(57)【要約】【課題】バックライトユニットの高輝度化及び薄型化に対応して、効果的にランプイメージを低減させることが可能な光拡散板、バックライトユニット及びディスプレイ装置を提供する。【解決手段】略平板状をなし、透明樹脂に光拡散剤が混入されてなる光拡散板２１において、光拡散剤を立方体形状の炭酸カルシウム微粒子と球状の架橋シロキサン系樹脂微粒子とを配合して構成し、これら炭酸カルシウム微粒子と架橋シロキサン系樹脂微粒子との重量配合比を１：０．０４〜２の範囲に設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明樹脂に光拡散剤が混入されてなる光拡散部材であって、  
前記光拡散剤は、立方体形状の炭酸カルシウム微粒子と球状の架橋シロキサン系樹脂微粒子とが配合されてなり、
これら前記炭酸カルシウム微粒子と前記架橋シロキサン系樹脂微粒子との重量配合比が１：０．０４〜２の範囲に設定されていることを特徴とする光拡散部材。
【請求項２】
前記炭酸カルシウム微粒子を構成する炭酸カルシウムの結晶構造が六方晶系であることを特徴とする請求項１に記載の光拡散部材。
【請求項３】
前記炭酸カルシウム微粒子の一辺の長さが１〜１０μｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光拡散部材。
【請求項４】
前記架橋シロキサン系樹脂微粒子の粒径が０．１〜１０μｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項５】
前記透明趣旨が、ポリスチレン系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂のいずれかから選択される一種又はこれらの組み合わせからなることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項６】
略平板状又は略シート状をなすとともに、厚みが０．５〜５ｍｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項７】
表面に微細な凹凸が設けられたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光拡散部材。
【請求項８】
前記凹凸がマット加工により施されてなることを特徴とする請求項７に記載の光拡散部材。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の光拡散部材と、
該光拡散部材の一面側に配置される光源部と、
該光拡散部材の光源部と反対側の他面側に配置され、前記光拡散部材を通過した前記光源の光の光学特性を変換して出射するレンズシートとを備えたことを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１０】
請求項９に記載のバックライトユニットと、
該バックライトユニットの出射面側に配置されて、前記バックライトユニットからの光を表示光として画像表示を行う画像表示部とからなることを特徴とするディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光管、ＬＥＤ、ＥＬ等の光源を有する液晶バックライト装置や照明装置に搭載される光拡散部材及びこの光拡散部材を用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネルを使用した液晶表示装置（ＬＣＤ）がノート型パソコンやパソコン用ディスプレイ、情報端末機器等の画像表示手段、大型画面テレビ等の情報家電の画像表示手段、さらには携帯電話や個人用携帯情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）の画像表示手段等として様々な分野で利用されてきている。液晶表示装置に代表されるディスプレイ装置では、提供される情報を認識するのに必要な光源を内蔵しているタイプの普及が著しい。このような液晶表示装置は例えば光透過型であり、液晶パネルの背面側に光源を配設し、この光源からの光を面発光に変換して液晶パネルを照射する面光源装置としていわゆるバックライトユニットが採用されている。
【０００３】
この種のバックライトユニットにおいては、光源イメージがディスプレイ画面において視認されないように、すなわち光源に基づく画面の輝度ムラが生じないように、非常に光散乱性の強い樹脂板が、光源からの出射光を拡散させる光拡散部材として設けられている。
