WO2013039009A1 - 導光板、面光源装置、透過型画像表示装置及び導光板用反射ドット - Google Patents

導光板、面光源装置、透過型画像表示装置及び導光板用反射ドット Download PDF

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light guide
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規光 坂田
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住友化学株式会社
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/004—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles
    • G02B6/0043—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles provided on the surface of the light guide
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    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/0061—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity

Definitions

  • the present invention relates to a light guide plate, a surface light source device, a transmissive image display device, and a reflective dot for a light guide plate.
  • a transmissive image display device such as a liquid crystal display device generally has an edge light type surface light source device that supplies light using a light guide plate as a backlight.
  • the edge light method is advantageous from the viewpoint of reducing the thickness of the image display device, and development of a high-luminance and large-sized surface light source device by the edge light method is strongly desired.
  • a styrene resin that is a resin containing a styrene monomer unit is used.
  • Styrenic resin is used for the light guide plate disclosed in Patent Document 1 [Japanese Patent Laid-Open No. 2007-204536].
  • Polycarbonate resin is also used as a translucent material for forming the light guide plate substrate.
  • a polycarbonate resin is used for the light guide plate disclosed in Patent Document 2 [Japanese Patent Laid-Open No. 9-020860] and Patent Document 3 [Japanese Patent Laid-Open No. 11-158364].
  • JP 2007-204536 A JP-A-9-020860 JP-A-11-158364
  • the entire light guide plate base material is yellowish, which may affect image display using the light guide plate.
  • Patent Document 1 it is conceivable to form a light guide plate substrate by molding a styrene resin to which a bluing agent is added into a plate shape.
  • the bluing agent is uniformly contained in the light guide plate base material, the yellowness of the entire light guide plate base material is suppressed, while the light transmittance tends to decrease.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and includes a styrenic resin or a polycarbonate resin, a light guide plate that suppresses yellowing and suppresses a decrease in light transmittance, and a surface provided with the light guide plate.
  • An object is to provide a light source device, a transmissive image display device, and a reflective dot for a light guide plate.
  • a light guide plate base portion having a light exit surface that emits light and a back surface opposite to the light exit surface, and a light guide plate base portion that is provided on the back side of the light guide plate base portion.
  • a light guide plate wherein the light guide plate base material portion includes a styrene resin or a polycarbonate resin, and the reflection dots include a bluing agent.
  • the light reflected by the reflective dots containing the bluing agent is bluish.
  • the yellow color derived from the styrene resin or the polycarbonate resin is suppressed.
  • the bluing agent is not included in the light guide plate base material portion, a decrease in the light transmittance of the light guide plate base material portion can be suppressed. That is, in the light guide plate having such a configuration, even when a styrene resin or a polycarbonate resin is used, yellowness can be suppressed and a decrease in light transmittance can be suppressed.
  • Another aspect of the present invention provides a surface light source device including the light guide plate and a light source unit that supplies light to the side surface of the light guide plate base material.
  • Still another aspect of the present invention provides the light guide plate, a light source unit that supplies light to the side surface of the light guide plate base material portion, and light emitted from the output surface of the light guide plate base material portion.
  • a transmissive image display device comprising a transmissive image display unit illuminated with a light source is provided.
  • Still another aspect of the present invention is provided on one surface of a light guide plate base material portion including a styrene-based resin or a polycarbonate resin, and a part of light guided in the light guide plate base material portion is the one surface.
  • a light guide plate reflective dot that reflects so as to be emitted from the opposite surface, and includes a bluing agent. The light reflected by the reflective dot containing the bluing agent is tinged with blue. When such light is emitted from the light guide plate base material portion including the styrene resin or the polycarbonate resin, the yellow color derived from the styrene resin or the polycarbonate resin is suppressed.
  • a reflective dot for a light guide plate it is possible to provide a reflective dot for a light guide plate.
  • FIG. 1 is an end view showing an embodiment of a transmissive image display apparatus.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of the light guide plate base material portion according to this embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a light guide plate base material manufacturing apparatus.
  • the transmissive image display device 10 of FIG. 1 includes a surface light source device 22 having a light guide plate 11 and a transmissive image display portion 18 provided on the light exit surface 12b side of the light guide plate base material portion 12 of the light guide plate 11.
  • the arrangement direction of the surface light source device 22 and the transmissive image display unit 18 is referred to as the z direction, which is two directions orthogonal to the z direction and two directions orthogonal to each other. They are called the x direction and the y direction, respectively.
  • the transmissive image display unit 18 displays an image using light emitted from the surface light source device 22.
  • An example of the transmissive image display unit 18 is a liquid crystal display panel.
  • the transmissive image display device 10 is a liquid crystal display device (or a liquid crystal television).
  • the example of a liquid crystal display panel is a polarizing plate bonding body by which the polarizing plate is arrange
  • a liquid crystal cell and the polarizing plate a liquid crystal cell and a polarizing plate used in a transmissive image display device such as a conventional liquid crystal display device can be used.
  • liquid crystal cells are TFT (Thin Film Transistor) type liquid crystal cells and STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal cells.
  • the transmissive image display device 10 may further include a plurality of optical films 20 disposed between the light guide plate 11 and the transmissive image display unit 18.
  • the optical film 20 are a diffusion film, a prism film, and a brightness enhancement film.
  • the surface light source device 22 includes an edge light type surface light source device including a light guide plate 11 having a plate-shaped light guide plate base material portion 12 and a light source portion 14 disposed in the vicinity of a side surface 12 a of the light guide plate base material portion 12. 22.
  • the surface light source device 22 may further include a reflection sheet 16 disposed on the back surface 12 c side of the light guide plate base material portion 12. By providing the reflection sheet 16, the light emitted from the light guide plate 11 toward the reflection sheet 16 can be returned to the light guide plate 11. As a result, the light from the light source unit 14 can be used more effectively.
