(57)【要約】    【課題】  映像不良の原因を生じることのないバックライトを提供する。    【解決手段】  光源と、前記光源上に配置された合成樹脂からなる光拡散板と、前記光拡散板上に配置された１種又は２種以上の光学部材とを有してなるバックライトであって、前記バックライトは、光出射面の面積が９００ｃｍ２以上であり、かつ、前記光学部材の少なくとも１種として、下記（１）から（３）の方法で測定される応力が１２ｇ以下となるものを使用する。（１）光学部材から幅２．５４ｃｍで長さ１１ｃｍの試料を採取する。（２）前記試料の末端が１ｃｍ重なるようにして接着し、円周の長さが１０ｃｍとなるように円筒状の試料を作成する。（３）円筒状に作成した試料を、接着部分が下向きになるように水平な測定装置に設置し、試料の接着部分とは反対側から直径０．３ｃｍの針で１ｃｍ押し込み、その際の応力を測定する。  【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源上に配置された合成樹脂からなる光拡散板と、前記光拡散板上に配置された１種又は２種以上の光学部材とを有してなるバックライトであって、前記バックライトは、光出射面の面積が９００ｃｍ２以上であり、かつ、前記光学部材の少なくとも１種は、下記（１）から（３）の方法で測定される応力が１２ｇ以下であることを特徴とするバックライト。
（１）光学部材から幅２．５４ｃｍで長さ１１ｃｍの試料を採取する。
（２）前記試料の末端が１ｃｍ重なるようにして接着し、円周の長さが１０ｃｍとなるように円筒状の試料を作成する。
（３）円筒状に作成した試料を、接着部分が下向きになるように水平な測定装置に設置し、試料の接着部分とは反対側から直径０．３ｃｍの針で１ｃｍ押し込み、その際の応力を測定する。
【請求項２】
合成樹脂からなる導光板と、前記導光板の少なくとも一端部に配置された光源と、前記導光板の光出射面上及び／又は光出射面とは反対側の面上に配置された１種又は２種以上の光学部材とを有してなるバックライトであって、前記バックライトは、光出射面の面積が９００ｃｍ２以上であり、かつ、前記光学部材の少なくとも１種は、下記（１）から（３）の方法で測定される応力が１２ｇ以下であることを特徴とするバックライト。
（１）光学部材から幅２．５４ｃｍで長さ１１ｃｍの試料を採取する。
（２）前記試料の末端が１ｃｍ重なるようにして接着し、円周の長さが１０ｃｍとなるように円筒状の試料を作成する。
（３）円筒状に作成した試料を、接着部分が下向きになるように水平な測定装置に設置し、試料の接着部分とは反対側から直径０．３ｃｍの針で１ｃｍ押し込み、その際の応力を測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、経時的に映像不良を生じることのないバックライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイや電飾看板等に使用されるバックライトは、ノート型パソコンや大型液晶テレビなどの液晶ディスプレイの出荷拡大に伴い、大幅に使用量が増加している。
【０００３】
このようなバックライトとしては、主としてエッジライト型若しくは直下型のバックライトが用いられている。エッジライト型のバックライトは、バックライト自身の厚みを薄くできるためノートパソコンなどに使用されており、直下型のバックライトは、大型液晶テレビなどに使用されている場合が多い。
【０００４】
そして、このようなバックライトは、エッジライト型のバックライトにおいては、光源および導光板の他に、プリズムシート、光拡散フィルム、光反射フィルム、偏光フィルム、反射型偏光フィルム、位相差フィルム、電磁波シールドフィルムなどの光学部材から構成されており、直下型のバックライトにおいては、光源および光拡散板の他に、プリズムシート、光拡散フィルム、光反射フィルム、偏光フィルム、反射型偏光フィルム、位相差フィルム、電磁波シールドフィルムなどの光学部材から構成されている（特許文献１参照）。
【０００５】
上記のようなバックライトを用いてなる液晶ディスプレイにおいては、光源の点灯不良を除き、経時的に映像不良を生じることはほとんどなかった。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１２７３１４号公報（請求項１、段落番号００３４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、液晶ディスプレイの大型化、ひいてはバックライトの大型化に伴って、液晶ディスプレイの点灯から数時間経過した後に、ディスプレイ上に、周囲と映像状態が異なる部分が局部的に発生する現象が報告され始めている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、上記映像不良の原因が、バックライトを構成する光学部材が波打ちし、たわんでいることにあることを見出し、これを解決するに至った。
