CN101907734B - 扩散片及其制造方法、背光以及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了扩散片及其制造方法、和具有该扩散片的背光以及液晶显示装置。该扩散片包括：具有第一主表面和第二主表面的基体以及在基体的第一主表面或第二主表面随机形成的凸状结构体。结构体具有相同的高度或几乎相同的高度。结构体的纵横比h/r大于0.50且小于等于1.50，其中，r是结构体的平均半径，h是结构体的平均高度。结构体的填充率大于等于60％且小于等于80％。

Description

扩散片及其制造方法、背光以及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及扩散片及其制造方法、和具有该扩散片的背光以及液晶显示装置。具体而言，涉及表面上形成了凸状结构体的扩散片。
背景技术
目前，在组装到液晶显示装置中的背光中使用各种光学片。可以例举扩散片作为各种光学片之中最重要的光学片之一。该扩散片普遍具有：由聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂材料形成的片；以及扩散层，该扩散层通过将分散有树脂珠的树脂组合物涂敷在片上并进行固化而形成(例如，参考专利文献1)。从光源入射的光在具有这样的构成的扩散片中被扩散层中的树脂珠扩散或聚光。
近年来随着液晶面板的开口率提高，呈以扩散片代替透镜片的倾向。但是，由于上述现有的扩散片有时亮度不够，从而亟待提高扩散片的亮度。
现有技术文献
专利文献1：日本特开第2000-89007号公报
发明内容
因此，本发明的目的是提供可提高亮度的扩散片及其制造方法、和具有该扩散片的背光以及液晶显示装置。
为了解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种扩散片，包括：具有第一主表面和第二主表面的基体以及在基体的第一主表面或第二主表面随机形成的凸状结构体，结构体具有相同的高度或几乎相同的高度，结构体的纵横比h/r(r：结构体的平均半径，h：结构体的平均高度)大于0.85且小于等于1.50，结构体的填充率大于等于60％且小于等于80％。
本发明的第二方面提供了一种扩散片，包括：具有第一主表面和第二主表面的基体以及在基体的第一主表面或第二主表面随机形成的凸状结构体，结构体具有相同的高度或几乎相同的高度，结构体的纵横比h/r(r：结构体的平均半径，h：结构体的平均高度)大于0.50且小于等于1.50，结构体的填充率大于等于60％且小于等于80％。
本发明的第三方面提供了一种背光，包括：一个或多个光源以及一张或多张扩散片，扩散片包括：具有第一主表面和第二主表面的基体以及在基体的第一主表面或第二主表面随机形成的凸状结构体，结构体具有相同的高度或几乎相同的高度，结构体的纵横比h/r(r：结构体的平均半径，h：结构体的平均高度)大于0.85且小于等于1.50，结构体的填充率大于等于60％且小于等于80％。
本发明的第四方面提供了一种背光，包括：一个或多个光源以及多张光学片，多张光学片包括至少一张扩散片，扩散片包括：具有第一主表面和第二主表面的基体以及在基体的第一主表面或第二主表面随机形成的凸状结构体，结构体具有相同的高度或几乎相同的高度，结构体的纵横比h/r(r：结构体的平均半径，h：结构体的平均高度)大于0.50且小于等于1.50，结构体的填充率大于等于60％且小于等于80％。
本发明的第五方面提供了一种扩散片的制造方法，包括：在形成于母版制作用基体的表面上的抗蚀层上形成随机的曝光图案的步骤；将形成有上述随机的曝光图案的抗蚀层进行显影以在上述抗蚀层上形成随机图案的开口部的步骤；以形成有上述开口部的抗蚀层为掩模对上述母版制作用基体进行蚀刻以制作具有凹部的母版的步骤；以及将上述母版的凹部向扩散片制作用基体的第一主表面或第二主表面进行形状转印以制作具有凸状结构体的扩散片的步骤，上述结构体具有相同的高度或几乎相同的高度，上述结构体的纵横比h/r(r：结构体的平均半径，h：结构体的平均高度)在大于0.85且小于等于1.50，上述结构体的面积填充率大于等于60％且小于等于80％。
本发明的第六方面提供了一种扩散片的制造方法，包括：在形成于母版制作用基体的表面上的抗蚀层上形成随机的曝光图案的步骤；将形成有上述随机的曝光图案的抗蚀层进行显影以在上述抗蚀层上形成随机图案的开口部的步骤；以形成有上述开口部的抗蚀层为掩模对上述母版制作用基体进行蚀刻以制作具有凹部的母版的步骤；以及将上述母版的凹部向扩散片制作用基体的第一主表面或第二主表面进行形状转印以制作具有凸状结构体的扩散片的步骤，上述结构体具有相同的高度或几乎相同的高度，上述结构体的纵横比h/r(r：结构体的平均半径，h：结构体的平均高度)大于0.50且小于等于1.50，结构体的填充率大于等于60％且小于等于80％。
在本发明的第一、第三以及第五的方面中，由于在基体的第一主表面或第二主表面随机形成扩散片的结构体，因此，可抑制莫尔条纹的产生。由于结构体形成相同的高度或几乎相同的高度，因此可提高亮度。由于结构体的纵横比h/r(r：结构体的平均半径，h：结构体的平均高度)大于0.85且小于等于1.50，因此可提高将一张或多张扩散片用于背光时的亮度，并可提高结构体的转印性。由于结构体的面积填充率大于等于60％且小于等于80％，因此可提高亮度，并可抑制莫尔条纹的产生。
在本发明的第二、第四以及第六的方面中，由于在基体的第一主表面或第二主表面随机形成扩散片的结构体，因此，可抑制莫尔条纹的出现。由于结构体形成为具有相同的高度或几乎相同的高度，因此可提高亮度。由于结构体的纵横比h/r(r：结构体的平均半径，h：结构体的平均高度)大于0.50且小于等于1.50，因此可提高将至少包含一张扩散片的多张光学片用于背光时的亮度，并可提高结构体的转印性。由于结构体的面积填充率大于等于60％且小于等于80％，因此可提高亮度，并可抑制莫尔条纹的产生。
如以上说明的，根据本发明的扩散片可得到很好的聚光功能。因此，通过使背光或液晶显示装置具有上述扩散片，可提高亮度。
附图说明
图1A是放大示出根据本发明的第1实施方式的扩散片的局部立体图，图1B是放大示出根据本发明的第1实施方式的扩散片的局部平面图；
图2A是用于说明结构体形状的模式图，图2B是用于说明具有基底部的结构体的形状的模式图；
图3A～图3F是说明根据本发明的第一实施方式的扩散片的制造方法的一个例子的步骤图；
图4A是示出熔融挤压成形装置的一个构成例的模式图，图4B是示出层压转印成形装置的一个构成例的模式图；
图5A是示出根据本发明的第二实施方式的液晶显示装置的第一构成例的模式图，图5B是示出根据本发明的第二实施方式的液晶显示装置的第二构成例的模式图，图5C是示出根据本发明的第二实施方式的液晶显示装置的第三构成例的模式图；
图6是用于说明结构体的高度偏差的模式图；
图7A～7C示出了实施例1的扩散片的SEM照片；
图8A～8C示出了实施例2的扩散片的SEM照片；
图9A～9C示出了比较例1的扩散片的SEM照片；
图10A、图10B示出了比较例2的扩散片的SEM照片；
图11A是用于说明亮度比的测量方法的模式图，图11B是用于说明亮度和视角的测量方法的模式图；
图12A是示出实施例1的扩散片的亮度特性的图，图12B是示出实施例2的扩散片的亮度特性的图；
