CN110291432A - 导光板用密封构件和使用其的面状光源装置或照明装置 - Google Patents

导光板用密封构件和使用其的面状光源装置或照明装置 Download PDF

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Abstract

本发明的课题在于提供与导光构件具有充分的粘接强度、同时抑制向导光构件的凹形部内的嵌入、并且凹形部盖面的平滑性高的导光板用密封构件，使用前述导光板用密封构件的导光板，以及使用前述导光板的照明装置或显示装置。解决手段为一种导光板用密封构件，其特征在于，导光构件具有从端面入射的光发生弯曲并在表面方向出射的出射面、并且在前述出射面和/或与前述出射面相对的反面具有多个凹部，前述导光板用密封构件按照将具有与前述导光构件的折射率不同的折射率的气体、液体或真空中的至少一种密封在前述导光构件的前述凹部的内部的方式，层叠于具有前述凹部的面，并且由1层以上构成；前述导光板用密封构件的与具有前述凹部的面接触的层由含有树脂的密封层构成，前述树脂由具有饱和环状脂肪族基的来自氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的重复单元组成。

Description

导光板用密封构件和使用其的面状光源装置或照明装置
技术领域
本发明涉及LCD、PDP等图像显示装置、广告、展示用窗口等的照明中使用的导光板用密封构件和面状光源装置或照明装置。
背景技术
作为导光板的一个方式，已知利用表面上形成的多个凹型的透镜形状或点形状(以下作为凹部)使从端面接收到的光发生反射、折射，使其向外部出射。然而，如果将形成有前述凹部的表面作为最外面，则存在由于污渍的附着、损伤等而损害光学特性的担忧。进一步，在与其他层层叠的情况下，还有在形成有前述凹部的表面的平面部(凹部以外的区域)产生薄的空气层，从而产生干涉条纹等的问题。
专利文献1中提出，使用使薄膜的粘着剂、热熔粘接剂、半固化状体与导光构件密合并固化而成的固化体、或者封闭性树脂片等作为密封构件，将空气密封在由透镜状的凹部形成的微小反射部中的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-218052号公报
发明内容
发明所要解决的课题
像专利文献1的提案那样在密封构件中使用粘着剂的情况下，存在随着时间的流逝、由于制造时/使用时的压力，粘着剂嵌入凹部、光学特性发生改变的担忧。此外，热熔粘接剂有高温时再熔融而光学特性降低的担忧，而且，一般对平滑面的粘接力弱。
此外，作为密封构件，例示了半固化状体、特别是残留有未反应基团的UV固化型树脂。这能够通过使UV固化型树脂为半固化状态而抑制密封构件向凹部的嵌入，防止贴合后光学特性的降低。然而，一般的丙烯酸系UV固化型树脂中，形成半固化状态的情况下，难以提高剥离强度。
此外，封闭性片是有轻微粘着性的，因此难以操作。
而且，就除去上述所示那样的专利文献1中记载的热熔粘接剂后的各种密封构件而言，在表面具有胶粘性、粘着性，因而加工时存在下述问题：在附着有异物等时，难以除去，容易造成表面缺陷等。
进一步，在将专利文献1那样的导光片应用于反射型液晶面板时，必须尽量抑制从与出射面相反侧的反面的漏光，为此，要求密封后对于凹部而言作为盖子的密封构件也是平滑的。
用于解决课题的方法
本发明人等进行了深入研究，发现利用具有特定结构的导光板用密封构件能够解决上述课题，从而完成了本发明。即，本发明如下。
本发明(1)为一种导光板用密封构件，其特征在于，
导光构件具有从端面入射的光发生弯曲并在表面方向出射的出射面、并且在前述出射面和/或与前述出射面相对的反面具有多个凹部，前述导光板用密封构件按照将具有与前述导光构件的折射率不同的折射率的气体、液体或真空中的至少一种密封在前述导光构件的前述凹部的内部的方式，层叠于具有前述凹部的面，并且由1层以上构成，
前述导光板用密封构件的与具有前述凹部的面接触的层由含有树脂的密封层构成，前述树脂由具有饱和环状脂肪族基的来自氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的重复单元组成。
本发明(2)为前述发明(1)的导光板用密封构件，其特征在于，前述具有饱和环状脂肪族基的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯为：作为含羟基的(甲基)丙烯酸烷基酯、二醇与二异氰酸酯的反应物的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(I)，或作为含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸烷基酯、二醇与二异氰酸酯的反应物的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(II)。
本发明(3)为前述发明(1)的导光板用密封构件，其特征在于，前述具有饱和环状脂肪族基的丙烯酸酯(I)和(II)含有包含饱和环状脂肪族基R1的下述结构A和包含饱和环状脂肪族基R3的下述结构C，
结构A：-CO-NH-R1-NH-CO-
结构C：-O-R3-O-。
本发明(4)为前述发明(3)的导光板用密封构件，其特征在于，前述具有饱和环状脂肪族基的丙烯酸酯(I)或(II)进一步含有包含饱和脂肪族链R2的下述结构B，
结构B：-O-R2-CO-。
