JP3018539B2 - 面光源用反射板基材 - Google Patents
面光源用反射板基材Info
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Description
するものである。更に詳しくいえば、液晶画面などを照
明する方法として、サイドライト(エッジライトとも言
う)方式の面光源を用いた場合に、より明るい画面の得
られる面光源の反射板基材に関するものである。
従来、ディスプレイの背面からライトを当てるバックラ
イト方式が用いられていたが、近年、特開昭63− 62104
に示されるようなサイドライト方式が、薄型で、均一に
照明できるメリットから、広く用いられるようになって
きた。サイドライト方式とは、ある厚みを持ったアクリ
ル板などの透明基材の片面に網点印刷を施し、該アクリ
ル板などのエッジより冷陰極管などの照明を当てる方式
で、網点印刷のために、照明光が均一に分散され、均一
な明るさを持った画面が得られる。また、画面の背面で
なく、エッジ部に照明を設置するため、バックライト方
式より薄型にできる。
め、画面の背面に反射板を設置する必要があるが、この
反射板には薄さと、光の高反射性が要求されることか
ら、酸化チタンなどの白色顔料を添加したフイルムが用
いられている。
置位置を図1により予め説明しておく。図1はサイドラ
イト方式の一例をしめしたもので、片面に網点印刷15
が施された透明基材からなる透明導光板14の片面側に
反射板11が設けられ、他面側に拡散板13及び液晶画
面12が設置される。透明導光板14の端面より冷陰極
管16からの光が導入され網点印刷15により均一に分
散され、反射板11により反射された光が画面を明るく
照明する。
酸化チタンなどを添加して白色化したフイルムは、酸化
チタンなど顔料粒子が特定の波長の光を吸収するため、
これらを添加したフイルムは、全体の反射率が下がり、
十分な画面の明るさが得られないという問題点がある。
市場の要求としては、より明るい画面を望む傾向にあ
り、より高反射率の反射板が強く求められている。
射率で、明るい画面の得られる面光源用反射板基材を提
供することを目的とするものである。
面光源用反射板基材は、基材が微細気泡を含有した白色
ポリエステルフイルムからなり、かつ、入射角60゜−
受光角60゜の光沢度G1 、入射角60゜−受光角45
゜の光沢度G2、入射角60゜−受光角75゜の光沢度
G3 とした時、 G1 ≦50% G2 /G1 ≧0.05 G3 /G1 ≧0.05 を満たし、かつ、400nm〜700nmの光の波長域にお
ける平均反射率が90%以上であるものからなる。
沢度G1 は、G1 ≦50%である必要がある。好ましく
は、G1 ≦40%、さらに好ましくは、G1 ≦30%で
ある。透明導光板の端面より入射した光は網点印刷によ
り散乱され、画面より放出されるが、網点印刷より抜け
た光は、反射板により反射される。この際に、光沢度G
1 が50%を越える場合、反射板で反射される場合に鏡
面反射が強く、戻った光が透明導光板の表面で再び反射
されてしまい、画面より放出されない。この、透明導光
板の表面での反射が繰り返され、光の端面よりの逃げ、
あるいは透明導光板内での吸収となり、明るい画面が得
られないこととなる。これに対し、光沢度G1 ≦50%
とすることにより、反射板での反射の際に散乱反射が強
くなるために、直接画面から放出される光が強くなり、
輝度の高い、すなわち、明るい画面が得られることとな
る。
゜の光沢度G2 、入射角60゜−受光角75゜の光沢度
G3 とした時、 G2 /G1 ≧0.05 G3 /G1 ≧0.05 である必要がある。好ましくは、 G2 /G1 ≧0.1 G3 /G1 ≧0.1 であり、さらに好ましくは、 G2 /G1 ≧0.2 G3 /G1 ≧0.2 である。上記のように、散乱反射が強いものほど明るい
画面が得られるわけであり、鏡面反射の強度を表すG1
に対し、散乱反射の強度を表すG2 、G3 が大きいもの
