JP2010134461A - 光拡散板及び面光源装置並びに透過型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】透過型画像表示パネル等をより明るく照明できる光拡散板を提供する。
【解決手段】本発明の光拡散板３は、透明樹脂および光拡散粒子からなり、前記透明樹脂は、２００ｍｍの光路長を波長６００ｎｍの光が透過するときの光線透過率が６５％以上である。前記透明樹脂中の亜鉛の含有率は１５０ｐｐｍ以下であるのが好ましい。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば透過型画像表示パネル等をより明るく且つより自然な色調で照明できる光拡散板に関する。

液晶表示装置としては、例えば液晶セルを備えた液晶パネル（画像表示部）の背面側に面光源装置がバックライトとして配置された構成のものが公知である。前記バックライト用の面光源装置としては、ランプボックス（筐体）内に複数の光源が配置されると共にこれら光源の前面側に光拡散板が配置された構成の面光源装置が知られている（特許文献１参照）。

上記光拡散板としては、画面サイズが大きくなっても比較的軽量なものとなし得ることから、透明樹脂中に光拡散粒子を分散させてなるものが広く用いられている。

特開２００４−１７０９３７号公報

しかしながら、このような公知の光拡散板は、透過型画像表示パネル等を照らす明るさが十分でなかったり、得られる照明が自然な色調でなかったりする場合が多く、このような場合には該光拡散板を用いて構成された液晶表示装置等の透過型画像表示装置において、表示画像の明るさが不十分になったり、自然な色調の表示画像が得られ難いという問題を生じていた。

本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、透過型画像表示パネル等をより明るく照明できる光拡散板を提供することを目的とする。また、本発明はさらに、透過型画像表示パネル等をより明るく且つより自然な色調で照明できる光拡散板を提供することをも目的とする。

前記目的を達成するために、本発明者は鋭意研究した結果、波長６００ｎｍの光の光線透過率が照明の明るさに影響を与えていることを見出し、更に樹脂の製造過程で添加される亜鉛化合物等が照明の色調に影響することを見出すに至り、本発明を完成したものである。即ち、本発明は以下の手段を提供する。

［１］透明樹脂および光拡散粒子からなり、
前記透明樹脂は、２００ｍｍの光路長を波長６００ｎｍの光が透過するときの光線透過率が６５％以上である光拡散板。

［２］前記透明樹脂は亜鉛化合物を含有する組成物であり、該組成物中の亜鉛の含有率が１５０ｐｐｍ以下である前項１に記載の光拡散板。

［３］前記亜鉛化合物がステアリン酸亜鉛である前項２に記載の光拡散板。

［４］前記透明樹脂はポリスチレンを含有する前項１〜３のいずれか１項に記載の光拡散板。

［５］前記光拡散粒子が、アクリル系重合体粒子及びシロキサン系重合体粒子からなる群より選ばれる１種以上の重合体粒子である前項１〜４のいずれか１項に記載の光拡散板。

［６］前記光拡散粒子の平均粒子径が０．５〜５μｍであり、前記透明樹脂の屈折率と前記光拡散粒子の屈折率の差の絶対値が０．０５以上であり、前記透明樹脂１００質量部当たりの前記光拡散粒子の含有量が０．１〜１０質量部である前項１〜５のいずれか１項に記載の光拡散板。

［７］前項１〜６のいずれか１項に記載の光拡散板と、該光拡散板の背面側に配置された複数の光源とを備える面光源装置。

［８］前項１〜６のいずれか１項に記載の光拡散板と、該光拡散板の背面側に配置された複数の光源と、前記光拡散板の前面側に配置された透過型画像表示パネルとを備える透過型画像表示装置。

［１］の発明では、透明樹脂および光拡散粒子からなり、前記透明樹脂は、２００ｍｍの光路長を波長６００ｎｍの光が透過するときの光線透過率が６５％以上であるから、透過型画像表示パネル等をより明るく照明することができるものとなる。

［２］の発明では、前記透明樹脂は亜鉛化合物を含有する組成物であるものの、該組成物中の亜鉛の含有率が１５０ｐｐｍ以下に設定されているから、透過型画像表示パネル等をより自然な色調で照明することができる。なお、「ｐｐｍ」は、質量百万分率を示す単位である。

［３］の発明では、前記亜鉛化合物がステアリン酸亜鉛であるから、ステアリン酸亜鉛滑剤による滑性作用により成形加工時の成形性を向上させつつ、より自然な色調で照明することができるものとなる。

［４］の発明では、前記透明樹脂はポリスチレンを含有する構成であるから、透明性が高くさらに自然な色調で照明することができる。

［５］の発明では、前記光拡散粒子として、アクリル系重合体粒子及びシロキサン系重合体粒子からなる群より選ばれる１種以上の重合体粒子が用いられているから、より明るく且つ自然な色調で照明することができる。

［６］の発明では、前記光拡散粒子の平均粒子径が０．５〜５μｍであり、前記透明樹脂の屈折率と前記光拡散粒子の屈折率の差の絶対値が０．０５以上であり、前記透明樹脂１００質量部当たりの前記光拡散粒子の含有量が０．１〜１０質量部であるから、光拡散粒子を十分に均一に分散できると共に、少ない光拡散粒子使用量で光を十分に拡散できる利点がある。

