CN101019047B - 集成背底板的反射器、背光和液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种模块化反射器，通过将一板形金属背底板和一反光层一体成形或层叠来生产，在所述板形金属背底板中，一个光源支撑部、一个用于抽出光源电极端子的通孔或槽、一个用于支撑光散射板和一个光学薄膜的框架通过板金加工来整体地形成，并且所述反光层由反光热塑性树脂材料模制形成以覆盖所述背底板。通过制造使用所述反射器的背光装置和液晶显示装置，提供了零件数量更少、组装步骤数量更少、且重量和厚度更小的反射器，并提供了包括该反射器的背光装置和液晶显示装置。

Description

集成背底板的反射器、背光和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种集成背底板的反射器，以用于背光装置或液晶显示器，并涉及使用该反射器的一种背光装置，还涉及使用该反射器的一种液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置一般包括背光装置和液晶板。背光装置由板形金属背底板、板形金属前底板、反光板、光源支撑部、光源、光扩散板，根据需要使用的导光板和光源驱动电路例如换流器组成。液晶显示器具有一种结构，其中液晶板被布置并固定在背光装置上。背光装置大致分为三种类型，直射型、光导型、和作为这两种类型混合体的串列型。其中，将用于大屏幕液晶电视的背光装置需要高亮度，因此近来，直射型或串列(混合)型背光装置得到积极地发展。
直射型背光装置的结构
传统直射型背光装置是由平板或波状反光板、多个光源、光源支撑体、光扩散板、多个光学薄膜、板形金属底板(背底板和前底板)等组成，其中反光板通过在铝板金属基底上粘接和层压树脂泡沫体来形成(例如，参见专利文件1-3)。
串列(混合)型背光装置的结构
传统串列型背光装置由反光板、多个光源、光源支撑体、光扩散板、多个导光板、多个光学薄膜、板形金属底板(楔形背底板和前底板)和根据需要的光源电极端子盖形成，其中反光板通过在楔形铝板金属基底或多个反光片上粘接和层压树脂泡沫体形成(例如，参见专利文献4和5)。
传统的液晶显示装置通过将液晶显示板布置在背光装置上形成。
为了防止反射板的翘曲和变形并保持其构造的目的，如图9所示，通过在铝板金属基板上粘接和层压树脂泡沫体，可获得待使用的反射板。通常，制作反射器需要经过板金加工，例如形成波型的压制加工，或形成侧表面的折叠加工。
多个光源可根据液晶显示屏的尺寸和背光装置所需要的亮度来使用。例如线型或U型冷阴极管(CCFL)或光学半导体装置(LED)的点光源，或者包括以线型或平板型排列的点光源的光源都可用作光源。
光源支撑体不用金属板制成，而经常使用热塑性树脂组合物的注模制品。特别是，使用包含氧化钛的聚碳酸酯树脂组合物模制而成的光源支撑体具有反光功能，并且采用具有这样一种结构的光源支撑体，其中肋结构形成在光源支撑部件之外以改善反光板的扭转刚性。
光散射板通常使用丙烯酸类树脂、丙烯酸单体/苯乙烯共聚物树脂、或聚碳酸酯树脂来获得。最近，光散射板使用在例如环烯烃树脂的透明树脂中混合有光散射剂的树脂组合物来获得。该光散射板具有大约1-3mm的厚度，并可根据液晶显示屏的尺寸或照明系统来选择。
此外，光源支撑部和光散射板支撑框架均可采用具有肋结构的框架，其中肋结构由包含氧化钛的基于聚碳酸酯的树脂组合物的注模制品形成。
具有多种功能的光学薄膜是叠层状的。通常，使用光散射薄膜来提供背光装置或棱镜板的均匀表面亮度，该光散射薄膜具有增强亮度的功能。多个这样的光学膜被层叠并用于调节亮度和亮度均匀性。
导光板通常使用丙烯酸树脂或聚碳酸酯树脂来获得。近来，导光板使用具有高导光性质的透明树脂来获得，例如环烯烃树脂，并可根据使用环境或屏幕尺寸来选择。导光板具有由光散射性白墨水等在其背面上形成的散射图样或微小起伏，且该导光板是一个光转换元件，用于将来自线光源或点光源的光转换成沿着光出射方向的均匀和有效的表面发光。
这些传统背光装置每个都具有大量组件和许多装配步骤。而且，板金加工需要进行两次以制造一反射器，通过将反光板加工成波状或层叠来形成反光板的侧表面，并用于制造一底板(外壳)。因此，背光装置的装配需要两个步骤，这不可避免地增加了整个装置的重量。反光板通过在铝板金属基底上粘接和层叠树脂泡沫体来获得，在该反光板中，树脂泡沫体层在板金加工期间易于从铝板金属基底上剥离并可能产生位移。因此复杂形状的板金加工具有难度。这里使用的金属铝板由铝或铝合金形成。然而，容易得到并相对便宜的铝材料52S不能用于赋予板金加工性质，必须使用昂贵的材料。如上所述，复杂形状的板金加工具有难度，因此反射器必须这样制造：通过使用树脂组合物，利用单独注模方法，来制造一个具有一种结构的光源支撑体，并在将光源配备到反光板之后连接和固定光源支撑体，该结构用于防止扭转并能加固反光板，并具有支撑光源、支撑反射部、与光源电极端子隔热等的功能。在使用金属铝板的情况下，尺寸为22英寸的显示屏的底板厚度是1mm，尺寸为30英寸的显示屏的底板厚度是1.5mm，尺寸为40英寸的显示屏的底板厚度是2mm，这也会使得重量增加(例如，见专利文件6，7)。
建议一种金属基板，该金属基板上预先配备有具有反光性质的涂层，以用作反光板。然而，将金属板基板单独应用于反光板，且没有建议具有配备有背底板和/或光源支撑体结构的反射器。因此，由分开注模方法制造的光源支撑体必须应用于如上所述的光源支撑部。
