JP2005126518A - Optical sheet and back light unit using the same - Google Patents

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Masahito Tokuhiro
正仁 徳弘
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sheet for effectively utilizing light emitted from a light source without increasing the consumption electric power of the light source, especially an optical sheet which is used for a back light unit and can improve the brightness of a liquid crystal display device without increasing the consumption electric power of the back light unit of the liquid crystal display device, and to provide the back light unit using the same. <P>SOLUTION: The optical sheet for converting UV rays emitted from a light source into visible light is characterized by containing an organic compound which absorbs the UV rays to emit phosphorescence. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光源が発する紫外光を可視光に変換するための光学シートに関し、特に、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学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。   The present invention relates to an optical sheet for converting ultraviolet light emitted from a light source into visible light, and particularly to an optical sheet incorporated in a backlight unit of a liquid crystal display device and a backlight unit using the same.

光学シートとしては、ホログラムシート、偏光シート、光反射防止シート、光反射シート、光一部反射一部透過シート、回折格子シート、干渉フィルタシート、色フィルタシート、光波長変換シート、光拡散シート等がある。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学シートとしては、導光板、光拡散シート又はプリズムシート等がある。   Examples of the optical sheet include a hologram sheet, a polarizing sheet, a light reflection preventing sheet, a light reflecting sheet, a light partially reflecting partially transmissive sheet, a diffraction grating sheet, an interference filter sheet, a color filter sheet, a light wavelength conversion sheet, and a light diffusion sheet. is there. Examples of the optical sheet incorporated in the backlight unit of the liquid crystal display device include a light guide plate, a light diffusion sheet, and a prism sheet.

液晶表示装置においては、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ており、そのようなバックライト方式においては、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。バックライトユニットの概略図を図3に示す。一般的には、バックライトユニット20は、冷陰極管やLED等の光源21と、導光板23、光拡散シート24、及びプリズムシート25等の複数枚の光学シート22を有している。   In a liquid crystal display device, a backlight method in which a liquid crystal layer is illuminated from the back surface is widely used. In such a backlight method, a backlight unit is provided on the lower surface side of the liquid crystal layer. A schematic diagram of the backlight unit is shown in FIG. In general, the backlight unit 20 includes a light source 21 such as a cold cathode tube or an LED, and a plurality of optical sheets 22 such as a light guide plate 23, a light diffusion sheet 24, and a prism sheet 25.

バックライトユニット20の側面に設けられている光源21より導光板23に入射した光線は、導光板の底面に配設されているマイクロドットあるいは導光板の底面や側面に配設されている反射シート(図示されず)で反射され、導光板23の表面から出射される。導光板23から出射された光線は光拡散シート24に入射し、拡散し、光拡散シート24表面より出射される。その後、光拡散シート24から出射された光線は、プリズムシート25に入射し、プリズムシート25の表面に形成されたプリズム部25aによって、略真上方向に出射される。   A light beam incident on the light guide plate 23 from the light source 21 provided on the side surface of the backlight unit 20 is a microdot disposed on the bottom surface of the light guide plate or a reflection sheet disposed on the bottom surface or side surface of the light guide plate. Reflected by (not shown) and emitted from the surface of the light guide plate 23. The light beam emitted from the light guide plate 23 enters the light diffusion sheet 24, diffuses, and is emitted from the surface of the light diffusion sheet 24. Thereafter, the light beam emitted from the light diffusing sheet 24 enters the prism sheet 25, and is emitted substantially upward by the prism portion 25 a formed on the surface of the prism sheet 25.

バックライトユニット20としては、更に、集光性を向上させるために、複数のプリズムシート25及び光拡散シート24を設けたものもある。   Some backlight units 20 are provided with a plurality of prism sheets 25 and a light diffusion sheet 24 in order to improve the light collecting property.

ところで、静止画像や動画像を鮮明に表示するためには、液晶表示装置の輝度を向上させる必要がある。そのための手段としては、光源21の光量を向上させること、光拡散シート24やプリズムシート25の種々の光学的性質を改善すること等がある。しかしながら、液晶表示装置が使用される携帯電話やノートパソコン等の携帯電子機器は、長時間の使用を可能とするために消費電力に限りがあり、光源21から発せられる光量を増加させるには限界がある。   By the way, in order to display a still image and a moving image clearly, it is necessary to improve the brightness | luminance of a liquid crystal display device. Means for that purpose include improving the light quantity of the light source 21 and improving various optical properties of the light diffusion sheet 24 and the prism sheet 25. However, portable electronic devices such as mobile phones and notebook computers that use liquid crystal display devices have limited power consumption to enable long-term use, and limit the amount of light emitted from the light source 21. There is.

