JP2011069944A - 光学シート及び面光源装置 - Google Patents

光学シート及び面光源装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2011069944A
JP2011069944A JP2009220130A JP2009220130A JP2011069944A JP 2011069944 A JP2011069944 A JP 2011069944A JP 2009220130 A JP2009220130 A JP 2009220130A JP 2009220130 A JP2009220130 A JP 2009220130A JP 2011069944 A JP2011069944 A JP 2011069944A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical sheet
prism
light
light source
main body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009220130A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5402463B2 (ja
Inventor
Tomoko Maenishi
智子 前西
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.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2009220130A priority Critical patent/JP5402463B2/ja
Publication of JP2011069944A publication Critical patent/JP2011069944A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5402463B2 publication Critical patent/JP5402463B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

【課題】複数の単位プリズムからなるプリズム部が形成された光学シートを他の部材と重ね合わせた際のウエットアウトを低減することができる光学シートを提供する。
【解決手段】シート状の本体部11と、本体部11の一方の面S1に複数の単位プリズム13が並べて配列され且つ各々がその配列方向と交差する方向に線状に延びるプリズム部12とを備え、プリズム部12は、ガラス転移温度Tg以下の温度範囲で測定した熱機械分析曲線が単調増加曲線となる非ハロゲン系樹脂で構成されている。この非ハロゲン系樹脂はフルオレン骨格を持つアクリレートを含むことが好ましい。
【選択図】図1

