TW201730585A - 背光單元用光學片和背光單元 - Google Patents

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Abstract

本發明提供背光單元用光學片和背光單元,能抑制熱點的發生。背光單元用光學片是把從發光二極體光源射出的光線向表面側引導的液晶顯示裝置的背光單元用光學片,具備一或多個樹脂層,在樹脂層中的至少一樹脂層的表面或背面側形成有在確定的方向上定向的多個微細溝。作為與多個微細溝的平均定向方向垂直的方向上的多個微細溝的每單位長度的平均存在個數,優選每毫米10個以上、10000個以下。作為樹脂層的形成有多個微細溝的面的、與多個微細溝的定向方向垂直的方向的算術平均粗糙度,優選0.01微米以上、5微米以下。優選的是,多個微細溝構成光柵。

Description

背光單元用光學片和背光單元
本發明涉及背光單元用光學片和背光單元。
液晶顯示裝置有效利用薄型、輕量、低耗電等特徵,作為平板顯示器廣泛應用,其用途在電視、個人電腦、智能手機等手機終端、平板終端等攜帶型信息終端等中逐年擴大。
在這樣的液晶顯示裝置中,從背面側照射液晶面板的背光方式得到普及,裝備有側光式、直下式等背光單元。通常,如圖18所示,作為這樣的液晶顯示裝置所具備的側光式背光單元101,其包括:光源102;方形板狀的導光片103,以端部沿著所述光源102的方式配置;多個光學片104,重疊配置在所述導光片103的表面側;以及反射片105,配置在導光片103的背面側。作為光學片104,使用(1)下用光擴散片106,重疊在導光片103的表面側,主要具有光擴散功能;(2)稜鏡片107,重疊在下用光擴散片106的表面側,具有使光線向法線方向側折射的功能;(3)上用光擴散片108,重疊在稜鏡片107的表面側,通過使光線略微擴散,抑制由稜鏡片107的稜鏡部的形狀等引起的亮度不均(參照日本專利公開公報特開2005-77448號)。
現有技術文獻:
專利文獻1:日本專利公開公報特開2005-77448號。
作為這樣的側光式背光單元101所具備的光源102,從小型化和節能化等觀點出發,普及了發光二極體(LED),但是在使用發光二極體(LED)的背光單元中,會產生熱點(在顯示器畫面上,在光源附近亮度局部變高,因此產生明暗部的現象),因所述熱點招致液晶顯示裝置的亮度不均。其原因雖然不很明確,但是認為儘管以往的光擴散片對光進行了擴散,但是在使指向性高的發光二極體(LED)的光線擴散時會產生所述熱點。由於背光單元的薄型化、高亮度的發光二極體(LED)的採用、發光二極體(LED)的個數的減少、液晶顯示裝置的大螢幕化等,所述熱點造成的亮度不均的發生變得顯著。
鑒於所述的問題,本發明人經過專心研究判明了:通過在背光單元內的光路內配置規定的多個微細溝,能夠抑制熱點。
本發明是鑒於所述問題而做出的發明,本發明的目的是提供能抑制熱點的背光單元用光學片和背光單元。
用於解決所述問題的本發明的背光單元用光學片,其是把從發光二極體(LED)光源射出的光線向表面側引導的液晶顯示裝置的背光單元用光學片,所述背光單元用光學片包括一個或多個樹脂層,在所述一個或多個樹脂層中的至少一個樹脂層的表面側或背面側形成有在確定的方向上定向的多個微細溝。
所述背光單元用光學片當用於使用發光二極體(LED)作為光源的背光單元時,能夠抑制熱點的發生。其原因雖然不是很明確,但是可以認為由於在所述背光單元用光學片的樹脂層上形成有在確定的方向上定向的多個微細溝,所以通過由多個微細溝劃分的區域的光線在多個微細溝的寬度方向上傳播,即使是指向性高的發光二極體(LED)的光線,也能夠抑制熱點的發生。
優選的是,作為與所述多個微細溝的平均定向方向垂直的方向上的多個微細溝的每單位長度的平均存在個數,為10個/毫米以上10000個/毫米以下。這樣,通過使與所述多個微細溝的平均定向方向垂直的方向上的多個微細溝的每單位長度的平均存在個數在所述範圍內,通過由多個微細溝劃分的區域的光線在多個微細溝的寬度方向上充分傳播,能夠更可靠地抑制熱點的發生。
優選的是,作為所述樹脂層的形成有多個微細溝的面的、與所述多個微細溝的定向方向垂直的方向的算術平均粗糙度(Ra),為0.01微米以上5微米以下。這樣,通過使所述樹脂層的形成有多個微細溝的面的、與所述多個微細溝的定向方向垂直的方向的算術平均粗糙度(Ra)在所述範圍內,能夠容易且可靠地抑制熱點的發生。
優選的是,所述多個微細溝構成光柵。這樣,通過使所述多個微細溝構成光柵,引起通過由多個微細溝劃分的區域的光線彼此之間產生一定的路徑差的繞射現象,利用所述繞射現象能夠容易且可靠地抑制熱點的發生。
優選的是,所述光學片是光擴散片,所述光擴散片包括:基材膜;光擴散層,層疊在所述基材膜的表面側,具有多個珠以及所述珠的黏合劑;以及保護層,層疊在所述基材膜的背面側。這樣,通過使所述光學片是光擴散片,能夠容易地射出遍及整個面大體均勻化了的光線。
優選的是,在所述保護層的背面側形成有所述多個微細溝。這樣,通過在所述保護層的背面側形成所述多個微細溝,當將所述背光單元用光學片用於背光單元時,利用與存在於保護層的背面側的空氣層的折射率差,能夠容易地使通過由多個微細溝劃分的區域的光線在多個微細溝的寬度方向上充分傳播。
優選的是,所述光學片包括功能層,所述功能層在表面具有凹凸形狀。這樣,通過包括在表面具有凹凸形狀的功能層,能夠容易地射出遍及整個面大體均勻化了的光線。
優選的是,一個樹脂層在表面具有多個微小凹凸,所述多個微細溝形成在該樹脂層的具有多個微小凹凸的面上。這樣,通過使一個樹脂層在表面具有多個微小凹凸,並使所述多個微細溝形成在該樹脂層的具有多個微小凹凸的面上,能夠利用多個微細溝使光線在多個微細溝的寬度方向上傳播,並且利用多個微小凹凸使光擴散。由此,能夠提高莫爾條紋防止效果、顏色分解防止效果、視角擴大效果等。
