JP2001201612A - 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット - Google Patents

光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット

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JP2001201612A
JP2001201612A JP2000009870A JP2000009870A JP2001201612A JP 2001201612 A JP2001201612 A JP 2001201612A JP 2000009870 A JP2000009870 A JP 2000009870A JP 2000009870 A JP2000009870 A JP 2000009870A JP 2001201612 A JP2001201612 A JP 2001201612A
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light
light diffusion
diffusion sheet
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Motohiko Okabe
元彦 岡部
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Keiwa Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光線の反射率が低く、かつ、全光線透過率が
高い光拡散シート及び光線の利用効率ひいては輝度を向
上させたバックライトユニットの提供を目的とするもの
である。 【解決手段】 透明な基材層2と光拡散層3とスティッ
キング防止層4とを有する光拡散シート1であって、こ
の光拡散層3が裏面側に積層されていることを特徴とす
るものである。

Description

【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組み込まれる光拡散シート及びこ
れを用いたバックライトユニット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20は、一般的には図6に示すよ
うに、光源としての棒状のランプ21と、ランプ21に
端部が沿うように配置される方形板状の導光板22と、
導光板22の表面側に配設される光拡散シート23と、
光拡散シート23の表面側に配設されるプリズムシート
24とを備えている。
【0003】このバックライトユニット20の機能を説
明すると、まず、ランプ21より導光板22に入射した
光線は、導光板22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22表面
から出射される。導光板22から出射した光線は光拡散
シート23に入射し、拡散され、光拡散シート23表面
より出射される。その後、光拡散シート23から出射さ
れた光線は、プリズムシート24に入射し、プリズムシ
ート24の表面に形成されたプリズム部24a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21から出射された光線が、
光拡散シート23によって拡散され、またプリズムシー
ト24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、上述のプリズムシート24の集光特
性を考慮し、プリズムシート24の表面側にさらにプリ
ズムシートが配設されたバックライトユニットや、プリ
ズムシート24の表面側にさらに光拡散シートが配設さ
れたバックライトユニットも今日普及している。
【0005】上述の構造を有するバックライトユニット
20の光拡散シート23としては、図7に示すように、
透明な基材層25と、この基材層25の表面に積層され
た光拡散層26と、基材層25の裏面に積層されたステ
ィッキング防止層27とを備えたものが一般的に用いら
れており、光拡散層26は合成樹脂からなるバインダー
27中に合成樹脂、ガラス等からなるビーズ28が分散
した構造で、スティッキング防止層29も同様のバイン
ダー30中にビーズ31が分散した構造のものが一般的
である。
【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23にあっては、光線が入射する側(裏面側)のステ
ィッキング防止層27が導光板22とのスティッキング
の防止を目的とするものであるため、ビーズ31の配合
量が比較的少なく、裏面は比較的平坦である。一方、導
光板22は、ランプ21が配設されている1辺側もしく
は対向する2辺側から光線を入射するため、裏面の反射
機構に工夫を凝らしても法線方向に光線を出射すること
はできず、導光板22表面から出射する光線のピーク方
向はランプ21が配設されている側と反対側に所定の角
度傾斜する。この傾斜方向は導光板22によって一定で
ある。従って、導光板22表面から出射した光線は光拡
散シート23裏面に比較的浅い角度で入射する。そのた
め、上記光拡散シート23の裏面で所定量の光線が反射
してしまい、全光線透過率の低下を招いている。
【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、光線の反射率が低く、かつ、全光線透過率
が高い光拡散シート及び光線の利用効率ひいては輝度を
向上させたバックライトユニット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、透明な基材層と光拡散層とを有する
光拡散シートであって、この光拡散層が裏面側に積層さ
れていることを特徴とするものである。
