JP3549491B2

JP3549491B2 - Light diffusion sheet and backlight unit using the same

Info

Publication number: JP3549491B2
Application number: JP2001108189A
Authority: JP
Inventors: 元彦岡部
Original assignee: Keiwa Inc
Current assignee: Keiwa Inc
Priority date: 2001-04-06
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2021-04-06
Also published as: JP2002303708A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置用のバックライトユニットに用いられる光拡散シートと、この光拡散シートを用いたバックライトユニットとに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、液晶層を背面から照らして発光させるバックライト方式が普及し、液晶層の下面側にエッジライト型、直下型等のバックライトユニットが装備されている。かかるエッジライト型のバックライトユニット２０は、基本的には図３（ａ）に示すように、光源としての線状のランプ２１と、ランプ２１に端部が沿うように配置される方形板状の導光板２２と、導光板２２の表面側に配設される光拡散シート２３と、光拡散シート２３の上側に配設されるプリズムシート２４とを備えている。
【０００３】
このバックライトユニット２０の機能を説明すると、まず、ランプ２１より導光板２２に入射した光線は、導光板２２裏面の反射ドット又は反射シート（図示していない）で反射され、導光板２２表面から出射される。導光板２から出射した光線は光拡散シート２３に入射し、光拡散シート２３で拡散され、光拡散シート２３表面より出射される。その後、光拡散シート２３から出射された光線は、プリズムシート２４に入射し、プリズムシート２４表面に形成されたプリズム部２４ａによって略真上方向にピークを示す分布の光線として出射される。このように、ランプ２１から出射された光線が、光拡散シート２３によって拡散され、またプリズムシート２４によって略真上方向にピークを示すように屈折され、さらに上方の図示していない液晶層全面を照明するものである。
【０００４】
また図示していないが、上述のプリズムシート２４の集光特性の緩和やプリズム部２４ａの保護又は偏光板等の液晶パネルとプリズムシート２４とのスティッキングの防止を目的として、プリズムシート２４の表面側にさらに光拡散シートが配設されている。
【０００５】
この光拡散シート２３及びプリズムシート２４の直上に配設される光拡散シートは、同様のものが用いられており、図３（ｂ）に示すように、基材層２６と光拡散層２７とが積層され、この光拡散層２７が合成樹脂製のバインダー２８中に合成樹脂製、ガラス製等のビーズ２９が分散した構造のものが一般的に用いられている。
【０００６】
かかる光拡散層２７は、光拡散性を高めるべく、バインダー２８に対するビーズ２９の配合質量比が通常１０％以上とされており、その結果、バインダー２８中にビーズ２９が近接した状態で充填された構造である。かかる光拡散層２７の構造はプリズムシート２４の直上に配設される光拡散シートでも同じである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記バックライトユニット２０において、今日、導光板２２、プリズムシート２４等の拡散性、法線方向への屈折性等の性能向上に伴い、光拡散シート２３に従来と同様の高い光拡散性が要求されない場合もでてきている。
【０００８】
特に、入射光線がほぼ均一に拡散され略法線方向に向いているプリズムシート２４の直上に配設される光拡散シートや、直下型のバックライトユニットの表面側に配設される光拡散シートにおいては、高い光拡散性によって逆に輝度の低下を招来するおそれがある。
【０００９】
また、バックライトユニット２０においては、その構造上、ランプ２１に沿う帯域やランプ２１と対偶する帯域に輝線が発生するため、光拡散シート２３やプリズムシート２４の輝線発生帯域に遮光のためのグラデーション印刷を施し、輝度の均一化を図っている。かかる印刷はバックライトユニット２０のできるだけ表層側に施す方が効果的であるが、プリズムシート２４や光拡散シート２３の表面は凹凸が比較的大きく、正確なグラデーション印刷が困難である。
【００１０】
本発明はこれらの不都合に鑑みてなされたものであり、光拡散シートとして必要かつ十分な光拡散性を有し、表面への印刷適性に優れる光拡散シート、及び、この光拡散シートを用いて輝度を向上し、正確な輝線防止印刷による輝度の均一化の促進が可能なバックライトユニットの提供を目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた発明は、光拡散層と基材層とを備える光拡散シートであって、この光拡散層がバインダーとこのバインダー中に離間状態で分散する光拡散剤とを有し、上記光拡散剤のバインダーに対する質量比が０．５％以上８％以下、光拡散剤の平均密度が５０コ／mm^２以上５００コ／mm^２以下、及び光拡散剤の平均粒径が３μｍ以上２５μｍ以下であり、ヘイズ値が５％以上２０％以下であることを特徴とする光拡散シートである。
【００１２】
