WO2013190996A1 - 導光体予備成形物用樹脂組成物、導光体予備成形物、積層導光体予備成形物、面光源装置用導光体及び面光源装置 - Google Patents

導光体予備成形物用樹脂組成物、導光体予備成形物、積層導光体予備成形物、面光源装置用導光体及び面光源装置 Download PDF

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light
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light source
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文子 小沼
稔 清水
八木　健二
山下　友義
洋平 瀬知
与志也 倉地
佐伯　慎二
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三菱レイヨン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a resin composition for a light guide preform, a light guide preform, a laminated light guide preform, a light guide for a surface light source device, and a surface light source device.
  • an edge light type is often used from the viewpoint of making the liquid crystal display device compact.
  • At least one end face of a rectangular light guide plate is used as a light incident end face.
  • a linear primary light source such as a straight tube fluorescent lamp or a dotted primary light source such as a light emitting diode (LED) is disposed along the light incident end surface. The light emitted from the primary light source is incident on the light incident end face of the light guide plate, is introduced into the light guide plate, and is emitted from one of the two light emitting surfaces of the light guide plate.
  • the light emitted from the light emitting surface of the light guide plate is diffused by a light diffusing element such as a light diffusing film and a light deflecting element such as a prism sheet disposed on the light emitting surface, and is deflected in a required direction.
  • a light diffusing element such as a light diffusing film
  • a light deflecting element such as a prism sheet disposed on the light emitting surface
  • a light reflecting element such as a light reflecting sheet is disposed on the other back surface of the two main surfaces of the light guide plate so as to return the light emitted from the back surface to the light guide plate.
  • a light emitting mechanism having a function for emitting light is formed on the light emitting surface or the back surface of the light guide.
  • a rough surface that is appropriately roughened or a micro uneven structure such as a lens array forming surface in which a large number of lens arrays are arranged is used.
  • a resin molded body is formed by molding a resin molded body using a molding apparatus using a molding die member having an uneven surface formed by blasting or cutting. Examples thereof include a method of transferring the irregular shape on the surface and a method of forming a foam layer on the surface of the resin molded body.
  • Patent Document 1 proposes a method of forming a foam surface layer by laser irradiation processing on the main surface of a plate-shaped light guide preform made of a high molecular weight methacrylic resin produced by cast polymerization. .
  • Patent Document 2 proposes a method in which a thermoplastic resin molded body is impregnated with carbon dioxide and / or nitrogen and then irradiated with a laser.
  • Patent Document 1 it is possible to form a surface foam layer on the main surface of a plate-shaped light guide preform using an acrylic resin obtained by cast polymerization. There is a problem in that a foam layer cannot be formed on the surface of a molded product using an acrylic resin suitable for molding, and a light guide having a good light scattering effect cannot be obtained.
  • Patent Document 2 requires a step of impregnating carbon dioxide and / or nitrogen before laser irradiation, leading to a problem of high costs.
  • the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and even in an acrylic resin having good moldability, a light guide preform that can form a foamed layer by laser irradiation processing and can form a good light scattering pattern at low cost
  • An object of the present invention is to provide a resin composition.
  • [4] The resin composition for a light guide preform according to [3], wherein the silicone compound is dimethyl silicone oil.
  • the resin is a polymer containing 30 to 100% by mass of methyl methacrylate units and 0 to 70% by mass of other monomer units.
  • a light guide preform which is a sheet obtained from the resin composition for a light guide preform according to any one of [1] to [5].
  • [7] A laminated light guide preform, which is a laminate obtained by laminating the light guide preform according to [6] on another translucent sheet.
  • the light guide preform according to [6] which is a sheet obtained by extrusion molding or injection molding of a resin composition for a light guide preform.
  • At least one end face of the light guide preform according to [6] or [8] is a light incident end face, one of the two main faces of the light guide preform is a light exit face, and the other A light guide for a surface light source device having a main surface of the light source device as a back surface, wherein a surface layer having air bubbles is formed on a part or the entire region of the light emission surface or the back surface.
  • At least one end face of the light guide preform that forms the laminated light guide preform according to [7] or [9] is used as a light incident end face, and two of the laminated light guide preforms are used.
  • region [12] The light source for a surface light source device according to [10] or [11], wherein the thickness of the surface layer is 1 to 50 ⁇ m. [13] The light guide for a surface light source device according to any one of [10] to [12], wherein the surface layer has a concave shape in a cross section including the normal direction of the light emitting surface or the back surface.
  • the light source for a surface light source device according to any one of [10] to [13], wherein the surface layer is formed by laser irradiation processing.
  • the light source for a surface light source device according to [14], wherein the laser used for laser irradiation processing is an infrared laser.
  • the light guide for a surface light source device according to [15], wherein the infrared laser is a carbon dioxide gas laser.
  • a foamed layer having a large light scattering effect can be formed on the surface of a molded product at low cost by laser irradiation processing, which is suitable as a light guide for a liquid crystal display device or the like.
  • FIG. 4A is an enlarged view of the light emitting mechanism in the light source sample for the surface light source device
  • FIG. 4B is a front view of the light guide sample for the surface light source device.
  • FIG. 6 is a SEM plan view and a SEM cross-sectional view showing a surface layer or a concave portion having air bubbles which becomes a light emitting mechanism of the light guide for a surface light source device obtained in Examples 3 to 8 and Comparative Examples 3 and 4.
  • the present resin is contained in the resin composition for a light guide preform according to the present invention (hereinafter referred to as “the present resin composition”).
  • the mass average molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”) of the resin is 60,000 to 150,000.
  • Mw mass average molecular weight
  • the upper limit of Mw is preferably 100,000 or less.
  • the resin examples include a methyl methacrylate homopolymer or a copolymer of a monomer mixture mainly composed of methyl methacrylate.
  • a polymer containing 30 to 100% by mass of methyl methacrylate units and 0 to 70% by mass of other monomer units is preferable.
  • the methyl methacrylate unit By setting the methyl methacrylate unit to 30% by mass or more, the transparency of the obtained light guide tends to be improved.
  • Examples of other monomers include ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, iso-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, and methacrylic acid.
  • -2-Methyl acrylate such as 2-ethylhexyl, benzyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, iso-propyl acrylate, n-butyl acrylate, iso-butyl acrylate, tert-acrylate
  • acrylic acid esters such as butyl, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and benzyl acrylate
  • aromatic vinyl monomers such as styrene and ⁇ -methylstyrene.
  • these other monomers may be used independently and may be used in combination of 2 or more types.
  • the first resin composition contains a resin having a mass average molecular weight of 60,000 to 150,000, and performs thermal mass measurement at a temperature rising rate of 5 ° C./minute from 100 ° C. in air.
  • the 30% thermal mass reduction temperature is 310 ° C. or less
  • the difference between the 40% thermal mass reduction temperature and the 20% thermal mass reduction temperature is 7 ° C. or less.
  • the 30% thermal mass reduction temperature of the resin composition is 310 ° C. or less
  • the difference between the 40% thermal mass reduction temperature and the 20% thermal mass reduction temperature is 7 ° C. or less.
  • Laser foamability of a molded body hereinafter referred to as “the present molded body” such as a certain light guide preform (hereinafter referred to as “the present light guide preform”) is improved.
  • the first present resin composition has a surface foam layer formed by laser irradiation processing of the present molded body, and has a surface of 40 ° C. under a simulated air flow containing 80% by mass of helium and 20% by mass of oxygen.
  • the peak temperature of the maximum peak among the peaks showing the mass-to-charge ratio m / z 100 when the substance generated when heated at a temperature rising rate of 5 ° C./min from the state is subjected to mass spectrometry by ionization method using light energy Is preferably 310 ° C. or lower and the peak temperature half width is 25 ° C. or lower.
  • the molded body capable of forming a better foamed layer generates more decomposed gas of the present light guide body preform during laser irradiation processing.
  • the resin when a polymer containing 30 to 100% by mass of methyl methacrylate units and 0 to 70% by mass of other monomer units is used as the resin contained in the resin composition, the resin By evaluating the detection state of the mass-to-charge ratio m / z 100 indicating the methyl methacrylate component as the decomposition product gas component of the composition, the formation state of the foam layer on the surface of the light guide preform can be determined.
  • the m / z 100 peak temperature is preferably 200 ° C. or higher in terms of generation of decomposed gas during laser irradiation processing.
  • the peak temperature half-value width is preferably 1 ° C. or higher in terms of laser processability.
  • the peak temperature half-value width means a value indicating a temperature region in which a detection amount is 50% or more of the maximum detection amount in the maximum peak among the peaks indicating the mass to charge ratio m / z 100.
  • Examples of the first resin composition include a resin composition having a content of the resin of 50% by mass or more and 100% by mass or less.
  • a resin composition containing 0001 to 1 part by mass, preferably 0.0001 to 0.5 part by mass may be used.
  • the 90% thermal mass reduction temperature is 250 ° C. or higher and 650 ° C. or lower when thermal mass measurement is performed at a rate of temperature increase of 5 ° C./min from a state of 100 ° C. under nitrogen.
  • a silicone compound (hereinafter referred to as “the present silicone compound”) is preferred. By containing the silicone compound in the first resin composition, the laser foamability tends to be good.
  • silicone compound examples include dimethyl silicone oil.
  • silicone compound examples include SH200 C FLUID 100CS (trade name) manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. and KF96A-30CS (trade name) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • the content of the silicone compound in the first resin composition is preferably 10,000 ppm by mass or less.
  • the content of the silicone compound is 10,000 mass ppm or less, the transparency of the molded product tends to be good.
  • 50 mass ppm or more is preferable.
  • the content of the silicone compound is 50 ppm by mass or more, foaming sufficient to scatter light on the surface of the molded body tends to be obtained.
  • the second present resin composition comprises a resin having a mass average molecular weight of 60,000 to 150,000, and thermal mass measurement at a temperature rising rate of 5 ° C./min from a state of 100 ° C. under nitrogen. And a silicone compound having a 90% thermal mass reduction temperature of 250 ° C. or more and 650 ° C. or less.
  • the silicone compound used in the second present resin composition is the same as that described in the first present resin composition, and the content thereof is preferably in the same range.
  • the content of the silicone compound with respect to 100 parts by mass of the resin is preferably 0.0001 to 1 part by mass, and 0.0001 to 0.5 parts by mass. Is more preferable.
  • the present resin composition Various additives such as an ultraviolet absorber, a release agent, and an antioxidant can be added to the first and second present resin compositions (hereinafter simply referred to as “the present resin composition”) as necessary. .
  • UV absorber examples include 2- (5-methyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- [2-hydroxy-3,5-bis ( ⁇ , ⁇ '-dimethylbenzyl) phenyl] benzotriazole, 2 -(3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole UV absorbers such as benzotriazole, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2 And benzophenone ultraviolet absorbers such as -hydroxy-4-n-octoxybenzophenone and salicylic acid ultraviolet absorbers such as phenyl salicylate and 4-t-butylphenyl salicylate. These may be used alone or in combination of two or more.
  • release agent examples include glycerin fatty acid esters such as glycerin monostearate, higher alcohols such as stearyl alcohol, and higher fatty acids such as stearic acid. These may be used alone or in combination of two or more.
  • antioxidants examples include phenolic antioxidants, thioether antioxidants, and phosphite antioxidants. These may be used alone or in combination of two or more.
  • this resin composition can be prepared by mixing this resin and the various additives suitably selected as needed, for example.
  • thermogravimeter TG
  • TG / DTA simultaneous differential thermothermal mass measurement apparatus
  • the substance generated when the resin composition is heated under the above-described conditions is a decomposition product of the resin composition.
  • decomposition products include monomer components, carbon dioxide, and water, which are raw materials for resins used in the present resin composition.
  • the decomposition product is promptly introduced into a mass spectrometer (MS: Mass Spectrometer).
  • a thermal mass spectrometer and a mass spectrometer are used in that the adsorption of the decomposition product of the resin composition is suppressed by an interface connecting the thermal mass spectrometer that generates the decomposition product of the resin composition and the mass spectrometer.
  • the bonding distance is preferably as short as possible, and it is preferable to use a combination of a thermal mass spectrometer and a mass spectrometer, such as ThermoMass Photo (trade name) manufactured by Rigaku Corporation.
