JPH08160205A

JPH08160205A - 光拡散シート

Info

Publication number: JPH08160205A
Application number: JP30746194A
Authority: JP
Inventors: Hirozo Nakamura; 浩造中村
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1994-12-12
Filing date: 1994-12-12
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】拡散異方性に優れると共に、生産性（歩留ま
り）の良い光拡散シートを提供する。【構成】開示される光拡散シートは６ｂは、液晶表示
装置のバックライトモジュール３Ｂ等、光の拡散と透過
を利用する表示装置に用いられる部材で、屈折率のより
高い繊維（ポリカーボネート繊維）を縦糸７１とし、屈
折率のより低い繊維（アクリル繊維）を横糸７２とし
て、互いに交錯させながら、織り込んで構成される光拡
散織物７を透明な樹脂シート８の表面に貼着固定してな
っている。この光拡散シート６ｂをバックライトモジュ
ール３Ｂに組み込む際、縦糸７１が、液晶表示画面の縦
方向に配向し、横糸７２が、液晶表示画面の横方向に配
向する状態に配置すれば、液晶表示画面の横方向に高い
拡散性が示され、縦方向に中程度の拡散性が示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液晶表示装置のバッ
クライトモジュール、プロジェクションテレビのスクリ
ーン等、光の拡散と透過を利用する表示装置に用いて好
適な光拡散シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、コントラストが鮮明で
高速表示が可能なＴＦＴ液晶パネルの出現と、視認性を
良くするバックライトモジュールの採用により、今や、
薄型軽量の表示装置の本命となっている。そして、これ
を用いて、ワープロ、ノート型パソコン、ポータブルテ
レビ等が普及してきている。図４は、バックライト方式
の液晶表示装置の構成を示す分解斜視図であり、この図
に示すように、この種の液晶表示装置１は、ＴＦＴ液晶
パネル２の背後にバックライトモジュール（背面光源）
３が配置され、これらがフロントシャーシ板４とリアシ
ャーシ板５とで挟持されてなっている。

【０００３】上記ＴＦＴ液晶パネル２は、液晶層、配向
膜、ＴＦＴアレイ基板、偏光板、配線プリント板等から
積層に構成され、カラー液晶パネルには、さらに、カラ
ーフィルタ基板も付加される。また、上記バックライト
モジュール３は、図５に拡大して示すように、アクリル
板（ポリメタクリル酸メチル板）からなる導光板３１
と、導光板３１の両サイドに配される白色蛍光灯（三波
長発光型の冷陰極管）３２，３２と、導光板３１の裏面
側に配される不透明ポリエチレンテレフタレートフィル
ムからなる反射シート３３と、導光板３１の表面側に配
される２枚の透過性の光拡散シート３４，３４とから概
略構成されている。上記導光板３１の裏面には、光拡散
性のインクを用いて無数のドットパターンＤ，Ｄ，…が
印刷されている。

【０００４】上記構成の液晶表示装置１において、動作
時、バックライトモジュール３でＴＦＴ液晶パネル２を
照らすには、白色蛍光灯３２，３２の光を導光板３１の
サイドから導光板３１の中に入れ、反射シート３３で反
射させ、１つ１つが疑似拡散光源として機能する裏面の
ドットパターンＤ，Ｄ，…と、表面の光拡散シート３
４，３４とで明るさを均一にして表面から面射出させ
る。そして、上方の光拡散シート３４の表面から一様に
射出する光をＴＦＴ液晶パネル２の裏面から入射させ液
晶層を通過させる。このようにして、液晶層を通過した
光を偏光板（カラー液晶パネルの場合にはカラーフィル
タ及び偏光板）を通して見ることにより透過式のディス
プレイとなる。

