CN102713691A - 反射基材、背光源单元及反射基材的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够可靠地防止产生亮度不均的反射基材、使用该反射基材的背光源单元及反射基材的制造方法。利用激光位移计（3）取得反射基材（7）的表面形状信息。接着，将所得的凹凸信息进行傅立叶变换，针对反射基材的表面凹凸形状，可获得频率和强度的关系。然后，将计算出的频率和强度的关系、与预先设定的基准数据进行比较。在规定范围的频率区域中，若强度超过0.6时则判断为不合格，在该判断区域中若不存在超过0.6的数据，则判断为合格。

Description

反射基材、背光源单元及反射基材的制造方法

技术领域

本发明涉及尤其在液晶电视等的背光源单元所使用的反射基材中，在使用时不会产生亮度不均且能够简便制造的反射基材，并涉及使用该反射基材的背光源单元及反射基材的制造方法。

背景技术

用于液晶电视的显示器等的背光源单元，采用对导光板反射出光的薄片状、膜状、板状等的反射基材。在这种情况下，通过将反射基材配置在导光板的后方，采用例如边缘发光方式从导光板侧方照射光，从而使导光板的整个表面（即显示器的整个面）均匀地射出光。

另一方面，若所使用的构件（例如反射基材）存在问题等，则有时会在显示器上产生亮度不均。亮度不均是指，本来应该在显示器的整个面以均匀亮度进行辨认时，却产生局部亮度高或局部亮度低的部分。若产生这样的亮度不均，则不能再现出正确的图像，也给该显示器的辨认者带来不愉快感。

已有一种如下的显示器的评价方法：对于这样的显示器的亮度不均，通过取得显示器的显示画面的亮度分布信息，并生成表示背景亮度与亮度变化量之比的对比度图像，所述亮度变化量是根据该亮度分布信息和该亮度分布信息的背景亮度之间的差分而求出的，将对比度图像进行二维傅立叶变换而成的二维傅立叶频谱，乘以根据背景亮度或显示画面尺寸的至少任一项进行设定的且依照人类视觉特性的对比度灵敏度函数，并将其结果进行二维傅立叶逆变换，从而生成在亮度信息中包含亮度不均成分的强度的评价用二维图像，基于该评价用二维图像的亮度信息，对亮度不均进行定量评价（专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－180583号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，专利文献1的方法并没有对反射基材自身的性状进行特定，而是在实际组装后对亮度不均进行定量评价。因此，没有对什么样性状的反射基材对亮度不均有不良影响进行特定。

另一方面，若在反射基材的表面上形成褶皱等，则可能会由于该“褶皱”等的表面凹凸形状而产生亮度不均。即，若使用在表面上具有一定程度以上的凹凸形状的反射基材来组装背光源单元，则可能会确认出亮度不均。

例如，图7是表示现有的反射基材10和使用该反射基材10的显示器13的图。如图7（a）所示，反射基材10有时会在表面上形成在制造工序中所产生的凹凸11。尤其是在发泡体基材中，由于有加热工序等，因此有时会在反射基材10的表面形成褶皱状的凹凸11。例如在反射基材10的制造工序中，这样的凹凸11多是沿着长度方向而形成的。

若这样的凹凸11具有一定程度以上的大小，则认为是导致亮度不均的主要原因。例如，若使用这样的反射基材10来构成背光源单元，并对其照射光而从显示器的前面进行确认时，有时会在与凹凸11的形态相对应的范围内，产生亮度不均15。因此，可以考虑在组装为背光源单元之前，通过测定出反射基材的表面凹凸量，进行反射基材的评价，并废弃了具有规定值以上大小的凹凸的反射基材，从而能够防止产生亮度不均。但是，实际上单纯的凹凸量与亮度不均的产生并不完全对应。因此，出现了在产品工序中发现亮度不均、需要进行过多凹凸量管理等的问题。

本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于，提供能够可靠地防止产生亮度不均的反射基材、使用该反射基材的背光源单元及反射基材的制造方法。

