(57)【要約】【課題】耐熱性及び耐湿性が高く、温度変化及び湿度変化に対する寸法安定性に優れ、長時間使用しても明暗ムラが生じない拡散レンズシート積層体を提供する。【解決手段】拡散シートとレンズフィルムとが、空気層を介して積層された拡散レンズシート積層体であって、前記拡散シートが、ガラス繊維を含有するシートからなるとともに、坪量が３００ｇ／ｍ2 以下で、ＪＩＳ  Ｋ７１０５のシングル法で測定したヘイズ率が７５％以上で、全光線透過率が５０％以上であり、前記拡散シートと前記レンズフィルムの基準面間の間隔が、７００ｎｍ以上で且つ１０ｍｍ以下であることを特徴とする拡散レンズシート積層体である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡散シートとレンズフィルムとが、空気層を介して積層された拡散レンズシート積層体であって、
前記拡散シートが、ガラス繊維を含有するシートからなるとともに、坪量が３００ｇ／ｍ2 以下で、ＪＩＳ  Ｋ７１０５のシングル法で測定したヘイズ率が７５％以上で、全光線透過率が５０％以上であり、
前記拡散シートと前記レンズフィルムの基準面間の間隔が、７００ｎｍ以上で且つ１０ｍｍ以下であることを特徴とする拡散レンズシート積層体。
【請求項２】
ＪＩＳ  Ｋ７１０５のシングル法で測定した拡散シートのヘイズ率が８５％以上で全光線透過率が５５％以上である請求項１に記載の拡散レンズシート積層体。
【請求項３】
拡散シートの坪量が３０ｇ／ｍ2 以上２００ｇ／ｍ2 以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の拡散レンズシート積層体。
【請求項４】
拡散シートが樹脂コート層を有する請求項１乃至３のいずれかに記載の拡散レンズシート積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトから発せられた光を均一化する拡散シートと、正面輝度を上昇させるレンズフィルムを積層させた拡散レンズシート積層体に係り、耐熱性や耐湿性が高く、寸法安定性に優れた拡散レンズシート積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、直下型バックライトにおいて、バックライト内の光源の位置が視認できないようにするとともに、バックライトから出射される光を均一化するために、例えば、光拡散剤粒子を含まない透明基材の表面に表面粗さが光源光の波長以上１００μｍ以下のランダム微小凹凸形成してなる光拡散性シートに、線型レンズ列、又は突起状レンズ列からなるレンズフィルムを重合わせてなる面光源用光拡散シート（特許文献１）が使用されている。この種の拡散シートによれば、バックライトから発せられた光をある程度均一化することができるとともに、正面輝度も上昇する。
【０００３】
しかしながら、このような拡散シートは薄い熱可塑性樹脂のシートからなることが多いため熱に弱く、光源の近くに配置すると、熱に煽られて撓み、明暗ムラが生じてしまう。そこで通常の場合、光源の近くには厚さ１．５〜２ｍｍ程度の拡散板を配置し、さらに他の光学シート（拡散シートやレンズフィルムなど所定の光学効果を有するシートをいう）を出射光側に配置することで熱による撓みの問題を緩和している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−５４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、拡散板は分厚く重たいので、この拡散板を用いたバックライトは全体として重くなってしまう欠点がある。
また、長時間連続使用すると、光源からの直射光により熱せられた拡散板から隣接する光学シートに熱が伝わって、この光学シートが軟化して撓み、明暗ムラが生じる場合がある。
