JP2008139736A - 光拡散板 - Google Patents

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Abstract

【課題】表面に傷がつきにくく、高い貼合強度でフィルム基材(3)を貼合し得る光拡散板(1)を提供する。
【解決手段】本発明の光拡散板(1)は、透明材料中に光拡散剤が分散されてなり、片面または両面が十点平均粗さ(Ｒｚ)２０μｍ〜４０μｍの粗面(1a)であることを特徴とする。
フィルム基材(3)の少なくとも片面(3a)に前記粘着剤層(2)が設けられた粘着フィルム(5)を粗面(1a)に点号することにより、フィルム積層光拡散板(4)を得ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、光拡散板に関する。
透明材料中に光拡散剤が分散された光拡散板は、例えば液晶表示装置において液晶セルの背面側に組み込まれて使用される面光源装置を構成する光学部材として広く用いられており、その表面は通常、十点平均粗さ(Ｒｚ)で１０μｍ以下の平滑面である。
かかる光拡散板は、その表面に、位相差フィルム、偏光フィルムなどのフィルム基材を粘着剤層を介して貼合して、フィルム積層光拡散板としても、用いられている〔特許文献１〕。
特開２００６−１３９２３８ 特開２００６−５１８５４１
かかる光拡散板としては、フィルム基材を貼合する際の取扱いが容易である点で、表面に傷が付きにくいものが好ましい。また、高い貼合強度でフィルム基材を貼合し得ることも求められている。
そこで本発明者は、表面に傷がつきにくく、高い貼合強度でフィルム基材を貼合し得る光拡散板を開発するべく鋭意検討した結果、本発明に至った。
すなわち本発明は、透明材料中に光拡散剤が分散されてなり、片面または両面が十点平均粗さ(Ｒｚ)２０μｍ〜４０μｍの粗面(1a)であることを特徴とする光拡散板(1)を提供するものである。
本発明の光拡散板(1)は、表面に傷が付きにくく、また、高い貼合強度で粘着剤層を介してフィルム基材を貼合することができる。
図１に本発明の光拡散板(1)の断面を模式的に示す。
本発明の光拡散板(1)を構成する透明材料としては、比較的軽量であり、加工が容易であることから、通常は、透明な熱可塑性樹脂が用いられる。透明熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン樹脂、メタクリル酸メチル単位を主成分とするメタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂、環状オレフィン樹脂などが挙げられる。
透明材料中に分散される光拡散剤としては、透明材料に対して非相溶性で、透明材料屈折率の差が通常０．０２以上の粒子であって、光拡散板(1)に入射した光(L)を拡散さながら透過させるものであり、無機材料からなる無機粒子であってもよいし、有機材料からなる有機粒子であってもよい。
無機粒子としては、例えばシリカ、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、酸化チタン、タルク、ガラスビーズなどが挙げられる。
有機粒子としては、例えば透明樹脂に対して非相溶性の樹脂粒子が挙げられ、具体的には、メタクリル系架橋樹脂粒子、メタクリル系高分子量樹脂粒子、スチレン系架橋樹脂粒子、スチレン系高分子量樹脂粒子、シロキサン系架橋重合体粒子などが挙げられる。
光拡散剤の分散量は、目的とする光拡散板(1)における光拡散の程度に応じて適宜選択され、透明材料１００質量部に対して通常は０．１質量部〜１０質量部である。
本発明の光拡散板(1)の厚みは通常１ｍｍ〜３ｍｍである。
光拡散板(1)は、片面または両面が粗面(1a)となっており、その十点平均粗さ(Ｒｚ)は２０μｍ〜４０μｍ、好ましくは２０μｍ〜３５μｍである。十点平均粗さ(Ｒｚ)が２０μｍ未満では傷付き易くなり、４０μｍを超えるとフィルム基材(2)の貼合強度が不十分となり易い。