ほど明るい画面が得られることとなる。すなわち、G2
/G1 <0.05またはG3 /G1 <0.05であった
場合には、たとえG1 ≦50%であった場合でも、散乱
反射の強度が弱く、十分に明るい画面は得られない。
る平均反射率が90%以上ある特性が必要とされる。上
記のような光沢度の特性が必要とされるが、該基材の平
均反射率が90%未満であると、画面の十分な明るさが
得られない。該基材に光の吸収などによる反射率の低下
がないところに、上記のような光沢度の特性、すなわ
ち、散乱反射の特性が付与されることで、はじめて、輝
度の高い、すなわち、十分な明るさを持った画面が得ら
れるものである。
0.1μm以上であることが好ましい。さらに好ましく
は、0.15μm以上である。上記のような光沢度を有
する表面を設計するために、表面を粗らすことが好まし
く、Raが0.1μm未満では上記の光沢度の特性を得
ることが困難である。
述実施例で示したようにJIS B−0601に基づい
て測定される最大高さ(Rmax :RT)を中心線平均粗
さ(Ra)で割った値、つまりRT/Raが5以上であ
ることが好ましい。さらに好ましくは10以上であるの
がよい。表面粗れが平均的に高いレベルであるよりも、
平均的には低いレベルで、その中に大きな粗さが部分的
に存在する時の方が散乱反射の特性が得られやすく、よ
り輝度の高い、すなわち、明るい画面が得られるためで
ある。
とジカルボン酸とから重縮合により得られるポリマであ
り、ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル
酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、
セバチン酸などで代表されるものであり、また、ジオー
ルとは、エチレングリコール、トリメチレングリコー
ル、テトラメチレングリコール、シクロヘキサンジメタ
ノールなどで代表されるものである。具体的には例え
ば、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラメチレン
テレフタレート、ポリエチレン−p−オキシベンゾエー
ト、ポリ−1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフ
タレート、テトラメチレポリエチレン−2,6−ナフタ
レンジカルボキシレートなどがあげられる。もちろん、
これらのポリエステルは、ホモポリマであってもコポリ
マであっても良く、共重合成分としては、例えば、ジエ
チレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアル
キレングリコールなどのジオール成分、アジピン酸、セ
バチン酸、フタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレ
ンジカルボン酸などのジカルボン酸成分があげられる。
本発明の場合、特に、ポリエチレンテレフタレートが耐
水性、耐薬品性、耐久性などの観点から好ましい。
各種添加剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤などが添
加されていてもよい。
は、従来酸化チタンなどの白色顔料を添加していたが、
粒子自体が特定波長の吸収を持つために、反射率の向上
に限界があり、明るい画面を得ることが困難であった。
そこで本発明では、フイルム内部に微細な気泡を含有さ
せ、該気泡で光を散乱させることにより白色化させてい
る。これによって、従来フイルムでは得られない高い反
射率が達成される。
例えば、ポリエステル中に、非相溶のポリマを細かく分
散させ、それを1軸または2軸に延伸することにより形
成される。延伸に際して、非相溶ポリマ粒子の周りにボ
イド(気泡)が形成され、これが光の散乱作用を発揮す
るため、白色化され、高反射率を得ることが可能とな
る。非相溶ポリマとは、ポリエステルと溶け合わないポ
リマを言い、ポリ−3−メチルブテン−1、ポリ−4−
