JPH11202107A

JPH11202107A - 光拡散板

Info

Publication number: JPH11202107A
Application number: JP10007070A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Konno; 武士今野
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1998-01-16
Filing date: 1998-01-16
Publication date: 1999-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】ゴミ等の付着を防止して光拡散効果を長期に
わたって保持することができ、かつ、静電気に起因する
各種機器の誤動作を回避できる光拡散板の提供。【解決手段】透明支持体１上に光拡散層４を有し、透
明支持体１のいずれかの面に針状の電子伝導系素材を含
有する導電層２を有し、導電層２と光拡散層４との間に
ポリマー層３が設けられている。針状の電子伝導系素材
は、金属酸化物粒子が好ましく、針状の電子伝導系素材
は、長軸が０．２〜４．０μｍの範囲にあり、短軸が
０．０１〜０．０４μｍの範囲にある微粒子であって、
その長軸の短軸に対する比が２０〜４０であるのが望ま
しい。保護層５はメチルメタクリレートとアクリル酸エ
ステルとの共重合体が好ましく用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光拡散板に関し、さ
らに詳しくは特に液晶ディスプレイ等のバックライトに
使用される光拡散板あるいは映写スクリーンに使用され
る光拡散板、ＯＨＰシート用支持体、広告用電飾看板バ
ックライト用支持体、さらに照明用カバー用、反射体用
あるいは液晶プロジェクタースクリーン用等に好適な光
拡散板に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイのハックライト用に、
あるいはテレビ、映画等の映像のスクリーンとして光拡
散板が用いられている。この光拡散板は、現在のカラー
化の時代では、特に良く光を拡散して着色がなく光の透
過性が良いことが要求されている。従来より、ポリエス
テルベースにポリマー粒子のマット剤を含む光拡散層を
形成したシートが液晶ディスプレイのハックライト用光
拡散板として用いられてきた。しかし、このような光拡
散板を使用する場合、静電気等による影響から光拡散板
にゴミ等が付着して光拡散板としての機能が低下するこ
とがあった。また、光拡散板を液晶ディスプレイのハッ
クライト用光拡散板と使用する際に、液晶ディスプレイ
の周辺で生じる静電気によって液晶装置が誤動作するこ
とがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ゴミ
等の付着を防止して光拡散効果を長期にわたって保持す
ることができ、また、光拡散板が配置される各種機器に
おける静電気による誤動作を回避することができる光拡
散板を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した目的は、透明支
持体上に光拡散層を有する光拡散板において、前記透明
支持体のいずれかの面に針状の電子伝導系素材を含有す
る導電層を有することを特徴とする光拡散板によって達
成された。導電層は、透明性支持体と光拡散層との間に
設けられていてもよく、光拡散層が設けられている面と
反対側の透明支持体の面に設けられていてもよく，さら
に導電層が透明支持体の片面に設けられ、この導電層と
光拡散層との間に下塗層が形成されていてもよく、この
下塗層には側鎖にカチオン性四級アンモニウム塩基ある
いはスルホン酸基を有するアクリル樹脂を含むことが望
ましい。また、導電層が光拡散層が設けられている面と
反対側の透明支持体の面に設けられている場合には、そ
の導電層の面上に保護層が形成されていることが望まし
い。針状の電子伝導系素材は、金属酸化物粒子が好まし
く、より好ましくは、長軸が０．２〜４．０μｍの範囲
にあり、短軸が０．０１〜０．０４μｍの範囲にある微
粒子であって、その長軸の短軸に対する比が２０〜４０
であることが望ましい。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい一実施の
形態を説明する。図１は本発明の光拡散板の好ましい一
実施の形態を示す断面図であり、図１において、１は透
明支持体、２は導電層、３はポリマー層、４は光拡散
層、５は保護層である。本発明の透明支持体１として
は、透明性がよく、機械的強度があれば、通常知られた
プラスチックフイルムを適宜使用することできる。通常
は、０．０２ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下の厚さのシート
状フイルム用樹脂が用いられるが、ガラス板でもよい。
このフイルム用樹脂としては、ポリエステル、ポリオレ
フィン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリスチレン、ポ
リエステルアミド、ポリカーボネート、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、
ポリメタクリル酸エステル等が好ましい。ポリエステル
では，ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレ
フタレート等が特に好ましい。

【０００６】導電層２は、針状の電子伝導系素材が含有
された層である。針状の電子伝導系素材としては、特に
針状の金属酸化物粒子が好ましく、さらに好ましくは、
電子伝導系素材は、長軸が０．２〜４．０μｍの範囲に
あり、短軸が０．０１〜０．０４μｍの範囲にある微粒
子であって、その長軸の短軸に対する比が２０〜４０で
ある素材が好適である。このような素材では、特に透明
性および均一な導電性を形成可能な点で好ましい。

