(57)【要約】      （修正有）【課題】耐熱性、耐光性および耐水性が高く、優れた剛性、表示品質を示す、薄板化、狭額縁化、大型化に適した直下型バックライトユニットに使用される光拡散板を提供する。【解決手段】第一の主面と該第一の主面に対向する第二の主面とを有するガラス板４０を含み、ガラス板４０の第一の主面と第二の主面の少なくとも一方に光散乱膜４１が設けられ、ガラス板４０の熱膨張係数が−１００Ｘ１０−７／℃以上５００Ｘ１０−７／℃以下であり、第一の主面への入射光を拡散させながら第二の主面から透過させる。【選択図】図２
2019053093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の主面と該第一の主面に対向する第二の主面とを有するガラス板を備え、前記第一の主面へ入射した光を拡散させながら前記第二の主面から出射させる光拡散板であって、
前記ガラス板の前記第一の主面と前記第二の主面の少なくとも一方に光散乱膜が設けられ、
前記ガラス板の熱膨張係数が−１００Ｘ１０−７／℃以上５００Ｘ１０−７／℃以下である光拡散板。
【請求項２】
前記光散乱膜は、マトリックスと粒子とを含み、
前記マトリックスは有機無機複合化合物を含み、
前記粒子は、その屈折率が前記マトリックスの屈折率より小さい無機酸化物粒子である請求項１に記載の光拡散板。
【請求項３】
前記無機酸化物粒子は、粒子径が０．１〜５０μｍであり、直径のピーク値が２〜５０ｎｍである微細孔を有する請求項２に記載の光拡散板。
【請求項４】
前記ガラス板の第一の主面に対する法線方向からの入射光が透過したときのヘイズが９０％以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の光拡散板。
【請求項５】
前記ガラス板の第一の主面に対する法線方向からの入射光のうち、該入射方向に透過した波長４００〜７００ｎｍにおける全光線透過率の平均値が４％以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の光拡散板。
【請求項６】
前記ガラス板の板厚が０．０５ｍｍ以上３ｍｍ以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の光拡散板。
【請求項７】
前記ガラス板の少なくとも一辺の寸法が２００ｍｍ以上である請求項１〜６のいずれか１項に記載の光拡散板。
【請求項８】
ガラス板に、オルガノポリシロキサン前駆体及び屈折率が１．４５以下の無機酸化物粒子を含む分散液を塗布し、
前記分散液を硬化して光散乱膜を形成する光拡散板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶テレビおよび液晶モニター等の直下型またはエッジライト型バックライトユニットに使用される光拡散板に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビおよび液晶モニター等の直下型バックライトユニットに使用される光拡散板の材料としては、透明な材料を使用すると光を透過するため光源が透けて見えてしまうことから、光拡散板の背後にある光源の形状を認識させることなく、また光源の輝度が損なわれない材料が使用される。ここで光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）等である。
【０００３】
また、液晶テレビおよび液晶モニター等のエッジライト型バックライトユニットに使用される光拡散板の材料としては、透明な材料を使用すると拡散板に入射する光を出射する導光板の輝度むらが見えてしまうことから、光拡散板の背後にある導光板の輝度むらを認識させない材料が使用される。直下型バックライトに使用される拡散板も同様の課題を抱えていることから、以降は直下型を例に詳細な説明を行うが、直下型に限定されるものではない。
【０００４】
光拡散板の材料として、従来技術では連続相を形成する熱可塑性樹脂に、それとは屈折率が異なる高分子系または無機系の粒子を分散相として配合した材料が用いられている（特許文献１および２）。また、特許文献３には、拡散度、反射率および輝度ムラが特定範囲であるポリカーボネート樹脂製の光拡散板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７４８５６８号公報
【特許文献２】特許第３１００８５３号公報
【特許文献３】特開２００６−３３９０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年液晶テレビおよび液晶モニター等は大型化する傾向にあり、直下型バックライトユニットに用いられる光拡散板には高い輝度の均質性が求められている。光の拡散性能を高めるため、さらにはデザイン上さらに薄型化するため、光源と光拡散板との距離を近づけたいという要望がある。
【０００７】
