JP4784496B2 - 集光性シート貼合光拡散板 - Google Patents

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Description

本発明は、集光性シート貼合光拡散板に関する。
直下型液晶ディスプレイ装置(8)は、バックライト装置(6)およびその前面側に配置された液晶セル(7)を備えたディスプレイ装置であって、バックライト装置(6)としては、例えば光拡散板(2)およびその背面側に配置された冷陰極線管などの光源(5)を備えたものが広く用いられており〔特許文献１：特開２００４−１７０９３７号公報〕、光拡散板(2)としては、表面が平滑なものが一般的である。
かかるバックライト装置(6)には、光源(5)からの光(L)を十分に拡散させると共に、より高い透過率で透過させて、液晶セル(7)をより高い輝度で照明しうることが求められており、このような要求を満足するために、特許文献２〔特開２００６−２０８９３０号公報〕には、光拡散板(2)に空気層を介して集光性シート(4)を重ね合わせて使用することが提案されている。
しかし、光拡散板(2)に空気層を介して集光性シート(4)を重ね合わせたのでは、光拡散板(2)と集光性シート(4)とが互いに擦れ合って、傷付き易いという問題がある。
かかる問題を解決するものとしては、光拡散板(2)に、粘着剤層(3)を介して全面にわたって空隙が生じないように集光性シート(4)を貼合した集光性シート貼合光拡散板が知られているが〔特許文献３：特開２００６−２０８９３０号公報〕、かかる従来の集光性シート貼合光拡散板では、輝度の向上が必ずしも十分ではなかった。
特開２００４−１７０９３７号公報 特開２００６−２０８９３０号公報 特開２００６−２０８９３０号公報
そこで本発明者は、光拡散板(2)と集光性シート(4)とが互いに擦れ合うことがなく、しかも、十分な輝度で透過光(L)を拡散透過させうる集光性シート貼合光拡散板(1)を開発するべく鋭意検討した結果、本発明に至った。
すなわち本発明は、光拡散板(2)の片面(2a)に粘着剤層(3)を介して集光性シート(4)が貼合されてなり、
前記片面(2a)には凹凸が設けられ、
前記粘着剤層(3)が前記凹凸の底部(2a1)に接触しないように、前記集光性シート(4)が前記片面(2a)に貼合されている
ことを特徴とする集光性シート貼合光拡散板(1)を提供するものである。
本発明の集光性シート貼合光拡散板(1)は、光拡散板(2)と集光性シート(4)とが粘着剤層(3)を介して貼合されているので、光拡散板(2)と集光性シート(4)との位置ずれがなく、互いに擦れ合って傷が付くことがない。また、貼合面の凹凸の底部(2a1)には、粘着剤層(3)が接触していないので、この底部(2a1)と粘着剤層(3)との間に空隙(9)が形成されるので、この空隙(9)により、より高い透過率で透過光(L)を透過させて、前面を照明することができる。
以下、図１を用いて本発明の集光性シート貼合光拡散板(1)について説明する。
本発明の集光性シート貼合光拡散板(1)を構成する光拡散板(2)としては通常、透明材料中に光拡散剤が分散された板状の成形体が用いられる。
透明材料としては、例えば無機ガラス、透明樹脂が挙げられ、透明樹脂としては、成形が容易である点で、透明な熱可塑性樹脂が用いられる。透明な熱可塑性樹脂としては、例えばポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ）樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂などが挙げられる。
光拡散剤とは、透明材料に対して非相溶性で、透明材料とは異なる屈折率を示し、光拡散板(2)を透過する透過光(L)を拡散させる機能を有する粉末であって、無機材料からなる無機粉末であってもよいし、有機材料からなる有機粉末であってもよい。
無機粉末を構成する無機材料としては、例えばシリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、無機ガラス、マイカ、タルク、ホワイトカーボン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛などが挙げられる。
有機粉末を構成する有機材料としては、例えばメタクリル系架橋樹脂粒子、メタクリル系高分子量樹脂粒子、スチレン系架橋樹脂粒子、スチレン系高分子量樹脂粒子、シロキサン系重合体粒子などが挙げられる。
光拡散剤として使用される無機粒子、有機粒子の粒子径は、通常０．１μｍ〜５０μｍである。
