CN103391974A - 光扩散性树脂组合物及使用其的光扩散片材 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在用于光扩散片材时能够实现高演色性及亮度的光扩散性树脂组合物、使用其的光扩散片材及光源单元，并且提供一种含有优选1～80质量%的粘合剂树脂（A）、优选15～95质量%的光扩散剂（B）、及优选0.0001～5质量%的通式（I）表示的三次甲基花青化合物（C）的光扩散性树脂组合物、及将该光扩散性树脂组合物用于光扩散层的光扩散片材。光源单元具备所述光扩散片材与光源，该光源优选为白色LED。

Description

光扩散性树脂组合物及使用其的光扩散片材
技术领域
本发明涉及含有具有特定结构的三次甲基花青化合物的光扩散性树脂组合物及使用其的光扩散片材。本发明的光扩散性树脂组合物及光扩散片材对于液晶、PDP、有机EL等显示器、图像传感器、个人电脑、文字处理机、音频、视频、汽车导航、电话机、便携终端机及产业用测量器等的显示用途、荧光灯、LED、EL照明等的照明用途等是有用的。
背景技术
在用于电视、个人电脑、手机、游戏机等的液晶显示装置中，其背面配置有背光单元，利用该背光单元的光而显示图像。为了易于观看图像、影像，期待背光单元所发出的光为亮度高且均匀的发光，通过使用光扩散板或片材可取出均匀的光。
作为背光的光源，与以往的冷阴极荧光灯(CCFL)相比消耗电力低、寿命长、小型的白色发光二极体(白色LED)逐渐成为主流。另外，在照明用途中，也同样地积极研究寿命与消耗电力优异的白色LED。
然而，由于白色LED光的演色性较低，需要使光扩散板或片材含有各种波长吸收材料而进行调整。然而，波长吸收材料虽然可通过吸收不需要的光而提高演色性，但同时存在使亮度降低的问题。
对此，正在进行使用可吸收不需要的光而发射所需的光的染料(荧光色素)的研究(例如参照专利文献1～3)。
另一方面，评价光源、照明的演色性的方法由JIS Z8726(光源的演色性评价方法)所规定，并采用如下方法：在照明了15色的试验色时，以色差来表示其与用成为基准的照明光所照明的颜色看起来具有何种程度的差异，从而计算演色评价数的方法。其中，表示为平均演色评价数(Ra)的是以平均值来表示试验No.1～8的平均演色评价色中的基准光与试样光的差值，该值越接近100，演色性越高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利公开2006／109682号公报
专利文献2：日本特开2009-043611号公报
专利文献3：美国专利公开2008／174874号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，专利文献1～3所记载的染料(荧光色素)在演色性、色度及亮度方面无法令人满意。
因此，本发明的目的在于，提供一种在用于光扩散片材时能够实现高演色性、色度及亮度的光扩散性树脂组合物、使用其的光扩散片材及光源单元。
用于解决问题的手段
本发明者等经过反复深入研究，结果发现：利用含有具有特定结构的三次甲基花青化合物作为染料(荧光色素)的光扩散性树脂组合物及使用其的光扩散片材，能够实现上述目的。
本发明是基于上述见识而完成的，提供一种光扩散性树脂组合物，其含有粘合剂树脂（A）、光扩散剂（B）及下述通式（I）表示的三次甲基花青化合物（C），
Figure BDA0000372550940000021
（式中，R1～R17各自独立地表示氢原子、卤素原子、硝基、氰基、醛基、羧基、羟基、-NRR'、可以被取代的碳原子数为1～20的烷基、可以被取代的碳原子数为6～20的芳基、或可以被取代的碳原子数为7～20的芳烷基；R及R'各自独立地表示氢原子、可以被取代的碳原子数为1～20的烷基、或可以被取代的碳原子数为6～20的芳基。该烷基及芳烷基中的亚甲基以及该芳基与假吲哚环或三次甲基链的键合部可以被-O-、-S-、-SO2-、-CO-、-OCO-或-COO-中断，该烷基及芳烷基中的烃链可具有双键或三键，R13与R14、R15与R16、以及R1～R4及R5～R8的相邻基团彼此可相互连结而形成环。
其中，R1～R8中的至少一个表示硝基或三氟甲基。
Anm-表示m价的阴离子，m表示1或2的整数，p表示使电荷保持中性的系数。）
另外，本发明提供一种光扩散片材，其具有透明的基材层和形成于该基材层的至少一个面上的光扩散层，该光扩散层由上述光扩散性树脂组合物形成。
