JP2010271517A - 輝度均斉化シートおよび面光源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】輝度低下を生じることなく、充分に輝度を均斉化でき、且つ長期使用時も劣化の少ない輝度均斉化シートと、それを具備した、輝度が高く且つ出射光が充分に均斉化されている面光源装置を提供する。
【解決手段】透光性基材１１の少なくとも片面に、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるよう調整されたパターン状に、バンドギャップエネルギーが２．８〜３．４ｅＶで平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子と、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含む白色拡散層１２が形成されていることを特徴とする輝度均斉化シート１である。
【選択図】図３
【解決手段】透光性基材１１の少なくとも片面に、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるよう調整されたパターン状に、バンドギャップエネルギーが２．８〜３．４ｅＶで平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子と、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含む白色拡散層１２が形成されていることを特徴とする輝度均斉化シート１である。
【選択図】図３
Description
本発明は、輝度低下を生じることなく、充分に輝度を均斉化でき、且つ長期使用時も劣化の少ない輝度均斉化シートと、それを具備した、輝度が高く且つ出射光が充分に均斉化されている面光源装置に関する。
通常、液晶表示装置のバックライトユニットや照明などに用いる面光源装置は、冷陰極管等の光源と、光源からの光を均斉化するため、光源の光出射側に設けられる光拡散体を有する。
この光拡散体の中で最も単純なものとしては、基材に拡散子を均一に練りこんだり、塗工したり、表面に微細な凹凸をつけることで、「全面に均一に拡散効果を持たせた光拡散体」が挙げられる。これらの光拡散体の内、ある程度の厚さと剛性を有し、支持体としても機能する厚手の拡散シートを「光拡散板」として用い、必要に応じて、更に数枚の薄手拡散シートを積層させることで、所望の均斉化度を達成する手法が一般的に用いられる。しかし、単に、拡散シートを積層させると、輝度の均斉化は図れるものの、部材増となるだけでなく、輝度ロスも大きくなる。省エネや部材コストの削減を考慮すると、より少ない部材で輝度均斉化を図ることが望ましい。そこで部材増及び輝度ロスの抑制を両立する手段の一つとして、面光源装置に具備する光拡散部材に、入射する不均一な輝度分布に合わせて拡散効果を部分的に調整したパターンを印刷する試みがなされている。この方式の光拡散板として、例えば特許文献１には、輝度分布を測定したデータを階調反転させて形成された輝度分布反転像を輝線防止部として印刷する試みが、特許文献２には色調調整に関する試みが、提案されている。
この光拡散体の中で最も単純なものとしては、基材に拡散子を均一に練りこんだり、塗工したり、表面に微細な凹凸をつけることで、「全面に均一に拡散効果を持たせた光拡散体」が挙げられる。これらの光拡散体の内、ある程度の厚さと剛性を有し、支持体としても機能する厚手の拡散シートを「光拡散板」として用い、必要に応じて、更に数枚の薄手拡散シートを積層させることで、所望の均斉化度を達成する手法が一般的に用いられる。しかし、単に、拡散シートを積層させると、輝度の均斉化は図れるものの、部材増となるだけでなく、輝度ロスも大きくなる。省エネや部材コストの削減を考慮すると、より少ない部材で輝度均斉化を図ることが望ましい。そこで部材増及び輝度ロスの抑制を両立する手段の一つとして、面光源装置に具備する光拡散部材に、入射する不均一な輝度分布に合わせて拡散効果を部分的に調整したパターンを印刷する試みがなされている。この方式の光拡散板として、例えば特許文献１には、輝度分布を測定したデータを階調反転させて形成された輝度分布反転像を輝線防止部として印刷する試みが、特許文献２には色調調整に関する試みが、提案されている。
しかし、特許文献１、２に記載の光拡散体を用いた面光源装置では、輝度の低下を生じることなく、充分な輝度の均斉化を図ることが困難であった。
そこで、本発明は、輝度を低下させず、充分に輝度を均斉化できる光拡散体である輝度均斉化シートと、それを具備した、輝度が高く、しかも出射光が充分に均斉化されている面光源装置を提供することを目的とする。
そこで、本発明は、輝度を低下させず、充分に輝度を均斉化できる光拡散体である輝度均斉化シートと、それを具備した、輝度が高く、しかも出射光が充分に均斉化されている面光源装置を提供することを目的とする。
本発明は、以下の構成を有する。
［１］透光性基材の少なくとも片面に、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるよう調整されたパターン状に、バンドギャップエネルギーが２．８〜３．４ｅＶで平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子と、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含む白色拡散層が形成されていることを特徴とする輝度均斉化シート。
［２］無機酸化物微粒子が、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウムのいずれかであることを特徴とする［１］に記載の輝度均斉化シート。
［３］白色拡散層が、平均粒子径２００〜３００ｎｍの酸化チタンを含む紫外線硬化型白色インキの印刷により形成されていることを特徴とする請求項１または２いずれかに記載の輝度均斉化シート。
［４］少なくとも光源と、［１］〜［３］いずれかに記載の輝度均斉化シートを具備することを特徴とする面光源装置。
［１］透光性基材の少なくとも片面に、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるよう調整されたパターン状に、バンドギャップエネルギーが２．８〜３．４ｅＶで平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子と、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含む白色拡散層が形成されていることを特徴とする輝度均斉化シート。
［２］無機酸化物微粒子が、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウムのいずれかであることを特徴とする［１］に記載の輝度均斉化シート。
［３］白色拡散層が、平均粒子径２００〜３００ｎｍの酸化チタンを含む紫外線硬化型白色インキの印刷により形成されていることを特徴とする請求項１または２いずれかに記載の輝度均斉化シート。
［４］少なくとも光源と、［１］〜［３］いずれかに記載の輝度均斉化シートを具備することを特徴とする面光源装置。
本発明の輝度均斉化シートは、拡散性に優れるため不均一な輝度分布を有する入射光を効率よく均斉化する能力を有し、且つ近接する光源からの強い入射光に曝される環境下で長時間使用されても変色や粉吹きなどの不具合を生じることなく、安定した輝度均斉効果を発揮する光学部材である。また、それを具備する本発明の面光源装置は、筐体を薄型化したり、省電力化につながる光源数の削減や併用する光学シートの削減を実施した状態でも、高輝度且つ色調ムラの少ない出射光が、安定して得られる。
本発明の輝度均斉化シートとそれを具備する面光源装置の一実施形態について説明する。
＜輝度均斉化シート＞
本実施形態として例示する輝度均斉化シート１の断面図を図１に示す。本発明の輝度均斉化シート１は、透光性基材１１と、その少なくとも片面に、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるようパターン状に形成された、バンドギャップエネルギーが２．８〜３．４ｅＶで平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子と、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含む白色拡散層１２からなるものである。但し、図示の便宜上、白色拡散層１２の大きさを強調して記載している。
本実施形態として例示する輝度均斉化シート１の断面図を図１に示す。本発明の輝度均斉化シート１は、透光性基材１１と、その少なくとも片面に、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるようパターン状に形成された、バンドギャップエネルギーが２．８〜３．４ｅＶで平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子と、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含む白色拡散層１２からなるものである。但し、図示の便宜上、白色拡散層１２の大きさを強調して記載している。
［白色拡散層］
透光性基材１１の少なくとも片面に形成する白色拡散層１２の形成手段は特に限定するものではないが、自由にパターン形成が可能な印刷法が好ましく利用できる。印刷の方式としては、スクリーン印刷、平版オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷、パット印刷、グラビアオフセット印刷など公知の印刷方法が例示できるが、入射光を高度に均斉化して出射できるよう高精細に印刷階調値を制御してグラデーションパターン形成すると良く、印刷階調値（濃度）は、例えばインキの処方や濃度やインキ厚、網点面積率により調整できる。網点面積率とは、単位面積あたりの網点１２ａの面積（単位％）のことである。印刷階調値を網点面積率で制御する場合、網点の大きさを変えて階調を調整するＡＭスクリーン方式や、網点の個数を変えて階調を調整するＦＭスクリーン方式、両者の長所を生かしたハイブリッド方式（例えば、大日本スクリーン製造株式会社製：Ｆａｉｒｄｏｔ、ＲａｎｄｏｔＸ、クレオジャパン株式会社製：Ｓｔａｃｃｔｏ）など各種スクリーン方式の網点印刷が利用でき、網点１２ａの形状も、スクエアドット、ラウンドドット、トライアングルドット、チェーンドット、ハニカムドット等が公知のものが利用できる。
図２は、透光性基材の片面に、印刷階調値を網点面積率により調整する方式で網点１２ａからなる白色拡散層１２を形成した輝度均斉化シート１’の断面図であるが、図示の便宜上、網点１２ａの大きさを強調し、網点１２ａの数は全体的に実際より少なく記載している。
