CN101435949B - 直下型背光式液晶显示装置及光扩散板 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供使用了即便在加热条件下向液晶面侧的翘曲也小的热塑性树脂制光扩散板的、没有亮度不均的直下型背光式液晶显示装置。本发明为直下型背光式液晶显示装置，其为含有背光光源、光扩散板、光线调节膜和液晶面板而成的直下型背光式液晶显示装置，其特征在于，该光扩散板具有热塑性树脂制的片材，在150℃下加热10分钟时的翘曲率X1(％)为0.5≤X1≤10的范围(以凸向背光光源侧的方向的翘曲率为正)。
Description
技术领域
本发明涉及直下型背光式液晶显示装置及光扩散板。更详细地说，涉及通过热塑性树脂的内部应力抑制由于热塑性树脂的吸水和干燥差别所导致的向液晶面侧的翘曲、具有稳定的面发光性，发光面的亮度不均少、色泽优异的热塑性树脂的光扩散板及使用其的直下型背光式液晶显示装置。
背景技术
作为液晶电视等各种液晶显示器的光源使用的背光单元的构成要素一部分的光扩散板，使用通过在基体树脂中使用丙烯酸树脂或聚碳酸酯、在其中添加有各种光扩散剂的树脂组合物所形成的光扩散板。
作为液晶显示器的光扩散板的基体树脂优选使用的聚碳酸酯树脂组合物，公开有在聚碳酸酯树脂中添加了碳酸钙和氧化钛的树脂组合物(参照专利文献1)、在聚碳酸酯树脂中添加了碳酸钙或交联聚芳酯的树脂组合物(参照专利文献2)、在聚碳酸酯树脂中配合有珠状交联丙烯酸树脂的树脂组合物(参照专利文献3)、在聚碳酸酯树脂中添加有珠状交联丙烯酸树脂和荧光增白剂的树脂组合物(参照专利文献4)。
近年来，在大型化至20～50英寸的液晶显示器或液晶电视中，由于面积的增大，直下型背光方式成为主流。在这些用途中使用的大型光扩散板，由于光源的热量等的影响引起干燥所导致的翘曲变化，易于与配置在光扩散板上部的光线调节膜及液晶面板相接触，有时会观察到亮度不均。另一方面，液晶显示器、液晶电视随着薄型化，光扩散板和光线调节膜与液晶面板的间隙有减少的倾向，需求加热条件下所导致的翘曲小的光扩散板。
专利文献1：日本特开平03-078701号公报
专利文献2：日本特开平05-257002号公报
专利文献3：日本特开平08-188709号公报
专利文献4：日本特开平09-020860号公报
发明内容
本发明的目的在于提供使用了即便在加热条件下向液晶面侧的翘曲也小的热塑性树脂制光扩散板的、没有亮度不均的直下型背光式液晶显示装置。
本发明的其它目的在于提供通过热塑性树脂的内部应力抑制由于热塑性树脂制光扩散板的吸水和干燥的差别所导致的向液晶面侧的翘曲，具有稳定的面发光性，发光面的亮度不均小的色泽优异的光扩散板，特别是适用于大型液晶显示器或大型液晶电视的直下型背光方式的热塑性树脂制的光扩散板。
本发明人为了达成上述目的进行了深入研究，结果发现通过在直下型背光式液晶显示装置上设置具有加热所导致的翘曲变化在一定范围的内部应力的热塑性树脂制光扩散板，使其凸出的方向成为光源侧，可以获得没有亮度不均的直下型背光式液晶显示装置，进而完成了本发明。
即，本发明为
1.一种直下型背光式液晶显示装置，其为含有背光光源、光扩散板、光线调节膜和液晶面板而成的直下型背光式液晶显示装置，其特征在于，该光扩散板具有热塑性树脂制的片材，在150℃下加热10分钟时的翘曲率X1(％)为0.5≤X1≤10的范围(以凸向背光光源侧的方向的翘曲率为正)。
2.上述1所述的直下型背光式液晶显示装置，其中光扩散板在23℃下的翘曲率Y1(％)为0.5≤Y1≤5的范围。
3.上述1所述的直下型背光式液晶显示装置，其中热塑性树脂为聚碳酸酯树脂。
4.上述3所述的直下型背光式液晶显示装置，其中聚碳酸酯树脂为双酚A型聚碳酸酯树脂。
5.上述1所述的直下型背光式液晶显示装置，其中光扩散板为在热塑性树脂制片材的背光光源侧层压有耐光层的光扩散板。
6.一种光扩散板，其为具有热塑性树脂的片材及层压在其单面上的耐光层的光扩散层，其特征在于，在150℃下加热10分钟时的翘曲率X2(％)为0.5≤X2≤10的范围(以凸向耐光层的方向的翘曲率为正)。
7.上述6所述的光扩散板，其中光扩散板在23℃下的翘曲率Y2(％)为0.5≤Y2≤5的范围。
8.上述6所述的光扩散板，其中热塑性树脂为聚碳酸酯树脂。
9.上述8所述的光扩散板，其中聚碳酸酯树脂为双酚A型聚碳酸酯树脂。
附图说明
图1为用于测定本发明实施例中光扩散板的翘曲变化的评价装置简略图。
图2为用于制造本发明光扩散板的熔融挤出装置的简略图。
符号的说明
1.玻璃
2.扩散板
3.度盘式指示器
4.冷阴极管
A.模头
C.加热器
D.胶辊
E.耐光性膜
Q1.第一冷却辊
Q2.第二冷却辊
Q3.第三冷却辊
具体实施方式
以下说明本发明的直下型背光式液晶显示装置。