图13A是示出比较例2的扩散片的亮度特性的图，图13B是示出比较例1的扩散片的亮度特性的图；
图14是示出实施例1、比较例1的扩散片的亮度-视角特性的图；
图15是示出实施例1、3～5以及比较例1、2的扩散片的亮度特性的图；
图16是示出实施例1、4、5和比较例1的扩散片的亮度特性的图；
图17A是用于说明亮度测量方法的模式图，图17B是用于说明莫尔条纹的产生的评价方法的模式图，图17C是示出实施例1、5以及比较例1、3～6的扩散片的相对亮度特性的图；
图18是示出试验例1～15的扩散片的亮度特性的图；
图19是示出试验例16～26的扩散片的亮度特性的图；
图20是示出试验例27～36的扩散片的亮度特性的图；
图21A是示出试验例37-1～37-16的扩散片的亮度特性的图；图21B是示出试验例38-1～38-16的扩散片的亮度特性的图；以及图21C是示出试验例39-1～39-16的扩散片的亮度特性的图；
图22是示出实施例6-1～6-3以及比较例7-1～7-3的扩散片的亮度特性的图；以及
图23A是示出实施例7-1～9-3的背光构成的模式图；以及图23B是示出实施例7-1～9-3的背光的亮度特性的图。
具体实施方式
按以下顺序参考附图就本发明的实施方式进行说明。另外，在以下的实施方式的所有图中，相同的或对应的部分使用相同的符号。
1.第一实施方式(扩散片的示例)
2.第二实施方式(将扩散片适用于液晶显示装置的示例)
<1.第一实施方式>
[1.1.扩散片的构成]
图1A是放大示出根据本发明的第一实施方式的扩散片的局部立体图。图1B是放大示出根据本发明的第一实施方式的扩散片的局部平面图。如图1A、图1B所示，扩散片1包括具有两个主表面(第一主表面和第二主表面)的基体11以及形成在该基体11的两个主表面中的一个表面上的凸状结构体12。该扩散片1被赋予了在结构体12的界面进行扩散或聚光等的功能。
(基体)
作为基体11，例如可使用具有透明性的片等。这里的片定义为也包括薄膜。作为基体11的材料，例如可使用公知的高分子材料。作为公知的高分子材料，例如具体可列举：三醋酸纤维素(TAC)、聚酯(TPEE(热塑性聚酯弹性体))、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、芳纶、聚乙烯(PE)、聚丙烯酸酯、聚醚砜、聚砜、聚丙烯(PP)、二醋酸纤维素、聚氯乙烯、丙烯酸树脂(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、环氧树脂、尿素树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂等。根据需要，基体11可含有填料、增塑剂、稳定剂、防劣化剂、分散剂、阻燃剂、紫外线吸收剂等。从生产率方面考虑，基体11的厚度最好是38～100μm，但不局限于该范围。
(结构体)
在基体11的一个主表面上随机(不规则)地形成凸状的结构体12。结构体12优选与基体11的一个主表面一体成形。即，扩散片1优选具有单层结构。通过采用这样的结构，与多层结构的扩散片不同，没有界面反射，因此可提高亮度。并且，也可循环使用构成扩散片1的树脂。在像这样地将结构体12和基体11一体成形的情况下，结构体12和基体11优选含有相同的热可塑性树脂。
形成在基体11的一个主表面上的各结构体12优选呈几乎相同的形状。结构体12的形状优选是部分球面形状。部分球面形状是将球形的一部分切除而成的形状。考虑到在后述的制造步骤中的结构体的脱模性，部分球面形状优选小于半球的形状。并且，将部分球面形状也定义为包括近似部分球面形状。在此，近似部分球面形状是在与部分球面形状的情形相比不引起亮度等光学特性大幅度降低的范围内使部分球面形状略微变形的形状。
图2A是用于说明结构体12的形状的模式图。优选根据对结构体12进行形状转印的方法选择结构体12的大小。在使用熔融挤压成形法作为形状转印方法的情况下，结构体12的圆形底面的平均直径D优选在大于等于50μm且小于等于100μm。如果平均直径D低于50μm，则存在转印性降低的倾向。而如果平均直径D大于100μm，则将扩散片1安装在液晶显示装置上时具有视觉辨认度降低的倾向。在使用层压转印成形法作为形状转印方法的情况下，结构体12的圆形底面的平均直径D优选在20μm且50μm。如果平均直径D低于20μm，则存在母版制作变困难的倾向。而如果平均直径D大于50μm，则存在转印性降低的倾向。这里的熔融挤压成形法是将加热熔融后的树脂挤压成片状并对辊母版的凹凸进行形状转印的方法。层压转印成形法是通过热转印将轧花带的凹凸形状转印到片材上的方法。将在后面针对采用这些成形法的成形装置进行详细叙述。
结构体12的纵横比h/r(r：结构体的平均半径，h：结构体的平均高度)大于0.85且小于等于1.50，更加优选大于等于0.95且小于等于1.10。如果纵横比h/r小于等于0.85，则背光使用一张或多张扩散片1时，存在亮度降低的倾向。而如果纵横比h/r超过1.50，则有转印性降低的倾向。如果背光使用了多张扩散片1，则优选在多张扩散片中，设置在离光源最远的扩散片1的纵横比在多张扩散片1中为最大。这是由于设置在离光源最远的扩散片1的纵横比的变化对背光的亮度影响最大。
结构体12的纵横比h/r(r：结构体的平均半径，h：结构体的平均高度)大于0.50且小于等于1.50，更加优选大于等于0.55且小于等于1.10。如果纵横比h/r小于等于0.50，则背光使用三张以上的扩散片1时，存在亮度降低的倾向。而如果纵横比h/r超过1.50，则存在转印性降低的倾向。如果背光使用了三张以上的扩散片1，则优选在三张以上的扩散片中，设置在离光源最远的扩散片1的纵横比在三张以上的扩散片1中为最大。这是由于设置在离光源最远的扩散片1的纵横比的变化对背光的亮度影响最大。
与基体11的一个主表面交界附近的结构体12的侧面角度θ优选大于等于65度且小于等于90度。如果侧面角度θ低于65度，则有亮度大幅度降低的倾向。优选使侧面角度θ为70度±约2度左右，可得到更高的亮度。而如果侧面角度θ大于90度，则存在结构体12脱模困难的倾向。与基体11的一个主表面交界附近的结构体12的侧面角度是在将结构体12穿过其中心轴地截断时，在其截面的结构体12的轮廓线与平坦部的轮廓线的交点附近，结构体12的轮廓线的切线与平坦部的轮廓线形成的角度。
如图2B所示，结构体12优选包括具有透镜功能的主体部12a和从该主体部12a的底面向着基体11延伸的基底部12b。通过具有这样的基底部12b，即使在结构体12的高度有偏差的情形下，也可将结构体12的主体部12a形成为半球形或更接近半球形的形状。即，如上所述，可使与基体11的一个主表面交界附近的结构体12的侧面角度在大于等于65度且小于等于90度的角度范围内。从而可提高扩散片1的亮度。主体部12a的形状优选为部分球面形状。在此，主体部12a是指从扩散片1的面内方向看结构体12以及该结构体间的平坦部时，结构体12的轮廓线与结构体间的平坦部的轮廓线的切线形成的角度在大于等于0度且小于等于85度的范围即区划A。并且基底部12b是指从扩散片1的面内方向看结构体12以及该结构体间的平坦部时，结构体12的轮廓线与结构体间的平坦部的轮廓线的切线形成的角度在大于85度且小于等于90度的范围即区划B。