透光性基材１１の少なくとも片面に形成する白色拡散層１２の形成手段は特に限定するものではないが、自由にパターン形成が可能な印刷法が好ましく利用できる。印刷の方式としては、スクリーン印刷、平版オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷、パット印刷、グラビアオフセット印刷など公知の印刷方法が例示できるが、入射光を高度に均斉化して出射できるよう高精細に印刷階調値を制御してグラデーションパターン形成すると良く、印刷階調値（濃度）は、例えばインキの処方や濃度やインキ厚、網点面積率により調整できる。網点面積率とは、単位面積あたりの網点１２ａの面積（単位％）のことである。印刷階調値を網点面積率で制御する場合、網点の大きさを変えて階調を調整するＡＭスクリーン方式や、網点の個数を変えて階調を調整するＦＭスクリーン方式、両者の長所を生かしたハイブリッド方式（例えば、大日本スクリーン製造株式会社製：Ｆａｉｒｄｏｔ、ＲａｎｄｏｔＸ、クレオジャパン株式会社製：Ｓｔａｃｃｔｏ）など各種スクリーン方式の網点印刷が利用でき、網点１２ａの形状も、スクエアドット、ラウンドドット、トライアングルドット、チェーンドット、ハニカムドット等が公知のものが利用できる。
図２は、透光性基材の片面に、印刷階調値を網点面積率により調整する方式で網点１２ａからなる白色拡散層１２を形成した輝度均斉化シート１’の断面図であるが、図示の便宜上、網点１２ａの大きさを強調し、網点１２ａの数は全体的に実際より少なく記載している。
印刷の制御が比較的容易であることから、好ましく利用されるＡＭスクリーンで網点１２ａを印刷する場合には、網点１２ａの線数が１インチ（２．５４ｃｍ）あたり６０〜２５０線であることと好ましい。網点１２ａの線数が１インチあたり６０線以上であれば、輝度をより均斉化でき、２５０線以下であれば、印刷の制御が比較的容易となる。
また、前述の通り、予め印刷用別基材に白色拡散層を印刷し、貼合もしくは転写手段により透光性基材と一体化してもよく、この場合、例えばフレキソ印刷やグラビア印刷などが適している。直接印刷の場合は、透光性基材の厚さや剛性の点から、スクリーン印刷やグラビアオフセット印刷、インクジェット印刷などが適しており、生産性の点では平版オフセット印刷が優れる。
また、前述の通り、予め印刷用別基材に白色拡散層を印刷し、貼合もしくは転写手段により透光性基材と一体化してもよく、この場合、例えばフレキソ印刷やグラビア印刷などが適している。直接印刷の場合は、透光性基材の厚さや剛性の点から、スクリーン印刷やグラビアオフセット印刷、インクジェット印刷などが適しており、生産性の点では平版オフセット印刷が優れる。
本発明の輝度均斉化シートは、透光性基材の少なくとも片面に、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるパターン状に、バンドギャップエネルギーが２．８〜３．４ｅＶで平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子とアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含む白色拡散層が形成されたものである。
前述の特許文献１に提案された「輝度分布を測定したデータを階調反転させて形成された輝度分布反転像を輝線防止部として印刷する試み」でも、黒色インキを用いれば、一定レベルの輝度均斉効果が得られたが、均斉化前に比べ輝度のロスが大きく、光源からの光量の有効活用の面で大いに不適であった。これは、黒色印刷部に入射した光が吸収されてしまったためと推測される。面光源装置内で、不均一な輝度分布を有する入射光を最も効率良く均斉化するには、高輝度部分の入射光の内、均斉化後も必要な分量の光は、色調を偏らせることなくそのまま透過させ、過剰分は拡散・反射させることで、再配分するとよく、そのための光拡散層としては白色が最適である。反射を重視して拡散層をミラーインキで形成すると、入射光を反射することはできるが透過には適さない。また、黒や灰色のインキを用いると、前述の通り入射光の一部が吸収されてしまい、輝度低下や発熱を招くため不適である。
前述の特許文献１に提案された「輝度分布を測定したデータを階調反転させて形成された輝度分布反転像を輝線防止部として印刷する試み」でも、黒色インキを用いれば、一定レベルの輝度均斉効果が得られたが、均斉化前に比べ輝度のロスが大きく、光源からの光量の有効活用の面で大いに不適であった。これは、黒色印刷部に入射した光が吸収されてしまったためと推測される。面光源装置内で、不均一な輝度分布を有する入射光を最も効率良く均斉化するには、高輝度部分の入射光の内、均斉化後も必要な分量の光は、色調を偏らせることなくそのまま透過させ、過剰分は拡散・反射させることで、再配分するとよく、そのための光拡散層としては白色が最適である。反射を重視して拡散層をミラーインキで形成すると、入射光を反射することはできるが透過には適さない。また、黒や灰色のインキを用いると、前述の通り入射光の一部が吸収されてしまい、輝度低下や発熱を招くため不適である。
一方、輝度ロス抑制の面から好適である白色インキを用いると、透過光の色調偏りが目立ちやすいため、その制御が重要となる。単なる色調調整だけなら、前述の各種着色材料や蛍光増白剤を添加したり、特許文献２で提案されたように白色顔料を最適化するなどの手段での対応も可能であるが、光源の近接で高エネルギーの紫外線も浴びる輝度均斉化シートとしては、紫外線により進行するＣ−Ｃ，Ｃ−Ｈ，Ｏ−Ｈ，Ｃ−Ｏ等の結合断裂に伴う変色が白色拡散層では顕著に目立つため、その対策が重要となる。更に、可視光散乱成分として本発明の白色拡散層に好適な材料である酸化チタンは、紫外線などの高エネルギー線の作用により、酸素ラジカルを発生し樹脂成分の酸化劣化を促進し「白亜化現象（チョーキング）」と呼ばれる顔料成分の粉化脱落や光沢低下を引き起こしやすい。白色拡散層の粉化脱落は、面光源装置の動作不良や光学性能低下につながる恐れがあるため、その抑制対策が重要となる。また、白色拡散層に照射された紫外線は、酸化チタンなどの光拡散成分により進入を阻止される成分もあるが、散乱光の一部は迂回して内部にも到達するため、白色拡散層の内部まで抑制対策を施すことが必要となる。
本発明では紫外線を遮断する効果を有する、バンドギャップエネルギーが２．８〜３．４ｅＶの無機酸化物微粒子を平均粒子径１〜５０ｎｍと、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を組み合わせて白色拡散層に配合することで、その要求を充足させる。バンドギャップエネルギーが２．８〜３．４ｅＶで平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子は、バンドギャップ間遷移により紫外線を吸収する能力が、超微粒子化されているため有効表面積が大きくなっているため、効率よく発揮される。更に、この超微粒子を白色拡散層に均一に分散することにより、拡散層の内部まで到達した散乱光にも有効に作用させることができる。且つ、本発明の超微粒子であれば、有機系紫外線吸収剤のように紫外線照射による「紫外線吸収効果の失活」の懸念も無いため、高精細なパターン形状を得るために紫外線照射工程を用いても不利益は生じない。一方、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤は、そのフォトブリーチ効果により黄変が少なく、白色拡散層成分として好適なだけでなく、前述の無機酸化物超微粒子と最大吸収波長にズレがあるため、紫外線硬化の阻害が最小限に抑制される。以上の理由から、前述の超微粒子とアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を組み合わせることで、高精細なパターン形状を有するため輝度均斉効果が高く、且つ、予想以上に長期使用時も劣化の少ない白色拡散層を得ることが出来、本発明に至った。なお、無機酸化物超微粒子は有機系紫外線吸収剤で問題となりやすいブリードアウトの恐れもなく、この点でも好ましい。
本発明では紫外線を遮断する効果を有する、バンドギャップエネルギーが２．８〜３．４ｅＶの無機酸化物微粒子を平均粒子径１〜５０ｎｍと、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を組み合わせて白色拡散層に配合することで、その要求を充足させる。バンドギャップエネルギーが２．８〜３．４ｅＶで平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子は、バンドギャップ間遷移により紫外線を吸収する能力が、超微粒子化されているため有効表面積が大きくなっているため、効率よく発揮される。更に、この超微粒子を白色拡散層に均一に分散することにより、拡散層の内部まで到達した散乱光にも有効に作用させることができる。且つ、本発明の超微粒子であれば、有機系紫外線吸収剤のように紫外線照射による「紫外線吸収効果の失活」の懸念も無いため、高精細なパターン形状を得るために紫外線照射工程を用いても不利益は生じない。一方、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤は、そのフォトブリーチ効果により黄変が少なく、白色拡散層成分として好適なだけでなく、前述の無機酸化物超微粒子と最大吸収波長にズレがあるため、紫外線硬化の阻害が最小限に抑制される。以上の理由から、前述の超微粒子とアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を組み合わせることで、高精細なパターン形状を有するため輝度均斉効果が高く、且つ、予想以上に長期使用時も劣化の少ない白色拡散層を得ることが出来、本発明に至った。なお、無機酸化物超微粒子は有機系紫外線吸収剤で問題となりやすいブリードアウトの恐れもなく、この点でも好ましい。
配合する無機酸化微粒子は、バンドギャップエネルギーが２．８〜３．４ｅＶで、平均粒子径は１〜５０ｎｍであれば、種類は特に限定するものではない。バンドギャップエネルギーが２．８ｅＶ未満で小さくなると最大吸収波長が紫外線よりも短波長側に、逆に３．４ｅＶより大きくなると最大吸収波長が可視光寄りとなり、意図する紫外線吸収能が低下するため好ましくない。バンドギャップエネルギーが２．８〜３．４ｅＶの一例としては、酸化チタン（バンドギャップエネルギー３．２ｅＶ）、酸化亜鉛（同３．２ｅＶ）、酸化セリウム（同３．１ｅＶ）、三酸化タングステン（同３．２ｅＶ）、チタン酸ストロンチウム（同３．２ｅＶ）などの無機酸化物微粒子や、これらを主成分とし、有機もしくは無機の他成分をドープもしくは複合化させた微粒子などが例示でき、中でも市販品として超微粒子が入手しやすい酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウムが好ましく利用できる。
また、平均粒子径は、例えば、走査型電子顕微鏡により撮影した画像からの画像解析や、窒素吸着法などにより測定することができ、この平均粒子径が１〜５０ｎｍの範囲内であれば、粒子の形状は球状でなくてもよく、例えば、米粒状、棒状、紡錘状、蝶々状、蝶ネクタイ状などでもよい。また、色調調整や忌避すべき白亜化現象の要因ともなる無機酸化物微粒子の触媒活性を抑制するため、バンドギャップエネルギーが２．８〜３．４ｅＶの無機酸化物微粒子の表面を、例えば、酸化ケイ素や水酸化アルミニウム、などの無機成分や、もしくはステアリン酸などの有機成分により、無機酸化物微粒子の表面を改質もしくは被覆して用いてもよい。
