JP2005316149A - 反射シート - Google Patents

Abstract

【課題】 軽量で、かつ高反射率の拡散反射性に優れた反射シートを提供することにある。
【解決手段】反射層が繊維から成ることを特徴とする反射シートを用いる。ポリオレフィン合成パルプを抄紙することで、軽量でしかも高反射率且つ拡散反射率の高い反射シートを得る。これを用途に応じ加工し、照明装置および表示装置に用いる。拡散反射シート体であるにもかかわらず、軽量化が可能で、長波長側の光の反射率にも優れた反射シートが得られた。
【選択図】 なし

Description

本発明は、液晶ディスプレイ用等に好適に用いられる反射シートに関する。更に詳しくは高反射率、且つ軽量の反射シートに関する。

近年、反射シートは様々な分野で用いられてきており、特に、パーソナルコンピュータ、テレビジョン等の液晶表示装置の主要部品として数多く使用されている。従来、この反射シートの素材としては、特開平２−１６９２４４号公報（特許文献１）に記載されるような銀薄膜層を形成したプラスチックシートの反射体が知られている。液晶表示装置は大面積化、表示品位の向上が望まれており、この為には大容量の光を液晶部分に供給することが必要とされる。以上の要求を満たす為には、光源から供給する光量を多くすることが必要であり、反射シートの反射効率が高く、高輝度が得られる反射シートが求められている。更には、近年の電化製品、特に大型テレビの登場に伴い、構成部材、反射シートの軽量化が求められている。

一方、特開平７−２３０００４号公報（特許文献２）には、多孔性樹脂シートからなる液晶表示装置のバックライトユニット用光反射体であって、熱可塑性樹脂１００重量部に対して無機充填剤１００〜３００重量部を含む反射体について記載されている。また、特開平１１−１７４２１３号公報（特許文献３）には、ポリプロピレン樹脂２５〜４０重量％及び硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化チタンから選ばれた少なくとも１種の無機充填剤７５〜６０重量％を含む樹脂組成物１００重量部に対して延伸助剤０．０１〜１０重量部を含むシートを少なくとも一軸方向に延伸して得た多孔性樹脂シートからなる光反射体について記載されている。

これらの反射体は無機充填剤を大量に含む多孔性シートであり、近年の軽量化という点では必ずしも要求に答えるものではない。また、これらの多孔シートは一軸延伸により多孔化されているものであったから、シート自体に方向性が発現し、物性差が発現するという問題があった。
特開平２−１６９２４４号公報 特開平７−２３０００４号公報 特開平１１−１７４２１３号公報

本発明の目的は、軽量、且つ従来にない高反射率の光反射シートを提供することにある。

本発明者らは、従来の多孔シートにおいては、無機充填剤を起点に多数の空隙（反射点）を生じさせ、空隙が多数あることで乱反射が生じ、高い拡散反射性能が発現しているという点に着目し、かかる構造を無機充填剤を用いないで実現している系を探索検討したところ、ある種の繊維がかかる構造を有し、且つ、反射率が高いことを見出し、本発明に至った。
すなわち、
本発明は、反射層が繊維からなることを特徴とする反射シートを提供する。
本発明において、繊維として、合成繊維及び／または天然繊維を用いることは好ましい態様の１つである。

また、 合成繊維として、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエチレンとポリプロピレンの複合繊維、ポリエステルとポリオレフィンの複合繊維、ポリオレフィン合成パルプ、及びこれらの混合物であることは好ましい態様の１つである。

また、本発明の反射シートは、支持体と積層して用いることができる。

本発明の反射シートは、無機充填剤なしに空隙を創ることによって、従来に無い高い拡散反射率を有し、軽量化している。このため、液晶表示装置などのバックライトの光線を高い効率で利用出来、高輝度化や省エネルギーに貢献出来るので本発明の意義は大きい。

以下、本発明の反射シートについて詳細に説明する。

本発明において反射率と言う語は拡散反射率および全反射率の意味を含むことがある。

本発明の反射シートに用いられる繊維は、天然繊維、合成繊維、複合繊維、不織布等、公知のものであれば、いずれでも良い。

例えば、天然繊維であれば、広葉樹晒クラフトパルプ、針葉樹晒クラフトパルプ、砕木パルプ、サーモメカニカルパルプ、ケナフ、及びこれらの混合物が挙げられる。

合成繊維としては、化学繊維紙の製造に一般的に供されているものを用いることができる。すなわち、合成繊維の原料樹脂を湿式、乾式、溶融などのいずれかの方法で紡糸されたものを、適宜長さの短繊維に切断したものである。具体的には、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリルニトリルなどのアクリル、ナイロン、ビニロンなどであり、この外、芯がポリエステルで、鞘がポリオレフィンの芯鞘構造を有する複合繊維など、これら単独、及びこれらの混合物が挙げられる。本発明における好ましい合成繊維としては、合成パルプやカットファイバと呼ばれる紡糸により製造された合成繊維が良い。本発明では、紡糸により製造されたＰＥＴやＰＰの合成繊維を使用することも可能であるが、汎用の板紙抄紙機による湿式抄造プロセスに適したポリオレフィン合成パルプがより好ましい。多分岐状の繊維性状を有するポリエチレンやポリプロピレンからなるポリオレフィン合成パルプは、カットファイバに比べて水中での分散性に優れ、より均質な分散が可能となる。

