200839304 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種光擴散層形成用塗佈液,其爲使用 於設置於液晶顯示器等所使用之直下型背光單元之光擴散 板及光擴散板之製造。 【先前技術】 液晶顯示器係使用於個人電腦等之螢幕、家庭用電 視、行動電話等,近年來家庭用電視之需求增高,伴隨其 之顯示器的大畫面化急速增長。供給液晶電視光之背光單 元有側光型與直下型’要求大畫面且高亮度之家庭用電視 的用途上,多爲使用直下型之背光單元。 直下型背光單源係一般如圖4所示地,由光源5、與 消除光源之光源像以使亮度均勻之目的配置於光源前面的 光擴散板1、藉由光擴散板將分佈之光集中於前面用之擴 散薄膜2或稜鏡片3、聚齊來自光源之光之偏光方向用以 得更高亮度的提高亮度之薄膜4、又配置於光源5之背面 以反射來自光源5之光的反射板6所成。又,7爲液晶面 板,液晶面板使不含於背光單元中。 光擴散板係至少混合1種以上之粉末玻璃、微粉碎玻 璃纖維、氧化鈦、碳酸鈣、二氧化矽、氧化鋁、無機微粉 末或PMM A、聚苯乙烯、丙烯基一苯乙烯共聚合樹脂等之 光擴散材料,一般爲使用丙烯基樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙 燦基一苯乙烯共聚合樹脂等之樹脂藉由擠壓成形成板狀 -4- 200839304 者。 然而’上述樹脂基材之擴散板係藉由下述課題爲難於 局売度大型化、又薄型化的。 首先’伴隨擴散板之大型化而於擴散板容易產生翹 曲、彎曲’此結果於所顯示之畫面上產生亮度不均勻。爲 解決此問題’係必需將基材之厚度增厚,背光單元之薄型 化變困難’且成本亦隨之提高。 又’爲大型化而必需使用多種光源,且因高亮度化, 來自光源的發熱量及紫外線的放出量增大。因此影響,擴 散板之熱變性、黃變、又因吸濕之擴散板的水分放出之翹 曲容易產生。爲解決此等問題,必需將光源及擴散板之間 的間隔加大,裝置厚度變大於薄型化之翹曲、亮度亦降 低。 爲解決以往樹脂擴散板的上述課題,提案一種使用玻 璃基材之擴散板。 專利文獻1中揭示作爲擴散板爲於玻璃上塗覆光擴散 材料之態樣,作爲其成份揭示有有機、無機之塗佈材料、 顏料,而對於塗覆光擴散材料所形成之光擴散層,係無其 構成、特性等之具體的記載。 又,專利文獻2中揭示擴散板爲玻璃製,霧値爲95 % 以上、透過率爲10%〜40%,但僅揭示擴散板之光學特 性,對於擴散板之具體的構成還是沒有記載。進而,由於 透過率爲10%〜40%之低,故認爲作爲背光單元之亮度爲 不足。 -5- 200839304 專利文獻3中揭示作爲擴散板爲於玻璃基板貼合擴散 薄膜之態樣及於玻璃表面以噴砂形成凹凸使光擴散之態 樣。薄膜之貼合係愈大面積愈難於防止氣泡或異物之混 入,結果將使成本提高。又,關於貼合薄膜之態樣,對於 作爲其薄膜或擴散板之具體的構成、光學特性係無記載。 一方面,於玻璃表面形成凹凸之態樣,係光散亂僅只於玻 璃表面產生,自然地於擴散特性產生了界限。又,以噴砂 製作微細的凹凸係困難,且於畫面上產生微小的亮度不均 句 ° 專利文獻4中揭示於玻璃基板上以網版印刷形成光擴 散層,該光擴散層爲含有1 5〜3 5質量%之平均粒徑5〜 40 μιη之球狀珠粒、厚度5〜100 μπι。然而,同文獻之實施 例1、2,爲以2次塗佈來形成擴散層,於花費製造流程 (production tact)之成本面上爲一課題。又,實施例3 中揭示以1次塗佈來形成擴散層,爲使用白色顏料者,全 光線透過率降低、背光單元之亮度下降。 