また、平均粒子径は、例えば、走査型電子顕微鏡により撮影した画像からの画像解析や、窒素吸着法などにより測定することができ、この平均粒子径が１〜５０ｎｍの範囲内であれば、粒子の形状は球状でなくてもよく、例えば、米粒状、棒状、紡錘状、蝶々状、蝶ネクタイ状などでもよい。また、色調調整や忌避すべき白亜化現象の要因ともなる無機酸化物微粒子の触媒活性を抑制するため、バンドギャップエネルギーが２．８〜３．４ｅＶの無機酸化物微粒子の表面を、例えば、酸化ケイ素や水酸化アルミニウム、などの無機成分や、もしくはステアリン酸などの有機成分により、無機酸化物微粒子の表面を改質もしくは被覆して用いてもよい。
前述の無機酸化物微粒子の添加量は、白色拡散層の形成条件や用いる無機酸化物微粒子の種類によっても異なるため特に限定するものではないが、白色拡散層の１〜２０質量％、より好ましくは５〜１５質量％程度であると良い。添加量が１質量％未満の場合、その効果が充分に発揮できず、２０質量％を超えると本来の形成目的である光拡散性能や擦過性に支障を及ぼすため好ましくない。
光拡散層を白色化するための手段は、高精細なパターン形状を実現するために、光硬化を利用すること以外は特に限定するものではなく、例えば光拡散性が高まるよう粒径を調整した気泡を層内で形成しても良いが、光拡散性の高い白色顔料を混合することで、簡便に白色化できる。この場合、白色顔料の平均粒子径は、可視光を効率よく散乱するために可視光波長の約半分の２００〜４００ｎｍ、より好ましくは効率よく輝度調整が可能な２００〜３００ｎｍ程度の顔料を用いるとよい。白色顔料の種類は、例えば、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、タルク、クレー、塩基性炭酸鉛、チタン酸ストロンチウム、硫酸バリウム等が挙げられるが、これらに限定するものではない。中でも、粒子径が比較的大きいためその効率は、本発明の平均粒子径１〜５０ｎｍの超微粒子に比べその効率は劣るが、バンドギャップ間遷移による紫外線吸収が大きい、酸化チタンや酸化亜鉛が好適である。特に、隠蔽性が高く、屈折率が大きいため光拡散性も高く、しかも、化学的安定性、物理的安定性にも優れる酸化チタンがもっとも好ましい。酸化チタンは、アナターゼ型結晶、ルチル型結晶のいずれであってもよいが、熱安定性、化学的安定性の観点から、ルチル型が好ましい。酸化チタンの場合、平均粒子径は２２０〜２７０ｎｍが適当である。酸化チタンの平均粒子径が２２０ｎｍ以上であれば、充分な光遮蔽性を確保できるため、輝度をより均斉化でき、２７０ｎｍ以下であれば、色むらを防止できる。酸化チタン自体はやや黄色味を帯びた白色を呈するが、平均粒子径が比較的小さい（２２０ｎｍ近傍）ものは、やや青味を帯びているため好ましく使用される。
また、拡散層の白色色調を損なわない範囲であれば出射光の色調調整のため、白色顔料以外の着色顔料を添加してもよい。この色調調整用顔料としては、一般的にプロセスカラーに使用されるジスアゾエロー（Pigment Yellow 12、14）、ブリリアントカーミン6B（Pigment Red 57-1）、フタロシアニンブルー（Pigment Blue 15-3、15-4）、カーボンブラック（Pigment Black 7）の他、各種着色顔料が利用でき、その他の例として無機顔料では、酸化物であるコバルトブルーや、フェロシアン化物である紺青、クロム酸化合物であるモリブデンレッド、ケイ酸塩である群青、リン酸塩であるマンガンバイオレット、有機顔料では、ニトロソ顔料であるナフトールグリーンＢ、酸性染料レーキであるピーコックブルーレーキ、塩基性染料レーキであるメチルバイオレットレーキ、フタロシアニン顔料であるフタロシアニングリーン、キナクリドン顔料であるキナクリドンバイオレッド、ジオキサン顔料であるジオキサジンバイオレッドなどがあげられる。中でも、白色顔料として好適に利用される酸化チタンは、やや黄色味を帯びやすいことから、色調調整用着色顔料としては、青系もしくは紫系の顔料が好適に利用される。
白色顔料の種類や拡散層のパターンによっても変動するが、白色顔料の含有率は、白色拡散層の状態で、２０〜７０質量％が好ましい。２０質量％以下では充分な光拡散性を付与することが難しく、７０質量％以上では印刷後の耐擦過性を維持することが困難となる。中でも、より高レベルの拡散性必要とする場合は、比較的高含有量である４０〜７０質量％がより好ましく、拡散層形成部の耐擦過性を考慮すると、４５〜５５質量％が最も好ましい。また、前述の白色顔料以外の着色顔料を添加する場合は、着色顔料の添加量は、白色顔料に対して１質量％以下が好ましく、白色色調を大きく損なわない範囲であれば、着色顔料以外の光拡散性粒子を混合しても良い。
通常、白色拡散層には、その他構成成分としてバインダーもしくはビヒクル成分となる樹脂成分を添加する。樹脂成分の種類は特に限定するものではなく、白色拡散層の形成手段やその他成分によって適宜選択すれば良い。また、印刷により白色拡散層を形成する場合は、印刷適性の観点からインキ粘度・タックを適性に調整する必要があり、最適値となるようにビヒクル成分の種類、分子量・配合を選択する。
印刷法によりパターン形成する場合に用いる紫外線硬化型インキの構成成分としては、前述の白色顔料に加え、ビヒクル成分（感光性樹脂、オリゴマー、モノマー）、光重合開始剤の他、各種助剤として、インキの安定化剤となる酸化防止剤や重合禁止剤、ワックスなどが例示できる。紫外線硬化型インキは、基本的に紫外線照射により乾燥が完了するため、揮発溶剤成分は必要としないが、印刷適性を損なわない範囲であれば、少量含んでいても良い。
紫外線硬化型白色インキに含まれる白色顔料成分を定着させる機能を有するビヒクル成分としては、光重合開始剤と組み合わせて紫外線照射により重合可能な感光性樹脂、オリゴマー、モノマーなどを用いる。例えば、樹脂成分としては、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、アミド樹脂などや又はそれらの変性もしくは共重合樹脂、モノマーやオリゴマーとしては、ポリエステル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート等が挙げられる。具体的には、ラジカル重合系としては、単官能のエチルカルビトール（メタ）アクリレート、フェノールエチレンオキサイド変性（メタ）アクリレート、ノニルフェノールエチレンオキサイド変性（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、アクリロイルモルホリン、イソボルニル（メタ）アクリレート、Ｎ―ビニルピロリドンや、２官能のヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールエチレンオキサイド変性ジアクリレート、ネオペンチルグリコールポリエチレンオキサイド変性ジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡエチレンオキサイド変性ジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、３官能以上のトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート、グリセリンプロポキシトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレートなど、カチオン重合系としては、グリシジルエーテル化合物や脂環式エポキシ化合物などのエポキシ化合物、オキセタン化合物、ビニルエーテル化合物などが例示できるが、これらに限定するものではない。
紫外線硬化型白色インキに含まれる光重合開始剤として、本発明に必須の無機酸化物超微粒子と最大吸収波長にズレがあるため、紫外線硬化の阻害が最小限に抑制される、アシルフォスフィン系光重合開始剤を用いる。
アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤の具体例としては、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド（商品名：ＢＡＳＦ社製 ＬｕｃｉｒｉｎＴＰＯ、チバ社製 ＤＡＲＯＣＵＲ ＴＰＯ）や２，４，６−トリメチルベンゾイル−エトキシフェニル−フォスフィンオキサイド（商品名：ＢＡＳＦ社製 Ｌｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯＬ）や、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド（商品名：チバ社製 ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９など）、ビス(２，６−ジメトキシベンゾイル) −２，４，４−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド（商品名：チバ社製 ＣＧＩ４０３など）が例示できるが、これに限定されるものではない。これらの光重合開始剤は、紫外線照射により開裂する部位自身が吸収を持つため、ビヒクル成分の硬化の基点となるフォスフィノルラジカルを生成した後に吸収を失い白色化するため、黄変抑制に有効であり、且つ、インキ層の内部まで充分に硬化させることが出来るため、インキ層の剥離抑制に効果的である。
アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤の具体例としては、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド（商品名：ＢＡＳＦ社製 ＬｕｃｉｒｉｎＴＰＯ、チバ社製 ＤＡＲＯＣＵＲ ＴＰＯ）や２，４，６−トリメチルベンゾイル−エトキシフェニル−フォスフィンオキサイド（商品名：ＢＡＳＦ社製 Ｌｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯＬ）や、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド（商品名：チバ社製 ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９など）、ビス(２，６−ジメトキシベンゾイル) −２，４，４−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド（商品名：チバ社製 ＣＧＩ４０３など）が例示できるが、これに限定されるものではない。これらの光重合開始剤は、紫外線照射により開裂する部位自身が吸収を持つため、ビヒクル成分の硬化の基点となるフォスフィノルラジカルを生成した後に吸収を失い白色化するため、黄変抑制に有効であり、且つ、インキ層の内部まで充分に硬化させることが出来るため、インキ層の剥離抑制に効果的である。
また、白色拡散層に積層する形で、透光性上層を設けてもよい。透光性上層には、白色インキ印刷により形成した白色拡散層の光拡散性能を妨げない範囲であれば、本発明の無機酸化物微粒子や有機系紫外線吸収剤、光拡散性微粒子などを添加してもよく、処方次第で耐擦過性向上も期待できる。上層の具体的な形成方法としては、重ね印刷をしたり、紫外線硬化型ニスを全面印刷したり、光拡散性粒子を含む塗工層を設けたり、透光性樹脂をラミネートしたりする、などの手法が例示できる。