【0009】この光拡散シートは、例えば凹凸状の複雑
な界面を有し、かかる界面における屈折等によって光線
を拡散させる光拡散層が裏面側に積層されている。従っ
て、当該光拡散シートによれば、上記複雑な界面を有す
る光拡散層から光線を入射させるため、裏面への光線の
入射角が比較的大きくなり、裏面での反射を低減するこ
とができる。その結果、当該光拡散シートの全光線透過
率を向上させることができる。
【0010】従って、ランプと、このランプの側方に配
置されてランプから発せられる光線を表側に導く導光板
と、この導光板の表面側に配置される光拡散シートとを
備えた液晶表示装置用のバックライトユニットにおい
て、本発明の当該光拡散シートを用いると、光拡散シー
トにおける全光線透過率が上述のように高いので、ラン
プの消費エネルギーを向上させることなく輝度の向上を
図ることができる。
【0011】当該光拡散シートにおける上記光拡散層と
しては、バインダー中にビーズが分散したものを用いる
とよい。このような光拡散層によれば、主にビーズによ
る屈折によって透過する光線を拡散させることから、反
対方向への反射を抑え、全光線透過率の向上を促進する
ことができる。
【0012】かかる光拡散層におけるビーズの配合量と
しては、バインダー中のポリマー分100部に対して
0.1部以上500部以下が好ましい。この程度のビー
ズ配合量とすることで、上述の作用、つまり裏面での反
射率の低減及び全光線透過率の向上を図ることができ
る。
【0013】また、バインダー中にビーズが分散したス
ティッキング防止層を上記基材層の表面側に積層するこ
とができる。このように当該光拡散シートの表面側にス
ティッキング防止層を積層することで、表面側に配設さ
れるプリズムシート等とのスティッキングを防止するこ
とができる。
【0014】ここで、「裏面側」とは導光板側を意味す
る。「反射率」とは、裏面側から入射する光線の光量に
対し、裏面側へ反射する光線の光量の割合を意味する。
「全光線透過率」とは、裏面側から入射する光線の光量
に対し、表面側へ透過する光線の光量の割合を意味す
る。また、「部」で示す数値は、質量を基準とする比を
意味する。
【0015】
【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は本発明の一実施形態
に係る光拡散シートを示す模式的断面図である。
【0016】図1の光拡散シート1は、基材層2と、こ
の基材層2の裏面側に積層された光拡散層3と、基材層
2の表面側に積層されたスティッキング防止層4とから
構成されている。当該光拡散シート1は、光線が入射す
る裏面側(導光板11側)に光拡散層3を積層すること
で、裏面における裏面側への光線の反射が低減され、全
光線透過率を高めることができる。そのため、当該光拡
散シート1を使用したバックライトユニットは、ランプ
12が発する光量を上げなくても、輝度を高めることが
できる。
【0017】この基材層2は、光線を透過させる必要が
あるので透明、特に無色透明の合成樹脂から形成されて
いる。かかる基材層2に用いられる合成樹脂としては、
特に限定されるものではなく、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が挙げ
られる。基材層2の厚みは、特には限定されないが、例
えば10μm以上500μm以下、好ましくは75μm
以上250μm以下とされる。基材層2の厚みが上記範
囲未満であると、光拡散層3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、取扱い
が困難になる等の不都合が発生する。逆に、基材層2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
してしまうことがあり、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
ことにもなる。
【0018】光拡散層3は、バインダー5と、このバイ
ンダー5中に分散するビーズ6とから構成されている。
このようにビーズ6を分散させることにより、光拡散層
3を裏側から表側に透過する光線を均一に拡散させるこ
とができる。またビーズ6は、その下端がバインダー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
を設けることで、光線をより良く拡散させることがで
き、かつ、裏面側への反射の低減を促進することができ
る。かかる光拡散層3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。
【0019】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。バインダー5
は光線を透過させる必要があるので透明とされており、
特に無色透明が好ましい。
【0020】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。ビーズ6は光拡散シート1を透過する
光線量を多くするため透明とするのが好ましく、特に無
色透明とするのが好ましい。
【0021】ビーズ6の粒径は、0.1μm以上100
μm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3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。
【0022】光拡散層3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5
00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。
【0023】スティッキング防止層4は、バインダー7
と、このバインダー7中に分散するビーズ8とから構成
