TWI831923B - 邊緣發光型導光板及邊緣發光型面光源單元 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種亮度的均勻性優異且在利用擠出成型和輥轉印進行的導光板製造中成型性優異而能夠容易地製造的邊緣發光型導光板和使用該導光板的邊緣發光型面光源單元。根據本發明，提供一種邊緣發光型導光板，其是含有苯乙烯系樹脂組成物的邊緣發光型導光板，在導光板的表面具有多個凸透鏡狀和/或棱柱狀的凸部，導光板的厚度T為1.0～3.0mm，苯乙烯系樹脂組成物含有苯乙烯系樹脂和磷系抗氧化劑(A)和/或酚系抗氧化劑(B)，且滿足下述(1)和(2)中的至少一方：(1)凸部的高度H為10～500μm；(2)凸部的間距P為30～800μm。
Description
本發明涉及側光型(也稱為：邊緣發光型(Edge light type))導光板及側光型(邊緣發光型)面光源單元。
液晶顯示器的背光源有將光源配置於顯示裝置的正面的直下型背光源和將光源配置於側面的邊緣發光型背光源。導光板被裝入邊緣發光型背光源，起到將來自側面的光導入液晶面板的作用，在電視機、臺式個人計算機的顯示器、筆記本個人計算機、便攜式電話、汽車導航等廣泛的用途中使用。並且，使用導光板的背光源也被用於照明。提出了導光板使用吸水性比以PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)為代表的丙烯酸樹脂低，且成型品不易發生翹曲、尺寸變化的苯乙烯系樹脂(專利文獻1)。另外，還提出了將聚苯乙烯用於導光板。
導光板是具有如下功能的部件，即，從板狀的成型品的端面(側面)射入光，利用形成於成型品的後面(非發光面)的反射圖案，將光引導至成型品的前面(發光面)，使其面發光。近年來，導光板趨於大型和薄壁化，另外，為了提高出射光的均勻性，在板狀成型品的前面(發光面)設置棱柱圖案等是工業上的主流。板狀成型品的前面或後面的圖案能夠在板狀成型品成型時形成，例如註射成型中利用模具形狀、擠出成型中利用輥轉印等能夠形成圖案。
[專利文獻1]
日本特開2003-075648號公報
[專利文獻2]
國際公報2013/094642號
然而，在使用光學特性比丙烯酸樹脂差的聚苯乙烯的導光板中，圖案的成型性是很大的課題。在導光板的前面(發光面)設置凹凸形狀的圖案時，擠出成型中利用輥轉印能夠形成圖案，但成型中會引起孔口積脂的發生、轉印性．脫模性不良等問題，難以容易地製造帶來均勻的亮度的導光板。另一方面，如果圖案成型不充分，則不僅光學特性差，而且隨著薄壁化而強度低，有變成不能耐受實際應用的導光板的課題。
本發明鑒於這樣的問題而完成，提供一種亮度的均勻性優異，且在藉由擠出成型和輥轉印進行的導光板製造中成型性優異而能夠容易地製造的邊緣發光型導光板和使用該導光板的邊緣發光型面光源單元。
根據本發明，提供一種側光型(邊緣發光型)導光板，含有苯乙烯系樹脂組成物，在所述導光板的表面具有多個凸透鏡狀和/或棱柱狀的凸部，所述導光板的厚度T為1.0~3.0mm，所述苯乙烯
系樹脂組成物含有苯乙烯系樹脂、磷系抗氧化劑(A)和/或酚系抗氧化劑(B)，且滿足下述的(1)和(2)中的至少一個，
(1)所述凸部的高度H為10~500μm
(2)所述凸部的間距P為30~800μm。
本發明人等進行了反復深入的研究，在含有苯乙烯系樹脂組成物的邊緣發光型導光板中，發現了在表面具有多個透鏡和/或棱柱狀的預定的圖案的凸部，導光板的厚度為規定的範圍，苯乙烯系樹脂組成物含有特定的抗氧化劑時，亮度的均勻性優異且成型性優異而能夠容易地進行製造的邊緣發光型導光板，從而完成本發明的完成。
以下，例示本發明的各種實施方式。以下示出的實施方式可以相互組合。
優選所述凸部的高度H為10~500μm，所述凸部的間距P為30~800μm。
優選相對於所述苯乙烯系樹脂組成物100質量份，含有所述磷系抗氧化劑(A)0.001~0.5質量份和所述酚系抗氧化劑(B)0.001~0.5質量份。
優選所述磷系抗氧化劑(A)為選自2,2‘-亞甲基雙(4,6-二叔丁基-1-苯基氧基)(2-乙基己基氧基)磷、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、3,9-雙(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺〔5,5〕十一烷、四(2,4-二叔丁基苯基)〔1,1聯苯基〕-4,4二基二亞膦酸酯、雙(2,4-二叔丁基-6-甲基苯基)乙基亞磷酸酯中的至少1種。
