(57)【要約】【課題】液晶表示装置等のバックライトユニットに用いた場合に優れた光拡散性を実現可能な導光板を提供する。更に、該導光板の製造方法を提供する。【解決手段】光拡散層を裏面に有する導光板であって、前記光拡散層は、単孔構造を有する中空樹脂微粒子を含有し、前記中空樹脂微粒子は、平均粒子径が０．１〜２０μｍであり、かつ、空隙率が５０〜９５体積％である導光板。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
光拡散層を裏面に有する導光板であって、
前記光拡散層は、単孔構造を有する中空樹脂微粒子を含有し、
前記中空樹脂微粒子は、平均粒子径が０．１〜２０μｍであり、かつ、空隙率が５０〜９５体積％である
ことを特徴とする導光板。
【請求項２】
光拡散層を裏面に有する導光板の製造方法であって、
単孔構造を有する中空樹脂微粒子、バインダー樹脂及び有機溶剤を含有する微粒子分散ペーストを調製する工程、及び、
前記微粒子分散ペーストを導光板基材の裏面にスクリーン印刷して光拡散層を形成する工程を有し、
前記中空樹脂微粒子は、平均粒子径が０．１〜２０μｍであり、かつ、空隙率が５０〜９５体積％である
ことを特徴とする導光板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等のバックライトユニットに用いた場合に優れた光拡散性を実現可能な導光板に関する。更に、本発明は、該導光板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
外部から入射する光を利用して画像を表示する液晶表示装置等には、通常、表示パネルに光を照射するための光源として、バックライトユニットが別途設置されている。このようなバックライトユニットは、光源ランプの位置によって直下方式とエッジ方式とに分類されるが、直下方式は、厚みが大きくなり、多くの部品を必要とするのに対して、エッジ方式は、軽量化等の点から優れており、将来の用途の拡大が期待されている。
【０００３】
エッジ方式は、アクリル等からなる透明な導光板のエッジ(縁)に沿って、直管状の光源ランプを配置する構成となっており、例えば、ドット形状パターン等の光拡散層を導光板の裏面に形成し、導光板の光拡散層側に反射板を設置し、かつ、導光板の表面側に拡散シートを設置したバックライトユニットが知られている。エッジ方式のバックライトユニットでは、光源ランプから出射した光が、光拡散層で拡散した後、拡散シートを介して拡散シートの上部に設置された表示パネルに入射する。このように、エッジ方式のバックライトユニットは、光源ランプからの光の進行方向を変更して表面側に入射させるという構造であるため、光拡散層の光拡散性能が極めて重要となる。
【０００４】
エッジ方式のバックライトユニットとして、例えば、特許文献１には、有機蛍光誘導体を表面にコーティングした超微粒子酸化チタンを含有する光拡散層が導光板の裏面に形成された面発光導光パネルの製造方法が開示されている。
また、特許文献２には、ガラスビーズ等の光散乱性又は乱反射性材料を含有する光拡散層が裏面に形成されたバックライトユニット用導光板の製造方法が開示されている。
【０００５】
このような導光板では、光拡散層を形成する方法として、光拡散性粒子を含有する分散ペーストをスクリーン印刷にて導光板上に塗工する方法が行われているが、特許文献１及び特許文献２の方法では、分散ペースト中での光拡散性粒子の分散性が悪く、その結果、得られる光拡散層が所望の光拡散効果を発揮することができないという問題があった。
【特許文献１】特開平５−３０３０１７号公報
【特許文献２】特開２００３−３４４６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、液晶表示装置等のバックライトユニットに用いた場合に優れた光拡散性を実現可能な導光板を提供することを目的とする。更に、本発明は、該導光板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、光拡散層を裏面に有する導光板であって、上記光拡散層は、単孔構造を有する中空樹脂微粒子を含有し、上記中空樹脂微粒子は、平均粒子径が０．１〜２０μｍであり、かつ、空隙率が５０〜９５体積％である導光板である。
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００８】
本発明者らは、光拡散層に用いる光拡散性粒子として、所定の構造を有する中空樹脂微粒子を用いた場合、光拡散層を形成するための分散ペースト中での分散性が著しく向上し、その結果、得られる光拡散層が優れた光拡散効果を発揮することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
本発明の導光板は、光拡散層を裏面に有する。
本明細書では、液晶表示装置等のバックライトユニットに用いられる導光板において、画像を表示する表示パネルが位置する側の面を「表面」といい、その逆側の面を「裏面」という。また、本明細書において、「光拡散層」とは、光源ランプから導光板内部に入射した光を拡散するために形成する層をいう。
【００１０】
上記光拡散層は、上記中空樹脂微粒子を含有する。上記中空樹脂微粒子を含有することによって、上記光拡散層は、優れた光拡散性を示す。
