JP2006343383A - バックライトユニット - Google Patents

Abstract

【課題】製造上のコスト削減や工程簡略化をはたしつつも、大型ディスプレイ用であっても電荷の蓄積と放電による表示画像の乱れを防止した液晶表示装置用バックライトユニットを提供すること。
【解決手段】白色熱可塑性樹脂フィルム単体による反射材を用いた液晶表示装置用バックライトユニットにおいて、前記フィルムに無機物のフィラーを含有した導電層を積層してなることを特徴とする。無機物のフィラーを含有した導電層を「積層することで白色熱可塑性樹脂フィルム単体として使用しても、電磁波を吸収することが可能となり、輝度の安定性が増すこととなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パーソナルコンピューターやテレビジョン等の液晶表示装置のバックライトユニットに関する。特に白色熱可塑性樹脂フィルム単体による反射材を用いた液晶表示装置用バックライトユニットに関する。

パーソナルコンピューターやテレビジョン等の液晶表示装置のバックライトユニットには、蛍光灯などの光源に対してその周辺に反射材が用いられている。この反射材には特に高輝度の反射率が求められている

このような反射材として、白色ポリエステルフィルムや白色ポリオレフィンフィルムといった白色熱可塑性樹脂フィルムが用いられている。これらはアルミニウム材やステンレス材といった金属製の支持体に積層され、バックライトユニットの設計に従い折り曲げ、打ち抜きが施されるのが通常である。これは、液晶表示装置用バックライトユニットとして用いると、冷陰極管やインバータから発生する電磁波ノイズによって帯電し、電荷が蓄積し、放電することで、表示画像が乱れるといった問題があるからである。

しかしながら、これは非常に製造上の工程がかかり、コストもかかるものとなる。製造上のコスト削減や工程簡略化の為、バックライトユニットとして白色熱可塑性樹脂フィルムを単体で用いることも考えられてはいるが、白色熱可塑性樹脂フィルム単体で用いる場合には、支持体がないため厚みが必要となる。厚みが増せば、帯電量も相対的に大きくなり、電磁波影響が出やすくなる。

さらにディスプレイが大型化すると、バックライトユニットにはたわみを防止し、平面を維持する剛性が求められる。特に反射フィルム単体で用いる場合に剛性が求められる。また、平面だけでなく、バックライトの構造によっては、波型、山型など、折り曲げ加工を行って使用する場合もあるが、この場合も形状安定性を考慮し、フィルムの剛性が必要となる。剛性を高めるためにはフィルムの厚みを高める必要があるが、厚くすることで電気容量が大きくなり、帯電量も大きくなる。したがって、反射フィルムとして加工工程（抜き加工など）を行う際には、静電気による異物吸着などが発生しやすくなる。そして、バックライトユニットとして組み立て後も、静電気が発生したり、放電したりすることで、輝度の安定性が損なわれることなり、冷陰極管やインバーターから発生する電磁波ノイズを吸収することができず、輝度の安定性が損なわれる。
特開平４−２３９５４０号公報 特開２０００４−１５７４０９号公報

本発明はこのような問題点を解決する為になされたものであり、その課題とするところは、製造上のコスト削減や工程簡略化をはたしつつも、大型ディスプレイ用であっても電荷の蓄積と放電による表示画像の乱れを防止した液晶表示装置用バックライトユニットを提供することにある。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、請求項１記載の発明は白色熱可塑性樹脂フィルム単体による反射材を用いた液晶表示装置用バックライトユニットにおいて、前記フィルムに無機物のフィラーを含有した導電層を積層してなることを特徴とする液晶表示装置用バックライトユニットである。

請求項１記載の発明により、無機物のフィラーを含有した導電層を「積層することで白色熱可塑性樹脂フィルム単体として使用しても、電磁波を吸収することが可能となり、輝度の安定性が増すこととなる。また厚いフィルムが必要となる場合においても、適宜導電層を施したフィルムを複数積層することで上記の効果が期待できる。また、導電層が無機物のフィラーを含有したものであることで、粘着剤などにより容易に積層可能となる。

以下に図面に基づき本発明を詳細に説明する。図１に本発明のバックライトユニットの反射材に用いる白色熱可塑性樹脂フィルムの断面の構造を示す。表面の反射フィルム１と裏面の熱可塑性フィルム２との間に導電層３を設けてなる。

