WO2004090587A1 - 光拡散板 - Google Patents

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WO2004090587A1
WO2004090587A1 PCT/JP2004/004423 JP2004004423W WO2004090587A1 WO 2004090587 A1 WO2004090587 A1 WO 2004090587A1 JP 2004004423 W JP2004004423 W JP 2004004423W WO 2004090587 A1 WO2004090587 A1 WO 2004090587A1
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WO
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light
light diffusing
plate
weight
resin
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Application number
PCT/JP2004/004423
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English (en)
French (fr)
Inventor
Masahiro Miyauchi
Original Assignee
Asahi Kasei Chemicals Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Chemicals Corporation filed Critical Asahi Kasei Chemicals Corporation
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Priority to US10/551,472 priority patent/US20060209526A1/en
Priority to JP2005505202A priority patent/JPWO2004090587A1/ja
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
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    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0236—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
    • G02B5/0242—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of dispersed particles
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    • G02B5/0273—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0278—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V3/00—Globes; Bowls; Cover glasses
    • F21V3/04—Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings

Definitions

  • the present invention relates to a light diffusion plate used for a direct type backlight device. Background technology>
  • LCD televisions have attracted attention overseas as home-use televisions of the 21st century and are expected to grow significantly in the future. .
  • liquid crystal is not a self-luminous device such as a cathode ray tube used in conventional televisions
  • a flat light source device called a backlight device is required on the back of the liquid crystal.
  • backlight devices There are mainly two types of backlight devices.
  • One is a so-called edgelight or sidelight type backlight device, in which a linear light source, usually a cold cathode tube, is placed beside the light guide plate.
  • the other is a direct backlight system in which a light scattering sheet called a light diffusion plate is installed in front of a linear light source.
  • edge-light type backlight devices are widely used in personal computer monitors, notebook computer screens, car navigation monitors, etc. due to the demand for thinner and lighter devices.
  • the direct-type backlight unit was often used before because of its simple structure and brightness.However, the unit has not been able to respond to the demand for thick and thin devices, and it requires a large number of light sources and consumes much power. For this reason, edge-light type backlight units have been losing share of the market.
  • Figure 1 shows a schematic diagram of a direct-type backlight device.
  • a light-scattering function sheet called a light diffusion plate is installed in front of the linear light source to scatter the light from the linear light source, and furthermore, the light condensing function, the polarizing function, etc. are emitted efficiently. Therefore, a plurality of optical films are stacked.
  • the light diffusion plate transmits and scatters light, and the shape of the linear light source, especially the linear outline, can be seen through.This eliminates the so-called lamp image, and reduces the brightness unevenness on the screen and makes it uniform. On the other hand, if only the diffusing ability to scatter light is strong, the transmitted light will be weak and the screen will be dark, which is a problem on the contrary. Conventionally, the problem required for a light diffusion plate was the opposing optical performance of high transmission and high diffusion.
  • the brightness of the direct-type backlight device can be approximately twice as high as that of the edge-light type backlight device using a light guide plate, but the peak brightness is lower than that of a CRT. Is still low, and higher brightness is required.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 11-172802
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-194058
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-15241
  • An object of the present invention is to provide a light diffusion plate which can realize higher luminance as a light diffusion plate for a direct type backlight device.
  • the inventor of the present invention has proposed a table of light diffusion plates which has been considered to be low in gloss and fine.
  • the present inventors have found that the brightness of the surface is greatly improved by increasing the gloss level, contrary to the conventional technique, and have completed the present invention.
  • the object of the present invention has been achieved by providing the following light diffusion plate and direct-type backlight device.
  • a light diffusing plate comprising a light transmitting thermoplastic resin and a light diffusing agent, wherein the light diffusing agent is compounded in an amount of 0.2 to 10% by weight based on the weight of the entire light diffusing plate. Both are light diffusion plates with a single-side gloss of 20 to 70%.
  • a light diffusion plate comprising a base material layer and a coating resin layer provided on at least one surface of the base material layer, wherein the base material layer and the coating resin layer are a light-transmitting thermoplastic resin and a light diffusing agent, respectively.
  • a direct-type backlight device in which a plurality of linear light sources, the light diffusion plate according to paragraphs 2 to 5, and an optical film are combined in this order, wherein: A direct-type backlight device in which at least the surface in contact with the optical film has a gloss of 20 to 70%.
  • FIG. 1 is a diagram of a direct-type backlight device using the light diffusion plate of the present invention.
  • Reference numerals in the figure 1 is a liquid crystal panel, 2 is an optical film, 3 is a light diffusion plate, 4 is a linear light source (cold cathode tube), 5 is a reflection plate, and 6 is a housing.
  • the direct-type backlight device is a flat light source device used on the back of an LCD television or LCD monitor.
  • the flat light source device is roughly classified into two types, an edge light type and a direct type, but in the present invention, it is implemented in a direct type backlight device.
  • a direct-type backlight unit usually has a linear light source, a light diffusion plate that scatters light, and condenses or polarizes the light scattered by the light diffusion plate to effectively reduce the light. It has a structure in which optical films for emitting light are combined and installed in order, and a liquid crystal panel is arranged on the light emitting side of the optical film and used as a TV monitor.
  • a reflecting plate or a reflecting film is disposed on the back surface of the linear light source, that is, at a position facing the light diffusing plate, in order to enhance light use efficiency.
  • a linear light source is a light source having a linear shape such as a fluorescent lamp, and a cold cathode tube is usually used for a backlight device for an LCD television.
  • a direct-type backlight device a plurality of these linear light sources are arranged, but in order to reduce the number of parts, the linear light sources are often bent into a U-shaped tube or a U-shaped tube.
  • Optical films installed in contact with the light diffusion plate include so-called diffusion films, prism films, reflective polarizing films, viewing angle adjusting films, and the like.
  • diffusion films prism films, reflective polarizing films, viewing angle adjusting films, and the like.
  • an ITO film is often installed to shield electromagnetic waves.
  • the light diffusing plate of the present invention is a resin plate having a thickness of 0.5 to 5 mm, preferably 1 to 4 mm made of a light transmitting thermoplastic resin, for imparting light diffusing property and adjusting transmittance. Further, a light diffusing agent is blended with the light transmitting thermoplastic resin.
  • Light-transmitting thermoplastic resins include acrylic resins, styrene resins, methyl methacrylate-styrene copolymer resins (MS resins), polycarbonate resins, and olefin resins.
  • silicone-based crosslinked fine particles As the light diffusing agent to be blended in the light-transmitting thermoplastic resin, silicone-based crosslinked fine particles, ataryl-based crosslinked fine particles, styrene-based crosslinked fine particles, methyl methacrylate-method; polymer-based crosslinked fine particles (MS-based crosslinked fine particles) , Calcium carbonate, sulfate , Aluminum hydroxide, titanium oxide, tanolek, glass beads and the like.
  • silicone-based crosslinked fine particles, acryl-based crosslinked fine particles, styrene-based crosslinked fine particles, MS-based crosslinked fine particles, calcium carbonate, and talc for imparting high transmittance and high diffusivity.
  • the refractive index of the light diffusing agent is preferably from 1 to 40 to 2.40. These light diffusing agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the average particle size of the light diffusing agent is preferably 1 to 50 / im, and the amount of the light diffusing agent to be added is 0.2 to 10% by weight based on the total weight of the light diffusing plate, and more preferably. 0.5-5% by weight.