【０００４】
この光拡散部材には光を散乱させるための光拡散剤が添加されており、該光拡散剤としては、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化チタン、タルク、マイカ、酸化マグネシウムといった無機粒子や、スチレン系重合体粒子、アクリル系重合体粒子、シロキサン系重合系粒子等の部分的に架橋したポリマー粒子、及びこれら無機粒子とポリマー粒子とが混合されたものが一般的に用いられている。
【０００５】
さらに、より光拡散性を向上させるべく、例えば特許文献１には、透明樹脂に光拡散剤を均一に分散させてなる樹脂層の片面に帯電防止剤を均一に分散させた樹脂層と無機粒子が分散していない樹脂層とを押出成形法で一体成形をした光拡散部材が提案されている。
また、例えば特許文献２〜５のように、光拡散部材の出射面に長尺状のプリズムやレンズを形成あるいは配置することによって、光拡散性及び輝度を向上させる手法が知られている。
【特許文献１】特開平１１−５２４１号公報
【特許文献２】特開２００７−１０３３２１号公報
【特許文献３】特開２００７−１２５１７号公報
【特許文献４】特開２００６−１９５２７６号公報
【特許文献５】特開２００７−２１３０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のようなバックライトユニットにおいては、近年の技術改良による光源の高輝度化とバックライトユニット自体の薄型化によって、光源が透けて見えるいわゆるランプイメージが視認されることが問題となっている。
このようなランプイメージを低減させるためには光拡散部材を構成する合成樹脂への光拡散剤の混入量を増加させることが考えられるが、この方法ではコストの増加を招くばかりか光拡散剤の量が増えるほど光の透過率が低下してしまうため高輝度化を図ることができない。
また、光拡散部材の出射面にプリズムやレンズを形成あるいは配置することで光拡散性及び輝度を向上させる手法では、当該プリズムやレンズの厚みの分だけ光拡散部材が厚くなってしまうため、バックライト装置の薄型化を図る上では好ましくない。
【０００７】
この発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、バックライトユニットの高輝度化及び薄型化に対応して、効果的にランプイメージを低減させることが可能な光拡散部材及びこれを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置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】
【０００８】
前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る光拡散部材は、略平板状又は略シート状をなし、透明樹脂に光拡散剤が配合されてなる光拡散部材であって  前記光拡散剤は、立方体形状の炭酸カルシウム微粒子と球状の架橋シロキサン系樹脂微粒子とが配合されてなり、これら前記炭酸カルシウム微粒子と前記架橋シロキサン系樹脂微粒子との重量配合比が１：０．０４〜２の範囲に設定されていることを特徴としている。
【０００９】
このような特徴の光拡散部材によれば、光拡散剤として混入される炭酸カルシウム微粒子と架橋シロキサン系樹脂微粒子の粒子形状及び配合比の最適化を図ることによって、光の透過率を５０％以上と高く維持しながら光を効果的に拡散させることができ、高輝度かつ輝度ムラの少ない光拡散部材を提供することが可能となる。
【００１０】
また、本発明に係る光拡散部材においては、前記炭酸カルシウム微粒子を構成する炭酸カルシウムの結晶構造が六方晶系であることを特徴としている。
これによって、炭酸カルシウム微粒子の光拡散性に寄与する炭酸カルシウムの屈折率を最適な範囲に設定することができ、光の拡散性を向上させることが可能となる。
【００１１】
さらに、本発明に係る光拡散部材においては、前記炭酸カルシウム微粒子の一辺の長さが１〜１０μｍの範囲に設定されていることを特徴としている。
炭酸カルシウム微粒子の一辺の長さが１μｍ未満の場合には、光の透過性が乏しく隠蔽性のみが顕著に発現するため好ましくない。一方、１０μｍより大きい場合には、炭酸カルシウム微粒子を立方体形状に形成することが困難であるため、製造上の不都合が生じる。本発明に係る光拡散部材においては、これらを勘案して炭酸カルシウム微粒子の一辺の長さが１〜１０μｍの範囲に設定されているため、上記欠点が解消される。
