JP2005272700A - Composition curable with active energy ray and optical sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置バックライト等に使用されるプリズムシート等の光学シートのレンズアレイに用いて好適な活性エネルギー線硬化性組成物、及びこれを用いた光学シートに関する。 The present invention relates to an active energy ray-curable composition suitable for use in a lens array of an optical sheet such as a prism sheet used for a liquid crystal display backlight or the like, and an optical sheet using the same.
従来、液晶表示装置バックライト等に使用される輝度向上プリズムシート等の光学シートは、プレス法、切削法、押出法等にて製造されている。
しかしながら、プレス法では成形に加熱・加圧・冷却の工程が必要であり、切削法では樹脂板一枚毎に切削機を用いてパターンを削り出すため、いずれも生産性の点で難がある。押出法は1種類の光学シートを大量生産するには好適であるが、多品種を生産する場合には、品種毎に金型を交換しなければならず、生産性の点で難がある。
Conventionally, an optical sheet such as a brightness enhancement prism sheet used for a backlight of a liquid crystal display device or the like is manufactured by a press method, a cutting method, an extrusion method, or the like.
However, the press method requires heating, pressurization, and cooling processes for molding, and the cutting method uses a cutting machine to cut out the pattern for each resin plate, which is difficult in terms of productivity. . The extrusion method is suitable for mass production of one kind of optical sheet, but when producing many kinds, the mold must be exchanged for each kind, which is difficult in terms of productivity.
かかる背景下、シート状の透光性基材上に、活性エネルギー線硬化性組成物を用いてプリズムレンズ等のレンズアレイを成形する技術が提案されている(特許文献1)。該技術によれば、精細なレンズアレイを生産性良く形成することができる。 Under such a background, a technique for forming a lens array such as a prism lens using an active energy ray-curable composition on a sheet-like translucent substrate has been proposed (Patent Document 1). According to this technique, a fine lens array can be formed with high productivity.
一方、近年、液晶表示装置等の高精細化に伴い、これに搭載されるプリズムシート等の光学シートにも高精細化が進められている。例えば、バックライト用プリズムシートでは、プリズム頂角が60〜70°、ピッチが数十μmと、先端部が鋭く精細なレンズアレイを形成する必要がある(特許文献2等)。さらに、バックライト用プリズムシートは、導光体と液晶セルとの間に、プリズム面が導光体と当接するように配置される。そのため、機器使用による温度上昇に伴うプリズム先端部の変形や、バックライトに搭載する際のプリズム面(プリズム先端部)の損傷等を抑止するため、レンズアレイにはより高い耐熱性や耐擦傷性等の機械的特性が要求されてきている。そして、特許文献1に記載の技術は、かかる特性を充分に充足するものではない。
On the other hand, in recent years, with high definition of liquid crystal display devices and the like, high definition has also been promoted for optical sheets such as prism sheets mounted thereon. For example, in a prism sheet for backlight, it is necessary to form a fine lens array with a prism apex angle of 60 to 70 ° and a pitch of several tens of μm, with a sharp tip portion (
型再現性、復元性、耐衝撃性等を向上したレンズ用樹脂組成物(特許文献3)や、耐熱性、機械的特性等を向上した合成樹脂製光学材料(特許文献4)が開示されている。これらは耐熱性や耐擦傷性等の向上に対してある程度の効力を発揮するものであるが、いずれも液晶表示装置バックライト等用の高精細レンズアレイを対象としたものではなく(例えば、特許文献4ではモールド等を用いた注型重合を対象としている。)、高精細用途に適用するには不充分である。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、耐熱性や耐擦傷性等の機械的特性に優れた、高精細レンズアレイを生産性良く形成することができる樹脂組成物、及びこれを用いた光学シートを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has excellent mechanical properties such as heat resistance and scratch resistance, and can form a high-definition lens array with high productivity, and uses the same. It is an object of the present invention to provide an optical sheet.
本発明者は上記課題を解決するべく鋭意検討し、以下の活性エネルギー線硬化性組成物、及び光学シートを発明した。 The inventor diligently studied to solve the above problems, and invented the following active energy ray-curable composition and optical sheet.
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、活性エネルギー線硬化性化合物(A)(但し、後記成分(X)及び(Y)を除く。)と活性エネルギー線感応性重合開始剤(B)とを合計で90〜99.8質量部、さらに、含フッ素活性エネルギー線硬化性化合物(X)、炭素数8以上のアルキル基を有する酸及び/又は酸誘導体(Y)、シリコーン樹脂(Z)から選択される少なくとも1種の化合物(C)10〜0.2質量部(但し、成分(A)〜(C)の合計を100質量部とする。)を含有してなることを特徴とする。
本発明の光学シートは、この本発明の活性エネルギー線硬化性組成物を成形及び硬化してなるレンズアレイを備えたことを特徴とする。
The active energy ray-curable composition of the present invention comprises an active energy ray-curable compound (A) (excluding components (X) and (Y) described later), an active energy ray-sensitive polymerization initiator (B), and From 90 to 99.8 parts by mass in total, and further from the fluorine-containing active energy ray-curable compound (X), the acid and / or acid derivative (Y) having an alkyl group having 8 or more carbon atoms, and the silicone resin (Z). It is characterized by containing 10 to 0.2 parts by mass of at least one selected compound (C) (provided that the total of components (A) to (C) is 100 parts by mass).
The optical sheet of the present invention includes a lens array formed by molding and curing the active energy ray-curable composition of the present invention.
本発明によれば、耐熱性や耐擦傷性等の機械的特性に優れた、高精細レンズアレイを生産性良く形成することができる活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を提供することができる。また、この組成物を用いることで、バックライト等への搭載時や機器使用時等における光学欠陥の発生が抑制された高品位な光学シートを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the active energy ray-curable resin composition which is excellent in mechanical characteristics, such as heat resistance and abrasion resistance, and can form a high-definition lens array with sufficient productivity can be provided. Further, by using this composition, it is possible to provide a high-quality optical sheet in which the occurrence of optical defects is suppressed when mounted on a backlight or the like or when an apparatus is used.
以下、本発明について詳細に説明する。
「活性エネルギー線硬化性組成物」
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、活性エネルギー線硬化性化合物(A)(但し、後記成分(X)及び(Y)を除く。)と活性エネルギー線感応性重合開始剤(B)、さらに、含フッ素活性エネルギー線硬化性化合物(X)、炭素数8以上のアルキル基を有する酸及び/又は酸誘導体(Y)、シリコーン樹脂(Z)から選択される少なくとも1種の化合物(C)を含有してなる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
"Active energy ray-curable composition"
The active energy ray-curable composition of the present invention comprises an active energy ray-curable compound (A) (excluding components (X) and (Y) described later) and an active energy ray-sensitive polymerization initiator (B), Further, at least one compound (C) selected from a fluorine-containing active energy ray-curable compound (X), an acid and / or acid derivative (Y) having an alkyl group having 8 or more carbon atoms, and a silicone resin (Z). It contains.
