JP5031959B2

JP5031959B2 - Optical sheet and backlight unit using the same

Info

Publication number: JP5031959B2
Application number: JP2001295432A
Authority: JP
Inventors: 裕峯尾
Original assignee: Keiwa Inc
Current assignee: Keiwa Inc
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP2003107210A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sheet which can intercept electromagnetic waves and to provide a back light unit which can reduce the thickness, the weight and the loss of rays of a liquid crystal display device. SOLUTION: The optical sheet 1 has a transparent base layer 2 and an optical layer 3 layered on the surface of the base layer 2 and further has a conductive printed later 4 having a mesh pattern. The conductive printed layer 4 preferably contains carbon black, silver powder or gold powder. The line width L of the mesh pattern is preferably >=10 μm and <=100 μm. The pitch P of the mesh pattern is preferably >=50 μm and <=5 mm. The possession rate of the print in the conductive printed layer 4 is preferably >=5% and <=50%.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、拡散、集光、屈折、反射等の所定の光学的機能を有し、特に液晶表示装置のバックライトユニットに好適な光学シート、及び、これを用いたバックライトユニット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、液晶層の下面側にバックライトユニットが装備されている。かかるバックライトユニット２０は、一般的には図４（ａ）に示すように、光源としての棒状のランプ２１と、このランプ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、この導光板２２の表面側に積層された複数枚の光学シート２３とを装備している。この光学シート２３はそれぞれ、屈折、拡散等の特定の光学的機能を有するものであり、具体的には、導光板２２の表面側に配設される光拡散シート２４、光拡散シート２４の表面側に配設されるプリズムシート２５などが該当する。
【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（図示されず）及び各側面で反射され、導光板２２表面から出射される。導光板２２から出射した光線は光拡散シート２４に入射し、拡散され、光拡散シート２４表面より出射される。その後、光拡散シート２４から出射された光線は、プリズムシート２５に入射し、プリズムシート２５の表面に形成されたプリズム部２５ａ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２４によって拡散され、またプリズムシート２５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２５などの集光特性を考慮し、光拡散シートやプリズムシートなどの光学シート２３をさらに配設したバックライトユニットもある。
【０００５】
光拡散シート２４としては、一般的には図４（ｂ）に示すように、透明な合成樹脂製の基材層２６と、この基材層２６の表面に積層されかつ光拡散性を有する光学層２７とを備えるものが用いられており、この光学層２７はバインダー２８中に樹脂ビーズ、ガラスビーズ等の光拡散剤２９が分散した構造を有している。また、プリズムシート２５としては、図４（ａ）に示すように、透明な合成樹脂製の基材層と、この基材層の表面にストライプ状に突設された三角柱状のプリズム部（光学層に相当する）２５ａとを一体又は別体に有するものが用いられている。つまり、バックライトユニット２０の光学シート２３は、所定の光学的機能を奏するよう構成されたものであり、光学的機能以外の機能を意図的に付加したいわゆる複合機能化は進んでいない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一方、上記バックライトユニット２０が組み込まれた液晶表示装置は、ランプ２１やインバーターなどから電磁波が出ており、この電磁波によって液晶表示画面にぶれやちらつきなどが発生したり、ノイズとして他の計器類に誤作動を生じさせるそれがある。かかる不都合を防止するため、従来、液晶表示装置にＩＴＯ蒸着フィルムを装備したり、銅板や金箔、銀箔、銅箔等のテープを配設することで、電磁波を遮蔽している。しかし、これらの電磁波遮蔽手段では、光学的機能部材以外の部材を付加するため、液晶表示装置の厚み及び重量の増加を招来し、ひいては光線ロスの増加のおそれがある。
【０００７】
本発明はこれらの不都合に鑑みてなされたものであり、電磁波の遮蔽が可能な光学シート、及び、液晶表示装置の厚み、重量及び光線ロスを低減することができるバックライトユニットの提供を目的とするものである。
【０００８】
【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、透明な基材層と、光学的機能を有する光学層とを備え、さらに網状パターンの導電性印刷層を備えている光学シートである。
【０００９】
ここで、「透明」とは、無色透明に限定されず、有色透明、半透明等を含む概念である。「基材層」とは光学シートとしての強度、形状等を保持するための層である。「光学層」とは、拡散、屈折等の所定の光学的機能を奏する層、例えば光拡散シートの光拡散層、プリズムシートのプリズム部が形成されている層などを意味し、両層が明確に区別されず、一体に成形されている場合も含む概念である。「網状パターンの導電性印刷層」とは、網状の図形を構成するよう積層された導電性印刷層を意味し、網目状の非印刷部がシート面全体に存在している。
【００１０】
当該光学シートによれば、光学層によって所定の光学的機能を奏することに加え、シート面全体に連続する網状パターンの導電性印刷層によって導電性が付与され、ランプ等から発生する電磁波を遮蔽することができる。そのため、電磁波による液晶表示画面のぶれ・ちらつきや、他の計器類に対する誤作動等の影響を防止することができる。また、電磁波遮蔽作用を奏する導電性印刷層が網状パターンであり、網目状の非印刷部が形成されることから、導電性印刷層による光線透過率の低下が低減され、光学シートの上記光学的機能に対する支障が低減される。
【００１１】
上記導電性印刷層には、カーボンブラック、銀粉末又は金粉末を含有するとよい。これらの材料を含有することで、導電性印刷層の導電性を高め、上記電磁波の遮蔽作用が促進される。
【００１２】
上記網状パターンの線幅としては１０μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、上記網状パターンのピッチ（線間距離、つまり非印刷部幅）としては５０μｍ以上５ｍｍ以下が好ましく、上記導電性印刷層の印刷占有率としては５％以上５０％以下が好ましい。このように、網状パターンの線幅、ピッチ及び導電性印刷層の印刷占有率を上記範囲とすることで、上記電磁波を遮蔽する作用と、上記導電性印刷層による光線透過率の低下を低減する作用とを高次元でバランスさせることができる。
【００１３】
上記導電性印刷層は表面又は裏面（光学シートの表面又は裏面）に積層するとよい。このように、光学シートの外面に導電性印刷層を積層することで、上記電磁波の遮蔽作用を効果的に奏することができる。
