JP2003344662A - バックライトユニット用導光板の製造方法、及び紫外線硬化型インキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導光板自体の全面に亘る輝度の均一化を促進
でき、かつ導光板上に配置される拡散シートに十分な光
透過性を確保しつつその機能を発生させることのできる
バックライトユニット用導光板の製造方法等を提供す
る。 【解決手段】 本発明者は、紫外線硬化型インキを用い
て光拡散パターンを工業的に安定に印刷した場合、当該
光拡散パターンの最小単位（例えば、ドット）の最小径
を、溶剤型インキを用いた場合よりも小さくでき、最小
ドットのドット径を０．２ｍｍ未満、さらには０．１５
ｍｍ未満にできることを発見した。そして、光拡散パタ
ーンの最小ドットのドット径を０．２ｍｍ未満にできれ
ば、導光板自体の全面に亘る輝度の均一化を促進でき
る。また、導光板上に透過光率の高い拡散シートを配置
しても、光拡散パターンの各単位の存在が目立たないよ
うにぼかすことも極めて容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バックライトユニ
ット用導光板の製造方法、及びバックライトユニット用
導光板の背面に光拡散パターンを印刷するための紫外線
硬化型インキに関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、バックライト式液晶表示装置に
は、図１に示すようなサイドライト方式のバックライト
ユニットが用いられている。すなわち、このバックライ
トユニットには、導光板１とこの導光板１の例えば一側
端面近傍に配置された冷陰極管２、導光板１の背面側に
配置された反射シート３、導光板１の前面側に順次配置
された拡散シート４を必要素子として備えている。

【０００３】前記導光板１は、アクリル樹脂等の光を透
過させる物質からなり、その背面には、溶剤型光拡散イ
ンキ又は溶剤型白インキを用いてスクリーン印刷するこ
とにより、光拡散パターン６が形成されている。この光
拡散パターン６は、例えば図２に示すように、一般に直
径の異なる複数のドット６ａで構成され、各ドット６ａ
のドット径は冷陰極管２に近い一側端面１ａ側が最も小
さく、冷陰極管２から遠ざかるに連れて大きくなり、他
側端面１ｂ側が最も大きい構成である。また、ドットの
面積密度も、冷陰極管２に近い一側端面１ａ側が最も小
さく、冷陰極管２から遠ざかるに連れて大きくなり、他
側端面１ｂ側が最も大きい構成である。なお、前記拡散
シート４は、透明な樹脂の基材に拡散材料を混入させ、
あるいは透明な樹脂シートに拡散材料を塗布したもので
ある。

【０００４】かかるバックライトユニットにおいて、冷
陰極管２から照射された光は導光板１の一側端面１ａか
ら当該導光板１内に入射し、光拡散パターン６の各ドッ
ト６ａで拡散し、また反射シート３に反射して、導光板
１の表面から出射し、拡散シート４を介して、その上部
の液晶パネル（図示せず）に入射する。

【０００５】このとき、導光板１の一側端面１ａから他
側端面１ｂに進む光の光量は、冷陰極管２から離れるに
従って低下する。したがって、仮にドット６ａを同一径
にすると、液晶パネルに入射する光は、一側端面１ａ側
で反射したものほど輝度が高く、他側端面１ｂ側で反射
したものほど輝度が低くなってしまう。このため、かか
る輝度のバラツキを補正すべく、前述のように、各ドッ
ト６ａのドット径を冷陰極管２に近い一側端面１ａ側が
最も小さく、冷陰極管２から遠ざかるに連れて大きくし
ているか、単位面積当たりのドット数を増加している。

【０００６】また、拡散シート４の機能は、液晶パネル
の表面側から光拡散パターン６の各ドット６ａの存在が
目立たないようにぼかすことである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように溶剤型インキを用いたスクリーン印刷によりドッ
トを形成した場合、スクリーン版上での溶剤揮発による
小ドットパターンの目詰まりが発生することから、導光
板１に印刷されている光拡散パターン６の工業的に安定
して量産印刷できるドット径は、最小０．２ｍｍ程度で
ある。

【０００８】そして、ドット径が大きくなるに従って、
導光板１においてドット６ａが存在する部分とドット６
ａが存在しない部分との輝度差が大きくなる。その結
果、導光板１単体では、その全面に亘って輝度の均一化
を十分に図ることはできないし、ドット６ａの存在も目
立つものとなる。

