WO2003104713A1

WO2003104713A1 - 面光源装置および液晶ディスプレイ装置

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Publication number: WO2003104713A1
Application number: PCT/JP2003/007118
Authority: WO
Inventors: 高橋　友嗣; 上田　隆彦; 小山　廣
Original assignee: 株式会社ユポ・コーポレーション
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2003-12-18
Also published as: US20050174508A1; EP1515084B1; CN100492128C; AU2003242095A1; US7004612B2; EP1515084A4; JP4143338B2; CN1671992A; EP1515084A1; JP2004014268A

Abstract

　少なくとも一つの側端部を光入射面とし、かつ一表面を発光面とする導光体と、前記導光体の側端部近傍に配された光源と、前記発光面と相対する面側に配された光反射体からなる面光源装置であって、前記導光体はポリオレフィン系樹脂を主成分とし、前記光反射体もポリオレフィン系樹脂を主成分とし、かつ、平面が１．５ｃｍ四方の光反射体を用意して、その反射面を、光反射体に面する導光体の表面上に荷重１３５ｇ／ｃｍ^２で押圧しながら速度２．５ｃｍ／ｓｅｃにて５ｃｍ幅で１０回往復させたときに、導光体の表面に実質的な傷が生じないことを特徴とする面光源装置を提供する。この面光源装置は導光体に傷が生じにくくて軽量であるという特徴を有する。

Description

明細書

面光源装置および液晶デイスプレイ装置技術分野

本発明は面光源装置およびこれを用いた液晶ディスプレイ装置に関し、更に詳細には面光源装置における軽量化の技術であり、更にこの面光源装置をバックラィト光学系として好適に用いた液晶ディスプレイ装置に関する。背景技術

近年、パーソナルコンピュータ向けモニターや薄型 T V等の表示装置として透過型の液晶ディスプレイ装置が多用されており、このような液晶ディスプレイ装置では、通常、液晶素子の背面に面状の照明装置、即ちバックライトが配設されている。

バックライトは、冷陰極放電管等の線状光源を面状の光に変換する機能を有する。バックライトの具体的な構造としては、液晶素子の背面直下に光源を配設するものや、側面に光源を設置し、アクリル板等の透光性の導光体を用いて面状に光を変換して面光源を得るもの（サイドライト方式）が代表的である。光出射面にはプリズムアレー、拡散シート等からなる光学素子を配設し、光出射面の反対面側には発泡ポリエステル等からなる光反射体を配設して所望の光学特性を得ている。

サイドライト方式については、例えば特開昭 6 1 - 9 9 1 8 7号公報や特開昭 6 3— 6 2 0 1 4号公報に開示されている。特に、軽量、薄型という液晶ディスプレイ装置の一般的特徴をより有効に引き出すためには、バックライトを薄くすることができるサイドライト方式の利用が好適であり、携帯用パーソナルコンビユータ等の液晶ディスプレイ装置にはサイドライト方式のバックライトが多く使用されている。

これらノくックライトに要求される性能は、近年、ますます高度化する方向にあるが、特に、ノート型パソコンや据え置き型のパーソナルコンピュータ用モニタ一表示装置、及び大画面薄型 T Vでは、一般的には透過型フルカラー液晶デバィスが用いられている。この場合、カラー液晶セル自体の光線透過率が極めて低いために、バックライト光源に要求される輝度値は必然的に高いものとならざるを得ない。

このため、前述したサイドライト方式からなるバックライトにおいては、プリズムアレー等からなるシートを多用して光学的集光作用によって正面輝度を確保すること、あるいは偏向変換機能を有した特殊光機能性シートによって出射光線を有効利用することが一般的に行われている。し力し、これらを多用することは面光源装置ひいてはそれを用いた液晶ディスプレイ装置の重量化を余儀なくしてしまう。

これらの問題を解決するため、導光体に、一般的に用いられるアクリル樹脂よりも軽量な樹脂を用いることが考えられる。

ところが、軽量な材料で構成される導光体と光反射体とが接触すると、導光体に傷が発生してしまい、実用に耐え得ないという問題が発生する。発明の開示

これらの従来技術の問題を考慮して、本発明は、軽量でありながら、導光体に傷が生じにくい面光源装置を提供することを目的とする。また、バックライトの安定性が高くて軽量な液晶ディスプレイ装置を提供することも目的とする。

本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、少なくとも一つの側端部を光入射面とし、かつ一表面を発光面とする導光体と、前記導光体の側端部近傍に配された光源と、前記発光面と相対する面側に配された光反射体からなる面光源装置であって；前記導光体はポリオレフイン系樹脂を主成分とし、前記光反射体もポリオレフィン系樹脂を主成分とし、かつ、平面が 1 . 5 c m四方の光反射体を用意して、その反射面を、光反射体に面する導光体の表面上に荷重 1 3 5 g Z c m ²で押圧しながら速度 2 . 5 c m/ s e cにて 5 c m幅で 1 0回往復させたときに、導光体の表面に実質的な傷が生じないことを特徴とする本発明の面光源装置によれば、上記目的を達成しうることを見出した。