【００１１】
上記中空樹脂微粒子は、単孔構造を有する。
本明細書において、「単孔構造」とは、多孔質状等のように複数の空隙を有する場合は含まず、ただ一つの閉じた空隙を有する構造のことをいう。上記単孔構造であることから、上記中空樹脂微粒子は、密閉性に優れた空隙を有し、バインダー等の他の成分と混合して種々の用途に用いた場合も、空隙内へのバインダー等の他の成分の侵入が抑制される。従って、例えば、上記中空樹脂微粒子を用いて本発明の導光板を製造した場合、得られる光拡散層に含まれる中空樹脂微粒子の空隙の割合が他の成分の侵入によって低下することが少なく、所望の空隙を維持することができるため、光拡散層は、優れた光拡散性を発揮することができる。
【００１２】
上記中空樹脂微粒子は、平均粒子径の下限が０．１μｍ、上限が２０μｍである。上記平均粒子径が０．１μｍ未満であると、上記中空樹脂微粒子同士の凝集が生じ、取り扱いが困難になる。上記平均粒子径が２０μｍを超えると、粒子径が大きすぎるために、スクリーン印刷用の微粒子分散ペーストを薄く塗布することが難しく、スクリーン印刷に向かない。上記平均粒子径の好ましい下限は０．２μｍ、好ましい上限は１０μｍであり、より好ましい下限は０．５μｍ、より好ましい上限は７μｍである。
【００１３】
上記中空樹脂微粒子は、空隙率の下限が５０体積％、上限が９５体積％である。上記空隙率が５０体積％未満であると、所望の輝度又は光拡散性を有する導光板を得ることが困難である。上記空隙率が９５体積％を超えると、上記中空樹脂微粒子の形状又は強度を維持することが困難である。上記空隙率の好ましい下限は６０体積％、好ましい上限は９０体積％であり、より好ましい下限は６５体積％、より好ましい上限は８５体積％である。
なお、本明細書において、「空隙率」とは、上記中空樹脂微粒子の全体積に占める、コア剤を除いた空隙部分の体積比をいう。上記空隙率は、例えば、透過型電子顕微鏡で撮影した写真をもとに、平均粒子径（外径）及び平均内孔径を測定し、空隙部分の体積と上記中空樹脂微粒子の体積との比を算出することにより測定される。
【００１４】
上記中空樹脂微粒子は、アスペクト比の好ましい下限が０．９９、好ましい上限が１．１である。上記アスペクト比が上記範囲外であると、上記中空樹脂微粒子を用いて本発明の導光板を製造する場合、製造過程で、上記中空樹脂微粒子に、つぶれ及び／又はへたりが生じることがある。なお、上記アスペクト比は、長径の長さを短径の長さで割った値であり、その値が１に近いほど、上記中空樹脂微粒子の形状は真球に近くなる。上記アスペクト比のより好ましい下限は１．００、より好ましい上限は１．０５である。
【００１５】
上記中空樹脂微粒子は、２３℃における直径が１０％変位したときの圧縮弾性率（以下、１０％Ｋ値ともいう）の好ましい下限が１Ｎ／ｍｍ２、好ましい上限が１０００Ｎ／ｍｍ２である。上記１０％Ｋ値が１Ｎ／ｍｍ２未満であると、上記中空樹脂微粒子の分散ペーストを用いてスクリーン印刷する場合、ペーストを塗布したり、塗膜を乾燥したりする際に、上記中空樹脂微粒子がつぶれることがある。上記１０％Ｋ値が１０００Ｎ／ｍｍ２を超えると、上記中空樹脂微粒子の分散ペーストを用いてスクリーン印刷する場合、塗膜の柔軟性が失われてひびが入ることがある。
【００１６】
なお、上記１０％Ｋ値とは、微小圧縮試験機（例えば、島津製作所社製「ＰＣＴ−２００」）を用いてダイヤモンド製の直径５０μｍの円柱の平滑端面で、上記中空樹脂微粒子を圧縮速度０．２７ｇ／秒、最大試験荷重１０ｇで圧縮し、下記式により求められる値である。
Ｋ＝（３／√２）・Ｆ・Ｓ−３／２・Ｒ−１／２
式中、Ｆは微粒子の１０％圧縮変形における荷重値（ｋｇ）を表し、Ｓは微粒子の１０％圧縮変形における圧縮変位（ｍｍ）を表し、Ｒは微粒子の半径（ｍｍ）を表す。
【００１７】
上記中空樹脂微粒子は、３０〜２００℃において加熱膨張することなく、平均粒子径が変化しないことが好ましい。３０〜２００℃において加熱膨張してしまうような中空樹脂微粒子の分散ペーストを用いてスクリーン印刷すると、印刷後に乾燥してコア剤を除去する際、膨張した中空樹脂微粒子によって印刷面の凹凸が激しくなり、光拡散性の制御が困難になることがある。上記中空樹脂微粒子は、３０〜２００℃の所定の温度にて１０分以上加熱しても、平均粒子径の変化率が１００±５％以内となることが好ましい。
【００１８】
上記中空樹脂微粒子は、コア剤を有していてもよい。
上記コア剤の沸点は、好ましい下限が３０℃、好ましい上限が２００℃である。上記コア剤の沸点が３０℃未満であると、常温で沸騰が起こり、取り扱いが極めて困難となることがある。上記コア剤の沸点が２００℃を超えると、加熱等により上記コア剤を容易に蒸散させることができず、所望の単孔構造を製造することができないことがある。上記コア剤の沸点のより好ましい下限は５０℃、より好ましい上限は１６０℃である。なお、本明細書において、沸点とは１ａｔｍでの沸点をいう。
【００１９】