本发明(5)为一种导光板，其特征在于，至少包含前述导光构件和前述发明(1)至(4)中的任一导光板用密封构件。
本发明(6)为前述发明(5)的导光板，其特征在于，
与前述凹部表面形状内接的、前述导光板用密封构件密封层的最大长方形形状中，通过前述长方形形状的中心点且在前述长方形形状内与前述长方形的各边平行的线的算术平均粗糙度Ra的平均值为0.1μm以下。
本发明(7)为前述发明(5)或(6)的导光板，其特征在于，
前述导光板用密封构件的密封层与前述导光构件的界面处的90°剥离强度(根据JIS K6854)为0.6N/25mm以上。
本发明(8)为前述发明(5)至(7)中的任一导光板，其特征在于，
将相对于前述导光板或前述导光构件的出射面的法线方向设为0°、
将相对于来自光源的光入射的前述导光板或前述导光构件的端面垂直的方向设为90°的情况下，
在将从前述导光板或前述导光构件的端面入射、
从前述导光板或前述导光构件的出射面出射的光中-70°至70°范围的辉度进行积分而得的值(La)与
从前述导光板或前述导光构件的与出射面相反侧的面即反面出射的光中110°至250°范围的辉度进行积分而得的值(Lb)的比率(La/Lb)作为对比度(C)时，
前述导光板的对比度(Cx)与该导光构件的对比度(Cy)的比率(Cx/Cy)为0.5以上。
本发明(9)为前述发明(5)至(8)中的任一导光板，其特征在于，前述导光板进一步层叠有反射构件和/或扩散构件。
本发明(10)为一种照明装置或显示装置，其特征在于，包括前述发明(5)至(9)中的任一导光板、以及光源。
发明的效果
根据本发明，提供与导光构件具有充分的粘接强度、同时抑制向导光构件的凹形部内的嵌入、凹形部盖面的平滑性高的导光板用密封构件，使用前述导光板用密封构件的导光板，以及使用前述导光板的照明装置或显示装置。
附图说明
图1为显示导光板和导光构件的构成的示意图。
图2为显示导光板内光的行进的示意图。
图3为例示凹部(121)的形状的顶视图和截面图。
图4为显示导光板中的点结构的分布例的示意图。
图5为显示凹部和覆盖凹部的导光板用密封构件的截面图、以及表面粗糙度的测定位置的示意图。
图6为导光板和导光构件的对比度测定的说明图。
图7为显示对比度测定中使用的装置的示意图。
具体实施方式
以下，依次对下述项目进行说明。
1.导光板
1-1.构成
2.各部
2-1.导光构件
2-1-1.结构
2-2.导光板用密封构件的构成
2-2-1.密封层组成
2-2-2.涂布基材
2-2-3.特性
2-2-4.导光板用密封构件的制造方法
2-2-5.使用方法
3.面状光源装置或照明装置的用途
1.导光板
以下，关于本发明涉及的导光板，依次对导光构件、导光板用密封构件进行详述。但这里所示构成不过是一个例子而已，本发明不受它们的任何限定。
1-1.构成
本发明涉及的导光板(100)由设有凹部(121)的导光构件(120)、以及层叠于前述导光构件(120)表面并且用于密封的导光板用密封构件(110)构成(图1)。
前述导光板用密封构件(110)在层叠时将气体、液体或真空中的至少一种密封在前述凹部(121)的内部。通过这样做，能够防止污物对凹部(121)的附着、损伤导致的导光板光学特性的降低。
此外，在具有前述凹部(121)的导光构件的凹部侧表面层叠其他层(例如偏光板、相位差板)时未进行贴合密封的情况下，在前述凹部(121)以外的导光构件的凹部侧表面与前述其他层之间，有可能进入薄的空气层，存在引起干涉条纹的情况。通过借助前述导光板用密封构件(110)，能够防止空气层的形成、防止前述干涉条纹。
2.各部
2-1.导光构件
本发明涉及的导光构件(120)可以使用公知的导光构件。前述导光构件(120)能够在前述导光板的光入射端面(101)(侧面侧)接收从光源发出的光(该光为入射光)，使该光通过其内部在出射面(102)侧出射。
2-1-1.结构
导光构件(120)可以由板、膜等透明构件、或这些构件的层叠物构成。导光构件(120)的材质只要是透明材料即可，可列举例如透明树脂、玻璃等，优选为透明树脂，更优选为透明性高的热塑性树脂。作为透明性高的热塑性树脂，可列举例如聚烯烃系树脂、乙烯基系树脂、丙烯酸系树脂、聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯系树脂、聚醚系树脂等。其中，从透明性的观点出发，优选在可见光区域没有波长吸收区域的聚碳酸酯树脂、丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂。
从设于导光构件(120)侧面的光源(200)入射至导光构件的光在导光构件内表面反复全反射，同时在导光构件(120)内行进(图2)。导光构件(120)中设有多个在光发生全反射时使反射角度改变的凹部(121)，反射角度在前述凹部(121)发生了改变的光可以从出射面(102)向外部出射。
本发明涉及的前述改变光的反射角度的凹部(121)的形状可列举凹型的透镜形状等。这些结构可以单独使用，也可以组合使用多种结构。前述凹部的形状没有特别限定，可列举例如图3(a)～(g)等。
此外，前述凹部(121)的排列也没有特别限定，可以在导光构件表面随机配置且配置多个。进一步，也可以以凹部的分布密度从导光板的接近光源的一侧向远离光源的一侧逐渐增高的方式配置(图4(a))。此外，在导光构件的另一侧部也设置光源的情况下，能够提高前述出射面内光的均匀性，因此上述凹部的配置、分布密度可以适当调整(图4(b))。
2-2.导光板用密封构件的构成
