JP2011197450A - プリズムシート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶パネルなどの輝度を向上でき、かつ安価なプリズムシートを提供する。
【解決手段】透明樹脂で構成された基材シート２の少なくとも一方の面に断面三角形状のプリズム単位が長軸方向を一方の方向に向けて互いに隣接して形成されたプリズム部３を形成してプリズムシート１を作製する。前記プリズム部３は、屈折率１．６以上の熱可塑性樹脂、例えば、フルオレン骨格［特に、９，９−ジアリールフルオレン骨格を有する熱可塑性樹脂］を有する熱可塑性樹脂［特に、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂及びポリアリレート系樹脂からなる群から選択された少なくとも一種］であってもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶パネルのバックライトユニットなどに配設されるプリズムシート及びその製造方法に関する。

近年、液晶パネルは、従来のパソコンモニター、ノートブックパソコンのみならず、テレビへの搭載が本格化し、価格の低下と相俟って液晶テレビが広く普及するに至っている。さらに、大面積の液晶パネルの需要が高まるにつれて、価格の大幅な低下も要求されており、特に、液晶パネルの原価に占める割合が高いバックライトユニットのコストダウンの要求は大きい。従って、バックライトユニットの主要な構成部材であるプリズムシートのコストダウンの要求も強くなっている。

一方、地球温暖化の原因とされている二酸化炭素の削減は世界レベルでの実行を必要としており、省エネルギーは社会的要請として求められ、液晶パネルにおいてもバックライトの低消費電力化は避けて通れなくなっている。この流れの中でバックライトの低消費電力化は輝度の低下を伴わずに高画質を維持することを求められており、輝度向上フィルムやプリズムシートなどの光学フィルムの高性能化が重要なファクターとなってきている。

このような状況の下、近年、省電力と高画質とを両立させる技術としてＬＥＤバックライトが急速に伸びてきている。ＬＥＤバックライトは、ＬＥＤチップが高価であること、発熱が大きいことなどから、ＬＥＤチップの使用個数を出来る限り減らしたい事情がある。このため、ＬＥＤチップの個数が少ない分、プリズムシートや輝度向上フィルムによって輝度を確保する必要があり、プリズムシートでは高輝度タイプのニーズが高まっている。プリズムシートの性能である輝度上昇率は、プリズム部の樹脂の屈折率に依存し、屈折率が高いと、正面方向の集光率が高くなる。このため、屈折率の高い樹脂が高輝度タイプのプリズムシートとして有効である。

一般的なプリズムシートは、光硬化性アクリレートをポリエチレンテレフタレートで構成された基材の上にコーティングし、ロール面上にプリズム形状を賦形した金型にフィルムを圧着させながら、基材フィルムの裏面からの紫外線照射により硬化させ、プリズム形状を転写させる方法により製造されている。光硬化性樹脂の屈折率は原料モノマーであるアクリレートの屈折率に依存する。高屈折率のアクリレートモノマーとしては、フルオレン骨格を有するアクリレート、含イオウ系アクリレート、含臭素アクリレートなどが使用されている。具体的には、ビス（フェノキシエチルアクリレート）フルオレン、チオフェニルエチルアクリレートなどがあるが、いずれも特殊品であり、高価である。

一方、熱可塑性樹脂で構成されたプリズムシートもあり、押出成形機から押し出されたシートをプリズム形状が賦形されたロールに巻き取り、プリズム形状を熱転写する方法によって製造されている。

ポリカーボネートで構成されたプリズムシートが一般的であるが、高屈折率樹脂で構成されたプリズムシートとして、特開平９−２１９０８号公報（特許文献１）には、屈折率１．６０以上、ガラス転移温度１００〜１５０℃の非晶質ポリエステルからなり、少なくとも一方の面に実質的に３角柱からなるプリズム形状の単位のレンズ部を長軸方向が互いにほぼ並行になるように面状に多数配置したレンズシートが提案されている。この文献には、非晶質ポリエステルとして、フルオレンポリエステル系樹脂が記載されている。

しかし、フルオレンポリエステル系樹脂は高輝度プリズムシートの材料として有効であるが、高価であることが問題となるためか、工業的に実用化されていない。

特開平９−２１９０８号公報（特許請求の範囲）

従って、本発明の目的は、液晶パネルなどの輝度を向上でき、かつ安価なプリズムシート及びその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、多層構造であるにも拘わらず、密着性が高く、安定性に優れたプリズムシート及びその製造方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、耐衝撃性及び耐熱性に優れ、かつプリズム部の耐擦傷性に優れたプリズムシート及びその製造方法を提供することにある。

本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、透明樹脂で構成された基材シートの上に、屈折率１．６以上の熱可塑性樹脂で構成され、かつ複数のプリズム単位が配設されたプリズム部を形成することにより、液晶パネルなどの輝度を向上でき、かつ安価なプリズムシートが得られることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明のプリズムシートは、透明樹脂で構成された基材シートと、この基材シートの少なくとも一方の面に断面三角形状のプリズム単位が長軸方向を一方の方向に向けて互いに隣接して形成されたプリズム部とを備えたプリズムシートであって、前記プリズム部が、屈折率１．６以上の熱可塑性樹脂で構成されている。前記屈折率１．６以上の熱可塑性樹脂は、フルオレン骨格（特に、９，９−ジアリールフルオレン骨格を有する熱可塑性樹脂）を有する熱可塑性樹脂（特に、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂及びポリアリレート系樹脂からなる群から選択された少なくとも一種）であってもよい。前記透明樹脂は、ポリカーボネート系樹脂及びポリエステル系樹脂からなる群から選択された少なくとも一種であってもよい。特に、屈折率１．６以上の熱可塑性樹脂が、９，９−ビス（ヒドロキシ（ポリ）アルコキシアリール）フルオレン骨格を有するポリエステル系樹脂であり、かつ透明樹脂が、ポリカーボネート系樹脂である組み合わせであってもよい。前記ポリエステル系樹脂は、９，９−ジアリールフルオレン骨格を有するポリエステル系樹脂が、芳香族及び／又は脂環族ジカルボン酸成分とジオール成分とから得られ、かつ前記ジオール成分が、９，９−ビス（ヒドロキシＣ_２−４アルコキシアリール）フルオレンとＣ_２−４アルカンジオールとを、前者／後者＝９０／１０〜４０／６０の割合（モル比）で含むポリエステルであってもよい。