專利文獻1 :日本特開平4 - 3 5 0 8 2 1號公報 專利文獻2:日本特開2004-127643號公報 專利文獻3 :曰本特開2005- 1 29346號公報 專利文獻4:日本特開2006-162846號公報 【發明內容】 發明所欲解決之課題 如以上所述地,現狀係對於以玻璃爲基材之直下型背 -6 - 200839304 光單元用光擴散板,尙未有對於具體的構成、光學特性之 高透過且擴散性均勻、又可以低成本製造之方法充分地揭 示。 因此,本發明係以提供作爲直下型背光單元用擴散板 爲具有高透過且足夠的擴散性能,剛性高而無熱變性或黃 變,故容易朝大型化的光擴散板爲目的。又,以提供該光 擴散板及該光擴散板所設置之直下型背光單元爲目的。 又,以提供塗佈液之1次塗佈可顯現必需的性能之光擴散 層形成用塗佈液爲目的。及以該光擴散板之製造方法之提 供爲目的。 課題所欲解決之手段 以往的樹脂擴散板,係對於光擴散材料爲分散於基材 之厚度方向(數mm)全體,而本發明之光擴散層爲厚度 5〜100 μπι之薄。因此必需提高每單位厚度之擴散能力。 因此,賦予在擴散能力之光擴散材料的層中體積率與折射 率差以差大者較佳。但是,折射率差過大,不必要的擴散 變多,作爲背光單元之亮度下降而不佳。 本發明人等係爲達上述目的,專心硏究之結果,發現 於玻璃基板、與該玻璃基板上所形成之光擴散層所構成之 光擴散板,控制光擴散層之基料與光擴散材料之折射率差 的絕對値Δη、光擴散層中之光擴散材料之體積率,基料 與光擴散材料之折射率差的絕對値Δη爲〇.〇5以上未達 0.5,藉由使光擴散層中之光擴散材料之體積率爲30%以 200839304 上,作爲直下型背光單元用擴散板爲具有充分的擴散性 能’且可以低成本製造的光擴散板,遂至完成本發明。 亦即,本發明係提供以下之(1 )〜(9 )。 (1 ) 一種光擴散板,其爲由玻璃基板,與該玻璃基 板上所形成之光擴散層所構成之光擴散板,其特徵爲,前 述光擴散層爲由基料與光擴散材料所構成,基料與光擄散 材料之折射率差的絕對値Δη爲0.05以上未達〇·5,且光 擴散層中之光擴散材料之體積率爲30%以上。 (2 )如(1 )記載之光擴散板,其中,前述光擴散層 之膜厚爲5至ΙΟΟμπι。 (3 )如(1 )或(2 )記載之光擴散板,其中,前述 基料中含有聚胺基甲酸酯系樹脂。 (4 )如(1 )至(3 )中任一項記載之光擴散板,其 中,前述玻璃基板爲碳酸氫鈉-石灰-矽酸鹽玻璃(Sod a_ Lime-Silicate Glass ) 〇 (5) —種直下型背光單元,其特徵爲,設置有(1) 至(4 )中任一項記載之光擴散板。 (6) 如(5)記載之直下型背光單元,其中,前述直 下型背光單元之正面方向的亮度爲9 5 OOcd/m2以上。 (7 ) —種光擴散層形成用塗佈液,其爲含有基料形 成成份,與光擴散材料之光擴散層形成用塗佈液,其特徵 爲,前述基料形成成份所形成之基料與光擴散材料之折射 率差的絕對値Δη爲0.05以上未達0.5,前述基料形成成 份爲平均分子量1 000至9000之聚酯聚醇系樹脂,且依下 液中體積率(%)= _塗佈液中之光擴散材料的質量含有率_ _ 光擴散材料之比重 _ _塗佈液中之光擴散材料的質量含有率^ . 光擴散材料之比重 _ + 塗佈液中之基料的質量含有率-_ 基料之比重 . χΙ〇〇。 200839304 述式所定義之光擴散材料之液中體積率爲30%以上, [數1] (8 )如(7 )記載之光擴散層形成用塗佈液,其 有異氰酸酯系硬化劑。 (9 ) 一種光擴散板之製造方法,其爲具有玻 板,與該玻璃基板上所形成之光擴散層之光擴散板的 方法,其特徵爲,具備於前述玻璃基板上塗佈(7 (8 )記載之光擴散層形成用塗佈液,以形成塗膜之 步驟,與使前述塗膜乾燥、硬化以形成光擴散層之形 驟等方法所得者。 發明效果 本發明之光擴散層係形成光擴散層之基料與光擴 料之折射率差之絕對値Δη爲〇.