説明

面光源体用反射シート及び面光源体

【構成】 反射材シートの片面に、透明性粘着剤表面の粘着可能な部分が任意の離隔的模様になるように、透明性粘着剤が貼着されている面光源体用反射シート及びそれを含む面光源体。
【効果】 スクリーン印刷によって透明性粘着剤を反射シートに貼着する場合にも目詰まりが起こらず、薄いシートを使用するため製造時の作業性がよく、大きなサイズから小さなサイズの面光源体用反射シートを極めて効率的に製造することができる。また、本発明の面光源体用反射シートを使用して面光源体を製造する場合にも、極めて効率的に製造することができ、製品の歩留りも良好である。また、複雑な曲面を有する導光板にも容易に適用することができ、反射材シートと導光板とのずれが生じにくい。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶バックライト、照明ディスプレイ、照明サイン、照明体などの各種面光源体に使用できる面光源体用反射シート及びその反射シートを使用して製造した面光源体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】面光源体は、導光板及び反射シートを積層したものであり、導光板の横のエッジから蛍光灯などの光源の光を導入し、その光を導光板の表面から出し、照明機能を発揮するものである。従来、面光源体に使用される面光源パネルは、アクリル樹脂などの光透過性の良好な透明樹脂基板から成る導光板の片面に、バインダー中に光屈折材料である酸化チタンなどを混合したインクでスクリーン印刷し、斑点状などの模様を形成し、これにより乱反射面を形成することにより製造されていた。しかしながら、スクリーン印刷する際に、インク中に含まれる酸化チタンなどの粒子の直径が通常数ミクロンから数十ミクロンあるために、スクリーンに目詰まりを生じ、その結果印刷の再現性が悪く不均一になるという問題がある。印刷が不均一だと面光源体として輝度が不均一になるため、被印刷体であるアクリル樹脂板ごと廃棄処分しなければならず、製品の歩留りを悪化させる。特に、アクリル樹脂板が大きい場合は、重量が大きく作業性が悪いため、印刷の失敗率が大きくなり、印刷に失敗した場合は大きなアクリル樹脂板を全部廃棄しなければならず、製品の歩留りがますます悪くなるという問題があった。このため、実際の工場での面光源体用のアクリル樹脂板の印刷加工は、液晶バックライト向けなど比較的小さいものを使用している。
【0003】ところで、照明ディスプレイ、照明サインなどにおいて大きな面光源体を必要とする場合は、大きなサイズのものは、それ自体スクリーン印刷するのが難しいので、スクリーン印刷した小さな導光板をつなぎ合わせて行われている。この場合、導光板のつなぎ面を密着させることが難しく、その結果バックライト効率が悪くなるという欠点があった。さらに、スクリーン印刷は、導光板が複雑な曲面である場合には、印刷することができないという問題もある。また、反射材シートが導光板に固着されておらず、面光源体を固定する場合、反射材シートが容易に剥離するので、反射材シートと導光板とをずれないように固定することが難しいという問題もあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、製造時の作業性がよく、製品の歩留りも良好であり、複雑な曲面を有する導光板にも容易に適用することができ、反射材シートと導光板とのずれが生じにくい面光源体用反射シート及びその反射シートを使用して効率よく製造することができる面光源体を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、アクリル樹脂などの導光板にスクリーン印刷して乱反射用模様を形成するのではなく、導光板に貼付する反射シートに乱反射用模様を設けることに着目し、更に鋭意研究を行った結果、乱反射模様を設けるのではなく、透過用模様を設けて、導入光を透過用模様中を透過させて反射シート面で乱反射させるという全く新しい概念を見出し、その透過用模様の素材として透明性粘着剤を使用することにより、高輝度の面光源体を製造することができ、上記課題を解決することができることを見い出し、その知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0006】すなわち、本発明は、反射材シートの片面に、透明性粘着剤表面の粘着可能な部分が任意の離隔的模様になるように、透明性粘着剤が貼着されていることを特徴とする面光源体用反射シートを提供するものである。また、本発明は、上記面光源体用反射シートの透明性粘着剤の貼着している面に、導光板が貼付されていることを特徴とする面光源体を提供するものである。以下、本発明を詳細に説明する。
