DE102006055332B4

DE102006055332B4 - Dünne optische Platte

Info

Publication number: DE102006055332B4
Application number: DE200610055332
Authority: DE
Inventors: Lung-Lin Hsu; Chia-Yi Lu; Yi-Chung Shih; Ming-Tso Chen; Yen-Fu Huang
Original assignee: Eternal Chemical Co Ltd
Current assignee: Eternal Materials Co Ltd
Priority date: 2005-11-23
Filing date: 2006-11-23
Publication date: 2013-02-28
Anticipated expiration: 2026-11-24
Also published as: US7972689B2; US20070127127A1; JP2007206674A; KR20070054582A; TW200720086A; DE102006055332A1; KR100884658B1; TWI318172B

Abstract

Es wird eine dünne optische Platte bereitgestellt, umfassend ein Substrat mit einer Lichtstreuschicht auf wenigstens einer Seite des Substrats. Die dünne optische Platte besitzt die optische Eigenschaft, dass sie einen Trübungsgrad (Haze) von nicht weniger als 98% aufweist, und ist besonders geeignet zur Verwendung in flachen Displays.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine dünne optische Platte gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine komplexe dünne optische Platte gemäß den Oberbegriffen der nebengeordneten Patentansprüche 14 und 17. Eine solche optische Platte, die für ein in einem Flüssigkristalldisplay (LCD) eingebautes Hintergrundbeleuchtungselement verwendet wird, besitzt die optische Eigenschaft einer starken Streuung, so dass das durch sie hindurch transmittierte Licht gleichmäßig verteilt wird, wodurch eine gewünschte optische Wirkung erzielt wird.
Beschreibung des Stands der Technik
Da eine Flüssigkristallanzeige nicht von alleine Licht ermittieren kann, ist eine als Beleuchtungsquelle dienende Hintergrundbeleuchtung ein wesentliches Element für die Display-Funktion eines LCDs und sehr wichtig, um die Leuchtdichte der LCDs zu erhöhen.
Darüber hinaus finden sich LCD-Produkte außer bei LCDs in Laptopcomputern oder LCD-Bildschirmen inzwischen auch bei LCD-TV-Geräten. Daher sind zu beachtende kritische Faktoren eine ausreichende Bildleuchtdichte, ein breiter Betrachtungswinkel, ein scharfer Bildkontrast und die gewünschte Lebensdauer. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, hat sich eine direkte Hintergrundbeleuchtung als die in großen LCD-TV-Geräten hauptsächlich verwendete Technologie durchgesetzt. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Moduls für direkte Hintergrundbeleuchtung. Unter Bezugnahme auf 1 umfasst das Modul für direkte Hintergrundbeleuchtung von unten nach oben aufeinander folgend eine reflektierende Schicht (11), eine Kaltkathoden-Fluoreszenzlampe (12), einen Diffusor (13), eine Streuschicht (14) und eine helligkeitserhöhende Schicht (15).
Obwohl das Modul mit direkter Hintergrundbeleuchtung im Allgemeinen über eine hohe Leuchtdichte verfügt, treten auf Grund der Erhöhung der Anzahl der Lampen leicht helle und dunkle Streifen auf, wodurch die Gleichmäßigkeit des Lichts beeinflusst wird. Daher ist beim Entwerfen des Moduls für direkte Hintergrundbeleuchtung ein Diffusor vorzusehen. Der Diffusor mit einer Dicke von etwa 2 mm besteht im Allgemeinen aus Polycarbonat(PC)-Harz oder Polymethylmethacryl(PMMA)-Harz, welches organische oder anorganische Teilchen enthält, und besitzt hauptsächlich die Funktion, es dem Licht unter Ausnutzung der Teilchen zu ermöglichen, gebrochen und zerstreut zu werden, wenn es durch zwei Medien mit verschiedenen Brechungsindizes hindurch tritt, sowie das von der Lichtquelle emittierte geradlinige Licht in flächenförmiges Licht umzuverteilen, das heißt, das von einer hinteren Lichtquelle stammende Licht wird beim Hindurchtreten durch den Diffusor gestreut und gleichmäßig zerstreut und anschließend von einer vorderen Oberfläche emittiert.
Obwohl eine flache Flüssigkristallanzeige (LCD) im Allgemeinen leicht, dünn, kompakt und klein sein sollte, ist der Diffusor dick und schwer und das im Diffusor verwendete Material wird unvermeidlich Licht absorbieren, wodurch ein Anteil des Lichts verschwendet wird. Somit kann die Lichtquelle nicht effizient genutzt werden. Zudem ist das Herstellungsverfahren des Diffusors zeitaufwändig und erfordert relativ hohe Herstellungskosten, was nachteilig für die Konstruktion des Moduls ist.