用于解决课题的手段

用于达到上述目的的本发明是一种反射基材，其是用于背光源单元的反射基材，其特征在于，对通过测定出反射基材宽度方向的多个点所得的表面凹凸数据进行傅立叶变换，根据所得的频率和强度的关系，在测定点数设为N点时，则波长为128mm以下的波成分的强度为0.6N/128以下。

所述反射基材优选为，所述表面凹凸数据的最大凹凸量为50μm以下。优选为，所述反射基材在内部具有微细气泡，厚度为0.2mm以上，反射率为90％以上，结晶度为30％以上。可以在所述反射基材的表面涂敷有软质球珠（softbeads）。

根据第一发明，可以获得制造容易且能够可靠地防止产生亮度不均的反射基材。尤其是，不是仅根据单纯的表面凹凸量进行判断，而是将凹凸形状作为波进行处理，由于特定出产生亮度不均的波，因此不会存在过度废弃。

此外，只要表面凹凸数据的最大凹凸量为50μm以下，就能够更可靠地防止产生亮度不均。此外，作为本发明的反射基材，是在内部具有微细气泡的发泡性反射基材，其厚度为0.2mm以上、反射率为90％以上、结晶度为30％以上的反射基材尤其有效。若均匀涂敷了软质球珠，则能够使反射基材与导光板之间的间隙保持恒定，进而能有效地防止亮度不均。另外，作为软质球珠，可以使用例如硬质的玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、软质的聚甲基丙烯酸丁酯（PBMA）。

第二发明是一种背光源单元，其特征在于，包括：第一发明的反射基材；设置于所述反射基材之上的导光板；设置于所述导光板侧方的光源。

根据第二发明，能够获得不会产生亮度不均且容易制造的背光源单元。

第三发明是一种反射基材的制造方法，其是用于背光源单元的发泡性反射基材的制造方法，其特征在于，包括：使基材发泡的工序；以拉伸度为1.1～1.8进行拉伸并且以压缩度为0.6～0.8进行压缩的工序，对所得基材的宽度方向的多个点进行测定从而得到表面凹凸信息，对所得的表面凹凸信息进行傅立叶变换从而得到频率和强度的关系，在测定点数设为N点时，将与波长128mm以下相对应频率的强度全部是0.6N／128以下的判断为合格。

根据第三发明，能够以容易且可靠地防止产生亮度不均的方式来制造反射基材。

发明的效果

根据本发明，可以提供能够可靠地防止产生亮度不均的反射基材、使用该反射基材的背光源单元及反射基材的制造方法。

附图说明

图1是反射基材制造装置1的结构图。

图2是表示反射基材的解析流程的流程图。

图3是激光位移计3相对于反射基材7的测定部的图。

图4是表示凹凸信息的图。

图5是表示激光位移计相对于反射基材7的动作的图。

图6是表示波信息的图。

图7是表示现有的反射基材与产生亮度不均的图。

附图标记的说明

1………反射基材制造装置

3………激光位移计

5………解析装置

7………反射基材

10………反射基材

11………凹凸

13………显示器

15………亮度不均

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的反射基材制造装置1的结构图。反射基材制造装置1主要由作为凹凸量检测单元的激光位移计3、解析装置5、拉伸压缩生产线9等构成。

反射基材7优选是例如发泡体等的树脂基材，可形成为薄片状、膜状、板状等。作为反射基材7的厚度优选是0.2mm以上。此外，结晶度优选是30％以上。当反射基材的厚度小于0.2mm和结晶度小于30％时，由于反射基材都是柔软状态因此容易产生波状褶皱，所以不优选。此外，为了确保反射基材的性能，而优选反射基材的全反射率为90％以上。

更详细而言，可以优选使用在内部具有气泡平均直径为50nm以上且50μm以下的微细气泡或气孔的热塑性树脂片材。作为这样的片材有如下的泡沫塑料制的光反射片，例如在高压下使聚对苯二甲酸乙二酯的挤压片材浸渍于二氧化碳气体之后，在进行加热而发泡的片材中，内部的气泡直径为50μm以下的泡沫塑料制的光反射片（例如古河电气工业制造的MCPET（注册商标）等）。

