KR20190137091A - 도광판용 봉지 부재 및 그것을 이용한 면상 광원 장치 또는 조명 장치 - Google Patents

도광판용 봉지 부재 및 그것을 이용한 면상 광원 장치 또는 조명 장치 Download PDF

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마사오 가토
츠바사 사카노
마사히데 스기야마
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가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼
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Abstract

[과제] 충분한 도광 부재와의 접착 강도를 가지면서, 도광 부재의 오목형상부 내에의 매립을 억제해, 오목형상부 개면의 평활성이 높은 도광판용 봉지 부재, 상기 도광판용 봉지 부재를 이용한 도광판, 및 상기 도광판을 이용한 조명 장치 또는 표시장치가 제공된다
[해결 수단] 단면으로부터 입사한 광이 굴곡해 표면 방향으로 출사하는 출사면을 가져, 상기 출사면 및/또는 상기 출사면에 대향하는 반대면에 복수의 오목부를 갖는 도광 부재의, 상기 오목부의 내부에, 상기 도광 부재의 굴절률과는 다른 굴절률을 갖는, 기체, 액체 또는 진공의 적어도 어느 하나를 봉지하도록, 상기 오목부를 갖는 면에 적층되는, 1층 이상으로 이루어진 도광판용 봉지 부재로서, 상기 도광판용 봉지 부재의, 상기 오목부를 갖는 면과 접하는 층이, 포화 환상 지방족기를 갖는 우레탄(메타)아크릴레이트 유래의 반복 단위로 이루어진 수지를 포함하는 봉지층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 도광판용 봉지 부재.

Description

도광판용 봉지 부재 및 그것을 이용한 면상 광원 장치 또는 조명 장치
본 발명은, LCD, PDP등의 화상 표시장치나 광고, 전시용 윈도우 등의 조명에 이용되는 도광판용 봉지 부재 및 면상 광원 장치 또는 조명 장치에 관한 것이다.
　도광판의 한 종류로서 단면으로부터 수광한 광을, 표면에 형성된 복수의 오목(凹)형의 렌즈 형상 또는 도트 형상(이후 오목부로 한다)에 의해 반사·굴절시키고, 외부에 출사시키는 것이 알려져 있다. 그렇지만, 상기 오목부가 형성된 표면을 최표면으로 하면, 더러움의 부착이나 상처 등에 의해 광 학 특성이 손상되는 염려가 있다. 또한, 다른 층과 적층하는 경우에는, 상기 오목부가 형성된 표면의 평면부(오목부 이외의 영역)에, 얇은 공기층이 들어가는 것으로써, 간섭 무늬 등이 생기는 문제가 있다.
특허문헌 1에는, 봉지 부재로서 박막의 점착제, 핫멜트 접착제, 반경화상체(半硬化狀體)를 도광부재에 밀착하여 경화한 경화체, 혹은 블로킹성 수지 시트 등을 이용한 렌즈형의 오목부로 이루어진 미소 반사부에, 공기를 밀폐하는 방법이 제안되고 있다.
특허 문헌 1: 특개 2013－218052호 공보
특허문헌 1의 제안과 같이, 봉지 부재에 점착제를 이용했을 경우는, 시간 경과나 제조시·사용시의 압력에 의해 오목부에 점착제가 매립되고, 광학 특성이 바뀌어 버리는 염려가 있다. 또, 핫멜트 접착제에서는, 고온시에 재용융해 광학 특성이 저하하는 염려가 있고, 덧붙여, 일반적으로 평활면에의 접착력이 약했다.
또, 봉지 부재로서 반경화상체, 특히 미반응기를 남긴 UV경화형 수지가 예시되고 있다. 이쪽은 UV경화형 수지를 반경화(半硬化) 상태로 하는 것으로써 봉지 부재의 오목부에의 매립을 억제해 첩합 후의 광학 특성의 저하는 막을 수 있다. 그렇지만, 일반적인 아크릴계 UV경화형 수지에서는, 반경화 상태로 했을 경우, 박리 강도를 올리기 어려웠다.
또, 블로킹성 시트는 미세 점착성이 있기 때문에, 핸들링성에 어려움이 있었다.
덧붙여, 상기에 나타낸 바와 같은 특허문헌 1에 기재의 핫멜트 접착제를 제외한 각종 봉지 부재에서는, 표면에 태키성이나 점착성을 가지고 있는 것으로부터, 가공시에 이물 등이 부착했을 때의 제거가 곤란하고, 표면 결함이 되기 쉬운 등의 문제가 있었다.
추가로 특허문헌 1과 같은 도광시트를 반사형 액정 파넬에 적용할 때에는, 출사면과는 반대측의 반대면으로부터의 광 누설을 최대한 억제할 필요가 있어, 그러기 위해서는 봉지 후에도 오목부에 대해서 덮개가 되는 봉지 부재는 평활한 것이 요구된다.
본 발명자 등은, 열심히 연구를 실시해, 특정의 구조를 갖는 도광판용 봉지 부재에 의해서, 상기 과제를 해결 가능한 것을 찾아내, 본 발명을 완성시켰다. 즉, 본 발명은 이하와 같다.
본 발명 (1)은,
단면으로부터 입사한 광이 굴곡해 표면 방향으로 출사하는 출사면을 가져,
상기 출사면 및/또는 상기 출사면에 대향하는 반대면에 복수의 오목부를 갖는 도광 부재의,
상기 오목부의 내부에,
상기 도광 부재의 굴절률과는 다른 굴절률을 갖는, 기체, 액체 또는 진공의 적어도 어느 하나를 봉지하도록,
상기 오목부를 갖는 면에 적층되는, 1층 이상으로 이루어진 도광판용 봉지 부재로서,
상기 도광판용 봉지 부재의, 상기 오목부를 갖는 면과 접하는 층이,
포화 환상 지방족기를 갖는 우레탄(메타)아크릴레이트 유래의 반복 단위로 이루어진 수지를 포함하는 봉지층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 도광판용 봉지 부재이다.
본 발명 (2)은,
상기 포화 환상 지방족기를 갖는 우레탄(메타)아크릴레이트가,
수산기 함유 알킬(메타)아크릴레이트와 디올과 디이소시아네이트와의 반응물인 우레탄(메타)아크릴레이트(I),
또는, 이소시아네이트기 함유 알킬(메타) 아크릴레이트와 디올과 디이소시아네이트와의 반응물인 우레탄(메타)아크릴레이트(II)인 것을 특징으로 하는 상기 발명 (1)의 도광판용 봉지 부재이다.
본 발명 (3)은,
상기 포화 환상 지방족기를 갖는 아크릴레이트 (I) 및 (II)가,
포화 환상 지방족기R1을 포함하는 하기의 구조 A와
포화 환상 지방족기R3을 포함하는 하기의 구조 C를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 발명 (1)의 도광판용 봉지 부재이다.
구조 A: -CO-NH-R1-NH-CO-
구조 C: -O-R3-O-
본 발명 (4)은,
상기 포화 환상 지방족기를 갖는 아크릴레이트 (I) 또는 (II)가,
더욱, 포화 지방족쇄R2를 포함하는 하기의 구조 B를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 발명 (3)의 도광판용 봉지 부재이다.
구조 B: -O-R2-CO-
본 발명 (5)은,
상기 도광 부재로서, 상기 발명 (1) 내지 (4)의 어느 하나의 도광판용 봉지 부재를 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판이다.
본 발명 (6)은,
상기 오목부 표면 형상 내에 내접되는, 상기 도광판용 봉지 부재 봉지층의 최대 장방형 형상에 있어서, 상기 장방형 형상의 중심점을 통과하고, 또한, 상기 장방형 형상 내에서 상기 장방형의 각 변에 평행한 선에 있어서의 산술 평균 조도 Ra의 평균치가, 0.1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 상기 발명 (5)의 도광판이다.