バックライトユニットの消費電力を上げることなく液晶表示装置の輝度を向上させる手段としては、光拡散シートの樹脂層に蛍光染料を添加すること(例えば、特許文献1参照)、バックライトユニットに装備される光学シートに可視波長以外の光線を可視光線に変換するための蛍光活性イオンを含有すること(例えば、特許文献2参照)等、種々の提案が為されている。しかしながら、これらの技術によっても現在要求されているレベルまで、液晶表示装置の輝度を十分に向上させることは達成できていない。
特許第2698898号公報 特開2001−21885号公報
As a means for improving the brightness of the liquid crystal display device without increasing the power consumption of the backlight unit, a fluorescent dye is added to the resin layer of the light diffusion sheet (see, for example, Patent Document 1), and the backlight unit is equipped. Various proposals have been made such as containing an optically active ion for converting light other than visible wavelengths into visible light (for example, see Patent Document 2). However, even with these technologies, it has not been possible to sufficiently improve the luminance of the liquid crystal display device to the level currently required.
Japanese Patent No. 2698898 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-21885

したがって、本発明の目的は、光源の消費電力を上げることなく、光源が発する光を有効に利用するための光学シートを提供するものである。また、特に、本発明の目的は、液晶表示装置のバックライトユニットの消費電力を上げることなく、液晶表示装置の輝度を向上させることができるバックライトユニット用光学シート及びこれを用いたバックライトユニットを提供するものである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical sheet for effectively using light emitted from a light source without increasing the power consumption of the light source. In particular, an object of the present invention is to provide an optical sheet for a backlight unit capable of improving the luminance of the liquid crystal display device without increasing the power consumption of the backlight unit of the liquid crystal display device, and a backlight unit using the same. Is to provide.

本発明者らは鋭意検討した結果、光源から発せられる光線中に含まれる紫外線を励起三重項状態から燐光発光する物質に吸収させて可視光線として放出させることにより、可視域の光量を増加させることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies, the present inventors have increased the amount of light in the visible region by absorbing the ultraviolet light contained in the light emitted from the light source into the phosphorescent substance from the excited triplet state and releasing it as visible light. As a result, the present invention has been completed.

すなわち本発明は、光源が発する紫外光を可視光に変換するための光学シートであって、紫外線を吸収することにより燐光を発する有機化合物を含有することを特徴とする光学シートを提供するものである。   That is, the present invention provides an optical sheet for converting ultraviolet light emitted from a light source into visible light, comprising an organic compound that emits phosphorescence by absorbing ultraviolet light. is there.

本発明の光学シートを、例えば、液晶表示装置のバックライトユニットに使用した場合、光源から発せられる光線中に含まれる紫外線を高効率で可視光線に変換することができ、その結果、光源の光量を上げなくても、紫外線から変換された可視光線の光量分だけ液晶表示装置の輝度を向上させることができる。従って、液晶表示装置の輝度向上のために消費電力を上げる必要はなく、当該バックライトユニットを用いた携帯電話やノートパソコン等の携帯電子機器を長時間使用すること、及び静止画像、動画像をより鮮明に表示することが可能となる。   When the optical sheet of the present invention is used, for example, in a backlight unit of a liquid crystal display device, it is possible to convert ultraviolet rays contained in the light emitted from the light source into visible light with high efficiency. Even without increasing the brightness, the brightness of the liquid crystal display device can be improved by the amount of visible light converted from ultraviolet rays. Therefore, it is not necessary to increase the power consumption to improve the brightness of the liquid crystal display device, use a portable electronic device such as a mobile phone or a notebook computer using the backlight unit for a long time, and still images and moving images. It becomes possible to display more clearly.

