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課題

従来の厚さ数ミリの光拡散板と異なり、厚さ0.1〜1mmのシートで光拡散板としての光学特性機械特性を充分みたし、それにより大画面化において軽量を保つことのできる直下型バックライト光拡散シートを提供する。

解決手段

メタクリル酸メチルブタジエンスチレン共重合体系樹脂100質量部に対して、光拡散剤0.1〜10質量部、紫外線吸収剤0.1〜1質量部、および光安定剤を0.1〜1質量部を含む樹脂組成物からなる厚さ0.1〜1mmの光拡散シート。

概要

背景

光拡散板は、液晶表示装置、例えば大型液晶モニタ家庭用テレビ、及びパソコンディスプレイ等の液晶表示装置のバックライトユニットの一部として使用される。液晶自発光しないため、液晶表示装置には面状光源としてバックライトユニットが使用される。近年、液晶モニタは、従来のブラウン管タイプ表示装置に代わり急速に普及し、それに伴いバックライトユニット及び光拡散板の需要が増加している。

バックライトユニットは白色反射板光源(例えば冷陰極管LED等)、光拡散板、及び各種機能フィルムから構成される。液晶パネルはバックライトユニット上に置かれる。バックライトユニット用の光拡散板は、高い光透過量と同時に、光源像遮蔽するという相反する特性が求められる。

また、液晶モニタの大型化に伴い、光拡散板も大きくなり、それに従って重量も重くなり、軽量化も求められている。

特開平11−105207号公報
特開2004−09524号公報
特開2004−50607号公報
特開2004−90626号公報

概要

従来の厚さ数ミリの光拡散板と異なり、厚さ0.1〜1mmのシートで光拡散板としての光学特性機械特性を充分みたし、それにより大画面化において軽量を保つことのできる直下型バックライト光拡散シートを提供する。メタクリル酸メチルブタジエンスチレン共重合体系樹脂100質量部に対して、光拡散剤0.1〜10質量部、紫外線吸収剤0.1〜1質量部、および光安定剤を0.1〜1質量部を含む樹脂組成物からなる厚さ0.1〜1mmの光拡散シート。なし

目的

本発明は、従来の厚さ数ミリの光拡散板と異なり、厚さ0.1〜1mmのシートで光拡散板としての光学特性、機械特性を充分みたし、それにより大画面化において軽量を保つことのできる光拡散シートを提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

メタクリル酸メチルブタジエンスチレン共重合体系樹脂100質量部に対して、光拡散剤0.1〜10質量部、紫外線吸収剤0.1〜1質量部、および光安定剤を0.1〜1質量部を含む樹脂組成物からなる厚さ0.1〜1mmの光拡散シート

請求項2

光拡散剤が架橋アクリル系樹脂粒子架橋シリコーン系樹脂粒子から選ばれる少なくとも一種以上であることを特徴とする請求項1記載の光拡散シート。

請求項3

紫外線吸収剤がベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系またはマロン酸エステル系の紫外線吸収剤から選ばれる少なくとも一種以上であり、光安定剤がヒンダードアミン系光安定剤であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の光拡散シート。

請求項4

帯電防止処理がなされている請求項1〜3のいずれか一項に記載の光拡散シート。

請求項5

請求項1〜4のいずれか一項に記載の光拡散シートを用いた直下型バックライトユニット

技術分野

0001

本発明は光拡散シートに関する。

背景技術

0002

光拡散板は、液晶表示装置、例えば大型液晶モニタ家庭用テレビ、及びパソコンディスプレイ等の液晶表示装置のバックライトユニットの一部として使用される。液晶自発光しないため、液晶表示装置には面状光源としてバックライトユニットが使用される。近年、液晶モニタは、従来のブラウン管タイプ表示装置に代わり急速に普及し、それに伴いバックライトユニット及び光拡散板の需要が増加している。

0003

バックライトユニットは白色反射板光源(例えば冷陰極管LED等)、光拡散板、及び各種機能フィルムから構成される。液晶パネルはバックライトユニット上に置かれる。バックライトユニット用の光拡散板は、高い光透過量と同時に、光源像遮蔽するという相反する特性が求められる。