Um das obige Problem zu lösen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung nach ausführlichen Untersuchungen gefunden, dass eine dünne optische Platte mit der optischen Eigenschaft einer starken Streuung verwendet werden kann, um den Diffusor, der derzeit in dem Modul für Hintergrundbeleuchtung zur gleichmäßigen Lichtverteilung verwendet wird, zu ersetzen und so eine gleichmäßige Verteilung zu bewirken, wobei die dünne optische Platte den Vorteil besitzt, dass sie dünn und leicht ist. Außerdem kann sie durch ein einfaches Verfahren in großer Ausbeute hergestellt werden; auf diese Weise wird das obige Problem effizient gelöst. Eine dünne optische Platte mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus US 6 875 499 B1 bekannt. In der US 6 917 396 B2 wird ein Lichtstreu-Film beschrieben, der aus einer inselartig verteilten Dispersionsphase in einer Kontinuumsphase besteht. Beide Phasen werden durch verschiedene Harze mit unterschiedlichen Brechungsindizes hergestellt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer dünnen optische Platte mit einem Trübungswert (Haze) von nicht weniger als 98%, bestimmt mittels des Standardverfahrens JIS K7136.
Um die vorgenannte Aufgabe, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung verständlich zu machen, werden bevorzugte Ausführungsformen zusammen mit Figuren nachstehend im Detail beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Moduls für direkte Hintergrundbeleuchtung.
2 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen dünnen optischen Platte.
3 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen komplexen dünnen optischen Platte.
4 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen komplexen dünnen optischen Platte.
5 zeigt ein Transmissionsspektrum von UV- und sichtbarem Licht für die Beispiele 2-3.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die erfindungsgemäße dünne optische Platte umfasst ein Substrat mit einer Lichtstreuschicht auf wenigstens einer Seite des Substrats und weist einen Trübungswert (Haze) von nicht weniger als 98%, bestimmt mittels des Standardverfahrens JIS K7136, auf.
Bei dem für die erfindungsgemäße dünne optische Platte verwendeten Substrat kann es sich um jedes dem Fachmann auf dem technischen Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, bekannte Substrat wie etwa Glas oder Kunststoff handeln. An das Kunststoff-Substrat werden keine besonderen Anforderungen gestellt, es kann sich zum Beispiel um Polyacrylharz, Polycarbonatharz, Polystyrolharz, Polyolefinharz, Polycycloolefinharz, Celluloseacetatharz, Polyimidharz oder Polyesterharz handeln, unter denen die Polyesterharze wie Polyethylenterephthalat oder Polyethylennaphthalat bevorzugt sind. Die geeignete Dicke des Substrats bestimmt sich üblicherweise gemäß den Anforderungen eines gewünschten optischen Produkts. Falls das Substrat zu dünn ist, könnte es während des Beschichtungsverfahrens leicht verzogen werden; wohingegen, falls das Substrat zu dick ist, die Helligkeit des Substrats herabgesetzt sein wird. Vorzugsweise liegt die Dicke des Substrats im Bereich zwischen etwa 16 μm bis etwa 250 μm.
Um eine hohe Lichtstreuwirkung zu erzielen, wird das Substrat auf wenigstens einer seiner Seiten mit einer Lichtstreuschicht versehen. Mit anderen Worten, es wird eine konvex-konkave Struktur auf der Oberfläche, auf die das Licht einfällt, aus der das Licht austritt, oder auf den beiden Oberflächen des Substrats gebildet, so dass diese als eine Lichtstreuschicht wirkt. Wenn die Lichtquelle mit einem Einfallswinkel von 60° auftrifft, so beträgt der an der Lichtstreuschicht mittels dem ASTM-D523-Standardverfahren gemessene Glanz weniger als 10%. Das Verfahren zur Bildung der konvex-konkaven Struktur ist nicht in besonderer Weise eingeschränkt, es kann sich um jedes dem Fachmann bekannte Verfahren handeln, zum Beispiel Schablonendruck/Siebdruck, Spritzung oder Prägung. Ein bevorzugtes Verfahren besteht darin, eine Harzüberzugsschicht mit einer konvex-konkaven Struktur auf der Oberfläche des Substrats aufzubringen.
Die vorgenannte Harzüberzugsschicht umfasst Teilchen und einen Haftvermittler. Um eine hohe Streuwirkung zu erzielen, liegt der Durchmesser der Teilchen bevorzugt im Bereich zwischen etwa 1 μm bis 20 μm. Die Menge an Teilchen liegt bevorzugt im Bereich von etwa 100 bis etwa 600 Gew.-% und bevorzugter im Bereich von etwa 150 bis etwa 500 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Haftvermittlers. Falls die Menge an Teilchen weniger als 100 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Haftvermittlers, beträgt, ist die Streuwirkung nicht erstrebenswert; wohingegen, falls die Menge an Teilchen mehr als 600 Gew.-% beträgt, die Teilchen schwer in dem Haftvermittler auf der Oberfläche des Substrats zu fixieren sind, was wahrscheinlich das Risiko des Herausfallens der Teilchen nach sich zieht.