  • the optical film 20 may be a component of the surface light source device 22.
  • the light source unit 14 includes a light source 14A provided along the y direction of the side surface 12a of the light guide plate substrate 12 that is the incident surface.
  • the light source 14A may be a point light source such as a light emitting diode, a halogen lamp, and a tungsten lamp, or may be a linear light source such as a fluorescent tube.
  • An RGB type light emitting diode that emits red light, green light, and blue light is suitably used as the light source 14A.
  • the distance between the light source 14A and the side surface (incident surface) 12a of the light guide plate base 12 is usually 1 mm to 15 mm, preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less.
  • the light source 14A is a point light source
  • a plurality of point light sources are linearly arranged along the y direction of the side surface 12a.
  • the interval between adjacent point light sources is usually 1 mm to 25 mm. From the viewpoint of power saving, the distance between adjacent point light sources is preferably 10 mm or more so that the number of point light sources can be reduced.
  • the light source unit 14 may further include a reflector 14B that is provided on the side opposite to the light guide plate 11 and reflects light. By having the reflector 14B, the light from the light source 14A can be efficiently incident on the side surface 12a of the light guide plate base 12.
  • the reflector 14B is formed from, for example, a white resin plate or a white resin film.
  • the light source unit 14 is provided on only one side surface among the four side surfaces of the light guide plate substrate unit 12.
  • the light source part 14 should just be provided in the side of the light-guide plate base-material part 12.
  • the light source unit 14 may be provided for each of the pair of opposing side surfaces of the light guide plate base member 12, or may be provided on all four side surfaces that intersect the emission surface 12 b and the back surface 12 c (orthogonal in FIG. 1).
  • the light source unit 14 may be provided.
  • the light guide plate 11 includes a light guide plate base material portion 12 and reflection dots (light guide plate reflection dots) 24 provided on the back surface 12 c of the light guide plate base material portion 12.
  • the light guide plate substrate portion 12 is a plate-like body having a substantially rectangular shape in plan view when viewed from the z direction.
  • the light guide plate base 12 has an exit surface 12b that emits light and a back surface 12c opposite to the exit surface 12b.
  • the light guide plate base 12 is made of styrene resin.
  • styrenic resin is polystyrene.
  • the thickness of the light guide plate base 12 is preferably 1 mm to 30 mm, more preferably 1 mm to 10 mm.
  • the side surface 12a of the light guide plate base 12 is preferably smoothed by a polishing process or the like.
  • the light guide plate base material portion 12 can be obtained by a method usually employed as a method for forming a resin plate.
  • the light guide plate base material portion 12 can be manufactured by a hot press method, a melt extrusion method, an injection molding method, or the like.
  • the light guide plate base material 12 has various additions such as an ultraviolet absorber, a heat stabilizer, an antioxidant, a weathering agent, a light stabilizer, a fluorescent whitening agent, and a processing stabilizer within the scope of the present invention.
  • An agent and light diffusing particles may be included.
  • the reflective dots 24 are provided on the back surface 12c side of the light guide plate base material portion 12 and reflect the light that has reached the back surface 12c of the light guide plate base material portion 12 to the output surface 12b side.
  • An example of the reflection dot 24 is a diffusion dot.
  • the diffusion dots reflect the light propagating toward the back surface 12c while diffusing the light toward the exit surface 12b.
  • the diffusing dots are typically white dots.
  • the reflective dots 24 are formed in a pattern designed so that the emitted light is uniform.
  • the reflective dots 24 can be formed by, for example, ink jet printing. When the reflective dots 24 are formed by inkjet printing or the like, the inkjet ink used is, for example, an ultraviolet curable ink containing a pigment, a photopolymerizable component, and a photopolymerization initiator.
  • the pigment is preferably at least one of calcium carbonate particles, barium sulfate particles and titanium dioxide particles.
  • the cumulative 50% particle diameter D50 of each of the calcium carbonate particles, barium sulfate particles and titanium dioxide particles is 50 to 3000 nm, more preferably 100 to 1500 nm, still more preferably 300 to 600 nm.
  • Calcium carbonate particles, barium sulfate particles, and titanium dioxide particles having an accumulated 50% particle diameter D50 in the range of 50 to 3000 nm can be obtained by appropriately selecting from commercially available products based on the particle size distribution.
  • Cumulative 50% particle size D50 is the value at which the cumulative volume reaches 50% of the total volume of all particles when the particle size and volume of all particles are measured and the volume is sequentially accumulated from particles of smaller particle size.
  • the content ratio of the pigment in the ink is usually about 0.5 to 15.0% by mass based on the total mass of the ink.
  • An ink using a pigment which is at least one of calcium carbonate particles, barium sulfate particles and titanium dioxide particles is an ink using an inorganic substance. In consideration of the storage stability of the ink using such an inorganic substance, that is, the inorganic pigment sedimentation property, it is more preferable as the ink to use calcium carbonate particles having the smallest specific gravity among the three particles as the pigment.
  • the photopolymerizable component has a photopolymerizable functional group such as a vinyl group, and is preferably composed of a photopolymerizable monomer and / or a photopolymerizable oligomer having no hydroxyl group.
  • the content ratio of the photopolymerizable monomer having no hydroxyl group is preferably 65 to 75% by mass based on the total mass of the ink.
  • the content of the photopolymerizable oligomer having no hydroxyl group is preferably 10 to 20% by mass based on the total mass of the ink.
