【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及适合作为各种显示器、照明罩和招牌等前面板和液晶显示器的背光(backlight)的光扩散板等同时具有光线的透射性和扩散性两项性质的构件的合成树脂成型品。
技术介绍
各种显示器、照明罩、招牌(标示板)和液晶显示器的背光的光扩散板等，作为基本功能，要求在整个面上均匀地明亮(高亮度)。在近年，各种各样的方式的显示器面市，其图象越来越高精细化、高亮度化、大型化。实际情况是，用于这些各种显示器、照明罩、招牌、液晶显示器等的照明光源，越来越推进高光度化。这些照明光源为了明亮地照出图象信息，一般配置于图象显示体的背面。此情况下，存在进行高光度化的照明光源的光源影象原样地直接映在显示图象上的问题。为了消除这个问题，前面板本身采用光扩散性能高的材料，在照明光源的前面部安装将光线散射的构件(以下略称为光扩散性构件)等手法等被采用。 过去，各种显示器、照明罩、招牌、液晶显示器的背光等光扩散性构件，一般使用将使无机系或有机系微粒子分散于透明合成树脂中的合成树脂材料成型的构件。利用这些透明合成树脂和分散的微粒子的折射率差，并由于在基材树脂和分散的微粒子的界面光线因折射和反射而散射，使具有光扩散性。 在甲基丙烯系树脂中分散无机系或有机系光扩散剂而得到的光扩散性甲基丙烯系合成树脂，被用于照明器具、上光、招牌、各种显示器、后投影式屏幕、和液晶电视等液晶显示器背光光源用的光扩散板等。 作为具有高的光扩散性，同时兼备高的光线透射性的光扩散性合成树脂，例如，可列举出(a)使透明树脂中含有平均粒径10μm以下的硫酸钡、碳酸钙等无机微粉末的树脂(参看专利文献1)；(b)使...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
书)(专利文献2)特开昭60-21662号公报(权利要求书)(专利文献3)特开昭60-184559号公报(权利要求书)(专利文献4)特开昭61-4762号公报(权利要求书)(专利文献5)特公平5-16002号公报(权利要求书)(专利文献6)特开平7-207101号公报(权利要求书)(专利文献7)特开平3-142401号公报发明内容本发明的目的在于，克服现有的问题点，提供没有外观问题，成型品的脱模容易，反复成型性优异、且有高光扩散性、高光线透射率的合成树脂成型品。 为了得到光透射扩散性优异的合成树脂成型品，从配置在背面的点状或棒状的光源发出的光全面均匀且明亮地射出到表面侧为好，本发明人为了达到这个目的，考虑了成型品的理想表面模型。即，着眼于下述几点①从空气层入射到成型品的光线在成型品表面反射的光、以及从成型品射出到空气层的光线在成型品与空气层的界面反射回来的光要尽量减小。换言之，将来自配置在背面的光源的光线尽量多地射出到相对的表面侧、以及②来自光源的光线的扩散性要高。 因此，用十点平均粗糙度(Rz)和平均峰间隔(Sm)规定了表面的凹凸形状(参看专利文献7)。于是，如第1图那样将表面的凹凸形状模型化，作为规定形状的参数，将峰与峰的平均峰间隔记为P，将凹凸的高度即十点平均粗糙度记为Rz，将凹凸的峰和谷的平坦部分的长度记为a和b，将凹凸的倾斜角记为θ，关于这些参数，从光学性能和从铸模的脱模性方面锐意研究的结果发现，凹凸倾斜角θ大大地影响扩散性能和总光线透射率以及从模的脱模性。 于是，本发明人发现，导入作为新的概念的凹凸的倾斜角θ，具有用此表示的特定的凹凸形状的光透射性合成树脂成型品解决上述课题，从而完成本发明。 即，本发明涉及上述光透射扩散性合成树脂成型品，它是在至少一个表面形成凹凸形状的光透射扩散性合成树脂成型品，凹凸形状的倾斜角θ为20度-60度，表面粗糙度标准中的十点平均粗糙度Rz为3μm-12μm。 