本発明の面光源装置を構成する導光体は、光反射体側に面する表面の鉛筆硬度が 3 B〜5 Hであり、密度が 0 . 7〜1 . 5 g / c m ³であることが好ましい。また、導光体は、ポリオレフイン系樹脂として環状ポリオレフイン（特に主鎖にシクロアルカン構造またはシクロアルケン構造を有するもの）を主成分とするものが好ましい。

本発明の面光源装置を構成する光反射体は、少なくとも 1軸方向に延伸成形された層を含むことが好ましい。また、光反射体の導光体に面する表面の鉛筆硬度が 5 H以下であって、空隙率が 5〜 5 0 %であるものが好ましい。さらに、光反射体は、厚さ方向の 2 %歪み圧縮応力が 3 0 0〜3 0 0 0 g f / c m ²であるものが好ましい。

本発明は、上記の面光源装置をバックライト光源手段として用いる液晶ディスプレイ装置も提供する。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の一実施形態に係わる面光源装置の概略断面図である。発明の詳細な説明

以下において、本発明の面光源装置ならびに液晶ディスプレイ装置の構成および効果を詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。

本発明の面光源装置は、少なくとも一つの側端部を光入射面とし、かつ一表面を発光面とする導光体と、前記導光体の側端部近傍に配された光源と、前記発光面と相対する面側に配された光反射体からなる。

本発明の面光源装置は、装置を構成する導光体と光反射体が擦りあっても導光体に傷が発生しにくいという特徴を有する。具体的には、平面が 1 . 5 c m四方の光反射体を用意して、その反射面を、光反射体に面する導光体の表面上に荷重 1 3 5 g Z c m ²で押圧しながら速度 2 · 5 c m/ s e cにて 5 c m幅で 1 0回往復させたときに、導光体の非発光面に実質的な傷が生じないとレヽう特徴を有する。本明細書において「実質的な傷が生じない」とは、導光体の表面をォリンパス光学工業（株）製の光学顕微鏡 S Z X 1 2を用いて 1 0倍に拡大して観察したときに、観察される傷の長さの総和が 2 mm未満であることを言う。傷の長さの総和は l mm以下であることが好ましく、 0 . 5 mm以下であることがより好ましく、傷がまったく観察されないことが最も好ましい。

このような優れた耐傷性を有するために、本発明の面光源装置を液晶ディスプレイ装置などに利用したときに、使用時に受ける振動などで導光体と光反射体が擦れても、導光体に傷が入ることはない。したがって、本発明の面光源装置は、液晶ディスプレイ装置の安定なバックライトとして極めて有用であり、実用性が高レ、。

導光体

本発明の面光源装置を構成する導光体は、ポリオレフイン系樹脂を主成分とする。

ポリオレフイン系樹脂としては、環状ポリオレフイン；線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン等のエチレン系樹脂；プロピレン系樹脂；ポリメチルー 1—ペンテン等を使用することができる。中でも環状ポリォレフィンを使用することが好ましい。

環状ポリオレフインは主鎖に脂環式構造を有するポリオレフインである。主鎖の脂環式構造としては、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造を挙げることができる。環状ポリオレフインの具体例としては、ノルボルネン系重合体、単環の環状ォレフィン系重合体、環状共役ジェン系重合体およびその水素添加物、ビ二ル脂環式炭化水素重合体およびその水素添加物、環状ォレフィン系モノマーとエチレンの付加重合体などを好ましい例として挙げることができる。

導光体は、ポリオレフイン系樹脂を主成分とするが、導光体に含まれるポリオレフイン系樹脂の量は、 8 0〜 1 0 0重量⁰ /₀であることが好ましく、 9 0〜1 0 0重量％であることがより好ましく、 9 5〜1 0 0重量％であることが特に好ましい。

導光体には、その機能を過度に害しない限り、ポリオレフイン系樹脂以外の様々な成分を含有させることができる。

例えば、透光性の調節等のために、導光体に無機顔料およびまたは有機フィラ一を適宜含有させることができる。導光体に含まれる無機微細粉末およびノまたは有機フィラーの量は 0〜 2 0重量％であることが好ましく、 0〜1 0重量％であることがより好ましく、 0〜 5重量％であることが特に好ましい。

無機微細粉末としては、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、焼成タレィ、シリカ、けいそう土、タノレク、マイ力、合成マイ力、セリサイト、カオリナイト、酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナなどを使用することができる。この中でも重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、硫酸バリウムを使用することが好ましい。

