JPH05281403A

JPH05281403A - 光拡散シート及びその製造方法

Info

Publication number: JPH05281403A
Application number: JP10576992A
Authority: JP
Inventors: Hirotomo Yasuno; 博朋安野; Osamu Nakajima; 修中島
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1993-10-29

Abstract

(57)【要約】【構成】厚さ１mmにおける光透過率７０％以上の透明樹
脂に、平均粒子径が１〜３０μｍの単独気泡を含有させ
た透明樹脂膜から成る光拡散シート、及び抽出可能物質
を含有する透明樹脂膜を形成させたのち、該抽出可能物
質を透明樹脂に不活性な溶剤を用いて抽出することによ
り、前記光拡散シートを製造する方法。【効果】従来の光拡散板よりはるかに薄く、かつ光拡散
性能に優れたシートであり、本発明方法によると簡単な
操作で容易に前記光拡散フイルムを製造することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規な光拡散シート及び
その製造方法に関するものである。さらに詳しくいえ
ば、本発明は、光源からの光を拡散透過させることによ
って均一な輝度面を得るのに用いられる光拡散板などと
して好適な光拡散シート及びこのものを効率よく製造す
る方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光拡散板は光源からの光を拡散透過させ
ることによって、均一な輝度面を与える性質を有するこ
とから、従来より一般照明装置に使用されてきたが、液
晶表示装置や複写機などに多用されている。この光拡散
板に要求される性能としては、光線をできるだけ直進さ
せることなく散乱させて平行光線の透過を防ぎ、しかも
できるだけ高い光透過率を有することを挙げることがで
きる。光線が散乱されれば、光線が媒体中を通過する距
離が長くなり、媒体による光線の損失が大きくなるの
で、この２つの要求性能はたがいに矛盾するものであ
る。したがって、光線の散乱度合いを平行光線透過率で
表すならば、光拡散性能は一定の平行光線透過率で、ど
れほど高い全光線透過率を有するかによって比較するこ
とができる。従来、単に光拡散性を有するというだけの
フイルム又はシートは数多く存在するが、それらは、い
ずれも媒体中に媒体と屈折率の異なる微細な分散物を含
有する系か、表面の微細な凹凸により光を乱反射させる
系である。例えば光拡散性を有するものとして、分子量
５０万〜２００万のポリエチレンシート（特開平２−４
６４０１号公報）及び発泡ポリエステルシートやケイ素
系マット剤を含むポリエステルシート（特開平２−７０
０２号公報）などが知られている。また、微細気泡を有
する石英ガラスから成る光拡散板が開示されており（特
開昭６１−１２６５０２号公報）、さらには分解性の有
機金属化合物を含むヒドロキシプロピルセルロースフイ
ルムを加熱することにより形成された表面の凹凸によっ
て、光散乱性をもたせたシートも知られている（特開昭
５７−１９８４０１号公報）。しかしながら、このような系では、通常低い平行光線透
過率と高い全光線透過率を両立させることは困難であ
る。そこで、光拡散板としては、現在、連続層である樹
脂に、樹脂と屈折率の極めて近い（屈折率の差が０.１
以下）有機又は無機の充填剤や繊維を分散させたものが
多用されている。しかしながら、この場合、光拡散板の
厚さを１〜４mm程度にしないと良好な光拡散性能を得る
ことができないという問題が生じる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで厚さの薄いものでも一定の平行光線透過率
で、高い全光線透過率を有するなど、優れた光拡散性能
を有する光拡散シート及びこのものを簡単な操作により
効率よく製造する方法を提供することを目的としてなさ
れたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、微細な単独気
泡を含有する透明樹脂膜または該樹脂膜を表面に設けた
透明シート等が、従来の光拡散板より厚さが薄く、しか
も樹脂の屈折率が通常１.４９〜１.６０であるのに対
し、気泡の屈折率が１.０であるにもかかわらず、予想
外にも従来の厚さ１〜４mmの光拡散板より優れた性能を
有すること、及びこのものは抽出可能物質を含有する透
明樹脂層を透明シート等表面に設け、該抽出可能物質を
適当な溶剤を用いて抽出することにより容易に得られる
ことを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明は、厚さ１mmにおける光透
過率７０％以上の透明樹脂に、平均粒子径が１〜３０μ
ｍの単独気泡を含有させた透明樹脂膜から成る光拡散シ
ートを提供するものである。また、本発明に従えば、前
記光拡散シートは、抽出可能物質を含有する透明樹脂膜
を形成させたのち、該抽出物質を透明樹脂に不活性な溶
剤を用いて抽出することにより、製造することができ
る。以下、本発明を詳細に説明する。