Description

本発明は、光の進行方向を変化させるプリズム部を有する光学シート及びその光学シートを備えた面光源装置に関する。
液晶表示装置等においては、低消費電力化、薄型化及び軽量化の要求に応じて、液晶表示装置等を背面から照明するための面光源装置も薄型化及び軽量化が図られていると共に、光源からの光を有効に利用する光源での低消費電力化が図られている。こうした液晶表示装置等に用いる面光源装置としては、エッジライト型及び直下型の面光源装置が知られている。これらの面光源装置は、通常、透明なアクリル樹脂等の板状の導光体の一端面(エッジライト型)又は背面(直下型)から光源光を入射し、その導光体の一方の面である出光面から液晶パネル等の背面に光を出射するようにしている。こうした面光源装置においては、導光体の出光面と反対側の面に光を反射する反射板又は反射膜を設けて光利用効率を向上させている。また、シート状又は層状の光拡散要素を液晶パネルとの間に配置し、光源の像を隠したり目立たなくしたりしている。
上記の面光源装置において、導光体の出光面には、単位プリズムを複数配列してなるプリズム部を有する光学シートが配置されている。光学シートとしては、略三角断面又は略半円状断面からなるものであってその頂部に稜線(稜線部ともいう。)を有する単位プリズムを、その稜線部と直交する方向に多数配列してなるプリズム部を有するものが提案されている。
特に近年においては、液晶表示装置等の薄型化及び軽量化についての要求が強く、例えば光学シートと液晶パネルとの間の光拡散要素(光拡散シート又は光拡散層)が省かれる場合が多い。しかし、光拡散要素が省かれると、光学シートのプリズム部が液晶パネル面に直接接触することになる。プリズム部の稜線部と液晶パネル面とが直接接触(光学密着)すると、あたかも液が染み込んでいるかのような光学ムラ、いわゆるウエットアウト(Wet Out、「浸潤」ともいう。)が生じることが知られている。
こうしたウエットアウトの発生を防ぐために、単位プリズムの稜線高さを稜線方向に緩やかに変化させる技術(特許文献1,2)、及び、単位プリズムの稜線高さを稜線方向に直交する方向に変化させる技術(特許文献3)が提案されている。
特開平8−304608号公報 特表2002−504698号公報 特表平11−501149号公報
しかしながら、上記の稜線高さを変化させた場合であってもなお、依然としてウエットアウトが生じていた。例えば液晶表示装置用の光学フィルムは、JIS規格に定められた加速試験を行う必要があるが、特に高温環境下又は高温・高湿環境下での加速試験でウエットアウトが生じることがあった。こうした不具合は、対策しなければならない技術事項であり、その解決が要求されていた。
また、光学シートと液晶パネルとの間の光拡散要素を省くとともに、光学シートのプリズム部と液晶パネル面とが直接接触しないように、光学シートのプリズム部と液晶パネル面との間が所定のクリアランスを有するように離間して設置することが行われている。しかしながら、この場合であっても、上記のような加速試験を行った際には、ウエットアウトが生じることがあった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、複数の単位プリズムからなるプリズム部が形成された光学シートを他の部材と重ね合わせた際のウエットアウトを低減することができる光学シートを提供することにある。また、本発明の他の目的は、このような光学シートを有する面光源装置を提供すことにある。
本発明者は、上記課題について鋭意研究している過程で、(i)稜線高さを変化させた場合における加速試験時の高温環境下又は高温・高湿環境下でのウエットアウトの発生、及び、(ii)プリズム部と液晶パネル面との間に隙間を設けた場合における加速試験時の高温環境下又は高温・高湿環境下でのウエットアウトの発生は、いずれも、光学シートが熱膨張によって変形して単位プリズム先端の稜線が液晶パネル面に強く接触することに起因しているのではないかと考えた。そして、その加速試験時の温度環境におけるプリズム部の樹脂特性を詳細に検討した結果、ある一定の特性を有するように構成することにより、ウエットアウトを極力減少させることができることを発見し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明に係る光学シートは、シート状の本体部と、該本体部の一方の面に複数の単位プリズムが並べて配列され且つ各々がその配列方向と交差する方向に線状に延びるプリズム部と、を備え、前記プリズム部は、ガラス転移温度Tg以下の温度範囲で測定した熱機械分析曲線が狭義の単調増加曲線となる非ハロゲン系樹脂で構成されていることを特徴とする。
この発明によれば、プリズム部は、ガラス転移温度Tg以下の温度範囲で測定した熱機械分析曲線が狭義の単調増加曲線となる非ハロゲン系樹脂で構成されているので、その温度範囲でプリズム部に不規則で不均一な歪みが生じにくく、光学シートに変形が起こりにくい。こうした光学シートと液晶パネル等の平坦面とを対向配置して加速試験を行った場合、光学シートのプリズム先端と平坦面とが強い光学密着を起こさないので、ウエットアウトを極力減少させることができる。なお、「狭義の単調増加曲線」とは、熱膨張率を温度の関数として捉えたとき、熱膨張率が温度変化に対して数学的に単調増加関数として変化することである。すなわち、熱膨張率を縦軸、温度を横軸として熱膨張率の温度変化を表す曲線を描くと、プリズム部を構成する樹脂のガラス転移温度以下の温度領域において、該曲線中に、停留する部分、減少する部分、山(極大値)、及び谷(極小値)のいずれもを持たず、熱機械分析曲線が狭義の単調に増加する曲線を意味する。
本発明に係る光学シートにおいて、前記プリズム部を構成する非ハロゲン系樹脂が、フルオレン骨格を持つアクリレートを含む。
この発明によれば、プリズム部を構成する非ハロゲン系樹脂がフルオレン骨格を持つアクリレートであるので、有機化合物業界の脱ハロゲン化の要請にも叶い、しかも屈折率も下げずにプリズム部を形成できるという利点がある。さらに、この樹脂は、嵩高いフルオレン骨格の存在により硬化収縮し難いことから、その特性を利用し、歪みの少ないプリズム部を形成できるという利点もある。また、非ハロゲン系樹脂の末端の構造式により、嵩高さと硬化収縮の(微)調整が可能である。
本発明に係る光学シートにおいて、前記本体部について測定した熱機械分析曲線が、前記プリズム部のガラス転移温度Tg以下の温度範囲で狭義の単調増加曲線となる。
この発明によれば、シート状の本体部について測定した熱機械分析曲線も、プリズム部のガラス転移温度Tg以下の温度範囲で狭義の単調増加曲線となるので、光学シート全体に歪変形が起こりにくい。こうした光学シートと液晶パネル等の平坦面とを、該プリズム部が液晶パネルと対峙する向きで、対向配置して加速試験を行った場合、光学シートのプリズム先端と平坦面とが強い光学密着を起こさないので、ウエットアウトを極力減少させることができる。
本発明に係る光学シートにおいて、前記本体部と前記プリズム部との間に光透過拡散層を有する。
この発明によれば、本体部とプリズム部との間に光透過拡散層を有するので、薄型化と軽量化を阻害しない範囲内で、光源の像を隠したり、干渉縞を目立たなくしたりすることができる。
本発明に係る光学シートにおいて、前記単位プリズムの稜線は、前記本体部からの距離が不連続になっている。
この発明によれば、従来のウエットアウトの発生を防ぐための手段、例えば単位プリズムの稜線高さを稜線方向に緩やかに変化させる技術、又は、単位プリズムの稜線高さを稜線方向に直交する方向に変化させる技術のように、いわば、単位プリズムの稜線の本体部からの距離(稜線高さ)が不連続になっている場合にも好ましく適用でき、加速試験を行った場合に生じていたウエットアウトを更に極力減少させることができる。
上記課題を解決するため本発明に係る面光源装置は、上記本発明に係る光学シートと、該光学シートに光を入射するための光源とを有することを特徴とする。
この発明によれば、光学シートのプリズム部は、ガラス転移温度Tg以下の温度範囲で測定した熱機械分析曲線が狭義の単調増加曲線となる非ハロゲン系樹脂で構成されているので、その温度範囲でプリズム部に不規則な歪みが生じにくく、光学シートに変形が起こりにくい。こうした光学シートを備えた面光源装置と液晶パネル等とを対向配置して加速試験を行った場合、光学シートのプリズム先端と液晶パネル等の平坦面とが強い光学密着を起こさないので、ウエットアウトを極力減少させることができる。
本発明に係る面光源装置において、前記光学シートは、前記プリズム部側の面が発光面として配置されている。
この発明によれば、プリズム部側の面が発光面として配置されているので、その発光面に対向配置される液晶パネル等の平坦面に、光学シートのプリズム先端が強く光学密着するのを抑制できる。なお、プリズム部側の面が発光面ではない場合であっても、導光板の平坦面に、光学シートのプリズム先端が強く光学密着するのを抑制できるので好ましい。
本発明に係る面光源装置において、前記光学シートが、前記光源からの光を受ける第1光学シートと、該第1光学シートと重ねて配置される第2光学シートとからなり、前記第1光学シート及び前記第2光学シートは、それぞれ有する単位プリズムの稜線が平面視で交差して配置されている。
この発明によれば、光学シートを2枚重ねして構成した面光源装置と液晶パネル等とを対向配置して加速試験を行った場合、光学シートのプリズム先端と液晶パネル等の平坦面とが強い光学密着を起こさないので、ウエットアウトを極力減少させることができる。
本発明に係る光学シートは、加速試験での温度範囲に含まれるガラス転移温度Tg以下の温度範囲で測定した熱機械分析曲線が狭義の単調増加曲線となる非ハロゲン系樹脂で構成されているので、その温度範囲でプリズム部に不規則な歪みが生じにくく、光学シートに変形が起こりにくい。こうした本発明に係る光学シートを液晶パネル等の平坦面に対向配置して加速試験を行った場合、光学シートのプリズム先端と平坦面とが強い光学密着を起こさないので、ウエットアウトを極力減少させることができるという、従来成し得なかった効果を奏する。
本発明に係る面光源装置は、構成部材である光学シートのプリズム部が、ガラス転移温度Tg以下の温度範囲で測定した熱機械分析曲線が狭義の単調増加曲線となる非ハロゲン系樹脂で構成されているので、その温度範囲でプリズム部に不規則な歪みが生じにくく、光学シートに変形が起こりにくい。こうした本発明に係る面光源装置を液晶パネル等に対向配置して加速試験を行った場合、光学シートのプリズム先端と液晶パネル等の平坦面とが強い光学密着を起こさないので、ウエットアウトを極力減少させることができるという、従来成し得なかった効果を奏する。
