JP5262490B2 - 光拡散板、光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、直下型液晶バックライト用光拡散板に関する。詳しくは液晶バックライト用部材として用いた際に、優れたランプイメージの低減効果を得ることが可能な光拡散板と、その拡散板を用いたディスプレイ用バックライトユニット、表示装置に関するものである。

近年、ＴＦＴ型液晶パネルやＳＴＮ型液晶パネルを使用した液晶表示装置は、主としてＯＡ分野のカラーノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）を中心に商品化されている。

このような液晶表示装置においては、液晶パネルの背面側（観察者側）に光源を配置し、この光源からの光で液晶パネルを照明する方式、いわゆる、バックライト方式が採用されている。

この種のバックライト方式に採用されているバックライトユニットとしては、大別して冷陰極管（ＣＣＦＴ）等の光源ランプを、光透過性に優れたアクリル樹脂等からなる平板状の導光板内で多重反射させる「導光板ライトガイド方式」（いわゆる、エッジライト方式）と、導光板を用いない「直下型方式」とがある。

導光板ライトガイド方式のバックライトユニットが搭載された液晶表示装置としては、例えば、図３に示すものが一般に知られている。

これは、上部に偏光板７１，７３に挟まれた液晶パネル７２が設けられ、その下面側に、略長方形板状のＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）やアクリル等の透明な基材からなる導光板７９が設置されており、該導光板の上面（光射出側）に拡散フィルム（拡散層）７８が設けられている。

さらに、この導光板７９の下面に、導光板７９に導入された光を効率よく上記液晶パネル７２方向に均一となるように散乱して反射されるための散乱反射パターン部が印刷などによって設けられる（図示せず）と共に、散乱反射パターン部下方に反射フィルム（反射層）７７が設けられている。

また、上記導光板７９には、側端部に光源ランプ７６が取り付けられており、さらに、光源ランプ７６の光を効率よく導光板７９中に入射させるべく、光源ランプ７６の背面側を覆うようにして高反射率のランプリフレクター８１が設けられている。上記散乱反射パターン部は、白色である二酸化チタン（ＴｉＯ２）粉末を透明な接着剤等の溶液に混合した混合物を、所定パターン、例えばドットパターンにて印刷し乾燥、形成したものであり、導光板７９内に入射した光に指向性を付与し、光射出面側へと導くようになっており、高輝度化を図るための工夫である。

さらに、最近では、光利用効率をアップして高輝度化を図るべく、図４に示すように、拡散フィルム７８と液晶パネル７２との間に、光集光機能を備えたプリズムフィルム（プリズム層）７４，７５を設けることが提案されている。このプリズムフィルム７４，７５は導光板７９の光射出面から射出され、拡散フィルム７８で拡散された光を、高効率で液晶パネル７２の有効表示エリアに集光させるものである。

一方、直下型方式は、導光板の利用が困難な大型の液晶ＴＶなどの表示装置が用いられている。
直下型方式の液晶表示装置としては、図５に例示する装置が一般的に知られている。これにおいては、上部に偏光板７１、７３に挟まれた液晶パネル７２が設けられ、その下面側に、蛍光管等からなる光源５１から射出され、拡散フィルム８２のような光学シートで拡散された光を、高効率で液晶パネル７２の有効表示エリアに集光させるものである。光源５１からの光を効率よく照明光として利用するために、光源５１の背面には、リフレクター５２が配置されている。

直下型方式に用いられている拡散板は、表示装置の光源からの光を散乱させてランプイメージが視認されるのを防ぐ性能が求められるため、光散乱粒子が配合されており、近年の直下型方式の急増に合わせて様々な開発が行われてきた。その開発の多くは高透過、高拡散を目的とし、光散乱微粒子の種類や粒径、配合量を制御するものである。

しかしながら、図５に例示する装置でも、視野角の制御は、拡散フィルム８２の拡散性のみに委ねられており、その制御は難しく、ディスプレイの正面方向の中心部は明るく、周辺部に行くほど暗くなる特性は避けられない。そのため、液晶画面を横から見たときの輝度の低下が大きく、光の利用効率の低下を招いていた。