본 발명 (7)은,
상기 도광판용 봉지 부재의 봉지층과 상기 도광 부재와의 계면에 있어서의 90°박리 강도(JIS　K6854에 준한다)가, 0.6N/25 mm 이상인 것을 특징으로 하는 상기 발명 (5) 또는 (6)의 도광판이다.
본 발명 (8)은,
상기 도광판 또는 상기 도광 부재의 출사면에 대한 법선 방향을 0°로 해,
광원으로부터 광이 입사되는 상기 도광판 또는 상기 도광 부재의 단면에 대해서 수직인 방향을 90°로 했을 경우에,
상기 도광판 또는 상기 도광 부재의 단면으로부터 입사해,
상기 도광판 또는 상기 도광 부재의 출사면으로부터 출사되는 광 중에서, -70°에서 70°의 범위의 휘도를 적분한 값(La)과,
상기 도광판 또는 상기 도광 부재의 출사면과는 반대측의 면인 반대면으로부터 출사되는 광 중에서, 110°에서 250°의 범위의 휘도를 적분한 값(Lb)과의, 비율(La/Lb)을 콘트라스트(C)로 했을 경우에,
상기 도광판의 콘트라스트(Cx)와 상기 도광 부재의 콘트라스트(Cy)와의 비율(Cx/Cy)이, 0.5이상인 것을 특징으로 하는 상기 발명 (5) 내지 (7)의 어느 하나의 도광판이다.
본 발명 (9)은,
상기 도광판이, 추가로 반사 부재 및/또는 확산 부재를 적층하고 있는 것을 특징으로 하는 상기 발명 (5) 내지 (8)의 어느 하나의 도광판이다.
본 발명 (10)은,
상기 발명 (5) 내지 (9)의 어느 하나의 도광판과, 광원으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조명 장치 또는 표시장치이다.
본 발명에 의하면, 충분한 도광 부재와의 접착 강도를 가지면서, 도광 부재의 오목형상부 내에의 매립을 억제해, 오목형상부 개면의 평활성의 높은 도광판용 봉지 부재, 상기 도광판용 봉지 부재를 이용한 도광판, 및 상기 도광판을 이용한 조명 장치 또는 표시장치가 제공된다.
[도 1] 도광판 및 도광 부재의 구성을 나타낸 모식도이다.
[도 2] 도광판 내의 광의 진행을 나타낸 모식도이다.
[도 3] 오목부(121)의 형상을 예시한 상면도 및 단면도이다.
[도 4] 도광판에 있어서의 도트 구조의 분포예를 나타낸 모식도이다.
[도 5] 오목부와 오목부를 가리는 도광판용 봉지 부재의 단면도와, 표면 조도의 측정 개소를 나타낸 모식도이다.
[도 6] 도광판 및 도광 부재의 콘트라스트 측정의 설명도이다.
[도 7] 콘트라스트 측정에 이용한 장치를 나타낸 모식도이다.
이하, 하기 항목을 차례로 설명한다.
1. 도광판
1-1. 구성
2. 각부
2-1. 도광 부재
2-1-1. 구조
2-2. 도광판용 봉지 부재의 구성
2-2-1. 봉지층 조성
2-2-2. 도포기재
2-2-3. 특성
2-2-4. 도광판용 봉지 부재의 제조 방법
2-2-5. 사용 방법
3. 면상 광원 장치 또는 조명 장치의 용도
1. 도광판
이하, 본 발명에 따른 도광판에 대해 도광 부재, 도광판용 봉지 부재의 순서에 상술한다. 덧붙여, 여기서 나타낸 구성은 어디까지나 일례이며, 본 발명은 이것에 조금도 한정되지 않는다.
1-1. 구성
본 발명에 따른 도광판(100)은, 오목부(121)가 설치된 도광 부재(120)로서, 상기 도광 부재(120) 표면에 적층한, 봉지하기 위한 도광판용 봉지 부재(110)로 구성된다(도 1).
상기 도광판용 봉지 부재(110)는, 적층할 때에 상기 오목부(121)의 내부에, 기체, 액체 또는 진공의 적어도 어느 하나를 봉지한다. 이와 같이 함으로써, 오목부(121)로의 쓰레기의 부착이나 파손에 의한 도광판의 광학 특성의 저하를 방지할 수 있다.
또, 상기 오목부(121)를 갖는 도광 부재의 오목부측 표면에 다른 층(예를 들면 편광판이나 위상차 판)을 적층시킬 때에, 첩합 봉지를 실시하지 않는 경우에는, 상기 오목부(121) 이외의 도광 부재의 오목부측 표면과 상기 다른 층과의 사이에 얇은 공기층이 들어갈 가능성이 있어, 간섭 무늬를 일으키는 경우가 있다. 상기 도광판용 봉지 부재(110)를 개입시키는 것으로써, 공기층의 형성을 방지해, 상기 간섭 무늬를 방지할 수 있다.
2. 각부
2-1. 도광 부재
본 발명에 따른 도광 부재(120)는, 공지의 것을 사용할 수 있다. 상기 도광 부재(120)는, 광원으로부터 발광된 광을 상기 도광판의 광 입사 단면(101)(측면측)으로 수광해(당해 광은 입사광이 된다), 그 내부를 통해서, 출사면(102) 측에 광을 출사할 수 있다.
2-1-1. 구조
도광 부재(120)는, 판, 필름 등의 투명 부재, 또는, 그것들 부재의 적층물로 구성될 수 있다. 도광 부재(120)의 재질은, 투명 부재이면 되고, 예를 들면 투명 수지나 유리 등을 들 수 있지만, 투명 수지가 바람직하고, 투명성이 높은 열가소성 수지가 보다 바람직하다. 투명성이 높은 열가소성 수지로서는, 예를 들면 폴리올레핀계 수지, 비닐계 수지, 아크릴계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리에테르계 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도 투명성의 견지로부터 가시광 영역에 파장의 흡수 영역이 없는 폴리카보네이트 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지가 바람직하다.
도광 부재(120)의 측면에 설치된 광원(200)으로부터 도광 부재에 입사한 광은, 도광 부재 내면에서 전반사를 반복하면서 도광 부재(120) 내를 진행한다(도 2). 도광 부재(120)에는, 광이 전반사 할 때에, 반사 각도를 바꾸는 오목부(121)가 복수 설치되고 있어 상기 오목부(121)에서 반사 각도가 바꾸어진 광은, 출사면(102)으로부터 외부로 출사될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 광의 반사 각도를 바꾸는 오목부(121)의 형상은, 오목형의 렌즈 형상 등을 들 수 있다. 이들 구조는 단독으로 이용되어도 되고, 복수의 구조를 배합해서 이용할 수 있다. 상기 오목부의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 도 3(a)~(g) 등을 들 수 있다.
또, 상기 오목부(121)의 배열도, 특별히 한정되지 않고, 도광 부재 표면에 랜덤하게 또한 복수로 배치할 수 있다. 추가로, 도광판의 광원에 가까운 쪽으로부터 먼 쪽으로 떨어짐에 따라, 오목부의 분포 밀도가 높아지도록 배치할 수 있다(도 4(a)). 더구나, 도광 부재의 다른 측부에도 광원을 설치하는 경우에는, 상기 출사면 내의 광의 균일성이 향상할 수 있기 위해, 상술한 오목부의 배치나 분포 밀도는 적의 조정할 수 있다(도 4(b)).