優選所述酚系抗氧化劑(B)為選自6-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四叔丁基二苯並[d,f][1,3,2]二噁磷雜庚英、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、乙烯雙(氧乙烯基)雙〔3-(5-叔丁基-4-羥基-間甲苯基)丙酸酯〕、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]酯、3,9-雙[2-〔3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基〕-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷中的至少1種。
優選所述苯乙烯系樹脂的重均分子量(Mw)為20萬~40萬，重均分子量(Mw)與數均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)為1.0~3.0。
優選所述苯乙烯系樹脂組成物在初始光路長度115mm、波長380~780nm下的平均透射率為80%以上。
根據本發明的另一觀點，提供一種具有所述邊緣發光型導光板和向所述邊緣發光型導光板的端面供給光的光源的側光型(邊緣發光型)面光源單元。
1:導光板
3A:凸部(凸透鏡狀)
3B:凸部(棱柱狀)
5:單軸擠出機
7:齒輪泵
9:T型模頭
11:壓接輥
13:第一冷卻輥
15:第二冷卻輥
17:牽引輥
圖1是表示本發明的導光板的概略的斜視圖。
圖1A是凸部為凸透鏡狀時的斜視圖。
圖1B是凸部為棱柱狀時的斜視圖。
圖2是本發明的導光板的截面圖。
圖2A是凸部為凸透鏡狀時的截面圖。
圖2B是凸部為棱柱狀時的截面圖。
圖3是表示本發明的導光板的製造方法的一例的示意圖。
以下，對本發明的實施方式進行說明。在以下所示的實施方式中示出的各種特征事項能夠彼此組合。另外，發明針對各特征事項獨立地實現。
1、邊緣發光型導光板
[導光板的形狀]
(凸部)
本發明的邊緣發光型(側光型)導光板在導光板的表面具有凹凸形狀。更詳細而言，如圖1所示，在導光板1的表面具有多個凸透鏡狀(圖1A)和/或棱柱狀(圖1B)的凸部3。凸部優選設置於導光板中的至少一個面，特別是需要設置於作為導光板的前面(發光面)的一個面。對於其它面，如果有必要也可以設置，但更優選僅設置於導光板的前面(發光面)。
在此，凸透鏡狀的凸部是指圖1A所示的圓弧狀的凸部3A，截面的邊緣形狀為圓弧狀的突條體(圖2A)。另外，棱柱狀是指圖1B所示的凸部3B，截面的邊緣形狀為三角山形的突條體(圖2B)。另外，凸部形成為多條彼此平行的關系(圖1)。另外，凸部優選一體地形成於導光板。
導光板的表面上的多個凸部只要是形成有多個就沒有限制，優選是周期性的圖案。
凸部的間距P優選為30~800μm，更優選為100~600μm，進一步優選為200~400μm。如果在這樣的範圍內，則在添加了抗氧化劑的苯乙烯系樹脂組成物的成型中，容易製造優異的擠出穩定性、輥轉印性和輥脫模性且強度充分的導光板。凸部的間距P具
體而言例如為30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800μm，也可以是此處例示的數值的任意2個之間的範圍內。在此，凸部的間距P是指如圖2所示相鄰的凸部頂點之間的距離的平均值。在具體的一例中，是指任意範圍的連續100個凸部中的相鄰的凸部的頂點間的距離的平均值。
凸部的高度H優選為10~500μm，更優選為50~300μm，進一步優選為90~200μm。如果在這樣的範圍內，則在添加了抗氧化劑的苯乙烯系樹脂組成物的成型中，容易製造優異的擠出穩定性、輥轉印性和輥脫模性且強度充分的導光板。凸部的高度H具體而言例如為10、20、21、25、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500μm，也可以是此處例示的數值的任意2個之間的範圍內。在此，凸部的高度H是指如圖2所示凸部最低位置與最高的位置的差的平均值。在具體的一例中，是指任意的範圍的連續100個凸部中的凸部的最低位置與最高的位置的差的平均值。
