JP2005096421A - 導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレット、導光板、導光板の製造方法および面光源体 - Google Patents

Abstract

【課題】芳香族ポリカーボネート樹脂の特性を損なうことなく、優れた光線透過率、輝度および輝度均整度を有する導光板、かかる導光板を得るのに好適な導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレット、上記導光板の製造方法および上記導光板を使用した面光源体を提供する。
【解決手段】粒径０．５〜１．０μｍのダストの含有量が５０，０００個／ｇ以下であり、且つ、粒径１．０μｍを超えるダストの含有量が３，０００個／ｇ以下である導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレット、及び、芳香族ポリカーボネート樹脂より形成され、粒径０．５〜１．０μｍのダストの含有量が５０，０００個／ｇ以下であり、且つ、粒径１．０μｍを超えるダストの含有量が３，０００個／ｇ以下である導光板。
【選択図】 なし

Description

本発明は、導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレット及びそれから成る導光板に関し、詳しくは、機械的性質、熱的性質、電気的性質および耐候性に優れ、特に、光線透過率、輝度および良好な輝度均整度を有する導光板およびその材料として好適な導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットに関する。

パーソナルコンピュータや携帯電話、ＰＤＡ等にて使用される液晶表示装置には、装置の薄型、軽量化、省電力、高輝度・高精細化を達成するために、面状光源装置が組み込まれている。この面状光源装置には、光源と導光板とが備えられており、当該導光板は、通常、一面が一様な斜度の傾斜面を有する楔型断面の透明な板状成形体である。従来、導光板は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂などの材料から成形されていた。しかしながら、近年、パーソナルコンピュータ、携帯電話、ＰＤＡ等の機器の内部で発生する熱が多くなってきたため、ＰＭＭＡ樹脂に代って耐熱性の高い芳香族ポリカーボネート樹脂材料が使用されつつある。

芳香族ポリカーボネート樹脂は、機械的性質、熱的性質、電気的性質、耐候性に優れるが、その光線透過率はＰＭＭＡ樹脂と比較して低い。従って、面光源体の導光板として芳香族ポリカーボネート樹脂を使用した場合、輝度が低くなるという問題がある。

上記の問題の解決方法として、ＰＭＭＡ等のアクリル樹脂および／または脂環式エポキシ化合物などの面状光源体の輝度を向上させる物質が配合された芳香族ポリカーボネート樹脂を導光板材料に使用する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。しかしながら、この芳香族ポリカーボネート樹脂組成物から得られる導光板は、アクリル樹脂の添加により白濁し、光線透過率および輝度の向上が不十分であり、更に脂環式エポキシ化合物を添加しても十分な改善効果が認められない。

また、脂肪族セグメントを有する共重合ポリエステルカーボネートと芳香族ポリカーボネートとから成り、機械的強度と流動性が改良されたポリカーボネート樹脂組成物を導光板に使用することも知られている（例えば特許文献２参照）。しかしながら、この種のポリカーボネート樹脂組成物から成る導光板を備えた面状光源体の輝度は向上するものの、この種のポリカーボネート樹脂組成物は耐熱性が不十分であることから、導光板の耐熱性に問題が生じる。

さらに、芳香族ポリカーボネート樹脂１００質量部と、芳香族ポリカーボネート樹脂との屈折率の差が０．００１以上であるＰＭＭＡ等の他の熱可塑性樹脂０．００１〜１質量部とから成り、厚み２ｍｍの試料板で測定した波長３２０ｎｍにおける分光光線透過率（Ｘ）と波長６３３ｎｍにおける分光光線透過率（Ｙ）との比（Ｘ）／（Ｙ）が０．５以上である芳香族ポリカーボネート樹脂組成物を使用した導光板も知られている（例えば特許文献３参照）。しかしながら、この場合においても、アクリル樹脂の添加により導光板が白濁し、光線透過率および輝度の向上が不十分である。

特開平１１−１５８３６４号公報 特開２００１−２１５３３６号公報 特開２００２−０６０６０９号公報

本発明は、上記の実情に鑑みなされたものであり、その目的は、芳香族ポリカーボネート樹脂の特性を損なうことなく、優れた光線透過率、輝度および輝度均整度を有する導光板、かかる導光板を得るのに好適な導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレット、上記導光板の製造方法および上記導光板を使用した面光源体を提供することである。