另外，本发明提供一种光源单元，其具备上述光扩散片材和光源（特别是LED光源）。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种在用于光扩散片材时能够实现高演色性、色度及亮度的光扩散性树脂组合物。使用了该光扩散性树脂组合物的光扩散片材演色性及亮度高，因此适合作为光源单元。
附图说明
图1(a)是表示应用了本发明的光扩散片材的直下型方式的光源单元的一实施方式的概略剖视图。
图1(b)是表示应用了本发明的光扩散片材的直下型方式的光源单元的另一实施方式的概略剖视图。此外，图1(b)的光源单元与图1(a)的光源单元的光扩散片材的结构相对于光源是相反的。
图2是表示应用了本发明的光扩散片材的边缘照明型方式的光源单元的一实施方式的概略剖视图。
图3是表示应用了本发明的光扩散片材的光源单元的另一实施方式的剖视图。
图4(a)是说明实施例7、比较例8、9中的光扩散片材的R成分的亮度的测定方法的概略剖视图。
图4(b)是说明比较例7中的光扩散片材的R成分的亮度的测定方法的概略剖视图。
具体实施方式
以下，基于优选的实施方式，对本发明的光扩散性树脂组合物、光扩散片材及光源单元进行详细说明。
本发明的光扩散性树脂组合物含有粘合剂树脂（A）、光扩散剂（B）及上述通式（I）表示的三次甲基花青化合物（C）。以下，对各成分依次进行说明。
<粘合剂树脂（A）>
作为本发明中使用的粘合剂树脂（A），优选为具有将光扩散剂（B）的粒子彼此粘接的功能、与三次甲基花青化合物（C）的相容性良好、且对后述透明的基材层的粘接性较高的粘合剂树脂。作为该粘合剂树脂（A），例如可列举出二乙酰纤维素、三乙酰纤维素(TAC)、丙酰纤维素、丁酰纤维素、乙酰丙酰纤维素、硝化纤维素等纤维素酯；聚酰胺；聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸-1，4-环己二甲醇酯、聚乙烯-1，2-二苯氧基乙烷-4，4’-二羧酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯；聚苯乙烯；聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等聚烯烃；聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸异丁酯、聚甲基丙烯酸三氟乙酯、聚甲基丙烯酸-2，3-二溴丙酯、聚甲基丙烯酸苯酯、聚甲基丙烯酸五氯苯酯、甲基丙烯酸甲基-(甲基)丙烯酸酯共聚物等丙烯酸系树脂；聚碳酸酯；聚砜；聚醚砜；聚醚酮；聚醚酰亚胺；聚氧乙烯；ABS树脂(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)；MS树脂(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物)；AS树脂(丙烯腈-苯乙烯共聚物)；降冰片烯树脂等。这些树脂中，丙烯酸系树脂及MS树脂透明性高，因而特别优选使用。
另外，本发明所使用的粘合剂树脂（A）也可使用热固化性树脂。作为热固化性树脂，除了上述粘合剂树脂（A）所要求的性能“具有将光扩散剂（B）的粒子彼此粘接的功能、与三次甲基花青化合物（C）的相容性良好、且对后述透明的基材层的粘接性较高”以外，具有热固化性即可，例如可列举出日本专利特开2004-198707号公报中所公开的含有丙烯酸聚合物或聚酯多元醇等多元醇的聚合物组合物等。将热固化性树脂用作粘合剂树脂（A）的情况下，本发明的光扩散性树脂组合物优选含有交联剂(相对于100质量份热固化性树脂，优选为1～50质量份)，作为该交联剂，可列举出聚异氰酸酯化合物等。
另外，本发明的粘合剂树脂（A）也可使用光固化性树脂。作为光固化性树脂，除了上述粘合剂树脂（A）所要求的性能“具有将光扩散剂（B）的粒子彼此粘接的功能、与三次甲基花青化合物（C）的相容性良好、且对后述透明的基材层的粘接性较高”以外，具有光固化性即可，例如可列举出由光聚合性不饱和化合物及／或环氧化合物构成的光固化性树脂。作为该光聚合性不饱和化合物及／或环氧化合物，例如可列举出单官能(甲基)丙烯酸酯、多官能(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯等。将光固化性树脂用作粘合剂树脂（A）的情况下，本发明的光扩散性树脂组合物优选含有光聚合引发剂(相对于100质量份光固化性树脂，优选为0.1～10质量份)，作为该光聚合引发剂，只要为通过光的照射而产生自由基的光聚合引发剂，则无特别限制，但优选为在光的照射前后对可见光没有吸收的光聚合引发剂，例如可列举出苯基烷基酮系、肟系的光自由基引发剂；鎓系、锍系的光产酸剂等。
