(57)【要約】  本発明は、バインダーとバインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層を少なくとも１つの面上に有する不織シートを含む可視光の拡散反射体に関する。これらの拡散反射体は、ラップトップ型コンピュータやテレビなどのバックライト付きＬＣＤディスプレイなどの光学ディスプレイ中の光の管理に有用である。
2010505145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダーと前記バインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層を少なくとも１つの面上に有する不織シートを含む、可視光の拡散反射体。
【請求項２】
前記不織シートが複数のプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルを含み、前記フィブリルがポリマーを含む、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項３】
前記不織シートが複数の細孔を含有し、水銀ポロシメトリーによって測定される際に約０．０１μｍ〜約１．０μｍの平均細孔径を有する細孔の比細孔容積が少なくとも約１０ｃｍ3／ｍ2である、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項４】
前記不織シートが複数の細孔を含有し、水銀ポロシメトリーによって測定される際に約０．０１μｍ〜約１．０μｍの平均細孔径を有する細孔の比細孔容積が少なくとも約４０ｃｍ3／ｍ2である、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項５】
前記不織シートがポリマーを含み、前記ポリマーが、前記ポリマーの重量を基準にして約０．０５〜約５０重量パーセントの微粒子フィラーをさらに含む、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項６】
前記バインダー層が、ポリウレタン、ポリエステル、アクリル、およびシリコーンからなる群から選択されるポリマーを含む、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項７】
前記バインダーが接着剤である、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項８】
前記不織シートが約１５０μｍ〜約３００μｍの平均シート厚さを有し、前記バインダー層の厚さが約５μｍ〜約５０μｍである、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項９】
前記散乱体が、約０．１μｍ〜約３０μｍの平均直径を有する複数の白色顔料粒子を含む、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項１０】
前記散乱体が、酸化チタンおよび酸化亜鉛からなる群から選択される複数の少なくとも１種類の白色顔料粒子を含む、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項１１】
前記散乱体が、約０．０１μｍ〜約１μｍの平均直径を有する複数の空隙を含む、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項１２】
前記バインダー層の多孔度が約５５％以下である、請求項１１に記載の拡散反射体。
【請求項１３】
前記散乱体が、ＣＰＶＣを超える量で前記バインダー中に存在する約０．１μｍ〜約３０μｍの平均直径を有する二酸化チタン粒子を含む、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項１４】
前記散乱体の屈折率が少なくとも約２．５であり、前記バインダーと前記散乱体との間の屈折率差が少なくとも約０．５である、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項１５】
前記不織シートおよび前記バインダー層の少なくとも１つがＵＶ安定剤をさらに含む、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項１６】
積層体を形成する複数の不織シートを含み、前記積層体の少なくとも１つの不織シート界面が前記バインダー層を有する、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項１７】
前記バインダー層に積層された裏打ち支持シートをさらに含む、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項１８】
前記バインダー層上に鏡面反射層をさらに含む、請求項１に記載の拡散反射体。
【請求項１９】
可視光の拡散反射体と、光学キャビティを形成する構造とを含む拡散反射物品であって、前記拡散反射体は、不織布面を有し、光が前記不織布面から反射されるように前記光学キャビティ内に配置され、前記拡散反射体が、バインダーと前記バインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層を１つの面上に有する不織シートを含む、拡散反射物品。
【請求項２０】
光源からの光が、前記拡散反射体の前記不織布面から反射されて前記光学キャビティから出るように、前記光学キャビティ内に配置された光源をさらに含む、請求項１９に記載の拡散反射物品。
【請求項２１】
前記光源からの光が透過する表示パネルをさらに含み、前記光源からの光が反射して前記表示パネルに向かうように、前記拡散反射体が前記光学キャビティ内に配置される、請求項２０に記載の拡散反射物品。
【請求項２２】
前記光源からの光を前記光学キャビティ内に向けるように、前記拡散反射体が、前記光学キャビティの少なくとも一部にライニングされ、前記光源の周囲を部分的に覆う、請求項２０に記載の拡散反射物品。
【請求項２３】
前記光学キャビティが光ガイドを含み、前記拡散反射体が前記光源からの光を前記光ガイド内に反射する、請求項２０に記載の拡散反射物品。
【請求項２４】
（ｉ）光学キャビティを画定する構造と；
（ｉｉ）前記光学キャビティ内に配置された光源と；
（ｉｉｉ）前記光源からの光が透過する表示パネルと；
（ｉｖ）バインダーと前記バインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層を１つの面上に有する不織シートを含む拡散反射体とを含む光学ディスプレイであって、前記光源からの光が前記拡散反射体の不織シート面から反射されて前記表示パネルに向かうように、前記拡散反射体が前記光学キャビティ内に配置される、光学ディスプレイ。
【請求項２５】
光の拡散反射性を必要とする装置中の光の反射性を改善する方法であって：
（ｉ）バインダーと前記バインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層を少なくとも１つの面上に有する不織シートを含む拡散反射体を提供するステップと；
（ｉｉ）光エネルギーが前記拡散反射体の不織シート面から反射されるように、前記拡散反射体を前記装置内に配置するステップとを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バインダーとバインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層を少なくとも１つの面上に有する不織シートを含む可視光の拡散反射体に関する。
【背景技術】
【０００２】
可視光のほとんどが完全に反射され、同時に表面からの光の分布が均一となることが要求される種々の用途で、特殊な光反射面が使用されている。鏡面は可視光をほぼ完全に反射することができるが、これらの面から出る光エネルギーは入射角と等しい角度でのみ放出される。多くの用途では、ある分布で表面から可視光が反射されることが重要となる。この性質は、拡散反射またはランバート反射と呼ばれる。光のランバート反射は、Ｌａｍｂｅｒｔの余弦法則に従って、観察者にとって方向依存性のないすべての方向で材料から光が均一に拡散反射されることがある。拡散反射は、材料表面上の特徴からの光の外部散乱と、材料内部の特徴からの光の内部散乱との組み合わせによって生じる。内部光散乱は、たとえば、細孔および粒子などの材料内部の特徴から発生することができる。狭い間隔で屈折率不均一性を有する材料の単位特徴体積当たりの光散乱断面積は、特徴の平均直径が入射光波長の半分よりもわずかに小さい場合に最大となる。光散乱の程度は、散乱性の特徴の屈折率と、その特徴が分散している相の屈折率との間の差が大きい場合にも増加する。
【０００３】
可視光の拡散反射性は、多くの用途において重要となる。電子装置中に使用される直視型ディスプレイ（たとえば、計器パネル、ポータブルコンピュータのスクリーン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ））は、補助的な光（たとえば、バックライト）または周囲光に依拠する場合もしない場合も、画像品質および強度を最大化するために拡散反射背面が必要となる。電池式装置中のバックライト付き直視型ディスプレイの場合に反射性は特に重要であり、反射性の改善は、必要な光源がより小さくなることと直接関連しており、そのためより低電力の要求と関連している。
【０００４】
ポータブルコンピュータのＬＣＤは、非常に薄い材料から高いレベルでの可視光の拡散反射が要求される重要かつ要求の厳しい市場である。ある市場の場合、バックライト反射体が比較的薄い、すなわち２５０μｍ未満、多くの場合１５０μｍ未満であることが、完成ディスプレイの厚さを最小限にするために重要となる。
【０００５】
ＬＣＤのバックライト中に使用される反射材料は、バックライトユニットの明るさ、均一性、色、および安定性、さらに最終的にはＬＣＤモジュールに大きな影響を与える。直視型ＬＣＤバックライトの場合、反射体に対する要求としては、高い明所視反射率（たとえば、＞９５％）、ならびに５０〜７０℃のキャビティ温度、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）光源からの紫外（ＵＶ）光に対する高い安定性、高湿度、および温度サイクルなどの使用条件下での高い安定性が挙げられる。直視型バックライトにおいて、反射体はバックライトユニットの一体部分であり、したがって、その材料の物理的性質も重要である。エッジライティング型バックライトに対する要求は、使用温度が典型的にはより低く、光ガイド中のＵＶ吸収のためにＵＶ安定性の必要性がより低いという点で異なる。しかし、エッジライティング型バックライト反射体のさらなる要求として光ガイドを損傷することなく光ガイドと均一な接触を形成する必要性、および反射体厚さを最小限にすることが挙げられる。
【０００６】
反射材料に対して多くの異なる用途が存在するため、数多くの拡散反射特性を有する多種多様の市販製品が存在することは驚くことではない。主要な産業の取組みは、発展し続ける種々の電子光学ディスプレイ装置中のＬＣＤスクリーンの画像品質の向上のために使用される反射体シート素材の製造において進行中である。業界標準の拡散反射材料の１つが米国特許第４，９１２，７２０号明細書に記載されており、Ｌａｂｓｐｈｅｒｅ，Ｉｎｃ．，Ｎｏｒｔｈ  Ｓｕｔｔｏｎ，ＮＨ，ＵＳＡより商標ＳＰＥＣＴＲＡＬＯＮ（登録商標）で販売されている。この材料は、約３０％〜５０％の空隙体積を有するゆるく充填されたポリテトラフルオロエチレン顆粒を含み、比較的硬質の凝集ブロックに焼結され、それによってこのような空隙体積が維持される。米国特許第４，９１２，７２０号明細書によって教示される技術を使用すると、非常に高い可視光拡散反射特性がこの材料で達成され、可視波長の光にわたって９９％を超える明所視反射率が得られると主張している。このような材料はその利点にもかかわらず、ラップトップＬＣＤ市場において必要とされるような２５０μｍ未満の非常に薄いフィルムでは一般に利用できず、さらにこのような厚さレベルでは、十分な反射性能が得られない。
【０００７】
Ｗ．Ｌ．Ｇｏｒｅ  ＆  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ、Ｉｎｃ．，ＤＥ，ＵＳＡ製造のＧｏｒｅ（商標）ＤＲＰ（登録商標）は、微孔質構造を画定するフィブリルによって相互連結されたポリマーノードを含む発泡ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の反射材料である。この材料は高可撓性であり、優れた拡散反射特性を有する。これの欠点は非常に高コストであることである。
【０００８】
当分野では「白色ＰＥＴ」とも呼ばれる、充填剤入りで微小空隙を有するポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）フィルムは光学ディスプレイ用途に使用される市販の拡散反射体である。これらの材料は、種々の厚さで販売されており厚さとともに変動する反射性を有する。厚さ約１９０μｍの白色ＰＥＴフィルムは、ノートブック型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）のＬＣＤおよびデスクトップＰＣのＬＣＤにおいて有用性が見出されている。これらのフィルムは典型的には、可視光波長の平均反射率が約９５％である。厚さ約１９０μｍの白色ＰＥＴ反射体が、Ｃｈｉｂａ，ＪａｐａｎのＴｏｒａｙ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．より販売されており、「Ｅ６０Ｌ」として市販されている。しかしＥ６０Ｌは、ＵＶ放射線に対する抵抗性が低いという問題があり、ＵＶコーティングを必要とするために反射体のコストが増加する。さらに、白色ＰＥＴフィルムは、光学的品質の無機充填剤を、適切な溶融混合濃度および均一性で正確に添加することに依拠しており、必要な光学性能および一貫性とは無関係な基本的なフィルム機能特性を実現するために必要な高圧濾過、ならびに高温注型、延伸、およびその他の困難な技術を伴う。このようなプロセスは複雑であるため、新規な溶融物系白色ＰＥＴフィルムの開発は、望ましくないほど困難であり、費用がかかり、長期にわたって取組みが行われている。