本発明はかかる実情に鑑み、上記の従来技術の問題点を解消し、耐熱性や耐湿性が高く、温度変化や湿度変化に対する寸法安定性が優れており、明暗ムラが生じにくい拡散レンズシート積層体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するためになされたもので、本発明の請求項１は、拡散シートとレンズフィルムとが、空気層を介して積層された拡散レンズシート積層体であって、前記拡散シートが、ガラス繊維を含有するシートからなるとともに、坪量が３００ｇ／ｍ2 以下で、ＪＩＳ  Ｋ７１０５のシングル法で測定したヘイズ率が７５％以上で、全光線透過率が５０％以上であり、前記拡散シートと前記レンズフィルムの基準面間の間隔が、７００ｎｍ以上で且つ１０ｍｍ以下であることを特徴とする拡散レンズシート積層体を内容とする。
【０００７】
本発明の請求項２は、ＪＩＳ  Ｋ７１０５のシングル法で測定した拡散シートのヘイズ率が８５％以上で全光線透過率が５５％以上である請求項１に記載の拡散レンズシート積層体を内容とする。
【０００８】
本発明の請求項３は、拡散シートの坪量が３０ｇ／ｍ2 以上２００ｇ／ｍ2 以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の拡散レンズシート積層体を内容とする。
【０００９】
本発明の請求項４は、拡散シートが樹脂コート層を有する請求項１乃至３のいずれかに記載の拡散レンズシート積層体を内容とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の拡散レンズシート積層体によれば、拡散シートにガラス繊維を含有させたので、拡散シートは耐熱性及び耐湿性が高く、さらに温度変化や湿度変化に対する寸法安定性に優れているので、長時間使用したり湿度が高い環境で使用しても撓んだりしない。また、ガラス繊維を含有する拡散シートは耐熱性の他、断熱性にも優れているので、レンズフィルムが比較的熱で撓みやすい物質から形成されていたとしても、バックライトから発せられる熱はレンズフィルムには伝わらない。従って、全体として拡散シートやレンズフィルムの撓みに起因する明暗ムラが生じない拡散レンズシート積層体が得られる。
また、拡散シートとレンズフィルムとの間に空気層が介在しており、拡散シートとレンズフィルムの基準面間の間隔が可視光の波長である７００ｎｍ以上であるから、局所的に暗くなるような個所が殆どなく、全体的に均一な光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明の拡散レンズシート積層体を示す一部剥離斜視図である。
【図２】図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３はレンズフィルムとしてプリズムフィルムを用いた本発明の拡散レンズシート積層体を示す断面図である。
【図４】図４は両面粘着テープを用いて拡散シートとレンズフィルムを貼り合わせた本発明の拡散レンズシート積層体を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明における拡散レンズシート積層体１は、図１及び図２に示すように、拡散シート２とレンズフィルム３とが、空気層５を介して積層されており、前記拡散シート２が、ガラス繊維を含有するとともに、坪量が３００ｇ／ｍ2 以下で、ＪＩＳ  Ｋ７１０５のシングル法で測定したヘイズ率が７５％以上で、全光線透過率が５０％以上であり、前記拡散シート２と前記レンズフィルム３の基準面間の間隔が、７００ｎｍ以上で且つ１０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の拡散レンズシート積層体１で用いる拡散シート２は、バックライトにおける光源の位置を見えなくするために、ＪＩＳ  Ｋ７１０５のシングル法で測定したヘイズ率が７５％以上、好ましくは８５％以上であり、必要な光量を確保するために全光線透過率が５０％以上、好ましくは５５％以上のものが使用される。なお、ヘイズ率及び全光線透過率の上限は本発明の原理上は特に限定されないが、現存する拡散シートにおけるヘイズ率の上限は９３％程度、全光線透過率の上限は９７％程度である。
【００１４】
また、拡散シート２の組成はガラス繊維を含有し、坪量が３００ｇ／ｍ2 以下である他は特に制限されず、ガラス繊維を抄紙して作成した所謂ガラスペーパーの他、パルプを混抄したもの、ポリエチレンやポリプロピレン等の合成パルプを含むもの、樹脂を含浸するもの、拡散剤を含有するもの、等でもよい。坪量は好ましくは２００〜３０ｇ／ｍ2 で、この範囲内では、所定のヘイズ率及び全光線透過率に調整することが容易である。
