JP2020071401A - 光拡散板形成用樹脂組成物、光拡散板、表示装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】優れた光拡散性および光透過性の両立が図られた光拡散板を形成することができる光拡散板形成用樹脂組成物、優れた光拡散性および光透過性の両立が図られた光拡散板、かかる光拡散板を備え、信頼性に優れた表示装置および電子機器を提示すること。【解決手段】光拡散板形成用樹脂組成物は、入射された光を拡散させる光拡散板の形成に用いられるものであり、ベース樹脂と、コアシェル型複合微粒子を含む拡散材とを含有し、光拡散板形成用樹脂組成物を用いて、平均厚さ２．０ｍｍの光拡散板を形成したとき、ドイツ連邦規格ＤＩＮ５０３６に準拠して測定された拡散率が９０％以上であり、かつ、ＪＩＳ Ｋ ７３６１に準拠して求められる全光線透過率が４０．０％以上である。【選択図】なし
Description
本発明は、光拡散板形成用樹脂組成物、光拡散板、表示装置および電子機器に関する。
表示装置として、例えば、画像表示部としての液晶パネルと、この液晶パネルの背面側に配置された、バックライトとしての面発光光源とを備える液晶表示装置が知られている。
この液晶表示装置では、面発光光源は、ランプボックス（筐体）と、ランプボックス内に格子状（マトリクス状）に配置された複数の発光素子とを備えており、液晶表示装置は、さらに、面発光光源の前面側、すなわち、面発光光源と液晶パネルとの間に配置された、透明樹脂材料（ベース樹脂）中に拡散材としての光拡散微粒子を分散させた光拡散板を備えている（例えば、特許文献１参照）。
かかる構成の液晶表示装置において、近年、省エネおよび発光素子ひいては液晶表示装置の小型化等の観点から、発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることが提案されている。
しかしながら、ＬＥＤは、発光する光を、前方に対して集中的に発する指向性が、白色電球や蛍光灯と比較して、極めて高い発光素子である。さらに、液晶表示装置の小型化の観点から、ＬＥＤは、光拡散板との離間距離が小さい位置に配置されることが求められる。
そのため、面発光光源が備える発光素子としてＬＥＤを使用すると、光拡散板において、光拡散性が十分に得られないことに起因して、ＬＥＤが透けて見える発光素子（ＬＥＤ）の点在性が発生し、その結果、液晶表示装置により表示される画像に表示ムラが生じると言う問題があった。また、ＬＥＤの点在性を抑制することを目的に、光拡散板の光透過性を低下させることも考えられるが、この場合、光拡散板を介した面発光光源からの光量が十分に得られず、液晶表示装置における画像の表示特性の低下を招くと言う問題が生じる。
本発明の目的は、優れた光拡散性および光透過性の両立が図られた光拡散板を形成することができる光拡散板形成用樹脂組成物、優れた光拡散性および光透過性の両立が図られた光拡散板、かかる光拡散板を備え、信頼性に優れた表示装置および電子機器を提示することにある。
このような目的は、下記（１）〜（１９）に記載の本発明により達成される。
（１） 入射された光を拡散させる光拡散板の形成に用いられる光拡散板形成用樹脂組成物であって、
ベース樹脂と、コアシェル型複合微粒子を含む拡散材とを含有し、
当該光拡散板形成用樹脂組成物を用いて、平均厚さ２．０ｍｍの前記光拡散板を形成したとき、ドイツ連邦規格ＤＩＮ５０３６に準拠して測定された拡散率が９０％以上であり、かつ、ＪＩＳ Ｋ ７３６１に準拠して求められる全光線透過率が４０．０％以上であることを特徴とする光拡散板形成用樹脂組成物。
（１） 入射された光を拡散させる光拡散板の形成に用いられる光拡散板形成用樹脂組成物であって、
ベース樹脂と、コアシェル型複合微粒子を含む拡散材とを含有し、
当該光拡散板形成用樹脂組成物を用いて、平均厚さ２．０ｍｍの前記光拡散板を形成したとき、ドイツ連邦規格ＤＩＮ５０３６に準拠して測定された拡散率が９０％以上であり、かつ、ＪＩＳ Ｋ ７３６１に準拠して求められる全光線透過率が４０．０％以上であることを特徴とする光拡散板形成用樹脂組成物。
（２） 前記ベース樹脂は、ポリカーボネート系樹脂である上記（１）に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
（３） 前記コアシェル型複合微粒子が備えるコア部とベース樹脂との屈折率差、および、前記コアシェル型複合微粒子が備えるシェル部とベース樹脂との屈折率差は、それぞれ、０．１４以上０．３０以下である上記（１）または（２）に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
（４） 前記コア部と前記シェル部との屈折率差は、０．００５以上０．０５以下である上記（３）に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
（５） 光拡散材は、さらに、非複合型光拡散材を含有する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
（６） 前記非複合型光拡散材と、ベース樹脂との屈折率差は、０．１４以上０．３以下である上記（５）に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
（７） 非複合型光拡散材は、その含有量が前記ベース樹脂１００重量部に対して０．５重量部以上３．５重量部以下である上記（５）または（６）に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
（８） 非複合型光拡散材は、ポリオルガノシルセスキオキサン骨格を有するシリコーン系材料である上記（５）ないし（７）のいずれかに記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