本発明には、透明樹脂と屈折率１．６以上の熱可塑性樹脂とを共押出して積層シートを形成した後、鋳型を利用してプリズム形状を形成する前記プリズムシートの製造方法も含まれる。

本発明では、透明樹脂で構成された基材シートの上に、屈折率１．６以上の熱可塑性樹脂で構成されたプリズム部が形成されているため、液晶パネルなどの輝度を向上でき、かつ安価なプリズムシートが得られる。詳しくは、基材シート及びプリズム部ともにポリマーアロイで構成されたプリズムシートよりも高い輝度上昇率を示し、かつ基材シート及びプリズム部ともに屈折率１．６以上の熱可塑性樹脂で構成されたプリズムシートと同等の輝度上昇率を示す。特に、ポリカーボネート系樹脂及びポリエステル系樹脂からなる群から選択された少なくとも一種（特にポリカーボネート系樹脂）で構成された基材シートと、９，９−ビス（ヒドロキシ（ポリ）アルコキシアリール）フルオレン骨格を有するポリエステル系樹脂で構成されたプリズム部とを組み合わせると、多層構造であるにも拘わらず、密着性が高く、高温下で使用されても、剥離などを抑制でき、安定性が高い。特に、基材シートをポリカーボネート系樹脂で構成すると、耐衝撃性及び耐熱性も向上できるとともに、傷の付き易いプリズム部については、フルオレン骨格を有するポリエステル系樹脂で構成されているため、耐擦傷性を向上できる。

図１は、本発明のプリズムシートの一例を示す概略斜視図である。 図２は、本発明のプリズムシートの製造工程の一例を示す概略図である。

［プリズムシート］
本発明のプリズムシートは、透明樹脂で構成された基材シートと、この基材シートの少なくとも一方の面に断面三角形状のプリズム単位が長軸方向を一方の方向に向けて互いに隣接して形成されたプリズム部とを備えている。さらに、前記プリズム部は、屈折率１．６以上の熱可塑性樹脂（高屈折率樹脂）で構成されている。

図１は、本発明のプリズムシートの一例を示す概略斜視図である。図１において、本発明のプリズムシート１は、透明樹脂で構成された基材シート２と、この基材シートの片面に形成され、かつ高屈折率樹脂で構成された断面三角形状のプリズム部３とを備えている。

（基材シート）
基材シートは、透明樹脂で構成されており、透明樹脂としては、例えば、環状オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂（ポリメタクリル酸メチルなど）、アクリロニトリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロースエステル（トリアセチルセルロースなど）などが例示できる。また、光拡散機能を付与するため、拡散粒子等を添加した透明樹脂を用いてもよい。これらの透明樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの透明樹脂のうち、プリズム部との密着性が高く、かつプリズム部を構成する高屈折率樹脂との屈折率差が小さく、界面での反射による光量の損失やモアレの発生を抑制できる点から、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましい。

（ポリカーボネート系樹脂）
ポリカーボネート系樹脂としては、慣用のポリカーボネート、例えば、ビスフェノール類をベースとする芳香族ポリカーボネートなどが利用できる。

ビスフェノール類としては、例えば、ビス（ヒドロキシフェニル）アルカン類［例えば、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン（ビスフェノールＦ）、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン（ビスフェノールＡＤ）、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３−メチルブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシトリル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシキシリル）プロパンなどのビス（ヒドロキシアリール）Ｃ_１−６アルカンなど］、ビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類［例えば、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンなどのビス（ヒドロキシアリール）Ｃ_４−１０シクロアルカンなど］、ビス（ヒドロキシアリール）エーテル類［例えば、ビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテルなど］、ビス（ヒドロキシアリール）ケトン類［例えば、４，４′−ジ（ヒドロキシフェニル）ケトンなど］、ビス（ヒドロキシフェニル）スルホン類［例えば、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン（ビスフェノールＳ）など］、ビス（ヒドロキシフェニル）スルホキシド類［例えば、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホキシドなど］、ビス（ヒドロキシフェニル）スルフィド類［例えば、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルフィドなど］などが挙げられる。

これらのビスフェノール類は、Ｃ_２−４アルキレンオキサイド付加体であってもよい。これらのビスフェノール類は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのビスフェノール類のうち、ビスフェノールＡなどのビス（ヒドロキシアリール）Ｃ_１−６アルカンなどが好ましい。

ポリカーボネート系樹脂は、ジカルボン酸成分（脂肪族、脂環族又は芳香族ジカルボン酸又はその酸ハライドなど）を共重合したポリエステルカーボネート系樹脂であってもよい。これらのポリカーボネート系樹脂は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。好ましいポリカーボネート系樹脂は、ビス（ヒドロキシフェニル）Ｃ_１−６アルカン類をベースとする樹脂、例えば、ビスフェノールＡ型ポリカーボネート系樹脂である。