され、バインダー7から突出したビーズ8によって表面
側に配設されるプリズムシート等とのスティッキングを
防止するものである。当該スティッキング防止層4にお
けるバインダー7及びビーズ8は、上記光拡散層3と同
様である。
【0024】このビーズ8の平均粒子直径は、スティッ
キング防止の観点から、1μm以上30μm以下が好ま
しく、1μm以上15μm以下が特に好ましい。またビ
ーズ8の配合量は比較的少量とし、ビーズ8は互いに離
間してバインダー7中に分散し、ビーズ8の多くはその
上端がバインダー7から突出している。スティッキング
防止層4の厚み(ビーズ8を除いたバインダー7部分の
厚み)は特には限定されないが、例えば1μm以上10
μm以下程度とされる。
【0025】なお、本発明の光拡散シートは、上記実施
形態に限定されるものではなく、例えば、スティッキン
グ防止層4のないものも可能である。また、光拡散層3
もバインダー中にビーズが分散したもの以外にエンボス
加工により外面に凹凸が形成されたものでもよい。
【0026】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、
この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈され
るべきものではないことはもちろんである。
【0027】[実施例]アクリルからなるバインダー1
00部に対してアクリル製のビーズ200部を添加して
光拡散層用の塗工液を製造し、この塗工液をポリエチレ
ンテレフタレート製の基材層の裏面側に坪量10g/m
2(固形分換算)で塗工することで光拡散層を形成し
た。また、同様のバインダー100部にビーズ3部添加
してスティッキング防止層用の塗工液を製造し、この塗
工液を上記基材層の表面側に坪量3g/m2(固形分換
算)で塗工することで実施例の光拡散シートを得た。
【0028】[比較例]基材層の表面側に光拡散層を積
層し、裏面側にスティッキング防止層を積層した以外は
上記実施例と同様にして比較例の光拡散シートを得た。
【0029】[特性の評価]上記実施例の光拡散シート
と比較例の光拡散シートについて、分光光度計を用い、
波長が250nm〜800nmの範囲における分光透過
率及び反射率を測定した。実施例の光拡散シートの分光
透過率測定結果を図2のグラフに、比較例の光拡散シー
トの分光透過率測定結果を図3のグラフに示した。ま
た、実施例の光拡散シートの反射率測定結果を図4のグ
ラフに、比較例の光拡散シートの反射率測定結果を図5
のグラフに示した。
【0030】図2及び図3のグラフから分かるように、
実施例の光拡散シートの分光透過率は約100%である
が、比較例の光拡散シートの分光透過率は約70%であ
る。一方、図4及び図5から分かるように、実施例の光
拡散シートの反射率は約10%であるが、比較例の光拡
散シートの反射率は約30%を超える。つまり、実施例
の光拡散シートは、従来から用いられている比較例の光
拡散シートと比較して、反射率が低く、かつ、全光線透
過率が高くなる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光拡散シ
ートによれば、光線の反射率が低く、かつ、全光線透過
率が高くなる。従って、この光拡散シートを用いたバッ
クライトユニットによれば、光線の利用効率を向上で
き、消費エネルギーを維持しつつ輝度を向上させること
ができる。
【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を示す
模式的断面図である。
【図2】実施例の光拡散シートの分光透過率を示すグラ
フである。
【図3】比較例の光拡散シートの分光透過率を示すグラ
フである。
【図4】実施例の光拡散シートの反射率を示すグラフで
ある。
【図5】比較例の光拡散シートの反射率を示すグラフで
ある。
【図6】一般的なバックライトユニットを示す模式的斜
視図である。
【図7】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 2 基材層 3 光拡散層 4 スティッキング防止層 5 バインダー 6 ビーズ 7 バインダー 8 ビーズ 11 導光板 12 ランプ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明な基材層と光拡散層とを有する光拡
    散シートであって、この光拡散層が裏面側に積層されて
    いることを特徴とする光拡散シート。
  2. 【請求項2】 上記光拡散層がバインダー中にビーズが
    分散したものである請求項1に記載の光拡散シート。
  3. 【請求項3】 上記光拡散層におけるビーズの配合量
    は、バインダー中のポリマー分100部に対して0.1
    部以上500部以下である請求項2に記載の光拡散シー
    ト。
  4. 【請求項4】 バインダー中にビーズが分散したスティ
    ッキング防止層が上記基材層の表面側に積層されている
    請求項1、請求項2又は請求項3に記載の光拡散シー
    ト。
  5. 【請求項5】 ランプと、このランプの側方に配置され
    てランプから発せられる光線を表側に導く導光板と、こ
    の導光板の表面側に配置される請求項1から請求項4の
    いずれか1項に記載の光拡散シートとを備えた液晶表示
    装置用のバックライトユニット。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2003032074A1 (fr) * 2001-09-27 2003-04-17 Tsujiden Co., Ltd. Film de diffusion de lumiere
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