2-2. 도광판용 봉지 부재의 구성
본 발명에 이용되는 도광판용 봉지 부재(110)는, 다층 구조로 있어도 상관없지만, 도광판용 봉지 부재(110)에 있어서, 도광판의 출사면과는 반대측의 표면에 있는 반대면 표면과 접하는 층이, 적어도, 포화 환상 지방족기를 갖는 우레탄(메타)아크릴레이트 유래의 반복 단위로 이루어진 수지를 포함하는 봉지층(111)인 것이 필요하다.
도광판용 봉지 부재는, 상기 봉지층(111)과 봉지층을 도포하는 후술하는 도포기재(112)로 이루어지는 층구성인 것이 바람직하다.
2-2-1. 봉지층 조성
본 발명과 관련된 도광판용 봉지 부재의 봉지층(111)은, 모노머인 포화 환상 지방족기를 갖는 우레탄(메타)아크릴레이트 유래의 반복 단위에 의해서 형성되고 있고, 상기 반복 단위는, 단일, 또는, 복수 종류의 포화 환상 지방족기를 갖는 것이다.
상기 포화 환상 지방족기를 갖는 우레탄(메타)아크릴레이트는,
수산기 함유 알킬(메타)아크릴레이트와 디올과 디이소시아네이트와의 반응물인 우레탄(메타) 아크릴레이트(I),
또는, 이소시아네이트기 함유 알킬(메타)아크릴레이트와 디올과 디이소시아네이트와의 반응물인 우레탄(메타)아크릴레이트(II)의 반복 단위에 의해서 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이하는 적합한 예인 우레탄(메타)아크릴레이트(I), 또는, (II) 유래의 구조를 가지는 반복 단위에 의해서 형성되어 있는 포화 환상 지방족기를 갖는 우레탄(메타)아크릴레이트에 대해 상술한다.
상기 우레탄(메타)아크릴레이트 (I) 또는 (II) 유래의 구조란, 우레탄(메타)아크릴레이트 (I), 또는, (II)의 단량체 단위, 즉, 모노머인 우레탄(메타)아크릴레이트 (I) 또는 (II)에 있어서, (메타)아크릴로일기의 이중결합이 개열한 구조를 의미하고, (메타)아크릴로일기의 이중결합이 개열한 부위를 주로 양단에 가지고 있기 때문에, 2 관능성이다.
상기 반복 단위는 우레탄 결합(-NH-CO-O-)을 가지고 있다. 당해 우레탄 결합의 수는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 1~8이다. 상기 우레탄 결합은 극성기이며, 각 반복 단위 중의 우레탄 결합끼리가 분자간 힘에 의해서 근접한다.
한편, 포화 환상 지방족 구조는, 비극성의 환상 구조 때문에, 포화 지방족쇄와 비교해서 분자 구조의 관점으로부터 단단한 골격이다.
그 결과, 상기 반복 단위에 의해서 구성된 상기 도광판용 봉지 부재 봉지층은, 도광 부재의 오목부 내로의 매립 억제 효과 및 오목부 개면의 평활성의 높이를 나타내는 것이 된다.
상기 우레탄(메타)아크릴레이트의 단량체 단위는, 단일 또는 복수 종류의 포화 환상 지방족 구조를 가지고 있다. 포화 지방족 구조로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 분자량에 기인하는 응집력을 높이는 관점으로부터, 5원환 이상의 포화 환상 지방족 구조인 것이 바람직하다. 원환수의 상한은, 특별히 한정되지 않지만, 도광판용 봉지 부재 봉지층의 원료가 되는 모노머의 합성 용이성으로부터, 예를 들면, 15원환 이하이며, 바람직하게는 10원환 이하이다. 상기 원환수란, 포화 환상 지방족 구조가 복수의 환상 구조를 가지는 경우, 최대의 환상 구조의 원환수를 표현하는 것으로 하고, 포화 환상 지방족 구조가, 바이시클로환, 또는 트리시클로환을 가지는 경우, 교두탄소(橋頭炭素)를 잇는 다리의 탄소수를 제외한 환상 구조의 원환수를 의미한다. 예를 들면 트리시클로데칸환의 경우, 원환수는 9이다.
포화 환상 지방족 구조의 환상 구조의 주쇄는, 탄소 원자에 의해서 형성되고 있어도 되고, 탄소 원자에 더해, 산소 원자 및/또는 질소 원자에 의해서 형성되고 있어도 된다. 또, 상기 환상 구조의 탄소 원자에는, 탄소수 1~10의 직쇄 및/또는, 분기쇄가 부가되고 있어도 된다.
상기 포화 환상 지방족 구조의 일례로서는, 3,5,5-트리메틸시클로헥산환, 트리시클로데칸환, 아다만탄환, 노르보르넨환 등을 들 수 있다. 상기 포화 환상 지방족 구조는, 포화 지방족쇄를 통해서 우레탄 결합기와 결합하고 있어도 되고, 포화 환상 지방족쇄의 탄소수를 변경함으로써, 반복 단위의 강성을 적합하게 조정할 수 있다. 포화 환상 지방족쇄로서는, 직쇄 구조 및 분기쇄 구조가 있어, 직쇄 구조의 일례로서는, -(CH2)n-(n는 1~10의 정수이다)를 들 수 있고, 반복 단위의 굴곡성을 저하시켜, 강성을 높이는 관점으로부터, 특히, -CH2-, 또는, -(CH2)2-인 것이 바람직하다. 한편, 분기쇄 구조로서는, 상기 직쇄 구조의 적어도 1개의 탄소상의 수소가, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기 등에 의해서 치환된 구조가 예시된다.
상술한 3,5,5-트리메틸시클로헥산환이, 메틸렌쇄를 통해서 2개의 우레탄 결합과 결합하고 있는 경우, 3-메틸렌-3,5,5-트리메틸시클로헥산환이 각 우레탄 결합과 결합하고 있게 되고, 트리시클로데칸환이, 메틸렌쇄를 통해서 2개의 우레탄 결합과 결합하고 있는 경우, 디메틸렌트리시클로데칸환이 각 우레탄 결합과 결합하고 있게 된다.
상기 3-메틸렌-3,5,5-트리메틸시클로헥산환 및 디메틸렌트리시클로데칸환은 바람직한 환 구조이며, 당해 환 구조를 고분자쇄에 포함하는 도광판용 봉지 부재 봉지층에 있어서, 도광 부재의 오목부 내로의 매립 억제 효과 및 오목부 개면의 평활성의 높이를 나타내는 것이 된다.
반복 단위의 주쇄에는, 포화 환상 지방족 구조 이외에, 탄소수 5~10의 포화 지방족쇄를 포함하고 있어도 된다. 포화 지방족의 탄소수가 5이상인 것으로써, 쇄장이 길고, 굴곡성을 가지는 포화 지방족쇄에 의해서 반복 단위에 유연성이 부여되고, 도광판용 봉지 부재 봉지층의 취성이 저하한다. 한편, 탄소수가 10 이하인 것으로써, 과도한 유연성 부여에 의한 접착 강도의 저하를 억제할 수 있다. 포화 지방족쇄는 직쇄 구조로 있는 것도 되고, 분기쇄 구조로 있는 것이어도 된다. 상기 포화 지방족쇄는, 예를 들면, 우레탄 결합, 또는, 에스테르 결합을 개입시킨 구조로 반복 단위의 일부를 구성하고 있다.
상기 직쇄 구조의 일례로서는, -(CH2)n1-(n1는 5~10의 정수)를 들 수 있고, 특히 -(CH2)5-인 것이 바람직하다. 일방, 분기쇄 구조로서는, 상기 직쇄 구조의 적어도 1개의 탄소상의 수소가, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기 등에 의해서 치환된 구조가 예시된다.