（９） コアシェル型複合光拡散材は、その含有量が前記ベース樹脂１００重量部に対して０．５重量部以上３．５重量部以下である上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
（１０） コアシェル型複合光拡散材は、ポリオルガノシルセスキオキサン骨格を有するシリコーン系材料である上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
（１１） 当該光拡散板形成用樹脂組成物を用いて成形された前記光拡散板は、そのｘｙ色度図において、０．２８≦ｘ≦０．４０、かつ、０．２８≦ｙ≦０．４０である上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
（１２） さらに、蛍光増白剤を含有する上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
（１３） 蛍光増白剤は、ベンゾオキザゾリルチオフェン型またはクマリン型である上記（１２）に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
（１４） 前記蛍光増白剤は、その含有量が前記ベース樹脂１００重量部に対して０．００１重量部以上０．０１重量部以下である上記（１２）または（１３）に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
（１５） 上記（１）ないし（１４）のいずれかに記載の光拡散板形成用樹脂組成物を用いて板状に成形された成形体であることを特徴とする光拡散板。
（１６） 当該光拡散板は、その平均厚さが０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である上記（１５）に記載の光拡散板。
（１７） 上記（１５）または（１６）に記載の光拡散板と、該光拡散板に対向配置された発光基板とを備え、
前記発光基板は、ベース基板と、該ベース基板の前記光拡散板に対向する側の面に格子状に配列された複数の発光ダイオードとを有することを特徴とする表示装置。
前記発光基板は、ベース基板と、該ベース基板の前記光拡散板に対向する側の面に格子状に配列された複数の発光ダイオードとを有することを特徴とする表示装置。
（１８） 前記光拡散板と前記ベース基板との間の離間距離は、０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である上記（１７）に記載の表示装置。
（１９） 上記（１７）または（１８）に記載の表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
本発明によれば、光拡散板形成用樹脂組成物がベース樹脂と、コアシェル型複合微粒子を含む拡散材とを含有しており、この光拡散板形成用樹脂組成物を用いて、平均厚さ２．０ｍｍの光拡散板を形成したとき、この光拡散板を、ドイツ連邦規格ＤＩＮ５０３６に準拠して測定された拡散率が９０％以上であり、かつ、ＪＩＳ Ｋ ７３６１に準拠して求められる全光線透過率が４０．０％以上であるものとすることができる。そのため、この拡散板は、優れた光拡散性および光透過性の両立が図られたものであると言うことができる。よって、かかる光拡散板を備える表示装置において、光学素子としてＬＥＤを用いたとしても、光拡散板を介してＬＥＤが透けて見えてしまう点在性を的確に抑制または防止しつつ、画像を優れた表示特性で表示することができる。その結果、この表示装置を備える電子機器は、優れた信頼性を有するものとなる。
以下、本発明の光拡散板形成用樹脂組成物、光拡散板、表示装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明の光拡散板形成用樹脂組成物は、入射された光を拡散させる光拡散板の形成に用いられるものであり、ベース樹脂と、コアシェル型複合微粒子を含む拡散材とを含有し、この光拡散板形成用樹脂組成物を用いて、平均厚さ２．０ｍｍの前記光拡散板を形成したとき、ドイツ連邦規格ＤＩＮ５０３６に準拠して測定された拡散率が９０％以上であり、かつ、ＪＩＳ Ｋ ７３６１に準拠して求められる全光線透過率が４０．０％以上であることを特徴とする。
以上の通り、本発明の光拡散板形成用樹脂組成物によれば、拡散率が９０％以上であり、かつ、全光線透過率が４０．０％以上である平均厚さ２．０ｍｍの光拡散板を形成することができる。したがって、本発明の光拡散板形成用樹脂組成物を用いて形成された光拡散板は、優れた光拡散性および光透過性の両立が図られたものであると言うことができる。そのため、かかる光拡散板を備える液晶表示装置のような表示装置において、光学素子としてＬＥＤを用いたとしても、光拡散板を介してＬＥＤが透けて見えてしまう点在性を的確に抑制または防止しつつ、画像を優れた表示特性で表示することができる。したがって、この表示装置を備える電子機器を、優れた信頼性を有するものとし得る。
以下では、まず、本発明の光拡散板形成用樹脂組成物および光拡散板を説明するのに先立って、本発明の光拡散板を備える液晶表示装置、すなわち、本発明の表示装置が適用された液晶表示装置について説明する。
＜液晶表示装置＞
図１は、本発明の表示装置が適用された液晶表示装置の実施形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、使用する図面（図１および図２）は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
