CN100362407C - 反射膜 - Google Patents

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Abstract

提供一种能维持光学特性、阻挡性、可操作性等作为反射膜的本来的性能，能防止导光板，特别是聚烯烃系导光板的损伤，构成品位高的显示装置的背光源光学系统用的反射膜。它是在由光源、导光板及反射膜构成的背光源光学系统中使用的反射膜，是在该反射膜与导光板接触的面上，设置包含有弹性的颗粒的树脂层而成的反射膜。另外，是包含有弹性的颗粒的反射膜。有弹性的颗粒是有缓冲性、弹性的颗粒，橡胶硬度(JISK6253)最好为50以下。具体地说，最好由硅酮、交联聚丙烯酸酯、聚氨基甲酸乙酯构成。有弹性的颗粒的粒径最好在1～60微米的范围内。

Description

反射膜
技术领域
发明涉及反射膜。更详细地说，涉及液晶显示用背光源光学系统中使用的均匀性的高反射膜。
背景技术
液晶显示装置作为计算机、电视机、汽车、通信装置等IT关联装置的显示单元，其应用领域急速地扩大。特别是笔记本型个人计算机、移动电话机和汽车等从它们的携带性、方便性的观点看，强烈要求小型化、轻量化及显示品质提高等。与此相伴随，在作为构成这些IT装置的部件之一的背光源中，除了小型化、轻量化以外，还要求强韧性。
侧光型的背光源基本上如图3所示，是一种由光源5、导光板4及反射膜1构成的光学系统。迄今，从光学性能及成形性的观点看，导光板使用丙烯酸树脂板，但对应于小型化、轻量化、强韧性、以及耐高温性、耐潮湿性、不易引起翘曲、弯曲、显示品位高等诸多要求，能采用聚烯烃系的导光板。另外，配置在导光板背面上的反射膜由聚酯系树脂或聚烯烃系树脂构成。
作为聚烯烃系导光板，例如适合使用日本ゼォン(株)生产的ゼォノァ树脂制的导光板。聚烯烃系导光板的比重比丙烯酸板小得多，所以具有小型化、轻量化的效果。
可是，聚烯烃系导光板存在这样的问题：与反射膜组合，构成背光源光学系统时，由于反射膜表面的凹凸部中包含的无机添加物的作用，导光板容易受到加压损伤。如果导光板受到加压损伤，则该部分会产生亮斑、暗斑，结果会损害显示装置的品位。
本发明提供一种能维持光学特性、阻挡性、可操作性等作为反射膜的本来的性能，特别是使用聚烯烃系导光板时，没有由反射膜面上的性质或物性产生的导光板的损伤，构成品位高的显示装置的背光源光学系统用的反射膜。
发明内容
本发明是一种在反射膜与导光板接触的面上，设置了包含有弹性的颗粒的树脂层的反射膜。另外，反射膜本身是包含有弹性的颗粒的反射膜。即，是在由光源、导光板及反射膜构成的背光源光学系统中使用的反射膜，是在反射膜与导光板接触的面上设置包含有弹性的颗粒的树脂层而成的反射膜，另外，是在由光源、导光板及反射膜构成的背光源光学系统中使用的反射膜，是包含有弹性的颗粒的反射膜。
上述导光板最好由聚烯烃系树脂构成。一般说来，导光板使用丙烯酸树脂板或聚烯烃系树脂板，但在本发明中，从小型化、轻量化的观点看，最好使用聚烯烃系树脂板。另外，上述有弹性的颗粒(以下也记作弹性颗粒)是有缓冲性、弹性的颗粒，最好是橡胶硬度(JISK6253)为50以下的颗粒。具体地说，最好由硅酮、交联聚丙烯酸酯、聚氨基甲酸乙酯中的至少一种构成。可以使用只由其中的一种构成的弹性颗粒，也可以混合使用两种以上的弹性颗粒。
上述弹性颗粒最好呈球状。因为如果颗粒的形状呈球状，则该颗粒容易在反射膜上很好地扩展开。上述弹性颗粒的直径最好在1～60微米的范围内，另外，上述弹性颗粒的直径在1～40微米的范围内就更好。而且，上述弹性颗粒的平均粒径(以下用其表示直径)最好为5～20微米。
另外，一般说来，上述反射膜使用由聚酯系树脂或聚烯烃系树脂构成的膜。在本发明中，能使用将由含有碳酸钙或氧化钛等无机充填剂的聚酯系树脂或聚烯烃系树脂构成的膜延伸，形成多个微细空隙，使之具有光反射功能的膜。另外，能使用由聚酯系树脂或聚烯烃系树脂构成的、透明的膜或添加了氧化钛等的白色膜。另外，还能使用在这些反射膜上有银或铝的蒸镀层的膜。