凸部的寬度W優選為30~800μm，更優選為100~600μm，進一步優選為200~400μm。如果在這樣的範圍內，則在添加了抗氧化劑的苯乙烯系樹脂組成物的成型中，容易製造優異的擠出穩定性、輥轉印性和輥脫模性且強度充分的導光板。凸部的寬度W具體而言例如為30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800μm，也可以是此處例示的數值的任意2個之間的範圍內。在此，凸部的寬度W是指如圖2所示凸部最低位置間的距離的平
均值。在具體的一例中，是指任意的範圍的連續100個凸部中的凸部的最低位置間的距離的平均值。
凸部的高度H與間距P的比(H/P)優選為0.1~1.0，更優選為0.26~0.7，進一步優選為0.3~0.5。如果在這樣的範圍內，則在添加了抗氧化劑的苯乙烯系樹脂組成物的成型中，容易製造優異的擠出穩定性、輥轉印性和輥脫模性且強度充分的導光板。比(H/P)具體而言例如為0.10、0.15、0.20、0.25、0.26、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.66、0.67、0.68、0.70，也可以是此處例示的數值的任意2個之間的範圍內。
(厚度)
導光板的厚度T為1.0~3.0mm，優選為1.5~2.5mm，更優選為1.6~2.4mm。如果在這樣的範圍內，則在添加了抗氧化劑的苯乙烯系樹脂組成物的成型中，容易製造擠出穩定性、輥轉印性和輥脫模性優異且具有足夠強度的導光板。導光板的厚度T具體而言例如為1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0mm，也可以是此處例示的數值的任意2個之間的範圍內。
[苯乙烯系樹脂組成物]
本發明的邊緣發光型導光板是含有苯乙烯系樹脂組成物的邊緣發光型導光板。即，是由苯乙烯系樹脂組成物形成的成型品。
苯乙烯系樹脂組成物含有苯乙烯系樹脂和磷系抗氧化劑(A)和/或酚系抗氧化劑(B)。
(苯乙烯系樹脂)
苯乙烯系樹脂可以藉由將苯乙烯系單體聚合而得到。苯乙烯系單體是指作為芳香族乙烯基系單體的苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、對叔丁基苯乙烯等的單獨或2種以上的混合物，優選為苯乙烯。另外，可以在不損害本發明的特征的範圍內與苯乙烯系單體以外的單體共聚，可舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系單體、丙烯腈、甲基丙烯腈等氰化乙烯基單體，馬來酸酐、富馬酸等α,β-烯鍵式不飽和羧酸類、苯基馬來酰亞胺、環己基馬來酰亞胺等酰亞胺系單體類。苯乙烯系樹脂優選實質上由苯乙烯系單體組成，更優選為苯乙烯系單體的均聚物。
苯乙烯系樹脂組成物優選由苯乙烯系樹脂和各種添加劑構成，相對於苯乙烯系樹脂組成物100質量份，優選含有苯乙烯系樹脂例如90~99.998質量份、95~99.98質量份。苯乙烯系樹脂的比例具體而言例如相對於苯乙烯系樹脂組成物100質量份，為90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、99.1、99.2、99.3、99.4、99.5、99.6、99.7、99.8、99.85、99.88、99.9、99.98、99.998質量份，也可以是此處例示的數值的任意2個之間的範圍內。
作為苯乙烯系樹脂的聚合方法，可舉出本體聚合法、溶液聚合法、懸浮聚合法、乳液聚合法等公知的苯乙烯聚合方法。從品質方面、生產率的方面出發，優選為本體聚合法、溶液聚合法，優選為連續聚合。作為溶劑，例如可以使用苯、甲苯、乙苯和二甲苯等烷基苯類，丙酮、甲乙酮等酮類，己烷、環己烷等脂肪烴等。
苯乙烯系樹脂聚合時，根據需要可以使用聚合引發劑、鏈轉移劑。作為聚合引發劑，優選為自由基聚合引發劑，公知慣用的例如可舉出1,1-二(叔丁基過氧基)環己烷、2,2-二(叔丁基過氧基)丁烷、2,2-二(4,4-二叔丁基過氧基環己基)丙烷、1,1-二(叔戊基過氧基)環己烷等過氧化縮酮類，過氧化氫異丙苯、叔丁基過氧化氫等氫過氧化物類，過氧化乙酸叔丁酯、過氧化異壬酸叔戊酯等烷基過氧化物類，叔丁基枯基過氧化物、二叔丁基過氧化物、二枯基過氧化物、二叔己基過氧化物等二烷基過氧化物類，過氧化乙酸叔丁酯、過氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基過氧化異丙基單碳酸酯等過氧化酯類，叔丁基過氧化異丙基碳酸酯、聚醚四(叔丁基過氧化碳酸酯)等過氧化碳酸酯類，N,N’-偶氮雙(環己烷-1-腈)、N,N’-偶氮雙(2-甲基丁腈)、N,N’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、N,N’-偶氮雙[2-(羥基甲基)丙腈]等，可以組合使用這些物質中的1種或2種以上。作為鏈轉移劑，可舉出脂肪族硫醇、芳香族硫醇、五苯基乙烷、α-甲基苯乙烯二聚體和萜品油烯等。
