JPH04296819A - 面光源用反射板基材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は面光源用反射板基材に関
するものである。更に詳しくいえば、液晶画面などを照
明する方法として、サイドライト（エッジライトとも言
う）方式の面光源を用いた場合に、より明るい画面の得
られる面光源の反射板基材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイなどを照明する際に、
従来、ディスプレイの背面からライトを当てるバックラ
イト方式が用いられていたが、近年、特開昭６３−　６
２１０４に示されるようなサイドライト方式が、薄型で
、均一に照明できるメリットから、広く用いられるよう
になってきた。サイドライト方式とは、ある厚みを持っ
たアクリル板などの透明基材の片面に網点印刷を施し、
該アクリル板などのエッジより冷陰極管などの照明を当
てる方式で、網点印刷のために、照明光が均一に分散さ
れ、均一な明るさを持った画面が得られる。また、画面
の背面でなく、エッジ部に照明を設置するため、バック
ライト方式より薄型にできる。

【０００３】また、照明光の画面背面への逃げを防ぐた
め、画面の背面に反射板を設置する必要があるが、この
反射板には薄さと、光の高反射性が要求されることから
、酸化チタンなどの白色顔料を添加したフイルムが用い
られている。

【０００４】このサイドライト方式における反射板の設
置位置を図１により予め説明しておく。図１はサイドラ
イト方式の一例をしめしたもので、片面に網点印刷１５
が施された透明基材からなる透明導光板１４の片面側に
反射板１１が設けられ、他面側に拡散板１３及び液晶画
面１２が設置される。透明導光板１４の端面より冷陰極
管１６からの光が導入され網点印刷１５により均一に分
散され、反射板１１により反射された光が画面を明るく
照明する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
酸化チタンなどを添加して白色化したフイルムは、酸化
チタンなど顔料粒子が特定の波長の光を吸収するため、
これらを添加したフイルムは、全体の反射率が下がり、
十分な画面の明るさが得られないという問題点がある。 市場の要求としては、より明るい画面を望む傾向にあり
、より高反射率の反射板が強く求められている。

【０００６】本発明はかかる問題点を解決し、より高反
射率で、明るい画面の得られる面光源用反射板基材を提
供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
面光源用反射板基材は、入射角６０゜−受光角６０゜の
光沢度Ｇ１　、入射角６０゜−受光角４５゜の光沢度Ｇ
２　、入射角６０゜−受光角７５゜の光沢度Ｇ３　とし
た時、 Ｇ１　≦５０％ Ｇ２　／Ｇ１　≧０．０５ Ｇ３　／Ｇ１　≧０．０５ を満たし、かつ、４００ｎｍ〜７００ｎｍの光の波長域
における平均反射率が９０％以上であるものからなる。

【０００８】該基材の入射角６０゜−受光角６０゜の光
沢度Ｇ１　は、Ｇ１　≦５０％である必要がある。好ま
しくは、Ｇ１　≦４０％、さらに好ましくは、Ｇ１　≦
３０％である。透明導光板の端面より入射した光は網点
印刷により散乱され、画面より放出されるが、網点印刷
より抜けた光は、反射板により反射される。この際に、
光沢度Ｇ１　が５０％を越える場合、反射板で反射され
る場合に鏡面反射が強く、戻った光が透明導光板の表面
で再び反射されてしまい、画面より放出されない。この
、透明導光板の表面での反射が繰り返され、光の端面よ
りの逃げ、あるいは透明導光板内での吸収となり、明る
い画面が得られないこととなる。これに対し、光沢度Ｇ
１　≦５０％とすることにより、反射板での反射の際に
散乱反射が強くなるために、直接画面から放出される光
が強くなり、輝度の高い、すなわち、明るい画面が得ら
れることとなる。

