CN101160538A - 树脂片材以及直下型背光源单元和直下型背光源式液晶显示装置 - Google Patents

树脂片材以及直下型背光源单元和直下型背光源式液晶显示装置 Download PDF

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CN101160538A
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堀口透
小松原茂丸
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Abstract

本发明涉及一种树脂片材,其厚度为1~5mm,在其一个面形成多棱锥形、多棱锥台形、圆锥形、圆锥台形或剖切球形的凹状,当将该凹状的侧面或母线与凹状开口的平面所成的角记作α时,10°≤α≤40°或50°≤α≤80°、或40°<α≤43°或47°≤α<50°,且满足下述条件(1)和(2)中的至少一个,(1)上述凹状形成多个列组其中,构成多个列组的各列组分别由接近存在的多个列构成,各列是多个凹状排成1列而成的,并且各列组通过不存在凹状的区域与其他列组相邻,(2)在与形成有上述凹状的面相反侧的面形成有剖切球形的凸状。

Description

树脂片材以及直下型背光源单元和直下型背光源式液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种树脂片材以及使用了该树脂片材的直下型背光源单元和直下型背光源式液晶显示装置,所述树脂片材可以抑制由直下型背光源导致的周期性亮度不均、实现高的亮度均匀性、同时可以适合作为正面亮度高的直下型背光源用光漫射板使用。
背景技术
在作为用作液晶电视等各种液晶显示器的光源的背光源单元的构成要素的一部分的光漫射板中,可以使用由下述树脂组合物形成的光漫射板,所述树脂组合物是在基质树脂中使用丙烯酸树脂或聚碳酸酯树脂,并向其中添加各种光漫射剂而成的。
丙烯酸树脂制光漫射板在15~39英寸这样大型化的液晶电视等的液晶显示器中,容易受到由吸湿性导致的翘曲等的影响,因此具有更低吸湿性的聚碳酸酯制光漫射板的使用正逐步增加。
对于作为液晶显示器的光漫射板的聚碳酸酯树脂组合物的公知例子,例如在特开平03-078701号公报中公开了将碳酸钙和二氧化钛添加到聚碳酸酯树脂中而成的树脂组合物;在特开平05-257002号公报中公开了将碳酸钙、交联聚芳酯树脂添加到聚碳酸酯树脂中而成的树脂组合物;在特开平08-188709号公报中公开了将珠状交联丙烯酸树脂配合在聚碳酸酯树脂中而成的树脂组合物;在特开平09-20860号公报中公开了将珠状交联丙烯酸树脂和荧光增白剂添加到聚碳酸酯树脂中而成的树脂组合物。
另外,对于逐渐大型化的液晶显示器,伴随着发光面积的增大,要求亮度提高,因此直下型背光源方式正成为主流方式。直下型背光源通过并列配置多个线状光源来谋求亮度的提高,但是存在下述问题,即,发光面中的位于光源正上方的区域亮度变高、在正下方不具有光源的区域中亮度变低这样的所谓周期性亮度不均的问题。
目前有几种方法试图来降低这种周期性亮度不均。例如在特开2004-163575号公报中,公开了一种直下型背光源用聚碳酸酯树脂制光漫射叠层板,其是将在表面具有立体形状的厚度为0.05~0.3mm的聚碳酸酯树脂薄膜与含有光漫射剂的厚度为0.5~3mm的聚碳酸酯树脂片材进行叠层而成的。另外,在特开平06-308304号公报中,记述了由下述基材片构成的聚光板,所述基材片具有凹设了压纹的表面。但是在这些技术中,亮度不均程度的降低仍然是不充分的。
进而,在特开2004-127680号公报中,记述了一种直下型背光源装置,其使用了在光源侧具有剖面锯齿状的棱镜状列组的光漫射板。但是,即使是在该光漫射板中,也形成亮度不均程度的降低仍不充分,另外漫射板的生产率差的结构。
最近,在多采用直下型背光源的液晶电视中,对提高上述正面亮度和降低周期性亮度不均程度的要求增强,除此以外,对于成本降低的要求也变得强烈。
发明内容
本发明的目的在于提供一种树脂片材以及使用了该树脂片材的直下型背光源单元和直下型背光源式液晶显示装置,所述树脂片材能够以低成本制造,可减少因直下型背光源中的多个线状光源而产生的周期性亮度不均、实现高的亮度均匀性,同时能够作为正面亮度高的直下型背光源用光漫射板来使用。
本发明者们为了实现上述目的而进行了深入研究,结果发现,通过在下述树脂片材的单面或者两面形成特定的微细形状,可以将其作为不使由光源发出的光衰减、能够实现高的亮度均匀性的光漫射板来使用,其中所述树脂片材用于使光线聚光或者散射的透明树脂片材或者添加了少量漫射剂的树脂片材,进而令人惊讶的是,通过将这种树脂片材作为光漫射板使用,可以实现正面亮度的提高,因此可以省略至今为了提高亮度而使用的漫射薄膜或棱镜片等的光线调节薄膜的一部分或者全部,也能够降低液晶显示装置的成本,从而完成本发明。
即,本发明的上述目的,第一,通过下述树脂片材来完成,所述树脂片材的特征在于,厚度为1~5mm,在其一个面形成有选自多棱锥形、多棱锥台形、圆锥形、圆锥台形和剖切球形中的凹状,该凹状为多棱锥形或者多棱锥台形的情况下的该凹状的侧面与凹状开口的平面所成的角、和该凹状为圆锥形或者圆锥台形的情况下的该凹状的母线与凹状开口的平面所成的角,在分别记作α时,为10°≤α≤40°或50°≤α≤80°、或者40°<α≤43°或47°≤α≤50°,
且满足下述条件(1)和(2)中的至少一个,
(1)上述凹状形成多个列组,
其中,构成多个列组的各列组分别由接近存在的多个列构成,各列是多个凹状排成1列而成的,并且各列组在其间介有不存在凹状的区域来与其他列组相邻。
(2)在与形成有上述凹状的面相反侧的面形成有剖切球形的凸状。
本发明的上述目的,第二,是通过将述树脂片材用作直下型背光源用光漫射板来实现的。
本发明的上述目的,第三,通过包括上述树脂片材的直下型背光源用光漫射板来实现。
进而本发明的上述目的,第四,通过下述直下型背光源单元来实现,所述直下型背光源单元的特征在于,至少具有多个线状光源和包括上述树脂片材的光漫射板。
本发明的上述目的最后通过直下型背光源式液晶显示装置来实现,所述直下型背光源式液晶显示装置是至少包括上述的直下型背光源单元、光调节薄膜和液晶面板而成的。
附图说明
图1是表示角α的定义的说明图。
图2是表示在光漫射板的一个面形成的凹状所构成的多个列组的一例的平面简图。
图3是表示在光漫射板的一个面形成的凹状的排列状态的一例的平面简图。
图4是表示在光漫射板的一个面形成的凹状的排列状态的一例的平面简图。
图5是表示在光漫射板的一个面形成的凹状的排列状态的一例的平面简图。
图6是亮度评价装置的剖面简图。
图7是平均亮度和亮度不均程度的评价方法的说明图。
图8是表示本发明的背光源单元的一例的剖面简图。
图9是表示实施例2和比较例1中的亮度角度分布的曲线图。
图10是表示本发明的背光源单元的一例的剖面简图。
图11是表示实施例15和比较例1中的亮度角度分布的曲线图。
具体实施方式
树脂片材
