帯電防止性を有する導光板または光拡散板
【課題】 帯電防止性を有し、色度むらのほとんどない導光板または光拡散板を提供する。
【解決手段】 表面のみに帯電防止層が形成された、脂環構造を持つ樹脂成形品から成る導光板又は光拡散板を提供する。前記帯電防止層は、１ｃｍ２あたり１０ｍｇ〜０．０００１ｍｇであることが好ましく、脂環構造を持つ樹脂の平板上で、１．０％水溶液において接触角が３０度以下である界面活性剤であることが好ましい。
【解決手段】 表面のみに帯電防止層が形成された、脂環構造を持つ樹脂成形品から成る導光板又は光拡散板を提供する。前記帯電防止層は、１ｃｍ２あたり１０ｍｇ〜０．０００１ｍｇであることが好ましく、脂環構造を持つ樹脂の平板上で、１．０％水溶液において接触角が３０度以下である界面活性剤であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電防止性を有する導光板および光拡散板に関する。さらに詳しくは、本発明は、色の変化が少ない帯電防止性を有する導光板および光拡散板に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピューター、薄型テレビジョン、カーナビゲーションシステム、携帯電話などの表示画面に、液晶表示装置が広く用いられている。液晶表示装置の場合、液晶自体は発光体ではないためバックライトやフロントライトのような照明装置が必要となり、該照明装置には、側端面部に設けられた冷陰極放電管などの光源からの光を面状の光に変換する導光板や、液晶表示装置の背部に配置された光源からの光を輝度の均一な面状の光に変換するための光拡散板などが用いられる。
そして、このような導光板または光拡散板には、透明性が高く、精密な成形が可能な脂環構造を持つ樹脂の成形品が広く使用されるが、液晶表示装置に組み込まれ使用されている間に、表面に埃、ゴミ等が付着して、表示品質が劣化してしまう問題があった。埃、ゴミ等付着の対策として成形品に帯電防止性を付与することが広く行われている。帯電防止性付与のために界面活性剤等の帯電防止剤を成形品内部に混合する技術が知られている。
特許文献１には、脂環構造を持つ樹脂に対する、界面活性剤を利用した帯電防止性付与技術が開示してある。
【０００３】
ところで、導光板は、光入射面から入った光は導光板の光反射面と光出射面間で何回も反射しながら出射していくため一般に平均光路長が長い。
また、光拡散板も、液晶表示装置の背部に配置された光源からの光が、光拡散板の光入射面、光出射面及び光拡散剤とリフレクタ間で何回も反射されてから出射していくため、同様に平均光路長が長くなっている。このように導光板または光拡散板は平均光路長の長いが故に、色度むらが生じやすく、液晶に表示される画像の色が本来の色とズレてしまう問題が発生するという問題があった。特に帯電防止性付与のために、界面活性剤を成形品内部に混合する場合は、この問題が顕著に発現しやすい。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２５２４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、帯電防止性を付与しても、色度むらをほとんど生じない導光板または光拡散板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、帯電防止性付与方法が色度むらに影響していること、帯電防止層を成形品表面のみに形成することで、導光板または光拡散板、とりわけ平均光路長が長い場合の色度むらが激減することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１）脂環構造を持つ樹脂の成形品において、その表面のみに帯電防止層が形成された導光板又は光拡散板、
（２）表面の帯電防止層の重量が、１ｃｍ２あたり０．００００１ｍｇ〜１０ｍｇであることを特徴とする（１）記載の導光板又は光拡散板、
（３） 表面の帯電防止層が、１．０％水溶液における、脂環構造を持つ樹脂の平板上での接触角が３０度以下である、界面活性剤からなることを特徴とする（１）乃至（２）記載の導光板又は光拡散板、
（４）界面活性剤が両性界面活性剤またはノニオン性界面活性剤であることを特徴とする（３）記載の導光板又は光拡散板、
（５）界面活性剤がアミノ基と炭素数が６〜１８個のアルキル基または脂環構造とを持つことを特徴とする（３）または（４）記載の導光板又は光拡散板、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、色度むらをほとんど生じない帯電防止性を有する導光板または光拡散板が提供される。本発明の導光板または光拡散板を用いた場合には、埃又はゴミの付着による表示性能劣化を抑えると同時に、液晶表示装置に表示される画像の色と本来の色とのズレが防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の導光板または光拡散板は、脂環構造を持つ樹脂の成形品において、表面のみに帯電防止層が形成された導光板又は光拡散板からなることを特徴とする。
【００１０】
本発明における帯電防止層とは、成形品表面に静電気を発生させないために形成される層のことを言う。帯電防止層を形成する材質にはニッケル、アルミニウム、銀等の金属、ITO、酸化アンチモン等の導電性酸化物、金属またはカーボン繊維等の導電性物質を含む塗料、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤を使用することができる。帯電防止層を形成する材質と樹脂成形品との屈折率差が少ない方が、色度むらを小さくすることができ、帯電防止層の材質と樹脂成形品との屈折率差は好ましくは０．７以内、より好ましくは０．５以内、さらに好ましくは０．３以内である。
【００１１】
本発明において表面の帯電防止層の重量は１ｃｍ２あたり０．００００１ｍｇ〜１０ｍｇであることが好ましく、１ｃｍ２あたり０．００００１ｍｇ〜１．０ｍｇであることがより好ましく、１ｃｍ２あたり０．０００１ｍｇ〜０．１ｍｇであることがさらに好ましい。帯電防止層が１ｃｍ２あたり０．００００１ｍｇより少ないと帯電防止効果が十分でなく、１０ｍｇを超えると色度むらが大きくなるおそれがある。
表面の帯電防止層の１ｃｍ２あたりの重量は、帯電防止層が金属、ＩＴＯ等から形成される場合は、成形品の断面を走査型電子顕微鏡で観察して得た帯電防止層の厚みと帯電防止層を形成する材質の密度から求めることができる。また帯電防止層が界面活性剤である場合には、成形品をメタノールで加温洗浄し、その洗浄液をろ過後７０℃で濃縮乾燥した残渣の重量と成形品の表面積から求めることができる。
帯電防止層は、形成が容易であること、色度むらが生じにくいことから界面活性剤からなることが好ましく、脂環構造を持つ樹脂成形品とのなじみがよいことから、１．０％水溶液における、脂環構造を持つ樹脂の平板上での接触角が３０度以下である、界面活性剤からなることが好ましい。前記接触角は２０度以下であることがより好ましく、１０度以下であることがさらに好ましい。なお本発明における脂環構造を持つ樹脂の平板は、射出成形により製造され、コロナ処理等の表面処理が成されていない平板である。また本発明の接触角はＡＳＴＭ Ｄ５７２５に準拠して測定したものとする。
色度むらがより生じにくく、耐熱性がよいため長期の使用に耐えることができることから、界面活性剤は両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤が好ましい。両性界面活性剤としては、特に限定されないが、ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ラウリルアミドプロピルベタイン、ステアリルアミドプロピルベタインなどのベタイン化合物、ラウリルジメチルアミンオキサイド、ステアリルジメチルアミンオキサイドジメチルアミンオキサイド化合物、N-ステアリル-α-アラニナート、N-ラウリル-α-アラニナートなどのアラニン化合物等を挙げることができる。ノニオン性界面活性剤としては、特に限定されないが、ステアリン酸モノグリセライド、パルミチン酸モノグリセライド、オレイン酸モノグリセライド、ベヘニン酸モノグリセライド、カプリル酸モノグリセライド、ヤシ脂肪酸モノグリセライドなどのグリセリン脂族酸エステル、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールモノオレート、ポリエチレングリコールジステアレートなどのポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ラウリン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、ヤシ脂肪酸ジエタノールアミドなどのジエタノールアミド類を挙げることができる。