本発明に係る光学シートの一例を示す模式的な構成図である。 光学シートを構成するプリズム部の熱機械分析曲線(TMA曲線)の典型的な模式図である。 単位プリズムの稜線の不連続高さ形態の一例を示す模式図である。 単位プリズムの稜線の不連続高さ形態の他の例を示す模式図である。 光透過拡散層を有する光学シートの一例を示す模式的な構成図である。 本発明に係る面光源装置の例を示す構成図である。 本発明に係る面光源装置の他の例を示す構成図である。 本発明に係る面光源装置のさらに他の例を示す構成図である。 本発明に係る面光源装置のさらに他の例を示す構成図である。 面光源装置を備えた表示装置の一例を示す構成図である。 実施例1,2及び比較例1の光学シートから得られた熱機械分析曲線を示すグラフである。 光学シートを構成するプリズム部と表示部材の平面部とが対向配置された際に生じるウエットアウトの模式的な形態図である。
以下、本発明に係る光学シート及び面光源装置について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は、その技術的特徴を有する限り各種の変形が可能であり、以下の説明及び図面の形態に限定されない。
[光学シート]
本発明に係る光学シート1は、面光源装置を構成する部材として用いられる光学シートであって、図1に示すように、シート状の本体部11と、その本体部11の一方の面S1に複数(多数)の単位プリズム13が並べて配列されたプリズム部12とを有している。このプリズム部12は、各々の単位プリズム13がその配列方向Y(言い換えると、稜線に交差する方向)と交差する方向X(言い換えると、稜線が延びる方向)に線状に延びる態様で構成されている。なお、単位プリズム13は、三角断面又は略三角断面で、その頂部に稜線14を有し、その稜線14に交差する方向Yに多数配列してなるものである。以下、各構成を詳しく説明する。
(本体部)
本体部11は、図1に示すように、プリズム部12の基材として作用すると共に、光源からの光の多くをプリズム部12側に透過するように作用する。本体部11は、光透過性の基材であればよく、特に基材単体での透過率が85%以上のものが好ましく用いられる。なお、ここでいう透過率とは、株式会社村上色彩技術研究所製の光線透過率計(型式:HM−150)により測定した値である。本体部11の厚さは特に限定されないが、通常、50〜500μmの範囲内である。
本体部11の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂等の熱可塑性樹脂を挙げることができる。
本体部11は、単層押出しにより、又は後述の光透過拡散層17を必要に応じて設ける場合にはその光透過拡散層17とともに共押出しにより作製されることが好ましい。なお、本体部11はそれ以外の方法で作製されたものであってもよい。押出しで作製された本体部11又はその他の方法で作製された本体部11は、通常、延伸処理される。この延伸処理は、二軸延伸処理でも一軸延伸処理でもよいが、通常、二軸延伸処理が好ましく適用される。
(プリズム部)
プリズム部12は、図1に示すように、本体部11の一方の面S1に単位プリズム13が並べて配列されているプリズム群である。単位プリズム12の各々は、その配列方向Yと交差する方向X(稜線が延びる方向。すなわち、単位プリズム12が線状に延びる方向。)に線状に延びている。言い換えると、単位プリズム13は、その稜線14に交差する方向Y(稜線と直交方向)に且つその稜線が平行になるように多数配列している。個々の単位プリズム13は、三角断面又は略三角断面であり、頂部に稜線14を有している。隣接する単位プリズム13の間には谷15が形成される。単位プリズム13の周期は、透光性表示体用の面光源装置に要求される性能を満たすために、通常、12.5μm〜200μmの範囲で選択される。
プリズム部12は、該プリズム部12を構成する樹脂のガラス転移温度Tg以下の温度範囲で測定した熱機械分析曲線が狭義の単調増加曲線となる樹脂で構成されている。
ここで、「ガラス転移温度Tg」とは、プリズム部12の構成樹脂をDSC(示差走査熱量測定)による熱量変化の測定又はレオメーターによるtanδ=G’’(損失弾性率)/G’(貯蔵弾性率)の測定によって得た値である。本発明ではフルオレン骨格を持つアクリレート等の非ハロゲン系樹脂が用いられるが、これらの樹脂のガラス転移温度は、通常、50℃〜300℃程度の範囲である。「ガラス転移温度Tg以下の温度範囲で測定」とは、ガラス転移温度Tg以下の温度であって、実際に測定する温度範囲のことである。本発明では、最大、0℃〜120℃の範囲で測定することをいう。「熱機械分析曲線」(TMA(Thermo Mechanical Analyzer)曲線ともいう。)とは、熱機械分析装置(TMA)で測定して得られた樹脂の熱膨張又は収縮による寸法変化の温度依存性を調べたデータであり、図2に示すように、横軸が温度で縦軸が熱膨張率で表される。
「狭義の単調増加曲線」とは、熱膨張率を温度の関数として捉えたとき、熱膨張率が温度変化に対して数学的に単調増加関数として変化することである。つまり、数学的には、温度Tに対する熱膨張変化F(T)の導関数F’(T)が全領域において、正(F’(T)>0)であることである。すなわち、図2示すように、熱膨張率を縦軸、温度を横軸として熱膨張率の温度変化を表す曲線を描くと、プリズム部を構成する樹脂のガラス転移温度以下の温度領域において、該曲線中に、停留する部分、減少する部分、山(極大値)、及び谷(極小値)のいずれも持たず、熱機械分析曲線が狭義の単調に増加する曲線を意味する。なお、変曲点のように、厳密には単調増加しない部分が一瞬存在する場合にも、本願でいう狭義の単調増加に含まれるが、一瞬ではなく、ある温度範囲に亙って停留領域がある場合、及び、熱膨張率が減少関数となる領域を含む場合は狭義の単調増加ではない。
より具体的には、図2で示すように、問題にしている全領域(温度範囲)において、温度の関数としては常に増加を続け、減少することも停留することも無い曲線aのことである。一方、曲線bのように、熱膨張率が温度上昇に伴って減少する温度範囲(図2の例では60℃〜80℃)を有するか、或いは極大値又は極小値(あわせて極値とも呼ぶ。)を有する曲線bとは異なる。本発明でいう狭義の単調増加曲線aは、さらに、変曲点停留領域(図2の例では70℃近辺)を有する広義の単調増加曲線cとも異なる。
なお、熱膨張率の温度上昇に対する変化率は、ガラス転移温度Tg以下の温度において一定であっても良いが、多少の増減があっても良い。具体的には、測定した温度範囲(例えば0℃〜100℃)で最も大きく変化する特徴的な温度範囲(例えば60℃〜80℃)での単位温度当たりの熱膨張率の増加度合ΔE2/ΔT(任意温度)と、それ以外の単調増加している温度範囲(例えば20℃〜40℃又は80℃〜100℃)での増加度合ΔE1/ΔT(任意温度)とを比較したとき、(ΔE2/ΔT)/(ΔE1/ΔT)=ΔE2/ΔE1=1〜3の範囲である。好ましくは1〜2の範囲である。どの温度範囲でも一様な変化率で単調増加している場合は、ΔE2/ΔE1=1となる。なお、「任意温度」とは、ガラス転移温度Tg以下の温度領域内のある範囲の温度で、という意味であり、例えば1℃であってもよいし、5℃でも10℃でも20℃でもよい。
ΔE2/ΔE1=1〜3の範囲では、プリズム部12の変形が小さく、プリズム部12に不規則な歪みが生じにくい。その結果、光学シート1に変形が起こりにくく、そうした光学シート1を液晶パネル等の平坦面に対向配置して加速試験を行った場合、光学シート1のプリズム先端と平坦面とが強い光学密着を起こさないので、ウエットアウトを極力減少させることができる。
一方、ΔE2/ΔE1の値が3を超えると、温度の高低に応じて単位温度当たりのプリズム部12の膨張の程度が異なり、プリズム部内に温度分布が生じると、プリズム部内の寸法変化の程度も不均一に分布する。また、プリズム部12の変形が大きくなって、その結果、プリズム部12に不規則な歪みが生じて光学シート1に変形が起こりやすくなる。そうした光学シート1を液晶パネル等の平坦面に対向配置して加速試験を行った場合、光学シート1のプリズム先端と平坦面とが部分的に強い光学密着を起こし、ウエットアウトが起こり易くなる。
プリズム部12の構成樹脂は、上記した狭義の単調増加曲線を示す非ハロゲン系樹脂である。そうした非ハロゲン系樹脂としては、各種の樹脂を組み合わせて用いることができるが、フルオレン骨格を持つアクリレート樹脂を含んで成ることが好ましい。このフルオレン骨格(9H−フルオレン(C1310)骨格)を持つアクリレート樹脂を含む非ハロゲン系樹脂は、変曲点等の非狭義単調増加部分を有さず、且つ有機化合物業界の脱ハロゲン化の要請にも叶い、しかも屈折率も下げずにプリズム部12を形成できるという利点がある。さらに、こうしたアクリレート樹脂は、嵩高いフルオレン骨格の存在により硬化収縮し難いことから、その特性を利用し、歪みの少ないプリズム部12を形成できるという利点もある。
なお、フルオレン骨格を持つアクリレート樹脂は単独で用いることもできるが、通常は、単調増加特性又はその他の諸物性を適宜調整するために、単独ではなく、他の樹脂、例えばフルオレン骨格を持たないアクリレート樹脂と、適宜配合比で混合、併用して用いることが好ましい。
フルオレン骨格を持つアクリレート樹脂は、上記した狭義の単調増加曲線を示すことを必須とする。また、フルオレン骨格を持たないアクリレート樹脂であっても、上記した単調増加曲線を示すことを必須とする。すなわち、本発明は、上記した単調増加曲線を示す非ハロゲン系樹脂であるという条件を満たす限りにおいて、各種の配合組成で構成できる。そうした構成材料のうち、単独で用いるか或いは該フルオレン骨格を持つアクリレート樹脂と適宜混合、併用して用いるフルオレン骨格を持たないアクリレート樹脂としては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸ブチル等の(メタ)アクリル酸エステルの単独重合体、又は、(メタ)アクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸ブチル共重合体等の(メタ)アクリル酸エステルの共重合体(なお、ここで、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味する。)等を挙げることができる。また、紫外線又は電子線等の電離放射線で架橋硬化する、多官能のウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート系オリゴマー、不飽和ポリエステルオリゴマー、エポキシ樹脂オリゴマー等のオリゴマー乃至はプレポリマー、或いはメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート等の単官能モノマー、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート系多官能モノマー等から選択される1種又は2種以上の化合物も挙げることができる。
