光拡散板の製造方法
【課題】押出成形時におけるメヤニの発生を抑制し、表面不良の発生を低減することが可能な光拡散板の製造方法、この方法により得ることのできる光拡散板、これを備えた面光源装置及び、透過型画像表示装置を提供する。
【解決手段】光拡散板の製造方法は、粒子成分を含まない熱可塑性樹脂を溶融し、当該熱可塑性樹脂からなる層が表面４２ａ，４２ｂを構成するように押し出すことによって光拡散板４０となる樹脂シート７０を成形する工程と、２つの押圧ロール６８，６９で樹脂シート７０を挟み込み、少なくとも一方の押圧ロールの周面に設けられた転写型によって樹脂シート７０の表面４２ａ，４２ｂに凹凸を形成する工程と、を備えている。
【解決手段】光拡散板の製造方法は、粒子成分を含まない熱可塑性樹脂を溶融し、当該熱可塑性樹脂からなる層が表面４２ａ，４２ｂを構成するように押し出すことによって光拡散板４０となる樹脂シート７０を成形する工程と、２つの押圧ロール６８，６９で樹脂シート７０を挟み込み、少なくとも一方の押圧ロールの周面に設けられた転写型によって樹脂シート７０の表面４２ａ，４２ｂに凹凸を形成する工程と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光拡散板の製造方法、光拡散板、これを備えた面光源装置及び透過型画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
透過型画像表示装置の一例である直下型画像表示装置として、透過型画像表示部の背面側に光源が配置されたものが広く用いられている。かかる直下型画像表示装置としては、光源からの光を均一に分散させて透過型画像表示部を均一に照明できることが望ましい。このため光源と透過型画像表示部との間には、光源側から入射する光を、その向きを変えて反対側の透過型画像表示部側から出射させる機能を有する光拡散板が配置されていることが一般的である（例えば特許文献１：特開平７−１９８９１３号公報参照）。
【０００３】
このような光拡散板は、押出成形法により製造され得る。具体的には、溶融樹脂をシート状に押し出すことによって製造される樹脂シートを、所定の長さに切り出すことで光拡散板を製造し得る（例えば特許文献２：国際公開０７／０５７９６０号パンフレット参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９８９１３号公報
【特許文献２】国際公開０７／０５７９６０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記に示した押出成形法では、溶融樹脂の押出口であるダイリップにおいて、溶融樹脂の一部が熱劣化した黒色の物体が形成され、メヤニが付着したような状態となることがある。このような、いわゆる「メヤニ」がダイリップに付着する現象は、粒子成分が含まれた溶融樹脂を押出す際に特に顕著に現れる。そして、このメヤニは、ダイリップから押出される樹脂シートに接触したり付着したりすることにより、樹脂シートの表面に不良を発生させるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、押出成形時におけるメヤニの発生を抑制し、表面不良の発生を低減することが可能な光拡散板の製造方法、この方法により得ることのできる光拡散板、これを備えた面光源装置及び、透過型画像表示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】
【０００７】
本願発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、いわゆる「メヤニ」の発生が、溶融樹脂に含まれる粒子成分とダイリップにおけるエッジ形状とに起因することを見出した。すなわち、粒子成分を含む溶融樹脂をエッジから押し出すと、樹脂シートの表面から粒子成分が浮き上がり、当該粒子成分とエッジ表面と上記表面との間に微小な空間が形成される。この空間に溶融樹脂が滞留するとメヤニが発生する。
【０００８】
そこで、本発明に係る光拡散板の製造方法は、粒子成分を含まない熱可塑性樹脂を溶融し、当該熱可塑性樹脂からなる層が表面を構成するように押し出すことによって光拡散板となる樹脂シートを成形する工程と、２つの押圧ロールで樹脂シートを挟み込み、少なくとも一方の押圧ロールの周面に設けられた転写型によって樹脂シートの表面に凹凸を形成する工程と、を備えている。
【０００９】
この光拡散板の製造方法では、押出成形時にダイリップに接触する表面を構成する層の材料を、メヤニの発生の原因となる粒子成分を含まない熱可塑性樹脂としている。この粒子成分を含まない熱可塑性樹脂により構成される樹脂シートの表面に凹凸を形成しているので、この凹凸により拡散された光が出射される。この方法により、熱可塑性樹脂に含まれる粒子成分によって、押出成形時のメヤニの発生要因となる上記微小な空間が形成されることを防止できる。この結果、エッジ部分にメヤニが発生することが抑制され、表面不良の発生を低減させることが可能となる。
【００１０】
本発明に係る光拡散板の製造方法では、２つの押圧ロールの周面には転写型がそれぞれ設けられており、２つの当該転写型の形状は互いに異なっているものとすることができる。
【００１１】
光拡散板が用いられる製品の一部品として光拡散板が組み付けられる場合には、例えば光拡散板の反りの向きに基づいて光拡散板の組み付け方向が決まるものがある。この光拡散板の製造方法では、樹脂シートの表面と裏面とで互いに異なる形状の転写型が転写されるので、触感や見た目により表面と裏面とを容易に判別することが可能な光拡散板が製造される。これにより、製品組み付け時に表と裏とを間違って組み付けられることを防止できる光拡散板を提供することができる。
【００１２】
本発明はまた、上記本発明に係る製造方法により得ることのできる光拡散板に関する。本発明に係る光拡散板は、表面不良の発生が低減されるので高品質に製造される。
【００１３】
本発明はまた、上記光拡散板と、互いに離間して配置されており、光拡散板に光を供給する複数の光源を有する光源部と、を備えている、面光源装置とすることができる。この構成では、高品質に製造される上記光拡散板を備えているので、光源の光を均一に分散して出射することが可能となる。
【００１４】
本発明はまた、上記面光源装置と、複数の光源から出力され光拡散板を通過した光によって照明される透過型画像表示部と、を備えている、透過型画像表示装置とすることができる。この構成では、高品質に製造される上記の光拡散板を備えているので、光源の光を均一に分散して出射し、透過型画像表示部を照明することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、押出成形時において、メヤニの発生を抑制し、表面不良の発生を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る光拡散板の製造方法により製造される光拡散板を含む透過型画像表示装置の一実施形態の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明に係る光拡散板の一実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る製造方法の一実施工程を示すための説明図である。
【図４】本実施形態に係る押圧ロールの周面に設けられる転写型に形成された凹凸を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明に係る製造方法の一実施工程を示すフローチャートである。
【図６】メヤニが発生するメカニズムを説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。また、説明中「上」、「下」などの方向を示す語は、図面に示された状態に基づいた便宜的な語である。
【００１８】
〔透過型画像表示装置〕
