(57)【要約】  バックライトを構成する光拡散板の吸水性が高いため、光拡散板が反りやうねり、たわみといった変形をすることにより、液晶セルなどの他部材への悪影響を及ぼし、映像不良の原因となる。このような光拡散板の変形による映像不良を発生させることのないバックライトを提供する。このバックライトは、光源１３と、前記光源上に配置された合成樹脂からなる光拡散板１４と、前記光拡散板上に配置された１種又は２種以上のバックライト用光学部材１５、１６とを有してなるバックライト１であって、前記光拡散板１４の両表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９９４における算術平均粗さ（Ｒａ）を、０．１μｍ以下とする。【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種以上のバックライト用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、前記光拡散板の両表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９９４における算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．１μｍ以下であることを特徴とするバックライト。
【請求項２】
光源と、前記光源の光を拡散するための光拡散板と、前記光拡散板上に配置された１種又は２種以上のバックライト用光学部材とを有してなるバックライトであって、前記光拡散板は合成樹脂からなり、その両表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９９４における算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．１μｍ以下であることを特徴とするバックライト。
【請求項３】
前記光拡散板は、厚みが１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のバックライト。
【請求項４】
前記光拡散板は、合成樹脂中に微粒子を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のバックライト。
【請求項５】
前記光拡散板は、表面が鏡面加工されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のバックライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、経時的に寸法変化を起こすことなく、光学特性を損なわ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】
しかし、バックライトを構成する光拡散板の吸水性が高いため、光拡散板が反りやうねり、たわみといった変形をすることにより、液晶セルなどの他部材への悪影響が問題となっている（特許文献２参照）。【０００７】
【特許文献１】特開平９−１２７３１４号公報（請求項１、段落番号００３４）
【特許文献２】特開２００４−９５２４号公報（従来の技術、段落番号００３６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【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、光拡散板の表面形状を特定の範囲とすることにより、反りやうねり、たわみ等の変形が防止できることを見出し、これを解決するに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
即ち、本発明のバックライトは、光源と、前記光源の光を拡散するための光拡散板と、前記光拡散板上に配置された１種又は２種以上のバックライト用光学部材とを有してなるバックライトであって、前記光拡散板は合成樹脂からなり、その両表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９９４における算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．１μｍ以下であることを特徴とするものである。
また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種以上のバックライト用光学部材とを有してなるバックライトであって、前記光拡散板の両表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９９４における算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．１μｍ以下であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のバックライトは、光拡散板の表面形状を特定の範囲とすることにより、反りやうねり、たわみ等の変形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がないバックライトを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のバックライトの実施の形態について説明する。本発明のバックライトは、光源と、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種以上のバックライト用光学部材とを有してなるバックライトであって、前記光拡散板の両表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９９４における算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．１μｍ以下であることを特徴とするものである。本発明のバックライトは、特に、いわゆる直下型バックライトに好適に適用される。【００１２】
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。光拡散板１４として、両表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９９４における算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．０１μｍ以下のものを使用する。【００１３】
バックライトの光源１３は主として冷陰極管が使用される。光源の形状としては、線状、Ｕ字状のものがあげられる。【００１４】
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１ｍｍ〜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１２μｍ〜３５０μｍである光拡散フィルムとは異なるものである。【００１５】
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、（メタ）アクリレート−スチレン共重合体系樹脂、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、環状オレフィン系樹脂、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。また寸法安定性の点では（メタ）アクリレート−スチレン共重合体系および樹脂環状オレフィン系樹脂が好適に使用される。【００１６】
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。
微粒子の添加量は、特に限定されないが、通常、樹脂１００重量部に対し０．１〜２０重量部とする。【００１７】
光拡散板の両表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９９４における算術平均粗さ（Ｒａ）は０．１μｍ以下、好ましくは０．０１μｍ以下、より好ましくは０．００８μｍ以下とする。通常、バックライトに用いる光拡散板としては、光拡散板と光拡散板上に設置されるバックライト用光学部材との間でニュートンリングを防止するためや、表示画像のギラツキを防止するため、或いは光拡散板自体の傷を目立たなくするためといった多種多様な理由で、少なくとも一方の表面に凹凸があるものを用いることが望まれ、本発明のような算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下の鏡面に近い形状の光拡散板をバックライトに使用することはない。これに対し、本発明のバックライトでは、鏡面に近い形状の光拡散板を使用することにより、光拡散板の変形を防止することができる。【００１８】
このような光拡散板は、例えば、光拡散性を付与するための微粒子、必要に応じて他の成分を含有する合成樹脂組成物を、押出成形、射出成形、プレス成形等の方法により、板状に成形することにより行うことができる。光拡散板の厚みは、１〜１０ｍｍ程度、好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍ程度である。本発明のような算術平均粗さ（Ｒａ）の光拡散板は、成形時の型の表面を鏡面としたものを用いるほか、成形した樹脂板に鏡面加工を施すことにより、光拡散板表面を鏡面に近いものとすることで得ることができる。【００１９】