在本发明的树脂片材的一个面形成的凹状选自多棱锥形、多棱锥台形、圆锥形、圆锥台形和剖切球形。该凹状为多棱锥形或者多棱锥台形的情况下的该凹状的侧面与凹状开口的平面所成的角、和该凹状为圆锥形或者圆锥台形的情况下的该凹状的母线与凹状开口的平面所成的角,当分别记作α时,为10°≤α≤40°或50°≤α≤80°、或者40°≤α≤43°或47°≤α<50°。当角α在上述范围以外时,周期性亮度不均程度的减少变得不充分。角α优选为10°≤α≤30°、或者60°≤α≤80°。当凹状为正四棱锥形时,角α的定义如图1所示。
上述剖切球中的“球”是包含旋转椭圆体的概念。另外,上述多棱锥形、多棱锥台形、圆锥形或者圆锥台形,也可以是用与这些凹状开口的面非平行的一个或者多个面剖切而成的形状,上述剖切球形也可以是用与该剖切球开口的面平行或者非平行的一个或者多个面剖切而成的形状。当这些凹状是具有边或者顶点的形状时,它们可以具有明确的边或顶点,或者也可以是不具有明确的边或顶点、而带有圆形的形状。
当上述凹状是多棱锥形或者多棱锥台形时,作为这些凹状的开口部形状的多角形,优选三角形、四角形或者六角形,更优选正三角形、正方形或者正六角形。
当上述凹状是多棱锥形或者多棱锥台形时,作为凹状的大小,优选开口部的多角形的一边的长度为10~100μm的范围,深度为0.5~300μm的范围。当凹状是圆锥形或者圆锥台形时,作为凹状的大小,优选开口部的圆的直径为10~100μm的范围,深度为5~50μm的范围。
当凹状为剖切球形时,作为凹状的大小,优选开口部的圆的直径为10~100μm的范围,深度为5~50μm的范围。另外,剖切球形凹状的曲率半径r与该凹状的深度d的关系优选为d≥0.18r,所述曲率半径r即是用与开口面垂直的平面、通过该剖切球形凹状的开口部的圆的中心来剖切该凹状而获得的剖切面中的曲线部分的曲率半径,在上述范围中,可以更有效地减少周期性亮度不均。对深度d的上限没有限定,但是从赋形性等的方面考虑,优选2r≥d。作为剖切球形凹状,特别优选半球形凹状。
本发明的树脂片材在其一个面形成有如上述那样的凹状,且满足下述下述条件(1)和(2)中的至少一个。
(1)上述凹状形成多个列组
其中,构成多个列组的各列组分别由接近存在的多个列构成,各列是多个凹状排成1列而成的,并且各列组通过不存在凹状的区域与其他列组相邻,
(2)在与形成有上述凹状的面相反侧的面形成有剖切球形的凸状。
在上述条件(1)中,在一个面形成的凹状形成多个列组。构成多个列组的各列组分别由多个列构成,各列由多个凹状形成。各凹状排成一列、形成一个列。这里各凹状优选沿树脂片材的长边方向或者短边方向大致平行地排成一列来形成列。多个这样的列接近存在,构成一个列组。并且各列组通过不存在上述凹状的区域与其他列组以优选大致平行的方式相邻,该其他列组同样通过不存在凹状的区域进而与其他列组以优选大致平行的方式相邻。
当凹状排成一列形成一个列时,相邻的凹状可以相互相接,也可以不相接。在相邻的凹状相互相接的情况下,可以共有凹状开口部的形状的一点进行相接,当开口部的形状是多角形时,也可以共有一边进行相接。相邻的凹状的开口部的形状的重心间的距离优选为10~100μm。另外,各凹状与最近的凹状的相邻关系与上述一样,所述最近的凹状属于与上述凹状所属列相邻的其他列。
凹状开口部的合计面积相对于各列组区域的面积的比例优选为70~100%,更优选75~100%。
本发明的树脂片材的一个面具有的多个列组的构成的一个例子示于图2。在该例中,显示了包括3个列组的构成。用圆形记号表示的各凹状沿附图的横方向排成一列来形成列。各列与其他列以大致平行的方式接近,形成宽度为w的列组。附图最上方所示的第一列组通过位于其下部的不存在凹状的区域、与附图正中所示的第二列组以大致平行的方式相邻。此时,第一列组的中心线与第二列组的中心线间的距离用L表示。第二列组与第三列组的关系也与上述同样。
在图3~5中,表示了各列组中的凹状的排列状态的例子。
图3a是从凹部的开口面侧观察开口部的一边为50μm的正四棱锥形凹部的排列状态的附图。在该附图中,各凹部开口部的正方形以共有一边这样的方式沿附图的横方向相互连接进行排列来形成列。进而各列与其他列紧密相接、位置平行地形成由5列构成的列组。该列组的A-A′剖面图和B-B′剖面图分别示于图3b和图3c。
图4为开口部是一边为50μm的正三角形时的例子。各凹部开口部的三角形与相邻的三角形按照顶点呈上下反向那样相邻且共有一边的方式进行排列来形成列。相邻的两个三角形的重心间的距离为29μm。各列与其他列紧密相接且位置平行、来形成由5列构成的列组。
图5表示开口部的直径为50μm的圆锥形凹部的例子。各凹部开口部的圆以共有圆周上的一点这样的方式沿横方向进行排列来形成列。并且各列以下述那样的方式紧密相接来形成由5列构成的列组,所述方式是构成该列的各圆与属于相邻其他列的最近的圆共有圆周上的一点的方式。
另外,各列组中的凹状的排列状态不限于图3~5的方式。例如在凹状为四棱锥形或三棱锥形的情况下,在多个凹状进行排列时,可以以与相邻的凹状共有开口部的一个顶点的方式进行排列。另外,不论凹状的开口部的形状如何,各凹状不需要一定相互相接来相邻,也可以通过空隙来相邻。
各列组的宽度w、与相邻的2个列组的中心线间的距离L的关系优选满足下式
0.45≤w/L≤0.9
更优选满足下式
0.55≤w/L≤0.9。
列组间的不存在上述凹状的区域可以保持原状不变地不形成任何凸凹,也可以形成与列组中心线呈大致垂直方向的、包含微小棱镜状凹状的组。
在上述条件(2)中,在与形成有上述凹状的面相反侧的面形成有剖切球形的凸状。作为凸状的大小,优选底面的直径为5~100μm、高度为2.5~50μm的范围。凸状的形状优选半球形。优选凸状存在于片材整个面,对于凸状的存在比例,优选凸状底面的占有面积相对于片材表面面积的比例为50~100%的范围、更优选70~100%的范围。
剖切球形的凸状在片材的整个面可以以相同大小、均等配置的方式存在,也可以形成大小不同的凸状、不均匀地配置。由于凸状的大小和配置这两者中至少一者的均匀性被破坏,所以当使用本发明的树脂片材作为光漫射板使用时,与光调节薄膜、液晶面板之间不易形成莫尔干涉条纹。
当本发明的树脂片材满足条件(2)时,在上述片材的一个面(与形成凸状的面相反侧的面)上形成的凹状可以形成上述条件(1)那样的列组,也可以不形成列组。当凹状不形成列组时,优选在片材的一个面的整个面形成凹状。该情况下的各凹状的配置、与在凹状满足上述条件(1)的情况下的各列组区域中的凹状的配置是同样的。
本发明的树脂片材优选同时满足上述条件(1)和(2)。
作为构成本发明的树脂片材的材料,优选热塑性树脂,可以列举例如聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、(甲基)丙烯酸树脂、降冰片烯系树脂、具有脂环式结构的树脂、烯烃(共)聚合物等。构成本发明的树脂片材的材料在不损害本发明的效果的范围下,也可以含有光漫射剂、紫外线吸收剂、其他的添加剂。另外,本发明的树脂片材也可以具有保护膜。
上述聚碳酸酯树脂通常可以用界面聚合法或者熔融聚合法使二元酚与碳酸酯前体反应来得到。作为二元酚的代表性例子,可以列举2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(通称双酚A)、2,2-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-4-甲基戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、9,9-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}芴和α,α′-双(4-羟基苯基)-m-二异丙基苯等,其中优选双酚A。这些二元酚可以单独使用、或者也可以将2种以上混合使用。
