JP2002287143A - エッジライトパネルの生産方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エッジライトパネルの飛躍的な輝度向上を実
現する。 【構成】 透明基板１１の網点パターンによる乱反射手
段２０を紫外線硬化インクのスクリーン印刷工程及びイ
ンク硬化工程によって形成し，その表面を覆うように積
層反射手段３０を同じく紫外線硬化インクのスクリーン
印刷工程及びインク硬化工程によって密着配置してエッ
ジライトパネル１０を生産する。乱反射手段２０は微小
球状をなしているので，積層反射手段３０の配置によっ
てレンズの焦点効果が得られて飛躍的に輝度を向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はテレビジョン受像機，コ
ンピュータ等の液晶バックライト或いはその他の背面照
明に用いるエッジライト照明装置用のエッジライトパネ
ルの生産方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶バックライトを含めたこの種エッジ
ライト照明装置は，入射端面に臨設配置した一次光源か
らの入射光を面内で乱反射させることにより照明を行う
とともに光源離隔方向に入射光を導光するために，乱反
射手段を備えたエッジライトパネルが用いられる。

【０００３】乱反射手段は，本発明者らの特開昭６３−
６２１０４号に示された等間隔マトリックス状配置にし
て光源離隔方向に無段階的に面積比を拡大するようにし
た網点パターンをアクリル樹脂の透明基板にスクリーン
印刷したものが最も一般的に用いられており，このエッ
ジライトパネルは特に輝度及び均一性を確保するものと
して，液晶バックライトに好適なものとされ，該液晶バ
ックライトとしての用途を開拓し，その実用化を実現す
るものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし，この種エッジ
ライトパネルを用いた液晶バックライトは，モノクロー
ムの液晶表示面に対するものに限られており，一般にカ
ラーの液晶表示面のバックライトには大幅に向上した高
輝度が必要となるため，これらカラー用の液晶バックラ
イトとして上記エッジライトパネルを適用することは困
難であり，現にこれを行ってみても輝度不足が顕著で到
底実用に耐えるものとはなし得ない。

【０００５】もとより輝度向上は，一次光源を上下２段
に配置する等一次光源数を増加させることにより相当程
度これをなし得る。しかし，このように一次光源数を増
加することはエッジライト照明装置として厚型化を招く
とともに消費電力の増大を招くことになり，例えばポー
タブルのテレビジョン受像機，コンピュータ，ワードプ
ロセッサ等に顕著に見られるように，この種液晶表示機
器の薄型化，省電力化の傾向に逆行することになり，こ
れらに搭載使用する液晶バックライトとしての輝度向上
の手段とはなし得ない。

【０００６】本発明はかかる事情に基づいてなされたも
ので，その課題とする処は，薄く，均一であるというエ
ッジライトパネルの特徴をそのまま維持し，飛躍的に輝
度向上を実現することができる高輝度なエッジライトパ
ネルの生産方法を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題に沿って検討し
たところ，本発明者らは，上記スクリーン印刷による網
点パターンの如き乱反射手段に，更にその表面の一部又
は全部を覆うように積層反射手段を一体積層状に密着配
置した場合に，エッジライトパネルが飛躍的な輝度向上
を実現し得ることから，その生産方法としての本発明を
するに至ったものであって，即ち請求項１に記載の発明
を，透明基板裏面に紫外線硬化透明インクのスクリーン
印刷を施して光源離隔方向に無段階的に面積比を拡大す
るように乱反射手段を形成する乱反射手段印刷工程と，
該印刷工程後に紫外線照射を施して乱反射手段のインク
を硬化させる乱反射手段硬化工程と，該硬化工程後に乱
反射手段表面の一部又は全部に反射性顔料含有の紫外線
硬化反射性インクのスクリーン印刷を施して積層反射手
段を形成する積層反射手段印刷工程と，該印刷工程後に
紫外線照射を施して積層反射手段のインクを硬化させる
積層反射手段硬化工程とを備えてなることを特徴とする
エッジライトパネルの生産方法とし，請求項２に記載の
発明を，上記乱反射手段硬化工程後に，同一の乱反射手
段印刷工程及び乱反射手段硬化工程を繰り返し状に追加
的に介在してなることを特徴とする請求項１に記載のエ
ッジライトパネルの生産方法とし，また請求項３に記載
の発明を，裏面に光源離隔方向に無段階的に面積比を拡
大するようにスクリーン印刷による透明インクの乱反射
手段を備えた透明基板に対して，反射性顔料含有の熱転
写シートにより，上記乱反射手段表面の頂面部に部分的
な積層反射手段を形成する熱転写工程を施すことを特徴
とするエッジライトパネルの生産方法としたものであ
り，本発明はこれらをそれぞれ発明の要旨として上記課
題解決の手段としたものである。

