(57)【要約】【課題】  反射率が高く、剛性も高い反射板を提供する。【解決手段】  反射板１は独立気泡である微細気泡７を有する多孔質体であり、例えば樹脂発泡体で形成される。反射板１の少なくとも一方の表面には、表面未発泡層３が形成される。表面未発泡層３は、微細気泡が存在しない（または発泡層５と比較して微小にしか存在しない）領域である。表面未発泡層３は、その厚みが薄すぎると剛性向上の効果が小さい。したがって、反射板の剛性を高めるため、表面未発泡層の厚さは１５μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上であればさらに好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂の発泡体からなるバックライトパネル用の反射板であって、前記反射板の少なくとも一方の表面に表面未発泡層が形成され、前記未発泡層の厚みは１５〜５０μｍであり、前記未発泡層を除く部分の気泡数密度が１０＾９〜１０＾１５個／ｃｍ３以上であることを特徴とする反射板。
【請求項２】
熱可塑性樹脂の発泡体からなるバックライトパネル用の反射板であって、前記反射板の少なくとも一方の表面には、前記反射板の表面に形成される表面未発泡層と、前記表面未発泡層の厚み方向内部に発泡層を介して形成される中間未発泡層が形成され、前記表面未発泡層と前記中間未発泡層の厚さの総和が１５〜５０μｍであり、かつ前記表面未発泡層と中間未発泡層がともに、前記反射板の前記表面未発泡層が形成される表面から前記反射板の総厚の１／６以下の厚み範囲に包含され、かつ前記表面未発泡層と中間未発泡層を除く部分の気泡数密度が１０＾９〜１０＾１５個／ｃｍ３以上であることを特徴とする反射板。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂の発泡体の平均気泡径が０．１〜２０μｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の反射板。
【請求項４】
前記反射板の総厚さが０．３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の反射板。
【請求項５】
前記反射板の比重が０．７以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の反射板。
【請求項６】
前記熱可塑性樹脂が熱可塑性ポリエステル系樹脂であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の反射板。
【請求項７】
前記熱可塑性樹脂がポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の反射板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶パネル等に用いられ、バックライトパネル用の反射板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置等において、液晶層の背面側から光を照らして発光させるバックライトパネルが用いられる。バックライトパネルには導光板の側面から光を入射させるエッジライト方式と、液晶層の下に並べた光源から光を入射させる直下型方式がある。エッジライト方式の場合は導光板に隣接する形で反射板が設置され、直下型方式の場合は光源の裏面に反射板が設置される。いずれにしても光の利用効率を高めるため、反射板には高い光線反射率が求められる。
【０００３】
このような反射板としては、例えば、内部に平均径５０μｍ以下の独立気泡が分散する熱可塑性ポリエステル樹脂シートを用いた光拡散反射シートがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２１６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、近年の液晶パネルの大型化に伴い、反射板には、反射率だけでなく剛性も求められるようになってきている。反射板の剛性が不足すると、反射板がたわんで輝度ムラの原因になるためである。
【０００６】
反射板に発泡体を用いた場合には、剛性を高める方法の１つとして、例えば、発泡シートの発泡倍率を下げる手法がある。すなわち、空孔密度を下げることで、反射板の剛性を高めるものである。しかし、発泡倍率を下げると、光を反射する樹脂と空気の界面が少なくなるため、反射板の反射率が低下するという問題がある。
【０００７】
