(57)【要約】  光拡散板、この光拡散板の背面側に配置される光源、および、この光源からの光を反射する反射板を具備するとともに、前記光拡散板の前面側に液晶パネルが配置され、前記光源からの直射光および前記反射板からの反射光が前記光拡散板を拡散透過し、前記液晶パネルを背面側から照らす液晶ディスプレイ用バックライト装置において、光源が可視光と共に紫外線と熱とを放射する形式であり、その光源の光量の増加に伴う紫外線の量が増加しても該拡散板の反り、黄変の少ないバックライト装置を提供する。  光拡散板を用いる直下型液晶ディスプレイ用バックライト装置において、JIS K7350-2に規定された人工光源試験に用いる人工光に５００時間曝露された後のJIS K 7105に規定された色差（ΔＥ）が２．０以下、該光拡散板の飽和吸水率が０．９％以下である光拡散板を用いる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
光拡散板、この光拡散板の背面側に配置される光源、および、この光源からの光を反射する反射板を少なくとも具備するとともに、前記光拡散板の前面側に液晶パネルが配置され、前記光源からの直射光および前記反射板からの反射光が前記光拡散板を拡散透過し、前記液晶パネルを背面側から照らす液晶ディスプレイ用バックライト装置において、
前記光源が可視光と共に紫外線と熱とを放射し、
前記光拡散板はその少なくとも１辺が拘束されるとともに、飽和吸水率が０．９％以下でかつ、JIS K7350-2に規定された人工光源試験に用いる人工光に５００時間曝露された後の、JIS K 7105に規定された色差（ΔＥ）が２．０以下である、前記液晶ディスプレイ用バックライト装置。
【請求項２】
光拡散板が、光拡散性（メタ）アクリルスチレン系共重合樹脂からなる、請求項１記載の液晶ディスプレイ用バックライト装置。
【請求項３】
光拡散板が、該光拡散板を構成する樹脂１００質量部に対して紫外線吸収剤０．００５〜２質量部を含有する、請求項１または２記載の液晶ディスプレイ用バックライト装置。
【請求項４】
光拡散板が、該光拡散板を構成する樹脂１００質量部に対して粒子径１〜３０μｍの微粒子を０．１〜２０質量部含有する、請求項１〜３のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用バックライト装置。
【請求項５】
光拡散板の光源側の表面における波長３００〜４００ｎｍの光エネルギーの最大値が、２０μＷ/ｃｍ２以上である、請求項１〜４のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用バックライト装置。
【請求項６】
光拡散板の光源側の表面における波長３００ｎｍ以下の光エネルギーの最大値が、５０μＷ/ｃｍ２以上である、請求項１〜５のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用バックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルを背面側から照らす液晶ディスプレイ用バックライト装置に関するものである。
本発明は、より詳しくは優れた光拡散性を有するとともに、バックライト装置表面に位置する拡散板の反りやたわみ等の変形を起こし難く、また優れた耐久性を有し、透過光の黄色味が抑制された液晶ディスプレイ用バックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイの分野では、テレビ用途を中心として大画面化、高輝度化・薄型かつ輝度均一性が求められている。そこで、冷陰極管を複数本用いる光源と、背面に設けられた反射板と、発光面をなす拡散板を組み合わせた構成である直下型バックライト装置が使用されている。該装置は、光源から放射される光束の有効利用効率（ランプから放射される光束のうち発光面から放射される割合）が高く、かつ使用する光源の数を増やす事ができるため発光面の高輝度化が容易である一方、光源の真上で輝度が高くなるため、発光面の輝度均一性が悪いという問題点がある。特に、バックライト装置を薄型化した時に、この問題が顕著になる。【０００３】
従来、光の利用効率が高く、かつ光源のランプイメージを消すという相反する性能を兼ね備える上記バックライト装置を得る為に、それに使用される光拡散板を得る方法として、無機微粒子や架橋有機微粒子を光拡散剤として、例えば、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂等を基材樹脂として配合する方法（例えば、特許文献１参照）が検討されている。【０００４】
たとえば、透明性、紫外線に対する耐久性の観点から基材樹脂にメタクリル樹脂を用いる方法（例えば、特許文献２参照）が検討されている。しかしながら、メタクリル系樹脂からなる光拡散板は、吸湿による寸法変化、反りが発生しやすい問題がある。光源と反射板と拡散板で構成される空間は、近年液晶ディスプレイの薄型化の要求から反射板と拡散板の距離が例えば１５ｍｍ以下と短くなる方向であり、その単位表示面積あたりの体積が小さくなる傾向にある。その結果として光源点灯後の温度上昇カーブは益々急激になる傾向に有り、例えば拡散板の光源側の温度上昇カーブも点灯後１時間以内に５０℃以上に達するようになっており、拡散板の反りやたわみへの影響も大きくなってきている。バックライト装置では、拡散シートなど各種光学フィルムを複数枚光拡散板の上面に配置される場合があるため、光拡散板の反りやたわみが、光拡散板の上面に配置された各種光学フィルムに対しても反りやたわみ、更には、しわを生じさせてしまう。その結果、しわの生じた部位では、表示面の欠点として不具合が生じる。また、光拡散板の寸法が安定しないと、バックライト装置の組み立てに支障がでるほか、製造後の品質にも悪影響を与える。【０００５】