［透光性基材］
透光性基材として用いるシートは、光を透過し、本発明の白色拡散層を形成可能であれば特に限定するものではなく、例えばガラス基板や透明樹脂シートもしくは板が使用できる。構成する透明樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリオレフィン、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、メチルメタクリレートとスチレンの共重合体などが挙げられる。中でも、適度な弾性と耐熱性、耐光性等のバランスから、厚さ２５０μｍ以下の薄手シートとしては、ポリエチレンテレフタレートの二軸延伸フィルムが、それ以上の厚手板としては、シクロオレフィンポリマーやポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体などの板状シートが、好適に利用できる。
しかし、コストアップや重量増及び輝度ロスにつながる部材数増の抑制と、輝度均斉化の両立を図るため、透光性基材単独でもある程度の入射光の輝度均斉効果を有することが望ましく、その手段として、透光性基材に下記に例示する光拡散性微粒子や、例えば特開２００５−５４１７６号公報等に記載される発泡性材料を内添したり、それらの材料を含む塗工層を表面に設けたり、精密賦形技術により光拡散性を有するプリズムなどの凹凸を表面に付与したりするなどの手法が単独もしくは組み合わせて施された光拡散板を、透光性基材として用いると良い。
透光性基材として用いるシートは、光を透過し、本発明の白色拡散層を形成可能であれば特に限定するものではなく、例えばガラス基板や透明樹脂シートもしくは板が使用できる。構成する透明樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリオレフィン、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、メチルメタクリレートとスチレンの共重合体などが挙げられる。中でも、適度な弾性と耐熱性、耐光性等のバランスから、厚さ２５０μｍ以下の薄手シートとしては、ポリエチレンテレフタレートの二軸延伸フィルムが、それ以上の厚手板としては、シクロオレフィンポリマーやポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体などの板状シートが、好適に利用できる。
しかし、コストアップや重量増及び輝度ロスにつながる部材数増の抑制と、輝度均斉化の両立を図るため、透光性基材単独でもある程度の入射光の輝度均斉効果を有することが望ましく、その手段として、透光性基材に下記に例示する光拡散性微粒子や、例えば特開２００５−５４１７６号公報等に記載される発泡性材料を内添したり、それらの材料を含む塗工層を表面に設けたり、精密賦形技術により光拡散性を有するプリズムなどの凹凸を表面に付与したりするなどの手法が単独もしくは組み合わせて施された光拡散板を、透光性基材として用いると良い。
光拡散性微粒子としては、例えば、有機粒子、無機粒子、有機物や無機物の中空粒子や発泡粒子や多孔質粒子等があげられる。中でも、光拡散板の光拡散性がより高まるため、ベースとなる透明樹脂と光拡散性微粒子の屈折率差が大きいと、より好ましい。
光拡散性微粒子として、無機粒子の中では、無機ガラスビーズ、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化バリウム、マグネシウムシリケート、酸化チタン、炭酸カルシウム、タルク、クレー等、又はこれらの混合物が例示できる。有機粒子としては、高屈折率のエピスルフィド系樹脂（屈折率：１．７０）、チオウレタン系樹脂（１．６７）、ポリ塩化ビニリデン（１．６〜１．６３）、非晶ポリエステル（１．６２）、ポリスチレン（１．５９）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリ塩化ビニル（１．５４）、尿素樹脂（１．５４）、ウレタン樹脂（１．５３〜１．６７）、オレフィン−マレイミド交互共重合体（１．５３）、ポリアクリロニトリル（１．５２）、ポリメタクリロニトリル（１．５２）、ポリ（シクロヘキサン）（１．５１）、ポリプロピレン（１．５０）、ポリメタクリレート（１．５１）、ポリビニルアルコール（１．４９〜１．５３）、脂環式オレフィン樹脂（ノルボルエン系）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリアセタール（１．４８）、ポリ（１、３―シクロヘキサジエン）（１．４５）、酢酸ビニル等が挙げられる。これらの樹脂の共重合体でも混合して使用しても良い。
光拡散性微粒子の形状は、特に限定されるものではなく、例えば球状、立方状、針状、棒状、紡錘形状、だるま粒子（例えば、架橋ポリスチレン粒子と架橋メタクリレート粒子をつなぎ合わせた粒子）、板状、鱗片状、繊維状、中空状などが挙げられる。
中でも、光拡散効果の高い中空粒子は、粒子内の空気層の屈折率１．０と低く、その周囲との屈折率差が稼ぎやすいため効率よく、光を屈折し、高い光拡散効果が得られる。具体的には、架橋ポリメタクリル酸メチル（屈折率１．４９。例えば積水化学工業ＭＢＸシリーズ）、架橋ポリスチレン（屈折率１．５９。例えば積水化学工業ＳＢＸシリーズ）、市販の未架橋アクリル系中空粒子、スチレンとメチルメタクリレート共重合体の中空粒子が例示でき、アクリロニトリル系樹脂（例えば、積水化学工業ＥＨＭシリーズ）などの発泡粒子を加熱して発泡させ、中空化しても良い。
光拡散性微粒子の形状は、特に限定されるものではなく、例えば球状、立方状、針状、棒状、紡錘形状、だるま粒子（例えば、架橋ポリスチレン粒子と架橋メタクリレート粒子をつなぎ合わせた粒子）、板状、鱗片状、繊維状、中空状などが挙げられる。
中でも、光拡散効果の高い中空粒子は、粒子内の空気層の屈折率１．０と低く、その周囲との屈折率差が稼ぎやすいため効率よく、光を屈折し、高い光拡散効果が得られる。具体的には、架橋ポリメタクリル酸メチル（屈折率１．４９。例えば積水化学工業ＭＢＸシリーズ）、架橋ポリスチレン（屈折率１．５９。例えば積水化学工業ＳＢＸシリーズ）、市販の未架橋アクリル系中空粒子、スチレンとメチルメタクリレート共重合体の中空粒子が例示でき、アクリロニトリル系樹脂（例えば、積水化学工業ＥＨＭシリーズ）などの発泡粒子を加熱して発泡させ、中空化しても良い。
上記の光拡散性微粒子を含有させて入射光を拡散させるタイプの光拡散板としては、ＪＩＳ−Ｋ７３６１に従って測定される全光線透過率が、４０〜７０％の範囲となるものが光拡散性として好ましい。光拡散板の全光線透過率が７０％以上では、充分な光拡散効果が期待しがたく、４０％以下になると、面光源装置内での輝度ロスが大きくなる。
透光性基材に光拡散性を付与する手段として、光拡散板やその他光学シートの表面に光拡散性を有する微細な凹凸形状を付与することも有効である。凹凸の形状は、面光源装置の構成や光源との組み合わせによって適宜調整すればよく、特に限定するものではないが、鋸歯状の鋭利なプリズム形状や、その先端を丸めたもの、蒲鉾型などの断面形状のプリズム条列を有するシートや、マイクロレンズを配列したシートなどが例示できる。
輝度均斉化シートが面光源装置の部材として使用される際、出射光の色調偏りや、白色拡散層形成部との色調ムラが生じないよう、透光性基材も色調の偏りが少ないものが好ましい。一例としては、ＪＩＳ−Ｚ８７２９で規定される透過ｂ＊値が−１〜８の範囲であるとよい。色調を好ましい範囲に設定するために、各種染料や着色顔料、蛍光増白剤などの添加剤を用いても良い。また、それ以外にも、本発明の白色拡散層の必須成分である無機酸化物微粒子や有機系紫外線吸収剤などの選択波長遮断剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、滑剤、難燃剤等の各種樹脂添加剤を、単独もしくは併用して任意の添加量を配合しても良い。無機酸化物微粒子としては、例えば白色拡散層の構成成分として例示した各種化合物を用いればよく、透光性基材と白色拡散層に同種の無機酸化物微粒子を添加すると光に対する特性が同質となるため、より好ましい。
なお、透光性基材としては、前述の光拡散板以外にも、単なる透明フィルムや樹脂板、もしくは光拡散シートや輝度向上シートなどの光学部材を用いても良い。
なお、透光性基材としては、前述の光拡散板以外にも、単なる透明フィルムや樹脂板、もしくは光拡散シートや輝度向上シートなどの光学部材を用いても良い。
これら透光性基材の厚さは、３０μｍ以下ではハンドリングし難く、印刷にも支障をきたす恐れがあり、寸法安定性も劣るため不向きであり、４ｍｍ以上になると、コストや部材重量の観点から不利であるため、３０μｍ〜４ｍｍが好ましい。また、１ｍｍ以下であれば生産性が高い平版オフセット印刷方式でダイレクトに印刷することが容易となるため好ましい。
また、透光性基材の材質や厚さ、剛性などの理由から、白色拡散層を透光性基材に直接形成するのではなく、例えば印刷用別基材に白色拡散層を印刷し、熱や圧力、接着などの手段を用いて、貼合もしくは転写して、後工程で透光性基材と一体化しても良い。このような一体化手法を用いる場合、印刷用別基材となるシートの厚さは、印刷や転写などの工程に支障を及ぼさなければ薄くても良く、生産性や取り扱いのしやすさを考慮して巻き取りのまま、印刷や一体化工程に供してもよい。また、剥離除去される転写用別基材については、転写性が良好であれば、転写箔などの不透明基材を用いても良い。
＜面光源装置＞
本発明の面光源装置の一実施形態について説明する。
本実施形態として例示する面光源装置１００の断面図を図３に、斜め上方から見た図を図４に示す。この面光源装置１００は、矩形状の開口部を有するハウジング３とその内側の底面に設けられた反射板４、ハウジング３に収容された冷陰極管からなる複数の光源２（図３、４では光源２が８本平行に配列されている）と、ハウジング３の開口部を塞ぐように光源２の光出射側に順に積層した光拡散性粒子を含有する光拡散板を基材とした輝度均斉化シート１、光拡散微粒子を含む塗工層を設けた拡散シート５を具備する。図３、４では、図示の便宜上、輝度均斉化シートの白色拡散層１２のパターンを簡略化し、適宜部材の厚みを強調している。更に、図４では部材構成を明確にするため、ハウジング３の開口部を塞ぐ形で積層する部材をずらした状態で図示している。
本発明の面光源装置の一実施形態について説明する。
本実施形態として例示する面光源装置１００の断面図を図３に、斜め上方から見た図を図４に示す。この面光源装置１００は、矩形状の開口部を有するハウジング３とその内側の底面に設けられた反射板４、ハウジング３に収容された冷陰極管からなる複数の光源２（図３、４では光源２が８本平行に配列されている）と、ハウジング３の開口部を塞ぐように光源２の光出射側に順に積層した光拡散性粒子を含有する光拡散板を基材とした輝度均斉化シート１、光拡散微粒子を含む塗工層を設けた拡散シート５を具備する。図３、４では、図示の便宜上、輝度均斉化シートの白色拡散層１２のパターンを簡略化し、適宜部材の厚みを強調している。更に、図４では部材構成を明確にするため、ハウジング３の開口部を塞ぐ形で積層する部材をずらした状態で図示している。
