CN101545996A - 具有集光层的光扩散板 - Google Patents
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Abstract
提供一种可受到充分保护以免产生瑕疵并且能够确保前向的充分亮度、具有集光层的光扩散板，其包括：集光片以及在其一侧具有不平坦表面的光扩散基板，所述不平坦表面具有在其上形成的多个突出部以及在相邻突出部之间形成的长度为5μm或以上的平坦部，并且其特征在于，所述光扩散基板和所述集光片通过经由粘合层将所述光扩散基板的不平坦表面的突出部与所述集光片的一个表面接合彼此层叠；空气层在粘合层与所述光扩散基板的不平坦表面的平坦部33之间形成；以及突出部和粘合层的总接触面积设置在所述光扩散基板和所述集光片的层叠面积的1至25％。
Description
技术领域
提交本申请要求日本专利申请No.2008-075959的巴黎公约优先权益，通过引用将其完整内容结合到本文中。
[0001]
本发明涉及受到充分保护以免产生瑕疵并且能够确保前向的充分亮度、具有集光层的光扩散板。具体来说，本发明涉及具有集光层的光扩散板以及高质量面光源装置(surface light source device)和高质量液晶显示装置，它们的每个可通过包含相同的光扩散板而在前向呈现充分亮度。
背景技术
[0002]
例如，已知一种液晶显示装置，其中作为背光的面光源装置设置在包括液晶池(liquid crystal cell)的液晶显示面板(即图像显示构件)的后侧。作为用作背光的面光源装置，已知一种面光源装置，它包括设置在灯盒(或灯壳)中的多个光源、设置在光源前侧的光扩散板以及作为集光片的设置在光扩散板前侧以便确保前向的充分亮度的双凸透镜(lenticular lens)。例如，专利公开1公开了一种具有上述结构的面光源装置。
专利公开1：日本专利No.3123006
发明内容
要通过本发明解决的问题
[0003]
但是，上述面光源装置的问题在于，光扩散板和集光片相互摩擦并且易产生瑕疵，因为集光片只是叠加在光扩散板前侧。
[0004]
考虑到上述技术背景而产生本发明。因此，本发明的目的是提供受到充分保护以免产生瑕疵并且能够确保前向的充分亮度、具有集光层的光扩散板以及高质量面光源装置和高质量液晶显示装置，它们的每个可在前向呈现充分亮度。
解决此问题的方式
[0005]
为了实现上述目的，本发明提供以下部件。
[0006]
[1]具有集光层的光扩散板，包括
集光片，以及
光扩散基板，在其一侧具有不平坦表面，所述不平坦表面包括在其上形成的多个突出部以及分别在相邻突出部之间形成的长度为5μm或以上的平坦部，
其特征在于
通过将所述光扩散基板的不平坦表面的突出部经由粘合层与所述集光片的一个表面接合，使所述光扩散基板和所述集光片彼此层叠及结合；
空气层在粘合层与所述光扩散基板的不平坦表面的平坦部之间形成；以及
突出部和粘合层的总接触面积是所述光扩散基板和所述集光片的层叠面积的1至25％。
[0007]
[2]如上述第1项所定义的具有集光层的光扩散板，其中，突出部的每个的高度设置成高于粘合层的厚度，以及所述光扩散基板和所述集光片彼此层叠，使得不允许粘合层接触到所述光扩散基板的不平坦表面的平坦部。
[0008]
[3]如上述第1项或第2项所定义的具有集光层的光扩散板，其中，突出部在平面图中以分散状态设置于整个不平坦表面。
[0009]
[4]包括如上述第1项至第3项中的任一项所定义的具有集光层的光扩散板以及设置在所述光扩散板后侧的多个光源的面光源装置，其特征在于，所述光扩散板的所述集光片设置在前侧。
[0010]
[5]包括如上述第1项至第3项中的任一项所定义的具有集光层的光扩散板以及设置在光扩散板后侧的多个光源和设置在光扩散板前侧的液晶面板的液晶显示装置，其特征在于，光扩散板的集光片设置在前侧。
发明效果
[0011]
根据[1]项的本发明，光扩散基板的不平坦表面的突出部和集光片的一个表面通过粘合层彼此接合，因此光扩散基板和集光片没有相互摩擦，使得可充分防止光扩散板产生瑕疵。此外，空气层在粘合层与光扩散基板的不平坦表面的平坦部之间形成，因此可充分确保前向的亮度。此外，突出部和粘合层的总接触面积设置在光扩散基板和集光片的层叠面积的1至25％，因此，能确保充分的接合强度，并且能更大地提高前向的亮度。此外，可以只通过将在其一侧具有上述不平坦表面的光扩散基板通过粘合层层叠在集光片上，形成空气层，因此光扩散基板的突出部可用作间隔件，以便在光扩散基板层叠于集光片时确保空气层，这产生更高的生产率。