そのため一つの解決方法として、図７に示すように従来より拡散フィルム７０の上に図６に示す米国３Ｍ社の登録商標である輝度強調フィルム（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ：ＢＥＦ）７２を配置し、さらにその上に光拡散フィルム（不図示）を配置する方法が採用されている。ここでＢＥＦとは、透明部材上に断面三角形状の単位プリズムが一方向に周期的に配列されたフィルムである。
このプリズムは光の波長に比較して大きいサイズピッチである。ＢＥＦは、“軸外（ｏｆｆ−ａｘｉｓ）”からの光を集光し、この光を視聴者に向けて“軸上（ｏｎ−ａｘｉｓ）”に方向転換（ｒｅｄｉｒｅｃｔ）または“リサイクル（ｒｅｃｙｃｌｅ）”する。

ディスプレイの使用時（観察時）に、ＢＥＦは、軸外輝度を低下させることによって軸上輝度を増大させる。ここでいう「軸上」とは、視聴者の視覚方向に一致する方向であり、一般的にはディスプレイ画面に対する法線方向側である。
プリズムの反復的アレイ構造が１方向のみの並列では、その並列方向での方向転換またはリサイクルのみが可能であり、水平および垂直方向での表示光の輝度制御を行なうために、プリズム群の並列方向が互いに略直交するように、２枚のシートを重ねて組み合わせて用いられる。

ＢＥＦの採用により、ディスプレイ設計者が電力消費を低減しながら所望の軸上輝度を達成することができるようになった。
ＢＥＦに代表されるプリズムの反復的アレイ構造を有する輝度制御部材をディスプレイに採用する旨が開示されている特許文献としては、特許文献１〜３に例示されるように多数のものが知られている。
上記のようなＢＥＦを輝度制御部材として用いた光学シートでは、屈折作用によって、光源からの光が、最終的には、制御された角度でフィルムより出射されることによって、視聴者の視覚方向の光の強度を高めるように制御することができる。

しかしながら、同時に視聴者の視覚方向に進むことなく横方向に無駄に出射する、想定外の光線が存在する。このため、図８で示すように、ＢＥＦを用いた光学シートから出射される光強度分布は、視聴者の視覚方向、すなわち視覚方向Ｆに対する角度が０°（軸上方向にあたる）における光強度が最も高められるものの、正面より±９０°近辺に小さな光強度ピークが生じ、即ち、横方向から無駄に出射される光（サイドローブ）が増えてしまうという問題がある。

また、軸上輝度のみが過度に向上すると、輝度分布の曲線のピーク幅が著しく狭くなり、視域が極端に限定されるため、ピーク幅を適度に拡げるために、図７に示すプリズムシートとは別部材の光拡散フィルム３００を新たに併用する必要があり、部材数の増加を伴ってしまうという問題がある。

上述のように、この光学シートは、光の利用効率の向上だけでなく、光源のムラの除去、ランプイメージ消し、ディスプレイの視域の確保など様々な機能が求められており、一般的には複数枚の光学シートを重ね合わせることによって構成されている。しかしながら、光学シートの構成枚数が多いと、ディスプレイの組立て時の作業が煩雑になり、また光学シートの間のゴミの影響を受ける、などの問題がある。

このため、光拡散板自体に光源のムラの除去、ランプイメージ消し、ディスプレイの視域の確保など様々な機能を付与することが求められてきている。
特公平１−３７８０１号公報 特開平６−１０２５０６号公報 特表平１０−５０６５００号公報