本発明の組成物では、成分(A)及び(B)によって、組成物に活性エネルギー線硬化性が付与され、レンズアレイ等の硬化物に耐熱性や耐擦傷性等の機械的特性が付与される。また、成分(C)を添加することで、硬化物の耐擦傷性等の向上が図られる。成分(C)は同時に硬化物の離型性向上効果、すなわちレンズアレイ形成時のレンズ型からの離型性向上効果も呈する。
なお、本明細書において、「擦傷」とは、プリズムレンズ等のレンズアレイ表面を擦った際に、レンズ先端部が局所的に破壊や変形等して、白化等の光学欠陥を生じる現象を意味する。
In the composition of the present invention, active energy ray curability is imparted to the composition by components (A) and (B), and mechanical properties such as heat resistance and scratch resistance are imparted to a cured product such as a lens array. The Moreover, the improvement of the abrasion resistance etc. of hardened | cured material is aimed at by adding a component (C). Component (C) also exhibits an effect of improving the releasability of the cured product, that is, an effect of improving the releasability from the lens mold when forming the lens array.
In this specification, “scratch” means a phenomenon in which when a lens array surface such as a prism lens is rubbed, an optical defect such as whitening occurs due to local destruction or deformation of the lens tip. To do.
「成分(A)」
活性エネルギー線硬化性化合物(A)は、活性エネルギー線硬化性を有する化合物であれば特に制限はなく、カチオン重合性化合物やラジカル重合性化合物を用いることができる。カチオン重合性化合物としては、エポキシ基やオキセタン基を有する単量体等が挙げられる。硬化性の点では、特にラジカル重合性化合物が好ましく用いられる。
"Ingredient (A)"
The active energy ray-curable compound (A) is not particularly limited as long as it is a compound having active energy ray curability, and a cationic polymerizable compound or a radical polymerizable compound can be used. Examples of the cationic polymerizable compound include monomers having an epoxy group or an oxetane group. In terms of curability, a radical polymerizable compound is particularly preferably used.
ラジカル重合性化合物としては、ラジカル重合性ビニル基含有単量体が挙げられる。ビニル基の量は特に限定されないが、硬化物の耐熱性及び耐擦傷性等の機械的特性の点から、成分(A)及び(B)の合計100g中、0.3〜0.5molが好ましい。 Examples of the radical polymerizable compound include radical polymerizable vinyl group-containing monomers. The amount of the vinyl group is not particularly limited, but is preferably 0.3 to 0.5 mol in a total of 100 g of the components (A) and (B) from the viewpoint of mechanical properties such as heat resistance and scratch resistance of the cured product. .
活性エネルギー線硬化性化合物(A)としては、ラジカル重合性ビニル基含有単量体の中でも、硬化物の耐熱性及び耐擦傷性等の機械的特性の点から、分子内に2以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物(a1)と、水酸基含有(メタ)アクリレート(a2)とを反応させて得られる、ウレタン(メタ)アクリレート(ウレタンジ(メタ)アクリレート及び/又はウレタンポリ(メタ)アクリレート)を含むことが好ましい。ウレタン結合の量は特に限定されないが、硬化物の耐熱性及び耐擦傷性等の機械的特性の点から、成分(A)及び(B)の合計100g中、0.1mol以上が好ましい。 Among the radically polymerizable vinyl group-containing monomers, the active energy ray-curable compound (A) includes two or more isocyanate groups in the molecule from the viewpoint of mechanical properties such as heat resistance and scratch resistance of the cured product. Containing urethane (meth) acrylate (urethane di (meth) acrylate and / or urethane poly (meth) acrylate) obtained by reacting an isocyanate compound (a1) having a hydroxyl group with (meth) acrylate (a2) Is preferred. The amount of the urethane bond is not particularly limited, but is preferably 0.1 mol or more in 100 g in total of components (A) and (B) from the viewpoint of mechanical properties such as heat resistance and scratch resistance of the cured product.
イソシアネート化合物(a1)としては特に制限はなく、脂環式脂肪族ジイソシアネートや芳香族ジイソシアネート等のジイソシアネート化合物等が挙げられ、1種又は2種以上を用いることができる。中でも、硬化物の耐黄変性を考慮すると、イソホロンジイソシアネート、水添4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート等の脂環式脂肪族ジイソシアネートが好ましく用いられる。 There is no restriction | limiting in particular as an isocyanate compound (a1), Diisocyanate compounds, such as alicyclic aliphatic diisocyanate and aromatic diisocyanate, etc. are mentioned, 1 type (s) or 2 or more types can be used. Of these, alicyclic aliphatic diisocyanates such as isophorone diisocyanate and hydrogenated 4,4′-diphenylmethane diisocyanate are preferably used in consideration of yellowing resistance of the cured product.
水酸基含有(メタ)アクリレート(a2)としては特に制限はないが、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、グリセリンジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等が挙げられ、1種又は2種以上用いることができる。中でも、硬化物の耐熱性及び耐擦傷性等の機械的特性の点で、分子内に水酸基と2以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物、特に、成分(A)の硬化性に優れることから、下記式(1)で表される化合物、特にペンタエリスリトールトリアクリレートが好ましく用いられる。 Although there is no restriction | limiting in particular as a hydroxyl-containing (meth) acrylate (a2), 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, glycerol dimethacrylate, pentaerythritol triacrylate etc. are mentioned, 1 type Or 2 or more types can be used. Among them, from the viewpoint of mechanical properties such as heat resistance and scratch resistance of the cured product, a compound having a hydroxyl group and two or more (meth) acryloyl groups in the molecule, in particular, excellent curability of the component (A). A compound represented by the following formula (1), particularly pentaerythritol triacrylate, is preferably used.
イソシアネート化合物(a1)と水酸基含有(メタ)アクリレート(a2)との反応は、常法にて、例えば、ジブチル錫ジラウレート等の錫系化合物を触媒とし、60〜100℃で加熱することで容易に実施することができる。得られるウレタン(メタ)アクリレートは一般に高い粘性を有するため、反応には直接関与しない低粘度の(メタ)アクリレート等の反応性希釈剤を合成時に使用しても良い。 The reaction between the isocyanate compound (a1) and the hydroxyl group-containing (meth) acrylate (a2) can be easily carried out by heating at 60 to 100 ° C. using a tin compound such as dibutyltin dilaurate as a catalyst in a conventional manner. Can be implemented. Since the obtained urethane (meth) acrylate generally has a high viscosity, a reactive diluent such as a low-viscosity (meth) acrylate that does not directly participate in the reaction may be used during the synthesis.