[0012]
根据[2]项的本发明，突出部的每个的高度设置成高于粘合层的厚度，因此，可以确实防止粘合层与光扩散基板的不平坦表面的平坦部的接触，使得可确保充分的空气层，从而提高前向的亮度。
[0013]
根据[3]项的本发明，突出部在平面图中以分散状态设置于整个不平坦表面，因此，可消除这类突出部对于具有集光层的光扩散板的光学功能的任何影响，因而可充分消除对所显示图片图像的图片质量的任何影响。
[0014]
根据[4]项的本发明，提供一种面光源装置，它没有遇到具有集光层的光扩散板产生瑕疵，因此可发出高质量光线并且在前向呈现高亮度。
[0015]
根据[5]项的本发明，提供一种液晶显示装置，它没有遇到具有集光层的光扩散板产生瑕疵，因此可显示高质量图片图像并且在前向呈现高亮度。
附图说明
[0016]
图1示出根据本发明的液晶显示装置的一个实施例的示意图。
图2示出根据本发明的具有集光层的光扩散板的一个实施例的透视图。
图3示出沿线条X-X截取的图2所示光扩散板的截面图。
图4示出光扩散结构的截面图。
图5示出根据本发明的其它实施例、构成具有集光层的光扩散板的光扩散基板的平面图。
参考标号说明
[0017]
1＝面光源装置(surface light source device)
2＝光源
3＝光扩散板
20＝液晶面板
30＝液晶显示装置
31＝光扩散基板
32＝突出部
33＝平坦部
34＝不平坦表面
40＝粘合层
41＝集光片
42＝空气层
H＝突出部的高度
L＝平坦部的长度(或者相邻突出部之间的距离)
M＝粘合层的厚度
具体实施方式
[0018]
根据本发明的液晶显示装置的一个实施例如图1所示。图1中，标号(30)表示液晶显示装置；(11)表示液晶池；(12)和(13)表示偏振板(polarizing plate)；以及(1)表示面光源装置(即背光)。偏振板(12)和(13)分别设置在液晶池(11)的上侧和下侧，使得这些构件(11)/(12)和(13)构成作为图像显示构件的液晶面板(20)。作为液晶池(11)，优选地使用可显示彩色图像的液晶池。
[0019]
面光源装置(1)设置于液晶面板(20)的下侧上的偏振板(13)的下侧(即，在液晶面板的后侧)。换言之，这个液晶显示装置(30)是直下型(direct type)液晶显示装置。
[0020]
面光源装置(1)包括：采取低高度的箱形的灯盒(5)，它的上侧(或前侧)敞开，并且在平面图中看到它为矩形；多个光源(2)，在灯盒(5)中相互间隔开；以及光扩散板(3)，设置在多个光源(2)的上侧(或前侧)。光扩散板(3)固定到灯盒(5)上使得靠近灯盒(5)的开口。此外，光反射层(未示出)设置在灯盒(5)的内表面。在这个实施例中，线光源、如冷阴极射线管等用作光源(2)。
[0021]
如图2和图3所示，光扩散板(3)包括光扩散基板(31)、集光片(light collecting sheet)(41)和粘合层(40)。光扩散基板(31)在其一侧具有不平坦表面(34)(参见图4)，其包括在其表面形成的多个突出部(32)以及分别在相邻突出部(32)之间形成的长度为5μm或以上的平坦部(33)。光扩散基板(31)的不平坦表面(34)的突出部(32)与集光片(41)的一个表面通过粘合层(40)接合。因此，光扩散基板(31)和集光片(41)彼此层叠及结合(参见图3)，使得空气层(42)在粘合层(40)与光扩散基板(31)的不平坦表面(34)的平坦部(33)之间形成。粘合层(40)层叠在集光片(41)的一个表面的基本上整个面积上，它们之间没有任何余隙。
[0022]
在这个实施例中，突出部(32)的每个的截面具有基本上的半圆形(参见图3和图4)。如图2所示，多个突出部(32)在平面图中以分散状态设置于整个表面。也就是说，在这个实施例中，突出部(32)是柱面透镜形状隆起部(ridge)(取半切圆柱的形状)，沿平行于光扩散基板(31)的表面的一个方向延伸，并且这些柱面形状隆起部(32)在长度方向(或轴向)相互平行设置(参见图2)。术语“柱面透镜形状”表示通过沿平行于其轴向(或长度方向)的平面(或者包括轴线的平面或没有包括轴线的平面)来切割柱面体所得到的基本上柱面体的任一半的形状。
[0023]
在这个实施例中，柱面透镜形状隆起部(32)是半切柱面突出部，其形状相当于通过沿包括其轴线的平面均匀切割柱面体所得到的一半其中之一的形状。
[0024]
在这个实施例中，线性光源再次用作上述光源(2)，以及线性光源(2)的长度方向和光扩散基板(31)的柱面透镜形状隆起部(32)的长度方向基本上相互重合。柱面透镜形状隆起部(32)的长度方向还与光扩散板(3)的长度方向基本上重合(参见图2)。
