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JP2004126185A - 大型液晶表示装置用ポリカーボネート樹脂製直下型バックライト用光拡散板 - Google Patents

大型液晶表示装置用ポリカーボネート樹脂製直下型バックライト用光拡散板 Download PDF

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Publication number
JP2004126185A
JP2004126185A JP2002289605A JP2002289605A JP2004126185A JP 2004126185 A JP2004126185 A JP 2004126185A JP 2002289605 A JP2002289605 A JP 2002289605A JP 2002289605 A JP2002289605 A JP 2002289605A JP 2004126185 A JP2004126185 A JP 2004126185A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polycarbonate resin
diffusion plate
liquid crystal
crystal display
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002289605A
Other languages
English (en)
Inventor
Isao Sogo
十河 功
Junichi Inoue
井上 純一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Chemicals Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Chemicals Ltd filed Critical Teijin Chemicals Ltd
Priority to JP2002289605A priority Critical patent/JP2004126185A/ja
Publication of JP2004126185A publication Critical patent/JP2004126185A/ja
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Abstract

【課題】反りが少なく、優れた面発光性を有し発光面の輝度ムラが少なく色調の優れた面発光性大型液晶表示装置用ポリカーボネート樹脂製直下型バックライト用光拡散板を提供する。
【解決手段】厚さ2mmの時に受光角30°の相対透過率が81%以上、ノッチ付シャルピー衝撃強度が10KJ/m以上、1.80MPaの荷重たわみ温度が110℃以上、60℃×95%RH雰囲気下で100時間保持した時の寸法変化率が0.1%以下であり、且つポリカーボネート樹脂を75重量%以上含有するポリカーボネート樹脂組成物より形成された厚み1.3〜3.0mmの大型液晶表示装置用ポリカーボネート樹脂製直下型バックライト用光拡散板。
【選択図】    なし

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリカーボネート樹脂製光拡散板に関する。更に詳しくは、反りが少なく、優れた面発光性を有し発光面の輝度ムラが少なく色調の優れた面発光性大型液晶表示装置用ポリカーボネート樹脂製直下型バックライト用光拡散板に関する。
【0002】
【従来の技術】
芳香族ポリカーボネート樹脂は、機械的特性、耐熱性、耐候性に優れている上、高い光線透過率を備えた樹脂として幅広い用途に使用されている。例えばスカイドーム、トップライト、アーケード、マンションの腰板、道路側壁板等の建築分野にも多量使用されている。これらの用途の多くは白色光拡散板として用いられており、従来ポリカーボネート樹脂製の白色光拡散板(以下乳白色板という)は、ポリカーボネート樹脂に炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化ケイ素、酸化チタン等の光拡散剤を添加混合する方法(特許文献1参照)、また部分的に架橋したポリマー微粒子をポリカーボネート樹脂に添加混合する方法(特許文献2参照)、更には不融性アクリル系重合微粒子に酸化チタン及び珪素化合物を混合添加させる方法(特許文献3参照)が提案されている。
【0003】
その他の用途として、小型液晶ディスプレイ及び小型液晶テレビのエッジライド方式もしくは直下型バックライト方式の面光源体やスキャナーの面光源体等に用いられている。
【0004】
先に述べた特許文献1〜3記載の乳白色板は光線透過率が低くいため十分な面発光性が得られないといった問題が生ずる。また透過光がやや黄味を帯びているため、カラー液晶表示における色合いに悪影響を及ぼす問題がある。
【0005】
