(57)【要約】  映像不良の原因となるたわみを発生させることのない光拡散板、導光板を提供する。  合成樹脂からなる光拡散板１の両方の面及び／又は端面に、前記光拡散板１より水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層２を有してなる光拡散板３とする。少なくとも一端部を光入射面とし、これと略直交する面を光出射面とする合成樹脂からなる導光板１の両方の面及び／又は端面に、前記導光板１より水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層２を有してなる導光板３とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
単層または複数の層からなる平面状の光学部材であって、前記光学部材を構成する層の少なくとも一つの層の両面及び／又は端面を、前記一つの層よりも水蒸気透過度が低い物質からなる防湿層で被覆したことを特徴とする光学部材。
【請求項２】
前記光学部材は合成樹脂からなる光拡散板であって、前記光拡散板の両方の面及び／又は端面に、前記光拡散板より水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層を設けたことを特徴とする請求項１記載の光学部材。
【請求項３】
前記光学部材は、少なくとも一端部を光入射面とし、これと略直交する面を光出射面とする合成樹脂からなる導光板であって、前記導光板の両方の面及び／又は端面に、前記導光板より水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層を設けたことを特徴とする光学部材。
【請求項４】
前記光学部材が、バックライト用光学シートであることを特徴とする請求項１記載の光学部材。
【請求項５】
前記光学部材が、合成樹脂基材上に機能層を有するバックライト用光学部材であって、前記基材の両面及び／又は端面に、前記基材より水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層を設けたことを特徴とする請求項１記載の光学部材。
【請求項６】
前記光学部材が、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から選ばれる何れかであることを特徴とする請求項４に記載の光学部材。
【請求項７】
前記水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層が、前記バックライト用光学部材の最表面に有してなることを特徴とする請求項４に記載の光学部材。
【請求項８】
前記水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層の水蒸気透過度が１５［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］以下であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項９】
前記水蒸気透過度の低い物質が、珪素、アルミニウム、チタン、セレン、マグネシウム、バリウム、亜鉛、錫、インジウム、カルシウム、タンタル、ジルコニウム、トリウム、タリウムの酸化物又はハロゲン化物から選択される１種又は２種以上の無機金属化合物であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項１０】
前記無機金属化合物が、シリカであることを特徴とする請求項９に記載の光学部材。
【請求項１１】
前記水蒸気透過度の低い物質が、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニリデン−アクリル共重合体、二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、環状ポリオレフィン、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）から選択される１種又は２種以上の合成樹脂であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項１２】
前記合成樹脂が、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体であることを特徴とする請求項１１記載の光学部材。
【請求項１３】
光源と、前記光源上に配置された光拡散板とを有してなるバックライトであって、前記光拡散板として請求項２記載の光拡散板を用いてなることを特徴とするバックライト。
【請求項１４】
前記光拡散板の、光源とは反対側の面上に、１種又は２種以上の光学部材を有してなることを特徴とする請求項１３記載のバックライト。
【請求項１５】
前記光学部材が、請求項１記載の光学部材であることを特徴とする請求項１４記載のバックライト。
【請求項１６】
導光板と、前記導光板の少なくとも一端部に配置される光源とを有してなるバックライトであって、前記導光板として請求項３記載の導光板を用いてなることを特徴とするバックライト。
【請求項１７】
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、１種又は２種以上の光学部材を有してなることを特徴とするバックライト。
【請求項１８】
前記光学部材が、請求項１記載の光学部材であることを特徴とする請求項１７記載のバックライト。
【請求項１９】
