JPH0659108A - 高光拡散性フイルム - Google Patents

高光拡散性フイルム

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JPH0659108A
JPH0659108A JP3186545A JP18654591A JPH0659108A JP H0659108 A JPH0659108 A JP H0659108A JP 3186545 A JP3186545 A JP 3186545A JP 18654591 A JP18654591 A JP 18654591A JP H0659108 A JPH0659108 A JP H0659108A
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resin
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智 小川
Masaru Hirukawa
賢 比留川
Yuji Fukazawa
裕治 深沢
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 透過する光の拡散性が極めて良好な高光拡散
性フイルムおよびこの高光拡散性フイルムを用いた面発
光表示素子を提供する。 【構成】 高光拡散剤として、ガラス、シリカ等の無機
材料およびPMMA、ポリアクリロニトリル、ポリエス
テル等の有機材料からなる粒子径が0.5〜50μm
(もしくは0.5〜10μmと20〜50μm)の球形
状または真球形状の粒子を用い、かつバインダとして、
各種のプラスチックフイルムに密着性の良いポリエステ
ル、アクリル、シリコーンアクリル等の樹脂を用いる。 【効果】 輝度分布が従来の表示素子よりも一段と優れ
た面発光表示素子が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は透過する光を拡散する効
果を有する光拡散性フイルムに係り、さらに詳しくは発
光ダイオードなどの点光源あるいは蛍光灯などの線光源
を用いて文字や数字等を表示する素子において、点状あ
るいは線状光源が面光源であるかのように透過光を拡散
させる光拡散効果を持つシート状またはテープ状などの
形状をした高光拡散性フイルムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、発光ダイオード、タングステンラ
ンプ、キセノンランプなどの点光源、あるいは蛍光灯、
陰極管などの線状光源を用いて、数字や文字の表示ある
いは面発光等を行う表示素子において、上記の点状ある
いは線状光源を、あたかも面光源であるかのように透過
光を散乱させる光拡散性フイルムが用いられている。こ
のような用途に用いられる光拡散性フイルムは、点状あ
るいは線状光源である発光ダイオードや蛍光灯などの光
源を、面光源のように透過光を十分に散乱させる機能を
持つ光拡散性フイルムを用いる必要があり、また表示素
子の内部構造が原因する光の反射むらを抑制することが
必要である。従来の光拡散フイルムに用いられる光拡散
剤として、無機塩類や金属酸化物、例えばCaCO3,B
aSO4,Al(OH)3,MgCO3,Al23,ZnO,カオ
リン系やタルク系のクレー等が用いられているが、その
光拡散機能を示す輝度分布は十分に満足されるものでは
なく、光の散乱むらが生じるなどの問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術における問題点を解消し、透過する光の拡散性
が極めて良好な高光拡散性フイルムを提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、本発明においては、高光拡散剤として、例
えばガラス、シリカ等の無機材料、およびPMMA(ポ
リメチルメタアクリレート)、ポリアクリロニトリル、
ポリエステル、シリコーン、ポリエチレン、エポキシ、
メラミン・ホルムアルデヒド縮合物、ベンゾグアナミン
・ホルムアルデヒド縮合物、ベンゾグアナミン・メラミ
ン・ホルムアルデヒド縮合物等の有機材料のうちより選
択される少なくとも1種以上の材料からなり、かつ粒子
径が1〜20μmの球形状または真球形状の粒子もしく
はこれらの粒子の2次凝集体からなる高光拡散剤を用い
るものである。そして、各種のプラスチックフイルムや
シートなどに密着させるために、バインダとして、例え
ばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコーンアクリ
ル樹脂、フツ素樹脂等の耐光性が良く、透明性の良い樹
脂の溶解物、またはこれらをベースにして、UV硬化、
EB硬化、熱硬化、イソシアネート硬化、アミンエポキ
シ硬化などの架橋可能な樹脂を用いるものである。そし
て、上記高光拡散剤および上記バインダをそれぞれ所定
量混合し、溶剤により適切な粘度に調整した高光拡散塗
料を調製し、これを所定のプラスチックフイルムに設定
の厚さに塗布乾燥させて、シートやテープ等の形状の高
光拡散性フイルムとするものである。本発明の高光拡散
性フイルムは、透明もしくは半透明(例えば乳白色)の
プラスチックフイルム(シート状、テープ状など)、も
しくは片面または両面に、あらかじめエンボス加工を施
して微細な凹凸を形成させて透過する光の拡散性を良く