本发明中使用的导光板用密封构件(110)为多层结构也无妨，导光板用密封构件(110)中，导光板的与出射面相反侧的表面作为反面表面，与该反面表面接触的层必须为至少含有树脂的密封层(111)，前述树脂由具有饱和环状脂肪族基的来自氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的重复单元组成。
导光板用密封构件优选为包含上述密封层(111)和涂布密封层的后述涂布基材(112)的层结构。
2-2-1.密封层组成
本发明涉及的导光板用密封构件的密封层(111)由作为单体的具有饱和环状脂肪族基的来自氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的重复单元形成，前述重复单元为具有单一或多种饱和环状脂肪族基的单元。
前述具有饱和环状脂肪族基的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯优选由
作为含羟基的(甲基)丙烯酸烷基酯、二醇与二异氰酸酯的反应物的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(I)、
或作为含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸烷基酯、二醇与二异氰酸酯的反应物的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(II)的重复单元形成。以下对作为优选例的由具有来自氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(I)或(II)的结构的重复单元形成的具有饱和环状脂肪族基的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯进行详述。
上述来自氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(I)或(II)的结构的意思是，氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(I)或(II)的单体单元、即作为单体的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(I)或(II)中(甲基)丙烯酰基的双键打开的结构，主要在两端具有(甲基)丙烯酰基的双键打开的部位，因此是2官能性的。
上述重复单元具有氨基甲酸酯键(-NH-CO-O-)。该氨基甲酸酯键的数量没有特别限定，例如为1～8。上述氨基甲酸酯键为极性基，各重复单元中的氨基甲酸酯键由于分子间力而彼此接近。
另一方面，饱和环状脂肪族结构为非极性的环状结构，因此，从分子结构的观点出发，是比饱和脂肪族链硬的骨架。
根据该结果，由上述重复单元构成的前述导光板用密封构件密封层显示向导光构件的凹部内的嵌入的抑制效果和凹部盖面的平滑性高。
上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的单体单元具有单一或多种饱和环状脂肪族结构。作为饱和脂肪族结构没有特别限定，从分子量导致的凝聚力提高的观点出发，优选为5元环以上的饱和环状脂肪族结构。元环数的上限没有特别限定，从成为导光板用密封构件密封层的原料的单体的合成容易性出发，例如为15元环以下，优选为10元环以下。上述元环数设为，在饱和环状脂肪族结构具有多个环状结构的情况下，表示最大的环状结构的元环数；在饱和环状脂肪族结构具有二环的环或三环的环的情况下，意思是除了连接桥头碳的桥的碳原子数以外的环状结构的元环数。例如，三环癸环的情况下，元环数为9。
饱和环状脂肪族结构的环状结构的主链可以仅由碳原子形成，也可以除了碳原子以外还由氧原子和/或氮原子形成。此外，上述环状结构的碳原子上可以附加碳原子数1～10的直链和/或支链。
作为上述饱和环状脂肪族结构的一例，可列举3,5,5-三甲基环己环、三环癸环、金刚烷环、降冰片烯环等。上述饱和环状脂肪族结构可以隔着饱和脂肪族链与氨基甲酸酯连接基结合，可以通过改变饱和环状脂肪族链的碳原子数将重复单元的刚性调整至合适。作为饱和环状脂肪族链，有直链结构和支链结构，作为直链结构的一例，可列举-(CH2)n-(n为1～10的整数)，从降低重复单元的弯曲性、提高刚性的观点出发，特别优选为-CH2-或-(CH2)2-。另一方面，作为支链结构，可例示上述直链结构的至少1个碳上的氢被甲基、乙基、丙基、丁基、戊基等取代的结构。
上述3,5,5-三甲基环己环隔着亚甲基链结合有2个氨基甲酸酯键的情况下，3-亚甲基-3,5,5-三甲基环己环与各氨基甲酸酯键结合；三环癸环隔着亚甲基链结合有2个氨基甲酸酯键的情况下，二亚甲基三环癸环与各氨基甲酸酯键结合。
上述3-亚甲基-3,5,5-三甲基环己环和二亚甲基三环癸环是优选的环结构，高分子链含有该环结构的导光板用密封构件密封层中，显示向导光构件的凹部内的嵌入的抑制效果和凹部盖面的平滑性高。
除了饱和环状脂肪族结构以外，重复单元的主链还可以含有碳原子数5～10的饱和脂肪族链。通过使饱和脂肪族的碳原子数为5以上，利用链长长、具有弯曲性的饱和脂肪族链，对重复单元赋予柔软性，导光板用密封构件密封层的脆性降低。另一方面，通过使碳原子数为10以下，能够抑制由于赋予过度柔软性导致的粘接强度的降低。饱和脂肪族链可以为直链结构，也可以为支链结构。上述饱和脂肪族链例如利用隔着氨基甲酸酯键或酯键的结构构成重复单元的一部分。