【０００８】

【作用】本発明の生産方法によって生産したエッジライ
トパネルにあっては，乱反射手段又は透明基板に乱反射
手段を介して一体積層状に密着配置した積層反射手段
が，乱反射手段に到達した入射光をエッジライトパネル
正面側，即ち照明面側に向けて可及的に反射乃至乱反射
させるとともに裏面面外への入射光放出を可及的に防止
することによって輝度を向上するように作用する。

【０００９】

【実施例】以下実施例を示す図面に従って本発明を更に
具体的に説明すれば，図１乃至図３において，Ａは液晶
表示機器に登載される液晶バックライトであり，該液晶
バックライトＡは液晶表示機器の液晶表示面側から，例
えば７５μｍ厚の乳白色ポリエステルフィルムによる拡
散シート１，エッジライトパネル１０及び同じく例えば
１８８μｍ厚の白色ポリエステル低発泡フィルム製にし
て断面Ｃ字袋状に屈曲形成した反射シートを積層配設す
るとともに，エッジライトパネル１０の両側端面を各入
射端面を入射端面１２とし，該入射端面１２に冷陰極管
よりなるチューブ状の一次光源３をそれぞれ配設し，上
記エッジライトパネル１０と一次光源３とを上記反射シ
ート２で覆うようにしたものとして構成してある。

【００１０】本例のエッジライトパネル１０は，例えば
２mm厚にして１５６mm×２００mmの大きさのアクリル樹
脂製透明基板１１の裏面に形成せしめた，一次光源３離
隔方向に無段階的に面積比を拡大するように形成した乱
反射手段２０と，該乱反射手段２０に一体積層状に密着
配置した積層反射手段３０とを備えたものとしてある。

【００１１】このとき乱反射手段２０は網点パターンに
よるものとしてあり，本例において該網点パターンは等
間隔マトリックス状配置にして，その位置関係を変える
ことなく，透明基板１１の各入射端面１２側から離隔面
内方向に向けてそれぞえ面積比を順次無段階的に漸増変
化する一方，各入射端面１２の中央位置において面積比
を最大とした，ピーク中央のパターンを用いており，こ
れにより全体が均一の輝度となるように乱反射量をコン
トロールするようにしたものとしてある。

【００１２】本例にあって乱反射手段２０は微小半球状
に形成し，また積層反射手段３０は，該乱反射手段２０
表面の全部を実質的に覆うように形成してあり，更に乱
反射手段２０は，これをスクリーン印刷の紫外線硬化透
明インクによって形成し，積層反射手段３０は，これを
同じくスクリーン印刷の反射性顔料添加の紫外線硬化反
射性インクによって形成してある。

【００１３】即ち乱反射手段２０は，例えば３０〜５０
μｍ程度の微小高さにして，上記半球状となるように
し，また積層反射手段３０は，この乱反射手段２０の頂
面部を厚肉に，下端に至るにつれて薄肉になるようにし
て乱反射手段２０表面を全面的に覆い，合計の高さが８
０〜１００μｍ程度となるようにするとともに全体とし
て略半球状となるように密着配置したものとしてある。

【００１４】乱反射手段２０及び積層反射手段３０は，
いずれも紫外線硬化のインクを用いて透明基板１１上に
網点パターンを描くようにそれぞれスクリーン印刷と紫
外線照射によるインク硬化を施したものとしてあり，乱
反射手段２０は，透明となるようにインクメジウムより
なるインクを，積層反射手段３０は，反射性を有するよ
うに，例えば酸化チタンを反射性顔料として含有した白
色系のインクをそれぞれ用いたものとしてある。

