导光板用组合物及导光板的制作方法

文档序号:11474848阅读:204来源:国知局
导光板用组合物及导光板的制造方法与工艺

本发明涉及一种导光板用组合物、及尤其适合于边缘发光型面发光装置的导光板。



背景技术:

液晶显示面板或广告牌等中所使用的面发光装置已知有以面状配置光源并通过扩散板等来形成面均匀发光的直下型、以及将光源配置于导光板的端面的边缘发光型。

边缘发光型面发光装置具备光源及导光板。导光板具备导光基板及光扩散部,来自光源的光在导光板内部传播,并通过配置于导光基板表面的光扩散部而以面状出射。此种导光板是如专利文献1~专利文献4中所记载,朝导光基板涂布含有光扩散粒子的导光板用组合物来制作光扩散部而得以制造。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开平09-145937号公报

[专利文献2]日本专利特开2010-146771号公报

[专利文献3]日本专利特开2012-216528号公报

[专利文献4]日本专利特开2012-178345号公报



技术实现要素:

[发明所要解决的课题]

对于此种面发光装置要求能效的进一步提高,且要求如下技术:将自光源供给至导光基板的光进一步效率良好地充分取出至导光基板的光出射面侧。为此,配置于导光基板表面的光扩散部必须充分发挥功能。然而,现有的用以形成光扩散部的导光板用组合物有时因自外部的水分的吸收等而使保存稳定性受损。而且,若使用此种导光板用组合物来制作光扩散部,则存在光扩散功能产生偏差的问题。

因此,本发明的几个实施例通过解决所述课题的至少一部分而提供一种导光板用组合物,所述导光板用组合物可制作能够将光以更高的亮度均质地出射至光出射面侧的导光板,且保存稳定性也优异。

[解决课题的手段]

本发明是为了解决所述课题的至少一部分而成者,可作为以下的实施例或应用例而实现。

[应用例1]

本发明的导光板用组合物的一实施例含有

光扩散粒子(a)、

分散介质(b)及

水(c),当将所述光扩散粒子(a)的含量设为ma质量份、所述水(c)的含量设为mc质量份时,两者的比ma/mc为5~500。

[应用例2]

应用例1的导光板用组合物中,

所述光扩散粒子(a)的粒径分布的标准偏差除以数量平均粒径而得的值(粒子变动系数)可为0.01~0.2。

[应用例3]

应用例1或应用例2的导光板用组合物中,

所述光扩散粒子(a)的长径(rmax)与短径(rmin)的比率(rmax/rmin)可为1.01~1.2的范围。

[应用例4]

应用例1至应用例3中任一例的导光板用组合物中,

可包含光聚合性成分作为所述分散介质(b)。

[应用例5]

应用例1至应用例4中任一例的导光板用组合物中,

可还含有自由基捕捉剂(d)。

[应用例6]

应用例5的导光板用组合物中,

当将所述光扩散粒子(a)的含量设为ma质量份、所述自由基捕捉剂(d)的含量设为md质量份时,两者的比ma/md可为20~500。

[应用例7]

应用例1至应用例6中任一例的导光板用组合物中,

可还含有异噻唑啉系化合物(e)。

[应用例8]

应用例7的导光板用组合物中,

当将所述光扩散粒子(a)的含量设为ma质量份、所述异噻唑啉系化合物(e)的含量设为me质量份时,两者的比ma/me可为50~600。

[应用例9]

本发明的导光板的一实施例中:

其是使用应用例1至应用例8中任一例的导光板用组合物制作而成者。

[发明的效果]

根据本发明的导光板用组合物,通过朝导光基板涂布该组合物来形成光扩散部,可抑制亮度不均或色度不均,因此可制作能够将光以更高的亮度均质地出射至光出射面侧的导光板。另外,本发明的导光板用组合物的保存稳定性也优异。

附图说明

图1是表示边缘发光型面发光装置的一例的剖面概念图。

图2是导光板的形成有光扩散部的一侧的平面图。

图3是示意性地表示光扩散粒子(a)的长径及短径的概念的说明图。

图4是示意性地表示光扩散粒子(a)的长径及短径的概念的说明图。

图5是示意性地表示光扩散粒子(a)的长径及短径的概念的说明图。

图6是示意性地表示异形粒子的概念的说明图。

图7是示意性地表示异形粒子的概念的说明图。

图8是示意性地表示异形粒子的概念的说明图。

图9是示意性地表示异形粒子的概念的说明图。

图10是示意性地表示异形粒子的概念的说明图。

图11是示意性地表示异形粒子的概念的说明图。

[符号的说明]

1:导光板

3:光源

11:导光基板

12:光扩散部

20:面光源装置

30:透过型图像显示部

40a、40b、40c:光扩散粒子

50a、50b、50c、50d、50e、50f:异形粒子

52a、52b、52c、52d、52e、52f:第1光扩散粒子

54a、54b、54c、54d、54e、54f:第2光扩散粒子

100:透过型图像显示装置(液晶显示装置)

a:长轴

b:短轴

c、e:最长距离

d、f:最短直径

rmax:长径

rmin:短径

s1、s2:(导光基板的)出射面

s31、s32、s33、s34:(导光基板的)端面

具体实施方式

以下,对本发明的优选实施方式进行详细说明。再者,应理解为本发明并非仅限定于下述实施方式,在不变更本发明的主旨的范围内实施的各种变形例也包含在内。再者,所谓本说明书中的“(甲基)丙烯酸~”为包括“丙烯酸~”及“甲基丙烯酸~”此两者的概念。另外,所谓“~(甲基)丙烯酸酯”为包括“~丙烯酸酯”及“~甲基丙烯酸酯”此两者的概念。另外,所谓“(甲基)丙烯酰基”为包括“丙烯酰基”及“甲基丙烯酰基”此两者的概念。

再者,本说明书中,有时将光扩散粒子(a)简略为“(a)成分”而使用,将分散介质(b)简略为“(b)成分”而使用,将水(c)简略为“(c成分)”而使用。

1.导光板用组合物

本实施方式的导光板用组合物(以下,也简称为“组合物”)是为了形成导光板的光扩散部而使用的组合物。本实施方式的导光板用组合物含有光扩散粒子(a)、分散介质(b)及水(c)。以下,对本实施方式的导光板用组合物中可含有的成分进行详细说明。

1.1.光扩散粒子(a)

作为光扩散粒子(a),可使用无机粒子或有机粒子。作为无机粒子,可优选使用碳酸钙粒子、硫酸钡粒子、二氧化钛粒子等。作为有机粒子,可优选使用核壳型有机粒子、中空状有机粒子、并非球形的形状的异形有机粒子等。本发明中所使用的光扩散粒子(a)可单独使用一种或者组合使用两种以上。

此种光扩散粒子(a)的数量平均粒径(dn)在光扩散粒子(a)为有机粒子的情况下,优选为0.3μm~2μm,更优选为0.4μm~1.8μm。另一方面,在光扩散粒子(a)为无机粒子的情况下,优选为0.5μm~3μm,更优选为0.8μm~2.8μm。光扩散粒子(a)的数量平均粒径(dn)可通过使用以动态光散射法为测定原理的粒度分布测定装置而加以测定。

所谓“利用动态光散射法测定而得的数量平均粒径”,是指通过使用以动态光散射法为测定原理的粒度分布测定装置来观测散射光强度的波动,并根据光子相关法求出自相关函数,应用累积量法及直方图法解析而求出的数量平均粒径。

作为以动态光散射法为测定原理的粒度分布测定装置,可列举:贝克曼-库尔特(beckman-coulter)公司制造的纳米粒子分析仪“德尔萨纳米(delsanano)s”、马尔文(malvern)公司制造的“杰塔思杰纳米(zetasizernano)zs”、大塚电子股份有限公司制造的“艾勒斯(elsz)-1000zs”等。

数量平均粒径(dn)为所述范围内的无机粒子可通过自市售品中基于粒度分布适宜选择而获取。另外,核壳粒子、中空粒子、异形粒子等可利用国际公开第2005/071014号或日本专利特开2013-93205号公报中记载的方法制作。

本实施方式的导光板用组合物中所含的光扩散粒子(a)的粒子变动系数(变异系数(coefficientofvariation,cv)值)优选为0.01~0.2的范围,更优选为0.02~0.15的范围。可明确:在导光板中必须使光均质地扩散至光出射面侧,若光扩散粒子(a)的粒子变动系数为所述范围内,则所述粒径的分布程度可形成容易使光均质地扩散的状态且减少光的漫反射。由此,导光板的光取出效率提高。

再者,粒子变动系数(cv值)可通过下述式(1)而求出。

cv值=(粒径分布的标准偏差(σ)/数量平均粒径(dn))…·(1)