本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、光拡散板の構成を最適化することで、優れたランプイメージの低減効果を得ることが可能な光拡散板及びこの光拡散板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し、高表示品位化、低価格化を図ることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の光拡散板では、透光性樹脂中に平均粒径２μｍ以下の光拡散剤を含有してなる基材を有し、前記基材の厚さ方向の一方の面が光入射面とされ他方の面が光出射面とされ、前記光入射面の表面ヘイズ値が２０％以上であり、かつ表面凹凸の平均間隔Ｓｍが３００〜９００μｍであり、前記基材は透光性樹脂からなる複数の層が積層して構成され、前記各層に含有される前記光拡散剤の種類が互いに異なることを特徴とする。
このような特徴の光拡散板によれば、光入射面の表面凹凸における光散乱効果を十分に得ることができ、優れたランプイメージの低減効果を得ることができる。そして、光拡散剤の種類を変えて積層することで、拡散性の強い層や反射性の強い層を有することが可能となり、さらに優れたランプイメージの低減効果を得ることができる。
請求項２の発明は、透光性樹脂脂中に平均粒径２μｍ以下の光拡散剤を少なくとも１種類以上含有してなる基材を有し、前記基材の厚さ方向の一方の面が光入射面とされ他方の面が光出射面とされ、前記光入射面の表面ヘイズ値が２０％以上であり、かつ表面凹凸の平均間隔Ｓｍが３００〜９００μｍであり、前記基材は透光性樹脂からなる複数の層が積層して構成され、前記各層に含有される前記光拡散剤の種類が同一で、かつ前記光拡散剤の濃度分布が互いに異なることを特徴とする。
このような特徴の光拡散板によれば、光入射面の表面凹凸における光散乱効果を十分に得ることができ、優れたランプイメージの低減効果を得ることができる。そして、光拡散剤の濃度の高い層では高い拡散性をもち、光拡散剤の濃度の低い層では高い光透過性をもつ。したがって、光拡散板全体の光透過性を高く維持しながらも、高い拡散性を得ることができるようになり、ランプイメージの低減効果に優れる。
請求項３の発明は、請求項１または２記載の光拡散板において、前記拡散層に紫外線吸収剤を添加したことを特徴とする。
このような特徴の光拡散板によれば、紫外線吸収剤を添加することで、光拡散板を構成する透明樹脂の劣化を防止することができる点で有利である。
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の光拡散板において、前記拡散層の光入射面の表面粗さが規則的であることを特徴とする。
このような特徴の光拡散板によれば、一定の光散乱効果と光透過性をもつ光拡散板を設計することが可能となり、製造も容易となる。
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の光拡散板と、前記光拡散板の光源と反対側にある前記光出射面側に配置され、前記光拡散板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有することを特徴とする光学シートである。
このような光学シートによれば、レンズシートによる集光効果が期待でき、ランプイメージの低減とともに高い正面輝度を得ることが可能となる。
請求項６の発明は、請求項５に記載の光学シートと、前記光学シートの一面側に配置される光源とを備えることを特徴とするバックライトユニットである。
このようなバックライトユニットによれば、上記の光拡散板および光学シートを使用していることから、拡散性と透過性に関する光学特性が最適化され、ランプイメージが低減されるとともに高い正面輝度を得ることが可能となる。
請求項７の発明は、画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子と、前記画像表示素子の背面に、請求項６記載のバックライトユニットを備えることを特徴とするディスプレイ装置である。
このようなディスプレイ装置によれば、上記のバックライトユニットを搭載していることから、ランプイメージが低減されるとともに高い正面輝度が維持された良好な表示品位の画像を提供することができる。

本発明に係わる光拡散板、光学シート、バックライトユニットおよびディスプレイ装置によれば、優れたランプイメージの低減効果を得ることが可能となる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
まず本発明の実施の形態を図２に示す。バックライトユニット４４は、ランプハウス４３内に収納されたシリンダー形状の複数の光源４１と、各光源４１からの光Ｈを液晶パネル３２に供給する光拡散板１を備えてなる。なお、液晶パネル３２は、液晶３５が偏光板３１，３３で挟まれて構成され、図中４５は、複数の光源４１の背面側に配置された光反射板である。
また、本発明の実施の形態に係るディスプレイ装置Ｌは、前述の光源４１と光拡散板１とさらにその上に液晶パネル３２を含んだ装置である。

直下型バックライトは、光を散乱や集光させる光拡散板１が使用されており、光源４１側に用いられ、光の利用効率を高めて、光源４１の裏面には、通常反射板や反射フィルムが配置されている。

光源４１は、本実施の形態では、蛍光灯などの線状光源であり、液晶ディスプレイ用には、通常冷陰極管が用いられるが、本実施の形態に限定されるものではなく、LED、有機EL、半導体レーザー等の点光源も用いることができる。
ここで、ディスプレイ装置Ｌの光源５１としてＬＥＤを用いる場合、赤色、緑色、青色のＬＥＤのアレイを使用し、導光板等で赤色、緑色、青色のＬＥＤのアレイからの光を混ぜ合わせ白色光として均一に出射するものや、拡散板等を用いた赤色、緑色、青色のＬＥＤのアレイからの光を混ぜ合わせ白色光として均一に出射することができるものにも使用できる。

