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、粒子成分と熱可塑性樹脂とを溶融混練する溶融工程と、溶融工程において溶融混練された溶融樹脂を、ダイリップ６４における先端のリップエッジ６４ｂから連続的に押し出して樹脂シートを成形する押出工程とを備えている。押出工程では、溶融樹脂の押出方向に沿った断面形状が半径５０μｍ以下の円弧状に形成されたリップエッジ６４ｂから当該溶融樹脂を押し出す。
【解決手段】光拡散板の製造方法は、粒子成分と熱可塑性樹脂とを溶融混練する溶融工程と、溶融工程において溶融混練された溶融樹脂を、ダイリップ６４における先端のリップエッジ６４ｂから連続的に押し出して樹脂シートを成形する押出工程とを備えている。押出工程では、溶融樹脂の押出方向に沿った断面形状が半径５０μｍ以下の円弧状に形成されたリップエッジ６４ｂから当該溶融樹脂を押し出す。
【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では、拡散性能を備えるための粒子成分を含む光拡散板の製造方法であって、粒子成分と熱可塑性樹脂とを溶融混練する溶融工程と、溶融工程において溶融混練された溶融樹脂を、ダイリップにおける先端のエッジから連続的に押し出して光拡散板となる樹脂シートを成形する押出工程と、を備え、押出工程では、溶融樹脂の押出方向に沿った断面形状が半径５０μｍ以下の円弧状に形成されたエッジから当該溶融樹脂を押し出す。
【０００９】
この光拡散板の製造方法では、エッジの溶融樹脂の押出方向に沿った断面形状を半径５０μｍ以下の円弧状に形成することにより、上述した粒子成分とエッジ表面と表面との間の微小な空間をなくすことができるので、この空間に溶融樹脂が滞留することを抑制することができる。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、エッジにおける断面形状の半径を、粒子成分の粒径に基づいて形成することができる。
【００１１】
この光拡散板の製造方法は、当該粒子成分とエッジ表面と上記表面との間に形成される微小な空間の有無は、粒子成分の粒径の大きさとエッジの形状との関係によることに着目して、粒子成分の粒径の大きさに合わせてエッジの形状が形成される。これにより、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とを防止できるので、より効果的にメヤニの発生を抑制することができる。
【００１２】
本発明に係る光拡散板の製造方法では、押出工程において、溶融樹脂がＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される算術平均粗さが５０μｍ以下の面によって形成される流路を経てエッジから押し出されるようにしてもよい。
【００１３】
この光拡散板の製造方法では、エッジに至るまでの流路において溶融樹脂が滞留することを抑制できる。これにより、より効果的にメヤニが発生することを抑制することができる。
【００１４】
本発明に係る光拡散板の製造方法では、溶融工程において、粒径が１０μｍ以上の粒子成分と熱可塑性樹脂とを溶融混練することができる。
【００１５】
本発明に係る光拡散板の製造方法では、溶融樹脂に添加されることが多い粒径が１０μｍ以上の粒子成分を含む場合であっても、メヤニの発生を抑制することができる。
【００１６】
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。
【００１７】
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、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。
【００１８】
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、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】
【００１９】
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】
【００２０】
【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】本発明に係る光拡散板の製造方法の一工程を示すための説明図である。
【図４】本発明に係る光拡散板の製造方法で使用する製造装置の一部を拡大した側面断面図である。
【図５】本発明に係る光拡散板の製造方法の一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】
【００２１】
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」等の方向を示す語は、図面に示された状態に基づいた便宜的な語である。
【００２２】
〔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。
【００２３】
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等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）型等の公知の液晶セルが例示される。
【００２４】
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Ｌ１とした場合、距離Ｌ１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（一点鎖線）は説明の便宜のためであり、仮想的な平面である。
【００２５】
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。
【００２６】
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、Ｌ１／Ｄが１．５以上であり、好ましくは、Ｌ１／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Ｌ１及び離間距離Ｄが選択されている。
【００２７】
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。
【００２８】
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４２が、光源部３０の前面側（図１では上側）から表層４２、中間層４１、表層４２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４２によって挟まれた２種３層の構造を有する。
【００２９】
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４２は、拡散性能を備えるための粒子成分が含まれる熱可塑性樹脂からなる。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共重合体などが例示される。
【００３０】