光源と、前記光源上に配置された光拡散板とを有してなるバックライトにおいて、前記バックライト内に、請求項４ないし１２いずれか１項に記載のバックライト用光学部材を１種又は２種以上有してなることを特徴とするバックライト。
【請求項２０】
導光板と、前記導光板の少なくとも一端部に配置される光源とを有してなるバックライトにおいて、前記バックライト内に、請求項４ないし１２いずれか１項に記載のバックライト用光学部材を１種又は２種以上有してなることを特徴とするバックライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光拡散板、導光板、その他バックライト等に用いられる光学部材に関し、特に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光学部材に関する。また本発明は、これら光学部材を用いた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】
これらバックライトには、光源、導光板、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が用いられている（特許文献１参照）。【０００５】
【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】
【０００６】
上記のようなバックライトを用いた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が、近年、液晶ディスプレイの大型化に伴って、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。【０００７】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、上記映像不良は、バックライトを構成する光拡散板、導光板のたわみや波打ち、その他のシート状の光学部材に局部的に皺が集ることなどが原因であること、そしてこれら光学部材のたわみ、波打ち、皺などの大きな原因が、光学部材の吸放湿にあることを見出し、本発明に至った。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
即ち、本発明の光学部材は、単層または複数の層からなる平面状の光学部材であって、光学部材を構成する層の少なくとも一つの層の両面及び／又は端面を、一つの層よりも水蒸気透過度が低い物質からなる防湿層で被覆したことを特徴とするものである。【０００９】
本発明において、光学部材とは、光拡散板及び導光板の他、主にバックライトに用いられるプリズムシート、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等の光学フィルム又はシートを含む。【００１０】
本発明の光学部材は、合成樹脂からなる光拡散板であって、前記光拡散板の両方の面及び／又は端面に、前記光拡散板より水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層を有してなることを特徴とするものである。【００１１】
本発明の光学部材は、少なくとも一端部を光入射面とし、これと略直交する面を光出射面とする合成樹脂からなる導光板であって、前記導光板の両方の面及び／又は端面に、前記導光板より水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層を有してなることを特徴とするものである。【００１２】
本発明の光学部材は、バックライト用光学シートであって、部材の両方の面及び／又は端面に、前記部材より水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層を有してなることを特徴とするものである。【００１３】
本発明の光学部材は、合成樹脂基材上に機能層を有するバックライト用光学部材であって、前記基材の両面及び／又は端面に、前記基材より水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層を設けたことを特徴とするものである。【００１４】
本発明のバックライトは、本発明の光学部材を組み込んだものであり、バックライトに組み込まれる光拡散板、導光板、その他の光学部材のうち、少なくとも一つの光学部材が本発明の光学部材である。
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光拡散板とを有してなるバックライトであって、前記光拡散板として本発明の光拡散板を用いたことを特徴とするものである。【００１５】
また本発明のバックライトは、導光板と、前記導光板の少なくとも一端部に配置される光源とを有してなるバックライトであって、導光板として本発明の導光板を用いたことを特徴とするものである。【００１６】
さらに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光拡散板とを有してなるバックライト、或いは導光板と、前記導光板の少なくとも一端部に配置される光源とを有してなるバックライトであって、バックライト内に、本発明のバックライト用光学シート或いは光学部材を１種又は２種以上有してなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の光学部材は、両方の面及び／又は端面に、水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層を有してなるものであるから、光拡散板や導光板のような板状の部材の場合には、たわみ等の発生を防止でき、これをバックライトに組み込んだときに、組合わせて使用されるシートあるいはフィルム状の光学部材に局部的な皺が発生するのを防止し、液晶ディスプレイに映像不良を生じさせることがない。また光学部材が、シートあるいはフィルム状の部材の場合には、それ自体の吸放湿によって皺が発生するのを防止することができ、液晶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。【００１８】