本発明の組成物において、成分(A)の配合量は、成分(A)〜(C)の合計100質量部に対して、85〜99.7質量部、特に90〜99.4質量部が好ましい。また、本発明の組成物において、成分(A)と(B)の合計量は、成分(A)〜(C)の合計100質量部に対して、90〜99.8質量部、好ましくは95〜99.5質量部である。
成分(A)の配合量あるいは成分(A)及び(B)の合計量が上記下限未満では、硬化性や硬化物の耐熱性及び耐擦傷性等の機械的特性が不充分となり、上記上限を超えると、成分(C)の配合量が少なくなりすぎ、これを添加する効果、すなわち耐擦傷性等の向上効果及び硬化物の離型性向上効果が顕著に発現しなくなる。
In the composition of the present invention, the compounding amount of the component (A) is 85 to 99.7 parts by mass, particularly 90 to 99.4 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the components (A) to (C). preferable. In the composition of the present invention, the total amount of components (A) and (B) is 90 to 99.8 parts by weight, preferably 95, with respect to 100 parts by weight of the total of components (A) to (C). ˜99.5 parts by mass.
If the blending amount of component (A) or the total amount of components (A) and (B) is less than the above lower limit, mechanical properties such as curability and heat resistance and scratch resistance of the cured product become insufficient, and the above upper limit is exceeded. When it exceeds, the compounding quantity of a component (C) will decrease too much, and the effect of adding this, ie, the improvement effect, such as abrasion resistance, and the mold release improvement effect of hardened | cured material will not express significantly.
「成分(B)」
活性エネルギー線感応性重合開始剤(B)は、成分(A)の種類に応じて選定される。すなわち、成分(A)がカチオン重合性化合物の場合には、カチオン重合開始剤が用いられ、成分(A)がラジカル重合性化合物の場合には、ラジカル重合開始剤が用いられる。
ラジカル重合開始剤は、紫外線や可視光線等の活性エネルギー線に感応してラジカルを発生するものであれば、特に限定されない。その具体例としては、ベンゾイン、ベンゾインモノメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン等のカルボニル化合物、テトラメチルチウラムジスルフィド等の硫黄化合物、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド類、カンファーキノン等の可視光線感応性のラジカル重合開始剤等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
"Ingredient (B)"
The active energy ray sensitive polymerization initiator (B) is selected according to the type of the component (A). That is, when component (A) is a cationic polymerizable compound, a cationic polymerization initiator is used, and when component (A) is a radical polymerizable compound, a radical polymerization initiator is used.
The radical polymerization initiator is not particularly limited as long as it generates radicals in response to active energy rays such as ultraviolet rays and visible rays. Specific examples thereof include benzoin, benzoin monomethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzophenone, diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl. Carbonyl compounds such as propan-1-one, sulfur compounds such as tetramethylthiuram disulfide, acylphosphine oxides such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, visible light sensitive radical polymerization such as camphorquinone An initiator etc. are mentioned. These can use 1 type (s) or 2 or more types.
重合開始剤(B)の配合量は、成分(A)との合計量が上記配合量の範囲内で適宜設定すれば良いが、成分(A)〜(C)の合計100質量部に対して、0.01〜5質量部、特に0.1〜3質量部が好ましい。(B)成分の配合量が下限未満では、組成物の硬化性が不充分となり、上限超では、硬化物が黄色に着色しやすくなる。 The blending amount of the polymerization initiator (B) may be appropriately set so that the total amount with the component (A) is within the above blending amount range, but with respect to 100 parts by mass in total of the components (A) to (C). 0.01 to 5 parts by mass, particularly 0.1 to 3 parts by mass is preferable. When the blending amount of the component (B) is less than the lower limit, the curability of the composition is insufficient, and when it exceeds the upper limit, the cured product is easily colored yellow.
「成分(C)」
硬化物の耐擦傷性等の機械的特性の向上、及び硬化物の離型性向上効果を呈する成分(C)として、本発明では、含フッ素活性エネルギー線硬化性化合物(X)、炭素数8以上のアルキル基を有する酸及び/又は酸誘導体(Y)、シリコーン樹脂(Z)から選択される少なくとも1種の化合物を用いる。
"Ingredient (C)"
In the present invention, the fluorine-containing active energy ray-curable compound (X), which has an effect of improving the mechanical properties such as scratch resistance of the cured product and the effect of improving the releasability of the cured product, has 8 carbon atoms. At least one compound selected from acids and / or acid derivatives (Y) having an alkyl group and silicone resin (Z) is used.
(化合物(X))
含フッ素活性エネルギー線硬化性化合物(X)としては、成分(A)と反応性を有するものであれば特に制限はないが、成分(A)との反応性、硬化物の耐擦傷性等の向上、及び硬化物の離型性向上の点から、含フッ素(メタ)アクリレートが好ましく用いられる。その具体例としては、トリフルオロエチルアクリレート、トリフルオロエチルメタクリレート、テトラフルオロプロピルアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート、オクタフルオロペンチルメタクリレート、ヘプタデカフルオロデシルメタクリレート等が挙げられ、1種又は2種以上を用いることができる。中でも、成分(A)との反応性が高く硬化性が高いことから、トリフルオロエチルアクリレートが好ましく用いられる。
(Compound (X))
The fluorine-containing active energy ray-curable compound (X) is not particularly limited as long as it has reactivity with the component (A), but the reactivity with the component (A), the scratch resistance of the cured product, etc. Fluorine-containing (meth) acrylates are preferably used from the viewpoints of improvement and improved mold release of the cured product. Specific examples thereof include trifluoroethyl acrylate, trifluoroethyl methacrylate, tetrafluoropropyl acrylate, octafluoropentyl acrylate, octafluoropentyl methacrylate, heptadecafluorodecyl methacrylate and the like, and one or more are used. Can do. Among them, trifluoroethyl acrylate is preferably used because of its high reactivity with the component (A) and high curability.
(化合物(Y))
炭素数8以上のアルキル基を有する酸及び/又は酸誘導体(Y)としては、特に制限はないが、硬化物の耐擦傷性等の向上、及び硬化物の離型性向上の点から、ダイマー酸及び/又はその誘導体、特にダイマージオール及び/又はダイマージオールのジ(メタ)アクリレート等が好ましく用いられる。
炭素数8以上のアルキル基を有するダイマージオールとしてはユニケマ社製プリポール2033(商品名)等が挙げられ、炭素数8以上のアルキル基を有するジ(メタ)アクリレートとしては例示のダイマージオールをエステル化したもの等が挙げられる。化合物(Y)は1種又は2種以上を用いることができる。
(Compound (Y))
The acid and / or acid derivative (Y) having an alkyl group having 8 or more carbon atoms is not particularly limited, but is a dimer from the viewpoint of improving the scratch resistance of the cured product and improving the release property of the cured product. An acid and / or a derivative thereof, particularly dimer diol and / or di (meth) acrylate of dimer diol is preferably used.