【0007】本発明において使用される反射材シートは、面光源装置において導入され、透明性粘着剤層を透過した導入光を乱反射することができるものであれば種々のものを使用することができるが、反射率が95%以上のものが好ましい。反射材シートの具体例としては、例えば白色ポリエステル樹脂の低発泡フイルム、白色ポリスチレン樹脂の低発泡フイルム、白色ABS樹脂の低発泡フイルム、白色ポリエステル樹脂フイルムに銀蒸着を施したフイルム、白色ポリカーボネート樹脂の低発泡フイルム、その他光学的透過性の良好な樹脂による低発泡フイルム、又は上記のフイルムや光学的透過性の良好な樹脂に酸化チタン、酸化ジルコニウム、硫酸バリウムなどを混成したフイルムなどが挙げられる。
【0008】反射材シートの幅及び長さは、面光源体などの諸条件に応じ、適宜選定すれば良い。反射材シートは、連続した帯状のものが好ましいが、適当な長さに切断したものを使用しても良い。反射材シートの厚みは、適宜選定して決めれば良いが、通常25〜2000μmのものが用いられ、好ましくは100〜500μmのものである。
【0009】なお、反射材シートの透明性粘着剤が貼着されていない面に、他の部材に貼りつけるための粘着剤層を設けてもよいし、さらにその粘着剤層の上に剥離シートを設けてもよい。本発明において使用する透明性粘着剤としては、可視光の透過率が95%以上の透明性を有するものが好ましい。さらに、透明性粘着剤は、屈折率が反射シートを貼付する導光板の屈折率と同等以上であることが好ましく、特に屈折率が、反射シートを貼付する導光板の屈折率と同等以上で、かつ2.0以下のものが好ましい。透明性粘着材の屈折率が、反射シートを貼付する導光板の屈折率を下回る場合、面光源体が構成できないわけではないが、輝度効率が低下する。具体的には、導光板がアクリル樹脂板である場合、アクリル樹脂板の屈折率が1.49であるので、透明性粘着剤の屈折率は、好ましくは1.49以上であり、特に好ましくは1.49〜2.0である。これにより、極めて高輝度の面光源体を製造することができる。
【0010】本発明において使用できる透明性粘着剤としては、種々の透明性粘着剤を使用することができる。その透明性粘着剤の具体例としては、例えばアクリル樹脂系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、シリコーン樹脂系粘着剤、ビニル樹脂系粘着剤などが挙げられる。これらの透明性粘着剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの透明性粘着剤のうち、好ましいものとしては、アクリル樹脂系の透明性粘着剤が挙げられる。
【0011】上記透明性粘着剤には、さらに必要に応じて粘着付与剤、軟化剤、老化防止剤、紫外線吸収剤などを配合することができる。粘着付与剤としては、ロジン系樹脂、テルペンフェノール樹脂、テルペン樹脂、芳香族炭化水素変性テルペン樹脂、石油樹脂、クマロン・インデン樹脂、スチレン系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン樹脂などが挙げられる。軟化剤としては、プロセスオイル、液状ゴム、可塑剤などが挙げられる。紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤などが挙げられる。光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤などが挙げられる。
【0012】透明性粘着剤は、粘着剤表面の粘着可能な部分が離隔的に任意の模様になるように、反射材シートに貼着されている。離隔的な模様とは、点、線、面などの模様を構成する要素が任意の距離離れて配置されている模様をいい、例えば縞状、斑点状、網目状などの種々の模様が挙げられる。これらの模様の好ましいものは、例えば特開平3−118594号公報及び特開平3−256090号公報に記載されている模様、すなわち光源から離隔面内方向に向けて平行無段階的に順次面積比を、好ましくは20〜60%の範囲で、増加せしめ、好ましくは反射光による輝度の不均一性を解消するために非光源側端部よりの中間位置で最大比となるようにした平行パターン部位から成る模様、又はこの平行パターン部位とそれ自体平行パターンであると共にこの光源側において光源との対抗端を底辺とする山形状に、この平行パターンの面積比をやや減少せしめた調整パターン部位とによる網点パターンを呈するように構成された模様などが挙げられる。貼着された透明性粘着剤の厚みは、特に限定されるものではないが、通常5〜100μmの範囲であり、好ましくは10〜50μmの範囲であり、特に好ましくは15〜30μmの範囲である。
【0013】次に、本発明の面光源用反射シートの製造方法の好ましい態様としては、例えば反射材シートに透明性粘着剤を所定の模様になるようにスクリーン印刷する方法、反射材シートの全面に透明性粘着剤を塗布し、エッチングなどの処理を施して不要の透明性粘着剤を取り除く方法、反射材シートの全面に透明性粘着剤を塗布し、不要の粘着剤部分の粘着性を失活させる方法、反射材シートの全面に透明性粘着剤を塗布し、さらに透明性粘着剤層の表面に非粘着性物質を所定の模様に塗布又は印刷する方法、反射材シートに所定の模様を有する粘着剤層を貼着する方法などが挙げられる。