本発明により、たわみや皺の発生を防止できる理由を、たわみが発生する原因とともに説明する。【００１９】
光拡散板、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が、一般に合成樹脂は、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材料からなる光学部材を高湿環境下に長時間放置した場合、光学部材には十分に水分が吸湿されてしまう。そして、このように光学部材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、光学部材内で均一に起こらず、光拡散板や導光板では光源付近において起こりやすい。これにより放湿された部分は、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。直下型バックライトにおいて光拡散板1がたわんだ状態を図１２に示す。【００２０】
またプリズムシート、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シート状（フィルム状）の光学部材にも合成樹脂が多用されており、これら光学部材を高湿環境下に長時間放置した場合にも吸湿されやすい。吸湿された水分は、シート状の光学部材1では端面付近から放湿されやすく、内部と端部で吸湿度の不均一を生じ、これにより例えば図１３に示すような皺が発生する。【００２１】
このようなシート状の光学部材に発生した皺は、それ自体、液晶ディスプレイの表示画面に映像不良を生じさせる原因となりえるが、上述のようにたわんだ状態の光拡散板や導光板の上に配置されると、シート状の光学部材に局部的に皺が発生し、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、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】
本発明においては、光学部材の両方の面及び／又は端面に、部材より水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層を設けることにより、光学部材が吸湿することを防止するとともに、わずかに吸湿した場合でも急激に放湿されることを防止できる。これにより、光学部材、特に光拡散板や導光板におけるたわみの発生を防止することができ、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。【００２３】
本発明においては、光拡散板を備えたバックライトであれば光拡散板のみ、或いは導光板を備えたバックライトであれば導光板のみに防湿層を設けた場合にも、またシート状の光学部材を組みこんだバックライトであればシート状の光学部材のみに防湿層を設けた場合にも、局部的な映像不良の発生を防止するという本発明の効果を得ることできるが、光拡散板或いは導光板とシート状光学部材とを組合わせる場合には、両者に防湿層を設けることにより、最も高い効果を得ることができる。【００２４】
なお、一旦、光拡散板、導光板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、一旦光学部材等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。【００２５】
また光学部材を構成する合成樹脂として、水蒸気透過度の低い合成樹脂を使用することにより、たわみの発生を防止する手段も考えられるが、水蒸気透過度の低い樹脂は、一般的に使用されている光学部材を構成する樹脂（アクリル樹脂やポリエステル樹脂）に比べ、光透過性、機械的強度、耐熱性、耐溶剤性、価格などのバランスに劣ることから、本発明の構成が好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の光学部材の実施の形態を説明する。
まず本発明が適用される光学部材と防湿層について説明する。【００２７】
１．光拡散板
光拡散板は、直下型のバックライトの光源上に設置され、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。また、光拡散板の面積は特に制限されることはないが、本発明においては、たわみの問題が発生しやすい面積９００ｃｍ２以上の広面積の光拡散板において特に顕著な効果を奏する。【００２８】
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。【００２９】
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。【００３０】
２．導光板
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、例えばエッジライト型のバックライトに使用される。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。【００３１】
導光板は、主として合成樹脂からなり、その各面は、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。また、導光板の面積は特に制限されることはないが、本発明においては、たわみの問題が発生しやすい面積９００ｃｍ２以上の広面積の導光板において特に顕著な効果を奏する。【００３２】
