JP2002005815A - バックライト用部材の耐久性試験方法 - Google Patents

バックライト用部材の耐久性試験方法

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JP2002005815A
JP2002005815A JP2000187474A JP2000187474A JP2002005815A JP 2002005815 A JP2002005815 A JP 2002005815A JP 2000187474 A JP2000187474 A JP 2000187474A JP 2000187474 A JP2000187474 A JP 2000187474A JP 2002005815 A JP2002005815 A JP 2002005815A
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light
backlight
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Tomohiro Maekawa
智博 前川
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】バックライト用部材の耐久性を短期間で適切に
評価するための試験方法を提供すること。 【解決手段】バックライト用部材またはその断片に、下
記(A)〜(C)の条件を満たす強度で光を照射するバ
ックライト用部材の耐久性試験方法。 (A)波長250〜350nmの光の強度:0.05〜
10mW/cm2、 (B)波長250nm未満の光の強度:0〜0.5mW
/cm2、 (C)波長350nmを越える光の強度:0〜150m
W/cm2

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導光板、光拡散シ
ート、プリズムシート等のバックライト用部材の耐久性
試験方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置に用いるバックライトは、
通常、冷陰極管や熱陰極管を光源として、導光板、光拡
散シート、プリズムシート等の部材から構成される光学
系を有している。これらバックライト用部材の材質や形
状は、液晶表示装置の大きさ、バックライトの構成、陰
極管の輝度等により、適宜選定され、また、近年、目的
に応じた様々な材質、形状のバックライト用部材が開発
されている。バックライト用部材の選定や開発において
は、実際にこれらの部材を長期間使用した場合に起こり
うる劣化の度合いを把握するための、耐久性試験が必要
である。従来、バックライト用部材の耐久性試験は、通
常、実際にバックライトを組み立て、または実際のバッ
クライトと同様に部材と陰極管を配置し、陰極管を点灯
することにより行われている。しかしながら、この方法
は、試験結果を得るまでに長期間を要し、温度を上げる
などして条件を厳しくしても、期間短縮には限界があ
る。また、バックライト用部材の耐久性試験に、サンシ
ャインカーボンウェザオメーターを用いる方法も採用さ
れている。しかしながら、この方法は、本来、屋外用途
向け製品用の耐久性試験方法であり、該試験条件下にお
ける部材の劣化挙動と実際にバックライトにて使用した
際の部材の劣化挙動とが異なり、部材の耐久性を適切に
評価できないことが多い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解決し、バックライト用部材の耐久性を短期間
で適切に評価するための試験方法を提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討の
結果、バックライト用部材に特定波長範囲の光を特定の
強度で照射し、部材の劣化度合いを光学物性等により評
価する方法が、上記目的に適うことを見出し、本発明を
完成するに至った。すなわち本発明は、バックライト用
部材またはその断片に、下記(A)〜(C)の条件を満
たす強度で光を照射するバックライト用部材の耐久性試
験方法に係るものである。 (A)波長250〜350nmの光の強度:0.05〜
10mW/cm2、(B)波長250nm未満の光の強
度:0〜0.5mW/cm2、(C)波長350nmを
越える光の強度:0〜150mW/cm2
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の耐久性試験方法は、液晶表示装置等のバックラ
イトの構成部材を対象とする。該部材は、エッジライト
型バックライト用の部材でも直下型バックライト用の部
材でもよく、具体的には、導光板、光拡散シート、プリ
ズムシート等の光学部材が挙げられる。
【0006】導光板としては、表面にドット印刷、レー
ザー加工、プリズム加工、マット加工、ベタ印刷等の光
拡散手段を施したものでもよいし、内部に基材と屈折率
が異なる粒子を分散させたものでもよい。光拡散シート
としては、表面にマット加工等の光拡散手段を施したも
のでもよいし、内部に基材と屈折率が異なる粒子を分散
させたものでもよい。プリズムシートとしては、片面に
プリズム構造を設けたものでもよいし、両面にプリズム
構造を設けたものでもよい。
【0007】上記部材の基材材料としては透明性の高い
