(57)【要約】【課題】  本発明は、輝度を低下させず、全体を厚くすることなく、充分に輝度や色調ムラを均斉化できる光拡散体である輝度均斉化シートと、それを具備した、輝度が高く、しかも出射光が充分に均斉化されている面光源装置を提供する。【解決手段】    透光性基材の少なくとも片面に、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるよう調整されたパターンが、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含む紫外線硬化型白色インキにより印刷された、ＪＩＳ−Ｚ８７２９で規定される透過ｂ＊値が−１〜８であることを特徴とする輝度均斉化シートである。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基材の少なくとも片面に、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるよう調整されたパターンが、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含む紫外線硬化型白色インキにより印刷された、ＪＩＳ−Ｚ８７２９で規定される透過ｂ＊値が−１〜８であることを特徴とする輝度均斉化シート。
【請求項２】
白色インキが、α−ヒドロキシケトン系もしくはα−アミノケトン系などのベンゾインアルキルエーテル型光重合開始剤も含むことを特徴とする請求項１に記載の輝度均斉化シート。
【請求項３】
白色インキが、酸化チタンを含むことを特徴とする請求項１または２いずれかに記載の輝度均斉化シート。
【請求項４】
白色インキにより形成される白色拡散層の、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に従って測定される表面粗さＲａ値が０．５〜１．５μｍで、且つ平均厚さが０．５〜４．０μｍであることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の輝度均斉化シート。
【請求項５】
白色拡散層が、オフセット印刷により形成されたことを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の輝度均斉化シート。
【請求項６】
少なくとも光源と、請求項１〜５いずれかに記載の輝度均斉化シートを具備することを特徴とする面光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等のバックライトや照明などに利用できる面光源装置とその構成部材として利用できる輝度均斉化シートに関する
【背景技術】
【０００２】
通常、液晶表示装置のバックライトユニットや照明などに用いる面光源装置は、冷陰極管等の光源と、光源からの光を均斉化するため、光源の光出射側に設けられる光拡散体を有する。
この光拡散体の中で最も単純なものとしては、基材に拡散子を均一に練りこんだり、塗工したり、表面に微細な凹凸をつけることで、「全面に均一に拡散効果を持たせた光拡散体」が挙げられる。これらの光拡散体は、光源からの距離をある程度確保して設置することで、空気層による光拡散効果も利用して、均一な輝度分布を得ることができるが、面光源装置の薄型化が必要とされる場合、この空気層を充分に確保することが難しくなる。そこで、光源側から入射する不均一な輝度分布に合わせて拡散効果を部分的に調整したパターンを形成した輝度均斉化シートを光拡散体として用いると、空気層の厚さを最小減に抑制できるため、その薄型化に貢献することができる。これらの光拡散体を利用した面光源装置であるバックライトユニットの具体例として、例えば、特許文献１には、輝度を均斉化させるための調光用ドットパターンがスクリーン印刷された拡散板が開示されているが、この手法では、輝度の均斉化が不十分であるだけでなく、調光用ドットパターンを印刷した部分と、非印刷部とで色調ムラが生じる問題があった。特許文献２には、光源からの入射光に応じたカラー印刷を行なう手法が提案されているが、現実的には光源からの入射光の色度ムラに合わせて調光性パターンを作成するのは非常に困難であった。印刷に使用するインキとしては、モノトーン（白色、灰色、黒）インキ、並びにミラーインキなどが実用的であると思われるが、特許文献３には色調に着目した白色インキの提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１７０２３号公報
【特許文献２】特開２００４−１７０６９８号公報
【特許文献３】特開２０００−１６２４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１〜３に記載の光拡散体を用いた面光源装置であるバックライトユニットでは、輝度の均斉化が不充分であるため、光源の直上の部分と光源から離れた部分とで輝度が異なっていた。加えて、光源の直上の部分と光源から離れた部分とでは色調も異なっていた。この点に着目した特許文献３の光拡散体は、比較的色調ムラが小さかったが、輝度の均斉化自体が不十分であったため、充分な均斉度に達していなかった。
そこで、本発明は、輝度を低下させず、全体を厚くすることなく、充分に輝度や色調ムラを均斉化できる光拡散体である輝度均斉化シートと、それを具備した、輝度が高く、しかも出射光が充分に均斉化されている面光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の態様を包含する。