【０００９】
米国特許第５，９７６，６８６号明細書には、厚さ１５０μｍ〜２５０μｍのポリエチレン不織布拡散光反射体を含有する導光管が開示されている。しかし、このような材料は、厚さに依存して、３８０〜７２０ｎｍの範囲の波長にわたって７７％〜８５％で変動する平均反射率を有すると報告されている。この特許では、不織布の不規則な繊維構造およびその厚さのばらつきの両方がこの用途に顕著な悪影響を及ぼすと見なしており、これらの反射体は比較例において開示されている。
【００１０】
米国特許公開第２００６／０２６２３１０Ａ１号明細書には、複数の細孔を含有する不織シートを含む光の拡散反射体を含有する物品が開示されている。この拡散反射体は可視光に対して高い明所視反射率を有すると開示されている。積層多層反射体としてのこの不織シートの複数の層が、確立されているフィルム系反射体に対する低コストの代替物となる。しかし、ポリエステルフィルムの競合品に対するこの方法の欠点は、不織シートおよび不織シート積層体厚さ、厚さの不均一性、表面の外観、ならびに寸法安定性に集中している。
【００１１】
したがって、不織シート拡散反射体の性能をさらに向上させるための特有の機会が存在する。改善された安価な拡散反射体が可視光調光用途に必要であり、それによって、より価格が手ごろでエネルギー効率のよい光学ディスプレイが製造できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
光学ディスプレイのバックライト用の新規な拡散反射体が開発され、これは直視型およびエッジライティング型の光学ディスプレイバックライト用途に有用である。これらの拡散反射体は、高い明所視反射率、低い視覚的不均一性、高拡散性、および少ない厚さの変動を有する。これらの拡散反射体は、装置を接合するためのより均一な反射体背面を形成し、厚さを増加させることができ、それによって明所視反射率を反射体の要求に一致させることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
簡略に述べると、本発明の一態様によると、バインダーとバインダー中に分散された可視光の散乱体とを含有するバインダー層を少なくとも１つの面上に有する不織シートを含む、可視光の拡散反射体が提供される。
【００１４】
本発明の別の一態様によると、可視光の拡散反射体と、光学キャビティを形成する構造とを含む拡散反射物品であって、拡散反射体が不織布面を有し、不織布面から光が反射されるように光学キャビティ内に拡散反射体が配置され、拡散反射体が、バインダーとバインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層を１つの面上に有する不織シートを含む、拡散反射物品が提供される。
【００１５】
本発明の別の一態様によると、（ｉ）光学キャビティを画定する構造と；（ｉｉ）光学キャビティ内に配置された光源と；（ｉｉｉ）光源からの光が通過する表示パネルと；（ｉｖ）バインダーとバインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層を１つの面上に有する不織シートを含む拡散反射体であって、光源からの光を拡散反射体の不織布面から表示パネルに向けて反射させるために光学キャビティ内に配置された拡散反射体とを含む、光学ディスプレイが提供される。
【００１６】
本発明の別の一態様によると、光の拡散反射を必要とする装置における光の反射性を改善する方法であって：（ｉ）バインダーとバインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層を少なくとも１つの面上に有する不織シートを含む拡散反射体を提供するステップと；（ｉｉ）拡散反射体の不織布面から光エネルギーを反射させるために装置内に拡散反射体を配置するステップとを含む方法が提供される。
【００１７】
本発明は、添付の図面と関連する以下の詳細な説明からより十分に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による拡散反射体を使用するエッジライティング型液晶光学ディスプレイの断面図である。
【図２】本発明による拡散反射体を使用し冷陰極蛍光ランプ光源を有するバックライト型液晶光学ディスプレイの断面図である。
【図３】本発明の拡散反射体および本発明による拡散反射体中に使用される不織シートの反射率（％）対波長（ｎｍ）のグラフである。
【図４】本発明の拡散反射体、および比較例の拡散反射体を含むバックライトユニットの中心輝度（ｃｄ／ｍ2）対データ点（２０秒間隔）のグラフである。
【図５】本発明の拡散反射体および比較例の拡散反射体の輝度対角度の４つの放射状グラフを含んでいる。
【図６】本発明の拡散反射体および比較例の拡散反射体の２０°（度）における鏡面に対する規格化輝度対角度のグラフである。
【００１９】
本発明は、その好ましい実施形態と関連して説明されるが、本発明がその実施形態に限定されることを意図するものではないことを理解されたい。それどころか、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の意図および範囲の中に含めることができるあらゆる代替物、修正、および変形に及ぶことを意図している。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本明細書において使用される場合、用語「可視光」は、可視光部分のスペクトルの３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長の電磁放射線を意味する。特に明記しない限り、本明細書において光の「明所視反射率」（ＲVIS）は、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光波長範囲にわたって人間の観察者が見た場合の反射率（すなわち、拡散反射率および鏡面反射率）を意味する。明所視反射率（ＲVIS）は、光源Ｄ６５および「Ｂｉｌｌｍｅｙｅｒ  ａｎｄ  Ｓａｌｔｚｍａｎ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｃｏｌｏｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、３rd  Ｅｄｉｔｉｏｎ中に記載されるＣＩＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｐｈｏｔｏｐｉｃ  ｏｂｓｅｒｖｅｒを使用した全反射率スペクトルデータから計算される。
【００２１】
本発明の拡散反射体は不織シートを含む。本明細書において使用される場合、不織シートおよび不織布ウェブは、識別可能なパターンを有さず編成や織成を使用せずに繊維を含む平面材料を形成するために不規則な方法で、形成された後に配置される個別の繊維を含む構造を意味する。本明細書において使用される場合、繊維という用語は、不織シートの製造に使用することができるあらゆる異なる種類の繊維状材料を含むことを意図している。このようなものとしては、カーディング、ウェットレイ、エアレイ、および乾式成形に使用される短繊維；溶融紡糸、溶液紡糸、メルトブローによって製造される連続または不連続のフィラメント；フラッシュ紡糸によって得られるプレキシフィラメント状フィルム−フィブリル；ならびにフィブリッド化法によって製造されるフィブリッドが挙げられる。不織シートの例としては、スパンボンドウェブ、メルトブローンウェブ、多方向多層カードウェブ、エアレイドウェブ、ウェットレイドウェブ、スパンレースウェブ、および２つ以上の不織シートを含む複合ウェブが挙げられる。本明細書において使用される場合、不織シートという用語には、木材パルプから製造された紙、ならびに織成、編成、またはタフティングされた布地は含まれず、フィルムも含まれない。
【００２２】
本発明の拡散反射体の不織シートは、好ましくはフラッシュ紡糸繊維を含む。本明細書において使用される場合、フラッシュ紡糸繊維という用語は、以下の一般プロセスによって製造される繊維を意味し、米国特許第３，８６０，３６９号明細書にも開示されている。この特許に開示されているように、フラッシュ紡糸は、紡糸セルと呼ばれる場合もあるチャンバー内で行われ、このチャンバーは、蒸気除去口とプロセス中に製造された不織シート材料が取り出される開口部とを有する。ポリマー溶液（または紡糸液）が高い温度および圧力において連続的またはバッチ的に調製されて、紡糸セルに供給される。この溶液の圧力は曇点圧力よりも高く、この曇点圧力は、ポリマーが紡糸剤中に溶解して均一な単一相混合物を形成する最低圧力である。この単一相ポリマー溶液は、圧力降下オリフィスを介してより低圧（圧力降下）のチャンバーに通される。このより低圧のチャンバー中で、溶液は２相液−液分散体に分離する。この分散体の一方の相は、主として紡糸剤を含む紡糸剤リッチ相であり、分散体の他方の相は、大部分のポリマーを含有するポリマーリッチ相である。この２相液体−液体分散体は、紡糸口金を介してはるかに低圧（好ましくは大気圧）の領域中に押し出され、ここで紡糸剤は非常に急速に蒸発（フラッシング）し、ポリマーはプレキシフィラメントとして紡糸口金から出現する。
【００２３】
本明細書において使用される場合、プレキシフィラメント状またはプレキシフィラメントという用語は、約４ミクロン未満の平均フィブリル厚さおよび約２５ミクロン未満のメジアンフィブリル幅を有する、不規則な長さの多数の薄いリボン状フィルム−フィブリルの三次元一体型網目構造またはウェブを意味する。プレキシフィラメント状構造においては、フィルム−フィブリル要素は、一般にその構造の長手方向軸にほぼ同一の広がりで配列しており、これらは、その構造の長さ、幅、および厚さの全体にわたるさまざまな位置において不規則な間隔で断続的に結合および分離が起こることで、連続的な三次元網目構造を形成している。このような構造は米国特許第３，０８１，５１９号明細書および米国特許第３，２２７，７９４号明細書により詳細に記載されている。
【００２４】
プレキシフィラメントはトンネル中で延伸され、回転バッフルと衝突させられる。この回転バッフルは、プレキシフィラメントを幅が約５〜１５ｃｍの編単なウェブに変形して、フィブリルを分離してウェブを切り開く形状を有する。さらに回転バッフルは、前後の帯状の幅を形成するのに十分な振幅を有する前後振動運動を付与する。ウェブは、紡糸口金の下に配置された移動ワイヤレイダウンベルト上にレイダウンされ、上記の前後振動運動は、不織シートを形成するベルトを全体的に横断するように配置される。
【００２５】
移動ベルトに移動する途中でバッフルによってウェブが湾曲するときに、ウェブは、静止型マルチニードルイオン銃（ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ  ｍｕｌｔｉ−ｎｅｅｄｌｅ  ｉｏｎ  ｇｕｎ）と接地された回転標的板との間のコロナ帯電ゾーンに入る。マルチニードルイオン銃は、好適な電圧源によってあるＤＣ電位に帯電している。帯電したウェブは、前方セクションと後方セクションとの２つの部分からなるディフューザーを介した高速の紡糸剤蒸気流によって運ばれる。このディフューザーは、ウェブの膨張を制御し、その速度を低下させる。移動するウェブとディフューザーの後方セクションとの間に適切な量のガスが流れることで、移動するウェブがディフューザーの後方セクションに張り付かないようにするために、ディフューザーの後方セクションには吸引孔が開けられている。帯電したウェブが静電気的にベルトに引きつけられてベルト上の同じ位置に維持されるように、移動ベルトが接地される。
【００２６】
複数のプレキシフィラメントでできた重なり合うウェブの帯は、移動ベルト上で捕集され、静電気力によってその場に維持され、所望の幅の不織シートに成形され、シートの厚さはベルト速度によって制御される。次に、このシートは、ベルトと圧密ロールとの間でシートを圧縮するステップを含む圧密化が行われて、チャンバー外部で取り扱うのに十分な強度を有する構造となる。次に、シートはチャンバー外部で巻き取りロール上に捕集される。このシートは、熱接合などの当技術分野において周知の方法を使用して接合することができる。
【００２７】
熱接合は、ポリマーを含む圧密化不織シートの少なくとも１つの表面を、典型的にはポリマー融点またはそれよりわずかに低い温度に加熱しながら、シート面に対して垂直に力を加える従来方法に関連するものである。このような条件下では、シート表面の個々の繊維の表面と接触する位置におけるポリマーが混合されて接合点（結合）を形成し、それによって繊維が互いに固定される。熱接合ステップが高速であるため、熱源（たとえば、加熱ロール）と圧密化不織シートとの間の接触時間は非常に短く、そのため圧密化不織シートの表面フィブリルのみが、ポリマーの溶融温度付近の温度に到達する。このことは、結果として得られる不織シートの表面でのみフィブリルが、交差する繊維間の接合点において互いに接着されることによって示される。不織布の周知の熱接合方法としては、テンターフレーム上の熱風接合、加熱プラテン間での加圧、重いブランケットによって熱ロールに対して拘束しながらの接合、熱ロールを使用したカレンダー加工、およびエンボスロールを使用した点接合が挙げられる。