【００１４】
一方、上記導電性印刷層は基材層の表面又は裏面に積層してもよい。通常、基材層の表面及び裏面は平滑であるため、かかる基材層に対して導電性印刷層を積層するのが製造上最も容易である。また、基材層が光学シートの構成材料の中で強度、耐熱性等が最も高いため、導電性印刷層の積層時に積層対象物（基材層）の温度を最も高くできる。そのため、当該導電性印刷層の形成の際に、金属粉末等の導電性材料を多量に含有する導電性インクの使用が可能になり、また導電性インクによる印刷後の焼成温度を高めることができる。その結果、導電性印刷層の導電性を高め、ひいては電磁波の遮蔽作用を向上することができる。
【００１５】
上記光学層がバインダーとこのバインダー中に分散する光拡散剤とを有する、ビーズ塗工タイプの光拡散シートに上記導電性印刷層を積層するとよい。かかる光拡散シートの場合、透過光線を均一に拡散させることを本質的機能とすることから、導電性印刷層の積層によって多少透明性が低下しても、光拡散性の面からは弊害が少ない。
【００１６】
また、上記光学層が三角柱状のプリズム部をストライプ状に有するプリズムシートに上記導電性印刷層を積層してもよい。プリズムシートは通常バックライトユニットの表面側に配設されるため、この手段のようにプリズムシートに上記導電性印刷層を積層することで、液晶パネルに最も近いところで電磁波を遮蔽することが可能であり、液晶表示画面のぶれやちらつきを効果的に抑えることができる。
【００１７】
当該光学シートにおいて、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。かかるスティッキング防止層によって、当該光学シートと重ねて配設される導光板等とのスティッキングが防止され、スティッキングによって液晶表示画面に生じる干渉模様や輝度ムラが抑えられる。
【００１８】
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、上記光学シートを備えると、従来の液晶表示装置に使用されているＩＴＯ蒸着フィルム等を省略することができ、液晶表示装置の薄型化、軽量化及び輝度向上を促進することができる。
【００１９】
【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（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係る光学シートを示す模式的断面図及び模式的底面図、図２は図１の光学シートの導電性印刷層とは異なる形態の導電性印刷層を示す模式的底面図、図３は図１の光学シートとは異なる形態の光学シートを示す模式的断面図である。
【００２０】
図１の光学シート１は、具体的には光拡散シートであり、基材層２と、この基材層２の表面に積層される光学層（光拡散層）３と、基材層２の裏面に積層された導電性印刷層４とを備えている。
【００２１】
基材層２は、光線を透過させる必要があるので透明、特に無色透明の合成樹脂から形成されている。かかる基材層２に用いられる合成樹脂としては、特に限定されるものではなく、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、耐候性塩化ビニル等が挙げられる。中でも、耐熱性が高い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、ポリカーボネートが好ましい。なお、耐熱性、寸法安定性等の向上のために、基材層２の内部にコロイダルシリカ、コロイダル酸化アルミニウム、コロイダル炭酸カルシウム、スメクタイト、マイカ、酸化チタン、酸化ジルコン、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、タルク、アルミナ、硫酸バリウム、アスベストなどの無機超微粒子を分散含有させてもよい。
【００２２】
基材層２の厚み（平均厚み）は、特には限定されないが、例えば１０μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは３５μｍ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、光学層３を形成するための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、取扱いが困難になる等の不都合が発生する。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。
【００２３】
光学層３は、バインダー５と、このバインダー５中に分散する光拡散剤６とから構成されている。このように分散した光拡散剤６により、この光学層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６の上端をバインダー５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、光学層３の厚み（光拡散剤６を除いたバインダー５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。
【００２４】
バインダー５に用いられる合成樹脂としては、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。またバインダー５には、上記のポリマーの他、例えば可塑剤、安定化剤、劣化防止剤、分散剤等が配合されてもよい。バインダー５に用いられる合成樹脂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。
【００２５】
光拡散剤６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、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、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。
【００２６】
光拡散剤６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。
【００２７】
光拡散剤６の粒子径の下限としては３μｍ、特に５μｍ、さらに８μｍが好ましく、光拡散剤６の粒子径の上限としては３５μｍ、特に３０μｍ、さらに２５μｍが好ましい。これは、光拡散剤６の粒子径が上記範囲未満であると、光拡散剤６によって形成される光学層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６の平均粒子径が上記範囲を越えると、光学シート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】
光拡散剤６の配合量（バインダー５中のポリマー分１００部に対する配合量）の下限としては０．１部、特に５部、さらに１０部が好ましく、光拡散剤６の配合量の上限としては５００部、特に３００部、さらに２５０部が好ましい。これは、光拡散剤６の配合量が上記範囲未満であると、光拡散性が不十分となってしまい、一方、光拡散剤６の配合量が上記範囲を越えると光拡散剤６を固定する効果が低下することからである。
【００２９】
導電性印刷層４は、文字通り導電性を有し、導電性インクを用いて印刷を施すことで積層されている。用いられる導電性インクは、導電性材料と、この導電性材料を分散させる媒質とを有している。この媒質としては、印刷が可能となるよう公知のものが適宜選択される。中でも、乾燥蒸発型の媒質が好ましく、印刷後に所定温度に加熱することで、導電性材料が接近し、導電性を向上させることができる。なお、導電性印刷層４を積層するための印刷方法としては、特に限定されず、公知の印刷方法が採用される。
【００３０】
上記導電性インクに含有する導電性材料としては、特に限定されるものではなく、例えばカーボンブラックや導電性がある金属粉末などが用いられる。特に、導電性に優れるカーボンブラック、金粉末及び銀粉末が好ましく、これらの群より選択される１種又は２種以上ものを使用するとよい。
【００３１】
導電性印刷層４は、図１（ｂ）に示すように、裏面側から見て網状パターンに印刷、積層されている。そのため、導電性印刷層４は網状パターンを構成する多条の線が交差・連結し、シート面全体として連続している。そのため、網状パターンの導電性印刷層４以外のシート面に、網目状（つまり略等間隔でかつ前後左右に配列した状態）に円形の非印刷部７が形成されている。
【００３２】