本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、原料の芳香族ポリカーボネート樹脂および成形工程などから混入するダストに着目し、可視光線の波長領域に近い粒径のダストの個数を制御した芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットを導光板の材料に使用すること、及び、上記特定粒径のダストの個数が制御された導光板を使用した面光源体の光線透過率、輝度および輝度均整度が優れているとの知見を得、本発明の完成に到った。

本発明は、上記の知見に基づき完成されたものであり、その第１の要旨は、粒径０．５〜１．０μｍのダストの含有量が５０，０００個／ｇ以下であり、且つ、粒径１．０μｍを超えるダストの含有量が３，０００個／ｇ以下であることを特徴とする導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットに存する。

本発明の第２の要旨は、芳香族ポリカーボネート樹脂より形成され、粒径０．５〜１．０μｍのダストの含有量が５０，０００個／ｇ以下であり、且つ、粒径１．０μｍを超えるダストの含有量が３，０００個／ｇ以下であることを特徴とする導光板に存する。

本発明の第３の要旨は、上記導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットを成形することを特徴とする上記導光板の製造方法に存する。

本発明の第４の要旨は、上記導光板と光源とを備える面光源体に存する。

本発明の導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットは特定粒径のダスト量が制御されているため、全光線透過率が高く、高輝度、高輝度均整度の導光板用材料として好適に使用出来る。また、本発明の導光板は、特定粒径のダスト量が制御されているため、光源と共に使用することにより、全光線透過率が高く、高輝度、高輝度均整度の高い面光源体を得ることが出来る。

以下、本発明を詳細に説明する。まず、本発明の導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットについて説明する。導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットの原料となる芳香族ポリカーボネート樹脂は、ジヒドロキシジアリール化合物と、ホスゲン又は炭酸ジエステル等のカーボネート前駆体とを反応させて得られる重合体または共重合体である。代表的なものとして、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（以下、ビスフェノールＡと称す）から製造されるポリカーボネート樹脂が挙げられる。

原料のジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェノールＡの他、ビス（４−ヒドロキシジフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシジフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）オクタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−第３ブチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−ブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジクロロフェニル）プロパン等のビス（ヒドロキシアリール）アルカン類、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンの様なビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４’−ジヒドロキシ−３、３’−ジメチルジフェニルエーテル等のジヒドロキシジアリールエーテル類、４，４’−ジヒドロキシフェニルスルフィド、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルスルフィド等のジヒドロキシジアリールスルフィド類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルスルホキシド等のジヒドロキシジアリールスルホキシド類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４、４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルスルホン等のジヒドロキシジアリールスルホン類などが挙げられる。上記ジヒドロキシジアリール化合物は、単独で使用しても２種類以上混合して使用してもよい。上記ジヒドロキシジアリール化合物の他に、ビペラジン、ジピペリジル、ハイドロキノン、レゾルシン、４、４’−ジヒドロキシジフェニル等を混合して使用してもよい。

ジヒドロキシジアリール化合物と反応させるカーボネート前駆体としては、ホスゲン、ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート等のジアリールカーボネート、ジメチルカーボネート又はジエチルカーボネート等のジアルキルカーボネート等が挙げられ、好ましくはホスゲン又はジフェニルカーボネートである。

芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法には特に限定はなく、ホスゲンを使用する界面法、炭酸ジエステルを使用するエステル交換法など公知の方法を採用することが出来る。導光板の成形に使用される樹脂材料は、通常、ペレットの形状であるため、上記方法で得られた粉末状あるいはフレーク状の芳香族ポリカーボネートは、更にペレット化して使用する。

本発明の導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットの原料として使用される芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量は、通常１０，０００〜３０，０００、好ましくは１２，０００〜２８，０００、更に好ましくは１５，０００〜２４，０００である。芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が１０，０００未満の場合、当該ペレットから製造した導光板は剛性が低く、実用に供し得ない。一方、芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が３０，０００を超える場合、流動性に劣るために射出成形が困難となる。なお、本発明において粘度平均分子量（Ｍｖ）とは、後述する様に、塩化メチレン溶液中の極限粘度（η）とＳｃｈｎｅｌｌの粘度式から算出される値を意味する。