当該光拡散シートによれば、光拡散層の光拡散剤がバインダー中に離間状態で分散し、ヘイズ値が５％以上２０％以下とされていることから、光拡散剤の密度が小さく、今日のバックライトユニットの光拡散シートとして必要かつ十分な光拡散性を奏することができる。また、光拡散剤が離間状態で分散しているため、光拡散層の表面の平滑性が格段に向上し、当該光拡散シート表面に輝線防止等のための正確なグラデーション印刷等が可能になる。また、光拡散剤の密度が小さいとはいえ、当該光拡散シートの表面にはある程度の凹凸が形成されるため、表面側に配設されるシート（例えば液晶パネル、プリズムシート等）とのスティッキング防止作用を十分に奏することができ、その結果、バックライトユニットにおいてプリズムシートの表面側に配設させる表面側の光拡散シートとして特に好適となる。さらに、光拡散剤が密に充填されている従来の光拡散シートに比べて当該光拡散シートの厚さが低減される。
【００１３】
当該光拡散シートは、上記光拡散剤のバインダーに対する質量比を０．５％以上８％以下、光拡散剤の平均密度を５０コ／mm^２以上５００コ／mm^２以下、及び光拡散剤の平均粒径を３μｍ以上２５μｍ以下とすることで、光拡散層における光拡散剤の離間状態が達成され、上記必要かつ十分な光拡散性、表面の平滑性及び薄型化を効果的に促進することができる。
【００１４】
上記光拡散剤としてビーズを用いるとよい。かかるビーズは球状で光拡散性が高く、少量の配合でも効果的に光拡散性を奏することができるため、上記必要かつ十分な光拡散性のために必要なビーズの配合比が低減でき、その結果、光拡散剤の離間状態を拡大することができ、上記光拡散シート表面の平滑性及び薄型化をより促進することができる。
【００１５】
また、上記基材層における光拡散層と反対側に、バインダー中にビーズが分散するスティッキング防止層をさらに備えるとよい。この手段によれば、当該光拡散シートと重ねられる導光板、プリズムシート等とのスティッキングを防止することができる。
【００１６】
従って、ランプから発せられる光線を分散させて表面側に導く液晶表示装置用のバックライトユニットにおいて、当該光拡散シートを備えると、当該光拡散シートの必要かつ十分な光拡散性により、過剰な拡散に起因する輝度の低下を防止し、従来の光拡散シートを備えるバックライトユニットよりも輝度を向上させることができる。また、当該光拡散シートをプリズムシートの表面側に配設するバックライトユニットによれば、表面側の液晶パネルとのスティッキングを効果的に防止することができる。また、正確な輝線防止印刷によって輝度の均一化を促進することができる。さらに、当該光拡散シートの厚さの低減によってバックライトユニットの薄型化が促進される。
【００１７】
以上の観点から、当該光拡散シートは、プリズムシートの表面側に配設される光拡散シートに好適である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳説する。図１は本発明の一実施形態に係る光拡散シートを示す模式的断面図で、図２は図１の光拡散シートとは異なる形態の光拡散シートを示す模式的断面図である。
【００１９】
図１の光拡散シート１は、基材層２と、この基材層２の表面に設けられた光拡散層３とから構成されている。
【００２０】
基材層２は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィン、セルロースアセテート、耐候性塩化ビニルなどの合成樹脂から形成されている。基材層２は光線を透過させる必要があるので透明とされており、特に無色透明が好ましい。基材層２の厚みは特には限定されないが、例えば５０μｍ以上２５０μｍ以下とされる。基材層２の厚みが上記範囲未満であると、光拡散層３を形成する樹脂組成物を塗工した際にカールが発生しやすくなってしまうことがある。逆に、基材層２の厚みが上記範囲を超えると、液晶表示装置の輝度が低下してしまうことがあり、またバックライトユニットの厚みが大きくなって液晶表示装置の薄型化の要求に反することにもなる。
【００２１】
光拡散層３は、バインダー４と、このバインダー４中に離間状態で分散する光拡散剤５とから構成されている。このように分散した光拡散剤５により、この光拡散層３を裏側から表側に透過する光線を略均一に拡散させることができる。また、光拡散剤５の上端をバインダー４から突出させることで、光線をより良く拡散させることができる。なお、光拡散層３の厚み（光拡散剤５を除いたバインダー４部分の厚み）は特には限定されないが、例えば１μｍ以上３０μｍ以下程度とされている。
【００２２】
バインダー４に用いられるポリマーとしては、例えばアクリル系樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂等が挙げられる。このバインダー４中には、上記のポリマーの他、例えば、補強充填剤、可塑剤、安定化剤、劣化防止剤、分散剤、帯電防止剤等が配合されてもよい。バインダー４は光線を透過させる必要があるので透明とされており、特に無色透明が好ましい。
【００２３】
光拡散剤５は、光線を拡散させる性質を有する粒子であり、無機フィラーと有機フィラーに大別される。無機フィラーとしては、具体的には、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化バリウム、マグネシウムシリケート、又はこれらの混合物を用いることができる。有機フィラーの具体的な材料としては、アクリル、アクリロニトリル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド等を用いることができる。
【００２４】
光拡散剤５の形状は、特に限定されるものではなく、例えば球状、立方状、針状、棒状、紡錘形状、板状、鱗片状、繊維状などが挙げられ、中でも光拡散性に優れる球状のビーズが好ましい。
【００２５】