  • decomposition gas generated by heating a sample in the thermal mass spectrometer is transported to the ionization chamber of the mass spectrometer, and light is emitted to the decomposition gas. Irradiation causes photoionization. The generated ions are separated for each mass to charge ratio by the ion separation means, detected by the ion detection means, and the ion intensity for each mass to charge ratio is obtained.
  • mass analysis of the resin composition is performed by a photoionization method (PI: Photo Ionization) using light energy.
  • PI Photo Ionization
  • the photoionization method is a method of ionizing molecules by absorbing the electromagnetic wave energy of the light when the decomposition gas is irradiated with light.
  • Electron impact ionization is a method in which the sample molecules are impacted and ionized using an acceleration voltage ( Since ionization energy is lower than that of EI (Electron Impact Ionization), it is preferable in that decomposition gas and fragment ionization hardly occur.
  • the light used for ionization is preferably ultraviolet light (wavelength: 10 to 380 nm) in that it is suitable for ionization with a mass to charge ratio of m / z 100.
  • the mass spectrometer used in the present invention includes, for example, an ionization unit that ionizes the above gas, an ion separation unit that separates generated ions for each mass-to-charge ratio, and an ion detection unit that detects ion intensity. Can be used.
  • Examples of ion separation means in the ion separation unit include (1) a quadrupole separation system that separates ions while changing the frequency of a high-frequency voltage applied to the quadrupole, and (2) passing ions through an electric field and a magnetic field. (3) A time-of-flight system that separates ions according to the time difference between flying ions to reach the detector by applying a predetermined force and (4) Applying quadrupoles Various ion separation methods such as the ion trap method can be applied.
  • the light-guide preform of the present invention (hereinafter referred to as the light-guide preform) is a sheet obtained from the resin composition.
  • the sheet has a thickness of 50 ⁇ m or more and 30 mm or less.
  • the light guide preform can be obtained in a required size by obtaining a sheet using the resin composition and then cutting it into a desired size.
  • the cut end surface may be processed into a mirror surface.
  • Examples of the cutting method include a method using a running saw, a panel saw, and a laser beam.
  • a known method such as a polishing method using sand paper, a method of polishing with a known abrasive such as alumina, or a beauty method in which a diamond blade is brought into rotational contact with the cut end surface can be used.
  • Examples of the method for molding the resin composition into a sheet include an extrusion molding method, an injection molding method, and a hot press molding method.
  • This light guide preform can be obtained, for example, by the following method.
  • pellets of the resin composition are obtained.
  • the present resin composition obtained by polymerizing a raw material containing a monomer for obtaining the present resin in which a thermal decomposition accelerator is dispersed is put into an extruder to obtain pellets.
  • examples thereof include a method and a method in which a mixture of a resin and a thermal decomposition accelerator is introduced into an extruder to obtain pellets.
  • a sheet-shaped light guide preform is obtained by a molding method such as injection molding, extrusion molding, or hot press molding using the obtained pellets.
  • the laminated light guide preform of the present invention (hereinafter referred to as the present laminated light guide preform) is a laminate in which this light guide preform is laminated on another translucent sheet. Is the body.
  • Another translucent sheet is a translucent sheet different from the light guide preform, such as methacrylic resin, polycarbonate resin, polystyrene, and MS resin (methyl methacrylate / styrene copolymer resin).
  • a sheet of transparent resin such as styrene-containing resin can be used.
  • this laminated light guide preform for example, a method of simultaneously extruding pellets of this resin composition and a resin as a raw material of a light-transmitting sheet and molding it into a sheet shape, and this light guide preform And a method of forming a laminate by hot press molding the translucent sheet.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a surface light source device according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic partial sectional view showing a light guide in the surface light source device.
  • Main surface of the light guide preform obtained as described above (in the case where the light guide preform is a laminated light guide preform, the light guide constituting the laminated light guide preform)
  • the main surface consisting of the exposed surface of the body preform is subjected to processing by laser light irradiation (laser irradiation processing), and the main surface of the light guide preform formed from the resin composition for the light guide preform
  • a surface layer 244 having bubbles as shown in FIG. 2 is formed on the surface layer portion.
  • a laser light guide having a high processing efficiency for the surface layer portion made of the resin composition for the light guide preform such as a carbon dioxide laser.
  • An infrared laser such as (CO 2 laser) is used, and its wavelength is, for example, 9.3 ⁇ m or 10.6 ⁇ m.
  • CO 2 laser the laser light irradiated by the light guide preform is efficiently absorbed, and the absorbed portion is heated, so that efficient laser irradiation processing is possible.
  • the carbon dioxide laser irradiation processing apparatus manufactured by Keyence Corporation CO 2 laser marker ML-Z9520T (wavelength: 9.3 .mu.m, average output: 20W) and the like.
  • the vertical cross-sectional shape (profile) of the surface layer 244 having bubbles can be easily changed by changing the laser output, the scanning speed, and the focal position (focus position) with respect to the main surface of the light guide preform. it can.
  • the surface light source device of the present embodiment includes an LED 22 as a point-like primary light source, a plate-shaped light guide 24 that guides light emitted from the LED, and light diffusion.
  • An element 26, a first light deflection element 28, a second light deflection element 30, and a light reflection element 32 are provided.
  • the light guide 24 has a thickness direction in the vertical direction in FIGS. 1 and 2, spreads in a direction perpendicular to the paper surface, and has a rectangular plate shape as a whole.
  • the light guide 24 has four side end surfaces. One of the pair of side end surfaces is a light incident end surface 241, and the LEDs 22 are arranged adjacent to each other so as to face the light incident end surface 241. Yes.
  • the light guide 24 has one light incident end face 241, but the present invention is not limited to this as long as at least one end face is a light incident end face. Both the pair of side end faces and the two pairs of side end faces may be used as the light incident end faces. In this case, the LEDs are arranged adjacent to each other so as to face all the light incident end faces.
  • the light guide preform is a laminated light guide preform
  • at least one end surface of the four side end surfaces of the light guide preform constituting the laminated light guide preform is It is a light incident surface.
  • the upper surface which is one of the two main surfaces substantially orthogonal to the light incident end surface 241 of the light guide 24 is a light emitting surface 242.
  • the main surface of the laminated light guide preform has two main types: a light guide preform side and a translucent sheet side.
  • the surface is conceivable, in the present invention, the main surface on either the light guide preform side or the translucent sheet side may be the light exit surface.
  • the light emission surface 242 is a smooth surface (mirror surface), but is not limited to this, and a prism shape, a microlens shape, or the like can be imparted to the light emission surface.
  • a plurality of LEDs 22 may be provided.
  • the plurality of LEDs 22 are arranged at an appropriate interval in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1 and that the directions of the maximum intensity light of the light emitted therefrom are parallel to each other.
  • a light emitting mechanism is formed on the main surface (back surface) 243 opposite to the light emitting surface 242 of the light guide 24.
  • the light emission mechanism may be formed on either the light emission surface or the back surface.
  • a light emitting mechanism can also be formed on the light emitting surface.
  • the surface on which the light emitting mechanism is formed is limited to the main surface on the light guide preform side.
  • the light emitting mechanism includes a surface layer 244 having bubbles formed in a partial region of the back surface 243. In the surface layer 244 having bubbles, a cross section (longitudinal cross section) including the direction of the normal line of the light emitting surface 242 or the back surface 243 has a concave shape.
  • the region where the surface layer 244 having bubbles is formed is composed of a plurality of dot-like regions on the back surface 243.
  • the dimensions of the dot-like region are, for example, a diameter of 30 to 1000 ⁇ m and a depth of 0.1 to 500 ⁇ m.
  • the surface layer 244 having bubbles preferably has a thickness of 1 to 50 ⁇ m.
  • the shape of the region where the surface layer 244 having bubbles is formed is not limited to the dot shape as described above, and may be a stripe-shaped region, that is, a linear or belt-shaped region. . Also in this case, the description of the shape of the cross section (vertical cross section) in the case of the dot shape applies to the shape of the cross section (vertical cross section) orthogonal to the extending direction of the stripe.
  • the surface layer 244 having bubbles can be formed by performing laser irradiation processing using the sheet-shaped light guide preform.
  • the change in the vertical cross-sectional shape (profile) of the surface layer 244 having bubbles changes the laser output, the scanning speed, and the focus position (focus position) on the main surface of the light guide preform in the manufacturing method as described later. This can be realized.
  • the surface layer 244 having bubbles contains a large number of bubbles, and the inside of the bubbles has a refractive index greatly different from that of the light guide material.
  • the surface layer 244 having bubbles functions as a non-uniform layer for light transmission and reflection, and functions as a light diffusion layer in its optical properties.
  • the light incident on the light incident end surface 241 and guided through the light guide is diffusely reflected by the surface layer 244 having bubbles, and a part of the light is allowed to be emitted from the light emitting surface 242. Then, the light exits from the light exit surface 242 toward the light exit surface 242.
  • the function of the surface layer 244 having such bubbles depends on the foaming state of the surface layer 244 having bubbles. If the formed bubbles are too small or the number of bubbles per unit area is too small, it is difficult to obtain a good light diffusion function.
  • a plurality of regions of the surface layer 244 having air bubbles on the back surface 243 can be provided.
  • the distribution can be made into random shape, a grid shape, a zigzag shape, or a close-packed form, for example.
  • region of the surface layer 244 which has a bubble is stripe shape, the distribution can be made into parallel stripe shape, for example.
  • the surface layer 244 having bubbles on the back surface 243 is formed in a part of the region, but the light guide for the surface light source device of the present invention is not limited to this, and the surface layer having bubbles is not limited to this. In some cases, it may be formed in a part or all of the light emitting surface or all of the back surface.
  • the light guide preform is a laminated light guide preform
  • the surface on which the light emitting mechanism is formed is limited to the main surface on the light guide preform side, so the light guide A surface layer having bubbles is formed in a part or all of the main surface on the preform side.
  • the light diffusing fine particles are mixed and dispersed in the light guide 24 in combination with the surface layer 244 having bubbles formed on the back surface 243 as described above. What was formed can be used.
  • the light emitting surface 242 or the back surface 243 may be provided with a shape such as a prism array or a cylindrical lens array.
  • the light guide 24 has a plate shape having a uniform thickness as a whole as shown in FIGS. 1 and 2 (thickness when the concave shape of the surface layer 244 having bubbles on the back surface 243 is ignored).
  • those having various cross-sectional shapes such as a rust-like one can be used so that the thickness gradually decreases from the light incident end surface 241 toward the opposite end surface.
  • the thickness of the light guide 24 is, for example, 0.3 to 30 mm.
  • the light diffusing element 26 is disposed on the light emitting surface 242 of the light guide 24 and is made of, for example, a light diffusing film. When the directivity of light emitted from the light exit surface 242 has a desired exit angle and viewing angle, the light diffusing element 26 may be omitted.
  • the first light deflection element 28 is disposed on the light diffusion element 26, and the second light deflection element 30 is disposed on the first light deflection element 28. That is, the light diffusing element 26 is interposed between the first light deflecting element 28 and the light emitting surface 242 of the light guide.
  • the first light deflection element 28 and the second light deflection element 30 include a light incident surface near the light guide 24 and a light output surface opposite to the light incident surface. It comprises a plurality of prism rows arranged in parallel. However, in the first light deflection element 28 and the second light deflection element 30, the extending directions of the plurality of prism rows on the light exit surface are orthogonal to each other.
  • the extending direction of the plurality of prism rows on the light exit surface of the first light deflection element 28 is parallel to the light incident end surface 241, and the plurality of prism rows on the light exit surface of the second light deflection element 30 are arranged.
  • the extending direction is perpendicular to the light incident end surface 241.
  • Both the extending direction of the plurality of prism rows on the light exit surface of the first light deflection element 28 and the extending direction of the plurality of prism rows on the light exit surface of the second light deflection element 30 are both relative to the light incident end surface 241. They may be diagonal and orthogonal to each other.
  • the thickness of the first light deflection element 28 and the second light deflection element 30 is, for example, 30 to 350 ⁇ m.
  • the first light deflection element 28 and the second light deflection element 30 may be omitted. Further, when the angle distribution of the light emitted from the light emitting surface 242 or the light emitted from the light diffusing element 26 can be used in a required application (for example, a signboard) without requiring light deflection.