［１］透光性基材の少なくとも片面に、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるよう調整されたパターンが、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含む紫外線硬化型白色インキにより印刷された、ＪＩＳ−Ｚ８７２９で規定される透過ｂ＊値が−１〜８であることを特徴とする輝度均斉化シート。
［２］白色インキが、α−ヒドロキシケトン系もしくはα−アミノケトン系などのベンゾインアルキルエーテル型光重合開始剤も含むことを特徴とする［１］に記載の輝度均斉化シート。
［３］白色インキが、酸化チタンを含むことを特徴とする［１］または［２］いずれかに記載の輝度均斉化シート。
［４］白色インキにより形成される白色拡散層の、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に従って測定される表面粗さＲａ値が０．５〜１．５μｍで、且つ平均厚さが０．５〜４．０μｍであることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の輝度均斉化シート。
［５］白色拡散層が、オフセット印刷により形成されたことを特徴とする［１］〜［４］いずれかに記載の輝度均斉化シート。
［６］少なくとも光源と、［１］〜［５］いずれかに記載の輝度均斉化シートを具備することを特徴とする面光源装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の輝度均斉化シートは、拡散性に優れ、且つ色調の偏りがないため、効率よく輝度並びに色調ムラを均斉化できる。よってそれを具備する本発明の面光源装置は、筐体を薄型化したり、省電力化につながる光源数の削減を実施した状態でも、高輝度且つ色調ムラの少ない出射光が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の輝度均斉化シートの一実施形態を示す拡大断面図である。
【図２】本発明の輝度均斉化シートならびに面光源装置の一実施形態を示す断面図である。
【図３】図２に示す輝度均斉化シートならび面光源装置を斜め上から見た図である。
【図４】本発明の実施例１〜５、比較例２，３の輝度均斉化シートならびに面光源装置の断面図である。
【図５】本発明の実施例６の輝度均斉化シートならびに面光源装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の輝度均斉化シートとそれを具備する面光源装置の一実施形態について説明する。
【０００９】
＜輝度均斉化シート＞
本実施形態として例示する輝度均斉化シート１の断面図を図１に示す。本発明の輝度均斉化シート１は、透光性基材１１と、その少なくとも片面にアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含む紫外線硬化型白色インキを、不均一な輝度分布を有する入射光を均斉化して出射できるようパターン状に階調を調整して印刷することで形成された白色拡散部１２からなるものである。
【００１０】
［透光性基材］
透光性基材としては、ガラス基板や透明樹脂シートもしくは板が使用できる。構成する透明樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリオレフィン、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、メチルメタクリレートとスチレンの共重合体などが挙げられる。中でもポリエチレンテレフタレートの二軸延伸フィルムが好適に利用できる。光源からの光量が大幅に損失することが無ければ、拡散効果も期待できるため透光性基材は半透明であっても良い。半透明化の手法としては、光拡散板の材料として例示した光拡散性微粒子や発泡性材料を内添、あるいは塗工してもよく、例えば、特開２００５−５４１７６号公報等に開示される発泡シートを利用しても良い。
これら透光性基材の厚さは、薄すぎるとハンドリングし難く印刷にも支障をきたす恐れがあり、寸法安定性も劣るため、３０μｍ〜４ｍｍであることが好ましい。３０μｍ以上であれば、充分な強度を有する。４ｍｍ以上になると、コストや部材重量の観点から不利であり、１ｍｍ以下であれば本発明に好適なオフセット印刷を一般的な印刷機で実施できるため好ましい。なお、透光性基材として、光拡散板や光拡散シート、輝度向上シートなどの光学部材を用いても良い。
【００１１】
［白色拡散層］
白色拡散層は、入射光を高度に均斉化するために、表面の微細構造も含めて高精細にパターン化することが必要となる。白色拡散層の表面形状としては、適度な凹凸を有していると入射光の拡散に寄与するため好適であるが、あまり極端な凹凸があると部材としての擦過性に悪影響を及ぼすため、ＪＩＳ−Ｂ０６０１−１９９４に従って測定される表面粗さＲａ値で０．５〜１．５μｍ程度が好ましい。また、拡散層の高さとしては、薄すぎると充分な光拡散性能を達成することが出来ず、厚すぎると表面形状の制御が難しくなるだけでなく、白色インキを充分に紫外線硬化することが出来ない恐れがあるため、平均厚さとして０．５〜４．０μｍが望ましい。また、拡散層の剥離を防止する点では、最大厚さが８μｍ以下であることが好ましい。
表面粗さＲａ値は、下式によって求められる算術平均粗さＲａ値をμｍ単位で表したものであり、市販の触針式表面粗さ測定機あるいは市販の光学干渉式表面粗さ測定機等によって測定することができる。