光拡散剤５のバインダー４に対する質量比の下限としては０．５％、特に２％が好ましい。一方、光拡散剤５の当該質量比の上限としては、８％、特に５％が好ましい。光拡散剤５の当該質量比を上記範囲とすることで、今日のバックライトユニットに適用する光拡散シートとして必要かつ十分な光拡散性の範囲内で、できるだけ光拡散性を低減することができ、その結果、上記輝度の向上、平滑性及び薄型化を効果的に促進することができる。
【００２６】
光拡散剤５の平均密度の下限としては５０コ／ｍｍ^２、特に１００コ／ｍｍ^２が好ましい。一方、光拡散剤５の当該平均密度の上限としては５００コ／ｍｍ^２、特に４００コ／ｍｍ^２、さらに３００コ／ｍｍ^２が好ましい。上記質量比と同様に、光拡散剤５の平均密度を上記範囲とすることで、今日のバックライトユニットに適用する光拡散シートとして必要かつ十分な光拡散性の範囲内で、できるだけ光拡散性を低減することができ、その結果、上記輝度の向上、平滑性及び薄型化を効果的に促進することができる。
【００２７】
光拡散剤５の平均粒径の下限としては３μｍ、特に５μｍ、さらに８μｍが好ましい。一方、光拡散剤５の当該平均粒径の上限としては２５μｍ、特に２０μｍ、さらに１５μｍが好ましい。これは、光拡散剤５の平均粒径が上記範囲未満であると、光拡散剤５によって形成される光拡散層３表面の凹凸が小さくなり、光拡散シートとして必要な光拡散性を満たさないおそれがあり、逆に、光拡散剤５の平均粒径が上記範囲を越えると、光拡散シート１の厚さが増大し、かつ、均一な拡散が困難になることからである。
【００２８】
当該光拡散シート１のヘイズ値の下限としては５％、特に７％、さらに１０％が好ましい。一方、当該ヘイズ値の上限としては２０％、特に１８％、さらに１５％が好ましい。なお、本明細書中の「ヘイズ値」は、ＪＩＳ−Ｋ−６７１４に準拠して測定された値である。当該光拡散シート１の上記範囲のヘイズ値が、前述のように今日のバックライトユニットに適用する光拡散シートとして必要かつ十分な光拡散性を示す。
【００２９】
当該光拡散シート１の製造方法は、バインダー４を構成する樹脂組成物に光拡散剤５を混合することで光拡散層用塗工液を製造する工程と、この光拡散層用塗工液を基材層２の表面に塗工することで光拡散層３を積層する工程とを主工程とする。
【００３０】
当該光拡散シート１によれば、光拡散層３がバインダー４中に光拡散剤５が離間状態で分散する構造となり、その結果、（ａ）今日のバックライトユニットの光拡散シートとして必要かつ十分な光拡散性とし、過剰拡散を防止することができる、（ｂ）光拡散層３の表面の平滑性が格段に向上し、当該光拡散シート１表面に輝線防止等のための正確なグラデーション印刷等が可能になる、（ｃ）液晶パネル等とのスティッキングを防止することができる、（ｄ）従来の光拡散シートと比較して当該光拡散シート１の厚さを低減することができる、等の効果が奏される。
【００３１】
図２の光拡散シート１１は、基材層２と、この基材層２の表側に設けられた光拡散層３と、基材層２の裏面に設けられたスティッキング防止層１２とから構成されている。基材層２及び光拡散層３の構成は、図１に示された実施形態のものと同じであるため、同一番号を付して説明を省略する。従って、当該光拡散シート１１も、光拡散層３の離間状態で分散する光拡散剤によって可能な限り低減された光拡散性及び印刷に好適な表面平滑性を奏し、厚さを低減化を促進することができる。
【００３２】
スティッキング防止層１２は、バインダー１３と、このバインダー１３中に分散するビーズ１４とから構成されている。バインダー１３の材質は光拡散層３に用いられているものと同じであり、ビーズ１４の材質は光拡散層３の光拡散剤５と同様である。スティッキング防止層１２の厚み（ビーズ１４を除いたバインダー１３部分の厚み）は特には限定されないが、例えば１μｍ以上１０μｍ以下程度とされている。
【００３３】
ビーズ１４の配合量は比較的少量とされているので、ビーズ１４は互いに離間してバインダー１３中に分散している。そして、ビーズ１４の多くはその下端がバインダー１３からごく少量突出している。この光拡散シート１１を導光板（図３（ａ）参照）と積層すると、突出したビーズ１４の下端が導光板の表面に当接する。従って、光拡散シート１１の裏面の全面が導光板と当接することがなく、また当該光拡散シート１１をプリズムシートの表面側に積層した場合もプリズム部の稜線と線で接することがなく点で当接する。これにより、光拡散シート１１と導光板とのスティッキングやプリズムシートのプリズム部の稜線とのスティッキングが防止され、液晶表示装置の画面の輝度ムラが抑えられる。
【００３４】
当該光拡散シート１１の製造方法は、バインダー４を構成する樹脂組成物に光拡散剤５を混合することで光拡散層用塗工液を製造する工程と、この光拡散層用塗工液を基材層２の表面に塗工することで光拡散層３を積層する工程と、バインダー１３を構成する樹脂組成物にビーズ１４を混合することでスティッキング防止層用塗工液を製造する工程と、このスティッキング防止層用塗工液を基材層２の裏面に塗工することでスティッキング防止層１２を積層する工程とを主工程とする。
【００３５】
従って、図３（ａ）に示すようなバックライトユニット２０に図１又は図２の光拡散シート１、１１を使用すると、当該光拡散シート１、１１の低い光拡散性により輝度が向上する。また、当該光拡散シート１、１１の表面平滑性によって正確な輝線防止印刷が可能となり、輝度の均一化を促進することができる。さらに、プリズムシート２４の表面側に当該光拡散シート１、１１を配設すると、バックライトユニット２０の表面側に配設される液晶パネルとプリズムシート２４のプリズム部２４ａとのスティッキングの問題が解消される。また、当該光拡散シート１、１１の厚さの低減によってバックライトユニット２０の薄型化が促進される。
【００３６】