液晶ディスプレイのエッジライド方式の面光源体としてのポリカーボネート樹脂組成物としてはポリカーボネート樹脂にビーズ状架橋アクリル樹脂と蛍光増白剤を混合添加させる方法が提案されている(特許文献4参照)。しかしながらこの方法で得られるポリカーボネート樹脂組成物は、光拡散効果が不十分であるため液晶ディスプレイの直下型バックライトやスキャナーに使用すると光源が透けて見えるといった問題が生じる。
【0006】
更に、炭酸カルシウムと酸化チタンを含有したポリカーボネート樹脂組成物から形成された、全光線透過率および相対拡散透過光量が良好な厚さ0.5〜1.2mmのポリカーボネート製液晶ディスプレイ・バックライト用光拡散シートが開示されている(特許文献5参照)。しかし、かかる光拡散シートは、比較的厚さの薄いシートには好適であるが、1.3mm以上の厚さになると全光線透過率が低下し、大型液晶表示装置の輝度不足が発生する。
【0007】
また、エッジライド方式もしくは直下型バックライト方式の小型液晶ディスプレイ及び小型液晶テレビ用光拡散板用途では、ポリカーボネート製とアクリル樹脂製の光拡散板が競合している。このポリカーボネート製光拡散板は品質面(耐衝撃性等)では優れている点が多いが、コスト競争力でアクリル樹脂製光拡散板に市場を凌駕されている。ところが近年15〜39インチと大型化してきている液晶ディスプレイや液晶テレビでは面積の増大により直下型バックライト方式が主流になりつつある。この用途では、アクリル樹脂製光拡散板ではその吸湿性等の特性のため大型化による影響を受けやすく、使用環境条件の変化により、光拡散板の反りが大きくなる。そのため、光拡散板が液晶板にあたる重大な欠陥が発生することがしばしばであった。その結果、液晶板の輝度ムラが大きくなる問題が残った。
【0008】
ポリカーボネート樹脂シート又はフィルムの製造方法としては、最終の冷却ロールと最初の移送ロールの区間でシートにたるみを持たせる方法(特許文献6)、Tダイリップの両端部に堰板を設ける方法(特許文献7)、第2ロールに対する第3ロールの回転速度の1.001〜1.015倍にする方法及び、3本の冷却ロールの温度は第1ロールが130〜145℃、第2ロールが135〜150℃、第3ロールが145〜155℃にする方法(特許文献8)があったが、かかる方法単独では本発明の光拡散板の特性が未達であった。
【0009】
【特許文献1】
特公昭57−24186号公報
【0010】
【特許文献2】
特開平3−143950号公報
【0011】
【特許文献3】
特開平10−017761号公報
【0012】
【特許文献4】
特開平9−20860号公報
【0013】
【特許文献5】
特開平3−78701号公報
【0014】
【特許文献6】
特開平7−276471号公報
【0015】
【特許文献7】
特開平10−151658号公報
【0016】
【特許文献8】
特開2001−139705号公報
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物からなる優れた面発光性を有し、且つ輝度ムラや反りが少なく、その上色調の優れた大型液晶表示装置の直下型バックライト方式に適した光拡散板を提供することである。
【0018】
本発明者は上記課題を達成せんとして鋭意検討を重ねた結果、ポリカーボネート樹脂を75重量%以上含有を含有した樹脂を溶融押出して得られた光拡散板は特定の厚さ、相対透過率、衝撃強度、荷重たわみ温度および、寸法変化率にすることで、大型液晶表示装置の直下型バックライト用光拡散板として好適であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明は、厚さ2mmの時に受光角30°の相対透過率が81%以上、ノッチ付シャルピー衝撃強度が10KJ/m以上、1.80MPaの荷重たわみ温度が110℃以上、60℃×95%RH雰囲気下で100時間保持した時の寸法変化率が0.1%以下であり、且つポリカーボネート樹脂を75重量%以上含有するポリカーボネート樹脂組成物より形成された厚み1.3〜3.0mmの大型液晶表示装置用ポリカーボネート樹脂製直下型バックライト用光拡散板に係わるものである。
【0020】
本発明の光拡散板の特性を得るためには、光拡散板のポリカーボネート樹脂組成物の改良や光拡散板の製造方法の工夫、改善することを組合せる必要があり、単にポリカーボネート樹脂組成物の改良や光拡散板の製造方法の工夫、改善のみによって達成することはできない。かかる特性を達成するためには、ポリカーボネート樹脂組成物としては、最低でポリカーボネート樹脂を75重量%以上含有するポリカーボネート樹脂組成物であることが必要である。更に透明微粒子、蛍光増白剤や紫外線吸収剤等を含有させることが好ましい。具体的には、ポリカーボネート樹脂99.7〜80重量%および平均粒径1〜30μの透明微粒子0.3〜20重量%のポリカーボネート樹脂組成物が好ましく、更にはポリカーボネート樹脂99.7〜80重量%および平均粒径1〜30μの透明微粒子0.3〜20重量%の合計100重量部と蛍光増白剤0.0005〜0.1重量部からなるポリカーボネート樹脂組成物が、好ましい。詳細は後述する。
【0021】