상기 반복 단위의 일례로서, 포화 환상 지방족 구조 R1을 포함하는 하기 구조 A, 및, 포화 환상 지방족 구조 R3을 포함하는 하기 구조 C를 포함하는 구조를 예시할 수 있다.
-CO-NH-R1-NH-CO- (구조 A)
-O-R3-O- (구조 C)
당해 반복 단위는, 예를 들면, (1) R1을 포함하는 디이소시아네이트, (2) R3을 포함하는 디올, 및, (3) 수산기 함유 알킬(메타)아크릴레이트, 또는, 이소시아네이트기 함유 알킬(메타)아크릴레이트를 이용해 얻은 우레탄(메타)아크릴레이트로부터 얻을 수 있고, 용이하게 제조 가능하다. 일례로서 상기 구조 A, 및 구조 C의 비율은, m+1:m, 또는 m:m+1로 할 수 있고 상기 m는 1~4를 나타낸다.
또, 상기 반복 단위는, 추가로, 하기 포화 지방족쇄R2를 포함하는 하기 구조 B를 포함하고 있어도 된다.
-O-R2-CO- (구조 B)
당해 반복 단위는, 예를 들면, R1을 포함하는 디이소시아네이트, R2를 포함하는 에스테르(임의에 사용된다), R3을 포함하는 디올에 첨가하고, 수산기 함유 알킬(메타)아크릴레이트, 또는, 이소시아네이트기 함유 알킬(메타)아크릴레이트를 이용해 얻은 우레탄(메타) 아크릴레이트로부터 얻을 수 있어 용이하게 제조 가능하다. 일례로서 상기 구조 A, 구조 B 및 구조 C의 비율은 m+1:m(r+s):m, m:m(r+s):m+1, m:k+n:m+1로 할 수 있다. 상기 m는 1~4를 나타내고, r 및 s는 각각 0~2를 나타내고, 또한, r과 s와의 합은 0~2를 나타낸다.
상술한 포화 환상 지방족 구조 및 포화 지방족쇄를 가지는 반복 단위의 구체적인 예를 이하에 나타낸다. 일반식 (1)에 나타낸 바와 같이, (메타)아크릴레이트 유래의 구조란, (메타)아크릴레이트 구조 H2C=CH-CO2-(또는, H2C=C(CH3)-CO2-)의 탄소-탄소 이중결합이 개열하여 단결합된 구조이다.
[화 1]
Figure pct00001
(일반식 (1) 중, R1은 포화 환상 지방족 구조를 나타내고, R2는 탄소수 5~10의 직쇄 또는 분기쇄 상의 포화 지방족을 나타내고, R3은 R1과 다른 포화 환상 지방측 구조를 나타내고, R4는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R5는 수소 원자, 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, m는 1~4를 나타내고, r 및 s는 각각 0~2를 나타내고, 또한 r와 s와의 합은 0~2이며, x는 0~3을 나타낸다)
　상기 일반식 (1)에 있어서, R1이 3-메틸렌3,5,5-트리메틸시클로헥산환이며, R2가 -(CH2)5-이며, R3이 디메틸렌트리시클로데칸환이며, R4 및 R5가 수소 원자이며, r 및 s가 1이며, x가 1인 적합한 구조를 이하에 나타냈다.
[화 2]
Figure pct00002
본 발명에 따른 도광판용 봉지 부재 봉지층이, 어떠한 구조의 반복 단위에 의해서 형성되어 있는지는, 열분해 GC-MS 및 FT-IR에 의해서, 도광판용 봉지 부재 봉지층을 분석하는 것에 의해서 판단 가능하다. 특히, 열분해 GC-MS는, 도광판용 봉지 부재 봉지층에 포함되는 단량체 단위를 모노머 성분으로서 검지할 수 있기 때문에 유용하다.
도광판용 봉지 부재 봉지층에는, 도광판용 봉지 부재 봉지층의 접착성, 도광 부재의 오목부 내로의 매립 억제 효과 및 오목부 개면의 평활성의 높이를 해치지 않으면, 자외선 흡수제, 레벨링제나 대전 방지제 등, 각종 첨가제를 함유 시켜도 된다. 이것에 의해, 도광판용 봉지 부재 봉지층에 자외선 흡수 특성, 대전 방지 특성 등을 부여하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 도광판용 봉지 부재 봉지층의 막 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 막 두께는 50μm 이하이며, 보다 바람직하게는 25μm 이하이며, 특히 바람직하게는 10μm 이하이다.
2-2-2. 도포 기재
도포 기재는 봉지층과 함께 도광 부재를 보호하는 역할을 담당하고, 도광판의 일부로서 기능하기 위해서, 투명성을 가지고 있는 것이 바람직하고, 또, 도광 부재나 봉지층과 마찬가지의 굴절률을 가지고 있는 것이 바람직하다.
도포 기재의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 제조 용이성과 도광 부재 보호의 역할에서, 25μm 이상 5 mm 이하가 바람직하고, 50μm 이상 1 mm 이하가 보다 바람직하고, 80μm 이상 500μm 이하가 더욱 바람직하다.
2-3-3. 특성
본 발명에 따른 도광판용 봉지 부재의 봉지층과 도광 부재와의 계면에 있어서 90°박리 강도(JIS　K6854에 의한다)는, 0.6N/25 mm 이상으로 할 수 있다. 0.6N/25 mm 미만에서는, 벗겨지거나 들뜸이 발생할 염려가 있다.
본 발명에 의한 도광판용 봉지 부재를 상기 도광 부재에 봉지한 후, 도광 부재의 오목부 표면 형상 내에 내접되는 도광판용 봉지 부재 봉지층의 최대 장방형 형상(면적이 최대가 되는 장방형 형상)에 있어서, 당해 장방형 형상의 중심점을 통과하고, 또한, 당해 장방형 형상 내에서 당해 장방형의 각변에 평행한 선에 있어서의 산술 평균 조도 Ra의 평균치를, 0.1μm 이하로 할 수 있다(도 5).
상기 오목부의 전면을 덮는 상기 도광판용 봉지 부재 봉지층의 오목부에 대향하는 표면(113)의 영역은, 통상 봉지를 실시할 때, 그 일부가 오목부에 들어가, 그 표면에 요철(凹凸)이 생기기 쉽고, 이 요철에 의해 도광판의 광학 특성이 저하하기 쉽다.
그렇지만, 본 발명의 도광판용 봉지 부재는, 봉지층에, 적어도, 포화 환상 지방족기를 갖는 우레탄(메타)아크릴레이트 유래의 반복 단위로 이루어진 수지를 포함함으로써, 상기 표면 영역에 있어서의 산술 평균 조도 Ra의 평균치를 0.1μm 이하로 하는 것으로써, 도광판의 광학 특성이 저하하는 것을 방지할 수 있다. 산술 평균 조도 Ra의 평균치는, 0.05μm 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.02μm 이하인 것이 더욱 바람직하다.
상기 산술 평균 조도 Ra의 측정 방법으로 대해서, 이하에 상술한다.
도 5는, 오목부와 오목부를 덮는 도광판용 봉지 부재의 단면도이며, 표면 조도의 측정 개소를 나타낸 모식도이다. 여기서 도 5에 대해서는, 설명하기 쉽게 하기 위해, 도광 부재 오목부 표면 형상이 원형상인 것으로 설명한다.
도광 부재의 오목부 표면 형상 내에 내접되는, 도광판용 봉지 부재 봉지층의 표면(113)은, 도광 부재의 오목부 표면 형상(여기에서는 원형상)에 대해, 중앙 부근 보다도 오목부 원둘레 내측 근처에, 적잖이 봉지층의 매립(침입)이 일어나기 쉽기 때문에, 본 발명과 관계되는 산술 평균 조도 Ra의 측정에 있어서는, 이 매립이 일어나기 쉬운 개소를 제외하고 측정을 실시하는 것으로 한다.