このような構成により反りやうねり、たわみ等の変形の発生が防止できる原因について、変形が発生する原因と交えて説明する。【００２０】
まず、光拡散板は、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を高湿環境下に長時間放置した場合、光拡散板は多量の水分が吸湿されてしまう。そして、このように光拡散板が多量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、光拡散板内で均一に起こらず、光拡散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変形した状態となる。まとめて言えば、変形の原因は、光拡散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。特に、拡散板の一方の表面に凹凸がある場合には、表面に凹凸がない場合に比べて、表面積が大きくなり、吸放湿を起こしやすくなるため、不均一な状態となりやすく、反りやうねり、たわみ等の変形を起こしやすい。【００２１】
ここで、光拡散板にのみ、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、図２に示すように、光拡散板に配置された光学部材は、光拡散板のたわみがないか少ない場合には光拡散板の形状に追従するが、たわみが大きくなると追従しきれず、自らの重みにより変形を生じてしまう。そして、光学部材の変形により、局部的な映像不良は極めて顕著なものとなる。この光学部材の変形は、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。【００２２】
ここで、本発明においては、バックライトを構成する光拡散板として、両表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９９４における算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．１μｍ以下のものを用いることにより、光拡散板の変形を防止することができ、光学部材の変形が防止され、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。一方、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．３０μｍ程度である通常用いられる光拡散板を使用した場合には、光拡散板の変形を防止することができず、光拡散板の変形に光学部材が追従することができず、光学部材に変形を起こしてしまい、局部的な映像不良を発生してしまう。【００２３】
なお、一旦光学部材に変形が発生すると、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、一旦光学部材に変形が発生すると、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、変形の発生を防止できる本発明は極めて有用なものである。【００２４】
以上説明した本発明のバックライトは、光拡散板として、両表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９９４における算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．１μｍ以下のものを使用していることから、光拡散板の変形を防止することができ、それにより光拡散板上に設置する光学部材の変形を防止することができるため、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、変形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。ただし本発明は、エッジライト型バックライトについても適用することが可能である。【００２５】
直下型バックライトの光拡散板上には、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。例えば、プリズムシートとしては、住友スリーエム社の商品名ＢＥＦ II、商品名ＲＢＥＦ、商品名ウェーブフィルムや、三菱レイヨン社の商品名ダイヤアートがあげられる。光拡散フィルムとしては、恵和社の商品名オパルスやツジデン社の商品名Ｄ１１４があげられる。光反射フィルムとしては、恵和社の商品名レイラや住友スリーエム社の商品名ＥＳＲがあげられる。偏光フィルムとしては、日東電工社の商品名ＮＰＦや住友化学社の商品名スミカランがあげられる。反射型偏光性フィルムとしては、住友スリーエム社のＤＢＥＦがあげられる。位相差フィルムとしては、鐘淵化学社の商品名エルメック、住友化学社の商品名スミカライトがあげられる。電磁波シールドフィルムとしては、日東電工社の商品名エレクリスタや帝人社の商品名レフテルがあげられる。【００２６】
なお、上記光学部材は、光拡散板と接する面に、ニュートンリング防止層やブロッキング防止層を設けてもよい。或いはそのような機能を有するフィルムを光拡散光との間に介在させてもよい。これにより表面が鏡面に近い形状の光拡散板を用いた場合にもニュートンリングやブロッキングの発生を防止できる。
また、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。
【実施例】
【００２７】
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。【００２８】
［実施例１］
光拡散板の作製：アクリル樹脂１００重量部をミキサーで加熱・撹拌しながら、これにシリコーンビーズ２．５重量部を添加し、均一になるまで撹拌したのち、これを押出し機により押し出した後、カットし、小円柱状形のアクリル樹脂ペレット（およそ径３ｍｍ×長さ５ｍｍの大きさ）を作製した。次に、このペレットを用い、射出成形により光拡散板の両表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９９４における算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．０１μｍとなる光拡散板（厚み２ｍｍ）を作製した。【００２９】
バックライトの作製：光源上に前記光拡散板を配置し、さらに光拡散板上に、光学部材（光拡散フィルム）を配置し、光出射面の面積が２０９０ｃｍ２の実施例１のバックライトを得た（サイズは２６型）。【００３０】
［実施例２］
実施例１と同様のペレットを用い、射出成形により、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．００５μｍとなる光拡散板（厚み２ｍｍ）を作製し、実施例２のバックライトを得た。【００３１】
［実施例３］
実施例１と同様のペレットを用い、射出成形により、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０６μｍとなる光拡散板（厚み２ｍｍ）を作製し、実施例３のバックライトを得た。【００３２】
［比較例１］
実施例１と同様のペレットを用い、射出成形により、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．３０μｍとなる光拡散板（厚み２ｍｍ）を作製し、比較例１のバックライトを得た。【００３３】
［たわみの評価］
実施例１〜３および比較例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、市販の２６型液晶ＴＶに組み込み、液晶ＴＶを点灯させ、映像状態の経過を観察した。【００３４】
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ＴＶの画面に映像不良が生じることはなかった。また、液晶ＴＶ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、何れのものもたわみは観察されなかった。実施例３のものは、点灯から２４時間以内は液晶ＴＶの画面に映像不良が生じることはなかったが、２４時間経過後にわずかな映像不良が観察された。また２４時間以内および２４時間経過後に液晶ＴＶ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、２４時間以内の場合はたわみは観察されず、２４時間経過後の場合はわずかにたわみが観察された。【００３５】
一方、比較例１のものは、液晶ＴＶの点灯から３時間経過した後に、液晶ＴＶの画面上に、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、光拡散板がたわんだ形状に追従できないことを原因とするたわみが観察された。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】バックライトの一例を示す断面図
【図２】光拡散板のたわみに起因する光学部材の変形を説明する図
【符号の説明】
【００３７】
１・・・・バックライト
１１・・・シャーシ
１２、１５、１６・・・光学部材
１３・・・光源
１４・・・光拡散板
【図１】
2006004152.tif 000002
【図２】
2006004152.tif 000003
【国際調査報告】
2006004152.tif 000004
2006004152.tif 000005
2006004152.tif 000006