有機フィラーとしては、導光体の主成分であるポリオレフイン系樹脂とは相溶性が異なる樹脂を選択することが好ましレ、。具体的には、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、ナイロン一 6 , ナイロン一 6 , 6、環状ォレフィンの単独重合体や環状ォレフィンとエチレンとの共重合体等で融点が 1 2 0 ° (：〜 3 0 0 ° (：、ないしはガラス転移温度が 1 2 0 °C〜2 8 0 °Cであるものを挙げることができる。例えば、導光体のポリオレフイン系樹脂としてポリエステル系樹脂フィルムを用いる場合には、有機フィラーとして、ポリスチレン、ポリカーボネート、ナイロン一 6 , ナイロン一 6， 6、ポリメチルー 1—ペンテン、環状ォレフィンの単独重合体や環状ォレフィンとエチレンとの共重合体等で融点が 1 2 0 °C〜3 0 0 °C、ないしはガラス転移温度が 1 2 0 °C 〜2 8 0 °Cであるものを好ましく用いることができる。

導光体には、上記の無機微細粉末または有機フィラーの中から 1種を選択してこれを単独で使用してもよいし、 2種以上を選択して組み合わせて使用してもよレ、。 2種以上を組み合わせて使用する場合には、無機微細粉末と有機フィラーを混合して使用してもよレ、。

導光体は、上記のポリオレフイン系樹脂か、ポリオレフイン系樹脂と添加成分を含む樹脂組成物を混練し、成形することにより製造することができる。混練手段としては、一軸混練機、二軸混練機、ロール、エーダーなどを用いることができる。また、成形手法としては、例えば押出成形、射出成形、カレンダー成形、インフレーション成形、プレス成形、ブロー成形おょぴこれらの手法を組み合わせたものなどを用いることができる。これらの中では、射出成形法を用いることが特に好ましい。

導光体の形状は、本発明の面光源装置の使用目的や使用態様に応じて適宜決定することができる。通常は、板状に成形する。

本発明の面光源装置に用いる導光体は、光反射体に面する表面の鉛筆硬度が 3 B〜5Hであることが好ましく、 3B〜Fであることがより好ましい。鉛筆硬度が 5 Hを超えると、光反射体に傷を発生させやすくなる傾向がある。また、鉛筆硬度が 3 Bに満たないと、面光源装置の製造時または使用時に導光体に傷が発生しゃすくなる傾向がある。なお、本明細書でいう「鉛筆硬度」は J I S-K-5 401 -69記載の方法で、 10 g荷重にて測定したものを意味する。

本発明の面光源装置に用いる導光体は、密度が 0. 7〜1. 5 gZc m³であることが好ましく、 0. 8〜1. 3であることがより好ましい。密度が 1. 5 g Zcm³を超えると、面光源装置が重くなり、面光源装置の軽量化の妨げになる傾向がある。また、密度が 0. 70 gZcm³に満たないと、外力等により導光体に変形が発生しやすくなる傾向がある。なお、本明細書でいう「密度」とは、 J I S-P- 81 18に準拠して測定したものを意味する。

導光体のいずれかの表面の特定部分には、調光のためにドット形状などを形成してもよレ、。形成方法としては、成形、彫刻、印刷などを用いることができる。光反射体

本発明の面光源装置を構成する光反射体は、ポリオレフイン系樹脂を主成分とする。ポリオレフイン系樹脂としては、線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン等のエチレン系樹脂；プロピレン系樹脂；ポリメチルー 1一ペンテン；エチレン一環状ォレフィン共重合体等を用いることができる。プロピレン系樹脂としては、例えばプロピレン単独重合体や、主成分であるプロピレンと、エチレン、 1—ブテン、 1—へキセン、 1—ヘプテン， 4一メチル - 1 - ペンテン等の c —ォレフインとの共重合体を用いることができる。立体規則性は特に制限されず、ァイソタクティックないしはシンジオタクティック及び種々の程度の立体規則性を示すものを用いることができる。また、共重合体は 2元系でも 3元系でも 4元系でもよく、またランダム共重合体でもブロック共重合体であってもよい。

プロピレン系樹脂の中でも、プロピレン単独重合体、融点が 1 4 0 °C以上のプロピレン共重合体を用いることが好ましい。融点が 1 4 0 °C未満の樹脂が光反射体に含まれる場合、光反射体の押出成形時に溶融シートが冷却ロールで冷却される際に冷却口ールへの貼りつきが生じ、光反射体の表面に傷や白化ムラが発生して光学特性が損なわれやすくなる傾向がある。

光反射体に含まれるポリオレフイン系樹脂の量は、 3 0〜9 9重量％でぁることが好ましく、 3 5〜9 7重量％であることがより好ましい。

光反射体には、その機能を過度に害しない限り、ポリオレフイン系樹脂以外の様々な成分を含有させることができる。

例えば、光反射体に無機顔料および Zまたは有機フィラーを適宜含有させることができる。光反射体に含まれる無機微細粉末および Zまたは有機フィラーの量は 1〜7 0重量％であることが好ましく、 3〜6 5重量％であることがより好ましい。無機微細粉末およびまたは有機フィラーの量が 7 0重量％より多いと、光反射体の表面強度が低下しやすくなる傾向がある。また、配合量が 1 %未満だと、ブロッキングしやすくなる傾向がある。

