(57)【要約】【課題】  直下に配置された複数の光源(3)からの光を十分に拡散できて、光源(3)に起因する輝度ムラを生じないポリカーボネート樹脂製光拡散板(1)を提供する。【解決手段】  本発明のポリカーボネート樹脂製光拡散板(1)は、全光線透過率(Ｔｔ)が４０％〜８０％であり、全光線反射率(Ｒｔ)が２０〜５５％であり、法線方向(a)から光(Li)を入射させたときの透過光(LO)のうち、法線方向(a)に対して５°の角度への透過光(L5)の強度をＩ5、２０°の角度への透過光(L20)の強度をＩ20、７０°の角度への透過光(L70)の強度をＩ70としたときに、式（１）2006098912.tif 000011により求められる拡散率(Ｄ)が２０％以上であり、波長４３５ｎｍにおける光線透過率(Ｔ435)、波長５４５ｎｍにおける光線透過率(Ｔ545)およびおよび波長６１０ｎｍにおける光線透過率(Ｔ610)が式（２）〜式（４）2006098912.tif 000012を満足することを特徴とする。【選択図】  図２
2006098912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全光線透過率(Ｔｔ)が４０％〜８０％であり、
全光線反射率(Ｒｔ)が２０〜５５％であり、
法線方向(a)から光(Li)を入射させたときの透過光(LO)のうち、法線方向(a)に対して５°の角度への透過光(L5)の強度をＩ5、２０°の角度への透過光(L20)の強度をＩ20、７０°の角度への透過光(L70)の強度をＩ70としたときに、式（１）
2006098912.tif 000007
により求められる拡散率(Ｄ)が２０％以上であり、
波長４３５ｎｍにおける光線透過率(Ｔ435)および波長５４５ｎｍにおける光線透過率(Ｔ545)が式（２）
2006098912.tif 000008
を満足し、
波長５４５ｎｍにおける光線透過率(Ｔ545)および波長６１０ｎｍにおける光線透過率(Ｔ610)が式（３）
2006098912.tif 000009
を満足し、
波長４３５ｎｍにおける光線透過率(Ｔ435)および波長６１０ｎｍにおける光線透過率(Ｔ610)が式（４）
2006098912.tif 000010
を満足することを特徴とするポリカーボネート樹脂製直下型バックライト用光拡散板(1)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリカーボネート樹脂製直下型バックライト用光拡散板に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ装置(5)の背面側に配置されて使用されるバックライト(2)として、光源(3)からの光を画像素子(4)側に向けて均一に拡散するための光拡散板(1)が備えられたものが知られており、例えば図１に示すように、光拡散板(1)の直下に複数の光源(3)が配置された、直下型バックライト(2)も知られている。この直下型バックライト(2)では、通常、光源(3)のさらに背面側には反射板(6)が備えられている。また、光拡散板(1)としては、ポリカーボネート樹脂に光拡散剤を分散させたポリカーボネート樹脂製のものも知られている。
【０００３】
直下型バックライト(2)は、光拡散板(1)の直下に光源(3)が配置されるため、一般に、光源(3)から光拡散板(1)までの距離が短く、また光拡散板(1)内の通過距離も短い。このため、複数の光源(3)に起因する輝度ムラを生じないよう、各光源(3)からの光を十分に拡散できる光拡散板(1)が求められている。
【０００４】
しかし、従来の光拡散板(1)は、必ずしも、光源(3)からの光を十分に拡散できるものであるとは言えなかった。
【０００５】
【非特許文献１】「プラスチック読本」（改訂第１４版）（１９８５年５月１０日、(株)プラスチックエージ発行）第１５２頁〜第１５３頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明者は、直下に配置された複数の光源(3)からの光を十分に拡散できて、光源(3)に起因する輝度ムラを生じないポリカーボネート樹脂製の光拡散板(1)を開発するべく鋭意検討した結果、本発明に至った。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明は、全光線透過率(Ｔｔ)が４０％〜８０％であり、