光拡散板の製造方法の工夫、改善としては、従来公知の方法、例えば、最終の冷却ロールと最初の移送ロールの区間でシートにたるみを持たせる方法、Tダイリップの両端部に堰板を設ける方法、第2ロールに対する第3ロールの回転速度の1.001〜1.015倍にする方法、3本の冷却ロールの温度は第1ロールが130〜145℃、第2ロールが135〜150℃、第3ロールが145〜155℃にする方法等を適宜選んで組合せる方法、その上、更に、新規な方法として、例えば押出機の溶融ゾーンを減圧して押出す方法、シート製造する際に、特定条件下で除冷する方法を組合せるとよい。
【0022】
押出機の溶融ゾーンを減圧して押出す方法としては、溶融押出する際に、押出機の溶融ゾーンを1.33〜66.5kPaに減圧して押出すのが好ましい。押出機の溶融ゾーンを減圧にしないと、配合した不融性アクリル系重合体微粒子等が酸素の影響を受けて、粒子の表面が部分的に崩れてしまい光拡散性能が低下することがある。
【0023】
シート製造する際に、特定条件下で除冷する方法としては、溶融したポリカーボネート樹脂組成物を押出機のTダイスからシート状に押出し複数個の冷却ロールで冷却した後、複数個の移送ロールにより移送してポリカーボネート樹脂組成物シートを製造するに当たり、最終冷却ロールのシート剥離点から押出し方向への距離x(cm)が下記式[1]
0≦x≦100cm……[1]
の範囲で、該ポリカーボネート樹脂組成物の1.80MPaの荷重たわみ温度+10をTg、その位置での該シート表面温度をy(℃)とした時、下記式[2]
−0.000004x3+0.0028x2−0.6978x+Tg−15≦y≦−0.000004x3+0.0027x2−0.6974x+Tg+10  ……[2]
を満足するように徐冷する方法が好ましい。
【0024】
かかる方法を詳細に説明すると、押出機のTダイスから溶融したポリカーボネート樹脂組成物をシート状に押出し、複数個の冷却ロールで押出した後、複数個の移送ロールにより移送して引取る溶融押出法であり、冷却ロールは通常2〜4個使用し、移送ロールは通常5〜20個使用する。図1は本発明を実施するに適したシート成形方法の一例を示す概略図であり、図中▲1▼はTダイ、▲2▼は第1冷却ロール、▲3▼は第2冷却ロール、▲4▼は第3冷却ロール(最終冷却ロール)、▲5▼は第1移送ロール、▲6▼は引取ロールである。以下、図1により説明する。
【0025】
本発明において、最終冷却ロールからポリカーボネート樹脂組成物シートが剥離して以降引取られる際、シートの表面温度はy(℃)は、該ポリカーボネート樹脂組成物の1.80MPaの荷重たわみ温度+10をTgとしたとき、最終冷却ロールのシート剥離点からの距離x(cm)が下記式[1]
0≦x≦100cm……[1]
の範囲で、下記式[2]を満足するように徐冷される。
−0.000004x+0.0028x−0.6978x+Tg−15≦y≦−0.000004x+0.0027x−0.6974x+Tg+10  ……[2]
【0026】
シートの表面温度y(℃)が上記範囲を満足することは、最終冷却ロールから剥離以降引取られる際シートがゆっくりと冷却されるために、加熱収縮の応力がほぼバランス状態に保たれ、引取で発生する収縮応力による歪みが小さく反りが良好となる。一方、シート表面の温度が上記範囲を逸脱すると、冷却ロールから剥離した後、押出し方向でのシート表面の温度差が急激に生じることにより引取時の応力がシートに加わったままの状態で残留し熱収縮の応力による歪みが発生し、得られたシートの反りが高くなる。上記最終冷却ロールからの距離xは少なくとも0〜100cmの範囲が好ましく、0〜200cmの範囲がより好ましく、0〜300cmの範囲が更に好ましい。
【0027】
本発明の光拡散板特性は、各々厚さ2mmの時に受光角30°の相対透過率は81%以上である。好ましくは、83%以上、より好ましくは、85%以上である。上限としては100%である。また、厚さ2mmの時にノッチ付シャルピー衝撃強度は10KJ/m以上である。好ましくは、15KJ/m以上、より好ましくは、20KJ/m以上である。上限としては100KJ/m以下である。厚さ2mmの時に1.80MPaの荷重たわみ温度は110℃以上である。好ましくは、120℃以上、より好ましくは、130℃以上である。上限としては150℃である。厚さ2mmの時に60℃×95%RH雰囲気下で100時間保持した時の寸法変化率は0.1%以下である。好ましくは0.07%以下、より好ましくは、0.05%以下である。下限としては0%である。この寸法変化率の縦/横(MD/TD)の比率は0.66〜1.5が好ましく、より好ましくは0.76〜1.3、更に好ましくは0.83〜1.2である。光拡散板の厚さは1.3〜3.0mmであり、好ましくは1.3〜2.5mm、より好ましくは1.5〜2.5mmである。1.3mmより薄いと剛性が不足するので適当ではなく、3.0mmより厚くなると重量的に実用的でない。
【0028】
本発明の光拡散板は、更に厚さ2mmの時に60℃×95%RH雰囲気下で250時間保持した時の光拡散板の反りは、1.0mm以下であることが好ましい。より好ましくは0.8mm以下であり、下限は0.0mmである。この反りの縦/横(MD/TD)の比率は0.66〜1.5、より好ましくは0.76〜1.3、更に好ましくは0.83〜1.2である。