その他、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルモルホリン、イソボニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエポキシ(メタ)アクリレート、硫黄含有(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート化合物を用いることもできる。
なお、電離放射線として、紫外線、又は可視光線等を用いる場合は、光開始剤を添加する。光開始剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾイン系、チオキサントン系、ホスフィンオキシド系等の公知の光開始剤が用いられる。
中でも、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、上記単官能モノマー、上記多官能モノマー、上記光開始剤等で構成される電離放射線硬化型樹脂組成物が好ましく用いられる。この電離放射線硬化型樹脂組成物の構成材料の配合割合は特に限定されないが、好ましくは、多官能エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー:5〜50重量部、多官能ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー:5〜50重量部、単官能モノマー:1〜60重量部、多官能モノマー:5〜30重量部、光開始剤:0.01〜10重量部である。多官能モノマー、或は多官能オリゴマーの1分子あたりの官能基数は、2〜8程度のものである。
なお、樹脂組成物として、本発明の要旨を変更しない範囲で他の任意成分を配合してもよい。また、光開始剤(光重合開始剤)としても、光学シート用の開始剤として一般に使用されているものを使用することができる。また、樹脂組成物には、前記の成分以外に必要に応じて、シリコーン、酸化防止剤、重合禁止剤、離型剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、溶剤、非反応性アクリル樹脂、非反応性ウレタン樹脂、非反応性ポリエステル樹脂、顔料、染料、光拡散剤等も併用することができる。
プリズム部12の屈折率は、特に限定はされないが、通常、1.550〜1.620程度の範囲が好ましい。こうした屈折率となるように上記樹脂組成物が調整される。
プリズム部12は、上述の非ハロゲン系樹脂組成物を用い、例えば、(1)公知の熱プレス法(特開昭56−157310号公報)、(2)紫外線硬化性の熱可塑性樹脂フィルムにロールエンボス版によって単位プリズム13の形状をエンボス加工した後に紫外線を照射してそのフィルムを硬化させる方法(特開昭61−156273号公報)、(3)単位プリズム13の形状を刻設した回転するロール凹版上に活性エネルギー線硬化型樹脂液を塗布し凹部に充填した後、樹脂液を介してロール凹版上にフィルム状の本体部11を被覆したまま紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を照射し硬化させ、その後それらをロール凹版から離型して、ロール凹版の単位プリズム13の形状をフィルム状の本体部11上に形成する方法(特開平3−223883号、米国特許第4576850号等)等を挙げることができる。
なお、本体部11についても、プリズム部12と同様、測定した熱機械分析曲線が、上記プリズム部12のガラス転移温度Tg以下の温度範囲で狭義の単調増加曲線となっていることが好ましい。本体部11のTMA曲線が、プリズム部12のガラス転移温度Tg以下の温度範囲で単調増加曲線となっていれば、本体部11とプリズム部12とからなる光学シート全体に変形が起こりにくい。こうした光学シート1と液晶パネル等の平坦面とを対向配置して加速試験を行った場合、光学シート1のプリズム先端と平坦面とが強い光学密着を起こさないので、ウエットアウトをより極力減少させることができる。ここでの温度範囲は、上記したプリズム部12の温度範囲と同じであることが望ましく、その温度範囲で、プリズム部12と同様の狭義の単調増加曲線であることが望ましい。
(プリズム部の構造形態)
ウエットアウトをさらに抑制するという観点からは、プリズム部12を構成する単位プリズム13は、その稜線14の本体部11からの距離が不連続になっていることが好ましい。そうした形態としては、例えば本出願人が既に出願した特願2009−44048号(本願出願時には未公開)に記載の形態又は、上記特許文献1〜3に記載の形態を任意に適用することができる。
図3は、各単位プリズム13の稜線高さH(本体部11の表面S1からの高さ)が各単位プリズム13の長手方向Xに沿って変化している光学シート1の一例である。例えば単位プリズム13の長手方向Xで、最大高さH〜最小高さH’の範囲で変化する稜線14は、連続した緩やかな曲線状の凹凸であってもよいし、折れ線状の凹凸であってもよい。なお、その稜線高さH,H’間の変化は、一例として、1μm以上10μm以下であることが好ましい。
また、図4は、各単位プリズム13の稜線高さH(本体部11の表面S1からの高さ)が各単位プリズム13の長手方向Xに交差する方向Y(配列方法)に沿って変化している光学シート1の一例である。図4(A)は、稜線高さHの単位プリズム14と稜線高さH’の単位プリズム14’とが交互に配列する例である。図4(B)は、稜線高さHの単位プリズム14と稜線高さH’の単位プリズム14’とが任意の順番で配列する例であり、この例では、稜線高さHの単位プリズム間に稜線高さH’の単位プリズムが3つ配置されている配置パターンが繰り返される例である。図4(C)は、高い稜線高さHの単位プリズム14と、それよりも低い稜線高さHの単位プリズム14’と、さらに低い稜線高さH”の単位プリズム14”とが’併存した例である。図4(A)〜(C)において、稜線高さH,H’,H”のそれぞれの差は特に限定されず、例えば0.4μm〜10μm程度であればよい。なお、プリズム部12の頂部(稜線14,14’,14”)から本体部11の表面S1までの高さH,H’,H”は、20〜100μm程度の範囲であり、その単位プリズムの長手方向の高さは、図3に示すように変化していてもよい。
このように、従来のウエットアウトの発生を防ぐための手段、例えば単位プリズム13の稜線高さHを稜線方向Xに緩やかに変化させる技術、及び、単位プリズム13の稜線高さHを稜線方向に直交する方向Yに変化させる技術のように、いわば、単位プリズム13の稜線14の本体部12からの距離(稜線高さH)が不連続になっている場合にも好ましく適用でき、加速試験を行った場合に生じていたウエットアウトをさらに極力減少させることができる。
(光透過拡散層)
光学シート1には、光を透過すると共に拡散させる機能を付与することができる。光透過拡散機能の付与としては、本体部11の少なくとも一方の面(S1又はS2)に、光透過拡散層を設けたり、いわゆるマット処理を行ったりすることができる。光透過拡散層は、光を透過し且つ拡散させる作用があればよく、例えば光拡散性微粒子が透光性樹脂中に分散した一般的な光透過拡散層を挙げることができる。こうした光透過拡散層は、本体部11の他方の面S2に設けられていてもよいし、本体部11の一方の面S1とプリズム部12との間(例えば図5の光透過拡散層17の位置)に設けられていてもよいし、その両方に設けられていてもよい。
光透過拡散層を構成する透光性樹脂材料としては、上記の本体部11と同様の樹脂材料、例えばアクリル、ポリスチレン、ポリエステル、ビニル重合体等の透明な材料が用いられる。さらにその光透過拡散層中には、光拡散性微粒子が均一に分散されている。光拡散性微粒子としては、一般的に光学シートに用いられる光拡散性の微粒子が用いられ、例えば、ポリメタクリル酸メチル(アクリル)系ビーズ、ポリメタクリル酸ブチル系ビーズ、ポリカーボネート系ビーズ、ポリウレタン系ビーズ、炭酸カルシウム系ビーズ、シリカ系ビーズ等が用いられる。光透過拡散層は種々の方法で作製できる。例えば、光拡散性微粒子を透光性バインダー樹脂に分散させた塗料を、吹付け塗装、ロールコート等で塗工して形成してもよいし、光拡散性微粒子を分散させた樹脂材料を準備し、その樹脂材料を本体部11の押出材料とともに共押出しして形成してもよい。なお、光透過拡散層の厚さは、通常、1〜20μmの範囲である。
上記のような一般的な光透過拡散層とは別に、本発明では、下記の光透過拡散層17を本体部11とプリズム部12との間に設けることができる。この光透過拡散層17により、薄型化及び軽量化を阻害しない範囲内で、光源の像を隠したり目立たなくしたりすることができる。
光透過拡散層17のプリズム部側の表面には、図5(B)に示すように、凹凸の平均粗さΔZ及び平均間隔ΔSが光源光スペクトルの最大波長λmax以上の微小凹凸18が形成されている。また、この光透過拡散層17は、その屈折率がプリズム部12の屈折率と異なり、光透過拡散層17とプリズム部12とが光学的に一体化せず、両層界面に凹凸が形成されるようにしてあることが好ましい。この場合に、(i)本体部11とプリズム部12との間に、独立1層の、全体が同一物質からなる光透過拡散層17を形成し、光透過拡散層17の全体を同一の物質によって形成し、表面に微小凹凸18を賦形してもよいし、(ii)本体部11とプリズム部12との間に、独立1層の、樹脂バインダー中に透明な微粒子を分散させて成る光透過拡散層17を形成し、光透過拡散層17の中の透明な微粒子を突出させて、表面に凹凸18を形成してもよい。(iii)あるいは、本体部11のプリズム部12側の表面S1に微小凹凸を直接形成し、該本体部11の表面近傍を光透過拡散層17とすることもできる。
