CN116964492A - 光扩散片、背光单元、液晶显示装置及信息设备 - Google Patents
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Abstract
光扩散片(43)具有成为光射出面的第一面(21a)和成为光入射面的第二面(21b)。在第一面(21a)上设置有略倒多棱锥状的多个凹部(22)。第二面(21b)的算术平均粗糙度为3.0μm以下。光扩散片(43)的内部雾度为1.5%以下。
Description
技术领域
本公开涉及一种光扩散片、背光单元、液晶显示装置及信息设备。
背景技术
近年来,作为智能手机或平板终端等各种信息设备的显示装置,液晶显示装置(以下亦称为液晶显示屏)得到广泛的应用。液晶显示器的背光的主流为光源布置于液晶面板背面的直下式、或光源布置于液晶面板侧面附近的侧光式。
在采用直下式背光的情况下,为了使来自LED(Light Emitting Diode)等光源的光扩散,提升画面整体的亮度和色度的均匀性,会使用光扩散片(例如参照专利文献1)。
光扩散片利用通过赋予光射出面凹凸形状而产生的扩散、通过使具有与薄片基材不同的折射率的微颗粒在该基材内分散而产生的扩散,使从光入射面入射的光扩散。
在笔记型电脑和平板终端等薄型显示器中,作为光扩散片,例如使用在光射出面上形成了倒金字塔状的凹部、并对光入射面进行了压花加工的片材。
专利文献1:日本公开专利公报特开2011-129277号公报
发明内容
-发明要解决的技术问题-
然而,在直下式背光中,光源被布置在显示画面的正下方,因此,若光源到光扩散片的距离、光扩散片的厚度随着显示器的薄型化而被削减,则难以通过光扩散片使光充分扩散。其结果是,产生了画面内的亮度均匀性(面内亮度均匀性)变差的问题。
本公开的目的,在于:提供一种能够提升面内亮度均匀性的光扩散片。
-用以解决技术问题的技术方案-
为了达成上述目的,本公开所涉及的第一光扩散片具有成为光射出面的第一面和成为光入射面的第二面,在所述第一面上设置有略倒多棱锥状的多个凹部,所述第二面为算术平均粗糙度为0.1μm以下的平坦面,所述光扩散片的内部雾度为1.5%以下。
根据本公开所涉及的第一光扩散片,由于成为光入射面的第二面为平坦面且内部雾度为1.5%以下,因此从第二面入射的光到达凹凸面即第一面,实质上不会在片材内部扩散。因此,因为能够使从光源朝向光扩散片笔直前进而来的高亮度的光借助第一面的凹部均匀地扩散,所以能够消除光源的图像而提升面内亮度均匀性。故能够应对进一步的薄型化和光源个数的削减。
本公开所涉及的第二光扩散片具有成为光射出面的第一面和成为光入射面的第二面,在所述第一面上设置有略倒多棱锥状的多个凹部,所述第二面的算术平均粗糙度为1.0μm以上3.0μm以下,所述光扩散片的内部雾度为1.5%以下。
根据本公开所涉及的第二光扩散片,由于成为光入射面的第二面的算术平均粗糙度为3.0μm以下,且内部雾度为1.5%以下,因此从第二面入射的光到达凹凸面即第一面,实质上不会在片材内部扩散。因此,因为能够使从光源朝向光扩散片笔直前进而来的高亮度的光通过第一面的凹部均匀地扩散,所以能够消除光源的图像而提升面内亮度均匀性。成为光入射面的第二面的算术平均粗糙度为1.0μm以上,因此能够抑制亮度的降低。故能够应对进一步的薄型化和光源个数的削减。
在本公开所涉及的第一或第二光扩散片中,所述多个凹部可以形成为略倒四棱锥状。这样做,便能够使从光源笔直前进而来的光在第一面上均匀地扩散。
在本公开所涉及的第一或第二光扩散片中,所述多个凹部的顶角可以为80°以上100°以下。这样做,便能够使从光源笔直前进而来的光在第一面上均匀地扩散。
本公开所涉及的背光单元组装在液晶显示装置中,朝着显示画面侧引导从多个光源发出的光,在所述显示画面与所述多个光源之间包括所述本公开所涉及的第一或第二光扩散片,该光扩散片被布置成所述第二面朝向所述多个光源。
根据本公开所涉及的背光单元,包括所述本公开所涉及的第一或第二光扩散片,因此能够提升面内亮度均匀性,故能够应对进一步的薄型化和光源个数的削减。