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。【００３３】
３．光学部材
本発明のバックライト用光学部材或いは光学シートとしては、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があげられる。なお、光拡散フィルムは、正面輝度を向上させつつ適度な光拡散性を付与するために使用され、厚みは１２〜３５０μｍと薄いものであり、上述した、光源のパターンを消すために使用される光拡散板とは異なるものである。【００３４】
バックライト用光学部材1は、図１のようにそれ単体でその機能を有するものの他、図２、３のようにフィルムや板等の形状とした合成樹脂基材１１の少なくとも一方の面に、当該機能を有する機能層１２を有してなるものであってもよい。【００３５】
合成樹脂基材としては、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、ポリカーボネート、アクリルなどからなる基材があげられる。
機能層は、光拡散機能、光反射機能、電磁波シールド機能などのバックライト用光学部材として使用する際の機能を付与するための層であり、バインダー樹脂、顔料、その他添加剤などからなる。例えば、バインダー樹脂および微粒子などから光拡散機能を有する層が形成でき、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ができる。【００３６】
４．防湿層
防湿層は、上述した光拡散板、導光板、その他の光学部材（光学シート）或いはそれを構成する基材の、両面及び／又は端面に層或いは封止材（まとめて防湿層という）として設けられるもので、光拡散板や導光板或いは光学シートやその基材よりも水蒸気透過度の低い物質から構成される。防湿層の水蒸気透過度は、それが設けられる部位や部材によっても異なるが、上限として１５［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］以下が好ましく、５［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］以下がより好ましく、１［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］以下がさらに好ましい。また、水蒸気透過度の下限としては、０．０１［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］程度である。【００３７】
このような水蒸気透過度の低い物質としては、無機物、有機物のいずれでもよく、無機物としては、珪素、アルミニウム、チタン、セレン、マグネシウム、バリウム、亜鉛、錫、インジウム、カルシウム、タンタル、ジルコニウム、トリウム、タリウム等の酸化物またはハロゲン化物の単独又は混合物などの無機金属化合物、ガラスなどのセラミックスがあげられる。また、有機物として、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニリデン−アクリル共重合体、二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、環状ポリオレフィン、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などの合成樹脂があげられる。これらは合成樹脂でありながら水蒸気透過度の低いものである。【００３８】
これら防湿層を構成する物質の中でも、得られる防湿層の防湿性という観点から、無機物を用いることが好ましく、なかでも、透明性、光透過性、色味等の光学特性、耐熱性、表面硬度等の物理的特性、取扱い性および価格等を考慮するとシリカを用いることが好ましい。【００３９】
このような水蒸気透過度の低い物質の水蒸気透過度は、無機物の場合には（厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレートにシリカを厚み０．０４μｍで蒸着したものを一例とする）、約１［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］であり、厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレートのみの４０［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］に比べて水蒸気透過度は著しく低下する。また、有機物（合成樹脂）の場合には、厚み１００μｍにおいて約０．２〜１．５［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］であり、厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレートにおける約６．９［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］に比べてわずかな水蒸気透過度となっている。【００４０】
５．構造
本発明の光学部材は、部材或いはそれを構成する基材の両面及び／又は端面に上述した防湿層を設けたものであり、種々の形態をとりえる。以下、各形態を図面により説明するが、本発明はこれら実施の形態に限定されるものではない。【００４１】
