JP2011128606A - 光学シート及びこれを用いたバックライトユニット - Google Patents
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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Abstract
【解決手段】本発明は、透明な基材層と、この基材層の一方の面側に積層される光学層と基材層の他方の面側に積層されるスティッキング防止層とを備え、このスティッキング防止層が表面全面に微細凹凸形状を有する光学シートであって、上記スティッキング防止層が、相分離している複数種の樹脂からなり、マトリックス相中にドメイン相が分散し、ドメイン相中に粒状相が分散する二重海島構造を有していることを特徴とする。スティッキング防止層のマトリックス中の主材がウレタン(メタ)アクリレート樹脂、ドメイン相の主材が(メタ)アクリル樹脂、粒状相の主材が(メタ)アクリル樹脂であるとよい。
【選択図】図1
Description
透明な基材層と、この基材層の一方の面側に積層される光学層と、基材層の他方の面側に積層されるスティッキング防止層とを備え、このスティッキング防止層が表面全面に微細凹凸形状を有する光学シートであって、
上記スティッキング防止層が、相分離している複数種の樹脂からなり、マトリックス相中にドメイン相が分散し、ドメイン相中に粒状相が分散する二重海島構造を有していることを特徴とする光学シートである。
上記スティッキング防止層表面の算術平均粗さ(Ra)が0.03μm以上0.3μm以下、粗さ曲線要素の平均長さ(RSm)が40μm以上400μm以下であるとよい。当該スティッキング防止層表面の算術平均粗さ(Ra)及び粗さ曲線要素の平均長さ(RSm)が上記範囲と比較的小さい値であることで、スティッキング防止層側に積層される他のシートとのスティッキング防止を好適に防止することができるとともに、このスティッキング防止層表面の微細凹凸形状に起因する傷付きを防止することができる。また、当該光学シートは、スティッキング防止層の平均厚さが0.5μm以上4μm以下と薄いために、スティッキング防止層を設けることによる輝度の低下を防止することができる。
当該スティッキング防止層4は、それぞれ独立に、ポリマー、オリゴマー及びモノマーからなる群から選択される少なくとも1種である3成分を含む硬化性組成物を塗工し、硬化させることにより形成させることができる。当該硬化性組成物によれば、硬化性組成物が塗工され硬化することにより、含まれる3成分からマトリックス相、ドメイン相及び粒状相が形成され、上述の二重海島構造を有するスティッキング防止層が形成される。このような二重海島構造の形成は、当該硬化性組成物を基材層に塗工した際に、各成分の物性の差異に起因して起こってもよく、その後の硬化の際に、形成された樹脂の物性の差異に起因して起こってもよい。
攪拌機、温度計、窒素導入管、冷却器及び滴下ロートを備えた2L反応容器に、プロピレングリコールモノメチルエーテル100質量部を仕込んで、窒素置換を行った後、110℃に加熱した。次に、イソボルニルメタクリレート50質量部、メチルメタクリレート1質量部及びメタクリル酸3質量部からなる混合物と、重合開始剤であるt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.5質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテル20質量部からなる混合物をそれぞれ同時に3時間かけて滴下した。滴下終了後さらに1時間、110℃で反応させた。その後さらに、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.1質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテル5質量部からなる混合物を滴下してから110℃で30分反応させた。
攪拌機、温度計、窒素導入管、冷却器及び滴下ロートを備えた2L反応容器に、プロピレングリコールモノメチルエーテル100質量部を仕込んで、窒素置換を行った後、110℃に加熱した。次に、イソボルニルメタクリレート50質量部、メチルメタクリレート1質量部、メタクリル酸3質量部からなる混合物と、重合開始剤であるt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート3質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテル20質量部からなる混合物をそれぞれ同時に3時間かけて滴下した。滴下終了後さらに30分間、110℃で反応させた。このようにして、アクリル共重合体(A−2)を得た。アクリル共重合体(A−2)の数平均分子量は3000、重量平均分子量は5500、SP値は10.1、Tgは117℃であった。