一方、反り、たわみの発生を抑制する観点から、メタクリル系樹脂よりも低吸湿である基材樹脂として、ポリカーボネート系樹脂を用いる方法（例えば、特許文献３参照）、スチレン系樹脂を用いる方法（例えば、特許文献４参照）などが提案されている。【０００６】
直下型バックライト装置に主に用いられる冷陰極管の発光原理は、水銀に加えて、発光効率を改善するためにアルゴンなどの希ガスが封入された管内に、(i)電極に印加された高電界により陰極から電子が放出され、(ii)その電子が高電界により加速されて水銀原子と衝突することにより水銀原子を励起し、(iii)励起状態の水銀原子は不安定であるため速やかに安定状態に戻り、その余剰エネルギーを紫外線(主に２５３．７ｎｍ)の形で放出し、(iv)蛍光体がこの紫外線を吸収し励起する事によって、紫外線を可視光にエネルギー交換して発光するものである。その結果ランプからは、本来必要としない水銀の発する波長２５４ｎｍの紫外線や、それ以外でも３６５ｎｍなどの紫外線が放出されることが知られている（例えば非特許文献１参照）。上述の通り大画面化、高輝度化要求から蛍光管の本数の増加、１本当たりの輝度上昇に伴い、放出される紫外線の量も益々増加傾向にある。それに加えて薄型化の要求から、拡散板と光源との距離が短くなり、管の直上で拡散板に照射される紫外線エネルギー量は更に増加する傾向にあり、これらの光源の下に使用される光拡散板に対しては、紫外線に対する耐性が以前にも増して求められている。
【特許文献１】特開昭５４−１５５２４４号公報
【特許文献２】特開平１−１７２８０１号公報
【特許文献３】特開平０３−１４３９５０号公報
【特許文献４】特開平６−３４５９２５号公報
【非特許文献１】日経ＢＰ社刊、日経マイクロデバイス、2003年6月号73頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明は紫外線と熱を可視光と共に放射する光源、前記光源の背面に有りその光を反射する反射板、前記光源からの直射光および前記反射板からの反射光を拡散透過する透明性樹脂を主体とする光拡散板を少なくとも用いる液晶ディスプレイ用バックライト装置において、該光拡散板が反りやたわみ等の変形を起こし難く、また優れた耐紫外線性を有することを特徴とする液晶ディスプレイ用バックライト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】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討する中で、反りやたわみに関する改善に加え、透過光の黄色味につながる、紫外線による光拡散板の色度の劣化の問題に着目し、この問題を解決するためにさらに研究を進めた結果、一定以下の飽和吸水率および一定以下の色差（ΔＥ）を有する材料が、バックライト装置の光拡散板の成分として優れることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
１）光拡散板、この光拡散板の背面側に配置される光源、および、この光源からの光を反射する反射板を具備するとともに、前記光拡散板の前面側に液晶パネルが配置され、前記光源からの直射光および前記反射板からの反射光が前記光拡散板を拡散透過し、前記液晶パネルを背面側から照らす液晶ディスプレイ用バックライト装置において、
前記光源が可視光と共に紫外線と熱とを放射し、
前記光拡散板はその少なくとも１辺が拘束されるとともに、飽和吸水率が０．９％以下でかつ、JIS K7350-2に規定された人工光源試験に用いる人工光に５００時間曝露された後の、JIS K 7105に規定された色差（ΔＥ）が２．０以下であることを特徴とする液晶ディスプレイ用バックライト装置。
また、本発明は、
２）上記１）記載の液晶ディスプレイ用バックライト装置において、光拡散板が、光拡散性（メタ）アクリルスチレン系共重合樹脂からなる光拡散板である、前記液晶ディスプレイ用バックライト装置である。
また、本発明は、
３）上記１）または２）記載の液晶ディスプレイ用バックライト装置において、光拡散板が、透明性樹脂を主体とする光拡散性樹脂１００質量部に対して紫外線吸収剤０．００５〜２質量部を含有する、前記液晶ディスプレイ用バックライト装置である。
４）上記１）〜３）記載の液晶ディスプレイ用バックライト装置において、光拡散板が、透明性樹脂を主体とする光拡散性樹脂１００質量部に対して粒子径１〜３０μｍの微粒子を０．１〜２０質量部含有する、前記液晶ディスプレイ用バックライト装置である。
また、本発明は、
５） 上記１）〜４）記載の液晶ディスプレイ用バックライト装置において、光拡散板の光源側の表面における波長３００〜４００ｎｍの光エネルギーの最大値が、２０μＷ/ｃｍ２以上である、前記液晶ディスプレイ用バックライト装置である。
６）上記１）〜５）記載の液晶ディスプレイ用バックライト装置において、光拡散板の光源側の表面における波長３００ｎｍ以下の光エネルギーの最大値が、５０μＷ/ｃｍ２以上である、前記液晶ディスプレイ用バックライト装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の液晶ディスプレイ用バックライト装置は、透明な樹脂板である光拡散板、この光拡散板の背面側に配置される光源、および、この光源からの光を反射する反射板を具備するとともに、前記光拡散板の前面側に液晶パネルが配置され、前記光源からの直射光および前記反射板からの反射光が前記光拡散板を拡散透過し、前記液晶パネルを背面側から照らす液晶ディスプレイ用バックライト装置において、優れた光拡散性を有するとともに、該拡散板が反りやたわみ等の変形を起こし難く、また優れた耐紫外線性を有し、透過光の黄色味が抑制される点で極めて優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】反り評価において使用した評価用液晶ＴＶ装置の概略図である。
【図２】基材のメタクリル酸メチル単量体比率と飽和吸水率および反り評価との関係を示すグラフである。