[0025]
而且，在这个实施例中，突出部(32)的每个的高度(H)设计成以便高于粘合层(40)的厚度(参见图3和图4)，使得不允许粘合层(40)接触到光扩散基板(31)的不平坦表面(34)的平坦部(33)(参见图3)。
[0026]
在上述液晶显示装置(30)中，光扩散板(3)设置成使得其集光片(41)可在前侧(在液晶面板(20)的一侧)(参见图1)。换言之，在液晶显示装置(30)中，光扩散板(3)设置成使得其光扩散基板(31)可在后侧(在光源(2)的一侧)(参见图1)。
[0027]
可充分防止具有上述结构的光扩散板(3)产生瑕疵，因为光扩散基板(31)和集光片(41)由于光扩散基板(31)的不平坦表面(34)的突出部通过粘合层(40)与集光片(41)的一个表面接合而没有相互摩擦。而且，具有上述结构的光扩散板(3)使得能够令面光源装置(1)在前向(或者法线方向)(Q)以高亮度照亮，并且使得能够令液晶显示装置(30)在前向(或者法线方向)(Q)以高亮度显示图片图像，因为空气层(42)在粘合层(40)与光扩散基板(31)的不平坦表面(34)的平坦部(33)之间形成。此外，突出部(32)在平面图中以分散状态设置于整个不平坦表面，因此，具有集光层的光扩散板(3)的光学功能没有受到这样设置的突出部(32)的不利影响，使得可显示高质量图片图像。
[0028]
在本发明中，作为光扩散基板(31)，可使用能扩散透射光的任何材料。首先，优选地使用通过在透明材料中分散光扩散微粒(即光扩散剂)所得到的板。
[0029]
虽然光扩散基板(31)不受限制，但是，例如使用由透明树脂制成的单层板或者包括由透明树脂形成的基底层以及由不同透明树脂形成并且层叠在基底层的至少一个表面的一个或多个其它层的叠层板。
[0030]
虽然构成光扩散基板(31)的透明材料不受限制，但是，例如使用透明树脂、无机玻璃等。优选地用作透明树脂的是透明热塑树脂，这是因为它进行模塑成型(molding)的简易性。虽然透明热塑树脂不受限制，但是，例如举例说明了聚碳酸酯树脂、ABS树脂(或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂)、甲基丙烯酸树脂(methacrylic resin)、MS树脂(或甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物树脂)、苯乙烯树脂(styreneresin)、AS树脂(或丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)、烯烃树脂(例如聚乙烯、聚丙烯、环状聚烯烃(cyclic polyolefin)、环状烯烃共聚物等)等等。
[0031]
虽然上述光扩散微粒不受限制，但是，可使用与构成光扩散基板(31)的透明树脂不相容以及具有与透明树脂不同的折射率并且可扩散透射光的任何种类的微粒。光扩散微粒的示例包括：无机微粒，例如二氧化硅(silica)微粒、碳酸钙微粒、硫酸钡微粒、氧化钛微粒、氢氧化铝微粒、无机玻璃微粒、云母微粒、滑石微粒、白炭墨(whitecarbon)微粒、氧化镁微粒和氧化锌微粒等；以及有机微粒，例如甲基丙烯酸交联树脂微粒(methacrylic crosslinked resin)、甲基丙烯酸聚合树脂微粒、苯乙烯交联微粒、苯乙烯聚合树脂微粒和基于硅氧烷的聚合微粒等。上述微粒中的至少一种微粒或者作为混合物的其中的两种或更多种微粒可用作光扩散微粒。
[0032]
一般来说，使用体积平均微粒大小为0.1至50μm的光扩散微粒。体积平均微粒大小(D50)是按照如下方式所确定的微粒的微粒大小：测量所有微粒的微粒大小和体积；按照具有最小微粒大小的微粒的顺序对微粒的体积求积分，以便找出作为所有微粒的总体积的50％的积分体积；以及测量当积分体积达到总体积的50％时所找到的微粒的微粒大小。
[0033]
待使用的光扩散微粒量可按照透射光的预计扩散程度来改变。通常，按质量100份的透明树脂包含按质量0.01至20份的光扩散微粒。优选地，按质量0.1至10份的光扩散微粒包含在按质量100份的透明树脂中。
[0034]
鉴于光扩散性质，透明树脂与光扩散微粒的折射率之间的差的绝对值优选地为0.02或以上；以及鉴于光透射性，这个绝对值优选地为0.13或以下。也就是说，透明树脂与光扩散微粒的折射率之间的差的绝对值优选地为0.02至0.13。
[0035]