本发明的直下型背光式液晶显示装置含有背光光源、热塑性树脂制的光扩散板、光线调节膜和液晶面板。该装置可以按顺序配置背光光源、热塑性树脂制的光扩散板、光线调节膜和液晶面板而制造。优选该装置根据需要在光扩散板的背光光源侧或光扩散板的两面具有保护膜。
<背光光源>
背光光源只要是配置在发光面的正下方、且可以照射可见光线即可，可以使用白热灯、荧光放电管、发光二极管元件和荧光发光元件等，从亮度、色温度等观点出发优选荧光放电管、其中优选冷阴极荧光灯。特别是，最近利用使用了减少消耗电力、高亮度·高显色的三波长荧光体的冷阴极荧光灯。
在背光光源中使用的冷阴极荧光灯的结构为在密封有适量水银和惰性气体(氩、氖、混合气体等)的气体管内壁涂敷荧光体，在玻璃管的两端安装有柱状电极的状态。
该冷阴极荧光灯的发光原理为，当在电极间施加高电压时，微量存在于管内的电子被高速地牵引至电极而冲撞，此时释放出二级电子，开始放电。通过该放电，被牵引至阳极的电子和管内的水银分子相冲撞，放射紫外线(波长λ＝250nm前后)，该紫外线激发荧光体，使可见光线发光。
<光线调节膜>
作为光线调节膜，可以举出具有使来自光扩散板的光聚集、扩散、偏光功能的薄膜。光线调节膜通常配置在光扩散板和液晶面板之间。作为集光膜可以举出使表面为棱镜形状的薄膜(例如山形スクリ一ム(株)生产BEF)等。作为扩散薄膜可以举出含有扩散剂的薄膜等。作为偏光板，可以举出反射型偏光薄膜(例如山形スクリ一ム(株)生产D-BEF)等。
它们例如从光扩散板侧按照扩散薄膜、集光薄膜、偏光薄膜的顺序构成，使透过偏光薄膜的光入射到液晶面板部中。
<液晶面板>
液晶面板为在液晶池的至少一侧具有偏光板的构成。优选液晶池带有电极、其至少一个面为透明。另外，还可以根据需要制成在液晶池和偏光板之间夹有滤光片的构成。液晶池可以由玻璃或高分子薄膜等热塑性树脂制作。
<光扩散板>
本发明的光扩散板优选厚度为1.2～3.5mm、更优选厚度为1.5～3.0mm、进一步优选厚度为2.0～3.0mm。当薄于1.2mm时，则光扩散性易于变得不充分，且刚性不足，因此并不适合，当厚于3.5mm时，则厚度所导致的光学损失易于变大、且在重量上并不实用。这里所说的光学损失是指亮度的损失。即，背光光源将冷阴极管的光在光扩散板和内部反射板中在所有方向上重复多次光的透射和反射，同时最终将集中于画面前面方向的光作为亮度(明亮度)捕获，但当吸收由冷阴极管所发出的光的任何原因(添加剂或燃烧等)存在于光扩散板内时，该光的吸收在光扩散板和反射板中重复地发生数次，因此作为最终结果，亮度减小。
本发明的光扩散板将热塑性树脂制的片材作为衬底。
光扩散板具有光扩散性，作为其方法采用在透明的热塑性树脂制的片材中含有光扩散剂的方法、使透明的热塑性树脂制片材的表面形状为凹凸状的方法、或者并用这些方法的方法等。光扩散板的总光线透射率优选为50％以上、雾值优选为98％以上。
作为光扩散剂，可以举出为微粒子状、例如玻璃微粒子所代表的无机微粒子、聚苯乙烯树脂、 (甲基)丙烯酸树脂、有机硅树脂等的有机微粒子，其中优选有机微粒子。
作为该有机微粒子，优选交联的有机微粒子，在其制造过程中至少部分被交联、在热塑性树脂的加工过程中实用上不会变形、维持微粒子状态。即，更优选即便加热至热塑性树脂的成形温度(例如聚碳酸酯树脂的成形温度约为350℃)也不会熔融到热塑性树脂中的微粒子，具体为交联的(甲基)丙烯酸树脂、有机硅树脂的有机微粒子。作为特别优选的具体例子，可以举出以部分交联的甲基丙烯酸甲酯作为基底的聚合物微粒子、具有聚(丙烯酸丁酯)的芯/聚(甲基丙烯酸甲酯)壳的聚合物、具有含有橡胶状乙烯聚合物的芯和壳的芯/壳モノホルジ一的聚合物(例如ロ一ム·ア ン ド·ハ一ス·カンパニ一公司生产的商品名パラロイドEXL-5136)、具有交联硅氧烷键的有机硅树脂(例如东芝有机硅(株)生产トスパ一ル120)。
上述微粒子状的光扩散剂的平均粒径优选为1～30μm、更优选为2～20μm。该光扩散剂的粒径为通过呼叫计数法测定的重均粒径，该测定器为株式会社日科机的粒子数·粒度分布分析仪MODEL Zm。当重均粒径小于1μm时，由于发挥光的遮蔽作用，因此不能获得充分的光扩散性，面发光性差；当超过30μm时，无能获得充分的光扩散性，面发光性差，为了获得充分的光扩散效果混合量增加，因此挤出成形性变得不稳定，同时表面性差，伴有光学损失。
热塑性树脂和光扩散剂的混合比例为，优选相对于100重量份热塑性树脂、光扩散剂为0.1～10重量份的比例，更优选0.2～5重量份的比例。虽然也依赖于光扩散板的厚度，但当光扩散剂的配合量小于0.1重量份时，则光扩散性不充分、有时可见到光源。另一方面，当光扩散剂的配合量超过10重量份时，挤出成形性变得不稳定，同时光扩散板的光线透射率降低、有时无法获得必要的亮度。
作为使透明的热塑性树脂制片材的表面形状为凹凸状的方法有，利用在轧辊表面上实施有所需样式相反型的印花冷却辊挟持熔融挤出的热塑性树脂片材的方法；将热塑性树脂制片材夹在表面上具有所需样式相反型的平板间，加热到热变形温度以上后，进行加压的方法。