【００１２】
また、本発明に係る光拡散部材においては、前記架橋シロキサン系樹脂微粒子の粒径が０．１〜１０μｍの範囲に設定されていることを特徴としている。
架橋シロキサン系樹脂微粒子の粒径が０．１μｍより小さいと光散乱性の波長依存性が大きくなるため、黄色が強くなり色ムラが生じる可能性があり、１０μｍより大きい場合には、散乱光のムラが顕著となってしまうため好ましくない。本発明に係る光拡散部材においてはこれらを勘案して、粒径が０．１〜１０μｍの範囲に設定されているため、上記欠点が解消される。
【００１３】
また、本発明に係る光拡散部材においては、前記透明樹脂が、ポリスチレン系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂のいずれかから選択される一種又はこれらの組み合わせからなることを特徴としている。これにより、光の透過性及び剛性に優れた光拡散部材を提供することができる。
【００１４】
また、本発明に係る光拡散部材は、略平板状又は略シート状をなすとともに、厚みが０．５〜５ｍｍの範囲に設定されていることを特徴としている。この光拡散部材の厚さが０．５ｍｍ未満であると光拡散部材自体の強度を確保することができず、厚さが５ｍｍを超えると薄型化に対応することができないばかりか重量が増えてしまうため軽量化の妨げとなる。本発明に係る光拡散部材においてはこれらを勘案して板厚が０．５〜５ｍｍの範囲に範囲に設定されているため、上記欠点が解消される。
【００１５】
さらに、本発明に係る光拡散部材は、表面に微細な凹凸が設けられたことを特徴としている。これによって、光の拡散性をより向上させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る光拡散部材においては、前記凹凸がマット加工により施されてなることが好ましい。これによって、光拡散部材に容易に微細な凹凸を設けることができる。
【００１７】
本発明に係るバックライトユニットは、上記のいずれかの光拡散部材と、該光拡散部材の一面側に配置される光源部と、該光拡散部材の光源部と反対側の他面側に配置され、前記光拡散部材を通過した前記光源部の光の光学特性を変換して出射するレンズシートとを備えたことを特徴としている。
このような特徴のバックライトユニットによれば、上記のように、光の透過率及び光拡散性の高い光拡散部材が備えられているため、高輝度かつ輝度ムラの少ないバックライトユニットを実現することができる。
【００１８】
本発明に係るディスプレイ装置は、上記のバックライトユニットと、該バックライトユニットの出射面側に配置されて、前記バックライトユニットからの光を表示光として画像表示を行う画像表示部とからなることを特徴としている。
このような特徴のディスプレイ装置によれば、上記バックライトユニットと同様にして、高輝度かつ輝度ムラの少ないディスプレイ装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る光拡散部材、バックライトユニット及びディスプレイ装置によれば、光拡散剤として混入される炭酸カルシウム微粒子と架橋シロキサン系樹脂微粒子の粒子形状及び配合比の最適化を図ることにより、高輝度化及び薄型化に対応して、効果的にランプイメージを低減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の第１の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、ここでは、本発明の実施形態に係る光拡散板について、それを用いたバックライトユニット及びディスプレイ装置と共に説明する。
図１は第１の実施形態に係るディスプレイ装置の概略構成を示す模式的な断面図である。
【００２１】
図１に示すように、第１実施形態に係るディスプレイ装置１００は、上方に光を照射するバックライトユニット１１の上側に、液晶表示部（画像表示部）１３を重ねて設けることで構成される液晶表示装置であり、液晶表示部１３から上側に向けて画像信号によって表示制御された表示光を出射することで画像を表示するものである。
以下では、このような配置に基づいて、図１の上方向を単に表示画面側、下方向を単に背面側と称する場合がある。
【００２２】
