JP2010152033A - 集光層付き光拡散板 - Google Patents

Abstract

【課題】傷付きを十分に防止できると共に正面方向の輝度を十分に確保できる集光層付き光拡散板を提供する。
【解決手段】集光性シート４１と、表面に複数個の突起部３２が散在して形成され、隣り合う突起部３２の間に凹部３３が設けられてなる凹凸形状面３４を片面に備えた光拡散性基板３１とを備え、突起部３２は、平面視において一対の長辺と一対の短辺を有する略矩形形状であり、長辺の長さが０．８〜２．５ｍｍに設定され、短辺の長さが５０〜５００μｍに設定され、光拡散性基板３１の凹凸形状面の突起部３２と集光性シート４１の集光性レンズ非形成面が粘着剤層４０を介して接合されることによって光拡散性基板３１と集光性シート４１とが積層一体化され、粘着剤層４０と光拡散性基板３１の凹凸形状面の凹部３３との間に空気層４２が形成された構成とする。
【選択図】図２

Description

この発明は、傷付きを十分に防止できると共に正面方向に十分な輝度を確保し得る集光層付き光拡散板に関し、詳しくは、該集光層付き光拡散板と、これを備えることにより、正面方向に十分な輝度を有した高品質の面光源装置及び液晶表示装置に関する。

なお、この明細書及び特許請求の範囲において、「突起部の重心」の語は、平面視略矩形形状の突起部の底面における略矩形形状の一対の対角線の交点（交差点）を意味するものとする。

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、さらに正面方向に十分な輝度を確保するべく光拡散板の前面側に集光性シートであるレンチキュラーレンズが配置された構成の面光源装置が知られている。例えば、特許文献１には、このような構成の面光源装置が記載されている。

しかしながら、上記構成に係る面光源装置では、光拡散板の前面側に集光性シートが単に重ね合わされた形態であるために、光拡散板と集光性シートが互いに擦れ合って傷付きやすいという問題があった。

このような擦れ合いによる傷付きを防止し得るものとして、光拡散板の前面側に粘着剤層を介して集光性シートであるレンチキュラーレンズ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２参照）。この構成によれば、光拡散板と集光性シートが粘着剤層を介して接合されているから、光拡散板と集光性シートとが擦れ合うことがなく、傷付き発生を防止できる。
特許第３１２３００６号公報 特開２００６−２０８９３０号公報

しかしながら、上記後者の面光源装置は、正面方向における輝度の向上は必ずしも十分なものではなかった。

この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、傷付きを十分に防止できると共に正面方向の輝度を十分に確保できる集光層付き光拡散板及び正面方向に十分な輝度を有した高品質の面光源装置と液晶表示装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。

［１］集光性シートと、
表面に複数個の突起部が散在して形成され、隣り合う突起部の間に凹部が設けられてなる凹凸形状面を片面に備えた光拡散性基板と、を備えてなり、
前記突起部は、平面視において一対の長辺と一対の短辺を有する略矩形形状であり、前記突起部の底面における長辺の長さが０．８〜２．５ｍｍに設定され、前記突起部の底面における短辺の長さが５０〜５００μｍに設定され、
前記光拡散性基板の凹凸形状面の突起部と前記集光性シートの集光性レンズ非形成面が粘着剤層を介して接合されることによって前記光拡散性基板と前記集光性シートとが積層一体化され、前記粘着剤層と前記光拡散性基板の凹凸形状面の凹部との間に空気層が形成されていることを特徴とする集光層付き光拡散板。

［２］前記複数個の突起部の長さ方向が互いに略平行状である前項１に記載の集光層付き光拡散板。

［３］長辺方向に隣り合う前記突起部は互いに一定間隔で離間して配置され、短辺方向に隣り合う前記突起部は互いに一定間隔で離間して配置されている前項２に記載の集光層付き光拡散板。

［４］長辺方向に隣り合う前記突起部同士の重心間距離を「Ｕ」としたとき、長辺方向に一列を形成した突起部群における突起部の重心位置は、該突起部群に対し短辺方向に隣り合う隣接突起部群を構成する複数の突起部のうち最も近い突起部の重心位置に対し、長辺方向においてＵ／２．２〜Ｕ／１．８の範囲の距離離れていることを特徴とする前項３に記載の集光層付き光拡散板。

［５］長辺方向に隣り合う前記突起部同士の重心間距離を「Ｕ」とし、前記突起部の底面における長辺の長さを「Ｔ」としたとき、
１．３≦Ｕ／Ｔ≦２．２
の関係式が成立し、
短辺方向に隣り合う前記突起部同士の重心間距離を「Ｆ」とし、前記突起部の底面における短辺の長さを「Ｌ」としたとき、Ｆは４００μｍ以上５．０ｍｍ以下であり、
８．０≦Ｆ／Ｌ
の関係式が成立することを特徴とする前項３または４に記載の集光層付き光拡散板。

［６］前項１〜５のいずれか１項に記載の集光層付き光拡散板と、該光拡散板の背面側に配置された複数の光源とを備え、前記光拡散板において前記集光性シートが前面側になるように配置されていることを特徴とする面光源装置。