此外,用於解決所述的問題而做出的本發明的液晶顯示裝置的背光單元,其包括:導光膜或導光板,把從端面側入射的光線向表面側引導;一個或多個發光二極體(LED)光源,配置在所述導光膜或導光板的端面側,向所述導光膜或導光板的端面射出光線;以及所述的背光單元用光學片,重疊在所述導光膜或導光板的表面側。
由於所述液晶顯示裝置的背光單元包括所述光學片,所以如上所述地能夠抑制熱點的發生。
優選的是,所述光學片直接重疊在所述導光膜或導光板的表面。這樣,通過將所述光學片直接重疊在所述導光膜或導光板的表面,能夠充分抑制熱點的發生。
優選的是,在俯視下,將所述導光膜或導光板的來自發光二極體(LED)光源的光線的平均方向作為基準的、所述光學片的多個微細溝的平均定向方向為±45°以下。這樣,通過使所述光學片的多個微細溝的平均定向方向在所述上限以下,能夠容易且可靠地抑制熱點的發生。
另外,在本發明中“表面側”是指液晶顯示裝置的觀看的人一側,“背面側”是指與表面側相反的一側。“確定的方向”是指確定的一個方向。“樹脂層”是指以合成樹脂為主成分的層。此外,“主成分”是指含量最多的成分,例如是指含量50質量%以上的成分。“光柵”是指針對入射光使其發生繞射的結構。“多個微細溝的平均定向方向”是指任意抽出20個微細溝並將通過抽出的各微細溝的長邊方向兩端的直線的定向方向平均所得到的值。此外,“多個微細溝的平均存在個數”是指任意10個部位中的多個微細溝的存在個數的平均值。“算術平均粗糙度(Ra)”是指按照JIS-B0601:1994、截止值λc0.8毫米、評價長度4毫米的值。“導光膜或導光板的來自發光二極體(LED)光源的光線的平均方向”是指在導光膜或導光板的從發光二極體(LED)光源射出的光線的入射方向中,從表面側觀察時發出最大強度的光的方向。
如上所述,本發明的背光單元用光學片和背光單元,能夠抑制熱點的發生。
下面,參照適當的附圖具體說明本發明的實施方式。
[第一實施方式]
[背光單元]
圖1的液晶顯示裝置的背光單元是側光式背光單元,是將從一個或多個發光二極體(LED)光源2射出的光線向表面側引導的液晶顯示裝置的背光單元。所述背光單元包括:導光膜1,把從端面入射的光線向表面側引導;多個發光二極體(LED)光源2,配置在導光膜1的端面側,向導光膜1的端面射出光線;以及多個光學片3,重疊在導光膜1的表面側。作為所述多個光學片3,具有:光擴散片(下用光擴散片4),配置在導光膜1的表面側;第一稜鏡片5,配置在下用光擴散片4的表面側;第二稜鏡片6,配置在第一稜鏡片5的表面側;以及光擴散片(上用光擴散片7),配置在第二稜鏡片6的表面側。此外,所述背光單元還包括反射片8,所述反射片8配置在導光膜1的背面側。下用光擴散片4使從背面側入射的光線邊擴散邊向法線方向側聚光(聚光擴散)。第一稜鏡片5和第二稜鏡片6使從背面側入射的光線向法線方向側折射。具體地說,第一稜鏡片5和第二稜鏡片6的突出的條形稜鏡部的稜線方向垂直,第一稜鏡片5把從下用光擴散片4入射的光線向與稜線方向垂直的方向且法線方向側折射,此外,第二稜鏡片6對從第一稜鏡片5射出的光線以使其與液晶顯示元件的背面大體垂直地行進的方式進行折射。上用光擴散片7通過使從背面側入射的光線若干程度地擴散,能夠抑制由第一稜鏡片5和第二稜鏡片6的突出的條形稜鏡部的形狀等引起的亮度不均。反射片8將從導光膜1的背面側射出的光線向表面側反射,使其再次入射進導光膜1。
<下用光擴散片>
如圖2所示,下用光擴散片4直接(不通過其它片等)重疊在導光膜1的表面。下用光擴散片4包括:基材膜11;光擴散層12,層疊在基材膜11的表面側,具有多個珠14及其黏合劑15;以及保護層13,層疊在基材膜11的背面側。下用光擴散片4由基材膜11、直接層疊在基材膜11的表面的光擴散層12和直接層疊在基材膜11的背面的保護層13的3層構成(不具有基材膜11、光擴散層12和保護層13以外的其它層)。下用光擴散片4形成為俯視為方形。如後所述,下用光擴散片4在保護層13的背面形成有多個微細溝16,構成為本發明的背光單元用光學片。
(基材膜)
基材膜11是以合成樹脂為主成分的樹脂層。基材膜11由於需要使光線透過,所以將透明的、特別是無色透明的合成樹脂作為主成分形成。作為基材膜11的主成分,沒有特別的限定,例如可以舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚烯烴、醋酸纖維素、耐候性氯乙烯等。其中,優選的是透明度好、強度高的聚對苯二甲酸乙二醇酯,特別優選的是彎曲性能得到了改善的聚對苯二甲酸乙二醇酯。
作為基材膜11的平均厚度的下限,優選的是10微米,更優選的是35微米,進一步優選的是50微米。另一方面,作為基材膜11的平均厚度的上限,優選的是500微米,更優選的是250微米,進一步優選的是188微米。如果基材膜11的平均厚度小於所述下限,則存在下述問題:通過塗布形成光擴散層12時發生卷邊。此外,如果基材膜11的平均厚度小於所述下限,則存在容易發生彎曲的問題。反之,如果基材膜11的平均厚度超過所述上限,則存在下述問題:液晶顯示裝置的亮度降低,並且不符合液晶顯示裝置的薄型化的要求。另外,“平均厚度”是指任意10點的厚度的平均值。
(光擴散層)
光擴散層12是以合成樹脂為主成分的樹脂層。光擴散層12構成下用光擴散片4的最表面。光擴散層12以大體等密度分散含有多個珠14。珠14被黏合劑15包圍。光擴散層12通過分散含有多個珠14,使從背面側向表面側透射的光大體均勻地擴散。此外,光擴散層12通過多個珠14在表面大體均勻地形成有微小凹凸,所述微小凹凸的各凹部和凸部形成為透鏡狀。光擴散層12利用所述微小凹凸的透鏡的作用,發揮良好的光擴散功能,並且起因於所述光擴散功能而具有使透射光線向法線方向側折射的折射功能以及使透射光線向法線方向宏觀性聚光的聚光功能。