ものが好ましく、通常、メタクリル酸メチル系樹脂、ス
チレン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリノルボルネン樹脂等の透明樹脂やガラスが用い
られている。なお、メタクリル酸メチル系樹脂として
は、通常、その構成単量体としてメタクリル酸メチルを
50重量%以上含む重合体が用いられており、実質的に
メタクリル酸メチルの単独重合体であるポリメタクリル
酸メチルや、メタクリル酸メチル50重量%以上とこれ
と共重合可能な不飽和単量体50重量%以下とからなる
共重合体が挙げられる。また、スチレン系樹脂として
は、通常、その構成単量体としてスチレンを50重量%
以上含む重合体が用いられており、実質的にスチレンの
単独重合体であるポリスチレンや、スチレン50重量%
以上とこれと共重合可能な不飽和単量体50重量%以下
とからなる共重合体が挙げられる。
【0008】本発明の方法においては、バックライト用
部材に、波長250〜350nmの光を0.05〜10
mW/cm2の強度で照射することにより、部材の劣化
を、実際にバックライトにて使用した場合と同様の挙動
で、適度に促進させることができ、部材の耐久性を短期
間で評価することができる。波長250〜350nmの
光の強度は、好ましくは0.1mW/cm2以上、さら
に好ましくは0.15mW/cm2以上であり、また、
好ましくは7mW/cm2以下、さらに好ましくは5m
W/cm2以下である。該強度が0.05mW/cm2
満であると、部材劣化の促進性が低く、試験期間の短縮
が十分ではない。また、該強度が10mW/cm2を越
えると、部材の劣化が速すぎて、評価が適切に行えない
ことがある。
【0009】光照射においては、波長250〜350n
mの範囲における光の積分強度が0.05〜10mW/
cm2の範囲にあればよく、照射光中には、上記波長範
囲の一部の光が含まれていなくてもよいし、一方、波長
250nm未満の光や波長350nmを越える光が含ま
れていてもよい。ただし、波長250nm未満の光の強
度が強すぎると、部材の劣化挙動が実際にバックライト
にて使用した場合と異なったり、部材の劣化が速すぎ
て、評価が適切に行なえないことがあり、さらに電力消
費量の点からも好ましくない。また、波長350nmを
越える光の強度が強すぎると、波長によっては部材の劣
化挙動が実際にバックライトにて使用した場合と異なる
ことがあり、さらに電力消費量の点からも好ましくな
い。したがって、波長250nm未満の光の強度は、
0.5mW/cm2以下、好ましくは0.3mW/cm2
以下、さらに好ましくは0.1mW/cm2以下であ
る。また、波長350nmを越える光の強度は、150
mW/cm2以下、好ましくは100mW/cm2以下、
さらに好ましくは50mW/cm2以下である。通常、
λma xが250〜350nmの範囲にある光を照射する
のが好ましい。
【0010】光照射に用いる光源としては、例えば、捕
虫用蛍光灯、複写用蛍光灯、ブラックライトブルー蛍光
灯、殺菌灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ等
が挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上を用いるこ
ともできる。光照射の際には、光が部材にあたる位置に
おいて、(A)波長250〜350nmの光の強度が
0.05〜10mW/cm2となり、(B)波長250
nm未満の光の強度が0〜0.5mW/cm2となり、
かつ(C)波長350nmを越える光の強度が0〜15
0mW/cm2となるように、適当な容器内に部材と光
源を必要に応じて複数個配置すればよい。この場合、部
材の代わりに部材から適当な大きさ、形状に切り出した
断片を用いることにより、光源の数を減らしたり、容器
を小さくすることができる。
【0011】光照射の時間や温度については、光の強度
や他の条件、部材の想定使用期間等によって適宜設定さ
れるが、照射時間は通常20〜5000時間の範囲であ
り、照射温度は通常20〜80℃の範囲である。なお、
光照射は、通常、連続的に行われるが、断続的であって
もよい。また、光照射は、必要に応じて、適当な湿度条
件下に行ってもよい。
【0012】光照射による部材の劣化の度合いは、光学
物性、機械物性等の各種物性測定や外観観察により、評
価することができる。中でも光学物性により評価するの
が好ましく、該光学物性としては、例えば、分光透過
率、平均透過率、YI、ΔEが挙げられ、必要に応じて
その2種以上を用いることもできる。分光透過率や平均
透過率であれば値の低下により、YIやΔEであれば値
の上昇により、部材の劣化を把握することができる。
【0013】分光透過率の測定波長は、通常、300〜
800nm、好ましくは可視域(380〜780nm)
から1ないし2以上選択される。特定波長範囲にて一定
間隔で分光透過率を測定し、分光透過率曲線を求めても
よい。平均透過率は、可視域(380〜780nm)等
の特定波長範囲における分光透過率の平均値を算出して
求めることができる。
【0014】YIは、分光透過率のデータから求められ
る色の三刺激値(X、Y、Z)を用いて、下式1により
算出することができる。 YI=[100×(1.28X−1.06Z)]/Y ・・・式1