进一步地，本发明涉及上述光透射扩散性合成树脂成型品，凹凸形状的平均峰间隔P为5μm-50μm，表面粗糙度标准中的十点平均粗糙度Rz为3μm-15μm。 又，本发明涉及Rz/P＝0.2-0.7的上述光透射扩散性合成树脂成型品。 进一步地，本发明涉及上述光透射扩散性合成树脂成型品，其特征在于，它是将下述单体混合物聚合而成，所述单体混合物包含80-99.5质量％的以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体、和20-0.5质量％的在常温下为液体状的反应性聚硅氧烷化合物。 又，本发明涉及上述光透射扩散性合成树脂成型品，其特征在于，以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体，含有以甲基丙烯酸甲酯为主体的单官能性不饱和单体不饱和单体80-99.9质量％、和在分子内有2个以上的乙烯基的交联性乙烯基单体20-0.1质量％。 进一步地，本发明涉及上述光透射扩散性合成树脂成型品，相对于单体混合物100质量份，还进一步含有0.01-0.05质量份从萘二甲酰亚胺和苝染料中选择的荧光燃料。 又，本发明涉及上述光透射扩散性合成树脂成型品，反应性聚硅氧烷化合物的固化了的粒子以1次粒子粒径0.05-1μm、2次粒子粒径1-20μm分散。 进一步地，本发明涉及含有上述光透射扩散性合成树脂成型品的光扩散板。 又，本发明涉及液晶显示器用的上述光扩散板。 进一步地，本发明涉及以两张玻璃板为型模板进行浇铸聚合的上述光透射扩散性合成树脂成型品的制造方法。 本发明的光透射扩散性合成树脂成型品的表面形状，是通过作为新的概念的凹凸倾斜角θ规定的，满足此项的表面形状与过去比，尺寸细距化，成为光线透射率和光扩散性能平衡性好地提高，且成型(脱模)也容易，工业生产性优异的制品。 即使P和RZ是相同的，倾斜角θ也会随着a和b的尺寸变化，当θ是大的时，扩散性能提高，同时总光线透射率降低。 而且，现有的成型品，Rz为10μm-50μm，由于凹凸的高度Rz大，因此在从型模脱模时，型模玻璃的表面被薅拔，或者成型品被型模玻璃侧薅拔等，成型品的脱模困难。另一方面，具有上述倾斜角的本发明的光透射扩散性合成树脂成型品的优选方案，是下述形状Rz小，为3μm-15μm，脱模性被大大地改善，另一方面，将P细距化为5μm-50μm，由此防止了倾斜角θ变小。因此尽管维持了光扩散性能和光线透射率，但脱模性优异。 又，本发明的光透射扩散性合成树脂中，使用作为优选方案的将反应性聚硅氧烷化合物混合到甲基丙烯酸甲酯的不饱和单体中并聚合的甲基丙烯酸系树脂的场合，成型品耐热性优异，没有渗色、外观也优异。 附图说明 图1是表示合成树脂成型板的表面凹凸形状的图。 具体实施方式 以下详细地说明本发明。 本发明的光透射扩散性优异的合成树脂成型品的表面凹凸形状，凹凸的倾斜角θ为20度-60度。另外，为了满足上述θ，平衡性好地提高光透射扩散性，优选高度Rz为3μm-15μm、间距P为5μm-50μm、且Rz与P的比率Rz/P为0.2-0.7。 为了维持良好的光扩散性能，并在从型模取出合成树脂成型品时，避免例如型模玻璃的表面被薅拔、成型品被型模玻璃侧薅拔等型模破损和成型品的形状被损害，或大大地损害质量，优选高度Rz为5μm-10μm、P为5μm-30μm、且Rz/P为0.25-0.6、倾斜角θ为30度-55度。 在本发明的合成树脂成型品的表面多数存在的凹凸形状，能够用光学显微镜、电子显微镜、放大投影器、触针式表面粗糙度测定器和激光显微镜等装置测量。 再者，采用现有的触针式表面粗糙度测定器进行的凹凸的平均间隔(Sm)测定中，形状微细化的场合，峰谷数的受损数增加，测量成为比显微镜放大观察得出的实际尺寸大的值；数值的离散极大，缺乏可靠性，因此未必能表达现实的凹凸尺寸，存在上述问题。