具体的には、市販のガラスペーパーである（株）オリベスト製の「ＳＢ−０４０」、「ＳＡＳ−０３０」、「ＦＡＰ−０３０」、「ＭＢＰ−０３０」、「Ａ−７５Ｓ−４」、パルプを混抄した市販のガラスペーパーである阿波製紙（株）の「ＭＧＡ−４５」、「ＦＷＣ−４３Ｋ」等が例示できる。
【００１５】
含浸される樹脂としては、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリアミド、ポリアリレート、ポリイミド等が挙げられる。更に熱可塑性樹脂以外に、熱による伸び、撓みが小さい紫外線硬化性の樹脂を用いることもできる。
【００１６】
拡散剤としては、架橋ポリアクリレート、シリコン樹脂等の有機粒子や、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム等の無機粒子が挙げられる。
【００１７】
なお、市販のガラスペーパーでは、ガラス繊維は結着剤により他の繊維と固着されているが、ガラス繊維同士が強固に固着してしまうとガラスペーパーの可撓性が損なわれるので、接着強度が弱く保たれていることが多い。しかしながら、本発明のように拡散シートとして用いる場合には、市販のガラスペーパーではガラス繊維同士の接着強度が弱く、ガラス繊維が落脱してしまうことがある。
このようなガラス繊維の落脱を防ぐため、ガラスペーパーの表面に樹脂コート層を設けるのが好ましい。コート層に用いられる樹脂としては、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリアミド、ポリアリレート、ポリイミド、紫外線硬化性の樹脂等が例示できる。
樹脂コート層は拡散シートの片面又は両面に設けられ、ラミネートが好ましい。樹脂コート層の厚みは、余り厚くなると重量が大きくるので、通常１０〜３０μｍ程度である。
【００１８】
本発明の拡散レンズシート積層体１において、レンズフィルム３としては、その一面に集光機能を有する立体模様（以下、レンズ模様という）が設けられたレンズ面を有するものが使用される。
レンズ面に設けられるレンズ模様としては集光機能を有する他は特に限定されず、例えば使用可能なレンズ模様としては、断面が３角形で底辺を隣接した多数の３角柱を頂稜が略平行になるように配列したプリズムアレイ（図３参照）；断面が半円状又は半楕円状で底辺を隣接した多数の半円柱又は半楕円柱を略平行になるように配列した凸状のレンチキュラーレンズアレイ；ピラミッド型４角錐状物、キュービックコーナー様３角錐状物、半球状物から選択される立体形状が平面に配列された模様等が挙げられる。
【００１９】
なお、大型の液晶表示装置では、大人数で１つの画面を見る場合など、画面の左右からも画面が見えることが必要である一方、画面を上側及び下側から見ることは少ない。従って、この種のレンズフィルム３においては、画面から出射される光は左右方向には拡散し、上下方向には集光する方が好ましいため、本発明に利用するレンズフィルム３でも、一方向のみに集光するプリズムレンズフィルム（単にプリズムフィルムと称することもある）またはレンチキュラーレンズフィルムを使用し、かかるレンズフィルム３を使用した拡散レンズシート積層体１を画面に設置する際には、プリズム又はレンチキュラーレンズの長さ方向を画面に対し横向きに合わせるのが好ましい。
【００２０】
レンズ面の反対面（以下、裏面という）の形状については集光機能を過度に妨げない他は特に限定されないが、凹凸のない平面、多数の円柱状、半球状等の突起が凸設された凹凸面、断面が矩形、半円等の線状突起が多数列設された凹凸面が例示できる。
【００２１】
レンズフィルム３の厚さも特には限定されず、通常のレンズフィルムと同様の厚さとすることができ、具体的には、通常３０〜５００μｍ程度とされ、薄型化、軽量化のため３０〜４００μｍ程度が好ましい。
【００２２】
本発明において、上記拡散シート２とレンズフィルム３は空気層５を介して積層される。空気層５の厚さ、即ち、拡散シート２とレンズフィルム３の基準面間の間隔は、可視光の波長以上である７００ｎｍ以上とされる。この間隔が可視光の波長より短かいと、その部分だけ暗く見え、正面輝度の均一性が損なわれる。また、本発明の原理上は、拡散シート２とレンズフィルム３の間隔の上限はないが、間隔が大きすぎるとバックライトの表面に設置しにくく、また画像表示装置が大きくなってしまうので好ましくなく、実用上は１０ｍｍ以下程度である。好ましくは５００μｍ以上で３ｍｍ以下である。