【図３】基材のメタクリル酸メチル単量体比率と色差および耐紫外線性との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１１】
Ａ・・・評価用液晶ＴＶ装置
Ｂ・・・成形試験片（光拡散板）
Ｃ・・・冷陰極管
Ｄ・・・反射板
Ｅ・・・透明ガラス
Ｆ・・・レーザー変位計
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のバックライト装置は少なくとも、紫外線と熱を可視光と共に放射する光源、前記光源からの光を反射する反射板、前記光源からの直射光および前記反射板からの反射光を拡散透過する透明性樹脂を主体とする光拡散板により構成される。【００１３】
本発明のバックライト装置に用いられる光源は、一般的に紫外線と熱を可視光と共に照射する蛍光管が用いられる。発熱量を下げる点から、冷陰極管を用いることが好ましい。また蛍光管の形状については特に限定されるものではなく、直線状、Ｌ字状、コの字状等の形状が設計の必要性に応じて適時選択される。【００１４】
本発明のバックライト装置に用いられる反射板は特に限定されるものではないが、その反射率が高いことが好ましい。また形状については平面であっても、蛍光管の間が凸形状になっていても良い。【００１５】
本発明のバックライト装置で用いられる光拡散板は、一板のみで構成されていることも可能であるし、また、光拡散板を複数枚重ねることも可能である。【００１６】
本発明のバックライト装置に用いられる光拡散板の飽和吸水率は、０．９％以下であり、好ましくは０．８％以下であり、さらに好ましくは０．７％以下である。その飽和吸水率が、０．９％より大きいと、得られる光拡散板が吸水による寸法変化のため大きく反りやたわみを生じやすく、バックライト装置として使用した際、画像の欠点を招きやすくなる。
なお、本明細書でいう飽和吸水率とは、後述する測定により得られた実測値である。【００１７】
本発明のバックライト装置で用いられる光拡散板は、耐紫外線性に優れたものであることが要求される。具体的にはJIS K7350-2-1995（ISO 4892-2:1994）に規定された人工光源試験に用いる人工光に５００時間曝露された後に、拡散板樹脂基体の光学特性、特に色度が著しく劣化していないことが要求される。なお、本拡散板の光学特性、特に色度が著しく劣化しないとは、曝露後におけるJIS K 7105-1981に規定された色差（ΔＥ：CIE 1976Ｌ*ａ*ｂ*系の色差式から求めた値）は２．０以下であり、好ましくは１．５以下である事を意味する。その色差（ΔＥ）が、２．０より大きいと、耐紫外線性に劣り、長時間の安定した使用が困難となる。なお上記人工光曝露試験にいて推薦される人工光とは以下のとおりである。まず、光源としてキセノンアーク光源を用い、この放射エネルギーがＣＩＥ No.８５：１９８９で規定される地表上の日光の分光分布に近似した分光特性となるようにフィルタをかける。そして、波長３４０ｎｍにおける分光放射照度が０．５０Ｗ／（ｍ２・ｎｍ）となるように設定する。このとき、２９０〜８００ｎｍの波長域における全放射照度は、約５５０Ｗ／ｍ２となる。この条件で放射される光が、上記人工光である。【００１８】
上述の拡散板を用いることにより、紫外線と熱を可視光と共に放射する光源、前記光源からの光を反射する反射板、前記光源からの直射光および前記反射板からの反射光を拡散透過する透明性樹脂を主体とする光拡散板を少なくとも有するバックライト装置において、該拡散板が反りやたわみ等の変形を起こし難く、また優れた耐紫外線性を有し、透過光の黄色味が抑制されるメカニズムは、必ずしも明らかではないが、以下の要因が考えられる。  紫外線と熱を可視光と共に放射する光源と、前記光源からの光を反射する反射板、前記光源からの直射光および前記反射板からの反射光を拡散透過する光拡散板を少なくとも有するバックライト装置における該拡散板の反りは、発生要因別に、(i)光源の点灯により光拡散板の片側の面である光源側が、反対側より熱せられ温度差が生じることによる反り、(ii)その後、光拡散板表裏で温度差が生じたことにより、光源側が反対側に比べてより脱水し、光拡散板表裏の吸水率に差が生じることによる反り、と考えられている。そして、光拡散板はその周縁部がフレームなどに取り付けられ拘束されているため、光源側が縮むと、光拡散板の中央部が液晶パネル側に反り液晶パネルに接触するおそれがある。
近年のバックライト装置は、薄型化、密閉性が増してきており、特に(ii)の光拡散板表裏の吸水率差による反りの影響が大きいことが分かってきた。従って、飽和吸水率の小さい樹脂を基材として用いた光拡散板が好ましいことが分かった。一方、低吸水性である基材としては、（メタ）アクリルスチレン系共重合樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が好適に用いられるが、一般に耐紫外線性に劣り、長時間の安定した使用が困難となることが知られている。  本発明の液晶ディスプレイ用バックライト装置の光拡散板に用いられる基材樹脂としては、耐紫外線性として後述に述べるJIS K7350-2-1995に規定された人工光源試験に用いる人工光に５００時間曝露された後の色差（ΔＥ）が小さいものが好適であることが分かった。
以上のことから、本発明の液晶ディスプレイ用バックライト装置に用いられる光拡散板としては、JIS K7350-2-1995に規定された人工光源試験に用いる人工光に５００時間曝露された後のJIS K 7105-1981に規定された色差（ΔＥ）が２．０以下であり、かつ、該光拡散板の飽和吸水率が０．９％以下であることが必要であることが分かった。【００１９】