［７］の発明では、より明るく照明を行うことのできる面光源装置が提供される。また、光拡散板が［２］の構成を具備している場合には、より明るく且つより自然な色調の照明を行うことのできる面光源装置が提供される。

［８］の発明では、より明るい表示画像が得られる透過型画像表示装置が提供される。また、光拡散板が［２］の構成を具備している場合には、より明るく且つより自然な色調の表示画像が得られる透過型画像表示装置が提供される。

本発明に係る透過型画像表示装置の一実施形態を示す模式図である。 本発明に係る光拡散板の一実施形態を示す断面図である。 本発明に係る光拡散板の他の実施形態を示す断面図である。 光路長２００ｍｍでの波長６００ｎｍの光の光線透過率の測定法の説明図である。

本発明の透過型画像表示装置（３０）の一実施形態に係る液晶表示装置を図１に示す。図１において、（３０）は液晶表示装置、（１１）は液晶セル、（１２）（１３）は偏光板、（１）は面光源装置（backlight）である。前記液晶セル（１１）の上下両側にそれぞれ偏光板（１２）（１３）が配置され、これら構成部材（１１）（１２）（１３）によって透過型画像表示部としての液晶パネル（２０）が構成されている。

なお、前記液晶セル（１１）は、一対の透明電極間に液晶化合物が封入されたものからなる。前記液晶パネル（２０）としては、カラーフィルター等を備えてカラー画像を表示可能なものが好ましく用いられる。また、前記液晶パネル（２０）は、斜め方向から見たときのコントラスト、色調等を整えるための位相差板を備えた構成であってもよい。

前記面光源装置（１）は、前記液晶パネル（２０）の下側の偏光板（１３）の下面側（背面側）に配置されている。即ち、この液晶表示装置（３０）は、直下型液晶表示（ディスプレイ）装置である。

前記面光源装置（１）は、平面視矩形状で上面側（前面側）が開放された薄箱型形状のランプボックス（５）と、該ランプボックス（５）内に相互に離間して配置された複数の線状光源（２）と、これら複数の線状光源（２）の上方側（前面側）に配置された光拡散板（３）とを備えている。前記光拡散板（３）は、前記ランプボックス（５）に対してその開放面を塞ぐように載置されて固定されている。また、前記ランプボックス（５）の内面には光反射層（図示しない）が設けられている。

前記光源（２）としては、特に限定されるものではないが、例えば冷陰極管（ＣＣＦＬ）、外部電極蛍光管（ＥＥＦＬ）、平面蛍光灯（ＦＦＬ）等の線状光源の他、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の点状光源などが用いられる。

前記光拡散板（３）は、透明樹脂および光拡散粒子からなり、透明樹脂中に光拡散粒子が分散している。本発明では、前記透明樹脂として、２００ｍｍの光路長を波長６００ｎｍの光が透過するときの光線透過率が６５％以上である透明樹脂を用いる。これにより、前記面光源装置（１）によって液晶パネル（２０）をより明るく照明することができる。従って、前記液晶表示装置（３０）によれば、より明るい表示画像が得られるという効果を奏する。

また、本実施形態では、前記透明樹脂は亜鉛化合物を含有する組成物であり、該組成物中の亜鉛（Ｚｎ原子）の含有率が１５０ｐｐｍ以下に設定されている。これにより、前記面光源装置（１）によって液晶パネル（２０）をより自然な色調で照明することができる。従って、前記液晶表示装置（３０）によれば、より自然な色調の表示画像が得られるという効果を奏する。

なお、前記液晶表示装置（３０）において、前記光拡散板（３）と前記液晶パネル（２０）の間に別の光拡散板を配置してもよい。また、前記光拡散板（３）と前記液晶パネル（２０）の間に、前面側を明るく照明するための光学部材を配置してもよい。前記光学部材としては、例えば米国スリーエム社製「ＤＢＥＦ」（商品名）等が挙げられる。

前記透明樹脂としては、無着色のものが好適に用いられる。前記透明樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えばポリスチレン、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、メタクリル酸−スチレン共重合体、無水マレイン酸−スチレン共重合体、ポリメタクリル酸メチル、メタクリル酸メチル−アクリル酸エステル共重合体、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリシクロオレフィン、シクロオレフィン−αオレフィン共重合体等が挙げられる。これらの中でも、吸湿が少ない点で、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリシクロオレフィン、およびシクロオレフィン−αオレフィン共重合体が好適に用いられる。

また、前記透明樹脂としては、２００ｍｍの光路長を波長６００ｎｍの光が透過するときの光線透過率が６５％以上である透明樹脂を用いる。これにより透過光による照度をより向上させることができる。中でも、前記透明樹脂としては、２００ｍｍの光路長を波長６００ｎｍの光が透過するときの光線透過率が７０％以上である透明樹脂を用いるのが好ましい。