珠14是具有使光線擴散性質的樹脂顆粒。作為珠14的主成分,例如可以舉出丙烯酸樹脂、丙烯腈樹脂、聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚醯胺、聚丙烯腈等。其中,優選的是透明度高的丙烯酸樹脂,特別優選的是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
珠14的形狀沒有特別的限定,例如可以舉出球狀、立方體狀、針狀、棒狀、紡錘形狀、板狀、鱗片狀、纖維狀等,其中優選的是光擴散性良好的球狀。
作為珠14的平均粒徑的下限,優選的是1微米,更優選的是2微米,進一步優選的是5微米。另一方面,作為珠14的平均粒徑的上限,優選的是50微米,更優選的是20微米,進一步優選的是15微米。如果珠14的平均粒徑小於所述下限,則存在下述問題:光擴散層12的表面的凹凸變小,不滿足作為光擴散片所需要的光擴散性。反之,如果珠14的平均粒徑超過所述上限,則存在下述問題:下用光擴散片4的厚度增大,並且均勻的擴散變得困難。
作為珠14的混合量(相對於作為黏合劑15的形成材料的聚合物組合物中的聚合物成分100質量份的、換算成固體成分的混合量)的下限,優選的是10質量份,更優選的是20質量份,進一步優選的是50質量份。另一方面,作為珠14的混合量的上限,優選的是500質量份,更優選的是300質量份,進一步優選的是200質量份。如果珠14的混合量小於所述下限,則存在光擴散性不充分的問題。反之,如果珠14的混合量超過所述上限,則存在珠14不能被黏合劑15可靠地固定的問題。
黏合劑15是通過使包含基材聚合物的聚合物組合物固化(交聯等)而形成的。珠14通過黏合劑15大體等密度地配置固定在基材膜11的表面的整個面上。另外,用於形成黏合劑15的聚合物組合物,此外例如也可以適當混入微小無機填充劑、固化劑、增塑劑、分散劑、各種均化劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、黏度改性劑、潤滑劑、光穩定化劑等。
(保護層)
保護層13是以合成樹脂為主成分的樹脂層。在保護層13的背面形成有多個微細溝16。此外,優選的是多個微細溝16構成光柵。所述微細溝16優選的是形成為髮線(hairline)狀。所述下用光擴散片4通過在保護層13的背面側形成多個微細溝16,將所述下用光擴散片4用於背光單元時,利用與存在於保護層13的背面側的空氣層的折射率差,容易使通過由多個微細溝16劃分的區域的光線在多個微細溝的寬度方向上充分傳播。此外,所述下用光擴散片4由於在保護層13的背面側形成有多個微細溝16,所以導光膜1的表面與保護層13的背面局部抵接。因此,所述下用光擴散片4能夠防止與導光膜1的黏附。此外,所述下用光擴散片4通過使多個微細溝16構成光柵,發生通過由多個微細溝16劃分的區域的光線彼此之間產生一定的路徑差的繞射現象,通過該繞射現象能夠容易且可靠地抑制熱點的發生。
如圖3所示,多個微細溝16遍及保護層13的背面的整個區域大體均勻(以大體等密度)形成。各微細溝16構成為斷面大體為U形(即,各微細溝16不形成為斷面為三角形狀)。通過使各微細溝16構成斷面為大體U形,能夠適當調整光線的擴散方向,能夠提高熱點的緩和效果。此外,通過使各微細溝16構成為斷面為大體U形,能夠提高下用光擴散片4的大量生產性。此外,如圖2~圖4所示,多個微細溝16的長邊方向沿著與保護層13的背面的一端平行的方向。具體地說,多個微細溝16的長邊方向沿著來自多個發光二極體(LED)光源2的光線的平均方向。此外,各微細溝16的定向方向是隨機的(即,各微細溝16的定向方向不完全一致)。這樣,通過使各微細溝16的定向方向是隨機的,能夠抑制由多個微細溝16引起液晶顯示裝置產生彩虹不均。另外,在控制光線的擴散方向方面,優選的是,多個微細溝16分別獨立形成,一部分的微細溝16也可以交叉。
在俯視下,作為將導光膜1的來自發光二極體(LED)光源2的光線的平均方向作為基準的多個微細溝16的平均定向方向的上限,優選的是±45°,更優選的是±15°,進一步優選的是±0°。如果所述平均定向方向超過所述上限,則存在下述問題:難以使光線在與多個發光二極體(LED)光源2的光線射出方向垂直的方向且水平方向上傳播。對此,所述背光單元通過使所述平均定向方向在所述上限以下,能夠容易且可靠地抑制熱點的發生。
如圖3所示,多個微細溝16形成為俯視下細長且大體直線狀。此外,各微細溝16的寬度,沿所述微細溝16的長邊方向隨機變化。作為多個微細溝16的長邊方向的平均長度L1 的下限,優選的是相對於平均寬度L2 為2倍以上,更優選的是相對於平均寬度L2 為3倍以上。另一方面,作為多個微細溝16的長邊方向的平均長度L1 的上限沒有特別的限定,可以橫跨保護層13的兩端連續,例如優選的是相對於平均寬度L2 為10000倍以下,更優選的是相對於平均寬度L2 為5000倍以下。如果多個微細溝16的長邊方向的平均長度L1 小於所述下限,則存在不能使在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量充分增加的問題。反之,如果多個微細溝16的長邊方向的平均長度L1 超過所述上限,則存在下述問題:難以為了抑制液晶顯示裝置的彩虹不均的發生而以隨機的定向方向且高密度地形成多個微細溝16。另外,“多個微細溝的長邊方向的平均長度”是指任意抽出的20個微細溝的樹脂層的平均界面的長邊方向長度的平均值。