本発明のポリオレフィン合成パルプの中で、特に熱溶融時の接着性に優れる好ましいものとしては、融点１００〜１７５℃であり、密度が０．９００〜０．９８０ｇ／ｃｍ3であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）（ＧＰＣ法による）が１．５〜３．５であり、メルトフローレート（ＭＦＲ：ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃）が０．１〜１００ｇ／１０ｍｉｎであるポリエチレンからなるポリエチレン合成パルプを挙げることができる。このようなポリエチレン合成パルプは特開２０００−２６５４００に記載されている。この合成パルプは、樹脂の融点付近でのヒートシール性（熱接着性）に優れるため、本発明の反射シートには特に好ましい。

また、ポリプロピレン合成パルプとしては、融点１３０〜１８０℃、密度が０．８５０〜０．９５０ｇ／ｃｍ³であり、メルトフローレート（ＭＦＲ：ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、２３０℃）が０．１〜１００ｇ／１０ｍｉｎのポリプロピレンからなる合成パルプが好ましい。

ポリオレフィン合成パルプとしては、多くの合成樹脂によって開発された種々の方法でもって製造されたものを用いることができる。このポリオレフィン合成パルプは、熱処理によって、溶融し、ポリオレフィン合成パルプ相互に、あるいはポリオレフィン合成パルプと必要に応じて合成繊維や天然繊維を相互に熱融着、固定化し、又はポリオレフィン合成パルプを必要に応じて合成繊維や天然繊維に熱融着、固定化して反射シートを得ることができる。市場への供給性、均質性あるいは入手価格等から、ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成パルプが適しており、例えば、現在、一般に市販されていて、容易に入手することができる典型的なものとしては、ポリオレフィン合成パルプ“ＳＷＰ”〔三井化学（株）製〕が挙げられる。ＳＷＰの製造方法としては、特公昭５５−１０６８３、特開平０９−１５７９４６に記載されるような方法にて製造できる。

上記、必要に応じて配合される合成繊維や天然繊維の配合量としては、５０重量％以下、ポリオレフィン合成パルプの多分枝状の繊維が多くある方が、反射率に優れる。

ポリオレフィン合成パルプ、必要に応じて配合される合成繊維や天然繊維から、本発明の反射シートを製造するには、通常の木材パルプを用いて抄紙するのと同様に抄紙すればよい。先ず、ポリオレフィン合成パルプを水に分散して紙料を調成する。この紙料の調成にあたっては、水に分散するのにぬれの問題があり、適宜ぬれ調節剤を用いて分散する。ここで、ぬれ調節剤としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムなどが挙げられる。そして、紙料調成にあたっては、本発明の目的を阻害しない範囲で必要に応じて、各種添加成分を配合することができる。例えば、強度を向上させるために熱接着性樹脂、例えばアクリルエマルジョン、エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョン、スチレン−ブタジエンラテックスなどを用いたり、あるいは耐光性を向上させるために紫外線吸収剤を添加したり、さらには着色剤、その他の助剤を用いて紙料を調成することができる。また、必要に応じて、微細繊維として、例えば、木材パルプ、セルロース誘導体等を配合することもできる。上記のようにして調成された紙料は、通常の抄紙方法によって抄紙し、乾燥してベースシートを製造する。ここで、ベースシートは、坪量１０〜１０００ｇ／ｍ2で抄紙される。なお、抄紙は、ヤンキー式抄紙機、長網式抄紙機、円網式抄紙機などで抄紙する。次いで、ベースシートは、処理温度１１０〜１５０℃に設定された熱加工機で熱処理することによって、本発明の反射シートを得ることができる。熱加工機としては、加熱ロールと加圧ロールを備えたものであれば、如何なる形態のものでも適用することができる。そして、抄紙後の熱処理は、乾燥と同時であっても、あるいは、一旦抄紙、乾燥してから、巻取りベース紙を熱処理するなどいずれであってもよい。このように熱処理することによって、ポリオレフィン合成パルプ相互に、あるいはポリオレフィン合成パルプと必要に応じて配合される合成繊維を相互に熱融着し固定化したり、又はポリオレフィン合成パルプを必要に応じて配合される合成繊維に熱融着し、固定化されることによって反射シートが得られるものと推定される。