しかしながら、従来の樹脂製の光拡散板は、その耐熱性および耐光性が低いため、光源と光拡散板との距離を近づけすぎると経時的に変形し、光源の形状が目立つようになること、輝度の均質性を維持しにくいこと等の問題がある。また、熱膨張係数が大きいため、温度上昇に伴う膨張相当分のスペース、放熱のためのスペース確保も必要であり、狭額縁化が困難である。また、樹脂製の光拡散板は剛性が低く、外枠の強度を高めなければならないという問題がある。さらに、樹脂製の光拡散板は耐水性が低いため、長期間保管すると光拡散板の周辺から侵入した水を吸水することにより膨潤して変形するという問題がある。
【０００８】
これらの問題は、液晶テレビおよび液晶モニター等の大型化に伴い、面内の温度分布や、外気からの湿気の面内の流入分布が生じやすく、樹脂製の光拡散板の反りに伴う表示むらが生じやすいことにつながる。
【０００９】
したがって、本発明は、耐熱性、耐光性および耐水性が高く、優れた剛性、表示品質を示す、薄板化、狭額縁化、大型化に適した直下型バックライトユニットに使用される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】
【００１０】
本発明者らは、直下型バックライトユニットに用いられる光拡散板の部材として、第一の主面と該第一の主面に対向する第二の主面とを有し、該第一の主面への入射光を拡散させながら前記第二の主面から透過させるとともに、特定範囲の熱膨張係数を有するガラス板を用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１１】
すなわち、本発明は以下よりなる。
［１］  第一の主面と該第一の主面に対向する第二の主面とを有するガラス板を備え、前記第一の主面へ入射した光を拡散させながら前記第二の主面から出射させる光拡散板であって、前記ガラス板の前記第一の主面と前記第二の主面の少なくとも一方に光散乱膜が設けられ、前記ガラス板の熱膨張係数が−１００Ｘ１０−７／℃以上５００Ｘ１０−７／℃以下である光拡散板。
［２］  前記光散乱膜は、マトリックスと粒子とを含み、前記マトリックスは有機無機複合化合物を含み、前記粒子は、その屈折率が前記マトリックスの屈折率より小さい無機酸化物粒子である［１］の光拡散板。
［３］  前記無機酸化物粒子は、粒子径が０．１〜５０μｍであり、直径のピーク値が２〜５０ｎｍである微細孔を有する［２］の光拡散板。
［４］  前記ガラス板の第一の主面に対する法線方向からの入射光が透過したときのヘイズが９０％以上である［１］〜［３］の光拡散板。
［５］  前記ガラス板の第一の主面に対する法線方向からの入射光のうち、該入射方向に透過した波長４００〜７００ｎｍにおける全光線透過率の平均値が４％以上である［１］〜［４］の光拡散板。
［６］  前記ガラス板の板厚が０．０５ｍｍ以上３ｍｍ以下である［１］〜［５］の光拡散板。
［７］  前記ガラス板の少なくとも一辺の寸法が２００ｍｍ以上である［１］〜［６］の光拡散板。
［８］  ガラス板に、オルガノポリシロキサン前駆体及び屈折率が１．４５以下の無機酸化物粒子を含む分散液を塗布し、前記分散液を硬化して光散乱膜を形成する光拡散板の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の光拡散板は高い耐熱性および耐光性を有するガラス板を含むため、直下型バックライトに用いた場合に光源と光拡散板との距離を近づけることが可能であり、輝度の均質性、薄型化、狭額縁が図り易い。また、本発明の光拡散板はガラス板を含むことから、樹脂製の光拡散板と比較して剛性に優れており、直下型バックライトに用いた場合に製造工程において取扱いが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の光拡散板を用いた直下型バックライトの断面図である。
【図２】図２は、本発明の光拡散板の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、第一の主面と該第一の主面に対向する第二の主面とを有するガラス板を備え、前記第一の主面へ入射した光を拡散させながら前記第二の主面から出射させる光拡散板に関する。本発明の光拡散板は、ガラス板の第一の主面と第二の主面の少なくとも一方に光散乱膜が設けられ、ガラス板の熱膨張係数が−１００Ｘ１０−７／℃以上５００Ｘ１０−７／℃以下である。本発明の光拡散板は、液晶テレビおよび液晶モニター等の直下型バックライトの部材として有用である。
【００１５】
ここで、ガラス板の第一の主面とは、直下型バックライトに用いた場合に、光源側となる面である。ガラス板の第二の主面とは、第一の主面に対向する面であり、直下型バックライトに用いた場合に、液晶パネル側となる面である。
【００１６】
図１に、本発明の光拡散板を用いた直下型バックライトの断面図を示す。図１に示される直下型バックライト１においては、反射板２の上に光源３が所定の間隔を隔てて設けられ、その上に光拡散板４が設けられている。光源３から出た光は光拡散板４により拡散する。光拡散板４はガラス板を含み、該ガラス板の光源３側の面が第一の主面である。
【００１７】
本発明の光拡散板は、第一の主面への入射光を拡散させながら第二の主面から透過させる。ここで、「第一の主面への入射光を拡散させながら第二の主面から透過させる」とは、適度なヘイズを有することで適度な光散乱性を発現するとともに、適度な全光線透過率を有することで適度な光透過性を発現することを意味する。
