導光板用紫外線硬化型インクジェットインク及びこれを用いた導光板
【課題】面光源装置に用いられる導光板の反射ドットをインクジェット印刷により形成する場合において、導光板の反射ドットの形状の乱れを抑制する導光板用紫外線硬化型インクジェットインクを提供する。
【解決手段】顔料と、光重合性成分と、光重合開始剤と、を含有し、光重合性成分が、ヒドロキシル基を有しない光重合性化合物から構成され、光重合性成分が、ヒドロキシル基を有しない脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートを含む導光板用紫外線硬化型インクジェットインク。
【解決手段】顔料と、光重合性成分と、光重合開始剤と、を含有し、光重合性成分が、ヒドロキシル基を有しない光重合性化合物から構成され、光重合性成分が、ヒドロキシル基を有しない脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートを含む導光板用紫外線硬化型インクジェットインク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光板用紫外線硬化型インクジェットインク及びこれを用いた導光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等の透過型画像表示装置は、一般に、バックライトとしての面光源装置を有している。エッジライト型面光源装置は、透光性樹脂シートを有する導光板と、透光性樹脂シートの端面に光を供給する光源とから構成される。透光性樹脂シートの端面から入射した光が、透光性樹脂シートの背面側に設けられた反射ドット等の反射手段によって反射し、導光板の出射面から画像表示用の面状の光が供給される。
【０００３】
反射ドット（配向パターン）を形成する方法として、インクジェットインクを用いたインクジェット印刷の適用が提案されている（特許文献１）。インクジェット印刷によれば、所望のパターンを構成する反射ドットを簡易に形成できることが期待される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２００６−１３６８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、インクジェット印刷により形成された反射ドットを有する導光板を画像表示装置に組み込んだときに、反射ドットの形状が乱れて、設計通りのパターンを維持できない場合があった。
【０００６】
そこで、本発明は、面光源装置に用いられる導光板の反射ドットをインクジェット印刷により形成する場合において、導光板の反射ドットの形状の乱れを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、顔料と、光重合性成分と、光重合開始剤と、を含有する導光板用紫外線硬化型インクジェットインクに関する。本発明に係るインクジェットインクにおいて、光重合性成分は、ヒドロキシル基を有しない光重合性化合物から構成される。
【０００８】
導光板の輸送、及び表示装置への組み込みのような導光板の取り扱いの際に、導光板の表面に埃等の汚れが付着することがある。この汚れを簡便に除去する方法として、アルコールを染み込ませた布等により導光板表面を拭き取ることがある。このアルコールによる拭き取りの際に、反射ドットがアルコールの影響を受けるため、反射ドットの形状が乱れることがある。上記本発明に係るインクジェットインクによって形成された反射ドットは、アルコールに対する耐性が高く、その結果、導光板の反射ドットの形状の乱れを顕著に抑制することができる。
【０００９】
光重合性成分は、ヒドロキシル基を有しない脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートを含むことが好ましい。インクが脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートを含有することにより、密着強度、硬度及び耐磨耗性の高い反射ドットを形成することができる。同様の観点から、脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートのガラス転移温度が４０℃以上であることがより好ましい。
【００１０】
光重合性成分は、光重合性モノマー及び光重合性オリゴマーを含むことが好ましい。これにより、密着強度、硬度及び耐磨耗性の高い反射ドットを形成することができる。
【００１１】
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からなる群より選ばれる少なくとも１種の無機酸化物粒子を含み、顔料の累積５０％粒子径Ｄ５０が２００〜１０００ｎｍであることが好ましい。これにより、顔料の使用量を低く維持しながら、十分な光拡散性能及び反射性能を確保することができる。さらに、面光源装置から供給される光をより自然な色調のものとすることができる。加えて、面内での色ムラ抑制に関しても優れた効果が得られる。
【００１２】
別の側面において、本発明は、上記本発明に係るインクジェットインクを、インクジェット印刷により透光性樹脂シートの表面にパターン印刷する工程と、パターン印刷されたインクジェットインクを紫外線硬化して反射ドットを形成させる工程と、を備える、導光板の製造方法に関する。
【００１３】
本発明に係る製造方法によれば、自然な色調の光を供給することが可能な導光板を得ることができる。また、インクジェット印刷とこれに続く紫外線硬化とを組み合わせることにより、インクを無駄なく利用することができ、より高い生産性が得られる。
【００１４】
更に別の側面において、本発明は、透光性樹脂シート及び該透光性樹脂シート上に設けられた反射ドットを備える導光板に関する。本発明に係る導光板は、本発明に係る製造方法によって得ることのできる導光板である。
【００１５】
更に別の側面において、本発明は、本発明に係る導光板と、導光板の端面に光を供給する光源と、を備える面光源装置に関する。更に、本発明は、この面光源装置と、面光源装置の出射面と対向して配置された透過型画像表示部と、を具備する透過型画像表示装置にも関する。
【００１６】
本発明に係る導光板、面光源装置によれば、導光板の反射ドットの形状の乱れを抑制することができる。また、本発明に係る透過型画像表示装置によれば、大画面化したときの製造コストをインクジェット印刷の採用により抑制しながら、自然な色調の面光源に基づく高品位の画質の画像を表示することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、面光源装置に用いられる導光板の反射ドットをインクジェット印刷により形成する場合において、導光板の反射ドットの形状の乱れを抑制することができる。また、硬度が高く、優れた耐久性を有する反射ドットを形成することができる。加えて、黄色への着色等を防止して自然な色調の光を供給できる点でも、本発明によれば優れた効果が奏され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】面光源装置を備える透過型画像表示装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】導光板の製造方法の一実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
図１は、面光源装置を備える透過型画像表示装置の一実施形態を示す断面図である。図１に示す透過型画像表示装置１００は、面光源装置２０と、透過型画像表示部３０とから主として構成される。面光源装置２０は、透光性樹脂シート１１を有する導光板１と、透光性樹脂シート１１の端面Ｓ３に沿って設けられた光源３とを備えるエッジライト型面光源装置である。透光性樹脂シート１１は出射面Ｓ１及びその反対側の背面Ｓ２を有しており、導光板１は、背面Ｓ２側に設けられた反射ドット１２を更に有している。透過型画像表示部３０は、導光板１の出射面Ｓ１側において導光板１と対向配置されている。透過型画像表示部３０は、例えば、液晶セルを有する液晶表示部である。