拡散性能を備えるための粒子成分としては、光を拡散させるための凹凸面を形成する機能を有するマット化剤や、粒子自体が光を拡散させる効果を有する拡散剤等の添加剤が例示される。上記マット化剤としては、架橋アクリル樹脂などが例示され、その粒径は通常１０μｍ〜５０μｍである。また、上記拡散剤としては、光拡散板４０を主に構成する上述したような熱可塑性樹脂とは屈折率が異なる粉末が用いられる。例えば、スチレン樹脂粒子、メタクリル樹脂粒子などの有機粒子、炭酸カリウム粒子、シリカ粒子、シリコーン樹脂粒子などの無機粒子が用いられ、その粒径は、通常５μｍ〜５０μｍである。本実施形態においては、粒径が３０μｍのマット化剤が熱可塑性樹脂に添加されるものとして以下の説明を行う。
【００３１】
上記マット化剤の粒径は、例えば、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、アパーチャ径２００μｍの条件で測定した粒度分布の測定値から算出することができる。この方法により算出されたマット化剤の粒径は、２９．３μｍであった。
【００３２】
また、熱可塑性樹脂には、本発明の趣旨を逸脱しなければ、帯電防止剤、酸化防止剤、加工安定剤、難燃剤、滑剤などの添加剤を添加することもできる。これらの添加剤はそれぞれ単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３３】
〔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一例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。
【００３４】
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７２（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６８及び第３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及び第２押圧ロール６８の表面は鏡面であり、第３押圧ロール６９の表面は凹凸面である。
【００３５】
図４（ａ）は、溶融樹脂の押出方向に沿った側面から見たダイリップの拡大断面図である。図４（ｂ）は、ダイリップのエッジ部分Ｐ１を拡大して示した側面断面図である。ダイ６３は、図３（ａ）に示すように、溶融樹脂の押出方向における先端部Ｐに、図４（ａ）に示すような、上記溶融樹脂を樹脂流路６５から押し出す部分としてのダイリップ６４を有している。ダイリップ６４は、図４（ｂ）に示すように、溶融樹脂の樹脂流路６５の中心線（図４（ｂ）における一点鎖線）に対して対称に形成される流路面６４ａと、大気に接するリップ面６４ｃと、流路面６４ａとリップ面６４ｃとをつなぐコーナー部分であるリップエッジ（エッジ）６４ｂとを有している。
【００３６】
樹脂流路６５は、押出方向に直交する断面が矩形形状に形成されており、上面及び下面と上面及び下面に直交する左側面及び右側面とを、流路面６４ａとして有している。樹脂流路６５を形成する流路面６４ａのうち少なくとも上面は、ＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される算術平均粗さＲａが１０μｍの表面粗さの面に形成されている。上記の算術平均粗さＲａに形成される流路面６４ａの押出方向におけるリップエッジ６４ｂからの長さＬ２は、１００ｍｍ以上であることが好ましい。
【００３７】
リップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒは、５０μｍ以下に形成され、本実施形態においては１０μｍに形成されている。ここでいう曲率半径Ｒは、リップエッジ６４ｂを面取りしたコーナー部分の半径を示している。すなわち、リップエッジ６４ｂは、溶融樹脂の押出方向に沿った断面形状が半径１０μｍの円弧状に形成されている。リップエッジ６４ｂは、面取り加工を施すことにより、上記曲率半径Ｒを有するリップエッジ６４ｂとしてもよいし、ＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される算術平均粗さＲａが１０μｍの面に表面仕上げをすることにより、上記曲率半径Ｒを有するリップエッジ６４ｂとしてもよい。
【００３８】
次に、光拡散板４０の製造工程について説明する。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、切出工程Ｓ４とを有している。以下、Ｓ１〜Ｓ４の工程について順に説明する。
【００３９】
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、添加剤としてのマット化剤、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、マット化剤、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、マット化剤等の粒子成分を含むマスターバッチペレットを作製する。
【００４０】
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。
【００４１】
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７２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。共押出された溶融樹脂は、曲率半径Ｒが１０μｍに形成されたリップエッジ６４ｂを有するダイリップ６４から押し出される。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及び図２に示す表層４２となる表層７２によって構成される２種３層の光拡散板４０となる樹脂シート７０を得る。
【００４２】
次に、切出工程Ｓ４では、押出工程Ｓ３で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、図６を用いて説明する。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、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（ａ）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、樹脂通路１６５を経てダイ１６３の押出口であるダイリップ１６４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１６４ｂ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、図６（ｂ）に示すように、曲率半径Ｒが５０μｍ以下の１０μｍに形成されたリップエッジ６４ｂから粒径φが３０μｍの粒子成分４６を含む溶融樹脂４５を押し出す方法とした。これにより、図６（ｂ）に示すように、樹脂シート７０の表面７０ａから浮き上がった粒子成分４６とリップエッジ６４ｂと上記表面７０ａとの間に微小な空間が形成されることを防止して、溶融樹脂４５の一部４５ａが滞留することを抑制することができる。この結果、押出成形時において、リップエッジ６４ｂ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、上記光拡散板の製造方法では、少なくとも上面がＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される算術平均粗さＲａが５０μｍ以下の１０μｍの表面粗さの面に形成された流路面６４ａからなる樹脂流路６５を経て、リップエッジ６４ｂから押し出す方法とした。これにより、リップエッジ６４ｂに至るまでの樹脂流路６５において溶融樹脂が滞留することを抑制でき、より効果的に、粒子成分を含む側の表面にメヤニが発生することを抑制することができる。