【０００９】また、該基材の入射角６０゜−受光角４５
゜の光沢度Ｇ２　、入射角６０゜−受光角７５゜の光沢
度Ｇ３　とした時、 Ｇ２　／Ｇ１　≧０．０５ Ｇ３　／Ｇ１　≧０．０５ である必要がある。好ましくは、 Ｇ２　／Ｇ１　≧０．１ Ｇ３　／Ｇ１　≧０．１ であり、さらに好ましくは、 Ｇ２　／Ｇ１　≧０．２ Ｇ３　／Ｇ１　≧０．２ である。上記のように、散乱反射が強いものほど明るい
画面が得られるわけであり、鏡面反射の強度を表すＧ１
　に対し、散乱反射の強度を表すＧ２　、Ｇ３　が大き
いものほど明るい画面が得られることとなる。すなわち
、Ｇ２　／Ｇ１　＜０．０５またはＧ３　／Ｇ１　＜０
．０５であった場合には、たとえＧ１　≦５０％であっ
た場合でも、散乱反射の強度が弱く、十分に明るい画面
は得られない。

【００１０】また、該基材の４００ｎｍ〜７００ｎｍに
おける平均反射率が９０％以上ある特性が必要とされる
。上記のような光沢度の特性が必要とされるが、該基材
の平均反射率が９０％未満であると、画面の十分な明る
さが得られない。該基材に光の吸収などによる反射率の
低下がないところに、上記のような光沢度の特性、すな
わち、散乱反射の特性が付与されることで、はじめて、
輝度の高い、すなわち、十分な明るさを持った画面が得
られるものである。

【００１１】本発明において、該基材の表面粗さＲａは
０．１μｍ以上であることが好ましい。さらに好ましく
は、０．１５μｍ以上である。上記のような光沢度を有
する表面を設計するために、表面を粗らすことが好まし
く、Ｒａが０．１μｍ未満では上記の光沢度の特性を得
ることが困難である。

【００１２】また、ＲＴ／Ｒａが５以上であることが好
ましい。さらに好ましくは１０以上である。表面粗れが
平均的に高いレベルであるよりも、平均的には低いレベ
ルで、その中に大きな粗さが部分的に存在する時の方が
散乱反射の特性が得られやすく、より輝度の高い、すな
わち、明るい画面が得られるためである。

【００１３】本発明で言うポリエステルとは、ジオール
とジカルボン酸とから重縮合により得られるポリマであ
り、ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル
酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、
セバチン酸、などで代表されるものであり、また、ジオ
ールとは、エチレングリコール、トリメチレングリコー
ル、テトラメチレングリコール、シクロヘキサンジメタ
ノールなどで代表されるものである。具体的には例えば
、ポリメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテ
レフタレート、ポリエチレン−ｐ−オキシベンゾエート
、ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタ
レート、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキ
シレートなどがあげられる。もちろん、これらのポリエ
ステルは、ホモポリマであってもコポリマであっても良
く、共重合成分としては、例えば、ジエチレングリコー
ル、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコー
ルなどのジオール成分、アジピン酸、セバチン酸、フタ
ル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸
などのジカルボン酸成分があげられる。本発明の場合、
特に、ポリエチレンテレフタレートが耐水性、耐薬品性
、耐久性などの観点から好ましい。

【００１４】また、このポリエステルの中には、公知の
各種添加剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤などが添
加されていてもよい。

【００１５】上記ポリエステルフイルムを白色化するに
は、従来酸化チタンなどの白色顔料を添加していたが、
粒子自体が特定波長の吸収を持つために、反射率の向上
に限界があり、明るい画面を得ることが困難であった。 そこで本発明では、フイルム内部に微細な気泡を含有さ
せ、該気泡で光を散乱させることにより白色化させてい
る。これによって、従来フイルムでは得られない高い反
射率が達成される。