【００１８】
図２は、本発明の光拡散板の一例を示す図である。図２に示される光拡散板４は、ガラス板４０とガラス板４０の一方の主面に設けられた光散乱膜４１を有している。光散乱膜４１が設けられているガラス板４０の面は第一の主面でもよく、第二の主面でもよい。また、図２に示す光散乱膜４１はマトリックス４２と粒子４３を含んでいるが、本発明はこれに限定されない。
【００１９】
本発明の光拡散板の熱膨張係数、吸水率、ガラス転移点、屈伏点、ヤング率、ビッカース硬度、曲げ強度、表面抵抗値等は、ガラス板の特性により、好ましい値に調整できる。
例えば、本発明の光拡散板の熱膨張係数は、ガラス板の熱膨張係数が−１００Ｘ１０−７／℃以上５００Ｘ１０−７／℃以下であることにより、好ましい熱膨張係数とすることができる。
【００２０】
ガラス板の熱膨張係数は、−１００Ｘ１０−７／℃以上５００Ｘ１０−７／℃以下であり、好ましくは−１０Ｘ１０−７／℃以上３００Ｘ１０−７／℃以下であり、より好ましくは１Ｘ１０−７／℃以上２００Ｘ１０−７／℃以下である。さらに好ましくは、５０Ｘ１０−７／℃以上１５０Ｘ１０−７／℃以下である。ガラス板の熱膨張係数が５００Ｘ１０−７／℃以下であると、光拡散性能を高めるために光源と光拡散板の距離を近づける際の変形を抑えることができ、光源の形状が目立ちにくくなり、輝度の均質性をはかることができる。また、変形分を見越した余分なスペースが不要となり、狭額縁化や薄型化に対応できる。また、−１００Ｘ１０−７／℃以上であると、生産性が向上しコストが低下するので好ましい。
【００２１】
本発明において、「熱膨張係数」とは、ＩＳＯ７９９１（１９８７年）に準拠した測定による値を意味する。ガラス板の熱膨張係数は、ガラス組成により調節することが可能である。
【００２２】
本発明の光拡散板におけるガラス板はガラス転移点Ｔｇが２００℃以上であることが好ましく、より好ましくは３００℃以上であり、さらに好ましくは４００℃以上であり、さらに好ましくは５００℃以上である。また、８５０℃以下であることが好ましく、より好ましくは８００℃以下であり、さらに好ましくは７５０℃以下であり、特に好ましくは７００℃以下である。
【００２３】
前記ガラス板のガラス転移点Ｔｇが２００℃以上であると、ガラス板が熱により変形しにくいため、直下型バックライトに用いた場合に光源と光拡散板の距離を近づけることが可能であり、樹脂製の光拡散板と比較して輝度の均質性が図り易い。また、ガラス転移点が８５０℃以下であると、ガラスの生産性が向上する。
【００２４】
本発明において、「ガラス転移点」は、熱膨張曲線における屈曲点に相当する温度を意味する。
【００２５】
本発明の光拡散板におけるガラス板は屈伏点が２００℃以上であることが好ましく、より好ましくは３００℃以上であり、さらに好ましくは４００℃以上である。通常９５０℃以下であることが好ましい。ガラス板の屈伏点が２００℃以上であることにより、樹脂製の光拡散板と比較して耐熱性に優れ、輝度の均質性が図り易い。ガラス板の屈伏点は、示差熱膨張計を用いて測定できる。
【００２６】
本発明の光拡散板におけるガラス板はヤング率が１０ＧＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは２０ＧＰａ以上であり、さらに好ましくは５０ＧＰａ以上である。さらに好ましくは、７０ＧＰａ以上である。また、５００ＧＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは２００ＧＰａ以下であり、さらに好ましくは１５０ＧＰａ以下である。
【００２７】
前記ガラス板のヤング率が１０ＧＰａ以上であると、光拡散板の剛性が優れ、直下型バックライトに用いた場合に、樹脂製の光拡散板と比較して取扱いが容易である。また、ヤング率が５００ＧＰａ以下であると、生産性に優れる。
【００２８】
本発明の光拡散板の曲げ強度は、１０ＭＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは２０ＭＰａ以上であり、さらに好ましくは３０ＭＰａ以上である、さらに好ましくは１００ＭＰａ以上である。ガラス板の曲げ強度が１０ＭＰａ以上であることにより優れた剛性が得られ、直下型バックライトに用いた場合に、樹脂製の光拡散板と比較して取扱いが容易である。また、ガラス板の曲げ強度は通常３００ＭＰａ以下である。ガラス板の曲げ強度は実施例において後述する方法により測定できる。
【００２９】
本発明の光拡散板におけるガラス板は表面抵抗値が１０５Ω／□以上であることが好ましく、より好ましくは１０７Ω／□以上であり、さらに好ましくは１０９Ω／□以上であり、いっそう好ましくは１０１１Ω／□以上である。また、１．０Ｘ１０１５Ω／□以下であることが好ましく、より好ましくは１．０Ｘ１０１４Ω／□以下であり、さらに好ましくは１．０Ｘ１０１３Ω／□以下である。
【００３０】
前記ガラス板の表面抵抗値が１０５Ω／□以上であると、漏電電流を小さくし安全性が高まる。また、１．０Ｘ１０１５Ω／□以下であると、静電気を生じにくく、樹脂製の光拡散板と比較して取扱いが容易である。ガラス板の表面抵抗値は、ＪＩＳ  Ｋ６９１１（２００６年）に記載の方法により測定できる。
