(57)【要約】光学特性、ブロキング性、取り扱い性等の反射フイルムとしての本来の性能を維持しつつ、導光板、特に、ポリオレフィン系導光板の損傷を防止し、品位の高い表示装置を構成するバックライト光学系用の反射フイルムを提供する。光源、導光板及び反射フイルムから構成されるバックライト光学系において使用する反射フイルムであって、該反射フイルムが導光板と接する面に、弾性を有する粒子を含有する樹脂層を設けてなる反射フイルムである。また、弾性を有する粒子を含有する反射フイルムである。弾性を有する粒子は、クッション性、弾力性のある粒子で、ゴム硬度（ＪＩＳＫ６２５３）５０以下のものが好ましい。具体的には、シリコーン、架橋ポリアクリル酸エステル、ポリウレタン等から成るものが好ましい。弾性を有する粒子の粒径は１〜６０μｍの範囲にあるものが好ましい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源、導光板及び反射フイルムから構成されるバックライト光学系において使用する反射フイルムであって、該反射フイルムが導光板と接する面に、弾性を有する粒子を含有する樹脂層を設けてなる反射フイルム。
【請求項２】
光源、導光板及び反射フイルムから構成されるバックライト光学系において使用する反射フイルムであって、弾性を有する粒子を含有する反射フイルム。
【請求項３】
前記導光板が、ポリオレフィン系からなることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の反射フイルム。
【請求項４】
前記弾性を有する粒子のゴム硬度が５０以下であることを特徴とする請求の範囲第１から第３項のいずれかに記載の反射フイルム。
【請求項５】
前記弾性を有する粒子が、シリコーン、架橋ポリアクリル酸エステル、ポリウレタンのうち少なくとも一種からなることを特徴とする請求の範囲第１から第４項のいずれかに記載の反射フイルム。
【請求項６】
前記弾性を有する粒子が、球状であることを特徴とする請求の範囲第１から第５項のいずれかに記載の反射フイルム。
【請求項７】
前記弾性を有する粒子の直径が１〜６０μｍの範囲にあることを特徴とする請求の範囲第１から第６項のいずれかに記載の反射フイルム。
【請求項８】
前記弾性を有する粒子の直径が１〜４０μｍの範囲にあることを特徴とする請求の範囲第１から第７項のいずれかに記載の反射フイルム。
【請求項９】
前記弾性を有する粒子の平均粒径が５〜２０μｍであることを特徴とする請求の範囲第１から第８項のいずれかに記載の反射フイルム。
【請求項１０】
前記反射フイルムが、無機充填剤を含有するポリエステル系又はポリオレフィン系樹脂からなるミクロボイドを有するフイルムであることを特徴とする請求の範囲第１から第９項のいずれかに記載の反射フイルム。
【請求項１１】
前記反射フイルムが、無機充填剤を含有する白色ポリエステル系フイルムであることを特徴とする請求の範囲第１から第１０項のいずれかに記載の反射フイルム。
【請求項１２】
前記反射フイルムに、銀又はアルミニウムの蒸着層を設けたことをことを特徴とする請求の範囲第１から第１０項のいずれかに記載の反射フイルム。
【発明の詳細な説明】
技術分野
発明は反射フイルムに関するものである。さらに詳しくは、液晶表示用バックライト光学系に使用される均質性の高い反射フイルムに関するものである。
背景技術
液晶表示装置は、コンピュータ、テレビジョン、モバイル、通信機器等ＩＴ関連機器の表示手段として急速にその用途分野を拡大している。特に、ノート型パソコン、携帯電話機やモバイル等は、それらの携帯性、利便性の観点から、小型化、軽量化及び表示品位向上等が強く求められている。それに伴い、これらＩＴ機器を構成する部品の一つであるバックライトにおいても、小型化、軽量化、加えて強靱性が求められている。