図１は、本発明に係る光拡散板の製造方法により製造される光拡散板を含む透過型画像表示装置の一実施形態の構成を模式的に示す断面図であり、透過型画像表示装置を分解して示している。最初に、本実施形態に係る製造方法によって製造される光拡散板４０を含む透過型画像表示装置１の構成について、図１を参照しながら説明する。透過型画像表示装置１は、図１に示すように、透過型画像表示部１０と、透過型画像表示部１０の背面側に対向して配置された面光源装置２０とを備えている。以下の説明では、図１に示すように、面光源装置２０と透過型画像表示部１０の配列方向をｚ軸方向（板厚方向）と称し、ｚ軸方向に直交する２方向であって互いに直交する２方向をｘ軸方向及びｙ軸方向と称す。
【００１９】
透過型画像表示部１０は、面光源装置２０から出力された光によって照明されることにより画像を表示する。透過型画像表示部１０としては、例えば液晶セル１１の両面に直線偏光板１２，１３が配置されたカラー液晶表示パネルが挙げられる。この場合、透過型画像表示装置１は、液晶表示装置（又は液晶テレビ）である。液晶セル１１及び偏光板１２，１３は、従来の液晶表示装置などの透過型画像表示装置で用いられているものを用いることができる。液晶セル１１としてはＴＦＴ（Thin Film Transistor）型、ＳＴＮ（Super TwistedNematic）型などの公知の液晶セルが例示される。
【００２０】
面光源装置２０は、いわゆる直下型の面光源装置であり、並列配置された複数の光源３１を含む光源部３０を有する。各光源３１は、複数の光源３１の配列方向に直交する方向に延在している線状光源であり、蛍光ランプ（冷陰極線ランプ）のような直管状のものが例示される。複数の光源３１は各光源３１の中心軸線が同一の平面Ｐ１内に位置するように間隔をあけて配置されており、隣接する２つの光源３１，３１の中心軸線間の距離をＬとした場合、距離Ｌは、例えば１５ｍｍ〜１５０ｍｍである。ここでは、光源３１は線状としたが、ＬＥＤのような点光源などを用いることも可能である。なお、図１中に示した平面Ｐ１は説明の便宜のためであり、仮想的な平面である。
【００２１】
複数の光源３１は、図１に示すように、ランプボックス３２内に配置されていることが好ましく、ランプボックス３２の内面３２ａは、光散乱反射面として形成されていることが好ましい。これにより、各光源３１から出力された光が透過型画像表示部１０側に確実に出力されるため、各光源３１からの光を効率的に利用することが可能となるからである。本実施形態では、光源部３０は、上記好ましい構成のランプボックス３２を有するものとして説明する。
【００２２】
面光源装置２０は、光源部３０の前面側（図１では上側）、すなわち、透過型画像表示部１０側に光源３１に対して離間して配置された光拡散板４０を有している。上記光拡散板４０と複数の光源３１との間の離間距離をＤとした場合、離間距離Ｄは、例えば５ｍｍ〜５０ｍｍである。面光源装置２０では、薄型化を図るため、Ｌ／Ｄが１．５以上であり、好ましくは、Ｌ／Ｄは２．５以上となるように、隣接する２光源３１，３１間の距離Ｌ及び離間距離Ｄが選択されている。
【００２３】
光拡散板４０は、光源部３０からの光、すなわち、各光源３１からの直接光及びランプボックス３２の内面３２ａで反射した反射光を透過型画像表示部１０に向けて拡散照射するためのものである。光拡散板４０の厚さｄ１は、１．０ｍｍ〜４．０ｍｍ程度である。
【００２４】
次に、光拡散板４０の構成について、図２を用いて説明する。光拡散板４０は、中間層４１及び表層（表面）４２ａ，４２ｂが、光源部３０の前面側（図１では上側）から表層４２ａ、中間層４１、表層４２ｂの順に積層されてなる積層体（多層体）である。すなわち、光拡散板４０は、中間層４１が表層４２ａ及び表層４２ｂによって挟まれた２種３層の構造を有する。
【００２５】
光拡散板４０を構成する中間層４１は、熱可塑性樹脂からなる。光拡散板４０を構成する表層４２ａ，４２ｂは、粒子成分を含まない熱可塑性樹脂からなる。ここでいう「粒子成分」とは、一次粒子径が比較的大きな拡散剤やマット化剤などの粒子のことをいい、その粒径は、例えば３０μｍ以上である。
【００２６】
光拡散板４０を構成する表層４２ａ，４２ｂは、添加剤としての紫外線吸収剤、光安定剤、及び熱安定剤が含まれる熱可塑性樹脂からなる層としてもよい。熱可塑性樹脂としては、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体樹脂）、ＭＳ樹脂（メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂）、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂）、環状ポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン重合体などが例示される。
【００２７】
紫外線吸収剤としては、例えばベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン計紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、マロン酸エステル系紫外線吸収剤、シュウ酸アニリド系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤などが挙げられ、好ましくはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤である。
【００２８】
光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤、アクリレート系光安定剤などが挙げられ、好ましくは、ヒンダードアミン系光安定剤である。
【００２９】
熱安定剤としては、リン系熱安定剤、フェノール系熱安定剤、硫黄系熱安定剤、などが挙げられ、好ましくは、リン系熱安定剤である。
【００３０】
光拡散板４０を構成する表層４２ａ，４２ｂには、エンボス加工が施されており、微細な凹凸が多数形成されている。表層４２ａと表層４２ａとは、図２（ｂ）に示すように、互いに異なる凹凸形状が形成されている。
【００３１】
〔光拡散板の製造方法〕
次に、本実施形態に係る光拡散板の製造方法について、図３〜図５を用いて説明する。まず、光拡散板４０を製造するための装置について説明する。図３（ａ）は、光拡散板となるべき樹脂シートを製造する製造装置の概略構成図である。光拡散板４０は、図３（ａ）に示すような樹脂シート製造装置６０によって製造された樹脂シート７０を所定の長さに切り出すことで製造される。
【００３２】
樹脂シート製造装置６０は、中間層７１（図３（ｂ）参照）となる熱可塑性樹脂を加熱溶融するためのスクリュー径が４０ｍｍの第１押出機６１と、表層７２ａ，７２ｂ（図３（ｂ）参照）となる、例えば拡散剤やマット化剤といった粒子成分を含まない熱可塑性樹脂を加熱溶融するためのスクリュー径が２０ｍｍの第２押出機６２と、第１及び第２押出機６１，６２から供給される溶融樹脂をシート状に押し出すためのマルチマニホールドダイといったダイ６３と、ダイ６３から押し出されたシート状の樹脂シート７０を成形するための第１押圧ロール６７、第２押圧ロール（押圧ロール）６８及び第３押圧ロール（押圧ロール）６９を備えている。第１押圧ロール６７、第２押圧ロール６８及び第３押圧ロール６９は、各ロールの軸が略平行に配置されている。第１押圧ロール６７の周面は、鏡面である。
【００３３】
図４（ａ）は、第２押圧ロール６８の周面に設けられる転写型６８ａに形成された凹凸を模式的に示す断面図、図４（ｂ）は、第３押圧ロール６９の周面に設けられる転写型６９ａに形成された凹凸を模式的に示す断面図である。
【００３４】