したプラスチックフイルムを用い、該プラスチックフイ
ルムの片面または両面に、高光拡散剤およびバインダを
含む高光拡散塗料を、ほぼ均一に塗布し、乾燥させて光
分散性および半透明性を持たせた光拡散層を形成してな
るものである。また、上記の高光拡散剤を、粘着剤の中
に均一に分散させた塗料を用い、これを上記プラスチッ
クフイルムに塗布して、粘着性のある光拡散層を形成さ
せることも可能である。そして、本発明の高光拡散塗料
に用いる高光拡散剤は、その粒子径が1〜20μmの範
囲が好ましく、1μm未満では光の分散性が十分でな
く、また20μmを超えると光の分散にむらが生じ易く
なるので好ましくない。そして、光分散剤粒子の形状
は、球形状または真球形状が望ましい。本発明の高光拡
散性フイルムの製造に用いる乳白色半透明のプラスチッ
クフイルムは、フイルムまたはシート状に成形する前
に、例えば乳白半透明となるように、酸化チタン、硫酸
バリウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、炭酸
マグネシウムまたは酸化アルミニウムなどの顔料をプラ
スチック樹脂に添加して製造するものである。また、エ
ンボス加工した透明または半透明のプラスチックフイル
ムは、プラスチック樹脂をフイルム状に成形加工する時
に、表面に微細な凹凸模様を形成した成形用ロールを用
い、プラスチックフイルムの表面に上記凹凸模様を転写
させて製造することができる。本発明の高光拡散性フイ
ルムに形成させる着色層は、所定色の塗料または顔料も
しくはその両方と、合成樹脂および溶剤を、それぞれ所
定量加えて所定の粘度に調製した着色合成樹脂塗料を用
い、プラスチックフイルムの片面または両面に所定の厚
さに塗布、乾燥することにより形成することができる。
また、着色層の形成は一般に行われている含金系の染料
を用いた染色法によって形成させることも可能である。
【0005】
【実施例】以下に本発明の実施例を挙げ、図面を用いて
さらに詳細に説明する。 <実施例1>図1は、本実施例において作製した表示素
子の外観を示す斜視図で、図2は図1のA−A断面図、
図3は図1のB−B断面図を示す。図に示すごとく、L
ED(発光ダイオード)チップ2を装着したプリント基
板4の上に、LEDチップ2を囲うように反射枠3を形
成し、その上に高光拡散性フイルム1を貼り合わせて面
発光表示素子を構成している。本実施例において用いた
高光拡散性フイルム1は、図4に示すごとく、幅が約2
2mm、長さが約60mm、厚さ100μmの透明ポリエス
テルフイルム7を用い、高光拡散剤として、真球形状の
ベンゾグアナミン・メラミン・ホルムアルデヒド縮合物
50重量%と、バインダとして、ポリエステル樹脂20
重量%、他に分散剤1重量%、MEK(メチルエチルケ
トン)14重量%、トルエン15重量%を含む高光拡散
塗料を調製して、上記の透明ボリエステルフイルム7の
両面に、厚さが約12μmの高光拡散層5を、塗布法に
より形成した。上記の手順で作製した表示素子の中央部
における輝度分布(カンデラ/m2)を測定した。
【0006】<比較例1>光拡散剤として、酸化チタ
ン、炭酸カルシウムを用いて光拡散層6を形成した他
は、実施例1と同様にして表示素子を作製した。この表
示素子の輝度分布(カンデラ/m2)を実施例1と同様
にして測定した。上記実施例1および比較例1において
作製した表示素子の輝度分布を、図6に示す。図に示す
ごとく、本発明の高光拡散性フイルムを用いた表示素子
は、素子の全範囲において比較例1の表示素子よりも一
段と優れた輝度分布が得られ、良好な面発光を示してい
る。
【0007】<実施例2>乳白色半透明となるように、
顔料として、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウ
ム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、酸化アル
ミニウムのうちより選ばれる少なくとも1種の顔料を用
い、乳白色半透明のプラスチックフイルムをロール成形
した後、例えば、飽和ポリエステル樹脂30重量%、シ
アニングリーン10重量%、MEK20重量%およびト
ルエン40重量%を含む着色合成樹脂塗料を用いて着色
プラスチック層を形成し、実施例1と同様にして表示素
子を作製し、その輝度分布を測定した。その結果、実施
例1と同様の良好な輝度分布を示す表示素子が得られ
た。なお、上記着色プラスチック層の代わりに染色法で
着色層を形成させた場合においても、実施例2と同様の
結果が得られた。さらに、上記実施例で用いた高光拡散
剤の他に、球形状もしくは真球形状のガラスまたはシリ
カよりなる無機材料、ポリメチルメタアクリレート、ポ
リアクリルニトリル、ポリエステル、シリコーン、ポリ
エチレン、エポキシ、メラミン・ホルムアルデヒド縮合
物、またはベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮合物
などよりなる有機材料を用いた場合においても、上記実
施例と同様の効果が得られた。また、バインダとして上
記実施例ではポリエステル樹脂を用いたが、この他、ア
クリル樹脂、シリコーンアクリル樹脂、フツ素樹脂また
はフツ素−アクリル樹脂、もしくはこれらの樹脂をベー
スとして、紫外線硬化、電子線硬化、熱硬化、イソシア
