JP2006039503A - 光拡散シートおよび液晶ディスプレイ用バックライト - Google Patents
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Abstract
【課題】 耐熱性および寸法安定性に優れ、また他の光学部材の性能を低下させることのない、表示品位に優れた光拡散シートを提供する。
【解決手段】 少なくとも透明樹脂(a)およびガラス繊維(b)からなる光拡散シート。あるいは、少なくとも透明樹脂(a)、ガラス繊維(b)、および微粒子(c)からなる光拡散シート。透明樹脂(a)が反応性モノマーを硬化させてなる硬化性樹脂であることが好ましい。また、反応性モノマー(d)は、(メタ)アクリルロイル基またはエポキシ基を有することが好ましく、ガラス繊維(b)がガラスクロスであることが好ましい。
【選択図】 図4
【解決手段】 少なくとも透明樹脂(a)およびガラス繊維(b)からなる光拡散シート。あるいは、少なくとも透明樹脂(a)、ガラス繊維(b)、および微粒子(c)からなる光拡散シート。透明樹脂(a)が反応性モノマーを硬化させてなる硬化性樹脂であることが好ましい。また、反応性モノマー(d)は、(メタ)アクリルロイル基またはエポキシ基を有することが好ましく、ガラス繊維(b)がガラスクロスであることが好ましい。
【選択図】 図4
Description
本発明は、耐湿、耐熱性に優れた光拡散シートおよび液晶ディスプレイ用バックライトに関する。
従来の液晶ディスプレイ用バックライトの例について図1に示す。冷陰極管などの線状光源(3)から出射された光は、導光板(5)を経由し、光拡散シート(1)、集光シート(2)、光拡散シート(1)を経由することで、均一な面発光となる。集光シート、光拡散シートの枚数、および組み合わせは図1以外にも考えられ、例えば導光板/光拡散シート/光拡散シート/集光シート/集光シート、導光板/光拡散シート/集光シート/光拡散シート/集光シートなどがある。また画面輝度を上昇させるために導光板を除き、かつ線状光源やLEDランプを複数個用いたような、図2に示されるような大型液晶ディスプレイ用バックライトも知られている。いずれの場合においても、光拡散シートは光源近くに配置されている。
液晶ディスプレイを駆動する際、バックライトの光源近傍は、100℃近い高温にさらされるので、光源に最も近い光拡散シートは、耐熱性及び熱的寸法安定性が要求される。例えば、高温においてシートが膨張すると、ソリ、たわみが発生し、発光が面全体で不均一になり、ディスプレイとして表示不良を起こしてしまう。特に近年のディスプレイの大型化、および画面輝度の上昇により、熱変形による光拡散シートのソリ、たわみは、表示ムラとして大きな問題となっていた。またディスプレイの高温高湿下での耐久試験においても、光拡散シートは、熱膨張、吸水膨張などによって変形し、隣接するプリズムシート、導光板、偏光板など他の光学部材と接触し、接触した光学部材はさらに隣接する光学部材と接触を起こし、光学部材同士の機械的損傷、性能低下が発生し問題となっていた。
熱変形によるたわみを防止するために、拡散シートと光源の間の空間に真空部分を形成し、拡散シートに熱蓄積を与えない方法(特許文献1)があるが、製造工程が増え、コストアップにつながり、またバックライトシステム自体の厚みも大きくなることから、現実的な解決策とはいえなかった。
また熱変形によるたわみを防止するために、光学シートに粘着剤を介して補強シートを貼り合わせる方法(特許文献2)も提案されているが、部材間の膨張係数が違うため、高温高湿下ではソリが発生する恐れがあった。
さらに5nm以上100nm以下の無機超微粒子を、光拡散シート中に、光学特性に影響を与えない程度に含有させる製造方法も提案されている。しかしながら無機超微粒子の製造方法、必要な含有量などを考慮すると、光拡散シートの製造コストが大幅に増加することが予測され、これも現実的な解決方法ではないものと考えられる。
特開2001−265235
特開2001−338508
特開2002−323700
本発明は、耐熱性および寸法安定性に優れ、また他の光学部材の性能を低下させることのない、表示品位に優れた光拡散シートを提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、透明樹脂(a)とガラス繊維(b)を組み合わせることで、シートの低線膨張を達成し、高温高湿条件下でも、たわみが少なく、表示品位に優れた光拡散シートを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は、
(1) 少なくとも透明樹脂(a)およびガラス繊維(b)からなる光拡散シート。
(2) 少なくとも透明樹脂(a)、ガラス繊維(b)、および微粒子(c)からなる光拡散シート。
(3) 微粒子(c)が少なくともシートの片面側の表面近傍に存在する(2)の光拡散シート。
(4) ガラス繊維(b)がガラスクロスである(1)〜(3)の光拡散シート。
(5) 透明樹脂(a)が反応性モノマー(d)を硬化させてなる硬化性樹脂である(1)〜(4)の光拡散シート。