【０００５】光拡散板の一般的用途においては、肉眼で
みた場合のシートの均質性が求められるとともに、気泡
の粒径が大きいと光散乱性と光透過率とのバランスがく
ずれるので気泡の平均粒径が３０μｍを超えるのは好ま
しくない、一方気泡の平均粒径を１μｍ未満にするのは
実際上困難であり、もし可能であっても透過光が着色す
るので好ましくない。さらに、気泡の形状は球状の単独
気泡であることが望ましく、連続又は不定型の場合は光
拡散性と光透過率とのバランスをとるのが困難である。
また、気泡を含有する樹脂膜の厚さは、５〜１５０μｍ
が好ましい。５μｍ以下では十分な光拡散性が得られ難
く、１５０μｍ以上では、光透過性と光拡散性を両立さ
せるのが困難となるからである。本発明において好適に
用いられる厚さ１mmにおける光透過率７０％以上の透明
樹脂としては、例えばポリカーボネート、ポリメチルメ
タクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
ポリスチレン、あるいはポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ポリメチルペンテン−１などのポリオレフィン樹脂
で透明なもの、さらにはメチルメタクリレートと各種ア
ルキルアクリレートとの共重合体、塩化ビニルと酢酸ビ
ニルとの共重合体、スチレンとアクリロニトリルとの共
重合体、塩化ビニリデンとアクロニトリルとの共重合
体、スチレンとブタジエンとのブロック共重合体、スチ
レンとイソプレンとのブロック共重合体などの熱可塑性
樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル
樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリブタジエン、スチレン−
ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体な
どのゴム状重合体などが挙げられる。これらの樹脂は１種用いてもよいし、２種以上を組み合
わせて用いてもよい。また厚さ１mmでの光透過率が７０
％以下の場合には気泡による光線透過率が低くなり、ひ
いては光散乱性と光透過率とのバランスをくずし、本発
明の目的にそわなくなる。

【０００６】また、本発明において用いられる抽出可能
物質としては、水または温水を用いて抽出する場合に
は、例えばエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリ
コールモノアセテート、グリセリン、ペンタグリセリ
ン、ブタンジオール、ペンタエリスリトール、ヘキシト
ール、グリシトールなどの水溶性アルコール、マレイン
酸やコハク酸などの水溶性有機酸などが挙げられ、これ
らは１種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用い
てもよい。また、水や酸性又はアルカリ性水溶液で抽出
する場合には、例えば炭酸カルシウム、酸化カルシウ
ム、塩化ナトリウムなどの無機塩類が挙げられ、これら
は１種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いて
もよい。さらに、抽出可能物質としてデンプンを用い、
水で抽出するか、公知の方法により生分解させてもよ
い。一方、前記の水性溶剤以外に、該透明樹脂に不活性
で、かつ抽出可能物質を溶解しうる有機溶剤を用いて抽
出することもできる。例えばポリエチレン樹脂中にワッ
クスを分散させ、このワックスをメタノールを用いて抽
出することもできる。

【０００７】また、該抽出可能物質は、透明樹脂１００
重量部に対して０.３〜３０重量部の割合で用いられ
る。この量が０.３重量部未満では得られるシートの光
散乱性が十分でないし、３０重量部を超えると光線透過
率が低く成りすぎ、好ましくない。本発明の光拡散シー
トは次のようにして製造することができる。すなわち、
適当な溶媒中に前記透明樹脂と抽出可能物質を添加して
均質な塗布液を調製したのち、厚さ５０〜２００μｍ程
度の透明基体の表面に前記塗布液を塗布、乾燥して厚さ
５〜１５０μｍ程度の透明樹脂層を設けたのち、該透明
樹脂に対して不活性な溶剤を用いて樹脂層中の抽出可能
物質を抽出することにより、製造することができる。該
透明基体については特に制限はなく、液晶表示装置ある
いは一般照明装置に使用されているガラス板や他の機能
性膜、シート、板、成形物等が使用できる。なお、透明
樹脂層は乾燥後、透明基体より剥離して、透明樹脂膜か
らなる光拡散シートとして用いることができ、さらに透
明基体と積層したままで光拡散複合シートとして用いる
ことができる。このようにして得られた本発明の光拡散
シートは、従来の光拡散板よりはるかに薄く、かつ軽量
である上、光線の波長による透過率の差が小さく、色彩
の再現性が良好であり、かつ平行光線透過率を同一とし
た場合、従来のものより光透過率が高いなどの優れた特
徴を有している。

