(57)【要約】【課題】高輝度で輝度ムラがなく、かつ良好な放熱性を有し、さらにバックライトの組立て時に省力化できるバックライトに適した反射体を提供すること。を提供すること。【解決手段】サイドライト型面光源装置においてランプリフレクタと導光板の下面に用いる反射シートの反射面とを一体化することによって、薄型かつ軽量コンパクトで、光源の放熱性を向上させるとともに、高輝度表示が得られる反射型液晶表示用反射体熱のヒートスプレッド機能と筐体機能を有する反射体を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板表面に、樹脂層を形成した領域（Ａ）と、粒子を含む樹脂層を形成した領域（Ｂ）を有し、さらに領域（Ａ）および領域（Ｂ）の樹脂層上に金属薄膜を形成した反射体。
【請求項２】
領域（Ａ）の樹脂層の平均表面粗さＲａが１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の反射体。
【請求項３】
金属薄膜側を光入射面とした該領域（Ａ）の拡散反射率が３％以下、かつ該領域（Ｂ）の拡散反射率が３％以上であることを特徴とする請求項１乃至２に記載の反射体。
【請求項４】
該金属薄膜が銀またはアルミニウムを含むことを特徴とする請求項１乃至３に記載の反射体。
【請求項５】
サイドライト型バックライト装置用である請求項１乃至４に記載の反射体。
【請求項６】
該領域（Ａ）が導光板側面に設置された光源を覆い、該領域（Ｂ）が導光板の下部に位置することを特徴とする請求項５に記載の反射体。
【請求項７】
請求項１乃至４に記載の反射体を用いたサイドライト型バックライト装置。
【請求項８】
サイドライト型バックライト装置の筐体が反射体であることを特徴とする請求項７に記載のサイドライト型バックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワードプロセッサーやパーソナルコンピューター、液晶テレビ等の液晶表示装置のバックライト用反射体、蛍光灯や複写機等に用いるための反射体に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置のバックライトには、光源を直接液晶部の背面に設置する方式と、透明な導光板を用いる方式がある。近年液晶ディスプレイの更なる軽量化、薄型化が必須事項となっていることや、輝度の均一性、光源からの熱が液晶パネルに伝わりにくいこと等の理由により、光源の前方に反射板を置く直下型ではなく、導光板を用いその一端に配置された光源からの光を多重反射させることで面光源化するサイドライト式バックライトが多く用いられている。導光板を用いる方式のバックライトは、導光板端部からの光漏れや、導光板の背面に設置した反射シートによる光の吸収等が起こり、光源を直接液晶部の背面に設置する方式よりも液晶部に伝わる光量が少なくなりやすい。反射シートとしては従来、白色顔料を塗工もしくは含有した、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル等の樹脂シート、及び銀やアルミニウムを使用した反射シート、金属薄膜を積層したプラスチックフィルムの表面に白色顔料を含む樹脂層を形成した反射シート（例えば特許文献１参照）などが用いられている。
【０００３】
白色顔料を塗工もしくは含有する樹脂シートやポリカーボネート反射シートは光の反射効率が低いため、導光板を用いる方式で十分な光量を得るには不十分である。また、これらの反射シートは正反射成分が殆どなく、光を乱反射して拡散するため、表示画面の輝度の均一性はよいが、光の分散がほぼ１８０度均等に起こるので十分な正面輝度を得にくい。そこで正反射成分と拡散反射成分の両成分を備えた反射材料が望まれている。
【０００４】
また、液晶表示画面の大型化やカラ−化などに伴い、これまで以上に多くの光を液晶部に供給する必要があり、より高い反射効率を持った反射シートが求められている。また、表示画面の高輝度化の要求により、光源での光強度も高められ、その結果発熱量が多くなるため、反射シートに耐熱性または放熱性も必要となる。
【特許文献１】特開平６−１５７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、高輝度で輝度ムラがなく、かつ良好な放熱性を有し、さらにバックライトの組立て時に省力化できるバックライトに適した反射体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、金属基板表面に粒子を含む樹脂を塗布した領域と粒子を含まない樹脂を塗布した領域を設け、さらにその表面に金属薄膜を形成することで、金属基板表面が平坦化された正反射率が高い領域と、粒子により光の拡散反射率を高めた領域を有する反射体を得た。