例えば原料モノマーを液相中で懸濁重合法、分散重合法等の方法により重合させて透明樹脂を製造する際に、得られる透明樹脂に残留する溶媒や、この溶媒に添加されていた触媒成分、添加剤等が、不純物として、波長６００ｎｍの光の光線透過率に影響していることも考えられる。或いは、重合で得られた透明樹脂に対し様々な目的で僅かに添加される添加剤等が、不純物として、波長６００ｎｍの光の光線透過率に影響していることも考えられる。このため、本発明で用いる「２００ｍｍの光路長を波長６００ｎｍの光が透過するときの光線透過率が６５％以上である透明樹脂」は、例えば、製造工程で使用される触媒や添加剤等の使用量の少ないもの、重合後において十分に洗浄されたもの、重合で得られた透明樹脂に対し添加剤等が添加されてないもの、重合で得られた透明樹脂に対し添加される添加剤量が少ないもの等を選択して用いることで、得ることができる。

また、前記透明樹脂としては、亜鉛化合物を含有する組成物であってもよいが、この場合には前記組成物中の亜鉛の含有率（Ｚｎ原子の含有率であり、亜鉛化合物の含有率ではない）は、１５０ｐｐｍ以下に設定されるのが好ましい。亜鉛の含有率が１５０ｐｐｍ以下であれば、色調に影響があると思われる亜鉛の含有率が抑制されているので、透過型画像表示パネル（２０）をより自然な色調で照明することができる。中でも、前記組成物中の亜鉛の含有率は９０ｐｐｍ以下に設定されるのがより好ましく、５０ｐｐｍ以下に設定されるのがさらに好ましく、１０ｐｐｍ以下に設定されるのが特に好ましい。

前記亜鉛化合物としては、特に限定されるものではないが、例えばステアリン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸亜鉛、１，２−ヒドロキシステアリン酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛等が挙げられる。

前記ステアリン酸亜鉛は、滑性向上効果が得られるので、該ステアリン酸亜鉛の含有により、透明樹脂と成型加工機の金属面との摩擦の低減、成型加工機の金属面への樹脂付着防止及び離型性向上に資する。

前記亜鉛の含有率は、次のようにして求められる値である（実施例での亜鉛の含有率についても同様である）。即ち、亜鉛化合物を含有する組成物を白金皿に採取し、硫酸を加えて加熱して有機物を炭化させ、次に得られた炭化物を電気炉で５５０℃で灰化させ、この灰分にアルカリ融剤を加えて加熱融解する。次いで、得られた融解物を硝酸及び水に溶解せしめ、一定容積となるよう調整して供試液とし、この供試液中のＺｎ（元素）をＩＣＰ−ＡＥＳ（サーモフィッシャーサイエンティフィク社製の誘導結合プラズマ発光分析装置「ｉＣＡＰ６５００」）を用いて測定する。

前記光拡散粒子としては、前記透明樹脂に対して非相溶性で、該透明樹脂とは異なる屈折率を示し、光拡散板（３）を透過する透過光を拡散させる機能を有する粒子（粉末を含む）であれば特に限定されず、例えば無機材料からなる無機粒子であってもよいし、有機材料からなる有機粒子であってもよい。この光拡散粒子としては、カップリング剤等の表面処理剤で表面処理されたものを用いてもよい。

前記無機粒子を構成する無機材料としては、特に限定されるものではないが、例えばシリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、無機ガラス、マイカ、タルク、ホワイトカーボン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等が挙げられる。

前記有機粒子を構成する有機材料としては、特に限定されるものではないが、例えばアクリル系重合体、シロキサン系重合体、スチレン系重合体等が挙げられる。

これらの中でも、不純物が少ないために照度をより向上させることができると共に光拡散板をより軽量化し得る点で、有機粒子が好ましく用いられ、特に好適なのはアクリル系重合体粒子、シロキサン系重合体粒子である。

前記アクリル系重合体粒子としては、例えばアクリル系単官能単量体単位を主成分とする重合体、即ちアクリル系単官能単量体単位を５０質量％以上含む重合体の粒子が挙げられる。前記アクリル系単官能単量体単位を５０質量％以上含む重合体の粒子としては、単量体単位の全て（１００質量％）がアクリル系単官能単量体単位である重合体の粒子であってもよいし、アクリル系単官能単量体及びこれと共重合可能な単官能単量体の共重合体の粒子であってもよい。

前記アクリル系単官能単量体としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等が挙げられる。前記アクリル酸エステルとしては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル等が挙げられる。また、前記メタクリル酸エステルとしては、特に限定されないが、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル等が挙げられる。これらのアクリル系単官能単量体は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

前記アクリル系単官能単量体と共重合可能な単官能単量体は、ラジカル重合可能な二重結合を分子内に１個有し、この二重結合でアクリル系単官能単量体と共重合可能な化合物である。具体的には、例えばスチレンの他、クロロスチレン、ブロモスチレン等のハロゲン化スチレン類、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等のアルキルスチレン類等の置換スチレン等が挙げられる。さらにアクリロニトリルも挙げられる。これら単官能単量体は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

前記アクリル系重合体粒子が、単量体単位の全て（１００質量％）がアクリル系単官能単量体単位である重合体の粒子である場合、及び、アクリル系単官能単量体及びこれと共重合可能な単官能単量体の共重合体の粒子である場合には、その重量平均分子量は５０万〜５００万であるのが好ましい。

また、前記アクリル系重合体粒子としては、アクリル系単官能単量体及びこれと共重合可能な多官能単量体の共重合体の粒子であってもよい。かかる多官能単量体とは、アクリル系単官能単量体と共重合可能な二重結合を分子内に２個以上有し、これらの二重結合でアクリル系単官能単量体と共重合可能な化合物である。この多官能単量体としては、例えば、前記スチレン系重合体粒子に関して挙示したのと同様の多価アルコール類のメタクリレート類、多価アルコール類のアクリレート類、芳香族多官能化合物等が挙げられる。これら多官能単量体は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