【０００５】ところで、上記光拡散シート３４は、
表面（射出面）で一様な輝度分布を示すものでなければ
ならない（液晶表示画面を観察する際に、ＴＦＴ液晶パ
ネルを通してドットパターンＤ，Ｄ，…が視認されるも
のでは困る）。また、輝度の高いものでなければな
らない（如何に拡散性に優れていても、輝度の低いもの
では、カラーフィルタを通してみるカラー液晶表示には
利用できない）。

【０００６】さらに、最近では、拡散異方性（向き
によって光の拡散性が異なる性質）を有する光拡散シー
ト３４が望まれている。すなわち、横に広がる複数の者
が画像を同時にかつ明確に観察できるようにするため
に、横方向（見られる方向）では高度（広角度）の拡散
性を持ち、一方、縦方向（見られない方向）では、光エ
ネルギの無駄を省く観点から、中程度（狭角度）の拡散
性を持つものが求められている。

【０００７】従来、輝度の一様面分布性、高輝度
性、拡散異方性を具備する光拡散シートしては、特
開平４−３１４５２２号公報に記載のものが知られてい
る。この公報記載の光拡散シートは、透明マトリックス
（透明樹脂シート）中に、この透明マトリックスとは屈
折率の異なる微小線形物質が、秩序良く互いに平行移動
した位置関係で均質に分散してなるもので、微小線形分
散物の長軸に垂直な面において高度の拡散性が示され
る。このような異方性光拡散シートは、次に述べる方法
により製造される。まず、例えば超低密度ポリエチレン
とポリエチレンとを混練してポリエチレンをマトリック
スとし、ポリスチレンを球状の微小分散物とする相分離
型樹脂組成物を調整する。次いで、この相分離型樹脂組
成物をＴダイ押出機に供給して所定の溶融温度の下で押
出加工を行う。この際、押し出されたシート状の溶融樹
脂を押出方向に強く引っ張り延伸をかけながら冷却す
る。この延伸加工により、微小分散物の形状が球形から
線形（異方的形状）に変化する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
異方性光拡散シートでは、上述の方法（押出延伸加工）
により製造される限り、ガラス転移温度（Ｔｇ）が相近
似した素材同士を選択して混練しなければならず、この
ため、素材の選択が限られてしまうという問題があっ
た。何故なら、微小分散物のガラス転移温度が透明マト
リックスのそれよりも遥かに高い態様の組み合わせで
は、マトリックスのガラス転移温度で延伸加工を行って
も、微小分散物は線形（異方的形状）に変化しないし、
一方、微小分散物のガラス転移温度で延伸加工を行え
ば、シート自体が形成されない。これに対して、透明マ
トリックスのガラス転移温度が微小分散物のそれよりも
遥かに高い態様の組み合わせでは、もし、微小分散物の
ガラス転移温度で延伸加工を行えば、透明マトリックス
が脆性破壊を起こしてしまうし、一方、透明マトリック
スのガラス転移温度で延伸加工を行えば、微小分散物が
分解してしまう虞がある。このように、従来の構成の異
方性光拡散シートでは、素材選択の制約が、より安価
で、より性能の良いシートの開発を進めて行く上で、支
障となっていた。加えて、延伸加工の工程が付加される
ため、生産性（歩留まり）が悪いという問題もあった。

【０００９】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、拡散異方性に優れると共に、生産性（歩留ま
り）の良い光拡散シートを提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、単一種又は互いに屈折率の
異なる複数種の繊維が織り込まれた織物と、該織物を埋
設状態、挟持状態又は貼着状態で支持固定するための透
明基体とからなる光拡散シートであって、上記透明基体
が、上記単一種の繊維又は上記複数種の繊維のうち少な
くとも１種類とは屈折率の異なる樹脂からなることを特
徴としている。

【００１１】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の光拡散シートであって、上記透明基体の少なくとも
一方の面には微細凸凹加工が施されていることを特徴と
している。

