(57)【要約】【課題】拡散板と輝度向上フィルムの間に介在するクリアランスがもたらす屈折率低下の問題がなく、製造するのに手間も掛からない輝度向上拡散シートを提供することを目的とする。【解決手段】バックライトモジュールに取付けられるものであって、基材と、前記基材に包埋されている多数の屈折率の異なるフィラーとからなり、その対向する両面が、それぞれ前記バックライトモジュールからの光が入射する入射面と、前記入射面を通過した光が射出する出射面とにされている拡散シートを有し、輝度向上層が前記拡散シートの出射面に塗布されて硬化させられてなる輝度向上拡散シートを提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトモジュールに取付けられるものであって、
基材と、前記基材に包埋されている多数の屈折率の異なるフィラーとからなり、その対向する両面が、それぞれ前記バックライトモジュールからの光が入射する入射面と、前記入射面を通過した光が射出する出射面とにされている拡散シートを有し、輝度向上層が前記拡散シートの出射面に塗布されて硬化させられてなることを特徴とする輝度向上拡散シート。
【請求項２】
前記輝度向上層の、前記出射面を通過した光が透過して出射する一面が、多数の陥没部と突出部が連続して形成されている凹凸表面であることを特徴とする請求項１に記載の輝度向上拡散シート。
【請求項３】
前記凹凸表面に形成されている多数の陥没部と突出部が、複数の互いに連続するプリズム形状を構成していることを特徴とする請求項２に記載の輝度向上拡散シート。
【請求項４】
前記基材はアクリル樹脂からなり、前記フィラーはポリカーボネートからなることを特徴とする請求項１に記載の輝度向上拡散シート。
【請求項５】
前記基材はポリスチレンからなり、前記フィラーはアクリル樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の輝度向上拡散シート。
【請求項６】
前記輝度向上層はエポキシ樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の輝度向上拡散シート。
【請求項７】
前記輝度向上層はアクリル樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の輝度向上拡散シート。
【請求項８】
バックライトモジュールに取り付けられる輝度向上拡散シートの製造方法であって、
基材と、前記基材に包埋されている多数の屈折率の異なるフィラーとからなる拡散シートを用意し、
前記拡散シートの一面に、輝度向上層構成材を塗布してから、表面加工し、多数の陥没部と突出部が連続している凹凸表面を有する輝度向上層を形成した後、硬化させることを特徴とする輝度向上拡散シートの製造方法。
【請求項９】
前記表面加工は、凹凸表面を有するローラにより行われることを特徴とする請求項８に記載の輝度向上拡散シートの製造方法。
【請求項１０】
前記表面加工は、前記輝度向上層を複数の互いに連続するプリズム形状に構成することを特徴とする請求項９に記載の輝度向上拡散シートの製造方法。
【請求項１１】
前記拡散シートは、前記基材がアクリル樹脂からなり、前記フィラーがポリカーボネートからなるものを使用することを特徴とする請求項８に記載の輝度向上拡散シートの製造方法。
【請求項１２】
前記拡散シートは、前記基材がポリスチレンからなり、前記フィラーがアクリル樹脂からなるものを使用することを特徴とする請求項８に記載の輝度向上拡散シートの製造方法。
【請求項１３】
前記輝度向上層構成材は、エポキシ樹脂を使用することを特徴とする請求項８に記載の輝度向上拡散シートの製造方法。
【請求項１４】
前記輝度向上層構成材は、アクリル樹脂を使用することを特徴とする請求項８に記載の輝度向上拡散シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶モニターのバックライトモジュールに取付けてその液晶への投光を均一に拡散するための拡散シート及びその製造方法に関し、特に、その出射面に輝度向上層が施されている拡散シート及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は液晶セル自身では発光しないため、何らかの光源を必要としている。液晶表示装置の光源は、外部の光を光源として取り入れる反射板を使用する反射式と、冷陰極管や発光ダイオードが光源として取付けられるバックライトモジュールを使用するバックライト式との二種類に分けることができる。バックライトモジュールとしては、光源が液晶表示装置の周縁に取付けられるサイドライト型と、液晶パネルの裏側に取付けられる直下型との二種類に大別することができるが、サイドライト型においても、直下型においても、光源からの光のムラを減少するために、光を屈折・散乱・反射することができる拡散板が取付けられている。更に、光源からの光を効率よく利用して液晶パネルへ投光してその輝度を向上するために、殆どの液晶表示装置には光を同一の方向、つまり液晶パネルに向かせることができる輝度向上フィルムが取付けられている。
【０００３】