0004

また、液晶モニタの大型化に伴い、光拡散板も大きくなり、それに従って重量も重くなり、軽量化も求められている。

0005

特開平11−105207号公報
特開2004−09524号公報
特開2004−50607号公報
特開2004−90626号公報

発明が解決しようとする課題

0006

本発明は、従来の厚さ数ミリの光拡散板と異なり、厚さ0.1〜1mmのシートで光拡散板としての光学特性機械特性を充分みたし、それにより大画面化において軽量を保つことのできる光拡散シートを提供することである。

課題を解決するための手段

0007

本発明者は鋭意研究を行った結果、透明性と耐衝撃性に優れるメタクリル酸メチルブタジエンスチレン系樹脂組成物からなる厚さ0.1〜1mmの光拡散シートを直下型バックライトユニットに用いることで上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明はメタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体系樹脂100質量部に対して、光拡散剤0.1〜10質量部、紫外線吸収剤0.1〜1質量部、および光安定剤を0.1〜1質量部を含む樹脂組成物からなる厚さ0.1〜1mmの光拡散シートである。
なお、ここで言う光拡散剤は架橋アクリル系樹脂粒子架橋シリコーン系樹脂粒子である。
また本発明の光拡散板には紫外線吸収剤がベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系またはマロン酸エステル系の紫外線吸収剤から選ばれる少なくとも一種以上添加され、光安定剤はヒンダードアミン系光安定剤が添加されて直下型バックライト用光拡散シートに用いられる。これには帯電防止処理がなされていてもよい。

発明の効果

0008

本発明の光拡散シートは、全光線透過率曇価などの光学特性が良好で、また機械的強度も十分であるため、薄型化が可能であり、大画面化されても軽量化可能な直下型バックライト用光拡散シートに用いることができる。

発明を実施するための最良の形態

0009

以下、本発明を詳細に説明する。

0010

本発明の光拡散シートを構成する樹脂としては、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体系樹脂を用いることができる。メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体系樹脂(以下、MBS系樹脂と記す)とは、スチレン系単量体およびメタクリル酸メチル単量体連続相に、分散相として、エラストマー成分を含むものからなる。
具体的には、エラストマー成分として、ポリブタジエンスチレン−ブタジエンランダム共重合体、スチレン−ブタジエンブロック共重合体等を用いることができる。連続相の共重合体屈折率を一致させやすいという意味において、スチレン−ブタジエンブロック共重合体を好適に用いることができる。これらは単独で使用するかあるいは2種類以上併用して使用してもよい。
MBS系樹脂は単独で用いてもよいが、該樹脂との屈折率差が0.1以下となる他の樹脂とブレンドして用いることもできる。これは、画面の明るさ(輝度)を低下させないためであり、例として、屈折率1.55のMBS系樹脂にブレンドできる樹脂としては、屈折率1.55からなる、メタクリル酸メチル単位が40質量%のメタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂をあげることができる。

0011

光拡散剤としては、一般的に光拡散板に用いられるものであれば特に限定されるものではないが、前記の樹脂成分と屈折率の異なる有機系の透明微粒子を好適に用いることができる。これらとして、架橋スチレン系粒子架橋アクリル系粒子架橋シリコーン系粒子等が挙げられる。
架橋スチレン系粒子とは、少なくとも50質量%以上スチレン系単量体単位で構成されたもので、架橋アクリル系粒子とは、少なくとも50質量%以上アクリル系単量体単位で構成されたものである。ここで言うアクリル系単量体の例としてとは、メタクリル酸メチルやアクリル酸ブチル等の(メタアクリル酸エステル単量体があげられる。
架橋シリコーン系粒子としては、一般的にシリコーンゴム呼称されるものや、シリコーンレジンと呼称されるものであって、常温固体状のものが好適に用いられる。

0012

光拡散剤の屈折率とMBS系樹脂の屈折率との差については、その絶対値が、0.02以上であることが光拡散性の観点から好ましく、本発明に用いる光拡散剤としては、架橋シリコーン系粒子、架橋アクリル系粒子を特に好適に用いることができる。また、これらの光拡散剤は、必要に応じてそれらの2種以上を併用することもできる。

0013

光拡散剤の含有量は、MBS系樹脂100質量部に対して、0.1〜10質量部であり、好ましくは0.3〜5質量部である。0.1質量部未満では、光拡散の効果が十分で無く、10質量部を越えると光拡散の効果は大きくなるが、画面全体の明るさ(輝度)が低下する。