【００３１】
具体的には、ガラス板は、シリケートガラスが好ましい。シリケートガラスとしては、ソーダライムシリケートガラス（本明細書においてはソーダライムガラスとも言う。）、アルカリアルミノシリケートガラス、無アルカリアルミノシリケートガラス、アルカリボロシリケートガラス等が挙げられる。ガラス組成を適切に選択することにより、光拡散板に適した物性を有する拡散板とすることができる。
【００３２】
ガラス板の製造方法は特に限定されないが、例えば種々の原料を適量調合し、約１５００〜１８００℃に加熱し溶融した後、脱泡、撹拌などにより均質化し、周知の、フロート法、ダウンドロー法、プレス法またはロールアウト法などによって板状等に、またはキャストしてブロック状に成形し、徐冷後、任意の形状に加工する。
【００３３】
本発明において、ガラス板の少なくとも一方の主面上には光散乱膜が設けられる。それにより、第一の主面への入射光を拡散させながら該第二の主面から透過させる光拡散板が得られる。光散乱膜は、ガラス板の両方の主面に設けられてもよい。ガラス板の両方の主面に光散乱膜を設けると、特徴の異なる複数の光散乱層を一定の間隔で設けることができる。
【００３４】
光散乱膜は、マトリックスと粒子を含むことが好ましい。前記マトリックスは有機無機複合化合物を含むことが好ましい。また前記粒子は、無機酸化物粒子であることがこのましく、前記粒子の屈折率は前記マトリックスの屈折率よりも小さいことが好ましい。
光散乱膜を構成する前記マトリックスは、有機無機複合化合物を含むことにより、従来の有機フィルムより高い耐熱性を有し、かつ無機物のみからなる膜と比較してクラックが生じにくい。
【００３５】
前記光散乱膜は４００℃で３０分間加熱したときの重量変化率が１０％以下であることが好ましく、５％以下がより好ましい。また、４００℃で３０分間加熱したときに変色しないことが好ましい。そのような膜は耐熱性が高いので、バックライトの直近で使用できる。
【００３６】
前記有機無機複合化合物としては、安定性に優れる点でオルガノポリシロキサンが好ましい。オルガノポリシロキサンは、たとえば一種以上のシリコンアルコキサイドを水とアルコールの混合溶液中で加水分解縮合することで得られる。シリコンアルコキサイドとしては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらは１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。テトラエトキシシランとメチルトリメトキシシランの共加水分解縮合物が特に好ましい。
【００３７】
無機酸化物粒子は、熱に対して安定なので好ましい。無機酸化物粒子の屈折率は、マトリックスの屈折率より小さいことが好ましい。無機酸化物粒子の屈折率がマトリックスよりも小さいと、光の過剰な屈折を抑制し、光を前方に拡散させることができる。ただし、光の前方への拡散を阻害しない範囲で、一部マトリックスよりも屈折率が高い無機酸化物粒子を含んでいても良い。
無機酸化物としては、たとえばシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニアが挙げられる。無機酸化物粒子は、ムライト、カルサイト、ドロマイト、フォルステライト、エンスタタイト、コーディエライト、ステアタイト等の複合酸化物粒子でもよい。無機酸化物粒子は、屈折率が小さくかつ入手しやすい点で、シリカが特に好ましい。
【００３８】
マトリックスがオルガノポリシロキサンからなる場合には、無機酸化物粒子の屈折率は１．４５以下が好ましい。なお、本明細書において「屈折率」は、波長５５０ｎｍにおける屈折率を意味する。
【００３９】
適度な光散乱性を発現するためには、光散乱膜における無機酸化物粒子とその周りのマトリックスの屈折率差が大きいことが好ましい。該屈折率差は０．０００１以上であることが好ましく、より好ましくは０．００１以上であり、さらに好ましくは０．０１以上である。
【００４０】
無機酸化物粒子の粒子径は、良好な光散乱性が得られるために、０．１μｍ以上が好ましく、０．２μｍ以上がより好ましい。また、均質な分散液が得られるために、無機酸化物粒子の粒子径は５０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。
【００４１】
適度な光散乱性を発現するためには、光散乱膜における無機酸化物粒子の体積の割合が２５％以上であることが好ましく、３０％以上であることがより好ましい。また、膜強度を高くするためには、光散乱膜における無機酸化物粒子の体積の割合が９５％以下が好ましく、８０％以下がより好ましい。ここで、無機酸化物粒子の体積の割合は、ＳＥＭ観察写真からガラス表面に分布している粒子の割合を計算し、該粒子の割合から見積もる。
【００４２】
本発明の光拡散板は吸水率が０．１％未満であることが好ましく、より好ましくは０．０１％以下であり、さらに好ましくは０．００１％以下である。ガラス板の吸水率を０．１％未満とすることにより、直下型バックライトに用いた場合に、吸水して膨潤するおそれがないため、長期間保管した場合にも性能を保つことができる。光拡散板の反りが生じにくく、表示むらが小さくなり、表示品質が向上する。