【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）〜（６）のものを用意した。
（１）熱可塑性樹脂Ａ
スチレン樹脂（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
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、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、マスターバッチペレットＦ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）及びリップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒを、それぞれ２５０ｍｍ、１０μｍに形成した。そして、上記形状に形成されたダイリップ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＞
上記実施例１と同様の方法で、２種３層の構造の樹脂シート７０を連続的に共押出した。比較例１では、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）及びリップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒを、それぞれ２５０ｍｍ、１００μｍに形成した。そして、上記実施例１と同様に、上記形状に形成されたダイリップ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】
【００５３】
（評価結果）
上記表１に示すとおり、リップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒが５０μｍ以下の１０μｍに形成されたダイリップ６４から樹脂シート７０を押し出す実施例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されなかった。これに対し、リップエッジの曲率半径Ｒが５０μｍよりも大きな１００μｍに形成されたダイリップ１６４から樹脂シート７０を押し出す比較例１の製造方法では、６０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。
【００５４】
本発明に係る実施例１の製造方法では、リップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒが５０μｍ以下に形成されたダイリップ６４から樹脂シート７０を押し出すことによって、メヤニの発生を抑制できることが明らかとなった。
【００５５】
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。
【００５６】
例えば、上記実施形態においては、粒径φが３０μｍのマット剤が添加された熱可塑性樹脂を、リップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒが１０μｍに形成されたダイリップ６４から押し出す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。上述したように、樹脂シート７０の表面７０ａから浮き上がる粒子成分４６とリップエッジ６４ｂと上記表面７０ａとの間に形成される微小な空間Ｓの有無は、粒子成分４６の粒径φの大きさに対するリップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒの大きさによる。すなわち、粒子成分４６の粒径φが大きいほど、リップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒは小さく形成されることが要求される。したがって、溶融樹脂４５に添加される粒子成分４６の粒径φに基づいて、上記空間が形成されないようなリップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒを４０μｍや３０μｍ等に形成することができる。
【００５７】
また、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４２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これに限定されるものではなく、例えば、２種２層や２種５層等、他の層構成を有する光拡散板であってもよい。
【００５８】
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】
【００５９】
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、３２ａ…内面、４０…光拡散板、４１…中間層、４２…表層、４５…溶融樹脂、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、６４，１６４…ダイリップ、６４ａ…流路面、６４ｂ，１６４ｂ…リップエッジ、６４ｃ…リップ面、６５…樹脂通路、６７…第１押圧ロール、６８…第２押圧ロール、６９…第３押圧ロール、７０…樹脂シート、７０ａ…表面、７１…中間層、７２…表層、Ｓ１…準備工程、Ｓ２…溶融工程、Ｓ３…押出工程、Ｓ４…切出工程。
【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では、拡散性能を備えるための粒子成分を含む光拡散板の製造方法であって、粒子成分と熱可塑性樹脂とを溶融混練する溶融工程と、溶融工程において溶融混練された溶融樹脂を、ダイリップにおける先端のエッジから連続的に押し出して光拡散板となる樹脂シートを成形する押出工程と、を備え、押出工程では、溶融樹脂の押出方向に沿った断面形状が半径５０μｍ以下の円弧状に形成されたエッジから当該溶融樹脂を押し出す。
【０００９】
この光拡散板の製造方法では、エッジの溶融樹脂の押出方向に沿った断面形状を半径５０μｍ以下の円弧状に形成することにより、上述した粒子成分とエッジ表面と表面との間の微小な空間をなくすことができるので、この空間に溶融樹脂が滞留することを抑制することができる。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、エッジにおける断面形状の半径を、粒子成分の粒径に基づいて形成することができる。
【００１１】
この光拡散板の製造方法は、当該粒子成分とエッジ表面と上記表面との間に形成される微小な空間の有無は、粒子成分の粒径の大きさとエッジの形状との関係によることに着目して、粒子成分の粒径の大きさに合わせてエッジの形状が形成される。これにより、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とを防止できるので、より効果的にメヤニの発生を抑制することができる。