当該光学シート１によれば、光学層３によって光拡散効果を奏し、全体的に連続する網状パターンの導電性印刷層４によって導電性が付与され、その結果ランプ等から発生する電磁波を遮蔽することができる。そのため、電磁波による液晶表示画面のぶれ・ちらつきや、他の計器類に対する誤作動等の影響を防止することができる。また、電磁波遮蔽効果を奏する導電性印刷層４が網状パターンであり、網目状に非印刷部７が形成されていることから、導電性印刷層４による光線透過率の低下が低減され、上記光拡散機能の支障となることが低減される。さらに、非印刷部７を円形にすることで、導電性印刷層４を等密度に積層することが容易になり、導電性及び光線透過率の均一化を促進することができる。また、非印刷部７の径を変更することで、導電性印刷層４による印刷占有率を容易かつ正確に制御することができる。
【００３３】
なお、図２に示すように、非印刷部７を正方形としてもよい。このように非印刷部７を正方形にすることで、導電性印刷層４の等密度化及び線幅均一化が図られ、ひいては導電性及び光線透過率の均一化をさらに促進することができる。また、非印刷部７の辺長を変更することで、導電性印刷層４による印刷占有率を容易かつ正確に制御することができる。
【００３４】
導電性印刷層４の網状パターンの線幅Ｌの下限としては１０μｍが好ましく、３０μｍが特に好ましい。一方、上記網状パターンの線幅Ｌの上限としては１００μｍが好ましく、８０μｍが特に好ましい。これは、導電性印刷層４の線幅Ｌが上記下限より小さいと、当該光学シート１に付与される導電性ひいては上記電磁波を遮蔽する効果が小さくなり、逆に、導電性印刷層４の線幅Ｌが上記上限を超えると、導電性印刷層４によって光線透過率が低下し、光学シート１としての機能が低減してしまうことからである。
【００３５】
導電性印刷層４の網状パターンのピッチＰ（つまり、非印刷部７の幅）の下限としては５０μｍが好ましく、１００μｍが特に好ましい。一方、上記網状パターンのピッチＰの上限としては５ｍｍが好ましく、１ｍｍが特に好ましい。これは、網状パターンのピッチＰが上記下限より小さいと、導電性印刷層４によって光線透過率が低下してしまい、逆に、網状パターンのピッチＰが上記上限を超えると、光学シート１の導電性ひいては上記電磁波を遮蔽する効果が小さくなってしまうことからである。
【００３６】
導電性印刷層４の印刷占有率（シート面に対する導電性印刷層４の面積比率）の下限としては５％が好ましく、１５％が特に好ましい。一方、上記印刷占有率の上限としては５０％が好ましく、４０％が特に好ましい。これは、導電性印刷層４の印刷占有率が上記下限より小さいと、光学シート１の導電性ひいては上記電磁波を遮蔽する効果が小さくなってしまい、逆に、上記印刷占有率が上記上限を超えると、導電性印刷層４によって光線透過率が低下し、光学シート１としての機能が低減してしまうことからである。
【００３７】
次に、当該光学シート１の製造方法について説明する。当該光学シート１の製造方法は、（ａ）基材層２の裏面に、上記導電性インクを用いた網状パターンの印刷を施し、加熱することで導電性印刷層４を積層する工程と、（ｂ）バインダー５を構成する樹脂組成物に光拡散剤６を混合することで光学層用塗工液を製造する工程と、（ｃ）この光学層用塗工液を基材層２の表面に塗工することで光学層３を積層する工程とを有する。
【００３８】
図３の光学シート１１は、基材層２と、この基材層２の表側に積層された光学層３と、基材層２の裏面に積層されたスティッキング防止層１２と、このスティッキング防止層１２の裏面に積層された導電性印刷層４とから構成されている。この基材層２、光学層３及び導電性印刷層４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、当該光学シート１１も、光学層３によって光拡散効果を奏し、導電性印刷層４によってランプ等から発生する電磁波を遮蔽することができる。また、光学シート１１の最も底面に導電性印刷層４が積層されているため、光線が入射する段階で電磁波の遮蔽が可能になり、上記電磁波による液晶表示画面のぶれ・ちらつきの防止作用を促進することができる。
【００３９】
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としては光学層３のバインダー５と同様のものが用いられ、ビーズ１４としては光学層３の光拡散剤６と同様のものが用いられる。この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。
【００４０】
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。そのため、この光学シート１１を導光板と積層すると、突出したビーズ１４の下端が導光板等の表面に当接し、光学シート１１の裏面の全面が導光板等と当接することがない。これにより、光学シート１１と導光板等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。
【００４１】
次に、光学シート１１の製造方法を説明する。当該光学シート１１の製造方法は、（ａ）バインダー５を構成する樹脂組成物に光拡散剤６を混合することで光学層用塗工液を製造する工程と、（ｂ）この光学層用塗工液を基材層２の表面に塗工することで光学層３を積層する工程と、（ｃ）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、（ｄ）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、（ｅ）スティッキング防止層１２の裏面に上記導電性インクを用いた網状パターンの印刷を施し、加熱することで導電性印刷層４を積層する工程とを有する。
【００４２】
従って、図４（ａ）に示すようなランプ２１、導光板２２、及び、光拡散シート２４及びプリズムシート２５を含む光学シート２３などから構成され、ランプ２１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２０において、光拡散シート２４として上記光学シート１、１１を用いると、当該光学シート１、１１によって電磁波が遮蔽されるため、従来の液晶表示装置に使用されているＩＴＯ蒸着フィルム等を省略することができ、液晶表示装置の薄型化、軽量化及び輝度向上を促進することができる。
【００４３】
なお、本発明の光学シートは上記実施形態に限定されるものではなく、例えば非印刷部７としては上記円形及び正方形に限定されず、これ以外の形状も可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光学シートによれば、光学層によって所定の光学的機能を奏することに加え、導電性印刷層によってランプ等から発生する電磁波を遮蔽することができ、その結果、電磁波の漏洩による不都合、つまり液晶表示画面のちらつきや他の計器類の誤作動等を防止することができる。
【００４５】
また、当該光学シートを備えたバックライトユニットによれば、当該光学シートが有する電磁波の遮蔽効果により、従来の液晶表示装置に使用されているＩＴＯ蒸着フィルム等を省略することができ、その結果、液晶表示装置の薄型化、軽量化及び輝度向上を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係る光学シートを示す模式的断面図及び模式的裏面図である。
【図２】図１の光学シートの導電性印刷層とは異なる形態の導電性印刷層を示す模式的底面図である。
【図３】図１の光学シートとは異なる形態の光学シートを示す模式的断面図である。
【図４】（ａ）は一般的なエッジライト型バックライトユニットを示す模式的斜視図、（ｂ）は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・・・光学シート
２・・・基材層
３・・・光学層
４・・・導電性印刷層
５・・・バインダー
６・・・光拡散剤
７・・・非印刷部
１１・・・光学シート
１２・・・スティッキング防止層
１３・・・バインダー
１４・・・ビーズ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical sheet having predetermined optical functions such as diffusion, condensing, refraction, and reflection, and particularly suitable for a backlight unit of a liquid crystal display device, and a backlight unit using the same. .
