WO2007049515A1 - 光透過性樹脂板 - Google Patents

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WO2007049515A1
WO2007049515A1 PCT/JP2006/320935 JP2006320935W WO2007049515A1 WO 2007049515 A1 WO2007049515 A1 WO 2007049515A1 JP 2006320935 W JP2006320935 W JP 2006320935W WO 2007049515 A1 WO2007049515 A1 WO 2007049515A1
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resin plate
transmitting resin
convex lens
plate
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PCT/JP2006/320935
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Inventor
Yuichi Matsumoto
Shingo Nakano
Original Assignee
Asahi Kasei Chemicals Corporation
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    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members

Definitions

  • the present invention relates to a light transmissive resin plate used for a direct type backlight for a liquid crystal display device. More specifically, a liquid crystal display that diffuses light sufficiently so that the image of the linear light source (the shape of the light source) cannot be seen through when viewed from the light exit surface side, and has extremely high light transmission performance to the light exit surface side.
  • the present invention relates to a light transmissive resin plate for an apparatus.
  • Liquid crystal display devices using light-transmitting liquid crystal panels are rapidly expanding in application as thin display devices replacing CRTs. Since a liquid crystal panel does not emit light by itself, a back light source called a backlight is used. There are two main types of knocklights.
  • a linear light source typified by a cold cathode tube is disposed on the end surface of a transparent resin plate called a light guide plate, and the light incident from the end surface in the light guide plate is reflected and scattered to the liquid crystal panel side.
  • This is a so-called edge light type backlight that can be used as a surface light source.
  • the other is a light source in which a plurality of cold cathode tubes are arranged or a light source in which a large number of LEDs are arranged in a line, and a light diffusing plate and a light diffusing agent are blended thereon.
  • This is a so-called direct type backlight in which a sheet is arranged and a light source is transmitted and scattered to form a surface light source.
  • Edge-light type backlights are widely used in small liquid crystal display devices such as notebook computers, desktop computers, and mobile phones.
  • the direct type backlight is widely used in liquid crystal TV applications that require higher brightness than the edge light type backlight.
  • FIG. 51 is a liquid crystal panel
  • 52 is a reflective polarizing film
  • 53 is a condensing sheet
  • 54 is a diffusion sheet
  • 55 is a light diffusion plate
  • 56 is a linear light source
  • 57 is a reflection sheet.
  • the light diffusion plate 55 is used as a member for converting the plurality of linear light sources 56 into a uniform surface light source.
  • Patent Literatures To 2, spherical fine particles made of silicone resin are contained in a transparent thermoplastic resin. By using a method of mixing several weight percent, Patent Document 3 adds a light diffusing agent having a different refractive index to the transparent resin from several weight percent to several tens weight percent, respectively, the light incident on the light incident surface side of the light diffusing plate is used. A method for internally scattering and making the shape of the linear light source invisible is disclosed. However, if the amount of added light diffusing agent is increased to improve the light diffusing function, the light that diffuses increases. On the contrary, there is a problem that the light transmitted through the diffuser is reduced and the liquid crystal screen becomes darker. Eliminating the light source and improving the screen brightness have not been achieved at the same time.
  • the technology in which a triangular prism or a lens sheet is arranged on the light diffusion plate has the following problems.
  • the diffusion sheet for the purpose of improving the luminance by the prism of i. Above requires that the inside of the sheet is transparent, and originally exhibits a function when arranged as a separate member directly above the diffused light that has been converted to a surface light source. Therefore, the function cannot be fulfilled only by the triangular prism.
  • the diffusion sheet for improving light diffusibility and brightness by adding a light diffusing agent to the triangular prism of ii. Can improve the brightness because the function of the triangular prism is lowered by the light diffusing agent. Absent.
  • a diffusion sheet intended to improve the viewing angle by arranging a lens sheet on the viewing side of the liquid crystal panel is not yet satisfactory in improving the luminance.
  • the light diffusing plate added with the light diffusing agent increases the total light transmittance to 65% or less when the amount of the light diffusing agent is increased to obtain a practical level of light diffusibility.
  • Low brightness Connect to the bottom.
  • Figure 2 shows the relationship between the total light transmittance of a light diffusing plate measured on a flat plate formed by mixing a silicone-based diffusing agent into an acrylic resin, which is a transparent resin, and the light diffusivity defined by the following formula. It is the graph which showed.