(6) 透明樹脂(a)が屈折率の異なる2種以上の反応性モノマー(d)を含む組成物を硬化させてなる(1)〜(4)の光拡散シート。
(7) 反応性モノマー(d)が、(メタ)アクリルロイル基を有する(5)、(6)の光拡散シート。
(8) 反応性モノマー(d)が、エポキシ基を有する(5)、(6)の光拡散シート。
(9) 反応性モノマー(d)が、環式脂肪族エポキシ化合物である(項5または6)の光拡散シート。
(10) 前記透明樹脂(a)の全光線透過率が80%以上である(1)〜(9)の光拡散シート。
(11) 30〜150℃の平均線膨張係数が40ppm以下である(1)〜(10)の光拡散シート。
(12) ヘイズが80%以上である(1)〜(11)の光拡散シート。
(13) 全光線透過率が40%以上である(1)〜(12)の光拡散シート。
(14) 313nmの紫外光が5×105J/m2に相当するように超高圧水銀灯で光照射したとき、透過光の色度変化が0.03以下である(1)〜(13)の光拡散シート。
(15)50℃、95%の環境下に、40時間吸湿処理したときの吸湿寸法変化が、1000ppm以下である(1)〜(14)の光拡散シート。
(16)厚みが10〜10000μmである(1)〜(15)の光拡散シート。
(17) (1)〜(16)の光拡散シートを用いた液晶ディスプレイ用バックライト。
である。
すなわち本発明は、
(1) 少なくとも透明樹脂(a)およびガラス繊維(b)からなる光拡散シート。
(2) 少なくとも透明樹脂(a)、ガラス繊維(b)、および微粒子(c)からなる光拡散シート。
(3) 微粒子(c)が少なくともシートの片面側の表面近傍に存在する(2)の光拡散シート。
(4) ガラス繊維(b)がガラスクロスである(1)〜(3)の光拡散シート。
(5) 透明樹脂(a)が反応性モノマー(d)を硬化させてなる硬化性樹脂である(1)〜(4)の光拡散シート。
(6) 透明樹脂(a)が屈折率の異なる2種以上の反応性モノマー(d)を含む組成物を硬化させてなる(1)〜(4)の光拡散シート。
(7) 反応性モノマー(d)が、(メタ)アクリルロイル基を有する(5)、(6)の光拡散シート。
(8) 反応性モノマー(d)が、エポキシ基を有する(5)、(6)の光拡散シート。
(9) 反応性モノマー(d)が、環式脂肪族エポキシ化合物である(項5または6)の光拡散シート。
(10) 前記透明樹脂(a)の全光線透過率が80%以上である(1)〜(9)の光拡散シート。
(11) 30〜150℃の平均線膨張係数が40ppm以下である(1)〜(10)の光拡散シート。
(12) ヘイズが80%以上である(1)〜(11)の光拡散シート。
(13) 全光線透過率が40%以上である(1)〜(12)の光拡散シート。
(14) 313nmの紫外光が5×105J/m2に相当するように超高圧水銀灯で光照射したとき、透過光の色度変化が0.03以下である(1)〜(13)の光拡散シート。
(15)50℃、95%の環境下に、40時間吸湿処理したときの吸湿寸法変化が、1000ppm以下である(1)〜(14)の光拡散シート。
(16)厚みが10〜10000μmである(1)〜(15)の光拡散シート。
(17) (1)〜(16)の光拡散シートを用いた液晶ディスプレイ用バックライト。
である。
本発明の光拡散シートは、高温高湿条件下においてもシートのソリが小さいため、均一な面発光が可能であり、隣接する他の光学部材を損傷させることもない。本発明の光拡散シートを用いることによって、信頼性に優れる液晶ディスプレイ用のバックライトを提供できるようになった。
本発明の光拡散シートは図3に示すように、透明樹脂(a)にガラス繊維(b)を含有させることで、耐熱性および耐湿性を高め、また透明樹脂(a)とガラス繊維(b)の屈折率の差、透明樹脂(a)と微粒子(c)との屈折率差、およびシート表面の形状を利用することで、光拡散性を制御するものである。
本発明の透明樹脂(a)は、反応性モノマー(d)を熱あるいはエネルギー線で硬化させてなる硬化性樹脂が好ましい。反応性モノマー(d)は1種類でも良いが、屈折率の異なる2種以上の反応性モノマー(d)を含むことが好ましい。屈折率の異なる反応性モノマーの比率を調整することで、ガラス繊維(b)との屈折率差が調整でき、光拡散シートの光拡散性および光透過率など種々の特性を制御できる。
本発明の反応性モノマー(d)の具体的な例としては、イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエニルジ(メタ)アクリレート等のような(メタ)アクリロイル基を有する化合物、あるいはビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、臭素化エポキシ化合物、多官能エポキシ化合物、環式脂肪族エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、グリシジルアミン型エポキシ化合物、トリグリシジルイソシアヌレート化合物、縮合多環式エポキシ化合物、含ケイ素エポキシ化合物、含ホスフィンエポキシ化合物等のようなエポキシ基を有する化合物等が挙げられるが、耐熱性を向上させるために、重合基を2つ以上有することが好ましい。
