[发明专利]光学部件用电离性射线固化型树脂组合物、光学部件及面光源

说明书

本发明是关于光学部件用电离性射线固化型树脂组合物，使用该光学部件用电离性射线固化型树脂组合物的具有优良性能的光学部件及面光源，该树脂组合物作为透射式液晶显示元件、图像放映机、广告板、光扩散板、反向反射透镜等透光性显示体的后照光(背面光源)用照明手段，或者全息照相、放映荧光屏等光学部件使用，表面硬度高，没有固化时的收缩变形、固化后的变形和留下痕、耐候性低的问题。

近年来，在透射式液晶显示元件中，轻量化、电力低消耗化的要求越来越高，以有效地利用背面光源的光能，向必要足够方向、扩散角内的均匀有效的光源光的集光为目的，已提出各种建议。

这些建议通常是在由透明丙烯酸树脂等板材构成的导光体的侧面上配制光源，在导光体里面的反射层反射从侧面入射到导光体内的光源，从导光体的上侧表面的光发射面射出光源光，进行利用。

此时，在导光体的上侧表面上，为了得到所希望的输出光扩散角、出射方向、波峰方向亮度，使用具有棱镜作用或透镜作用的光学元件，即，配置透镜阵列片构成的面光源。在像这样的导光体侧面上配制光源的面光源，按其构成称作边缘照明型(或侧光型)的面光源。另外，也有在扩散片和透镜阵列片的正下面配置光源的直下型面光源，但是作为液晶显示元件用的面光源，因为较厚，所以用途受到限制。

以往，透镜阵列片一般是在美国专利2482598和3565978号公报等中揭示的利用热塑性树脂的注射成形或热挤压成形制造的。但是，这些制造方法存在制造时的加热和冷却需要长时间、生产率低的问题，并且还有制造成的透镜阵列片的耐久性不够的问题。

近年来，已提出在透镜型母模型和透明薄膜之间介入反应性树脂，用热和紫外线使反应性树脂固化，制造透镜母模型的复制品的方法。在美国专利2524862中，描述了通过光聚合(甲基)丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯等单体，或部分聚合的这些组合物制造光学部件的方法。

另外，在美国专利3689346和3935359中，描述了将能交联的部分聚合物化的丙烯酸酯等树脂组合物注入透镜母模型中，利用活化能线和热进行固化，连续地制造透镜阵列片的方法。

在特开昭48-21546中，揭示了在透明夹持体之间夹持无溶剂型光固化性的树脂，由透明部曝光，使曝光部分固化，得到相应于夹持体接触面形状的光固化性树脂成形体的光学元件的制造方法。

此外，在美国专利4376800中，描述了用紫外线固化由丙烯基单体和尿烷基丙烯酸酯组成的组合物，制造光学部件的方法。但是，这样的方法，因为使用皮肤刺激性、毒性等强的单体，所以有作业环境恶化、至反应结束消耗时间、生产率低的缺点。并且还有机械特性恶化、或者因固化时收缩产生薄膜的翘曲等变形的问题。

在特公照62-51725中，揭示了CD和LD等的塑料信息载体的复制法，它是在具有信息跟踪的金属制阴模(母模型)上涂敷含有饱和烃和苯基的射线聚合性树脂，接着在与该聚合性树脂的上述阴模相反侧的表面上设置基片，或者在基片上预先涂敷该聚合性树脂层后，将具有该基片的聚合性成形树脂层覆着在上述阴模上，使该聚合性成形树脂光固化后，将该聚合性成形树脂层和结合在其上的基片从阴模除去，由此复制CD和LD的塑料息信载体。

此外，在美国专利3689346、特开平5-169015中，揭示了将电离性射线固化型树脂组合物填充到刻设所希望的透镜阵列形状的金属模中，用照射紫外线、电子射线等电离性射线使该低聚物组成物交联、固化，然后使固化物脱离金属模，制造微小透镜阵列片的方法。

再有，在美国专利4576850和特公平4-5681中，揭示了用紫外线照射使称作所谓软部分和硬部分化合物的混合物交联固化，以此提高热尺寸稳定性并改进机械物性的方法。但是，这些方法有花费较长的固化时间、并且因为软部分的导入而产生生成固化物的表面硬度低、透镜阵列片固化时变形和耐候性低的问题。

另外，在特开平4-329501中，揭示了用相同的电离性射线固化树脂的铸塑法制造的微小透镜阵列，是以多元(甲基)丙烯酸树脂的电离性射线固化性物质构成，而且该固化物的杨氏模量选定在1000kg/cm²-5000kg/cm²(25℃)。

也就是说，在杨氏模量为1000kg/cm²以下时，将片状固化物层叠时容易产生变形，已形成的光学部件的形状，尤其被加压的尖端部的形状发生畸变，有光学特性发生变化的危险，另外，超过5000kg/cm²，因聚合收缩易产生翘曲，这都是不理想的。