CN102628975B - 导光板、面光源装置、透射型图像显示器及导光板制造方法 - Google Patents

导光板、面光源装置、透射型图像显示器及导光板制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够从出光面以较高亮度出射光的导光板、具有导光板的面光源装置以及透射型图像显示器、导光板制造方法以及用于所述导光板的紫外固化型喷墨用墨。导光板包括：透明树脂片，其具有出射从端面入射的光的出光面以及在所述出光面的相反侧的背面；以及多个反射点，其设置在透明树脂片的背面并通过光固化墨点而形成。所述墨包含颜料、可光聚合组分以及光聚合引发剂。此外，所述背面为经防液处理的表面。

Description

导光板、面光源装置、透射型图像显示器及导光板制造方法
技术领域
本发明涉及一种导光板、一种面光源装置、一种透射型图像显示器、一种制造导光板的方法以及一种用于导光板的紫外固化型喷墨用墨。
背景技术
透射型图像显示器如液晶显示器一般具有面光源装置作为背光。边缘光型面光源装置包括具有透明树脂片的导光板以及向透明树脂片端面提供光的光源。从透明树脂片的端面入射的光被反射装置如设置在透明树脂片的背面侧的反射点反射，而用于图像显示的平面光从导光板的出射面供给。
已有建议使用喷墨用墨采取喷墨打印的方法作为形成反射点的方法(定向图案)(日本专利申请特许公开No.2006-136867、日本专利申请特许公开No.2004-240294)。预期喷墨打印能够容易地形成具有期望图案设置的反射点。
发明内容
然而，在使用具有由喷墨打印形成的反射点的导光板出射光的情况下，由于不能将供给到导光板的足够光提取到导光板的出光面，所以亮度偏低。
鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够从出光面出射较高亮度的光的导光板、包括所述导光板的一种面光源装置和一种透射型图像显示器、一种制造导光板的方法以及一种用于所述导光板的紫外固化型喷墨用墨。
本发明涉及一种导光板，所述导光板包括：透明树脂片，所述透明树脂片具有出射从端面入射的光的出光面以及位于所述出光面相反侧的背面；以及多个反射点，所述反射点设置在所述透明树脂片的背面且通过墨点光固化形成，其中所述墨包含颜料、可光聚合组分和光聚合引发剂，所述背面为经防液处理(liquidrepellent-treated)的表面。
关于根据本发明的导光板，通过墨光固化构成的反射点形成在透明树脂片的经防液处理的背面上。由此，因为反射点彼此连接被抑制，所以可以从出光面提取更多量的光。结果，可以从出光面出射较高亮度的光。
关于根据本发明的导光板，优选地，背面是经防液处理使得滴在背面上的水滴具有80至130度接触角的表面。由此，可以更可靠地抑制反射点彼此连接。
关于根据本发明的导光板，优选地，彼此连接的相邻反射点的百分比为每100个反射点中0至30个。如果彼此连接的相邻反射点的百分比处于上述范围，反射点彼此连接对亮度下降的影响得到抑制。
另一方面，本发明涉及一种制造导光板的方法，该方法包括以下步骤：对透明树脂片的一个表面进行防液处理；通过喷墨打印在所述一个经防液处理的表面上用墨打印图案；以及通过光固化墨的打印图案来形成反射点，其中所述墨包含颜料、可光聚合组分以及光聚合引发剂。
关于根据本发明的制造方法，在透明树脂片的一个经防液处理的表面上由墨形成反射点。由此，可以制造其中反射点彼此连接被抑制的导光板。关于由此制造的导光板，可以从出光面提取更多量的光，并且可以出射较高亮度的光。
又一方面，本发明涉及一种面光源装置，所述面光源装置包括：根据本发明的导光板；以及用于向包括在所述导光板中的透明树脂片的端面供给光的光源。因为面光源装置包括根据本发明的导光板，所以可以从透明树脂片的出光面提取光源供给的更多量的光。结果，根据本发明的面光源装置能够出射较高亮度的光。
另一方面，本发明涉及一种透射型图像显示器，所述透射型图像显示器包括：根据本发明的导光板；用于向包括在所述导光板中的透明树脂片的端面供给光的光源；以及被从包括在所述导光板中的透明树脂片的出光面出射的光照明的透射型图像显示单元。
因为根据本发明的透射型图像显示器包括根据本发明的导光板，所以可以从透明树脂片的出光面以较高亮度出射光源供给的光。因此，可以以较高亮度给透射型图像显示器照明。
又一方面，本发明涉及一种施加在透明树脂片的一个经防液处理的表面上成为反射点的紫外固化型喷墨用墨，其中所述紫外固化型喷墨用墨包含颜料、可光聚合组分以及光聚合引发剂，所述颜料为碳酸钙颗粒、硫酸钡颗粒以及二氧化钛颗粒中的至少一种。