[0002]
[Prior art]
In the liquid crystal display device, a backlight system in which a liquid crystal layer is illuminated from the back surface is widely used, and a backlight unit is provided on the lower surface side of the liquid crystal layer. As shown in FIG. 4A, the backlight unit 20 generally includes a rod-shaped lamp 21 serving as a light source, and a rectangular plate-shaped light guide plate 22 disposed so that the end of the lamp unit 21 extends. And a plurality of optical sheets 23 laminated on the surface side of the light guide plate 22. Each of the optical sheets 23 has a specific optical function such as refraction and diffusion. Specifically, the optical sheet 23 is disposed on the surface side of the light guide plate 22, and the surface of the light diffusion sheet 24. The prism sheet 25 etc. which are arrange | positioned by the side correspond.
[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 reflective dot or a reflection sheet (not shown) on the back surface of the light guide plate 22 and each side surface. Emitted from the surface. The light beam emitted from the light guide plate 22 enters the light diffusion sheet 24, is diffused, and is emitted from the surface of the light diffusion sheet 24. Thereafter, the light beam emitted from the light diffusion sheet 24 is incident on the prism sheet 25 and is emitted as a distribution light beam having a peak in a substantially upward direction by the prism portion 25a formed on the surface of the prism sheet 25. As described above, the light emitted from the lamp 21 is diffused by the light diffusion sheet 24 and refracted by the prism sheet 25 so as to show a peak in a substantially directly upward direction. Illuminate.
[0004]
Although not shown, there is also a backlight unit in which an optical sheet 23 such as a light diffusing sheet or a prism sheet is further arranged in consideration of light collecting characteristics such as the prism sheet 25 described above.
[0005]
As shown in FIG. 4B, the light diffusing sheet 24 is generally a transparent synthetic resin base material layer 26 and an optical element laminated on the surface of the base material layer 26 and having light diffusibility. The optical layer 27 has a structure in which a light diffusing agent 29 such as resin beads or glass beads is dispersed in a binder 28. As shown in FIG. 4A, the prism sheet 25 includes a transparent synthetic resin base material layer, and a triangular prism-shaped prism portion (optical) projecting in a stripe shape on the surface of the base material layer. 25a) (corresponding to a layer) is used integrally or separately. That is, the optical sheet 23 of the backlight unit 20 is configured so as to exhibit a predetermined optical function, and so-called compound functions in which functions other than the optical functions are intentionally added have not progressed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, in the liquid crystal display device in which the backlight unit 20 is incorporated, electromagnetic waves are emitted from the lamp 21 and the inverter, and the electromagnetic waves cause blurring and flickering on the liquid crystal display screen, and other instruments as noise. It has a malfunction. In order to prevent such inconvenience, conventionally, the liquid crystal display device is equipped with an ITO vapor deposition film, or a tape such as a copper plate, a gold foil, a silver foil, or a copper foil is provided to shield electromagnetic waves. However, in these electromagnetic wave shielding means, since members other than the optical functional member are added, the thickness and weight of the liquid crystal display device are increased, and there is a risk of increasing light loss.
