JPH08286004A

JPH08286004A - レンズシートおよびバックライト

Info

Publication number: JPH08286004A
Application number: JP7092863A
Authority: JP
Inventors: Makoto Okawa; 真大川; Masao Hamada; 雅郎濱田; Hiroshi Fukushima; 洋福島
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1995-04-18
Filing date: 1995-04-18
Publication date: 1996-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】帯電を起こし難く、埃、塵やゴミ等の付着や
電荷による製品欠陥、バックライトの輝度の低下、外観
の悪化を引き起こすことのないレンズシートおよびバッ
クライトを提供する。【構成】一方の面に多数のレンズ単位が平行に形成さ
れたレンズ面を有するレンズシートであって、該レンズ
シートのレンズ面側あるいはその裏面側の少なくとも一
方の面に帯電防止処理が施されているレンズシートおよ
びそれを用いたバックライト。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置などに使
われるレンズシートおよびバックライトに関するもので
あり、さらに詳しくは、帯電を起こし難く、ゴミ等の付
着が少なく、液晶等の駆動系への影響のないレンズシー
トおよびバックライトに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年カラー液晶表示装置を備えた携帯用
ノートパソコンや、カラー液晶パネルを使った携帯用液
晶ＴＶあるいはビデオ一体型液晶ＴＶなどのバッテリー
駆動製品において、液晶表示装置の消費電力がバッテリ
ー駆動時間を伸ばすための障害になっている。中でも、
液晶表示装置に使われているバックライトの消費電力の
割合は大きく、この消費電力をできる限り低く抑えるこ
とがバッテリー駆動時間を伸ばし、上記製品の実用価値
を高める上で重要な課題とされている。

【０００３】しかし、バックライトの消費電力を抑えこ
とによって、バックライトの輝度を低下させたのでは液
晶表示が見難くなり好ましくない。そこで、バックライ
トの輝度を犠牲にすることなく消費電力を抑えるため
に、バックライトの光学的な効率を改善することが望ま
れている。これを実現する手段として、片面にプリズム
列やレンチキュラー列等のレンズ単位を多数形成したレ
ンズシートを、導光体の出射面側に載置したバックライ
トが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなレンズシー
トとしては、その成形性の良さからポリカーボネート系
樹脂、アクリル系樹脂等の透明性に優れたプラスチック
材料が一般的に使用されている。しかし、これらプラス
チック材料は、その体積固有抵抗が１０¹⁵Ωｃｍを超え
る絶縁性の高いものであり、レンズシートの製造、保
管、バックライトの組立、液晶表示装置の組立等の各工
程で、人体や他の絶縁物等との接触によって帯電を起こ
しやすいものであった。帯電したレンズシートは、その
電荷によって液晶等のＩＣ等の駆動回路等を破壊した
り、周囲の埃、塵やゴミ等を吸着して液晶の開口部を塞
いだりする等、製品欠陥の原因となっていた。また、
埃、塵やゴミ等の付着したレンズシートは、バックライ
トの輝度の低下や外観の悪化の原因ともなっていた。本
発明は、帯電を起こし難く、埃、塵やゴミ等の付着や電
荷による製品欠陥、バックライトの輝度の低下、外観の
悪化を引き起こすことのないレンズシートおよびバック
ライトを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のレン
ズシートは、一方の面に多数のレンズ単位が平行に形成
されたレンズ面を有するレンズシートであって、該レン
ズシートのレンズ面側あるいはその裏面側の少なくとも
一方の面に帯電防止処理が施されていることを特徴とす
るものである。また、本発明のバックライトは、導光体
の出射面側に、一方の面に多数のレンズ単位が平行に形
成されたレンズ面を有し、該レンズ面側あるいはその裏
面側の少なくとも一方の面に帯電防止処理が施されてい
るレンズシートを載置したことを特徴とするものであ
る。

【０００６】本発明のレンズシート２は、図１に示した
ように、透明シートの一方の面に多数のレンズ単位７が
平行に形成されてなるものである。形成されるレンズ形
状は、目的に応じて種々の形状のものが使用され、例え
ば、プリズム形状、レンチキュラーレンズ形状、波型形
状等が挙げられる。本発明においては、レンズシート２
の厚さは０．１ｍｍ〜３ｍｍ程度、レンズ単位７のピッ
チは３０μｍ〜０．５ｍｍ程度とすることが好ましい。
また、レンズシート２としてプリズムシートを使用する
場合には、プリズム頂角は８０〜１５０゜の範囲とする
ことが好ましい。

