JP5616639B2 - 光拡散性シート及びこれを用いたバックライト装置 - Google Patents
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Description
0.5≦φ/d≦0.7
の関係を満たすことを特徴とするものである。
また、本発明の光拡散性シートは、前記微粒子の平均粒径が、8μm以上15μm以下であることを特徴とする。
また、本発明の光拡散性シートは、前記光拡散層は、平均粒径の異なる微粒子を複数種含み、各微粒子の平均粒径がそれぞれφ/d≦0.7の関係を満たすことを特徴とする。
本発明の効果は、大きさが20μm以下程度の塵埃等の異物に、特に有効である。
2・・・・・異物
140・・・エッジライト型バックライト装置
143・・・光拡散性シート
150・・・直下型バックライト装置
153・・・光拡散性シート
微粒子としては、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、珪酸アルミニウム、酸化チタン、合成ゼオライト、アルミナ、スメクタイトなどの無機微粒子の他、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などからなる有機微粒子を用いることができる。これらのうち、輝度性能を向上させる観点から、有機微粒子を用いることが好ましく、特にアクリル樹脂からなる有機微粒子を用いることが好ましい。当該微粒子は、1種だけでなく、複数種を組み合わせて使用することもできる。
微粒子として、同一材料或いは異なる材料で、平均粒径の異なる2種以上の微粒子を用いてもよい。
具体的には、本発明の光拡散性シートを光拡散層単層で構成する場合には、10〜500μmとすることが好ましく、10〜250μmとすることがより好ましい。厚みを10μm以上とすることにより、塗膜強度を十分なものとし、また、ハンドリング性を良好なものとすることができる。一方、厚みを500μm以下とすることにより、光拡散層の透明性を良好なものとすることができる。また、支持体上に光拡散層を形成する場合には、光拡散性能を発揮しつつ本発明の光拡散層表面の凹凸形状を得易くする観点から、7〜60μmとすることが好ましく、20〜35μmとすることがより好ましい。なお、光拡散層の厚みとは、光拡散層の凹凸面の凸部の先端から、凹凸面とは反対面の表面までの厚みをいう。
特に、φ/d≦0.6とすることにより、光拡散層表面がより平坦な凹凸形状となるため、異物に対する傷付き防止性は確保したまま、製造時等のシートどうしの擦れ合わせに起因した上述の異物が関与しない傷付きに対しても、良好に防止することができる。また、低コストにて光拡散性シートを作製することができる。
光拡散層表面の最大山高さは、微粒子の平均粒径、粒子分布の変動係数、光拡散層における樹脂と微粒子との割合および光拡散層の厚みを上述した適切な範囲に設定することにより実現することができる。
支持体の材料は、透明性を阻害しないものであれば特に制限されず、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、アセタール系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、環状オレフィンなどの1種もしくは2種以上を混合した透明プラスチックフィルムを使用することができる。
支持体の厚みは、通常10〜400μm程度であることが好ましい。
本発明のバックライト装置は、少なくとも本発明の光拡散性シートと、光源とから構成される。バックライト装置中における光拡散性シートの向きは特に制限されることはないが、好ましくは凹凸面が光出射面となるように用いる。バックライト装置には、光源の配置の違いによりエッジライト型と直下型に分けられるが、本発明はいずれにも適用できる。
[実施例1]
下記処方の光拡散層用塗布液を混合し撹拌した後、厚み100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラーT60:東レ社)からなる支持体上に、乾燥後の厚みが27μmとなるようにバーコーティング法により塗布、乾燥して光拡散層を形成し、実施例1の光拡散性シートを得た。
・アクリルポリオール 110部
(アクリディックA-837:大日本インキ化学工業社、固形分50%)
・イソシアネート系硬化剤 22部
(タケネートD110N:三井化学ポリウレタン社、固形分60%)
・アクリル樹脂粒子 110部
(平均粒径15μm、変動係数35%)
・酢酸ブチル 200部
・メチルエチルケトン 200部
実施例1の光拡散層用塗布液を下記処方の光拡散層用塗布液に変更し、乾燥後の厚みが29μmとなるように設計した以外は、実施例1と同様にして参考例2の光拡散性シートを得た。
・アクリルポリオール 162部
(アクリディック52-668:大日本インキ化学工業社、固形分50%)
・イソシアネート系硬化剤 32部
(タケネートD110N:三井化学ポリウレタン社、固形分60%)