【００２８】
本発明の拡散反射体の不織シートとしては、スパンボンド繊維を含む不織シートが挙げられる。本明細書において使用される場合、スパンボンド繊維という用語は、押し出される繊維の直径を有する、紡糸口金の複数の微細で通常は円形の毛管から、溶融ポリマーが繊維として押し出され、次に延伸によって急速に細くされ、次に繊維が冷却されることによって溶融紡糸された繊維を意味する。楕円形、三葉、多葉、平坦、中空などの多の繊維断面形状を使用することもできる。スパンボンド繊維は一般に実質的に連続であり、通常は約５μｍを超える平均直径を有する。スパンボンド不織ウェブは、スクリーンやベルトなどの捕集面上にスパンボンド繊維を不規則に置くことで形成され、熱接合などの当技術分野において周知の方法で接合される。
【００２９】
本発明の拡散反射体の不織シートとしては、メルトブローン繊維を含む不織シートが挙げられる。本明細書において使用される場合、メルトブローン繊維という用語は、溶融紡糸された後、溶融加工可能なポリマーを複数の毛管から溶融物流として高速ガス（たとえば、空気）流中に押し出すステップを含むメルトブローによって細くされる繊維を意味する。高速ガスによって、溶融ポリマー流が細くなりそれらの直径が減少して、約０．５μｍ〜約１０μｍの間の直径を有するメルトブローン繊維が形成される。メルトブローン繊維は一般に不連続な繊維であるが、連続であってもよい。高速ガス流によって運ばれたメルトブローン繊維は、一般に捕集面上に堆積されて、繊維が不規則に分散したメルトブローンウェブが形成される。メルトブローン繊維は、捕集面上に堆積されるときに粘着性であってよく、一般にそれによってメルトブローンウェブ中のメルトブローン繊維間で接合される。メルトブローンウェブは、熱接合などの当技術分野において周知の方法を使用して接合することもできる。
【００３０】
本発明の拡散反射体の不織シートは、短繊維系不織布を含む不織布が挙げられる。短繊維系不織布は、繊維のカーディングまたはガーネッティング、エアレイイング、あるいはウェットレイイングなどの当技術分野において周知の多数の方法によって製造することができ、短繊維系不織布はニードルパンチ、スパンレース、熱接合、および化学的接合を行うことができる。短繊維は好ましくは、繊維当たりのデニール数が約０．５〜約６．０の間であり、約０．２５インチ（０．６ｃｍ）〜約４インチ（１０．１ｃｍ）の間の繊維長さを有する。
【００３１】
本発明の拡散反射体の不織シートとしては、米国特許第２，９９９，７８８号明細書に開示されるようなウェットレイドフィブリッドを含む不織シートが挙げられる。
【００３２】
本発明の拡散反射体の不織シートを製造可能なポリマーとしては、ポリオレフィン（たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンおよびポリブチレン）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル、スチレン−ブタジエン、スチレン−無水マレイン酸、ビニルプラスチック（たとえば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ））、アクリル、アクリロニトリル系樹脂、アセタール、パーフルオロポリマー、ハイドロフルオロポリマー、ポリアミド、ポリアミド−イミド、ポリアラミド、ポリアリーレート、ポリカーボネート、ポリエステル、（たとえば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ））、ポリケトン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、およびポリスルホンが挙げられる。これらのポリマーの中で好ましいものはポリオレフィンである。
【００３３】
本発明による不織シートを製造可能なポリマーとの関連で、本明細書において使用される場合、ポリオレフィンという用語は、任意の一連の炭素および水素からなる主として飽和開鎖ポリマーの炭化水素を意味する。典型的なポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリメチルペンテンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。ポリエチレンおよびポリプロピレンが好ましい。
【００３４】
本発明による不織シートを製造可能なポリマーとの関連で、本明細書において使用される場合、ポリエチレンという用語は、エチレンのホモポリマーだけではなく、少なくとも８５％の繰り返し単位がエチレンから生じるコポリマーも含んでいる。好ましいポリエチレンの１つは、約１３０℃〜１３７℃の溶融範囲の上限、０．９４〜０．９８ｇ／ｃｍ3の範囲内の密度、および０．１〜１００の間、好ましくは０．１〜４の間のメルトインデックス（ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８−５７Ｔ，Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｅにおいて規定される）を有する線状高密度ポリエチレンである。
【００３５】
本発明による不織シートを製造可能なポリマーとの関連で、本明細書において使用される場合、ポリプロピレンという用語は、プロピレンのホモポリマーだけではなく、少なくとも８５％の繰り返し単位がプロピレン単位から生じるコポリマーも含んでいる。
【００３６】
本発明の拡散反射体に好ましい不織シートは、フラッシュ紡糸プレキシフィラメント状フィルム−フィブリルの圧密化シートを含み、そのフィブリルは、細孔を含有するポリマーを含む。このポリマーは、好ましくはポリオレフィン、特にポリエチレンを含む。
【００３７】
本発明による拡散反射体中に有用な不織シートによる可視光の拡散反射は、繊維間隙によって形成された細孔からの光散乱と、繊維内部の細孔からの光散乱との組み合わせによって生じる。不織シートは、本明細書において繊維内細孔または繊維間細孔として定義される複数の細孔を含有する。繊維内細孔は、繊維内部全体に不規則に分布しており、水銀ポロシメトリーによる測定で約０．０２μｍ〜約０．５μｍの範囲の平均細孔径を有する。繊維間細孔は、不織シート中の繊維間に不規則に分布した間隙であり、水銀ポロシメトリーによる測定で約０．５μｍ〜約９μｍの範囲の平均細孔径を有する。単位細孔体積当たりの可視光散乱断面積、すなわち不織シートの拡散反射率は、可視光波長の半分よりもわずかに小さい約０．２μｍ〜約０．４μｍの平均細孔径を有する細孔の場合に最大となる。本発明による拡散反射体中に有用な不織シートによる光散乱の約３分の１は、約１μｍ以上の平均細孔径を有する繊維間細孔によって生じ、光散乱の約３分の２は約１μｍ未満の平均細孔径を有する繊維内細孔および繊維間細孔によって生じる。
【００３８】
本明細書において「比細孔容積」（本明細書においては「ＳＰＶ」とも記載される）は、ｇ／ｍ2の単位での不織シート平均坪量と、特定の平均細孔径範囲におけるｃｍ3／ｇの単位での細孔容積との数学的な積として定義される。ＳＰＶはｃｍ3／ｍ2の単位を有し、これは、不織シートの正方領域当たりに存在する特定の平均細孔径範囲の細孔の容積を特徴付ける単位である。平均坪量は、不織シートサイズに適切となるように修正したＡＳＴＭ  Ｄ３７７６の手順によって測定される。特定の平均細孔径範囲の不織シート細孔容積は、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｉｎ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，ｐｐ．２２５−２５２，Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓ，１９７０におけるＨ．Ｍ．Ｒｏｏｔａｒｅによる「Ａ  Ｒｅｖｉｅｗ  ｏｆ  Ｍｅｒｃｕｒｙ  Ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｒｙ」に開示される周知の水銀ポロシメトリー法によって求められる。本明細書において「ＶＰ１」は、水銀ポロシメトリーによる測定で０．０１μｍ〜１．０μｍの平均細孔径を有する不織シート細孔の容積として定義される。本明細書において「ＶＰ２」は、水銀ポロシメトリーによる測定で０．０２μｍ〜０．５μｍの平均細孔径を有する不織シート細孔の容積として定義される。本明細書においてＳＰＶ１は、ＶＰ１の平均細孔径範囲に関連する比細孔容積として定義され、本明細書においてＳＰＶ２は、ＶＰ２の平均細孔径に関連する比細孔容積として定義される。
【００３９】
分光光度計法による可視光に対する不織シートの明所視反射率（％）対比細孔容積（ＳＰＶ）をプロットすると、本発明による拡散反射体中に有用な不織シートでは平滑な曲線が得られる。ＳＰＶ１が約１０ｃｍ3／ｍ2であると、不織シートの分光光度計法による可視光の明所視反射率は少なくとも約８５％となる。ＳＰＶ１が約２０ｃｍ3／ｍ2であると、分光光度計法による明所視反射率は少なくとも約９０％となる。ＳＰＶ１が約３０ｃｍ3／ｍ2であると、分光光度計法による明所視反射率は少なくとも約９２％となる。ＳＰＶ１が約４０ｃｍ3／ｍ2であると、分光光度計法による明所視反射率は少なくとも約９４％となる。ＳＰＶ１が約５０ｃｍ3／ｍ2であると、分光光度計法による明所視反射率は少なくとも約９６％となる。
【００４０】
繊維内細孔は、単位細孔容積当たりで大きい散乱断面積を有し、そのため主として、本発明による拡散反射体中に有用な不織シートの高光散乱、したがって高拡散反射率に関与する。不織シートは、複数の繊維内細孔を有し、ＳＰＶ２が約７ｃｍ3／ｍ2であると、不織シートの分光光度計法による可視光の明所視反射率が少なくとも約８５％となる。ＳＰＶ２が約１６ｃｍ3／ｍ2であると、分光光度計法による明所視反射率が少なくとも約９０％となる。ＳＰＶ２が約２５ｃｍ3／ｍ2であると、分光光度計法による明所視反射率が少なくとも約９２％となる。ＳＰＶ２が約３０ｃｍ3／ｍ2であると、分光光度計法による明所視反射率が少なくとも約９４％となる。ＳＰＶ２が約４０ｃｍ3／ｍ2であると、分光光度計法による明所視反射率が少なくとも約９６％となる。
【００４１】
本発明による拡散反射体中に有用な不織シートは複数の細孔を有し、ＳＰＶ１は一般に少なくとも約１０ｃｍ3／ｍ2であり、その結果、不織シートの分光光度計法による可視光の明所視反射率は少なくとも約８５％となる。ＳＰＶ１は好ましくは少なくとも約２０ｃｍ3／ｍ2、より好ましくは少なくとも約３０ｃｍ3／ｍ2、さらにより好ましくは少なくとも約４０ｃｍ3／ｍ2、最も好ましくは少なくとも約５０ｃｍ3／ｍ2である。ＳＰＶ２に関連する繊維内細孔は一般に少なくとも約７ｃｍ3／ｍ2であり、その結果、分光光度計法による明所視反射率は少なくとも約８５％となる。ＳＰＶ２は好ましくは少なくとも約１６ｃｍ3／ｍ2、より好ましくは少なくとも約２５ｃｍ3／ｍ2、さらにより好ましくは少なくとも約３０ｃｍ3／ｍ2、最も好ましくは少なくとも約４０ｃｍ3／ｍ2である。
【００４２】
本発明による拡散反射体中に有用な不織シートの明所視反射率は、熱接合が増加することで低下する。熱接合によって、単位細孔容積当たりで大きい散乱断面積を有する不織シート繊維内細孔の容積が望ましくない程度まで減少し、繊維内細孔の容積は拡散反射率に実質的に寄与している。熱接合によって、不織シート繊維間細孔の容積も望ましくない程度まで減少し、繊維間細孔の容積も拡散反射率に実質的に寄与している。したがって、本発明による拡散反射体中に有用な不織シートは、好ましくは熱接合および他の接合が行われない。このような不織シートは圧密化され、不織ウェブ単独の圧密化が不十分である場合には、拡散反射体の取り扱い中および使用中に、シートの構造的完全性を意味するために必要な最小限度の熱接合または他の接合を不織シート表面上に有することができる。
【００４３】
本発明の拡散反射体の好ましい実施形態のプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルポリオレフィン不織シートは、接合したシートの層間剥離値が約７．１ｋｇ／ｍ（０．４ポンド／インチ）以下、好ましくは約５．３ｋｇ／ｍ（０．３ポンド／インチ）以下、より好ましくは約５．０ｋｇ／ｍ（０．２８ポンド／インチ）以下、最も好ましくは約１．８ｋｇ／ｍ（０．１ポンド／インチ）以下となるように不織シートの接合が行われれば、繊維間細孔および繊維内細孔の容積が最大であり、そのため高い明所視反射率を有し、拡散反射体の取り扱い中および使用中に十分な構造的完全性を維持する。層間剥離は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２７２４により定義される力／長さ（たとえば、ｋｇ／ｍ）の単位で報告される測定値であり、ある種のシートの接合の程度、たとえばプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルから製造された不織シートの接合の程度と関連している。
【００４４】
本発明による拡散反射体中に有用な不織シートによる光の散乱および拡散反射は、繊維間細孔および繊維内細孔の空気−ポリマー界面における光の反射によるものである。細孔相（空気、屈折率１．０）の屈折率と繊維ポリマー相の屈折率との間の差の増加とともに、反射が増加する。光散乱の増加は、典型的には２つの相の間の屈折率差が約０．１を超える場合に観察される。不織シート繊維を含むポリマーは、好ましくは高屈折率（たとえばポリエチレン、屈折率１．５１）を有し、可視光低吸収性である。