  • the silicone diffusing agent added to the acrylic resin is increased, the total light transmittance is lowered and the light diffusivity tends to be increased. That is, as shown in FIG.
  • the total light transmittance when no light diffusing agent is added exceeds 90%, but does not have the light diffusibility necessary for the light diffusing plate.
  • the light diffusibility suddenly increases, but the total light transmittance also decreases accordingly.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 1 172801
  • Patent Document 2 JP-A-2-194058
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 7-100985
  • Patent Document 4 JP-A-7-294709
  • Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 8-211230
  • Patent Document 6 JP-A-8-313708
  • Patent Document 7 JP-A-10-73808
  • An object of the present invention is to provide a light-transmitting resin plate for a liquid crystal display device with high brightness that can be achieved by a conventional flat light diffusing plate while achieving a linear light source as a surface light source. Yes. Furthermore, it satisfies the long-term optical stability of the backlight and the form stability of the resin plate at the same time. It is an object to provide a light-transmitting resin plate that can be used.
  • the present inventor has minimized the loss of transmitted light by optimizing the additive concentration in the light-transmitting resin and the light diffusing agent addition concentration, and has a semi-ellipse on the surface.
  • a convex lens shape By forming a convex lens shape, a light-transmitting resin plate for a liquid crystal display device that simultaneously achieves a surface light source and a high brightness of a linear light source has been found, and the present invention has been made.
  • the present invention is as follows.
  • the invention according to claim 1 is a resin plate used in a direct backlight for a liquid crystal display device comprising a plurality of linear light sources, and diffuses light parallel to the long axis direction of the linear light source on the light exit surface.
  • a translucent resin plate in which semi-elliptical convex lenses to which an additive containing an agent is added are arranged, and the aspect ratio ( height / pitch) of the convex lenses is 0.2 to 3.0.
  • Item 1 The light transmissive resin plate according to item 1.
  • the additive concentration in the resin plate is 0.001 to 5.0% by weight
  • the concentration of the light diffusing agent contained in the additive in the resin plate is The light-transmitting resin plate according to claim 1 or 2, wherein is 1.5% by weight or less.
  • the minimum plate thickness excluding the convex lens portion on the surface of the resin plate is 0.3 to 3. Omm, according to any one of claims 1 to 3. Light transmissive resin plate.
  • the invention according to claim 5 is characterized in that a fine uneven process is performed on the light incident surface opposite to the surface of the convex lens, and the surface roughness of the processed surface is expressed by Ra and satisfies the following equation:
  • the light-transmitting resin plate of the present invention can be installed in a direct-type backlight for a liquid crystal display device (the surface light source and the brightness of a D-line light source are increased, and the long-term optical stability of the backlight is (M)
  • the form stability of the resin board can be satisfied at the same time. That is, by adding a semi-elliptical convex lens shape having a specific aspect ratio to the surface of the light-transmitting resin plate and adding an additive containing a light diffusing agent to the convex lens portion, high brightness is achieved. Thus, a uniform surface light source can be achieved, and optical stability can be maintained over a long period of time. Furthermore, by setting the minimum plate thickness excluding the convex lens part within a specific range, the resin plate can be made rigid and form stability can be maintained over a long period of time.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device using a conventional direct type backlight.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between total light transmittance and light diffusivity in a diffusion plate.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a convex lens shape.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a light transmissive resin plate.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a laminated structure of a light transmissive resin plate.
  • Examples of the resin used in the light transmissive resin plate of the present invention include the following.
  • the light transmissive resin plate having the lens portion of the present invention can be laminated with a light transmissive resin layer or an ultraviolet curable resin layer as another layer.
  • the light-transmitting resin plate of the present invention it is preferable to add 0.001% by weight to 5.0% by weight of the additive in the lens part of the light-transmitting resin.
  • the concentration of the light diffusing agent contained in the resin is preferably 1.5% by weight or less.
  • the concentration of the light diffusing agent in the resin is more preferably 1.0% by weight or less.
  • the additive include a light diffusing agent, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antistatic agent, an antioxidant, a colorant, a fluorescent brightening agent, and a matting agent.