<光扩散剂（B）>
作为本发明所使用的光扩散剂（B），使用室温下D线的折射率优选为1.0～2.0，更优选为1.3～1.7，平均粒径优选为0.1～50μm，更优选为1～30μm的光扩散剂（B），例如可列举出玻璃微珠、二氧化硅粒子、氢氧化铝粒子、碳酸钙粒子、碳酸钡粒子、氧化钛粒子等无机粒子：交联苯乙烯树脂粒子、交联丙烯酸树脂粒子、交联硅树脂粒子等有机粒子；无机粉末-丙烯酸树脂粒子等无机-有机粒子等。这些粒子中，有机粒子易于均匀地分散至光扩散性树脂组合物中，因而优选。
此外，即使为不使用光扩散剂的层(树脂层)，也可获得演色性优异的光，但在树脂层内经波长转换发光的光在树脂层与空气的界面反射，留在树脂层内部，或产生从树脂层的端面发光的现象，结果发射到前面的光减少，导致亮度降低。与此相对，若将光扩散剂配合到树脂层中，则可抑制由上述现象引起的亮度降低。因此，光扩散剂是必要的。
<三次甲基花青化合物（C）>
本发明所使用的上述通式(I)表示的三次甲基花青化合物（C）通过提高本发明的光源单元所发出的光的色纯度，发出荧光，从而抑制亮度降低。
作为上述通式(I)中R1～R17、R及R'表示的可以被取代的碳原子数为1～20的烷基，可以列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、戊基、异戊基、叔戊基、己基、庚基、异庚基、叔庚基、正辛基、异辛基、叔辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基等直链、支链和环状的烷基。作为该烷基中的亚甲基被-O-中断得到的基团，可列举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、2-甲氧基乙基等；作为该烷基中的亚甲基被-S-中断得到的基团，可列举出甲硫基、乙硫基、丁硫基、戊硫基等；作为该烷基中的亚甲基被-SO2-中断得到的基团，可列举出甲磺酰基、乙磺酰基、丁磺酰基、戊磺酰基等；作为该烷基中的亚甲基被-CO-中断得到的基团，可列举出乙酰基、1-羰基乙基、乙酰基甲基、1-羰基丙基、2-氧代丁基、2-乙酰基乙基、1-羰基异丙基、环戊烷羰基等；作为该烷基中的亚甲基被-OCO-中断得到的基团，可列举出乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基等；作为该烷基中的亚甲基被-COO-中断得到的基团，可列举出甲氧基羰基、乙氧基羰基、异丙氧基羰基等。
作为上述通式(I)中R1～R17、R及R'表示的可以被取代的碳原子数为6～20的芳基，可列举出苯基、萘基、联苯基等，作为芳基与假吲哚环或三次甲基链的键合部(以下也称为芳基的键合部)被-O-中断得到的基团，可列举出苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基等；作为芳基的键合部被-S-中断得到的基团，可列举出苯硫基、1-萘硫基、2-萘硫基等；作为芳基的键合部被-SO2-中断得到的基团，可列举出苯基砜、1-萘基砜、2-萘基砜等；作为芳基的键合部被-CO-中断得到的基团，可列举出苯甲酰基、1-萘甲酰基、2-萘甲酰基等；作为芳基的键合部被-OCO-中断得到的基团，可列举出苯甲酰氧基、1-萘甲酰氧基、2-萘甲酰氧基等；作为芳基的键合部被-COO-中断得到的基团，可列举出苯氧基羰基、1-萘氧基羰基等。
作为上述通式(I)中R1～R17表示的可以被取代的碳原子数为7～20的芳烷基，可列举出例如苄基、苯乙基、2-苯基丙基、二苯基甲基、三苯基甲基、4-氯苯基甲基等；作为该烷基中的亚甲基被-O-中断得到的基团，可列举出苄氧基、苯氧基甲基、苯氧基乙基、l-萘基甲氧基、2-萘基甲氧基、l-蒽基甲氧基等；作为该烷基中的亚甲基被-S-中断得到的基团，可列举出苄硫基、苯硫基甲基、苯硫基乙基等；作为该烷基中的亚甲基被-SO2-中断得到的基团，可列举出苄磺酰基等；作为该烷基中的亚甲基被-CO-中断得到的基团，可列举出苄基羰基、苯乙基羰基、1-萘基甲基羰基等；作为该烷基中的亚甲基被-OCO-中断得到的基团，可列举出乙酸苯酯基、乙酸l-萘酯基等；作为该烷基中的亚甲基被-COO-中断得到的基团，可列举出苄氧基羰基、苯乙氧基羰基等。
作为上述通式(I)中R1～R17表示的卤素原子，可列举出氟、氯、溴、碘等。