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例えば、光学干渉式表面粗さ測定機によって、約４０００μｍ２の範囲（５５μｍ×７５μｍ）について凹凸を２次元的に測定できる。用いることのできる測定装置としては、ＷＹＫＯ社製 ＲＳＴＰＬＵＳ非接触三次元微小表面形状測定システムなどを挙げることができる。測定可能な面積が小さい場合は、深度形状が測定可能な顕微鏡（例えば、株式会社キーエンス製  超深度形状測定顕微鏡ＶＫ８５００）を用いて、２次元的な表面凹凸を測定しても良い。平均インキ厚については、簡便には通常の厚さ計を用いて非印刷部分との差を取ることでも確認できるが、網点面積率が判明している場合はＪＩＳ−Ｋ５７０１に従って測定してもよく、最大厚さも含めた詳細測定には、深度形状測定顕微鏡が、好適に利用できる
【００１２】
印刷方式としては、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷など公知の印刷方法が例示できるが、白色拡散層として前述の好ましい表面形状かつ高精細なパターンが得られる手法として、オフセット印刷が好適である。オフセット印刷としては、広く実施される水ありオフセット印刷の他、水なしオフセットも適宜選択できる。
オフセット印刷用の紫外線硬化型インキは、適度な粘性を有しているため、転写方式により基材上に印刷された直後の白色拡散層は、前述の光拡散に好ましい表面形状を有している。そこに直ちに紫外線照射し硬化させることで、望ましい形状の白色拡散層を得ることが出来る。印刷機としては、紫外線硬化型の印刷が可能であれば、何れを用いてもよく、紫外線照射の光源種類（例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ＬＥＤなど）も適宜選択できる。使用するインキも通常の紫外線硬化型インキのほか、紫外線照射により瞬時にインキを硬化・乾燥することが出来れば、酸化重合併用式のハイブリッドインキなどを用いても良い。
なお、白色インキ印刷により形成した白色拡散層の光拡散性能を妨げない範囲であれば、耐擦過性付与などのため、上層に透光性層を設けてもよい。透光性層としては、紫外線硬化型ニスを全面印刷したり、光拡散性粒子を含む塗工層を設けたり、透光性樹脂をラミネートしたりする、などの手法が例示できる。
【００１３】
透光性基材１１の少なくとも片面に形成される白色拡散層１２は、光源から到達する光を均斉化して出射できるよう印刷階調値（濃度）を調整されたグラデーション印刷パターンを形成する。印刷階調値（濃度）は、例えばインキの処方や濃度やインキ厚、網点面積率により調整できる。網点面積率とは、単位面積あたりの網点１２ａの面積（単位％）のことである。印刷階調値を網点面積率で制御する場合、網点の大きさを変えて階調を調整するＡＭスクリーン方式や、網点の個数を変えて階調を調整するＦＭスクリーン方式、両者の長所を生かしたハイブリッド方式（例えば、大日本スクリーン製造株式会社製：Ｆａｉｒｄｏｔ、ＲａｎｄｏｔＸ、クレオジャパン株式会社製：Ｓｔａｃｃｔｏ）など各種スクリーン方式の網点印刷が利用でき、網点１２ａの形状も、スクエアドット、ラウンドドット、トライアングルドット、チェーンドット、ハニカムドット等が公知のものが利用できる。
図１は、透光性基材の片面に、印刷階調値を網点面積率により調整する方式で網点１２ａからなる白色拡散層１２を形成した輝度均斉化シート１の断面図であるが、図示の便宜上、網点１２ａの大きさを強調し、網点１２ａの数は全体的に実際より少なく記載している。
【００１４】
印刷の制御が比較的容易であることから、好ましく利用されるＡＭスクリーンで網点２２ａを印刷する場合には、網点２２ａの線数が１インチ（２．５４ｃｍ）あたり６０〜２５０線であることと好ましい。網点２２ａの線数が１インチあたり６０線以上であれば、輝度をより均斉化でき、２５０線以下であれば、印刷の制御が容易にできる。
【００１５】
［白色インキ］
不均一な輝度分布を有する入射光を最も効率良く均斉化するには、高輝度部分の入射光のうち、均斉化後も必要な分はそのまま透過させ、過剰分は拡散・反射させることで、再配分するとよい。拡散層をミラーインキで形成すると、入射光を反射することはできるが透過には適さない。また、黒や灰色のインキを用いると、入射光の一部が吸収されてしまい、輝度低下や発熱を招くため不適である。したがって、拡散層としては白色が最適であり、透過光の色調偏りを防止するために、本発明の輝度均斉化シートは、透光性基材のみの部位から白色拡散層形成部を含め、透過ｂ＊値が−１〜８とする。透過ｂ＊値は、ＪＩＳ−Ｚ８７２２−２０００に従って測定され、ＪＩＳ−Ｚ８７２９−２００４に従って規定される値である。
【００１６】
本発明に使用される紫外線硬化型白色インキの構成成分としては、白色顔料、ビヒクル成分（感光性樹脂、オリゴマー、モノマー）や、光重合開始剤の他、各種助剤として、インキの安定化剤となる酸化防止剤や重合禁止剤、ワックスなどが例示できる。
基本的に紫外線照射によりインキセットが進行するため、揮発溶剤成分は必要としないが、印刷適性を損なわない範囲であれば、少量含んでいても良い。
【００１７】