サイドライト型のバックライトは、基本的には、第３図に示したように、光源５、導光板４及び反射フイルム１から構成される光学系である。従来、光学性能及び成形性の観点から、導光板はアクリル樹脂板が使用されてきたが、小型化、軽量化、強靱性、更には、耐高温性、耐多湿性、そり、たわみを起こしにくい、表示品位の向上等の諸要求に対応して、ポリオレフィン系の導光板が採用されるようになってきている。また、導光板の裏面に配置される反射フイルムは、ポリエステル系樹脂やポリオレフィン系樹脂から構成される。
ポリオレフィン系導光板として、例えば、日本ゼオン（株）製のゼオノア樹脂製のものが好適に使用される。ポリオレフィン系導光板は、その比重がアクリル板に比較してかなり小さいので、小型化、軽量化の効果を奏するものである。
しかしながら、ポリオレフィン系導光板は、反射フイルムと組み合わせてバックライト光学系を構成する際、反射フイルム表面の凹凸部に含まれる無機添加物により、導光板は加圧損傷を受け易いという問題がある。導光板が加圧損傷を受けると、その部分に輝点斑、暗点斑を生じ、結果的に表示装置の品位を損なう。
本発明は、光学特性、ブロキング性、取り扱い性等の反射フイルムとしての本来の性能を維持しつつ、特に、ポリオレフィン系導光板を使用する際、反射フイルム面上の性質又は物性によって生じる導光板の損傷をなくし、品位の高い表示装置を構成するバックライト光学系用の反射フイルムを提供するものである。
発明の開示
本発明は、反射フイルムが導光板と接する面上に、弾性を有する粒子を含有する樹脂層を設けた反射フイルムである。また、反射フイルム自身に弾性を有する粒子を含有させた反射フイルムである。即ち、光源、導光板及び反射フイルムから構成されるバックライト光学系において使用する反射フイルムであって、反射フイルムが導光板と接する面に、弾性を有する粒子を含有する樹脂層を設けてなる反射フイルムであり、また、光源、導光板及び反射フイルムから構成されるバックライト光学系において使用する反射フイルムであって、弾性を有する粒子を含有する反射フイルムである。
前記導光板は、ポリオレフィン系樹脂からなることが好ましい。一般的には、導光板は、アクリル樹脂板やポリオレフィン系樹脂板が使用されるが、本発明においては、小型化、軽量化の観点から、ポリオレフィン系樹脂板を使用するのが好ましい。また、前記弾性を有する粒子（以下、弾性粒子とも記述する）は、クッション性、弾力性を有するもので、ゴム硬度（ＪＩＳＫ６２５３）が５０以下であるものが好ましい。具体的には、シリコーン、架橋ポリアクリル酸エステル、ポリウレタンのうち少なくとも一種からなることが好ましい。これらのうち一種からなる弾性粒子のみを使用してもよいし、２種以上の弾性粒子を混合使用してもよい。
前記弾性粒子は、球状であることが好ましい。粒子の形状が球状であると、その粒子が反射フイルム上に好適に展開し易いからである。前記弾性粒子の直径は、１〜６０μｍの範囲にあることが好ましく、また、前記弾性粒子の直径が１〜４０μｍの範囲であることが更に好ましい。そして、前記弾性粒子の平均粒径（以下、直径を示す）は、５〜２０μｍであることが好ましい。
また、前記反射フイルムは、一般的には、ポリエステル系樹脂やポリオレフィン系樹脂からなるフイルムが使用される。本発明において、炭酸カルシウムや酸化チタン等の無機充填剤を含有したポリエステル系樹脂やポリオレフィン系樹脂からなるフイルムを延伸し、多数のミクロボイドを形成させ、光反射機能をもたせたものを使用することができる。更に、ポリエステル系樹脂又はポリオレフィン系樹脂からなる、透明なフイルム又は酸化チタン等を添加した白色フイルムを使用することができる。更に、これら反射フイルムに銀又はアルミニウムの蒸着層を有するものも使用することができる。
本発明の特徴は、反射フイルムの導光板と接する面に、弾性粒子を含有する樹脂層を設けたことにある。また、弾性粒子を反射フイルム自身に含有させたものである。弾性粒子を含む樹脂層を設けることにより、導光板が反射フイルムとが接触するに際して、弾性粒子が緩衝材となり、導光板に損傷を与えることを防止することができる。反射フイルム自身にその弾性粒子を含有させることによっても、同様の効果を奏する。特に、導光板がポリオレフィン系樹脂からなる場合に、その効果が顕著なものになる。