【０００８】

【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。実施例１メチルエチルケトン４０ｇに、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体［日本ゼオン(株)製、４００×１５０Ｊ］１０
ｇとエチレングリコール０.１ｇとを溶解して塗布液を
調製したのち、これを厚さ１００μｍの透明ポリエステ
ルフイルム上に塗布、乾燥して厚さ３０μｍの樹脂膜を
形成させた。次に、このフイルムを８０℃の熱水中に４
５分間浸せきしてから取り出し、乾燥して厚さ１３０μ
ｍの光拡散複合シートを得、その光学的性質を求めた。
結果を第１表に示す。この場合において、透明樹脂膜の
厚さ１mmでの光透過率が７５％であり、粒径は２〜８μ
ｍの範囲の単独気泡であった。また、１００μｍの透明
ポリエステルフイルムの光透過率は９２％であった。な
お、全光線透過率及び平行光線透過率は直読ヘイズコン
ピューター［スガ試験機(株)製］にて測定した。実施例２アセトン２０ｇとトルエン２０ｇとの混合溶媒中に、ポ
リメチルメタクリレート［住友化学(株)製、スミペック
スＢＬＧ］１０ｇとマレイン酸０.２ｇとを溶解して塗
布液を調製したのち、これを厚さ１００μｍの透明ポリ
エステルフイルム上に塗布、乾燥して厚さ４０μｍの樹
脂層を形成させた。次に、このフイルムを７０℃の熱水
中に３０分間浸せきしてから取り出し、乾燥して厚さ１
４０μｍの光拡散複合シートを得、その光学的性質を実
施例１と同様にして求めた。結果を第１表に示す。な
お、本実施例における透明樹脂膜の厚さ１mmでの光透過
率は９１％であり、粒径は２〜６μｍの範囲の単独気泡
であった。

【０００９】比較例１厚さ２mmの市販のポリカーボネート板、厚さ１mmのハイ
ゼックスミリオンシート（分子量１００万のポリエチレ
ンシート）及び厚さ１００μｍのトーレＸ４２シート
（ケイ素系マット剤を含むポリエチレンテレフタレー
ト）の光学的性質を求めた。その結果を第１表に示す。

【００１０】

【表１】

【００１１】第１表から明らかなように、本発明の光拡
散シートはＴｔ／Ｔｐがいずれも１２.４で、ハイゼッ
クスミリオンシート及びトーレＸ４２シートのＴｔ／Ｔ
ｐよりはるかに大きい。またポリカーボネート板のＴｔ
／Ｔｐは本発明のものにほぼ近い値を示しているが、こ
のものは厚さが２mmであり、本発明品に比べて著しく厚
い。

【００１２】

【発明の効果】本発明は、微細な単独気泡を有する透明
樹脂膜から成る光拡散シート又は透明基体の表面に前記
樹脂膜を設けた光拡散複合シートからなるものであっ
て、従来の光拡散板に比べてはるかに薄く、軽量である
上、光線の波長による透過率の差が小さく、色彩の再現
性が良好であり、かつ全光線透過率／平行光線透過率比
が従来のものに比べて高く、優れた光拡散性能を有して
いる。また、本発明に係るシートは簡単な操作により、
前記特徴を有する光拡散シートを容易に製造することが
できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】厚さ１mmにおける光透過率７０％以上の透
明樹脂に、平均粒子径が１〜３０μｍの単独気泡を含有
させた透明樹脂膜から成る光拡散シート。
【請求項２】厚さ５〜１５０μｍである請求項１記載の
光拡散シート。
【請求項３】透明樹脂膜を透明基体表面に設けた複合構
造に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記
載の光拡散シート。
【請求項４】抽出可能物質を含有する透明樹脂膜を形成
させたのち、該抽出物質を透明樹脂に不活性な溶剤を用
いて抽出することを特徴とする請求項１、２又は３記載
の光拡散シートの製造方法。