JP3491713B2 - 光拡散板 - Google Patents

光拡散板

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JP3491713B2 JP12805295A JP12805295A JP3491713B2 JP 3491713 B2 JP3491713 B2 JP 3491713B2 JP 12805295 A JP12805295 A JP 12805295A JP 12805295 A JP12805295 A JP 12805295A JP 3491713 B2 JP3491713 B2 JP 3491713B2
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周治 矢野
栄三 川野
和典 河村
陽三 長井
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は面光源装置、例えば、液
晶を使用した表示装置のバックライトとして用いられる
面光源装置に組み込まれる光拡散板に関する。
【0002】
【従来の技術】パソコン、ワープロ、液晶テレビ等のよ
うな液晶使用の薄型表示装置は液晶が発光しないので、
この液晶を照射するためのバックライトを組み込んでい
る。かようなバックライトは薄くて、表示装置の面を均
一に照射するものである必要がある。
【0003】そして、バックライトとしては、例えば、
「NIKKEI MATERIALS & TECHN
OLOGY,1993.12,No.136」の第34
〜38頁に紹介されているように、導光板の側面に冷陰
極管(ランプ)を配置すると共に、前記導光板の表面
(光出射面)に光拡散板を、背面に反射板を積層した構
造のサイドライト型や、光拡散板と反射板の間を空気層
とすると共に、該空気層に冷陰極管を配置した構造の直
下型が知られている。なお、光拡散板には集光用のプリ
ズムシートを重ね合わせることもある。
【0004】ところで、バックライトにおける光拡散板
としては、ポリエチレンテレフタレート(以下、「PE
T」という)のような透明なプラスチックフィルムを支
持体とし、この片面に、プラスチックバインダーに有機
または無機の微粒子を分散させた薄層を光拡散層として
形成したものが使用されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の光拡散板は
光拡散性の点では良好であるものの、光の利用効率が未
だ充分でなく正面輝度の点で不満があった。従って、本
発明は正面輝度の改良された光拡散板を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光拡散板は
下記の(a)〜(d)のいずれかの超高分子量プラスチ
ックからなる多孔質材の空孔に樹脂が充填され充填部分
が面状に露呈していることを特徴とするものである。(a)分子量が約50万以上の超高分子量ポリエチレ
ン。 (b)分子量が約50万以上の超高分子量ポリプロピレ
ン。 (c)分子量が約10万以上の超高分子量ポリ塩化ビニ
ル。 (d)分子量が約4万以上の超高分子量ポリアミド。
【0007】 本発明における多孔質材の具体例として
、超高分子量ポリエチレン(以下、「UHPE」とい
う)、超高分子量ポリプロピレン、超高分子量ポリ塩化
ビニル、超高分子量ポリアミドの熱可塑性プラスチック
から成る多孔質のフィルム、シートあるいは板を挙げる
ことができる。これら多孔質材の厚さは特に限定されな
いが、光拡散性および光透過性を考慮すると1mm以下
が好ましく、より好ましくは0.05〜0.5mmであ
る。
【0008】なお、多孔質材の構成材料である超高分子
量プラスチックはその分子量(粘度法による測定値)が
通常のものよりもはるかに大きい点で特異である。例え
ば、通常のポリチエレンあるいはポリプロピレンの分子
量が約10万以下であるのに対し、UHPEまたは超高
分子量ポリプロピレンのそれは約50万以上である。ま
た、通常のポリ塩化ビニルの分子量は約8万以下である
のに対し、超高分子量ポリ塩化ビニルのそれは約10万
以上であり、更に、通常のポリアミドの分子量が500
0以下であるのに対し、超高分子量ポリアミドのそれは
約4万以上である。
【0009】かような超高分子量プラスチックは、例え