(i)の場合には、光透過拡散性層12の材料としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ペルオキン構造ポリタングステン酸等の樹脂の中から、プリズム部12と異なる屈折率のものを選択する。プリズム部12と光透過拡散層17との屈折率の差は、両層に十分に拡散機能を発現する光学的界面(不連続面)を形成するためには、0.1以上、より好ましくは0.2以上とすることがよい。プリズム部12として、上記した屈折率1.49のフルオレン骨格を持つアクリレート樹脂を使用した場合には、光透過拡散層17としては、屈折率1.60のポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ等が好適に用いられる。凹凸18の形成法としては、光透過拡散層17を本体部11上に一旦塗装又は貼合わせた後に、公知の熱プレスによるエンボス法によりエンボス成形する方法、又は、特開平6−324205号の[0010]に記載した方法などが好適に用いられる。また、光透過拡散層17とプリズム部12との屈折率の差を大きく取れない場合には、光透過拡散層17とプリズム部12との間に高屈折率又は低屈折率の物質の透明な層を形成するとよい。このような高屈折率の物質としては、二酸化チタン(屈折率2.5)、二酸化セリウム(屈折率2.3)等があり、低屈折率の物質としては、フッ化マグネシウム(屈折率1.38)、水晶石(屈折率1.35)等がある。これらの層は、光透過拡散層17又はプリズム部12上に真空蒸着、スパッタリング等により形成することができる。例えば、プリズム部12がフルオレン骨格を持つアクリレート樹脂からなる場合は、光透過拡散層17を、上記屈折率差となるような、アクリレート樹脂、或いはポリエステル樹脂から構成する。
(ii)の場合には、樹脂バインダー中に、屈折率がプリズム部12の屈折率と異なる透明物質の微粒子を分散させる。微粒子の形状は、球、回転楕円体、多角形、鱗片状箔片などのものが使用できる。粒径子の粒径は、表面の微小凹凸18の平均粗さΔZと同程度であり、下限値は光源光スペクトルの最大波長(通常の白色光源の場合は、約0.8μm)程度が好ましい。また、上限値は、大体100μm程度、より好しくは60μmである。微粒子の材料としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂、硝子、炭酸カルシウム、シリカ(SiO)、アルナミ(Al23)、水晶石(AlF3・3NaF)、フッ化マグネシウム(MgF2)、雲母等の中実粒子、又は、樹脂、硝子、シラス等の中空粒子などを用いることができる。この微粒子は、これらの中からプリズム部12の屈折率と異なるものを選ぶようにする。この場合にも、微粒子の屈折率がプリズム部12の屈折率と、0.1以上、より好しくは0.2以上異なるものを用いることが好ましいのは、(i)の場合と同様である。(ii)の場合には、光透過拡散性層12のうち分散媒体(樹脂バインダー)の屈折率は、プリズム部12と同じであってもよいが、より効率よく光拡散透過を行うためには、分散媒体も微粒子と同様に、プリズム部12と異なるものを用いることが好ましい。
この微小凹凸18は、本体部11に入射した光線を、透過拡散させることにより、本体部11からプリズム部側に出力される光の拡散角内での出力光輝度の角度分布を均一(等方的)にし、また、出光面内での出力光の分布を均一(一様)にする。この微小凹凸18の平均粗さΔZ及び平均間隔ΔSは、平均化して評価するが、JIS−B−0601に規定された十点平均粗さ(Rz)等、ISO規格の平均間隔によって好適に評価できる。このΔZ、ΔSは、光源光スペクトルの最大波長λmax以上とすることが好ましい。λmax未満であると、凹凸による光の拡散効果によるヘイズ及びコヒーレンスの低下(位相の攪乱)効果がなくなる。また、上限値は、光拡散効果上は特に存在しないが、大き過ぎると、出力光の面内分布の均一性が悪く(粗く)なり、出力光に輝点又はムラが目立つようになるために、通常最大200μm程度以下で用いることが望ましい。微小凹凸18の凹凸形状としては、砂目、梨地等のランダム等方的なものでもよいし、蠅の目レンズ、2次元配列の角錐レンズアレイ等の所定の角度内に光を均一拡散する微小レンズ配列を用いることもできる。微小凹凸18の凸部同士(又は凹部同士)の平均間隔ΔSは、平均粗さΔZと同程度にすることが、光の透過拡散性の点及び出力光の均一性の点から好ましい。この間隔についての上限、下限の理由も平均粗さと同様である。凹部(又は凸部)同士の間は、平均化して評価する。指標としては、例えば、JISB
0601規定された平均間隔によって好適に評価できる。また、この微小凹凸の段差による光透過拡散層の評価には、ヘイズ(JISK 7015)と全光線透過率(JIS K
7105)が適しており、ヘイズが5から80%でかつ全光線透過率が80%以上であることが好ましい。ヘイズが5%未満では、透過光の空間的コヒーレンスを低下させ、等厚干渉縞を消失させる効果もなくなる。一方、ヘイズが80%を超えると、透過光の拡散角が広くなり過ぎて、出力光の所定角度内の輝度が著しく低下する。
また、図示しないが、マット処理は、例えば本体部11の他方の面S2上に光透過拡散層17を設ける代わりに、その面S2に所定の表面粗さを持たせて光拡散機能を付与したものである。その手段としては、表面をサンドブラスト等により機械的に荒らす方法、又は、粒子を含む凹凸層を形成する方法等を例示できる。
なお、本体部11とプリズム部12との間に帯電防止層を設けてもよい。この帯電防止層により、プリズム部12に帯電防止性能を発現させることが可能であり、埃などの異物付着を低減する効果がある。本体部11とプリズム部12との間に設けることで、帯電防止剤が経時でブリードアウトすることによる保護フィルムとプリズム部との密着性劣化を防ぐことができる。また、光透過拡散層17が帯電防止層を兼ねていてもよい。
帯電防止層は、適宜、樹脂バインダー中に帯電防止剤を添加した層から成る。帯電防止剤としては、インジウム、亜鉛、錫、アンチモン等からなる導電性微小粒子、第4級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、第1〜3級アミノ基等のカチオン性基を有する各種のカチオン性帯電防止剤、スルホン酸塩、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基、ホスホン酸塩基等のアニオン系帯電防止剤、アミノ酸系、アミノ硫酸エステル系等の両性帯電防止剤、アミノアルコール系、グリセリン系、ポリエチレングリコール等のノニオン性の帯電防止剤等の各種界面活性剤系帯電防止剤、更には帯電防止剤を高分子量化した高分子型帯電防止剤等が挙げられる。また、第3級アミノ基又は第4級アンモニウム基を有し、電離放射線により重合可能なモノマー又はオリゴマー、例えば、N,N−ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートモノマー、それらの第4級化合物等の重合性帯電防止剤も使用できる。また、ポリオキシエチレンアルキルアミン、多価アルコール系誘導体等も使用できる。いずれにおいても、市場で入手できる帯電防止剤が使用できる。
本発明に係る光学シート1は、図1等に示すように1枚構成で用いることもできるが、2方向(上下方向、左右方向)の光拡散角を制御するためには、図8に示すように、プリズム部12を有する2枚の光学シート1A、1Bをその稜線14が交叉するように積層してもよい。交叉角としては、通常、15°程度〜90°(直交)である。この場合プリズム面の向きは、2枚とも同じ向きにするのが光の透過性が高く最も良好であるが、プリズム部側が対向して向き合うように、或いはプリズム部側が背中合わせに向くように構成してもよい。本発明では、上記のような光学シート1を用いるので、このように重ね合わせて一方の単位プリズム13の頂部が他方の光学シートに押し当たって接触部分が生じた場合であっても、その接触部分に基づいて生じる白点を目立たなくし、又は白点の発生を防ぐことができる。
以上説明した光学シート1によれば、加速試験での温度範囲に含まれるガラス転移温度Tg以下の温度範囲で測定した熱機械分析曲線が単調増加曲線となる非ハロゲン系樹脂で構成されているので、その温度範囲でプリズム部12に不規則な歪みが生じにくく、光学シート1に変形が起こりにくい。こうした本発明に係る光学シート1(1A、1B)を液晶パネル等の平坦面に対向配置して加速試験を行った場合、光学シート1のプリズム先端と平坦面とが強い光学密着を起こさないので、ウエットアウトを極力減少させることができるという、従来成し得なかった効果を奏する。
[面光源装置]
図6に示す面光源装置30は、いわゆるエッジライト型の面光源装置であり、少なくとも1つの側端面32Aから導入された光を一方の面である光放出面32Bから出射する導光体32と、その導光体32の少なくとも前記1つの側端面32Aから内部に光を入射させる光源34と、導光体32の光放出面32Bに例えば空隙層31を介して設けられ、その光放出面32Bから出射する光を透過する上記本発明に係る光学シート1とを有している。なお、図6(A)においては、光源34が両端面にある2燈型の面光源装置を示しており、図6(B)においては、光源34が1つの単燈型の面光源装置を示している。
導光体32は、透光性材料からなる板状体であって、図6(A)においては両側の側端面32A,32Aから、図6(B)においては左側の側端面32Aから導入された光を、上側の光放出面32Bから出射するように構成されている。導光体32は、光学シート1の材料と同様の透光性材料で形成され、通常、アクリル又はポリカーボネート樹脂で形成される。導光体32の厚さは通常1〜10mm程度であり、その厚さは図6(A)に示すように全範囲で一定であってもよいし、図6(B)に示すように光源34側の側端面32Aの位置で最も厚く、反対方向に徐々に薄くなるテーパ形状であってもよい。こうした導光体32は、光を広い面(光放出面32B)から出射させるために、その内部又は表面に光散乱機能が付加されていることが好ましい。
光源34は、導光体32の両側の側端面32A,32A又は片側の側端面32Aから内部に光を入射させるものであり、導光体32の側端面32Aに沿って配置されている。光源34としては、図6に示すような蛍光管(蛍光燈)等の線状の光源に限定されるものでなく、白熱電球、LED(発光ダイオード)等の点光源を側端面32Aに沿ってライン状に配置してもよい。また、小形の平面蛍光ランプを側端面32Aに沿って複数個配置するようにしてもよい。
導光体32の光放出面32Bには、上述した本発明に係る光学シート1が、例えば光拡散シートを介して設けられていてもよい。光学シート1は、そのプリズム部12の反対面が導光体32の光放出面32Bになるように設けられる。なお、光学シート1の詳細については既に説明したのでここでは省略する。