本发明的特征在于在反射膜的与导光板接触的面上设置了含有弹性颗粒的树脂层。另外，这是使反射膜本身含有弹性颗粒的反射膜。通过设置含有弹性颗粒的树脂层，在导光板与反射膜接触时，弹性颗粒成为缓冲材料，能防止导光板受损伤。即使借助于使反射膜本身含有该弹性颗粒，也具有同样的效果。特别是在导光板由聚烯烃系树脂构成的情况下，其效果更加显著。
反射膜能使用聚酯系树脂或聚烯烃系树脂。这是因为它们对光的透明性高、耐久性好的缘故。作为将颗粒固定在膜上的粘结剂，能使用从聚酯树脂、丙烯酸树脂、硅酮丙烯酸树脂、氟树脂或氟-丙烯酸树脂、或者在这些树脂中添加了有固化功能的交联性树脂的树脂、或聚氨基甲酸乙酯树脂、环氧树脂等固化性树脂等中选择的至少一种以上的树脂。
本发明的反射膜能这样制造：将弹性颗粒与上述粘结剂一起混合在溶剂中，将该混合物涂敷在膜上，涂敷后将溶剂除去并进行热处理，使该弹性颗粒固定在该膜上。
附图说明
图1是表示使用了本发明的反射膜的背光源光学系统的结构图。
图2是表示本发明的反射膜的结构图。
图3是说明一般的背光源光学系统的图。
具体实施方式
现根据实施形态说明本发明。图1中示出了本发明的基本结构，另外，图2中示出了反射膜的放大图。本发明的背光源光学系统基本上由光源5、导光板4、有包含弹性颗粒3的树脂层2的反射膜1构成。在反射膜1与导光板4接触的反射膜1的面上设置包含弹性颗粒3的树脂层2。弹性颗粒3在导光板4与反射膜1之间，吸收相互之间的压力，防止对导光板造成损伤。另外，虽然图中未示出，但使反射膜中包含弹性颗粒，同样具有防止导光板受到损伤的效果。
反射膜1使用由聚酯系树脂或聚烯烃系树脂构成的膜或白色膜。白色膜是在形成膜或薄片状之前，例如，为了形成白色，将氧化钛、硫酸钡、碳酸钙、氢氧化铝、碳酸镁或氧化铝等颜料添加在可塑性树脂中，将其成形为膜或薄片。能使用使树脂中含有碳酸钙或氧化钛等无机充填剂，成形为膜，并将其延伸，使之形成了多个微细空隙的膜。另外，为了提高反射效率，在反射膜上设置了银或铝的蒸镀层的膜。另外，例如，为了形成白色，也可以将含有氧化钛、硫酸钡、碳酸钙、氢氧化铝、碳酸镁或氧化铝等颜料的树脂层敷设在反射膜上。
导光板4虽然能使用丙烯酸树脂板或聚烯烃树脂板，但从背光源光学系统的小型化、轻量化的观点看，最好使用聚烯烃系树脂板。
本发明中使用的弹性颗粒是有缓冲性、弹性的颗粒。作为弹性的标准，橡胶硬度(JISK6253)最好为50以下，橡胶硬度为30以下就更好。作为弹性颗粒的具体例子，能举出由硅酮、交联聚丙烯酸酯、聚氨基甲酸乙酯等构成的颗粒。使用它们中的至少一种弹性颗粒。既可以单独使用，也可以将两种以上混合起来使用。
另外，考虑到硅酮弹性颗粒与粘结剂树脂的相溶性、紧密接触性、分散性等，也能适当地使用以树脂使之囊化的颗粒。
弹性颗粒的形状虽然没有特别论及，但从包含所形成的颗粒的树脂层的凹凸均匀性、与粘结剂树脂的分散性等的观点看，最好呈球状。另外，颗粒的大小最好使其直径在1～60微米的范围内。在40微米以下就更好。而且，最好平均粒径为5～20微米。在粒径小于1微米的情况下，难以获得导光板4和反射膜1的阻挡性、缓冲性，在粒径超过60微米的情况下，从粘结剂树脂与颗粒的紧密接触性、保持性(颗粒不易脱落)的观点看，有必要使树脂层的厚度增大。如果使厚度增大，则树脂层的光泽性增加，有损于反射膜的反射性，这是不好的。
为了将弹性颗粒3固定在作为基底材料的反射膜1上，使用粘结剂树脂。作为粘结剂，使用聚酯树脂、丙烯酸树脂、硅酮丙烯酸树脂、氟树脂等耐光性好且透明性好的树脂。能根据需要，在该树脂中添加紫外线固化、电子射线固化、热固化、异氰酸酯固化、环氧固化等能交联的树脂。支撑体的厚度最好为30～300微米，从可操作性、反射特性、轻量性的观点看，最好为50～200微米左右。
将上述树脂与弹性颗粒在溶剂中混合。其次，将含有弹性颗粒和粘结剂树脂的溶液调整为适当的粘度后，涂敷在反射膜1上。涂敷后，进行干燥、热处理，将颗粒固定在规定的可塑性膜上。此外，即使采用丝网印刷法、涂敷法等，也能在反射膜的表面上形成包含弹性颗粒的树脂层。
通过将弹性颗粒混合在形成膜的树脂中，例如，从T塑模中挤出，形成膜状，并根据需要进行延伸，能获得含有弹性颗粒的反射膜。