脂環構造を持つ樹脂成形品上に帯電防止層として形成されたときの成形品とのなじみ、耐摩擦性の観点から、界面活性剤はアミノ基と炭素数が６〜１８個のアルキル基または脂環構造とを持つことが好ましい。この構造を持つ界面活性剤としては、前記のうち両性界面活性剤としては、ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ラウリルアミドプロピルベタイン、ステアリルアミドプロピルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド、ステアリルジメチルアミンオキサイド、N-ステアリル-α-アラニナート、N-ラウリル-α-アラニナートがあげられ、ノニオン性界面活性剤としてはラウリン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、ヤシ脂肪酸ジエタノールアミドがあげられる。ヤシ脂肪酸は、油脂化学便覧 改定三版１０７ページ［丸善（株）発行 日本油化学協会編］によると、炭素数が６から１８のアルキル基からなる脂肪酸の混合物である。
なお本発明におけるアミノ基は１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基のいずれでもよい。アルキル基は直鎖状でも分岐を持つ構造でもよく、その中に不飽和結合を含んでいてもよい。界面活性剤が持つ脂環構造としては、飽和環状炭化水素（シクロアルカン）構造、不飽和環状炭化水素（シクロアルケン、シクロアルキン）構造が挙げられるが、耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造やシクロアルケン構造が好ましく、中でも脂環構造を持つ樹脂とのなじみの観点からシクロアルカン構造が最も好ましい。アルキル基または脂環構造を構成する炭素原子数は、通常６から１８個が好ましい。
また界面活性剤の構造が不明の場合は熱分解ガスクロマトグラフィー−マススペクトル測定により定性することができる。
【００１２】
本発明に用いる脂環構造を持つ樹脂とは、主鎖及び／又は側鎖に脂環構造を持つものであり、機械的強度、耐熱性などの観点から、主鎖に脂環式構造を含有するものが好ましい。脂環構造を持つ樹脂は成形時における流動性が良く、高耐熱性、低吸湿性、そりが少ないなどの優れた特徴を有している。
脂環構造としては、飽和環状炭化水素（シクロアルカン）構造、不飽和環状炭化水素（シクロアルケン、シクロアルキン）構造が挙げられるが、機械的強度、耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造やシクロアルケン構造が好ましく、中でもシクロアルカン構造が最も好ましい。脂環構造を構成する炭素原子数は、格別な制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個の範囲であるときに、機械的強度、耐熱性及び成形性が高度にバランスされ、好適である。
脂環構造を持つ樹脂中の脂環構造を持つ繰り返し単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択すればよいが、通常５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上である。脂環構造を持つ繰り返し単位の割合が過度に少ないと、耐熱性が低下し好ましくない。なお、脂環構造を持つ樹脂中における脂環構造を持つ繰り返し単位以外の繰り返し単位は、使用目的に応じて適宜選択される。
脂環構造を持つ樹脂の具体例としては、例えば、(１)ノルボルネン系モノマーの開環重合体及びノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、並びにこれらの水素添加物、ノルボルネン系モノマーの付加重合体及びノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体などのノルボルネン系重合体；(２)単環の環状オレフィン系重合体及びその水素添加物；(３)環状共役ジエン系重合体及びその水素添加物；(４)ビニル脂環式炭化水素系モノマーの重合体及びビニル脂環式炭化水素系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの共重合体、並びにこれらの水素添加物、ビニル芳香族系モノマーの重合体の芳香環水素添加物及びビニル芳香族モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの共重合体の芳香環水素添加物などのビニル脂環式炭化水素系重合体；などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン系重合体及びビニル脂環式炭化水素系重合体が好ましく、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素添加物、ノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体水素添加物、ビニル芳香族系モノマーの重合体の芳香環水素添加物及びビニル芳香族モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの共重合体の芳香環水素添加物がさらに好ましい。
【００１３】
本発明の導光板または光拡散板は、耐光性向上の観点から耐光安定剤を含有することが好ましい。耐光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系耐光安定剤（ＨＡＬＳ）、ベンゾエート系耐光安定剤などを挙げることができる。ヒンダードアミン系耐光安定剤としては、例えば、ビス(２,２,６,６−テトラメチル−４−ピペリジル)セバケート、ビス(１,２,２,６,６−ペンタメチル−４−ピペリジル)セバケート及びビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）［［３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル］メチル］ブチルマロネートなどを挙げることができる。ベンゾエート系耐光安定剤としては、例えば、４−ベンゾイルオキシ−２,２,６,６−テトラメチルピペリジンなどを挙げることができる。これらの耐光安定剤は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これらの中で、ヒンダードアミン系耐光安定剤を好適に用いることができ、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）［［３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル］メチル］ブチルマロネートを特に好適に用いることができる。耐光安定剤の添加量は、樹脂１００重量部に対して０.０１〜２重量部であることが好ましく、０.０２〜１重量部であることがより好ましく、０.０５〜０.５重量部であることが特に好ましい。
【００１４】
本発明の導光板または光拡散板は、酸化防止剤を含有することが好ましい。酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤及びイオウ系酸化防止剤などを挙げることができる。フェノール系酸化防止剤としては、例えば、オクタデシル−３−(３,５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル)プロピオネート及びテトラキス[メチレン−３−(３,５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンなどを挙げることができる。リン系酸化防止剤としては、例えば、トリフェニルホスファイト及びジフェニルイソデシルホスファイトなどを挙げることができる。イオウ系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネートなどを挙げることができる。これらの酸化防止剤は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これらの中で、フェノール系酸化防止剤、特にアルキル置換酸化防止剤を好適に用いることができる。酸化防止剤の添加量は、樹脂１００重量部に対して０.０１〜２重量部であることが好ましく、０.０２〜１重量部であることがより好ましく、０.０５〜０.５重量部であることがさらに好ましい。
【００１５】
本発明においては、必要に応じて、さらに他の添加剤を添加することができる。他の添加剤としては、例えば、熱安定剤及び近赤外線吸収剤などの安定剤；滑剤及び可塑剤などの樹脂改質剤；染料及び顔料などの着色剤などを挙げることができる。