光扩散粒子(a)的长径(rmax)与短径(rmin)的比率(rmax/rmin)优选为1.01~1.2的范围,更优选为1.02~1.15的范围。若比率(rmax/rmin)为所述范围,则光扩散粒子(a)的表面积增大且光扩散粒子(a)的表面变为并非正球的曲面,因此光的散射效率变大,导光板的平均亮度变大。

所谓光扩散粒子(a)的长径(rmax),是指在利用透射电子显微镜拍摄的一个独立的光扩散粒子像中,连接像的端部与端部的直线中最长直线的距离。所谓光扩散粒子(a)的短径(rmin),是指在利用透射电子显微镜拍摄的一个独立的光扩散粒子像中,连接像的端部与端部的直线中最短直线的距离。

例如,在如图3所示的利用透射电子显微镜拍摄的一个独立的光扩散粒子40a的像为椭圆形状的情况下,将所述椭圆形状的长轴a判断为光扩散粒子的长径(rmax),将短轴b判断为光扩散粒子的短径(rmin)。如图4所示,在利用透射电子显微镜拍摄的一个独立的光扩散粒子40b的像为两个一次粒子的凝聚体的情况下,将连接像的端部与端部的直线中的最长距离c判断为光扩散粒子的长径(rmax),将连接像的端部与端部的直线中的最短直径d判断为光扩散粒子的短径(rmin)。如图5所示,在利用透射电子显微镜拍摄的一个独立的光扩散粒子40c的像为三个以上的一次粒子的凝聚体的情况下,将连接像的端部与端部的直线中的最长距离e判断为光扩散粒子的长径(rmax),将连接像的端部与端部的直线中的最短直径f判断为光扩散粒子的短径(rmin)。

可通过利用所述判断手法,例如测定20个光扩散粒子(a)的长径(rmax)与短径(rmin),算出长径(rmax)与短径(rmin)的平均值后,计算出所述长径的平均值与短径的平均值的比率(rmax/rmin)而求出。

另外,光扩散粒子(a)可为例如为第1光扩散粒子与第2光扩散粒子密接而成的结构的“异形粒子”。该情况下,光扩散粒子(a)可为在任一种光扩散粒子(a)的表面的至少一部分配置有另一种光扩散粒子(a)而成的结构。此处,本说明书中,所谓“异形”,是指两个粒子相对于粒子整体的中心点非对称地配置。

图6~图11是示意性地表示异形粒子的概念的说明图。作为“异形粒子”,例如可列举如图6~图11所示的结构。

图6所示的异形粒子50a具有:第2光扩散粒子54a密接于第1光扩散粒子52a的表面的一部分,且第2光扩散粒子54a自第1光扩散粒子52a的表面突出的结构。

图7所示的异形粒子50b具有:第2光扩散粒子54b完全包含于第1光扩散粒子52b的内部,且第2光扩散粒子54b与第1光扩散粒子52b的表面的一点相接而整体呈大致球状的结构。

图8所示的异形粒子50c具有:第1光扩散粒子52c与第2光扩散粒子54c密接而整体呈大致球状的结构。再者,图8所示的异形粒子50c中,第1光扩散粒子52c及第2光扩散粒子54c具有相同程度的表面积,就此方面而言,并无特别限定。

图9所示的异形粒子50d具有:第2光扩散粒子54d包含于第1光扩散粒子52d的内部,且第2光扩散粒子54d的曲面呈现在异形粒子50d的表面而整体呈大致球状的结构。

图10所示的异形粒子50e具有:如图8所示的异形粒子50c整体呈橄榄球状的椭圆球状的结构。再者,图10所示的异形粒子50e中,第1光扩散粒子52e及第2光扩散粒子54e具有相同程度的表面积,就此方面而言,并无特别限定。

图11所示的异形粒子50f具有:大致球状的第1光扩散粒子52f与大致球状的第2光扩散粒子54f的面密接而整体呈双子球状的结构。

在异形粒子为有机粒子的情况下,并无特别限定,优选为由第1光扩散粒子与第2光扩散粒子两个粒子构成者。所述情况下,第1光扩散粒子的组成与第2光扩散粒子的组成可相同也可不同,优选为第1光扩散粒子中所含的单量体单元的至少一种与第2光扩散粒子中所含的单量体单元不同。即,该情况下,构成异形有机粒子的单量体单元中的至少一种仅包含于第1光扩散粒子与第2光扩散粒子的任一种光扩散粒子中。由此,如图6~图11所示,可使第1光扩散粒子与第2光扩散粒子非对称地分离。

在光扩散粒子(a)为异形粒子的情况下,就异形粒子实质上构成一个粒子的方面而言,如以下测定异形粒子的长径及短径。例如在光扩散粒子(a)为如图6所示的具有球状突起的大致球状的粒子50a的情况下,长径(rmax)由自第1光扩散粒子52a的端部至第2光扩散粒子54a的端部为止的距离表示。另外,短径(rmin)由更大粒子(图6中为第1光扩散粒子52a)的直径表示。

在光扩散粒子(a)为异形粒子,且所述异形粒子为有机粒子的情况下,例如可利用日本专利特开2013-098123号公报等中所记载的方法制作。另外,在异形粒子为无机粒子的情况下,可利用粉碎方法、粉碎后的分级作业等公知的方法适宜制作。

光扩散粒子(a)与聚合后的后述光聚合性成分的折射率差的绝对值|δn|优选为0.02≤|δn|≤1.3。例如当使用光聚合性单体或光聚合性寡聚物作为光聚合性成分时,若使用碳酸钙粒子(折射率:n=1.59)、硫酸钡粒子(折射率:n=1.64)及二氧化钛粒子(折射率:n=2.7)中的至少任一者作为光扩散粒子(a),则满足所述条件。

本实施方式的导光板用组合物成为所述的光扩散粒子(a)分散于分散介质(b)中的状态。本实施方式的导光板用组合物中的光扩散粒子(a)的含量在光扩散粒子(a)为无机粒子的情况下,当将组合物的总质量设为100质量%时,优选为0.5质量%~20质量%,更优选为1质量%~15质量%,特别优选为3质量%~12质量%。另外,在光扩散粒子(a)为有机粒子的情况下,当将组合物的总质量设为100质量%时,优选为0.5质量%~40质量%,更优选为5质量%~35质量%,特别优选为10质量%~30质量%。若光扩散粒子(a)的含量为所述范围,则组合物的保存稳定性变得良好,且组合物的涂敷性变得良好,因此容易在导光基板的表面形成均质的光扩散部。

1.2.分散介质(b)

本实施方式的导光板用组合物含有分散介质(b)。在使用光硬化型的导光板用组合物制作光扩散部的情况下,作为分散介质(b),优选为使用光聚合性成分。通过使用光聚合性成分,可抑制后述的光扩散部的空隙的产生,可进一步抑制因空隙的产生而引起的漫反射。此种光聚合性成分优选为具有乙烯基等光聚合性官能基,优选为使用光聚合性单量体或感光性聚合体。作为此种成分,例如可适时使用国际公开第2005/071014号或日本专利特开2013-93205号公报中记载的化合物。

作为光聚合性单量体,例如可使用芳香族乙烯基、不饱和腈、不饱和羧酸酯、不饱和酰胺等。

作为芳香族乙烯基,例如可列举:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、邻乙基苯乙烯、间乙基苯乙烯、对乙基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、间二乙烯基苯、对二乙烯基苯、间二异丙烯基苯、对二异丙烯基苯、邻氯苯乙烯、间氯苯乙烯、对氯苯乙烯、1,1-二苯基乙烯、对甲氧基苯乙烯、n,n-二甲基-对氨基苯乙烯、n,n-二乙基-对氨基苯乙烯、2-乙烯基吡啶、3-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶等。

作为不饱和腈,例如可列举:(甲基)丙烯腈、α-氯丙烯腈、α-氯甲基丙烯腈、α-甲氧基丙烯腈、α-乙氧基丙烯腈、丁烯酸腈、肉桂酸腈、衣康酸二腈、马来酸二腈、富马酸二腈等。

作为不饱和羧酸酯,例如可列举:(甲基)丙烯酸酯;丁烯酸甲酯、丁烯酸乙酯、丁烯酸丙酯、丁烯酸丁酯等丁烯酸酯;肉桂酸甲酯、肉桂酸乙酯、肉桂酸丙酯、肉桂酸丁酯等肉桂酸酯等。这些之中,优选为(甲基)丙烯酸酯。

作为(甲基)丙烯酸酯,可列举:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(正丙氧基)乙酯等(甲基)丙烯酸酯;

(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸[4-(羟基甲基)环己基]甲酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯等含羟基的(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇、聚丙二醇等聚烷二醇的(甲基)丙烯酸单酯;