白色拡散層を形成するインキに使用される白色顔料としては、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、タルク、クレー、塩基性炭酸鉛、チタン酸ストロンチウム、硫酸バリウム等が挙げられるが、これらに限定するものではない。中でも、酸化チタンや酸化亜鉛、硫酸バリウムが好適である。特に、隠蔽性が高く、屈折率が大きいため光拡散性も高く、比重が小さいためインキ中での分散安定性が高く、しかも、化学的安定性、物理的安定性にも優れる酸化チタンがもっとも好ましい。酸化チタンは、アナターゼ型結晶、ルチル型結晶のいずれであってもよいが、熱安定性、化学的安定性の観点から、ルチル型が好ましい。酸化チタンの平均一次粒子径は２２０〜２７０ｎｍが適当である。ここで、平均一次粒子径は、走査型電子顕微鏡により撮影した画像を画像解析することにより求めた値である。酸化チタンの平均一次粒子径が２２０ｎｍ以上であれば、充分な光遮蔽性を確保できるため、輝度をより均斉化でき、２７０ｎｍ以下であれば、色むらを防止できる。
白色顔料の種類や印刷するパターンによっても変動するが、インキ中の白色顔料の含有率は、２０〜７０質量％が望ましい。２０質量％以下では充分な光拡散性を付与することが難しく、７０質量％以上では印刷後の耐擦過性を維持することが困難となる。中でも本実施形態に最適であるオフセット印刷の場合、他の印刷方式に比べてインキ膜厚が比較的薄い中で印刷部の光拡散性を高める必要があるため、比較的高含有量である４０〜７０質量％が望ましい。
また、光量ロスの少ない白色色調を大きく損なわない範囲であれば、光拡散性粒子や、インキの色調調整用の着色顔料もしくは染料を混合しても良い。
【００１８】
白色顔料成分を定着させる機能を有するビヒクル成分としては、光重合開始剤と組み合わせて紫外線照射により重合可能な感光性樹脂、オリゴマー、モノマーなどが利用できる。例えば、樹脂成分としては、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、アミド樹脂などや又はそれらの変性もしくは共重合樹脂、モノマーやオリゴマーとしては、ポリエステル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート等が挙げられる。具体的には、ラジカル重合系としては、単官能のエチルカルビトール（メタ）アクリレート、フェノールエチレンオキサイド変性（メタ）アクリレート、ノニルフェノールエチレンオキサイド変性（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、アクリロイルモルホリン、イソボルニル（メタ）アクリレート、Ｎ―ビニルピロリドンや、２官能のヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールエチレンオキサイド変性ジアクリレート、ネオペンチルグリコールポリエチレンオキサイド変性ジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡエチレンオキサイド変性ジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、３官能以上のトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート、グリセリンプロポキシトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレートなど、カチオン重合系としては、グリシジルエーテル化合物や脂環式エポキシ化合物などのエポキシ化合物、オキセタン化合物、ビニルエーテル化合物などが例示できるが、これらに限定するものではない。
印刷適性の観点から白色インキのインキ粘度・タック、紫外線硬化性を適性に調整する必要があり、最適値となるようにビヒクル成分の種類、分子量・配合を調整する必要があるが、例えばオリゴマーとしては分子量１０００〜３０００のものが好適に利用できる。なお、本実施形態として好適であるオフセット印刷用インキの場合、比較的薄いインキ膜厚となるため、粘度調整用に用いる低分子量成分としては、硬化性の高い多官能型を利用すると良い。
【００１９】
本発明の光重合開始剤としては、光拡散性付与のため必要な白色顔料と吸収波長領域が重ならず、且つフォトブリーチ効果によりインキ密着性が良好で、紫外線照射後の印刷層の黄色味も少ないアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含む白色インキを使用することで、印刷により高い光拡散性付与しつつ、透過光に色調偏りがない輝度均斉化シートを得ることが出来ることから好ましい。
アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド（商品名：ＢＡＳＦ社製  ＬｕｃｉｒｉｎＴＰＯ、チバ社製  ＤＡＲＯＣＵＲ  ＴＰＯ）や２，４，６−トリメチルベンゾイル−エトキシフェニル−フォスフィンオキサイド（商品名：ＢＡＳＦ社製  Ｌｕｃｉｒｉｎ  ＴＰＯＬ）や、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド（商品名：チバ社製  ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９など）、ビス(２，６−ジメトキシベンゾイル) −２，４，４−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド（商品名：チバ社製  ＣＧＩ４０３など）が例示できるが、これに限定されるものではない。