反射フイルムは、ポリエステル系樹脂又はポリオレフィン系樹脂が使用される。これは、光に対する透明性が高く、耐久性に優れているからである。粒子をフイルムに固定するバインダーとしては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコーンアクリル樹脂、フッ素樹脂若しくはフッ素−アクリル樹脂又はこれらの樹脂に硬化機能を有する架橋性樹脂を添加したものやポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂等の硬化性樹脂等のなかから選択される少なくとも１種以上の樹脂を使用することができる。
本発明の反射フイルムは、弾性粒子を上記バインダーとともに溶剤中で混合したものをフイルム上に塗布し、塗布後溶剤を除き熱処理をして該弾性粒子を該フイルム上に固定して製造することができる。
発明を実施するための最良の形態
本発明を実施形態に基づいて説明する。本発明の基本構成を第１図に、また、反射フイルムの拡大図を第２図に示した。本発明のバックライト光学系は、基本的には、光源５、導光板４、弾性粒子３を含む樹脂層２を有する反射フイルム１から構成される。反射フイルム１が導光板４と接触する反射フイルム１の面に弾性粒子３を含む樹脂層２が設けられている。弾性粒子３は、導光板４と反射フイルム１の間にあって、相互間の圧力を吸収し、導光板に損傷を与えるのを防止する。また、図示はしていないが、弾性粒子を反射フイルムに含有させたものも、同様に導光板損傷防止の効果を奏する。
反射フイルム１は、ポリエステル系樹脂若しくはポリオレフィン系樹脂からなるフイルム又は白色フイルムを使用する。白色フイルムは、フイルム若しくはシート状に成形する前に、例えば、白色となるように、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウムや酸化アルミニウムなどの顔料をプラスチック樹脂に添加してフイルム、シートに成形したものである。樹脂に炭酸カルシウムや酸化チタン等の無機充填剤を含有させフイルムを成形し、これを延伸し多数のミクロボイドを形成させたものを使用することもできる。また、反射の効率を高めるために、反射フイルムに、銀又はアルミニウムの蒸着層を設けたものを、使用することもできる。更に、例えば、白色となるように、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウムや酸化アルミニウムなどの顔料を含む樹脂層を反射フイルムにコーティングしたものでもよい。
導光板４は、アクリル樹脂板やポリオレフィン樹脂板が使用されるが、バックライト光学系の小型化、軽量化の観点から、ポリオレフィン系樹脂板が好適に使用される。
本発明に使用する弾性粒子は、クッション性、弾力性のある粒子である。弾性の目安として、ゴム硬度（ＪＩＳＫ６２５３）が５０以下のものが好ましく、ゴム硬度３０以下のものが更に好ましい。弾性粒子の具体的な例として、シリコーン、架橋ポリアクリル酸エステル、ポリウレタン等からなる粒子を挙げることができる。弾性粒子は、これらのうち少なくとも１種を使用する。単独で使用しても良いし、２種以上を混合使用してもよい。
また、シリコーン弾性粒子は、バインダー樹脂との相溶性、密着性、分散性等を考慮して、樹脂でカプセル化したものも好適に使用できる。
弾性粒子の形状は、特に問わないが、形成される粒子を含む樹脂層の凹凸均一性、バインダー樹脂との分散性等の観点から、球状の形状が好ましい。また、粒子の大きさは、その直径が１〜６０μｍの範囲にあることが好ましい。４０μｍ以下のものは更に好ましい。そして、平均粒径は５〜２０μｍのものが好ましい。粒径が１μｍ未満の場合は、導光板４と反射フイルム１とのブロッキング性、クッション性が得られ難く、粒径が６０μｍを越える場合は、バインダー樹脂と粒子との密着性、保持性（粒子が脱落しにくい）の観点から、樹脂層の厚みを大きくする必要がある。厚みを大きくすると、樹脂層の光沢性が増加し、反射フイルムの反射性を損ない好ましくない。