なお、このディスプレイ装置１００は、液晶表示部１３を備える液晶表示装置であるとしているが、投射スクリーン装置、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ等のように、画像を光により表示する表示装置の種類は問わない。
【００２３】
液晶表示部１３は、例えば矩形格子状に形成された複数の画素領域ごとに、画像信号に応じて光の透過状態を制御する表示素子またはパネル１５と、この表示素子またはパネル１５に入射する光の偏光方向を制御する偏光板１９及び出射する光の偏光方向を制御する偏光板１７とから構成される。
【００２４】
バックライトユニット１１は、液晶表示部１３の表示画面と略同一の面積の発光面を備えた発光装置であって、ランプハウス４５内に収納され紙面奥行き方向に延びるシリンダー形状に形成された複数の光源４３と、各光源４３からの光Ｈを、その光学特性を変換して液晶表示部１３の液晶１５に供給するレンズシート１と、このレンズシート１と光源４３との間に配され、光Ｈを拡散させる光拡散板２１とを備えて構成されている。
【００２５】
なお、図示例ではレンズシート１は、偏光板１９と光拡散板２１との間にレンズシート１のみを設けた構成となっているが、例えば、光拡散板２１とレンズシート１との間や、偏光板１９とレンズシート１との間に、拡散シートやマイクロレンズシート、プリズムシート、偏光分離反射シート等の各種光学シートが適宜設けられてもよい。
【００２６】
そして、ランプハウス４５の背面側には、光源４３から背面側に出射される光を表示画面側に反射する光反射板４７が備えられており、これら複数の光源４３、ランプハウス４５及び光反射板４７によってバックライトユニット１１の光源部４１が構成されている。
【００２７】
光拡散板２１は、光源部４１から表示画面側に出射される光を拡散させる役割を果たしており、複数の光源４３による照度ムラを抑制してランプイメージを低減させるとともに、表示光に適宜の視野角を付与することができるようになっている。
【００２８】
この光拡散板２１は、透明樹脂とこの透明樹脂の中に混入・分散された光拡散剤とを具備して構成されており、これら透明樹脂の屈折率と光拡散剤との屈折率は異なるものとされている。
【００２９】
光拡散板２１を構成する透明樹脂としては、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、メタクリル系樹脂、メタクリル酸メチル系樹脂、ガラス、塩化ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ＰＥＴ、ＳＡＮ、脂環式アクリル樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、オレフィン・マレイミド交互共重合体、シクロヘキサジエン系ポリマー、非晶ポリエステル樹脂、非晶フッ素系樹脂等を使用することができる。
なお、光拡散板２１は、これらの１種から構成されていても良いし、２種以上を組み合わせて構成されたものであってもよい。これにより、透過性及び剛性に優れた光拡散板２１を提供することができる。
【００３０】
そして、本実施形態の光拡散板２１においては、上記透明樹脂に分散される光拡散剤として、炭酸カルシウム微粒子と架橋シロキサン系樹脂微粒子とが混合されたものが使用されている。
【００３１】
炭酸カルシウム微粒子は、化学的に立方体形状に合成されており、その一辺の長さは１〜１０μｍの範囲に設定されている。この一辺の長さが１μｍ未満の場合、光拡散板２１の透過性が乏しくなり隠蔽性が顕著に発現してしまうため光拡散剤の材料として好ましくない。また、一辺の長さが１０μｍよりも大きい場合には、その形状を立方体形状に形成することが困難となるため好ましくない。
なお、炭酸カルシウム微粒子を化学的に立方体形状に合成する方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。まず、緻密質石灰石を焼却炉で焼成して炭酸ガスと生石灰に分解した後、この生石灰に水を加えて水化精製し石灰乳とする。これに炭酸ガスを吹込み回分式で反応させることで立方体形状の炭酸カルシウム微粒子を得ることができる。
本実施形態においては、炭酸カルシウム微粒子として、例えば、市販されているシプロ化成社製のシプロンＡ、シプロンＢ等を用いることができる。
【００３２】
また、このような炭酸カルシウム微粒子を形成する炭酸カルシウムの結晶構造は六法晶系のものが好ましく、その場合の屈折率ｎは複屈折する性質上、ｎ＝１．４８６〜１．６５８の範囲に設定される。