此外，作为反射基材7的其他优选例包括：含有填充剂的热塑性树脂膜，其是将以填充剂作为核而形成多个空隙的膜进行多层层压而成的；或者将该膜贴在聚对苯二甲酸乙二酯等树脂片材上而成的反射基材。上述含有填充剂的热塑性树脂膜优选是如下的多孔性拉伸膜：其是通过成形为含有填充剂的未拉伸膜，并对该未拉伸膜进行拉伸，从而以填充剂作为核而形成多个空隙的多孔性拉伸膜。

另外，当反射基材7为发泡基材时，在反射基材制造装置1中，还设有未图示的发泡加热生产线。此外，在所述片材、膜所使用的树脂中，也可以适当添加抗氧化剂、防紫外线剂、润滑剂、颜料、强化剂等添加剂。此外，可以将含有这些添加剂的涂敷层成形在片材、膜上。另外，在图1所示的例子中，虽然表示了对卷成辊状的长条基材设置激光位移计3等的例子，但也可以在未图示的切断工序后，配置解析装置5及激光位移计3，对切断后的反射基材7利用激光位移计3进行测量。在该情况下，包括切断工序及利用该激光位移计的测量工序，并称为反射基材制造装置1。

在拉伸压缩生产线中，为了除去基材的褶皱等，而沿基材的长度方向施加规定量的张力，同时利用多个辊在基材的厚度方向施加压缩力。作为基材的压缩度（压缩后厚度／压缩前厚度）优选是0.6～0.8左右。若压缩度小于0.6，则因为内部气泡破裂过多，内部气泡数变少，并且反射率降低，所以不优选。若压缩度为0.8以上，则因为利用压缩产生的波的褶皱抑制效果小，所以不优选。

此外，作为基材的拉伸度（拉伸后长度／拉伸前长度）优选是1.1～1.8左右。若拉伸度小于1.1，则因为利用拉伸产生的波的褶皱抑制效果小，所以不优选。若拉伸度为1.8以上，则因为内部气泡破裂过多，内部气泡数变少，并且反射率降低，所以不优选。

激光位移计3被配置在距反射基材7表面的规定距离处，激光位移计3相对于反射基材7的表面而保持一定的距离，并且能够沿着与反射基材7的行进方向垂直的方向（即反射基材7的宽度方向）移动。因此，利用激光位移计3，能够对作为对象的反射基材7的表面凹凸（包括“褶皱”及厚度变化等所有的反射基材整体的表面方向的凹凸量）进行检测。另外，只要能够检测出反射基材7的凹凸信息，可以不使用激光位移计3，而使用其他的检测单元。

解析装置5能够取得来自激光位移计3的信息，进行各种解析及是否合格的判断，并且能控制激光位移计3的动作。作为解析装置，可以使用一般的计算机。

例如，解析装置5能够控制激光位移计3的动作，测定出反射基材7的凹凸量的同时进行后述的运算，并能够进行反射基材7是否合格的判断以及信息的存储、显示等。

接着，利用反射基材制造装置1，对制造反射基材7的工序进行说明。图2是表示反射基材7的制造流程的流程图。首先，如上所述，将基材展开，同时在拉伸压缩生产线9进行规定量的拉伸和压缩（步骤100）。另外，根据需要，也可以适当增加发泡、加热工序。

接着，如图3所示，使激光位移计3向反射基材7的宽度方向移动，或者使激光位移计3相对于反射基材7的宽度方向进行往复动作，并检测反射基材7的表面凹凸量（步骤101）。另外，表面凹凸量是指，不仅是单纯的反射基材7的厚度变化，还包括反射基材自身所产生的褶皱和变形等。另外，不仅对反射基材7的制造方向进行检查，也对宽度方向进行检查，这是由于因制造工序的关系，反射基材7的表面凹凸（褶皱等）在宽度方向上较大。

具体而言，通过未图示的驱动部等来驱动激光位移计3从而使其在反射基材7上移动，同时通过激光位移计3而获得反射基材7的表面形状信息（凹凸信息）。凹凸信息是通过对相对于反射基材7宽度方向的规定间隔的多个点进行测定而获得的。另外，根据反射基材7的制造速度等，对激光位移计3的移动速度进行设定并控制。