【0015】△Eは、色の三刺激値(X、Y、Z)から
求められる表色系(L*、a*、b*)の、光照射前の初
期値(L*0、a*0、b*0)からの変化量を用い、下式2
により算出することができる。 △E=[(L*−L*0)2+(a*−a*0)2+(b*−b*0)2]1/2 ・・・式2
【0016】なお、YIやΔEの算出に用いる色の三刺
激値としては、分光透過率のデータから求めたものの代
わりに、分光反射率のデータから求めたものを用いるこ
ともできる。この分光反射率に基づくYIやΔEは、部
材が光拡散シートである場合に好適に用いられる。
【0017】分光透過率を測定する際の部材における測
定光路の方向は、適宜選択することができるが、例え
ば、部材が導光板であれば、バックライトにおいて光源
が設置されるエッジからその対面エッジに向かう方向が
好ましく、部材が光拡散シートやプリズムシートであれ
ば、シートの厚さ方向が好ましい。また、部材が導光板
であれば、測定光路長を10cm以上取るのが好まし
い。
【0018】本発明の耐久性試験方法は、バックライト
用部材の中でも、画面の対角インチ数が14インチ以
上、好ましくは20インチ以上の液晶表示装置に用いる
バックライトの部材に好適に用いることができる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。なお、物性値について
は、分光光度計[(株)日立製作所製、U4000型]
を用いて25cm光路での分光透過率を波長300〜8
00nmの範囲で5nm刻みで測定し、該測定値をもと
に波長380〜780nmの範囲の平均透過率、YIお
よびΔEを算出した。
【0020】実施例1、2 導光板用のメタクリル酸メチル系樹脂[メタクリル酸メ
チル/アクリル酸メチル=96/4(重量比)の共重合
体、分子量約10万]の6mm板から、5cm×25c
mの試験片を切り出した。この試験片の5cm×25c
m面に平行に、Atlas Electric Devices Company 製の
313nmUVBランプ(40W、λmax313nm)
4本を並べて配置し、60℃にて点灯した。試験片の光
照射面における、光の強度は以下のとおりであった。 ・波長250〜350nmの光の強度:0.2mW/c
2、 ・波長250nm未満の光の強度:0.05mW/cm
2未満(未検出)、 ・波長350nmを越える光の強度:0.05mW/c
2未満(未検出)。 照射前(参考例)、照射240時間後(実施例1)およ
び照射600時間後(実施例2)の各試験片の物性値を
表1に示す。
【0021】比較例 実施例1と同様の試験片を用い、この試験片の6mm×
25cm面に平行に、ハリソン電気製の冷陰極管2本を
並べて配置し、60℃にて点灯した(0.6A、12
V)。試験片の光照射面における、光の強度は以下のと
おりであった。 ・波長250〜350nmの光の強度:0.05mW/
cm2未満(未検出)、 ・波長250nm未満の光の強度:0.05mW/cm
2未満(未検出)、 ・波長350nmを越える光の強度:144mW/cm
2。 照射2500時間後の試験片の物性値を表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、バックライト用部材の
耐久性を短期間で適切に評価することができ、バックラ
イト部材の選択や開発において、有用な試験方法が提供
される。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バックライト用部材またはその断片に、下
    記(A)〜(C)の条件を満たす強度で光を照射するこ
    とを特徴とするバックライト用部材の耐久性試験方法。 (A)波長250〜350nmの光の強度:0.05〜
    10mW/cm2、(B)波長250nm未満の光の強
    度:0〜0.5mW/cm2、(C)波長350nmを
    越える光の強度:0〜150mW/cm2
  2. 【請求項2】バックライト用部材が導光板、光拡散シー
    トまたはプリズムシートである請求項1記載のバックラ
    イト用部材の耐久性試験方法。
  3. 【請求項3】光の照射によるバックライト用部材または
    その断片の劣化の度合いを、分光透過率、平均透過率、
    YIおよびΔEから選ばれる1種以上により評価する請
    求項1または2に記載のバックライト用部材の耐久性試
    験方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006020475A1 (en) * 2004-08-09 2006-02-23 3M Innovative Properties Company Method of accelerated testing of illuminated device components
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JP2014038101A (ja) * 2012-08-16 2014-02-27 Boe Technology Group Co Ltd 導光板の透過率スペクトルのテスト装置及び方法

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