可将例如UV吸收剂、热稳定剂、抗氧化剂、耐候剂(weatheringagent)、光稳定剂、荧光增白剂(fluorescent brightener)、加工稳定剂等的各种添加剂加入光扩散基板(31)。
[0036]
光扩散基板(31)的厚度(N)通常设置在0.1至10mm。
[0037]
在本发明中，光扩散基板(31)的一个表面形成为不平坦表面(34)，它包括多个突出部(32)以及分别在相邻突出部(32)之间形成的长度(L)为5μm或以上的平坦部(33)(参见图4)。
[0038]
虽然突出部(32)的每个的截面形状不受限制，但是，突出部的截面形状可以是基本上半圆形、半椭圆形或多边形(例如矩形或三角形)。
[0039]
在这个实施例中，各突出部(32)的截面形状为半圆形，并且围绕经过该圆中心的法线(即垂直于水平面的线条)横向对称。但是，各突出部的截面形状并不局限于此，而是可以横向不对称：例如，其截面形状可以横向不对称，使得左圆弧在前侧比右圆弧更加弯曲。当各突出部(32)的截面形状为三角形时，这个三角形可以是横向对称的等腰三角形或者横向不对称的三角形。
[0040]
优选地，突出部(32)在平面图中以分散状态设置于整个表面。在这个实施例中，作为其一个示例，采用柱面透镜形状隆起部(或者实质半切柱面隆起部)的分散布置。但是，突出部的布置并不局限于这一个。突出部(32)在平面图中分散状布置于整个表面的其它示例如图5所示：例如，如图5(a)所示，许多点状部分(或点部分)在平面图可散布于整个表面；或者如图5(b)所示，柱面透镜形状隆起部(32)可按条状并且对光扩散板(3)的长度方向倾斜设置；或者如图5(c)所示，柱面透镜形状隆起部(32)在平面图中可按格状设置。
[0041]
虽然用于形成突出部(32)的方法不受限制，但是，采用例如使用模具的热传递、注塑成型、切割、型面挤压成型(profile extrusionmolding)、使用有雕刻的辊(carved roll)的熔体挤压传递成型等。
[0042]
优选地，突出部(32)的高度(H)设置在10至500μm。高度为10μm或以上的突出部(32)具有确保空气层(42)的充分余隙的充分间隔件功能。当高度为500μm或以下时，有助于突出部(32)的成形。
[0043]
优选地，突出部(32)的大小(或者当突出部在平面图中以条状或格状形成时的线条宽度，或者当它们以点状形成时的主轴的宽度)(W)设置在10至500μm。当这个大小为10μm或以上时，可确保充分的接合强度。当这个大小为500μm或以下时，可完全消除突出部(32)对所显示图片图像的影响。将突出部(32)的大小设置在50至300μm是特别优选的。
[0044]
在上述不平坦表面(34)中，在水平方向长度(L)为5μm或以上的平坦部(33)在相邻突出部(32)之间形成。当这个平坦部(33)的长度(L)小于5μm时，粘合层(40)与光扩散基板(31)的平坦部(33)之间的空气层(42)的余隙变得不充足。因此，不能充分获得前向的亮度。将平坦部(33)的长度(L)设置在100至4000μm是特别优选的。当这个长度超过4000μm时，会存在粘合层(40)可能接触到光扩散基板(31)的平坦部(33)的缺点，这不合需要地引起空气层(42)的余隙的体积的减小。
[0045]
优选地，平坦部(33)的长度(L)与突出部(32)的大小(W)之比、即L/W设置在0.4或以上。当L/W之比为0.4或以上时，能更加提高了前向的亮度。将L/W之比设置在0.4至15是特别优选的。
[0046]
虽然上述集光片(41)不受限制，但是，例如使用完全在其一侧形成例如精密棱镜、精密凸透镜或双凸透镜等精密集光透镜的集光片。在被扩散时经过光扩散基板(31)的光线由集光片(41)在光扩散板(3)的法线方向(Q)上汇聚。集光片(41)中与其上形成了集光透镜的表面相对的表面用作接合面，并且与光扩散基板(31)层叠和结合(参见图3)。
[0047]
用于集光片(41)的材料的示例包括但不限于聚碳酸酯树脂、ABS树脂(或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂)、甲基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物树脂、聚苯乙烯树脂、AS树脂(或丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂)、聚烯烃树脂(例如聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等)等等。虽然在选择集光片(41)的市场销售产品方面没有限制，但是，举例说明了SUMITOMO 3M LIMITED制造的“BEF