メチルペンテン−1、ポリプロピレン、ポリビニル−t
−ブタン、1,4−トランス−ポリ−2,3−ジメチル
ブタジエン、ポリビニルシクロヘキサン、ポリスチレ
ン、ポリフルオロスチレン、セルロースアセテートセル
ロースプロピオネート、ポリクロロトリフルオロエチレ
ンなどがあげられる。中でも、ポリオレフィン、特にポ
リメチルペンテンが好ましい。この理由としては、延伸
した際に、ボイドを生成しやすいこと、ポリマが高透明
性を有するため光の吸収が少なく、ボイドにより散乱さ
れた光を吸収することがなく、面光源の反射板として用
いた場合、輝度の高い画面、すなわち明るい画面を得る
ことができるものである。
以上、25重量%以下が好ましい。これより少なすぎる
と、十分な白色化が達成されず、高反射率が得にくくな
り、これより多すぎると、フイルムの強度が低くなりす
ぎるためである。
細気泡を含有するため、比重が低くなる。この比重の範
囲としては、0.5以上1.2以下であることが好まし
い。さらに好ましくは0.7以上1.0以下である。比
重が0.5未満であると、フイルムの強度が低くなりす
ぎるためであり、1.2を越えると十分な白色化が達成
されない。
の白色度は、70%以上であることが好ましい。さらに
好ましくは、80%以上である。面光源の反射板として
用いた場合、輝度の高い画面、すなわち明るい画面を得
ることが要求されるが、さらに、画面の白色性を高くす
る要求も強い。そのために、反射板の基材として、白色
度が高い必要がある。
つ、微細気泡を十分に生成させるために、低比重化剤を
添加することが好ましい。低比重化剤とは、上記非相溶
ポリマとともに助剤として添加され、ポリエステルと非
相溶ポリマとの界面のボイドの生成を促し、比重を小さ
くする効果を持つ化合物のことであり、特定の化合物の
みその効果が認められる。例えば、ポリエステルに対し
ては、ポリエチレングリコール、メトキシポリエチレン
グリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコールなどのポリアルキレングリコールおよ
びその誘導体、エチレンオキサイド/プロピレンオキサ
イド共重合体、さらにはドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム、アルキルスルホン酸ナトリウム、グリセリン
モノステアレートなどで代表されるものである。本発明
においては、ポリアルキレングリコール、特にポリエチ
レングリコールが好ましい。添加量としては、0.1重
量%以上5重量%以下が好ましい。少なすぎると添加の
効果が薄れ、多すぎるとフイルム母材の特性を損なうお
それがある。
ることも好ましく行われる。例えば、A/Bの2層構
成、またはA/B/Aの3層構成である。この場合、B
層が微細気泡を含有した層であり、A層がポリエステル
に無機粒子を5重量%以上25重量%以下含有させた層
であることが好ましい。添加量として、さらに好ましく
は、10重量%以上20重量%以下である。積層構成を
取ることにより、微細気泡による高反射率を達成した上
で、光沢度などの表面特性を設計することが可能とな
る。また、積層界面において光の散乱が起こり、より高
反射率を得られることとなる。また、A層に添加する無
機粒子の量として、5重量%未満では、目的の表面特性
が得られず、また、25重量%を越える場合、フイルム
の延伸性が悪くなるため好ましくない。
0.5〜2μmの粒子と、平均粒径が2〜10μmの粒
子との混合物であることが好ましい。平均粒径0.5〜
2μmの粒子により適度な表面の粗れ、光の散乱を得た
上で、平均粒径2〜10μmの粒子により、十分な光の
散乱を達成し、目的の表面特性を得るようにするためで
ある。該無機粒子としては、光の吸収のない粒子が高輝
度の画面を得る上で好ましく、炭酸カルシウム、シリカ
などが好ましい。
のでなく、フイルムの上にコーティングすることも好ま
しく行われ、押出時に添加したものと同様に高輝度の画
面を得ることができる。
