JP2665301B2 - 光拡散シート材 - Google Patents

光拡散シート材

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JP2665301B2 JP4240646A JP24064692A JP2665301B2 JP 2665301 B2 JP2665301 B2 JP 2665301B2 JP 4240646 A JP4240646 A JP 4240646A JP 24064692 A JP24064692 A JP 24064692A JP 2665301 B2 JP2665301 B2 JP 2665301B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光線が均一に拡散する
光拡散シートに関し、特に、液晶表示ディスプレイにお
いて、液晶パネルのバックライトに用いられる光源の光
を均一に拡散するための光拡散板として用いられる光拡
散シート材に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、液晶表示ディスプレイ装置1
0においては、図6に示したように、液晶パネルの裏側
に配設された、バックライトとしての蛍光管11より照
射された光線が、その下面に銀、アルミなどの金属が蒸
着された金属蒸着層から成る反射部が設けられた導光板
12を通過し、上方に導光された光線が、導光板12の
上方に配設された拡散板13により均一に拡散通過さ
れ、拡散板13の上方に配置された液晶表示素子14に
導光されるようになっている。
【0003】従来、この種の拡散板として使用される光
拡散シートとしては、基材表面に溶融押し出ししたポリ
カーボネートなどの樹脂を、ロール表面に多数の微細な
凹凸を形成した押圧・冷却ロール(いわゆるマットロー
ル)などで仕上げ加工し、その表面に微細な凹凸を形成
したシート材、又は、仕上げ加工の際に、ロール表面に
多数の微細な凸部を形成した押圧ロールにて、加熱・加
圧してその表面に微細な凹凸を形成(いわゆるエンボス
加工)したシート材を使用することも行われていた。
【0004】また、この種の拡散板として使用される従
来の拡散シート材としては、(1)実公平3−2648
1号にみられるように、ポリエステルなどのフィルムの
表面に、酸化チタン、炭酸カルシウム、タルク、シリカ
粉末、ガラスビーズなどの光拡散材を含有してなる光拡
散層を貼着形成したシート材が、又、(2)実開平3−
11201号にみられるように、光源側にあるシート本
体の光照射面に、例えば、アルミ粉、銀粉等の光反射微
少素材群によって、濃度や密度に分布差のあるパターン
表示体によって、光源からシート本体を経て外部に放射
する光量を、光源からの距離の如何にかかわらず、むら
なく均一化を図るようにしたものが提案なされている。
【0005】しかしながら、両者いずれの場合であって
も、液晶表示部の画面等の輝度が十分でなく、その結
果、画面に表示される文字や図形等が見づらい、見る角
度によっては見ることができない等の問題があった。
【0006】そこで、本出願人は、このような問題点を
解消すべく、既に実願平4−42936号「光拡散シー
ト材」において、透明な基材シートの表面に、透明なビ
ーズが混入された透明な合成樹脂層から構成される光拡
散層が形成された光拡散シート材を提案し、それによっ
て、光源の光を均一に拡散し、そのため光拡散板液晶表
示部の画面等の輝度が十分で、かつ、画面に表示される
文字や図形等がどのような角度からも見やすい光拡散シ
ート材を提供した。
【0007】しかしながら、この光拡散シート材は、
(1)均一構造を有する透明性の高いポリマー固体を基
板シートとし、(2)ビーズを混入した合成樹脂からな
る光拡散層も、均一構造を有する透明性の高いポリマー
固体を用いてなるものであるが、液晶パネルの画面の輝
度はまだ改善すべき余地があった。
【0008】従って、本発明は、このような現状に鑑
み、従来より格段と液晶パネルの画面の輝度が向上し、
かつ画面に表示される文字や図形等がどのような角度か
らも見やすい、拡散板として使用される光拡散シート材
を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成すべ
く、本発明は基材シートと、その基材シートの表面に設
けられており、合成樹脂中にビーズ粒子が混入された光
拡散層とを備えた光拡散シート材において、前記ビーズ
粒子は、重合体内部に他の重合体の微粒子が分散されて
ミクロ相分離構造とされており、白濁していることを特
徴とする光拡散シート材、を提供するものである。
【0010】ここで、重合体内部に他の重合体の微粒子
が形成されてミクロ相分離構造とされており、白濁して
いるビーズ粒子としては、例えばポリメチルメタクリレ
ート(PMMA)重合体内部にポリビニルベンゾエート
(PVB)の微粒子が形成・分散されているもの、ポリ
メチルメタクリレート(PMMA)重合体内部にポリ
(2,2,2−トリフルオロエチルメタアクリレート)
の微粒子が形成・分散されているもの等が挙げられる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の光拡散シート材について、添
付図面に基づいてより詳細に説明する。
【0012】図1(a)は、本発明の光拡散シート材の
