CN103782083A - 导光板、面光源装置、透射型图像显示装置以及导光板用反射点 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种包含苯乙烯系树脂或聚碳酸酯树脂，抑制泛黄，且抑制光的透射率的下降的导光板、具有该导光板的面光源装置和透射型图像显示装置、以及导光板用反射点。导光板（11）具备导光板基材部（12）和反射点（24），上述导光板基材部（12）具有射出光的射出面（12b）和与射出面（12b）相反侧的背面（12c），上述反射点（24）设置于导光板基材部（12）的背面（12c）侧，将光反射至射出面（12b）侧。导光板基材部（12）包含苯乙烯系树脂或聚碳酸酯树脂而构成。反射点（24）包含上蓝剂。

Description

导光板、面光源装置、透射型图像显示装置以及导光板用反射点

技术领域

本发明涉及导光板、面光源装置、透射型图像显示装置以及导光板用反射点。

背景技术

液晶显示装置等透射型图像显示装置通常具有利用导光板供给光的边缘光（エッジライト）方式的面光源装置作为背光。边缘光方式从图像显示装置的薄型化的观点考虑有利，强烈期望开发利用边缘光方式的高亮度且大型的面光源装置。

在边缘光方式的面光源装置的情况下，从导光板的侧面射入的光通过设置于导光板的背面侧的白色点等反射点的作用而反射，临界角度以上的角度成分的光从导光板的射出面射出。

作为形成导光板的基材（导光板基材）的透光性材料，除丙烯酸系树脂以外，也可以使用包含苯乙烯系单体单元的树脂即苯乙烯系树脂。在专利文献1［日本特开2007-204536号公报］中所公开的导光板中，使用苯乙烯系树脂。

聚碳酸酯树脂也可以作为形成导光板基材的透光性材料使用。在专利文献2［日本特开平9-020860号公报］和专利文献3［日本特开平11-158364号公报］中所公开的导光板中，使用有聚碳酸酯树脂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-204536号公报

专利文献2：日本特开平9-020860号公报

专利文献3：日本特开平11-158364号公报

发明内容

将苯乙烯系树脂或聚碳酸酯树脂用于导光板基材时，导光板基材整体出现泛黄，有可能对利用导光板的图像显示造成影响。为了应对这种情况，如专利文献1所公开的那样，认为通过将添加有上蓝剂的苯乙烯系树脂成型为板状而形成导光板基材。然而，在使导光板基材中均匀地含有上蓝剂的形态中，存在抑制导光板基材整体的泛黄，另一方面，光的透射率下降的趋势。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种包含苯乙烯系树脂或聚碳酸酯树脂、抑制泛黄、且抑制光的透射率的下降的导光板、具有该导光板的面光源装置和透射型图像显示装置、以及导光板用反射点。

即，本发明的一个方式提供一种导光板，其中，具备导光板基材部和反射点，上述导光板基材部具有射出光的射出面和与射出面相反侧的背面，上述反射点设置于导光板基材部的背面侧，将光反射至射出面侧，导光板基材部包含苯乙烯系树脂或聚碳酸酯树脂而构成，反射点包含上蓝剂。

通过包含上蓝剂的反射点而反射的光带有蓝色。若这种光从包含苯乙烯系树脂或聚碳酸酯树脂而构成的导光板基材部射出，则来源于苯乙烯系树脂或聚碳酸酯树脂的泛黄被抑制。导光板基材部中不含上蓝剂，因此能够抑制导光板基材部的光的透射率的下降。即，这种构成的导光板即使使用苯乙烯系树脂或聚碳酸酯树脂，也能够抑制泛黄，且抑制光的透射率的下降。

本发明的另一个方式提供一种面光源装置，其中，具备上述导光板和光源部，上述光源部将光供给至导光板基材部的侧面。

本发明的另一个方式提供一种透射型图像显示装置，其中，具备上述导光板、光源部和透射型图像显示部，上述光源部将光供给至导光板基材部的侧面，上述透射型图像显示部设置于导光板基材部的射出面侧，以从射出面射出的光进行照明。