【００４５】
本発明による拡散反射体中に有用な不織シートによって示される拡散反射率は、それらの高い光散乱能力によるものである。しかし、不織シートの高い明所視反射率は、高い光散乱能力と、可視光の吸収性が非常に低いこととの組み合わせによって実現される。不織シートによる高い光吸収性の主要な悪影響の１つは、より高いシート坪量によって得られる反射率の利点が大きく減少することである。したがって、本発明による拡散反射体において有用な不織シートは、可視光の吸収性が非常に低く、好ましくは可視光を吸収しない。光吸収による悪影響を回避するために、不織シートは一般に可視光吸収係数が約１０-4μｍ-1未満であり、好ましくは約１０-5μｍ-1未満である。本発明による拡散反射体中に有用な不織シートの形成に有用なポリマーは一般に吸収係数が約１０-4ｍ2／ｇ以下、好ましくは約１０-5ｍ2／ｇ以下、より好ましくは約１０-6ｍ2／ｇ以下である。
【００４６】
本発明の積層反射体の実施形態の拡散反射体を構成する不織シートは、シート厚さが約２０μｍ〜約１，０００μｍ、一般に約２５０μｍ未満、好ましくは約７０μｍ〜約１５０μｍである。本発明の単一シート反射体の実施形態の拡散反射体を構成する不織シートは、シート厚さが約１５０μｍ〜約３００μｍ、好ましくは約１５０μｍ〜約２５０μｍである。積層体の実施形態において、積層体の厚さ、したがって拡散反射体の厚さは１，０００μｍ以上であってよい。空隙および拡散反射体の厚さが重要となるある種の小型光学ディスプレイ用途（たとえば、より薄型の装置が好ましい携帯電話、携帯型装置など）においてはこのような厚さが好ましくない場合があるが、拡散反射体の厚さがあまり問題とならない光学ディスプレイ用途（たとえば、より大型のフラットパネルＬＣＤテレビおよびモニタ、照明器具、複写機、投写型ディスプレイの光学エンジン、積分球の均一光源など）においてはこのような拡散反射体は確実に有用となる。
【００４７】
本発明による拡散反射体中に有用な不織シートは、微粒子フィラーをさらに含むことができる。有用な不織シート微粒子フィラーは、ポリマーの屈折率よりも高い屈折率を有し、そのため微粒子フィラーの屈折率と繊維ポリマー相の屈折率との間の差が増加するとともに不織シートの光散乱も増加する。有用な不織シート微粒子フィラーは、高屈折率、大きい光散乱断面積、および可視光低吸収性を有する。不織シート微粒子フィラーは、光散乱を増加させ、それによってそれを使用することで特定の不織シート厚さでの明所視反射率を高めることができる。不織シート微粒子フィラーはあらゆる形状であってよく、約０．０１μｍ〜約１μｍ、好ましくは約０．２μｍ〜０．４μｍの平均直径を有することができる。不織シート微粒子フィラーを含有する不織ポリマーシートは、少なくとも約５０重量％のポリマーを含み、不織シート微粒子フィラーは、ポリマー重量を基準にして約０．０５重量％〜約５０重量％、好ましくは０．０５重量％〜約１５重量％含まれる。不織シート微粒子フィラーのレイとしては、シリケート、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩、アルカリ金属チタン酸塩、アルカリ土類金属チタン酸塩、アルカリ金属硫酸塩、アルカリ土類金属硫酸塩、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、遷移金属酸化物、金属酸化物、アルカリ金属水酸化物、およびアルカリ土類金属水酸化物が挙げられる。具体例としては、二酸化チタン、炭酸カルシウム、クレー、マイカ、タルク、ハイドロタルサイト、水酸化マグネシウム、シリカ、シリケート、中空シリケート球、ウォラストナイト、長石、カオリン、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、石綿粉末、ガラス粉末、およびゼオライトが挙げられる。これらの微粒子フィラーの中で好ましいものは二酸化チタンである。米国特許第６，０１０，９７０号明細書および国際公開第２００５／９８，１１９号パンフレットに開示されるような周知の方法を使用して、微粒子フィラーを含有する不織シートを製造することができる。
【００４８】
本発明による拡散反射体中に有用な不織シートは、コロナ処理および／またはプラズマ処理によって粗面処理することによって、不織シートと他の材料との接着をすることができる。たとえば、このような処理によって接着積層が促進され、その結果、不織シートとバインダー層との接着がより良好となる。
【００４９】
本発明の拡散反射体は、バインダー層を含む。第１のバインダー層の実施形態（本明細書においては積層反射体の実施形態とも記載される）は、隣接する不織シートを向かい合わせの方向で互いに接着させる接着剤としての第１の機能と、拡散反射体の明所視反射率を増加させる第２の機能とを有するバインダー層に関する。不織シートを別の基材と向かい合わせの方向で互いに接着させる接着バインダー層がこの実施形態に含まれる。積層反射体の実施形態において、不織シートは、各不織シート面上にバインダー層を有することができる。第２のバインダー層の実施形態（本明細書においては単一シート反射体の実施形態とも記載される）は、１つの不織シートの１つの面に接着されたバインダー層であり、拡散反射体の明所視反射率を増加させる第１の機能と、場合により、拡散反射体を別の基材と向かい合わせの方向で互いに接着させる第２の機能とを有する。
【００５０】
一般にバインダー層は約５μｍ〜約１００μｍの厚さを有する。積層反射体の実施形態におけるバインダー層は、隣接する不織シートを向かい合わせの方向で互いに接着させるのに十分な、または不織シートを別の基材と向かい合わせの方向で互いに接着させるのに十分な、約１０μｍ〜約１００μｍの厚さを一般に有する。単一シート反射体の実施形態におけるバインダー層は、拡散反射体の明所視反射率を増加させるのに十分となる、一般に約５μｍ〜約５０μｍ、好ましくは約５μｍ〜好ましくは約２５μｍ、好ましくは約２０μｍ〜約３０μｍの厚さ有する。バインダー層の厚さが薄すぎると（たとえば、約５μｍ未満）、このような薄いバインダー層中の散乱体の断面の容積が小さくなるために、バインダー層による明所視反射率への寄与が有益でない程度まで低下する。
【００５１】
上述のバインダー層の厚さの値は、本明細書において教示される量の散乱体を含有するバインダーに関する厚さであり、散乱体量が本明細書の教示と異なる場合には変動しうる。たとえば、本明細書の教示よりもバインダー中の散乱体量が増加すると、一般に拡散反射体の明所視反射率に対するバインダー層の寄与が増加するが、バインダー層の接着強度および可撓性は低下することがある。散乱体量を増加させると、明所視反射率を伴うことなく比較的薄い反射バインダー層が可能となり、１つの面上にバインダー層を有する不織シートを含む拡散反射体（すなわち、単一シート反射体の実施形態）において有用性が見出される。バインダー中の散乱体量が減少すると、一般に拡散反射体の明所視反射率に対するバインダー層の寄与が減少するが、一般にバインダー層の接着強度及び可撓性は増加する。散乱体量を減少させると、バインダー層の接着強度および可撓性の低下を伴うことなく比較的薄い接着バインダー層が可能となり、各不織シート界面において接着バインダー層を使用してと向かい合わせの方向で積層された複数の不織シートを含む拡散反射体（すなわち、積層反射体の実施形態）において有用性が見出される。
【００５２】
拡散反射体の取り扱い条件下および使用条件下で、バインダー層と不織シートとの境界において層間剥離が起こらないように、バインダー層と不織シートとの接着が十分である必要がある。ＡＳＴＭ  Ｄ９０３、「Ｔｅｓｔ  ｆｏｒ  ｐｅｅｌ  ｏｒ  ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｏｆ  ａｄｈｅｓｉｖｅ  ｂｏｎｄｓ」によって測定した場合に、バインダー層と不織シートとの剥離強度が少なくとも約０．７５ｐｌｉ（ポンド／直線インチ）、好ましくは少なくとも約１ｐｌｉである場合に十分な接着性が存在する。
【００５３】
本発明による拡散反射体のバインダー層はバインダーを含む。本明細書において使用される場合、バインダーは、不織シートに近接して分散状態で散乱体を維持する機能を果たす連続固相を意味する。
【００５４】
本発明による拡散反射体のバインダーは、可視光低吸収性を有し、好ましくは可視光を吸収しない。低吸収性は、バインダーの吸収係数が一般に約１０-3ｍ2／ｇ以下、好ましくは約１０-5ｍ2／ｇ以下、より好ましくは約１０-6ｍ2／ｇ以下であることを意味する。バインダーの吸収係数が約１０-3ｍ2／ｇを超えると、バインダーによる可視光の吸収が、拡散反射体の明所視反射率を望ましくない程度まで低下させるのに十分多くなる。拡散反射体の明所視反射率に対しては、バインダーの吸収による影響が、バインダーの屈折率の影響よりも大きい。したがって、光学ディスプレイ装置動作温度（たとえば、直視型バックライトキャビティの典型的な動作温度範囲は約５０〜７０℃）において長期間（たとえば３年）使用した後でさえも、バインダーの可視光吸収性が非常に低く維持されることが好ましい。
【００５５】
本発明による拡散反射体のバインダーは一般に、バインダーが接着される不織シートと同様の熱膨張係数を有する。熱膨張係数が一致することによって、バインダー層と不織シートとの間の熱膨張差による拡散反射体のゆがみ、屈曲、または層間剥離の問題が最小限となったり解消されたりする。
【００５６】
本発明による拡散反射体のバインダーの熱安定性およびＵＶ安定性は、一般に不織シートのそれらの安定性以上となる。
【００５７】
本発明の拡散反射体が、取付中または使用中に折り目が生じたり、繰り返し湾曲または屈曲が生じたりする用途においては、バインダーは一般に不織シートと同様の曲げ特性を有する。曲げ疲労によって、バインダー層中に亀裂が生じ、バインダー層と不織シートとの間の接着が最低または接着しなくなる領域が生じうる。この結果、バインダー層と不織シートとの許容できない層間剥離が生じうる。
【００５８】
前述の基準を満たすバインダーとしてポリマーが挙げられる。ポリマーバインダーとしては、ポリエステル、レソルシノール、およびフェノールレソルシノールホルムアルデヒド、エポキシ、ポリウレタン、およびアクリルなどの熱硬化性ポリマーが挙げられる。ポリマーバインダーとしては、酢酸セルロースおよび酢酸酪酸セルロース、ポリ酢酸ビニル、ビニルビニリデン、アクリル、ビニル／アクリル、ポリアミド、フェノキシ、ならびにフルオロポリマーなどの熱可塑性ポリマーがさらに挙げられる。ポリマーバインダーとしては、ポリイソブチレン、ニトリル、スチレンブタジエン、ポリスルフィド、シリコーン、およびネオプレンなどのエラストマーポリマーがさらに挙げられる。ポリマーバインダーとしては、エポキシ−フェノール、エポキシ−ポリスルフィド、エポキシ−ナイロン、ニトリル−フェノール、ネオプレン−フェノール、ゴム改質エポキシ、ゴム改質アクリル、およびエポキシウレタンなどの複合改質ポリマーがさらに挙げられる。ポリマーバインダーのガラス転移温度（Ｔg）は一般に−７５〜３０℃の範囲内である。−７５℃未満のＴgを有するポリマーバインダーは典型的には低い凝集強度を有する。したがって、バインダー層の表面が粘着性となり、バインダー層が汚れるようになったり、さらには不織シートから層間剥離が起こったりすることがある。３０℃を超えるＴgを有するポリマーバインダーは典型的には脆性を示し、不織シートへの接着が許容できなくなり、拡散反射体が曲げられると、バインダー層に容易に亀裂が生じたり不織シートから層間剥離したりする。好ましいポリマーバインダーとしては、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、およびポリメタクリル酸メチルなどのポリアクリル、ならびにシリコーンが挙げられる。バインダーは、少量、たとえばバインダー量を基準にして約５重量パーセント未満の、可塑剤、安定剤、劣化防止剤、分散剤、帯電防止剤、硬化剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、粘度調整剤、潤滑剤、光安定剤などの従来のポリマー添加剤を含有することができる。
【００５９】
本発明による拡散反射体のバインダー層は、可視光を散乱する機能を果たす散乱体を含む。散乱体は、バインダー全体に分散状態で存在する。一般に、それぞれの散乱体はバインダーによって囲まれており、別の散乱体とは物理的に接触していない。散乱体のレイとしては、粒子（本明細書においては微粒子散乱体と記載される場合もある）および空隙が挙げられる。
【００６０】
分散した散乱体を含有するバインダーの単位散乱体体積当たりの光散乱断面積は、散乱体とバインダーとの間の屈折率差に大きく依存する。光散乱断面積が大きい方が好ましく、これは散乱体とバインダーとの間の屈折率差を最大化することによって得ることができる。散乱体とバインダーとの間の屈折率差は一般に少なくとも約０．５であり、好ましくは少なくとも約１である。
【００６１】
本発明の拡散反射体において有用な微粒子散乱体の屈折率は一般に少なくとも約１．５である。高屈折率微粒子散乱体は、一般に少なくとも約２．０、好ましくは少なくとも約２．５の屈折率を有する。高屈折率微粒子散乱体よりも低い屈折率を有する微粒子散乱体は、本明細書において低屈折率微粒子散乱体またはより低屈折率の微粒子散乱体と記載する場合がある。空隙散乱体は１．０の屈折率を有し、これは空隙内に含まれる空気の屈折率である。
【００６２】
バインダーとバインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層の一実施形態においては、高屈折率微粒子散乱体が臨界粒子体積濃度（本明細書においてはＣＰＶＣと記載される場合もある）未満の濃度でバインダー中に存在し、その場合バインダー層は空隙を実質的に有さない。別の一実施形態においては、高屈折率微粒子散乱体がＣＰＶＣを超える量でバインダー中に存在し、その場合バインダー層を空隙を有する。別の一実施形態においては、低屈折率微粒子散乱体がＣＰＶＣを超える量でバインダー中に存在し、その場合バインダー層は空隙を有する。別の一実施形態においては、高屈折率微粒子散乱体と低屈折率微粒子散乱体との混合物がＣＰＶＣを上回る量または下回る量のいずれかでバインダー中に存在し、その場合バインダー層は空隙を実質的に有さないか、空隙を有するかのいずれかとなる。
【００６３】
散乱体の形状は特に限定されず、たとえば、球形、立方体、針状、紡錘形、円盤状、鱗状、繊維状などであってよい。これらの形状は空隙を形成するのに有用となりうるが、高屈折率微粒子散乱体には球形が好ましい。
【００６４】
散乱体は、中実であっても中空であってもよい。空隙は、中空球状プラスチック粒子などの中空粒子（すなわち、内部空隙を有する）を使用して得ることができる。
【００６５】
本発明の拡散反射体中の散乱体として有用な光を散乱させるための空隙は、比較的高い粒子体積濃度で粒子を充填することによってバインダー層中に形成することができる。粒子体積濃度（本明細書においてはＰＶＣと記載される場合もある）は、バインダー層を構成するすべての固体成分の体積のパーセント値としての粒子体積である。たとえば、粒子とバインダーとを含有するバインダー層において、ＰＶＣ（％）＝１００×（粒子体積）／（粒子体積＋バインダー体積）である。ＣＰＶＣにおいて、粒子間の間隙を満たすのにちょうど十分なバインダーが存在する。ＣＰＶＣを超えるＰＶＣでバインダーの中に含まれる粒子によって、空気を含有する空隙をさらに含む散乱体が得られる。空隙は、粒子間の間隙内に位置する。粒度および形状は、空隙の大きさおよび全体積を制御する２つの要因である。ＣＰＶＣを超える量でバインダー層中に存在し、平均直径が約０．２μｍ〜約５μｍである粒子は、光散乱に最適な寸法の空隙が得られるように充填される。単位空隙体積当たりの可視光散乱断面積は、可視光波長の半分よりわずかに小さい平均空隙直径を有する空隙の場合に最大となる。Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｉｎ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，ｐｐ．２２５−２５２，Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓ，１９７０におけるＨ．Ｍ．Ｒｏｏｔａｒｅによる「Ａ  Ｒｅｖｉｅｗ  ｏｆ  Ｍｅｒｃｕｒｙ  Ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｒｙ」に開示される水銀ポロシメトリー法によって測定した場合、散乱体として有用な高い光散乱効率の空隙は約０．０１μｍ〜約１μｍ、好ましくは約０．０５μｍ〜約０．５μｍの平均直径を有する。
【００６６】
可視光を散乱させる機能を果たす可視光低吸収性の粒子は、本発明の拡散反射体中の散乱体として有用である。粒子としては、白色顔料として従来知られている粒子が挙げられる。粒子の屈折率がバインダーの屈折率と実質的に同じである場合（たとえば、バインダーと散乱体との屈折率差が約０．５未満となる低屈折率微粒子散乱体）、そのような粒子は一般に、本発明の拡散反射体中でそれらのＣＰＶＣ未満の濃度では散乱体としては機能しない。しかし、そのような粒子は、ＣＰＶＣを超える量でバインダー中に含まれる場合には、光を散乱する空隙が形成されるために有用となる。高屈折率微粒子散乱体、たとえば二酸化チタンは、ＣＰＶＣ未満の量でバインダー中に使用される場合に、空隙が実質的に存在しない場合でさえも、光の散乱において非常に効果的となる。高屈折率微粒子散乱体は、ＣＰＶＣを超える量でバインダー中に使用することもでき、そのような実施形態でも光散乱性空隙が形成される。
【００６７】
密集して散乱体を含有するバインダーの単位散乱体体積当たりの光散乱断面積は、散乱体の平均直径が入射光波長の半分よりわずかに小さい場合に最大となる。本発明の拡散反射体中の散乱体として有用な粒子の直径は、従来の沈降法または光散乱法によって測定することができる。高屈折率微粒子散乱体の場合、粒子平均直径は一般に約０．１μｍ〜約３０μｍ、好ましくは約０．２μｍ〜約１μｍである。高屈折率微粒子散乱体が使用される場合には、入射光波長の半分よりわずかに小さい約０．２μｍ〜約０．４μｍの平均直径を粒子が有する場合に本発明の拡散反射体の拡散反射率が最大になる。散乱体の平均直径が上記範囲外にある場合は、拡散反射体の明所視反射率に対するバインダー層の寄与は、上記範囲内の平均直径の散乱体を使用して可能な寄与よりも少なくなる。さらに、散乱体の平均直径が約３０μｍを超えると、バインダー中の散乱体の均一な分散が困難となる場合があり、その結果バインダー層表面が望ましくない粗さになり、これはバインダー層の破壊の原因となりうる。
【００６８】
本発明の拡散反射体中に有用な微粒子散乱体は、可視光に対して低吸収性である。低吸収性とは、散乱体が一般にバインダーよりも低い吸収性を有するか、またはバインダー層の吸収に対して実質的に寄与しないことを意味する。バインダーと散乱体とを含む本発明のバインダー層は一般に約１０-3ｍ2／ｇ以下好ましくは約１０-5ｍ2／ｇ以下の吸収係数を有する。散乱体が二酸化チタンを含む実施形態においては、バインダーと散乱体とを含むバインダー層の吸収係数は、約４２５ｎｍ〜約７８０ｎｍの波長において約１０-3ｍ2／ｇ以下、好ましくは約１０-5ｍ2／ｇ以下である。
【００６９】
本発明による拡散反射体中の散乱体として有用な粒子の組成は特に限定されず、その組成としては金属塩、金属水酸化物、および金属酸化物が挙げられる。たとえば：硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、塩化マグネシウム、炭酸マグネシウムなどの金属塩；水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、および水酸化カルシウムなどの金属水酸化物；ならびに酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、およびシリカなどの金属酸化物。さらに、カオリン、アルミナシリケート、ケイ酸カルシウム、セメント、ゼオライト、およびタルクなどのクレーも有用である。プラスチック顔料も有用である。白色顔料粒子を含む高屈折率微粒子散乱体が好ましく、たとえば二酸化チタンおよび酸化亜鉛を含む。二酸化チタンは、単位体積当たりの光散乱断面積が最高で、可視光低吸収性であり、散乱体として最も好ましい。
【００７０】
バインダー中に分散される散乱体量は、拡散反射体の明所視反射率に対するバインダー層の寄与に直接影響を与える。バインダー中の散乱体量が少なすぎると、バインダー層は、拡散反射体の明所視反射率に実質的に寄与しなくなる。バインダー中の散乱体量が多すぎると、バインダー層の接着特性に悪影響が生じる場合があり、バインダー層が不織シート上を均一に被覆することが困難となる場合がある。散乱体が前述の平均直径の空隙を含む一実施形態においては、バインダー層の多孔度は、一般に約５５％以下、好ましくは約２０％〜約５５％の範囲内であることが望ましい。本明細書において、多孔度（％）（Ｃ）は、全バインダー層体積のパーセント値としての空隙体積として定義され、式Ｃ（％）＝（１−Ｂ／Ａ）１００により計算され、式中、Ａは、バインダー層を含む固相バインダーの比重であり、Ｂは、空隙を含めたバインダー層のかさ密度である。多孔度は、ＣＰＶＣを超える濃度で粒子が充填される場合に生じうる。散乱体が空隙を含む実施形態において、バインダー層の多孔度が２０％未満である場合、密集した屈折率不均一部分の間の界面が減少し、拡散反射体の明所視反射率に対するバインダー層の寄与が減少する。バインダー層の被覆性、接着性、および構造的完全性を考慮すると、バインダー層の多孔度の上限は一般に約５５％である。
【００７１】
前述の平均直径範囲内の高屈折率微粒子散乱体を含む一実施形態においては、ＣＰＶＣ、ＣＰＶＣを超える、またはＣＰＶＣ未満の散乱体濃度が有用となる。一実施形態においては、バインダー中の高屈折率粒子の体積がＣＰＶＣ未満である。全ＰＶＣ（高屈折率粒子の体積＋他の粒子の体積）がＣＰＶＣを超える場合、空気の空隙散乱部位も存在する。したがって、バインダー層からの光散乱が最大となる別の一実施形態においては、高濃度の高屈折率微粒子散乱体と高多孔度との両方が利用される。この実施形態においては、バインダー中の高屈折率粒子の体積がＣＰＶＣを超える。
【００７２】
本発明の不織シート拡散反射体は、紫外（ＵＶ）安定剤をさらに含むことができ、これは、ＵＶ光による光劣化を防止するためにコーティングされ、より好ましくは不織シート繊維のポリマー相全体に分散される物質である。さらに、本発明のバインダー層は、ＵＶ安定剤を含有することができる。ＵＶ安定剤は、ＵＶ放射線を吸収することによって機能し、望ましくない鎖の断片化および不織シートおよびバインダー層の光学的性質の低下を引き起こしうる繊維ポリマーおよびポリマーバインダーの主鎖中でのフリーラジカルの形成を防止する。ＵＶ安定剤の有益な濃度は、不織シートポリマーまたはバインダーの重量を基準にして約０．０１重量％〜約５．０重量％である。プラスチックにおいて有用性が知られている従来のＵＶ安定剤を使用することができ、たとえばベンゾフェノン、ヒンダード第３級アミン、ベンゾトリアゾール、およびヒドロキシフェニルトリアジンのグループのＵＶ安定剤を使用することができる。有用な市販のＵＶ安定剤としては、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ，ＵＳＡにより販売されるＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ（登録商標）およびＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）ファミリーの安定剤が挙げられる。
【００７３】
バインダーは経時により望ましくない黄色になる傾向を有する。バインダーの黄変を軽減する方法の１つはバインダー層をより薄いコーティングで適用することである。しかし、これでは、積層体の接合の強度が低下しうる。散乱体を含有するバインダーは、不連続またはパターン状（たとえば正方格子）のコーティングで不織シートに適用することができ、これによって不織シート面の表面積の比較的小さな部分がコーティングされる。これによって、バインダー量を減少させることができ、同時に適用されるバインダー層の厚さが高く維持され、より高い積層体接合強度が得られる。バインダー層の黄変を軽減する第２の方法は、本明細書において先に開示したものなどの従来の紫外（ＵＶ）遮蔽剤および／またはＵＶ安定剤を含有するバインダー層を処方することである。
【００７４】
本発明による拡散反射体は、２つ以上の不織シートの積層体などの不織シートの１つまたは複数の層を含むことができる。この積層反射体の実施形態は、高い明所視反射率、たとえば、可視波長範囲にわたって約９８％明所視反射率を有する拡散反射体を得るために特に有用である。この積層反射体の実施形態は、シート繊維の不均一なシート厚さまたは方向性による１つの不織シートの不均一性を平均化するためにも有用である。不織シートの積層体は、本明細書において規定されるバインダー層を使用して２つ以上のシートを互いに接着することによって作製される。
【００７５】
したがって、不織シート積層体を含む拡散反射体が本発明に含まれる。積層体としては、不織シート界面にバインダー層を有する２つの不織シートが挙げられ、この積層体は、全体の厚さが約４００μｍ未満であり、可視光波長範囲にわたる分光光度計法による明所視反射率が少なくとも約９６％である。積層体としては、各不織シート界面にバインダー層を有する３つの不織シートが挙げられ、この積層体は、全体の厚さが約６００μｍ未満であり、可視光波長範囲にわたる分光光度計法による明所視反射率が少なくとも約９７％である。積層体としては、各不織シート界面にバインダー層を有する４つの不織シートが挙げられ、この積層体は、全体の厚さが約９００μｍ未満であり、可視光波長範囲にわたる分光光度計法による明所視反射率が少なくとも約９８％である。
【００７６】
本発明による拡散反射体は、拡散反射物品の組み立て中および使用中に拡散反射体に剛性を付与しその形状を維持するために裏打ち支持シートをさらに含むことができる。このような裏打ち支持シートは、光源とは反対側の拡散反射体の面上に配置される。有用な裏打ち支持シート材料としては、どちらも本件特許出願人、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ，ＵＳＡより入手可能なポリエステルフィルム（たとえば、Ｍｙｌａｒ（登録商標）、白色ＰＥＴ）、アラミド繊維（たとえば、ＫＥＶＬＡＲ（登録商標））、ならびに紙、布地または織物、不織シート、発泡ポリマー、ポリマーフィルム、金属箔または金属シート、ならびに金属化フィルムが挙げられる。裏打ち支持シートは、拡散反射体の全反射率を増加させるように選択することができる（たとえば、金属箔または金属シートおよび金属化フィルムを含む裏打ち支持シート）。裏打ち支持シートおよび拡散反射体は、本発明のバインダー層または従来の感圧接着剤を使用して従来技術によって互いに積層することができる。さらに、複雑な形状の拡散反射体を形成するために、本発明の拡散反射体を、剛性支持材料に接合し、続いて複合材料として放物線状または楕円体型のドームなどの形状に成形することができる。