本発明において、吸水率は、ＪＩＳ  Ｋ７２０９（２０００年）に基づいて測定した値である。
【００４３】
本発明の光拡散板は、光散乱膜についてＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４（１９９９年）に基づいて測定される鉛筆硬度がＨＢ以上であることが好ましく、より好ましくは２Ｈ以上である。該鉛筆硬度がＨＢ以上であれば、取扱中の膜の破損が抑制できる。
【００４４】
本発明の光拡散板は、ガラス板の第一の主面に対する法線方向からの入射光が透過するときのヘイズが９０％以上であることが好ましく、より好ましくは９３％以上であり、さらに好ましくは９６％以上である。当該ヘイズが９０％以上であることにより、直下型バックライトに用いた場合に適度な拡散性を確保できる。
前記ヘイズは、ＪＩＳ  Ｋ７１３６（２０００年）に記載の方法に基づいて測定できる。
【００４５】
本発明の光拡散板は、第一の主面に対する法線方向からの入射光のうち、該入射方向に透過した波長４００〜７００ｎｍにおける直進透過率の平均値が１５％以下であることが好ましく、より好ましくは１０％以下であり、さらに好ましくは５％以下である。該直進透過率の平均値が１５％以下であることにより、光拡散板を直下型バックライトに用いた場合に輝度ムラが生じにくい。
【００４６】
前記直進透過率の平均値は、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍにおける直進透過率Ｔｓを波長１ｎｍごとに測定し、下記式により求めることができる。
【００４７】
【数１】
2019053093.tif 000003
【００４８】
前記式において、ｎは４００〜７００の整数である。
波長４００ｎｍ〜７００ｎｍにおける光拡散板の直進透過率は、一般的な透過率測定方法により測定できる。
【００４９】
本発明の光拡散板は、第一の主面に対する法線方向からの入射光のうち、該入射方向に透過した波長４００〜７００ｎｍにおける全光線透過率の平均値が４％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上であり、さらに好ましくは１０％以上であり、特に好ましくは２０％以上であり、最も好ましくは３０％以上である。
【００５０】
前記全光線透過率の平均値を４％以上とすることにより、バックライトとして必要な輝度が得られる。全光線透過率の平均値は高ければ高いほど好ましいが、９０％以下であれば拡散性が損なわれないので好ましい。より好ましくは８５％以下、さらに好ましくは８０％以下、特に好ましくは７５％以下である。
【００５１】
前記全光線透過率の平均値は、波長４００〜７００ｎｍにおける波長１ｎｍごとの全光線透過率Ｔｔを測定し、下記式により求めることができる。
【００５２】
【数２】
2019053093.tif 000004
【００５３】
前記式において、ｎは４００〜７００の整数である。
波長４００ｎｍ〜７００ｎｍにおけるガラスの全光線透過率は、分光光度計等により測定できる。
【００５４】
本発明において２種類の透過率（直進透過率Ｔｓと全光線透過率Ｔｔ）が記載されているため、定義の違いについて説明する。物体に光が当たると、その光の一部は反射され、物体に入った光の一部は物体内で吸収され、残りが透過された光として出射される。この透過光の透過率を全光線透過率Ｔｔと定義する。全光線透過光は、物体によって拡散された拡散透過光と入射された方向に直進する直進透過光とに分けられ、直進透過光の透過率を直進透過率Ｔｓと定義する。
【００５５】
本発明の光拡散板は、第一の主面に対する法線方向からの入射光が前記ガラス板を透過するときの波長４００から７００ｎｍの範囲における全光線反射率が１０％以上であることが好ましく、より好ましくは２０％以上であり、より好ましくは２５％以上であり、さらに好ましくは３０％以上である。また、９６％以下であることが好ましく、より好ましくは９５％以下であり、さらに好ましくは９０％以下である。
【００５６】
第一の主面に対する法線方向からの入射光が透過するときの全光線反射率が１０％以上であることにより、光拡散板を直下型バックライトに用いた場合に輝度ムラが生じにくい。また、該全光線反射率が９０％以下であることにより、バックライトとして必要な輝度を得られる。
【００５７】
本発明において、第一の主面に対する法線方向からの入射光が透過するときの全光線反射率は、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲で測定した各波長の反射率の平均値を意味する。全光線反射率は分光光度計等により測定できる。
【００５８】
本発明の光拡散板は、光の波長４００〜７００ｎｍにおける、第一の主面に対する法線方向からの入射光が前記ガラス板の法線に対して３０°方向に透過した透過率が０．２％以上であることが好ましく、より好ましくは０．３％以上であり、さらに好ましくは０．４％以上である。また、好ましくは１０％以下であり、より好ましくは８％以下であり、さらに好ましくは５％以下である。