［光源］
光源としては、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）、熱陰極蛍光管（ＨＣＦＬ）、外部電極陰極管（ＥＥＦＬ）のような線状光源や、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの点状光源が採用できるが、特にこれらに限定するものでない。線状光源は、直管の他、Ｕ字管などの屈曲管を用いても良い。
複数の光源を使用する場合、それらの設置位置は限定するものではなく、多少の変動があってもよいが、ユニットの薄型化の観点からは、ハウジングの開口部を塞ぐ形で設置する光拡散板との距離が均一であることが好ましい。また、その光源設置位置と光拡散板との平均距離は、面光源装置の薄型化を意図する場合は、６ｍｍ以下であると好ましい。
光源としては、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）、熱陰極蛍光管（ＨＣＦＬ）、外部電極陰極管（ＥＥＦＬ）のような線状光源や、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの点状光源が採用できるが、特にこれらに限定するものでない。線状光源は、直管の他、Ｕ字管などの屈曲管を用いても良い。
複数の光源を使用する場合、それらの設置位置は限定するものではなく、多少の変動があってもよいが、ユニットの薄型化の観点からは、ハウジングの開口部を塞ぐ形で設置する光拡散板との距離が均一であることが好ましい。また、その光源設置位置と光拡散板との平均距離は、面光源装置の薄型化を意図する場合は、６ｍｍ以下であると好ましい。
［光拡散板］
面光源装置のハウジングの開口部には、光源の保護機能も兼ねて、ある程度の強度を有する光拡散板を設置することが望ましい。この光拡散板は、面光源装置に使用する各種シート状光学部材と光源間の距離を一定に保つ支持体としての役割も担うため、材質にもよるが厚さは１ｍｍ以上あると好ましく、部材重量やコスト、面光源装置全体の厚さを考慮すると、４ｍｍ以下が好ましい。効率的な輝度均斉効果の付与や部材数抑制の観点から、本発明の輝度均斉化シートに用いる透光性基材として、この光拡散板を用いると好適であり、その好ましい材料、物性（色調など）は透光性基材の材料として前述した通りである。
面光源装置のハウジングの開口部には、光源の保護機能も兼ねて、ある程度の強度を有する光拡散板を設置することが望ましい。この光拡散板は、面光源装置に使用する各種シート状光学部材と光源間の距離を一定に保つ支持体としての役割も担うため、材質にもよるが厚さは１ｍｍ以上あると好ましく、部材重量やコスト、面光源装置全体の厚さを考慮すると、４ｍｍ以下が好ましい。効率的な輝度均斉効果の付与や部材数抑制の観点から、本発明の輝度均斉化シートに用いる透光性基材として、この光拡散板を用いると好適であり、その好ましい材料、物性（色調など）は透光性基材の材料として前述した通りである。
［反射板］
面光源装置には、光源の光を効率よく出光させるために、周辺部に反射板もしくはシートを用いることが望ましく、材質としては、白色のプラスチックシート（白色ポリエチレンテレフタレートシート、白色ポリプロピレンシートなど）を単独もしくは、樹脂、金属、金属蒸着板などの基材に貼り付けたものが例示できる。これらはハウジングの内側の底面と一体化されていても良く、光源からの光を効率よく利用するために、凹凸処理やプリズム接着など各種加工がなされていても良い。
面光源装置には、光源の光を効率よく出光させるために、周辺部に反射板もしくはシートを用いることが望ましく、材質としては、白色のプラスチックシート（白色ポリエチレンテレフタレートシート、白色ポリプロピレンシートなど）を単独もしくは、樹脂、金属、金属蒸着板などの基材に貼り付けたものが例示できる。これらはハウジングの内側の底面と一体化されていても良く、光源からの光を効率よく利用するために、凹凸処理やプリズム接着など各種加工がなされていても良い。
［その他光学部材］
本実施形態の面光源装置には、更なる均斉化や輝度向上のため、前述以外にも拡散シートや、集光効果を利用した輝度向上シートなどの光学部材を用いてもよい。
拡散シートは、入射光を拡散可能で、その光拡散性が面方向に均一なシートであり、光拡散板と共に、輝度ムラ解消の点で有効である。例えば、透光性基材上に前述の各種光拡散性微粒子を含む塗料を塗工したり、光拡散性のあるインキを印刷することにより作成できる。市販品としては、積水化学フィルム株式会社製のレンチキュラーフィルム（商品名：エスティナＥＤ）、株式会社きもと製の拡散フィルム（商品名：ライトアップ）などが例示できる。
集光効果を利用して出射光を効率よく利用する透明樹脂シートである輝度向上シートとしては、シート表面に断面が鋸歯状の直線的なギザギザで構成されるプリズムシートや、カマボコ型のシリンドリカルレンズを平行に並べたレンチキュラーシート、単レンズを縦・横に並べたマイクロレンズシート（フライアイレンズシート）などが例示でき、市販品としては、住友スリーエム株式会社製の輝度向上フィルム（商品名：ＢＥＦＩＩ、ＢＥＦＩＩＩ、ＲＢＥＦ、ＤＢＥＦ）や、積水化学フィルム株式会社製のレンチキュラーフィルム（商品名：エスティナＥＬ）、未来ナノテック（韓国）社製のマイクロレンズアレイパターンシート（商品名：ＵＴＥシート）などが例示できる。支持体としての機能を担う光拡散板以外の、これら光学シートの厚さは、５０μｍ〜１ｍｍであることが好ましく、１００μｍ〜５００μｍであることがより好ましい。５０μｍ以下であるとシートがたわみやすく、１ｍｍ以上のシートを積層すると重量やコスト増を招く恐れがある。
また、光拡散板と同様に、これらの光学シートを本発明の輝度均斉化シートの透光性基材とし、片面もしくは両面に白色拡散層を印刷しても良い。
本実施形態の面光源装置には、更なる均斉化や輝度向上のため、前述以外にも拡散シートや、集光効果を利用した輝度向上シートなどの光学部材を用いてもよい。
拡散シートは、入射光を拡散可能で、その光拡散性が面方向に均一なシートであり、光拡散板と共に、輝度ムラ解消の点で有効である。例えば、透光性基材上に前述の各種光拡散性微粒子を含む塗料を塗工したり、光拡散性のあるインキを印刷することにより作成できる。市販品としては、積水化学フィルム株式会社製のレンチキュラーフィルム（商品名：エスティナＥＤ）、株式会社きもと製の拡散フィルム（商品名：ライトアップ）などが例示できる。
集光効果を利用して出射光を効率よく利用する透明樹脂シートである輝度向上シートとしては、シート表面に断面が鋸歯状の直線的なギザギザで構成されるプリズムシートや、カマボコ型のシリンドリカルレンズを平行に並べたレンチキュラーシート、単レンズを縦・横に並べたマイクロレンズシート（フライアイレンズシート）などが例示でき、市販品としては、住友スリーエム株式会社製の輝度向上フィルム（商品名：ＢＥＦＩＩ、ＢＥＦＩＩＩ、ＲＢＥＦ、ＤＢＥＦ）や、積水化学フィルム株式会社製のレンチキュラーフィルム（商品名：エスティナＥＬ）、未来ナノテック（韓国）社製のマイクロレンズアレイパターンシート（商品名：ＵＴＥシート）などが例示できる。支持体としての機能を担う光拡散板以外の、これら光学シートの厚さは、５０μｍ〜１ｍｍであることが好ましく、１００μｍ〜５００μｍであることがより好ましい。５０μｍ以下であるとシートがたわみやすく、１ｍｍ以上のシートを積層すると重量やコスト増を招く恐れがある。
また、光拡散板と同様に、これらの光学シートを本発明の輝度均斉化シートの透光性基材とし、片面もしくは両面に白色拡散層を印刷しても良い。
［白色拡散層のパターンについて］
図３、４の面光源装置１００において、光拡散板を基材とした輝度均斉化シート１に入射する光は、光源２の略直上部分で光量が多くなり、光源２から離れるほど光量が少なくなる、不均一な輝度分布を有する。
そこで、本実施形態の輝度均斉化シート１には、入射光量の多い部分には光拡散性が高くなるよう白色インキの印刷パターンを調整する。例えば、８本の光源２の各々の略直上の部分にて、印刷階調値が極大値となり、複数の光源２の中間点の略直上の部分にて、印刷階調値が極小値となるように調整する。その結果、輝度均斉化シート１に入射した光は均斉化され、均一な輝度分布の出射光が得られる。この輝度均斉化シート１の効果により、面光源装置１００で例示した、拡散シート５を省略しても、充分な輝度均斉効果は得られるが、これを具備することでより安定的に高い均斉化レベルが維持できる。
図３、４の面光源装置１００において、光拡散板を基材とした輝度均斉化シート１に入射する光は、光源２の略直上部分で光量が多くなり、光源２から離れるほど光量が少なくなる、不均一な輝度分布を有する。
そこで、本実施形態の輝度均斉化シート１には、入射光量の多い部分には光拡散性が高くなるよう白色インキの印刷パターンを調整する。例えば、８本の光源２の各々の略直上の部分にて、印刷階調値が極大値となり、複数の光源２の中間点の略直上の部分にて、印刷階調値が極小値となるように調整する。その結果、輝度均斉化シート１に入射した光は均斉化され、均一な輝度分布の出射光が得られる。この輝度均斉化シート１の効果により、面光源装置１００で例示した、拡散シート５を省略しても、充分な輝度均斉効果は得られるが、これを具備することでより安定的に高い均斉化レベルが維持できる。
なお、面光源装置の構成は、例示した上記実施形態に限定されるものではなく、要求品質に応じて、例えば、前述の輝度向上シートや拡散シートなどの各種光学シートを追加して用いてもよく、その枚数や積層順も含め適宜選択可能であり、同一素材を複数枚使用しても良い。例えば、光拡散板や拡散シートは、面方向に均一に気泡が形成された発泡体であってもよい。また、光拡散板は、片面もしくは両面に凹凸が賦形されて光拡散性を有するものであったり、輝度均斉化シート１に用いられる透光性基材１１の両面に白色拡散層１２が設けられていてもよい。白色拡散層形成面は、面光源装置内で光源側を向いていても、出向面側に向いていても良い。
輝度均斉化シートの印刷パターンも、使用する光源や他の光学部材との組合せによって大きく変わってくるので、条件に合わせてパターン設計が必要となる。例えば、面光源装置１００において光拡散性粒子を含有する光拡散板の代わりに、入射光を屈折させるため正確に角度を規定したプリズム形状を表面に付与した透明プリズム板を用いる場合、前述の例示とは異なり、各光源２の略直上の部分よりも複数の光源２同士の中間点の方が、光量が多くなる場合もある。これらの状況に対応する手段として、特願２００８-２８３６０５号、特願２００８-２８３６０４号、特願２００８-２２３９０９号、特願２００８-２２３９０８号、特願２００８-２３０９９６号、特願２００８-２７３７０８号、特願２００８-２７３７１０号等に記載の手法に従って、印刷パターンの調整を行なっても良い。
［面光源装置］
実施例及び比較例に準備した面光源装置１０１〜１０６の断面図を図５〜図１０に示す。全ての面光源装置が、矩形状の開口部を有するハウジング３とその内側の底面に設けられた反射板４、ハウジング３に収容された光源（平行に配列された８本の冷陰極管：直径４ｍｍ）と、ハウジング３の開口部を塞ぐように光源２の光出射側に適宜積層する各種面状光学部材を具備する（直近の面状光学部材と光源の上端間の距離は３ｍｍとする）。光拡散板としては、透明樹脂（スチレンーメチルメタクリレート共重合体）を原料とし、必要に応じて、光拡散性微粒子として適量のシリカ粒子均一に分散して透過率を調整したり、集光効果を付与するため表面賦形を施したりした。