作为上述可以被取代的碳原子数为1～20的烷基、可以被取代的碳原子数为6～20的芳基、及可以被取代的碳原子数为7～20的芳烷基的取代基，例如可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、戊基、异戊基、叔戊基、环戊基、己基、2-己基、3-己基、环己基、联环己基、1-甲基环己基、庚基、2-庚基、3-庚基、异庚基、叔庚基、正辛基、异辛基、叔辛基、2-乙基己基、壬基、异壬基、癸基等烷基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、异丁氧基、戊氧基、异戊氧基、叔戊氧基、己氧基、环己氧基、庚氧基、异庚氧基、叔庚氧基、正辛氧基、异辛氧基、叔辛氧基、2-乙基己氧基、壬氧基、癸氧基等烷氧基；甲硫基、乙硫基、丙硫基、异丙硫基、丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基、异丁硫基、戊硫基、异戊硫基、叔戊硫基、己硫基、环己硫基、庚硫基、异庚硫基、叔庚硫基、正辛硫基、异辛硫基、叔辛硫基、2-乙基己硫基等烷硫基；乙烯基、1-甲基乙烯基、2-甲基乙烯基、2-丙烯基、1-甲基-3-丙烯基、3-丁烯基、l-甲基-3-丁烯基、异丁烯基、3-戊烯基、4-己烯基、环己烯基、联环己烯基、庚烯基、辛烯基、癸烯基、十五烯基、二十烯基、二十三烯基等烯基：苄基、苯乙基、二苯基甲基、三苯基甲基、苯乙烯基、肉桂基等芳烷基：苯基、萘基等芳基：苯氧基、萘氧基等芳氧基；苯硫基、萘硫基等芳硫基；氟、氯、溴、碘等卤素原子；乙酰基、2-氯乙酰基、丙酰基、辛酰基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、苯基羰基(苯甲酰基)、邻苯二甲酰基、4-三氟甲基苯甲酰基、三甲基乙酰基、水杨酰基、草酰基、硬脂酰基、甲氧羰基、乙氧羰基、叔丁氧羰基、正十八烷氧羰基、氨基甲酰基等酰基；乙酰氧基、苯甲酰氧基等酰氧基；氨基、乙基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、丁基氨基、环戊基氨基、2-乙基己基氨基、十二烷基氨基、苯胺基、氯苯基氨基、甲苯氨基、甲氧苯胺基、N-甲基苯胺基、二苯基氨基、萘基氨基、2-吡啶基氨基、甲氧基羰基氨基、苯氧基羰基氨基、乙酰基氨基、苯甲酰基氨基、甲酰基氨基、三甲基乙酰基氨基、月桂酰基氨基、氨基甲酰基氨基、N，N-二甲基氨基羰基氨基、N，N-二乙基氨基羰基氨基、吗啉基羰基氨基、甲氧基羰基氨基、乙氧基羰基氨基、叔丁氧基羰基氨基、正十八烷氧基羰基氨基、N-甲基-甲氧羰基氨基、苯氧基羰基氨基、氨磺酰基氨基、N，N-二甲基氨基磺酰基氨基、甲磺酰基氨基、丁磺酰基氨基、苯磺酰基氨基等取代氨基；磺酰胺基、磺酰基、羧基、氰基、磺基、羟基、硝基、巯基、酰亚胺基、氨基甲酰基、磺酰胺基等，这些基团可以进一步被上述基团取代。另外，羧基及磺基也可形成盐。此外，在被具有碳原子的取代基取代的情况下，该取代基全部的碳原子数满足规定的碳原子数范围。
上述通式(I)表示的三次甲基花青化合物（C）的阳离子(以下也称为三次甲基花青阳离子)具有如下述[化2]所示的共振结构，可为下述通式(X)及(Y)中的任一结构式。在本说明书中，以下述通式(X)的结构作为代表而表示。
另外，上述三次甲基花青阳离子中，有时存在以R13和R14以及R15和R16表示的基团所键合的不对称碳原子作为手性中心的对映异构体、非对映异构体或外消旋体等光学异构体，可将它们中的任何光学异构物分离而使用，或者也可使用它们的混合物。
[化2]
Figure BDA0000372550940000091
(式中，R1～R17与上述通式(I)的含义相同。)
在上述三次甲基花青阳离子中，R1～R12为氢原子、卤素原子、硝基、-NRR'(R及R'为可以被取代的碳原子数为6～20(特别是碳原子数为6～10)的芳基)、或可以被取代(特别是被卤素原子取代)的碳原子数为1～20(特别是碳原子数为1～5)的烷基(该烷基中的亚甲基可以被-O-、-S-、-SO2-、-CO-、-OCO-或-COO-中断)者具有较高的荧光强度，因而优选，更优选R1～R12为氢原子、卤素原子、硝基、可以被取代(特别是被卤素原子取代)的碳原子数为1～5的烷基、或可以被取代的碳原子数为7～20(特别是碳原子数为6～10)的芳烷基。R2或R6为硝基或三氟甲基的三次甲基花青阳离子制造容易，因而特别优选。
作为上述三次甲基花青阳离子的具体例，可列举出下述阳离子No.1～No.64，但并不限定于这些阳离子。
Figure BDA0000372550940000101
Figure BDA0000372550940000111
Figure BDA0000372550940000121