作为上述直链结构的一例，可列举-(CH2)n1-(n1为5～10的整数)，特别优选为-(CH2)5-。另一方面，作为支链结构，可例示上述直链结构的至少1个碳上的氢被甲基、乙基、丙基、丁基、戊基等取代的结构。
作为上述重复单元的一例，可以例示含有包含饱和环状脂肪族结构R1的下述结构A和包含饱和环状脂肪族结构R3的下述结构C的结构。
-CO-NH-R1-NH-CO-···(结构A)
-O-R3-O-···(结构C)
该重复单元例如可以由使用(1)包含R1的二异氰酸酯、(2)包含R3的二醇和(3)含羟基的(甲基)丙烯酸烷基酯或含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸烷基酯得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯得到，能够容易地制造。作为一例，上述结构A和结构C的比例可以设为m+1:m或m:m+1，上述m表示1～4。
此外，上述重复单元可以进一步含有下述包含饱和脂肪族链R2的下述结构B。
-O-R2-CO-···(结构B)
该重复单元例如可以由使用包含R1的二异氰酸酯、包含R2的酯(任选使用)、包含R3的二醇、以及含羟基的(甲基)丙烯酸烷基酯或含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸烷基酯得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯得到，能够容易地制造。作为一例，上述结构A、结构B和结构C的比例可以设为m+1:m(r+s):m、m:m(r+s):m+1、m:k+n:m+1。上述m表示1～4，r和s分别表示0～2，且r与s的和表示0～2。
以下给出上述具有饱和环状脂肪族结构和饱和脂肪族链的重复单元的具体例子。如通式(1)所示，来自(甲基)丙烯酸酯的结构是(甲基)丙烯酸酯结构H2C＝CH-CO2-(或H2C＝C(CH3)-CO2-)的碳-碳双键打开而形成单键的结构。
[化1]
(通式(1)中，R1表示饱和环状脂肪族结构，R2表示碳原子数5～10的直链或支链状的饱和脂肪族，R3表示与R1不同的饱和环状脂肪侧结构，R4表示氢原子或甲基，R5表示氢原子、甲基或乙基，m表示1～4，r和s分别表示0～2，且r与s的和为0～2，x表示0～3。)
以下给出如下的优选结构：上述通式(1)中，R1为3-亚甲基3,5,5-三甲基环己环，R2为-(CH2)5-，R3为二亚甲基三环癸环，R4和R5为氢原子，r和s为1，x为1。
[化2]
可以通过用热分解GC-MS和FT-IR对导光板用密封构件密封层进行分析来判断本发明涉及的导光板用密封构件密封层由何种结构的重复单元组成。特别是热分解GC-MS，能够以单体成分形式检测导光板用密封构件密封层所含的单体单元，因此是有用的。
只要不损害导光板用密封构件密封层的粘接性、向导光构件的凹部内嵌入的抑制效果和凹部盖面的平滑性高的特征，则导光板用密封构件密封层中可以含有紫外线吸收剂、流平剂、抗静电剂等各种添加剂。由此，能够对导光板用密封构件密封层赋予紫外线吸收特性、防静电特性等。
本发明涉及的导光板用密封构件密封层的膜厚没有特别限定，例如膜厚为50μm以下，更优选为25μm以下，特别优选为10μm以下。
2-2-2.涂布基材
涂布基材承担与密封层一起保护导光构件的功能，作为导光板的一部分发挥功能，因此优选具有透明性，此外，优选与导光构件、密封层具有同样的折射率。
涂布基材的厚度没有特别限定，从制造的容易性和保护导光构件的功能出发，优选为25μm以上5mm以下，更优选为50μm以上1mm以下，进一步优选为80μm以上500μm以下。
2-3-3.特性
本发明涉及的导光板用密封构件的密封层与导光构件的界面处的90°剥离强度(根据JIS K6854)可以设为0.6N/25mm以上。低于0.6N/25mm则存在发生剥离、浮起的担忧。
可以在将根据本发明的导光板用密封构件密封至前述导光构件后，将与导光构件的凹部表面形状内接的导光板用密封构件密封层的最大长方形形状(面积最大的长方形形状)中通过该长方形形状的中心点且在该长方形形状内与该长方形的各边平行的线的算术平均粗糙度Ra的平均值设为0.1μm以下(图5)。
覆盖前述凹部的前表面的前述导光板用密封构件密封层的朝向凹部的表面(113)区域通常在进行密封时其一部分容易进入凹部、其表面产生凹凸，导光板的光学特性容易由于该凹凸而降低。
然而，本发明的导光板用密封构件通过在密封层中含有至少由具有饱和环状脂肪族基的来自氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的重复单元组成的树脂，能够通过将上述表面区域中的算术平均粗糙度Ra的平均值设为0.1μm以下来防止导光板的光学特性的降低。算术平均粗糙度Ra的平均值更优选为0.05μm以下，进一步优选为0.02μm以下。
以下，对前述算术平均粗糙度Ra的测定方法进行详述。
图5为凹部和覆盖凹部的导光板用密封构件的截面图，是显示表面粗糙度的测定位置的示意图。这里，图5中，为了容易说明，是以导光构件凹部表面形状为圆形进行说明的。
与导光构件的凹部表面形状内接的、导光板用密封构件密封层的表面(113)中，相对于导光构件的凹部表面形状(这里为圆形)，与中央附近相比，更容易在凹部周长内侧附近产生不少的密封层的嵌入(进入)，因此在本发明涉及的算术平均粗糙度Ra的测定中，设为排除该容易发生嵌入的位置而进行测定。