図１は、本発明の表示装置が適用された液晶表示装置の実施形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、使用する図面（図１および図２）は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
液晶表示装置１００は、図１に示すように、画像表示部を構成する液晶パネル２０と、液晶パネル２０の表示面の反対側（背面側）に配置された、バックライトとしての面発光光源３０と、液晶パネル２０と面発光光源３０との間に配置された光拡散板１０とを有している直下型液晶表示装置（直下型液晶ディスプレイ）である。
液晶パネル２０は、液晶セル２１と、液晶セル２１の前面（上面）および背面（下面）にそれぞれ配置された２つの偏光板２２とを有している、透過型の画像表示部を構成している。ここで、液晶セル２１は、例えば、一対の透明電極と、これら透明電極間に封入された、液晶化合物を含む封入体とを有する構成をなし、さらに、前面側の透明電極に対応して配置されたカラーフィルターを有することで、カラー画像が表示可能となっている。
面発光光源３０は、平板状をなす基材（ベース基板）と、この基材の縁部から立設する壁部とを有することで、前面側（上面側）に開口する開口部が形成されたランプボックス３１（筐体）、および、前記基材の前面（上面）に格子状に配列されることでランプボックス３１内に配置された複数の発光素子３２を備えている。
この面発光光源３０において、発光素子３２は、発光ダイオードで構成されている。
この面発光光源３０において、発光素子３２は、発光ダイオードで構成されている。
また、光拡散板１０は、前記開口部を塞ぐようにランプボックス３１に固定されることで、ランプボックス３１と液晶パネル２０との間に配置されている。これにより、発光素子３２により発光された光が、光拡散板１０を通過（透過）される際に拡散され、その結果、拡散された光が液晶パネル２０に対して照射される。
以上のような構成の液晶表示装置１００において、光拡散板１０が本発明の光拡散板で構成されている。すなわち、光拡散板１０に、本発明の光拡散板形成用樹脂組成物を用いて形成された光拡散板が適用される。したがって、この光拡散板形成用樹脂組成物を用いて、平均厚さ２．０ｍｍの光拡散板を形成したとき、この光拡散板は、ドイツ連邦規格ＤＩＮ５０３６に準拠して測定された拡散率が９０％以上であり、かつ、ＪＩＳ Ｋ ７３６１に準拠して求められる全光線透過率が４０．０％以上であるものとなる。そのため、この光拡散板形成用樹脂組成物を用いて光拡散板１０を形成すれば、この光拡散板１０は、優れた光拡散性および光透過性の両立が図られたものとなる。
そのため、液晶表示装置１００において、発光素子３２としてＬＥＤを用い、さらに、ランプボックス３１が備える基材（ベース基板）と光拡散板１０との間の離間距離を０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下のように、液晶表示装置１００の小型化のために、近く設定したとしても、液晶表示装置１００を、光拡散板１０を介して発光素子３２（ＬＥＤ）が透けて見えてしまう点在性が的確に抑制または防止され、画像を優れた表示特性で表示し得るものとすることができる。
なお、光拡散板１０は、その平均厚さが好ましくは０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下程度、好ましくは１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下程度に設定される。光拡散板１０の平均厚さがかかる範囲内に設定され、平均厚さ２．０ｍｍの光拡散板の前記拡散率が９０％以上であり、かつ、前記全光線透過率が４０．０％以上であることから、光拡散板１０を、より確実に、優れた光拡散性および光透過性の両立が図られたものとすることができる。
＜光拡散板形成用樹脂組成物＞
以下、光拡散板１０を構成する本発明の光拡散板、すなわち、光拡散板１０の形成に用いられる本発明の光拡散板形成用樹脂組成物を構成する、ベース樹脂、および、コアシェル型複合微粒子を含む拡散材等の各種構成材料について説明する。
以下、光拡散板１０を構成する本発明の光拡散板、すなわち、光拡散板１０の形成に用いられる本発明の光拡散板形成用樹脂組成物を構成する、ベース樹脂、および、コアシェル型複合微粒子を含む拡散材等の各種構成材料について説明する。
＜＜ベース樹脂＞＞
ベース樹脂は、光拡散板形成用樹脂組成物に、その主材料として含まれ、光拡散板形成用樹脂組成物を用いて得られる光拡散板１０を、基板状に成型するためのものである。
ベース樹脂は、光拡散板形成用樹脂組成物に、その主材料として含まれ、光拡散板形成用樹脂組成物を用いて得られる光拡散板１０を、基板状に成型するためのものである。
このベース樹脂としては、特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアセタール系樹脂等の透明性を備えるものが挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、特にポリカーボネート系樹脂であるのが好ましい。ポリカーボネート系樹脂の硬化物は、透明性（透光性）や剛性等の機械的強度に富むため、ベース樹脂にポリカーボネート系樹脂を用いることで、光拡散板１０のベース樹脂における透明性や光拡散板１０の耐衝撃性を向上させることができる。また、ポリカーボネート系樹脂は、その比重が１．２程度であり、樹脂材料のなかでも軽いものに分類されることから、ベース樹脂としてポリカーボネート系樹脂を用いることで、光拡散板１０の軽量化を図ることができる。
このポリカーボネート系樹脂としては、各種のものを用いることができるが、中でも、芳香族系ポリカーボネート系樹脂であることが好ましい。芳香族系ポリカーボネート系樹脂は、その主鎖に芳香族環を備えており、これにより、光拡散板１０の強度をより優れたものとすることができる。
