JP5846428B2 - 面光源装置用導光体の製造方法及びそれに用いる導光体素材 - Google Patents
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Description
アクリル樹脂からなり、熱重量減少測定による10%熱分解温度(T10%)及び、温度260℃、荷重10kgにおけるメルトフローレート(MFR)が下記(1)式:
1.12≦(350−T10%)/MFR ・・・ (1)
を満たす板状の導光体素材の少なくとも一方の主表面の少なくとも一部の領域に、レーザー照射加工により、気泡を含み且つ前記少なくとも一方の主表面の法線の方向を含む断面が凹形状をなしている発泡表面層を形成する、面光源装置用導光体の製造方法、
が提供される。
上記の面光源装置用導光体の製造方法に用いられ、アクリル樹脂からなり、熱重量減少測定による10%熱分解温度(T10%)及び、温度260℃、荷重10kgにおけるメルトフローレート(MFR)が上記(1)式を満たす、板状の導光体素材、
が提供される。
アクリル樹脂を含有し、熱重量減少測定による10%熱分解温度(T10%)及び温度260℃及び荷重10kgにおけるメルトフローレート(MFR)が上記(1)式を満たす、板状の導光体素材の少なくとも一方の主表面の少なくとも一部の領域に、気泡を含み且つ前記少なくとも一方の主表面の法線の方向を含む断面が凹形状をなしている発泡表面層を有する、面光源装置用導光体、
が提供される。
面光源装置用導光体素材であるアクリルシートの重量平均分子量は、サンプルにテトラヒドロフラン(THF)を加えて、一晩静置溶解させた後、液体クロマトグラフィー(東ソー社製 液体クロマトグラフィー HLC−8120型)を用いて測定した。ガードカラムは東ソー社製TSKguardcolumn SuperH−Hを、分離カラムは東ソー社製TSK−Gel SuperHM−Hを2本直列、溶媒はTHF、流量は0.6ml/min、検出器は示差屈折計、測定温度は40℃、注入量は10μLとした。標準ポリマーとしては、ポリスチレンを使用した。
面光源装置用導光体素材であるアクリルシートのT10%の測定は、差動型示差熱天秤(TG−DTA:リガク社製 TG8120)を用いた。サンプル重量は5mgとし、低温揮発成分の影響を排除するため、20℃/分の昇温速度で100℃まで加熱後、10分間保持した。その後、5℃/分の昇温速度で450℃まで加熱しながら重量減少を測定し、100℃、10分保持後の重量を基準として、重量減少率が10%となるときの温度をT10%とした。なお、測定はすべて窒素雰囲気下で行い、試料パンとしてはアルミパンを使用した。
面光源装置用導光体素材であるアクリルシートのMFRの測定は、試験温度を260℃、荷重重さを10kgとした以外は、日本工業規格 JIS K 7210に準拠した方法により測定した。
<面光源装置用導光体の作製>
厚み3mmのアクリルキャストシート(三菱レイヨン社製 アクリライト LXN865)を、幅30mm及び長さ100mmの矩形に切り出すことにより得られた導光体素材A1を用い、以下の方法で面光源装置用導光体B1を作製した。
得られた面光源装置用導光体B1の凹部すなわち凹状の発泡表面層の表面形状及び断面形状は、走査型電子顕微鏡(SEM、日立ハイテクノロジーズ社製 S−4300SE/N形走査電子顕微鏡)で観察した。観察は、任意に抽出した単位ドットに対して行い、その観察された範囲において、前記導光体表面(当該単位ドットの表面)から、前記導光体の厚み方向の最も深い所に位置する気泡の最深箇所までの前記厚み方向の長さを「発泡表面層の厚み」とした。また発泡表面層の気泡の前記厚み方向の長さを測定し、その最大値を「気泡の径」とした。
得られた面光源装置用導光体B1の凹状の発泡表面層の表面粗さ(算術平均粗さ:Ra)は、レーザー共焦点顕微鏡(オリンパス社製 走査型共焦点レーザー顕微鏡 LEXT OLS−3000)を用いて評価した。前記レーザー共焦点顕微鏡で、凹状の発泡表面層の3次元プロファイルを測定し、得られたプロファイルを元に、解析ソフト LEXT OLS application program バージョン5.0.7を用いて表面粗さ曲線を抽出し、Raを算出した。カットオフ値はλc=1/10とし、前記測定を任意に抽出した3箇所のドットに対し行い、各ドット内で3箇所測定した計9データの平均値をもってRa値とした。
(1)輝度分布評価
図6は、輝度分布評価に用いた測定系の模式図である。面光源装置用導光体B1を用いて構成された面光源装置の輝度分布は、下記の方法により評価した。
