JPWO2008114820A1 - バックライト装置および部材 - Google Patents
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Abstract
光源１３と、光源上に配置された拡散板１４と、拡散板上に配置された光学部材１５とから構成される直下型のバックライト装置１、あるいは、導光板と、導光板上に配置された光学部材とから構成されるエッジライト方式のバックライト装置であって、光学部材１５の拡散板あるいは導光板（以下、光学要素）と接する面は、熱硬化性樹脂及び／又は熱可塑性樹脂と、平均粒子径４〜１０μｍであるポリエチレン系ワックス粒子とを含む材料より形成されている。ポリエチレン系ワックス粒子の含有量は、樹脂層の樹脂成分１００重量部に対して０．２０〜０．５０重量部である。光学要素として、非晶質オレフィン系樹脂又はポリカーボネート樹脂からなる成形品を用いた場合にも、光学要素とこれに接する光学部材１５の密着を防止し、且つ、光学部材１５による成形品である光学要素の傷付きを低減することができる。
Description
本発明は、非晶質オレフィン系樹脂又はポリカーボネート樹脂からなる成形品への傷付きを低減する部材に関し、特に非晶質オレフィン系樹脂又はポリカーボネート樹脂からなる拡散板や導光板を用いたバックライト装置の、拡散板や導光板への傷付きを低減した光学部材に関する。
液晶ディスプレイなどのバックライト装置は、光源上に拡散板を配置した直下型のものや、導光板の少なくとも一端部に光源を配置したエッジライト方式のバックライト装置がある。このようなバックライト装置では、拡散板や導光板の正面方向への輝度を高くするためや、導光板による拡散パターンを見えなくするために、光拡散フィルムなどの光学部材が積層されている。
また、光学部材の拡散板や導光板と接する面は、拡散板や導光板との密着を防止するために、凹凸が設けられている。そのような凹凸面は、バインダー樹脂と少量のビーズにより形成され、ビーズとしては、光学特性や耐光性の問題から、アクリルビーズなどが一般的に用いられている（特許文献１）。
バックライト装置の薄型化の要求が多くなり、拡散板や導光板も薄型化のため、アクリル樹脂に代わって、非晶質オレフィン系樹脂やポリカーボネート樹脂が用いられるようになってきている。また、透明性などの光学特性や耐衝撃性や防湿性などの物理的性質が優れているため、導光板や拡散板以外の部材にも非晶質オレフィン系樹脂やポリカーボネート樹脂からなる成形品が用いられるようになってきている。
しかし、これらの樹脂からなる成形品は、凹凸面をアクリルビーズなどで形成した光学部材を積層した場合、アクリルビーズなどが比較的硬質であることから、このアクリルビーズなどからなる凸部と接触する非晶質オレフィン系樹脂やポリカーボネート樹脂からなる成形品の部分に傷が発生してしまうという問題が生じた。
この問題を解決すべく多種多様な策が提案されている。例えば特許文献２には、光学的機能層を設けた基材の裏面にエンボス加工により微細凹凸を形成した光学シートが提案されている。また特許文献３には、光拡散層が形成された基材シートの裏面に、ビーズやワックスを含む電離放射線硬化型樹脂からなるスティッキング防止層を形成した光拡散シートが提案されている。
しかし、近年、薄型化の要求はさらに激しくなり、非晶質オレフィン系樹脂やポリカーボネート樹脂を用いた薄型の成形品を成形するために、これら樹脂の流動性を向上させた樹脂を用いるようになってきている。このような流動性を向上させた樹脂による成形品は、今まで以上に傷付きやすく、いままでの傷付き対策品では、傷付きを低減することができなくなっている。
しかし、近年、薄型化の要求はさらに激しくなり、非晶質オレフィン系樹脂やポリカーボネート樹脂を用いた薄型の成形品を成形するために、これら樹脂の流動性を向上させた樹脂を用いるようになってきている。このような流動性を向上させた樹脂による成形品は、今まで以上に傷付きやすく、いままでの傷付き対策品では、傷付きを低減することができなくなっている。
そこで本発明は、流動性を向上させた樹脂からなる成形品とこれに積層する部材の密着を効果的に防止し、しかも、積層する部材による成形品の傷付きを低減することを目的とする。
上記課題を解決すべく、成形品に積層する部材の成形品との接触面となる樹脂層の構成、特に樹脂と凹凸を形成する微粒子との組み合わせ及び微粒子の含有量について、鋭意研究した結果、樹脂として熱硬化性樹脂及び／又は熱可塑性樹脂を用いるとともに特定の平均粒子径のポリエチレンワックスを特定の含有量用いることにより、流動性の高い樹脂からなる成形品と接触させた場合にも、密着を防止し、しかも成形品の傷付きを低減できることを見出し、これを解決するに至った。
即ち、本発明のバックライト装置は、光源と、前記光源に近接して配置され、導光又は光拡散のための光学要素と、前記光学要素上に配置された光学部材とを備えたバックライト装置において、前記光学部材は、前記光学要素と接する面に、熱硬化性樹脂及び／又は熱可塑性樹脂とポリエチレンワックス粒子とを含む材料より形成されてなる樹脂層を有し、前記ポリエチレンワックス粒子は、その平均粒子径が４〜１０μｍであり、その含有量が樹脂層の樹脂成分１００重量部に対して０．２０〜０．５０重量部であることを特徴とする。
本発明のバックライト装置は、例えば、直下型バックライト装置であり、その場合、光学要素は、光源上に配置された拡散板である。或いは、エッジライト方式のバックライト装置であり、その場合、光学要素は導光板であって、光源は導光板の少なくとも一端部に配置される。
本発明のバックライト装置において、光学部材は樹脂層と反対側の面に光学的特性を与える機能層が設けられている。機能層は、例えば、光拡散層である。また本発明のバックライト装置において、光学部材が積層される拡散板又は導光板は、例えば、非晶質オレフィン系樹脂又はポリカーボネート樹脂からなる。
