JPWO2007049515A1

JPWO2007049515A1 - 光透過性樹脂板

Info

Publication number: JPWO2007049515A1
Application number: JP2007542345A
Authority: JP
Inventors: 祐一松本; 新吾中野
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Current assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 2005-10-26
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2009-04-30
Also published as: KR100977321B1; WO2007049515A1; US20090128738A1; TW200732755A; EP1942370A1; EP1942370A4; KR20080064955A; CN101297235A

Abstract

光拡散剤による透過光線の損失を極小化し、かつ、出光面側に特定の半楕円凸レンズ形状を賦形することによって、線状光源の面光源化と高輝度化を同時に達成する液晶表示装置用光透過性樹脂板である。さらには、バックライトの長期光学的安定性、樹脂板の形態安定性を同時に満足することができる光透過性樹脂板である。

Description

本発明は、液晶表示装置用直下型バックライトに用いられる光透過性樹脂板に関するものである。さらに詳しくは、出光面側から見たときに線状光源のイメージ（光源の形状）が透けて見えないよう充分に光を拡散し、且つ、出光面側への光透過性能が極めて高い液晶表示装置用光透過性樹脂板に関するものである。

光透過型液晶パネルを使用した液晶表示装置はブラウン管に代わる薄型表示装置として急速に用途が拡大している。液晶パネルはそれ自体では発光しないため、バックライトと呼ばれる背面光源を利用している。バックライトには、大別して二つの方式が利用されている。

一つは、冷陰極管に代表される線状光源を、導光板と呼ばれる透明樹脂板の端面に配置し、導光板内の端面から入射した光を液晶パネル側に反射、散乱させて面光源化する、所謂エッジライト型バックライトである。

もう一つは、複数の冷陰極管を配列した線状光源やＬＥＤを線状に多数個配列した光源を有し、その上に光拡散板や光拡散剤が配合された光学シートを配置し、冷陰極管の光を透過、散乱させて面光源化する、所謂直下型バックライトである。

エッジライト型バックライトはノートパソコン、デスクトップパソコン、携帯電話など小型の液晶表示装置に広く利用されている。一方の直下型バックライトは、エッジライト型バックライトに比較して、より高輝度を求められる液晶ＴＶ用途で広く利用されている。

ここで、図１により直下型バックライトを利用した液晶表示装置の構造を概念的に説明する。５１は液晶パネルであり、５２は反射型偏光フィルム、５３は集光シート、５４は拡散シート、５５は光拡散板、５６は線状光源、５７は反射シートである。このように、直下型バックライトを構成する部材では、複数の線状光源５６を均一な面光源に変換するための部材として光拡散板５５が使用されている。

特許文献１〜２では、透明な熱可塑性樹脂中にシリコーン樹脂製の球状微粒子を数重量％混合する方法、特許文献３では透明樹脂中に屈折率の異なる光拡散剤を数重量％〜数十重量％添加する方法により、それぞれ光拡散板の入光面側に入射した光を内部散乱させ、線状光源の形状を見えなくする方法が開示されている。しかしながら、光拡散機能を向上すべく光拡散剤の添加量を増やすと拡散する光は増加するが、逆に拡散板を透過する光は減って液晶画面が暗くなるという問題があり、線状光源の消去と画面輝度向上が同時に達成されていない。

また、液晶表示装置用光学シートとして光拡散板に三角状プリズム、円弧状レンズを賦形する開発（例えば、特許文献４〜６参照）も盛んに行われてきた。更に、円弧状レンズと内層部に拡散剤を含有する積層拡散シートの開発（特許文献７参照）も行われてきた。しかし、これらの技術には、拡散剤の添加濃度が高すぎて高輝度化できない、レンズ層に添加剤が含まれていないので添加剤を含むリワーク品を再利用できない等のデメリットもあった。このように従来の製品では、線状光源の面発光化と高輝度化とを同時に達成することは出来ていない。