本発明のバックライト装置における拡散板に用いる透明性樹脂は、光線透過率が８０％以上の透明性を有している熱可塑性樹脂が好ましい。具体的には、（メタ）アクリル系樹脂、（メタ）アクリルスチレン系共重合樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、環状オレフィン系樹脂、エチレン酢酸ビニル系共重合樹脂等である。更に、耐紫外線性、低吸水性の観点から（メタ）アクリル系樹脂、（メタ）アクリルスチレン系共重合樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、環状オレフィン系樹脂を用いることが好ましく、特に、（メタ）アクリルスチレン系共重合樹脂を用いることがより好ましい。【００２０】
本発明のバックライト装置における拡散板に好適に用いられる（メタ）アクリルスチレン系共重合樹脂を構成する（メタ）アクリル酸エステル系単量体とは、炭素数１〜１２のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステルおよび／またはメタクリル酸アルキルエステルであることが好ましい。該単量体の具体例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸デシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチルおよびこれらの四級化物、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸およびそのナトリウム塩などが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらのうち、炭素数１〜８のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル、炭素数１〜８のアルキル基を有するメタクリル酸アルキルエステルあるいはこれらの混合物がより好ましく、メタクリル酸メチル、アクリル酸メチル、あるいはこれらの混合物がさらに好ましく用いられる。【００２１】
また、スチレン系単量体とは、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−スチレンスルホン酸またはそのナトリウム塩、カリウム塩、またはベンゼン核の一部がアルキル基で置換されたスチレンなどが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらのうち特に、スチレン、α―メチルスチレンあるいはこれらの混合物が好ましく用いられる。【００２２】
そして、他の共重合性単量体としては（メタ）アクリル酸エステル系単量体及びスチレン系単量体と共重合可能な単量体であれば、特に限定されず、例えば、他のエチレン性不飽和単量体を挙げることができ、より具体的には、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類；塩化ビニル、フッ化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン等のハロゲン化オレフィン類；ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニル等のビニルエステル類；マレイン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等のラジカル重合性多塩基酸及びその無水物；マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド等のマレイミド系単量体；アクリル酸、メタクリル酸あるいはＮ−ビニルピロリドン等を挙げることができる。これらの他の単量体は、単独で用いることもできるし、２種以上を併用することもできる。上記他の単量体は、本発明に用いる（メタ）アクリルスチレン系共重合樹脂において必須の成分ではないが、用いる単量体の総量に対して、通常０〜４０質量％の範囲で用いられ、好ましくは０〜２０質量％の範囲、より好ましくは０〜１０質量％の範囲で用いられる。【００２３】
本発明において好適に用いられる（メタ）アクリルスチレン系共重合樹脂は、好ましくは（メタ）アクリル酸エステル系単量体３０〜７０質量％、スチレン系単量体７０〜３０質量％、さらに好ましくは、（メタ）アクリル酸エステル単量体４０〜６０質量％、スチレン系単量体６０〜４０質量％、特に好ましくは、（メタ）アクリル酸エステル単量体４５〜６０質量％、スチレン系単量体５５〜４０質量％からなる単量体混合物を共重合してなるものである。（メタ）アクリル酸エステル単量体単位が３０質量％未満では、剛性、表面硬さ、及び耐紫外線性等に劣り、長時間の安定した使用が困難となり、７０質量％より大きい場合には、得られる光拡散板が吸水による寸法変化のため大きく反りやたわみを生じやすく、バックライト装置として使用した際、画像の欠点を招きやすくなる。スチレン系単量体単位が３０質量％未満では、結果的に（メタ）アクリル酸エステル単量体単位が増加することにより、得られる光拡散板が吸水による寸法変化のため大きく反りやたわみを生じやすく、バックライト装置として使用した際、画像の欠点を招きやすくなり、また、７０質量％より大きい場合には、耐紫外線性に劣り、長時間の安定した使用が困難となる。なおメカニズムは、必ずしも明らかでないが、上記に記述した（メタ）アクリル酸エステル単量体とスチレン系単量体の特定範囲は、メタクリル酸メチルとスチレンの共重合アゼオトロープ組成であるメタクリル酸メチル５７ｍｏｌ％／スチレン４３ｍｏｌ％をほぼ中心とした範囲であり、メタクリル酸メチルとスチレンの共重合連鎖がランダムになり、その高分子鎖の絡まりあいにおいて吸水に関係する自由体積が小さくなっているためではないかと推測している。【００２４】
