JP2002098809A - 光拡散性シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一旦付着した塵や埃等を超音波洗浄等によ
って除去しても帯電防止性を失わず、更には積み重ねて
搬送しても光拡散層やバックコート層の表面に傷の付き
難い耐擦傷性を有することによって、歩留まり低下の問
題を解決する光拡散性シートを提供する。 【解決手段】 少なくとも一方の表面層３、４が電離
放射線硬化性組成物から形成されてなる光拡散性シート
１であって、電離放射線硬化性組成物が、４級アンモニ
ウム塩基、（メタ）アクリロイル基、及びオルガノポリ
シロキサン単位を有する重合体と、分子内に（メタ）ア
クリロイル基を３個以上有する多官能（メタ）アクリレ
ートとを含有するものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光拡散性シートに
関し、特に液晶ディスプレイのバックライトユニット用
に適する光拡散性シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年急速に発展している液晶ディプレイ
に用いられる液晶表示ユニットの後ろ側にあって表示画
像の輝度を向上させるバックライトユニットには、その
正面輝度を向上させつつ広い視野角を付与するために、
光拡散性シートが用いられている。

【０００３】このような光拡散性シートとしては、広い
視野角を付与しつつ正面方向への輝度を向上させるもの
であることが望まれており、一般には支持体上に光拡散
層やバックコート層を設けた構造をしている。また、こ
の光拡散性シートは、液晶ディスプレイの表示品質を低
下させるような塵や埃等が表面に付着しづらくなるよう
に、帯電防止性を有していることが要求され、光拡散層
やバックコート層の表面に帯電防止剤を塗布して帯電防
止性を付与しているものが一般に用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような帯
電防止性を有する光拡散性シートであっても、低湿環境
下等においてはその帯電防止性が低下したりする場合も
あり、必ずしも塵や埃等を完全に付着させなくすること
はできず、バックライトユニットに組み込む前の検品時
等において塵や埃等を付着させてしまうことが起り、非
常に歩留まりを低下する原因となっている。

【０００５】また、光拡散性シートは、製造された後バ
ックライトユニットに組み込まれるまでの間に積み重ね
られて搬送されたりすることで、光拡散層及びバックコ
ート層のいずれか一方又は双方の表面を傷つけてしま
い、歩留まりを低下させる原因となっている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
これら歩留まりを低下させる問題を解決するため、一旦
付着した塵や埃等を何らかの方法で除去できないかと鋭
意検討したところ、洗浄液中で超音波洗浄することによ
って有効に除去することができることを突き止めたが、
それに伴い表面処理した帯電防止性も失ってしまうとい
う問題に突き当たった。そこで、一旦付着した塵や埃等
を超音波洗浄等によって除去しても、帯電防止性を失わ
ない光拡散性シートを得られないものかと更に研究を進
めたところ、光拡散性シートの表面層として特定の組成
物を用いて形成したものを用いることによって、一旦付
着した塵や埃等を超音波洗浄等によって除去しても帯電
防止性を失わず、更には積み重ねて搬送しても光拡散層
やバックコート層の表面に傷の付き難い耐擦傷性を有す
る光拡散性シートを完成するに至り、歩留まり低下の問
題を解決する本発明をするに至った。

【０００７】即ち、本発明の光拡散性シートは、少なく
とも一方の表面層が電離放射線硬化性組成物から形成さ
れてなる光拡散性シートであって、該電離放射線硬化性
組成物が、４級アンモニウム塩基、（メタ）アクリロイ
ル基、及びオルガノポリシロキサン単位を有する重合体
と、分子内に（メタ）アクリロイル基を３個以上有する
多官能（メタ）アクリレートとを含有するものであるこ
とを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光拡散性シート１
について、図１及び図２を用いて詳細に説明する。

【０００９】本発明の光拡散性シート１は、光拡散性シ
ートの少なくとも一方の表面層３、４が、特定の電離放
射線硬化性組成物を用いて形成されてなるものである。
そして、当該表面層３、４としては、例えば、透明支持
体２上の少なくとも一方の表面に設けられる光拡散層３
１自体若しくは必要に応じて設けるそのオーバーコート
層３２又は必要に応じて光拡散層３１を設けない面に設
けるバックコート層４１等の光拡散性シート１の少なく
とも一方の表面に有する層であれば何れの層であっても
よい。尚、ここで光拡散層３１とは、透明支持体２の片
面ないし両面に設けられることで、光拡散性シート１
に、バックライト等からの入射光を液晶表示ユニット等
の表面方向へ向ける集光性、及び液晶ディスプレイとし
ての適当な視野角が得られる光拡散性を付与する役割を
担う層であり、電離放射線硬化性組成物等のバインダー
成分に光拡散剤等を含有せしめたものを被膜化する等に
より得ることができるものである。また、必要に応じて
設けるそのオーバーコート層３２とは、上記光拡散層３
１の役割を損なわない範囲で設ける光拡散層３１の表面
処理層である。また、必要に応じて設けるバックコート
層４１とは、光拡散層３１の役割を損なわない範囲で光
拡散層３１を設けない面に設けて、必要に応じてマット
化剤等を含有してニュートンリング防止効果等を備える
層である。