これらの光重合開始剤は、紫外線照射により開裂する部位自身が吸収を持つため、ビヒクル成分の硬化の基点となるフォスフィノルラジカルを生成した後に吸収を失い白色化するため、黄変抑制に有効であり、且つ、インキ層の内部まで充分に硬化させることが出来るため、インキ層の剥離抑制に効果的である。このアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤の特長を損なわない範囲であれば、コストやインキ表面の硬化性向上などの理由から、他種の光開裂型もしくは水素引き抜き型の光重合開始剤を併用しても良く、中でも、比較的黄変しにくい、酸素による重合阻害に耐性の高いなどの特徴を有するα−ヒドロキシケトンもしくはα−アミノケトンなどのベンゾインアルキルエーテル型光重合開始剤が好ましい。α-ヒドロキシアルキルフェノン系光重合開始剤としては、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル-ケトン（商品名：チバ社製  ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル-プロパン−１−オン（商品名：チバ社製  ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３））、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン（商品名：チバ社製  ＩＲＧＡＣＵＲＥ２９５９）が、α-アミノアルキルフェノン系光重合開始剤としては、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン（商品名：チバ社製  ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７）、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン（商品名：チバ社製  ＩＲＧＡＣＵＲＥ３７９）などが例示できるが、これらに限定するものはない。
【００２０】
＜面光源装置＞
本発明の面光源装置の一実施形態について説明する。
本実施形態として例示する面光源装置１００の断面図を図２に、斜め上方から見た図を図３に示す。この面光源装置１００は、矩形状の開口部を有するハウジング３とその内側の底面に設けられた反射板４、ハウジング３に収容された冷陰極管からなる複数の光源２（図２、３では光源２が８本平行に配列されている）と、ハウジング３の開口部を塞ぐように光源２の光出射側に順に積層した光拡散性粒子を含有する光拡散板５、輝度均斉化シート１、輝度拡散シート６、拡散シート７を具備する。
図２、３では、図示の便宜上、輝度均斉化シートの白色拡散層１２のパターンを簡略化し、適宜部材の厚みを強調している。更に、図３では部材構成を明確にするため、ハウジング３の開口部を塞ぐ形で積層する部材をずらした状態で図示している。
【００２１】
［光源］
光源としては、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）、熱陰極蛍光管（ＨＣＦＬ）、外部電極陰極管（ＥＥＦＬ）のような線状光源や、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの点状光源が採用できるが、特にこれらに限定するものでない。
複数の光源を使用する場合、それらの設置位置は限定するものではなく、多少の変動があってもよいが、ユニットの薄型化の観点からは、ハウジングの開口部を塞ぐ形で設置する光拡散板との距離が均一であることが好ましい。また、その光源設置位置と光拡散板との平均距離は、６ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、面光源装置を容易に薄型化できる。
【００２２】
［光拡散板］
面光源装置のハウジングの開口部には、光拡散板を設置することが望ましい。この光拡散板は、面光源装置に使用する各種シート状光学部材と光源間の距離を一定に保つ支持体としての役割も担うため、材質にもよるが厚さは１ｍｍ以上あると望ましい。但し、面光源装置全体の厚さを考慮すると、３ｍｍ以下が望ましい。支持体としての役割のほか、本発明の輝度均斉化シートに対する輝度均斉効果の負荷を軽減するため、入射光の拡散効果も高いほど好ましく、例えば、透光性を有する板の内部に光散乱性微粒子を含有させたり、表面にそれらの粒子を含む塗工層を設けたり、光拡散用の凹凸を形成したりするなどの手法を適宜組み合わせることにより、面方向にほぼ均一な光拡散性を付与した光拡散板が適当である。
【００２３】
光拡散板を構成する透明樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、メチルメタクリレートとスチレンの共重合体などが挙げられる。光拡散性微粒子としては、例えば、有機粒子、無機粒子、有機物や無機物の中空粒子や発泡粒子や多孔質粒子等があげられる。中でも、光拡散板の光拡散性がより高まるため、ベースとなる透明樹脂と光拡散性微粒子の屈折率差が大きいと、より好ましい。
【００２４】
光拡散性微粒子として、無機粒子の中では、無機ガラスビーズ、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化バリウム、マグネシウムシリケート、酸化チタン、炭酸カルシウム、タルク、クレー等、又はこれらの混合物が例示できる。