本発明のバックライト装置で用いられる光拡散板として、好適に用いられる（メタ）アクリルスチレン系共重合樹脂を製造する方法としては、特に制限されないが、具体的には、重合発熱の除去が容易で、高転化率領域まで重合が可能なため、未反応単量体やスチレン２量体、スチレン３量体を効果的に抑制することができる懸濁重合や、溶液重合、特公昭６２−１３９６８号公報記載の塊状重合法により重合させた後、得られた部分重合体をキャスト重合法や懸濁重合法により重合させる方法や、連続的塊状重合法により重合させた後、未反応単量体を回収除去する方法などがある。好ましくは懸濁重合や塊状重合が用いられる。また重合に際して、必要に応じて水溶性高分子、界面活性剤、連鎖移動剤、重合禁止剤等を重合阻害しない範囲で添加してもよい。【００２５】
本発明のバックライト装置で用いられる光拡散板に用いられる透明性樹脂には、紫外線吸収剤を透明性樹脂１００質量部に対して０．００５〜２質量部含有することができ、これにより本発明のバックライト装置で用いられる光拡散板の耐紫外線性をより向上することができる。上記、紫外線吸収剤としては特に限定されるものではないが、耐紫外線性を改良する目的からヒンダードアミン類、ベンゾフェノン類、ベンゾトリアゾール類、サリチル酸フェニル類、２−（１−アリールアルキリデン）マロン酸エステル類、オキサルアニリド類または安息香酸フェニル系などから誘導される化合物で、その最大吸収波長が２４０〜３８０ｎｍの範囲にある化合物が好ましい。これらの紫外線吸収剤は単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。【００２６】
この紫外線吸収剤の配合量は、透明性樹脂１００質量部に対して０．００５〜２質量部、好ましくは０．１〜１質量部である。その配合割合が０．００５質量部未満では耐紫外線性の向上が十分でなく、２質量部を超える場合には押出成形時ポリシングロール表面を汚すため曇り、汚れが発生しやすく、またスリップなど運転上のトラブルが起こりやすくなり好ましくない。【００２７】
本発明のバックライト装置で用いられる光拡散板は、透明性樹脂１００質量部に対し、光拡散剤を０．１〜２０質量部、好ましくは０．３〜１５質量部、さらに好ましくは１〜１０質量部含有することができ、その含有量が、透明性樹脂１００質量部に対して０．１質量部未満であると、光拡散性が十分でなく、また、２０質量部を超えると、十分な全光線透過率が得ることが出来なくなり、また、強度も十分でない。【００２８】
また、光拡散剤の粒子径は、その平均粒子径が１〜３０μｍの範囲であることが好ましく、２〜２０μｍの範囲であることがより好ましい。光拡散剤の平均粒子径が１μｍより小さい場合には、これを透明性樹脂中に分散させて得られる光拡散性樹脂組成物は、短波長の光を選択的に散乱するため、透過光が黄色を帯びやすく好ましくない。一方、光拡散剤の平均粒子径が３０μｍを超えると、透明性樹脂中に分散させて得られる光拡散性樹脂組成物は、光拡散性が低下したり、光が樹脂を透過したときに光拡散剤が異物として目視されやすくなったりする場合があり好ましくない。光拡散剤の形状としては、楕円球状ないし球状にわたる形態であることが好ましく、球状であることがより好ましい。
なお、本明細書でいう平均粒子径とは、後述するように電子顕微鏡観察により得られた写真を用いた実測によって得られる平均粒子径を意味する。【００２９】
光拡散剤としては、通常、基材の透明性樹脂と屈折率の異なる無機系および／または有機系の透明微粒子が用いられる。光拡散剤の屈折率と基材の屈折率との差については、その絶対値が、０．０２以上であるのが光拡散性の観点から好ましく、また、０．１５以下であるのが光透過性の観点から好ましい。なお、本発明においては、上記のように光拡散剤と基材との屈折率差を設けることにより、いわゆる内部拡散性を付与することができるが、光拡散剤を基材表面に浮き出させて表面凹凸を形成させることにより、いわゆる外部拡散性を付与することもできる。【００３０】
無機系の光拡散剤としては、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、シリカ、ガラス、タルク、マイカ、ホワイトカーボン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等が挙げられ、これらは脂肪酸等で表面処理が施されたものであっても良い。また、有機系光拡散剤としては、例えば、スチレン系重合体粒子、アクリル系重合体粒子、シロキサン系重合体粒子、フッ素系重合体粒子等が挙げられ、空気中での３質量％減少温度が２５０℃以上である高耐熱光拡散剤や、アセトンに溶解させたときのゲル分率が１０％以上の架橋重合体粒子が好適に用いられる。これらの光拡散剤の内、シリカ、ガラス、アクリル系重合体粒子、シロキサン系重合体粒子を用いることが好ましく、アクリル系重合体粒子、シロキサン系重合体粒子を用いることがより好ましい。また、これらの光拡散剤は、必要に応じてその２種類以上を用いることができる。【００３１】
本発明のバックライト装置で用いられる光拡散板に用いられる光拡散性樹脂組成物を調整する方法としては、特に限定されず、例えば、透明性樹脂ペレットに予め光拡散剤を混合してこれを押出成形または射出成形してペレットなどの形態で光拡散性樹脂組成物とする方法；透明性樹脂を押出成形または射出成形する際に光拡散剤を添加し成形してペレットなどの形態で光拡散性樹脂組成物とする方法；一度透明性樹脂と光拡散剤とをマスターバッチ化した後に再度所望の配合量とするべく透明性樹脂とマスターバッチ品とを押出成形または射出成形してペレットなどの形態で光拡散性樹脂組成物とする方法を採用することができる。【００３２】
本発明のバックライト装置に用いる光拡散板の光源側における波長３００〜４００ｎｍの最大エネルギー量は、２０μＷ／ｃｍ２以上であっても透過光の経時変化による拡散板の黄変が抑制されることが好ましい。より好ましくは、同エネルギーが３０μＷ／ｃｍ２以上であっても透過光の経時変化による拡散板の黄変が抑制されることである。また波長３００ｎｍ以下である水銀の主発光エネルギーの漏れ量は、５０μＷ／ｃｍ２以上であっても透過光の経時変化による拡散板の黄変が抑制されることが好ましい。より好ましくは、同エネルギーが７５μＷ／ｃｍ２以上であっても透過光の経時変化による拡散板の黄変が抑制されることである。これにより光源の輝度を上げることによる紫外線量の増加に対応することが可能になる。【００３３】