【0029】
本発明にポリカーボネート樹脂組成物を詳細に説明する。ポリカーボネート樹脂組成物中のポリカーボネート樹脂の割合は、ポリカーボネート樹脂組成物100重量%とした時に、75重量%以上がポリカーボネート樹脂であり、好ましくは80重量%以上、より好ましくは90重量%以上、最も好ましくは96重量%以上である。
【0030】
本発明で使用されるポリカーボネート樹脂は、二価フェノールとカーボネート前駆体とを界面重縮合法または溶融法で反応させて得られるものである。二価フェノールの代表的な例としては2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン[通称ビスフェノールA]、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)サルファイド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン等が挙げられ、なかでもビスフェノールAが好ましい。これらの二価フェノールは単独または2種以上を混合して使用できる。
【0031】
カーボネート前駆体としてはカルボニルハライド、カーボネートエステルまたはハロホルメート等が使用され、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは二価フェノールのジハロホルメート等が挙げられる。
【0032】
上記二価フェノールとカーボネート前駆体を界面重縮合法または溶融法によって反応させてポリカーボネート樹脂を製造するに当っては、必要に応じて触媒、末端停止剤、二価フェノールの酸化防止剤等を使用してもよい。またポリカーボネート樹脂は三官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した分岐ポリカーボネート樹脂であっても、芳香族または脂肪族の二官能性カルボン酸を共重合したポリエステルカーボネート樹脂であってもよく、また、得られたポリカーボネート樹脂の2種以上を混合した混合物であってもよい。
【0033】
ポリカーボネート樹脂の分子量は粘度平均分子量で表して通常15,000〜40,000、好ましくは18,000〜35,000である。本発明でいう粘度平均分子量は塩化メチレン100mlにポリカーボネート樹脂0.7gを20℃で溶解した溶液から求めた比粘度(ηsp)を次式に挿入して求めたものである。
ηsp/c=[η]+0.45×[η]
[η]=1.23×10−40.83
(但しc=0.7、[η]は極限粘度)
【0034】
本発明で使用する透明微粒子としたは、ガラス微粒子に代表される無機微粒子、ポリスチレン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、シリコーン樹脂等からの有機微粒子があげられ、特に有機微粒子が好ましい。かかる有機微粒子としては、架橋した有機微粒子が好ましく、その製造過程において少なくとも部分的に架橋されており、ポリカーボネート樹脂の加工過程において実用的に変形せず、微粒子状態を維持しているものである。即ち、ポリカーボネート樹脂の成形温度(350℃)まで加熱してもポリカーボネート樹脂中に溶融しない微粒子がより好ましくあげられ、更に好ましくは架橋した(メタ)アクリル樹脂、シリコーン樹脂の有機微粒子である。その特に好適な具体例として、例えば部分架橋したメタクリル酸メチルをベースとしたポリマー微粒子ポリ(ブチルアクリレート)のコア/ポリ(メチルメタクリレート)のシェルを有するポリマー、ゴム状ビニルポリマーのコアとシェルを含んだコア/シェルモノホルジーを有するポリマー〔ローム・アンド・ハーズ・カンパニー製商品名パラロイドEXL−5136〕、架橋シロキサン結合を有するシリコーン樹脂〔東芝シリコーン(株)製トスパール120〕が挙げられる。
【0035】
不融性アクリル系重合体微粒子の粒径は1〜30μmが好ましく、3〜20μmのものがより好ましい。かかる透明微粒子の粒径は、コールカウンター法で測定した重量平均粒径であり、その測定器は株式会社日科機の粒子数・粒度分布アナライザーMODEL Zm である。重量平均粒子径が1μm未満であると十分な光拡散性が得られず面発光性が劣たり、30μmを越えると十分な光拡散性が得られず面発光性が劣たり、30μmを越えると十分な光拡散効果を得るためには配合量が多くなり、光透過性が損なわれたり、また輝度ムラが大きくなる等欠点が発生することがある。
【0036】
透明微粒子の配合量は、芳香族ポリカーボネート樹脂と透明微粒子の合計100重量%に対して0.3〜20重量%が好ましく、0.5〜5重量%が特に好ましい。配合量が0.3重量%より少ないと光拡散性が不足したり、光源が透けて見えるという問題が生じる場合がある。一方、配合量が20重量%を越えると光線透過率が低下し、必要な輝度が得られなくなる場合がある。
【0037】