この芳香族系ポリカーボネート系樹脂は、例えば、ビスフェノールとホスゲンとの界面重縮合反応、ビスフェノールとジフェニルカーボネートとのエステル交換反応等により合成される。
ビスフェノールとしては、例えば、ビスフェノールＡや、下記式（１）に示すポリカーボネートの繰り返し単位の起源となるビスフェノール（変性ビスフェノール）等が挙げられる。
なお、前記式（１）に示すポリカーボネートの繰り返し単位の起源となるビスフェノールとしては、具体的には、例えば４，４’−（ペンタン−２，２−ジイル）ジフェノール、４，４’−（ペンタン−３，３−ジイル）ジフェノール、４，４’−（ブタン−２，２−ジイル）ジフェノール、１，１’−（シクロヘキサンジイル）ジフェノール、２−シクロヘキシル−１，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン、２，３−ビスシクロヘキシル−１，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン、１，１’−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）シクロヘキサン、２，２’−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
特に、ポリカーボネート系樹脂としては、ビスフェノールに由来する骨格を有するビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂を主成分とするのが好ましい。かかるビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂を用いることにより、光拡散板１０は、さらに優れた強度を発揮するものとなる。
＜＜拡散材＞＞
拡散材は、光拡散板形成用樹脂組成物を用いて形成された光拡散板１０において、発光素子３２（面発光光源３０）からの光が光拡散板１０を介して液晶パネル２０に照射される際に、この光を透過させつつ、拡散させるために含まれる。
拡散材は、光拡散板形成用樹脂組成物を用いて形成された光拡散板１０において、発光素子３２（面発光光源３０）からの光が光拡散板１０を介して液晶パネル２０に照射される際に、この光を透過させつつ、拡散させるために含まれる。
本発明では、この拡散材として、コアシェル型複合微粒子を含有する。これにより、平均厚さ２．０ｍｍの光拡散板を形成した際に、この光拡散板を、前記拡散率が９０％以上であることと、前記全光線透過率が４０．０％以上であることとの双方を、比較的容易に満足するものとすることができる。
なお、本明細書中において、「コアシェル型複合微粒子」とは、中心側に位置するコア部（芯部）と、このコア部を被覆するシェル部（被覆部）とを有する少なくとも２層構成をなす複合型の微粒子であり、コア部における屈折率とシェル部における屈折率とに差（屈折率差）を有するもののことを言う。また、後述する「非複合型微粒子」とは、シェル部の形成が省略された、コア部の単層（１層）で構成される非複合型の微粒子であり、粒子中において屈折率差を有しないもののことを言う。また、コア部等の屈折率は、光源としてナトリウムＤ線（５８９ｎｍ）を用いて、２５℃の条件でアッベ屈折計により測定することができる。
このようなコアシェル型複合微粒子は、前述の通り、屈折率差を有するコア部とシェル部とを備えるものであれば、いかなる構成材料で構成されるものであってもよいが、この構成材料としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウムカリウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、酸化チタン、フッ化カルシウム、フッ化カリウムのような無機系材料、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルニトリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、オレフィン系樹脂のような有機系材料（樹脂系材料）が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、中でも、ポリオルガノシロキサン骨格を有するシリコーン系樹脂であることが好ましい。構成材料としてシリコーン系樹脂（シリコーン系材料）を用いることで、前記屈折率差を有するコアシェル型複合微粒子を、比較的容易に形成することができる。また、コア部とベース樹脂との屈折率差、および、シェル部とベース樹脂との屈折率差を、それぞれ、後述する範囲内に比較的容易に設定することができる。
シリコーン系樹脂は、Ｒ３ＳｉＯ０．５（Ｒは一価の有機基）で表される１官能性シロキサン単位（Ｍ単位）、Ｒ２ＳｉＯ１．０で表される２官能性シロキサン単位（Ｄ単位）、ＲＳｉＯ１．５で表される３官能性シロキサン単位（Ｔ単位）、およびＳｉＯ２．０で表される４官能性シロキサン単位（Ｑ単位）のうちの少なくとも１種（ただし、Ｑ単位単独で構成されるものを除く）を主成分とするポリオルガノシロキサン骨格を有するものである。そして、これらＭ単位、Ｄ単位、Ｔ単位およびＱ単位の組み合わせを、コア部とシェル部とで異なるものとすることにより、屈折率差を有するコア部とシェル部とを備えるコアシェル型複合微粒子を形成することができる。より具体的には、例えば、コア部がＤ単位を主成分とするポリオルガノシロキサン骨格を有するものを含み、シェル部がＴ単位を主成分とするポリオルガノシロキサン骨格（ポリオルガノシルセスキオキサン骨格）を有するものを含む組み合わせとすることで、コアシェル型複合微粒子をより確実に形成することができる。なお、コア部およびシェル部には、それぞれ、主成分とする単位の他に、これとは異なる他の単位が含まれていてもよいし、さらに、シリコーン系樹脂とは異なる他の有機系材料や、無機系材料が含まれていてもよい。