  • the transmittance of the light diffusing plate can be arbitrarily designed depending on the amount of the light diffusing agent.
  • the transmittance required for the light diffusion plate is usually 40% or more, preferably 50% or more, and is 80% or less, preferably 70 ° / 0 or less so that the linear light source cannot be seen through.
  • the transmittance is high when the amount of the light diffusing agent is small, and the transmittance is low when the light diffusing agent is thin.
  • the light transmitting thermoplastic resin contains additives such as various ultraviolet absorbers, antioxidants, heat stabilizers, selective wavelength absorbers, coloring agents, fluorescent whitening agents, and antistatic agents. Is blended.
  • the light diffusion plate of the present invention may be a single plate made of the above-described light-transmitting thermoplastic resin, that is, a single-layer plate. It is preferable to use a multilayer board in which layer resins are laminated.
  • the above description can be applied to the details of the base material layer as the light diffusion plate.
  • the total amount of the light diffusing agent mixed with the resin of the coating layer and the light diffusing agent mixed with the resin of the base material layer is based on the weight of the entire light diffusing plate. It must be 0.2 to 10% by weight as described above.
  • the resin of the base layer and the resin of the coating layer may be the same or different.
  • a resin with a high heat-resistant temperature for the base layer select a resin with good film moldability even if the heat-resistant temperature is low for the film layer, or use a resin with low water absorption for the film layer.
  • Various resins can be combined, such as using low water-absorbing resin for the base material and using high-strength resin.
  • the type of the light diffusing agent to be added to the light transmitting thermoplastic resin of the present invention may be the same as or different from the substrate layer or the coating layer.
  • a light diffusing agent for the purpose of enhancing light scattering is selected for the base layer, and a base layer for controlling the gloss described later is used for the coating layer.
  • a different light diffusing agent can be selected.
  • the coating layer may be a single layer or a plurality of layers for each function, and the number of layers may be different depending on whether the coating is on one side or both sides of the base layer.
  • thermoplastic resin such as a casting method, an extrusion method, and a co-extrusion method can be used as it is.
  • the casting method is a method in which a thermoplastic resin is polymerized and solidified in a pair of molds, usually between a glass plate and a stainless plate, and formed into a plate shape.
  • the extrusion method is a method in which a thermoplastic resin is heated and melted in an extruder, extruded from a die having a sheet-like die, a so-called die, and formed into a plate shape by being sandwiched between polishing holes.
  • the co-extrusion method is the simplest method for producing a multilayer board.Layer extrusion is performed using a plurality of extruders and a laminating die that stacks a plurality of molten resin layer flows, such as a feed block die and a multi-manifold die. This is a method of forming into a plate shape by sandwiching it between polisher rolls.
  • At least one surface of the light diffusion plate of the present invention has irregularities.
  • the reason for this is to enhance the light scattering effect and prevent the so-called lamp image from passing through the linear light source as described above, but this unevenness on the surface is in close contact with the optical film installed in contact with the light diffusion plate. It also has another role of preventing. If the surface of the light diffusion plate is smooth, the surface of the light diffusion plate and the back surface of the optical film overlaid on it will adhere due to static electricity, etc., and light will interfere due to the influence of the minute gap and the refractive index difference, causing interference fringes. May be done. This interference fringe must be avoided in liquid crystal panels composed of fine cells, since these fringes are a serious defect in appearance.
  • the irregularities on the surface of the resin plate are often quantified as surface roughness.
  • the unevenness and smoothness of the surface of the fat plate were represented by gloss. Gloss is defined in JISK 6900 as the degree to which the surface approaches perfect optical smoothness in the ability to reflect light. The higher the value, the smoother the surface, and the lower the value, the more uneven the surface Indicates that it approaches finely non-reflective.
  • the glossiness of the surface of the light diffusing plate should be lower to prevent the linear light source from being transparent. Specifically, if the gloss exceeds 70%, the linear light source can be seen through, which is a problem.
  • the luminous intensity of the surface of the light diffusion plate which has been often used in the market, is less than 10%.
  • Some light diffusers have extremely fine surfaces, such as 1 ° / 0 or ⁇ %, which can be said to be non-reflective.
  • the glossiness of at least one side of the light diffusing plate is 20 to 70%, more preferably 30 to 70%, and still more preferably 30 to 60%. If the gloss is less than 20%, the brightness is low as in the conventional light diffusion plate, and if the gloss exceeds 70%, the brightness is high, but the light scattering property is too weak, and the linear light source becomes weak. This is a problem in appearance because it can be seen through.
  • the inventor has also found that when the glossiness increases, the color tone when mounted on a direct-type backlight device becomes white and bright.
  • the gloss is less than 20% and low, the light emitting surface will be visually black due to the shadow of minute surface irregularities, and if the gloss exceeds 70% and high, the effect of interference with linear rays will occur. Then, the light-emitting surface passes through white and becomes visually yellowish.
  • the light emitted from the linear light source is scattered while passing through the light diffusion plate, and enters the optical film placed thereon.
  • the light incident surface of an optical film is generally smooth and has not only transmitted light but also reflected light.
  • the light reflected by the optical film returns to the light diffusion plate, but if the surface of the light diffusion plate has low gloss, that is, if it has a surface that is almost non-reflective with fine irregularities, it is reflected by the optical film and diffused.
  • the light returned to the plate is scattered on the surface of the light diffusion plate. If the surface has high gloss as in the present invention, that is, if the surface is nearly smooth, the light returned by the reflection of the optical film is reflected again on the surface of the light diffusion plate and can be returned to the optical film side again.
  • the surface on the optical film side refers to a surface in contact with the optical film.
  • both surfaces of the light diffusing plate do not have to have the above-mentioned glossiness, and it is sufficient that at least the surface in contact with the optical film has a glossiness of 20 to 70%.
  • Irregularities can be formed on the surface of the light diffusing plate even with the light diffusing agent incorporated in the light diffusing plate.However, in order to provide finer irregularities, the uneven surface of the mold is formed into an irregular shape by, for example, etching or cutting.
  • a UV-curable or thermosetting paint containing 0.1 to 30 parts by weight of a diffusing agent such as acryl-based crosslinked fine particles / silicon-based crosslinked fine particles.
  • the outermost coating layer may have an M-shaped shape.
  • fine irregularities can be formed by incorporating a large amount of a light diffusing agent into the outermost coating layer.
  • the unevenness itself of the mold can be mechanically roughened or adjusted by the transfer pressure.
  • the light diffusing agent to be mixed has a concavo-convex shape, it can be adjusted by the amount and particle size of the light diffusing agent.
  • the light diffusion plate of the present invention comprises a coating layer resin and a base layer resin which can be highly functionalized.
  • a multilayer board having a laminated structure is more preferable, and it is preferable to control the gloss by adding a large amount of a light diffusing agent to the coating layer resin and collecting the light diffusing agent.
  • the light diffusing agent incorporated in the resin for the coating layer may be the same as or different from the light diffusing agent incorporated in the base material layer.
  • the average particle size of the light diffusing agent to be mixed with the resin for the coating layer is preferably 5 to 30 ⁇ , more preferably 7 to 20 m. If the average particle size is less than 5 ⁇ , the glossiness will be high and the light scattering property will be too weak, which will cause the linear light source to show through, and if it exceeds 30 / m, the glossiness will be low. Brightness decreases.