其间，在反光板使用包含氧化钛并具有反光功能的聚碳酸酯基热塑性树脂组合物形成，而不需使用铝基板的情况下，翘曲和变形的抑制具有难度，该翘曲和变形是由热膨胀造成的，该热膨胀是由来自光源的热引起的温升造成的。
此外，为了形成用于支撑所需液晶板的底板，很难确保刚度(例如，参见专利文件8，9)。
建议一种改善光源电极端子结构，并且增强热辐射性质的方法，其中该电极端子是热产生源，但是该方法不能减少组件的数量(例如，参见专利文件10至12)。
专利文件1：JP-A-2004-22352
专利文件2：JP-A-2004-127643
专利文件3：JP-A-2001-215497
专利文件4：JP-A-2003-346537
专利文件5：JP-A-2002-72204
专利文件6：JP-A-2004-55182
专利文件7：JP-A-2004-139871
专利文件8：JP-A-2004-102119
专利文件9：JP-A-2003-162901
专利文件10：JP-A-2004-134281
专利文件11：JP-A-2001-216807
专利文件12：JP-A-2003-234012
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种反射器，一种使用该反射器的背光装置和使用该反射器的液晶显示装置，该反射器具有更少数量的组件，更少数量的组装步骤和更小的重量和厚度。
为了达到上述目的，本发明的反射器通过使一个板形金属背底板和一个反光层一体成形或层叠来模块化，在所述板形金属背底板中，一个光源支撑部、一个用于抽出光源电极端子的通孔或槽、一个用于支撑光散射板以及一个光学薄膜的框架通过板金加工来一体成形，并且该反光层由反光热塑性树脂材料的模制产品制成，该树脂材料形成一个用于覆盖背底板的形状。通过生产具有这种结构并且配备有背底板部件的反射器，并且将该反射器应用于直射型或串列(混合)型的背光装置，能够达到本发明的目的。
一种配备有底板部件的反射器，其具有足够的强度和刚度，以用于支撑液晶板，该反射器可通过将一个板形金属背底板和一个反光层一体成形或层叠来实现，在所述金属背底板中，一个光源支撑部、一个用于抽出光源电极端子的通孔或槽、一个用于支撑光散射板和多个光学薄膜的框架、以及一个根据需要的光散射板支撑体通过板金加工来整体地形成，并且所述反光层由反光热塑性树脂材料的模制产品制成，所述树脂材料形成一个用于覆盖所述背底板的形状。从而，获得了一种背光装置和一种液晶显示器，它们均具有更少的零件数量、更少的组装步骤数量和更小的重量和厚度。
附图说明
[图1]一反射器实施例的侧面图，该反射器具有在其背面上的加固肋，并且具有一体成形的光源支撑部、用于抽出光源电极端子的通孔或槽、以及用于支撑光散射板、多个光学薄膜等的框架。
[图2]一反射器实施例的截面图，该反射器具有在其背面上的加固肋，具有波状反射表面，并且具有一体成形的光源支撑部、用于抽出光源电极端子的通孔或槽、以及用于支撑光散射板、多个光学薄膜等的框架。
[图3]串列型背底板一体成形反射器的实施例的侧面图。
[图4]使用图1中所述反射器的背光装置的实施例的截面图。
[图5]使用图2中所述反射器的背光装置的实施例的截面图。
[图6]使用图3所述反射器的串列型背光装置的实施例的侧面图。
[图7]使用图4所述背光装置的液晶显示装置的实施例的截面图。
[图8]直射型反射器的背面图，该直射型反射器具有格状或波状肋结构，作为刚性加固物和/或散热翅片，位于直射型反射器底表面上反射器的背面上。
[图9]传统直射型反射器的实施例的截面图。
[图10]使用发光装置(LED)作为光源的直射型反射器的实施例的截面图。
[图11]包括使用发光装置(LED)作为光源的直射型反射器的背光装置的实施例的侧面图。
[图12]一反射器实施例的侧面图，该反射器在背面上具有加固肋，并且具有一体成形的光源支撑部、用于抽出光源电极端子的通孔或槽、和光散射板支撑体，以及用于支撑以及多个光学薄膜等的框架。
[图13]使用发光装置作为光源的用于侧光型背光装置的反射器的实施例的侧面图。
附图标记说明
1：铝板形金属背底板
2：加固肋
3：反光板
4：光源
5：光散射板
6：光散射薄膜
7：棱镜板
8：前底板
9：液晶板
10：导光板
11：金属反射板或沉积薄膜
12：引出线
13：格状或加固肋结构
14：用于反射板的铝基板
15：发光装置(LED)阵列基板的支撑体
16：发光装置(LED)阵列基板
17：背底板
18：用于支撑反光层的板形金属基底
19：反光层
20：发光装置(LED)的光源
21：遮光层
22：透明版
23：光散射板支撑体
具体实施方式
本发明涉及一种具有背底板部件的反射器，通过下列步骤制成：光源支撑部、用于抽出光源电极端子的通孔或槽，用于支撑光散射板以及多个光学薄膜等的框架、以及所需的光散射板支撑体在板形金属背底板上通过板金加工被一体成形；使板形金属背底板、反光层或反光板一体成形或层叠，以实现模块化，该反光层由反光热塑性树脂材料形成，该树脂材料形成一个用于覆盖板形金属背底板的形状。
经过板金加工，在金属背底板上形成光源支撑部、用于抽出光源电极端子和引出线的通孔。这样，光源支撑组件不需要分别生产并连接，而附近的作为热产生源的光源电极端子可从灯室中除去，从而防止灯室中的温度升高。在使用点光源例如光学半导体装置(LED)或包括线型或平面型布置的点光源的光源作为光源的情况下，光源支撑部包括一个支撑光学半导体装置(LED)阵列基板等等的基板。