作为碳酸酯前体,可以使用碳酰卤、碳酸酯或者卤代甲酸酯等,具体可以列举碳酰氯、碳酸二苯基酯或者二元酚的二卤代甲酸酯等。
当通过界面聚合法或者熔融聚合法使上述二元酚与碳酸酯前体反应来制造聚碳酸酯树脂时,根据需要也可以使用催化剂、封端剂、二元酚的抗氧化剂等。另外,聚碳酸酯树脂可以是共聚合了三官能以上的多官能性芳香族化合物的分枝聚碳酸酯树脂,也可以是共聚合了芳香族或脂肪族的二官能性羧酸的聚酯碳酸酯树脂,另外也可以是将所得到的聚碳酸酯树脂的2种以上进行混合而得到的混合物。
聚碳酸酯树脂的分子量用粘度平均分子量表示,通常为10,000~40,000,优选15,000~35,000。本说明书中所指的粘度平均分子量是由将0.7g聚碳酸酯树脂在20℃下溶解在100ml二氯甲烷中而成的溶液来求得比粘度(ηSP),将该比粘度(ηSP)代入下式而求得的值。
ηSP/c=[η]+0.45×[η]2c
 [η]=1.23×10-4M0.83
(其中c=0.7、[η]为特性粘度)
上述聚酯树脂可以通过以酸成分和二醇成分作为原料、例如利用直接酯化反应得到低聚物,然后进而使用三氧化锑或钛化合物作为催化剂来进行缩聚反应而得到。
作为上述酸成分,可以列举例如,芳香族二羧酸、脂环族二羧酸、脂肪族二羧酸等。作为芳香族二羧酸成分,可以列举例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、4,4′-二苯基二甲酸、4,4′-二苯基醚二甲酸、4,4′-二苯基砜二甲酸等,作为脂环族二羧酸成分,可以列举例如环己烷二甲酸等,作为脂肪族二羧酸成分,可以列举例如己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸等,在这些化合物中,优选对苯二甲酸、2,6-萘二甲酸。
作为上述二醇成分,可以列举例如,乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、新戊二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、二甘醇、三甘醇、聚亚烷基二醇、2,2′-双(4′-β-羟基乙氧基苯基)丙烷等,在这些化合物中,优选乙二醇、1,4-丁二醇。
在聚酯中,也可以进而共聚合月桂醇、异氰酸苯基酯等的单官能化合物、或偏苯三酸、均苯四酸、丙三醇、季戊四醇、2,4-二羟基苯甲酸等的3官能化合物等。
作为在本发明的树脂片材中使用的聚酯,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚(2,6-萘二甲酸乙二醇酯)。
上述(甲基)丙烯酸树脂可以以(甲基)丙烯酸烷基酯或者(甲基)丙烯酸芳基酯作为主成分、在适当的催化剂的存在下、通过溶液聚合法、乳液聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法等适当的聚合方法来得到。作为(甲基)丙烯酸烷基酯,可以列举具有碳原子数优选为1~12、更优选1~8的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,作为其具体例子,可以列举例如,(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯等。进而优选(甲基)丙烯酸烷基酯所具有的烷基的碳原子数为1~4。作为(甲基)丙烯酸芳基酯,可以列举具有碳原子数优选为6~12的芳基的(甲基)丙烯酸芳基酯,其具体例子可以列举例如(甲基)丙烯酸苯酯等。(甲基)丙烯酸树脂也可以是将除了这些单体以外的其他单体进行共聚合而成的树脂。作为这样的其他单体,可以分别列举例如,苯乙烯等的乙烯基芳香族化合物;(甲基)丙烯酸等的含有羧基的单体;马来酸酐、衣康酸酐等的具有酸酐基的单体;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等的含有环氧基的单体等。作为(甲基)丙烯酸树脂,优选具有碳原子数为1~4的低级烷基的(甲基)丙烯酸酯的均聚体、或者具有碳原子数为1~4的低级烷基的(甲基)丙烯酸酯与苯乙烯的共聚物。
上述降冰片烯系树脂例如可以是在特开平3-14882号公报、特开平3-122137号公报、国际公开第96/10596号小册子等中记述的树脂。
作为降冰片烯系树脂的原料单体(降冰片烯系单体),可以列举例如降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯、5-乙基-2-降冰片烯、5-丁基-2-降冰片烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、5-甲酯基-2-降冰片烯、5,5-二甲基-2-降冰片烯、5-氰基-2-降冰片烯、5-甲基-5-甲酯基-2-降冰片烯、5-苯基-2-降冰片烯、5-苯基-5-甲基-2-降冰片烯、1,4-亚甲基-1,4,4a,9a-四氢芴等。降冰片烯系树脂可以列举例如,
(A)将降冰片烯系单体的开环聚合物进行氢化而成的树脂、
(B)对降冰片烯系单体的开环聚合物进行马来酸加成、环戊二烯加成这样的改性后、进行氢化而成的树脂、
(C)将降冰片烯系单体进行加聚而成的树脂、
(D)将降冰片烯系单体与烯烃单体进行加聚而成的树脂、
(E)将降冰片烯系单体与环状烯烃单体进行加聚而成的树脂、
(F)上述树脂的改性物等,它们的制造可以通过常法进行。
具有上述脂环式结构的树脂可以列举例如,乙烯基芳香族化合物的聚合物及其双键部分(也包括芳香环)的氢化物、乙烯基芳香族化合物与可与其共聚合的其他单体的共聚物的双键部分(也包括芳香环)的氢化物等。
其中,作为构成本发明的树脂片材的材料,优选聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、(甲基)丙烯酸树脂、降冰片烯系树脂、或者具有脂环式结构的树脂。
上述光漫射剂优选为微粒,可以列举有机微粒和无机微粒。有机微粒可以列举例如聚苯乙烯树脂、(甲基)丙烯酸树脂、硅树脂等,无机微粒可以列举例如玻璃微粒等。其中,优选有机微粒。另外,从光漫射性的观点出发,优选微粒为球状,越接近圆球状的形态越优选。
作为所述有机微粒,优选交联的有机微粒,优选使用在其制造过程中至少部分交联、在本发明的树脂片材的加工过程中不产生损害实用性的变形、可维持微粒状态的有机微粒。即,更优选即使将本发明的树脂片材加热至材料树脂的成型温度(例如在聚碳酸酯树脂的情况下,约为350℃)、在树脂中也不熔融的微粒,例如优选由交联的(甲基)丙烯酸树脂或者硅树脂构成的有机微粒。作为特别优选的具体例子,可以列举例如,以部分交联的甲基丙烯酸甲酯为基础的聚合物微粒、具有聚(丙烯酸丁酯)的核/聚(甲基丙烯酸甲酯)的壳的聚合物、具有含有橡胶状乙烯基聚合物的核和壳的核/壳形态的聚合物(例如ロ一ム·ァ ン ド·ハ一スカンパニ一制パラロィド EXL-5136)、具有交联硅氧烷键的硅树脂(例如GE东芝シリコ一ン(株)制トスパ一ル120)等。