また、本発明の部材は、非晶質オレフィン系樹脂又はポリカーボネート樹脂からなる成形品に積層する部材であって、前記部材の前記成形品との接触面が、熱硬化性樹脂及び／又は熱可塑性樹脂と、平均粒子径４〜１０μｍであるポリエチレン系ワックス粒子とを含む材料より形成されてなる樹脂層であり、前記ポリエチレン系ワックス粒子が樹脂層の樹脂成分１００重量部に対して０．２０〜０．５０重量部であることを特徴とするものである。
さらに、本発明の部材は、機能層を有することを特徴とするものである。また、好ましくは、前記機能層が光拡散層であることを特徴とするものである。
なお、本発明でいう平均粒子径は、コールターカウンター法（重量分布）により測定した値から算出したものである。
本発明によれば、非晶質オレフィン系樹脂又はポリカーボネート樹脂からなる成形品とこれに接する部材の密着を防止し、さらに、非晶質オレフィン系樹脂又はポリカーボネート樹脂からなる成形品に接する部材による傷付きを低減したバックライト装置および部材を提供することができる。
本発明のバックライト装置の実施の形態について説明する。
本発明のバックライト装置の第一の実施の形態を図１に示す。
本発明の第一の実施の形態のバックライト装置は、基本的な要素として、光源１３と、光源上に配置され、光源１３のパターンを消すための拡散板１４と、拡散板上に配置された光学部材１５とを備えた直下型のバックライト装置１である。図１に示す実施の形態では、光学部材１５は、特定の光学的特性を備えた部材であり、その上に、光を出射方向に向けるためのプリズムシート１６が配置されている。また光源１３の下には、光源１３の光をバックライト装置の光出射側に反射するための反射フィルム１２が配置され、光源１２とともにシャーシ１１に収納されている。
このバックライト装置は、光学部材１５の、拡散板１４と接触する面に密着を防止する特定の樹脂層が形成されていることが特徴である。
本発明の第一の実施の形態のバックライト装置は、基本的な要素として、光源１３と、光源上に配置され、光源１３のパターンを消すための拡散板１４と、拡散板上に配置された光学部材１５とを備えた直下型のバックライト装置１である。図１に示す実施の形態では、光学部材１５は、特定の光学的特性を備えた部材であり、その上に、光を出射方向に向けるためのプリズムシート１６が配置されている。また光源１３の下には、光源１３の光をバックライト装置の光出射側に反射するための反射フィルム１２が配置され、光源１２とともにシャーシ１１に収納されている。
このバックライト装置は、光学部材１５の、拡散板１４と接触する面に密着を防止する特定の樹脂層が形成されていることが特徴である。
また、第二の実施の形態を図２に示す。本発明の第二の実施の形態のバックライト装置は、基本的な要素として、導光板１７と、導光板１７の少なくとも一端部に配置された光源１３と、導光板１７の光出射面上及び／又は光出射面とは反対側の面上に配置された光学部材を備えたエッジライト方式のバックライト装置２である。導光板１７は、光源光を面方向に導くためのものである。図２に示す実施の形態では、導光板１７の光出射面とその反対側に、それぞれ光学部材１５、１２が備えられている。また光学部材１５の上には、光を出射方向に向けるためのプリズムシート１６が配置されている。
このバックライト装置は、光学部材１５、１２の、それぞれ、導光板１７と接触する面に密着を防止する特定の樹脂層が形成されていることが特徴である。
このバックライト装置は、光学部材１５、１２の、それぞれ、導光板１７と接触する面に密着を防止する特定の樹脂層が形成されていることが特徴である。
図１および図２に示すバックライト装置に用いられる光源としては、冷陰極管、ＬＥＤ、有機・無機ＥＬなどを使用することができ、光源の形状としては、点状、線状、Ｕ字状のものがあげられる。
また図１のバックライト装置に用いられる拡散板１４および図２のバックライト装置に用いられる導光板１７は、それぞれ、従来公知の材料から構成することが可能であるが、本発明は、特に非晶質オレフィン系樹脂又はポリカーボネート樹脂からなる成形品を用いたときに有効である。これらの樹脂からなる成形品は、透明性や耐衝撃性、耐熱性、寸法安定性などの性質が優れているが、一方で、比較的軟質であり、従来のアクリル樹脂からなる成形品よりも傷付きやすいといった特徴がある。特に、拡散板および導光板の厚みが１．０ｍｍ以下の場合には、同じ非晶質オレフィン系樹脂又はポリカーボネート樹脂で成形された成形品と比べても、より傷付きやすい傾向がある。
第一、第二の実施の形態に用いられる光学部材としては、プリズムシート、光拡散フィルム、光反射フィルム、偏光フィルム、反射型偏光フィルム、位相差フィルム、電磁波シールドフィルムなどを使用することができ、特に限定されない。以下、光学部材として、光拡散フィルムを適用した場合を例として、実施の形態について説明する。
拡散板および導光板に積層される光学部材である光拡散フィルムは、光源から透過する光をほぼ均一に拡散させるための光拡散面を有するものである。このような光拡散面は、表面に微細な凹凸を設けることにより実現することができ、光を拡散することができるものであれば特には限定されないが、例えば、基材上に高分子樹脂、光拡散剤などから形成される光拡散層を設けることにより実現することができる。