[0007]
The present invention has been made in view of these disadvantages, and aims to provide an optical sheet capable of shielding electromagnetic waves, and a backlight unit capable of reducing the thickness, weight, and light loss of a liquid crystal display device. To do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention made to solve the above problems is an optical sheet comprising a transparent substrate layer and an optical layer having an optical function, and further comprising a conductive printing layer having a net-like pattern.
[0009]
Here, “transparent” is not limited to colorless and transparent, but is a concept including colored and translucent. The “base material layer” is a layer for maintaining the strength, shape and the like as an optical sheet. “Optical layer” means a layer having a predetermined optical function such as diffusion and refraction, for example, a light diffusion layer of a light diffusion sheet, a layer in which a prism portion of a prism sheet is formed, and both layers are clear. It is a concept that includes the case of being integrally molded. “A conductive print layer having a net-like pattern” means a conductive print layer laminated so as to form a net-like figure, and a net-like non-printing portion exists on the entire sheet surface.
[0010]
According to the optical sheet, in addition to exhibiting a predetermined optical function by the optical layer, conductivity is imparted by the conductive printing layer having a mesh pattern continuous over the entire sheet surface, thereby shielding electromagnetic waves generated from a lamp or the like. be able to. For this reason, it is possible to prevent the influence of the shake or flickering of the liquid crystal display screen due to electromagnetic waves, the malfunction of other instruments, and the like. In addition, since the conductive printed layer having an electromagnetic wave shielding action is a mesh pattern and a mesh-like non-printing portion is formed, a decrease in light transmittance due to the conductive printed layer is reduced, and the optical sheet of the optical sheet is reduced. Impaired function is reduced.
[0011]
The conductive printing layer may contain carbon black, silver powder or gold powder. By containing these materials, the conductivity of the conductive printing layer is increased, and the shielding action of the electromagnetic wave is promoted.
[0012]
The line width of the mesh pattern is preferably 10 μm or more and 100 μm or less, and the pitch of the mesh pattern (distance between lines, that is, the non-printed portion width) is preferably 50 μm or more and 5 mm or less, and the printing occupation ratio of the conductive printing layer is Is preferably 5% or more and 50% or less. Thus, by setting the line width of the mesh pattern, the pitch, and the print occupancy rate of the conductive print layer within the above ranges, the effect of shielding the electromagnetic wave and the decrease in light transmittance due to the conductive print layer are reduced. The action can be balanced in a high dimension.
[0013]
The conductive printing layer may be laminated on the front surface or the back surface (the front surface or the back surface of the optical sheet). Thus, by laminating the conductive printing layer on the outer surface of the optical sheet, the electromagnetic wave shielding effect can be effectively exhibited.
[0014]
On the other hand, the conductive printing layer may be laminated on the front surface or the back surface of the base material layer. Usually, since the front surface and the back surface of the base material layer are smooth, it is easiest in manufacturing to laminate a conductive print layer on the base material layer. Moreover, since a base material layer has the highest intensity | strength, heat resistance, etc. in the constituent material of an optical sheet, the temperature of a lamination | stacking target object (base material layer) can be made highest at the time of lamination | stacking of an electroconductive printing layer. Therefore, when forming the conductive printing layer, it is possible to use a conductive ink containing a large amount of a conductive material such as metal powder, and it is possible to increase the firing temperature after printing with the conductive ink. . As a result, it is possible to increase the conductivity of the conductive printing layer and thus improve the electromagnetic wave shielding effect.
[0015]
The conductive printing layer may be laminated on a bead-coated type light diffusion sheet having a binder and a light diffusing agent dispersed in the binder. In the case of such a light diffusing sheet, since the essential function is to diffuse the transmitted light uniformly, even if the transparency is somewhat lowered due to the lamination of the conductive printing layer, there is little adverse effect in terms of light diffusibility. .
[0016]
The conductive printing layer may be laminated on a prism sheet in which the optical layer has a prismatic prism portion in a stripe shape. Since the prism sheet is usually disposed on the surface side of the backlight unit, it is possible to shield electromagnetic waves at the closest point to the liquid crystal panel by laminating the conductive printing layer on the prism sheet like this means. Yes, the liquid crystal display screen can be effectively prevented from shaking and flickering.
[0017]
The optical sheet may further include an anti-sticking layer in which beads are dispersed in the binder. Such a sticking prevention layer prevents sticking with a light guide plate or the like disposed so as to overlap with the optical sheet, and interference patterns and luminance unevenness generated on the liquid crystal display screen due to sticking can be suppressed.
[0018]
Therefore, in the backlight unit for a liquid crystal display device that disperses the light emitted from the lamp and guides it to the surface side, if the optical sheet is provided, the ITO vapor deposition film or the like used in the conventional liquid crystal display device is omitted. Thus, the liquid crystal display device can be reduced in thickness, weight, and brightness.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. 1A and 1B are a schematic cross-sectional view and a schematic bottom view showing an optical sheet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a form different from the conductive printed layer of the optical sheet in FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an optical sheet having a different form from the optical sheet of FIG. 1.