【００３３】
架橋シロキサン系樹脂微粒子は、一般的にシリコーンゴム、シリコーンレジンと呼称されるものであり、常温で固体状をなしている。
この架橋シロキサン系樹脂微粒子を形成するシロキサン系重合体は主にクロロシランの加水分解と縮合とによって製造される。本実施形態の光拡散板２１においては、ジメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、フェニルメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシランに代表されるクロロシラン類を加水分解と縮合することによって得られた架橋シロキサン系重合体が用いられている。
さらに、これらの架橋シロキサン系重合体を過酸化ベンゾイル、過酸化−２、４−ジクロルベンゾイル、過酸化ジ−ｐ−クロルベンゾイル、過酸化ジキュミル、過酸化ジ−ｔ−ブチル、２、５−ジメチル−２、５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）へキサン等の過酸化物により架橋させ、また、ポリシロキサン化合物の末端にシラノール基を導入し、アルコキシシラン類と縮合架橋させたものを用いてもよい。この中でも、珪素原子1個あたりに有機基が２〜３個結合した架橋シロキサン系重合体が好ましい。
そして、このようにして得られた架橋シロキサン系重合体を球状に形成することにより、本実施形態の架橋シロキサン系樹脂微粒子を得ることができる。
【００３４】
このようにして得られた架橋シロキサン系樹脂微粒子のその粒子形状は、その粒子形状が０．１〜１０μｍの真球形状又は楕円球形状であるものが好ましく、特に真球形状に近い粒子形状で粒子径が２〜６μｍのものが最も好ましい。
この架橋シロキサン系樹脂微粒子の粒径が０．１μｍより小さいと光散乱性の波長依存性が大きくなるため、黄色が強くなり色ムラが生じる可能性があり、１０μｍより大きい場合には、散乱光のムラが顕著となってしまうため好ましくない。
【００３５】
そして、本実施形態の光拡散板２１においては、光拡散剤における炭酸カルシウム微粒子と架橋シロキサン系樹脂微粒子の重量配合比は１：０．０４〜２の範囲に設定されており、より好ましくは１：０．５〜１．６の範囲に設定されている。
【００３６】
以上説明した透明樹脂と光拡散剤とは、例えば溶融状態にて均一に混合される。透明樹脂と光拡散剤の混合割合は、例えば重量比で９：１として作製することができるが、これに限定されず適宜変更することが可能である。
そして、この溶融状態の透明樹脂と光拡散剤との混合物に溶融押出成形又は射出成形を施すことによって板状の光拡散板２１が成形される。その板厚は０．５〜５ｍｍに設定されており、特に０．５〜３ｍｍのものが最も好ましい。
この光拡散板２１の厚さが０．５ｍｍ未満であると光拡散板２１自体の強度を確保することができない。また、厚さが５ｍｍを超えるとバックライトユニット１１やディスプレイ装置１００の薄型化に対応することができないばかりか重量が増えてしまうため軽量化の妨げとなってしまう。
なお、光拡散板２１は、単一の層で構成されてもよいし二層以上の多層で構成されてもよい。
【００３７】
さらに、この光拡散板２１の入射面２１ａ及び出射面２１ｂには微細な凹凸が形成されていてもよい。これによって、光反射板２１に光が入射する際及び出射する際に当該凹凸の形状に応じて屈折することで光拡散性を向上させることが可能となる
なお、このような凹凸を形成する方法としては、マット加工やエンボス加工等が挙げられる。これらの方法によれば、加熱されることにより柔らかくなった状態の透明樹脂を凹凸のある部材に押し付けて当該部材の形状を転写し、その後に透明樹脂を硬化させて凹凸形状を得ることができる。
また、その他の方法として、粒径３０〜１００μｍ程の透明粒子を溶融状態の透明樹脂に配合し、当該透明粒子を最外層側に押し出すことで表面に凹凸を生じさせるものであってもよい。この方法を用いる場合には、透明樹脂と透明粒子との屈折率が等しくされていることが好ましい。
【００３８】
レンズシート１は、図１に示すように、入射面２ｂから入射してきた光を、入射面２ｂの反対面から光Ｋとして出射するものであり、板状に形成されて光透過性を有する透光性基材２と、その出射面２ａに一体に設けられた複数の単位レンズ３とを備えている。なお、透光性基材２の出射面２ａは、光Ｋが出射する液晶表示部１３側の面を示しており、光Ｈが入射する光源部側の面が透光性基材２の入射面２ｂをなしている。なお、この透光性基材２は、光拡散板２１と同様の拡散性を有していてもよい。
