JP3010871U - 光拡散性シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 均一な面光源を得ることができ、光透過率が
高く、表示画面の正面方向において十分な輝度を得るこ
とができる光拡散性シートを提供する。 【構成】 透明支持体上に、ウレタン架橋したアクリル
樹脂及び前記アクリル樹脂１００重量部に対して１００
〜３００重量部のポリスチレン真球状粒子からなる光拡
散性層を積層する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、照明器具、電飾看板、背面投影スクリーン等に用いられる光拡散性 シートに関し、特に光線透過率を損なうことなく高い光拡散性を有する光拡散性 シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、パソコン、ワープロ、テレビ等の小型化、軽量化が推進され、ラップト ップ型、ノート型、ハンディー型といわれる持運び可能な機種の普及にともなっ て、液晶ディスプレイが急速に発展してきた。

【０００３】 これらの液晶ディスプレイは、表示画面の輝度を向上するため面光源装置を設 けており最近では更なる装置の薄型化の要求に伴って、光源の位置を液晶ディス プレイの外側に配置したいわゆるエッジライト方式面光源装置が主流になってき ている。このエッジライト方式は、導光板に細かいパターンを設けて均一な面光 源が得られるようにしており、このパターンを見えなくするために光拡散性シー トを使用している。

【０００４】 これに使用される光拡散板の要求性能として、光線透過率が良いこと、導光板 のパターンが見えなくなること等があり、また近年のカラー化に伴って、演色性 の良いこと等がある。

【０００５】 ところで従来より照明器具、電飾看板、背面投影スクリーン等の種々の用途に 用いられる光拡散性シートとして、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩 化ビニル等の透明性プラスチック材料に、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化 チタン、タルク、シリカ等の無機系光拡散剤を混合分散し板状に成型したものや 、薄いフィルムシート上に光拡散剤を配合した透明性樹脂溶液を塗布したものが ある。

【０００６】 しかしこれら従来の光拡散性シートではエッジライト方式の導光板用の光拡散 性シートとして要求される上記性能が十分とは言えないため、透明性樹脂中に合 成樹脂球状粒子を分散させることにより、全光線透過率を高め、演色性が良く、 適度な光拡散性が得られる光拡散性シートが提案されている（特開平１−１７２ ８０１号）。しかし、この光拡散性シートもモノクロ液晶デバイスでは実用的な 輝度を得ることができるが、カラー液晶ディスプレイに使用した場合に十分な明 るさが得られるものではなかった。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、導光板から出射される光は必ずしも正面方向に向いているものでは なく、図１（図１の１点鎖線）に示すように正面方向の出射光が非常に少なくな っている。このため、正面方向から見た場合に非常に暗く感じ、正面から６０° 程度斜めから見たときに明るく感じられる。導光板に印刷されているパターンを 隠すために従来使用されている光拡散性シートを導光板に設けると完全拡散（円 拡散）するため、正面方向の輝度が向上する（図１の実線）。しかし、完全拡散 しているため、かなり広い角度で光が分散しており光の無駄がある。この分散し ている光を、液晶のもつ視差角より±３０°程度内のみに出射光が向くようにで きれば正面方向から非常に明るく見ることができる。

【０００８】 これを解決する方法として、導光板から出射された光のピークである約６０° 方向の光をプリズムを使用して正面方向に向けることが考えられる。この方法を 使用すると正面方向への光が非常に多くなり有効であるが、光拡散性シートとは 別にプリズムシートが必要となることからコスト高や装置の小型化にも反するこ とになる。

【０００９】 本考案は、このような従来の問題点に鑑みなされたもので、光拡散性シートの みで正面方向への出射光を多くすることが可能な光拡散性シートを提供すること を目的とする。又、本考案は、導光板に設けられたパターンを見えなくするとい う光拡散性シートの本来の性能を満足しつつ、表示画面の正面方向の輝度を向上 させることができる光拡散性シートを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

このような目的を達成する本考案の光拡散性シートは、透明支持体上に光拡散 性層が形成されたものであって、光拡散性層が透明性樹脂及びポリスチレンの真 球状粒子を含有するものであり、前記透明性樹脂１００重量部に対して前記ポリ スチレンの真球状粒子１００〜３００重量部を含むものである。

【００１１】 尚、ここでいう光拡散性シートとは、狭義のシートのみならず広義の意味で用 い、すなわち板状体、フィルム状体等をも含むものである。

【００１２】 本考案光拡散性シートにおける支持体としては、ポリメチルメタクリレート、 ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、アセテート樹脂等のフィル ム状、板状のものや、ガラス板等で、透過率が大きいものが好適に使用される。 特に好ましいものとしては、耐候性、加工性等の点からポリエステルフィルムが 挙げられる。