光反射体に用いることができる無機微細粉末と有機フィラーの詳細については、上記の導光体の説明で言及したものと同じである。

本発明の面光源装置を構成する光反射体には、更に必要により、安定剤、光安定剤、分散剤、滑剤等を配合してもよい。

安定剤としては、例えば、立体障害フエノール系やリン系、アミン系等の安定剤を 0 . 0 0 1〜 1重量％、立体障害ァミンやべンゾトリァゾール系、ベンゾフェノン系などの光安定剤を 0 . 0 0 1〜 1重量％、無機微細粉末の分散剤（例えばシランカップリング剤）、ォレイン酸ゃステアリン酸等の高級脂肪酸、金属石験、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸ないしはそれらの塩等を 0. 0 1〜4重量％配合することができる。

本発明の面光源装置を構成する光反射体は、単層構造であっても、基材層と表面層の 2層構造であっても、基材層の表裏面に表面層と裏面層をそれぞれ有する 3層構造であっても、基材層と表面層および Zまたは裏面層との間に他の樹脂フイルム層を有する多層構造であってもよい。 2層以上の構造を有する場合は、すベての層がポリオレフィン系樹脂を含んでいることが好ましい。

光反射体にコシを付与し、内部多孔化による軽量化と反射率の向上を図るために、光反射体は少なくとも 1軸方向に延伸された層を含んでいることが好ましい。その延伸軸数は、 1層構造では 1軸、 2軸、 2層構造では 1軸 Z 1軸、 1軸 Z 2 軸、 2軸 Z 1軸、 3層構造では 1軸/ " 1軸 2軸、 1軸 / 2軸 Z 1軸、 2軸ノ 1 軸/ 軸、 1軸 Z 2軸 / 2軸、 2軸 2軸 / 1軸等にすることができ、それ以上の多層構造では、延伸軸数を任意に組み合わせることができる。

延伸の方法は特に制限されず、公知の種々の方法を使用することができる。例えば、ロール群の周速差を利用した縦延伸、テンターオーブンを使用した横延伸、圧延、テンターオーブンとリニアモーターの組み合わせによる同時二軸延伸などの方法を用いることができる。

延伸倍率は特に限定されず、面光源装置の使用目的や用レ、る樹脂の特性等により適宜選択される。ポリオレフイン系樹脂のうち、例えばプロピレン単独重合体ないしはその共重合体を使用する時には、一方向に延伸する場合は約 2〜2 5倍に延伸することが好ましく、 3〜 2 0倍に延伸することがより好ましい。また、二軸延伸する場合は、面積倍率で 9〜 8 0倍に延伸することが好ましく、 3 0〜 6 0倍に延伸することがより好ましい。さらに、必要に応じて高温での熱処理を施すこともできる。

結晶性樹脂を延伸する場合は、非結晶部分のガラス転移温度以上であって、結晶部の融点以下の温度で延伸することが好ましい。具体的な延伸温度は、選択する樹脂に好適な公知の温度範囲内で適宜選択することができる。

一般に、熱可塑性樹脂を延伸するときは、樹脂の融点より 2〜6 0 °C低い温度で延伸するのが最適である。樹脂がプロピレン単独重合体（融点 1 5 5〜1 6 7 °C) のときは 9 5〜： 1 6 5 °C、高密度ポリエチレン（融点 1 2 1〜： 1 3 4 °C) のときは 6 1〜 1 3 2 °Cで延伸することが好ましい。

また、延伸速度は 2 0〜3 5 O mZ分の範囲内で選択することが好ましい。無機微細粉末および/または有機フィラーを含有する樹脂組成物を延伸すると、フィルム表面に微細な亀裂が生じ、フィルム内部には微細な空孔が生じる。空孔は、光の反射率を向上させ、厚さ方向の圧縮弾性率を調整したり軽量化したりする際に好ましく作用する。

延伸後の樹脂フィルムの肉厚は 5 0〜5 0 0 ;z mであることが好ましく、 8 0 〜3 5 Ο μ πιであることがより好ましい。

光反射体が 2層以上の構造を有する場合、延伸フィルム層や無延伸フィルム層などの層同士の貼合には、キャスティング、押出ラミネーシヨン、ドライラミネーシヨン等の方法を用いることができる。

光反射体を構成する樹脂フィルムの成形方法は特に限定されず、公知の種々の方法が使用できる。具体例としては、スクリュー型押出機に接続された単層または多層の Τダイや Iダイを使用して溶融樹脂をシート状に押し出すキャスト成形、カレンダー成形、圧延成形、インフレーション成形、熱可塑性樹脂と有機溶媒ゃオイルとの混合物のキャスト成形または力レンダー成形後の溶剤やオイルの除去、熱可塑性樹脂の溶液からの成形と溶媒除去などが挙げられる。