为此，本发明的合成树脂成型品，平均峰间隔P和倾斜角θ的测定，通过用显微镜等观察来进行为好。 凹凸的高度、即十点平均粗糙度(Rz)为按表面粗糙度标准JISB0601-1994标准计量的值。 本发明的光透射扩散性优异的合成树脂成型品，在至少一个表面形成上述表面凹凸形状是必要的。在需要提高光线扩散性能、减少表里的温度差所致的成型品的翘曲的场合，在表里两面形成表面凹凸形状为好。 作为本发明所用的合成树脂材料，优选光线的透射率高、透视性优异的材料。例如，可列举出甲基丙烯酸树脂、MS树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、氯乙烯树脂等。其中，特别优选光线透射率高、紫外线所致的着色少的甲基丙烯酸树脂。 所谓甲基丙烯酸树脂，是以甲基丙烯酸甲酯单元为主成分的聚合物，特别使用甲基丙烯酸甲酯均聚物、或甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯腈、马来酸酐、苯乙烯或α-甲基苯乙烯的任一个以上的共聚物、以及甲基丙烯酸甲酯均聚物与上述共聚物的混合物等。 上述单体添加聚合引发剂成型为板状。作为聚合引发剂，可以使用油溶性的有机过氧化物和偶氮系化合物等自由基聚合引发剂。 这些聚合引发剂的配合量，相对于基材原料优选为0.03-0.3质量％左右。 而且，配合交联剂，通过浇铸聚合可得到载荷挠曲温度高的甲基丙烯酸树脂板，并能够得到在高温环境下的使用和发生表里温度差的用途中，板的翘曲变形小的合成树脂板。这是作为各种显示器、照明器具、招牌等构件非常理想的特性。 在此所说的交联剂，可列举出在分子内有至少2个的(甲基)丙烯酰基、存在于上述(甲基)丙烯酰基间的原子数为10以下的单体等。优选以下的式(1)-(3)表示的单体。 MA-O-(CH2)n-O-MA…(1)(其中，n为3-6的整数，MA表示甲基丙烯酰基。)化学式1 (其中，R1表示H、CH3、C2H5或CH2OH基，R2表示H、CH3、 化学式2 (R4表示H、CH3基)、或CH2OH基，R3表示H、CH3基，R1、R2和R3不同时为氢，(M)A表示甲基丙烯酰基或丙烯酰基。)(M)A-O-(-CH2CH2O-)n-(M)A… (3)(其中，n为1或2。)交联剂的配合量，若考虑最终得到的树脂成型品的耐热性和树脂成型品中的有未交联的双键的侧链所导致的耐候性的劣化(变黄等)等，则相对于上述合成树脂原料100重量份，优选为2-40重量份，更优选为2.5-30重量份。 能够使各合成树脂中分散作为光扩散性构件的无机系或有机系的微粒子。优选使用折射率与作为基材的合成树脂材料不同的透明微粒子，例如，可列举出硅氧烷树脂、无机玻璃、丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、氧化钛、氧化硅、氟树脂、氢氧化铝、硫酸钡、碳酸钙等微粒子。 扩散性构件可使用各种的粒子形状、粒子尺寸的。可以单一地使用或并用多个。 扩散性构件，能够考虑光线透射率和扩散性能的平衡而决定配合量。 本发明的合成树脂成型品，也能够如上述那样使合成树脂中分散光扩散构件，但在以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体中分散反应性的聚硅氧烷化合物并聚合而成的甲基丙烯酸树脂，可得到高的光扩散性和高的光线透射率，作为材料是理想的。 具体讲，聚合由以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体80-99.5质量％和在常温下为液体状的反应性聚硅氧烷化合物20-0.5质量％构成的单体混合物而成的合成树脂是优选的。 