【００１０】ここで、特定の電離放射線硬化性組成物と
は、４級アンモニウム塩基、（メタ）アクリロイル基、
及びオルガノポリシロキサン単位を有する重合体と、分
子内に（メタ）アクリロイル基を３個以上有する多官能
（メタ）アクリレートとを含有するものである。このよ
うな電離放射線硬化性組成物は、必要に応じて添加する
光重合開始剤、光拡散剤、マット化剤等の添加剤や希釈
溶媒によって調製されて塗料化した後、従来公知のコー
ティング方法によって塗布し、乾燥、硬化することによ
り被膜化することで表面層３、４として使用されるもの
であり、表面層において光拡散剤等を保持するためのバ
インダー成分になると共に、表面層３、４に帯電防止性
及び耐擦傷性を付与する役割を担うものである。

【００１１】このような電離放射線硬化性組成物は、４
級アンモニウム塩基、（メタ）アクリロイル基、及びオ
ルガノポリシロキサン単位を有する重合体に有する（メ
タ）アクリロイル基と、分子内に（メタ）アクリロイル
基を３個以上有する多官能（メタ）アクリレートとの、
ラジカル反応によって３次元網目構造に架橋することに
より被膜硬度が上昇し、高い耐擦傷性を有する表面層が
得られるものである。これによって、当該重合体に有す
る４級アンモニウム塩基部分及びオルガノポリシロキサ
ン部分が被膜表面から遊離することをも抑えられ、超音
波洗浄する等にもかかわらず長期にわたって帯電防止性
が持続し、且つ滑り性を付与して耐擦傷性をより向上す
る。また、当該重合体は、その分子内にオルガノポリシ
ロキサン骨格を有することによって、表面エネルギーが
低くなっている。そのため当該重合体は、その表面エネ
ルギーの低さから、当該組成物を塗布、乾燥して硬化さ
せるまでの間に被膜表面に移行して、被膜内部よりも被
膜表面に多く存在することになる。すると、当該組成物
中における当該重合体の占める割合を少なくして、表面
層を電離放射線硬化させて被膜硬度を高くしても、十分
な帯電防止性と滑り性を付与することができるようにな
るものである。

【００１２】このような重合体は、１分子中に１個のラ
ジカル重合性基を有する３級アミン化合物と、１分子中
に１個のラジカル重合性基と水酸基を有する化合物とを
共重合して、３級アミンと水酸基を有する重合体Ａを合
成し、この重合体Ａに（メタ）アクリロイル基とイソシ
アネート基を有する化合物を付加して、３級アミンと
（メタ）アクリロイル基を有する重合体Ｂを合成し、こ
の重合体Ｂに４級化剤を反応させて４級アンモニウム塩
を形成した後、アミノ基を有するオルガノポリシロキサ
ン化合物を（メタ）アクリロイル基に付加させる、若し
くは重合体Ｂの（メタ）アクリロイル基にアミノ基を有
するオルガノポリシロキサン化合物を付加させた後、４
級化剤を反応させて４級アンモニウム塩を形成すること
による方法等によって得ることができる。

【００１３】また、本発明の電離放射線硬化性組成物を
構成する多官能（メタ）アクリレートは、分子内に３個
以上の（メタ）アクリロイル基を有するものであれば特
に限定されず、アクリレート基かメタクリレート基のい
ずれか一方のみを有するものであってもよいし、両方を
有するものであってもよい。好ましいのは反応性が高い
ことから、アクリレート基を有する化合物である。この
分子内に３個以上の（メタ）アクリロイル基を有する多
官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、トリメチ
ロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレンオ
キシド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリ
レート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパ
ントリ（メタ）アクリレート、トリス（（メタ）アクリ
ロキシエチル）イソシアヌレート、カプロラクトン変性
トリス（（メタ）アクリロキシエチル）イソシアヌレー
ト、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、
ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジ
ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジ
ペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジ
ペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ア
ルキル変性ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリ
レート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラ
（メタ）アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリ
トールペンタ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変
性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート
を挙げることができる。また、ポリイソシアネート化合
物と分子内に水酸基および３個以上の（メタ）アクリロ
イル基を有する水酸基含有多官能（メタ）アクリレート
を反応して得られるウレタン（メタ）アクリレートや、
テトラカルボン酸二無水物と分子内に水酸基および３個
以上の（メタ）アクリロイル基を有する水酸基含有多官
能（メタ）アクリレートを反応して得られるカルボキシ
ル基含有多官能（メタ）アクリレートを使用することも
できる。これらの多官能（メタ）アクリレートは、２種
以上を組み合わせて使用してもよい。