第２押圧ロール６８の周面には、図４（ａ）に示すように、微細な凹凸からなるマット転写型６８ａが設けられている。すなわち、第２押圧ロール６８の周面は、微細な凹凸が多数形成されてなるマット面とされており、図３（ｂ）に示す表層７２ｂの凹凸と反転した形状を有する面となっている。微細な凹凸の表面粗さは、ＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される算術平均粗さＲａで表すと、５０μｍである。
【００３５】
第３押圧ロール６９の周面には、図４（ｂ）に示すように、微細な凹凸からなるマット転写型６９ａが設けられている。すなわち、第３押圧ロール６９の周面は、微細な凹凸が多数形成されてなるマット面とされており、図３（ｂ）に示す表層７２ａの凹凸と反転した形状を有する面となっている。微細な凹凸の表面粗さは、ＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される算術平均粗さＲａで表すと、１２０μｍである。
【００３６】
次に、光拡散板４０の製造工程について説明する。図５は、本発明に係る製造方法の一実施工程を示すフローチャートである。本実施形態における光拡散板４０の製造工程は、図５に示すように、準備工程Ｓ１と、溶融工程Ｓ２と、押出工程Ｓ３と、転写工程Ｓ４と、切出工程Ｓ５とを有している。以下、準備工程Ｓ１〜切出工程Ｓ５について順に説明する。
【００３７】
まず、準備工程Ｓ１では、熱可塑性樹脂としてのスチレン系樹脂と、添加剤としての紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤、及び熱安定剤を準備する。次いで、スチレン系樹脂、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤、及び熱安定剤をハンドブレンドする。そして、その混合物をスクリュー径３０ｍｍの造粒機にて１９０℃〜２３０℃で溶融混練し、例えば拡散剤やマット化剤といった粒子成分を含まないマスターバッチペレットを作製する。
【００３８】
次に、溶融工程Ｓ２では、スチレン系樹脂をシリンダ内の温度が２００℃〜２４５℃の第１押出機６１で溶融混練して、ダイ６３に供給する。同様に、上記マスターバッチペレットをシリンダ内の温度が２００℃〜２４５℃の第２押出機６２で溶融混練して、ダイ６３に供給する。
【００３９】
次に、押出工程Ｓ３では、上記第１押出機６１から供給される溶融樹脂が中間層７１となり、上記第２押出機６２から供給される溶融樹脂が表層７２ａ，７２ｂとなるように、ダイ６３によりダイ温度２４５℃で共押出成形を行う。そして、共押出成形された樹脂を第１押圧ロール６７、第２押圧ロール６８、及び第３押圧ロール６９で挟圧と冷却とを行うことによって、図２に示す中間層４１となる中間層７１、図２に示す表層４２ａとなる表層７２ａ及び図２に示す表層４２ｂとなる表層７２ｂによって構成される２種３層の樹脂シート７０を得る。
【００４０】
次に、転写工程Ｓ４では、押出工程Ｓ３において押し出された樹脂シート７０を第１押圧ロール６７と第２押圧ロール６８とで挟み込んで押圧することで、樹脂シート７０の一方の面である表層７２ｂにエンボス加工を施す第１転写工程Ｓ４１と、樹脂シート７０を第２押圧ロール６８と第３押圧ロール６９とで挟み込んで押圧することで、樹脂シート７０の他方の面である表層７２ａにエンボス加工を施す第２転写工程Ｓ４２とを含む。
【００４１】
第１転写工程Ｓ４１では、図３（ｂ）に示すように、ダイ６３から共押出しされた樹脂シート７０の表層７２ｂに、図４（ａ）に示すような第２押圧ロール６８の周面に設けられたマット転写型６８ａの微細な凹凸が転写される。これにより、樹脂シート７０の表層７２ｂには、拡散性能を有する微細な凹凸面が形成される。また、第２転写工程Ｓ４２では、図３（ｂ）に示すように、ダイ６３から共押出しされた樹脂シート７０の表層７２ａに、図４（ｂ）に示すような第３押圧ロール６９の周面に設けられたマット転写型６９ａの微細な凹凸が転写される。これにより、樹脂シート７０の表層７２ａには、拡散性能を有する微細な凹凸面が形成される。
【００４２】
次に、切出工程Ｓ５では、転写工程Ｓ４において得ることのできる樹脂シート７０を、所定の長さに切り出すことによって光拡散板４０を製造する。
【００４３】
次に、上記光拡散板の製造方法の作用効果について説明する。ここで、ダイリップにメヤニが発生するメカニズムについて説明する。本願発明者らは、メヤニがダイリップに付着する現象は、例えば拡散剤やマット化剤といった粒子成分が含まれた溶融樹脂を押出す際に特に顕著に現れることに着目し、鋭意検討を重ねた結果、メヤニの発生メカニズムを見出した。見出したメヤニの発生メカニズムは以下のとおりである。
【００４４】
図６に示すように、溶融樹脂４５及び溶融樹脂４５に含まれる、例えばマット化剤といった粒径φが３０μｍの粒子成分４６は、ダイ６３の押出口であるダイリップ６４から押し出される。このとき、樹脂シート７０の表面７０ａから粒子成分４６が浮き上がり、当該粒子成分４６とリップエッジ６４ｂと上記表面７０ａとの間に微小な空間Ｓが形成される。そして、この空間Ｓに溶融樹脂４５の一部４５ａが滞留し、熱劣化して硬化することによりメヤニが発生する。
【００４５】
上記に記載したメヤニの発生メカニズムを踏まえ、本実施形態の光拡散板の製造方法では、表層４２ａ，４２ｂとなる樹脂シート７０の表層７２ａ，７２ｂの材料として、メヤニの発生の原因となる粒子成分が添加されていないスチレン系樹脂を準備している。そして、この粒子成分を含まないスチレン系樹脂からなる表層７２ａ，７２ｂに、光拡散板としての拡散機能を有するためのエンボス加工が施される。この光拡散板の製造法では、表層を形成するスチレン系樹脂に粒子成分が含まれていないので、この粒子成分とリップエッジ６４ｂと表面７０ａとの間に微小な空間が形成されることがない。この結果、押出成形時において、エッジ部分にメヤニが発生することが抑制され、表面の外観を損なうといった表面不良の発生を低減させることが可能となる。
【００４６】
また、光拡散板には、微小な反りが付与されている場合があり、この光拡散板が用いられる、例えば面光源装置や透過型画像表示装置といった製品には、この反り方向に基づいて光拡散板が組み付けられることがある。上記実施形態で示した製造方法により製造される光拡散板４０は、表面と裏面とで表面粗さが異なっているので、表面と裏面との判別がつきやすい。この結果、上記のような透過型画像表示装置１に光拡散板４０を組み付ける際の表裏（反り方向）の間違いを防止できる光拡散板を提供することができる。
【実施例】
【００４７】
次に、光拡散板４０の製造方法について、上記作用効果が具体的に得られる点について、実施例を基に説明する。以下、実施例１及び比較例１について説明する。
【００４８】
本実施例では、以下に示すものを最初に準備した。
＜光拡散板の原材料＞
光拡散板の材料として以下の（１）〜（７）のものを用意した。
（１）熱可塑性樹脂Ａ
スチレン系樹脂（東洋スチレン株式会社製：ＨＲＭ４０）
（２）マット化剤Ｂ
マット化剤（積水化成品工業株式会社製：ＸＸ−３３５Ｋ、粒径：３０μｍ）
（３）紫外線吸収剤Ｃ
紫外線吸収剤（ＡＤＥＫＡ社製：ＬＡ−３１）
（４）光安定剤Ｄ
ヒンダードアミン系光安定剤（ＢＡＳＦジャパン社製：ＴＩＮＵＶＩＮ７７０）
（５）熱安定剤Ｅ
熱安定剤（住友化学株式会社製：スミライザーＧＰ）
（６）マスターバッチペレットＦ
９８．４重量部の熱可塑性樹脂Ａ、１．０重量部の紫外線吸収剤Ｃ、０．５重量部のヒンダードアミン系光安定剤Ｄ、０．１重量部の熱安定剤Ｅをハンドブレンドした後、スクリュー径３０ｍｍφの造粒機にて１９０℃〜２３０℃で溶融混練し、粒子成分を含まないマスターバッチペレットＦを作製した。
（７）マスターバッチペレットＧ
９０．４重量部の熱可塑性樹脂Ａ、８．０重量部のマット化剤Ｂ（粒子成分）、１．０重量部の紫外線吸収剤Ｃ、０．５重量部のヒンダードアミン系光安定剤Ｄ、０．１重量部の熱安定剤Ｅをハンドブレンドした後、スクリュー径３０ｍｍφの造粒機にて１９０℃〜２３０℃で溶融混練し、粒子成分を含むマスターバッチペレットＧを作製した。