作為用於苯乙烯系樹脂的聚合的苯乙烯系單體的阻聚劑，大多使用4-叔丁基鄰苯二酚(TBC)，有時4-叔丁基鄰苯二酚會少量殘留於苯乙烯系樹脂組成物中。4-叔丁基鄰苯二酚本身成為著色成分，降低了色相、透射率，因此優選在苯乙烯系樹脂組成物中盡可能不含有4-叔丁基鄰苯二酚，但難以完全除去。作為4-叔丁基鄰苯二酚的優選的範圍，為0.001~10μg/g，更優選為0.01~8μg/g，特別優選為0.1~6μg/g。
在連續聚合的情況下，首先在聚合步驟中使用公知的完全混合槽型攪拌槽、塔型反應器等，利用聚合溫度調整等來控制聚合反
應，以實現目標的分子量、分子量分布、反應轉化率。含有離開聚合步驟的聚合體的聚合溶液被移送至脫揮步驟，除去未反應的單體和聚合溶劑。脫揮步驟由帶有加熱器的真空脫揮槽、帶有通風口的脫揮擠出機等構成。離開脫揮步驟的熔融狀態的聚合體被移送至造粒步驟。造粒步驟中，從多孔模頭中將熔融樹脂擠出成線料狀，藉由冷切方式、空中熱切方式、水中熱切方式加工成粒料形狀。
苯乙烯系樹脂的重均分子量(Mw)優選為20萬~40萬，更優選為22萬~38萬，進一步優選為25萬~30萬。藉由在這樣的範圍，能夠兼得成型性和導光板的強度。若小於20萬則成型品的強度不充分，若超過40萬則成型性顯著降低。苯乙烯系樹脂的重均分子量(Mw)具體而言例如為20萬、21萬、22萬、23萬、24萬、25萬、26萬、27萬、28萬、29萬、30萬、31萬、32萬、33萬、34萬、35萬、36萬、37萬、38萬、39萬、40萬，也可以是此處例示的數值的任意2個之間的範圍內。苯乙烯系樹脂的重均分子量可以根據聚合步驟的反應溫度、停留時間、聚合引發劑的種類和添加量、鏈轉移劑的種類和添加量、聚合時使用的溶劑的種類和量等而控制。
苯乙烯系樹脂的重均分子量(Mw)與數均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)優選為1.0~3.0，更優選為1.2~2.8，進一步優選為1.5~2.5。如果在這樣的範圍內，則在添加了抗氧化劑的苯乙烯系樹脂組成物的成型中，容易製造優異的擠出穩定性、輥轉印性和輥脫模性且強度充分的導光板。苯乙烯系樹脂的重均分子量(Mw)與數均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)具體而言例如為1.0、1.1、1.2、
1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0，也可以是此處例示的數值的任意2個之間的範圍內。
苯乙烯系樹脂的重均分子量(Mw)與數均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)可以根據聚合步驟的反應溫度、停留時間、聚合引發劑的種類和添加量、鏈轉移劑的種類和添加量、聚合時使用的溶劑的種類和量等而控制。
(磷系抗氧化劑(A)/酚系抗氧化劑(B))
苯乙烯系樹脂組成物含有磷系抗氧化劑(A)和酚系抗氧化劑(B)中的任一種即可，藉由並用兩者可得到更高的成型性和強度。
磷系抗氧化劑(A)相對於苯乙烯系樹脂組成物100質量份優選含有0.001~0.5質量份，優選含有0.01~0.4質量份，更優選含有0.05~0.3質量份。並且，酚系抗氧化劑(B)相對於苯乙烯系樹脂組成物100質量份優選含有0.001~0.5質量份，優選含有0.01~0.3質量份，更優選含有0.05~0.2質量份。若在這樣的範圍內，則成型性和強度優異。相對於苯乙烯系樹脂組成物100質量份的、磷系抗氧化劑(A)和酚系抗氧化劑(B)的含量分別具體而言例如為0.001、0.005、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50質量份，也可以是此處例示的數值的任意2個之間的範圍內。