【０００９】したがって、光拡散パターン６の各ドット
６ａの存在が目立たないようにぼかすために、拡散シー
ト４においては透明な樹脂シートに混入させる拡散材料
を増加させ、あるいは透明な樹脂シートに塗布する拡散
材料を増加させざるを得ない。これにより、拡散シート
４の光学的不純物量が増加して光透過性が低下し、その
結果バックライトユニットの全体的な輝度が低下してし
まうこととなる。

【００１０】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、導光板自体の全面に亘る輝度の均
一化を促進でき、かつ導光板上に配置される拡散シート
に十分な光透過性を確保しつつその機能を発生させるこ
とのできるバックライトユニット用導光板の製造方法、
及びバックライトユニット用導光板の背面に光拡散パタ
ーンを印刷するための紫外線硬化型インキを提供するこ
とを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明にかかるバックライトユニット用導光板の製造
方法にあっては、少なくとも導光板と、その背面側に設
置された反射シートとを有し、前記導光板の側端面から
導入された光を該導光板の背面側に形成された光拡散パ
ターンにより拡散させ、さらに前記反射シートによって
反射した光を前面から放射するバックライトユニット用
導光板の製造方法において、前記光拡散パターンを構成
する最小ドットのドット径を０．２ｍｍ未満であるドッ
トの組み合わせによって構成し、紫外線硬化型インキを
用いて印刷する。

【００１２】すなわち、本発明者は、紫外線硬化型イン
キを用いて光拡散パターンを工業的に安定に印刷するに
際し、当該光拡散パターンの最小単位（例えば、ドッ
ト）の最小径を、溶剤型インキを用いた場合よりも小さ
くでき、最小ドットのドット径を０．２ｍｍ未満、さら
には０．１５ｍｍ未満にできることを発見した。そし
て、光拡散パターンの最小ドットのドット径を０．２ｍ
ｍ未満にできれば、導光板自体の全面に亘る輝度の均一
化を促進できる。また、導光板上に透過光率の高い拡散
シートを配置しても、光拡散パターンの各単位の存在が
目立たないようにぼかすことも極めて容易になる。

【００１３】ここで、本発明においては、ドットの形状
は円形に限定されるものではなく楕円形や多角形などで
あってもよい。円形状以外のドットについては、該ドッ
トの面積と同じ面積を有する円形ドットの径を持って該
ドットの径と定義されることが合理的である。

【００１４】また、本発明は、バックライトユニット用
導光板の背面に光拡散パターンを印刷するために用いる
紫外線硬化型インキであって、重合性オリゴマー又はモ
ノマーの少なくとも一つを含有し、且つ一種又は多種の
光拡散粉末を含有し、該光拡散粉末が、シリカ粉末、ポ
リアミド樹脂粉末、硫化亜鉛粉末、アクリル樹脂粉末又
はビーズ、ウレタン樹脂粉末又はビーズ、シリコン樹脂
粉末又はビーズ、ガラス粉末又はビーズのいずれか一種
以上を含むものである。

【００１５】重合性オリゴマーとしては、ウレタン（メ
タ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレー
ト、エポキシ（メタ）アクリレートなどを挙げることが
できる。モノマーとしては、Ｎ−ビニルカプロラクタ
ム、アクリロイルモルフォリン、２−エチルヘキシルア
クリレート、フェノキシ（ジ）エチルアクリレート、イ
ソボロニル（メタ）アクリレート、トリプロピレングリ
コールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジア
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート
などを挙げることができる。光拡散粉末としては各種の
光散乱性、又は乱反射性粉末が使用できるが、シリカ粉
末、ポリアミド樹脂粉末、硫化亜鉛粉末、アクリル樹脂
粉末又はビーズ、ウレタン樹脂粉末又はビーズ、シリコ
ン樹脂粉末又はビーズ、ガラス粉末又はビーズのいずれ
かであることが、印刷された光拡散パターンの光拡散性
を高める上で特に好ましい。