【0014】上記非粘着性物質としては、例えば酢酸ビニル、塩化ビニル、ポリスチレン、メタクリル酸メチル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、シリコン樹脂、ポリビニルアルコールなどの合成樹脂、デンプン、印刷インキ、塗料などが挙げられ、粘着剤部分の粘着性を失活させる物質としては、例えば2−エチルヘキシルアクリレート、ブチルアクリレートにカルボキシル基を有するアクリル酸、又は水酸基を有する2−ヒドロキシエチルメタクリレートなどを共重合せしめたアクリル系粘着剤を透明性粘着剤として使用した場合は、トリイソシアネート、ブチル化メラミン樹脂などの反応硬化性樹脂が挙げられる。なお、反射材シートとして連続した反射材シートを使用すると、連続的にスクリーン印刷機に送り込み、連続的にスクリーン印刷することができ、極めて効率的に面光源体用反射シートを製造することができる。
【0015】なお、透明性粘着剤の表面には、剥離紙などの剥離シートを覆ってもよい。また、剥離シートを使用しないで、反射材シートの裏面に剥離剤を塗布し、反射シートをロール巻きにして保存してもよい。このようにして、透明性接着剤表面を保護して、その表面の汚れを防止することができる。
【0016】本発明の面光源体用反射シートは、スクリーン印刷によって透明性粘着剤を反射シートに貼着する場合にも目詰まりが起こらず、薄いシートを使用するため製造時の作業性がよく、極めて効率的に製造することができ、さらに製品の歩留りも良好であり、複雑な曲面を有する導光板にも容易に適用することができ、反射材シートと導光板との固定が容易であり、ずれが生じにくい。さらに、面光源体は、その反射シートを使用して効率よく製造することができる。
【0017】次に本発明の面光源体について説明する。本発明の面光源体は、上記面光源体用反射シートの透明性粘着剤を貼着している面に導光板を貼着したものである。導光板は、光透過性の良好な透明基板であり、例えばアクリル樹脂板、ポリカーボネート樹脂板、アモルファスポリオレフィン樹脂板、ガラス板などが挙げられる。導光板の厚みは、適宜選定すればよいが、通常0.3〜30mmのものであり、好ましくは0.5〜20mmのものである。また、導光板の表面にはさらに拡散フイルムを重ねてもよい。
【0018】
【作用】本発明の面光源体用反射シートを使用して得られる面光源体は、導光板の横のエッジから光が導入され、その光が透過用模様の透明性粘着剤層を透過し、反射シート面で乱反射され、その乱反射された光をもう一度透過用模様の透明性粘着剤層を透過させ、導光板の表面より乱反射光を出すことにより、高輝度の照明を得ることができる。図6を用いて詳しく述べると、導光板31の導光板エッジ30から入光した光跡21は、導光体31の内面で透明性粘着剤層32の施されていない部分の面によって全反射され、導光板31の中を他端まで導かれる。一方、導光板31の導光板エッジ30から入光した光跡22は、導光体31の内面を通り、さらに透明性粘着剤層32を透過し、反射シート33に達する。光跡21も何回か全反射を繰り返すうちに、透明性粘着剤層32を施した部分に当たり、光跡22と同じような経路をたどる。透明性粘着剤層32を透過した光跡23は、透明性粘着剤層を通り抜け、反射シート33に当たると、反射シート33内のミクロバブル35に当たり、乱反射を繰り返し、放射状に広がる光跡24となって透明性粘着剤層を通り抜ける。光跡24の導光板31内を透過した光のうち、臨界角を超える光は導光板31面で反射され、再び導光板31内を進み、臨界角以下の光が導光板31表面から放射され、光跡25となる。
【0019】
【実施例】次に、本発明を実施例により図面に基づいて具体的に説明する。ただし、本発明は、これらの例によっては、何ら限定されるものではない。図1は本発明の面光源体用反射シートの一例を示す平面図であり、図2はその縦断面図である。図1及び図2においては、幅240mm、厚み188μm、反射率95%の白色ポリエステル樹脂の低発泡フイルムから成る反射材シート1の片面にアクリル系樹脂を主成分とする透明性粘着剤(透過率:96%、屈折率:1.49)をスクリーン印刷により、幅が200μmで、厚みが25μmの縞状の離隔的模様になるように塗布され、透過用模様2が形成されている。この反射シートは、反射材シート1の原反ロールから連続した反射材シート1を連続的にスクリーン印刷機に送り込み、連続的にスクリーン印刷し、その後剥離紙をその透明性粘着剤層の上に被せることにより製造した。従って、極めて効率的に面光源体用反射シートを製造することができた。