【００１６】この微細な気泡の形成は、フイルム母材、
例えば、ポリエステル中に、非相溶のポリマを細かく分
散させ、それを１軸または２軸に延伸することにより形
成される。延伸に際して、非相溶ポリマ粒子の周りにボ
イド（気泡）が形成され、これが光の散乱作用を発揮す
るため、白色化され、高反射率を得ることが可能となる
。非相溶ポリマとは、ポリエステルと溶け合わないポリ
マを言い、ポリ−３−メチルブテン−１、ポリ−４−メ
チルペンテン−１、ポリプロピレン、ポリビニル−ｔ−
ブタン、１，４−トランス−ポリ−２，３−ジメチルブ
タジエン、ポリビニルシクロヘキサン、ポリスチレン、
ポリフルオロスチレン、セルロースアセテートセルロー
スプロピオネート、ポリクロロトリフルオロエチレンな
どがあげられる。中でも、ポリオレフィン、特にポリメ
チルペンテンが好ましい。この理由としては、延伸した
際に、ボイドを生成しやすいこと、ポリマが高透明性を
有するため光の吸収が少なく、ボイドにより散乱された
光を吸収することがなく、面光源の反射板として用いた
場合、輝度の高い画面、すなわち明るい画面を得ること
ができるものである。

【００１７】非相溶ポリマの添加量としては、２重量％
以上、２５重量％以下が好ましい。これより少なすぎる
と、十分な白色化が達成されず、高反射率が得にくくな
り、これより多すぎると、フイルムの強度が低くなりす
ぎるためである。

【００１８】上記のようにして得られたフイルムは、微
細気泡を含有するため、比重が低くなる。この比重の範
囲としては、０．５以上１．２以下であることが好まし
い。さらに好ましくは０．７以上１．０以下である。比
重が０．５未満であると、フイルムの強度が低くなりす
ぎるためであり、１．２を越えると十分な白色化が達成
されない。

【００１９】また、上記のようにして得られたフイルム
の白色度は、７０％以上であることが好ましい。さらに
好ましくは、８０％以上である。面光源の反射板として
用いた場合、輝度の高い画面、すなわち明るい画面を得
ることが要求されるが、さらに、画面の白色性を高くす
る要求も強い。そのために、反射板の基材として、白色
度が高い必要がある。

【００２０】また、非相溶ポリマを均一に分散させ、か
つ、微細気泡を十分に生成させるために、低比重化剤を
添加することが好ましい。低比重化剤とは、上記非相溶
ポリマとともに助剤として添加され、ポリエステルと非
相溶ポリマとの界面のボイドの生成を促し、比重を小さ
くする効果を持つ化合物のことであり、特定の化合物の
みその効果が認められる。例えば、ポリエステルに対し
ては、ポリエチレングリコール、メトキシポリエチレン
グリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコールなどのポリアルキレングリコールおよ
びその誘導体、エチレンオキサイド／プロピレンオキサ
イド共重合体、さらにはドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム、アルキルスルホン酸ナトリウム、グリセリン
モノステアレートなどで代表されるものである。本発明
においては、ポリアルキレングリコール、特にポリエチ
レングリコールが好ましい。添加量としては、０．１重
量％以上５重量％以下が好ましい。少なすぎると添加の
効果が薄れ、多すぎるとフイルム母材の特性を損なうお
それがある。

【００２１】本発明においては、積層フイルム構成とす
ることも好ましく行われる。例えば、Ａ／Ｂの２層構成
、またはＡ／Ｂ／Ａの３層構成である。この場合、Ｂ層
が微細気泡を含有した層であり、Ａ層がポリエステルに
無機粒子を５重量％以上２５重量％以下含有させた層で
あることが好ましい。添加量として、さらに好ましくは
、１０重量％以上２０重量％以下である。積層構成を取
ることにより、微細気泡による高反射率を達成した上で
、光沢度などの表面特性を設計することが可能となる。 また、積層界面において光の散乱が起こり、より高反射
率を得られることとなる。また、Ａ層に添加する無機粒
子の量として、５重量％未満では、目的の表面特性が得
られず、また、２５重量％を越える場合、フイルムの延
伸性が悪くなるため好ましくない。