【００１４】ここで電離放射線硬化性組成物を塗料化し
て被膜化した表面層３、４に十分な帯電防止性及び滑り
性を付与させるためには、塗料中のバインダー成分１０
０重量％における、４級アンモニウム塩基、（メタ）ア
クリロイル基、及びオルガノポリシロキサン単位を有す
る重合体の割合を、１重量％以上とすることにより得る
ことができるようになる。これは上述したように、当該
重合体が、オルガノポリシロキサン骨格を有することに
よる表面エネルギーの低さを利用して、被膜内部から被
膜表面に移行する性質を利用しているからである。従っ
て、そのような性質を阻害しないものであれば、電離放
射線硬化性組成物には他のバインダー成分を含有するこ
とも特に問題ない。例えば、分子内に１個ないし２個の
（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレート
や、電離放射線硬化性を持たない熱可塑性樹脂や熱硬化
性樹脂を含有することが可能である。尚、このような他
のバインダー成分の含有量としては、電離放射線硬化性
組成物の役割を損なわせない観点から、バインダー成分
中の５０重量％以下が好ましく、より好ましくは２５重
量％以下が望ましい。

【００１５】また、必要に応じて電離放射線硬化性組成
物中に添加する光重合開始剤としては、ベンゾインメチ
ルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイ
ソプロピルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ジエ
トキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、２
−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、１−ヒド
ロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノ
ン、２，４，６−トリメチルベンゾインジフェニルホス
フィンオキサイド、２−メチル−［４−（メチルチオ）
フェニル］−２−モルフォリノ−１−プロパノン、２−
ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリ
ノフェニル）−ブタン−１−オン、ミヒラーズケトン、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、２−クロ
ロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン等
が挙げられ、これらの光重合開始剤は２種以上を適宜に
併用することもできる。

【００１６】また、必要に応じて電離放射線硬化性組成
物中に添加する光拡散剤やマット化剤としては、シリ
カ、アルミナ、タルク、ジルコニア、酸化亜鉛、二酸化
チタン等の無機系の微粒子の他、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリスチレン、ポリウレタン、ベンゾグアナミ
ン、シリコーン樹脂等の有機系の微粒子が好適に使用さ
れる。

【００１７】適宜これら添加剤が添加された電離放射線
硬化性組成物に必要に応じて希釈溶媒を使用して塗料化
したものを、従来公知のコーティング方法等によって、
透明支持体２上に塗布、乾燥、硬化することにより被膜
化することで、本発明の機能を発揮する表面層を少なく
とも一方の表面に有する光拡散性シート１が得られる。
ここで透明支持体２としては、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリスチレ
ン、ポリエステルアミド、ポリカーボネート、ポリフェ
ニレンスルフィド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビ
ニル、ポリメチルメタクリレート等のプラスチックフィ
ルムなどを用いることができる。尚、硬化の際には、超
高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアー
ク、メタルハライドランプなどから発せられる１００〜
４００ｎｍ、好ましくは２００〜４００ｎｍの波長領域
の紫外線、又は走査型あるいはカーテン型の電子線加速
器から発せられる１００ｎｍ以下の波長領域の電子線等
の電離放射線を照射することにより行われる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
尚、「部」「％」は特記しない限り重量基準である。

【００１９】［実施例１］厚み１００μｍのポリカーボ
ネートフィルム２（ＰＣ２１５１：帝人化成社）の一方
の表面に、次の組成の光拡散層用塗料を塗布、乾燥し、
高圧水銀灯により紫外線を照射することにより硬化さ
せ、被膜厚み約４μｍの光拡散層３１を形成し、次いで
もう一方の表面に、次の組成のバックコート層用塗料を
塗布、乾燥し、高圧水銀灯により紫外線を照射すること
により硬化させ、被膜厚み約３μｍのバックコート層４
１を形成して、図２の光拡散性シート１を作製した。