【００３９】
各単位レンズ３は紙面奥行き方向に延設されるとともに、透光性基材２の出射面２ａに面する平坦面と、出射面２ａから突出するように形成された凸状の曲面とを有し、出射面２ａにそって複数が並設されている。
【００４０】
以上のように構成される単位レンズ３は、例えば、透光性基材２上にＵＶや放射線硬化樹脂を用いて成形されるとしてもよいし、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、アクリルニトリルスチレン共重合体等を用いて、周知の押し出し成形法、射出成型法、あるいは熱プレス成型法によって形成されてもよい。
【００４１】
なお、本実施形態においては、このようなレンズシート１と上記光拡散板２１とは固定要素２９を介して固定一体化されている。
固定要素２９の具体例としては、光拡散板２１によって散乱した光を透過する複数のリブや接着剤層、粘着剤層、あるいは、光拡散板２１によって散乱した光を光拡散板２１側に反射する複数の反射表面を有するもしくは反射材を含むリブや接着剤層、粘着剤層が挙げられる。
また、透光性基材２と光拡散板２１との固定は、固定要素２９の接着剤層や粘着剤層によってなされることに限らず、固定要素２９を用いて、溶着する方法、固定具を用いる方法、エキシマを照射し常温接合する方法によってなされてもよい。
【００４２】
この固定要素２９は、光拡散板２１の出射面２１ａ及び透光性基材２の入射面２ｂの一部に接触するように形成されており、全体を覆うものではない。即ち、固定要素２９を構成する複数のリブや接着剤層、粘着剤層が互いに間隔をおいて配置されることで、空隙９を形成することができる。この場合、光拡散板２１の出射面２１ａから出射した光は、空隙９を透過することで透光性基材２の入射面２ｂに到達することができる。なお、この空隙９には、例えば空気や窒素等の気体が存在する。
【００４３】
次にディスプレイ装置１００の作用について説明する。
光源２３から出射された光はランプハウス４５から直接的に、または光反射板４７での反射を介した後に光拡散板２１に入射する。そして、当該光拡散板２１において散乱させられて拡散光として進み、光源２３の輝度ムラが解消されるとともに適宜の角度範囲に広がり角を有する光として光拡散板２１の出射面２１ａに到達する。
【００４４】
光拡散板２１の出射面２１ａに到達した光は、光拡散部材２１と空隙９との屈折率に応じて、スネルの法則に従った屈折作用を受けレンズシート１に入射する。そして、レンズシート１に入射する光は、その入射面２ｂで屈折した後、各単位レンズ３で屈折され表示画面側に出射される。そして、レンズシート１から出射された光は、液晶表示部４の偏光板１９、表示素子またはパネル１５及び偏光板１７を介して、所定の画素領域から光が表示光として透過され、視野角を有する画像が表示される。
【００４５】
ここで、本実施形態におけるディスプレイ装置１００における光拡散板２１においては、上述のように透明樹脂に配合される光拡散剤が立方体形状の炭酸カルシウム微粒子と球状の架橋シロキサン系樹脂微粒子とが配合されてなり、さらに、これら炭酸カルシウム微粒子と架橋シロキサン系樹脂微粒子との重量配合比が１：０．０４〜２、より好ましくは１：０．５〜１．６の範囲に設定されている。
即ち、光拡散剤としての炭酸カルシウム微粒子及び架橋シロキサン系樹脂微粒子の粒子形状及び配合比の最適化が図られているため、優れた拡散性能を有しながら５０％以上の高い透過率を備えた光拡散板２１を形成することが可能となる。
また、このような光拡散板２１を備えたバックライトユニット１１及びディスプレイ装置１００においては、光拡散板２１にて効果的に光が拡散されるとともに当該光拡散板２１での透過率が高いため、発光面の高輝度化かつ輝度ムラの抑制を図ることが可能となる。
【００４６】
さらに、光拡散板２１に配合される炭酸カルシウム微粒子を構成する炭酸カルシウムの結晶構造が六方晶系であるため、当該炭酸カルシウムの屈折率が最適な範囲に設定され、光の拡散性及び透過性をより効果的に向上させることが可能となる。
【００４７】
また、炭酸カルシウム微粒子の一辺の長さが１〜１０μｍの範囲に設定されていることから、上述のように、光の透過性を高く維持するとともに製造を容易として生産コストを低減させることが可能となる。