アクリル系単官能単量体及びこれと共重合可能な多官能単量体の共重合体は、架橋構造の共重合体であり、そのゲル分率は１０質量％以上であるのが好ましい。

また、前記アクリル系重合体粒子としては、アクリル系単官能単量体／これと共重合可能な単官能単量体／同じく共重合可能な多官能単量体を共重合して得られた三元系共重合体等の粒子であってもよい。

前記アクリル系重合体粒子の屈折率は、通常、１．４６〜１．５５程度であり、ベンゼン骨格やハロゲン原子の含有率が大きいほど大きな屈折率を示す傾向がある。また、このアクリル系重合体粒子は、例えば懸濁重合法、ミクロ懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等の一般的な重合法で製造することができる。

前記シロキサン系重合体粒子は、例えばクロロシラン類を加水分解し、縮合させる方法により製造される重合体である。前記クロロシラン類としては、例えばジメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、フェニルメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン等が挙げられる。前記シロキサン系重合体としては架橋されていてもよい。架橋させるには、例えばシロキサン系重合体に過酸化ベンゾイル、過酸化２，４−ジクロルベンゾイル、過酸化ｐ−クロルベンゾイル、過酸化ジキュミル、過酸化ジ−ｔ−ブチル−２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン等の過酸化物を作用させればよい。また、末端にシラノール基を有する構造とする場合には、アルコキシシラン類と縮合架橋させればよい。前記架橋されたシロキサン系重合体は、ケイ素原子１個あたり、有機基が２〜３個程度結合した構造であることが好ましい。かかるシロキサン系重合体は、シリコーンゴム、シリコーンレジンとも称される重合体である。シロキサン系重合体としては、常温で固体のものが好ましく用いられる。

前記シロキサン系重合体粒子は、例えば前記シロキサン系重合体を粉砕することで得ることができる。線状オルガノシロキサンブロックを有する硬化性重合体やその組成物を噴霧状態で硬化させることで粒状粒子として得てもよい（特開昭５９−６８３３３号公報参照）。また、アルキルトリアルコキシシランまたはその部分加水分解縮合物をアンモニアまたはアミン類の水溶液中で加水分解縮合させることで粒状粒子として得てもよい（特開昭６０−１３８１３号公報）。

前記シロキサン系重合体粒子は、その重量平均分子量が５０万〜５００万であるのが好ましい。また、前記シロキサン系重合体が架橋構造である場合には、そのゲル分率は１０質量％以上であるのが好ましい。前記シロキサン系重合体粒子の屈折率は、通常、１．４０〜１．４７程度である。

前記スチレン系重合体粒子としては、例えばスチレン系単官能単量体単位を主成分とする重合体、即ちスチレン系単官能単量体単位を５０質量％以上含む重合体の粒子が挙げられる。前記スチレン系単官能単量体単位を５０質量％以上含む重合体の粒子としては、単量体単位の全て（１００質量％）がスチレン系単官能単量体単位である重合体の粒子であってもよいし、スチレン系単官能単量体及びこれと共重合可能な単官能単量体の共重合体の粒子であってもよい。

前記スチレン系単官能単量体は、スチレン骨格を有し、ラジカル重合可能な二重結合を分子内に１個有する化合物である。具体的には、例えば、スチレンのほか、置換スチレン等が挙げられる。前記置換スチレンとしては、例えば、クロロスチレン、ブロモスチレン等のハロゲン化スチレン類、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等のアルキルスチレン類等が挙げられる。

前記スチレン系単官能単量体と共重合可能な単官能単量体は、ラジカル重合可能な二重結合を分子内に１個有し、この二重結合でスチレン系単官能単量体と共重合可能な化合物である。具体的には、例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル等のメタクリル酸エステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル等のアクリル酸エステル類、アクリロニトリルなどが挙げられる。これらの単官能単量体は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、前記スチレン系単官能単量体と共重合可能な単官能単量体としては、メタクリル酸エステル類が好ましく用いられる。

前記スチレン系重合体粒子が、単量体単位の全て（１００質量％）がスチレン系単官能単量体単位である重合体の粒子である場合、及び、スチレン系単官能単量体及びこれと共重合可能な単官能単量体の共重合体の粒子である場合には、その重量平均分子量は５０万〜５００万であるのが好ましい。

また、前記スチレン系重合体粒子としては、スチレン系単官能単量体及びこれと共重合可能な多官能単量体の共重合体の粒子であってもよい。かかる多官能単量体とは、ラジカル重合可能な二重結合を分子内に２個以上有し、この二重結合でスチレン系単官能単量体と共重合可能な化合物である。この多官能単量体として、例えば１，４−ブタンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、テトラプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート等の多価アルコール類のメタクリレート類、１，４−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等の多価アルコール類のアクリレート類、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート等の芳香族多官能化合物等が挙げられる。前記多官能単量体は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