0014

光拡散シートは、バックライトを構成する冷陰極管光源による光劣化を防止するため、紫外線吸収剤および光安定剤が含有されている。紫外線吸収剤および光安定剤は特に限定されるものではないが、紫外線吸収剤の具体例としてはベンゾフェノン系、シアノアクリレート系、サリチレート系、ニッケル錯塩系、ベンゾエート系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系およびオキサルアニリド系、マロン酸エステル系の紫外線吸収剤があげられ、光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤があげられる。中でもベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系およびマロン酸エステル系の紫外線吸収剤から選ばれる少なくとも一種以上紫外線吸収剤とヒンダードアミン系光安定剤を併用することで、耐久性もよく、相乗効果が得られやすい。これらの紫外線吸収剤および光安定剤はベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系およびマロン酸エステル系紫外線吸収剤から選ばれる少なくとも一種以上紫外線吸収剤並びにヒンダードアミン系光安定剤の添加量は樹脂組成物100質量部に対して、紫外線吸収剤および光安定剤がそれぞれ0.1〜1質量部の範囲で含有されることが好ましい。添加量が0.1質量部未満であると耐光の効果が得られにくく、1質量部を超えると板自体が黄色に着色する。また、必要に応じて蛍光増白剤を含有させてもよい。蛍光増白剤としては、ジアミノスチルベン系、イミダゾール系、クマリン系ナフタルイミド系、オキサゾール系の蛍光増白剤が挙げられるが、中でもオキサゾール系蛍光増白剤を用いることが好ましい。

0015

光拡散シートの厚みは0.1〜1mmである。好ましくは0.2〜0.8mmの厚みである。厚さが数ミリにもなる光拡散板に比べて、軽量化が可能となる。

0016

光拡散シートとして、機械特性が良好であることが望ましい。光拡散シートは、デュポン衝撃試験で0.1J以上の衝撃強度を有する。

0017

光拡散シートをバックライトユニットに取り付けての長時間の使用で、光拡散シートに空気中の埃が付着し、その結果、画面の明るさ(輝度)の低下を招くことがあるため、帯電防止処理を施すことが望ましい。その方法としては、樹脂組成物に帯電防止剤を添加する方法(1)や、作製した光拡散シートに帯電防止剤を塗布する方法(2)があげられる。

0019

帯電防止剤の添加量は、樹脂成分100質量部に対して2〜20質量部の範囲であり、低分子型帯電防止剤の場合、2〜5質量部であり、高分子型帯電防止剤の場合は5〜20質量部である。2質量部未満では帯電防止効果が十分得られない可能性があり、20質量部を超えると光拡散シートの表面状態が悪くなったり、あるいは光拡散シートの機械特性の低下を招く可能性がある。

0020

光拡散シートは紙管への巻き取りが可能である。ゆえに、既存の普及した印刷手法、例えば、バーコーター法やエアドクター法、ブレードコート法ナイフコート法、ロッドコート法、ダイレクトロールコート法、リバースロールコート法、グラビアコート法スライドコート法、コンマコート法、カーテンフローコート等を用いることができる方法(2)を帯電防止性付与の方法として、好適に用いることができる。例えば、上記の帯電防止剤を光拡散シート表面に塗布することや、帯電防止性を有する両性イオンポリマーまたは、アクリル系などのバインダー樹脂導電性充填剤を含有させたものを光拡散シートに塗布して作製する方法があげられる。両性イオンポリマーとは、いわゆるベタイン構造を有する両性共重合体樹脂を指し、例えば、N−(メタ)アクリロイルオキシエチル−N、N−ジメチルアンモニウム−α−N−メチルカルボキシベタインなどがあげられる。導電性充填剤として例えば、アンチモンドープ酸化錫リンドープの酸化錫、また酸化亜鉛酸化アンチモンなどの電子伝導性金属酸化物微粒子を好適に用いることができる。中でも五酸化アンチモンは、透明なバインダー樹脂に含有させた場合に透明性の低下が少ないので、輝度の低下が少なくすることができ好ましい。

0021

光拡散シートは、一般的なキャスト押出成形法、または押出成形法で作製することができるが、押出成形法で作製することがコスト的に好ましい。押出成形法で作製する場合は、例えば、必要な成分が配合された樹脂を単軸または二軸押出機を用いて溶融混練し、ダイスを介してロールユニットを用いて冷却固化して作製することができる。