  • Examples of the photopolymerizable monomer having no hydroxyl group include 1,4-butanediol diacrylate (for example, SR213 manufactured by Sartomer Japan, Inc.), 1,6-hexanediol diacrylate (for example, Sartomer Japan ( SR238F), 1,3-butylene diacrylate (for example, Sartomer Japan, SR212), 1,9-nonanediol diacrylate (for example, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., A- NOD-N) and propoxylated (2) neopentyl glycol diacrylate (for example, SR9003 manufactured by Sartomer Japan, Inc.).
  • 1,4-butanediol diacrylate for example, SR213 manufactured by Sartomer Japan, Inc.
  • 1,6-hexanediol diacrylate for example, Sartomer Japan ( SR238F)
  • 1,3-butylene diacrylate for example, Sartomer Japan,
  • the photopolymerizable oligomer having no hydroxyl group preferably contains an aliphatic urethane (meth) acrylate (for example, CN985B88, CN991 manufactured by Sartomer Japan, Inc.).
  • the aliphatic urethane (meth) acrylate is a photopolymerizable oligomer having a polyurethane oligomer chain formed from an aliphatic polyisocyanate and an aliphatic polyol, and an acrylate group or a methacrylate group bonded thereto.
  • the glass transition temperature of the aliphatic urethane (meth) acrylate is preferably 40 ° C. or higher.
  • the photopolymerization initiator can be appropriately selected from photopolymerization initiators usually used in the field of ultraviolet curable resins.
  • the content of the photopolymerization initiator in the ink is usually about 0.5 to 10.0% by mass.
  • the reflective dot 24 includes a bluing agent.
  • the inkjet ink used further includes a bluing agent.
  • the method of forming the reflective dots 24 has been described by taking inkjet printing as an example, but the reflective dots 24 may be formed by other methods such as screen printing. Also in that case, the reflective dots 24 can be formed of an ultraviolet curable ink containing a bluing agent.
  • the bluing agent there is no particular limitation on the bluing agent as long as it is a commonly used bluing agent.
  • the bluing agent include Macrolex Blue RR (trade name, manufactured by Bayer), Macrolex Blue 3R (trade name, manufactured by Bayer), and Polyslen Blue RLS (trade name, manufactured by Clariant).
  • the content of the bluing agent in the reflective dots 24 is appropriately set according to the thickness of the light guide plate base material portion 12.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the manufacturing apparatus 40 for the light guide plate base material portion 12.
  • the light guide plate 11 is produced by forming the light guide plate substrate portion 12 with the manufacturing apparatus 40 shown in FIG. 3 and then forming the reflective dots 24 containing the bluing agent on the light guide plate substrate portion 12. .
  • the configuration of the manufacturing apparatus 40 will be described. 3 includes a first extruder 41 connected to the multi-manifold die 43 and a second extruder 42 also connected to the multi-manifold die 43.
  • the manufacturing apparatus 40 shown in FIG. In order to mold the resin sheet extruded from the multi-manifold die 43, the manufacturing apparatus 40 includes a first pressing roll 44, a second pressing roll 45, and a third pressing roll 46.
  • the 1st press roll 44, the 2nd press roll 45, and the 3rd press roll 46 are arrange
  • the surface of the 1st press roll 44, the 2nd press roll 45, and the 3rd press roll 46 is a mirror surface.
  • the manufacturing process of the light guide plate 11 will be described.
  • temperature and the like are exemplified, but this embodiment is not limited to the exemplified production conditions.
  • the styrene resin is melt-kneaded by the first extruder 41 whose temperature in the cylinder is 200 ° C. to 245 ° C., and the melt-kneaded styrene resin is supplied to the multi-manifold die 43.
  • the multi-manifold die 43 performs extrusion molding at a die temperature of 245 ° C.
  • the light guide plate base member 12 made of styrene resin is obtained by sandwiching and cooling the extruded resin with the first pressing roll 44, the second pressing roll 45, and the third pressing roll 46. It is done.
  • the thickness of the light guide plate base material portion 12 can be adjusted by adjusting the distance between the first pressing roll 44 and the second pressing roll 45 shown in FIG. By adjusting the distance between the second pressing roll 45 and the third pressing roll 46, the surface roughness of the surface of the light guide plate base material portion 12 can be adjusted.
  • the light guide plate 11 is obtained by forming the reflection dots 24 containing the bluing agent on the back surface 12c of the obtained light guide plate base material portion 12 by screen printing or ink jet printing.
  • the manufacturing method of the light guide plate 11 is not limited to the above method.
  • the light guide plate 11 in which the reflective dots 24 containing the bluing agent are formed on the back surface 12c of the light guide plate base material portion 12 may be directly produced by injection molding or the like.
  • the light guide plate 11 When the light source 14A included in the light source unit 14 emits light, the light from the light source 14A enters the light guide plate substrate unit 12 from the side surface 12a of the light guide plate substrate unit 12 facing the light source 14A.
  • the light incident on the light guide plate base material portion 12 propagates while totally reflecting inside the light guide plate base material portion 12. A part of the light propagating through the light guide plate substrate 12 is reflected by the reflection dots 24 under conditions other than the total reflection condition. Therefore, the light reflected by the reflective dots 24 is emitted from the emission surface 12b. Thereby, the emission surface 12b can emit planar light.
  • the main component of the light guide plate base portion 12 included in the light guide plate 11 is a styrene resin. Therefore, the light guide plate 11 can be manufactured at low cost.
  • the reflective dots 24 formed on the back surface 12c of the light guide plate base 12 include a bluing agent. The light reflected by the reflective dots 24 containing the bluing agent is tinged with blue. When such light is emitted from the light guide plate base material portion 12 including the styrene resin, yellowness derived from the styrene resin is suppressed. As a result, in the transmissive image display device 10 including the light guide plate 11, an image can be displayed with a color closer to nature.