実施例及び比較例に準備した面光源装置１０１〜１０６の断面図を図５〜図１０に示す。全ての面光源装置が、矩形状の開口部を有するハウジング３とその内側の底面に設けられた反射板４、ハウジング３に収容された光源（平行に配列された８本の冷陰極管：直径４ｍｍ）と、ハウジング３の開口部を塞ぐように光源２の光出射側に適宜積層する各種面状光学部材を具備する（直近の面状光学部材と光源の上端間の距離は３ｍｍとする）。光拡散板としては、透明樹脂（スチレンーメチルメタクリレート共重合体）を原料とし、必要に応じて、光拡散性微粒子として適量のシリカ粒子均一に分散して透過率を調整したり、集光効果を付与するため表面賦形を施したりした。
＜実施例１＞
厚さ１．５ｍｍで全光線透過率が５１％となるよう調整した光拡散板Ａを透光性基材として、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるパターン状に、アシルフォスフィン系光重合開始剤と、平均粒子径２５０ｎｍの酸化チタンを含むスクリーン印刷用白ＵＶインキに無機酸化物微粒子として平均粒子径が２８ｎｍの酸化亜鉛微粒子（住友大阪セメント社製、ＺｎＯ−３１０）を、インキ固形分として３質量％混合した紫外線硬化型白色インキを用い、３２０メッシュでスクリーン印刷後、紫外線（紫外線照射量４００ｍＪ／ｃｍ２）を照射してインキセットさせて光拡散板Ａの片面にパターン状白色拡散層を有する輝度均斉化シートＡを得た。
印刷パターンは、光拡散板Ａを配置する前の状態の面光源装置の輝度分布ムラを測定し、それを均斉化できるよう階調を調整した印刷パターンとした。この場合、光量が多くなるにつれて印刷階調値が高くなるよう、光源と同じ間隔で、印刷階調値が極大値となるパターンであった。用いた酸化亜鉛微粒子の平均粒子径は走査型電子顕微鏡画像の画像解析により得た。
得られた輝度均斉化シートＡを白色拡散層形成面が光源側となるよう、ハウジング３の開口部に設置し、構成１０１の面光源装置Ａを得た。
厚さ１．５ｍｍで全光線透過率が５１％となるよう調整した光拡散板Ａを透光性基材として、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるパターン状に、アシルフォスフィン系光重合開始剤と、平均粒子径２５０ｎｍの酸化チタンを含むスクリーン印刷用白ＵＶインキに無機酸化物微粒子として平均粒子径が２８ｎｍの酸化亜鉛微粒子（住友大阪セメント社製、ＺｎＯ−３１０）を、インキ固形分として３質量％混合した紫外線硬化型白色インキを用い、３２０メッシュでスクリーン印刷後、紫外線（紫外線照射量４００ｍＪ／ｃｍ２）を照射してインキセットさせて光拡散板Ａの片面にパターン状白色拡散層を有する輝度均斉化シートＡを得た。
印刷パターンは、光拡散板Ａを配置する前の状態の面光源装置の輝度分布ムラを測定し、それを均斉化できるよう階調を調整した印刷パターンとした。この場合、光量が多くなるにつれて印刷階調値が高くなるよう、光源と同じ間隔で、印刷階調値が極大値となるパターンであった。用いた酸化亜鉛微粒子の平均粒子径は走査型電子顕微鏡画像の画像解析により得た。
得られた輝度均斉化シートＡを白色拡散層形成面が光源側となるよう、ハウジング３の開口部に設置し、構成１０１の面光源装置Ａを得た。
（輝度分布ムラ測定方法）
面状光学部材を配置する前の面光源装置の輝度分布ムラは、装置上方１０００ｍｍの位置に設置した輝度計（トプコンテクノハウス社製、製品名「ＵＡ−１０００」）で、面光源装置中央部を、平行に配列された光源の垂直方向に横断する形で、端から端まで０．６ｍｍ間隔で三刺激値Y(輝度)［ｃｄ/ｍ２］として測定した。
面状光学部材を配置する前の面光源装置の輝度分布ムラは、装置上方１０００ｍｍの位置に設置した輝度計（トプコンテクノハウス社製、製品名「ＵＡ−１０００」）で、面光源装置中央部を、平行に配列された光源の垂直方向に横断する形で、端から端まで０．６ｍｍ間隔で三刺激値Y(輝度)［ｃｄ/ｍ２］として測定した。
＜実施例２＞
実施例１と同様にして得られた輝度均斉化シートＡを白色拡散層形成面が光源側となるよう、ハウジング３の開口部に設置し、そこに輝度向上シートとして（韓国）未来ナノテック社製のマイクロレンズアレイパターンシート（商品名：ＵＴＥシート）を、フラット面を光源側にむけて重ね、構成１０２の面光源装置Ｂを得た。
実施例１と同様にして得られた輝度均斉化シートＡを白色拡散層形成面が光源側となるよう、ハウジング３の開口部に設置し、そこに輝度向上シートとして（韓国）未来ナノテック社製のマイクロレンズアレイパターンシート（商品名：ＵＴＥシート）を、フラット面を光源側にむけて重ね、構成１０２の面光源装置Ｂを得た。
＜実施例３＞
印刷されていない光拡散板Ａを配置した状態の面光源装置の輝度分布ムラを測定し、それを均斉化できるよう階調を調整したパターンを印刷したこと以外は、実施例１と同様にして輝度均斉化シートＣを形成した。
得られた輝度均斉化シートＣを白色拡散層形成面の反対面が光源側となるよう、ハウジング３の開口部に設置し、そこに実施例２で用いた輝度向上シートを、フラット面を光源側にむけて重ね、構成１０３の面光源装置Ｃを得た。
印刷されていない光拡散板Ａを配置した状態の面光源装置の輝度分布ムラを測定し、それを均斉化できるよう階調を調整したパターンを印刷したこと以外は、実施例１と同様にして輝度均斉化シートＣを形成した。
得られた輝度均斉化シートＣを白色拡散層形成面の反対面が光源側となるよう、ハウジング３の開口部に設置し、そこに実施例２で用いた輝度向上シートを、フラット面を光源側にむけて重ね、構成１０３の面光源装置Ｃを得た。
＜実施例４＞
無機酸化物微粒子として、平均粒子径が４０ｎｍの酸化チタン微粒子（石原産業社製、ＴＴＯ−５５（Ｂ））をインキ固形分として４質量％混合したこと以外は、実施例２と同様にして輝度均斉化シートＤを形成し、構成１０２の面光源装置Ｄを得た。
無機酸化物微粒子として、平均粒子径が４０ｎｍの酸化チタン微粒子（石原産業社製、ＴＴＯ−５５（Ｂ））をインキ固形分として４質量％混合したこと以外は、実施例２と同様にして輝度均斉化シートＤを形成し、構成１０２の面光源装置Ｄを得た。
＜実施例５＞
無機酸化物微粒子として、平均粒子径が３０ｎｍの酸化セリウム微粒子をインキ固形分として３質量％混合したこと以外は、実施例２と同様にして輝度均斉化シートＥを形成し、構成１０２の面光源装置Ｅを得た。
無機酸化物微粒子として、平均粒子径が３０ｎｍの酸化セリウム微粒子をインキ固形分として３質量％混合したこと以外は、実施例２と同様にして輝度均斉化シートＥを形成し、構成１０２の面光源装置Ｅを得た。
＜実施例６＞
厚さ２５０μｍの透明ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡（株）製、コスモシャインＡ４３００）にアクリル系ビーズを含有する塗工層を設けたシートの基材面側に、印刷されていない光拡散板Ａを配置した状態の面光源装置の輝度分布ムラを測定し、それを均斉化できるよう階調を調整したパターンを印刷したこと以外は実施例５と同様にして印刷し、輝度均斉化シートＦを形成した。
ハウジング３の開口部に光拡散板Ａを設置し、得られた輝度均斉化シートＦを白色拡散層形成面が光源側となるよう重ね、構成１０４の面光源装置Ｆを得た。
厚さ２５０μｍの透明ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡（株）製、コスモシャインＡ４３００）にアクリル系ビーズを含有する塗工層を設けたシートの基材面側に、印刷されていない光拡散板Ａを配置した状態の面光源装置の輝度分布ムラを測定し、それを均斉化できるよう階調を調整したパターンを印刷したこと以外は実施例５と同様にして印刷し、輝度均斉化シートＦを形成した。
ハウジング３の開口部に光拡散板Ａを設置し、得られた輝度均斉化シートＦを白色拡散層形成面が光源側となるよう重ね、構成１０４の面光源装置Ｆを得た。
＜実施例７＞
１５０メッシュのグラビア版を用いて、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤と平均粒子径２５０ｎｍの酸化チタンを含む紫外線硬化型白色インキに、実施例１で用いた酸化亜鉛微粒子をインキの固形分として５質量％混合した白色インキをグラビアオフセット印刷したこと以外は実施例２と同様にして、輝度均斉化シートＧを形成し、構成１０２の面光源装置Ｇを得た。
１５０メッシュのグラビア版を用いて、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤と平均粒子径２５０ｎｍの酸化チタンを含む紫外線硬化型白色インキに、実施例１で用いた酸化亜鉛微粒子をインキの固形分として５質量％混合した白色インキをグラビアオフセット印刷したこと以外は実施例２と同様にして、輝度均斉化シートＧを形成し、構成１０２の面光源装置Ｇを得た。
＜実施例８＞
厚さ１．０ｍｍで全光線透過率が６２％となるよう調整した光拡散板Ｂを透光性基材として、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含有する市販の水ありオフセット印刷用白色ＵＶインキ（東洋インキ製造株式会社製、ＦＤＯニューＨＦ１ 青口Ｔ白：主成分平均粒子径２５０ｎｍのルチル型酸化チタン）に実施例１で用いた酸化亜鉛微粒子をインキの固形分として４質量％混合した紫外線硬化型白色インキを用い、平版オフセット印刷により、ＡＭ１００線／インチ（２．５４ｃｍ）スクエアドットの網点印刷を実施したこと以外は実施例２と同様にして、輝度均斉化シートＨを形成し、構成１０２の面光源装置Ｈを得た。
厚さ１．０ｍｍで全光線透過率が６２％となるよう調整した光拡散板Ｂを透光性基材として、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含有する市販の水ありオフセット印刷用白色ＵＶインキ（東洋インキ製造株式会社製、ＦＤＯニューＨＦ１ 青口Ｔ白：主成分平均粒子径２５０ｎｍのルチル型酸化チタン）に実施例１で用いた酸化亜鉛微粒子をインキの固形分として４質量％混合した紫外線硬化型白色インキを用い、平版オフセット印刷により、ＡＭ１００線／インチ（２．５４ｃｍ）スクエアドットの網点印刷を実施したこと以外は実施例２と同様にして、輝度均斉化シートＨを形成し、構成１０２の面光源装置Ｈを得た。
＜実施例９＞
厚さ２５０μｍの透明ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡（株）製、コスモシャインＡ４３００）に、印刷されていない光拡散板Ａを配置した状態の面光源装置の輝度分布ムラを測定し、それを均斉化できるよう階調を調整したパターンを、下記処方の紫外線硬化型白色インキａを用いて、実施例８と同様にして印刷し、輝度均斉化シートＪを形成した。
［紫外線硬化型白色インキａの配合］
・東洋ケミカルズ社製 Ｍｉｒａｍｅｒ ＰＵ２４０（脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー）：１８質量部