また、このような発泡体は、通常、表層に薄いスキン層（未発泡層）が形成される。未発泡層は、発泡層と比較すると、空隙が存在しないために剛性が高い。したがって、剛性を高める方法の１つとして、この未発泡層の厚みを厚くして剛性を高める手法がある。しかし、未発泡層を厚くし過ぎると、当該未発泡層に光が吸収するため、反射率が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、反射率が高く、剛性も高い反射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】
【０００９】
前述した目的を達するために本発明は、熱可塑性樹脂発泡体からなるバックライトパネル用の反射板であって、前記反射板の少なくとも一方の表面に表面未発泡層が形成され、前記未発泡層の厚みは１５μｍ以上であり、気泡数密度が１０＾９個／ｃｍ３以上であることを特徴とする反射板である。
【００１０】
また、熱可塑性樹脂発泡体からなるバックライトパネル用の反射板であって、前記反射板の少なくとも一方の表面には、前記反射板の表面に形成される表面未発泡層と、前記表面未発泡層の厚み方向内部に発泡層を介して形成される中間未発泡層が形成され、前記表面未発泡層と前記中間未発泡層の厚さの総和が１５μｍ以上であり、かつ前記表面未発泡層と中間未発泡層がともに、前記反射板の前記表面未発泡層が形成される表面から前記反射板の総厚の１／６以下の厚み範囲に包含されることを特徴とする反射板である。
【００１１】
前記熱可塑性樹脂発泡体の平均気泡径が０．１〜２０μｍであることが望ましい。前記反射板の総厚さが０．３ｍｍ以上であることが望ましい。前記反射板の比重が０．７以下であることが望ましい。前記熱可塑性樹脂が熱可塑性ポリエステル系樹脂であることが望ましく、ポリエチレンテレフタレート樹脂であることが望ましい。
【００１２】
本発明によれば、表面未発泡層の厚みは１５〜５０μｍであるため、十分な剛性を得ることができる。表面未発泡層の厚みが１５μｍを下回ると、シートの剛性が不足し、５０μｍを超えると光の吸収が増大し反射率に影響する。また、表面未発泡層内部に形成される発泡層の気泡数密度が１０＾９〜１０＾１５個／ｃｍ３であるため、高い反射率を得ることができる。気泡数密度が１０＾９個／ｃｍ３未満だと気泡が少なすぎて反射率が低下し、１０＾１５個／ｃｍ３を超えるであると光が透過するため、やはり反射率は低下する。
【００１３】
また、未発泡層として、表面未発泡層と中間未発泡層とに分割して形成し、総厚みを１５〜５０μｍとすることで、高い剛性を得ることができるとともに、表面未発泡層を薄くすることができるため、光の吸収を抑制することができる。したがって、表面未発泡層と中間未発泡層との間の発泡層において、効率良く光を反射することができ、高い反射率を得ることができる。
【００１４】
また発泡体の平均気泡径を０．１〜２０μｍとすることで、微細な気泡を多数分散させることができる。したがって、高い反射率を得ることができる。
【００１５】
また、反射板の総厚を０．３ｍｍ以上とすれば、反射板の波シワの発生を抑制することができる。また、反射板の比重が０．７以下であれば、軽量化を達成することができ、材料費を削減することができる。また、熱可塑性樹脂として熱可塑性ポリエステル系樹脂であるポリエチレンテレフタレート樹脂を適用することで、耐熱性やコストにも優れる反射板を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、反射率が高く、剛性も高い反射板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】反射板１の断面を示す模式図。
【図２】反射板１の表面近傍の拡大図であって、図１のＡ部拡大図。
【図３】反射板１ａの断面を示す模式図
【図４】反射板１ａの表面近傍の拡大図であって、図３のＢ部拡大図。
【図５】剛性測定装置１０を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は液晶表示装置等に用いられるバックライトパネル用の反射板１を示す断面図であり、図２は、図１のＡ部拡大図である。
【００１９】
反射板１は独立気泡である微細気泡７を有する多孔質体であり、例えば樹脂発泡体で形成される。より詳細には、平均気泡径が０．１ｎｍ以上で２０μｍ以下の微細な気泡または気孔を内部に有する熱可塑性樹脂シートを好適に用いることができる。平均気泡径が２０μｍ以下であれば、微細な気泡を多数分散させることができるため、反射率を向上させることができる。
【００２０】
