JPH09197109A - 光拡散性シート - Google Patents

光拡散性シート

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JPH09197109A
JPH09197109A JP8021915A JP2191596A JPH09197109A JP H09197109 A JPH09197109 A JP H09197109A JP 8021915 A JP8021915 A JP 8021915A JP 2191596 A JP2191596 A JP 2191596A JP H09197109 A JPH09197109 A JP H09197109A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の光拡散性シートに比べて正面方向への
輝度が向上し、しかも光拡散性が十分な光拡散性シート
を提供する。 【解決手段】 光出射面側から順に第一のプリズムシー
ト1、第二のプリズムシート2、光拡散性部材3となる
ように配置してなる光拡散性シート4において、前記光
拡散性部材3が、バインダー樹脂としてアクリル樹脂お
よび光拡散剤としてアクリル樹脂粒子とシリコーン樹脂
粒子からなる光拡散性層32を透明支持体31上に設け
た構成からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、照明器具、電飾看
板、背面投射スクリーン、液晶ディスプレイ等に用いら
れる光拡散性シートに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、液晶ディスプレイのバックライト
に用いられる光拡散性シートとして、透明プラスチック
フィルムの片面に、無機粒子もしくは樹脂粒子を分散し
た透明な樹脂溶液を塗布したものが使用されている。
【0003】このような光拡散性シートに要求される性
能としては、導光板の光拡散パターンが見えないこと、
正面方向への輝度が高いこと、などがある。
【0004】このような要求性能を満たすべく、光拡散
性層に使用する樹脂や光拡散性粒子の種類や含有量を変
更する改良が行われている。しかしながら、このような
改良では正面方向への輝度の向上に限界があると考えら
れるため、プリズムシートを使用して周辺方向への光を
正面方向へ向けることが考えられている。このようなプ
リズムシートは光拡散能を有しないため、使用に際して
は、従来より使用されている光拡散性シートと重ね合わ
せることが行われている。
【0005】しかし、従来より使用されている光拡散性
シートを重ね合わせると、せっかくプリズムシートによ
り正面方向に向けた光が拡散されてしまい、結局従来か
ら使用されている光拡散性シート単独と大差ないものと
なってしまう。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの従
来の問題点を克服し、従来の光拡散性シートに比べて正
面方向への輝度が向上し、しかも光拡散性が十分な光拡
散性シートを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明の光拡散性シートは、バインダー樹脂及び樹脂
粒子を含有する光拡散性層を透明支持体上に積層してな
る光拡散性部材と、2枚のプリズムシートとを重ね合わ
せたことを特徴とするものである。
【0008】また、前記光拡散性層に使用するバインダ
ー樹脂がアクリル樹脂であることを特徴とし、前記樹脂
粒子がアクリル樹脂粒子およびシリコーン樹脂粒子であ
ることを特徴とするものである。
【0009】さらに、前記光拡散性層に使用する樹脂粒
子の含有量が、前記バインダー樹脂100重量部に対し
て40〜120重量部であり、前記アクリル樹脂粒子お
よびシリコーン樹脂粒子の含有量が、前記バインダー樹
脂100重量部に対して、アクリル樹脂粒子10〜11
0重量部であり、かつシリコーン樹脂粒子10〜40重
量部であることを特徴とするものである。
【0010】さらなる態様としては、前記光拡散性シー
トにおいて、光出射面側から順に第一のプリズムシー
ト、第二のプリズムシート、光拡散性部材となるように
配置したことを特徴とするものである。
【0011】また、第一のプリズムシートと第二のプリ
ズムシートを、互いにその稜線が直交するように配置し
たことを特徴とするものである。
【0012】尚、ここでいう光拡散性シートとは、狭義
のシートのみならず広義の意味で用い、すなわち板状
