JPWO2015190202A1 - 光拡散性シート及び該シートを含むバックライト装置 - Google Patents
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Abstract
Description
無機微粒子の屈折率が1.9以上である。
高屈折率金属酸化物が、酸化ジルコニウム、酸化チタン、および酸化亜鉛から選ばれる一種以上である。
無機微粒子が、酸化ジルコニウムであり、前記バインダー樹脂(固形分)100重量部に対し、120〜320重量部含まれる。
バインダー樹脂が、さらに、ガラス転移温度が40℃以上のアクリルポリオール樹脂を含む。
ガラス転移温度が30℃以下のアクリルポリオール樹脂(固形分)と前記ガラス転移温度が40℃以上のアクリルポリオール樹脂(固形分)の合計が100重量部の場合に、前記ガラス転移温度が30℃以下のアクリルポリオール樹脂が50重量部以上である。
上述した高屈折率金属酸化物や金属塩、或いは白色無機微粒子は、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。複数種組み合わせることにより、無機微粒子全体としての含有量や、その結果としてのY値やそれ以外の光拡散層塗膜の性質、例えば、支持体に対する接着性やカール防止性などが調整しやすくなる。
<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23μm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5μm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た。次いで、当該支持体の光拡散層が形成された面とは反対面に、下記処方のバックコート層用塗布液を乾燥後の厚みが5μmとなるようにバーコーティング法により塗布、乾燥して、バックコート層を形成し、実施例1の光拡散性シートを得た。
・アクリルポリオール樹脂 4部
(アクリディックA−817:DIC社、固形分50%、Tg96℃、屈折率1.51)
・アクリルポリオール樹脂 6部
(アクリディックA−811:DIC社、固形分50%、Tg19℃、屈折率1.49)
・ポリイソシアネート 2部
(タケネートD110N:三井化学社、固形分60%)
・アクリル樹脂粒子 10部
(ポリメチルメタクリレート真球状粒子、平均粒子径2〜3μm、屈折率1.49)
・二酸化ジルコニウム 14.4部
(酸化ジルコニウムPCS:日本電工社、一次粒子径20nm、屈折率2.40、比重6)
・希釈溶剤 94部
・アクリルポリオール樹脂 10部
(アクリディックA−807:DIC社、固形分50%)
・ポリイソシアネート 2部
(タケネートD110N:三井化学社、固形分60%)
・ナイロン樹脂粒子 0.1部
(ナイロン樹脂真球状粒子:平均粒子径5μm)
・希釈溶剤 38部
実施例1の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムの重量部を16.8部に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2の光拡散性シートを得た。
実施例1の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムの重量部を19.2部に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例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のうち、二酸化ジルコニウムの重量部を21.6部に変更した以外は、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。
実施例1の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムの重量部を24.0部に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例5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に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例6の光拡散性シートを得た。
<実施例6の光拡散層塗膜用塗布液>
・アクリルポリオール樹脂 10部
(アクリディックA−811:DIC社、固形分50%、Tg19℃、屈折率1.49)
・ポリイソシアネート 2部
(タケネートD110N:三井化学社、固形分60%)
・アクリル樹脂粒子 10部
(ポリメチルメタクリレート真球状粒子、平均粒子径2〜3μm、屈折率1.49)
・二酸化ジルコニウム 24.0部
(酸化ジルコニウムPCS:日本電工社、一次粒子径20nm、屈折率2.40、比重6)
・希釈溶剤 94部