ポリカーボネート系樹脂は、慣用の方法、例えば、ホスゲン法やエステル交換法などにより製造できる。

ポリカーボネート系樹脂の数平均分子量は１００００〜１０００００程度の範囲から選択でき、例えば、１００００〜７００００、好ましくは１５０００〜６００００、さらに好ましくは２００００〜５００００程度である。ポリカーボネート系樹脂の分子量がこの範囲にあると、成形性が向上する。

ポリカーボネート系樹脂の流動性（ＭＶＲ）は、ＩＳＯ１１３３（３００℃、１．２ｋｇ荷重（１１．８Ｎ））に準拠して、例えば、３〜１００ｃｍ^３／１０分、好ましくは５〜８０ｃｍ^３／１０分、さらに好ましくは１０〜７０ｃｍ^３／１０分（特に２０〜７０ｃｍ^３／１０分）程度である。

ポリカーボネート系樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、例えば、１００〜２５０℃程度の範囲から選択でき、例えば、１１０〜２００℃、好ましくは１１５〜１８０℃、さらに好ましくは１２０〜１６０℃程度である。

（ポリエステル系樹脂）
ポリエステル系樹脂としては、例えば、ジオール成分とジカルボン酸成分とを反応（縮合反応）させて得られるポリエステルなどが挙げられる。

ジオール成分としては、例えば、アルカンジオール（エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコールなどのＣ_２−１０アルカンジオール、好ましくはＣ_２−６アルカンジオール、さらに好ましくはＣ_２−４アルカンジオール）、ポリアルカンジオール（例えば、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコールなどのジ又はトリＣ_２−４アルカンジオールなど）、シクロアルカンジオール（例えば、シクロヘキサンジオールなどのＣ_５−８シクロアルカンジオール）、ジ（ヒドロキシアルキル）シクロアルカン（例えば、シクロペンタンジメタノール、シクロヘキサンジメタノールなどのジ（ヒドロキシＣ_１−４アルキル）Ｃ_５−８シクロアルカンなど）、ジヒドロキシアレーン（ハイドロキノン、レゾルシノールなど）、芳香脂肪族ジオール［１，４−ベンゼンジメタノール、１，３−ベンゼンジメタノールなどのジ（ヒドロキシＣ_１−４アルキル）Ｃ_６−１０アレーンなど］、ビフェノール、ビスフェノール類［例えば、ビスフェノールＡなどのビス（ヒドロキシフェニル）Ｃ_１−１０アルカンなど］などが挙げられる。これらのジオール成分は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのジオール成分のうち、エチレングリコールや１，４−ブタンジオールなどのＣ_２−４アルカンジオール（特にエチレングリコールなどのＣ_２−４アルカンジオール）が好ましい。

ジカルボン酸成分としては、例えば、アルカンジカルボン酸（アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸などのＣ_２−２０アルカン−ジカルボン酸、好ましくはＣ_２−１４アルカン−ジカルボン酸など）などの脂肪族ジカルボン酸；シクロアルカンジカルボン酸（シクロヘキサンジカルボン酸などのＣ_５−１０シクロアルカン−ジカルボン酸）、ジ又はトリシクロアルカンジカルボン酸（デカリンジカルボン酸、ノルボルナンジカルボン酸、アダマンタンジカルボン酸など）などの脂環族ジカルボン酸；アレーンジカルボン酸（テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，８−ナフタレンジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸などのＣ_６−１４アレーン−ジカルボン酸など）、ビフェニルジカルボン酸（２，２’−ビフェニルジカルボン酸など）、ジフェニルアルカンジカルボン酸（４，４’−ジフェニルメタンジカルボン酸、２，２−ジ（４−カルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパンなどのジフェニルＣ_１−１０アルカンジカルボン酸）、ジフェニルケトンジカルボン酸（４，４′−ジフェニルケトンジカルボン酸など）、ジフェニルエーテルジカルボン酸（例えば、４，４’−ジフェニルエーテルジカルボン酸など）、これらの誘導体（ジカルボン酸ハライド、ジカルボン酸無水物、低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステルなどのＣ_１−４アルキルエステル、好ましくはＣ_１−２アルキルエステルなど）など）などが挙げられる。これらのジカルボン酸成分は単独で又は２種以上組み合わせてもよい。これらのジカルボン酸のうち、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などのシクロアルカン−ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンカルボン酸などのアレーンジカルボン酸などが好ましい。

これらのポリエステル系樹脂のうち、プリズム部との密着性や光学特性などの点から、ポリアルキレンテレフタレート系樹脂、ポリアルキレンナフタレート系樹脂などのポリアルキレンアリレートが好ましい。

ポリアルキレンアリレート系樹脂としては、アルキレンアリレート単位（特にエチレンテレフタレートやエチレン−２，６−ナフタレートなどのＣ_２−４アルキレンアリレート単位）のホモポリエステル、又はアルキレンアリレート単位の含有量が８０モル％以上（特に９０モル％以上）のコポリエステルが挙げられる。コポリエステルを構成する共重合性単量体としては、前述のジカルボン酸成分、ジオール成分、ヒドロキシカルボン酸などが挙げられる。これらの共重合性単量体のうち、テレフタル酸などのジカルボン酸成分などが汎用される。ポリアルキレンアリレート系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂などのポリＣ_２−４アルキレンナフタレート系樹脂）が好ましい。

ポリエステル系樹脂の重量平均分子量は、例えば、３０００〜１００００００程度の範囲から選択でき、例えば、５０００〜８０００００、好ましくは８０００〜６０００００、さらに好ましくは１００００〜５０００００（例えば、３００００〜５０００００）程度であってもよい。なお、上記重量平均分子量は、ポリスチレンを基準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより評価した値であってもよい。