なお、本発明の光拡散シートは上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、基材層２、光拡散層３及びスティッキング防止層１２以外に他の光学的機能層（例えば、異方性拡散層、プリズム層等）を備えることも可能である。
【００３７】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきものではないことはもちろんである。
【００３８】
［実施例１］
バインダーとしてアクリル樹脂（日本触媒（株）社製「ユーダブルＳ−２８４０」）、光拡散剤として平均粒径８μｍのアクリルビーズ（積水化成品工業（株）社製「ＭＢＸ−８」）を用い、バインダーに対するビーズの質量比が０．３％となるよう混合して光拡散層用樹脂組成物を作り、この樹脂組成物を厚さ１００μｍの透明ポリエステル製の基材層の表面に塗工することで実施例１の光拡散シートを得た。
【００３９】
［実施例２］
バインダーに対する光拡散剤の質量比を０．５％とした以外は上記実施例１と同様にして実施例２の光拡散シートを得た。
【００４０】
［実施例３］
バインダーに対する光拡散剤の質量比を２％とした以外は上記実施例１と同様にして実施例３の光拡散シートを得た。
【００４１】
［実施例４］
バインダーに対する光拡散剤の質量比を５％とした以外は上記実施例１と同様にして実施例４の光拡散シートを得た。
【００４２】
［実施例５］
バインダーに対する光拡散剤の質量比を８％とした以外は上記実施例１と同様にして実施例５の光拡散シートを得た。
【００４３】
［実施例６］
バインダーに対する光拡散剤の質量比を１０％とした以外は上記実施例１と同様にして実施例６の光拡散シートを得た。
【００４４】
［特性の評価］
上記実施例１〜６の光拡散シートを用い、これらの光拡散シートのヘイズ値を測定し、また、これらの光拡散シートを図３（ａ）に示すエッジライト型のバックライトユニットのプリズムシートの表面側に装備して当該バックライトユニットの正面輝度を測定した。その結果を下記表１に示す。
【００４５】
【表１】

【００４６】
上記表１に示すように、実施例１〜６の光拡散シートが比較的良好なヘイズ値と表面輝度を示した。なかでも、バインダーに対する光拡散剤の質量比が８％以下の実施例１〜５の光拡散シートが優れた正面輝度を示している。一方、光拡散剤の質量比が０．５％以上の実施例２〜６の光拡散シートが良好な光拡散性を示し、輝度ムラ及びぎらつきが有効に低減されている。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニットによれば、必要かつ十分な範囲で光拡散性が低減され、輝度の向上を促進することができる。また、光拡散剤の低減化により表面の平滑性が促進されるため、印刷適性が向上し、輝線防止のための正確なグラデーション印刷によって輝度の均一化を高めることができる。なお、上述のように表面の平滑性が促進されているといっても分散した少量の光拡散剤によって表面に所定の凹凸が形成されており、液晶パネル等に対するスティッキング防止効果は従来の光拡散シートと同様に維持されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る光拡散シートを示す模式的断面図である。
【図２】図１の光拡散シートとは異なる形態に係る光拡散シートを示す模式的断面図である。
【図３】（ａ）は一般的なエッジライト型のバックライトユニットを示す模式的斜視図で、（ｂ）は従来の一般的な光拡散シートを示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１・・・光拡散シート
２・・・基材層
３・・・光拡散層
４・・・バインダー
５・・・光拡散剤
１１・・・光拡散シート
１２・・・スティッキング防止層
１３・・・バインダー
１４・・・ビーズ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light diffusion sheet used for a backlight unit for a liquid crystal display device, and a backlight unit using the light diffusion sheet.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a liquid crystal display device, a backlight system in which a liquid crystal layer is illuminated from the back to emit light has become widespread, and a backlight unit of an edge light type, a direct type, or the like is provided on a lower surface side of the liquid crystal layer. As shown in FIG. 3A, the edge-light type backlight unit 20 basically has a linear lamp 21 as a light source and a rectangular plate-shaped lamp 21 arranged so that an end thereof is along the lamp 21. , A light diffusion sheet 23 disposed on the surface side of the light guide plate 22, and a prism sheet 24 disposed above the light diffusion sheet 23.