光拡散フィルムを形成する基材としては、透過率の高いものであれば良く、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、アセタール系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、環状オレフィンなどの１種もしくは２種以上を混合した透明性に優れる高分子フィルムが用いられる。特に二軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムが機械的強度、寸法安定性に優れているため好適に使用することができる。また、これらの透明高分子フィルムに、適宜易接着層などを設けたものも好適に使用される。基材の厚みとしては、取り扱う上で支障のない厚みであれば特に限定されるものではないが、１０〜５００μｍ程度、好ましくは、１２〜３５０μｍである。
光拡散層は、高分子樹脂、光拡散剤から形成される。このような光拡散層の厚みとしては、３〜５０μｍ程度が好ましい。
光拡散層を形成する高分子樹脂としては、光学的透明性に優れた樹脂を用いることができ、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、アセタール系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂などを用いることができる。これらの中でも光学特性に優れるアクリル系樹脂が好適に使用される。
光拡散層を形成する光拡散剤としては、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、珪酸アルミニウム、酸化チタン、合成ゼオライト、アルミナ、スメクタイトなどの無機微粒子の他、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などからなる有機微粒子を用いることができる。光拡散剤のバインダー樹脂に対する割合は、使用する光拡散剤の平均粒子径や光拡散層の厚みによって一概にはいえないが、下限として１５０重量％以上、好ましくは、２００重量％以上、上限として３００重量％以下、好ましくは、２５０重量％以下である。１５０重量％以上とすることにより、十分な光拡散性を得ることができる。また、３００重量％以下とすることにより、樹脂層強度を保つことができる。
光拡散剤の形状は、特に限定されるものではないが、光拡散性に優れる球状ビーズが好ましく、粒子径の下限としては２μｍ以上、好ましくは５μｍ以上、さらに好ましくは８μｍ以上であり、粒子径の上限としては２５μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１５μｍ以下である。粒子径を２μｍ以上とするのは、光拡散剤によって形成される光拡散層表面の凹凸が小さくなると、光拡散性が発揮されなくなるためであり、２５μｍ以下とするのは、粒子径が大きくなると光拡散層の厚みが厚くなることや、均一な拡散が困難になるためである。
光拡散フィルムの光拡散層が設けられていない面、即ち、拡散板および導光板などの成形品と接する面は、熱硬化性樹脂及び／又は熱可塑性樹脂と、ポリエチレン系ワックス粒子とを含む材料により樹脂層が形成されている。
熱硬化性樹脂及び／又は熱可塑性樹脂としては、光学的透明性に優れた樹脂を用いることができ、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、アセタール系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の１種もしくは２種以上を用いることができる。樹脂層表面が硬くなりすぎると、後述するワックス粒子と併用することによる相乗効果が得られず、拡散板および導光板の傷付きを低減することができないため、電離放射線硬化型樹脂は好ましくない。また、樹脂層表面が軟らかすぎると、拡散板および導光板との密着を防止できないため、樹脂層表面の硬度のバランスの取れた熱硬化性樹脂を用いることが特に好ましい。具体的には、鉛筆硬度で２Ｈ以下、ＨＢ以上であることが好ましく、特に鉛筆硬度Ｈ程度が好ましい。
次に、ポリエチレン系ワックス粒子は、例えば、ポリエチレンワックス粒子、部分酸化ポリエチレンワックス粒子、エチレンステアリン酸ワックス粒子などを用いることができ、特に融点の高いワックスが好ましい。好ましい融点としては１００〜１６０℃の範囲であり、このような範囲とすることで、耐熱温度が高く、摩擦に強くなるため、傷付きを継続して防止することができる。またポリエチレン系ワックスは、上述した樹脂とともに樹脂層を形成したときに、その透明性や光の透過率を阻害しにくい。
光学部材との接触による拡散板あるいは導光板の傷は、大きく分けて、（１）拡散板や導光板と樹脂層との間に入り込んだ異物による傷、（２）樹脂層との接触による傷、（３）樹脂層表面に凸部を形成する粒子との接触による傷がある。本発明の光学部材は、前述した樹脂および粒子の材料の選択に加えて、上記ポリエチレン系ワックス粒子の平均粒子径とその含有量を特定の範囲にしたことにより、全ての原因による傷に対してもその発生を低減することができる。
ポリエチレン系ワックス粒子の平均粒子径については、不定形粒子であるため、正確な粒子径を測ることは難しいが、平均粒子径が４〜１０μｍの範囲のものを用いる。特に、５〜８μｍが好ましい。４μｍ以上とすることにより、樹脂層に埋没する粒子が少なくなり、凹凸部を形成することができるため、異物による傷付きを防止することができる。また、４μｍ以上とすることにより、凸部を形成することができるため、樹脂層と拡散板や導光板が接触する面積を少なくすることができ、樹脂層そのものによる傷付きを抑制することができる。さらに、ニュートンリングの発生や、樹脂層と拡散板あるいは導光板との密着を防止することができる。
一方、平均粒子径を１０μｍ以下とすることにより、樹脂面から突出する凸部の高さが高くなりすぎることがないため、凸部を形成する粒子による傷付きを低減することができる。また、１０μｍ以下とすることにより、単位面積あたりの凸部の数が少ないことに起因する樹脂層そのものによる傷付きを抑制することできる。さらに、ニュートンリングの発生や、拡散板および導光板との密着を防止することができる。