ポリエステル系樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、例えば、３０〜３５０℃、好ましくは４０〜３００℃、さらに好ましくは５０〜２５０℃、特に６０〜２００℃程度であってもよい。

ポリエステル系樹脂は、慣用の方法、例えば、直接重合法（直接エステル化法）又はエステル交換法などにより、前記ジオール成分と前記ジカルボン酸成分とを縮合反応させることにより製造できる。

本発明では、これらのポリカーボネート系樹脂及びポリエステル系樹脂のうち、光学特性及びプリズム部との密着性が高く、かつ耐衝撃性及び耐熱性に優れる点から、ポリカーボネート系樹脂が特に好ましい。

基材シートは、慣用の添加剤、例えば、有機又は無機粒子、安定剤、離型剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、分散剤、流動調整剤、レベリング剤、消泡剤、表面改質剤、耐熱性改良剤又は撥水性改良剤などを含んでいてもよい。これらの添加剤は、それぞれ、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。例えば、前記透明樹脂とは屈折率の異なる有機又は無機粒子を配合することにより、基材シートに光拡散性やニュートンリング防止性などの機能性を付与してもよい。添加剤の割合は、透明樹脂１００重量部に対して、例えば、０．００１〜１０重量部、好ましくは０．００５〜５重量部、さらに好ましくは０．０１〜３重量部程度であってもよい。

基材シートの厚みは、例えば、２０〜２０００μｍ、好ましくは５０〜１０００μｍ、さらに好ましくは１００〜８００μｍ（特に２００〜５００μｍ）程度である。

（プリズム部）
プリズム部は、前記基材シートの少なくとも一方の面に、断面三角形状のプリズム単位が長軸方向を一方の方向に向けて互いに隣接して形成されている。すなわち、プリズム部は複数のプリズム単位で構成されており、各プリズム単位は、基材シートの面上で頂稜が互いに隣接して並行している。換言すれば、複数のプリズム単位は、断面三角形状の柱状（三角柱状）であり、互いに並列に隣接してプリズム列（又は長軸方向が互いに平行な三角柱状プリズム列）を形成している。

各プリズム単位の横断面形状は、三角形状であればよいが、輝度向上の点から、プリズム単位の頂角を二等辺三角形の頂角とする略二等辺三角形状（特に二等辺三角形状）が好ましい。各プリズム単位の頂角（断面三角形状の頂角）は、例えば、１０〜１５０°、好ましくは３０〜１３０°、さらに好ましくは５０〜１２０°（特に６０〜１１０°）程度である。さらに、前記頂角は、鋭角な形状に限定されず、曲面（アール）状に形成されていてもよい。

各プリズム単位の高さは、例えば、３〜５００μｍ程度の範囲から選択でき、例えば、３〜３００μｍ、好ましくは５〜２００μｍ、さらに好ましくは７〜１００μｍ（特に１０〜５０μｍ）程度である。プリズム列のピッチ（隣接するプリズム単位の頂角間の最短距離）は、例えば、５〜１０００μｍ程度の範囲から選択でき、例えば、５〜５００μｍ、好ましくは１０〜３００μｍ、さらに好ましくは１４〜２００μｍ（特に２０〜１００μｍ）程度である。各プリズム単位の形状は、通常、同じ形状であるが、用途に応じて、前記頂角の角度や高さの異なる単位を組み合わせてもよい。

プリズム部を構成する樹脂は、屈折率１．６以上（例えば、１．６〜１．８、特に１．６〜１．７程度）の熱可塑性樹脂であればよく、特に限定されないが、屈折率が高く、耐擦傷性や耐熱性にも優れる点から、フルオレン骨格（特に、９，９−ジアリールフルオレン骨格）を有する熱可塑性樹脂が使用される。なお、屈折率は、多波長アッベ屈折計（（株）アタゴ製「ＤＲ−Ｍ２／１５５０」）を用い、光源波長５８９ｎｍ、測定温度２０℃で測定できる。

フルオレン骨格を有する熱可塑性樹脂には、ポリエステル系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などが含まれ、例えば、ビスフェノールＡなどのビスフェノール化合物の一部又は全部として、９，９−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）フルオレンを用いてホスゲン法で得られたポリカーボネート、アルコール成分の一部又は全部として、９，９−ビス（４−ヒドロキシエチルフェニル）フルオレンを用いてエステル交換法により得られるポリカーボネート、ビスフェノールＡなどのビスフェノール化合物の一部又は全部として、９，９−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）フルオレンと、テレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸とを用いて得られたポリアリレートなどであってもよいが、光学特性及び基材シートとの密着性などの点から、フルオレン骨格を有するポリエステル系樹脂（フルオレン含有ポリエステル系樹脂）が好ましい。

特に、ポリカーボネート系樹脂で構成された基材シートと、フルオレン含有ポリエステル系樹脂で構成されたプリズム部とを組み合わせると、プリズムシートを屈折率の異なる２層で構成するにも拘わらず、光学特性が低下せず、単層のプリズムシートと同等の輝度向上効果を示す。また、この組み合わせでは、層間の密着性も高く、２層構造であるにも拘わらず、液晶ディスプレイパネル中などにおいて、高温下で使用されても、剥離などを抑制できる。さらに、基材シートにより耐衝撃性を保持しつつ、傷の付きやすいプリズム部については耐擦傷性を向上できる。