接着，根据所得的凹凸信息计算出最大凹凸量，对其是否超过规定值进行判断（步骤102）。另外，作为规定值，可根据产品所要求的质量而进行适当设定。图4是表示所得的凹凸信息的示意图。如图4所示，根据在检查范围（例如在反射基材7宽度方向上的移动范围）中所得的凹凸信息，从而获得最大值及最小值，将该差作为最大凹凸量（图中的E）进行计算。

即、根据凹凸信息的最大值和最小值计算出最大凹凸量，与预先设定的基准值（例如50μm）相比，对最大凹凸量是否超过基准值进行判断。另外，关于该最大凹凸量的基准值，只要预先检查每类对象产品的最大凹凸量和亮度不均的产生趋势，并将不会产生亮度不均的最大凹凸量的最大值设定为基准值即可。

若计算出的最大凹凸量是基准值（例如50μm）以下，则进行合格判断，从而成为产品（步骤107）。在现有的仅利用凹凸量的判断中，在该判断结束后，大于基准值的反射基材7将被废弃。

在本发明中，关于在步骤102中最大凹凸量超过了基准值的基材，将其凹凸信息进行傅立叶变换，关于反射基材的表面凹凸形状，可取得频率和强度的关系（步骤103）。另外，也可以省略上述步骤102，对所有被检物进行步骤103之后的评价。此外，如上所述，在进行本工序之前，可以增加将反射基材7切断为规定长度（产品尺寸）的工序。

在此，频率不仅依赖于反射基材7的凹凸形状，而且也依赖于激光位移计3相对于反射基材7的移动速度（凹凸形状的测定速度）。因此，要预先设定激光位移计3的移动速度。作为激光位移计3的移动速度，例如是200mm/s以下。在此，将所得的凹凸信息进行傅立叶变换，从而获得频率和强度的关系，但所得的频率，也可以加入激光位移计3的测定条件等从而换算为波长进行使用。

另外，如图5（a）所示，若反射基材7一边沿行进方向（图中的箭头B方向）移动一边使激光位移计沿反射基材7的宽度方向进行往复移动，则激光位移计的测定部（测定方向），与反射基材7的宽度方向不一致，并导致根据反射基材7的移动速度而以倾斜的方式进行测定（图中的C方向）。另一方面，如图6（b）所示，在固定了反射基材7a的状态下，若进行同样的测定，则测定部与反射基材7a的宽度方向一致（图中的D方向）。

但是，在本发明中，如上所述，在反射基材7移动的同时而使激光位移计3沿宽度方向进行移动时，将实际上以倾斜的方式进行测定所得的凹凸信息，也定义为反射基材7的宽度方向的凹凸信息。即，检测出的凹凸信息，不需要必须是与反射基材7宽度方向严格垂直的方向的信息，以相对于反射基材7的宽度方向稍微倾斜的方式进行测定的凹凸信息，也作为反射基材7的宽度方向的凹凸信息进行处理。

接着，将计算出的频率（波长）和强度的关系（波信息），与预先设定的基准数据进行比较（步骤104）。即，将规定范围的频率（波长）区域内的强度，与基准数据中的数值进行比较。基准数据虽然依赖于在宽度方向上的凹凸的测定点数，但在取测定点为128点时，将基准数据设为，例如，规定范围的频率（波长）的强度为0.6以下。另外，测定点每次增加到128、256、512、…时，可以将基准数据的数值（规定范围的频率（波长）的强度）设定得较大即设定为0.6、1.2、2.4…（例如，若测定点数为N，则基准数据＝0.6N／128）。

该基准数据可以是预先按每类对象产品来检查基于测定条件的强度和亮度不均的发生趋势，从而求出在规定频率中不会发生亮度不均的强度。另外，在以下的例子中，对于测定点为128点、基准数据为强度0.6的情况进行说明。

接着，对作为该区域的强度是否存在超过0.6（基准数据）的数据进行判断（步骤105）。当强度超过0.6（基准数据）时，则判断为不合格，从而废弃了该反射基材（步骤106）。另一方面，若在该判断区域的整个区域中没有超过0.6（基准数据）的数据时，则判断为合格，从而成为产品（步骤107）。