反射体36は、図6(A)に示すように、導光体32の光放出面32Bと反対側の面に設けられる。また、図6(B)に示す態様では、反射体36は、導光体32の光放出面32Bと反対側の面に設けられるとともに、左側の側端面32A以外の側端面に設けられる。反射体36は、光を反射して導光体32内に戻すためのものである。反射体36は、薄い金属板にアルミニウム等を蒸着したもの、又は、白色の発泡PET(ポリエチレンテレフタレート)等が用いられる。
図7に示す面光源装置40は、直下型の面光源装置であって、上記本発明に係る光学シート1と、光学シート1のプリズム部12側の反対面から光を照射する光源34と、光源34からみて光学シートの反対側に配置され、光源34からの光を光学シート1の方向に反射する凹面状の反射体44とを有している。なお、光学シート1の詳細については既に説明したのでここでは省略する。
光源34からの光は、光学シート1側の光放出面42に向かって光学シート1を透過するものと、反射体44で反射した後に光放出面42に向かって光学シート1を透過するものがある。反射体44は、図6に示した面光源装置30と同様、薄い金属板にアルミニウム等を蒸着したもの、又は、白色の発泡PET(ポリエチレンテレフタレート)等が用いられる。反射体44の形状は、光源34からの光を平行光線として均一に反射できるものであればよく、直方体状、凹円弧状、放物面柱状、双曲線柱状、楕円柱状等の形状が選択される。
図8に示す面光源装置39は、図6と同様のエッジライト型の面光源装置である。この面光源装置39では、プリズム部12を有する2枚の光学シート1A,1Bが積層して設けられている。具体的には、図8に示すように、2枚の光学シート1それぞれの稜線14が交差するように積層して設けられている。交差角としては、通常、15°程度〜90°(直交)である。この場合のプリズム面の向きは、2枚とも同じ向き(図8に示す上向き、又は下向き)にするのが光の透過性が高く最も良好であるが、プリズム部側が対向して向き合うように、或いはプリズム部側が背中合わせに向くように構成してもよい。図8の例では、上記本発明に係る光学シートを用いるので、重ね合わされた一方のプリズム部12の稜線14が他方の光学シートの平坦面に押し当たって接触部分が生じた場合であっても、その接触部分に基づいて生じるウエットアウトを防ぐことができる。
また、図9(A)に示すように、面光源装置30’は、プリズム部12が導光体32の光放出面32B側に設けられている面光源装置30’であってもよいし、図9(B)に示すように、プリズム部12が光学シート1側の光放出面42側に設けられている面光源装置40’であってもよい。
図6〜図9に示す面光源装置においては、線状の光源34、又は、一方向にライン状に配置した光源34等を用いているが、その光源34の延びる方向と、本発明に係る光学シート1が有する単位プリズム13の稜線14が延びる方向とは、通常は図6〜図9に示すように平行となるように配置してもよいし非平行に配置してもよい。非平行の場合とは、光源34の延びる方向と単位プリズム13の稜線14が延びる方向とが直交するように配置した場合、又は、任意の角度に斜交するように配置した場合等が挙げられる。
以上のように、本発明の面光源装置は、その構成部材である光学シート1のプリズム部12が、ガラス転移温度Tg以下の温度範囲で測定した熱機械分析曲線が狭義の単調増加曲線となる非ハロゲン系樹脂で構成されているので、その温度範囲でプリズム部12に不規則な歪みが生じにくく、光学シート1に変形が起こりにくい。こうした本発明に係る面光源装置を液晶パネル等に対向配置して加速試験を行った場合、光学シート1のプリズム先端と液晶パネル等の平坦面とが強い光学密着を起こさないので、ウエットアウトを極力減少させることができるという、従来成し得なかった効果を奏する。
[表示装置]
図10は、本発明の面光源装置を備えた透光性表示装置の代表例である液晶表示装置を示す概略斜視図である。図10に示す液晶表示装置50は、平面状の透光性表示体である液晶パネル52と、その液晶パネル52の背面に配置され、液晶パネル52を背面から光照射する上記本発明のエッジライト型の面光源装置30(図6(A)参照)とを備えている。液晶表示装置50は、バックライト面光源装置30を備えた透過型の液晶表示装置であり、液晶画面を形成する各画素を面光源装置30からの出射光によって裏側から照明するように構成されている。なお、面光源装置としては、図6〜図9に示す態様の面光源装置を適用してもよい。
次に、実施例と比較例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。
[実施例1]
本体部形成用の押出樹脂として屈折率1.56のポリエチレンテレフタレート(以下「PET」で表す。)樹脂を用い、押出後の厚さが180μmとなるように押出装置に投入して押出を行い、その後、得られたシートの長尺方向と幅方向に延伸装置で延伸(2軸延伸)処理して本体部11を作製した。次に、その本体部11の表面にプリズム部12を形成した。金属円筒表面に深さ12μmの直角二等辺三角形の単位プリズム賦形溝を間隔24μmで並設したプリズム部賦形型を用意し、その賦形型に下記組成のプリズム部用組成物aを塗布した後、水銀燈により紫外線照射して組成物を架橋硬化させると同時に本体部11と接着させた。その後、賦形型から剥がし、図1に示す態様の実施例1に係る光学シート1を作製した。
(プリズム部用組成物a)
ビスフェノールAエポキシアクリレート…5重量部、ビスフェノールAエポキシジアクリレート…9重量部、フルオレンジアクリレート…33重量部、フェノキシエチルアクリレート…8重量部、イソヌル酸EO変性トリアクリレート…16重量部、オルトフェニルフェノキシエチルアクリレート…29重量部、及び光重合開始剤イルガキュア184〔物質名;1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン〕…3重量部。なお、EO変性とはエチレンオキサイド変性の略称である。
[実施例2]
実施例1において、プリズム部用組成物aに代えて下記プリズム部用組成物bでプリズム部12を形成した他は、実施例1と同様にして実施例2に係る光学シート1を作製した。
(プリズム部用組成物b)
ビスフェノールAエポキシアクリレート…20重量部、フェノキシエチルアクリレート…20重量部、イソボニルアクリレート…5重量部、アクリロイルモルホリン…5重量部、ビスフェノールAジアクリレート…10重量部、ビスフェノールAAジメタクリレート…25重量部、イソシアヌル酸EO変性トリアクリレート…10重量部、及び光重合開始剤〔物質名;1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン〕…3重量部
[実施例3]
実施例1において、単位プリズム賦形溝の各溝について、長手(プリズム稜線)方向Xの深さを1μm〜5μmの振幅範囲で、且つ74mm〜850mmの範囲に分布するランダム周期にて変化させ、その単位プリズム賦形溝の並設方向(プリズム配列周期方向)Yの深さが、Y座標方向で隣接する溝同士で、同じX座標における深さが同じにならないように各溝の深さ変化の位相をずらして、溝深さ(プリズム稜線高さ)を変調させたプリズム部形成用賦形型を用いてプリズム部12を形成した。その他は、実施例1と同様にして実施例3に係る光学シートを作製した。
[実施例4]
実施例2において、単位プリズム賦形溝の各溝については、長手方向Xの深さは無変調とし(特定の1本の溝については深さは一定)、その単位プリズム賦形溝の並設方向Y方向で溝の深さを順次、深さ15μmの溝4本と深さ11μmの溝15本とを交互に配列するように変化させたプリズム部形成用賦形型を用いてプリズム部12を形成した。その他は、実施例2と同様にして実施例4に係る光学シートを作製した。
[比較例1]
実施例3において、プリズム部用組成物aに代えて下記プリズム部用組成物cでプリズム部12を形成した他は、実施例3と同様にして比較例1に係る光学シート1を作製した。
(プリズム部用組成物c)
フルオレンジアクリレート…45重量部、フェノキシエチルアクリレート…35重量部、イソヌル酸EO変性トリアクリレート…20重量部、及び光重合開始剤〔物質名;1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン〕…3重量部
[線膨張率測定]
実施例1〜4及び比較例1で得られた光学シート1からプリズム部12を切り出し、さらにそのプリズム部12を14mm×5mmの短冊状にカットし、熱機械分析装置TMA−60(株式会社島津製作所製)を用いて測定した。測定は、昇温速度5℃/min、荷重5g、測定温度範囲0℃〜100℃で行い、TgとTMA曲線形態を評価した。また、20℃〜40℃の20℃範囲の膨張率のΔE1と、60℃〜80℃の20℃範囲の膨張率のΔE2とを評価した。図11には、実施例1,2及び比較例1の光学シートから得られた熱機械分析曲線を示した。また、表1には、実施例1〜4及び比較例1の光学シートから得られたガラス転移温度Tg、熱機械分析曲線(TMA曲線)の形態とΔE2/ΔE1、ウエットアウト発生の有無について示した。
[ウエットアウト評価]
実施例1〜4及び比較例1で得られた光学シート1と液晶パネルとをプリズム部が液晶パネルと対峙する向きで対向配置し、60℃/95%RHのオーブンに24時間静置し、取り出した後にウエットアウトの有無の目視評価を行った。なお、光学シート1と液晶パネルとの対向配置は、図10に示すように、光学シート1のプリズム部12上と液晶パネル面とが設計上188μmの間隔を隔てて対向するように配置した。結果を表1に示す。また、図12は、液晶パネル52の表面に発生したウエットアウト19,19の模式図(図面代用写真)である。
Figure 2011069944
1,1A,1B 光学シート
11 本体部
12 プリズム部
13 単位プリズム
14,14’,14” 稜線
15 谷
17 光透過拡散層
18 凹凸
19 ウエットアウト
30,30’,39,40,40’ 面光源装置
31 空隙層
32 導光体
32A 側端面
32B,42 光放出面
34 光源
36,44 反射体
50 液晶表示装置
52 液晶パネル
S1 本体部の一方の面
S2 本体部の他方の面
X 単位プリズムが線状に延びる方向(稜線が延びる方向)
Y 単位プリズムの配列方向(稜線に交差する方向)
Z 光学シートの厚さ方向
H,H’,H” 本体部表面S1からの稜線高さ