反射板１は、その耐熱性を考慮すると、熱可塑性ポリエステル系樹脂で構成されることが好ましい。本発明において用いられる熱可塑性ポリエステル樹脂としては、限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等を適宜選択することができ、これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。中でも、ポリエチレンテレフタレートであれば入手のしやすさ、経済性、耐熱性等の面で好適である。
【００２１】
本発明においては、得られる反射板１の特性に影響を及ぼさない範囲で、発泡前の熱可塑性樹脂シートに、結晶化核剤、結晶化促進剤、気泡化核剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線防止剤、光安定剤、蛍光増白剤、顔料、染料、相溶化剤、滑剤、強化剤、難燃剤、架橋剤、架橋助剤、可塑剤、増粘剤、減粘剤などの各種添加剤を配合してもよい。また、得られた反射板に上記添加剤を含有する樹脂を積層してもよいし、上記添加剤を含有する塗料をコーティングしてもよい。紫外線防止剤などを含む層をポリエステル系樹脂発泡体の少なくとも一方の表面に付与することは、熱可塑性ポリエステル樹脂やポリエステル系エラストマーに紫外線劣化しやすいものを用いた場合でも十分な耐紫外線劣化防止能を付与できるので、特に好ましい。
【００２２】
なお、反射板１の厚み（図１のＴ１）としては０．１ｍｍ以上であることが望ましい。反射板１の厚みが０．１ｍｍ未満では剛性が低く、波シワが発生しやすいため好ましくない。剛性を高める観点でいえば、反射板１の厚みは０．２ｍｍ以上が好ましく、０．３ｍｍ以上であればさらに好ましい。
【００２３】
また、反射板１の比重としては０．７以下であることが望ましく、より望ましくは比重は０．６未満であり、比重が０．５未満であればさらに好ましい。比重が大きいと、微細気泡７の分布が十分ではなく、微細気泡による効果が小さくなる。
【００２４】
また、反射板１の反射率は限定されないが、液晶パネルの反射板として用いる場合には、反射板１の全反射率は９０％以上であることが望ましい。また、省エネルギーの観点でいえば、反射率は９５％以上であれば好ましく、９８％以上であればさらに好ましい。
【００２５】
図２に示すように、反射板１の少なくとも一方の表面には、表面未発泡層３が形成される。表面未発泡層３は、微細気泡が存在しない（または発泡層５と比較して微小にしか存在しない）領域である。表面未発泡層３は、その厚みが薄すぎると剛性向上の効果が小さい。したがって、反射板の剛性を高めるため、表面未発泡層の厚さ（図中ｔ１）は１５μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上であればさらに好ましい。
【００２６】
次に、反射板１の製造方法について説明する。なお、シート内部に気泡を導入する方法は限定されないが、例えば、圧力容器内で樹脂シートにガスを含浸させてから加熱して発泡させるバッチ発泡法、押出機のダイから熱可塑性樹脂シートを押し出すとともに発泡させる押出発泡法、さらにフィラー入りの熱可塑性樹脂シートを押し出してから延伸してフィラーと樹脂の界面に空洞をつくる延伸法等がある。ここではバッチ発泡法による反射板１の製造方法を一例として示す。バッチ発泡法であれば、押出発泡法より気泡を微細化しやすく、延伸法よりも厚く、かつ比重を小さくしやすいという利点がある。
【００２７】
バッチ発泡法ではまず、熱可塑性樹脂シートを作製し、熱可塑性樹脂シートとセパレータとを重ね合わせて巻くことによりロールを形成する。ここで用いられるセパレータは、不活性ガスや必要に応じて用いられる有機溶剤が自由に出入りする空隙を有し、かつそれ自身への不活性ガスの浸透が無視できるものであればいかなるものでもよい。セパレータとしては、特に樹脂製不織布または金属製の網が好適である。
【００２８】
一方、熱可塑性樹脂シートは無延伸であることが好ましい。これは、熱可塑性樹脂シートが延伸されていると、ガスが十分にシート内に浸透しないため、目的とする発泡シートが得られなくなるためである。
【００２９】
なお、上記方法では、樹脂シートとセパレータとからなるロールを加圧不活性ガス雰囲気中に保持して樹脂シートに不活性ガスを含有させる前に、樹脂シートに有機溶剤を含有させてもよい。シートに有機溶剤を含有させると、熱可塑性樹脂シートの結晶化度を３０％以上にすることができる。この結果、シートの剛性が増大してシート表面にセパレータの跡が残存しにくくなるとともに、不活性ガスの浸透時間を短縮できる。なお、セパレータの種類によってはシート表面にセパレータの跡が残存しないこともあるので、有機溶剤を含有させる処理は必ずしも必要なわけではない。ただし、ガス浸透時間の短縮の観点からは有機溶剤を含有させる処理を実施することが好ましい。