【００２１】
光源３から照射された光は、端面Ｓ３から透光性樹脂シート１１に入射する。透光性樹脂シート１１に入射した光は、反射ドット１２において乱反射することにより、主として出射面Ｓ１から出射される。出射面Ｓ１から出射した光は透過型画像表示部３０に供給される。均一な面状の光が効率的に出射面Ｓ１から出射されるように、反射ドット１２のパターンが調整される。隣り合う反射ドット１２同士は、互いに分離していてもよいし、連結していてもよい。
【００２２】
透光性樹脂シート１１は、ポリ（メタ）アクリル酸アルキル樹脂シート、ポリスチレンシート又はポリカーボネート系樹脂シートであることが好ましく、これらのなかでも、ポリメチルメタクリレート樹脂シート（ＰＭＭＡ樹脂シート）が好ましい。透光性樹脂シート１１は拡散粒子を含んでいてもよい。透光性樹脂シート１１の反射ドット１２が形成される表面（背面Ｓ２）とは反対側の表面（出射面Ｓ１）は、本実施形態のように平坦面であってもよいが、凹凸形状を有していてもよい。なお、透光性樹脂シート１１の厚みは１．０ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
反射ドット１２の最大厚さは、好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以下である。反射ドット１２及び透光性樹脂シート１１を、出射面Ｓ１の垂線方向において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は、好ましくは１０以下である。反射ドットを形成するために用いられたインクジェットインクを、透光性樹脂シートの片面全体に印刷し、印刷されたインクを硬化させて反射ドットと同等の厚さの反射膜を有する測定用サンプルを得、これを用いて上記イエローインデックスを測定することができる。１０以下のイエローインデックスは、例えば、ＰＭＭＡ樹脂シートと、後述するインクジェットインクとの組み合わせにより容易に達成することができる。イエローインデックスの測定方法の詳細は後述する実施例において説明される。
【００２４】
光源３は、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）等の線状光源であってもよいが、ＬＥＤ等の点状光源であることが好ましい。この場合、透光性樹脂シート１１の矩形の主面を構成する４辺のうち少なくとも１辺に沿って、複数の点状光源が配列される。後述のインクジェットインクにより形成される反射ドットとＬＥＤとを組み合わせることが、自然な色調の光を得るために特に有利である。
【００２５】
図２は、導光板の製造方法の一実施形態を示す斜視図である。図２に示す導光板の製造装置２００は、透光性樹脂シート１１を搬送する搬送手段４０と、インクジェットヘッド５と、ＵＶランプ７と、検査装置９とから構成される。インクジェットヘッド５、ＵＶランプ７及び検査装置９は、透光性樹脂シートの移動方向Ａにおいて上流側からこの順に配置される。
【００２６】
透光性樹脂シート１１は、搬送手段４０によって、方向Ａに沿って連続的又は間欠的に搬送される。透光性樹脂シート１１は、製造される導光板のサイズに合わせて予め裁断されていてもよいし、長尺の透光性樹脂シート１１上に反射ドット１２を形成させ、その後透光性樹脂シート１１を裁断してもよい。本実施形態における搬送手段４０はテーブルシャトルであるが、搬送手段はこれに限られるものではなく、例えばベルトコンベア、コロ、又はエア浮上移送であってもよい。
【００２７】
透光性樹脂シート１１の表面に、支持部４１に支持されたインクジェットヘッド５により液滴状のインクジェットインクがドット状にパターン印刷される。このとき、印刷されたインクから形成された複数のドットは、互いに分離していてもよいし、連結していてもよい。インクジェットヘッド５は、透光性樹脂シート１１の表面における反射ドットが形成される領域の幅方向（Ａに対して垂直な方向）全体にわたって、透光性樹脂シート１１の背面Ｓ２と対向して配列固定された１列又は２列以上の複数のノズルを有している。これら複数のノズルからインクジェット方式により吐出された液滴状のインクが、透光性樹脂シート１１の幅方向全体において同時に一括して印刷される。好ましくは、透光性樹脂シート１１を一定の速度で連続的に移動させながら、インクが印刷される。或いは、透光性樹脂シート１１を停止した状態でインクを印刷することと、透光性樹脂シート１１を次の印刷位置まで移動させてから停止することとを繰り返して、複数列のドットから構成されるパターンでインクを効率的に印刷することもできる。透光性樹脂シート１１の移動速度は、インクが適切に印刷されるように調整される。本実施形態の場合、インクジェットヘッド５は、それぞれ複数のノズルを有する複数のユニットから構成される。これら複数のユニットは、透光性樹脂シート１１が搬送される方向Ａにおいて互いの端部が重なるように配置されている。場合により、透光性樹脂シートの表面における反射ドットが形成される領域の幅方向全体にわたって直列に配置された複数のノズルを有するインクジェットを用いてもよい。
【００２８】
本実施形態の場合、インクジェットヘッド５の複数のノズルを固定した状態で、インクを透光性樹脂シート１１の幅方向全体にわたって一括して印刷することができる。これにより、可動式のノズルを透光性樹脂シート１１の幅方向に沿って移動させながらインクを順次印刷する場合と比較して、導光板の生産性が飛躍的に向上する。特に、透光性樹脂シートの短辺の長さが２００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であるような大型の導光板を製造する場合、本実施形態の方法による生産性向上の効果が大きい。さらに、インクジェット法によれば、例えば最大径が１００μｍ以下であるような微少な反射ドットであっても、容易にかつ正確に形成することができる。透光性樹脂シートが薄い場合、出射面Ｓ１側から反射ドットが透けて見える可能性があるが、反射ドットを小さくすることによりこれを防ぐことができる。また、複数のノズルから供給されたインクがつなぎ合わされて、大きな反射ドットを形成することも可能である。
【００２９】
インクジェットヘッド５のノズルは、導管５５を介してインク供給ユニット５０と連結されている。インク供給ユニット５０は、例えば、インクが収容されたインクタンクと、インクを送り出すためのポンプとを有している。複数の導管５５が単一のインクタンクに連結されていてもよいし、複数のインクタンクにそれぞれ連結されていてもよい。
【００３０】
反射ドット１２を形成するためにインクジェット印刷に用いられるインクジェットインクは、顔料と、光重合性成分と、光重合開始剤とを含有する紫外線硬化型のインクである。
【００３１】
顔料は、好ましくは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からなる群より選ばれる少なくとも１種の無機酸化物粒子である。顔料の累積５０％粒子径Ｄ５０は、好ましくは２００〜１０００ｎｍ、より好ましくは２５０〜８００ｎｍ、更に好ましくは３００〜６００ｎｍである。累積５０％粒子径Ｄ５０が２００〜１０００ｎｍの範囲内にある二酸化チタン粒子は、市販品から粒度分布に基づいて適宜選択することにより入手が可能である。顔料のインクにおける含有割合は、通常、インクの全体質量を基準として０．５〜１５．０質量％程度である。いずれも顔料として無機物を利用したインクであり、インクの保存安定性、すなわち無機顔料の沈降性を考えた場合、３種の無機酸化物のうち一番比重が小さい炭酸カルシウムがインクとして望ましい。