光拡散剤の使用量は、目的とする透過光(L)の拡散の程度により異なるが、透明樹脂１００質量部に対して通常は０．０１質量部〜２０質量部、好ましくは０．１質量部〜１０質量部である。
光拡散板(2)の厚みは、通常０．１ｍｍ〜１０ｍｍである。光拡散板(2)の面積は、目的とするバックライト装置(6)の大きさ、すなわち液晶ディスプレイ装置(8)の大きさにより異なるが、通常は２０ｃｍ×３０ｃｍ〜１５０ｃｍ〜２００ｃｍである。
光拡散板(2)の片面(2a)には集光性シート(4)が貼合されているが、この片面(2a)には凹凸が設けられている。片面(2a)の凹凸は、ランダムな凹凸で構成されたマット面状であってもよいし、Ｖ溝が全面にわたって配列した構造であってもよい。
マット面状である場合、凹凸の十点平均粗さ(Ｒｚ)は通常５μｍ〜１００μｍである。
Ｖ溝を全面にわたって配列した構造である場合、その深さ(Ｈ)は通常５μｍ〜１ｍｍであり、頂角(α)は通常４０°〜１２０°であり、ピッチ(Ｐ)は通常３μｍ〜３．５ｍｍである。
光拡散板(2)の片面(2ａ)に貼合される集光性シート(4)とは、透明材料からなり、光拡散板(2)と貼合される側の面とは反対側の面に、例えば微細なプリズムレンズや、微細な凸レンズ、レンチキュラーレンズなどのような微細な集光性レンズ(41)が全面にわたって設けられたシートであって、光拡散板(2)を拡散しながら透過した透過光(L)を法線方向に集光することにより、前面側を高い輝度で照明するものである。
集光性シート(4)として通常は、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ）樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂などの熱可塑性樹脂を基材とするものが用いられる。集光性シート(4)の厚みは、通常０．０２ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは２ｍｍ以下である。かかる集光性シートとして市販のものを用いることもでき、市販の集光性シート(4)としては、例えば住友スリーエム社から販売されている「ＢＥＦ」〔厚さ１２５μｍのポリエステルフィルム上に厚さ３０μｍのアクリル系樹脂層が設けられ、このアクリル系樹脂層に、頂角(α)９０°、深さ２５μｍのＶ溝がピッチ５０μｍで形成されている。〕、積水フィルム社から販売されている「エスティナ」などが挙げられる。
集光性シート(4)は、粘着剤層(3)を介して光拡散板(2)に貼合される。粘着剤層(3)は、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤などの粘着剤からなる層であって、その厚みは、集光性フィルム(4)の貼合強度の点で通常１０μｍ以上であり、凹凸の底部(2a1)に粘着剤層(3)を接触させないことが容易である点で、通常３０μｍ以下である。
集光性シート(4)は、粘着剤層(3)が光拡散板の片面(2a)に、この片面(2a)に設けられた凹凸の底部(2a1)に接触しないように貼合されている。
凹凸の底部(2a1)に粘着剤層(3)が接触しないように集光性シート(4)を貼合するには、例えば集光性シート(4)の貼合面(4a)に全面にわたって均一に粘着剤層(3)を設け、この粘着剤層(3)を光拡散板(2)の片面(2a)に向けて大気中で集光性シート(4)を重ね合わせ、押圧すればよい。光拡散板(2)の片面(2a)に設ける凹凸の深さ(Ｈ)を深したり、粘着剤層(3)の厚みを薄くしたり、粘着剤層(3)を構成する粘着剤として比較的粘度の高いものを用いたり、集光性シート(4)の貼合の際の押圧の圧力を低くすることにより、粘着剤層(3)を底部(2a1)に接触させることなく、集光性シート(4)を光拡散板(2)の片面(2a)に貼合することができる。
本発明の集光性シート貼合光拡散板(1)は、光拡散板(2)の片面(2a)に設けられた凹凸の底部(2a1)に、粘着剤層(3)が接触していないので、この底部(2a1)には空隙(9)が存在するが、この空隙(9)の全面積(Ｓ9)は、集光性シート貼合光拡散板(1)の全面積(Ｓ1)に対して、前面側を高い輝度で照明し得る点で、通常１０％以上、好ましくは３０％以上であり、集光性シート(4)と光拡散板(2)との貼合強度の点で、通常９０％以下、好ましくは７０％以下である。
空隙(9)の全面積(Ｓ9)が大きい場合には、集光性フィルム(4)の貼合強度が不足する場合もあるが、このような場合には、例えば光拡散板(1)の大きさを目的とする液晶ディスプレイ装置(8)の画面サイズよりも大きなものとし、光拡散板(1)の周縁部では空隙(9)が生ずることがないように粘着剤層(3)を凹凸の底部(2a1)に十分に接触させて集光性シート(4)を貼合してもよい。光拡散板(1)の周縁部での粘着剤層(3)の厚みを厚くすることにより、粘着剤層(3)を凹凸の底部(2a1)に十分に接触させて貼合することができる。