基底部12b的平均长度l(区划B从基体11的一个主表面起的高度)优选0＜l≤20μm。通过使基底部12b的平均长度l为0＜l，如上所述，即使在结构体12的高度有偏差时，也可使结构体12的主体部12a形成半球形或更接近半球形的形状。通过使基底部12b的平均长度l为l≤20μm，可抑制转印性降低。
结构体12的填充率优选大于等于60％且小于等于80％。如果填充率低于60％，则存在亮度下降的倾向。而如果填充率高于80％，则存在出现莫尔条纹的倾向。在此，莫尔条纹是指在层叠了多张扩散片1时出现的莫尔条纹、在与液晶面板组合使用扩散片1时产生的与面板像素的莫尔条纹或与扩散板组合使用扩散片1时产生的与扩散板间距(pitch)的莫尔条纹。
结构体12具有相同的高度或几乎相同的高度。结构体12的偏差K优选满足0＜K≤10％、进一步优选满足0＜K≤8％的关系。通过使结构体12的偏差K在该范围，可提高扩散片1的亮度。
[1.2.扩散片的制造方法]
以下参照图3A～图3F对根据本发明的第一实施方式的扩散片的制造方法的一个例子进行说明。
(抗蚀层形成步骤)
首先在被加工体即母版制作用基体21的表面上形成抗蚀层22(参照图3A)。被加工体即母版制作用基体21的形状例如是板状、片状、薄膜状、块状、圆柱形、圆筒形、圆环形等。作为抗蚀层22的材料，例如既可使用无机抗蚀剂又可使用有机抗蚀剂。另外，如果母版制作用基体21是圆柱形或圆筒形，则优选在它们的外周面形成抗蚀层22。
(曝光步骤)
然后，例如通过向抗蚀层22照射激光等光L1，在抗蚀层22上随机形成曝光部22a(参照图3B)。作为形成在抗蚀层22上的曝光部22a的形状，例如可以例举圆形或几乎圆形。如果形成这种形状的曝光部，优选根据后述的形状转印步骤中使用的转印方法的种类选择该曝光部22a的大小。例如在使用熔融挤压成形法作为转印方法的情况下，曝光部底面的平均直径D优选大于等于50μm且小于等于100μm。在使用层压转印成形法作为转印方法的情况下，结构体12底面的平均直径D优选大于等于20μm且小于等于50μm。
(显影步骤)
然后，将形成了曝光部22a的抗蚀层22进行显影。通过这样，与曝光部22a对应的开口部22b形成在抗蚀层22上(参照图3C)。另外，图3C示出使用正型抗蚀剂(positive type resist)作为抗蚀剂且在曝光部形成开口部22b的例子，但抗蚀剂不局限于该示例。即，也可使用负型抗蚀剂(negative type resist)作为抗蚀剂，保留曝光部。
(蚀刻步骤)
然后，以形成了开口部22b的抗蚀层22作为掩模，对母版制作用基体21的表面进行蚀刻。通过这样，母版制作用基体21的表面形成具有相同深度或几乎相同深度的凹部21a(参照图3D)。作为蚀刻，例如可使用干法蚀刻或湿法蚀刻，从设备简单的角度出发，优选使用湿法蚀刻。并且，作为蚀刻，例如可使用各向同性蚀刻或各向异性蚀刻，优选根据所需要的结构体12的形状进行适当选择。
(抗蚀层剥离步骤)
然后，通过灰化等将形成在母版制作用基体表面的抗蚀层22剥离(参照图3E)。通过这样，得到具有结构体12的反转形状即具有凹部21a的母版23。
(镀层步骤)
然后，根据需要对母版23的凹凸面进行镀层处理，也可形成镀镍等镀层。
(形状转印步骤)
然后，将制造的母版23安装在例如熔融挤压成形装置或层压转印成形装置等成形装置上。然后，将母版23的凹部21a的形状在基体11的一个主表面上进行形状转印(参照图3F)。通过这样，在基体11的一个主表面上形成凸状的结构体12。将在后面针对熔融挤压成形装置和层压转印成形装置的具体结构进行叙述。
通过上述的方法获得所需要的扩散片1。
[1.3.扩散片的成形装置]
(成形装置的第一示例)
图4A是示出熔融挤压成形装置的一个构成例的模式图。如图4A所示，该熔融挤压成形装置包括挤压机31、T型模头(T-die)32、成形辊33、弹性辊34以及冷却辊35。在此，成形辊33是上述母版23的一例。
从省略了图示的料斗供给树脂材料，由挤压机31对其进行熔融，向T型模头32供给。T型模头32是具有一字形开口的模头，将挤压机31供给的树脂材料展开到要成形的片宽后排出。
成形辊33具有圆柱形的形状，形成可将其中心轴作为旋转轴进行旋转驱动的结构。并且，成形辊33可进行冷却。具体地，成形辊33在其内部具有使油介质等冷却介质流动的一条或两条以上的流路。
在成形辊33的圆柱表面上设置凹凸形状，用于向从T型模头32排出的片材上转印细微图案。该凹凸形状例如是用于向基体11转印结构体12的细微的凹凸形状。如上所述，优选通过组合光刻步骤和蚀刻步骤形成该凹凸形状。这是由于可抑制结构体12高度的偏差。
弹性辊34具有圆柱形的形状，形成可将其中心轴作为旋转轴进行旋转驱动的结构。并且，弹性辊34的表面形成为可弹性变形的结构，如果用成形辊33和弹性辊34夹住片材，则与成形辊33接触的表面被压变形。
弹性辊34例如被镀镍等形成的无缝筒包住，其内部具有弹性体，用于使弹性辊34的表面可弹性变形。只要弹性辊34在以规定的压力与成形辊33接触时表面发生弹性变形，则对其结构和材料不作特别限制。材料例如可使用橡胶材料、金属或复合材料等。并且，弹性辊34不局限于辊状物，也可使用带状物。弹性辊34能够进行冷却。具体地，弹性辊34在其内部具有用于使水等冷却介质流动的一条或两条以上的流路。
冷却辊35具有圆柱形的形状，形成可将其中心轴作为旋转轴进行旋转驱动的结构。冷却辊35可进行冷却。具体地，冷却辊35在其内部具有用于使水等冷却介质流动的一条或两条以上的流路。
以下就具有上述结构的熔融挤压成形装置的动作进行说明。首先，挤压机31熔融树脂材料并依次向T型模头32供给，从T型模头32连续排出片材。然后，利用成形辊33和弹性辊34夹住从T型模头32排出的片材。通过这样，成形辊33的凹凸形状被转印到树脂材料上。然后，一边利用成形辊33和冷却辊35夹住基体11以抑制晃动(ばたつき)，一边利用冷却辊35将基体11从成形辊33剥离。
通过这样可得到所需要的扩散片1。
(成形装置的第二示例)
图4B是示出层压转印成形装置的一个构成例的模式图。该层压转印成形装置40具有通过加热辊41和冷却辊42进行转动的轧花带43和通过与加热辊41及冷却辊42相对设置的两个挤压辊44进行转动的平坦带45。并且，可向表面具有多个凹部43A的轧花带43和无立体形状的平坦带45之间的间隙插入形状付与前的基体11。这里轧花带43是上述母版23的一例。
以下，就具有上述结构的层压转印成形装置的动作进行说明。首先，使轧花带43及平坦带45转动，从加热辊41侧向两者之间的间隙插入形状付与前的基体11。通过这样，基体11的一个主表面由于加热辊41的热而瞬间熔融，凹部43A的形状被转印到基体11的一个主表面上。之后，通过冷却辊42冷却转印有凹部43A形状的基体11的表面，固定表面形状。即，在基体11的一个主表面上形成多个结构体12。
如上所述得到所需的扩散片1。
根据第一实施方式，由于在基体11的一个主表面上随机形成结构体12，因此，可抑制莫尔条纹的产生。由于将结构体12形成为具有相同的高度或几乎相同的高度，因此，可提高亮度。由于使结构体12的纵横比h/r(r：结构体的平均半径，h：结构体的平均高度)大于0.85且小于等于1.50，因此可提高亮度，并可提高结构体12的转印性。由于使结构体12的面积填充率大于等于60％且小于等于80％，因此可提高亮度，并可抑制莫尔条纹的产生。
<2.第二实施方式>
[液晶显示装置的结构]
(第一构成例)