根据本发明用于导光板的紫外固化型喷墨用墨施加到透明树脂片的经防液处理的表面上成为反射点。因为根据本发明的用于导光板的紫外固化型喷墨用墨包含颜料，所以当光供给到包括透明树脂片和反射点的导光板时，可以从透明树脂片的出光面出射较高亮度的光。
附图说明
图1是表示包括面光源装置的透射型图像显示器的实施方式的截面图；
图2是导光板其上形成有反射点的一侧的平面图；
图3是表示导光板制造方法的实施方式的透视图；
图4是表示第一至第五实施例的导光板的黄色指数(yellowindex)测量结果的表；
图5是表示第一至第五实施例的亮度测量结果的表；以及
图6是表示第一至第六比较例的亮度测量结果的表。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的实施方式。然而，本发明不限于下面的实施方式。在对附图的描述中，相同元件将以相同附图标记表示以免冗余。此外，应当注意的是，附图中所示尺寸比例并不必与说明书中所用的一致。在实施方式的说明中，“紫外”称为“UV”。
图1是表示根据本发明包括一种实施方式的导光板的透射型图像显示器的截面图。图1中示出的透射型图像显示器100主要由面光源装置20和透射型图像显示单元30构成。面光源装置20为边缘光型面光源装置，其包括具有透明树脂片11的导光板1以及设置在导光板1的侧面并向导光板1供给光的光源3。
透明树脂片11具有近似长方体的形状。透明树脂片11具有出射面S1、在出射面S1的相反侧的背面S2以及与出射面S1和背面S2相交的四个端面S31至S34。在本实施方式中，四个端面S31至S34与出射面S1和背面S2大致垂直。
透明树脂片11优选聚(甲基)丙烯酸烷基酯树脂片、聚苯乙烯片或聚碳酸酯类树脂片中的任一种，其中优选聚甲基丙烯酸甲酯树脂片(PMMA树脂片)。透明树脂片11还可以包含扩散颗粒。尽管透明树脂片11的其上形成有反射点12的表面(背面S2)的相反侧的表面(出射面S1)可以如本实施方式所述是平坦表面，但是也可以具有凹凸形状。透明树脂片11的厚度优选1.0mm至4.5mm。
透明树脂片11的背面S2为几乎全部经过防液处理的表面。作用到背面S2的防液处理为其中滴在背面S2的水滴具有80至130度的接触角，优选具有85至120度的接触角，或更优选具有90至110度的接触角的防液处理。在本实施方式中，接触角指静态接触角。测量接触角的方法细节将随后在实施例中描述。
导光板1还具有设置在背面S2侧的多个反射点12。每个反射点12的最大厚度优选20μm或更小，或者更优选15μm或更小。
黄色指数优选10或更小，所述黄色指数基于沿出射面S1的垂直线方向透射通过反射点12和透明树脂片11的光的光谱透射率测量来评估。上述黄色指数可以通过在透明树脂片的整个一侧上打印用于形成反射点的喷墨用墨，固化所打印的墨以制备具有与反射点相同厚度的反射膜的测量样品，并使用该测量样品来测量。10或更小的黄色指数可以通过例如PMMA树脂片与喷墨用墨(下文将描述)的组合来容易地实现。测量黄色指数的方法细节将在下文所述的实施例中描述。
如图2所示，多个反射点12在背面S2上布置成彼此分隔开。图2为从背面侧观察导光板的平面图。为便于解释，图2还示出了光源3。在图2中，反射点12被布置成彼此分隔开。然而，在其上形成有反射点12的表面上彼此连接的反射点12的百分比在给定位置的附近区域可以为每100个反射点12中0至30个，优选0至20个反射点12彼此连接，或者更优选0至10个反射点12彼此连接。优选地，所选用于估计彼此连接的反射点12的百分比的100个反射点12为背面12上反射点12更密集布置区域中的100个反射点12。图2中示出的反射点12的数量等是为便于解释，并且如将在后面描述的，反射点12的数量和排列图案调节成使得从出射面S1高效出射均匀的平面光。
如图1和图2所示，光源3布置在彼此相对的一对端面S31和S32侧。尽管光源3可以为线光源例如冷阴极荧光灯(CCFL)，但优选光源3是点光源例如LED。在这种情况下，如图2所示，多个点光源沿例如构成透明树脂片11的矩形背面S2的四条边中彼此相对的两条边布置。为获得自然色调的光，将由喷墨用墨(下文进行描述)形成的反射点12与LED相组合特别有利。
如图1所示，透射型图像显示单元30布置成在导光板1的出射面S1侧与导光板1相对。例如，透射型图像显示单元30为具有液晶单元的液晶显示部分。