【００５９】
波長４００〜７００ｎｍにおける第一の主面に対する法線方向からの入射光が前記ガラス板の法線に対して３０°方向に透過した光の透過率を０．２％以上とすることにより、バックライトとして必要な輝度が得られる。また、該透過率が１０％以下であることにより、適度な光拡散性を確保できる。
【００６０】
本発明において、波長４００〜７００ｎｍにおける第一の主面に対する法線方向からの入射光が前記ガラス板の法線に対して３０°方向に透過した光の透過率は、分光光度計等により測定する。
【００６１】
波長４００〜７００ｎｍにおける第一の主面に対する法線方向からの入射光が前記ガラス板の法線に対して３０°方向に透過した光の透過率はガラス板の厚みに依存するが、本発明のガラス板の厚みは対象とする光拡散板の厚みとし、該光拡散板の厚みにおける該透過率を、該透過率とする。
【００６２】
本発明の光拡散板は、第一の主面に対する法線方向からの入射光が透過するときの波長４００から７００ｎｍの範囲における全光線反射率と全光線透過率の比率（全光線反射率／全光線透過率）が０．２５以上であることが好ましく、より好ましくは０．３以上であり、さらに好ましくは０．４以上である。該比率が０．２５以上であることにより、バックライトとして必要な輝度が得られる。上限は特に限定されないが、通常２以下であることが好ましい。
【００６３】
本発明の光拡散板は、第一の主面に対する法線方向からの入射光が透過するときの波長４００から７００ｎｍの範囲における、法線に対して３０°の方向への透過率（３０°透過率）と、直進方向の透過率（直進透過率）の比率（３０°透過率／直進透過率）が０．０５以上が好ましく、より好ましくは０．２以上であり、さらに好ましくは０．５以上である。該比率が０．０５以上であることにより、バックライトからの光を良好に拡散できる。
【００６４】
本発明の光拡散板におけるガラス板は、光拡散板の光拡散性を上げるため、第一の主面の表面に凹凸面を有していてもよい。第一の主面の表面に凹凸面を有する場合、第一の主面の算術平均粗さ（Ｒａ）は特に限定されないが、０．０５ｎｍ以上であることが好ましく、より好ましくは０．１ｎｍ以上である。また、上限も特に限定されないが、３０００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２０００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは１０００ｎｍ以下である。
【００６５】
ガラス板の第一の主面のガラス板の算術平均粗さＲａは、研磨砥粒または研磨方法等の選択により調整可能である。また、本発明の光拡散板はガラス板の第一の主面と前記第二の主面の少なくとも一方に光散乱膜を有するが、光散乱膜を有する主面または有しない主面のいずれについても、必要に応じて他のコーティングを施してもよい。他のコーティングとしては、シリカ、チタニア、アルミナ等のコーティングが挙げられる。
【００６６】
ガラス板の第一の主面の算術平均粗さＲａは、日本工業規格ＪＩＳ  Ｂ０６０１（１９９４年）に基づいて測定できる。一方、ガラス板の第二の主面の算術平均粗さＲａも特に限定されるものではなく、第一の主面と同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００６７】
本発明の光拡散板に用いられるガラス板は、板厚が０．０５ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．１ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。ガラス板の板厚を０．０５ｍｍ以上とすることにより、光拡散板としての強度を保持し、適切な機能を発揮し得る。また、ガラス板の板厚を３ｍｍ以下とすることにより、光源からの熱による板厚方向の温度分布による応力を十分に弱めることができる。
【００６８】
本発明の光拡散板に用いられるガラス板は、少なくとも一辺の寸法が２００ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは２４０ｍｍ以下である。また、２５００ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２５００ｍｍ以上である。ガラス板の少なくとも一辺の寸法を２００ｍｍ以上とすることで、ガラスの剛性を生かした拡散板を提供できる。
【００６９】
本発明の光拡散板に用いられるガラス板の全光線透過率の波長依存性は、用いる光源であるＬＥＤの発光線の波長スペクトルの観点からは、光拡散板及び他の光学シートを通過した光が白色となるように、光拡散板の全光線透過率が波長依存性を有することが好ましい。
【００７０】
本発明の光拡散板に用いられるガラス板の全光線透過率の波長依存性は、ガラスの組成）等により適宜調整できる。
【００７１】
本発明の光拡散板は、液晶テレビまたは液晶モニター等の直下型バックライトユニットに好適に用いることができる。図１に示される直下型バックライト１においては、光拡散板４の上に光拡散シート５、プリズムシート６、偏光分離シート７が順に設けられている。なお、図１には示されていないが、光拡散板４と光拡散シート５との間に光源から出る電磁波を遮断するための電磁波遮断シートが設けられていてもよい。