バックライトの輝度を向上させるためには、本発明の透明樹脂(a)の全光線透過率は、80%以上が好ましく、より好ましくは90%以上である。
本発明の透明樹脂(a)のガラス転移温度は、使用環境、保存環境を顧慮すると120℃以上であることが好ましい。
硬化後に全光線透過率が80%以上で、ガラス転移温度が120℃以上となる好ましい反応性モノマー(d)としては、イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレートやジシクロペンタジエニルジ(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリレート化合物、環式脂肪族エポキシ化合物やトリグリシジルイソシアヌレート化合物などのエポキシ化合物を例示できる。これらの中でも透明性が高く、耐光性に優れ、さらに成形しやすいことから環式脂肪族エポキシ化合物(例えば、ダイセル化学工業製EHPE3150)、水添ビスフェノールA化合物(例えば東都化成社製ST3000、ST4000)が最も好ましい。
エポキシ化合物の硬化剤としては、酸無水物系硬化剤またはジシアンジアミドを用いることが樹脂の透明性を高める上で望ましい。特に、ジシアンジアミドはエポキシ樹脂組成物の硬化度を制御し易く、成形の上でも望ましい硬化剤である。
本発明で用いるガラス繊維(b)としては、ガラスクロスやガラス不織布などのガラス繊維布、チョップドガラスなどが挙げられ、中でも線膨張係数の低減効果が高いことから、ガラスクロス、ガラス不織布が好ましく、ガラスクロスが最も好ましい。
ガラスの種類としては、Eガラス、Cガラス、Aガラス、Sガラス、Dガラス、NEガラス、Tガラス、クオーツ、低誘電率ガラス、高誘電率ガラスなどが挙げられ、中でも入手の容易なEガラス、Sガラス、Tガラス、NEガラスが好ましい。
ガラス繊維(b)の配合量は透明樹脂(a)に対して1〜90重量%が好ましく、より好ましくは10〜80重量%、さらに好ましくは30〜70重量%である。ガラス繊維(b)の配合量がこの範囲であれば成形が容易で、線膨張の低下の効果が認められる。
本発明の光拡散シートにおいては、ガラス繊維(b)と樹脂とが密着しているほど、全光線透過量が増大するため、ガラス繊維(b)表面をシランカップリング剤などの公知の表面処理剤で処理するのが好ましい。
本発明の光拡散性を増加させる方法として、透明樹脂(a)の屈折率とガラスフィラー(b)の屈折率の差は、0.003以上にすることが好ましく、またシート表面形状は凸凹状であることが好ましい。表面形状を凸凹にする方法としては、エンボス加工、PETフィルム、金属フィルムなどによるマット転写、金型を用いた注型および転写、等が挙げられるが、これらの方法は透明樹脂(a)の硬化条件等によって使い分けることができる。
本発明の光拡散シートは、微粒子(c)を透明樹脂(a)に分散したり、図4に示すような、微粒子(c)をシート表面層に配置することによって、光拡散性能を調整するものも含む。微粒子を表面層に配置することによって全光線透過率を低下させずに、光拡散性を向上させることができる。
本発明に用いる微粒子(c)は、光拡散性、耐熱性、耐湿性を微調整するために用いられる。微粒子の種類としては、酸化チタン、硫酸バリウム、タルク、クレー、アルミナ、炭酸カルシウム、シリカゲルなどの無機物、およびアクリル樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、シリコーン、スチレンなどの有機物があり、単独あるいは2種類以上使用してもかまわない。
本発明に用いる微粒子(c)の形状は、ほぼ球形であることが好ましく、粒径の平均は0.1μm以上100μm以下が好ましい。微粒子(c)を用いる場合は、透明樹脂(a)の屈折率とガラス繊維(b)の屈折率の差を、0.003未満として、光拡散は、大半が微粒子(c)によって起こるものとしても良い。
本発明の光拡散シートの成形方法に制限はなく、例えば、未硬化の透明樹脂(a)とガラス繊維(b)とを直接混合し、必要な型に注型したのち架橋させてシートとする方法、未硬化の透明樹脂(a)と溶剤の溶液にガラス繊維(b)を分散させ、このものをキャストした後、架橋させてシートとする方法、未硬化の透明樹脂(a)をガラスクロスやガラス不織布に含浸させた後、ガラス板、銅泊、PETフィルムなど適当な支持体に挟み込み、このものを架橋させてシートにする方法、未硬化の透明樹脂(a)に微粒子(c)を予め混錬しておき、このものをガラスクロスやガラス不織布に含浸させ、必要な型に注型したのち架橋させてシートにする方法等が挙げられる。
本発明の微粒子(c)の配置方法についても、特に制限は無く、例えば、透明樹脂(a)に、混入させる方法、透明樹脂(a)とガラス繊維(b)からなるシートに、微粒子(c)、一種以上の反応性モノマー(d)および溶剤を含む懸濁液をコート、あるいは噴霧し、溶剤揮発後架橋させる方法などが挙げられる。コートまたは噴霧する方法であれば、微粒子(c)をシートの片面側の表面近傍に存在させることができる。