本发明的光扩散板的特征为在150℃下加热10分钟时的翘曲率X1(％)为0.5≤X1≤10的范围(以凸向背光光源侧的方向的翘曲率为正)。翘曲率X1(％)优选为0.5≤X1≤6的范围、更优选为0.5 ≤X1≤3的范围。通过将具有加热所导致的翘曲变化在上述范围的内部应力的热塑性树脂制的光扩散板设置在直下型背光式液晶显示装置中，使得其凸出的方向成为光源侧，可以提供由于光源所产生热量的影响、光扩散板和光线调节膜与液晶面板不会接触，没有亮度不均的直下型背光式液晶显示装置。当翘曲率过大时，有设置时或液晶显示装置工作时的扩散板的稳定性差的情况。
另外，本发明的光扩散板优选在23℃下的翘曲率Y1(％)为0.5≤Y1≤5的范围、更优选为0.5≤Y1≤3的范围、进一步优选为0.5≤Y1≤2的范围。这里，Y1以凸向背光光源侧的方向的翘曲率为正。在该范围内时，即便处于初期状态，光扩散板和光线调节膜与液晶面板也不会接触。当翘曲率变得过大时，有设置时或液晶显示装置工作时的扩散板的稳定性差的情况。
而且，优选1≤X1+Y1≤9的范围、更优选1≤X1+Y1≤6的范围、进一步优选1≤X1+Y1≤5的范围。
本发明的光扩散板优选在热塑性树脂制片材的背光光源侧层压有耐光层的光扩散板。
即，本发明提供具有热塑性树脂制片材及层压在其单面的耐光层的光扩散板，其特征在于，在150℃下加热10分钟时的翘曲率X2(％)为0.5≤X2≤10的范围(以凸向耐光层的方向的翘曲率为正)。翘曲率X2(％)优选为0.5≤X2≤6的范围、更优选为0.5≤X2≤3的范围。通过将具有加热所导致的翘曲变化在上述范围的内部应力的光扩散板设置在直下型背光式液晶显示装置中，使得其凸出的方向成为光源侧，可以提供由于光源所产生热量的影响、光扩散板和光线调节膜与液晶面板不会接触、抑制光源紫外线所导致的影响、没有亮度不均、图像的色泽变化也小的直下型背光式液晶显示装置。当翘曲率过大时，有设置时或液晶显示装置工作时的扩散板的稳定性差的情况。
另外，本发明的光扩散板在23℃下的翘曲率Y2(％)为0.5≤Y2≤5的范围、更优选为0.5≤Y2≤3的范围、进一步优选0.5≤Y2≤2的范围。这里，Y2以凸向耐光层的方向的翘曲率为正。当在该范围内时，即便处于初期状态下，光扩散板和光线调节膜与液晶面板也不会接触。当翘曲率变得过大时，有设置时或液晶显示装置工作时的扩散板的稳定性差的情况。
而且，优选1≤X2+Y2≤9的范围、更优选1≤X2+Y2≤6的范围、进一步优选1≤X2+Y2≤5的范围。
作为制造使本发明的内部应力为特定方向的热塑性树脂制光扩散板的方法，可以利用通过熔融挤出法获得热塑性树脂制片材的方法进行制造。具体地说，在利用图2所示宽型3根轧辊方式的片材成形机中，利用位于第一～第3冷却辊及其周围的余热加热器控制熔融挤出的热塑性树脂制片材的温度，可以赋予特定方向的内部应力。特别是，第二冷却辊和第三冷却辊的温度控制尤为重要，第二冷却辊的温度越低则使下面凸出的翘曲率越高，第三冷却辊的温度越低则使上面凸出的翘曲率越高，因而通过调整其平衡，可以制造具有所需翘曲率的光扩散板。
具体地说，相对于所使用的热塑性树脂的二次转移温度(Tg)，通过控制成第一冷却轧辊温度(T1℃)在(Tg-33)≤T1≤(Tg-27)、第二冷却轧辊温度(T2℃)在(Tg-35)≤T2≤(Tg-29)、第三冷却轧辊温度(T3℃)在(Tg-8)≤T3≤(Tg-3)和22≤(T3-T2)≤30的范围，可以稳定地制造本发明的具有特定翘曲的扩散板。
<耐光层>
作为为了防止光扩散板的光所导致的亮度变差和色泽变化而优选层压在热塑性树脂制片材光源侧的耐光层，优选含有0.1～50重量％紫外线吸收剂的厚度0.1～500μm的有机高分子膜。
构成耐光层的有机高分子由透明的任意树脂构成，作为该树脂优选丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯树脂或聚酯树脂，其中更优选丙烯酸树脂或聚碳酸酯树脂。
丙烯酸树脂为聚合丙烯酸系单体而获得的树脂，作为丙烯酸系单体，可以单独或混合使用丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、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2-乙基己酯、甲基丙烯酸苯酯等。
作为聚酯树脂，可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂。另外，还可以使用聚酯弹性体。
耐光层由具有紫外线吸收性能的任意树脂构成。优选在耐光层中含有选自二苯甲酮系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂和苯并