【００３２】
光重合性成分は、ビニル基等の光重合性官能基を有し、ヒドロキシル基を有しない光重合性モノマー及び／又は光重合性オリゴマーから構成される。ヒドロキシル基を有しない光重合性モノマーの含有割合は、好ましくは、インクの全体質量を基準として６５〜７５質量％である。ヒドロキシル基を有しない光重合性オリゴマーの含有割合は、好ましくは、インクの全体質量を基準として１０〜２０質量％である。
【００３３】
ヒドロキシル基を有しない光重合性モノマーは、例えば、１，４−ブタンジオールジアクリレート（例えば、サートマージャパン（株）製、ＳＲ２１３）、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（例えば、サートマージャパン（株）製、ＳＲ２３８Ｆ）、１，３−ブチレンジアクリレート（例えば、サートマージャパン（株）製、ＳＲ２１２）、１，９−ノナンジオールジアクリレート（例えば、新中村化学工業（株）製、Ａ−ＮＯＤ−Ｎ）、及び、プロポキシ化（２）ネオペンチルグリコールジアクリレート（例えば、サートマージャパン（株）製、ＳＲ９００３）から選ばれる。
【００３４】
ヒドロキシル基を有しない光重合性オリゴマーは、好ましくは、脂肪族ウレタン（メタ）アクリレート（例えば、サートマージャパン（株）製、ＣＮ９８５Ｂ８８、ＣＮ９９１）を含む。脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートは、脂肪族ポリイソシアネートと脂肪族ポリオールとから形成されるポリウレタンオリゴマー鎖と、これに結合したアクリレート基又はメタクリレート基とを有する光重合性オリゴマーである。脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートのガラス転移温度は、好ましくは４０℃以上である。
【００３５】
インク中の光重合性成分は、ヒドロキシル基を有する光重合性化合物を実質的に含まないことが好ましいが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、ヒドロキシル基を有する光重合性化合物を少量含むことはあり得る。その場合のドロキシル基を有する光重合性化合物の含有割合は、通常、インクの全体質量を基準として５質量％以下である。
【００３６】
光重合開始剤は、紫外線硬化型樹脂の分野において通常用いられているものから適宜選択することができる。光重合開始剤のインクにおける含有割合は、通常、０．５〜１０．０質量％程度である。
【００３７】
インクジェットインクは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、顔料、光重合性成分及び光重合開始剤以外の成分を含有していてもよい。
【００３８】
５０±１０℃におけるインクジェットインクの粘度は、好ましくは５．０〜１５．０ｍＰａ・ｓ、より好ましくは８．０〜１２．０ｍＰａ・ｓである。インクジェットインクの粘度は、例えば、脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートの重量平均分子量及び／又は含有割合により調整することができる。脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートの重量平均分子量及び含有割合が大きくなると、インクの粘度が大きくなる傾向がある。
【００３９】
２５．０℃におけるインクジェットインクの表面張力は、好ましくは２５．０〜４５．０ｍＪ／ｍ２、より好ましくは２５．０〜３７．０ｍＪ／ｍ２である。インクジェットインクの表面張力は、例えば、シリコン系及びフッ素系等の界面活性剤をインクに配合することにより調整することができる。
【００４０】
印刷されたインクは、支持部４２に支持されたＵＶランプ７により、領域７０において硬化される。これにより、硬化したインクからなる反射ドット１２が形成される。
【００４１】
その後、形成された反射ドット１２の状態を、支持部４３に支持された検査装置９によって検査する工程を経て、導光板１が得られる。導光板１は必要により所望のサイズに裁断される。本実施形態のように、インクジェットヘッドの下流側に設けられた検査装置により導光板が連続的に検査される必要は必ずしもなく、別途準備された検査装置によりオフラインで導光板を検査することもできる。あるいは、検査装置による導光板の検査が省略されることもあり得る。得られた導光板は、好ましくは、イソプロピルアルコール等のアルコールを染み込ませたウェスで表面を拭き取るといったアルコール洗浄の工程を経て、面光源装置及び画像表示装置の製造に用いられる。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００４３】
実施例１
Ａｌ、Ｓｉ及び有機物により表面処理された顔料としての二酸化チタン粒子（石原産業（株）製、タイペークＣＲ−９５、ルチル型、ＴｉＯ２率９７％）を７．８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）を１４．６質量％と、光重合性モノマーとしてのイソボルニルアクリレート（共栄社化学（株）製、ライトアクリレートＩＢＸＡ）９．７質量％及び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）５８．２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）４．９質量％及びフェニルビス（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）２．９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）、イルガスタブＵＶ１０）を０．１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１．８質量％と含む混合物を、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。
【００４４】
顔料として用いた二酸化チタン粒子の累積５０％粒子径Ｄ５０（体積平均粒子径）を、スペクトリス（株）製のマルバーンＺｅｔａｓｉｚｅｒ Ｎａｎｏ Ｓを用いた動的光散乱法（光子相関法）により測定した。１ｇ程度のインクをシクロヘキサノンに１００倍に希釈させて、測定用の分散液を調製した。この分散液に対して、超音波洗浄機又はホモジナイザーを用いて超音波を１０分間照射した。次いで、分散液をＺｅｔａｓｉｚｅｒ Ｎａｎｏ Ｓのサンプル投入口に投入して、顔料の粒子径及び体積を測定した。Ｄ５０は、全粒子の粒子径及び体積を測定し、小さい粒子径の粒子から順次体積を積算したときに、積算体積が全粒子の合計体積に対して５０％となる時点の粒子の粒子径である。顔料のＤ５０は３５０ｎｍであった。
【００４５】
４０℃におけるインクの粘度は８．７ｍＰａ・ｓであり、２５℃におけるインクの表面張力は３７．０ｍＪ／ｍ２であった。
【００４６】
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 Ｐｒｏｆｉｅｒ 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。
【００４７】
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
【００４８】
実施例２
顔料を二酸化チタン粒子から炭酸カルシウム粒子（白石カルシウム（株）製、Ｂｒｉｌｌａｎｔ １５００）に代えたこと以外は実施例１と同様にして、紫外線硬化型インクジェットインクを得た。顔料のＤ５０は６８５ｎｍであった。４０℃におけるインクの粘度は８．７ｍＰａ・ｓであり、２５℃におけるインクの表面張力は３７．０ｍＪ／ｍ２であった。