在上述结构中，光源3输出的光从端面S31和S32入射到透明树脂片11。入射到透明树脂片11的光被反射点12不规则地反射并主要从出射面S1出射。从出射面S1出射的光被供给到透射型图像显示单元30。反射点12的数量和排列图案调节成使得从出射面S1高效出射均匀的平面光。
接下来，将描述导光板1的制造方法。当制造导光板1时，首先对包括在导光板1中的透明树脂片11的成为透明树脂片11的背面S2的表面进行防液处理。为便于解释，将透明树脂片11的在其上进行防液处理的表面(一个表面)称为表面S0。
如之前所述，防液处理的程度为使得滴在透明树脂片11的经防液处理的表面S0上的水滴具有80至130度的接触角，优选85至120度的接触角，或更优选90至110度的接触角。通过将接触角设定为80度或更大，可以防止反射点12彼此连接，并且可以更密集地设置反射点12。另外，通过将接触角设定为130度或更小，反射点12与透明树脂片11之间的粘附可以高水平保持。
防液处理的例子包括使用表面改性剂作为防液处理剂的处理、通过各种能量射线的处理、通过化学吸附的处理以及通过在材料表面上接枝聚合的处理。
使用表面改性剂的处理是在透明树脂片11的表面S0上形成加入有少量表面改性剂的防液层的处理。作为防液处理剂的表面改性剂的例子包括具有全氟烷基(Rf基)的乙烯基聚合物或含Rf基的硅酮。可以通过将表面改性剂逐渐注入纸布(paperrag)等并将表面改性剂施加到表面S0，利用喷射或通过喷墨打印将表面改性剂喷射到表面S0上等来形成防液层。
通过各种能量射线的处理是通过能量射线赋予表面S0防液特性的处理。能量射线的例子包括等离子体、电子束以及离子束。在采用等离子体处理的情况下，防液处理的例子包括：通过等离子体蚀刻来粗化表面S0并随后在粗化的表面上形成防液单分子膜等，使用氟基气体等离子体使表面S0氟化，通过等离子体化学气相沉积(CVD)在表面S0上形成由防液化合物构成的涂层，以及通过等离子体聚合在表面S0上形成防液薄膜。
表面粗化处理的例子是通过热压制、化学蚀刻或喷砂(blasting)赋予透明树脂片11的表面S0凹凸形状。
当进行通过化学吸附的处理时，优选吸附分子的端部被氟改性。特别地，从防液特性的观点看，CF3基作为端部取代基是有利的。
在上述处理例子中，使用氟基气体等离子体对表面S0进行氟化是优选的，这是因为可以简单且均匀地进行表面处理。
如图3所示，通过在上述经过防液处理的透明树脂片11的表面S0上形成反射点12来制造导光板1。图3是表示导光板制造方法的一种实施方式的透视图。
图3中所示用于制造导光板的装置200由传送透明树脂片11的传送装置40、喷墨头5、UV灯7以及检查装置9构成。喷墨头5、UV灯7以及检查装置9沿透明树脂片的运动方向A从上游侧以此顺序布置。
透明树脂片11通过传送装置40沿方向A连续或间歇传送。透明树脂片11也可以预先切割以匹配要制造的导光板的尺寸，或也可以在长的透明树脂片11上形成反射点12之后再切割。本实施方式的传送装置40为移动工作台，但不限于此，而可以是例如传送带、辊、空气悬浮输送装置。
将喷墨用墨滴通过由支承单元41所支承的喷墨头5沉积在透明树脂片11的表面S0上，以形成由点状墨构成的图案。如此做，图案打印进行为使得沉积在表面S0上的滴状喷墨用墨彼此分隔开。
喷墨头5具有在其中反射点形成在透明树脂片11表面上的区域的整个宽度方向(垂直于A的方向)上以一行或多行排列并固定的多个喷嘴，以对着透明树脂片11的背面S2。已通过喷墨系统从多个喷嘴中排出的处于液滴状态的墨同时并共同打印在透明树脂片11的整个宽度方向上。优选在以固定速度连续移动透明树脂片11的同时进行墨打印。或者，也可以通过重复在其中透明树脂片11停止的状态下打印墨，移动透明树脂片11至下一打印位置以及停止移动的操作，从而有效地将墨打印成由多个点行组成的图案。
透明树脂片11的移动速度控制为使得可以适当地打印墨。在本实施方案的情况下，喷墨头5由分别具有多个喷嘴的多个单元构成。所述多个单元排列成其端部沿输送透明树脂片11的方向A彼此交叠。有时，也可使用具有在其中反射点形成在透明树脂片的表面上的区域的整个宽度方向上顺次排列的多个喷嘴的喷墨头。
在本实施方案的情况下，墨可以在喷墨头5的多个喷嘴被固定的状态下在透明树脂片11的整个宽度方向上共同打印。由此，与其中在可移动喷嘴沿透明树脂片11的宽度方向移动的同时依次打印墨的情况相比，导光板的生产率显著提高。