图6是表示进行是否合格判断的波信息与基准数据比较的示意图。如上所述，用波长（或频率）和强度的关系来表示所得的波信息。是否合格的判断是通过在作为评价对象的波长范围（频率范围）即评价范围25中，是否存在超过基准值（图中的F）的数据而判断的。

即、在评价范围25中，若存在超过基准值的数据则为不合格，若不存在超过基准值的数据则为合格。即，关于评价范围25以外的范围，则不需要对强度进行判断。另外，评价范围25只要是预先检查各波长（频率）和强度、以及亮度不均的发生趋势，来设定不会发生亮度不均的波长（频率）范围即可。例如，只要设定作为评价范围的规定波长，则由于规定波长以上的长波长的凹凸形状对亮度不均的影响较小，因此能够排除在评价范围之外。作为评价范围，只要是例如波长为128mm以下即可。

另外，如上所述，预先对基准数据进行如下设定：准备具有各种周期、各种大小的凸凹形状的反射基材的样本，并组装背光源单元，利用目视来确认有无亮度不均的产生，并对产生亮度不均的频率（波长）和基于测定点个数的强度进行特定。

另外，在将反射基材以线圈状体进行波信息的判断时，可以按规定间隔反复进行判断，也可以连续进行判断。此外，在上述的实施方式中，根据由一个激光位移计3获得的信息，进行了最大凸凹量及产生亮度不均的特定波长的判断，但也可以在激光位移计3的上游侧，另外设置用于判断最大凸凹量的的最大凸凹量测定器。

根据本发明，能够可靠地获得不会产生亮度不均的反射基材7。尤其是在仅凭单纯的最大凹凸量的评价而导致过多废弃时，通过判断出易于对亮度不均有不良影响的频率（波长）区域的凹凸成分的强度，从而能够将例如对亮度不均没有影响的凹凸形状作为合格品进行处理。

实施例

然后，对通过由本发明的制造方法获得的反射基材的评价例进行说明。作为被检体的反射基材是以如下方式制造的。

首先，在100重量份的聚对苯二甲酸乙二酯（日本UNIPET株式会社制造，RT-553C）中，添加2重量份的聚酯系弹性体（三菱化学株式会社制造，primalloy（注册商标）B1942N）并进行混匀后，成形为厚度0.48mm×宽度540mm×长度355m的片材。将该树脂片材与烯烃系无纺布的分隔片进行重叠，以不会产生树脂片材表面彼此接触的部分的方式卷绕成辊状。

然后，将上述辊放入到压力容器内，用二氧化碳气体加压至5.2MPa，并使树脂片材浸透于二氧化碳气体中。二氧化碳气体对树脂片材的浸透时间是35小时。接着，从压力容器中取出辊，除去分隔片的同时，仅将树脂片材连续供给到设定为220℃的热风循环式发泡炉从而使其进行了发泡。所得到的发泡体均匀发泡，平均气泡直径为0.9μm且非常微细，发泡体的厚度为0.7mm，发泡体片材的全反射率是99.9％。

另外，将发泡后的基材按压缩度为0.73进行压缩并制成厚度为0.51mm，同时按拉伸度为1.5进行了拉伸。

从进行了压缩拉伸后的反射基材中，取出按宽度520mm进行切断的多个样本，使激光位移计在规定高度的位置沿宽度方向（与制造工序中的长度方向垂直的方向）并以50mm／s的速度、大约4mm的间距进行移动，对测定点数为128点的反射基材的表面凹凸量进行检测，用上述的方法分别进行了评价。

并且，对评价后的反射基材，试装配为背光源单元，并评价了显示器表面中的亮度。作为背光源单元的结构是在反射基材上依次组装了导光板、第一扩散膜、棱镜片、第二扩散膜。在导光板的侧方，设置了作为边缘发光方式的LED（Light Emitting Diode（发光二极管））光源。另外，棱镜片是厚度0.30mm的PET材质，第一扩散膜是厚度0.31mm的PET材质，第二扩散膜是厚度0.38mm的PET材质，导光板使用了厚度4.0mm的丙烯酸材质。