【００４９】
次に、マット化剤Ｂの粒径について、測定試料１ｇをアイソトン溶液２００ｃｃ中に入れ、超音波洗浄装置で１０分間の分散処理を行った後、粒度分布測定装置（コールター社製：コールターカウンターマルチマイザーＩＩ）を使用して、アパーチャ径２００μｍの条件で測定を行った。測定された粒度分布の中心粒径（Ｄ５０％）を算出すると、その粒径は、２９．３μｍであった。
【００５０】
＜実施例１＞
図３（ａ）に示した樹脂シート製造装置６０を用いて、光拡散板４０としての樹脂シート７０を製造した。まず、１００重量部の熱可塑性樹脂Ａをスクリュー径４０ｍｍの単軸押出機６１にて２００℃〜２４５℃で溶融混練した。次に、マスターバッチペレットＦをスクリュー径が２０ｍｍの単軸押出機６１にて２００℃〜２４５℃で溶融混練した。そして、溶融混練した上記熱可塑性樹脂Ａ及び上記マスターバッチペレットＦをダイ６３に供給し、ダイ温度２４５℃で２種３層の構造の樹脂シート７０を連続的に共押出した。
【００５１】
このとき、樹脂シート製造装置６０が備えるダイ６３におけるダイリップ６４のリップ長（幅）は２５０ｍｍである。そして、上記形状のダイリップ６４から樹脂シート７０を共押出したときのリップエッジ６４ｂ（図６参照）におけるメヤニの発生状況を目視観察した。この目視による観察結果を下記の表１に示す。表１は、観察スタート時（０分）、６０分後、１２０分後、２４０分後におけるメヤニの発生状況を示したものである。
【００５２】
＜比較例１＞
実施例１と同様に、樹脂シート製造装置６０を用いて、光拡散板４０としての樹脂シート７０を製造した。まず、１００重量部の熱可塑性樹脂Ａをスクリュー径４０ｍｍの単軸押出機６１にて２００℃〜２４５℃で溶融混練した。次に、マスターバッチペレットＧをスクリュー径が２０ｍｍの単軸押出機６１にて２００℃〜２４５℃で溶融混練した。そして、溶融混練した上記熱可塑性樹脂Ａ及び上記マスターバッチペレットＧをダイ６３に供給し、ダイ温度２４５℃で２種３層の構造の樹脂シート７０を連続的に共押出した。
【００５３】
このとき、樹脂シート製造装置６０が備えるダイ６３におけるダイリップ６４のリップ長（幅）は２５０ｍｍである。そして、上記形状のダイリップ６４から樹脂シート７０を共押出したときのリップエッジ６４ｂ（図６参照）におけるメヤニの発生状況を、実施例１と同様に観察した。この目視による観察結果を下記の表１に示す。
【表１】
【００５４】
（評価結果）
上記表１に示すとおり、表面を構成する層としての表層７２ａ，７２ｂが、マット化剤Ｂ（粒子成分）を含まない熱可塑性樹脂からなる層となるように押し出して樹脂シート７０を成形する実施例１の製造方法では、樹脂シート７０を長時間押し出しても、リップエッジ６４ｂにメヤニの発生は観察できなかった。これに対し、表面を構成する層としての表層７２ａ，７２ｂが、マット化剤Ｂ（粒子成分）を含む熱可塑性樹脂からなる層となるように押し出して樹脂シート７０を成形する比較例１の製造方法では、３０分を経過したあたりからリップエッジ１６４ｂにメヤニが発生し始め、時間経過と共にメヤニの量が増加していくことが確認できた。
【００５５】
本発明に係る実施例１の製造方法では、表面を構成する層としての表層７２ａ，７２ｂがマット化剤Ｂ（粒子成分）を含まない熱可塑性樹脂からなる層となるように押し出して樹脂シート７０を成形することによって、メヤニの発生を抑制できることが明らかとなった。
【００５６】
以上、本発明の一実施形態及び一実施例について説明したが、本発明は、上記実施形態及び実施例に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５７】
例えば、上記実施形態では、図２に示すような中間層４１の両側に表層４２ａ，４２ｂが設けられた２種３層の構造を有する積層板である光拡散板４０を製造する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、２種２層の層構成を有する光拡散板を製造する場合であっても、表面を構成する層である２つの層が粒子成分を含まない熱可塑性樹脂からなる層を構成するように押し出して樹脂シートを成形すればよい。また、例えば２種５層の層構成を有する光拡散板でも、同様に、最も外側に構成される２つの層が粒子成分を含まない熱可塑性樹脂からなる層を構成するように押し出して樹脂シートを成形すればよい。
【００５８】
また、例えば、上記実施形態では、第２押圧ロール６８の周面は、微細な凹凸が多数形成されてなるマット面とされている例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第２押圧ロール６８の周面に、微細な凹凸が多数形成された転写シートを配置して、ダイ６３から共押出しされた樹脂シート７０の表層７２ｂに転写シートの微細な凹凸が転写されるようにしてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、第２及び第３押圧ロール６８，６９の周面には、微細な凹凸からなるマット転写型６８ａ，６９ａが設けられている例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第２及び第３押圧ロール６８，６９の周面には、複数の凹部又は凸部からなる転写型６８ａ，６９ａを設けることもできる。例えば、第２及び第３押圧ロール６８，６９の周面には、周方向に第２及び第３押圧ロール６８，６９を一周する複数の凹部又は凸部が、互いに平行に筋状に形成されていてもよい。凹部又は凸部の周方向に直交する断面の形状は半円弧状、半楕円形状、Ｖ字型形状などが挙げられる。
【００６０】
また、上記実施形態では、本発明に係る拡散板が直下型の面光源装置（バックライト）用の光拡散板として好適に用いられる例を挙げて説明したが、特にこのような用途に限定されるものでない。また、上記実施形態では、本発明に係る面光源装置（ランプボックス）は、透過型画像表示装置（液晶表示装置）用の面光源装置として好適に用いられる例を挙げて説明したが、特にこのような用途に限定されるものではない。例えば、拡散板は、照明カバー、看板、パーテーションなどに適用されてもよい。また、面光源装置は、インストルメントパネル、計器盤などに適用することもできる。
【符号の説明】
【００６１】
１…透過型画像表示装置、１０…透過型画像表示部、１１…液晶セル、１２，１３…偏光板、２０…面光源装置、３０…光源部、３１…光源、３２…ランプボックス、４０…光拡散板、４１…中間層、４２ａ，４２ｂ…表層、４５…溶融樹脂、４５ａ…一部、４６…粒子成分、６０…樹脂シート製造装置、６１…第１押出機、６２…第２押出機、６３…ダイ、６４…ダイリップ、６４ｂ…リップエッジ、６７…第１押圧ロール、６８…第２押圧ロール、６８ａ…マット転写型、６９…第３押圧ロール、６９ａ…マット転写型、７０…樹脂シート、７０ａ…表面、７１…中間層、７２ａ，７２ｂ…表層、Ｓ１…準備工程、Ｓ２…溶融工程、Ｓ３…押出工程、Ｓ４…転写工程、Ｓ５…切出工程、Ｓ４１…第１転写工程、Ｓ４２…第２転写工程。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光拡散板の製造方法、光拡散板、これを備えた面光源装置及び透過型画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
透過型画像表示装置の一例である直下型画像表示装置として、透過型画像表示部の背面側に光源が配置されたものが広く用いられている。かかる直下型画像表示装置としては、光源からの光を均一に分散させて透過型画像表示部を均一に照明できることが望ましい。このため光源と透過型画像表示部との間には、光源側から入射する光を、その向きを変えて反対側の透過型画像表示部側から出射させる機能を有する光拡散板が配置されていることが一般的である（例えば特許文献１：特開平７−１９８９１３号公報参照）。
【０００３】