図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の光拡散板３および導光板３の実施の形態を示す断面図である。（ａ）は、光拡散板１若しくは導光板１の両方の面に防湿層２を有してなるものであり、（ｂ）は、光拡散板１若しくは導光板１の端面１ａに防湿層２を有してなるものであり、（ｃ）は、光拡散板１若しくは導光板１の両方の面及び端面に防湿層２を有してなるものである。【００４２】
図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の、単層からなる光学シートの実施の形態を示す断面図及び平面図である。図示するバックライト用光学シート３は、光学シート１の端面１ａを、シート材料より水蒸気透過度の低い物質2で封止してなるものである。【００４３】
図６（ａ）〜（ｃ）は、単層或いは基材１１の片面或いは両面に機能層１２を有する光学シート１（図１〜図３）に本発明を適用した実施の形態を示す断面図である。図示するバックライト用光学シート３は、光学シート１の両方の面に、光学シート或いは基材よりも水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層２を有してなるものである。【００４４】
図７（ａ）、（ｂ）は、基材１１の片面或いは両面に機能層１２を有する光学シート１（図２、図３）に本発明を適用した実施の形態を示す断面図である。図示するバックライト用光学シート３は、合成樹脂基材１１の両方の面に、光学シート或いは基材よりも水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層２を設け、その上に機能層１２を設けたものである。【００４５】
図８は、合成樹脂基材１１の片面に機能層１２を有する光学シート１（図３）の両方の面に、合成樹脂基材よりも水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層２を設け、さらに一方の防湿層２の上に機能層１２を設けたものである。【００４６】
合成樹脂基材上に機能層を設けた光学部材においては、たわみの発生原因は主として合成樹脂基材が吸湿性を有することにあるため、図７、図８に示したように合成樹脂基材に直接、防湿層を形成することにより効果的にたわみを防止できる。但し、例えば、水蒸気透過度の低い物質として無機物を用いる場合等は、バックライト用光学部材の表面を保護することができるので、光学部材の特性を阻害しない限り、防湿層をバックライト用光学部材の最表面に設けることが好ましい。光学部材の特性を阻害しないためには、例えば防湿層として用いる無機物の屈折率が基材や機能層よりも低いものとし、特定の厚みに調整して形成する。防湿層を最表面とした場合には、光反射性を制御し光透過性を向上させることもできる。【００４７】
図９は、光学シート或いは合成樹脂基材の両面のみならず端面１ａにも防湿層２１を設けた光学部材の実施の形態を示す断面図である。図では図６（ａ）の光学シート３の端面に防湿層を設けた場合を示したが、図６（ｂ）、（ｃ）、図７、図８に示す光学シートについても同様に構成できる。また、たわみの発生は、合成樹脂基材が大きな原因となることが多いことから、光学部材全体の端面でなく、合成樹脂基材の端面を防湿層で封止してもよい。【００４８】
６．防湿層の形成方法
防湿層は、光学部材或いは基材の両面や端面に、上述した水蒸気透過度の低い物質を、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成したり、上記水蒸気透過度の低い物質を溶剤に溶解または分散して、公知の塗布方法により塗布、乾燥することにより形成することができる。あるいは、合成樹脂フィルム上に前記方法で防湿層を形成してなる材料を、光学部材や基材の両面や端面にラミネートしてもよい。あるいは、水蒸気透過度の低い合成樹脂から合成樹脂フィルムを形成し、このフィルムを光学部材や基材の両面や端面に接着剤を用いたり熱溶融させて接着する方法などがあげられる。【００４９】
防湿層の厚みとしては、特に限定されないが、無機物の場合には、下限として０．０１μｍ以上が好ましく、０．０２μｍ以上がさらに好ましい。厚みを０．０１μｍ以上とすることにより、水蒸気透過度を十分に低く抑えることができる。また、厚みの上限は、費用対効果の観点から、０．５μｍ以下とすることが好ましく、０．３μｍ以下とすることがさらに好ましい。また有機物（合成樹脂）の場合には、下限として１μｍ以上が好ましく、１０μｍ以上がさらに好ましい。厚みを１μｍ以上とすることにより、水蒸気透過度を十分に低く抑えることができる。また、厚みの上限は、全体の厚みを厚くしすぎないという観点から、１００μｍ以下とすることが好ましく、５０μｍ以下とすることがさらに好ましい。【００５０】
図５に示すように、外周部分にも防湿層を設ける場合は、防湿層によって封止される外周部分の幅は、下限で１ｍｍ以上が好ましく、３ｍｍ以上がより好ましい。封止部分の幅を１ｍｍ以上とすることにより、水蒸気透過度を十分に低くおさえることができる。また、封止部分の幅の上限は特に制限されることはないが、費用対効果や光学特性の観点から、２０ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましい。【００５１】
以上説明した本発明の光拡散板、導光板及び光学シートは、主として、液晶ディスプレイ、電飾看板などを構成するバックライトの一部品として用いられる。特に、光拡散板は、いわゆる直下型といわれるバックライトの一部品として用いられ、導光板は、いわゆるエッジライト型といわれるバックライトの一部品として用いられる。【００５２】