  • the amount of the light diffusing agent to be added to the coating layer resin is preferably 1 to 10% by weight, more preferably 2 to 9% by weight, based on the weight of the coating layer resin. If the amount of the light diffusing agent contained in the resin for the coating layer is less than 1% by weight, the glossiness is increased and the light scattering property is weakened so that the linear light source can be seen through. On the other hand, if the content exceeds 10% by weight, the gloss decreases, and the brightness decreases.
  • the total amount of the light diffusing agent compounded in the film layer resin and the light diffusing agent compounded in the base material layer resin is 0.2 to 10 weight based on the total weight of the light diffusion plate. Must be / 0 . Since the thickness of the coating layer is smaller than the thickness of the light diffusing plate, even if a large amount of the light diffusing agent is added to the resin of the coating layer, the ratio of the light diffusing agent to the entire light diffusing plate is small.
  • the thickness of the coating layer is preferably from 20 to 200 // m, and more preferably from 30 to 18 m. If the thickness of the coating layer is less than 20 m, the gloss becomes too low and the brightness decreases. On the other hand, when the value exceeds 200 ⁇ , the glossiness becomes high, and the light scattering property becomes weak.
  • the co-extrusion method described above is more preferable. As a result, the unevenness on the surface is solidified by being sandwiched and cooled.
  • polisher rolls are installed, but if the pinching line pressure of each mouth is low, the light diffusing agent in the film layer floats on the surface and the surface gloss increases, and conversely When the line pressure increases, the light diffusing agent in the coating layer is pushed into the resin of the coating layer, so that the surface becomes finer and the glossiness decreases.
  • the preferred clamping line pressure is approximately 1-3 O kgf / cm.
  • the flat light source device used for the evaluation is as follows.
  • the evaluation was performed as follows.
  • the luminance was measured (directly read) at the center of the light emitting surface of the above-mentioned flat light source device using a luminance meter (manufactured by Topcon, model BM-7Fast). The distance between the luminance meter and the light diffusion plate was measured at about 50 cm.
  • the glossiness of the light diffusing plate surface was measured according to JIS K7105 by using a 60-degree specular glossiness meter (Model IG-3110, manufactured by Horiba, Ltd.).
  • the transmittance of the light diffusion plate was measured by a haze meter (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., Model 100 1 DP) in accordance with JIS K7105.
  • the appearance was visually observed with the above-mentioned flat light source device, and judged as good / bad.
  • the defects determined here include the so-called lamp lamps, which allow the linear light source to be seen through. It refers to defects such as defects such as images and linear defects on the light diffusion plate surface appearing as streaks on the light emitting surface.
  • the color tone of the light emitting surface in the above-mentioned flat light source device was visually observed, and judged as good or poor.
  • Good is a phenomenon in which the light-emitting surface looks visually white and bright
  • bad is a phenomenon in which the light-emitting surface has a yellow tint due to interference with the linear light source or looks black due to the shadow of the uneven surface.
  • Ataryl resin (trade name: Delvet LP-1 (registered trademark), manufactured by Asahi Kasei) 100 parts by weight of silicone-based crosslinked beads having an average particle size of 2 ⁇ m as a diffusing agent (GE Toshiba Silicone, trade name: Tospearl) 120 (registered trademark)) 1.0 part by weight is blended to obtain a base material layer resin (A).
  • Acrylic resin manufactured by Asahi Kasei Corporation, trade name: Delpet LP-1 (registered trademark)
  • Talc having an average particle size of 15 / zm as a diffusing agent in 100 parts by weight
  • NTX registered trademark
  • Substrate is formed by a laminated sheet extrusion device (Plastic Engineering Laboratory) consisting of two screw extruders with a diameter of 6 Omm and 25 mm (Pura Giken, Model PG), a feed block die, and a polycinder roll.
  • a laminated sheet was prepared by laminating the film resin (B) on both sides of the layer resin (A) and used as a light diffusion plate.
  • the extruder temperature was set at 260 ° C
  • the die temperature was set at 250 ° C
  • the polishing roll temperature was set at 100 ° C
  • the polishing roll pinching line pressure was set at 20 kgf / cm
  • the film layer resin (B) The lamination thickness was controlled by the extruded amount ratio with the base layer resin (A), and coextruded so that about 30 ⁇ m was laminated on both sides.
  • the thickness of the light diffusion plate was controlled to 2 mm by adjusting the extrusion amount of the base layer resin ( ⁇ ) and the gap between the polishing rolls.
  • the weight of the light diffusing agent blended in the light diffusing plate thus produced is equivalent to 1.12% by weight based on the total weight of the light diffusing plate, and the glossiness of the light diffusing plate surface is JISK 71 1
  • the result of measurement in accordance with 05 was 40%.
  • a light diffusing plate was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of talc added to the film layer resin (B) was changed to 17.65 parts by weight.
  • the weight of the light diffusing agent incorporated in the light diffusing plate of this comparative example was equivalent to 1.42% by weight based on the weight of the entire light diffusing plate, and the glossiness of the light diffusing plate surface was 8% and almost non-reflective. It was a near surface.
  • the luminance was measured by setting it on the flat light source device in the same manner as in Example 1. The result was 600 cd / square meter, which was 600 cd compared to Example 1. % Was also low.
  • a light diffusing plate was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of talc added to the film layer resin (B) was changed to 8.70 parts by weight.
  • the weight of the light diffusing agent blended in the light diffusing plate of the present embodiment is equivalent to 1.21% by weight / 0 with respect to the weight of the entire light diffusing plate. Table 1 shows the results.
  • a light diffusing plate was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of talc added to the coating layer resin (B) was 11.1.1 parts by weight.
  • the weight of the light diffusing agent blended in the light diffusing plate of this embodiment is equivalent to 1.27% by weight based on the weight of the entire light diffusing plate. Table 1 shows the results.
  • a light diffusing plate was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of talc added to the film layer resin (B) was 2.04 parts by weight.
  • the weight of the light diffusing agent blended in the light diffusing plate of this example was 1.03 weight based on the weight of the entire light diffusing plate. Equivalent to / 0 . Table 1 shows the results.
  • a light diffusing plate was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of talc added to the coating layer resin (B) was changed to 1.01 parts by weight.
  • the weight of the light diffusing agent blended in the light diffusing plate of this example is equivalent to 1.0% by weight based on the weight of the entire light diffusing plate. Table 1 shows the results Show.
  • the coating layer resin (B) is a methyl methacrylate-styrene copolymer resin, a so-called MS resin (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd., trade name: Estyrene (registered trademark)) 100 parts by weight and an average particle size of 15 / im as a diffusing agent
  • MS resin manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd., trade name: Estyrene (registered trademark)
  • a light diffusing plate was produced in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed to 5.26 parts by weight of Talc (manufactured by Nippon Talc, trade name: NTX (registered trademark)).
  • this light diffusion plate sample is a multi-layer laminate of different resins of MS resin / acrylic resin and ZMS resin.
  • the weight of the light diffusing agent incorporated in the light diffusing plate of this example is equivalent to 1.12% by weight based on the weight of the entire light diffusing plate, and the gloss of the light diffusing plate surface is measured in the same manner as in Example 1. 50%.
  • the luminance was measured by installing it on the flat light source device in the same manner as in Example 1, and the result was 6700 cdZ. Table 1 shows the results.