弾性粒子３を、基材である反射フイルム１に固定するために、バインダー樹脂を使用する。バインダーとして、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコーンアクリル樹脂、フッ素樹脂等の耐光性が良く透明性の良い樹脂を使用する。この樹脂に、必要に応じて、紫外線硬化、電子線硬化、熱硬化、イソシアネート硬化、エポキシ硬化などの架橋可能な樹脂を加えることができる。支持体の厚さは、３０〜３００μｍが好ましく、取り扱い性、反射特性、軽量化の観点から、５０〜２００μｍ程度とするのが更に好ましい。
上記樹脂と、弾性粒子を溶剤中で混合する。次に、弾性粒子とバインダー樹脂を含有する溶液を、適当な粘度に調整した上で、反射フイルム１に塗布する。塗布後、乾燥、熱処理して所定のプラスチックフイルムに粒子をフイルムに固定する。その他、スクリーン印刷法、コーティング法等によっても、弾性粒子を含む樹脂層を反射フイルムの表面に形成することができる。
弾性粒子を含有する反射フイルムは、フイルムを形成する樹脂に弾性粒子を混合し、例えば、Ｔダイから押出し、フイルム状とし、必要に応じて延伸することにより、得ることができる。
弾性粒子を混合する量は、導光板４の損傷防止のみにはバインダー樹脂１００重量部に対して０．５重量部でよい。しかしながら、反射フイルム１の光反射特性、ブロッキング性、取り扱い性等を考慮すると、弾性粒子の混合割合はバインダー樹脂１００重量部に対して、０．８重量部〜２００重量部の範囲とするのがよい。２００重量部を越えると、弾性粒子が脱落し易くなる。
このようにして製造した反射フイルムは、導光板の大きさに適合する寸法に切断し、又は、調光のための印刷パターンを付与した後切断し、導光板の裏面に接するように配置される。また、ランプリフレクターと反射フイルムとが折り曲げ又はミシン目カッテイング法、ハーフカッテイング法により、ランプリフレクターと反射フイルムとを一体型として使用するケースもある。
弾性粒子を含有する樹脂層は、導光板の損傷を防止する目的以外に、導光板と反射フイルムとのブロッキング性防止機能も合わせてもたせるのがよい。そのためには、弾性粒子全体が樹脂層内に埋没するのは好ましくないので、樹脂層の厚さが厚すぎては好ましくない。また、樹脂層の厚さが薄いと弾性粒子が脱落するので、或る程度の樹脂層の厚さが必要である。このような観点から、樹脂層の厚さは、弾性粒子の平均粒径の五分の一ないし五分の四程度の厚さにするのが好ましい。
実施例１〜６
厚さ１８８μｍの炭酸カルシウムを含有する白色ポリエステルフイルム（Ｅ６０Ｌ  東レ株式会社製）を用意した。次に、表１に示す各種弾性粒子（ゴム硬度３０）とアクリル系樹脂とを、トルエン、メチルエチルケトン及び酢酸ブチルからなる溶媒中で混合した。溶液の粘度等を調整し、この溶液をポリエステル反射フイルムの反射面に塗布し、加熱乾燥、エージングを行い、弾性粒子を含有する樹脂層を形成した反射フイルムを得た。このようにして得たフイルムを、適当な大きさに切断し、ポリオレフィン系導光板と組み合わせて、バックライト光学系を構成した。
バックライト光学系の裏面に、直径５ｍｍ程度の面積に１０ｋｇの荷重を課した。２４時間放置後、導光板の損傷程度及び光斑を目視により判定した。判定結果を、表１に示した。尚、表１の添加量の欄は、バインダー樹脂１００重量部に対して添加した弾性粒子の重量部を示し、同じく導光板の損傷及び光斑の欄に於ける記号は次の通りである。◎印は表示装置点灯上の損傷又は光斑を認識できないレベル、○印は極わずかにへこみが認識できるが実用上は問題ないレベル、×印は損傷又は光斑が認識でき実用上問題があるレベル、であることを示す。
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実施例７