Examples of the dimer diol having an alkyl group having 8 or more carbon atoms include Pripol 2033 (trade name) manufactured by Unikema Co., Ltd., and di (meth) acrylate having an alkyl group having 8 or more carbon atoms is esterified as an example. And the like. Compound (Y) can use 1 type (s) or 2 or more types.
(化合物(Z))
シリコーン樹脂(Z)としては、特に制限はないが、硬化物の耐擦傷性等の向上、及び硬化物の離型性向上の点から、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン等が好ましく用いられる。また、シリコーン樹脂(Z)としては、分子量や構造の異なるものを2種以上併用して用いることもできる。
(Compound (Z))
The silicone resin (Z) is not particularly limited, but polyether-modified polydimethylsiloxane and the like are preferably used from the viewpoint of improving the scratch resistance of the cured product and improving the release property of the cured product. Further, as the silicone resin (Z), two or more types having different molecular weights or structures can be used in combination.
成分(C)としては、上記化合物の中でも、硬化物の耐擦傷性等の向上効果が大きいことから、化合物(Y)、特にダイマージオールを用いることが好ましい。 As the component (C), among the above compounds, the compound (Y), particularly dimer diol, is preferably used because the effect of improving the scratch resistance of the cured product is large.
化合物(X)〜(Z)からから選択される少なくとも1種の化合物である成分(C)の配合量は、成分(A)〜(C)の合計100質量部に対して、10〜0.2質量部、好ましくは5〜0.5質量部である。成分(C)の配合量が上記下限未満では、これを添加する効果が顕著に発現せず、上記上限を超えると、硬化物の耐熱性が低下し、さらには硬化物の表面に成分(C)が過剰に存在することで、光学欠陥が発生する場合もある。 The compounding amount of component (C), which is at least one compound selected from compounds (X) to (Z), is 10 to 0.00 with respect to a total of 100 parts by mass of components (A) to (C). 2 parts by mass, preferably 5 to 0.5 parts by mass. If the blending amount of the component (C) is less than the above lower limit, the effect of adding this does not appear remarkably, and if it exceeds the above upper limit, the heat resistance of the cured product is lowered, and further, the component (C ) Is excessively present, an optical defect may occur.
(その他の成分)
本発明の組成物には、必要に応じて、酸化防止剤、黄変防止剤、紫外線吸収剤、ブルーイング剤、顔料、沈降防止剤、消泡剤、耐磨耗性付与剤、摩擦低減剤、帯電防止剤、防曇剤等の各種添加剤を含有させても良い。
(Other ingredients)
The composition of the present invention includes an antioxidant, an anti-yellowing agent, an ultraviolet absorber, a bluing agent, a pigment, an anti-settling agent, an antifoaming agent, an antiwear agent, and a friction reducing agent as necessary. Various additives such as an antistatic agent and an antifogging agent may be contained.
本発明の組成物の粘度は特に限定されないが、50℃における粘度が50〜500mPa・s、特に100〜400mPa・sであることが好ましい。
50℃における粘度が上記下限未満では、組成物の流動性が高くなり、レンズアレイ形成時にレンズ型より組成物が流出しやすくなり、均一厚のレンズアレイを得ることが困難となる傾向がある。また、50℃における粘度が上記上限を超えると、組成物の流動性が低下し、レンズアレイ形成時に、レンズ型の細部まで組成物を充填するのが困難となる傾向にあるとともに、気泡を巻き込みやすくなり、光学欠陥のない高精細レンズアレイの形成が困難となる傾向がある。さらに、レンズ型への組成物の注入作業性も低下する傾向にある。
Although the viscosity of the composition of this invention is not specifically limited, It is preferable that the viscosity in 50 degreeC is 50-500 mPa * s, especially 100-400 mPa * s.
When the viscosity at 50 ° C. is less than the above lower limit, the fluidity of the composition becomes high, and the composition tends to flow out of the lens mold when the lens array is formed, and it tends to be difficult to obtain a lens array having a uniform thickness. If the viscosity at 50 ° C. exceeds the above upper limit, the fluidity of the composition decreases, and it tends to be difficult to fill the lens mold with the composition when forming a lens array, and bubbles are involved. This tends to make it difficult to form a high-definition lens array free from optical defects. Furthermore, the workability of injecting the composition into the lens mold also tends to decrease.
本発明の組成物の硬化物の20℃におけるビッカース硬度は12〜25、好ましくは14〜23である。
ビッカース硬度が12以上であれば、硬化物の耐擦傷性や機械的強度等の機械的特性が、高輝度バックライト用プリズムシート等のレンズアレイとして良好なものとなる。また、ビッカース硬度が25を超えると、硬化物の硬度が高くなりすぎて、当接する他の部材(バックライトの導光体等)を損傷する恐れがあり、好ましくない。
The Vickers hardness at 20 ° C. of the cured product of the composition of the present invention is 12 to 25, preferably 14 to 23.
When the Vickers hardness is 12 or more, the cured product has good mechanical properties such as scratch resistance and mechanical strength as a lens array such as a prism sheet for a high brightness backlight. On the other hand, if the Vickers hardness exceeds 25, the hardness of the cured product becomes too high, and there is a risk of damage to other members (backlight guide or the like) that come into contact with the Vickers hardness.
以上の構成の本発明の活性エネルギー線硬化性組成物によれば、耐熱性や耐擦傷性等の機械的特性に優れた高精細レンズアレイが得られる。また、本発明の組成物は硬化性及び硬化物の離型性にも優れ、レンズ型に組成物を注入し、これを硬化・離型するだけで、所望のパターンの高精細レンズアレイを簡易に生産性良く形成することができる。 According to the active energy ray-curable composition of the present invention having the above configuration, a high-definition lens array having excellent mechanical properties such as heat resistance and scratch resistance can be obtained. In addition, the composition of the present invention is excellent in curability and mold releasability, and a high-definition lens array having a desired pattern can be easily obtained by simply injecting the composition into a lens mold and curing and releasing the composition. Can be formed with good productivity.
「光学シートの構造」
本発明の光学シートは、上記の本発明の活性エネルギー線硬化性組成物を成形及び硬化してなるレンズアレイを備えたことを特徴とする。
本発明は、フィルム状、シート状、板状等の透光性基材の表面にレンズアレイを有する光学シートに好ましく適用できる。本発明は特に、液晶表示装置バックライト等に使用されるプリズムシート等に好ましく適用できる。
"Structure of optical sheet"
The optical sheet of the present invention is characterized by comprising a lens array formed by molding and curing the above active energy ray-curable composition of the present invention.
The present invention can be preferably applied to an optical sheet having a lens array on the surface of a translucent substrate such as a film, a sheet, or a plate. In particular, the present invention can be preferably applied to a prism sheet used for a liquid crystal display device backlight or the like.