图5A是示出根据本发明的第二实施方式的液晶显示装置的第一构成例的模式图。如图5A所示，该液晶显示装置具有出射光的背光6和将从背光6出射的光在时间上和空间上进行调制并显示图像的液晶面板7。
以下就构成液晶显示装置的背光6以及液晶面板7依次进行说明。
(背光)
背光6例如可使用直下式背光、侧入式背光、平面光源式背光。图5A是背光6为直下式背光的示例。背光6例如包括反射片4、光源5、扩散板3、两张扩散片1以及透镜片2。反射片4设置在液晶显示装置的显示面的相反侧即背面侧。在光源5与液晶面板7之间从光源5向着液晶面板7依次设置扩散板3、扩散片1、透镜片2以及扩散片1。
作为光源5，例如可以使用冷阴极荧光管(Cold Cathode Fluorescent Lamp(冷阴极荧光灯)，CCFL)、热阴极荧光管(Hot Cathode Fluorescent Lamp(冷阴极荧光灯)，HCFL)、有机电致发光(Organic ElectroLuminescence，OEL)、无机电致发光(IEL，Inorganic ElectroLuminescence)以及发光二极管(Light Emitting Diode，LED)等。
反射片4的作用是通过扩散或反射从光源5出射的光来提高光的利用率。作为反射片4，例如可以使用扩散反射(白色)类反射片、镜面反射类反射片等。作为扩散反射类反射片4，例如可以使用白色聚酯薄膜、界面多重反射片(例如超白聚酯薄膜等)。作为镜面反射类反射片4，例如可以使用银(Ag)薄膜等金属薄膜。
透镜片2是用于将来自光源5的扩散光进行聚光，提高亮度。透镜片2例如可使用具有锐角棱镜顶部的棱镜片、将棱镜顶部形成圆形的棱镜片、在一个主表面上形成随机棱镜图案的棱镜片、在一个主表面上形成了均匀的波形图案的光学片(波片)等。
扩散片1与上述的第一实施方式的相同，因此省略说明。
(液晶面板)
作为液晶面板7，例如可使用扭转向列(Twisted Nematic，TN)模式、超扭转向列(Super Twisted Nematic，STN)模式、垂直取向(Vertically Aligned，VA)模式、水平排列(In-Plane Switching(面内转换)，IPS)模式、光学补偿弯曲取向(Optically Compensated Birefringence(光学补偿双折射)，OCB)模式、强介电性(Ferroelectric Liquid Crystal(铁电液晶)，FLC)模式、高分子分散型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal，PDLC)模式、相变宾主(Phase Change Guest Host，PCGH)模式等显示模式。
并且，背光6优选具有反射偏光镜(省略图示)。这是由于可有效地利用从光源5放射的光，提高液晶显示装置的亮度，减少耗电。反射偏光镜优选与液晶面板7相邻地设置在液晶面板侧。反射偏光镜只使正交的偏光成分的一者通过，反射另一者。反射偏光镜例如可使用有机多层膜、无机多层膜或液晶多层膜等层压体。
(第二构成例)
图5B是示出根据本发明的第二实施方式的液晶显示装置的第二构成例的模式图。如图5B所示，背光6包括扩散板3以及三张扩散片1。扩散板3和三张扩散片1按照从光源5向着液晶面板7的顺序设置。
除了上述内容，该第二构成例与第一构成例相同。
(第三构成例)
图5C是示出根据本发明的第二实施方式的液晶显示装置的第三构成例的模式图。如图5C所示，背光6包括扩散板3、透镜片2以及扩散片1。这些扩散板3、透镜片2以及扩散片1按照从光源5向着液晶面板7的顺序设置。
除了上述内容，该第三构成例与第一构成例相同。
根据第二实施方式，由于背光6包括根据第一实施方式的扩散片1，因此可提高液晶显示装置的亮度。并且，也可由扩散片1代替透镜片2。
实施例
以下通过实施例具体说明本发明，但本发明不局限于这些实施例。
在本实施例中，如下所述求出结构体的平均直经、高度偏差、纵横比、平均侧面角度、基底部的平均长度以及填充率。
(结构体的平均直径)
首先，利用扫描电子显微镜(SEM，Scanning Electron Microscope)从上方分别以125倍(例如图7A)和10000倍(例如图7B)拍摄形成有结构体的扩散片的表面。然后，从拍摄的SEM照片中随机选出十个结构体(凸部)，测量各直径。然后，单纯地对测量值进行平均(算术平均)，求出结构体的平均直径D(＝(D1+D2+...+D10)/10)。
(高度偏差)
图6是用于说明结构体的高度偏差的模式图。首先，将形成有结构体12的扩散片相对其主表面垂直地切断，利用SEM以1000倍拍摄其剖面(例如图7C)。然后从拍摄的SEM照片中随机选出拍摄了顶点的十个结构体(凸部)12，测量各结构体12的高度。另外，结构体12的高度为从结构体底面到结构体顶点的垂直方向的距离。这里，结构体底面的意思是在包括结构体间的平坦部的平面内截断结构体12时的截面。然后，单纯地对测量值进行平均(算术平均)，求出结构体12的平均高度h(＝(h1+h2+...+h10)/10)。然后，利用以下公式求出该平均高度h与上述的十个结构体12的各高度之间的差的平均值即Δh。
Δh＝(|h-h1|+|h-h2|+...+|h-h10|)/10
然后，利用如上所述求出的平均高度h以及高度差的平均值Δh，利用以下公式求出上述十个结构体12的偏差。
K＝(Δh/h)×100[％]
(纵横比)
首先，如在上述的“结构体的平均直径”的计算方法中所述，求出结构体的平均直径D、将该平均直径D的一半的值作为结构体的平均半径r(＝D/2)。然后，如上述的“高度偏差”的计算方法所述，求出结构体的平均高度h。然后利用如上所述求出的平均半径r和平均高度h，求出结构体12的纵横比h/r。
(平均侧面角度)
首先，将形成有结构体的扩散片相对于其主表面垂直地切断，利用SEM以1000倍拍摄其剖面(例如图7C)。然后从拍摄的SEM照片中随机选出可从扩散片的面内方向确认结构体轮廓的十个结构体(凸部)。在结构体的轮廓线与结构体间的平坦部的轮廓线的交点附近，测量两者的切线形成的角度，作为各结构体的侧面角度。然后单纯地对测量值进行平均(算术平均)，求出结构体12的平均侧面角度θ(＝(θ1+θ2+...+θ10)/10)。
(基底部平均长度)
首先，将形成有结构体的扩散片相对于其主表面垂直地切断，利用SEM以1000倍拍摄其剖面(例如图7C)。然后从拍摄的SEM照片中随机选出可从扩散片的面内方向确认轮廓的十个结构体(凸部)，分别测量侧面角度θ大于等于85度且小于等于90的范围的结构体高度，作为各结构体的基底部的长度。但在从扩散片的面内方向看结构体以及该结构体间的平坦部的情况下，侧面角度θ是结构体的轮廓线与结构体间的平坦部的轮廓线的切线形成的角。然后，单纯地对测量值进行平均(算术平均)，求出结构体的基底部的平均长度l(＝(l1+l2+...+l10)/10)。
(填充率)
在SEM照片(例如图7A)中，将单位面积中结构体所占面积比例(％)定义为填充率。
(实施例1)