[0020]
The optical sheet 1 in FIG. 1 is specifically a light diffusion sheet, and includes a base material layer 2, an optical layer (light diffusion layer) 3 laminated on the surface of the base material layer 2, and the base material layer 2. And a conductive printed layer 4 laminated on the back surface.
[0021]
Since the base material layer 2 needs to transmit light, it is made of a synthetic resin that is transparent, particularly colorless and transparent. The synthetic resin used for the base material layer 2 is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, acrylic resin, polycarbonate, polystyrene, polyolefin, cellulose acetate, and weather resistant vinyl chloride. . Among them, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polycarbonate having high heat resistance are preferable. In order to improve heat resistance and dimensional stability, colloidal silica, colloidal aluminum oxide, colloidal calcium carbonate, smectite, mica, titanium oxide, zircon oxide, antimony oxide, zinc oxide, and oxidation are formed inside the base material layer 2. Inorganic ultrafine particles such as magnesium, talc, alumina, barium sulfate and asbestos may be dispersed and contained.
[0022]
The thickness (average thickness) of the base material layer 2 is not particularly limited, but is, for example, 10 μm or more and 500 μm or less, preferably 35 μm or more and 250 μm or less. When the thickness of the base material layer 2 is less than the above range, problems such as curl are likely to occur when the resin composition for forming the optical layer 3 is applied, and handling becomes difficult. To do. On the contrary, if the thickness of the base material layer 2 exceeds the above range, the luminance of the liquid crystal display device may decrease, and the thickness of the backlight unit becomes large, which is contrary to the demand for thinning of the liquid crystal display device. It will also be a thing.
[0023]
The optical layer 3 is composed of a binder 5 and a light diffusing agent 6 dispersed in the binder 5. With the light diffusing agent 6 dispersed in this manner, the light beam transmitted through the optical layer 3 from the back side to the front side can be diffused substantially uniformly. In addition, by projecting the upper end of the light diffusing agent 6 from the binder 5, the light beam can be diffused better. The thickness of the optical layer 3 (the thickness of the binder 5 portion excluding the light diffusing agent 6) is not particularly limited, but is, for example, about 1 μm to 30 μm.
[0024]
Examples of the synthetic resin used for the binder 5 include acrylic resin, polyurethane, polyester, fluorine resin, silicone resin, polyamideimide, and epoxy resin. In addition to the above-mentioned polymer, the binder 5 may contain, for example, a plasticizer, a stabilizer, a deterioration inhibitor, a dispersant, and the like. The synthetic resin used for the binder 5 is transparent because it is necessary to transmit light, and colorless and transparent is particularly preferable.
[0025]
The light diffusing agent 6 is a particle having a property of diffusing light, 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. Specific examples of the organic filler include acrylic resin, acrylonitrile resin, polyurethane, polyvinyl chloride, polystyrene, polyacrylonitrile, polyamide, and the like.
[0026]
The shape of the light diffusing agent 6 is not particularly limited, and examples thereof include a spherical shape, a cubic shape, a needle shape, a rod shape, a spindle shape, a plate shape, a scale shape, and a fiber shape, and among them, a spherical shape having excellent light diffusibility. The beads are preferred.
[0027]
The lower limit of the particle size of the light diffusing agent 6 is preferably 3 μm, particularly 5 μm, and more preferably 8 μm. The upper limit of the particle size of the light diffusing agent 6 is preferably 35 μm, particularly 30 μm, and more preferably 25 μm. This is because if the particle size of the light diffusing agent 6 is less than the above range, the unevenness of the surface of the optical layer 3 formed by the light diffusing agent 6 becomes small, and the light diffusing property necessary for the light diffusing sheet may not be satisfied. On the other hand, if the average particle diameter of the light diffusing agent 6 exceeds the above range, the thickness of the optical sheet 1 increases and uniform diffusion becomes difficult.
[0028]
The lower limit of the blending amount of the light diffusing agent 6 (blending amount with respect to 100 parts of the polymer in the binder 5) is preferably 0.1 part, particularly 5 parts, and more preferably 10 parts. The upper limit of the blending amount of the light diffusing agent 6 is 500 parts, in particular 300 parts and even 250 parts are preferred. If the blending amount of the light diffusing agent 6 is less than the above range, the light diffusing property becomes insufficient. On the other hand, if the blending amount of the light diffusing agent 6 exceeds the above range, the light diffusing agent 6 is fixed. It is because the effect to do falls.
[0029]
The conductive printing layer 4 literally has conductivity, and is laminated by printing using conductive ink. The conductive ink used has a conductive material and a medium in which the conductive material is dispersed. As this medium, a known medium is appropriately selected so that printing is possible. Among these, a dry evaporation type medium is preferable, and by heating to a predetermined temperature after printing, the conductive material approaches and the conductivity can be improved. In addition, it does not specifically limit as a printing method for laminating | stacking the electroconductive printing layer 4, A well-known printing method is employ | adopted.
[0030]
The conductive material contained in the conductive ink is not particularly limited, and for example, carbon black or conductive metal powder is used. In particular, carbon black, gold powder and silver powder excellent in conductivity are preferable, and one or more selected from these groups may be used.