즉, 도광 부재의 오목부 표면 형상 내에 내접되는, 도광판용 봉지 부재 봉지층의 최대 장방형 형상에 있어서, 당해 장방형 형상의 중심점(114)을 통과하고, 또한, 당해 장방형 형상 내에서 당해 장방형이 있는 변(115){단변(115)} 및 당해 어느 변과 서로 이웃한 변(116){장변(116)}에 평행한 선을, 차례로 D1(117), D2(118)로 한다. 그리고, 당해 D1 및 D2의 범위 내에 있어서의 산술 평균 조도 Ra를 측정하고, 각각의 값을, 차례로 Ra1, Ra2로 했을 때, 이들의 평균치를 본 발명에 있어서의 산술 평균 조도 Ra로 하고, 오목부 개면의 평활성을 평가한다.
여기서 측정 장치는 특별히 한정되지 않고, 공지의 측정기를 사용할 수 있다. 예를 들면, 접촉형의 프로파일 측정기나 비접촉형의 공촛점 레이저 현미경을 이용하는 방법 등을 들 수 있고, ISO4287:1997에 규정된 측정 방법에 준거하면 된다.
추가로 상기에서는, 설명하기 쉽게 하기 위해, 도광 부재 오목부 표면 형상이 원형상인 것으로 설명했지만, 도광 부재 오목부 표면 형상이 원형상이 아닌 경우에 대해도, 도광 부재의 오목부 표면 형상 내에 내접되는 도광판용 봉지 부재 봉지층의 최대 장방형 형상에 대해, 당해 장방형 형상의 중심점을 통과하고, 또한, 당해 장방형 형상 내에서 당해 장방형의 각 변에 평행한 선을 이용하는 것으로써, 마찬가지의 측정 방법으로, 산술 평균 조도 Ra를 구할 수 있다.
본 발명에 의한 도광판용 봉지 부재는, 도광 부재에 설치되었을 때의 도광판의 콘트라스트를 (Cx)로 하고, 도광 부재만의 콘트라스트(Cy)로 했을 때에, 그러한 비율(Cx/Cy)이 0.5이상이 되도록 할 수 있다.
이하에, 상기 콘트라스트에 대해 상술한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 도광판(100) 또는 도광 부재(120)의 출사면에 대한 법선 방향을 0°, 광원으로부터 광이 입사되는 도광판 또는 도광 부재의 단면에 대해서 수직인 방향을 90°로 규정한다. 광원을 발한 광이 도광판 또는 도광 부재의 단면으로부터 입사하고, 도광판 또는 도광 부재의 내부를 진행하고, 상기 오목부에 의해 반사·확산되고, 도광 부재의 출사면으로부터 출사된다. 이때 상기 규정한 각도를 기준으로, -70°에서 70°까지의 범위에 출사되는 광의 휘도 적분치를 La로 하고, 110°에서 250°까지의 범위에 출사되는 광(도광판 또는 도광 부재의 출사면과는 반대측의 면에 있는 반대면으로부터 출사되는 광)의 휘도 적분치를 Lb로 한다. 즉, 상기 La는 출사면의 휘도 적분치를 나타내고, 상기 Lb는 반대면의 휘도 적분치를 나타낸다. 이들의 비율(La/Lb)을 콘트라스트로서 정의한다.
즉, (Cx/Cy)가 0.5 미만이면, 도광 부재의 본래의 설계와 비교하여, 출사면으로부터 출사되는 휘도가 낮고, 반사면에 출사되는 휘도가 높아지고 있게 되고, 면상 광원 장치나 조명 장치로서의 능력이 부족할 우려가 있다. 이것은 상기 도광판용 봉지 부재 봉지층이 오목부에 매립되어 광의 확산성이 저하했던 것에 기인한다.
2-2-4. 도광판용 봉지 부재의 제조 방법
본 발명에 따른 도광판용 봉지 부재의 제조 방법은, 상기 도광판용 봉지 부재를 제조할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 일례로서 이하의 공정 (A1) 및 (A2)를 포함하는 방법을 들 수 있다.
공정 (A1): 에너지선 경화형 조성물을, 도포 기재 상에 도포한다.
공정 (A2): 도포 후, 상기 에너지선 경화형 조성물을 반경화시켜 도광판용 봉지 부재 봉지층을 형성한다.
　에너지선 경화형 조성물은, 필수 성분으로서 포화 환상 지방족기를 갖는 우레탄(메타)아크릴레이트를 포함하고 있다. 모노머인 우레탄(메타)아크릴레이트는, 도광판용 봉지 부재 봉지층의 원료이며, 당해 모노머가 중합함으로써 상술한 반복 단위가 형성된다.
우레탄(메타)아크릴레이트를 합성하는 수법은 특별히 한정되지 않지만, 일례로서 우선, 2 관능성의 중간체를 합성하고, 수산기 함유 알킬(메타)아크릴레이트, 또는, 이소시아네이트기 함유 알킬(메타)아크릴레이트를 중간체의 양 말단에 합성하는 수법을 들 수 있다.
구체적으로, 상술한 일반식 (1)의 반복 단위에 대응하는 우레탄(메타)아크릴레이트를 합성하는 수법을 예시하면, [1]R2를 갖는 에스테르와 R3를 갖는 디올을, m(r+s):m의 몰비로 반응시키고, 추가로, m+1 몰의 R1을 갖는 디이소시아네이트를 반응시키고, 양말단에 -N=C=O기를 갖는 중간체를 얻는다. [2]그 후, 1 몰의 상기 중간체에 대해서, 2 몰의 수산기 함유 알킬(메타)아크릴레이트를 반응시키는 것으로써, 하기 일반식 (2)로 나타내지는 우레탄(메타)아크릴레이트를 얻을 수 있다.
[화 3]
Figure pct00003
(일반식 (2) 중, R1은 포화 환상 지방족 구조를 나타내고, R2는 탄소수 5~10의 직쇄 또는 분기쇄 상의 포화 지방족을 나타내고, R3은 R1과 다른 포화 환상 지방측 구조를 나타내고, R4는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R5는 수소 원자, 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, m는 1~4를 나타내고, r 및 s는 0~2를 나타내고, 또한, r과 s의 합은 0~2이며, x는 0~3을 나타낸다)
상기 각 원료의 합성 절차를 나타냈지만, 본 발명에 따른 우레탄(메타)아크릴레이트의 합성 절차는 이것들로 한정되지 않고, 각 원료를 동시에 혼합해도 상관없다. 다만, 상기 합성 절차의 경우, 분자량을 제어하기 쉬운 점에서 뛰어나다.
에너지선 경화형 조성물의 조제는, 반복 단위를 생기게 하는 모노머에, 모노머의 중합을 개시하는 광 중합 개시제를 첨가해 실시한다.
광 중합 개시제로서는, 아세트페논계, 벤조페논계, 치오키산톤계, 벤조인, 벤조인메틸에테르 등의 라디칼 중합 개시제를 단독 또는 적의 조합해서 사용할 수 있다.
에너지선 경화형 조성물에, 상술한 자외선 흡수제, 레벨링제나 대전 방지제 등, 각종 첨가제를 첨가해도 된다.
