(57)【要約】【課題】  本発明は、液晶ディスプレイ向け直下型バックライトに搭載される拡散板であって、たわみ防止ピンと接触しても全く傷がつかない拡散板を提供することを可能にすることを目的としている。【解決手段】  直下型バックライト６に搭載される拡散板３表面に従来とは逆の大きな凹凸をつけておく。即ち、拡散板３のヘイズが８０％以上、且つ９９％以下であり、且つ少なくとも線状光源２側に面する該拡散板３表面の算術平均粗さを１０μｍ以上、且つ１５０μｍ以下に設定することで、課題となっているたわみ防止ピン５との接触による傷を完全に防ぐことが出来ることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射シート、線状光源、拡散板、液晶パネルの順番で配置された液晶ディスプレイの直下型バックライトに搭載される拡散板であって、
前記拡散板のヘイズが８０％以上、且つ９９％以下であり、且つ少なくとも前記線状光源側に面する該拡散板表面の算術平均粗さが１０μｍ以上、且つ１５０μｍ以下であることを特徴とする直下型バックライト用拡散板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ向け直下型バックライト用拡散板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブラウン管に変わる大型で薄型なディスプレイとして近年、液晶ディスプレイが急速に拡大している。液晶はそれ自体が発光しないので必ずバックライトと呼ばれる背面光源が一体化されている。
【０００３】
バックライトには大きく分けて２つの方式がある。１つは冷陰極管に代表される線状光源を、導光板と呼ばれる透明樹脂板の端面に配置し、導光板表面を光らせ液晶の背面光源とするいわゆるエッジライト型バックライトである。もう１つは線状光源を多数本並べ、その上に拡散板を配置し、線状光源が直接液晶の背面光源となったいわゆる直下型バックライトである。
【０００４】
エッジライト型バックライトは、小型化薄型化の強い要望にのって、ノートパソコンの画面や液晶モニター、携帯電話機の表示画面等で幅広く使われている。しかし、導光板と呼ばれる透明樹脂板に光を通すため、大画面化、高輝度化が困難で、大型ＴＶ（テレビジョン）のようにサイズが２０インチ以上になると適用が難しい。
【０００５】
一方、直下型バックライトは、小型化薄型化の要望には応えられなかったが、線状光源さえ増やせば大画面化、高輝度化への対応が非常に容易であることから、近年市場が拡大している大型液晶ＴＶ用のバックライトとして急速に伸びてきている。
【０００６】
直下型バックライトに用いられている拡散板は、線状光源の光を散乱させ、なおかつ光源が透けて見えないことが求められるため光散乱微粒子が配合されており、近年の直下型バックライトの急増に合わせて様々な開発が行われてきた。その開発の多くは高透過高拡散を目的とし、光散乱微粒子の種類や粒径、配合量を制御するものである。（例えば特許文献１〜３参照。）
【０００７】
近年、液晶ディスプレイの大型化・大画面化が進む中で、液晶ディスプレイの直下型バックライトに搭載されている拡散板も大板化しており、拡散板のたわみによって画面の明るさにムラができるという問題が発生するようになった。直下型バックライトは構造上、線状光源側に１０mm〜２０mmの空隙があるため拡散板がたわみやすいのである。逆に液晶パネル側は空隙なく液晶パネルと近接しているため液晶パネル側への拡散板のたわみはない。
【０００８】
そこで、拡散板のたわみを防止するために線状光源側にたわみ防止ピンを設置し、拡散板を支える構造の直下型バックライトが増えてきている。ところが、現状では拡散板のほとんどが汎用の熱可塑性樹脂からできており、しかもガラスのように表面が硬くないため、せっかく設置したたわみ防止ピンと接触することによって拡散板表面に傷がついてしまうという問題が出てくるようになった。
【０００９】
そこで、各社とも傷つき防止のため拡散板表面の硬化処理を施したり、拡散板表面に微細な凹凸をつけたりしてきている。しかし、前者の表面硬化処理は非常に高価で近年の液晶ＴＶの低価格化路線の中でとうてい受け入れられるようなものではない。一方、後者の表面を微細な凹凸形状にすることは照明カバーの用途などでも良く行われている方法であり、掃除の際の傷防止のために拡散板表面に微細な凹凸をつけて傷を目立たなくする技術である。