次に、本発明のバックライトについて説明する。本発明のバックライトは、少なくとも、光拡散板若しくは導光板と、光源とを有し、さらに目的に応じて１種又は２種以上の光学シートを有するものであり、これら光拡散板、導光板及び光学シートの少なくとも一つが上述した本発明の光拡散板、導光板或いは光学シートからなるものである。【００５３】
本発明のバックライトの第1の実施の形態として、本発明の光拡散板を有するバックライトについて説明する。一般に、光拡散板を有するバックライトは、直下型バックライトといわれるものであり、光源と、光源上に配置された光拡散板とを基本構成要素とする。【００５４】
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、線状、Ｕ字状のものなどがあげられる。【００５５】
光拡散板として、上述した本発明の光拡散板を用いる。即ち、両面及び／又は端面に光拡散板を構成する合成樹脂よりも水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層を形成したものを用いる。【００５６】
光拡散板の、光源とは反対側の面上には、目的に応じて１種又は２種以上の光学部材を有していてもよい。また、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これら光学部材を有していてもよい。【００５７】
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があげられる。これら光学部材としても、本発明の光学部材、即ち両面及び／又は端面に部材よりも水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層を形成したものを用いることができるが、一般に使用されている光学部材であってもよい。【００５８】
このような光学部材として、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、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。【００５９】
図１０に、本発明を適用した典型的な直下型バックライトの一例を示す。このバックライト９は、図示するように、シャーシ８内に収納した反射フィルム６の上に光源７を複数配置し、その上に本発明の光拡散板３１を介して、光拡散フィルム４、プリズムシート５が配置されている。【００６０】
本実施の形態のバックライトは、光拡散板として、両方の面及び／又は端面に、水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層を有してなるものを使用していることから、光拡散板にたわみが発生することなく、併せて光拡散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。特に、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顕著な効果を奏する。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。【００６１】
次に、本発明のバックライトの第２の形態として、本発明の導光板を有してなるバックライトについて説明する。一般に導光板を有してなるバックライトは、エッジライト型バックライトといわれるものであり、導光板と、導光板の少なくとも一端部に配置される光源とを基本構成要素とする。【００６２】
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、線状、Ｌ字状のものなどがあげられる。【００６３】
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種以上の光学部材を有していてもよい。このような光学部材としては、直下型バックライトにおいて例示したものと同様のプリズムシート、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。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。本実施の形態においても、これら光学部材の一部或いは全部に、部材又は基材の両面や端面に防湿層を設けた本発明の光学部材を併用してもよい。【００６４】
図１１に、本発明を適用した典型的なエッジライト型バックライトの一例を示す。このバックライト９は、上述した本発明の導光板３２の両端部に光源７を備えた構成を有し、導光板３２の上側に、光拡散フィルム４、プリズムシート５が配置されている。光源７は光源７からの光が効率よく導光板３２に入射されるように、導光板３２と対向する部分を除き反射フィルム６で覆われている。また導光板３２の下側には、シャーシ８に収納された反射フィルム６が備えられている。これによって導光板３２の光出射面側とは反対側に出射された光を再度導光板３２に戻し、導光板３２の光出射面からの出射光を多くするようにしている。【００６５】
本実施の形態のバックライトにおいても、導光板として、両方の面及び／又は端面に、水蒸気透過度の低い物質からなる防湿層を有してなるものを使用していることから、第1の実施の形態のバックライトと同様の効果が得られる。【００６６】