【００１２】

【作用】請求項１記載の構成では、縦横に配向され、か
つ、繊維が微細ゆえ、光拡散異方性を有する織物を用い
るので、歩留まり低下の原因となる延伸処理を省略でき
る。さらに、上記織物の成分繊維のうち少なくとも１種
の繊維とは屈折率の異なる樹脂製の透明基体を用いて、
上記織物を埋設状態、挟持状態又は貼着状態で支持固定
する。これにより、織物の伸び縮みがなくなり、シート
の強度が高められると共に、取扱いが容易となる。

【００１３】横方向に配向する繊維（横糸）との間では
屈折率にほとんど差がないが（屈折率同一を含む）、縦
方向に配向する繊維（縦糸）との間では屈折率差の大き
な材質から透明基体を得るようにすれば、横方向に高度
の拡散性を有する光拡散シートが形成される。横方向に
配向する繊維（横糸）の屈折率が透明基体の屈折率と同
一でも、透明基体の表面に織物の形態で貼着支持される
場合には、表面に微細な起伏が形成されるので、縦方向
にも中程度の拡散力が発生する。織物を透明基体の内部
に埋設する場合には、横方向に配向する繊維（横糸）の
屈折率と透明基体の屈折率とを僅かに異なるようにすれ
ば、縦方向に中程度の拡散性を持たせることができる。

【００１４】縦横の繊維が同一種のもの（又は屈折率が
同じもの）であれば、光の拡散性は縦方向と横方向とで
同一である。また、適宜、透明基体との屈折率差の大き
な繊維を横方向に配向させ、屈折率差の小さな繊維を縦
方向に配向させても良く、このように構成すれば、縦方
向に高度の拡散性を有する光拡散シートが形成され、こ
のような光拡散シートは、例えば縦長の画面に用いて好
適である。

【００１５】請求項２記載の構成では、上記透明基体の
少なくとも一方の面には微細凸凹加工が施されているの
で、輝度の面分布が一段と確実に一様となる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。図１は、この発明の一実施例である光拡
散シート６が組み込まれたバックライトモジュール３Ａ
の概略構成を示す分解斜視図、図２は、同バックライト
モジュール３Ａが組み込まれた液晶表示装置１Ａの概略
構成を示す断面図である。この例の光拡散シート６が、
従来の異方性拡散シートと異なるところは、混練後に延
伸加工を必要とする微小物質に代えて、規則的に配列さ
れた透明かつ微細な繊維によって光拡散異方性を持つよ
うにした点である。すなわち、この例の光拡散シート６
は、図１及び図２に示すように、屈折率の高い繊維を縦
糸７１とし、屈折率の低い繊維を横糸７２として、互い
に交錯させながら、一本ずつ交互に上下（浮沈）させ
て、いわゆる平織で得られた光拡散織物７を透明な樹脂
シート８の表面に貼着固定してなっている。

【００１７】上記光拡散織物７は、組織を構成する繊維
が微細（線径５〜５０μｍ）なため、長さ方向と直交す
る面において、線径と屈折率とに応じた拡散性が示され
る（線径が小さい程、また、樹脂シート８との屈折率差
が大きい程、拡散の角度範囲は広くなる）。ここで、縦
糸７１は、液晶表示画面の縦方向に配向させられる繊維
であり、上述したように、高い屈折率の繊維を用いるこ
とにより、液晶表示画面の横方向に高い拡散性を持たせ
るようにしている。一方、横糸７２は、液晶表示画面の
横方向に配向させられる繊維であり、低い屈折率の繊維
を用いることにより、液晶表示画面の縦方向に中程度の
拡散性を持たせるようにしている。

【００１８】上記縦７１、縦糸７２としては、透明性が
良く、機械的強度もあるポリカーボネート繊維（屈折率
１.５９〜１.６０）、アクリル繊維（ポリアクリロニト
リル系繊維）（屈折率１．４０〜１.４９）、ポリエチ
レン繊維、塩素化ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊
維、ポリイミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊
維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリアミド繊維
（ナイロン）、ポリアセタール繊維、ポリエーテル繊
維、ポリスチレン繊維（屈折率１.５９〜１.６０）、ポ
リエステルアミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊
維、ポリエーテルエステル繊維、ポリ塩化ビニル繊維、
ポリ酢酸ビニル繊維、エチレン−酢酸ビニル共重合繊
維、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合繊維、ポリビニ
ルブチラール繊維、ポリ弗化ビニル繊維、ポリ弗化ビニ
リデン繊維、ポリウレタン繊維、スチレン−アクリル共
重合繊維等の合成繊維を用いることができる。