”(包括厚度为125μm的聚酯薄膜以及在聚酯薄膜上形成的厚度为30μm并且具有深度(D)为25μm且开口角为90的V形槽(在底部，在其表面以间距(pitch interval)(P)50μm形成)的丙烯酸树脂层的叠层)(参见图3)、SEKISUI FILM CO.，LTD.制造的“ESTINA”等。
[0048]
集光片(41)可包含各种添加剂，例如UV吸收剂、热稳定剂、抗氧化剂、耐候剂、光稳定剂、荧光增白剂、加工稳定剂等。
[0049]
集光片(41)的厚度(T)通常设置在0.02至5mm，并且优选地在0.02至2mm。
[0050]
粘合层(40)的材料的示例包括但不限于丙烯酸类的粘合剂(acrylic adhesive)、基于聚氨酯(urethane)的粘合剂、基于聚醚的粘合剂和基于硅树脂(silicone)的粘合剂。其中还优选地使用无色透明粘合剂，以便获得较高质量的显示图片图像。一般来说，压敏粘合剂用于粘合层(40)。在这方面，粘合剂的折射率不受限制。
[0051]
优选地，粘合层(40)的厚度(M)设置在10至30μm。厚度为10μm或以上的粘合层的使用有效地确保充分的接合强度，以及厚度为30μm或以下的粘合层的使用有效地充分防止粘合层(40)接触到光扩散基板(31)的平坦部(33)，由此确保空气层(42)的充分余隙体积。将粘合层(40)的厚度(M)设置在5至25μm是特别优选的。
[0052]
空气层(42)的厚度(E)通常设置在1至400μm，优选地在50至250μm。
[0053]
在本发明中，上述突出部(32)和上述粘合层(40)的总接触面积(即平面图中的总接触面积)设置在上述光扩散基板(31)与上述集光片(41)的层叠面积的1至25％。当总接触面积小于1％时，不能确保充分的接合强度。当总接触面积超过25％时，不能获得前向的充分亮度。总接触面积优选地设置在8至23％，特别是设置在10至20％。
[0054]
例如，本发明的光扩散板(3)按照如下方式来制造。将压敏粘合剂双涂层膜(double coated film)涂敷到集光片(41)的一个表面上，由此将粘合层(40)层叠在集光片(41)的一个表面上，使得获得具有粘合剂的集光片。当然允许将粘合剂涂敷到集光片(41)的一个表面，由此将粘合层(40)层叠在集光片(41)的一个表面上。另一方面，制造在其一侧具有不平坦表面(34)的光扩散基板(31)，其中，不平坦表面(34)具有在其上形成的多个突出部(32)以及分别在相邻突出部(32)之间形成的长度(L)为5μm或以上的平坦部(33)(参见图4)。光扩散基板(31)以及具有粘合剂的集光片(41)彼此层叠及挤压，使得允许粘合层(40)与光扩散基板(31)的不平坦表面(34)接触。因此，光扩散基板(31)的突出部(32)通过粘合层(40)与集光片(41)的一个表面接合，以便获得具有根据本发明的集光层的光扩散板(3)。
[0055]
上述方法只是说明性的，因此完全没有限制用于制造具有本发明的集光层的光扩散板(3)的方法。
[0056]
虽然本发明的光扩散板(3)的厚度(S)不受限制，但是优选地设置在1至5mm。本发明的光扩散板(3)的大小(或面积)也不受限制。例如，光扩散板(3)的大小可按照预计面光源装置(1)或液晶显示装置(30)的大小适当选择。通常设置为从20cm×30cm至150cm×200cm的大小。
[0057]
在本发明的面光源装置(1)和液晶显示装置(30)中，光源(2)的种类不受限制。例如使用与例如荧光灯、卤素灯和钨丝灯等线光源不同的点光源、如发光二极管(即LED)。
[0058]
本发明的光扩散板(3)、面光源装置(1)和液晶显示装置(30)并不局限于上述实施例，而是可在权利要求书的范围之内对其设计进行变更和修改，只要这种变更和修改没有背离本发明的精神。
示例
[0059]
接下来将描述本发明的具体示例，但是它们完全没有限制本发明的范围。
[0060]
<原料>
(光扩散基板的材料)
透明树脂A：苯乙烯树脂(TOYO STYRENE CO.，LTD.制造的“HRM40”；折射率：1.59)
透明树脂B：MS树脂(Nippon Steel Chemical CO.，Ltd.制造的“MS200NT”；折射率：1.57；苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯-按质量80份/按质量20份)