以上、本発明のバックライトの実施の形態を説明したが、本発明のバックライトは上述したように光拡散板、導光板、それ以外の光学部材のいずれかが本発明の光学部材の特徴を有していればよく、例えば、光拡散板としては合成樹脂に光拡散性を付与するための無機或いは有機の微粒子を添加して形成した従来の光拡散板を用い、それと組合わせるプリズムシート、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の光学部材少なくとも１つとして、部材又は基材の両面や端面に防湿層を有するものを用いて、直下型バックライトとしたもの、或いは、導光板としては合成樹脂からなる従来の導光板を用い、それと組合わせる光学部材の少なくとも一つとして、部材又は基材の両面や端面に防湿層を有するものを用いて、エッジライト型バックライトとしたものも本発明に包含される。
【実施例】
【００６７】
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。【００６８】
［実施例１］
バックライトとして直下型バックライトを用いてなる市販の２６型液晶ＴＶから直下型バックライト（光出射面の面積２０９０ｃｍ２）を取り出した。直下型バックライトは、光源上に、光拡散板、光拡散フィルム、プリズムシート、偏光フィルムを有してなるものであった。【００６９】
次いで、直下型バックライトからアクリル樹脂製の光拡散板（面積２０９０ｃｍ２）を取り出し、光拡散板の両方の面に、光拡散板より水蒸気透過度の低い物質として塩化ビニリデン樹脂を使用してなる下記の防湿層塗布液を塗布、乾燥して、水蒸気透過度約７［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］の防湿層を形成し、本発明の光拡散板を得た。次いで、光拡散板をバックライトに戻し、本発明のバックライトを得た。【００７０】
＜防湿層塗布液＞
・塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体    ５０部
（クレハロンSOA：呉羽化学工業社）
・メチルエチルケトン                          ２５部
・酢酸ブチル                                  ２５部【００７１】
［実施例２］
バックライトとしてエッジライト型バックライトを用いてなる市販の１８型デスクトップパソコン用液晶ディスプレイからエッジライト型バックライト（光出射面の面積９９３ｃｍ２）を取り出した。エッジライト型バックライトは、導光板の両端に光源を備え、導光板の光出射面上に、光拡散フィルム、プリズムシート、偏光フィルムを有し、導光板の光出射面とは反対側の面上に反射フィルムを有してなるものであった。【００７２】
次いで、エッジライト型バックライトからアクリル樹脂製の導光板（面積９９３ｃｍ２）を取り出し、導光板の両方の面に、導光板より水蒸気透過度の低い物質として塩化ビニリデン樹脂を使用してなる実施例１と同様の防湿層塗布液を塗布、乾燥して、水蒸気透過度約７［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］の防湿層を形成し、本発明の導光板を得た。次いで、導光板をバックライトに戻し、本発明のバックライトを得た。【００７３】
［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、それぞれ市販の２６型液晶ＴＶ、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戻し、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を取り出したところ、光拡散板、導光板にたわみは観察されず、光拡散フィルム、プリズムシート、偏光フィルムにも局部的な皺は観察されなかった。【００７４】
［比較例１、２］
光拡散板に防湿層を設けなかった以外は、実施例１と同様にして比較例１のバックライトを得た。また、併せて導光板に防湿層を設けなかった以外は、実施例２と同様にして比較例２のバックライトを得た。得られた比較例１、２のバックライトについて実施例１、２と同様にしてたわみの評価を行ったところ、液晶ＴＶや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や液晶ディスプレイに組み込んだバックライトを取り出したところ、前者については、光拡散板にたわみが観察されるとともに、光拡散フィルム、プリズムシート、偏光フィルムに局部的な皺が観察された。後者については、導光板たわみが観察されるとともに、光拡散フィルム、プリズムシート、偏光フィルム、反射フィルムに局部的な皺が観察された。【００７５】
［実施例３］
水蒸気透過度約６．９［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］の合成樹脂基材（ポリエチレンテレフタレート、厚み１００μｍ）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、光拡散フィルムを得た。【００７６】
＜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【００７７】
次いで、光拡散フィルムの端面および外周部分を、光拡散フィルムより十分に水蒸気透過度の低いシリカ蒸着フィルム（テックバリアＶ：三菱樹脂社、水蒸気透過度約０．７［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］）により、接着剤を介して封止した。なお、封止した外周部分の幅は１０ｍｍであった。このようにして本発明のバックライト用光学部材（光拡散フィルム）を得た。【００７８】
次いで、光源上に光拡散板を配置し、さらに光拡散板上に実施例３で得られた本発明のバックライト用光学部材（光拡散フィルム）を配置し、本発明の直下型バックライトを得た（サイズは２６型）。【００７９】