嗪系紫外线吸收剂的至少一种紫外线吸收剂。作为这些紫外线吸收剂的具体例子，举出与后述紫外线吸收剂相同的例子。耐光层中的紫外线吸收剂的浓度优选为0.1～50重量％、更优选为0.5～40重量％、进一步优选为1～30重量％。
作为在成为光扩散板衬底的热塑性树脂制片材上层压耐光层的方法有，通过T模头将在挤出成形的热塑性树脂制片材上形成耐光层的有机高分子组合物熔融挤出的层压方法；在热塑性树脂制片材的制造工序途中使用加热辊等将预先成形为膜状的耐光层连续地层压在该片材表面上的方法；将热塑性树脂制片材与形成耐光层的有机高分子组合物同时熔融挤出进行层压的共挤出法；使用含有形成耐光层的有机高分子组合物的涂料，利用浸涂法、吹涂法、辊涂法等涂布法涂布在热塑性树脂制的片材上的方法；通过在热塑性树脂制的片材上转印具有耐光层的转印箔的方法从而使其层压的方法。
作为转印箔，优选使用具有由基底膜/脱模层/保护层/紫外线吸收剂含有树脂层(上述耐光层)/接合层形成的多层结构的转印箔。将该转印箔的接合层接合粘贴在热塑性树脂制的片材上，剥离脱模层，可以获得在热塑性树脂制的片材上从片材侧转印了接合层/紫外线吸收剂含有树脂层(上述耐光层)/保护层的直下型背光用光扩散板。
作为在热塑性树脂制的片材上层压耐光层的方法采用层压方法和共挤出法时，作为用于形成耐光层使用的树脂，优选热塑性树脂，在热塑性树脂中优选丙烯酸系树脂或聚碳酸酯树脂。
另外，作为在热塑性树脂制的片材上层压耐光层的方法当采用涂布法时，作为用于形成耐光层使用的材料，优选使用热塑性树脂或热固化型树脂。在热塑性树脂中优选丙烯酸系树脂或聚碳酸酯树脂。另外，作为热固化型树脂，优选蜜胺树脂、硅树脂、丙烯酸系树脂等。
而且，当作为在热塑性树脂制的片材上层压耐光层的方法采用转印箔时，易于使耐光层成为薄膜，作为用于形成耐光层所使用的材料，优选采用丙烯酸树脂。
耐光层的厚度优选1～500μm的范围、更优选1～100μm的范围、进一步优选2～70μm的范围。其中，为层压法或共挤出法时优选10～500μm的范围、更优选20～100μm的范围。当使用涂布法或转印箔时，优选1～20μm的范围、更优选1～10μm的范围。特别是使用转印箔时，优选1～5μm的范围。另外，耐光层越薄，则越难发生由于热塑性树脂制片材与耐光层的热收缩率差别和吸水率差别所导致的翘曲问题，因此优选。
通过在耐光层中含有紫外线吸收剂，具有有效地抑制来自背光光源的光所导致的光扩散板的树脂变差、防止亮度降低和色泽变化的效果。由于来自背光光源的光所导致的光扩散板的树脂变差从背光光源侧的光扩散板的表面开始进行，因此优选在表面上提高紫外线吸收剂的密度。
<热塑性树脂制的片材>
在本发明中，作为成为直下型背光用光扩散板衬底的热塑性树脂制片材的热塑性树脂，只要是具有玻璃转变点高于实际使用温度20℃以上的耐热性的树脂，则没有特别限定。具体地说，可以举出聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚(乙烯-2，6-萘二甲酸酯)等聚酯树脂、聚乙烯树脂、丙烯-乙烯共聚物、聚苯乙烯树脂、芳香族乙烯系单体与具有低级烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物、对苯二甲酸-乙二醇-环己二甲醇共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸树脂、降冰片烯系单体的开环聚合物加氢物、降冰片烯系单体及能够与其开环共聚的其它单体的开环共聚体加氢物、乙烯基芳香族系单体的聚合物的双键部分(也包含芳香环)的加氢物及乙烯基芳香族单体与能够与其共聚的其它单体的共聚物的双键部分(也包含芳香环)的加氢物等具有脂环式结构的树脂等。其中，优选聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、芳香族乙烯系单体与具有低级烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物、(甲基)丙烯酸树脂、具有脂环式结构的树脂等，从耐热性或吸水性等优异的观点出发，特别优选聚碳酸酯树脂。以下说明优选使用的聚碳酸酯树脂。
本发明中优选使用的聚碳酸酯树脂通常利用表面聚合法或溶融聚合法使二价酚和碳酸酯前体反应而获得。作为二价酚的代表例子，可以举出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)-间-二异丙基苯等，其中优选双酚A。这些二价酚可以单独使用，还可以混合2种以上使用。
作为碳酸酯前体，使用羰基卤化物、碳酸酯或卤甲酸酯等，具体地说可以举出光气、二苯基碳酸酯或二价酚的二卤甲酸酯等。
通过表面聚合法或熔融聚合法使上述二价酚和碳酸酯前体反应制造聚碳酸酯树脂时，还可以根据需要使用催化剂、末端封闭剂、二价酚的抗氧化剂等。另外，聚碳酸酯树脂可以为共聚三官能以上的多官能性芳香族化合物的支链聚碳酸酯树脂，也可以为共聚芳香族或脂肪族的二官能性羧酸的聚酯碳酸酯树脂，另外还可以是混合所得聚碳酸酯树脂2种以上的混合物。