上記コア剤は、加熱等により容易に蒸散させることができる物質であれば特に限定されず、例えば、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、イソオクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、水、ジクロロメタン、クロロホルム、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロピルアルコール、１−ブタノール、２−ブタノール、イソブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、ｎ−ペンタノール、イソペンチルアルコール、ネオペンチルアルコール、オクタノール、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、ニトロメタン、ニトロエタン、アセトニトリル、アニリン、２−ピロリドン、水が挙げられる。
【００２０】
上記中空樹脂微粒子の製造方法は特に限定されず、例えば、架橋性モノマー、重合性モノマー及び重合開始剤を含有するモノマー溶液に、非重合性物質を添加して攪拌し、上記モノマー溶液中に上記非重合性物質からなる液滴が分散した一次乳化液を調製する一次乳化工程、上記モノマー溶液と不溶な溶液に、上記一次乳化液を添加して攪拌し、上記モノマー溶液と不溶な溶液中に、上記非重合性物質を内包する上記モノマー溶液からなる液滴が分散した二次乳化液を調製する二次乳化工程、及び、上記モノマー溶液中のモノマーを重合する重合工程を有する方法が挙げられる。
【００２１】
上記一次乳化工程において、上記架橋性モノマーは特に限定されず、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジアリルフタレート及びその異性体、トリアリルイソシアヌレート及びその誘導体、ジビニルベンゼンが挙げられる。これらの架橋性モノマーは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なお、本明細書において、（メタ）アクリレートとは、メタクリレート及び／又はアクリレートを意味する。
【００２２】
上記一次乳化工程において、上記一次乳化液全量に対する上記架橋性モノマーの添加量は、好ましい下限が２５重量％、好ましい上限が５０重量％である。上記一次乳化液全量に対する上記架橋性モノマーの添加量が２５重量％未満であると、架橋が不充分になることがあるため、得られる中空樹脂微粒子が所望の単孔構造又は強度を有することができなかったり、得られる中空樹脂微粒子を加熱した場合につぶれ又はへたりが生じたりすることがある。
【００２３】
上記一次乳化工程において、重合性モノマーは特に限定されず、例えば、アルキル（メタ）アクリレートモノマー、極性基含有（メタ）アクリル系モノマー、芳香族ビニルモノマー、ビニルエステルモノマー、ハロゲン含有モノマー、ポリジメチルシロキサンマクロモノマー、ビニルピリジン、エチレン、プロピレン、ポリオキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリオキシプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドンが挙げられる。
上記アルキル（メタ）アクリレートモノマーとして、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、クミル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ミリスチル（メタ）アクリレート、パルミチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレートが挙げられる。上記極性基含有（メタ）アクリル系モノマーとして、例えば、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸、グリシジル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレートが挙げられる。上記芳香族ビニルモノマーとして、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレンが挙げられる。上記ビニルエステルモノマーとして、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルが挙げられる。上記ハロゲン含有モノマーとして、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデンが挙げられる。
これらのなかでも、比較的屈折率が低いことから、アルキル（メタ）アクリレートモノマー、ポリジメチルシロキサンマクロモノマーが好ましい。これらの重合性モノマーは、単独で用いてもよく、２種以上を併用しても良い。
【００２４】
上記一次乳化工程において、上記重合開始剤は特に限定されず、用いるモノマー成分の種類に応じて適宜選択できるが、例えば、有機系過酸化物、アゾ系開始剤、レドックス開始剤が挙げられる。上記有機系過酸化物は特に限定されず、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ジブチルパーオキシジカーボネート、α−クミルパーオキシネオデカノエートが挙げられる。上記アゾ系開始剤は特に限定されず、例えば、アゾビスイソブチロニトリルが挙げられる。
【００２５】