〇5以上未達0.5,因 層中之光擴散材料的體積率爲30 %以上,故可並存高 率與足夠的擴散特性。 又,因於基材使用玻璃,故不會產生有如樹脂製 散板般地因光源等之發熱而翹曲、黃變、熱變形,且 會產生因吸濕之翹曲。因此,即使接近光源與擴散板 置時,亦不會有背光單元之發光等級下降的情形。又 爲含 璃基 製造 )或 塗佈 成步 散材 擴散 透過 之擴 亦不 而配 ,由 -9- 200839304 於剛性高,即使大型化亦不會有翹曲的情形。因此’本發 明之光擴散板係適於背光單元之大型化、薄型化。 又,本發明之塗佈液,係即使光擴散層之厚度爲5〜 1 〇〇 μιη之薄,亦可顯現所期望之擴散特性。又,即使光 擴散層之厚度爲5〜1 0 0 μηι之薄,而爲顯現擴散特性,可 以塗佈液之1次塗佈來製造,具經濟性上優異。 實施發明之最佳形態 以下,詳細說明本發明。 本發明之直下型背光單元用光擴散板,爲由玻璃基 板,與該玻璃基板上所形成之光擴散層所構成之直下型背 光單元用光擴散板。 接著,對於上述玻璃基板及該玻璃基板上所形成之光 擴散層、以及本發明之直下型背光單元用光擴散板詳細說 明。圖1爲將本發明之光擴散板以模式般地表示之側截面 圖。圖1中,光擴散板1 a係具有玻璃基板1 〇、與其表面 1 〇〇上所形成之光擴散層1 1 0。又,擴散層1 1 〇亦可爲形 成於基板100之單面上或形成於兩面上。 上述玻璃基板係無特別限定,可使用例如由無色透明 的碳酸氣鈉-石灰-5夕酸鹽玻璃(Soda-Lime-Silicate G1 a s s )、鋁矽玻璃、硼酸鹽玻璃、鋁矽酸鋰玻璃、石英 玻璃、硼矽酸玻璃基板、無鹼玻璃基板、其它之各種的玻 璃所成之透明玻璃板等。 此等之中,將本發明之光擴散板使用於直下型背光單 -10- 200839304 元之觀點而言,以使用碳酸氫鈉-石灰-矽酸鹽玻璃爲佳。 又,上述玻璃基板之厚度,係依使用本發明之光擴散 板的直下型背光單元之大小等亦有不同,以1.5〜4.5 mm 爲佳、更佳爲1 · 5〜2 · 5 m m。 進而,前述玻璃基板於3 80 nm〜800 nm之波長的全 區域裡,以透過率爲90%以上,可得更高的亮度而爲佳。 進而,前述玻璃基板與光擴散層合計之透過率,於 3 1 0 nm以下之波長中爲1 0%以下的情形,吸收來自光源的 UV光,比起光擴散板由於可防止前面的擴散薄膜或稜鏡 片等有機物所成之構件的劣化,故較佳。 又,基板係爲使提高顯示畫像之對比、提高光源光之 色純度亦可被著色。 光擴散層1 1 〇爲由基料、與光擴散材料之光擴散微粒 子所成、於基料與光擴散材料之可見光區域的範圍內之折 射率差之絕對値Δη (以下,亦有時簡稱爲折射率差)爲 0.05以上未達 0.5,光擴散層中之光擴散材料之體積率 (以下,亦有時簡稱爲層中體積率)爲30 %以上。折射率 差未達0 · 0 5時,光擴散性能爲不足;〇. 5以上時,不必要 之擴散變多,而光擴散板之全光線透過率下降。折射率差 之絕對値 Δη以 0.05〜0.3爲佳。又,層中體積率未達 3 0%,則光擴散性能爲不足。 又,增加塗佈次數使膜厚度變厚,亦可使顯現所期望 之擴散特性,但因塗佈步驟增加而成本變高。 又,光擴散材料之層中體積率,爲層中之光擴散材料 -11 - 200839304 之體積百分率以層中之光擴散材料之體積百分率及基料之 體積百分率之合計値除得之値。層中體積率可藉由SEM 等以觀察光擴散層之截面圖求出。又,光擴散材料爲複數 種類的情形,層中體積率係可以各各光擴散材料之層中體 積率的和來計算出。 又,本說明書中,基料係指形成其光擴散層之層(除 去光擴散微粒子之部分)之材料,具體的係意指後述之基 料形成成份、與依情形而由基料形成成份之硬化時必需之 硬化劑所形成之層成份。