【００１６】
本発明における帯電防止層の形成方法として、特に限定されないが、金属、ITO等のスパッタもしくは蒸着、酸化アンチモン懸濁液、金属またはカーボン繊維等の導電性物質を含む塗料の塗布、界面活性剤を固体の場合は溶液化しての塗布またはディップ、液体の場合はそのままもしくは希釈液としての塗布またはディップを行うことができる。界面活性剤の塗布またはディップでは、例えば液体状の界面活性剤はそのままか、あるいはぬれ性の改良や成形品表面での帯電防止剤層の薄膜化のために、水や各種溶剤で希釈したものを、また固体状の界面活性剤は水や各種溶剤を用いて溶液化したものを用いる。これらの界面活性剤希釈液または溶液をミスト状にして、成形品に吹き付け塗付する方法や、成形品に界面活性剤希釈液または溶液を刷毛またはロール等に含有させて塗付する方法、成形品を界面活性剤希釈液または溶液にディップして乾燥する方法などが挙げられる。
ここで使用できる界面活性剤の希釈剤又は溶剤としては、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶剤、エチレングリコールモノエチルエーテルなどのセロソルブ系溶剤、酢酸エチルなどのエステル系溶剤、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、シクロヘキサンなどの脂環族炭化水素系溶剤、ヘキサン、オクタンなどの脂肪族炭化水素系溶剤、水が挙げられるが、塗付後に得られる界面活性剤の成形品が透明性を有するために、使用する界面活性剤を良好に溶解する必要がある。希釈液または溶液としての安全性の観点からは、溶剤には水が望ましいが、乾燥を早くする、および／または溶解性を向上させるためにアルコール系溶剤、ケトン系溶剤、セロソルブ系溶剤、エステル系溶剤を単独または水と混合して使用することもできる。
希釈または溶解させる場合には、界面活性剤の濃度は０．０００１％〜３０％が好ましく、０．００１％〜１０％がより好ましく、０．０５％〜５．０％がさらに好ましい。０．０００１％より小さいときには帯電防止効果が十分でなく、３０％より大きいときには発泡する、塗布厚みが不均一になるなどの塗布不良が生じるおそれがある。
【００１７】
本発明の導光板は、その形状は楔形もしくは楔形が組み合わされ連結した形状が好ましく、その大きさは、使用する液晶の画面サイズに応じて選択される。導光板は、短手方向の長さが、好ましくは１０ｍｍ以上、より好ましくは５０ｍｍ以上、さらに好ましくは１００ｍｍ以上、特に好ましくは１８０ｍｍ以上である。大型の導光板ほど平均光路長が長いために色度むらが増大しやすく、特に光入射面側に近い部分からの出射光と光入射面と反対側の面からの出射光の間の色度むらが激しくなりやすいため、本発明の効果が顕著に現れる。
【００１８】
本発明の導光板は、側面から取り入れた光源からの光を、液晶表示素子に向けて出射させるための光反射機能を有する微細凹凸形状を、少なくとも一つの面上に有することが好ましい。微細凹凸形状を有する少なくとも一つの面は、液晶表示素子に対面する面の反対面（光反射面）であることが好ましい。微細凹凸形状は、光反射機能を有する形状であれば特に制限はないが、側面から取り入れた光源からの光を液晶表示素子に向けて反射する面を複数有する形状であることが好ましい。このような形状としては、例えば、複数の平行するＶ型溝からなる形状、連続プリズム形状などを挙げることができる。Ｖ型溝やプリズムのピッチは、１０〜５００μｍであることが好ましく、２０〜３００μｍであることがより好ましく、５０〜２００μｍであることがさらに好ましい。Ｖ型溝やプリズムの幅は、１〜２５０μｍであることが好ましく、２〜１００μｍであることがより好ましく、５〜５０μｍであることがさらに好ましい。Ｖ型溝の深さ又はプリズムの高さは、１〜２５０μｍであることが好ましく、２〜１００μｍであることがより好ましく、５〜５０μｍであることがさらに好ましい。なお、本発明の導光板は、少なくとも一つの面に、光反射防止層を有することもできる。
【００１９】
本発明の導光板は、バックライト導光板、フロントライト導光板のいずれとしても用いることができるが、大型のものが要求されるバックライト導光板として好適に用いることができる。また、楔形が組み合わされた形状である特開平１１−２８８６１１号公報に記載されている広発光エリアを確保したタンデム型面光源装置の導光板ユニットは大型であるので、本発明の導光板を好適に使用することができる。タンデム型面光源装置の導光板ユニットは楔形が組み合わされた形状を一体成形してもよいし、複数の成形品を組み立てて製造してもよい。
また本発明の導光板の内部には光を散乱する機能を有する、光反射物質及び／又は空気の層（泡）などが分散していてもよい。光反射物質を使用する場合には、有機微粒子や無機微粒子などが挙げられ、ポリスチレン粒子やシリコーン粒子などの有機微粒子や、シリカ、アルミナ、及びチタニアなどの無機微粒子などが好ましい。
【００２０】
本発明の光拡散板は、透明樹脂を成形して得られる板状成形体であって、光入射面と光出射面をそれぞれ一つ以上有する。また、光拡散板の内部には、光を散乱する機能を有する、光反射物質及び／又は空気の層（泡）などが分散しており、光入射面から入射した光源からの光を乱反射させながら光出射面に導くことができる。光反射物質としては、有機微粒子や無機微粒子などが挙げられ、ポリスチレン粒子やシリコーン粒子などの有機微粒子や、シリカ、アルミナ、及びチタニアなどの無機微粒子などが好ましい。
本発明の光拡散板は、対角線の長さが好ましくは５００ｍｍ以上、特に好ましくは６００ｍｍ以上である。大型の光拡散板ほど平均光路長が長いために色度むらが発生しやすく、本発明の効果が顕著に現れる。
本発明の光拡散板は、光拡散機能を有する微細凹凸形状を、少なくとも一つの面上に有してもよい。微細凹凸形状を有する少なくとも一つの面は、光源に対面する面の反対面であることが好ましい。微細凹凸形状は、光拡散機能を有する形状であれば特に制限はないが、例えば、複数の平行する畝状レンズからなる形状、連続プリズム形状、シボ面、ホログラフィー面などを挙げることができる。畝状レンズやプリズムのピッチは、１０〜５００μｍであることが好ましく、２０〜３００μｍであることがより好ましく、５０〜２００μｍであることがさらに好ましい。畝状レンズやプリズムの幅は、１〜２５０μｍであることが好ましく、２〜１００μｍであることがより好ましく、５〜５０μｍであることがさらに好ましい。畝状レンズ又はプリズムの高さは、１〜２５０μｍであることが好ましく、２〜１００μｍであることがより好ましく、５〜５０μｍであることがさらに好ましい。なお、本発明の光拡散板は、少なくとも一つの面に、光反射防止層を有することもできる。シボ面は研磨材によりサンドブラストされたスタンパー表面形状を、該スタンパーを金型に組み込み、樹脂を射出成形することで、射出成形品に転写することによって得ることができる。ホログラフィー面は特開昭５９-１３１９０２号公報に記載されるように、スリガラス等の光拡散部材にレーザーなどの位相の揃った光を入射して、得られたスペックルパターンを硬化性樹脂に固定し、硬化性樹脂に固定された前記パターン表面に金属を電鋳して微細な凹凸を持つスタンパーを作製し、該スタンパーを射出成形金型に組み込んで樹脂を射出成形し、該スタンパーの凹凸を射出成形品に転写することによって得ることができる。
【００２１】
以下に実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００２２】
なお、色度むらと表面抵抗の測定は以下の方法で行った。
［色度むらの測定方法］
（ａ）導光板の場合
導光板の光反射面に反射シート［東レ（株）製、Ｅ６０Ｌ］を積層し、光出射面に下向きプリズムシート［三菱レイヨン（株）、Ｄ１１７ＴＦ］と拡散シート［（株）ツジデン、Ｄ１１７ＴＦ］を積層し、光入射面に冷陰極蛍光ランプ［ハリソン東芝ライティング（株）、ＭＢＶＭ１６Ｊ］を取り付け、冷陰極蛍光ランプを内面が白色の反射板で覆ってバックライトを作製した。
輝度計（ミノルタ（株）製、型式ＣＡ-１５００Ｗ）を用い、導光板の光出射面の光入射面側の端から９.２ｍｍの線分上で、該光入射面と直交する両側面から１２.２ｍｍ離れた２点と該線分の中心の１点を合わせた計３点の測定点の平均色度ｙ１、及び、該測定点に対応する、光出射面の光入射面と反対側の端から９.２ｍｍの線分上に位置する測定点３点の平均色度ｙ２を測定し、色度むらΔｙ＝｜（ｙ１の平均値）-（ｙ２の平均値）｜とした。
（ｂ）光拡散板の場合