本発明において使用される蛍光増白剤は、合成樹脂等の色調を白色あるいは青白色に改善するために用いられるものであれば特に制限は無く、例えばスチルベンゼン系、ベンズイミダゾール系、ベンズオキサゾール系、ナフタルイミド系、ローダミン系、クマリン系、オキサジン系化合物等が挙げられる。ここで蛍光増白剤は、光線の紫外部のエネルギーを吸収し、このエネルギーを可視部に放射する作用を有するものである。蛍光増白剤の配合量は芳香族ポリカーボネート樹脂と透明微粒子の合計100重量部に対して0.0005〜0.1重量部が好ましく、より好ましく0.001〜0.1重量部、更に好ましく0.001〜0.05重量部、最も好ましく0.005〜0.02重量部である。配合量が0.0005重量部より少ないと十分な面発光性や発光面の色調の改良効果が得られない場合があり、一方、0.1重量部を越えると発光面の色調の改良効果は小さく、返って色調(色相)のムラが生じて場合がある。更に高価な蛍光増白剤の配合量が多くなりコスト高となる。
【0038】
本発明のポリカーボネート樹脂光拡散板には、上記成分以外に目的及び効果を損なわない範囲で他の成分、例えば、亜リン酸、リン酸、亜リン酸エステル、リン酸エステル、ホスホン酸エステル等の熱安定剤、トリアゾール系、アセトフェノン系、サリチル酸エステル系等の紫外線吸収剤、ブルーイング剤、テトラブロモビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールAの低分子量ポリカーボネート、デカブロモジフェニレンエーテル等の難燃剤、三酸化アンチモン等の難燃助剤等の添加剤を必要に応じてその発現量配合してもよい。
【0039】
本発明のポリカーボネート樹脂には、成形時における分子量の低下や色相の悪化を防止するために、さらにリン含有熱安定剤を使用することができる。かかる熱安定剤としては、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、ホスホン酸およびこれらのエステル等が挙げられる。
【0040】
具体的には、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、トリオクダデシルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジ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、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、ビス(ノニルフェニル)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ジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリブチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジフェニルモノオキソキセニルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジイソプロピルホスフェート、
テトラキス(2,4−ジ−iso−プロピルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4−ジ−n−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,3’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−3,3’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6−ジ−iso−プロピルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6−ジ−n−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,3’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)−3,3’−ビフェニレンジホスホナイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−ビフェニルホスホナイト、ベンゼンホスホン酸ジメチル、ベンゼンホスホン酸ジエチル、ベンゼンホスホン酸ジプロピル等が挙げられ、なかでもトリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイトおよびビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−ビフェニルホスホナイトが好ましい。
【0041】
これらの熱安定剤は、1種もしくは2種以上を混合して用いてもよい。かかる熱安定剤の使用量は、該共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物100重量部に対して0.001〜0.15重量部が好ましい。
【0042】
さらに本発明のポリカーボネート樹脂には、成形時の金型からの離型性を改良する目的等で脂肪酸エステル化合物を使用することができる。
【0043】