【００７２】
本発明の光拡散板には、光拡散シートの機能を持たせることができる。本発明の光拡散板に光拡散シート５の機能を持たせる場合は、光拡散シート５は省略できる。
【００７３】
本発明の光拡散板は高い耐熱性および耐光性を有するため、直下型バックライトに用いた場合に、光源と光拡散板との距離を近づけて輝度の均質性を向上させることが可能である。したがって、本発明の光拡散板は、従来の樹脂製の光拡散板と比較して、輝度の均質性を高めることができる。具体的には、光源と光拡散板との距離は１０ｍｍ未満が好ましい。
【００７４】
次に、本発明の光拡散板の製造方法について説明する。
本発明の製造方法は、ガラス板にオルガノポリシロキサン前駆体と粒子とを含む分散液を塗布する工程と、前記ガラス板に塗布した分散液を硬化して光散乱膜を得る工程とを有する。
【００７５】
ガラス板については、すでに説明したので、説明を省略する。
分散液は、オルガノポリシロキサン前駆体と粒子とを含む。オルガノポリシロキサン前駆体とは、加水分解により脱水縮合してオルガノポリシロキサンを形成する物質であり、具体的にはシリコンアルコキサイドである。シリコンアルコキサイドとしては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらは、脱水縮合してオルガノポリシロキサンを形成する限り１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。テトラエトキシシランとメチルトリメトキシシランの混合物が特に好ましい。
粒子は、屈折率が１．４５以下の無機酸化物粒子が好ましい。無機酸化物粒子については、すでに説明したので説明を省略する。
【００７６】
ガラス板に前記分散液を塗布する工程において、塗布方法は特に限定されず、例えばスピンコート、スプレーコート、ダイコート、ロールコート、バーコート、スキージコート、インクジェット法等が挙げられる。
【００７７】
ガラス板に塗布した分散液を硬化して光散乱膜を得る工程において、分散液の硬化方法は特に限定されず、光硬化、熱硬化が適用できる。光硬化としては紫外線硬化が好ましい。熱硬化がより好ましい。
【００７８】
熱硬化は、１００℃以上８００℃以下で加熱処理することが好ましい。熱処理温度は、１５０℃以上７００℃以下がより好ましく、２００℃以上６００℃以下がさらに好ましい。熱処理温度が１００℃以上であると十分な膜強度が得られやすい。熱処理温度を高くすることでオルガノポリシロキサン中の有機成分が熱分解されて耐水性、耐光性が向上する。熱処理温度が８００℃以下であれば、ガラス板の破損や変形が抑制できる。
【実施例】
【００７９】
以下、実施例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００８０】
［光拡散板の製造］
（例１）
工業用アルコール（日本アルコール販売社製、商品名：ソルミックスＡＰ１）４９．６９質量部に水１１．３１質量部と硝酸１０質量％水溶液を０．５４質量部添加した。その後、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）１９．４２質量部と、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＳ）１９．０４質量部を加え、室温で１時間攪拌してバインダー液を得た。このバインダー液は、バインダー液１００質量％中に、シリカに換算した固形分を１４．０質量％含有し、ＭＴＭＳとＴＥＯＳのモル比（ＭＴＭＳ／ＴＥＯＳ）が６／４である。このバインダー液は加水分解縮合によって有機無機複合化合物（オルガノポリシロキサン）を形成する。
得られたバインダー液６０質量部と、多孔質シリカ粒子（日産化学社製、商品名：ライトスターＬＡ−２３Ａ）２４質量部と２−プロパノール３６質量部を混合して分散液を得た。多孔質シリカ粒子は、平均粒子径が０．６５μｍ、比表面積が２４０ｍ２／ｇ、細孔直径のピーク値が１６ｎｍである。
前述の分散液を厚さ２ｍｍのソーダライムガラス板（旭硝子社製、商品名：透明フロート板ガラス  ＡＳ）の表面にバーコータ（井元製作所社製、品番：ＤＯＳ５０）を用いて塗布した後、１５０℃で１０分間、次いで３００℃で３０分間、さらに１５０℃で１０分間加熱処理してサンプル１を得た。
【００８１】
（例２）
工業用アルコール（日本アルコール販売社製、商品名：ソルミックスＡＰ１）３９．６１質量部に、ＴＥＯＳ４８．５４質量部を加えてバインダー液を得た他は例１と同様にしてサンプル２を得た。このバインダー液は、加水分解縮合によって無機物（シリカ）を形成する。
（例３〜５）
バインダー液中のＭＴＭＳとＴＥＯＳのモル比（ＭＴＭＳ／ＴＥＯＳ）がそれぞれ表１に示した値になるようにＴＥＯＳとＭＴＭＳの量を調整した他は例１と同様にしてサンプル３〜５を得た。これらのバインダー液は、加水分解縮合によって有機無機複合化合物（オルガノポリシロキサン）を形成する。
【００８２】
（例６、７）