  • the reflective dot 24 contains a bluing agent
  • the light guide plate base material portion 12 does not contain a bluing agent, so that a decrease in light transmittance of the light guide plate base material portion 12 can be suppressed. Therefore, such a light guide plate 11 can ensure the luminance of the light emitted from the emission surface 12b.
  • the surface light source device 22 includes the light guide plate 11, the surface light source device 22 can emit planar light with a hue close to natural and with a sufficient luminance. Since the transmissive image display device 10 includes the light guide plate 11, it is possible to display an image having a hue close to natural and with a sufficient luminance.
  • the styrenic resin that is the main component of the light guide plate base material portion 12 is not limited to the exemplified polystyrene, and may be a resin containing a styrenic monomer unit.
  • the light guide plate base material portion 12 may be a resin in which a styrene monomer and a (meth) acrylic acid ester are copolymerized.
  • (meth) acrylic acid ester is meant to include methacrylic acid ester and acrylic acid ester.
  • the main component of the light guide plate base 12 is a resin in which a styrene monomer and a (meth) acrylate ester are copolymerized
  • the amount of the styrene monomer unit is (meth) acrylate ester. More than unit quantity. That is, the resin constituting the light guide plate base material portion 12 has a styrene monomer unit content of 50 mass% to 100 mass% and a (meth) acrylate unit content of 0 mass% to 50 mass%. A resin having a mass% is preferred.
  • a styrene-based resin is derived from a styrene-based monomer unit or is likely to have a yellowish color
  • the present invention is preferably applied.
  • An example of a resin in which such a styrene monomer and a (meth) acrylic acid ester monomer are copolymerized is an MS resin in which styrene and methyl methacrylate are copolymerized.
  • substituted styrene or the like can be used in addition to styrene.
  • substituted styrenes can include halogenated styrenes such as chlorostyrene and bromostyrene, and alkylstyrenes such as vinyltoluene and ⁇ -methylstyrene.
  • (meth) acrylic acid esters include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate.
  • methacrylates such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, phenyl acrylate, benzyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and 2-hydroxyethyl acrylate.
  • Polycarbonate resin can be used as the main component of the light guide plate base 12. Polycarbonate resin is excellent in heat resistance. Therefore, heat resistance can be imparted to the obtained light guide plate base material portion 12.
  • the molding temperature of the light guide plate base material portion 12 can be appropriately set according to the polycarbonate resin used, and an example of the molding temperature is 260 to 320 ° C.
  • the polycarbonate resin include Iupilon (model number: H-3000, H-4000, HL-4000, HL-7001, HL-8000) manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., and Macrolon (model number: 2205, 2405) manufactured by Bayer. CD2605), Teflon manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