Die für die vorliegende Erfindung verwendbaren Teilchen sind nicht in besonderer Weise begrenzt, es kann sich um organische Teilchen, anorganische Teilchen oder Mischungen davon handeln. Die Form der Teilchen ist ebenfalls nicht in bestimmter Weise eingeschränkt, sie kann rund oder diamantförmig sein.
Die erfindungsgemäß verwendeten organischen Teilchen können ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Acrylharz, Styrolharz, Urethanharz, Silikonharz und Mischungen davon.
Die erfindungsgemäß verwendeten anorganischen Teilchen können ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Zinkoxid, Titandioxid, Zirkoniumdioxid, Aluminiumoxid, Zinksulfid, Bariumsulfat und Mischungen davon.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform handelt es sich bei den vorgenannten Teilchen vorzugsweise um organische Teilchen mit einer Partikelgröße im Bereich von etwa 1 μm bis etwa 10 μm. Vorzugsweise handelt es sich bei den organischen Teilchen um Silikonharztelichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die erfindungsgemäße dünne optische Platte ein Kunststoff-Substrat, bei dem wenigstens eine Seite mit einer Harzüberzugsschicht, die eine konvex-konkave Struktur besitzt, beschichtet ist, wobei die Harzüberzugsschicht organische Teilchen enthält; der Trübungswert der dünnen optischen Platte beträgt nicht weniger als 98%, bestimmt mittels des Standardverfahrens JIS K7136.
Der vorgenannte Haftvermittler ist nicht in bestimmter Weise eingeschränkt, er kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Acrylharz, Polyamidharz, Epoxidharz, Fluorharz, Polyimidharz, Polyurethanharz, Alkydharz, Polyesterharz und Mischungen davon, bevorzugt hierunter sind Acrylharz, Polyurethanharz, Polyesterharz und Mischungen davon. Der für die vorliegende Erfindung verwendete Haftvermittler ist vorzugsweise farblos und transparent, so dass das Licht hindurch dringen kann.
Um das Vergilben des Kunststoff-Substrats zu vermeiden, wird der Schicht gegebenenfalls eine anorganische Substanz beigegeben, die UV-Licht absorbieren kann, bei dieser handelt es sich beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, um Zinkoxid, Bleioxid, Zirkoniumdioxid, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Titandioxid, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Calciumcarbonat oder Mischungen davon, unter diesen sind Titandioxid, Zirkoniumdioxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid und Mischungen davon bevorzugt. Die Teilchengröße der vorgenannten anorganischen Substanz liegt üblicherweise im Bereich von etwa 1 nm bis etwa 100 nm, vorzugsweise im Bereich von etwa 20 nm bis etwa 50 nm.
Die für die erfindungsgemäße dünne optische Platte verwendete Überzugsschicht mit der konvex-konkaven Struktur kann dem Fachmann bekannte Additive enthalten, bei denen es sich beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, um ein Verlaufmittel, ein Stabilisierungsmittel, einen Härter, einen fluoreszierenden Helligkeitsverstärker oder ein UV-absorbierendes Mittel handeln kann.
Der in der vorliegenden Erfindung zur Bildung einer Vernetzung mit dem Haftvermittler durch die chemische Bindung zwischen den Molekülen verwendbare Härter ist dem Fachmann bekannt, hierbei handelt es sich beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, um Polyisocyanat.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendbare fluoreszierende Helligkeitsverstärker ist nicht in bestimmter Weise eingeschränkt und dem Fachmann bekannt, hierbei kann es sich um eine organische Substanz handeln, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, Benzoxazole, Benzimidazole oder Diphenylethylenbistriazine; oder um eine anorganische Substanz, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, Zinksulfid.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendbare UV-absorbierende Mittel ist dem Fachmann bekannt, Beispiele hierfür umfassen Benzotriazole, Benzotriazine, Benzophenone oder Salicylsäurederivate.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die erfindungsgemäße dünne optische Platte ein Polyesterharz-Substrat, bei dem wenigstens eine Seite mit einer Harzüberzugsschicht, die eine konvex-konkave Struktur besitzt, beschichtet ist, wobei die Harzüberzugsschicht organische Teilchen, einen Haftvermittler und eine anorganische Substanz enthält, und wobei die organischen Teilchen einen Durchmesser im Bereich von etwa 1 μm bis etwa 10 μm aufweisen und in einer Menge im Bereich von etwa 100 Gew.