特别是当制造具有短边长度为200mm以上和1000mm以下的透明树脂片的大尺寸导光板时，根据本实施方案的方法提高生产率的效果大。此外，根据喷墨方法，甚至可以容易地和精确地形成例如最大直径为100μm以下的微小反射点。当透明树脂片薄时，可透过出射面S1侧观察到反射点，但该现象可以通过使反射点小来防止。
喷墨头5的喷嘴通过导管55连接到墨供给单元50。墨供给单元50具有例如其中容纳墨的墨盒和送出墨的泵。多个导管55可以连接到单个墨盒，或者也可分别连接到多个墨盒。
用于喷墨打印以形成反射点12的喷墨用墨是紫外固化型墨，其包含颜料、可光聚合组分和光聚合引发剂。
优选地，颜料为碳酸钙颗粒、硫酸钡颗粒和二氧化钛颗粒中的至少一种。碳酸钙颗粒、硫酸钡颗粒和二氧化钛颗粒各自的累积50％粒径D50为50至3000nm，更优选100至1500nm，或者甚至更优选300至600nm。可以基于粒径分布适当从商购产品中选择获得累积50％粒径D50为50至3000nm的碳酸钙颗粒、硫酸钡颗粒和二氧化钛颗粒。通常，颜料在墨中的含量比相对于墨的总质量通常为大约0.5％至15.0％。使用颜料是碳酸钙颗粒、硫酸钡颗粒和二氧化钛颗粒中至少任一种的墨为使用无机物的墨。当考虑保存稳定性时，或者换句话说当考虑这种使用无机物的墨的无机颜料沉淀特性时，使用其比重在这三种颗粒中最小的碳酸钙颗粒作为颜料的墨最有利。
可光聚合组分由具有光聚合官能团如乙烯基并且优选不具有羟基的可光聚合单体和/或可光聚合低聚物构成。不具有羟基的可光聚合单体的含量比相对于墨的总质量优选65％至75％。不具有羟基的可光聚合低聚物的含量比相对于墨的总质量优选10％至20％。
例如，不具有羟基的可光聚合单体例如选自1，4-丁二醇二丙烯酸酯(例如，SartomerJapanInc.制造的SR213)、1，6-己二醇二丙烯酸酯(例如，SartomerJapanInc.制造的SR238F)、1，3-丁二醇二丙烯酸酯(例如，SartomerJapanInc.制造的SR212)、1，9-壬二醇二丙烯酸酯(例如，ShinNakamuraChemicalCo.，Ltd.制造的A-NOD-N)以及丙氧基化(2)新戊二醇二丙烯酸酯(例如，SartomerJapanInc.制造的SR9003)。
不具有羟基的可光聚合低聚物优选包括脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯(例如，SartomerJapanInc.制造的CN985B88和CN991)。脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯是具有由脂肪族多异氰酸酯和脂肪族多元醇形成的聚氨酯低聚物链以及与其键合的丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基的可光聚合低聚物。脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的玻璃化转变温度优选为40℃以上。
光聚合引发剂可以适当选自紫外固化型树脂领域中常用的光聚合引发剂。墨中光聚合引发剂的含量比相对于墨的总质量为大约0.5质量％至10.0质量％。
在不脱离本发明精神的情况下，喷墨用墨可以包含颜料、可光聚合组分和光聚合引发剂之外的组分。
喷墨用墨在50±10℃的粘度优选5.0至15.0mPa·s，或更优选8.0至12.0mPa·s。例如，可以通过脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的重均分子量和/或含量比来调节喷墨用墨的粘度。当脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的重均分子量和含量比增加时，墨的粘度趋于增加。
聚合后颜料和可光聚合组分之间的折射率差的绝对值|Δn|通常为0.02＜|Δn|＜1.3，优选0.04＜|Δn|＜0.3，或者更优选0.06＜|Δn|＜0.2。例如，当将不具有羟基的可光聚合单体和/或可光聚合低聚物用作可光聚合组分时，通过使用碳酸钙颗粒(折射率：n＝1.59)、硫酸钡颗粒(折射率：n＝1.64)和二氧化钛颗粒(折射率：n＝2.7)中的至少一种作为颜料来满足上述条件。
喷墨用墨在25.0℃的表面张力优选25.0至45.0mJ/m2，或更优选25.0至37.0mJ/m2。例如，可以通过在墨中混入硅基表面活性剂和氟基表面活性剂来调节喷墨用墨的表面张力。
所打印的墨在区域70被支承单元42所支承的UV灯7固化。由此，形成由固化墨构成的反射点12。