【０００７】
本発明は、金属基板表面に、樹脂層を形成した領域（Ａ）と、粒子を含む樹脂層を形成した領域（Ｂ）を有し、さらに領域（Ａ）および領域（Ｂ）の樹脂上に金属薄膜を形成した反射体に関するものである。
領域（Ａ）の樹脂層の平均表面粗さＲａが１０ｎｍ以下であることが好ましい。
領域（Ａ）の拡散反射率が３％以下、かつ領域（Ｂ）の拡散反射率が３％以上であることが好ましい。
金属薄膜が銀またはアルミニウムを含むことが好ましい。
また、この反射体を、領域（Ａ）が導光板側面に設置された光源を覆い、該領域（Ｂ）が導光板の下部に位置するように設置したサイドライト型バックライト装置に関する。
【発明の効果】
【０００８】
金属基材上に樹脂のみを塗布した領域と粒子を含む樹脂を塗布した領域を設けることで、正反射率が高くランプリフレクタに適した領域と、均一に光を反射する反射効率の良い領域とが一体化した反射体を得ることができる。
これにより、高輝度で輝度ムラがなく、かつ良好な放熱性を有し、さらにバックライトの組立て時に省力化できるバックライトを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のもっとも基本的な反射体の一例は図１に示したとおりである。図１は、金属板１上に、樹脂のみを塗布した領域と、樹脂をバインダーとして粒子を塗布することにより凹凸を生じせしめた領域を作製し、両領域の表面に金属薄膜層４を形成した反射体である。
【００１０】
金属基板としては、アルミニウム板、アルミニウム合金板、ステンレス板、真鍮板、鋼板等が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるわけではない。反射体の用途により選択すればよい。例えば、アルミニウム板は軽量かつ加工性に優れ、熱伝導率が高く、熱を効果的に大気中に逃がすことができるため、好適に使用される。アルミニウム合金板は軽量かつ機械的強度が強いことから、構造部材を兼ねる際に好適に使用される。ステンレス板は機械的強度が強く耐食性に優れていることから、屋外で使用される場合や、材料の薄板化が必要な場合に好適に使用される。真鍮板、銅亜鉛合金板は機械的強度が強いことに加え、はんだ付けが容易なため、アースを必要とする場合に好適に使用される。
【００１１】
金属基板の厚さは、形状保持できる厚さであればよく、用途により適宜選択する。具体的には、アルミニウム基板であれば１００μｍ以上５００μｍ以下が好ましい。あまり薄すぎると剛性がなくランプ支持体として維持しづらくなり、厚すぎると曲げ加工の自由度が減り所望の成形自体が困難になるからである。
【００１２】
塗工する樹脂としては、例えばアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、アミノ樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が好適に使用され、適宜選択して使用することが出来る。樹脂の形状は、エマルジョン型、ディスパージョン型、溶液型等が好ましいが、塗布できる状態ならいずれの型でも使用できる。
【００１３】
樹脂に含有させる粒子は、硫酸バリウム、硫酸バリウムと酸化チタンの混合物などの白色顔料、アクリル樹脂やシリカなどのフィラー等が好適に使用される。粒子の平均粒子径は好ましくは１μｍ以上５０μｍ以下であり、さらに好ましくは３μｍ以上２０μｍ以下である。あまり粒径が小さすぎると光散乱体としての効果が低下し、粒径が大きすぎると輝度の均一性が落ちることがあるためである。
【００１４】
樹脂の塗布方法は、公知の塗布方法で良い。例えば、ロールコーター塗装、スプレー塗装、ハケ塗り等が挙げられる。塗布方法は、使用する樹脂の種類、粘度、塗布量、塗布速度、得られる面状態等を考慮して選定される。
【００１５】
樹脂の濃度は、樹脂層の厚さや塗布方法に応じて適宜選択すればよい。また、樹脂中の粒子含有量は、目的とする拡散反射率に応じて適宜選択する。
【００１６】
樹脂層の厚さは、粒子を含有していない領域では、樹脂層表面が平滑になるように適宜選択する。使用する金属基板の表面粗さによって必要とされる厚さは異なり、金属基板の表面粗さが大きいときは樹脂層を比較的厚くし、金属基板の表面粗さが小さいときは樹脂層の厚さは比較的薄くてもよい。粒子を含有している領域では、凹凸形状が保持できる厚さであればよい。粒子を含有しない領域と含有する領域とで、あまりに厚さが異なると、表面に設ける金属薄膜層の厚さの制御に影響する可能性があるため、適宜選択する。