【００１０】
多くの場合、拡散板に拡散剤やマット化剤といわれる微粒子を添加し、拡散板表面に浮き上がらせることで拡散板の表面に微細な凹凸をつける方法である。その凹凸は外観、風合上、非常に微細で算術平均粗さで約２μｍ〜５μｍ程度、近年は更に細かなものが好まれるようになった。確かに拡散板の表面の凹凸を細かくするほど、たわみ防止ピンとの接触は点接触になるため見かけ上の表面硬さは上がるのである。
【００１１】
【特許文献１】特開平０１−１７２８０１号公報
【特許文献２】特開平０２−１９４０５８号公報
【特許文献３】特開平０７−１００９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、直下型バックライト用の拡散板の表面も前述のような微細な凹凸がつけられ、たわみ防止ピンとの接触による傷つきを小さくする努力が続けられてきたが、残念ながら完全に傷つきを防ぐことが出来ず、更なる改良が求められていたのである。
【００１３】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、液晶ディスプレイ向け直下型バックライトに搭載される拡散板であって、たわみ防止ピンと接触しても全く傷がつかない拡散板を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、鋭意検討の結果、直下型バックライトに搭載される拡散板の表面にこれまで照明カバー等の開発で行われてきた微細な凹凸をつける方向とは逆の、大きな凹凸をつけることによって驚くべきことに課題となっているたわみ防止ピンとの接触による拡散板の傷つきを完全に防止出来ることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【００１５】
即ち、前記目的を達成するための本発明に係る直下型バックライト用拡散板は、反射シート、線状光源、拡散板、液晶パネルの順番で配置された液晶ディスプレイの直下型バックライトに搭載される拡散板であって、前記拡散板のヘイズが８０％以上、且つ９９％以下であり、且つ少なくとも前記線状光源側に面する該拡散板表面の算術平均粗さが１０μｍ以上、且つ１５０μｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る直下型バックライト用拡散板によれば、液晶ディスプレイ向け直下型バックライトに搭載され、たわみ防止ピンと接触しても傷がつかず、欠点のない高品質な液晶画像を実現することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図により本発明に係る直下型バックライト用拡散板の一実施形態を具体的に説明する。図１は本発明に係る直下型バックライト用拡散板を装備した直下型バックライトの構成を示す模式説明図である。
【００１８】
図１において、本発明に係る直下型バックライト用拡散板（以下、「拡散板」という）３が搭載される液晶ディスプレイ向け直下型バックライト６は、反射シート１、線状光源２、拡散板３、液晶パネル４の順番で配置されてケース７に収容設置された液晶ディスプレイモジュールである。尚、図１では線状光源２の長手方向が紙面手前側から紙面奥側に配置されている。
【００１９】
直下型バックライト６の大きさは画面対角長で表されいわゆる１５インチ〜４０インチ、更には５０インチや６５インチといった超大型のものまである。線状光源２と拡散板３との間には線状光源２の透け防止のために１０mm〜３０mmほどの空隙８が設けてある。このため直下型バックライト６はどうしてもモジュール自体の厚みが厚くなってしまうのである。
【００２０】
拡散板３は光透過性のある樹脂、例えばアクリル樹脂、スチレン樹脂、ＭＳ樹脂（メタクリル酸エステルとスチレンの共重合体樹脂）、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＳ樹脂（ポリスチレン、アクリロニトリルとスチレンの共重合体樹脂）、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンの共重合体樹脂）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート；ポリエステル）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、アルファメチルスチレンコポリマー、ポリ乳酸、フッ素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン等が単独もしくは共重合された樹脂からなり、板厚１．０mm〜２．０mmの板状である。