ポリエチレン系ワックス粒子の含有量は、樹脂層の樹脂成分１００重量部に対して０．２０〜０．５０重量部であり、好ましくは０．３０〜０．４０重量部である。ワックス粒子の含有量を０．２０重量部以上とすることにより、ニュートンリングの発生や、拡散板および導光板との密着を防止するのに必要な単位面積あたりの凸部の数を確保できるとともに、密着により樹脂層が凝集破壊をおこし、剥がれた樹脂層が異物となって、傷を発生させてしまうことを防止することができる。また、凸部と凸部の間隔が大きくなりすぎると、樹脂層と拡散板および導光板とが接触する機会を増え、樹脂層による傷付きが発生したり、凹部に異物を捉えることができなくなり、異物による傷付きが発生したりするという不都合を生じるが、ワックス粒子を０．２０重量部以上とすることにより、これら不都合を生じさせなくすることできる。一方、０．５０重量部以下とすることにより、単位面積あたりの凸部の数が増えすぎず、凸部を形成する粒子による傷付きを抑制することができる。
樹脂層の厚みは、上述した平均粒子径および含有量のポリエチレン系ワックス粒子を樹脂層に含有させるのに十分な厚みであって且つ輝度の低下を招くことがない厚みとすることが好ましい。具体的には、２．０〜５．０μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは、２．５〜４．０μｍの範囲である。樹脂層の厚みを２．０μｍ以上とすることにより、ポリエチレン系ワックス粒子を所定量添加することで凸部を形成することができ、傷付きの防止、ニュートンリングの防止、拡散板および導光板との密着の防止を達成できる。また、２．０μｍ以上とすることにより、凹凸部を形成することができるため、凹部が異物を捕らえ、異物による傷付きを防止することができる。さらに、比較的粒子径の大きいポリエチレン系ワックス粒子を添加した場合にも、樹脂面から突出する凸部の高さが高くなりすぎず、凸部による傷付きを抑制できる。
一方、樹脂層の厚みを５．０μｍ以下とすることにより、光拡散層への光の透過性及び光学部材としたときの輝度の低下を防止できる。さらに、ポリエチレン系ワックス粒子が樹脂層に埋まらずに凸部を形成することができ、樹脂層そのものによる傷付きを抑制することができる。また、凸部を形成することにより、ニュートンリングの発生や、拡散板および導光板との密着を防止することができる。ここで、樹脂層の厚みとは、ワックス粒子により突出していない部分の厚みを指す。
また、光拡散層と合わせた厚みを、好ましくは１０〜２０μｍ、より好ましくは１２〜１５μｍの範囲とすることにより、光学部材としたときの厚みを薄くすることができる。
また、光拡散層と合わせた厚みを、好ましくは１０〜２０μｍ、より好ましくは１２〜１５μｍの範囲とすることにより、光学部材としたときの厚みを薄くすることができる。
以上、拡散板あるいは導光板に接触される光学部材の構成を、光拡散フィルムを例に挙げて説明したが、光拡散フィルムのみならず、プリズムシート、光反射フィルム、偏光フィルム、反射型偏光フィルム、位相差フィルム、電磁波シールドフィルムなどの光学部材についても、拡散板や導光板と接する面に上述の樹脂層を設けることで、拡散板や導光板との密着を防止し、さらに、傷付きを低減することができる。
次に、本発明の、成形品に積層するための部材(以下、単に部材ともいう）の実施の形態について説明する。
本発明の部材の実施の形態を図３に示す。この部材３は、非晶質オレフィン系樹脂又はポリカーボネート樹脂からなる成形品に積層する部材であって、図３に示すように、基本的な要素として、基材３１と、基材の一方の面に形成された樹脂層３２とから成り、必要に応じて、基材３１の他方の面に、基材３１あるいは成形品４に所定の機能を付与するための機能層３３が形成されている。この部材３は、樹脂層３２が、成形品４に接触するように積層して用いられる。本発明の積層とは、重ねて配置される場合のほか、接するように配置される場合も含むものである。
基材３１は、樹脂層３２や機能層３３を設けるための基材であり、部材の種類や用途により異なり、用途により透明であっても不透明であってもよく、材料も特に限定されない。例えば、前述した光学部材や光拡散部材に用いた基材と同様のプラスチックフィルム、ガラスなどが挙げられる。
樹脂層３２の構成は、前述したバックライト装置の光学部材の樹脂層と同様であり、具体的には、熱硬化性樹脂及び／又は熱可塑性樹脂と、平均粒子径４〜１０μｍであるポリエチレン系ワックス粒子とを含む材料より形成されてなり、ポリエチレン系ワックス粒子が樹脂層の樹脂成分１００重量部に対して０．２０〜０．５０重量部含有されるものである。
機能層３２としては、光拡散層、光反射層、光遮蔽層、プリズム層、偏光層などの光学特性を有する層の他、電磁波シールド層など物理的な特性を有する層が挙げられる。従って部材の具体例としては、プリズムシート、光拡散フィルム、光反射フィルム、偏光フィルム、反射型偏光フィルム、位相差フィルム、電磁波シールドフィルムなどが挙げられる。
成形品４としては、特に限定されないが、例えば上述の導光板や拡散板などのほか、反射板やその筐体、電子機器の表示部のパネルや、スクリーンなどが挙げられる。非晶質オレフィン系樹脂又はポリカーボネート樹脂からなる成形品が対象である。このような成形品は、透明性や耐衝撃性、耐熱性、寸法安定性などの性質が優れているが、一方で、比較的軟質であり、傷付きやすいといった特徴がある。
本発明の部材は、このような非晶質オレフィン系樹脂又はポリカーボネート樹脂からなる成形品と接触する面に特定の樹脂層を設けることによって、成形品との密着を防止し、さらに、傷付きを低減することができる。
以上説明した光学部材や上記部材の各層は、各々の構成成分や必要に応じて他の成分を配合して、適当な溶媒に溶解又は分散させて塗布液を調製し、当該塗布液をロールコーティング法、バーコーティング法、スプレーコーティング法、エアナイフコーティング法などの公知の方法により塗布、乾燥した後、適宜必要な硬化方法を用いて硬化させることにより形成することができる。