  • the light diffusing agent include acrylic crosslinked particles, styrene crosslinked particles, silicone crosslinked particles, fluorine particles, glass particles, SiO particles, calcium carbonate, barium sulfate, titanium oxide,
  • Lumina, talc, my power, etc. are mentioned, and these may be used alone or in combination.
  • the particle size of the light diffusing agent is arbitrarily selected between 0.01 ⁇ m and 100 ⁇ m, and the shape may be spherical, elliptical, spherical, irregular, needle-like, flake-like, hollow, or cubic Any shape such as a triangular shape or a triangular pyramid shape may be used.
  • the amount of the additive added to the convex lens portion including the light diffusing agent or the like is preferably adjusted in the range of 0.001 to 5.0% by weight, which varies depending on the particle size of the fine particles and the thickness of the plate.
  • the additive is 0.001% by weight or more, the optical stability of the light diffusion plate is improved.
  • the additive is 5.0% by weight or less, the linear light source can be more surface-emitting as a light diffusing plate, and the luminance is improved.
  • the concentration of the light diffusing agent in the resin is preferably adjusted to 1.5% by weight or less. If the concentration of the light diffusing agent is 1.5% by weight or less, the internal scattering of light does not become too strong, and effective emission light can be obtained from the light diffusion plate, so that the luminance is improved. In order to obtain higher luminance, the concentration of the light diffusing agent in the resin is more preferably 1.0% by weight or less. When the concentration of the light diffusing agent in the additive is within the above range, the color change (yellowing) caused by long-term light irradiation from the liquid crystal backlight source is extremely small, and the long-term optical stability of the liquid crystal backlight itself is reduced. improves.
  • the consecutive lenses may be the same convex lens or different convex lenses.
  • the aspect ratio is the highest lens in the lens group, with the distance between one lens end and the other lens end in the same repeating lens unit as the pitch. Calculate using the height of. If the aspect ratio of the semi-elliptical convex lens is smaller than 0.2, the light diffusion performance is deteriorated, and if it exceeds 3.0, the light collecting function is deteriorated.
  • the preferred aspect ratio of the semi-elliptical convex lens is 0.3 to 1.5.
  • the linear light source image erasing effect and viewing angle characteristics are further improved than the same convex lens.
  • FIG. Figures (a) to (c) are examples showing the height and pitch of a convex lens.
  • Figure (d) shows an example of a combination of different semi-ellipses.
  • the minimum thickness excluding the convex lens portion of the light-transmitting resin plate is preferably 0.3 to 3. Omm, more preferably 0.5 to 2.5 mm.
  • the minimum plate thickness is larger than 0.3 mm, when various optical sheets or optical films are disposed thereon, rigidity sufficient to support is obtained, which is preferable. Further, it is preferable that the minimum plate thickness is less than 3. Omm because rigidity is high and the weight of the light-transmitting resin plate is moderate. Furthermore, when the minimum thickness is in the range of 0.3 to 3. Omm, the form stability can be maintained even if the liquid crystal backlight source is exposed to a high temperature for a long time.
  • the light incident side surface opposite to the convex lens surface is subjected to a convex / concave treatment.
  • the fine irregularities applied to the light incident side surface are expressed by the arithmetic average roughness (Ra) of the surface defined in the method of JIS B0601.
  • Ra arithmetic average roughness
  • the following equation is preferred: 5 ⁇ Ra ⁇ 20. If Ra is 5 or more, it is difficult to see the lamp image of the light source. On the other hand, when Ra is 20 or less, scattering on the surface is moderate and the luminance is improved.
  • FIG. 4 is a view for explaining an example of the structure of the light transmissive resin plate of the present invention.
  • the light transmissive resin plate A shown in FIG. 4 has an effect when used instead of the diffusion plate 55 of FIG. .
  • the light-transmitting resin plate A improves the light collection and light diffusion performance, so that at least the diffusion sheet 54 shown in FIG. 1 is not required, which can contribute to the cost of the liquid crystal backlight.
  • a plurality of semi-elliptical convex lenses 3 are formed on the light-emitting side 1, and the light-incident side 2 is subjected to fine unevenness treatment with a surface roughness Ra adjusted in the range of 5 ⁇ Ra ⁇ 20 on the surface. ing.