３０型液晶テレビジョン［シャープ（株）製、ＬＣ−３０ＡＤ１］の液晶セルを取りはずし、使用されていた光拡散板に替えて本発明の光拡散板を取り付け、2次元色分布測定装置［ミノルタ（株）製、型式ＣＡ-１５００Ｗ］を用い、液晶テレビジョンの縦横をそれぞれ６等分する線分の交点２５点で色度ｙを測定し、その最大値ｙｍａｘと最小値ｙｍｉｎの差を色度むらΔｙ＝ｙｍａｘ−ｙｍｉｎとした。
［表面抵抗の測定方法］
表面抵抗は２３℃−５５％ＲＨ雰囲気に２４時間放置後、表面抵抗測定器（アドバンテスト社製 R8340/R12702A）により測定した。
【００２３】
［実施例１］
脂環構造を持つ樹脂として、ゼオノア１０６０Ｒ［日本ゼオン（株）製］１００重量部に、光拡散剤としてトスパール１２０［ジーイー東芝シリコーン（株）製］０．８重量部を混合し、二軸混練機で混練し、ストランドをストランドカッターで切断してペレット状の成形材料を得た。
得られた成形材料を、光入射面となる面に８個のピンポイントゲートを有する金型を用いて、縦４６０ｍｍ、横６１２ｍｍ、対角線の長さ７６６ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの３０インチ型光拡散板を、射出成形により製造した。射出成形の成形条件は、型締め力４４１０ｋＮの射出成形機を用い、金型温度８５℃、シリンダー温度２７５℃、ノズル温度２６０℃、射出圧１２００ｋｇｆ／ｃｍ２、保圧８００ｋｇｆ／ｃｍ２、射出速度１００ｃｍ３／ｓとした。
得られた光拡散板を両性界面活性剤のN-ラウリル-α-アラニナート［ライオン(株)製リポミンＬＡ］１．０％水溶液に浸し、８０℃で３０分乾燥して帯電防止層を形成した。得られた帯電防止層を有する光拡散板をメタノールで洗浄し、洗浄液をろ過し濃縮乾燥することで得た帯電防止層の重量は０．０２１ｍｇ／ｃｍ２であった。また光拡散板の色度むらを測定したところ、５.５／１０００であり、表面抵抗は２×１０９Ωであった。
前記光拡散板を７０℃で５００時間処理する耐熱試験後に色度むらと表面抵抗を測定するとそれぞれ６.０／１０００と２×１０９Ωであり、耐熱試験前とほとんど変化がなかった。また成形直後の光拡散板に発泡ポリエチレンシートに２ｇ／ｃｍ２の荷重をかけて２０００回擦る摩擦試験後に色度むらと表面抵抗を測定すると５．７／１０００と４×１０９Ωであり、摩擦試験前と大差ない値であった。
【００２４】
［実施例２］
帯電防止剤をノニオン性界面活性剤のヤシ脂肪酸ジエタノールアミド［第一工業製薬(株)製ダイヤノール３００］に替えた以外は実施例１と同様にして、帯電防止層を形成した光拡散板を製造した。
得られた帯電防止層を有する光拡散板をメタノールで洗浄し、洗浄液をろ過し濃縮乾燥することで得た帯電防止層の重量は０．０２１ｍｇ／ｃｍ２であった。また光拡散板の色度むらを測定したところ、５.５／１０００であり、表面抵抗は３×１０９Ωであった。
前記光拡散板を７０℃で５００時間処理する耐熱試験後に色度むらと表面抵抗とを測定すると８．５／１０００と６×１０９Ωであり、耐熱試験前と大差ない値であった。また成形直後の光拡散板に発泡ポリエチレンシートに２ｇ／ｃｍ２の荷重をかけて２０００回擦る摩擦試験後に色度むらと表面抵抗とを測定しても６．０／１０００と５×１０９Ωと摩擦試験前と大差ない値であった。
【００２５】
［実施例３］
帯電防止剤を両性界面活性剤のステアリルベタインに替えた以外は実施例１と同様にして、帯電防止層を形成した光拡散板を製造した。
得られた帯電防止層を有する光拡散板をメタノールで洗浄し、洗浄液をろ過し濃縮乾燥することで得た帯電防止層の重量は０．０２２ｍｇ／ｃｍ２であった。また成形直後の光拡散板に光拡散板の色度むらを測定したところ、６.５／１０００であり、表面抵抗は２×１０９Ωであった。
前記光拡散板を７０℃で５００時間処理する耐熱試験後に色度むらと表面抵抗とを測定すると７．１／１０００と３×１０９Ωであり、耐熱試験前とほとんど変化がなかった。また成形直後の光拡散板に発泡ポリエチレンシートに２ｇ／ｃｍ２の荷重をかけて２０００回擦る摩擦試験後に色度むらと表面抵抗とを測定しても６.８／１０００と６×１０９Ωと摩擦試験前と大差ない値であった。
【００２６】
［実施例４］
脂環構造を持つ樹脂として、ゼオノア１０６０Ｒ［日本ゼオン（株）製］を用い、Ｖ字状溝が光反射面に対応する面に予め配設された金型を用いて射出成形することにより、導光板を作製した。射出成形の成形条件は、型締め力４４１０ｋＮの射出成形機を用い、金型温度８５℃、シリンダー温度２７５℃、ノズル温度２６０℃、射出圧１２００ｋｇｆ／ｃｍ２、保圧８００ｋｇｆ／ｃｍ２、射出速度１００ｃｍ３／ｓとした。得られた導光板は、それぞれ、一端側の厚みが２ｍｍ、末端側の厚みが０．５ｍｍ、一端側から末端側までの長さが１９０ｍｍ、直線状光源の軸方向に沿った長さが２５０ｍｍであり、一端側から末端側へ遠ざかる方向（直線状光源の軸芯と略垂直方向）につれて厚みが漸次薄くなるようなくさび型であった。
得られた導光板を両性界面活性剤のN-ラウリル-α-アラニナート［ライオン(株)製リポミンＬＡ］１．０％水溶液に浸し、８０℃で３０分乾燥して帯電防止層を形成した。得られた帯電防止層を有する導光板をメタノールで洗浄し、洗浄液をろ過し濃縮乾燥することで得た帯電防止層の重量は０．０２５ｍｇ／ｃｍ２であった。また導光板の色度むらを測定したところ、３.５／１０００であり、表面抵抗は２×１０９Ωであった。
前記導光板を７０℃で５００時間処理する耐熱試験後に色度むらと表面抵抗を測定するとそれぞれ４.０／１０００と３×１０９Ωであり、耐熱試験前とほとんど変化がなかった。また成形直後の導光板に発泡ポリエチレンシートに２ｇ／ｃｍ２の荷重をかけて２０００回擦る摩擦試験後に色度むらと表面抵抗を測定すると３．７／１０００と４×１０９Ωであり、摩擦試験前と大差ない値であった。
【００２７】
［比較例１］
帯電防止剤を使用しないこと以外は実施例１と同様にして、光拡散板を製造した。得られた光拡散板の色度むらは５．５／１０００であり、表面抵抗は３×１０１６Ω以上であった。
［比較例２］
ゼオノア１０６０Ｒ［日本ゼオン（株）製］１００重量部に、光拡散剤としてトスパール１２０［ジーイー東芝シリコーン（株）製］０．８重量部と、帯電防止剤としてノニオン性帯電防止剤のステアリン酸モノグリセライド［花王（株）製エレクトロストリッパーＴＳ−５］を２．０重量部とを混合し、二軸混練機で混練し、ストランドをストランドカッターで切断してペレット状の成形材料を得た。
得られた成形材料を、実施例１と同じ成形方法を用いて、帯電防止剤が内部に混合された光拡散板を製造した。得られた光拡散板の色度むらは１５．０／１０００であり、表面抵抗は３×１０１２Ωであった。
前記光拡散板を７０℃で５００時間処理する耐熱試験後に色度むらと表面抵抗とを測定すると２４．５／１０００と７×１０１２Ωであり、耐熱試験前からの変化が大きかった。
【００２８】
成形品表面に塗布する帯電防止剤として両性界面活性剤のN-ラウリル-α-アラニナートを用いた実施例１と４、ノニオン性界面活性剤のヤシ脂肪酸ジエタノールアミドを用いた実施例２、両性界面活性剤のステアリルベタインを用いた実施例３は、表面抵抗が１×１０１０Ω以下であり、十分な帯電防止性を有しており、また色度むらも肉眼では識別できない程度の１０／１０００以下であり、帯電防止剤が成形品内部に混合された比較例２に比べて、帯電防止効果と色度むらの両方に顕著な改善効果を得ることができた。また実施例１ないし４は耐熱試験、摩擦試験を行っても、表面抵抗が１×１０１０Ω以下であり、十分な帯電防止性を保持していた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電防止性を有する導光板および光拡散板に関する。さらに詳しくは、本発明は、色の変化が少ない帯電防止性を有する導光板および光拡散板に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピューター、薄型テレビジョン、カーナビゲーションシステム、携帯電話などの表示画面に、液晶表示装置が広く用いられている。液晶表示装置の場合、液晶自体は発光体ではないためバックライトやフロントライトのような照明装置が必要となり、該照明装置には、側端面部に設けられた冷陰極放電管などの光源からの光を面状の光に変換する導光板や、液晶表示装置の背部に配置された光源からの光を輝度の均一な面状の光に変換するための光拡散板などが用いられる。
そして、このような導光板または光拡散板には、透明性が高く、精密な成形が可能な脂環構造を持つ樹脂の成形品が広く使用されるが、液晶表示装置に組み込まれ使用されている間に、表面に埃、ゴミ等が付着して、表示品質が劣化してしまう問題があった。埃、ゴミ等付着の対策として成形品に帯電防止性を付与することが広く行われている。帯電防止性付与のために界面活性剤等の帯電防止剤を成形品内部に混合する技術が知られている。