また、各単位中における有機基Ｒとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、デシル基、ドデシル基のような炭素原子数が１〜２０のアルキル基、シクロヘキシル基のような環状アルキル基、フェニル基、キシリル基のようなアリール基、フェニルエチル基のようなアラルキル基等が挙げられる。
コアシェル型複合微粒子が備えるコア部とベース樹脂との屈折率差、および、コアシェル型複合微粒子が備えるシェル部とベース樹脂との屈折率差は、それぞれ、ともに０．１４以上０．３０以下であることが好ましく、ともに０．１４以上０．２０以下であることがより好ましい。
また、コアシェル型複合微粒子における、シェル部とコア部との屈折率差は、０．００５以上０．０５以下であることが好ましく、０．００５以上０．０１５以下であることがより好ましい。
さらに、コアシェル型複合微粒子の平均粒径は、好ましくは０．１μｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは１．０μｍ以上５．０μｍ以下に設定される。
また、コアシェル型複合微粒子の光拡散板１０における含有量は、ベース樹脂１００重量部に対して、好ましくは０．５重量部以上３．５重量部以下、より好ましくは０．６重量部以上２．０重量部以下に設定される。
コア部とベース樹脂との屈折率差、シェル部とベース樹脂との屈折率差およびコア部とシェル部との屈折率差、さらには、前記平均粒径および前記含有量を、それぞれ、前記範囲内に設定することにより、光拡散板形成用樹脂組成物を用いて平均厚さ２．０ｍｍの光拡散板を形成した際に、この光拡散板を、前記拡散率が９０％以上であることと、前記全光線透過率が４０．０％以上であることとの双方を、容易に満足するものとすることができる。
また、拡散材として、コアシェル型複合微粒子の他に、さらに非複合型微粒子を含有することが好ましい。これにより、平均厚さ２．０ｍｍの光拡散板を形成した際に、この光拡散板を、前記拡散率が９０％以上であることと、前記全光線透過率が４０．０％以上であることとの双方を、より容易に満足するものとすることができる。
このような非複合型微粒子は、前述の通り、粒子中において屈折率差を有しない単層で構成されるものであれば、いかなる構成材料で構成されるものであってもよく、その構成材料としては、コアシェル型複合微粒子で挙げた各種無機系材料および各種有機系材料を用いることができるが、中でも、ポリオルガノシロキサン骨格を有するシリコーン系樹脂であることが好ましい。構成材料としてシリコーン系樹脂を用いることで、非複合型微粒子とベース樹脂との屈折率差を、後述する範囲内に比較的容易に設定することができる。
また、非複合型微粒子とベース樹脂との屈折率差は、０．１４以上０．３０以下であることが好ましく、０．１４以上０．２０以下であることがより好ましい。
非複合型微粒子の平均粒径は、好ましくは０．１μｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは１．０μｍ以上５．０μｍ以下に設定される。
非複合型微粒子の光拡散板１０における含有量は、前記ベース樹脂１００重量部に対して、好ましくは０．５重量部以上３．５重量部以下、より好ましくは０．７重量部以上１．５重量部以下に設定される。
前記屈折率差、前記平均粒径および前記含有量を、それぞれ、前記範囲内に設定することにより、光拡散板形成用樹脂組成物を用いて平均厚さ２．０ｍｍの光拡散板を形成した際に、この光拡散板を、前記拡散率が９０％以上であることと、前記全光線透過率が４０．０％以上であることとの双方を、容易に満足するものとすることができる。
＜＜蛍光増白剤＞＞
また、光拡散板形成用樹脂組成物は、ベース樹脂と拡散材との他に、さらに、蛍光増白剤を含むことが好ましい。
また、光拡散板形成用樹脂組成物は、ベース樹脂と拡散材との他に、さらに、蛍光増白剤を含むことが好ましい。
蛍光増白剤が含まれる構成とすることで、光拡散板形成用樹脂組成物を用いて形成された光拡散板１０により、面発光光源３０からの光を液晶パネル２０側に拡散・照射させる際に、白色系の光をより確実に出射させることができる。
具体的には、光拡散板形成用樹脂組成物に蛍光増白剤が含まれることで、光拡散板形成用樹脂組成物を用いて成形された光拡散板１０は、そのｘｙ色度図において、０．２８≦ｘ≦０．４０、かつ、０．２８≦ｙ≦０．４０の関係を満足する光を出射するものであることが好ましく、０．３０≦ｘ≦０．３６、かつ、０．３０≦ｙ≦０．３６の関係を満足する光を出射するものであることがより好ましい。これにより、光拡散板１０を、面発光光源３０からの光を液晶パネル２０側に、白色系の光を出射するものであると言うことができる。
この蛍光増白剤としては、特に限定されないが、例えば、ベンゾフェノン型、クマリン型、ベンゾトリアゾール型、ヒドロキシフェニルトリアジン型およびベンゾオキザゾリルチオフェン型のものが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、中でも、ベンゾオキザゾリルチオフェン型またはクマリン型であることが好ましい。これにより、ｘｙ色度図において、ｘおよびｙを、比較的容易に前記関係を満足するものとすることができる。
また、光拡散板形成用樹脂組成物における蛍光増白剤の含有量は、前記ベース樹脂１００重量部に対して、好ましくは０．００１重量部以上０．０１重量部以下、より好ましくは０．００３重量部以上０．００７重量部以下に設定される。これにより、ｘｙ色度図において、ｘおよびｙを、容易に前記関係を満足するものとすることができる。