【0020】図3は、本発明の面光源体用反射シートの他の一例を示す平面図である。図3においては、図1及び図2における反射材シート1を使用し、同様にスクリーン印刷して透過用模様2を形成したものである。この透過用模様は、丸円を多数散在させた模様であり、光源から近い部分から遠ざかるにつれて、単位面積当たりの透明性粘着剤の表面積が大きくなっている。
【0021】図4は、本発明の面光源体用反射シートの他の一例を示す縦断面図である。図4においては、図1及び図2における反射材シート1を使用しており、反射材シートの片面の全面に透明性粘着剤が塗布されており、その透明性粘着剤層の表面にトリイソシアネート樹脂から成る反応硬化性樹脂の非粘着性の塗膜3(厚み:4μm)が所定の模様を形成するように塗布されている。従って、非粘着性の塗膜で覆われていない部分、つまり透明性粘着剤層の露出している表面が透過用模様を形成している。なお、図4では、塗膜3の厚さを強調して表示してあり、塗膜3を設けた面上に導光板を積層させると、透明性粘着剤が盛り上がり、導光板面に貼着するものである。
【0022】次に、図5は、本発明の面光源体用反射シートを使用した面光源体の一例を示す縦断面図である。図中、透明性粘着剤が塗布された反射シートの透明性粘着剤を貼着している面にアクリル樹脂製の厚み5mmの導光板4が貼付されている。さらに、導光板の表面には、拡散シート5が覆われていおり、均一な輝度を生じさせている。なお、図示していないが、反射シートの裏面に、粘着剤を塗布して、面光源体をいずれかの支持体に固定させてもよい。これにより、面光源体装置にしっかりと固定することができる。この面光源体を使用して輝度を測定したところ、管輝度30000ntの3φ冷陰極管を使用した幅240mm、長さ170mm、厚さ3mmの面光源体において、平均輝度600ntが得られた。
【0023】
【発明の効果】本発明によると、スクリーン印刷によって透明性粘着剤を反射シートに貼着する場合にも目詰まりが起こらず、薄いシートを使用するため製造時の作業性がよく、大きなサイズから小さなサイズの面光源体用反射シートを極めて効率的に製造することができる。また、本発明の面光源体用反射シートを使用して面光源体を製造する場合にも、導光板に反射シートを貼付するだけでよく、その作業性がよいので、大きなサイズから小さなサイズの面光源体を極めて効率的に製造することができ、製品の歩留りも良好である。また、複雑な曲面を有する導光板にも容易に適用することができ、反射材シートと導光板とのずれが生じにくい。さらに、大きな面光源体が必要である場合にも、つなぎ面のない大きな1つの導光板に反射シートを貼付するだけで製造することができ、輝度に優れた面光源体を極めて効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である面光源体用反射シートを示した平面図である。
【図2】図1の面光源体用反射シートの縦断面図である。
【図3】本発明の他の一実施例である面光源体用反射シートを示した平面図である。
【図4】本発明の他の一実施例である面光源体用反射シートを示した縦断面図である。
【図5】本発明の面光源体の一実施例を示した縦断面図である。
【図6】本発明の面光源体の作用効果を示した縦断面図である。
【符号の説明】
1 反射材シート
2 透過用模様
3 非粘着性の塗膜
4 導光板
5 拡散シート
21 光跡
22 光跡
23 透明性粘着剤層を透過する光跡
24 乱反射された光跡
25 導光板より表面に出た光の光跡
30 導光板エッジ
31 導光板
32 透明性粘着剤層
33 発泡樹脂性反射シート
34 空気層
35 発泡樹脂内のミクロバルブ

【特許請求の範囲】
【請求項1】 反射材シートの片面に、透明性粘着剤表面の粘着可能な部分が任意の離隔的模様になるように、透明性粘着剤が貼着されていることを特徴とする面光源体用反射シート。
【請求項2】 透明性粘着剤の屈折率が、反射シートを貼付する導光板の屈折率と同等以上である請求項1記載の面光源体用反射シート。
【請求項3】 請求項1又は2記載の反射シートの透明性粘着剤を貼着している面に導光板が貼付されていることを特徴とする面光源体。

【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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【図6】
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【公開番号】特開平7−161216
【公開日】平成7年(1995)6月23日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平5−329551
【出願日】平成5年(1993)12月2日
【出願人】(000102980)リンテック株式会社 (1,750)
【出願人】(594000376)株式会社プレステージ (1)