体、フィルム状体、積層体等をも含むものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の光拡散性シートを
図1を用いて詳述する。
【0014】本発明の光拡散性シート4は、光拡散性部
材3と2枚のプリズムシート1、2から構成される。
【0015】次に、光拡散性部材3は、透明支持体31
上に光拡散性層32を積層した構造を有する。
【0016】光拡散性部材3に使用する透明支持体31
としては、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネー
ト、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、アセテート樹脂等
のフィルム状、板状のものや、ガラス板等で、透過率の
高いものが使用される。特に好ましいものとしては、耐
候性、加工性等の点からポリエステルフィルムが挙げら
れる。
【0017】光拡散性層32は、主としてバインダー樹
脂及び樹脂粒子から構成される。
【0018】光拡散性層32のバインダー樹脂として
は、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニ
ル、ポリスチレン、ポリエステル、ポリウレタン等の光
学的透明性を有する樹脂が使用される。もっとも好まし
い樹脂としては、耐候性に優れているアクリル樹脂、さ
らに好ましくはアクリルポリウレタン2液硬化タイプの
ものが挙げられ、顔料を多量に充填しても強靱な塗膜が
得られるよう、架橋密度の高くなるようなOH価の大き
いものを使用するとよい。
【0019】樹脂粒子としては、2枚のプリズムシート
1、2によって正面方向へ向ける光を極力減少させずに
導光板の光拡散パターンを拡散させるようなものが必要
である。
【0020】このような樹脂粒子としては、アクリル樹
脂粒子およびシリコーン樹脂粒子を混合使用することが
好ましい。アクリル樹脂粒子の単独使用によって導光板
のパターンを消すためには、非常に多量の粒子を含有さ
せる必要があり、この結果正面方向への輝度が低下す
る。一方、シリコーン樹脂粒子の単独使用では、少量の
添加で光拡散性は非常に向上するものであるが、少量の
添加によっても正面方向への輝度が著しく低下する。し
かし、両者を混合使用すると正面方向へ向ける光を減少
させずに導光板の光拡散パターンを拡散させることが可
能となるものである。
【0021】光拡散性層32に使用する樹脂粒子全体の
含有量としては、バインダー樹脂100重量部に対して
40〜120重量部、更には45〜115重量部とする
ことが望ましい。このような範囲としたのは、樹脂粒子
全体として40重量部より少なくなると、光拡散性が劣
り、導光板の光拡散パターンが見えてしまうためであ
る。また、樹脂粒子全体として120重量部より多くな
ると、アクリル樹脂粒子とシリコーン樹脂粒子の配合割
合を調整することによっても正面方向への輝度を向上さ
せることが困難となるためである。
【0022】次に、光拡散性層32に使用するアクリル
樹脂粒子の含有量としては、バインダー樹脂100重量
部に対して10〜110重量部、更には15〜95重量
部とすることが望ましい。このような範囲としたのは、
アクリル樹脂粒子が10重量部より少なくなると、正面
方向への輝度を低下させずに導光板の光拡散パターンを
消すことが困難となるためである。また、アクリル樹脂
が110重量部より多くなると正面方向への輝度が低下
することになるためである。
【0023】アクリル樹脂粒子としては、ポリメチルメ
タクリレートの真球状粒子を使用することが好ましく、
さらに、耐熱性、耐溶剤性、熱安定性の点からジビニル
ベンゼン等で架橋されたものがより好ましい。
【0024】アクリル樹脂粒子の粒径としては、1.0
〜30.0μmが好ましい。粒径が1.0μmより小さ
い場合には、正面方向への輝度向上に寄与しにくくな
る。一方、粒径が30.0μmよりも大きい場合には、
正面方向への輝度を低下させずに導光板の光拡散パター
ンを消すことが困難となるためである。
【0025】次に、光拡散性層32に使用するシリコー
ン樹脂粒子の含有量としては、バインダー樹脂100重
量部に対して10〜40重量部、更には15〜35重量
部とすることが望ましい。このような範囲としたのは、
シリコーン樹脂粒子が10重量部より少なくなると、十
分な光拡散性を得ることが困難となるためである。ま
た、シリコーン樹脂が40重量部より多くなると正面方
向への輝度が低下することになるためである。
【0026】シリコーン樹脂粒子の粒径としては、0.