(甲基)丙烯酸氰基乙酯、(甲基)丙烯酸氰基丙酯等含氰基的(甲基)丙烯酸酯类;(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸3-苯氧基丙酯等(甲基)丙烯酸芳氧基烷基酯;

甲氧基聚乙二醇、乙氧基聚乙二醇、甲氧基聚丙二醇、乙氧基聚丙二醇等烷氧基聚烷二醇的(甲基)丙烯酸单酯类;苯氧基聚乙二醇、苯氧基聚丙二醇等芳氧基聚烷二醇的(甲基)丙烯酸单酯类;乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇等烷二醇的(甲基)丙烯酸二酯;

聚乙二醇、聚丙二醇等聚烷二醇(烷二醇单元数例如为2~23)的(甲基)丙烯酸二酯,两末端羟基聚丁二烯、两末端羟基聚异戊二烯、两末端羟基丁二烯-丙烯腈共聚物、两末端羟基聚己内酯等两末端具有羟基的聚合体的(甲基)丙烯酸二酯;

甘油、1,2,4-丁三醇、三羟甲基烷烃(烷烃的碳数例如为1~3)、四羟甲基烷烃(烷烃的碳数例如为1~3)、季戊四醇的三价以上的多元醇的(甲基)丙烯酸二酯、(甲基)丙烯酸三酯或(甲基)丙烯酸四酯等(甲基)丙烯酸寡聚酯;

三价以上的多元醇的聚烷二醇加成物的(甲基)丙烯酸三酯或(甲基)丙烯酸四酯等(甲基)丙烯酸寡聚酯等。

作为不饱和酰胺,例如可列举:(甲基)丙烯酰胺、n-羟基甲基(甲基)丙烯酰胺、n-(2-羟基乙基)(甲基)丙烯酰胺、n,n-双(2-羟基乙基)(甲基)丙烯酰胺、n,n′-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、n,n′-亚乙基双(甲基)丙烯酰胺、n,n′-六亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、丙烯酰基吗啉、丁烯酰胺、肉桂酰胺等。

作为感光性聚合体,只要为聚合体骨架中导入有光聚合性基者,则可无特别限制地使用公知者。作为此种聚合体骨架,可列举聚醚骨架、聚氨基甲酸酯骨架、聚乙烯骨架、聚酯骨架、聚酰胺骨架、聚酰亚胺骨架、聚亚苯基骨架等,优选为聚醚骨架、聚氨基甲酸酯骨架。作为光聚合性基,例如可列举(甲基)丙烯酰基、烯基、肉桂酰基、苯亚烯丙基乙酰基、苯亚甲基苯乙酮基、苯乙烯基吡啶基、α-苯基马来酰亚胺基、苯基叠氮基、磺酰基叠氮基、羰基叠氮基、二偶氮基、邻醌二叠氮基、呋喃基丙烯酰基、香豆素基、吡喃酮基、蒽基、二苯甲酮基、安息香基、二苯乙烯基、二硫代氨基甲酸酯基、黄原酸酯基、1,2,3-噻二唑基、环丙烯基、氮杂二氧杂双环基等,优选的光聚合性基为(甲基)丙烯酰基及肉桂酰基,特别优选为(甲基)丙烯酰基。

再者,通过添加脂肪族氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯作为分散介质(b),可容易控制导光板用组合物的粘度或光硬化性。

本发明中所使用的分散介质(b)可单独使用一种或组合使用两种以上。

在分散介质(b)包含光聚合性成分的情况下,当将组合物的总质量设为100质量%时,本实施方式的导光板用组合物中的光聚合性成分的含量优选为50质量%~95质量%,更优选为60质量%~80质量%。若光聚合性成分的含量为所述范围,则可以充分的强度来保持形成于导光基板的表面的光扩散部中所含的光扩散粒子(a),可有效地抑制制造步骤中光扩散粒子(a)剥离等而产生异物。

1.3.水(c)

本实施方式的导光板用组合物含有水(c)。再者,本申请发明中将水(c)视为与分散介质(b)不同的成分。即,设为分散介质(b)中不含水(c)。

当将组合物中的光扩散粒子(a)的含量设为ma质量份、水(c)的含量设为mc质量份时,两者的比ma/mc必须为成为5~500的比例,优选为7~450,更优选为8~200,特别优选为10~100。可明确:通过在所述范围使用水(c),可提高导光板用组合物的存储稳定性,且可抑制光扩散部的亮度不均或色度不均并进一步提高导光板的面发光的均质性。

通过含有水(c)而提高导光板用组合物的存储稳定性且抑制光扩散部的亮度不均或色度不均并进一步提高导光板的面发光的均质性的效果的发现机构虽不明确,但可如以下考虑。当使用导光板用组合物时,导光板用组合物始终暴露于含水分的外部空气等中。例如在利用印刷制作光扩散部的情况下,自在导光基材上开始印刷至结束为止需要一定的时间。其后,进行对经印刷的导光板用组合物进行光照射等的硬化步骤,而制作光扩散部。此时,印刷初期制作的光扩散部前驱部(是指经硬化而成为光扩散部前的导光板用组合物印刷部)相较于印刷结束时的光扩散部前驱部而言在硬化步骤前更长时间地暴露于大气中。认为因所述大气的暴露时间的差异,光扩散部前驱部自大气中吸收的水分量产生差异。其结果,推测在其后的硬化步骤中导光板用组合物的硬化状态产生某种变化,所述硬化状态的差异成为各光扩散部的光扩散状态的差异,助长导光板的面发光的均质性的劣化。

然而,本申请发明的导光板用组合物事先含有特定量的水(c),由此可降低在该大气暴露时间自大气吸收的水分量的增加的相对量。其结果,认为可降低在光扩散部前驱部制作初期与制作后期各光扩散部前驱部中所含的水分的相对比率的差异。其结果,推测可使具有更均质的水分含量的光扩散部前驱部硬化,可进一步提高导光板的面发光的均质性。

再者,无机粒子通常表面积大,表面为亲水性,因此存在容易吸附水分的倾向。另一方面,有机粒子与无机粒子相比表面积小,表面为疏水性,因此可抑制水分吸附。因此,为了严格控制导光板用组合物中的水(c)的含量,光扩散粒子(a)优选为有机粒子。

1.4.光聚合引发剂

本实施方式的导光板用组合物也可含有光聚合引发剂。特别是在分散介质(b)为光聚合性成分的情况下,为了提高光硬化性,优选为含有光聚合引发剂。

作为此种光聚合引发剂,可自放射线硬化型树脂的领域中通常所使用者中适宜选择,例如可列举国际公开第2005/071014号或日本专利特开2013-93205号公报中记载的化合物等。

作为光聚合引发剂的具体例,可列举:二乙酰、苯甲酰甲酸甲酯、苯偶酰等α-二酮化合物;安息香、新戊偶姻(pivaloin)等偶姻(acyloin)类;安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香异丁醚等偶姻醚类;蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、1,4-萘醌等多核醌类;苯乙酮、2-羟基-2-甲基-苯丙酮、1-羟基环己基苯基酮、2,2-二甲氧基苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、三氯苯乙酮等苯乙酮类;二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、米氏酮等二苯甲酮类;呫吨酮、噻吨酮、2-氯噻吨酮等呫吨酮类。本发明中所使用的光聚合引发剂可单独使用一种或者组合使用两种以上。

当将组合物的总质量设为100质量%时,本实施方式的导光板用组合物中的光聚合引发剂的含量优选为0.1质量%~20质量%,更优选为0.5质量%~10质量%。若光聚合引发剂的含量为所述范围内,则为了提高导光板用组合物的光硬化性,可制作无粘性(tack-free)的光扩散部。

1.5.其他成分

本实施方式的导光板用组合物还可含有所述成分以外的成分,例如自由基捕捉剂(d)、异噻唑啉系化合物(e)、磷酸酯、表面活性剂、粘合剂等。

<自由基捕捉剂(d)>

本实施方式的导光板用组合物通过含有自由基捕捉剂(d),可有效地防止导光板用组合物在存储阶段的光聚合性成分的聚合。

当将组合物中的光扩散粒子(a)的含量设为ma质量份、自由基捕捉剂(d)的含量设为md质量份时,两者的比ma/md优选为20~500,更优选为25~300。可明确:通过在所述范围内使用自由基捕捉剂(d),可有效地防止导光板用组合物在存储阶段的光聚合性成分的聚合,且可抑制光扩散部的亮度不均或色度不均并进一步提高导光板的面发光的均质性。