在本公开所涉及的背光单元中,所述多个光源可以布置在从所述光扩散片观察设置在所述显示画面的相反侧的反射片上。这样做,光会由于在光扩散片和反射片之间的多重反射而进一步扩散,故面内亮度均匀性进一步提升。
在本公开所涉及的背光单元中,可以层叠多片所述光扩散片并布置在所述显示画面与所述多个光源之间。这样做,从光源笔直前进而来的光会通过各光扩散片的第一面反复扩散,因此面内亮度均匀性进一步提升。
在本公开所涉及的背光单元中,所述多个光源与所述光扩散片之间的距离可以为10mm以下。这样做,利用所述本公开所涉及的光扩散片的扩散性能,能够抑制面内亮度均匀性变差。
本公开所涉及的液晶显示装置包括所述本公开所涉及的背光单元、及液晶显示面板。
根据本公开所涉及的液晶显示装置,包括所述本公开所涉及的背光单元,因此能够提升面内亮度均匀性。故能够应对进一步的薄型化和光源个数的削减。
本公开所涉及的信息设备包括所述本公开所涉及的液晶显示装置。
根据本公开所涉及的信息设备,包括所述本公开所涉及的液晶显示装置,因此能够提升面内亮度均匀性。故能够应对进一步的薄型化和光源个数的削减。
-发明的效果-
根据本公开,能够提供一种能够提升面内亮度均匀性的光扩散片。
附图说明
图1为实施方式所涉及的液晶显示装置的剖视图;
图2为实施方式所涉及的背光单元的剖视图;
图3为实施方式所涉及的光扩散片的剖视图;
图4为比较例所涉及的光扩散片的剖视图;
图5为表示实施例1~8以及比较例1、2的光扩散片的面内亮度均匀性的评价结果的图;
图6为表示实施例1~8以及比较例1、2的光扩散片的亮度的评价结果的图。
具体实施方式
(实施方式)
以下,参照附图说明实施方式所涉及的光扩散片、背光单元、液晶显示装置以及信息设备。需要说明的是,本公开的范围不限定于以下实施方式,可在本公开的技术思想范围内做任意变更。
图1为本实施方式所涉及的液晶显示装置的剖视图的一例,图2为本实施方式所涉及的背光单元的剖视图的一例,图3为本实施方式所涉及的光扩散片的剖视图的一例。
如图1所示,液晶显示装置50包括液晶显示面板5、粘贴于液晶显示面板5的下表面的第一偏光板6、粘贴于液晶显示面板5的上表面的第二偏光板7、以及隔着第一偏光板6设置在液晶显示面板5的背面侧的背光单元40。液晶显示面板5包括彼此相对而设的TFT基板1和CF基板2、设置在TFT基板1与CF基板2之间的液晶层3、以及为了将液晶层3封入TFT基板1与CF基板2之间而设置成框状的密封材(省略图示)。
从正面(图1上方)观看到的液晶显示装置50的显示画面50a的形状原则上为长方形或正方形。但不限于此,可以是角为圆角的长方形、椭圆形、圆形、梯形或汽车仪表板(Instrument panel)等任意形状。
在液晶显示装置50的对应各像素电极的各子像素中,对液晶层3施加规定大小的电压来改变液晶层3的取向状态。这样一来,从背光单元40经由第一偏光板6入射来的光的透光率得到调整。透光率得到调整的光经由第二偏光板7射出而显示图像。
本实施方式的液晶显示装置50能够作为组装于各种信息设备(例如汽车导航等车载装置、个人电脑、手机、携带信息终端、携带型游戏机、复印机、售票机、自动存取款机等)的显示装置使用。
TFT基板1例如包括:在玻璃基板上设置成矩阵状的多个TFT、以覆盖着各TFT的方式设置的层间绝缘膜、在层间绝缘膜上设置成矩阵状且分别与多个TFT中相对应的TFT相连接的多个像素电极、以及以覆盖各像素电极的方式设置的取向膜。CF基板2例如包括:在玻璃基板上设置成网格状的黑色矩阵、含有分别设置在黑色矩阵的各网格间的红色层、绿色层以及蓝色层的彩色滤光片、以覆盖黑色矩阵和彩色滤光片的方式设置的公共电极、以及以覆盖公共电极的方式设置的取向膜。液晶层3由向列型液晶材料等形成,该向列型液晶材料含有具有电光特性的液晶分子。第一偏光片6及第二偏光片7例如皆包括:具有单向偏光轴的偏光片层和以夹住该偏光片层的方式设置的一对保护层。