全光線反射率(Ｒｔ)が２０〜５５％であり、
法線方向(a)から光(Li)を入射させたときの透過光(LO)のうち、法線方向(a)に対して５°の角度への透過光(L5)の強度をＩ5、２０°の角度への透過光(L20)の強度をＩ20、７０°の角度への透過光(L70)の強度をＩ70としたときに、式（１）
2006098912.tif 000003
により求められる拡散率(Ｄ)が２０％以上であり、
波長４３５ｎｍにおける光線透過率(Ｔ435)および波長５４５ｎｍにおける光線透過率(Ｔ545)が式（２）
2006098912.tif 000004
を満足し、
波長５４５ｎｍにおける光線透過率(Ｔ545)および波長６１０ｎｍにおける光線透過率(Ｔ610)が式（３）
2006098912.tif 000005
を満足し、
波長４３５ｎｍにおける光線透過率(Ｔ435)および波長６１０ｎｍにおける光線透過率(Ｔ610)が式（４）
2006098912.tif 000006
を満足することを特徴とするポリカーボネート樹脂製直下型バックライト用光拡散板(1)を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の直下型バックライト用光拡散板(1)によれば、光源(3)からの光を十分に拡散できるので、これを組み込んだ直下型バックライト(2)は、輝度ムラの無い表示画像を与える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の直下型バックライト用光拡散板(1)は、ポリカーボネート樹脂製である。ポリカーボネート樹脂は、例えば非特許文献１〔「プラスチック読本」（改訂第１４版）（１９８５年５月１０日、(株)プラスチックエージ発行）第１５２頁〜第１５３頁〕に記載されるように、ビスフェノールＡとホスゲンを反応させるホスゲン法（溶液法）、ビスフェノールＡとジフェニルカーボネートとを反応させるエステル交換法（溶融法）などの通常の方法により製造することができるものであり、製造にあたっては、触媒、末端停止剤、酸化防止剤などが使用されたものであってもよい。またポリカーボネート樹脂は三官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した分岐ポリカーボネート樹脂であってもよいし、芳香族または脂肪族の二官能性カルボン酸を共重合したポリエステルカーボネート樹脂であってもよい。さらに、２種以上のポリカーボネート樹脂を組み合わせて用いてもよい。
【００１０】
本発明の直下型バックライト用光拡散板(1)は、全光線透過率(Ｔｔ)が４０〜８０％、好ましくは４５〜７５％のものである。全光線透過率が４０％未満であると、十分な強度で照明できなくなり、また、８０％を越えると、光源のイメージが出易くなったり、輝度ムラを生じ易くなったりする。全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ−７３６１に従って測定することができる。
【００１１】
本発明の光拡散板(1)は、全光線反射率(Ｒｔ)が２０〜５５％である。全光線反射率が２０％未満であると、光源のイメージが出やすくなったり、輝度ムラを生じ易くなる。また、５５％を越えると、直下型バックライト(3)内で光が反射を繰り返し、この間に減衰するため、十分な強度で画像表示素子(4)を照明することが出来なくなる。全光線反射率はＪＩＳ  Ｋ−７１０５に従って測定することができる。
【００１２】
本発明の光拡散板(1)は、法線方向(a)から光を入射させたときの透過光のうち、法線方向(a)に対して５°の角度への透過光(T5)の強度ををＩ5、２０°の角度への透過光(T20)強度をＩ20、７０°の角度への透過光(T70)の強度をＩ70としたときに、前記式（１）で示される拡散率(Ｄ)が２０％以上であり、通常は９５％以下である。拡散率(Ｄ)が２０％未満であると、輝度ムラを生じ易い。
【００１３】
波長４３５ｎｍにおける光線透過率(Ｔ435)、波長５４５ｎｍにおける光線透過率(Ｔ545)および波長６１０ｎｍにおける光線透過率(Ｔ610)は、ＪＩＳ  Ｚ−８７２２「物体色の測定方法」の「透過物体の測定方法」に従って測定することができる。これらの光線透過率は、互いに等しいことが好ましい。
【００１４】
本発明の光拡散板(1)は、ポリカーボネート樹脂製であり、例えばポリカーボネート樹脂に光拡散剤を分散させたポリカーボネート樹脂組成物を成形する方法により製造することができる。