【０００７】また、本発明のレンズシート２は、図２〜
図４に示したように、レンズ面側の表面あるいは裏面側
の表面の少なくとも一方の面に、帯電防止層８、９が形
成される等の帯電防止処理が施されていることが重要で
ある。レンズシート２に施される帯電防止処理として
は、例えば、図２および図３に示したように、バインダ
ーとなる樹脂にフィラー、有機金属化合物や導電性高分
子化合物等の帯電防止剤を配合した材料を塗布したり、
金属や金属化合物等をメッキ、蒸着して、レンズ面側あ
るいはその裏面側の表面に帯電防止層８、９を形成させ
る方法、図４に示したように、フィラー、有機金属化合
物や導電性高分子化合物等の帯電防止剤１２をシート材
料に配合してレンズシート２に帯電防止剤１２を混入さ
せる方法等が挙げられる。本発明において使用される帯
電防止剤としては、例えば、メッキや蒸着によって帯電
防止層８、９を形成する場合には、二酸化ケイ素、酸化
チタン、酸化インジュウム、ヨウ化銅等の金属酸化物、
アルミニウム、パラジウム、ニッケル等の薄膜状の金属
等が挙げられる。

【０００８】塗布によって帯電防止層８、９を形成する
場合には、カーボン、グラファイト等の炭素系のフィラ
ー、銀、銀−銅合金、ニッケル、白金、金、ルテニウム
等の金属系のフィラー、カオリン等の無機系のフィラ
ー、ポリアクリル酸あるいはその共重合体、ポリエチレ
ングリコール等のポリエステル誘導体、スルホン酸基含
有ビニル化合物の重合体等のアニオン系帯電防止剤、第
３アミノ基含有アルコールのメタクリル酸エステル等の
（メタ）アクリル酸エステル誘導体系帯電防止剤、アク
リル酸アミドメチレンユリア等の（メタ）アクリル酸ア
ミド誘導体系帯電防止剤、硫酸エステル塩、アルキルス
ルホン酸塩等の硫酸誘導体系帯電防止剤、リン酸エステ
ル等のリン酸誘導体系帯電防止剤、アルキルアミン、ア
ミド基あるいは第４級アンモニウム基含有ビニルエーテ
ル誘導体、ポリエチレングリコールポリアミン等のポリ
アミン系帯電防止剤、ビニル窒素誘導体系帯電防止剤、
アミド酸化エチレン付加体、アルキルフェノール酸化エ
チレン付加体、脂肪酸酸化エチレン付加体、アミド酸化
エチレン付加体、アミン酸化エチレン付加体、アクリル
酸エステル酸化エチレン付加体等の非イオン性帯電防止
剤、カルボン酸系両性界面活性剤、水性高分子化合物、
金属錯体、シロキサン系、ケイ素化合物、加水分解性ケ
イ素化合物と共加水分解性金属化合物からなるアルコー
ル性シリカゾル−金属化合物等の帯電防止剤等が挙げら
れる。

【０００９】レンズシート材料に配合する場合には、第
４級アンモニウム塩、エチルジアミンプロピレンオキサ
イド付加体、エチレンジアミンプロピレンオキサイド付
加体、エチレンジアミンエチレンオキサイド付加体等の
アミン酸化エチレン付加体、アルキルアミンのリン酸塩
等のカチオン系帯電防止剤、ポリエーテル、アルキルフ
ェノールエチレンオキサイド付加体、ステアリン酸グリ
セリンエステル等の非イオン系帯電防止剤、両性界面活
性剤、両面界面活性剤金属塩等の帯電防止剤等が挙げら
れる。

【００１０】これら帯電防止剤は、単独で使用すること
もできるし、２種以上を組合せて使用することもでき
る。上記のような帯電防止剤のうち、金属、金属化合
物、フィラー等の粒子状のものを使用する場合には、レ
ンズシート２の光透過性を妨げない程度の細かい粒径の
ものを使用することが好ましい。また、本発明において
は、帯電防止剤の使用量あるいは帯電防止膜の厚さは特
に限定されるものではなく、帯電防止処理を施したレン
ズシート２の体積固有抵抗値が１０¹²Ωｃｍ以下程度と
なる範囲であればよい。レンズシート２の体積固有抵抗
値は、ましくは体積固有抵抗値が１０¹¹Ωｃｍ以下、特
に好ましくは１０¹⁰Ωｃｍ以下の範囲である。レンズシ
ート２の体積固有抵抗値をこの範囲とすることによっ
て、レンズシート２の帯電による埃、塵やゴミ等の付着
や電荷による製品欠陥、バックライトの輝度の低下、外
観の悪化を抑止することができる。

