CN102401926B

CN102401926B - 导光板与导光材料组成物

Info

Publication number: CN102401926B
Application number: CN201010287606.XA
Authority: CN
Inventors: 林佑忠; 吴督宜; 王兴嘉; 黄国政
Original assignee: Daxin Materials Corp
Current assignee: Daxin Materials Corp
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2030-09-17
Also published as: CN102401926A

Abstract

本发明公开一种导光板与导光材料组成物。导光板包括透明基板以及导光材料层。导光材料层的厚度介于5μm至50μm之间。导光材料层配置于透明基板上。导光材料层包括导光油墨。当导光油墨的厚度为500μm时，导光油墨对于可见光具有大于95％的光穿透率。

Description

导光板与导光材料组成物

技术领域

本发明涉及一种导光板与导光材料组成物，且特别是涉及一种可降低色差与增加出光量的导光板与导光材料组成物。

背景技术

一般来说，显示器包括显示面板与背光模块。随着显示器的轻、薄发展趋势，逐渐采用了厚度较薄的侧面入光式背光模块，其大致是由发光二极管(LightEmittingDiode，LED)与导光板所组成。侧面入光式背光模块通常包括光源与导光板。导光板用于引导光源产生的光的散射方向，并确保出光面亮度的均匀性，以将点光源或线光源转换成面光源。

导光板通常是由透明基板与配置于透明基板上的导光材料所构成。当光源产生的光线由透明基板的侧面进入透明基板时，光线会在透明基板中产生反射，且部分光线进入导光材料中。光线进入导光材料时，会产生反射、散射、吸收等现象，且再次进入导光板，并由导光板的出光面穿出。

然而，由于一般的导光材料对于可见光具有相当高的吸收率，因此当光线经过导光材料之后会产生亮度降低的问题，因而使得导光板的出光量下降。此外，目前所使用的导光材料对于蓝光具有较高的吸收率，因而使得导光板产生严重的色差现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导光板，其可降低色差与增加出光量。

本发明另一目的在于提供一种导光材料组成物，其可吸收较少的光线。

为达上述目的，本发明提出一种导光板，其包括透明基板以及导光材料层。导光材料层的厚度介于5μm至50μm之间。导光材料层配置于透明基板上。导光材料层包括导光油墨。当导光油墨的厚度为500μm时，导光油墨对于可见光具有大于95％的光穿透率。

依照本发明实施例所述的导光板，上述的导光油墨例如为光固化(photo-cured)材料。

依照本发明实施例所述的导光板，上述的导光油墨例如由丙烯酸单体、光起始剂以及丙烯酸酯聚合物聚合而成。

依照本发明实施例所述的导光板，以导光油墨的总量计，上述的丙烯酸单体的含量例如介于30wt％至70wt％之间。

依照本发明实施例所述的导光板，以导光油墨的总量计，上述的光起始剂的含量例如介于1wt％至10wt％之间。

依照本发明实施例所述的导光板，以导光油墨的总量计，上述的丙烯酸酯聚合物的含量例如介于20wt％至65wt％之间。

依照本发明实施例所述的导光板，上述的导光材料层还可以包括反射粒子。

依照本发明实施例所述的导光板，上述的反射粒子的材料例如为二氧化硅或氧化钛。

依照本发明实施例所述的导光板，以导光材料的总量计，上述的反射粒子的含量例如介于5wt％至15wt％之间。

依照本发明实施例所述的导光板，上述的可见光的波长例如介于400nm至800nm之间。

依照本发明实施例所述的导光板，上述的透明基板例如为透明塑胶基板。

依照本发明实施例所述的导光板，上述的透明基板的材料例如为聚甲基丙烯酸酯(polymethylmethacrylate，PMMA)或聚乙烯对苯二甲酸酯(polyethyleneterephthalate，PET)。