本発明に用いられる光反射体の形状は特に制限されない。通常はシート状であるが、使用目的や使用条件に応じてその他の形状にすることもできる。本発明に用いられる光反射体の導光体に面する表面の鉛筆硬度は 5 H以下であることが好ましく、 3H以下であることがより好ましく、 1H以下であることが特に好ましい。鉛筆硬度が 5 Hを超えると、面光源装置製造時や使用時に導光体表面を傷つけやすくなる傾向がある。

また、光反射体の空隙率は 5〜 50 %であることが好ましく、 10〜 45 %であることがより好ましく、 15〜40%であることが特に好ましい。空隙率が 5 0 %を超えると、光反射体の強度低下を来たす傾向がある。空隙率が 5 %未満であると、面光源装置の軽量化の妨げとなる傾向がある。

本明細書でいう「空隙率」とは、下記式（1) に従って計算される値を意味する。

P。― P

空隙率（％) = X 100 ( 1 )

P 0

式中、 ρ。は真密度を表し、 ρは延伸後の密度（J I S— Ρ— 81 18) を表す。延伸前の材料が多量の空気を含有するものでない限り、真密度は延伸前の密度にほぼ等しい。延伸後の密度は、光反射体の坪量（gZm²) を求め、例えばマイクロメータまたは電子顕微鏡観察により求めた光反射体の厚み（_{μ ιη}) で除する（坪量/厚み）ことにより求められる。

本発明に用いられる光反射体の厚さ方向の 2%歪み圧縮応力は 300〜30 00 g f Zcm²の範囲内であることが好ましく、 350〜2800 g f /c m² の範囲内であることがより好ましく、 400〜2500 g cm²の範囲内であることが特に好ましい。

厚さ方向の 2%歪み圧縮応力が 300 g f Zcm²未満であると、光反射体にシヮが入りやすくなる傾向がある。また、厚さ方向の 2%歪み圧縮応力が 300 0 g f Zcm²を超えると、面光源装置製造時や使用時に導光体表面を傷つけやすくなる傾向がある。

本発明でいう「厚さ方向の 2%歪み圧縮応力」は、以下の方法で測定した値である。

すなわち、引張試験機オートグラフ AGS— 5 k ND (島津製作所製）に加圧ユニットを取り付け、圧縮速度 1 mm/m i nで圧縮して行き、 CCDレーザー変位センサー LK3100 (キーエンス社製）で 2%歪みを観測した時の圧縮応力を引張試験器にて測定した値をさす。

ここで、「2%歪み」とは、光反射体を圧縮したときの変位量が、光反射体の圧縮前の厚みの 2 %である状態を意味する。

面光源装置および液晶デイスプレイ装置

以上の方法で形成された導光体と光反射体を用いて本発明の面光源装置を製造することができる。

本発明の面光源装置は、サイドライト方式の面光源装置である。本発明の面光源装置の具体的な構成例を図 1に示す。

図 1の面光源装置では、導光体（2) の上面が発光面であり、左側面が光入射面である。導光体（2) の発光面に相対する面側には光反射体（1) が配置されており、導光体（2) の光入射面の近傍には光源（3) が配置されている。光源力ら発せられる光は、光入射面から導光体内に入射し、光反射体による反射光も含めて発光面から出射する。

光反射体（1) は、導光体（2) 内に光を反射させ、発光面から光を効率良く発光させることができるように配置される。光反射体（1) は、導光体の発光面に相対する面をすベて覆うものであることが好ましレ、が、使用目的や使用態様を考慮して、その一部を覆うものとすることもできる。

本発明の面光源装置に用いる光源 (3) は、面光源装置に通常用いられるものの中から適宜選択することができる。典型的な光源は、冷陰極ランプなどの線状光源である。

本発明の面光源装置の発光面には、拡散シートを設けてもよい。拡散シートの材質として、環状ポリオレフイン、エチレン系樹脂、プロピレン系樹脂、ポリエステル樹脂などを挙げることができる。拡散シートの厚みは、 50〜500 /m であることが好ましく、 7 0〜3 0 Ο μ ιηであることがより好ましい。

本発明の面光源装置は、光反射体（1 ) と導光体（2 ) がポリオレフイン系樹脂を主成分とするため、従来品に比べて軽量である。また、振動等により光反射体と導光体が擦れても導光体に傷が生じ難いため、光源として安定性が高いという利点もある。

本発明の面光源装置を用いて、さらに液晶ディスプレイ装置を製造することができる。

本明細書において液晶ディスプレイ装置とは、液晶分子の電気光学効果、すなわち光学異方性（屈折率異方性）、配向性等を利用し、任意の表示単位に電界印加あるいは通電して液晶の配向状態を変化させ、光透過率や反射率を変えることで駆動する、光シャツタの配列体である液晶セルを用いて表示を行うものをいう。液晶ディスプレイ装置は、面光源装置の発光面の上に、例えば拡散シート、レンズフィルム、輝度向上フィルム、偏光板、光学補償板、液晶セル、光学補償板、偏光板を重ねることにより構成される。