ネート硬化、アミンエポキシ硬化の架橋可能な樹脂を用
いた場合においても上記実施例と同様の効果が得られ
た。
【0008】
【発明の効果】以上詳細に説明したごとく、本発明の特
定の粒子径を持つ球形状もしくは真球形状の粒子からな
る高光拡散剤を用いることにより、従来のものよりも一
段と輝度分布に優れた面発光性の表示素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例において例示した表示素子の構
成の一例を示す斜視図。
【図2】図1のA−A断面図。
【図3】図1のB−B断面図。
【図4】本発明の実施例で用いた高光拡散性フイルムの
構成の一例を示す断面図。
【図5】従来の光拡散性フイルムの構成を示す断面図。
【図6】本発明の実施例において例示した表示素子の輝
度分布を従来例と比較して示したグラフ。
【符号の説明】
1…高光拡散性フイルム 2…LEDチップ 3…反射枠 4…プリント基板 5…高光拡散層 6…光拡散層 7…透明ポリエステルフイルム
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年10月7日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 高光拡散性フイルム
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は透過する光を拡散する効
果を有する光拡散性フイルムに係り、さらに詳しくは発
光ダイオードなどの点光源あるいは蛍光灯などの線光源
を用いて文字や数字等を表示する素子において、点状あ
るいは線状光源が面光源であるかのように透過光を拡散
させる光拡散効果を持つシート状またはテープ状などの
形状をした高光拡散性フイルムに関する。
【従来の技術】従来、発光ダイオード、タングステンラ
ンプ、キセノンランプなどの点光源、あるいは蛍光灯、
陰極管などの線状光源を用いて、数字や文字の表示ある
いは面発光等を行う表示素子において、上記の点状ある
いは線状光源を、あたかも面光源であるかのように透過
光を散乱させる光拡散性フイルムが用いられている。こ
のような用途に用いられる光拡散性フイルムは、点状あ
るいは線状光源である発光ダイオードや蛍光灯などの光
源を、面光源のように透過光を十分に散乱させる機能を
持つ光拡散性フイルムを用いる必要があり、また表示素
子の内部構造が原因する光の反射むらを抑制することが
必要である。従来の光拡散フイルムに用いられる光拡散
剤として、無機塩類や金属酸化物、例えばCaCO3,B
aSO4,Al(OH)3,MgCO3,Al23,ZnO,カオ
リン系やタルク系のクレー等が用いられているが、その
光拡散機能を示す輝度分布は十分に満足されるものでは
なく、光の散乱むらが生じるなどの問題があった。
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術における問題点を解消し、透過する光の拡散性
が極めて良好な高光拡散性フイルムを提供することにあ
る。
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、本発明においては、高光拡散剤として、例
えばガラス、シリカ等の無機材料、およびPMMA(ポ
リメチルメタアクリレート)、ポリアクリロニトリル、
ポリエステル、シリコーン、ポリエチレン、エポキシ、
メラミン・ホルムアルデヒド縮合物、ベンゾグアナミン
・ホルムアルデヒド縮合物、ベンゾグアナミン・メラミ
ン・ホルムアルデヒド縮合物等の有機材料のうちより選
択される少なくとも1種以上の材料からなり、 かつ粒
子径が0.5〜20μmの球形状または真球形状の粒子
もしくはこれらの粒子の2次凝集体からなる高光拡散剤
を用いるものである。そして、各種のプラスチックフイ
ルムやシートなどに密着させるために、バインダとし
て、例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコー
ンアクリル樹脂、フツ素樹脂等の耐光性が良く、透明性
の良い樹脂の溶解物、またはこれらをベースにして、U
V硬化、EB硬化、熱硬化、イソシアネート硬化、アミ
ンエポキシ硬化などの架橋可能な樹脂を用いるものであ
る。そして、上記高光拡散剤および上記バインダをそれ
ぞれ所定量混合し、溶剤により適切な粘度に調整した高
光拡散塗料を調製し、これを所定のプラスチックフイル
ムに設定の厚さに塗布乾燥させて、シートやテープ等の
形状の高光拡散性フイルムとするものである。本発明の
高光拡散性フイルムは、透明もしくは半透明(例えば乳
白色)のプラスチックフイルム(シート状、テープ状な
ど)、もしくは片面または両面に、あらかじめエンボス
加工を施して微細な凹凸を形成させて透過する光の拡散
性を良くしたプラスチックフイルムを用い、該プラスチ
ックフイルムの片面または両面に、高光拡散剤およびバ
インダを含む高光拡散塗料を、ほぼ均一に塗布し、乾燥
させて光分散性および半透明性を持たせた光拡散層を形
成してなるものである。また、上記の高光拡散剤を、粘
着剤の中に均一に分散させた塗料を用い、これを上記プ
ラスチックフイルムに塗布して、粘着性のある光拡散層
を形成させることも可能である。そして、本発明の高光
拡散塗料に用いる高光拡散剤は、その粒子径が0.5