本発明の光学シートを使用すると、光源が発する光線中に含まれる紫外線を効率よく可視光に変換することができ、光源の消費電力を上げなくとも高輝度の表示をすることが可能となる。したがって、液晶表示素子のバックライトユニットに本発明の光学シートを用いた場合、冷陰極管やLED等の光源から発せられる光線中に含まれる紫外線を可視光線に変換でき、変換した可視光線の光量だけ液晶表示装置の輝度を向上させることができる。従って、静止画像や動画像のより鮮明な表示が可能になる。   When the optical sheet of the present invention is used, the ultraviolet rays contained in the light emitted from the light source can be efficiently converted into visible light, and high-luminance display can be achieved without increasing the power consumption of the light source. Therefore, when the optical sheet of the present invention is used for a backlight unit of a liquid crystal display element, ultraviolet rays contained in light rays emitted from a light source such as a cold cathode tube or an LED can be converted into visible rays. Only the brightness of the liquid crystal display device can be improved. Therefore, it is possible to display still images and moving images more clearly.

本発明で使用する紫外線を吸収することにより燐光を発する有機化合物としては、励起三重項状態から基底一重項状態に電子が遷移する時に発光する物質であり、具体的な例としては遷移金属錯体、ベンゾフェノン、4−メチル−安息香酸、ジベンゾチオフェン等を例示することができる。また、遷移金属錯体に使用される遷移金属としては、例えば、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt等を例示することができる。遷移金属錯体に使用される配位子としては、例えば、アセチルアセトナート、2,2‘−ビピリジン、4,4’−ジメチル−2,2‘−ビピリジン、1,10−フェナントロリン、2−フェニルピリジン、ポルフィリン、フタロシアニン等を例示することができる。これらの配位子は、一つの錯体について一種類または複数の種類が配位されていてもよい。   The organic compound that emits phosphorescence by absorbing ultraviolet rays used in the present invention is a substance that emits light when electrons transition from the excited triplet state to the ground singlet state. Specific examples include transition metal complexes, Examples include benzophenone, 4-methyl-benzoic acid, dibenzothiophene and the like. Moreover, as a transition metal used for a transition metal complex, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt etc. can be illustrated, for example. Examples of the ligand used in the transition metal complex include acetylacetonate, 2,2′-bipyridine, 4,4′-dimethyl-2,2′-bipyridine, 1,10-phenanthroline, and 2-phenylpyridine. And porphyrin, phthalocyanine, and the like. One kind or a plurality of kinds of these ligands may be coordinated with respect to one complex.

上記の中でも、本発明で使用する紫外線を吸収することにより燐光を発する有機化合物としては、白金又はイリジウムの錯体であることが好ましい。更に、下記式(I)、式(II)、式(III)、式(IV)、式(V)、又は式(VI)で表される化合物であることがより好ましい。特に、式(II)、式(V)、又は式(VI)で表される化合物であることが好ましい。   Among these, the organic compound that emits phosphorescence by absorbing the ultraviolet rays used in the present invention is preferably a platinum or iridium complex. Furthermore, a compound represented by the following formula (I), formula (II), formula (III), formula (IV), formula (V), or formula (VI) is more preferable. In particular, a compound represented by Formula (II), Formula (V), or Formula (VI) is preferable.

Figure 2005126518
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また、変換された可視光線はバックライトユニット等に使用する場合、白色光であることが望ましい。上記の化合物の発光色はそれぞれ以下の通りである。
式(I)の化合物;緑色
式(II)の化合物;緑色
式(III)の化合物;赤色
式(IV)の化合物;黄色
式(V)の化合物;赤色
式(VI)の化合物;青緑色
本発明の光学シートでは、式(V)の化合物と式(VI)の化合物を適当量混合すると紫外光を波長変換した可視光の色が白色光となるので好ましい。
The converted visible light is preferably white light when used in a backlight unit or the like. The emission colors of the above compounds are as follows.
Compounds of formula (I); green compounds of formula (II); green compounds of formula (III); compounds of red formula (IV); compounds of yellow formula (V); compounds of red formula (VI); In the optical sheet of the present invention, it is preferable to mix an appropriate amount of the compound of the formula (V) and the compound of the formula (VI), since the color of visible light obtained by wavelength conversion of ultraviolet light becomes white light.