首先，准备热传导性良好的金属形成的圆筒形的母版制作用基体。然后，在圆筒形的母版制作用基体的外周面形成抗蚀层。然后利用计算机生成直径为70μm的圆形的随机图案。接下来基于该生成图案，利用激光将形成在母版制作用基体的外周面的抗蚀层进行曝光，之后对曝光后的抗蚀层进行显影。通过这样，与上述生成图案对应的开口部形成在抗蚀层上。然后，将形成有开口部的抗蚀层作为掩模，对母版制作用基体的外周面进行湿法蚀刻。通过这样得到具有部分球面形状的结构体随机地形成在外周面的辊母版。然后，将该辊母版安装在成形装置上后，在利用熔融挤压法形成聚碳酸酯片(PC片)的同时，向该PC片的表面转印辊母版的凹凸形状。通过这样，得到具有部分球面形状的结构体的带状扩散片。
(实施例2)
首先，准备热传导性良好的金属形成的圆环形的母版制作用基体。然后，利用计算机生成直径为50μm的圆形的随机图案。除此之外与实施例1相同，得到圆环形的母版。然后，将该圆环形的母版作为轧花带安装在成形装置上后，利用层压转印成形法向PC片的表面转印轧花带的凹凸形状。通过这样，得到具有部分球面形状的结构体的带状扩散片。
(实施例3)
改变纵横比，除此之外与实施例1同样地得到扩散片。
(实施例4、5)
改变球直径、纵横比、填充率，除此之外与实施例2同样地得到扩散片。
(比较例1)
首先，在板状基体上涂敷粘着剂后，散布球形珠，制作母版。然后如下所述地制作该母版的转印母版。通过电铸在母版的凹凸面上形成金属镀层后，将金属镀层从母版剥离。通过这样，得到具有母版的凹凸面的反转形状的转印母版。
然后，在PC片的一个主表面上涂敷紫外线固化树脂，将转印母版按压在所涂敷的紫外线固化树脂上的同时从PC片侧向紫外线固化树脂照射紫外线，使紫外线固化树脂固化。通过这样，得到具有部分球面形状的结构体的扩散片。
(比较例2)
首先，将球形珠分散在紫外线固化树脂上，制作树脂组合物。然后，将该树脂组合物涂敷在PC片的一个主表面上，照射紫外线，使树脂组合物固化。通过这样，得到具有部分球面形状的结构体的扩散片。
(比较例3～6)
改变了底面平均直径、纵横比、填充率，除此之外与实施例2同样地得到扩散片。
(结构体的形状评价)
利用SEM拍摄如上所述得到的实施例1～5、比较例1～6的扩散片的凹凸面。然后，基于所拍摄的SEM照片评价结构体形状、结构体的平均直径、高度偏差、纵横比以及填充率等。其结果如表1所示。并且，图7A～图7C示出了实施例1的扩散片的SEM照片。图8A～图8C示出了实施例2的扩散片的SEM照片。图9A～图9B示出了比较例1的扩散片的SEM照片。图10A、图10B示出了比较例2的SEM照片。
(亮度比)
图11A是用于说明亮度比的测量方法的模式图。使光La从如上所述得到的实施例1、2以及比较例1、2的扩散片的背面(与凹凸面的相反侧的表面)入射，测量扩散片的亮度比。以扩散片背面的垂线为基准，从0度到80度每10度地改变光的入射角度θs，从而测量该亮度比。使用了变角分光测色系统(株式会社村上色彩技术研究所生产，商品名：GCMS-4)。其结果如图12A～图13B所示。
(亮度、视角特性)
图11B是用于说明亮度和视角的测量方法的模式图。对如上所述得到的实施例1和比较例1的扩散片的亮度、视角特性进行如下评价。将要评价的三张扩散片1重叠在由光源5、反射膜4、扩散板3构成的背光单元上(参照图11B)，利用亮度测量仪(ELDIM制造，商品名：EZContrast XL88)测量其中心部，评价了亮度、视角特性。其结果如图14所示。
(雾度·透射率特性)
利用雾度·透射率计(株式会社村上色彩技术研究所制造，商品名：HM-150)测量如上所述得到的实施例1、3～5以及比较例1、2的扩散片的雾度·透射率。实施例1、3～5以及比较例1、2的扩散片的雾度和透射率的测量结果如图15所示。
(相对亮度)
将如上所述得到的一张实施例1、4、5以及比较例1的扩散片分别放置在由光源、反射膜、导光体(无图示)构成的背光单元上，利用亮度计(TOPCON制造，商品名BM-7)测量亮度。测量结果如图16所示。用以比较例1的亮度为基准的相对亮度表示实施例1、4、5的亮度。
(相对亮度)
图17A是用于说明亮度的测量方法的模式图。将如上所述得到的实施例1、5以及比较例1、3～6的扩散片1设置在扩散板3上时，对亮度进行了以下评价。将如上所述得到的一张实施例1、5以及比较例1、3～6的扩散片1放置在由光源、反射膜、导光体(未图示)构成的背光单元上，利用亮度计(TOPCON制造，商品名BM-7)测量亮度。测量结果如图17C所示。用以比较例1的亮度为基准的相对亮度表示实施例1、5以及比较例3～6的亮度。
(莫尔条纹)
图17B是用于说明莫尔条纹的产生的评价方法的模式图。将如上所述得到的三张实施例1、5以及比较例3～6的扩散片1设置在扩散板3上时，对是否产生莫尔条纹进行了如下评价。将如上所述得到的三张实施例1、5以及比较例3～6的扩散片1分别放置在由光源、反射膜、导光体(无图示)构成的背光单元上，在光源亮灯状态下进行目测评价。其结果如表2所示。
从图17C中可以获知以下内容。如果填充率低于60％，则亮度不够。而如果填充率高于80％，则结构体的排列必然地逐渐接近规则排列，将出现莫尔条纹。因此，希望如本发明这样对填充率进行控制，优选大于等于60％且小于等于80％，进一步优选小于等于75％，更进一步优选小于等于70％。通过使填充率在该范围，既可抑制莫尔条纹的产生又可确保充分的亮度。
表1、表2示出实施例1～5以及比较例1～6的扩散片的结构及评价结果。
表1
  整体结构   母版制作方法   凹凸面形成方法   排列   结构体形状
  实施例1   单层结构   蚀刻   熔融挤压成型   随机   部分球面形状
  实施例2   单层结构   蚀刻   层压转印   随机   部分球面形状
  实施例3   单层结构   蚀刻   熔融挤压成型   随机   部分球面形状
  实施例4   单层结构   蚀刻   层压转印   随机   部分球面形状
  实施例5   单层结构   蚀刻   层压转印   随机   部分球面形状
  比较例1   三层结构   电铸反转   紫外线固化   随机   部分球面形状
  比较例2   三层结构   -   殊涂敷   随机   部分球面形状
  比较例3   单层结构   蚀刻   层压转印   随机   部分球面形状
  比较例4   单层结构   蚀刻   层压转印   随机   部分球面形状
  比较例5   单层结构   蚀刻   层压转印   随机   部分球面形状
  比较例6   单层结构   蚀刻   层压转印   随机   部分球面形状
表2
  底面平均直径[μm]   高度偏差[％]   纵横比   填充率[％]   雾度[％]   透射率[％]   亮度比   水平视角[°] 相对亮度   莫尔条纹有无
  实施例1   72   5   0.94   63   63   62   1.04   79 -   无
  实施例2   49   -   1.06   51   -   -   -   - -   -
  实施例3   72   45   0.88   63   58.4   58.9   -   - -   -
  实施例4   52.6   4.5   0.94   57   60.9   57.3   -   - -   -
  实施例5   32.5   7.5   0.88   69   73.7   56.6   -   - -   无
  比较例1   59   27.3   0.74   81   91.9   56.6   1   79 -   -