作為多個微細溝16的平均寬度L2 的下限,優選的是10奈米,更優選的是50奈米,進一步優選的是100奈米。另一方面,作為多個微細溝16的平均寬度L2 的上限,優選的是40微米,更優選的是30微米,進一步優選的是20微米,特別優選的是10微米。如果多個微細溝16的平均寬度L2 小於所述下限,則存在微細溝16的成形性降低的問題。反之,如果多個微細溝16的平均寬度L2 超過所述上限,則存在不能使在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量充分增加的問題。另外,優選的是,在所述範圍內沿長邊方向隨機形成各微細溝16的寬度L2 。通過在所述範圍內隨機形成各微細溝16的寬度L2 ,能夠防止與具有週期性間距的其它構件(稜鏡片和液晶盒)等的干涉導致的莫爾條紋,並且能夠防止有規律地發生顏色分解,能夠防止彩虹不均等。另外,“多個微細溝的平均寬度”是指任意抽出的20個微細溝的、除了長邊方向兩端部分的任意點的樹脂層的平均界面的寬度的平均值。
作為多個微細溝16的平均間距的下限,優選的是10奈米,更優選的是50奈米,進一步優選的是100奈米。另一方面,作為多個微細溝16的平均間距的上限,優選的是40微米,更優選的是30微米,進一步優選的是20微米,特別優選的是10微米。如果多個微細溝16的平均間距小於所述下限,則存在多個微細溝16的成形性降低的問題。反之,如果多個微細溝16的平均間距超過所述上限,則存在不能使在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量充分增加的問題。另外,“多個微細溝的平均間距”是指多個微細溝的、與平均定向方向垂直的方向上相鄰的任意10個微細溝的間距的平均值。
作為多個微細溝16的間距的標準偏差的上限,優選的是10微米,更優選的是9微米,進一步優選的是7微米。如果多個微細溝16的間距的標準偏差超過所述上限,則存在下述問題:多個微細溝16的間距變得不均勻,不能使在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量充分增加。另一方面,作為多個微細溝16的間距的標準偏差的下限,從容易將多個微細溝16配置在比較隨機的方向上的觀點出發,例如可以是4微米。另外,“多個微細溝的間距的標準偏差”是指任意抽出的20個微細溝的間距的標準偏差。
此外,優選的是,多個微細溝16的平均寬度L2 和平均間距,都包含在所述範圍內。所述下用光擴散片4通過使多個微細溝16的平均寬度L2 和平均間距都包含在所述範圍內,能夠充分地、容易且可靠地增加在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量。
作為與多個微細溝16的平均定向方向垂直的方向上的、多個微細溝16的每單位長度的平均存在個數的下限,優選的是10個/毫米,更優選的是50個/毫米,進一步優選的是100個/毫米。另一方面,作為所述平均存在個數的上限,優選的是10000個/毫米,更優選的是5000個/毫米,進一步優選的是1000個/毫米。如果所述平均存在個數小於所述下限,則存在不能使在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量充分增加的問題。反之,如果所述平均存在個數超過所述上限,則存在多個微細溝16的成形性降低的問題。
作為多個微細溝16的平均深度D1 的下限,優選的是10奈米,更優選的是500奈米,進一步優選的是1微米,特別優選的是2微米。另一方面,作為多個微細溝16的平均深度D1 的上限,優選的是30微米,更優選的是10微米,進一步優選的是5微米,特別優選的是3微米。如果多個微細溝16的平均深度D1 小於所述下限,則存在不能使在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量充分增加的問題。反之,如果微細溝16的平均深度D1 超過所述上限,則存在保護層13的強度降低的問題。另外,“多個微細溝的平均深度”是指任意抽出的20個微細溝的、從樹脂層的平均界面到底部的深度的平均值。
此外,作為多個微細溝16的深度的標準偏差的上限,優選的是4微米,更優選的是3微米,進一步優選的是2.5微米。如果多個微細溝16的深度的標準偏差超過所述上限,則存在下述問題:多個微細溝16的深度變得不均勻,不能使在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量均勻增加。另一方面,作為多個微細溝16的深度的標準偏差的下限,沒有特別的限定,例如可以是0.3微米。另外,“多個微細溝的深度的標準偏差”是指任意抽出的20個微細溝的深度的標準偏差。
作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向平行的方向的算術平均粗糙度(Ra)的下限,優選的是0.005微米,更優選的是0.05微米,進一步優選的是0.1微米。另一方面,作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向平行的方向的算術平均粗糙度(Ra)的上限,優選的是1.5微米,更優選的是1.2微米,進一步優選的是1微米。如果所述算術平均粗糙度(Ra)小於所述下限,則存在熱點的發生抑制效果不充分的問題。反之,如果所述算術平均粗糙度(Ra)超過所述上限,則存在下述問題:相對於在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量的、在與多個微細溝16的定向方向平行的方向上傳播的光量變大。
作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向垂直的方向的算術平均粗糙度(Ra)的下限,優選的是0.01微米,更優選的是0.1微米,進一步優選的是0.5微米。另一方面,作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向垂直的方向的算術平均粗糙度(Ra)的上限,優選的是5微米,更優選的是2微米,進一步優選的是1.7微米,特別優選的是1.5微米。如果所述算術平均粗糙度(Ra)小於所述下限,則存在不能使在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量充分增加的問題。反之,如果所述算術平均粗糙度(Ra)超過所述上限,則存在光線的射出角度難以控制的問題。