反光层或反光板与板形金属背底板一体成形或层叠在一起，因此，反光层不需要经过单独的板金加工来生产，该反光层可通过在金属铝板上粘接和层叠树脂泡沫体来形成。组件的数量减少了，而且这不仅可以实现背光装置和液晶显示装置重量和厚度的减小，并且生产步骤和组装步骤的数量也减少了。同时，复杂的反射表面形状可进行单独的板金加工，并嵌入，以便一体化形成反光层，从而形成一个复杂的反射表面。此外，还可形成一个需要反光性质的用于支撑光散射板的支撑体。
在本发明中，金属板自身被加工，从而能够实现复杂形状的加工，该复杂形状不能通过利用一金属板通过板金加工来获得，而该金属板通过将一树脂泡沫体粘接并层叠到一金属铝基板上来获得。此外，背光装置中金属底板的设计自由度得到增加。
反光热塑性树脂材料并未有特殊限制，只要是具有能够受热形成在背底板的精密形状中的可热成形性的反光树脂材料均可。优选的反光树脂材料具有在150～190℃的温度下大约1×106至3×108MPa的动态储能模量。特别是，优选具有95％或更高的光反射率的多孔材料或从其形成的泡沫体，所述多孔材料可由无定形透明热塑性树脂材料经拉伸而获得，所述泡沫体可通过超临界流体发泡方法获得。无定形透明热塑性的实施例包括聚碳酸酯基树脂、聚酯基树脂和聚丙烯基树脂。
另外，优选的热塑性树脂材料，具有大约95％至99.5％的光反射率，包括聚碳酸酯基树脂、聚酯基树脂或聚丙烯基树脂，白色颜料、抗氧化剂或分解抑制剂，根据需要的阻燃剂及阻燃剂辅助物。
根据本发明的反射器，其特征在于所述金属背底板在其侧表面和/或支撑框架上具有刚性加固肋结构。
即使用作背底板基板的金属板的厚度减少，这种刚性加固肋结构的使用也能确保支撑光散射板或液晶板的强度和刚度。因此，用作背底板的铝基板的厚度能够减少，以使得背底板的重量和厚度减小。
对于直射型背光装置而言，板形金属背底板的板金加工实现了用于保持光散射板和多个光学薄膜的框架结构的形成。对于串列型背光装置而言，板形金属背底板的板金加工实现了用于支撑光散射板、多个光学薄膜和将插入在多个光源间的多个导光板的结构(具有用于楔形截面形状的导光板的锯条形的波形)的形成。液晶板能够被层叠，并在需要时可被保持住，因此能够实现具有重量减轻和厚度减小的液晶显示装置。
如图8所示，根据本发明的反射器，其特征在于板形金属背底板在其底表面上具有格状、槽状或波状肋结构。这种结构的引入能够防止反光层表面或反光板表面的翘曲或变形，并且能够确保反光层或反光板的刚性加固性质和热辐射性质，从而防止过高的温度增加。因此，能够防止由于在光源电极部的热产生引起的显示不均匀或亮度减少。
根据本发明，其特征在于所述反光层是一反光板。
根据本发明，其特征在于所述反光层具有涂敷在其一侧上的压敏粘合剂，以增强与板形金属背底板的粘性。
使用的压敏粘合剂没有特殊限制，如有需要，可用黑色颜料等上色来使用市场上可获得的产品，以用于遮光。其实施例包括聚烯烃基压敏粘合剂、乙酸乙烯酯基压敏粘合剂、丙烯酸压敏粘合剂、胶乳基压敏粘合剂，例如SBR、环氧树脂基压敏粘合剂、聚酯基压敏粘合剂、氰基丙烯酸酯基粘合剂、苯乙烯/丙烯酸基压敏粘合剂和氨基甲酸乙酯基压敏粘合剂。当然，从与金属基板的热阻和粘性的观点来看，压敏粘合剂的优选实施例是丙烯酸压敏粘合剂，例如BPS5213、BPS5375、BPS5513或BPS1109，其可从Toyo Ink Mfg.Co.Ltd获得，或例如CAT-1300S，其可从Teikoku Printing Ink Mfg.Co.Ltd获得。
涂敷方法没有特殊限制，其实施例包括凹版轧辊方法、染料涂敷方法、丝网印刷方法、刮涂法和喷涂法。
根据本发明的反射器，其特征在于所述反光层是预先涂敷在板形金属基板上的反光涂层。反光涂料并没有特殊限制，只要是包含白色颜料的涂料即可。反光涂料可以是粉末涂料或液体涂料，优选其具有95％或以上的光反射率。具有通过预先在诸如不锈钢材料、铝基板、或铝合金基板的金属基板上涂敷这样的反光涂料从而在其上形成的涂层的板形金属板材料已经可以从市场上获得，这种板形金属板材料的板金加工能够提供本发明的模块化反射器。板形金属板材料的实施例包括：铝合金散热板“ST60”，可从Showa Denko K.K.购买到；高反射铝涂层材料“FuscoatR crystal”系列，可从Furukawa Electric Co.，Ltd购买到。可以优选使用这些金属板材料。
根据本发明的反射器，其特征在于反光层采用多孔材料或从其获得的泡沫体，并具有95％或更高的光反射率，所述多孔材料可由无定形透明热塑性树脂材料经拉伸而获得，所述泡沫体可通过超临界流体发泡方法获得。
多孔材料或通过超临界流体发泡方法获得的泡沫体优选地具有极好的热成形性，并允许通过真空形成方法或真空层叠形成方法在背底板上容易地形成反光层。可热成形的热塑性树脂的实施例包括聚丙烯基树脂和聚酯基树脂，每个都具有大约几分钟的结晶速率。用于经拉伸获得多孔材料的无定形透明树脂的一个实施例是一种透明树脂，该树脂包含作为成核剂加入的少量无机粒子物质以抑制由共聚造成的结晶化并且经拉伸形成空腔。
无机粒子物质的实施例包括无机填料，例如碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、滑石、硅石和氧化铝。无机粒子物质的加入量一般大约为0.1～20质量％。包含该无机填充物的树脂经一般挤压成形方法模制成膜或板，拉伸得到的膜或板，从而提供多孔材料。
通过使用PET基树脂，生产拉伸过的多孔材料的方法的一个实施例包括：将PET基树脂与大约15质量％的硫酸钡混合；通过使用熔融揉和挤压机，在260至280℃下熔融、揉和并挤压混合物来形成颗粒物；通过挤压板模制方法，在料筒温度280至300℃和轧辊温度10至60℃下，生产无定形板；在第一步骤中，使用双轴拉伸机在温度70至120℃下将获得的板拉伸定向成原始尺寸的2至5倍，并使生成物结晶，在第二步骤中，在温度70至120℃下将生成物板拉伸并定向成原始尺寸的3至6×3至6倍，并使生成物结晶；在温度180至230℃下进行热固定以获得多孔材料的反光板。