【００７７】
本発明の拡散反射体は、光源とは反対側の不織シート面上に配置された鏡面反射層をさらに含むことができる。このように鏡面反射体を配置することで、拡散反射体の明所視反射率が増加する。一実施形態においては、１つの面上にバインダー層を有する不織シートのバインダー層面は、金属化することができる。代表的な金属としては、アルミニウム、スズ、ニッケル、鉄、クロム、銅、銀、またはそれらの合金が挙げられ、アルミニウムが好ましい。真空下で加熱することによって金属を気化させ、続いて約７５オングストローム〜約３００オングストロームの厚さでバインダー層面上に堆積する周知の真空金属化技術によって金属を堆積することができる。真空金属化は、たとえば米国特許第４，９９９，２２２号明細書において周知となっている。この実施形態においては、反射体の全体の厚さを実質的に変化させることなく、拡散反射体のバインダー層面に薄い鏡面反射層が加えられる。別の一実施形態においては、鏡面反射層は、金属化ポリマーシート、たとえばアルミニウムめっきされたＭＹＬＡＲ（登録商標）を含み、これは、金属化ポリマーシートの金属化面が、１つの面上にバインダー層を有する不織シートのバインダー層面に面するように拡散反射体に積層することができる。別の一実施形態においては、鏡面反射層は、金属箔、たとえばアルミニウム箔を含み、これは１つの面上にバインダー層を有する不織シートのバインダー層面に積層することができ、それによって強固な拡散反射体が得られる。アルミニウムは不織布よりも小さい熱膨張係数を有し、非常に優れた熱導体である。両方の要因によって温度のばらつきが最小限となり、それによって、一連の管状の光を含む光源を使用するＬＣＤにおいて発生する不均一な加熱によって本発明の拡散反射体が歪む傾向が軽減する。この実施形態の拡散反射体は、バインダー層を接着剤として使用することによって、または従来の感圧接着剤を使用することによって、１つの面上にバインダー層を有する不織シートのバインダー層面に金属箔を積層することによって形成することができる。拡散反射体が金属化面を有する、あるいは拡散反射体が金属化ポリマーシートまたは金属箔に積層されるこれらの実施形態において、拡散反射体の残りの（金属を有さない）不織布面は、光源に面する光学キャビティ内に配置される。
【００７８】
反射光の拡散性は、ＬＣＤバックライトの輝度を均一にするために重要である。冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）などの線光源、ならびに赤色、緑色、および青色の発光ダイオード（ＲＧＢ  ＬＥＤ）などの点光源は、本来は拡散光源ではない。高拡散性反射体は、広い散乱角度によってより良好な輝度均一性が得られるので、直視型バックライトに望ましい。ＣＣＦＬがより広い間隔で配置されているバックライト、およびＲＧＢ  ＬＥＤ光源を使用するバックライトなどのバックライト中の不均一な色について対処する必要があるバックライトにおいては、より高い拡散性がより重要となる。さらに、多くの市販のバックライト反射体は青色の反射率が低いため、バックライト製造元は、蛍光添加剤による青色発光の改善、より強い青色発光（ＬＥＤ）、およびＣＣＦＬ設計における青色蛍光体の増加のための方法の考慮が強いられている。これらの解決方法は、反射率安定性（蛍光添加剤）および寿命の短縮（青色ＬＥＤの増加および青色ＣＣＦＬ蛍光体の増加）などの関連する欠点を有する。
【００７９】
本発明の拡散反射体は高い拡散反射率を有する。典型的には、これは、少なくとも約１２０度のピーク輝度の５０％における平均推定角度帯域幅（ＡＢＷ）に対応する。これは、実施例５ならびに図５および６に示しており、これらから本発明の反射体の拡散反射率が市販のバックライト反射体よりも高いことが分かる。本発明の拡散反射体によって示されるより幅広の拡散円錐によって、より広い散乱角度が得られ、そのため光学ディスプレイの均一性が改善される。より高い拡散反射性によって、より幅広の拡散円錐を使用してバックライトユニット全体で高角度でより効率的に光を散乱させることによって、より薄いバックライト設計が可能となる。本発明の拡散反射体のこの特性によって、より透過性の拡散板が使用でき、その結果、光源からの光の利用が多くなる。
【００８０】
本発明の拡散反射体は：バインダー、散乱体、および場合により希釈剤を含む混合物を調製するステップと、不織シートの少なくとも１つの面上に混合物をコーティングするステップと、場合により混合物を硬化させてバインダー層を形成するステップとを含む方法によって製造することができる。
【００８１】
バインダーと散乱体とを含む混合物は、それぞれ（たとえば、微粉砕された粉末、ペレット、溶液、分散液、またはその他の状態で）の適切な量を秤量して１つにまとめ、従来の装置を使用（たとえば、Ｂａｎｂｕｒｙミキサーを使用）して混合することによって調製することができる。
【００８２】
不織シートの少なくとも１つの面へのバインダーおよび散乱体混合物のコーティングは、種々の周知の方法によって行うことができる。例としては、バーコーティング法、ロールコーティング法、スプレーコーティング法、および浸漬コーティング法、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、およびフレキソ印刷などの全面印刷法、ならびに押出成形法などの成形方法などの適用方法がある。
【００８３】
場合による硬化ステップは、混合物を硬化させてバインダー層を形成することを含む。このステップは、バインダーおよび散乱体の組成物が溶媒を含有する場合（たとえば、ポリマーバインダーがアクリル系ラテックスを含む場合など）に必要であり、溶媒が組成物から蒸発して不織シート上に堆積したバインダー層が残るまで、周囲条件下または他の条件下（たとえば、高温、減圧など）で適切な時間、コーティングした不織シートをその状態で維持することによってこのステップが行われる。
【００８４】
さらに本発明は、可視光の拡散反射体と、光学キャビティを形成する構造とを含む拡散反射物品であって、拡散反射体が不織布面を有し、光が不織布面から反射されて光学キャビティを出て照明されることが有益となる物体に向かうように光学キャビティ内に拡散反射体が配置され、拡散反射体が、バインダーとバインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層を１つの面上に有する不織シートを含む拡散反射物品に関する。一実施形態においては、本発明の物品は、光学キャビティ内に配置された光源をさらに含み、それによって、光源からの光が光学キャビティの内部に向かい、拡散反射体の不織布面から反射し、光学キャビティから出て照明されることが有益となる物体に向かう。一実施形態においては、本発明の物品は、拡散反射体の不織布面から反射した光が透過する表示パネルをさらに含む。一実施形態においては、本発明の物品は、光学キャビティ内に配置された光源と光源からの光が通過する表示パネルとをさらに含み、拡散反射体が光学キャビティ内に配置されることで、光源からの光が拡散反射体不織布面から反射して、表示パネルに向かう。
【００８５】
さらに本発明は光学ディスプレイであって：（ｉ）光学キャビティを画定する構造と；（ｉｉ）光学キャビティ内に配置された光源と；（ｉｉｉ）光源からの光が通過する表示パネルと；（ｉｖ）バインダーとバインダー中に分散した可視光の散乱体とを含むバインダー層を一方の面上に有する不織シートを含む拡散反射体とを含み、光源からの光を拡散反射体の不織布面から表示パネルに反射させるために、拡散反射体が光学キャビティ内に配置されている光学ディスプレイに関する。
【００８６】
本発明の拡散反射物品または光学ディスプレイは、光学キャビティを画定する構造内に配置された光の拡散反射体を含む。本明細書において「光学キャビティ」は、光源からの光を受け取り、その光を調整し、照明されることが有益となる物体に向けるよう設計された閉鎖容器を意味する。光学キャビティは、光源からの光をレシーバー上に一体化、方向変更、および／または集中する構造を含み、キャビティ媒体として空気または高屈折率要素を使用することができる。この構造の幾何学的形状は制限されない。光学キャビティを含む構造の例としては、照明器具、複写機、投写型ディスプレイの光学エンジン、積分球の均一光源、看板の筐体、導光管、およびバックライト組立体が挙げられる。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のバックライトユニットなどのある実施形態においては、光学キャビティは光ガイドまたは導波路を含むことができる。拡散反射物品が光学ディスプレイの一構成要素である場合、光学キャビティは、光源を収容し、光源からの光を表示パネルに向ける閉鎖容器を意味する。表示パネルとしては、静的および動的（アドレス指定可能な）の表示の種類が挙げられる。
【００８７】
本発明の拡散反射物品は場合により光学キャビティ内に配置された光源を含み、本発明の光学ディスプレイは光学キャビティ内に配置された光源を含む。「光源」は、本明細書において可視光放射体を意味し、１つの光学キャビティ内の１つの光源、または１つの光学キャビティ内の複数の光源であってよい。光源の例としては、白熱型の電球および管状電球、水銀ランプ、金属ハロゲン化物ランプ、低圧ナトリウムランプ、高圧ナトリウムランプ、アークランプ、電球型蛍光性ランプ、安定器内蔵型蛍光ランプ、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ならびに可視光を発することができる類似の装置が挙げられる。
【００８８】
本発明の拡散反射物品は、場合により光源からの光が通過する表示パネルを有し、本発明の光学ディスプレイは、光源からの光が通過する表示パネルを有する。本明細書において「表示パネル」は、光源からの光の透過を調節する透過型装置であって、ある実施形態においては、可視光の形態の画像を観察者に伝達する目的で光を変調する透過型装置を意味する。光学キャビティを画定する構造が、観察者に静止画像を伝達するための看板筐体システムである実施形態において、表示パネルの例としては、静止画像（たとえば、テキストまたは図形の画像）を上に有するポリマーまたはガラスのパネルが挙げられる。光学キャビティを画定する構造が、照明されることが有益となる空間または物体に光を向けるための照明器具である実施形態において、表示パネルとしては、照明器具の付属品として従来有用なポリマー、ガラス、または金属などの材料の中実、ルーバー付き、および格子のパネル（たとえば、蛍光拡散体）が挙げられる。光学キャビティを画定する構造が、静止画像および／または変化する画像を観察者に伝達するための液晶ディスプレイのバックライトユニットである実施形態において、表示パネルの一例としては、電子信号に応答して変化する画像を有する液晶が挙げられる。
【００８９】
本発明の拡散反射物品または光学ディスプレイは、照明されることが有益となる物体に反射光を向けるために、光学キャビティ内に配置された拡散反射体を有する。物体に向かわない光学キャビティ内の光が拡散反射体によって反射して物体に向かうように、拡散反射体が光学キャビティ内に配置される。拡散反射体の不織布面から反射して、照明されることが有益となる物体に向かうように、拡散反射体は光学キャビティ内に配置される。ある光学ディスプレイにおいては、表示パネルを照明する光学ディスプレイ光源の裏側に拡散反射体が配置される。本発明による拡散反射体の光散乱および拡散反射の特性によって、より全体的な拡散照明が得られ、たとえば、より全体的な拡散光源が得られ、それによってより均等または均一に照明される光学ディスプレイが得られる。
【００９０】
本発明による拡散反射体を使用する光学ディスプレイの２つの実施形態の概略図を図１および２に示す。
【００９１】
図１は、本発明による拡散反射体を使用するエッジライティング型液晶光学ディスプレイの断面図である。図１中には、プラスチック製光ガイド１０２を有する光学キャビティに結合した蛍光光源１０１を有する光学ディスプレイ１００が示されている。拡散シート１０３、米国特許第４，９０６，０７０号明細書に開示されるものなどの明るさ向上フィルム１０４、および国際公開第９７／３２２２４号パンフレットに開示されているものなどの反射偏光フィルム１０５が、ガイド１０２の上に配置され、ガイド１０２から発せられた光を液晶表示パネル１０６および観察者に向けて方向転換し、選択的に偏光させる。反射偏光フィルム１０５の上には液晶表示パネル１０６が配置され、これは典型的には２つの偏光子１０８の間に含まれる液晶１０７で構成される。
【００９２】
光ガイド１０２によって、光は表示パネル１０６に向けられ、最終的には観察者に向かう。一部の光は、光ガイド１０２の背面から反射する。本発明による拡散反射体１０９は、光ガイド１０２の裏側に配置され、拡散反射体１０９の不織布面は光ガイド１０２と面する。拡散反射体１０９は光を液晶表示パネル１０６に向けて反射する。またこれは、反射偏光フィルム１０５および明るさ向上フィルム１０４層から反射した光も反射しその偏光を不規則にする。拡散反射体１０９は高反射性高拡散性表面であり、光学キャビティの光学効率を向上させる。拡散反射体１０９は、光を散乱および拡散反射し、偏光解消し、可視波長範囲にわたって高い反射率を有する。
【００９３】