このようにして得られた本発明のバックライト装置における光拡散板に用いられる光拡散性樹脂組成物は、通常の熱可塑性樹脂に適用されるような各種の成形方法に供することができ、それによって任意の形状・寸法の光拡散板を製造することができる。かかる成形方法としては、特に制限されず、例えば、押出成形、射出成形、ブロー成形、カレンダー成形、プレス成形などの各種の成形法が採用可能である。また、本発明に用いる光拡散剤を直接キャスト成形時に基材樹脂形成モノマーに添加混合し、板、フィルム、他の成形体などに重合・成形することもできる。また、２台以上の押出機を用いて、上記組成物と他の材料とをフィードブロックやマルチマニホールドダイ、ロールユニットを介して押出すことにより、上記組成物の層を有する板状の積層拡散板を得ることができる。また、積層拡散板とした時には、表層、好ましくは光源側の表層に、帯電防止性の樹脂組成物を用いることができる。【００３４】
本発明のバックライト装置における光拡散板のシート厚みは、好ましくは０．８〜１０ｍｍ、より好ましくは１〜５ｍｍである。シート厚みは薄い方が明るくでき、軽量化でき、かつ経済的であるが、０．８ｍｍ未満では、光拡散板の機械的強度が不足となりたわみなどが生じ、一方、１０ｍｍを超えると製造が困難となる場合がある。【００３５】
また、得られるバックライト装置の製品としての商品価値を高めるために、本発明の目的を達成する範囲内で該拡散板に他の添加剤、例えば帯電防止剤、無機顔料や各種安定剤等を少量添加することができる。さらに製品であるバックライト装置の輝度調整等を目的として、該拡散板の成形と同時にまたは別個に成形体の表面をマット、プリズム、光学パターン状等にすることも可能である。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００３７】
本発明のバックライト装置に用いる光拡散板の作製に使用した押出装置の構成は、以下の通りである。
押出機：スクリュー径６５ｍｍ（Ｌ／Ｄ＝２８）、単軸、ベント付き（ＳＥ６５ＣＶＡ；東芝機械（株）製）。
ダイ：Ｔダイ、リップ幅１０００ｍｍ、リップ間隔５ｍｍ。
ロール：ポリシングロール３本、縦型。【００３８】
また、実施例中の測定方法および諸物性の評価方法を以下に示す。
（１）光拡散剤の平均粒子径および変動係数（ＣＶ値）
実施例および比較例に用いた光拡散剤は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察し、得られた写真を用いて粒子数２００個の粒子径を実測することにより、数平均粒子径、数平均粒子径に対する標準偏差を算出した。
また、粒子径分布の指標として、百分率（％）で示される変動係数（ＣＶ値）は次式により求めた。
ＣＶ＝（平均粒子径に対する標準偏差／平均粒子径）×１００【００３９】
（２）一般光学特性（全光線透過率およびヘイズ値）
成形試験片の一般光学特性（全光線透過率及びヘイズ値）は、上述の押出成形によって得られた厚さ２ｍｍの光拡散板を測定に適当な任意の大きさに切断して得た試験片をヘイズメータ（ＤＩＧＩＴＡＬ  ＨＡＺＥ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ；スガ試験機（株）製）を用いて測定した。【００４０】
（３）拡散板の光源側における紫外線量の測定とランプ〜拡散板間の距離
まず初めに、図１を用いて、試験装置である評価用液晶ＴＶ装置Ａの説明を行う。市販の２０インチ液晶ＴＶ（ＬＣ−２０Ｃ３、シャープ（株）製）の拡散板および液晶パネルを取り外し、試験する拡散板（試験片）Ｂおよび透明ガラスＥを取り付ける。なお、図１において、Ｃは冷陰極管、Ｄは反射板、Ｆはレーザー変位計（ＬＫ−０３５、（株）ＫＥＹＥＮＣＥ製）であり、冷陰極管Ｃ、反射板Ｄおよび拡散板Ｂがバックライト装置を構成する。冷陰極管Ｃおよび反射板Ｄは拡散板Ｂの背面側に配置され、また、透明ガラスＥ（液晶パネル）は拡散板Ｂの前面側に配置される。試験片である拡散板Ｂはその周縁部が拘束されて取り付けられる。
そして、上述の押出成形によって得られた厚さ２ｍｍの光拡散板を縦３２５ｍｍ、横４２０ｍｍに切断し成形試験片Ｂを作成する。この成形試験片Ｂを評価用液晶ＴＶ装置Ａに組み込み、紫外線強度計（ＵＶＲ−２、（株）トプコン製、受光部には波長３００〜４００ｎｍ用のＵＤ３６および波長３００ｎｍ以下用のＵＤ２５）を用いて、拡散板の光源側の表面位置における紫外線のエネルギー量を測定した。この時のランプ（冷陰極管Ｃ）直上における波長３００〜４００ｎｍの紫外線照度は３３μＷ／ｃｍ２であった。また波長３００ｎｍ以下の紫外線照度は８２μＷ／ｃｍ２であった。この時のランプ〜拡散板表面までの距離は１１．７ｍｍであった。【００４１】
（４）飽和吸水率の測定
上述の押出成形によって得られた厚さ２ｍｍの光拡散板を縦１００ｍｍ、横２９０ｍｍに切断し成形試験片を得た。５０℃、５ｍｍＨｇ下において３日間成形試験片を真空乾燥させ、絶乾時の成形試験片の質量を測定した。その後、絶乾した成形試験片を６０℃、湿度９０％下で２００時間調湿した後、成形試験片の質量を測定して、６０℃、湿度９０％下における吸水した成形試験片の質量とした。以下、次式により百分率（％）で示される飽和吸水率（％）を求めた。
飽和吸水率＝{（吸水した成形試験片の質量）−（絶乾時の成形試験片の質量）}／（絶乾時の成形試験片の質量）×１００【００４２】
（５）寸法変化率の測定
上述の押出成形によって得られた厚さ２ｍｍの光拡散板を縦１００ｍｍ、横２９０ｍｍに切断し成形試験片を得た。５０℃、５ｍｍＨｇ下において３日間成形試験片を真空乾燥させ、絶乾時の成形試験片の横寸法を測定した。その後、絶乾した成形試験片を６０℃、湿度９０％下で２００時間調湿した後、成形試験片の横寸法を測定して、６０℃、湿度９０％下における吸水した成形試験片の横寸法とした。以下、次式により百分率（％）で示される寸法変化率（％）を求めた。