本发明另提出一种导光材料组成物，其包括导光油墨。当导光油墨的厚度为500μm时，导光油墨对于可见光具有大于95％的光穿透率。

依照本发明实施例所述的导光材料组成物，上述的导光油墨例如为光固化材料。

依照本发明实施例所述的导光材料组成物，上述的导光油墨例如由丙烯酸单体、光起始剂以及丙烯酸酯聚合物聚合而成。

依照本发明实施例所述的导光材料组成物，以导光油墨的总量计，上述的丙烯酸单体的含量例如介于30wt％至70wt％之间。

依照本发明实施例所述的导光材料组成物，以导光油墨的总量计，上述的光起始剂的含量例如介于1wt％至10wt％之间。

依照本发明实施例所述的导光材料组成物，以导光油墨的总量计，上述的丙烯酸酯聚合物的含量例如介于20wt％至65wt％之间。

依照本发明实施例所述的导光材料组成物，还可以包括反射粒子。

依照本发明实施例所述的导光材料组成物，上述的反射粒子的材料例如为二氧化硅或氧化钛。

依照本发明实施例所述的导光材料组成物，以导光材料的总量计，上述的反射粒子的含量例如介于5wt％至15wt％之间。

依照本发明实施例所述的导光材料组成物，上述的可见光的波长例如介于400nm至800nm之间。

基于上述，在本发明的导光材料组成物中，由于当导光油墨的厚度为500μm时，导光油墨对于可见光具有大于95％的光穿透率，因此本发明的导光材料组成物对于可见光(尤其是蓝光)具有较低的吸收率。此外，将本发明的导光材料组成物涂布于透明基板上而形成应用于显示器的导光板时，可以有效地提高导光板的出光量，且可以有效地降低色差现象。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1为依照本发明一实施例所绘示的导光板的剖面示意图；

图2为依照本发明另一实施例所绘示的导光板的剖面示意图；

图3为依照本发明又一实施例所绘示的导光板的剖面示意图；

图4为依照本发明一实施例所绘示的以13个点等分的导光板的示意图。

主要元件符号说明

10、20：导光板

100：透明基板

100a：出光面

100b：底面

102、202：导光材料层

200：反射粒子

L：光线

具体实施方式

本发明提出一种导光材料组成物。当可见光(波长约介于400nm至800nm之间)进入此导光材料组成物时，与现有的导光材料相比，本发明的导光材料组成物对于可见光具有较低的吸收率，尤其对于蓝光具有较低的吸收率。因此，将本发明的导光材料组成物涂布于透明基板上而形成应用于显示器的导光板时，可以有效地提高导光板的出光量，且可以有效地降低色差现象。

详细地说，本发明的导光材料组成物包括导光油墨。当导光油墨的厚度为500μm时，导光油墨对于可见光具有大于95％的光穿透率。换句话说，由于当此导光油墨应用于导光板时，其涂布于透明基板上的厚度远小于500μm，此时导光油墨可以具有极高的光穿透率(大于99％或更高)，使得导光板可以具有极大的出光量。此外，由于本发明的导光油墨具有极高的光穿透率，意即对于入射的可见光(尤其是蓝光)具有相当低的吸收率，因此可以有效地降低导光板的色差现象，以进一步地提升显示器的显示效能。

上述的导光油墨例如为光固化材料，其可以由丙烯酸单体、光起始剂以及丙烯酸酯聚合物聚合而成。在一实施例中，以导光油墨的总量计，上述的丙烯酸单体的含量例如介于30wt％至70wt％之间；光起始剂的含量例如介于1wt％至10wt％之间；丙烯酸酯聚合物的含量例如介于20wt％至65wt％之间。

丙烯酸单体例如为四氢化糠基丙烯酸酯(tetrahydrofurfurylacrylate，THFA)、三丙二醇二丙烯酸酯(tripropyleneglycoldiacrylate，TPGDA)、已二醇二丙烯酸酯(hexanedioldiacrylate，HDDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylolpropanetriacrylate，TMPTA)等等。可以仅使用一种丙烯酸单体，或将多种丙烯酸单体混合使用。

光起始剂例如为汽巴精化公司(CibaSpecialtyChemicals)的IRGACURE^TM184(I-184)、819、DAROCUR^TMTPO或双键化工股份有限公司的TPO-L等等。可以仅使用一种光起始剂，或将多种光起始剂混合使用。上述的光起始剂仅用于说明，但并不限于此。

丙烯酸酯聚合物例如为双键化工股份有限公司的353H、3710、赢创德固赛(EvonikDegussa)股份有限公司的BMA/MMA珠状聚合物(beadpolymer)等等。可以仅使用一种丙烯酸酯聚合物，或将多种丙烯酸酯聚合物混合使用。上述的丙烯酸酯聚合物仅用于说明，但并不限于此。

此外，本发明的导光材料组成物还可以包括反射粒子。反射粒子均匀地分散于导光油墨中。反射粒子可反射进入导光材料组成物的光线。反射粒子的材料例如为二氧化硅或氧化钛。在一实施例中，以导光材料组成物的总量计，反射粒子的含量例如介于5wt％至15wt％之间。反射粒子例如为赢创德固赛股份有限公司的DegussaproductOK607、OK412、OK520、OK500、HK125、格雷斯化学品公司(W.R.GraceandCompany)的RAD2105、161等等。可以仅使用一种反射粒子，或将多种反射粒子混合使用。上述的反射粒子仅用于说明，但并不限于此。

特别一提的是，当导光材料组成物中含有上述的反射粒子时，反射粒子并不会对导光材料组成物的光吸收率产生显著的影响，且可提高进入导光材料组成物的光线反射、散射至透明基板的量。因此，可进一步地提高导光板的出光量。