Claims (8)

  1. シート状の本体部と、該本体部の一方の面に複数の単位プリズムが並べて配列され且つ各々がその配列方向と交差する方向に線状に延びるプリズム部と、を備え、
    前記プリズム部は、ガラス転移温度Tg以下の温度範囲で測定した熱機械分析曲線が狭義の単調増加曲線となる非ハロゲン系樹脂で構成されていることを特徴とする光学シート。
  2. 前記プリズム部を構成する非ハロゲン系樹脂が、フルオレン骨格を持つアクリレートを含む、請求項1に記載の光学シート。
  3. 前記本体部について測定した熱機械分析曲線が、前記プリズム部のガラス転移温度Tg以下の温度範囲で狭義の単調増加曲線となる、請求項1又は2に記載の光学シート。
  4. 前記本体部と前記プリズム部との間に光透過拡散層を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学シート。
  5. 前記単位プリズムの稜線は、前記本体部からの距離が不連続になっている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学シート。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学シートと、該光学シートに光を入射するための光源とを有することを特徴とする面光源装置。
  7. 前記光学シートは、前記プリズム部側の面が発光面として配置されている、請求項6に記載の面光源装置。
  8. 前記光学シートが、前記光源からの光を受ける第1光学シートと該第1光学シートと重ねて配置される第2光学シートとからなり、
    前記第1光学シート及び前記第2光学シートは、それぞれ有する単位プリズムの稜線が平面視で交差して配置されている、請求項6又は7に記載の面光源装置。
JP2009220130A 2009-09-25 2009-09-25 光学シート及び面光源装置 Active JP5402463B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009220130A JP5402463B2 (ja) 2009-09-25 2009-09-25 光学シート及び面光源装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009220130A JP5402463B2 (ja) 2009-09-25 2009-09-25 光学シート及び面光源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011069944A true JP2011069944A (ja) 2011-04-07
JP5402463B2 JP5402463B2 (ja) 2014-01-29