5〜12.0μmが好ましい。粒径が0.5μmより小
さい場合には、正面方向への輝度を低下させずに導光板
の光拡散パターンを消すことが困難となるためである。
粒径が12.0μmよりも大きい場合には、導光板のパ
ターンを消すための十分な拡散性を得ることが困難とな
るためである。
【0027】このような光拡散性部材3の製造方法とし
ては、上記のバインダー樹脂および樹脂粒子を溶剤に分
散または溶解させて、支持体上に塗布する方法が好まし
く採用される。塗布方法としては、スプレー法、ディッ
ピング法、ロールコーター法、カーテンフロー法、メイ
ヤーバー法等の公知の方法が挙げられる。光拡散性層3
2の厚みは通常1〜30μm程度とする。光拡散性層3
2を設けた透明支持体31の裏側は、導光板等と密着し
ニュートンリングが発生するのを防ぐために、アンチニ
ュートン処理のコーティングをすることが好ましい。
【0028】次に、2枚のプリズムシート1、2である
が、本発明の光拡散性シート4には、種々の市販されて
いるプリズムシートが使用でき、光透過率が高く、集光
性の高いものが好ましい。2枚のプリズムシート、即ち
第一のプリズムシート1、および第二のプリズムシート
2は、同一のプリズムシートを使用してもよく、また、
異なるプリズムシートを使用してもよい。
【0029】本発明におけるプリズムシートとは、所定
の頂角を有するプリズムシートのみならず、円形状、楕
円形状などの種々の形状のシートを含むものである。特
に好ましいプリズムシートとしては、楕円形状のプリズ
ムシートやプリズム角度90゜〜100゜の頂角を有す
るプリズムシートが挙げられる。このようなプリズムシ
ートとしては、商品名BEF90HP、BEFII90
/50、100/31、BEF90(住友スリーエム
社)、ダイヤアートH150、H210、P150、P
210(三菱レイヨン社)、ポートグラムV7(大日本
印刷社)、ルミスルー(住友化学工業社)、エスティナ
ウェーブW518、W425(積水化学工業社)などが
挙げられる。
【0030】次に光拡散性部材3の配置であるが、図1
に示すように、光出射面側から順に第一のプリズムシー
ト1、第二のプリズムシート2、光拡散性部材3となる
ように配置することが好ましい。このような配置にする
ことによって、正面方向へ向ける光を減少させずに導光
板の光拡散パターンを拡散して見えなくすることが可能
となるものである。さらに、プリズムシート1、2のプ
リズム面および光拡散性部材3の光拡散性層32の面は
光出射方向に向いていることが好ましい。このような向
きで配置することによって、正面方向へ向ける光を減少
させずに導光板の光拡散パターンを拡散して見えなくす
ることが可能となるものである。
【0031】また、2枚のプリズムシート1、2は、図
2に示すように、互いにその稜線が直交するように配置
することが好ましい。このように配置することによっ
て、光の集光方向を上下方向および左右方向の2方向に
制御することが可能となり、正面方向への輝度をより高
めることができるものである。
【0032】さらに、図には示さないが、プリズムシー
トのうち最外層となる第一のプリズムシートの表面に、
若干の光拡散性を有するシートを配置することも可能で
ある。このようなシートを配置することによって、プリ
ズムシート表面の傷防止、プリズムシート表面のギラツ
キ防止、プリズムによって集光しすぎた光を拡散させて
視野角を拡げたりすること等が可能となる。
【0033】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明をさら
に説明する。なお、本実施例及び比較例における
「%」、「部」は、特にことわりのない限り重量基準で
ある。
【0034】[実施例1〜6]および[比較例1〜7]
ポリエステルフィルム(ルミラーT60 100μm:
東レ社)の片面に、下記の処方に表1の樹脂粒子を加え
た光拡散性層用塗布液を乾燥膜厚12μmとなるように
塗布して光拡散性部材を得た。