此外,優選的是,保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向平行的方向的算術平均粗糙度(Ra)和與多個微細溝16的定向方向垂直的方向的算術平均粗糙度(Ra),都分別包含在所述範圍內。通過使與多個微細溝16的定向方向平行的方向的算術平均粗糙度(Ra)和與多個微細溝16的定向方向垂直的方向的算術平均粗糙度(Ra)分別處於所述範圍內,所述下用光擴散片4能夠使在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量充分增加,從而能夠容易且可靠地抑制熱點的發生。
作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向垂直的方向的算術平均粗糙度(Ra)和與多個微細溝16的定向方向平行的方向的算術平均粗糙度(Ra)的差的下限,優選的是0.5微米,更優選的是0.7微米,進一步優選的是1微米。通過使所述算術平均粗糙度(Ra)的差在所述下限以上,能夠加大在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量,能夠容易且可靠地降低液晶顯示裝置的亮度不均。另一方面,作為所述算術平均粗糙度(Ra)的差的上限,例如可以是1.9微米。
作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向平行的方向的最大高度(Ry)的下限,優選的是0.1微米,更優選的是1微米,進一步優選的是1.5微米。另一方面,作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向平行的方向的最大高度(Ry)的上限,優選的是3微米,更優選的是2.5微米,進一步優選的是2微米。如果所述最大高度(Ry)小於所述下限,則存在熱點的發生抑制效果不充分的問題。反之,如果所述最大高度(Ry)超過所述上限,則存在下述問題:相對於在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量的、在與多個微細溝16的定向方向平行的方向上傳播的光量變大。另外,“最大高度(Ry)”是指按照JIS-B0601:1994、截止值λc0.8毫米、評價長度4毫米的值。
作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向垂直的方向的最大高度(Ry)的下限,優選的是4微米,更優選的是5微米,進一步優選的是6微米。另一方面,作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向垂直的方向的最大高度(Ry)的上限,優選的是12微米,更優選的是10微米,進一步優選的是9微米。如果所述最大高度(Ry)小於所述下限,則存在不能使在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量充分增加的問題。反之,如果所述最大高度(Ry)超過所述上限,則存在光線的射出角度難以控制的問題。
作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向垂直的方向的最大高度(Ry)和與多個微細溝16的定向方向平行的方向的最大高度(Ry)的差的下限,優選的是4微米,更優選的是5微米,進一步優選的是6微米。通過使所述最大高度(Ry)的差在所述下限以上,能夠加大在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量,能夠容易且可靠地降低液晶顯示裝置的亮度不均。另一方面,作為所述最大高度(Ry)的差的上限,例如可以是11微米。
作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向平行的方向的十點平均粗糙度(Rz)的下限,優選的是0.1微米,更優選的是0.5微米,進一步優選的是1微米。另一方面,作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向平行的方向的十點平均粗糙度(Rz)的上限,優選的是2.5微米,更優選的是2微米,進一步優選的是1.5微米。如果所述十點平均粗糙度(Rz)小於所述下限,則存在熱點的發生抑制效果不充分的問題。反之,如果所述十點平均粗糙度(Rz)超過所述上限,則存在下述問題:相對於在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量的、在與多個微細溝16的定向方向平行的方向上傳播的光量變大。另外,“十點平均粗糙度(Rz)”是指按照JIS-B0601:1994、截止值λc0.8毫米、評價長度4毫米的值。
作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向垂直的方向的十點平均粗糙度(Rz)的下限,優選的是4微米,更優選的是5微米,進一步優選的是6微米。另一方面,作為保護層13的形成有多個微細溝16的面的、與多個微細溝16的定向方向垂直的方向的十點平均粗糙度(Rz)的上限,優選的是10微米,更優選的是8微米,進一步優選的是7微米。如果所述十點平均粗糙度(Rz)小於所述下限,則存在不能使在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量充分增加的問題。反之,如果所述十點平均粗糙度(Rz)超過所述上限,則存在光線的射出角度難以控制的問題。
