(57)【要約】【課題】  密着性と傷付き性の相反する要求を両立して解消させることのできる、光学シート接面の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造を提供する。【解決手段】  光学シート接面における１０点平均の表面粗さを可視光の上限波長以上かつ１．０μｍ以下とした。また前記１０点平均の表面粗さの下限値Ｄｂｍｉｎが、視感度の波長上限値λｍａｘと前記有効視野角の上限値θｍａｘとに基づいて算出された次式による算出値である。Ｄｂｍｉｎ＝λｍａｘ（２ｃｏｓ(θｍａｘ)）【選択図】図４
2009175646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学シート接面における１０点平均の表面粗さを可視光の上限波長以上かつ１．０μｍ以下としたことを特徴とする光学シート接面の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造。
【請求項２】
所定の有効視野角を有する液晶表示ユニット内の光学シートにおけるバックコート構造であって、光学シート接面における１０点平均の表面粗さの下限値Ｒｚｍｉｎが、視感度の波長上限値λｍａｘと前記有効視野角の上限値θｍａｘとに基づく下式の算出値である請求項１記載の光学シート接面の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造。
Ｒｚｍｉｎ＝λｍａｘ／（２ｃｏｓ(θｍａｘ)）
【請求項３】
光学シート接面の全面に亘って均一な塗工厚で塗工され硬化した透光性バインダー樹脂と、透光性バインダー樹脂に離散埋設した複数の透光性球体とからなるバックコート構造であって、複数の透光性球体の平均球径が０．８５μｍ以上１．６５μｍ以下である請求項１または２記載の光学シート接面の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造。
【請求項４】
透光性バインダー樹脂の均一な塗工厚が１μｍ以上７μｍ以下の範囲内にある請求項３記載の光学シート接面の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、拡散シートやレンズシートといった光学シートに接する光学シート接面において、緩衝縞抑制と低スクラッチとを両立させる緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置のバックライトシステムにおいては、特許文献１に記載のように、光源（ＬＥＤ光源）と、液晶表示パネルをその裏面から照明する導光体の入射面との間に、フレネルレンズ状のレンズ面を有するレンズシートや、光を拡散させる拡散シートといった光学シートを重ね合わせて使用する。
【０００３】
上記バックライトシステムの光学シート間或いは導光体と光学シート間の光学シート接面においては、重ね合わされる光学シート間の密着によって干渉縞が発生する問題がある。この干渉縞発生防止のために、従来、対向する光学シートのバックコート構造に微粒子ビーズを含んだものが存在した。例えば、光学シート間の一接面にコーテイング層を設け、このコーティング層は、透光性樹脂バインダーに、これより比重の小さい透光性ビーズを混合したインキを、上側にセットされた裏面に塗布し、比重差により透明ビーズをコーティング層の表面に浮上、偏在して硬化させ、表面から微小丘状突起を突出形成したものが存在した（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−２８９０２３号公報
【特許文献２】特開平１１−９５０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、密着性解消のために対向する光学シートに微粒子ビーズを含めると、この微粒子ビーズが、対向面に擦り傷を発生させる要因となる。すなわち、微粒子ビーズを多量に含むほど密着性が解消するとともに傷付き性の問題が大きくなり、密着性の解消と傷付き性の問題は相反する要求項目となる。
【０００５】
そこで本発明は、密着性と傷付き性の問題といった相反する要求を両立して解消させることのできる、光学シート接面の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、下記（１）ないし（４）の手段を講じている。
【０００７】
（１）この発明の光学シート接面の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造は、光学シート接面における１０点平均の表面粗さを可視光の上限波長以上（０．５μｍ以上）かつ１．０μｍ以下としたことを特徴としている。
【０００８】
（２）また前記光学シート接面の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造は、所定の有効視野角を有する液晶表示ユニット内の光学シートにおけるバックコート構造であって、光学シート接面における１０点平均の表面粗さの下限値Ｒｚｍｉｎが、視感度の波長上限値λｍａｘと前記有効視野角の上限値θｍａｘとに基づいて算出された下記式による算出値であることが好ましい。
【０００９】
（数１）Ｒｚｍｉｎ＝λｍａｘ／（２ｃｏｓ（θｍａｘ））
すなわち光学シート接面における１０点平均の表面粗さの下限値Ｒｚｍｉｎが、視感度の波長上限値λｍａｘを、前記有効視野角の上限値θｍａｘの余弦で除した値の半分であることが好ましい。さらにこの下限値Ｒｚｍｉｎとして、接面に散設された複数の透光性球体２の球径Ｄｂの設定の下限値ｄｂｍｉｎを採用することが好ましい。
【００１０】