通过含有自由基捕捉剂(d)而抑制光扩散部的亮度不均或色度不均并进一步提高导光板的面发光的均质性的效果的发现机构虽不明确,但可如以下考虑。

当使用导光板用组合物时,导光板用组合物始终暴露于含氧的外部空气等中。例如在利用印刷制作光扩散部的情况下,自在导光基板上开始印刷至结束为止需要一定的时间。其后,进行对经印刷的导光板用组合物进行光照射等的硬化步骤,而制作光扩散部。此时,印刷初期制作的光扩散部前驱部相较于印刷结束时的光扩散部前驱部而言在硬化步骤前更长时间地暴露于大气中。认为因所述大气的暴露时间的差异,光扩散部前驱部自大气中吸收的氧量产生差异。其结果,推测在其后的硬化步骤中导光板用组合物的硬化状态产生某种变化。推测所述硬化状态的差异成为各光扩散部的光扩散状态的差异,助长导光板的面发光的均质性的劣化。

然而,在导光板用组合物含有自由基捕捉剂(d)的情况下,即便在该大气暴露时间自大气吸收的氧量产生差异,其结果,在光扩散部前驱部制作初期与制作后期各光扩散部前驱部中所含的氧量产生差异,且其后的硬化过程中由所吸收的氧产生的氧自由基量产生差异,自由基捕捉剂(d)也可将这些捕捉,而抑制这些的动作。其结果,推测可使更均质的组成的光扩散部前驱部硬化,且可进一步提高导光板的面发光的均质性。

作为自由基捕捉剂(d),例如优选为苯酚衍生物。通过使用苯酚衍生物,而进一步提高光扩散部的白色度。作为苯酚衍生物,例如可列举:对苯二酚、对苯二酚单甲醚、单叔丁基对苯二酚、邻苯二酚、4-叔丁基邻苯二酚、对甲氧基苯酚、2,5-二-叔丁基对苯二酚、2,6-二-叔丁基间甲酚、邻苯三酚、β-萘酚等羟基芳香族化合物、苯醌、2,5-二苯基-对苯醌、对甲醌、对茬醌(p-xyloquinone)等。本发明中所使用的自由基捕捉剂(d)可单独使用一种或者组合使用两种以上。

当将组合物的总质量设为100质量%时,作为本实施方式的导光板用组合物中的自由基捕捉剂(d)的苯酚衍生物的含量优选为0.001质量%~2质量%,更优选为0.01质量%~1质量%,特别优选为0.05质量%~0.5质量%。若作为自由基捕捉剂(d)的苯酚衍生物的含量为所述范围内,则可有效地防止导光板用组合物的在存储阶段的光聚合性成分的聚合。另外,可进一步提高光扩散部的白色度。

<异噻唑啉系化合物(e)>

通过在本实施方式的导光板用组合物中添加异噻唑啉系化合物(e),异噻唑啉系化合物(e)作为防腐剂而产生作用,当存储导光板用组合物时,可抑制细菌或霉等增殖而产生异物。进而,可明确:可抑制光扩散部的亮度不均或色度不均并进一步提高导光板的面发光的均质性。

通过含有异噻唑啉系化合物(e)而抑制光扩散部的亮度不均或色度不均并进一步提高导光板的面发光的均质性的效果的发现机构虽不明确,但可如以下考虑。当使用导光板用组合物时,导光板用组合物始终暴露于含氧的外部空气等中。例如在利用印刷制作光扩散部的情况下,自在导光基板上开始印刷至结束为止需要一定的时间。其后,进行对经印刷的导光板用组合物进行光照射等的硬化步骤,而制作光扩散部。此时,印刷初期制作的光扩散部前驱部相较于印刷结束时的光扩散部前驱部而言在硬化步骤前更长时间暴露于大气中。认为因所述大气的暴露时间的差异,光扩散部前驱部自大气中吸收的挥发性有机物量产生差异。其结果,推测在其后的硬化步骤中导光板用组合物的硬化状态产生某种变化,所述硬化状态的差异成为各光扩散部的光扩散状态的差异,助长导光板的面发光的均质性的劣化。

另一方面,在本实施方式的导光板用组合物中,存在异噻唑啉系化合物(e)被吸附于光扩散粒子(a)等而得以保持的倾向。其结果,认为光扩散粒子(a)表面由异噻唑啉系化合物(e)保护,可抑制自所述大气中吸收的挥发性有机物吸附于光扩散粒子(a)表面。其结果,即便光扩散部前驱部制作初期与制作后期各光扩散部前驱部中所含的挥发性有机物量产生差异,这些挥发性有机物也不会牢固地吸附于光扩散粒子(a)表面。推测通过所述作用,在其后的硬化步骤中不会保持于光扩散部而再次放出于大气中,因此可使更均质的组成的光扩散部前驱部硬化,可进一步提高导光板的面发光的均质性。

作为异噻唑啉系化合物(e),只要为具有异噻唑啉骨架的化合物,则并无特别限制,例如可列举下述通式(2)所表示的化合物或下述通式(3)所表示的化合物。

[化1]

所述通式(2)中,r1为氢原子或烃基,r2、r3分别独立地表示氢原子、卤素原子或烃基。在r1、r2、r3为烃基的情况下,可具有直链或分支链的链状碳骨架,也可具有环状碳骨架。另外,烃基的碳数优选为1~12,更优选为1~10,特别优选为1~8。作为此种烃基的具体例,可列举:甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、己基、环己基、辛基、2-乙基己基等。

[化2]

所述通式(3)中,r4为氢原子或烃基,r5分别独立地表示氢原子或有机基。在r4为烃基的情况下,可列举与所述通式(2)中说明的烃基相同的烃基。另外,在r5为有机基的情况下,所述有机基中包含作为烷基或环烷基的脂肪族基或芳香族基,优选为脂肪族基。烷基的碳数优选为1~12,更优选为1~10,特别优选为1~8。这些烷基及环烷基可具有卤素原子、烷氧基、二烷基氨基、酰基、烷氧基羰基等取代基。作为所述脂肪族基的具体例,可列举:甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、己基、环己基、辛基、2-乙基己基等。所述式(3)中,n表示0~4的整数。

作为异噻唑啉系化合物(e)的具体例,可列举1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4,5-三亚甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、n-正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮等,可使用这些的一种或两种以上。这些之中,优选为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮。

当将组合物的总质量设为100质量%时,本实施方式的导光板用组合物中的异噻唑啉系化合物(e)的含量优选为0.01质量%~0.5质量%,更优选为0.015质量%~0.2质量%,特别优选为0.01质量%~0.1质量%。通过在所述范围内使用异噻唑啉系化合物(e),可提高导光板用组合物的存储稳定性。

另外,当将组合物中的光扩散粒子(a)的含量设为ma质量份、异噻唑啉系化合物(e)的含量设为me质量份时,两者的比ma/me优选为成为50~600的比例,更优选为100~500。通过在所述范围内使用异噻唑啉系化合物(e),可提高导光板用组合物的存储稳定性,且可抑制光扩散部的亮度不均或色度不均并进一步提高导光板的面发光的均质性。

<磷酸酯>

通过在本实施方式的导光板用组合物中添加磷酸酯,可提高导光基板与光扩散部的密接性。另外,也可提高将导光板用组合物制成硬化涂膜时的硬度、耐擦伤性及耐磨损性与低卷曲的平衡。

作为磷酸酯,优选为下述通式(4)所示的化合物。再者,即便在磷酸酯相当于光聚合性成分的情况下,本申请发明中也将磷酸酯与分散介质(b)视为不同成分。

[化3]

(式(4)中,r6表示氢原子或甲基,r7表示二价有机基,n表示1或2的整数)。

作为磷酸酯,例如可列举:单(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯或双(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯、单(2-(甲基)丙烯酰氧基丙基)磷酸酯或双(2-(甲基)丙烯酰氧基丙基)磷酸酯、单(3-(甲基)丙烯酰氧基丙基)磷酸酯或双(3-(甲基)丙烯酰氧基丙基)磷酸酯、单(6-(甲基)丙烯酰氧基己基)磷酸酯或双(6-(甲基)丙烯酰氧基己基)磷酸酯、单(10-(甲基)丙烯酰氧基癸基)磷酸酯或双(10-(甲基)丙烯酰氧基癸基)磷酸酯、单(1-氯甲基-2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯或双(1-氯甲基-2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基苯基磷酸酯等、以及这些磷酸酯的内酯改性物、聚氧亚烷基改性物等。这些之中,就获得与导光基板的密接性及硬度优异的光扩散部的观点而言,优选为单(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯或双(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯。本发明中所使用的磷酸酯可单独使用一种或者组合使用两种以上。

作为磷酸酯的市售品,例如可列举共荣社化学股份有限公司制造的商品名:莱特酯(lightester)p-1m、p-2m,日本化药股份有限公司制造的商品名:卡雅马(kayamer)pm-2、pm-21等。