・アクリル樹脂粒子(テクポリマーMBX-20:積水化成品工業社) 200部
(平均粒径20μm、変動係数35%)
・酢酸ブチル 220部
・メチルエチルケトン 220部
参考例2の光拡散層用塗布液のアクリル樹脂粒子の添加量を210部に変更し、乾燥後の厚みが35μmとなるように設計した以外は、参考例2と同様にして参考例3の光拡散性シートを得た。
実施例1の光拡散層用塗布液を、下記処方の光拡散層用塗布液に変更し、乾燥後の厚みが20μmとなるように設計した以外は、実施例1と同様にして実施例4の光拡散性シートを得た。
・アクリルポリオール 231部
(アクリディックA-807:大日本インキ化学工業社、固形分50%)
・イソシアネート系硬化剤 45部
(タケネートD110N:三井化学ポリウレタン社、固形分60%)
・アクリル樹脂粒子 121部
(平均粒径10μm、変動係数35%)
・シリコーン樹脂粒子 7.7部
(トスパール130:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社)
(平均粒径3μm、変動係数10%)
・酢酸ブチル 230部
・メチルエチルケトン 230部
実施例1の光拡散層用塗布液を、下記処方の光拡散層用塗布液に変更し、乾燥後の厚みが11μmとなるように設計した以外は、実施例1と同様にして比較例1の光拡散性シートを得た。
・アクリルポリオール 100部
(アクリディックA-807:大日本インキ化学工業社、固形分50%)
・イソシアネート系硬化剤 20部
(タケネートD110N:三井化学ポリウレタン社、固形分60%)
・アクリル樹脂粒子 100部
(平均粒径8μm、変動係数20%)
・酢酸ブチル 180部
・メチルエチルケトン 180部
比較例1の光拡散層用塗布液を、下記処方の光拡散層用塗布液に変更した以外は、比較例1と同様にして比較例2の光拡散性シートを得た。
・アクリルポリオール 162部
(アクリディックA-807:大日本インキ化学工業社、固形分50%)
・イソシアネート系硬化剤 32部
(タケネートD110N:三井化学ポリウレタン社、固形分60%)
・アクリル樹脂粒子(ケミスノーMX-1000:綜研化学社) 55部
(平均粒径10μm、変動係数10%)
・シリコーン樹脂粒子 15部
(トスパール130:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社)
(平均粒径3μm、変動係数10%)
・酢酸ブチル 215部
・メチルエチルケトン 215部
比較例1の光拡散層用塗布液を、下記処方の光拡散層用塗布液に変更した以外は、比較例1と同様にして比較例3の光拡散性シートを得た。
・アクリルポリオール 100部
(アクリディックA-807:大日本インキ化学工業社、固形分50%)
・イソシアネート系硬化剤 20部
(タケネートD110N:三井化学ポリウレタン社、固形分60%)
・アクリル樹脂粒子(テクポリマーMBX-8:積水化成品工業社) 100部
(平均粒径7μm、変動係数40%)
・酢酸ブチル 180部
・メチルエチルケトン 180部
実施例1の光拡散層用塗布液を、下記処方の光拡散層用塗布液に変更し、乾燥後の厚みが23μmとなるように設計した以外は、実施例1と同様にして比較例4の光拡散性シートを得た。
・アクリルポリオール 100部
(アクリディックA-807:大日本インキ化学工業社、固形分50%)
・イソシアネート系硬化剤 20部
(タケネートD110N:三井化学ポリウレタン社、固形分60%)
・アクリル樹脂粒子 12.5部
(平均粒径20μm、変動係数10%)
・アクリル樹脂粒子 100部
(平均粒径8μm、変動係数20%)
・酢酸ブチル 180部
・メチルエチルケトン 180部
実施例1の光拡散層用塗布液を、下記処方の光拡散層用塗布液に変更し、乾燥後の厚みが25μmとなるように設計した以外は、実施例1と同様にして比較例5の光拡散性シートを得た。
<比較例5の光拡散層用塗布液>
・アクリルポリオール 123部
(アクリディックA-817:大日本インキ化学工業社、固形分50%)
・アクリルポリオール 123部
(アクリディックA-811:大日本インキ化学工業社、固形分50%)
・イソシアネート系硬化剤 45部
(タケネートD110N:三井化学ポリウレタン社、固形分60%)
・アクリル樹脂粒子 330部
(ポリメチルメタクリレート真球状粒子)
(平均粒径20μm、変動係数22%)
・酢酸ブチル 425部
・メチルエチルケトン 285部
実施例1、4、参考例2、3及び比較例1〜5で作製した光拡散性シートの光拡散層の表面形状について、触針式表面形状測定機(SAS−2010 SAU−II:明伸工機社、先端半径5μm、材質ダイヤモンド、測定力0.8mN)を用いて、任意に10箇所三次元表面形状測定を行い、これら10箇所の粗さ曲線の最大山高さ(Rp)の平均値を得た。測定結果を表1に示す。
(1)光拡散性