（３）また前記光学シート接面の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造は、光学シート接面の全面に亘って均一塗工厚で塗工され硬化した透光性バインダー樹脂１と、透光性バインダー樹脂１に離散埋設した複数の透光性球体２とからなるバックコート構造であって、複数の透光性球体２の平均球径Ｄｂが０．８５μｍ以上１．６５μｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
（４）また前記光学シート接面の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造は、透光性バインダー樹脂１の均一塗工厚が１μｍ以上７μｍ以下の範囲内にあることが好ましい。
【００１２】
なお前記光学シート接面の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造は、全光線透過率が所定値以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の光学シート接面の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造は、上述のような構成を有しており、密着性の解消と傷付き性の問題といった相反する要求を両立して解消させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の好適な実施形態を、各実施形態を示す図面を参照して説明する。図１は、この発明の実施例１の光学シート接面の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造を用いたバックライトの構成を示した斜視分解説明図である。図２及び図３は、それぞれレンズシート４０裏面に適用した実施例１、および拡散シート５０裏面に適用した実施例２の光学シートの断面構造図である。図４は、光路差による干渉縞の発生のメカニズムを説明したバックコート構造の断面説明図であり、図５は、波長と視感度の関係を示すグラフであり、図６は、プリズムレンズの視野角対輝度特性を示すグラフである。
【００１５】
この発明の光学シート接面の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造は、図１のように、光源と導光体６０の間であって、光学シート接面、すなわち重ねあわされる光学シート同士、或いは光学シートと導光体６０の間の接面のいずれかに用いられる。光学シート接面とは具体的には、レンズシート４０の上に重ねあわされる上拡散シート５１についていえば、レンズシート４０のレンズ部分と接する上拡散シート５１裏面である。また下拡散シート５２の上に重ねあわされるレンズシート４０についていえば、下拡散シート５２の上面と接するレンズシート４０裏面である。また導光体６０の上に重ねあわされる下拡散シート５２について言えば、導光体６０の上面と接する下拡散シート５２の裏面である。本発明のバックコート構造は、これらのいずれの接面に或いはその複数の接面に採用しても良い。
【００１６】
但し上記の中で、導光体６０の上面と接する下拡散シート５２の裏面のバックコート構造とすることが好ましい態様の一つといえる。これは、下拡散シート５２の接面は対向する接面がフラットに近い導光体６０であるため、本発明による平均粗さの値調節による効果が顕著に現れるためである。
【００１７】
或いは上記の中で、バックライトユニットにおいて多数重ねられる光学シートにおいて、最も上部に現れる光学シート、例えば上拡散シート５１の裏面のバックコート構造とすることも、好ましい別の態様の一つといえる。これは、最も上部の上拡散シート５１の裏面において緩衝縞を解消することで表示面への緩衝縞の発生を確実に防ぐことができるからである。
【００１８】
図２は、この発明の実施例１の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造を用いた光学シートの断面説明図である。実施例１の光学シートは基材部３の上面にプリズムレンズ部４を連設したレンズシート４０であり、同レンズシート４０の裏面であって拡散シート５０等と接する裏接面に、本発明の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造を設けている。
【００１９】
図３は、この発明の実施例２の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造を用いた光学シートの断面説明図である。実施例２の光学シートは基材部３の上面に光拡散用の凹凸構造部５を設けた拡散シート５０であり、同拡散シート５０の裏面であってレンズシート４０等と接する裏接面に、本発明の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造を設けている。
【００２０】
（具体的構成）
本発明の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造は、バックコートあるいはマット処理と言われるものであり、具体的構成として、光学シート接面の全面に亘って均一塗工厚で塗工され、その後表面揮発と共に硬化した透光性バインダー樹脂１１と、透光性バインダー樹脂１内においてランダムに離散して埋設した複数の透光性球体２２とからなる。透光性球体２２は、光学シート接面の密着性を解消する手段として配設された微粒子ビーズであり、透光性バインダー樹脂１１のコーティングによって層形成された中に散設してなる。
【００２１】
透光性バインダー樹脂１１は表面揮発によって塗工時よりも厚さが減少した形で硬化する。この減少量は、透光性球体２２の球径Ｄｂの５０％〜７０％程度の範囲内、更には６割程度であることが好ましい。
【００２２】