以下、図面に基づき、バックライト用プリズムシートを例として、本発明に係る一実施形態の光学シートの構造について説明する。また、同プリズムシートを備えたバックライトの一例について合わせて説明する。図1はバックライトに搭載した状態を示す斜視図、図2はプリズムシートの厚み方向断面図である。なお、図1ではプリズムシートの基材の図示を省略してある。 Hereinafter, the structure of an optical sheet according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, using a backlight prism sheet as an example. An example of a backlight including the prism sheet will also be described. FIG. 1 is a perspective view showing a state mounted on a backlight, and FIG. 2 is a sectional view in the thickness direction of the prism sheet. In FIG. 1, the base material of the prism sheet is not shown.
図示するように、本実施形態のプリズムシート3は、フィルム状、シート状、板状等の透光性基材1と、その上に形成されたレンズアレイ2とから概略構成されている。
As shown in the figure, the
基材1の材質は、活性エネルギー線を透過するものであれば特に限定されないが、ガラスや、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリメタクリルイミド樹脂、ポリエステル樹脂等の透明合成樹脂が用いられる。バックライトとしての光透過性の観点から、通常は透明合成樹脂が用いられる。基材1は、帯電防止、反射防止等の処理が施されたものであっても良い。
レンズアレイ2は基材1上に直接設けても良いが、密着性向上層4を介して設けても良い。密着性向上層4としては、アクリル樹脂やウレタン樹脂等からなる易接着層を別途設けたり、基材1の表層部を粗面化するなどして形成できる。
The material of the substrate 1 is not particularly limited as long as it transmits an active energy ray, but transparent synthetic resins such as glass, acrylic resin, polycarbonate resin, vinyl chloride resin, polymethacrylimide resin, and polyester resin are used. . From the viewpoint of light transmittance as a backlight, a transparent synthetic resin is usually used. The substrate 1 may be subjected to treatments such as antistatic and antireflection.
The
レンズアレイ2は、上記の本発明の活性エネルギー線硬化性組成物を成形及び硬化したものであり、三角柱状のプリズム2aが所定ピッチで一方向に多数配列されたもの(プリズム列)である。
バックライト用プリズムシート3では、レンズアレイ2の厚さを0.1〜3mm程度、プリズム頂角を50〜75°程度、プリズムピッチを10〜500μm程度とすることが好ましい。
The
In the
プリズムシート3には、出射光分布を広げたり、より滑らかな出射光分布を得る等の目的で、拡散機能を付与しても良い。拡散機能付与方法としては、基材1やレンズアレイ2中に、樹脂微粒子や無機微粒子等の拡散材を混入させる、基材1やレンズアレイ2の表面を粗面化する、基材1のレンズアレイ2と反対側の面に、プリズム2a列と交差するレンズ列を形成するなどが挙げられる。
The
図1に示すバックライト20は、蛍光灯等の線状光源12と、光源12から出射された光を液晶セル側(図示上側)に導光する導光体13と、導光体13の液晶セル側に搭載されたプリズムシート3とから概略構成されている。導光体13の液晶セルと反対側には、反射フィルム、反射蒸着層等からなる反射層14が形成されている。また、光源12から導光体13へ有効に光を導入するために、光源12の導光体13に対向しない側は、内側に反射剤を塗布したケースやフィルム等のリフレクタ15で覆われている。
The
導光体13は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂等の光線透過率の高い合成樹脂からなり、その一側面が光源12と対向配置され、光入射面となっている。導光体13に入射した光は反射を繰り返して導光体13内を伝搬し、液晶セル側の面から出射される。導光体13の光出射面にはサンドブラスト等による粗面化処理や、プリズム列、レンチキュラーレンズ列等の凹凸パターン形成等が施されており、これによって、指向性のある光が出射されるようになっている。
The
プリズムシート3は、レンズアレイ2側が導光体13側となるように配置される。また、各プリズム2aと光源12とを略平行配置することが好ましい。プリズム2aの全反射作用により、導光体13から出射された光の進行方向が観察者側に変化する。これにより、観察者側に出射される光量が多くなり、高輝度表示が可能となる。
The
なお、本発明は上記形態に限らず、プリズムシートを備えたバックライトであれば、いかなるバックライトにも適用可能である。
例えば、導光体の光出射面側に拡散シートを介して、レンズアレイ2が液晶セル側となるように、プリズムシートを配置するバックライトにも適用可能である。この場合、プリズム頂角は80〜130°とすることが好ましい。その他、複数のプリズムシートを重ねて導光体の光出射面上に配置するバックライトにも適用可能である。
In addition, this invention is applicable not only to the said form but to any backlight, if it is a backlight provided with the prism sheet.
For example, the present invention can also be applied to a backlight in which a prism sheet is arranged so that the
「光学シートの製造方法」
本発明の光学シートの製造方法を、上記のプリズムシート3を例として説明する。本発明の光学シートは、バッチ生産方式、及び連続生産方式のいずれの方法によっても製造することができる。
"Production method of optical sheet"
The optical sheet manufacturing method of the present invention will be described using the
図3に基づいて、バッチ生産方式について説明する。図3において、(a)はレンズ型の斜視図、(b)及び(c)は各々、注型工程及び離型工程を示す概略断面図である。 Based on FIG. 3, the batch production method will be described. In FIG. 3, (a) is a perspective view of a lens mold, and (b) and (c) are schematic sectional views showing a casting process and a releasing process, respectively.
はじめに、所望のプリズムパターンを形成した図3(a)に示すレンズ型6を用意する。レンズ型6としては特に限定されないが、アルミニウム、黄銅、鋼等の金属製の型、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ABS樹脂、フッ素樹脂、ポリメチルペンテン樹脂等の合成樹脂製の型、これらにメッキを施したものや各種金属粉を混合したものなどが挙げられる。特に、耐熱性や強度の面から、金属製の型が好ましく用いられる。 First, a lens mold 6 shown in FIG. 3A on which a desired prism pattern is formed is prepared. Although it does not specifically limit as the lens type | mold 6, Metal type | molds, such as aluminum, brass, steel, synthetic resin type | molds, such as a silicone resin, a urethane resin, an epoxy resin, an ABS resin, a fluororesin, and a polymethylpentene resin, these And a mixture of various metal powders. In particular, a metal mold is preferably used in terms of heat resistance and strength.
同図(b)に示すように、用意したレンズ型6に対して、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物5を注入延展し、透光性基材1で被覆する。基材1には、必要に応じてあらかじめ、密着性向上層4が形成されている。
次いで、基材1側から活性エネルギー線を照射し、組成物5を硬化する。これによって、組成物5が成形されレンズアレイ2が形成されると同時に、基材1とレンズアレイ2とが密着したプリズムシート3が得られる。
活性エネルギー線発光光源としては、化学反応用ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、可視光ハロゲンランプ、太陽光等が使用できる。照射エネルギーは特に限定されないが、200〜600nmの波長の積算エネルギーが0.1〜5J/cm2となるように照射することが好ましい。活性エネルギー線の照射雰囲気は、空気中でも良いし、窒素、アルゴン等の不活性ガス中でも良い。
最後に、同図(c)に示すように、プリズムシート3をレンズ型6から離型し、プリズムシート3が完成する。
As shown in FIG. 2B, the active energy ray-curable composition 5 of the present invention is injected and extended into the prepared lens mold 6 and covered with a translucent substrate 1. An adhesion improving layer 4 is formed on the substrate 1 in advance as necessary.