有機粒子としては、高屈折率のエピスルフィド系樹脂（１．７０）、チオウレタン系樹脂（１．６７）、ポリ塩化ビニリデン（屈折率１．６〜１．６３）、非晶ポリエステル（１．６２）、ポリスチレン（１．５９）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリ塩化ビニル（１．５４）、尿素樹脂（１．５４）、ウレタン樹脂（１．５３〜１．６７）、オレフィン−マレイミド交互共重合体（１．５３）、ポリアクリロニトリル（１．５２）、ポリメタクリロニトリル（１．５２）、ポリ（シクロヘキサン）（１．５１）、ポリプロピレン（１．５０）、メタクリレート（１．５１）、ポリビニルアルコール（１．４９〜１．５３）、脂環式オレフィン樹脂（ノルボルエン系）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリアセタール（１．４８）、ポリ（１、３―シクロヘキサジエン）（１．４５）、酢酸ビニル等が挙げられる。これらの樹脂の共重合体でも混合して使用しても、屈折率が適していれば良い。
光拡散性微粒子の形状は、特に限定されるものではなく、例えば球状、立方状、針状、棒状、紡錘形状、だるま粒子（例えば、架橋ポリスチレン粒子と架橋メタクリレート粒子をつなぎ合わせた粒子）、板状、鱗片状、繊維状、中空状などが挙げられる。
中でも、光拡散効果の高い中空粒子は、粒子内の空気層の屈折率１．０と低く、その周囲との屈折率差が稼ぎやすいため効率よく、光を屈折し、高い光拡散効果が得られる。具体的には、架橋ポリメタクリル酸メチル（屈折率１．４９。例えば積水化学工業ＭＢＸシリーズ）、架橋ポリスチレン（屈折率１．５９。例えば積水化学工業ＳＢＸシリーズ）、市販の未架橋アクリル系中空粒子、スチレンとメチルメタクリレート共重合体の中空粒子が例示でき、アクリロニトリル系樹脂（例えば、積水化学工業ＥＨＭシリーズ）などの発泡粒子を加熱して発泡させ、中空化しても良い。
【００２５】
上記の光拡散性粒子を含有させて入射光を拡散させるタイプの光拡散板の場合、ＪＩＳ−Ｋ７３６１に従って測定された全光線透過率が４０〜７０％が好適に使用できる。光拡散板の全光線透過率が７０％以下であれば、輝度をより充分に均斉化でき、４０％以上であれば、面光源装置の輝度を充分に確保できる。
【００２６】
［反射板］
面光源装置には、光源の光を効率よく出光させるために、周辺部に反射板もしくはシートを用いることが望ましく、材質としては、白色のプラスチックシート（白色ポリエチレンテレフタレートシート、白色ポリプロピレンシートなど）を単独もしくは、樹脂、金属、金属蒸着板などの基材に貼り付けたものが例示できる。これらはハウジングの内側の底面と一体化されていても良く、光源からの光を効率よく利用するために、凹凸処理やプリズム接着など各種加工がなされていても良い。
【００２７】
［その他光学部材］
本実施形態の面光源装置には、更なる均斉化や輝度向上のため、前述以外にも光拡散シートや輝度向上シートなどの光学部材を用いてもよい。
光拡散シートは、入射光を拡散可能で、その光拡散性が面方向に均一なシートであり、光拡散板と共に、輝度ムラ解消の点で有効である。例えば、透光性基材上に前述の各種光拡散性微粒子を含む塗料を塗工したり、インキを印刷することにより作成できる。
輝度向上シートとしては、一例として表面にプリズム形状を付与することで出射光を効率よく利用する透明樹脂シートが挙げられ、市販品としては、住友スリーエム株式会社製の輝度向上フィルム（ＢＥＦＩＩ、ＢＥＦＩＩＩ、ＲＢＥＦ、ＤＢＥＦ）などが例示できる。
光拡散シートや輝度向上シートの厚さは、０．０５〜１ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．５ｍｍであることがより好ましい。０．０５ｍｍ以上であれば充分な強度を得ることが容易であり、１ｍｍ以下であれば面光源装置の薄型化に大きな障害とはならない。
【００２８】
［印刷パターンについて］
図２、３の面光源装置１００において、光拡散板５を通して輝度均斉化シート１側に出射される光は、光拡散板５に含まれる光拡散性粒子の効果である程度均斉化されているものの、概して、光源２の略直上部分で光量が多くなり、光源２から離れるほど光量が少なくなる、不均一な輝度分布を有する。
そこで、本実施形態の輝度均斉化シート１には、入射光量の多い部分には光拡散性が高くなるよう白色インキの印刷パターンを調整する。例えば網点印刷を行なう場合、８本の光源２の各々の略直上の部分にて、網点１２ａの面積率が極大値となり、複数の光源２の中間点の略直上の部分にて、網点２２ａの面積率が極小値となるように調整する。その結果、輝度均斉化シート１に入射した光は均斉化され、均一な輝度分布の出射光が得られる。この輝度均斉化シート１の効果により、面光源装置１００で例示した、表面にプリスム形状を有する輝度向上シート６と光拡散性粒子を含む塗工層を有する拡散シート７を省略しても、充分な輝度均斉効果は得られるが、これらを具備することでより一層の輝度ロス抑制と均斉化レベル向上が期待できる。
【００２９】
なお、例示した上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の輝度均斉化シート１を除く各種光学部材は、積層順も含め適宜組み合わせればよく、同一素材を複数枚使用しても良い。例えば、光拡散板５や拡散シート７は、面方向に均一に気泡が形成された発泡体であってもよい。また、光拡散板５は、片面もしくは両面に凹凸が賦形されて光拡散性を有するものであったり、輝度均斉化シート１に用いられる透光性基材１１の両面に光拡散手段が設けられていてもよい。