以下、実施例により本発明を更に説明する。なお、「部」、「％」は特に示さない限り、重量基準とする。
１．バックライト用光学部材（光拡散フィルム）の作製
［実施例１］
厚み１８８μｍの透明高分子フィルム（ルミラーT60：東レ社）の一方の表面に下記組成の光拡散層用塗布液をバーコーティングにより塗布し、加熱硬化させ、厚み約１５μｍの光拡散層を形成した。更に透明高分子フィルムの光拡散層とは反対面に下記組成の樹脂層用塗布液をバーコーティングにより塗布し、加熱硬化させ、厚み約３μｍの樹脂層を形成し、実施例１の光拡散フィルムを作製した。
［実施例１］
厚み１８８μｍの透明高分子フィルム（ルミラーT60：東レ社）の一方の表面に下記組成の光拡散層用塗布液をバーコーティングにより塗布し、加熱硬化させ、厚み約１５μｍの光拡散層を形成した。更に透明高分子フィルムの光拡散層とは反対面に下記組成の樹脂層用塗布液をバーコーティングにより塗布し、加熱硬化させ、厚み約３μｍの樹脂層を形成し、実施例１の光拡散フィルムを作製した。
＜光拡散層用塗布液＞
・アクリルポリオール １０部
（アクリディックA-807：大日本インキ化学工業社）
（固形分５０％）
・ポリメチルメタクリレート真球状粒子 １４部
（テクポリマーMBX-12：積水化成品工業社）
・希釈溶剤 ３６部
・硬化剤 ２部
（タケネートD-110N：三井化学ポリウレタン社）
（固形分６０％）
・アクリルポリオール １０部
（アクリディックA-807：大日本インキ化学工業社）
（固形分５０％）
・ポリメチルメタクリレート真球状粒子 １４部
（テクポリマーMBX-12：積水化成品工業社）
・希釈溶剤 ３６部
・硬化剤 ２部
（タケネートD-110N：三井化学ポリウレタン社）
（固形分６０％）
＜樹脂層用塗布液＞
・アクリルポリオール １０部
（アクリディックA-807：大日本インキ化学工業社）
（固形分５０％）
・ポリエチレン系ワックス粒子 ０．０２２部
（セリダスト3620、平均粒子径８μｍ：クラリアント社）
・希釈溶剤 ３６部
・硬化剤 ２部
（タケネートD-110N：三井化学ポリウレタン社）
（固形分６０％）
・アクリルポリオール １０部
（アクリディックA-807：大日本インキ化学工業社）
（固形分５０％）
・ポリエチレン系ワックス粒子 ０．０２２部
（セリダスト3620、平均粒子径８μｍ：クラリアント社）
・希釈溶剤 ３６部
・硬化剤 ２部
（タケネートD-110N：三井化学ポリウレタン社）
（固形分６０％）
［実施例２］
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子を０．０２８部に変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例２の光拡散フィルムを作製した。
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子を０．０２８部に変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例２の光拡散フィルムを作製した。
［実施例３］
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子を０．０１５部に変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例３の光拡散フィルムを作製した。
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子を０．０１５部に変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例３の光拡散フィルムを作製した。
［実施例４］
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子をセリダストVP 3610（平均粒子径５μｍ：クラリアント社）０．０２８部に変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例４の光拡散フィルムを作製した。
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子をセリダストVP 3610（平均粒子径５μｍ：クラリアント社）０．０２８部に変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例４の光拡散フィルムを作製した。
［実施例５］
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子をシャムロックS-394 N1（平均粒子径５μｍ：シャムロック社）０．０１５部に変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例５の光拡散フィルムを作製した。
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子をシャムロックS-394 N1（平均粒子径５μｍ：シャムロック社）０．０１５部に変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例５の光拡散フィルムを作製した。
［比較例１］
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子を０．０３７部に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例１の光拡散フィルムを作製した。