本発明の光拡散シートの厚さは10〜10000μmであり、より好ましくは100〜2000μm、さらに好ましくは100〜1000μmである。本発明の光拡散シートを液晶ディスプレイ用バックライトに用いた場合、薄型、軽量である液晶ディスプレイを製造できる。従来用いられている光拡散シートは、大型液晶ディスプレイに用いた場合に反りを小さくするために、基板の厚みを厚くする事で基板に剛性を持たせる必要があった。本発明の光拡散シートは、同じ厚みのガラス繊維を含まない基板と比較して剛性が高いために基板の厚みを薄くできる特徴がある。また、基板の吸湿や熱膨張による変形が小さいため、厚みを薄くしても反りへの影響は少ない。さらに厚みが薄いと、大型液晶ディスプレイに組み込む際でも基板をわずかな力で押さえる事で、反りを矯正できる特徴がある。
また、ディスプレイ用途で用いる場合、30〜150℃における平均線膨張係数が40ppm以下であることが好ましく、より好ましくは30ppm以下である。特に、平均線膨張係数が30ppm以下である光拡散シートを用いれば、15インチ以上の大型液晶ディスプレイに用いた場合でも、光拡散シートの高温高湿下でのソリ、たわみが小さく、これらに起因する表示ムラを解消できる。
本発明の光拡散シートは、その光拡散性能として、ヘイズが80%以上であることが好ましく、より好ましくは85%以上、最も好ましくは90%以上である。
より明るいディスプレイを実現するためには、本発明の光拡散シートの全光線透過率は、40%以上であることが好ましく、より好ましくは50%、最も好ましくは、60%以上である。
本発明の光拡散シートは、光源近くに配置されることから、耐光性に優れることが好ましい。超高圧水銀灯を用い、313nmのUV光が積算で5×105J/m2になるまで光照射したときの、該シートの透過光の色度変化が、0.03以下であることが好ましい。より好ましくは0.02以下、最も好ましくは0.01以下である。色度変化が0.03を超える光拡散シートをディスプレイに用いた場合、長期にわたる使用によってカラー表示における色純度が低下する恐れがある。
吸湿寸法変化率が大きい光拡散シートをディスプレイに適用した場合、ディスプレイ駆動時、あるいは保管時において、光拡散シートが内部で膨張し、液晶パネル、その他の光学部材を損傷する原因となる。そのため本発明の光拡散シートの吸湿寸法変化は、50℃、95%、40時間吸湿処理した場合、1000ppm以下であることが好ましく、より好ましくは700ppm以下、最も好ましくは500ppm以下である。吸湿寸法変化が1000ppmを超える光拡散シートをディスプレイに用いた場合、使用環境によって表示ムラが発生し、表示品位を低下させる恐れがある。
本発明の光拡散シートには、必要に応じて、光拡散性、耐溶剤性、耐熱性等の特性を損なわない範囲で、熱可塑性又は熱硬化性のオリゴマーやポリマーを併用してよい。また、本発明の光拡散シートには、必要に応じて、光拡散性、耐溶剤性、耐熱性等の特性を損なわない範囲で、少量の溶剤、重合開始剤、増感剤、硬化剤、顔料、レベリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、ブルーイング剤、染料、無機フィラー等の添加剤を含んでいても良い。
さらに必要に応じて、シート片面あるいは両面に反射防止処理、帯電防止処理、赤外線吸収処理などを施しておいてもよく、また水蒸気、酸素などの気体透過を抑制するバリア層を積層していてもよい。
以下、実施例を説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
線膨張係数は、セイコー電子(株)製TMA/SS120C型熱応力歪測定装置を用いて、窒素の存在下、1分間に5℃の割合で温度を30℃から400℃まで上昇させて20分間保持し、30℃〜150℃の時の値を測定して平均を求めた。荷重は5g、引張モードで測定を行った。なお、測定には独自に設計した石英引張チャック(材質:石英,線膨張係数0.5ppm)を用いた。
全光線透過率およびヘイズは、(株)東洋精機製作所製、直読ヘイズメーターを用いて測定した。
耐光性の評価は、光拡散シートにUV光を照射し、その時の色度変化を見た。光照射はUV照射装置(ウシオ電機製、ML−251D/B)を用い、313nmのUV光量は、分光放射照度計(ウシオ電機製、USR−40D)を用いて測定した。色度は、UV/VIS分光光度計(島津製作所製、UV−2400PC)を用いて全光線透過光量を測定し求めた。
吸湿寸法変化は、本発明の光拡散シートを100℃で24時間乾燥させた後、50℃、95%、の環境で40時間放置し、ミツトヨ製測定顕微鏡(QVC−2)を用いて測定した。
(実施例1)