【００１２】
本発明に係る光拡散板の製造方法では、押出工程において、溶融樹脂がＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される算術平均粗さが５０μｍ以下の面によって形成される流路を経てエッジから押し出されるようにしてもよい。
【００１３】
この光拡散板の製造方法では、エッジに至るまでの流路において溶融樹脂が滞留することを抑制できる。これにより、より効果的にメヤニが発生することを抑制することができる。
【００１４】
本発明に係る光拡散板の製造方法では、溶融工程において、粒径が１０μｍ以上の粒子成分と熱可塑性樹脂とを溶融混練することができる。
【００１５】
本発明に係る光拡散板の製造方法では、溶融樹脂に添加されることが多い粒径が１０μｍ以上の粒子成分を含む場合であっても、メヤニの発生を抑制することができる。
【００１６】
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。
【００１７】
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、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。
【００１８】
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、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】
【００１９】
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】
【００２０】
【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】本発明に係る光拡散板の製造方法の一工程を示すための説明図である。
【図４】本発明に係る光拡散板の製造方法で使用する製造装置の一部を拡大した側面断面図である。
【図５】本発明に係る光拡散板の製造方法の一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】
【００２１】
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」等の方向を示す語は、図面に示された状態に基づいた便宜的な語である。
【００２２】
〔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。
【００２３】
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等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）型等の公知の液晶セルが例示される。
【００２４】
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Ｌ１とした場合、距離Ｌ１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（一点鎖線）は説明の便宜のためであり、仮想的な平面である。
【００２５】
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。
【００２６】
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、Ｌ１／Ｄが１．５以上であり、好ましくは、Ｌ１／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Ｌ１及び離間距離Ｄが選択されている。
【００２７】
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。
【００２８】
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４２が、光源部３０の前面側（図１では上側）から表層４２、中間層４１、表層４２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４２によって挟まれた２種３層の構造を有する。
【００２９】
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４２は、拡散性能を備えるための粒子成分が含まれる熱可塑性樹脂からなる。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共重合体などが例示される。
【００３０】
拡散性能を備えるための粒子成分としては、光を拡散させるための凹凸面を形成する機能を有するマット化剤や、粒子自体が光を拡散させる効果を有する拡散剤等の添加剤が例示される。上記マット化剤としては、架橋アクリル樹脂などが例示され、その粒径は通常１０μｍ〜５０μｍである。また、上記拡散剤としては、光拡散板４０を主に構成する上述したような熱可塑性樹脂とは屈折率が異なる粉末が用いられる。例えば、スチレン樹脂粒子、メタクリル樹脂粒子などの有機粒子、炭酸カリウム粒子、シリカ粒子、シリコーン樹脂粒子などの無機粒子が用いられ、その粒径は、通常５μｍ〜５０μｍである。本実施形態においては、粒径が３０μｍのマット化剤が熱可塑性樹脂に添加されるものとして以下の説明を行う。
【００３１】
上記マット化剤の粒径は、例えば、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、アパーチャ径２００μｍの条件で測定した粒度分布の測定値から算出することができる。この方法により算出されたマット化剤の粒径は、２９．３μｍであった。
【００３２】
また、熱可塑性樹脂には、本発明の趣旨を逸脱しなければ、帯電防止剤、酸化防止剤、加工安定剤、難燃剤、滑剤などの添加剤を添加することもできる。これらの添加剤はそれぞれ単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３３】
〔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一例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。
【００３４】
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７２（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６８及び第３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及び第２押圧ロール６８の表面は鏡面であり、第３押圧ロール６９の表面は凹凸面である。
【００３５】