聚碳酸酯树脂的分子量以粘度平均分子量表示通常为15,000～40,000、优选为18,000～35,000。本发明中的粘度平均分子量如下求得：在20℃下在100ml二氯甲烷中溶解0.7g聚碳酸酯树脂，由该溶液求得比粘度(ηsp)代入到下式中而求出。
ηsp/c＝[η]+0.45×[η]2c
[η]＝1.23×10-4M0.83
(c＝0.7、[η]极限粘度)
<混合在热塑性树脂片材中的添加剂>
在本发明中使用的热塑性树脂制片材中除了上述成分以外还可以根据需要、在不损害目的和效果的范围内混合其它成分，例如荧光增白剂、亚磷酸、磷酸、亚磷酸酯、磷酸酯、膦酸酯等热稳定剂，脂肪酸酯化合物等脱模剂，紫外线吸收剂、发蓝剂、四溴双酚A、四溴双酚A的低分子量聚碳酸酯、十溴二苯醚等阻燃剂，三氧化锑等阻燃助剂等添加剂的表现量。
在上述热塑性树脂制的片材中还可以混合荧光增白剂。荧光增白剂具有将树脂的色泽改善至白色或蓝白色、且提高本发明光扩散板的亮度的效果。作为荧光增白剂，例如可以举出芪系、苯并咪唑系、苯并
唑系、萘亚胺系、罗丹明系、香豆素系、
嗪系等化合物。这里，荧光增白剂为具有吸收光线的紫外线部的能量、将该能量放射到可见部的作用。荧光增白剂的混合量相对于100重量份热塑性树脂，优选为0.0005～0.1重量份、更优选为0.001～0.1重量份、进一步优选为0.001～0.05重量份、特别优选为0.002～0.02重量份。通过在上述范围内混合荧光增白剂，面发光性充分，可以获得发光面的色调改善效果，色调(色泽)的不均少，优选。
为了防止成形时的分子量降低或色泽变差，可以在本发明中使用的热塑性树脂制片材中使用含磷热稳定剂。作为该热稳定剂，可以举出亚磷酸、磷酸、亚膦酸、膦酸和它们的酯等。
具体地说可以举出亚磷酸三苯酯、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(十八烷基)酯、亚磷酸二癸基单苯酯、亚磷酸二辛基单苯酯、亚磷酸二异丙基单苯酯、亚磷酸单丁基二苯酯、亚磷酸单癸基二苯酯、亚磷酸单辛基二苯酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、双(2，6-二叔丁基-4-甲基丙基)季戊四醇二亚磷酸酯、亚磷酸2，2-亚甲基双(4，6-二叔丁基苯基)辛酯、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、二硬脂酰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、磷酸二苯基单邻联苯酯、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’-联苯撑二膦酸酯、四(2，4-二正丁基苯基)-4，4’-联苯撑二膦酸酯、四(2，4-二叔丁基苯基)-4，4’-联苯撑二膦酸酯、四(2，4-二叔丁基苯基)-4，3’-联苯撑二膦酸酯、四(2，4-二叔丁基苯基)-3，3’-联苯撑二膦酸酯、四(2，6-二异丙基苯基)-4，4’-联苯撑二膦酸酯、四(2，6-二正丁基苯基)-4，4’-联苯撑二膦酸酯、四(2，6-二叔丁基苯基)-4，4’-联苯撑二膦酸酯、四(2，6-二叔丁基苯基)-4，3’-联苯撑二膦酸酯、四(2，6-二叔丁基苯基)-3，3’-联苯撑二膦酸酯、双(2，4-二叔丁基苯基)-联苯基膦酸酯、苯膦酸二甲酯、苯膦酸二乙酯、苯膦酸二丙酯等，其中优选三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二硬脂酰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’-联苯二膦酸酯和双(2，4-二叔丁基苯基)-联苯基膦酸酯。
这些热稳定剂可以使用1种或者混合2种以上使用。该热稳定剂的使用量相对于100重量份热塑性树脂优选为0.001～0.5重量份。
为了改良成形时的从模具的脱模性，可以在本发明中使用的热塑性树脂制的片材中使用脂肪酸酯化合物。
作为该脂肪酸酯，优选碳数1～20的一元或多元醇与碳数10～30的饱和脂肪酸的部分酯或全酯。作为该一元或多元醇与饱和脂肪酸的部分酯或全酯，可以举出硬脂酸单甘油酯、硬脂酸二甘油酯、硬脂酸三甘油酯、硬脂酸单山梨聚糖酯、山嵛酸单甘油酯、季戊四醇单硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇四天竺葵酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、硬脂酸酐、棕榈酸酐、硬脂酸丁酯、月桂酸甲酯、棕榈酸异丙酯、联苯酸联苯酯(biphenyl biphenate)、山梨聚糖单硬脂酸酯、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。该脂肪酸酯的使用量相对于100重量份的热塑性树脂优选为0.001～0.5重量份。