即，在与导光构件的凹部表面形状内接的导光板用密封构件密封层的最大长方形形状中，将通过该长方形形状的中心点(114)且在该长方形形状内与该长方形的某一边(115){短边(115)}和与该某一边相邻的边(116){长边(116)}平行的线依次设为D1(117)、D2(118)。然后，测定该D1和D2范围内的算术平均粗糙度Ra，将各自的值依次设为Ra1、Ra2，此时将它们的平均值作为本发明中的算术平均粗糙度Ra，对凹部盖面的平滑性进行评价。
这里，测定装置没有特别限定，可以使用公知的测定器。例如可列举使用接触型的轮廓测定器、非接触型的激光共聚焦显微镜的方法等，也可以按照ISO4287:1997中规定的测定方法。
进一步，上文中，为了容易说明，是以导光构件凹部表面形状为圆形进行说明的，但导光构件凹部表面形状不是圆形的情况下，对于与导光构件的凹部表面形状内接的导光板用密封构件密封层的最大长方形形状，也可以使用通过该长方形形状的中心点且在该长方形形状内与该长方形的各边平行的线，从而通过同样的测定方法，求出算术平均粗糙度Ra。
根据本发明的导光板用密封构件可以设为，将设于导光构件时导光板的对比度设为(Cx)、将单独的导光构件的对比度设为(Cy)时，它们的比率(Cx/Cy)为0.5以上。
以下对前述对比度进行详述。如图6所示，将相对于导光板(100)或导光构件(120)的出射面的法线方向规定为0°，将与光从光源入射的导光板或导光构件的端面垂直的方向规定为90°。光源发出的光从导光板或导光构件的端面入射，在导光板或导光构件的内部行进，被前述凹部反射、扩散，从导光构件的出射面出射。此时以上述规定的角度为基准，将-70°至70°范围内出射的光的辉度积分值作为La，将110°至250°范围内出射的光(从反面出射的光，该反面为导光板或导光构件的与出射面相反侧的面)的辉度积分值作为Lb。即，前述La表示出射面的辉度积分值，前述Lb表示反面的辉度积分值。将它们的比率(La/Lb)定义为对比度。
即，如果(Cx/Cy)低于0.5，则存在与导光构件本来的设计相比，从出射面出射的辉度低、从反射面出射的辉度高，作为面状光源装置、照明装置的能力不足的担忧。这是由前述导光板用密封构件密封层嵌入凹部、光的扩散性降低引起的。
2-2-4.导光板用密封构件的制造方法
本发明涉及的导光板用密封构件的制造方法只要能够制造上述导光板用密封构件就没有特别限定，作为一例，可列举包括以下的工序(A1)和(A2)的方法。
工序(A1)：将能量射线固化型组合物涂布在涂布基材上。
工序(A2)：涂布后，使上述能量射线固化型组合物半固化，形成导光板用密封构件密封层。
能量射线固化型组合物含有具有饱和环状脂肪族基的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯作为必需成分。作为单体的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯是导光板用密封构件密封层的原料，通过该单体发生聚合而形成上述重复单元。
合成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的方法没有特别限定，作为一例，可列举下述方法：首先合成2官能性的中间体，在中间体的两末端合成含羟基的(甲基)丙烯酸烷基酯或含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸烷基酯。
具体地例示合成与上述通式(1)的重复单元相对应的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的方法，[1]使具有R2的酯和具有R3的二醇按m(r+s):m的摩尔比反应，进一步与m+1摩尔的具有R1的二异氰酸酯反应，得到两末端具有-N＝C＝O基的中间体。[2]然后与相对于1摩尔的上述中间体为2摩尔的含羟基的(甲基)丙烯酸烷基酯反应，从而得到下述通式(2)所表示的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
[化3]
(通式(2)中，R1表示饱和环状脂肪族结构，R2表示碳原子数5～10的直链或支链状的饱和脂肪族，R3表示与R1不同的饱和环状脂肪侧结构，R4表示氢原子或甲基，R5表示氢原子、甲基或乙基，m表示1～4，r和s表示0～2，且r与s的和为0～2，x表示0～3。)
虽然给出了上述各原料的合成步骤，但本发明涉及的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的合成步骤不限于此，同时将各原料混合也无妨。不过，上述合成步骤的情况下容易控制分子量，在这一点上是优异的。
能量射线固化型组合物的调制是在产生重复单元的单体中添加引发单体聚合的光聚合引发剂而进行的。
作为光聚合引发剂，可以单独或适当组合使用苯乙酮系、二苯甲酮系、噻吨酮系、苯偶姻、苯偶姻甲基醚等自由基聚合引发剂。
能量射线固化型组合物中也可以添加上述紫外线吸收剂、流平剂、抗静电剂等各种添加剂。
能量射线固化型组合物中单体、光聚合引发剂和任选的各种添加剂的各比例根据各材料种类的不同而不同，难以一概地规定，但作为一例，可以设为单体为50质量％以上99质量％以下、光聚合引发剂为0.5质量％以上10质量％以下、各种添加剂为50质量％以下。此外，也可以在能量射线固化型组合物中添加甲苯等有机溶剂。
将调制的能量射线固化型组合物涂布在涂布基材上时，考虑到连续生产性，优选使用辊涂法、凹版涂布法等涂布方法。通过该涂布方法，能够涂布能量射线固化型组合物，以形成薄层的、例如50μm以下、优选25μm以下、更优选10μm以下的导光板用密封构件密封层。