  • the light diffusing plate prepared in Example 1 was sandwiched between two press dies having fine irregularities formed on the surface, and a pressure of 20 kg ⁇ Z square cm was applied at 180 ° C. for 3 minutes. By heating and compressing, fine irregularities of the mold were transferred to the surface of the light diffusion plate.
  • the weight of the light diffusing agent incorporated in the light diffusing plate of this comparative example is equivalent to 1.12% by weight based on the weight of the entire light diffusing plate.
  • the glossiness of the surface of the light diffusion plate thus produced was 1 ° / 0 .
  • the luminance was measured by installing the device on the flat light source device in the same manner as in Example 1. As a result, it was found to be only 590 cd / m 2. The results are shown in Table 1 together with the examples.
  • a light diffusing plate was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of talc added to the coating layer resin (B) was 0.50 parts by weight.
  • the weight of the light diffusing agent incorporated in the light diffusing plate of this comparative example was 0.98% by weight based on the total weight of the light diffusing plate, and the gloss of the surface of the light diffusing plate was 80%.
  • the amount of talc added to the coating layer resin (B) was 0.50 parts by weight.
  • the weight of the light diffusing agent incorporated in the light diffusing plate of this comparative example was 0.98% by weight based on the total weight of the light diffusing plate, and the gloss of the surface of the light diffusing plate was 80%.
  • Example 1 When it was set on the flat light source device and the luminance was measured in the same manner as in Example 1, Although it is as high as square meters, it is a problem in appearance because the linear light source can be seen through, and light interference fringes can be seen between the optical film and the light diffusion plate. Table 1 shows the results.
  • Example 2 Light diffusion was performed in the same manner as in Example 1 except that the average particle size of the light diffusing agent talc (trade name: NTX (registered trademark) manufactured by Nippon Talc) incorporated in the resin of the coating layer was changed as shown in Table 2. A plate was made. The results are shown in Table 2 together with Example 1.
  • NTX registered trademark
  • Example 2 Light diffusion was performed in the same manner as in Example 1 except that the average particle size of the light diffusing agent talc (trade name: NTX (registered trademark) manufactured by Nippon Talc) incorporated in the resin of the coating layer was changed as shown in Table 2. A plate was made. The results are shown in Table 2 together with Example 1.
  • Example 8 20 / m 65% 35% 6500 cd / m 2
  • Example 9 30 xm 64% 20% 6400 cd / m 2
  • Comparative Example 4 40 m 60% 15% 6100 cd / m 2 defective Comparative Example 5 2 / m 67% 80% 7300 cd / m 2 defective:
  • a light diffusing plate was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the coating layer was changed as shown in Table 3. The results are shown in Table 3 together with Example 1.
  • the present invention it is possible to provide a light diffusion plate which can realize higher luminance as compared with a conventional light diffusion plate, as a light diffusion plate used in a direct-type backlight device.

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Abstract