【０００９】
即ち、本発明のバックライトは、光源と、前記光源上に配置された合成樹脂からなる光拡散板と、前記光拡散板上に配置された１種又は２種以上の光学部材とを有してなるバックライトであって、前記バックライトは、光出射面の面積が９００ｃｍ２以上であり、かつ、前記光学部材の少なくとも１種は、下記（１）から（３）の方法で測定される応力が１２ｇ以下であることを特徴とするものである。
（１）光学部材から幅２．５４ｃｍで長さ１１ｃｍの試料を採取する。
（２）前記試料の末端が１ｃｍ重なるようにして接着し、円周の長さが１０ｃｍとなるように円筒状の試料を作成する。
（３）円筒状に作成した試料を、接着部分が下向きになるように水平な測定装置に設置し、試料の接着部分とは反対側から直径０．３ｃｍの針で１ｃｍ押し込み、その際の応力を測定する。
【００１０】
また、本発明のバックライトは、合成樹脂からなる導光板と、前記導光板の少なくとも一端部に配置された光源と、前記導光板の光出射面上及び／又は光出射面とは反対側の面上に配置された１種又は２種以上の光学部材とを有してなるバックライトであって、前記バックライトは、光出射面の面積が９００ｃｍ２以上であり、かつ、前記光学部材の少なくとも１種は、上記（１）から（３）の方法で測定される応力が１２ｇ以下であることを特徴とするものである。
【００１１】
以下、「導光板の光出射面上及び／又は光出射面とは反対側の面上」を、単に「導光板上」という場合もある。また、以下、「上記（１）から（３）の方法で測定される応力」を、「円形押し込み法による応力」という場合もある。図４は円形押し込み法の説明図である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のバックライトは、光拡散板若しくは導光板上に配置する光学部材の少なくとも１種を、円形押し込み法による応力が１２ｇ以下となるものを使用してなるものであることから、光学部材にたわみが発生することがなく、これを原因として液晶ディスプレイに映像不良を生じさせることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のバックライトは、光源と、前記光源上に配置された合成樹脂からなる光拡散板と、前記光拡散板上に配置された１種又は２種以上の光学部材とを有してなるバックライトであって、前記バックライトは、光出射面の面積が９００ｃｍ２以上であり、かつ、前記光学部材の少なくとも１種は、円形押し込み法による応力が１２ｇ以下であることを特徴とするものである（以下、「直下型バックライト」という場合もある）。また、本発明のバックライトは、合成樹脂からなる導光板と、前記導光板の少なくとも一端部に配置された光源と、前記導光板の光出射面上及び／又は光出射面とは反対側の面上に配置された１種又は２種以上の光学部材とを有してなるバックライトであって、前記バックライトは、光出射面の面積が９００ｃｍ２以上であり、かつ、前記光学部材の少なくとも１種は、円形押し込み法による応力が１２ｇ以下であることを特徴とするものである（以下、「エッジライト型バックライト」という場合もある）。以下、本発明のバックライトの実施の形態について説明する。
【００１４】
本発明のバックライトは、光拡散板若しくは導光板上に配置する光学部材の少なくとも１種を、円形押し込み法による応力が１２ｇ以下となるものを使用したことにより、光学部材にたわみが発生するのを防止したものである。かかる構成により光学部材にたわみが発生するのを防止できる原因について、たわみが発生する原因と交えて説明する。
【００１５】
まず、光拡散板や導光板は、光学特性、重量などの観点から合成樹脂からなるものが殆どである。そして、合成樹脂は、水蒸気透過度が高く吸湿しやすい傾向にある。このような吸湿しやすい光拡散板や導光板を高湿環境下に長時間放置した場合、光拡散板や導光板は十分に水分が吸湿されてしまう。そして、このように光拡散板や導光板が十分に吸湿された状態でバックライトが点灯されると、光源の熱により急激な放湿が始まる。この放湿は、光拡散板や導光板内で均一に起こらず、光拡散板や導光板の光源付近において起こりやすいことから、光源付近が放湿された状態でも、他の部分は放湿が不十分で吸湿されたままの不均一な状態が発生する。このような状態では、放湿された部分（光源付近）は、吸湿されたままの部分に比べて収縮してたわんだ状態となる。まとめて言えば、たわみの原因は、光拡散板や導光板内で吸湿度が部分的に不均一になるためと考えられる。図３に、直下型バックライトにおいて光拡散板がたわんだ状態を示す。