図４（ａ）は、溶融樹脂の押出方向に沿った側面から見たダイリップの拡大断面図である。図４（ｂ）は、ダイリップのエッジ部分Ｐ１を拡大して示した側面断面図である。ダイ６３は、図３（ａ）に示すように、溶融樹脂の押出方向における先端部Ｐに、図４（ａ）に示すような、上記溶融樹脂を樹脂流路６５から押し出す部分としてのダイリップ６４を有している。ダイリップ６４は、図４（ｂ）に示すように、溶融樹脂の樹脂流路６５の中心線（図４（ｂ）における一点鎖線）に対して対称に形成される流路面６４ａと、大気に接するリップ面６４ｃと、流路面６４ａとリップ面６４ｃとをつなぐコーナー部分であるリップエッジ（エッジ）６４ｂとを有している。
【００３６】
樹脂流路６５は、押出方向に直交する断面が矩形形状に形成されており、上面及び下面と上面及び下面に直交する左側面及び右側面とを、流路面６４ａとして有している。樹脂流路６５を形成する流路面６４ａのうち少なくとも上面は、ＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される算術平均粗さＲａが１０μｍの表面粗さの面に形成されている。上記の算術平均粗さＲａに形成される流路面６４ａの押出方向におけるリップエッジ６４ｂからの長さＬ２は、１００ｍｍ以上であることが好ましい。
【００３７】
リップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒは、５０μｍ以下に形成され、本実施形態においては１０μｍに形成されている。ここでいう曲率半径Ｒは、リップエッジ６４ｂを面取りしたコーナー部分の半径を示している。すなわち、リップエッジ６４ｂは、溶融樹脂の押出方向に沿った断面形状が半径１０μｍの円弧状に形成されている。リップエッジ６４ｂは、面取り加工を施すことにより、上記曲率半径Ｒを有するリップエッジ６４ｂとしてもよいし、ＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される算術平均粗さＲａが１０μｍの面に表面仕上げをすることにより、上記曲率半径Ｒを有するリップエッジ６４ｂとしてもよい。
【００３８】
次に、光拡散板４０の製造工程について説明する。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、切出工程Ｓ４とを有している。以下、Ｓ１〜Ｓ４の工程について順に説明する。
【００３９】
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、添加剤としてのマット化剤、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、マット化剤、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、マット化剤等の粒子成分を含むマスターバッチペレットを作製する。
【００４０】
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。
【００４１】
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７２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。共押出された溶融樹脂は、曲率半径Ｒが１０μｍに形成されたリップエッジ６４ｂを有するダイリップ６４から押し出される。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及び図２に示す表層４２となる表層７２によって構成される２種３層の光拡散板４０となる樹脂シート７０を得る。
【００４２】
次に、切出工程Ｓ４では、押出工程Ｓ３で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、図６を用いて説明する。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、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（ａ）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、樹脂通路１６５を経てダイ１６３の押出口であるダイリップ１６４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１６４ｂ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、図６（ｂ）に示すように、曲率半径Ｒが５０μｍ以下の１０μｍに形成されたリップエッジ６４ｂから粒径φが３０μｍの粒子成分４６を含む溶融樹脂４５を押し出す方法とした。これにより、図６（ｂ）に示すように、樹脂シート７０の表面７０ａから浮き上がった粒子成分４６とリップエッジ６４ｂと上記表面７０ａとの間に微小な空間が形成されることを防止して、溶融樹脂４５の一部４５ａが滞留することを抑制することができる。この結果、押出成形時において、リップエッジ６４ｂ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、上記光拡散板の製造方法では、少なくとも上面がＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される算術平均粗さＲａが５０μｍ以下の１０μｍの表面粗さの面に形成された流路面６４ａからなる樹脂流路６５を経て、リップエッジ６４ｂから押し出す方法とした。これにより、リップエッジ６４ｂに至るまでの樹脂流路６５において溶融樹脂が滞留することを抑制でき、より効果的に、粒子成分を含む側の表面にメヤニが発生することを抑制することができる。
【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）〜（６）のものを用意した。
（１）熱可塑性樹脂Ａ
スチレン樹脂（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
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、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、マスターバッチペレットＦ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）及びリップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒを、それぞれ２５０ｍｍ、１０μｍに形成した。そして、上記形状に形成されたダイリップ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＞
上記実施例１と同様の方法で、２種３層の構造の樹脂シート７０を連続的に共押出した。比較例１では、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）及びリップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒを、それぞれ２５０ｍｍ、１００μｍに形成した。そして、上記実施例１と同様に、上記形状に形成されたダイリップ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】
【００５３】
（評価結果）