このような光拡散板は、押出成形法により製造され得る。具体的には、溶融樹脂をシート状に押し出すことによって製造される樹脂シートを、所定の長さに切り出すことで光拡散板を製造し得る（例えば特許文献２：国際公開０７／０５７９６０号パンフレット参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９８９１３号公報
【特許文献２】国際公開０７／０５７９６０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記に示した押出成形法では、溶融樹脂の押出口であるダイリップにおいて、溶融樹脂の一部が熱劣化した黒色の物体が形成され、メヤニが付着したような状態となることがある。このような、いわゆる「メヤニ」がダイリップに付着する現象は、粒子成分が含まれた溶融樹脂を押出す際に特に顕著に現れる。そして、このメヤニは、ダイリップから押出される樹脂シートに接触したり付着したりすることにより、樹脂シートの表面に不良を発生させるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、押出成形時におけるメヤニの発生を抑制し、表面不良の発生を低減することが可能な光拡散板の製造方法、この方法により得ることのできる光拡散板、これを備えた面光源装置及び、透過型画像表示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】
【０００７】
本願発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、いわゆる「メヤニ」の発生が、溶融樹脂に含まれる粒子成分とダイリップにおけるエッジ形状とに起因することを見出した。すなわち、粒子成分を含む溶融樹脂をエッジから押し出すと、樹脂シートの表面から粒子成分が浮き上がり、当該粒子成分とエッジ表面と上記表面との間に微小な空間が形成される。この空間に溶融樹脂が滞留するとメヤニが発生する。
【０００８】
そこで、本発明に係る光拡散板の製造方法は、粒子成分を含まない熱可塑性樹脂を溶融し、当該熱可塑性樹脂からなる層が表面を構成するように押し出すことによって光拡散板となる樹脂シートを成形する工程と、２つの押圧ロールで樹脂シートを挟み込み、少なくとも一方の押圧ロールの周面に設けられた転写型によって樹脂シートの表面に凹凸を形成する工程と、を備えている。
【０００９】
この光拡散板の製造方法では、押出成形時にダイリップに接触する表面を構成する層の材料を、メヤニの発生の原因となる粒子成分を含まない熱可塑性樹脂としている。この粒子成分を含まない熱可塑性樹脂により構成される樹脂シートの表面に凹凸を形成しているので、この凹凸により拡散された光が出射される。この方法により、熱可塑性樹脂に含まれる粒子成分によって、押出成形時のメヤニの発生要因となる上記微小な空間が形成されることを防止できる。この結果、エッジ部分にメヤニが発生することが抑制され、表面不良の発生を低減させることが可能となる。
【００１０】
本発明に係る光拡散板の製造方法では、２つの押圧ロールの周面には転写型がそれぞれ設けられており、２つの当該転写型の形状は互いに異なっているものとすることができる。
【００１１】
光拡散板が用いられる製品の一部品として光拡散板が組み付けられる場合には、例えば光拡散板の反りの向きに基づいて光拡散板の組み付け方向が決まるものがある。この光拡散板の製造方法では、樹脂シートの表面と裏面とで互いに異なる形状の転写型が転写されるので、触感や見た目により表面と裏面とを容易に判別することが可能な光拡散板が製造される。これにより、製品組み付け時に表と裏とを間違って組み付けられることを防止できる光拡散板を提供することができる。
【００１２】
本発明はまた、上記本発明に係る製造方法により得ることのできる光拡散板に関する。本発明に係る光拡散板は、表面不良の発生が低減されるので高品質に製造される。
【００１３】
本発明はまた、上記光拡散板と、互いに離間して配置されており、光拡散板に光を供給する複数の光源を有する光源部と、を備えている、面光源装置とすることができる。この構成では、高品質に製造される上記光拡散板を備えているので、光源の光を均一に分散して出射することが可能となる。
【００１４】
本発明はまた、上記面光源装置と、複数の光源から出力され光拡散板を通過した光によって照明される透過型画像表示部と、を備えている、透過型画像表示装置とすることができる。この構成では、高品質に製造される上記の光拡散板を備えているので、光源の光を均一に分散して出射し、透過型画像表示部を照明することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、押出成形時において、メヤニの発生を抑制し、表面不良の発生を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る光拡散板の製造方法により製造される光拡散板を含む透過型画像表示装置の一実施形態の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明に係る光拡散板の一実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る製造方法の一実施工程を示すための説明図である。
【図４】本実施形態に係る押圧ロールの周面に設けられる転写型に形成された凹凸を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明に係る製造方法の一実施工程を示すフローチャートである。
【図６】メヤニが発生するメカニズムを説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。また、説明中「上」、「下」などの方向を示す語は、図面に示された状態に基づいた便宜的な語である。
【００１８】
〔透過型画像表示装置〕
図１は、本発明に係る光拡散板の製造方法により製造される光拡散板を含む透過型画像表示装置の一実施形態の構成を模式的に示す断面図であり、透過型画像表示装置を分解して示している。最初に、本実施形態に係る製造方法によって製造される光拡散板４０を含む透過型画像表示装置１の構成について、図１を参照しながら説明する。透過型画像表示装置１は、図１に示すように、透過型画像表示部１０と、透過型画像表示部１０の背面側に対向して配置された面光源装置２０とを備えている。以下の説明では、図１に示すように、面光源装置２０と透過型画像表示部１０の配列方向をｚ軸方向（板厚方向）と称し、ｚ軸方向に直交する２方向であって互いに直交する２方向をｘ軸方向及びｙ軸方向と称す。
【００１９】
透過型画像表示部１０は、面光源装置２０から出力された光によって照明されることにより画像を表示する。透過型画像表示部１０としては、例えば液晶セル１１の両面に直線偏光板１２，１３が配置されたカラー液晶表示パネルが挙げられる。この場合、透過型画像表示装置１は、液晶表示装置（又は液晶テレビ）である。液晶セル１１及び偏光板１２，１３は、従来の液晶表示装置などの透過型画像表示装置で用いられているものを用いることができる。液晶セル１１としてはＴＦＴ（Thin Film Transistor）型、ＳＴＮ（Super TwistedNematic）型などの公知の液晶セルが例示される。
【００２０】
面光源装置２０は、いわゆる直下型の面光源装置であり、並列配置された複数の光源３１を含む光源部３０を有する。各光源３１は、複数の光源３１の配列方向に直交する方向に延在している線状光源であり、蛍光ランプ（冷陰極線ランプ）のような直管状のものが例示される。複数の光源３１は各光源３１の中心軸線が同一の平面Ｐ１内に位置するように間隔をあけて配置されており、隣接する２つの光源３１，３１の中心軸線間の距離をＬとした場合、距離Ｌは、例えば１５ｍｍ〜１５０ｍｍである。ここでは、光源３１は線状としたが、ＬＥＤのような点光源などを用いることも可能である。なお、図１中に示した平面Ｐ１は説明の便宜のためであり、仮想的な平面である。