【００１６】
ここで、光拡散板および導光板にのみ、たわみが発生した状態では、液晶ディスプレイの表示画面に局部的な映像不良は殆ど見られることはない。しかし、たわみが発生した光拡散板および導光板上に、プリズムシート、光拡散フィルム、光反射フィルム、偏光フィルム、反射型偏光フィルム、位相差フィルム、電磁波シールドフィルムなどの光学部材が配置されていると、局部的な映像不良は極めて顕著なものとなる。すなわち、光拡散板や導光板上に配置された光学部材は、光拡散板および導光板がたわんだ形状に追従しようとするが追従しきれず、自らの重みによりたわみを生じてしまう。そして、光学部材のたわみにより、局部的な映像不良は極めて顕著なものとなる。この光学部材のたわみは、液晶ディスプレイの大型化によるバックライトの広面積化（バックライトの光出射面の面積９００ｃｍ２以上）、ひいては光学部材の広面積化に伴い、顕著なものとなっている。
【００１７】
ここで、本発明においては、光拡散板や導光板上に配置される光学部材として、円形押し込み法による応力が１２ｇ以下となるものを用いることにより、光拡散板や導光板がたわんだ形状に光学部材が追従できるようになり、光学部材のたわみが防止され、液晶ディスプレイの局部的な映像不良の発生を防止できる。
【００１８】
なお、一旦光学部材にたわみが発生すると、当初のように完全に平坦にすることは困難である。つまり、一旦光学部材にたわみが発生してしまうと、映像不良が永久的に生じてしまうことになる。したがって、たわみの発生を防止できる本発明は極めて有用なものである。
【００１９】
次に、本発明の直下型バックライトおよびエッジライト型バックライトの実施の形態についてさらに説明する。上述したように、本発明の直下型バックライトは、光出射面の面積が９００ｃｍ２以上であるものであり、光源と、光源上に配置された光拡散板と、光拡散板上に配置された１種又は２種以上の光学部材とを有してなるものである。また、上述したように、本発明のエッジライト型バックライトは、光出射面の面積が９００ｃｍ２以上であるものであり、導光板と、導光板の少なくとも一端部に配置された光源と、導光板の光出射面上及び／又は光出射面とは反対側の面上に配置された１種又は２種以上の光学部材とを有してなるものである。
【００２０】
直下型バックライトおよびエッジライト型バックライトの光源は主として冷陰極管が使用される。光源の形状としては、直下型バックライトにおいては、線状、Ｕ字状のものが、エッジライト型バックライトにおいては、線状、Ｌ字状のものなどがあげられる。
【００２１】
直下型バックライトを構成する光拡散板は、光源上に設置され、光源のパターンを消す役割を有し、主として合成樹脂からなるものである。このような光拡散板は、光源のパターンを消すために使用されるものであることから、厚みは１〜１０ｍｍと厚い必要があり、正面輝度を向上させつつ適度な視野角を付与するために使用され、厚みが１２〜３５０μｍである光拡散フィルムとは異なるものである。
【００２２】
光拡散板を構成する合成樹脂としては、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、アセタール系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂などがあげられる。これらの中でも光学特性に優れるアクリル系樹脂が好適に使用される。
【００２３】
光拡散板中には、光拡散性を付与するため、微粒子が添加される。微粒子としては、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、珪酸アルミニウム、酸化チタン、合成ゼオライト、アルミナ、スメクタイトなどの無機微粒子の他、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などからなる有機微粒子があげられる。
【００２４】
エッジライト型バックライトを構成する導光板は、少なくとも一端部を光入射面とし、これと略直交する一方の面を光出射面とするように成形された略平板状からなるものであり、主として合成樹脂からなるものである。このような導光板の各面は、一様な平面ではなく複雑な表面形状をしているものであったり、ドットパターンなどの拡散印刷が設けられたものであってもよい。導光板の厚みは１〜１０ｍｍ程度である。
【００２５】