フルオレン含有ポリエステル系樹脂としては、前記基材シートの項で記載されたポリエステル系樹脂において、ジオール成分及び／又はジカルボン酸成分の一部又は全部として、フルオレン化合物を用いて得られたポリエステル系樹脂を利用できるが、特に、基材シートとの密着性や光学特性に優れる点から、ジオール成分の一部又は全部として、下記式（１）で表されるフルオレン骨格を有するジオール（フルオレン含有ジオール（１））を用いたポリエステルが好ましい。

（式中、環Ａｒは芳香族炭化水素環を示し、Ｒ^１はシアノ基、ハロゲン原子又は炭化水素基、Ｒ^２は、炭化水素基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基、アシル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基又は置換アミノ基を示し、Ａ^１はアルキレン基を示す。ｋは０〜４の整数、ｍ及びｎは０以上の整数である）。

前記式（１）において、環Ａｒで表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、縮合多環式芳香族炭化水素環（詳細には、少なくともベンゼン環を含む縮合多環式炭化水素環）などが挙げられる。縮合多環式芳香族炭化水素環としては、縮合二環式炭化水素環（例えば、インデン環、ナフタレン環などのＣ_８−２０縮合二環式炭化水素環、好ましくはＣ_{１０−１６}縮合二環式炭化水素環）、縮合三環式炭化水素環（例えば、アントラセン環、フェナントレン環など）などの縮合二乃至四環式炭化水素環などが挙げられる。好ましい縮合多環式芳香族炭化水素環としては、ナフタレン環、アントラセン環などが挙げられ、特にナフタレン環が好ましい。なお、フルオレンの９位に置換する２つの環Ａｒは同一の又は異なる環であってもよく、通常、同一の環であってもよい。

好ましい環Ａｒには、ベンゼン環及びナフタレン環が含まれる。なお、環Ａｒが、縮合多環式芳香族炭化水素環である場合、フルオレンの９位に置換する環Ａｒの置換位置は、特に限定されず、例えば、フルオレンの９位に置換するナフチル基は、１−ナフチル基、２−ナフチル基などであってもよい。

また、前記式（１）において、基Ｒ^１で表される置換基としては、例えば、シアノ基、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子など）、炭化水素基［例えば、アルキル基、アリール基（フェニル基などのＣ_６−１０アリール基）など］などが挙げられ、特に、シアノ基又はアルキル基（特にアルキル基）である場合が多い。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基などのＣ_１−６アルキル基（例えば、Ｃ_１−４アルキル基、特にメチル基）などが例示できる。なお、ｋが複数（２以上）である場合、基Ｒ^１は互いに異なっていてもよく、同一であってもよい。また、フルオレン（又はフルオレン骨格）を構成する２つのベンゼン環に置換する基Ｒ^１は同一であってもよく、異なっていてもよい。また、フルオレンを構成するベンゼン環に対する基Ｒ^１の結合位置（置換位置）は、特に限定されない。好ましい置換数ｋは、０〜１、特に０である。なお、フルオレンを構成する２つのベンゼン環において、置換数ｋは、互いに同一又は異なっていてもよい。

また、前記式（１）において、Ｒ^２で表される置換基としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基などのＣ_１−２０アルキル基など）、シクロアルキル基（シクロペンチル基、シクロへキシル基などのＣ_５−１０シクロアルキル基など）、アリール基［例えば、フェニル基、アルキルフェニル基（メチルフェニル基（又はトリル基、２−メチルフェニル基、３−メチルフェニル基など）、ジメチルフェニル基（キシリル基）など）、ナフチル基などのＣ_６−１０アリール基など］、アラルキル基（ベンジル基、フェネチル基などのＣ_６−１０アリール−Ｃ_１−４アルキル基など）などの炭化水素基；アルコキシ基（メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などのＣ_１−２０アルコキシ基など）、シクロアルコキシ基（シクロへキシルオキシ基などのＣ_５−１０シクロアルキルオキシ基など）、アリールオキシ基（フェノキシ基などのＣ_６−１０アリールオキシ基）、アラルキルオキシ基（例えば、ベンジルオキシ基などのＣ_６−１０アリール−Ｃ_１−４アルキルオキシ基）などのエーテル基；アルキルチオ基（メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ｎ−ブチルチオ基、ｔ−ブチルチオ基などのＣ_１−２０アルキルチオ基など）、シクロアルキルチオ基（シクロへキシルチオ基などのＣ_５−１０シクロアルキルチオ基など）、アリールチオ基（チオフェノキシ基などのＣ_６−１０アリールチオ基）、アラルキルチオ基（例えば、ベンジルチオ基などのＣ_６−１０アリール−Ｃ_１−４アルキルチオ基）などのチオエーテル基；アシル基（アセチル基などのＣ_１−６アシル基など）；ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など）；ニトロ基；シアノ基；置換アミノ基（ジアルキルアミノ基など）などが挙げられる。

これらのうち、基Ｒ^２は、炭化水素基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、アシル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、置換アミノ基であるのが好ましく、特に、好ましい基Ｒ^２は、炭化水素基［例えば、アルキル基（例えば、Ｃ_１−６アルキル基）など］、アルコキシ基（Ｃ_１−４アルコキシ基など）、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など）などである。特に、環Ａｒがベンゼン環である場合、基Ｒ^２は、Ｃ_１−４アルキル基、アリール基及びハロゲン原子から選択された基であってもよい。

なお、同一の環Ａｒにおいて、ｍが複数（２以上）である場合、基Ｒ^２は互いに異なっていてもよく、同一であってもよい。また、２つの環Ａｒにおいて、基Ｒ^２は同一であってもよく、異なっていてもよい。基Ｒ^２の置換位置は、特に限定されず、例えば、環Ａｒがベンゼン環である場合、フェニル基の２〜６位の適当な位置（例えば、３位、３，５位など）に置換していてもよい。