  • the light guide plate base 12 is not limited to a single layer but may be a multilayer.
  • the first resin is melt-kneaded by the first extruder 41 of the manufacturing apparatus 40 shown in FIG. 3, and the melt-kneaded first resin is supplied to the multi-manifold die 43.
  • the second resin is melt-kneaded by the second extruder 42, and the melt-kneaded second resin is supplied to the multi-manifold die 43.
  • the multi-manifold die 43 can co-extrusion the first and second resins, whereby the light guide plate base material portion 12 that is a multilayer body can be manufactured.
  • the light guide plate base material portion 12 as a multilayer body may be manufactured by independently manufacturing sheets including components (resins) constituting each layer, superimposing these sheets, and performing hot pressing.
  • SYMBOLS 10 Transmission type image display apparatus, 11 ... Light guide plate, 12 ... Light guide plate base material part, 12a ... Side surface, 12b ... Outgoing surface, 12c ... Back surface, 14 ... Light source part, 16 ... Reflective sheet, 18 ... Transmission type image display Part, 20 ... optical film part, 22 ... surface light source device, 24 ... reflection dot (reflection dot for light guide plate).

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Abstract

スチレン系樹脂又はポリカーボネート樹脂を含み、黄色味が抑制されるとともに光の透過率の低下を抑制した導光板、その導光板を備えた面光源装置及び透過型画像表示装置、並びに、導光板用反射ドットが提供される。導光板（１１）は、光を出射する出射面（１２ｂ）及び出射面（１２ｂ）と反対側の背面（１２ｃ）を有する導光板基材部（１２）と、導光板基材部（１２）の背面（１２ｃ）側に設けられており光を出射面（１２ｂ）側に反射する反射ドット（２４）と、を備える。導光板基材部（１２）は、スチレン系樹脂又はポリカーボネート樹脂を含んで構成されている。反射ドット（２４）は、ブルーイング剤を含む。

Description

導光板、面光源装置、透過型画像表示装置及び導光板用反射ドット
　本発明は、導光板、面光源装置、透過型画像表示装置及び導光板用反射ドットに関する。
　液晶表示装置等の透過型画像表示装置は、一般に、導光板を利用して光を供給するエッジライト方式の面光源装置をバックライトとして有している。エッジライト方式は画像表示装置の薄型化の観点で有利であり、エッジライト方式による高輝度且つ大型の面光源装置の開発が強く望まれている。
　エッジライト方式の面光源装置の場合、導光板の側面から入射した光が、導光板の背面側に設けられた白色ドット等の反射ドットの作用により反射し、臨界角度以上の角度成分の光が導光板の出射面から出射する。
　導光板の基材（導光板基材）を形成する透光性の材料としては、アクリル系樹脂のほか、スチレン系単量体単位を含む樹脂であるスチレン系樹脂が用いられている。特許文献１［特開２００７－２０４５３６号公報］に開示された導光板には、スチレン系樹脂が用いられている。
　ポリカーボネート樹脂も導光板基材を形成する透光性の材料として用いられている。特許文献２［特開平９－０２０８６０号公報］及び特許文献３［特開平１１－１５８３６４号公報］に開示された導光板には、ポリカーボネート樹脂が用いられている。
特開２００７－２０４５３６号公報 特開平９－０２０８６０号公報 特開平１１－１５８３６４号公報
　スチレン系樹脂又はポリカーボネート樹脂を導光板基材に用いた場合、導光板基材全体に黄色味が出てしまい、導光板を利用した画像表示に影響を及ぼすおそれがある。これに対処するために、特許文献１に開示されるように、ブルーイング剤が添加されたスチレン系樹脂を板状に成形することによって導光板基材を形成することが考えられる。しかしながら、導光板基材中にブルーイング剤を均一に含ませた形態では、導光板基材全体の黄色味は抑制される一方、光の透過率が低下する傾向があった。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、スチレン系樹脂又はポリカーボネート樹脂を含み、黄色味が抑制されるとともに光の透過率の低下を抑制した導光板、その導光板を備えた面光源装置及び透過型画像表示装置、並びに、導光板用反射ドットを提供することを目的とする。
　すなわち、本発明の一側面は、光を出射する出射面及び出射面と反対側の背面を有する導光板基材部と、導光板基材部の背面側に設けられており出射面側に光を反射する反射ドットと、を備え、導光板基材部が、スチレン系樹脂又はポリカーボネート樹脂を含んで構成されており、反射ドットがブルーイング剤を含む、導光板を提供する。
　ブルーイング剤を含む反射ドットによって反射した光は、青色を帯びている。このような光がスチレン系樹脂又はポリカーボネート樹脂を含んで構成されている導光板基材部から出射されると、スチレン系樹脂又はポリカーボネート樹脂に由来する黄色味が抑制される。導光板基材部にはブルーイング剤が含まれていないので、導光板基材部の光の透過率の低下が抑制され得る。すなわち、この様な構成の導光板は、スチレン系樹脂又はポリカーボネート樹脂が用いられていても、黄色味が抑制されるとともに、光の透過率の低下が抑制され得る。