此后，通过其中由支承单元43所支承的检查装置9检查所形成反射点12的状态的步骤得到导光板1。根据需要，将导光板1切割成期望的尺寸。导光板不必如本实施方式的情况一样由设置在喷墨头下游侧的检查装置连续检查，而是导光板也可以通过单独准备的检查装置离线检查。或者，有时可以省略检查装置对导光板的检查步骤。
通常，成为反射点12的墨打印图案设计成从出射面S1高效出射均匀平面光的期望图案。此外，因为墨打印在经防液处理的表面S0上，所以反射点12彼此连接得到抑制。因此，彼此连接的反射点12的百分比可以设定在前述范围内。在这种情况下，因为所述多个反射点12的排列图案或多或少呈现期望的图案，所以可以高效地从出射面S1提取从光源3供给到透明树脂片11的光。结果，可以从导光板1的出射面S1出射较高亮度的光。此外，因为反射点12的排列图案为上述期望图案，所以光可以近似均匀地从出射面S1出射。
因为面光源装置20包括导光板1，所以面光源装置20能够出射较高亮度的光。另外，因为透射型图像显示器100被从面光源装置20出射的较高亮度的光照明，所以可以显示高显示品质的图像例如更鲜明对比度的图像。
[实施例]
下面将通过引用实施例来更具体地描述本发明。然而，本发明不限于这些实施例。
第一至第五实施例以及第一至第六比较例中使用的导光板如下制备。
(第一实施例)
(1)防液处理剂
通过过滤从包含如下的混合物中去除杂质来制备防液处理剂：0.52质量％由DICCorporation制造的MegafaceF-556；15.7质量％的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(由SartomerJapanInc.制造的CN985B88)作为可光聚合低聚物；23.02质量％的丙烯酸异冰片酯(由KyoeishaChemicalCo.，Ltd.制造的光丙烯酸酯IBXA)和52.34质量％的1，4-丁二醇二丙烯酸酯(由SartomerJapanInc.制造的SR213)作为可光聚合单体；以及5.23质量％的羟己基苯基乙基酮(由BASFJapanLtd.制造的Irgacure184)、3.14质量％的苯基二(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(由BASFJapanLtd.制造的Irgacure819)以及0.05质量％的4，4′-[1，10-二氧代-1，10-癸烷二基]二(氧)二[2，2，6，6-四甲基]-1-哌啶氧(由BASFJapanLtd.制造的IrgastabUV10)作为光聚合引发剂。
(2)透明树脂片的防液处理
准备920mm×520mm的PMMA树脂片作为透明树脂片。剥除该准备的PMMA树脂片上的掩膜。接下来，在将制备的防液处理剂喷射到通过剥除掩膜而暴露出来的表面上之后，使用紫外光照射经防液处理剂喷射后的表面来进行防液处理。
(3)接触角
使用MatsuboCorporation制造的便携式测角计PG-X测量经防液处理的表面的接触角。具体地，2μl纯水在滴嘴尖形成垂滴，通过升降滴嘴将纯水滴滴到表面S0上。液滴滴落之后立即被捕获为动态图像，由此通过分析液滴的液滴直径和液滴高度自动计算静态接触角。所获得的接触角为95度。
(4)紫外固化型喷墨用墨
通过珠磨分散器由包含如下的混合物分散颜料：9.52质量％的碳酸钙颗粒(由ShiraishiCalciumKaisha，Ltd.制造的Brilliant1500)作为颜料；15.23质量％的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(由SartomerJapanInc.制造的CN985B88)作为可光聚合低聚物；9.52质量％的丙烯酸异冰片酯(由KyoeishaChemicalCo.，Ltd.制造的光丙烯酸酯IBXA)和53.31质量％的1，4-丁二醇二丙烯酸酯(由SartomerJapanInc.制造的SR213)作为可光聚合单体；4.76质量％的羟己基苯基乙基酮(由BASFJapanLtd.制造的Irgacure184)、2.86质量％的苯基二(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(由BASFJapanLtd.制造的Irgacure819)和0.04质量％的4，4′-[1，10-二氧代-1，10-癸烷二基]二(氧)二[2，2，6，6-四甲基]-1-哌啶氧(由BASFJapanLtd.制造的IrgastabUV10)作为光聚合引发剂；以及4.76质量％的有机聚合物(由LubrizolJapanLimited制造的SOLSPERSE36000)作为颜料分散剂。在分散之后通过过滤从混合物中去除杂质以获得紫外固化型喷墨用墨。