【0035】 ・アクリルポリオール(固形分50%) 162部 (アクリディックA-807:大日本インキ化学工業社) ・イソシアネート(固形分60%) 32部 (タケネートD110N:武田薬品工業社) ・メチルエチルケトン 215部 ・酢酸ブチル 215部
【0036】
【表1】
【0037】なお、樹脂粒子としては、アクリル樹脂粒
子(MX−1000、平均粒子径10.0μm:綜研化
学社)、シリコーン樹脂粒子(トスパール130、平均
粒子径3.0μm:東芝シリコーン社)を使用した。
【0038】この光拡散性部材と第一のプリズムシート
(BEF90HP:住友スリーエム社)を、光拡散性部
材の光拡散性層の面とプリズムシートのプリズム面の反
対面とが対向するように重ね合わせた。さらに、この第
一のプリズムシートのプリズム面と第二のプリズムシー
ト(BEF90HP:住友スリーエム社)のプリズム面
の反対面とが対向するように重ね合わて光拡散性シート
を作製した。2枚のプリズムシートは、それぞれの稜線
が直交するように配置した。
【0039】以上の実施例1〜6および比較例1〜7の
光拡散性シートを、5.5インチ液晶用バックライトユ
ニット(ランプ2灯、5mm厚の導光板)に光拡散性部
材の透明支持体が導光板と対向するように組み込んで、
正面方向の輝度を測定した。また、光拡散性シートを設
けずに同様に測定を行った。これらの結果を合わせて表
2に示す。また、正面から見た輝度について目視評価を
行った結果も表2に示す。輝度についての目視評価は、
正面方向から見てかなり明るく感じたものを「○」、明
るく感じたものを「△」、暗く感じたものを「×」とし
た。なお、表中「なし」とあるのは光拡散性シートを設
けずに行った測定結果を示している。
【0040】さらに、拡散性について目視評価を行った
結果もあわせて表2に示す。拡散性の評価については、
導光板の光拡散パターンがまったく視認できなかったも
のを「○」、若干視認できたものを「△」、はっきり視
認できたものを「×」とした。
【0041】
【表2】
【0042】表2からも明らかなように、実施例1〜6
の光拡散性シートを用いたものは正面方向の輝度が非常
に高く、光拡散性も良好であった。
【0043】比較例1では、アクリル樹脂粒子のみ含有
し、シリコーン樹脂粒子を含有していないため、輝度は
高かったが、導光板の光拡散パターンがはっきりと見え
てしまっていた。
【0044】比較例2では、シリコーン樹脂粒子の量が
バインダー樹脂100重量部に対して5重量部であるた
め、輝度は高かったが、導光板の光拡散パターンが若干
見えてしまっていた。
【0045】比較例3では、シリコーン樹脂粒子の量が
バインダー樹脂100重量部に対して45重量部である
ため、光拡散性は良好であったが、正面輝度が実施例1
などに比べて若干低かった。
【0046】比較例4および5では、アクリル樹脂粒子
の量がバインダー樹脂100重量部に対して0重量部お
よび5重量部であるため、正面輝度が実施例1などに比
べて若干低く、また導光板の光拡散パターンもはっきり
と見えてしまっていた。
【0047】比較例6では、アクリル樹脂粒子、シリコ
ーン樹脂粒子のそれぞれの量は15重量部および20重
量部と適性範囲内であったが、樹脂粒子の全量がバイン
ダー樹脂100重量部に対して35重量部と少なかった
ため、輝度は高かったが、導光板の光拡散パターンが若
干見えぎみであった。
【0048】比較例7では、アクリル樹脂粒子の含有量
が120重量部と適性範囲を超えており、また樹脂粒子
全体量も140重量部と適性範囲を超えているため、光
拡散性は良好であったが、正面輝度が実施例1などに比
べて若干低かった。
【0049】[実施例7]実施例1のプリズムシート
(BEF90HP:住友スリーエム社)の2枚とも、プ
リズムシート(ダイヤアートH150:三菱レイヨン
社)に変更した以外は実施例1と同様にして光拡散性シ
ートを作製した。
【0050】[実施例8]実施例1の光拡散性部材のア