実施例6の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムの重量部を26.4部に変更した以外は、実施例6と同様にして、実施例7の光拡散性シートを得た。
実施例6の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムの重量部を28.8部に変更した以外は、実施例6と同様にして、実施例8の光拡散性シートを得た。
実施例6の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムの重量部を33.6部に変更した以外は、実施例6と同様にして、実施例9の光拡散性シートを得た。
実施例6の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムの重量部を38.4部に変更した以外は、実施例6と同様にして、実施例10の光拡散性シートを得た。
実施例6の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムを二酸化チタン(ルチル型TiO2)(トロノックスR−KB−2、バイエル社、一次粒子径20nm、屈折率2.71、比重4.3)に変更し、重量部を7.2部に変更した以外は、実施例6と同様にして、実施例11の光拡散性シートを得た。
実施例6の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムを実施例11で使用した二酸化チタンと同様の二酸化チタンに変更し、重量部を14.4部に変更した以外は、実施例6と同様にして、実施例12の光拡散性シートを得た。
実施例6の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムを酸化亜鉛(ナノファイン50A、境化学工業、一次粒子径20nm、屈折率1.95、比重5.6)に変更し、重量部を28.8部に変更した以外は、実施例6と同様にして、実施例13の光拡散性シートを得た。
実施例6の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムを実施例13で使用した酸化亜鉛と同様の酸化亜鉛に変更し、重量部を57.6部に変更した以外は、実施例6と同様にして、実施例14の光拡散性シートを得た。
実施例6の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムの重量部を12.0部に変更した以外は、実施例6と同様にして、比較例1の光拡散性シートを得た。
実施例6の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムの重量部を9.6部に変更した以外は、実施例6と同様にして、比較例2の光拡散性シートを得た。
実施例6の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムを実施例13で使用した酸化亜鉛と同様の酸化亜鉛に変更し、重量部を14.4部に変更した以外は、実施例6と同様にして、比較例3の光拡散性シートを得た。
実施例6の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムを実施例13で使用した酸化亜鉛と同様の酸化亜鉛に変更し、重量部を7.2部に変更した以外は、実施例6と同様にして、比較例4の光拡散性シートを得た。
実施例6の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムの重量部を48.0部に変更した以外は、実施例6と同様にして、比較例5の光拡散性シートを得た。
実施例6の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムを実施例11で使用した二酸化チタンと同様の二酸化チタンに変更し、重量部を28.8部に変更した以外は、実施例6と同様にして、比較例6の光拡散性シートを得た。
実施例6の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムを実施例13で使用した酸化亜鉛と同様の酸化亜鉛に変更し、重量部を72.0部に変更した以外は、実施例6と同様にして、比較例7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に変更した以外は、実施例1と同様にして、光拡散性シートを作成した。下記処方のうち、アクリル樹脂粒子(小粒子)の含有量Mのみを、11.2部、14.4部、18部、21.6部に異ならせて4種の光拡散性シートを得た。
・アクリルポリオール樹脂 10部
(アクリディックA−811:DIC社、固形分50%、Tg19℃、屈折率1.49)
・ポリイソシアネート 2部
(タケネートD110N:三井化学社、固形分60%)
・アクリル樹脂粒子(小粒子) M部
(ポリメチルメタクリレート真球状粒子、平均粒子径2〜3μm、屈折率1.49)
・アクリル樹脂粒子(大粒子) 4.8部
(ポリメチルメタクリレート真球状粒子、平均粒子径5μm、屈折率1.49)
・二酸化チタン(ルチル型TiO2) 6部