特許文献１には、脂環構造を持つ樹脂に対する、界面活性剤を利用した帯電防止性付与技術が開示してある。
【０００３】
ところで、導光板は、光入射面から入った光は導光板の光反射面と光出射面間で何回も反射しながら出射していくため一般に平均光路長が長い。
また、光拡散板も、液晶表示装置の背部に配置された光源からの光が、光拡散板の光入射面、光出射面及び光拡散剤とリフレクタ間で何回も反射されてから出射していくため、同様に平均光路長が長くなっている。このように導光板または光拡散板は平均光路長の長いが故に、色度むらが生じやすく、液晶に表示される画像の色が本来の色とズレてしまう問題が発生するという問題があった。特に帯電防止性付与のために、界面活性剤を成形品内部に混合する場合は、この問題が顕著に発現しやすい。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２５２４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、帯電防止性を付与しても、色度むらをほとんど生じない導光板または光拡散板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、帯電防止性付与方法が色度むらに影響していること、帯電防止層を成形品表面のみに形成することで、導光板または光拡散板、とりわけ平均光路長が長い場合の色度むらが激減することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１）脂環構造を持つ樹脂の成形品において、その表面のみに帯電防止層が形成された導光板又は光拡散板、
（２）表面の帯電防止層の重量が、１ｃｍ２あたり０．００００１ｍｇ〜１０ｍｇであることを特徴とする（１）記載の導光板又は光拡散板、
（３） 表面の帯電防止層が、１．０％水溶液における、脂環構造を持つ樹脂の平板上での接触角が３０度以下である、界面活性剤からなることを特徴とする（１）乃至（２）記載の導光板又は光拡散板、
（４）界面活性剤が両性界面活性剤またはノニオン性界面活性剤であることを特徴とする（３）記載の導光板又は光拡散板、
（５）界面活性剤がアミノ基と炭素数が６〜１８個のアルキル基または脂環構造とを持つことを特徴とする（３）または（４）記載の導光板又は光拡散板、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、色度むらをほとんど生じない帯電防止性を有する導光板または光拡散板が提供される。本発明の導光板または光拡散板を用いた場合には、埃又はゴミの付着による表示性能劣化を抑えると同時に、液晶表示装置に表示される画像の色と本来の色とのズレが防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の導光板または光拡散板は、脂環構造を持つ樹脂の成形品において、表面のみに帯電防止層が形成された導光板又は光拡散板からなることを特徴とする。
【００１０】
本発明における帯電防止層とは、成形品表面に静電気を発生させないために形成される層のことを言う。帯電防止層を形成する材質にはニッケル、アルミニウム、銀等の金属、ITO、酸化アンチモン等の導電性酸化物、金属またはカーボン繊維等の導電性物質を含む塗料、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤を使用することができる。帯電防止層を形成する材質と樹脂成形品との屈折率差が少ない方が、色度むらを小さくすることができ、帯電防止層の材質と樹脂成形品との屈折率差は好ましくは０．７以内、より好ましくは０．５以内、さらに好ましくは０．３以内である。
【００１１】
本発明において表面の帯電防止層の重量は１ｃｍ２あたり０．００００１ｍｇ〜１０ｍｇであることが好ましく、１ｃｍ２あたり０．００００１ｍｇ〜１．０ｍｇであることがより好ましく、１ｃｍ２あたり０．０００１ｍｇ〜０．１ｍｇであることがさらに好ましい。帯電防止層が１ｃｍ２あたり０．００００１ｍｇより少ないと帯電防止効果が十分でなく、１０ｍｇを超えると色度むらが大きくなるおそれがある。
表面の帯電防止層の１ｃｍ２あたりの重量は、帯電防止層が金属、ＩＴＯ等から形成される場合は、成形品の断面を走査型電子顕微鏡で観察して得た帯電防止層の厚みと帯電防止層を形成する材質の密度から求めることができる。また帯電防止層が界面活性剤である場合には、成形品をメタノールで加温洗浄し、その洗浄液をろ過後７０℃で濃縮乾燥した残渣の重量と成形品の表面積から求めることができる。
帯電防止層は、形成が容易であること、色度むらが生じにくいことから界面活性剤からなることが好ましく、脂環構造を持つ樹脂成形品とのなじみがよいことから、１．０％水溶液における、脂環構造を持つ樹脂の平板上での接触角が３０度以下である、界面活性剤からなることが好ましい。前記接触角は２０度以下であることがより好ましく、１０度以下であることがさらに好ましい。なお本発明における脂環構造を持つ樹脂の平板は、射出成形により製造され、コロナ処理等の表面処理が成されていない平板である。また本発明の接触角はＡＳＴＭ Ｄ５７２５に準拠して測定したものとする。
色度むらがより生じにくく、耐熱性がよいため長期の使用に耐えることができることから、界面活性剤は両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤が好ましい。両性界面活性剤としては、特に限定されないが、ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ラウリルアミドプロピルベタイン、ステアリルアミドプロピルベタインなどのベタイン化合物、ラウリルジメチルアミンオキサイド、ステアリルジメチルアミンオキサイドジメチルアミンオキサイド化合物、N-ステアリル-α-アラニナート、N-ラウリル-α-アラニナートなどのアラニン化合物等を挙げることができる。ノニオン性界面活性剤としては、特に限定されないが、ステアリン酸モノグリセライド、パルミチン酸モノグリセライド、オレイン酸モノグリセライド、ベヘニン酸モノグリセライド、カプリル酸モノグリセライド、ヤシ脂肪酸モノグリセライドなどのグリセリン脂族酸エステル、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールモノオレート、ポリエチレングリコールジステアレートなどのポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ラウリン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、ヤシ脂肪酸ジエタノールアミドなどのジエタノールアミド類を挙げることができる。
脂環構造を持つ樹脂成形品上に帯電防止層として形成されたときの成形品とのなじみ、耐摩擦性の観点から、界面活性剤はアミノ基と炭素数が６〜１８個のアルキル基または脂環構造とを持つことが好ましい。この構造を持つ界面活性剤としては、前記のうち両性界面活性剤としては、ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ラウリルアミドプロピルベタイン、ステアリルアミドプロピルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド、ステアリルジメチルアミンオキサイド、N-ステアリル-α-アラニナート、N-ラウリル-α-アラニナートがあげられ、ノニオン性界面活性剤としてはラウリン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、ヤシ脂肪酸ジエタノールアミドがあげられる。ヤシ脂肪酸は、油脂化学便覧 改定三版１０７ページ［丸善（株）発行 日本油化学協会編］によると、炭素数が６から１８のアルキル基からなる脂肪酸の混合物である。
なお本発明におけるアミノ基は１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基のいずれでもよい。アルキル基は直鎖状でも分岐を持つ構造でもよく、その中に不飽和結合を含んでいてもよい。界面活性剤が持つ脂環構造としては、飽和環状炭化水素（シクロアルカン）構造、不飽和環状炭化水素（シクロアルケン、シクロアルキン）構造が挙げられるが、耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造やシクロアルケン構造が好ましく、中でも脂環構造を持つ樹脂とのなじみの観点からシクロアルカン構造が最も好ましい。アルキル基または脂環構造を構成する炭素原子数は、通常６から１８個が好ましい。
また界面活性剤の構造が不明の場合は熱分解ガスクロマトグラフィー−マススペクトル測定により定性することができる。
【００１２】