上記表１に示すとおり、リップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒが５０μｍ以下の１０μｍに形成されたダイリップ６４から樹脂シート７０を押し出す実施例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されなかった。これに対し、リップエッジの曲率半径Ｒが５０μｍよりも大きな１００μｍに形成されたダイリップ１６４から樹脂シート７０を押し出す比較例１の製造方法では、６０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。
【００５４】
本発明に係る実施例１の製造方法では、リップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒが５０μｍ以下に形成されたダイリップ６４から樹脂シート７０を押し出すことによって、メヤニの発生を抑制できることが明らかとなった。
【００５５】
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。
【００５６】
例えば、上記実施形態においては、粒径φが３０μｍのマット剤が添加された熱可塑性樹脂を、リップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒが１０μｍに形成されたダイリップ６４から押し出す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。上述したように、樹脂シート７０の表面７０ａから浮き上がる粒子成分４６とリップエッジ６４ｂと上記表面７０ａとの間に形成される微小な空間Ｓの有無は、粒子成分４６の粒径φの大きさに対するリップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒの大きさによる。すなわち、粒子成分４６の粒径φが大きいほど、リップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒは小さく形成されることが要求される。したがって、溶融樹脂４５に添加される粒子成分４６の粒径φに基づいて、上記空間が形成されないようなリップエッジ６４ｂの曲率半径Ｒを４０μｍや３０μｍ等に形成することができる。
【００５７】
また、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４２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これに限定されるものではなく、例えば、２種２層や２種５層等、他の層構成を有する光拡散板であってもよい。
【００５８】
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】
【００５９】
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、３２ａ…内面、４０…光拡散板、４１…中間層、４２…表層、４５…溶融樹脂、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、６４，１６４…ダイリップ、６４ａ…流路面、６４ｂ，１６４ｂ…リップエッジ、６４ｃ…リップ面、６５…樹脂通路、６７…第１押圧ロール、６８…第２押圧ロール、６９…第３押圧ロール、７０…樹脂シート、７０ａ…表面、７１…中間層、７２…表層、Ｓ１…準備工程、Ｓ２…溶融工程、Ｓ３…押出工程、Ｓ４…切出工程。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡散性能を備えるための粒子成分を含む光拡散板の製造方法であって、
前記粒子成分と熱可塑性樹脂とを溶融混練する溶融工程と、
前記溶融工程において溶融混練された溶融樹脂を、ダイリップにおける先端のエッジから連続的に押し出して前記光拡散板となる樹脂シートを成形する押出工程と、
を備え、
前記押出工程では、前記溶融樹脂の押出方向に沿った断面形状が半径５０μｍ以下の円弧状に形成された前記エッジから当該溶融樹脂を押し出す、光拡散板の製造方法。
【請求項２】
前記エッジにおける前記断面形状の半径は、前記粒子成分の粒径に基づいて形成されている、請求項１記載の光拡散板の製造方法。
【請求項３】
前記押出工程では、前記溶融樹脂は、ＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される算術平均粗さが５０μｍ以下の面によって形成される流路を経て前記エッジから押し出される、請求項１または２に記載の光拡散板の製造方法。
【請求項４】
前記溶融工程では、粒径が１０μｍ以上の前記粒子成分と前記熱可塑性樹脂とを溶融混練する、請求項１〜３の何れか１項に記載の光拡散板の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項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６】
請求項５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７】
請求項６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】
拡散性能を備えるための粒子成分を含む光拡散板の製造方法であって、
前記粒子成分と熱可塑性樹脂とを溶融混練する溶融工程と、
前記溶融工程において溶融混練された溶融樹脂を、ダイリップにおける先端のエッジから連続的に押し出して前記光拡散板となる樹脂シートを成形する押出工程と、
を備え、
前記押出工程では、前記溶融樹脂の押出方向に沿った断面形状が半径５０μｍ以下の円弧状に形成された前記エッジから当該溶融樹脂を押し出す、光拡散板の製造方法。
【請求項２】
前記エッジにおける前記断面形状の半径は、前記粒子成分の粒径に基づいて形成されている、請求項１記載の光拡散板の製造方法。
【請求項３】
前記押出工程では、前記溶融樹脂は、ＩＳＯ４２８７：１９９７で規定される算術平均粗さが５０μｍ以下の面によって形成される流路を経て前記エッジから押し出される、請求項１または２に記載の光拡散板の製造方法。
【請求項４】
前記溶融工程では、粒径が１０μｍ以上の前記粒子成分と前記熱可塑性樹脂とを溶融混練する、請求項１〜３の何れか１項に記載の光拡散板の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項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６】
請求項５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７】
請求項６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２０１３−６７０６１（Ｐ２０１３−６７０６１Ａ）
【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２０１１−２０６４７８（Ｐ２０１１−２０６４７８）
【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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