光扩散剂A：PMMA交联微粒(Sumitomo Chemical Company，Limited制造的“SUMIPEX XC1A”；折射率：1.49；重量平均微粒大小：35μm)
光扩散剂B：基于硅氧烷的交联聚合物(crosslinked siloxane-basedpolymer)微粒(Dow Corning Toray制造的“Trefil DY33-719”；折射率：1.42；体积平均微粒大小：2μm)
[0061]
光扩散剂母料A：
将透明树脂A(按质量52.0份)、光扩散剂A(按质量40.0份)、光扩散剂B(按质量4.0份)、作为UV吸收剂的Sumisorb 200(由SumitomoChemical Company，Limited制造)(按质量2.0份)以及作为热稳定剂的Sumilizer GP(由Sumitomo Chemical Company，Limited制造)(按质量2.0份)进行干混。然后，这种混合物被送入65mm双螺杆挤压机的料斗，并且在其圆筒中进行熔融揉和。此后，这种揉和混合物以扭绞股线状(strand-like)被挤出并制成微粒。这样，获得制成微粒的光扩散剂母料A。在这方面，圆筒的内部温度朝下游从料斗的下侧的200℃逐渐升高到挤压模具周围的250℃，以便挤出。
[0062]
光扩散剂母料B：
将透明树脂B(按质量78.8份)、光扩散剂A(按质量20.0份)、作为UV吸收剂的LA-31(ASAHI DENKA KOGYO K.K.制造)(按质量1.0份)以及作为热稳定剂的Sumilizer GP(由Sumitomo Chemical Company，Limited制造)(按质量0.2份)进行干混。然后，这种混合物被送入65mm双螺杆挤压机的料斗，并且在基圆筒中进行熔融揉和。此后，这种揉和混合物以扭绞股线状被挤出并制成微粒。这样，获得制成微粒的光扩散剂母料B。在这方面，圆筒的内部温度朝下游从料斗的下侧的200℃逐渐升高到挤压模具周围的250℃，以便挤出。
[0063]
(集光片A)
使用由透明PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂形成的厚度(T)为60μm的薄膜，其中以23.0μm的间距(P)在薄膜的一个表面上形成深度(D)为11.5μm并且对底部的开口角为90°的V形槽。
[0064]
<示例1>
将透明树脂A(按质量97.0份)和光扩散剂母料A(按质量5.0份)进行干混，以及在第一挤压机的圆筒中以190至250℃的内部温度对这种混合物进行熔融揉和。将这种揉和混合物提供给供料头(feedblock)。另一方面，在第二挤压机的圆筒中以190至250℃的内部温度对光扩散剂母料B进行熔融揉和，以及将这种揉和混合物提供给供料头。
[0065]
从第一挤压机提供给供料头的树脂以及从第二挤压机提供给供料头的树脂从多管道模具(multi-manifold die)共同挤出，同时挤出树脂保持在250℃，使得从第一挤压机提供给供料头的树脂成形为中间层(即基底层)，并且使得从第二挤压机提供给供料头的树脂成形为表面层(即两个表面)。挤出层采用抛光辊进行压制，并且经过冷却以便获得由三层叠层板(中间层：1.9mm；以及表面层：0.05mm×2)组成的光扩散基板(31)。
[0066]
随后，使用热压机(SHINTO Metal Industries Corporation制造的Shindo系统ASF型液压机)沿光扩散基板(31)的长度方向完全地在光扩散基板(31)的一个表面上形成多个柱面透镜形状隆起部(基本上半圆柱面隆起部)(32)。这样，获得厚度(N)为2.0mm的光扩散基板(31)(参见图2至图4)。在这方面，与上述隆起部对应的在多个槽在热压机的上侧的金属模具的内面(underside)(压面)上成形。通过使用热压机的热压执行大约3分钟，其中热压机的上侧的温度设置在160℃，以及其下侧的温度设置在70℃。
[0067]
这样得到的光扩散基板(31)的不平坦表面(34)包括以均匀间距形成的高度(H)为150μm以及大小(即突出部的底部的长度)(W)为342μm的突出部(32)，以及长度(即相邻突出部之间的间隔)(L)为162μm的平坦部，其中L/W之比为0.47(参见图4)。
[0068]
另一方面，将压敏粘合剂双涂层薄膜涂敷到集光片A(41)的一个表面，由此将厚度为20μm的粘合层(40)层叠在集光片A(41)的一个表面。这样，获得具有粘合剂的集光片。
[0069]