【００１９】また、上記樹脂シート８としては、横糸７
２とは屈折率が略同一であるか又は近似の材質が、一
方、縦糸７１とは屈折率差の大きな材質が選択され、例
えば、透明性が良く、機械的強度もあるポリカーボネー
ト（屈折率１.５９〜１.６０）、アクリル樹脂（屈折率
１.４９）、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリア
セタール、ポリエーテル、ポリスチレン（屈折率１.５
９〜１.６０）、ポリエステルアミド、ポリフェニレン
スルフィド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、
アクリル樹脂（ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリ
ル酸エステル、ポリメタクリル酸メチル（屈折率１.４
９））、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重
合、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合、ポリビニルブ
チラール、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ポリ
ウレタン、スチレン−アクリル共重合等の合成樹脂を用
いることができる。

【００２０】このように構成することで、横方向に高度
の拡散性が示され、一方、縦方向にも中程度の拡散性が
示される。つまり、横糸７２と樹脂シート８の材質が同
一の場合でも、横糸７２の一本一本が縦方向に沿って微
小凹凸を生じさせているから、縦方向に中程度の拡散性
が示されるのである。なお、この例の液晶表示装置１Ａ
は、光拡散シートを除けば、従来のそれと同一であるの
で、図１及び図２において、図４及び図５と同一構成各
部については、同一の符号を付してその説明を省略す
る。

【００２１】◎比較実験１この例の光拡散シート６の性能や生産性、経済性等を評
価するために比較実験を行った。まず、線径２０μｍの
ポリカーボネート繊維（屈折率１.５９〜１.６０）を縦
糸７１として用い、一方、同径のアクリル繊維（屈折率
１.４９）を横糸７２として用い、平織の織機で織り込
んで光拡散織物７を形成した後、この光拡散織物７を予
め用意した厚さ１００μｍのアクリルシート（屈折率
１.４９）の表面に接着剤で貼着して、この例の光拡散
シート６を完成させた。一方、比較例として、ポリカー
ボネート１００重量部に粒径２０μｍのＰＶＤＦ（ポリ
フッ化ビニリデン）パウダを１０重量部分散配合して調
整された相分離型樹脂組成物をＴダイ押出機に供給して
所定の溶融温度の下で押出加工を行い、この際、押し出
されたシート状の溶融樹脂を横一軸延伸しながら冷却し
て異方性の光拡散シートを形成した。

【００２２】そして、実施例及び比較例の各光拡散シー
トを用いて、２種類のバックライトモジュールを製造し
た。製造された２種類のバックライトモジュールは、光
拡散シートが上記の如く異なる点を除けば、互いに同一
である。すなわち、サイドライトとして、いずれも、外
径３.５ｍｍで、長さ１９６ｍｍの白色蛍光灯（冷陰極
管）３２，３２が２本ずつ用いられ、また、裏面に光拡
散性のドットパターンＤ，Ｄ，…を有する導光板（アク
リル板）３１及び反射板（不透明ポリエチレンテレフタ
レートフィルム）３３も互いに同一形状同一構成のもの
である。光拡散シートの比較実験（性能評価試験）は、
サイドライトの２本の白色蛍光灯を直流１２Ｖのインバ
ータで駆動して、５００〜１，０００Ｈｚの交流で発光
させることにより行った。