Figure BDA0000372550940000131
Figure BDA0000372550940000151
Figure BDA0000372550940000161
Figure BDA0000372550940000181
Figure BDA0000372550940000191
Figure BDA0000372550940000201
Figure BDA0000372550940000211
Figure BDA0000372550940000221
Figure BDA0000372550940000231
Figure BDA0000372550940000241
Figure BDA0000372550940000261
作为上述通式（I）中Anm-表示的阴离子，例如作为一价的阴离子，可列举出氯阴离子、溴阴离子、碘阴离子、氟阴离子等卤素阴离子；高氯酸阴离子、氯酸阴离子、硫氰酸阴离子、六氟磷酸阴离子、六氟锑酸阴离子、四氟硼酸阴离子等无机系阴离子；苯磺酸阴离子、甲苯磺酸阴离子、三氟甲烷磺酸阴离子、二苯基胺-4-磺酸阴离子、2-氨基-4-甲基-5-氯苯磺酸阴离子、2-氨基-5-硝基苯磺酸阴离子、日本特开平8-253705号公报、日本特表2004-503379号公报、日本特开2005-336150号公报、国际公开2006／28006号公报等所记载的磺酸阴离子等有机磺酸阴离子；辛基磷酸阴离子、十二烷基磷酸阴离子、十八烷基磷酸阴离子、苯基磷酸阴离子、壬基苯基磷酸阴离子、2,2’-亚甲基双（4,6-二-叔丁基苯基）膦酸阴离子等有机磷酸系阴离子；双（三氟甲烷磺酰基）亚胺酸阴离子、双全氟丁烷磺酰基亚胺阴离子、全氟-4-乙基环己烷磺酸根阴离子、四（五氟苯基）硼酸阴离子、三（氟烷基磺酰基）碳负离子、二苯甲酰基酒石酸阴离子等；作为二价的阴离子，例如可列举出苯二磺酸阴离子、萘二磺酸阴离子等。此外，在不妨碍本发明的波长转换功能的范围内，还可以根据需要使用具有使处于激发状态的活性分子去激发（淬灭）的功能的淬灭剂阴离子、在环戊二烯基环上具有羧基、膦酸基、磺酸基等阴离子性基团的二茂铁、二茂钌等金属络合物的淬灭剂阴离子。
作为上述的淬灭剂阴离子，例如可列举出下述通式（1）或（2）表示的阴离子、下述式（3）、（4）、（5）、（6）、（7）、（8）、（9）、（10）、（11）或（12）表示的阴离子，还可列举出日本特开昭60-234892号公报、日本特开平5-43814号公报、日本特开平5-305770号公报、日本特开平6-239028号公报、日本特开平9-309886号公报、日本特开平9-323478号公报、日本特开平10-45767号公报、日本特开平11-208118号公报、日本特开2000-168237号公报、日本特开2002-201373号公报、日本特开2002-206061号公报、日本特开2005-297407号公报、日本特公平7-96334号公报、国际公开第98/29257号小册子等中记载的阴离子。
（式中，M表示Fe、Co、Ni、Ti、Cu、Zn、Zr、Cr、Mo、Os、Mn、Ru、Sn、Pd、Rh、Pt或Ir，R18及R19各自独立地表示卤素原子、碳原子数为1～8的烷基、碳原子数为6～30的芳基或-SO2-G基，G表示烷基、可被卤素原子取代的芳基、二烷基氨基、二芳基氨基、哌啶基或吗啉基，a及b各自独立地表示0～4的整数。此外，R20、R21、R22及R23各自独立地表示烷基、烷基苯基、烷氧基苯基或卤代苯基。）
Figure BDA0000372550940000291
Figure BDA0000372550940000301
作为上述通式（I）中的Anm-表示的阴离子，从生产性、溶解性及耐久性方面出发，优选卤素阴离子、六氟磷酸阴离子、四氟化硼阴离子、高氯酸阴离子及双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺酸阴离子。
上述通式（I）所表示的三次甲基花青化合物(C)为上述三次甲基花青阳离子与Anm-所表示的阴离子的盐，可根据以往周知的方法制造。另外，上述例示的三次甲基花青阳离子与Anm-所表示的阴离子能够以将电荷保持为中性的形式任意地组合。
本发明的光扩散性树脂组合物中，上述通式（I）所表示的三次甲基花青化合物(C)可单独使用，也可以并用2种以上。
本发明的光扩散性树脂组合物中，粘合剂树脂（A）的含量优选为1～80质量％，更优选为20～70质量％。当粘合剂树脂（A）的含量低于1质量％时，有时扩散粒子彼此或与基板的粘接力降低，超过80质量％时，有时光扩散性降低。