本発明は、光透過性熱可塑性樹脂と光拡散剤からなる光拡散板であって、該光拡散剤が該光拡散板全体の重量に対して0.2～10重量%配合されており、少なくとも片面の光沢度が20～70%の光拡散板を提供する。本発明によって直下型バックライト装置に用いられる光拡散叛として、従来の光拡散板と比較し、更に高輝度を実現できる光拡散板を提供することができる。

Description

明 細 書 ' 光拡散板
<技術分野 >
本発明は直下型バックライト装置に用いられる光拡散板に関する。 ぐ背景技術 >
近年液晶テレビは 2 1世紀の家庭用テレビとして国內外で注目を集め今後も 大きく伸びることが期待されている。 .
液晶は従来のテレビに用いられているブラウン管のような自発光型の装置では ないため、液晶の背面にバシクライ ト装置と呼ばれる平面光源装置を必要とする。 バックライト装置の種類としては主に 2つのタイプがある。 一つはいわゆるェ ッジライト型もしくはサイドライ ト型バックライト装置と呼ばれ、 導光板の横に 線状光源、 通常は冷陰極管を置く方法である。 もう一つは線状光源の前に光拡散 板と呼ばれる光散乱シートを設置する直下型バックライト装置と呼ばれる方法の 2種類である。
このうちエッジライト型バックライト装置は薄型軽量化の要望からパソコンモ エタ一やノートパソコンの画面、 カーナビモニターなどに広く普及している。 直下型バックライ ト装置は構造が単純で明るいとの理由で以前はよく使われて いたのだが、 装置が厚く薄型化の要求にこたえられていないこと、 多数の光源が 必要で消費電力が多いことなどの理由からエッジライト型バックライト装置にシ エアを奪われてきていた。
ところが近年の液晶テレビにおいては、 ブラゥン管同様に明るさが求められる ため、 構造上光源からの光を直接透過し高輝度を実現できる直下型バックライ ト 装置に再び注目が集まっている。 特に 2 0インチをこえるような大型液晶テレビ で直下型バックライト装置の採用例が急激に増えている。
図 1に直下型バックライト装置の略図を示す。 通常直下型バックライト装置では線状光源の光を散乱させるために光拡散板と 呼ばれる光散乱機能シートが線状光源の前に設置され、 更に集光機能、 偏光機能 など光を有効に出光させるため複数の光学フィルムが積み重ねられている。
光拡散板は光を透過散乱させ、 線状光源の形状特に線状の輪郭が透けて見える 現象いわゆるランプィメ一ジを消し、 画面上の明るさのムラを小さくし均一にす るためのものであるが、 光を散乱させる拡散性能ばかりが強いと透過する光が弱 くなり画面が暗くなってしまい逆に問題である。 従来光拡散板に求められる課題 は、 高透過でありながら高拡散というお互い相反する光学性能であつた。
また、 従来の光拡散板では高拡散と線状光源の透けを防止するために光拡散板 表面の凹凸をより微細にすることが重要と考えられてきた。 この表面の凹凸は光 沢度で表される。 光沢度の値が高いほど鏡面のように平滑で逆に光沢度が低いほ ど微細な凹凸があり反射が少ないことを表す。 つまり従来は光沢度が低いほど高 拡散になると考えられ、光沢度をいかに低くするか開発が行われていたのである。 実際に従来の光拡散板表面の光沢度は 1 0 %以下が多く、 光沢度 1 %や 0 ° /。とい つたほとんど紙の表面と同じほど微細で無反射の光拡散板も存在し直下型バック ライトの光拡散板として使われている。 （例えば特許文献 1〜 3参照）
これらの技術によって、 直下型バックライ ト装置の輝度は導光板を用いたエツ ジライト型バックライト装置のおおよそ 2倍の高輝度を実現することができるよ うになつたが、 ブラウン管と比較してピーク輝度がまだ低く、 更に高輝度化が求 められている。
[特許文献 1 ] 特開平 1一 1 7 2 8 0 1号公報
[特許文献 2 ] 特開平 2— 1 9 4 0 5 8号公報
[特許文献 3 ] 特開平 1 1一 5 2 4 1号公報
<発明の開示 >
本発明の課題は、 直下型バックライト装置用の光拡散板として更に高輝度を 実現できる光拡散板を提供することである。
本発明者は光沢度を低くし微細にすることがいいとされてきた光拡散板の表 面を、 従来とは全く逆に光沢度を高くするで驚くべきことに輝度が大幅に向上す ることを発見し本発明を完成させるに至ったのである。
すなわち本発明の目的は、 以下の光拡散板及び直下型バックライト装置を提供 することにより達成された。
1 . 光透過性熱可塑性樹脂と光拡散剤からなる光拡散板であって、 該光拡散 剤が該光拡散板全体の重量に対して 0 . 2〜1 0重量％配合されており、 少なく とも片面の光沢度が 2 0〜 7 0 %の光拡散板。
2 . 基材層と、 該基材層の少なくとも片面に設けられる皮膜樹脂層からなる 光拡散板であって、 該基材層と該皮膜樹脂層がそれぞれ光透過性熱可塑性樹脂と 光拡散剤からなる第 1項に記載の光拡散板。
3 . 該皮膜樹脂層中に配合される光拡散剤の量が該皮膜樹脂の重量に対し 1 〜1 0重量％である第 2項に記載の光拡散板。
4 . 該皮膜樹脂層中に配合される光拡散剤の平均粒径が 5〜3 0 μ πιである 第 2項に記載の光拡散板。
5 . 該皮膜樹脂層の厚みが 2 0〜 2 0 0 / mである第 2項に記載の光拡散板。
6 . 複数本の線状光源と、 第 2項から第 5項に記載の光拡散板、 ならびに光 学フィルムとがこの順番に組み合わされた直下型バックライト装置であって、 該 光拡散板の少なくとも光学フィルムと接する面の光沢度が 2 0〜7 0 %である直 下型バックライト装置。
<図面の簡単な説明 >
図 1は、 本発明の光拡散板が用いられる直下型バックライト装置の図である。 なお、 図中の符号、 1は液晶パネル、 2は光学フィルム、 3は光拡散板、 4は 線状光源 （冷陰極管）、 5は反射板、 6は筐体である。 く発明を実施するための最良の形態 >
本発明について、 以下具体的に説明する。 直下型バックライ ト装置は液晶テレビや液晶モニターの背面に用いられてい る平面光源装置のことである。 平面光源装置には前述のようにエッジライト型と 直下型の 2タイプに大きく分けられるのだが、 本発明では直下型バックライト装 置において実施される。
直下型バックライ ト装置は通常、 図 1にも示しているように線状光源、 光を散 乱する光拡散板、 光拡散板で散乱された光を集光したり偏光したり光を有効に出 光させるための光学フィルムが順番に組み合わされ設置された構造をしており、 光学フィルムの出光側に液晶パネルが配置されテレビゃモユタ一として使われる。 通常線状光源の裏面つまり光拡散板と対向する位置には光の利用効率を高めるた め反射板もしくは反射フィルムが配設されている。
線状光源とは蛍光灯などのように形状が線状の光源のことをいい、 液晶テレビ 用のバックライト装置には通常冷陰極管が使われる。 直下型バックライ ト装置で はこの線状光源が複数本並べられるが、 部品点数を減らすため、 線状光源を曲げ て U字管にしたり、 コの字管にすることがしばしば行われる。
光拡散板に接する形で設置される光学フィルムとしては、 いわゆる拡散フィル ム、 プリズムフィルム、 反射型偏光性フィルム、 視野角調整フィルムなどが挙げ られ、 通常これらを複数枚組み合わせて使われることが多い。 例えばプリズムフ ィルム 2枚と反射型偏光性フイルムであったり、 拡散フィルムとプリズムフィル ム更に反射型偏光性フィルムであったりする。 また、 電磁波シールドのため I T Oフィルムが設置されることも多い。
本発明の光拡散板は光透過性熱可塑性樹脂からなる板厚 0 . 5〜5 mm、 好ま しくは l〜4 mmの樹脂板であり、 光拡散性を付与しかつ透過率を調整するため に該光透過性熱可塑性樹脂には光拡散剤が配合される。 光透過性熱可塑性樹脂と はアクリル系樹脂、 スチレン系樹脂、 メタクリル酸メチル 'スチレン共重合樹脂 (M S樹脂）、 ポリカーボネート系樹脂、 ォレフィン系樹脂などである。