導光板を構成する樹脂としては、光拡散板を構成する樹脂として例示したものと同様のものを使用することができ、特に、光学特性に優れるアクリル系樹脂が好適に使用される。また、導光板中には、必要に応じて有機微粒子を添加してもよい。有機微粒子としては、光拡散板中に添加するものと同様のものを使用することができる。
【００２６】
直下型バックライトの光拡散板上や、エッジライト型バックライトの導光板の光出射面上及び／又は光出射面とは反対側の面上には、目的に応じて、１種又は２種以上の光学部材が配置される。このような光学部材としては、プリズムシート、光拡散フィルム、光反射フィルム、偏光フィルム、反射型偏光フィルム、位相差フィルム、電磁波シールドフィルムなどがあげられる。
【００２７】
本発明においては、このような光拡散板上や導光板上に配置される光学部材の少なくとも１種、好ましくは光拡散板や導光板上に配置される光学部材の全種として、円形押し込み法による応力が１２ｇ以下、好ましくは１０ｇ以下となるものを用いる。また、前記応力の下限は１ｇ以上が好ましく、２ｇ以上がより好ましい。前記応力を１２ｇ以下とすることにより、光学部材が光拡散板や導光板のたわみに追従できるようになり、光学部材にたわみが発生することを防止でき、局部的な映像不良を防止することができる。また、前記応力を１ｇ以上とすることにより、光学部材を加工する際などの作業時のハンドリング性を確保することができる。
【００２８】
光学部材の円形押し込み法による応力を１２ｇ以下とするには、例えば、光学部材を構成する主材料を、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、環状ポリオレフィンなどの柔軟性のある材料とすればよい。光学部材としては、合成樹脂基材のみからなるものと、合成樹脂基材上に機能層を有するものに分けることができるが、いずれのタイプの場合も、合成樹脂基材として前記柔軟性のある材料からなるものを使用することが好ましい。例えば、ポリカーボネートからなる基材上に、バインダー樹脂および樹脂ビーズなどからなる光拡散機能を有する層を形成することにより、円形押し込み法による応力が１２ｇ以下の光拡散フィルムを得ることができ、また、ポリ塩化ビニルからなる基材上に、バインダー樹脂および白色顔料などから光反射機能を有する層を形成することにより、円形押し込み法による応力が１２ｇ以下の光反射フィルムを得ることができる。
【００２９】
なお、直下型バックライトの光源の光拡散板とは反対側など、直下型バックライト内の他の部分に光学部材を有していてもよい。また、エッジライト型バックライトの光源の周囲など、エッジライト型バックライト内の他の部分にこれら光学部材を有していてもよい。
【００３０】
図１に直下型バックライト１の一実施形態を示す。このバックライト１は、図示するように、シャーシ１１内に収納した反射フィルム１２の上に光源１３を複数配置し、その上に光拡散板１４を介して、光拡散フィルム１５、プリズムシート１６が配置されている。ここで、本発明の直下型バックライトにおいては、光拡散フィルム及び／又はプリズムシートとして、円形押し込み法による応力が１２ｇ以下である本発明の光学部材を使用する。
【００３１】
図２にエッジライト型バックライト２の一実施形態を示す。このバックライト２は、導光板２１の両端部に光源２２を備えた構成を有し、導光板２１の上側に、光拡散フィルム２３、プリズムシート２４が配置されている。光源２２は光源２２からの光が効率よく導光板２１に入射されるように、導光板２１と対向する部分を除き反射フィルム２５で覆われている。また導光板２１の下側には、シャーシ２６に収納された反射フィルム２５が備えられている。これによって導光板２１の光出射面側とは反対側に出射された光を再度導光板２１に戻し、導光板２１の光出射面からの出射光を多くするようにしている。ここで、本発明のエッジライト型バックライトにおいては、光拡散フィルム、プリズムシート、光反射フィルム（但し、導光板の光出射面とは反対側の面上の反射フィルム）の少なくとも１種として、円形押し込み法による応力が１２ｇ以下である本発明の光学部材を使用する。
【００３２】
以上説明した本発明のバックライトは、光拡散板若しくは導光板上に配置する光学部材として、円形押し込み法による応力が１２ｇ以下のものを使用していることから、光拡散板や導光板上に設置する光学部材のたわみも防止することができ、ディスプレイの局部的な映像不良を防止することができる。かかる効果は、本発明のように、たわみの問題が発生しやすい光出射面の面積が９００ｃｍ２以上の広面積のバックライトにおいて極めて有用なものである。このような広面積のバックライトは直下型バックライトに多く採用されていることから、本発明は直下型バックライトに特に好適である。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例により本発明を更に説明する。なお、「部」、「％」は特に示さない限り、重量基準とする。