本発明の光学シートでは、紫外線を吸収することにより燐光を発する有機化合物が無輻射遷移を引き起こし、燐光発光の効率が低下することを防止するため、下記の手段を講じることが好ましい。励起三重項状態が失活して無輻射遷移を起こす原因の一つとして、燐光発光する物質の媒体中の濃度を増すときに起きる濃度消光と呼ばれる励起子間の相互作用がある。また、励起三重項状態が失活して無輻射遷移を起こす原因の他の一つとして、酸素の介在がある。濃度消光、あるいは酸素の介在による無輻射遷移を抑えるためには、例えば、遷移金属錯体では錯体分子をポリパラフェニレンのような導電性高分子で囲む方法やガラスのような媒体に封じ込める方法がある。   In the optical sheet of the present invention, it is preferable to take the following means in order to prevent the organic compound that emits phosphorescence by absorbing ultraviolet rays from causing non-radiative transition and lowering the phosphorescence efficiency. One of the causes of inactivation of the excited triplet state and causing non-radiative transition is an interaction between excitons called concentration quenching that occurs when the concentration of a phosphorescent substance in the medium is increased. Another cause of the non-radiative transition caused by the deactivation of the excited triplet state is the presence of oxygen. In order to suppress non-radiative transition due to concentration quenching or oxygen intervention, for example, transition metal complexes include a method in which a complex molecule is surrounded by a conductive polymer such as polyparaphenylene and a method in which the complex molecule is enclosed in a medium such as glass. .

本発明では、燐光発光する有機化合物をガラス中に封じ込め、カプセル化することが好ましい。ガラスは種々の物質を安定的に分散させる媒体として好ましく、屈折、拡散等の光学的性質を付与できる。樹脂中への分散性を考慮して、光学ガラスの形状は球状であることが好ましい。   In the present invention, it is preferable to encapsulate an organic compound that emits phosphorescence in glass. Glass is preferable as a medium for stably dispersing various substances, and can impart optical properties such as refraction and diffusion. Considering the dispersibility in the resin, the shape of the optical glass is preferably spherical.

光学ガラスに紫外線を吸収することにより燐光を発する有機化合物をカプセル化する方法としては、ゾル−ゲル法を用いることが好ましい。ゾル−ゲル法によれば液体原料から高温溶融を経ずにガラスを作成することができる為、燐光を発する有機化合物をガラスに含有させることができる。ゾル−ゲル法による燐光を発する有機化合物のカプセル化粒子の製造方法としては、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン等の珪素のアルコキシド化合物、エタノール、メタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール化合物及び水を、モル比で例えば、(アルコキシド化合物)対(アルコール化合物)対(水)が(1)対(1〜20)対(1〜20)程度の範囲の割合で含み、更に、塩酸、硝酸、アンモニア等を触媒として少量含むゾル溶液を製造し、更に、そのゾル溶液中に紫外線を吸収することにより燐光を発する有機化合物を投入する。その後、室温〜100℃程度で1〜200時間程度の時間をかけて加水分解、縮重合反応を生じさせてゲル化させ、さらに200〜800℃程度の高温で5〜200時間程度焼結することによって、ガラスにより燐光を発する有機化合物をカプセル化した粒子を製造することができる。カプセル化した粒子の粒子形は、0.05〜100μmであることが好ましく、0.1〜50μmであることがより好ましく、0.1〜20μmであることが特に好ましい。   As a method of encapsulating an organic compound that emits phosphorescence by absorbing ultraviolet rays in an optical glass, it is preferable to use a sol-gel method. According to the sol-gel method, glass can be produced from a liquid raw material without undergoing high-temperature melting. Therefore, an organic compound that emits phosphorescence can be contained in the glass. As a method for producing encapsulated particles of an organic compound that emits phosphorescence by a sol-gel method, silicon alkoxide compounds such as tetraethoxysilane and tetramethoxysilane, alcohol compounds such as ethanol, methanol, propanol, and butanol, and water are used. The ratio includes, for example, (alkoxide compound) to (alcohol compound) to (water) in a ratio of about (1) to (1-20) to (1-20), and further contains hydrochloric acid, nitric acid, ammonia, and the like. A sol solution containing a small amount as a catalyst is produced, and an organic compound that emits phosphorescence by absorbing ultraviolet rays is added to the sol solution. Thereafter, hydrolysis and polycondensation reaction are caused at room temperature to about 100 ° C. for about 1 to 200 hours for gelation, and sintering is further performed at a high temperature of about 200 to 800 ° C. for about 5 to 200 hours. By this, particles encapsulating an organic compound that emits phosphorescence with glass can be produced. The particle shape of the encapsulated particles is preferably 0.05 to 100 μm, more preferably 0.1 to 50 μm, and particularly preferably 0.1 to 20 μm.