本発明の導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットにおいて、粒径０．５〜１．０μｍのダストの含有量が５０，０００個／ｇ以下、好ましくは３０，０００個／ｇ以下であり、且つ、粒径１．０μｍを超えるダストの含有量が３，０００個／ｇ以下、好ましくは２，０００個／ｇ以下である。本発明の導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットは、上記の様に可視光の波長領域（３５０〜８００ｎｍ）に近い粒のダスト個数が規定されていることにより、導光板に成形した場合、高い光線透過率を有し、高い平均輝度および輝度均整度を有する導光板を得ることが出来る。

導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレット中の粒径０．５〜１．０μｍのダストの含有量が５０，０００個／ｇを超えると、光線透過率、平均輝度および輝度均整度が悪化する。また、粒径１．０μｍを超えるダストの含有量が３，０００個／ｇを超えると、導光板に成形した場合、光線透過率、平均輝度および輝度均整度が悪化する。ダストの含有量は少ない方がよいが、上記範囲内であれば、光線透過率、平均輝度および輝度均整度が優れた導光板用の原料として使用できる。なお、本発明におけるダストの定義およびダストの個数の測定方法ならびにダストの個数を制御する方法は後述する。

本発明の導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットの製造方法としては、通常、ポリカーボネート樹脂粉末に、必要に応じて以下で説明する添加物を配合し、押出機などで溶融、混練してペレット状とする。この際、ペレット中のダストの量が、上記範囲内であることが必要であるため、添加剤の配合やペレット化の工程において、材料や使用機器、作業環境に十分注意する必要がある。

次に、本発明の導光板について説明する。本発明の導光板は芳香族ポリカーボネート樹脂より形成され、粒径０．５〜１．０μｍのダストの含有量が５０，０００個／ｇ以下、好ましくは３０，０００個／ｇ以下であり、且つ、粒径１．０μｍを超えるダストの含有量が３，０００個／ｇ以下、好ましくは２，０００個／ｇ以下である。導光板中の粒径０．５〜１．０μｍのダストの含有量が５０，０００個／ｇを超えると、光線透過率、平均輝度および輝度均整度が悪化する。また、粒径１．０μｍを超えるダストの含有量が３，０００個／ｇを超えると、光線透過率、平均輝度および輝度均整度が悪化する。ダストの含有量は少ない方がよいが、上記範囲内であれば、光線透過率、平均輝度および輝度均整度が優れた導光板として使用できる。

導光板の製造方法は特に限定されないが、例えば、公知の方法、通常、射出成形法を採用し、ダスト量が制御された芳香族ポリカーボネート樹脂を使用することにより製造することが出来る。特に、本発明の導光板の製造において、上述の粒径０．５〜１．０μｍのダストの含有量が５０，０００個／ｇ以下であり、且つ、粒径１．０μｍを超えるダストの含有量が３，０００個／ｇ以下である導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットを使用することが好ましく、更に、粒径０．５〜１．０μｍのダストの含有量が３０，０００個／ｇ以下であり、且つ、粒径１．０μｍを超えるダストの含有量が２，０００個／ｇ以下である導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットを使用することがより好ましい。

本発明の導光板の形状は特に限定されるものではなく、目的および用途に応じ、平板状またはレンズ効果を有する曲面板状であってもよい。好ましくは、テーパー状の傾斜面を有する楔形の形状である。更に、本発明の好ましい態様として、楔形導光板の傾斜面にプリズム形状の凹凸パターンが形成された構造が挙げられる。かかる凹凸パターンは、射出成形の際、金型の一部の表面に形成された凹凸部を転写することによって付与される。凹凸部は金型の一部である入れ子に形成するのが簡便で好ましい。

本発明の導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレット及び導光板に含有されるダストとは、材料である芳香族ポリカーボネート樹脂の製造原料や副資材中の不純物、樹脂の製造過程、ペレット化工程、導光板成形工程における環境や機器から混入するゴミ、ポリマー製造時および／または成形工程における局部的な過熱により生じるポリカーボネートの架橋物、焼けゴミなどに由来する物質を総称する。

導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレット及び導光板中のダストの個数を制御する方法としては、例えば、次に列挙した公知の手段を適宜組み合わせることによって達成される。