工序(A2)中的半固化可以通过从紫外线照射装置照射紫外线来进行。使用的紫外线光源没有特别限定，可以使用在波长400nm以下具有发光分布的、例如低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、金属卤化物灯等。使用以丙烯酸系化合物作为活性能量射线固化成分的组合物的情况下，考虑到一般的聚合引发剂显示的吸收波长，优选使用具有大量400nm以下的光的高压水银灯或金属卤化物灯作为紫外线光源。
通过使能量射线固化型组合物半固化，得到在涂布基材上形成有密封层的导光板用密封构件。
2-2-5.使用方法
根据本发明的导光板用密封构件通过贴合(层叠)于前述导光构件的具有凹部的表面并且照射紫外线而使用。贴合方法可以使用公知的方法，例如可列举利用对前述导光用密封构件进行加热的所谓热层压的方法等，关于紫外线照射，可以通过上述工序(A2)中给出的方法来进行。
完成的导光板中，可以利用与导光构件具有同样的透明性和折射率的构件、例如丙烯酸系板等来增加导光构件的厚度。
3.面状光源装置或照明装置的用途
使用根据本发明的导光板用密封构件的导光板可以通过在该导光板的侧面的位置(端面)设置一个或多个光源而作为面状光源装置或照明装置使用。光源可以使用公知的光源，没有特别限定，从节省尺寸、耗电量的观点出发，优选LED光源。
此外，将前述面状光源装置作为背光使用的情况下，可以在前述导光板的一个面上设置反射构件和/或扩散构件。反射构件、扩散构件没有特别限定，可以使用公知的构件。
前述面状光源装置或前述照明装置可作为成为显示用设备的透射型显示装置、反射型显示装置中的边缘型显示装置用的面状光源装置和照明装置使用。
实施例
以下，基于实施例和比较例对本发明进行说明，但本发明不限定于实施例的内容。
在130mm×90mm尺寸的2mm厚度的PMMA片上，用UV固化丙烯酸系树脂(含有光聚合引发剂)，以10μm的厚度形成涂布层，利用具有直径约40μm、高度约10μm的凸透镜形的点形状的模具(凸型透镜密度：约100个/mm2)进行加压，同时从PMMA片的与涂布层相反侧的面照射UV光线进行固化，从而制作本发明中使用的具有凹部的导光构件。用激光显微镜对得到的导光构件的表面进行观察，确认得到了以约100个/mm2的密度存在大小(直径)约40μm、深度约8μm的凹透镜形的点形状的具有凹部的导光构件。
[制造例1]
化合物1的合成：
将196.29g(1摩尔)三环癸烷二甲醇和22.828g(0.2摩尔)ε-己内酯加入烧瓶，升温至120℃，添加50ppm的单丁基氧化锡作为催化剂。然后，在氮气气流下进行反应，直至剩余的ε-己内酯在气相色谱中为1％以下，得到二醇(1)。
在另外的烧瓶中加入444.56g(2摩尔)异佛尔酮二异氰酸酯，在70℃的反应温度下加入424.57g(1摩尔)二醇(1)，在剩余的异氰酸酯基成为5.7％的时刻加入232.24g(2摩尔)丙烯酸2-羟乙酯、0.35g二丁基锡月桂酸酯，进行反应直至剩余的异氰酸酯基为0.1％，得到作为单体的氨基甲酸酯丙烯酸酯(化合物1)。
[制造例2]
将ε-己内酯的使用量由0.2摩尔变更为2摩尔，除此以外，与制造例1同样地操作，得到作为单体的化合物2(化合物2的两末端为丙烯酰基，除此以外与通式(1a)中m为1的结构是同样的)。
[制造例3]
将ε-己内酯的使用量由0.2摩尔变更为1摩尔，除此以外，与制造例1同样地操作，得到作为单体的化合物3。
[制造例4]
未使用ε-己内酯，除此以外，与制造例1同样地操作，得到作为单体的化合物4。
[制造例5]
将222.28g(1摩尔)异佛尔酮二异氰酸酯和260.28g(2摩尔)丙烯酸2-羟丙酯加入烧瓶，升温至70℃，加入0.35g的二丁基锡月桂酸酯作为催化剂，进行反应直至剩余的异氰酸酯基为0.1％，得到作为单体的氨基甲酸酯丙烯酸酯(化合物5)。
[制造例6]
将210.27g(1摩尔)2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯和232.24g(2摩尔)丙烯酸2-羟乙酯加入烧瓶，升温至70℃，加入0.35g的二丁基锡月桂酸酯作为催化剂，进行反应直至剩余的异氰酸酯基为0.1％，得到作为不含饱和环状脂肪族基的单体的氨基甲酸酯丙烯酸酯(化合物6)。
[实施例1]
使用线棒在涂布基材{住友化学公司制丙烯酸薄膜TECHNOLLOY(100μm厚度)}上涂布下述密封层制造用能量射线固化型组合物(P1)。能量射线固化型组合物(P1)含有甲苯，固体成份率(NV)为40％。
[表1]
表1：
能量射线固化型组合物(P1)，甲苯除外
种类 物品名 质量份
单体 化合物1 94.5
引发剂 IRGACURE 184(BASF日本公司制) 5.5
能量射线固化型组合物(P1)的涂布厚度以干燥后的膜厚为2μm的方式进行调整。使涂膜在干燥炉内温度设为100℃的洁净烘箱内干燥，然后，在大气气氛下，以累计光量200mJ/cm2的条件照射高压水银灯，从而进行紫外线半固化，得到在涂布基材的一面形成有残留了未反应丙烯酰基的密封层的导光板用密封构件。
将上述密封构件的密封层侧的表面与上述制作的导光构件的具有凹部的面在温度100℃的条件下进行热层压后，以累计光量3000mJ/cm2的条件照射高压水银灯，从而使残留在密封层内的未反应的丙烯酰基完全地发生固化反应，得到实施例1的导光板。
[实施例2～7、比较例1～3]