作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向垂直的方向的十點平均粗糙度(Rz)和與多個微細溝16的定向方向的平行方向的十點平均粗糙度(Rz)的差的下限,優選的是3微米,更優選的是4微米,進一步優選的是4.5微米。通過使所述十點平均粗糙度(Rz)的差在所述下限以上,能夠加大在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量,能夠容易且可靠地降低液晶顯示裝置的亮度不均。另一方面,作為所述十點平均粗糙度(Rz)的差的上限,例如可以是9微米。
作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向平行的方向的均方根斜率(RΔq)的下限,優選的是0.05,更優選的是0.2,進一步優選的是0.25,特別優選的是0.3。另一方面,作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向平行的方向的均方根斜率(RΔq)的上限,優選的是0.5,更優選的是0.45,進一步優選的是0.4。如果所述均方根斜率(RΔq)小於所述下限,則存在熱點的發生抑制效果不充分的問題。反之,如果所述均方根斜率(RΔq)超過所述上限,則存在下述問題:相對於在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量的、在與多個微細溝16的定向方向平行的方向上傳播的光量變大。另外,“均方根斜率(RΔq)”是指按照JIS-B0601:2001的值。
作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向垂直的方向的均方根斜率(RΔq)的下限,優選的是0.5,更優選的是0.7,進一步優選的是1。另一方面,作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向垂直的方向的均方根斜率(RΔq)的上限,優選的是2.5,更優選的是2,進一步優選的是1.8。如果所述均方根斜率(RΔq)小於所述下限,則存在不能使在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量充分增加的問題。反之,如果所述均方根斜率(RΔq)超過所述上限,則存在光線的射出角度難以控制的問題。
作為保護層13的形成有多個微細溝16的面(背面)的、與多個微細溝16的定向方向垂直的方向的均方根斜率(RΔq)和與多個微細溝16的定向方向平行的方向的均方根斜率(RΔq)的差的下限,優選的是0.5,更優選的是0.7,進一步優選的是1。通過使所述均方根斜率(RΔq)的差在所述下限以上,能夠加大在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量,能夠容易且可靠地降低液晶顯示裝置的亮度不均。另一方面,作為所述均方根斜率(RΔq)的差的上限,例如可以是2.2。
作為保護層13的主成分,例如可以舉出聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、脲烷樹脂、丙烯酸-脲烷共聚物、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、聚烯烴、環烯烴聚合物、環烯烴共聚物、醋酸纖維素、耐候性氯乙烯、活性能量線固化型樹脂等。其中,優選的是能夠提高所述下用光擴散片4的背面的強度、容易防止所述背面受到損傷的丙烯酸樹脂。
作為保護層13的平均厚度的下限,優選的是1微米,更優選的是5微米。另一方面,作為保護層13的平均厚度的上限,優選的是50微米,更優選的是10微米。如果保護層13的平均厚度小於所述下限,則存在不能可靠地防止所述下用光擴散片4的背面受到損傷的問題。反之,如果保護層13的平均厚度超過所述上限,則存在液晶顯示裝置的亮度降低的問題。
作為保護層13的折射率的下限,優選的是1.36,更優選的是1.4,進一步優選的是1.43。另一方面,作為保護層13的折射率的上限,優選的是1.7,更優選的是1.5,進一步優選的是1.49。通過使保護層13的折射率在所述範圍內,利用保護層13與在保護層13的背面側存在的空氣層的折射率差,能夠加大在多個微細溝16的寬度方向上傳播的光量,能夠容易且可靠地降低液晶顯示裝置的亮度不均。
<稜鏡片>
第一稜鏡片5和第二稜鏡片6具有基材層以及凸起列,所述凸起列由層疊在所述基材層的表面的多個突出的條形稜鏡部構成。所述基材層和突出的條形稜鏡部,由於需要使光線透過,所以是將透明的、特別是無色透明的合成樹脂作為主成分的樹脂層。第一稜鏡片5的多個突出的條形稜鏡部的稜線方向與第二稜鏡片6的多個突出的條形稜鏡部的稜線方向大體垂直。
作為第一稜鏡片5和第二稜鏡片6的厚度(從基材層的背面到突出的條形稜鏡部的頂點的高度)的下限,優選的是50微米,更優選的是100微米。另一方面,作為第一稜鏡片5和第二稜鏡片6的厚度的上限,優選的是200微米,更優選的是180微米。此外,作為第一稜鏡片5和第二稜鏡片6的突出的條形稜鏡部的間距的下限,優選的是30微米,更優選的是40微米。另一方面,作為第一稜鏡片5和第二稜鏡片6的突出的條形稜鏡部的間距的上限,優選的是100微米,更優選的是60微米。此外,作為突出的條形稜鏡部的頂角,優選的是85°以上95°以下。作為第一稜鏡片5和第二稜鏡片6的折射率的下限,優選的是1.5,更優選的是1.55。另一方面,作為第一稜鏡片5和第二稜鏡片6的折射率的上限,優選的是1.7。另外,“稜鏡片的折射率”是指突出的條形稜鏡部的折射率。