【００２２】また、該無機粒子としては、平均粒径が０
．５〜２μｍの粒子と、平均粒径が２〜１０μｍの粒子
との混合物であることが好ましい。平均粒径０．５〜２
μｍの粒子により適度な表面の粗れ、光の散乱を得た上
で、平均粒径２〜１０μｍの粒子により、十分な光の散
乱を達成し、目的の表面特性を得るようにするためであ
る。該無機粒子としては、光の吸収のない粒子が高輝度
の画面を得る上で好ましく、炭酸カルシウム、シリカな
どが好ましい。

【００２３】また、このような粒子を押出時に添加する
のでなく、フイルムの上にコーティングすることも好ま
しく行われ、押出時に添加したものと同様に高輝度の画
面を得ることができる。

【００２４】また、本発明において、蛍光増白剤を添加
することも好ましく行われる。積層構成とした場合には
、最外層への添加が好ましい。蛍光増白剤の添加により
、より明るい画面を得ることが可能となる。

【００２５】次に本発明の製造法について説明するが、
かかる例に限定されるものではない。

【００２６】非相溶ポリマとしてポリメチルペンテンを
、低比重化剤としてポリエチレングリコールを、ポリエ
チレンテレフタレートに混合し、それを十分に混合、乾
燥させて、２７０〜３００℃の温度に加熱された押出機
Ｂに供給する。このポリマの単層のフイルムを作る場合
は、前述した平均粒径の異なった２種以上の無機粒子を
添加しておく。また、この時に積層構成をとる場合は、
炭酸カルシウム、シリカなど、前述した平均粒径の異な
った２種以上の無機粒子を含有したポリエチレンテレフ
タレートを常法により押出機Ａへ供給して、Ｔダイに入
る前、あるいはＴダイ積層口金内で、Ａ／Ｂの２層、あ
るいはＡ／Ｂ／Ａなる構成の３層にラミネートする。

【００２７】この溶融されたシートを、ドラム表面温度
１０〜６０℃に冷却されたドラム上に静電気力で密着固
化し、該未延伸フイルムを８０〜１２０℃に加熱された
ロール群に導き、長手方向に２〜５倍縦延伸し、２０〜
５０℃のロール群で冷却する。続いて、フイルムの両端
をクリップで把持しながらテンターに導き、９０〜１４
０℃に加熱された雰囲気中で長手に垂直な方向に横延伸
する。延伸倍率は、縦、横それぞれに２〜５倍に延伸す
るが、その面積倍率は６〜２０倍であることが好ましい
。面積倍率が６倍未満であると、白色化が十分に行われ
ず、２０倍を越えると延伸時に破れを生じやすくなる。 こうして２軸延伸されたフイルムの平面性、寸法安定性
を付与するために、テンター内で１５０〜２４０℃の熱
固定を行ない、均一に徐冷後室温まで冷やして巻きとり
本発明の基材を得る。

【００２８】

【物性値の評価法】１．光沢度 日本電色工業（株）製光沢度計ＶＧ−１０７を用いて、
ＪＩＳ　　Ｚ−８７４１に準じて、入射角、受光角を指
定の角度に合わせて測定した。

【００２９】２．光の波長４００〜７００ｎｍにおける
平均反射率 分光光度計（島津製作所製　　ＵＶ−２６０）に積分球
を取り付け、ＭｇＯ白板を１００％とした時の反射率を
４００〜７００ｎｍに渡って測定する。得られたチャー
トより５ｎｍ間隔で反射率を読み取り、平均値を計算し
、平均反射率とした。

【００３０】３．見かけの比重 フイルムを１００×１００ｍｍ角に切取り、ダイアルゲ
ージ（三豊製作所製Ｎｏ．２１０９−１０）に直径１０
ｍｍの測定子（Ｎｏ．　７００２）を取り付けたものに
て最低１０点の厚みを測定し、厚みの平均値ｄ（μｍ）
を計算する。