20μmの範囲が好ましく、0.5μm未満では光の分
散性が十分でなく、また20μmを超えると光の分散に
むらが生じ易くなるので好ましくない。そして、光分散
剤粒子の形状は、球形状または真球形状が望ましい。本
発明の高光拡散性フイルムの製造に用いる乳白色半透明
のプラスチックフイルムは、フイルムまたはシート状に
成形する前に、例えば乳白半透明となるように、酸化チ
タン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニ
ウム、炭酸マグネシウムまたは酸化アルミニウムなどの
顔料をプラスチック樹脂に添加して製造するものであ
る。また、エンボス加工した透明または半透明のプラス
チックフイルムは、プラスチック樹脂をフイルム状に成
形加工する時に、表面に微細な凹凸模様を形成した成形
用ロールを用い、プラスチックフイルムの表面に上記凹
凸模様を転写させて製造することができる。本発明の高
光拡散性フイルムに形成させる着色層は、所定色の塗料
または顔料もしくはその両方と、合成樹脂および溶剤
を、それぞれ所定量加えて所定の粘度に調製した着色合
成樹脂塗料を用い、プラスチックフイルムの片面または
両面に所定の厚さに塗布、乾燥することにより形成する
ことができる。また、着色層の形成は一般に行われてい
る含金系の染料を用いた染色法によって形成させること
も可能である。
【実施例】以下に本発明の実施例を挙げ、図面を用いて
さらに詳細に説明する。 <実施例1>図1は、本実施例において作製した表示素
子の外観を示す斜視図で、図2は図1のA−A断面図、
図3は図1のB−B断面図を示す。図に示すごとく、L
ED(発光ダイオード)チップ2を装着したプリント基
板4の上に、LEDチップ2を囲うように反射枠3を形
成し、その上に高光拡散性フイルム1を貼り合わせて面
発光表示素子を構成している。本実施例において用いた
高光拡散性フイルム1は、図4に示すごとく、幅が約2
2mm、長さが約60mm、厚さ100μmの透明ポリエス
テルフイルム7を用い、高光拡散剤として、真球形状の
ベンゾグアナミン・メラミン・ホルムアルデヒド縮合物
50重量%と、バインダとして、ポリエステル樹脂20
重量%、他に分散剤1重量%、MEK(メチルエチルケ
トン)14重量%、トルエン15重量%を含む高光拡散
塗料を調製して、上記の透明ボリエステルフイルム7の
両面に、厚さが約12μmの高光拡散層5を、塗布法に
より形成した。上記の手順で作製した表示素子の中央部
における輝度分布(カンデラ/m2)を測定した。 <比較例1>光拡散剤として、酸化チタン、炭酸カルシ
ウムを用いて光拡散層6を形成した他は、実施例1と同
様にして表示素子を作製した。この表示素子の輝度分布
(カンデラ/m2)を実施例1と同様にして測定した。
上記実施例1および比較例1において作製した表示素子
の輝度分布を、図6に示す。図に示すごとく、本発明の
高光拡散性フイルムを用いた表示素子は、素子の全範囲
において比較例1の表示素子よりも一段と優れた輝度分
布が得られ、良好な面発光を示している。 <実施例2>図7に、液晶ディスプレイ等に使用される
サイドライト方式によるバックライトシステムに本発明
の高光拡散性フイルムを適用した場合の構成の一例を示
す。図に示すごとく、ランプ(光源)12からの光は、
光反射シート11および光反射調整用ドットパターン1
0により光の反射が均一化され、導光板9から高光拡散
性フイルム8により拡散され均一に照射される構造にな
っている。高光拡散性フイルム8は、高光拡散剤とし
て、真球形状のベンゾグアナミン・メラミン・ホルムア
ルデヒド縮合物50重量%、バインダとしてアクリル樹
脂20重量%、他に分散剤1重量%、MEK(メチルエ
チルケトン)14重量%、トルエン15重量%、その他
に 添加剤を含む 高光拡散塗料を調製して、厚さ10
0μmの透明ポリエステルフイルム上に塗布し、厚さ約
8μmの高光拡散層を形成して高光拡散性フイルム8を
作製した。上記の手順で作製した高光拡散性フイルム8
を用いて、図7に示すサイドライト方式によるバックラ
イトを作製した。そして、光源(ランプ)12からの距
離(mm)と輝度分布(カンデラ/m2)の関係を調べ
た。その結果を図8に示す。 <比較例2>光拡散剤として、酸化チタン、炭酸カルシ
ウムを用いて光拡散層を形成して光拡散性フイルムを作
製した他は、実施例2と同様にしてサイドライト方式に
よるバックライトを作製した。そして、光源からの距離
と輝度分布の関係について調べた結果を、図8に示す。 <比較例3>光拡散性フイルムを使用せずにバックライ
トユニットを作製し、その光源からの距離と輝度分布の
関係について調べた。その結果を図8に示す。図8に示
すごとく、本発明の実施例2の高光拡散性フイルム8を
用いたサイドライト方式によるバックライトは、光源か
ら離れた位置においても輝度分布が良く、比較例2およ
び3に示す従来のバックライトよりも一段と優れた輝度
分布を示している。 <実施例3> 乳白色半透明となるように、顔料として、
酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化ア
ルミニウム、炭酸マグネシウム、酸化アルミニウムのう
ちより選ばれる少なくとも1種の顔料を用い、乳白色半
透明のプラスチックフイルムをロール成形した後、例え
ば、飽和ポリエステル樹脂30重量%、シアニングリー