在本发明中使用的热塑性树脂制片材上，为了提高耐光性还可以混合紫外线吸收剂。作为紫外线吸收剂，可以举出二苯甲酮系紫外线吸收剂、三嗪系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂、环状亚胺基酯系紫外线吸收剂，该紫外线吸收剂可以单独使用或者并用2种以上。
作为该紫外线吸收剂，具体地说在二苯甲酮系中，例如可以举出2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-苄氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸三氢化物二苯甲酮、2，2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2，2’，4，4’-四羟基二苯甲酮、2，2’-二羟基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮、2，2’-二羟基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮-5-磺酸钠、双(5-苯甲酰基-4-羟基-2-甲氧基苯基)甲烷、2-羟基-4-正十二烷基氧基二苯甲酮和2-羟基-4-甲氧基-2’-羧基二苯甲酮等。在三嗪系紫外线吸收剂中，例如可以举出2-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚。在苯并三唑系中，例如可以举出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-3，5-二苦基苯基)苯基苯并三唑、2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、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-苦基-6-苯并三唑基苯基)、2，2’-对亚苯基双(1，3-苯丙
嗪-4-酮)、2-[2-羟基-3-(3，4，5，6-四氢化苯二甲酰基甲基)-5-甲基苯基]苯并三唑。
在环状亚胺基酯系中，可以举出2，2’-对亚苯基双(3，1-苯并
嗪-4-酮)、2，2’-(4，4’-二亚苯基)双(3，1-苯并
嗪-4-酮)和2，2’-(2，6-亚萘基)双(3，1-苯并
嗪-4-酮)等。
优选2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3，5-二苦基苯基)苯基苯并三唑、2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、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’-对亚苯基双(3，1-苯并
嗪-4-酮)，更优选2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)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’-对亚苯基双(3，1-苯并
嗪-4-酮)。
紫外线吸收剂的混合量相对于100重量份热塑性树脂，优选为0.01～1重量份、更优选为0.05～0.8重量份。
在本发明中使用的热塑性树脂制的片材中，在成形为光扩散板时，为了消除热塑性树脂或紫外线吸收剂的光扩散板的发黄，可以在不会造成光学损失的范围内混合发蓝剂。作为发蓝剂，只要是可以使用在热塑性树脂中，则可以没有特别限定地使用。一般来说，蒽醌系染料易于获得，因此优选。
作为具体的发蓝剂，例如可以举出通用名Solvent Violet 13[CA.No(色度No)60725；商标名バイエル公司生产“マクロレツクスバイオレツトB”、三菱化学(株)生产“ダイアレジンブル一G”、住友化学工业(株)生产“スミプラストバイオレツトB”、通用名Solvent Violet31[CA.No 68210；商标名三菱化学(株)生产“ダイア レジンバイオレツトD”、通用名Solvent Violet 33[CA.No 60725；商标名三菱化学(株)生产“ダイア レジンブル一J”、通用名Solvent Blue 94[CA.No 61500；商标名三菱化学(株)生产“ダイア レジンブル一N”、通用名SolventViolet 36[CA.No 68210；商标名バイエル公司生产“マクロレツクスバイオレツト3R”、通用名Solvent Blue97[商标名バイエル公司生产“マクロレツクスバイオレツトRR”和通用名Solvent Blue 45[CA.No 61110；商标名サンド一公司生产“ポリシンスレンブル一RLS”作为代表例。这些发蓝剂通常相对于100重量份热塑性树脂以0.1×10-4～6×10-4重量份的比例混合。