【００４８】
さらに、架橋シロキサン系樹脂微粒子の粒径が０．１〜１０μｍ、より好ましくは２〜６μｍの範囲に設定されていることから、上述のように、色ムラ及び輝度ムラが発生するのを抑制することが可能となる。
【００４９】
以上、本発明の実施形態である光拡散板２１、バックライトユニット１１及びディスプレイ装置１００について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、実施形態に示した光源部４１を用いる以外に、近年、ディスプレイ用光源として注目を浴びているＬＥＤ、ＥＬ、半導体レーザー等を用いたものであってもよい。
【００５０】
ＬＥＤを用いる場合には、例えば図２に示すように、赤色、緑色、青色のＬＥＤのアレイ（光源）４２からの光を導光板等により混ぜ合わせて白色光とし、これを均一に出射するものを光源部４４として構成したディスプレイ装置２００であってもよい。
【００５１】
また、例えば図３に示すように、赤色、緑色、青色のＬＥＤのアレイ（光源）４６からの光を拡散部材等により混ぜ合わせて白色光とし、これを均一に出射することができるものを光源部４８として構成したディスプレイ装置３００であってもよい。
【００５２】
さらに、例えば図４に示すように、光源としてＥＬを用いる場合には、上述した光源部と同様に、光拡散板２１の背面側ににＥＬ光源部（光源部）７７を配置したディスプレイ装置４００であってもよい。
【００５３】
そしてまた、例えば図５に示すように、周知の導光板７５の側端部に冷陰極蛍光ランプ（光源）からなる光源を設けた構成の光源部７１が配置されたディスプレイ装置５００であってもよい。
【００５４】
また、本実施形態においては、略平板状に形成された光拡散板２１について説明したが、これに限定されることはなく、光拡散板２１よりも薄く形成されたシート状やフィルム状のものであってもよい。
【実施例】
【００５５】
本実施形態で示した光拡散板を作製し、その物性の評価を行った。以下、作製した光拡散板の具体的構成、試験方法及び試験結果について説明する。
【００５６】
実施例の光拡散板として透明樹脂に光拡散剤を混入したものを作製した。透明樹脂としては、メタクリル樹脂ビーズ（スミペックスＥＸＡ、住友化学工業社製、屈折率１．４９）を用い、また、光拡散剤としては、球状の架橋シロキサン系樹脂粒子（ＤＹ３３−７１９、東レ・ダウ・コーニング社製、平均粒径２μｍ、屈折率１．４２）と立方体形状の炭酸カルシウム微粒子（シプロンＡ、シプロ化成社製、平均粒径５μｍ、屈折率1.486−1.658）とが配合されたものを用いた。
具体的な作製方法としては、所定の配合比の炭酸カルシウム微粒子及び架橋シロキサン系樹脂微粒子とをヘンシェルミキサーで混合した後、これをペレット化して樹脂組成物を形成し、当該樹脂組成物を２２０℃にて押出し成形することで厚さ２ｍｍの光拡散板を作製した。
また、炭酸カルシウム微粒子と架橋シロキサン系樹脂微粒子との重量配合比に応じて、当該重量配合比が１：０．０４のものを実施例１と、１：１のものを実施例２と、１：１．６のものを実施例３と、１：２のものを実施例４とした。
【００５７】
また、比較例１として、炭酸カルシウム微粒子と架橋シロキサン系樹脂微粒子との重量配合比が０：１、即ち光拡散剤が上記の架橋シロキサン系樹脂粒子のみからなるものを作製した。さらに、上記重量配合比が１：０．０２のものを比較例２と、１：２．５のものを比較例３として作製した。
【００５８】
さらにまた、上記のような光拡散板において、立方体形状の炭酸カルシウム微粒子の平均粒径が０．２μｍのもの（Brilliant-1500、白石工業社製、平均粒径０．２μｍ）を使用し、他は実施例と同様の構成としたものを比較例４として作製した。なお、当該比較例４における炭酸カルシウム微粒子と架橋シロキサン系樹脂微粒子との重量配合比は、実施例１と同様１：０．０４とした。
【００５９】
さらに、炭酸カルシウム微粒子として粒子形状が紡鐘型であって平均粒径が３μｍのもの（ＰＣ、白石工業社製、平均粒径３μｍ）を用い、他は実施例と同様の構成としたものを比較例５として作製した。なお、当該比較例５における炭酸カルシウム微粒子と架橋シロキサン系樹脂微粒子との重量配合比も、実施例１と同様１：０．０４とした。
【００６０】
なお、これら作製した光拡散板においては、光拡散剤の混合割合は光拡散板の重量の１０％した。
【００６１】