[0031]
As shown in FIG. 1B, the conductive print layer 4 is printed and laminated in a mesh pattern when viewed from the back side. Therefore, the conductive printed layer 4 is continuous as a whole sheet surface by intersecting / connecting multiple lines constituting the mesh pattern. For this reason, circular non-printing portions 7 are formed on the sheet surface other than the conductive printing layer 4 having a mesh pattern in a mesh pattern (that is, in a state of being arranged at substantially equal intervals and in the front, rear, left, and right directions).
[0032]
According to the optical sheet 1, the optical layer 3 provides a light diffusion effect, and conductivity is imparted by the conductive printing layer 4 having a continuous net pattern, thereby shielding electromagnetic waves generated from a lamp or the like. Can do. For this reason, it is possible to prevent the influence of the shake or flickering of the liquid crystal display screen due to electromagnetic waves, the malfunction of other instruments, and the like. In addition, since the conductive printing layer 4 exhibiting an electromagnetic wave shielding effect is a net pattern and the non-printing portion 7 is formed in a net pattern, a decrease in light transmittance due to the conductive printing layer 4 is reduced, and the above light The hindrance to the diffusion function is reduced. Furthermore, by making the non-printing part 7 circular, it becomes easy to laminate the conductive printing layer 4 at an equal density, and it is possible to promote the uniformity of conductivity and light transmittance. Further, by changing the diameter of the non-printing portion 7, the printing occupation ratio by the conductive printing layer 4 can be easily and accurately controlled.
[0033]
In addition, as shown in FIG. 2, the non-printing part 7 is good also as a square. Thus, by making the non-printing part 7 into a square, it is possible to achieve equal density and uniform line width of the conductive printing layer 4, and further promote uniformization of conductivity and light transmittance. Further, by changing the side length of the non-printing portion 7, the printing occupation ratio by the conductive printing layer 4 can be easily and accurately controlled.
[0034]
The lower limit of the line width L of the net pattern of the conductive printing layer 4 is preferably 10 μm, and particularly preferably 30 μm. On the other hand, the upper limit of the line width L of the mesh pattern is preferably 100 μm, particularly preferably 80 μm. This is because, when the line width L of the conductive printing layer 4 is smaller than the lower limit, the effect of shielding the electromagnetic wave applied to the optical sheet 1 and thus the electromagnetic wave is reduced. This is because if the width L exceeds the upper limit, the light transmittance is lowered by the conductive printing layer 4 and the function as the optical sheet 1 is reduced.
[0035]
The lower limit of the pitch P (that is, the width of the non-printing portion 7) of the mesh pattern of the conductive printing layer 4 is preferably 50 μm, and particularly preferably 100 μm. On the other hand, the upper limit of the pitch P of the mesh pattern is preferably 5 mm, and particularly preferably 1 mm. This is because, when the pitch P of the mesh pattern is smaller than the lower limit, the light transmittance is lowered by the conductive printing layer 4, and conversely, when the pitch P of the mesh pattern exceeds the upper limit, the conductivity of the optical sheet 1 is reduced. This is because the effect of shielding the electromagnetic wave is reduced.
[0036]
The lower limit of the printing occupation ratio of the conductive printing layer 4 (area ratio of the conductive printing layer 4 to the sheet surface) is preferably 5%, particularly preferably 15%. On the other hand, the upper limit of the printing occupation ratio is preferably 50%, particularly preferably 40%. This is because if the printing occupancy ratio of the conductive printing layer 4 is smaller than the lower limit, the effect of shielding the electroconductivity of the optical sheet 1 and thus the electromagnetic wave is reduced, and conversely, the printing occupancy ratio exceeds the upper limit. This is because the light transmittance is lowered by the conductive printing layer 4 and the function as the optical sheet 1 is reduced.
[0037]
Next, a method for manufacturing the optical sheet 1 will be described. The manufacturing method of the optical sheet 1 includes: (a) printing a mesh pattern using the conductive ink on the back surface of the base material layer 2, and laminating the conductive print layer 4 by heating; b) a step of producing an optical layer coating liquid by mixing the light diffusing agent 6 with the resin composition constituting the binder 5; and (c) this optical layer coating liquid on the surface of the base layer 2 And a step of laminating the optical layer 3 by coating.
[0038]
3 includes a base material layer 2, an optical layer 3 laminated on the front side of the base material layer 2, an anti-sticking layer 12 laminated on the back surface of the base material layer 2, and the anti-sticking layer. 12 and the conductive printed layer 4 laminated on the back surface. Since the base material layer 2, the optical layer 3, and the conductive printing layer 4 are the same as those in the embodiment shown in FIG. 1, the same numbers are assigned and the description thereof is omitted. Therefore, the optical sheet 11 also has a light diffusion effect by the optical layer 3 and can shield electromagnetic waves generated from a lamp or the like by the conductive printing layer 4. In addition, since the conductive printing layer 4 is laminated on the bottom surface of the optical sheet 11, it is possible to shield electromagnetic waves at the stage where light rays are incident, and promote the action of preventing the liquid crystal display screen from shaking and flickering due to the electromagnetic waves. can do.
[0039]
The anti-sticking layer 12 includes a binder 13 and beads 14 dispersed in the binder 13. The binder 13 is the same as the binder 5 of the optical layer 3, and the beads 14 are the same as the light diffusing agent 6 of the optical layer 3. The thickness of the anti-sticking layer 12 (the thickness of the binder 13 portion excluding the beads 14) is not particularly limited, but is, for example, about 1 μm or more and 10 μm or less.