在通过超临界流体发泡方法获得的泡沫体中，使用聚丙烯基树脂或聚酯基树脂预先形成具有泡沫体泡平均直径10μm的泡，然后同时进行热成形和结晶以保持泡沫体结构。因此，经热成形实现了预定形状的形成，并同时抑制了由泡沫体结构造成的反光性质的降低。
通过超临界流体发泡方法来生产泡沫体的方法的实施例包括分批型和连续挤压型。分批型提供泡沫体，通过例如：室温下在高压釜中将超临界气体流体(二氧化碳或者氮)吹到热塑性树脂板；加热或加压到气体超临界点或更高的温度或压力；将超临界流体气体注入到热塑性树脂板内部；并且冷却或减少压力。例如，日本专利号2925745公开了一种将超临界气体流体加速注入到热塑性树脂板内部的方法，通过允许存在例如丙酮的有机溶剂，从加压釜中取出生成物，并使该生成物受到热处理，从而获得泡沫体。
例如，在JP-A-0811190、JP-A-76560等中，提出了一种获得泡沫体的方法，包括以下步骤：在串列型挤压机的第一滚筒中熔融并塑化热塑性树脂，注入超临界气体流体以混合、分散并在树脂中注入超临界气体流体；在降低熔融树脂的温度的同时在第二滚筒中保持增压状态；经迅速压力降低形成许多泡；并通过控制起泡来控制泡的直径。这些方法中的任意一种都可以优选地根据待用的热塑性树脂的性质来使用。
根据本发明的反射器，其特征在于反光层采用多孔材料或从其获得的泡沫体，并具有95％或更高的光反射率，所述多孔材料可经拉伸从聚碳酸酯基树脂、聚酯基树脂或聚丙烯基树脂中获得，所述泡沫体可通过超临界流体发泡方法获得。
多孔材料可通过以下方法获得：将少量无机粒子物质与聚碳酸酯基树脂、聚酯基树脂或聚丙烯基树脂混合，该少量无机粒子物质作为成核剂经拉伸以形成空腔；并熔融揉和该生成物。混合和熔融揉和可通过一般使用的方法进行，例如使用带型搅拌机、亨舍尔混合机(商品名称)、班伯里密炼机、鼓型转鼓混合机、单螺杆挤压机、双螺杆挤压机、联合揉和机、多螺杆挤压机等的方法。熔融揉和中的加热温度一般在240至320℃的范围内选择。这样获得的热塑性树脂组合物可使用已知挤压模制的方法形成膜或板。该获得的膜或板被拉伸成多孔材料，以形成反光层或反光面板(反光板)，该反光层或反光面板(反光板)通过各种热成形方法可具有例如平板形状、波状或盒状的任意形状。可使用的反光层或反光板具有大约50μm至1.5mm范围之内的厚度，优选的范围为大约0.2至1.5mm。在应用本发明中，反光层或反光板优选以0.3至0.8mm范围之内的厚度使用。小于50μm的厚度会增加光反射中漏光并造成亮度降低，而大于1.5mm的厚度降低了热成形性。
无机粒子物质的实施例包括无机填料，例如碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、滑石、硅石和氧化铝。无机粒子物质的混合量一般大约为0.1～20质量％。
经拉伸形成空腔获得的多孔材料的实施例包括：E60L，可从TorayIndustries，Inc.购买到，如聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂基多孔材料；和White Refstar，可从Mitsui Chemicals，Inc.购买到，如聚丙烯树脂基多孔材料。
通过超临界发泡方法获得的泡沫体的一个实施例是MC-PET，其可从Furukawa Electric Co.，Ltd.购买到。
在泡沫体的膜或板由于背底板的设计形状而缺乏热成形性的情况下，该膜或板可以经切割、打孔、折叠等预先成形，并且该膜或板可被层叠和布置在灯室内部的反射表面上。固定方法优选采用利用两侧压敏胶带的方法。两侧压敏胶带的优选实施例是VHR压克力泡沫结构Y-4950的粘接带，可从Sumitomo 3M，Ltd.购买到。
根据本发明的反射器，其特征在于所述反光热塑性树脂材料是一种热塑性树脂组合物，包括作为母体树脂组分的聚碳酸酯基树脂、聚酯基树脂或聚丙烯基树脂，8至50质量％的白色颜料，0.1至5质量％的抗氧化剂或分解抑制剂，和根据需要总共0.1至5质量％的阻燃剂和阻燃剂辅助物。这种热塑性树脂组合物的使用提供了获得的具有优良的反射能力，遮光性质和耐光性的反光层或反光板。含量在上述范围之内的白色染料提供了优良的遮光性质和反射能力，并且将白色颜料与聚碳酸酯基树脂、聚酯基树脂或聚丙烯基树脂进行混合不会产生任何问题。
作为母体树脂组分的聚碳酸酯基树脂可通过JP-A-2004-91567公开的方法获得。即，例如，在例如二氯甲烷的溶剂中和在存在已知酸性接受体或分子量改良剂的情况下，通过二羟酚和例如碳酰氯的碳酸盐前体反应，或经二羟酚和例如碳酸二苯酯的碳酸盐前体的酯交换反应，能够生产作为母体树脂组分的聚碳酸酯基树脂。二羟酚没有特殊限制，可以是使用一种二羟酚的均聚物或者是使用两种或多种二羟酚的共聚物。此外，二羟酚可以是热塑性的任意聚碳酸酯，其可使用多官能芳族化合物和二羟酚的组合来获得。
聚酯基树脂的实施例包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、对苯二甲酸和间苯二甲酸的共聚物；对苯二甲酸和1，3丙二醇或1，4丁二醇的聚合物；和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)树脂。聚丙烯基树脂的实施例包括：丙烯均聚物；和丙烯与一个或多个共聚单体的共聚物，所述共聚单体从各具有4个或多个碳原子的乙烯基和烯烃中选择，例如具有4至20个碳原子的烯烃。