光拡散板１は、透明樹脂とこの透明樹脂の中に分散された光拡散剤（粒子）から構成されている。
光拡散板１に使用される透明樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ＰＥＴ、ポリプロピレン等を使用することができる。

また、前記透明樹脂中に分散される光拡散剤としては、例えば、無機物又は樹脂からなる透明粒子を使用することができる。無機物からなる透明粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ及びチタニアなどの酸化物からなる粒子又は炭酸カルシウム及び硫酸バリウムなどの他の粒子を使用することができる。樹脂からなる透明粒子としては、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂若しくはそれらの架橋体；メラミンホルムアルデヒド樹脂；ポリテトラフルオロエチレン、ペルフルオロアルコキシ樹脂、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、ポリフルオロビニリデン及びエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体などのフッ素樹脂；又はシリコーン樹脂からなる粒子を使用することができる。

ここで、光拡散板１は、透明樹脂とこの透明樹脂の中に分散される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の屈折率は、十分な光拡散特性を得るために異なる必要がある。通常この屈折率差は０．０２以上であることが望ましい。
また、上記光拡散剤は、１種類だけで用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。また、２種類以上を用いる場合には、それぞれを別の層とした積層構造とすることもできる。

そして、これら透明樹脂中に光拡散剤を分散して、押出し成形や射出成形等の公知の成形法により、板状の光拡散板１を製造することができる。光拡散板１の厚みは、０．５〜３ｍｍであることが望ましく、さらに詳しくは、１〜２ｍｍであることが好ましい。厚みが１ｍｍ未満の場合、光拡散板１は薄くコシがないのでたわむという欠点がある。一方３ｍｍを越えると、光源４１からの光の透過率が悪くなるという欠点がある。
光拡散板１の厚さ方向の一方の面が光入射面１００とされ、他方の面が光出射面１０１とされる。

図１（ａ）は、本発明に係る光拡散板１の一実施形態について示したものであり、透明樹脂の中に大きさや種類が異なる２種類の第１の拡散剤７と第２の拡散剤８が分散されている。この光拡散板１は、透明樹脂中に平均粒径が２μｍ以下の少なくとも１種類以上の拡散剤を配合することで製作する。これは、光拡散材の平均粒径が２μｍを超えるものだけであると、光源４１からの光がすす抜けになり、ヘイズを高くすることができないためであり、平均粒径２μｍ以下の光拡散剤を少なくとも１種類以上含ませると、ヘイズを調整する上で有利となる。
言い換えると、光拡散板１は、透光性樹脂からなる基材に平均粒径２μｍ以下の光拡散剤を少なくとも１種類以上含有している。

また図１（ｂ）は、本発明に係る光拡散板１の別の実施形態について示したものであり、第１の拡散剤７が分散されてなる拡散層の上に第２の拡散剤８が分散されてなる層が積層し、更にその上に第１の拡散剤７が分散されてなる層を積層したものである。
この光拡散板１は、互いに異なる拡散剤を含有する複数の拡散層が積層されて構成された多層構成である。言い換えると、光拡散板１は、前記基材と光拡散剤により拡散層が構成され、互いに異なる光拡散剤７、８を含有する複数の拡散層が積層されて構成されている。
光拡散剤の種類と構成については特に限定されるものではないが、例えば、シリコーン樹脂やアクリル樹脂等の拡散性を有する光拡散剤と、アルミナ、硫酸バリウム、酸化チタン等の光反射性能と光透過性能をあわせ持つ組み合わせを用いることもできる。これにより、より高い拡散性と高い光透過性が維持されやすい。