【００１５】該乱反射手段２０及び積層反射手段３０を
備えたエッジライトパネル１０は，透明基板１１裏面に
紫外線硬化透明インクのスクリーン印刷を施して光源離
隔方向に無段階的に面積比を拡大するように乱反射手段
２０を形成する乱反射手段印刷工程と，該印刷工程後に
紫外線照射を施して乱反射手段２０のインクを硬化させ
る乱反射手段硬化工程と，該硬化工程後に乱反射手段表
面の一部又は全部に反射性顔料含有の紫外線硬化反射性
インクのスクリーン印刷を施して積層反射手段３０を形
成する積層反射手段印刷工程と，該印刷工程後に紫外線
照射を施して積層反射手段３０のインクを硬化させる積
層反射手段硬化工程とを備えた生産方法によってその生
産を行うものとしてある。

【００１６】本例にあって上記乱反射手段印刷工程及び
積層反射手段印刷工程は，いずれも同一の網点パターン
の版を用いてスクリーン印刷を行うことによって，乱反
射手段２０と積層反射手段３０との位置を一致させ，イ
ンク供給量を同等とするようにしてあり，これによって
積層反射手段３０が乱反射手段２０表面を全面的に覆い
得るようにしてある。

【００１７】スクリーン印刷に用いるインクは，乱反射
手段印刷工程においては，一般に印刷物表面のハードコ
ード用に用いられる系統にして，可及的に添加物を添加
することなくインクメジウム又はこれのみよりなるよう
に組成を変えた紫外線硬化透明インクを用い，また積層
反射手段印刷工程においては，同じくハードコード用に
用いられる系統にしてインクメジウムに反射性顔料とし
て酸化チタンを添加した紫外線硬化反射性インクを用い
るものとしている。

【００１８】スクリーン印刷はこれら以外はそれぞれ常
法によって行えばよく，このときインクはいずれも紫外
線硬化の非溶剤型のものを用いるから，一般にスクリー
ン印刷後に乱反射手段２０のインクは供与された状態の
微小半球状の形状を維持することになり，また積層反射
手段３０のインクは，同一の版を用いることから，この
乱反射手段２０に対してその全部を実質的に覆うように
供与され，併せて供与された状態の形状を維持すること
になり，例えば時間が経過してもその形状の崩れのない
状態で紫外線硬化するに至ることになる。

【００１９】乱反射手段硬化工程及び積層反射手段硬化
工程は，上記各印刷工程後に紫外線照射を施して乱反射
手段２０及び積層反射手段３０を硬化させるようにすれ
ばよい。

【００２０】紫外線照射は，それぞれ上記各印刷工程後
の透明基板１１を紫外線照射装置内を，例えば８０ｗ／
ｃｍの紫外線ランプ，０．４５ｍ／ｍｉｎの送りスピー
ドで５秒間程度通過させるようにして行うものとしてあ
る。

【００２１】このようにスクリーン印刷の乱反射手段印
刷工程，紫外線照射の乱反射手段硬化工程，同じくスク
リーン印刷の積層反射手段印刷工程，同じく紫外線照射
の積層反射手段硬化工程により，乱反射手段２０とこれ
に形成した，一体積層状に密着配置の積層反射手段３０
とを備えた網点パターンのエッジライトパネルを得られ
るが，紫外線硬化インクを用いたこの生産方法によれ
ば，自動化ラインとして，基本的にスクリーン印刷機，
紫外線照射装置，スクリーン印刷機及び紫外線照射装置
を配置し，これらを透明基板１１が順次通るように一連
のコンベアで結んだ系統を作ることによって，完全自動
のエッジライトパネル生産が可能となる。