本発明における反射フィルム１としては、白色熱可塑性樹脂フィルムに反射性を与えるものであり、４００〜８００ｎｍの波長域において、光の反射率が高い白が良好である。特にに４００ｎｍ〜８００ｎｍにおける分光反射率が９０％以上であるものが望ましい。

白の着色には白色顔料が一般的で、酸化チタンが一般的だが、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化亜鉛などもある。また、白色度を高めるために蛍光増白剤などの添加も好適である。

素材としては、ポリエステル系のものやポリオレフィン系のものが好ましい。特にフィルム内部に発泡構造をとるものであれば光の透過を抑え、反射率向上が望める。成形性を考慮するとオレフィン系あるいは非晶質ポリエステル系が好適であるが、延伸ポリエステル系も使用可能である。

厚さはフィルムが発泡構造をとるものであれば薄くても反射率が高くなるが、薄すぎるとフィルムの剛性が損なわれフィルム単層での使用に耐えなくなる。ポリエステル系であれば５０μｍ以上が好適であり、ポリオレフィン系であれば１００μｍ以上が好適である。

本発明における熱可塑性フィルム２としては、シートに剛性を持たせるための役割を果たすものであり、厚さは白色熱可塑性樹脂フィルムの剛性のバランスを考慮し、決定すればよい。

素材としては特に限定するものではなく、種々の材質のものが使用可能である。とくに、ポリエステル系フィルムについては非常に剛性が高く、好適であるが、ポリオレフィン系、その他のフィルムも使用可能である。

特に、反射フィルム１と熱可塑性フィルム２の素材も熱的な安定性を考慮すると、同一素材であることが望ましい。例えば、反射フィルム１にポリオレフィン系を用いる場合は、熱可塑性フィルム２もポリオレフィン系が望ましい。また、熱可塑性フィルム２としてのポリオレフィン系フィルムの厚みは１５０μｍ以上が望ましい。反射フィルム１にポリエステル系を用いる場合は、熱可塑性フィルム２もポリエステル系であることが望ましく、熱可塑性フィルム２として使用するポリエステル系フィルムの厚さは１００μｍ以上であることが望ましい。

反射フィルム１と熱可塑性フィルム２が別素材であっても構わないが、積層フィルムの反りなども考慮が必要であるため、接着剤等での積層よりも単に重ね合わせるなどの工夫も考えられる。熱可塑性フィルム２のフィルムについても、反射フィルム１と同様白色フィルムであることが望ましい。導電層３が存在するが、少しでも反射フィルム１の反射率の底上げを熱可塑性フィルム２をもって補完できるからである。

本発明における導電層３を設ける方法としては、反射フィルム１へのコーティング（粘接着剤を含む）によって行う。樹脂はアクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、アルキッド系など熱可塑性樹脂フィルムにあった樹脂系を考慮して選定すればよい。イソシアネートやエポキシなどの架橋剤を用いれば、反射フィルム１や熱可塑性フィルム２との密着性が向上するので好ましいものとなる。

無機物のフィラーとしては、アルミ、銀、酸化スズなどの金属系が適用可能である。さらにセラミックス系（酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミ等の酸化物）や複酸化物（チタン酸カリウム、ホウ酸アルミニウム等）、非酸化物（炭化珪素）、その他（黒鉛、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛等）なども使用可能である。この場合、粒子が小さくかつ分散状態が良好であることが望ましい。およそ、大きくとも３μｍ、好ましくは１μｍ以下の粒子径であることが望ましい。また、分散が均一であることが望ましい。粒子系が大きすぎると接触する粒子間の距離が離れすぎ、導電性が消失する。また、分散が不十分だと粒子が均一でないために、充分な導電性が発揮し得ない。

反射材としての使用においては、バックライトの反射の面光源としては塗工されていない面を用い、裏面に導電層を設けることで、電磁波を吸収することが可能である。もちろん、反射面に塗工することで冷陰極管由来の電磁波自体は吸収可能であるが、反射率が導電層によって低下する恐れが高い。また、インバータは反射材の裏面に設置されるため、インバータ由来の電磁波は裏面から吸収しやすい。