  • the first light deflection element 28 or the second light deflection element 30 may be omitted.
  • the light reflecting element 32 for example, a plastic sheet (light reflecting sheet) having a metal vapor deposition reflecting layer on the surface can be used.
  • a reflective member also to end surfaces other than the end surface utilized as the light-incidence end surface of the light guide 24. FIG. When the amount of light emitted from the back surface 243 is small enough to be ignored, the light reflecting element 32 may be omitted.
  • the light emitting surface (second light deflection) of the surface light source device including the LED 22, the light guide 24, the light diffusion element 26, the first light deflection element 28, the second light deflection element 30, and the light reflection element 32 as described above.
  • a liquid crystal display device is configured by disposing a liquid crystal display element on the light emitting surface) of the element 30. The liquid crystal display device is observed by an observer through the liquid crystal display element from above in FIG.
  • the second light diffusing element is disposed adjacent to the light exit surface of the second light deflecting element 30 to suppress glare, luminance unevenness, and the like that cause deterioration in image display quality, and image display quality. Can be improved.
  • the mass average molecular weight of the resin was determined by the following measurement. 10 mg of the resin was added to 10 mL of tetrahydrofuran (THF) and allowed to stand still overnight to obtain a THF solution of the resin. Subsequently, the THF solution of the resin was used as a sample, and measurement was performed using liquid chromatography (trade name: HLC-8120, manufactured by Tosoh Corporation). In the measurement, TSK guard column Super HH manufactured by Tosoh Corp. was used for the guard column, and two TSK-Gel Super HM-H manufactured by Tosoh Corp. were used for the separation column. .
  • the solvent used was THF, the flow rate was 0.6 mL / min, the detector was a differential refractometer, the measurement temperature was 40 ° C., and the injection volume was 10 ⁇ L.
  • Polystyrene was used as the standard polymer.
  • ⁇ Measurement of thermal mass reduction temperature of resin composition For measurement of the thermal mass reduction temperature of the resin composition, a differential thermothermal mass simultaneous measurement device (TG / DTA: TG8120 (trade name) manufactured by Rigaku Corporation) was used. The sample mass was 5 mg, and the sample was heated to 100 ° C. at a rate of temperature increase of 20 ° C./min and held for 10 minutes in order to eliminate the influence of low-temperature volatile components. Thereafter, the mass decrease is measured while heating up to 650 ° C. at a rate of temperature increase of 5 ° C./min, and the mass decrease rate is 20%, 30% and 40% based on the mass after being held at 100 ° C. for 10 minutes. The temperature was set to 20%, 30%, and 40% thermal mass reduction temperature, respectively. All measurements were performed in an air atmosphere.
  • TG / DTA TG8120 (trade name) manufactured by Rigaku Corporation
  • the temperature was raised at a rate of 5 ° C./min from a state of 40 ° C. under simulated air flow, and the m / z 100 peak temperature and the peak temperature half-value width were measured for the mass-to-charge ratio m / z 100 in the generated decomposed gas.
  • the photoionization method was used for ionization of the decomposition gas.
  • ⁇ Measurement of 90% thermal mass reduction temperature of silicone compound> For the measurement of the 90% thermal mass decrease temperature of the silicone compound, a differential thermothermal mass simultaneous measurement device (TG / DTA: manufactured by Rigaku Corporation, trade name: TG8120) was used. The sample mass was 5 mg, and the sample was heated to 100 ° C. at a temperature increase rate of 20 ° C./min and held for 10 minutes in order to eliminate the influence of low-temperature volatile components. Thereafter, the mass decrease was measured while heating up to 650 ° C. at a temperature increase rate of 5 ° C./min, and the temperature at which the mass reduction rate was 90% was 90% based on the mass after being held at 100 ° C. for 10 minutes. It was set as the thermal mass decreasing temperature. All measurements were performed under a nitrogen atmosphere.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of an optical property evaluation method for a surface light source device, and shows a schematic diagram of an example of a measurement device used for luminance distribution evaluation.
  • the luminance distribution of the surface light source device configured using the light guide B for the surface light source device was evaluated by the following method.
  • An LED light source 440 one LED NS2W123B (trade name) manufactured by Nichia Corporation) that emits light at 20 mA by a constant current power supply 450 is applied to the light incident end face 402 of the light guide B for the surface light source device to be measured.
  • the reflective sheet 410 (UX (trade name, manufactured by Teijin DuPont Films Ltd.) thickness 225 ⁇ m) was placed on the back surface (lower surface in FIG. 3) opposite to the light exit surface (upper surface in FIG. 3).
  • a luminance meter 460 (BM-7 (trade name) manufactured by Topcon Co., Ltd.)
  • BM-7 (trade name) manufactured by Topcon Co., Ltd.
  • the light emitting surface normal direction was 0 degree
  • the direction of the light incident end surface 402 as viewed from the light emitting mechanism 401 was ⁇ (minus)
  • the opposite direction was + (plus). Based on this measurement result, the half-value angle width (degree) of the luminance distribution was obtained.
  • the light emitting quality of the surface light source device configured using the light guide B for surface light source device was evaluated by the following method using the measuring apparatus shown in FIG. 3 under the following conditions.
  • An LED light source 440 one LED NS2W123B (trade name) manufactured by Nichia Corporation) that emits light at 20 mA by a constant current power supply 450 is applied to the light incident end face 402 of the light guide B for the surface light source device to be measured.
  • the reflection sheet 410 (UX (trade name) manufactured by Teijin DuPont Films Ltd., thickness 225 ⁇ m) was disposed on the back surface opposite to the light exit surface. Further, although not shown in FIG. 3, as shown in FIG.
  • the diffusion sheet (26) as the light diffusion element and the first and second elements are adjacent to the light guide light exit surface (242).
  • a prism sheet (28, 30) as a light deflection element was disposed.
  • the prism sheet was disposed in a direction in which the prism row forming surface was directed to the opposite side (upward) from the light emitting surface (242) of the light source B (24) for the surface light source device. That is, the prism sheet (28, 30) includes a light incident surface near the light guide B (24) for the surface light source device and a light output surface opposite to the light incident surface. It comprises a plurality of prism rows.
  • the diffusion sheet (26) As the diffusion sheet (26), a high-intensity diffusion film for LCD backlight (trade name: Light Up 100GM3) manufactured by Kimoto Co., Ltd., and as a prism sheet (28, 30), a brightness enhancement film manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd. (Trade name: Vikuiti BEFII 90/50) was used.
  • the second prism sheet (30) is guided in the prism row and the light guide so that the prism row and the light guide light incident end face 402 (241) are parallel to each other. They are arranged so that their directions are parallel to each other (that is, the prism row and the light guide light incident end face 402 (241) are perpendicular to each other).
  • the LED 440 was caused to emit light, and the light emission quality was evaluated by visually confirming whether or not the concave dots formed by laser etching were visible.
  • X A dot was visually recognized.
  • ⁇ Dot was not visible and good surface emission was obtained.
  • Example 1 Polypropylene manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. as a thermal decomposition accelerator for methacrylic resin pellets (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name: Acrypet VH000, Mw: 86,000, methyl methacrylate unit 90 mass% or more) After adding 500 mass ppm of dimethylsiloxane SH200C FLUID 100CS, the mixture was stirred for 30 seconds at a stirring blade speed of 1,000 rpm using a super mixer SMV-20 (trade name) manufactured by Kawata Co., Ltd., to obtain an additive mixed pellet. .
  • the obtained resin composition was dried for 24 hours at 80 ° C. with a SBD-150AS type dehumidifying dryer manufactured by STEC, and then AUTOSHOT T Model 100D (trade name) manufactured by FANUC CORPORATION was used.
  • a resin molded body having a width of 100 mm, a length of 100 mm, and a thickness of 3 mm was produced by injection molding.
  • the mold temperature at this time is 60 ° C.
  • the cylinder temperatures are C 1 250 ° C., C 2 250 ° C., C 3 250 ° C. and C 4 250 ° C.
  • the injection speed is 20 mm / second
  • the injection pressure (holding pressure) is 70 MPa.
  • the holding time was 20 seconds
  • the weighing was 30 mm
  • the cooling time was 30 seconds
  • the cycle was 45 seconds.
  • an annealed molded product was obtained after performing an annealing treatment to remove distortion during molding of the obtained molded product.
  • two stainless steel plates having an outer dimension of 100 mm ⁇ 100 mm, an inner dimension of 80 mm ⁇ 80 mm, and a thickness of 3 mm are used to sandwich the upper and lower surfaces of the molded product, and the periphery of the stainless steel plate is sandwiched and fixed by a clip. Heating was performed at 120 ° C. for 16 hours in a dryer, and further heating was performed at 130 ° C. for 16 hours.
  • Table 1 shows the results of evaluation using an 80 mm ⁇ 80 mm ⁇ thickness 3 mm light guide preform obtained by cutting a peripheral portion sandwiched between 100 mm ⁇ 100 mm stainless steel plates of the obtained annealed molded product. Show.
  • a 60 mm ⁇ 30 mm test piece as shown in FIG. 4B was cut out from the light guide preform.
  • a carbon dioxide laser manufactured by Keyence Corporation, product name: ML-Z9520T (wavelength: 9.3 ⁇ m, average output) is provided on the surface of the test piece facing the light emitting surface 310 (the surface opposite to the light emitting surface). : 20 W)
  • the laser irradiation processing was performed under the condition that the laser focal position was matched to the surface of the resin molded body at an output of 80% and a scanning speed of 500 mm / second, and the light shown in FIGS. 4B and 4C A light guide having an emission mechanism 301 was obtained.
  • the evaluation results of the light guide are shown in Table 1.
  • the pattern formed by laser irradiation processing was a pattern in which 13 dot shapes were arranged at a pitch of 0.5 mm in the direction parallel to the light incident end face, as shown in the enlarged view of FIG. Further, the laser irradiation processing area was an area of 6.5 mm ⁇ 6.5 mm centered at a position 40 mm from the light incident end face 320 and 15 mm from the side end face of the test piece. Further, the end surface opposite to the light incident end surface was subjected to light shielding treatment by applying black ink.
  • Example 2 Polypropylene manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. as a thermal decomposition accelerator for methacrylic resin pellets (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name: Acrypet VH000, Mw: 86,000, methyl methacrylate unit 90 mass% or more) After adding 100 mass ppm of dimethylsiloxane SH200C FLUID 100CS, the mixture was stirred for 30 seconds at a stirring blade speed of 1,000 rpm using a super mixer SMV-20 (trade name) manufactured by Kawata Co., Ltd. to obtain an additive mixed pellet. .
  • a 120 ⁇ m thick portion was cut from the surface of the obtained resin molded body with an end mill (manufactured by Union Tool Co., Ltd., carbide end mill CPR2060-12 (trade name)), and a 120 ⁇ m thick sheet (this light guide) (Preliminary product) was prepared. Also, injection molding was carried out in the same manner as in Example 1 using methacrylic resin pellets (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name: Acrypet VH000, Mw: 86,000, methyl methacrylate unit 90 mass% or more). The obtained resin molding (transparency sheet) was prepared. Next, these were hot-pressed using AH-2003 (trade name) manufactured by AS ONE Co., Ltd.
  • the layer containing the acrylic resin composition containing the thermal decomposition accelerator of the obtained laminated light guide preform (the present light guide preform) was subjected to laser processing in the same manner as in Example 1 to obtain the foam layer. The state was observed and evaluated with a microscope. The results are shown in Table 1.
  • the resin contains a resin having a mass average molecular weight of 60,000 to 150,000, a 30% thermal mass reduction temperature of 310 ° C. or less, a 40% thermal mass reduction temperature and a 20% thermal
  • a light guide preform having a resin composition having a mass decrease temperature difference of 7 ° C. or less on the surface a surface foamed layer is formed by laser irradiation processing, and a pattern with good light scattering properties can be formed. Recognize. However, in the resin molded body that deviates from the above conditions, it was not confirmed at all whether or not there was a slight gap in the laser-processed portion, and a product having good light diffusibility was not obtained.