［７］前項１〜５のいずれか１項に記載の集光層付き光拡散板と、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液晶パネルとを備え、前記光拡散板において前記集光性シートが前面側になるように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。

［１］の発明では、光拡散性基板の凹凸形状面の突起部と集光性シートの集光性レンズ非形成面が粘着剤層を介して接合されているから、光拡散性基板と集光性シートとが擦れ合うことがなく、この光拡散板における傷付き発生を十分に防止できる。また、粘着剤層と光拡散性基板の凹凸形状面の凹部との間に空気層が存在するから、正面方向の輝度が十分に確保される。また、長辺の長さが０．８〜２．５ｍｍで、短辺の長さが５０〜５００μｍである平面視略矩形形状の複数個の突起部が光拡散性基板の表面に散在して形成されているから、これら突起部が存在することによってこの集光層付き光拡散板の光学機能に影響が及んで表示画像の画質に影響が及ぶことを十分に回避できる。更に、前記空気層は、上記特定の凹凸形状面を片面に備えた光拡散性基板と、集光性シートとを粘着剤層を介して積層するだけで形成できるので、即ち積層時に光拡散性基板の突起部がスペーサーの役割を果たして空気層を確保できるので、生産性に優れている。

［２］の発明では、複数個の突起部の長さ方向が互いに略平行状である構成が採用されているから、突起部の長さ方向において十分な接合強度を確保できる（突起部の長さ方向に沿って光拡散性基板と集光性シートとを剥離させることが困難である）。

［３］の発明では、長辺方向に隣り合う突起部は互いに一定間隔で離間して配置され、短辺方向に隣り合う突起部は互いに一定間隔で離間して配置されているから、これら突起部が存在することによってこの集光層付き光拡散板の光学機能に影響が及んで表示画像の画質に影響が及ぶことをより十分に回避できる。

［４］の発明では、長辺方向に隣り合う前記突起部同士の重心間距離を「Ｕ」としたとき、長辺方向に一列を形成した突起部群における突起部の重心位置は、該突起部群に対し短辺方向に隣り合う隣接突起部群を構成する複数の突起部のうち最も近い突起部の重心位置に対し、長辺方向においてＵ／２．２〜Ｕ／１．８の範囲の距離離れている（ずれている）構成が採用されているから、長辺方向に隣り合う突起部同士の間隔や短辺方向に隣り合う突起部同士の間隔が大きい構成であっても、集光性シートが撓んで該集光性シートが光拡散性基板の凹凸形状面の凹部に接触したり近接するようなことが防止され、これにより十分な空気層が確保されるので、正面方向の輝度をさらに向上させることができる。

［５］の発明では、長辺方向に隣り合う突起部同士の重心間距離を「Ｕ」とし、突起部の底面における長辺の長さを「Ｔ」としたとき、１．３≦Ｕ／Ｔ≦２．２の関係式が成立するから、集光性シートが撓んで該集光性シートが光拡散性基板の凹凸形状面の凹部に接触したり近接するようなことが防止され、これにより十分な空気層が確保されるので、正面方向の輝度をさらに向上させることができると共に、短辺方向に隣り合う突起部同士の重心間距離を「Ｆ」とし、突起部の底面における短辺の長さを「Ｌ」としたとき、Ｆは４００μｍ以上５．０ｍｍ以下であり、８．０≦Ｆ／Ｌの関係式が成立する構成であるから、粘着剤層と光拡散性基板の凹凸形状面の凹部との間に形成される空気層の空隙を短辺方向において広くすることができて、より高い透過率で光を透過させることができるから、正面方向の輝度をより増大させることができる。

［６］の発明では、集光層付き光拡散板における傷付きがなく高品質の光が得られると共に正面方向の輝度が高い面光源装置が提供される。

［７］の発明では、集光層付き光拡散板における傷付きがなく高品質の画像が得られると共に正面方向の輝度が高い液晶表示装置が提供される。

この発明に係る液晶表示装置の一実施形態を図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（バックライト）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）としては、カラー画像を表示可能なものが好ましく用いられる。

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光源（２）と、これら複数の光源（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。本実施形態では、前記光源（２）として、冷陰極線管等の線状光源が用いられている。

前記光拡散板（３）は、図２に示すように、互いに平行状に配置された光拡散性基板（３１）、集光性シート（４１）及び粘着剤層（４０）を備えてなる。前記光拡散性基板（３１）は、表面に多数個の突起部（３２）が散在して形成されると共に隣り合う突起部（３２）の間に凹部（本実施形態では平坦部になっている）（３３）が設けられてなる凹凸形状面（３４）を片面に有する（図３参照）。しかして、この光拡散性基板（３１）の凹凸形状面（３４）の突起部（３２）と前記集光性シート（４１）の集光性レンズ非形成面（集光性レンズが形成されていない側の面）が粘着剤層（４０）を介して接着されており、これにより前記粘着剤層（４０）と前記光拡散性基板（３１）の凹凸形状面（３４）の凹部（３３）との間に空気層（４２）が存在した状態で前記光拡散性基板（３１）と前記集光性シート（４１）とが積層一体化されている（図２参照）。なお、前記粘着剤層（４０）は、前記集光性シート（４１）の片面の略全面に隙間なく積層されている。