１）芳香族ポリカーボネート樹脂、ペレット及び導光板の一連の製造、輸送および保管環境のクリーン化。２）ダストの低減された原材料および／または副資材の使用。３）反応機器、精製機器、溶融混練機器、成形機、配管、輸送機器などの内面に特殊合金などを使用することによる、製品に接触する部分の不活性化および滞留箇所の解消。４）反応機器、精製機器、溶融混練機器などにフィルターを設置することによる原材料および樹脂中のダストの除去。５）フィルターの設置による反応機器、溶融混練機器、配管、輸送機器などへの外界からのダストの混入防止。６）反応条件、溶融混練条件、成形条件の制御による架橋化、焼けごみ等のダストの発生防止。７）反応機器、溶融混練機器、成形機への不活性ガスの吹き込みによる架橋化、焼けごみ等のダストの発生防止。８）樹脂への酸化防止剤、熱安定剤配合による溶融混練時の架橋化、焼けごみ等のダストの発生防止。９）樹脂を溶剤に溶解し、フィルターによりろ過、精製を行うことによるダスト除去。

本発明の導光板は、輝度向上剤を含有させることにより、更に、高い輝度上昇効果および輝度均整度を達成することが出来る。また、導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットにおいても、輝度向上剤を含有させることにより、更に、高い輝度上昇効果および輝度均整度を達成することが出来る導光板用の原料とすることが出来る。ここで、輝度向上剤とは、屈折率が芳香族ポリカーボネート樹脂の屈折率より０．０１以上小さい物質を意味する。輝度向上剤としては、芳香族ポリカーボネート樹脂との相溶性に優れ、芳香族ポリカーボネートの透明性や熱的特性、機械的特性を損なわないこと、輝度向上効果が充分であれば特に制限は無く、ポリオルガノシロキサン化合物、パラフィンワックス、ポリアルキレングリコール及びその脂肪酸エステルが例示される。

上記ポリオルガノシロキサン化合物としては、少なくとも側鎖にフェニル基を有し、かつ分岐シロキサン構造を有するものが好ましい。ポリオルガノシロキサン化合物は、単一の化合物であっても、混合物であってもよく、混合物の場合は、少なくとも側鎖にフェニル基を有するポリオルガノシロキサンと、少なくとも分岐シロキサン構造を有するポリオルガノシロキサンとを併用したものであってもよい。

また、上記ポリオルガノシロキサン化合物は、２５℃における動粘度が、通常１〜２００ｃＳｔ、好ましくは５〜１００ｃＳｔ、更に好ましくは１０〜５０ｃＳｔである。２５℃における動粘度が小さ過ぎる場合、導光板成形時のガス発生量が増加し、ガスによる成形不良、例えば、未充填、ガスやけ、転写不良を発生する可能性がある。一方、動粘度が２００ｃＳｔを超える場合、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の色相および透過率を向上させる効果が充分に得られない。

上記ポリオルガノシロキサン化合物は、常法の有機反応によって容易に得ることが可能であり、また市販品を使用することも出来る。具体的なポリオルガノシロキサン化合物としては、下記一般式（１）で示される構造を有することが好ましい。

ポリオルガノシロキサン化合物の使用量は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、通常０．０１〜１重量部、好ましくは０．０２〜０．５重量部、更に好ましくは０．０４〜０．３重量部である。ポリオルガノシロキサン化合物の使用量が少なすぎる場合、輝度向上効果が不十分であり、一方、ポリオルガノシロキサン化合物の使用量が多すぎる場合、導光板成形時のガス発生量が増加し、成形不良、ガス焼け、転写不良の原因となることがある。

上記パラフィンワックスとしては、主成分がｎ−パラフィン及び／又はｉ−パラフィン等の飽和脂肪族炭化水素、あるいは低分子量のポリエチレンで末端に水酸基を有し、蝋状の外観を有する物質が挙げられる。上記飽和脂肪族炭化水素のＧＰＣ法で測定された分子量は、通常３００〜１５００、好ましくは３００〜１０００である。上記パラフィンワックスは、常法の有機反応によって容易に製造でき、また、市販品を使用することも出来る。

上記パラフィンワックスの使用量は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、０．０１〜１重量部、好ましくは０．０２〜０．７重量部、更に好ましくは０．０４〜０．５重量部である。パラフィンワックスの量が少な過ぎる場合、輝度向上効果が不十分であり、一方、パラフィンワックスの量が多すぎる場合、導光板成形時のガス発生量が増加し、成形不良、ガス焼け、転写不良の原因となることがある。