100μmのNEガラス系ガラスクロス(日東紡社製)を焼きだしして有機物を除去した後、アクリロイロキシプロピルトリエトキシシランで処理した。このクロスにジシクロペンタジエニルジアクリレート(東亞合成社製M−203)100重量部、光重合開始剤として1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(チバスペシャリティケミカル社製:イルガキュア184)、0.5重量部を混合した組成物を含浸し、脱泡した。この組成物が含浸してあるクロス3枚を離型処理した2枚のガラス板で挟み、両面から約5×103J/m2のUV光を照射して硬化させた。さらに真空オーブン中で、約100℃*3時間加熱後、さらに約250℃*3時間加熱し、約300μmの光拡散シートを得た。
100μmのNEガラス系ガラスクロス(日東紡社製)を焼きだしして有機物を除去した後、アクリロイロキシプロピルトリエトキシシランで処理した。このクロスにジシクロペンタジエニルジアクリレート(東亞合成社製M−203)100重量部、光重合開始剤として1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(チバスペシャリティケミカル社製:イルガキュア184)、0.5重量部を混合した組成物を含浸し、脱泡した。この組成物が含浸してあるクロス3枚を離型処理した2枚のガラス板で挟み、両面から約5×103J/m2のUV光を照射して硬化させた。さらに真空オーブン中で、約100℃*3時間加熱後、さらに約250℃*3時間加熱し、約300μmの光拡散シートを得た。
得られた光拡散シートの全光線透過率は90%、ヘイズは84%、線膨張係数は14ppmであった。図2の構成のバックライトユニットに組み込み、60℃、85%RHの高温高湿試験を行った。その結果、100時間後においてもたわみは発生せず、常温に戻したあとバックライトを点灯しても、輝度ムラは発生しなかった。
(実施例2)
80μmのNEガラス系ガラスクロス(日東紡社製)を焼きだしして有機物を除去した後、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランで処理した。このクロスにトリグリシジルイソシアヌレート(日産化学工業社製TEPIC)100重量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(新日本理化社製リカシッドMH−700)147重量部、テトラフェニルホスホニウムブロマイド(北興化学工業社製TPP−PB)2重量部を110℃で溶融混合したエポキシ系樹脂組成物を含浸し、脱泡した。この樹脂を含浸したクロスを離型処理した2枚の銅泊で挟み、オーブン中で100℃*2時間、120℃*2時間、150℃*2時間+175℃*2時間加熱し、銅泊を剥離後厚さ約90μmの光拡散シートを得た。
80μmのNEガラス系ガラスクロス(日東紡社製)を焼きだしして有機物を除去した後、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランで処理した。このクロスにトリグリシジルイソシアヌレート(日産化学工業社製TEPIC)100重量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(新日本理化社製リカシッドMH−700)147重量部、テトラフェニルホスホニウムブロマイド(北興化学工業社製TPP−PB)2重量部を110℃で溶融混合したエポキシ系樹脂組成物を含浸し、脱泡した。この樹脂を含浸したクロスを離型処理した2枚の銅泊で挟み、オーブン中で100℃*2時間、120℃*2時間、150℃*2時間+175℃*2時間加熱し、銅泊を剥離後厚さ約90μmの光拡散シートを得た。
得られた光拡散シートの全光線透過率は90%、ヘイズは84%、ガラス転移点は250℃以上であり線膨張係数は13ppmであった。図2の構成のバックライトユニットに組み込み、60℃、85%RHの高温高湿試験を行った。その結果、100時間後においてもたわみは発生せず、常温に戻したあとバックライトを点灯しても、輝度ムラは発生しなかった。
(実施例3)
実施例1で得られた光拡散シートに、カプロラクトン変成ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート(日本化薬社製KAYAHARD HX−220)100重量部に、平均粒径5μmのアクリル樹脂性のビーズ(積水化成品工業社製MB30X−5)2.4重量部、光重合開始剤(チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製イルガキュア651)0.4重量部、およびプロピレングリコールモノメチルエーテル200重量部からなる懸濁液を塗布、乾燥し、高圧水銀灯を用いて硬化し、光拡散シートを作製した。
実施例1で得られた光拡散シートに、カプロラクトン変成ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート(日本化薬社製KAYAHARD HX−220)100重量部に、平均粒径5μmのアクリル樹脂性のビーズ(積水化成品工業社製MB30X−5)2.4重量部、光重合開始剤(チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製イルガキュア651)0.4重量部、およびプロピレングリコールモノメチルエーテル200重量部からなる懸濁液を塗布、乾燥し、高圧水銀灯を用いて硬化し、光拡散シートを作製した。