することも好ましく行われる。積層構成とした場合に
は、最外層への添加が好ましい。蛍光増白剤の添加によ
り、より明るい画面を得ることが可能となる。
かかる例に限定されるものではない。
を、低比重化剤としてポリエチレングリコールを、ポリ
エチレンテレフタレートに混合し、それを十分に混合、
乾燥させて、270〜300℃の温度に加熱された押出
機Bに供給する。このポリマの単層のフイルムを作る場
合は、前述した平均粒径の異なった2種以上の無機粒子
を添加しておく。また、この時に積層構成をとる場合
は、炭酸カルシウム、シリカなど、前述した平均粒径の
異なった2種以上の無機粒子を含有したポリエチレンテ
レフタレートを常法により押出機Aへ供給して、Tダイ
に入る前、あるいはTダイ積層口金内で、A/Bの2
層、あるいはA/B/Aなる構成の3層にラミネートす
る。
10〜60℃に冷却されたドラム上に静電気力で密着固
化し、該未延伸フイルムを80〜120℃に加熱された
ロール群に導き、長手方向に2〜5倍縦延伸し、20〜
50℃のロール群で冷却する。続いて、フイルムの両端
をクリップで把持しながらテンターに導き、90〜14
0℃に加熱された雰囲気中で長手に垂直な方向に横延伸
する。延伸倍率は、縦、横それぞれに2〜5倍に延伸す
るが、その面積倍率は6〜20倍であることが好まし
い。面積倍率が6倍未満であると、白色化が十分に行わ
れず、20倍を越えると延伸時に破れを生じやすくな
る。こうして2軸延伸されたフイルムの平面性、寸法安
定性を付与するために、テンター内で150〜240℃
の熱固定を行ない、均一に徐冷後室温まで冷やして巻き
とり本発明の基材を得る。
JIS Z−8741に準じて、入射角、受光角を指定
の角度に合わせて測定した。
均反射率 分光光度計(島津製作所製 UV−260)に積分球を
取り付け、MgO白板を100%とした時の反射率を4
00〜700nmに渡って測定する。得られたチャートよ
り5nm間隔で反射率を読み取り、平均値を計算し、平均
反射率とした。
ジ(三豊製作所製No.2109−10)に直径10mmの
測定子(No. 7002)を取り付けたものにて最低10
点の厚みを測定し、厚みの平均値d(μm)を計算す
る。
し、重さw(g)を10-4gの単位まで読み取る。この
とき 見かけ比重=w/d×100 とした。
刷を施し、反射板11として、フイルムをセットしたう
えで、片側端面より6wの蛍光管により照明した。画面
12上を輝度計(ミノルタ製LS−110)にて15点
輝度を測定し、平均値をとり画面の輝度とした。
(小坂研究所製 ET−10)を用い、測定長1mm、
カットオフ0.08mmにて測定した。なお、Raは中
心線平均粗さ(μm)、RTは最大高さ(μm)を示
す。
布測定装置(堀場製作所製 CAPA500)を用いて
測定し、体積平均径を算出し、平均粒径とした。
4000のポリエチレングリコールをポリエチレンテレ
フタレートの重合時に添加したマスターチップを180
℃で3時間真空乾燥したのちに、ポリエチレンテレフタ
レート89重量%、ポリエチレングリコール1重量%、
ポリメチルペンテン10重量%となるように混合し、2
70〜300℃に加熱された押出機Bに供給する。ま
た、平均粒径1.1μmの炭酸カルシウムを14重量%
と平均粒径4μmのシリカを3重量%含有したポリエチ
レンテレフタレートを上記のように乾燥した後に、押出
機Aに供給する。押出機A、Bより押出されたポリマを
A/B/Aの3層構成となるように積層し、Tダイより
シート状に成形した。さらにこのフイルムを表面温度2
5℃の冷却ドラムで冷却固化した未延伸フイルムを85
〜98℃に加熱したロール群に導き、長手方向に3.4
倍縦延伸し、25℃のロール群で冷却した。
ップで把持しながらテンターに導き130℃に加熱され
た雰囲気中で長手に垂直な方向に3.6倍横延伸した。
その後テンター内で230℃の熱固定を行い、均一に徐
冷後、室温まで冷やして巻き取り厚み188μmのフイ
ルムを得た。積層構成は、12/164/12μmであ