また、好ましい置換数ｍは、０〜８、好ましくは０〜６（例えば、１〜５）、さらに好ましくは０〜４、特に０〜２（例えば、０〜１）であってもよい。特に、環Ａｒがベンゼン環である場合、好ましい置換数ｍは、０〜４、好ましくは０〜３、さらに好ましくは０〜２であってもよい。なお、２つの環Ａｒにおいて、置換数ｍは、互いに同一又は異なっていてもよい。

前記式（１）において、基Ａ^１は、アルキレン基である。アルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、プロピリデン基、トリメチレン基、テトラメチレン基などの直鎖状又は分岐鎖状Ｃ_２−１０アルキレン基が挙げられる。これらのうち、エチレン基、プロピレン基などのＣ_２−４アルキレン基が好ましい。

オキシアルキレン基の繰り返し数ｎは、０以上の整数であり、通常、０〜１０程度であり、好ましくは０〜５、さらに好ましくは０〜３（特に０〜２）程度である。さらに、オキシアルキレン基の繰り返し数ｎは、通常１である。

フルオレン含有ジオール（１）には、例えば、９，９−ビス（ヒドロキシ（ポリ）アルコキシフェニル）フルオレン｛例えば、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］フルオレンなどの９，９−ビス（ヒドロキシ（ポリ）Ｃ_２−４アルコキシフェニル）フルオレンなど｝、９，９−ビス（アルキル−ヒドロキシ（ポリ）アルコキシフェニル）フルオレン［例えば、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−メチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ジメチルフェニル］フルオレンなどの９，９−ビス（モノ又はジＣ_１−４アルキル−ヒドロキシ（ポリ）Ｃ_２−４アルコキシフェニル）フルオレンなど］、９，９−ビス（アリール−ヒドロキシ（ポリ）アルコキシフェニル）フルオレン［例えば、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−フェニルフェニル］フルオレンなどの９，９−ビス（モノ又はジＣ_６−８アリール−ヒドロキシ（ポリ）Ｃ_２−４アルコキシ−フェニル）フルオレンなど］、９，９−ビス（ヒドロキシ（ポリ）アルコキシナフチル）フルオレン［例えば、９，９−ビス［６−（２−ヒドロキシエトキシ）−２−ナフチル］フルオレンなどの９，９−ビス（ヒドロキシ（ポリ）Ｃ_２−４アルコキシナフチル）フルオレンなど］などが含まれる。

これらのフルオレン含有ジオール（１）のうち、反応性及び光学特性などのバランスに優れる点から、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］フルオレンなどの９，９−ビス（ヒドロキシ（ポリ）Ｃ_２−４アルコキシアリール）フルオレンが好ましい。さらに屈折率を向上させる点から、９，９−ビス（ヒドロキシエトキシナフチル）フルオレンなどの９，９−ビス（ヒドロキシＣ_２−４アルコキシナフチル）フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−フェニルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−トリルフェニル］フルオレンなどの９，９−ビス（ヒドロキシＣ_２−４アルコキシ−Ｃ_６−１０アリールフェニル）フルオレン、特に、９，９−ビス（ヒドロキシＣ_２−４アルコキシナフチル）フルオレンなどであってもよい。

一方、前記フルオレン含有ジオール（１）に加えて配合可能な他のジオール成分としては、前述のジオール成分のうち、エチレングリコールや１，４−ブタンジオールなどのＣ_２−４アルカンジオールが好ましい。

フルオレン含有ジオール（１）と他のジオール成分との割合（モル比）は、前者／後者＝１００／０〜１０／９０（例えば、１００／０〜２０／８０）程度の範囲から選択でき、通常、９９／１〜２５／７５、好ましくは９８／２〜３０／７０、さらに好ましくは９５／５〜３５／６５（特に９０／１０〜４０／６０）程度である。

前記フルオレン含有ポリエステル系樹脂におけるジカルボン酸成分としては、光学特性の点から、前記ジカルボン酸成分のうち、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などのＣ_５−１０シクロアルカン−ジカルボン酸、テレフタル酸やイソフタル酸などのＣ_６−１４アレーン−ジカルボン酸が好ましい。さらに、これらのジカルボン酸成分を２種以上組み合わせてもよい。

前記フルオレン含有ポリエステル系樹脂は、市販品であってもよく、慣用の方法を利用（又は応用）して合成した合成品であってもよい。前記フルオレン含有ポリエステル系樹脂は、対応するジオール成分とジカルボン酸成分とを反応させることにより得ることができる。このようなポリエステル系樹脂の製造方法については、例えば、特開２００４―３１５６７６号公報などを参照することができる。

前記フルオレン含有ポリエステル系樹脂の重量平均分子量は、例えば、４０℃の条件下、ゲル浸透クロマトグラフィー（溶媒：テトラヒドロフラン、基準樹脂：ポリスチレン）を用いて測定したとき、５，０００〜１００，０００、好ましくは１０，０００〜８０，０００、さらに好ましくは、１２，０００〜７０，０００、特に１５，０００〜６０，０００（例えば、２０，０００〜５０，０００）程度であってもよい。

前記フルオレン含有ポリエステル系樹脂のガラス転移温度は、例えば、５０〜３００℃、好ましくは１２０〜２５０℃、さらに好ましくは１００〜２３０℃（特に１００〜２００℃）程度であってもよい。

プリズム部も、基材シートと同様の慣用の添加剤を含んでいてもよい。添加剤の割合は、高屈折率樹脂１００重量部に対して、例えば、０．００１〜１０重量部、好ましくは０．００５〜５重量部、さらに好ましくは０．０１〜３重量部程度であってもよい。