ガラスにより燐光を発する有機化合物をカプセル化した粒子は、粉砕、或いは研磨装置中で粉砕、或いは研磨することによって球状にすることができる。球状ガラスの粒子径は、粉砕、研磨条件によって適宜調製する。   Particles encapsulating an organic compound that emits phosphorescence with glass can be made spherical by pulverization or pulverization or polishing in a polishing apparatus. The particle diameter of the spherical glass is appropriately adjusted depending on the grinding and polishing conditions.

以下に本発明の光学シートを液晶表示素子のバックライトユニットに使用する場合の例を説明する。図1は本発明の一実施形態に係るバックライトユニット用光学シートを示す模式的断面図である。また、図2は図1の光学シートとは異なる形態に係る光学シートを示す模式的断面図である。   Hereinafter, an example in which the optical sheet of the present invention is used in a backlight unit of a liquid crystal display element will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an optical sheet for a backlight unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an optical sheet according to a different form from the optical sheet of FIG.

図1は、本発明の光学シートをプリズムシート、レンズシートと呼ばれる光学シート1として用いる場合を示すものである。光学シート1は、シート部2と、シート部2の表面に並列にかつ隣接して形成された複数のプリズム部3とからなる。プリズム部3により、光学シート1は導光板から出射して光拡散シートで拡散された光線のピーク方向を略真上方向に集光させる光学的性質を有する。   FIG. 1 shows a case where the optical sheet of the present invention is used as an optical sheet 1 called a prism sheet or a lens sheet. The optical sheet 1 includes a sheet portion 2 and a plurality of prism portions 3 formed in parallel and adjacent to the surface of the sheet portion 2. By the prism portion 3, the optical sheet 1 has an optical property of condensing the peak direction of the light beam emitted from the light guide plate and diffused by the light diffusion sheet in a substantially upward direction.

光学シート1は、合成樹脂4と紫外線を吸収することにより燐光を発する有機化合物をカプセル化したガラス粒子5から形成されている。該ガラス粒子5は該合成樹脂4中に均一に分散している。該ガラス粒子は球状の粒子であることが好ましい。   The optical sheet 1 is formed of a synthetic resin 4 and glass particles 5 encapsulating an organic compound that emits phosphorescence by absorbing ultraviolet rays. The glass particles 5 are uniformly dispersed in the synthetic resin 4. The glass particles are preferably spherical particles.

合成樹脂4としては、無色透明の材料であることが好ましく、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。   The synthetic resin 4 is preferably a colorless and transparent material, and examples thereof include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, acrylic resin, polycarbonate, polystyrene, polyolefin, cellulose acetate, and weather resistant vinyl chloride.

図3に示すような導光板23、光拡散シート24及びプリズムシート25が積層され、光源21から発せられた光線を均一に拡散して上方の液晶表示素子(図示されず)等に送るバックライトユニット20において、プリズムシート25に前記光学シート1を用いると、光源21から出射した光線中に含まれる紫外線を可視光線に変換することができ、その結果、当該バックライトユニット20を備えた液晶表示装置の輝度を向上させることができる。   A light guide plate 23, a light diffusing sheet 24, and a prism sheet 25 as shown in FIG. 3 are laminated, and a light beam emitted from the light source 21 is uniformly diffused and sent to an upper liquid crystal display element (not shown) or the like. In the unit 20, when the optical sheet 1 is used for the prism sheet 25, the ultraviolet rays contained in the light emitted from the light source 21 can be converted into visible light, and as a result, the liquid crystal display provided with the backlight unit 20. The brightness of the device can be improved.

図2の光学シート6は光拡散シートであり、透過する光線を均一に拡散させる光学的性質を有するシートである。この光学シート6は、具体的には、基材層7と、この基材層7の表側に積層された光拡散層8と、基材層7の裏面に積層されたスティッキング防止層9とから構成されている。   The optical sheet 6 in FIG. 2 is a light diffusing sheet, and is a sheet having an optical property of uniformly diffusing transmitted light. Specifically, the optical sheet 6 includes a base material layer 7, a light diffusion layer 8 laminated on the front side of the base material layer 7, and a sticking prevention layer 9 laminated on the back surface of the base material layer 7. It is configured.

基材層7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ことが好ましい。かかる基材層7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。   Since the base material layer 7 is required to transmit light, it is preferable that the base material layer 7 is formed of a transparent, particularly colorless and transparent synthetic resin. The synthetic resin used for the base material layer 7 is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, acrylic resin, polycarbonate, polystyrene, polyolefin, cellulose acetate, and weather resistant vinyl chloride. .