かかる脂肪酸エステルとしては、炭素数1〜20の一価または多価アルコールと炭素数10〜30の飽和脂肪酸との部分エステルまたは全エステルであるのが好ましい。かかる一価または多価アルコールと飽和脂肪酸との部分エステルまたは全エステルとしては、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸ジグリセリド、ステアリン酸トリグリセリド、ステアリン酸モノソルビテート、ベヘニン酸モノグリセリド、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラペラルゴネート、プロピレングリコールモノステアレート、ステアリルステアレート、パルミチルパルミテート、ブチルステアレート、メチルラウレート、イソプロピルパルミテート、ビフェニルビフェネート、ソルビタンモノステアレート、2−エチルヘキシルステアレート等が挙げられ、なかでも、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸トリグリセリド、ペンタエリスリトールテトラステアレートが好ましく用いられる。かかる脂肪酸エステルの使用量は、該共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物100重量部に対して0.001〜0.5重量部が好ましい。
【0044】
耐候性の向上および有害な紫外線をカットする目的で、本発明のポリカーボネート樹脂にはさらに紫外線吸収剤を配合することができる。かかる紫外線吸収剤としては、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノンに代表されるベンゾフェノン系紫外線吸収剤、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−ヘキシルオキシフェノールに代表されるトリアジン系紫外線吸収剤、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチルフェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−tert−オクチルフェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−tert−ペンチルフェノール、2−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチル−6−tert−ブチルフェノール、2−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−2,4−tert−ブチルフェノールおよび2,2’−メチレンビス[6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール]等に代表されるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が例示され、これらは単独で用いても、2種以上併用してもよい。これら紫外線吸収剤は、ポリカーボネート樹脂100重量部当り通常0.01〜1重量部、好ましくは0.05〜0.8重量部配合される。
【0045】
好ましくは、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾ−ル、2−(2−ヒドロキシ−5−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾ−ル、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジクミルフェニル)フェニルベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3−tert−ブチル−5−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2,2’−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]、2−[2−ヒドロキシ−3−(3,4,5,6−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5−メチルフェニル]ベンゾトリアゾ−ルであり、さらにより好ましくは、2−(2−ヒドロキシ−5−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾ−ル、2,2’−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]が選択される。
【0046】
かかる紫外線吸収剤は単独もしくは2種以上を併用してもよく、ポリカーボネート樹脂100重量部に対して好ましくは0.1〜100重量部、より好ましくは0.1〜50重量部用いられる。
【0047】
本発明のポリカーボネート樹脂には、光拡散板に成形した場合、ポリカーボネート樹脂や紫外線吸収剤に基づく光拡散板の黄色味を打ち消すためにブルーイング剤を配合することができる。ブルーイング剤としてはポリカーボネート樹脂に使用されるものであれば、特に支障なく使用することができる。一般的にはアンスラキノン系染料が入手容易であり好ましい。