【００１６】また、前記紫外線硬化型インキには光重合
反応を開始するための開始剤として、アセトフェノン系
光開始剤例えば１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニル
ケトン、ベンゾイン系光開始剤例えばベンジルジメチル
ケタール、ベンゾフェノン系開始剤例えばベンゾフェノ
ン、チオキサントン系光開始剤例えば２−クロロチオキ
サントン、その他開始剤として例えばα−アシロキシム
エステル、アシルフォスフィンオキサイド類、メチルフ
ェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナ
ンスレンキノン、カンファーキノン、ジベンゾスベロ
ン、２−エチルアンソラキノン、４′，４″−ジエチル
イソフタロフェノン、３′，３″，４′，４″−テトラ
（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノンな
どの少なくとも１つ以上が含有され、さらに光重合反応
速度を高めることが望ましい場合には光重合反応増感剤
として、脂肪族アミン系増感剤例えばメチルジエタノー
ルアミン、芳香族アミン系増感剤例えば４−ジメチルア
ミノ安息香酸エチル、及び、重合性増感剤として重合性
２級アミン、重合性３級アミンなどの少なくとも１つを
含有することができる。なお、インキの印刷適性及び流
動性などを調整するために添加剤として消泡剤、レベリ
ング剤を添加したり、インキビヒクルと有機微粉末又は
無機微粉末との分散性を向上させるために分散剤が適宜
添加される。

【００１７】かかる紫外線硬化型インキを用いてバック
ライトユニット用導光板の背面に光拡散パターンを印刷
することにより、前述のように、最小ドットのドット径
を０．２ｍｍ未満、さらには０．１５ｍｍ未満にでき、
これを工業的に安定して量産印刷できる。これにより、
導光板自体の全面に亘る輝度の均一化を促進でき、導光
板上に透過光率の高い拡散シートを配置しても、光拡散
パターンの各単位の存在が目立たないようにぼかすこと
も可能となる。

【００１８】また、前記重合性オリゴマー、前記モノマ
ー又はその混合物に可溶性のアクリル樹脂、ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体
樹脂の少なくとも一つを更に含んでなることが、バック
ライトユニット用導光板の背面に光拡散パターンを印刷
するために用いる紫外線硬化型インキとして、導光板へ
の密着性を向上させ、且つ耐久性を向上させる上で好ま
しい。

【００１９】さらに、本発明のバックライトユニット用
導光板の製造方法は、前記紫外線硬化型インキを用い
て、前記光拡散パターンを印刷する。光拡散パターンの
印刷には、フレキソ印刷、パッド印刷、スクリーン印刷
など一般的な印刷法のいずれを用いてもよいが、光を拡
散するためにドットに十分な印刷膜厚を確保し、またド
ットを正確な位置に印刷する上でスクリーン印刷が最も
好ましい。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例について説
明する。

【００２１】 実施例１（紫外線硬化型インキ） ウレタンアクリレートオリゴマー ；２０重量％ エポキシアクリレートオリゴマー ；１７重量％ アクリロイルモルフォリン ；１５重量％ トリプロピレングリコールジアクリレート ；１５重量％ アセトフェノン系光重合反応開始剤 ； ６重量％ ポリアミド樹脂粉末 ；２５重量％ シリコン系消泡剤 ； ２重量％

【００２２】 実施例２（紫外線硬化型インキ） ウレタンアクリレートオリゴマー ；１５重量％ エポキシアクリレートオリゴマー ；１０重量％ アクリロイルモルフォリン ；１５重量％ トリプロピレングリコールジアクリレート ；１５重量％ アセトフェノン系光重合反応開始剤 ； ６重量％ 硫化亜鉛粉末 ；３２重量％ シリカ粉末 ； ５重量％ シリコン系消泡剤 ； ２重量％

【００２３】 実施例３（紫外線硬化型インキ） ウレタンアクリレートオリゴマー ；１０重量％ ポリエステルアクリレートオリゴマー ；２０重量％ アクリロイルモルフォリン ；１５重量％ Ｎ−ビニルカプロラクタム ；１５重量％ トリプロピレングリコールジアクリレート ；２２重量％ アセトフェノン系光重合反応開始剤 ； ６重量％ アクリル樹脂ビーズ ； ５重量％ シリカ粉末 ； ５重量％ シリコン系消泡剤 ； ２重量％