如图2所示,背光单元40包括反射片41、在反射片41上二维状布置的多个光源42、设置在多个光源42上侧的光扩散片43、依序设置在光扩散片43上侧的第一棱镜片44及第二棱镜片45、以及设置于第二棱镜片45上侧的偏光片46。
需要说明的是,在图2中,示例了将相同结构的光扩散片43层叠两层设置于背光单元40的情况,但光扩散片43可以单层使用,或者可以层叠三层以上来使用。
反射片41例如由白色聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂制薄膜、银蒸镀膜等构成。
光源42的种类并无特别限定,例如可以为LED元件或激光元件等,从成本、生产性等观点来看,优选使用LED元件。俯视时,光源42可以呈长方形状,在该情况下,一边的长度可以为10μm以上(优选为50μm以上)20mm以下(优选为10mm以下,更优选为5mm以下)。将LED作为光源42使用时,可以将多个LED晶片以一定的间隔布置在反射片41上。而且,为了调节成为光源42的LED的出光角度特性,可以将透镜装设于LED上。
如图2及图3所示,光扩散片43具有基材层21。基材层21例如以透明聚碳酸酯为母材(母体树脂)而形成。基材层21实质上不含有扩散剂。光扩散片43(基材层21)具有成为光射出面的第一面21a和成为光入射面的第二面21b。即光扩散片43被布置成其第二面21b朝向光源42。
在光扩散片43的第一面21a上,二维排列有略倒多棱锥状例如略倒四棱锥状(倒金字塔状)的多个凹部22。另一方面,光扩散片43的第二面21b的算术平均粗糙度为3.0μm以下。
光扩散片43(基材层21)的内部雾度为1.5%以下。需要说明的是,“内部雾度”是指在全雾度中去除了表面形状(具体而言是第一面21a的凹部22)所引起的表面雾度后得到的雾度。
凹部22的顶角θ为80°以上100°以下,例如为90°,凹部22的排列间距p例如为100μm左右。此处,凹部22的顶角θ是指,在与光扩散片43的第二面21b(水平面)垂直的面(纵剖面)上,将通过倒多棱锥的顶点且夹着该顶点相对的一对斜面以垂直横切的方式切断时所出现的剖面中,斜面的剖面线之间所形成的角。凹部22的排列间距p是指,相邻凹部22各自的倒多棱锥的顶点彼此之间的水平距离(沿着与第二面21b平行的方向的距离)。
在本实施方式中,光扩散片43由在第一面21a上具有凹凸形状(凹部22)的基材层21的一层结构形成。然而,光扩散片43可以取而代之由以下方法来构成:两面平坦的基材层和一面具有凹凸形状的层的双层结构,或者包括一面具有凹凸形状的层的三层以上的结构。
在本实施方式中,使倒金字塔状(略倒四棱锥状)的凹部22呈二维排列并且在第一面21a上设置了凹凸形状。然而,凹部22可以是其他的略倒多棱锥状,凹部22还可以在不丧失本发明的作用与效果的程度上随机排列。
需要说明的是,在本公开中,考虑到以普通的形状转印技术难以形成几何学上严格定义的倒多棱锥的凹部,而使用了“略倒多棱锥”的表述,但“略倒多棱锥”当然也包括真正的或实质上可视为倒多棱锥的形状。“略”是指能够近似之意,例如“略倒四棱锥”是指能够近似为倒四棱锥的形状。例如,对于顶部平坦的“倒多棱锥梯形”而言,若不丧失本发明的作用与效果,顶部面积小的也包括在“略倒多棱锥”中。在工业生产上的加工精度所引起的不可避免的形状的偏差范围内,由“倒多棱锥”变形后的形状也包括在“略倒多棱锥”中。
作为凹部22的“倒多棱锥”的形状,优选为能够无间隙地二维布置的三棱锥、四棱锥或六棱锥。考虑在形成凹部22时的挤出成型或注塑成型等制造工序中所使用的模具(金属辊)的表面切削作业精度,可以选择倒四棱锥作为“倒多棱锥”。在凹部22有规律地二维排列的情况下,凹部22可以无间隙地设置在第一面21a上,也可以隔开规定间距设置在第一面21a上。