当将组合物的总质量设为100质量%时,本实施方式的导光板用组合物中的磷酸酯的含量优选为0.07质量%~5质量%,更优选为0.2质量%~2质量%。

<表面活性剂>

通过在本实施方式的导光板用组合物中添加表面活性剂,可控制导光板用组合物的表面张力或导光基板的润湿性。作为表面活性剂,并无特别限定,优选为硅系表面活性剂及氟系表面活性剂。

当将组合物的总质量设为100质量%时,本实施方式的导光板用组合物中的表面活性剂的含量优选为0.01质量%~2质量%,更优选为0.05质量%~1质量%。

<粘合剂>

通过在本实施方式的导光板用组合物中添加粘合剂,可提高导光基板与光扩散部的密接性。作为粘合剂,并无特别限定,可使用国际公开第2005/071014号或日本专利特开2013-93205号公报中记载的粘合剂。

2.导光板

本实施方式的导光板:其是使用所述导光板用组合物制作而成者。具体而言,将所述导光板用组合物涂布或印刷于表面粗糙度ra<1nm的导光基板而制作光扩散部。

图1是表示具备本发明的一实施方式的导光板的透过型图像显示装置的剖面图。图1中所示的透过型图像显示装置100主要由面光源装置20、及透过型图像显示部30构成。面光源装置20为具备导光板1及光源3的边缘发光型面光源装置,所述导光板1具备导光基板11及光扩散部12,所述光源3设于导光板1的侧方且对导光板1供给光。另外,图1中光扩散部12为多个圆点形状。

导光基板11呈大致长方体形状,具有出射面s1、出射面s1的相反侧的出射面s2、与出射面s1及出射面s2交叉的四个端面s31~s34。本实施方式中,四个端面s31~s34与出射面s1及出射面s2大致正交。

导光板1具有设于出射面s2侧的多个光扩散部12。多个光扩散部12如图2所示在出射面s2上彼此分开配置。图2是从出射面s2侧观察导光基板时的平面图。图2中,为了便于说明,将光源3也一起示出。图2中,光扩散部12彼此分开配置。光扩散部12的个数及配置图案是以使均匀面状的光有效率地自出射面s1或视需要自出射面s2出射的方式来进行调整。

光源3如图1及图2所示配置于彼此相向的一对端面s31、s32的侧方。如图2所示,沿导光基板11的例如构成矩形的出射面s2的四边之中彼此相向的两边排列有多个点状光源。

所述构成中,自光源3输出的光自端面s31、s32入射至导光基板11。入射至导光基板11的光在光扩散部12中产生漫反射,可调整光扩散部12的形状,以使均匀面状的光有效率地自出射面s1或出射面s2出射。例如,在图1的情况下,自出射面s1出射的光被供给至透过型图像显示部30。

以下,对构成导光板的构件、导光板的制造方法进行详细说明。

2.1.导光基板

导光板1具备导光基板11。若考虑自出射面s1及出射面s2的光取出效率,则只要导光基板11的表面粗糙度ra为ra<1nm便充分,优选为ra<0.5nm。另外,若考虑后述光扩散部与导光基板的密接性等,则优选为ra>0.1nm,更优选为ra>0.2nm。

为了抑制来自光源的光在导光基板的端面产生散射,只要导光基板11的端面的表面粗糙度ra为2μm以下,则能够将可实用程度的光自光源入射至导光基板11的内部。

再者,所谓本申请发明的导光基板11的“表面粗糙度ra”是指依据日本工业标准(japaneseindustrialstandards,jis)b0601-2001测定而得的“算数平均粗糙度”。

通常而言,边缘发光型面发光装置中,若自光源产生光,则产生热,伴随于此,导光基板的温度也上升。当使用树脂板作为导光基板时,树脂板的热膨胀系数高,因此导光基板的因热而引起的尺寸变化比液晶面板的尺寸变化大。但是,由于液晶显示装置的边框狭窄化,而难以在液晶显示装置的边框部分补正导光基板的尺寸变化。因此,导光基板11的材质也可使用因热而引起的尺寸变化小的树脂板,但优选为玻璃基板。当导光基板11为玻璃基板时,玻璃基板的光程长度100nm、波长范围350nm~750nm下的最大透过率优选为50%以上。

玻璃基板的热膨胀系数优选为120×10-7/℃以下。若热膨胀系数超过所述范围,则显示面板与导光基板因热而引起的尺寸变化的差容易变大。另外,玻璃基板的应变点优选为550℃以上。若应变点未满所述范围,则玻璃基板的耐热性容易降低,例如若在高温下,在玻璃基板的表面形成反射膜或扩散膜等,则玻璃基板容易产生热变形。此处,所谓“应变点”可基于jisr3103而测定。

2.1.1.玻璃组成

作为构成玻璃基板的玻璃组成,优选为含有40质量%~70质量%的sio2、2质量%~25质量%的al2o3、0质量%~20质量%的b2o3、0质量%~25质量%的r2o(r为li、na、k的一种或两种以上)、0质量%~10质量%的mgo、0质量%~15质量%的cao、0质量%~10质量%的sro、0质量%~15质量%的bao、0质量%~10质量%的zno、0质量%~10质量%的zro2。

sio2是成为玻璃的网络形成物的成分,且是使热膨胀系数降低且使因热而引起的尺寸变化减少的成分。而且是使耐酸性、应变点提高的成分。若sio2的含量变多,则高温粘性变高,熔融性降低,且成形时容易析出方英石的失透物。另一方面,若sio2的含量变少,则存在热膨胀系数变高,因热而引起的尺寸变化变大的倾向。而且耐酸性、应变点容易降低。

al2o3是使热膨胀系数降低而使因热而引起的尺寸变化减少的成分。而且也有提高应变点、抑制成形时方英石的失透物析出的效果。若al2o3的含量变多,则液相温度上升,难以成形为玻璃基板。另一方面,若al2o3的含量变少,则存在热膨胀系数变高,因热而引起的尺寸变化变大的倾向。而且应变点容易降低。

b2o3是作为熔剂而发挥作用,降低高温粘性,从而改善熔融性的成分。而且是使热膨胀系数降低而使因热而引起的尺寸变化减少的成分。若b2o3的含量为所述范围,则可抑制因热而引起的尺寸变化,且可使熔融性提高,而使加工性提高。

r2o是使高温粘性降低而改善熔融性的成分。若r2o的含量为所述范围,则可使应变点提高,且使波长550nm附近的最大透过率提高。

mgo是不使应变点降低而仅使高温粘性降低从而改善熔融性的成分。若mgo的含量为所述范围,则可抑制成形时析出失透物。

cao是不使应变点降低而仅使高温粘性降低从而改善熔融性的成分。若cao的含量为所述范围,则可抑制成形时析出失透物。

sro是提高耐化学品性、耐失透性的成分。若sro的含量为所述范围,则可使热膨胀系数降低,抑制因热而引起的尺寸变化。

bao与sro同样地是提高耐化学品性、耐失透性的成分。若bao的含量为所述范围,则可使热膨胀系数降低,抑制因热而引起的尺寸变化。

zno是改善熔融性的成分。若zno的含量为所述范围,则可使耐失透性提高。

zro2是提高应变点的成分。若zro2的含量为所述范围,则可抑制成形时析出失透物。

再者,fe2o3、cr2o3、v2o5、nio、mno2、nd2o3、ceo2、er2o3等过渡金属氧化物的含量优选为0.1质量%以下。若过渡金属氧化物的含量过多,则存在光取出效率降低的情况。

除了所述成分以外,也可导入其他成分。例如,为了使液相温度降低,可将y2o3、la2o3、nb2o5、p2o5各导入至多3质量%,作为澄清剂,可导入以合计量计为至多2质量%的as2o3、sb2o3、sno2、so3、f、cl等。

2.1.2.玻璃基板的制造方法

玻璃基板可利用溢流下拉法、狭缝下拉法、浮法、压延法(rolloutmethod)、再拉法等而制作。再者,浮法中,成形时容易产生玻璃带的表背面的温度差、组成差,但若对成形时的温度进行严格控制,则可减少其温度差、组成差。溢流下拉法中,成形时难以产生玻璃带的表背面的温度差、组成差,并且未进行研磨而容易成形为表面品质良好的玻璃基板。

再者,玻璃基板应用于显示面板中所使用的玻璃基板,也可同时具有导光基板的功能。如此,可使显示装置的构件构成简略化。

2.2.光扩散部

本实施方式的导光板1具备含有光扩散粒子(a)的光扩散部12。光扩散粒子(a)的数量平均粒径dn(nm)相对于导光基板11的表面粗糙度ra(nm)优选为处于200<dn/ra<5000的关系,更优选为300<dn/ra<4000。认为若dn/ra的值为所述范围,则可抑制导光基板11与光扩散部12的界面混入空隙,可使光取出效率提高而实现均质的面发光。