図7は、発光品位観察に用いた評価系の模式図である。面光源装置用導光体B1を用いて構成された面光源装置の発光品位は、下記の方法により評価した。
厚み3mmのアクリルキャストシート(三菱レイヨン社製 アクリライト EX001)を、幅30mm及び長さ100mmの矩形に切り出すことにより得られた導光体素材A2を用い、実施例1と同様の方法で面光源装置用導光体B2を作製した。得られた面光源装置用導光体B2について、実施例1と同様の方法で凹状の発泡表面層の観察、表面粗さ測定及び光学評価を行った。
冷却管、温度計及び攪拌機を備えた反応器に、メタクリル酸メチル 100重量部、離型剤としてジオクチルスルホ琥珀酸ナトリウム(三井サイアナミッド社製 エアロゾルOT−100) 0.005重量部を供給した後、攪拌しながら熱分解重合開始剤として2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業社製 V−65) 0.05重量部を添加し、内温80℃まで加熱し6分間保持した後、室温まで冷却することで、重合体含有率22重量%、重量平均分子量19.0万、20℃における粘度が1.8Pa・sであるシラップを得た。
実施例3と同様の方法で調整したシラップ 95重量部に、メタクリル酸メチル 5重量部、t−ヘキシルパーオキシピバレート 0.35重量部を添加後攪拌し、熱重合性粘性液体を調製した。
熱重合性粘性液体調製時のt−ヘキシルパーオキシピバレート添加量を0.55重量部とした以外は実施例4と同様にして、導光体素材A5を得た。
熱重合性粘性液体調製時のt−ヘキシルパーオキシピバレートの添加量を1.00重量部とし、重合条件を65℃の温水中で40分間とした以外は実施例4と同様にして、導光体素材A6を得た。
熱重合性粘性液体調製時に、更にアクリル酸n−ブチル 2重量部を加えた以外は実施例4と同様にして、導光体素材A7を得た。
冷却管、温度計及び攪拌機を備えた反応器に、メタクリル酸メチル 98重量部、アクリル酸n−ブチル 2重量部、分子量調整剤としてn−ドデシルメルカプタン 0.063重量部、離型剤としてジオクチルスルホ琥珀酸ナトリウム 0.005重量部を供給した後、攪拌しながら熱分解重合開始剤として2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.10重量部を添加し、内温90℃まで加熱し10分間保持した後、室温まで冷却することで、重合体含有率26重量%、重量平均分子量11.6万、20℃における粘度1.8Pa・sであるシラップを得た。このシラップを用いて、実施例5と同様にして導光体素材A8を得た。
アクリル樹脂ペレット(三菱レイヨン社製 アクリペットVH001)を原料とし、公知の押出プロセスにより得られた厚み3mmのアクリル押出シートを、幅30mm及び長さ100mmの矩形に切り出して、導光体素材a1を得た。
アクリル樹脂ペレット(三菱レイヨン社製 アクリペットVH4)を原料とし、公知の押出プロセスにより得られた厚み3mmのアクリル押出シートを、幅30mm及び長さ100mmの矩形に切り出して、導光体素材a2を得た。
熱重合性粘性液体調製時の、n−オクチルメルカプタン添加量を0.30重量部とした以外は実施例3と同様にして、導光体素材a3を得た。
熱重合性粘性液体調製時のt−ヘキシルパーオキシピバレートの添加量を0.35重量部とし、更にn−ドデシルメルカプタン0.09重量部を加えた以外は実施例8と同様にして、導光体素材a4を得た。
本実施例では、図4に示される装置を用いて、以下のようにしてアクリルキャストシートを得た。
紫外線重合性粘性液体402を調整する際に、更にn−オクチルメルカプタン 0.05重量部を添加した以外は実施例9と同様にして、導光体素材A10を得た。
紫外線重合性粘性液体402を調整する際のn−オクチルメルカプタン添加量を0.10重量部とした以外は実施例10と同様にして、導光体素材A11を得た。
紫外線重合性粘性液体402を調整する際のn−オクチルメルカプタン添加量を0.15重量部とした以外は実施例10と同様にして、導光体素材a5を得た。
紫外線重合性粘性液体402を調整する際のn−オクチルメルカプタン添加量を0.20重量部とした以外は実施例10と同様にして、導光体素材a6を得た。
紫外線重合性粘性液体402を調整する際のn−オクチルメルカプタン添加量を0.25重量部とした以外は実施例10と同様にして、導光体素材a7を得た。