上記一次乳化工程において、上記非重合性物質は、上記架橋性モノマーと上記重合性モノマーとの反応温度において液状であり、重合反応によって重合せず、かつ、加熱等により容易に蒸散させることができる物質であれば特に限定されず、例えば、上記コア剤と同様の物質が挙げられる。
【００２６】
上記一次乳化工程において、上記一次乳化液全量に対する上記非重合性物質の添加量は、好ましい下限が５０重量％、好ましい上限が９５重量％である。上記一次乳化液全量に対する上記非重合性物質の添加量が５０重量％未満であると、得られる中空樹脂微粒子の外殻が厚くなり、空隙率が低下する。上記一次乳化液全量に対する上記非重合性物質の添加量が９５重量％を超えると、得られる中空樹脂微粒子の形状を維持したり強度を確保したりすることが困難となることがある。
【００２７】
上記一次乳化工程において、上記架橋性モノマー、重合性モノマー及び重合開始剤を含有するモノマー溶液は、更に、親油性乳化剤を含有することが好ましい。上記親油性乳化剤は、上記モノマー溶液の乳化安定性を向上させる役割を有する。上記親油性乳化剤は特に限定されず、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステルが挙げられる。
【００２８】
上記二次乳化工程において、上記モノマー溶液と不溶な溶液は特に限定されず、例えば、上記非重合性物質と同様の物質が挙げられる。また、上記モノマー溶液と不溶な溶液として、上記非重合性物質とは異なる物質を用いてもよい。
【００２９】
上記一次乳化工程及び上記二次乳化工程において、上記モノマー溶液又は上記モノマー溶液と不溶な溶液は、更に、無機塩又は水溶性重合禁止剤を含有してもよい。上記モノマー溶液又は上記モノマー溶液と不溶な溶液が無機塩又は水溶性重合禁止剤を含有することにより、上記モノマー溶液が液滴以外の場所で重合することによる新粒子の発生が抑制される。
上記無機塩は、モノマー成分の溶解度を低下させ、重合を抑制する。上記無機塩は特に限定されず、例えば、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、炭酸ナトリウムが挙げられる。上記水溶性重合禁止剤は、溶媒中でのモノマー成分の重合を抑制する。上記水溶性重合禁止剤は特に限定されず、例えば、亜硫酸ナトリウム、塩化銅、塩化鉄、塩化チタン、ヒドロキノンが挙げられる。
【００３０】
上記一次乳化工程及び上記二次乳化工程において、攪拌方法は特に限定されず、例えば、ホモミキサー、バイオミキサー、オムニミキサー、超音波ホモジナイザー、マイクロフルイダイザーを用いた従来公知の方法が挙げられる。
【００３１】
上記重合工程において、上記モノマー溶液中のモノマーを重合する方法は特に限定されず、用いるモノマー成分の種類に応じて適宜選択できるが、通常、加熱が好ましい。上記重合工程によって、上記モノマー溶液中のモノマーが重合し、上記中空樹脂微粒子の外殻が形成される。
【００３２】
上記一次乳化工程、上記二次乳化工程及び上記重合工程を有する中空樹脂微粒子の製造方法によれば、上記モノマー溶液と不溶な溶液中に上記中空樹脂微粒子を有するスラリーが得られるが、その後、上記モノマー溶液と不溶な溶液を除去する工程を行ってもよい。上記モノマー溶液と不溶な溶液を除去する方法は特に限定されず、例えば、加熱によって乾燥する方法、反応系全体を減圧する方法が挙げられる。
【００３３】
上述のような中空樹脂微粒子の製造方法によれば、単孔構造を有する中空樹脂微粒子であって、平均粒子径が０．１〜２０μｍであり、かつ、空隙率が５０〜９５体積％である中空樹脂微粒子を製造することができる。
【００３４】
上記光拡散層はまた、上記中空樹脂微粒子以外に、層を形成するためのバインダー樹脂を含有することが好ましい。上記層を形成するためのバインダー樹脂として、例えば、アクリル系樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂が挙げられる。
【００３５】
上記光拡散層は、例えば、ドット形状のパターン等で形成されていることが好ましい。上記ドット形状は円形状に限定されず、例えば、楕円形状、多角形状等であってもよい。
また、光源ランプから遠ざかるにつれて光の輝度は低下するため、表示パネルに導光される光の輝度を表示パネル面全体として均一にするために、通常、光源ランプから遠ざかるにつれて光拡散層の光拡散性能を高める工夫がなされる。そのため、例えば、光源ランプから遠ざかるにつれてドット形状の面積を大きくしたり、光源ランプから遠ざかるにつれて単位面積当たりのドット形状の数を増やしたりすることが好ましい。
【００３６】
上記光拡散層の厚みの好ましい下限は１μｍ、好ましい上限は５００μｍである。上記光拡散層の厚みが１μｍ未満であると、充分な光拡散性を有する導光板が得られないことがある。上記光拡散層の厚みが５００μｍを超えると、得られる導光板の輝度が不充分となることがある。
【００３７】
本発明の導光板は、例えば、透明な合成樹脂からなることが好ましい。上記透明な合成樹脂は特に限定されず、例えば、（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂が挙げられる。
【００３８】
