(57)【要約】【課題】非常に軽量でコストが低く、長時間使用しても明暗ムラが生じず、全光線透過率とヘイズ率が共に高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、セルロース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８０％以上で、全光線透過率が７０％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
2011002742.tif 000002
【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、セルロース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８０％以上で、全光線透過率が７０％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８５％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、非常に軽量でコストが低く、ヘイズ率と全光線透過率が共に高く、長時間使用しても明暗むらが生じない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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
しかしながら、このような拡散シートは一枚当りのヘイズ率が低く、十分なヘイズ率を得ようとすれば、拡散板を併用したり、当該拡散シートを何枚か重ねて使用する必要があるが、その分、製品全体が重く且つ高価になってしまう欠点がある。このような欠点は拡散剤を含む透明樹脂からなる拡散シートを用いればある程度緩和できるが、通常は、ヘイズ率を高めるために拡散剤の含有量を増やせば全光線透過率が下がってしまうという欠点がある。粒径が小さな拡散剤を用いれば少量の拡散剤でヘイズ率を高めることができるので全光線透過率は低下しにくいが、粒径が小さな拡散剤は通常は高価であるばかりでなく、製造工程において小さな粒子からなる拡散剤が凝集して粒径が大きな二次粒子が形成されてしまい、ヘイズが高くならないこともある。
また、長時間連続使用すると光源から発せられる熱により、光源側に配置されるシートが軟化して撓み、明暗むら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、軽量且つ安価で、ヘイズ率と全光線透過率が共に高く、製造が容易で、熱によっても軟化し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】
【０００５】
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、セルロース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８０％以上で、全光線透過率が７０％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。
【０００６】
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８５％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。
【０００７】
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。
【０００８】
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】
【０００９】
本発明の拡散レンズシート積層体によれば、拡散シートにセルロースを含有させたので、軽量でコストが安くなり、ヘイズ率と全光線透過率が共に高く、長時間使用しても明暗むらが生じず、また耐熱性に優れているので、熱により伸びて撓んだりすることの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】
【００１０】
【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】
【００１１】
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、セルロース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８０％以上で、全光線透過率が７０％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、可視光の波長以上で且つ１０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の拡散レンズシート積層体１において、セルロースを含有する拡散シート２としては、セルロースが１００％の紙の他、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。
合成パルプや樹脂は１０重量％以下が好ましい。これらが１０重量％よりも多くすると、拡散シートの耐熱性が不十分となり、長時間使用している間に熱により伸びて撓む等の問題が生じる傾向がある。
【００１３】
市販の紙製品としては、グラシン紙、トレーシングペーパー、パーチメント紙、硫酸紙等が挙げられる。具体的には、トレーシングペーパーとして新巴川製紙株式会社製の「ブルーＺトレーシング」、「ＴＯＭＹ−Ｚ」、「ＤＺ」、三菱製紙株式会社製の「トレーシングペーパーＮ」、「スーパートレーシングペーパーＮ」、「ＨＳトレーシング」、「ＬＳトレーシング」、「ＤＸトレーシング−ＰＰＣ」、「ＤＸトレーシングＩＪ」、「ＤＸトレーシングペーパーＮ」、「ＤＸトレーシングペーパーＮ厚物」が挙げられる。また、パーチメント紙として、王子特殊紙株式会社製の「ドリープＷ」が挙げられる。
【００１４】
また、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ヘイズ率が８０％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７０％以上、好ましくは８５％以上のものが使用される。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。
【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】
セルロースを含有した拡散シートは水に弱いため、表面に樹脂コート層を設けるなどの防水処理を施すのが好ましい。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なり、また紙の優れた耐熱性が低下するので、通常１０〜１５０μｍ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以上で且つ１０ｍｍ以下とされ、好ましくは５００μｍ以上で３ｍｍ以下である。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】
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。
【００２４】
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す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２とレンズフィルム３を貼り合せて、両面テープ４ｂの厚さ分の空気層５を設ける方法でもよい。
【００２５】
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る必要があるが、積層方法については特に限定されず、拡散シート２をレンズフィルム３のレンズ面側に積層しても良いし、裏面側に積層してもよい。但し、レンズ面側に拡散シート２を積層すると、拡散シート２とレンズフィルム３の間隔を調整しにくくなる欠点があるので、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ほうが好ましい。
更に、セルロースは熱に強いので、セルロース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、明暗むらも生じない。
【００２６】
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】
【００２７】
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。
【００２８】
実施例１〜２０
拡散シートとして表１に示すトレーシングペーパー又はパーチメント紙を用い、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。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。
【００２９】
比較例１
拡散シートとして、恵和株式会社製の樹脂製の拡散シート（商品名：ＢＳ７０２）を用いた他は実施例１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。
【００３０】
（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。
【００３１】
（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。
【００３２】
【表１】
2011002742.tif 000003
【００３３】
表１から明らかなように、本発明のセルロースを含有する拡散レンズシートを用いた拡散レンズシート積層体は、出射光の均一性に優れていることがわかる。
【００３４】
実施例２１
ブルーＺトレーシングペーパー（新巴川製紙製、坪量６０ｇ／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９０％、全光線透過率は９２％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。
【００３５】
次に、上記表１の拡散レンズシート積層体から任意に実施例２、４と実施例２１、及び比較例１の各拡散レンズシート積層体を選び出し、各積層体をレンズフィルムを出射側に向けてバックライトの上に載置して、下記の方法で正面輝度を測定した。結果を表２に示す。拡散シートのみの正面輝度の測定結果も併せて示す。
【００３６】
（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。
【００３７】
【表２】
2011002742.tif 000004
【００３８】
表２から明らかなように、本発明のセルロースを含有する拡散シートを用いた拡散レンズシート積層体は、正面輝度においても、樹脂製の拡散シートを用いた拡散レンズ積層体（比較例１）に比べても殆ど遜色なく、実用性を備えていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
叙上のとおり、本発明に係る拡散レンズシート積層体は、拡散シートがセルロースを含有するため、軽量で、コストが低く、ヘイズ率と全光線透過率が共に高く、耐熱性に優れ、熱により伸びて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】
【００４０】
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】
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【図２】
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【図３】
2011002742.tif 000007
【図４】
2011002742.tif 000008