磷系抗氧化劑(A)例如為選自2,2‘-亞甲基雙(4,6-二叔丁基-1-苯基氧基)(2-乙基己基氧基)磷、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、3,9-雙(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺〔5,5〕十一烷、四(2,4-二叔丁基苯基)〔1,1聯苯基〕-4,4二基二
亞膦酸酯、雙(2,4-二叔丁基-6-甲基苯基)乙基亞磷酸酯中的至少1種。
酚系抗氧化劑(B)例如為選自6-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四叔丁基二苯並[d,f][1,3,2]二噁磷雜庚英(dioxaphosphepine)、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、乙烯雙(氧乙烯基)雙〔3-(5-叔丁基-4-羥基-間甲苯基)丙酸酯〕、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]酯、3,9-雙[2-〔3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基〕-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷中的至少1種。
對於如上述的6-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四叔丁基二苯並[d,f][1,3,2]二噁磷雜庚英(例如住友化學株式會社製Sumilizer GP)那樣，在同一分子內具有亞磷酸酯結構和苯酚結構的化合物，認為苯乙烯系樹脂組成物中分別含有磷系抗氧化劑和酚系抗氧化劑。例如在含有磷系-酚系化合物0.1質量份的情況下，認為相對於苯乙烯系樹脂組成物100質量份，含有磷系抗氧化劑0.1質量份、酚系抗氧化劑0.1質量份。
作為磷系抗氧化劑(A)、酚系抗氧化劑(B)和其它添加劑的添加方法，可舉出苯乙烯系樹脂的聚合步驟、脫揮步驟、造粒步驟中添加混合的方法、利用成型加工時的擠出機、註射成型機等進行添加混合的方法、利用無添加的苯乙烯系樹脂將磷系抗氧化劑(A)、酚系抗氧化劑(B)調整為高濃度的樹脂組成物稀釋混合為目標含量的方法等，並沒有特別限定。
(其它添加劑)
苯乙烯系樹脂組成物在不損害本發明的効果的範圍內可以含有硫系抗氧化劑、內酯系抗氧化劑、紫外線吸收劑、受阻胺系穩定劑、抗靜電劑、親水性添加劑、液體石蠟(礦物油)、聚乙烯蠟、微晶蠟、上藍劑等各種添加劑。
苯乙烯系樹脂組成物在不損害本發明効果的範圍內作為添加劑可以含有月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸等高級脂肪酸，硬脂酰胺、芥酸酰胺、亞乙基雙硬脂酰胺等高級脂肪酸酰胺，肉豆蔻醇、鯨蠟醇、硬脂醇等高級醇等脫模劑，但存在透射率惡化的情況，優選不含有必需之外的脫模劑。作為脫模劑的含量，苯乙烯系樹脂組成物中優選為500ppm以下，更優選為200ppm以下，進一步優選為100ppm以下。從得到高透射率的觀點出發，優選苯乙烯系樹脂組成物實質上不含有脫模劑。
苯乙烯系樹脂組成物的維卡軟化溫度優選為95~104℃，更優選為97~104℃。維卡軟化溫度小於95℃時耐熱性不足，因使用環境有可能導致導光板變形。
苯乙烯系樹脂組成物的霧度在4mm厚度的成型品時為5%以下，更優選為1%以下。
苯乙烯系樹脂組成物在初始光路長度115mm、波長380~780nm下的平均透射率優選為80%以上，更優選為84%以上。
苯乙烯系樹脂組成物的長期耐久試驗後的光路長度115mm、波長380~780nm下的平均透射率優選為80%以上，更優選為83%以上。
苯乙烯系樹脂組成物的初始YI值優選為7.0以下，更優選為6.0以下。
初始YI值與長期耐久試驗後的YI值的YI值差(△YI)優選為3.0以下，更優選為2.0以下，進一步優選為1.5以下。