ン10重量%、MEK20重量%およびトルエン40重
量%を含む着色合成樹脂塗料を用いて着色プラスチック
層を形成し、実施例1と同様にして表示素子を作製し、
その輝度分布を測定した。その結果、実施例1と同様の
良好な輝度分布を示す表示素子が得られた。なお、上記
着色プラスチック層の代わりに染色法で着色層を形成さ
せた場合においても、上記実施例と同様の結果が得られ
た。さらに、上記実施例で用いた高光拡散剤の他に、球
形状もしくは真球形状のガラスまたはシリカよりなる無
機材料、ポリメチルメタアクリレート、ポリアクリルニ
トリル、ポリエステル、シリコーン、ポリエチレン、エ
ポキシ、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物、またはベ
ンゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮合物などよりなる
有機材料を用いた場合においても、上記実施例と同様の
効果が得られた。また、バインダとして上記実施例では
ポリエステル樹脂を用いたが、この他、アクリル樹脂、
シリコーンアクリル樹脂、フツ素樹脂またはフツ素−ア
クリル樹脂、もしくはこれらの樹脂をベースとして、紫
外線硬化、電子線硬化、熱硬化、イソシアネート硬化、
アミンエポキシ硬化の架橋可能な樹脂を用いた場合にお
いても上記実施例と同様の効果が得られた。
【発明の効果】以上詳細に説明したごとく、本発明の特
定の粒子径を持つ球形状もしくは真球形状の粒子からな
る高光拡散剤を用いることにより、従来のものよりも一
段と輝度分布に優れた面発光性の表示素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例において例示した表示素子の
構成の一例を示す斜視図。
【図2】図1のA−A断面図。
【図3】図1のB−B断面図。
【図4】本発明の実施例で用いた高光拡散性フイルム
の構成の一例を示す断面図。
【図5】従来の光拡散性フイルムの構成を示す断面図。
【図6】本発明の実施例において例示した表示素子の
輝度分布を従来例(比較例1)と比較して示したグラ
フ。
【図7】本発明の実施例2において例示したサイドライ
ト方式によるバックライトシステムに本発明の高光拡散
性フイルムを適用した場合の構成を示す断面図。
【図8】本発明の実施例2において例示したサイドライ
ト方式によるバックライトシステムの輝度分布を従来例
(比較例2、3)と比較して示したグラフ。
【符号の説明】 1…高光拡散性フイルム 2…LEDチップ 3…反射枠 4…プリント基板 5…高光拡散層 6…光拡散層 7…透明ポリエステルフイルム8…高光拡散性フイルム 9…導光板 10…光反射調整用ドットパターン 11…光反射シート 12…ランプ(光源)
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図7】
【図6】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】平成5年8月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 高光拡散性フイルム
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は透過する光を拡散する効
果を有する光拡散性フイルムに係り、さらに詳しくは発
光ダイオードなどの点光源あるいは蛍光灯などの線光源
を用いて文字や数字等を表示する素子において、点状あ
るいは線状光源が面光源であるかのように透過光を拡散
させる光拡散効果を持つシート状またはテープ状などの
形状をした高光拡散性フイルムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、発光ダイオード、タングステンラ
ンプ、キセノンランプなどの点光源、あるいは蛍光灯、
陰極管などの線状光源を用いて、数字や文字の表示ある
いは面発光等を行う表示素子において、上記の点状ある
いは線状光源を、あたかも面光源であるかのように透過
光を散乱させる光拡散性フイルムが用いられている。こ
のような用途に用いられる光拡散性フイルムは、点状あ
るいは線状光源である発光ダイオードや蛍光灯などの光
源を、面光源のように透過光を十分に散乱させる機能を
持つ光拡散性フイルムを用いる必要があり、また表示素
子の内部構造が原因する光の反射むらを抑制することが
必要である。従来の光拡散フイルムに用いられる光拡散
剤として、無機塩類や金属酸化物、例えばCaCO3,B
aSO4,Al(OH)3,MgCO3,Al23,ZnO,カオ
リン系やタルク系のクレー等が用いられているが、その
光拡散機能を示す輝度分布は十分に満足されるものでは
なく、光の散乱むらが生じるなどの問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術における問題点を解消し、透過する光の拡散性
が極めて良好な高光拡散性フイルムを提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、本発明においては、高光拡散剤として、例
えばガラス、シリカ等の無機材料、およびPMMA(ポ
リメチルメタアクリレート)、ポリアクリロニトリル、
ポリエステル、シリコーン、ポリエチレン、エポキシ、