クリル樹脂粒子をテクポリマーMBX−8(平均粒子径
8.0μm、積水化成品工業社)、シリコーン樹脂粒子
をトスパール145(平均粒子径4.5μm、東芝シリ
コーン社)に変更した以外は実施例1と同様にして光拡
散性シートを作製した。
【0051】実施例7および8の光拡散性シートを実施
例1〜6等と同様に評価を行ったところ、正面輝度、光
拡散性ともに良好であった。結果を表3に示す。
【0052】[比較例8]市販の光拡散性シート(ライ
トアップSH:きもと社)のみでプリズムシートを積層
しないものを光拡散性シートとして用いた。
【0053】[比較例9]市販の光拡散性シート(ライ
トアップSH:きもと社)を光拡散性部材として用い、
その他は実施例1と同様にしてプリズムシートを重ね合
わせたものを光拡散性シートとして用いた。
【0054】[比較例10]実施例1のプリズムシート
を2枚重ね合わせただけで、光拡散性部材を重ね合わせ
なかったものを光拡散性シートとして用いた。
【0055】比較例8〜10の光拡散性シートを実施例
1〜6等と同様に評価を行った。結果を表3に示す。
【0056】比較例8、9については、光拡散性は良好
であったが、正面輝度がかなり低かった。
【0057】比較例10については、光拡散性部材を使
用していないため、光拡散性はほとんどなく、正面輝度
についても実施例1などに比べると若干暗かった。この
比較例から、本発明の光拡散性部材を配置することによ
って、光拡散性を付与できるのみならず、プリズムシー
トで正面方向へ向けた光を更に正面方向へ向けることが
できることがわかった。
【0058】
【表3】
【0059】
【発明の効果】本発明の光拡散性シートによれば、従来
困難とされていたプリズムシートを用いた光拡散性シー
トの高輝度化と高光拡散性を可能とできるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光拡散性シートの一実施例を模式的に
表した断面図。
【図2】本発明のプリズムシートの配置を説明するため
の模式図。
【符号の説明】
1・・・第一のプリズムシート 2・・・第二のプリズムシート 3・・・光拡散性部材 31・・透明支持体 32・・光拡散性層

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バインダー樹脂及び樹脂粒子を含有する光
    拡散性層を透明支持体上に積層してなる光拡散性部材
    と、2枚のプリズムシートとを重ね合わせたことを特徴
    とする光拡散性シート。
  2. 【請求項2】請求項1記載の光拡散性層に使用するバイ
    ンダー樹脂がアクリル樹脂であることを特徴とする光拡
    散性シート。
  3. 【請求項3】請求項1記載の光拡散性層に使用する樹脂
    粒子がアクリル樹脂粒子およびシリコーン樹脂粒子であ
    ることを特徴とする光拡散性シート。
  4. 【請求項4】請求項1記載の光拡散性層に使用する樹脂
    粒子の含有量が、前記バインダー樹脂100重量部に対
    して40〜120重量部であることを特徴とする光拡散
    性シート。
  5. 【請求項5】請求項3記載のアクリル樹脂粒子およびシ
    リコーン樹脂粒子の含有量が、前記バインダー樹脂10
    0重量部に対して、アクリル樹脂粒子10〜110重量
    部であり、かつシリコーン樹脂粒子10〜40重量部で
    あることを特徴とする光拡散性シート。
  6. 【請求項6】請求項1記載の光拡散性シートにおいて、
    光出射面側から順に第一のプリズムシート、第二のプリ
    ズムシート、光拡散性部材となるように配置したことを
    特徴とする光拡散性シート。
  7. 【請求項7】請求項1記載の2枚のプリズムシートを、
    互いにその稜線が直交するように配置したことを特徴と
    する光拡散性シート。
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