【０００７】したがって、導電層２は、導電性金属酸化
物と高分子バインダーを含有するものが好適である。導
電性金属酸化物としては、アルミニウムをドープした酸
化亜鉛（０．１２〜０．２５μｍ）、アンチモンをドー
プした酸化チタン（０．２μｍ）、酸化亜鉛（１．０μ
ｍ）、アンチモンをドープした酸化スズ、硫酸バリウム
をアンチモンをドープした酸化スズでコートした粒子、
Ｋ₂Ｏ・ｎＴｉＯ₂／ＳｎＯ₂Ｓｂ₂Ｏ₃（短軸０．４
〜０．７、長軸１０〜２０μｍ）等が挙げられる。

【０００８】これらの導電性金属酸化物の中でも、特に
アンチモンをドープした針状酸化スズ粒子が好ましい。
アンチモンをドープした通常の酸化スズ粒子は添加する
導電層を黒っぽくし色みを悪くするが、針状酸化スズの
場合はこのような欠点はない。また、針状ではない球状
粒子の場合は所定の導電性を得るためには、針状粒子に
比べ添加量が多くなる上、アンチモンが球状粒子全体に
分布しているためシートの黒化が著しいが、針状酸化ス
ズはドープされるアンチモンが針状結晶の表面にしか存
在しないため所定の導電性を得るためのドープアンチモ
ンの量は、球状粒子に比較して小量であるからである。

【０００９】したがって、本発明において導電層に添加
する導電性粒子としてはアンチモンをドープした針状酸
化スズ粒子が特に好ましい。この他、アンチモンドープ
した針状酸化スズ粒子を用いると、他の導電粒子を用い
た場合に生ずる湿度依存性がない、すなわち湿度の影響
を受けず低湿度から高湿度まで安定して導電性を保持す
ることができ、さらに透明性に優れた導電層が得られ
る。

【００１０】また、導電層２における高分子バインダー
としては塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、ス
チレン、メチルスチレン、ブタジエン、アクリル酸、ア
クリル酸アルキルエステル（炭素数２〜４のアルキル
基）、ＰＭＭＡ、ヒドロキシアルキルアクリレート、無
水マレイン酸或いはアクリロニトリル等の各単独重合体
及びこれらのモノマーから選ばれる少なくとも２種から
なる共重合体、ポリエステル、ゼラチン、ポリアミド等
が用いられ、この中でもゼラチン、ポリエステル、アク
リル樹脂が好ましい。導電層２の厚みは、目的とする導
電性等によって選定されるが、０．０３〜１．０μｍが
望ましい。

【００１１】ポリマー層３は、イオン性の親水性基を有
するポリマーからなる。このようなポリマーとしては、
ポリアミド、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリア
クリル酸、ポリアミック酸、その他イオン性導電性樹脂
等が挙げられる。これらのポリマーの中で、特にイオン
性導電性樹脂が好ましい。イオン性導電性樹脂には、側
鎖にイオン性親水性基を有する樹脂が好ましく、このイ
オン性親水性基としては、特にカチオン性四級アンモニ
ウム塩基あるいはスルホン酸基を有するものがコストの
点で好ましい。また、拡散フイルムの最重要特性である
輝度向上の点からこのポリマー層３はアクリル樹脂を主
鎖とし側鎖にカチオン性四級アンモニウム塩基を有する
イオン性導電性樹脂が特に好ましい。さらにポリマー層
３表面の機械的強度等の面からカチオン性第四級アンモ
ニウム塩基を有するイオン性導電性樹脂の架橋体が好ま
しい。

【００１２】ポリマー層３の厚みは、０．０８μｍ以上
が好ましく、さらに１．１μｍ以上では干渉ムラが発生
せずさらに好ましい。

【００１３】光拡散層４は、有機高分子バインダー４ａ
と有機高分子粒子４ｂとからなり、有機高分子バインダ
ー４ａとしては、体積固有抵抗１０¹²Ω・ｃｍ以上の有
機高分子が用いられる。その具体例としては、酢酸ビニ
ル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル
樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン樹脂、アクリル酸エ
ステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、ブチラール樹
脂、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ化ビニリデ
ン樹脂、ニトロセルロース樹脂、スチレン樹脂、スチレ
ン・アクリル共重合樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレン
樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩素化ポリエチレン、ロジ
ン誘導体およびこれらの混合物等が挙げられる。