在之前进行了说明的图2中,光扩散部12为大致圆形的多个圆点形状,彼此分开配置,但可适时考虑自出射面s1及出射面s2的所需的光取出效率来调整形状等。图2中所示的光扩散部12的形状是为了便于说明,可考虑自出射面s1及出射面s2的所需的光取出效率来进行调整。

光扩散部12是使用所述导光板用组合物来制作。作为在导光基板11形成光扩散部12的方法,可利用丝网印刷法、胶版印刷法、自喷嘴喷雾所述导光板用组合物的喷涂法等来制作。例如,可利用国际公开第2005/071014号、日本专利特开2013-93205号公报、日本专利特开2012-178345号公报等中所记载的方法来制作光扩散部。

作为此种导光板用组合物,优选为热硬化型或光硬化型导光板用组合物。为了有效地抑制因热处理而引起的导光基材的变形,更优选为使用光硬化型导光板用组合物来制作光扩散部。用以形成光扩散部12的导光板用组合物优选为光硬化型导光板用组合物中含有光聚合性成分、及光聚合引发剂的放射线硬化型导光板用组合物。

相对于导光基板11的面积100%,光扩散部12的面积优选为5%以上且95%以下。优选为随着远离所述光源,导光基板11的涂敷面中的光扩散部12所占的平面面积与所述导光板用组合物的涂布面积的比率或所述导光板用组合物的涂布面积与所述导光基板11的涂敷面面积的涂敷面积比率变高。由此,可使导光板的亮度大致均匀。

2.3.光源

光源3如图1及图2所示配置于端面s31或s32的侧方。光源3可为冷阴极荧光灯(coldcathodefluorescentlamps,ccfl)等线状光源,但优选为发光二极管(lightemittingdiode,led)等点状光源。该情况下,如图2所示优选为以沿导光基板11的例如构成矩形的出射面s2的四边之中彼此相向的两边排列有多个点状光源的方式,将光扩散部12与光源3加以组合。

所述构成中,自光源3输出的光自端面s31或端面s32入射至导光基板11。入射至导光基板11的光在光扩散部12中产生漫反射或扩散,由此自出射面s1或出射面s2出射。自出射面s1或出射面s2出射的光被供给至透过型图像显示部30等。为了使均匀面状的光有效率地自出射面出射,可适时调整光扩散部12的个数及配置图案。

2.4.透过型图像显示部

如图1所示,透过型图像显示部30在导光板1的出射面s1侧与导光板1相向配置,自出射面s1射出的光照亮透过型图像显示部30。透过型图像显示部30例如可使用具有液晶单元的液晶显示部等。

3.实施例

以下基于实施例来对本发明进行具体的说明,但本发明并不限定于这些实施例。关于实施例、比较例中的“份”及“%”,只要无特别说明,则为质量基准。

3.1.光扩散粒子(a)的制作

3.1.1.中空粒子1的制作

向容量2升的反应容器中,投入水194份、甲基丙烯酸甲酯9份、甲基丙烯酸1份、作为分子量调整剂的硫代乙醇酸辛酯0.92份、作为乳化剂的十二烷基苯磺酸钠0.04份。另一方面,将甲基丙烯酸甲酯71份、甲基丙烯酸19份、硫代乙醇酸辛酯0.5份、十二烷基苯磺酸钠0.5份及水45份混合搅拌来制备单体混合物的水性分散体。

一边对所述反应容器进行搅拌,一边将温度加热为85℃,投入作为聚合引发剂的5%过硫酸钠水溶液6份。其后立刻一边对所述反应容器进行搅拌,一边将温度保持为90℃,连续花4小时投入所述单体混合物的水性分散体。进而进行2小时熟化,获得粒径为0.200μm的晶种粒子a的水性分散体(固体成分为29.3%)。

向容量2升的反应容器中投入水143份、以固体成分计为10份(以水性分散体计为34份)的所述晶种粒子a的水性分散体、80%丙烯酸水溶液1.2份。另一方面,将苯乙烯77.2份、二乙烯基苯(m,p-混合物、纯度81%)0.8份、80%丙烯酸水溶液1.3份、十二烷基苯磺酸钠0.5份及水46.7份混合搅拌来制备单体混合物的水性分散体。

一边对所述反应容器进行搅拌,一边将温度加热为80℃,投入作为聚合引发剂的5%过硫酸钠水溶液8份。一边对所述反应容器进行搅拌,一边将温度保持为80℃,连续花2小时投入所述单体混合物的水性分散体。进而在将所述单体的水性分散体全部投入至反应容器后,立刻一次性投入苯乙烯19.6份、二乙烯基苯(m,p-混合物、纯度81%)0.4份、6%氢氧化铵20份。其后将温度上升为85℃,进而进行2小时搅拌熟化,获得粒径为0.487μm、内径为0.312μm、体积空孔率26%的具有单一空孔的球状中空晶种粒子b的水性分散体(固体成分为30.9%)。

向容量2升的反应容器中投入水569份、以固体成分计为100份(以水性分散体计为324份)的所述中空晶种粒子b的水性分散体、苯乙烯20份、二乙烯基苯(m,p-混合物、纯度81%)80份、十二烷基苯磺酸钠4份。一边对所述反应容器进行搅拌,一边在40℃下保持3小时,然后加热至65℃为止,投入作为聚合引发剂的过硫酸钠的5%水溶液6份。进而将反应容器加热,保持为80℃并持续搅拌,在达到80℃后1个小时后投入过硫酸钠的5%水溶液2份,进而持续搅拌1小时。其后,将温度上升为85℃,在1小时后投入过硫酸钠的5%水溶液2份,进而进行1小时搅拌熟化。其后,将反应容器冷却至40℃为止,使用网眼50μm的尼龙制网对内容物进行过滤,进而使用过滤精度10μm的聚丙烯制筒式过滤器进行加压过滤,获得中空粒子1的水性分散体(固体成分为20.5%)。使用日本步琦(buchi)公司制造的小型喷雾干燥器(minispraydryer)b-290型并利用喷雾干燥法(温度110℃~220℃)对所获得的水性分散体进行干燥,获得粒径为0.609μm、内径为0.381μm、体积空孔率为24%的具有单一空孔的球状中空粒子1。

另外,利用透射电子显微镜(日立高新技术(hitachihigh-technologies)股份有限公司制造,型号“h-7650”)来对任意的20个中空粒子1的长径(rmax)及短径(rmin)进行测定,算出其平均值,结果长径为0.615μm,短径为0.604μm,长径与短径的比率(rmax/rmin)为1.02。

另外,将所述获得的中空粒子1的水性分散体作为试样,使用以动态光散射法为测定原理的粒度分布测定装置(大塚电子股份有限公司制造,型号“艾勒斯(elsz)-1000zs”),求出中空粒子1的数量平均粒径(dn)及粒径分布的标准偏差(σ),结果数量平均粒径(dn)为0.609μm,标准偏差(σ)为0.034μm。根据这些值,利用下述式(1)算出粒子变动系数(cv值),结果cv值为0.056。

cv值=(粒径分布的标准偏差(σ)/数量平均粒径(dn))····(1)

3.1.2.核壳粒子的制作

向容量2升的反应容器中投入水947份、以固体成分计为1.6份(以水性分散体计为5.5份)的所述晶种粒子a的水性分散体、十二烷基苯磺酸钠0.5份,一边进行搅拌,一边将温度加热为85℃,投入作为聚合引发剂的3%过硫酸钾水溶液10份。将温度保持为85℃,并连续花3个小时投入包含苯乙烯80份与二乙烯基苯(m,p-混合物、纯度81%)20份的单体混合物。其后,进行2小时熟化后,将反应容器冷却至40℃为止,使用网眼50μm的尼龙制网对内容物进行过滤,进而使用过滤精度10μm的聚丙烯制筒式过滤器进行加压过滤,获得密实粒子1的水性分散体(固体成分为10.0%)。

继而,对双(3,5,5-三甲基己酰)过氧化物(商品名“珀罗伊(peroyl)(注册商标)355”,日油(股)制造,水溶解度:0.01%)2份、十二烷基苯磺酸钠0.1份及水17.9份进行搅拌并乳化后,利用超声波均质器(smt(股)制造)进一步进行微粒子化,而获得聚合引发剂的水性分散体。向所制作的聚合引发剂的水性分散体中添加以固体成分计为15份(以水性分散体计为150份)的作为核心粒子的所述密实粒子1的水性分散体,进行16小时搅拌。其后,添加水680份、甲基丙烯酸甲酯90份、乙二醇二甲基丙烯酸酯10份、巴斯夫(basf)公司制造的庄臣(joncryl)(注册商标)62的10%水溶液50份,并将温度保持为40℃且搅拌3小时,进而将温度保持为80℃并搅拌3小时,由此而合成所述密实粒子1的表面经聚合物包覆的核壳粒子。其后将反应容器冷却至40℃为止,使用网眼50μm的尼龙制网对内容物进行过滤,进而使用过滤精度10μm的聚丙烯制简式过滤器进行加压过滤,获得核壳粒子的水性分散体(固体成分为12.2%)。使用日本步琦(buchi)公司制造的小型喷雾干燥器b-290型并利用喷雾干燥法(温度110℃~220℃)对所获得的水性分散体进行干燥,获得粒径为1.54μm的核壳粒子。

