JPH05173130A - 面状光源装置用透光板およびその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示素子のバックライト等に好適に用い
られる面状光源装置用透光板において、光を均一に拡散
するための光拡散反射部の形成を高精度で良好な再現性
をもってできるようにする。 【構成】 透明でかつ片面が粗化された透光板の粗化面
を透明ドライフィルムレジストの光硬化物で部分的に被
覆することにより、多数の粗化面露出部を形成し、この
粗化面露出部を光拡散反対部として、透明ドライフィル
ムレジストの光硬化物の平滑表面を光全反射部として機
能させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置等のバッ
クライトなどに好適な面状光源装置用透光板およびその
製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような面状光源装置として、
例えば特開平１−２４５２２０号公報に記載のものがあ
る。このものは図７に示すように、ガラス、アクリル樹
脂、ポリカーボネイト樹脂などの透光性材料からなり、
その一側面端が光入射部１とされ、裏面に光全反射部お
よび光拡散反射部を有する透光板２と、この透光板２の
光入射部１に近接して設けられた冷陰極管などの筒状の
光源３と、透光板２の表面に貼り合わされた乳色半透明
のポリエチレンテレフタレートフィルムなどの散乱板４
と、透光板２の裏面および光源３を包囲するアルミニウ
ム鏡面板などからなる反射板５とから構成されている。

【０００３】従来、透光板２の裏面の光全反射部６およ
び光拡散反射部７は、透光板２となる基材の平滑面上
に、スクリーン印刷法により部分的に白色ペイント塗層
を形成し、基材平滑面を光全反射部６、白色ペイント塗
層部を光拡散反射部７とすることにより、形成されてき
た。そして、白色ペイント塗層部７は、例えば図８に示
すように、多数の小径から大径にいたるドット７…を分
散したものからなり、透光板２の光入射部１に近い部分
には小径（約３００μｍ程度）のドット７…が配され、
光入射部１から離れるにしたがって、径が順次大きくさ
れたドッド７…が列状に複数配置され、面状での光の放
射の均一性を確保してきた。しかしながら、これらの白
色ペイント塗層部を光拡散反射部７として用いる方法で
は、白色ペイント塗層の膜厚として２０〜３００μｍの
高さを必要とするために従来のスクリーン印刷法では、
複数回にわたって重ね塗りを必要とし、製造コストが高
くなり、精度が得られないばかりでなく、工程中でゴミ
の混入がしばしば起り、生産上重大な問題を引き起して
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】よって、本発明におけ
る課題は、生産性効率が高く製造コストの低減が可能
で、かつ精度の高い面状光源装置用透光板およびその製
法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題は、基材とし
て透明材料からなり片面が粗化された透光板を用い、こ
の透光板の粗化面上に透明ドライフィルムレジストの光
硬化物を選択的に形成させ、透明ドライフィルムレジス
トの光硬化物の平滑表面を光全反射部とし、透明ドライ
フィルムレジストに被覆されていない基材の粗化表面を
光拡散反射部として用いることにより解決される。

【０００６】以下、本発明を詳しく説明する。図１およ
び図２は、本発明の面状光源装置用透光板の一例を模式
的に示すもので、図中符号１１は透光性材料からなる透
光板で片面が粗化されている。この透光板は片面が粗化
されていれば、どのような透光性材料でもよく、特に限
定されないが例えば、ガラス等の無機材料，アクリル樹
脂，ポリカーボネイト樹脂等の有機材料が挙げられる。
また、粗化の程度は、特に限定されていないが、透光板
１１に光を入射したときに光が拡散し、その透過光が白
濁し、半透明となるものであればよい。この粗化は、透
光板１１を製造する際にエンボスロールやエンボス板な
どを用いて形成する方法や砂や鉄粉などを表面に吹き付
けるサンドブラストなどの方法によって形成することが
できる。また、この透光板１１の一側面端は、光が入射
される光入射部１３となっている。透光板１１の粗化さ
れた面は、透明ドライフィルムレジストの光硬化物１５
により部分的に被覆され、粗化面露出部１４…が多数形
成されている。

【０００７】この粗化面露出部１４は、例えば図２に示
すようにその平面形状が楕円となっており、その長袖を
光入射部１３に向けて複数の列状に配置されている。こ
の楕円形の寸法は、その長袖が０．２〜４ｍｍ、短軸が
０．０５〜２ｍｍ程度とされるが、この範囲に限定され
ることなく、透光板１１の寸法や用途等によって適宜変
更することができる。このようにして形成された粗化面
露出部１４は、光拡散反射部として作用し、透明ドライ
フィルムレジストの光硬化物１５の平滑表面は光全反射
部として作用する。