スチレン系単官能単量体及びこれと共重合可能な多官能単量体の共重合体は、架橋構造の共重合体であり、そのゲル分率は１０質量％以上であるのが好ましい。

また、前記スチレン系重合体粒子としては、スチレン系単官能単量体／これと共重合可能な単官能単量体／同じく共重合可能な多官能単量体を共重合して得られた三元系共重合体等の粒子であってもよい。

前記スチレン系重合体粒子の屈折率は、通常、１．５３〜１．６１程度であり、ベンゼン骨格やハロゲン原子の含有率が大きいほど大きな屈折率を示す傾向がある。また、このスチレン系重合体粒子は、例えば懸濁重合法、ミクロ懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等の一般的な重合法で製造することができる。

前記光拡散粒子の平均粒子径は、光を拡散し得ると共に透明樹脂中に十分に均一に分散させることができる点で、０．５μｍ〜５μｍであるのが好ましく、より好ましい範囲は０．６μｍ〜３μｍである。

なお、上記光拡散粒子の平均粒子径は、次のようにして測定された値である（実施例の光拡散粒子の平均粒子径も同様である）。即ち、まず、試料台に光拡散剤（光拡散粒子）を圧着固定してカーボン蒸着を行って試料片を作製する。この試料片を日立製作所製の電解放射型走査電子顕微鏡「ＦＥ−ＳＥＭ Ｓ−４２００」を用いて１００００倍〜２００００倍の拡大倍率で光拡散剤のＳＥＭ像の観察及び撮影を行う。得られた光拡散粒子の撮影画像において光拡散粒子４０個を任意に（ランダムに）選び出し、これら４０個の光拡散粒子の粒子径をそれぞれ画像から３点円半径法により測定する。こうして求められた４０個の光拡散粒子の粒子径の平均値を「平均粒子径」とする。即ち、これら４０個の光拡散粒子の各粒子径を合計し、この合計値を４０で除した値である。

また、光拡散粒子の使用量を比較的少ない使用量としても光を十分に拡散させることができる点で、前記透明樹脂の屈折率と前記光拡散粒子の屈折率の差の絶対値は０．０５以上となるようにするのが好ましく、中でも前記屈折率の差の絶対値は０．１０以上であるのがさらに好ましく、また通常は前記屈折率の差の絶対値は０．５０以下となるように設定される。

前記光拡散粒子の使用量は、前記透明樹脂の屈折率と前記光拡散粒子の屈折率の差の絶対値の大きさや、目的とする光の拡散の程度により異なるが、透明樹脂１００質量部に対して、通常は０．０１〜２０質量部、好ましくは０．１〜１０質量部である。

本発明の光拡散板（３）は、本発明の効果を阻害しない範囲で、帯電防止剤、酸化防止剤、加工安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤等の添加剤を含有してよい。これら添加剤は、それぞれ単独で、または２種類以上を組み合わせて用いられる。

図２の実施形態では、光拡散板（３）は、単層からなる構成が採用されていたが、２層以上の複層からなる構成が採用されてもよい。

例えば、前記光拡散板（３）としては、図３に示すように、基層（ベース層）（８）の両面に表面層（９）（９）が積層一体化されてなる構成を採用してもよい。前記基層（８）は、透明樹脂および光拡散粒子からなり、前記透明樹脂として２００ｍｍの光路長を波長６００ｎｍの光が透過するときの光線透過率が６５％以上である透明樹脂が用いられた層である。前記基層（８）の片面に表面層（９）が積層一体化された構成を採用してもよい。

前記表面層（９）を構成する透明樹脂としては、例えば、前記基層（８）を構成する透明樹脂に対して相溶性を示すものが用いられ、かかる透明樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えばポリスチレン、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、メタクリル酸−スチレン共重合体、無水マレイン酸−スチレン共重合体、ポリメタクリル酸メチル、メタクリル酸メチル−アクリル酸エステル共重合体、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリシクロオレフィン、シクロオレフィン−αオレフィン共重合体等が挙げられる。前記表面層（９）を構成する透明樹脂としては、２００ｍｍの光路長を波長６００ｎｍの光が透過するときの光線透過率が６５％以上であるものであってもよいし、或いは例えば表面層（９）の厚さ（Ｔ）が基層（８）と比較して薄い場合には２００ｍｍの光路長を波長６００ｎｍの光が透過するときの光線透過率が６５％未満であってもよい。

前記表面層（９）に紫外線吸収剤を含有せしめる場合において、かかる紫外線吸収剤としては、特に限定されるものではないが、例えばベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、マロン酸エステル系紫外線吸収剤、シュウ酸アニリド系紫外線吸収剤等が挙げられる。前記表面層（９）に紫外線吸収剤を含有せしめることによって、外部光及び光源（２）からの光に含まれる紫外線等により光拡散板（３）が劣化することを防止できる。

前記表面層（９）には、前記紫外線吸収剤の他に、例えばマット化剤、光拡散剤（光拡散粒子）、帯電防止剤、酸化防止剤、加工安定剤、難燃剤、滑剤等の添加剤を含有せしめてもよい。