・新中村科学工業社製 ＮＫエステル Ａ−ＤＰＨ：４質量部
・ダイセル・サイテック社製 アクリレートモノマー ＯＤＡ−Ｎ：２５質量部
・石原産業社製 タイペークＣＲ−９０（白色顔料：粒径２５０ｎｍのルチル型酸化チタン）：４６．５質量部
・チバ社製 ＭＩＣＲＯＬＩＴＨ ＢＬＵＥ ４Ｇ−Ｋ（フタロシアニン系青色着色顔料）：０．５質量部
チバ社製 ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９（アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤のフェニルビス（２，６‐ジメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド）：３質量部
・石原産業社製 超微粒子酸化亜鉛ＦＺＯ−５０（粒径２１ｎｍの酸化亜鉛）：３．０質量部
ハウジング３の開口部に光拡散板Ａを設置し、得られた輝度均斉化シートＪを基材面が光源側となるよう重ね、続けて輝度向上シートとして表面にプリズム形状を有する樹脂シート（住友３Ｍ社製 商品名：ＢＥＦＩＩＩ）を凹凸のない面を光源側にむけて重ね、構成１０５の面光源装置Ｊを得た。
厚さ２５０μｍの透明ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡（株）製、コスモシャインＡ４３００）に、印刷されていない光拡散板Ａを配置した状態の面光源装置の輝度分布ムラを測定し、それを均斉化できるよう階調を調整したパターンを、下記処方の紫外線硬化型白色インキａを用いて、実施例８と同様にして印刷し、輝度均斉化シートＪを形成した。
［紫外線硬化型白色インキａの配合］
・東洋ケミカルズ社製 Ｍｉｒａｍｅｒ ＰＵ２４０（脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー）：１８質量部
・新中村科学工業社製 ＮＫエステル Ａ−ＤＰＨ：４質量部
・ダイセル・サイテック社製 アクリレートモノマー ＯＤＡ−Ｎ：２５質量部
・石原産業社製 タイペークＣＲ−９０（白色顔料：粒径２５０ｎｍのルチル型酸化チタン）：４６．５質量部
・チバ社製 ＭＩＣＲＯＬＩＴＨ ＢＬＵＥ ４Ｇ−Ｋ（フタロシアニン系青色着色顔料）：０．５質量部
チバ社製 ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９（アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤のフェニルビス（２，６‐ジメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド）：３質量部
・石原産業社製 超微粒子酸化亜鉛ＦＺＯ−５０（粒径２１ｎｍの酸化亜鉛）：３．０質量部
ハウジング３の開口部に光拡散板Ａを設置し、得られた輝度均斉化シートＪを基材面が光源側となるよう重ね、続けて輝度向上シートとして表面にプリズム形状を有する樹脂シート（住友３Ｍ社製 商品名：ＢＥＦＩＩＩ）を凹凸のない面を光源側にむけて重ね、構成１０５の面光源装置Ｊを得た。
＜実施例１０＞
実施例９で用いた酸化亜鉛微粒子を固形分として４質量％混合したアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含有する紫外線硬化型白色インクを用い、紫外線硬化型インクジェットプリンターにて紫外線硬化型印刷したこと以外は、実施例２と同様にして、輝度均斉化シートＫを形成し、構成１０２の面光源装置Ｋを得た。
実施例９で用いた酸化亜鉛微粒子を固形分として４質量％混合したアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含有する紫外線硬化型白色インクを用い、紫外線硬化型インクジェットプリンターにて紫外線硬化型印刷したこと以外は、実施例２と同様にして、輝度均斉化シートＫを形成し、構成１０２の面光源装置Ｋを得た。
＜実施例１１＞
アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤と平均粒子径２５０ｎｍの酸化チタンを含むフレキソ印刷用紫外線硬化型白色インキに、実施例９で用いた酸化亜鉛微粒子を固形分として３質量％混合した白色インクを用い、フレキソ印刷方式にて、ＡＭ８５線／インチ（２．５４ｃｍ）スクエアドットの網点印刷を実施したこと以外は実施例２と同様にして輝度均斉化シートＬを形成し、構成１０２の面光源装置Ｌを得た。
アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤と平均粒子径２５０ｎｍの酸化チタンを含むフレキソ印刷用紫外線硬化型白色インキに、実施例９で用いた酸化亜鉛微粒子を固形分として３質量％混合した白色インクを用い、フレキソ印刷方式にて、ＡＭ８５線／インチ（２．５４ｃｍ）スクエアドットの網点印刷を実施したこと以外は実施例２と同様にして輝度均斉化シートＬを形成し、構成１０２の面光源装置Ｌを得た。
＜実施例１２＞
厚み３８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上に、メラミン系樹脂からなる透明インキを用いて離型層をグラビア印刷法により形成し、次いで剥離層とし耐熱剥離ワニスをグラビア印刷法により形成し、次いでアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤と平均粒子径約２５０μｍの酸化チタンを固形分として３５質量％と実施例９で用いた酸化亜鉛微粒子を固形分として４質量％とアクリル系樹脂を含む白色インキを用いて輝度均斉化パターン層をグラビア印刷法により順次形成し、紫外線（紫外線照射量３００ｍＪ／ｃｍ２）を照射して印刷部を硬化させた。
次いで、アクリル樹脂からなる透明インキ接着剤（昭和インク工業製、ＨＳ３２）を、グラビア印刷法により全面接着層として形成して転写シートを得た。
厚み３８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上に、メラミン系樹脂からなる透明インキを用いて離型層をグラビア印刷法により形成し、次いで剥離層とし耐熱剥離ワニスをグラビア印刷法により形成し、次いでアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤と平均粒子径約２５０μｍの酸化チタンを固形分として３５質量％と実施例９で用いた酸化亜鉛微粒子を固形分として４質量％とアクリル系樹脂を含む白色インキを用いて輝度均斉化パターン層をグラビア印刷法により順次形成し、紫外線（紫外線照射量３００ｍＪ／ｃｍ２）を照射して印刷部を硬化させた。
次いで、アクリル樹脂からなる透明インキ接着剤（昭和インク工業製、ＨＳ３２）を、グラビア印刷法により全面接着層として形成して転写シートを得た。
前記転写シートの接着層面を光拡散板Ａに接するように重ね、表面温度１５０℃に加熱したシリコンゴム被覆金属ロール間に通し加熱、加圧を行った。その後、転写フィルムのポリエチレンフィルムを剥離し、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるように調整された輝度均斉化パターンが転写され一体化した輝度均斉化シートＭを形成し、構成１０２の面光源装置Ｍを得た。
＜実施例１３＞
片面にプリズム条列を表面賦形した光拡散板Ｃを透光性基材として用い、賦形面の反対面に印刷したこと以外は、実施例７と同様にして、輝度均斉化シートＮを形成した。
光拡散板Ｃには、光拡散性微粒子は配合せず、表面賦形のプリズム条列は、断面形状が二等辺三角形の突起部が互いの裾がつながってＶ字型の溝が形成されるように連なる構成とし、突起部のピッチは６９μｍ、頂角の角度は１１０゜となるよう賦形した。印刷パターンは、面状光学部材を配置する前の状態の面光源装置の輝度分布ムラを、均斉化できるよう階調を調整した印刷パターンとした。
得られた輝度均斉化シートＮを白色拡散層形成面が光源側となるよう、ハウジング３の開口部に設置し、そこに実施例２で用いたマイクロレンズアレイパターンシートを輝度向上シートとして、フラット面を光源側にむけて重ね、構成１０６の面光源装置Ｎを得た。
片面にプリズム条列を表面賦形した光拡散板Ｃを透光性基材として用い、賦形面の反対面に印刷したこと以外は、実施例７と同様にして、輝度均斉化シートＮを形成した。
光拡散板Ｃには、光拡散性微粒子は配合せず、表面賦形のプリズム条列は、断面形状が二等辺三角形の突起部が互いの裾がつながってＶ字型の溝が形成されるように連なる構成とし、突起部のピッチは６９μｍ、頂角の角度は１１０゜となるよう賦形した。印刷パターンは、面状光学部材を配置する前の状態の面光源装置の輝度分布ムラを、均斉化できるよう階調を調整した印刷パターンとした。
得られた輝度均斉化シートＮを白色拡散層形成面が光源側となるよう、ハウジング３の開口部に設置し、そこに実施例２で用いたマイクロレンズアレイパターンシートを輝度向上シートとして、フラット面を光源側にむけて重ね、構成１０６の面光源装置Ｎを得た。
＜比較例１＞
平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子を配合しなかったこと以外は、実施例２と同様にして輝度均斉化シートＰを形成し、構成１０２の面光源装置Ｐを得た。
平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子を配合しなかったこと以外は、実施例２と同様にして輝度均斉化シートＰを形成し、構成１０２の面光源装置Ｐを得た。
＜比較例２＞
アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤の代わりに、α−アミノケトンベンゾインアルキルエーテル型光重合開始剤を用いたこと以外は、実施例２と同様にして輝度均斉化シートＱを形成し、構成１０２の面光源装置Ｑを得た。
アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤の代わりに、α−アミノケトンベンゾインアルキルエーテル型光重合開始剤を用いたこと以外は、実施例２と同様にして輝度均斉化シートＱを形成し、構成１０２の面光源装置Ｑを得た。
＜比較例３＞
平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子やアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含まず、平均粒子径２５０ｎｍの酸化チタンを含む溶剤系スクリーン印刷用白色インキを用いて、スクリーン印刷した後、紫外線照射の代わりに熱風乾燥して白色拡散層を得たこと以外は実施例２と同様にして輝度均斉化シートＲを形成し、構成１０２の面光源装置Ｒを得た。
平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子やアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含まず、平均粒子径２５０ｎｍの酸化チタンを含む溶剤系スクリーン印刷用白色インキを用いて、スクリーン印刷した後、紫外線照射の代わりに熱風乾燥して白色拡散層を得たこと以外は実施例２と同様にして輝度均斉化シートＲを形成し、構成１０２の面光源装置Ｒを得た。