本発明の導光板を製造する方法として、例えば、単孔構造を有する中空樹脂微粒子、バインダー樹脂及び有機溶剤を含有する微粒子分散ペーストを調製する工程、及び、上記微粒子分散ペーストを導光板基材の裏面にスクリーン印刷して光拡散層を形成する工程を有する方法が挙げられる。
光拡散層を裏面に有する導光板の製造方法であって、単孔構造を有する中空樹脂微粒子、バインダー樹脂及び有機溶剤を含有する微粒子分散ペーストを調製する工程、及び、上記微粒子分散ペーストを導光板基材の裏面にスクリーン印刷して光拡散層を形成する工程を有し、上記中空樹脂微粒子は、平均粒子径が０．１〜２０μｍであり、かつ、空隙率が５０〜９５体積％である導光板の製造方法もまた、本発明の一つである。
【００３９】
本発明の導光板の製造方法は、単孔構造を有する中空樹脂微粒子、バインダー樹脂及び有機溶剤を含有する微粒子分散ペーストを調製する工程を有する。
【００４０】
上記微粒子分散ペーストにおける上記中空樹脂微粒子の含有量の好ましい下限は１０重量％、好ましい上限は９５重量％である。上記中空樹脂微粒子の含有量が１０重量％未満であると、充分な光拡散性を有する導光板を製造することができないことがある。上記中空樹脂微粒子の含有量が９５重量％を超えると、充分な輝度及び均一な面発光を有する導光板を製造することができないことがある。
【００４１】
上記有機溶剤は特に限定されず、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、トルエンが挙げられる。
【００４２】
上記微粒子分散ペーストを調製する方法は特に限定されず、例えば、ホモジナイザー、ボールミル、ブレンダーミル、３本ロールミル等の混合機を用いて各成分を混合する方法等の従来公知の方法が挙げられる。より具体的には、例えば、上記バインダー樹脂及び上記有機溶剤を、混合機を用いて混合した後、上記中空樹脂微粒子を添加し、混合機を用いて更に混合する方法が挙げられる。
【００４３】
本発明の導光板の製造方法は、上記微粒子分散ペーストを導光板基材の裏面にスクリーン印刷して光拡散層を形成する工程を有する。
上記導光板基材は、液晶表示装置等のバックライトユニットに用いられる導光板基材であれば特に限定されず、例えば、（メタ）アクリル樹脂等の透明な合成樹脂からなる導光板基材が挙げられる。
【００４４】
上記微粒子分散ペーストを導光板基材の裏面にスクリーン印刷して光拡散層を形成する方法として、例えば、絹、化学繊維等からなる布を強く張ってスクリーンとし、上記微粒子分散ペーストを、上記スクリーンを通して上記導光板基材の裏面の印刷部分に塗布した後、加熱することにより乾燥し、上記中空樹脂微粒子からなる光拡散層を形成する方法が挙げられる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、液晶表示装置等のバックライトユニットに用いた場合に優れた光拡散性を実現可能な導光板を提供することができる。更に、本発明によれば、該導光板の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下に実施例を掲げて本発明を詳しく説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定されない。
【００４７】
（実施例１）
（１）中空樹脂微粒子Ａの製造
重合性モノマーとしてアクリロニトリル２０重量部、架橋性モノマーとしてポリプロピレングリコールジメタクリレート５０重量部（「ブレンマーＰＤＰ−４００」、日本油脂社製、ポリオキシプロピレンユニット数＝７）とトリメチロールプロパントリアクリレート３０重量部、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）０．２５重量部、及び、親油性乳化剤としてグリセリンモノステアレート２重量部を混合して攪拌し、モノマー溶液を調製した。
【００４８】
イオン交換水に、塩化ナトリウムを１重量％、水溶性重合禁止剤として亜硝酸ナトリウムを０．０２重量％の濃度となるように添加した塩化ナトリウム・亜硝酸ナトリウム水溶液を調製した。次いで、得られたモノマー溶液に、塩化ナトリウム・亜硝酸ナトリウム水溶液１００重量部を添加した後、攪拌分散装置により攪拌し、油中水滴（Ｗ／Ｏ）型エマルジョンの一次乳化液を調製した。
【００４９】
その後、得られた一次乳化液を、分散剤としてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）１重量％、水溶性重合禁止剤として亜硝酸ナトリウム０．０２重量％を含有するイオン交換水溶液６００重量部に加え、攪拌分散装置を用いて攪拌することにより、水媒体中に水を内包する油滴が分散された（Ｗ／Ｏ／Ｗ）型複合エマルジョンの二次乳化液を得た。
【００５０】
攪拌機、ジャケット、還流冷却機及び温度計を備えた２０Ｌ容の重合器を用い、重合器内を減圧して容器内の脱酸素を行った後、窒素置換して重合器内部を窒素雰囲気とした。その後、得られた二次乳化液を一括投入し、重合器を６０℃まで昇温して重合を開始させた。４時間重合させた後、８０℃に昇温し、１時間の熟成期間をおいた後、重合器を室温まで冷却して、水内包型中空樹脂微粒子Ａを含有するスラリーを得た。得られたスラリーの溶媒を、遠心分離機を用いてイソプロパノール（ＩＰＡ）に置換し、水内包型中空樹脂微粒子Ａのイソプロパノール（ＩＰＡ）分散スラリーを得た。
【００５１】