本発明に用いる脂環構造を持つ樹脂とは、主鎖及び／又は側鎖に脂環構造を持つものであり、機械的強度、耐熱性などの観点から、主鎖に脂環式構造を含有するものが好ましい。脂環構造を持つ樹脂は成形時における流動性が良く、高耐熱性、低吸湿性、そりが少ないなどの優れた特徴を有している。
脂環構造としては、飽和環状炭化水素（シクロアルカン）構造、不飽和環状炭化水素（シクロアルケン、シクロアルキン）構造が挙げられるが、機械的強度、耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造やシクロアルケン構造が好ましく、中でもシクロアルカン構造が最も好ましい。脂環構造を構成する炭素原子数は、格別な制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個の範囲であるときに、機械的強度、耐熱性及び成形性が高度にバランスされ、好適である。
脂環構造を持つ樹脂中の脂環構造を持つ繰り返し単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択すればよいが、通常５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上である。脂環構造を持つ繰り返し単位の割合が過度に少ないと、耐熱性が低下し好ましくない。なお、脂環構造を持つ樹脂中における脂環構造を持つ繰り返し単位以外の繰り返し単位は、使用目的に応じて適宜選択される。
脂環構造を持つ樹脂の具体例としては、例えば、(１)ノルボルネン系モノマーの開環重合体及びノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、並びにこれらの水素添加物、ノルボルネン系モノマーの付加重合体及びノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体などのノルボルネン系重合体；(２)単環の環状オレフィン系重合体及びその水素添加物；(３)環状共役ジエン系重合体及びその水素添加物；(４)ビニル脂環式炭化水素系モノマーの重合体及びビニル脂環式炭化水素系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの共重合体、並びにこれらの水素添加物、ビニル芳香族系モノマーの重合体の芳香環水素添加物及びビニル芳香族モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの共重合体の芳香環水素添加物などのビニル脂環式炭化水素系重合体；などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン系重合体及びビニル脂環式炭化水素系重合体が好ましく、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素添加物、ノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体水素添加物、ビニル芳香族系モノマーの重合体の芳香環水素添加物及びビニル芳香族モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの共重合体の芳香環水素添加物がさらに好ましい。
【００１３】
本発明の導光板または光拡散板は、耐光性向上の観点から耐光安定剤を含有することが好ましい。耐光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系耐光安定剤（ＨＡＬＳ）、ベンゾエート系耐光安定剤などを挙げることができる。ヒンダードアミン系耐光安定剤としては、例えば、ビス(２,２,６,６−テトラメチル−４−ピペリジル)セバケート、ビス(１,２,２,６,６−ペンタメチル−４−ピペリジル)セバケート及びビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）［［３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル］メチル］ブチルマロネートなどを挙げることができる。ベンゾエート系耐光安定剤としては、例えば、４−ベンゾイルオキシ−２,２,６,６−テトラメチルピペリジンなどを挙げることができる。これらの耐光安定剤は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これらの中で、ヒンダードアミン系耐光安定剤を好適に用いることができ、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）［［３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル］メチル］ブチルマロネートを特に好適に用いることができる。耐光安定剤の添加量は、樹脂１００重量部に対して０.０１〜２重量部であることが好ましく、０.０２〜１重量部であることがより好ましく、０.０５〜０.５重量部であることが特に好ましい。
【００１４】
本発明の導光板または光拡散板は、酸化防止剤を含有することが好ましい。酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤及びイオウ系酸化防止剤などを挙げることができる。フェノール系酸化防止剤としては、例えば、オクタデシル−３−(３,５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル)プロピオネート及びテトラキス[メチレン−３−(３,５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンなどを挙げることができる。リン系酸化防止剤としては、例えば、トリフェニルホスファイト及びジフェニルイソデシルホスファイトなどを挙げることができる。イオウ系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネートなどを挙げることができる。これらの酸化防止剤は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これらの中で、フェノール系酸化防止剤、特にアルキル置換酸化防止剤を好適に用いることができる。酸化防止剤の添加量は、樹脂１００重量部に対して０.０１〜２重量部であることが好ましく、０.０２〜１重量部であることがより好ましく、０.０５〜０.５重量部であることがさらに好ましい。
【００１５】
本発明においては、必要に応じて、さらに他の添加剤を添加することができる。他の添加剤としては、例えば、熱安定剤及び近赤外線吸収剤などの安定剤；滑剤及び可塑剤などの樹脂改質剤；染料及び顔料などの着色剤などを挙げることができる。
【００１６】
本発明における帯電防止層の形成方法として、特に限定されないが、金属、ITO等のスパッタもしくは蒸着、酸化アンチモン懸濁液、金属またはカーボン繊維等の導電性物質を含む塗料の塗布、界面活性剤を固体の場合は溶液化しての塗布またはディップ、液体の場合はそのままもしくは希釈液としての塗布またはディップを行うことができる。界面活性剤の塗布またはディップでは、例えば液体状の界面活性剤はそのままか、あるいはぬれ性の改良や成形品表面での帯電防止剤層の薄膜化のために、水や各種溶剤で希釈したものを、また固体状の界面活性剤は水や各種溶剤を用いて溶液化したものを用いる。これらの界面活性剤希釈液または溶液をミスト状にして、成形品に吹き付け塗付する方法や、成形品に界面活性剤希釈液または溶液を刷毛またはロール等に含有させて塗付する方法、成形品を界面活性剤希釈液または溶液にディップして乾燥する方法などが挙げられる。
ここで使用できる界面活性剤の希釈剤又は溶剤としては、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶剤、エチレングリコールモノエチルエーテルなどのセロソルブ系溶剤、酢酸エチルなどのエステル系溶剤、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、シクロヘキサンなどの脂環族炭化水素系溶剤、ヘキサン、オクタンなどの脂肪族炭化水素系溶剤、水が挙げられるが、塗付後に得られる界面活性剤の成形品が透明性を有するために、使用する界面活性剤を良好に溶解する必要がある。希釈液または溶液としての安全性の観点からは、溶剤には水が望ましいが、乾燥を早くする、および／または溶解性を向上させるためにアルコール系溶剤、ケトン系溶剤、セロソルブ系溶剤、エステル系溶剤を単独または水と混合して使用することもできる。
希釈または溶解させる場合には、界面活性剤の濃度は０．０００１％〜３０％が好ましく、０．００１％〜１０％がより好ましく、０．０５％〜５．０％がさらに好ましい。０．０００１％より小さいときには帯電防止効果が十分でなく、３０％より大きいときには発泡する、塗布厚みが不均一になるなどの塗布不良が生じるおそれがある。