에너지선 경화형 조성물에 있어서의, 모노머, 광 중합 개시제 및 임의의 각종 첨가제의 각 비율은, 각 재료의 종류에 따라서 다르고, 일의적으로 규정하는 것은 곤란하지만, 일례로서 모노머가 50 질량% 이상 99 질량% 이하, 광 중합 개시제가 0.5 질량% 이상 10 질량% 이하, 각종 첨가제가 50 질량% 이하로 할 수 있다. 또, 톨루엔 등의 유기용제를 에너지선 경화형 조성물에 첨가해도 된다.
조제한 에너지선 경화형 조성물을 도포 기재 상에 도포함에는, 연속 생산성을 생각하면, 롤 코팅법, 그라비아 코팅법 등의 코팅법을 이용하는 것이 바람직하다. 당해 코팅법에 의해서, 박층, 예를 들면 50μm 이하, 바람직하게는 25μm 이하, 보다 바람직하게는 10μm 이하의 도광판용 봉지 부재 봉지층을 형성하도록 에너지선 경화형 조성물을 도포할 수 있다.
공정 (A2)에 있어서의 반경화는, 자외선 조사 장치로부터 자외선을 조사 함으로써 실시할 수 있다. 이용하는 자외선 광원은 특별히 한정되지 않지만, 파장 400 nm 이하에 발광 분포를 가진다. 예를 들면, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 메탈할라이드 램프 등을 이용할 수 있다. 아크릴 화합물을 활성 에너지선 경화 성분으로 하는 조성물을 이용하는 경우, 일반적인 중합 개시제가 나타내는 흡수 파장을 고려하면, 400 nm 이하의 광을 많이 가지는 고압 수은등 또는 메탈할라이드 램프가, 자외선 광원으로서는 바람직하게 이용된다.
　에너지선 경화형 조성물을 반경화 함으로써, 도포 기재 상에 봉지층이 형성된 도광판용 봉지 부재를 얻을 수 있다.
2-2-5. 사용 방법
본 발명에 의한 도광판용 봉지 부재는, 상기 도광 부재의 오목부를 가지는 표면에 첩합(적층)하고 자외선을 조사하는 것으로써 이용될 수 있다. 첩합하는 방법은 공지의 방법을 이용하면 되고, 예를 들면 상기 도 광용 봉지 부재를 가열하는, 이른바 열 라미네이트에 의한 방법 등을 들 수 있고, 자외선 조사에 관해서는, 상기 공정 (A2)로 나타낸 방법으로 실시할 수 있다.
완성된 도광판은, 도광 부재와 마찬가지의 투명성 및 굴절률을 가지는 것, 예를 들면, 아크릴판 등으로, 도광 부재의 두께를 늘리는 것이 가능하다.
3. 면상 광원 장치 또는 조명 장치의 용도
본 발명에 의한 도광판용 봉지 부재를 이용한 도광판은, 그 도광판의 측면의 위치(단면)에 하나 또는 복수의 광원을 마련하는 것으로써, 면상 광원 장치 또는 조명 장치로서 사용하는 것이 가능하다. 광원은 공지의 것을 사용할 수 있고, 특별히 한정되지 않지만, 사이즈 저감화나 소비 전력의 관점으로부터 LED 광원이 바람직하다.
또한 상기 면상 광원 장치를 백라이트로서 사용하는 경우에는, 상기 도광판의 한쪽의 면에, 반사 부재 및/또는 확산 부재를 마련하는 것이 가능하다. 반사 부재나 확산 부재는, 특별히 한정되지 않고, 공지의 것을 사용하면 된다.
상기 면상 광원 장치 또는 조명 장치는, 표시용 디바이스인 투과형 표시장치, 반사형 표시장치에 있어서의 엣지형 표시장치용의 면상 광원 장치, 및, 조명 장치로서 사용된다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예에 근거해, 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 실시예의 내용으로 한정되는 것은 아니다.
130mmX90 mm의 사이즈의 2 mm의 두께의 PMMA의 시트에, UV경화 아크릴 수지(광중합 개시제 함유)에 의해 10μm의 두께로 도포층을 형성하고, 직경 약 40μm이고 높이가 약 10μm의 볼록 렌즈형의 도트 형상을 가지는 금형(볼록형 렌즈 밀도: 약 100개/mm2)으로 프레스를 실시하면서, PMMA의 시트의 도포층과 반대측의 면으로부터 UV 광선을 조사해 경화하는 것으로써, 본 발명에서 이용하는 오목부를 가지는 도광 부재를 제작했다. 얻은 도광 부재의 표면을 레이저 현미경으로 관찰해, 크기(직경)가 약 40μm이고 깊이가 약 8μm의 오목 렌즈형의 도트 형상이 약 100개/mm2의 밀도로 존재하는 오목부를 가지는 도광 부재가 얻어지는 것을 확인했다.
[제조예 1]
화합물 1의 합성:
트리시크로데칸디메탄올 196.29 g(1 몰)과 ε-카프로락톤 22.828 g(0.2 몰)을 플라스크에 넣고, 120℃까지 승온하고, 촉매로서 모노부틸틴 옥사이드 50 ppm을 첨가했다. 그 후, 질소 기류 하에서, 잔존한 ε-카프로락톤이 가스 크로마토그래피로 1% 이하가 될 때까지 반응을 실시해, 디올(1)을 얻었다.
다른 플라스크에 이소포론 디이소시아네이트 444.56 g(2 몰)을 넣고, 반응 온도 70℃에서 디올(1) 424.57 g(1 몰)을 가하고, 잔존한 이소시아네이트기가 5.7%가 된 시점에서 2-히드록시 에틸 아크릴레이트 232.24 g(2 몰), 디부틸틴 라우리레이트 0.35 g을 더하고, 잔존한 이소시아네이트기가 0.1%가 될 때까지 반응을 실시해, 모노머인 우레탄 아크릴레이트(화합물 1)를 얻었다.
[제조예 2]
ε-카프로락톤의 사용량을 0.2 몰에서 2 몰로 변경한 것 이외는 제조예 1과 같게 하여, 모노머인 화합물 2를 얻었다(화합물 2는, 양 말단이 아크릴로일기인 이외는, 일반식 (1a)에 있어서의 m이 1인 구조와 공통된다).
[제조예 3]
ε-카프로락톤의 사용량을 0.2 몰에서 1 몰로 변경한 것 이외는 제조예 1과 같게 하여, 모노머인 화합물 3을 얻었다.
[제조예 4]
ε-카프로락톤을 사용하지 않는 것 이외는 제조예 1과 같게 하여, 모노머인 화합물 4를 얻었다.
[제조예 5]
이소포론 디이소시아네이트 222.28 g(1 몰)과 아크릴산 2-히드록시 프로필 260.28 g(2 몰)을 플라스크에 넣고, 70℃까지 승온하고, 촉매로서 디부틸틴 라우리레이트 0.35 g을 더하고, 잔존한 이소시아네이트기가 0.1%가 될 때까지 반응을 실시해, 모노머인 우레탄 아크릴레이트(화합물 5)를 얻었다.
[제조예 6]
2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트 210.27 g(1 몰)과 2-히드록시 에틸 아크릴레이트 232.24 g(2 몰)을 플라스크에 넣고, 70℃까지 승온하고, 촉매로서 디부틸틴 라우리레이트 0.35 g을 더하고, 잔존한 이소시아네이트기가 0.1%가 될 때까지 반응을 실시해, 포화 환상 지방족기를 함유하지 않는 모노머인 우레탄 아크릴레이트(화합물 6)를 얻었다.
[실시예 1]
와이어바를 이용하고, 도포기재{스미토모 화학 사제 아크릴 필름 테크노 로이(100μm두께)}에 하기 봉지층 제조용 에너지선 경화형 조성물(P1)을 도포했다. 에너지선 경화형 조성물(P1)은 톨루엔을 함유하고, 고형분율(NV)이 40%였다.