実施形態を示す部分拡大断面図であり、図において1は
全体で本発明の光拡散シート材を示し、基本的に、光拡
散シート材1は、透明な基材シート2と、その上面に塗
設された光拡散層3から成るものである。
【0013】ここで、基材シート2としては、透明なガ
ラス基板、合成樹脂フィルム、例えば、ポリエチレンテ
レフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、
透明なアクリル樹脂などで、その厚さが約20〜100
0μm程度であるのが好ましいが、これ以外であっても
要するに透明であって、光の通過を阻害しないもので、
目的とする用途に応じた弾性、耐久性などの諸特性を兼
ね備えたものであれば、基材シートとしていずれのもの
でも使用可能である。
【0014】また、前記光拡散層3は、図2(a)、
(b)に示されるように、合成樹脂5中にビーズ粒子4
が1種若しくはそれ以上混入されて構成されるものであ
る。このビーズ粒子4は重合体内部に他の重合体の微粒
子が形成・分散されてミクロ相分離構造とされており、
白濁している。こうすれば、重合体内に分散、形成され
た微粒子により、本シート材を通過する光が均一に拡散
されるとともに、従来の拡散板と比較して格段とその輝
度が向上する。
【0015】なお、このビーズ粒子4としては、その光
拡散効果を考慮すれば、基層の合成樹脂に対して、30
〜90重量%が好適であり、これは、30重量%以下で
はその光拡散効果が期待できず、90重量%以上ではビ
ーズ粒子4の基層の合成樹脂5への定着が悪く、ビース
粒子が簡単に脱落してしまうおそれがあるからである。
【0016】また、この場合、ビーズ粒子4の粒径とし
ては、その光拡散効果からすれば、1〜500μm程度
が好適であり、かつ粒度の異なる少なくとも2種以上の
ビーズが混在することが好ましい。また、その基層の合
成樹脂5としては、例えば、主剤のアクリル樹脂と、硬
化剤としてイソシアネート系合成樹脂を使用した2液硬
化型の樹脂を用い、厚さとして15〜20μm程度(ビ
ーズ粒子を含まない厚さ)にするのが作業性、強度、光
拡散効果などの点から好ましい。なお、このビーズ粒子
が混入された光拡散層3を基材シート2の上面に塗設す
るには、周知のMB(コンマ)ロールコート方式などよ
り適宜選択して用いればよい。
【0017】さらに、前記光拡散層3は、図2(a)
(b)に示したように、基層の合成樹脂5内で、該樹脂
層5の内部に完全に埋設されている粒子4aと、部分的
に前記樹脂層5の内部に埋設され、少なくとも部分的に
前記樹脂層5より突設したビーズ粒子4bが混在してい
ることが、基材シート2を透過した光線が、光拡散層3
を通過する際に、これらの粒子の存在により、均一に拡
散されるためには必須の要件である。また、これらの混
在粒子の割合は、その目的とする光拡散割合に応じて適
宜変更可能であって、特に限定されるものではない。さ
らに、このビーズ粒子4の分布状態としては、図3
(a)に示したように、基材シート2の表面に分散した
状態である場合の他、図3(b)に示したように、基材
シート2の表面ほぼ全体を被うような状態で分布する場
合も可能であって、後者の場合、通過する光がより均一
に拡散する効果がより向上する。
【0018】本発明の光拡散シート材1において、光拡
散層3の基層の合成樹脂5を、重合体内部に他の重合体
の微粒子が形成・分散されてミクロ相分離構造とされて
おり、白濁しているものとしてもよい。これにより、本
光拡散シート材1を通過する光線がより均一に拡散され
ることとなる。また、本発明の光拡散シート材1におい
て、基材シート2を重合体内部に他の重合体の微粒子が
形成・分散されてミクロ相分離構造とされており、白濁
しているものとしてもよい。これにより、本光拡散シー
ト材1を通過する光線がより均一に拡散されることとな
る。
【0019】本光拡散シート材1では、図1(a)に示
したように、光拡散シート材1の基材シート2の下方よ
り進入した光線Aは、基材シート2を透過し、その後、
光拡散層3の合成樹脂5内で、該樹脂層5の内部に完全
に埋設されている粒子4aと、部分的に前記樹脂層5の
内部に埋設され、かつ少なくとも部分的に前記樹脂層5
より突設したビーズ粒子4bが混在している層を通過す
ることによって、これらの粒子の存在により、均一に拡
散されるようになっている(矢印B参照)。
【0020】また、図4に示したのは、本発明の光拡散
シート材の他の実施形態を示す部分拡大断面図であり、
基本的には、図1(a)、(b)に示された実施形態と
同様な構成であるが、相違するところは、基材シート2
の下面に、銀、アルミニウムなどの金属を蒸着した金属
蒸着層、又は二酸化チタンなどの白色顔料から構成され
る光反射層6を設けた点で上述した実施形態と相違す
る。
【0021】このように構成される本発明の光拡散シー
ト材では、図1(b)に示したように、光拡散シート材
1の基材シート2の側部より進入した光線Cは、基材シ
ート2の下面に形成された光反射層6と、基材シート2
及び光拡散層3の界面との間で反射され、基材シート2
の上面に形成された光拡散層3に導光され、上述の実施
形態の場合と同様に光が均一に拡散されるようになって
いる。
【0022】なお、用途に応じて、図5に示したよう
に、前記基材シート2の下面に、適宜粘着剤7を塗設す
るとともに、該粘着剤層7に剥離紙を脱着可能に貼着す