アクリル系光硬化樹脂１００重量部、平均粒径３０μｍのシリコーン弾性粒子（ゴム硬度３０）２０重量部、反応性希釈剤５重量部、メチルエチルケトン５重量部、光開始剤２重量部及びレベリング剤１重量部を混合し、ダイより押し出し、転写、フイルムを形成した。フイルムの厚さが５０μｍ及び１００μｍのものを調製した。このフイルムに光を照射して、硬化させ目的の弾性粒子を含有する反射フイルムを得た。実施例１〜６と同様に導光板の損傷程度及び光斑について調べた。導光板の損傷程度は顕微鏡で観察すると極わずかにへこみが認識できるが実用上は問題ないレベル、光斑は認識できないレベルであった。
比較例１〜６
実施例１〜６と同様にして、反射フイルムの反射面に粒子を含む樹脂層を形成した。この粒子は、いずれも弾性をもたないものであった。表２に粒子の素性及び得られた反射フイルムによる導光板の損傷程度及び光斑の程度を示した。尚、表２の添加量の欄は、バインダー樹脂１００重量部に対して添加した粒子の重量部を示し、導光板の損傷及び光斑の欄に於ける記号は表１と同様に次の通りである。即ち、◎印は目視上表示装置点灯上の損傷又は光斑を認識できないレベル、○印は極わずかにへこみが認識できるが実用上は問題ないレベル、×印は損傷又は光斑が認識でき実用上問題があるレベル、であることを示す。
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比較例７〜８
比較例７では、無機添加剤である炭酸カルシウムを加えた白色ポリエステル系樹脂から得た反射フイルム、比較例８では同様に無機添加剤である硫酸バリウムを加えた白色ポリオレフィン系樹脂から得た反射フイルムを用いて、バックライト光学系を構成し、導光板の損傷程度及び光斑の程度を調べた。いずれも、損傷又は光斑が認識でき実用上問題があるレベルであった。
比較例７及び８から明らかなように、無機添加剤を加えた白色ポリエステル系樹脂又は無機添加剤を加えた白色ポリオレフィン系樹脂から得た反射フイルムを用いて、バックライト光学系を構成した場合、導光板は、いずれも、損傷又は光斑が認識でき実用上問題があるレベルのものであった。また、比較例１〜６に示したように、弾性を有しない通常の粒子を含有する樹脂層を設けた反射フイルムの場合も、導光板は、いずれも、目視上損傷又は光斑が認識でき実用上問題があるレベルのものであった。いずれにしても比較例１〜８においては、導光板は明確な点状の傷が認められ、それが原因となって、バックライト光学系に使用した場合、光斑を与え表示装置の品位が低いものであった。
これに対して、実施例１〜７においては、弾性粒子を含有する樹脂層を設けた反射フイルム又は反射フイルム自身に弾性粒子を含有させたものを用いてバックライト光学系を構成した場合、いずれも、導光板の損傷及び光斑は認識しがたく、従って、光斑も認めがたく、表示装置の品としては実用上問題のないレベルのものであった。
産業上の利用可能性
導光板と接する面に、弾性を有する粒子を含有する樹脂層を設けた反射フイルムを用いてバックライト光学系を構成することにより、導光板、特に、ポリオレフィン系樹脂からなる導光板に損傷が生じることを防止することができる。その結果、光斑のない品位の高い表示装置を構成することができる。しかも、弾性粒子を含有する樹脂層は、低コストでしかも簡便な工程で、反射フイルムに設けることができる。
導光板として従来使用されてきたアクリル樹脂板では、液晶表示装置の軽量化、小型化が困難であった。それに対して、本発明は、液晶表示装置の軽量化、小型化を実現し、しかも、光斑の無い反射フイルムを提供するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の反射フイルムを使用したバックライト光学系の構成を示す図である。
第２図は、本発明の反射フイルムの構成を示す図である。
第３図は、一般的なバックライト光学系を説明する図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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