各种物质都可用作白色颜料，白色颜料的特定实施例包括氧化钛、氧化锌、锌钡白、硫化锌和铅白。当然，由于氧化钛的良好染色本领，优选使用氧化钛。氧化钛可能具有金红石结构或锐钛矿结构，由于金红石结构具有良好的热稳定性和耐气候性，优选采用金红石结构。氧化钛优选以各种表面处理剂进行表面处理，所述表面处理剂例如水合氧化铝、硅石和锌。
在将例如氧化钛的白色颜料混合到聚碳酸酯基树脂中时，必须混合分解抑制剂以用于抑制由白色颜料造成的树脂分解或降解。分解抑制剂相对于混合物的总量混入0.1至5质量％的量。在上述范围内混合量的分解抑制剂对树脂的分解和降解提供充足有效的抑制，并且不会造成模型沉积。优选采用有机硅氧烷作为分解抑制剂，有机硅氧烷的实施例包括：烷基氢硅酮；和具有例如甲氧基或乙氧基的反应基的烷氧基硅酮。烷基氢硅酮的实施例包括甲基氢硅酮和乙基氢硅酮，烷氧基硅酮的实施例包括甲氧基硅酮和乙氧基硅酮。
根据需要使用的阻燃剂可以采用已知物质，例如有机金属盐化合物、无机硅酸及其硅酸盐化合物、磷酸盐基化合物、溴基化合物、三嗪基化合物、或聚硅氧烷基化合物。作为阻燃剂辅助物，聚四氟乙烯树脂可以用作滴液抑制剂。相对于混合物的总量，阻燃剂和阻燃剂辅助物的总混合量为0.1至5质量％，优选为1至4质量％。
热塑性树脂可以通过以下方法获得：混合预定量的聚碳酸酯树脂、聚酯基树脂、或聚丙烯基树脂、白色颜料、抗氧化剂或分解抑制剂、和根据需要的阻燃剂及阻燃剂辅助物；并且熔融揉和该混合物。混合和熔融揉和可以经一般使用的方法进行，例如使用带型搅拌机、亨舍尔混合机(商品名称)、班伯里密炼机、鼓型转鼓混合机、单螺杆挤压机、双螺杆挤压机、联合揉和机、多螺杆挤压机等的方法。熔融揉和中的加热温度一般在240至320℃的范围内选择。这样获得的热塑性树脂组合物可使用已知挤压模制的方法形成膜或板。该获得的膜或板可以形成反光层或反光面板(反光板)，该反光层或反光面板(反光板)通过各种热成形方法可具有例如平板形状、波状或盒状的任意形状。可使用的反光层或反光板具有大约50μm至1.5mm范围之内的厚度，优选的范围为大约0.2至1.5mm。在应用本发明中，反光层或反光板优选以0.3至0.8mm范围之内的厚度使用。小于50μm的厚度会增加光反射中漏光并造成亮度降低，而大于1.5mm的厚度降低了热成形性。
热成形方法的特定实施例是一种方法包括：加热获得的板；在真空和/或增压空气的压力下模制该板。加热可以在板的一侧或两侧进行，板可以直接与热源接触以用于加热。板的加热温度(即，板表面温度)在热成形期间为160至200℃，优选为170至200℃，平均发展(developing)率为1.2至2倍，优选1.2至1.8倍。
低于150℃的加热温度可能会抑制均匀成形，高于200℃的加热温度有可能在板中形成起泡。热成形的方法没有特殊限制，其实施例包括简单的真空成形方法、热片材垂帘成形方法、对模成形方法、压力泡助压模塞真空成形方法、助压模塞方法、真空快反向方法、压力泡真空快反向方法、气胀包模成形、收集板接触加热/压力成形、和简单压力成形方法。在成形期间的压力优选为98kPaG或真空成形方法下压力更小，对于压力成形方法，压力为294至784kPaG。真空成形方法和压力成形方法可以结合进行。热成形方法允许根据光源的类型和数量和形状允许的均匀面积的反射率来形成形状。板或模制产品具有良好的耐热性和阻燃性和高光反射率。
待用板在热成形期间优选预先干燥，这能够防止由于吸湿产生的气泡形成现象。在这种情况下适当的干燥条件为120至140℃，并且干燥2至10个小时。
根据本发明的反射器，其特征在于反光热塑性树脂材料采用聚碳酸酯/聚硅氧烷共聚物(在下文中，称作PC-PDMS共聚物)作为母体树脂组分。共聚物是由聚碳酸酯部分和聚硅氧烷部分形成的嵌段共聚物，该共聚物具有优选10,000至40,000的粘度平均分子量，更优选为12,000至35,000。PC-PDMS共聚物可例如通过JP-A-2004-91567中公开的方法获得。即，PC-PDMS共聚物可通过下列步骤生产：在例如二氯甲烷、氯苯或氯仿的溶剂中，溶解预先生产的聚碳酸酯低聚物(在下文中，称作PC低聚物)并形成聚碳酸酯部分，聚硅氧烷形成聚硅氧烷部分并且在末端位置上具有反应基(例如，聚二烷基硅氧烷例如聚二甲基硅氧烷(PDMS)或聚二乙基硅氧烷、或聚甲基苯基硅醚)；在溶液中加入双酚氢氧化钠水溶液；使用三乙胺、三甲基苄基氯化胺等作为催化剂；并且进行界面缩聚反应。此外，可以使用通过JP-B-S44-30105公开的方法或JP-B-S45-20510公开的方法生产的PC-PDMS共聚物。
选择共聚物作为母体树脂组分。因此，根据关于厚度为1mm或更薄的板在不与磷基阻燃剂混合的情况下的阻燃性的UL94标准，待获得的反光热塑性树脂可实现V-0级的阻燃性。
根据本发明的反射器，其特征在于：母体树脂组分是由聚碳酸酯树脂和丙烯酸树脂形成的聚合物混合体；聚合物混合体的混合比例(聚碳酸酯树脂∶丙烯酸树脂)为99∶1至50∶50的质量比。
将聚合物作为母体树脂组分的选择和那些将聚碳酸酯树脂单独作为母体树脂组分的反光热塑性树脂材料相比较，允许对反光能力和耐光性的进一步改善。小于1的丙烯酸树脂的比例提供类似的反光能力和耐光性，大于50的丙烯酸树脂的比例会降低耐热性并在背光装置应用中产生问题。