使用由SpectrisCo.，Ltd制造的马尔文激光粒度仪(MalvernZetasizerNanoS)通过动态光散射(光子相关)测量用作颜料的碳酸钙颗粒的累积50％粒径D50(体积平均粒径)。用环己酮将约1g的墨稀释100倍以制备用于测量的分散液。使用超声波清洁器或均化器超声波照射分散液10分钟。接下来，将分散液置于ZetasizerNanoS的样品输入口来测量颜料的粒径和体积。D50表示在测量所有颗粒的粒径和体积并从具有最小粒径的颗粒开始依次累积体积时在累积体积等于所有颗粒总体积50％的点处的粒径。颜料具有685nm的D50。
墨在40℃具有10.7mPa·s的粘度，在25℃下具有37.0mJ/m2的表面张力。
(5)用于测量光谱透射率的小样品
使用刮条涂布机将所得的墨施加到50mm×50mm、4mm厚的PMMA树脂片的一个表面的整个表面上。通过紫外照射固化所施加的墨以获得用于测量光谱透射率的具有墨形成的反射涂层的小样品。使用Dektak(由TohoTechnologyCorporation制造的LargeSampleProfilerFP10)测量所获得样品的反射涂层的厚度为4.5μm。紫外照射条件如下：
<紫外照射条件>
灯：两个金属卤化物灯(集中型)
输出：120W/cm
照射时间：0.5秒
照射距离：焦距+10mm
(6)导光板的制造
使用PMMA树脂片作为透明树脂片和如上制备的紫外固化型喷墨用墨制造导光板。
具体地，首先，通过喷墨打印将紫外固化型喷墨用墨以图案打印在PMMA树脂片的经防液处理的表面上。接下来，将紫外线照射打印的喷墨用墨，墨被光固化形成反射点。在第一实施例中，在紫外固化型喷墨用墨以图案打印在PMMA树脂片上之后，紫外线照射2秒以光固化所述墨。结果，得到具有多个反射点的导光板。打印条件和紫外照射条件如下。
<打印条件>
喷嘴直径：30μm
施加电压：20V
脉冲宽度：40μs
驱动频率：2500Hz
加热温度：40℃
<紫外照射条件>
灯：两个金属卤化物灯(集中型)
输出：120W/cm
照射时间：0.5秒
照射距离：焦距+10mm
(第二实施例)
以与第一实施例相同的方式获得导光板，不同之处在于使用颜料改变成9.52质量％的碳酸钙颗粒(由ShiraishiCalciumKaisha，Ltd.制造的SilverW)制备的紫外固化型喷墨用墨。所使用的颜料具有350nm的D50。
所述墨在40℃具有10.7mPa·s的粘度，在25℃下具有37.0mJ/m2的表面张力。
使用所得墨，通过与第一实施例相同的方法获得用于测量光谱透射率的具有由墨形成的反射涂层的小样品。所得样品的反射涂层具有4.8μm的厚度。通过与第一实施例相同的方法测量反射涂层的厚度。
(第三实施例)
以与第一实施例相同的方式获得导光板，不同之处在于使用颜料改变成9.52质量％的硫酸钡颗粒(由SakaiChemicalIndustryCo.，Ltd.制造的沉淀硫酸钡100)制备的紫外固化型喷墨用墨。所用颜料具有324nm的D50。
所述墨在40℃具有8.6mPa·s的粘度，在25℃下具有37.0mJ/m2的表面张力。
使用所得墨，通过与第一实施例相同的方法获得用于测量光谱透射率的具有由墨形成的反射涂层的小样品。所得样品的反射涂层具有4.5μm的厚度。通过与第一实施例相同的方法测量反射涂层的厚度。
(第四实施例)
以与第一实施例相同的方式获得导光板，不同之处在于使用颜料改变成9.52质量％的二氧化钛颗粒(由IshiharaSangyoKaisha，Ltd.制造的TitaniumOxideTIPAQUER-820N)制备的紫外固化型喷墨用墨。所用颜料具有433nm的D50。
所述墨在40℃具有8.3mPa·s的粘度，在25℃下具有37.0mJ/m2的表面张力。
使用所得墨，通过与第一实施例相同的方法获得用于测量光谱透射率的具有由墨形成的反射涂层的小样品。所得样品的反射涂层具有4.7μm的厚度。通过与第一实施例相同的方法测量反射涂层的厚度。
(第五实施例)
以与第一实施例相同的方式获得导光板，不同之处在于使用颜料改变成9.52质量％的二氧化钛颗粒(由TaycaCorporation制造的TitaniumOxideJR-1000)制备的紫外固化型喷墨用墨。所用颜料具有643nm的D50。
