(57)【要約】【課題】低コストで、軽く、強度に優れた光拡散板を提供する。【解決手段】光拡散板は、基材として単一のまたは２種以上を組合せた樹脂を用い、発泡倍率が１．５以下であって平均粒子径が０．５〜５０μｍの気泡を含み、全光線透過率が４０〜８０％、平行線透過率が６．５％以下である。光拡散板の基材となる樹脂はスチレン単位を２０質量％以上含む。また、光拡散板は、厚さが０．５〜３ｍｍであって、ディスプレイのバックライトに用いられる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材として樹脂を用い、発泡倍率が１．５以下であって平均粒子径が０．５〜５０μｍの気泡を含み、全光線透過率が４０〜８０％、平行線透過率が６．５％以下であることを特徴とする光拡散板。
【請求項２】
前記樹脂がスチレン単位を２０質量％以上含むことを特徴とする請求項１記載の光拡散板。
【請求項３】
厚さが０．５〜３ｍｍであって、ディスプレイのバックライトに用いられることを特徴とする請求項１または２記載の光拡散板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明カバーやディスプレイなどの用途に広く用いられる光拡散板に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂を主材料として製造され、光拡散透過性を有する光拡散板は、均一な輝度面が得られる。このため、光拡散板は、照明カバー、内部照明式看板、透過型ディスプレイなどの用途に、広く用いられている。特に近年では、液晶ディスプレイあるいは液晶テレビの直下型バックライト用の面光源体としての光拡散板の需要が伸びている。
【０００３】
光拡散板は、上記の機能を好適に発揮するために、光線をできる限り直進させることなく散乱させるとともに、できる限り散乱による光透過損失を抑えることが求められる。言い換えれば、光拡散板は、低い平行光線透過率と高い光透過率（全光線透過率）を併せ持つことが光拡散板の要求特性である。
【０００４】
このような要求特性を発現させるために、光拡散板は、従来、透明性樹脂に炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化ケイ素、タルク、マイカ、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどの無機系粒子を添加する方法、スチレン系重合体粒子、アクリル系重合体粒子、シロキサン系重合体粒子などの部分的に架橋したポリマー微粒子を添加する方法、あるいはこれらを併用する方法により、添加物によって光を散乱させる手法が採用されてきた。
【０００５】
これに対して、光拡散性能をより高めること等を目的として、樹脂発泡体を用いた光拡散シートや照明器具部品等も、種々提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）
【特許文献１】特開平５−２８１４０３号公報
【特許文献２】特開平１０−１８７０７１号公報
【特許文献３】特開２００４−７９５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、液晶ディスプレイあるいは液晶テレビの大画面化が進み、これに伴ってバックライト用拡散板も大型化しているため、比重の大きな無機系粒子を使用する場合には重量の問題が、高価な架橋ポリマー微粒子を使用する場合にはコストの問題がある。また、従来の拡散シート等は、軽くて強度に優れ、かつ、低コストの大型光拡散板としての機能を満足するものではない。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、低コストで、軽く、強度に優れた光拡散板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】
【０００８】
本発明者は、鋭意検討した結果、特定の要件を満たした気泡を光拡散源として用いることにより、上記目的に適う光拡散板が得られることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００９】