前記表面層（９）の厚さ（Ｔ）は、通常１０μｍ〜２００μｍであり、より好ましくは２０μｍ〜２００μｍであり、特に好ましくは５０μｍ〜１００μｍである（図３参照）。

また、前記光拡散板（３）の厚さ（Ｓ）は、通常０．５ｍｍ以上、好ましくは１ｍｍ以上に設定される（図２、３参照）。０．５ｍｍ以上であることで十分な機械的強度が確保される。厚さ（Ｓ）が１ｍｍ以上である場合に、透過型画像表示パネルをより自然な色調で照明できるという本発明の効果が発揮され易くなる。また、光拡散板（３）の軽量性を確保するために、前記光拡散板（３）の厚さ（Ｓ）は通常５ｍｍ以下に、好ましくは３ｍｍ以下に設定される。

本発明の光拡散板（３）は、図２のような単層構成の場合には、例えば押出成形法、射出成形法等の方法によって製造される。例えば透明樹脂と光拡散粒子とをドライブレンドし、加熱により溶融状態として押出成形法、射出成形法等の通常の成形法により成形すればよい。光拡散粒子を予め比較的少量の透明樹脂と共に溶融混練して得たペレット状のマスターバッチを作製してから、透明樹脂と該マスターバッチとをドライブレンドして成形してもよい。また、図３のような複層構成の場合には、共押出成形法、貼合法、熱接着法、溶剤接着法、重合接着法、キャスト重合法、表面塗布法等の方法によって製造される。これら製造方法は、その例を示したものに過ぎず、本発明の光拡散板（３）は、このような製造方法で製造されたものに限定されるものではない。

また、本発明の光拡散板（３）は、その表面に帯電防止剤が塗布されていてもよい。このように表面に帯電防止剤が塗布されていることによって、静電気による埃等の付着を防止し得て、埃付着による光線透過率の低下を防止できるので、より長期間にわたって透過型画像表示パネル（液晶パネル等）（２０）を明るく照明することができる。

本発明に係る光拡散板（３）は、図２および図３に示すように両面が平坦面であってもよいし、両面または片面にエンボス加工が施されるなどして細かな凹凸が形成されていてもよいし、両面または片面にレンズアレイやプリズムアレイが形成されていてもよい。レンズアレイとしては、断面が半円形状のもの、楕円形状のものなどが挙げられる。断面が楕円形状のレンズアレイが形成されている場合、その楕円の長軸は光拡散板の厚さ方向に対して並行であってもよいし、直交していてもよい。

なお、本発明の光拡散板（３）の大きさは、特に限定されるものではなく、例えば目的とする面光源装置（１）や透過型画像表示装置（３０）の大きさに応じて適宜設定されるものであるが、中でも、２０型（縦３０ｃｍ、横４０ｃｍ）以上の大きさに設計される光拡散板として特に好適である。

本発明に係る光拡散板（３）、面光源装置（１）及び透過型画像表示装置（３０）は、上記実施形態のものに特に限定されるものではなく、請求の範囲内であれば、その精神を逸脱するものでない限りいかなる設計的変更をも許容するものである。

次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。

まず、使用した第１押出機、第２押出機及びＴダイスの詳細は以下のとおりである。
第１押出機：スクリュー径４０ｍｍ、一軸式、ベント付き、田辺プラスチック社製
第２押出機：スクリュー径４０ｍｍ、一軸式、ベント付き、田辺プラスチック社製
Ｔダイス：２種３層マルチマニホールドＴダイス、リップ幅２５０ｍｍ、三高エンジニアリング社製。

＜原材料＞
（光拡散剤マスターバッチ）
ポリスチレン（東洋スチレン社製「ＨＲＭ４０」）８４質量部、光拡散粒子（ロームアンドハース社製「パラロイドＥＸＬ５７６６」、架橋アクリル系重合体粒子）１４質量部、紫外線吸収剤（共同薬品社製「バイオソーブ５２０」）１質量部、加工安定剤（住友化学社製「スミライザーＧＰ」）１質量部をドライブレンドした後、スクリュー径６５ｍｍの２軸押出機を用いて８０〜２５０℃で混練してペレット化して、ペレット状の光拡散剤マスターバッチを得た。
（表面層用コンパウンド）
メタクリル酸メチル−スチレン共重合体（新日鐵化学社製「ＭＳ２００ＮＴ」）９０．９質量部、マット化剤（住友化学社製「ＸＣ１Ａ」、架橋アクリル系重合体粒子、平均粒子径２５μｍ）８質量部、紫外線吸収剤（ＡＤＥＫＡ社製「アデカスタブ ＬＡ−３１」）１質量部、加工安定剤（住友化学社製「スミライザーＧＰ」）０．１質量部をドライブレンドした後、スクリュー径６５ｍｍの２軸押出機を用いて１８０〜２５０℃で混練してペレット化して、ペレット状の表面層用コンパウンドを得た。

＜実施例１＞
ＤＯＷ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ社製「ＳＴＹＲＯＮ ６４８」をメーカーにて処理して、亜鉛含有率が１０ｐｐｍ以下となるよう調整されたポリスチレン（亜鉛はステアリン酸亜鉛として含有する）を２６０ｍｍ×１１０ｍｍ×厚さ５ｍｍの金型に入れ、熱プレス機（神島金属工業所製「シンドー式ＡＳＦ型油圧プレス機」）を用いて、成形温度２３０℃で熱プレス成形（０．３ＭＰａで５分、２．０ＭＰａで３分、１３．０ＭＰａで１分、冷却５分）を行った後、切断することによって、幅５０ｍｍ×長さ２００ｍｍ×厚さ５ｍｍの透明樹脂板を得た（図４参照）。この透明樹脂板について後述する測定法によりＴ₆₀₀、Ｔ₄₀₀、Ｔｔ（分光）、色度ｘ、色度ｙ、色度差を求めた。