【００２１】
複数の光源３１は、図１に示すように、ランプボックス３２内に配置されていることが好ましく、ランプボックス３２の内面３２ａは、光散乱反射面として形成されていることが好ましい。これにより、各光源３１から出力された光が透過型画像表示部１０側に確実に出力されるため、各光源３１からの光を効率的に利用することが可能となるからである。本実施形態では、光源部３０は、上記好ましい構成のランプボックス３２を有するものとして説明する。
【００２２】
面光源装置２０は、光源部３０の前面側（図１では上側）、すなわち、透過型画像表示部１０側に光源３１に対して離間して配置された光拡散板４０を有している。上記光拡散板４０と複数の光源３１との間の離間距離をＤとした場合、離間距離Ｄは、例えば５ｍｍ〜５０ｍｍである。面光源装置２０では、薄型化を図るため、Ｌ／Ｄが１．５以上であり、好ましくは、Ｌ／Ｄは２．５以上となるように、隣接する２光源３１，３１間の距離Ｌ及び離間距離Ｄが選択されている。
【００２３】
光拡散板４０は、光源部３０からの光、すなわち、各光源３１からの直接光及びランプボックス３２の内面３２ａで反射した反射光を透過型画像表示部１０に向けて拡散照射するためのものである。光拡散板４０の厚さｄ１は、１．０ｍｍ〜４．０ｍｍ程度である。
【００２４】
次に、光拡散板４０の構成について、図２を用いて説明する。光拡散板４０は、中間層４１及び表層（表面）４２ａ，４２ｂが、光源部３０の前面側（図１では上側）から表層４２ａ、中間層４１、表層４２ｂの順に積層されてなる積層体（多層体）である。すなわち、光拡散板４０は、中間層４１が表層４２ａ及び表層４２ｂによって挟まれた２種３層の構造を有する。
【００２５】
光拡散板４０を構成する中間層４１は、熱可塑性樹脂からなる。光拡散板４０を構成する表層４２ａ，４２ｂは、粒子成分を含まない熱可塑性樹脂からなる。ここでいう「粒子成分」とは、一次粒子径が比較的大きな拡散剤やマット化剤などの粒子のことをいい、その粒径は、例えば３０μｍ以上である。
【００２６】
光拡散板４０を構成する表層４２ａ，４２ｂは、添加剤としての紫外線吸収剤、光安定剤、及び熱安定剤が含まれる熱可塑性樹脂からなる層としてもよい。熱可塑性樹脂としては、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体樹脂）、ＭＳ樹脂（メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂）、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂）、環状ポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン重合体などが例示される。
【００２７】
紫外線吸収剤としては、例えばベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン計紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、マロン酸エステル系紫外線吸収剤、シュウ酸アニリド系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤などが挙げられ、好ましくはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤である。
【００２８】
光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤、アクリレート系光安定剤などが挙げられ、好ましくは、ヒンダードアミン系光安定剤である。
【００２９】
熱安定剤としては、リン系熱安定剤、フェノール系熱安定剤、硫黄系熱安定剤、などが挙げられ、好ましくは、リン系熱安定剤である。
【００３０】
光拡散板４０を構成する表層４２ａ，４２ｂには、エンボス加工が施されており、微細な凹凸が多数形成されている。表層４２ａと表層４２ａとは、図２（ｂ）に示すように、互いに異なる凹凸形状が形成されている。
【００３１】
〔光拡散板の製造方法〕
次に、本実施形態に係る光拡散板の製造方法について、図３〜図５を用いて説明する。まず、光拡散板４０を製造するための装置について説明する。図３（ａ）は、光拡散板となるべき樹脂シートを製造する製造装置の概略構成図である。光拡散板４０は、図３（ａ）に示すような樹脂シート製造装置６０によって製造された樹脂シート７０を所定の長さに切り出すことで製造される。
【００３２】
樹脂シート製造装置６０は、中間層７１（図３（ｂ）参照）となる熱可塑性樹脂を加熱溶融するためのスクリュー径が４０ｍｍの第１押出機６１と、表層７２ａ，７２ｂ（図３（ｂ）参照）となる、例えば拡散剤やマット化剤といった粒子成分を含まない熱可塑性樹脂を加熱溶融するためのスクリュー径が２０ｍｍの第２押出機６２と、第１及び第２押出機６１，６２から供給される溶融樹脂をシート状に押し出すためのマルチマニホールドダイといったダイ６３と、ダイ６３から押し出されたシート状の樹脂シート７０を成形するための第１押圧ロール６７、第２押圧ロール（押圧ロール）６８及び第３押圧ロール（押圧ロール）６９を備えている。第１押圧ロール６７、第２押圧ロール６８及び第３押圧ロール６９は、各ロールの軸が略平行に配置されている。第１押圧ロール６７の周面は、鏡面である。
【００３３】
図４（ａ）は、第２押圧ロール６８の周面に設けられる転写型６８ａに形成された凹凸を模式的に示す断面図、図４（ｂ）は、第３押圧ロール６９の周面に設けられる転写型６９ａに形成された凹凸を模式的に示す断面図である。
【００３４】
第２押圧ロール６８の周面には、図４（ａ）に示すように、微細な凹凸からなるマット転写型６８ａが設けられている。すなわち、第２押圧ロール６８の周面は、微細な凹凸が多数形成されてなるマット面とされており、図３（ｂ）に示す表層７２ｂの凹凸と反転した形状を有する面となっている。微細な凹凸の表面粗さは、ＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される算術平均粗さＲａで表すと、５０μｍである。
【００３５】
第３押圧ロール６９の周面には、図４（ｂ）に示すように、微細な凹凸からなるマット転写型６９ａが設けられている。すなわち、第３押圧ロール６９の周面は、微細な凹凸が多数形成されてなるマット面とされており、図３（ｂ）に示す表層７２ａの凹凸と反転した形状を有する面となっている。微細な凹凸の表面粗さは、ＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される算術平均粗さＲａで表すと、１２０μｍである。
【００３６】
次に、光拡散板４０の製造工程について説明する。図５は、本発明に係る製造方法の一実施工程を示すフローチャートである。本実施形態における光拡散板４０の製造工程は、図５に示すように、準備工程Ｓ１と、溶融工程Ｓ２と、押出工程Ｓ３と、転写工程Ｓ４と、切出工程Ｓ５とを有している。以下、準備工程Ｓ１〜切出工程Ｓ５について順に説明する。
【００３７】
まず、準備工程Ｓ１では、熱可塑性樹脂としてのスチレン系樹脂と、添加剤としての紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤、及び熱安定剤を準備する。次いで、スチレン系樹脂、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤、及び熱安定剤をハンドブレンドする。そして、その混合物をスクリュー径３０ｍｍの造粒機にて１９０℃〜２３０℃で溶融混練し、例えば拡散剤やマット化剤といった粒子成分を含まないマスターバッチペレットを作製する。
【００３８】