尚、本発明において拡散シート２及びレンズフィルム３の基準面とは、該シートの表面及び裏面を代表する面であり、表面及び裏面に細かい凹凸が形成されている場合は、その凹凸を無視して認識できるなだらかな面のことを言うが、近似的に当該面の平均高さを基準面として扱うことも可能である。
【００２３】
空気層を設ける方法は特に限定されず、例えば図１及び図２に示すように、枠体４の両面に拡散シート２とレンズフィルム３をそれぞれ貼り合せる方法、或いは拡散シート２とレンズフィルム３のいずれかに所定高さの凹凸を設け、この凹凸をスペーサーとして貼り合わせる方法が例示できる。
また、図４に示したように、拡散シート２とレンズフィルム３の縁部に所定厚さの両面粘着テープ４ｂを貼り、これによって拡散シートとレンズフィルム３を貼り合せて、両面テープの厚さ分の空気層５を設ける方法でもよい。
【００２４】
拡散シート２とレンズフィルム３を重ね合わせる際、レンズフィルム３のレンズ面を光の出射方向に向け、さらに、図示したように、拡散シート２はレンズフィルム３の裏面側に積層する。
即ち、ガラス繊維は熱に強く、また温度変化や湿度変化に対する寸法安定性に優れているので、ガラス繊維を用いて拡散シート２を作成した場合に、拡散シート２を裏面側（即ち、バックライトに近い側）に積層すれば、拡散レンズシート積層体１が熱により伸びて撓むようなトラブルを避けることができ、明暗ムラも生じない。
また、拡散シート２としてガラス繊維を抄紙したガラスペーパーを用いた場合、当該ガラスペーパーは単に熱に強く寸法安定性に優れているだけでなく、断熱性にも優れているので、光源からの直射光が拡散シート２に照射されたとしても、光源から発せられる熱がレンズフィルム３に伝わらない。従って長時間使用しても明暗ムラは発生しない。
【００２５】
本発明の拡散レンズシート積層体は、その構造によっては、通常のバックライトにおける拡散板のように使用することもできる。
例えば、十分な強度を持つ枠体４の表裏に拡散シート２とレンズフィルム３をそれぞれ貼り合せれば、通常の拡散板と同様に、他の光学シートが重ねられても破れず、撓まない程度の強靭さを持ち、光源部分とその他の部分を区分けする機能を有する拡散レンズシート積層体１を得ることができる。
このような拡散レンズシート積層体において、枠体４としては、例えば、金属製、樹脂製の棒状体をバックライトの外形の形に組み合わせたものが例示できる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を実施例を挙げて更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００２７】
実施例１〜１０、比較例１〜５
拡散シートとして、（株）オリベスト製の「ＳＢ−０４０」、「ＳＡＳ−０３０」、「ＦＡＰ−０３０」、「ＭＢＰ−０３０」、「Ａ−７５Ｓ−４」を１〜３枚用い、レンズフィルムとして五洋紙工株式会社製のプリズムフィルム（製品名：ＧＴＬ６０００Ｆ、厚み：１５５μｍ）を用い、枠体として外径３ｍｍ肉厚０. １ｍｍ程度の金属筒を４００ｍｍ×７１０ｍｍの長方形型に組んだものを用いて、枠体の片面にレンズフィルムを、反対面に拡散シートを貼着して、本発明の拡散レンズシート積層体を作成した。但し、ガラスペーパーを２〜３枚用いる場合は、両面接着糊（積水化学工業株式会社製、商品名：ダブルタックテープ♯５５１１、粘着剤層の厚さ：５μｍ）で貼り合せて一体化してから枠体に貼着した。拡散シートとレンズフィルムの基準面間の距離は約３ｍｍであった。
得られた拡散レンズシート積層体に用いた拡散シートのヘイズ率及び全光線透過率を下記の方法で測定し、更に、バックライト点灯後の出射光の均一性を下記の方法で評価した。結果を表１に示す。
【００２８】
実施例１１〜１４
拡散シートとして、（株）オリベスト製の「ＳＡ−０７８」、「ＥＵＯ−０８０」、阿波製紙（株）の「ＭＧＡ−４５」、「ＦＷＣ−４３ｋ」をそれぞれ１枚用いた他は実施例１等と同様にして拡散レンズシート積層体を作成した。