該光透過性熱可塑性樹脂に配合される光拡散剤としてはシリ コーン系架橋微 粒子、 アタリル系架橋微粒子、 スチレン系架橋微粒子、 メタタリル酸メチル ·ス ；重合物系架橋微粒子 （M S系架橋微粒子）、炭酸カルシウム、硫酸バリゥ ム、水酸化アルミニウム、酸化チタン、タノレク、ガラスビーズなどが挙げられる。 高透過でかつ高拡散性付与のため好ましいのはシリコーン系架橋微粒子、 ァクリ ル系架橋微粒子、 スチレン系架橋微粒子、 M S系架橋微粒子、 炭酸カルシウム、 タルクである。 光拡散剤の屈折率としては 1 - 4 0〜2 . 4 0が好ましい。 これ ら光拡散剤は単独でも複数種類併用されていても構わない。 光拡散剤の平均粒径 として好ましいのは 1〜 5 0 /i mで、 配合する光拡散剤の量は光拡散板全体の重 量に対し 0 . 2 ~ 1 0重量％であり、 より好ましくは 0 . 5〜 5重量％である。 光拡散板の透過率はこの光拡散剤の配合量によって任意に設計することができる。 光拡散板として求められる透過率は通常 4 0 %以上、 好ましくは 5 0 %以上であ り、 線状光源が透けて見えないよう 8 0 %以下、 好ましくは 7 0 °/0以下である。 当然光拡散剤が少ないと透過率は高く、 光拡散剤を增やせば透過率は低くなる。 また上記光拡散剤とは別に該光透過性熱可塑性樹脂には各種紫外線吸収剤、 酸 化防止剤、 熱安定剤、 選択波長吸収剤、 着色剤、 蛍光像白剤、 帯電防止剤等添加 剤が配合される。
本発明の光拡散板は、 前述した光透過性熱可塑性樹脂からなる単独の板つまり 単層板でもよいが、 高機能化のために、 単層板 （基材層） の少なくとも片面に皮 膜層樹脂が積層された多層板とすることが好ましい。 基材層の詳細は、 光拡散板 として上記記載が適用できる。 但し、 光拡散板を多層構造とする場合、 皮膜層樹 脂に配合される光拡散剤と基材層樹脂に配合される光拡散剤との合計量が、 光拡 散板全体の重量に対し前述の 0 . 2〜 1 0重量％にならなければならない。 基材 層と皮膜層の樹脂は同じであっても異なっていてもよい。 例えば基材層には耐熱 温度の高い樹脂を選択し、 皮膜層には耐熱温度低くても皮膜成形性のよい樹脂を 選択することや、 皮膜層に低吸水性の樹脂を使うこと、 逆に基材に低吸水性の樹 脂を使用すること、 高強度の樹脂を使うなど様々な樹脂を組み合わせることがで さる。
本発明の光透過性熱可塑性樹脂に配合する光拡散剤の種類も基材層、 皮膜層同 じでも異なっていてもよい。 多層板を用いると基材層には光散乱性を高めること を目的とした光拡散剤を選択し、 皮膜層には後述の光沢度を制御するため基材層 とは異なる別の光拡散剤を選択することができる。
もちろん皮膜層は 1層であっても機能ごとに複数層にしてもよいし、 基材層の 片面への皮膜でも両面に皮膜しても、 面によって層数が異なってもよい。
本発明の光拡散板を作製する方法としてはキャスト法、 押出法、 共押出法など 通常熱可塑性樹脂を作製する方法をそのまま使って作製することができる。 キャスト法は一対となる金型内、 通常はガラス板やステンレス板間で熱可塑性 樹脂を重合固化し板状に成形する方法である。
押出法は押出機内で熱可塑性樹脂を加熱溶融させ、 シート状の口金を持った金 型いわゆるダイから押出し、 ポリッシング口一ルに挟時し板状に成形する方法で ある。
共押出法は多層板を作製する最も簡便な方法で、 複数台の押出機を用い、 複数 の溶融樹脂層流を積み重ねる積層ダイ、 例えばフィ一ドブロックダイやマルチマ 二ホールドダイなどから積層押出し、 ポリッシンダロールに挟持することによつ て板状に成形する方法である。
もちろんこれらの方法によって作製された樹脂板にフィルムラミネ一トする こと、 コーティングゃ塗装をすることもできる。
本発明の光拡散板の少なくとも片面には凹凸がつけられている。 その理由は前 述のように光の散乱効果を高め線状光源の透けいわゆるランプイメージを防止す るためであるが、 この表面の凹凸は光拡散板と接して設置される光学フィルムと の密着を防ぐという別の役割ももっている。 光拡散板の表面が平滑だと光拡散板 表面とその上に重ねられた光学フィルムの裏面が静電気などで付着し、 微細な隙 間と屈折率差の影響で光が干渉し干渉縞が発生してしまうことがある。 微細なセ ルで構成された液晶パネルにはこの干渉縞は外観上重大な欠陥となるため避けな ければならない。
従来光拡散板の表面は線状光源の透け防止のためその凹凸が微細であればあ るほどよいと考えられてきた。 つまり表面の凹凸が細かく無反射に近づくほど表 面での光散乱が強くなり線状光源が透けにくくなるのである。
樹脂板表面の凹凸は表面粗さとして数値化されることが多いが、 本発明では樹 脂板表面の凹凸、 平滑さを光沢度で表した。 光沢度とは J I S K 6 9 0 0では 光を反射する能力において表面が完全な光学的平滑度へ近づく度合と定義され、 その値が高いほど表面が平滑であり、 逆に低いほど表面の凹凸が細かく無反射に 近づくことを示す。
従来光拡散板の表面は線状光源の透け防止のため該光沢度は低いほうがよい と考えられてきたのである。 具体的には光沢度で 7 0 %を超えると線状光源が透 けて見えるため問題であり、 これまで市場でよく使われてきた光拡散板表面の光 沢度は 1 0 %未満、 最近では 1 °/0や◦ %といつた無反射といえるほど極めて微細 な表面の光拡散板も存在する。
ところが本発明者は従来の開発方向とは逆に、 光拡散板表面の光沢度が高くな るほど輝度が高くなることに気付いたのである。
本発明では光拡散板の少なくとも片面の光沢度が 2 0〜 7 0 %であり、 より好 ましくは 3 0〜 7 0 %、 更に好ましくは 3 0〜 6 0 %である。 光沢度が 2 0 %未 満であると従来の光拡散板と変わらず輝度が低い、 逆に光沢度が 7 0 %を超える と輝度は高いが光散乱性が弱くなりすぎて線状光源が透けて見えてしまい外観上 問題なのである。
また本発明者は光沢度が高くなると直下型バックライ ト装置に搭載した際の 色調が白く明るくなることも発見した。 特に光沢度が 2 0 %未満で低いと微細な 表面凹凸の影の影響で発光面が視覚的に黒く、 逆に光沢度が 7 0 %を超え高くな ると線状光線との干渉の影響で白を通り越し発光面が視覚的に黄色味を帯びるの である。
光沢度によって輝度が変わる理由は次のように推測される。
線状光源から出射された光は光拡散板を透過しながら散乱しその上に設置さ れた光学フィルムに入光する。 光学フィルムの入光面は一般に平滑で透過光だけ でなく反射する光がある。 光学フィルムで反射された光は光拡散板に戻ってきて いるが、 光拡散板表面の光沢度が低いつまり微細な凹凸で無反射に近い表面を持 つていると、 光学フィルムで反射され光拡散板に戻ってきた光が光拡散板表面で 散乱してしまうのである。 本発明のように光沢度が高い、 つまり平滑に近い表面であれば、 光学フィルム の反射によって戻ってきた光が光拡散板表面で再反射されもう一度光学フイルム 側に戻すことができ、 光拡散板表面で散乱されしまっていた光を有効に再利用す ることができるため輝度が上がると考えられる。ここで光学フィルム側の面とは、 光学フィルムと接する面をいう。 本発明では光拡散板の両面が上述の光沢度でな くてもよく、 少なくとも光学フィルムと接する面の光沢度が 2 0〜7 0 %であれ ばよい。
液晶モニターのように輝度をあまり求められない用途では無視できていた光 学フィルムによる反射光であるが、 液晶テレビのようにより高輝度を求める用途 では微量の反射光といえども有効に再利用する必要があることが本発明で明らか になったのである。