本发明的另一个方式提供一种导光板用反射点，其设置于包含苯乙烯系树脂或聚碳酸酯树脂而构成的导光板基材部的一面，将在导光板基材部内进行导光的光的一部分以从与上述一面相反侧的面射出的方式进行反射，包含上蓝剂。通过包含上蓝剂的反射点而反射的光带有蓝色。若这种光从包含苯乙烯系树脂或聚碳酸酯树脂而构成的导光板基材部射出，则来源于苯乙烯系树脂或聚碳酸酯树脂的泛黄被抑制。

根据本发明，能够提供一种包含苯乙烯系树脂或聚碳酸酯树脂、抑制泛黄、且抑制光的透射率的下降的导光板、具有该导光板的面光源装置和透射型图像显示装置、以及导光板用反射点。

附图说明

图1是表示透射型图像显示装置的一个实施方式的端面图。

图2是表示本实施方式涉及的导光板基材部的一个实施方式的剖视图。

图3是表示导光板基材部的制造装置的简要构成的图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的导光板、面光源装置、透射型图像显示装置以及导光板用反射点的实施方式。在附图说明中，对相同的要素标记相同的符号，省略重复的说明。附图的尺寸比率不一定与说明的尺寸比率一致。

图1的透射型图像显示装置10具有面光源装置22和透射型图像显示部18，上述面光源装置22具有导光板11，上述透射型图像显示部18设置于具有导光板11的导光板基材部12的射出面12b侧。在以下说明中，如图1所示，面光源装置22和透射型图像显示部18的排列方向被称为z方向，将与z方向垂直的2个方向且相互垂直的2个方向分别称为x方向和y方向。

透射型图像显示部18利用从面光源装置22射出的光而显示图像。透射型图像显示部18的例子可以举出液晶显示面板。这种情况，透射型图像显示装置10为液晶显示装置（或液晶电视）。液晶显示面板的例子是在液晶单元的两面配置偏光板的偏光板贴合体。作为液晶单元和偏光板，能够利用在以往的液晶显示装置等透射型图像显示装置中所使用的液晶单元和偏光板。液晶单元的例子为TFT（Thin Film Transistor）型的液晶单元、STN（Super Twisted Nematic）型的液晶单元等。

透射型图像显示装置10也可以进一步具备配置于导光板11与透射型图像显示部18之间的多片光学膜20。光学膜20的例子为扩散膜、棱镜膜和亮度增强膜。

面光源装置22是具备具有板状的导光板基材部12的导光板11、以及配置于导光板基材部12的侧面12a的附近的光源部14的边缘光方式的面光源装置22。面光源装置22也可以进一步具备配置于导光板基材部12的背面12c侧的反射片16。通过具备反射片16，从导光板11射出至反射片16侧的光能够返回导光板11。其结果，能够更有效地利用来自光源部14的光。上述光学膜20也可以是面光源装置22的构成要素。

光源部14具有沿着作为射入面的导光板基材部12的侧面12a的y方向而设置的光源14A。光源14A可以为如发光二极管、卤素灯和钨丝灯的点光源，也可以为如荧光管的线状光源。发出红色光、绿色光和蓝色光的RGB型发光二极管可以作为光源14A合适地使用。

光源14A与导光板基材部12的侧面（射入面）12a的距离通常为1mm～15mm，优选为10mm以下，更优选为5mm以下。光源14A为点光源时，多个点光源沿着侧面12a的y方向成直线状排列。邻接的点光源彼此的间隔通常为1mm～25mm。从省电的观点出发，为了减少点光源的数量，邻接的点光源彼此的间隔优选为10mm以上。

光源部14也可以进一步具有设置于导光板11的相反侧且使光反射的反射器14B。通过具有反射器14B，能够将来自光源14A的光效率良好地射入至导光板基材部12的侧面12a。反射器14B由例如白色树脂板或白色树脂膜形成。

在图1所示的面光源装置22中，仅在导光板基材部12的4个侧面中的1个侧面设置光源部14。然而，光源部14也可以被设置于导光板基材部12的侧方。例如，可以分别对导光板基材部12的对置的一对侧面设置光源部14，也可以对与射出面12b和背面12c交叉的（在图1中为垂直）全部4个侧面设置光源部14。