与中空粒子1同样地测定核壳粒子的长径(rmax)及短径(rmin),算出其平均值,结果长径为1.560μm、短径为1.510μm,长径与短径的比率(rmax/rmin)为1.03。另外,与中空粒子1同样地求出核壳粒子的数量平均粒径、标准偏差、粒子变动系数,结果数量平均粒径为1.540μm,标准偏差为0.154μm,粒子变动系数为0.100。

3.1.3.异形粒子的制作

向容量2升的反应容器中投入水947份、以固体成分计为1.6份(以水性分散体计为5.5份)的所述晶种粒子a的水性分散体、苯乙烯80份、二乙烯基苯(m,p-混合物、纯度81%)15份、甲基丙烯酸2-羟基乙酯5份、十二烷基苯磺酸钠0.5份,一边进行搅拌,一边将温度加热为85℃,投入作为聚合引发剂的3%过硫酸钾水溶液10份。将温度保持为85℃且进行6小时熟化,由此而获得粒径为0.809μm的第1聚合体粒子的水性分散体(固体成分为10.0%)。

对双(3,5,5-三甲基己酰)过氧化物(商品名“珀罗伊(peroyl)(注册商标)355”,日油(股)制造,水溶解度:0.01%)2份、十二烷基苯磺酸钠0.1份及水17.9份进行搅拌并乳化后,利用超声波均质器(smt(股)制造)进一步进行微粒子化,而获得聚合引发剂的水性分散体。向所制作的聚合引发剂的水性分散体中添加以固体成分计为15份(以水性分散体计为150份)的所述第1聚合体粒子的水性分散体,进行16小时搅拌。其后,添加水680份、甲基丙烯酸甲酯90份、乙二醇二甲基丙烯酸酯10份、巴斯夫(basf)公司制造的庄臣(joncryl)(注册商标)62的10%水溶液50份,并将温度保持为40℃且搅拌3小时,进而将温度保持为80℃并搅拌3小时,由此而合成异形粒子。其后将反应容器冷却至40℃为止,使用网眼50μm的尼龙制网对内容物进行过滤,进而使用过滤精度10μm的聚丙烯制筒式过滤器进行加压过滤,获得异形粒子的水性分散体(固体成分为12.2%)。使用日本步琦(buchi)公司制造的小型喷雾干燥器b-290型并利用喷雾干燥法(温度110℃~220℃)对所获得的水性分散体进行干燥,获得粒径为1.67μm的异形粒子。

与中空粒子1同样地测定异形粒子的长径(rmax)及短径(rmin),算出其平均值,结果长径为1.810μm、短径为1.530μm,长径与短径的比率(rmax/rmin)为1.180。另外,与中空粒子1同样地求出异形粒子的数量平均粒径、标准偏差、粒子变动系数,结果数量平均粒径为1.670μm,标准偏差为0.147μm,粒子变动系数为0.088。

3.1.4.碳酸钙粒子a的制作

利用玛瑙研钵将自和光纯药工业股份有限公司购入的碳酸钙粉碎,进而进行利用水筛的分级后,使用日本步琦(buchi)公司制造的小型喷雾干燥器b-290型并利用喷雾干燥法(温度110℃~220℃)进行干燥,由此而制作具有表1记载的粒子长径/短径比的光扩散粒子。将使用超声波分散机而使所获得的碳酸钙粒子a分散于水中而成的水性分散体设为试样,与中空粒子1同样地求出碳酸钙粒子a的数量平均粒径、标准偏差、粒子变动系数,结果数量平均粒径为2.230μm,标准偏差为0.443μm,粒子变动系数为0.199。另外,与中空粒子1同样地测定碳酸钙粒子a的长径(rmax)及短径(rmin),算出其平均值,结果长径为2.320μm、短径为2.130μm,长径与短径的比率(rmax/rmin)为1.09。

3.1.5.硫酸钡粒子a的制作

利用玛瑙研钵将自和光纯药工业股份有限公司购入的硫酸钡粉碎,进而进行利用水筛的分级后,使用日本步琦(buchi)公司制造的小型喷雾干燥器b-290型并利用喷雾干燥法(温度110℃~220℃)进行干燥,由此而制作具有表1记载的粒子长径/短径比的光扩散粒子。将使用超声波分散机而使所获得的硫酸钡粒子a分散于水中而成的水性分散体设为试样,与中空粒子1同样地求出硫酸钡粒子a的数量平均粒径、标准偏差、粒子变动系数,结果数量平均粒径为1.970μm,标准偏差为0.355μm,粒子变动系数为0.180。另外,与中空粒子1同样地测定硫酸钡粒子a的长径(rmax)及短径(rmin),算出其平均值,结果长径为2.140μm、短径为1.800μm,长径与短径的比率(rmax/rmin)为1.19。

3.1.6.二氧化钛粒子a的制作

利用玛瑙研钵将自和光纯药工业股份有限公司购入的二氧化钛粉碎,进而进行利用水筛的分级后,使用日本步琦(buchi)公司制造的小型喷雾干燥器b-290型并利用喷雾干燥法(温度110℃~220℃)进行干燥,由此而制作具有表1记载的粒子长径/短径比的光扩散粒子。将使用超声波分散机而使所获得的二氧化钛粒子a分散于水中而成的水性分散体设为试样,与中空粒子1同样地求出二氧化钛粒子a的数量平均粒径、标准偏差、粒子变动系数,结果数量平均粒径为2.670μm,标准偏差为0.400μm,粒子变动系数为0.150。另外,与中空粒子1同样地测定二氧化钛粒子a的长径(rmax)及短径(rmin),算出其平均值,结果长径为2.730μm、短径为2.600μm,长径与短径的比率(rmax/rmin)为1.05。

3.2.实施例1

将所述制作的中空粒子120质量份、双酚a环氧基二丙烯酸酯(阿珂玛(arkema)(股)制造,商品名“cn104”)33.1质量份、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯(第一工业制药(股)制造,商品名“纽弗朗特尔(newfrontier)pga”)40.1质量份、双(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯(日本化药(股)制造,商品名“卡雅马(kayamer)pm-2”)0.4质量份、1-羟基环己基苯基酮(日本巴斯夫(basfjapan)(股)制造,商品名“艳佳固(irgacure)184”)6.3质量份、对苯二酚单甲醚(和光纯药工业股份有限公司制造)0.08质量份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(和光纯药工业股份有限公司制造)0.04质量份混合,进而以组成成分中的水分成为0.4质量份的方式制备。进而使用行星式搅拌装置(仓敷纺织股份有限公司制造,型号“kk-50s”)进行混炼,制备含有中空粒子1作为光扩散粒子(a)的导光板用组合物。

继而,将玻璃制的导光基板(日本电气硝子股份有限公司制造,制品名“oa-10g”,利用溢流法制造的表面粗糙度ra=0.5nm的玻璃基板)载置于作业台上,自上方将所述获得的导光板用组合物丝网印刷为圆点状,其后利用紫外线照射使其硬化,由此而制作形成有光扩散部的导光板。

再者,导光板用组合物的涂布条件、紫外线的照射条件及评价方法如下所示。

<涂布条件>

根据以下的条件,以圆点进行丝网印刷。圆点直径设为300μm,圆点膜厚设为15μm,圆点图案设为间距500μm~2000μm的间距渐变设计。

·导光基板的尺寸:长度(导光方向的长度)为718mm、宽度为413mm、厚度为2mm

·涂敷面:出射面(导光基板的表面)

·涂布方法:丝网印刷

·网眼:420目/英寸

·刮墨角度:50°

·刮墨速度:65mm/s

·刮墨压力:0.198kgf/cm2

·间隔:1.1mm

<紫外线照射条件>

·灯:超高压水银灯(照射波长为280nm以上且500nm以下)

·照射量:550mj/cm2(365nm)

<评价方法>

(1)硬化性的评价

如上所述利用紫外线照射使导光板用组合物硬化后,对所形成的光扩散部进行接触诊断,将可识别粘性的情况判断为硬化不良并在表中表述为“×”,将无法识别粘性的情况判断为硬化性良好并在表中表述为“○”。