Figure pct00004
에너지선 경화형 조성물(P1)의 도포후는, 건조 후의 막 두께가 2μm가 되도록 조정했다. 건조로 내 온도 100℃로 설정한 클린 오븐 내에서 도공막을 건조시키고, 그 후, 대기 중 분위기 하에서, 적산(積算) 광량 200 mJ/cm2의 조건으로 고압 수은 램프를 조사함으로써 자외선 반경화시켜, 도포기재의 한 면에 미반응의 아크릴로일기가 잔존한 봉지층이 형성된 도광판용 봉지 부재를 얻었다.
상기 봉지 부재의 봉지층측의 표면과, 상기에서 제작한 도광 부재의 오목부를 가지는 면을, 온도 100℃의 조건하에서 열 라미네이트를 실시한 후, 적산 광양 3000 mJ/cm2의 조건으로 고압 수은 램프를 조사함으로써 봉지층 내에 잔존하고 있던 미반응의 아크릴로일기를 완전히 경화 반응시켜, 실시예 1의 도광판을 얻었다.
[실시예 2~7, 비교예 1~3]
표 1에 기재의 모노머를, 표 2의 배합표에 기재의 각 모노머로 변경하고, 한편, 표 2에 기재한 막 두께가 되도록 조정한 것 이외는 실시예 1과 같게 하여, 실시예 2~6, 비교예 1~2의 도광판을 얻었다.
덧붙여, 비교예 2 및 비교예 3에서 이용한 M305(동아합성 사제)는, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트이다.
이어서, 고압 수은 램프를 조사해 자외선 반경화시키는 공정을 제외한 것 이외는 실시예 1과 같게 하여, 실시예 7의 도광판을 얻었다.
추가로 고압 수은 램프를 조사해 반경화시키는 공정을 제외한 것 이외는 비교예 2와 같게 하여, 비교예 3의 도광판을 얻었다.
Figure pct00005
상기 실시예 및 비교예에서 얻은 도광판을 평가했다.
[박리 강도]
상기 실시예 및 비교예의 각각에서 얻은 도광판을 25 mm폭으로 재단하고, JIS　K6854에 준거하는 방법으로, 도광 부재를 고정하면서 봉지 부재를 인장(引張)하는 것으로써, 봉지 부재와 도광 부재와의 계면에 있어서의 90도 박리 강도를 측정했다.
[표면 조도(산술 평균 조도 Ra의 평균치)]
상기 실시예 및 비교예의 각각에서 얻은 도광판을, 봉지층과 도광 부재와의 계면에서 박리하고, 노출한 봉지층의 표면 상에, 진공 증착 장치(산유 전자 사제 SC－701 AT)를 사용하여 금 입자를 15 nm의 두께로 진공 증착시켰다. 이 샘플에 대해, 공촛점 레이저 현미경(올림푸스사제 OLS3000)을 사용하여 샘플 표면의 관찰을 실시하고, 도광 부재의 오목부의 표면 형상에 내접하는 장방형의 내부, 면적이 최대가 되는 장방형의 중심점을 통과하고, 또한, 상기 장방형의 각 변에 평행한 선분 각각의 산술 평균 조도 Ra의 평균치를 산출했다.
[도광 부재 봉지 전후의 콘트라스트비]
도 7(a) 및 (b)는 도광판의 콘트라스트 평가에 이용한 측정 장치의 일례의 모식도를 나타낸다. 이 측정 장치에 의해, 실시예 및 비교예의 각각에서 얻은 도광판의 콘트라스트를 하기의 방법에 의해 평가했다.
우선, 도 7(a)과 같이 LED 광원(200)을 실시예 및 비교예의 도광판의 광 입사 단면 101에, 그리고 이면으로부터의 광의 영향을 피하기 위해, 흑색 펠트 시트 140(와케 산업 사제 흑색 펠트 시트 FU-714, 두께 2μm)을 실시예 및 비교예의 도광판의 광출사면(도 7(a)에 있어서의 상면)과는 반대측의 표면인 반대면(도 7(a)에 있어서의 아래쪽 면)에, 각각 설치했다.
이어서, 휘도계 300(무라카미 색채 기술 연구소 사제 GP-5)을 이용해 광원으로부터 광이 입사되는 도광판의 단면에 대해서 수직인 방향(도 7(a)에 있어서의 왼쪽으로부터 오른쪽을 향한 방향)을 90°, 도광체 출사면에 대한 법선 방향(도 7(a)에 있어서의 아래로부터 위로 향한 방향)을 0°로 했을 때, 당해 규정 각도를 기준으로, -70°에서 70°까지의 범위에서 출사면에 출사되는 광의 휘도 적분치(La)를 측정했다. 또한 출사 방향은, 출사면 법선 방향을 0°로 규정했을 때의, 휘도계 300에서 보고 광 입사 단면(101)의 방향을 -(마이너스), 그 반대 방향을 +(플러스)로 했다.
다음에, 도 7(b)로 나타내듯이 도광판을 상하 역방향에 배치하고, 상기 규정 각도를 기준으로, 마찬가지로 110°에서 250°까지의 범위에서, 출사면과는 반대측의 면인 반대면에 출사되는 광의 휘도 적분치(Lb)를 측정했다. 또한 출사 방향은, 반대면의 법선 방향을, 상기 규정 각도 기준에 의해 180°로 하고, 휘도계 300에서 보고 광 입사 단면(101)의 방향을 -(마이너스), 그 반대 방향을 +(플러스)로 했다.
이상으로부터, 도광판 출사면과 반대면과의 휘도 적분치의 비율(La/Lb)을 콘트라스트(C)로 하고, 실시예 및 비교예에서 얻은 도광판(100)의 콘트라스트(Cx)와, 상기 도광판과 마찬가지의 방법에 의해 측정한, 도광판용 봉지 부재를 설치하지 않은 도광 부재(120) 단체로의 콘트라스트(Cy)와의 비율(Cx/Cy)의 값에 의해, 도광 부재 봉지 전후의 콘트라스트비를 평가했다.
각 평가 결과를 표 3에 나타냈다. 표 3에 있어서의 평가 기준은 이하와 같다.
「박리 강도」
◎　3.0N/25 mm 초과
○　1.0N/25 mm~3.0N/25mm
△　0.6N/25 mm 이상 1.0N/25 mm 미만
Х　0.6N/25 mm 미만
「산술 평균 조도 Ra의 평균치」
○　0.02μm 미만
△　0.02μm~0.10μm
Х　0.10μm 초과
「도광 부재 봉지 전후의 콘트라스트비」
○　0.7 초과
△　0.5~0.7
Х　0.5 미만
Figure pct00006
　표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명 실시예 1~7에서, 충분한 강도의 박리 강도와 충분히 작은 산술 평균 조도 Ra의 평균치에 의한 도광판용 봉지 부재의 오목부 개면의 평활성과, 충분히 큰 도광 부재 봉지 전후의 콘트라스트비를 가지는 도광판을 얻을 수 있었다. 특히 실시예 1~5는, 모든 평가 항목에 있어서, 뛰어난 특성을 나타냈다.
여기서 실시예 6에서는, 표 2에 나타낸대로, 실시예 1에 있어서의 막 두께를 두껍게 한 것이지만, 표 3처럼, 박리 강도 및 도광 부재 봉지 전후의 콘트라스트비에 관해서는 저하가 확인되었지만, 충분한 강도의 박리 강도와 충분히 작은 산술 평균 조도 Ra의 평균치에 의한 도광판용 봉지 부재의 오목부 개면의 평활성과, 충분히 큰 도광 부재 봉지 전후의 콘트라스트비를 가지는 도광판을 얻을 수 있었다.