第一棱镜片44及第二棱镜片45例如分别由薄膜形成,在该薄膜上彼此相邻地形成有横剖面为等腰三角形的多个槽,相邻一对槽所夹的部分形成棱镜,棱镜的顶角约为90°。形成于第一棱镜片44的各个槽与形成于第二棱镜片45的各个槽布置成彼此正交。第一棱镜片44及第二棱镜片45可以形成为一体。第一棱镜片44及第二棱镜片45,可以使用例如用UV固化型丙烯酸系树脂使PET(polyethylene terephthalate)薄膜呈棱镜形状的部件。
偏光片46可以使用例如3M公司制造的DBEF系列偏光片。偏光片46通过防止从背光单元40射出的光被液晶显示装置50的第一偏光板6吸收来使显示画面50a的亮度提升。
根据以上说明的本实施方式的光扩散片43,在光射出面即第一面21a上设置有略倒多棱锥状的多个凹部22,光入射面即第二面21b的算术平均粗糙度为3.0μm以下,内部雾度为1.5%以下。因此,从第二面21b入射的光到达凹凸面即第一面21a,实质上不会在光扩散片43(基材层21)的内部扩散。因此,因为能够借助第一面21a的凹部22使从光源42朝向光扩散片43笔直前进而来的高亮度的光均匀地扩散,所以能够在显示画面50a上消除光源42的图像而提升面内亮度均匀性。因此,能够应对进一步的薄型化和光源个数的削减。
图4表示通过压花加工在第二面21b上设置有凹凸形状的比较例的光扩散片43A的剖面结构。需要说明的是,在图4中,对与图3所示的本实施方式的光扩散片43相同的构成要件附加相同的符号。在比较例的光扩散片43A中,由于从光源42笔直前进而来的光在第二面21b被随机扩散,因此无法使该光借助第一面21a的凹部22均匀地扩散。换句话说,在第一面21a上,光源42的图像被消除的程度根据光源42的位置而不同。其结果,产生了面内亮度均匀性变差的问题。
为了解决该问题,在光扩散片43中,将光入射面即第二面21b的算术平均粗糙度设为3.0μm以下。需要说明的是,从提升面内亮度均匀性的观点来看,光扩散片43的第二面21b的算术平均粗糙度优选为0.5μm以下,更优选为0.3μm以下,进一步优选为0.1μm以下,更进一步优选为0.05μm以下。另一方面,从抑制亮度降低的观点来看,光扩散片43的第二面21b的算术平均粗糙度优选为0.1μm以上,更优选为0.5μm以上,进一步优选为1.0μm以上。
面内亮度均匀性变差的问题,在使具有与基材层21不同的折射率的微颗粒(扩散剂)在该基材层21内分散而进行光扩散的情况下也会发生。即,就本实施方式的光扩散片43而言,扩散剂含有率即内部雾度越小越好。具体而言,光扩散片43的内部雾度优选为5%以下,更优选为3%以下,进一步优选为1.5%以下,更进一步优选为1.0%以下。
在本实施方式的光扩散片43中,若使凹部22形成为略倒四棱锥状,则能够使从光源42笔直前进而来的光在第一面21a均匀地扩散。
在本实施方式的光扩散片43中,若凹部22的顶角为80°以上100°以下,则能够使从光源42笔直前进而来的光在第一面21a均匀地扩散。
本实施方式的背光单元40组装在液晶显示装置50中,朝着显示画面50a侧引导从多个光源42发出的光。在背光单元40中,本实施方式的光扩散片43以第二面21b朝向光源42的方式布置在显示画面50a与光源42之间。因此,因为借助光扩散片43能够提升面内亮度均匀性,所以能够应对进一步的薄型化和光源个数的削减。
在本实施方式的背光单元40中,光源42可以布置在从光扩散片43观察设置在显示画面50a的相反侧的反射片41上。这样做,光会通过于光扩散片43和反射片41之间的多重反射而进一步扩散,故面内亮度均匀性进一步提升。
在本实施方式的背光单元40中,光扩散片43可以层叠多片布置在显示画面50a和光源42之间。这样做,由于从光源42笔直前进而来的光通过各光扩散片43的第一面21a而反复扩散,因此面内亮度均匀性进一步提升。
在本实施方式的背光单元40中,当光源42和光扩散片43之间的距离为10mm以下时,与以往相比,利用光扩散片43的扩散性能能够更进一步地抑制面内亮度均匀性变差。
本实施方式的液晶显示装置50包括本实施方式的背光单元40和液晶显示面板5。因此,因为利用背光单元40能够提升面内亮度均匀性,所以能够应对进一步的薄型化和光源个数的削减。在组装有本实施方式的液晶显示装置50的信息设备(个人电脑、行动电话等)中也能够收到相同的效果。