これらの技術は、大別してi.三角プリズムを利用して液晶表示装置の輝度向上を目的とするもの、ii.三角プリズムに光拡散剤を添加して光拡散性と輝度向上を目的とするもの、iii.液晶表示装置において液晶パネルの観察側にレンズシートを配置して視野角の改善を目的とするものがある。

光拡散板に三角状プリズムやレンズシートを配置した技術では、以下のような問題があった。前記i.のプリズムによる輝度向上を目的とした拡散シートは、シート内部が透明であることが必要で、本来、面光源化された拡散光の直上に別部材として配置した際に機能を発現するため、三角プリズムだけでは機能を満たすことが出来ない。前記ii.の三角プリズムに光拡散剤を添加して光拡散性と輝度向上を目的とする拡散シートは、光拡散剤によって三角プリズムの機能が低下するので輝度の向上を果たすことが出来ない。前記iii.の液晶表示装置において液晶パネルの観察側にレンズシートを配置して視野角の改善を目的とする拡散シートは、輝度の向上において未だ満足できるものでない。

現在主流となっている光拡散剤を添加した光拡散板は、実用レベルの光拡散性を得るまでに光拡散剤の量を増やすと全光線透過率が６５％以下に低下し、輝度の低下に繋がる。図２は透明樹脂であるアクリル樹脂中にシリコーン系拡散剤を配合し、シート状に成形した平板で測定した光拡散板の全光線透過率と、下記の式で定義される光拡散率の関係を示したグラフである。通常、アクリル樹脂中に配合するシリコーン系拡散剤を増やすと全光線透過率が低下し、光拡散率が増加する傾向となる。即ち、図２に示されるように、光拡散剤を添加していない場合の全光線透過率は９０％を超えるが光拡散板に必要な光拡散性は有していない。つまりアクリル樹脂に光拡散剤を添加すると急激に光拡散率が上昇するが、それに伴い全光線透過率も低下することが解る。

光拡散率（％）＝｛Ｌ（２０°）＋Ｌ（７０°）｝／｛Ｌ（５°）×２｝×１００
Ｌ（５°）；５度の角度に出光した光の透過光強度（mV）
Ｌ（２０°）；２０度〃
Ｌ（７０°）；７０度〃
従って、直下型バックライトの分野では、光拡散率を高く維持したまま全光線透過率も高い、高拡散高透過性能の光拡散シートが求められている。更に近年、液晶ディスプレイの大型化・大画面化が急速に進む中で、バックライトの省エネルギー化と相まって、高拡散高透過性能の光学シート開発が待たれている。

特開平１−１７２８０１号公報特開平２−１９４０５８号公報特開平７−１００９８５号公報特開平７−２９４７０９号公報特開平８−２１１２３０号公報特開平８−３１３７０８号公報特開平１０−７３８０８号公報

本発明は、線状光源の面光源化を果たしながら、従来の平板状光拡散板が達し得なかった高輝度の液晶表示装置用光透過性樹脂板を提供することを目的としている。さらには、バックライトの長期光学的安定性、樹脂板の形態安定性を同時に満足することが出来る光透過性樹脂板の提供を目的とする。

本発明者は、前記課題を解決するため光透過性樹脂中の添加剤濃度、かつ、光拡散剤添加濃度の最適化によって透過光線の損失を極小化しつつ、かつ、表面に半楕円凸レンズ形状を賦形することで、線状光源の面光源化と高輝度化を同時に達成する液晶表示装置用光透過性樹脂板を見出し、本発明をなすに至った。

すなわち、本発明は以下の通りである。

請求項１に係る発明は、複数の線状光源からなる液晶表示装置用直下型バックライトに用いられる樹脂板であって、出光面に線状光源の長軸方向と平行に光拡散剤を含む添加剤が添加された半楕円状凸レンズを配列し、凸レンズのアスペクト比（＝高さ／ピッチ）が０．２〜３．０であることを特徴とする光透過性樹脂板。