　本発明の他の側面は、上記導光板と、導光板基材部の側面に光を供給する光源部とを備える面光源装置を提供する。
　本発明の更に他の側面は、上記導光板と、導光板基材部の側面に光を供給する光源部と、導光板基材部の出射面側に設けられ、出射面から出射される光で照明される透過型画像表示部とを備える透過型画像表示装置を提供する。
　本発明の更に他の側面は、スチレン系樹脂又はポリカーボネート樹脂を含んで構成されている導光板基材部の一面に設けられ、導光板基材部内を導光する光の一部を上記一面と反対側の面から出射されるように反射する導光板用反射ドットであって、ブルーイング剤を含む、導光板用反射ドットを提供する。ブルーイング剤を含む反射ドットによって反射した光は、青色を帯びている。このような光がスチレン系樹脂又はポリカーボネート樹脂を含んで構成されている導光板基材部から出射されると、スチレン系樹脂又はポリカーボネート樹脂に由来する黄色味が抑制される。
　本発明によれば、スチレン系樹脂又はポリカーボネート樹脂を含み、黄色味が抑制されるとともに光の透過率の低下を抑制した導光板、その導光板を備えた面光源装置及び透過型画像表示装置、並びに、導光板用反射ドットを提供することが可能になる。
図１は、透過型画像表示装置の一実施形態を示す端面図である。 図２は、本実施形態に係る導光板基材部の一実施形態を示す断面図である。 図３は、導光板基材部の製造装置の概略構成を示す図である。
　以下、図面を参照して、本発明の導光板、面光源装置、透過型画像表示装置及び導光板用反射ドットの実施形態が説明される。図面の説明において、同一の要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
　図１の透過型画像表示装置１０は、導光板１１を有する面光源装置２２と、導光板１１が有する導光板基材部１２の出射面１２ｂ側に設けられた透過型画像表示部１８とを有する。以下の説明では、図１に示すように、面光源装置２２と透過型画像表示部１８の配列方向がｚ方向と称され、ｚ方向に直交する２方向であって、互いに直交する２方向がそれぞれｘ方向及びｙ方向と称される。
　透過型画像表示部１８は、面光源装置２２から出射される光を利用して画像を表示する。透過型画像表示部１８の例は液晶表示パネルが挙げられる。この場合、透過型画像表示装置１０は液晶表示装置（又は液晶テレビ）である。液晶表示パネルの例は、液晶セルの両面に偏光板が配置された偏光板貼合体である。液晶セル及び偏光板としては、従来の液晶表示装置等の透過型画像表示装置で用いられている液晶セル及び偏光板が利用され得る。液晶セルの例は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）型の液晶セルやＳＴＮ（SuperTwisted Nematic）型の液晶セルなどである。
　透過型画像表示装置１０は、導光板１１と透過型画像表示部１８との間に配置された複数枚の光学フィルム２０を更に備えてもよい。光学フィルム２０の例は、拡散フィルム、プリズムフィルム及び輝度向上フィルムである。
　面光源装置２２は、板状の導光板基材部１２を有する導光板１１と、導光板基材部１２の側面１２ａの近傍に配置された光源部１４とを備えるエッジライト方式の面光源装置２２である。面光源装置２２は、導光板基材部１２の背面１２ｃ側に配置された反射シート１６を更に備えてもよい。反射シート１６を備えることで、導光板１１から反射シート１６側に出射された光が導光板１１に戻され得る。その結果、光源部１４からの光がより有効に利用され得る。上記光学フィルム２０は、面光源装置２２の構成要素であってもよい。
　光源部１４は、入射面である導光板基材部１２の側面１２ａのｙ方向に沿って設けられた光源１４Ａを有する。光源１４Ａは、発光ダイオード、ハロゲンランプ及びタングステンランプのような点光源であってもよいし、蛍光管のような線状光源であってもよい。赤色光、緑色光及び青色光を発光するＲＧＢタイプの発光ダイオードが、光源１４Ａとして好適に用いられる。
　光源１４Ａと導光板基材部１２の側面（入射面）１２ａとの距離は、通常１ｍｍ～１５ｍｍであり、好ましくは１０ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下である。光源１４Ａが点光源である場合、側面１２ａのｙ方向に沿って複数の点光源が直線状に配列される。隣り合う点光源同士の間隔は、通常１ｍｍ～２５ｍｍである。省電力化の観点から、点光源の数を減らせるように、隣り合う点光源同士の間隔は、好ましくは１０ｍｍ以上である。
　光源部１４は、導光板１１と反対側に設けられた、光を反射させるリフレクター１４Ｂを更に有していてもよい。リフレクター１４Ｂを有することにより、光源１４Ａからの光が効率良く導光板基材部１２の側面１２ａに入射され得る。リフレクター１４Ｂは、例えば、白色樹脂板又は白色樹脂フィルムから形成される。
　図１に示された面光源装置２２においては、導光板基材部１２の４つの側面のうち１つの側面のみに光源部１４が設けられている。しかしながら、光源部１４は、導光板基材部１２の側方に設けられていればよい。例えば、導光板基材部１２の対向する一対の側面それぞれに対して光源部１４が設けられてもよいし、出射面１２ｂ及び背面１２ｃと交差する（図１では直交する）４つの側面全てに対して光源部１４が設けられてもよい。
　次に、導光板１１の構成が、図２を利用して詳細に説明される。導光板１１は、導光板基材部１２と、導光板基材部１２の背面１２ｃに設けられた反射ドット（導光板用反射ドット）２４を有する。
　導光板基材部１２は、ｚ方向から見られた場合の平面視形状が略矩形の板状体である。導光板基材部１２は、光を出射する出射面１２ｂ及び出射面１２ｂと反対側の背面１２ｃを有する。
　導光板基材部１２は、スチレン系樹脂で構成される。スチレン系樹脂の例は、ポリスチレンである。
　導光板基材部１２の厚さは、好ましくは１ｍｍ～３０ｍｍ、より好ましくは１ｍｍ～１０ｍｍである。導光板基材部１２の側面１２ａは、研磨処理等により平滑化されていることが好ましい。導光板基材部１２は、樹脂板の成形方法として通常採用されている方法により得ることができる。例えば、導光板基材部１２は、熱プレス法、溶融押出法、射出成形法等により作製され得る。
　導光板基材部１２は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、紫外線吸収剤、熱安定剤、酸化防止剤、耐候剤、光安定剤、蛍光増白剤及び加工安定剤等の各種添加剤、並びに、光拡散粒子を含んでいてもよい。
　反射ドット２４は、導光板基材部１２の背面１２ｃ側に設けられ、導光板基材部１２の背面１２ｃに到達した光を出射面１２ｂ側に反射させる。反射ドット２４の一例は、拡散ドットである。拡散ドットは、背面１２ｃ側に向けて伝搬してきた光を出射面１２ｂ側に拡散させながら反射する。拡散ドットは、典型的には白色ドットである。反射ドット２４は、出射光が均一になるように設計されたパターンで形成される。反射ドット２４は、例えば、インクジェット印刷により形成され得る。インクジェット印刷等により反射ドット２４を形成する場合、用いられるインクジェットインクは、例えば、顔料と、光重合性成分と、光重合開始剤とが含有された紫外線硬化型のインクである。