  • FIG. 5 is a view for explaining an example of a laminated structure of the light transmissive resin plate of the present invention.
  • the light-transmitting resin plate B shown in FIG. 5 has a light-transmitting resin layer 11 to which an additive containing a light diffusing agent on the light-emitting side 1 on which a semi-elliptical convex lens is formed and a fine uneven treatment on the surface. It has a two-layer structure with a light-transmitting resin layer 12 to which the additive on the light incident side 2 is added.
  • the resin used for the light transmissive resin layer 12 is not particularly limited as long as it is a transparent resin.
  • the light transmissive resin layer 12 is disposed on the light source side of the liquid crystal backlight.
  • an ultraviolet absorber or a light stabilizer to the light transmissive resin layer 12
  • material deterioration due to light irradiation can be prevented, and optical stability can be improved.
  • light stability can be imparted to the entire light transmissive resin plate without adding a light stabilizing material.
  • the thickness of the light-transmitting resin layer 12 is preferably about 1 to 10% of the entire thickness of the light-transmitting resin plate.
  • the layer structure of the light-transmitting resin plate is most preferably a structure in which a light stabilizing layer is disposed on the light incident surface, and a layer on which a convex lens to which an additive containing a light diffusing agent is added is formed on the light emitting surface.
  • the layer structure can be further increased according to the type and function of the additive.
  • the method for producing the light-transmitting resin plates A and B of the present invention is not particularly limited, and an extrusion method, a press molding method, or the like is used. In the case of laminating in multiple layers, a co-extrusion method, a finole laminate method, a coating method, a thermocompression bonding method, etc. are used. The extrusion method and the co-extrusion method are preferable in view of merits such as the simple structure of the apparatus and continuous and stable quality.
  • the co-extrusion method is a method in which a resin composition to be a base layer and a film layer is heated and melt-extruded in separate extruders, merged and laminated in a mold widened on a sheet, and then passed through a cooling roll or the like. This is a method of forming a sheet.
  • the co-extrusion method has a structure in which an extruder for resin as a coating layer is added to a general resin plate extrusion manufacturing facility, and can be said to be a simple method for manufacturing a laminated resin plate in terms of structure.
  • the conditions for coextrusion molding are the same as those for resin plates that are generally used. You can also set it together.
  • the method of shaping the semi-elliptical convex lens 3 on the light-emitting side surfaces of the light-transmitting resin plates A and B includes, for example, heating the light-transmitting resin plate to near the melting temperature of the light-transmitting resin plate.
  • the light-transmitting resin plates A and B of the present invention are shaped on the light-emitting side 1 of the light diffusion plate (light-transmitting resin plates A and B) whose semi-elliptical convex lens 3 is on the side opposite to the light source. It is a feature.
  • the semi-elliptical convex lens 3 By forming the semi-elliptical convex lens 3 on the light exit side 1 of the light diffusing plate, it reflects and refracts the light that is incident on the light incident surface of the light diffusing plate, such as the central part of the adjacent linear light source.
  • the light exit surface of the diffuser can be raised in the normal direction, and between adjacent linear light sources can be brightened.
  • the semi-elliptical convex lens 3 is formed on the light incident surface side 2 of the light diffusing plate (light transmissive resin plates A and B), the light incident obliquely on the light incident surface of the light diffusing plate is light. The light is totally reflected on the outgoing surface of the diffuser, darkening between adjacent linear light sources, making it easier to see the lamp image of the linear light source
  • the light-transmitting resin plates A and B of the present invention are installed on the light-emitting side 1 where the semi-elliptical convex lens 3 is on the side opposite to the light source.
  • a linear light source 12 cold cathode tubes having a diameter of 4 mm and a length of 500 mm are arranged at intervals of 25 mm, and a light-transmitting resin plate A is installed on the cold cathode tube with a 12 mm gap therebetween.
  • a liquid crystal panel was installed with a 2 mm gap, and a direct-type backlight type liquid crystal display device for evaluation (constructed by arranging a light-transmitting resin plate A instead of the diffusion plate 55 in FIG. 4) was prepared. Made. However, when visually judging the luminance measurement and the presence / absence of the image of the linear light source and the viewing angle characteristics described later, the evaluation was made excluding the liquid crystal panel.