【００４９】
得られたインクを用いて、実施例１と同様の操作により、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作製した。反射膜の厚さは４．５μｍであった。
【００５０】
実施例３
顔料を二酸化チタン粒子から炭酸カルシウム粒子（白石カルシウム（株）製、シルバーＷ）に代えたこと以外は実施例１と同様にして、紫外線硬化型インクジェットインクを得た。顔料のＤ５０は３５０ｎｍであった。４０℃におけるインクの粘度は８．７ｍＰａ・ｓであり、２５℃におけるインクの表面張力は３７．０ｍＪ／ｍ２であった。
【００５１】
得られたインクを用いて、実施例１と同様の操作により、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作製した。反射膜の厚さは４．３μｍであった。
【００５２】
実施例４
顔料を二酸化チタン粒子から硫酸バリウム粒子（堺化学工業（株）製、沈降性硫酸バリウム１００）に代えたこと以外は実施例１と同様にして、紫外線硬化型インクジェットインクを得た。顔料のＤ５０は３２４ｎｍであった。４０℃におけるインクの粘度は８．７ｍＰａ・ｓであり、２５℃におけるインクの表面張力は３７．０ｍＪ／ｍ２であった。
【００５３】
得られたインクを用いて、実施例１と同様の操作により、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作製した。反射膜の厚さは４．２μｍであった。
【００５４】
比較例１
光重合性オリゴマーとしてポリエステルアクリレート（東亞合成（株）製、アロニックスＭ−７３００Ｋ）５．０質量％と、光重合性モノマーとしての２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート（東亜合成（株）製、Ｍ５７００）１８．８質量％、ヒドロキシエチルアクリレート（共栄社化学（株）製、ライトアクリレートＨＯＡ）１８．８質量％及びイソボルニルアクリレート（共栄社化学（株）製、ライトアクリレートＩＢＸＡ）３９．９質量％とを用いた。これ以外は実施例１と同様にして、紫外線硬化型インクジェットインクを得た。
【００５５】
４０℃におけるインクの粘度は９．９ｍＰａ・ｓであり、２５℃におけるインクの表面張力は３６．８ｍＪ／ｍ２であった。
【００５６】
得られたインクを用いて、実施例１と同様の操作により、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作製した。反射膜の厚さは３．９μｍであった。
【００５７】
イエローインデックス（ＹＩ）測定
実施例１及び比較例１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。表１に示されるように、実施例１によれば、比較例１と比較してより低いＹＩが得られており、色調改善の効果が確認された。
【００５８】
【表１】
【００５９】
導光板作製
３７０ｍｍ×３２０ｍｍ×４ｍｍ厚のＰＭＭＡ樹脂シートの片面の全域に、実施例１又は比較例１のインクを、インクジェット印刷によりパターン印刷した。印刷されたインクを紫外線照射により硬化させて反射ドットを形成させ、ドット状のパターンで形成された反射ドットを有する導光板を得た。反射ドットによる被覆率は５０面積％であった。更に、インクを重ねて印刷して、反射ドットによる被覆率が１００面積％のサンプルも作製した。
【００６０】
耐アルコール性試験
被覆率の異なる２水準のサンプルの反射ドットが形成されている面を、メタノールを浸み込ませたガーゼにより、５００ｇｆの荷重を加えながら２００回ラビングした。ラビング後、反射ドットの輪郭が確認できるものを「Ａ」、反射ドットの輪郭が確認できないものを「Ｃ」と、「Ａ」と「Ｃ」の中間の状態のものを「Ｂ」と判定した。
【００６１】
鉛筆硬度試験
反射ドットが形成されている面の中で異なる部位に対して、鉛筆（三菱社製Ｕｎｉ）を用いて、荷重５００ｇｆで５回引っかき操作を行った。鉛筆の硬度を変えながら試験を繰り返し、５回中４回以上引っかき瑕及び／又は反射ドットの剥離が観察されなかったときの鉛筆の硬度のうち最も高い硬度を、その反射ドットの鉛筆硬度とした。これ以外の条件は、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４に準拠して鉛筆硬度を測定した。
【００６２】
【表２】
【００６３】
表２に示されるように、光重合性成分がヒドロキシル基を有しない光重合性化合物のみから構成される実施例１のインクによれば、ヒドロキシル基を有する光重合性化合物を含む比較例１のインクと比較して、耐アルコール性が著しく顕著にされることが確認された。さらに、実施例１によれば、比較例１と比較して鉛筆硬度も高かった。
【符号の説明】
【００６４】
１…導光板、３…光源、５…インクジェットヘッド、７…ＵＶランプ、９…検査装置、１１…透光性樹脂シート、１２…反射ドット、２０…面光源装置、３０…透過型画像表示部、４０…搬送手段、５０…インク供給ユニット、５５…導管、１００…透過型画像表示装置（液晶表示装置）、２００…導光板の製造装置、Ｓ１…出射面、Ｓ２…背面、Ｓ３…端面、Ａ…透光性樹脂シートの移動方向。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光板用紫外線硬化型インクジェットインク及びこれを用いた導光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等の透過型画像表示装置は、一般に、バックライトとしての面光源装置を有している。エッジライト型面光源装置は、透光性樹脂シートを有する導光板と、透光性樹脂シートの端面に光を供給する光源とから構成される。透光性樹脂シートの端面から入射した光が、透光性樹脂シートの背面側に設けられた反射ドット等の反射手段によって反射し、導光板の出射面から画像表示用の面状の光が供給される。
【０００３】
反射ドット（配向パターン）を形成する方法として、インクジェットインクを用いたインクジェット印刷の適用が提案されている（特許文献１）。インクジェット印刷によれば、所望のパターンを構成する反射ドットを簡易に形成できることが期待される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２００６−１３６８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、インクジェット印刷により形成された反射ドットを有する導光板を画像表示装置に組み込んだときに、反射ドットの形状が乱れて、設計通りのパターンを維持できない場合があった。
【０００６】
そこで、本発明は、面光源装置に用いられる導光板の反射ドットをインクジェット印刷により形成する場合において、導光板の反射ドットの形状の乱れを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、顔料と、光重合性成分と、光重合開始剤と、を含有する導光板用紫外線硬化型インクジェットインクに関する。本発明に係るインクジェットインクにおいて、光重合性成分は、ヒドロキシル基を有しない光重合性化合物から構成される。
【０００８】
導光板の輸送、及び表示装置への組み込みのような導光板の取り扱いの際に、導光板の表面に埃等の汚れが付着することがある。この汚れを簡便に除去する方法として、アルコールを染み込ませた布等により導光板表面を拭き取ることがある。このアルコールによる拭き取りの際に、反射ドットがアルコールの影響を受けるため、反射ドットの形状が乱れることがある。上記本発明に係るインクジェットインクによって形成された反射ドットは、アルコールに対する耐性が高く、その結果、導光板の反射ドットの形状の乱れを顕著に抑制することができる。
【０００９】