  比较例2   -   -   -   -   95.4   69.5   -   - -   -
  比较例3   67   -   0.94   50   -   -   -   - 0.95   无
  比较例4   68.9   -   0.94   59.3   -   -   -   - 0.97   无
  比较例5   69.7   -   0.92   83   -   -   -   - 1.08   有
  比较例6   69.7   -   0.9   87   -   -   -   - 1.08   有
从上述评价结果可以确认以下内容。
在实施例1、2中，由于通过光刻和蚀刻制作母版，因此，可将结构体高度的偏差K控制在等于小于10％。而在比较例1中，由于通过电铸转印分散的树脂珠来制作母版，因此，结构体高度的偏差超过10％。并且，在比较例2中，由于通过涂敷树脂珠制作扩散片，因此，结构体高度的偏差超过10％。
偏差小于等于10％的实施例1、2与偏差超过10％的比较例1、2相比，可在0度至80度的宽角度范围得到高亮度比(图12)。并且，至于亮度，实施例1与比较例1相比也可在宽角度范围得到高亮度(图14)。
(试验例1～5)
通过模拟求出了在一个主表面上形成有以下结构的结构体的扩散片的相对亮度。具体地，假设填充率D＝0.68，使高度偏差K在0至20％的范围内变化，通过模拟求出相对亮度(以比较例1的亮度为1时的亮度)。其结果如图18所示。
(结构体的构成)
整体结构：单层结构
PC片排列：蜂窝状规则排列
结构体形状：部分球面形状
高度偏差：0～20％
(试验例6～10)
除了填充率D＝0.72以外，都与试验例1～5相同地求出相对亮度。其结果如图18所示。
(试验例11～15)
除了填充率D＝0.76以外，都与试验例1～5相同地求出相对亮度。其结果如图18所示。
从图18中可以获知以下内容。
如果填充率大于等于规定的60％且小于80％，则高度偏差越大相对亮度的下降越大。由于可观察到亮度相对偏差直线性地降低的倾向，因此可设想偏差大于等于10％的亮度下降有损于背光的特性。
(试验例16～26)
通过模拟求出了在一个主表面上形成了以下结构的结构体的扩散片的相对亮度。其结果如图19所示。
(结构体的构成)
整体结构：单层结构
PC片排列：蜂窝状规则排列
结构体形状：部分球面形状
高度偏差：0％
纵横比h/r：0.80、0.85、0.90、0.95、1.05、1.10、1.15、1.20、1.40、1.70、2.00
填充率：68％
从图19中可获知，通过使结构体的纵横比超过0.85，可得到与比较例1的扩散片相同或更好的亮度。
并且，根据本发明者们通过试验得到的结果，通过使结构体的纵横比小于等于1.50，可提高结构体的转印性。
因此，优选使结构体的纵横比大于0.85小于等于1.50。
(试验例27～36)
通过模拟求出了在一个主表面上形成了以下结构的结构体的扩散片的相对亮度。其结果如图20所示。
(结构体的构成)
整体结构：单层结构
PC片排列：蜂窝状规则排列
结构体形状：部分球面形状
高度偏差：0％
纵横比：1
平均侧面角度：在40度～85度的范围每5度进行一次变化
填充率：68％
从图20中可获知通过使结构体的平均侧面角度θ大于等于65°，可得到比较例1的扩散片的亮度以上的亮度。
并且，根据本发明者们通过试验得到的结果，通过使结构体的平均侧面角度θ小于等于90°，可提高结构体的脱模性。
因此，结构体的平均侧面角度θ优选大于等于65°且小于等于90°。
(试验例37-1～37-16)
通过模拟求出了在一个主表面上形成有以下结构的结构体的扩散片的相对亮度(以比较例1的扩散片的亮度为1时的亮度)。其结果如表3和图21A所示。
(结构体的构成)
整体结构：单层结构
PC片排列：蜂窝状规则排列
结构体形状：部分球面形状
高度偏差：0％，
纵横比h/r：0.50～2.00
填充率：68％
(试验例38-1～38-16)
通过模拟求出了重叠两张在一个主表面上形成了以下结构的结构体的扩散片时的相对亮度(以重叠了两张比较例1的扩散片时的亮度为1时的亮度)。其结果如表4及图21B所示。
(结构体的构成)
整体结构：单层结构
PC片排列：蜂窝状规则排列
结构体形状：部分球面形状
高度偏差：0％
纵横比h/r：0.50～2.00
填充率：68％
(试验例39-1～39-16)
通过模拟求出了重叠三张在一个主表面上形成了以下结构的结构体的扩散片时的相对亮度(以重叠了三张比较例1的扩散片时的亮度为1时的亮度)。其结果如表5及图21C所示。
(结构体的构成)
整体结构：单层结构
PC片排列：蜂窝状规则排列
结构体形状：部分球面形状
高度偏差：0％
纵横比h/r：0.50～2.00
填充率：68％
表3示出了试验例37-1～37-16的扩散片的纵横比和相对亮度。
表3
表4示出了试验例38-1～38-16的扩散片的纵横比和相对亮度。
表4
表5示出了试验例39-1～39-16的扩散片的纵横比和相对亮度。
表5
从图21A～图21C中可获知以下内容。
当扩散片为一张时，若纵横比h/r为大于等于0.85，则可得与比较例1的扩散片相同或以上的亮度。
当扩散片为两张时，若纵横比h/r为大于等于0.80，则可得比较例1的扩散片以上的亮度。
当扩散片为三张时，若纵横比h/r大于0.5，则可得与比较例1的扩散片几乎相同或以上的亮度。
另外，实际制作了与试验例36-1～39-16相同的扩散片，对亮度进行评价，并确认了实际制作的样品的亮度具有与试验例36-1～39-16的扩散片相同的倾向。
并且，本发明人等通过实验得知，通过将结构体的纵横比限定在小于等于1.50，可提高结构体的转印性。
综上所述，当使用一张扩散片时，优选纵横比h/r大于0.85且小于等于1.50。
并且，当重叠使用两张扩散片时，优选纵横比h/r大于0.80且小于等于1.50。
此外，当重叠使用三张扩散片时，优选纵横比h/r大于0.50且小于等于1.50。
(实施例6-1)
将球形直径、高度偏差、纵横比以及填充率变更为表6所示的值，除此之外与实施例1相同地制作了扩散片。
然后，将如上所述得到的一张扩散片放置在由光源、反射膜、导光体(无图示)构成的背光单元上，利用亮度计(TOPCON制造，商品名BM-7)测量亮度。将其结果作为相对亮度在图22示出。亮度是以后述的比较例7-3的亮度为基准时的相对亮度。
(实施例6-2)
首先，与实施例6-1相同地制作了两张扩散片。然后，将所制作的两张扩散片设置在背光单元上，除此之外与实施例6-1相同地测量亮度。将其结果作为相对亮度示于图22中。
(实施例6-3)
首先，与实施例6-1相同地制作了三张扩散片。然后，将所制作的三张扩散片设置在背光单元上，除此之外与实施例6-1相同地测量亮度。将其结果作为相对亮度示于图22中。
(比较例7-1)
与比较例1相同地制作了一张扩散片。然后，将所制作的一张扩散片设置在背光单元上，除此之外与实施例6-1相同地测量亮度。将其结果作为相对亮度示于图22中。
(比较例7-2)
与比较例7-1相同地制作了两张扩散片。然后，将所制作的两张扩散片设置在背光单元上，除此之外与比较例7-1相同地测量亮度。将其结果作为相对亮度示于图22中。
(比较例7-3)
与比较例7-1相同地制作了三张扩散片。然后，将所制作的三张扩散片设置在背光单元上，除此之外与比较例7-1相同地测量亮度。将其结果作为基准相对亮度“1”示于图22中。