又,基料之折射率係意指由基料 形成成份所形成之層(硬化物)之折射率,與後述之光擴 散層形成用塗佈液中所含有之基料形成成份之折射率幾乎 一樣。 構成光擴散層1 1 〇之基料的基料形成成份,係於光擴 散材料之保持點形成層之後,使光擴散材料之結合劑作 用。又,基料形成成份爲於形成層之後具有與基板之黏著 性的材料’且以透明者爲佳。又,基料形成成份係可藉由 塗佈之層的形成之材料爲佳’尤其,以藉由熱、紫外線等 進行硬化之交聯塗膜材料爲佳。作爲此種基料形成成份, 可列舉如聚胺基甲酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、丙烯基系樹 脂、苯乙烯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚甲基戊烯系樹 脂、丙烯基-苯乙烯共聚合樹脂、環氧系樹脂、烯烴系樹 脂、聚矽氧烷系樹脂等之樹脂材料、或由金屬烷氧化物之 水解物求得之交聯物、低熔點玻璃等之無機材料或此等之 混合物等。 •12- 200839304 其中亦以基料形成成份爲可於低溫硬化,即使數十μηι 之厚膜也不會有因硬化收縮而破裂的情形,可得硬度高 的,故以聚胺基甲酸酯系樹脂爲佳。尤其,將聚酯系樹脂 與異氰酸酯系硬化劑進行反應可求得,以聚胺基甲酸酯系 樹脂爲佳。 基料形成成份之折射率係一般有機材料爲1.42〜 1 ·59、無機材料爲1 .45〜2.7。又,基料之折射率係與形成 基料之基料形成成份之折射率幾乎相同。基料之折射率爲 使與後述之光擴散材料的折射率差爲0.05以上未達0.5地 進行選擇。又’基料之折射率係亦可比光擴散材料之折射 率還低、亦或還高,並無特別限定。又,光擴散材料爲複 數種類的情形,折射率差係可以[各各光擴散材料之層中 體積率X折射率差之和]/[全光擴散材料之層中體積率]來計 算出。 光擴散層1 1 0中所含有之光擴散材料爲透明、亦即於 可見光區域中幾乎無吸收的微粒子,且若微粒子徑爲數微 米左右的微粒子,其材質係無特別限制。作爲光擴散材 料,可列舉如二氧化矽、氧化鋁等之透明的無機氧化物微 粒子;玻璃珠粒等之無機系微粒子;或透明的聚合物珠粒 等之有機系微粒子或此等之混合物。作爲聚合物珠粒,可 列舉由丙烯基系、苯乙烯系、聚矽氧烷系樹脂所成者。光 擴散材料之形狀可爲球狀(ball-like )或不定形狀。 光擴散材料之平均粒徑以1〜20 μηι爲佳、更佳爲3 〜20 μηι。未達1 μηι則於光之折射率易產生波長分散。超 -13- 200839304 過2 0 μ m則面內之亮度分佈易成爲粗膜,故不佳。又,前 述平均粒徑以粒度分析儀法(Coulter c〇unter )法來測 定。又,光擴散材料之折射率係依其材料而値係不同,但 若爲滿足本發明之折射率差之値則無特別限定。 本發明中,光擴散層之厚度以5〜1〇〇 μ m爲佳、1〇〜 1 00 μηι更佳。光擴散層之厚度爲5 μηι以下,則即使增大 折射率差或層中體積率亦擴散性爲不足,難於消除光源之 光源像。光擴散層之厚度超過1 〇 〇 μ m,則難於以1次之 塗佈來製作,而必需重覆的塗佈,變成提高成本。 如上述的光擴散板係將經分散基料形成成份或光擴散 材料之光擴散層形成用塗佈液(以下,有時稱作塗佈液) 塗佈於基板上後,可藉由進行硬化來形成。 塗佈液一般爲將基料形成成份或光擴散材料分散於液 中之組成物,以均勻地分散爲佳。作爲此種基料形成成 份’可列舉如聚酯系樹脂、丙烯基系樹脂、苯乙烯系樹 脂、聚碳酸酯系樹脂、聚甲基戊烯系樹脂、丙烯基一苯乙 燃共聚合樹脂、環氧系樹脂、烯烴系樹脂、聚矽氧烷系樹 脂等之樹脂材料、或由金屬烷氧化物之水解物求得之交聯 物、低熔點玻璃等之無機材料或此等之混合物等。 