0022

光拡散シートは、面状光源としてバックライトユニットの一部として使用される。大型液晶モニタ、特にテレビ用途等のバックライトユニットが好適に用いられる。バックライトユニットは白色反射板、光源(冷陰極管、LED等)、光拡散板、及び各種機能フィルムから構成され、その上面に液晶パネルが置かれる。光拡散シートは輝度を維持したままで光源像を遮蔽できる。本発明の光拡散シートはそのまま角状に切断して用いることやあるいは成形加工を施して用いることもできる。

0023

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
実施例1、2、3および比較例2の光拡散シートの作製には、押出機(スクリュー径φ40mm、単軸)、Tダイ(リップ幅350mm、リップ開度1mm)、ロール(ポリシングロール3本、縦型)からなる押出設備を用いた。
比較例1の光拡散板の作製は、メイン押出機からフィードブロックに供給される樹脂組成物が基材樹脂層(A層)、サブ押出機からフィードブロックに供給される樹脂が両面の表層B層)となるように構成された以下(1)〜(4)の構成からなる多層設備を用いた。
(1)メイン押出機(スクリュー径90mm、一軸、ベント付き)、
(2)サブ押出機(スクリュー径65mm、一軸)、フィードブロック:2種3層分配
(3)ダイ:Tダイ、リップ幅1000mm、リップ開度3mm。
(4)ロール:ポリシングロール3本、縦型
使用材料
MBS系樹脂:メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂(商品名 TH21電気化学工業社製)
PPS系樹脂:一般スチレン樹脂(商品名 トーヨースチロールGP HRM40 東洋スチレン社製)
MS樹脂1:メタクリル酸メチル−スチレン共重合体(商品名 TX800LF電気化学工業社製)
MS樹脂2:メタクリル酸メチル−スチレン共重合体(商品名 TX100S 電気化学工業社製)
光拡散剤:架橋アクリル系粒子(商品名パライドEXL5136ロームアンドハーズ社製)
光拡散剤:架橋シリコーン粒子(商品名 KMP590 信越化学工業社製)
紫外線吸収剤:ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(商品名 TINUVIN 329 チバ・スペシャルティーケミカルズ社製)
光安定剤:ヒンダードアミン系光安定剤(商品名 TINUVIN 770 チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製)

0024

(実施例1、2、3、比較例1)
表1、2に示した配合比の樹脂と光拡散剤の混合物を用いて、前記の設備により幅350mm、厚さ0.5mmの単層の光拡散シートを作製した。
実施例2については、光拡散シートの両面に導電性の両性イオンポリマーとして、メタクリロイルオキシエチルカルボキシベタインメタクリル酸アルキル共重合体エタノール溶液(大阪有機化学工業社製;商品名 RAMレジン1000)を乾燥後の帯電防止層の厚みが2μmとなるように塗布し、乾燥して帯電防止層を設けた。
(比較例2)
表2にある配合にて、前記の多層設備を用いて、厚さ2mmの2種3層の積層板((A)層1.8mm、(B)層0.1mm×2)を作製した。

0025

試験方法
(1)厚み測定
ミツトヨマイクロメータ(品名MDC-25MJ)を用いて、作製した光拡散シート、光拡散板を20インチサイズカット後の中央部の厚みを測定した。
(2)全光線透過率・曇価測定
日本電色工業社製濁度計NDH2000を用いてJIS7136に準拠する方法にて測定した。
(3)衝撃強度測定
東洋精機社製デュポンインパクト試験機を用いて衝撃試験値を求めた。
(4)表面抵抗率測定
JIS−K6911に規定された方法にて、三菱化学社製ハイレスタUPMCPHT45を用いて印加電圧500Vにて表面抵抗率を測定した。
(5)重量測定
作製した光拡散シートを21インチサイズ(420mm×312mm)に切り出し、重量を測定した。
(6)耐光性
作製した光拡散板を光照射器(岩崎電気社製アイスーパー、照射強度:90W/平方センチメートル)を用いて、光拡散板の面に24時間照射し、光照射前後のLab値よりΔEを算出した。Labは日本電色工業社製測色色度計ZE2000を用いて反射法にて測定した。

0026

これらの各実施例及び比較例のサンプルを用いて以下の試験を行った。これらの結果を表1、2に纏めて示した。

0027

0028

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