JP5275484B2 - 導光板、面光源装置、透過型画像表示装置、導光板の製造方法及び導光板用紫外線硬化型インクジェットインク - Google Patents
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Description
(1)撥液処理剤
DIC(株)製、メガファックF−556を0.52質量%と、光重合性オリゴマーとしての脂肪族ポリウレタンアクリレート(サートマージャパン(株)製、CN985B88)15.7質量%と、光重合性モノマーとしてのイソボニルアクリレート(共栄社化学(株)製、ライトアクリレートIBXA)23.02質量%と、1,4-ブタンジオールジアクリレート(サートマージャパン(株)製、SR213)52.34質量%と、光重合開始剤としてのヒドロキシヘキシルフェニルエチルケトン(BASFジャパン(株)製、イルガキュア184)5.23質量%と、フェニルビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(BASFジャパン(株)製、イルガキュア819)3.14質量%と、4,4‘−[1,10−ジオキソ‐1,10−デカンジイル]ビス(オキシ)ビス[2,2,6,6−テトラメチル]−1−ピペリジニルオキシ(BASFジャパン(株)製、イルガスタブUV10)0.05質量%と、を含む混合物から、濾過によって不純物を除去して、撥液処理剤を準備した。
920mm×520mmのPMMA樹脂シートを透光性樹脂シートとして準備した。準備したPMMA樹脂シートからマスキングフィルムを剥離した。次いで、マスキングフィルムを剥離することで露出した面にスプレーを用いて、準備した撥液処理剤を噴霧した後、撥液処理剤が噴霧された面に紫外線を照射することによって撥液処理を行った。
撥液処理された面の接触角を、(株)マツボー製携帯接触角計PG−Xを用いて測定した。具体的には、純水2μlを滴下ノズル先端にペンダント状に形成し、ノズルを下降・上昇させることで純水液滴を表面S0に滴下した。滴下直後の液滴をライブ画像として取り込み、液滴の液滴径と液滴高さとを解析することによって、静的接触角を自動計算した。得られた接触角は95度だった。
顔料としての炭酸カルシウム粒子(白石カルシウム(株)製、Brilliant1500)9.52質量%と、光重合性オリゴマーとしての脂肪族ポリウレタンアクリレート(サートマージャパン(株)製、CN985B88)15.23質量%と、光重合性モノマーとしてのイソボニルアクリレート(共栄社化学(株)製、ライトアクリレートIBXA)9.52質量%と、1,4−ブタンジオールジアクリレート(サートマージャパン(株)製、SR213)53.31質量%と、光重合開始剤としてのヒドロキシヘキシルフェニルエチルケトン(BASFジャパン(株)製、イルガキュア184)4.76質量%と、フェニルビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(BASFジャパン(株)製、イルガキュア819)2.86質量%と、4,4‘−[1,10−ジオキソ‐1,10−デカンジイル]ビス(オキシ)ビス[2,2,6,6−テトラメチル]−1−ピペリジニルオキシ(BASFジャパン(株)製、イルガスタブUV10)0.04質量%と、顔料分散剤としての有機重合物(日本ループリゾール(株)製、SOLSPERSE 36000)を4.76質量%とを含む混合物を、ビーズミル分散機によって処理し、顔料を分散させた。分散後の混合物から濾過により不純物を除去して、紫外線硬化型インクジェットインクを得た。
得られたインクを、50mm角、厚み4mmのPMMA樹脂シートの片方の表面全面にバーコータを用いて塗布し、塗布されたインクを紫外線照射により硬化させて、インクから形成された反射膜を有する分光透過率測定用の小片サンプルを得た。得られたサンプルの反射膜の厚みをデックタック(東朋テクノロジー(株)製、Large Sample Profiler FP10)を用いて測定したところ、4.5μmであった。紫外線の照射条件は以下の通りである。
<紫外線照射条件>
ランプ:メタルハライドランプ(集光型)、2本
出力:120W/cm
照射時間:0.5秒
照射距離:焦点距離+10mm
上記のようにして準備した透光性樹脂シートとしてのPMMA樹脂シートと、紫外線硬化型インクジェットインクとを用いて導光板を製造した。
<印刷条件>
ノズル径:30μm
印加電圧:20V
パルス幅:40μs
駆動周波数:2500Hz
加熱温度:40℃
<紫外線照射条件>
ランプ:メタルハライドランプ(集光型)、2本
出力:120W/cm
照射時間:0.5秒
照射距離:焦点距離+10mm