得られた光拡散シートの全光線透過率は89%、ヘイズは89%、線膨張係数は14ppmであった。図2の構成のバックライトユニットに組み込み、60℃、85%RHの高温高湿試験を行った。その結果、100時間後においてもたわみは発生せず、常温に戻したあとバックライトを点灯しても、輝度ムラは発生しなかった。
(実施例4)
脂環式エポキシ樹脂(ダイセル化学工業社製EHPE3150)120重量部、硬化触媒ジシアンジアジド(DDA、日本カーバイド社製)6重量部をジメチルホルムアミド80重量部に溶解し、Eガラス系ガラスクロス(厚さ180μm、日東紡社製)に含浸させ、170℃で5分予備乾燥しプリプレグを得た。このものを、厚さ35μmの2枚の銅箔ではさみ、80℃45分、200℃で90分、加熱プレス成型を行った。冷却後、37%塩化第二鉄水溶液で銅箔をエッチングし、厚さ200μmのシートを得た。
脂環式エポキシ樹脂(ダイセル化学工業社製EHPE3150)120重量部、硬化触媒ジシアンジアジド(DDA、日本カーバイド社製)6重量部をジメチルホルムアミド80重量部に溶解し、Eガラス系ガラスクロス(厚さ180μm、日東紡社製)に含浸させ、170℃で5分予備乾燥しプリプレグを得た。このものを、厚さ35μmの2枚の銅箔ではさみ、80℃45分、200℃で90分、加熱プレス成型を行った。冷却後、37%塩化第二鉄水溶液で銅箔をエッチングし、厚さ200μmのシートを得た。
得られた光拡散シートの全光線透過率は65%、ヘイズは94%、線膨張係数は14ppmであった。また該シートにUV照射装置を用い48時間光照射したところ、313nmのUV光が5×105J/m2となった。このときの色度(y)の変化は0.0002であった。50℃、95%、40時間吸湿処理した場合の吸湿寸法変化は、400ppmであった。
図2の構成のバックライトユニットに組み込み、60℃、85%RHの高温高湿試験を行った。その結果、100時間後においてもたわみは発生せず、常温に戻したあとバックライトを点灯しても、輝度ムラは発生しなかった。
(実施例5)
脂環式エポキシ樹脂(ダイセル化学工業社製EHPE3150)72重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(JER社製エピコート1004)48重量部、硬化触媒DDA6重量部をジメチルホルムアミド80重量部に溶解し、Eガラス系ガラスクロス(厚さ180μm、日東紡社製)に含浸させ、170℃で5分予備乾燥した。このものを、厚さ35μmの2枚の離形処理されたアルミ箔ではさみ、80℃45分、200℃で90分、加熱プレス成型を行った。冷却後、アルミ箔を剥離し、厚さ200μmのシートを得た。
脂環式エポキシ樹脂(ダイセル化学工業社製EHPE3150)72重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(JER社製エピコート1004)48重量部、硬化触媒DDA6重量部をジメチルホルムアミド80重量部に溶解し、Eガラス系ガラスクロス(厚さ180μm、日東紡社製)に含浸させ、170℃で5分予備乾燥した。このものを、厚さ35μmの2枚の離形処理されたアルミ箔ではさみ、80℃45分、200℃で90分、加熱プレス成型を行った。冷却後、アルミ箔を剥離し、厚さ200μmのシートを得た。
得られた光拡散シートの全光線透過率は70%、ヘイズは94%、線膨張係数は13ppmであった。また該シートにUV照射装置を用い48時間光照射したところ、313nmのUV光が5×105J/m2となった。このときの色度(y)の変化は0.0002であった。50℃、95%、40時間吸湿処理した場合の吸湿寸法変化は、400ppmであった。
図2の構成のバックライトユニットに組み込み、60℃、85%RHの高温高湿試験を行った。その結果、100時間後においてもたわみは発生せず、常温に戻したあとバックライトを点灯しても、輝度ムラは発生しなかった。
(実施例6)
実施例4におけるプリプレグを2枚重ね合わせ、さらに、厚さ35μmの2枚の銅箔ではさみ、80℃45分、200℃で90分、加熱プレス成型を行った。冷却後、37%塩化第二鉄水溶液で銅箔をエッチングし、厚さ400μmのシートを得た。
実施例4におけるプリプレグを2枚重ね合わせ、さらに、厚さ35μmの2枚の銅箔ではさみ、80℃45分、200℃で90分、加熱プレス成型を行った。冷却後、37%塩化第二鉄水溶液で銅箔をエッチングし、厚さ400μmのシートを得た。
得られた光拡散シートの全光線透過率は50%、ヘイズは94%、線膨張係数は14ppmであった。図2の構成のバックライトユニットに組み込み、60℃、85%RHの高温高湿試験を行った。その結果、100時間後においてもたわみは発生せず、常温に戻したあとバックライトを点灯しても、輝度ムラは発生しなかった。
(実施例7)