接着，利用图2详细地说明导光板11的构成。导光板11具有导光板基材部12、以及设置于导光板基材部12的背面12c的反射点（导光板用反射点）24。

导光板基材部12是从z方向观察时的俯视形状大致为矩形的板状体。导光板基材部12具有将光射出的射出面12b以及与射出面12b相反侧的背面12c。

导光板基材部12由苯乙烯系树脂构成。苯乙烯系树脂的例子为聚苯乙烯。

导光板基材部12的厚度优选为1mm～30mm，更优选为1mm～10mm。导光板基材部12的侧面12a优选通过研磨处理等而平滑化。导光板基材部12可以通过作为树脂板的成型方法而通常采用的方法来得到。例如，导光板基材部12能够通过热压法、熔融挤出法、注射成型法等而制作。

导光板基材部12在不脱离本发明的主旨的范围内，也可以进一步含有紫外线吸收剂、热稳定剂、抗氧化剂、耐候剂、光稳定剂、荧光增白剂和加工稳定剂等各种添加剂，以及光扩散粒子。

反射点24被设置于导光板基材部12的背面12c侧，使到达导光板基材部12的背面12c的光反射至射出面12b侧。反射点24的一个例子为扩散点。扩散点使向背面12c侧传播的光一边扩散至射出面12b侧一边反射。扩散点典型地为白色点。反射点24由以射出光为均匀的方式设计的图案形成。反射点24例如能够通过喷墨印刷而形成。通过喷墨印刷等形成反射点24时，所用的喷墨油墨例如为含有颜料、光聚合性成分和光聚合引发剂的紫外线固化型油墨。

颜料优选为碳酸钙粒子、硫酸钡粒子和二氧化钛粒子中的至少一种。碳酸钙粒子、硫酸钡粒子和二氧化钛粒子各自的累积50%粒径D50为50～3000nm，更优选为100～1500nm，进一步优选为300～600nm。累积50%粒径D50在50～3000nm的范围内的碳酸钙粒子、硫酸钡粒子、二氧化钛粒子可通过基于粒度分布从市售品中适当选择来获得。累积50%粒径D50是在测定全部粒子的粒径和体积且从小的粒径的粒子开始依次积算体积时，积算体积相对于全部粒子的合计体积成为50%的时刻的粒子的粒径。以油墨的整体质量为基准，颜料在油墨中的含有比例通常为0.5～15.0质量%左右。利用了属于碳酸钙粒子、硫酸钡粒子和二氧化钛粒子中的至少一种的颜料的油墨是利用无机物的油墨。考虑到利用这种无机物的油墨的保存稳定性，即，无机颜料沉淀性时，作为油墨，更优选利用3个粒子中比重最小的碳酸钙粒子作为颜料。

光聚合性成分具有乙烯基等光聚合性官能团，优选由不具有羟基的光聚合性单体和/或光聚合性低聚物构成。不具有羟基的光聚合性单体的含有比例优选以油墨的整体质量为基准为65～75质量%。不具有羟基的光聚合性低聚物的含有比例优选以油墨的整体质量为基准为10～20质量%。

不具有羟基的光聚合性单体例如从1,4-丁二醇二丙烯酸酯（例如，Sartomer Japan株式会社制，SR213）、1,6-己二醇二丙烯酸酯（例如，Sartomer Japan株式会社制，SR238F）、1,3-丁二醇二丙烯酸酯（例如，Sartomer Japan株式会社制，SR212）、1,9-壬二醇二丙烯酸酯（例如，新中村化学工业株式会社制，A-NOD-N）、以及丙氧基化（2）新戊二醇二丙烯酸酯（例如，Sartomer Japan株式会社制，SR9003）中选择。

不具有羟基的光聚合性低聚物优选包含脂肪族氨酯（甲基）丙烯酸酯（例如，Sartomer Japan株式会社制，CN985B88、CN991）。脂肪族氨基甲酸酯（甲基）丙烯酸酯是具有由脂肪族聚异氰酸酯和脂肪族多元醇形成的聚氨酯低聚物链以及与它成键的丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基的光聚合性低聚物。脂肪族氨基甲酸酯（甲基）丙烯酸酯的玻璃化转变温度优选为40℃以上。

光聚合引发剂可以从在紫外线固化型树脂领域中通常使用的光聚合引发剂中适当地选择。光聚合引发剂在油墨中的含有比例通常为0.5～10.0质量％左右。

在本实施方式中，反射点24包含上蓝剂。通过喷墨印刷等形成反射点24时，所用的喷墨油墨进一步含有上蓝剂。这里是以喷墨印刷为例而说明了反射点24的形成方法，但也可以通过丝网印刷等其它方法形成反射点24。在这种情况下，反射点24也能利用包含上蓝剂的紫外线固化型的油墨而形成。