また図１（ｃ）、（ｄ）は、本発明に係る光拡散板１のさらに別の実施形態について示したものである。図１（ｃ）は、１種類の拡散剤７が分散されてなる拡散層が積層し、更に互いの層は異なる濃度分布を示したものである。言い換えると、光拡散光１は、前記基材と光拡散剤７により拡散層が構成され、光拡散剤７は１種類で、濃度が互いに異なる複数の拡散層が積層されて構成されている。
この構成では、光拡散板１全体での光透過性は変わらないが、拡散剤濃度の濃い層ではより拡散性が強くなり、望みのランプイメージ低減と高い正面輝度が得られやすい。
また、図１（ｄ）は、１種類の拡散剤７が分散されてなる拡散層と光拡散剤の含有していない透明層とが積層されて構成された多層構成である。この構成では、透明層を含むことで光透過率が高く維持され、かつ拡散層により拡散性も十分なものを得ることができる。
また、光拡散板１の少なくとも１層以上の透光性樹脂に紫外線吸収剤を添加することにより、言い換えると、前記基材に紫外線吸収剤を添加することにより、光源４１からの紫外線により光拡散板１を構成する透明樹脂の劣化を防止する上で有利となる。

本発明の光拡散板１の光入射面１００の表面状態は、特定のマット形状である。そのマット形状は、ランプイメージを低減する効果がある。
通常、光入射面１００の表面状態の凹凸を粗さで数値化する事が多いが、本発明では、光入射面１００の表面状態を表面ヘイズ値と凹凸間隔Ｓｍ値で表した。
本発明で述べる表面ヘイズ値は、JIS K 7136で定義され、ヘイズメータを用いて、５回測定した時の平均値で表され、凹凸間隔は、表面粗さ規格JIS B0601-2001で定義され、接触式表面粗さ計を用いて、カットオフ値2.0mmの条件で測定したときの平均値を意味する。
ヘイズ値は大きければ大きいほど、光入射面１００での散乱が多くなり、逆に小さければ、表面散乱が少なくなる。同時にＳｍ値は、小さければ、表面凹凸が細かくなる。
表面ヘイズ値が２０％未満であると、光の表面散乱が少なくなり、十分なランプイメージ低減効果が得られないこととなる。
同様にＳｍ値が３００μｍ未満であると、凹凸間隔は細かいが凹凸粗さが不十分となり、十分なランプイメージ低減効果が得られず、９００μｍを超えると、凹凸間隔が広く粗さも粗くなるため、光の表面散乱は強くなるが正面輝度の低下につながる。
さらには、光入射面１００の表面粗さが規則的であると、表面粗さが不規則なものと比較して一定の散乱効果を得る上で有利となり、また、製造が容易となる。

本発明は、光入射面１００の表面ヘイズ値２０％以上、Ｓｍ値３００〜９００μｍであり、このような光入射面１００と拡散剤とあわせることで、ランプイメージ低減効果および高い正面輝度が得られる。その表面ヘイズ値の調整方法はいくつかあり、凹凸を物理的に賦型する場合は、金型の表面状態を調整し、射出成形や押出し成形時にインラインで転写させる方法や、成形後オフラインで熱プレスや研磨剤のブラストを行う方法がある。また、押出条件で光拡散剤をブリードアウトさせる場合は、光拡散剤の濃度や粒径及び拡散層の厚さで調整を行う。

押出法は押出機で熱可塑性樹脂を加熱溶融させ、Ｔダイから押出し、板状に成形する。共押出法は積層板の場合に用い、複数台の押出機を用い、フィードブロックダイやマニホールドダイなどの積層ダイから、積層押出しを行い、複層板状に成形する。

光拡散板１の光出射面側には、凸シリンドリカル形状の単位レンズが並列して形成されたレンズシート、プリズムシートまたは拡散シートを積層して光学シート３９として用い、明るさ、配光特性等の光学特性最適化を行う。このレンズシート４中にも光拡散剤を分散させても良い。また、その積層方法は、重ね合わせるだけでも良いが、固定要素を介して貼り合わせてもよい。
固定要素を介して張り合わせる場合には、図２に示すように光拡散板１の光出射面１０１側とレンズシート４の入射面１０２の間に設けられ、光拡散板１とレンズシート４の空隙２００を保持しながら接着剤または粘着剤等で固定する固定要素３を有している。
このレンズシート４は、図２より、光源４１から光拡散板１及び空隙（空気層）２００を伝達してきた光を入射する入射面１０２から入射し、さらにその光を出射面１０３から光学利得が１以上で出射するものである。