具体的には透過型単純マトリクス駆動スーパーッイステツドネマチックモード、透過型アクティブマトリクス駆動ツイステツドネマチックモード、透過型ァクティブマトリクス駆動ィンプレーンスィツチングモード、透過型アクティブマトリクス駆動マルチドメインヴアーチカルァラインモード等の液晶表示素子が挙げられる。

本発明の面光源装置をバックライト光源手段として液晶ディスプレイ装置を構成することにより、本質的には高輝度でありながら、これまでの液晶ディスプレイ装置のバックライト光源手段よりも軽量な装置を得ることができる。

以下に実施例、比較例及び試験例を記載して、本発明をさらに具体的に説明する。以下に示す材料、使用量、割合、操作等は、本発明から逸脱しない限り適時変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に制限されるものではない。

実施例にて用いた材料の詳細を以下の表にまとめて示す。表 1 内容

プロピレン単独重合体 [日本ポリケム㈱製、ノバテック P P ： EA8]

P P 1 (MFR (2 3 0°C、 2. 1 6 k g荷重） = 0. 8 g/1 0分）、

融点（ 1 6 7° (：、 D S Cピーク温度）

ノ π C レノ早 ¾H里口 1 ^ L H小^ リム、ノ ,ヽ了 Γ . ΙνΙΛ.4」

P P 2 (MFR (2 3 0°C、 2. 1 6 k g荷重） = 5 g/1 0分）、

融点（ 1 6 7 °C、 D S Cピーク温度）

高密度ポリエチレン [日本ポリケム㈱製、ノバテック HD ： H J 3 6 0]

liJ r ϊί, UVL r i y U L、 Δ . 上り K g 1可里ノ —— J3. t) g/ 丄 U^77リ、

融点（ 1 34 ° (：、 D S Cピーク温度）

(a) 重質炭酸カルシウム平均粒径 0. 9 7 μ πι の重質炭酸カルシウム [丸尾カルシウム㈱製、カルテックス 7]

(b) 重質炭酸カルシウム平均粒径 1. 8 μπι の重質炭酸カルシウム [備北粉化工業㈱製、ソフトン 1 800]

(c) 軽質炭酸カルシウム平均粒径 0. 0 7 μ πιの軽質炭酸カルシウム [丸尾カルシウム㈱製、 MC— 5]

(d) 硫酸バリゥム平均粒径 0. 5 μ mの硫酸パリウム [堺化学工業㈱製、 B— 54 ] 二酸化チタン平均粒径 0. 2 μπιの二酸化チタン [石原産業㈱製、 CR— 6 0]

実施例 1

PP 1、 HDPE、フイラ一として重質炭酸カルシウム、二酸化チタンからなる組成物（B) ； PP 2、 HDPE、フイラ一として重質炭酸カルシウム、二酸化チタンからなる組成物（A) 及ぴ（C) とを、それぞれ別々の 3台の押出機を用いて 250°Cで溶融混練した。各組成物の重量組成は表 2に示す通りにした。その後、一台の共押ダイに供給してダイ内で（B) の両面に（A)、 (C) を積層後、シート状に押し出し、冷却ロールで約 60°Cまで冷却することによって積層物（AZB/C) を得た。

この積層物を 145 °Cに再加熱した後、多数のロール群の周速差を利用して縦方向に表 2に記載の倍率で延伸し、その後 160°Cでアニーリングし、耳部をスリットして多層樹脂延伸フィルムである光反射体を得た。

導光体として、環状ポリオレフイン（本ゼオン（株）製、商品名：ゼォノア 1060 R) を用いた。

上記の導光体と光反射体を組み合わせることにより、光反射体の表面層（A) 側に導光体を配置した面光源装置を製造した（図 1)。実施例 2

PP 1、 HDPE、フイラ一として重質炭酸カルシウム、二酸化チタンからなる組成物（B) ； P P 2、 HDPE、フイラ一として重質炭酸カルシウム、二酸化チタンからなる組成物（A) 及び（C) とを、それぞれ別々の 3台の押出機を用いて 250°Cで溶融混練した。各組成物の重量組成は表 2に示す通りにした。その後、一台の共押ダイに供給してダイ内で（B) の両面に（A)、 (C) を積層後、シート状に押し出し、冷却ロールで約 60°Cまで冷却することによって積層物（AZB/C) を得た。

この積層物を 145 °Cに再加熱した後、多数のロール群の周速差を利用して縦方向に表 2に記載の倍率で延伸し、再び約 150°Cまで再加熱してテンターで横方向に表 2に記載の倍率で延伸した。その後、 160°Cでアニーリング処理した後、 60°Cまで冷却し、耳部をスリットして多層樹脂延伸フィルムである光反射体を得た。尚、表面層（A) は、液晶ディスプレイを組み立てる際、導光体と接する面となる。