【００２０】＜光拡散層用塗料＞ ・４級アンモニウム塩基、（メタ）アクリロイル基、及
びオルガノポリシロキサン単位を有する重合体と、分子
内に（メタ）アクリロイル基を３個以上有する多官能
（メタ）アクリレートとを含有する電離放射線硬化性組
成物（ユピマーUV H6000DS <固形分３５％>：三菱化学
社） ８５．７部 ・光重合開始剤（イルガキュア651：チバ・スペシャル
ティ・ケミカルズ社） ０．９部 ・光拡散剤（ＰＭＭＡ微粒子、MX-500KS <平均粒子径５
μｍ>：綜研化学社） １．２部 ・イソプロピルアルコール １４．３部

【００２１】＜バックコート層用塗料＞ ・４級アンモニウム塩基、（メタ）アクリロイル基、及
びオルガノポリシロキサン単位を有する重合体と、分子
内に（メタ）アクリロイル基を３個以上有する多官能
（メタ）アクリレートとを含有する電離放射線硬化性組
成物（ユピマーUV H6000DS <固形分３５％>：三菱化学
社） ８５．７部 ・光重合開始剤（イルガキュア651：チバ・スペシャル
ティ・ケミカルズ社） ０．９部 ・イソプロピルアルコール １４．３部

【００２２】［実施例２］厚み１００μｍのポリエチレ
ンテレフタレートフィルム２（ルミラーＴ−６０：東レ
社）の一方の表面に、次の組成の光拡散層用塗料を塗布
し、加熱乾燥硬化させることにより、被膜厚み約１２μ
ｍの光拡散層３１を形成し、次いでその光拡散層３１上
に次の組成のオーバーコート層用塗料を塗布、乾燥し、
窒素雰囲気下で高圧水銀灯により紫外線を照射すること
により、被膜厚み１μｍ以下のオーバーコート層３２を
形成した。更にもう一方の表面に、次の組成のバックコ
ート層用塗料を塗布、乾燥し、高圧水銀灯により紫外線
を照射することにより硬化させ、被膜厚み約８μｍのバ
ックコート層４１を形成して、図１の光拡散性シート１
を作製した。

【００２３】＜光拡散層用塗料＞ ・アクリルポリオール（アクリディックA807 <固形分５
０％>：大日本インキ化学工業社） １０．０部 ・イソシアネート（タケネートD110N <固形分６０％>：
武田薬品工業社） ２．０部 ・光拡散剤（ＰＭＭＡ微粒子、テクポリマーMBX-8 <平
均粒子径８μｍ）：積水化成品工業社） １０．０部 ・メチルエチルケトン １８．０部 ・酢酸ブチル １８．０部

【００２４】＜オーバーコート層用塗料＞ ・４級アンモニウム塩基、（メタ）アクリロイル基、及
びオルガノポリシロキサン単位を有する重合体と、分子
内に（メタ）アクリロイル基を３個以上有する多官能
（メタ）アクリレートとを含有する電離放射線硬化性組
成物（ユピマーUV H6000DS <固形分３５％>：三菱化学
社） ８５．７部 ・光重合開始剤（イルガキュア651：チバ・スペシャル
ティ・ケミカルズ社） ０．９部 ・イソプロピルアルコール １４．３部

【００２５】＜バックコート層用塗料＞ ・４級アンモニウム塩基、（メタ）アクリロイル基、及
びオルガノポリシロキサン単位を有する重合体と、分子
内に（メタ）アクリロイル基を３個以上有する多官能
（メタ）アクリレートとを含有する電離放射線硬化性組
成物（ユピマーUV H6000DS <固形分３５％>：三菱化学
社） ８５．７部 ・光重合開始剤（イルガキュア651：チバ・スペシャル
ティ・ケミカルズ社） ０．９部 ・熱可塑性アクリル樹脂（アクリディックA-195 <固形
分４０％>：大日本インキ化学工業社） ２５．０部 ・マット化剤（ＰＭＭＡ微粒子、MX-500KS <平均粒子径
５μｍ>：綜研化学社） ０．１部 ・フ゜ロヒ゜レンク゛リコールモノメチルエーテル ４０．０部