另外，光扩散剂(B)的含量优选为15～95质量％，更优选为29～79质量％。当光扩散剂(B)的含量低于15质量％时，有时变得无法获得足够的光扩散性，超过95质量％时，有时总透光率降低。
另外，上述通式（I）所表示的三次甲基花青化合物(C)的含量优选为0.0001～5质量％，更优选为0.001～1质量％。上述通式（I）所表示的三次甲基花青化合物(C)的含量低于0.0001质量％时，有时向红色的波长转换效果减小，超过5质量％时，有时亮度的降低增大。
本发明的光扩散性树脂组合物中，在不损害本发明的效果的范围内，可使用上述通式（I）所表示的三次甲基花青化合物(C)以外的色素(其他色素)。可使用的色素并无特别限定，可列举出花青系色素、吡啶系色素、噁嗪系色素、香豆素系色素、香豆素色素系染料、萘二甲酰亚胺系色素、甲撑吡咯系色素、苝系色素、芘系色素、蒽系色素、苯乙烯基系色素、罗丹明系色素、偶氮系色素、醌系色素、方酸内鎓系色素、二酮基吡咯并吡咯系色素、铱络合物系色素、铕系色素、卟啉系色素、氮杂卟啉系色素、萘内酰胺系色素等。
本发明的光扩散性树脂组合物中可使用溶剂。作为该溶剂，并无特别限定，可列举出例如水、醇系、二醇系、酮系、酯系、醚系、脂肪族或脂环式烃系、芳香族烃系、具有氰基的烃、卤代芳香族烃系的溶剂等，在这些溶剂中，酮系及芳香族烃系的溶剂涂布性优异，因而优选。另外，作为溶剂的使用量，优选以上述(A)～(C)的合计量为10～99质量％的方式使用。
本发明的光扩散性树脂组合物除上述光聚合引发剂、交联剂、其他色素以外，可以根据需要使用热聚合引发剂、光稳定剂、红外线吸收剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、表面活性剂、防静电剂、阻燃剂、润滑剂、重金属去活性剂、透明化剂、成核剂、结晶化剂、相容剂等各种添加剂。本发明中，各种添加剂的含量优选为合计20质量％以下。
本发明的光扩散性树脂组合物的制造方法(配合方法)并无特别限定，可通过以往公知的混合及混炼方法而获得。例如不使用上述溶剂时，可列举出使用亨舍尔混合机、转鼓、带式混合机等公知的混合机将上述各成分混合后进行熔融混炼的方法。另外，在使用上述溶剂时，可列举出根据需要加热粘合剂树脂（A）后使各成分溶解或分散于溶剂中的方法(其中，光扩散剂(B)不溶解)、及在不使用溶剂的情况下将熔融混炼各成分得到的混合物溶解于溶剂中的方法等。无论是否使用溶剂，对于各成分的配合顺序也无特别限制。
本发明的光扩散性树脂组合物由于具有将入射的光以适宜的亮度及色纯度的扩散光的形式进行发射的特性，因而除了以下所说明的光扩散片材以外，也可用作光扩散板。在粘合剂树脂（A）为热塑性树脂的情况下，光扩散板可通过注射成型、吹塑成型、挤出成型、压缩成型等公知的方法将熔融状态的组合物成型而制造。另外，在粘合剂树脂（A）为热固化性树脂的情况下，可通过在模具内使组合物固化而制造。
或者，在粘合剂树脂（A）为光固化性树脂及／或热固化性树脂的情况下，也可将这些树脂与光聚合引发剂及／或交联剂混合后，通过光照射及／或加热处理使其固化而制造。
此外，在将本发明的光扩散性树脂组合物用于光扩散板时，由于不需要涂布性，因此优选不使用上述溶剂。
接着，对本发明的光扩散片材进行说明。此外，对于未特别说明的部分，可适当采用本发明的光扩散性树脂组合物中的说明。
本发明的光扩散片材具有透明的基材层和形成于该基材层的至少一个面上的光扩散层，该光扩散层由本发明的光扩散性树脂组合物形成。
作为本发明的光扩散片材所使用的透明的基材层，例如可使用玻璃等无机材料；聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯缩丁醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂、环氧树脂、聚芴树脂、硅树脂等合成高分子材料。
上述透明基材层可由单一材料形成，也可由2种以上的材料形成，另外，可由单一层形成，也可由多层形成。
上述透明基材层的厚度优选为10～10000μm的范围，更优选为30～500μm的范围。
上述透明基材层的厚度低于10μm时，有时光扩散片材的机械强度降低。另外，上述透明基材层的厚度超过10000μm时，有时通过透明基材层的光量减少，亮度降低。
上述透明基材层优选对于可见光具有80％以上的透过率，更优选具有86％以上的透过率。上述透明基材层的雾度优选为2％以下，更优选为1％以下。上述透明基材层的折射率优选为1.45～1.70。
可以对上述透明基材层实施各种表面处理。该表面处理包括例如化学药品处理、机械处理、电晕放电处理、火焰处理、紫外线照射处理、高频处理、辉光放电处理、活性等离子体处理、激光处理、混酸处理、臭氧氧化处理等。