次に、溶融工程Ｓ２では、スチレン系樹脂をシリンダ内の温度が２００℃〜２４５℃の第１押出機６１で溶融混練して、ダイ６３に供給する。同様に、上記マスターバッチペレットをシリンダ内の温度が２００℃〜２４５℃の第２押出機６２で溶融混練して、ダイ６３に供給する。
【００３９】
次に、押出工程Ｓ３では、上記第１押出機６１から供給される溶融樹脂が中間層７１となり、上記第２押出機６２から供給される溶融樹脂が表層７２ａ，７２ｂとなるように、ダイ６３によりダイ温度２４５℃で共押出成形を行う。そして、共押出成形された樹脂を第１押圧ロール６７、第２押圧ロール６８、及び第３押圧ロール６９で挟圧と冷却とを行うことによって、図２に示す中間層４１となる中間層７１、図２に示す表層４２ａとなる表層７２ａ及び図２に示す表層４２ｂとなる表層７２ｂによって構成される２種３層の樹脂シート７０を得る。
【００４０】
次に、転写工程Ｓ４では、押出工程Ｓ３において押し出された樹脂シート７０を第１押圧ロール６７と第２押圧ロール６８とで挟み込んで押圧することで、樹脂シート７０の一方の面である表層７２ｂにエンボス加工を施す第１転写工程Ｓ４１と、樹脂シート７０を第２押圧ロール６８と第３押圧ロール６９とで挟み込んで押圧することで、樹脂シート７０の他方の面である表層７２ａにエンボス加工を施す第２転写工程Ｓ４２とを含む。
【００４１】
第１転写工程Ｓ４１では、図３（ｂ）に示すように、ダイ６３から共押出しされた樹脂シート７０の表層７２ｂに、図４（ａ）に示すような第２押圧ロール６８の周面に設けられたマット転写型６８ａの微細な凹凸が転写される。これにより、樹脂シート７０の表層７２ｂには、拡散性能を有する微細な凹凸面が形成される。また、第２転写工程Ｓ４２では、図３（ｂ）に示すように、ダイ６３から共押出しされた樹脂シート７０の表層７２ａに、図４（ｂ）に示すような第３押圧ロール６９の周面に設けられたマット転写型６９ａの微細な凹凸が転写される。これにより、樹脂シート７０の表層７２ａには、拡散性能を有する微細な凹凸面が形成される。
【００４２】
次に、切出工程Ｓ５では、転写工程Ｓ４において得ることのできる樹脂シート７０を、所定の長さに切り出すことによって光拡散板４０を製造する。
【００４３】
次に、上記光拡散板の製造方法の作用効果について説明する。ここで、ダイリップにメヤニが発生するメカニズムについて説明する。本願発明者らは、メヤニがダイリップに付着する現象は、例えば拡散剤やマット化剤といった粒子成分が含まれた溶融樹脂を押出す際に特に顕著に現れることに着目し、鋭意検討を重ねた結果、メヤニの発生メカニズムを見出した。見出したメヤニの発生メカニズムは以下のとおりである。
【００４４】
図６に示すように、溶融樹脂４５及び溶融樹脂４５に含まれる、例えばマット化剤といった粒径φが３０μｍの粒子成分４６は、ダイ６３の押出口であるダイリップ６４から押し出される。このとき、樹脂シート７０の表面７０ａから粒子成分４６が浮き上がり、当該粒子成分４６とリップエッジ６４ｂと上記表面７０ａとの間に微小な空間Ｓが形成される。そして、この空間Ｓに溶融樹脂４５の一部４５ａが滞留し、熱劣化して硬化することによりメヤニが発生する。
【００４５】
上記に記載したメヤニの発生メカニズムを踏まえ、本実施形態の光拡散板の製造方法では、表層４２ａ，４２ｂとなる樹脂シート７０の表層７２ａ，７２ｂの材料として、メヤニの発生の原因となる粒子成分が添加されていないスチレン系樹脂を準備している。そして、この粒子成分を含まないスチレン系樹脂からなる表層７２ａ，７２ｂに、光拡散板としての拡散機能を有するためのエンボス加工が施される。この光拡散板の製造法では、表層を形成するスチレン系樹脂に粒子成分が含まれていないので、この粒子成分とリップエッジ６４ｂと表面７０ａとの間に微小な空間が形成されることがない。この結果、押出成形時において、エッジ部分にメヤニが発生することが抑制され、表面の外観を損なうといった表面不良の発生を低減させることが可能となる。
【００４６】
また、光拡散板には、微小な反りが付与されている場合があり、この光拡散板が用いられる、例えば面光源装置や透過型画像表示装置といった製品には、この反り方向に基づいて光拡散板が組み付けられることがある。上記実施形態で示した製造方法により製造される光拡散板４０は、表面と裏面とで表面粗さが異なっているので、表面と裏面との判別がつきやすい。この結果、上記のような透過型画像表示装置１に光拡散板４０を組み付ける際の表裏（反り方向）の間違いを防止できる光拡散板を提供することができる。
【実施例】
【００４７】
次に、光拡散板４０の製造方法について、上記作用効果が具体的に得られる点について、実施例を基に説明する。以下、実施例１及び比較例１について説明する。
【００４８】
本実施例では、以下に示すものを最初に準備した。
＜光拡散板の原材料＞
光拡散板の材料として以下の（１）〜（７）のものを用意した。
（１）熱可塑性樹脂Ａ
スチレン系樹脂（東洋スチレン株式会社製：ＨＲＭ４０）
（２）マット化剤Ｂ
マット化剤（積水化成品工業株式会社製：ＸＸ−３３５Ｋ、粒径：３０μｍ）
（３）紫外線吸収剤Ｃ
紫外線吸収剤（ＡＤＥＫＡ社製：ＬＡ−３１）
（４）光安定剤Ｄ
ヒンダードアミン系光安定剤（ＢＡＳＦジャパン社製：ＴＩＮＵＶＩＮ７７０）
（５）熱安定剤Ｅ
熱安定剤（住友化学株式会社製：スミライザーＧＰ）
（６）マスターバッチペレットＦ
９８．４重量部の熱可塑性樹脂Ａ、１．０重量部の紫外線吸収剤Ｃ、０．５重量部のヒンダードアミン系光安定剤Ｄ、０．１重量部の熱安定剤Ｅをハンドブレンドした後、スクリュー径３０ｍｍφの造粒機にて１９０℃〜２３０℃で溶融混練し、粒子成分を含まないマスターバッチペレットＦを作製した。
（７）マスターバッチペレットＧ
９０．４重量部の熱可塑性樹脂Ａ、８．０重量部のマット化剤Ｂ（粒子成分）、１．０重量部の紫外線吸収剤Ｃ、０．５重量部のヒンダードアミン系光安定剤Ｄ、０．１重量部の熱安定剤Ｅをハンドブレンドした後、スクリュー径３０ｍｍφの造粒機にて１９０℃〜２３０℃で溶融混練し、粒子成分を含むマスターバッチペレットＧを作製した。
【００４９】
次に、マット化剤Ｂの粒径について、測定試料１ｇをアイソトン溶液２００ｃｃ中に入れ、超音波洗浄装置で１０分間の分散処理を行った後、粒度分布測定装置（コールター社製：コールターカウンターマルチマイザーＩＩ）を使用して、アパーチャ径２００μｍの条件で測定を行った。測定された粒度分布の中心粒径（Ｄ５０％）を算出すると、その粒径は、２９．３μｍであった。
【００５０】
＜実施例１＞
図３（ａ）に示した樹脂シート製造装置６０を用いて、光拡散板４０としての樹脂シート７０を製造した。まず、１００重量部の熱可塑性樹脂Ａをスクリュー径４０ｍｍの単軸押出機６１にて２００℃〜２４５℃で溶融混練した。次に、マスターバッチペレットＦをスクリュー径が２０ｍｍの単軸押出機６１にて２００℃〜２４５℃で溶融混練した。そして、溶融混練した上記熱可塑性樹脂Ａ及び上記マスターバッチペレットＦをダイ６３に供給し、ダイ温度２４５℃で２種３層の構造の樹脂シート７０を連続的に共押出した。
【００５１】
このとき、樹脂シート製造装置６０が備えるダイ６３におけるダイリップ６４のリップ長（幅）は２５０ｍｍである。そして、上記形状のダイリップ６４から樹脂シート７０を共押出したときのリップエッジ６４ｂ（図６参照）におけるメヤニの発生状況を目視観察した。この目視による観察結果を下記の表１に示す。表１は、観察スタート時（０分）、６０分後、１２０分後、２４０分後におけるメヤニの発生状況を示したものである。
【００５２】
＜比較例１＞
実施例１と同様に、樹脂シート製造装置６０を用いて、光拡散板４０としての樹脂シート７０を製造した。まず、１００重量部の熱可塑性樹脂Ａをスクリュー径４０ｍｍの単軸押出機６１にて２００℃〜２４５℃で溶融混練した。次に、マスターバッチペレットＧをスクリュー径が２０ｍｍの単軸押出機６１にて２００℃〜２４５℃で溶融混練した。そして、溶融混練した上記熱可塑性樹脂Ａ及び上記マスターバッチペレットＧをダイ６３に供給し、ダイ温度２４５℃で２種３層の構造の樹脂シート７０を連続的に共押出した。