［実施例４］
水蒸気透過度約６．９［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］の合成樹脂基材（ポリエチレンテレフタレート、厚み１００μｍ）の端面および外周部分を、水蒸気透過度の低いシリカ蒸着フィルム（テックバリアＶ：三菱樹脂社、水蒸気透過度約０．７［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］）により、接着剤を介して封止した。なお、封止した外周部分の幅は１０ｍｍであった。【００８０】
次いで、封止処理を行った合成樹脂基材の片面に、実施例３と同様に光拡散層を形成し、本発明のバックライト用光学部材（光拡散フィルム）を得た。
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実施例４で得られた本発明のバックライト用光学部材（光拡散フィルム）を配置し、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）。【００８１】
［実施例５］
実施例３と同様に作製した光拡散フィルムの両方の面に、水蒸気透過度の低い物質としてシリカを用いてスパッタリング法により、水蒸気透過度約０．５［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］の防湿層を形成し、実施例５のバックライト用光学部材（光拡散フィルム）を得た。【００８２】
次いで、光源上に光拡散板を配置し、さらに光拡散板上に実施例５で得られた本発明のバックライト用光学部材（光拡散フィルム）を配置し、本発明の直下型バックライトを得た（サイズは２６型）。【００８３】
［実施例６］
水蒸気透過度約６．９［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］の合成樹脂基材（ポリエチレンテレフタレート、厚み１００μｍ）の両方の面に、水蒸気透過度の低い物質としてシリカを用いてスパッタリング法により、水蒸気透過度約０．５［ｇ／（ｍ2・２４ｈ）］の防湿層を形成した後、一方の防湿層上に、実施例５と同様に光拡散層を形成し、実施例６のバックライト用光学部材（光拡散フィルム）を得た。【００８４】
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実施例６で得られた本発明のバックライト用光学部材（光拡散フィルム）を配置し、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）。【００８５】
［たわみの評価］
実施例１、２と同様にしてたわみの評価を行なったところ、実施例３〜６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、何れのものも局部的な皺は観察されなかった。【００８６】
［比較例３、４］
一方、比較例３、４として、実施例３、４のバックライト用光学部材に防湿層を形成しなかった以外は、実施例３、４と同様にして比較例３、４の光拡散フィルムおよびバックライトを得た。得られた比較例３、４のバックライトについて実施例１、２と同様にしてたわみの評価を行ったところ、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、局部的な皺が観察された。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】従来のバックライト用光学部材の一実施例を示す断面図
【図２】従来のバックライト用光学部材の他の実施例を示す断面図
【図３】従来のバックライト用光学部材の他の実施例を示す断面図
【図４】本発明の光拡散板若しくは本発明の導光板の一実施例を示す断面図
【図５】本発明のバックライト用光学部材の一実施例を示すで、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図６】本発明のバックライト用光学部材の複数の実施例を示す断面図
【図７】本発明のバックライト用光学部材の複数の実施例を示す断面図
【図８】本発明のバックライト用光学部材の他の実施例を示す断面図
【図９】本発明のバックライト用光学部材の他の実施例を示す断面図
【図１０】本発明のバックライトの一実施例を示す断面図
【図１１】本発明のバックライトの他の実施例を示す断面図
【図１２】光拡散板或いは導光板におけるたわみの状態を説明する図
【図１３】光学シートにおけるたわみの状態を説明する図
【図１】
2005083474.tif 000002
【図２】
2005083474.tif 000003
【図３】
2005083474.tif 000004
【図４】
2005083474.tif 000005
【図５】
2005083474.tif 000006
【図６】
2005083474.tif 000007
【図７】
2005083474.tif 000008
【図８】
2005083474.tif 000009
【図９】
2005083474.tif 000010
【図１０】
2005083474.tif 000011
【図１１】
2005083474.tif 000012
【図１２】
2005083474.tif 000013
【図１３】
2005083474.tif 000014
【国際調査報告】
2005083474.tif 000015
2005083474.tif 000016
2005083474.tif 000017
2005083474.tif 000018