【0048】
具体的なブルーイング剤としては、例えば一般名Solvent Violet13[CA.No(カラーインデックスNo)60725;商標名 バイエル社製「マクロレックスバイオレットB」、三菱化学(株)製「ダイアレジンブルーG」、住友化学工業(株)製「スミプラストバイオレットB」]、一般名Solvent Violet31[CA.No 68210;商標名 三菱化学(株)製「ダイアレジンバイオレットD」]、一般名Solvent Violet33[CA.No 60725;商標名 三菱化学(株)製「ダイアレジンブルーJ」]、一般名Solvent Blue94[CA.No 61500;商標名 三菱化学(株)製「ダイアレジンブルーN」]、一般名SolventViolet36[CA.No 68210;商標名 バイエル社製「マクロレックスバイオレット3R」]、一般名Solvent Blue97[商標名バイエル社製「マクロレックスバイオレットRR」]および一般名Solvent Blue45[CA.No 61110;商標名 サンド社製「テトラゾールブルーRLS」]が代表例として挙げられる。これらブルーイング剤は通常ポリカーボネート樹脂100重量部当り0.3×10−4〜2×10−4重量部の割合で配合される。
【0049】
上記必要成分を所定量配合して得られるポリカーボネート樹脂組成物は、任意の方法や装置が使用でき、例えば溶融押出法により所定の厚さの板状に成形することが好ましい。またこれ以外に従来公知の方法、例えば射出成形、射出圧縮成形、ブロー成形、圧縮成形、粉末成形等で成形することも可能である。
【0050】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明を更に説明する。なお、評価項目及び方法は以下の通りである。
(1)相対透過率
図4に示す様に試験片を挟んで光源と受光部を設け、試験片を透過した光量を受光部で測定した。受光角30°の透過光量(I30)、受光角0°の透過光量(I)とした時、受光角30°の相対透過率(%)は(I30/I)×100になる。
(2)ノッチ付シャルピー衝撃強度
ISO 179準じてノッチ付シャルピー衝撃強度(KJ/m)を測定した。
(3)1.80MPaの荷重たわみ温度
ISO 75−1準じて1.80MPaの荷重たわみ温度(℃)を測定した。
(4)寸法変化率及び寸法変化率の縦/横(MD/TD)の比率
縦(MD)280mm×横(TD)280mm×厚さ(t)2mmの試験片を保持前のMD(LMD0)(mm)とTD(LTD0)(mm)寸法を測定した後、60℃×95%RH雰囲気下で100時間保持し、保持後のMD(LMD100)(mm)及びTD(LTD100)(mm)寸法を測定した。寸法変化率は、100×((LMD100+LTD100)/(LMD0+LTD0)−1)の絶対値で表し、寸法変化率の縦/横(MD/TD)の比率は、MD/TDの比率(LMD100−LMD0)/(LTD100−LTD0)の絶対値で表す。
(5)反り及び反りの縦/横(MD/TD)の比率
縦(MD)280mm×横(TD)280mm×厚さ(t)2mmの試験片を60℃×95%RH雰囲気下で250時間保持した時のMD及びTDの反りをそれぞれSMD(mm)及びSTD(mm)とする。反りは(SMD+STD)/2、反りの縦/横(MD/TD)の比率はSMD/STDの絶対値で表す。
(6)全光線透過率:JIS K−7361に従い、日本電色工業(株)製のヘーズメーターNDH 2000により測定した。
(7)平均輝度:15型直下型バックライトユニットに縦231mm、横321mm、厚さ2mmの試験片を組み込み、ポリエステル製拡散フィルムをのせ、その上から試験片の9点の輝度(cd/m)をトプコン(株)製の輝度計BM−7で測定し、その平均値を平均輝度とした。評価装置を図5及び図6に示す。
(8)輝度ムラ:上記測定結果の最大輝度及び最小輝度から下記式を用いて輝度ムラを評価した。
輝度ムラ(%)=(最小輝度/最大輝度)×100
すなわち、輝度ムラが100%とは輝度のムラがなく最も良好であることを示すものである。
(9)光拡散性:15型直下型バックライトユニットに縦231mm、横321mm、厚さ2mmの試験片を組み込んだ時に、光源である冷陰極管(光源と冷陰極管の距離を10mm、5〜12mmの範囲が通常)が透けていないものを○、透けて見えるものを×で示した。
(10)色相:カラーマシン〔日本電色工業(株)製Z−1001DP〕によりC光源反射法にて測定したb値で示した。
【0051】
[実施例1]