此等之中,作爲基料形成成份,至少聚酯系樹脂,其 中亦以含有聚酯聚醇系樹脂者,形成後述之異氰酸酯系硬 化劑與聚胺基甲酸酯鍵結,爲強韌、形成耐久性高的膜之 理由而言爲佳。 又’其平均分子量以1 000〜9000爲佳、更佳爲1000 -14- 200839304 〜7000。平均分子量未達1〇〇〇,則塗膜之硬度下降; 分子量超過9 0 0 0,則混合光擴散材料之際塗佈液之黏 於上升,難於形成均勻的塗膜。又,平均分子量係指 平均分子量。 作爲光擴散材料,係可列舉前述之二氧化矽、氧 等之透明的無機氧化物微粒子;玻璃珠粒等之無機系 子;或透明的聚合物珠粒等之有機系微粒子或此等之 物。作爲有機系微粒子,例如聚合物珠粒。作爲聚合 粒’可列舉由丙烯基系、苯乙烯系、聚矽氧烷系樹脂 者。光擴散材料之形狀可爲球狀或不定形狀。 又’基料形成成份與光擴散材料係以下述之式所 的光擴散材料之液中體積率爲3 0 %以上,前述基料形 份與光擴散材料之折射率差Δη的絕對値以〇.〇5以上 〇 · 5爲佳、〇 · 〇 5以上未達0 · 3爲更佳。光擴散材料之 體積率未達3 0%,則光擴散板之擴散性爲不足。基料 成份與光擴散材料之折射率差Δη的絕對値爲未達〇 則光擴散性能爲不足;0 · 5以上,則所形成之光擴散 全光線透過率降低,而不佳。 [數2] 平均 度過 重量 化鋁 微粒 混合 物珠 所成 定義 成成 未達 液中 形成 • 05, 板之 液中體積率(%)= 塗佈液中之光擴散材料的質量含有率 光擴散材料之比重 _塗佈液中之光擴散材料的質量含有率^ _塗佈液中之基料的質量含有率 一 光擴散材料之比重 _ + _ 基料之比重 塗佈液係進而視需要含有基料形成成份之硬化用 χ]00 的硬 -15- 200839304 化劑。作爲硬化劑,具體的可列舉異氰酸酯系硬化劑、胺 系硬化劑系、咪唑系硬化劑、酸酐系硬化劑等。 此等之中,異氰酸酯系硬化劑爲透明且與聚酯聚醇系 樹脂進行反應,形成強固的聚胺基甲酸酯鍵之理由而言爲 佳。 硬化劑之含有量係對於光擴散層形成用塗佈液之全質 量,以30質量%以下爲佳、20質量%以下爲更佳。以不損 及作爲擴散板之特性一點而言爲佳。 進而塗佈液係只要不損及本發明之目的,亦可含有其 它成份。其它成份係例如使與基板之黏著性提高用的成份 之偶合劑、分散劑、提高對基材之潤濕性的界面活性劑、 消泡劑、調平劑等。上述其它成份係以於塗佈液中爲1 0 質量%以下爲不損及作爲擴散板之特性一點而言爲佳。塗 佈液中使用之溶劑係視材料可適宜地選擇適於塗佈之泛用 的溶劑。例如,以甲醇、乙醇、η·丙醇、異丙醇、η- 丁 醇、異丁醇、sec-丁醇、tert-丁醇等之醇類;乙二醇等之 多價醇類;乙基溶纖劑、甲基溶纖劑、丁基溶纖劑、丙二 醇甲基醚等之醚類;2,4-戊二酮、二丙酮醇等之酮類·,己 烷、甲苯、二甲苯、溶劑油等之烴類;乳酸乙酯、乳酸甲 酯等之酯類;N-甲基吡咯烷酮等之醯胺基類;二甲亞礪、 環丁硼等之硫化合物爲佳。 本發明中於玻璃基板上塗佈本發明之光擴散層形成用 塗佈液之塗佈方法係無特別限定,可使用例如滾筒塗佈、 手塗佈、刷塗佈、浸漬(deeping )、旋轉塗佈、浸漬塗佈 -16- 200839304 (dip coat)、網版印刷、幕簾流動塗佈、棒塗佈、模塗 佈、照相凹版塗佈、微凹版印刷(m i c r 〇 - g r a v u r e c 〇 a t )、 逆塗佈、輥塗佈、流動塗佈、噴塗佈、浸漬塗佈等之方 法。 此等之中,爲網版印刷的情形,容易大面積塗佈,以 1次塗佈而得厚膜之理由而言爲佳。 本發明中,乾燥藉由上述塗佈步驟所形成之塗膜,使 其硬化之方法係無特別限定,例如可將塗佈有本發明之光 擴散層形成用塗佈液之玻璃基板放置於室溫下,使其自然 乾燥之方法、於烘箱進行加熱之方法、使用UV照射之方 法等。