【００１４】光拡散層４に使用される有機高分子粒子４
ｂの重量平均粒径は１０〜２１μｍ、好ましくは１５〜
２１μｍである。有機高分子粒子の重量平均粒径が１０
μｍ未満では、光拡散体の輝度が低くなり、２１μｍを
越えると、この場合も輝度が低くなる。そして、この有
機高分子粒子は有機高分子バインダーとの屈折率が近い
ほど、有機高分子粒子界面での反射が少なくなるという
点で好ましいが、その屈折率差は、特に０．０６以下で
あることが望ましい。例えば、有機高分子粒子がポリプ
ロピレン粒子およびポリメチルメタクリレート粒子の場
合、有機高分子バインダーとしては、ポリメチルメタク
リレート、酢酸セルロース、ポリビニルブチラール等を
使用することが望ましい。

【００１５】有機高分子粒子と有機高分子バインダーと
の重量比も、目的とする輝度を得るには、重要な因子で
ある。すなわち、有機高分子粒子と有機高分子バインダ
ーとの重量比を１．９〜３．６とすることが望ましい。
この重量比が１．９未満では、面状（表面状態）はきれ
いがあるが、輝度が高くならない。また、前記重量比が
３．６を越えると面状が悪化し、輝度も悪化しはじめ
る。また、有機高分子粒子と有機高分子バインダー総塗
布重量も光拡散体の与える輝度によって重要な因子とな
る。

【００１６】なお、光拡散板は、輝度が高いのみでは、
実用性が十分とはいえない。例えば、液晶表示装置に用
いるには、液晶系で光を導く、所謂導光板のドット印刷
を隠すレベルの光拡散性（これを視認性とよぶ）が必要
である。

【００１７】この光拡散性を向上させる目的で無機粒子
からなるマット剤を光拡散層に加えてもよい。光拡散層
に用いられる無機粒子のマット剤としては、通常、粒径
が１〜５μｍのシリカ、炭酸カルシウム、アルミナ等の
従来より光拡散層に用いられている無機微粉末を使用す
ることができる。

【００１８】保護層５は、ポリマー層３におけるポリマ
ーとの屈折率との差が０．０６以下の屈折率を有する樹
脂からなる層であることが望ましく、屈折率の差が小さ
い樹脂ほど好ましい。保護層５にポリマー層３における
ポリマーの屈折率との差が０．０６を越える屈折率を有
する樹脂を使用すると、光拡散板の透明性が低下し好ま
しくない。したがって、保護層５に使用される樹脂は、
ポリマー層３に使用されるポリマーとの相対的な関係に
よって選定されるべきである。

【００１９】このような保護層５に使用される樹脂とし
ては、例えば、アクリル系樹脂が好ましい。すなわち、
ポリマー層３に使用可能なポリマーの中で、最も好まし
い樹脂は、アクリル樹脂を主鎖とし側鎖にカチオン性第
四級アンモニウム塩基を有するイオン性導電性樹脂であ
るため、保護層５に使用される樹脂はアクリル系樹脂が
最も好ましい。アクリル系樹脂の中でも特にメチルメタ
アクリレートとアクリル酸エステルとの共重合体が透明
性の他に輝度向上及び耐候性向上の観点から好ましい。

【００２０】また、保護層５には、メチルメタアクリレ
ートとアクリル酸エステルとの共重合体を用い、さらに
フッ素の界面活性剤および／またはフッ素系の透明なポ
リマーを添加すると、保護層５の表面におけるゴミの付
着を防止でき、さらに表面の擦りキズ等の発生を防止す
ることができる。ここで、フッ素系の界面活性剤として
は、例えば、メガファックＦ−１７８Ｋ（大日本化学イ
ンキ化学工業社製パーフロオロアルキル基含有オリゴ
マー）等を挙げられ、フッ素系の透明なポリマーとして
は、例えば、アロンＧＦ−３００（東亜合成化学社製
クシ型グラフトポリマー）等が挙げられる。これらのフ
ッ素の界面活性剤および／またはフッ素系の透明なポリ
マーの添加量は、保護層５の透明性を損なわない範囲で
使用される。

【００２１】さらに保護層５には、この保護層５を構成
するポリマーの屈折率との差が０．０６以下の屈折率を
有するポリマー粒子を含有させることできる。特にポリ
マー粒子には、架橋されたポリマー粒子が好ましい。こ
のようなポリマー粒子を保護層５中に含有させると、保
護層５面の反射防止効果が発揮され、光透過率が向上
し、光拡散板の透明性が高くなる。これらのポリマー粒
子としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等
のポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート、スチレ
ン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる
が、有機高分子化合物、好ましくは熱可塑性樹脂、その
中でも特にポリオレフィンフィラーが好ましく用いられ
る。ポリオレフィン粒子は層のスベリ性を改善するだけ
でなく、フィラーを含む塗工液を乾燥する際の加熱温度
（１００〜１２０℃）において、軟化するため球状粒子
がやや平たく変形し、スベリ性、走行性がさらに良好と
なる。