前記突起部（３２）は、平面視において一対の長辺（３５）（３５）と一対の短辺（３６）（３６）を有する略矩形形状である（図４参照）。前記突起部（３２）の底面（光拡散性基板に連接する面）における長辺の長さ（Ｔ）は０．８〜２．５ｍｍに設定され、前記突起部（３２）の底面（光拡散性基板に連接する面）における短辺の長さ（Ｌ）は５０〜５００μｍに設定される。

しかして、図４に示すように、これら多数個の突起部（３２）が、平面視において全体にわたって散在状態に配置されている。即ち、多数個の突起部（３２）が平面視において千鳥状に配置されている。本実施形態では、長辺方向に隣り合う突起部（３２）は互いに一定間隔で離間して配置され、短辺方向に隣り合う突起部（３２）は互いに一定間隔で離間して配置されている（図４参照）。なお、長辺方向の一定の離間間隔と、短辺方向の一定の離間間隔とは、異なっていても良いし、同一であっても良い。

本実施形態では、前記突起部（３２）の断面形状は略半円形状である（図２、３参照）。即ち、本実施形態では、前記突起部（３２）は、シリンドリカルレンズ形状の突条部（略半円柱形状の突条部）からなり、これら複数のシリンドリカルレンズ形状の突条部（３２）の長さ方向（軸線方向）が互いに略平行状になるように配置されている（図４参照）。前記シリンドリカルレンズ形状とは、略円柱体をその軸線方向（長さ方向）に平行な平面（軸線を含む平面であっても良いし、軸線を含まない平面であっても良い）で切ったうちのいずれか一方の部材に相当する形状を意味するものである。

更に、詳述すると、本実施形態では、前記シリンドリカルレンズ形状の突条部（３２）は、半円柱形状からなる突条部である、即ち円柱体をその軸線を含む平面で２つに均等に切ったうちのいずれか一方の部材（半円柱体）に相当する形状を備えた突条部である。この半円柱形状からなる突条部（３２）の平面（切断面）が前記光拡散性基板（３１）の表面に連接されている（図２、３参照）。即ち、前記半円柱形状からなる突条部（３２）の円弧面が前記集光性シート（４１）側に向けて突出するように配置されている（図２参照）。

また、本実施形態では、前記光源（２）として線状光源が用いられており、この線状光源（２）の長さ方向と前記光拡散性基板（３１）のシリンドリカルレンズ形状の突条部（３２）の長さ方向（長辺方向）とが略一致するように配置されている。また、前記シリンドリカルレンズ形状の突条部（３２）の長さ方向（長辺方向）は、前記光拡散板（３）の長手方向と略一致するように配置されている。

前記液晶表示装置（３０）において、前記光拡散板（３）は、その集光性シート（４１）が前面側（液晶パネル（２０）側）になるように配置されている（図１参照）。即ち、換言すれば、前記液晶表示装置（３０）において、前記光拡散板（３）は、その光拡散性基板（３１）が背面側（光源（２）側）になるように配置されている（図１参照）。

上記構成に係る光拡散板（３）は、光拡散性基板（３１）の凹凸形状面（３４）の突起部（３２）と集光性シート（４１）の集光性レンズ非形成面が粘着剤層（４０）を介して接合されているから、光拡散性基板（３１）と集光性シート（４１）とが擦れ合うことがなく、この光拡散板（３）における傷付き発生を十分に防止することができる。また、上記構成に係る光拡散板（３）は、粘着剤層（４０）と光拡散性基板（３１）の凹凸形状面（３４）の凹部（平坦部）（３３）との間に空気層（４２）が存在するから、前記面光源装置（１）において正面方向（法線方向）（Ｑ）に高い輝度で照明することができるし、前記液晶表示装置（３０）において正面方向（法線方向）（Ｑ）に高い輝度で画像を表示することができる。更に、長辺の長さ（Ｔ）が０．８〜２．５ｍｍで、短辺の長さ（Ｌ）が５０〜５００μｍである平面視略矩形形状の突起部（３２）が光拡散性基板（３１）の表面に散在して形成されているから、該突起部（３２）が存在することによってこの集光層付き光拡散板（３）の光学機能に悪影響が及ぶことがなく、高品質の画質を備えた画像を表示できる。

この発明において、前記突起部（３２）の底面における長辺の長さ（Ｔ）は０．８〜２．５ｍｍに設定される。０．８ｍｍ未満では突起部（３２）の成形性に問題が生じるし、２．５ｍｍを超えると液晶パネルを通して突起部（３２）が視認されて画像の品位が低下する。

また、前記突起部（３２）の底面における短辺の長さ（Ｌ）は５０〜５００μｍに設定される。５０μｍ未満では精度良く形状加工するのが困難であるし、５００μｍを超えると突起部（３２）の形状が筋のように視認される恐れがある。