【００２２】以上の例によるエッジライトパネル１０に
あっては，積層反射手段３０が乱反射手段２０に到達し
て乱反射した入射光を可及的に反射させて，エッジライ
トパネル裏面面外への入射光放出を防止して飛躍的な輝
度向上を行うとともに乱反射手段２０及び積層反射手段
３０がレンズの集光効果的に作用して，図４に示す如
く，各反射手段２０の面内にしてエッジライトパネル厚
み方向内位置で一次光源３の入射光が，例えば焦点範囲
Ｐをなすように集光することになり，該集光部分が光輝
してエッジライトパネルの輝度を更に向上し，実験によ
れば，従来のエッジライトパネルに比して４０％程度ア
ップの約３１００ｃｄ／ｍ^２という高輝度を得られた。

【００２３】図６は他の例を示したもので，本例にあっ
ては，上記例のエッジライトパネル１０における乱反射
手段２０の形状を，好ましい微小半球状とするために，
必要に応じて乱反射手段２０を紫外線硬化透明インクに
より積層状に形成した上，該微小半球状の乱反射手段２
０に上記積層反射手段３０を同様に一体積層状に密着配
置した例である。

【００２４】この場合，エッジライトパネル１０の生産
方法は上記乱反射手段印刷工程とその後の乱反射手段硬
化工程後に，同一の乱反射手段印刷工程及び乱反射手段
硬化工程を繰り返し状に追加的に介在し，然る後に積層
反射手段印刷工程と積層反射手段硬化工程を経るように
すればよい。

【００２５】本例にあっても上記と同様に極めて高輝度
のエッジライトパネル１０とすることができる。

【００２６】図７は，更に他の例を示したもので，乱反
射手段２０を微小短形又は台形状に形成し，積層反射層
３０を乱反射手段２０表面の頂面部を部分的に覆うよう
に平板状に形成したエッジライトパネル１０の例であ
る。

【００２７】本例の乱反射手段２０は，更に乱反射手段
２０を，スクリーン印刷の溶剤揮発硬化インクによって
形成し，積層反射手段３０を熱転写の反射性顔料含有の
転写層によって形成するとともに，上記乱反射手段２０
の溶剤揮発硬化インクを微細ビーズ添加のインクを用い
るようにしてある。

【００２８】即ち乱反射手段２０は，一般に用いられる
溶剤型インクビヒクル２１に対して，特に微細ビーズ２
２を少量添加した溶剤揮発硬化透明インクのスクリーン
印刷によって，例えば２０〜３０μｍ程度の微小高さと
なるように形成したものとしてある。

【００２９】このとき微細ビーズ２２は，インクビヒク
ル２１中において頂面部に並置状に位置して乱反射を促
進するように，特に透明アクリル樹脂製中空のものを用
い，加熱によるインクの強制硬化を避け，自然乾燥乃至
これに準じた緩やかなインク硬化を行うようにすること
によって，上記微細ビーズ２２を，インク硬化までの間
に比重差によって頂部に浮上並置するように，特にイン
ク硬化に配慮したものとしてある。

【００３０】従ってインク硬化時までの間に本例の乱反
射手段２０は，微小短形又は台形状の頂面部が略平坦化
するものとなり，また頂面部に上記微細ビーズ２２が並
置したものとなるに至る。

【００３１】一方，積層反射層３０は，例えば反射性顔
料として酸化チタンを含有してバインダーで保持した転
写層を用いたものとしてある。

【００３２】本例のエッジライトパネル１０は，裏面に
光源離隔方向に無段階的に面積比を拡大するようにスク
リーン印刷による透明インクの乱反射手段２０を備えた
透明基板１１に対して，反射性顔料含有の熱転写シート
により，上記乱反射手段表面の頂面部に部分的な積層反
射手段３０を形成する熱転写工程を施す生産方法によっ
てその生産を行うものとしてある。

【００３３】この熱転写工程は，例えば上記酸化チタン
のトナーを含有し，一般に，例えば画材用に用いられる
市販の白色系熱転写シートを用い，これを透明基板１１
の乱反射手段２０上に連続面接状に載置し，８０℃の加
熱下でローラーを転動させることにより，これら乱反射
手段２０の頂面部に白色系の上記転写層の積層反射手段
３０を熱転写形成するものとしてある。