（２）導光板の製造
得られた水内包型中空樹脂微粒子Ａ含有スラリー１００重量部（中空樹脂微粒子Ａ３０    重量部）、バインダー樹脂としてアクリル系樹脂１０重量部、及び、有機溶剤としてトルエン１０重量部を混合し、撹拌することにより、スクリーン印刷用の微粒子分散ペーストを得た。
得られた微粒子分散ペーストを用いて、スクリーン印刷機により、細線ストライプの凹凸突起及び波形の突起を市販のアクリル板基材の裏面に印刷し、次いで、７０℃で５分間乾燥させて光拡散層を有する導光板を得た。
【００５２】
（実施例２）
（１）中空樹脂微粒子Ｂの調製
重合性モノマーとしてメタクリル酸１０重量部、架橋性モノマーとしてポリエチレングリコールジメタクリレート（「ブレンマーＰＤＥ−５０Ｒ」、日本油脂社製、ポリオキシエチレンユニット数＝１）２５重量部とネオペンチルグリコールジアクリレート２５重量部とトリメチロールプロパントリアクリレート４０重量部、非重合性物質としてノルマルヘキサン４００重量部、及び、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）０．３重量部を混合して攪拌し、ノルマルヘキサン分散型の一次乳化液を調製した。
【００５３】
その後、得られた一次乳化液を、分散剤としてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）１重量％、水溶性重合禁止剤として亜硝酸ナトリウム０．０２重量％を含有するイオン交換水溶液３７０重量部に加え、攪拌分散装置を用いて攪拌することにより、水媒体中にノルマルヘキサンを内包する油滴が分散された複合エマルジョンの二次乳化液を得た。
【００５４】
攪拌機、ジャケット、還流冷却機及び温度計を備えた２０Ｌ容の重合器を用い、重合器内を減圧して容器内の脱酸素を行った後、窒素置換して重合器内部を窒素雰囲気とした。その後、得られた二次乳化液を一括投入し、重合器を６０℃まで昇温して重合を開始させた。４時間重合させた後、重合器を室温まで冷却して、ノルマルヘキサン内包型中空樹脂微粒子Ｂを含有するスラリーを得た。得られたスラリーの溶媒を、遠心分離機を用いてイソプロパノール（ＩＰＡ）に置換し、ノルマルヘキサン内包型中空樹脂微粒子Ｂのイソプロパノール（ＩＰＡ）分散スラリーを得た。
【００５５】
（２）導光板の製造
得られたノルマルヘキサン内包型中空樹脂微粒子Ｂ含有スラリー３５０重量部（中空樹脂微粒子Ｂ４２重量部）、バインダー樹脂としてアクリル系樹脂１５重量部、及び、有機溶剤としてトルエン１３重量部を混合し、撹拌することにより、スクリーン印刷用の微粒子分散ペーストを得た。
得られた微粒子分散ペーストを用いて、スクリーン印刷機により、細線ストライプの凹凸突起及び波形の突起を市販のアクリル板基材の裏面に印刷し、次いで、７０℃で５分間乾燥させて光拡散層を有する導光板を得た。
【００５６】
（実施例３）
（１）中空樹脂微粒子Ｃの調製
重合性モノマーとしてメタクリロニトリル１５重量部とメタクリル酸メチル１５重量部、架橋性モノマーとしてポリエチレングリコールジメタクリレート（「ブレンマーＰＤＥ−５０Ｒ」、日本油脂社製、ポリオキシエチレンユニット数＝１）１０重量部とネオペンチルグリコールジアクリレート３０重量部とトリメチロールプロパントリアクリレート３０重量部、非重合性物質としてシクロヘキサン１４５重量部と酢酸エチル４０重量部、及び、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）０．３重量部を混合して攪拌し、シクロヘキサン−酢酸エチル分散型の一次乳化液を調製した。
【００５７】
その後、得られた一次乳化液を、分散剤としてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）１重量％、水溶性重合禁止剤として亜硝酸ナトリウム０．０２重量％を含有するイオン交換水溶液３００重量部に加え、攪拌分散装置を用いて攪拌することにより、水媒体中にシクロヘキサン−酢酸エチルを内包する油滴が分散された複合エマルジョンの二次乳化液を得た。
【００５８】
攪拌機、ジャケット、還流冷却機及び温度計を備えた２０Ｌ容の重合器を用い、重合器内を減圧して容器内の脱酸素を行った後、窒素置換して重合器内部を窒素雰囲気とした。その後、得られた二次乳化液を一括投入し、重合器を６０℃まで昇温して重合を開始させた。４時間重合した後、重合器を室温まで冷却して、シクロヘキサン−酢酸エチル内包型中空樹脂微粒子Ｃを含有するスラリーを得た。得られた分散液を、噴霧乾燥機を用いて乾燥し、液体を内包しない乾燥中空樹脂微粒子Ｃを得た。
【００５９】
（２）導光板の製造
得られた乾燥中空樹脂微粒子Ｃ４０重量部、バインダー樹脂としてアクリル系樹脂１０重量部、及び、有機溶剤としてトルエン１０重量部を混合し、撹拌することにより、スクリーン印刷用の微粒子分散ペーストを得た。
得られた微粒子分散ペーストを用いて、スクリーン印刷機により、細線ストライプの凹凸突起及び波形の突起を市販のアクリル板基材の裏面に印刷し、次いで、７０℃で５分間乾燥させて光拡散層を有する導光板を得た。
【００６０】
（比較例１）
真球状中空洞ガラスバブル（フランスＳＯＶｉＴＥＣ社製「マイクロセル」、平均粒子径１５μｍ）４０重量部、バインダー樹脂としてアクリル系樹脂３０重量部、及び、有機溶剤としてトルエン３０重量部を混合し、撹拌することにより、スクリーン印刷用の微粒子分散ペーストを得た。