(トロノックスR−KB−2、バイエル社、一次粒子径20nm、屈折率2.71、比重4.3)
希釈溶剤 94部
実施例15の光拡散層用塗布液を下記処方に変更した以外は、実施例15と同様にして光拡散性シートを作成した。下記処方の2種の無機微粒子のうち、二酸化ジルコニウムの含有量Lを7.2部に固定し、二酸化チタンの含有量Nを4.8部、5.4部、6部に異ならせて、3種の光拡散性シートを得た。
・アクリルポリオール樹脂 10部
(アクリディックA−811:DIC社、固形分50%、Tg19℃、屈折率1.49)
・ポリイソシアネート 2部
(タケネートD110N:三井化学社、固形分60%)
・アクリル樹脂粒子(小粒子) 9.6部
(ポリメチルメタクリレート真球状粒子、平均粒子径2〜3μm、屈折率1.49)
・アクリル樹脂粒子(大粒子) 4.8部
(ポリメチルメタクリレート真球状粒子、平均粒子径5μm、屈折率1.49)
・二酸化ジルコニウム L部
(酸化ジルコニウムPCS:日本電工社、一次粒子径20nm、屈折率2.40、比重6)
・二酸化チタン(ルチル型TiO2) N部
(トロノックスR−KB−2、バイエル社、一次粒子径20nm、屈折率2.71、比重4.3)
希釈溶剤 94部
実施例16と同様の処方で、2種の無機微粒子(二酸化ジルコニウムと二酸化チタン)の割合を異ならせた複数の光拡散シートを作成した。実施例17では、実施例16の処方における二酸化チタンの含有量Nを2.4部に固定し、二酸化ジルコニウムの含有量Lを9.6部、12部、14.4部、16.8部と異ならせた。また実施例18では、実施例16の処方における二酸化チタンの含有量Nを3.6部に固定し、二酸化ジルコニウムの含有量Lを9.6部、12部、14.4部と異ならせた。実施例19では、実施例16の処方における二酸化チタンの含有量Nを4.8部に固定し、二酸化ジルコニウムの含有量Lを8.4部、9.6部、12部、14.4部、16.8部と異ならせた。
実施例16の光拡散層用塗布液のうち、二酸化ジルコニウムの含有量L及び二酸化チタンの含有量Nをそれぞれ9.6部、4.8部(無機微粒子の含有量として14.4部)に固定し、アクリル樹脂粒子の小粒子と大粒子との割合を異ならせて、複数の光拡散性シートを作成した。実施例20では大粒子の含有量を実施例16と同じ4.8部に固定し、小粒子の含有量を4.8部、7.2部に変えた。実施例21では小粒子の含有量を実施例16と同じ9.6部に固定して、大粒子の含有量を2.4部、3.6部に変えた。
実施例1〜21、比較例1〜7の光拡散性シートを、4インチのエッジライト型バックライト(光度1300mcdのLED光源8灯、厚さ0.5mmのポリカーボネート製の導光板内蔵)において、当該光拡散性シートのバックコート層が当該導光板と対向するように組み込み、更に、当該光拡散性シートの光拡散層上に、厚み65μmの第一のプリズムシート(TBEF2−GT:住友スリーエム社)と厚み68μmの第二のプリズムシート(TBEF2−GM:住友スリーエム社)を重ねて配置し、実施例1〜21、比較例1〜7の各々のバックライト装置を作製した。なお、2枚のプリズムシートは、構造列を上側(出射側)にし、構造列それぞれの稜線が直交するように配置した。
CIE−XYZ表色系による、「Y値」で「高光拡散性」を評価した。カラーメーター(日本電色工業社、ZE−2000)により、光拡散性シートの光拡散層を入光面として、JIS Z 8722:2000のD65光源の透過測定方法によるY値を測定した。
上記「バックライト装置の作製」で作製したバックライト装置で、2枚のプリズムシートを取り外して(光拡散性シートのみで)点灯して、実施例1〜14、比較例1〜7の光拡散性シートの、光源付近の輝度ムラ及び導光板端部の光漏れを目視により評価した。評価は、バックライト装置の光出射面からほぼ垂直に30cmの距離から、LED光源(点光源)のパターンが見えず、且つ、光出射面端部の光漏れが無く、総合して表示面全体が均一に見えるものを「○」、LED光源パターンが見えてしまうか、あるいは、端部の光漏れが見え、総合して表示面全体が均一に見えないものを「×」とした。
上記「バックライト装置の作製」で作製したバックライト装置(2枚のプリズムシート含む)を点灯し、色彩輝度計 CS−200(コニカミノルタ 社製)を用いて、正面方向の輝度を測定し、無機微粒子を含まない光拡散性シートの正面輝度測定値(12,000 cd/m2)で除して、各光拡散性シートの輝度比を算出した。輝度の測定は暗室下で行った。
<測定条件>
・測定距離: 30 cm
・測定角(受光角): 1度
・測定点: 中央1点
JIS K 7105測定方法に従って、ヘーズメーター(スガ試験機社、型式HGM−2K)、カラーコンピューター(スガ試験機社、型式SM−4)により、光拡散性シートの光拡散層を入光面として、全光線透過率(Tt)およびヘーズ(Haze)を測定した。
実施例1〜14及び比較例1〜7について、測定結果を表1に示す。また実施例15〜21について、それぞれ、代表的な一例についての結果を表2に示す。表1及び表2において、量(phr)はバインダー樹脂(固形分)100重量部に対する無機微粒子の重量部である。なお、バインダー樹脂(固形分)100重量部には、硬化剤としてのポリイソシアネートの量を含む。