只是为了防止导光板4的损伤，相对于粘结剂树脂100重量部，混合弹性颗粒的量可以为0.5重量部。可是，如果考虑到反射膜1的光反射特性、阻挡性、可操作性等，则相对于粘结剂树脂100重量部，弹性颗粒的混合比例可以在0.8重量部～200重量部范围内。如果超过200重量部，则弹性颗粒容易脱落。
将这样制造的反射膜按照适合于导光板的大小的尺寸切断，或者附加了调光用的印刷图形后切断，使其与导光板的背面接触而配置。另外，也有将灯反射器和反射膜弯曲或用机器眼切割法、半切割法，将灯反射器和反射膜作成一体型使用的情况。
含有弹性颗粒的树脂层除了防止导光板的损伤的目的以外，也可以使导光板和反射膜的阻挡性防止功能一致。因此，由于将弹性颗粒全部埋入树脂层内并不好，所以树脂层的厚度过厚不好。另外，如果树脂层的厚度薄，则弹性颗粒会脱落，所以某种程度的树脂层的厚度是必要的。从这样的观点看，树脂层的厚度最好为弹性颗粒的平均粒径的五分之一至五分之四左右。
实施例1～6
准备了厚度为188微米的含有碳酸钙的白色聚酯膜(E60L 东レ株式会社制)。其次，将表1所示的各种弹性颗粒(橡胶硬度30)和丙烯酸系列树脂混合在由甲苯、丁酮及醋酸丁酯构成的溶液中。调整溶液的粘度等，将该溶液涂敷在聚酯反射膜的反射面上，加热干燥，进行老化，获得了形成了含有弹性颗粒的树脂层的反射膜。将这样获得的膜切割成适当的大小，与聚烯烃系导光板组合，构成了背光源光学系统。
在背光源光学系统的背面，在直径为5mm左右的面积上施加10kg的荷重。放置24小时后，通过目视判断导光板的损伤程度及光斑。将判断结果示于表1中。另外，表1的添加量栏示出了相对于粘结剂树脂100重量部所添加的弹性颗粒的重量部，同样，导光板的损伤栏及光斑栏中的记号如下。◎号表示显示装置点亮后看不到损伤或光斑的级别，○号表示虽然能看到极微小的凹陷，但实用上没有问题的级别，×号表示能看到损伤或光斑、实用上有问题的级别。
表1
实施例 弹性颗粒   平均粒径(μm)   添加量(重量部)    膜厚(μm) 导光板的损伤 光斑
1 硅酮颗粒 10(球状)     0.810200     510510510     ○○○○○○   ◎◎◎◎◎◎
2 硅酮颗粒 30(球状)     0.810200     122512251225     ○○○○○○   ◎◎◎◎◎◎
3 交联聚丙烯酸酯颗粒 10(圆球状)     0.810200     610610610     ○○○○○○   ◎◎◎◎◎◎
4 交联聚丙烯酸酯颗粒 30(圆球状)     0.810200     102510251025     ○○○○○○   ◎◎◎◎◎◎
5 聚氨基甲酸乙酯颗粒 9(圆球状)     0.810130     585858     ○○○○○○   ◎◎◎◎◎◎
6 硅酮颗粒交联聚丙烯酸酯颗粒 实施例1与实施例3的1∶1混合品     0.810200     610610610     ○○○○○○   ◎◎◎◎◎◎
实施例7
将丙烯酸系光固化树脂100重量部、平均粒径为30微米的硅酮弹性颗粒(橡胶硬度30)20重量部、反应性稀释剂5重量部、丁酮5重量部、光引发剂2重量部及均化剂1重量部混合起来，从塑模挤出，复制、形成了膜。膜的厚度调制为50微米及100微米。将光照射在该膜上，使其固化，获得了含有作为目标的弹性颗粒的反射膜。与实施例1～6同样地调整了导光板的损伤程度及光斑。导光板的损伤程度如果用显微镜观察，虽然能看到极微小的凹陷，但实用上为没有问题的级别，光斑为看不到的级别。
比较例1～6
与实施例1～6相同，在反射膜的反射面上形成了包含颗粒的树脂层。该颗粒均为没有弹性的颗粒。表2中示出了颗粒的来历及由所获得的反射膜引起的导光板的损伤程度及光斑的程度。另外，表2的添加量栏表示相对于粘结剂树脂100重量部所添加的颗粒的重量部，导光板的损伤栏及光斑栏中的记号与表1相同，含义如下。即，◎号表示显示装置点亮后用目视看不到损伤或光斑的级别，○号表示虽然能看到极微小的凹陷，但实用上没有问题的级别，×号表示能看到损伤或光斑、实用上有问题的级别。
表2