總光線透射率和YI值按照下述步驟進行測定。使用苯乙烯系樹脂組成物的粒料，在料筒溫度230℃、模具溫度50℃下進行註射成型，將127×127×3mm厚度的板狀成型品成型。在此評價長期的耐久性的樣品(長期耐久試驗後的樣品)在80℃的烤箱內保管1000小時。接下來，從板狀成型品切出115×85×3mm厚度的試驗片，利用拋光研磨對端面進行研磨，製成在端面具有鏡面的板狀成型品。對於研磨後的板狀成型品，使用日本分光株式會社製的紫外線可視分光光度計V-670，以尺寸20×1.6mm、擴散角度0°的入射光，在測定光路長度115mm、波長350nm~800nm下的分光透射率，基於JIS K7105算出C光源下的2°視野的YI值。並且，波長380nm~780nm下的平均透射率是指總光線透射率。
[導光板的製造方法]
本發明的邊緣發光型導光板可將上述的苯乙烯系樹脂組成物成型而得到，作為成型方法，可使用片擠出成型、註射成型、壓縮成型等公知的方法，但從生產率、成型品的大型化變得容易這一點出發，優選具備表面形狀轉印模具的連續片擠出成型。作為該片擠出成型的例子，可舉出如下的連續片擠出成型法，即具有將樹脂以加熱熔融狀態供給到進料塊、從模頭連續擠出並製成片的擠出步驟，將所述樹脂片材夾在加壓輥和冷卻輥之間的擠壓步驟，在所述擠壓步驟後一邊使所述樹脂片與所述冷卻輥緊貼一邊運送的運送步驟，並且在所述冷卻輥的表面具備轉印模，藉由變更該轉印模的形狀，能夠在片表面轉印任意的凹凸形狀。
並且，本發明的邊緣發光型導光板在前面(發光面)具有凹凸形狀，但在背面實施使光漫射的反射加工。作為反射加工，例如除了絲網印刷、噴墨印刷之外，還提出了利用激光照射賦予點形狀的凹凸的方法，點圖案的印刷可以使用具有使光擴散的微粒的油墨。
2.邊緣發光型棉光源單元
本發明的邊緣發光型(側光型)面光源單元是具有邊緣發光型導光板和向該導光板的端面供給光的光源的邊緣發光型面光源單元。
本發明的邊緣發光型面光源單元優選用作液晶顯示裝置用的面光源裝置。
[實施例]
以下，列舉實施例更詳細地說明本發明。並且，這些實施例均是例示，並不限定本發明的內容。
(苯乙烯系樹脂PS-1~PS-3的製造)
將作為完全混合型攪拌槽的第一反應器和第二反應器以及作為帶有靜態混合器的推流式反應器的第三反應器串聯連接而構成聚合步驟，利用表1所示的條件實施苯乙烯系樹脂的製造。各反應器的容量是第一反應器為39升，第二反應器為39升，第三反應器為16升。利用表1所記載的原料組成，製成原料溶液，將原料溶液以表1記載的流量連續供給到第一反應器。聚合引發劑在第一反應器的入口以成為表1所記載的添加濃度(相對於原料苯乙烯的質量基準的濃度)添加到原料溶液中，並均勻混合。表1中記載的聚合引發劑如下所示：
聚合引發劑-1：2,2-二(4,4-叔丁基過氧基環己基)丙烷(使用日油株式會社製PERTETR A)聚合引發劑-2：1,1-二(叔丁基過氧基)環己烷(使用日油株式會社製PERHEXA C)
應予說明，在第三反應器中，沿著流動的方向施加溫度梯度，中間部分、出口部分調整成表1的溫度。
接著，將從第三反應器連續取出的含有聚合體的溶液導入兩級串聯構成的帶有預熱器的真空脫揮槽，調整預熱器的溫度以成為表1中記載的樹脂溫度，並調整為表1中記載的壓力，從而將未反應苯乙烯和乙苯分離後，從多孔模頭呈線粒狀擠出，利用冷切方式，將線粒冷卻和切斷，形成粒料。
熔體質量流動速率(MFR)根據JIS K 7210在溫度200℃、49N載荷的條件下測定，維卡軟化溫度根據JIS K 7206在昇溫速度50℃/hr、試驗載荷50N下測定。
重均分子量(Mw)和Z平均分子量(Mz)、數均分子量(Mn)使用凝膠滲透色譜(GPC)在下述的條件進行測定。
GPC型號：昭和電工株式會社製Shodex GPC-101
柱：Polymer Laboratories公司製PLgel 10μm MIXED-B
移動相：四氫呋喃
試樣濃度：0.2質量%
溫度：烤箱40℃，註入口35℃，檢測器35℃
檢測器：示差折光儀
分子量根據單分散聚苯乙烯的洗脫曲線算出各洗脫時間的分子量，作為聚苯乙烯換算的分子量算出。
[表1]
[實施例1~19，比較例1~7]
<樹脂組成物的製備>
用表2和表3所示的含量，對苯乙烯系樹脂PS-1、PS-2、PS-3以及磷系抗氧化劑(A)和/或酚系抗氧化劑(B)使用螺桿直徑40mm的單軸擠出機，在料筒溫度230℃、螺桿轉速100rpm熔融混煉而得到粒料。
應予說明，對於表2和表3中的磷系抗氧化劑(A)和酚系抗氧化劑(B)，分別如下所述。
(磷系抗氧化劑(A))
HP-10：2,2’-亞甲基雙(4,6-二叔丁基-1-苯基氧基)(2-乙基己基氧基)磷(株式會社ADEKA製ADK STAB HP-10)