上述微粒状的光漫射剂的平均粒径优选为0.1~50μm,更优选0.5~30μm,进而优选1~20μm。所述光漫射剂的粒径是用库尔特计数(コ一ルカゥンタ一)法测定的重均粒径,其测定器是(株)日科机的粒子数·粒子分布分析器MODEL Zm。通过使用具有该范围的重均粒径的光漫射剂,少量添加就可以得到充分的光漫射性,因此有能够在不损害面发光性的情况下更有效地减少周期性亮度不均程度的优点。
在本发明的树脂片材中含有的光漫射剂的量优选为2.0重量%以下,但该数值根据使用的光漫射剂的种类而不同。例如在上述的ロ一ム·ァ ンド·ハ一ス·カンパニ一制パラロィド EXL-5136的情况下,优选为2.0重量%以下,在GE东芝シリコ一ン(株)制トスパ一ル120的情况下,优选为0.45重量%以下。
本发明的树脂片材当作为直下型背光源单元的光漫射板使用时,为了防止由从光源长时间地断续或者连续照射紫外线区域~可见光区域的各种波长分布、强度的光而导致的变色,可以含有紫外线吸收剂。
作为所述紫外线吸收剂,可以列举例如二苯酮化合物、苯并三唑化合物、苯并嗪化合物、羟苯基三嗪化合物、聚合物型紫外线吸收剂等。
作为上述二苯酮化合物的具体例子,可以列举例如,2,4-二羟基二苯酮、2-羟基-4-甲氧基二苯酮、2-羟基-4-辛氧基二苯酮、2-羟基-4-苄氧基二苯酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酰氧基(sulfoxy)二苯酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酰氧基三氢化二苯酮、2,2′-二羟基-4-甲氧基二苯酮、2,2′,4,4′-四羟基二苯酮、2,2′-二羟基-4,4′-二甲氧基二苯酮、2,2′-二羟基-4,4′-二甲氧基-5-钠磺酰氧基二苯酮、双(5-苯甲酰基-4-羟基-2-甲氧基苯基)甲烷、2-羟基-4-正十二烷氧基二苯酮、2-羟基-4-甲氧基-2′-羧基二苯酮等。
作为上述苯并三唑化合物的具体例子,可以列举例如,2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二枯基苯基)苯基苯并三唑、2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2,2′-亚甲基双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚]、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)苯并三唑、2,2′-亚甲基双(4-枯基-6-苯并三唑苯基)、2,2′-对亚苯基双(1,3-苯并嗪-4-酮)、2-[2-羟基-3-(3,4,5,6-四氢邻苯二甲酰亚胺甲基)-5-甲基苯基]苯并三唑等,在这些化合物中,优选2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二枯基苯基)苯基苯并三唑、2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、或者2,2′-亚甲基双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚]。
作为上述苯并嗪化合物,具体可以列举2,2′-对亚苯基双(3,1-苯并嗪-4-酮)、2,2′-间亚苯基双(3,1-苯并嗪-4-酮)、2,2′-p,p′-二亚苯基双(3,1-苯并嗪-4-酮)等。
作为上述羟苯基三嗪化合物,具体可以列举,2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-甲氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-乙氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-丙氧基苯酚、和2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-丁氧基苯酚等。另外,可以列举2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚等的将上述例示化合物中的苯基取代为2,4-二甲基苯基的化合物。
作为上述聚合物型紫外线吸收剂,可以列举紫外线吸收性单体和光稳定性单体中的至少一种与其他单体的共聚物。作为上述紫外线吸收性单体,优选列举例如,在(甲基)丙烯酸酯的酯取代基中含有苯并三唑骨架、二苯酮骨架-三嗪骨架或者苯并嗪骨架的化合物。作为其他的单体,可以列举例如(甲基)丙烯酸烷基酯等。
这些紫外线吸收剂可以使用1种或者将2种以上并用。
在上述紫外线吸收剂中,优选使用选自二苯酮系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂和苯并嗪系紫外线吸收剂中的至少一种的紫外线吸收剂。
当树脂片材具有下述的保护膜时,在本发明的树脂片材中含有的紫外线吸收剂的量相对于100重量份构成树脂片材的材料,优选为0~0.5重量份、更优选0~0.3重量份。另一方面,当树脂片材不具有保护膜时,紫外线吸收剂的量相对于100重量份构成树脂片材的材料,优选为0.01~2重量份、更优选0.02~1重量份。当紫外线吸收剂的含量超过2重量份时,本发明的树脂片材有时发生变质。
作为上述其他的添加剂,可以列举例如荧光增白剂、热稳定剂、脱模剂、上蓝剂、阻燃剂、阻燃助剂等。
上述荧光增白剂可以为了将树脂的色调改善成白色或者蓝白色、且提高本发明的光漫射板的亮度而添加。所述荧光增白剂具有吸收光线的紫外部的能量、将该能量放射成可见部的作用。
作为所述荧光增白剂的例子,可以列举例如,1,2-苯乙烯(スチルベンゼン)化合物、苯并咪唑化合物、苯并唑化合物、萘二甲酰亚胺化合物、若丹明化合物、香豆素化合物、嗪化合物等。其中优选苯并唑化合物或者香豆素化合物。这些荧光增白剂可以使用1种、或者将2种以上并用。作为它们的市售品,可以列举例如日本化药(株)制的カャラィトOS(CI Fluorescent Bright ener 219:1、苯并唑化合物)、ハッコ一ルケミカル(株)制的ハッコ一ルPSR(香豆素化合物)、ィ一ストマンケミカル社制的EASTOBRITE OB-1等。
当使用荧光增白剂时,其配合比例,相对于100重量份构成本发明的树脂片材的材料,优选为0.0001~3重量份,更优选0.0002~0.5重量份,进而优选0.0003~0.1重量份,特别优选0.0005~0.05重量份。通过在上述范围下配合荧光增白剂,使得面发光性充分、可以实现发光面色调的改良效果,能够得到没有色调(色泽)不均的树脂片材,从而是优选的。
在将本发明的树脂片材成型时,上述热稳定剂可以用于防止作为材料的树脂的分子量的降低或色泽的恶化。作为所述热稳定剂,可以列举例如亚磷酸、磷酸、亚膦酸和膦酸以及它们的酯化物等。