このようにして得られた反射シートの、全反射率は、５５０ｎｍの波長の光に対して９８％以上であり、より好ましくは３８０〜７８０ｎｍの範囲で、９８％以上である。本発明の反射体は、拡散反射シートであるにもかかわらず、軽くて反射率が高い。これは、拡散反射シートが軽くなるとその構造上の性格、無機充填剤の減少、空隙（反射点）の減少から、光線透過率、特に長波長側の透過率が高くなるが、本発明の反射シートでは、この透過光全てを合成パルプが構成する繊維の絡み合いによって発現する大多数の空隙（反射点）で受けて、反射させているため、軽くて反射率が高くなると考えられる。

また、反射シートをベースシートとして、表面コーティング、例えば、耐傷性向上させるためや、導光板との密着防止のためアクリルビーズコーティングしたり、耐光性を向上させるため紫外線吸収剤をコーティングしたり、正反射性を向上させるため、金属蒸着・スパッタ等、市場要求に応じて対応可能である。

さらには、粘着剤や接着剤を介し、特許２５０３１６０に記載されているような支持体、アルミニウム、鉄、ステンレススチール、銅、真鍮等の金属のシートまたは板を用いた場合は、反射シートの強度や曲げ加工性を向上することができる。その他、支持体としては、プラスチックを用いたフィルムまたはシート、紫外線吸収剤などが混合されたプラスチックフィルムまたはシート、紫外線吸収剤や酸化亜鉛などの紫外線をカットする層が形成されたプラスチックフィルムまたはシートを用いることができる。好ましい例示をすると、紫外線吸収剤を含んだ二軸延伸ポリプロピレン、同ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、同ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、同ポリブチレンテレフテレート（ＰＢＴ）、紫外線吸収剤を含んだアクリル樹脂、同メタアクリル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリイミドなどのホモポリマーまたはコポリマーがあげられる。また、紫外線吸収剤だけではなく、例えば酸化チタンを含んだＰＥＴを用いた場合は、白ＰＥＴとなり、反射率向上に寄与する場合がある。また、カーボンブラックを含有したＰＥＴを用いた場合は、黒ＰＥＴとなり、光を遮蔽する効果がある。また、特願２００３−３４５０９５、特開平５−２２９０５３のように金属薄膜層を形成したプラスチックシートを貼り合わせることもできる。

このため、例えば、サイドライト型バックライト装置の導光板下反射体として好適に用いることが出来る他、直下型のバックライト装置の反射体として、照明装置や表示装置に好適に用いられる。また、必要に応じて金属シートやプラスチックシート等と貼合し、Ｕ字などの形状に加工するなどの公知の方法でランプリフレクターとして用いる事も可能である。

本発明の表示装置は、軽量化が可能で且つ反射率の高い反射体を用いているので、より軽量化出来、輝度にも優れている。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

（実施例１）
ポリオレフィン合成パルプ １００部 〔三井化学（株）製，商品名“ＳＷＰ”Ｅ６２０〕、を用いて、角型抄紙機により坪量１６３ｇ/ｍ２のベースシートを抄造した。このベースシートをロータリドライヤを用いて１０５℃で乾燥し、さらに１３０℃の温度に設定された熱加工機で熱処理し、本発明の反射シートを得た。

この反射シートの比重（ＪＩＳ Ｋ６７６０）を測定しところ、０．４３ｇ／ｃｍ３であった。さらに、全反射率を日立自記分光光度計（型式Ｕ―３４００）に１５０φの積分球を設置し、波長５５０ｎｍにおける値を測定したところ全反射率１００．５％、波長７８０ｎｍでの全反射率９９．８％の結果を得た。

（比較例１）
市販品の拡散反射シート〔三井化学（株）製，ホワイトレフスターＷＳ１８０Ａ〕を用い、実施例１と同様の評価を行った。評価結果を表１に示した。

（比較例２）
ホワイトレフスターＷＳ１８０Ａを２枚重ね、実施例１と同様の厚みにして、評価を行った。評価結果を表１に示した。

Claims (5)

1. 反射層が繊維からなることを特徴とする反射シート
2. 繊維が合成繊維及び／または天然繊維であることを特徴とする請求項１記載の反射シート
3. 合成繊維が、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエチレンとポリプロピレンの複合繊維、ポリエステルとポリオレフィンの複合繊維、ポリオレフィン合成パルプ、及びこれらの混合物であることを特徴とする請求項１記載の反射シート。
4. ポリオレフィン合成パルプがポリエチレン合成パルプ、ポリプロピレン合成パルプであることを特徴とする請求項１記載の反射シート
5. 支持体を積層してなることを特徴とする請求項１記載の反射シート。