168：三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(BASF Japan株式會社製Irgafos 168)
PEP-36：3,9-雙(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺〔5.5〕十一烷(株式會社ADEKA製ADK STAB PEP-36)P-EPQ：四(2,4-二叔丁基苯基)[1,1聯苯基]-4,4二基二亞膦酸酯(Clariant Co.Ltd.製Hostanox P-EPQ)
38：雙(2,4-二叔丁基-6-甲基苯基)乙基亞磷酸酯，(BASF Japan株式會社製Irgafos 38)
(酚系抗氧化劑(B))
GP：6-〔3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基〕-2,4,8,10-四叔丁基二苯並〔d,f〕〔1,3,2〕二噁磷雜庚英(住友化學株式會社製Sumilizer GP)
1076：十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯(BASF Japan株式會社製Irganox 1076)
245：乙烯雙(氧乙烯基)雙〔3-(5-叔丁基-4-羥基-間甲苯基)丙酸酯〕(BASF Japan株式會社製Irganox 245)
1010：季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]酯(BASF Japan株式會社製Irganox 1010)
AO80：3,9-雙[2-〔3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基〕-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷(株式會社ADEKA製ADK STAB AO-80)
<樹脂組成物的光學特性評價>
使用得到的粒料，在料筒溫度230℃、模具溫度50℃下進行註射成型，成型為127×127×3mm厚度的板狀成型品。為了評價長期
耐久性，將得到的成型品在80℃的烤箱內保管1000小時。為了對保管前的初始成型品(初始樣品)和保管後的成型品(長期耐久試驗後的樣品)評價光學特性，從板狀成型品切出115×85×3mm厚度的試驗片，藉由拋光研磨對端面進行研磨，製成在端面具有鏡面的板狀成型品。對於研磨後的板狀成型品，使用日本分光株式會社製的紫外線可視分光光度計V-670，在大小20×1.6mm、擴散角度0°的入射光中，測定光路長度115mm、波長350nm~800nm下的分光透射率，根據JIS K7105算出C光源的2°視野的YI值。表2和表3所示的總光線透射率表示長度380nm~780nm的平均透射率。
<導光板的製造>
如圖3所示，將得到的粒料供給到螺桿直徑120mm、L/D=32的單軸擠出機5，將料筒溫度設定為150~230℃，熔融混煉後，經由齒輪泵7，在樹脂溫度260℃下，從寬度1500mm的T型模頭9吐出，擠出片。接著，將擠出的片夾入壓接輥11(鏡面冷卻輥)與第一冷卻輥13(鏡面冷卻輥)之間，以卷繞於第一冷卻輥13的狀態進行運送後，進一步夾入第一冷卻輥13與第二冷卻輥15(轉印模裝著輥)之間，向樹脂片的單面轉印凹凸形狀後，將從第二冷卻輥15剝離的樹脂片利用牽引輥17以牽引速度5.2m/分鐘進行牽引。應予說明，對壓接輥11、第一冷卻輥13和第二冷卻輥15實施鍍鉻，各輥的溫度設定為壓接輥11/第一冷卻輥13/第二冷卻輥15=80℃/85℃/90℃。並且，藉由變更安裝於第二冷卻輥15的轉印模的形狀，得到具有表2、表3所示的表面凸部形狀的樹脂片。
應予說明，表2和表3中的“形狀”、“高度P”、“間距P”、“H/P”分別為上述定義的值，“凸透鏡(Lenti)”表示“凸透鏡狀(Lenticular)”。
<導光板的成型性和強度評價>
對於表2和表3的導光板製造的擠出穩定性(孔口積脂)、輥轉印性、輥脫模性和導光板的強度，如下進行評價。
(擠出穩定性(孔口積脂))
將模頭的樹脂溫度調整為300℃，基於以下的基準評價模附近的孔口積脂發生狀況。
○：片擠出開始後經過30分鐘也沒觀察到孔口積脂。
△：片擠出開始後10~30分鐘觀察到孔口積脂。
×：片擠出開始後10分鐘以內觀察到孔口積脂。
應予說明，“孔口積脂”是在模頭的出口噴嘴周邊產生的茶色或黑色的樹脂劣化物，通常隨著擠出量的增加而增加，如果超過規定的量則從噴嘴脫離，附著於片表面。