った。
る。画面輝度の高い面発光体用反射板基材を得ることが
できた。
剤(Eastman製OB−1)のマスターチップを蛍
光増白剤が0.03重量%となるように添加し、実施例
2と同様の手法で厚み188μmのフイルムを得た。
る。蛍光増白剤を添加することにより、反射率が上が
り、より画面輝度の高い面発光体用基材を得ることがで
きた。 実施例3 実施例1において、押出機Aに供給する原料を平均粒径
1.1μmの炭酸カルシウムを14重量%含有したポリ
エチレンテレフタレートとする以外は同様にして同じ積
層構成の厚み188μmのフイルムを得た後、該フィル
ム表面にコロナ放電処理を施した。
ス”)/シリカ粒子(粒径1μm)/シリカ粒子(粒径
4μm)/イソシアネート/蛍光増白剤(Eastma
n製OB−1)=100/5/3/20/1が20%と
なるようにトルエン/メチルエチルケトン=1/1を溶
媒として希釈し、グラビアコータにて塗工して3μm厚
の塗膜を得た。
り、平均粒径の異なる2種類の粒子をコーティングする
ことによっても、実施例2のように画面輝度の高い面発
光体基材を得ることができた。
パウンドしたマスターチップとポリエチレンテレフタレ
ートのチップを180℃で3時間真空乾燥したのちに、
二酸化チタン粒子が5重量%、ポリプロピレンを15重
量%となるように混合し、押出機へ供給し、Tダイより
シート状に成形した。その後、実施例1と同様の手法で
厚み188μmのフイルムを得た。
る。光沢度が高く、散乱反射が弱く、また、二酸化チタ
ンによる光の吸収があるため、画面輝度が低くなってい
る。 比較例2 実施例1において、押出機Aへ、乾燥したポリエチレン
テレフタレートチップを供給し、実施例1と同様の手法
で、厚み188μmのフイルムを得た。
る。光沢度が高く、散乱反射の成分が少ないため、画面
輝度が低くなっている。
ナ放電処理を施した。
い、3μm厚の塗膜を得た。
る。フイルム原反は比較例2の通り十分な画面の輝度が
得られていないが、上記のようなコーティングを行い、
散乱反射を強くすることにより、高い画面の輝度を得る
ことができた。
て、光沢度を低くし、さらに、散乱反射成分を強くする
こと、また、全体の光の反射率を高めることにより、サ
イドライト方式の面発光体の反射板として用いた際に、
従来にない高輝度の明るく見やすい画面を得ることがで
きる。
際の概略断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 基材が微細気泡を含有した白色ポリエス
テルフイルムからなり、かつ、入射角60゜−受光角6
0゜の光沢度G1 、入射角60゜−受光角45゜の光沢
度G2 、入射角60゜−受光角75゜の光沢度G3 とし
た時、 G1 ≦50% G2 /G1 ≧0.05 G3 /G1 ≧0.05 を満たし、かつ、400nm〜700nmの光の波長域にお
ける平均反射率が90%以上であることを特徴とする面
光源用反射板基材。 - 【請求項2】 該基材の表面粗さRaが0.1μm以
上、かつ、RT/Raが5以上であることを特徴とする
請求項1に記載の面光源用反射板基材。 - 【請求項3】 該白色ポリエステルフイルムの見かけ比
重が0.5以上1.2以下であることを特徴とする請求
項1または2に記載の面光源用反射板基材。 - 【請求項4】 該白色ポリエステルフイルムが、A/B
の2層構成、またはA/B/Aの3層構成からなり、該
B層が微細気泡含有層であり、該A層が、ポリエステル
に無機粒子を5重量%以上25重量%以下含有させたこ
とを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の面光源
用反射板基材。 - 【請求項5】 該無機粒子が、平均粒径0.5〜2μm
の粒子と、平均粒径2〜10μmの粒子との混合物であ
ることを特徴とする請求項4に記載の面光源用反射板基
材。
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