【００１５】
光拡散剤としては通常、ポリカーボネート樹脂との屈折率の差が絶対値で０．０２〜０．２０であるものが用いられ、具体的には、例えば炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子、酸化チタン粒子、水酸化アルミニウム粒子、シリカ粒子、硝子粒子、タルク粒子、マイカ粒子、ホワイトカーボン粒子、酸化マグネシウム粒子、酸化亜鉛粒子などの無機粒子が挙げられる。これらの向き粒子は、例えば脂肪酸などの表面処理剤により表面処理が施されたものであってもよい。また、例えば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有機粒子も挙げられる。これらの光拡散剤は、それぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて用いられる。
【００１６】
シロキサン系重合体粒子を用いる場合、弾性を示し、例えば粒子の断面積あたり３０Ｎ／ｍｍ2の荷重を加えても、粒子が割れたり崩壊しない、シリコーンゴム粒子が、黄着色が少ない点で、好ましく用いられる。
【００１７】
光拡散剤の重量平均粒子径は通常、０．１μｍ〜１０μｍ、好ましくは１μｍ〜１０μｍである。
【００１８】
光拡散剤の使用量は、ポリカーボネート樹脂１００質量部あたり通常０．０１質量部〜２０質量部、好ましくは０．０５質量部〜１０質量部である。
【００１９】
光拡散剤としてポリカーボネート樹脂と異なる屈折率のものを用い、これをポリカーボネート樹脂に分散させることにより、いわゆる内部拡散により光を拡散させる光拡散板とすることができる。
【００２０】
本発明の光拡散板(1)は、表面に凹凸が設けられ、この表面の凹凸による、いわゆる外部拡散により光を拡散させるものであってもよい。表面に凹凸を設ける方法としては、例えば光拡散剤を含むコーティング液をコーティングして光拡散剤を含む表面層を形成して凹凸を設ける方法、表面に光拡散剤を含む樹脂層を形成させることにより凹凸を設ける方法、ロール転写により凹凸を設ける方法、セル転写により凹凸を設ける方法などが挙げられる。
【００２１】
本発明の光拡散板(1)は、例えば光安定剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、酸化防止剤、離型剤、難燃剤、帯電防止剤など周知の添加剤を含有していてもよい。
【００２２】
本発明の光拡散板(1)は、例えばポリカーボネート樹脂、光拡散剤および添加剤を含有する場合には、この添加剤をヘンシェルミキサー、タンブラーなどの混合機で機械的に混合した後、一軸押出機、二軸押出機などの押出機、各種ニーダーなどを用いて溶融混練してポリカーボネート樹脂組成物とし、これを押出成形法、射出成形法、プレス成形法などの通常の成形方法により、板状に成形することによって製造することができる。具体的には、例えば押出成形であれば、ポリカーボネート樹脂組成物を一軸押出機または二軸押出機を用いて溶融混練した後、Ｔダイおよびロールユニットを介して押し出すことにより、本発明の光拡散板(1)を製造することができ、２台以上の押出機を用いて、上記組成物と他の材料とをフィードブロックダイ、マルチマニホールドダイなどより押し出して多層構造としてもよい。
【００２３】
本発明の光拡散板(1)の厚さは、通常０．２〜５ｍｍの範囲である。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例によって限定されるものではない。
【００２５】
なお、評価方法は以下のとおりである。
（１）全光線透過率（Ｔｔ）
ポイック積分球式ヘイズメーター〔日本精密光学社製、「ＳＥＰ−ＨＳ−３００」〕を用いて、ＪＩＳ  Ｋ−７３６１に従って測定した。
（２）全光線反射率（Ｒｔ）
ヘイズ・透過率計〔(株)村上色彩技術研究所製、「ＨＲ−１００」〕を用い、ＪＩＳ  Ｋ−７１０５に従って測定した。
（３）拡散率（Ｄ）
自動変角光度計〔(株)村上色彩技術研究所製、「ＧＰ−１Ｒ」〕を用いて、図２に示すように、法線方向(a)から光(Li)を入射させたときの透過光(LO)のうち、法線方向(a)に対して５°の角度への透過光(L5)の強度(Ｉ5)、２０°の角度への透過光(L20)の強度(Ｉ20)および７０°の角度への透過光(L70)の強度(Ｉ70)をそれぞれ測定し、式（１）により求めた。