13.3インチのエッジライト型液晶バックライトユニット(線状ランプ一本、5mm厚の導光板)に、実施例1、4、参考例2、3及び比較例1〜5の光拡散性シートを、その支持体が導光板と対向するように組み込んだ。ここで、光拡散性の評価として、導光板の光拡散パターンの消去性について目視評価し、導光板の光拡散パターンが視認できなかったものを「○」、視認できたものを「×」とした。測定結果を表1に示す。
(2)傷つき防止性
実施例1、4、参考例2、3及び比較例1〜5の光拡散性シートをそれぞれ100枚用意し、100枚重ねたものを実施例1、4、参考例2、3及び比較例1〜5ごとにそれぞれポリエチレン袋に包装し、2枚の厚紙で挟んだ後、さらにラミネート紙で包装し、ダンボールに梱包した。次に、ダンボール箱を、三重−東京間(距離:約600km、走行時速:平均80km/時)をトラックにて搬送し、東京−台湾間(飛行時間:約3時間)を飛行機にて往復搬送した後、さらに東京−三重間(上記と同じ距離、走行速度)をトラックにて搬送した。その後、実施例1、4、参考例2、3及び比較例1〜5の光拡散性シートの凹凸面と、これに対向する光拡散性シートの平滑面を目視にて観察した際に、表面の傷が目立たないものを「◎」、僅かに傷ついたがほとんど目立たないものを「○」、傷が目立ったものを「×」とした。測定結果を表1に示す。
φ/d≦0.7
の関係を満たしていた(実施例4に関してはすべての微粒子について関係を満たす)。このため、光拡散性能を発揮しつつ、光拡散性シートの凹凸面、及び、これに対向する光拡散性シートの平滑面に異物による傷が目視にてほとんど目立たなかった。
φ/d≦0.7
の関係を満たさなかった。このため、比較例1〜5の光拡散性シートは、光拡散性能は発揮するものの、光拡散性シートの凹凸面、及び、これに対向する光拡散性シートの平滑面に、異物による傷が目視にて目立つものであった。
次に、実施例1、4、参考例2、3及び比較例1〜5の光拡散性シートを15インチのエッジライト型バックライト装置(冷陰極管上下各1灯)に組み込み、実施例1、4、参考例2、3及び比較例1〜5のバックライト装置を作製した。
Claims (7)
- 微粒子を含有する光拡散層を備えた光拡散性シートであって、
前記光拡散層の表面は、JIS−B0601:1994に規定される二次元表面形状の測定方法に準じ、縦0.5mm×横1mmの面積を、縦方向2μmピッチ、横方向1μmピッチでプロットし、それから求めた縦方向及び横方向の二次元の粗さ曲線を集積したものである三次元表面形状測定における粗さ曲線の最大山高さ(Rp)が8.0μm以上であり、
前記光拡散層中に含まれる微粒子の含有量が前記光拡散層に含まれる樹脂100重量部に対し90重量部以上161重量部以下であって、前記微粒子の平均粒径が15μm以下であり、前記微粒子の平均粒径をφ、光拡散層の厚みをdとするとき、
0.5≦φ/d≦0.6
の関係を満たすことを特徴とする光拡散性シート。 - 前記光拡散層の表面は、三次元表面形状測定における粗さ曲線の最大山高さ(Rp)が9.0μm以上であることを特徴とする請求項1記載の光拡散性シート。
- 前記微粒子の平均粒径が8μm以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光拡散性シート。
- 平均粒径の異なる複数種の微粒子を含有する光拡散層を備えた光拡散性シートであって、
前記光拡散層の表面は、JIS−B0601:1994に規定される二次元表面形状の測定方法に準じ、縦0.5mm×横1mmの面積を、縦方向2μmピッチ、横方向1μmピッチでプロットし、それから求めた縦方向及び横方向の二次元の粗さ曲線を集積したものである三次元表面形状測定における粗さ曲線の最大山高さ(Rp)が8.0μm以上であり、
前記光拡散層は、前記光拡散層中に含まれる微粒子の含有量が前記光拡散層に含まれる樹脂100重量部に対し90重量部以上161重量部以下であって、前記微粒子の平均粒径が15μm以下であり、前記複数種の微粒子のうち少なくとも90重量%を占める種類の微粒子は、平均粒径をφ、光拡散層の厚みをdとするとき、
0.5≦φ/d≦0.6
の関係を満たすことを特徴とする光拡散性シート。 - 前記複数種の微粒子の平均粒径がそれぞれ
φ/d≦0.6
の関係を満たすことを特徴とする請求項4に記載の光拡散性シート。 - 少なくとも一端部に光源が配置され、前記一端部に略直交する面を光出射面とする導光板と、前記導光板の光出射面に配置される光拡散性シートとを備えたバックライト装置において、前記光拡散性シートとして、請求項1から5いずれか1項に記載の光拡散性シートを使用したことを特徴とするバックライト装置。
- 光源と、前記光源の一方の側に配置される光拡散板と、前記光拡散板の、前記光源とは反対側に配置される光拡散性シートとを備えたバックライト装置において、前記光拡散性シートとして、請求項1から5いずれか1項に記載の光拡散性シートを使用したことを特徴とするバックライト装置。
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