【００２３】比較実験の結果、表１の如き評価が得られ
た。

【表１】＊：バックライトモジュールの法線方向の明るさ（cd/m²）すなわち、表１に示すように、製造コストは、延伸処理
が不要な分、実施例品の方が歩留まりが良く、安価であ
ることが裏付けられた。拡散性能についても、比較例品
（従来品）と同程度又はそれ以上であった。

【００２４】この例の構成によれば、表１に示した品質
性能が得られるほか、光拡散織物が樹脂シートに支持固
定されるので、伸び縮みがなくなり、シートの強度が高
められ、したがって、取扱いが容易となる。なお、変形
例として、樹脂シートの両面に光拡散織物を貼着しても
良い。

【００２５】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、液晶は、
カラー液晶であると、モノクロ液晶であるとを問わな
い。また、バックライトモジュールはサイド型に限ら
ず、直下型でも良い。また、白色蛍光灯は、熱陰極型で
あると冷陰極型であるとを問わない。光拡散シートは、
２枚一組に限らず、適宜、増減できる。また、合成繊維
に限らず、透明性と所望の屈折率を有する限り、無機繊
維でも良い。光拡散織物は、平織に限定されず、綾織、
その他の織り方によって形成しても良い。また、光拡散
織物は、不織布でも良い。また、縦方向にも横方向にも
同程度の拡散性が要求される場合には、単一種の繊維で
形成することもできる。

【００２６】また、上述の実施例においては、光拡散織
物を樹脂シートの表面に貼着固定する場合について述べ
たが、これに限らず、図３に示すように、圧着機等を用
いて、光拡散織物７を一対の樹脂シート８，８で挟持状
態ないしは埋設状態に固定しても良い。また、樹脂シー
トには、光拡散織物が貼着されていない側に、微細凸凹
加工を施すようにすれば、さらに、拡散性が向上する。
また、この発明の光拡散シートは、液晶表示装置のバッ
クライトモジュールに限らず、ＯＨＰシート用支持体、
電飾看板のバックライトモジュール、プロジェクション
テレビのスクリーン、その他の光拡散透過部材を利用す
る表示装置に用いることもできる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、拡散異方性を備える微細な繊維（織物、不
織布）が用いられるので、延伸処理が不要である。した
がって、生産性（歩留まり）が向上し、生産コストを下
げることができる。また、上記繊維を織物の形態とし、
この織物を透明基体によって、埋設状態、挟持状態又は
貼着状態で支持固定するので、織物の伸び縮みがなくな
り、シートの強度が高められる。したがって、取扱いが
容易となり、作業性が向上する。また、請求項２記載の
発明によれば、上記透明基体の少なくとも一方の面には
微細凸凹加工が施されているので、輝度の面分布が一段
と確実に一様となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である光拡散シートが組み
込まれたバックライトモジュールの概略構成を示す分解
斜視図である。

【図２】同バックライトモジュールが組み込まれた液晶
表示装置の概略構成を示す断面図である。

【図３】同実施例の変形例である光拡散シートが組み込
まれたバックライトモジュールの概略構成を示す分解斜
視図である。

【図４】従来技術を説明するための図で、バックライト
方式の液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。

【図５】従来技術を説明するための図で、同液晶表示装
置に組み込まれるバックライトモジュールの構成を分解
して示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１Ａ液晶表示装置（表示装置）３Ａバックライトモジュール３１導光板３２白色蛍光灯３３反射シート６光拡散シート７光拡散織物８樹脂シート（透明基体）７１縦糸（繊維）７２横糸（繊維）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単一種又は互いに屈折率の異なる複数種
の繊維が織り込まれた織物と、該織物を埋設状態、挟持
状態又は貼着状態で支持固定するための透明基体とから
なる光拡散シートであって、前記透明基体は、前記単一種の繊維又は前記複数種の繊
維のうち少なくとも１種類とは屈折率の異なる樹脂から
なることを特徴とする光拡散シート。
【請求項２】前記透明基体の少なくとも一方の面に微
細凸凹加工が施されていることを特徴とする請求項１記
載の光拡散シート。