Next, active energy rays are irradiated from the substrate 1 side to cure the composition 5. Thus, the
As the active energy ray light source, a chemical reaction chemical lamp, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a visible light halogen lamp, sunlight, or the like can be used. Although irradiation energy is not specifically limited, It is preferable to irradiate so that the integrated energy of the wavelength of 200-600 nm may be 0.1-5 J / cm < 2 >. The irradiation atmosphere of active energy rays may be air or an inert gas such as nitrogen or argon.
Finally, the
次に、図4に基づいて、連続生産方式について簡単に説明する。同図は、連続生産方式の製造装置の一例を示す図である。
この方式では、レンズ型として、表面に所望のプリズムパターンを有する円筒状レンズ型7を用いる。その具体的態様としては、円筒状物の表面に直接プリズムパターンが形成されたものや、プリズムパターンを形成した薄板を芯ロールに巻き付け固定したもの等が挙げられる。またその材質は先のレンズ型6と同様のものが用いられる。
Next, the continuous production method will be briefly described with reference to FIG. The figure is a diagram showing an example of a continuous production method manufacturing apparatus.
In this system, a
図示する装置には、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物5を貯蔵するタンク9、及び組成物5を基材1上に供給する供給ノズル10が備えられている。タンク9には、貯蔵する組成物5の温度制御ができるように、タンク内部あるいは外部にシーズヒータや温水ジャケット等の熱源設備が設けられている。また、ノズル10の近傍には、円筒状レンズ型7に対向して、各種ゴム製ロール等からなるニップロール8が設けられており、その下流側には円筒状レンズ型7に対向して活性エネルギー線発光光源11が設けられている。活性エネルギー線発光光源11としてはバッチ生産方式と同様のものが用いられる。
The illustrated apparatus includes a tank 9 that stores the active energy ray-curable composition 5 of the present invention, and a
透光性基材1は円筒状レンズ型7に沿って走行するように連続的に供給され、タンク9内の組成物5が、配管を通って供給ノズル10から基材1と円筒状レンズ型7との間に注入される。この際、円筒状レンズ型7とニップロール8との間隙によって、注入される組成物5の膜厚が均一化されるようになっている。
組成物5は基材1と円筒状レンズ型7との間に保持され、円筒状レンズ型7のプリズムパターンに入り込んだ状態で、活性エネルギー線照射を受ける。活性エネルギー線は、活性エネルギー線発光光源11から出射され、基材1を通って組成物5に照射される。これによって、組成物5が硬化され、レンズアレイ2が形成されると同時に、基材1とレンズアレイ2とが密着したプリズムシート3が得られる。活性エネルギー線照射条件はバッチ生産方式と同様である。
The translucent base material 1 is continuously supplied so as to travel along the
The composition 5 is held between the base material 1 and the
本発明の光学シートは、本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いて得られたレンズアレイを備えたものであるので、バックライト等への搭載時や機器使用時等における光学欠陥の発生が抑制された高品位なものとなる。また、レンズアレイを生産性良く形成することができるので、生産性にも優れ、多品種の生産にも適している。 Since the optical sheet of the present invention is provided with a lens array obtained by using the active energy ray-curable resin composition of the present invention, optical defects at the time of mounting on a backlight or the like or when using equipment are used. High quality with suppressed generation. In addition, since the lens array can be formed with high productivity, it is excellent in productivity and suitable for the production of various types.
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は下記例によって限定されるものではない。
「ウレタン(メタ)アクリレートの合成」
(合成例1) ウレタンポリアクリレート(A−1)
5Lガラス製容器に、イソシアネート化合物(a1)としてイソホロンジイソシアネート(ダイセルヒュルス社製、IPDI)1110g、触媒としてジラウリン酸ジ−n−ブチル錫2g、重合禁止剤として2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.5gを投入し、攪拌しながら70℃に加温した。液温を保持し撹拌しながら、水酸基含有(メタ)アクリレート(a2)としてペンタエリスリトールトリアクリレート(新中村化学工業製 NKエステルA−TMM−3L)3129gを5時間かけて滴下した。さらに、液温を70℃に8時間保ち、ウレタンポリアクリレート(A−1)(IPDI/PETA)を合成した。
反応の進行はイソシアネート基量の滴定分析により確認し、イソシアネート基の96%以上が消失した時点を反応の終点とした。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by the following example.
"Synthesis of urethane (meth) acrylate"
(Synthesis example 1) Urethane polyacrylate (A-1)
In a 5 L glass container, 1110 g of isophorone diisocyanate (manufactured by Daicel Huls, IPDI) as an isocyanate compound (a1), 2 g of di-n-butyltin dilaurate as a catalyst, and 2,6-di-tert-butyl as a polymerization inhibitor -4-methylphenol 1.5g was thrown in and it heated at 70 degreeC, stirring. While maintaining the liquid temperature and stirring, 3129 g of pentaerythritol triacrylate (NK ester A-TMM-3L manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) was added dropwise as the hydroxyl group-containing (meth) acrylate (a2) over 5 hours. Furthermore, the liquid temperature was kept at 70 ° C. for 8 hours to synthesize urethane polyacrylate (A-1) (IPDI / PETA).
The progress of the reaction was confirmed by titration analysis of the amount of isocyanate groups, and the time when 96% or more of the isocyanate groups disappeared was regarded as the end point of the reaction.
(合成例2) ウレタンポリメタクリレート(A−2)
水酸基含有(メタ)アクリレート(a2)を、グリセリンジメタクリレート(共栄社化学製 ライトエステルG−101P)2394gに変更した以外は合成例1と同様とし、ウレタンポリメタクリレート(A−2)(IPDI/GDMA)を得た。
(Synthesis example 2) Urethane polymethacrylate (A-2)
Urethane polymethacrylate (A-2) (IPDI / GDMA), except that the hydroxyl group-containing (meth) acrylate (a2) was changed to 2394 g of glycerin dimethacrylate (Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light ester G-101P) Got.