本発明に係る光拡散板は、基材として樹脂を用い、発泡倍率が１．５以下であって平均粒子径が０．５〜５０μｍの気泡を含み、全光線透過率が４０〜８０％、平行線透過率が６．５％以下であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る光拡散板は、前記樹脂がスチレン単位を２０質量％以上含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る光拡散板は、厚さが０．５〜３ｍｍであって、ディスプレイのバックライトに用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の光拡散板は、基材として樹脂を用い、発泡倍率が１．５以下であって平均粒子径が０．５〜５０μｍの気泡を含み、全光線透過率が４０〜８０％、平行線透過率が６．５％以下であるため、低コストで、軽く、強度に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る光拡散板の好適な実施の形態について、以下に説明する。
【００１４】
本発明の光拡散板は、全光線透過率が４０〜８０％、好ましくは４０〜７０％のものである。全光線透過率が４０％未満であると、透過光量が不十分なため、明るさの不足した光拡散板となる。また、全光線透過率が８０％を越えると、光源の隠敵性に欠けるため、バックライト光源のイメージに起因する輝度ムラの目立つ光拡散板となる。
【００１５】
また、本発明の光拡散板は、平行光線透過率が６．５％以下、好ましくは６％以下のものである。平行光線透過率が６．５％を越えると、光源の隠蔽性に欠けるため、輝度ムラの目立つ光拡散板となる。
【００１６】
また、本発明の光拡散板は、基材として樹脂を用い、光拡散源として、気泡を用いる。光拡散板の一般的な用途においては、光拡散性と光透過性のバランスのみならず、シートの均質性や外観の良さも要求されることが多く、これらの要件を十分に満足するためには、光拡散板中に分散する気泡を以下に示す範囲に制御する必要がある。
まず、気泡の平均粒子径は０．５〜５０μｍの範囲にあることが必要である。気泡の平均粒子径が０．５μｍ未満であると、気泡サイズが光の波長を下回るため光拡散能が低下し、バックライト光源の隠敵性が著しく欠け、輝度ムラの目立つ光拡散板となる。一方、気泡の平均粒子径が５０μｍを越えると、シート表面の凹凸が激しくなり、かつ、同一発泡倍率のときの粒子数が減少するため光拡散能の面でも好ましくない。
さらに、発泡倍率は１．５以下でなければならない。本発明で用いる気泡の主たる目的は光の拡散であって、シート強度の維持を考慮すると、適正な光拡散性と光透過性のバランスの範囲内で発泡倍率は抑制することが好ましい。発泡倍率が１．５を越えると、シート強度が低下するため、大型化するバックライト用拡散板としての要求特性を満たすことはできない。上記の発泡条件を得るために、好ましくは、炭酸ガス等の不活性ガスを発泡剤として用い超臨界条件で発泡させて光拡散板を製造する。
また、発泡を均一に発生させるために核剤を併用することもできる。核剤の種類としては例えば炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化ケイ素、タルク、マイカ、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどが挙げられ、特にタルク、マイカが好ましいが、これらに限定されるものではない。核剤の添加範囲は樹脂に対して０．５〜１５質量％、好ましくは３．０〜１０．０質量％である。
【００１７】
発明の光拡散板は、好ましくは、厚さが０．５〜３ｍｍのものである。厚さが０．５ｍｍ未満であると、バックライト用拡散板としての強度が確保できない。また、厚さが３ｍｍを越えると、拡散板重量が大きくなるため、大型化、薄型化に対応できない。
【００１８】
また、本発明の光拡散板は、単一の層で構成されてもよいし、二層以上の多層で構成されてもよい。
【００１９】
本発明の光拡散板は、従来使用されている無機粒子やポリマー粒子を気泡で置き換えることにより、強度を維持した上での軽量化、低コスト化を実現するものである。
ただし、上記の目的を著しく阻害しない範囲であれば、光の透過特性を調整する光拡散剤として、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化ケイ素、タルク、マイカ、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどの無機系粒子や、スチレン系重合体粒子、アクリル系重合体粒子、シロキサン系重合体粒子などの部分的に架橋したポリマー微粒子を併用することもできる。また、必要に応じて、帯電防止剤、酸化防止剤、難燃剤、光安定剤、紫外線吸収剤などの種々の添加剤を使用することもできる。