所述墨在40℃具有8.3mPa·s的粘度，在25℃下具有37.0mJ/m2的表面张力。
使用所得墨，通过与第一实施例相同的方法获得用于测量光谱透射率的具有由墨形成的反射涂层的小样品。所得样品的反射涂层具有4.2μm的厚度。通过与第一实施例相同的方法测量反射涂层的厚度。
(第六实施例)
<利用能量射线对透明树脂片进行防液处理>
准备600mm×345mm的PMMA树脂片作为透明树脂片。剥除该准备的PMMA树脂片上的掩膜。接下来，当将四氟化碳气体和氩气的混合气体供给到直接型等离子体加工装置中作为防液处理剂，并且将掩膜已从其上剥除的PMMA树脂片以5m/分钟的线速度传送到该装置内时，通过用等离子体照射通过剥除掩膜而暴露出来的表面来进行防液处理。氩气和四氟化碳气体的流量分别为150m3/分钟和0.5m3/分钟。
以与第一实施例相同的方式测量经防液处理的表面上的接触角。所得接触角为93.2度。
以与第一实施例相同的方式获得导光板，不同之处在于通过能量射线进行防液处理作为防液处理。
(第一比较例)
在第一比较例中，将第一实施例中使用的PMMA树脂片用作透明树脂片，但没有对该PMMA树脂片进行防液处理。以与第一实施例相同的方式测量在没有经过防液处理的PMMA树脂片表面上的接触角，结果是接触角为75度。以与第一实施例中相同的方式制备用于形成反射点的紫外固化型喷墨用墨。通过喷墨打印将紫外固化型喷墨用墨以图案打印在PMMA树脂片的一个表面上。接下来，将紫外线照射在所打印的喷墨用墨上，墨被光固化形成反射点。在第一比较例中，以与第一实施例相同的方式在紫外固化型喷墨用墨以图案打印在PMMA树脂片上之后，紫外线照射2秒以光固化所述墨。结果，得到具有多个反射点的导光板。打印条件和紫外照射条件如下：
<打印条件>
喷嘴直径：30μm
施加电压：20V
脉冲宽度：40μs
驱动频率：2500Hz
加热温度：40℃
<紫外照射条件>
灯：两个金属卤化物灯(集中型)
输出：120W/cm
照射时间：0.5秒
照射距离：焦距+10mm
(第二比较例)
以与第一比较例相同的方式获得导光板，不同之处在于使用以与第二实施例相同的方式制备的紫外固化型喷墨用墨。
(第三比较例)
以与第一比较例相同的方式获得导光板，不同之处在于使用以与第五实施例相同的方式制备的紫外固化型喷墨用墨。
(第四比较例)
以与第一比较例相同的方式获得导光板，不同之处在于在紫外固化型喷墨用墨以图案打印在PMMA树脂片上之后紫外线照射60秒以光固化所述墨。就根据第四比较例的导光板制造而言，在紫外线照射之前，以图案打印的几乎全部紫外固化型喷墨用墨变得彼此连接而形成膜。因此，使用根据第四比较例的导光板，形成光固化墨的膜。
(第五比较例)
以与第四比较例相同的方式获得导光板，不同之处在于使用以与第二实施例相同的方式制备的紫外固化型喷墨用墨。使用根据第五比较例的导光板，以与第四比较例相同的方式形成光固化墨的膜。
(第六比较例)
以与第四比较例相同的方式获得导光板，不同之处在于使用以与第四实施例相同的方式制备的紫外固化型喷墨用墨。使用根据第六比较例的导光板，以与第四比较例相同的方式形成光固化墨的膜。
(第七比较例)
在第七比较例中，以与第一实施例相同的方式获得导光板，不同之处在于使用第六实施例中所用的PMMA树脂片作为透明树脂片，并且没有对PMMA树脂片进行防液处理。以与第一实施例相同的方式测量没有经过防液处理的PMMA树脂片的接触角。所得接触角为75度。
接下来，使用在第一至第五实施例中制备的用于测量光谱透射率的小样品来获得黄色指数(YI)，并对第一至第六实施例以及第一至第七比较例中制备的导光板测量亮度。
<黄色指数(YI)的测量>
使用具有积分球的光谱透射率测量仪(由Hitachi，Ltd.制造的U-4100)在300nm至800nm的波长范围内测量透过第一至第五实施例中制备的用于测量光谱透射率的小样品的光的光谱透射率。根据测量结果获得黄色指数(YI)。图4是表示黄色指数测量结果的表。如图4所示的，第一至第五实施例中的YI值等于或低于10。当实现这样的YI时，可以获得自然色调的光。
<亮度测量>
从商购液晶显示器(40英寸)的面光源装置上移除两个扩散膜、一个棱镜膜以及导光板以制备其中多个LED布置成光源的框架。在将第一至第五实施例和第一至第六比较例中分别制备的导光板构建到该框架中之后，将两个扩散膜和一个棱镜膜叠放到导光板上并接着将其固定到框架。LED在该状态下发光，并使用设置成与棱镜膜相对的亮度计(由KonicaMinoltaHoldings，Inc.制造的二维色度/亮度计CA-2000)进行测量。针对第一至第五实施例和第一至第六比较例，由总共884×502个测量点(即沿导光板长边的884个测量点乘以沿导光板短边的502个测量点)处的测量值测量平面内平均亮度。