光拡散板表面に凹凸形状をつける方法にはいくつか考えられる。 光拡散板に配 合される光拡散剤でも光拡散板表面に凹凸はできるが、 さらに細かな凹凸をつけ るために、 例えばェッチングゃ切削加工等で凹凸形状に成形された金型の凹凸面 を樹脂板作製時に樹脂板表面に転写させる方法、 ァクリル系架橋微粒子ゃシリコ ーン系架橋微粒子のような拡散剤を 0 . 1〜 3 0重量部配合した U V硬化型や熱 硬化型の塗料を光拡散板表面に塗工硬化させ拡散剤による凹凸の膜を形成する方 法、 またこのような方法で表面に凹凸形状をつけられたァクリル系樹脂もしくは ポリカーボネート系樹脂などからなるいわゆるェンボスフィルムを光拡散板に貼 付するなどの方法がある。
多層板の場合は基材層に凹凸形状を付ける必要はなく、 最表面の皮膜層に M凸 形状をつければよい。 例えば最表面の皮膜層中に光拡散剤を多量に配合すること で微細な凹凸を形成することができる。
光沢度の調整の方法もいくつか考えられる。凹凸形状を機械的に賦型する場合、 金型の凹凸形状そのものを機械的に粗くすることや、 転写の圧力によっても調整 できる。 配合する光拡散剤で凹凸形状を出す場合は、 光拡散剤の量や粒径等で調 整できる。
本発明の光拡散板は、 前述の通り高機能化が可能な皮膜層樹脂と基材層樹脂が 積層された構造を有する多層板がより好ましく、 皮膜層樹脂に光拡散剤を多量に 配合し集めることで凹凸形状をつけ光沢度を制御することが好ましい。
皮膜層樹脂に配合する光拡散剤は基材層に配合される光拡散剤と同じでも異な つていてもよく前述のようにシリコーン系架橋微粒子、 アタリル系架橋微粒子、 スチレン系架橘微粒子、メタクリル酸メチル 'スチレン共重合物系架橋微粒子 (M S系架橋微粒子）、炭酸カルシウム、硫酸バリゥム、水酸化アルミニウム、 酸化チ タン、タルク、ガラスビーズなどが挙げられ、好ましくシリコーン系架橋微粒子、 ァクリル系架橋微粒子、 スチレン系架橋微粒子、 M S系架橋微粒子、 炭酸カルシ ゥム、 タルクである。
皮膜層樹脂に配合される光拡散剤の平均粒径は 5〜 3 0 μ πιが好ましくより好 ましくは 7〜 2 0 mである。 平均粒径が 5 μ πι未満だと光沢度が高くなり光散 乱性が弱くなりすぎ線状光源が透けて見え問題であるし、 逆に 3 0 / mを超える と光沢度が低くなるため輝度が下がる。
皮膜層樹脂に配合する光拡散剤の量は、 皮膜層樹脂の重量に対して 1〜1 0重 量％が好ましく、 より好ましくは 2〜9重量％である。 皮膜層樹脂中に配合され る光拡散剤の量が 1重量％未満の場合、 光沢度が高くなり光散乱性が弱くなりす ぎ線状光源が透けて見え問題である。 また 1 0重量％を超えると逆に光沢度が低 くなるため輝度が下がり問題である。
この時皮膜層樹脂に配合される光拡散剤と基材層樹脂に配合される光拡散剤の 合計量は、 光拡散板全体の重量に対して前述の 0 . 2〜1 0重量。 /0にならなけれ ばならない。 皮膜層の厚みは光拡散板の板厚と比較すると薄いので、 光拡散剤を 皮膜層樹脂に多量に配合しても光拡散板全体に占める割合は少ない。
皮膜層の厚みは 2 0〜2 0 0 // mが好ましく、 より好ましくは 3 0〜 1 8 mで ある。 皮膜層の厚みが 2 0 m未満の場合、 光沢が低くなりすぎ輝度が下がり問 題である。 また 2 0 0 μ πιを超えると逆に光沢度が高くなり、 光散乱性が弱くな るため線状光源が透けて見え問題である。 多層板の成形に際しては前述した共押出法がより好ましく、 ポリッシングロ一 ルに挟持冷却されることによって表面の凹凸が固化される。 ポリッシンダロール は通常 3 ~ 6本設置されるがそれぞれの口一ルの挟持線圧が低いと皮膜層中の光 拡散剤が表面に浮いた状態になり表面の光沢度としては高くなり、 逆に挟持線圧 が高くなると皮膜層中の光拡散剤が皮膜層樹脂に押し込まれるため表面はよりフ ァインになり光沢度は下がってくる。 好ましい挟持線圧はおおよそ 1〜 3 O k g f /cmである。
<実施例〉
本発明を実施例に基づいて説明する。
評価に使用した平面光源装置は次のとおりである。
反射板から 1 mm離した位置に線状光源として直径 3 mm長さ 20 Ommの 冷陰極管 （スタンレー電気製、 型式 KTC Z 26 KP J D) を 10mm間隔で 4 本並列に並べ設置する。その上約 1 5 mm離した位置に本発明の光拡散板を設置、 さらに光拡散板の上に光学フィルムとして拡散フィルム （ッジデン製、 型式 D 1 21)、 プリズムフィルム （住友スリーェム製、 型式 BE F 2)、 反射型偏光性フ イルム （住友スリーェム製、 型式 DBEF— D) の 3枚を順番に載せる。 直流安 定化電源を用い冷陰極管に 14 V、 0. 5 Aの電流を流し冷陰極管 4本を発光さ せることで平面光源装置とした。
評価は以下のように行った。
輝度の測定は上記平面光源装置の発光面中央部を輝度計 （トプコン製、 型式 B M- 7 F a s t) を用い測定 （直読） した。 輝度計と光拡散板の距離は約 50 c mで測定した。
光拡散板表面の光沢度は J I S K 7 1 0 5に準拠し 60度鏡面光沢度を光 沢計 （堀場製作所製、 型式 I G— 3 1 0) によって測定した。
光拡散板の透過率は J I S K7 1 05に準拠しヘーズメーター （日本電色ェ 業製、 型式 100 1 DP) によって測定した。
外観は上記平面光源装置において目視にて観察し良好/不良で判定をした。 こ こで判定される不良としては、 線状光源が透けて見えてしまういわゆるランプィ メージや、 光拡散板表面の線状欠陥が発光面のスジとして現れる不良などの現象 をいう。
色調は上記平面光源装置において発光面の色調を目視で観察し良好 z不良で 判定した。 良好は発光面が視覚的に白く明るく見えるのに対して、 不良としては 発光面が線状光源との干渉によって黄色味を帯びていたり、 表面の凹凸形状の影 によって黒く見える現象をいう。
[実施例 1 ]
アタリル樹脂 （旭化成製、 商品名デルべット L P— 1 (登録商標） ) 1 0 0重量 部に拡散剤として平均粒径 2 μ mのシリコーン系架橋ビーズ （G E東芝シリコー ン製、 商品名トスパール 1 2 0 (登録商標）） 1 . 0 1重量部を配合し基材層樹脂 (A) とする。
アクリル樹脂 （旭化成製、 商品名デルペット L P— 1 (登録商標）） 1 0 0重量 部に拡散剤として平均粒径 1 5 /z mのタルク （日本タルク製、 商品名 N T X (登 録商標）） 5 . 2 6重量部を配合し皮膜層樹脂 （B ) とする。
スクリュ一径 6 O mmと 2 5 mmの押出機 （プラ技研製、 型式 P G ) 2台とフ イードブロックダイ、 ポリツシンダロールからなる積層シート押出装置 （プラス チック工学研究所製） によって基材層樹脂 （A) の両側に皮膜層樹脂 （B ) が積 み重ねられた積層シートを作製し光拡散板とした。 このとき押出機温度は 2 6 0 °C、 ダイ温度は 2 5 0 °C、 ポリッシングロール温度は 1 0 0 °C、 ポリッシング ロール挟持線圧は 2 0 k g f / c mに設定、 皮膜層樹脂 （B ) の積層厚みは基材 層樹脂 （A) との押出量比率によって制御し、 両面ともに約 3 0 μずつ積層され るよう共押出した。 また基材層樹脂 （Α) の押出量とポリッシングロールの間隙 を調整することで光拡散板として板厚 2 mmになるよう制御した。
このようにして作製された光拡散板に配合された光拡散剤の重量は光拡散板全 体の重量に対し 1 . 1 2重量％に相当し、 光拡散板表面の光沢度は J I S K 7 1 0 5に準拠して測定した結果 4 0 %であった。