  • the average roughness (Ra) applied to the light incident side surface is measured by a method according to JIS B0601.
  • the cold cathode tube was turned on with a voltage of 16 V, and the luminance was measured with a luminance meter (BM-7 manufactured by Topcon Corporation) from a position where the luminance at the center of the diffuser plate was 750 mm away.
  • the standard for determining the quality of the luminance measured under the measurement conditions was set to a luminance of 5000 Cd / m 2 or more at the center of the diffuser plate, taking into account the decrease in luminance caused by incorporating a liquid crystal panel. If the brightness is lower than this, the function as a direct backlight for a liquid crystal display device is not satisfied.
  • the viewing angle characteristics were obtained by observing the screen at an angle of 0 ° on the front and horizontal left and right-88 ° to + 88 ° with the liquid crystal backlight standing. It was visually confirmed that the shape of the linear light source was not visible and there was no significant difference in the brightness of the screen depending on the viewing angle.
  • the evaluation device incorporating a liquid crystal panel, the optical stability (color tone) and morphological stability (warpage) of the diffuser plate after lighting continuously for 3 months were visually determined.
  • Acrylic resin (“Delpet (registered trademark) LP-1" manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation) was used as the light transmissive resin.
  • a light diffusing agent 0.002% by weight of polymethylcinole ssuoxane fine particles with an average particle size of 2 ⁇ m, and as other additives, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antioxidant, a colorant, and a pine H glaze.
  • the total amount of additives used was 3.002% by weight and blended with acrylic resin.
  • the compounded material was extruded to obtain a light-transmitting resin plate having a thickness of 2 mm.
  • This resin plate is heated to about 150 ° C, and a die engraved with a semi-elliptical convex lens shape with a pitch of 120 ⁇ m and a depth of S45 ⁇ m is thermocompression-bonded to a pitch of 120 ⁇ m.
  • a light-transmitting resin plate with the same semi-elliptical convex lens having a height of 40 ⁇ m was obtained.
  • the minimum thickness (thickness excluding the convex lens portion) of the light-transmitting resin plate A shaped with this semi-elliptical convex lens was 1.7 mm.
  • the light transmissive resin plate A is used as a light diffusing plate of a direct backlight type liquid crystal display device for evaluation. Then, arrange the semi-elliptic convex lens on the non-light source side (light-emitting side 1), determine whether the light source image is visually observed, brightness evaluation, light stability and shape stability. Judgment was carried out. Table 1 shows the evaluation results.
  • a lens-shaped light-transmitting resin plate was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.03% by weight of the light diffusing agent was added to the light-transmitting resin and the total amount of additives was 3.03% by weight. Obtained.
  • the evaluation results are shown in Table 1.
  • a lens-shaped light-transmitting resin plate was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.990% by weight of the light diffusing agent was added to the light-transmitting resin and the total amount of additives was 3.90% by weight. Obtained.
  • the evaluation results are shown in Table 1.
  • Example 1 Extruded in the same manner as in Example 1 except that 1.80% by weight of the above light diffusing agent was added to the light-transmitting resin, the total amount of additives was 4.80% by weight, and the lens shape was not shaped.
  • a lens-shaped light-transmitting resin plate was obtained in the same manner as in Example 1 except that no light diffusing agent and additives were added to the light-transmitting resin. Table 1 shows the evaluation results.
  • Acrylic resin (trade name “Delpet LP-1” manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation) was used as the light transmissive resin. 0.9% by weight of polymethylsilsesquioxane fine particles with an average particle size of 2 ⁇ m as a light diffusing agent, UV absorbers, light stabilizers, antioxidants, colorants, matsuto candy as other additives The total amount of additives was 3.9% by weight and added to the acrylic resin. This compounded material was extruded to obtain a light-transmitting resin plate having a thickness of 2 mm.
  • This resin plate is heated to about 150 ° C, and a die engraved with a semi-elliptical convex lens shape with a pitch of 150 ⁇ m and a depth of 50 ⁇ m on the surface is thermocompression bonded to a pitch of 150 ⁇ m.
  • Height force S45 ⁇ A light-transmitting resin plate on which the same semi-elliptical convex lens of m was shaped was obtained.
  • the minimum thickness (thickness excluding the convex lens portion) of the light-transmitting resin plate A shaped with this semi-elliptical convex lens was 1.65 mm.