光拡散層8は、バインダー樹脂10とバインダー樹脂10中に分散する樹脂ビーズ11とから構成されている。このように樹脂ビーズ11を分散させることにより、光拡散層8を透過する光線を均一に拡散させることができる。また、樹脂ビーズ11の上端がバインダー樹脂10から突出したものやバインダー樹脂10に埋設させ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る。   The light diffusion layer 8 is composed of a binder resin 10 and resin beads 11 dispersed in the binder resin 10. By dispersing the resin beads 11 in this way, the light beam that passes through the light diffusion layer 8 can be uniformly diffused. Further, by providing a resin bead 11 whose upper end protrudes from the binder resin 10 or is embedded in the binder resin 10, the light beam can be diffused better.

バインダー樹脂10に用いられる樹脂としては、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、紫外線硬化型樹脂のような電離放射線硬化型樹脂等が挙げられる。また、バインダー樹脂10には、前記した樹脂の他、例えば可塑剤、安定化剤、分散剤等が配合されてもよい。バインダー樹脂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。   Examples of the resin used for the binder resin 10 include ionizing radiation curable resins such as acrylic resins, polyurethanes, polyesters, fluorine resins, silicone resins, polyamideimides, epoxy resins, and ultraviolet curable resins. . In addition to the above-described resin, for example, a plasticizer, a stabilizer, a dispersant, and the like may be blended in the binder resin 10. Since the binder resin needs to transmit light, it is transparent, and colorless and transparent is particularly preferable.

樹脂ビーズは略球形であり、その材質としては、例えば、アクリル系樹脂、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、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。樹脂ビーズ11は透過する光量を多くするために透明とすることが好ましく、特に無色透明とすることが好ましい。   The resin beads are substantially spherical, and examples of the material thereof include acrylic resin, polyurethane, polyvinyl chloride, polystyrene, polyacrylonitrile, polyamide, polymethyl methacrylate, and the like. The resin beads 11 are preferably transparent in order to increase the amount of transmitted light, and particularly preferably colorless and transparent.

スティッキング防止層9は、バインダー樹脂12とこのバインダー樹脂12中に分散する樹脂ビーズ13とから構成されている。バインダー樹脂12及び樹脂ビーズ13の材質は、光拡散層8に用いられているものと同様である。なお、当該スティッキング防止層9は導光板(図3参照)とのスティッキングの防止を目的としているため、樹脂ビーズ13の配合量は比較的少なく、そのため、樹脂ビーズは互いに離間してバインダー樹脂12中に分散している。   The anti-sticking layer 9 is composed of a binder resin 12 and resin beads 13 dispersed in the binder resin 12. The materials of the binder resin 12 and the resin beads 13 are the same as those used for the light diffusion layer 8. Since the anti-sticking layer 9 is intended to prevent sticking with the light guide plate (see FIG. 3), the blending amount of the resin beads 13 is relatively small. Therefore, the resin beads are separated from each other in the binder resin 12. Are distributed.

バインダー樹脂12の内部には、前記光学シート1と同様に、紫外線を吸収することにより燐光を発する有機化合物をカプセル化した微小なガラス粒子14が分散されている。かかる微小なガラス粒子14を分散含有するスティッキング防止層9により、紫外線を可視光線に変換する波長変換機能が光学シート6に発現する。そのため、当該光学シート6をバックライトユニットの光拡散シートとして用いることで、液晶面に送られる可視光線の光量を増すことができ、その結果、電力消費量を上げることなしに液晶表示装置の輝度を向上させることができる。   As in the optical sheet 1, fine glass particles 14 encapsulating an organic compound that emits phosphorescence by absorbing ultraviolet rays are dispersed in the binder resin 12. The optical sheet 6 exhibits a wavelength conversion function for converting ultraviolet light into visible light by the anti-sticking layer 9 containing such fine glass particles 14 in a dispersed manner. Therefore, by using the optical sheet 6 as the light diffusion sheet of the backlight unit, the amount of visible light transmitted to the liquid crystal surface can be increased, and as a result, the luminance of the liquid crystal display device can be increased without increasing the power consumption. Can be improved.