-% bis etwa 600 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 150 Gew.-% bis 500 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Haftvermittlers, vorliegen, und wobei die dünne optische Platte einen Trübungswert von nicht weniger als 99%, bestimmt mittels des Standardverfahrens JIS K7136, aufweist. Bei der vorgenannten anorganischen Substanz handelt es sich bevorzugt um Titandioxid, Zirkoniumdioxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid oder Mischungen davon, und die dünne optische Platte weist bevorzugt einen Gesamt-Lichttransmissionsgrad von nicht weniger als 60%, bestimmt mittels des Standardverfahrens JIS K7136, auf.
Die geeignete Dicke der für die erfindungsgemäße dünne optische Platte verwendeten Harzüberzugsschicht hängt üblicherweise von den Anforderungen der gewünschten optischen Produkte ab, normalerweise liegt sie im Bereich zwischen etwa 1 μm und etwa 50 μm, bevorzugt im Bereich zwischen etwa 1 μm und etwa 20 μm.
Die optischen Eigenschaften eines optischen Produktes können direkt durch die Werte der Trübung (Hz), des Gesamt-Lichttransmissionsgrads (Tt), des Streulichttransmissionsgrads (Td) und des Parallellichttransmissionsgrads (Tp) ausgedrückt werden, wobei Tt = Td + Tp, Hz = Td/Tt (%). Im Allgemeinen steht der Gesamt-Lichttransmissionsgrad für die Transmissionseigenschaften des optischen Produktes, und der Trübungswert (Haze) steht für die Streueigenschaften des optischen Produktes. Die erfindungsgemäße dünne optische Platte besitzt die optischen Eigenschaften eines hohen Transmissionsgrades und einer starken Streuung. Entsprechend dem Standardverfahren JIS K7136 beträgt der Gesamt-Lichttransmissionsgrad der erfindungsgemäßen dünnen optischen Platte nicht weniger als 60%, bevorzugt mehr als 80%, und der Trübungswert (Haze) der erfindungsgemäßen dünnen optischen Platte beträgt nicht weniger als 98%, bevorzugt mehr als 99%.
Die erfindungsgemäße dünne optische Platte besitzt die optischen Eigenschaften hoher Temperaturbeständigkeit, ist anti-adhäsiv, anti-statisch und hochgradig getrübt, und sie kann als Streuplatte in einem Modul für Hintergrundbeleuchtung eines Displays verwendet werden. Da die dünne optische Platte die Eigenschaft starker Streuung aufweist, kann das Licht gleichmäßig gestreut werden, wenn es durch die dünne optische Platte hindurch tritt, wodurch die hellen und dunklen Streifen vermieden werden und ein gleichmäßiger Lichteffekt erzielt wird.
Um die Herstellungskosten von Modulen effizient zu reduzieren und die Notwendigkeit der Verwendung weiterer Schichten (zum Beispiel eine helligkeitserhöhende Schicht und eine Streuschicht) zu vermindern, bietet die vorliegende Erfindung auch eine komplexe dünne optische Platte mit den Funktionen anderer Schichten, welche die erfindungsgemäße dünne optische Platte umfasst; die andere Seite des Substrats kann in beliebiger Form gewählt und mit jeder Funktion versehen werden, sie kann zum Beispiel eine planare oder matte Oberfläche aufweisen und zur Erhöhung der Helligkeit oder zum Zerstreuen des Lichts verwendet werden. Beispielsweise kann eine helligkeitserhöhende Schicht zur Fokussierung des Lichts auf der gegenüber liegenden Seite des Substrats aufgebracht werden, wodurch dem Substrat sowohl die Funktion, Licht zu streuen, als auch, die Helligkeit zu erhöhen, verliehen wird, so dass die Ausrichtung des emittierten Lichts verbessert wird und die Leuchtdichte an der vorderseitigen Oberfläche verbessert wird. Die vorgenannte helligkeitserhöhende Schicht weist vorzugsweise eine Mikrostruktur auf, die zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, in der Form eines Musters regelmäßiger oder unregelmäßiger Prismen, eines Musters abgerundeter Prismen, eines Musters fester Winkel, eines Perlenmusters oder eines lentikulären Musters vorliegen kann, wobei das prismenförmige Muster bevorzugt ist. Alternativ kann eine Streuschicht mit einer Streufunktionalität auf der gegenüber liegenden Seite des Substrats aufgebracht werden, um den Brechungswinkel des Lichts zu verändern und die Helligkeit zu erhöhen. Die vorgenannte Streuschicht kann eine oder mehrere Arten von streuenden Teilchen mit unterschiedlichen Durchmessern im Bereich von etwa 1 μm bis etwa 50 μm aufweisen. Die Form der streuenden Teilchen unterliegt keinen bestimmten Beschränkungen, sie kann zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, rund oder diamantförmig sein. Bei den streuenden Teilchen kann es sich um organische Teilchen, anorganische Teilchen oder Mischungen davon handeln, als Beispiele für die organischen Teilchen und die anorganischen Teilchen seien die hierin zuvor genannten Teilchen angeführt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die erfindungsgemäße dünne optische Platte in 2 dargestellt, wobei eine Seite des Substrats (1) eine Lichtstreuschicht (2) umfasst, die Teilchen (3) und eine anorganische Substanz (4) enthält. Die 3 bzw. 4 stellen schematische Ansichten erfindungsgemäßer komplexer dünner optischer Platten dar. Wie in 3 und 4 gezeigt, umfasst die komplexe dünne optische Platte, zusätzlich zur erfindungsgemäßen dünnen optischen Platte, eine Streuschicht (5), die streuende Teilchen (6) enthält, oder eine helligkeitserhöhende Schicht (7).
Beispiel 1-1
21,0 g Acrylharz [Eterac 7363-ts-50, Firma Eternal] (mit einem Feststoffgehalt von etwa 50%) wurden in eine Plastikflasche gegeben. Dann wurden nacheinander unter schnellem Rühren 15,0 g Methylethylketon, 15,0 g Toluol und 24 g Silikonharzpulver mit einer mittleren Teilchengröße von 2 μm [Tospearl 120E, Firma GE Toshiba Silicones] hinzugegeben. Schließlich wurden 2,0 g Härter [Desmodur 3390, Firma Bayer] (mit einem Feststoffgehalt von etwa 75%) hinzugegeben. Auf diese Weise wurde ein Überzug mit einem Feststoffgehalt von etwa 46% und einem Gesamtgewicht von etwa 77,0 g erhalten. Der Überzug wurde mittels eines RDS-Farbstifts Nr. 12 („RDS painting stick #12”) auf die Oberfläche eines PET-Substrats [T680E100, Firma Mitsubishi), auf welcher das Licht einfällt, aufgebracht und dann 1 Minute bei 120°C getrocknet, wobei eine Überzugsschicht von etwa 7 μm erhalten wurde. Es wurde ein Leuchtdichtetest für transparentes Material durchgeführt, die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 1-2
21,0 g Acrylharz [Eterac 7363-ts-50, Firma Eternal] (mit einem Feststoffgehalt von etwa 50%) wurden in eine Plastikflasche gegeben. Dann wurden nacheinander unter schnellem Rühren 18,0 g Methylethylketon, 18,0 g Toluol und 36 g Silikonharzpulver mit einer mittleren Teilchengröße von 2 μm [Tospearl 120E, Firma GE Toshiba Silicones] hinzugegeben. Schließlich wurden 2,0 g Härter [Desmodur 3390, Firma Bayer] (mit einem Feststoffgehalt von etwa 75%) hinzugegeben. Auf diese Weise wurde ein Überzug mit einem Feststoffgehalt von etwa 49% und einem Gesamtgewicht von etwa 95,0 g erhalten. Der Überzug wurde mittels eines RDS-Farbstifts Nr. 12 auf die Oberfläche eines PET-Substrats [T680E100, Firma Mitsubishi], auf welcher das Licht einfällt, aufgebracht und dann 1 Minute bei 120°C getrocknet, wobei eine Überzugsschicht von etwa 7 μm erhalten wurde. Es wurde ein Leuchtdichtetest für transparentes Material durchgeführt, die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Beispiel 1-3
Der Überzug aus Beispiel 1-1 wurde mittels eines RDS-Farbstifts Nr. 12 auf beide Oberflächen eines PET-Substrats [T680E100, Firma Mitsubishi] aufgebracht und dann 1 Minute bei 120°C getrocknet, wobei Überzugsschichten mit einer Gesamtdicke von etwa 14 μm erhalten wurden. Es wurde ein Leuchtdichtetest für transparentes Material durchgeführt, die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 1-1
21,0 g Acrylharz [Eterac 7363-ts-50, Firma Eternal] (mit einem Feststoffgehalt von etwa 50%) wurden in eine Plastikflasche gegeben. Dann wurden nacheinander unter schnellem Rühren 6,0 g Methylethylketon, 6,0 g Toluol und 48 g 1~100 nm Titandioxidlösung (mit einem Feststoffgehalt von etwa 50%) hinzugegeben. Schließlich wurden 2,0 g Härter [Desmodur 3390, Firma Bayer] (mit einem Feststoffgehalt von etwa 75%) hinzugegeben. Auf diese Weise wurde ein Überzug mit einem Feststoffgehalt von etwa 42% und einem Gesamtgewicht von etwa 111,0 g erhalten. Der Überzug wurde mittels eines RDS-Farbstifts Nr. 12 auf ein PET-Substrat [T680E100, Firma Mitsubishi] aufgebracht und dann 1 Minute bei 120°C getrocknet, wobei eine Überzugsschicht von etwa 7 μm erhalten wurde. Es wurde ein Leuchtdichtetest für transparentes Material durchgeführt, die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Testverfahren:
Leuchtdichtetest für transparentes Material: Messung des Trübungswertes (Hz) und des Gesamt-Lichttransmissionsgrads (Tt) mit einem Trübungsmessgerät NDH 5000W (Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), entsprechend dem Standardverfahren JIS K7136. Tabelle 1