また、請求項２に係る発明は、さらに隣り合う凸レンズのアスペクト比の比率（＝低アスペクトレンズ／高アスペクトレンズ）が０．６〜０．９５であることを特徴とする請求項１に記載の光透過性樹脂板
また、請求項３に係る発明は、樹脂板中の添加剤濃度が０．００１重量％〜５．０重量％であり、かつ、添加剤中に含まれる光拡散剤の樹脂板中の濃度が１．５重量％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光透過性樹脂板。

また、請求項４に係る発明は、樹脂板表面の凸レンズ部を除いた最小板厚が０．３〜３．０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光透過性樹脂板。

また、請求項５に係る発明は、凸レンズ表面と反対側の入光面に微細な凸凹処理がなされ、処理面の表面粗さをＲａで表すとき、次式を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光透過性樹脂板。
５≦Ｒａ≦２０

本発明の光透過性樹脂板は、液晶表示装置用直下型バックライトに設置することで、(i)線状光源の面光源化と高輝度化、(ii)バックライトの長期光学的安定性、(iii)樹脂板の形態安定性を同時に満足することが出来る。

すなわち、光透過性樹脂板の表面に特定のアスペクト比を有する半楕円状凸レンズ形状を付与し、かつ、凸レンズ部に光拡散剤を含む添加剤を添加することによって、高輝度で均一な面光源化が達成され、かつ、長期間にわたって光学的安定性を保持することが可能になる。更には、凸レンズ部を除いた最小板厚を特定の範囲に設定することで、樹脂板に剛性を持たせ長期間にわたって形態安定性を保持することが出来るようになった。

従来の直下型バックライトを利用した液晶表示装置の構成を説明する概略図である。拡散板における全光線透過率と光拡散率の関係を説明する図である。凸レンズ形状の例を説明する図である。光透過性樹脂板の構成例を説明する図である。光透過性樹脂板の積層構成例を説明する図である。

符号の説明

Ａ、Ｂ光透過性樹脂板
１出光側
２入光側
３半楕円状凸レンズ
１１〜１２光透過性樹脂層

本発明について、以下詳細に説明する。

本発明は、表面に線状光源の長軸方向と平行に光拡散剤を含む添加剤が添加された、特定のアスペクト比（＝高さ／ピッチ）を有する半楕円状凸レンズが出光面に配列された光透過性樹脂板である。

本発明の光透過性樹脂板に用いられる樹脂としては次のものが挙げられる。例えば、アクリル樹脂、ＭＳ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＥＴ、ＣＯＰ、αメチルスチレン、ポリ乳酸、フッ素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等、及びこれらの樹脂を単独重合もしくは共重合した樹脂である。本発明のレンズ部を有する光透過性樹脂板には、別の層として光透過性樹脂層や紫外線硬化性樹脂層を積層することも可能である。

本発明の光透過性樹脂板では、光透過性樹脂中のレンズ部に添加剤を０．００１重量％〜５．０重量％配合することが好ましく、かつ、添加剤中に含まれる光拡散剤の樹脂中の濃度は１．５重量％以下が好ましい。樹脂中の光拡散剤の濃度は、より好ましくは１．０重量％以下である。添加剤としては、光拡散剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、酸化防止剤、色剤、蛍光増白剤、マット化剤等が挙げられる。光拡散剤としては、アクリル系架橋粒子、スチレン系架橋粒子、シリコーン系架橋粒子、フッ素系粒子、ガラス微粒子、ＳｉＯ_２粒子、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナ、タルク、マイカ等が挙げられ、これらを単独もしくは併用してもよい。光拡散剤の粒径は０．０１μｍ〜１００μｍの間で任意に選択すればよく、形状も真球状、楕円状、球状、不定形状、針状、燐片状、中空状、立方体状、三角錐状等いずれの形態でも構わない。

光拡散剤等を含む凸レンズ部への添加剤の配合量は、微粒子の粒径と板の厚みによっても異なるが、０．００１重量％〜５.０重量％の範囲で調整することが好ましい。添加剤が０．００１重量％以上の場合は光拡散板の光学安定性が向上する。また、添加剤が５．０重量％以下の場合は、光拡散板として線状光源をより面発光化することができ、輝度が向上する。