【００２４】 実施例４（紫外線硬化型インキ） エポキシアクリレートオリゴマー ；２５重量％ アクリロイルモルフォリン ；１２重量％ Ｎ−ビニルカプロラクタム ；１５重量％ １，６−ヘキサンジオールジアクリレート ；２０重量％ アセトフェノン系光重合反応開始剤 ； ６重量％ ウレタン樹脂ビーズ ；２０重量％ シリコン系消泡剤 ； ２重量％

【００２５】 実施例５（紫外線硬化型インキ） エポキシアクリレートオリゴマー ；２５重量％ アクリロイルモルフォリン ；１２重量％ Ｎ−ビニルカプロラクタム ；１５重量％ １，６−ヘキサンジオールジアクリレート ；２０重量％ アセトフェノン系光重合反応開始剤 ； ６重量％ シリコン樹脂ビーズ ；２０重量％ シリコン系消泡剤 ； ２重量％

【００２６】 実施例６（紫外線硬化型インキ） ウレタンアクリレートオリゴマー ；２０重量％ エポキシアクリレートオリゴマー ；１２重量％ アクリロイルモルフォリン ；１５重量％ トリプロピレングリコールジアクリレート ；１５重量％ アセトフェノン系光重合反応開始剤 ； ６重量％ ガラスビーズ ；３０重量％ シリコン系消泡剤 ； ２重量％

【００２７】 実施例７（紫外線硬化型インキ） ウレタンアクリレートオリゴマー ；２０重量％ エポキシアクリレートオリゴマー ；１２重量％ アクリロイルモルフォリン ；１５重量％ トリプロピレングリコールジアクリレート ；１５重量％ アセトフェノン系光重合反応開始剤 ； ６重量％ 酸化チタン粉末 ；２０重量％ ポリアミド樹脂粉末 ；１０重量％ シリコン系消泡剤 ； ２重量％

【００２８】 実施例８（紫外線硬化型インキ） ウレタンアクリレートオリゴマー ；１５重量％ フェノキシジエチルアクリレート ；１０重量％ １，６−ヘキサンジオールジアクリレート ；１０重量％ アクリル樹脂／アクリロイルモルフォリン＝３／７溶液 ；３０重量％ アセトフェノン系光重合反応開始剤 ； ６重量％ アクリルビーズ ；１２重量％ シリコンビーズ ；１２重量％ シリカ粉末 ； ３重量％ シリコン系消泡剤 ； ２重量％

【００２９】 比較例（溶剤型インキ） アクリル樹脂 ；３０重量％ ケトン系有機溶剤 ；２５重量％ 芳香族炭化水素系有機溶剤 ；１８重量％ エステル系有機溶剤 ；１５重量％ ポリアミド樹脂粉末 ； ５重量％ シリカ粉末 ； ５重量％ シリコン系消泡剤 ； ２重量％

【００３０】実験Ａ；以上の実施例１〜６及び比較例の
インキを用いて、ドット径（ｍｍ）が「０．０５」
「０．０８」「０．１」「０．１３」「０．１５」
「０．１８」「０．２」「０．２５」「０．３」の各円
形ドットをスクリーン印刷により、厚さ；２．０ｍｍ、
縦；１７０ｍｍ、横；２２０ｍｍの透明アクリル樹脂成
形板からなる導光板の背面の一側端部（一方の短辺側）
から他側端部（他方の短辺側）に亙って、順次ドット径
が大きくなるように印刷した。かかる仕様で１００枚を
連続して印刷後、印刷物の各ドットを顕微鏡を用いて観
察し、適正にドットとして印刷されているものが何枚目
までであるかを各ドット径に対して評価した。その結果
を下記表１に示す。

【表１】 この表１より明らかなように、実施例１〜８のインキで
は０．０５ｍｍのドット径であっても安定に量産印刷で
きるのに対し、比較例のインキでは安定に量産印刷でき
る最小ドット径は０．２ｍｍであった。

【００３１】実験Ｂ；前記実験Ｂで用いた実施例１〜８
のインキで印刷された導光板と、比較例のインキで印刷
された導光板の印刷部分をセロハンテープ（粘着テー
プ）剥離試験を行い、印刷層が剥離するか否かを記録し
た。全く剥離しなかった場合を「◎」、剥離試験部分に
おいて印刷面積の５％以内程度が剥離した場合を
「○」、５０％程度が剥離した場合を「△」、全てが剥
離した場合を「×」として、下記表２に示す。