  • the light transmissive resin plate A is arranged as a light diffusing plate of a direct backlight type liquid crystal display device for evaluation so that the lens shape is arranged on the side opposite to the light source, and the light source image is visually observed. Whether or not to be performed, brightness evaluation, light stability and form stability were determined. The evaluation results are shown in Table 1.
  • Example 4 In the same manner as in Example 4, a die engraved with a semi-elliptical convex lens shape on the surface with a pitch of 140 zm and a depth of 180 ⁇ m was thermocompression bonded, and the pitch was 130 ⁇ m and the height was 170.
  • the minimum thickness (thickness excluding the convex lens portion) of the light-transmitting resin plate A formed with this semi-elliptical convex lens was 1 ⁇ 65 mm.
  • the light transmissive resin plate A is arranged as a light diffusing plate of a direct backlight type liquid crystal display device for evaluation so that the lens shape is arranged on the side opposite to the light source, and the light source image is visually observed. Whether or not to be performed, brightness evaluation, light stability and form stability were determined. The evaluation results are shown in Table 1.
  • Example 4 In the same manner as in Example 4, a die engraved with a semi-elliptical convex lens shape with a pitch of 65 zm and a depth of 1 60 ⁇ m was thermocompression-bonded to a pitch of 60 ⁇ m and a height of 150 ⁇ m semi-elliptical A light-transmitting resin plate with a circular convex lens was obtained.
  • the minimum thickness (thickness excluding the convex lens portion) of the light-transmitting resin plate A formed with this semi-elliptical convex lens was 1.6 mm. Table 1 shows the evaluation results.
  • Convex lens composed of a combination of different semi-ellipses (pitch 150 / im—height 67 ⁇ m and pitch 180 ⁇ m—height 112 / im combination) (see Fig. 3 (d)) Except that, a lens-shaped light-transmitting resin plate was obtained in the same manner as in Example 3. Table 1 shows the evaluation results.
  • the convex lens is a combination of a semi-ellipse and a triangle, except that the pitch of the ellipse is 180 ⁇ —height is 112 ⁇ m and the pitch of the triangle is 150 ⁇ m—height is 75 ⁇ m.
  • a lens-shaped light-transmitting resin plate was obtained. Table 1 shows the evaluation results.
  • a lens-shaped light-transmitting resin plate was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1.80% by weight of the light diffusing agent was added to the light-transmitting resin and the total amount of additives was 4.80% by weight. Obtained. The evaluation results are shown in Table 1.
  • Both surfaces of the light-transmitting resin plate are transparent resin layers without additives
  • the core layer is mixed with an additive containing a light diffusing agent, and the thickness of the three layers is adjusted so that the mixing ratio of the light diffusing agent and the additive to the entire light-transmitting resin plate is 1.8% by weight and 4. 80 weight 0/0 so as to prepare a resin sheet of two layer structure in coextrusion process.
  • a lens-shaped light-transmitting resin plate was obtained. Table 1 shows the evaluation results.
  • the light transmissive resin plate of the present invention is a surface light source of a linear light source. It can be said that it can exhibit sufficient performance as a light-transmitting resin plate for liquid crystal display devices that achieves high brightness and satisfies long-term optical stability.
  • the light-transmitting resin plate of the present invention can be suitably used as a light diffusing plate for a direct backlight type liquid crystal display device for evaluation.