<上用光擴散片>
上用光擴散片7包括:基材膜;光擴散層,層疊在基材膜的表面側,具有多個珠及其黏合劑;以及保護層,層疊在基材膜的背面側。上用光擴散片7是由基材膜、直接層疊在基材膜的表面的光擴散層以及直接層疊在基材膜的背面的保護層的3層構成的(不具有基材膜、光擴散層和保護層以外的其它層)。上用光擴散片7形成為俯視為方形。
上用光擴散片7的基材膜、光擴散層和保護層,都是以合成樹脂為主成分的樹脂層。上用光擴散片7的基材膜,可以是與下用光擴散片4的基材膜11相同的結構。此外,上用光擴散片7的保護層,除了未形成有多個微細溝以外,可以是與下用光擴散片4的保護層13相同的結構。另一方面,上用光擴散片7的光擴散層由於不需要與下用光擴散片4的光擴散層12同樣高的光擴散性,因此作為光擴散劑的混合量的下限,優選的是5質量份,更優選的是10質量份,此外作為上限,優選的是40質量份,更優選的是30質量份。
<導光膜>
導光膜1將從端面入射的光線從表面大體均勻射出。導光膜1形成為在俯視下為大體方形,形成為厚度大體均勻的板狀(非楔形)。導光膜1在背面具有向表面側凹陷的多個凹部17。此外,導光膜1在背面具有黏附防止部。具體地說,導光膜1具有多個隆起部18作為所述黏附防止部,所述多個隆起部18存在於多個凹部17的周圍並向背面側突出。隆起部18與凹部17相鄰設置,隆起部18的內側面與凹部17的形成面連續。導光膜1是以合成樹脂為主成分的樹脂層。
作為導光膜1的平均厚度的下限,優選的是100微米,更優選的是150微米,進一步優選的是200微米。另一方面,作為導光膜1的平均厚度的上限,優選的是600微米,更優選的是580微米,進一步優選的是550微米。如果導光膜1的平均厚度小於所述下限,則存在下述問題:導光膜1的強度變得不夠,此外不能使發光二極體(LED)光源2的光線充分入射到導光膜1。反之,如果導光膜1的平均厚度超過所述上限,則存在不符合所述背光單元的薄型化的要求的問題。
多個凹部17作為使入射光向表面側散射的光散射部發揮功能。各凹部17形成為俯視為大體圓形。此外,各凹部17以朝向表面側直徑逐漸縮小的方式形成。作為凹部17的形狀沒有特別的限定,可以是半球狀、半橢圓體狀、圓錐狀,圓錐台形狀等。其中,作為凹部17的形狀,優選的是半球狀或半橢圓體狀。通過使凹部17為半球狀或半橢圓體狀,能夠提高凹部17的成形性,並且能夠很好地使入射到凹部17的光線散射。
隆起部18從導光膜1的背面的、與導光膜1的厚度方向垂直的面連續形成。具體地說,隆起部18從導光膜1的背面的平坦面連續形成。隆起部18以包圍凹部17的方式形成為俯視為大體圓環狀。通過將導光膜1的隆起部18以包圍凹部17的方式形成為俯視為大體圓環狀,能夠容易且可靠地防止凹部17和凹部17附近與配置在導光膜1的背面側的反射片8貼緊。
導光膜1具有柔性。通過使導光膜1具有柔性,能夠抑制配置在背面側的反射片8受到損傷。導光膜1由於需要使光線透過,因此構成為透明的、特別是無色透明的。
作為導光膜1的主成分,可以舉出聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、(甲基)丙烯酸酸甲酯-苯乙烯共聚物、聚烯烴、環烯烴聚合物、環烯烴共聚物、醋酸纖維素、耐候性氯乙烯、活性能量線固化型樹脂等。其中,作為導光膜1的主成分,優選的是聚碳酸酯或丙烯酸樹脂。由於聚碳酸酯透明度良好並且折射率高,所以通過使導光膜1作為主成分包含聚碳酸酯,在導光膜1的表面和背面容易發生全反射,從而能夠有效地傳播光線。此外,由於聚碳酸酯具有耐熱性,因此不易發生因發光二極體(LED)光源2的發熱造成的劣化等。此外,聚碳酸酯由於比丙烯酸樹脂等吸水性小,所以尺寸穩定性高。因此,通過將聚碳酸酯作為主成分,導光膜1能夠抑止老化。另一方面,由於丙烯酸樹脂透明度高,所以能夠減少導光膜1的光損耗。
<發光二極體(LED)光源>
多個發光二極體(LED)光源2沿導光膜1的端面配置。多個發光二極體(LED)光源2以各自的光線射出面與導光膜1的端面相對(或抵接)的方式配置。
<反射片>
反射片8具有以合成樹脂為主成分的樹脂層。反射片8可以作為在聚酯等基材樹脂中分散含有填充物得到的白色樹脂層構成,也可以作為通過在由聚酯等形成的樹脂層的表面蒸鍍鋁、銀等金屬而提高了鏡面反射性鏡面片構成。
<亮度不均降低功能>
接著,參照圖5和圖6,說明所述下用光擴散片4和所述背光單元的亮度不均降低功能。首先,參照圖5,說明從多個發光二極體(LED)光源2射出並入射到導光膜1的光線的光量。從多個發光二極體(LED)光源2射出的光線,從導光膜1的與多個發光二極體(LED)光源2相對的端面(入射端面)大體垂直地入射,並朝向與所述入射端面相對的端面傳播。此時,由於從多個發光二極體(LED)光源2射出的光線指向性強,所以特別是導光膜1的光線入射部附近會產生光量極端大的區域X。另一方面,由於多個發光二極體(LED)光源2隔開規定的間隔配置,所以在導光膜1的所述光線入射部附近之間(相鄰的區域X之間)產生光量極端小的區域Y。
接著,參照圖6,對所述下用光擴散片4和所述背光單元的亮度不均降低功能進行說明。從所述區域X向導光膜1的表面側射出的光線大多在沿著多個發光二極體(LED)光源2的光線射出方向的狀態下入射到所述下用光擴散片4的保護層13的背面。此外,可以認為:入射到所述下用光擴散片4的保護層13的背面的光線,通過沿著多個發光二極體(LED)光源2的光線射出方向的多個微細溝16,在多個微細溝16的寬度方向上傳播。即,可以認為:如圖6所示,入射到多個微細溝16的光線,會向俯視下的區域Y方向傳播。由此可以認為,俯視中的區域X的光量和區域Y的光量均勻化,降低了液晶顯示裝置的亮度不均。
<優點>