聚合物混合体能够通过以下步骤获得，例如：混合预定量的聚碳酸酯树脂和丙烯酸树脂；和熔融揉和该生成物。混合和熔融揉和可通过一般使用的方法进行，例如使用带型搅拌机、亨舍尔混合机(商品名称)、班伯里密炼机、鼓型转鼓混合机、单螺杆挤压机、双螺杆挤压机、联合揉和机、多螺杆挤压机等的方法。熔融揉和中的加热温度一般在240至320℃的范围内选择。使用聚合物混合体作为母体树脂组分的反光热塑性树脂材料可使用已知挤压模制的方法形成膜或板。该获得的膜或板形成反光面板(反光板)，该反光面板(反光板)通过各种热成形方法可具有例如平板形状、波状或盒状的任意形状。这时，优选将压敏粘合剂涂敷在板的一侧以增强其与背底板的铝基底的粘合性。
根据本发明的反射器，其特征在于所述反光层或或反光面板(反光板)具有根据需要形成在背面的遮光层和按照需要的形成在前面的耐光性涂层。采用具有这种结构的板允许在光发射期间对自光源发射透过板和漏出的光(有机光)吸收并改善产品的质量。待用的遮光层包含丙烯酸树脂基涂料、粘合剂、压敏粘合剂、和黑和/或蓝颜料或染料。遮光层的厚度根据颜料的种类和混合浓度有所不同，优选为大约1至50μm。遮光板和反光层或反光板在板成形期间可形成多层。
根据本发明的反射器，其特征在于，通过真空压力成形方法、热成形方法、或真空层叠成形方法，通过将反光热塑性树脂材料形成板而得到的所述反光层或反光板与用作支撑基底的板形金属背底板一体成形并层叠。
如图9所示，这种一体成形不需要使用铝板作为反光板支撑基底，并且使得重量减轻并简化组装步骤。
真空压力成形方法、热成形方法、或真空层叠成形方法可以根据上述的操作方法进行。待用板在热成形期间优选预先干燥，这能够防止由于吸湿产生的气泡形成现象。在这种情况下，适当的干燥条件为120至140℃，干燥2至10个小时。
根据本发明的反射器，其特征在于：反光层或反光面板(反光板)是分开热成形为背底板的形状；然后将获得的模制产品与该背底板层叠并一体成形。此外，根据本发明的反射器，其特征在于在利用真空层叠方法形成反光层或反光板期间，通过插入和热成形背底板，反光层与背底板一体成形。这种一体成形允许背底板自身作为模具，并且不需要单独生产热成形的模具。此外，组装包括的步骤简单，并且可以抑制反光层或反光板的翘面和变形。
真空层叠方法的实施例是通过使用JP-A-2002-067137的图1至8所示的装置和步骤的热成形方法。
即，如JP-A-2002-067137的图1所示，背底板布置在下部形成腔的内部，反光灯在背底板上方夹住。如其图2所示，上部和下部形成腔闭合以用于抽真空。然后，如图3所示，通过使用在上部腔内的近红外线加热器加热板的一侧，将板表面温度调节到180℃。接着，如其图4所示，将背底板放置于其上的下部台升高，然后将背底板与反光板层叠。然后，如其图5和6所示，将增压空气吹入上部腔以与背底板紧密接触。最后，如其图7所示，层叠中未使用的板部分被切掉，得到具有背底板和反光板的模制产品。
根据本发明的反射器，其特征在于光源电极端子盖是白色硅橡胶，该硅橡胶具有用于防止从光源电极端子支撑部的通孔漏光的作用。所述白色硅橡胶可以优选采用已知橡胶用作电极端子盖，优选采用表现出阻燃性和尽可能高白色度(反射性)的橡胶。
根据本发明的背光装置，可通过在根据本发明的反射器上布置光散射板、根据需要的多个导光板、多个光学薄膜，并且利用前底板安装固定整体来获得。具有减轻重量的背光装置可通过组件的减少和背底板厚度的减小等来获得。
根据本发明的液晶显示装置，可通过在根据本发明的反射器上布置光散射板、根据需要的导光板、光学薄膜、和液晶板，并且利用前底板安装固定整体来获得。具有减轻重量的液晶显示装置可通过组件的减少和背底板厚度的减小等来获得。
实施例
以下将利用实例来描述本发明。
实施例1
通过铝金属板的板金加工来制造如图1所示的一个背底板(1)，该背底板(1)在其背面上具有一个加固肋(2)、并具有一体成形的一个光源支撑部、一个用于抽出光源电极端子的通孔、一个用于支撑光散射板以及多个光学薄膜的框架(未示出)。
接下来，将79.4质量％的聚碳酸酯树脂(FN1900A，从IdemitsuKosan Co.，Ltd.获得)、20质量％的作为白色颜料的氧化钛(PC3，从Ishihara Industry Co.，Ltd.获得)和0.6质量％的作为分解抑制剂的甲基氢聚硅氧烷(methyl hydrogen polysiloxane)(SH1107，从DowCorning Toray Co.，Ltd.获得)干混合，并在280℃的料筒温度下利用安装在出口上的双螺杆挤压机(TEM-35，由Toshiba Machine Co.，Ltd.制造)揉捏所得混合物，从而得到聚碳酸酯树脂合成物颗粒。所得颗粒在热空气烘箱中在140℃下干燥4小时。然后，利用一个具有直径65cm、宽60cm衣架模的单螺杆挤压机，在250～260℃的料筒温度和240℃的模具温度下沿水平方向挤压干燥过的颗粒，并在一个三垂直冷轧辊系统中进行板料成形，从而得到一个具有1mm厚度的薄板。薄板的两侧均被预加热到180℃，并利用背底板作为模型，将该薄板在29.4kPa的压力下进行真空成形，从而得到一个反射器(a)，该反射器(a)具有一体成形的反光板(3)和背底板(1)，如图1所示。通过利用所得到的反射器(a)，并如图4所示布置光散射板(5)、光散射薄膜(6)和棱镜板(7)，来制成一个直射型背光装置。通过在背光装置上布置一个液晶板(9)，并利用一个前底板(8)安装和固定该液晶板(9)，来制成一个如图7所示的液晶显示器。注意在此情况下，光源(4)的冷阴极管被安装到一个光源电极端子通孔上，该光源电极端子通孔由一个冷阴极管端子盖(白色硅树脂，从Dow Corning Toray Co.Ltd.获得)密封，从而防止光泄露到背底板的背面。