光扩散基板(31)层叠在具有粘合剂的集光片(41)上，使得光扩散基板(31)的不平坦表面(34)可与粘合层(40)接触，并且它们被压制以便获得具有集光层的光扩散板(3)，其截面如图3所示。
[0070]
在具有集光层的这种光扩散板(3)中，厚度(E)为140μm的空气层(42)在粘合层(40)与光扩散基板(31)的平坦部(33)之间形成，如图3所示。平面图中粘合区域的面积的比率(即，突出部和粘合层的总接触面积与光扩散基板和集光片的层叠面积之比)为23％。
[0071]
<示例2>
具有集光层的光扩散板通过与示例1相同的方式来制造，除了使用一种光扩散基板(31)之外，该光扩散基板(31)具有高度(H)为150μm并且大小(突出部的底部的长度)(W)为318μm的突出部(32)，以及长度(相邻突出部之间的间隔)(L)为339μm的平坦部，其通过改变在热压机的上侧的金属模具的内面(压面)所形成的槽的形状来得到，其中L/W之比为1.07。平面图中粘合区域的面积的比率为16％。
[0072]
<示例3>
具有集光层的光扩散板通过与示例1相同的方式来制造，除了使用一种光扩散基板(31)之外，该光扩散基板(31)具有高度(H)为144μm并且大小(突出部的底部的长度)(W)为309μm的突出部(32)以及长度(相邻突出部之间的间隔)(L)为612μm的平坦部，其通过改变在热压机的上侧的金属模具的内面(压面)形成的槽的形状得到，其中L/W之比为1.98。平面图中粘合区域的面积的比率为13％。
[0073]
<示例4>
具有集光层的光扩散板通过与示例1相同的方式来制造，除了使用一种光扩散基板(31)之外，该光扩散基板(31)具有高度(H)为144μm并且大小(突出部的底部的长度)(W)为321μm的突出部(32)，以及长度(相邻突出部之间的间隔)(L)为807μm的平坦部，这通过改变在热压机的上侧的金属模具的内面(压面)形成的槽的形状得到，其中L/W之比为2.51。平面图中粘合区域的面积的比率为9％。
[0074]
<比较示例1>
具有集光层的光扩散板通过与示例1相同的方式来制造，除了使用一种光扩散基板(31)之外，该光扩散基板(31)具有高度(H)为117μm并且大小(突出部的底部的长度)(W)为317μm的突出部(32)，以及长度(相邻突出部之间的间隔)(L)为21μm的平坦部，这通过改变在热压机的上侧的金属模具的内面(压面)形成的槽的形状得到，其中L/W之比为0.07。平面图中粘合区域的面积的比率为27％。
[0075]
<比较示例2>
具有集光层的光扩散板通过与示例1相同的方式来制造，除了使用一种光扩散基板(31)之外，该光扩散基板(31)具有高度(H)为150μm并且大小(突出部的底部的长度)(W)为321μm的突出部(32)，以及长度(相邻突出部之间的间隔)(L)为115μm的平坦部，这通过改变在热压机的上侧的金属模具的内面(压面)形成的槽的形状得到，其中L/W之比为0.36。平面图中粘合区域的面积的比率为26％。
[0076]
<比较示例3>
具有集光层的光扩散板通过与示例1相同的方式来制造，但是，通过使用热压机来形成突出部(32)的步骤没有在通过共同挤压成型所得到的光扩散基板上进行。也就是说，在这种光扩散板中，光扩散基板和集光片A完全通过粘合层相互接合，使得在光扩散基板与集光片A之间没有形成空气层。
[0077]
这样得到的具有集光层的光扩散板通过以下方法来评估。结果如表1所示。
[0078]
表1
| 粘合区域的面积的比率*(％) | 粘合层的厚度M(μm) | 突出部的高度H(μm) | 空气层的厚度E(μm) | 突出部的大小W(μm) | 平坦部的长度L(μm) | |
| 示例1 | 23 | 20 | 150 | 140 | 342 | 162 |
| 示例2 | 16 | 20 | 150 | 140 | 318 | 339 |
| 示例3 | 13 | 20 | 144 | 134 | 309 | 612 |
| 示例4 | 9 | 20 | 144 | 134 | 321 | 807 |
| C.示例1 | 27 | 20 | 117 | 107 | 317 | 21 |
| C.示例2 | 26 | 20 | 150 | 140 | 321 | 115 |
| C.示例3 | - | 20 | - | 无空气层 | - | - |
-待续
| L/W | 亮度的均匀度(％) | 平均亮度(cd/m2) | |
| 示例1 | 0.47 | 99.3 | 5966.2 |