この光拡散板を前述の平面光源装置に設置して輝度を測定した結果 6 6 0 0 c dZ平方メートルであった。 結果を比較例とともに表 1に示す。 全光線透過率 光沢度 輝度 外観 実施例 1 65% 40% 6600cd/m2 良好 実施例 2 65% 30% 6500cd/m2 良好 実施例 3 65% 20% 6400cd/m2 良好 実施例 4 65% 60% 6800cd/m2 良好 実施例 5 66 % 70% 7000cd/m2 良好 実施例 6 65% 50% 6700cd/m2 良好 比較例 1 64% 8% 6000cd/m2 良好 比較例 2 64% 1 % 5900cd/m2 良好 比較例 3 66 % 80% 7300cd/m2 不良：ランプイメージ
[比較例 1 ]
皮膜層樹脂 （B ) に配合したタルクの量を 1 7 . 6 5重量部にした以外は実施 例 1と同様の方法で光拡散板を作製した。
本比較例の光拡散板に配合された光拡散剤の重量は光拡散板全体の重量に対し 1 . 4 2重量％に相当し、 光拡散板表面の光沢度は 8 %でほぼ無反射に近い表面 であった。
実施例 1同様に平面光源装置に設置して輝度を測定した結果 6 0 0 0 c d /平 方メ一トルであり、 実施例 1と比較して 6 0 0 c d、 驚くべきことに約 1 0 %も 低い結果であった。
[実施例 2 ]
皮膜層樹脂 （B ) に配合したタルクの量を 8 . 7 0重量部にした以外は実施例 1と同様の方法で光拡散板を作製した。 本実施例の光拡散板に配合された光拡散 剤の重量は光拡散板全体の重量に対し 1 . 2 1重量 °/0に相当する。 結果を表 1に 示す。
[実施例 3 ]
皮膜層樹脂 （B ) に配合したタルクの量を 1 1 . 1 1重量部にした以外は実施 例 1と同様の方法で光拡散板を作製した。 本実施例の光拡散板に配合された光拡 散剤の重量は光拡散板全体の重量に対し 1 . 2 7重量％に相当する。 結果を表 1 に示す。
[実施例 4 ]
皮膜層樹脂 （B ) に配合したタルクの量を 2 . 0 4重量部にした以外は実施例 1と同様の方法で光拡散板を作製した。 本実施例の光拡散板に配合された光拡散 剤の重量は光拡散板全体の重量に対し 1 . 0 3重量。 /0に相当する。 結果を表 1に 示す。
[実施例 5 ]
皮膜層樹脂 （B ) に配合したタルクの量を 1 . 0 1重量部にした以外は実施例 1と同様の方法で光拡散板を作製した。 本実施例の光拡散板に配合された光拡散 剤の重量は光拡散板全体の重量に対し 1 . 0 0重量％に相当する。 結果を表 1に 示す。
[実施例 6 ]
皮膜層樹脂 （B) をメタクリル酸メチル ·スチレン共重合樹脂いわゆる MS樹 脂 （新日鐡化学製、 商品名エスチレン （登録商標）） 1 0 0重量部と拡散剤として 平均粒径 1 5 /imのタルク （日本タルク製、 商品名 NT X (登録商標）) 5. 2 6 重量部の組成に変更した以外は実施例 1と同様の方法で光拡散板を作製した。 つまりこの光拡散板サンプルは M S樹脂/ァクリル樹脂 ZMS樹脂の異樹脂積 層多層板になっている。
本実施例の光拡散板に配合された光拡散剤の重量は光拡散板全体の重量に対し 1. 1 2重量％に相当し、 光拡散板表面の光沢度を実施例 1同様に測定すると 5 0 %であった。
実施例 1同様に平面光源装置に設置して輝度を測定した結果 6 70 0 c dZ平 方メートルであった。 結果を表 1に示す。
[比較例 2]
実施例 1で作製した光拡散板を、 表面に微細な凹凸が形成された 2枚のプレス 用金型の間にはさみ、 1 8 0°Cで 3分間、 2 0 k g ί Z平方 c mの圧力で加熱圧 縮することによつて光拡散板表面に金型の微細な凹凸を転写させた。 本比較例の 光拡散板に配合された光拡散剤の重量は光拡散板全体の重量に対し 1. 1 2重 量％に相当する。
このようにして作製した光拡散板表面の光沢度は 1 °/0であった。
実施例 1同様に平面光源装置に設置して輝度を測定した結果、 5 9 0 0 c d/ 平方メートルしかなかった。 結果を実施例とともに表 1に示す。
[比較例 3 ]
皮膜層樹脂 （B) に配合したタルクの量を 0. 5 0重量部にした以外は実施例 1と同様の方法で光拡散板を作製した。 本比較例の光拡散板に配合された光拡散 剤の重量は光拡散板全体の重量に対し 0. 9 8重量％に相当し、 この光拡散板表 面の光沢度は 8 0%であった。
実施例 1同様に平面光源装置に設置して輝度を測定すると 7 3 0 0 c d/ 平方メートルと高いのだが、 線状光源が透けて見え、 かつ光学フィルムと光拡散 板の間で光の干渉縞が見えるため外観上問題である。 結果を表 1に示す。
[実施例 7〜9、 比較例 4〜5 ]
皮膜層樹脂中に配合される光拡散剤タルク （日本タルク製、 商品名 N T X (登 録商標））の平均粒径を表 2に示すように変更した以外は実施例 1同様の方法で光 拡散板を作製した。 結果を実施例 1とともに表 2に示す。
2 次 feJ曽樹月 干 t 目 [：ぉ
される光拡散剤の 全光線透過率 光沢度 輝度 リ , *¾U /0
宝 Sir例 7 5 /0 /0
実施例 8 20 / m 65% 35% 6500cd/m2
実施例 9 30 x m 64% 20% 6400cd/m2
比較例 4 40 m 60% 15% 6100cd/m2 不良 比較例 5 2/ m 67% 80% 7300cd/m2 不良：ラ
[実施例 1 0〜 1 2、 比較例 6〜 7 ]
皮膜層の積層厚みを表 3に示すように変更した以外は実施例 1同様の方法で光 拡散板を作製した。 結果を実施例 1とともに表 3に示す。
皮膜層厚み 全光線透過率 光沢度 輝度 外 実施例 1 50 m 65% 40% 6600cd/m2 良 実施例 10 100 im 64% 45% 6300cd/m2 良 実施例 11 200 μτη 63% 60% 6000cd/m2 良 実施例 12 20. m 65% 30% 6500cd/m2 良 比較例 6 10 jii m 65% 15% 6000cd/m2 不良： 比較例 7 δΟΟμΐΏ. 60% 85% 6500cd/m2 不良：
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、 本発明の精神と範 囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にと つて明らかである。
本出願は、 200 3年 4月 2日出願の日本特許出願 （特願 2000— 09 9 3 25) に基づくものであり、 その内容はここに参照として取り込まれる。 ぐ産業上の利用可能性 >
本発明によつて直下型バックライ ト装置に用いられる光拡散板として、 従来の 光拡散板と比較し更に高輝度を実現できる光拡散板を提供することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 光透過性熱可塑性樹脂と光拡散剤からなる光拡散板であって、 該光拡 散剤が該光拡散板全体の重量に対して 0 . 2〜1 0重量％配合されており、 少な くとも片面の光沢度が 2 0〜7 0 %の光拡散板。
2 . 基材層と、 該基材層の少なくとも片面に設けられる皮膜樹脂層からな る光拡散板であって、 該基材層と該皮膜樹脂層がそれぞれ光透過性熱可塑性樹脂 と光拡散剤からなる請求項 1に記載の光拡散板。
3 . 該皮膜樹脂層中に配合される光拡散剤の量が該皮膜樹脂の重量に対し て 1〜 1 0重量％である請求項 2に記載の光拡散板。 '
4 . 該皮膜樹脂層中に配合される光拡散剤の平均粒径が 5〜 3 Ο μ πιであ る請求項 2に記載の光拡散板。
5 . 該皮膜樹脂層の厚みが 2 0〜2 0 0 μ πιである請求項 2に記載の光拡 散板。
6 . 複数本の線状光源と、 請求項 1〜 5に記載の光拡散板、 ならびに光学 フィルムとがこの順番に組み合わされた直下型バックライト装置であって、 該光 拡散板の少なくとも光学フィルムと接する面の光沢度が 2 0〜7 0 %である直下 型バックライト装置。
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