【００１１】帯電防止層８、９を形成する場合には、レ
ンズシート２のレンズ面側あるいはその裏面側の少なく
とも一方の表面に形成すればよいが、帯電防止効果を考
慮すると両面に帯電防止層８、９を形成することが好ま
しい。帯電防止剤１２をレンズシート２に混入させる場
合には、レンズシート２が透明基材とレンズ部１１とか
ら構成される時は、少なくとも一方に帯電防止剤１２を
混入させればよいが、帯電防止効果を考慮すると両方に
帯電防止剤１２を混入させることが好ましい。

【００１２】本発明のレンズシート２は、可視光透過率
が高く、屈折率の比較的高い材料を用いて製造すること
が好ましく、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネー
ト系樹脂、塩化ビニル系樹脂、活性エネルギー線硬化型
樹脂等が挙げられる。中でも、レンズシート２の耐擦傷
性、取扱い性、生産性等の観点から活性エネルギー線硬
化型樹脂が好ましい。本発明においては、レンズシート
２に、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、黄変
防止剤、ブルーイング剤、顔料、拡散剤等の添加剤を添
加することもできる。

【００１３】本発明のレンズシート２を製造する方法と
しては、押し出し成形、射出成形等の通常の成形方法が
使用できる。活性エネルギー線硬化型樹脂を用いてレン
ズシート２を製造する場合には、透明フィルムあるいは
シート等の透明基材１０上に、活性エネルギー線硬化型
樹脂によってレンズ部１１を形成する。まず、所定のレ
ンズパターンを形成したレンズ型に活性エネルギー線硬
化型樹脂液を注入し、透明基材１０を重ね合わせる。次
いで、透明基材１０を通して紫外線、電子線等の活性エ
ネルギー線を照射し、活性エネルギー線硬化型樹脂液を
重合硬化して、レンズ型から剥離してレンズシート２を
得る。

【００１４】レンズシート２のレンズ部を構成する活性
エネルギー線硬化型樹脂としては、ビス（メタクロイル
チオフェニル）スルフォイド、２，４−ジブロモフェニ
ル（メタ）アクリレート、２，３，５−トリブロモフェ
ニル（メタ）アクリレート、２，２−ビス（４−（メ
タ）アクリロイルオキシフェニル）プロパン、２，２−
ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシエトキシフェニ
ル）プロパン、２，２−ビス（４−（メタ）アクリロイ
ルオキシジエトキシフェニル）プロパン、２，２−ビス
（４−（メタ）アクリロイルペンタエトキシフェニル）
プロパン、２，２−ビズ（４−（メタ）アクリロイルオ
キシエトキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、
２，２−ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシジエト
キシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−
ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシペンタエトキシ
−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス
（４−（メタ）アクリロイルオキシエトキシ−３，５−
ジメチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（メ
タ）アクリロイルオキシエトキシ−３−フェニルフェニ
ル）プロパン、ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシ
フェニル）スルフォン、ビス（４−（メタ）アクリロイ
ルオキシエトキシフェニル）スルフォン、ビス（４−
（メタ）アクリロイルオキシペンタエトキシフェニル）
スルフォン、ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシエ
トキシ−３−フェニルフェニル）スルフォン、ビス（４
−（メタ）アクリロイルオキシエトキシ−３，５−ジメ
チルフェニル）スルフォン、ビス（４−（メタ）アクリ
ロイルオキシフェニル）スルフィド、ビス（４−（メ
タ）アクリロイルオキシエトキシフェニル）スルフィ
ド、ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシペンタエト
キシフェニル）スルフィド、ビス（４−（メタ）アクリ
ロイルオキシエトキシ−３−フェニルフェニル）スルフ
ィド、ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシエトキシ
−３，５−ジメチルフェニル）スルフィド、ジ（（メ
タ）アクリロイルオキシエトキシ）フォスフェート、ト
リ（（メタ）アクリロイルオキシエトキシ）フォスフェ
ート等の多官能（メタ）アクリル化合物等が挙げられ
る。これらは、単独または２種以上を混合して使用する
こともできる。

【００１５】また、これら多官能（メタ）アクリル化合
物とともに、活性エネルギー線硬化型樹脂の屈折率を調
整するために、スチレン、ビニルトルエン、クロルスチ
レン、ジクロルスチレン、ブロモスチレン、ジブロモス
チレン、ジビニルベンゼン、１−ビニルナフタレン、２
−ビニルナフタレン、Ｎ−ビニルピロリドン等のビニル
化合物、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メ
タ）アクリレート、ビフェニル（メタ）アクリレート、
等の（メタ）アクリル酸エステル類、ジアリルフタレー
ト、ジメタリルフタレート、ジアリルビフェニレート等
のアリル化合物、バリウム、鉛、アンチモン、チタン、
錫、亜鉛等の金属と（メタ）アクリル酸等との金属塩を
使用することもできる。これらは、単独または２種以上
を混合して使用することもできる。