【００１３】 本考案で用いられる光拡散性層の透明性樹脂としては、アクリル樹脂、ポリカ ーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエステル、ポリウレタン等の 光学的透明性を有する樹脂が使用される。もっとも好ましい樹脂としては、耐候 性に優れているアクリル樹脂、さらに好ましくはアクリルポリウレタン２液硬化 タイプのものが挙げられ、顔料を多量に充填しても強靱な塗膜が得られるよう、 架橋密度の高くなるようなＯＨ価の大きいものを使用するとよい。

【００１４】 また、透明性樹脂としてアクリル樹脂を使用すると、後述するポリスチレンの 真球状粒子との組合せにより、適度な拡散効果を保持しつつ正面方向への輝度が 非常に高められるという顕著な効果も生ずる。

【００１５】 本考案で用いられるポリスチレンの真球状粒子としては、耐溶剤性、耐熱性、 熱安定性の点からジビニルベンゼン等で架橋されたものが好ましい。

【００１６】 透明性樹脂とポリスチレンの真球状粒子の割合としては、透明性樹脂１００重 量部に対して、ポリスチレンの真球状粒子１００〜３００重量部が好ましい。ポ リスチレンの真球状粒子を１００重量部以上とすることにより適当な拡散効果を 得ることができ、３００重量部以下とすることにより塗膜としての耐久性を維持 し、円拡散を防止して正面方向への輝度を高く保つことができる。

【００１７】 粒子の粒径としては、１．０〜３０．０μｍが好ましい。１．０μｍ以上とす ることにより円拡散を防止して正面方向への輝度を高く保つことができるととも に、３０．０μｍ以下とすることにより導光板上のパターンを隠すための拡散性 を十分に備えることができる。

【００１８】 このような光拡散性シートの製造方法としては、上記の光拡散性層用樹脂を光 拡散剤と共に溶剤に分散または溶解させて、支持体上に塗布する方法が好ましく 採用される。塗布方法としては、印刷法、スプレー法、ディッピング法、ロール コーター法、カーテンフロー法等の公知の方法が使用できる。光拡散層の厚さは 通常１〜３０μｍ程度とする。光拡散性層を設けた支持体の裏側は、導光板と密 着しニュートンリングが発生するのを防ぐために、アンチニュートン処理のコー ティングをすることが好ましい。

【００１９】

【作用】

本考案の光拡散性シートは、光拡散性層中に透明性樹脂およびポリスチレンの 真球状粒子を含有することにより、正面方向に出射する光が多くなり、プリズム シートや他の光拡散性シートと重ねて使用しなくとも十分な輝度を得ることがで き、またプリズムシートや他の光拡散性シートと重ねることにより更に輝度を向 上させることもできる。

【００２０】

【実施例】

実施例１ ポリエステルフィルム（ルミラーＴ６０ １００μｍ：東レ社製）の片面に、 下記の処方の光拡散性層用塗布液を乾燥膜厚１２μｍとなるように塗布して光拡 散性シートを得た。

【００２１】 光拡散性層処方 （透明性樹脂に対するポリスチレン粒子２２６重量部） ・アクリルポリオール（固形分50％） ５重量部 （アクリディック A-807：大日本インキ化学工業社製） ・イソシアネートプレポリマー（固形分60％）１重量部 （タケネート D110N：武田薬品工業社製） ・ポリスチレン真球状粒子（平均粒径 8μｍ）７重量部 （テクポリマー SBX-8：積水化成品工業社製） ・メチルエチルケトン １０重量部 ・トルオール ７重量部 ・酢酸ブチル ５重量部 ・アノン ３重量部

【００２２】 得られた光拡散性シートは、全光線透過率９８％であり、バックライトに組込 んで使用したところ、導光板上のパターンは完全に拡散されているために視認す ることはできず、出射される光には着色はなく、正面方向から見た明るさは従来 の光拡散性シートに比べて非常に明るいもので、極めて良好であった。輝度を測 定した結果を図２（実線）に示す。尚、図中１点鎖線は光拡散性シートを使用し ない導光板のみの輝度を示したものである。

【００２３】 実施例２ （透明性樹脂に対するポリスチレン粒子２２６重量部） 実施例１のポリスチレン真球状粒子（平均粒径８μｍ、テクポリマー SBX-8） ７重量部をポリスチレン真球状粒子（平均粒径６μｍ、ファインパール PB-3006 ：住友化学工業社製）７重量部に変更した以外は実施例１と同様にして光拡散性 シートを得た。

【００２４】 得られた光拡散性シートは、全光線透過率９８％であり、バックライトに組込 んで使用したところ、導光板上のパターンは完全に拡散されているために視認す ることはできず、出射される光には着色はなく、正面方向から見た明るさは従来 の光拡散性シートに比べて非常に明るいもので、極めて良好であった。輝度を測 定した結果を図２（実線）に示す。