  • Examples 3 to 8 and Comparative Examples 3 and 4 For the methacrylic resin pellets (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name: Acrypet VH000, methyl methacrylate unit 90% by mass or more), the concentration of the silicone compounds listed in Table 2 as thermal decomposition accelerators is shown in Table 2. And a resin composition was obtained in the same manner as in Example 1.
  • the obtained resin composition was injection molded by the same method as in Example 1 and then annealed to obtain a light guide preform.
  • the obtained light guide preform was laser processed in the same manner as in Example 1 to obtain a light guide.
  • Example 3 to 8 and Comparative Examples 3 and 4 the type of silicone compound added, the amount added (concentration [mass base]) and 90% thermal mass reduction temperature, the resulting bubbles in the light guide B for the surface light source device Table 2 shows the thickness of the surface layer having the half-width, the half-value angle width of the luminance distribution, and the light emission quality evaluation result of the surface light source device.
  • the types A to F of the silicone compounds shown in Table 2 are as follows.
  • D Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. polydimethylsiloxane KF96A-50CS
  • FIG. 5 shows an observation result (SEM photograph) of the surface and cross section of the concave portion of the light guide B for the surface light source device.
  • the surface layer having bubbles has a fine structure such as a cracked shape, a depressed hole shape, or a hollow inclusion shape, and includes the bubbles in the fine structure.
  • a comparative example using a light guide for a surface light source device of Comparative Example 3 to which no silicone compound is added and a silicone compound having a 90% thermal decomposition temperature of less than 250 ° C. in thermal mass reduction (TG / DTA) measurement In the light guide for surface light source device No. 4, fine irregularities can be observed on the surface of the recess, but no bubbles are observed in the cross section, and it can be seen that no surface layer having bubbles is formed.
  • the light guides for surface light source devices of Examples 3 to 8 having the surface layer having bubbles on the surface of the recesses have broad luminance distribution characteristics with a wide half-value angle width. For this reason, when the surface light source device is configured in combination with an optical element, the recessed dots corresponding to the surface layer having bubbles are not easily seen, and high-quality light emission is obtained.
  • the half-value angle width is extremely narrow, and only an output pattern with strong directivity can be obtained.
  • the surface light source device is configured in combination with the optical element in the same manner as in the light guides for the surface light source devices of Examples 3 to 8, the recessed dots are easily visible and high-quality light emission cannot be obtained. .
  • high efficiency light can be obtained by using the resin composition for a light guide preform, the light guide preform, the laminated light guide preform, and the light source for the surface light source device of the present invention.
  • a light emitting mechanism having a diffusing function can be easily obtained, whereby a high-quality surface light source device can be easily obtained.
  • LED 24 Light guide 241: Light incident end face 242: Light exit face 243: Back face 244: Surface layer 26 having bubbles 26: Light diffusion element 28: First light deflection element 30: Second light deflection element 32: Light reflection Element B: Surface light source device light guide 301: Light emitting mechanism 310: Light emitting surface 320: Light incident end surface 401: Light emitting mechanism 402: Light incident end surface 410: Reflective sheet 440: LED light source 450: Constant current power supply 460: Luminance meter

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Abstract

　本発明は、成形品の表面にレーザー照射加工により光散乱効果が大きい発泡層を安価に形成することが可能な導光体予備成形物用樹脂組成物に関し、より詳細には、質量平均分子量が６万～１５万である樹脂を含有し、空気下において１００℃の状態から５℃／分の昇温速度で熱質量測定を行ったときの３０％熱質量減少温度が３１０℃以下であり、４０％熱質量減少温度と２０％熱質量減少温度の差が７℃以下である導光体予備成形物用樹脂組成物、又は、質量平均分子量が６万～１５万である樹脂及び窒素下において１００℃の状態から５℃／分の昇温速度で熱質量測定を行ったときの９０％熱質量減少温度が２５０℃以上６５０℃以下であるシリコーン化合物を含有する導光体予備成形物用樹脂組成物に関するものである。

Description

導光体予備成形物用樹脂組成物、導光体予備成形物、積層導光体予備成形物、面光源装置用導光体及び面光源装置
　本発明は、導光体予備成形物用樹脂組成物、導光体予備成形物、積層導光体予備成形物、面光源装置用導光体及び面光源装置に関するものである。
　液晶表示装置に用いられる液晶パネル背面に配置されるバックライトには、液晶表示装置のコンパクト化の観点からエッジライト方式のものが多用されている。
　エッジライト方式のバックライトにおいては、矩形板状の導光板の少なくとも一つの端面が光入射端面として用いられている。光入射端面には、光入射端面に沿って直管型蛍光ランプ等の線状の一次光源又は発光ダイオード（ＬＥＤ）等の点状の一次光源が配置されている。一次光源から発せられた光は導光板の光入射端面に入射された後、導光板内部へと導入され、導光板の二つの主表面のうちの一方の光出射面から出射される。導光板の光出射面から出射した光は、光出射面上に配置される光拡散フィルム等の光拡散素子及びプリズムシート等の光偏向素子により拡散され、所要の方向へと偏向される。
　導光板の二つの主表面のうちの他方の裏面には、裏面から出射した光を導光板に戻すために、裏面に対向して光反射シート等の光反射素子が配置される。
　導光体の光出射面又は裏面には、光を出射させるための機能を有する光出射機構が形成される。光出射機構には、例えば適度に荒らされた粗面又は多数のレンズ列を配列したレンズ列形成面のような微小凹凸構造が用いられる。
　このような微小凹凸構造を形成する方法として、例えば、ブラスト又は切削等により表面に凹凸形状が形成された成形用型部材を使用した成形装置を用いて樹脂成形体を成形して樹脂成形体の表面に凹凸形状を転写させる方法及び樹脂成形体の表面に発泡層を形成する方法が挙げられる。
　例えば、特許文献１にはキャスト重合で製造された高分子量のメタクリル系樹脂からなる板状の導光体予備成形物の主表面にレーザー照射加工により発泡表面層を形成する方法が提案されている。
　また特許文献２には、熱可塑性樹脂成形体に、二酸化炭素及び／又は窒素を含浸させた後、レーザーを照射する方法が提案されている。
特開２０１２－９１６０号公報 国際公開第２００８／０２６３７３号
　しかしながら、特許文献１の技術では、キャスト重合で得られたアクリル樹脂を使用した板状の導光体予備成形物の主表面に表面発泡層を形成することは可能であるが、押出成形や射出成形に適したアクリル樹脂を使用した成形品の表面に発泡層を形成することはできず、光散乱効果の良好な導光体が得られないという問題点があった。
　また、特許文献２の技術では、レーザー照射の前に二酸化炭素及び／又は窒素を含浸させる工程が必要となり、コスト高につながるという問題があった。
　本発明は上記の従来技術の問題点を解決し、成形性の良好なアクリル樹脂においても、レーザー照射加工により発泡層を形成し、良好な光散乱パターンを安価で形成できる導光体予備成形物用樹脂組成物を提供することを目的とする。
　前記課題は、以下の発明［１］～［１７］によって解決される。
［１］　質量平均分子量が６万～１５万である樹脂を含有し、空気下において１００℃の状態から５℃／分の昇温速度で熱質量測定を行ったときの３０％熱質量減少温度が３１０℃以下であり、４０％熱質量減少温度と２０％熱質量減少温度の差が７℃以下である導光体予備成形物用樹脂組成物。
［２］　ヘリウム８０質量％及び酸素２０質量％を含有する擬似空気流下で、４０℃の状態から５℃／分の昇温速度で加熱した際に発生する物質を光エネルギーによるイオン化法で質量分析を行なったときの質量電荷比ｍ／ｚ１００を示すピークの中で最大のピークのピーク温度が３１０℃以下であり、ピーク温度半値幅が２５℃以下である［１］に記載の導光体予備成形物用樹脂組成物。