【００３０】
樹脂シートの結晶化度を上げるために用いられる有機溶剤としては、ベンゼン、トルエン、メチルエチルケトン、ギ酸エチル、アセトン、酢酸、ジオキサン、ｍ−クレゾール、アニリン、アクリロニトリル、フタル酸ジメチル、ニトロエタン、ニトロメタン、ベンジルアルコールなどが挙げられる。これらのうち、取り扱い性および経済性の観点からアセトンがより好ましい。
【００３１】
次に、得られたロールを高圧力容器内に入れ、加圧不活性ガス雰囲気中に保持して熱可塑性シートに発泡剤となる不活性ガスを含有させる。不活性ガスとしては、ヘリウム、窒素、二酸化炭素、アルゴンなどが挙げられる。これらのうち、二酸化炭素は熱可塑性ポリエステル中に多量に含有させることができる点で好ましい。
【００３２】
次に、高圧力容器からロールを取り出し、セパレータを取り除きながら、常圧下で樹脂シートの軟化温度以上に加熱することにより、発泡させる。この際、高圧力容器から取り出した後、発泡させるまでの時間を調整することにより、得られる発泡体の嵩比重を調整できる。
【００３３】
具体的には、この時間が長いほど嵩比重の大きな発泡体が得られる。なお、発泡時の加熱温度は、その樹脂のガラス転移点以上で融点以下に設定される。
【００３４】
この際、発泡体の表層には、表面未発泡層３が形成される。表面未発泡層３は、例えば、発泡前の樹脂シートの表面から、内部に浸透させたガスが抜けることで形成される。樹脂シートの表面のガス量が低下することで、その後の発泡処理の際に、樹脂シート表層近傍において微細気泡７が生成されず、または、その生成量が少なくなる。したがって、表面未発泡層３では、微細気泡７がほとんど観察されず、ソリッドな樹脂部となる。
【００３５】
次に、反射板の他の実施形態について説明する。図３は、液晶表示装置等に用いられるバックライトパネル用の反射板１ａを示す断面図であり、図４は、図３のＢ部拡大図である。なお、反射板１ａにおいて、反射板１と同様の機能を奏する構成については、図１、図２と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３６】
反射板１ａは、反射板１ａの少なくとも一方の面に、表面未発泡層３ａと中間未発泡層９が形成される。また、反射板１ａの他方の面には、表面未発泡層３ｂが設けられる。表面未発泡層３ａ、３ｂは、表面未発泡層３と同様の形態である。一方、中間未発泡層９は、表面未発泡層３ａの厚み方向の内部側に、発泡層５ａを介して形成される。すなわち、反射板１ａの一方の面から順に、表面未発泡層３ａ、発泡層５ａ、中間未発泡層９、発泡層５ｂ、表面未発泡層３ｂが形成される。中間未発泡層９は、表面未発泡層３と同様に、微細気泡７が存在しない（または発泡層５ａ、５ｂと比較して微小にしか存在しない）領域である。
【００３７】
反射板１ａの総厚（図３のＴ２）は、反射板１の総厚（図１のＴ１）と略同様である。また、図４に示すように、表面未発泡層３ａと中間未発泡層９の厚みの総和（図中ｔ２＋ｔ３）は、１５μｍ以上であることが好ましい。すなわち、表面未発泡層３ａの厚みは、１５μｍ未満であってもよい。
【００３８】
また、反射板１ａの表面から、発泡層５ａを含み、表面未発泡層３ａと中間未発泡層９との形成される厚み（図中Ｔ３）は、反射板１ａの総厚Ｔ２の１／６以下の範囲に存在しなければならない。この範囲から外れると、反射板の剛性が不足するためである。両未発泡層が存在する厚さは好ましくは反射板１ａの総厚Ｔ２の１／７以下、さらに好ましくは１／８以下である。
【００３９】
なお、表面未発泡層３ａは、不活性ガスを含有させた樹脂シートを取り出してから加熱することで、表面からガスの脱離を促進して表面未発泡層を厚くすることができるが、この際、適切な条件で加熱すると、樹脂が熱結晶化する影響で、中間未発泡層９も生じせしめることができる。
【００４０】
本発明によれば、反射板１の表面に所定厚さ以上の表面未発泡層３を形成するため、剛性を確保することができるとともに、気泡数密度が１０＾９個／ｃｍ３以上であるため、十分な反射率を得ることができる。また、同様に、表面未発泡層３ａとともに、中間未発泡層９を設けることで、表面未発泡層３ａの厚みを薄くしても、中間未発泡層９との総厚を厚くし、表面未発泡層３ａと中間未発泡層９とが形成される厚みを、全厚の１／６以下とすることで、剛性を確保することができる。
【実施例】
【００４１】