このような光拡散板(1)は、例えば透明材料として透明熱可塑性樹脂を用いる場合には、この透明熱可塑性樹脂中に光拡散剤が分散された光拡散性脂組成物(P1)と、透明熱可塑性樹脂中に粗粒子が分散された粗粒子含有樹脂組成物(P2)とを共押出しする方法により、製造することができる。
粗粒子含有樹脂組成物(P2)に含まれる粗粒子としては、透明熱可塑性樹脂に対して非相溶性の粒子が用いられ、その粒子径は通常２０μｍ〜２００μｍであり、具体的には光拡散剤として上記したと同様の無機粒子および有機粒子が挙げられる。粗粒子の分散量は透明熱可塑性樹脂１００質量部に対して通常１５質量部〜４０質量部である。
光拡散性脂組成物(P1)と粗粒子含有樹脂組成物(P2)共押出しは、通常と同様に行われ、光拡散性樹脂組成物(P1)から形成される主層(11)の片面または両面に、粗粒子含有樹脂組成物(P2)から形成される表面層(12)が形成されるように、光拡散性樹脂組成物(P1)および粗粒子含有樹脂組成物(P2)をダイから共押出しすればよい。表面層(12)の厚みは通常３０μｍ〜８０μｍである。
ダイから押出されたのち、冷却され、固化する過程で、粗粒子含有樹脂組成物(P2)から形成される表面層(12)の表面に粗粒子が浮き上がって、目的とする粗面(1a)が形成される。粗面(1a)の十点平均粗さ(Ｒｚ)は粗粒子の粒子径、分散量、ダイから共押出しされたのちに冷却固化する際の冷却速度、ダイから共押出ししたのちにポリッシングロールなどにより圧延する場合には、圧延圧力などにより適宜調整することができ、例えば十点平均粗さ(Ｒｚ)を大きくするには、粗粒子として粒子径が大きなものを用い、その分散量を多くし、冷却速度を遅くして圧延する場合には圧延圧力を小さくすればよい。
かくして図１に示すように、光拡散性樹脂組成物(P1)から形成される主層(11)と、粗粒子含有樹脂組成物(P2)から形成される表面層(12)との多層で構成された本発明の光拡散板(1)を得ることができる。なお、図１に示す光拡散板(1)は、両面が粗面(1a)であり、主層(11)の両面に表面層(12)が積層され、両面が構成を示しているが、片面が粗面(1a)で、当該片面側にだけ、表面層(12)が積層された構成であってもよい。
本発明の光拡散板(1)は紫外線吸収剤、加工安定剤などのような透明熱可塑性樹脂に対して相溶性の添加剤を含有していてもよい。かかる添加剤は主層(11)に含有していてもよいし、表面層(12)に含有していてもよいし、両層(11、12)に含有していてもよい。
本発明の光拡散板(1)は、片面または両面が十点平均粗さ(Ｒｚ)２０μｍ〜４０μｍの粗面(1a)であることから、表面に傷が付きにくく、また粘着剤層(2)を介してフィルム基材(3)を高い強度で貼合することができる。
粘着剤層(21)を構成する粘着剤としては、透明性の点で通常はアクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤などが用いられる。粘着剤層(21)の厚みは通常１０μｍ〜３０μｍである。
フィルム基材(2)としては、例えば偏光フィルム、位相差フィルム、光拡散フィルム、プリズムフィルム、反射型偏光分離フィルムなどが挙げられる。
フィルム基材(3)を光拡散板の粗面(1a)に貼合するには、例えば図２に示すように、フィルム基材(3)の少なくとも片面(3a)に前記粘着剤層(2)が設けられた粘着フィルム(20)を用い、これを光拡散板(1)の粗面(1a)に貼合すればよい。かくして貼合することにより、本発明の光拡散板(1)の粗面(1a)に、粘着剤層(2)を介してフィルム基材(3)が貼合されてなるフィルム積層光拡散板(4)を得ることができる。かくして得られたフィルム積層光拡散板(4)は、高い貼合強度で光拡散板(1)にフィルム基材(3)が貼合されている。
以下、実験例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例によって限定されるものではない。