［３］　質量平均分子量が６万～１５万である樹脂及び窒素下において１００℃の状態から５℃／分の昇温速度で熱質量測定を行ったときの９０％熱質量減少温度が２５０℃以上６５０℃以下であるシリコーン化合物を含有する導光体予備成形物用樹脂組成物。
［４］　シリコーン化合物がジメチルシリコーンオイルである［３］に記載の導光体予備成形物用樹脂組成物。
［５］　樹脂が、メタクリル酸メチル単位３０～１００質量％及びその他の単量体単位０～７０質量％を含有する重合体である［１］～［４］のいずれかに記載の導光体予備成形物用樹脂組成物。
［６］　［１］～［５］のいずれか一項に記載の導光体予備成形物用樹脂組成物から得られるシートである導光体予備成形物。
［７］　［６］に記載の導光体予備成形物を、別の透光性シートに積層した積層体である積層導光体予備成形物。
［８］　導光体予備成形物用樹脂組成物の押出成形又は射出成形により得られるシートである［６］に記載の導光体予備成形物。
［９］　導光体予備成形物が導光体予備成形物用樹脂組成物の押出成形又は射出成形により得られたシートである［７］に記載の積層導光体予備成形物。
［１０］　［６］又は［８］に記載の導光体予備成形物の少なくとも１つの端面を光入射端面とし、導光体予備成形物の２つの主面の一方を光出射面とし、他方の主面を裏面とする面光源装置用導光体であって、光出射面若しくは裏面の一部又は全体の領域に気泡を有する表面層が形成されている面光源装置用導光体。
［１１］　［７］又は［９］に記載の積層導光体予備成形物を構成する導光体予備成形物の少なくとも１つの端面を光入射端面とし、積層導光体予備成形物の２つの主面のうち導光体予備成形物側又は透光性シート側の主面を光出射面とする面光源装置用導光体であって、導光体予備成形物側の主面の一部又は全体の領域に気泡を有する表面層が形成されている面光源装置用導光体。
［１２］　表面層の厚みが１～５０μｍである［１０］又は［１１］に記載の面光源装置用導光体。
［１３］　表面層が、光出射面又は裏面の法線方向を含む断面において凹形状を有するものである［１０］～［１２］のいずれかに記載の面光源装置用導光体。
［１４］　表面層がレーザー照射加工により形成された［１０］～［１３］のいずれかに記載の面光源装置用導光体。
［１５］　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［１４］に記載の面光源装置用導光体。
［１６］　赤外レーザーが炭酸ガスレーザーである［１５］に記載の面光源装置用導光体。
［１７］　［１０］～［１６］のいずれかに記載の面光源装置用導光体の光入射端面に隣接して一次光源が配置された面光源装置。
　本発明により、成形品の表面にレーザー照射加工により光散乱効果が大きい発泡層を安価に形成することが可能であり、液晶表示装置等の導光体として好適である。
本発明の面光源装置の一実施形態を示す模式的構成図である。 図１の面光源装置における導光体を示す模式的部分断面図である。 面光源装置の光学特性の評価方法の説明図である。 図４（ａ）は、面光源装置用導光体サンプルにおける光出射機構の拡大図であり、図４（ｂ）は、面光源装置用導光体サンプルの正面図であり、図４（ｃ）は、面光源装置用導光体サンプルの側面図である。 実施例３～８並びに比較例３及び４において得られた面光源装置用導光体の光出射機構となる気泡を有する表面層又は凹部を示すＳＥＭ平面図及びＳＥＭ断面図である。
樹脂
　本発明で使用される樹脂（以下、「本樹脂」という）は本発明の導光体予備成形物用樹脂組成物（以下、「本樹脂組成物」という）に含有されるものである。
　本樹脂の質量平均分子量（以下、「Ｍｗ」という）は６万～１５万である。Ｍｗを６万～１５万とすることで、射出成形や押出成形において成形性を良好とすることができる。Ｍｗの上限値は、１０万以下が好ましい。
　本樹脂としては、例えば、メタクリル酸メチル単独重合体またはメタクリル酸メチルを主成分とする単量体混合物の共重合体が挙げられる。なかでも、メタクリル酸メチル単位３０～１００質量％及びその他の単量体単位０～７０質量％を含有する重合体であることが好ましい。メタクリル酸メチル単位を３０質量％以上とすることで、得られる導光体の透明性が向上する傾向にある。
　その他の単量体としては、例えば、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ－プロピル、メタクリル酸ｉｓｏ－プロピル、メタクリル酸ｎ－ブチル、メタクリル酸ｉｓｏ－ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ－ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸－２－エチルヘキシル、メタクリル酸ベンジル等のメタクリル酸エステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ－プロピル、アクリル酸ｉｓｏ－プロピル、アクリル酸ｎ－ブチル、アクリル酸ｉｓｏ－ブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ－ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸－２－エチルヘキシル、アクリル酸ベンジル等のアクリル酸エステル及びスチレン、α－メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体が挙げられる。なお、これらその他の単量体は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
本樹脂組成物
　第１の本樹脂組成物は、質量平均分子量が６万～１５万である樹脂を含有し、空気下において１００℃の状態から５℃／分の昇温速度で熱質量測定を行ったときの３０％熱質量減少温度が３１０℃以下であり、４０％熱質量減少温度と２０％熱質量減少温度の差が７℃以下の値を示す。本樹脂組成物の３０％熱質量減少温度が３１０℃以下であり、４０％熱質量減少温度と２０％熱質量減少温度の差が７℃以下であると、本樹脂組成物から得られるシートである導光体予備成形物（以下、「本導光体予備成形物」という）等の成形体（以下、「本成形体」という）のレーザー発泡性が良好となる。
　第１の本樹脂組成物は、本成形体のレーザー照射加工による表面発泡層の形成性の点で、表面に、ヘリウム８０質量％及び酸素２０質量％を含有する擬似空気流下で、４０℃の状態から５℃／分の昇温速度で加熱した際に発生する物質を光エネルギーによるイオン化法で質量分析を行なったときの質量電荷比ｍ／ｚ１００を示すピークの中で最大のピークのピーク温度が３１０℃以下であり、ピーク温度半値幅が２５℃以下であるものが好ましい。
　ｍ／ｚ１００ピーク温度及びピーク温度半値幅が上記の条件を満足する本樹脂組成物を使用することにより、レーザー照射加工により本導光体予備成形物の表面における発泡性が良好となり、光散乱性が良好となる傾向にある。
　レーザー照射加工により本導光体予備成形物の表面に良好な光散乱性を付与するためには、レーザー照射により本導光体予備成形物の表面に多くの発泡層を形成する必要がある。従って、より良好な発泡層の形成が可能な本成形体はレーザー照射加工時にはより多くの本導光体予備成形物の分解物ガスが発生する。
　本発明においては、本樹脂組成物に含有される樹脂としてメタクリル酸メチル単位３０～１００質量％及びその他の単量体単位０～７０質量％を含有する重合体を使用する場合には、本樹脂組成物の分解物ガス成分としてメタクリル酸メチル成分を示す質量電荷比ｍ／ｚ１００の検出状態を評価することにより本導光体予備成形物の表面における発泡層の形成状況を判断することができる。
　本発明においては、ｍ／ｚ１００ピーク温度としては、レーザー照射加工時の分解物ガス発生の点で、２００℃以上が好ましい。また、ピーク温度半値幅は、レーザー加工性の点で、１℃以上が好ましい。
　尚、本発明において、ピーク温度半値幅とは、質量電荷比ｍ／ｚ１００を示すピークの中で最大のピークにおける最大検出量の５０％以上の検出量となる温度領域を示す値をいう。
　第１の本樹脂組成物には、例えば、本樹脂の含有量が５０質量％以上１００質量％以下の樹脂組成物が挙げられるが、本樹脂１００質量部に対して熱分解促進剤を０．０００１～１質量部、好ましくは０．０００１～０．５質量部含有する樹脂組成物を用いてもよい。
　上記熱分解促進剤としては、例えば、窒素下において１００℃の状態から５℃／分の昇温速度で熱質量測定を行ったときの９０％熱質量減少温度が２５０℃以上６５０℃以下であるシリコーン化合物（以下、「本シリコーン化合物」という）が好ましい。第１の本樹脂組成物中に本シリコーン化合物を含有することで、レーザー発泡性が良好となる傾向にある。
　本シリコーン化合物としては、例えば、ジメチルシリコーンオイルが挙げられる。
　本シリコーン化合物の具体例としては、東レ・ダウコーニング（株）製のＳＨ２００　Ｃ　ＦＬＵＩＤ　１００ＣＳ（商品名）及び信越化学工業（株）製のＫＦ９６Ａ－３０ＣＳ（商品名）等が挙げられる。
　第１の本樹脂組成物中の本シリコーン化合物の含有量は、１０，０００質量ｐｐｍ以下が好ましい。本シリコーン化合物の含有量が１０，０００質量ｐｐｍ以下で本成形体の透明性が良好となる傾向がある。また、本樹脂組成物中の本シリコーン化合物の含有量は、５０質量ｐｐｍ以上が好ましい。本シリコーン化合物の含有量が５０質量ｐｐｍ以上で、本成形体の表面に光を散乱させるに十分な発泡が得られる傾向にある。
　また、第２の本樹脂組成物は、質量平均分子量が６万～１５万である樹脂と、窒素下において１００℃の状態から５℃／分の昇温速度で熱質量測定を行ったときの９０％熱質量減少温度が２５０℃以上６５０℃以下であるシリコーン化合物とを含有する。第２の本樹脂組成物中に本シリコーン化合物を含有することで、本成形体のレーザー発泡性が良好となる。
　なお、第２の本樹脂組成物で使用されるシリコーン化合物は、第１の本樹脂組成物において説明したものと同一であり、その含有量も同一の範囲が好適である。
　また、第２の本樹脂組成物において、本樹脂１００質量部に対する本シリコーン化合物の含有量は、０．０００１～１質量部であることが好ましく、０．０００１～０．５質量部であることが更に好ましい。
　第１及び第２の本樹脂組成物（以下、単に「本樹脂組成物」という）には必要に応じて紫外線吸収剤、離型剤、酸化防止剤等の各種添加剤を添加することができる。
　紫外線吸収剤としては、例えば、２－（５－メチル－２－ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール，２－［２－ヒドロキシ－３，５－ビス（α，α’－ジメチルベンジル）フェニル］ベンゾトリアゾール，２－（３，５－ジ－ｔ－アミル－２－ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、２－ヒドロキシ－４－メトキシベンゾフェノン，２，２’－ジヒドロキシ－４－メトキシベンゾフェノン，２－ヒドロキシ－４－ｎ－オクトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤及びフェニルサリシレート，４－ｔ－ブチルフェニルサリシレート等のサリチル酸系紫外線吸収剤が挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を併せて使用することができる。
　離型剤としては、例えば、グリセリンモノステアレート等のグリセリン脂肪酸エステル、ステアリルアルコール等の高級アルコール及びステアリン酸等の高級脂肪酸が挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を併せて使用することができる。
　酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤及びフォスファイト系酸化防止剤が挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を併せて使用することができる。
　なお、本樹脂組成物は、例えば、本樹脂と、必要に応じて適宜選択される各種添加剤とを混合することにより調製できる。
　本樹脂組成物の質量分析において、本樹脂組成物の加熱には、例えば、熱質量分析計（ＴＧ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｅｒ）及び示差熱熱質量同時測定装置（ＴＧ／ＤＴＡ）を用いることができる。
　前述の条件で本樹脂組成物を加熱したときに発生する物質は本樹脂組成物の分解物である。
　分解物としては、例えば、本樹脂組成物に使用される樹脂の原料である単量体成分、二酸化炭素及び水が挙げられる。
　本発明において、質量電荷比ｍ／ｚ１００のピーク温度及びピーク温度半値幅を測定する場合、上記の分解物は速やかに質量分析計（ＭＳ：Ｍａｓｓ　Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）へ導入される。
　本発明においては、本樹脂組成物の分解物を発生させる熱質量分析計と質量分析計をつなぐインターフェースで本樹脂組成物の分解物の吸着を抑制する点で、熱質量分析計と質量分析計の結合距離はできるだけ短い方が好ましく、（株）リガク製のＴｈｅｒｍｏＭａｓｓ　Ｐｈｏｔｏ（商品名）のように、熱質量分析計と質量分析計が一体となったものを使用するのが好ましい。
　熱質量分析計と質量分析計が一体となった装置では、熱質量分析計内で試料を加熱することによって発生した分解物ガスが質量分析計のイオン化室へ運ばれ、分解物ガスに光が照射されて光イオン化が行なわれる。生成されたイオンはイオン分離手段によって質量電荷比ごとに分離され、イオン検出手段によって検出され、質量電荷比ごとのイオン強度が求められる。