メラミン・ホルムアルデヒド縮合物、ベンゾグアナミン
・ホルムアルデヒド縮合物、ベンゾグアナミン・メラミ
ン・ホルムアルデヒド縮合物等の有機材料のうちより選
択される少なくとも1種以上の材料からなり、 かつ粒
子径が0.5〜50μmの球形状または真球形状の粒子
もしくはこれらの粒子の2次凝集体からなる高光拡散剤
を用いるものである。そして、各種のプラスチックフイ
ルムやシートなどに密着させるために、バインダとし
て、例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコー
ンアクリル樹脂、フツ素樹脂等の耐光性が良く、透明性
の良い樹脂の溶解物、またはこれらをベースにして、U
V硬化、EB硬化、熱硬化、イソシアネート硬化、アミ
ンエポキシ硬化などの架橋可能な樹脂を用いるものであ
る。そして、上記高光拡散剤および上記バインダをそれ
ぞれ所定量混合し、溶剤により適切な粘度に調整した高
光拡散塗料を調製し、これを所定のプラスチックフイル
ムに設定の厚さに塗布乾燥させて、シートやテープ等の
形状の高光拡散性フイルムとするものである。本発明の
高光拡散性フイルムは、透明もしくは半透明(例えば乳
白色)のプラスチックフイルム(シート状、テープ状な
ど)、もしくは片面または両面に、あらかじめエンボス
加工を施して微細な凹凸を形成させて透過する光の拡散
性を良くしたプラスチックフイルムを用い、該プラスチ
ックフイルムの片面または両面に、高光拡散剤およびバ
インダを含む高光拡散塗料を、ほぼ均一に塗布し、乾燥
させて光分散性および半透明性を持たせた光拡散層を形
成してなるものである。また、上記の高光拡散剤を、粘
着剤の中に均一に分散させた塗料を用い、これを上記プ
ラスチックフイルムに塗布して、粘着性のある光拡散層
を形成させることも可能である。そして、本発明の高光
拡散塗料に用いる高光拡散剤は、その粒子径が0.5〜
50μmの範囲が好ましく、0.5μm未満では光の分
散性が十分でなく、また50μmを超えると光の分散に
むらが生じ易くなるので好ましくない。そして、光分散
剤粒子の形状は、球形状または真球形状が望ましい。
らに、本発明の高光拡散塗料に用いる高光拡散剤は、そ
の粒子径が0.5〜10μmの範囲の著しく拡散性のよ
い小さい粒子径のものと、著しく高透過性、高輝度特性
を示す粒子径20〜50μmの大きい粒子径のものとの
混合層を形成させることによっても高光拡散性フイルム
を得ることができる。本発明の高光拡散性フイルムの製
造に用いる乳白色半透明のプラスチックフイルムは、フ
イルムまたはシート状に成形する前に、例えば乳白半透
明となるように、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カル
シウム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウムまたは
酸化アルミニウムなどの顔料をプラスチック樹脂に添加
して製造するものである。また、エンボス加工した透明
または半透明のプラスチックフイルムは、プラスチック
樹脂をフイルム状に成形加工する時に、表面に微細な凹
凸模様を形成した成形用ロールを用い、プラスチックフ
イルムの表面に上記凹凸模様を転写させて製造すること
ができる。本発明の高光拡散性フイルムに形成させる着
色層は、所定色の塗料または顔料もしくはその両方と、
合成樹脂および溶剤を、それぞれ所定量加えて所定の粘
度に調製した着色合成樹脂塗料を用い、プラスチックフ
イルムの片面または両面に所定の厚さに塗布、乾燥する
ことにより形成することができる。また、着色層の形成
は一般に行われている含金系の染料を用いた染色法によ
って形成させることも可能である。
【0005】
【実施例】以下に本発明の実施例を挙げ、図面を用いて
さらに詳細に説明する。 <実施例1>図1は、本実施例において作製した表示素
子の外観を示す斜視図で、図2は図1のA−A断面図、
図3は図1のB−B断面図を示す。図に示すごとく、L
ED(発光ダイオード)チップ2を装着したプリント基
板4の上に、LEDチップ2を囲うように反射枠3を形
成し、その上に高光拡散性フイルム1を貼り合わせて面
発光表示素子を構成している。本実施例において用いた
高光拡散性フイルム1は、図4に示すごとく、幅が約2
2mm、長さが約60mm、厚さ100μmの透明ポリエス
テルフイルム7を用い、高光拡散剤として、真球形状の
ベンゾグアナミン・メラミン・ホルムアルデヒド縮合物
50重量%と、バインダとして、ポリエステル樹脂20
重量%、他に分散剤1重量%、MEK(メチルエチルケ
トン)14重量%、トルエン15重量%を含む高光拡散
塗料を調製して、上記の透明ボリエステルフイルム7の
両面に、厚さが約12μmの高光拡散層5を塗布法によ
り形成した。なお、高光拡散剤の粒子径が0.5〜50
μmの範囲のものを用いた場合は、適度の粒径分布に調
整した高光拡散塗料を用いて、塗布法により一度に高光
拡散層5を成膜した。また、適度の輝度特性および拡散
性を兼ね備える0.5〜10μmの小粒子径のものと、
透過特性および輝度特性のよい粒子径が20〜50μm
の大粒子径のものとの混合層を形成する場合は、各々の
粒子径の範囲内で適度に分級され調整された高光拡散塗
料を用い、輝度むら、拡散むらの起きない良好な均一塗