(合成例3) ウレタンジアクリレート(A−3)
イソシアネート化合物(a1)を、水添4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(住化バイエルウレタン製 デスモジュールW)1310g、水酸基含有(メタ)アクリレート(a2)を、4−ヒドロキシブチルアクリレート(大阪有機化学工業製 4−HBA)1512gに変更した以外は合成例1と同様とし、ウレタンジアクリレート(A−3)(HMDI/HBA)を得た。
(Synthesis example 3) Urethane diacrylate (A-3)
Isocyanate compound (a1), hydrogenated 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (Desmodur W manufactured by Sumika Bayer Urethane), 1310 g, hydroxyl group-containing (meth) acrylate (a2), 4-hydroxybutyl acrylate (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry) 4-HBA) A urethane diacrylate (A-3) (HMDI / HBA) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that it was changed to 1512 g.
(合成例4) ウレタンジアクリレート(A−4)
水酸基含有(メタ)アクリレート(a2)を、2−ヒドロキシエチルアクリレート(大阪有機化学工業製 HEA)1218gに変更した以外は合成例1と同様とし、ウレタンジアクリレート(A−4)(IPDI/HEA)を得た。
(Synthesis example 4) Urethane diacrylate (A-4)
Urethane diacrylate (A-4) (IPDI / HEA), except that the hydroxyl group-containing (meth) acrylate (a2) was changed to 1218 g of 2-hydroxyethyl acrylate (HEA manufactured by Osaka Organic Chemical Industry). Got.
「混合物の調製」
本発明及び比較用の活性エネルギー線硬化性組成物の調製に先立ち、40℃下、成分(A)及び(B)を表1に示す組成で良く混合して均一溶液とし、混合物(M−1)〜(M−3)を得た。
表中、配合量の単位は質量部を示す。また、(A−1)〜(A−4)は上記合成例で得たウレタン(メタ)アクリレートであり、他の成分は下記市販品を示す。同表には、混合物中のビニル基の量、及びウレタン結合の量について合わせて記載してある。
(A−5):ノナブチレングリコールジメタクリレート
(A−6):エチレンオキサイド変性ビスフェノールA ジアクリレート(エチレンオキサイドによる変性数10)
(B−1):2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン
"Preparation of the mixture"
Prior to the preparation of the present invention and a comparative active energy ray-curable composition, components (A) and (B) were mixed well at 40 ° C. with the compositions shown in Table 1 to obtain a uniform solution (M-1 ) To (M-3) were obtained.
In the table, the unit of the blending amount represents part by mass. Moreover, (A-1)-(A-4) is the urethane (meth) acrylate obtained by the said synthesis example, and another component shows the following commercial item. In the same table, the amount of vinyl groups in the mixture and the amount of urethane bonds are described together.
(A-5): Nonabutylene glycol dimethacrylate (A-6): Ethylene oxide modified bisphenol A diacrylate (number of modifications with ethylene oxide 10)
(B-1): 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one
(実施例、比較例)
40℃下、上記で得た混合物(M)及び成分(C)((X)〜(Z))を表2及び3に示す組成で良く混合して均一溶液とし、活性エネルギー線硬化性組成物を得た。表中、配合量の単位は質量部を示し、成分(C)の各略号は以下の化合物を示す。
(X−1):トリフルオロエチルアクリレート(大阪有機化学工業製 ビスコート3F)
(Y−1):ダイマージオール(ユニケマ製 プリポール2033)
(Z−1):ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(ビッグケミージャパン製BYK−302)
(Z−2):ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(ビックケミージャパン製BYK−331)
(Examples and comparative examples)
At 40 ° C., the mixture (M) and components (C) ((X) to (Z)) obtained above were mixed well with the compositions shown in Tables 2 and 3 to obtain a uniform solution, and an active energy ray-curable composition. Got. In the table, the unit of the blending amount represents part by mass, and each abbreviation of component (C) represents the following compound.
(X-1): Trifluoroethyl acrylate (Biscoat 3F manufactured by Osaka Organic Chemical Industry)
(Y-1): Dimer diol (Unipolma Prepol 2033)
(Z-1): Polyether-modified polydimethylsiloxane (BYK-302 manufactured by Big Chemie Japan)
(Z-2): Polyether-modified polydimethylsiloxane (BYK-331 manufactured by BYK Japan)
得られた組成物を用いて、図4に示した装置にてプリズムシートを製造した。
透光性基材(1)としては、片面に密着性向上層(4)(密着性を向上させる樹脂を基材表面に塗付したもの)を設けたPETフィルム(東洋紡社製「A4100」、厚さ125μm)を用いた。
円筒状レンズ型(7)としては、プリズム頂角(α(図3(a)参照))65゜の断面視二等辺三角形状プリズムをピッチ50μmで多数連接形成した黄銅製薄板に無電解ニッケルメッキを施したものを、外径220mm、長さ450mmのステンレス製円筒状芯ロールに巻き付けて固定したものを用い、約3m/分の速度で回転させた。
タンク(9)内の組成物(5)は40℃に保持した。
活性エネルギー線発光光源11としては、ランプ発光長約50cm、6kW(120W/cm)の紫外線照射装置を用い、照射量(積算光量)が1J/cm2となるように紫外線を照射した。
Using the obtained composition, a prism sheet was produced using the apparatus shown in FIG.
As the translucent base material (1), a PET film (“A4100” manufactured by Toyobo Co., Ltd.) provided with an adhesion improving layer (4) (one obtained by applying a resin for improving adhesiveness on the surface of the base material) on one side. A thickness of 125 μm) was used.
As the cylindrical lens mold (7), an electroless nickel plating is applied to a brass thin plate in which a large number of prismatic prisms having a prism apex angle (α (see FIG. 3A)) of 65 ° are connected in series at a pitch of 50 μm. The one subjected to the above was wound around a stainless steel cylindrical core roll having an outer diameter of 220 mm and a length of 450 mm, and was rotated at a speed of about 3 m / min.
The composition (5) in the tank (9) was kept at 40 ° C.
As the active energy ray
(評価項目及び評価方法)
得られた組成物及びプリズムシートについて、以下の評価を行った。
<ビッカース硬度>
一対のパイレックス(登録商標)ガラス(3mm厚)を1mm間隔で対向配置したセル内に、得られた活性エネルギー線硬化性組成物を注入した。これに対し、一面側から波長200〜600nmの積算エネルギーが0.7J/cm2となるように高圧水銀灯を照射し、さらに、他面側からも同様の照射を行って、1mm厚の硬化物を得た。この硬化物をセルから取り出し、微小硬度計(松沢精機社製 MXT70−UL型)にて、荷重98.07mNで20℃におけるビッカース硬度を測定した。
(Evaluation items and evaluation methods)
The following evaluation was performed about the obtained composition and prism sheet.
<Vickers hardness>
The obtained active energy ray-curable composition was injected into a cell in which a pair of Pyrex (registered trademark) glass (thickness: 3 mm) was arranged to face each other at intervals of 1 mm. On the other hand, a high-pressure mercury lamp is irradiated from one side so that the integrated energy at a wavelength of 200 to 600 nm is 0.7 J / cm 2, and the same irradiation is performed from the other side to obtain a 1 mm thick cured product. Got. The cured product was taken out of the cell, and the Vickers hardness at 20 ° C. was measured at a load of 98.07 mN using a microhardness meter (MXT70-UL type manufactured by Matsuzawa Seiki Co., Ltd.).