【００２５】 実施例３ （透明性樹脂に対するポリスチレン粒子１１９重量部） 実施例１のポリスチレン真球状粒子７重量部を３．７重量部に変更した以外は 実施例１と同様にして光拡散性シートを得た。

【００２６】 得られた光拡散性シートは、全光線透過率９７％であり、バックライトに組込 んで使用したところ、導光板上のパターンは完全に拡散されているために視認す ることはできず、出射される光には着色はなく、正面方向から見た明るさは従来 の光拡散性シートに比べて非常に明るいもので、極めて良好であった。輝度を測 定した結果を図２（実線）に示す。

【００２７】 実施例４ （透明性樹脂に対するポリスチレン粒子２８１重量部） 実施例１のポリスチレン真球状粒子７重量部を８．７重量部に変更した以外は 実施例１と同様にして光拡散性シートを得た。

【００２８】 得られた光拡散性シートは、全光線透過率９７％であり、バックライトに組込 んで使用したところ、導光板上のパターンは完全に拡散されているために視認す ることはできず、出射される光には着色はなく、正面方向から見た明るさは従来 の光拡散性シートに比べて非常に明るいもので、極めて良好であった。輝度を測 定した結果を図２（実線）に示す。

【００２９】 比較例１ （透明性樹脂に対するポリスチレン粒子３２３重量部） 実施例１のポリスチレン真球状粒子７重量部を１０重量部に変更した以外は実 施例１と同様にして光拡散性シートを得た。

【００３０】 得られた光拡散性シートは、全光線透過率９４％であり、バックライトユニッ トに組込んで使用したところ、正面方向からみた光拡散性シート面は着色はない が、従来の光拡散性シートを使用した場合に比べると若干明るくは見えた。しか し、従来との差は少なく、輝度測定結果からも従来の光拡散性シートと同じよう に、完全拡散（円拡散）してしまっていることがわかる。（図２／点線）

【００３１】 比較例２ （透明性樹脂に対するポリスチレン粒子８１重量部） 実施例１のポリスチレン真球状粒子７重量部を２．５重量部に変更した以外は 実施例１と同様にして光拡散性シートを得た。

【００３２】 得られた光拡散性シートは、全光線透過率９６％であり、バックライトユニッ トに組込んで使用したところ、正面方向からみた光拡散性シート面に着色はない が、従来の光拡散性シートを使用した場合に比べると、導光板のパターンが若干 見えぎみであった。輝度測定結果からも正面方向が平坦になってしまっていて、 拡散が不足していることがわかる。（図２／点線）

【００３３】 以上の結果からも明らかなように、実施例の光拡散性シートを使用した場合に は、±３０度の範囲で、比較例の光拡散性シートに比べ、輝度が向上していた。 従って、画面にほぼ垂直な方向への出射が多く、カラー液晶ディスプレイに十分 実用できることが確認された。

【００３４】

【考案の効果】

以上の実施例からも明らかなように本考案の光拡散性シートによれば、光拡散 性層中に透明性樹脂および特定量のポリスチレンの真球状粒子を含有せしめるこ とにより、従来の光拡散性シートに比べ正面方向への出射光を非常に多くするこ とができるとともに、従来から要求されている光拡散性シートの透過率、演色性 等の性能をも向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】導光板の光出射面の各角度における輝度を測定
した図で、１点鎖線は光拡散性シートのない場合、実線
は従来の光拡散性シートを使用した場合を示す。

【図２】本考案による光拡散性シートを使用した場合の
光出射面の各角度における輝度を測定した図で、実線は
本考案の実施例を、点線は比較例を示す。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】透明支持体上に光拡散性層を有する光拡散
   性シートにおいて、前記光拡散性層は透明性樹脂及びポ
   リスチレン真球状粒子を含有し、かつ前記透明性樹脂１
   ００重量部に対して前記ポリスチレン真球状粒子１００
   〜３００重量部を含有することを特徴とする光拡散性シ
   ート。
2. 【請求項２】透明支持体上に光拡散性層を有する光拡散
   性シートにおいて、前記光拡散性層はアクリル樹脂及び
   ポリスチレン真球状粒子を含有し、かつ前記アクリル樹
   脂１００重量部に対して前記ポリスチレン真球状粒子１
   ００〜３００重量部を含有することを特徴とする光拡散
   性シート。
3. 【請求項３】透明支持体上に光拡散性層を有する光拡散
   性シートにおいて、前記光拡散性層はウレタン架橋した
   アクリル樹脂及びポリスチレン真球状粒子を含有し、か
   つ前記アクリル樹脂１００重量部に対して前記ポリスチ
   レン真球状粒子１００〜３００重量部を含有することを
   特徴とする光拡散性シート。