　本発明においては、本樹脂組成物の質量分析は、光エネルギーによる光イオン化法（ＰＩ：Ｐｈｏｔｏ　Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ）で実施される。
　光イオン化法は、分解物ガスに光を照射したときに光の電磁波エネルギーを吸収することによって分子をイオン化する方法で、加速電圧を用いて試料分子に衝撃を与えてイオン化する電子衝撃イオン化法（ＥＩ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｉｍｐａｃｔ　Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ）よりイオン化エネルギーが低いために、分解物ガスの分解やフラグメントイオン化が起こりにくい点で好ましい。
　本発明において、イオン化に使用される光としては、質量電荷比ｍ／ｚ１００のイオン化に適している点で、紫外線（波長１０～３８０ｎｍ）が好ましい。
　光源としては、重水素ランプ（１２１．５６７ｎｍ、ｈ＝１０．２ｅＶ）が好ましい。
　本発明に使用される質量分析計としては、例えば、上述のガスをイオン化するイオン化部、発生したイオンを質量電荷比ごとに分離するイオン分離部及びイオン強度を検出するイオン検出部を有するものを使用することができる。
　イオン分離部におけるイオン分離手段としては、例えば、（１）四重極に印加する高周波電圧の周波数を変化させながらイオンを分離する四重極分離方式、（２）イオンを電場及び磁場中に通すことによって分離する電場方式、（３）イオンに所定の力を加えてイオンを飛行させて検出器に到達するまでの時間の差によってイオンを分離する飛行時間方式及び（４）四重極を応用したイオントラップ方式といった各種イオン分離方式を適用できる。
導光体予備成形物
　本発明の導光体予備成形物（以下、本導光体予備成形物という）は、本樹脂組成物から得られるシートである。なお、本発明において、シートは、厚さが５０μｍ以上、３０ｍｍ以下である。
　本導光体予備成形物は、本樹脂組成物を使用してシートを得た後に所望のサイズに切断して所要寸法のものを得ることができる。
　本発明においては、本樹脂組成物から得られる本成形体を使用して、本成形体をシート状に成形したものを使用することができる。
　シートの切断の際に、切断端面を鏡面に加工してもよい。
　切断の方法としては、例えば、ランニングソー、パネルソー及びレーザー光を用いる方法が挙げられる。
　切断端面の鏡面化には、サンドペーパーを用いる研磨方法、アルミナ等の公知の研磨剤で研磨する方法、切断端面にダイヤモンド刃を回転接触させるプラビューティー等の公知の方法を用いることができる。
　本樹脂組成物をシート状に成形する方法としては、例えば、押出成形法、射出成形法及び熱プレス成形法が挙げられる。
　本導光体予備成形物は、例えば、以下の方法により得ることができる。
　まず、本樹脂組成物のペレットを得る。ペレットを製造する方法としては、例えば、本樹脂を得るためのモノマーを含む原料中に熱分解促進剤を分散したものを重合して得られる本樹脂組成物を押出機に投入してペレットを得る方法及び樹脂と熱分解促進剤を混合したものを押出機に投入してペレットを得る方法が挙げられる。
　次いで、得られたペレットを用いて射出成形、押出成形、熱プレス成形等の成形方法によりシート状の導光体予備成形物を得る。
積層導光体予備成形物
　本発明の積層導光体予備成形物（以下、本積層導光体予備成形物という）は、本導光体予備成形物を別の透光性シートに積層した積層体である。
　別の透光性シートとは、本導光体予備成形物と異なる透光性シートであって、例えば、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、ＭＳ樹脂（メチルメタクリレート・スチレン共重合体樹脂）等のスチレン含有樹脂等の透明樹脂のシートが挙げられる。
　本積層導光体予備成形物の製造方法としては、例えば、本樹脂組成物のペレットと透光性シートの原料となる樹脂を同時に押出してシート状に成形する方法及び本導光体予備成形物と透光性シートを熱プレス成形して積層体とする方法が挙げられる。
面光源装置用導光体及び面光源装置
　次に、本発明による面光源装置用導光体及び面光源装置の実施形態につき、説明する。
　図１は本発明による面光源装置の一実施形態を示す模式的構成図であり、図２はその面光源装置における導光体を示す模式的部分断面図である。
　以上のようにして得られた導光体予備成形物の主表面（導光体予備成形物が積層導光体予備成形物である場合には、積層導光体予備成形物を構成する導光体予備成形物の露出面からなる主表面）に対して、レーザー光照射による加工（レーザー照射加工）を行い、導光体予備成形物用樹脂組成物からなる導光体予備成形物主表面の表層部に図２に示されているような気泡を有する表面層２４４を形成する。
　レーザー照射加工に使用されるレーザーとしては、導光体予備成形物の導光体予備成形物用樹脂組成物からなる表層部に対する加工効率の良いものを使用することが好ましく、例えば、炭酸ガスレーザー（ＣＯ２レーザー）等の赤外レーザーが使用され、その波長は、例えば、９．３μｍや１０．６μｍである。赤外レーザーを用いることにより、導光体予備成形物が照射されたレーザー光を効率的に吸収し、吸収した部位が加熱されるため、効率的なレーザー照射加工が可能となる。炭酸ガスレーザー照射加工装置としては、キーエンス社製ＣＯ２レーザーマーカー　ＭＬ－Ｚ９５２０Ｔ（波長：９．３μｍ、平均出力：２０Ｗ）が挙げられる。
　気泡を有する表面層２４４の縦断面形状（プロファイル）は、導光体予備成形物の主表面に対するレーザーの出力、走査速度、焦点位置（フォーカス位置）を変化させることで、容易に変化させることができる。
　図１に示されているように、本実施形態の面光源装置は、点状の一次光源としてのＬＥＤ２２と、該ＬＥＤから発せられる光を導光する板状の導光体２４と、光拡散素子２６と、第１の光偏向素子２８と、第２の光偏向素子３０と、光反射素子３２とを備えている。
　導光体２４は、図１及び図２における上下方向を厚み方向としており、紙面と垂直の方向に広がりをもっており、全体として矩形板状をなしている。導光体２４は、４つの側端面を有しており、そのうちの１対の側端面のうちの一方が光入射端面２４１とされ、光入射端面２４１と対向するようにＬＥＤ２２が隣接配置されている。尚、本実施形態では導光体２４が１つの光入射端面２４１を有するが、本発明は少なくとも１つの端面が光入射端面であればよいため、これに限定されるものではなく、所望により１対の側端面の双方、２対の側端面の全て、を光入射端面としてもよい。この場合、全ての光入射端面と対向するようにＬＥＤが隣接配置される。なお、導光体予備成形物が積層導光体予備成形物である場合には、積層導光体予備成形物を構成する導光体予備成形物の４つの側端面のうち少なくとも１つの端面が光入射面である。
　導光体２４の光入射端面２４１に略直交する２つの主表面のうちの一方である上面が光出射面２４２とされている。なお、導光体予備成形物が積層導光体予備成形物である場合、積層導光体予備成形物の主表面は、導光体予備成形物側と透光性シート側の２種類の主表面が考えられるが、本発明においては、導光体予備成形物側及び透光性シート側のどちらの主表面が光出射面であってもよい。本実施形態では該光出射面２４２は、平滑面（鏡面）からなるが、これに限定されるものではなく、光出射面にプリズム形状やマイクロレンズ形状等を付与することができる。
　尚、ＬＥＤ２２は、複数設けられていてもよい。この場合、複数のＬＥＤ２２は、図１の紙面と垂直の方向に適宜の間隔をもって配置され、それらから発せられる光の最大強度光の方向が互いに平行となるように配置するのが好ましい。
　導光体２４の光出射面２４２と反対側の主面（裏面）２４３には、光出射機構が形成されている。なお、本発明の面光源装置用導光体においては、光出射面及び裏面のどちらの面に光射出機構が形成されていてもよいため、これに限定されるものではなく、導光体の光出射面に光出射機構を形成することもできる。但し、導光体予備成形物が積層導光体予備成形物である場合においては、光出射機構が形成される面が導光体予備成形物側の主面に限定される。光出射機構は、裏面２４３の一部の領域において形成された気泡を有する表面層２４４からなる。気泡を有する表面層２４４は、光出射面２４２または裏面２４３の法線の方向を含む断面（縦断面）が凹形状をなしている。
　気泡を有する表面層２４４が形成されている領域は、裏面２４３における複数のドット状領域からなる。このドット状領域の寸法は、たとえば、径が３０～１０００μｍであり、深さが０．１～５００μｍである。また、気泡を有する表面層２４４は、厚みが１～５０μｍであるのが好ましい。
　尚、気泡を有する表面層２４４が形成されている領域の形状は、以上のようなドット状に限定されるものではなく、ストライプ状領域すなわち線状または帯状の領域からなるものであってもよい。この場合においても、ストライプの延在方向と直交する断面（縦断面）の形状について、上記ドット状の場合の断面（縦断面）の形状についての説明が当てはまる。
　気泡を有する表面層２４４は、シート状の本導光体予備成形物を用いて、レーザー照射加工を行うことで、形成することができる。
　気泡を有する表面層２４４の縦断面形状（プロファイル）の変化は、後述のような製造方法において、導光体予備成形物の主表面に対するレーザーの出力、走査速度及び焦点位置（フォーカス位置）を変化させることで、実現することができる。
　気泡を有する表面層２４４は、多数の気泡を含んでおり、気泡内部は導光体材料とは屈折率が大きく異なる。かくして、気泡を有する表面層２４４は光の透過及び反射に対する不均一層として機能し、その光学的性質において光拡散層として機能する。これにより、光入射端面２４１に入射し、導光体内部を導光される光は、気泡を有する表面層２４４において拡散反射され、一部が光出射面２４２からの出射が許容される角度にて光出射面２４２へと向かい、光出射面２４２から出射する。
　導光体裏面２４３の一部の領域において気泡を有する表面層２４４が形成されているので、光出射面２４２からは、光出射面２４２の法線方向（図１及び図２における上下方向）及び光入射端面２４１と直交する方向の双方を含む面内の分布において幾分ブロードな指向性をもつ光が出射する。
　このような気泡を有する表面層２４４の機能は、気泡を有する表面層２４４の発泡状態に依存する。形成される気泡が小さすぎたり、単位面積あたりの気泡の数が少なすぎたりすると、良好な光拡散機能が得にくくなる。
　裏面２４３における気泡を有する表面層２４４の領域は、複数設けることができる。気泡を有する表面層２４４の領域がドット状である場合には、その分布は、たとえば、ランダム状、碁盤目状、千鳥状又は最密充填状のようにすることができる。気泡を有する表面層２４４の領域がストライプ状である場合には、その分布は、たとえば、平行縞状のようにすることができる。
　また、裏面２４３における気泡を有する表面層２４４は、一部の領域に形成されているが、本発明の面光源装置用導光体はこれに限定されるものではなく、気泡を有する表面層が光出射面の一部若しくは全部の領域又は裏面の全部の領域に形成される場合もある。但し、導光体予備成形物が積層導光体予備成形物である場合においては、光出射機構が形成される面が導光体予備成形物側の主面に限定されるため、導光体予備成形物側の主面の一部又は全部の領域に気泡を有する表面層が形成される。
　なお、導光体２４の光出射機構としては、上記の様な裏面２４３に形成した気泡を有する表面層２４４と併用して、導光体２４の内部に光拡散性微粒子を混入分散することで形成したものを用いることができる。また、光出射面２４２または裏面２４３にプリズム列、シリンドリカルレンズ列等の形状を付与してもよい。
　また、導光体２４としては、図１及び図２に示されるような全体として一様な厚さ（裏面２４３の気泡を有する表面層２４４の凹形状を無視した場合の厚さ）の板状のものの他に、光入射端面２４１から反対端面の方へと次第に厚さが小さくなる様なくさび状のもの等の、種々の断面形状のものを使用することができる。
　導光体２４の厚さは、例えば０．３～３０ｍｍである。
　光拡散素子２６は、導光体２４の光出射面２４２上に配置されており、たとえば光拡散フィルムからなる。光出射面２４２から出射される光の指向性が所望の出射角度及び視野角を持つ場合においては、光拡散素子２６を省略してもよい。
　第１の光偏向素子２８は光拡散素子２６上に配置されており、第２の光偏向素子３０は第１の光偏向素子２８上に配置されている。すなわち、第１の光偏向素子２８と導光体の光出射面２４２との間に光拡散素子２６が介在している。
　第１の光偏向素子２８及び第２の光偏向素子３０は、導光体２４に近い側の入光面と、該入光面と反対側の出光面とを備えており、出光面は互いに平行に配列された複数のプリズム列を含んでなる。但し、第１の光偏向素子２８と第２の光偏向素子３０とでは、出光面の複数のプリズム列の延在方向が互いに直交している。
　本実施形態では、第１の光偏向素子２８の出光面の複数のプリズム列の延在方向は光入射端面２４１と平行であり、第２の光偏向素子３０の出光面の複数のプリズム列の延在方向は光入射端面２４１と垂直である。但し、これに限定されない。第１の光偏向素子２８の出光面の複数のプリズム列の延在方向及び第２の光偏向素子３０の出光面の複数のプリズム列の延在方向の双方が、光入射端面２４１に対して斜めで且つ互いに直交しているものであってもよい。
