(57)【要約】【課題】線状光源を使用する面発光システムの発光面輝度のばらつきを小さくすることができる光拡散反射シートの提供。【解決手段】波長が５５０ｎｍの光を入射したときの全反射率が入射方向によって２％以上異なる光拡散反射シート。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長が５５０ｎｍの光を入射したときの全反射率が入射方向によって２％以上異なる光拡散反射シート。
【請求項２】
非相溶性の熱可塑性樹脂からなる請求項１に記載の光拡散反射シート。
【請求項３】
前記非相溶性の熱可塑性樹脂がポリプロピレンとポリカーボネートからなる熱可塑性樹脂である請求項２に記載の光拡散反射シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極線管や蛍光灯などの直線状の光源を使用する液晶表示装置、電飾看板、照明器具などのバックライトや照明ボックスのような光源直下型の面発光システムに組み込んだときに、発光面輝度のばらつきを小さくすることができる光拡散反射シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
光源直下型面発光システムの１種である例えば大型液晶テレビのバックライトシステムの場合、所定の間隔を置いて平行配置された複数本の冷陰極線管の背面側にシート状の光反射材を配置し、冷陰極線管の前面側にはアクリル樹脂などに光を散乱する粒子を添加した光拡散板を設置し、周囲を光を透過しない金属板などで取り囲んだ構造になっている。
このバックライトシステムの発光面の輝度に関しては、光拡散板を透過してくる光の輝度が、冷陰極線管の真上の位置と冷陰極線管の間の位置とで、ばらつきを小さくすることが重要な課題としてある。
【０００３】
このバックライトシステムの発光面輝度のばらつきを小さくする方法の１つには、冷陰極線管の背面側に配置する光反射材として拡散反射材料を用いる方法がある。このような材料を用いることにより、冷陰極線管から上記光反射材に当たった光は、当該光反射材で多方向に反射・拡散していき、その結果、前面側の光拡散板に到達する光は当該光拡散板の全面に均等に当たることができるので面輝度のばらつきが小さくなる。
したがって、このような態様で使用される光反射材としては、拡散反射する材料であって、光透過板の全体的な輝度を高めて明るくするために光全反射率が高いことが好ましいことになる。例えば液晶テレビのバックライトシステムに使用する反射材としては、９５％以上の光全反射率が好ましい。
【０００４】
このような光反射材としては、従来から次のようなものが使用されている。１つは、ポリエステル樹脂やポリプロピレン樹脂に硫酸バリウムの粉末や炭酸カルシウムの粉末を混練したのちそれをシート状やフィルム状に成形した白色の光反射材である。
また、ポリエステル樹脂を発泡成形して微細な気泡を形成させたシートも光拡散反射シートとして使用されている。
これらの光拡散反射シートは、光の入射方向による光全反射率の変化は小さいという特性をもっている。
【０００５】
冷陰極線管や蛍光灯などの線状の光源を使用したバックライトシステムの光反射材に、上記のような入射方向による光全反射率の変化が小さい上記のような光拡散反射シートを使用した場合は、線状の光源から光反射シートで反射されて拡散板に到達した光には、縞状のばらつきが見られやすい。
拡散板に到達した光のこの縞状のばらつきを解消するために、光拡散板には透過する光をより強く拡散させることが求められる。このためには、光拡散板を厚くしたり、光拡散板に多量の光散乱粒子を添加するなどの方法がとられるが、この結果光拡散板を透過する光は少なくなってしまい、バックライトの発光面輝度が小さくなるという問題が生じやすい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、面発光システムの面輝度のばらつきを小さくするために用いられる従来の各種光拡散反射材における上記の問題を解決する光拡散反射シートの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、前期課題を解決するため鋭意研究を行い、光拡散反射シートに入射する光の方向によって光全反射率が異なる光拡散反射シートを見いだし、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は以下の通りである。