分散液中の粒子含量がそれぞれ表２に示す値となるようにバインダー液に加える多孔質シリカ粒子の量を変更した他は例１と同様にしてサンプル６および７を得た。
（例８、９）
分散液を塗布するときに用いるバーコータを変えて膜厚を表２に示す値とした他は例１と同様にしてサンプル８、９を得た。使用したバーコータは、例８では井元製作所社製、品番：ＤＯＳ３０、例９では井元製作所社製、品番：ＤＯＳ９である。
【００８３】
（例１０）
バインダー液６０質量部と、球状チタニア粒子（石原産業社製、品番：ＳＴ−４１）２４質量部と２−プロパノール３６質量部を混合して分散液を得た他は例１と同様にしてサンプル１０を得た。用いた球状チタニア粒子は、多孔質ではなく緻密である。
（例１１）
バインダー液のかわりにポリビニルアルコール（関東化学社製、商品名；ポリビニルアルコール２０００）を用いた他は例１と同様にしてサンプル１１を得た。
【００８４】
［評価方法］
得られた膜の厚みは、膜の一部をカッターで切り取り、露出したガラス板表面と光散乱膜表面との高低差をレーザー顕微鏡（キーエンス社製、商品名：レーザーマイクロスコープ  ＶＫ−Ｘ１１０）を用いて測定した。
また、得られた例１〜１１のサンプルの特性を以下の方法で評価した。
【００８５】
（１）耐熱性
各サンプルから、カッターナイフを用いて光散乱膜の一部を剥離した。剥離した光散乱膜について、熱分析装置（リガク社製、商品名：ＴＧ−ＤＴＡ  サーモプラスＥＶＯ）を用い、室温から４００℃まで昇温速度１０／分で加熱した後、４００℃に３０分保持して重量変化率を測定した。また、測定後の光散乱膜の色を目視で観察した。
（２）鉛筆硬度
ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４（１９９９年）に準拠して鉛筆硬度を測定した。測定には、荷重変動型摩擦摩耗システム（新東科学社製、商品名：ＨＨＳ−２０００）を用いた。
（３）ヘイズ
ヘイズ値は、ヘーズメーター（スガ試験機社製、商品名：ヘーズメーター  ＨＺ−２）により、ＪＩＳ  Ｋ７１３６（２０００年）に準拠した方法で測定した。
【００８６】
（４）全光線透過率
各サンプルの膜が形成されている側の面に光を入射させ、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長域で、積分球を用いて全光線透過率を測定し、各波長における透過率の平均値を求めた。測定には分光光度計（日立製作所社製、商品名：日立分光光度計  Ｕ−４１００）を用いた。
（５）全光線反射率
各サンプルの膜が形成されている側の面に対して、入射角５°で光を入射させ、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長域で、積分球を用いて全光線反射率を測定し、各波長における反射率の平均値を求めた。測定には分光光度計（日立製作所社製、商品名：日立分光光度計  Ｕ−４１００）を用いた。
【００８７】
（６）直進透過率および３０％透過率
各サンプルの膜を形成した側に光が入射するように設置し、サンプルの法線に対して同一水平面上に０°と３０°の方向に透過した波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの光の透過率を測定し、各波長における透過率の平均値を求めた。測定には、分光光度計（日本分光社製、商品名：紫外可視赤外分光光度計  Ｖ−６７０ＤＳ）および自動絶対反射率測定ユニット（日本分光社製、品番：ＡＲＭＮ−７３５）を用いた
（７）クラック
各サンプルの膜表面を光学顕微鏡を用いて倍率１００倍で観察し、クラックの有無を判定した。
【００８８】
結果を表１および表２に示す。表１および表２において、「−」は未評価であることを示す。
【００８９】
【表１】
2019053093.tif 000005
【００９０】
【表２】
2019053093.tif 000006
【００９１】
ＭＴＭＳを用いなかった例２はクラックが発生した。光散乱膜のマトリックスが無機物（シリカ）であるためにヤング率が高くなり、溶媒乾燥や膜の硬化収縮により発生する応力を緩和しきれず、クラックが発生しやすいと考えられる。
バインダー液のかわりにポリビニルアルコールを用いた例１１は、耐熱性試験において大きな重量減少と変色を示した。光散乱膜のマトリックスが有機物からなるために耐熱性が不十分だったと考えられる。
【００９２】
緻密なチタニア粒子を用いた例１０は、例１等と比較すると全光線透過率に対して全光線反射率が高い。マトリックスに対して粒子の屈折率が大きいために光が過剰に屈折しししまい、入射光側に戻ってしまうと考えられる。
【００９３】
また、本発明の光拡散板はガラス板を含むことにより、樹脂製の光拡散板と比較して剛性に優れている。
【符号の説明】
【００９４】
１  直下型バックライト
２  反射板
３  光源
４  光拡散板
５  光拡散シート
６  プリズムシート
７  偏光分離シート
４０  ガラス板
４１  光散乱膜
４２  マトリックス
４３  粒子
【図１】
2019053093.tif 000007
【図２】
2019053093.tif 000008