<粘度>
得られた活性エネルギー線硬化性組成物の50℃における粘度をE型粘度計(東機産業社製EHD型)を用いて測定した。
<注入作業性>
組成物のレンズ型への注入作業性を、下記基準にて評価した。
○:気泡の巻き込み等がなく、レンズ型内に組成物を隙間なく良好に注入できる。
×:気泡の巻き込み等があり、組成物を良好に注入できない。
<Viscosity>
The viscosity at 50 ° C. of the obtained active energy ray-curable composition was measured using an E-type viscometer (EHD type manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
<Injection workability>
The workability of the composition into the lens mold was evaluated according to the following criteria.
○: There is no entrainment of bubbles and the composition can be injected well into the lens mold without any gaps.
X: Bubbles are involved, and the composition cannot be injected well.
<耐熱性>
得られたプリズムシートを、レンズアレイ面が下側となるように、アクリル板(3mm厚)上に載置した。その上にさらにプリズムシートと同寸法のガラス板を載置し、0.8g/cm2の荷重をかけた。この状態で乾燥機に入れ、60℃で6時間加熱し、レンズアレイ面の外観変化を目視観察し、下記基準にて評価した。
○:レンズアレイ面が試験前と変わらない。
×:加熱によりレンズアレイ面に変形等の光学欠陥が発生した。
<Heat resistance>
The obtained prism sheet was placed on an acrylic plate (3 mm thick) so that the lens array surface was on the lower side. A glass plate having the same dimensions as the prism sheet was further placed thereon, and a load of 0.8 g / cm 2 was applied. In this state, it was put in a drier and heated at 60 ° C. for 6 hours.
○: The lens array surface is the same as before the test.
X: An optical defect such as deformation occurred on the lens array surface by heating.
<耐擦傷性1>
得られたプリズムシートのレンズアレイ面に対して、プリズムの稜線方向に対し直角方向に爪で引掻いた際のレンズアレイ面の外観変化を目視観察し、下記基準にて評価した。
○:レンズアレイ先端部が変形するが破壊されない。
×:レンズアレイ先端部が破壊され、引掻いた軌跡が白化した。
<Abrasion resistance 1>
With respect to the lens array surface of the obtained prism sheet, the appearance change of the lens array surface when scratched with a nail in a direction perpendicular to the prism ridgeline direction was visually observed and evaluated according to the following criteria.
○: The tip of the lens array is deformed but not destroyed.
X: The tip of the lens array was destroyed and the scratched locus was whitened.
<耐擦傷性2>
得られたプリズムシートを、レンズアレイ面が上側となるように、平滑な金属製の台の上に載置した。この上にアクリル板(3mm厚)から切り出した試験片を載置し、約60g/cm2の荷重をかけた状態でプリズムの稜線方向に対し直角方向に50往復させた。レンズアレイ面の外観変化を目視観察し、下記基準にて評価した。
○:レンズアレイ面が試験前と変わらない。
×:レンズアレイ面に白化等の光学欠陥が発生した。
<
The obtained prism sheet was placed on a smooth metal table so that the lens array surface was on the upper side. A test piece cut out from an acrylic plate (3 mm thick) was placed thereon, and reciprocated 50 times in a direction perpendicular to the ridge line direction of the prism under a load of about 60 g / cm 2 . The appearance change of the lens array surface was visually observed and evaluated according to the following criteria.
○: The lens array surface is the same as before the test.
X: Optical defects such as whitening occurred on the lens array surface.
(結果)
結果を表2、3に合わせて示す。
表に示すように、実施例1〜6で得られた活性エネルギー線硬化性組成物は、20℃におけるビッカース硬度が14〜15であり、50℃における粘度が140〜270mPa・sであり、レンズ型への注入作業性に優れ、得られたプリズムシートのレンズアレイは、耐熱性、耐擦傷性が良好であった。
得られたプリズムシートを用いて、図1に示すバックライトを構成したところ、バックライトへの搭載時のレンズアレイ面の傷付き、バックライト使用時のプリズム先端部の熱変形や、振動による白化等の光学欠陥の発生がなく、高品位高輝度のバックライトが得られた。
(result)
The results are shown in Tables 2 and 3.
As shown in the table, the active energy ray-curable compositions obtained in Examples 1 to 6 have a Vickers hardness of 14 to 15 at 20 ° C, a viscosity of 140 to 270 mPa · s at 50 ° C, and a lens. The workability of injection into a mold was excellent, and the obtained prism sheet lens array had good heat resistance and scratch resistance.
Using the obtained prism sheet, the backlight shown in FIG. 1 is configured. The lens array surface is damaged when mounted on the backlight, the prism tip is thermally deformed when the backlight is used, and whitening occurs due to vibration. Thus, a high-quality and high-brightness backlight was obtained.
対して、成分(C)を配合しなかった比較例1、3では、得られたレンズアレイの耐擦傷性が不良であった。また、成分(C)を配合しても、硬化物のビッカース硬度が12未満の組成物を調製した比較例2、4、5では、得られたレンズアレイは耐熱性及び耐擦傷性が不良であった。 On the other hand, in Comparative Examples 1 and 3 in which the component (C) was not blended, the scratch resistance of the obtained lens array was poor. In addition, in Comparative Examples 2, 4, and 5 in which a composition having a Vickers hardness of less than 12 was prepared even when the component (C) was blended, the obtained lens array had poor heat resistance and scratch resistance. there were.
本発明の技術は、液晶表示装置バックライト等用プリズムシート等の光学シートに好ましく適用することができる。 The technology of the present invention can be preferably applied to optical sheets such as prism sheets for liquid crystal display device backlights and the like.
1 透光性基材
2 レンズアレイ
3 プリズムシート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
さらに、含フッ素活性エネルギー線硬化性化合物(X)、炭素数8以上のアルキル基を有する酸及び/又は酸誘導体(Y)、シリコーン樹脂(Z)から選択される少なくとも1種の化合物(C)10〜0.2質量部(但し、成分(A)〜(C)の合計を100質量部とする。)を含有してなることを特徴とする活性エネルギー線硬化性組成物。 90 to 99.8 parts by mass in total of the active energy ray-curable compound (A) (excluding components (X) and (Y) described later) and the active energy ray-sensitive polymerization initiator (B);
Further, at least one compound (C) selected from a fluorine-containing active energy ray-curable compound (X), an acid and / or acid derivative (Y) having an alkyl group having 8 or more carbon atoms, and a silicone resin (Z). An active energy ray-curable composition comprising 10 to 0.2 parts by mass (provided that the total of components (A) to (C) is 100 parts by mass).
Priority Applications (1)
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