得られた光反射体と実施例 1に記載される導光体を用いて、実施例 1と同じ方法により面光源装置を製造した。実施例 3

PP 1、 HDPE、フイラ一として重質炭酸カルシウム、二酸化チタンからなる組成物（B) を押出機を用いて 250°Cで溶融混練した。組成物（B) の重量組成は表 2に示す通りにした。その後、シート状に押し出し、冷却ロールで約 6 0°Cまで冷却して、無延伸シートを得た。得られた無延伸シートを 145°Cに再加熱した後、多数のロール群の周速差を利用して縦方向に表 2に記載の倍率で延伸した。

PP 2、 HDPE、フイラ一として重質炭酸カルシウム、二酸化チタンからなる組成物（A) 及び（C) を、それぞれ別々の押出機を用いて 250°Cで溶融混練した。各組成物の重量組成は表 2に示す通りにした。その後、シート状に押し出し上記工程で得られた組成物（B) よりなる延伸フィルムの表裏に表 2に記載の構成で積層し、その後、冷却ロールで約 60°Cまで冷却することによって積層物（AZBZC) を得た。

この積層物を約 150°Cまで再加熱してテンターで横方向に表 2に記載の倍率で延伸した。その後、 160°Cでアニーリング処理した後、 60°Cまで冷却し、耳部をスリットして多層樹脂延伸フィルムである光反射体を得た。尚、表面層 (A) は、液晶ディスプレイを組み立てる際、導光体と接する面となる。

得られた光反射体と実施例 1に記載される導光体を用いて、実施例 1と同じ方法により面光源装置を製造した。実施例 4

PP 1、 HDPE、フイラ一として軽質炭酸カルシウム、二酸化チタンからなる組成物（B) ； PP 2、 HDPE、フイラ一として軽質炭酸カルシウム、二酸化チタンからなる組成物（A) 及び（C) とを、それぞれ別々の 3台の押出機を用いて 250°Cで溶融混練した。各組成物の重量組成は表 2に示す通りにした。その後、一台の共押ダイに供給してダイ内で（B) の両面に（A)、 (C) を積層後、シート状に押し出し、冷却ロールで約 60°Cまで冷却することによって積層物（A/BZC) を得た。

得られた光反射体と実施例 1に記載される導光体を用いて、実施例 1と同じ方法により面光源装置を製造した。実施例 5

PP 1、 HDPE、フィラーとして硫酸バリウム、二酸化チタンからなる組成物（B) ； PP2、 HDPE、フイラ一として硫酸バリウム、二酸化チタンからなる組成物（A)及び（C) とを、それぞれ別々の 3台の押出機を用いて 250°C で溶融混練した。各組成物の重量組成は表 2に示す通りにした。その後、一台の共押ダイに供給してダイ内で（B) の両面に（A)、 (C) を積層後、シート状に押し出し、冷却ロールで約 60°Cまで冷却することによって積層物（AZB/C) を得た。

この積層物を 145 °Cに再加熱した後、多数のロール群の周速差を利用して縦方向に表 2に記載の倍率で延伸し、再び約 150°Cまで再加熱してテンターで横方向に表 2に記載の倍率で延伸した。その後、 1 60°Cでアニーリング処理した後、 60°Cまで冷却し、耳部をスリットして多層樹脂延伸フィルムである光反射体を得た。尚、表面層（A) は、液晶ディスプレイを組み立てる際、導光体と接する面となる。

得られた光反射体と実施例 1に記載される導光体を用いて、実施例 1と同じ方法により面光源装置を製造した。比較例 1

市販の白色ポリエステルフィルム（東レ (株)製、商品名： E 60 L) を光反射体として用いた。

この光反射体と実施例 1に記載される導光体を用いて、実施例 1と同じ方法により面光源装置を製造した。試験例

製造した実施例 1〜 5および比較例 1の光反射体について、摩擦試験、 2 %歪み圧縮応力の測定、鉛筆硬度試験、空隙率の測定を実施した。

① 摩擦試験

密度 1. 0 1 g/ cm³の環状ポリオレフイン系樹脂（日本ゼオン製、商品名：ゼォノア 1 06 OR) からなる導光体の裏面（非発光面；鉛筆硬度 B) に 1. 5 cm角に採取した光反射体を、その反射面が当たるように取り付け、速度 2. 5 c / s e c、荷重 1 35 g/ c m²にて 5 c m幅で 1 0回往復させた。導光体の表面を、ォリンパス光学工業（株）製の光学顕微鏡 S ZX 1 2を用いて 1 0倍に拡大して観察し、傷の有無を観察した。傷が認められた場合は、傷の長さを測定し、その総和を求めた。評価は以下の 3段階で行った。