所谓以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体，是指相对于不饱和单体的总量，含有甲基丙烯酸甲酯50质量％以上，优选含有60质量％以上，更优选含有80质量％以上，也可以含有其他的不饱和单体的不饱和单体或不饱和单体混合物。 能够与甲基丙烯酸甲酯并用的其他的不饱和单体，如果是能够与甲基丙烯酸甲酯共聚的，则没有特别限制。作为那样的单体的具体例子，能够列举出1个分子中的碳原子数为1-18的一元醇或一元酚与丙烯酸的酯、1个分子中的碳原子数为2-18的一元醇或一元酚与甲基丙烯酸的酯、1个分子中的碳原子数为2-4的二元醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的单酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、醋酸乙烯酯、氯乙烯、偏氯乙烯、偏氟乙烯、乙烯、马来酸酐、马来酸、富马酸、缩水甘油(甲基)丙烯酸酯等单官能性不饱和单体等，但不限于这些。再者，与甲基丙烯酸甲酯并用的其他的不饱和单体，为2种以上的混合物也可以。 另外，作为与甲基丙烯酸甲酯并用的其他的不饱和单体，优选使用在分子内有2个以上的乙烯基的交联性乙烯基单体。作为该交联性乙烯基单体的具体例子，可列举出(甲基)丙烯酸与乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、1，3-丁二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、四羟甲基甲烷、二羟甲基乙烷、三羟甲基乙烷、二羟甲基丙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等多元醇的多元酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、二乙烯基苯、三烯丙基异氰尿酸酯等多官能性不饱和单体；等等，但并不限于这些。再者，所谓在分子内有2个以上的乙烯基的交联性乙烯基单体，构成2种以上的混合物也可能。特别优选乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯等。 以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体优选是，由相对于不饱和单体总量，为80-99.9质量％的以甲基丙烯酸甲酯为主体的单官能性不饱和单体和为20-0.1质量％的在分子内有2个以上的乙烯基的交联性乙烯基单体构成。该交联性乙烯基单体优选为15-1质量％，更优选为12-2质量％。 所谓本发明所用的有反应性、在常温下为液体状的聚硅氧烷化合物，优选为由用下述结构式表示的化合物的至少1种构成的化合物。再者，在本发明中，所谓该聚硅氧烷化合物在常温下为液体状是指在25℃的粘度为1-20000mm2/s的状态。 化学式3 式中，有机基指-RNHR’、氨基、-RCOOH、-ROH、-RSH、环氧基(包括环氧丙基、环氧环烷基)、聚醚基等；R和R’指烷基或亚烷基；m和n指整数。 化学式4 式中，有机基指环氧基(包括环氧丙基、环氧环烷基)、-RCOOH、-ROH、CH2＝C(CH3)COOR-、-RC6H5OH、氨基、聚醚基等；R指亚烷基；n指整数。 化学式5 式中，有机基指环氧基(包括环氧丙基、环氧环烷基)、-RCOOH、-ROH、CH2＝C(CH3)COOR-、-RC6H5OH、氨基、聚醚基等；R指亚烷基；n指整数。 化学式6 式中，有机基指-ROH、-R(OH)2、环氧基(包括环氧丙基、环氧环烷基)、CH2＝C(CH3)COOR-等；R＝烷基或亚烷基；n指整数。 