この発明において、長辺方向に隣り合う突起部（３２）同士の重心（Ｇ）間距離を「Ｕ」としたとき、長辺方向に一列を形成した突起部群における突起部（３２）の重心位置（Ｇ１）は、該突起部群に対し短辺方向に隣り合う隣接突起部群を構成する複数の突起部のうち最も近い突起部（３２）の重心位置（Ｇ２）に対し、長辺方向においてＵ／２．２〜Ｕ／１．８の範囲の距離離れている（ずれている）構成であるのが好ましい（図４参照）。即ち、図４において、Ｋ＝Ｕ／２．２〜Ｕ／１．８の関係式が成立する構成であるのが好ましい。この構成を採用した場合には、長辺方向に隣り合う突起部（３２）同士の間隔や短辺方向に隣り合う突起部（３２）同士の間隔が大きい構成であっても、集光性シート（４１）が撓んで該集光性シート（４１）が光拡散性基板（３１）の凹凸形状面（３４）の凹部（３３）に接触したり近接するようなことが防止され、十分な空気層（４２）が確保されるので、正面方向の輝度をより向上させることができる。

また、長辺方向に隣り合う突起部（３２）同士の重心（Ｇ）間距離を「Ｕ」とし、突起部（３２）の底面における長辺（３５）の長さを「Ｔ」としたとき、
１．３≦Ｕ／Ｔ≦２．２
の関係式が成立する構成であるのが好ましい（図４参照）。この構成を採用した場合には、１．３≦Ｕ／Ｔであることで十分な空気層（４２）を確保できると共に、Ｕ／Ｔ≦２．２であることで集光性シート（４１）の撓みを防止できる。

また、短辺方向に隣り合う突起部（３２）同士の重心（Ｇ）間距離を「Ｆ」とし、突起部（３２）の底面における短辺（３６）の長さを「Ｌ」としたとき、
４００μｍ≦Ｆ≦５．０ｍｍ
８．０≦Ｆ／Ｌ
の両者の関係式が成立する構成であるのが好ましい（図４参照）。この構成を採用した場合には、粘着剤層（４０）と光拡散性基板（３１）の凹凸形状面（３４）の凹部（３３）との間に形成される空気層（４２）の空隙を短辺方向において広くすることができて、より高い透過率で光を透過させることができるから、正面方向の輝度をさらに増大させることができる。

即ち、Ｆが４００μｍ以上であることで、粘着剤層（４０）と光拡散性基板（３１）の凹凸形状面（３４）の凹部（３３）との間に空気層（４２）を十分に形成せしめることができると共に、Ｆが５．０ｍｍ以下であることで、集光性シート（４１）が撓んで該集光性シート（４１）が光拡散性基板（３１）の凹凸形状面（３４）の凹部（３３）に接触したり近接することを十分に防止できる。また、８．０≦Ｆ／Ｌの関係式が成立することで、空気層（４２）の空隙を短辺方向において広くすることができて、より高い透過率で光を透過させることができるから、正面方向の輝度をさらに増大させることができる。

この発明において、前記光拡散性基板（３１）としては、透過光を拡散し得るものであればどのようなものでも使用できるが、中でも透明材料中に光拡散粒子（光拡散剤）が分散されてなる板が好ましく用いられる。

前記光拡散性基板（３１）としては、特に限定されるものではないが、例えば、透明樹脂からなる単層板、透明樹脂からなる基層の少なくとも片面に異種の透明樹脂からなる１ないし複数の他層が積層された積層板等が用いられる。

前記光拡散性基板（３１）を構成する透明材料としては、特に限定されるものではないが、例えば透明樹脂、無機ガラス等が挙げられる。前記透明樹脂としては、成形が容易である点で、透明熱可塑性樹脂が好適に用いられる。この透明熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えばポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂）、メタクリル樹脂、ＭＳ樹脂（メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂）、スチレン系樹脂、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂）、ポリエチレンテレフタレート、オレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン、環状オレフィン共重合体等）等が挙げられる。

前記光拡散粒子としては、光拡散性基板（３１）を構成する透明樹脂に対して非相溶性であって且つこの透明樹脂と屈折率が相違する粒子であって透過光を拡散し得るものであれば特に限定されずどのようなものでも使用できる。例えば、シリカ粒子、炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子、酸化チタン粒子、水酸化アルミニウム粒子、無機ガラス粒子、マイカ粒子、タルク粒子、ホワイトカーボン粒子、酸化マグネシウム粒子、酸化亜鉛粒子等の無機粒子であっても良いし、或いはメタクリル系架橋樹脂粒子、メタクリル系高分子量樹脂粒子、スチレン系架橋樹脂粒子、スチレン系高分子量樹脂粒子、シロキサン系重合体粒子等の有機粒子であっても良い。前記光拡散粒子としては、上記例示したもの等の１種を用いても良いし、或いはこれらの２種以上を混合して用いても良い。

前記光拡散粒子としては、通常、その体積平均粒子径が０．１〜５０μｍの範囲にあるものが用いられる。なお、体積平均粒子径（Ｄ₅₀）は、全粒子の粒子径及び体積を測定し、小さい粒子径のものから順次体積を積算し、該積算体積が全粒子の合計体積に対して５０％となる粒子の粒子径である。