〇傷がまったく認められない

△ 実質的な傷は認められない（傷の長さの総和が 2 mm未満）

X 傷が大きくて実用上問題がある（傷の長さの総和が 2 mm以上） ② 2%歪み圧縮応力の測定

引張試験機オートグラフ AGS— 5 kND (島津製作所製）に加圧ユニットを取り付け、圧縮速度 ImmZm i nで光反射体を圧縮して行き、 CCDレーザー変位センサ一 LK3100 (キーエンス社製）で 2%歪みを観測した時の圧縮応力を引張試験器にて測定した

③ 鉛筆硬度試験

J I S-K5401 -69記載の方法で、 10 g荷重で掃引したときの基材の傷跡を目視で判定した。

④ 空隙率の測定

J I S— P— 8 1 1 8に準拠して延伸フィルムの密度および真密度を測定し、上記式（1) により求めた。

これらの各測定結果を表 2および表 3に示す。

表 2

表面層（A) 組成（重 »%〉基材層（B) 組成（重 4%) 裏面層（C) 組成（重 *%) '層の肉厚延伸倍率倍率比面積倍率空隙率

PP2 HDPE フイラ一 Ti0₂ PP 1 HDPE フイラ一 Ti¾ PP2 HDPE フィラー Ti0₂ A/B/C (μπύ 縦横 CD MD/CD MD*CD ( ) 実施例 1 97 (a) 2.5 0.5 29 6 (a) 60 5 97 (a) 2.5 0.5 1/168/ 1 8.0 1.0 8.00 8.0 45 実施例 2 70 (a) 29.5 0.5 61 6 (a) 30 3 97 (a) 2.5 0.5 1/168/ 1 4.2 8.5 0.49 35.7 43 実施例 3 55 (b) 44.5 0.5 71 6 (b) 20 3 55 (b) 44.5 0.5 41/168/41 4.2 8.5 0.49 35.7 45 実施例 4 97 (o) 2.5 0.5 59 6 (c) 30 5 97 (c) 2.5 0.5 1/168/ 1 4.2 8.5 0.49 35.7 30 実施例 5 97 (d) 2.5 0.5 59 6 (d) 30 5 97 (d) 2.5 0.5 1/168/ 1 4.2 8.5 0.49 35.7 45 比較例 1 白色ポリエステルフィルム

表 3

産業上の利用の可能性

本発明によれば、面光源装置の製造時もしくはこれを液晶デイスプレイ装置に組み込んで使用した時に、導光体と光反射体が振動等により擦れても傷を発生しない。また、本発明によれば、面光源装置およびこれを用いた液晶

装置の軽量化が実現できる。

Claims

5W 求の範囲

1 . 少なくとも一つの側端部を光入射面とし、かつ一表面を発光面とする導光体と、前記導光体の側端部近傍に配された光源と、前記発光面と相対する面側に配された光反射体からなる面光源装置であって、

前記導光体はポリオレフイン系樹脂を主成分とし、

前記光反射体もポリオレフイン系樹脂を主成分とし、かつ、

平面が 1 . 5 c m四方の光反射体を用意して、その反射面を、光反射体に面する導光体の表面上に荷重 1 3 5 g / c m ²で押圧しながら速度 2 . 5 c m/ s e cにて 5 c m幅で 1 0回往復させたときに、導光体の表面に実質的な傷が生じないことを特徴とする面光源装置。

2. 前記導光体の光反射体に面する表面の鉛筆硬度が 3 B〜 5 Hであることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の面光源装置。

3 . 前記導光体の密度が 0 . 7〜1 . 5 c m ³であることを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載の面光源装置。

4 . 前記導光体が、環状ポリオレフインを主成分とすることを特徴とする請求の範囲第 1〜 3項のいずれかに記載の面光源装置。

5 . 前記環状ポリオレフィンが主鎖にシク口アル力ン構造またはシク口ァルケン構造を有することを特徴とする請求の範囲第 4項に記載の面光源装置。

6 . 前記光反射体は少なくとも 1軸方向に延伸成形された層を含むことを特徴とする請求の範囲第 1〜 5項のいずれかに記載の面光源装置。

7. 前記光反射体の導光体に面する表面の鉛筆硬度が 5 H以下であることを特徴とする請求の範囲第 1〜 6項のいずれかに記載の面光源装置。

8 . 前記光反射体の空隙率が 5〜 5 0 %であることを特徴とする請求の範囲第 1〜 7項のいずれかに記載の面光源装置。

9 . 前記光反射体の厚さ方向の 2 %歪み圧縮応力が 3 0 0〜3 0 0 0 g f Z c m ²であることを特徴とする請求の範囲第 1〜 8項のいずれかに記載の面光源装

1 0 . 請求の範囲第 1〜 9項のいずれかに記載の面光源装置をバックライト光源手段として用いることを特徴とする液晶ディスプレイ装置。