该反射器不必利用一个反光板通过单独的板金加工来制造，该反光板是通过将一树脂泡沫体粘结和层压到一铝金属板基底上来形成的，从而减少了零件数量。从而，实现了背光装置和液晶显示器重量和厚度的减小，并且减少了制造步骤和组装步骤。
实施例2
除了使用一个如图2所示的通过铝金属板的板金加工来制造的背底板；并且在588kPaG的压力下进行压力成形之外，按照实施例1来制造一个如图2所示的反射器(b)，该背底板在背面上具有一个加固肋，具有一个波纹形反射面，并具有一体成形的一个光源支撑部、一个用于抽出光源电极端子的通孔、一个用于支撑光散射板以及多个光学薄膜的框架(未示出)。通过利用所得到的反射器(b)，并如图5所示布置光散射板(5)、光散射薄膜(6)和棱镜板(7)，来制成一个直射型背光装置。
零件数量得以减少。从而，不仅实现了背光装置和液晶显示器重量和厚度的减小，而且减少了制造步骤和组装步骤。
实施例3
除了使用一个如图3所示的通过铝金属板的板金加工来制造的串列式背底板；并且进行夹物模压之外，按照实施例1来制造一个如图3所示的反射器(c)。通过利用所得到的反射器(c)，并如图6所示布置导光板(10)、光散射板(5)、光散射薄膜(6)和棱镜板(7)，来制成一个直射型串列式背光装置。
该反光板和板形金属背底板被一体成形或层压到一起，并且该反射器不必利用一个反光板通过单独的板金加工来制造，该反光板是通过将一树脂泡沫体粘结和层压到一铝金属板基底上来形成的，从而减少了零件数量。从而，实现了背光装置和液晶显示器重量和厚度的减小，并且减少了制造步骤和组装步骤。
实施例4
除了使用一种树脂合成物作为反光热塑性树脂材料之外，按照实施例1来制造一个如图1所示的反射器(a)，该树脂合成物含有：68.7质量％的PC-PDMS共聚物(Tarflon FC1700，从Idemitsu Kosan Co.，Ltd.获得，Mv＝17,800，PDMS含量为3.7质量％)，30质量％的作为白色颜料的氧化钛(PF726，从Ishihara Industry Co.，Ltd.获得，金红石型结构)和0.3质量％的PTFE(Algoflon F5)，以及1质量％的作为分解抑制剂的BY16-161(具有甲氧基甲硅烷基团的硅树脂，其中甲氧基通过二价烃联结到硅原子上，从Dow Corning Toray Co.，Ltd.获得)。通过利用所得到的反射器(a)，按照实施例1来制成一个如图4所示的直射型背光装置，并通过在该背光装置上布置一个液晶板来制成一个如图7所示的液晶显示器。
实施例5
除了使用实施例4中所述的树脂合成物作为反光热塑性树脂材料之外，按照实施例2来制造如图2所示的反射器(b)。通过利用所得到的反射器(b)，按照实施例2来制成一个如图5所示的背光装置。
实施例6
除了使用实施例4中所述的树脂合成物作为反光热塑性树脂材料之外，按照实施例3来制造如图3所示的反射器(3)。通过利用所得到的反射器(3)，按照实施例3来制成一个如图6所示的背光装置。
实施例7
除了使用一种树脂合成物作为反光热塑性树脂材料之外，按照实施例1来制造一个如图1所示的反射器(a)，该树脂合成物含有：54质量％的聚碳酸酯树脂(FN2200A，从Idemitsu Kosan Co.，Ltd.获得，粘度平均分子量为22,300)，15质量％的丙烯酸类树脂(Sumipex HT55X，从Sumitomo Chemical Co.，Ltd.获得)，为30质量％的作为白色颜料的氧化钛(PF726，从Ishihara Industry Co.，Ltd.获得，金红石型结构)，以及1质量％的作为分解抑制剂的BY16-161(具有甲氧基甲硅烷基团的硅树脂，其中甲氧基通过二价烃联结到硅原子上，从Dow CorningToray Co.，Ltd.获得)。通过利用所得到的反射器(a)，按照实施例1来制成一个如图4所示的直射型背光装置，并通过在该背光装置上布置一个液晶板来制成一个如图7所示的液晶显示器。
实施例8
通过一铝金属板的板金加工来制造一个如图10所示的背底板(17)，该背底板(17)具有一个用于支撑LED阵列基板(16)的支撑体(15)和一个LED光源抽出孔。
接下来，通过利用该背底板作为模型，并通过利用一种WhiteRefstar(从Mitsui Chemicals，Inc.获得)的伸展多孔材料作为反光热塑性树脂材料，在29.4kPa的压力和155℃的预加热温度下进行真空成形，该反光热塑性树脂材料是利用丝网印刷方法将一种黑色压敏粘结剂(BPS5513，从Toyo Ink Mfg.Co.，Ltd.获得)涂敷在反射性的背面上来制备的。从而，制成了一个如图10所示的反射器，其具有一体成形的泡沫体的反光层(19)和背底板(17)。利用所得的反射器通过冲压来形成一个LED光源抽出孔，并如图11所示来设置一个LED光源。在该LED光源之上直接布置一个遮光层(21)和透明板(22)，然后布置一个光散射板(5)、光散射薄膜(6)和棱镜板(7)，从而制成一个如图11所示的直射型背光装置，其具有作为光源的发光装置(LED)。
实施例9
除了使用一个泡沫板(MC-PET，从Furukawa Electric Co.，Ltd.获得)作为反光层；并将真空成形过程中的预加热温度更改到220℃之外，按照实施例8来制造一个如图11所示的具有以发光装置(LED)作为光源的直射型背光装置，该泡沫板是通过一种发泡方法利用超临界流体来获得的。
实施例10
除了将具有反光特性的PET伸展多孔板(E60L，从Toray Industries，Ltd.获得)层压；并利用一种双面压敏胶带(用于VHR丙烯基发泡结构的胶带，Y-4950，从Sumitomo 3M，Ltd.获得)来固定所得产物之外，按照实施例8来制造一个如图11所示的具有以发光装置(LED)作为光源的直射型背光装置，该多孔板是通过切割、冲压和穿孔制成盒形来层压的，以便在一个光源内覆盖一个反射面。