膜とし、各々の塗膜層からなる混合層塗膜を形成して高
光拡散層5とした。上記の手順で作製した表示素子の中
央部における輝度分布(カンデラ/m2)を測定した。
【0006】<比較例1>光拡散剤として、酸化チタ
ン、炭酸カルシウムを用いて光拡散層6を形成した他
は、実施例1と同様にして表示素子を作製した。この表
示素子の輝度分布(カンデラ/m2)を実施例1と同様
にして測定した。上記実施例1および比較例1において
作製した表示素子の輝度分布を、図6に示す。図に示す
ごとく、本発明の高光拡散性フイルムを用いた表示素子
は、素子の全範囲において比較例1の表示素子よりも一
段と優れた輝度分布が得られ、良好な面発光を示してい
る。
【0007】<実施例2>図7に、液晶ディスプレイ等
に使用されるサイドライト方式によるバックライトシス
テムに本発明の高光拡散性フイルムを適用した場合の構
成の一例を示す。図に示すごとく、ランプ(光源)12
からの光は、光反射シート11および光反射調整用ドッ
トパターン10により光の反射が均一化され、導光板9
から高光拡散性フイルム8により拡散され均一に照射さ
れる構造になっている。高光拡散性フイルム8は、高光
拡散剤として、真球形状のベンゾグアナミン・メラミン
・ホルムアルデヒド縮合物50重量%、バインダとして
アクリル樹脂20重量%、他に分散剤1重量%、MEK
(メチルエチルケトン)14重量%、トルエン15重量
%、その他に 添加剤を含む 高光拡散塗料を調製し
て、厚さ100μmの透明ポリエステルフイルム上に塗
布し、厚さ約8μmの高光拡散層を形成して高光拡散性
フイルム8を作製した。上記の手順で作製した高光拡散
性フイルム8を用いて、図7に示すサイドライト方式に
よるバックライトを作製した。そして、光源(ランプ)
12からの距離(mm)と輝度分布(カンデラ/m2
の関係を調べた。その結果を図8に示す。
【0008】<比較例2>光拡散剤として、酸化チタ
ン、炭酸カルシウムを用いて光拡散層を形成して光拡散
性フイルムを作製した他は、実施例2と同様にしてサイ
ドライト方式によるバックライトを作製した。そして、
光源からの距離と輝度分布の関係について調べた結果
を、図8に示す。
【0009】<比較例3>光拡散性フイルムを使用せず
にバックライトユニットを作製し、その光源からの距離
と輝度分布の関係について調べた。その結果を図8に示
す。図8に示すごとく、本発明の実施例2の高光拡散性
フイルム8を用いたサイドライト方式によるバックライ
トは、光源から離れた位置においても輝度分布が良く、
比較例2および3に示す従来のバックライトよりも一段
と優れた輝度分布を示している。
【0010】<実施例3>乳白色半透明となるように、
顔料として、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウ
ム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、酸化アル
ミニウムのうちより選ばれる少なくとも1種の顔料を用
い、乳白色半透明のプラスチックフイルムをロール成形
した後、例えば、飽和ポリエステル樹脂30重量%、シ
アニングリーン10重量%、MEK20重量%およびト
ルエン40重量%を含む着色合成樹脂塗料を用いて着色
プラスチック層を形成し、実施例1と同様にして表示素
子を作製し、その輝度分布を測定した。その結果、実施
例1と同様の良好な輝度分布を示す表示素子が得られ
た。なお、上記着色プラスチック層の代わりに染色法で
着色層を形成させた場合においても、上記実施例と同様
の結果が得られた。さらに、上記実施例で用いた高光拡
散剤の他に、球形状もしくは真球形状のガラスまたはシ
リカよりなる無機材料、ポリメチルメタアクリレート、
ポリアクリルニトリル、ポリエステル、シリコーン、ポ
リエチレン、エポキシ、メラミン・ホルムアルデヒド縮
合物、またはベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮合
物などよりなる有機材料を用いた場合においても、上記
実施例と同様の効果が得られた。また、バインダとして
上記実施例ではポリエステル樹脂を用いたが、この他、
アクリル樹脂、シリコーンアクリル樹脂、フツ素樹脂ま
たはフツ素−アクリル樹脂、もしくはこれらの樹脂をベ
ースとして、紫外線硬化、電子線硬化、熱硬化、イソシ
アネート硬化、アミンエポキシ硬化の架橋可能な樹脂を
用いた場合においても上記実施例と同様の効果が得られ
た。
【0011】
【発明の効果】以上詳細に説明したごとく、本発明の特
定の粒子径を持つ球形状もしくは真球形状の粒子からな
る高光拡散剤を用いることにより、従来のものよりも一
段と輝度分布に優れた面発光性の表示素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1において例示した表示素子の
構成の一例を示す斜視図。
【図2】図1のA−A断面図。
【図3】図1のB−B断面図。
【図4】本発明の実施例1で用いた高光拡散性フイルム
の構成の一例を示す断面図。
【図5】従来の光拡散性フイルムの構成を示す断面図。
【図6】本発明の実施例1において例示した表示素子の
輝度分布を従来例(比較例1)と比較して示したグラ
フ。
【図7】本発明の実施例2において例示したサイドライ
ト方式によるバックライトシステムに本発明の高光拡散