更に、樹脂中の光拡散剤の濃度は１．５重量％以下で調整することが好ましい。光拡散剤濃度が１．５重量％以下であれば、光の内部散乱が強くなりすぎず、光拡散板から有効な出射光が得られる為に輝度が向上する。より高い輝度を得る為には、樹脂中の光拡散剤濃度が１．０重量％以下であることがより好ましい。添加剤中の光拡散剤濃度が上記の範囲であれば、特に液晶バックライト光源からの長期間光照射による色調変化（黄色化）が極めて少なくなり、液晶バックライト自体の長期光学的安定性が向上する。

光透過性樹脂板の表面に賦形する半楕円状凸レンズのサイズは、好ましくは、レンズのピッチが０．１〜１０００μｍ、高さが０．０２〜３０００μｍであり、アスペクト比（＝高さ／ピッチ）を０．２〜３．０で設計することが必要である。アスペクト比が０．２〜３．０の範囲であると、線状光源のイメージが解消されるとともに輝度が向上する。連続するレンズは同一の凸レンズであってもよいし、異なる凸レンズであってもよい。複数の異なる半楕円からなる凸レンズ群の場合、アスペクト比は同一繰り返しレンズ単位での一方のレンズ端部と他方のレンズ端部間の距離をピッチとし、そのレンズ群の中で最も高いレンズの高さを用いて算出する。半楕円状凸レンズのアスペクト比が０．２よりも小さくなると光拡散性能が低下し、３．０を超えると集光機能が低下して好ましくない。半楕円状凸レンズの好ましいアスペクト比は０．３〜１．５である。

さらに隣り合う凸レンズのアスペクト比の比率（＝低アスペクトレンズ／高アスペクトレンズ）が０．６〜０．９５で設計することが好ましい。この場合、同一の凸レンズよりさらに線状光源イメージ消去効果と視野角特性が向上する。

半楕円状凸レンズ３の形状の例を図３に示す。同図（ａ）〜（ｃ）は凸レンズの高さとピッチを示した例である。また同図（ｄ）は、複数の異なる半楕円の組み合わせで構成された例である。

光透過性樹脂板の凸レンズ部を除いた最小板厚は０．３〜３．０ｍｍが好ましく、より好ましくは０．５〜２．５ｍｍである。最小板厚が０．３ｍｍより大きいと、その上に種々の光学シート、若しくは光学フィルムを配設した場合に、支持するに足る剛性が得られ好ましい。また、最小板厚が３．０ｍｍより小さいと、剛性もあり、光透過性樹脂板の重量も適度であり好ましい。さらに、最小板厚が０．３〜３．０ｍｍの範囲にあると液晶バックライト光源から長期間高温にさらされても形態安定性が維持できる。

本発明の光透過性樹脂板は、凸レンズ表面と反対側の入光側表面には凸凹処理が施されていることが好ましい。入光側表面に施す微細な凹凸は、ＪＩＳＢ０６０１の方法に定義される表面の算術平均粗さ（Ｒａ）で表される。処理面の表面粗さをＲａで表すとき、次式、５≦Ｒａ≦２０の範囲であることが好ましい。Ｒａが５以上であると光源のランプイメージが見えにくい。また、Ｒａが２０以下であると、その表面での散乱が適度であり、輝度が向上する。

ここで、本発明に係る光透過性樹脂板について図を用いて説明する。

図４は、本発明の光透過性樹脂板の構成例を説明する図である。図４に示す光透過性樹脂板Ａは前述した図１の拡散板５５に代えて利用して効果を有するものである。光透過性樹脂板Ａによって集光と光拡散性能が向上するので少なくとも図１の拡散シート５４が不要となり、液晶バックライトのコストに寄与することができる。