このバックコートの透光性球体２２の球径Ｄｂすなわちビーズ径と、コーティング後の表面粗さとを制御して、傷つき性も同時に解消することとしたのが本発明である。すなわち本発明は１０点平均粗さＲｚ（１０）とビーズ径、そして視感度の上限と有効視野角に着目して、傷つき性という課題を確実に解消したものとしている。
【００２３】
（１０点平均粗さ）
１０点平均の表面粗さＲｚ（１０）は数式２のように設定している。
【００２４】
（数２）１μｍ≧Ｒｚ（１０）≧０．５μｍ
ここで実施例においては、接面に散設した透光性球体によって表面粗さＲｚが設定され、さらに表面粗さＲｚと透光性球体の球径Ｄｂとが一定の比例関係（Ｄｂの六割がＲｚ）にあるため、この表面粗さＲｚを、接面に散設した透光性球体の球径Ｄｂに換算することができる。
【００２５】
数式２の下限は密着性即ちシート面法線に対し±４５°の視野角内で干渉縞発生を抑制するためのシート間隔条件であり、４５°方向から観察した時のシート間隔が可視光上限波長の１／２波長であることに基づく。また数式２の上限は傷つき性を解消するための表面粗さの条件である。
【００２６】
干渉縞は、理論上は可視光の半波長λ/２となるときを原始単位として、ＧＡＰすなわち光路差が半波長λ/２の整数倍となるごとに発生する。
【００２７】
上記を換言するに、図４に示すように近接する反射面１と反射面２とを考えたとき、２つの反射面それぞれに反射する光の光路差は２ｈ＊ｃｏｓθである。そして、この光路差２ｈ＊ｃｏｓθが波長λの整数倍ｍλとなるときに明るくなり、波長λの整数倍ｍλプラスλ／２となるときに暗くなることで干渉縞（等高線）が発生する。このことから発生する干渉縞（等高線）の間隔ｈは、λ／（２＊ｃｏｓθ）となる。特に垂直入射の場合はｈ＝λ／２である。
【００２８】
但し実際には、波長が短い短波長すなわち高調波のときは減衰によって見えなくなり、長波長すなわち低調波のときは反射しやすいため見えなくなる。これらに基づいて、ＧＡＰすなわち光路差が大きいと干渉縞は出ない。
【００２９】
（干渉縞と視野角特性）
干渉縞については外光による干渉縞とバックライト光による干渉縞がある。このうち外光は液晶パネル２０で十分減光されるため、外光による干渉縞は問題とはならず、したがってバックライト光による干渉縞が問題となる。ここで実際には、明るいところで順応する視感度（図５）とプリズムレンズの視野角特性（図６）が問題になる。明るいところの視感度ピークは、図５に示すように５５５ｎｍ、６８３ｌｍ／Ｗであり、表示に有効な視野角は図６に示すように±４５°内ということができる。
【００３０】
本発明ではバックライト光による干渉縞が問題となることに基づき、明るいところで順応するし感度の波長上限と、レンズの有効な視野角の上限に着目して、接面の表面粗さＲｚの下限値を最適値とすることに思到した。
【００３１】
すなわち、Ｒｚｍｉｎ＝λｍａｘ／（２ｃｏｓ（θｍａｘ））であること、すなわち光学シート接面における１０点平均の表面粗さの下限値Ｒｚｍｉｎが、視感度の波長上限値λｍａｘを、前記有効視野角の上限値θｍａｘの余弦で除した値の半分であることが好ましい。
【００３２】
干渉縞と波長・入射角・間隔の関係は下記表１のようになる。
【００３３】
【表１】
2009175646.tif 000003
（球径Ｄｂ）
一方、光路差たるＧＡＰが大きいと干渉縞は発生しにくいものの、透光性球体２すなわちビーズ径Ｄｂが大きすぎると、傷つきやすいものとなる。このため上限値を設定することが必要である。この見地に基づき、球径Ｄｂすなわちビーズ径は数式３のように設定している。
【００３４】
（数３）１．６５μｍ≧Ｄｂ≧０．８５μｍ
数式３は通常、表面粗さとビーズ径は一般的にＲｚ（１０）＝Ｄｂ×６０％であることによる。
【００３５】
（対比試験）
対比試験として、Ｄｂ＝５，３，２．５，１．８，１．５，１．２μｍとした６種類のそれぞれについて、干渉縞および傷つき性を対比した。その結果を表２に示す。表２より、ビーズ径１．５，１．２μｍが干渉縞および傷つき性共に良好な結果が得られたことが理解できる。
【００３６】
【表２】
2009175646.tif 000004
また、本バックコート構造を採用した場合の各ヘイズ値における透過率は、所定値以上であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の実施例１の光学シート接面の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造を用いたバックライトシステムの構成を示した斜視分解配置説明図。
【図２】レンズシート４０裏面に適用した実施例１の光学シート接面の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造を用いたバックライトの構成の断面構造図。
【図３】拡散シート５０裏面に適用した実施例２の光学シート接面の緩衝縞抑制低スクラッチバックコート構造を用いたバックライトの構成の断面構造図。
【図４】光路差による干渉縞の発生のメカニズムを説明したバックコート構造の断面説明図。
【図５】波長と視感度の関係を示すグラフ。
【図６】プリズムレンズの視野角対輝度特性を示すグラフ。
【符号の説明】
【００３８】
１  透光性バインダー樹脂
２  透光性球体
３  基材部
４  プリズムレンズ部
５  凹凸構造部
１０  表偏光シート
２０  液晶パネル
３０  裏偏光シート
４０  レンズシート
４１  縦配列レンズシート
４２  横配列レンズシート
５０  拡散シート
５１  上拡散シート
５２  下拡散シート
６０  導光体
７０  光源ユニット
８０  反射板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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