图1为依照本发明一实施例所绘示的导光板的剖面示意图。在本实施例中，导光材料组成物不含有反射粒子。请参照图1，导光板10包括透明基板100与导光材料层102。透明基板100例如为透明塑胶基板，其可以是聚甲基丙烯酸酯或聚乙烯对苯二甲酸酯。导光材料层102为由上述的导光材料组成物所形成的膜层，其可通过印刷或其他的方式而形成于透明基板100上，一般是形成于透明基板100的涂布面(底面100b)上。视实际需求，导光材料层102可以具有各种图案，例如点状、线状等等。导光材料层102厚度较佳是介于5μm至50μm之间，但是不限于此厚度。当光源(未绘示)所产生的光线L由透明基板100的侧面进入透明基板100之后，光线L会在透明基板100中产生反射，且部分光线会进入导光材料层102中。由于导光材料层102对于入射的光线L中的可见光(尤其是蓝光)具有相当低的吸收率，因此当光线L在导光材料层102中而再次反射、散射进入透明基板100并由透明基板100的出光面100a穿出时，所穿出的光线与光源所产生的光线在亮度上并不会产生明显的下降。也就是说，与现有的导光板相比，导光板10具有较高的出光量。此外，由于导光材料层102对于可见光(尤其是蓝光)具有相当低的吸收率，因此也可以解决导光板的色差问题，以提升显示器的显示效能。

图2为依照本发明另一实施例所绘示的导光板的剖面示意图。请参照图2，导光板20包括透明基板100与导光材料层202。导光板20与导光板10的差异在于：在导光板20中，导光材料层202中含有反射粒子200。当进入导光材料层202的光线L遇到反射粒子200时，光线L可被反射粒子200反射而再次进入透明基板100。换句话说，反射粒子200减少了直接穿出导光材料层202而未进入透明基板100的光线L的量，并提高了光线反射、散射至透明基板100的量，因此可进一步地提高导光板20的出光量。

此外，当导光材料层202中含有反射粒子200时，导光材料层202也可涂布成一层覆盖透明基板100的底面100b的膜层，如图3所示。

以下将以实验例对本发明的导光材料组成物与导光板做说明。

实验例1

导光材料组成物包括导光油墨，且不含反射粒子。

导光油墨具有以下成分：

丙烯酸单体：THFA(以导光油墨的总量计，占19.2wt％)、HDDA(以导光油墨的总量计，占24wt％)

光起始剂：I-184(以导光油墨的总量计，占1.8wt％)

丙烯酸酯聚合物：353H(以导光油墨的总量计，占55wt％)

将上述的导光油墨进行光穿透率测试，其结果如表一所示。

表一

将表一所得到的结果，依据理论计算，可得到当导光油墨的厚度为500μm时，对于波长400nm的光的穿透率为95.4％，而对于波长700nm的光的穿透率为97.6％。也就是说，当实验例1中的导光材料组成物涂布于透明基板以形成导光板时，导光材料组成物(其厚度远小于500μm)可以具有相当高的光穿透率，且使得导光板具有相当高的出光量。

实验例2

导光材料组成物包括：

(1)导光油墨，具有以下成分：

丙烯酸单体：THFA(以导光油墨的总量计，占17.1wt％)、HDDA(以导光油墨的总量计，占21.5wt％)

光起始剂：I-184(以导光油墨的总量计，占3.4wt％)

丙烯酸酯聚合物：353H(以导光油墨的总量计，占58wt％)

(2)反射粒子：OK412(以导光材料组成物的总量计，占13wt％)

将上述的导光材料组成物在厚度10μm时进行相对光穿透率测试，以入射光波长为800nm时的穿透率为基准(100％)，其结果如表二所示。

表二

由表二可知，当本发明的导光材料组成物进一步含有反射粒子时，由于反射粒子所提升的反射率，会使得穿透率下降。但基于导光材料组成物所包括的高穿透率导光油墨及高反射率反射粒子，对于可见光(尤其是蓝光)皆具有相当低的吸收率，因此仍可以有效地降低色差现象。

以下将对实验例1中的导光材料组成物进行色差测试。

色差测试：

以实验例1中的导光材料组成物涂布于15.6寸的透明基板上，形成导光材料层厚度约30μm的导光板。以13个点等分此导光板，并量测各点的色度。如图4所示，以13个点402等分导光板400。将13个点中色度(x)的最大值与最小值相减即为x色差。同样地，将13个点中色度(y)的最大值与最小值相减即为y色差。