需要说明的是,本实施方式中,光源42的布置个数并无特别限定,如果分散着布置多个光源42,则较优选为将光源42有规律地布置在反射片41上。有规律地布置是指以一定的法则性进行布置,例如将光源42以等间隔布置时则属于有规律地布置。以等间距布置光源42时,相邻两个光源42的中心之间的距离可以为0.5mm以上(优选为2mm以上)20mm以下。
在本实施方式中,光扩散片43(基材层21)在不丧失本发明的作用与效果的范围内可以含有扩散剂及其他添加剂。可以含有的添加剂并无特别限定,例如可以是二氧化硅、氧化钛、氢氧化铝、硫酸钡等无机颗粒,也可以例如是丙烯酸酯、丙烯腈、聚硅氧、聚苯乙烯、聚酰胺等有机颗粒。
本实施方式中,成为基材层21的母体的树脂只要由使光透过的材料形成,则并无特别限定,例如可以使用丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、MS(甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚)树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、乙酸纤维素聚乙烯、聚酰亚胺等。
在本实施方式中,光扩散片43的厚度并无特别限定,例如可以为3mm以下(优选为2mm以下,更优选为1.5mm以下,进一步优选为1mm以下)且0.1mm以上。若光扩散片43的厚度超过3mm,则难以实现液晶显示器的薄型化。另一方面,若光扩散片43的厚度小于0.1mm,则难以发挥所述亮度均匀性提升效果。光扩散片43可以是薄膜状,也可以是片(板)状。
在本实施方式中,光扩散片43的制造方法并无特别限定,可以使用例如挤出成型法、注塑成型法等。
利用挤出成型法制造表面具有凹凸形状之单层光扩散片的步骤如下。首先,将颗粒状塑料颗粒(可以添加扩散剂)投入单螺杆挤出机中,一边加热一边熔融、混炼。其后,用两个金属辊夹住由T型模头挤出的熔融树脂进行冷却后,用导辊进行输送,用切片机切割成单片平板,这样来制作光扩散片。此处,通过用表面形状与所需要的凹凸形状相反的金属辊夹住熔融树脂来将辊表面的相反形状转印到树脂上,则能够将所需要的凹凸形状赋予给光扩散片的表面。因为辊表面的形状不一定会100%转印到树脂上,所以可以从转印程度进行逆向计算来设计辊表面的形状。
使用挤出成型法制造表面具有凹凸形状的双层构造的光扩散片时,例如往两台单螺杆挤出机中的每一台单螺杆挤出机中分别投入形成各层所需的颗粒状塑料颗粒后,对各层实施与上述相同之步骤,并将制作出的各片材层叠起来即可。
或者,也可以按以下所述制作表面具有凹凸形状的双层构造的扩散片。首先,往两台单螺杆挤出机中分别投入形成各层所需的颗粒状塑料颗粒,一边加热一边熔融、混炼。其后,将形成各层的熔融树脂投入一个T型模头中,在该T型模头内层叠起来,用两个金属辊夹住从该T型模头挤出的层叠熔融树脂进行冷却。其后,可以使用导辊输送层叠熔融树脂,以切片机切割成单片平板,由此来制作表面具有凹凸形状的双层构造的扩散片。
也可以用UV(紫外线)进行赋形转印,按以下所述制造光扩散片43。首先,将未固化的紫外线固化树脂填充到辊上,该辊具有与欲转印的凹凸形状相反的形状,然后将基材按压在该树脂上。接着,在填充有紫外线固化树脂的辊与基材成为一体的状态下,照射紫外线使树脂固化。接着,将通过树脂而赋形转印有凹凸形状的片材从辊上剥离下来。最后,再次对片材照射紫外线使树脂完全固化,这样来制作表面具有凹凸形状的光扩散片。
在本实施方式中,背光单元40使用将多个光源42分散地布置在液晶显示装置50的显示画面50a的背面侧之直下式背光单元。因此,为了将液晶显示装置50小型化,需要缩短光源42与光扩散片43之间的距离。然而,若缩短该距离,则容易产生位于分散地布置着的光源42彼此间的区域上的那部分显示画面50a的亮度比其他部分的亮度弱之现象(亮度不均匀)。