表6是实施例16-1～16-3及比较例7-1～7-3的扩散片的构成和相对亮度。
表6
  底面平均直径[μm] 高度偏差[％] 纵横比 填充率[％] 扩散片张数 相对亮度
  实施例6-1   70   4   0.5   63 1   0.813
  实施例6-2   70   4   0.5   63 2   0.948
  实施例6-3   70   4   0.5   63 3   0.997
  比较例7-1   59   27.3   0.74   81 1   0.888
  比较例7-2   59   27.3   0.74   81 2   0.986
  比较例7-3   59   27.3   0.74   81 3   1.000
从图22中可明确以下内容。
在比较例7-1～7-3的扩散片中，使用一张扩散片时的亮度高于实施例6-1～6-3的扩散片，但使用三张以上的扩散片时，几乎无望增加亮度。这是由于从光源放射的光每次穿透扩散片时，向扩散片入射的光的入射角度立起( 立ち上がり)，循环效率降低。而在实施例6-1～6-3的扩散片中，亮度与扩散片的张数成比例地提高，使用三张以上的扩散片时也有望提高亮度。并且，为了降低光源不均一(例如冷阴极荧光灯管的管不均一)，纵横比优选大于等于0.5。
(实施例7-1)
图23A是示出实施例7-1的背光的构成的模式图。
首先，将球形直径、高度偏差、纵横比以及填充率变更为表7所示的值，除此之外与实施例1相同地制作第一扩散片DS1、第二扩散片DS2、第三扩散片DS3。
然后，将如上所述得到的扩散片DS1～DS3放置在由光源5、反射膜4、扩散板3构成的背光单元上，利用亮度计(TOPCON制造，商品名BM-7)测量亮度。其结果如图23B所示。
(实施例7-2)
将从光源侧看位于最前面的扩散片DS1的球形直径、高度偏差、纵横比以及填充率变更为表7所示的值，除此之外与实施例7-1相同地测量亮度。其结果如图23B所示。
(实施例7-3)
将从光源侧看位于最前面的扩散片DS1的球形直径、高度偏差、纵横比以及填充率变更为表7所示的值，除此之外与实施例7-1同样地测量亮度。其结果如图23B所示。
(实施例8-1)
图23A是示出实施例8-1的背光的构成模式图。
首先，将球形直径、高度偏差、纵横比以及填充率变更为表7所示的值，除此之外与实施例7-1相同地制作第一扩散片DS1、第二扩散片DS2、第三扩散片DS3。
然后，将如上所述得到的扩散片DS1～DS3放置在由光源5、反射膜4、扩散板3构成的背光单元上，利用亮度计(TOPCON制造，商品名BM-7)测量亮度。其结果如图23B所示。
(实施例8-2)
将从光源侧看第二张扩散片DS2的球形直径、高度偏差、纵横比以及填充率变更为表7所示的值，除此之外与实施例8-1同样地测量亮度。其结果如图23B所示。
(实施例8-3)
将从光源侧看第二张扩散片DS2的球形直径、高度偏差、纵横比以及填充率变更为表7所示的值，除此之外与实施例8-1同样地测量亮度。其结果如图23B所示。
(实施例9-1)
图23A是示出实施例8-1的背光的构成的模式图。
首先，将球形直径、高度偏差、纵横比以及填充率变更为表7所示的值，除此之外与实施例7-1相同地制作第一扩散片DS1、第二扩散片DS2、第三扩散片DS3。
然后，将如上所述得到的扩散片DS1～DS3放置在由光源5、反射膜4、扩散板3构成的背光单元上，利用亮度计(TOPCON制造，商品名BM-7)测量亮度。其结果如图23B所示。
(实施例9-2)
将从光源侧看位于最里侧的扩散片DS3的球形直径、高度偏差、纵横比以及填充率变更为表7所示的值，除此之外与实施例9-1同样地测量亮度。其结果如图23B所示。
(实施例9-3)
将从光源侧看位于最里侧的扩散片DS3的球形直径、高度偏差、纵横比以及填充率变更为表7所示的值，除此之外与实施例9-1同样地测量亮度。其结果如图23B所示。
表7示出了实施例7-1～9-3的扩散片的结构和相对亮度。
表7
DS：扩散片
从图23B中可确认以下内容。
如果使从光源侧看位于最里侧的扩散片DS3的纵横比h/r发生变化，则亮度变化的提高率最大。具体地，通过使扩散片DS3的纵横比h/r从0.64变更为0.83，可使亮度提高5.5％左右。
因此，如果使用多张扩散片，则通过增大离光源最远的扩散片的纵横比h/r，可高效率地提高亮度。
另外，在上述的实施例中示出了利用直下式和侧入式中的任意一种背光评价亮度特性的结果，确认了上述各实施例的扩散片在直下式和侧入式两种方式的背光中具有同样的亮度提高效果。
以上就本发明的实施方式进行了具体说明，但本发明不局限于上述的实施方式，可基于本发明的技术思想进行各种变形。
例如，在上述实施方式中例举的结构、方法、形状、材料以及数值等只不过是示例，可根据需要使用不同的结构、方法、形状、材料以及数值等。
并且，在不超出本发明宗旨的范围内，可相互组合上述的实施方式的各结构。
符号说明
1  扩散片                 2  透镜片
3  扩散板                 4  反射片
5  光源                   6  背光
7  液晶面板               11  基体
12  结构体

Claims (14)

1.一种扩散片，包括：
具有第一主表面和第二主表面的基体；以及
在所述基体的第一主表面或第二主表面上随机形成的凸状结构体，
所述结构体具有相同的高度或几乎相同的高度，
所述结构体的纵横比h/r大于0.85且小于等于1.50，其中，r是结构体的平均半径，h是结构体的平均高度，
所述结构体的填充率大于等于60％且小于等于80％，
其中，所述结构体包括：
具有部分球面形状的主体部；以及
从所述主体部的底面向着所述基体延伸的基底部，
所述主体部是指从所述扩散片的面内方向看所述结构体之间的平坦部时，所述结构体的轮廓线与结构体间的平坦部的轮廓线的切线形成的角度在大于等于0度且小于等于85度的范围的部分，而所述基底部是指从所述扩散片的面内方向看所述结构体之间的平坦部时，所述结构体的轮廓线与所述结构体间的平坦部的轮廓线的切线形成的角度在大于85度且小于等于90度的范围的部分,
其中，所述基底部的平均长度l为0＜l≤20μm，其中，所述结构体的偏差K满足0＜K≤8％的关系，K＝(Δh/h)×100％，h＝(h1+h2+…+h10)/10，Δh＝(│h－h1│+│h－h2│+…+│h－h10│)/10，h1，h2，……h10为随机选择的十个所述结构体的高度。
2.一种扩散片，包括：
具有第一主表面和第二主表面的基体；以及
在所述基体的第一主表面或第二主表面随机形成的凸状结构体，
所述结构体具有相同的高度或几乎相同的高度，
所述结构体的纵横比h/r大于0.50且小于等于1.50，其中，r是结构体的平均半径，h是结构体的平均高度，
所述结构体的填充率大于等于60％且小于等于80％，
其中，所述结构体包括：
具有部分球面形状的主体部；以及
从所述主体部的底面向着所述基体延伸的基底部，
所述主体部是指从所述扩散片的面内方向看所述结构体之间的平坦部时，所述结构体的轮廓线与结构体间的平坦部的轮廓线的切线形成的角度在大于等于0度且小于等于85度的范围的部分，而所述基底部是指从所述扩散片的面内方向看所述结构体之间的平坦部时，所述结构体的轮廓线与所述结构体间的平坦部的轮廓线的切线形成的角度在大于85度且小于等于90度的范围的部分，