光重合性成分は、ヒドロキシル基を有しない脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートを含むことが好ましい。インクが脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートを含有することにより、密着強度、硬度及び耐磨耗性の高い反射ドットを形成することができる。同様の観点から、脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートのガラス転移温度が４０℃以上であることがより好ましい。
【００１０】
光重合性成分は、光重合性モノマー及び光重合性オリゴマーを含むことが好ましい。これにより、密着強度、硬度及び耐磨耗性の高い反射ドットを形成することができる。
【００１１】
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からなる群より選ばれる少なくとも１種の無機酸化物粒子を含み、顔料の累積５０％粒子径Ｄ５０が２００〜１０００ｎｍであることが好ましい。これにより、顔料の使用量を低く維持しながら、十分な光拡散性能及び反射性能を確保することができる。さらに、面光源装置から供給される光をより自然な色調のものとすることができる。加えて、面内での色ムラ抑制に関しても優れた効果が得られる。
【００１２】
別の側面において、本発明は、上記本発明に係るインクジェットインクを、インクジェット印刷により透光性樹脂シートの表面にパターン印刷する工程と、パターン印刷されたインクジェットインクを紫外線硬化して反射ドットを形成させる工程と、を備える、導光板の製造方法に関する。
【００１３】
本発明に係る製造方法によれば、自然な色調の光を供給することが可能な導光板を得ることができる。また、インクジェット印刷とこれに続く紫外線硬化とを組み合わせることにより、インクを無駄なく利用することができ、より高い生産性が得られる。
【００１４】
更に別の側面において、本発明は、透光性樹脂シート及び該透光性樹脂シート上に設けられた反射ドットを備える導光板に関する。本発明に係る導光板は、本発明に係る製造方法によって得ることのできる導光板である。
【００１５】
更に別の側面において、本発明は、本発明に係る導光板と、導光板の端面に光を供給する光源と、を備える面光源装置に関する。更に、本発明は、この面光源装置と、面光源装置の出射面と対向して配置された透過型画像表示部と、を具備する透過型画像表示装置にも関する。
【００１６】
本発明に係る導光板、面光源装置によれば、導光板の反射ドットの形状の乱れを抑制することができる。また、本発明に係る透過型画像表示装置によれば、大画面化したときの製造コストをインクジェット印刷の採用により抑制しながら、自然な色調の面光源に基づく高品位の画質の画像を表示することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、面光源装置に用いられる導光板の反射ドットをインクジェット印刷により形成する場合において、導光板の反射ドットの形状の乱れを抑制することができる。また、硬度が高く、優れた耐久性を有する反射ドットを形成することができる。加えて、黄色への着色等を防止して自然な色調の光を供給できる点でも、本発明によれば優れた効果が奏され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】面光源装置を備える透過型画像表示装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】導光板の製造方法の一実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
図１は、面光源装置を備える透過型画像表示装置の一実施形態を示す断面図である。図１に示す透過型画像表示装置１００は、面光源装置２０と、透過型画像表示部３０とから主として構成される。面光源装置２０は、透光性樹脂シート１１を有する導光板１と、透光性樹脂シート１１の端面Ｓ３に沿って設けられた光源３とを備えるエッジライト型面光源装置である。透光性樹脂シート１１は出射面Ｓ１及びその反対側の背面Ｓ２を有しており、導光板１は、背面Ｓ２側に設けられた反射ドット１２を更に有している。透過型画像表示部３０は、導光板１の出射面Ｓ１側において導光板１と対向配置されている。透過型画像表示部３０は、例えば、液晶セルを有する液晶表示部である。
【００２１】
光源３から照射された光は、端面Ｓ３から透光性樹脂シート１１に入射する。透光性樹脂シート１１に入射した光は、反射ドット１２において乱反射することにより、主として出射面Ｓ１から出射される。出射面Ｓ１から出射した光は透過型画像表示部３０に供給される。均一な面状の光が効率的に出射面Ｓ１から出射されるように、反射ドット１２のパターンが調整される。隣り合う反射ドット１２同士は、互いに分離していてもよいし、連結していてもよい。
【００２２】
透光性樹脂シート１１は、ポリ（メタ）アクリル酸アルキル樹脂シート、ポリスチレンシート又はポリカーボネート系樹脂シートであることが好ましく、これらのなかでも、ポリメチルメタクリレート樹脂シート（ＰＭＭＡ樹脂シート）が好ましい。透光性樹脂シート１１は拡散粒子を含んでいてもよい。透光性樹脂シート１１の反射ドット１２が形成される表面（背面Ｓ２）とは反対側の表面（出射面Ｓ１）は、本実施形態のように平坦面であってもよいが、凹凸形状を有していてもよい。なお、透光性樹脂シート１１の厚みは１．０ｍｍ以上４．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
反射ドット１２の最大厚さは、好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以下である。反射ドット１２及び透光性樹脂シート１１を、出射面Ｓ１の垂線方向において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は、好ましくは１０以下である。反射ドットを形成するために用いられたインクジェットインクを、透光性樹脂シートの片面全体に印刷し、印刷されたインクを硬化させて反射ドットと同等の厚さの反射膜を有する測定用サンプルを得、これを用いて上記イエローインデックスを測定することができる。１０以下のイエローインデックスは、例えば、ＰＭＭＡ樹脂シートと、後述するインクジェットインクとの組み合わせにより容易に達成することができる。イエローインデックスの測定方法の詳細は後述する実施例において説明される。
【００２４】
光源３は、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）等の線状光源であってもよいが、ＬＥＤ等の点状光源であることが好ましい。この場合、透光性樹脂シート１１の矩形の主面を構成する４辺のうち少なくとも１辺に沿って、複数の点状光源が配列される。後述のインクジェットインクにより形成される反射ドットとＬＥＤとを組み合わせることが、自然な色調の光を得るために特に有利である。
【００２５】
図２は、導光板の製造方法の一実施形態を示す斜視図である。図２に示す導光板の製造装置２００は、透光性樹脂シート１１を搬送する搬送手段４０と、インクジェットヘッド５と、ＵＶランプ７と、検査装置９とから構成される。インクジェットヘッド５、ＵＶランプ７及び検査装置９は、透光性樹脂シートの移動方向Ａにおいて上流側からこの順に配置される。
【００２６】
透光性樹脂シート１１は、搬送手段４０によって、方向Ａに沿って連続的又は間欠的に搬送される。透光性樹脂シート１１は、製造される導光板のサイズに合わせて予め裁断されていてもよいし、長尺の透光性樹脂シート１１上に反射ドット１２を形成させ、その後透光性樹脂シート１１を裁断してもよい。本実施形態における搬送手段４０はテーブルシャトルであるが、搬送手段はこれに限られるものではなく、例えばベルトコンベア、コロ、又はエア浮上移送であってもよい。