光拡散板形成用樹脂組成物は、必要に応じて、上述した、ベース樹脂、拡散材および蛍光増白剤の他に、例えば、酸化防止剤、フィラー、可塑剤、光安定剤、紫外線吸収剤、熱線吸収剤、難燃剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
また、光拡散板形成用樹脂組成物は、このものをワニス状とするために、例えば、水、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン、キシレンのような溶媒が含まれていてもよい。
ここで、光拡散板形成用樹脂組成物を用いて、平均厚さ２．０ｍｍの光拡散板を形成したとき、ドイツ連邦規格ＤＩＮ５０３６に準拠して測定された拡散率は、９０％以上であればよいが、９２％以上であるのが好ましい。また、ＪＩＳ Ｋ ７３６１に準拠して求められる全光線透過率は、４０．０％以上であればよいが、４５％以上であるのが好ましく、５５％以上であるのがより好ましい。これにより、光拡散板１０の厚さを平均厚さ２．０ｍｍ程度のように薄いものに設定したとしても、光拡散板１０を、より確実に、優れた光拡散性および光透過性の両立が図られたものとすることができる。
また、光拡散板形成用樹脂組成物を用いて得られる光拡散板１０において、一方の面から他方の面に、一方の面に対する法線方向（直交する方向）から光が透過するときの波長５５０ｎｍにおける反射率は、３０％以上６０％以下であることが好ましく、４０％以上５５％以下であることがより好ましい。光拡散板１０の前記反射率を前記範囲内に設定することで、ランプボックス３１の開口部から出射される光の拡散率を、より確実に向上させることができる。
＜電子機器＞
次に、上述した液晶表示装置１００を備える電子機器（本発明の電子機器）として、自動車の表示パネルに適用した場合を一例に説明する。
次に、上述した液晶表示装置１００を備える電子機器（本発明の電子機器）として、自動車の表示パネルに適用した場合を一例に説明する。
図２は、本発明の樹脂シート積層体が備える透光性樹脂シートを、カバー部材として有する、自動車のヘッドアップディスプレイの実施形態を示す側面図である。なお、以下の説明では、図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図２に示すように、スピードメーター、タコメーター、水温計、燃料計等を表示する表示パネル１５０（本発明の電子機器）は、液晶表示装置１００を備え、自動車２００に搭載して用いられる。この表示パネル１５０は、自動車２００が有するダッシュボード２０１の上部に内蔵されており、これにより、液晶表示装置１００により表示された自動車の速度等の情報が画像として、運転手Ｈに認識される。
なお、本発明の電子機器は、図２の自動車の表示パネルの他にも、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、テレビ、ビデオカメラ、電子手帳、医療機器（例えば血圧計、血糖計、内視鏡用表示装置）、タッチパネルを備えた機器（例えば自動券売機）のような表示部を備える電子機器に適用することができる。
以上、本発明の光拡散板形成用樹脂組成物、光拡散板、表示装置および電子機器について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
例えば、前記実施形態では、本発明の光拡散板を、液晶表示装置が備える液晶ディスプレイ用拡散板に適用する場合について説明したが、本発明の光拡散板は、照明用のカバー、窓ガラス、採光用の屋根部材等にも適用し得る。
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
１．原材料の準備
まず、各実施例および各比較例の光拡散板の作製に使用した原料は以下の通りである。
まず、各実施例および各比較例の光拡散板の作製に使用した原料は以下の通りである。
＜ベース樹脂＞
ビスフェノールＡ型ポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチック社製、「ユーピロン」）
ビスフェノールＡ型ポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチック社製、「ユーピロン」）
＜拡散材＞
コアシェル型シリコーン微粒子（信越化学工業社製、「ＫＭＰ６０５」）
非複合型シリコーン微粒子（モメンティブ社製、「ＴＳＲ９０００」）
非複合型アクリル系微粒子（積水化成品工業社製、「ＭＢＸ２Ｈ」）
非複合型シリカ系微粒子（日揮触媒化成社製、「エスフェリークＢＡ−Ｓ」）
コアシェル型シリコーン微粒子（信越化学工業社製、「ＫＭＰ６０５」）
非複合型シリコーン微粒子（モメンティブ社製、「ＴＳＲ９０００」）
非複合型アクリル系微粒子（積水化成品工業社製、「ＭＢＸ２Ｈ」）
非複合型シリカ系微粒子（日揮触媒化成社製、「エスフェリークＢＡ−Ｓ」）
＜蛍光増白剤＞
ベンゾオキサゾリルチオフェン型蛍光増白剤（ＢＡＳＦ社製、「ＴＩＮＯＰＡＬ ＯＢ」）
クマリン型蛍光増白剤（昭和化学工業社製、「ＰＳＲ」）
ベンゾオキサゾリルチオフェン型蛍光増白剤（ＢＡＳＦ社製、「ＴＩＮＯＰＡＬ ＯＢ」）
クマリン型蛍光増白剤（昭和化学工業社製、「ＰＳＲ」）
２．光拡散板の製造
（実施例１）
［１］まず、光拡散板を形成するにあたり、ビスフェノールＡ型ポリカーボネート樹脂（１００重量部）と、コアシェル型シリコーン微粒子（１．１００重量部）と、非複合型シリコーン微粒子（１．４５０重量部）と、ベンゾオキサゾリルチオフェン型蛍光増白剤（０．０１５重量部）と、を混練することで光拡散板形成用樹脂組成物を調製した。
（実施例１）