（１）波長が５５０ｎｍの光を入射したときの全反射率が入射方向によって２％以上異なる光拡散反射シート。
（２）非相溶性の熱可塑性樹脂からなる上記（１）に記載の光拡散反射シート。
（３）前記非相溶性の熱可塑性樹脂がポリプロピレンとポリカーボネートからなる熱可塑性樹脂である上記（２）に記載の光拡散反射シート。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の光拡散反射シートは、線状の光源を使用する面発光システムの発光面輝度のばらつきを小さくする効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の光拡散反射シートは反射面に入射した光が拡散反射する反射シートであって、二つの方向から反射面に入射した光が拡散反射したときに、各々の入射方向の光全反射率が２％以上異なる光拡散反射シートである。
拡散反射する反射材料の光全反射率は、一般に積分球試料台と呼ばれる装置に測定試料を取り付けて測定される。積分球試料台に取り付けられた測定試料の反射面に光を入射させて拡散反射する光は集光されて光量が測定される。測定された光量は、測定試料の代わりに標準試料を取り付けて測定した光量を１００％とする相対値に変換して、光全反射率とされる。
【００１０】
本発明では、光拡散反射シートの反射面に入射する光の方向を変えて光全反射率を測定するが、具体的には積分球試料台の入射光の方向を固定し、積分球試料台に測定試料を取り付けるときの反射面の方向を変えることによって、反射面に入射する光の方向を二つの方向に変えて各々の入射方向のときの光全反射率を測定する。
二つの入射方向で測定した光全反射率の差が２％以上の光拡散反射シートは、液晶テレビのバックライトなどの線状光源を使用した光源直下型面発光システムの反射材として使用されると、面輝度のばらつきを小さくする効果を有する。
次に、本発明の光拡散反射シートを作成する方法の一例を説明する。
【００１１】
非相溶性の熱可塑性樹脂、例えばポリプロピレンとポリカーボネート、ポリエチレンとポリアミド、ポリエステル樹脂と４メチルペンテン樹脂などの樹脂の組み合わせを、押出機などを使って溶融混練すると、一般に海−島構造とよばれる相分離構造を形成することが知られている。高い反射率が得られやすいことから、ポリプロピレンとポリカーボネートの組み合わせが好ましい。
例えば、全体の半分以上がポリプロピレンとなるような比率でポリプロピレンとポリカーボネートを混合した原料樹脂を、二軸押出機などを用いて溶融混合して二軸押出機の先端に取り付けられたシートダイからシート状に押し出し、押し出されたシートを冷却ローラーで鋏ながら引き取って冷却固化したシートは、その断面を電子顕微鏡を使って観察するとポリプロピレンが海相でポリカーボネート相が島相の海−島構造であることが観察出来る。前記ポリプロピレンとポリカーボネートからなるシートを、ロール延伸機などを使って最初に押し出し方向に延伸したあと、続いてテンター延伸機などを使って巾方向に延伸すると、シートの内部に微細な空洞を有する白色のシートを得ることが出来る。
【００１２】
上記延伸加工において、シートを延伸する温度と延伸倍率を適切な値に設定することにより、延伸した後のシートに高い光全反射率を与えることが出来るとともに、延伸したシートの表面に、シートの押し出し方向と平行な方向から光を入射させたときの光全反射率と、シートの巾方向と平行な方向から光を入射させたときの光全反射率とが異なる光拡散反射シートを得ることができる。
【実施例】
【００１３】
本発明を実施例に基づいて説明する。
本発明で測定する物性項目についてまず説明する。
（１）厚み
シートの厚みは、ピーコック社製厚み計を使用して測定した。
（２）空隙率