図４は液晶表示装置に用いられる直下型バックライトモジュールの一例を示す模式図である。図示のように、ケーシング１１に光源１２が取付けられているバックライトモジュール１は、液晶パネル２の裏側に配置されており、拡散板１３と輝度向上フィルム１４は光源１２と液晶パネル２の間に配置されるようにケーシング１１に取付けられている。また、図中の拡散板１３と輝度向上フィルム１４はそれぞれ独立して形成されてからケーシング１１に取付けられたので、それらの間にはクリアランス１５が介在している。
【０００４】
図５は図４における拡散板１３と輝度向上フィルム１４とその間に介在しているクリアランス１５とを拡大して示す断面図である。図中の矢印が示すように、光源１２からの光は拡散板１３を通過し、屈折・散乱・反射してあらゆる方向に進行するようになり、そしてクリアランス１５を経由して輝度向上フィルム１４に進入し、輝度向上フィルム１４によって、そのばらばらな進行方向が液晶パネル２に向かうように修正される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、光源１２からの光は拡散板１３、クリアランス１５、輝度向上フィルム１４を順番に通過していくので、拡散板１３からクリアランス１５、即ち空気に進入するとき、拡散板１３の屈折率は通常空気より大きい（空気の屈折率は１、拡散板１３の屈折率は通常１.５９ぐらい）ので、屈折率の大きい媒質から屈折率の小さい媒質に光が入射することになり、その入射角が臨界角より大きい一部の光はクリアランス１５に射出せずに全反射される。従って、このクリアランス１５を有している構成は、光の透過率の低下に繋がっているのである。
【０００６】
この問題点について、拡散板と輝度向上フィルムをそれぞれ独立して製作し、それらを貼合してからバックライトモジュールに取付けることによって、クリアランスをなくす拡散板と輝度向上フィルムの製造方法が提案されたが、貼合わせるときにズレが生じやすく、ズレ部分を切断加工し直す必要がある。また、それぞれ独立して製作された拡散板と輝度向上フィルムは、製作過程においてそれぞれ所要の大きさに切ってから張り合わせてバックライトモジュールに取付けるので、手間が掛かるという新しい問題点が生じることになる。
【０００７】
従って、本発明は拡散板と輝度向上フィルムの間に介在するクリアランスがもたらす屈折率低下の問題がなく、製造するのに手間も掛からない輝度向上拡散シート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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、バックライトモジュールに取付けられるものであって、基材と、前記基材に包埋されている多数の屈折率の異なるフィラーとからなり、その対向する両面が、それぞれ前記バックライトモジュールからの光が入射する入射面と、前記入射面を通過した光が射出する出射面とにされている拡散シートを有し、輝度向上層が前記拡散シートの出射面に塗布されて硬化させられてなる輝度向上拡散シートを提供する。
【０００９】
更に、上記輝度向上拡散シートの製造方法について、本発明は、基材と、前記基材に包埋されている多数の屈折率の異なるフィラーとからなった拡散シートを用意し、前記拡散シートの一面に、輝度向上層構成材を塗布してから、表面加工し、多数の陥没部（凹陥部）と突出部（凸出部）が連続している凹凸表面を有する輝度向上層を形成した後、硬化させる輝度向上拡散シートの製造方法をも提供する。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成による本発明の輝度向上拡散シートは、その輝度向上層が塗布・硬化により直接に拡散シート面に形成されているため、製造時に、従来からの貼合作業が必要でないので、ズレが生じるはずがなく、バックライトモジュールに取付けるのに適する大きさに切る作業も一回で済み、製造の手間を省くことができ、そしてクリアランスがもたらす屈折率低下の問題もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下図１〜図３を参照して、本発明の輝度向上拡散シート及びその製造方法について説明する。図１は本発明の輝度向上拡散シート５を用いた直下型バックライトモジュール３の一例を示す模式図であり、図２は本発明の輝度向上拡散シート５の拡大断面図である。そして、図３は本発明の輝度向上拡散シートの製造手順を示すフローチャートである。
【００１２】
図１に示すように、ケーシング３１に光源３２が取付けられているバックライトモジュール３は、液晶パネル４の裏側に配置されており、本発明の輝度向上拡散シート５は光源３２と液晶パネル４の間に配置されるようにケーシング３１に取付けられている。
【００１３】
続いて、図２を図１と併せて参照してみると、本発明の輝度向上拡散シート５は拡散シート５１と輝度向上層５２とを有しており、拡散シート５１は基材５１１と、基材５１１内に散布、包埋されている多数の屈折率が異なる粒子状のフィラー５１２とからなったシート体であり、その互いに反対する両面が、それぞれ光源３２からの光が入射する入射面５１３、及び入射面５１３を通過した光が射出する出射面５１４であり、輝度向上層５２は出射面５１４に塗布されて硬化させられてなったものである。