将表1中记载的单体变更为表2的配合表中记载的各单体，且以成为表2中记载的膜厚的方式进行调整，除此以外，与实施例1同样地操作，得到实施例2～6、比较例1～2的导光板。
其中，比较例2和比较例3中使用的M305(东亚合成公司制)为季戊四醇三丙烯酸酯。
除了接着照射高压水银灯使其进行紫外线半固化的工序以外，与实施例1同样地操作，得到实施例7的导光板。
除了进一步照射高压水银灯使其进行半固化的工序以外，与比较例2同样地操作，得到比较例3的导光板。
[表2]
表2：
对上述实施例和比较例中得到的导光板进行评价。
[剥离强度]
将上述实施例和比较例中各自得到的导光板裁剪成25mm宽度，通过基于JISK6854的方法，将导光构件固定，同时拉伸密封构件，从而测定密封构件与导光构件的界面处的90度剥离强度。
[表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra的平均值)]
将上述实施例和比较例中各自得到的导光板从密封层与导光构件的界面剥离，使用真空蒸镀装置(SANYU电子公司制SC-701AT)，在露出的密封层的表面上以15nm的厚度真空蒸镀金粒子。对于该样品，使用激光共聚焦显微镜(奥林巴斯公司制OLS3000)进行样品表面的观察，算出通过与导光构件的凹部的表面形状内接的长方形中面积最大的长方形的中心点且与该长方形的各边平行的线段各自的算术平均粗糙度Ra的平均值。
[导光构件密封前后的对比度比]
图7(a)和(b)显示的是导光板的对比度评价中使用的测定装置的一例的示意图。利用该测定装置，通过下述方法对实施例和比较例中各自得到的导光板的对比度进行评价。
首先，如图7(a)所示，将LED光源(200)设于实施例和比较例的导光板的光入射端面101，而且，为了避免来自背面的光的影响，将黑色毛毡片140(和气产业公司制黑色毛毡片FU-714，厚度2μm)设于实施例和比较例的导光板的与光出射面(图7(a)中的上表面)相反侧的表面即反面(图7(a)中的下表面)。
接下来，使用辉度计300(村上色彩技术研究所公司制GP-5)，测定将与光从光源入射的导光板的端面垂直的方向(图7(a)中从左向右的方向)设为90°、将相对于导光体出射面的法线方向(图7(a)中从下向上的方向)设为0°时，以该规定角度为基准，在-70°至70°范围内从出射面出射的光的辉度积分值(La)。其中，出射方向是，将出射面法线方向规定为0°时的从辉度计300观察到的光入射端面(101)的方向设为-(minus)，将其相反方向设为+(plus)。
接下来，如图7(b)所示将导光板上下反向配置，以上述规定角度为基准，同样地测定110°至250°范围内从与出射面相反侧的面即反面出射的光的辉度积分值(Lb)。其中，出射方向是，将反面的法线方向设为相对于上述规定角度基准为180°，将从辉度计300观察到的光入射端面(101)的方向设为-(minus)，将其相反方向设为+(plus)。
通过以上操作，将导光板出射面与反面的辉度积分值的比率(La/Lb)作为对比度(C)，根据实施例和比较例中得到的导光板(100)的对比度(Cx)与通过与上述导光板同样的方法测得的、未设置导光板用密封构件的导光构件(120)单体的对比度(Cy)的比率(Cx/Cy)的值，对导光构件密封前后的对比度比进行评价。
将各评价结果示于表3。表3中的评价基准如下。
“剥离强度”
◎超过3.0N/25mm
○1.0N/25mm～3.0N/25mm
△0.6N/25mm以上且低于1.0N/25mm
×低于0.6N/25mm
“算术平均粗糙度Ra的平均值”
○低于0.02μm
Δ0.02μm～0.10μm
×超过0.10μm
“导光构件密封前后的对比度比”
○超过0.7
Δ0.5～0.7
×低于0.5
[表3]
表3：
90度剥离强度(N/25mm) 算术平均粗糙度Ra的平均值(μm) 导光板密封前后的对比度比
实施例1 ◎35 ○0.003 ○0.81
实施例2 ○1.5 ○0.005 ○0.85
实施例3 ○1.0 ○0.017 ○0.73
实施例4 ○1.3 ○0.002 ○0.92
实施例5 ◎＞5.0 ○0.004 ○0.74
实施例6 Δ0.7 ○0.004 Δ0.65
实施例7 ◎＞5.0 Δ0.043 Δ0.62
比较例1 ×0.5 ○0.002 ○1.07
比较例2 ×0.1 ○0.001 ○1.14
比较例3 ◎＞5.0 ×0.743 ×0.29
如表3所示，本发明实施例1～7中，能够得到具有强度充分的剥离强度、由充分小的算术平均粗糙度Ra的平均值带来的导光板用密封构件的凹部盖面的平滑性、以及充分大的导光构件密封前后的对比度比的导光板。特别是实施例1～5在全部评价项目中均显示优异的特性。
其中，如表2所示，实施例6中为增加了实施例1中的膜厚的样品，但根据表3，虽然确认到剥离强度和导光构件密封前后的对比度比的降低，但能够获得具有强度充分的剥离强度、由充分小的算术平均粗糙度Ra的平均值带来的导光板用密封构件的凹部盖面的平滑性、以及充分大的导光构件密封前后的对比度比的导光板。
此外，实施例7中省略了实施例1的在与导光构件贴合前照射紫外线而进行半固化的工序，但根据表3，与其他实施例相比，算术平均粗糙度Ra的平均值和导光构件密封前后的对比度比小。这被认为是由于未进行半固化所以向导光构件的凹部的嵌入性有一些恶化，但即便如此，也能够得到具有由充分小的算术平均粗糙度Ra的平均值带来的导光板用密封构件的凹部盖面的平滑性、以及充分大的导光构件密封前后的对比度比、而且具有最高强度的剥离强度的导光板。