上蓝剂只要是通常所使用的上蓝剂则没有特别的限制。上蓝剂的例子包括：MACROLEX Blue RR（BAYER公司制，商品名）、MACROLEXBlue3R（BAYER公司制，商品名）和Polysynthren Blue RLS（CLARIANT公司制，商品名）。

反射点24中的上蓝剂的含量是根据导光板基材部12的厚度而适当设定。

利用表示制作导光板11的一个工序的图3说明本实施方式涉及的导光板11的制作方法的一个例子。图3是表示导光板基材部12的制造装置40的简要构成的图。导光板11是通过以图3所示的制造装置40制作导光板基材部12后，将包含上蓝剂的反射点24形成于导光板基材部12而制作。

说明制造装置40的构成。图3所示的制造装置40具备连接于多歧管模头43的第1挤出机41和同样连接于的多歧管模头43的第2挤出机42。为了将从多歧管模头43挤出的树脂片成型，制造装置40具备第一挤压辊44、第二挤压辊45和第三挤压辊46。第一挤压辊44、第二挤压辊45和第三挤压辊46以各辊的轴大致平行的方式进行配置。第一挤压辊44、第二挤压辊45和第三挤压辊46的表面为镜面。

接着，说明导光板11的制造工序。在以下说明中，例示有温度等，但本实施方式不限定于所例示的制造条件。首先，将苯乙烯系树脂在气缸内的温度为200℃～245℃的第1挤出机41中熔融混炼，将进行了熔融混炼的苯乙烯系树脂供给至多歧管模头43。

将多歧管模头43在模头温度245℃下进行挤出成型。通过用第一挤压辊44、第二挤压辊45和第三挤压辊46对所挤出成型的树脂进行夹压和冷却，可以得到由苯乙烯系树脂构成的导光板基材部12。

在该制造方法中，通过调整图3所示的第一挤压辊44和第二挤压辊45之间的间隔，能够调整导光板基材部12的厚度。通过调整第二挤压辊45和第三挤压辊46之间的间隔，能够调整导光板基材部12的表面的表面粗糙度。

可以通过丝网印刷或喷墨印刷，在所得的导光板基材部12的背面12c形成包含上蓝剂的反射点24，从而得到导光板11。导光板11的制作方法不限定于上述方法。例如，也可以通过注射成型等，直接制作包含上蓝剂的反射点24形成于导光板基材部12的背面12c的导光板11。

以如图1所示将导光板11作为面光源装置22的一部分而应用于透射型图像显示装置10的情况为例来说明本实施方式涉及的导光板11的作用效果。若光源部14具有的光源14A发光，则来自光源14A的光从与光源14A对置的导光板基材部12的侧面12a射入导光板基材部12。射入导光板基材部12的光在导光板基材部12内一边进行全反射一边传播。在导光板基材部12内传播的光的一部分通过反射点24，以除了全反射条件以外的条件进行反射。因此，在反射点24反射的光从射出面12b射出。由此，射出面12b能够射出面状的光。

导光板11所具有的导光板基材部12的主要成分为苯乙烯系树脂。因此，导光板11能够以低成本制造。形成于导光板基材部12的背面12c的反射点24包含上蓝剂。通过包含上蓝剂的反射点24而反射的光带有蓝色。若这种光从包含苯乙烯系树脂而构成的导光板基材部12射出，则来源于苯乙烯系树脂的泛黄被抑制。其结果，在具备导光板11的透射型图像显示装置10中，能够以更加接近自然的色调显示图像。进而，反射点24包含上蓝剂，另一方面，导光板基材部12不含上蓝剂，因此能够抑制导光板基材部12的光的透射率的下降。因此，这种导光板11可以确保从射出面12b射出的光的亮度。

面光源装置22具备导光板11，因此可以射出色调接近自然且确保亮度的面状的光。透射型图像显示装置10具备上述导光板11，因此可以显示色调接近自然且确保亮度的图像。

本发明不限定于以上说明的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当地变形。例如，导光板基材部12的主要成分苯乙烯系树脂不限定于所例示的聚苯乙烯，只要是包含苯乙烯系单体单元的树脂就可以。例如，导光板基材部12可分别为苯乙烯系单体与（甲基）丙烯酸酯共聚而得的树脂。应予说明，在本发明中，（甲基）丙烯酸酯是包含甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的含义。