ビスフェノールAとホスゲンから得た粘度平均分子量24,300のポリカーボネート樹脂961.8kgに、不融性アクリル系重合体微粒子〔ローム・アンド・ハーズ・カンパニー製パラロイドEXL−5136、重量分布平均粒径7μm〕(透明微粒子)35kgと蛍光増白剤〔日本化薬工業(株)製カヤライトOS〕0.2kg、紫外線吸収剤3.0kgとを予め混合したものを添加混合し(ポリカーボネート樹脂組成物1)、ベント付きTダイ押出機により、押出機温度250〜300℃、ダイス温度260〜300℃、ベント部の真空度を26.6kPaに保持して図1で示す装置を設けた押出機によりシートを製造した。厚み2.5mmのアルミニウム板の堰板をTダイリップの両端部に埋め込み、10mmの長さを突出させ、Tダイは幅1020mm、第1、第2及び第3冷却ロールはいずれも直径300mmの鏡面ロールを使用し、第3冷却ロールのシート剥離点から第1移送ロールのシートの接点までの直線距離Lを50cmにした。第1、第2及び第3冷却ロール及び移送ロールを経て幅1000mmで厚さ2.0mmのシートを得た。第1及び第2冷却ロールの温度を夫々140℃、152℃に、第3冷却ロールの温度を145℃に設定し、第3冷却ロール以降図1記載の位置にセラミックヒーターを配置し、引取りロールの速度を調整して第3冷却ロールと第1移送ロール間のシートのたるみ量(h)を15cmに保持した。第3冷却ロールから剥離する際のシートの表面温度、第3冷却ロールから剥離後、50、100、200、300cm引取られた位置でのシートの表面温度を115℃、90℃、77℃、67℃にした。得られたシートの特性値を表1に示した。このシート以外にも上記のポリカーボネート樹脂組成物1を射出成型機でノッチ付シャルピー衝撃強度及び1.80MPaの荷重たわみ温度用資料を作成した。また、紫外線照射による経時劣化を検討した結果、この実施例1の光拡散板は比較例1よりも輝度劣化(4000時間で平均輝度が24%減少)が少なく、黄変度(4000時間で△YIが−0.4から+9に変化)の変化も少なかった。更に、この実施例1の光拡散板を用いて15型液晶テレビジョンを作成したところ、高輝度で輝度ムラのない、更に色ずれのない画面が得られた。
【0052】
[比較例1]
市販の厚さ2mmのPMMA製光拡散板(日東樹脂工業製クラレックス)を実施例1と同様な評価をし、結果を表1に示した。この比較例1の光拡散板を用いて15型液晶テレビジョンを作成したところ、輝度は高いが輝度ムラがあり、色ずれのある画面が得られた。
【0053】
【表1】
Figure 2004126185
【0054】
【発明の効果】
本発明のポリカーボネート樹脂板は、反りが少なく光透過性が高く優れた光拡散性を有しており、優れた面発光性と均一な明るさを得ることができ、その上色調が良好であるため、輝度ムラや反りが少なく、色調の優れた液晶ディスプレイ又は液晶テレビの直下型バックライト方式の光拡散板又はスキャナーに用いられている拡散板に好適であり、特に大型液晶ディスプレイ又は15〜39インチの大型液晶テレビの直下型バックライト方式の光拡散板に好適であり、本発明がもたらす工業的効果は格別のものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するのに適したシートの成形方法の一例を示す概略図である。
【図2】本発明を実施するのに適したシートの成形装置を上側から見た概略図である。
【図3】シートのたるみの状態を示す概略図である。
【図4】図4は、本発明の受光角30°の相対透過率評価装置の簡略図である。
【図5】図5は、本発明の平均輝度及び輝度ムラ評価装置の断面簡略図である。
【図6】図6は、本発明の平均輝度及び輝度ムラ評価装置の平面簡略図である。
【符号の説明】
▲1▼ Tダイ
▲2▼ 第1冷却ロール
▲3▼ 第2冷却ロール
▲4▼ 第3冷却ロール
▲5▼ 第1移送ロール
▲6▼ 引取ロール
▲7▼ セラミックヒーター
▲8▼ ポリカーボネート樹脂シート
▲9▼ 非接触放射温度計
A 光源
B 試料
C 受光部
1 試験片
2 白色反射樹脂板
3〜10 光源(冷陰極管)
11〜19 測定点

Claims (5)

  1. 厚さ2mmの時に受光角30°の相対透過率が81%以上、ノッチ付シャルピー衝撃強度が10KJ/m以上、1.80MPaの荷重たわみ温度が110℃以上、60℃×95%RH雰囲気下で100時間保持した時の寸法変化率が0.1%以下であり、且つポリカーボネート樹脂を75重量%以上含有するポリカーボネート樹脂組成物より形成された厚み1.3〜3.0mmの大型液晶表示装置用ポリカーボネート樹脂製直下型バックライト用光拡散板。
  2. 光拡散板の寸法変化率の縦/横(MD/TD)の比率が0.66〜1.5である請求項1に記載の大型液晶表示装置用ポリカーボネート樹脂製直下型バックライト用光拡散板。
  3. 厚さ2mmの時に60℃×95%RH雰囲気下で250時間保持した時の光拡散板の反りが1.0mm以下である請求項1または2のいずれか1項に記載の大型液晶表示装置用ポリカーボネート樹脂製直下型バックライト用光拡散板。
  4. 光拡散板の反りの縦/横(MD/TD)の比率が0.66〜1.5である請求項1〜3のいずれか1項に記載の大型液晶表示装置用ポリカーボネート樹脂製直下型バックライト用光拡散板。
  5. ポリカーボネート樹脂組成物が、ポリカーボネート樹脂99.7〜80重量%および平均粒径1〜30μの透明微粒子0.3〜20重量%である請求項1または2記載の大型液晶表示装置用ポリカーボネート樹脂製直下型バックライト用光拡散板。
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