得られた微粒子分散ペーストを用いて、スクリーン印刷機により、細線ストライプの凹凸突起及び波形の突起を市販のアクリル板基材の裏面に印刷し、次いで、７０℃で５分間乾燥させて光拡散層を有する導光板を得た。
【００６１】
（比較例２）
（１）中空樹脂微粒子Ｄの調製
重合性モノマーとしてメタクリル酸５０重量部、架橋性モノマーとしてポリエチレングリコールジメタクリレート（「ブレンマーＰＤＥ−５０Ｒ」、日本油脂社製、ポリオキシエチレンユニット数＝１）１０重量部とトリメチロールプロパントリアクリレート４０重量部、非重合性物質として酢酸エチル５０重量部とヘプタン５０重量部、及び、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）０．３重量部を混合して攪拌し、酢酸エチル−ヘプタン分散型の一次乳化液を調製した。
【００６２】
その後、得られた一次乳化液を、分散剤としてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）１重量％、水溶性重合禁止剤として亜硝酸ナトリウム０．０２重量％を含有するイオン交換水溶液４００重量部に加え、攪拌分散装置を用いて攪拌することにより、水媒体中に酢酸エチル−ヘプタンを内包する油滴が分散された複合エマルジョンの二次乳化液を得た。
【００６３】
攪拌機、ジャケット、還流冷却機及び温度計を備えた２０Ｌ容の重合器を用い、重合器内を減圧して容器内の脱酸素を行った後、窒素置換して重合器内部を窒素雰囲気とした。その後、得られた二次乳化液を一括投入し、重合器を６０℃まで昇温して重合を開始させた。８時間重合した後、重合器を室温まで冷却して、酢酸エチル−ヘプタン内包型中空樹脂微粒子Ｄを含有するスラリーを得た。得られたスラリーの溶媒を、遠心分離機を用いてイソプロパノール（ＩＰＡ）に置換し、酢酸エチル−ヘプタン内包型中空樹脂微粒子Ｄのイソプロパノール（ＩＰＡ）分散スラリーを得た。
【００６４】
（２）導光板の製造
得られた酢酸エチル−ヘプタン内包型中空樹脂微粒子Ｄ含有スラリー１００重量部（中空樹脂微粒子Ｄ５５重量部）、バインダー樹脂としてアクリル系樹脂を２０重量部、及び、有機溶剤としてトルエン２５重量部を混合し、撹拌することにより、スクリーン印刷用の微粒子分散ペーストを得た。
得られた微粒子分散ペーストを用いて、スクリーン印刷機により、細線ストライプの凹凸突起及び波形の突起を市販のアクリル板基材の裏面に印刷し、次いで、７０℃で５分間乾燥させて光拡散層を有する導光板を得た。
【００６５】
（比較例３）
（１）中空樹脂微粒子Ｅの調製
重合性モノマーとしてアクリロニトリル２５重量部、架橋性モノマーとしてポリエチレングリコールジメタクリレート（「ブレンマーＰＤＥ−５０Ｒ」、日本油脂社製、ポリオキシエチレンユニット数＝１）２５重量部とトリメチロールプロパントリアクリレート５０重量部、非重合性物質として酢酸エチル４０重量部とシクロヘキサン１４５重量部、及び、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）０．３重量部を混合して攪拌し、酢酸エチル−シクロヘキサン分散型の一次乳化液を調製した。
【００６６】
その後、得られた一次乳化液を、分散剤としてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）１重量％、水溶性重合禁止剤として亜硝酸ナトリウム０．０２重量％を含有するイオン交換水溶液４５５重量部に加え、攪拌分散装置を用いて攪拌することにより、水媒体中に酢酸エチル−シクロヘキサンを内包する油滴が分散された複合エマルジョンの二次乳化液を得た。
【００６７】
攪拌機、ジャケット、還流冷却機及び温度計を備えた２０Ｌ容の重合器を用い、重合器内を減圧して容器内の脱酸素を行った後、窒素置換して重合器内部を窒素雰囲気とした。その後、得られた二次乳化液を一括投入し、重合器を６０℃まで昇温して重合を開始させた。８時間重合した後、重合器を室温まで冷却して、酢酸エチル−シクロヘキサン内包型中空樹脂微粒子Ｅを含有するスラリーを得た。得られたスラリーの溶媒を、遠心分離機を用いてイソプロパノール（ＩＰＡ）に置換し、酢酸エチル−シクロヘキサン内包型中空樹脂微粒子Ｅのイソプロパノール（ＩＰＡ）分散スラリーを得た。
【００６８】
（２）導光板の製造
得られた酢酸エチル−シクロヘキサン内包型中空樹脂微粒子Ｅ含有スラリー２００重量部（中空樹脂微粒子Ｅ９０重量部）、バインダー樹脂としてアクリル系樹脂３０重量部、及び、有機溶剤としてトルエン３０重量部を混合し、撹拌することにより、スクリーン印刷用の微粒子分散ペーストを得た。
得られた微粒子分散ペーストを用いて、スクリーン印刷機により、細線ストライプの凹凸突起及び波形の突起を市販のアクリル板基材の裏面に印刷し、次いで、７０℃で５分間乾燥させて光拡散層を有する導光板を得た。
【００６９】
（比較例４）
（１）中空樹脂微粒子Ｆの調製