【００３１】また、このフイルムを直示天秤にて秤量し
、重さｗ（ｇ）を１０−４ｇの単位まで読み取る。この
とき 見かけ比重＝ｗ／ｄ×１００ とした。

【００３２】４．画面の輝度 図１に示す装置として、３ｍｍ厚のアクリル板に網点印
刷を施し、反射板１１として、フイルムをセットしたう
えで、片側端面より６ｗの蛍光管により照明した。画面
１２上を輝度計（ミノルタ製ＬＳ−１１０）にて１５点
輝度を測定し、平均値をとり画面の輝度とした。

【００３３】５．表面粗さＲａ、ＲＴ ＪＩＳ　　Ｂ−０６０１に準じて、触針式表面粗さ計（
小坂研究所製　　ＥＴ−１０）にて測定した。

【００３４】６．無機粒子の平均粒径 無機粒子をエタノール中に分散させ、遠心沈降式粒度分
布測定装置（堀場製作所製　　ＣＡＰＡ５００）を用い
て測定し、体積平均径を算出し、平均粒径とした。

【００３５】

【実施例】本発明を実施例に基づいて説明する。

【００３６】実施例１ ポリエチレンテレフタレートのチップ、および、分子量
４０００のポリエチレングリコールをポリエチレンテレ
フタレートの重合時に添加したマスターチップを１８０
℃で３時間真空乾燥したのちに、ポリエチレンテレフタ
レート８９重量％、ポリエチレングリコール１重量％、
ポリメチルペンテン１０重量％となるように混合し、２
７０〜３００℃に加熱された押出機Ｂに供給する。また
、平均粒径１．１μｍの炭酸カルシウムを１４重量％と
平均粒径４μｍのシリカを３重量％含有したポリエチレ
ンテレフタレートを上記のように乾燥した後に、押出機
Ａに供給する。押出機Ａ、Ｂより押出されたポリマをＡ
／Ｂ／Ａの３層構成となるように積層し、Ｔダイよりシ
ート状に成形した。さらにこのフイルムを表面温度２５
℃の冷却ドラムで冷却固化した未延伸フイルムを８５〜
９８℃に加熱したロール群に導き、長手方向に３．４倍
縦延伸し、２５℃のロール群で冷却した。

【００３７】続いて、縦延伸したフイルムの両端をクリ
ップで把持しながらテンターに導き１３０℃に加熱され
た雰囲気中で長手に垂直な方向に３．６倍横延伸した。 その後テンター内で２３０℃の熱固定を行い、均一に徐
冷後、室温まで冷やして巻き取り厚み１８８μｍのフイ
ルムを得た。積層構成は、１２／１６４／１２μｍであ
った。

【００３８】得られたフイルムの物性は表１の通りであ
る。画面輝度の高い面発光体用反射板基材を得ることが
できた。

【００３９】実施例２ 実施例１において、押出機Ａへ供給する原料に蛍光増白
剤（Ｅａｓｔｍａｎ製ＯＢ−１）のマスターチップを蛍
光増白剤が０．０３重量％となるように添加し、実施例
２と同様の手法で厚み１８８μｍのフイルムを得た。

【００４０】得られたフイルムの物性は表１の通りであ
る。蛍光増白剤を添加することにより、反射率が上がり
、より画面輝度の高い面発光体用基材を得ることができ
た。 実施例３ 実施例１において、押出機Ａに供給する原料を平均粒径
１．１μｍの炭酸カルシウムを１４重量％含有したポリ
エチレンテレフタレートとする以外は同様にして同じ積
層構成の厚み１８８μｍのフイルムを得た後、該フィル
ム表面にコロナ放電処理を施した。

【００４１】次に、アクリル樹脂（東レ製“コータック
ス”）／シリカ粒子（粒径１μｍ）／シリカ粒子（粒径
４μｍ）／イソシアネート／蛍光増白剤（Ｅａｓｔｍａ
ｎ製ＯＢ−１）＝１００／５／３／２０／１が２０％と
なるようにトルエン／メチルエチルケトン＝１／１を溶
媒として希釈し、グラビアコータにて塗工して３μｍ厚
の塗膜を得た。