なお、本発明の光学シートは前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、導光板中に前記の微小なガラス粒子を分散させることも可能である。また、前記光学シート6において、光拡散層8のバインダー樹脂10や基材層7に前記の微小なガラス粒子14を分散させてもよい。   In addition, the optical sheet of this invention is not limited to the said embodiment, For example, it is also possible to disperse | distribute the said fine glass particle in a light-guide plate. In the optical sheet 6, the fine glass particles 14 may be dispersed in the binder resin 10 or the base material layer 7 of the light diffusion layer 8.

本発明の光学シートは、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学シートとしての用途のみに限定されるものではなく、例えば、ホログラムシート、偏光シート、光反射防止シート、光反射シート、光一部反射一部透過シート、回折格子シート、干渉フィルタシート、色フィルタシート、光波長変換シート、光拡散シート等の用途に使用することができる。   The optical sheet of the present invention is not limited to the use as an optical sheet incorporated in a backlight unit of a liquid crystal display device. For example, a hologram sheet, a polarizing sheet, a light reflection preventing sheet, a light reflection sheet, and a part of light It can be used in applications such as a partially reflective sheet, diffraction grating sheet, interference filter sheet, color filter sheet, light wavelength conversion sheet, and light diffusion sheet.

(実施例1)
厚さ100μmのポリエステルフィルム(東レ社製ルミラーT60)の表面に、樹脂としてアクリルポリオール(大日本インキ化学工業社製アクリディックA−807)を、ビーズとしてポリスチレン粒子(積水化成品工業社製テクポリマーSBX−8)を使用し、前記アクリルポリオール100質量部に対してビーズ150質量部を分散した乾燥膜厚15μmの光拡散層を作成した。次に、前記ポリエステルフィルムの裏面に、前記アクリルポリオール100質量部に対してシリカ(日本化学工業社製ニッブシールE−220A)5質量部、及びゾル−ゲル法でIr錯体2種類の混合物(前記式(VI)の化合物及び前記式(V)の化合物)を含有したガラスを作成し、さらに粉砕、研磨して得た粒子径500nmの球状ガラス粒子3質量部(前記式(VI)の化合物1.58質量部及び前記式(V)の化合物0.02質量部を含有)を分散した乾燥膜厚2μmのスティッキング防止層を作成してスティッキング防止層付きの光拡散シートを作成した。
(実施例2)
実施例1において、球状ガラスにIr錯体として前記式(II)の化合物1.6質量部を含有させた以外は実施例1と同じ方法でスティッキング防止層付きの光拡散シートを作成した。
(比較例1)
実施例1において、光拡散層に蛍光染料(日本化学工業社製ニッカフローOB)を1質量部含有させ、スティッキング防止層にIr錯体2種類の混合物(前記式(VI)の化合物1.58質量部及び前記式(VI)の化合物0.02質量部)を含有した球状ガラスを分散させない以外は実施例1と同じ方法でスティッキング防止層付きの光拡散シートを作成した。
(比較例2)
実施例1において、スティッキング防止層にIr錯体2種類の混合物(前記式(VI)の化合物1.58質量部及び前記式(V)の化合物0.02質量部)を含有した球状ガラスを分散させない以外は実施例1と同じ方法でスティッキング防止層付きの光拡散シートを作成した。
(Example 1)
On the surface of a 100 μm-thick polyester film (Lumilar T60 manufactured by Toray Industries, Inc.), acrylic polyol (Acridick A-807 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) as a resin and polystyrene particles (Techpolymer manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) as beads. SBX-8) was used to prepare a light diffusion layer having a dry film thickness of 15 μm in which 150 parts by mass of beads were dispersed with respect to 100 parts by mass of the acrylic polyol. Next, on the back surface of the polyester film, 5 parts by mass of silica (Nibsei E-220A manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd.) with respect to 100 parts by mass of the acrylic polyol, and a mixture of two types of Ir complexes by the sol-gel method (the above formula A glass containing a compound of (VI) and the compound of formula (V) is prepared, and further pulverized and polished to obtain 3 parts by mass of spherical glass particles having a particle diameter of 500 nm (compound of formula (VI) 1. A light-diffusion sheet with a sticking-preventing layer was prepared by preparing a sticking-preventing layer having a dry film thickness of 2 μm in which 58 parts by weight and 0.02 parts by weight of the compound of the formula (V) were dispersed.
(Example 2)
In Example 1, a light diffusion sheet with a sticking prevention layer was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1.6 parts by mass of the compound of the formula (II) was contained in the spherical glass as an Ir complex.
(Comparative Example 1)
In Example 1, 1 part by mass of a fluorescent dye (Nikka Flow OB manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd.) is contained in the light diffusion layer, and a mixture of two types of Ir complexes (1.58 mass of the compound of the formula (VI) is used in the anti-sticking layer. Part and a spherical glass containing 0.02 parts by mass of the compound of the formula (VI) were prepared in the same manner as in Example 1 to prepare a light diffusion sheet with a sticking prevention layer.
(Comparative Example 2)
In Example 1, a spherical glass containing a mixture of two types of Ir complexes (1.58 parts by mass of the compound of formula (VI) and 0.02 parts by mass of the compound of formula (V)) is not dispersed in the anti-sticking layer. Except for the above, a light diffusion sheet with a sticking prevention layer was prepared in the same manner as in Example 1.