实施例   弹性颗粒   平均粒径(μm)   添加量(重量部)   膜厚(μm) 导光板的损伤 光斑
1 丙烯酸树脂颗粒 8(圆球状)     0.810200   6～76～76～7     ×××   ×××
2 丙烯酸树脂颗粒 15(圆球状)     0.810200   121212     ×××   ×××
3 二氧化硅 3(圆球状)     0.810200   222     ×××   ×××
4 聚苯乙烯颗粒 8(圆球状)     0.810200   777     ×××   ×××
5   苯并鸟粪胺·甲醛缩合物颗粒 15(球状)     0.810130   131313     ×××   ×××
6 碳酸钙 2～3     0.810200   333     ×××   ×××
比较例7～8
在比较例7中，使用从添加了作为无机添加剂的碳酸钙的白色聚酯系树脂获得的反射膜，在比较例8中，同样使用从添加了作为无机添加剂的硫酸钡的白色聚烯烃系树脂获得的反射膜，构成背光源光学系统，检查了导光板的损伤程度及光斑的程度。损伤或光斑都能看到，为实用上有问题的级别。
从比较例7及8可知，在使用从添加了无机添加剂的白色聚酯系树脂或添加了无机添加剂的白色聚烯烃系树脂获得的反射膜，构成背光源光学系统的情况下，导光板的损伤或光斑都能看到，为实用上有问题的级别。另外，如比较例1～6所示，在设置了含有无弹性的通常的颗粒的树脂层的反射膜的情况下，导光板通过目视也都能看到损伤或光斑，为实用上有问题的级别。不管怎样，在比较例1～8中，导光板能看出明显的点状损伤，由于这个原因，在用于背光源光学系统的情况下，产生光斑，显示装置的品位下降。
与此不同，在实施例1～7中，在用设置了含有弹性颗粒的树脂层的反射膜或在反射膜本身含有弹性颗粒的反射膜，构成背光源光学系统的情况下，导光板的损伤及光斑都不容易看到，因此，光斑也不容易看到，作为显示装置的品位，为实用上没有问题的级别。
工业上的可利用性
通过用将包含具有弹性的颗粒的树脂层设置在与导光板接触的面上的反射膜，构成背光源光学系统，能防止在由导光板、特别是由聚烯烃系树脂构成的导光板上产生损伤。其结果是，能构成没有光斑的品位高的显示装置。而且，含有弹性颗粒的树脂层能用低成本而且用简单的工序设置在反射膜上。
作为导光板，用迄今一直在使用的丙烯酸树脂板，难以实现液晶显示装置的轻量化、小型化。与此不同，本发明实现了液晶显示装置的轻量化、小型化，而且提供了没有光斑的反射膜。

Claims (10)

1.一种反射膜，它是在由光源、导光板及反射膜构成的背光源光学系统中使用的反射膜，其特征在于：
在该反射膜与导光板接触的面上，设置包含有弹性的颗粒的树脂层，其中上述有弹性的颗粒的橡胶硬度为50以下，上述有弹性的颗粒的直径在1～60微米的范围内。
2.一种反射膜，它是在由光源、导光板及反射膜构成的背光源光学系统中使用的反射膜，其特征在于：
所述反射膜中含有弹性的颗粒，其中上述有弹性的颗粒的橡胶硬度为50以下，上述有弹性的颗粒的直径在1～60微米的范围内。
3.如权利要求1或2所述的反射膜，其特征在于：
上述导光板由聚烯烃系构成。
4.如权利要求1或2所述的反射膜，其特征在于：
上述有弹性的颗粒由硅酮、交联聚丙烯酸酯、聚氨基甲酸乙酯中的至少一种构成。
5.如权利要求1或2所述的反射膜，其特征在于：
上述有弹性的颗粒呈球状。
6.如权利要求1或2所述的反射膜，其特征在于：
上述有弹性的颗粒的直径在1～40微米的范围内。
7.如权利要求1或2所述的反射膜，其特征在于：
上述有弹性的颗粒的平均粒径为5～20微米。
8.如权利要求1或2所述的反射膜，其特征在于：
上述反射膜是由含有无机充填剂的聚酯系或聚烯烃系树脂构成的有微细空隙的膜。
9.如权利要求1或2所述的反射膜，其特征在于：
上述反射膜是含有无机充填剂的白色聚酯系膜。
10.如权利要求1或2所述的反射膜，其特征在于：
在上述反射膜上设置了银或铝的蒸镀层。
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