前記光拡散粒子の使用量は、目的とする透過光の拡散の程度により異なるが、通常、前記透明樹脂１００質量部に対して光拡散粒子を０．０１〜２０質量部含有せしめる。中でも、前記透明樹脂１００質量部に対して光拡散粒子を０．１〜１０質量部含有せしめるのが好ましい。

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０．０２以上であるのが光拡散性の観点から好ましく、前記絶対値は０．１３以下であるのが光透過性の観点から好ましい。即ち、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０．０２〜０．１３の範囲であるのが好ましい。

前記光拡散性基板（３１）には、例えば紫外線吸収剤、熱安定剤、酸化防止剤、耐候剤、光安定剤、蛍光増白剤、加工安定剤等の各種添加剤を添加含有せしめても良い。

前記光拡散性基板（３１）の厚さ（Ｎ）は、通常、０．１〜１０ｍｍの範囲に設定される。

前記突起部（３２）の断面形状としては、特に限定されるものではないが、例えば略半円形状の他、略半楕円形状、扁平湾曲線形状、或いは略矩形状、略三角形形状等の略多角形形状などが挙げられる。

なお、上記実施形態では、前記突起部（３２）の断面形状は半円形状であり、この円の中心を通る法線（水平面に対する垂直線）に対して左右線対称の断面形状に形成されているが、特にこのような構成に限定されるものではなく、左右が非線対称の断面形状に形成されていても良い。例えば左側の円弧が右側の円弧よりも前面側に膨らんだ左右が非線対称の断面形状であっても良い。また、前記突起部（３２）の断面形状として三角形形状を採用する場合において、左右線対称の二等辺三角形形状であっても良いし、或いは左右が非線対称の三角形形状であっても良い。

前記突起部（３２）の形成手法としては、特に限定されるものではないが、例えば金型による熱転写法、射出成形法、切削法、異形押出成形法、彫刻ロールによる溶融押出転写成形法等が挙げられる。

前記突起部（３２）の高さ（Ｈ）は、１０〜５００μｍの範囲に設定されるのが好ましい（図３参照）。１０μｍ以上であることでスペーサー機能が十分に得られて空気層（４２）の空隙を十分に確保できると共に、５００μｍ以下であることで該突起部（３２）の成形が容易なものとなる。

前記集光性シート（４１）としては、特に限定されるものではないが、例えば微細なプリズムレンズ、微細な凸レンズ、レンチキュラーレンズ等の微細な集光性レンズが片面の全面にわたって形成されたシート等が挙げられる。前記光拡散性基板（３１）を拡散しながら透過した透過光をこの集光性シート（４１）で光拡散板（３）の法線方向（Ｑ）に集光する。この集光性シート（４１）は、集光性レンズが形成された側とは反対側の面（集光性レンズ非形成面）を重ね合わせ面にして前記光拡散性基板（３１）と積層一体化される（図２参照）。

前記集光性シート（４１）の素材としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂）、メタクリル樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂）、ポリオレフィン樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等）などが挙げられる。前記集光性シート（４１）の市販品としては、特に限定されるものではないが、例えば住友スリーエム社製「ＢＥＦ」（商品名）（厚さ１２５μｍのポリエステルフィルム上に厚さ３０μｍのアクリル系樹脂層が形成され、このアクリル系樹脂層の表面に、深さ（Ｄ）が２５μｍ、溝底部の開き角度が９０度のＶ溝がピッチ間隔（Ｐ）５０μｍで形成されたもの、図３参照）、積水フィルム社製「エスティナ」（商品名）等が挙げられる。

前記集光性シート（４１）には、例えば紫外線吸収剤、熱安定剤、酸化防止剤、耐候剤、光安定剤、蛍光増白剤、加工安定剤等の各種添加剤を添加含有せしめても良い。

前記集光性シート（４１）の厚さ（Ｃ）は、貼合強度を確保する観点から、１０μｍ以上に設定されるのが好ましい。また、前記集光性シート（４１）の厚さ（Ｃ）は、撓みを生じさせない観点から、即ち粘着剤層（４０）を光拡散性基板（３１）の凹凸形状面（３４）の凹部（３３）に接触等させない観点から、３０μｍ以上に設定されるのが特に好ましい（図２参照）。

前記粘着剤層（４０）の素材としては、特に限定されるものではないが、例えばアクリル系粘着剤、ウレタン系系粘着剤、ポリエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤等が挙げられる。これらの中でも、無色透明の粘着剤を用いるのが、より高品質の表示画像を形成できる点で、好ましい。前記粘着剤層（４０）としては、通常、感圧型接着剤が用いられる。なお、この粘着剤の屈折率は特に限定されない。

前記粘着剤層（４０）の厚さ（Ｍ）は、１０〜３０μｍの範囲に設定されるのが好ましい（図２参照）。１０μｍ以上であることで十分な接合強度を確保することができると共に、３０μｍ以下であることで光拡散性基板（３１）の凹部（３３）にこの粘着剤層（４０）が接触することを十分に防止できて空気層（４２）の空隙量を十分に確保できる。中でも、前記粘着剤層（４０）の厚さ（Ｍ）は５〜２５μｍの範囲に設定されるのが特に好ましい。