【００１７】
本発明の導光板は、その形状は楔形もしくは楔形が組み合わされ連結した形状が好ましく、その大きさは、使用する液晶の画面サイズに応じて選択される。導光板は、短手方向の長さが、好ましくは１０ｍｍ以上、より好ましくは５０ｍｍ以上、さらに好ましくは１００ｍｍ以上、特に好ましくは１８０ｍｍ以上である。大型の導光板ほど平均光路長が長いために色度むらが増大しやすく、特に光入射面側に近い部分からの出射光と光入射面と反対側の面からの出射光の間の色度むらが激しくなりやすいため、本発明の効果が顕著に現れる。
【００１８】
本発明の導光板は、側面から取り入れた光源からの光を、液晶表示素子に向けて出射させるための光反射機能を有する微細凹凸形状を、少なくとも一つの面上に有することが好ましい。微細凹凸形状を有する少なくとも一つの面は、液晶表示素子に対面する面の反対面（光反射面）であることが好ましい。微細凹凸形状は、光反射機能を有する形状であれば特に制限はないが、側面から取り入れた光源からの光を液晶表示素子に向けて反射する面を複数有する形状であることが好ましい。このような形状としては、例えば、複数の平行するＶ型溝からなる形状、連続プリズム形状などを挙げることができる。Ｖ型溝やプリズムのピッチは、１０〜５００μｍであることが好ましく、２０〜３００μｍであることがより好ましく、５０〜２００μｍであることがさらに好ましい。Ｖ型溝やプリズムの幅は、１〜２５０μｍであることが好ましく、２〜１００μｍであることがより好ましく、５〜５０μｍであることがさらに好ましい。Ｖ型溝の深さ又はプリズムの高さは、１〜２５０μｍであることが好ましく、２〜１００μｍであることがより好ましく、５〜５０μｍであることがさらに好ましい。なお、本発明の導光板は、少なくとも一つの面に、光反射防止層を有することもできる。
【００１９】
本発明の導光板は、バックライト導光板、フロントライト導光板のいずれとしても用いることができるが、大型のものが要求されるバックライト導光板として好適に用いることができる。また、楔形が組み合わされた形状である特開平１１−２８８６１１号公報に記載されている広発光エリアを確保したタンデム型面光源装置の導光板ユニットは大型であるので、本発明の導光板を好適に使用することができる。タンデム型面光源装置の導光板ユニットは楔形が組み合わされた形状を一体成形してもよいし、複数の成形品を組み立てて製造してもよい。
また本発明の導光板の内部には光を散乱する機能を有する、光反射物質及び／又は空気の層（泡）などが分散していてもよい。光反射物質を使用する場合には、有機微粒子や無機微粒子などが挙げられ、ポリスチレン粒子やシリコーン粒子などの有機微粒子や、シリカ、アルミナ、及びチタニアなどの無機微粒子などが好ましい。
【００２０】
本発明の光拡散板は、透明樹脂を成形して得られる板状成形体であって、光入射面と光出射面をそれぞれ一つ以上有する。また、光拡散板の内部には、光を散乱する機能を有する、光反射物質及び／又は空気の層（泡）などが分散しており、光入射面から入射した光源からの光を乱反射させながら光出射面に導くことができる。光反射物質としては、有機微粒子や無機微粒子などが挙げられ、ポリスチレン粒子やシリコーン粒子などの有機微粒子や、シリカ、アルミナ、及びチタニアなどの無機微粒子などが好ましい。
本発明の光拡散板は、対角線の長さが好ましくは５００ｍｍ以上、特に好ましくは６００ｍｍ以上である。大型の光拡散板ほど平均光路長が長いために色度むらが発生しやすく、本発明の効果が顕著に現れる。
本発明の光拡散板は、光拡散機能を有する微細凹凸形状を、少なくとも一つの面上に有してもよい。微細凹凸形状を有する少なくとも一つの面は、光源に対面する面の反対面であることが好ましい。微細凹凸形状は、光拡散機能を有する形状であれば特に制限はないが、例えば、複数の平行する畝状レンズからなる形状、連続プリズム形状、シボ面、ホログラフィー面などを挙げることができる。畝状レンズやプリズムのピッチは、１０〜５００μｍであることが好ましく、２０〜３００μｍであることがより好ましく、５０〜２００μｍであることがさらに好ましい。畝状レンズやプリズムの幅は、１〜２５０μｍであることが好ましく、２〜１００μｍであることがより好ましく、５〜５０μｍであることがさらに好ましい。畝状レンズ又はプリズムの高さは、１〜２５０μｍであることが好ましく、２〜１００μｍであることがより好ましく、５〜５０μｍであることがさらに好ましい。なお、本発明の光拡散板は、少なくとも一つの面に、光反射防止層を有することもできる。シボ面は研磨材によりサンドブラストされたスタンパー表面形状を、該スタンパーを金型に組み込み、樹脂を射出成形することで、射出成形品に転写することによって得ることができる。ホログラフィー面は特開昭５９-１３１９０２号公報に記載されるように、スリガラス等の光拡散部材にレーザーなどの位相の揃った光を入射して、得られたスペックルパターンを硬化性樹脂に固定し、硬化性樹脂に固定された前記パターン表面に金属を電鋳して微細な凹凸を持つスタンパーを作製し、該スタンパーを射出成形金型に組み込んで樹脂を射出成形し、該スタンパーの凹凸を射出成形品に転写することによって得ることができる。
【００２１】
以下に実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００２２】
なお、色度むらと表面抵抗の測定は以下の方法で行った。
［色度むらの測定方法］
（ａ）導光板の場合
導光板の光反射面に反射シート［東レ（株）製、Ｅ６０Ｌ］を積層し、光出射面に下向きプリズムシート［三菱レイヨン（株）、Ｄ１１７ＴＦ］と拡散シート［（株）ツジデン、Ｄ１１７ＴＦ］を積層し、光入射面に冷陰極蛍光ランプ［ハリソン東芝ライティング（株）、ＭＢＶＭ１６Ｊ］を取り付け、冷陰極蛍光ランプを内面が白色の反射板で覆ってバックライトを作製した。
輝度計（ミノルタ（株）製、型式ＣＡ-１５００Ｗ）を用い、導光板の光出射面の光入射面側の端から９.２ｍｍの線分上で、該光入射面と直交する両側面から１２.２ｍｍ離れた２点と該線分の中心の１点を合わせた計３点の測定点の平均色度ｙ１、及び、該測定点に対応する、光出射面の光入射面と反対側の端から９.２ｍｍの線分上に位置する測定点３点の平均色度ｙ２を測定し、色度むらΔｙ＝｜（ｙ１の平均値）-（ｙ２の平均値）｜とした。
（ｂ）光拡散板の場合
３０型液晶テレビジョン［シャープ（株）製、ＬＣ−３０ＡＤ１］の液晶セルを取りはずし、使用されていた光拡散板に替えて本発明の光拡散板を取り付け、2次元色分布測定装置［ミノルタ（株）製、型式ＣＡ-１５００Ｗ］を用い、液晶テレビジョンの縦横をそれぞれ６等分する線分の交点２５点で色度ｙを測定し、その最大値ｙｍａｘと最小値ｙｍｉｎの差を色度むらΔｙ＝ｙｍａｘ−ｙｍｉｎとした。
［表面抵抗の測定方法］
表面抵抗は２３℃−５５％ＲＨ雰囲気に２４時間放置後、表面抵抗測定器（アドバンテスト社製 R8340/R12702A）により測定した。
【００２３】
［実施例１］
脂環構造を持つ樹脂として、ゼオノア１０６０Ｒ［日本ゼオン（株）製］１００重量部に、光拡散剤としてトスパール１２０［ジーイー東芝シリコーン（株）製］０．８重量部を混合し、二軸混練機で混練し、ストランドをストランドカッターで切断してペレット状の成形材料を得た。
得られた成形材料を、光入射面となる面に８個のピンポイントゲートを有する金型を用いて、縦４６０ｍｍ、横６１２ｍｍ、対角線の長さ７６６ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの３０インチ型光拡散板を、射出成形により製造した。射出成形の成形条件は、型締め力４４１０ｋＮの射出成形機を用い、金型温度８５℃、シリンダー温度２７５℃、ノズル温度２６０℃、射出圧１２００ｋｇｆ／ｃｍ２、保圧８００ｋｇｆ／ｃｍ２、射出速度１００ｃｍ３／ｓとした。
得られた光拡散板を両性界面活性剤のN-ラウリル-α-アラニナート［ライオン(株)製リポミンＬＡ］１．０％水溶液に浸し、８０℃で３０分乾燥して帯電防止層を形成した。得られた帯電防止層を有する光拡散板をメタノールで洗浄し、洗浄液をろ過し濃縮乾燥することで得た帯電防止層の重量は０．０２１ｍｇ／ｃｍ２であった。また光拡散板の色度むらを測定したところ、５.５／１０００であり、表面抵抗は２×１０９Ωであった。
前記光拡散板を７０℃で５００時間処理する耐熱試験後に色度むらと表面抵抗を測定するとそれぞれ６.０／１０００と２×１０９Ωであり、耐熱試験前とほとんど変化がなかった。また成形直後の光拡散板に発泡ポリエチレンシートに２ｇ／ｃｍ２の荷重をかけて２０００回擦る摩擦試験後に色度むらと表面抵抗を測定すると５．７／１０００と４×１０９Ωであり、摩擦試験前と大差ない値であった。