また、光拡散板(1)の周縁部では、集光性シート(4)を枠体(図示せず)などにより光拡散板(1)に対して固定してもよい。
本発明の集光性シート貼合光拡散板(1)は、例えば図１に示すように、バックライト装置(6)に組み込んで使用することができる。このバックライト装置(6)は、本発明の集光性シート貼合光拡散板(1)および、この集光性シート貼合光拡散板(1)の背面側に配置された光源(5)を備えており、集光性シート貼合光拡散板(1)は集光性シート(4)が前面側となるように配置されている。
また、このバックライト装置(6)は、例えば図１に示すように、直下型液晶ディスプレイ装置(8)に組み込まれて使用される。この直下型液晶ディスプレイ装置(8)は、上記バックライト装置(6)および、このバックライト装置(6)の前面側に配置された液晶セル(7)を備えたものである。
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例によって限定されるものではない。
実施例１
片面(2a)がランダムな凹凸からなるマット面状の光拡散板(2)に、無色透明な粘着剤層(3)を介して、集光性シート〔市販の液晶ディスプレイ装置(8)を構成するバックライト装置(6)に組み込まれて使用されていたもので、ポリエステルフィルム(厚み１５０μｍ)の片面に頂角(α)９０°、深さ２５μｍのＶ溝がピッチ５０μｍで形成されたもの。〕(4)を貼合して、集光性シート貼合光拡散板(1)を得た。光拡散板の片面(2a)に設けたマット面の凹凸の十点平均粗さ(Ｒｚ)は、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に従い測定したところ、２５．３μｍであった。
この集光性シート貼合光拡散板(1)は、片面の凹凸の底部(2a1)が粘着剤層(3)と接触しておらず、空隙(9)が存在するものであり、その空隙(9)の全面積(Ｓ9)は、集光性シート貼合光拡散板(1)の全面積(Ｓ1)の５０％であった。
この集光性シート貼合光拡散板(1)の集光性シート(4)とは反対側の面に冷陰極線管(5)を配置し、点灯させ、集光性シート(4)側に出射する光(L)の輝度を測定したところ、９１３６ｃｄ／ｃｍ3であった。
比較例１
片面(2a)がランダムな凹凸からなるマット面状の光拡散板(2)に、無色透明な粘着剤層(3)を介して、実施例１で用いたと同じ集光性シート(4)を貼合して、集光性シート貼合光拡散板(1)を得た。光拡散板の片面(2a)に設けたマット面の凹凸の十点平均粗さ(Ｒｚ)は、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に従い測定したところ、１．７９μｍであった。この集光性シート貼合光拡散板(1)は、片面の凹凸の底部(2a1)が粘着剤層(3)と接触しており、空隙(9)は殆ど存在せず、空隙(9)の全面積(Ｓ9)は、集光性シート貼合光拡散板(1)の全面積(Ｓ1)の１％未満であった。
この集光性シート貼合光拡散板(1)の集光性シート(4)とは反対側の面に冷陰極線管(5)を配置し、点灯させ、集光性シート(4)側に出射する光(L)の輝度を測定したところ、７００５ｃｄ／ｃｍ3であった。
本発明の集光性シート貼合光拡散板と、これを組み込んだバックライト装置および直下型液晶ディスプレイ装置を模式的に示す断面図である。 本発明の集光性シート貼合光拡散板の構成を模式的に示す断面図である。
符号の説明
１：集光性シート貼合光拡散板 ２：光拡散板 2a：片面
３：粘着剤層 ４：集光性シート ５：光源 ６：バックライト装置
７：液晶セル ８：直下型液晶ディスプレイ装置 ９：空隙
Ｌ：光

Claims (3)

  1. 光拡散板の片面に粘着剤層を介して集光性シートが貼合されてなり、
    前記片面には凹凸が設けられ、
    前記粘着剤層が前記凹凸の底部に接触しないように、前記集光性シートが前記片面に貼合されていることを特徴とする集光性シート貼合光拡散板。
  2. 請求項１に記載の集光性シート貼合光拡散板および該集光性シート貼合光拡散板の背面側に配置された光源を備え、
    集光性シート貼合光拡散板は前記集光性シートが前面側となるように配置されているバックライト装置。
  3. 請求項２に記載のバックライト装置および該バックライト装置の前面側に配置された液晶セルを備えた直下型液晶ディスプレイ装置。
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