(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光拡散シートと同形の光拡散シート模型を用い、この光拡散シート模型の表面に電気鋳造法により金属を電着させ、電着した金属層から上記光拡散シート模型を剥離することで形成された光拡散シート用成形型。
【請求項２】
上記光拡散シート模型が、裏面側の基材層とバインダー中にビーズが分散した表面側の光拡散層とを備えたものである請求項１に記載の光拡散シート用成形型。
【請求項３】
光拡散シートと同形の光拡散シート模型を用い、この光拡散シート模型の表面に電気鋳造法により金属を電着させ、形成された金属層から光拡散シート模型を剥離することで光拡散シート用成形型を得る型形成工程と、
上記光拡散シート用成形型に未硬化段階の透明な合成樹脂を積層する積層工程と、
上記合成樹脂を硬化させる硬化工程と、
上記合成樹脂から光拡散シート用成形型を剥がす離型工程と
を有する光拡散シートの製造方法。
【請求項４】
上記光拡散シート模型が、裏面側の基材層とバインダー中にビーズが分散した表面側の光拡散層とを備えたものである請求項３に記載の光拡散シートの製造方法。
【請求項５】
上記合成樹脂として紫外線硬化樹脂を用い、
上記硬化工程に紫外線の照射を用いる請求項３又は請求項４に記載の光拡散シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置のバックライトユニットに用いられる光拡散シートの製造方法及びその光拡散シートの製造方法に用いる光拡散シート用成形型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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、液晶層の下面側にバックライトユニットが装備されている。かかるバックライトユニット５０は、一般的には図２（ａ）に示すように、光源としての棒状のランプ５１と、このランプ５１に端部が沿うように配置される方形板状の導光板５２と、この導光板５２の表面側に積層された複数枚の光学シート５３とを装備している。この光学シート５３はそれぞれ、屈折、拡散等の特定の光学的性質を有するものであり、具体的には、導光板５２の表面側に配設される光拡散シート５４、光拡散シート５４の表面側に配設されるプリズムシート５５などが該当する。
【０００３】
このバックライトユニット５０の機能を説明すると、まず、ランプ５１より導光板５２に入射した光線は、導光板５２裏面の反射ドット又は反射シート（図示されず）及び各側面で反射され、導光板５２表面から出射される。導光板５２から出射した光線は光拡散シート５４に入射し、拡散され、光拡散シート５４表面より出射される。その後、光拡散シート５４から出射された光線は、プリズムシート５５に入射し、プリズムシート５５の表面に形成されたプリズム部５５ａによって、略真上方向にピークを示す分布の光線として出射される。このように、ランプ５１から出射された光線が、光拡散シート５４によって拡散され、またプリズムシート５５によって略真上方向にピークを示すように屈折され、さらに上方の図示していない液晶層全面を照明するものである。
【０００４】
また図示していないが、上述のプリズムシート５５の集光特性を考慮し、プリズムシート５５の表面側にさらに光拡散シートやプリズムシートを配設するバックライトユニットもある。
【０００５】
上述の構造を有するバックライトユニット５０の光拡散シート５４としては、図２（ｂ）に示すような基材層５６と光拡散層５７とが積層されたものが一般的に用いられており、その光拡散層５７はアクリル樹脂等の合成樹脂からなるバインダー５８中に合成樹脂、ガラス等からなるビーズ５９が分散した構造を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の光拡散シート５４によれば、拡散能の発現にバインダー５８中のビーズ５９による屈折や反射を利用しているため、多重散乱現象が生じてしまい、出光量のロスが避けられない。
【０００７】
本発明はこれらの不都合に鑑みてなされたものであり、多重散乱が防止でき、かつ、ビーズを用いた光拡散シートと同程度の拡散能が発揮できる光拡散シートの製造方法及びかかる製造方法に用いられる光拡散シート用成形型の提供を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた発明は、光拡散シートと同じ形状の光拡散シート模型を用い、この光拡散シート模型の表面に電気鋳造法により金属を電着させ、電着した金属層から上記光拡散シート模型を剥離することで形成された光拡散シート用成形型である。ここで、「電気鋳造法」とは、電気メッキの原理を応用し、模型の表面に金属を電着させる方法を意味する。