るなどして、適宜、目的とする対象物に貼着させること
も可能であることは当業者であれば容易に理解できるで
あろう。
【0023】[実験例] ポリメチルメタクリレートにポリビニルベンゾエートの
微粒子が分散されてミクロ相分離構造とされており、白
濁している粒径5〜40μmのビーズ粒子4を作成し
た。このビーズ粒子4をアクリル樹脂内に分散させてコ
ート主材とし、この100重量部に対して硬化剤として
イソシアネート5重量部を添加して2液硬化型の樹脂と
した。
【0024】この樹脂を、基材シート2として100μ
mの厚さのポリエチレンテレフタレート(PET)シー
ト(「PET T−100」,ダイヤホイル株式会社
製)上面に厚さ15〜20μm(ビーズを含まない厚
さ)となるように、周知のMB((コンマ)ロールコー
ト方式を用いて塗設し、光拡散シート材1を得た。
【0025】この光拡散シート材1についての特性試験
の結果は下記の通りである。
【0026】 全光線透過率…88(%)(JIS K 7105のA
法に準拠) Haze…70(%)(JIS K 7105に準拠) 表面硬度…鉛筆硬度(4H以上)(JIS K 540
0に準拠) この実験結果より、重合体内部に他の重合体の微粒子が
分散されてミクロ相分離構造とされており、白濁してい
るビーズ粒子4を備えた光拡散シート材1が、優れた光
学特性及び硬度を備えていることがわかる。
【0027】
【作用・効果】このように、構成される本発明の光拡散
シートによれば、重合体内に他の重合体の微粒子が分散
されてミクロ相分離構造とされており、白濁しているビ
ーズ粒子が設けられているため、本シート材を通過する
光が均一に拡散されるとともに、従来の拡散板と比較し
て格段とその輝度が向上する。
【0028】特に、粒度の異なる2種以上のビーズ粒子
が混在し、かつ、前記合成樹脂層内に埋設されているビ
ーズ粒子と、前記合成樹脂層より少なくとも部分的に突
設したビーズ粒子とから構成されているものでは、より
一層均一に光が拡散される。
【0029】従って、本発明の光拡散シートを、液晶表
示ディスプレイにおいて、液晶パネルの裏側に配設され
た拡散板として使用すれば、従来の拡散板に比較して、
光源の光を均一に拡散し、そのため光拡散板液晶表示部
の画面等の輝度が十分で、かつ、画面に表示される文字
や図形等が度のような角度からも見やすい、拡散板とし
て使用される光拡散シート材を提供することが可能とな
る。
【0030】さらに、本発明の光拡散シート材で、前記
基材シートの裏面に、金属蒸着等により光反射層が形成
されているものでは、光拡散シート材の基材シートの側
部より進入した光線が、金属蒸着面と、基材シートと光
拡散層の界面との間で反射され、光拡散層に導光され、
前述と同様に光が均一に拡散されるようになっているの
で、例えば、液晶表示ディスプレイにおいて液晶パネル
の裏側に配設することによって、従来の反射板、導光板
ならびに拡散板としての機能を併せ持つ極めて優れた光
拡散シートを提供できるなど幾多の顕著な作用効果を奏
する極めて優れた発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1(a)は、本発明の光拡散シート材の実
施形態の部分拡大断面図であり、図1(b)は、本発明
の光拡散シート材の他の実施形態の部分拡大断面図であ
る。
【図2】 図2(a)は、本発明の光拡散シート材の部
分拡大断面図、図2(b)は、その一部を拡大した図で
ある。
【図3】 図3(a)、(b)は、本発明の光拡散シー
ト材の拡散層におけるビーズ粒子の分布状態を示す上面
図である。
【図4】 図4は、本発明の光拡散シート材の他の実施
形態を示す断面図である。
【図5】 図5は、本発明の光拡散シート材のさらに他
の実施形態を示す断面図である。
【図6】 本発明の光拡散シートが用いられる液晶表示
ディスプレイ装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1・・・光拡散シート材 2・・・基材シート 3・・・光拡散層 4、4a、4b・・・ビーズ粒子 5・・・合成樹脂 6・・・光反射層 7・・・粘着剤層 10・・・液晶表示ディスプレイ装置 11・・・蛍光管 12・・・導光板 13・・・拡散板 14・・・液晶表示素子 A、B、C・・・光線

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基材シートと、その基材シートの表面に設けられており、合成樹脂中に
    ビーズ粒子が混入された光拡散層とを備えた光拡散シー
    ト材において、 前記ビーズ粒子は、重合体内部に他の重合体の微粒子が
    分散されてミクロ相分離構造とされており、白濁してい
    ことを特徴とする光拡散シート材。
  2. 【請求項2】 前記ビーズ粒子が、ポリメチルメタクリ
    レート内部にポリビニルベンゾエートの微粒子が分散さ
    れてなる請求項1に記載の光拡散シート材。
  3. 【請求項3】 前記ビーズ粒子が、ポリメチルメタクリ
    レート内部にポリ((2,2,2−トリフルオロエチル
    メタアクリレート)の微粒子が分散されてなる請求項1
    に記載の光拡散シート材。
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