また、前記空気層（４２）の厚さ（Ｅ）は、通常、１〜４００μｍの範囲に設定され、好ましい厚さ（Ｅ）は５０〜３５０μｍである（図２参照）。

この発明の光拡散板（３）は、例えば次のようにして製造される。即ち、前記集光性シート（４１）の集光性レンズ非形成面に両面粘着フィルムを貼合することにより前記集光性シート（４１）の片面に粘着剤層（４０）を積層し、粘着剤付き集光性シートを得る。勿論、前記集光性シート（４１）の集光性レンズ非形成面に粘着剤を塗布することによって前記集光性シート（４１）の片面に粘着剤層（４０）を積層しても良い。一方、表面に複数個の突起部（３２）が形成されると共に隣り合う突起部（３２）の間に凹部（３３）が設けられてなる凹凸形状面（３４）を片面に有した光拡散性基板（３１）を製作する（図３参照）。この光拡散性基板（３１）の凹凸形状面（３４）に前記粘着剤層（４０）が接触するように光拡散性基板（３１）と粘着剤付き集光性シート（４１）を重ね合わせて挟圧する（プレスする）。これにより光拡散性基板（３１）の突起部（３２）と集光性シート（４１）の集光性レンズ非形成面が粘着剤層（４０）により接着されて、この発明の集光層付き光拡散板（３）が得られる。

なお、上記製造方法は、その一例を示したものに過ぎず、この発明の集光層付き光拡散板（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。

なお、この発明の光拡散板（３）の厚さ（Ｓ）は、特に限定されるものではないが、１〜５ｍｍに設定されるのが好ましい（図２参照）。また、この発明の光拡散板（３）の大きさ（面積）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）や液晶表示装置（３０）の大きさに応じて適宜設定されるものであるが、通常、２０ｃｍ×３０ｃｍ〜１５０ｃｍ×２００ｃｍの大きさに設計される。

この発明の面光源装置（１）及び液晶表示装置（３０）において、前記光源（２）としては、特に限定されるものではないが、例えば蛍光管、ハロゲンランプ、タングステンランプ等の線状光源の他、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の点状光源などが用いられる。

この発明に係る光拡散板（３）、面光源装置（１）及び液晶表示装置（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、この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。

＜原材料＞
（光拡散性基板の材料）
透明樹脂Ａ：スチレン樹脂（東洋スチレン製「ＨＲＭ４０」、屈折率１．５９）
透明樹脂Ｂ：ＭＳ樹脂（新日鐵化学製「ＭＳ２００ＮＴ」、屈折率１．５７、スチレン／メタクリル酸メチル＝８０質量部／２０質量部）
光拡散剤Ａ：ＰＭＭＡ架橋粒子（住友化学製「スミペックスＸＣ１Ａ」、屈折率１．４９、重量平均粒子径３５μｍ）
光拡散剤Ｂ：架橋シロキサン系重合体粒子（東レダウコーニング社製「トレフィルＤＹ３３−７１９」、屈折率１．４２、体積平均粒子径２μｍ）。

光拡散剤マスターバッチＡ：透明樹脂Ａを５２．０質量部、光拡散剤Ａを４０．０質量部、光拡散剤Ｂを４．０質量部、紫外線吸収剤であるスミソーブ２００（住友化学株式会社製）を２．０質量部、熱安定剤であるスミライザーＧＰ（住友化学株式会社製）を２．０質量部ドライブレンドした後、このブレンド物を６５ｍｍ２軸押出機のホッパーに投入し、シリンダー内で溶融混合した後、ストランド状に押出してペレット化することにより得られたペレット状の光拡散剤マスターバッチＡ。なお、シリンダー内の温度は、ホッパーの下部：２００℃から押出ダイ付近：２５０℃と下流に向けて徐々に高温になるように設定して押出しを行った。

光拡散剤マスターバッチＢ：透明樹脂Ｂを７８．８質量部、光拡散剤Ａを２０．０質量部、紫外線吸収剤であるＬＡ−３１（旭電化工業株式会社製）を１．０質量部、熱安定剤であるスミライザーＧＰ（住友化学株式会社製）を０．２質量部ドライブレンドした後、このブレンド物を６５ｍｍ２軸押出機のホッパーに投入し、シリンダー内で溶融混合した後、ストランド状に押出してペレット化することにより得られたペレット状の光拡散剤マスターバッチＢ。なお、シリンダー内の温度は、ホッパーの下部：２００℃から押出ダイ付近：２５０℃と下流に向けて徐々に高温になるように設定して押出しを行った。

（集光性シートＡ）
片面に深さ（Ｄ）が１１．５μｍ、溝底部の開き角度が９０度のＶ溝がピッチ間隔（Ｐ）２３．０μｍで形成されてなる透明ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂製の厚さ（Ｃ）６０μｍのフィルム。

＜実施例１＞
透明樹脂Ａ９７．０質量部、光拡散剤マスターバッチＡ５．０質量部をドライブレンドした後、シリンダー内の温度が１９０〜２５０℃の第１押出機で溶融混練して、フィードブロックに供給する。一方、光拡散剤マスターバッチＢをシリンダー内の温度が１９０〜２５０℃の第２押出機で溶融混練して、フィードブロックに供給する。

