜６、特に実施例５はさらに過酷な実使用においても皺の発生がないことがわかる。
【００５８】
また、輝度は平均粒径が８μｍの光拡散剤を使用した実施例１、２、４、５、６は、比較例１と同じ程度の値を示していて、光損失の少ない明るいシートであることがわかる。
さらに、ドットの隠蔽性は、タルクを使用した実施例３〜７がドットの隠蔽性に優れているのに対して、比較例１、実施例１、２はドットの隠蔽性に劣り、光拡散剤の中でもタルクが隠蔽性に優れていることがわかる。
【００５９】
以上の結果より、光拡散剤の内でも、タルクを使用した光拡散シートは熱による伸縮が小さくて皺の発生がなく、隠蔽性にも優れたシートであり、液晶ディスプレイのバックライトユニットの光拡散シートとして特に有用である。また、シリカを使用したシートはヘイズ値が高く、光学特性を特に要求される光拡散シートに有用である。
【００６０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の光拡散シートは、全光線透過率が高くヘイズ値も高いので、光を良く透過する隠蔽性に優れたシートであるうえに、シートが熱せられても伸縮しにくくし皺の発生を抑制することができ、液晶ディスプレイのバックライトユニットなどに好適に使用できる。
特に、光拡散剤としてタルクを使用した光拡散シートは、長期間にわたり皺が発生せず、液晶ディスプレイのバックライトユニットの光拡散シートとして使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る光拡散シートの断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る光拡散シートの断面図である。
【符号の説明】
１，１０　光拡散シート
１ａ　入光面となる片面（下面）
１ｂ　出光面となる反対面（上面）
１ｃ　光拡散剤
２　導光板
３　レンズフィルム（プリズムシート）
４　光源
【図１】
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【図２】
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