[0040]
Since the amount of the beads 14 is relatively small, the beads 14 are separated from each other and dispersed in the binder 13. Many of the beads 14 protrude from the binder 13 by a small amount at the lower ends thereof. Therefore, when this optical sheet 11 is laminated with the light guide plate, the lower end of the protruding beads 14 contacts the surface of the light guide plate or the like, and the entire back surface of the optical sheet 11 does not contact the light guide plate or the like. As a result, sticking between the optical sheet 11 and the light guide plate or the like is prevented, and uneven brightness on the screen of the liquid crystal display device is suppressed.
[0041]
Next, a method for manufacturing the optical sheet 11 will be described. The method for producing the optical sheet 11 includes: (a) a step of producing a coating solution for an optical layer by mixing a light diffusing agent 6 with a resin composition constituting the binder 5; and (b) a coating for the optical layer. The step of laminating the optical layer 3 by coating the surface of the base material layer 2 with the working solution, and (c) the coating solution for the anti-sticking layer by mixing the beads 14 with the resin composition constituting the binder 13 (D) a step of laminating the anti-sticking layer 12 by applying the coating solution for the anti-sticking layer to the back surface of the base material layer 2, and (e) a step of forming the anti-sticking layer 12 on the back surface of the anti-sticking layer 12 Printing a mesh pattern using the conductive ink and laminating the conductive print layer 4 by heating.
[0042]
Accordingly, the lamp 21, the light guide plate 22, and the optical sheet 23 including the light diffusion sheet 24 and the prism sheet 25 as shown in FIG. When the optical sheets 1 and 11 are used as the light diffusion sheet 24 in the backlight unit 20 for the liquid crystal display device that leads to the liquid crystal display device, electromagnetic waves are shielded by the optical sheets 1 and 11. The deposited ITO film or the like can be omitted, and the liquid crystal display device can be reduced in thickness, weight, and brightness.
[0043]
In addition, the optical sheet of this invention is not limited to the said embodiment, For example, as the non-printing part 7, it is not limited to the said circular shape and a square, Other shapes are also possible.
[0044]
【Effect of the invention】
As described above, according to the optical sheet of the present invention, in addition to exhibiting a predetermined optical function by the optical layer, it is possible to shield electromagnetic waves generated from a lamp or the like by the conductive printing layer, and as a result, It is possible to prevent inconvenience due to leakage of electromagnetic waves, that is, flickering of the liquid crystal display screen, malfunction of other instruments, and the like.
[0045]
Moreover, according to the backlight unit provided with the optical sheet, the ITO deposited film used in the conventional liquid crystal display device can be omitted due to the electromagnetic wave shielding effect of the optical sheet, and as a result, The liquid crystal display device can be reduced in thickness, weight, and brightness.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are a schematic cross-sectional view and a schematic back view showing an optical sheet according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic bottom view showing a conductive print layer having a form different from that of the conductive print layer of the optical sheet in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an optical sheet having a form different from that of the optical sheet of FIG.
4A is a schematic perspective view showing a general edge light type backlight unit, and FIG. 4B is a schematic cross-sectional view showing a general light diffusion sheet.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical sheet 2 ... Base material layer 3 ... Optical layer 4 ... Conductive printing layer 5 ... Binder 6 ... Light diffusing agent 7 ... Non-printing part 11 ... Optical sheet 12 ... Anti-sticking layer 13 ... Binder 14 ... Beads

Claims

液晶表示装置のバックライトユニット内光学シートであって、
透明な基材層と、
この基材層の表面に積層され、光学的機能を有する光学層とを備え、
さらに基材層の裏面に積層されたスティッキング防止層と、
このスティッキング防止層の裏面に積層された網状パターンの導電性印刷層とを備えている光学シート。An optical sheet in a backlight unit of a liquid crystal display device,
A transparent substrate layer;
It is laminated on the surface of this base material layer, and comprises an optical layer having an optical function,
Furthermore, an anti-sticking layer laminated on the back surface of the base material layer,
An optical sheet provided with a conductive printing layer having a net-like pattern laminated on the back surface of the anti-sticking layer .

上記導電性印刷層が、カーボンブラック、銀粉末又は金粉末を含有する請求項１に記載の光学シート。 The optical sheet according to claim 1, wherein the conductive printing layer contains carbon black, silver powder, or gold powder.

上記網状パターンの線幅が１０μｍ以上１００μｍ以下である請求項１又は請求項２に記載の光学シート。 The optical sheet according to claim 1 or 2, wherein a line width of the mesh pattern is 10 µm or more and 100 µm or less.

上記網状パターンのピッチが５０μｍ以上５ｍｍ以下である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の光学シート。 The optical sheet according to claim 1, wherein the pitch of the mesh pattern is 50 μm or more and 5 mm or less.

上記導電性印刷層の印刷占有率が５％以上５０％以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光学シート。 The optical sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein a printing occupation ratio of the conductive printing layer is 5% or more and 50% or less.

上記光学層が、バインダーと、このバインダー中に分散する光拡散剤とを有する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光学シート。The optical sheet according to any one of claims 1 to 5 , wherein the optical layer has a binder and a light diffusing agent dispersed in the binder.

上記光学層が、三角柱状のプリズム部をストライプ状に有する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光学シート。The optical sheet according to any one of claims 1 to 5 , wherein the optical layer has a prismatic prism portion in a stripe shape.

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７のいずれか１項に記載の光学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 that guides light emitted from a lamp to the surface side by dispersing the light, comprising the optical sheet according to any one of claims 1 to 7. Backlight unit for display devices.