上記ポリアルキレングリコール及びその脂肪酸エステルは、下記一般式（２）で示され、常法の有機反応によって容易に得ることが出来る。

上記一般式（２）において、重合度ｑは、通常１０〜４００、好ましくは１５〜２００、更に好ましくは２０〜１００である。重合度ｑが１０未満の場合、導光板成形時のガス発生量が増加し、成形不良、ガス焼け、転写不良の原因となることがある。一方、重合度ｑが４００を超える場合、芳香族ポリカーボネートの色相および透過率を向上させる効果が充分に得られない。

上記ポリアルキレングリコールの具体例としては、上記一般式（２）中のＲが水素原子であるポリエチレングリコール、メチル基であるポリプロピレングリコールが好ましい。また、ポリアルキレングリコールの脂肪酸エステルとしては、上記一般式（２）中のＲが水素原子、Ｘ及びＹが炭素数１８の脂肪族アシル基（ステアロイル基：Ｃ_１７Ｈ_３５ＣＯ−）であるポリエチレングリコールステアレート、Ｒがメチル基、Ｘ及びＹがステアロイル基であるポリプロピレングリコールステアレート、Ｒが水素原子、Ｘ及びＹが炭素数２２の脂肪族アシル基であるポリエチレングリコールベヘネート、Ｒがメチル基、Ｘ及びＹが炭素数２２の脂肪族アシル基であるポリプロピレングリコールベヘネートが入手し易いため好ましい。上記のポリアルキレングリコール及びポリアルキレングリコールの脂肪酸エステルは、単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、導光板を得る際の成形温度が３００℃を超える様な高い場合には、耐熱性の観点から、ポリアルキレングリコールの脂肪酸エステルを使用することが好ましい。

上記ポリアルキレングリコール及びその脂肪酸エステルの使用量は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、０．０１〜１重量部、好ましくは０．０５〜０．８重量部、更に好ましくは０．０８〜０．４重量部である。ポリアルキレングリコール及びその脂肪酸エステルの量が少なすぎる場合、充分な輝度向上効果が得られず、一方、使用量が多すぎる場合は、芳香族ポリカーボネート樹脂が白濁し、透過率が低下する。

本発明の導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレット及び導光板には、光線透過率および色相の向上、焼けごみ等のダスト発生防止のため、酸化防止剤を添加することが好ましい。酸化防止剤としては、亜リン酸エステル、リン酸エステル等のリン系酸化防止剤が挙げられる。

上記の亜リン酸エステルとしては、トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、トリノニルホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリシクロヘキシルホスファイト、モノブチルジフエニルホスファイト、モノオクチルジフエニルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールホスファイト、ビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイト等の亜リン酸のトリエステル、ジエステル、モノエステル等が挙げられる。

上記のリン酸エステルとしては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリス（ノニルフェニル）ホスフェート、２−エチルフェニルジフェニルホスフェート、テトラキス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４，４−ジフエニレンホスフォナイト等が挙げられる。

上記のリン系酸化防止剤の中でも、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイトが好ましく、ペンタエリスリトール系、中でもビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールホスファイトが特に好ましい。なお、リン系酸化防止剤は、単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。リン系酸化防止剤の使用量は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、通常０．００５〜０．２重量部、好ましくは０．０１〜０．１重量部である。

また、本発明の導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレット及び導光板には、本発明の目的を損なわない範囲で、他の熱可塑性樹脂、難燃剤、耐衝撃性改良剤、スリップ剤、滑剤、離型剤、防曇剤、着色剤などの導光板製造に常用される添加剤を配合することが出来る。

本発明の面光源体は、本発明の導光板と光源とを備えて成る。例えば、楔形の導光板の厚肉端部に光源を配置して、携帯電話、携帯端末、カメラ、時計、ノートパソコン、ディスプレイ、照明、信号、自動車のテールランプ、電磁調理器の火力表示などに使用されるエッジ式の面光源体が構成される。光源としては、蛍光ランプの他、冷陰極管、ＬＥＤ、その他有機ＥＬ等の自己発光体を使用することが出来る。

本発明の面光源体を液晶表示装置に使用する場合、バックライト方式またはフロントライト方式の何れも採用することが出来る。一例として、図１にバックライト方式の面光源体の概念図、図２にフロントライト方式の面光源体の概念図を示す。