【００２１】
拡散板３は線状光源２の光を散乱する光散乱機能が必要であるため、上記樹脂中に光散乱微粒子、例えばアクリル系架橋微粒子、スチレン系架橋微粒子、シリコーン系架橋微粒子、フッ素系微粒子、ガラス微粒子、ＳｉＯ２微粒子、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナ、タルク（滑石という鉱石を微粉砕した無機粉末）、マイカ等が単独もしくは併用して配合される。
【００２２】
光散乱微粒子の粒径は平均粒径０．０１μｍ〜１００μｍの間で任意に選択すれば良く、形状も真球状、楕円状、球状、不定形状、針状、燐片（花びら）状、中空状、立方体状、三角錐状等のいずれの状態でも使用可能である。
【００２３】
上記樹脂中に配合する光散乱微粒子の配合量は、微粒子の粒径と拡散板３の板厚によって異なるが０．００１重量％〜３０重量％が好ましく、より好ましくは０．０１重量％〜２０重量％である。また、拡散板３として線状光源２の光を効果的に散乱し、かつ線状光源２の透けを防ぐために、ＪＩＳ  Ｋ７１０５に準拠して測定した拡散板３のヘイズ、いわゆる曇価が８０％以上、且つ９９％以下であることが好ましく、更に好ましくは９０％以上、且つ９９％以下が好ましい。当然、ヘイズが８０％未満では光散乱効果が小さく線状光源２が透けて見え品質が悪いためである。
【００２４】
前述のとおり大型液晶ＴＶ用の直下型バックライト６には拡散板３が線状光源２側にたわまないように、たわみ防止ピン５が設置されており、このたわみ防止ピン５と拡散板３との接触で拡散板３表面に傷がつくことを防ぐことが本発明の課題なのである。
【００２５】
たわみ防止ピン５の先端は半径１mm〜５mmの球状もしくは平面状がほとんどである。本発明では拡散板３は少なくとも片側、つまり線状光源２側に面する拡散板３表面である、たわみ防止ピン５と接触する可能性のある側の面に大きな凹凸形状があり、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に準拠して測定した拡散板３表面の算術平均粗さが１０μｍ以上、且つ１５０μｍ以下と大きいことが特徴である。
【００２６】
本発明者は鋭意実験を重ねた結果、従来２μｍ〜５μｍとどんどん細かくなっていた拡散板３表面の算術平均粗さが逆に１０μｍ以上あればたわみ防止ピン５との接触による傷つきを完全に防ぐことが出来、更には拡散板３表面の算術平均粗さを１５０μｍ以下にすることで拡散板３表面の凹凸によってできる陰の発生を抑え品質の良い均質で明るい画面にすることが出来ることを見出したのである。
【００２７】
拡散板３は通常、押出成形、射出成形、キャスト成形といった各種成形技術によって板状に成形される。拡散板３の表面に大きな凹凸をつける方法としては、最も好ましいのは成形時の金型表面に所望の凹凸をつけておき拡散板３表面に形状転写する方法であるが、平均粒径が１０μｍ〜８０μｍといった大粒径の光散乱剤を拡散板３表面に浮き上がらせて拡散板３表面を大きな凹凸状にする方法や、同様の大粒径の拡散剤を多量に配合した層を拡散板３表面に共押出しする方法やフィルム貼付法、多層射出成形法等の種々の方法で接合して拡散板３表面に大きな表面凹凸層を形成する方法等様々な方法を用いることも可能である。
【実施例】
【００２８】
本発明に係る直下型バックライト用拡散板３を以下の実施例に基づいて説明する。拡散板３表面の傷つき評価は次の通り行った。
【００２９】
市販の３７インチ型液晶テレビ（シャープ株式会社製）からたわみ防止ピン５を分解取り出し、１０００ｇの荷重をかけた状態で拡散板３表面にたわみ防止ピン５の先端を接触させ、長さ１００ｍｍの線を引くよう拡散板３表面を１０往復させて拡散板３表面に傷をつけ、拡散板３表面の傷の状態を目視で評価する。
【００３０】