又’視需要亦可組合此等方法。含有硬化劑,伴隨 化學反應之硬化的情形,係以進行加熱或UV照射者爲 佳。 藉由加熱來乾燥塗膜、使之硬化的情形,加熱係以於 不高的溫度下進行者爲佳;於大氣中80〜200°C之低溫下 進行5〜60分鐘之加熱者爲佳。 本發明之背光單元爲設置本發明之光擴散板之背光單 元。圖2爲將本發明之背光單元之較佳的實施態樣之一例 以模示般地表示之側截面圖。如圖2所示地,從背光側依 反射板6、光源5、本發明之光擴散板1 a、擴散薄膜2、 稜鏡片3、提高亮度之薄膜4、且將液晶面板7於背光單 元上之此順序地設置。圖2中,示光擴散層1 1 〇朝向光源 側所設置之態樣,亦可朝向觀察者側設置。 本發明之光擴散板1 a係擴散來自光源5之光,消除 -17- 200839304 光源之光源像,發揮使面內之亮度分佈均勻之功效。 擴散薄膜2及棱鏡片3係藉由光擴散板將分佈之光集 中於前面,發揮使亮度提高之功效。提高亮度之薄膜4係 具有將光源光聚齊於液晶之配向上之偏光的功能,發揮使 亮度提高之功效。 光源5係發揮供給液晶面板光之功效,可使用CCFL (冷陰極螢光光源)、HCFL (熱陰極螢光光源)、EEFL (外部電極型螢光光源)、LED (發光二極管)、FFL (平面螢光光源)等。 反射板6係從反射光源5發出至後方之光,發揮有效 率地利用光之功效。 本發明之光擴散板係藉由控制層中體積率、折射率差 而具有高透過率與足夠的擴散性能,因於基材使用玻璃, 故剛性高、不會有熱變形或黃變,容易朝背光單元之大型 化或薄型化。因此,適於作爲直下型背光單元用擴散板。 【實施方式】 實施例 以下藉由實施例及比較例具體地說明本發明。本發明 當然不限於此等之實施例。 (實施例1 ) <塗佈液A之調製> 混合聚酯樹脂(東洋紡織公司(Toyobo Co.,Ltd)製 -18- 200839304 VYLON 220、比重1.26、平均分子量5000) 50§、及稀釋 溶劑(G-0 04溶劑、帝國油墨製造公司(Teikoku Printing Inks M fg. Co.,Ltd·)製)50g進行攪拌’基料形成成份, 爲調製固形成份50質量%之聚酯樹脂溶液a ° 混合上述聚酯樹脂溶液a以1 〇〇g、硬化劑以異氰酸酯 系硬化劑(2 1 0硬化劑、帝國油墨製造公司製)8 · 1 g、環 氧系矽烷偶合劑(KBM-403、信越化學工業公司製)以 1 . 1 g、消泡劑(帝國油墨製造公司製)以1 g、硬化觸媒以 二月桂酸二丁基錫(DBTDL ) 0.1 lg、及光擴散材料以苯 并鳥糞胺(benzoguanamine) ·甲醒縮合樹脂微粒子〔曰 本觸媒公司製:EPOSTAR M05、比重 1.4 '平均粒徑 5μιη、折射率1.66〕6 6.7g,進行攪拌而得到塗佈液A。 <光擴散板A之製作> 3 0 cm邊長之玻璃板〔碳酸氫鈉·石灰-矽酸鹽玻璃、 無強化玻璃、厚度1.8 mm、可見光透過率(JiS K7361-1 1 997年)92%〕之表面上將塗佈液A以網版印刷(網目材 質··聚酯、網目數:120網目)塗佈來形成塗膜後,於 1 8 0 °C之乾燥機1 〇分鐘、大氣中乾燥,使塗膜硬化藉由形 成光擴散層製作光擴散板A °光擴散板a之光擴散層之厚 度爲2 5 μ m。 (實施例2) 除了將實施例1中的光擴散材料變更爲氧化鋁微粒子 一 19- 200839304 〔昭和電工公司製:CB-A05S、比重 3.98、平均粒徑 3 μηι、折射率1 . 7 6〕量1 3 3.3 g之外,其餘與實施例1同樣 地進行,求得光擴散板B。光擴散板B之光擴散層的厚度 爲 1 7 μιη。 (比較例1 ) 除了將實施例1中的光擴散材料之量變更爲2 2 g之 外,其餘與實施例1同樣地進行,求得光擴散板C。光擴 散板C之光擴散層的厚度爲20 μπι。 (比較例2 ) ‘ 除了將實施例1中的光擴散材料變更爲Ti02微粒子 〔石原產業公司製TIPAQUE CR-90、比重3.8、平均粒徑 0.3 μ m、折射率2.7〕5.6 g之外,其餘與實施例1同樣地 進行,求得光擴散板D。光擴散板D之光擴散層的厚度爲 12 μηι。 (比較例3 ) 除了將比較例2中的Ti02微粒子之量變更爲11.lg之 外,其餘與比較例2同樣地進行,求得光擴散板E。光擴 散板E之光擴散層的厚度爲12 μηι。 (比較例4 ) 除了將實施例1中的光擴散材料變更爲聚苯乙烯微粒 -20- 200839304 子〔積水化成品工業公司製SBX-8、比重1·〇6、3 8 μιη、折射率1.59〕55.6g之外,其餘與實施例1 進行,求得光擴散板F。光擴散板F之光擴散層白> 2 0 μηι 〇 (比較例5 ) 取代實施例 1中的聚酯樹脂爲東洋紡織 VYLON 200 (比重 1.26、平均分子量 17000)之夕 與實施例1同樣地進行,製作塗佈液Ε,但塗佈许 過高而無法均勻地塗佈。 將製作好之各光擴散板的性能藉由以下所示二 行評估。此結果示於下述表1。 <評估> (1 )擴散性 如圖3所示地,於背光單元中裝置光擴散板二 以CCD型売度計(I· System公司製Eysscale4) 面全體之亮度來求出面內分佈,使於光源上之位權 中的測定位置a )的光擴散板之亮度爲La、使光雜 的中間(圖4中的測定位置b )之部分之上的位穩 板的亮度爲Lb,以 Lb/La表示。於本發明,面户 爲均勻的係指必需爲0.97 < Lb/La < 1 .03、較佳爲 Lb/La< 1·〇2。結果示於表1。 均粒徑 同樣地 厚度爲 公司製 ,其餘 之黏度 方法進 狀態, 測定畫 (圖 4 與光源 之擴散 擴散性 0.98 < -21 - 200839304 (2 )透過率 於玻璃基板之透過率爲 9 2 % ( J I S K 7 3 6 1 -1 ( 1 9 9 7 年))之碳酸氫鈉-石灰-矽酸鹽玻璃(厚度1 ·8 mm )上, 製作光擴散層的情形,以J I S K 7 3 6 1 - 1 ( 1 9 9 7年)測定透 過率。於本發明,局透過率係指必需透過率爲6 0 °/〇以上、 較佳爲7 0 %以上。結果示於表1。又,透過率係於玻璃基 板上成膜爲擴散層之面上,於光入射之面向進行測定。 (3 )霧値(Haze ) 擴散板以JI S K 7 1 3 6 ( 2 0 0 0年)來測定。本發明中, 霧値以98%以上爲佳、99°/。以上更佳。 (4 )折射率 基料之折射率係使用棱鏡親合方法(Prism coupler method) (Metricon 公司製 Model 2010),以測定波長 6 3 3 n m之折射率進行測定。結果示於表1。 (5 )總合評估 本發明之光擴散板必需同時滿足上述(1 )擴散性與 (2 )透過率之特性。 •22- 200839304 【i: 比較例 to O od 0.11 r-H 66.7 因黏度 過局而 不能塗 佈 寸 τ-ί od r-^ τ-^ 0.11 r—Η 55.6 0.03 (Ν 丨 0.478 96.5 89.7 m ω o od r—1 τ—Η 0.11 T-Η Τ-Η r—Η 1.21 VO cn (N r—1 0.979 42.3 98.7 <N Q 〇6 ▼Η ι—Η 0.11 VO (N Η ON (N (N t—^ 0.874 ! 