［プリズムシートの製造方法］
本発明のプリズムシートは、基材シートの上にプリズム部を形成できる限り、特に限定されないが、通常、透明樹脂と高屈折率樹脂とを共押出して積層シートを形成した後、固化前の軟化した高屈折率樹脂で構成された層に対して、鋳型を利用してプリズム形状を形成する方法で製造できる。

共押出の方法としては、慣用の方法、例えば、基材シートを構成する層及びプリズム部を構成する層のための樹脂組成物を、汎用のフィードブロック付きダイやマルチマニホールドダイなどを備えた単軸又は２軸の多層押出機で共押出する方法を利用できる。溶融温度は、樹脂の種類に応じて選択でき、ポリカーボネート及びフルオレン含有ポリエステルの場合、例えば、１５０〜４００℃、好ましくは２００〜３５０℃、さらに好ましくは２２０〜３２０℃程度であってもよい。

鋳型を利用してプリズム形状を形成する方法としては、例えば、軟化した高屈折率樹脂の表面に対して、鋳型（又は型押し）を押圧（又は圧着）してプリズム形状を形成できれば特に限定されないが、共押出された積層シートに対して連続的に生産できる点から、プリズム単位に対応する凹凸部（隣接した複数のＶ字状溝など）を有する金属ロールに転動させながら圧着してプリズム形状を転写する方法が好ましい。

プリズム形状が施された金属ロールなどの鋳型での圧着における温度は、樹脂の種類に応じて選択でき、フルオレン含有ポリエステルの場合、例えば、５０〜２５０℃、好ましくは８０〜２００℃、さらに好ましくは９０〜１８０℃（特に１００〜１７０℃）程度である。

プリズム形状が施された金属ロールでプリズム形状を付与された積層シートは、アニールロール（冷却ロール）などを利用して固化してもよい。アニールロールなどによる冷却温度は、例えば、０〜１００℃、好ましくは５０〜８０℃、さらに好ましくは１０〜６０℃程度であってもよい。

具体的には、プリズム形状が施された金属ロールを用いた本発明のプリズムシートの製造工程の一例の概略図を図２に示す。この製造工程では、第１の押出機１１により透明樹脂を押出し、かつ第２の押出機１２より高屈折率樹脂を押出してダイス１３で両樹脂層を合流させて積層体を得た後、得られた積層体を鏡面仕上げや微細エンボスマット形状等が施された金属ロール１４とプリズム形状が施された金属ロール１５との間に導入する。このとき、高屈折率樹脂で構成された層の表面が金属ロール１５の表面に形成されたプリズム部に対応するＶ字状溝に圧着されて、プリズム部が形成される。さらに、プリズム部が形成された積層シートは、第１のアニールロール１６で冷却されて固化された後、さらに第２のアニールロール１７に送られ、巻き取りロール１８で回収される。なお、プリズム部の表面には、プリズム形状を保護するために、保護フィルムを積層してもよい。

このようにして得られたプリズムシートは、図１に示す積層体、すなわち透明樹脂で構成された基材シートと高屈折率樹脂で構成されたプリズム部との積層体に限定されず、例えば、プリズムシートの反りやカールを抑制する点から、透明樹脂で構成された基材シートを中間部とし、高屈折率樹脂で構成されたプリズム部と同一の高屈折率樹脂で構成された基底部（又は中間部）との積層体であってもよい。このような基底部は、鋳型の高さを調整することにより所望の厚みに形成できるが、カール抑制の点からは、プリズム単位の高さに対して２倍以下（例えば、０．１〜１．８倍）、好ましくは０．２〜１．５倍、さらに好ましくは０．５〜１．２倍（特に０．８〜１倍）程度である。一方、基材シートの特性を効果的に発現し、かつ経済性を向上させる点からは、プリズム単位の高さに対して０．５倍以下（例えば、０〜０．５倍）、好ましくは０．００１〜０．３倍、さらに好ましくは０．００５〜０．２倍（特に０．０１〜０．１倍）程度である。

さらに、本発明のプリズムシートは、基材シートに光拡散性やニュートンリング防止性を付与するための処理を施してもよく、例えば、基材シートのプリズム部が形成されていない側に対して、微細なエンボス加工等を施してもよい。なお、微細なエンボス加工を施すことにより、他のシートとの密着性も向上する。また、基材シートのプリズム部が形成されていない側に対して、光拡散層やハードコート層などを形成してもよい。

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、プリズムシートの輝度の測定方法は以下の通りである。

（輝度の測定方法）
ディスプレイの長辺サイドに配設された２灯×２辺の計４灯の発光面装置と、この発光面装置からの光を案内するための導光板と、この導光板の上に配設された拡散板を有するバックライト方式ユニット（１５インチ）に対して、前記拡散板の上にプリズムシートを設置して、輝度計（（株）トプコンテクノハウス製「ＢＭ−５Ａ」）で輝度を測定し、プリズムシートを装備しない発光面装置と比較して、輝度上昇率を求めた。