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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

明 細 書
光透過性樹脂板
技術分野
[0001] 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。
背景技術
[0002] 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。ノくックライトには、大別して二つの方 式が利用されている。
[0003] 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。
[0004] もう一つは、複数の冷陰極管を配歹した線状光源や 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。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 特許文献:!〜 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 する力 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。
[0008] 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 レ、、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レ、なレ、。
[0009] 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。
[0010] 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 m.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。
[0011] 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 下すること力 S角军る。
[0012] 光拡散率（％) = （20° ) +L (70° ) }/{L (5° ) X 2} X 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 イスプレイの大型化 ·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。
[0013] 特許文献 1 :特開平 1 172801号公報
特許文献 2：特開平 2— 194058号公報
特許文献 3：特開平 7— 100985号公報
特許文献 4：特開平 7— 294709号公報
特許文献 5：特開平 8— 211230号公報
特許文献 6：特開平 8— 313708号公報
特許文献 7：特開平 10— 73808号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0014] 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 な力 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。
課題を解決するための手段
[0015] 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。
[0016] すなわち、本発明は以下の通りである。
[0017] 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。
[0018] 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（=低ァ スぺクトレンズ/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。
[0019] 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. Omm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。
[0020] 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：!〜 4のいずれかに記載の光透過性樹脂板。
5≤Ra≤20
発明の効果
[0021] 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、（D線状光源の面光源化と高輝度化、（ バックライトの長期光学的安定性、（m)樹 脂板の形態安定性を同時に満足することが出来る。 [0022] 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。
図面の簡単な説明
[0023] [図 1]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。
[図 2]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。
[図 3]凸レンズ形状の例を説明する図である。
[図 4]光透過性樹脂板の構成例を説明する図である。
[図 5]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
[0024] 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
発明を実施するための最良の形態
[0025] 本発明について、以下詳細に説明する。
[0026] 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。
[0027] 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、 ひメチルスチレン、ポリ乳酸、フッ素樹脂、フエノ 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。
[0028] 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ぐかつ、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、 Si〇粒子、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、ァ
2
ルミナ、タルク、マイ力等が挙げられ、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. 01 μ m〜100 μ mの間で任意に選択すればよぐ形状も真球状、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。
[0029] 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 によっても異なる力 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。
[0030] 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。
[0031] 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 ズのピッチ力 SO. 1〜： 1000 μ πι、高さ力 0. 02〜3000 μ πι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レ、。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。
[0032] 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 Z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レ、。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。
[0033] 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 ツ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。
[0034] 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. Ommが好ましぐより 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. Omm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. Omm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。
[0035] 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、 JIS B0601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レ、。 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。
[0036] 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。
[0037] 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。
[0038] 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。
[0039] 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。
[0040] 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。
[0041] 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 レ、。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 レ、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。
[0042] 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ぐ押出し 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、フィノレ 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カロした構成であり、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ょレ、。
[0043] 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。
[0044] 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。
[0045] 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
[0046] 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。
実施例
[0047] 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。
[0048] 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。
[0049] 入光側表面に施した平均粗さ（Ra)は、 JIS B0601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。
[0050] 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 つ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。
[0051] 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〇、透けて見えるときを Xとして判定した。
[0052] 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。
[0053] 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 2 μ mのポリメチルシノレセ スォキサン微粒子を 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、マツ H匕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°Cに加熱し、表面に半楕円状凸レンズ形状でピッ チが 120 μ m、深さ力 S45 μ mで彫りこまれた金型を熱圧着して、ピッチが 120 μ m、 高さが 40 μ m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。
[0054] 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、光源ィメー 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『デルぺッ ト LP— 1』）を使用した。光拡散剤として、平均粒径 2 μ mのポリメチルシルセスォキ 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、マツトイ匕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°Cに加熱し、表面に半楕円状凸レンズ形状でピッチが 150 μ m、深さが 50 μ mで彫りこまれた金型を熱圧着して、ピッチが 150 μ m、高さ力 S45 μ m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。
[0055] 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 140 z m、深さが 180 μ mで彫りこまれた金型を熱圧着して、ピッチが 130 μ m、高さが 170 μ m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。
[0056] 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 65 z m、深さが 1 60 μ mで彫りこまれた金型を熱圧着して、ピッチが 60 μ m、高さが 150 μ m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 120 z m、深さが 340 μ mで彫りこまれた金型を熱圧着して、ピッチが 120 μ m、高さが 330 μ m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ァスぺク 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 3000CdZm2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 150 /i m—高さが 67 μ mとピ ツチ 180 μ m—高さが 112 /i m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 180 μ ΐη—高さが 112 μ mであり、三角形のピッチ 150 μ m—高さが 75 μ m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0 /0 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]
Figure imgf000015_0001
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。
産業上の利用可能性
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

請求の範囲
[1] 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レ、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。
[2] 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 Z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
[3] 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。
[4] 樹脂板表面の凸レンズ部を除いた最小板厚が 0. 3〜3. Ommであることを特徴と する請求項：!〜 3のいずれかに記載の光透過性樹脂板。
[5] 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
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