而如比较例1所示，使用不含饱和环状脂肪族基的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物的情况下，无法得到具有强度充分的剥离强度的导光板。这被认为是由于不具有饱和环状脂肪族基，所以由重复单元结构组成的树脂的凝聚力低。
接下来，如比较例2所示，使用不具有饱和环状脂肪族基和氨基甲酸酯键的丙烯酸酯化合物的情况下也无法得到具有强度充分的剥离强度的导光板。这被认为是由于与本实施例1～7中使用的化合物相比，不具有饱和环状脂肪族基和氨基甲酸酯键的丙烯酸酯化合物与导光构件的密合性差。
而且如比较例3所示，使用与比较例2相同的不具有饱和环状脂肪族基和氨基甲酸酯键的丙烯酸酯化合物、省略在与导光构件粘贴前照射紫外线而进行半固化的工序的情况下，虽然具有高强度的剥离强度，但是也无法得到由算术平均粗糙度Ra的平均值带来的导光板用密封构件的凹部盖面的平滑性和导光构件密封前后的对比度比充分的导光板。这被认为是由于未进行通过紫外线照射进行的半固化的丙烯酸酯化合物的流动性高，所以丙烯酸酯化合物会嵌入导光构件凹部内。
如由上述实施例和比较例可见，导光板用密封构件密封层含有由具有饱和环状脂肪族基的来自氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的重复单元组成的树脂，这对于抑制向导光构件的凹形部内的嵌入、凹形部盖面的平滑性高的导光板用密封构件而言是非常重要的，表明了本发明涉及的导光板用密封构件的有用性。
符号说明
100 导光板
101 光入射端面
102 出射面
110 导光板用密封构件
111 密封层
112 涂布基材
120 导光构件
121 凹部
140 黑色毛毡片
200 LED光源
300 辉度计

Claims (10)

1.一种导光板用密封构件，其特征在于，
导光构件具有从端面入射的光发生弯曲并在表面方向出射的出射面、并且在所述出射面和/或与所述出射面相对的反面具有多个凹部，所述导光板用密封构件按照将具有与所述导光构件的折射率不同的折射率的气体、液体或真空中的至少一种密封在所述导光构件的所述凹部的内部的方式，层叠于具有所述凹部的面，并且由1层以上构成，
所述导光板用密封构件的与具有所述凹部的面接触的层由含有树脂的密封层构成，所述树脂由来自具有饱和环状脂肪族基的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的重复单元组成。
2.根据权利要求1所述的导光板用密封构件，其特征在于，所述具有饱和环状脂肪族基的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯为：
作为含羟基的(甲基)丙烯酸烷基酯、二醇与二异氰酸酯的反应物的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(I)、
或作为含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸烷基酯、二醇与二异氰酸酯的反应物的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(II)。
3.根据权利要求1所述的导光板用密封构件，其特征在于，所述具有饱和环状脂肪族基的丙烯酸酯(I)和(II)含有包含饱和环状脂肪族基R1的下述结构A和包含饱和环状脂肪族基R3的下述结构C，
结构A：-CO-NH-R1-NH-CO-，
结构C：-O-R3-O-。
4.根据权利要求3所述的导光板用密封构件，其特征在于，所述具有饱和环状脂肪族基的丙烯酸酯(I)或(II)进一步含有包含饱和脂肪族链R2的下述结构B，
结构B：-O-R2-CO-。
5.一种导光板，其特征在于，至少包括所述导光构件和权利要求1至4中任一项所述的导光板用密封构件。
6.根据权利要求5所述的导光板，其特征在于，
与所述凹部表面形状内接的、所述导光板用密封构件密封层的最大长方形形状中，通过所述长方形形状的中心点且在所述长方形形状内与所述长方形的各边平行的线的算术平均粗糙度Ra的平均值为0.1μm以下。
7.根据权利要求5或6所述的导光板，其特征在于，所述导光板用密封构件的密封层与所述导光构件的界面处的根据JIS K6854测得的90°剥离强度为0.6N/25mm以上。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的导光板，其特征在于，
将相对于所述导光板或所述导光构件的出射面的法线方向设为0°、将相对于来自光源的光入射的所述导光板或所述导光构件的端面垂直的方向设为90°的情况下，
在将从所述导光板或所述导光构件的端面入射、从所述导光板或所述导光构件的出射面出射的光中-70°至70°范围的辉度进行积分而得的值La与从所述导光板或所述导光构件的与出射面相反侧的面即反面出射的光中110°至250°范围的辉度进行积分而得的值Lb的比率La/Lb作为对比度C时，
所述导光板的对比度Cx与该导光构件的对比度Cy的比率Cx/Cy为0.5以上。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的导光板，其特征在于，所述导光板进一步层叠有反射构件和/或扩散构件。
10.一种照明装置或显示装置，其特征在于，包括权利要求5至9中任一项所述的导光板、以及光源。
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