【００２７】
透光性樹脂シート１１の表面に、支持部４１に支持されたインクジェットヘッド５により液滴状のインクジェットインクがドット状にパターン印刷される。このとき、印刷されたインクから形成された複数のドットは、互いに分離していてもよいし、連結していてもよい。インクジェットヘッド５は、透光性樹脂シート１１の表面における反射ドットが形成される領域の幅方向（Ａに対して垂直な方向）全体にわたって、透光性樹脂シート１１の背面Ｓ２と対向して配列固定された１列又は２列以上の複数のノズルを有している。これら複数のノズルからインクジェット方式により吐出された液滴状のインクが、透光性樹脂シート１１の幅方向全体において同時に一括して印刷される。好ましくは、透光性樹脂シート１１を一定の速度で連続的に移動させながら、インクが印刷される。或いは、透光性樹脂シート１１を停止した状態でインクを印刷することと、透光性樹脂シート１１を次の印刷位置まで移動させてから停止することとを繰り返して、複数列のドットから構成されるパターンでインクを効率的に印刷することもできる。透光性樹脂シート１１の移動速度は、インクが適切に印刷されるように調整される。本実施形態の場合、インクジェットヘッド５は、それぞれ複数のノズルを有する複数のユニットから構成される。これら複数のユニットは、透光性樹脂シート１１が搬送される方向Ａにおいて互いの端部が重なるように配置されている。場合により、透光性樹脂シートの表面における反射ドットが形成される領域の幅方向全体にわたって直列に配置された複数のノズルを有するインクジェットを用いてもよい。
【００２８】
本実施形態の場合、インクジェットヘッド５の複数のノズルを固定した状態で、インクを透光性樹脂シート１１の幅方向全体にわたって一括して印刷することができる。これにより、可動式のノズルを透光性樹脂シート１１の幅方向に沿って移動させながらインクを順次印刷する場合と比較して、導光板の生産性が飛躍的に向上する。特に、透光性樹脂シートの短辺の長さが２００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であるような大型の導光板を製造する場合、本実施形態の方法による生産性向上の効果が大きい。さらに、インクジェット法によれば、例えば最大径が１００μｍ以下であるような微少な反射ドットであっても、容易にかつ正確に形成することができる。透光性樹脂シートが薄い場合、出射面Ｓ１側から反射ドットが透けて見える可能性があるが、反射ドットを小さくすることによりこれを防ぐことができる。また、複数のノズルから供給されたインクがつなぎ合わされて、大きな反射ドットを形成することも可能である。
【００２９】
インクジェットヘッド５のノズルは、導管５５を介してインク供給ユニット５０と連結されている。インク供給ユニット５０は、例えば、インクが収容されたインクタンクと、インクを送り出すためのポンプとを有している。複数の導管５５が単一のインクタンクに連結されていてもよいし、複数のインクタンクにそれぞれ連結されていてもよい。
【００３０】
反射ドット１２を形成するためにインクジェット印刷に用いられるインクジェットインクは、顔料と、光重合性成分と、光重合開始剤とを含有する紫外線硬化型のインクである。
【００３１】
顔料は、好ましくは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からなる群より選ばれる少なくとも１種の無機酸化物粒子である。顔料の累積５０％粒子径Ｄ５０は、好ましくは２００〜１０００ｎｍ、より好ましくは２５０〜８００ｎｍ、更に好ましくは３００〜６００ｎｍである。累積５０％粒子径Ｄ５０が２００〜１０００ｎｍの範囲内にある二酸化チタン粒子は、市販品から粒度分布に基づいて適宜選択することにより入手が可能である。顔料のインクにおける含有割合は、通常、インクの全体質量を基準として０．５〜１５．０質量％程度である。いずれも顔料として無機物を利用したインクであり、インクの保存安定性、すなわち無機顔料の沈降性を考えた場合、３種の無機酸化物のうち一番比重が小さい炭酸カルシウムがインクとして望ましい。
【００３２】
光重合性成分は、ビニル基等の光重合性官能基を有し、ヒドロキシル基を有しない光重合性モノマー及び／又は光重合性オリゴマーから構成される。ヒドロキシル基を有しない光重合性モノマーの含有割合は、好ましくは、インクの全体質量を基準として６５〜７５質量％である。ヒドロキシル基を有しない光重合性オリゴマーの含有割合は、好ましくは、インクの全体質量を基準として１０〜２０質量％である。
【００３３】
ヒドロキシル基を有しない光重合性モノマーは、例えば、１，４−ブタンジオールジアクリレート（例えば、サートマージャパン（株）製、ＳＲ２１３）、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（例えば、サートマージャパン（株）製、ＳＲ２３８Ｆ）、１，３−ブチレンジアクリレート（例えば、サートマージャパン（株）製、ＳＲ２１２）、１，９−ノナンジオールジアクリレート（例えば、新中村化学工業（株）製、Ａ−ＮＯＤ−Ｎ）、及び、プロポキシ化（２）ネオペンチルグリコールジアクリレート（例えば、サートマージャパン（株）製、ＳＲ９００３）から選ばれる。
【００３４】
ヒドロキシル基を有しない光重合性オリゴマーは、好ましくは、脂肪族ウレタン（メタ）アクリレート（例えば、サートマージャパン（株）製、ＣＮ９８５Ｂ８８、ＣＮ９９１）を含む。脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートは、脂肪族ポリイソシアネートと脂肪族ポリオールとから形成されるポリウレタンオリゴマー鎖と、これに結合したアクリレート基又はメタクリレート基とを有する光重合性オリゴマーである。脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートのガラス転移温度は、好ましくは４０℃以上である。
【００３５】
インク中の光重合性成分は、ヒドロキシル基を有する光重合性化合物を実質的に含まないことが好ましいが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、ヒドロキシル基を有する光重合性化合物を少量含むことはあり得る。その場合のドロキシル基を有する光重合性化合物の含有割合は、通常、インクの全体質量を基準として５質量％以下である。
【００３６】
光重合開始剤は、紫外線硬化型樹脂の分野において通常用いられているものから適宜選択することができる。光重合開始剤のインクにおける含有割合は、通常、０．５〜１０．０質量％程度である。
【００３７】
インクジェットインクは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、顔料、光重合性成分及び光重合開始剤以外の成分を含有していてもよい。
【００３８】
５０±１０℃におけるインクジェットインクの粘度は、好ましくは５．０〜１５．０ｍＰａ・ｓ、より好ましくは８．０〜１２．０ｍＰａ・ｓである。インクジェットインクの粘度は、例えば、脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートの重量平均分子量及び／又は含有割合により調整することができる。脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートの重量平均分子量及び含有割合が大きくなると、インクの粘度が大きくなる傾向がある。
【００３９】
２５．０℃におけるインクジェットインクの表面張力は、好ましくは２５．０〜４５．０ｍＪ／ｍ２、より好ましくは２５．０〜３７．０ｍＪ／ｍ２である。インクジェットインクの表面張力は、例えば、シリコン系及びフッ素系等の界面活性剤をインクに配合することにより調整することができる。