具体地,可以列举,亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三辛酯、亚磷酸三硬脂基酯、亚磷酸二癸基单苯基酯、亚磷酸二辛基单苯基酯、亚磷酸二异丙基单苯基酯、亚磷酸单丁基二苯基酯、亚磷酸单癸基二苯基酯、亚磷酸单辛基二苯基酯、亚磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯、双(2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、2,2-亚甲基亚磷酸双(4,6-二-叔丁基苯基)辛基酯、双(壬基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、磷酸三丁酯、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、二苯基单氧联苯基磷酸酯、磷酸二丁酯、磷酸二辛酯、磷酸二异丙酯、四(2,4-二-异丙基苯基)-4,4′-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,4-二-正丁基苯基)-4,4′-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,4-二-叔丁基苯基)-4,4′-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,4-二-叔丁基苯基)-4,3′-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,4-二-叔丁基苯基)-3,3′-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,6-二-异丙基苯基)-4,4′-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,6-二-正丁基苯基)-4,4′-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,6-二-叔丁基苯基)-4,4′-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,6-二-叔丁基苯基)-4,3′-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,6-二-叔丁基苯基)-3,3′-亚联苯基二亚膦酸酯、双(2,4-二-叔丁基苯基)-联苯基亚膦酸酯、苯膦酸二甲酯、苯膦酸二乙酯、苯膦酸二丙酯等,其中特别优选三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、磷酸三甲酯、四(2,4-二-叔丁基苯基)-4,4′-亚联苯基二亚膦酸酯、或者双(2,4-二-叔丁基苯基)-联苯基亚膦酸酯。
这些热稳定剂可以仅使用1种,也可以将2种以上混合使用。作为所述热稳定剂的使用量,相对于100重量份构成树脂片材的原料树脂,优选为0.001~0.5重量份。
当将本发明的树脂片材例如进行挤压成型时,可以以改良从金属辊上的脱模性等为目的来配合上述脱模剂。作为这样的脱模剂,可以优选使用例如脂肪酸酯化合物。作为脂肪酸酯化合物,优选碳原子数为1~20的一元或者多元醇与碳原子数为10~30的饱和脂肪酸的部分酯或全酯。作为所述一元或者多元醇与饱和脂肪酸的部分酯或全酯,优选使用例如,硬脂酸单甘油酯、硬脂酸二甘油酯、硬脂酸三甘油酯、硬脂酸单山梨糖醇酯、山萮酸单甘油酯、季戊四醇单硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇四壬酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、硬脂酸十八烷酯、棕榈酸十六烷酯、硬脂酸丁酯、月桂酸甲酯、棕榈酸异丙酯、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、硬脂酸-2-乙基己酯等,其中优选使用硬脂酸单甘油酯、硬脂酸三甘油酯、季戊四醇四硬脂酸酯等。当使用所述的脱模剂时,其使用量相对于100重量份构成本发明的树脂片材的材料,优选为0.001~0.5重量份。
当将本发明的树脂片材作为直下型背光源单元的光漫射板使用时,本发明的树脂片材可以在成为光源侧的一个面具有保护膜。保护膜优选的厚度根据保护膜的形成方法而不同,优选例如0.1~500μm,更优选1~100μm,进而优选2~70μm。越是保护膜的厚度在该范围的薄膜,由保护膜与树脂片材的热收缩率差异或吸水率差异导致的树脂片材翘曲的问题越不明显,从而是优选的。对于保护膜的每种形成方法的优选厚度,如下所述。
作为构成保护膜的材料,可以列举热塑性树脂、热固性树脂、弹性体。
作为上述热塑性树脂,可以列举例如,(甲基)丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、烯烃(共)聚合物树脂或者聚酯树脂。作为(甲基)丙烯酸树脂,优选(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯或者(甲基)丙烯酸苯酯。作为烯烃(共)聚合物树脂,优选聚乙烯树脂。作为聚酯树脂,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂-聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂或者聚萘二酸乙二醇酯树脂。
作为上述热固性树脂,可以列举例如三聚氰胺树脂、硅树脂、(甲基)丙烯酸系的热固性树脂等。
作为上述弹性体,可以列举聚酯弹性体。
保护膜优选含有紫外线吸收剂。作为保护膜能够含有的紫外线吸收剂,是与所举的上述本发明的树脂片材能够含有的紫外线吸收剂的例子相同的化合物。当保护膜含有紫外线吸收剂时,其含量相对于全部保护膜优选为0.1~50重量%、更优选0.5~40重量%,进而优选1~30重量%。当将本发明的树脂片材作为直下型背光源用光漫射板使用时,通过在保护膜中含有紫外线吸收剂,可以有效抑制由来自背光源光源的光导致的树脂片材的劣化,有防止背光源单元的亮度降低和色调变化的效果。由来自背光源光源的光所导致的树脂劣化从树脂片材的背光源光源侧的表面开始进行,因此提高背光源光源侧的表面的紫外线吸收剂的浓度是重要的,从该观点考虑,本发明的树脂片材优选在成为其光源侧的一个面具有含有紫外线吸收剂的保护膜。
树脂片材的制造方法
当制造本发明的树脂片材时,首先准备作为构成本发明的树脂片材的材料的树脂、或者在树脂中含有需要的添加剂的树脂组合物。树脂组合物可以利用常法来调制。接着,将准备好的树脂或者树脂组合物成型为片状。作为成型方法,优选采用例如熔融挤出法、注射成型法等。前者的熔融挤出法是从T模头将树脂或者树脂组合物熔融挤出成片状、用多个冷却辊夹持、通过引取辊将挤压的片材引取的方法。冷却辊的数目优选为2个以上,更优选2~4个。
作为在树脂片材的一个面形成凹状、或者当本发明的树脂片材满足上述条件(2)时在一个面形成凹状、在与其相反侧的面形成凸状的方法,有例如用在辊表面具有需要的凹状或者凸状的反模的赋型冷却辊夹持熔融挤出的树脂片材的方法、将树脂片材优选在减压下夹持在表面具有所需要的凹状或者凸状的反模的平板间、加热至片材的原料树脂的热变形温度以上后、进行压制的方法等。另外,本发明提出的树脂片材的制造方法不限定于这里列举的例子。
在本发明的树脂片材具有保护膜的情况下,作为在片材上叠层保护膜的方法,可以列举例如下述(i)~(v)的方法。