<亮度测量>
从商购液晶显示器(26英寸)的面光源装置上移除两个扩散膜、一个棱镜膜以及导光板以制备其中多个LED布置成光源的框架。在将第六实施例和第七比较例中分别制备的导光板构建到该框架中之后，将两个扩散膜和一个棱镜膜叠放到导光板上并接着将其固定到框架。LED在该状态下发光，并使用设置成与棱镜膜相对的亮度计(由KonicaMinoltaHoldings，Inc.制造的二维色度/亮度计CA-2000)进行测量。针对第六实施例和第七比较例，由总共574×324个测量点(即沿导光板长边的574个测量点乘以沿导光板短边的324个测量点)处的测量值测量平面内平均亮度。
图5是表示第一至第六实施例的亮度测量结果的表。图6是表示第一至第七比较例的亮度测量结果的表。图5和6中所示的表示出墨组成、颜料的累积50％粒径D50，以及是否已进行防液处理。在图5和图6中，“实施”意味着已在待形成反射点的PMMA树脂片的表面上进行防液处理，而“未实施”意味着没有在待形成反射点的PMMA树脂片的表面上进行防液处理。图5和6还示出在导光板上形成的反射点的形状以及在导光板上形成的彼此连接的反射点的百分比。彼此连接的反射点的百分比通过处于导光板的形成有反射点的表面的中央区域的100个反射点中的相连反射点的数量来估计。对应于第四至第六比较例的术语“膜”意味着紫外固化型喷墨用墨已形成膜。
第一至第六实施例与第一至第七比较例之间的比较表明，在形成反射点情况下的平面内平均亮度超过形成光固化墨的膜的情况。此外，如图5和图6所示，已进行防液处理的第一至第六实施例与未进行防液处理的第一、二、三和七比较例之间的比较揭示，进行防液处理能抑制相邻反射点彼此连接。已进行防液处理的第一至第六实施例的平面内平均亮度高于第一、二、三和七比较例中的平面内平均亮度。换句话说，证实本发明使得光能够从导光板的出光面以较高亮度出射。
尽管以上在其实施方式和实施例中描述了本发明，但本发明不限于所述实施方式和实施例，在不脱离本发明的精神或范围的情况下可以进行各种修改。例如，上述实施方式例示了将光源3分别布置在彼此相对的端面S31和S32侧的情况。然而，光源3只需要布置在与透明树脂片11的出光面S1(或背面S2)相交的至少一个端面侧即可。
本发明能够提供能够从出光面出射高亮度的光的导光板、包括所述导光板的面光源装置和透射型图像显示器、导光板制造方法以及用于所述导光板的紫外固化型喷墨用墨。

Claims (7)

1.一种导光板，包括：
透明树脂片，其具有出射从端面入射的光的出光面以及在所述出光面的相反侧的背面；以及
多个反射点，其设置在所述透明树脂片的所述背面上并通过光固化墨点形成，
其中所述墨包含颜料、可光聚合组分和光聚合引发剂，
所述背面为经防液处理的表面，所述背面为经过防液处理使得滴在所述背面上的水滴具有80至130度接触角的表面。
2.根据权利要求1所述的导光板，其中所述透明树脂片由聚(甲基)丙烯酸甲酯构成。
3.根据权利要求1或2所述的导光板，其中所述防液处理为施加防液处理剂的处理、等离子体处理和表面粗化中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的导光板，其中
所述反射点的最大厚度为20μm或更小，以及
基于透过所述反射点和所述透明树脂片的光的透射率测量评估的黄色指数为10或更小。
5.一种制造导光板的方法，包括以下步骤：
在透明树脂片的一个表面上进行防液处理；
通过喷墨打印在所述一个经防液处理的表面上用墨打印图案；以及
通过光固化所打印的墨图案来形成反射点，
其中所述墨包含颜料、可光聚合组分以及光聚合引发剂，
其中在所述进行防液处理的步骤中，进行所述防液处理使得滴在所述一个表面上的水滴具有80至130度的接触角。
6.一种面光源装置，包括：
根据权利要求1至4中任一项所述的导光板；以及
光源，用于向包括在所述导光板中的透明树脂片的端面供给光。
7.一种透射型图像显示器，包括：
根据权利要求1至4中任一项所述的导光板；
光源，用于向包括在所述导光板中的透明树脂片的端面供给光；以及
透射型图像显示单元，其被从包括在所述导光板中的透明树脂片的出光面出射的光照明。
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