ば、UHPEが三井石油化学工業株式会社から「ハイゼ
ックス・ミリオン」、ヘキスト社から「ホスタレンGU
R」等として、超高分子量ポリプロピレンが三井石油化
学工業株式会社から「ハイポール」等として、超高分子
量ポリ塩化ビニルが信越化学工業株式会社から「TK2
500シリーズ」等として、超高分子量ポリアミドがダ
イセル化学工業株式会社から「ダイアミド」等の商品名
で市販されている。
【0010】熱可塑性プラスチック製多孔質体の製造法
としては、既に延伸法や発泡法が知られている。従っ
て、本発明に用いる多孔質材もこれらの方法により得る
ことができる。
【0011】また、特開平2−24129号公報に記載
されているように、UHPE等の超高分子量プラスチッ
ク粉末を金型等の保形具に充填し、次いでこれを該プラ
スチックの融点以上の温度に加熱された水蒸気雰囲気中
で焼結した後冷却し、次に旋盤等により所定の厚さに切
削して多孔質体を製造する方法も知られている。従っ
て、この方法により本発明に用いるUHPE等の超高分
子量プラスチック製多孔質材を得ることもできる。な
お、この方法による場合、加熱された水蒸気雰囲気中で
の焼結に先立ち減圧を行うのが好ましい。
【0012】本発明においては上記多孔質材の空孔に樹
脂が充填される。この樹脂は熱可塑性あるいは熱硬化性
のいずれであってもよい。熱可塑性樹脂の具体例として
ポリオレフィン樹脂、メタクリル樹脂(メタクリル酸、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸ブチル等の重合体)、エチレン−エチルアクリレート
共重合体樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、ポリウ
レタン等を、熱硬化性樹脂の具体例としてフタル酸樹
脂、フェノール樹脂、シリコーンアルキド樹脂、ポリエ
ステル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等を挙げるこ
とができる。
【0013】このように多孔質材の空孔に充填する樹脂
としては種々例示できるが、実際に多孔質材と組み合わ
すに際しては、光拡散性の点から多孔質材との屈折率の
差が0.01以上のものを選択して用いるのが好ましい
(より好ましくは屈折率の差を0.01〜0.15とす
る)。また、この樹脂は透明品、不透明品のいずれも使
用可能であるが、輝度向上の観点からは透明品が好まし
い。
【0014】多孔質材の空孔に樹脂を充填する方法は何
ら限定されない。例えば、モノマー液を多孔質材の空孔
に含浸させた後、該モノマーを重合させることにより多
孔質材の空孔を樹脂で充填する方法、樹脂を溶解または
分散させた液を多孔質材の空孔に含浸させた後、溶媒を
蒸発除去する方法、多孔質材と樹脂シートを重ね合わ
せ、次いで樹脂シートの軟化点よりも高く且つ融点より
も低い温度に加熱すると共に加圧して、軟化した樹脂を
多孔質材の空孔に圧入する方法、等を採用できる。
【0015】本発明に係る光拡散板は多孔質材の空孔に
樹脂を充填したままでもよいが、光の損失を抑制するた
め、その表面(片面または両面)に反射防止処理を施す
ことができる。この反射防止処理方法としては、例え
ば、表面にエンボス加工を施して該表面を凹凸状にする
方法や、表面に金属蒸着薄膜を形成する方法、等を採用
できる。
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。
【0017】実施例1 内径105mmの円筒状金型(上面開口、底面閉鎖)に
UHPE粉末(分子量600万、融点135℃、平均粒
径110μm)を充填し、これを金属製耐圧容器(水蒸
気導入管およびその開閉バルブを備える)内に入れ、真
空ポンプで排気し、雰囲気圧を30mmHgまで減圧し
て脱気する。
【0018】そして、真空ポンプを止めてから、バルブ
を開き、水蒸気(温度158℃、6気圧)を導入して6
0分間加熱して焼結する。次いで、温度25℃の部屋で
放冷した後、金型から取り出し丸棒状の多孔質体を得
る。この丸棒状多孔質体を旋盤により、周方向に沿って
厚さ130μmに切削し、白色不透明のUHPE多孔質
フィルム(気孔率30%、平均孔径30μm、屈折率
1.515)を得る。
【0019】一方、これとは別にメタクリル酸メチルを