53.9 91.9 u o od r—( 0.11 r-^ a 0.11 0.764 82.9 93.8 實施例 <N PQ od τ—^ 0.11 r—Η 133.3 0.21 卜 0.981 r-H 99.2 < o 产— od τ—Η F—Η r— ψ < ο 66.7 0.11 (N 1 0.986 69.4 99.4 1 聚酯樹脂(分子量5000) 聚酯樹脂(分子量17000) G-004溶劑 異氰酸酯系硬化劑 矽烷偶合劑 硬化觸媒 消泡劑 苯并鳥糞胺•甲醛縮合物微粒子(11=1.66) A1203 微粒子(η=1·76) Ti〇2 微粒子(n=2.7) 聚苯乙烯微粒子(n=l.59) 折射率差 微粒子體積率 膜厚(μ m) 擴散性湎內亮度均勻性) 透過率:含有玻璃(透過率92%) 霧値(%) 基料 基料之稀釋溶劑 链链 链s ^ {A] 龚桃 稍β 光擴散材料 擴散板物質評估 塗佈液 (質量份) 膜物性 評估 -23- 200839304 如表1所示地,實施例1、2係可並存良好的光擴散 性與高透過率。又,實施例1、2之光擴散層係可以網版 印刷1次塗佈進行塗佈具有充分的光擴散性之層。 對此’比較例1係因微粒子體積率過少,故光擴散性 差。又’比較例2、3係因折射率過大,故無法並存光擴 散性與亮度。比較例4係因折射率差過小,故光擴散性 差。比較例5係因聚酯樹脂之平均分子量大,故塗佈液之 黏度過高而無法均勻地印刷。 接著’將實施例與比較例之光擴散板設置於背光單元 上來進行比較。又,設置光擴散板之背光單元的亮度以 95 00 ( cd/m2 )以上爲佳。評估方法係以背光單元正面亮 度與面內不均勻,以正面亮度爲CCD型亮度計(I· System公司製EySSCale4)測定畫面全體之亮度,將其測 定結果之平均値作爲正面亮度。與市售品之亮度進行比 較。面內不均勻之比較,係由距離背光單元正面中央 50 cm的被試驗者來目視畫面全體,以不見光源之形狀擴散 的情形爲〇、看見的情形爲X來表示。結果示於表2。 表2 ]
背光單元評估 實方彳 _ 比較例 1 2 1 2 3 4 正面亮度(cd/m2) 10100 9900 10700 8800 7700 10500 面內不均勻 〇 〇 X X 〇 X 於使用本發明之光擴散板之背光單元如實施例1、2 -24 - 200839304 般地正面亮度高且面內不均勻亦良好,同時滿足亮度與面 內分佈。比較例係如比較例1、2、4般地亮度高,但面內 分佈差;比較例3係面內分佈良好,但亮度變低,無法同 時滿足亮度與面內分佈。又,本發明之光擴散板係因基板 爲玻璃,以同樣厚度來比較,則相較於樹脂製之基板的背 光單元,擴散板翹曲、彎曲少。又,由於不產生因樹脂性 之光擴散板特有的問題之光源的發熱之熱變形、黃變、擴 散板本身的水分吸收/再放出,故可使光源與光擴散板的 間隔變小。 產業上之可利用性 本發明之光擴散板係爲可並存高透過率與充分的擴散 特性,背光單元之光源的光量低亦亮度高,且即使背光單 元之光源的數少亦可使均勻地擴散光,可進行背光單元之 大型化、薄型化、輕量化。又,使用便宜的玻璃基材,使 光擴散層之厚度薄,且因以1次之塗佈及乾燥可製造所期 望之擴散特性的光擴散板,於經濟性上具優異。 【圖式簡單說明】 [圖1 ]爲將本發明之光擴散板以模式般地表示之側截 面圖。 [圖2]爲本發明之背光單元與液晶面板之較佳的一例 之實施態樣的側截面圖。 [圖3 ]表示於背光單元裝置光擴散板之狀態之本發明 -25- 200839304 之一例的實施態樣的側截面圖。 [圖4]以往之背光單元與液晶面板的側截面圖。 【主要元件符號說明】 1 :(以往之)光擴散板 1 a :本發明之光擴散板 2 :擴散薄膜 3 :稜鏡片 4 z提高亮度之薄膜 5 :光源 6 :反射板 7 :液晶面板 1〇〇 :玻璃基板 1 1 〇 :光擴散層 -26-