【００２０】
本発明の光拡散板の基材となる樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、あるいはポリプロピレン、ポリエチレン、などのポリオレフイン樹脂、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などのポリエステル系樹脂、さらには、スチレンとアクリロニトリルの共重合体、ブタジエンとスチレンの共重合体、メチルメタクリレートと各種アルキルアクリレートの共重合体などの熱可塑性樹脂などを使用することができるが、これらは単独でまたは２種以上を組合せて用いることができる。
光拡散性と光透過性のバランス、バックライト用拡散板としての要求特性を満たす樹脂としては、スチレン単位を２０質量％以上含むものが好適である。
【００２１】
本発明の光拡散板の製造方法は、本発明の目的を満足できれば、特に限定されるものではない。例えば、高圧容器内で熱可塑性樹脂に高圧下で、より好ましくは超臨界圧で不活性ガスを含浸させ、圧力を下げて過飽和状態を作り出して多数の気泡の核を生成させた後、ガラス転移温度以上で気泡を成長させ、その後冷却して固定する方法を好適に用いることができる。
また、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウムなどの無機発泡剤や、アゾ化合物、ニトロソ化合物、アジド化合物などの熱分解型発泡剤を用いて、熱分解温度以上の温度条件下で押出成形や射出成形する方法を用いてもよい。
これらの製造方法は、バッチ式で行なっても連続で行なってもよい。
【００２２】
本発明の光拡散板は、光拡散性と光透過性のバランスが要求される用途、主として液晶ディスプレイあるいは液晶テレビの直下型バックライト用拡散板として用いられ、特に、大型化に伴い、軽量化と低コスト化を要求される用途に好適である。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２４】
光拡散板の物性評価は、以下の方法により行なった。
（１）全光線透過率、平行光線（平行線）透過率
ＪＩＳ  Ｋ７１０５のＢ法に準拠して行なった。
（２）密度、発泡倍率
光拡散板サンプルの密度をＪＩＳ  Ｚ８８０７に準拠して測定し、使用樹脂の密度を除して発泡倍率を算出した。
（３）平均気泡径
光拡散板サンプル断面のＳＥＭ写真を撮影し、一定面積内の気泡の径を測定し平均値を求めた。
（４）光拡散性
３ｃｍ間隔に冷陰極管３本を並べ、１０ｍｍ上に光拡散板サンプルを平行に固定し、目視により、光源である冷陰極管が透けていないものを○、透けているものを×で示した。
（５）平滑性
光拡散板サンプル表面の凹凸を目視により評価し、著しく劣るものを×で示した。
【００２５】
（実施例１〜２、比較例１〜２）
メチルメタクリレートスチレン共重合樹脂（新日鐵化学製ＭＳ−２００）のシート（厚さ２ｍｍ）を１０ｃｍ×ｌ０ｃｍに切り、高圧容器中で１０ＭＰａの圧力で３０分間炭酸ガスを含浸させた。このシートを１００℃の乾燥機中で発泡させた。得られた光拡散板の評価結果を表１に示す。
【００２６】
（比較例３）
メチルメタクリレートスチレン共重合樹脂（新日鐵化学製ＭＳ−２００）に炭酸カルシウム２質量％を混合後、溶融混練し、押出成形により厚さ２ｍｍのシートとした。得られた光拡散板の評価結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
2006276838.tif 000002
【００２８】
（実施例３〜５、比較例４）
メチルメタクリレートスチレン共重合樹脂（新日鐵化学製ＭＳ−２００）１００質量部と核剤としてタルク（日本タルク製Ｐ−３）５質量部を二軸押出機により混合し、作成したシート（厚さ１．２ｍｍ）を１０ｃｍ×ｌ０ｃｍに切り、高圧容器中で１０ＭＰａの圧力、ガラス転移温度以上の温度条件にて３０分間超臨界炭酸ガスを含浸させた。このシートを圧力下、室温まで一旦冷却した後、再び常圧にて１１０℃（ガラス転移温度以上）の乾燥機で処理することで発泡させた。
発泡倍率その他の特性は、超臨界炭酸ガスの含浸温度と乾燥機での処理時間の各条件を調整することにより、制御した。得られた光拡散板の評価結果を表２に示す。
【００２９】
【表２】
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