相对于此,使用本实施方式的光扩散片43有助于抑制亮度不均匀。尤其,着眼于今后中小型液晶显示器之薄型化,使光源与光扩散片的距离为15mm以下,优选为10mm以下,更优选为5mm以下,进一步优选为2mm以下,究极而言为0mm时,本发明的有用性更为显著。
(实施例及比较例)
以下说明实施例及比较例。
在实施例及比较例中,使用了具有以透明聚碳酸酯为母材且厚度为130μm的基材层的光扩散片。在实施例及比较例中,都是在光扩散片的第一面(光射出面)上,以100μm的间距二维排列了具有90°顶角的略倒四棱锥状(倒金字塔状)的多个凹部。作为实施例准备了四种光扩散片,其具有算术平均粗糙度Ra分别被加工成2.6μm、1.8μm、1.2μm、0.03μm的第二面(光入射面)。作为比较例准备了光扩散片,其具有算术平均粗糙度Ra被加工成3.4μm的第二面(光入射面)。
实施例的光扩散片的制造方法如下所述。首先,通过挤出成型机将颗粒状的母材树脂(塑料树脂)进行树脂薄膜化。然后,两个金属辊中的一个辊使用表面具有凸金字塔形状的辊,另一个辊使用镜面辊,将这两个辊压接在树脂膜上,制作出一面具有倒金字塔形状、另一面具有镜面的单层光扩散片。
比较例的光扩散片的制造方法如下所述。首先,通过挤出成型机将颗粒状的母材树脂(塑料树脂)进行树脂薄膜化。然后,两个金属辊中的一个辊使用表面具有凸金字塔形状的辊,另一个辊使用具有随机雾面形状的压花辊,将这两个辊压接在树脂膜上,制作出一面具有倒金字塔形状、另一面具有压花形状的单层光扩散片。利用压花辊表面的粗糙度来控制具有压花形状的表面的粗糙度的差异。
使用Mitutoyo公司制造的SJ-210,按照JIS B 0601-1994,将测量速度设定为0.5mm/s、测量距离设定为4mm、截止值λc设定为0.8mm,测量了实施例及比较例的光扩散片的表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)。
需要说明的是,实施例的光扩散片的内部雾度及全光线透射率分别为0.6%及90.8%。用UV固化树脂(与光扩散片的母体树脂相同的树脂)填埋了光扩散片的第一面的凹部(倒金字塔),测量了内部雾度及全光线透射率。UV固化树脂采用与光扩散片的母体树脂具有相同折射率的树脂。需要说明的是,使用SUGA试验机公司制造的Haze Meter HZ-2,按照JIS K 7136测量了内部雾度及全光线透射率。
对实施例及比较例的光扩散片的面内亮度均匀性的评价按如下所述进行。首先,在以2.8mm的间距排列的蓝色LED阵列上,层叠着布置了两片或三片实施例(4种)及比较例的光扩散片,在其上布置了两片棱镜片,再在其上载放了用于抑制片材类浮起的透明玻璃板,用TOPCON TECHNOHOUSE公司制造的二维色度亮度计UA-200测量了铅直方向朝上(从LED阵列朝向玻璃板的方向)的亮度。接着,针对获得的二维亮度分布图像,对各个LED的发光强度偏差进行修正,进行完用于抑制异物等所引起的亮点/暗点杂讯的过滤处理后,对所有像素的亮度计算出了平均值及标准偏差。最后,将“面内亮度均匀性”定义为“亮度的平均值/亮度的标准偏差”,计算出了实施例及比较例的光扩散片的面内亮度均匀性。
表1示出实施例及比较例的光扩散片的亮度及面内亮度均匀性的评价结果。需要说明的是,表1所示的亮度是将相同重叠片数的比较例的亮度(平均值)设为1的相对亮度。
【表1】
在表1中,实施例1至实施例4重叠有两片上述实施例的光扩散片,该光扩散片具有算术平均粗糙度Ra分别被加工成2.6μm、1.8μm、1.2μm、0.03μm的第二面(光入射面),评价了实施例1~4的亮度及面内亮度均匀性。比较例1重叠有两片上述比较例的光扩散片,光扩散片具有算术平均粗糙度Ra被加工成3.4μm的第二面,评价了比较例1的亮度及面内亮度均匀性。实施例5~8重叠有三片上述实施例的光扩散片,光扩散片具有算术平均粗糙度Ra分别被加工成2.6μm、1.8μm、1.2μm、0.03μm的第二面,评价了实施例5~8的亮度及面内亮度均匀性。比较例2重叠有三片上述比较例的光扩散片,光扩散片具有算术平均粗糙度Ra被加工成3.4μm的第二面,评价了比较例2的亮度及面内亮度均匀性。