ここで光学利得とは、光学的な拡散部材の拡散性を示す指標の一つであり、完全拡散する拡散体の輝度を１として、その光の輝度との比で表される。測定する拡散部材の拡散性が方向によって偏っている場合、方向ごとの光学利得を出すことで、その拡散部材の拡散特性を示すことが出来る。
また、完全拡散とは、吸収が０で、かつ、どの方向にも一定の強度をもつとする理想的な拡散体のことを示す。つまり、光学利得が１以上であるということは、その測定する方向に光を集める効果を持つことを示し、その値が大きいほど集光効果が強いことを示す。

上記のようなバックライトユニットおよびディスプレイ装置を用いて、実際に行った実施例について以下に記載する。

（実施例１）
（光拡散板の作製）
基材として、屈折率１．５９のポリスチレン樹脂を用い、ポリスチレン１００重量部に対して平均粒径２μｍのシリコーンを４重量部添加した第１樹脂層と、ポリスチレン１００重量部に対して平均粒径２０μｍのアクリルビーズを１０重量部添加した第２樹脂層とを積層し、同時に表面に、表面ヘイズ値２０％でＳｍ３００μｍの凹凸形状をつけた。なお、第２樹脂層側が、光入射面となる。
具体的な作製方法として、積層押出機によって、積層シートをその押出量を調整しながら押出し成形することで、光拡散板１を作製した。このときの押出機のダイ温度２００℃で冷却ロール温度（第２ロール）を１００℃に設定にした。表面凹凸は、冷却ロール表面の凹凸形状を押出時に転写させるとともに、第２樹脂層の拡散剤をブリードアウトさせることで得た。
（レンズシートの作製）
レンズシートは、屈折率１．４９のポリカーボネート樹脂を材料として、溶融させた後、押出機により当該シートを押出して、冷却ロール表面の凸状のシリンドリカル形状の単位レンズを転写させることで得た。なお、該単位レンズのピッチは１４０μｍとした。

（実施例２〜４）
光拡散板の表面凹凸を押出転写させる冷却ロールの凹凸形状を変えて、表面ヘイズ値、Ｓｍ値を表１のように調整した以外は、実施例１と同様の方法で作製した。

（実施例５）
基材として、屈折率１．５９のポリスチレン樹脂を用い、ポリスチレン１００重量部に対して平均粒径２μｍのシリコーンを０．５重量部添加した第１樹脂層と、ポリスチレン１００重量部に対して平均粒径２μｍのシリコーンを１０重量部添加した第２樹脂層とを積層し、同時に表面に、表面ヘイズ値２０％でＳｍ３００μｍの凹凸形状を、冷却ロール表面の凹凸形状を押出時に転写させることで光拡散板を作製した。なお、第２樹脂層側が、光入射面となる。

（実施例６）
ピッチ３００μｍの凸状シリンドリカル形状の単位レンズを、押出転写させる冷却ロールに切削し、光拡散板の光入射面に、押出転写させることで、規則的な凹凸形状をつけた以外は、実施例１と同様の方法で作製した。

（比較例１〜４）
光拡散板の表面凹凸を押出時に転写させる冷却ロールの凹凸形状を変えて、表面ヘイズ値、Ｓｍ値を表１のように調整した以外は、実施例１と同様の方法で作製した。

（比較例５）
基材として、屈折率１．５９のポリスチレン樹脂を用い、ポリスチレン１００重量部に対して平均粒径６μｍのシリコーンを０．５重量部添加した第１樹脂層と、ポリスチレン１００重量部に対して平均粒径２０μｍのアクリルビーズを１０重量部添加した第２樹脂層とを積層し、同時に表面に、表面ヘイズ値２０％でＳｍ３００μｍの凹凸形状をつけた。表面凹凸は、冷却ロール表面の凹凸形状を押出時に転写させるとともに、第２樹脂層の拡散剤をブリードアウトさせることで得た。

（評価）
このようにして作製した実施例１〜６および比較例１〜５の光拡散板と実施例１で作製したレンズシートとを重ね合わせて光学シートとし、ランプイメージ低減効果と明るさの評価を行った。その結果を表１に示す。なお、ランプイメージは目視評価とし、明るさは８０００ｃｄ/ｍ2以上を合格とした。