【００１６】本発明において、活性エネルギー線硬化型
樹脂に使用される光ラジカル発生触媒としては、例え
ば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパ
ン−１−オン、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン、メチルフェニルグリオキシレート、２，４，６−ト
リメチルベンゾイルフォスフィンオキサイド、ベンジル
ジメチルケタール等を挙げることができる。活性エネル
ギー線硬化型樹脂でレンズ部１１を形成したレンズシー
ト２において、使用される透明基材１０の材質は、紫外
線、電子線等の活性エネルギー線を透過する材料であれ
ば特に限定されず、柔軟な硝子板等を使用することもで
きるが、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカ
ーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリル
イミド系樹脂等の透明樹脂が好ましい。

【００１７】本発明のバックライト１は、図１に示した
ように、導光体３の一方の端部に蛍光灯等の光源４を配
置し、導光体３の上に前述したような本発明のレンズシ
ート２を、レンズ単位７が光源４と平行となるように、
レンズ面を上向きに載置して構成される。また、本発明
のレンズシート２を複数枚使用して、そのレンズ単位７
が直交または平行するように複数枚積層して使用するこ
ともできる。さらに、導光体３には、通常、出射面上に
拡散シート６が載置され、出射面と反対側の面には、反
射フィルム等によって反射層５が形成される。

【００１８】本発明のバックライト１においては、図１
に示した構成に限定されるものではなく、使用目的等に
応じて種々の構成とすることができる。例えば、光源４
は導光体３の少なくとも１つの端部に配置させればよい
が、必要に応じて、複数個の光源４を配置することもで
きる。また、導光体３の出射面は拡散面あるいはレンズ
面に形成してもよいし、印刷等によって導光体３全体か
ら均一に光線が出射するような光量調整機構を施しても
よい。さらに、導光体３の形状は、シート状、断面楔
状、船型等の種々の形状のものを使用することができ
る。

【００１９】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。

【００２０】実施例１レンズピッチが５０μｍ、頂角９５゜のプリズムパター
ンを形成したＡ４サイズ程度の黄銅製のレンズ型に、以
下の組成からなる紫外線硬化型樹脂液を注入し、Ａ４サ
イズの厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレート製
フィルムをレンズ型に重ね合わせた後、約３００ｍｍ上
方に配置した紫外線ランプ（８０Ｗ／ｃｍの照射強度、
６．４ＫＷ）を用いて、ポリエチレンテレフタレート製
フィルム側から３０秒間紫外線を照射し、紫外線硬化型
樹脂液を重合硬化させ、レンズ型から剥離してプリズム
シートを得た。

【００２１】紫外線硬化型樹脂ビス（メタクロイルチオフェニル）スルフィド、６０重量部２，４−ジブロモフェニルメタクリレートトリメチロールプロパントリアクリレート４０重量部光硬化触媒（メルク社製Ｄａｒｏｃｕｒ１１７３）１．５重量部得られたプリズムシートの基材フィルム側に、帯電防止
剤（コルコート社製ＥＣ−８５１）をスプレーコート
し、乾燥させて帯電防止層を形成した。帯電防止層を形
成した表面の体積固有抵抗値は５．６×１０⁹ Ωｃｍで
あり、タバコの灰を付着させてもシート面に残らなかっ
た。また、図１に示したようなバックライトとして使用
した場合にも、明るさの低下は殆どなかった。

【００２２】実施例２実施例１と同一の材料を用い、同一の方法でプリズムシ
ートを得た。得られたプリズムシートを帯電防止剤（コ
ルコート社製ＥＣ−８５１）の液中に１０秒間浸漬した
後、２ｍ／分の速度で引き上げ、乾燥させて両表面に帯
電防止層を形成した。帯電防止層表面の体積固有抵抗値
は５．２×１０⁹ Ωｃｍであり、タバコの灰を付着させ
てもシート面に残らなかった。また、図１に示したよう
なバックライトとして使用した場合にも、明るさの低下
は殆どなかった。