性フイルムを適用した場合の構成を示す断面図。
【図8】本発明の実施例2において例示したサイドライ
ト方式によるバックライトシステムの輝度分布を従来例
(比較例2、3)と比較して示したグラフ。
【符号の説明】 1…高光拡散性フイルム 2…LEDチップ 3…反射枠 4…プリント基板 5…高光拡散層 6…光拡散層 7…透明ポリエステルフイルム 8…高光拡散性フイルム 9…導光板 10…光反射調整用ドットパターン 11…光反射シート 12…ランプ(光源)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深沢 裕治 京都府京都市伏見区下鳥羽城ノ越町135 株式会社昭和インク工業所内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明または半透明のプラスチックフイル
    ム、もしくは片面または両面にエンボス加工を施して微
    細な凹凸を形成させて、透過する光の拡散性を良くした
    プラスチックフイルムを用い、該プラスチックフイルム
    の片面または両面に、高光拡散性の微粒子を含む高光拡
    散塗料をコーテイングして高光拡散層を設けてなること
    を特徴とする高光拡散性フイルム。
  2. 【請求項2】透明または半透明のプラスチックフイル
    ム、もしくは片面または両面にエンボス加工を施して微
    細な凹凸を形成させて、透過する光の拡散性を良くした
    プラスチックフイルムを用い、該プラスチックフイルム
    の片面または両面に、着色層を形成し、該着色層上に、
    高光拡散性の微粒子を含む高光拡散塗料をコーティング
    して高光拡散層を設けてなることを特徴とする高光拡散
    性フイルム。
  3. 【請求項3】請求項1または請求項2記載の高光拡散性
    フイルムにおいて、粘着剤中に高光拡散性の微粒子を含
    む光拡散剤を分散させた塗料をコーティングして、粘着
    性の高光拡散層を形成してなることを特徴とする粘着性
    を持つ高光拡散性フイルム。
  4. 【請求項4】請求項1ないし請求項3のいずれか1項に
    おいて、エンボス加工を施した透明もしくは半透明のプ
    ラスチックフイルムは、プラスチック樹脂をフイルム状
    に成形加工する時に、表面に微細な凹凸模様を形成した
    成形用ロールを用い、フイルムの表面に上記凹凸模様を
    転写して作製したものであることを特徴とする高光拡散
    性フイルム。
  5. 【請求項5】請求項1ないし請求項4のいずれか1項に
    おいて、半透明のプラスチックフイルムは、フイルム状
    に成形する前に、原料プラスチック中に乳白半透明とな
    るように所定量の顔料を添加して製造したものであるこ
    とを特徴とする高光拡散性フイルム。
  6. 【請求項6】請求項2ないし請求項5のいずれか1項に
    おいて、着色層は、所定色の染料または顔料もしくはそ
    の両方と、合成樹脂および溶剤を、それぞれ所定量加え
    て、所定の粘度に調整した着色合成樹脂塗料を用い、所
    定の厚さに塗布、乾燥して形成したものであることを特
    徴とする高光拡散性フイルム。
  7. 【請求項7】請求項2ないし請求項5のいずれか1項に
    おいて、着色層は、染色法により所定色に染色して形成
    したものであることを特徴とする高光拡散性フイルム。
  8. 【請求項8】請求項1ないし請求項7のいずれか1項に
    おいて、高光拡散塗料は、プラスチックフイルムに密着
    性のよいバインダと、粒子径が1〜20μmの球形状ま
    たは真球形状の粒子、もしくはこれらの粒子の2次凝集
    体からなる光拡散剤を加え、溶剤によって所定の粘度に
    調整したものであることを特徴とする高光拡散性フイル
    ム。
  9. 【請求項9】請求項8において、バインダは、ポリエス
    テル樹脂、アクリル樹脂、シリコーンアクリル樹脂、フ
    ツ素樹脂またはフツ素−アクリル樹脂、もしくはこれら
    の樹脂をベースにして、紫外線硬化、電子線硬化、熱硬
    化、イソシアネート硬化、アミンエポキシ硬化の架橋可
    能な樹脂のうちから選択される少なくとも1種以上の樹
    脂を用いることを特徴とする高光拡散性フイルム。
  10. 【請求項10】請求項8において、光拡散剤は、ガラス
    またはシリカよりなる無機材料、ポリメチルメタアクリ
    レート、ポリアクリルニトリル、ポリエステル、シリコ
    ーン、ポリエチレン、エポキシ、メラミン・ホルムアル
    デヒド縮合物、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮
    合物またはベンゾグアナミン・メラミン・ホルムアルデ
    ヒド縮合物よりなる有機材料のうちより選択される少な
    くとも1種以上の材料よりなることを特徴とする高光拡
    散性フイルム。
  11. 【請求項11】請求項1ないし請求項10のいずれか1
    項記載の高光拡散性フイルムは、シート状もしくはテー
    プ状であることを特徴とする高光拡散性フイルム。
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