[0003]
The function of the backlight unit 20 will be described. First, a light beam incident on the light guide plate 22 from the lamp 21 is reflected by a reflection dot or a reflection sheet (not shown) on the back surface of the light guide plate 22, and from the surface of the light guide plate 22. Is emitted. Light emitted from the light guide plate 2 enters the light diffusion sheet 23, is diffused by the light diffusion sheet 23, and is emitted from the surface of the light diffusion sheet 23. Thereafter, the light beam emitted from the light diffusion sheet 23 enters the prism sheet 24, and is emitted as a light beam having a distribution having a peak almost directly above by the prism portion 24a formed on the surface of the prism sheet 24. As described above, the light beam emitted from the lamp 21 is diffused by the light diffusion sheet 23, refracted by the prism sheet 24 so as to show a peak almost directly above, and the upper surface of the liquid crystal layer (not shown) is further illuminated. It is for lighting.
[0004]
Although not shown, the surface side of the prism sheet 24 is used to alleviate the light-collecting characteristics of the prism sheet 24, protect the prism portion 24a, or prevent sticking between the liquid crystal panel such as a polarizing plate and the prism sheet 24. Is further provided with a light diffusion sheet.
[0005]
As the light diffusion sheet disposed just above the light diffusion sheet 23 and the prism sheet 24, the same light diffusion sheet is used. As shown in FIG. In general, a structure in which beads 29 made of synthetic resin or glass are dispersed in a binder 28 made of synthetic resin is used as the light diffusion layer 27.
[0006]
In the light diffusion layer 27, the compounding mass ratio of the beads 29 to the binder 28 is usually set to 10% or more in order to enhance the light diffusion property. As a result, the beads 29 are filled in the binder 28 in a state of being close to each other. Structure. The structure of the light diffusion layer 27 is the same in the light diffusion sheet disposed immediately above the prism sheet 24.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the backlight unit 20, today, the light diffusion sheet 23 is required to have the same high light diffusion property as the conventional one due to the improvement of the diffusivity of the light guide plate 22, the prism sheet 24 and the like, the refraction in the normal direction, and the like. Sometimes it is not.
[0008]
In particular, a light diffusion sheet disposed directly above a prism sheet 24 in which an incident light beam is substantially uniformly diffused and directed in a substantially normal direction, or a light diffusion sheet disposed on a surface side of a direct type backlight unit. In this case, there is a possibility that the brightness may be reduced due to the high light diffusion property.
[0009]
Further, in the backlight unit 20, due to its structure, bright lines are generated in a band along the lamp 21 or in a band opposite to the lamp 21. Printing is performed to make the luminance uniform. It is effective to perform such printing on the surface layer side of the backlight unit 20 as much as possible. However, the surface of the prism sheet 24 or the light diffusion sheet 23 has relatively large irregularities, and it is difficult to perform accurate gradation printing.
[0010]
The present invention has been made in view of these inconveniences, and has a necessary and sufficient light diffusing property as a light diffusing sheet, a light diffusing sheet excellent in printability on a surface, and using the light diffusing sheet. It is an object of the present invention to provide a backlight unit capable of improving luminance and promoting uniformity of luminance by accurate bright line prevention printing.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The invention made to solve the above problem is a light diffusion sheet including a light diffusion layer and a base material layer, wherein the light diffusion layer comprises a binder and a light diffusion agent dispersed in the binder in a separated state. The weight ratio of the light diffusing agent to the binder is 0.5% or more and 8% or less, the average density of the light diffusing agent is 50 cores / mm ² or more and 500 cores / mm ² or less, and the average particle size of the light diffusing agent Is 3 μm or more and 25 μm or less, and the haze value is 5% or more and 20% or less.
[0012]
According to the light diffusing sheet, the light diffusing agent of the light diffusing layer is dispersed in the binder in a separated state, and the haze value is 5% or more and 20% or less. Required and sufficient light diffusion as a light diffusion sheet of the backlight unit. Further, since the light diffusing agent is dispersed in the separated state, the smoothness of the surface of the light diffusing layer is significantly improved, and accurate gradation printing or the like for preventing bright lines on the light diffusing sheet surface becomes possible. . In addition, although the density of the light diffusing agent is small, some irregularities are formed on the surface of the light diffusing sheet, so that the light diffusing sheet sticks to a sheet (for example, a liquid crystal panel, a prism sheet, etc.) disposed on the surface side. As a result, the light diffusion sheet on the front side disposed on the front side of the prism sheet in the backlight unit is particularly suitable. Further, the thickness of the light diffusing sheet is reduced as compared with a conventional light diffusing sheet densely filled with a light diffusing agent.
[0013]
The light diffusing sheet has a mass ratio of the light diffusing agent to the binder of 0.5% or more and 8% or less, an average density of the light diffusing agent of 50 cores / mm ² or more and 500 cores / mm ² or less. By setting the average particle diameter to 3 μm or more and 25 μm or less, the separated state of the light diffusing agent in the light diffusing layer is achieved, and the above-mentioned necessary and sufficient light diffusing property, surface smoothness and thinning are effectively promoted. Can be.
[0014]
Beads may be used as the light diffusing agent. Such beads are spherical and have high light diffusivity, and can effectively exhibit light diffusivity even in a small amount of compounding, so that the compounding ratio of the beads necessary for the necessary and sufficient light diffusing can be reduced, As a result, the separated state of the light diffusing agent can be expanded, and the smoothness and thinning of the light diffusing sheet surface can be further promoted.
[0015]
Further, a sticking prevention layer in which beads are dispersed in a binder may be further provided on a side of the base layer opposite to the light diffusion layer. According to this means, it is possible to prevent sticking between the light diffusion sheet and the light guide plate, the prism sheet, and the like that are overlapped.