出光側１には複数の半楕円状凸レンズ３が形成されており、入光側２は表面に表面粗さＲａが５≦Ｒａ≦２０の範囲で調整された微細な凹凸処理がなされている。

図５は、本発明の光透過性樹脂板の積層構成例を説明する図である。図５に示す光透過性樹脂板Ｂは、半楕円状凸レンズが形成された出光側１の光拡散剤を含む添加剤が添加された光透過性樹脂層１１と表面に微細な凹凸処理がなされている入光側２の添加剤が添加された光透過性樹脂層１２との２層構造で構成されている。

光透過性樹脂層１２に使用される樹脂は透明性を有する樹脂であれば特に限定されない。光透過性樹脂層１２は液晶バックライトの光源側に配置される。紫外線吸収剤や光安定剤を光透過性樹脂層１２に添加することで光照射による材料劣化を防止し、光学的安定性を向上することが出来る。さらに、この光透過性樹脂層１２の厚みを薄くした積層構造にすることにより、光透過性樹脂板全体に光安定化材料を添加することなく光安定性を付与できる。

光透過性樹脂層１２の厚みは光透過性樹脂板厚み全体の１〜１０％程度が好ましい。また、光透過性樹脂板の層構成は、入光面に光安定化層、出光面に光拡散剤を含む添加剤が添加された凸レンズが形成された層が配置された構成が最も好ましいが、添加剤の種類や機能に応じて更に層構成を増やすことも出来る。

本発明の光透過性樹脂板Ａ、Ｂの製造方法は特に限定されるものではなく、押出し法、プレス成形法などが用いられる。多層に積層する場合には、共押出し法、フィルム・ラミネート法、コーティング法、熱圧着法などが用いられる。装置の構造が簡単なこと、連続的に安定した品質が得られることなどのメリットから考えて、押出し法や共押出し法が好ましい。共押出し法とは、基材層と皮膜層となる樹脂組成物をそれぞれ別の押出し機で加熱溶融押出しし、シート上に拡幅する金型内で合流、積層させ、冷却ロールなどを介してシート状に成形する方法である。共押出し法は、一般的な樹脂板の押出し製造設備に皮膜層となる樹脂用の押出し機を追加した構成であり、構造的にも簡便な積層樹脂板の製造方法といえる。共押出し成形の条件は、一般的に行われている樹脂板の成形条件と同じであり、押出す樹脂によって適時、温度条件をあわせて設定すればよい。

光透過性樹脂板Ａ、Ｂの出光側表面への半楕円状凸レンズ３を賦形する方法は、例えば、光透過性樹脂版を、光透過性樹脂板の溶融温度近傍まで加熱し、予め該凸レンズの反転形状が彫刻された金型に押付けて形状転写させる方法や、光透過性樹脂板の表面に直接、紫外線硬化樹脂によって賦形する方法、レーザーや彫刻機、エッチング等で直接彫りこむ方法などがある。

本発明の光透過性樹脂板Ａ、Ｂは、半楕円状凸レンズ３が反光源側である光拡散板（光透過性樹脂板Ａ、Ｂ）の出光側１に賦形されていることが特徴である。半楕円状凸レンズ３を光拡散板の出光面側１に賦形することで、隣り合う線状光源の中央部分など光拡散板の入光面に斜めから入光した光を反射・屈折させ光拡散板の出光面法線方向に立ち上げることが出来、隣り合う線状光源の間も明るくすることが出来る。

半楕円状凸レンズ３を光拡散板（光透過性樹脂板Ａ、Ｂ）の入光面側２に形成した場合は、光拡散板の入光面に斜めから入光した光は光拡散板の出向面で光が全反射し、隣り合う線状光源の間が暗くなり、線状光源のランプイメージが見えやすくなる。

従って本発明の光透過性樹脂板Ａ、Ｂは半楕円状凸レンズ３が反光源側である出光側１に設置される。

本発明を実施例に基づいて説明する。実施例、比較例で行った評価は次の通りである。

線状光源として直径４ｍｍ、長さ５００ｍｍの冷陰極管１２本を２５ｍｍ間隔になるように配置し、その上に冷陰極管から１２ｍｍ間隙をあけて光透過性樹脂板Ａを設置し、更に２ｍｍの間隙をあけて液晶パネルを設置し直下型バックライト式評価用液晶表示装置（図４に於ける拡散板５５に代えて光透過性樹脂板Ａを配置して構成した）を作成した。ただし、後述する輝度測定と線状光源のイメージ有無や視野角特性を目視判定する際には、液晶パネルを除いて評価した。