表三

由表三可知，实验例1中的导光材料组成物在色度(y)上的色度差异量皆相当的低，且符合规格(小于0.01)。

以下将实验例2中的导光材料组成物、比较例1的导光材料组成物(SPE，永濑油墨公司(NagaseScreenPrintingResearchCo.)的A-1DTHSPEMATmedium)及比较例2的导光材料组成物(F59)涂布于透明基板上形成导光板，并对这些导光板进行光穿透率测试与色差测试。

比较例2的导光材料组成物(F59)包括：

(1)导光油墨，具有以下成分：

丙烯酸单体：THFA(以导光材料组成物的总量计，占15.5wt％)、HDDA(以导光材料组成物的总量计，占23.5wt％)

光起始剂：I-184(以导光材料组成物的总量计，占3wt％)

丙烯酸酯与苯乙烯(styrene)的共聚合物：长兴化工(EternalChemicalCo.)的EteracB-713H(以导光材料组成物的总量计，占45wt％)

此导光油墨于厚度为30μm时，对于波长400nm的光的穿透率为95.024％。

(2)反射粒子：OK412(以导光材料组成物的总量计，占13wt％)

将上述的三种导光材料组成物在厚度10μm时进行相对光穿透率测试，以入射光波长为800nm时的穿透率为基准(100％)，，其结果如表四所示。

表四

由表四可知，使用本发明的高穿透率导光油墨，可以有效提升可见光(尤其是蓝光)的穿透率，并进而有效地降低色差现象。

色差测试：

以实验例2、比较例1(SPE)及比较例2(F59)中的导光材料组成物，分别涂布于透明基板上，形成导光材料层厚度约30μm的导光板。将与光源所发出的光线的进行方向平行的导光板的延伸方向定义为Y方向，并将与Y方向垂直的方向定义为X方向。量测机台为SR3(TopconTechnohouseCorp.)；光程距离约520mm；在Y方向上比较色度差异量(最大值减去最小值)。测试结果如表五所示。

表五

由表四与表五可知，与一般导光材料组成物(SPE、F59)相比，本发明的导光材料组成物(实验例2)具有较高的光穿透率，意即对于可见光(尤其是蓝光)可以具有较低的吸收率，因此具有本发明的导光材料组成物(实验例2)的导光板可以具有较小的色度差异量。换句话说，本发明的导光材料组成物可以降低导光板的色差现象，且因此提升了显示器的显示效能。

虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种导光板，包括：

透明基板；以及

导光材料层，厚度介于5μm至50μm之间，配置于该透明基板上，该导光材料层包括导光油墨，该导光油墨的光穿透率为：当该导光油墨的厚度为500μm时，该导光油墨对于可见光具有大于95％的光穿透率，其中该导光油墨由丙烯酸单体、光起始剂以及丙烯酸酯聚合物聚合而成，且以该导光油墨的总量计，该丙烯酸单体的含量介于30wt％至70wt％之间，该光起始剂的含量介于1wt％至10wt％之间，该丙烯酸酯聚合物的含量介于20wt％至65wt％之间。

2.如权利要求1所述的导光板，其中该导光油墨为光固化材料。

3.如权利要求1所述的导光板，其中该导光材料层还包括反射粒子。

4.如权利要求3所述的导光板，其中该反射粒子的材料包括二氧化硅或氧化钛。

5.如权利要求3所述的导光板，其中以该导光材料层的总量计，该反射粒子的含量介于5wt％至15wt％之间。

6.如权利要求1所述的导光板，其中该可见光的波长介于400nm至800nm之间。

7.如权利要求1所述的导光板，其中该透明基板包括透明塑胶基板。

8.如权利要求1所述的导光板，其中该透明基板的材料包括聚甲基丙烯酸酯或聚乙烯对苯二甲酸酯。

9.一种导光材料组成物，包括导光油墨，当该导光油墨的厚度为500μm时，该导光油墨对于可见光具有大于95％的光穿透率，其中该导光油墨由丙烯酸单体、光起始剂以及丙烯酸酯聚合物聚合而成，且以该导光油墨的总量计，该丙烯酸单体的含量介于30wt％至70wt％之间，该光起始剂的含量介于1wt％至10wt％之间，该丙烯酸酯聚合物的含量介于20wt％至65wt％之间。

10.如权利要求9所述的导光材料组成物，其中该导光油墨为光固化材料。

11.如权利要求9所述的导光材料组成物，还包括反射粒子。

12.如权利要求11所述的导光材料组成物，其中该反射粒子的材料包括二氧化硅或氧化钛。

13.如权利要求11所述的导光材料组成物，其中以该导光材料组成物的总量计，该反射粒子的含量介于5wt％至15wt％之间。

14.如权利要求9所述的导光材料组成物，其中该可见光的波长介于400nm至800nm之间。