【０００８】以下、本発明の面状光源装置用透光板の製
造方法について詳述する。

【０００９】まず、無色透明のドライフィルムレジスト
を用意する。この無色透明ドライフィルムレジストとし
ては、特に限定されず、熱可塑性重合体と、分子中に少
なくとも１個のエチレン性不飽和基を有する架橋性単量
体と、光重合開始剤を必須成分とするものが用いられ
る。

【００１０】上記熱可塑性重合体は、使用する現像液に
可溶であるかまたは膨潤するものであれば種々のものが
使用できる。具体例としては、１，１，１−トリクロロ
エタンを現像液とするフォトレジストの場合、ポリメタ
クリル酸メチルまたはメタクリル酸メチルを主成分とす
る共重合体が用いられる。メタクリル酸メチルと共重合
するのに使用される単量体の具体例としては、（メタ）
アクリル酸メチル（アクリル酸メチルまたはメタクリル
酸メチルの意，以下同様）、（メタ）アクリル酸エチ
ル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリ
ル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、
（メタ）アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔ−ブチ
ル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）
アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキ
シエチル、 アクリル酸２−ヒドロキシプロピル等の
（メタ）アクリル酸エステル、スチレンなどがあげられ
る。

【００１１】一方、炭酸ナトリウム等のアルカリ希薄溶
液を現像液とするフォトレジストの場合は、前記の（メ
タ）アクリル酸エステルまたはスチレン等とアクリル
酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸
等のカルボシキル基含有単量体との共重合体があげられ
る。

【００１２】前記の分子中に少なくとも１個のエチレン
性不飽和基を有する架橋性単量体としては、ポリエチレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリ
トールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトール
トリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテト
ラ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ
（メタ）アクリレート等の多価アルコール（メタ）アク
リル酸エステル、ポリエステル（メタ）アクリレートや
エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アク
リレート等があげられ、これらは１種またはそれ以上を
併用して、２５〜５０重量％の範囲で使用されることが
好ましい。

【００１３】また、上記光重合開始剤は公知の例えば、
ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、４，４′−ビス
（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、ｔ−ブチルアント
ラキノン、２−エチルアントラキノン、チオキサントン
類、ベンゾインアルキルエーテル類、ベンジルケタール
類等があげられ、これは１種または２種以上を併用でき
る。光重合開始剤の使用量はコスト、パターンの仕上が
り具合、あるいは解像度等の点から０．５〜１０重量％
が好適である。また、必要に応じて可塑剤、熱重合禁止
剤，充填剤等を添加することもできる。

【００１４】透明ドライフィルムレジストの製造は、熱
可塑性重合体、架橋性単量体および光重合開始剤等を混
練し、ポリエチレンテレフタレートなどの支持フィルム
上に目的の厚みとなるように流延し、必要ならば乾燥し
たのちポリオレフィンなどの保持フィルムを積層するこ
とで簡単に行うことができる。流延の際、レジストの粘
度が高過ぎない場合は希釈剤の不存在下でも製造可能で
あるが、一般的には熱可塑性重合体を溶解させ、かつ沸
点のあまり高くない溶剤、例えばメチルエチルケトン、
メチレンクロリド、塩化メチレン／メチルアルコール混
合物またはイソプロピルアルコール等を併用して製造し
た方が好ましい結果が得られる。溶剤の使用量は、２０
０重量％以下、好ましくは１００〜２００重量％であ
る。

【００１５】この透明ドライフィルムレジストの光硬化
後の光線透過率は、８０％以上、好ましくは９０％以上
のものが用いられる。

【００１６】ついで、この未硬化状態の透明ドライフィ
ルムレジストを透光板の粗化面に貼り付ける。未硬化状
態の透明ドライフィルムレジストは、高い粘着性を有
し、ガラス、アクリル樹脂などによく接着するため、特
に接着剤を用いるまでもない。

【００１７】次に、図３に示すようなパターンを有する
ホトマスク１６を介して透光板上の透明ドライフィルム
レジストに紫外線を照射し、ドライフィルムレジストを
選択的に光硬化させる。こののち、有機溶剤、アルカリ
水溶液などの現像液を用い、未硬化部分のドライフィル
ムレジストを現像除去し、光硬化されたドライフィルム
レジストの部分を残して、多数の楕円状の粗化面露出部
を透光板上に形成することで、光拡散反射部１４ならび
に光全反射部１５が形成される。