入光側表面に施した平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳＢ０６０１に準拠した方法で表面粗さ計（東京精密製ＳＵＲＦＣＯＭ５７５Ａ）を用い、対象物の算術平均粗さ（Ｒａ）を測定した。そのときのカットオフ値は２．５ｍｍ、評価長さは２０ｍｍで測定した。

冷陰極管に１６Ｖの電圧をかけて点灯し、拡散板中央部の輝度を７５０ｍｍ離れた位置から輝度計（トプコン株式会社製ＢＭ−７）で輝度を測定した。当該測定条件によって測定された輝度の良否判定基準は、液晶パネルを組み込むことによる輝度低下を考慮し、拡散板中央部の輝度を５０００Ｃｄ／ｍ²以上とした。これより輝度が小さいと液晶表示装置用直下型バックライトとしての機能を満たさない。

また、冷陰極管での線状光源イメージの有無を目視にて確認した。線状光源の形状が透けて見えないときを○、透けて見えるときを×として判定した。

更に、視野角特性は液晶バックライトを立てた状態で正面を０°、水平方向左右−８８°〜＋８８°の角度で画面を観察した。線状光源の形状が透けて見えないことや画面の明るさに視野角による著しい差異がないかを目視にて確認し、優、良、不良で相対評価した。

更に液晶パネルを組み込んだ当該評価装置により、３ヶ月間連続点灯した後の拡散板の光学安定性（色調）と形態安定性（反り）を目視にて判定した。
[実施例１]
光透過性樹脂としてアクリル樹脂（旭化成ケミカルズ株式会社製『デルペット（登録商標）ＬＰ−１』）を使用した。光拡散剤として、平均粒径２μｍのポリメチルシルセスオキサン微粒子を０．００２重量％、その他の添加剤として紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、色剤、マット化剤を用い添加剤配合量の合計を３.００２重量％としてアクリル樹脂に配合した。この配合材料を押出し成形して板厚２ｍｍの光透過性樹脂板を得た。この樹脂板を約１５０℃に加熱し、表面に半楕円状凸レンズ形状でピッチが１２０μｍ、深さが４５μｍで彫りこまれた金型を熱圧着して、ピッチが１２０μｍ、高さが４０μｍの同一の半楕円状凸レンズが賦形された光透過性樹脂板を得た。半楕円状凸レンズの高さとピッチの比（＝高さ／ピッチ）は、０．３３であった。更に、半楕円状凸レンズの反対側にサンドブラスト加工で表面を粗し、表面粗さＲａ＝１５の光透過性樹脂板Ａを得た。この半楕円状凸レンズを賦形した光透過性樹脂板Ａの最小板厚（凸レンズ部を除いた板厚）は１．７ｍｍであった。