拡散反射体１０９は、光再利用系の一要素である。拡散反射体は、（ｉ）反射偏光フィルム１０５から、および／または明るさ向上フィルム１０４から拒絶された光を反射し、（ｉｉ）光を液晶表示パネル１０６および最終的には観察者に到達させる別の機会を提供する。この拒絶および再利用は、多くの回数起こる場合があり、光学ディスプレイの輝度（すなわち、観察者に向かう光の量）が増加する。
【００９４】
拡散反射体の光学効率の増加を利用して、層１０４と拡散反射体１０９との間で入射光を反射させ、光が発せられる角度を制御することによってディスプレイ輝度を増加させることができる。たとえば、明るさ向上フィルム１０４は、ある固有の狭い角度範囲内の光を透過し、別の固有の広い角度範囲内の光を反射する。この反射光は、拡散反射体１０９によってあらゆる角度で散乱する。明るさ向上層１０４の透過角度の範囲内の光は透過して観察者に向かう。第２の角度範囲内の光は、層１０４によって反射され、拡散反射体１０９によってさらに散乱する。
【００９５】
拡散反射体１０９の光学効率の増加を利用して、反射偏光フィルム１０５と拡散反射体１０９との間で入射光を反射させ、反射偏光フィルム１０５を透過する光の偏光状態を制御することによってディスプレイ輝度を増加させることができる。大部分のディスプレイは、表示パネル１０７の裏側に適用された吸収型偏光子１０８を有する。非偏光によってディスプレイが照明される場合、利用可能な光の少なくとも半分は吸収される。その結果、ディスプレイ輝度が低下し、ディスプレイの偏光子１０８が加熱される。これら両方の不都合な状況は反射偏光フィルム１０５を使用することで克服されるが、その理由は、反射偏光フィルム１０５が一方の直線偏光状態の光を透過し、他方の直線偏光状態の光を反射するからである。反射偏光フィルム１０５の透過軸が吸収型偏光子の透過軸と合わせられると、透過した光は、吸収型偏光子によって弱く吸収されるだけである。また、反射される偏光状態の光は吸収型偏光子によっては全く吸収されない。その代わりに、その光は反射されて拡散反射体１０９に向かう。拡散反射体１０９によって光の偏光が解消され、反射偏光フィルムの透過状態および反射状態と同じ偏光成分を有する偏光状態が形成される。光の半分は反射偏光層１０５を透過して観察者に向かう。反射される偏光状態、すなわち「望ましくない」状態の光は、再び拡散反射体１０９によって散乱され、さらなる偏光変換のさらに別の機会が与えられる。
【００９６】
さらに、本発明による拡散反射体１１０を冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）などの光源１０１の裏側または周囲に配置することで、プラスチック製光ガイド１０２への光結合効率を増加させることができる。拡散反射体１１０は単独で使用することもできるし、構造体の全反射率を増加させるために鏡面反射体と併用することもできる。そのような鏡面反射体が使用される場合、拡散反射体が依然として光源１０１に面するように拡散反射体１１０の裏側に鏡面反射体が配置される。
【００９７】
本発明による拡散反射体の光学効率の増加を利用することで、光学キャビティの反射効率を増加させること、および／または光の別個の波長を混合して均一な有色または白色光源を得ることが可能となる。図２には、冷陰極蛍光ランプの光源を有し、本発明による拡散反射体が利用され、拡散板２０３がさらに利用されるバックライト付き液晶光学ディスプレイの断面図が説明として示されている。図２に示される光学ディスプレイ２００において、光学キャビティ２０２中に３つの蛍光ランプ２０１が描かれている。すべてのランプが白色であってもよいし、各ランプが赤色、緑色、および青色などの選択された色であってもよい。図２の別の一実施形態においては、蛍光ランプの代わりに有色または白色の１つ以上の発光ダイオードが使用される。図２の両方の実施形態において、光学キャビティ２０２は、本発明による拡散反射体２０４でライニングされている。どちらの拡散反射体２０４も、反射率を増加させ、個別の色の光を適切に混合することで、液晶表示パネル１０６を照明するために良好な空間発光均一性を有する白色光源が形成される。
【００９８】
さらに本発明は、光の拡散反射を必要とする装置中の光の反射性を改善する方法であって：（ｉ）バインダーと前記バインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層を少なくとも１つの面上に有する不織シートを含む拡散反射体を提供するステップと；（ｉｉ）拡散反射体を装置中に配置して、光エネルギーを拡散反射体の不織布面から反射させるステップとを含む方法に関する。
【実施例】
【００９９】
坪量
坪量は、試験体の大きさに合わせて修正したＡＳＴＭ  Ｄ  ３７７６の方法で測定され、ｇ／ｍ2の単位で報告される。
【０１００】
水銀ポロシメトリー
不織シート孔径分布データは、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｉｎ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，ｐｐ．２２５−２５２，Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓ，１９７０におけるＨ．Ｍ．Ｒｏｏｔａｒｅによる「Ａ  Ｒｅｖｉｅｗ  ｏｆ  Ｍｅｒｃｕｒｙ  Ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｒｙ」に開示されるような周知の水銀ポロシメトリー法によって求められる。本明細書において「ＶＰ１」は、水銀ポロシメトリーによる測定で０．０１μｍ〜１．０μｍの平均細孔径を有する不織シート細孔の容積として定義される。本明細書において「ＶＰ２」は、水銀ポロシメトリーによる測定で０．０２μｍ〜０．５μｍの平均細孔径を有する不織シート細孔の容積として定義される。
【０１０１】
比細孔容積
前述の定義のように比細孔容積（ｃｍ3／ｍ2の単位で、本明細書においては「ＳＰＶ」とも記載される）は、不織シート坪量（ｇ／ｍ2の単位）と、特定の平均細孔径範囲におけるシート細孔容積（ｃｍ3／ｇの単位）との数学的な積である。前述の定義のようにＳＰＶ１は、ＶＰ１の平均細孔径に関連する比細孔容積である。前述の定義のようにＳＰＶ２は、ＶＰ２の平均細孔径に関連する比細孔容積である。
【０１０２】
厚さ
厚さ測定は、Ｏｎｏ  Ｓｏｋｋｉ  ＳＴ−０２２セラミックベースゲージスタンドに固定した０．９５ｃｍ（３／８インチ）測定プローブを有するＯｎｏ  Ｓｏｋｋｉ  ＥＧ−２２５厚さゲージを使用して行われ、どちらもＯｎｏ  Ｓｏｋｋｉ，Ａｄｄｉｓｏｎ，ＩＬ，ＵＳＡより入手可能である。
【０１０３】
層間剥離
接合された不織シートの層間剥離値はＡＳＴＭ  Ｄ２７２４の方法によって求められ、ｋｇ／ｍの単位で報告される。
【０１０４】
反射スペクトル−分光光度計法
特に明記しない限り、全反射スペクトルはＡＳＴＭ  Ｅ１１６４−０２（物体の色を評価するために分光光度データを得るために標準的技法（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｆｏｒ  Ｏｂｔａｉｎｉｎｇ  Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ  Ｄａｔａ  ｆｏｒ  Ｏｂｊｅｃｔ−Ｃｏｌｏｒ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ））の方法によって求められる。拡散反射体またはその他のシートは、１５０ｍｍ積分球付属品を取り付けたＬａｍｂｄａ  ６５０  ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ中に配置され、これらはどちらもＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ，Ｗｅｌｌｅｓｌｅｙ，ＭＡ，ＵＳＡより入手可能である。本発明の拡散反射体は、拡散反射体の不織布面が分光計の光源に面するように光度計中に配置される。出力は各波長におけるパーセント反射率であり、測定スペクトル領域は５ｎｍの間隔で３８０ｎｍ〜７８０ｎｍである。反射率標準は、ＬａｂＳｐｈｅｒｅ，Ｎｏｒｔｈ  Ｓｕｔｔｏｎ，ＮＨ，ＵＳＡより購入され較正されたＳＰＥＣＴＲＡＬＯＮ（登録商標）標準である。光電子増倍管検出が使用される。三刺激値は、ＣＩＥ  １０  １９６４標準観測者および光源Ｄ６５を使用してＡＳＴＭ  Ｅ３０８−０１の方法によって計算される。明所視反射率ＲVISは、光源Ｄ６５および「Ｂｉｌｌｍｅｙｅｒ  ａｎｄ  Ｓａｌｔｚｍａｎ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｃｏｌｏｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、３rd  Ｅｄｉｔｉｏｎに記載のＣＩＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｐｈｏｔｏｐｉｃ  ｏｂｓｅｒｖｅｒを使用して計算される。
【０１０５】
実施例１、２、および３で使用した不織シート
実施例１、実施例２、および実施例３の拡散反射体の形成に使用した不織シートについてここで説明する。この不織シートは、フラッシュ紡糸高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の１枚のシートであり、ＨＤＰＥの複数のプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルを含む。実施例１および実施例２の不織シートは微粒子フィラーを含有せず、米国特許第３，０８１，５１９号明細書、第３，２２７，７９４号明細書、および第３，８６０，３６９号明細書に開示される一般的方法によって製造される。実施例３の不織シートは、不織シート繊維を形成するポリマー相中に分散した二酸化チタン微粒子フィラーを含有し、米国特許第６，０１０，９７０号明細書または国際公開第２００５／９８，１１９号パンフレットに開示される一般的方法によって製造される。
【０１０６】
不織シートを製造するためのこの一般的方法は３つのステップにまとめることができる。ステップ１は紡糸である。高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とＣＦＣ−１１（フルオロトリクロロメタン）またはＣ−５炭化水素との溶液に対して、２回の減圧が行われる。１回目では２相液体溶液が得られる。２回目では、大気圧になり、非ポリマー成分がフラッシュ蒸発し、固体ＨＤＰＥの相互連結ウェブが残る。実施例３の不織シートの場合、ＨＤＰＥの溶液は、ＤｕＰｏｎｔ  Ｔｉｔａｎｉｕｍ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ＵＳＡより入手可能な懸濁させたＴｉ−Ｐｕｒｅ（登録商標）Ｒ−１０１二酸化チタン粒子をさらに含有し、その結果として得られる不織シートが、不織シート繊維を形成するポリマー相中に分散された約１０重量パーセントのＴｉ−Ｐｕｒｅ（登録商標）Ｒ−１０１二酸化チタン粒子を有する。一連のウェブは、抄紙機上に捕集され、ロールに巻き取られる。
【０１０７】
ステップ２は熱領域接合（ｔｈｅｒｍａｌ  ａｒｅａ  ｂｏｎｄｉｎｇ）である。ロール状のウェブが巻き出され、各ウェブ表面を蒸気加熱されたドラムと接触させる。加熱ドラムの温度は１３５〜１４０℃であり、ウェブが製造されるＨＤＰＥの溶融温度は１３５〜１３８℃である。加熱ドラムとウェブとの間の接触時間は短く、そのためウェブの表面フィブリルのみがＨＤＰＥ溶融温度に近い温度に到達し、そのことは、得られる不織シートの表面でのみフィブリルが、交差するフィブリル間の接触点で互いに接着することで示される。不織シートが過度に収縮するのを防止するために、ブランケットを使用して不織シートをドラム表面に対して支持することで、効果的に不織シートが束縛される。スチーム加熱ドラムを離れた直後に、冷却ドラムと接触させることによって各不織シート表面が冷却される。熱領域接合後、不織シートは、場合により片面または両面をコロナ処理することができ、場合により片面または両面に帯電紡糸剤を適用することができる。この製品は次にロールに巻き取られる。
【０１０８】
ステップ３は、切断ステップである。製品は所望の幅に切断され、所望の長さのロールに巻き取られる。
【０１０９】
複数（すなわち、少なくとも１２枚）の３４ｍｍ×３４ｍｍの正方形不織シートサンプルを連続不織シートの異なる領域から切断する。各不織シートサンプルの厚さを前述の厚さ方法によって測定し、不織シートサンプルの数で平均すると、実施例１および実施例２の不織シートの平均厚さは約１８５μｍと求められ、実施例３の不織シートの平均厚さは約２３０μｍと求められる。各不織シートサンプルの坪量を前述の坪量方法によって求め、不織シートサンプルの数で平均すると、実施例１および実施例２の不織シートの平均坪量は７０ｇ／ｍ2と求められ、実施例３の不織シートは６８ｇ／ｍ2と求められる。各不織シートサンプルの全反射スペクトルを前述の分光光度計法によって求め、ＲVIS値を計算する。不織シートサンプルのスペクトルを平均して平均反射スペクトルを求めると、実施例１および実施例２の不織シートの場合ＲVISは９４．０％となる。実施例３の不織シートは、ＡＳＴＭ  Ｅ  １１６４（１０ｎｍの増分で４００〜７００ｎｍ）の手順によりＸ−Ｒｉｔｅ  ＳＰ６４分光光度計およびＤ６５／１０の照明／観測者を使用して測定すると、５５０ｎｍにおいて約９７．３％の反射率を有し、色ｂ*が約０．５となる。不織シートの層間剥離値を前述の層間剥離方法によって測定すると、実施例１、実施例２、および実施例３の不織シートで５．２ｋｇ／ｍとなる。不織シートのＶＰ１およびＶＰ２を前述の水銀ポロシメトリー法によって求めると、実施例１および実施例２の不織シートでは０．５５ｃｍ3／ｇ（ＶＰ１）および０．４１ｃｍ3／ｇ（ＶＰ２）となる。比細孔容積ＳＰＶ１およびＳＰＶ２を前述のように計算すると、実施例１および実施例２の不織シートでは３９ｃｍ3／ｍ2（ＳＰＶ１）および２９ｃｍ3／ｍ2(ＳＰＶ２）となる。