重合性モノマーとしてメタクリロニトリル２０重量部とメタクリル酸メチル１０重量部、架橋性モノマーとしてポリプロピレングリコールジメタクリレート（「ブレンマーＰＤＰ−４００」、日本油脂社製、ポリオキシプロピレンユニット数＝７）１０重量部とポリエチレングリコールジメタクリレート（「ブレンマーＰＤＥ−５０Ｒ」、日本油脂社製、ポリオキシエチレンユニット数＝１）２５重量部とネオペンチルグリコールジアクリレート３５重量部、非重合性物質として酢酸エチル５０重量部とヘプタン１５０重量部、及び、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）０．３重量部を混合して攪拌し、酢酸エチル−ヘプタン分散型の一次乳化液を調製した。
【００７０】
その後、得られた一次乳化液を、分散剤としてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）１重量％、水溶性重合禁止剤として亜硝酸ナトリウム０．０２重量％を含有するイオン交換水溶液４００重量部に加え、攪拌分散装置を用いて攪拌することにより、水媒体中に酢酸エチル−ヘプタンを内包する油滴が分散された複合エマルジョンの二次乳化液を得た。
【００７１】
攪拌機、ジャケット、還流冷却機及び温度計を備えた２０Ｌ容の重合器を用い、重合器内を減圧して容器内の脱酸素を行った後、窒素置換して重合器内部を窒素雰囲気とした。その後、得られた二次乳化液を一括投入し、重合器を７０℃まで昇温して重合を開始させた。３０分で重合を終了し、その後１時間の熟成期間を行った後、重合器を室温まで冷却して、酢酸エチル−ヘプタン内包型中空樹脂微粒子Ｆを含有するスラリーを得た。得られたスラリーの溶媒を、遠心分離機を用いてイソプロパノール（ＩＰＡ）に置換し、酢酸エチル−ヘプタン内包型中空樹脂微粒子Ｆのイソプロパノール（ＩＰＡ）分散スラリーを得た。
【００７２】
（２）導光板の製造
得られた酢酸エチル−ヘプタン内包型中空樹脂微粒子Ｆ含有スラリー２００量部（中空樹脂微粒子Ｆ３６重量部）、バインダー樹脂としてアクリル系樹脂１８重量部、及び、有機溶剤としてトルエン２０重量部を混合し、撹拌することにより、スクリーン印刷用の微粒子分散ペーストを得た。
得られた微粒子分散ペーストを用いて、スクリーン印刷機により、細線ストライプの凹凸突起及び波形の突起を市販のアクリル板基材の裏面に印刷し、次いで、７０℃で５分間乾燥させて光拡散層を有する導光板を得た。
【００７３】
（評価）
実施例及び比較例で得られた中空樹脂微粒子、微粒子分散ペースト、及び、導光板について、以下の評価を行った。結果を表１に示す。
【００７４】
（１）中空樹脂微粒子の平均粒子径、加熱後の平均粒子径の変化率、及び、アスペクト比
実施例及び比較例で得られた中空樹脂微粒子、及び、内温２００℃のオーブンで１０分間加熱した後の中空樹脂微粒子を透過型電子顕微鏡で写真撮影し、得られた写真から３５０個分の写真を無作為に抽出し、長径及び短径を計測した。
そして、長径を粒子径とし、その数平均を平均粒子径とした。また、長径を短径で割ることにより、アスペクト比を算出し、その数平均を計算した。
また、加熱による平均粒子径の変化率を下記式（１）により算出した。
２００℃で１０分間加熱後の平均粒子径の変化率（％）
＝（加熱後の平均粒子径／加熱前の平均粒子径）×１００      （１）
【００７５】
（２）中空樹脂微粒子の空隙率
中空樹脂微粒子を透過型電子顕微鏡で写真撮影し、得られた写真から３５０個分の写真を無作為に抽出し、粒子内孔径を測定し、その数平均を求めた。
そして、中空樹脂微粒子を真球と仮定して、平均粒子径（外径）及び平均内孔径からそれぞれ体積を求めた後、｛（空孔の体積／中空樹脂微粒子の体積）×１００｝を算出することにより、空隙率を求めた。
【００７６】
（３）中空樹脂微粒子の内孔構造状態
内包されている液剤を除去した中空樹脂微粒子を、エポキシ樹脂に包埋して切削し、その断面を走査型電子顕微鏡により観察した。
【００７７】
（４）中空樹脂微粒子の１０％Ｋ値
島津製作所社製「ＰＣＴ−２００」を用い、中空樹脂微粒子の１０％Ｋ値を下記式（２）により求めた。
Ｋ値（Ｎ／ｍｍ２）＝（３／２１／２）・Ｆ・Ｓ−３／２・Ｒ−１／２      （２）
Ｆ：中空樹脂微粒子の１０％圧縮変形における荷重値（Ｎ）
Ｓ：中空樹脂微粒子の１０％圧縮変形における圧縮変位（ｍｍ）
Ｒ：中空樹脂微粒子の半径（ｍｍ）
【００７８】
（５）微粒子分散ペーストの状態
微粒子分散ペーストの状態を目視にて観察した。
【００７９】
（６）光拡散層の断面状態
実施例及び比較例で得られた導光板の断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察し、導光板中の空孔の状態を評価した。
【００８０】
（７）導光板の輝度及び輝度ムラ
バックライトユニット（日本ライツ社製）に、既設のアクリル製の導光板（厚み１０ｍｍ）の代わりに得られた導光板を搭載し、表示面の乳白板を取り除いた後、導光板から３０ｃｍ離れた位置に輝度計（コニカミノルタ社製「ＣＳ−１００」）を固定して輝度を測定した。また、輝度ムラを目視にて観察した。
【００８１】
【表１】
2010123348.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明によれば、液晶表示装置等のバックライトユニットに用いた場合に優れた光拡散性を実現可能な導光板を提供することができる。更に、本発明によれば、該導光板の製造方法を提供することができる。