上記光透過性樹脂板Ａを直下型バックライト式評価用液晶表示装置の光拡散板として、反光源側（出光側１）に半楕円凸レンズが配列されるように配置し、光源イメージが目視で観察されるか否かの判定と輝度評価、光安定性と形態安定性の判定を実施した。評価結果を表１に示す。
［実施例２］
光透過性樹脂に上記光拡散剤を０．０３重量％配合し、添加剤配合量を合計３．０３重量％とした以外は、実施例１と同様にしてレンズ賦形光透過性樹脂板を得た。評価結果を表１に示す。
［実施例３］
光透過性樹脂に上記光拡散剤を０．９０重量％配合し、添加剤配合量を合計３．９０重量％とした以外は、実施例１と同様にしてレンズ賦形光透過性樹脂板を得た。評価結果を表１に示す。
［比較例１］
光透過性樹脂に上記光拡散剤を１．８０重量％配合し、添加剤配合量を合計４．８０重量％とし、レンズ形状を賦形しなかったこと以外は、実施例１と同様に押出し成形して板厚２ｍｍの光透過性樹脂板を得た。この樹脂板の全光線透過率を測定したところＴｔ＝６０％であった。直下型バックライト上にのせて観察したところ、光源イメージは見られなかったが、輝度は３６００Ｃｄ／ｍ²と低い値であった。評価結果を表１に示す。
［比較例２］
光透過性樹脂に光拡散剤並びに添加剤を配合しないこと以外は、実施例１と同様にしてレンズ賦形光透過性樹脂板を得た。評価結果を表１に示す。
［実施例４］
光透過性樹脂としてアクリル樹脂（旭化成ケミカルズ株式会社製商品名『デルペットＬＰ−１』）を使用した。光拡散剤として、平均粒径２μｍのポリメチルシルセスオキサン微粒子を０．９重量％、その他の添加剤として紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、色剤、マット化剤を用い添加剤配合量の合計を３.９重量％として、アクリル樹脂に配合した。この配合材料を押出し成形して板厚２ｍｍの光透過性樹脂板を得た。この樹脂板を約１５０℃に加熱し、表面に半楕円状凸レンズ形状でピッチが１５０μｍ、深さが５０μｍで彫りこまれた金型を熱圧着して、ピッチが１５０μｍ、高さが４５μｍの同一の半楕円状凸レンズが賦形された光透過性樹脂板を得た。半楕円状凸レンズのアスペクト比（＝高さ／ピッチ）は、０．４５（図３（ａ）参照）であった。更に、半楕円状凸レンズの反対側にサンドブラスト加工で表面を粗し、表面粗さＲａ＝１５の光透過性樹脂板Ａを得た。この半楕円状凸レンズを賦形した光透過性樹脂板Ａの最小板厚（凸レンズ部を除いた板厚）は１．６５ｍｍであった。

上記光透過性樹脂板Ａを直下型バックライト式評価用液晶表示装置の光拡散板として、反光源側にレンズ形状が配列されるように配置し、光源イメージが目視で観察されるか否かの判定と輝度評価、光安定性と形態安定性の判定を実施した。評価結果を表１に示す
［実施例５］
実施例４と同様にして、表面に半楕円状凸レンズ形状でピッチが１４０μｍ、深さが１８０μｍで彫りこまれた金型を熱圧着して、ピッチが１３０μｍ、高さが１７０μｍの半楕円状凸レンズ３が賦形された光透過性樹脂板で、半楕円状凸レンズのアスペクト比（＝高さ／ピッチ）が１．３１（図３（ｃ）参照）であり、更に、半楕円状凸レンズの反対側にサンドブラスト加工で表面を粗し、表面粗さＲａ＝１５の光透過性樹脂板Ａを得た。この半楕円状凸レンズを賦形した光透過性樹脂板Ａの最小板厚（凸レンズ部を除いた板厚）は１．６５ｍｍであった。