또, 실시예 7에서는, 실시예 1의 도광 부재와 첩합하기 전에 자외선 조사를 하여 반경화시키는 공정을 생략한 것이지만, 표 3처럼, 다른 실시예와 비교하여 산술 평균 조도 Ra의 평균치 및 도광 부재 봉지 전후의 콘트라스트비가 작다. 이것은, 반경화를 실시하지 않았기 때문에, 도광 부재의 오목부에의 매립성이 약간 악화된 것으로 생각할 수 있지만, 그럼에도, 충분히 작은 산술 평균 조도 Ra의 평균치에 의한 도광판용 봉지 부재의 오목부 개면의 평활성과, 충분히 큰 도광 부재 봉지 전후의 콘트라스트비를 가지고 있으며, 또한 가장 높은 강도의 박리 강도를 가지는 도광판을 얻을 수 있었다.
이것에 대해, 비교예 1에 나타낸 바와 같이, 포화 환상 지방족기를 함유하지 않는 우레탄(메타)아크릴레이트 화합물을 이용한 경우, 충분한 강도의 박리 강도를 가지는 도광판을 얻는 것이 가능하지 않았다. 이것은 포화 환상 지방족기를 가지고 있지 않기 때문에, 반복 단위 구조로 이루어진 수지의 응집력이 낮았기 때문이라고 생각할 수 있다.
이어서 비교예 2에 나타낸 바와 같이, 포화 환상 지방족기 및 우레탄 결합을 가지지 않는 아크릴레이트 화합물을 이용한 경우도, 충분한 강도의 박리 강도를 가지는 도광판을 얻는 것이 가능하지 않았다. 이것은 포화 환상 지방족기 및 우레탄 결합을 가지지 않은 아크릴레이트 화합물이, 본 실시예 1~7에서 사용한 화합물과 비교하여 도광 부재와의 밀착성이 나빴기 때문이라고 생각할 수 있다.
그리고 비교예 3에 나타낸 바와 같이, 비교예 2와 같은 포화 환상 지방족기 및 우레탄 결합을 가지지 않는 아크릴레이트 화합물을, 도광 부재와 첩합하기 전에 자외선 조사를 하여 반경화시키는 공정을 생략해 이용한 경우도, 높은 강도의 박리 강도를 가지고 있지만, 산술 평균 조도 Ra의 평균치에 의한 도광판용 봉지 부재의 오목부 개면의 평활성 및 도광 부재 봉지 전후의 콘트라스트비가 충분한 도광판을 얻는 것이 가능하지 않았다. 이것은 자외선 조사에 의한 반경화를 하고 있지 않는 아크릴레이트 화합물의 유동성이 높기 때문에, 도광 부재 오목부 내에 아크릴레이트 화합물이 매립되어 버렸기 때문이라고 생각할 수 있다.
상기 실시예 및 비교예로부터 분명한 것 같게, 도광판용 봉지 부재 봉지층이, 포화 환상 지방족기를 가지는 우레탄(메타)아크릴레이트 유래의 반복 단위로 이루어진 수지를 포함하고 있는 것은, 도광 부재의 오목형상 부 내에의 매립을 억제하고, 오목형상부 개면의 평활성이 높은 도광판용 봉지 부재로서 매우 중요하고, 본 발명에 따른 도광판용 봉지 부재의 유용성을 나타냈다.
100　도광판
101　광 입사 단면
102　출사면
110　도광판용 봉지 부재
111　봉지층
112　도포기재
120　도광 부재
121　오목부
140　흑색 펠트 시트
200　LED 광원
300　휘도계

Claims (10)

  1. 단면으로부터 입사한 광이 굴곡하여 표면 방향으로 출사(出射)하는 출사면을 갖고,
    상기 출사면 및/또는 상기 출사면에 대향하는 반대면에 복수의 오목부를 갖는 도광 부재의,
    상기 오목부의 내부에,
    상기 도광 부재의 굴절률과는 상이한 굴절률을 갖는, 기체, 액체 또는 진공의 적어도 어느 하나를 봉지하도록,
    상기 오목부를 갖는 면에 적층되는, 1층 이상으로 이루어진 도광판용 봉지 부재로서,
    상기 도광판용 봉지 부재의, 상기 오목부를 갖는 면과 접하는 층이,
    포화 환상 지방족기를 갖는 우레탄(메타)아크릴레이트 유래의 반복 단위로 이루어진 수지를 포함하는 봉지층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 도광판용 봉지 부재.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 포화 환상 지방족기를 갖는 우레탄(메타)아크릴레이트가,
    수산기 함유 알킬(메타)아크릴레이트와 디올과 디이소시아네이트와의 반응물인 우레탄(메타)아크릴레이트 (I),
    또는, 이소시아네이트기 함유 알킬(메타)아크릴레이트와 디올과 디이소시아네이트와의 반응물인 우레탄(메타)아크릴레이트 (II)인 것을 특징으로 하는, 도광판용 봉지 부재.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 포화 환상 지방족기를 갖는 아크릴레이트 (I) 및 (II)가,
    포화 환상 지방족기 R1을 포함하는 하기의 구조 A와
    포화 환상 지방족기 R3을 포함하는 하기의 구조 C를 포함하는 것을 특징으로 하는, 도광판용 봉지 부재.
    구조 A: -CO-NH-R1-NH-CO-
    구조 C: -O-R3-O-
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 포화 환상 지방족기를 갖는 아크릴레이트 (I) 또는 (II)가,
    추가로, 포화 지방족쇄 R2를 포함하는 하기의 구조 B를 포함하는 것을 특징으로 하는, 도광판용 봉지 부재.
    구조 B: -O-R2-CO-
  5. 상기 도광 부재와, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항의 도광판용 봉지 부재를 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 오목부 표면 형상 내에 내접되는, 상기 도광판용 봉지 부재 봉지층의 최대 장방형 형상에 있어서, 상기 장방형 형상의 중심점을 통과하고, 또한, 상기 장방형 형상 내에서 상기 장방형의 각 변에 평행한 선에 있어서의 산술 평균 조도 Ra의 평균치가, 0.1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 도광판.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 도광판용 봉지 부재의 봉지층과 상기 도광 부재와의 계면에 있어서의 90°박리 강도(JIS　K6854에 준한다)가 0.6N/25 mm 이상인 것을 특징으로 하는 도광판.
  8. 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광판 또는 상기 도광 부재의 출사면에 대한 법선 방향을 0°로 하고,
    광원으로부터 광이 입사되는 상기 도광판 또는 상기 도광 부재의 단면에 대해서 수직인 방향을 90°로 했을 경우에,
    상기 도광판 또는 상기 도광 부재의 단면으로부터 입사하고,
    상기 도광판 또는 상기 도광 부재의 출사면으로부터 출사되는 광 중에서, -70°에서 70°의 범위의 휘도를 적분한 값(La)과,
    상기 도광판 또는 상기 도광 부재의 출사면과는 반대측의 면인 반대면으로부터 출사되는 광 중에서, 110°에서 250°의 범위의 휘도를 적분한 값(Lb)과의, 비율(La/Lb)을 콘트라스트(C)로 했을 경우에,
    상기 도광판의 콘트라스트(Cx)와 상기 도광 부재의 콘트라스트(Cy)와의 비율(Cx/Cy)이 0.5이상인 것을 특징으로 하는 도광판.
  9. 청구항 5 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광판이, 추가로 반사 부재 및/또는 확산 부재를 적층하고 있는 것을 특징으로 하는 도광판.
  10. 청구항 5 내지 청구항 9 중 어느 한 항의 도광판과, 광원으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조명 장치 또는 표시장치.
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