【００３４】
［実施例１］
厚み１００μｍのポリカーボネートからなる合成樹脂基材（パンライト：帝人化成社）の片面に、下記の処方の光拡散層塗布液を乾燥後の厚みが１２μｍとなるように塗布乾燥し、光拡散層を形成し、光学部材（光拡散フィルム）を得た。得られた光学部材（光拡散フィルム）の円形押し込み法による応力を測定したところ、１０．６ｇであった。
【００３５】
＜光拡散層塗布液＞
・アクリルポリオール                            １０部
（アクリディックA-807：大日本インキ化学工業社）
・ポリイソシアネート                              ２部
（タケネートD110N：三井武田ケミカル社）
・アクリル樹脂粒子                              １０部
（テクポリマーMBX-8：積水化成品工業社）
・メチルエチルケトン                            １８部
・酢酸ブチル                                    １８部
【００３６】
次いで、光源上に合成樹脂からなる光拡散板を配置し、さらに光拡散板上に、上記作業で得られた光学部材（光拡散フィルム）を配置し、光出射面の面積が２０９０ｃｍ２の本発明の直下型バックライトを得た（サイズは２６型）。
【００３７】
［実施例２］
厚み１００μｍのポリ塩化ビニルからなる合成樹脂基材（マルファン：三菱樹脂社）の片面に、実施例１と同様の光拡散層を形成し、光学部材（光拡散フィルム）を得た。得られた光学部材（光拡散フィルム）の円形押し込み法による応力を測定したところ、７．１ｇであった。
【００３８】
次いで、導光板の両端に光源を配置し、さらに導光板の光出射面上に上記作業で得られた光学部材（光拡散フィルム）を配置し、光出射面の面積が９９３ｃｍ２の本発明のエッジライト型バックライトを得た（サイズは１８型）。
【００３９】
［たわみの評価］
実施例１、２で得られたバックライトを、４０℃、９０％ＲＨの環境で２４時間放置した後、実施例１のものは市販の２６型液晶ＴＶ、実施例２のものは市販の１８型デスクトップパソコン用液晶ディスプレイにそれぞれ組み込み、液晶ＴＶおよび液晶ディスプレイを点灯させ、映像状態の経過を観察した。その結果、実施例１、２何れのものも、点灯から何時間経過しても液晶ディスプレイに映像不良が生じることはなかった。また、液晶ＴＶおよび液晶ディスプレイに組み込んだバックライト用光学部材（光拡散フィルム）を取り出したところ、何れのものもたわみは観察されなかった。
【００４０】
［比較例］
一方、比較例として、実施例１、２で使用した光学部材（光拡散フィルム）の代わりに、円形押し込み法による応力が１９．２ｇとなる下記の光学部材(光拡散フィルム)を使用した以外は、実施例１、２と同様にしてたわみの評価を行った。その結果、液晶ＴＶおよび液晶ディスプレイの点灯から３時間経過した後に、液晶ディスプレイ上に、周囲と映像状態が異なる部分が局部的に発生する現象が観察された。この局部的な映像不良箇所は、時間の経過とともに徐々に小さくなっていったが、数日経っても完全に消えることはなかった。また、液晶ＴＶおよび液晶ディスプレイに組み込んだ光学部材（光拡散フィルム）を取り出したところ、たわみが観察された。
【００４１】
＜比較例に使用する光学部材（光拡散フィルム）＞
厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレートからなる合成樹脂基材（ルミラーT60：東レ社）の片面に、実施例１と同様の光拡散層を形成し、光学部材（光拡散フィルム）を得た。得られた光拡散フィルムの円形押し込み法による応力を測定したところ、１９．２ｇであった。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】バックライトの一例を示す断面図
【図２】バックライトの他の例を示す断面図
【図３】たわみの状態を説明する図
【図４】円形押し込み法を説明する図
【符号の説明】
【００４３】
１、２・・バックライト
１４・・・光拡散板
【図１】
2005285414.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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