【００２６】［比較例１］厚み１００μｍのポリエチレ
ンテレフタレートフィルム２（ルミラーＴ−６０：東レ
社）の一方の表面に、実施例２の組成の光拡散層用塗料
を塗布し、加熱乾燥硬化させることにより、被膜厚み約
１２μｍの光拡散層３１を形成し、次いでその光拡散層
３１上に次の組成のオーバーコート層用塗料を塗布、乾
燥させることにより、被膜厚み１μｍ以下のオーバーコ
ート層３２を形成した。更にもう一方の表面に、次の組
成のバックコート層用塗料を塗布、乾燥し、高圧水銀灯
により紫外線を照射することにより硬化させ、被膜厚み
約８μｍのバックコート層４１を形成して、光拡散性シ
ート１を作製した。

【００２７】

【００２８】＜バックコート層用塗料＞ ・紫外線硬化型アクリル樹脂（ユニディック17-813 <固
形分８０％>：大日本インキ化学工業社） ３７．５部 ・熱可塑性アクリル樹脂（アクリディックA-195 <固形
分４０％>：大日本インキ化学工業社） ２５．０部 ・光重合開始剤（イルガキュア651：チバ・スペシャル
ティ・ケミカルズ社） ０．５部 ・マット化剤（ＰＭＭＡ微粒子、MX-500KS <平均粒子径
５μｍ>：綜研化学社） ０．１部 ・フ゜ロヒ゜レンク゛リコールモノメチルエーテル ８８．２部

【００２９】実施例及び比較例で得られた光拡散性シー
ト１の超音波洗浄前後における帯電防止性、及び表面層
３、４の耐擦傷性についての評価を以下のように行っ
た。

【００３０】［帯電防止性］光拡散層３１若しくはその
オーバーコート層３２、及びバックコート層４１の表面
について、温度２０℃、湿度６０％ＲＨの環境下におけ
る表面抵抗率を高抵抗測定機（３３２９Ａ：ヒューレッ
トパッカード社）で測定した。尚、結果を表１に示す。

【００３１】［耐擦傷性］実施例及び比較例で得られた
光拡散性シート１を２枚用意し、その表面層３（光拡散
層３１若しくはそのオーバーコート層３２）と表面層４
（バックコート層４１）を、１ｋＰａの圧力で、５ｍ／
ｍｉｎの速度で擦り合わせた際に、表面層３、４への傷
付き具合で評価を行い、傷付かなかったものを「○」と
し、傷付いたものを「×」として評価したものを表１に
示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１の結果からも明らかなように、実施例
１、２の光拡散性シートは超音波洗浄前後においてその
表面抵抗率が変化せず、超音波洗浄後においても帯電防
止性が持続しており、また、表面層が傷付き難いもので
あった。

【００３４】一方、比較例の光拡散性シートは、超音波
洗浄後に表面抵抗率が上昇し、帯電防止性を失ってお
り、且つ表面層が傷付き易いものであった。

【００３５】

【発明の効果】従って、本発明の光拡散性シートによれ
ば、光拡散性シートの少なくとも一方の表面層を、４級
アンモニウム塩基、（メタ）アクリロイル基、及びオル
ガノポリシロキサン単位を有する重合体と、分子内に
（メタ）アクリロイル基を３個以上有する多官能（メ
タ）アクリレートとを含有する電離放射線硬化性組成物
を用いて形成することにより、表面に一旦付着した塵や
埃等を超音波洗浄等によって除去しても帯電防止性を失
わず、更には積み重ねて搬送しても光拡散層やバックコ
ート層の表面に傷が付き難いために、歩留まりを低下さ
せない光拡散性シートを提供することができる。

【００３６】また、本発明の光拡散性シートは、表面層
が滑り性を有しているために、光拡散性シートをバック
ライトユニットに組み込んだ後においても、その滑り性
の利点から、他のバックライトユニット部材（導光板、
プリズムシート、偏光フィルム等）と擦れ会った際に
も、当該他の部材表面を傷付けることがないという効果
をも発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光拡散性シートの一実施例を示す断
面図。

【図２】 本発明の光拡散性シートの他の実施例を示す
断面図。

【符号の説明】

１・・・・・光拡散性シート ２・・・・・透明支持体 ３・・・・・表面層 ３１・・・・光拡散層 ３２・・・・オーバーコート層 ４・・・・・表面層 ４１・・・・バックコート層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一方の表面層が電離放射線硬化
   性組成物から形成されてなる光拡散性シートであって、
   前記電離放射線硬化性組成物が、４級アンモニウム塩
   基、（メタ）アクリロイル基、及びオルガノポリシロキ
   サン単位を有する重合体と、分子内に（メタ）アクリロ
   イル基を３個以上有する多官能（メタ）アクリレートと
   を含有するものであることを特徴とする光拡散性シー
   ト。