上述扩散层由本发明的光扩散性树脂组合物形成，形成于上述透明基材层的至少一个面上。
作为在上述透明基材层的至少一个面上形成上述光扩散层的方法，并无特别限定，可列举出浸涂法、气刀涂布法、幕式涂布法、辊涂法、绕线棒涂布法、凹版涂布法、旋涂法或挤压涂布法等。作为所使用的光扩散性树脂组合物的形态，使用上述溶剂者在涂布性及生产性方面优异，从该点出发而优选。
上述光扩散层的厚度优选从0.1～500μm的范围选择，更优选从10～100μm的范围选择。
上述光扩散层的厚度低于0.1μm时，有时入射至光扩散层的光无法充分地扩散。另外，上述光扩散层的厚度超过100μm时，有时通过光扩散层的光量减少，亮度降低。
上述光扩散层可由单一材料形成，也可由2种以上的材料形成，另外，可由单一层形成，也可由多层形成。
接着，参照附图对本发明的光源单元进行说明。此外，对于未特别说明的部分，可适当采用本发明的光扩散性树脂组合物及光扩散片材中的说明。
本发明的光源单元具备本发明的光扩散片材10和光源3。例如作为直下型方式的光源单元，可列举出图1(a)所示的形态。图1(a)的光源单元中，光源3设置于光扩散片材10的透明基材层1的侧。另外，光源3也可如图1(b)所示，设置于光扩散片材10的光扩散层2的侧。
本发明的光源单元具有将光源3所发出的光经由透明基材层1及光扩散层2以扩散光的形式发出的功能即可，也可具有与光扩散层2不同的光学功能层，例如菲涅耳透镜层等。
作为上述光源3，可列举出发光二极体(LED)、冷阴极管、EL、氙灯、卤素灯等，但从通过使用本发明的光扩散片材使白色的色纯度达到最高的观点出发，特别优选为LED(特别是白色LED)。
本发明的光源单元中，在使用LED作为上述光源3时，由于LED为点发光，因而在以面发光的形式取出光的情况下，也可将该形态从如图l(a)或(b)所示的直下型方式换为如图2所示的边缘照明方式。
图2的光源单元中，在光源3中产生并通过导光板4的光被反射板5反射，从而均匀地供给到光扩散片材10的面内。
作为上述导光板4，可使用丙烯酸、聚碳酸酯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等材料。
上述导光板4的厚度优选从0.1～100mm的范围选择，更优选从0.5～50mm的范围选择。
作为上述反射板5，可使用含有空气层或白色微粒的丙烯酸、聚碳酸酯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等材料。
上述反射板5的厚度优选从10～10000μm的范围选择，更优选从50～5000μm的范围选择。
本发明的光源单元可适合用于显示器用背光单元、住宅及车载用照明等。作为照明用途，除了图1(a)、图1(b)及图2所示的形态以外，也可适当地使用图3所示的形态。
实施例
以下，采用实施例及比较例对本发明进行更详细地说明。但是，本发明不受以下的实施例等的任何限制。
[实施例1～5及比较例1～6]
根据下述[表1]的配合比，调制了实施例1～5及比较例1～6的光扩散性树脂组合物。如图1(a)所示，使用No.90的棒式涂布机将各光扩散性树脂组合物涂布于由PET膜(PANAC公司制，膜厚100μm)形成的透明基材层1上之后，在100℃下加热干燥10分钟，制作了具有由光扩散性树脂组合物形成的光扩散层2的实施例1～5及比较例1～6的光扩散片材10。此外，配合的色素的量按照使未添加光扩散剂时的λmax(584nm)下的吸光度为[表1]的值的方式进行调整。对于所得到的光扩散片材，基于JIS Z8726，将白色LED作为光源3，利用分光辐射计(SR-IEDW，Topcon公司)测定扩散光的发射光谱的平均演色评价数(Ra)。将结果示于[表2]。
[表1]
Figure BDA0000372550940000361
PMMA：聚甲基丙烯酸甲酯树脂
SX-350H：综研化学公司制，交联苯乙烯粒子，平均粒径为3.5μm，室温下D线的折射率为1.59AP：氮杂卟啉化合物
Figure BDA0000372550940000362
MEK：甲乙酮
[表2]
平均演色评价数（Ra）
实施例1 82
实施例2 90
实施例3 93
实施例4 90
实施例5 88
比较例1 70
比较例2 75
比较例3 78
比较例4 85
比较例5 89
比较例6 87
由[表2]的结果可明确，使用含有上述通式(I)表示的三次甲基花青化合物(C)作为色素的本发明的光扩散性树脂组合物的光扩散片材，与使用含有作为比较色素的氮杂卟啉化合物的比较例的光扩散性树脂组合物的光扩散片材相比，以更少量的色素配合量提高演色性。