【００５３】
このとき、樹脂シート製造装置６０が備えるダイ６３におけるダイリップ６４のリップ長（幅）は２５０ｍｍである。そして、上記形状のダイリップ６４から樹脂シート７０を共押出したときのリップエッジ６４ｂ（図６参照）におけるメヤニの発生状況を、実施例１と同様に観察した。この目視による観察結果を下記の表１に示す。
【表１】
【００５４】
（評価結果）
上記表１に示すとおり、表面を構成する層としての表層７２ａ，７２ｂが、マット化剤Ｂ（粒子成分）を含まない熱可塑性樹脂からなる層となるように押し出して樹脂シート７０を成形する実施例１の製造方法では、樹脂シート７０を長時間押し出しても、リップエッジ６４ｂにメヤニの発生は観察できなかった。これに対し、表面を構成する層としての表層７２ａ，７２ｂが、マット化剤Ｂ（粒子成分）を含む熱可塑性樹脂からなる層となるように押し出して樹脂シート７０を成形する比較例１の製造方法では、３０分を経過したあたりからリップエッジ１６４ｂにメヤニが発生し始め、時間経過と共にメヤニの量が増加していくことが確認できた。
【００５５】
本発明に係る実施例１の製造方法では、表面を構成する層としての表層７２ａ，７２ｂがマット化剤Ｂ（粒子成分）を含まない熱可塑性樹脂からなる層となるように押し出して樹脂シート７０を成形することによって、メヤニの発生を抑制できることが明らかとなった。
【００５６】
以上、本発明の一実施形態及び一実施例について説明したが、本発明は、上記実施形態及び実施例に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５７】
例えば、上記実施形態では、図２に示すような中間層４１の両側に表層４２ａ，４２ｂが設けられた２種３層の構造を有する積層板である光拡散板４０を製造する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、２種２層の層構成を有する光拡散板を製造する場合であっても、表面を構成する層である２つの層が粒子成分を含まない熱可塑性樹脂からなる層を構成するように押し出して樹脂シートを成形すればよい。また、例えば２種５層の層構成を有する光拡散板でも、同様に、最も外側に構成される２つの層が粒子成分を含まない熱可塑性樹脂からなる層を構成するように押し出して樹脂シートを成形すればよい。
【００５８】
また、例えば、上記実施形態では、第２押圧ロール６８の周面は、微細な凹凸が多数形成されてなるマット面とされている例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第２押圧ロール６８の周面に、微細な凹凸が多数形成された転写シートを配置して、ダイ６３から共押出しされた樹脂シート７０の表層７２ｂに転写シートの微細な凹凸が転写されるようにしてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、第２及び第３押圧ロール６８，６９の周面には、微細な凹凸からなるマット転写型６８ａ，６９ａが設けられている例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第２及び第３押圧ロール６８，６９の周面には、複数の凹部又は凸部からなる転写型６８ａ，６９ａを設けることもできる。例えば、第２及び第３押圧ロール６８，６９の周面には、周方向に第２及び第３押圧ロール６８，６９を一周する複数の凹部又は凸部が、互いに平行に筋状に形成されていてもよい。凹部又は凸部の周方向に直交する断面の形状は半円弧状、半楕円形状、Ｖ字型形状などが挙げられる。
【００６０】
また、上記実施形態では、本発明に係る拡散板が直下型の面光源装置（バックライト）用の光拡散板として好適に用いられる例を挙げて説明したが、特にこのような用途に限定されるものでない。また、上記実施形態では、本発明に係る面光源装置（ランプボックス）は、透過型画像表示装置（液晶表示装置）用の面光源装置として好適に用いられる例を挙げて説明したが、特にこのような用途に限定されるものではない。例えば、拡散板は、照明カバー、看板、パーテーションなどに適用されてもよい。また、面光源装置は、インストルメントパネル、計器盤などに適用することもできる。
【符号の説明】
【００６１】
１…透過型画像表示装置、１０…透過型画像表示部、１１…液晶セル、１２，１３…偏光板、２０…面光源装置、３０…光源部、３１…光源、３２…ランプボックス、４０…光拡散板、４１…中間層、４２ａ，４２ｂ…表層、４５…溶融樹脂、４５ａ…一部、４６…粒子成分、６０…樹脂シート製造装置、６１…第１押出機、６２…第２押出機、６３…ダイ、６４…ダイリップ、６４ｂ…リップエッジ、６７…第１押圧ロール、６８…第２押圧ロール、６８ａ…マット転写型、６９…第３押圧ロール、６９ａ…マット転写型、７０…樹脂シート、７０ａ…表面、７１…中間層、７２ａ，７２ｂ…表層、Ｓ１…準備工程、Ｓ２…溶融工程、Ｓ３…押出工程、Ｓ４…転写工程、Ｓ５…切出工程、Ｓ４１…第１転写工程、Ｓ４２…第２転写工程。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子成分を含まない熱可塑性樹脂を溶融し、当該熱可塑性樹脂からなる層が表面を構成するように押し出すことによって光拡散板となる樹脂シートを成形する工程と、
２つの押圧ロールで前記樹脂シートを挟み込み、少なくとも一方の前記押圧ロールの周面に設けられた転写型によって前記樹脂シートの表面に凹凸を形成する工程と、
を備えている光拡散板の製造方法。
【請求項２】
前記２つの押圧ロールの周面には前記転写型がそれぞれ設けられており、２つの当該転写型の形状は互いに異なっている、
請求項１に記載の光拡散板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光拡散板の製造方法により得ることのできる光拡散板。
【請求項４】
請求項３に記載の光拡散板と、
互いに離間して配置されており、前記光拡散板に光を供給する複数の光源を有する光源部と、
を備えている、面光源装置。
【請求項５】
請求項４に記載の面光源装置と、
前記複数の光源から出力され前記光拡散板を通過した光によって照明される透過型画像表示部と、
を備えている、透過型画像表示装置。
【請求項１】
粒子成分を含まない熱可塑性樹脂を溶融し、当該熱可塑性樹脂からなる層が表面を構成するように押し出すことによって光拡散板となる樹脂シートを成形する工程と、
２つの押圧ロールで前記樹脂シートを挟み込み、少なくとも一方の前記押圧ロールの周面に設けられた転写型によって前記樹脂シートの表面に凹凸を形成する工程と、
を備えている光拡散板の製造方法。
【請求項２】
前記２つの押圧ロールの周面には前記転写型がそれぞれ設けられており、２つの当該転写型の形状は互いに異なっている、
請求項１に記載の光拡散板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光拡散板の製造方法により得ることのできる光拡散板。
【請求項４】
請求項３に記載の光拡散板と、
互いに離間して配置されており、前記光拡散板に光を供給する複数の光源を有する光源部と、
を備えている、面光源装置。
【請求項５】
請求項４に記載の面光源装置と、
前記複数の光源から出力され前記光拡散板を通過した光によって照明される透過型画像表示部と、
を備えている、透過型画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−６８７４６（Ｐ２０１３−６８７４６Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０６４８０（Ｐ２０１１−２０６４８０）
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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