次に、前記光拡散剤マスターバッチ７．５質量部及び前記亜鉛含有率が１０ｐｐｍ以下であるポリスチレン（ＤＯＷ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ社製「ＳＴＹＲＯＮ ６４８」）１００質量部を、第１押出機の原料ホッパーに投入し、ベント部の真空度を１００ｋＰａ（ゲージ圧）に保持した状態で２００〜２５０℃で溶融混練し、２４５〜２５０℃に保持したＴダイスに供給した。

一方、前記表面層用コンパウンドを第２押出機の原料ホッパーに投入し、ベント部の真空度を１００ｋＰａ（ゲージ圧）に保持した状態で１９０〜２５０℃で溶融混練し、前記２４５〜２５０℃に保持したＴダイスに供給した。

前記第１押出機から供給された樹脂組成物が基層（８）となり、前記第２押出機から供給された樹脂組成物が表面層（９）（９）となるように共押出成形を行い、図３に示すような厚さ２．０ｍｍ（基層１．９ｍｍ、表面層０．０５ｍｍ×２）の３層構造の積層板からなる光拡散板（３）を作製した。

＜実施例２＞
透明樹脂として、亜鉛含有率が１０ｐｐｍ以下に調整されたポリスチレンに代えて、ＤＯＷ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ社製「ＳＴＹＲＯＮ ６４８」をメーカーにて処理して、亜鉛含有率が１００ｐｐｍとなるよう調整されたポリスチレン（亜鉛はステアリン酸亜鉛として含有する）を用いた以外は、実施例１と同様にして、幅５０ｍｍ×長さ２００ｍｍ×厚さ５ｍｍの透明樹脂板を得ると共に、３層構造の積層板からなる光拡散板を作製した。

＜実施例３＞
透明樹脂として、亜鉛含有率が１０ｐｐｍ以下に調整されたポリスチレンに代えて、ＢＡＳＦ社製「１６８Ｎ」をメーカーにて処理して、亜鉛含有率が５０ｐｐｍとなるよう調整されたポリスチレン（亜鉛はステアリン酸亜鉛として含有する）を用いた以外は、実施例１と同様にして、幅５０ｍｍ×長さ２００ｍｍ×厚さ５ｍｍの透明樹脂板を得ると共に、３層構造の積層板からなる光拡散板を作製した。

＜比較例１＞
透明樹脂として、亜鉛含有率が１０ｐｐｍ以下に調整されたポリスチレンに代えて、ＩＮＥＯＳ ＮＯＶＡ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製「Ｅｍｐｅｒａ３５０Ｎ」をメーカーにて処理して、亜鉛含有率が７０ｐｐｍとなるよう調整されたポリスチレンを用いた以外は、実施例１と同様にして、幅５０ｍｍ×長さ２００ｍｍ×厚さ５ｍｍの透明樹脂板を得ると共に、３層構造の積層板からなる光拡散板を作製した。

上記のようにして得られた各透明樹脂板について、下記測定法により、Ｔ₆₀₀、Ｔ₄₀₀、Ｔｔ（分光）、色度ｘ、色度ｙ、色度差を求めた。また、上記のようにして得られた各光拡散板について下記評価法により光線透過率（Ｔｔ）及び平均輝度差を求めた。これらの結果を表１に示す。

＜光路長２００ｍｍでの波長６００ｎｍの光の光線透過率の測定法・光路長２００ｍｍでの波長４００ｎｍの光の光線透過率の測定法・透明樹脂板の光線透過率（Ｔｔ）の測定法＞
得られた透明樹脂板（幅５０ｍｍ×長さ２００ｍｍ×厚さ５ｍｍ）の４つの側面（５１）を研磨機（朝日メガロ社製「プラビューティー１０００」）で研磨して測定試験片（５０）を作製した（図４参照）。この測定試験片について日立製作所製プラスチック特性測定システム（Ｕ−４０００型分光光度計及び大型試料室積分球付属装置で構成される）を用いて２００ｍｍの光路長を波長６００ｎｍの光が透過するときの光線透過率（Ｔ₆₀₀）を測定した。また、同様に２００ｍｍの光路長を波長４００ｎｍの光が透過するときの光線透過率（Ｔ₄₀₀）を測定した。また、同様に２００ｍｍの光路長での光線透過率Ｔｔ（波長３８０〜７８０ｎｍの光の光線透過率の算術平均値）を測定した。

＜色度ｘ及び色度ｙの測定法・色度差の算出法＞
上記測定試験片について日立製作所製プラスチック特性測定システム（Ｕ−４０００型分光光度計及び大型試料室積分球付属装置で構成される）を用いて透過光の色度ｘ及び色度ｙを測定した。分光光度計の光源色度はｘ＝０．３１００、ｙ＝０．３１６１であり、この「光源色度」と「透過光の色度」との色度差｛（Δｘ）²＋（Δｙ）²｝^1/2により当該透明樹脂の色度（自然な色調か否か）を評価した。即ち、この色度差が小さい程、光源からの光をより自然な色調で前方に向けて照明することができる。