实施例
以下举出实施例说明本发明。予以说明，评价方法如下所述。
(1)翘曲率
准备将光扩散板放置在23℃下24小时的500mm四方样品以及以一边的中央部被夹子夹住吊在空中的状态在150℃下放置10分钟后再在23℃下放置24小时的500mm四方样品。在各个光扩散板的一边L(mm)的中央处垂直地吊起，在该边处平行地放置直定规。直定规相当于光扩散板的凹面，利用金属制直尺测定直定规和光扩散板之间的距离直至1mm单位。对其它边也依次地测定，将最大的间隔作为最大翘曲(mm)，通过下式求出相对于1000mm的翘曲率W1000(根据JIS K6911)。予以说明，对于翘曲率，将凸向耐光层侧的情况表示为正。另外，在150℃下处理10分钟时的翘曲率W1000(％)在表1中用X(％)表示、23℃的翘曲率W1000(％)在表1中用Y(％)表示。
W1000(％)＝(D1000/1000)×100(％)
(D1000＝D×10002/L2
(L(mm)：测定板的相当于直定规的部分的长度)
(2)翘曲变化
设置以2.5cm等间隔地排列有6根的具有5,300Cd/cm2光能的冷阴极管的17型直下背光单元，使画面的部分处于垂直状态，将在85℃95％RH气氛下暴露168小时的具有表1所述翘曲率的光扩散板(纵230mm、宽320mm)以耐光层为背光侧组装在距离冷阴极管30mm的位置处。进而，在光扩散板的外侧(与背光测相反的侧)上设置1.0mm的间隔，利用在中央部1点开有直径5mm孔的厚度1.5mm玻璃(纵235mm、宽325)密封、保持。测定此时的玻璃与扩散板的距离(初期值)。之后使冷阴极管连续点灯，利用度盘式指示器以0.1mm的单位测定经过5小时后的光扩散板的变化量(mm)，求得变化量的最大值(参照图1)。予以说明，将凸向背光侧的情况表示为正、将凸向玻璃侧的情况表示为负。
(3)亮度不均
使用在上述(2)中使用的背光单元，在上述光扩散板的试验前后以相同的间隔条件设置液晶面板代替玻璃，点燃背光，评价白色发光时的液晶面板的外观。将通过光扩散板挤压液晶部、产生干涉条纹的情况作为×、将外观未见异常的情况作为○。
实施例1
在100重量份由双酚A和光气中获得的粘度平均分子量24,300的聚碳酸酯树脂(Tg；145℃)中，添加混合不熔性丙烯酸系聚合物微粒子“ロ一ム·ア ン ド·ハ一ス·カンパニ一生产的パラロイ ド EXL-5136、重均粒径7μm”3.5重量份和荧光增白剂[日本化药工业(株)生产カヤライトOS]0.01重量份，通过带有通气孔的T模头挤出机，保持在挤出机温度250～300℃、模头温度260～300℃、通气孔部的真空度26.6kPa，将聚碳酸酯树脂连续熔融挤出。用直径300mm的2对轧辊(Q1和Q2)挟持使用宽型3根轧辊方式的片材成形机(参照图2)熔融挤出的聚碳酸酯树脂，在0.05MPa进行加压，在表1所记载的轧辊温度条件下获得厚度2mm、宽度1,000mm的聚碳酸酯树脂片材。另外，在该片材的一个面(下面)上热压接厚度50μm的耐光性丙烯薄膜[三菱レイヨン(株)生产HBS006]。将具有所得耐光层的光扩散板裁剪成纵230mm、宽320mm的大小，进行评价。将测定结果示于表1中。
实施例2
在实施例1中，除了使不熔性丙烯酸系聚合物微粒子的配合量为2.0重量份、改变为表1所记载的轧辊温度条件以外，通过与实施例1同样的方法获得光扩散板。将所得光扩散板裁剪成纵230mm、宽320mm的大小，进行评价。将测定结果示于表1中。
实施例3
在实施例1中，除了使不熔性丙烯酸系聚合物微粒子的配合量为0.5重量份、改变为表1所记载的轧辊温度条件以外，通过与实施例1同样的方法获得厚度2mm、宽度1,000mm的聚碳酸酯树脂制片材。另外，在该片材的一个面(下面)上热压接耐光性转印箔薄膜(尾池工业(株)生产25-PUVS、耐光层(丙烯酸层)的厚度2.0μm)。接着，剥离脱模层，获得具有耐光层的光扩散板。将所得的光扩散板裁剪成纵231mm、宽321mm的大小，进行评价。将测定结果示于表1中。
实施例4
在实施例3中，除了添加0.3重量份交联有机硅树脂[东芝有机硅(株)生产トスパ一ル120、重均粒径2μm]代替不熔性丙烯酸系聚合物微粒子0.5重量份、在表1所记载的轧辊温度条件下获得厚度3mm的聚碳酸酯树脂制片材以外，通过与实施例3同样的方法获得具有耐光层的光扩散板。将所得的光扩散板裁剪成纵231mm、宽321mm的大小，进行评价。将测定结果示于表1中。
实施例5