| 示例2 | 1.07 | 99.3 | 6085.6 |
| 示例3 | 1.98 | 99.3 | 6334.3 |
| 示例4 | 2.51 | 99.2 | 6321.5 |
| C.示例1 | 0.07 | 99.2 | 5741.5 |
| C.示例2 | 0.36 | 99.2 | 5718.4 |
| C.示例3 | - | 98.9 | 5709.7 |
*)粘合区域的面积的比率：突出部和粘合层的总接触面积与光扩散基板和集光片的层叠面积之比(％)。
[0079]
<平均亮度和亮度的均匀度>
液晶面板、各种光学膜和光扩散板从市场销售的20英寸液晶电视机中拆下，然后，以上制造的光扩散板(示例和比较示例)的每个设置成与灯盒的框架(其中多个荧光灯相互间隔开)正面接触并且固定到其中，以及闭合灯盒的开口。此后，其中设置了光扩散板的灯盒的亮度采用亮度测量仪表(I.System Corporation制造的“Eye Scale-3WS”)来测量。亮度的最小值定义为“C1”，亮度的最大值定义为“C2”，以及通过下式所计算的值定义为亮度的均匀度(％)：
亮度的均匀度(％)＝(C1/C2)×100。
[0080]
上述亮度按照如下方式来测量。液晶电视机设置在控制在恒温和恒定湿度(25.0℃，50.0％RH)的暗室的地面上，其前侧朝上(其后侧与地面接触)。相机设置在液晶电视机上方的位置，使得相机面朝下，以便拍摄液晶电视机的整个前平面的照片。从电视机的前平面到相机的距离为65.0cm。亮度测量仪表的测量条件设置如下：速度：1/500，增益：5，以及光圈：16。以液晶电视机的前平面的中心部分为中心的60mm×60mm的区域定义为测量区(measuring spot)(2601个点)，以及测量这些点的每个的亮度。这些亮度的平均值确定为平均亮度(cd/m2)，以及亮度的均匀度(％)根据这些测量值之间的亮度的最小值和最大值来确定。
[0081]
从表1清楚地知道，包括具有本发明的示例1至4的集光层的光扩散板的面光源装置的任一个可在其前向(或法线方向)获得充分的高亮度，并且在亮度的均匀度方面也是优良的。在具有示例1至4的集光层的光扩散板的任一个中，光扩散基板和集光片通过粘合层相互接合，使得光扩散基板和集光片没有相互摩擦。因此，在这些光扩散板的任一个中没有产生划痕。
[0082]
相反，包括具有比较示例3的集光层的光扩散板的面光源装置可能在其前向(法线方向)没有获得充分的亮度，因为由于光扩散基板和集光片采用粘合剂的完整接合而在它们之间没有形成空气层。
[0083]
另外，包括具有比较示例1或2的集光层的光扩散板的面光源装置可能在其前向(法线方向)没有获得充分的亮度，因为粘合区域的面积的比率(即突出部和粘合层的总接触面积与光扩散基板和集光片的层叠面积之比(％))超过25％。
工业适用性
[0084]
虽然本发明的光扩散板的任一个可优选地用作面光源装置的光扩散板，但是其应用并不局限于此。虽然本发明的面光源装置的任一个可优选地用作液晶显示装置的背光，但是其应用并不局限于此。
Claims (5)
1.一种具有集光层的光扩散板，包括：
集光片，以及
光扩散基板，其在其一侧具有不平坦表面，所述不平坦表面具有在其上形成的多个突出部以及各在相邻突出部之间形成的长度为5μm或以上的平坦部，
其特征在于
通过将所述光扩散基板的不平坦表面的突出部经由粘合层与所述集光片的一个表面接合，使所述光扩散基板和所述集光片彼此层叠及结合；
在所述粘合层与所述光扩散基板的不平坦表面的平坦部之间形成空气层；以及
所述突出部和所述粘合层的总接触面积是所述光扩散基板和所述集光片的层叠面积的1至25％。
2.如权利要求1所述的具有集光层的光扩散板，其中，所述突出部的每个的高度设置成高于所述粘合层的厚度，以及其中所述光扩散基板和所述集光片层叠到彼此之上，使得不允许所述粘合层接触到所述光扩散基板的不平坦表面的平坦部。
3.如权利要求1所述的具有集光层的光扩散板，其中，所述突出部在平面图中以分散状态设置于整个不平坦表面上。
4.一种面光源装置，其包括如权利要求1至3中任一项所述的具有集光层的光扩散板，以及设置在所述光扩散板后侧的多个光源，其特征在于，所述光扩散板的所述集光片设置在前侧。
5.一种液晶显示装置，其包括如权利要求1至3中任一项所述的具有集光层的光扩散板、设置在所述光扩散板后侧的多个光源，以及设置在所述光扩散板前侧的液晶面板，其特征在于，所述光扩散板的所述集光片设置在前侧。
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