Hz (%) Tt (%)

Beispiel 1-1 98,20 91,72

Beispiel 1-2 99,55 75,05

Beispiel 1-3 99,15 83,86

Vergleichsbeispiel 1-1 9,41 84,17
Beispiel 2-1
Nach 7 Tagen Stehenlassen wurde die Überzugsschicht aus Beispiel 1-1 einem Bewitterungstest unterzogen, die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Beispiel 2-2
Nach 7 Tagen Stehenlassen wurde die Überzugsschicht aus Beispiel 1-2 einem Bewitterungstest unterzogen, die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Beispiel 2-3
21,0 g Acrylharz [Eterac 7363-ts-50, Firma Eternal] (mit einem Feststoffgehalt von etwa 50%) wurden in eine Plastikflasche gegeben. Dann wurden nacheinander unter schnellem Rühren 38,0 g Methylethylketon, 38,0 g Toluol, 24 g Silikonharzpulver mit einer mittleren Teilchengröße von 2 μm [Tospearl 120E, Firma GE Toshiba Silicones] und 48 g 1~100 nm Titandioxid- und Zinkoxidlösung (mit einem Feststoffgehalt von etwa 50%) hinzugegeben. Schließlich wurden 2,0 g Härter [Desmodur 3390, Firma Bayer] (mit einem Feststoffgehalt von etwa 75%) hinzugegeben. Auf diese Weise wurde ein Überzug mit einem Feststoffgehalt von etwa 35% und einem Gesamtgewicht von etwa 171,0 g erhalten. Der Überzug wurde mittels eines RDS-Farbstifts Nr. 12 auf ein PET-Substrat [T680E100, Firma Mitsubishi] aufgebracht und dann 1 Minute bei 120°C getrocknet, wobei eine Überzugsschicht von etwa 7 μm erhalten wurde. Nach 7 Tagen Stehenlassen wurde die Überzugsschicht einem Bewitterungstest unterzogen, die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. Darüber hinaus wurde das Transmissionsspektrum von UV- und sichtbarem Licht aufgenommen und in 5 dargestellt.
Beispiel 2-4
21,0 g Acrylharz [Eterac 7363-ts-50, Firma Eternal] (mit einem Feststoffgehalt von etwa 50%) wurden in eine Plastikflasche gegeben. Dann wurden nacheinander unter schnellem Rühren 18,0 g Methylethylketon, 18,0 g Toluol, 36 g Silikonharzpulver mit einer mittleren Teilchengröße von 2 μm [Tospearl 120E, Firma GE Toshiba Silicones] und 48 g 1~100 nm Titandioxid-/Aluminiumoxid-/Zirkoniumdioxid-Lösung (mit einem Feststoffgehalt von etwa 50%) hinzugegeben. Schließlich wurden 2,0 g Härter [Desmodur 3390, Firma Bayer] (mit einem Feststoffgehalt von etwa 75%) hinzugegeben. Es wurde ein Überzug mit einem Feststoffgehalt von etwa 49% und einem Gesamtgewicht von etwa 143,0 g erhalten. Der Überzug wurde mittels eines RDS-Farbstifts Nr. 12 auf ein PET-Substrat [T680E100, Firma Mitsubishi] aufgebracht und dann 1 Minute bei 120°C getrocknet, wobei eine Überzugsschicht von etwa 7 μm erhalten wurde. Nach 7 Tagen Stehenlassen wurde die Überzugsschicht einem Bewitterungstest unterzogen, die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Testverfahren:
Bewitterungstest: Bestrahlen einer Überzugsschicht mit einem QUV-Bewitterungstester (Firma Q-panel) und Messung der Änderungen der Vergilbungsindex(VI)-Werte mit einem Farbunterschied-Messgerät ColorQuest XE (Firma HUNTERLAB). Die hauptsächliche Wellenlänge bei dem Bewitterungstest war 313 nm.
Test des Transmissionsgrads von UV- und sichtbarem Licht: Messung des Transmissionsgrads mit einem UV-VIS Lamda 650S Spektrophotometer (Firma Perkin Elmer), wobei eine integrierende Kugel von 60 mm als Detektor mit einer Testwellenlänge zwischen 300 nm und 800 nm verwendet wurde. Tabelle 2

Einwirkung 100 h ΔYl Einwirkung 200 h ΔYl Einwirkung 300 h ΔYl

Beispiel 2-1 4,96 8,76 11,26

Beispiel 2-2 5,63 10,25 14,63

Beispiel 2-3 0,6 0,8 0,9

Beispiel 2-4 0,8 1,1 1,2
Beispiel 3
Herstellung von Überzug A: 21,0 g Acrylharz [Eterac 7363-ts-50, Firma Eternal] (mit einem Feststoffgehalt von etwa 50%) wurden in eine Plastikflasche gegeben. Dann wurden nacheinander unter schnellem Rühren 38,0 g Methylethylketon, 38,0 g Toluol, 24 g Silikonharzpulver mit einer mittleren Teilchengröße von 2 μm [Tospearl 120E, Firma GE Toshiba Silicones] und 48 g 1~100 nm Titandioxid-/Zirkoniumdioxid-/Aluminiumoxid-/Zinkoxid-Lösung (mit einem Feststoffgehalt von etwa 50%) hinzugegeben. Schließlich wurden 2,0 g Härter [Desmodur 3390, Firma Bayer] (mit einem Feststoffgehalt von etwa 75%) hinzugegeben. Es wurde ein Überzug mit einem Feststoffgehalt von etwa 35% und einem Gesamtgewicht von etwa 171,0 g erhalten.
Beispiel 3-1
Der Überzug wurde mittels eines RDS-Farbstifts Nr. 20 auf ein PET-Substrat [T680E100, Firma Mitsubishi] aufgebracht und dann 1 Minute bei 120°C getrocknet, wobei eine Überzugsschicht von etwa 14 μm erhalten wurde. Es wurde ein Leuchtdichtetest für transparentes Material durchgeführt, die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
Beispiel 3-2
Der Überzug A wurde mittels eines RDS-Farbstifts Nr. 18 auf ein PET-Substrat [T680E100, Firma Mitsubishi] aufgebracht und dann 1 Minute bei 120°C getrocknet, wobei eine Überzugsschicht von etwa 12 μm erhalten wurde. Es wurde ein Leuchtdichtetest für transparentes Material durchgeführt, die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
Beispiel 3-3
Der Überzug A wurde mittels eines RDS-Farbstifts Nr. 16 auf ein PET-Substrat [T680E100, Firma Mitsubishi] aufgebracht und dann 1 Minute bei 120°C getrocknet, wobei eine Überzugsschicht von etwa 10 μm erhalten wurde. Es wurde ein Leuchtdichtetest für transparentes Material durchgeführt, die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
Beispiel 3-4
Der Überzug A wurde mittels eines RDS-Farbstifts Nr. 14 auf ein PET-Substrat [T680E100, Firma Mitsubishi] aufgebracht und dann 1 Minute bei 120°C getrocknet, wobei eine Überzugsschicht von etwa 8 μm erhalten wurde. Es wurde ein Leuchtdichtetest für transparentes Material durchgeführt, die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 3-1
Eine kommerziell erhältliche Streuplatte (PC-8311, Firma Teijin Chemicals) mit einer Dicke von 2 mm wurde dem Leuchtdichtetest für transparentes Material unterzogen. Die Ergebnisse des Tests sind in Tabelle 3 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 3-2
Eine kommerziell erhältliche Streuplatte (PC-8391, Firma Teijin Chemicals) mit einer Dicke von 2 mm wurde dem Leuchtdichtetest für transparentes Material unterzogen. Die Ergebnisse des Tests sind in Tabelle 3 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 3-3
Eine kommerziell erhältliche Streuplatte (703, Firma Chi Mei) mit einer Dicke von 2 mm wurde dem Leuchtdichtetest für transparentes Material unterzogen. Die Ergebnisse des Tests sind in Tabelle 3 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 3-4