シートの空隙率は、使用した各々の樹脂の比重と重量比から計算した真比重と、試料の重量を試料の厚みと面積容積で割って求めた見かけ比重とから次式を使って計算して求めた。
空隙率（％）＝１００×（１−見かけ比重／真比重）
（３）光全反射率
シートの光全反射率は、島津製作所製分光光度計と積分球試料台を組み合わせた全反射率測定装置を使用し、ラボスフェア社製スペクトラロンの光全反射率を１００％とする相対反射率を波長５５０ｎｍの光について測定した。
（４）メルトフローレート
メルトフローレートは、ＪＩＳＫ７２１０に記載されている方法に準じて、ポリプロピレン樹脂は温度２３０℃、荷重２１．２Ｎ、ポリカーボネート樹脂は、温度３００℃、荷重１１．８Ｎ、ポリスチレン樹脂は、温度２００℃、荷重４９Ｎの条件で測定した。
【００１４】
［実施例１］
プライムポリマー社のポリプロピレンＥ１０５ＧＭを５０重量％（５２容積％）、旭美化成社のポリカーボネートＰＣ１１０を５０重量％（４８容積％）の比率で混合した原料を、先端に巾が３００ｍｍのＴダイが取り付けられた口径が３０ｍｍ、Ｌ／Ｄが４８の同方向回転２軸押出機を使ってシート状に押し出した。押し出されたシートを水冷したローラーで挟んで引き取り、厚みが１．３ｍｍのシートを作成した。
引き取ったシートは、東洋精機社製のパンタグラフ式の二軸延伸機を使って、１５５℃の延伸温度で、最初にシートの押し出し方向に三倍に延伸し、続いてシートの巾方向に三倍に延伸した。
延伸した後のシートは白色で、厚みが３５０μｍ、空隙率が３５％であった。
シートの押し出し方向と平行な方向から光が入射するように測定試料を積分球に取り付けて光全反射率を測定したところ９９％であった。次に、シートの巾方向と平行な方向から光が入射するように測定試料を積分球に取り付けて光全反射率を測定したところ９５％であった。
【００１５】
［比較例１］
実施例１に使用した押出機の先端のダイを６個の穴があいたストランドダイに交換し、実施例１に使用したポリプロピレンとポリカーボネートを実施例１と同じ比率で混合した原料を押し出して、ダイから押し出されるストランドを水冷して固化させたあと、ストランドカッターを使ってペレット状にカットし、ポリプロピレンとポリカーボネートを混合したコンパウンドペレットを作成した。
作成したコンパウンドペレットを、先端に巾が３００ｍｍのＴダイが取り付けられた口径が４０ｍｍ、Ｌ／Ｄが２０である単軸押出機を使ってシート状に押し出した。
押し出されたシートを水冷したローラーで挟んで引き取り、厚みが１．３ｍｍのシートを作成した。
【００１６】
引き取ったシートは、実施例１に使用した東洋精機社製のパンタグラフ式の二軸延伸機を使って、１５５℃の延伸温度で、最初にシートの巾方向に四倍に延伸し、続いてシートの押し出し方向に二倍に延伸した。
延伸した後のシートは白色で、厚みが３３０μｍ、空隙率が３７％であった。
シートの押し出し方向と平行な方向から光が入射するように測定試料を積分球に取り付けて光全反射率を測定したところ９６％であった。次に、シートの巾方向と平行な方向から光が入射するように測定試料を積分球に取り付けて光全反射率を測定したところ９５％であった。
【００１７】
［比較例２］
市販の液晶テレビを解体してバックライトに使用されている反射シートを取り出し、冷陰極線の長さ方向に平行な向きの矢印を記入して光全反射率の測定試料とした。
上記矢印と平行な方向から光が入射するように、測定試料を実施例１に使用した積分球に取り付けて光全反射率を測定したところ光全反射率は９６％であった。
次に矢印の向きを９０度変えて積分球に取り付けて矢印に対して垂直な方向から光が入射するようにして光全反射率を測定したところ光全反射率は９６％であった。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明の光拡散反射シートは、冷陰極線管や蛍光灯などの直線状の光源を使用する液晶表示装置、電飾看板、照明器具などのバックライトや照明ボックスのような光源直下型の面発光システムに組み込んだときに、発光面輝度のばらつきを小さくすることができる反射材として好適に利用できる。