实施例11
使用具有光反射涂层的铝金属板材料(Fuscoat Crystal S，从Furukawa Electric Co.，Ltd.获得)，通过板金加工来制造一个如图11所示的具有以发光装置(LED)作为光源的直射型背光装置。
实施例12
除了使用一种树脂合成物作为反光热塑性树脂材料之外，按照实施例4来制造一个如图4所示的直射型背光装置，该树脂合成物含有：47.9质量％的PC-PDMS共聚物(Tarflon FC1700，从Idemitsu Kosan Co.，Ltd.获得，Mv＝17,800，PDMS含量为3.7质量％)，50质量％的作为白色颜料的氧化钛(PF740，从Ishihara Industry Co.，Ltd.获得，金红石型结构)和0.3质量％的PTFE(CD076，从Asahi Glass Co.，Ltd.获得)，以及1.5质量％的作为分解抑制剂的BY16-161(从Dow Corning TorayCo.，Ltd.获得)，并通过在该背光装置上布置一个液晶板来制成一个如图7所示的液晶显示器装置。
工业适用性
本发明通过以下方法，能够实现一种具有足以支撑液晶板的强度和刚性，并具有底板部件的反射器：整体地形成一个光源支撑部、一个用于抽出光源电极端子的通孔或槽、一个用于支撑光散射板的框架、多个光学薄膜等等以及一个由板金加工制成的金属背底板上所需的光散射板支撑物；并且将该板形金属背底板和一个反光层结合或层压，该反光层由一种反光热塑性树脂材料的模制品形成，该材料形成一定的形状用于覆盖该板形金属背底板。从而，得到一种背光装置和一种液晶显示装置，它们均具有更少数量的零件、更少数量的安装步骤以及更小的重量和厚度。

Claims (15)

1.一种反射器，包括：
板形金属背底板，其中光源支撑部、用于抽出光源电极端子的通孔或槽、用于支撑光散射板和光学薄膜的框架、以及根据需要的光散射板支撑体通过板金加工被一体成形；和
反光层，所述反光层由反光热塑性树脂材料制成，其中在用真空压力成形方法、热成形方法、或真空层叠成形方法形成反光层期间插入并热成形该金属背底板，而使所述反光层与用作支撑衬底的所述金属背底板一体成形，从而将所述板形金属背底板和所述反光层实现模块化。
2.根据权利要求1所述的反射器，其中所述板形金属背底板在支撑框架和/或板形金属背底板的侧表面上具有刚性加固肋结构。
3.根据权利要求1所述的反射器，其中所述板形金属背底板具有格状、槽状或波状肋结构，用作刚性加固件和/或径向翅片。
4.根据权利要求1所述的反射器，其中所述反光层是一反光板。
5.根据权利要求1所述的反射器，其中所述反光层具有涂敷在其一侧上的压敏粘合剂。
6.根据权利要求1所述的反射器，其中所述反光热塑性树脂材料是多孔材料或从其获得的泡沫体并且具有95％或更高的光反射率，所述多孔材料由无定形透明热塑性树脂材料经拉伸获得，所述泡沫体通过超临界流体发泡方法获得。
7.根据权利要求1所述的反射器，其中所述反光热塑性树脂材料是多孔材料或从其获得的泡沫体并且具有95％或更高的光反射率，所述多孔材料从聚碳酸酯基树脂、聚酯基树脂或聚丙烯基树脂中经过拉伸获得，所述泡沫体通过超临界流体发泡方法获得。
8.根据权利要求1所述的反射器，其中所述反光热塑性树脂材料是一种热塑性树脂合成物，包括：作为母体树脂组分的聚碳酸酯基树脂、聚酯基树脂、或聚丙烯基树脂；8至50质量％的白色颜料；0.1至5质量％的抗氧化剂或分解抑制剂；以及根据需要总共是0.1至5质量％的阻燃剂和阻燃剂辅助物。
9.根据权利要求7所述的反射器，其中：
所述聚碳酸酯基树脂包括聚碳酸酯/聚有机硅氧烷共聚物；
所述聚酯基树脂包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、对苯二甲酸/间苯二甲酸的共聚物，或对苯二甲酸/1，3-丙二醇或1，4-丁二醇的聚合物；和
所述聚丙烯基树脂包括丙烯均聚物，或丙烯基和具有4个或更多碳原子的乙烯基或烯烃的共聚物。
10.根据权利要求8所述的反射器，其中：
所述聚碳酸酯基树脂包括聚碳酸酯/聚有机硅氧烷共聚物；
所述聚酯基树脂包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、对苯二甲酸/间苯二甲酸的共聚物，或对苯二甲酸/1，3-丙二醇或1，4-丁二醇的聚合物；和
所述聚丙烯基树脂包括丙烯均聚物，或丙烯基和具有4个或更多碳原子的乙烯基或烯烃的共聚物。
11.根据权利要求7所述的反射器，其中：
所述聚碳酸酯基树脂包括由聚碳酸酯树脂和丙烯酸树脂形成的聚合物混合体；和
聚合物混合体的混合比例，即聚碳酸酯树脂∶丙烯酸树脂为99∶1至50∶50的质量比。
12.根据权利要求1所述的反射器，其中所述反光层具有根据需要形成在背面的遮光层和形成在一个表面上的耐光性涂覆层。
13.根据权利要求1所述的反射器，其特征在于光源电极端子盖是白色硅橡胶，所述硅橡胶具有用于防止从光源电极端子支撑部的通孔漏光的结构。
14.一种背光装置，其中根据权利要求1所述的反射器被布置成有光散射板、根据需要的导光板，以及光学薄膜，并利用前底板安装和固定其整体。
15.一种液晶显示装置，其中根据权利要求1的反射器被布置成有光散射板、根据需要的导光板、光学薄膜、以及液晶板，并且利用前底板安装和固定其整体。
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