【００４０】
印刷されたインクは、支持部４２に支持されたＵＶランプ７により、領域７０において硬化される。これにより、硬化したインクからなる反射ドット１２が形成される。
【００４１】
その後、形成された反射ドット１２の状態を、支持部４３に支持された検査装置９によって検査する工程を経て、導光板１が得られる。導光板１は必要により所望のサイズに裁断される。本実施形態のように、インクジェットヘッドの下流側に設けられた検査装置により導光板が連続的に検査される必要は必ずしもなく、別途準備された検査装置によりオフラインで導光板を検査することもできる。あるいは、検査装置による導光板の検査が省略されることもあり得る。得られた導光板は、好ましくは、イソプロピルアルコール等のアルコールを染み込ませたウェスで表面を拭き取るといったアルコール洗浄の工程を経て、面光源装置及び画像表示装置の製造に用いられる。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００４３】
実施例１
Ａｌ、Ｓｉ及び有機物により表面処理された顔料としての二酸化チタン粒子（石原産業（株）製、タイペークＣＲ−９５、ルチル型、ＴｉＯ２率９７％）を７．８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）を１４．６質量％と、光重合性モノマーとしてのイソボルニルアクリレート（共栄社化学（株）製、ライトアクリレートＩＢＸＡ）９．７質量％及び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）５８．２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）４．９質量％及びフェニルビス（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）２．９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）、イルガスタブＵＶ１０）を０．１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１．８質量％と含む混合物を、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。
【００４４】
顔料として用いた二酸化チタン粒子の累積５０％粒子径Ｄ５０（体積平均粒子径）を、スペクトリス（株）製のマルバーンＺｅｔａｓｉｚｅｒ Ｎａｎｏ Ｓを用いた動的光散乱法（光子相関法）により測定した。１ｇ程度のインクをシクロヘキサノンに１００倍に希釈させて、測定用の分散液を調製した。この分散液に対して、超音波洗浄機又はホモジナイザーを用いて超音波を１０分間照射した。次いで、分散液をＺｅｔａｓｉｚｅｒ Ｎａｎｏ Ｓのサンプル投入口に投入して、顔料の粒子径及び体積を測定した。Ｄ５０は、全粒子の粒子径及び体積を測定し、小さい粒子径の粒子から順次体積を積算したときに、積算体積が全粒子の合計体積に対して５０％となる時点の粒子の粒子径である。顔料のＤ５０は３５０ｎｍであった。
【００４５】
４０℃におけるインクの粘度は８．７ｍＰａ・ｓであり、２５℃におけるインクの表面張力は３７．０ｍＪ／ｍ２であった。
【００４６】
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 Ｐｒｏｆｉｅｒ 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。
【００４７】
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
【００４８】
実施例２
顔料を二酸化チタン粒子から炭酸カルシウム粒子（白石カルシウム（株）製、Ｂｒｉｌｌａｎｔ １５００）に代えたこと以外は実施例１と同様にして、紫外線硬化型インクジェットインクを得た。顔料のＤ５０は６８５ｎｍであった。４０℃におけるインクの粘度は８．７ｍＰａ・ｓであり、２５℃におけるインクの表面張力は３７．０ｍＪ／ｍ２であった。
【００４９】
得られたインクを用いて、実施例１と同様の操作により、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作製した。反射膜の厚さは４．５μｍであった。
【００５０】
実施例３
顔料を二酸化チタン粒子から炭酸カルシウム粒子（白石カルシウム（株）製、シルバーＷ）に代えたこと以外は実施例１と同様にして、紫外線硬化型インクジェットインクを得た。顔料のＤ５０は３５０ｎｍであった。４０℃におけるインクの粘度は８．７ｍＰａ・ｓであり、２５℃におけるインクの表面張力は３７．０ｍＪ／ｍ２であった。
【００５１】
得られたインクを用いて、実施例１と同様の操作により、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作製した。反射膜の厚さは４．３μｍであった。
【００５２】
実施例４
顔料を二酸化チタン粒子から硫酸バリウム粒子（堺化学工業（株）製、沈降性硫酸バリウム１００）に代えたこと以外は実施例１と同様にして、紫外線硬化型インクジェットインクを得た。顔料のＤ５０は３２４ｎｍであった。４０℃におけるインクの粘度は８．７ｍＰａ・ｓであり、２５℃におけるインクの表面張力は３７．０ｍＪ／ｍ２であった。
【００５３】
得られたインクを用いて、実施例１と同様の操作により、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作製した。反射膜の厚さは４．２μｍであった。
【００５４】
比較例１
光重合性オリゴマーとしてポリエステルアクリレート（東亞合成（株）製、アロニックスＭ−７３００Ｋ）５．０質量％と、光重合性モノマーとしての２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート（東亜合成（株）製、Ｍ５７００）１８．８質量％、ヒドロキシエチルアクリレート（共栄社化学（株）製、ライトアクリレートＨＯＡ）１８．８質量％及びイソボルニルアクリレート（共栄社化学（株）製、ライトアクリレートＩＢＸＡ）３９．９質量％とを用いた。これ以外は実施例１と同様にして、紫外線硬化型インクジェットインクを得た。
【００５５】
４０℃におけるインクの粘度は９．９ｍＰａ・ｓであり、２５℃におけるインクの表面張力は３６．８ｍＪ／ｍ２であった。
【００５６】
得られたインクを用いて、実施例１と同様の操作により、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作製した。反射膜の厚さは３．９μｍであった。
【００５７】
イエローインデックス（ＹＩ）測定
実施例１及び比較例１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。表１に示されるように、実施例１によれば、比較例１と比較してより低いＹＩが得られており、色調改善の効果が確認された。
【００５８】
【表１】
【００５９】
導光板作製
３７０ｍｍ×３２０ｍｍ×４ｍｍ厚のＰＭＭＡ樹脂シートの片面の全域に、実施例１又は比較例１のインクを、インクジェット印刷によりパターン印刷した。印刷されたインクを紫外線照射により硬化させて反射ドットを形成させ、ドット状のパターンで形成された反射ドットを有する導光板を得た。反射ドットによる被覆率は５０面積％であった。更に、インクを重ねて印刷して、反射ドットによる被覆率が１００面積％のサンプルも作製した。
【００６０】
耐アルコール性試験