　第１の光偏向素子２８及び第２の光偏向素子３０の厚さは、例えば３０～３５０μｍである。
　光出射面２４２から出射される光が所要の方向に分布のピークを持つような場合においては、第１の光偏向素子２８及び第２の光偏向素子３０を省略してもよい。また、光出射面２４２から出射される光または光拡散素子２６から出射される光の角度分布が、光偏向を要することなく所要の用途（たとえば看板）での使用が可能となるような場合には、第１の光偏向素子２８または第２の光偏向素子３０を省略してもよい。
　光反射素子３２としては、例えば表面に金属蒸着反射層を有するプラスチックシート（光反射シート）を用いることができる。尚、導光体２４の光入射端面として利用される端面以外の端面にも反射部材を付することが好ましい。裏面２４３から出射される光の量が無視し得る程度に少ない場合においては、光反射素子３２を省略してもよい。
　以上のようなＬＥＤ２２、導光体２４、光拡散素子２６、第１の光偏向素子２８及び第２の光偏向素子３０並びに光反射素子３２からなる面光源装置の発光面（第２の光偏向素子３０の出光面）上に、液晶表示素子を配置することにより液晶表示装置が構成される。液晶表示装置は、図１における上方から液晶表示素子を通して観察者により観察される。
　なお、第２の光偏向素子３０の出光面上に、第２の光拡散素子を隣接配置して、画像表示の品位低下の原因となるぎらつきや輝度斑等を抑止し、画像表示の品質を向上させることができる。
　以下に実施例により本発明を更に詳細に説明する。また、以下において各種評価は以下に示す方法により実施した。
＜質量平均分子量の測定＞
　樹脂の質量平均分子量は以下の測定により求めた。
　樹脂１０ｍｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１０ｍＬ中に添加して一晩静置溶解させ、樹脂のＴＨＦ溶液を得た。次いで、樹脂のＴＨＦ溶液を試料として液体クロマトグラフィー（東ソー（株）製、商品名：ＨＬＣ－８１２０）を用いて測定した。
　測定に際し、ガードカラムには東ソー（株）製ＴＳＫ　ｇｕａｒｄ　ｃｏｌｕｍｎ　Ｓｐｅｒ　Ｈ－Ｈを使用し、分離カラムには東ソー（株）製ＴＳＫ－Ｇｅｌ　Ｓｕｐｅｒ　ＨＭ－Ｈを２本直列に配列したものを使用した。使用溶媒はＴＨＦ、流量は０．６ｍＬ／分、検出器は示差屈折計、測定温度は４０℃、及び注入量は１０μＬとした。標準ポリマーにはポリスチレンを使用した。
＜樹脂組成物の熱質量減少温度の測定＞
　樹脂組成物の熱質量減少温度の測定には、示差熱熱質量同時測定装置（ＴＧ／ＤＴＡ：（株）リガク製　ＴＧ８１２０（商品名））を用いた。サンプル質量は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６５０℃まで加熱しながら質量減少を測定し、１００℃で１０分保持後の質量を基準として、質量減少率が２０％、３０％及び４０％となるときの温度をそれぞれ２０％、３０％及び４０％熱質量減少温度とした。なお、測定はすべて空気雰囲気下で行った。
＜ｍ／ｚ１００ピーク温度及びピーク温度半値幅＞
　（株）リガク製の示差熱天秤－光イオン化質量分析同時測定システム「Ｔｈｅｒｍｏ　Ｍａｓｓ　Ｐｈｏｔｏ（商品名）」を用いて、樹脂組成物についての質量分析を以下の条件で実施した。
　試料室内の天秤の基準側に空のアルミ製カップを配置し、測定試料側に樹脂組成物の試片７ｍｇを充填したアルミ製カップを配置した。
　測定機器中に、ヘリウム８０質量％及び酸素２０質量％を含有する混合ガスである、擬似空気を３００ｍＬ／分で流通させ、質量変化が安定したところで測定を開始した。
　擬似空気流下、４０℃の状態から５℃／分の速度で昇温し、発生する分解物ガス中の質量電荷比ｍ／ｚ１００についてｍ／ｚ１００ピーク温度及びピーク温度半値幅の測定を実施した。分解物ガスのイオン化には光イオン化法を用いた。
＜シリコーン化合物の９０％熱質量減少温度の測定＞
　シリコーン化合物の９０％熱質量減少温度の測定には、示差熱熱質量同時測定装置（ＴＧ／ＤＴＡ：（株）リガク製、商品名：ＴＧ８１２０）を用いた。サンプル質量を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６５０℃まで加熱しながら質量減少を測定し、１００℃で１０分保持後の質量を基準として、質量減少率が９０％となるときの温度を９０％熱質量減少温度とした。なお、測定はすべて窒素雰囲気下で行った。
＜発泡層の状態＞
　樹脂成形体の表面に炭酸ガスレーザー（（株）キーエンス製、商品名：ＭＬ－Ｚ９５２０Ｔ（波長：９．３μｍ、平均出力：２０Ｗ））を照射してレーザー加工処理を実施した。次いで、レーザー加工処理された箇所の正面及びその断面の状態を電子顕微鏡にて観察し、発泡層の有無を下記基準で目視評価した。
○：レーザー加工処理された箇所に多数の空隙が確認された。
×：レーザー加工処理された箇所には空隙がわずかに確認されるか全く確認されなかった。
＜輝度分布評価＞
　図３は面光源装置の光学特性の評価方法の説明図であり、輝度分布評価に用いた測定装置の一例の模式図が示される。この測定装置により、面光源装置用導光体Ｂを用いて構成された面光源装置の輝度分布を下記の方法により評価した。
　定電流電源４５０により２０ｍＡで発光させたＬＥＤ光源４４０（日亜化学工業（株）製ＬＥＤ　ＮＳ２Ｗ１２３Ｂ（商品名）１灯）を被測定用の面光源装置用導光体Ｂの光入射端面４０２に、反射シート４１０（帝人デュポンフィルム（株）製ＵＸ（商品名、）厚み２２５μｍ）を光出射面（図３における上面）の反対側の裏面（図３における下面）に、それぞれ配置した。
　輝度計４６０（（株）トプコン製ＢＭ－７（商品名））を用い、光出射機構４０１を設けた部位を中心とした視野角２度のエリアの光出射面から出射される光の、面光源装置用導光体Ｂ内での導光方向（図３における左右方向）と平行で導光体光出射面に垂直な面内での－９０度から９０度までの出射光角度における輝度分布を測定した。なお出射方向は、光出射面法線方向を０度、光出射機構４０１から見て光入射端面４０２の方向を－（マイナス）、その反対方向を＋（プラス）とした。この測定結果に基づき、輝度分布の半値角度幅（度）を得た。
＜発光品位評価＞
　図３に示す測定装置を使用して以下の条件で、面光源装置用導光体Ｂを用いて構成された面光源装置の発光品位を下記の方法により評価した。
　定電流電源４５０により２０ｍＡで発光させたＬＥＤ光源４４０（日亜化学工業（株）製　ＬＥＤ　ＮＳ２Ｗ１２３Ｂ（商品名）１灯）を被測定用の面光源装置用導光体Ｂの光入射端面４０２に、反射シート４１０（帝人デュポンフィルム（株）製　ＵＸ（商品名）、厚み２２５μｍ）を光出射面の反対側の裏面に、それぞれ配置した。
　更に、図３には示されていないが、図１に示されるように、導光体光出射面（２４２）に隣接して光拡散素子としての拡散シート（２６）並びに第１及び第２の光偏向素子としてのプリズムシート（２８，３０）を配置した。プリズムシートは、プリズム列形成面が面光源装置用導光体Ｂ（２４）の光出射面（２４２）と反対側（上向き）に向く方向で配置した。すなわち、プリズムシート（２８，３０）は、面光源装置用導光体Ｂ（２４）に近い側の入光面と、該入光面と反対側の出光面とを備えており、出光面は複数のプリズム列を含んでなる。拡散シート（２６）としては、（株）きもと製ＬＣＤバックライト用高輝度拡散フィルム（商品名：ライトアップ１００ＧＭ３）を、プリズムシート（２８，３０）としては、住友スリーエム（株）製輝度上昇フィルム（商品名：Ｖｉｋｕｉｔｉ　ＢＥＦＩＩ９０／５０）を用いた。第１のプリズムシート（２８）をプリズム列と導光体光入射端面４０２（２４１）とが互いに平行になるように、第２のプリズムシート（３０）をプリズム列と導光体内での導光方向とが互いに平行（すなわちプリズム列と導光体光入射端面４０２（２４１）とが互いに垂直）になるように、それぞれ配置した。
　前述の輝度分布評価と同様にして、ＬＥＤ４４０を発光させ、レーザーエッチング加工により形成された凹部のドットが視認できるか否かを目視にて確認することで発光品位を評価した。
×：ドットが視認できた。
○：ドットが視認できず良好な面発光が得られた。
［実施例１］
　メタクリル樹脂のペレット（三菱レイヨン（株）製、商品名：アクリペットＶＨ０００、Ｍｗ：８６，０００、メタクリル酸メチル単位９０質量％以上）に、熱分解促進剤として東レ・ダウコーニング（株）製ポリジメチルシロキサンＳＨ２００Ｃ　ＦＬＵＩＤ　１００ＣＳを５００質量ｐｐｍ添加した後、（株）カワタ製スーパーミキサーＳＭＶ－２０（商品名）を用い攪拌羽根回転数１，０００ｒｐｍにて３０秒攪拌し、添加剤混合ペレットを得た。さらにこの添加剤混合ペレットを用いて（株）池貝製二軸押出機ＰＣＭ４５（商品名）にてコンパウンド化を行い、樹脂組成物を得た。コンパウンド条件としては、押出時の温度条件Ｃ１を１８０℃、Ｃ２を２３５℃、Ｃ３を２３５℃、Ｃ４を２３５℃、Ｃ５を２３５℃、Ｃ６を２４０℃、ＡＤを２４５℃及びＤを２４５℃とした。また、吐出量を６０ｋｇ／時間、スクリュー回転数を２００ｒｐｍ、フィーダー回転数を４５ｒｐｍ及びベント真空圧を－９５ｋＰａ以下とし、押出されたストランドを水温５５℃の水槽中にて冷却した後にいすず化工機（株）製ＳＣＦ－１５０型ペレタイザー（商品名）を使用してペレタイズし、樹脂組成物を得た。
　次いで、得られた樹脂組成物を（有）ステック製ＳＢＤ－１５０ＡＳ型除湿乾燥機にて温度８０℃で２４時間の乾燥を行った後に、ファナック（株）製　ＡＵＴＯＳＨＯＴ　Ｔ　Ｍｏｄｅｌ　１００Ｄ（商品名）を用い、射出成形することにより幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ及び厚さ３ｍｍの樹脂成形体を作製した。この時の金型温度を６０℃とし、シリンダ温度としてＣ１を２５０℃、Ｃ２を２５０℃、Ｃ３を２５０℃及びＣ４を２５０℃とし、射出速度を２０ｍｍ／秒、射出圧力（保圧）を７０ＭＰａ、保圧時間を２０秒、計量を３０ｍｍ、冷却時間を３０秒及びサイクルを４５秒とした。
　成形時の歪が残留したままでレーザーエッチング加工を行った場合には、レーザー加工時の熱により成形時の歪の熱緩和が起こり、エッチング形状が不安定となるため、実際にエッジライトを行った際に輝度のムラが生じ易いことから、得られた成形品の成形時の歪を除去するためのアニール処理を行った後にアニール成形品を得た。アニール条件としては、外寸法１００ｍｍ×１００ｍｍ、内寸法８０ｍｍ×８０ｍｍ及び厚み３ｍｍのステンレス板を２枚用いて成形品の上下面を挟み、更にステンレス板の周辺をクリップにて挟み固定した後に、熱風乾燥機中にて１２０℃にて１６時間加熱し、更に１３０℃にて１６時間の加熱を行った。
　得られたアニール成形品の１００ｍｍ×１００ｍｍのステンレス板で挟んだ周辺部分を切断して得られた８０ｍｍ×８０ｍｍ×厚さ３ｍｍの導光体予備成形物を使用して評価した結果を表１に示す。
　上記の導光体予備成形物から、図４（ｂ）に示すような、６０ｍｍ×３０ｍｍの試験片を切り出した。
　次いで、試験片の光出射面３１０と対向する面（光出射面の反対側の面）に、炭酸ガスレーザー（（株）キーエンス製、商品名：ＭＬ－Ｚ９５２０Ｔ（波長：９．３μｍ、平均出力：２０Ｗ））を用い、出力８０％及び走査速度５００ｍｍ／秒で、レーザー焦点位置を樹脂成形体の表面に合わせた条件にてレーザー照射加工し、図４（ｂ）及び（ｃ）に示す光出射機構３０１を有する導光体を得た。導光体の評価結果を表１に示す。
　尚、レーザー照射加工で形成するパターンは、図４（ａ）の拡大図に示すように、光入射端面と平行な方向に０．５ｍｍピッチでドット形状を１３個配列したパターンとした。また、レーザー照射加工する場所を光入射端面３２０から４０ｍｍ及び試験片の側端面から１５ｍｍの位置を中心とした６．５ｍｍ×６．５ｍｍのエリアとした。また光入射端面の反対側の端面には黒インキ塗布により遮光処理した。
［実施例２］
　メタクリル樹脂のペレット（三菱レイヨン（株）製、商品名：アクリペットＶＨ０００、Ｍｗ：８６，０００、メタクリル酸メチル単位９０質量％以上）に、熱分解促進剤として東レ・ダウコーニング（株）製ポリジメチルシロキサンＳＨ２００Ｃ　ＦＬＵＩＤ　１００ＣＳを１００質量ｐｐｍ添加した後、（株）カワタ製スーパーミキサーＳＭＶ－２０（商品名）を用い攪拌羽根回転数１，０００ｒｐｍにて３０秒攪拌し、添加剤混合ペレットを得た。
　得られた添加剤混合ペレットを使用し、実施例１と同様にして樹脂成形体を得た。
　得られた樹脂成形体の表面から厚さ１２０μｍの部位をエンドミル（ユニオンツール（株）製、超硬エンドミルＣＰＲ２０６０－１２（商品名））にて切り出して、厚さ１２０μｍのシート（本導光体予備成形物）を用意した。また、メタクリル樹脂ペレット（三菱レイヨン（株）製、商品名：アクリペットＶＨ０００、Ｍｗ：８６，０００、メタクリル酸メチル単位９０質量％以上）を用いて、実施例１と同様にして射出成形して得られた樹脂成形体（透明性シート）を用意した。次いで、これらをアズワン（株）製ＡＨ－２００３（商品名）を用いて１３０℃、１トン及び３０秒間の条件で熱プレスし、１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ３．１ｍｍの積層導光体予備成形物（本導光体予備成形物の厚さ１２０μｍ）を得た。
　得られた積層導光体予備成形物の熱分解促進剤を含むアクリル樹脂組成物を含有する層（本導光体予備成形物）に実施例１と同様にしてレーザー加工を施し、発泡層の状態を顕微鏡にて観察し評価した。結果を表1に示した。
［比較例１］
　メタクリル樹脂及び熱分解促進剤からなる樹脂組成物ペレットの代わりにメタクリル樹脂のペレット（三菱レイヨン（株）製、商品名：アクリペットＶＨ０００、Ｍｗ：８６，０００、メタクリル酸メチル単位９０質量％以上）を使用する以外は実施例１と同様にして樹脂成形体及び導光体を得た。評価結果を表１に示す。