[实施例6～9及比较例7～10]
根据下述[表3]的配合比，与实施例1同样地操作，制作了实施例6～9及比较例8～10的光扩散片材10，以成为图4(a)所示的构成的方式设置这些光扩散片材10及其他部件，测定将白色LED作为光源3的扩散光的R成分的xy色度及亮度。
此外，在实施例1中，除了设置不含有色素的光扩散剂层9来代替光扩散层2以外，与实施例1同样地操作，制作了比较例7的光扩散片材，以成为图4(b)所示的构成的方式设置该光扩散片材及其他部件，测定将白色LED作为光源3的扩散光的R成分的xy色度及亮度。
亮度的计算采用将每一种光扩散剂中不含色素的比较例7及比较例10设为100时的相对值。即，采用实施例6及比较例8～9的亮度相对于比较例7的亮度的相对值，以及采用实施例7～9的亮度相对于比较例10的亮度的相对值。将结果示于[表3]。
[表3]
Figure BDA0000372550940000381
MB30X-20：积水化成品株式会社制，交联聚甲基丙烯酸甲酯粒子，平均粒径为20μm，折射率为1.49
由[表3]的结果明确，本发明的光扩散片材通过上述通式(I)表示的三次甲基花青化合物(C)吸收不需要的波长区域的光，而在所需(R成分)的波长区域发出荧光，从而提高R成分的色度及亮度。
另外，通过实施例6与比较例7的对比及实施例7～9与比较例10的对比，可明确：上述通式(I)表示的三次甲基花青化合物(C)通过与光扩散剂存在于同一层，可发挥更高的效果。
[实施例11～13]
根据下述[表4]的配合比，制作添加有其他色素的实施例10～12的光扩散性树脂组合物，接着与实施例1同样地操作，制作实施例10～12的光扩散片材10，通过与实施例6相同的方法，测定了将白色LED作为光源3的扩散光的R成分的xy色度及亮度。对于R成分的亮度，将上述比较例10中的R成分的亮度设为100时的相对值示于[表4]中。
[表4]
Figure BDA0000372550940000391
Lumogen F Yellow038：BASF公司制
其他色素1
其他色素2
Figure BDA0000372550940000393
上述实施例10与未使用其他色素的实施例7相比，R成分亮度进一步提高，实施例11及12与未使用其他色素的实施例8相比，R成分的亮度同样提高。
因此，使用本发明的光扩散性树脂组合物的光扩散片材由于可以提高演色性及色度，进而也可以抑制亮度的降低，因而适合于光源单元。
符号说明
1    透明的基材层
2    光扩散层
3    光源
4    导光板
5    反射板
6    红色滤色器
7    分光发射亮度计
8    粘合剂树脂及荧光剂层
9    不含色素的光扩散层
10   光扩散片材

Claims (5)

1.一种光扩散性树脂组合物，其含有粘合剂树脂（A）、光扩散剂（B）及下述通式（I）表示的三次甲基花青化合物（C），
Figure FDA0000372550930000011
式中，R1～R17各自独立地表示氢原子、卤素原子、硝基、氰基、醛基、羧基、羟基、-NRR'、可以被取代的碳原子数为1～20的烷基、可以被取代的碳原子数为6～20的芳基、或可以被取代的碳原子数为7～20的芳烷基；R及R'各自独立地表示氢原子、可以被取代的碳原子数为1～20的烷基、或可以被取代的碳原子数为6～20的芳基；该烷基及芳烷基中的亚甲基以及该芳基与假吲哚环或三次甲基链的键合部可以被-O-、-S-、-SO2-、-CO-、-OCO-或-COO-中断，该烷基及芳烷基中的烃链可具有双键或三键，R13与R14、R15与R16、以及R1～R4及R5～R8的相邻基团彼此可相互连结而形成环；
其中，R1～R8中的至少一个表示硝基或三氟甲基；
Anm-表示m价的阴离子，m表示1或2的整数，p表示使电荷保持中性的系数。
2.根据权利要求1所述的光扩散性树脂组合物，其含有1～80质量%的所述粘合剂树脂（A）、15～95质量%的所述光扩散剂（B）、及0.0001～5质量%的所述通式（I）表示的三次甲基花青化合物（C）。
3.一种光扩散片材，其具有透明的基材层和形成于该基材层的至少一个面上的光扩散层，该光扩散层由权利要求1或2所述的光扩散性树脂组合物形成。
4.一种光源单元，其具备权利要求3所述的光扩散片材和光源。
5.根据权利要求4所述的光源单元，其特征在于，所述光源是白色LED。
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