（測定評価方法）
以下、実施例により本発明を詳述する。なお、測定、評価は以下の方法で行った。
【００４２】
（１）シート厚
サンプルの４角、４辺及びシートの中心における厚みをマイクロメータにより測定し、合計９点の平均値をシート厚とした。
【００４３】
（２）平均気泡径
ＡＳＴＭＤ３５７６−７７に準じて求めた。シートの断面のＳＥＭ写真を撮影し、ＳＥＭ写真上に水平方向と垂直方向に直線を引き、直線が横切る気泡の弦の長さｔを平均した。写真の倍率をＭとして、下記式に代入して平均気泡径ｄを求めた（ｄ＝ｔ／（０．６１６×Ｍ））。
【００４４】
（３）発泡体の比重
水中置換法により測定された発泡体シートの密度（ρｆ）を水の密度（ρｗ）で割って発泡体の比重を求めた。
【００４５】
（４）発泡体の気泡数密度
発泡体断面の電子顕微鏡写真をＭ倍で撮影した。撮影倍率は、写真上の面積Ａ（ｃｍ２）の領域に気泡が１０個以上存在するように調整した。次に、前記Ａ（ｃｍ２）の領域の気泡数を数え、これをｎとした。任意の５箇所の気泡数密度Ｎ（個／ｃｍ３）を次の式によって求め、その平均値を発泡体の気泡数密度とした。
【００４６】
【数１】
2013133368.tif 000003
【００４７】
（５）反射率
反射率の測定は、分光光度計（日立ハイテク社製Ｕ−４１００）にて分光スリット４ｎｍの条件にて光線波長５５０ｎｍで分光全反射率の測定を行った。リファレンスは酸化アルミニウム白色板（２１０−０７４０：（株）日立ハイテクフィールディング製）を使用し、測定値はリファレンスに対する相対値とした。
【００４８】
（５）シートの剛性
反射板から長さ７０ｍｍ、幅１０ｍｍの試験体を切り出し、図５に示す剛性測定装置１０によって測定した。剛性測定装置１０は、試験体１５の一端の５ｍｍ分をクランプ１１で固定し、他端に２．２５ｇの錘１７を配置した。このときのたわみ量Ｃを測定し、たわみ量が４０ｍｍ未満であれば合格、４０ｍｍ以上であれば不合格と判定した。
【００４９】
（実施例１）
ポリエチレンテレフタレート（グレード：ＳＡ−１２０６、ユニチカ製、ρｓ＝１．３４）１００重量部に、ポリエステル系エラストマー（グレード：ハイトレル２５５１、東レ・デュポン製）２重量部を添加して混練した後、０．５ｍｍ厚×２５０ｍｍ幅×６０ｍ長さのシートに成形した。次に、前記シートを２００℃の恒温槽内で５秒間加熱した後、圧力容器に入れ、炭酸ガスで６ＭＰａに加圧し、樹脂シートに炭酸ガスを浸透させた。浸透時間は７２時間とした。浸透完了後、圧力容器からロールを取り出し、セパレータを取り除きながら樹脂シートだけを樹脂の融点以下の温度に設定した熱風炉に供給して発泡させた。
【００５０】
得られた発泡シートの厚さは０．７５ｍｍ、比重は０．５であった。未発泡層については、片側に表面未発泡層が存在しその厚さは１５μｍであった。この発泡シートの気泡数密度は１０＾１２個／ｃｍ３、反射率は１００％と高く、剛性を評価したところ合格レベルであった。
【００５１】
（実施例２）
実施例１と同じ組成のシートの表面加熱条件のみを１８０℃、５秒間に変更し、他は実施例と同じ条件で発泡シートを得た。得られた発泡シートの厚さは０．７４ｍｍ、表面未発泡層と中間未発泡層が存在し、それぞれの厚さは１０μｍ、１５μｍであり、未発泡層の厚さは合計で２５μｍであった。シートの比重は０．５であった。この発泡シートの気泡数密度は１０＾１２個／ｃｍ３、反射率は１００％と高く、剛性を評価したところ合格レベルであった。
【００５２】
（比較例１）
実施例１と同じ組成のシートをガス浸透前に加熱せず、他は実施例と同じ条件で発泡シートを得た。得られた発泡シートの厚さは０．７４ｍｍ、表面未発泡層のみが存在しその厚さは５μｍ、シートの比重は０．５であった。この発泡シートの気泡数密度は１０＾１２個／ｃｍ３、反射率は１００％であったが、剛性を評価したところ不合格レベルであった。
【００５３】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５４】
１………反射板
３、３ａ、３ｂ………表面未発泡層
５、５ａ、５ｂ………反射板
７………微細気泡
９………中間未発泡層
１０………剛性測定装置
１１………クランプ
１５………試験体
１７………錘
【図１】
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【図２】
2013133368.tif 000005
【図３】
2013133368.tif 000006
【図４】
2013133368.tif 000007
【図５】
2013133368.tif 000008