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子を０．０３７部に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例１の光拡散フィルムを作製した。
［比較例２］
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子を０．００６部に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例２の光拡散フィルムを作製した。
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子を０．００６部に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例２の光拡散フィルムを作製した。
［比較例３］
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子をセリダスト130（平均粒子径１３μｍ：クラリアント社）０．０２２部に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例３の光拡散フィルムを作製した。
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子をセリダスト130（平均粒子径１３μｍ：クラリアント社）０．０２２部に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例３の光拡散フィルムを作製した。
［比較例４］
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子をセリダスト6071（平均粒子径２０μｍ：クラリアント社）０．０２２部に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例４の光拡散フィルムを作製した。
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子をセリダスト6071（平均粒子径２０μｍ：クラリアント社）０．０２２部に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例４の光拡散フィルムを作製した。
［比較例５］
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子をシリコーン系樹脂粒子（トスパール145、平均粒子径５μｍ：モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社）０．０２２部に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例５の光拡散フィルムを作製した。
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子をシリコーン系樹脂粒子（トスパール145、平均粒子径５μｍ：モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社）０．０２２部に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例５の光拡散フィルムを作製した。
［比較例６］
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子をシリコーン系樹脂粒子（トスパール130、平均粒子径３μｍ：モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社）０．０２２部に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例６の光拡散フィルムを作製した。
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子をシリコーン系樹脂粒子（トスパール130、平均粒子径３μｍ：モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社）０．０２２部に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例６の光拡散フィルムを作製した。
［比較例７］
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子をアクリル系樹脂粒子（テクポリマーMBX-8、平均粒子径８μｍ：積水化成品工業社）０．０２２部に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例７の光拡散フィルムを作製した。
実施例１の樹脂層用塗布液のポリエチレン系ワックス粒子をアクリル系樹脂粒子（テクポリマーMBX-8、平均粒子径８μｍ：積水化成品工業社）０．０２２部に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例７の光拡散フィルムを作製した。
［ガラス板との密着防止性およびニュートンリング防止性評価］
実施例１〜５、および比較例１〜７で得られた光拡散フィルムの樹脂層を、ガラス板上に接触させて置き、光拡散層面から圧力をかけてこすり、密着およびニュートンリングの有無を観察した。その結果、密着およびニュートンリングがないものを「○」、密着又はニュートンリングがあるものを「×」とした。結果を表１に示す。
実施例１〜５、および比較例１〜７で得られた光拡散フィルムの樹脂層を、ガラス板上に接触させて置き、光拡散層面から圧力をかけてこすり、密着およびニュートンリングの有無を観察した。その結果、密着およびニュートンリングがないものを「○」、密着又はニュートンリングがあるものを「×」とした。結果を表１に示す。