[0016]
Therefore, when the light diffusion sheet is provided in the backlight unit for a liquid crystal display device that disperses the light emitted from the lamp and guides the light toward the front surface side, the light diffusion sheet needs to have sufficient and sufficient light diffusion to cause excessive diffusion. , The luminance can be prevented from lowering, and the luminance can be improved as compared with a backlight unit including a conventional light diffusion sheet. Further, according to the backlight unit in which the light diffusion sheet is disposed on the front side of the prism sheet, sticking with the liquid crystal panel on the front side can be effectively prevented. In addition, the uniformity of luminance can be promoted by accurate bright line prevention printing. Further, the reduction in the thickness of the light diffusion sheet promotes a reduction in the thickness of the backlight unit.
[0017]
From the above viewpoints, the light diffusion sheet is suitable for a light diffusion sheet provided on the surface side of the prism sheet.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a light diffusion sheet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a light diffusion sheet having a form different from that of FIG.
[0019]
The light diffusion sheet 1 in FIG. 1 includes a base layer 2 and a light diffusion layer 3 provided on the surface of the base layer 2.
[0020]
The base layer 2 is formed of, for example, a synthetic resin such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, acrylic resin, polycarbonate, polystyrene, polyolefin, cellulose acetate, and weather-resistant vinyl chloride. The base material layer 2 is transparent because it is necessary to transmit light, and is preferably colorless and transparent. The thickness of the base material layer 2 is not particularly limited, but is, for example, 50 μm or more and 250 μm or less. If the thickness of the base material layer 2 is less than the above range, curling may be easily caused when the resin composition forming the light diffusion layer 3 is applied. Conversely, if the thickness of the base material layer 2 exceeds the above range, the brightness of the liquid crystal display device may be reduced, and the thickness of the backlight unit may be increased, contradicting the demand for thinner liquid crystal display devices. It will be.
[0021]
The light diffusing layer 3 is composed of a binder 4 and a light diffusing agent 5 dispersed in the binder 4 in a separated state. With the light diffusing agent 5 dispersed in this way, the light that passes through the light diffusing layer 3 from the back side to the front side can be diffused substantially uniformly. In addition, by protruding the upper end of the light diffusing agent 5 from the binder 4, the light beam can be diffused better. The thickness of the light diffusion layer 3 (the thickness of the binder 4 except for the light diffusion agent 5) is not particularly limited, but is, for example, about 1 μm or more and 30 μm or less.
[0022]
Examples of the polymer used for the binder 4 include acrylic resin, polyurethane, polyester, fluorine resin, silicone resin, polyamide imide, epoxy resin, and the like. In the binder 4, for example, a reinforcing filler, a plasticizer, a stabilizer, a deterioration inhibitor, a dispersant, an antistatic agent, and the like may be blended in addition to the above-described polymer. The binder 4 is transparent because it needs to transmit light, and is preferably colorless and transparent.
[0023]
The light diffusing agent 5 is a particle having a property of diffusing light rays, and is roughly classified into an inorganic filler and an organic filler. Specifically, silica, aluminum hydroxide, aluminum oxide, zinc oxide, barium sulfide, magnesium silicate, or a mixture thereof can be used as the inorganic filler. As a specific material of the organic filler, acryl, acrylonitrile, polyurethane, polyvinyl chloride, polystyrene, polyacrylonitrile, polyamide, or the like can be used.
[0024]
The shape of the light diffusing agent 5 is not particularly limited, and examples thereof include a sphere, a cube, a needle, a rod, a spindle, a plate, a scale, and a fiber. Are preferred.
[0025]
The lower limit of the mass ratio of the light diffusing agent 5 to the binder 4 is preferably 0.5%, particularly preferably 2%. On the other hand, the upper limit of the mass ratio of the light diffusing agent 5 is preferably 8%, particularly preferably 5%. By setting the mass ratio of the light diffusing agent 5 to the above range, the light diffusing property can be reduced as much as possible within a necessary and sufficient light diffusing range as a light diffusing sheet applied to today's backlight units. As a result, the improvement of the brightness, the smoothness, and the reduction in thickness can be effectively promoted.
[0026]
The lower limit of the average density of the light diffusing agent 5 is preferably 50 cores / mm ² , particularly preferably 100 cores / mm ² . On the other hand, the upper limit of the average density of the light diffusing agent 5 is 500 pieces / mm ² , particularly 400 pieces / mm ² , and more preferably 300 pieces / mm ² . By setting the average density of the light diffusing agent 5 within the above range in the same manner as the above-mentioned mass ratio, the light diffusing property can be as high as possible within the range of light diffusing property necessary and sufficient as a light diffusing sheet applied to today's backlight units. Can be reduced, and as a result, the above-described improvement in luminance, smoothness, and thinning can be effectively promoted.