＜成形性評価法＞
熱プレス成形により透明樹脂板を製作する時に、熱プレス機の金属面への樹脂付着がなく、離型性も良好であったものを「○」、熱プレス機の金属面への樹脂付着があり、離型性も良好でなかったものを「×」とした。

＜光拡散板の光線透過率（Ｔｔ）の測定法＞
得られた光拡散板について村上色彩技術研究所製の透過・反射率計ＨＲ−１００型を用いてＪＩＳ Ｋ７１３６に準拠して光線透過率（Ｔｔ）を測定した。

＜平均輝度差（比較例１との輝度差）の評価法＞
上記のようにして得られた光拡散板を押出方向（ＭＤ方向）が縦１１０ｍｍ、これと直交する方向が横１１０ｍｍとなるように正方形状に切り出し、評価試験片を得た。次に、市販の２０インチ型の液晶テレビから液晶パネル、各種光学フィルム及び光拡散板を取り外した後、この光拡散板の中央部を１１０ｍｍ×１１０ｍｍの正方形状にくり抜き、このくり抜き部分に、上記光拡散板（実施例品、比較例品）の評価試験片を装着し、これを前記取り外し後のランプボックス（内部に複数本の蛍光管が相互に離間して配置されている）の縁枠部の前面に当接した状態に配置固定せしめてランプボックスの開放面を塞いだ。しかる後、この光拡散板の前面側に市販の光拡散フィルムを２枚重ね、さらにその前面側に輝度向上フィルム（米国スリーエム社製「ＤＢＥＦ」）１枚を重ね合わせ、蛍光管を点灯させた状態で、その輝度を輝度測定計（株式会社アイ・システム製「Ｅｙｅ Ｓｃａｌｅ−３Ｗ」、マルチポイント輝度計）を用いて測定した。

なお、前記輝度測定は、次のようにして行った。即ち、恒温恒湿（温度２５．０℃、湿度５０．０％）の暗室内の床面上に液晶テレビをその前面側を上面にして（背面が床面に当接するように）配置し、液晶テレビの前面の全面が写り込むように液晶テレビの上方位置にカメラを下向きに向けて配置した。この時、液晶テレビの前面からカメラまでの距離を１２０．０ｃｍとし、輝度測定計の測定条件をＳＰＥＥＤ：１／２５０、ＧＡＩＮ：３、絞り：１６に設定して、液晶テレビの前面の全範囲を測定スポットに指定して各測定スポット（５１×５１＝２６０１箇所）での輝度をそれぞれ測定し、これら輝度の平均値を平均輝度（ｃｄ／ｍ²）とした。
平均輝度差（％）＝｛（実施例の平均輝度）−（比較例１の平均輝度）｝／（比較例１の平均輝度）
上記算出式により求められる平均輝度差（％）で評価した。

表１から明らかなように、本発明の実施例１〜３の光拡散板は、透明樹脂のＴ₆₀₀が６５％以上であるから、同３０．９％である比較例１の光拡散板よりも平均輝度が高く、従って例えば透過型画像表示パネル等をより明るく照明することができる。

更に、実施例１〜３の光拡散板は、透明樹脂（ポリスチレン）中の亜鉛の含有率が１５０ｐｐｍ以下であるから、色度差が小さく、例えば透過型画像表示パネル等をより自然な色調で照明することができる。中でも、透明樹脂中の亜鉛の含有率が５０ｐｐｍ以下である実施例１および３の光拡散板は、色度差が特に小さいので、透過型画像表示パネル等をより一層自然な色調で照明することができる。

本発明の光拡散板は、面光源装置用の光拡散板として好適に用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。また、本発明の面光源装置は、透過型画像表示装置用のbacklightとして好適に用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。

１…面光源装置
２…光源
３…光拡散板
２０…透過型画像表示パネル
３０…透過型画像表示装置（液晶表示装置）

Claims (8)

1. 透明樹脂および光拡散粒子からなり、
   前記透明樹脂は、２００ｍｍの光路長を波長６００ｎｍの光が透過するときの光線透過率が６５％以上である光拡散板。
2. 前記透明樹脂は亜鉛化合物を含有する組成物であり、該組成物中の亜鉛の含有率が１５０ｐｐｍ以下である請求項１に記載の光拡散板。
3. 前記亜鉛化合物がステアリン酸亜鉛である請求項２に記載の光拡散板。
4. 前記透明樹脂はポリスチレンを含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の光拡散板。
5. 前記光拡散粒子が、アクリル系重合体粒子及びシロキサン系重合体粒子からなる群より選ばれる１種以上の重合体粒子である請求項１〜４のいずれか１項に記載の光拡散板。
6. 前記光拡散粒子の平均粒子径が０．５〜５μｍであり、前記透明樹脂の屈折率と前記光拡散粒子の屈折率の差の絶対値が０．０５以上であり、前記透明樹脂１００質量部当たりの前記光拡散粒子の含有量が０．１〜１０質量部である請求項１〜５のいずれか１項に記載の光拡散板。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の光拡散板と、該光拡散板の背面側に配置された複数の光源とを備える面光源装置。
8. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の光拡散板と、該光拡散板の背面側に配置された複数の光源と、前記光拡散板の前面側に配置された透過型画像表示パネルとを備える透過型画像表示装置。

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