メタノールに溶解させた溶液(メタクリル酸メチル濃度
50重量%)を用意する。なお、この溶液にはベンゾイ
ルパーオキサイド(重合開始剤)をメタクリル酸メチル
100重量部に対し0.1重量部の割合になるように配
合した。
【0020】UHPE多孔質フィルムをこの溶液中に浸
漬することにより、多孔質フィルムの空孔中に該溶液を
含浸させ、次いでこれを引き上げる。その後、70℃で
2時間加熱することによりメタクリル酸メチルを重合さ
せ、多孔質フィルムの空孔をポリメタクリル酸メチル
(屈折率1.495)で充填した光拡散板を得た。
【0021】実施例2 実施例1で用いたと同じUHPE多孔質フィルムの片面
にエチレン−エチルアクリレート共重合体フィルム(厚
さ100μm、軟化点53℃、屈折率1.500)を重
ね合わせ、温度130℃、線圧20kg/cm2 の条件
で加熱加圧することにより、エチレン−エチルアクリレ
ート共重合体を軟化させ多孔質フィルムの空孔に圧入さ
せて光拡散板を得た。
【0022】比較例 平均粒径3μmのメラミン樹脂粒子100重量部をポリ
エステル樹脂100重量部に混合し、この混合物から成
る厚さ10μmの薄層をPETフィルム(厚さ125μ
m)の片面に形成して光拡散板を得た。
【0023】試験例 上記実施例および比較例で得た光拡散板を用い、図1に
示す構造のサイドライト型バックライトを作製した。こ
のバックライトは厚さ3mmの透明アクリル板から成る
導光板2の一方の側面に冷陰極管4を配置すると共に、
該導光板2の表面(光出射面)に光拡散板1および2枚
の集光用プリズムシート5、6を、背面にチタン白コー
ティング層を有するPETフィルムから成る反射板3
(厚さ125μm)を重ねたものである。なお、プリズ
ムシートとしてはミネソタ マイニング アンド マニ
ュファクチュアリング カンパニー製BEF90を使用
し、互いに直交するように重ね合わせた。
【0024】そして、これらバックライトを作動させ法
線方向の輝度(cd/m2 )を測定した。実施例1の光
拡散板を用いた場合は1700cd/m2 、実施例2の
光拡散板を用いた場合は1750cd/m2 、比較例の
光拡散板を用いた場合は1646cd/m2 であり、本
発明に係る光拡散板を用いることより正面輝度が高まる
ことが確認された。
【0025】
【発明の効果】本発明は上記のように構成され、多孔質
材の空孔に樹脂を充填したので、正面輝度が高いという
利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】光拡散板を組み込んで作製したバックライトの
実例を示す正面図である。
【符号の説明】
1 光拡散板 2 導光板 3 反射板 4 冷陰極管
フロントページの続き (72)発明者 長井 陽三 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日 東電工株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−109906(JP,A) 特開 平6−347617(JP,A) 特開 平7−114013(JP,A) 特開 平8−292304(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 5/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の(a)〜(d)のいずれかの超高
    分子量プラスチックからなる多孔質材の空孔に樹脂が充
    填され充填部分が面状に露呈していることを特徴とする
    光拡散板。(a)分子量が約50万以上の超高分子量ポリエチレ
    ン。 (b)分子量が約50万以上の超高分子量ポリプロピレ
    ン。 (c)分子量が約10万以上の超高分子量ポリ塩化ビニ
    ル。 (d)分子量が約4万以上の超高分子量ポリアミド。
  2. 【請求項2】 多孔質材とこの多孔質材の空孔に充填さ
    れている樹脂の屈折率の差が0.01以上である請求項
    1記載の光拡散板。
  3. 【請求項3】 片面または両面に反射防止処理が施され
    ている請求項1または2記載の光拡散板。
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