【０００９】
当該光拡散シート用成形型は、その製造に電気鋳造法を用いていることから、光拡散シート模型の複雑な表面形状が正確に転写・複製されたものとなる。そのため、当該光拡散シート用成形型を用いると、光拡散シート模型と同じ表面形状の光拡散シートを容易に量産することができる。
【００１０】
上記光拡散シート模型として、裏面側の基材層とバインダー中にビーズが分散した表面側の光拡散層とを備えたもの、つまり従来の拡散剤にビーズを用いたビーズ塗工タイプの光拡散シートと同様のものを用いるとよい。
【００１１】
このようにビーズ塗工タイプの光拡散シートを光拡散シート模型とした当該光拡散シート用成形型によれば、表面の凹凸形状が上記ビーズ塗工タイプの光拡散シートと同様であり、かつ、内部にビーズが存在しない光拡散シートの製造が可能になる。そのため、当該光拡散シート用成形型によって製造された光拡散シートは、ビーズ塗工タイプの光拡散シートと同程度の拡散能を維持しつつ、多重散乱を防止し、出光量のロスを低減することができる。
【００１２】
また光拡散シートの製造方法に係る発明は、（ａ）光拡散シートと同形の光拡散シート模型を用い、この光拡散シート模型の表面に電気鋳造法により金属を電着させ、形成された金属層から光拡散シート模型を剥離することで光拡散シート用成形型を得る型形成工程と、（ｂ）上記光拡散シート用成形型に未硬化段階の透明な合成樹脂を積層する積層工程と、（ｃ）上記合成樹脂を硬化させる硬化工程と、（ｄ）上記合成樹脂から光拡散シート用成形型を剥がす離型工程とを有するものであり、上記光拡散シート模型として、裏面側の基材層とバインダー中にビーズが分散した表面側の光拡散層とを備えたものを用いるとよい。当該光拡散シートの製造方法によれば、上記光拡散シート用成形型と同様の成形型が製造され、比較的簡易な方法および少ない工程によって、上述の高い拡散能を維持しつつ、多重散乱を防止できる光拡散シートを量産することができる。
【００１３】
上記合成樹脂として紫外線硬化樹脂を用い、上記硬化工程に紫外線の照射を用いるとよい。この手段によれば、紫外線硬化樹脂の紫外線の照射による硬化という簡易かつ確実な方法で、光拡散シートの表面形状を形成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳説する。図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施形態に係る光拡散シートの製造方法を説明する模式的断面図である。
【００１５】
図１の光拡散シートの製造方法は、型形成工程、積層工程、硬化工程及び離型工程から構成される。
【００１６】
型形成工程は、図１（ａ）に示すように、光拡散シート模型１の表面に電気鋳造法により金属を電着させ、形成された金属層から光拡散シート模型１を剥離することで光拡散シート用成形型２を得る工程である。
【００１７】
光拡散シート模型１としては、従来のビーズ塗工タイプの光拡散シートと同様のものを用いており、具体的には、基材層３と、この基材層３の表面に積層された光拡散層４とから構成される。
【００１８】
この基材層３は、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の合成樹脂から形成されている。また基材層３の厚みは特には限定されないが、例えば５０マイクロメーター以上２５０マイクロメーター以下とされる。これは、基材層３の厚みが上記範囲未満であると、光拡散層４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うことがあり、逆に、基材層３の厚みが上記範囲を超えると、液晶表示装置の輝度が低下してしまい、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からである。
【００１９】
光拡散層４は、バインダー５と、バインダー５中に分散するビーズ６とから構成されている。また、ビーズ６は、光線をより良く拡散させるため、その上端がバインダー５から突出したものやバインダー５に埋設されているものを設けている。かかる光拡散層４の厚み（ビーズ６を除いたバインダー５部分の厚みを意味する）は特には限定されないが、例えば１μｍ以上３０μｍ以下程度とされている。
【００２０】
バインダー５に用いられるポリマーとしては、例えばアクリル系樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂等が挙げられる。またバインダー５には、上記のポリマーの他、例えば可塑剤、安定化剤、劣化防止剤、分散剤等が配合されてもよい。