其中，所述基底部的平均长度l为0＜l≤20μm，
其中，所述结构体的偏差K满足0＜K≤8％的关系，K＝(Δh/h)×100％，h＝(h1+h2+…+h10)/10，Δh＝(│h－h1│+│h－h2│+…+│h－h10│)/10，h1，h2，……h10为随机选择的十个所述结构体的高度。
3.根据权利要求1或2所述的扩散片，其中，所述结构体的高度与所述结构体的平均高度的偏差小于等于10％。
4.根据权利要求1或2所述的扩散片，其中，所述结构体具有部分球面形状。
5.根据权利要求4所述的扩散片，其中，
所述结构体具有圆形的底面，
所述圆形的底面的平均直径大于等于50μm且小于等于100μm。
6.根据权利要求4所述的扩散片，其中，
所述结构体具有圆形的底面，
所述圆形的底面的平均直径大于等于20μm且小于等于50μm。
7.根据权利要求1或2所述的扩散片，其中，与所述基体的第一主表面或第二主表面交界附近的所述结构体的平均侧面角度大于等于65度且小于等于90度。
8.根据权利要求1或2所述的扩散片，其中，
所述结构体与所述基体一体成形，
所述结构体与所述基体含有相同的热可塑性树脂。
9.一种背光，包括：
一个或多个光源；以及
一张或多张扩散片，
所述扩散片包括：
具有第一主表面和第二主表面的基体；以及
在所述基体的第一主表面或第二主表面上随机形成的凸状结构体，
所述结构体具有相同的高度或几乎相同的高度，
所述结构体的纵横比h/r大于0.85且小于等于1.50，其中，r是结构体的平均半径，h是结构体的平均高度，
所述结构体的填充率大于等于60％且小于等于80％，其中，所述结构体包括：
具有部分球面形状的主体部；以及
从所述主体部的底面向着所述基体延伸的基底部，
所述主体部是指从所述扩散片的面内方向看所述结构体之间的平坦部时，所述结构体的轮廓线与结构体间的平坦部的轮廓线的切线形成的角度在大于等于0度且小于等于85度的范围的部分，而所述基底部是指从所述扩散片的面内方向看所述结构体之间的平坦部时，所述结构体的轮廓线与所述结构体间的平坦部的轮廓线的切线形成的角度在大于85度且小于等于90度的范围的部分，
其中，所述基底部的平均长度l为0＜l≤20μm，
其中，所述结构体的偏差K满足0＜K≤8％的关系，K＝(Δh/h)×100％，h＝(h1+h2+…+h10)/10，Δh＝(│h－h1│+│h－h2│+…+│h－h10│)/10，h1，h2，……h10为随机选择的十个所述结构体的高度。
10.一种背光，包括：
一个或多个光源；以及
多张光学片，
所述多张光学片包括至少一张扩散片，
所述扩散片包括：
具有第一主表面和第二主表面的基体；以及
在所述基体的第一主表面或第二主表面上随机形成的凸状结构体，
所述结构体具有相同的高度或几乎相同的高度，
所述结构体的纵横比h/r大于0.50且小于等于1.50，其中，r是结构体的平均半径，h是结构体的平均高度，
所述结构体的填充率大于等于60％且小于等于80％，其中，所述结构体包括：
具有部分球面形状的主体部；以及
从所述主体部的底面向着所述基体延伸的基底部，
所述主体部是指从所述扩散片的面内方向看所述结构体之间的平坦部时，所述结构体的轮廓线与结构体间的平坦部的轮廓线的切线形成的角度在大于等于0度且小于等于85度的范围的部分，而所述基底部是指从所述扩散片的面内方向看所述结构体之间的平坦部时，所述结构体的轮廓线与所述结构体间的平坦部的轮廓线的切线形成的角度在大于85度且小于等于90度的范围的部分,
其中，所述基底部的平均长度l为0＜l≤20μm，
其中，所述结构体的偏差K满足0＜K≤8％的关系，K＝(Δh/h)×100％，h＝(h1+h2+…+h10)/10，Δh＝(│h－h1│+│h－h2│+…+│h－h10│)/10，h1，h2，……h10为随机选择的十个所述结构体的高度。
11.根据权利要求10所述的背光，其中，在三张以上的所述扩散片之中，设置在离所述光源最远处的扩散片的纵横比在三张以上的所述扩散片中为最大。
12.一种液晶显示装置，包括权利要求9至11中任一项所述的背光。
13.一种扩散片的制造方法，包括：
在形成于母版制作用基体的表面上的抗蚀层上形成随机的曝光图案的步骤；
将形成有所述随机的曝光图案的抗蚀层进行显影以在所述抗蚀层上形成随机图案的开口部的步骤；
以形成有所述开口部的抗蚀层为掩模对所述母版制作用基体进行蚀刻以制作具有凹部的母版的步骤；以及
将所述母版的凹部向基体的第一主表面或第二主表面进行形状转印以制作具有凸状结构体的扩散片的步骤，
所述结构体具有相同的高度或几乎相同的高度，
所述结构体的纵横比h/r大于0.85且小于等于1.50，其中，r是结构体的平均半径，h是结构体的平均高度，
所述结构体的填充率大于等于60％且小于等于80％，
其中，所述结构体包括：
具有部分球面形状的主体部；以及
从所述主体部的底面向着所述基体延伸的基底部，
所述主体部是指从所述扩散片的面内方向看所述结构体之间的平坦部时，所述结构体的轮廓线与结构体间的平坦部的轮廓线的切线形成的角度在大于等于0度且小于等于85度的范围的部分，而所述基底部是指从所述扩散片的面内方向看所述结构体之间的平坦部时，所述结构体的轮廓线与所述结构体间的平坦部的轮廓线的切线形成的角度在大于85度且小于等于90度的范围的部分,
其中，所述基底部的平均长度l为0＜l≤20μm，
其中，所述结构体的偏差K满足0＜K≤8％的关系，K＝(Δh/h)×100％，h＝(h1+h2+…+h10)/10，Δh＝(│h－h1│+│h－h2│+…+│h－h10│)/10，h1，h2，……h10为随机选择的十个所述结构体的高度。
14.一种扩散片的制造方法，包括：
在形成于母版制作用基体的表面上的抗蚀层上形成随机的曝光图案的步骤；
将形成有所述随机的曝光图案的抗蚀层进行显影以在所述抗蚀层上形成随机图案的开口部的步骤；
以形成有所述开口部的抗蚀层为掩模对所述母版制作用基体进行蚀刻以制作具有凹部的母版的步骤；以及
将所述母版的凹部向基体的第一主表面或第二主表面进行形状转印以制作具有凸状结构体的扩散片的步骤，
所述结构体具有相同的高度或几乎相同的高度，
所述结构体的纵横比h/r大于0.50且小于等于1.50，其中，r是结构体的平均半径，h是结构体的平均高度，
所述结构体的填充率大于等于60％且小于等于80％，
其中，所述结构体包括：
具有部分球面形状的主体部；以及
从所述主体部的底面向着所述基体延伸的基底部，
所述主体部是指从所述扩散片的面内方向看所述结构体之间的平坦部时，所述结构体的轮廓线与结构体间的平坦部的轮廓线的切线形成的角度在大于等于0度且小于等于85度的范围的部分，而所述基底部是指从所述扩散片的面内方向看所述结构体之间的平坦部时，所述结构体的轮廓线与所述结构体间的平坦部的轮廓线的切线形成的角度在大于85度且小于等于90度的范围的部分,
其中，所述基底部的平均长度l为0＜l≤20μm，
其中，所述结构体的偏差K满足0＜K≤8％的关系，K＝(Δh/h)×100％，h＝(h1+h2+…+h10)/10，Δh＝(│h－h1│+│h－h2│+…+│h－h10│)/10，h1，h2，……h10为随机选择的十个所述结构体的高度。
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