11 光拡散層
12 支持体
13 バックコート層
30 エッジライト型バックライト装置
31 プリズムシート
32 プリズムシート
33 光拡散性シート
34 光源
35 導光板
36 反射シート
50 直下型バックライト装置
51 プリズムシート
52 光拡散性シート
53 拡散版
54 光源
55 シャーシ
56 反射フィルム
Claims (18)
- 光拡散層を有する光拡散性シートであって、
前記光拡散層は、バインダー樹脂と、光拡散性樹脂粒子と、無機微粒子と、を含み、
前記光拡散性シートは、JIS Z 8722:2000のD65光源の透過測定方法によるY値が、0.3以上2.1以下であることを特徴とする光拡散性シート。 - 請求項1に記載の光拡散性シートであって、
前記無機微粒子が、前記バインダー樹脂より屈折率が高い高屈折率金属酸化物であることを特徴とする光拡散性シート。 - 請求項1に記載の光拡散性シートであって、
前記無機微粒子の屈折率が1.9以上であることを特徴とする光拡散性シート。 - 請求項2に記載の光拡散性シートであって、
前記高屈折率金属酸化物が、酸化ジルコニウム、酸化チタン、および酸化亜鉛から選ばれる一種以上であることを特徴とする光拡散性シート。 - 請求項1に記載の光拡散性シートであって、
前記無機微粒子が、酸化ジルコニウムであり、前記バインダー樹脂(固形分)100重量部に対し、120〜320重量部含まれることを特徴とする光拡散性シート。 - 請求項4に記載の光拡散性シートであって、
前記高屈折率金属酸化物として、酸化ジルコニウム及び酸化チタンを用いることを特徴とする光拡散性シート。 - 請求項6に記載の光拡散性シートであって、
酸化ジルコニウムと酸化チタンとの重量比が、50:50〜80:20であることを特徴とする光拡散性シート。 - 請求項7に記載の光拡散性シートであって、
前記酸化ジルコニウムと酸化チタンの合計含有量が、前記バインダー樹脂(固形分)100重量部に対し、80〜200重量部であることを特徴とする光拡散性シート。 - 請求項1又は6に記載の光拡散性シートであって、
前記光拡散性樹脂粒子は、平均粒子径の異なる2種の樹脂粒子を含むことを特徴とする光拡散性シート。 - 請求項9に記載の光拡散性シートであって、
前記光拡散性樹脂粒子は、平均粒子径の大きい方の樹脂粒子の割合が平均粒子径の小さい方の樹脂粒子の割合と同じかそれ以下であることを特徴とする光拡散性シート。 - 請求項10に記載の光拡散性シートであって、平均粒子径の小さい方の樹脂粒子の平均粒子径が1μm以上4μm以下であることを特徴とする光拡散性シート。
- 請求項1から11のいずれか一項に記載の光拡散性シートであって、
前記バインダー樹脂が、ガラス転移温度が30℃以下のアクリルポリオール樹脂を含むことを特徴とする光拡散性シート。 - 請求項12に記載の光拡散性シートであって、
前記バインダー樹脂が、さらに、ガラス転移温度が40℃以上のアクリルポリオール樹脂を含むことを特徴とする光拡散性シート。 - 請求項13に記載の光拡散性シートであって、
前記ガラス転移温度が30℃以下のアクリルポリオール樹脂(固形分)と前記ガラス転移温度が40℃以上のアクリルポリオール樹脂(固形分)の合計が100重量部の場合に、前記ガラス転移温度が30℃以下のアクリルポリオール樹脂が50重量部以上であることを特徴とする光拡散性シート。 - 請求項1から14のいずれか一項に記載の光拡散性シートであって、
全光線透過率が45%〜88%であることを特徴とする光拡散性シート。 - バインダー樹脂と、前記バインダー樹脂(固形分)100重量部に対し60〜220重量部の光拡散性樹脂粒子と、前記バインダー樹脂(固形分)100重量部に対し40〜480重量部の無機微粒子と、を含み、
前記無機微粒子の屈折率が1.9以上であって、JIS Z 8722:2000のD65光源の透過測定方法によるY値が0.3以上2.1以下、全光線透過率が45%〜88%であることを特徴とする光拡散性シート。 - 反射シートと、前記反射シートの上方に設置された導光板と、前記導光板の側面に配置された光源と、前記導光板の光出射面の側に配置された光拡散性シートと、前記光拡散性シートの光出射面の側に配置されたプリズムシートとを備えたバックライト装置であって、前記光拡散性シートとして請求項1から16のいずれか一項に記載の光拡散性シートを用い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た拡散板と、前記光源の他方の側に配置された反射フィルムと、前記拡散板の上方に配置された光拡散性シートと、前記光拡散性シートの光出射面の側に配置されたプリズムシートとを備えたバックライト装置であって、前記光拡散性シートとして請求項1から16のいずれか一項に記載の光拡散性シートを用いたことを特徴とするバックライト装置。
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