(i)由T模头将会形成保护膜的材料熔融挤出在挤压成型的树脂片材上的叠层方法
(ii)在树脂片材的制造工序过程中,使用加热辊等将预先成型为膜状的保护膜连续叠层在该片材表面上的方法
(iii)将会形成树脂片材的树脂或者树脂组合物、与会形成保护膜的材料同时熔融挤出、进行叠层的共挤出法
(iv)使用含有形成保护膜的材料的涂料进行涂布的方法
(v)使用具有保护膜的转印箔,在树脂组合物的片材上进行转印的方法
当采用上述方法(i)、(ii)或者(iii)时,作为构成保护膜的材料,优选热塑性树脂,在热塑性树脂中,更优选(甲基)丙烯酸树脂或者聚碳酸酯树脂。当利用方法(i)、(ii)或者(iii)来形成保护膜时,保护膜的厚度优选为10~500μm、更优选20~100μm。
作为在上述方法(iv)中能够采用的涂布方法,可以列举例如,浸涂法、流涂法、辊涂法等。当采用方法(iv)时,优选热塑性树脂或者热固性树脂作为构成保护膜的材料,作为热塑性树脂,更优选为(甲基)丙烯酸树脂或者聚碳酸酯树脂,作为热固性树脂,更优选为三聚氰胺树脂、硅树脂或者(甲基)丙烯酸系的热固性树脂。采用方法(iv)时的保护膜的厚度优选为0.1~20μm,更优选1~10μm。
当采用上述方法(v)时,作为转印箔,优选使用具有包含基膜/脱模层/保护层/保护膜层/粘合层的多层结构的转印箔。通过将所述转印箔的粘合层粘合贴附在树脂片材上、并将基膜与脱模层一起剥离,可以得到在树脂片材上从片材一侧转印了粘合层/保护膜层/保护层的树脂片材。
当本发明的树脂片材具有保护膜时,上述凹状和凸状优选在树脂片材上设置了保护膜之后,进行赋形。
上述那样制造的本发明的树脂片材可以优选作为直下型背光源单元的光漫射板使用。
直下型背光源单元
本发明的直下型背光源单元至少具有多个线状光源和包括上述树脂片材的光漫射板。本发明的直下型背光源单元进而根据需要可以具有光调节薄膜。
作为上述线状光源,配置在背光源单元的发光面的正下方、且只要是能够照射可见光线的光源即可,可以使用例如白炽灯炮、荧光放电管、发光二极管元件、荧光发光元件等,从亮度、色温等的观点考虑,优选荧光放电管,其中特别优选冷阴极荧光灯。特别是最近,优选使用消耗电功率减少、使用了高亮度·高现色的三波长荧光体的冷阴极荧光灯。冷阴极荧光灯在内壁涂布了荧光体的玻璃管内封装适量的水银和惰性气体(氩、氖、混合气体等),在玻璃管的两端安装了柱状的电极。当在电极间外加高电压时,在管内少许存在的电子高速引向电极、进行碰撞,此时放出二次电子,开始放电。通过该放电,引向阴极的电子与管内的水银分子碰撞,放射出波长为250nm左右的紫外线,该紫外线激发荧光体,发出可见光线。
所述线状光源优选多个并列、以大致相等的间隔进行排列。线状光源的个数可以是任意的个数,例如可以是6~50个。线状光源收纳在上面开口的框体中,在该框体的内面优选涂布有高反射涂料、或粘贴有高反射薄膜剂。
通过在收纳了上述线状光源的框体的开口部配置包括本发明的树脂片材的光漫射板,可以得到本发明的直下型背光源单元。树脂片材是将其形成凹状的一个面作为内侧(线状光源侧)而配置在框体的开口部的。
当本发明的树脂片材满足上述条件(1)时,在树脂片材一个面的凹状所形成的多个列组中,优选相邻的2个列组的中心线间的距离L与相邻的2个线状光源的中心轴间的距离一致。另外,优选各列组的中心线与线状光源的中心轴平行配置、且位于最近的线状光源的中心轴的大致正上方的位置。进而,树脂片材一个面的凹状形成的各列组的宽度w、相邻的2个列组的中心线间的距离L、和树脂片材的线状光源侧的面与线状光源中心轴的距离h的关系,优选满足下式
0.05≤(L-w)/h≤1.0,
更优选满足下式
0.05≤(L-w)/h≤0.8。
本发明的直下型背光源单元具有高的亮度均匀性、显示升高了的正面亮度,因此即使不具有至今为了提高亮度而使用的光调节薄膜的一部分或者全部,也可以发挥高的性能。
直下型背光源式液晶显示装置
本发明的直下型背光源式液晶显示装置至少包括本发明的直下型背光源单元、光调节薄膜和液晶面板。
光调节薄膜优选配置在本发明的直下型背光源单元的液晶面板侧、即配置在光漫射板与液晶面板之间。作为这样的光调节薄膜,可以列举例如聚光薄膜、漫射薄膜、偏光薄膜等。作为上述聚光薄膜,可以列举例如将表面制成棱镜状的、称作为“棱镜片”的聚光薄膜(例如山形スリ一ェム(株)制、BEF)等,作为上述漫射薄膜,可以列举例如含有漫射剂的薄膜等,作为上述偏光薄膜,可以列举例如反射型偏光薄膜(例如山形スリ一ェム(株)制、D-BEF)等。这些光调节薄膜可以例如从漫射板侧按照漫射薄膜、聚光薄膜、偏光薄膜的顺序配置。
本发明的直下型背光源式液晶显示装置即使不具有这些光调节薄膜中的例如漫射薄膜、或者漫射薄膜和聚光薄膜,也可以显示高的亮度均匀性和正面亮度。
上述液晶面板是在液晶单元的至少一面具有偏振板来构成的。液晶元件优选具有下述那样的结构,即,具有透明电极和定向膜的2张透明基板,其周边部分被密封且通过介有间隙(单元间隙)而对向,并在由基板的内表面和密封剂划分的单元间隙内填充液晶而形成的结构。作为上述基板,可以列举例如玻璃、树脂等。作为上述液晶,可以列举例如向列型液晶(nematic liquid crystal)、层列型液晶(Smectic Liquid Crystal)。其中优选向列型液晶,可以使用例如希夫碱系液晶、氧化偶氮系液晶、联苯系液晶、苯基环己烷系液晶、酯系液晶、三联苯系液晶、联苯环己烷系液晶、嘧啶系液晶、二烷系液晶、二环辛烷系液晶、立方烷系液晶等。另外,也可以在这些液晶中添加例如胆甾醇氯酯、胆甾烯基壬酸酯、胆甾烯基碳酸酯等的胆甾醇液晶或以“C-15”、“CB-15”(以上、メルク社制)作为商品名销售的手性剂等来使用。进而,也可以使用对癸氧基亚苄基-对-氨基-2-甲基丁基肉桂酸酯等的强介电性液晶。作为上述偏振板,可以列举例如用醋酸纤维素保护膜夹持被称作“H膜”的偏振膜而成的偏振板、或者由H膜本身形成的偏振板等,所述H膜是使聚乙烯醇拉伸定向、同时吸收了碘的偏振膜。
作为在本发明中使用的液晶面板,根据需要也可以形成将滤色器夹在液晶单元与偏振板之间的构成。
实施例
以下列举实施例来进一步说明本发明。另外,光漫射板的平均亮度、亮度平面分布和亮度角度分布的测定方法如下所述。
光漫射板的平均亮度、亮度平面分布和亮度角度分布的测定
在光漫射板的平均亮度、亮度平面分布和亮度角度分布的测定中,使用(株)大野技术研究所制的亮度色度测定体系“ORDL-001/-002”,亮度计使用トプコン(株)制的亮度计“BM-7”,背光源使用26型直下型背光源。评价装置的概略示于图6,平均亮度和亮度不均程度的评价方法示于图7。
上述背光源是具有多个的线状冷阴极荧光灯3~8的背光源,相邻的2个灯的中心轴间的距离为25mm,灯与光漫射板的灯侧的面的距离h为12mm。另外多个的冷阴极荧光灯收纳在内部涂布了高反射涂料的框体2中。测定中使用的各光漫射板1,其纵向为150mm、横向为300mm、厚度为2mm。光漫射板以其长边方向与灯的长度方向平行这样的方式组装到背光源的中央部位。通过将亮度计14在光漫射板上沿与灯的长度方向垂直的方向进行扫描、来测定亮度(cd/m2)的分布,将其平均值作为平均亮度(Ave.),另外,用表示冷阴极荧光灯的影响的亮度分布的振幅(W)除以平均亮度,将所得的值(W/Ave.)作为亮度不均程度来评价。亮度角度分布通过下述的方法来测定,即,以光漫射板的中心点为测定点,在正交于光漫射板表面且与灯的长度方向平行的面上、按照使连接光漫射板的中心点与亮度计14的直线与光漫射板的表面所成的角度变化那样、将亮度计14沿圆弧状扫描来测定亮度的方法。