表１より、平均粒径２μｍ以下の光拡散剤を含有し、光入射面の凹凸形状が、表面ヘイズ値が２０％以上であり、かつＳｍ値が３００〜９００μｍである実施例１〜６については、ランプイメージは視認されず画像表示は良好であるとともに、明るさが８０００ｃｄ/ｍ2以上となり、好ましい結果となった。
一方、上記条件の少なくとも１つを充足しない比較例１〜５については、ランプイメージおよび明るさの少なくとも一方が好ましくない結果となった。

以上から、光拡散板中に平均粒径２μｍ以下の光拡散剤を少なくとも１種類以上含有し、光入射面の表面ヘイズ値が２０％以上であり、かつ表面凹凸の平均間隔Ｓｍが３００〜９００μｍである場合には、優れたランプイメージ低減効果を有することが可能であることがわかった。

なお、本発明の光拡散板１および光学シート３９は、液晶バックライト用途に用いられる以外にも、ディスプレイの視野角をコントロールするためのシートまたはコントラストを向上させるためのシートとして利用することも可能であるし、あるいは照明源からの光を拡散、集光させることができるため、照明カバーや看板、建材等にも利用可能である。

本発明の実施の形態に係る光拡散板の斜視図を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係る例示的ディスプレイ装置を示す説明図である。 従来技術による液晶表示装置の構成例を示す説明図である。 従来技術による液晶表示装置の構成例を示す説明図である。 従来技術による液晶表示装置の構成例を示す説明図である。 従来技術によるＢＥＦの斜視図を示す説明図である。 従来技術による液晶表示用光学シートの構成例を示す説明図である。 ＢＥＦを用いた光学シートから出射される光強度分布を示す説明図である。

符号の説明

Ｈ、F、Ｋ、P、X…光、Ｌ…視認面（ディスプレイ表示面）、１…光拡散板、３…固定要素、４…レンズシート、７…第１拡散剤、８…第２拡散剤、３１、３３、７１、７３…偏光板、３２、７２…液晶パネル、３５…液晶層、３９…光学シート、４１、７６…光源、４３…ランプハウス、４４…バックライトユニット、４５、５２、８１…反射板、５１…ＬＥＤ光源、７４、７５…プリズム、７７…反射フィルム、７８…拡散フィルム、７９…導光板、１００…光拡散板の光入射面、１０１…光拡散板の光出射面、１０２…レンズシートの光入射面、１０３…レンズシートの光出射面、２００…空隙、３００…拡散シート。

Claims (7)

1. 透光性樹脂中に平均粒径２μｍ以下の光拡散剤を含有してなる基材を有し、前記基材の厚さ方向の一方の面が光入射面とされ他方の面が光出射面とされ、
   前記光入射面の表面ヘイズ値が２０％以上であり、かつ表面凹凸の平均間隔Ｓｍが３００〜９００μｍであり、
   前記基材は透光性樹脂からなる複数の層が積層して構成され、
   前記各層に含有される前記光拡散剤の種類が互いに異なる、
   ことを特徴とする光拡散板。
2. 透光性樹脂脂中に平均粒径２μｍ以下の光拡散剤を含有してなる基材を有し、前記基材の厚さ方向の一方の面が光入射面とされ他方の面が光出射面とされ、
   前記光入射面の表面ヘイズ値が２０％以上であり、かつ表面凹凸の平均間隔Ｓｍが３００〜９００μｍであり、
   前記基材は透光性樹脂からなる複数の層が積層して構成され、
   前記各層に含有される前記光拡散剤の種類が同一で、かつ前記光拡散剤の濃度分布が互いに異なる、
   ことを特徴とする光拡散板。
3. 前記基材に紫外線吸収剤を添加したことを特徴とする請求項１または２記載の光拡散板。
4. 前記基材の光入射面の表面粗さが規則的であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光拡散板。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の光拡散板と、
   前記光拡散板の光源と反対側にある前記光出射面側に配置され、前記光拡散板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有する、
   ことを特徴とする光学シート。
6. 請求項５に記載の光学シートと、
   前記光学シートの一面側に配置される光源とを備える、
   ことを特徴とするバックライトユニット。
7. 画素単位での透過／遮光に応じて表示画像を規定する画像表示素子と、
   前記画像表示素子の背面に、請求項６記載のバックライトユニットを備えることを特徴とするディスプレイ装置。

Images