【０１１０】
図３中に１で示される線は、実施例１および実施例２の拡散反射体で使用した不織シートの全反射スペクトル（反射率（％）対波長（ｎｍ））のグラフである。
【０１１１】
実施例１−拡散反射体
スロットダイコーティングヘッド法を使用して、バインダーとバインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層を１つの面上に有する不織シートを含む拡散反射体を作製する。スロットダイコーティングを使用する理由は、コーティングを直接計量供給して過剰な材料の再循環流を防止でき、高粘度液体を取り扱うことができ、横断方向および機械方向の両方で均一となり、さらに縞、破片、および関連するコーティングの妨害が生じうる早期または局所的な乾燥が最小限となるからである。
【０１１２】
前述の不織シートの幅３５．６ｃｍ（１４インチ）のロールをライン速度１５２．４ｃｍ／分（５ｆｔ／分）で巻き出し、固体支持バックアップロール上に通した。使用した散乱体含有バインダーはＢｅｈｒ  Ｐｒｅｍｉｕｍ  Ｐｌｕｓ（登録商標）Ｅｘｔｅｒｉｏｒ  Ｓｅｍｉ−Ｇｌｏｓｓ  Ｕｌｔｒａ  Ｐｕｒｅ  Ｗｈｉｔｅ  Ｎｏ．５０５０であり、ＢＥＨＲ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＣＡ，ＵＳＡより入手可能であり、これは白色アクリル系ラテックス塗料で、４９重量％の固形分、密度１．２５ｇ／ｃｍ3、および粘度１３，０００ｃｐを有する。この塗料のコーティングを、速度７７ｃｍ3／分、幅３３．０ｃｍ（１３インチ）、および湿潤時厚さ約１５３μｍで、移動する不織シート表面上に直接計量供給する。
【０１１３】
上記スロットの高さおよび幅は、ダイ半体が互いにボルト締めされるときにダイ半体を分離する金属シムストックの厳密な厚さによって設定される。スロット高さの均一性によって、コーティングの幅にわたる流量の均一性が決定される。
【０１１４】
スロットダイの体積流量は、ポンプシャフト速度により均一で脈動のない送達が行われる容積式ギヤポンプによって制御される。
【０１１５】
この体積流量は、スロットダイによって確立された幅にわたって均一に広がり、確立されたライン速度によって一定速度で引き出されることで、一定の湿潤時コーティング厚さが得られる。
【０１１６】
塗料がコーティングされた不織シートは、次に、６０℃、８０℃、および９０℃の温度に設定されたゾーンを有する長さ９．１ｍ（３０ｆｔ）の乾燥オーブンに通される。オーブン中で衝突する空気によって、塗料から揮発成分が除去されて、バインダーとバインダー中に分散された可視光の散乱体とを含むバインダー層が形成される。
【０１１７】
この結果得られるバインダー層の厚さは約６０μｍである。
【０１１８】
オーブンを出てから、拡散反射体はロール形態に巻き取られ、これは最終的には必要な幅に切断し、所望の寸法の個別の製品に切断することができる。
【０１１９】
前述の分光光度計法によって複数（すなわち、少なくとも１２）の３４ｍｍ×３４ｍｍの正方形拡散反射体サンプルの全反射スペクトルが求められ、ＲVIS値が計算される。拡散反射体サンプルのスペクトルを平均して、各拡散反射体の平均反射スペクトルおよび平均ＲVISが求められる。拡散反射体の平均ＲVISは９６．８７％である。
【０１２０】
図３中の２で示される線は、実施例１の拡散反射体の全反射スペクトル（反射率（％）対波長（ｎｍ））のグラフである。
【０１２１】
実施例２−拡散反射体
この実施例では以下の修正を加えて実施例１の手順に従う。
【０１２２】
前述の白色アクリル系ラテックス塗料を、速度６０ｃｍ3／分、幅３３．０ｃｍ（１３インチ）、および湿潤時厚さ約４０μｍで、移動する不織シート表面上に直接計量供給する。乾燥後に得られるバインダー層の厚さは約１５μｍである。この拡散反射体の平均ＲVISは９６．１７％である。図３中の３で示される線は、実施例３の拡散反射体の全反射スペクトル（反射率（％）対波長（ｎｍ））のグラフである。
【０１２３】
実施例３−拡散反射体
この実施例では、以下の修正を加えて実施例１の手順に従う。
【０１２４】
実施例１、２、および３で使用した不織シートのタイトルの項で前述したように、実施例３の不織シートは、不織シート繊維を形成するポリマー相中に分散した約１０重量パーセントのＴｉ−Ｐｕｒｅ（登録商標）Ｒ−１０１二酸化チタン粒子を含有する。
【０１２５】
７０重量パーセントの前述のＢｅｈｒ  Ｐｒｅｍｉｕｍ  Ｐｌｕｓ（登録商標）Ｅｘｔｅｒｉｏｒ  Ｓｅｍｉ−Ｇｌｏｓｓ  Ｕｌｔｒａ  Ｐｕｒｅ  Ｗｈｉｔｅ  Ｎｏ．５０５０と、ＤｕＰｏｎｔ  Ｔｉｔａｎｉｕｍ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ＵＳＡより入手可能な３０重量パーセントのＴｉ−Ｐｕｒｅ（登録商標）Ｒ−７４１二酸化チタンスラリーとを含む白色塗料を調製する。この白色塗料を前述のスロットダイコーティングヘッド法によって不織シート表面上にコーティングし、乾燥後に得られるバインダー層の重量が４２±５ｇ／ｍ2となるようにする。厚さ５μｍの感圧接着剤層を使用して厚さ３０μｍの白色ＰＥＴシートの裏打ち支持シートを拡散反射体のバインダー層面に積層して、裏打ち支持シートを有する拡散反射体を形成する。
【０１２６】
ＡＳＴＭ  Ｅ  １１６４（１０ｎｍの増分で４００〜７００ｎｍ）の手順によりＸ−Ｒｉｔｅ  ＳＰ６４分光光度計およびＤ６５／１０の照明／観測者を使用して測定すると、白色ＰＥＴの裏打ち支持シートを有するこの拡散反射体の平均ＲVISは９６．４±０．９％であり、５５０ｎｍにおける反射率は９８．０±０．７％であり、色ａ*は−０．５であり、色ｂ*は０．７である。ＡＳＴＭ  Ｄ３７４−９９の手順によって、Ｏｎｋｏ  Ｓｏｋｋｉ  ＥＧ２２５マイクロメーター、ベースＳＴ−０２２、フィンガーリフトＡＡ−９６９、直径８ｍｍのフラットヘッドゲージを使用して測定すると、この拡散反射体の厚さは２６５±２５μｍである。
【０１２７】
実施例４−拡散反射体を使用する直視型バックライトの輝度
この実施例では、実施例１または実施例２の拡散反射体を有する液晶ディスプレイバックライトの輝度を、市販の拡散反射体を有する同じバックライトと比較する。本発明による拡散反射体を使用すると、全体的な明るさを維持しながら、減少したバックライト全体厚さにおいて均一性の増加が示されている。
【０１２８】
表１は、実施例１または実施例２の拡散反射体、あるいは市販の反射体Ｅ６０ＬおよびＥ６ＳＶのいずれかを有する市販のバックライトユニットの平均輝度（ｃｄ／ｍ2）、輝度の標準偏差（ｃｄ／ｍ2、本明細書では「ｓｄ」と記載する）、および反射体平均厚さを示している。
【０１２９】
Ｓｈａｒｐ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＮＪ，ＵＳＡの３３ｃｍ（１３インチ）ＬＣＤテレビ、モデルＬＣ−１３ＡＶ１Ｕを分解して、１つの拡散反射体シート、２つの白色射出成形末端部品、４つのＵ字型ＣＣＦＬ、１つの拡散シート、および１つの拡散板を含むバックライトユニットを入手した。バックライトユニットの前面の寸法は２２０ｍｍ×２９０ｍｍである。この実施例の試験中、黒色吸収フィルムをバックライトの底部と既に存在する拡散反射体シートとの上に配置しそれを完全に覆うことで、その領域中に既に存在する反射体からの光の反射の寄与を回避する。バックライトユニットキャビティの底面全体に適合する大きさの実施例１および実施例２の拡散反射体を作製する。次に、実施例１または実施例２の１つの拡散反射体を、黒色吸収フィルムの上面上のバックライトユニット中に配置し、実施例１または実施例２の拡散反射体の不織布面がＣＣＦＬに面するようにし、続いてバックライトユニットを再び組み立てる。バックライトキャビティの側壁は変更しない。次に、バックライトユニット６０分間動作させて、ユニットを安定化させる。実施例１または実施例２の拡散反射体を有するバックライトユニットの性能は、Ｐｈｏｔｏ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ（登録商標），Ｉｎｃ．，ＣＡ，ＵＳＡ、ＰＲ（登録商標）−６５０  ＳｐｅｃｔｒａＳｃａｎ（登録商標）スペクトル放射計を使用して測定する。スペクトル放射計とバックライトユニットとの間の距離は４６０ｍｍとする。垂直入射における輝度（ｃｄ／ｍ2）を、バックライトユニットの中心点においてスペクトル放射計を使用して測定し、バックライトの中心点は、バックライトの全幅の厳密に半分で全長の厳密に半分であるバックライト開口部の位置である。輝度測定は２０秒ごとに２５回行う。平均輝度および均一性を測定し、前述のバックライトユニット中に配置した市販の個別の反射体サンプルについて同様に行った測定と比較する。試験した市販の反射体は、厚さ１８８μｍの白色ＰＥＴ反射体の「Ｅ６０Ｌ」、および厚さ２５５μｍの白色ＰＥＴ反射体の「Ｅ６ＳＶ」であり、どちらもＣｈｉｂａ，ＪａｐａｎのＴｏｒａｙ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ｉｎｃ．より販売される。
【０１３０】
それぞれの個別の反射体を有するバックライトユニットの輝度対測定位置を図４に示す。図４中の１で示される線は、Ｅ６０Ｌの中心輝度（Ｃｄ／ｍ2）対データ点（２０秒間隔）のグラフである。図４中の２で示される線は、実施例２の拡散反射体の中心輝度（Ｃｄ／ｍ2）対データ点（２０秒間隔）のグラフである。図４中の３で示される線は、実施例１の拡散反射体の中心輝度（Ｃｄ／ｍ2）対データ点（２０秒間隔）のグラフである。図４中の４で示される線は、Ｅ６ＳＶの中心輝度（Ｃｄ／ｍ2）対データ点（２０秒間隔）のグラフである。
【０１３１】
実施例１、実施例２、Ｅ６０Ｌ、およびＥ６ＳＶの１つの拡散反射体を有するバックライトユニットの平均中心輝度（ｃｄ／ｍ2）を表１にまとめている。
【０１３２】
【表１】
2010505145.tif 000003
【０１３３】
実施例５−拡散反射体の拡散性
実施例１、実施例２、ならびに比較例の市販の反射体Ｅ６ＳＶおよび「ＭＣＰＥＴ」（Ｆｕｒｕｋａｗａ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ製造の超微細フォームガラス光反射パネル）のそれぞれから反射される光のばらつきを、反射体面の法線から２０度の一定角度で平行な光を入射することができる反射付属品を有するＥｌｄｉｍ，Ｈｅｒｏｕｖｉｌｌｅ  Ｓｔ．Ｃｌａｉｒ，Ｆｒａｎｃｅより入手可能なＥｌｄｉｍ  ＥＺＣｏｎｔｒａｓｔ  ＸＲ８８コノスコープを使用して測定する。拡散反射体の不織布面がコノスコープの光源に面するように、本発明の拡散反射体をコノスコープ内に配置する。−８８度〜８８度の角度範囲、および０〜３６０度の方位角の全範囲にわたって、輝度のばらつきを測定する。４つの反射体のコノスコープ（輝度対角度の放射状プロット）を図５に示しており、Ｅ６ＳＶは１で示されるプロットであり、ＭＣＰＥＴは２で示されるプロットであり、実施例１は３で示されるプロットであり、実施例２は４で示されるプロットである。入力平行ビームを有する面内の輝度および鏡面反射率のみを観測することによって、面内拡散円錐を測定する。コノスコープデータのこのサブセットの結果を図６に示しており、これは、規格化輝度（輝度／ピーク輝度）対２０度における鏡面に対する角度のプロットである。各反射体について輝度がピーク輝度の５０％となる２つの角度に基づいて角度帯域幅を測定し、典型的な角度帯域幅を表２に示している。各拡散反射体の拡散性がこの測定によって定量化される。
【０１３４】
【表２】
2010505145.tif 000004
【０１３５】
反射体の拡散性の尺度の１つである反射角度に対する規格化輝度の依存性は、本発明の拡散反射体が比較例の市販の拡散反射体よりも高い。この結果、本発明の拡散散乱対を使用することによって、バックライト内での光の散乱が増加し、それによって、光学ディスプレイの全体的な明るさが維持されながら、減少したバックライト全体厚さにおいてより均一となる。
【０１３６】
したがって、本明細書で前述した目的および利点を十分に満たす拡散反射体、拡散反射物品、光学ディスプレイ、および光の拡散反射性を必要とする装置において光の反射性を改善する方法が本発明により提供されたことは明らかであろう。本発明の特定の実施形態ととともに本発明を説明してきたが、多くの代替物、修正、および変形が当業者に明らかとなるであろうことは明白である。したがって、添付の特許請求の範囲の意図および広い範囲の中にあるこのようなすべての代替物、修正、および変形が含まれることを意図している。
【図１】
2010505145.tif 000005
【図２】
2010505145.tif 000006
【図３】
2010505145.tif 000007
【図４】
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【図５Ａ】
2010505145.tif 000009
【図５Ｂ】
2010505145.tif 000010
【図５Ｃ】
2010505145.tif 000011
【図５Ｄ】
2010505145.tif 000012
【図６】
2010505145.tif 000013
【国際調査報告】
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