　顔料は、好ましくは炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子及び二酸化チタン粒子の少なくとも何れか一つである。炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子及び二酸化チタン粒子それぞれの累積５０％粒子径Ｄ５０は、５０～３０００ｎｍ、より好ましくは、１００～１５００ｎｍ、更に好ましくは３００～６００ｎｍである。累積５０％粒子径Ｄ５０が５０～３０００ｎｍの範囲内にある炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子、二酸化チタン粒子は、市販品から粒度分布に基づいて適宜選択することにより入手が可能である。累積５０％粒子径Ｄ５０は、全粒子の粒子径及び体積を測定し、小さい粒子径の粒子から順次体積を積算したときに、積算体積が全粒子の合計体積に対して５０％となる時点の粒子の粒子径である。顔料のインクにおける含有割合は、通常、インクの全体質量を基準として０．５～１５．０質量％程度である。炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子及び二酸化チタン粒子の少なくとも一つである顔料を利用したインクは、無機物を利用したインクである。このような無機物を利用したインクの保存安定性、すなわち、無機顔料沈降性を考慮した場合、３つの粒子のうち一番比重の小さい炭酸カルシウム粒子を顔料として利用することがインクとしてより好ましい。
　光重合性成分は、ビニル基等の光重合性官能基を有し、好ましくはヒドロキシル基を有しない光重合性モノマー及び／又は光重合性オリゴマーから構成される。ヒドロキシル基を有しない光重合性モノマーの含有割合は、好ましくは、インクの全体質量を基準として６５～７５質量％である。ヒドロキシル基を有しない光重合性オリゴマーの含有割合は、好ましくは、インクの全体質量を基準として１０～２０質量％である。
　ヒドロキシル基を有しない光重合性モノマーは、例えば、１，４－ブタンジオールジアクリレート（例えば、サートマージャパン（株）製、ＳＲ２１３）、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート（例えば、サートマージャパン（株）製、ＳＲ２３８Ｆ）、１，３－ブチレンジアクリレート（例えば、サートマージャパン（株）製、ＳＲ２１２）、１，９－ノナンジオールジアクリレート（例えば、新中村化学工業（株）製、Ａ－ＮＯＤ－Ｎ）、及び、プロポキシ化（２）ネオペンチルグリコールジアクリレート（例えば、サートマージャパン（株）製、ＳＲ９００３）から選ばれる。
　ヒドロキシル基を有しない光重合性オリゴマーは、好ましくは、脂肪族ウレタン（メタ）アクリレート（例えば、サートマージャパン（株）製、ＣＮ９８５Ｂ８８、ＣＮ９９１）を含む。脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートは、脂肪族ポリイソシアネートと脂肪族ポリオールとから形成されるポリウレタンオリゴマー鎖と、これに結合したアクリレート基又はメタクリレート基とを有する光重合性オリゴマーである。脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートのガラス転移温度は、好ましくは４０℃以上である。
　光重合開始剤は、紫外線硬化型樹脂の分野において通常用いられている光重合開始剤から適宜選択することができる。光重合開始剤のインクにおける含有割合は、通常、０．５～１０．０質量％程度である。
　本実施形態において、反射ドット２４はブルーイング剤を含む。インクジェット印刷等により反射ドット２４を形成する場合、用いられるインクジェットインクは、ブルーイング剤を更に含む。ここでは、インクジェット印刷を例にして反射ドット２４の形成方法が説明されたが、スクリーン印刷等の他の方法によって反射ドット２４が形成されてもよい。その場合も反射ドット２４は、ブルーイング剤を含む紫外線硬化型のインクにより形成され得る。
　ブルーイング剤は通常用いられているブルーイング剤であれば特に制限はない。ブルーイング剤の例は、マクロレックスブルーＲＲ（バイエル社製、商品名）、マクロレックスブルー３Ｒ（バイエル社製、商品名）、及びポリシンスレンブルーＲＬＳ（クラリアント社製、商品名）を含む。
　反射ドット２４におけるブルーイング剤の含有量は、導光板基材部１２の厚さに応じて適宜設定される。
　本実施形態に係る導光板１１の作製方法の一例が、導光板１１の作製の一工程を示す図３を利用して説明される。図３は、導光板基材部１２の製造装置４０の概略構成を示す図である。導光板１１は、図３に示された製造装置４０で導光板基材部１２を作製した後、ブルーイング剤を含む反射ドット２４が導光板基材部１２に形成されることによって作製される。
　製造装置４０の構成が説明される。図３に示された製造装置４０は、マルチマニホールドダイ４３に接続される第１押出機４１と、同じくマルチマニホールドダイ４３に接続される第２押出機４２とを備える。マルチマニホールドダイ４３から押し出される樹脂シートを成形するために、製造装置４０は、第一押圧ロール４４と、第二押圧ロール４５と、第三押圧ロール４６とを備える。第一押圧ロール４４、第二押圧ロール４５及び第三押圧ロール４６は、各ロールの軸が略平行になるように配置されている。第一押圧ロール４４、第二押圧ロール４５及び第三押圧ロール４６の表面は鏡面である。
　次に、導光板１１の製造工程が説明される。以下の説明において、温度等が例示されるが、本実施形態は、例示される製造条件に限定されない。まず、スチレン系樹脂がシリンダー内の温度が２００℃～２４５℃の第１押出機４１で溶融混練され、溶融混練されたスチレン系樹脂がマルチマニホールドダイ４３に供給される。
　マルチマニホールドダイ４３がダイ温度２４５℃で押出成形を行う。押出成形された樹脂を第一押圧ロール４４、第二押圧ロール４５、及び第三押圧ロール４６で挟圧と冷却とを行うことによって、スチレン系樹脂で構成される導光板基材部１２が得られる。
　この製造方法では、図３に示された第一押圧ロール４４と第二押圧ロール４５との間の間隔を調整することで導光板基材部１２の厚さが調整され得る。第二押圧ロール４５と第三押圧ロール４６の間の間隔を調整することによって、導光板基材部１２の表面の表面粗さが調整され得る。
　得られた導光板基材部１２の背面１２ｃにスクリーン印刷又はインクジェット印刷によってブルーイング剤を含む反射ドット２４が形成されることによって、導光板１１が得られる。導光板１１の作製方法は、上記方法に限定されない。例えば、射出成形等により、ブルーイング剤を含む反射ドット２４が導光板基材部１２の背面１２ｃに形成された導光板１１が直接作製されてもよい。