化学式7 式中，有机基指氨基、烷氧基等；R指烷基；m和n指整数。 这些之中，从相分离所致的2次粒子的容易生成考虑，特别优选使用结合2个化学式5的两末端型的结构的反应性聚硅氧烷化合物。 该反应性聚硅氧烷化合物的配合量，相对于由以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体和该反应性聚硅氧烷化合物构成的单体混合物，若考虑良好的光扩散性和成本，则优选0.5-20质量％，更优选1-10质量％。 另外，这样的光透射扩散性合成树脂中的该反应性聚硅氧烷化合物，为了透射光的红色不强，不产生透射，在聚合时，以0.05-20μm的粒子粒径分散是所希望的。 混合上述的反应性聚硅氧烷化合物、并聚合的光透射扩散性合成树脂，有下述特征在单体混合物的聚合中，通过相分离使生成反应性聚硅氧烷化合物的固化了的粒子，使用其微粒子，扩散光。即，具有下述作用通过组合反应性聚硅氧烷化合物的固化反应、和包含不饱和单体优选交联性乙烯基单体的不饱和单体的聚合反应，在聚合中通过相分离形成作为有亚微粒子级的1次粒子粒径的微粒子的集合体的微粒子级2次粒子。 在这样的光透射扩散性合成树脂中，反应性聚硅氧烷的固化了的1次粒子成为集合体，形成2次粒子。在光透射扩散性合成树脂中，全部的1次粒子被2次粒子包围为好，但如果是少量，则1次粒子单独地分散也可以。2次粒子为集合、聚集成可分辨各个1次粒子的程度的形态，不是正圆形，但具有有凹凸的大致圆形乃至长圆形的截面形状。1次粒子粒径优选为0.05-1μm，更优选为0.08-0.8μm。2次粒子粒径优选为1-20μm，更优选为1-10μm。 另外，通过调整反应性聚硅氧烷化合物的配合量、在分子内有2个以上的乙烯基的交联性乙烯基单体的种类、量、以及聚合条件、聚合速度等，控制通过相分离得到的反应性聚硅氧烷微粒子的粒子粒径是可能的，与配合预先制造的微粒子比，与聚合同时地廉价分散而粒子粒径不同的微粒子成为可能。 进一步地，通过配合交联性乙烯基单体，能够使由得到的光透射扩散性合成树脂构成的光扩散板的热刚性，能够防止由表里的温度差和吸湿等导致的翘曲。 聚合固化由上述的有反应性的聚硅氧烷化合物和以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体构成的单体混合物的方法，没有特别限制，例如可列举出自由基聚合引发剂的存在下或不存在下加热的方法、采用由自由基聚合引发剂和促进剂构成的所谓氧化还原系进行的方法等。 本发明的光透射扩散性优异的合成树脂成型品的制造方法，并不特别限定，但可使用浇铸聚合成型(铸塑聚合成型)、压制成型、挤出成型、注射成型等。这些方法是通过由预先形成了凹凸形状的铸模转印本发明的凹凸形状，从而使合成树脂成型品表面形成凹凸形状的。在凹凸形状的尺寸再现性和添加交联剂所致的耐热性等功能赋予性的自由度方面，以玻璃板为铸模，向该铸模内注入树脂原料并聚合、转印后，冷却，从该铸模脱模的浇铸聚合成型法(铸塑聚合)是最优选的。 本发明所用的形成凹凸形状的铸模的材质并不特别限定，例如可列举出无机玻璃、不锈钢、镀铬的金属等。 作为在上述铸模上形成凹凸形状的方法，并不特别限定，能够采用喷砂处理、化学蚀刻、喷砂处理和化学蚀刻并用等方法形成。 上述凹凸形状，通过以各种的配合混合氢氟酸、氟化铵、硫酸、盐酸等剂液，并改变规定的温度、浸渍时间、浸渍次数而得到。另外，根据使用的玻璃板的组成不同得到的凹凸形状也不同，因此...
【专利技术属性】
技术研发人员：五十岚孝雄，杉山刚，山口繁雄，板垣正美，大沼重雄，望月明广，
申请(专利权)人：株式会社可乐丽，可乐丽新泻化成株式会社，
类型：发明
国别省市：
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