Eine kommerziell erhältliche Streuplatte (DSK70, Firma Asahi Kasei Chemicals) mit einer Dicke von 2 mm wurde dem Leuchtdichtetest für transparentes Material unterzogen. Die Ergebnisse des Tests sind in Tabelle 3 dargestellt. Tabelle 3

	Hz (%)	Tt (%)
Beispiel 3-1	99,74	64,94
Beispiel 3-2	99,67	68,58
Beispiel 3-3	99,54	80,90
Beispiel 3-4	99,18	81,25
Vergleichsbeispiel 3-1	99,67	63,79
Vergleichsbeispiel 3-2	99,64	64,17
Vergleichsbeispiel 3-3	99,51	70,88
Vergleichsbeispiel 3-4	99,13	74,70

Aus den Ergebnissen der Beispiele 1-1 und 1-2 geht hervor, dass die Trübung erhöht werden kann, indem eine Harzüberzugsschicht auf die Oberfläche des Substrats aufgebracht wird, um die Anzahl organischer Teilchen zu erhöhen, wodurch eine bessere Lichtstreuwirkung erzielt wird.
Aus den Ergebnissen der Beispiele 1-1 und 1-3 geht hervor, dass, wenn beide Oberflächen des Substrats mit Harzüberzugsschichten versehen werden, die Dicke der Überzugsschichten und die Anzahl organischer Teilchen zunehmen, so dass die starke Lichtquelle wirksam abgeschirmt wird und eine bessere Streuwirkung erzielt wird.
Aus den Ergebnissen des Beispiels 1-1 und des Vergleichsbeispiels 1-1 geht hervor, dass eine Überzugsschicht ohne konvex-konkave Struktur aufgrund des Fehlens organischer Teilchen eine geringe Trübung aufweist und keine gewünschte Lichtstreuwirkung zeigt.
Aus dem Vergleich der Ergebnisse von Beispiel 2-1, Beispiel 2-3, Beispiel 2-2 und Beispiel 2-4 geht hervor, dass, wenn die auf die Oberfläche des Substrats aufgebrachte Harzüberzugsschicht eine anorganische Substanz aufweist, die UV-Licht absorbieren kann, die Harzüberzugsschicht eine gute Anti-Vergilbungswirkung besitzt und somit dem Substrat die Eigenschaft verleihen kann, UV-Strahlung entgegen zu wirken. Aus 5 geht hervor, dass die Schicht UV-Licht absorbieren kann, weil der Transmissionsgrad von UV-Licht bei einer Wellenlänge kleiner als 380 nm weniger als 5% beträgt, während der Transmissionsgrad von sichtbarem Licht bei einer Wellenlänge zwischen 400 nm und 780 nm mehr als 90% beträgt.
Aus dem Vergleich der Ergebnisse von Beispiel 3-1 mit den Vergleichsbeispielen 3-1 bis 3-4 geht hervor, dass die erfindungsgemäße dünne optische Platte eine stärkere Trübung aufweist als eine kommerziell erhältliche dünne optische Platte, somit weist die erfindungsgemäße dünne optische Platte die Eigenschaft relativ starker Streuung zur Erzielung einer gleichmäßigen Helligkeitswirkung auf.
Aus dem Vergleich der Ergebnisse von Beispiel 3-1 mit Vergleichsbeispiel 3-1, von Beispiel 3-2 mit Vergleichsbeispiel 3-2, von Beispiel 3-3 mit Vergleichsbeispiel 3-3 und von Beispiel 3-4 mit Vergleichsbeispiel 3-4 geht hervor, dass, wenn die erfindungsgemäße dünne optische Platte eine Trübung aufweist, die gleich oder größer derjenigen einer kommerziell erhältlichen dünnen optischen Platte ist, die erfindungsgemäße dünne optische Platte einen relativ hohen Gesamt-Lichttransmissionsgrad aufweist und somit eine größere Helligkeit bietet.
Aus dem Vergleich der Ergebnisse von Beispiel 3-1 mit Vergleichsbeispiel 3-1, von Beispiel 3-2 mit Vergleichsbeispiel 3-2, von Beispiel 3-3 mit Vergleichsbeispiel 3-3 und von Beispiel 3-4 mit Vergleichsbeispiel 3-4 geht hervor, dass die erfindungsgemäße dünne optische Platte eine stärkere Trübung aufweist als diejenige einer kommerziell erhältlichen dünnen optischen Platte, wobei ihre Dicke lediglich ein Zehntel derjenigen der kommerziell erhältlichen dünnen optischen Platte beträgt. Somit wird die erfindungsgemäße dünne optische Platte die Dicke und das Gewicht des erhaltenen Moduls signifikant verringern, sie ist industriell einsetzbar.
Die erfindungsgemäße dünne optische Platte besitzt die Eigenschaft starker Lichtstreuung und kann verwendet werden, um eine einheitliche Helligkeit zu erzielen. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße dünne optische Platte dünn und leicht, so dass sie die bisher in Modulen für Hintergrundbeleuchtung verwendete Streuplatte ersetzen kann.