【００２４】
［実施例２］
帯電防止剤をノニオン性界面活性剤のヤシ脂肪酸ジエタノールアミド［第一工業製薬(株)製ダイヤノール３００］に替えた以外は実施例１と同様にして、帯電防止層を形成した光拡散板を製造した。
得られた帯電防止層を有する光拡散板をメタノールで洗浄し、洗浄液をろ過し濃縮乾燥することで得た帯電防止層の重量は０．０２１ｍｇ／ｃｍ２であった。また光拡散板の色度むらを測定したところ、５.５／１０００であり、表面抵抗は３×１０９Ωであった。
前記光拡散板を７０℃で５００時間処理する耐熱試験後に色度むらと表面抵抗とを測定すると８．５／１０００と６×１０９Ωであり、耐熱試験前と大差ない値であった。また成形直後の光拡散板に発泡ポリエチレンシートに２ｇ／ｃｍ２の荷重をかけて２０００回擦る摩擦試験後に色度むらと表面抵抗とを測定しても６．０／１０００と５×１０９Ωと摩擦試験前と大差ない値であった。
【００２５】
［実施例３］
帯電防止剤を両性界面活性剤のステアリルベタインに替えた以外は実施例１と同様にして、帯電防止層を形成した光拡散板を製造した。
得られた帯電防止層を有する光拡散板をメタノールで洗浄し、洗浄液をろ過し濃縮乾燥することで得た帯電防止層の重量は０．０２２ｍｇ／ｃｍ２であった。また成形直後の光拡散板に光拡散板の色度むらを測定したところ、６.５／１０００であり、表面抵抗は２×１０９Ωであった。
前記光拡散板を７０℃で５００時間処理する耐熱試験後に色度むらと表面抵抗とを測定すると７．１／１０００と３×１０９Ωであり、耐熱試験前とほとんど変化がなかった。また成形直後の光拡散板に発泡ポリエチレンシートに２ｇ／ｃｍ２の荷重をかけて２０００回擦る摩擦試験後に色度むらと表面抵抗とを測定しても６.８／１０００と６×１０９Ωと摩擦試験前と大差ない値であった。
【００２６】
［実施例４］
脂環構造を持つ樹脂として、ゼオノア１０６０Ｒ［日本ゼオン（株）製］を用い、Ｖ字状溝が光反射面に対応する面に予め配設された金型を用いて射出成形することにより、導光板を作製した。射出成形の成形条件は、型締め力４４１０ｋＮの射出成形機を用い、金型温度８５℃、シリンダー温度２７５℃、ノズル温度２６０℃、射出圧１２００ｋｇｆ／ｃｍ２、保圧８００ｋｇｆ／ｃｍ２、射出速度１００ｃｍ３／ｓとした。得られた導光板は、それぞれ、一端側の厚みが２ｍｍ、末端側の厚みが０．５ｍｍ、一端側から末端側までの長さが１９０ｍｍ、直線状光源の軸方向に沿った長さが２５０ｍｍであり、一端側から末端側へ遠ざかる方向（直線状光源の軸芯と略垂直方向）につれて厚みが漸次薄くなるようなくさび型であった。
得られた導光板を両性界面活性剤のN-ラウリル-α-アラニナート［ライオン(株)製リポミンＬＡ］１．０％水溶液に浸し、８０℃で３０分乾燥して帯電防止層を形成した。得られた帯電防止層を有する導光板をメタノールで洗浄し、洗浄液をろ過し濃縮乾燥することで得た帯電防止層の重量は０．０２５ｍｇ／ｃｍ２であった。また導光板の色度むらを測定したところ、３.５／１０００であり、表面抵抗は２×１０９Ωであった。
前記導光板を７０℃で５００時間処理する耐熱試験後に色度むらと表面抵抗を測定するとそれぞれ４.０／１０００と３×１０９Ωであり、耐熱試験前とほとんど変化がなかった。また成形直後の導光板に発泡ポリエチレンシートに２ｇ／ｃｍ２の荷重をかけて２０００回擦る摩擦試験後に色度むらと表面抵抗を測定すると３．７／１０００と４×１０９Ωであり、摩擦試験前と大差ない値であった。
【００２７】
［比較例１］
帯電防止剤を使用しないこと以外は実施例１と同様にして、光拡散板を製造した。得られた光拡散板の色度むらは５．５／１０００であり、表面抵抗は３×１０１６Ω以上であった。
［比較例２］
ゼオノア１０６０Ｒ［日本ゼオン（株）製］１００重量部に、光拡散剤としてトスパール１２０［ジーイー東芝シリコーン（株）製］０．８重量部と、帯電防止剤としてノニオン性帯電防止剤のステアリン酸モノグリセライド［花王（株）製エレクトロストリッパーＴＳ−５］を２．０重量部とを混合し、二軸混練機で混練し、ストランドをストランドカッターで切断してペレット状の成形材料を得た。
得られた成形材料を、実施例１と同じ成形方法を用いて、帯電防止剤が内部に混合された光拡散板を製造した。得られた光拡散板の色度むらは１５．０／１０００であり、表面抵抗は３×１０１２Ωであった。
前記光拡散板を７０℃で５００時間処理する耐熱試験後に色度むらと表面抵抗とを測定すると２４．５／１０００と７×１０１２Ωであり、耐熱試験前からの変化が大きかった。
【００２８】
成形品表面に塗布する帯電防止剤として両性界面活性剤のN-ラウリル-α-アラニナートを用いた実施例１と４、ノニオン性界面活性剤のヤシ脂肪酸ジエタノールアミドを用いた実施例２、両性界面活性剤のステアリルベタインを用いた実施例３は、表面抵抗が１×１０１０Ω以下であり、十分な帯電防止性を有しており、また色度むらも肉眼では識別できない程度の１０／１０００以下であり、帯電防止剤が成形品内部に混合された比較例２に比べて、帯電防止効果と色度むらの両方に顕著な改善効果を得ることができた。また実施例１ないし４は耐熱試験、摩擦試験を行っても、表面抵抗が１×１０１０Ω以下であり、十分な帯電防止性を保持していた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脂環構造を持つ樹脂の成形品において、その表面のみに帯電防止層が形成された導光板又は光拡散板。
【請求項２】
表面の帯電防止層の重量が１ｃｍ２あたり０．００００１ｍｇ〜１０ｍｇであることを特徴とする請求項１記載の導光板又は光拡散板。
【請求項３】
表面の帯電防止層が、１．０％水溶液における、脂環構造を持つ樹脂の平板上での接触角が３０度以下である、界面活性剤からなることを特徴とする請求項１乃至２記載の導光板又は光拡散板。
【請求項４】
界面活性剤が両性界面活性剤またはノニオン性界面活性剤であることを特徴とする請求項３記載の導光板又は光拡散板。
【請求項５】
界面活性剤がアミノ基と、炭素数が６〜１８個のアルキル基または脂環構造とを持つことを特徴とする請求項３または４記載の導光板又は光拡散板。
【請求項１】
脂環構造を持つ樹脂の成形品において、その表面のみに帯電防止層が形成された導光板又は光拡散板。
【請求項２】
表面の帯電防止層の重量が１ｃｍ２あたり０．００００１ｍｇ〜１０ｍｇであることを特徴とする請求項１記載の導光板又は光拡散板。
【請求項３】
表面の帯電防止層が、１．０％水溶液における、脂環構造を持つ樹脂の平板上での接触角が３０度以下である、界面活性剤からなることを特徴とする請求項１乃至２記載の導光板又は光拡散板。
【請求項４】
界面活性剤が両性界面活性剤またはノニオン性界面活性剤であることを特徴とする請求項３記載の導光板又は光拡散板。
【請求項５】
界面活性剤がアミノ基と、炭素数が６〜１８個のアルキル基または脂環構造とを持つことを特徴とする請求項３または４記載の導光板又は光拡散板。
【公開番号】特開２００６−１３０８１５（Ｐ２００６−１３０８１５Ａ）
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３２３４５３（Ｐ２００４−３２３４５３）
【出願日】平成１６年１１月８日（２００４．１１．８）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成１６年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「エネルギー使用合理化学技術戦略的開発／エネルギー使用合理化技術実証研究／低消費電力バックライトの開発と省エネ製造技術の実証研究」、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受ける特許出願）
【出願人】（０００２２９１１７）日本ゼオン株式会社 (1,870)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月８日（２００４．１１．８）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成１６年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「エネルギー使用合理化学技術戦略的開発／エネルギー使用合理化技術実証研究／低消費電力バックライトの開発と省エネ製造技術の実証研究」、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受ける特許出願）
【出願人】（０００２２９１１７）日本ゼオン株式会社 (1,870)
【Ｆターム（参考）】
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