实施例1~13、比较例1~3
在100重量份的作为聚碳酸酯(PC)树脂片材的利用界面聚合法由双酚A和碳酰氯得到的粘度平均分子量为24,300的聚碳酸酯树脂中,添加混合0.3重量份的作为紫外线吸收剂的苯并三唑化合物[ケミプロ化成(株)制“ケミソ一ブ79”、2-(2′-羟基-5′-叔辛基苯基)苯并三唑],来准备聚碳酸酯树脂组合物。接着,利用内径为120mm的排气式挤出机将上述聚碳酸酯树脂组合物熔融混炼后,通过T模头进行挤压成型来得到厚度为2mm的聚碳酸酯树脂片材。
接着,准备镍制模冲(stamper),其是用于形成光漫射板的光源侧表面的微细形状、在表面形成了由四棱锥形、三棱锥形、半球形中任意一种凸状构成的多个列组的厚度为300μm的镍制模冲。上述各列组具有如表1中记述的宽度w,相邻的2个列组的宽度的中心线间的距离L分别如表1所述,各列组中的各凸部以表1所示的重心间距离连续,其配置根据凸部的形状而符合图3~5中任意一者所示的配置。同时还准备用于形成光漫射板的液晶面板侧表面的微细形状的、直径为50μm的半球形凹状以50μm的重心间距离在整个面上连续形成的、厚度为300μm的镍制模冲。
聚碳酸酯树脂片材上的微细形状可以通过下述那样的方法来形成,即,使用上述准备的光源侧表面用和液晶面板侧表面用模冲,将剖切成纵向为150mm、横向为300mm尺寸的片材夹持在这2枚模冲中,然后在真空度为10kPa的容器中、加热至150℃后、用40吨的压力压制。另外,在实施例5中,使用表面不具有凸凹形状的镍制平板来代替液晶面板侧用的模冲。这里制作的背光源单元的剖面简图示于图8。
在实施例1~10以及比较例2和3中,除了使凹状和列组的构成如表1中记述的那样以外,其他与上述同样来得到树脂片材,进行评价。在实施例11~13中,作为树脂,分别使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂(ァクリペットVH、三菱レ一ョン(株)制)、开环型环烯烃(COP)树脂(ゼォノァ1060R、日本ゼォン(株)制)或者共聚合型环烯烃(COC)树脂(TOPAS6013、Ticona社制),利用注射成型得到纵向为150mm、横向为300mm、厚度为2mm的树脂片材,与上述同样、利用规定的模冲赋形后进行评价。
在比较例1中,作为目前使用的光漫射板的代表例子,在上述聚碳酸酯组合物中进而添加0.4重量份由具有交联硅氧烷键的硅树脂形成的光漫射微粒(GE东芝シリコ一ン(株)制“トスパ一ル120”),通过挤压成型来制成全光线透射率为65%、浊度(Haze)为99.3%、厚度为2mm的光漫射板。上述全光线透射率和浊度分别根据JIS K-6735、利用日本电色工业(株)制的积分球式全光线透射率测定机“NDH-2000”(C光源)来测定。
另外,在实施例1~13以及比较例2和3中,当将光漫射板组装在上述背光源中时,按照使各光漫射板中形成的各列组宽度的中心线位于各冷阴极荧光灯的中心轴的正上方那样来组装。
这样得到的光漫射板的评价结果示于表1,另外对实施例2和比较例1测定的亮度角度分布的评价结果示于图9。
表1
树脂材料                                 光源侧凹状        液晶面板侧形状 平均亮度(cd/m2)   亮度不均程度
形状   α(°)   深度(μm)   相邻的凹状的重心间距离(μm) w(mm) L(mm)   w/L     形状 高度(μm)   相邻的凹状的重心间距离(μm)
  实施例1     PC 四棱锥     15     7     50     15     25     0.60     半球   25     50   6860   0.10
  实施例2     PC 四棱锥     30     15     50     14     25     0.55     半球   25     50   6820   0.09
  实施例3     PC 四棱锥     30     15     50     18     25     0.72     半球   25     50   6730   0.04
  实施例4     PC 四棱锥     30     15     50     22     25     0.88     半球   25     50   6500   0.10
  实施例5     PC 四棱锥     30     15     50     18     25     0.72      -   -   6110   0.10
  实施例6     PC 四棱锥     60     43     50     15     25     0.60     半球   25     50   6690   0.05
  实施例7     PC 四棱锥     70     69     50     18     25     0.72     半球   25     50   6750   0.11
  实施例8     PC 三棱锥     15     4     29     15     25     0.60     半球   25     50   6840   0.10
  实施例9     PC 三棱锥     30     8     29     15     25     0.60     半球   25     50   6530   0.05
  实施例10     PC 半球     -     25     50     15     25     0.60     半球   25     50   6870   0.08
  实施例11     PMMA 四棱锥     30     15     50     14     25     0.55     半球   25     50   6880   0.11
  实施例12     COP 四棱锥     30     15     50     14     25     0.55     半球   25     50   6810   0.10
  实施例13     COC 四棱锥     30     15     50     14     25     0.55     半球   25     50   6800   0.10
  比较例1     PC  -     -     -     -      -   -     -   5420   0.16
  比较例2     PC 四棱锥     30     15     50     5     25     0.20     半球   25     50   7250   0.16
  比较例3     PC 四棱锥     30     15     50     12     25     0.48     半球   25     50   6920   0.16