［非晶質オレフィン系樹脂板又はポリカーボネート樹脂板への耐擦傷性評価］
スガ磨耗試験機（NUS-ISO-1）に、実施例１〜５、および比較例１〜７で得られた光拡散フィルムの樹脂層と、非晶質オレフィン系樹脂板およびポリカーボネート樹脂板（厚み：１．０ｍｍ）をセットし、１．０Ｎの荷重にて１０往復した後、非晶質オレフィン系樹脂板およびポリカーボネート樹脂板の傷つき具合を観察した。その結果、傷が目立たないものを「◎」、傷があまり目立たないものを「○」、傷が目立つものを「×」とした。結果を表１に示す。また実施例１、比較例１および比較例４について、耐擦傷性評価に用いたポリカーボネート樹脂板表面のレーザ顕微鏡写真を図４〜図６に示す。
スガ磨耗試験機（NUS-ISO-1）に、実施例１〜５、および比較例１〜７で得られた光拡散フィルムの樹脂層と、非晶質オレフィン系樹脂板およびポリカーボネート樹脂板（厚み：１．０ｍｍ）をセットし、１．０Ｎの荷重にて１０往復した後、非晶質オレフィン系樹脂板およびポリカーボネート樹脂板の傷つき具合を観察した。その結果、傷が目立たないものを「◎」、傷があまり目立たないものを「○」、傷が目立つものを「×」とした。結果を表１に示す。また実施例１、比較例１および比較例４について、耐擦傷性評価に用いたポリカーボネート樹脂板表面のレーザ顕微鏡写真を図４〜図６に示す。
実施例１〜３の光拡散フィルムは、平均粒子径８μｍのポリエチレン系ワックス粒子を用いたものであり、いずれも、樹脂層に凸部が適度に形成できているために、ガラス板への密着防止性、ニュートンリング防止性は良好であった。特に実施例１の光拡散フィルムは、凹凸部が適切に形成できているために、非晶質オレフィン系樹脂板およびポリカーボネート樹脂板への耐擦傷性も大変良好であった。
実施例２の光拡散フィルムは、非晶質オレフィン系樹脂板およびポリカーボネート樹脂板の傷はあまり目立たなかったが、ワックス粒子の量が実施例１と比べて多いため、単位面積あたりの凸部の数が多く、実施例１のものと比べて凸部を形成する粒子による傷付きを抑制することができないものとなった。
実施例３の光拡散フィルムも、非晶質オレフィン系樹脂板およびポリカーボネート樹脂板の傷はあまり目立たなかったが、ワックス粒子の量が実施例１と比べて少ないものであるため、単位面積あたりの凸部の数が少なく、異物と拡散板および導光板とが接触する機会が多くなり、実施例１のものと比べて異物による傷付きを防止することができないものとなった。
実施例４、５の光拡散フィルムは、共に、平均粒子径５μｍのポリエチレン系ワックス粒子を用いたものであり、樹脂層に凸部が適度に形成できているために、ガラス板への密着防止性、ニュートンリング防止性は良好であった。また、いずれも、非晶質オレフィン系樹脂板およびポリカーボネート樹脂板の傷はあまり目立たなかったが、実施例４のものは、ワックス粒子の量が実施例１と比べて多いものであるため、単位面積あたりの凸部の数が多く、実施例１のものと比べて凸部を形成する粒子による傷付きを抑制することができないものとなった。
実施例５の光拡散フィルムは、ワックス粒子の量が実施例１と比べて少ないものであるため、単位面積あたりの凸部の数が少なく、異物と拡散板および導光板とが接触する機会が多くなり、実施例１のものと比べて異物による傷付きを防止することができないものとなった。
比較例１の光拡散フィルムは、実施例１〜３と同じ平均粒子径（８μｍ）のポリエチレン系ワックス粒子を用いたものであるが、樹脂層のワックス粒子の量が０．６０重量部と多いため、単位面積あたりの凸部の数が増えすぎ、凸部を形成する粒子による傷付きを抑制することできず、傷が多いものであった。実施例１と比較例１におけるポリカーボネート樹脂板表面の傷の発生の違いは、図４及び図５に示すレーザ顕微鏡写真でも明らかに認められる。
比較例２の光拡散フィルムは、実施例１〜３と同じ平均粒子径（８μｍ）のポリエチレン系ワックス粒子を用いたものであるが、樹脂層に凸部が適度に形成できなかったため、ガラス板への密着防止性、ニュートンリング防止性は劣るものであった。また、ワックス粒子の量が０．１０重量部と少ないため、単位面積あたりの凸部の数が少なく、異物と拡散板および導光板とが接触する機会が多くなり、異物による傷付きを防止することができず、異物によると思われる深い傷が実施例のものと比べて多かった。
比較例３、４の光拡散フィルムは、ポリエチレン系ワックス粒子の含有量は実施例１と同じであるが、平均粒子径が実施例１より大きいポリエチレン系ワックス粒子を用いたものである。比較例３の光拡散フィルムは、平均粒子径が１３μｍと大きく、凸部の高さが高くなりすぎたことによって、凸部を形成する粒子によると思われる太く、深い傷が多かった。
比較例４の光拡散フィルムは、ポリエチレン系ワックス粒子の平均粒子径が２０μｍと大きく、ワックス粒子によって作られる凸部が相対的に少ないため、ガラス板への密着防止性、ニュートンリング防止性に劣るものであった。また、凸部の高さが高くなりすぎたことによって、凸部を形成する粒子によると思われる太く、深い傷が多いものであった。実施例１と比較例４におけるポリカーボネート樹脂板表面の傷の発生の違いは、図４及び図６に示すレーザ顕微鏡写真でも明らかに認められる。
比較例５の光拡散フィルムは、ポリエチレン系ワックス粒子の代わりに平均粒子径５μｍのシリコーン系樹脂粒子を用い、樹脂層の樹脂粒子の量を実施例１と同じ０．３５重量部にしたものである。シリコーン系樹脂粒子により凸部を形成したため、やわらかい凸部とすることができず、凸部を形成する粒子によると思われる太く、深い傷が多いものであった。