[0027]
The lower limit of the average particle size of the light diffusing agent 5 is 3 μm, particularly 5 μm, and more preferably 8 μm. On the other hand, the upper limit of the average particle diameter of the light diffusing agent 5 is preferably 25 μm, particularly preferably 20 μm, and more preferably 15 μm. If the average particle size of the light diffusing agent 5 is less than the above range, the unevenness of the surface of the light diffusing layer 3 formed by the light diffusing agent 5 becomes small, and the light diffusing property required for the light diffusing sheet is not satisfied. Conversely, if the average particle size of the light diffusing agent 5 exceeds the above range, the thickness of the light diffusing sheet 1 increases, and uniform diffusion becomes difficult.
[0028]
The lower limit of the haze value of the light diffusion sheet 1 is preferably 5%, particularly preferably 7%, and more preferably 10%. On the other hand, the upper limit of the haze value is preferably 20%, particularly preferably 18%, and more preferably 15%. The “haze value” in the present specification is a value measured according to JIS-K-6714. The haze value in the above range of the light diffusion sheet 1 indicates necessary and sufficient light diffusion as a light diffusion sheet applied to today's backlight units as described above.
[0029]
The method of manufacturing the light diffusion sheet 1 includes a step of manufacturing a light diffusion layer coating liquid by mixing a light diffusion agent 5 with a resin composition constituting the binder 4, and a method of manufacturing the light diffusion layer coating liquid. The main step is to coat the light diffusing layer 3 by coating the surface of the base layer 2.
[0030]
According to the light diffusing sheet 1, the light diffusing layer 3 has a structure in which the light diffusing agent 5 is dispersed in the binder 4 in a separated state. As a result, (a) the light diffusing sheet of today's backlight unit is necessary and sufficient. (B) Smoothness of the surface of the light diffusion layer 3 is remarkably improved, and accurate gradation printing is performed on the surface of the light diffusion sheet 1 for preventing bright lines and the like. (C) sticking with a liquid crystal panel or the like can be prevented, and (d) the thickness of the light diffusion sheet 1 can be reduced as compared with a conventional light diffusion sheet. The effect is achieved.
[0031]
The light diffusion sheet 11 in FIG. 2 includes a base layer 2, a light diffusion layer 3 provided on the front side of the base layer 2, and a sticking prevention layer 12 provided on the back surface of the base layer 2. ing. The configurations of the base layer 2 and the light diffusion layer 3 are the same as those of the embodiment shown in FIG. Therefore, the light diffusing sheet 11 also exhibits light diffusing properties reduced as much as possible by a light diffusing agent dispersed in a state where the light diffusing layer 3 is separated and surface smoothness suitable for printing, and promotes reduction in thickness. can do.
[0032]
The anti-sticking layer 12 is composed of a binder 13 and beads 14 dispersed in the binder 13. The material of the binder 13 is the same as that used for the light diffusion layer 3, and the material of the beads 14 is the same as the light diffusion agent 5 of the light diffusion layer 3. The thickness of the sticking prevention layer 12 (the thickness of the portion of the binder 13 excluding the beads 14) is not particularly limited, but is, for example, about 1 μm or more and 10 μm or less.
[0033]
Since the blending amount of the beads 14 is relatively small, the beads 14 are dispersed in the binder 13 while being separated from each other. Most of the beads 14 have a lower end projecting from the binder 13 by a very small amount. When the light diffusion sheet 11 is laminated on the light guide plate (see FIG. 3A), the lower ends of the protruding beads 14 come into contact with the surface of the light guide plate. Therefore, the entire back surface of the light diffusion sheet 11 does not come into contact with the light guide plate, and even when the light diffusion sheet 11 is laminated on the front surface side of the prism sheet, it does not come into contact with the ridge line of the prism portion. Abut Thereby, sticking between the light diffusion sheet 11 and the light guide plate and sticking with the ridge line of the prism portion of the prism sheet are prevented, and luminance unevenness on the screen of the liquid crystal display device is suppressed.
[0034]
The method for manufacturing the light diffusion sheet 11 includes a step of manufacturing a light diffusion layer coating solution by mixing the light diffusion agent 5 with the resin composition constituting the binder 4, and a method of manufacturing the light diffusion layer coating solution. A step of laminating the light diffusion layer 3 by coating on the surface of the base material layer 2 and a step of producing a coating liquid for the anti-sticking layer by mixing beads 14 with a resin composition constituting the binder 13. And a step of coating the anti-sticking layer coating liquid on the back surface of the base material layer 2 to laminate the anti-sticking layer 12.
[0035]
Therefore, when the light diffusion sheets 1 and 11 of FIG. 1 or FIG. 2 are used for the backlight unit 20 as shown in FIG. 3A, the luminance is improved by the low light diffusion properties of the light diffusion sheets 1 and 11. In addition, due to the surface smoothness of the light diffusion sheets 1 and 11, accurate bright line prevention printing becomes possible, and uniformity of luminance can be promoted. Further, when the light diffusion sheets 1 and 11 are disposed on the front side of the prism sheet 24, the problem of sticking between the liquid crystal panel disposed on the front side of the backlight unit 20 and the prism portion 24a of the prism sheet 24 is solved. Is done. In addition, the reduction in the thickness of the light diffusion sheets 1 and 11 promotes a reduction in the thickness of the backlight unit 20.
[0036]
Note that the light diffusion sheet of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in addition to the base layer 2, the light diffusion layer 3, and the anti-sticking layer 12, other optical functional layers (for example, anisotropic (A diffusion layer, a prism layer, etc.).