【００１７】
図２は、金属基板上に、粒子を含まない樹脂層および粒子を含有する樹脂層を形成する方法の一例である。金属基板表面は特別な表面研磨やポリッシング処理をしない限り、平坦性は必ずしも良好でない。領域５は樹脂のみが塗布されることによって表面が平坦化され、金属薄膜形成後の正反射成分が多くなる。領域６は粒子を含有する樹脂が塗布されることによって凹凸が生じた部分と平坦性を持つ部分の混合領域であり、正反射成分と拡散反射成分を当該粒子の量によりコントロールすることができる。また、塗布工程の一例であるロール７に供給する塗工剤への粒子の有無により領域５および６を一度に形成することもできる。
【００１８】
金属薄膜には、銀、アルミニウムが好適に使用される。反射率に大きく影響しない限り他の金属が含まれていても構わない。
【００１９】
金属薄膜の形成方法は、湿式法および乾式法がある。湿式法とはメッキ法の総称であり、溶液から金属を析出させ膜を形成させる方法である。具体例を挙げると、銀鏡反応等がある。一方、乾式法とは真空蒸着法の総称であり、具体的に例示すると、抵抗加熱式真空蒸着法、電子ビーム加熱式真空蒸着法、誘導加熱式真空蒸着法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト真空蒸着法、スパッタリング法等がある。連続的にロールツロール方式での薄膜形成が可能な乾式法が好ましく使用され、特にスパッタリング法が好適に使用される。
【００２０】
スパッタリング法では、ＤＣマグネトロンスパッタリング法、ＲＦマグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、ＥＣＲスパッタリング法、コンベンショナルＤＣスパッタリング法、コンベンショナルＲＦスパッタリング法等を使用できる。スパッタリング法においては、原材料は、金属の板状のターゲットを用いればよく、スパッタリングガスには、ヘリウム、ネオン、アルゴン等のガスを使用できる。
【００２１】
金属薄膜形成前に、樹脂層表面の形状に影響を及ぼさない範囲で、公知の方法で表面処理を行ってもよい。
【００２２】
金属薄膜の厚さは、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは６０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。あまり薄いと、金属薄膜を透過する光が存在し反射率が低下することがある。一方あまり厚くしても反射率はあまり上昇せず飽和傾向を示す。
【００２３】
樹脂層と金属薄膜の間に、樹脂層の表面形状に影響を及ぼさない範囲で密着性向上のために、他の樹脂や、金属薄膜、金属酸化物薄膜等を用いた層を設けてもよい。また、金属薄膜表面に、金属薄膜の保護、反射性能の向上等のために、他の透明な層を設けてもよい。無色透明であることが好ましく、酸化ケイ素や酸化チタン等の無機酸化物や透明な樹脂が好ましく用いられる。
【００２４】
図３は、樹脂層を形成した金属基板に金属薄膜を形成した、拡散反射率が低い領域８とそれと比較して高い拡散反射率を有する領域９とを併せ持つ反射体の一例である。一般に表面が同じ材料である場合、拡散反射率が小さければ正反射率は大きくなり、拡散反射率が低い領域８では、正反射率が高くなる。各領域の面積比は目的に応じて適宜選択すればよい。また、必ずしも２つの領域だけである必要はなく、各領域が複数存在してもよい。
【００２５】
図４は、サイドライト式バックライト用反射体としての使用例である。光源のリフレクタには、拡散反射成分が小さい反射体が好ましい。また、導光板背面に設置する反射シートは、ある程度の拡散反射成分を有していると、光が均一に拡散し好ましい。拡散反射率が低い領域８を導光板の側面入射用光源のリフレクタとして使用するために折り曲げ加工し、一方高い拡散反射成分を有する領域９を導光板背面の反射シートとして使用する。
【００２６】
図５はいわゆるタンデム型バックライトの断面図の一例である。このようなリフレクタと反射シートのペアがシリーズに結合された形態の反射体としても上述したのと同様に複数の反射領域に分けることにより一体型の反射体を提供できる。すなわち、ランプ１２が搭載される領域は正反射率を高く、導光板１３の背面にあたる領域は拡散反射率を高くし、アコーディオン状に折り曲げ加工して、光源と導光板を設置する。
【００２７】
このように拡散反射率が低い、つまり正反射率が高い領域８を光源用リフレクタにすることで、光源からの光を効率よく導光板に入射することができる。また拡散反射率が高い領域９を導光板背面の反射シートとすることで、輝度ムラが少なく、かつ高輝度な表示画面を得ることができる。