比較例６の光拡散フィルムは、ポリエチレン系ワックス粒子の代わりに平均粒子径３μｍのシリコーン系樹脂粒子を用い、樹脂層の樹脂粒子の量を実施例１と同じ０．３５重量部にしたものである。平均粒子径は３μｍと小さいため、凸部が適度に形成できず、ガラス板への密着防止性、ニュートンリング防止性は劣っていた。また、凹凸を形成することができなかったため、異物による傷つきを防止することができず、さらに樹脂層よる傷付きも抑制することができなかったため、異物や樹脂層によると思われる太く、深い傷が多かった。
比較例７の光拡散フィルムは、ポリエチレン系ワックス粒子の代わりに平均粒子径８μｍのアクリル系樹脂粒子を用い、樹脂層の樹脂粒子の量を実施例１と同じ０．３５重量部にしたものである。アクリル系樹脂粒子により凸部を形成したため、やわらかい凸部とすることができず、凸部を形成する粒子によると思われる太く、深い傷が多いものであった。
２．バックライトの作製
光源上に厚み１．０ｍｍの非晶質オレフィン系樹脂製およびポリカーボネート樹脂製の拡散板を配置し、さらに拡散板上に、実施例１〜５、比較例１〜７の光拡散フィルムを樹脂層が拡散板に接するように配置し、直下型のバックライト装置を作製した。
光源上に厚み１．０ｍｍの非晶質オレフィン系樹脂製およびポリカーボネート樹脂製の拡散板を配置し、さらに拡散板上に、実施例１〜５、比較例１〜７の光拡散フィルムを樹脂層が拡散板に接するように配置し、直下型のバックライト装置を作製した。
また、厚み１．０ｍｍの非晶質オレフィン系樹脂製およびポリカーボネート樹脂製の導光板の一端部に光源を配置し、導光板の光出射面上に実施例１〜５、比較例１〜７の光拡散フィルムを樹脂層が導光板に接するように配置し、エッジライト方式のバックライト装置を作製した。
実施例１〜５の光拡散フィルムを用いたバックライト装置は、拡散板および導光板への傷つきを抑制することができるため、均一な光拡散性が得られた。また、光拡散フィルムが拡散板および導光板と密着しないため、ニュートンリングが発生せず、均一な光拡散性が得られた。
比較例１、比較例３〜７の光拡散フィルムを用いたバックライト装置は、拡散板および導光板への傷つきを抑制することができないため、輸送時の振動で拡散板へ傷が入り、バックライト装置の光源点灯時に、傷の部分が目立ち、均一な光拡散性が得られないものであった。
また、比較例２、比較例４、比較例６の光拡散フィルムを用いたバックライト装置は、光拡散フィルムが拡散板および導光板と密着してしまい、ニュートンリングが発生して、バックライト装置の光源点灯時に、密着した部分が暗くなり、均一な光拡散性が得られないものであった。
１・・・・直下型のバックライト装置
２・・・・エッジライト方式のバックライト装置
３・・・・部材（成形品積層用部材）
４・・・・成形品
１１・・・シャーシ
１２・・・光反射フィルム
１３・・・光源
１４・・・拡散板
１５・・・光学部材（光拡散フィルム）
１６・・・プリズムシート
１７・・・導光板
３１・・・基板
３２・・・樹脂層
３３・・・機能層
２・・・・エッジライト方式のバックライト装置
３・・・・部材（成形品積層用部材）
４・・・・成形品
１１・・・シャーシ
１２・・・光反射フィルム
１３・・・光源
１４・・・拡散板
１５・・・光学部材（光拡散フィルム）
１６・・・プリズムシート
１７・・・導光板
３１・・・基板
３２・・・樹脂層
３３・・・機能層
Claims (11)
- 光源と、前記光源に近接して配置され、導光又は光拡散のための光学要素と、前記光学要素上に配置された光学部材とを備えたバックライト装置において、
前記光学部材は、前記光学要素と接する面に、熱硬化性樹脂及び／又は熱可塑性樹脂とポリエチレンワックス粒子とを含む材料より形成されてなる樹脂層を有し、前記ポリエチレンワックス粒子は、その平均粒子径が４〜１０μｍであり、その含有量が樹脂層の樹脂成分１００重量部に対して０．２０〜０．５０重量部であることを特徴とするバックライト装置。 - 請求項１記載のバックライト装置であって、
前記光学要素の材料が、非晶質オレフィン系樹脂又はポリカーボネート樹脂であることを特徴とするバックライト装置。 - 請求項１または２に記載のバックライト装置であって、
前記樹脂層の厚みが、２．０μｍ以上、５．０μｍ以下であることを特徴とするバックライト装置。 - 請求項１から３いずれか１項に記載のバックライト装置であって、
前記樹脂層の表面硬度が、ＨＢ以上２Ｈ以下であることを特徴とするバックライト装置。 - 請求項１記載のバックライト装置であって、
前記光学要素は、前記光源上に配置された拡散板であり、直下型バックライト装置であることを特徴とするバックライト装置。 - 請求項１に記載のバックライト装置であって、
前記光学要素は、導光板であって、少なくとも一端部に前記光源が配置されており、エッジライト方式のバックライト装置であることを特徴とするバックライト装置。 - 請求項１から６のいずれか１項に記載のバックライト装置であって、
前記光学部材は、樹脂層が形成された面と反対側の面に光学特性を付与する機能層が形成されていることを特徴とするバックライト装置。 - 非晶質オレフィン系樹脂又はポリカーボネート樹脂からなる成形品に積層する部材であって、前記部材は、前記成形品との接触面に、熱硬化性樹脂及び／又は熱可塑性樹脂と、平均粒子径４〜１０μｍであるポリエチレン系ワックス粒子とを含む材料より形成されてなる樹脂層を有し、前記ポリエチレン系ワックス粒子が樹脂層の樹脂成分１００重量部に対して０．２０〜０．５０重量部であることを特徴とする部材。
- 請求項８記載の部材が機能層を有することを特徴とする部材。
- 請求項８記載の部材が、プリズムシート、光拡散フィルム、光反射フィルム、偏光フィルム、反射型偏光フィルム、位相差フィルム、電磁波シールドフィルムから選ばれる光学部材であることを特徴とする部材。
- 前記機能層が光拡散層であることを特徴とする請求項９記載の部材。
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