＜比較例４＞
平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子を配合しなかったこと以外は、実施例１０と同様にして輝度均斉化シートＳを形成し、構成１０２の面光源装置Ｓを得た。
平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子を配合しなかったこと以外は、実施例１０と同様にして輝度均斉化シートＳを形成し、構成１０２の面光源装置Ｓを得た。
＜比較例５＞
白色インキの代わりに、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含む紫外線硬化型黒色インキを用いたこと以外は実施例５と同様にして輝度均斉化シートTを形成し、構成１０２の面光源装置Tを得た。
白色インキの代わりに、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含む紫外線硬化型黒色インキを用いたこと以外は実施例５と同様にして輝度均斉化シートTを形成し、構成１０２の面光源装置Tを得た。
（評価方法）
実施例及び比較例で得た輝度均斉化シート及び面光源装置を下記の方法で評価した。
実施例及び比較例で得た輝度均斉化シート及び面光源装置を下記の方法で評価した。
《面光源評価》
実施例及び比較例で得られた輝度均斉化シートを、対応する面光源装置に組み込み、光源を点灯させた状態で、輝度と均斉化の状態を目視にて下記指標を元に４段階評価した。併せて、面光源装置の上方１０００ｍｍの位置に輝度計（トプコンテクノハウス社製、製品名「ＵＡ−１０００」）を設置し、面光源装置中央部を平行に配列された光源の垂直方向に横断する形で、端から端まで０．６ｍｍ間隔で三刺激値Y(輝度)［ｃｄ/ｍ２］と、色度x、色度yを測定し、輝度ロスや輝度均斉化の状態を確認する目安とした。
また、長時間経過後の状態を確認するため、面光源装置を１２０日間点灯した状態で保持した後、上記と同様にして均斉化の状態を確認した。
実施例及び比較例で得られた輝度均斉化シートを、対応する面光源装置に組み込み、光源を点灯させた状態で、輝度と均斉化の状態を目視にて下記指標を元に４段階評価した。併せて、面光源装置の上方１０００ｍｍの位置に輝度計（トプコンテクノハウス社製、製品名「ＵＡ−１０００」）を設置し、面光源装置中央部を平行に配列された光源の垂直方向に横断する形で、端から端まで０．６ｍｍ間隔で三刺激値Y(輝度)［ｃｄ/ｍ２］と、色度x、色度yを測定し、輝度ロスや輝度均斉化の状態を確認する目安とした。
また、長時間経過後の状態を確認するため、面光源装置を１２０日間点灯した状態で保持した後、上記と同様にして均斉化の状態を確認した。
（輝度評価）
◎：均斉化前の積算輝度量がほぼ維持されている。
○：均斉化前に比べ、若干の低下はあるが許容レベルである
△：均斉化前に比べ、積算輝度量が低下している。
×：均斉化前に比べ、目視で明確に判る範囲で輝度低下が大きく不適。
（均斉化評価）
◎：充分に均斉化されている。
○：ほぼ均斉化されており、許容レベルである。
△：ほぼ均斉化されているが、やや輝度や色調ムラがある。
×：明確に判る範囲で輝度や色調ムラが大きく不適。
◎：均斉化前の積算輝度量がほぼ維持されている。
○：均斉化前に比べ、若干の低下はあるが許容レベルである
△：均斉化前に比べ、積算輝度量が低下している。
×：均斉化前に比べ、目視で明確に判る範囲で輝度低下が大きく不適。
（均斉化評価）
◎：充分に均斉化されている。
○：ほぼ均斉化されており、許容レベルである。
△：ほぼ均斉化されているが、やや輝度や色調ムラがある。
×：明確に判る範囲で輝度や色調ムラが大きく不適。
《輝度均斉化シート評価》
１２０日間点灯した状態で保持した各面光源装置から輝度均斉化シートを取り出し、白色拡散層形成部の印刷階調値の高い部分について、長時間使用による劣化度合を確認するため、各サンプルと同条件で印刷後、暗所保存しておいたサンプルとの目視外観比較とテープピック評価を行い、下記指標を元に３段階に評価した。
（目視外観評価）
○：面光源装置に用いなかった比較サンプルとほぼ同等で変化なし。
△：比較サンプルと並べると、変色や光沢低下などの劣化が判別できる。
×：変色や、光沢低下が明確に確認される。
１２０日間点灯した状態で保持した各面光源装置から輝度均斉化シートを取り出し、白色拡散層形成部の印刷階調値の高い部分について、長時間使用による劣化度合を確認するため、各サンプルと同条件で印刷後、暗所保存しておいたサンプルとの目視外観比較とテープピック評価を行い、下記指標を元に３段階に評価した。
（目視外観評価）
○：面光源装置に用いなかった比較サンプルとほぼ同等で変化なし。
△：比較サンプルと並べると、変色や光沢低下などの劣化が判別できる。
×：変色や、光沢低下が明確に確認される。
（テープピック評価）
各輝度均斉化シートの印刷面に、約５０ｍｍ付着するように幅２４ｍｍのニチバンセロハンテープを貼り付け、消しゴムでこすって付着させた。２分経過後、テープの端を持って印刷面から直角に保った状態で瞬間的に引き剥がし、白色拡散層の剥離状態を確認した。
○：拡散層の劣化を示す、テープ付着物はなく良好。
△：拡散層の劣化を示す、テープ付着物が若干ある。
×：拡散層の劣化を示す、テープ付着物が多く、不適。
各輝度均斉化シートの印刷面に、約５０ｍｍ付着するように幅２４ｍｍのニチバンセロハンテープを貼り付け、消しゴムでこすって付着させた。２分経過後、テープの端を持って印刷面から直角に保った状態で瞬間的に引き剥がし、白色拡散層の剥離状態を確認した。
○：拡散層の劣化を示す、テープ付着物はなく良好。
△：拡散層の劣化を示す、テープ付着物が若干ある。
×：拡散層の劣化を示す、テープ付着物が多く、不適。
各輝度均斉化シート並びに面光源装置の作製条件と透過率測定結果を表１に、面光源装置及び白色拡散層（輝度均斉化シート）の評価結果を表２に示す。
表２に示す通り、白色拡散層に紫外線遮断効果のある、２．８〜３．４ｅＶで平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子と、アシルフォスフィン系光重合開始剤を組み合わせて配合した実施例１〜１３の輝度均斉化シートを用いた面光源装置では、充分に高い輝度を有し、且つ均斉化も充分されており、光源の近傍で長時間使用された後も、その均斉化度が低下することはなかった。面光源装置の部材として光源の直近で長時間使用された輝度均斉化シートを取り出し、その状態を確認したが、変色や、電化製品の装置トラブルの原因となるような白亜化（チョーキング）現象は生じていなかった。
これに対し、比較例１、３、４の紫外線遮断効果のある、２．８〜３．４ｅＶで平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子を配合しなかった輝度均斉化シートを用いた面光源装置では、長時間使用後の白色拡散層の劣化による悪影響により、輝度均斉化性能の低下が確認された。これらの輝度均斉化シートの白色拡散層にも、バンドギャップエネルギーが紫外線吸収に適する酸化チタンを用いているが、平均粒子径が可視光拡散に最適な約２５０ｎｍであるため、紫外線による劣化を防ぎきれなかったものと推測される。その結果、テープピック評価では、面光源装置のトラブル原因となる白亜化現象も見られ、不適であった。また、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤以外の光重合開始剤を用いると、拡散層の着色が進行し、不適であった（比較例２）。なお、光拡散層が黒色であると、輝度均斉化は可能であるが輝度の損失が大きく不適であった（比較例５）。
これに対し、比較例１、３、４の紫外線遮断効果のある、２．８〜３．４ｅＶで平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子を配合しなかった輝度均斉化シートを用いた面光源装置では、長時間使用後の白色拡散層の劣化による悪影響により、輝度均斉化性能の低下が確認された。これらの輝度均斉化シートの白色拡散層にも、バンドギャップエネルギーが紫外線吸収に適する酸化チタンを用いているが、平均粒子径が可視光拡散に最適な約２５０ｎｍであるため、紫外線による劣化を防ぎきれなかったものと推測される。その結果、テープピック評価では、面光源装置のトラブル原因となる白亜化現象も見られ、不適であった。また、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤以外の光重合開始剤を用いると、拡散層の着色が進行し、不適であった（比較例２）。なお、光拡散層が黒色であると、輝度均斉化は可能であるが輝度の損失が大きく不適であった（比較例５）。
１ 輝度均斉化シート
１１ 透光性基材
１２ 白色拡散層
１２ａ 網点
２ 光源
３ ハウジング
４ 反射板
５ 拡散シート
６ 輝度向上シート
７ 光拡散板
１００〜１０６ 面光源装置
１１ 透光性基材
１２ 白色拡散層
１２ａ 網点
２ 光源
３ ハウジング
４ 反射板
５ 拡散シート
６ 輝度向上シート
７ 光拡散板
１００〜１０６ 面光源装置
Claims (4)
- 透光性基材の少なくとも片面に、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるよう調整されたパターン状に、バンドギャップエネルギーが２．８〜３．４ｅＶで平均粒子径１〜５０ｎｍの無機酸化物微粒子と、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含む白色拡散層が形成されていることを特徴とする輝度均斉化シート。
- 無機酸化物微粒子が、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウムのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の輝度均斉化シート。
- 白色拡散層が、平均粒子径２００〜３００ｎｍの酸化チタンを含む紫外線硬化型白色インキの印刷により形成されていることを特徴とする請求項１または２いずれかに記載の輝度均斉化シート。
- 少なくとも光源と、請求項１〜３いずれかに記載の輝度均斉化シートを具備することを特徴とする面光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009122864A JP2010271517A (ja) | 2009-05-21 | 2009-05-21 | 輝度均斉化シートおよび面光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| JP2010271517A true JP2010271517A (ja) | 2010-12-02 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2009
- 2009-05-21 JP JP2009122864A patent/JP2010271517A/ja active Pending
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