前記第１押出機からフィードブロックに供給される樹脂が中間層（基層）となり、前記第２押出機からフィードブロックに供給される樹脂が表層（両面）となるように押出樹脂温度２５０℃でマルチマニホールドダイより共押出成形を行い、ポリシングロールで挟圧と冷却を行うことによって、厚さ２．０ｍｍの３層積層板（中間層１．９ｍｍ、表層０．０５ｍｍ×２）からなる光拡散性基板（３１）を作製した。

次に、得られた光拡散性基板（３１）の片面の全面に、熱プレス機（神藤金属工業所製、シンドー式ＡＳＦ型油圧プレス）を用いてシリンドリカルレンズ形状の突起部（断面形状が略半円柱形状の突起部）（３２）を図４に示す配置態様で多数個突設形成せしめて、厚さ（Ｎ）が２．０ｍｍの光拡散性基板（３１）を得た（図３、４参照）。なお、前記熱プレス機の上方側の金属金型の下面（プレス面）には前記突起部に対応する短い凹溝が多数個穿設されている。また、前記熱プレス機による熱プレスでは、熱プレス機の上面側温度を１６０℃、下面側温度を７０℃に設定した状態で約３分間加圧を行った。

こうして得られた光拡散性基板（３１）の凹凸形状面（３４）は、突起部（３２）の高さ（Ｈ）が１５０μｍ、突起部（３２）の長辺の長さ（Ｔ）が８００μｍ、長辺方向に隣り合う突起部同士の重心間距離（Ｕ）が１２００μｍ、突起部（３２）の短辺の長さ（Ｌ）が３８９μｍ、短辺方向に隣り合う突起部同士の重心間距離（Ｆ）が１６５０μｍ、ずれ距離（Ｋ）が６００μｍに設計された構成である（図４参照）。

一方、集光性シートＡ（４１）の集光性レンズ非形成面（平滑面）に両面粘着フィルムを貼合することにより集光性シートＡ（４１）の片面に厚さ（Ｍ）２０μｍの粘着剤層（４０）を積層し、粘着剤付き集光性シートを得た。

前記光拡散性基板（３１）の凹凸形状面（３４）に前記粘着剤層（４０）が接触するように光拡散性基板（３１）と粘着剤付き集光性シート（４１）を重ね合わせた後、これらを挟圧することによって、図２に示す断面形状を呈する集光層付き光拡散板（３）を作製した。

この集光層付き光拡散板（３）では、図２に示すように、粘着剤層（４０）と光拡散性基板（３１）の凹部（平坦部）（３３）との間に厚さ（Ｅ）１３０μｍの空気層（４２）を形成することができた。

＜比較例１＞
共押出成形により得た光拡散性基板に対する熱プレス機を用いた突起部（３２）の形成を行わないものとした以外は、実施例１と同様にして集光層付き光拡散板を作製した。即ち、この光拡散板では、光拡散性基板と集光性シートＡとが粘着剤層により全面接着されており、光拡散性基板と集光性シートＡとの間に空気層が存在しない。なお、共押出成形により得た光拡散性基板の表面（重ね合わせ面）の算術平均粗さＲａは４．７８μｍであり、表面の凹凸の十点平均粗さＲｚは２８．６１μｍであり、表面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍは１４８μｍであった。

＜比較例２＞
熱プレス機の上方側の金属金型の下面（プレス面）の凹溝の形状を変えることによって得た、基板の長手方向に沿って一端側から他端側に連続して延びる（長さ７０ｍｍの）シリンドリカルレンズ形状の突条部（突起部）（図５参照）が多数本平行状に突設形成された光拡散性基板（３１）を用いた以外は、実施例１と同様にして集光層付き光拡散板を作製した。

なお、突条部の高さ（Ｈ）が１５０μｍ、突条部の短辺の長さ（Ｌ）が３００μｍ、短辺方向に隣り合う突条部同士の重心間距離（Ｆ）が２２５０μｍであった。

＜比較例３＞
熱プレス機の上方側の金属金型の下面（プレス面）の凹溝の形状を変えることによって得た、基板の長手方向に沿って一端側から他端側に連続して延びる（長さ７０ｍｍの）シリンドリカルレンズ形状の突条部（突起部）（図５参照）が多数本平行状に突設形成された光拡散性基板（３１）を用いた以外は、実施例１と同様にして集光層付き光拡散板を作製した。

なお、突条部の高さ（Ｈ）が１５０μｍ、突条部の短辺の長さ（Ｌ）が３００μｍ、短辺方向に隣り合う突条部同士の重心間距離（Ｆ）が３２５０μｍであった。

上記のようにして作製された各集光層付き光拡散板について下記評価法に従い評価を行った。これらの結果を表１に示す。

＜平均輝度及び輝度均一度評価法＞
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、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上記作製された光拡散板（実施例品・比較例品）を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、この光拡散板をセットし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−３ＷＳ」）を用いて測定した。輝度最小値を「Ｃ１」とし輝度最大値を「Ｃ２」としたとき、
輝度均一度（％）＝（Ｃ１／Ｃ２）×１００
上記式で求められる値を輝度均一度（％）とした。