実施例１
シクロヘキサンジカルボン酸（ＣＨＤＡ）１ｍｏｌ、エチレングリコール（ＥＧ）０．２ｍｏｌ、９，９−ビス｛４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝フルオレン（ＢＰＥＦ）０．８ｍｏｌを原料として慣用の溶融重合で得られたフルオレン含有ポリエステル（ガラス転移温度１２０℃、屈折率１．６１）をプリズム部用の樹脂とし、一方、ポリカーボネート（三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製「ユーピロンＨ−４０００」）を基材シート用の樹脂として、図２に示す製造工程でプリズムシートを作製した。詳しくは、２層押出機にてプリズム部は樹脂温２３０℃、基材シートは樹脂温２３０℃で溶融し、Ｔダイより２層シート状に共押出し、直後に１３５℃に加熱したプリズムの頂角９０°、底辺（プリズム間のピッチ）５０μｍの二等辺三角形の頂稜が互いに平行になるように直線状にプリズム形状が施された金属ロールに微細エンボスマット形状が施された金属ロールを押圧し、アニールロールにて冷却され固化された後、巻き取りロールにて、片面にプリズム形状が付与された２層プリズムシートを得た。得られたプリズムシートの輝度は、４０００ｃｄ／ｃｍ^２であり、輝度上昇率は約２．０倍であった。

実施例２
テレフタル酸（ＴＰＡ）１ｍｏｌ、エチレングリコール（ＥＧ）０．３ｍｏｌ、９，９−ビス｛４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝フルオレン（ＢＰＥＦ）０．７ｍｏｌを原料として慣用の溶融重合で得られたフルオレン含有ポリエステル（ガラス転移温度１４５℃、屈折率１．６３）をプリズム部用の樹脂とし、一方、ポリカーボネート（住友ダウ（株）製「カリバー３０１−３０」）を基材シート用の樹脂として、図２に示す製造工程でプリズムシートを作製した。詳しくは、２層押出機にてプリズム部は樹脂温２５０℃、基材シートは樹脂温２４０℃で溶融し、Ｔダイより２層シート状に押出し、直後に１４５℃に加熱した金属ロール（実施例１と同形状）にて、プリズム形状が付与された２層プリズムシートを得た。得られたプリズムシートの輝度は、４２００ｃｄ／ｃｍ^２であり、輝度上昇率は約２．１倍であった。

比較例１
実施例１と同じフルオレン含有ポリエステルを用いて、単層押出機にて樹脂温２３０℃で溶融し、Ｔダイよりシート状に押出し、直後に１３５℃に加熱した金属ロール（実施例１と同形状）にて、プリズム形状が付与された単層プリズムシートを得た。得られたプリズムシートの輝度は、４０２２ｃｄ／ｃｍ^２であり、輝度上昇率は約２．０倍であった。

比較例２
実施例２と同じフルオレン含有ポリエステルを用いて、単層押出機にて樹脂温２５０℃で溶融し、Ｔダイよりシート状に押出し、直後に１４５℃に加熱した金属ロール（実施例１と同形状）にて、プリズム形状が付与された単層プリズムシートを得た。得られたプリズムシートの輝度は、４２１６ｃｄ／ｃｍ^２であり、輝度上昇率は約２．１倍であった。

比較例３
市販のプリズムシート（住友スリーエム（株）製「ＢＥＦIII」）を用い、実施例１と同様な方法により輝度を測定したところ、３９００ｃｄ／ｃｍ^２の輝度を示した。

実施例及び比較例のプリズムシートの結果を表１に示す。

表１の結果から、実施例のプリズムシートは、市販品のプリズムシートより輝度向上効果が高く、単層のプリズムシートと同等の輝度向上効果を示す。

本発明のプリズムシートは、液晶パネル、プラズマディスプレイパネル、タッチパネルなどの光学機器のプリズムシートとして利用され、特に、液晶パネルのバックライトユニットに配設されるプリズムシートとして有用である。

１…プリズムシート
２…基材シート
３…プリズム部
１１，１２…押出機
１３…ダイス
１４…鏡面仕上げや微細エンボスマット形状等が施された金属ロール
１５…プリズム形状が施された金属ロール
１６，１７…アニールロール
１８…巻き取りロール

Claims (8)

1. 透明樹脂で構成された基材シートと、この基材シートの少なくとも一方の面に断面三角形状のプリズム単位が長軸方向を一方の方向に向けて互いに隣接して形成されたプリズム部とを備えたプリズムシートであって、前記プリズム部が、屈折率１．６以上の熱可塑性樹脂で構成されているプリズムシート。
2. 屈折率１．６以上の熱可塑性樹脂が、フルオレン骨格を有する熱可塑性樹脂である請求項１記載のプリズムシート。
3. フルオレン骨格を有する熱可塑性樹脂が、９，９−ジアリールフルオレン骨格を有する熱可塑性樹脂である請求項２記載のプリズムシート。
4. ９，９−ジアリールフルオレン骨格を有する熱可塑性樹脂が、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂及びポリアリレート系樹脂からなる群から選択された少なくとも一種である請求項３記載のプリズムシート。
5. 透明樹脂が、ポリカーボネート系樹脂及びポリエステル系樹脂からなる群から選択された少なくとも一種である請求項１〜４のいずれかに記載のプリズムシート。
6. 屈折率１．６以上の熱可塑性樹脂が、９，９−ジアリールフルオレン骨格を有するポリエステル系樹脂であり、かつ透明樹脂が、ポリカーボネート系樹脂である請求項１〜５のいずれかに記載のプリズムシート。
7. ９，９−ジアリールフルオレン骨格を有するポリエステル系樹脂が、芳香族及び／又は脂環族ジカルボン酸成分とジオール成分とから得られ、かつ前記ジオール成分が、９，９−ビス（ヒドロキシＣ_２−４アルコキシ−アリール）フルオレンとＣ_２−４アルカンジオールとを、前者／後者＝９０／１０〜４０／６０の割合（モル比）で含む請求項６記載のプリズムシート。
8. 透明樹脂と屈折率１．６以上の熱可塑性樹脂とを共押出して積層シートを形成した後、鋳型を利用してプリズム形状を形成する請求項１記載のプリズムシートの製造方法。

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