【００４２】得られたフイルムの物性は表１の通りであ
り、平均粒径の異なる２種類の粒子をコーティングする
ことによっても、実施例２のように画面輝度の高い面発
光体基材を得ることができた。

【００４３】比較例１ ポリエチレンテレフタレートに二酸化チタン粒子をコン
パウンドしたマスターチップとポリエチレンテレフタレ
ートのチップを１８０℃で３時間真空乾燥したのちに、
二酸化チタン粒子が５重量％、ポリプロピレンを１５重
量％となるように混合し、押出機へ供給し、Ｔダイより
シート状に成形した。その後、実施例１と同様の手法で
厚み１８８μｍのフイルムを得た。

【００４４】得られたフイルムの物性は表１の通りであ
る。光沢度が高く、散乱反射が弱く、また、二酸化チタ
ンによる光の吸収があるため、画面輝度が低くなってい
る。 比較例２ 実施例１において、押出機Ａへ、乾燥したポリエチレン
テレフタレートチップを供給し、実施例１と同様の手法
で、厚み１８８μｍのフイルムを得た。

【００４５】得られたフイルムの物性は表１の通りであ
る。光沢度が高く、散乱反射の成分が少ないため、画面
輝度が低くなっている。

【００４６】実施例４ 比較例２の通りに、１８８μｍのフイルムを得て、コロ
ナ放電処理を施した。

【００４７】次に実施例３の通りのコーティングを行い
、３μｍ厚の塗膜を得た。

【００４８】得られたフイルムの物性は表１の通りであ
る。フイルム原反は比較例２の通り十分な画面の輝度が
得られていないが、上記のようなコーティングを行い、
散乱反射を強くすることにより、高い画面の輝度を得る
ことができた。

【００４９】

【表１】

【００５０】

【発明の効果】本発明の面発光体用反射板基材において
、光沢度を低くし、さらに、散乱反射成分を強くするこ
と、また、全体の光の反射率を高めることにより、サイ
ドライト方式の面発光体の反射板として用いた際に、従
来にない高輝度の明るく見やすい画面を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】サイドライト式面発光体に反射板を組み込んだ
際の概略断面図である。

【符号の説明】

１１　　反射板 １２　　液晶画面 １３　　拡散板 １４　　透明導光板 １５　　網点印刷 １６　　冷陰極管

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　入射角６０゜−受光角６０゜の光沢度
   Ｇ１　、入射角６０゜−受光角４５゜の光沢度Ｇ２　、
   入射角６０゜−受光角７５゜の光沢度Ｇ３　とした時、
   Ｇ１　≦５０％ Ｇ２　／Ｇ１　≧０．０５ Ｇ３　／Ｇ１　≧０．０５ を満たし、かつ、４００ｎｍ〜７００ｎｍの光の波長域
   における平均反射率が９０％以上であることを特徴とす
   る面光源用反射板基材。
2. 【請求項２】　　該基材の表面粗さＲａが０．１μｍ以
   上、かつ、ＲＴ／Ｒａが５以上であることを特徴とする
   請求項１に記載の面光源用反射板基材。
3. 【請求項３】　　該基材が微細気泡を含有した白色ポリ
   エステルフイルムからなることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の面光源用反射板基材。
4. 【請求項４】　　該白色ポリエステルフイルムの見かけ
   比重が０．５以上１．２以下であることを特徴とする請
   求項３に記載の面光源用反射板基材。
5. 【請求項５】　　該白色ポリエステルフイルムが、Ａ／
   Ｂの２層構成、またはＡ／Ｂ／Ａの３層構成からなり、
   該Ｂ層が微細気泡含有層であり、該Ａ層が、ポリエステ
   ルに無機粒子を５重量％以上２５重量％以下含有させた
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の面光源用反
   射板基材。
6. 【請求項６】　　該無機粒子が、平均粒径０．５〜２μ
   ｍの粒子と、平均粒径２〜１０μｍの粒子との混合物で
   あることを特徴とする請求項５に記載の面光源用反射板
   基材。