図１に示すバックライト方式の場合は、導光板（１）の第１面（１１）に対向して反射部材（４）が配置される。また、導光板（１）の第２面（１２）に対向して液晶表示素子（パネル）（３）が配置される。光源（２）から射出された光は、導光板（１）の端部から入射し、第１面（１１）に設けられた凹凸部に衝突して散乱し、第１面（１１）から射出され、反射部材（４）にて反射し、第１面（１１）に再び入射し、第２面（１２）から射出され、液晶表示素子（３）を照射する。液晶表示素子（３）と第２面（１２）との間には、例えば、拡散シート（５）やプリズムシート（図示せず）を配置してもよい。なお、導光板に凹凸部を設けない場合は、複数のプリズムシートを使用して光に指向性を付与する。

図２に示すフロントライト方式の場合は、第２面（１２）に対向して液晶表示素子（３）が配置されている。光源（２）から射出された光は、導光板（１）の端部から導光板に入射し、第１面（１１）に設けられた凹凸部に衝突して散乱し、第２面（１２）から射出され、位相差フィルム（又は偏光フィルム）（６）を通過し、液晶表示素子（３）を通過する。そして、液晶表示素子（３）から射出された光は、液晶表示素子（３）の外側に配置された反射部材（４）によって反射し、液晶表示素子（３）を再び通過し、位相差フィルム（又は偏光フィルム）（６）を通過し、更には、導光板（１）を通過し、第１面（１１）から射出される。この光が、液晶表示素子（３）に表示された画像などとして認識される。通常、第２面（１２）の表面には、反射防止層（図示せず）が形成される。

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、これらの実施例に限定されるものではない。以下に、各実施例および比較例において使用した原料について説明する。

芳香族ポリカーボネート樹脂：
ポリ−４，４−イソプロピリデンジフェニルカーボネート（三菱ガス化学社製「ユーピロンＨ−４０００Ｆ」フレークを以下の方法で処理してダストを除去した後、スクリュー径４０ｍｍのベント付単軸押出機を使用し、シリンダー温度２５０℃で溶融、混練、押出しを行い、得られたストランドをカットして導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットを製造した。なお、これらの芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量（Ｍｖ）は１６，０００、屈折率（ｎ_Ｄ）は１．５８（２５℃）である。

ＰＣ１：メチレンクロライドに「ユーピロンＨ−４０００Ｆ」フレークを溶解し、１２％の樹脂溶液を調製した。この樹脂溶液を孔径５μｍのフィルターでろ過した。さらに、孔径３μｍのフィルターでろ過し、更に、孔径１μｍのフィルターで２回ろ過し、ろ液を加熱して溶媒を蒸発除去し、得られた樹脂フレークをクリーンルーム内でペレット化した。

ＰＣ２：メチレンクロライドに「ユーピロンＨ−４０００Ｆ」フレークを溶解し、１２％の樹脂溶液を調製した。この樹脂溶液を孔径５μｍのフィルターでろ過した。さらに、孔径３μｍのフィルター、次いで孔径１μｍのフィルターでろ過し、ろ液を加熱して溶媒を蒸発除去し、得られた樹脂フレークをクリーンルーム内でペレット化した。

ＰＣ３：メチレンクロライドに「ユーピロンＨ−４０００Ｆ」フレークを溶解し、１２％の樹脂溶液を調製した。この樹脂溶液を孔径５μｍのフィルターでろ過した。さらに、孔径３μｍのフィルターでろ過し、ろ液を加熱して溶媒を蒸発除去し、得られた樹脂フレークをクリーンルーム内でペレット化した。

ＰＣ４：メチレンクロライドに「ユーピロンＨ−４０００Ｆ」フレークを溶解し、１２％の樹脂溶液を調製した。この樹脂溶液を孔径５μｍのフィルターでろ過した。ろ液を加熱して溶媒を蒸発除去し、得られた樹脂フレークをクリーンルーム内でペレット化した。

ＰＣ５：クリーンルーム内で「ユーピロンＨ−４０００Ｆ」フレークをペレット化した。

ＰＣ６：メチレンクロライドに「ユーピロンＨ−４０００Ｆ」フレークを溶解し、１２％の樹脂溶液を調製した。この樹脂溶液を孔径５μｍのフィルターでろ過した。ろ液を加熱して溶媒を蒸発除去し、得られた樹脂フレークを通常の室内でペレット化した。