【００２２】このポリマー粒子は、保護層５の全固形分
に対し１〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％、特に
好ましくは１〜３重量％添加される。１重量％未満であ
ると、スベリ性が低下しやすく、また１０重量％より多
いとヘイズが発生しやすい。

【００２３】図２に示す光拡散板においては、図１に示
す光拡散板と異なる点は、図１におけるポリマー層３お
よび保護層５がないことであり、その他の構成は図１に
示す光拡散板と実質的に同じである。ポリマー層３が透
明支持体１と光拡散層４との間に介在すると、光拡散板
の輝度向上に特に効果があるが、ポリマー層３がない場
合にも光拡散層４における有機高分子バインダーおよび
有機高分子粒子の選定、有機高分子バインダーおよび有
機高分子粒子の重量比を適宜選定することによって光拡
散板の輝度を向上させることが可能である。

【００２４】図３に示す光拡散板は、図２に示す光拡散
板と異なる点は、図２における光拡散層４が設けられた
面と反対側の透明支持体１の面に導電層２が設けられ、
透明支持体１と光拡散層４との間に下塗層６が設けられ
ていることである。この下塗層６は、透明支持体１と光
拡散層４との間の密着性、その他輝度を向上させるため
に設けられる。下塗層６としては、例えば、図１におい
て、導電層２の上に塗布したポリマー層３（アクリル樹
脂を主鎖とし側鎖にカチオン性四級アンモニウム塩基を
有する層）等が好適に使用される。

【００２５】図４に示す光拡散板において、１は透明支
持体、２は導電層、４は光拡散層、７は下塗層であり、
この下塗層７は導電層２と光拡散層４との間の密着性、
その他光透過性（すなわち輝度）を向上させるために設
けられる。下塗層７は図３の場合の下塗層６と同様な成
分でよい。

【００２６】図５に示す光拡散板においては、１は透明
支持体、２は導電層、４は光拡散層、５は保護層、７は
下塗層であり、保護層５には、フッ素系の界面活性剤及
び／またはフッ素系の透明ポリマーを添加し、かつポリ
マー粒子を添加することができる。また、図６及び図７
においては、１は透明支持体、４は光拡散層、５は保護
層、７は下塗層である。

【００２７】

【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳細に
説明する。＜導電層２の形成＞以下の組成の導電層液を塗布し、１
４０℃で１分間乾燥した。乾燥後の塗工重量は１ｇ／ｍ
²であった。ゼラチン（新田社製７６１ゼラチン）２重量部アンチモンドープ針状酸化スズ（ＦＳ−１０Ｄ；石原産業社製）６００重量部アルキルベンゼンエーテルポリオキシエチレン（ＥＭＡＬＥＸＷ１６０；日本エマルジョン社製）１重量部水３９７重量部

【００２８】＜ポリマー層３の形成＞以下の処方からな
る親水性のポリマーを塗布し、１２０℃で１分間乾燥し
た。乾燥後の塗工重量は１．５ｇ／ｍ²であった。ポリマー層液；メタノール７５０重量部イオン導電性樹脂含有水溶液（日本純薬株式会社製ジュリマーＳＰ５０Ｔ原液）２５０重量部

【００２９】＜光拡散層４の形成＞下記内容の液を作製
し、塗布、乾燥後の重量が１１．５ｇ／ｍ²とした。トルエン６１７重量部変性アクリルポリマー（三菱レーヨン社製、ダイヤナールＢＲ−７９，メタクリル酸とアクリルモノマーとの共重合体）１２１重量部ＰＭＭＡ粒子（日本純薬社製ジュリマーＭＢ２０Ｘ、重量平均粒径１７．５μｍ、標準偏差３．１μｍ）２６２重量部尚、ＰＭＭＡ粒子の粒径及び粒径分布はコールターカウ
ンター（マルチサイザー）で評価した。コールターカウ
ンターの測定濃度は３％であった。

【００３０】＜保護層５の形成＞下記の処方からなる液
を塗布し、１２０℃、１分間乾燥後の塗膜重量を０．８
ｇ／ｍ²とした。トルエン２４３重量部ＭＥＫ２１９．６重量部シクロヘキサノン３４２．７重量部ＭＭＡとアクリル酸エステルの共重合体、２０％トルエン溶液（ダイヤナールＢＲ８０：三菱レーヨン社製）１９２．２重量部メガファックＦ−１７８Ｋ２．５重量部（大日本インキ化学工業社製、パーフルオロアルキル基含有オリゴマー）