在100重量份由双酚A和光气中获得的粘度平均分子量24,300的聚碳酸酯树脂中添加混合交联有机硅树脂[东芝有机硅(株)生产トスパ一ル120、重均粒径2μm]0.8重量份和荧光增白剂[日本化药工业(株)生产カヤライトOS]0.01重量份，通过带有通气孔的T模头挤出机，保持在挤出机温度250～300℃、模头温度260～300℃、通气孔部的真空度26.6kPa进行熔融，另一方面，将耐光性丙烯酸树脂(三菱レイヨン(株)生产アクリペツトIRS404 K001)供给至辅助挤出机，在挤出机温度250～300℃下熔融，经由进料部件和T模头，控制在耐光层的厚度100μm、聚碳酸酯树脂片材的厚度2mm，将宽度1,000mm的层压体(具有耐光层的聚碳酸酯树脂制光扩散层)共挤出。将所得的光扩散板裁剪成纵231mm、宽321mm的大小，进行评价。将测定结果示于表1中。
比较例1
在实施例1中，除了变更为表1所记载的轧辊温度条件之外，通过与实施例1同样的方法获得光扩散板。将所得光扩散板裁剪成纵230mm、宽320mm的大小，进行评价。将测定结果示于表1中。
比较例2
在实施例2中，除了变更为表1所记载的轧辊温度条件之外，通过与实施例2同样的方法获得光扩散板。将所得光扩散板裁剪成纵230mm、宽320mm的大小，进行评价。将测定结果示于表1中。
比较例3
在实施例4中，除了使交联有机硅树脂的配合量为0.8重量份、变更为表1所记载的轧辊温度条件之外，通过与实施例4同样的方法获得厚度2mm的光扩散板。将所得光扩散板裁剪成纵231mm、宽321mm的大小，进行评价。将测定结果示于表1中。
表1
予以说明，表1中使用的透明粒子A、B和耐光层C、D、E如下所述。
透明微粒子A：不熔性丙烯系聚合物微粒子[ロ一ム·アン ド·ハ一ス·カンパニ一生产的パラロイド EXL-5136、重量分布平均粒径7μm]
透明微粒子B：交联有机硅树脂[东芝有机硅[株]生产トスパ一ル120、重均粒径2μm]
耐光层C：耐候性丙烯层压薄膜[三菱レイヨン(株)生产HBS006层厚50μm]
耐光层D：耐候性转印箔薄膜[层池工业(株)生产25-PUVS层厚2μm]
耐光层E：共挤出层[三菱レイヨン(株)生产IRS404 K001层厚100μm]
发明效果
本发明的热塑性树脂制光扩散板通过利用树脂的内部应力抑制由于树脂的吸水和干燥的差别所导致的向液晶面侧的翘曲，具有稳定的面发光性、且发光面的亮度不均少、良好，因此特别适于大型液晶面板显示器或20～50英寸大型液晶电视的直下型背光方式的光扩散板，本发明所带来的工业效果别具一格。
Claims (9)
1.一种直下型背光式液晶显示装置，其为含有背光光源、光扩散板、光线调节膜和液晶面板而成的直下型背光式液晶显示装置，其特征在于，该光扩散板具有热塑性树脂制的片材，
该热塑性树脂制的片材是在宽型3根轧辊方式的片材成形机中利用通过熔融挤出法获得热塑性树脂制片材的方法进行制造的，利用宽型3根轧辊方式的片材成形机中的第一至第三冷却辊及位于其周围的余热加热器控制熔融挤出的热塑性树脂制片材的温度，并将第一冷却轧辊温度T1控制在(Tg-33)℃≤T1≤(Tg-27)℃、第二冷却轧辊温度T2控制在(Tg-35)℃≤T2≤(Tg-29)℃、第三冷却轧辊温度T3控制在(Tg-8)℃≤T3≤(Tg-3)℃和22℃≤(T3-T2)≤30℃的范围内，其中Tg为热塑性树脂的二次转移温度，
在150℃下加热10分钟时的翘曲率X1为0.5％≤X1≤10％的范围，其中以凸向背光光源侧的方向的翘曲率为正。
2.权利要求1所述的直下型背光式液晶显示装置，其中光扩散板在23℃下的翘曲率Y1为0.5％≤Y1≤5％的范围。
3.权利要求1所述的直下型背光式液晶显示装置，其中热塑性树脂为聚碳酸酯树脂。
4.权利要求3所述的直下型背光式液晶显示装置，其中聚碳酸酯树脂为双酚A型聚碳酸酯树脂。
5.权利要求1所述的直下型背光式液晶显示装置，其中光扩散板为在热塑性树脂制片材的背光光源侧层压有耐光层的光扩散板。
6.一种光扩散板，其为具有热塑性树脂制的片材及层压在其单面上的耐光层的光扩散板，其特征在于，
该热塑性树脂制的片材是在宽型3根轧辊方式的片材成形机中利用通过熔融挤出法获得热塑性树脂制片材的方法进行制造的，利用宽型3根轧辊方式的片材成形机中的第一至第三冷却辊及位于其周围的余热加热器控制熔融挤出的热塑性树脂制片材的温度，并将第一冷却轧辊温度T1控制在(Tg-33)℃≤T1≤(Tg-27)℃、第二冷却轧辊温度T2控制在(Tg-35)℃≤T2≤(Tg-29)℃、第三冷却轧辊温度T3控制在(Tg-8)℃≤T3≤(Tg-3)℃和22℃≤(T3-T2)≤30℃的范围内，其中Tg为热塑性树脂的二次转移温度，
在150℃下加热10分钟时的翘曲率X2为0.5％≤X2≤10％的范围，其中以凸向耐光层的方向的翘曲率为正。
7.权利要求6所述的光扩散板，其中光扩散板在23℃下的翘曲率Y2为0.5％≤Y2≤5％的范围。
8.权利要求6所述的光扩散板，其中热塑性树脂为聚碳酸酯树脂。
9.权利要求8所述的光扩散板，其中聚碳酸酯树脂为双酚A型聚碳酸酯树脂。
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