　本実施形態に係る導光板１１の作用効果が、図１に示されるように、面光源装置２２の一部として導光板１１を透過型画像表示装置１０に適用した場合を例にして説明される。光源部１４が有する光源１４Ａが発光すると、光源１４Ａからの光は、光源１４Ａに対向する導光板基材部１２の側面１２ａから導光板基材部１２に入射する。導光板基材部１２に入射された光は、導光板基材部１２内を全反射しながら伝播する。導光板基材部１２内を伝播する光の一部は、反射ドット２４によって、全反射条件以外の条件で反射する。そのため、反射ドット２４で反射した光は出射面１２ｂから出射する。これにより出射面１２ｂが面状の光を出射し得る。
　導光板１１が有する導光板基材部１２の主成分は、スチレン系樹脂である。そのため、導光板１１は、低コストで製造され得る。導光板基材部１２の背面１２ｃに形成された反射ドット２４は、ブルーイング剤を含む。ブルーイング剤を含む反射ドット２４によって反射された光は、青色を帯びている。このような光がスチレン系樹脂を含んで構成されている導光板基材部１２から出射されると、スチレン系樹脂に由来する黄色味が抑制される。その結果、導光板１１を備える透過型画像表示装置１０では、自然により近い色合いで画像が表示され得る。更に、反射ドット２４がブルーイング剤を含む一方、導光板基材部１２はブルーイング剤を含まないので、導光板基材部１２の光の透過率の低下が抑制され得る。従って、このような導光板１１は、出射面１２ｂから出射する光の輝度を確保できる。
　面光源装置２２は、導光板１１を備えるので、自然に近い色合いで、かつ、輝度が確保された面状の光を出射することができる。透過型画像表示装置１０は、上記導光板１１を備えるので、自然に近い色合いで、かつ、輝度が確保された画像を表示することができる。
　本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形が可能である。例えば、導光板基材部１２の主成分であるスチレン系樹脂は、例示したポリスチレンに限定されず、スチレン系単量体単位を含む樹脂であればよい。例えば、導光板基材部１２は、それぞれスチレン系単量体と（メタ）アクリル酸エステルとが共重合した樹脂であり得る。なお、本発明においては、（メタ）アクリル酸エステルは、メタクリル酸エステルとアクリル酸エステルとを含む意味である。
　導光板基材部１２の主成分がスチレン系単量体と、（メタ）アクリル酸エステルとが共重合した樹脂である形態では、スチレン系単量体単位の量は、（メタ）アクリル酸エステル単位の量以上である。すなわち、導光板基材部１２を構成する樹脂は、スチレン系単量体単位の含有量が５０質量％～１００質量％であり、（メタ）アクリル酸エステル単位の含有量が０質量％～５０質量％である樹脂が好ましい。このようなスチレン系樹脂は、スチレン系単量体単位に由来するためか、黄色味が出やすいので、本発明が好ましく適用される。このようなスチレン系単量体と、（メタ）アクリル酸エステル単量体とが共重合した樹脂の例は、スチレンとメタクリル酸メチルとが共重合したＭＳ樹脂である。
　スチレン系単量体としては、スチレンの他に、置換スチレン等が用いられ得る。置換スチレンの例は、クロロスチレン及びブロモスチレン等のハロゲン化スチレン、並びに、ビニルトルエン及びα－メチルスチレン等のアルキルスチレンを含み得る。（メタ）アクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチルの他に、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸２－エチルヘキシル及びメタクリル酸２－ヒドロキシエチル等のメタクリル酸エステル、並びに、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸２－エチルヘキシル及びアクリル酸２－ヒドロキシエチル等のアクリル酸エステルが挙げられる。
　導光板基材部１２の主成分としては、ポリカーボネート樹脂が用いられ得る。ポリカーボネート樹脂は耐熱性に優れる。そのため、得られる導光板基材部１２に耐熱性が付与され得る。導光板基材部１２の成形温度は、用いるポリカーボネート樹脂に応じて適宜設定可能であり、上記成形温度の例は、２６０～３２０℃である。ポリカーボネート樹脂の例は、三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製のユーピロン（型番：Ｈ－３０００、Ｈ－４０００、ＨＬ－４０００、ＨＬ－７００１、ＨＬ－８０００）、バイエル社製のマクロロン（型番：２２０５、２４０５、ＣＤ２６０５）、出光興産株式会社製のタフロン（型番：＃１７００、＃１９００、＃２２００）、帝人化成株式会社製のパンライト（型番：Ｌ－１２２５Ｌ、Ｌ－１２２５－Ｙ、ＬＶ－２２２５Ｙ）、帝人バイエルポリテック株式会社製のＳＴ－３０００、ＧＥプラスチックス社製のレキサン（型番：１０１Ｒ、１０３Ｒ、１５３Ｒ）及び住友ダウ株式会社製のカリバー（型番：３０１－１５、３０１－２２、３０１－３０）を含む。
　導光板基材部１２は、単層体に限らず多層体であってもよい。この場合、図３に示された製造装置４０の第１押出機４１にて第１の樹脂が溶融混練され、溶融混練された第１の樹脂がマルチマニホールドダイ４３に供給される。同様に第２押出機４２にて第２の樹脂が溶融混練され、溶融混練された第２の樹脂がマルチマニホールドダイ４３に供給される。マルチマニホールドダイ４３が第１及び第２の樹脂を共押出成形することで、多層体である導光板基材部１２が製造され得る。多層体としての導光板基材部１２は、各層を構成する成分（樹脂）を含むシートをそれぞれ独立に製造し、これらのシートを重ね合わせ、熱プレスすることにより製造されてもよい。
１０…透過型画像表示装置、１１…導光板、１２…導光板基材部、１２ａ…側面、１２ｂ…出射面、１２ｃ…背面、１４…光源部、１６…反射シート、１８…透過型画像表示部、２０…光学フィルム部、２２…面光源装置、２４…反射ドット（導光板用反射ドット）。

Claims (4)

  1. 　光を出射する出射面及び前記出射面と反対側の背面を有する導光板基材部と、
    　前記導光板基材部の背面側に設けられており前記出射面側に光を反射する反射ドットと、
    を備え、
    　前記導光板基材部が、スチレン系樹脂又はポリカーボネート樹脂を含んで構成されており、
    　前記反射ドットがブルーイング剤を含む、導光板。
  2. 　請求項１に記載の導光板と、
    　前記導光板基材部の側面に光を供給する光源部と、
    　を備える面光源装置。
  3. 　請求項１に記載の導光板と、
    　前記導光板基材部の側面に光を供給する光源部と、
    　前記導光板基材部の前記出射面側に設けられ、前記出射面から出射される光で照明される透過型画像表示部と、
    を備える透過型画像表示装置。
  4. 　スチレン系樹脂又はポリカーボネート樹脂を含んで構成されている導光板基材部の一面に設けられ、前記導光板基材部内を導光する光の一部を前記一面と反対側の面から出射されるように反射する導光板用反射ドットであって、ブルーイング剤を含む、導光板用反射ドット。
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