Family

ID=44015305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009220130A Active JP5402463B2 (ja) 2009-09-25 2009-09-25 光学シート及び面光源装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5402463B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012144468A1 (ja) * 2011-04-22 2012-10-26 シャープ株式会社 バックライトユニットおよび表示装置
JP2014071188A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Dainippon Printing Co Ltd カラーフィルタ基板およびその製造方法
CN104991296A (zh) * 2015-07-16 2015-10-21 宁波东旭成新材料科技有限公司 一种波浪型自修复增亮膜
JP2016189007A (ja) * 2012-08-22 2016-11-04 ユーブライト オプトロニクス コーポレイション 光学フィルム
WO2018179450A1 (ja) * 2017-04-01 2018-10-04 サンテックオプト株式会社 積層光学シート

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08335044A (ja) * 1995-06-07 1996-12-17 Dainippon Printing Co Ltd レンズシート、面光源及び表示装置
JP2005234174A (ja) * 2004-02-19 2005-09-02 Konica Minolta Opto Inc 光学用樹脂レンズ及び光学用樹脂レンズの作製方法
JP2009080497A (ja) * 1998-02-18 2009-04-16 3M Co 光学フィルム
JP2010530985A (ja) * 2007-06-07 2010-09-16 コーロン インダストリーズ,インコーポレイテッド 環境保護光学シート

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08335044A (ja) * 1995-06-07 1996-12-17 Dainippon Printing Co Ltd レンズシート、面光源及び表示装置
JP2009080497A (ja) * 1998-02-18 2009-04-16 3M Co 光学フィルム
JP2005234174A (ja) * 2004-02-19 2005-09-02 Konica Minolta Opto Inc 光学用樹脂レンズ及び光学用樹脂レンズの作製方法
JP2010530985A (ja) * 2007-06-07 2010-09-16 コーロン インダストリーズ,インコーポレイテッド 環境保護光学シート

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012144468A1 (ja) * 2011-04-22 2012-10-26 シャープ株式会社 バックライトユニットおよび表示装置
JP2016189007A (ja) * 2012-08-22 2016-11-04 ユーブライト オプトロニクス コーポレイション 光学フィルム
JP2014071188A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Dainippon Printing Co Ltd カラーフィルタ基板およびその製造方法
CN104991296A (zh) * 2015-07-16 2015-10-21 宁波东旭成新材料科技有限公司 一种波浪型自修复增亮膜
WO2018179450A1 (ja) * 2017-04-01 2018-10-04 サンテックオプト株式会社 積層光学シート
US11609364B2 (en) 2017-04-01 2023-03-21 Suntechopt Co., Ltd. Optical laminated sheet

Also Published As

Publication number Publication date
JP5402463B2 (ja) 2014-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5349041B2 (ja) レンズシート、面光源装置及び液晶表示装置
JP2742880B2 (ja) 面光源、それを用いた表示装置、及びそれらに用いる光拡散シート
JP5789931B2 (ja) プリズムシート、面光源装置及び液晶表示装置
KR20090127354A (ko) 시트 형상 광학 부재, 광학 시트용 수지 조성물, 광학 시트 및 그의 제조 방법
JP5343492B2 (ja) 光学シート
JP6062923B2 (ja) エッジライト型バックライト装置及び光拡散性部材
JP5402463B2 (ja) 光学シート及び面光源装置
KR101669189B1 (ko) 광학 시트 및 에지 라이트형의 백라이트 유닛
JP2010085425A (ja) レンズシート、面光源装置及び液晶表示装置
TW201109787A (en) An optical element
KR20190017662A (ko) 완충 시트 및 플랫 패널 디스플레이
JP2001343507A (ja) レンズシートおよびそれを用いた面光源素子ならびに液晶表示装置
WO2018225463A1 (ja) 上用光拡散シートおよびそれを備えたバックライトユニット
JP2012002829A (ja) 光学シート、面光源装置及び液晶表示装置
JP2008277025A (ja) 面光源用光学シート、面光源装置及び表示装置
JP5200437B2 (ja) 面光源用光学シート、面光源装置及び表示装置
JP5724527B2 (ja) 導光板積層体およびその製造方法
JP2010060889A (ja) レンズシート、面光源装置及び液晶表示装置
JP6062922B2 (ja) エッジライト型バックライト装置及び光拡散性部材
JP5957865B2 (ja) 賦型シートの製造方法、樹脂被覆賦型シートの製造方法及び光学シートの製造方法
JP2006309248A (ja) レンズシートおよびそれを用いた面光源素子ならびに液晶表示装置
JP2008134631A (ja) レンズシート、面光源装置及び液晶表示装置
JPH1039118A (ja) 光線指向性化シートおよびそれを用いた指向性面状光源
JP2012198423A (ja) 光学シート、面光源装置及び画像表示装置
JP2001133605A (ja) レンズシート、それを用いたバックライトおよび液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120727

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130619

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130625

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130823

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131001

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131014

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5402463

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150