顔料を炭酸カルシウム粒子(白石カルシウム(株)製、シルバーW)9.52質量%に変更して紫外線硬化型インクジェットインクを準備し、準備した紫外線硬化型インクジェットインクを用いた点以外は実施例1と同様にして導光板を得た。用いた顔料のD50は350nmであった。
顔料を硫酸バリウム粒子(堺化学工業(株)製 沈降性硫酸バリウム 100)9.52質量%に変更して紫外線硬化型インクジェットインクを準備し、準備した紫外線硬化型インクジェットインクを用いた点以外は実施例1と同様にして導光板を得た。用いた顔料のD50は324nmであった。
顔料を二酸化チタン粒子(石原産業(株)製 酸化チタンタイペークR−820N)9.52質量%に変更して紫外線硬化型インクジェットインクを準備し、準備した紫外線硬化型インクジェットインクを用いた点以外は実施例1と同様にして導光板を得た。用いた顔料のD50は433nmであった。
顔料を二酸化チタン粒子(テイカ(株)製 酸化チタン JR−1000)9.52質量%に変更して紫外線硬化型インクジェットインクを準備し、準備した紫外線硬化型インクジェットインクを用いた点以外は実施例1と同様にして導光板を得た。用いた顔料のD50は643nmであった。
<エネルギー線による透光性樹脂シートの撥液処理>
600mm×345mmのPMMA樹脂シートを透光性樹脂シートとして準備した。準備したPMMA樹脂シートからマスキングフィルムを剥離した。次いで、ダイレクト型のプラズマ処理装置に対し、撥液処理剤として四フッ化炭素ガスとアルゴンガスの混合ガスを供給し、マスキングフィルムを剥離したPMMA樹脂シートをライン速度5m/minで装置内に搬送し、マスキングフィルムを剥離することで露出した面に、プラズマを照射することによって撥液処理を行った。なおアルゴンガス、四フッ化炭素ガスの流量はそれぞれ150m3/min及び0.5m3/minとした。
比較例1では、実施例1で使用したPMMA樹脂シートを撥液処理せずに透光性樹脂シートとして使用した。撥液処理されていないPMMA樹脂シートの面の接触角を実施例1の場合と同様に測定したところ、得られた接触角は75度だった。反射ドットを形成するための紫外線硬化型インクジェットインクは、実施例1と同様にして準備した。PMMA樹脂シートの一面に紫外線硬化型インクジェットインクを、インクジェット印刷によってパターン印刷した。次いで、印刷されたインクジェットインクに紫外線を照射し、インクを光硬化させて反射ドットを形成した。比較例1においても、実施例1と同様に、紫外線硬化型インクジェットインクをPMMA樹脂シートにパターン印刷した後、2秒後に紫外線を照射してインクを光硬化させた。その結果、複数の反射ドットを有する導光板を得た。印刷条件及び紫外線照射条件は以下のとおりである。
<印刷条件>
ノズル径:30μm
印加電圧:20V
パルス幅:40μs
駆動周波数:2500Hz
加熱温度:40℃
<紫外線照射条件>
ランプ:メタルハライドランプ(集光型)、2本
出力:120W/cm
照射時間:0.5秒
照射距離:焦点距離+10mm
実施例2で準備した場合と同様にして準備した紫外線硬化型インクジェットインクを使用した点以外は、比較例1と同様にして導光板を得た。
実施例5で準備した場合と同様にして準備した紫外線硬化型インクジェットインクを使用した点以外は、比較例1と同様にして導光板を得た。
紫外線硬化型インクジェットインクをPMMA樹脂シートにパターン印刷した後、60秒後に紫外線を照射してインクを光硬化させた点以外は、比較例1と同様にして導光板を製造した。比較例4の導光板の製造では、パターン印刷された紫外線硬化型インクジェットインクは、紫外線照射されるまでにほぼ連結し膜状となっていた。そのため、比較例4の導光板では、光硬化したインクの膜が形成されていた。
実施例2で準備した場合と同様にして準備した紫外線硬化型インクジェットインクを使用した点以外は、比較例4と同様にして導光板を製造した。比較例5の導光板においても、比較例4と同様に、光硬化したインクの膜が形成されていた。
実施例4で準備した場合と同様にして準備した紫外線硬化型インクジェットインクを使用した点以外は、比較例4と同様にして導光板を製造した。比較例6の導光板においても、比較例4と同様に、光硬化したインクの膜が形成されていた。
比較例7では、実施例6で使用したPMMA樹脂シートを撥液処理せずに透光性樹脂シートとして使用した点以外は実施例1と同様にして導光板を得た。撥液処理されていないPMMA樹脂シートの面の接触角を実施例1の場合と同様に測定した。得られた接触角は75度だった。