（４）色調（Ｔ435、Ｔ545、Ｔ610）
分光光度計〔(株)日立製作所製、「Ｕ４０００型」〕を用いて、波長３００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で１ｎｍ刻みにて光線透過率(Ｔ)を測定して、波長４３５ｎｍにおける光線透過率(Ｔ435)、波長５４５ｎｍにおける光線透過率(Ｔ545)および波長６１０ｎｍにおける光線透過率(Ｔ610)をそれぞれ求めた。
（５）黄色度（ＹＩ）
上記で測定した波長３００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の光線透過率(Ｔ)から、ＪＩＳ  Ｚ−８７２２記載の方法に従ってＸＹＺ値を求め、ＪＩＳ  Ｋ−７１０５記載の方法に従って黄色度（ＹＩ）を求めた。
（６）平均輝度および輝度ムラ
図１に示すように、反射シート(6)の上に３ｍｍφの冷陰極管(3)９本を３ｃｍ間隔で並べ、そこから１４ｍｍ上に光拡散板(1)を平行に設置した。冷陰極管(3)を点灯し、光拡散板(1)から９０ｃｍ上の輝度を、マルチポイント輝度計〔キャノン（株）製〕を用いて測定し、冷陰極管(3)９本中の中央３本の範囲で１５ポイントの平均値を求めるとともに、１５ポイントの輝度のうち、その最低値に対する最高値の比（最高値／最低値）を、輝度ムラとして求めた。
【００２６】
比較例１
ポリカーボネート樹脂ペレット〔住友ダウ(株)製、「ＳＤ１０８０」、屈折率１．５８５〕１００質量部およびシロキサン系重合体粒子〔東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製、「ＤＹ３３−７１９」、重量平均粒子径２μｍ、Ｔｇ＝−１１８℃、屈折率１．４１９〕２質量部を混合した後、押出機により、ダイ出口の樹脂温度２３０℃の条件でシート状に押し出し、厚さ約０．５ｍｍ、巾３ｃｍの板状に成形してシートを得た。このシートを４枚、重ね合わせ、熱プレス成形機にて熱プレス成形して、厚さ２．０ｍｍの光拡散板を得た。この光拡散板の評価結果を第１表に示す。
【００２７】
なお、用いたシロキサン系重合体粒子〔ＤＹ３３−７０９〕について、島津微小圧縮試験機〔(株)島津製作所製、「ＭＣＴＭ／ＭＣＴＥシリーズ」〕を用い、１個の粒子に直径５０μｍの圧子により荷重を加え、その荷重を０．１４２ｍＮ／ｓｅｃの速度で増加させた。単位断面積あたりの荷重が３０Ｎ／ｍｍ2になるまで圧縮した時点で、粒子の割れ、および崩壊の有無を目視で判定したところ、粒子が割れず、また崩壊しなかった。
【００２８】
実施例１
比較例１と同様にして得たシートを２枚重ね合わせ、熱プレス成形して厚さ１．０ｍｍの光拡散板を得た。この光拡散板の評価結果を第１表に示す。
【００２９】
実施例２
比較例１と同様にして得たシートを２枚重ね合わせ、熱プレス成形して圧縮し、厚さ０．７ｍｍの光拡散板を得た。この光拡散板の評価結果を第１表に示す。
【００３０】
実施例３
比較例１と同様にして得たシートを単独で熱プレス成形して圧縮し、厚さ０．３ｍｍの光拡散板を得た。この光拡散板の評価結果を第１表に示す。
【００３１】
比較例２
シロキサン系重合体粒子〔ＤＹ３３−７０９〕に代えてシロキサン系重合体粒子〔東芝シリコーン(株)製、「トスパール１４５」、重量平均粒径４．５μｍ、屈折率１．４３０〕２質量部を用いた以外は比較例１と同様に操作して、厚さ２．０ｍｍの光拡散板を得た。この光拡散板の評価結果を第１表に示す。
【００３２】
なお、用いたシロキサン系重合体粒子〔トスパール１４５〕について、実施例１と同様にして単位断面積あたりの荷重が３０Ｎ／ｍｍ2になるまで圧縮し、粒子の割れ、および崩壊の有無を目視で判定したところ、粒子が割れていた。
【００３３】
実施例４
比較例２と同様にして得たシートを２枚重ね合わせ、熱プレス成形して厚さ１．０ｍｍの光拡散板を得た。この光拡散板の評価結果を第１表に示す。
【００３４】
実施例５
比較例２と同様にして得たシートを２枚重ね合わせて熱プレス成形して圧縮し、厚さ０．７ｍｍの光拡散板を得た。この光拡散板の評価結果を第１表に示す。
【００３５】
実施例６
比較例２と同様にして得たシートを単独で熱プレス成形して圧縮し、厚さ０．３ｍｍの光拡散板を得た。この光拡散板の評価結果を第１表に示す。
【００３６】
比較例３