以上で得られた「ＰＣ１」〜「ＰＣ６」について、ペレット化前の樹脂フレーク中のダスト量およびペレット化条件を下記表１に纏めて示す。なお、表中のダスト１及びダスト２は、後述の評価方法に従って求めた。

酸化防止剤：旭電化工業社製「アデカスタブＡＳ２１１２」（リン系酸化防止剤、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト）

輝度向上剤：信越化学工業社製「ＫＦ５６」（ジメチルジフェニルシロキサン（分岐タイプフェニルシロキサン含有）、ｎ_Ｄ＝１．５０（２５℃）、動粘度＝１５ｃＳｔ）

輝度向上剤：東レ・ダウコーニングシリコーン社製「ＳＨ５５６」（メチルフェニルシロキサン（分岐タイプフェニルシロキサン含有）、ｎ_Ｄ＝１．４６（２５℃）、動粘度＝２２ｃＳｔ）

輝度向上剤：日本油脂社製「ＮＫＬ−９５２０」（ポリプロピレングリコールジステアレート（重合度３０〜４０）、ｎ_Ｄ＝１．４４（２５℃））

輝度向上剤：日本精鑞社製「１５５ＷＡＸ」（パラフィンワックス、ｎ_Ｄ＝１．４３（８０℃））

各実施例および比較例において使用した評価方法は以下の通りである。

（１）粘度平均分子量：
ポリカーボネート樹脂の塩化メチレン溶液（濃度０．５ｇ／ｍｌ）を調製し、ウベローデ粘度計を使用し、容積法により２５℃の極限粘度［η］を測定した。下記のＳｃｈｎｅｌｌの式より、粘度平均分子量を算出した。

（２）ダスト：
孔径０．０５μｍのフィルターでろ過した塩化メチレン１００ｍｌに、１ｇのポリカーボネート樹脂ペレット又は導光板の小片を溶解して試料溶液を調製する。ＨＩＡＣ／ＲＯＹＣＯ社製の液体微粒子カウンターに上記試料溶液を通液し、光散乱法および光遮断法によりダスト数を測定した。粒径が０．５〜１．０μｍのダストをダスト１、粒径が１．０μｍを超えるダストをダスト２として、試料１ｇ中のダストの個数をそれぞれ求めた。なお、塩化メチレンに溶解する前にポリカーボネート樹脂ペレット又は導光板の表面がダストで汚染された恐れがある場合、粒径０．５〜１．０μｍのダストが１０個／ｇ以下である純水で超音波洗浄を行った後、塩化メチレンに溶解した。

（３）全光線透過率：
射出成形機（日本製鋼所社製「Ｊ５０」）を使用し、３００℃の温度で導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットをプレート（９０ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍ厚）に成形した。濁度計（日本電色工業社製「ＮＤＨ−２０００型」）を使用し、得られたプレートの全光線透過率を測定した。

（４）平均輝度および輝度均整度：
暗室内において、凹凸パターン形成面が下面側となる様に導光板を配置し、且つ厚肉端部に冷陰極管を配置し、エッジ式のフロントライト方式の面光源体を作成した。次いで、凹凸パターン非形成面側の上方３０ｃｍの位置に輝度計（トプコン社製「トプコンＢＭ−７」）を設置し、輝度を測定した。平均輝度は、幅３水準、長さ３水準の合計９箇所による測定値を平均して求めた。また、輝度均整度は下記式により算出した。

実施例１〜４、参考例１〜２及び比較例１：
表２又は表３に示す処方でポリカーボネート樹脂および安定剤を配合し、上記表１に示す環境でペレット化して得られたペレットについて、１２０℃で５〜７時間、熱風循環式乾燥機により乾燥した。このペレットを射出成形して、幅４０ｍｍ、長さ６０ｍｍ、薄肉部０．７ｍｍ、厚肉部０．９ｍｍで、傾斜面にプリズム形状の凹凸パターンを形成して成る楔型断面形状の導光板を成形した。プリズム形状は、ピッチ２００μｍ、深さ５μｍの金型によって付与した。射出成形機としては、ソディックプラステック社製「ソディックＴＲ１００ＥＨ」を使用し、金型温度８０℃、シリンダー温度３００℃の条件で成形を行った。また射出成形工程はクリーンルーム内で実施した。

得られた導光板に対し、平均輝度および輝度均整度を測定した。さらに、導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットに対し、全光線透過率を測定した。これらの評価結果を表２及び表３に示す。