【００２１】
ビーズ６は略球形であり、その材質としては、例えばアクリル樹脂、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、ポリアミド等が挙げられる。
【００２２】
ビーズ６の粒径は、０．１μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、１μｍ以上５０μｍ以下が特に好ましい。これはビーズ６の粒径が上記範囲未満であると、光拡散効果が不十分となってしまい、逆に、粒径が上記範囲を越えると、光拡散層４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からである。
【００２３】
光拡散層４のビーズ６の配合量は、バインダー５中のポリマー分１００部に対して０．１部以上５００部以下が好ましく、５部以上３００部以下が特に好ましい。これは、当該配合量が上記範囲未満であると、上述の全光線透過率向上効果が不十分となってしまい、一方、当該配合量が上記範囲を越えても逆に全光線透過率が低下することからである。
【００２４】
上述のように複製元となる光拡散シート模型１は合成樹脂からなるが、電気鋳造法は原則として常温で成形が可能であることから、当該型形成工程中に上記光拡散シート模型１が変形してしまうことがなく、表面の凹凸形状がそのまま転写された光拡散シート用成形型２を製造することができる。
【００２５】
当該型形成工程において光拡散シート模型１に電着させる金属としては、特に限定されるものではなく、例えば、銀、金、銅、鉄、ニッケル、鉛、プラチナ、スズ、亜鉛などを用いることができ、中でも、所定形状を有する光拡散シート模型１に対する電着性や電着後の光拡散シート模型１からの剥離性を考慮すると、銅、ニッケルが好ましい。
【００２６】
積層工程は、図１（ｂ）に示すように、上記型形成工程で形成された光拡散シート用成形型２の型面に未硬化段階の透明な合成樹脂７を積層し、当該合成樹脂７をシート状に成形する工程である。かかる合成樹脂７としては、紫外線硬化樹脂または熱硬化性樹脂を用いることができ、光線を透過させる必要があるので透明、特に無色透明が好ましい。合成樹脂７に用いる紫外線硬化樹脂としては、例えば、ａ）エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、メラミンアクリレートなどのラジカル重合系樹脂、ｂ）光付加重合型のポリチオール・ポリエン系樹脂、ｃ）光カチオン重合型樹脂等が挙げられる。また熱硬化性樹脂としては、例えば、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。
【００２７】
硬化工程は、上記積層工程で光拡散シート用成形型２に積層した合成樹脂７を硬化させる工程であり、具体的な硬化手段は合成樹脂７の種類により異なる。例えば、合成樹脂７に紫外線硬化樹脂を用いた場合には合成樹脂７に紫外線を照射させる。
【００２８】
最後の離型工程は、上記硬化工程により硬化した後の合成樹脂７から光拡散シート用成形型２を剥がす工程である。以上の製造工程を経ることで、図１（ｃ）に示す光拡散シート８の製造が完了する。
【００２９】
上記本発明の光拡散シートの製造方法によって製造された光拡散シート８は、ビーズ塗工タイプの光拡散シートである光拡散シート模型１表面の凹凸形状がそのまま転写され、かつ、内部にビーズを有しないものとなる。従って、光拡散シート模型１と同じ表面の凹凸によって従来のビーズ塗工タイプの光拡散シートと同程度の拡散能を発揮でき、さらにビーズの使用に起因する多重散乱による光線のロスを低減することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光拡散シート用成形型及びこれを用いた光拡散シートの製造方法によれば、多重散乱による光線のロスがなく、輝度が向上し、さらに性能のばらつきが小さい光拡散シートの製造が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施形態に係る光拡散シートの製造方法を示すである。
【図２】（ａ）は一般的なバックライトユニットを示す模式的斜視図で、（ｂ）は従来の一般的な光拡散シートを示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１  光拡散シート模型
２  光拡散シート用成形型
３  基材層
４  光拡散層
５  バインダー
６  ビーズ
７  合成樹脂
８  光拡散シート
【図１】
0004321946.tif 000002
【図２】
0004321946.tif 000003