Claims

Dünne optische Platte, umfassend ein Kunststoff-Substrat (1), bei dem wenigstens eine Seite mit einer Harzüberzugsschicht (2), welche lichtstreuende Teilchen (3) enthält und eine konvex-konkave Struktur besitzt, beschichtet ist, wobei die dünne optische Platte einen Trübungsgrad (Haze) von nicht weniger als 98%, bestimmt mittels eines Standardverfahrens aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Harzüberzugsschicht organische Teilchen (3) und einen Haftvermittler enthält und die organischen Teilchen (3) einen Durchmesser im Bereich von etwa 1 μm bis etwa 10 μm aufweisen und in einer Menge von 100 bis 600 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Haftvermittlers vorliegen, und die dünne optische Platte einen Gesamt-Lichttransmissionsgrad von nicht weniger als 60% aufweist, wobei der Trübungsgrad und der Gesamt-Lichttransmissionsgrad mittels des Standardverfahrens JIS K7136 bestimmt werden.
Dünne optische Platte nach Anspruch 1, wobei das Kunststoff-Substrat (1) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyacrylharz, Polycarbonat, Polystyrolharz, Polycycloolefinharz, Polyolefinharz, Polycelluloseacetatharz, Polyimidharz und Polyesterharz.
Dünne optische Platte nach Anspruch 1, wobei die organischen Teilchen (3) ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Acrylharz, Styrolharz, Urethanharz, Silikonharz und Mischungen davon.
Dünne optische Platte nach Anspruch 1, wobei die Überzugsschicht des Weiteren eine anorganische Substanz (4) umfasst.
Dünne optische Platte nach Anspruch 4, wobei die anorganische Substanz (4) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Zinkoxid, Bleioxid, Zirkoniumdioxid, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Titandioxid, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Calciumcarbonat und Mischungen davon.
Dünne optische Platte nach Anspruch 1, wobei das Kunststoff-Substrat (1) ein Polyesterharz-Substrat ist, wobei die Harzüberzugsschicht (2) zusätzlich eine anorganische Substanz (4) enthält, und wobei die dünne optische Platte eine Trübung von nicht weniger als 99%, bestimmt mittels des Standardverfahrens JIS K7136, und einen Gesamt-Lichttransmissionsgrad von nicht weniger als 60%, bestimmt mittels des Standardverfahrens JIS K7136, aufweist.
Dünne optische Platte nach Anspruch 6, wobei es sich bei dem Polyesterharz um Polyethylenterephthalat oder Polyethylennaphthalat handelt.
Dünne optische Platte nach Anspruch 6, wobei die anorganische Substanz (4) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Zirkoniumdioxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid und Mischungen davon.
Dünne optische Platte nach Anspruch 6, wobei es sich bei den organischen Teilchen (3) um Silikonharzteilchen handelt.
Dünne optische Platte nach Anspruch 6, wobei der Haftvermittler ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Acrylharz, Polyamidharz, Epoxidharz, Fluorharz, Polyimidharz, Polyurethanharz, Alkydharz, Polyesterharz und Mischungen davon.
Dünne optische Platte nach Anspruch 6, wobei die Teilchen (3) in einer Menge im Bereich von 150 bis 500 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Haftvermittlers, vorliegen.
Dünne optische Platte nach Anspruch 6, wobei die Harzüberzugsschicht (2) eine Dicke im Bereich zwischen 1 μm bis 50 μm aufweist.
Dünne optische Platte nach Anspruch 12, wobei die Harzüberzugsschicht (2) eine Dicke im Bereich zwischen 1 μm bis 20 μm aufweist.
Komplexe dünne optische Platte, umfassend eine dünne optische Platte nach Anspruch 1, wobei die andere Seite des Substrats (1) eine helligkeitserhöhende Schicht (7) aufweist, welche die Helligkeit erhöhen kann.
Dünne optische Platte nach Anspruch 14, wobei die helligkeitserhöhende Schicht (7) eine Mikrostruktur aufweist.
Dünne optische Platte nach Anspruch 15, wobei die Mikrostruktur ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Muster regelmäßiger oder unregelmäßiger Prismen, einem Muster abgerundeter Prismen, einem Muster fester Winkel, einem Perlenmuster und einem lentikulären Muster.
Komplexe dünne optische Platte, umfassend eine dünne optische Platte nach Anspruch 1, wobei die andere Seite des Substrats (1) eine Lichtstreuschicht (5) aufweist.
Dünne optische Platte nach Anspruch 17, wobei die Lichtstreuschicht (5) eine oder mehrere Arten von streuenden Teilchen (6) mit unterschiedlichen Durchmessern im Bereich von 1 μm bis 50 μm aufweist.