在导光板基材部12的主要成分为苯乙烯系单体与（甲基）丙烯酸酯进行共聚而得的树脂的形态中，苯乙烯系单体单元的量为（甲基）丙烯酸酯单元的量以上。即，构成导光板基材部12的树脂优选苯乙烯系单体单元的含量为50质量%～100质量%、（甲基）丙烯酸酯单元的含量为0质量%～50质量%的树脂。由于这种苯乙烯系树脂来源于苯乙烯系单体单元而容易出现泛黄，因此可优选适用本发明。这种苯乙烯系单体与（甲基）丙烯酸酯单体进行共聚而得的树脂的例子为苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯进行共聚而得的MS树脂。

作为苯乙烯系单体，除苯乙烯以外，也能使用取代苯乙烯等。取代苯乙烯的例子可包括：氯苯乙烯和溴苯乙烯等卤代苯乙烯、以及乙烯基甲苯和α-甲基苯乙烯等烷基苯乙烯。作为（甲基）丙烯酸酯，除甲基丙烯酸甲酯以外，可以举出甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯和甲基丙烯酸2-羟基乙酯等甲基丙烯酸酯；以及丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸2-羟基乙酯等丙烯酸酯。

作为导光板基材部12的主要成分，能够使用聚碳酸酯树脂。聚碳酸酯树脂的耐热性优异。因此，能够对所得的导光板基材部12赋予耐热性。导光板基材部12的成型温度能根据所使用的聚碳酸酯树脂而适当地设定，上述成型温度的例子为260～320℃。聚碳酸酯树脂的例子包括：三菱工程塑料株式会社制的IUPILON（型号：H-3000、H-4000、HL-4000、HL-7001、HL-8000）、BAYER公司制的MAKROLON（型号：2205、2405、CD2605）、出光兴产株式会社制的TARFLON（型号：＃1700、＃1900、＃2200）、帝人化成株式会社制的PANLITE（型号：L-1225L、L-1225-Y、LV-2225Y）、Teijin-Bayer Polytec株式会社制的ST-3000、GE Plastics公司制的LEXAN（型号：101R、103R、153R以及SUMITOMO DOW株式会社制的CALIBER（型号：301-15、301-22、301-30）。

导光板基材部12不限于单层体，也可以是多层体。在这种情况下，用图3所示的制造装置40的第1挤出机41将第1树脂进行熔融混炼，将进行了熔融混炼的第1树脂供给至多歧管模头43。以同样方式用第2挤出机42将第2树脂进行熔融混炼，将进行了熔融混炼的第2树脂供给至多歧管模头43。多歧管模头43使第1和第2树脂共挤出成型，从而可制造作为多层体的导光板基材部12。作为多层体的导光板基材部12也可以通过分别独立地制造包含构成各层的成分（树脂）的片，使这些片重合，进行热压而制造。

符号说明

10…透射型图像显示装置，11…导光板，12…导光板基材部，12a…侧面，12b…射出面，12c…背面，14…光源部，16…反射片，18…透射型图像显示部，20…光学膜部，22…面光源装置，24…反射点（导光板用反射点）。

Claims (4)

1.一种导光板，其中，具备导光板基材部和反射点，

所述导光板基材部具有射出光的射出面和与所述射出面相反侧的背面，

所述反射点设置于所述导光板基材部的背面侧，将光反射至所述射出面侧，

所述导光板基材部包含苯乙烯系树脂或聚碳酸酯树脂而构成，

所述反射点包含上蓝剂。

2.一种面光源装置，其中，具备权利要求1所述的导光板和光源部，所述光源部将光供给至所述导光板基材部的侧面。

3.一种透射型图像显示装置，其中，具备权利要求1所述的导光板、光源部和透射型图像显示部，

所述光源部将光供给至所述导光板基材部的侧面，

所述透射型图像显示部设置于所述导光板基材部的所述射出面侧，以从所述射出面射出的光进行照明。

4.一种导光板用反射点，其设置于包含苯乙烯系树脂或聚碳酸酯树脂而构成的导光板基材部的一面，将在所述导光板基材部内进行导光的光的一部分以从与所述一面相反侧的面射出的方式进行反射，包含上蓝剂。

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