シロキサン系重合体粒子〔ＤＹ３３−７０９〕に代えてメチルメタクリレート系重合体粒子〔、重量平均粒径３μｍ、屈折率１．４９〕２質量部を用いた以外は比較例１と同様に操作して、厚さ２．０ｍｍの光拡散板を得た。この光拡散板の評価結果を第１表に示す。
【００３７】
比較例４
比較例３と同様にして得たシートを２枚重ね合わせ、熱プレス成形して厚さ１．０ｍｍの光拡散板を得た。この光拡散板の評価結果を第１表に示す。
【００３８】
比較例５
比較例４と同様にして得たシートを２枚重ね合わせて熱プレス成形して圧縮し、厚さ０．７ｍｍの光拡散板を得た。この光拡散板の評価結果を第１表に示す。
【００３９】
比較例６
比較例４と同様にして得たシートを単独で熱プレス成形して圧縮し、厚さ０．３ｍｍの光拡散板を得た。この光拡散板の評価結果を第１表に示す。
【００４０】
第 １ 表                                 
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
厚さ  Ｔｔ  Ｒｔ  Ｄ    光線透過率(Ｔ)    ＹＩ  平均    輝度  
435nm 545nm 610nm       輝度    ムラ  
(mm)  (％)  (％)  (％)  (％)  (％)  (％)       (cd/m2) (cd/m2)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
比較例１     2.0   37    59    95    32    33    34    5.4  3323    1.20  
実施例１     1.0   45    51    91    45    46    47    3.0  3884    1.22  
実施例２     0.7   51    46    93    51    52    52    2.0  4242    1.15  
実施例３     0.3   64    38    77    62    63    64    2.3  4783    1.25  
─────────────────────────────────────
比較例２     2.0   45    41    95    37    41    42    8.5  3682    1.15  
実施例４     1.0   56    38    90    51    53    54    4.3  4251    1.20  
実施例５     0.7   62    36    80    59    61    62    3.6  4676    1.22  
実施例６     0.3   75    30    53    74    75    77    3.0  5427    1.78  
─────────────────────────────────────
比較例３     2.0   61    24    68    55    59    62    9.3  4966    1.32  
比較例４     1.0   78    23    50    74    78    80    6.2  5540    1.64  
比較例５     0.7   83    22    37    83    86    87    3.3  5813    1.93  
比較例６     0.3   88    18    18    92    91    91   -0.9  5967    2.74  
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】直下型バックライトを用いたフラットパネルディスプレイの一例を模式的に示す断面図である。
【図２】光拡散板への入射光と透過光との関係を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４２】
１：光拡散板        ａ：法線方向
２：直下型バックライト
３：光源
４：画像素子
５：フラットパネルディスプレイ装置
６：反射板
Ｌi:入射光
Ｌo:透過光          Ｌ5 ：法線方向に対して  ５度の角度への透過光
Ｌ20：法線方向に対して２０度の角度への透過光
Ｌ70：法線方向に対して７０度の角度への透過光
【図１】
2006098912.tif 000013
【図２】
2006098912.tif 000014