【００２８】
光源用リフレクタと導光板背面反射シートを一体化することによって、光源から発生する熱の拡散領域が増えるため、各部材にかかる熱を低減でき、各部材の寿命を伸ばすことができる。 一体化しない場合にくらべて光源の平均温度が低減でき、光源の発光効率を向上できる。また、一体化することで、ランプリフレクタから反射光が漏れることが防止できるため、導光板へ入射する光量が増え、輝度向上が期待できる。
さらに、バックライトを構成する部品点数が削減されるため、部材管理が簡素化にされるるばかりでなく組立て工程における導光板の合わせ込みなどの手間が低減され、全体としてコストが削減される。
【００２９】
ランプリフレクタ部と導光板背面部の反射シートを一体化した反射体を、バックライトもしくは液晶パネルの筐体として用いることもできる。ランプ部で発生した熱が、面積が広い反射シート部にも伝わりやすくなるために、光源からの熱をバックライト全体で拡散し、同じ光出力でも駆動温度をさげることができ、ランプ寿命の向上につながる。
図６のように本発明の複合反射体をバックライト筐体として用いることによりバックライトユニットの部品点数を従来よりも低減できる。    
【実施例】
【００３０】
以下、実施例により本発明を詳しく説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって限定を受けるものではない。
（実施例１）板厚０．２ｍｍのアルミニウム（住友軽金属工業株式会社製  表面グレードＨＢ  ＪＩＳ呼称：Ａ１０５０Ｐ）の片面に、樹脂（三井化学株式会社製  オレスターＵＤシリーズ）のみを塗布した領域（Ａ）と、平均粒径５μｍの硫酸バリウムを上述の樹脂１００ｍｌに対し１０ｇの割合で均一に混入した粒子含有樹脂を塗布した領域（Ｂ）を形成し、温度１８０℃で１０分間乾燥した。さらに表面にＤＣスパッタリング法にて、厚さ約２００ｎｍの銀薄膜を形成した。銀薄膜形成には、ターゲットとして銀を、スパッタリングガスにアルゴンを使用し、圧力４×１０-1Ｐａで形成した。得られた試料の全反射率と拡散反射率を、銀薄膜側を光入射面として分光光度計（株式会社日立製作所製  Ｕ−３０１０）に１５０φの積分球を設置し、金属層側を光入射面として測定したところ、波長５５０ｎｍにおける全反射率、拡散反射率は、領域（Ａ）では全反射率＝９７．５％、拡散反射率＝１．２％、領域（Ｂ）では全反射率＝９６．５％、拡散反射率＝1５．２％であった。ここで、全反射率とは、概念的には正反射率と拡散反射率を足し合わせたものである。
【００３１】
（実施例２）板厚０．２ｍｍのアルミニウム（住友軽金属工業株式会社製  表面グレードＨＢ  ＪＩＳ呼称：Ａ１０５０Ｐ）の片面に、樹脂（三井化学株式会社製  オレスターＵＤシリーズ）のみを塗布した領域（Ａ）と、平均粒径５μｍの硫酸バリウムを上述の樹脂１００ｍｌに対し２０ｇの割合で均一に混入した粒子含有樹脂を塗布した領域（Ｂ）を形成し、温度１８０℃で１０分間乾燥した。さらに表面にＤＣスパッタリング法にて、厚さ約２００ｎｍの銀薄膜を形成した。銀薄膜形成には、ターゲットとして銀を、スパッタリングガスにアルゴンを使用し、圧力４×１０-1Ｐａで形成した。得られた試料の反射率と拡散反射率を、銀薄膜側を光入射面として分光光度計（株式会社日立製作所製  Ｕ−３０１０）で測定したところ、領域（Ａ）では反射率＝９７．５％、拡散反射率＝１．２％、領域（Ｂ）では反射率＝９５．５％、拡散反射率＝３５．２％であった。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の反射体の一例を示す断面図
【図２】本発明の反射体の樹脂を塗工する工程の一例を示す図
【図３】本発明の反射体の一例を示す図
【図４】本発明の反射体を使用したバックライトの一例を表す図
【図５】本発明の反射体を使用したバックライトの一例を示す断面図
【図６】本発明の反射体を使用した液晶表示パネルの一例を示す断面図
【符号の説明】
【００３３】
１  金属基材
２  樹脂層
３  金属薄膜
４  粒子
５  樹脂層を形成した領域（Ａ）
６  粒子含有樹脂層を形成した領域（Ｂ）
７  ローラー
８  樹脂層を形成した領域（Ａ）
９  粒子含有樹脂層を形成した領域（Ｂ）
１０  導光板
１１  光源
１２  反射体
１３  導光板
１４  バックライト筐体(反射体)
１５  液晶パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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