【表２】 この表２から明らかなように、実施例１〜８において
は、重合性オリゴマー、又はモノマーの混合物に可溶性
のポリマーを含有するものが密着性において優れること
が確認できた。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明かかる製造方
法によれば、紫外線硬化型インキを用いることにより、
光拡散パターンを最小ドットのドット径が０．２ｍｍ未
満である大きさの異なるドットの組み合わせによって光
拡散パターンを構成するようにしたことから、導光板自
体の全面に亘る輝度の均一化を促進できるとともに、導
光板上に透過光率の高い拡散シートを配置しても、光拡
散パターンの各単位の存在が目立たないようにぼかすこ
とが可能なバックライトユニット用導光板を製造するこ
とができる。したがって、導光板上に透過光率の高い拡
散シートを配置することができる結果、バックライトユ
ニットの全体的な輝度の向上を図ることができる。

【００３３】また、本発明にかかる紫外線硬化型インキ
によれば、光拡散パターンの最小ドットのドット径を
０．２ｍｍ未満にして印刷することができるので、導光
板自体の全面に亘る輝度の均一化を促進でき、導光板上
に透過光率の高い拡散シートを配置しても、光拡散パタ
ーンの各単位の存在が目立たないようにぼかすことがで
きる光拡散パターンの印刷が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】バックライトユニットの構成を示す模式断面図
である。

【図２】導光板に施される光拡散パターンの一例を示す
模式平面図である。

【符号の説明】

１ 導光板 １ａ 一側端面 １ｂ 他側端面 ２ 冷陰極管 ３ 反射シート ４ 拡散シート ６ 光拡散パターン ６ａ ドット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H038 AA55 BA06 2H091 FA14Z FA23Z FA32Z FA41Z LA03 LA11 LA12 LA18 4J039 AD05 AD08 AD09 AD10 AD21 AE04 AE05 AE06 AE08 AE11 BA18 BA21 BA25 BA31 BD02 BE16 BE27 EA06 GA04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも導光板と、その背面側に設置
   された反射シートとを有し、前記導光板の側端面から導
   入された光を該導光板の背面側に形成された光拡散パタ
   ーンにより拡散させ、さらに前記反射シートによって反
   射した光を前面から放射するバックライトユニット用導
   光板の製造方法において、前記光拡散パターンを構成す
   る最小ドットのドット径を０．２ｍｍ未満であるドット
   の組み合わせによって構成し、紫外線硬化型インキを用
   いて印刷することを特徴とするバックライトユニット用
   導光板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記最小ドットのドット径が０．１５ｍ
   ｍ未満であることを特徴とする請求項１記載のバックラ
   イトユニット用導光板の製造方法。
3. 【請求項３】 バックライトユニット用導光板の背面に
   光拡散パターンを印刷するために用いる紫外線硬化型イ
   ンキであって、重合性オリゴマー又はモノマーの少なく
   とも一つを含有し、且つ一種又は多種の光拡散粉末を含
   有し、該光拡散粉末が、シリカ粉末、ポリアミド樹脂粉
   末、硫化亜鉛粉末、アクリル樹脂粉末又はビーズ、ウレ
   タン樹脂粉末又はビーズ、シリコン樹脂粉末又はビー
   ズ、ガラス粉末又はビーズのいずれか一種以上を含むも
   のであることを特徴とする紫外線硬化型インキ。
4. 【請求項４】 バックライトユニット用導光板の背面に
   光拡散パターンを印刷するために用いる紫外線硬化型イ
   ンキであって、重合性オリゴマー又はモノマーの少なく
   とも一つを含有し、且つ一種又は多種の光拡散粉末を含
   有し、更に前記重合性オリゴマー、前記モノマー又はそ
   の混合物に可溶性のアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、
   エポキシ樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂の少
   なくとも一つを更に含んでなることを特徴とする紫外線
   硬化型インキ。
5. 【請求項５】 請求項３又は４記載の紫外線硬化型イン
   キを用いて、前記光拡散パターンを印刷することを特徴
   とする請求項１又は２記載のバックライトユニット用導
   光板の製造方法。