(2)导光板的亮度不均及色度不均的评价

在所制作的导光板的两端部设置以线状配置有白色led的光源,在该导光板的背面侧积层白色扩散反射膜,在成为表面侧的涂敷面上积层光扩散膜,制作侧光式背面光源。在从正面远离该侧光式背面光源2m的位置通过目视来进行观察,将整个面为均匀亮度而未识别到亮度不均、从而可判断为非常良好的情况在表中表述为“◎”,将确认到些许亮度不均但可判断为能够用于未严格要求均质亮度的用途的情况在表中表述为“○”,将明显确认到亮度不均而难以使用的情况判断为不良并在表中表述为“×”。

进而,在从正面远离该侧光式背面光源2m的位置通过目视来进行观察,将无法识别色度不均、发光为白色、可判断为非常良好的情况在表中表述为“◎”,将稍微识别到色度不均但可判断为能够用于未要求严格的白色发光的用途的情况在表中表述为“○”,将面内的色度不均大而难以使用的情况判断为不良并在表中表述为“×”。

(3)保存稳定性

在室温下、遮光环境下对所述制备的导光板用组合物进行保存,每个月利用所述方法制作导光板,进行所述亮度不均评价及色度不均评价,由此评价导光板用组合物的保存稳定性。将导光板的亮度不均及色度不均与使用刚制备后的导光板用组合物的情况相比为同等的情况在表中表述为“◎”,将稍微观察到变化但不影响判断是否能作为导光板而使用的程度的情况在表中表述为“○”,将对是否能使用的判断不同的情况在表中表述为“×”。

3.3.实施例2~实施例3、比较例1~比较例2

将水(c)的含量设为如表1中记载,并对各材料的使用量进行微调整,除此以外,与实施例1同样地制作导光板用组合物,并进行评价。

3.4.实施例4

将所述制作的核壳粒子10质量份、双酚a环氧基二丙烯酸酯(阿珂玛(arkema)(股)制造,商品名“cn104”)36.6质量份、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯(第一工业制药(股)制造,商品名“纽弗朗特尔(newfrontier)pga”)44.4质量份、双(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯(日本化药(股)制造,商品名“卡雅马(kayamer)pm-2”)0.44质量份、1-羟基环己基苯基酮(日本巴斯夫(basfjapan)(股)制造,商品名“艳佳固(irgacure)184”)7.0质量份、对苯二酚单甲醚(和光纯药工业股份有限公司制造)0.05质量份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(和光纯药工业股份有限公司制造)0.1质量份混合,进而以组成成分中的水分成为1.5质量份的方式制备。进而使用行星式搅拌装置(仓敷纺织股份有限公司制造,型号“kk-50s”)进行混炼,由此而制作含有核壳粒子作为光扩散粒子(a)的导光板用组合物,与实施例1同样地进行评价。

3.5.实施例5

将所述制作的异形粒子30质量份、双酚a环氧基二丙烯酸酯(阿珂玛(arkema)(股)制造,商品名“cn104”)28.8质量份、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯(第一工业制药(股)制造,商品名“纽弗朗特尔(newfrontier)pga”)34.8质量份、双(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯(日本化药(股)制造,商品名“卡雅马(kayamer)pm-2”)0.35质量份、1-羟基环己基苯基酮(日本巴斯夫(basfjapan)(股)制造,商品名“艳佳固(irgacure)184”)5.45质量份、对苯二酚单甲醚(和光纯药工业股份有限公司制造)0.1质量份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(和光纯药工业股份有限公司制造)0.1质量份混合,进而以组成成分中的水分成为0.4质量份的方式制备。进而使用行星式搅拌装置(仓敷纺织股份有限公司制造,型号“kk-50s”)进行混炼,由此而制作含有异形粒子作为光扩散粒子(a)的导光板用组合物,与实施例1同样地进行评价。

3.6.实施例6

将所述制作的碳酸钙粒子a9质量份、双酚a环氧基二丙烯酸酯(阿珂玛(arkema)(股)制造,商品名“cn104”)37.6质量份、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯(第一工业制药(股)制造,商品名“纽弗朗特尔(newfrontier)pga”)45.6质量份、双(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯(日本化药(股)制造,商品名“卡雅马(kayamer)pm-2”)0.45质量份、1-羟基环己基苯基酮(日本巴斯夫(basfjapan)(股)制造,商品名“艳佳固(irgacure)184”)7.17质量份、对苯二酚单甲醚(和光纯药工业股份有限公司制造)0.06质量份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(和光纯药工业股份有限公司制造)0.02质量份混合,进而以组成成分中的水分成为0.02质量份的方式制备。进而使用行星式搅拌装置(仓敷纺织股份有限公司制造,型号“kk-50s”)进行混炼,由此而制作含有碳酸钙粒子a作为光扩散粒子(a)的导光板用组合物,与实施例1同样地进行评价。

3.7.实施例7

将所述制作的硫酸钡粒子a9质量份、双酚a环氧基二丙烯酸酯(阿珂玛(arkema)(股)制造,商品名“cn104”)37.6质量份、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯(第一工业制药(股)制造,商品名“纽弗朗特尔(newfrontier)pga”)45.6质量份、双(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯(日本化药(股)制造,商品名“卡雅马(kayamer)pm-2”)0.45质量份、1-羟基环己基苯基酮(日本巴斯夫(basfjapan)(股)制造,商品名“艳佳固(irgacure)184”)7.17质量份、对苯二酚单甲醚(和光纯药工业股份有限公司制造)0.05质量份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(和光纯药工业股份有限公司制造)0.03质量份混合,进而以组成成分中的水分成为0.03质量份的方式制备。进而使用行星式搅拌装置(仓敷纺织股份有限公司制造,型号“kk-50s”)进行混炼,由此而制作含有硫酸钡粒子a作为光扩散粒子(a)的导光板用组合物,与实施例1同样地进行评价。

3.8.实施例8

将所述制作的二氧化钛粒子a9质量份、双酚a环氧基二丙烯酸酯(阿珂玛(arkema)(股)制造,商品名“cn104”)37.6质量份、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯(第一工业制药(股)制造,商品名“纽弗朗特尔(newfrontier)pga”)45.6质量份、双(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯(日本化药(股)制造,商品名“卡雅马(kayamer)pm-2”)0.45质量份、1-羟基环己基苯基酮(日本巴斯夫(basfjapan)(股)制造,商品名“艳佳固(irgacure)184”)7.17质量份、对苯二酚单甲醚(和光纯药工业股份有限公司制造)0.3质量份、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(和光纯药工业股份有限公司制造)0.03质量份混合,进而以组成成分中的水分成为0.04质量份的方式制备。进而使用行星式搅拌装置(仓敷纺织股份有限公司制造,型号“kk-50s”)进行混炼,由此而制作含有二氧化钛粒子a作为光扩散粒子(a)的导光板用组合物,与实施例1同样地进行评价。

3.9.评价结果

在下述表1中示出各实施例及比较例中所使用的导光板用组合物的组成、物性以及评价结果。

[表1]

再者,表1中记载的各材料使用以下记载的商品或化合物。

分散介质(b):

·b1:双酚a环氧基二丙烯酸酯、阿珂玛(arkema)(股)制造、商品名“cn104”

·b2:2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、第一工业制药(股)制造,商品名“纽弗朗特尔(newfrontier)pga”

水(c):离子交换水

自由基捕捉剂(d):对苯二酚单甲醚、和光纯药工业(股)制造

异噻唑啉系化合物(e):

·e1:2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、和光纯药工业(股)制造

·e2:2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、和光纯药工业(股)制造

光聚合引发剂:1-羟基环己基苯基酮、日本巴斯夫(basfjapan)(股)制造、商品名“艳佳固(irgacure)184”

磷酸酯:双(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯、日本化药(股)制造、商品名“卡雅马(kayamer)pm-2”

可知实施例1~实施例8的含有特定量的水(c)的导光板用组合物的硬化性良好且保存稳定性优异。另外,可知使用实施例1~实施例8的含有特定量的水(c)的导光板用组合物制作而成的导光板可有效地抑制亮度不均或色度不均,因此导光板的面发光的均质性优异,显示出良好的发光特性。

本发明并不限定于所述实施方式,可进行各种变形。本发明包含与实施方式中所说明的构成实质上相同的构成(例如,功能、方法及结果相同的构成,或者目的及效果相同的构成)。另外,本发明包含将所述实施方式中所说明的构成的并非本质的部分置换成其他构成而成的构成。进而,本发明还包含发挥与所述实施方式中所说明的构成相同的作用效果的构成或者可达成相同目的的构成。进而,本发明还包含在所述实施方式中所说明的构成中附加公知技术而成的构成。

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