得られた4種類の光拡散シートをバックライトユニットに組み込んで、バックライトユニット上面から明るさを目視で判定した。
実施例1:○(良好)
実施例2:○(良好)
比較例1:△(やや劣る)
比較例2:×(劣る)
The obtained four types of light diffusion sheets were incorporated into the backlight unit, and the brightness was visually determined from the upper surface of the backlight unit.
Example 1: ○ (good)
Example 2: Good (good)
Comparative Example 1: Δ (somewhat inferior)
Comparative Example 2: X (Inferior)

本発明の一実施形態に係るバックライトユニット用光学シートを示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the optical sheet for backlight units which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の光学シートとは異なる形態のバックライトユニット用光学シートを示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the optical sheet for backlight units of a form different from the optical sheet of FIG. 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。It is a typical perspective view which shows a general backlight unit.

符号の説明Explanation of symbols

1 光学シート
2 シート部
3 プリズム部
4 合成樹脂
5 ガラス粒子
6 光学シート
7 基材層
8 光拡散層
9 スティッキング防止層
10 バインダー樹脂
11 樹脂ビーズ
12 バインダー樹脂
13 樹脂ビース
14 ガラス粒子
20 バックライトユニット
21 光源
22 光学シート
23 導光板
24 光拡散シート
25 プリズムシート
25a プリズム部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical sheet 2 Sheet part 3 Prism part 4 Synthetic resin 5 Glass particle 6 Optical sheet 7 Base material layer 8 Light-diffusion layer 9 Sticking prevention layer 10 Binder resin 11 Resin bead 12 Binder resin 13 Resin bead 14 Glass particle 20 Backlight unit 21 Light source 22 Optical sheet 23 Light guide plate 24 Light diffusion sheet 25 Prism sheet 25a Prism unit

Claims (6)

光源が発する紫外光を可視光に変換するための光学シートであって、紫外線を吸収することにより燐光を発する有機化合物を含有することを特徴とする光学シート。 An optical sheet for converting ultraviolet light emitted from a light source into visible light, comprising an organic compound that emits phosphorescence by absorbing ultraviolet light. 前記燐光を発する有機化合物が、白金又はイリジウムの錯体である請求項1記載の光学シート。 The optical sheet according to claim 1, wherein the phosphorescent organic compound is a platinum or iridium complex. 前記燐光を発する有機化合物が、式(I)、
Figure 2005126518
式(II)、
Figure 2005126518
式(III)、
Figure 2005126518
式(IV)、
Figure 2005126518
式(V)、
Figure 2005126518
又は式(VI)
Figure 2005126518
で表される化合物である請求項1記載の光学シート。
The phosphorescent organic compound has the formula (I),
Figure 2005126518
Formula (II),
Figure 2005126518
Formula (III),
Figure 2005126518
Formula (IV),
Figure 2005126518
Formula (V),
Figure 2005126518
Or formula (VI)
Figure 2005126518
The optical sheet according to claim 1, which is a compound represented by the formula:
前記燐光を発する有機化合物がガラスによりカプセル化されている請求項1、2又は3のいずれかに記載の光学シート。 The optical sheet according to claim 1, wherein the phosphorescent organic compound is encapsulated with glass. 液晶表示装置のバックライトユニットに用いる請求項1、2、3又は4のいずれかに記載された光学シート。 The optical sheet according to claim 1, which is used for a backlight unit of a liquid crystal display device. 請求項1、2、3又は4のいずれかに記載された光学シートを用いたことを特徴とする液晶表示装置用のバックライトユニット。
A backlight unit for a liquid crystal display device using the optical sheet according to claim 1.
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