图5示出实施例1~8及比较例1、2各例中的光扩散片的入光面的表面粗糙度(算术平均粗糙度)Ra与面内亮度均匀性之间的关系。图6示出实施例1~8及比较例1、2各例中的光扩散片的入光面的表面粗糙度(算术平均粗糙度)Ra与亮度之间的关系。
如表1及图5所示,与光扩散片的重叠片数无关,随着入光面的表面粗糙度Ra变小,面内亮度均匀性提升。特别是在入光面的表面粗糙度Ra最小的0.03μm(镜面)的情况下(实施例4、8),针对各重叠片数而言,面内亮度均匀性最高。如果入光面的表面粗糙度Ra为3.0μm以下,则针对各重叠片数而言,与镜面相比,面内亮度均匀性的降低得到了抑制。
另一方面,如表1及图6所示,在入光面的表面粗糙度Ra最小的0.03μm(镜面)的情况下(实施例4、8),针对各重叠片数,发现了亮度的降低。如果入光面的表面粗糙度Ra为1.0μm以上,针对各重叠片数未发现亮度的降低。
由表1、图5、图6所示的结果可知,通过将入光面的表面粗糙度Ra适当地设定在3.0μm以下的范围内并调整光扩散片的重叠片数,则能够满足产品所需的亮度及面内亮度均匀性的条件。例如,针对需要高面内亮度均匀性但允许一定程度的亮度降低的产品,只要将光扩散片的入光面的表面粗糙度Ra设定为0.1μm以下即可。针对要求抑制面内亮度均匀性及亮度两者都降低的产品,只要将光扩散片的入光面的表面粗糙度Ra设定为1.0μm以上3.0μm以下即可。
以上说明了本公开的实施方式(包括实施例,下同),但本公开不限定于上述实施方式,可在本公开的范围内进行各种变更。即,上述实施方式之说明仅为本质上的示例而已,而非用于限制本公开、其适用物或其用途。
-符号说明-
1TFT基板
2CF基板
3液晶层
5液晶显示面板
6第一偏光板
7第二偏光板
21基材层
21a第一面
21b第二面
22凹部
40背光单元
41反射片
42光源
43光扩散片
44第一棱镜片
45第二棱镜片
46偏光片
50液晶显示装置
50a显示画面。
Claims (10)
1.一种光扩散片,具有成为光射出面的第一面和成为光入射面的第二面,其特征在于:
在所述第一面上设置有略倒多棱锥状的多个凹部,
所述第二面为算术平均粗糙度为0.1μm以下的平坦面,
所述光扩散片的内部雾度为1.5%以下。
2.一种光扩散片,具有成为光射出面的第一面和成为光入射面的第二面,其特征在于:
在所述第一面上设置有略倒多棱锥状的多个凹部,
所述第二面的算术平均粗糙度为1.0μm以上3.0μm以下,
所述光扩散片的内部雾度为1.5%以下。
3.根据权利要求1或2所述的光扩散片,其特征在于:
所述多个凹部形成为略倒四棱锥状。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光扩散片,其特征在于:
所述多个凹部的顶角为80°以上100°以下。
5.一种背光单元,组装在液晶显示装置中,朝着显示画面侧引导从多个光源发出的光,其特征在于:
在所述显示画面与所述多个光源之间包括权利要求1至4中任一项所述的光扩散片,
所述光扩散片被布置成所述第二面朝向所述多个光源。
6.根据权利要求5所述的背光单元,其特征在于:
反射片设置在从所述光扩散片观察所述显示画面的相反侧,所述多个光源布置在该反射片上。
7.根据权利要求5或6所述的背光单元,其特征在于:
所述光扩散片层叠有多片,布置在所述显示画面与所述多个光源之间。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的背光单元,其特征在于:
所述多个光源与所述光扩散片之间的距离为10mm以下。
9.一种液晶显示装置,其特征在于:包括权利要求5至8中任一项所述的背光单元与液晶显示面板。
10.一种信息设备,其特征在于:包括权利要求9所述的液晶显示装置。
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