実施例５〜８及び参考例３：
表４に示す処方でポリカーボネート、安定剤および輝度向上剤を配合し、上記表１に示す環境でペレット化して得られたペレットについて、１２０℃で５〜７時間、熱風循環式乾燥機により乾燥した。実施例１と同様の方法により得られたペレットを射出成形し、楔型断面形状の導光板を成形した。得られた導光板に対し、平均輝度を測定した。さらに、導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットに対し、全光線透過率を測定した。これらの評価結果を表４に示す。

表２及び表３から明らかな様に、ダスト量を本発明の規定内に制御した実施例１〜４の導光板は、何れも、全光線透過率９０％以上、平均輝度が１３５０以上であり、１，４００を超える平均輝度をも達成し得る。またその輝度均整度は何れも８０％以上である。参考例１では、導光板のダスト量が本発明の規定より大きいため、平均輝度は１３５０であるものの、輝度均整度は７５％である。参考例２でも導光板のダスト量が本発明の規定より大きいため、平均輝度および輝度均整度が劣る。比較例１の導光板は、平均輝度、輝度均整度共に更に劣る。

導光板の平均輝度は大きいほど好ましく、実施例で採用した測定法による場合は、平均輝度３０ｃｄ／ｃｍ^２の差が明確な差異を示す。また視認性向上のため、輝度均整度が１％でも大きいことが要求される。

また、表４から明らかな様に、ダスト量の制御と共に、輝度向上剤を使用することにより、実施例５〜８の導光板は、平均輝度および輝度均整度が共に大きく向上する。参考例３では、導光板のダスト量が本発明の規定より大きいため、輝度向上剤を使用することにより平均輝度および輝度均整度は向上するものの、その程度は、実施例５〜８に比し僅かである。

バックライト方式の面光源体の概念図 フロントライト方式の面光源体の概念図

符号の説明

１：導光板
２：光源
３：液晶表示素子
４：反射部材
５：拡散シート
６：位相差フィルム
１１：導光板の第１面
１２：導光板の第２面

Claims (12)

1. 粒径０．５〜１．０μｍのダストの含有量が５０，０００個／ｇ以下であり、且つ、粒径１．０μｍを超えるダストの含有量が３，０００個／ｇ以下であることを特徴とする導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレット。
2. 芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、輝度向上剤０．０１〜１重量部を含有する請求項１に記載の導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレット。
3. 輝度向上剤が、ポリオルガノシロキサン、パラフィンワックス、ポリアルキレングリコール及びその脂肪酸エステルから成る群より選択される少なくとも１種である請求項２に記載の導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレット。
4. 輝度向上剤がポリオルガノシロキサンであり、当該ポリオルガノシロキサンは、少なくとも側鎖にフェニル基を有する分岐シロキサン構造を有し、且つ２５℃における動粘度が１〜２００ｃＳｔである請求項３に記載の導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレット。
5. 輝度向上剤が、下記一般式（１）で示されるポリオルガノシロキサンである請求項３又は４に記載の導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレット。
   
6. 芳香族ポリカーボネート樹脂より形成され、粒径０．５〜１．０μｍのダストの含有量が５０，０００個／ｇ以下であり、且つ、粒径１．０μｍを超えるダストの含有量が３，０００個／ｇ以下であることを特徴とする導光板。
7. 芳香族ポリカーボネート樹脂が輝度向上剤を含有する請求項６に記載の導光板。
8. 輝度向上剤が、ポリオルガノシロキサン、パラフィンワックス、ポリアルキレングリコール及びその脂肪酸エステルから成る群より選択される少なくとも１種である請求項７に記載の導光板。
9. 輝度向上剤がポリオルガノシロキサンであり、当該ポリオルガノシロキサンは、少なくとも側鎖にフェニル基を有する分岐シロキサン構造を有し、且つ２５℃における動粘度が１〜２００ｃＳｔである請求項８に記載の導光板。
10. 輝度向上剤が、下記一般式（１）で示されるポリオルガノシロキサンである請求項８又は９に記載の導光板。
    
11. 請求項１〜５の何れかに記載の導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂ペレットを成形することを特徴とする請求項６〜１０の何れかに記載の導光板の製造方法。
12. 請求項６〜１０の何れかに記載の導光板と光源とを備える面光源体。