[0037]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, it is needless to say that the present invention should not be limitedly interpreted based on the description of the examples.
[0038]
[Example 1]
Acrylic resin (“Udouble S-2840” manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) was used as a binder, and acrylic beads (“MBX-8” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 8 μm were used as a light diffusing agent. Mixing so that the mass ratio of the beads to the binder is 0.3% to prepare a resin composition for a light diffusion layer, and apply this resin composition to the surface of a 100 μm thick transparent polyester base layer. Thus, the light diffusion sheet of Example 1 was obtained.
[0039]
[Example 2]
A light diffusing sheet of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mass ratio of the light diffusing agent to the binder was 0.5%.
[0040]
[Example 3]
A light diffusing sheet of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mass ratio of the light diffusing agent to the binder was 2%.
[0041]
[Example 4]
A light diffusing sheet of Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mass ratio of the light diffusing agent to the binder was 5%.
[0042]
[Example 5]
A light diffusing sheet of Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mass ratio of the light diffusing agent to the binder was 8%.
[0043]
[Example 6]
A light diffusing sheet of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mass ratio of the light diffusing agent to the binder was 10%.
[0044]
[Evaluation of properties]
The haze values of these light diffusion sheets were measured using the light diffusion sheets of Examples 1 to 6, and these light diffusion sheets were used as prism sheets of an edge light type backlight unit shown in FIG. And the front luminance of the backlight unit was measured. The results are shown in Table 1 below.
[0045]
[Table 1]

[0046]
As shown in Table 1 above, the light diffusion sheets of Examples 1 to 6 exhibited relatively good haze value and surface luminance. Among them, the light diffusion sheets of Examples 1 to 5 in which the mass ratio of the light diffusion agent to the binder is 8% or less show excellent front luminance. On the other hand, the light diffusing sheets of Examples 2 to 6 in which the mass ratio of the light diffusing agent is 0.5% or more exhibit good light diffusing properties, and luminance unevenness and glare are effectively reduced.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the light diffusion sheet of the present invention and the backlight unit using the same, light diffusion is reduced in a necessary and sufficient range, and improvement in luminance can be promoted. Further, since the smoothness of the surface is promoted by reducing the amount of the light diffusing agent, the printability is improved, and the uniformity of luminance can be improved by accurate gradation printing for preventing bright lines. Even though the smoothness of the surface is promoted as described above, a predetermined amount of unevenness is formed on the surface by a small amount of a dispersed light diffusing agent. The sheet is maintained as well.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a light diffusion sheet according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a light diffusion sheet according to a mode different from the light diffusion sheet of FIG.
FIG. 3A is a schematic perspective view showing a general edge light type backlight unit, and FIG. 3B is a schematic cross-sectional view showing a conventional general light diffusion sheet.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light diffusing sheet 2 ... Base layer 3 ... Light diffusing layer 4 ... Binder 5 ... Light diffusing agent 11 ... Light diffusing sheet 12 ... Sticking prevention layer 13 ...・ Binder 14 ・・・ Beads

Claims

光拡散層と基材層とを備える光拡散シートであって、
この光拡散層が、バインダーと、このバインダー中に離間状態で分散する光拡散剤とを有し、
上記光拡散剤のバインダーに対する質量比が０．５％以上８％以下、光拡散剤の平均密度が５０コ／ mm ^２以上５００コ／ mm ^２以下、及び光拡散剤の平均粒径が３μｍ以上２５μｍ以下であり、
ヘイズ値が５％以上２０％以下であることを特徴とする光拡散シート。A light diffusion sheet comprising a light diffusion layer and a substrate layer,
The light diffusing layer has a binder and a light diffusing agent dispersed in the binder in a spaced state,
The mass ratio of the light diffusing agent to the binder is 0.5% or more and 8% or less, the average density of the light diffusing agent is 50 cores / mm ² or more and 500 cores / mm ² or less, and the average particle size of the light diffusing agent is 3 μm or more. 25 μm or less,
A light diffusion sheet having a haze value of 5% or more and 20% or less .

上記光拡散剤としてビーズが用いられている請求項１に記載の光拡散シート。The light diffusion sheet according to claim 1 , wherein beads are used as the light diffusion agent.

上記基材層における光拡散層と反対側に、バインダー中にビーズが分散するスティッキング防止層をさらに備える請求項１又は請求項２に記載の光拡散シート。The light diffusion sheet according to claim 1 or 2 , further comprising a sticking prevention layer in which beads are dispersed in a binder, on a side of the base layer opposite to the light diffusion layer.

プリズムシートの表面側に配設するために用いる請求項１、請求項２又は請求項３に記載の光拡散シート。The light diffusion sheet according to claim 1 , wherein the light diffusion sheet is used to be disposed on a surface side of a prism sheet.

ランプから発せられる光線を分散させて表面側に導く液晶表示装置用のバックライトユニットにおいて、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光拡散シートを備えていることを特徴とする液晶表示装置用のバックライトユニット。A backlight unit for a liquid crystal display device for dispersing light rays emitted from a lamp and guiding the light rays to a front surface side, wherein the light diffusion sheet according to any one of claims 1 to 4 is provided. Backlight unit for liquid crystal display devices.