実施例1〜5において準備した分光透過率測定用の小片サンプルを透過する光の分光透過率を、積分球付き分光透過率計(日立製作所製U−4100)を用いて、波長300nmから800nmの範囲で測定した。測定結果から、イエローインデックス(YI)を求めた。図4は、イエローインデックス測定の測定結果を示す図表である。図4から理解されるように、実施例1〜5におけるYIは、10以下である。このようなYIを実現することによって、自然な色調を得ることができる。
市販の液晶表示装置(40型)の面光源装置から拡散フィルム2枚、プリズムフィルム1枚及び導光板を取り外して、光源として複数のLEDが配置されたフレームを準備した。このフレーム内部に、実施例1〜5及び比較例1〜6においてそれぞれ準備した導光板を組み込み、更に、拡散フィルム2枚、プリズムフィルム1枚を重ね、それらをフレームに固定した。この状態でLEDを点灯し、プリズムフィルムと対向して設置された輝度計(コニカミノルタホールディングス(株)製、CA−2000、二次元色彩輝度計)を用いて測定した。実施例1〜5及び比較例1〜6については、導光板の長辺方向における884点の測定点及び導光板の短辺方向における502点の合計884×502点の測定点の測定値から、面内平均輝度を測定した。
市販の液晶表示装置(26型)の面光源装置から拡散フィルム2枚、プリズムフィルム1枚及び導光板を取り外して、光源として複数のLEDが配置されたフレームを準備した。このフレーム内部に、実施例6及び比較例7においてそれぞれ準備した導光板を組み込み、更に、拡散フィルム2枚、プリズムフィルム1枚を重ね、それらをフレームに固定した。この状態でLEDを点灯し、プリズムフィルムと対向して設置された輝度計(コニカミノルタホールディングス(株)製、CA−2000、二次元色彩輝度計)を用いて測定した。実施例6及び比較例7については、導光板の長辺方向における574点の測定点及び導光板の短辺方向における324点の合計574×324点の測定点の測定値から、面内平均輝度を測定した。
Claims (10)
- 端面から入射された光が出射される光出射面と前記光出射面と対向する背面とを有する透光性樹脂シートと、
前記透光性樹脂シートの前記背面に設けられており、ドット状のインクが光硬化されて形成される複数の反射ドットと、
を備え、
前記インクは、顔料と、光重合性成分と、光重合開始剤とを含有し、
前記背面は、前記背面に水滴を滴下した際の前記水滴の接触角が80度〜130度となるように撥液処理された面である、
導光板。 - 前記透光性樹脂シートがポリメチルメタアクリレートから構成される、
請求項1記載の導光板。 - 前記撥液処理が撥液処理剤を塗布する処理、プラズマ処理及び表面粗化の少なくとも一つの処理である、
請求項1又は2記載の導光板。 - 隣り合う前記反射ドット同士が連結する割合が、100個の反射ドットに対して0個〜30個である、
請求項1〜3の何れか一項記載の導光板。 - 前記反射ドットの最大厚さが20μm以下であり、
前記反射ドット及び前記透光性樹脂シートを透過する光の分光透過率測定に基づいて求められるイエローインデックスが10以下である、
請求項1〜4の何れか一項記載の導光板。 - 透光性樹脂シートの一面を撥液処理する工程と、
前記撥液処理された前記一面にインクをインクジェット印刷によりパターン印刷する工
程と、
前記パターン印刷された前記インクを光硬化して反射ドットを形成する工程と、
を備え、
前記撥液処理する工程では、前記一面に水滴を滴下した場合の前記水滴の接触角が80度〜130度となるように撥液処理し、
前記インクは、顔料と、光重合性成分と、光重合開始剤とを含有する、
導光板の製造方法。 - 請求項1〜5の何れか一項記載の導光板と、
前記導光板が有する前記透光性樹脂シートの前記端面に光を供給する光源と、
を備える、面光源装置。 - 請求項1〜5の何れか一項記載の導光板と、
前記導光板が有する前記透光性樹脂シートの前記端面に光を供給する光源と、
前記導光板が有する前記透光性樹脂シートの前記光出射面から出射された光によって照明される透過型画像表示部と、
を備える、透過型画像表示装置。 - 水滴を滴下した際の前記水滴の接触角が80度〜130度となるような撥液処理が施された一面を有する透光性樹脂シートの前記一面上に付与され反射ドットとなる導光板用紫外線硬化型インクジェットインクであって、
顔料と、光重合性成分と、光重合開始剤とを、含有し、
前記顔料が、炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子及び二酸化チタン粒子のうちの少なくとも一つである、
導光板用紫外線硬化型インクジェットインク。 - 前記顔料の累積50%粒子径が50〜3000nmである、
請求項9記載の導光板用紫外線硬化型インクジェットインク。
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