攪拌機、温度計、窒素導入管、冷却器及び滴下ロートを備えた2L反応容器に、プロピレングリコールモノメチルエーテル100質量部を仕込んで、窒素置換を行った後、110℃に加熱した。次に、イソボルニルメタクリレート25質量部、メチルメタクリレート1質量部、エチルヘキシルアクリレート25質量部及びメタクリル酸3質量部からなる混合物と、重合開始剤であるt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.5質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテル20質量部からなる混合物をそれぞれ同時に3時間かけて滴下した。滴下終了後さらに1時間、110℃で反応させた。その後さらに、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.1質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテル5質量部からなる混合物を滴下してから110℃で30分反応させた。
攪拌機、温度計、窒素導入管、冷却器及び滴下ロートを備えた2L反応容器に、プロピレングリコールモノメチルエーテル100質量部を仕込んで、窒素置換を行った後、110℃に加熱した。次に、イソボルニルメタクリレート50質量部、メチルメタクリレート1質量部、及びメタクリル酸3質量部からなる混合物と、重合開始剤であるt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.5質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテル20質量部の混合物をそれぞれ同時に3時間かけて滴下した。滴下終了後さらに1時間、110℃で反応させた。その後さらに、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.1質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテル5質量部からなる混合物を滴下してから110℃で30分反応させた。
攪拌機、温度計及び冷却器を備えた2L反応容器に、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体(武田薬品工業株式会社製「タケネートD−170N」:イソシアネート基(−NCO)含有量:20.9質量%)50質量部、ポリエチレングリコールモノアクリレート(日本油脂株式会社製「ブレンマーAE−150」:水酸基価264mgKOH/g、エチレンオキサイド換算繰返し単位数:3.4)42質量部、ジブチルスズラウレート0.02質量部及びハイドロキノンモノメチルエーテル0.02質量部を仕込み、70℃で5時間反応を行った。このようにして、ウレタンアクリレート(C−1)を得た。
攪拌機、温度計及び冷却器を備えた2L反応容器に、トルエン50質量部、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性タイプ(武田薬品工業株式会社製「タケネートD−170N」)50質量部、ポリカプロラクトン変性ヒドロキシエチルアクリレート(ダイセル化学工業株式会社製「プラクセルFA1」)63質量部、ジブチルスズラウレート0.02質量部及びハイドロキノンモノメチルエーテル0.02質量部を仕込み、70℃で5時間反応を行った。その後、トルエン63質量部を加えて、固形分50質量%のウレタンアクリレート(C−2)を得た。ウレタンアクリレート(C−2)におけるアクリレートモノマー残基当たりのカプロラクトン単位の繰り返し数は1である。
攪拌機、温度計及び冷却器を備えた2L反応容器に、トルエン50質量部及びステアリルアルコール(日本油脂株式会社製「NAA−46」、水酸基価:207)4.2質量部を加え、40℃まで昇温してステアリルアルコールを完全に溶解させた。次に、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性タイプ(武田薬品工業株式会社「タケネートD−170N」)50質量部を加え、70℃で30分間反応させた。さらに、カプロラクトン変性ヒドロキシエチルアクリレート(ダイセル化学工業株式会社製「プラクセルFA5」179質量部、ジブチルスズラウレート0.02質量部及びハイドロキノンモノメチルエーテル0.02質量部を加え、70℃で3時間反応させた。その後、トルエン118質量部を加えて、固形分50質量%のウレタンアクリレート(C−3)を得た。ウレタンアクリレート(C−3)におけるアクリレートモノマー残基当たりのカプロラクトン単位の繰り返し数は3である。
ポリエステルポリオールを基材ポリマーとするバインダー樹脂配合物(東洋紡績(株)の「バイロン」)100質量部、平均粒子径が20nmのコロイダルシリカ(扶桑化学工業(株)の「PL−1」)50質量部、硬化剤(日本ポリウレタン(株)の「コロネートHX」)5質量部及び光安定化剤(大塚化学(株)の「PUVA−1033」)5質量部を含むポリマー組成物中に、平均粒子径15μmのアクリル系樹脂ビーズ(積水化成品工業(株)の「MBX−15」)50質量部を混合して塗工液を作製し、この塗工液をロールコート法によって厚さ100μmの透明ポリエステル製の基材層(東洋紡績(株)の「A−4300」)の表面に15g/m2(固形分換算)塗工し、硬化させることで光学層を形成した。
表1に記載されているとおりの粒状相形成成分であるアクリル共重合体、ドメイン相形成成分及びマトリックス相形成成分をそれぞれの配合量で用いた以外は、実施例1と同様にして、スティッキング防止層形成用塗工液を作製して用いた以外は、実施例1と同様にして、それぞれの実施例に係る光学シートを得た。実施例7においては、マトリックス相形成成分として、ウレタンアクリレート(C−2)とウレタンアクリレート(C−3)とを、混合比(C−2/C−3)=3/1(質量比)で併用した。また、実施例8では、マトリックス相形成成分として、メタクリル酸メチル(C−4)を用いた。