上記光透過性樹脂板Ａを直下型バックライト式評価用液晶表示装置の光拡散板として、反光源側にレンズ形状が配列されるように配置し、光源イメージが目視で観察されるか否かの判定と輝度評価、光安定性と形態安定性の判定を実施した。評価結果を表１に示す
［実施例６］
半楕円状凸レンズの反対側にサンドブラスト加工で表面を粗し、表面粗さＲａ＝７にした以外は実施例５と同様にしてレンズ賦形光透過性樹脂板を得た。評価結果を表１に示す。
［実施例７］
実施例４と同様にして、表面に半楕円状凸レンズ形状でピッチが６５μｍ、深さが１６０μｍで彫りこまれた金型を熱圧着して、ピッチが６０μｍ、高さが１５０μｍの半楕円状凸レンズが賦形された光透過性樹脂板を得た。半楕円状凸レンズのアスペクト比（＝高さ／ピッチ）が２．５であり、更に、半楕円状凸レンズ３の反対側にサンドブラスト加工で表面を粗し、表面粗さＲａ＝１５の光透過性樹脂板Ａを得た。この半楕円状凸レンズを賦形した光透過性樹脂板Ａの最小板厚（凸レンズ部を除いた板厚）は１．６ｍｍであった。評価結果を表１に示す。
［比較例３］
実施例７と同様にして、表面に半楕円状凸レンズ形状でピッチが１２０μｍ、深さが３４０μｍで彫りこまれた金型を熱圧着して、ピッチが１２０μｍ、高さが３３０μｍの半楕円状凸レンズが賦形された光透過性樹脂板を得た。半楕円状凸レンズのアスペクト比（＝高さ／ピッチ）が３．３であり、更に、半楕円状凸レンズの反対側にサンドブラスト加工で表面を粗し、表面粗さＲａ＝１５の光透過性樹脂板を得た。光源イメージは見られなかったが、輝度は３０００Ｃｄ／ｍ²と低い値であった。評価結果を表１に示す。
［実施例８］
凸レンズが複数の異なる半楕円の組み合わせ（ピッチ１５０μｍ−高さが６７μｍとピッチ１８０μｍ−高さが１１２μｍ組み合わせ）で構成された凸レンズ（図３の（ｄ）参照）である以外は実施例３と同様にしてレンズ賦形光透過性樹脂板を得た。評価結果を表１に示す。
［比較例４］
凸レンズが半楕円と三角形の組みあわせで、楕円のピッチ１８０μｍ−高さが１１２μｍであり、三角形のピッチ１５０μｍ−高さが７５μｍで構成された凸レンズである以外は実施例３と同様にしてレンズ賦形光透過性樹脂板を得た。評価結果を表１に示す。
［実施例９］
光透過性樹脂に上記光拡散剤を１．８０重量％配合し、添加剤配合量を合計４．８０重量％とした以外は、実施例１と同様にしてレンズ賦形光透過性樹脂板を得た。評価結果を表１に示す。
［比較例５］
光透過性樹脂板の両表面が添加剤なしの透明樹脂層であり、両層に挟まれた中心層には光拡散剤を含む添加剤を配合し、３層の厚みを調整して光拡散剤及び添加剤の光透過性樹脂板全体に対する配合比がそれぞれ１．８重量％、４．８０重量％となるよう、２種３層構造の樹脂板を共押出し製法で作成した。そして実施例９と同様にしてレンズ賦型光透過性樹脂板を得た。評価結果を表１に示す。

表１に評価結果を示すように、実施例１〜実施例９では輝度の値及び長期評価ともに良好であり、比較例１〜比較例５では輝度が低いか長期光学安定性の評価が不良であった。これらの結果から、本発明の光透過性樹脂板は、線状光源の面光源化を果たしながら、高輝度であり、かつ長期光学安定性も満足した、液晶表示装置用光透過性樹脂板として十分な性能を発揮し得るといえる。

本発明の光透過性樹脂板は直下型バックライト式評価用液晶表示装置の光拡散板として好適に利用できる。

Claims

複数の線状光源からなる液晶表示装置用直下型バックライトに用いられる樹脂板であって、出光面に線状光源の長軸方向と平行に光拡散剤を含む添加剤が添加された半楕円状凸レンズを配列し、凸レンズのアスペクト比（＝高さ／ピッチ）が０．２〜３．０であることを特徴とする光透過性樹脂板。
さらに隣り合う凸レンズのアスペクト比の比率（＝低アスペクトレンズ／高アスペクトレンズ）が０．６〜０．９５であることを特徴とする請求項１に記載の光透過性樹脂板
樹脂板中の添加剤濃度が０．００１重量％〜５．０重量％であり、かつ、添加剤中に含まれる光拡散剤の樹脂板中の濃度が１．５重量％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光透過性樹脂板。
樹脂板表面の凸レンズ部を除いた最小板厚が０．３〜３．０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光透過性樹脂板。
凸レンズ表面と反対側の入光面に微細な凸凹処理がなされ、処理面の表面粗さをＲａで表すとき、次式を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光透過性樹脂板。
５≦Ｒａ≦２０