［比較例２］
　アクリルキャストシート（三菱レイヨン（株）製、商品名：アクリライトＬ０００、厚み４ｍｍ、質量平均分子量６１万、メタクリル酸メチル単位９０質量％以上）を粉砕し、実施例１と同様の方法で射出成形を行った。しかしながら、分子量が高く流動性が悪いため、シート状の成形体を得ることが出来なかった。
　表１の評価結果から明らかなように、質量平均分子量が６万～１５万である樹脂を含有し、３０％熱質量減少温度が３１０℃以下であり、４０％熱質量減少温度と２０％熱質量減少温度の差が７℃以下である樹脂組成物を表面に有する導光体予備成形物とすることでレーザー照射加工により表面発泡層が形成され、光散乱性の良好なパターンが形成できることがわかる。しかしながら、上記の条件から外れる樹脂成形体ではレーザー加工処理された箇所には空隙がわずかに確認されるか全く確認されず、良好な光拡散性を有するものは得られなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
＊１　射出成形性の評価に関し、「○」は射出成形できた場合を示し、「×」は射出成形できなかった場合を示す。
［実施例３～８並びに比較例３及び４］
　メタクリル樹脂のペレット（三菱レイヨン（株）製、商品名：アクリペットＶＨ０００、メタクリル酸メチル単位９０質量％以上）に対し、熱分解促進剤として表２に記載のシリコーン化合物を表２に記載の濃度になるように添加し、実施例１と同様の方法で樹脂組成物を得た。
　得られた樹脂組成物を、実施例１と同様の方法で射出成形後、アニール処理し、導光体予備成形物を得た。得られた導光体予備成形物を実施例１と同様の方法でレーザー加工し、導光体を得た。
　実施例３～８並びに比較例３及び４において、添加したシリコーン化合物の種類、添加量（濃度［質量ベース］）及び９０％熱質量減少温度、得られた面光源装置用導光体Ｂの気泡を有する表面層の厚み及び輝度分布の半値角度幅、並びに面光源装置の発光品位評価結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　なお、表２中に示されるシリコーン化合物の種類Ａ～Ｆは、以下の通りである。
Ａ：信越化学工業（株）製ポリジメチルシロキサンＫＦ９６Ａ－１０ＣＳ
Ｂ：信越化学工業（株）製ポリジメチルシロキサンＫＦ９６Ａ－２０ＣＳ
Ｃ：信越化学工業（株）製ポリジメチルシロキサンＫＦ９６Ａ－３０ＣＳ
Ｄ：信越化学工業（株）製ポリジメチルシロキサンＫＦ９６Ａ－５０ＣＳ
Ｅ：東レ・ダウコーニング（株）製ポリジメチルシロキサンＳＨ２００Ｃ　ＦＬＵＩＤ　１００ＣＳ
Ｆ：信越化学工業（株）製ポリジメチルシロキサンＫＦ９６Ａ－６ＣＳ
　面光源装置用導光体Ｂの凹部の表面および断面の観察結果（ＳＥＭ写真）を図５に示す。
　図５に示されるように、熱質量減少（ＴＧ／ＤＴＡ）測定における９０％熱分解温度が２５０℃以上６５０℃以下のシリコーン化合物を用いた実施例３～８の面光源装置用導光体では、導光体の主表面にレーザーエッチングで形成した凹状の光出射機構部の表面に数μｍオーダーの凹凸が観察され、断面には複数の気泡が傾斜面近傍に局在していることがわかる。すなわち、気泡を有する表面層は、ひび割れ状、陥没孔状または空洞内包状の微細構造を有するものであり、上記微細構造中に気泡を含むものである。
　一方、シリコーン化合物が添加されていない比較例３の面光源装置用導光体、及び、熱質量減少（ＴＧ／ＤＴＡ）測定における９０％熱分解温度が２５０℃未満のシリコーン化合物を用いた比較例４の面光源装置用導光体では、凹部表面において微細な凹凸が観察できるが、いずれもその断面には気泡は観察されず、気泡を有する表面層は形成されていないことがわかる。
　表２に示すとおり、凹部の表面に気泡を有する表面層を有する実施例３～８の面光源装置用導光体では、広い半値角度幅を持ったブロードな輝度分布特性を有する。そのため、光学素子と組み合わせて面光源装置を構成した場合、気泡を有する表面層に対応する凹部ドットが視認されにくく品位の高い発光が得られる。
　これに対し、凹部の表面に気泡を有する表面層を有さない比較例３及び４の面光源装置用導光体では、半値角度幅が著しく狭く、指向性の強い出射パターンしか得られない。このため、実施例３～８の面光源装置用導光体の場合と同様に光学素子と組み合わせて面光源装置を構成した場合、凹部ドットが視認されやすく、品位の高い発光を得ることができない。このドット透けを改善し、高い発光品位を得るためには、凹部ドットをより細かくより高密度に形成する必要があるため、結果的にレーザーエッチング加工に長時間を要し、生産性の低下を招く。
　以上の結果より、本発明の導光体予備成形物用樹脂組成物、導光体予備成形物、積層導光体予備成形物及び面光源装置用導光体を用いることより、高効率の光拡散機能を持った光出射機構が容易に得られ、これにより容易に高品位の面光源装置を得ることが可能となる。
２２：ＬＥＤ
２４：導光体
２４１：光入射端面
２４２：光出射面
２４３：裏面
２４４：気泡を有する表面層
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
Ｂ：面光源装置用導光体
３０１：光出射機構
３１０：光出射面
３２０：光入射端面
４０１：光出射機構
４０２：光入射端面
４１０：反射シート
４４０：ＬＥＤ光源
４５０：定電流電源
４６０：輝度計

Claims (17)

  1. 　質量平均分子量が６万～１５万である樹脂を含有し、空気下において１００℃の状態から５℃／分の昇温速度で熱質量測定を行ったときの３０％熱質量減少温度が３１０℃以下であり、４０％熱質量減少温度と２０％熱質量減少温度の差が７℃以下である導光体予備成形物用樹脂組成物。
  2. 　ヘリウム８０質量％及び酸素２０質量％を含有する擬似空気流下で、４０℃の状態から５℃／分の昇温速度で加熱した際に発生する物質を光エネルギーによるイオン化法で質量分析を行なったときの質量電荷比ｍ／ｚ１００を示すピークの中で最大のピークのピーク温度が３１０℃以下であり、ピーク温度半値幅が２５℃以下である請求項１に記載の導光体予備成形物用樹脂組成物。
  3. 　質量平均分子量が６万～１５万である樹脂及び窒素下において１００℃の状態から５℃／分の昇温速度で熱質量測定を行ったときの９０％熱質量減少温度が２５０℃以上６５０℃以下であるシリコーン化合物を含有する導光体予備成形物用樹脂組成物。
  4. 　シリコーン化合物がジメチルシリコーンオイルである請求項３に記載の導光体予備成形物用樹脂組成物。
  5. 　樹脂が、メタクリル酸メチル単位３０～１００質量％及びその他の単量体単位０～７０質量％を含有する重合体である請求項１～４のいずれかに記載の導光体予備成形物用樹脂組成物。
  6. 　請求項１～５のいずれかに記載の導光体予備成形物用樹脂組成物から得られるシートである導光体予備成形物。
  7. 　請求項６に記載の導光体予備成形物を、別の透光性シートに積層した積層体である積層導光体予備成形物。
  8. 　導光体予備成形物用樹脂組成物の押出成形又は射出成形により得られるシートである請求項６に記載の導光体予備成形物。
  9. 　導光体予備成形物が導光体予備成形物用樹脂組成物の押出成形又は射出成形により得られたシートである請求項７に記載の積層導光体予備成形物。
  10. 　請求項６又は８に記載の導光体予備成形物の少なくとも１つの端面を光入射端面とし、導光体予備成形物の２つの主面の一方を光出射面とし、他方の主面を裏面とする面光源装置用導光体であって、光出射面若しくは裏面の一部又は全体の領域に気泡を有する表面層が形成されている面光源装置用導光体。
  11. 　請求項７又は９に記載の積層導光体予備成形物を構成する導光体予備成形物の少なくとも１つの端面を光入射端面とし、積層導光体予備成形物の２つの主面のうち導光体予備成形物側又は透光性シート側の主面を光出射面とする面光源装置用導光体であって、導光体予備成形物側の主面の一部又は全体の領域に気泡を有する表面層が形成されている面光源装置用導光体。
  12. 　表面層の厚みが１～５０μｍである請求項１０又は１１に記載の面光源装置用導光体。
  13. 　表面層は、光出射面又は裏面の法線方向を含む断面において凹形状を有するものである請求項１０～１２のいずれかに記載の面光源装置用導光体。
  14. 　表面層がレーザー照射加工により形成された請求項１０～１３のいずれかに記載の面光源装置用導光体。
  15. 　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１４に記載の面光源装置用導光体。
  16. 　赤外レーザーが炭酸ガスレーザーである請求項１５に記載の面光源装置用導光体。
  17. 　請求項１０～１６のいずれかに記載の面光源装置用導光体の光入射端面に隣接して一次光源が配置された面光源装置。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101778961B1 (ko) * 2014-09-30 2017-09-15 코오롱인더스트리 주식회사 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
US20170057134A1 (en) * 2015-09-01 2017-03-02 Proradiant Opto. Co., Ltd. Method for manufacturing an optical element
CN108873152B (zh) * 2018-07-17 2021-04-27 惠科股份有限公司 导光板的制作方法和显示装置的制作方法
CN109254132B (zh) * 2018-10-12 2023-11-21 中国环境科学研究院 一种模拟池塘生态系统的微宇宙实验装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006241263A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Toray Ind Inc アクリル樹脂組成物フィルムの製造方法
JP2012009160A (ja) * 2010-06-22 2012-01-12 Mitsubishi Rayon Co Ltd 面光源装置、それに用いる導光体及びその製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100564432C (zh) * 2004-09-30 2009-12-02 王子制纸株式会社 泡沫体的制造方法
JP4609047B2 (ja) * 2004-11-25 2011-01-12 王子製紙株式会社 導光体及びその製造方法、面発光装置、表示装置並びに照明装置
US20060210903A1 (en) * 2005-03-16 2006-09-21 Masahiro Ohki Toner, developer, toner container, process cartridge, image forming apparatus and image forming method
WO2007043356A1 (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Asahi Kasei Chemicals Corporation 光学材料用樹脂組成物
JP5101026B2 (ja) * 2005-11-04 2012-12-19 富士フイルム株式会社 導電膜形成方法、導電性パターン形成方法、及び多層配線板の製造方法
JP5414027B2 (ja) * 2006-04-24 2014-02-12 電気化学工業株式会社 無機質中空粉体、その製造方法及びそれを用いた組成物
JP2007291230A (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Asahi Kasei Chemicals Corp 導光板
JP4327240B2 (ja) 2006-08-31 2009-09-09 独立行政法人科学技術振興機構 樹脂成形体への印刷方法及び熱可塑性樹脂成形体
JP2009086436A (ja) * 2007-10-01 2009-04-23 Oji Paper Co Ltd 光拡散体、光拡散体の製造方法、面発光装置、表示装置及び照明装置
JP2010103068A (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 Kuroda Denki Kk 導光板の製造方法、導光板及び光源装置
JP5732852B2 (ja) * 2009-07-14 2015-06-10 三菱レイヨン株式会社 打ち抜き加工用アクリルフィルム、面光源装置及び光学部材の製造方法
KR101817373B1 (ko) * 2010-03-17 2018-01-10 미쯔비시 케미컬 주식회사 면광원 장치, 그것에 이용하는 도광체 및 그의 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006241263A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Toray Ind Inc アクリル樹脂組成物フィルムの製造方法
JP2012009160A (ja) * 2010-06-22 2012-01-12 Mitsubishi Rayon Co Ltd 面光源装置、それに用いる導光体及びその製造方法

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