【００２３】実施例３レンズピッチが５０μｍ、頂角９５゜のプリズムパター
ンを形成したＡ４サイズ程度の黄銅製のレンズ型に、以
下の組成からなる紫外線硬化型樹脂液を注入し、Ａ４サ
イズの厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレート製
フィルムをレンズ型に重ね合わせた後、約３００ｍｍ上
方に配置した紫外線ランプ（８０Ｗ／ｃｍの照射強度、
６．４ＫＷ）を用いて、ポリエチレンテレフタレート製
フィルム側から３０秒間紫外線を照射し、紫外線硬化型
樹脂液を重合硬化させ、レンズ型から剥離してプリズム
シートを得た。

【００２４】紫外線硬化型樹脂ビス（メタクロイルチオフェニル）スルフィド、６０重量部２，４−ジブロモフェニルメタクリレートトリメチロールプロパントリアクリレート４０重量部光硬化触媒（メルク社製Ｄａｒｏｃｕｒ１１７３）１．５重量部カーボン粒子０．１重量部得られたプリズムシート表面の体積固有抵抗値は４．６
×１０⁹ Ωｃｍであり、タバコの灰を付着させてもエア
ーを軽くあてるだけで簡単に除去できた。また、図１に
示したようなバックライトとして使用した場合にも、明
るさの低下は殆どなかった。

【００２５】比較例１実施例１と同一の材料を用い、同一の方法でプリズムシ
ートを得た。得られたプリズムシートの表面の体積固有
抵抗値は１０¹⁵Ωｃｍ以上であり、タバコの灰を付着さ
せても除去が困難であった。また、図１に示したような
バックライトとして使用した場合の輝度を測定し、比較
例１のバックライトの輝度を１としたときの実施例２お
よび３の輝度を表１に示した。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１から明らかなように、帯電防止処理を
施した実施例２および３のプリスムシートを用いたバッ
クライトにおいては、帯電防止処理を施さなかった比較
例１のプリズムシートを用いたバックライトと比較し
て、その輝度の低下は殆どなく、帯電のないプリズムシ
ートが得られる。

【００２８】

【発明の効果】本発明のレンズシートは、レンズシート
のレンズ面側あるいはその裏面側の少なくとも一方の面
に帯電防止処理を施すことによって、帯電を起こし難
く、埃、塵やゴミ等の付着や電荷による製品欠陥、バッ
クライトの輝度の低下、外観の悪化を引き起こすことの
ないレンズシートおよびバックライトを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバックライトの構成例を示すの斜視図
である。

【図２】本発明のレンズシートの一実施例の断面図であ
る。

【図３】本発明のレンズシートの一実施例の断面図であ
る。

【図４】本発明のレンズシートの一実施例の断面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・バックライト２・・・レンズシート３・・・導光体４・・・光源５・・・反射層６・・・拡散シート７・・・レンズ単位８，９・・・帯電防止層１０・・・透明基材１１・・・レンズ部１２・・・帯電防止剤

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【手続補正書】

【提出日】平成７年８月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図５

【補正方法】追加

【補正内容】

【図５】本発明のレンズシートの一実施例の断面図であ
る。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年８月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】また、本発明のレンズシート２は、図２〜
図５に示したように、レンズ面側の表面あるいは裏面側
の表面の少なくとも一方の面に、帯電防止層８、９が形
成される等の帯電防止処理が施されていることが重要で
ある。レンズシート２に施される帯電防止処理として
は、例えば、図２および図３に示したように、バインダ
ーとなる樹脂にフィラー、有機金属化合物や導電性高分
子化合物等の帯電防止剤を配合した材料を塗布したり、
金属や金属化合物等をメッキ、蒸着して、レンズ面側あ
るいはその裏面側の表面に帯電防止層８、９を形成させ
る方法、図４および図５に示したように、フィラー、有
機金属化合物や導電性高分子化合物等の帯電防止剤１２
をシート材料あるいはレンズ材料に配合してレンズシー
ト２に帯電防止剤１２を混入させる方法等が挙げられ
る。本発明において使用される帯電防止剤としては、例
えば、メッキや蒸着によって帯電防止層８、９を形成す
る場合には、二酸化ケイ素、酸化チタン、酸化インジュ
ウム、ヨウ化銅等の金属酸化物、アルミニウム、パラジ
ウム、ニッケル等の薄膜状の金属等が挙げられる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の面に多数のレンズ単位が平行に形
成されたレンズ面を有するレンズシートであって、該レ
ンズシートのレンズ面側あるいはその裏面側の少なくと
も一方の面に帯電防止処理が施されていることを特徴と
するレンズシート。
【請求項２】導光体の出射面側に、一方の面に多数の
レンズ単位が平行に形成されたレンズ面を有し、該レン
ズ面側あるいはその裏面側の少なくとも一方の面に帯電
防止処理が施されているレンズシートを載置したことを
特徴とするバックライト。