［１］まず、光拡散板を形成するにあたり、ビスフェノールＡ型ポリカーボネート樹脂（１００重量部）と、コアシェル型シリコーン微粒子（１．１００重量部）と、非複合型シリコーン微粒子（１．４５０重量部）と、ベンゾオキサゾリルチオフェン型蛍光増白剤（０．０１５重量部）と、を混練することで光拡散板形成用樹脂組成物を調製した。
［２］次に、調製した光拡散板形成用樹脂組成物を押し出し機に収納し、その後、押し出し機から、光拡散板形成用樹脂組成物を押し出すことで、Ｔダイから層状とされた、光拡散板形成用樹脂組成物が押し出され、この層状の光拡散板形成用樹脂組成物を冷却することで、平均厚さ２．０ｍｍの実施例１の光拡散板を得た。
（実施例２〜実施例９、比較例１〜比較例５）
前記工程［１］において調製する光拡散板形成用樹脂組成物に含まれる各構成材料の種類および含有量を、それぞれ、表１に示すように変更したこと以外は、前記実施例１と同様にして、実施例２〜実施例９、比較例１〜比較例５の光拡散板を得た。
前記工程［１］において調製する光拡散板形成用樹脂組成物に含まれる各構成材料の種類および含有量を、それぞれ、表１に示すように変更したこと以外は、前記実施例１と同様にして、実施例２〜実施例９、比較例１〜比較例５の光拡散板を得た。
３．評価
各実施例および各比較例の光拡散板を、以下の方法で評価した。
各実施例および各比較例の光拡散板を、以下の方法で評価した。
＜１＞光拡散板の拡散率
各実施例および各比較例の光拡散板について、それぞれ、ゴニオフォトメーター（村上色彩技術研究所製、「ＧＰ−２００」）を用いて、ドイツ連邦規格ＤＩＮ５０３６に準拠して、光拡散板の拡散率［％］を測定した。
各実施例および各比較例の光拡散板について、それぞれ、ゴニオフォトメーター（村上色彩技術研究所製、「ＧＰ−２００」）を用いて、ドイツ連邦規格ＤＩＮ５０３６に準拠して、光拡散板の拡散率［％］を測定した。
＜２＞光拡散板の全光線透過率
各実施例および各比較例の光拡散板について、それぞれ、ヘーズメーター（日本電色工業社製、「ＮＤＨ４０００」）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７３６１に準拠して、光拡散板の全光線透過率［％］を測定した。
各実施例および各比較例の光拡散板について、それぞれ、ヘーズメーター（日本電色工業社製、「ＮＤＨ４０００」）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７３６１に準拠して、光拡散板の全光線透過率［％］を測定した。
＜３＞光拡散板の反射率
各実施例および各比較例の光拡散板について、それぞれ、紫外可視近赤外分光光度計（日本分光製、「V−６７０」）で積分球ユニットを用いて、上面から下面に、上面に対する法線方向から光が透過するときの波長５５０ｎｍにおける反射率［％］を測定した。
各実施例および各比較例の光拡散板について、それぞれ、紫外可視近赤外分光光度計（日本分光製、「V−６７０」）で積分球ユニットを用いて、上面から下面に、上面に対する法線方向から光が透過するときの波長５５０ｎｍにおける反射率［％］を測定した。
＜４＞光拡散板の拡散性
まず、各実施例および各比較例の光拡散板について、それぞれ、面発光光源３０が備えるランプボックス３１に、その開口部を塞ぐようにして固定した。
まず、各実施例および各比較例の光拡散板について、それぞれ、面発光光源３０が備えるランプボックス３１に、その開口部を塞ぐようにして固定した。
次いで、ランプボックス３１が備える発光素子３２を点灯し、光拡散板の拡散性（ＬＥＤ目玉見え、輝度ムラ）を、次のように評価した。
◎：光拡散板において、ＬＥＤの目玉見え（点在性）が生じることなく、
出射光が均一に出射している。
○：光拡散板において、ＬＥＤの目玉見え（点在性）が若干生じているが、
出射光がほぼ均一に出射していると言える。
×：光拡散板において、ＬＥＤの目玉見え（点在性）が明らかに生じ、
出射光が均一に出射しているとは言えない。
出射光が均一に出射している。
○：光拡散板において、ＬＥＤの目玉見え（点在性）が若干生じているが、
出射光がほぼ均一に出射していると言える。
×：光拡散板において、ＬＥＤの目玉見え（点在性）が明らかに生じ、
出射光が均一に出射しているとは言えない。
＜５＞光拡散板のヘイズ値
各実施例および各比較例の光拡散板について、それぞれ、ヘーズメーター（日本電色工業社製、「ＮＤＨ４０００」）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１３６に準拠してヘイズ値を測定した。
各実施例および各比較例の光拡散板について、それぞれ、ヘーズメーター（日本電色工業社製、「ＮＤＨ４０００」）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１３６に準拠してヘイズ値を測定した。
＜６＞光拡散板を透過する透過光のｘｙ色度図
まず、各実施例および各比較例の光拡散板について、それぞれ、紫外可視近赤外分光光度計（日本分光製、「V−６７０」）に積分球ユニットを取り付けた。
まず、各実施例および各比較例の光拡散板について、それぞれ、紫外可視近赤外分光光度計（日本分光製、「V−６７０」）に積分球ユニットを取り付けた。
そして、光拡散板を透過した、光源から発光された発光光（透過光）を、受光部において受光し、この透過光のｘｙ色度図を求めた。
以上のようにして得られた各実施例および各比較例の光拡散板における評価結果を、それぞれ、下記の表１に示す。
表１に示したように、各実施例の光拡散板では、拡散材としてコアシェル型複合微粒子を含むことで、平均厚さ２．０ｍｍの光拡散板における、ドイツ連邦規格ＤＩＮ５０３６に準拠して測定された拡散率が９０％以上、かつ、ＪＩＳ Ｋ ７３６１に準拠して求められる全光線透過率が４０．０％以上となっており、これにより、各実施例の光拡散板は、優れた光透過性を示しつつ、優れた光拡散性を発揮する結果を示した。