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６５．０ｃｍとし、輝度測定計の測定条件をＳＰＥＥＤ：１／５００、ＧＡＩＮ：５、絞り：１６に設定して、液晶テレビの前面の中央部を中心とした６０ｍｍ×６０ｍｍの範囲を測定スポットに指定して各測定スポット（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）とするとともに、これら測定値のうちの輝度最小値と輝度最大値から輝度均一度（％）を求めた。

表１から明らかなように、この発明の実施例１の集光層付き光拡散板を用いて構成された面光源装置では、正面方向（法線方向）において十分に高い輝度が得られると共に輝度均一性にも優れていた。また、実施例１の集光層付き光拡散板では、光拡散性基板と集光性シートとが粘着剤層を介して接合されているので、光拡散性基板と集光性シートとが擦れ合うことがなく、光拡散板に擦れ傷は生じない。

これに対し、比較例１の集光層付き光拡散板を用いて構成された面光源装置では、粘着剤の全面接着により光拡散性基板と集光性シートとの間に空気層が存在しないので、正面方向（法線方向）において輝度は格段に低いものであった。

また、比較例２又は比較例３の集光層付き光拡散板を用いて構成された面光源装置では、正面方向（法線方向）において十分な輝度は得られなかった。

この発明の集光層付き光拡散板は、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、この発明の面光源装置は、液晶表示装置用のバックライト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。

この発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示す模式図である。 この発明に係る集光層付き光拡散板の一実施形態を示す断面図である。 光拡散性基板を示す断面図である。 光拡散性基板における突起部の配置態様の一例を示す平面図である。 比較例２、３の光拡散性基板における突条部（突起部）の配置態様を示す平面図である。

符号の説明

１…面光源装置
２…光源
３…光拡散板
２０…液晶パネル
３０…液晶表示装置
３１…光拡散性基板
３２…突起部
３３…凹部
３４…凹凸形状面
３５…長辺
３６…短辺
４０…粘着剤層
４１…集光性シート
４２…空気層
Ｇ…突起部の重心
Ｔ…突起部の底面における長辺の長さ
Ｌ…突起部の底面における短辺の長さ
Ｕ…長辺方向に隣り合う突起部同士の重心間距離
Ｆ…短辺方向に隣り合う突起部同士の重心間距離
Ｋ…ずれ距離（長辺方向）

Claims (7)

1. 集光性シートと、
   表面に複数個の突起部が散在して形成され、隣り合う突起部の間に凹部が設けられてなる凹凸形状面を片面に備えた光拡散性基板と、を備えてなり、
   前記突起部は、平面視において一対の長辺と一対の短辺を有する略矩形形状であり、前記突起部の底面における長辺の長さが０．８〜２．５ｍｍに設定され、前記突起部の底面における短辺の長さが５０〜５００μｍに設定され、
   前記光拡散性基板の凹凸形状面の突起部と前記集光性シートの集光性レンズ非形成面が粘着剤層を介して接合されることによって前記光拡散性基板と前記集光性シートとが積層一体化され、前記粘着剤層と前記光拡散性基板の凹凸形状面の凹部との間に空気層が形成されていることを特徴とする集光層付き光拡散板。
2. 前記複数個の突起部の長さ方向が互いに略平行状である請求項１に記載の集光層付き光拡散板。
3. 長辺方向に隣り合う前記突起部は互いに一定間隔で離間して配置され、短辺方向に隣り合う前記突起部は互いに一定間隔で離間して配置されている請求項２に記載の集光層付き光拡散板。
4. 長辺方向に隣り合う前記突起部同士の重心間距離を「Ｕ」としたとき、
   長辺方向に一列を形成した突起部群における突起部の重心位置は、該突起部群に対し短辺方向に隣り合う隣接突起部群を構成する複数の突起部のうち最も近い突起部の重心位置に対し、長辺方向においてＵ／２．２〜Ｕ／１．８の範囲の距離離れていることを特徴とする請求項３に記載の集光層付き光拡散板。
5. 長辺方向に隣り合う前記突起部同士の重心間距離を「Ｕ」とし、前記突起部の底面における長辺の長さを「Ｔ」としたとき、
   １．３≦Ｕ／Ｔ≦２．２
   の関係式が成立し、
   短辺方向に隣り合う前記突起部同士の重心間距離を「Ｆ」とし、前記突起部の底面における短辺の長さを「Ｌ」としたとき、Ｆは４００μｍ以上５．０ｍｍ以下であり、
   ８．０≦Ｆ／Ｌ
   の関係式が成立することを特徴とする請求項３または４に記載の集光層付き光拡散板。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の集光層付き光拡散板と、該光拡散板の背面側に配置された複数の光源とを備え、前記光拡散板において前記集光性シートが前面側になるように配置されていることを特徴とする面光源装置。
7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の集光層付き光拡散板と、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液晶パネルとを備え、前記光拡散板において前記集光性シートが前面側になるように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。

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