また、上述の評価を行った傷をつけた拡散板３を３７インチ液晶ＴＶに搭載し、その傷が液晶パネルを通して見えるか、その他液晶ＴＶとしての品質異常を起こしていることはないか確認した。
【００３１】
［実施例１］
アクリル樹脂（旭化成ケミカルズ株式会社製『デルペットＬＰ−１』）に光散乱剤として平均粒径２μｍの球状シリコーン系架橋微粒子を１重量％配合した樹脂を用いて押出成形により板厚２mmの拡散板３を作製した。このとき拡散板３表裏面に接触し、該拡散板３を冷却する３本の金型ロールには算術平均粗さ８０μｍの凹凸がサンドブラスト法によって彫刻されており、作製した拡散板３の表面にはこの凹凸が均質に転写されていた。作製された拡散板３はヘイズ９２％、算術平均粗さを測定したところ拡散板３表面の冷却収縮によって金型の粗さよりも若干小さくなっていたものの５０μｍあった。
【００３２】
このように作製された拡散板３を上述の傷つき評価をしてみると、まったく傷はつかず作製時同様の表面を維持出来ており、液晶ＴＶに搭載してもなんら品質の異常は見られなかった。評価結果を各比較例と共に以下の表１に示す。
【００３３】
［実施例２］
金型ロールに彫刻する凹凸の算術平均粗さを１５０μｍに変更した以外は前記実施例１と同様に行った。作製された拡散板３の算術平均粗さは１２０μｍで、前記実施例１と同様にこの拡散板３も全く傷は見られず液晶ＴＶに搭載してもなんら品質異常はなかった。評価結果を各比較例と共に以下の表１に示す。
【００３４】
［実施例３］
金型ロールに彫刻する凹凸の算術平均粗さを５０μｍに変更した以外は前記実施例１と同様に行った。作製された拡散板３の算術平均粗さは２０μｍで、前記実施例１と同様にこの拡散板３も全く傷は見られず液晶ＴＶに搭載してもなんら品質異常はなかった。評価結果を各比較例と共に以下の表１に示す。
【００３５】
［実施例４］
金型ロールに彫刻する凹凸の算術平均粗さを１００μｍに変更した以外は前記実施例１と同様に行った。作製された拡散板３の算術平均粗さは７０μｍで、前記実施例１と同様にこの拡散板３も全く傷は見られず液晶ＴＶに搭載してもなんら品質異常はなかった。評価結果を各比較例と共に以下の表１に示す。
【００３６】
［比較例１］
金型ロールに彫刻する凹凸の算術平均粗さを１０μｍに変更した以外は前記実施例１と同様に行った。作製された拡散板の算術平均粗さは５μｍと非常に微細で確かに風合いや品質は優れているようにみえた。しかし前記実施例１と同様に傷つき評価をしたところ１０往復分の傷が拡散板表面につき、しかも傷も深く濃く、液晶ＴＶに搭載するとその傷が液晶画面を通してはっきり見えてしまう品質異常の状態だった。評価結果を前記各実施例と共に以下の表１に示す。
【００３７】
［比較例２］
金型ロールに彫刻する凹凸の算術平均粗さを５μｍに変更した以外は前記実施例１と同様に行った。作製された拡散板の算術平均粗さは更に細かく２μｍで、前記比較例１よりも更に微細な凹凸であったが、前記比較例１と同様に傷つき評価をすると明確な傷がついてしまっていた。評価結果を前記各実施例と共に以下の表１に示す。
【００３８】
［比較例３］
金型ロールに彫刻する凹凸の算術平均粗さを３００μｍに変更した以外は前記実施例１と同様に行った。作製された拡散板の算術平均粗さは約２５０μｍで、前記実施例１と同様に傷つき評価をすると、この拡散板も全く傷は見られなかった。しかし、液晶ＴＶに搭載すると凹凸による影で画面上に黒い粒が見られ品質としては好ましいものではなかった。評価結果を前記各実施例と共に以下の表１に示す。
【００３９】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の活用例として、液晶ディスプレイ向け直下型バックライト用拡散板として好適に利用出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る直下型バックライト用拡散板を装備した直下型バックライトの構成を示す模式説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…反射シート
２…線状光源
３…直下型バックライト用拡散板
４…液晶パネル
５…たわみ防止ピン
６…直下型バックライト
７…ケース
８…空隙
【図１】
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