【００３４】このとき熱転写シートはやや緊張気味に載
置することによって乱反射手段２０以外の透明基板１１
に転写層が形成されるのを防止するようにして，上記頂
面部のみに積層反射層３０を形成するものとしてある。

【００３５】その余は上記と変らずに形成したが，この
場合上記と同様エッジライトパネル裏面面外への入射光
放出を防止して飛躍的な輝度向上を行い，実験によれば
従来のエッジライトパネルに比して３０％程度アップの
約２，８００ｃｄ／ｍ^２という高輝度を得られた。

【００３６】なお微細ビーズ２２を乱反射手段２０中に
分散させた場合，上記輝度は１０％内外低下する傾向が
見られるので，上記入射光放出の防止は，上記項輝度の
全てを実現するものではないが，輝度向上の大半を占め
るものと認められる。

【００３７】図示した例は以上のとおりに構成したが，
本発明の実施に当って，乱反射手段は，これを透明基板
に対して，上記２０〜５０μｍ程度までの微小高さのも
のとすることが適当であり，従って，これを凹陥状とな
るように形成したものは不適当である。微小高さのもの
とするとき，その形状は上記の他，例えば網点の場合に
使用するインクの性状，硬化までの時間，成型時の設定
等から微小円筒状，断面微小台形状，微小山型状，微小
膨出状等適宜に変化するものとなり得るとともに上記例
からも判明するように頂面は湾曲，膨出，平坦或いは水
平のものに限定する必要はない。

【００３８】乱反射手段をスクリーン印刷によって形成
するに際して，更に白色系顔料を含むインク層で乱反射
手段を構成することも可能であるが，乱反射手段におけ
る入射光の損失を可及的に防止する上で，上記の如く透
明インク又はこれと微細ビーズによるものとすることが
高輝度の光輝を行わしめる上でより好適である。微細ビ
ーズとしては上記透明アクリル中空の微細ビーズの他，
透明硝子（石英）微細ビーズ或いは中空部内に酸化チタ
ン粉末，Ａ１粉末等の反射性材料を充填した微細ビーズ
等を用いることが可能である。

【００３９】乱反射手段のパターンは，例えば入射端面
側から離隔面内方向に逆放射状線を配置するとともに，
これに交差線を配置した逆放射状パターン或いはこれら
の交点に網点を配置した逆放射状網点パターン等，他の
パターンによるも均一な高輝度を得ることが可能であ
り，パターンを特定のものに限定する必要はない。

【００４０】熱転写を行う場合，上記アクリル樹脂製の
透明基板は１３０℃近辺で溶解による影響を受けエッジ
ライトパネルとして不適当なものとなるから，これ以下
の温度加熱に止めるべきであり，上記８０℃程度の加熱
による場合，透明基板に対する影響を完全に防止できる
安全温度とされるとともに熱転写を確実になし得る好適
な加熱温度となる。

【００４１】なお積層反射手段は，一般に上記酸化チタ
ントナーによる白色系のものとして充分に高輝度のエッ
ジライトパネルとすることができるが，一般に用いられ
るとおり反射性顔料として，例えばＡ１等の金属系トナ
ーによるミラー系のものとしても同様に充分に高輝度の
ものとすることができる。

【００４２】上記積層反射手段としてシート状の反射手
段を用いるとき，上記ポリエステル低発泡のものを含む
ポリエステルシート，Ａ１箔やＡ１，銀等の反射性金属
を樹脂ベースに蒸着した金属系のもの等を使用すること
が可能であり，またその厚さはエッジライトパネルの厚
さを実質的に且つ大きく損わない限りこれを殊更限定す
るには及ばず，従って上記シート状のものの他，フィル
ムや例えば１ｍｍ程度までの反射性金属板や樹脂ベース
に同様に蒸着したミラー板等のパネルを用いても差し支
えない。