これに対して、各比較例における光拡散板では、拡散材としてコアシェル型複合微粒子を含んでおらず、これに起因して平均厚さ２．０ｍｍの光拡散板における前記拡散率が９０％以上であることと、前記全光線透過率が４０．０％以上であることとの少なくとも一方を満足することができず、その結果、各比較例の光拡散板では、優れた光透過性と光拡散性との双方を示す結果を得ることができなかった。
１０ 光拡散板
２０ 液晶パネル
２１ 液晶セル
２２ 偏光板
３０ 面発光光源
３１ ランプボックス
３２ 発光素子
１００ 液晶表示装置
１５０ 表示パネル
２００ 自動車
２０１ ダッシュボード
Ｈ 運転手
２０ 液晶パネル
２１ 液晶セル
２２ 偏光板
３０ 面発光光源
３１ ランプボックス
３２ 発光素子
１００ 液晶表示装置
１５０ 表示パネル
２００ 自動車
２０１ ダッシュボード
Ｈ 運転手
Claims (19)
- 入射された光を拡散させる光拡散板の形成に用いられる光拡散板形成用樹脂組成物であって、
ベース樹脂と、コアシェル型複合微粒子を含む拡散材とを含有し、
当該光拡散板形成用樹脂組成物を用いて、平均厚さ２．０ｍｍの前記光拡散板を形成したとき、ドイツ連邦規格ＤＩＮ５０３６に準拠して測定された拡散率が９０％以上であり、かつ、ＪＩＳ Ｋ ７３６１に準拠して求められる全光線透過率が４０．０％以上であることを特徴とする光拡散板形成用樹脂組成物。 - 前記ベース樹脂は、ポリカーボネート系樹脂である請求項１に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
- 前記コアシェル型複合微粒子が備えるコア部とベース樹脂との屈折率差、および、前記コアシェル型複合微粒子が備えるシェル部とベース樹脂との屈折率差は、それぞれ、０．１４以上０．３０以下である請求項１または２に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
- 前記コア部と前記シェル部との屈折率差は、０．００５以上０．０５以下である請求項３に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
- 光拡散材は、さらに、非複合型光拡散材を含有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
- 前記非複合型光拡散材と、ベース樹脂との屈折率差は、０．１４以上０．３以下である請求項５に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
- 非複合型光拡散材は、その含有量が前記ベース樹脂１００重量部に対して０．５重量部以上３．５重量部以下である請求項５または６に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
- 非複合型光拡散材は、ポリオルガノシルセスキオキサン骨格を有するシリコーン系材料である請求項５ないし７のいずれか１項に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
- コアシェル型複合光拡散材は、その含有量が前記ベース樹脂１００重量部に対して０．５重量部以上３．５重量部以下である請求項１ないし８のいずれか１項に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
- コアシェル型複合光拡散材は、ポリオルガノシルセスキオキサン骨格を有するシリコーン系材料である請求項１ないし９のいずれか１項に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
- 当該光拡散板形成用樹脂組成物を用いて成形された前記光拡散板は、そのｘｙ色度図において、０．２８≦ｘ≦０．４０、かつ、０．２８≦ｙ≦０．４０である請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
- さらに、蛍光増白剤を含有する請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
- 蛍光増白剤は、ベンゾオキザゾリルチオフェン型またはクマリン型である請求項１２に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
- 前記蛍光増白剤は、その含有量が前記ベース樹脂１００重量部に対して０．００１重量部以上０．０１重量部以下である請求項１２または１３に記載の光拡散板形成用樹脂組成物。
- 請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の光拡散板形成用樹脂組成物を用いて板状に成形された成形体であることを特徴とする光拡散板。
- 当該光拡散板は、その平均厚さが０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である請求項１５に記載の光拡散板。
- 請求項１５または１６に記載の光拡散板と、該光拡散板に対向配置された発光基板とを備え、
前記発光基板は、ベース基板と、該ベース基板の前記光拡散板に対向する側の面に格子状に配列された複数の発光ダイオードとを有することを特徴とする表示装置。 - 前記光拡散板と前記ベース基板との間の離間距離は、０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である請求項１７に記載の表示装置。
- 請求項１７または１８に記載の表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
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