【００１８】このような多数の粗化面露出部１４…から
なる光拡散反射部を形成した透光板を用いて、図４に示
すような面状光源装置を作成すれば、粗化面露出部１４
…が従来装置のドット７…と同様に機能し、光入射部１
３から入射されて光が散乱板１２全表面から均一に放射
され、面全体から均一な光量の光を放射する薄型の面状
光源装置となる。

【００１９】そして、本発明では光拡散反射部となる粗
化面露出部１４…を透明ドライフィルムレジストの光硬
化物により構成するため、いわゆるホトリソグラフによ
って行うことができるので、粗化面露出部１４の形状、
位置等を極めて正確に高い再現性と精度で形成すること
ができる。

【００２０】また、ホトマスク１６のパターンを変更す
るだけで、種々の形状の粗化面露出部１４を形成するこ
とができ、製造上の自由度も高いものとなる。

【００２１】さらに、本発明では、粗化面露出部１４の
形状、配置状況等は、図２のものに限られることなく、
この他に図５および図６に示すようなものでも同様の機
能を発揮し、光拡散反射部となりうる。

【００２２】

【実施例】感光層の厚さ３０μｍのアクリル樹脂系の無
色透明ドライフィルムレジストを用意した。このものの
光硬化物の光線透過率は８９％であった。

【００２３】ついで、この無色透明ドライフィルムレジ
ストを、透光板としての厚さ２．０ｍｍ、縦２００ｍ
ｍ、横１５０ｍｍの片面が粗化されたメチルメタアクリ
レート透明樹脂板（アクリライトＳ Ｋ３ ＃００１：
三菱レイヨン（株）製）の一面に、その粘着性を利用し
て貼り付け、図３に示すポジパターン（楕円内が黒色不
透明、その他の部分が透明）のホトマスクを介して紫外
線を照射し、露光した。

【００２４】露光後の透明ドライフィルムレジストをア
ルカリ水溶液で現像し、未露光の未硬化部分を現像除去
し、多数の粗化面露出部が形成された透光板を得た。粗
化面露出部は長軸と短軸の比が５：３の楕円状であり、
光源部から離れるにつれその楕円の面積が大きくなるよ
うに形成されている。この粗化面露出部の寸法は設計通
りであり、ほとんどバラツキがなかった。

【００２５】このようにして多数の粗化面露出部からな
る光拡散反射部を設けた透光板を使用して図４に示すよ
うな有効露光面が縦１８０ｍｍ、横１３０ｍｍの面状光
源装置を作成したところ、全露光面にわたって均一な光
量が得られ、輝度も高かった。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では面状光
源装置用透光板の拡散反射部及び全反射部を透明ドライ
フィルムレジストを用いたフォトリソグラフィにより形
成したものであるので、光拡散反射部の形成が簡便でか
つ精度よく、生産性が高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明における面状光源装置用透光板の一例
を示す概略断面図である。

【図２】この発明における粗化面露出部の形状、配置の
例を示す平面図である。

【図３】この発明で使用するホトマスクパターンの例を
示す図である。

【図４】この発明における面状光源装置用透光板を用い
た、面状光源装置の例を示す断面図である。

【図５】この発明における粗化面露出部の形状、配置の
他の例を示す平面図である。

【図６】この発明における粗化面露出部の形状、配置の
他の例を示す平面図である。

【図７】従来の面状光源装置の例を示す概略断面図であ
る。

【図８】従来の面状光源装置の透光板における光拡散反
対部のパターンを示す平面図である。

【符号の説明】

１１ 片面が粗化された透光板 １２ 散乱板 １３ 光入射部 １４ 粗化面露出部 １５ 透明ドライフイルムレジストの光硬化物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉 興一郎 東京都中央区京橋二丁目３番19号 三菱レ イヨン株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性材料からなる透光板の少なくとも
   一側面端部を光入射部とし、この透光板の一面に光の拡
   散反射が可能となるような光拡散反射部、および光全反
   射部が適宜配置されてなる面状光源装置用透光板におい
   て、片面が粗化された透光板を用い、その粗化表面を光
   拡散反射部とし、粗化面上に形成された透明ドライフィ
   ルムレジストの光硬化物の平滑表面を光全反射部とした
   ことを特徴とする面状光源装置用透光板。
2. 【請求項２】 透光性材料からなり片面が粗化された透
   光板の粗化された面に透明ドライフィルムレジストを貼
   着し、このドライフィルムレジストをホトマスクを介し
   て露光せしめた後、未露光部を現像除去し、透光板表面
   に、露出した粗化表面部分および透明ドライフィルムレ
   ジストの光硬化物平滑面により被覆された部分を設ける
   ことを特徴とする面状光源装置用透光板の製法。