実施例1において、スティッキング防止層形成用塗工液の調製に際し、マトリックス相形成成分であるウレタンアクリレート(C−1)を配合しなかった以外は、実施例1と同様にして、比較例1に係る光学シートを得た。
ポリエステルポリオールを基材ポリマーとするバインダー樹脂配合物(東洋紡績(株)の「バイロン」)100質量部、平均粒子径が20nmのコロイダルシリカ(扶桑化学工業(株)の「PL−1」)50質量部、硬化剤(日本ポリウレタン(株)の「コロネートHX」)5質量部及び光安定化剤(大塚化学(株)の「PUVA−1033」)5質量部を含むポリマー組成物中に、平均粒子径5μmのアクリル系樹脂ビーズ(積水化成品工業(株)の「MBX−5」)10質量部を混合して塗工液を作製し、この塗工液をロールコート法により上記基材層の裏面に2g/m2(固形分換算)塗工し、硬化させることでスティッキング防止層を形成した以外は実施例1と同様にして、スティッキング防止層の平均厚さが3.0μmの比較例2の光学シートを得た。
上記実施例1〜8及び比較例1、2の光学シートを用い、スティッキング防止層表面の樹脂相分離構造を観察し、表面性状の算術平均粗さ(Ra)、粗さ曲線要素の平均長さ(RSm)、十点平均粗さ(Rz)、二乗平均平方根粗さ(Rq)及び鉛筆硬度を測定し、また、これらの光学シートをバックライトユニットに組み込んだ際の正面輝度、及び光学シートが及ぼす他の光学シートへの影響(密着性、干渉縞の発生、傷付きの発生)を評価した。その結果を下記表1に示す。
A:二重海島構造(マトリックス相−ドメイン相−粒状相)の形成が認められた。
B:二重海島構造(マトリックス相−ドメイン相−粒状相)形成が認められなかった。
◎:全く密着していない
○:密着している部分もある
△:一定程度密着している
×:強く密着している。
◎:全く干渉縞が発生していない
○:注視してみるとわずかに干渉縞が確認できる
△:注視しなくとも干渉縞が確認できる
×:はっきりと干渉縞が確認できる。
◎:全く傷付きが観測されない
○:わずかな傷付きが観測される
△:傷付きが観測される
×:はっきりと傷付きが観測される。
実施例1において、スティッキング防止層用塗工液の成分である不飽和二重結合含有アクリル共重合体(A−1)、ペンタエリスリトールトリアクリレート(B−1)及びウレタンアクリレート(C−1)の配合量を下記表2に示す通りとし、スティッキング防止層用塗工液の不揮発成分率を60質量%となるようにし、かつ形成されるスティッキング防止層の平均厚さが2μmになるようにした以外は、実施例1と同様にして、実施例9〜16の光学シートを得た。
上記得られた実施例9〜16の光学シートの全てについて、上記電子顕微鏡観察により、スティッキング防止層表面における二重海島構造の形成が認められた。また、上記と同様に、表面性状の算術平均粗さ(Ra)、粗さ曲線要素の平均長さ(RSm)、十点平均粗さ(Rz)、二乗平均平方根粗さ(Rq)及び鉛筆硬度を測定し、さらに、これらの光学シートをバックライトユニットに組み込んだ際の正面輝度、及び光学シートが及ぼす他の光学シートへの影響(密着性、干渉縞の発生、傷付きの発生)を、上記評価基準に従い評価した。加えて、スティッキング防止層表面の各凸部分の平均高さ(h)、平均突起径(r1)、平均径(r2)、及び存在密度を測定した。各凸部分についての測定には、レーザー顕微鏡「VK−8500」(キーエンス社製)を用いた。その結果を下記表2に示す。
2 基材層
3 光学層
4 スティッキング防止層
5 バインダー
6 光拡散剤
7 微細凹凸形状
Claims (5)
- 透明な基材層と、この基材層の一方の面側に積層される光学層と、基材層の他方の面側に積層されるスティッキング防止層とを備え、このスティッキング防止層が表面全面に微細凹凸形状を有する光学シートであって、
上記スティッキング防止層が、相分離している複数種の樹脂からなり、マトリックス相中にドメイン相が分散し、ドメイン相中に粒状相が分散する二重海島構造を有していることを特徴とする光学シート。 - 上記スティッキング防止層のマトリックス相中の主材がウレタン(メタ)アクリレート樹脂、ドメイン相の主材が(メタ)アクリル樹脂、粒状相の主材が(メタ)アクリル樹脂である請求項1に記載の光学シート。
- 上記スティッキング防止層の表面に、分散する粒状相により凸部が散点的に形成されている請求項1又は請求項2に記載の光学シート。
- 上記スティッキング防止層の平均厚さが0.5μm以上4μm以下であり、
上記スティッキング防止層表面の算術平均粗さ(Ra)が0.03μm以上0.3μm以下、粗さ曲線要素の平均長さ(RSm)が40μm以上400μm以下である請求項1、請求項2又は請求項3に記載の光学シート。 - ランプから発せられる光線を分散させて表面側に導く液晶表示装置用のバックライトユニットにおいて、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の光学シートを備えていることを特徴とする液晶表示装置用のバックライトユニット。
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