【００３１】実施例１透明性支持体１としての厚さ７５μｍのポリエチレンテ
レフタレートフイルムの上に導電層２を設けた。この導
電層の上に、ポリマー層３を設けた。このポリマー層３
の上に光拡散層４を形成した。ＢＣ層には、保護層５を
設けた。（参照：図１）

【００３２】比較例１上記した層形成用液を用いて図６に示す光拡散板を作製
した。実施例２上記した層形成用液を用いて図３に示す光拡散板を作製
した。実施例３上記した層形成用液を用いて図５に示す光拡散板を作製
した。実施例４上記した層形成用液を用いて図２に示す光拡散板を作製
した。実施例５上記した層形成用液を用いて図４に示す光拡散板を作製
した。比較例２上記した層形成用液を用いて図７に示す光拡散板を作製
した。

【００３３】得られた光拡散板について、静電気遮断
性、輝度について測定した。評価方法静電気遮断性；温度２０℃、湿度１５〜２０％の部屋に
於いて、フイルムの拡散層面をナイロン布で１０回程擦
する。その後、フイルムの表面電位を測定する。実際的
には、導電層の有無によって、測定電位がどのように変
化するかを評価する。輝度測定；光拡散フイルムを２枚、拡散層をどちらも導
光板の反光源側に向けて重ねて設置し、輝度計（トプコ
ン社製、ＢＭ−７）を用いて測定した。

【００３４】測定結果を表１に示す。なお、表１中に
は、各実施例に対応する図Ｎｏを付記した。

【表１】尚、表１に於いて、静電気遮断性は−１００Ｖ〜＋１０
０Ｖが、輝度については、１０００ｃｄ／ｍ²以上あれ
ば好ましい。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、透明支持
体上に光拡散層を有する光拡散板において、前記透明支
持体のいずれかの面に針状の電子伝導系素材を含有する
導電層を有するので、光拡散効果および輝度効果より照
明のカバーに好適であり、また、照明の光の明るさおよ
びやわらかさを増大させることできると共に静電気遮断
性が高く、光拡散板に対するゴミ等の付着を防止するこ
とができる。特に液晶ディスプレイ等のバックライト等
に使用する場合、静電気遮断性により液晶ディスプレイ
等が静電気により誤動作することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光拡散板の好ましい一実施の形態を示
す断面図である。

【図２】本発明の光拡散板の好ましい他の実施の形態を
示す断面図である。

【図３】本発明の光拡散板の好ましい更に他の実施の形
態を示す断面図である。

【図４】本発明の光拡散板の好ましい更に他の実施の形
態を示す断面図である。

【図５】本発明の光拡散板の好ましい更に他の実施の形
態を示す断面図である。

【図６】比較例としての光拡散板の実施の形態を示す断
面図である。

【図７】比較例としての光拡散板の他の実施の形態を示
す断面図である。

【符号の説明】

１透明支持体２導電層３ポリマー層４光拡散層５保護層６下塗層７下塗層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明支持体上に光拡散層を有する光拡散
板において、前記透明支持体のいずれかの面に針状の電
子伝導系素材を含有する導電層を有することを特徴とす
る光拡散板。
【請求項２】前記導電層が、透明性支持体と光拡散層
との間に設けられていることを特徴とする請求項１に記
載の光拡散板。
【請求項３】前記導電層が、光拡散層が設けられてい
る面と反対側の透明支持体の面に設けられていることを
特徴とする請求項１に記載の光拡散板。
【請求項４】前記導電層が、透明支持体の片面に設け
られ、この導電層と光拡散層との間に下塗層が形成され
ていることを特徴とする請求項１に記載の光拡散板。
【請求項５】下塗層に、側鎖にカチオン性四級アンモ
ニウム塩基あるいはスルホン酸基を有するアクリル樹脂
を含むことを特徴とする請求項４に記載の光拡散板。
【請求項６】前記導電層の面上に保護層が形成されて
いることを特徴とする請求項３に記載の光拡散板。
【請求項７】前記針状の電子伝導系素材が、金属酸化
物粒子であることを特徴とする請求項１乃至請求項６の
いずれかに記載の光拡散板。
【請求項８】前記針状の電子伝導系素材は、長軸が
０．２〜４．０μｍの範囲にあり、短軸が０．０１〜
０．０４μｍの範囲にある微粒子であって、その長軸の
短軸に対する比が２０〜４０であることを特徴とする請
求項１乃至請求項７のいずれかに記載の光拡散板。