【００３０】
輝度均斉化シートの印刷パターンも、使用する光源や他の光学部材との組合せによって大きく変わってくるので、条件に合わせてパターン設計が必要となる。例えば、面光源装置１００において光拡散性粒子を含有する光拡散板５の代わりに、入射光を屈折させるため正確に角度を規定したプリズム形状を表面に付与した透明プリズム板を用いた場合、輝度均斉化シート１への入射光は、各光源２の略直上の部分より、複数の光源２同士の中間点の方が、光量が多くなる場合もある。これらの状況に対応する手段として、特願２００８-２８３６０５号、特願２００８-２８３６０４号、特願２００８-２２３９０９号、特願２００８-２２３９０８号、特願２００８-２３０９９６号、特願２００８-２７３７０８号、特願２００８-２７３７１０号等に記載の手法に従って、印刷パターンの調整を行なっても良い。
【実施例】
【００３１】
［面光源装置］
用意した面光源装置１０１の断面図を図４に示す。矩形状の開口部を有するハウジング３とその内側の底面に設けられた反射板４、ハウジング３に収容された光源（８本の冷陰極管）と、ハウジング３の開口部を塞ぐように光源２の光出射側に順に積層した、光拡散板５、輝度均斉化シート１、拡散シート８、輝度向上シート６、拡散シート７を具備する。光拡散板５としては、住友化学社製ＲＭ８０１Ｓ、厚さ２ｍｍを用いた。拡散シート６、８として、厚さ２５０μｍの透明ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡（株）製、コスモシャインＡ４３００）にアクリル系ビーズを含有する塗工層を設けたシートを、基材面を光源側にむけて用いた。輝度向上シート７として、プリズム形状を有する樹脂シート（住友３Ｍ社製  商品名：ＢＥＦIII）を凹凸のない面を光源側にむけて用いた。輝度均斉化シート１は、以下に示す方法でそれぞれ作成し、実施例６以外は白色拡散層のない面を光源側に向けて用いた。
【００３２】
＜実施例１＞
枚葉オフセット印刷機を用いて、透光性基材としてポリエチレンテレフタレートシート（商品名：コスモシャインＡ−４３００、厚さ１００μｍ、東洋紡績社製）に、下記に示す配合にて調整した紫外線硬化白色インキａで、水ありオフセット印刷により、AM１００線／インチ（２．５４ｃｍ）スクエアドットの網点印刷を実施後、直ちに紫外線（紫外線照射量２００ｍＪ／ｃｍ２）を照射したところ、白色インキが硬化し、ＰＥＴシートの片面に白色拡散層を有する輝度均斉化シートＡが得られた。
網点の印刷パターンは、輝度均斉化シートを配置する前の面光源装置１０１の輝度分布ムラを、均斉化できるよう調整した階調印刷パターンとした。即ち、光量が多くなるにつれて網点面積率が高くなるよう、光源と同じ間隔で、網点面積率が極大値となるパターンである。
【００３３】
［紫外線硬化白色インキａの配合］
・東洋ケミカルズ社製  Ｍｉｒａｍｅｒ ＰＵ２４０（脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー）：１８重量部
・新中村科学工業社製  NKエステル  Ａ−ＤＰＨ：４重量部
・ダイセル・サイテック社製  アクリレートモノマー  ＯＤＡ−Ｎ：２５重量部
・石原産業社製  タイペークＣＲ−９０（粒径２５０ｎｍのルチル型酸化チタン）：５０重量部
・チバ社製  ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ８１９（アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤のフェニルビス（２，６‐ジメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド）：３重量部
【００３４】
得られた輝度均斉化シートＡの透過ｂ＊値は、１．０〜２．４であり、白色拡散層の表面粗さＲａ値は１．２μｍ、平均厚さは２．８μｍであった。
【００３５】
ＪＩＳ−Ｚ８７２９−２００４に規定される透過ｂ＊値は、スガ試験機社製カラーコンピューターＳＭ4-2にてＪＩＳ−Ｚ８７２２−２０００に従って測定した（Ｃ２光源、ハロゲンランプ、１２Ｖ５０Ｗ）。測定箇所により測定値が異なるため、網点面積率の一番高い箇所と低い箇所を測定した。
白色拡散層の表面粗さＲａ値と平均厚さは、株式会社キーエンス製  超深度形状測定顕微鏡ＶＫ８５００を用いて取得した画像データより測定した。表面粗さは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１−１９９４に従って計測した２次元的な算術平均粗さＲａ値であり、平均厚さは、白色拡散層と基材の差である。
【００３６】
＜実施例２＞
アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を、同じくアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤であるチバ社製  ＤＡＲＯＣＵＲ TPO（ジフェニル−２，４，６−トリメチルベンゾイルホスフィン＝オキシド）に変更した紫外線硬化白色インキｂを用いたこと以外は実施例１と同様にして、輝度均斉化シートＢを形成した。
得られた輝度均斉化シートＢの透過ｂ＊値は、０．７〜１．８であり、白色拡散層の表面粗さＲａ値は１．３μｍ、平均厚さは２．９μｍであった。
【００３７】
＜実施例３＞
アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を、アシルフォスフィンオキサイド系のチバ社製  ＤＡＲＯＣＵＲ TPOとα−ヒドロキシアルキルフェノン系光重合開始剤であるＤＡＲＯＣＵＲ１１７３の２：１混合物に変更した紫外線硬化白色インキｃを用いたこと以外は実施例１と同様にして、輝度均斉化シートＣを形成した。
得られた輝度均斉化シートＣの透過ｂ＊値は、０．９〜２．０であり、白色拡散層の表面粗さＲａ値は１．０μｍ、平均厚さは３．１μｍであった。
【００３８】
＜実施例４＞
紫外線硬化型白色インキを、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を含有する市販の水ありオフセット印刷用白ＵＶインキ（東洋インキ製造株式会社製、ＦＤＯニュー青口Ｔ白ＨＦ１ロ：主成分ルチル型酸化チタン）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、輝度均斉化シートＤを形成した。
得られた輝度均斉化シートＤの透過ｂ＊値は、１．２〜２．５であり、白色拡散層の表面粗さＲａ値は０．８μｍ、平均厚さは３．０μｍであった。
【００３９】
＜実施例５＞
透光性基材を厚さ１００μｍの東レ社製  ポリエチレンテレフタレートシート（ルミラーＴ６０）に変更したこと以外は実施例４と同様にして、輝度均斉化シートＥを形成した。
得られた輝度均斉化シートＥの透過ｂ＊値は、１．８〜３．８であり、白色拡散層の表面粗さＲａ値は０．８μｍ、平均厚さは２．９μｍであった。
【００４０】
＜実施例６＞
面光源装置１０１を図５に断面図を示す面光源装置１０２に変更し、透光性基材を前述の拡散シート８に変更し、基材面に印刷したこと以外は実施例４と同様にして、輝度均斉化シートＦを形成した。
得られた輝度均斉化シートＦの透過ｂ＊値は、２．０〜４．２であり、白色拡散層の表面粗さＲａ値は１．０μｍ、平均厚さは２．８μｍであった。
【００４１】
＜比較例１＞
光重合開始剤を、チバ社製  ＤＡＲＯＣＵＲ １１７３に変更した紫外線硬化白色インキｄを用いたこと以外は実施例１と同様にして、輝度均斉化シートを形成しようと試みたが、白色インキの硬化が不十分で、輝度均斉化シートとして実用に耐えるものは得られなかった。
【００４２】
＜比較例２＞
インカデジタルプリンター社製  ｉｎｃａ ＳＰ３２０を用いて、白色インクをＵＶインクジェット方式にて印刷し、白色拡散層を形成したこと以外は実施例１と同様にして、輝度均斉化シートＧを形成した。
得られた輝度均斉化シートＧの透過ｂ＊値は、３．２〜９．２であり、白色拡散層の表面粗さＲａ値は３．０μｍ、平均厚さは１０．５μｍであった。
【００４３】
＜比較例３＞
セイコ−アドバンス社製のスクリーンインキ２５００  １１０デンショクホワイトを、３２０メッシュでスクリーン印刷し、紫外線照射は行なわず、熱風乾燥により白色拡散層を得たこと以外は実施例１と同様にして、輝度均斉化シートＨを形成した。
得られた輝度均斉化シートＨの透過ｂ＊値は、０．５〜１．３であり、白色拡散層の表面粗さＲａ値は０．３μｍ、平均厚さは３．０μｍであった。
【００４４】
《面光源評価》
得られた輝度均斉化シートを、輝度均斉化シートＦ以外は図４に示す構成で面光源装置１０１に、輝度均斉化シートＦは図５に示す構成で面光源装置１０２に組み込み、光源を点灯させた状態で、輝度と均斉化の状態を目視にて下記指標を元に三段階評価した。併せて、拡散シート７の上方１０００ｍｍの位置に輝度計（トプコンテクノハウス社製、製品名「ＵＡ−１０００」）を設置し、面光源装置中央部を平行に配列された光源の垂直方向に横断する形で、端から端まで０．６ｍｍ間隔で三刺激値Y(輝度) [cd/ｍ２]と、色度x、色度yを測定し、輝度ロスや輝度均斉化の状態を確認する目安とした。
【００４５】
（輝度評価）
○：均斉化前の積算輝度量がほぼ維持されている。
△：均斉化前に比べ、積算輝度量が低下している。
×：均斉化前に比べ、目視で明確に判る範囲で輝度低下が大きく不適。
（均斉化評価）
○：充分に均斉化されている。
△：ほぼ均斉化されているが、ややムラがある。
×：明確に判る範囲でムラが大きく不適。
【００４６】
各輝度均斉化シート並びに面光源装置の作製条件を表１に、評価結果を表２に示す。
【００４７】
【表１】
2010164746.tif 000004
【００４８】
【表２】
2010164746.tif 000005
【００４９】
評価の結果、実施例１〜６の輝度均斉化シートを用いた面光源装置では、充分に高い輝度を有し、且つ輝度も充分均斉化されており、色調のムラや偏りも感じられなかった。
これに対し、比較例２の輝度均斉化シートを用いた面光源装置では、拡散層の透過ｂ＊値が高い影響のためか、全体的に出射光が黄色味を帯びており輝度の低下が見られ、面内でも色調ムラが確認された。一方、比較例３の輝度均斉化シートを用いた面光源装置は、色調の偏りを少ないものの輝度の均斉化が不十分であった。
【符号の説明】
【００５０】
１  輝度均斉化シート
１１  透光性基材
１２  白色拡散層
１２ａ  網点
２  光源
３  ハウジング
４  反射板
５  光拡散板
６  輝度向上シート
７、８  拡散シート
１００、１０１、１０２  面光源装置
【図１】
2010164746.tif 000006
【図２】
2010164746.tif 000007
【図３】
2010164746.tif 000008
【図４】
2010164746.tif 000009
【図５】
2010164746.tif 000010