寸法変化率＝{（吸水した成形試験片の横寸法）−（絶乾時の成形試験片の横寸法）}／（絶乾時の成形試験片の横寸法）×１００【００４３】
（６）反りの評価
上述の押出成形によって得られた厚さ２ｍｍの光拡散板を縦３２５ｍｍ、横４２０ｍｍに切断し成形試験片を得た。該成形試験片を４５℃、湿度９５％下で２００時間調湿した後、図１の評価用液晶ＴＶ装置Ａに組み込んで、冷陰極管Ｃを点灯し、レーザー変位計Ｆを用いて透明ガラスＥ側への変位を測定した。そして、下記基準で反りの評価とした。
○  透明ガラスＥ側への最大変位が基準値以下のもの：反りが小さいと判断。
×  透明ガラスＥ側への最大変位が基準値より大きいもの：反りが大きいと判断。【００４４】
（７）耐紫外線性の評価
上述の押出成形によって得られた厚さ２ｍｍの光拡散板を縦５０ｍｍ、横５０ｍｍに切断し成形試験片を得た。耐紫外線性評価試験として、該成形試験片をキセノンウェザオメーター（アトラスＣＩ−６５型、東洋精機製作所製）を用いて５００時間曝露させた。曝露後の成形試験片をカラーコンピューター（ＳＭ−４−２、スガ試験機（株）製）を用いて色差（ΔＥ）を測定し、下記基準で耐紫外線性の評価とした。
○  ΔＥが２．０以下のもの    ：耐紫外線性が良好と判断。
×  ΔＥが２．０より大きいもの：耐紫外線性が不良と判断。【００４５】
実施例１
（１）以下の成分を混合してモノマー相液を調製した。
モノマー成分：
メタクリル酸メチル                            １８０ｋｇ
スチレン                                      １２０ｋｇ
ｎ−オクチルメルカプタン                      ０．６００ｋｇ
重合開始剤：
パーオクタＯ（日本油脂（株）製）              １．２０ｋｇ
（２）次いで、以下の成分を溶解混合して水相液を調整した。
蒸留水                                          ６００ｋｇ
ポリビニルアルコール                            ３．９１ｋｇ
（ＰＶＡ−２１７；（株）クラレ製）
ラウリル硫酸ナトリウム                          ０．２００ｋｇ
炭酸水素ナトリウム                              ０．３０６ｋｇ
亜硝酸ナトリウム                                ０．３９２ｋｇ
容量１ｍ３の重合槽にモノマー相液及び水相液を投入した後に、窒素雰囲気下において回転数７０ｒｐｍで懸濁液を攪拌しながら、温度７５℃で８時間にわたり重合を行った。この時点における収率（モノマー仕込み量に対するポリマー収量）は９８％であった。更に温度を１３２℃で６時間保持し、重合を完結させた。重合して得られた分散液を洗浄、脱水、乾燥した後、押出機を用いてペレット形状のメタクリルスチレン系共重合樹脂を得た。
上述の重合により得られたメタクリルスチレン系共重合樹脂ペレットと、シロキサン系重合体粒子（トスパール２０００Ｂ：ＧＥ東芝シリコーン（株）製、数平均粒子径５μｍ、ＣＶ値８％）２．３質量％と紫外線吸収剤である２−（５−メチルー２ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール０．１質量％とをヘンシェルミキサーで混合後、押出機を用いて溶融混練し、押出樹脂温度２３５℃にて、幅１０００ｍｍ、厚み２ｍｍの光拡散板を作製した。得られた光拡散板の評価結果を表１に示す。【００４６】
実施例２
実施例１記載の重合により得られたメタクリルスチレン系共重合樹脂ペレットと、シロキサン系重合体粒子（トスパール２０００Ｂ：ＧＥ東芝シリコーン（株）製、数平均粒子径５μｍ、ＣＶ値８％）２．３質量％をヘンシェルミキサーで混合後、押出機を用いて溶融混練し、押出樹脂温度２３５℃にて、幅１０００ｍｍ、厚み２ｍｍの光拡散板を作製した。得られた光拡散板の評価結果を表１に示す。【００４７】
実施例３
（１）以下の成分を混合してモノマー相液を調製した。
モノマー成分：
メタクリル酸メチル                            １３５ｋｇ
スチレン                                      １６５ｋｇ
ｎ−オクチルメルカプタン                      ０．６００ｋｇ
重合開始剤：
パーオクタＯ（日本油脂（株）製）              １．２０ｋｇ
（２）次いで、以下の成分を溶解混合して水相液を調整した。
蒸留水                                          ６００ｋｇ
ポリビニルアルコール                            ３．９１ｋｇ
（ＰＶＡ−２１７；（株）クラレ製）
ラウリル硫酸ナトリウム                          ０．２００ｋｇ
炭酸水素ナトリウム                              ０．３０６ｋｇ
亜硝酸ナトリウム                                ０．３９２ｋｇ
容量１ｍ３の重合槽にモノマー相液及び水相液を投入した後に、窒素雰囲気下において回転数７０ｒｐｍで懸濁液を攪拌しながら、温度７５℃で８時間にわたり重合を行った。この時点における収率（モノマー仕込み量に対するポリマー収量）は９７％であった。更に温度を１３２℃で６時間保持し、重合を完結させた。重合して得られた分散液を洗浄、脱水、乾燥した後、押出機を用いてペレット形状のメタクリルスチレン系共重合樹脂を得た。