(輥轉印性)
利用下述式求出輥轉印率T，將輥轉印率T為95%以上評價為○，將85~95%評價為△，將85%以下評價為×，如此評價輥轉印性。輥轉印率T(%)=樹脂片的凸部的高度H/轉印模的槽部的深度H′×100'
(輥脫模性)
將模頭的樹脂溫度調整為270℃、290℃，在各溫度下進行30分鐘連續擠出後，觀察單個表面的外觀。將在290℃下外觀沒有變化的情況設為○，將290℃下在單個表面產生表面粗糙、白化且
在270℃下外觀沒有變化的情況設為△，將270℃下在片表面產生表面粗糙、白化的情況設為×，如此評價輥脫模性。
(強度)
從所述得到的樹脂片切出200mm×200mm的試驗片，使用重量16.6g的球，根據JIS K-7211，測定50%斷裂高度。將50%斷裂高度為50cm以上的情況設為○，將30~50cm的情況設為△，將30cm以下的情況設為×，如此測定導光板的強度。
[表2]
Claims (10)
- 一種邊緣發光型導光板，其含有苯乙烯系樹脂組成物，在所述導光板的表面具有多個凸透鏡狀和/或棱柱狀的凸部，所述導光板的厚度T為1.0~3.0mm，所述苯乙烯系樹脂組成物含有苯乙烯系樹脂及磷系抗氧化劑(A)所述苯乙烯系樹脂組成物，相對於苯乙烯系樹脂組成物100質量份，含有苯乙烯系樹脂90~99.998質量份，且滿足下述(1)和(2)中的至少一方，(1)所述凸部的高度H為10~500μm(2)所述凸部的間距P為30~800μm。
- 根據請求項1所述的邊緣發光型導光板，其中，所述苯乙烯系樹脂組成物含有酚系抗氧化劑(B)。
- 根據請求項1或2所述的邊緣發光型導光板，其中，所述凸部的高度H為10~500μm，所述凸部的間距P為30~800μm。
- 根據請求項1或2所述的邊緣發光型導光板，其中，相對於所述苯乙烯系樹脂組成物100質量份，含有所述磷系抗氧化劑(A)0.001~0.5質量份和所述酚系抗氧化劑(B)0.001~0.5質量份。
- 根據請求項1或2所述的邊緣發光型導光板，其中，所述磷系抗氧化劑(A)為選自2,2‘-亞甲基雙(4,6-二叔丁基-1-苯基氧基)(2-乙基己基氧基)磷、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、3,9-雙(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺〔5,5〕十一烷、四(2,4-二叔丁基苯基)〔1,1聯苯基〕-4,4二基二亞膦酸酯、雙(2,4-二叔丁基-6-甲基苯基)乙基亞磷酸酯中的至少1種。
- 根據請求項1或2所述的邊緣發光型導光板，其中，所述酚系抗氧化劑(B)為選自6-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四叔丁基二苯並[d,f][1,3,2]二噁磷雜庚英、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、乙烯雙(氧乙烯基)雙〔3-(5-叔丁基-4-羥基-間甲苯基)丙酸酯〕、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、3,9-雙[2-〔3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基〕-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷中的至少1種。
- 根據請求項1或2所述的邊緣發光型導光板，其中，所述苯乙烯系樹脂的重均分子量(Mw)為20萬~40萬，重均分子量(Mw)與數均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)為1.0~3.0。
- 根據請求項1或2所述的邊緣發光型導光板，其中，所述苯乙烯系樹脂組成物在初始光路長度115mm、波長380~780nm下的平均透射率為80%以上。
- 一種邊緣發光型面光源單元，其具有請求項1~8中任一項所述的邊緣發光型導光板和向所述邊緣發光型導光板的端面供給光的光源。
- 一種邊緣發光型導光板，其具有請求項1或2所述的邊緣發光型導光板，其中所述緣發光型導光板由所述苯乙烯系樹脂組成物所組成。
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