在导光板的表面侧，并在与导光板垂直的方向上设置有二维色彩亮度计（Konica Minolta Sensing株式会社制造的CA2000），测定了导光板整个表面的亮度。对所得的亮度进行色调图像处理，基于图像，通过目视评价了亮度不均的产生状况。例如，通过目视对是否存在周围和不连续的亮度变化、局部的亮度变化等进行了评价。其结果如表1所示。

表1

No.	最大凹凸量为50μm以下	最大强度/最大强度波长	本评价	亮度不均
					1	×	0.7/32mm	×	×
2	×	0.5/32mm	○	○
					3	×	0.6/50mm	○	○
4	×	0.7/50mm	×	×
					5	×	0.7/128mm	×	×
6	×	0.7/130mm	○	○

表1的“最大凹凸量为50μm以下”是指，检查各被检体的最大凹凸量，将超过50μm的最大凹凸量设为“×”。在上述例子中，仅将最大凹凸量超过50μm的作为对象。另外，如上所述，若最大凹凸量为50μm以下，则所有例子都不产生亮度不均。此外，“最大强度/最大强度波长”是指，基于用上述方法所取得的凹凸形状的波信息，表示了傅立叶变换后的波的最大强度、与成为最大强度的波长（波长通过频率及测定条件而求出）。

此外，“本评价”是指在本发明的评价方法中，将基准数据作为0.6，在波长为128mm以下的区域中若确认出超过0.6的强度，则设为“×”，若在该区域中为0.6以下，则设为“○”。此外，“亮度不均”是指，实际上试装配为背光源单元，对显示器表面中的亮度进行评价，将用目视确认出亮度不均的设为“×”，将未确认出亮度不均的设为“○”。

如表1所示，即使在最大凹凸量超过50μm时，也存在由于凹凸的性状而不会发生亮度不均的例子。例如，在No.2、No.3中，强度为0.6以下，未发生亮度不均。此外，在No.6中，虽然强度超过0.6，但由于波长超过128mm，因此未发生亮度不均。即，在一定程度以上的波长成分的凹凸中未发生亮度不均。

另一方面，在No.1、No.4、No.5中，由于波长为128mm以下范围的强度超过0.6，因此发生了亮度不均。

以上，参照附图说明了本发明的实施方式，但本发明的技术方案的范围不受上述实施方式的限制。对于本领域技术人员而言，显然能够想到在权利要求书记载的技术方案的范围内的各种变更例或修正例，这些变更例或修正例当然也属于本发明的技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种反射基材，其用于背光源单元，其特征在于，

对通过测定出反射基材宽度方向的多个点所得的表面凹凸数据进行傅立叶变换，根据所得的频率和强度的关系，在测定点数设为N点时，则波长为128mm以下的波成分的强度为0.6N／128以下。

2.根据权利要求1所述的反射基材，其特征在于，

所述反射基材中，所述表面凹凸数据的最大凹凸量为50μm以下。

3.根据权利要求1所述的反射基材，其特征在于，

所述反射基材为，在其内部具有微细气泡，厚度是0.2mm以上，反射率是90％以上，结晶度是30％以上。

4.根据权利要求1所述的反射基材，其特征在于，

在所述反射基材的表面涂敷有软质球珠。

5.一种背光源单元，其特征在于，包括：

权利要求1至权利要求4中任一项所述的反射基材；

设置于所述反射基材之上的导光板；

设置于所述导光板侧方的光源。

6.一种反射基材的制造方法，其用于制造背光源单元所使用的发泡性反射基材，其特征在于，

包括：使基材发泡的工序；以拉伸度为1.1～1.8进行拉伸并且以压缩度为0.6～0.8进行压缩的工序，

对所得基材的宽度方向的多个点进行测定从而得到表面凹凸信息，

对所得的表面凹凸信息进行傅立叶变换，从而得到频率和强度的关系，

在测定点数设为N点时，将与波长128mm以下相对应频率的强度全部是0.6N／128以下的判断为合格。

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