実験例１
〔光拡散剤マスターバッチの製造〕
スチレン樹脂ペレット〔東洋スチレン社製「ＨＲＭ４０」、屈折率１．５９〕４６質量部、シロキサン系重合体粒子〔架橋重合体粒子、東レダウコーニング社製「トレフィルＤＹ３３−７１９」、屈折率１．４２、体積平均粒子径２μｍ〕４質量部、熱安定剤〔住友化学社製「スミソーブ２００」、粉末状〕２質量部および加工安定剤〔住友化学社製「スミライザーＧＰ」、粉末状〕２質量部をドライブレンドしたのち、二軸押出機にホッパーから投入し、加熱溶融しながら混練して２５０℃でストランド状に押出し、ペレット状に切断して、光拡散剤マスターバッチ（ペレット状）を得た。
〔粗粒子含有樹脂組成物の製造〕
スチレン−メタクリル酸メチル共重合体樹脂〔新日鐵化学社製「ＭＳ２００ＮＴ」、スチレン単位８０質量％、メタクリル酸メチル単位２０質量％、屈折率１．５７、ペレット状、メルトフローレート１．３ｇ／１０分℃〕７５．３質量部、アクリル系重合体粒子〔架橋重合体粒子、住友化学社製「スミペックスＸＣ１Ａ」、屈折率１．４９、体積平均粒子径２５μｍ〕２３質量部、紫外線吸収剤〔旭電化社製「アデカスタブＬＡ−３１」、、２，２’−メチレン−ビス（４−ｔｅｒｔ−オクチル（６−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール）、粉末状〕２質量部および加工安定剤〔住友化学社製「スミライザーＧＰ」、粉末状〕２質量部をドライブレンドして、粗粒子含有樹脂組成物を得た。
〔多層構造光拡散板の製造〕
ポリスチレン樹脂ペレット〔東洋スチレン社製「ＨＲＭ４」、屈折率１．５９〕９５質量部および上記で得た光拡散剤マスターバッチ５質量部をドライブレンドしたのち、スクリュー径４０ｍｍの押出機に供給し、ベント部圧力５．３ｋＰａ(絶対圧力)下に２３５℃に加熱して、溶融状態の光拡散性樹脂組成物(P1)を得た。一方、上記で得た粗粒子含有樹脂組成物をスクリュー径２０ｍｍの押出機に供給し、ベント部圧力２１．３ｋＰａ(絶対圧力)下に、２３０℃に加熱して、溶融状態の粗粒子含有樹脂組成物(P2)を得た。
上記で得た光拡散性樹脂組成物(P1)および粗粒子含有樹脂組成物(P2)をフィードブロック〔２種３層構成〕に送り、更にＴダイから２４５℃〜２５０℃、幅２２０ｍｍで共押出しして、主層〔厚み１．９ｍｍ〕(11)の両面に表面層〔厚み０．０５ｍｍ〕(12)が積層された３層構成で、両面が粗面(1a)である光拡散板〔厚み２ｍｍ、幅２２０ｍｍ〕(1)を得た。
この光拡散板(1)の表面の十点平均粗さ(Ｒｚ)を表面粗さ測定器〔ミツトヨ社製「サーフテストＰ−２０１」〕を用いてＪＩＳ Ｂ０６０１(1994)に準じて測定したところ、１５．５μｍであった。
この光拡散板(1)の表面(1a)の鉛筆硬度をＪＩＳ Ｋ５６００(1999)に準じて測定したところ、Ｈであった。
この光拡散板(1)の表面(1a)に、片面に粘着剤層〔厚み２５μｍ、アクリル系粘着剤〕(2)を有する偏光フィルム〔住友化学社製「スミカランＳＲ」〕(3)を貼合して、偏光フィルム積層光拡散板(4)を得た。貼合された偏光フィルム(3)の剥離強度試験をＪＩＳ Ｋ５６００(1999)に準じて測定したところ、剥離した偏光フィルム(3)の枚数は８枚であった。
結果を第１表に示す。
実験例２
〔粗粒子含有樹脂組成物の製造〕
スチレン−メタクリル酸メチル共重合体樹脂〔新日鐵化学社製「ＭＳ２００ＮＴ」〕６８．８質量部、アクリル系重合体粒子〔架橋重合体粒子、積水化成品社製「ＭＢＸ５０」、屈折率１．４９、体積平均粒子径５０μｍ〕３０質量部、紫外線吸収剤〔アデカスタブＬＡ−３１〕１質量部および加工安定剤〔住友化学社製「スミライザーＧＰ」、粉末状〕０．２質量部をドライブレンドして、粗粒子含有樹脂組成物を得た。
〔多層構造光拡散板の製造〕
実験例１で得た粗粒子含有樹脂組成物に代えて上記で得た粗粒子含有樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様に操作して、３層構成の光拡散板(1)を得た。結果を第１表に示す。