ブロモ化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製EP−5047−B75)100重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(大日本インキ化学社製エピクロンN−690−70M)19重量部、4,4−ジアミノジフェニルスルフォン40重量部をDMF60重量部に加え、イミダゾール(四国化成工業社製、2P4MZ)の10%DMF溶液をスポイトで数滴加え混合した。得られたエポキシ樹脂組成物をEガラス系ガラスクロス(厚さ180μm、日東紡社製)に含浸させ、150℃で5分予備乾燥し第1のプリプレグを得た。
ブロモ化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製EP−5047−B75)100重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(大日本インキ化学社製エピクロンN−690−70M)19重量部、4,4−ジアミノジフェニルスルフォン40重量部をDMF60重量部に加え、イミダゾール(四国化成工業社製、2P4MZ)の10%DMF溶液をスポイトで数滴加え混合した。得られたエポキシ樹脂組成物をEガラス系ガラスクロス(厚さ180μm、日東紡社製)に含浸させ、150℃で5分予備乾燥し第1のプリプレグを得た。
トリグリシジルイソシアヌレート(日産化学工業社製TEPIC)100重量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(新日本理化社製リカシッドMH−700)147重量部、テトラフェニルホスホニウムブロマイド(北興化学工業社製TPP−PB)2重量部をメチルイソブチルケトンに溶解し、この溶液にシリカフィラー(アドマテックス社製SO−C2)125重量部を加えた。得られたフィラー含有懸濁液を、第1のプリプレグに塗布、乾燥することによって第2のプリプレグを得た。このものを、厚さ35μmの2枚の離型処理されたアルミ箔ではさみ、80℃45分、200℃で90分、加熱プレス成型を行った。冷却後、アルミ箔を剥離し、厚さ200μmのシートを得た。 得られた光拡散シートの全光線透過率は63%、ヘイズは94%、線膨張係数は14ppmであった。また該シートにUV照射装置を用い48時間光照射したところ、313nmのUV光が5×105J/m2となった。このときの色度(y)の変化は0.005であった。50℃、95%、40時間吸湿処理した場合の吸湿寸法変化は、300ppmであった。図2の構成のバックライトユニットに組み込み、60℃、85%RHの高温高湿試験を行った。その結果、100時間後においてもたわみは発生せず、常温に戻したあとバックライトを点灯しても、輝度ムラは発生しなかった。
(実施例8)
水添ビスフェノールAエポキシ化合物(東都化成社製、ST4000ダイセル化学工業社製EHPE3150)100重量部、硬化触媒ジシアンジアジド(DDA、日本カーバイド社製)5重量部をジメチルホルムアミド80重量部に溶解し、Eガラス系ガラスクロス(厚さ180μm、日東紡社製)に含浸させ、170℃で5分予備乾燥しプリプレグを得た。このものを、厚さ35μmの2枚の銅箔ではさみ、80℃45分、200℃で90分、加熱プレス成型を行った。冷却後、37%塩化第二鉄水溶液で銅箔をエッチングし、厚さ200μmのシートを得た。
水添ビスフェノールAエポキシ化合物(東都化成社製、ST4000ダイセル化学工業社製EHPE3150)100重量部、硬化触媒ジシアンジアジド(DDA、日本カーバイド社製)5重量部をジメチルホルムアミド80重量部に溶解し、Eガラス系ガラスクロス(厚さ180μm、日東紡社製)に含浸させ、170℃で5分予備乾燥しプリプレグを得た。このものを、厚さ35μmの2枚の銅箔ではさみ、80℃45分、200℃で90分、加熱プレス成型を行った。冷却後、37%塩化第二鉄水溶液で銅箔をエッチングし、厚さ200μmのシートを得た。
得られた光拡散シートの全光線透過率は60%、ヘイズは94%、線膨張係数は12ppmであった。また該シートにUV照射装置を用い48時間光照射したところ、313nmのUV光が5×105J/m2となった。このときの色度(y)の変化は0.0002であった。50℃、95%、40時間吸湿処理した場合の吸湿寸法変化は、350ppmであった。
図2の構成のバックライトユニットに組み込み、60℃、85%RHの高温高湿試験を行った。その結果、100時間後においてもたわみは発生せず、常温に戻したあとバックライトを点灯しても、輝度ムラは発生しなかった。
図2の構成のバックライトユニットに組み込み、60℃、85%RHの高温高湿試験を行った。その結果、100時間後においてもたわみは発生せず、常温に戻したあとバックライトを点灯しても、輝度ムラは発生しなかった。
(比較例1)
厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルムに、カプロラクトン変成ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート(日本化薬(株)製KAYAHARD HX−220)100重量部に、平均粒径5μmのアクリル樹脂性のビーズ(積水化成品工業(株):MB30X−5)2.4重量部、光重合開始剤(チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製イルガキュア651)0.4重量部、およびプロピレングリコールモノメチルエーテル200重量部からなる懸濁液を塗布、乾燥し、高圧水銀灯を用いて硬化し、光拡散シート作製した。得られた光拡散シートの全光線透過率は94%、ヘイズは90%、線膨張係数は40ppmであった。得られた光拡散シートを図2の構成のバックライトユニットに組み込み、60℃、85%RHの高温高湿試験を行った。その結果、5時間経過すると、たわみが発生し始め、常温に戻したあとバックライトを点灯すると、輝度ムラが発生した。
厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルムに、カプロラクトン変成ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート(日本化薬(株)製KAYAHARD HX−220)100重量部に、平均粒径5μmのアクリル樹脂性のビーズ(積水化成品工業(株):MB30X−5)2.4重量部、光重合開始剤(チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製イルガキュア651)0.4重量部、およびプロピレングリコールモノメチルエーテル200重量部からなる懸濁液を塗布、乾燥し、高圧水銀灯を用いて硬化し、光拡散シート作製した。得られた光拡散シートの全光線透過率は94%、ヘイズは90%、線膨張係数は40ppmであった。得られた光拡散シートを図2の構成のバックライトユニットに組み込み、60℃、85%RHの高温高湿試験を行った。その結果、5時間経過すると、たわみが発生し始め、常温に戻したあとバックライトを点灯すると、輝度ムラが発生した。
本発明の光拡散シートは、例えば、液晶ディスプレイのバックライト用拡散板や拡散シート、光線コントロールシート、窓材等に好適に用いられる。
1、21:光拡散シート、
2、22:集光シート、
3、23:線状光源、
4、24:反射シート、
5:導光板、
6、26:バックライト、
a:透明樹脂、b:ガラス繊維、c:微粒子
2、22:集光シート、
3、23:線状光源、
4、24:反射シート、
5:導光板、
6、26:バックライト、
a:透明樹脂、b:ガラス繊維、c:微粒子
Claims (17)
- 少なくとも透明樹脂(a)およびガラス繊維(b)からなる光拡散シート。
- 少なくとも透明樹脂(a)、ガラス繊維(b)、および微粒子(c)からなる光拡散シート。
- 微粒子(c)が少なくともシートの片面側の表面近傍に存在する請求項2記載の光拡散シート。
- ガラス繊維(b)がガラスクロスである請求項1〜3何れか一項記載の光拡散シート。
- 透明樹脂(a)が反応性モノマー(d)を硬化させてなる硬化性樹脂である請求項1〜4何れか一項記載の光拡散シート。
- 透明樹脂(a)が屈折率の異なる2種以上の反応性モノマー(d)を含む組成物を硬化させてなる請求項1〜4何れか一項記載の光拡散シート。
- 反応性モノマー(d)が、(メタ)アクリルロイル基を有する請求項5または6記載の光拡散シート。
- 反応性モノマー(d)が、エポキシ基を有する請求項5または6記載の光拡散シート。
- 反応性モノマー(d)が、環式脂肪族エポキシ化合物である請求項項5または6記載の光拡散シート。
- 前記透明樹脂(a)の全光線透過率が80%以上である請求項1〜9何れか一項記載の光拡散シート。
- 30〜150℃の平均線膨張係数が40ppm以下である請求項1〜10何れか一項記載の光拡散シート。
- ヘイズが80%以上である請求項1〜11何れか一項記載の光拡散シート。
- 全光線透過率が40%以上である請求項1〜12何れか一項記載の光拡散シート。
- 313nmの紫外光が5×105J/m2に相当するように超高圧水銀灯で光照射したとき、透過光の色度変化が0.03以下である請求項1〜13何れか一項記載の光拡散シート。
- 50℃、95%の環境下に、40時間吸湿処理したときの吸湿寸法変化が、1000ppm以下である請求項1〜14何れか一項記載の光拡散シート。
- 厚みが10〜10000μmである請求項1〜15何れか一項記載の光拡散シート。
- 請求項1〜16何れか一項記載の光拡散シートを用いた液晶ディスプレイ用バックライト。
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-
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- 2005-01-12 JP JP2005005349A patent/JP2006039503A/ja not_active Withdrawn
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