【００１４】
拡散シート５１の材料について、例えば基材５１１はアクリル樹脂を使用し、フィラー５１２はポリカーボネートを使用する組み合わせと、基材５１１はポリスチレンを使用し、フィラー５１２はアクリル樹脂を使用する組み合わせなどが挙げられる。このように、拡散シート５１は基材５１１と屈折率の異なるフィラー５１２を包埋することによって、表面形状によらなくても入射光を屈折・反射・散乱することで入射光を均一に拡散させることができる。
【００１５】
輝度向上層５２の露出している一面、つまり出射面５１４を通過した光が透過して射出する一面は、図示のように、多数の陥没部５２１、５２１・・・と突出部５２２、５２２・・・が連続している凹凸表面５２３に形成されている
【００１６】
凹凸表面５２３の陥没部５２１、５２１・・・と突出部５２２、５２２・・・は、複数の互いに連続する角柱、円柱、半円柱、ピラミッドなどのプリズム形状を構成するように形成することができる。図中では一例として、陥没部５２１、５２１・・・と突出部５２２、５２２・・・はピラミッド状の構成するように形成された。
【００１７】
輝度向上層５２はその凹凸表面５２３のプリズム形状を利用して、拡散シート５１により拡散されて進行方向がばらばらな入射光を、液晶パネル２に向かうように投光することができる。
【００１８】
輝度向上層５２の材料については、例えばエポキシ樹脂や、アクリル樹脂などが挙げられる。
【００１９】
続いて、図３に示す本発明の輝度向上拡散シートの製造手順を示すフローチャートを参照して本発明の輝度向上拡散シートの製造方法について説明する。
【００２０】
まず、基材と、前記基材に包埋されている多数の屈折率の異なるフィラーとからなった拡散シートを用意する（Ｓ１０１）。上記のように、基材５１１はアクリル樹脂を使用し、フィラー５１２はポリカーボネートを使用したものと、基材５１１はポリスチレンを使用し、フィラー５１２はアクリル樹脂を使用したものなどが挙げられる。
【００２１】
続いて、用意した拡散シートの一面に、所定の厚さの輝度向上層構成材を塗布する（Ｓ１０２）。輝度向上層構成材としては、上記のように、例えば、エポキシ樹脂や、アクリル樹脂などが挙げられる。
【００２２】
塗布が完了すると、表面加工の作業に入る（Ｓ１０３）。ここでの表面加工は、輝度向上層構成材の露出している一面に多数の陥没部と突出部が連続している凹凸表面を形成する作業である。本発明では、輝度向上層構成材に形成しようとする凹凸表面に対応している凹凸表面を有するローラを、塗布が完了してまだ硬化していない輝度向上層構成材の表面に転がして、形成する。例えばピラミッド状のプリズム形状を有する凹凸表面を輝度向上層構成材の露出している一面に形成させる。
【００２３】
最終工程は紫外線の照射を使用して輝度向上層構成材を硬化させ（Ｓ１０４）、本発明の輝度向上拡散シートを完成する。
【００２４】
ちなみに、本発明の輝度向上層の凹凸表面の形成や、硬化の方法は、ローラー形成法や紫外線硬化法に限らず、輝度向上層構成材料を拡散シートに塗布したまま凹凸表面を形成し硬化させる方法であれば、すべて本発明の範囲内にある。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
上記構成による本発明の輝度向上拡散シートは、拡散シートと輝度向上層の間に介在するクリアランスがもたらす屈折率低下の問題もなく、本発明者の実験によれば、５７％という透過率を得ることができる。
【００２６】
更に、その輝度向上層が塗布・硬化により直接に拡散シート面に形成されているため、製造時に、従来からの貼合作業が必要でないので、ズレが生じるはずがなく、バックライトモジュールに取り付けるのに適する大きさに切る作業も、製作が完了した後の一回で済むので、製造の手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の輝度向上拡散シートを用いた直下型バックライトモジュールの一例を示す模式図である。
【図２】図２は本発明の輝度向上拡散シートの拡大断面図である。
【図３】本発明の輝度向上拡散シートの製造手順を示すフローチャートである。
【図４】液晶表示装置に用いられる直下型バックライトモジュールの一例を示す模式図である。
【図５】従来の拡散板と輝度向上フィルムとその間に介在しているクリアランスとを拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
３  バックライトモジュール
３１  ケーシング
３２  光源
４  液晶パネル
５  輝度向上拡散シート
５１  拡散シート
５１１  基材
５１２  フィラー
５１３  入射面
５１４  出射面
５２  輝度向上層
５２１  陥没部
５２２  突出部
５２３  凹凸表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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