被覆率の異なる２水準のサンプルの反射ドットが形成されている面を、メタノールを浸み込ませたガーゼにより、５００ｇｆの荷重を加えながら２００回ラビングした。ラビング後、反射ドットの輪郭が確認できるものを「Ａ」、反射ドットの輪郭が確認できないものを「Ｃ」と、「Ａ」と「Ｃ」の中間の状態のものを「Ｂ」と判定した。
【００６１】
鉛筆硬度試験
反射ドットが形成されている面の中で異なる部位に対して、鉛筆（三菱社製Ｕｎｉ）を用いて、荷重５００ｇｆで５回引っかき操作を行った。鉛筆の硬度を変えながら試験を繰り返し、５回中４回以上引っかき瑕及び／又は反射ドットの剥離が観察されなかったときの鉛筆の硬度のうち最も高い硬度を、その反射ドットの鉛筆硬度とした。これ以外の条件は、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４に準拠して鉛筆硬度を測定した。
【００６２】
【表２】
【００６３】
表２に示されるように、光重合性成分がヒドロキシル基を有しない光重合性化合物のみから構成される実施例１のインクによれば、ヒドロキシル基を有する光重合性化合物を含む比較例１のインクと比較して、耐アルコール性が著しく顕著にされることが確認された。さらに、実施例１によれば、比較例１と比較して鉛筆硬度も高かった。
【符号の説明】
【００６４】
１…導光板、３…光源、５…インクジェットヘッド、７…ＵＶランプ、９…検査装置、１１…透光性樹脂シート、１２…反射ドット、２０…面光源装置、３０…透過型画像表示部、４０…搬送手段、５０…インク供給ユニット、５５…導管、１００…透過型画像表示装置（液晶表示装置）、２００…導光板の製造装置、Ｓ１…出射面、Ｓ２…背面、Ｓ３…端面、Ａ…透光性樹脂シートの移動方向。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料と、光重合性成分と、光重合開始剤と、を含有し、
前記光重合性成分が、ヒドロキシル基を有しない光重合性化合物から構成される、
導光板用紫外線硬化型インクジェットインク。
【請求項２】
前記光重合性成分が、ヒドロキシル基を有しない脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートを含む、請求項１に記載の導光板用紫外線硬化型インクジェットインク。
【請求項３】
前記脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートのガラス転移温度が４０℃以上である、請求項２に記載の導光板用紫外線硬化型インクジェットインク。
【請求項４】
前記光重合性成分が、光重合性モノマー及び光重合性オリゴマーを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の導光板用紫外線硬化型インクジェットインク。
【請求項５】
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からなる群より選ばれる少なくとも１種の無機酸化物粒子を含み、前記顔料の累積５０％粒子径Ｄ５０が２００〜１０００ｎｍである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の導光板用紫外線硬化型インクジェットインク。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェットインクを、インクジェット印刷により透光性樹脂シートの表面にパターン印刷する工程と、
パターン印刷された前記インクジェットインクを紫外線硬化して反射ドットを形成させる工程と、
を備える、導光板の製造方法。
【請求項７】
透光性樹脂シート及び該透光性樹脂シート上に設けられた反射ドットを備え、請求項６に記載の製造方法によって得ることのできる導光板。
【請求項８】
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７に記載の導光板。
【請求項９】
前記透光性樹脂シートがポリメチルメタクリレート樹脂シートである、請求項７又は８に記載の導光板。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一項に記載の導光板と、前記導光板の端面に光を供給する光源と、を備える面光源装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の面光源装置と、
前記面光源装置の出射面と対向して配置された透過型画像表示部と、
を具備する透過型画像表示装置。
【請求項１】
顔料と、光重合性成分と、光重合開始剤と、を含有し、
前記光重合性成分が、ヒドロキシル基を有しない光重合性化合物から構成される、
導光板用紫外線硬化型インクジェットインク。
【請求項２】
前記光重合性成分が、ヒドロキシル基を有しない脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートを含む、請求項１に記載の導光板用紫外線硬化型インクジェットインク。
【請求項３】
前記脂肪族ウレタン（メタ）アクリレートのガラス転移温度が４０℃以上である、請求項２に記載の導光板用紫外線硬化型インクジェットインク。
【請求項４】
前記光重合性成分が、光重合性モノマー及び光重合性オリゴマーを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の導光板用紫外線硬化型インクジェットインク。
【請求項５】
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からなる群より選ばれる少なくとも１種の無機酸化物粒子を含み、前記顔料の累積５０％粒子径Ｄ５０が２００〜１０００ｎｍである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の導光板用紫外線硬化型インクジェットインク。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェットインクを、インクジェット印刷により透光性樹脂シートの表面にパターン印刷する工程と、
パターン印刷された前記インクジェットインクを紫外線硬化して反射ドットを形成させる工程と、
を備える、導光板の製造方法。
【請求項７】
透光性樹脂シート及び該透光性樹脂シート上に設けられた反射ドットを備え、請求項６に記載の製造方法によって得ることのできる導光板。
【請求項８】
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７に記載の導光板。
【請求項９】
前記透光性樹脂シートがポリメチルメタクリレート樹脂シートである、請求項７又は８に記載の導光板。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一項に記載の導光板と、前記導光板の端面に光を供給する光源と、を備える面光源装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の面光源装置と、
前記面光源装置の出射面と対向して配置された透過型画像表示部と、
を具備する透過型画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１５８６７１（Ｐ２０１２−１５８６７１Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８５８８（Ｐ２０１１−１８５８８）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【出願人】（０００１０７９０７）セーレン株式会社 (462)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【出願人】（０００１０７９０７）セーレン株式会社 (462)
【Ｆターム（参考）】
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