得られた拡散レンズシート積層体に用いた拡散シートのヘイズ率、全光線透過率、正面輝度、拡散レンズシート積層体全体の正面輝度を下記の方法で測定し、更に、バックライト点灯後の出射光の均一性を下記の方法で評価した。結果を表１に示す。
【００２９】
比較例６
恵和株式会社製の拡散シート（商品名：ＢＳ７０２）を拡散シートとして用いた他は実施例１等と同様にして拡散レンズシート積層体を作成した。
得られた拡散レンズシート積層体に用いた拡散シートのヘイズ率、全光線透過率、正面輝度、拡散レンズシート積層体全体の正面輝度を下記の方法で測定し、更に、バックライト点灯後の出射光の均一性を下記の方法で評価した。結果を表１に示す。
【００３０】
実施例１５
市販のガラスペーパーＥＵＯ−０８０（オリベスト製、坪量８０ｇ／ｍ2 ）の両面にＰＰ樹脂（住友化学社製）を３０μｍの厚みで押し出しラミネートし、これを拡散シートとして用いた他は、実施例１等と同様にして拡散レンズシート積層体を得た。
得られた拡散レンズシート積層体に用いた拡散シートのヘイズ率は８８％、全光線透過率は６９％であった。また、バックライト点灯後の出射光の均一性も良好（○）であった。
【００３１】
（拡散シートのヘイズ率及び全光線透過率の測定）
スガ試験機株式会社製「ＴＭダブルビーム方式  自動ヘーズコンピューター  ＨＺ−２」を用いてシングル法にて、ヘイズ率と全光線透過率を測定した。測定光源としてはＣ光を用いた。
【００３２】
（正面輝度の測定）
バックライトの構成：
線状の陰極線管１６本を横方向に等間隔に列設した縦４００ｍｍ×横７０５ｍｍの３２インチテレビ用のバックライトを点灯し、このバックライトキャビティ内の線状光源の下に光反射板を配置した。
このバックライトに実施例の拡散レンズシート積層体を設置し、設置した面の上方５００ｍｍの距離に輝度計ミノルタＣＡ−１５００（コニカ・ミノルタ株式会社製）を設置し、これにより、測定面積４．８ｃｍ2 として、設置した試験片の中心点の輝度を測定した。
【００３３】
（出射光の均一性の評価）
バックライト上に載置された拡散レンズシート積層体を設置し、バックライト内の陰極線管の位置の判別の可否、出射光のムラの有無を目視で観察した。その評価は以下の基準で行った。
○：陰極線管の位置は判別できず、出射光のムラも無かった。
△：陰極線管の位置は判別できなかったが、出射光のムラは有った。
×：陰極線管の位置が判別できた。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
表１から明らかなように、ヘイズ率が低すぎる比較例１〜３ではバックライトの陰極線管の位置が判別でき、出射光にムラがあり、均一性が低下する。また、全光線透過率が低すぎる比較例４、５では正面輝度が低すぎて、画面が暗くなってしまう。さらに、拡散シートにガラス繊維が含まれていない比較例６では、正面輝度が十分でバックライトの陰極線管の位置も判別できないが、出射光のムラが発生する。これは陰極線管から発生する熱により、拡散シート及びプリズムフィルムが撓んでしまうためであると思われる。
これに対し、実施例１〜１４の拡散レンズシート積層体は、十分な正面輝度を有するとともに、出射光のムラがなく均一性に優れていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
叙上のとおり、本発明に係る拡散レンズシート積層体は、拡散シートがガラス繊維を含有するため、耐熱性や耐湿性に優れるとともに、温度変化、湿度変化に対する寸法安定性に優れ、撓むことがないので明暗ムラのない均一性の高い出射光を得ることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  拡散レンズシート積層体
２  拡散シート
３  レンズフィルム
４  枠体
４ｂ  両面粘着テープ
５  空気層
【図１】
2011039267.tif 000004
【図２】
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【図３】
2011039267.tif 000006
【図４】
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