以上のような実施例１〜４及び比較例１〜５の光拡散板について、以下のような試験方法で物性評価を行った。
（全光線透過率）
ＪＩＳＫ−７１０５に準拠して行い、全光線量に対する透過光量をパーセンテージで表した。 
（光拡散性）
２ｃｍ間隔に冷陰極管４本を並べ、１０ｍｍ上に光拡散板サンプルを平行に固定し、目視により、光源である冷陰極管が視認できるか否か確認した。透けていないものを○、透けているものを×で示した。 
（輝度）
２ｃｍ間隔に冷陰極管４本を並べ、１０ｍｍ上に光拡散板サンプルを平行に固定し、平均輝度を測定した。また、測定した輝度は、比較例１の光拡散板の輝度を１として標準化した。
（輝度ムラ）
２ｃｍ間隔に冷陰極管４本を並べ、１０ｍｍ上に光拡散板サンプルを平行に固定し、目視により、輝度が均一であるか否か確認した。なお、画面上で輝度が均一であるものは○、輝度ムラがあるものは×で示した。
表１に試験結果を示す。
【００６２】
【表１】
2009265529.tif 000003
【００６３】
表１に示すように、本実施形態の光拡散板に対応するものとして製作した実施例１〜４の光拡散板においては、光の透過率が５０％以上の高い値を示すとともに、光拡散性、輝度、輝度ムラの評価項目が良好であった。
【００６４】
一方、比較例１の光拡散板（炭酸カルシウム微粒子ととの重量配合比が０：１のもの）は、光拡散性及び輝度ムラの評価項目が不合格であった。従って、光拡散板における光拡散剤として架橋シロキサン系樹脂微粒子のみを使用したものは、光拡散板の特性上好ましくないことがわかった。
【００６５】
また、比較例２の光拡散板（炭酸カルシウム微粒子と架橋シロキサン系樹脂微粒子との重量配合比が１：０．０２のもの）は、光拡散性及び輝度ムラの評価項目が不合格であり、比較例３の光拡散板（炭酸カルシウム微粒子と架橋シロキサン系樹脂微粒子との重量配合比が１：２．５のもの）は光の透過率が５０％未満となってしまい好ましくない。
したがって、実施例１〜４と比較例１及び２との比較から、炭酸カルシウム微粒子と架橋シロキサン系樹脂微粒子との重量配合比が１：０．０４〜２の範囲に設定することにより、全光線透過率、光拡散性、輝度及び輝度ムラの評価項目が良好な光拡散板を作製できることがわかった。
【００６６】
また、比較例４の光拡散板（炭酸カルシウム微粒子と架橋シロキサン系樹脂微粒子との重量配合比が１：０．０４で、かつ、炭酸カルシウム微粒子の粒径が０．０２μｍのもの）及び比較例５の光拡散板（炭酸カルシウム微粒子と架橋シロキサン系樹脂微粒子との重量配合比が１：０．０４で、かつ、炭酸カルシウム微粒子の粒子形状が紡鐘状のもの）は、光の透過率が５０％未満であるとともに、光拡散性、輝度、輝度ムラの各評価項目も不合格であり光拡散板の特性としては好ましくない。
従って、実施例１とこれら比較例４及び５の光拡散板との比較から、炭酸カルシウム微粒子の粒径を０．５μｍとし、また粒子形状を立方体形状にすることが、光拡散板の特性を向上させる上で有効であることがわかった。
【００６７】
以上から、光拡散板においては、炭酸カルシウム微粒子と架橋シロキサン系樹脂微粒子との重量配合比が１：０．０４〜２の範囲に設定し、炭酸カルシウムの粒径を５μｍ、粒子形状を紡鐘体とすることで、光の透過率、光拡散性、輝度、輝度ムラの評価項目の全てが良好な光拡散板を得ることができることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は第１の実施形態に係るディスプレイ装置の概略構成を示す模式的な断面図である。
【図２】変形例に係るディスプレイ装置の一例を示す概略断面図である。
【図３】変形例に係るディスプレイ装置の一例を示す概略断面図である。
【図４】変形例に係るディスプレイ装置の一例を示す概略断面図である。
【図５】変形例に係るディスプレイ装置の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１    レンズシート
１１  バックライトユニット
１３  液晶表示部
２１  光拡散板（光拡散部材）
４１、４４、４８、７５、７７  光源部  
１００、２００、３００、４００、５００  ディスプレイ装置
【図１】
2009265529.tif 000004
【図２】
2009265529.tif 000005
【図３】
2009265529.tif 000006
【図４】
2009265529.tif 000007
【図５】
2009265529.tif 000008