【００４３】本発明の実施に当っては，更にエッジライ
トパネルの反射側端面を含む入射端面以外の端面に，上
記鏡面仕上げに代え又はこれと共に反射性テープの張着
等端面反射手段を設けること，入射端面を粗面化して入
射光の乱反射を促進すること，一次光源として，例えば
近時３ｍｍ径の冷陰極管で２８，０００〜３０，０００
ｃｄ／ｍ^２とされるように，より高輝度に改良された一
次光源を常に採用するようにすること，本発明のエッジ
ライトパネルを液晶バックライト以外のエッジライト照
明装置に適用使用すること，この場合エッジライトパネ
ルを積層使用すること等を含めて，本発明の透明基板，
乱反射手段，積層反射手段，紫外線硬化透明インク，ス
クリーン印刷，熱転写等の各具体的材質，形状，構造，
寸法，方法，付加，更にはエッジライトパネルの用途等
は上記発明の要旨に反しない限り様々に変更でき，以上
に具体的に図示し又は説明したものに限定するには及ば
ない。

【００４４】

【発明の効果】本発明は以上のとおりに構成したので，
エッジライトパネル自体によって数拾％以上の飛躍的な
輝度向上を実現でき，カラー液晶表示面に対する液晶バ
ックライトの実用性を大幅に高めるエッジライトパネル
の生産方法を提供することができ，この種エッジライト
パネル照明装置の用途を大きく拡大できる。

【００４５】また乱反射手段に積層反射手段を形成する
ことによって，実質的にエッジライトパネル乃至エッジ
ライト照明装置を厚くすることなく，上記飛躍的な高輝
度化を実現でき，液晶バックライトとしても薄く，明る
く，均一な性能を有して液晶表示機器に登載するに好適
なエッジライトパネルを生産することができる。

【００４６】更にエッジライトパネルは，透明基板に乱
反射手段を形成し，これに積層反射手段を形成すること
によって得られるから，比較的簡易に生産することがで
き，特に紫外線硬化インクを用いてこれら乱反射手段，
積層反射手段を形成し，また転写層により積層反射手段
を形成することによって，生産の自動化に適したものと
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶バックライトの分解斜視図である。

【図２】液晶バックライトの縦断面図である。

【図３】乱反射手段と積層反射層の関係を示す拡大縦断
面図である。

【図４】乱反射手段と積層反射層の作用を示す拡大縦断
面図である。

【図５】エッジライトパネルの背面写真である。

【図６】他の例を示す拡大縦断面図である。

【図７】他の例を示す拡大縦断面図である。

【符号の説明】

Ａ 液晶バックライト ３ 一次光源 １０ エッジライトパネル ２０ 乱反射手段 ３０ 積層反射手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H038 AA55 BA06 2H091 FA14Z FA31Z FA42Z FB02 FB13 FC13 KA10 LA12 LA15 LA16 LA18

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板裏面に紫外線硬化透明インクの
   スクリーン印刷を施して光源離隔方向に無段階的に面積
   比を拡大するように乱反射手段を形成する乱反射手段印
   刷工程と，該印刷工程後に紫外線照射を施して乱反射手
   段のインクを硬化させる乱反射手段硬化工程と，該硬化
   工程後に乱反射手段表面の一部又は全部に反射性顔料含
   有の紫外線硬化反射性インクのスクリーン印刷を施して
   積層反射手段を形成する積層反射手段印刷工程と，該印
   刷工程後に紫外線照射を施して積層反射手段のインクを
   硬化させる積層反射手段硬化工程とを備えてなることを
   特徴とするエッジライトパネルの生産方法。
2. 【請求項２】 上記乱反射手段硬化工程後に，同一の乱
   反射手段印刷工程及び乱反射手段硬化工程を繰り返し状
   に追加的に介在してなることを特徴とする請求項１に記
   載のエッジライトパネルの生産方法。
3. 【請求項３】 裏面に光源離隔方向に無段階的に面積比
   を拡大するようにスクリーン印刷による透明インクの乱
   反射手段を備えた透明基板に対して，反射性顔料含有の
   熱転写シートにより，上記乱反射手段表面の頂面部に部
   分的な積層反射手段を形成する熱転写工程を施すことを
   特徴とするエッジライトパネルの生産方法。