実験例３〜実験例６
アクリル系重合体粒子〔ＭＢＸ５０〕に代えて、
アクリル系重合体粒子〔架橋重合体粒子、積水化成品社製「ＭＢＸ１００」、屈折率１．４９、体積平均粒子径１００μｍ〕３０質量部〔実験例３〕、
アクリル系重合体粒子〔架橋重合体粒子、積水化成品社製「ＭＢＸ２００」、屈折率１．４９、体積平均粒子径２００μｍ〕３０質量部〔実験例４〕、
アクリル系重合体粒子〔架橋重合体粒子、積水化成品社製「ＭＢＸ８０」、屈折率１．４９、体積平均粒子径８０μｍ〕３０質量部〔実験例５〕、
アクリル系重合体粒子〔架橋重合体粒子、積水化成品社製「ＭＢＸ２０」、屈折率１．４９、体積平均粒子径２０μｍ〕３０質量部〔実験例６〕をそれぞれ用いた以外は実験例１と同様に操作して３層構成の光拡散板(1)を得た。結果を第１表に示す。
実験例７
〔粗粒子含有樹脂組成物の製造〕
スチレン−メタクリル酸メチル共重合体樹脂〔新日鐵化学社製「ＭＳ２００ＮＴ」〕５８．８質量部、アクリル系重合体粒子〔架橋重合体粒子、積水化成品社製「ＭＢＸ２０」、屈折率１．４９、体積平均粒子径２０μｍ〕３０質量部、紫外線吸収剤〔アデカスタブＬＡ−３１〕１質量部および加工安定剤〔スミライザーＧＰ〕０．２質量部をドライブレンドして、粗粒子含有樹脂組成物を得た。
〔多層構造光拡散板の製造〕
実験例１で得た粗粒子含有樹脂組成物に代えて上記で得た粗粒子含有樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様に操作して、３層構成の光拡散板(1)を得た。結果を第１表に示す。
実験例８〜実験例９
アクリル系重合体粒子〔ＭＢＸ２０〕に代えて、
アクリル系重合体粒子〔架橋重合体粒子、積水化成品社製「ＭＢＸ８０」、屈折率１．４９、体積平均粒子径８０μｍ〕３０質量部〔実験例８〕、
アクリル系重合体粒子〔架橋重合体粒子、住友化学社製「スミペックスＸＣ１Ａ」、屈折率１．４９、体積平均粒子径２５μｍ〕３０質量部〔実験例９〕をそれぞれ用いた以外は実験例１と同様に操作して３層構成の光拡散板(1)を得た。結果を第１表に示す。
第 １ 表
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
実験例 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Ｒｚ(μｍ) 15.5 30.7 40.9 42.0 39.9 17.4 17.5 42.5 24.8
鉛筆硬度 Ｈ 2H 3H 3H 3H 2H 2H 3H 2H
剥離枚数(枚) 8 0 92 100 64 20 8 100 0
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

実験例２〜実験例５および実験例８〜実験例９として示す本発明の光拡散板は、高い鉛筆硬度と、少ない剥離枚数を示す。
これに対して実験例１および実験例６〜実験例７として示す光拡散板は、鉛筆硬度が低いか、剥離枚数が多い。
本発明の光拡散板の断面を模式的に示す図である。 フィルム基材(3)を光拡散板の粗面(1a)に貼合する工程を模式的に示す図である。
符号の説明
１：光拡散板 1a：粗面 11：主層 12：表面層
２：粘着剤層
３：フィルム基材 3a：片面
４：フィルム積層光拡散板
５：粘着フィルム

Claims (3)

  1. 透明材料中に光拡散剤が分散されてなり、片面または両面が十点平均粗さ(Ｒｚ)２０μｍ〜４０μｍの粗面であることを特徴とする光拡散板。
  2. 請求項１に記載の光拡散板の前記粗面に、粘着剤層を介してフィルム基材が貼合されてなるフィルム積層光拡散板。
  3. 前記フィルム基材の少なくとも片面に前記粘着剤層が設けられた粘着フィルムを前記粗面に貼合することを特徴とする請求項２に記載のフィルム積層光拡散板の製造方法。
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