ホモ系ポリプロピレン樹脂Ｆ２９００Ｈ（出光興産（株）製）に対して、酸化チタンＲ−６５０（堺化学（株）製）、紫外線吸収剤ＴＩＮＵＶＩＮ２３４（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）、蛍光増白剤ＵＶＩＴＥＸ ＯＢ（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）を下記のように添加した。
ホモ系ポリプロピレン樹脂 Ｆ２９００Ｈ １００重量部
酸化チタン Ｒ−６５０ ３０重量部
紫外線吸収剤 ＴＩＮＵＶＩＮ２３４ １重量部
蛍光増白剤 ＵＶＩＴＥＸ ＯＢ １５重量部
これらをブレンドした上で、樹脂を押出し、２００μｍの厚さになるように製膜を行い反射フィルム１を得た。
次に、ホモ系ポリプロピレン樹脂Ｆ２９００Ｈに対して、酸化チタンＲ−６５０、ＴＩＮＵＶＩＮ２３４を下記のように添加した。
ホモ系ポリプロピレン樹脂 Ｆ２９００Ｈ １００重量部
酸化チタン Ｒ−６５０ ３０重量部
紫外線吸収剤 ＴＩＮＵＶＩＮ２３４ １重量部
これらをブレンドした上で、樹脂を押出し、２００μｍの厚さになるように製膜を行い、熱可塑性フィルム２を得た。
ウレタン系接着剤ＴＭ−５９３（東洋モートン（株）製）に対して、イソシアネート硬化剤ＣＡＴ−ＲＴ８５（東洋モートン（株）製）、平均粒径１μｍの酸化スズを下記の配合で添加し接着剤を配合した。
ウレタン系接着剤 ＴＭ−５９３ １００重量部
イソシアネート硬化剤 ＣＡＴ−ＲＴ８５ １０重量部
酸化スズ ２０重量部
これらを適宜、酢酸エチルで希釈し、固形分での塗布量が１０μｍとなるようにグラビアコートで熱可塑性フィルム２に塗布し、導電層３を形成して、乾燥後反射フィルム１と接着した。以上のようにして反射材を得た。

酸化スズの配合を３０部、導電層塗工膜厚を５μｍとした以外は実施例１と同様にして反射材を得た。

＜比較例１＞
ホモ系ポリプロピレン樹脂Ｆ２９００Ｈ（出光興産（株）製）に対して、酸化チタンＲ−６５０（堺化学（株）製）、紫外線吸収剤ＴＩＮＵＶＩＮ２３４（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）、蛍光増白剤ＵＶＩＴＥＸ ＯＢ（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）を下記のように添加した。
ホモ系ポリプロピレン樹脂 Ｆ２９００Ｈ １００重量部
酸化チタン Ｒ−６５０ ３０重量部
紫外線吸収剤 ＴＩＮＵＶＩＮ２３４ １重量部
蛍光増白剤 ＵＶＩＴＥＸ ＯＢ １５重量部
これらをブレンドした上で、樹脂を押出し、４００μｍの厚さになるように製膜を行い反射フィルムを得た。

＜比較例２＞
酸化スズを添加しなかった以外は実施例１と同様にして反射材を得た。

＜輝度測定＞
以上のようにして得られた反射材を図２に示すようにバックライトユニットを組んで、測定点を拡散板（乳半アクリル３ｍｍ板；三菱レイヨン（株）製）上に定め、輝度を測定した。輝度測定に当たっては、バックライトを４５０ルクスの照明下にて拡散板面が垂直となるように設置し、拡散板の表面から距離５０ｃｍの位置から輝度計（ＴＯＰＣＯＮ ＢＭ−７）にて測定した。その他は（社）日本電子機械工業会規格ＥＩＡＪ ＥＤ２５２２を参考とした。冷陰極管の輝度が十分安定すると考えられる発光３０分経過後から測定を開始し、１時間にわたって５分おきに輝度を測定した。結果を表１に示す。

また、バックライトユニットを組み立てた時の反射フィルムの「反り」を図３のようにして測定した結果、表２のようになった。

以上のように、本発明により、反りが小さくかつ導電層を有する反射材のために、安定した輝度を保つバックライトユニットを作製することが可能となった。

本発明に係る白色熱可塑性樹脂フィルムの断面の構造を示す説明図である。 本発明に係るバックライトユニットの輝度測定の状態を示す説明図である。 本発明に係るバックライトユニットの反り測定の状態を示す説明図である。

符号の説明

１…反射フィルム
２…熱可塑性フィルム
３…導電層

Claims (1)

1. 白色熱可塑性樹脂フィルム単体による反射材を用いた液晶表示装置用バックライトユニットにおいて、前記フィルムに無機物のフィラーを含有した導電層を積層してなることを特徴とする液晶表示装置用バックライトユニット。