实施例14~26、比较例4、5
与实施例1同样得到厚度为2mm的聚碳酸酯(PC)树脂片材,剖切成纵向为150mm、横向为300mm的尺寸。另外,使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂(ァクリペットVH、三菱レ一ョン(株)制)、开环型环烯烃(COP)树脂(ゼォノァ1060R、日本ゼォン(株)制)、共聚合型环烯烃(COC)树脂(TOPAS6013、Ticona社制),通过注射成型得到纵向为150mm、横向为300mm、厚度为2mm的树脂片材。
接着,准备镍制模冲,其是用于形成光漫射板的光源侧表面的微细形状的、在表面的整个面上形成了四棱锥形、三棱锥形、半球形中任意一种凸状的、厚度为300μm的镍制模冲。各模冲上的各凸部以表2所示的重心间距离连续,其配置根据凸部的形状与图3~5中任意一者所示的配置相吻合。同时还准备另一种镍制模冲,其是用于形成光漫射板的液晶面板侧表面的微细形状、周期为50μm的半球形凹状以50μm的重心间距离在整个面上连续形成的厚度为300μm的镍制模冲。
在树脂片材上的形成微细形状时,除了使用上述2枚模冲以外,其他与实施例1同样来进行。这里制造的各光漫射板的评价结果示于表2,另外将实施例15的亮度角度分布的测定结果与比较例1的亮度角度分布一起示于图11。
表2
树脂材料                      光源侧凹状     液晶面板侧形状   平均亮度(cd/m2) 亮度不均程度
形状 α(°)   深度(μm)   相邻的凹状的重心间距离(μm) 形状   高度(μm) 相邻的凹状的重心间距离(μm)
实施例14     PC 四棱锥 15     7     50 半球     25     50     6340     0.13
实施例15     PC 四棱锥 30     15     50 半球     25     50     6000     0.12
实施例16     PC 四棱锥 30     15     50 半球     10     50     5550     0.13
实施例17     PC 四棱锥 40     21     50 半球     25     50     5440     0.13
实施例18     PC 四棱锥 50     30     50 半球     25     50     5480     0.13
实施例19     PC 四棱锥 60     43     50 半球     25     50     5940     0.12
实施例20     PC 四棱锥 70     69     50 半球     25     50     6350     0.13
实施例2l     PC 三棱锥 15     4     29 半球     25     50     6310     0.13
实施例22     PC 三棱锥 30     8     29 半球     25     50     6030     0.12
实施例23     PC 半球 -     25     50 半球     25     50     6370     0.13
实施例24     PMMA 四棱锥 30     15     50 半球     25     50     6140     0.14
实施例25     COP 四棱锥 0     15     50 半球     25     50     5990     0.12
实施例Z6     COC 四棱锥 30     15     50 半球     25     50     6000     0.13
比较例4     PC 四棱锥 45     25     50 半球     25     50     54l0     0.24
比较例5     PC 三棱锥 45     29     29 半球     25     50     5380     0.25

Claims (12)

1.一种树脂片材,其特征在于,厚度为1~5mm,在其一个面形成有选自多棱锥形、多棱锥台形、圆锥形、圆锥台形和剖切球形中的凹状,该凹状为多棱锥形或者多棱锥台形的情况下的该凹状的侧面与凹状开口的平面所成的角,和该凹状为圆锥形或者圆锥台形的情况下的该凹状的母线与凹状开口的平面所成的角,在分别记作α时,为10°≤α≤40°或者50°≤α≤80°,
且满足下述条件(1)和(2)中的至少一个,
(1)上述凹状形成多个列组,
其中,构成多个列组的各列组分别由接近存在的多个列构成,各列是多个凹状排成1列而成的,并且各列组在其间介有不存在凹状的区域来与其他列组相邻,
(2)在与形成有上述凹状的面相反侧的面,形成有剖切球形的凸状。
2.一种树脂片材,其特征在于,厚度为1~5mm,在其一个面形成有选自多棱锥形、多棱锥台形、圆锥形和圆锥台形中的凹状,该凹状为多棱锥形或者多棱锥台形的情况下的该凹状的侧面与凹状开口的平面所成的角、和该凹状为圆锥形或者圆锥台形的情况下的该凹状的母线与凹状开口的平面所成的角,在分别记作α时,为40°≤α≤43°或者47°≤α<50°,
且满足下述条件(1)和(2)中的至少一个,
(1)上述凹状形成多个列组,
其中,构成多个列组的各列组分别由接近存在的多个列构成,各列是多个凹状排成1列而成的,并且各列组在其间介有不存在凹状的区域与其他列组相邻,
(2)在与形成有上述凹状的面相反侧的面,形成有剖切球形的凸状。
3.如权利要求1所述的树脂片材,在树脂片材的一个面形成的凹状是剖切球形,该剖切球形凹状的深度d与曲率半径r的关系满足下式
d≥0.18r。
4.如权利要求1或2所述的树脂片材,树脂片材满足上述条件(1),在该树脂片材的一个面形成的凹状所构成的各列组的宽度w、与相邻的列组的中心线间的距离L的关系满足下式
0.45≤w/L≤0.9。
5.如权利要求1或2所述的树脂片材,树脂片材满足上述条件(2),在该树脂片材的与形成有凹状的面相反侧的面形成的凸状是直径为5~100μm、高度为2.5~50μm的半球形。
6.如权利要求1或2所述的树脂片材,树脂片材满足上述条件(1)和(2)。
7.权利要求1或2所述的树脂片材在直下型背光源用光漫射板中的使用。
8.一种直下型背光源用光漫射板,包括权利要求1或2所述的树脂片材。
9.一种直下型背光源单元,其特征在于,至少具有多个线状光源和包括权利要求1或2所述的树脂片材的光漫射板。
10.如权利要求9所述的直下型背光源单元,树脂片材满足上述条件(1),在该树脂片材的一个面形成的凹状所构成的各列组的宽度w、与相邻的列组的中心线间的距离L的关系满足下式
0.45≤w/L≤0.9,
且各列组的中心线位于各线状光源中心轴的大致正上方。
11.如权利要求10所述的直下型背光源单元,各列组的宽度w、相邻列组的中心线间的距离L、和树脂片材的线状光源侧的面与线状光源中心轴的距离h的关系,满足下式
0.05≤(L-w)/h≤1.0。
12.一种直下型背光源式液晶显示装置,是至少包括权利要求9所述的直下型背光源单元、光调节薄膜和液晶面板而成的。
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