上述の重合により得られたメタクリルスチレン系共重合樹脂ペレットと、シロキサン系重合体粒子（トスパール２０００Ｂ：ＧＥ東芝シリコーン（株）製、数平均粒子径５μｍ、ＣＶ値８％）１．９質量％とをヘンシェルミキサーで混合後、押出機を用いて溶融混練し、押出樹脂温度２００℃にて、幅１０００ｍｍ、厚み２ｍｍの光拡散板を作製した。得られた光拡散板の評価結果を表１に示す。【００４８】
比較例１
メタクリル酸メチル樹脂（パラペットＥＨ：（株）クラレ製）と、シロキサン系重合体粒子（トスパール２０００Ｂ：ＧＥ東芝シリコーン（株）製、数平均粒子径５μｍ、ＣＶ値８％）５．２質量％をヘンシェルミキサーで混合後、押出機を用いて溶融混練し、押出樹脂温度２５５℃にて、幅１０００ｍｍ、厚み２ｍｍの光拡散板を作製した。得られた光拡散板の評価結果を表１に示す。【００４９】
比較例２
スチレン系樹脂（ＧＰＰＳ−ＨＨ１０２：Ａ＆Ｍスチレン（株）製）と、ポリメタクリル酸メチル系架橋重合体粒子（ＭＢＸＲ−８Ｎ：積水化成品工業（株）製、数平均粒子径８μｍ、ＣＶ値４２％）３質量％をヘンシェルミキサーで混合後、押出機を用いて溶融混練し、押出樹脂温度２００℃にて、幅１０００ｍｍ、厚み２ｍｍの光拡散板を作製した。得られた光拡散板の評価結果を表１に示す。【００５０】
比較例３
（１）以下の成分を混合してモノマー相液を調製した。
モノマー成分：
メタクリル酸メチル                            ２４０ｋｇ
スチレン                                      ６０ｋｇ
ｎ−オクチルメルカプタン                      ０．６００ｋｇ
重合開始剤：
パーオクタＯ（日本油脂（株）製）             １．２０ｋｇ
（２）次いで、以下の成分を溶解混合して水相液を調整した。
蒸留水                                          ６００ｋｇ
ポリビニルアルコール                            ３．９１ｋｇ
（ＰＶＡ−２１７；（株）クラレ製）
ラウリル硫酸ナトリウム                          ０．２００ｋｇ
炭酸水素ナトリウム                              ０．３０６ｋｇ
亜硝酸ナトリウム                                ０．３９２ｋｇ
容量１ｍ３の重合槽にモノマー相液及び水相液を投入した後に、窒素雰囲気下において回転数７０ｒｐｍで懸濁液を攪拌しながら、温度７５℃で８時間にわたり重合を行った。この時点における収率（モノマー仕込み量に対するポリマー収量）は９９％であった。更に温度を１３２℃で６時間保持し、重合を完結させた。重合して得られた分散液を洗浄、脱水、乾燥した後、押出機を用いてペレット形状のメタクリルスチレン系共重合樹脂を得た。
上述の重合により得られたメタクリルスチレン系共重合樹脂ペレットと、シロキサン系重合体粒子（トスパール２０００Ｂ：ＧＥ東芝シリコーン（株）製、数平均粒子径５μｍ、ＣＶ値８％）３．７質量％をヘンシェルミキサーで混合後、押出機を用いて溶融混練し、押出樹脂温度２４０℃にて、幅１０００ｍｍ、厚み２ｍｍの光拡散板を作製した。得られた光拡散板の評価結果を表１に示す。【００５１】
比較例４
ポリカーボネート樹脂（パンライトＫ−１３３０Ｙ：帝人化成（株）製）と、シロキサン系重合体粒子（トスパール１２０：ＧＥ東芝シリコーン（株）製、数平均粒子径２μｍ、ＣＶ値３％）３質量％をヘンシェルミキサーで混合後、押出機を用いて溶融混練し、押出樹脂温度３００℃にて、幅１０００ｍｍ、厚み２ｍｍの光拡散板を作製した。得られた光拡散板の評価結果を表１に示す。該光拡散板は、飽和吸水率が低く、液晶ＴＶでの反り評価も良好であるが、耐紫外線性は不良であることが分かる。【００５２】
そして、表１に基づいてグラフを作成した。図２は、基材のメタクリル酸メチル単量体比率（ＭＭＡ比率）と飽和吸水率および反り評価との関係を示すグラフである。また、図３は、基材のメタクリル酸メチル単量体比率と色差および耐紫外線性との関係を示すグラフである。【００５３】
表１および図３に記載した実施例１〜３および比較例１〜３における内部層を構成するメタクリル酸メチル単量体比率（言い換えればスチレン比率になる）と耐紫外線性評価の関係を見ると、メタクリル酸メチル単量体比率が大きいほど優れた耐紫外線性を有することが分かる。【００５４】
また、表１および図２に記載した実施例１〜３および比較例１〜３における内部層を構成するメタクリル酸メチル単量体比率（言い換えればスチレン比率になる）と飽和吸水率、寸法変化率および反り評価の関係を見ると、メタクリル酸メチル単量体比率が小さいほど飽和吸水率及び寸法変化率が低く、液晶ＴＶ実装での反りも小さくなることが分かる。【００５５】
また、表１および図３に記載した実施例１の結果から、光拡散板に紫外線吸収剤を含有させることにより、より耐紫外線性が良好となることが分かる。【００５６】
【表１】
2005076058.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上から明らかなように、本発明の液晶ディスプレイ用バックライト装置は、光拡散板、この光拡散板の背面側に配置される光源、および、この光源からの光を反射する反射板を具備するとともに、前記光拡散板の前面側に液晶パネルが配置され、前記光源からの直射光および前記反射板からの反射光が前記光拡散板を拡散透過し、前記液晶パネルを背面側から照らす液晶ディスプレイ用バックライト装置において、優れた光拡散性を有するとともに、光出射面である光拡散板の反りやたわみ等の変形を起こし難く、また優れた耐紫外線性を有し、透過光の黄色味が抑制される点で極めて優れたものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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