紫外線重合性粘性液体402を調整する際の1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン添加量を0.30重量部とした以外は実施例11と同様にして、導光体素材a8を得た。
紫外線重合性粘性液体402を調整する際の1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン添加量を0.50重量部とした以外は実施例11と同様にして、導光体素材a9を得た。
紫外線重合性粘性液体402を調整する際の1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン添加量を0.70重量部とした以外は実施例11と同様にして、導光体素材a10を得た。
紫外線重合性粘性液体402を調整する際の1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン添加量を0.01重量部、n−オクチルメルカプタン添加量を0.135重量部とした以外は実施例10と同様にして、導光体素材a11を得た。
2,2’ プーリ
3,3’ プーリ
4 ロール
5 シラップ供給管
6 ガスケット
7,8 蒸気ライン
9,10 ドレンライン
11,12,13 ブロアー
14,14’ 熱交換器
15,16,17,18 加熱ゾーン
19 板状重合体(導光体素材)
22 LED
24 導光体
241 光入射端面
242 光出射面
243 裏面
244 発泡表面層
26 光拡散素子
28 第1の光偏向素子
30 第2の光偏向素子
32 光反射素子
A1 面光源装置用導光体素材
B1 面光源装置用導光体
101,201,301 光出射機構
110,204,304 光出射面
120,202,302 光入射端面
130,203,303 裏面
210,310 反射シート
220 拡散シート
230,240 プリズムシート
240,340 LED光源
250,350 定電流電源
260 輝度計
401 供給ダイ
402 紫外線重合性粘性液体(シラップ)
402’ アクリルキャストシート(導光体素材)
404 紫外線照射装置
408 上面押し付けロール
408’ 下面押し付けロール
410 熱風加熱装置
413 第一のフィルム
414 繰り出し装置
415 巻き取り装置
416 第二のフィルム
417 繰り出し装置
418 巻き取り装置
Claims (8)
- アクリル樹脂からなり、熱重量減少測定による10%熱分解温度(T10%)及び温度260℃及び荷重10kgにおけるメルトフローレート(MFR)が下記(1)式を満たす板状の導光体素材の少なくとも一方の主表面の少なくとも一部の領域に、レーザー照射加工により、気泡を含み且つ前記少なくとも一方の主表面の法線の方向を含む断面が凹形状をなしている発泡表面層を形成する、面光源装置用導光体の製造方法。
- 前記アクリル樹脂がメタクリル酸メチル100〜80重量部と(メタ)アクリル酸エステル0〜20重量部との重合体である、請求項1に記載の面光源装置用導光体の製造方法。
- 前記レーザー照射加工に使用されるレーザーが赤外レーザーである、請求項1または2に記載の面光源装置用導光体の製造方法。
- 前記赤外レーザーが炭酸ガスレーザーである、請求項3に記載の面光源装置用導光体の製造方法。
- 前記発泡表面層の厚みが1μm〜50μmである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の面光源装置用導光体の製造方法。
- 前記発泡表面層に含まれる気泡の径が1μm〜50μmである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の面光源装置用導光体の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の面光源装置用導光体の製造方法に用いられ、アクリル樹脂を含有し、熱重量減少測定による10%熱分解温度(T10%)及び温度260℃及び荷重10kgにおけるメルトフローレート(MFR)が前記(1)式を満たす、板状の導光体素材。
- アクリル樹脂を含有し、熱重量減少測定による10%熱分解温度(T10%)及び温度260℃及び荷重10kgにおけるメルトフローレート(MFR)が下記(1)式を満たす、板状の導光体素材の少なくとも一方の主表面の少なくとも一部の領域に、気泡を含み且つ前記少なくとも一方の主表面の法線の方向を含む断面が凹形状をなしている発泡表面層を有する、面光源装置用導光体。
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