所述背光單元用光學片(所述下用光擴散片4)當應用於使用發光二極體(LED)作為光源的背光單元時,能夠抑制熱點的發生。儘管其原因尚不十分明確,但是可以認為,由於在所述背光單元用光學片的樹脂層形成有在確定的方向上定向的多個微細溝16,所以通過由多個微細溝16劃分的區域的光線在多個微細溝16的寬度方向上傳播,即使是指向性高的發光二極體(LED)的光線也能夠抑制熱點的發生。
此外,由於所述背光單元用光學片(所述下用光擴散片4)包括:基材膜11;光擴散層12,層疊在所述基材膜11的表面側,具有多個珠14及其黏合劑15;以及保護層13,層疊在基材膜11的背面側,所以容易射出遍及整個面大體均勻化了的光線。
所述背光單元通過具有所述背光單元用光學片(所述下用光擴散片4),能夠如上所述地抑制熱點的發生。
由於所述光學片(所述下用光擴散片4)直接重疊在導光膜1的表面,所以所述背光單元能夠充分抑制熱點的發生。
<下用光擴散片的製造方法>
作為所述下用光擴散片4的製造方法,包括:形成構成基材膜11的片體的工序(基材膜形成工序);在所述片體的一面側層疊保護層13的工序(保護層層疊工序);以及在所述片體的另一面側層疊光擴散層12的工序(光擴散層層疊工序)。
(基材膜形成工序)
作為所述基材膜形成工序,沒有特別的限定,例如可以舉出下述方法:將熔融的熱塑性樹脂從T模擠出成型,接著使所述擠出成形體在層長邊方向和層寬度方向上延伸後形成片體。作為使用了T模的眾所周知的擠出成形法,例如可以舉出拋光輥法和冷卻輥法。此外,作為所述擠出成形體的延伸方法,例如可以舉出管狀膜雙軸拉伸法和平膜雙軸拉伸法等。
(保護層層疊工序)
作為所述保護層層疊工序,例如可以舉出下述方法:把包含保護層形成材料的塗布液塗布到通過所述基材膜形成工序形成的片體的一面側上後,使用在表面具有多個微細溝16的翻轉形狀的模具,將多個微細溝16轉印到塗布所述塗布液得到的塗膜的一面側。作為塗布所述塗布液的方法,沒有特別的限定,例如可以舉出旋轉塗布法、噴塗法、坡流塗布法、浸漬塗布法、棒塗布法、輥塗器法、絲網印刷法等各種方法。此外,作為所述模具,例如可以使用在金屬輥或金屬板的表面形成有多個微細溝16的翻轉形狀的模具。另外,在所述保護層層疊工序中,可以根據需要對所述塗膜進行乾燥。此外,在所述保護層層疊工序中,可以在所述塗膜的一面側轉印多個微細溝16後,通過加熱、紫外線照射等使塗膜固化。另外,所述基材膜形成工序和保護層層疊工序,例如可以通過共擠出成形法同時進行。此外,在所述保護層層疊工序中,在基材膜的一面側層疊了將保護層形成材料固化得到的片體後,可以通過雷射、銼刀等在所述片體的一面上形成多個微細溝16,也可以使用光刻法和蝕刻法在所述片體上形成多個微細溝16。
(光擴散層層疊工序)
作為所述光擴散層層疊工序,例如可以舉出下述方法:在所述片體的另一面側塗布包含多個珠14和黏合劑組合物的塗布液,進而使塗布的塗布液乾燥和固化。
另外,所述下用光擴散片的製造方法在所述光擴散層層疊工序前,還可以包括表面處理工序,所述表面處理工序對所述片體的層疊光擴散層一側的面實施電暈放電處理、臭氧處理、低溫等離子體處理、輝光放電處理、氧化處理、底塗層處理、內塗層處理、增黏塗層處理等。
<優點>
所述下用光擴散片的製造方法能夠容易且可靠製造如上所述地能抑制熱點的發生的所述下用光擴散片4。
[第二實施方式]
<下用光擴散片>
代替圖1的下用光擴散片4,將圖7的下用光擴散片24用於圖1的側光式背光單元。圖7的下用光擴散片24包括:基材膜25;光擴散層12,層疊在基材膜25的表面側,具有多個珠14及其黏合劑15;以及保護層26,層疊在基材膜25的背面側。下用光擴散片24由基材膜25、直接層疊在基材膜25的表面的光擴散層12和直接層疊在基材膜25的背面的保護層26的3層構成(不具有基材膜25、光擴散層12和保護層26以外的其它層)。下用光擴散片24形成為俯視為方形。另外,光擴散層12由於與圖1的下用光擴散片4相同,所以標注了相同的附圖標記並省略說明。
(基材膜)
基材膜25是以合成樹脂為主成分的樹脂層。基材膜25由於需要使光線透過,所以將透明的、特別是無色透明的合成樹脂作為主成分形成。作為基材膜25的主成分,沒有特別的限定,例如可以舉出與圖1的下用光擴散片4的基材膜11的主成分同樣的合成樹脂。此外,作為基材膜25的平均厚度,可以與圖1的下用光擴散片4的基材膜11相同。
基材膜25在背面形成有多個微細溝27。優選的是,多個微細溝27構成光柵。此外,優選的是,多個微細溝27形成為髮線狀。
多個微細溝27遍及基材膜25的背面的整個區域大體均勻(大體等密度)形成。各微細溝27構成為斷面為大體U形(即,各微細溝27未形成為斷面為三角形)。此外,多個微細溝27的長邊方向沿著與基材膜25的背面的一端平行的方向。具體地說,多個微細溝27的長邊方向沿著來自多個發光二極體(LED)光源的光線的平均方向。此外,各微細溝27的定向方向隨機。此外,優選的是,多個微細溝27在控制光線的擴散方向方面分別獨立形成,但是一部分的微細溝27可以交叉。另外,作為多個微細溝27的平均定向方向、長邊方向的平均長度、平均寬度、平均間距、間距的標準偏差、每單位長度的存在個數、平均深度和深度的標準偏差,可以與圖1的下用光擴散片4的多個微細溝16相同。此外,作為基材膜25的形成多個微細溝27的面(背面)的、與多個微細溝27的定向方向平行的方向的算術平均粗糙度(Ra)、最大高度(Ry)、十點平均粗糙度(Rz)、均方根斜率(RΔq)以及與多個微細溝27的定向方向垂直的方向的算術平均粗糙度(Ra)、最大高度(Ry)、十點平均粗糙度(Rz)、均方根斜率(RΔq),可以與圖1的下用光擴散片4的保護層13的背面相同。
作為基材膜25的折射率的下限,優選的是1.51,更優選的是1.53,進一步優選的是1.55。另一方面,作為基材膜25的折射率的上限,優選的是1.7,更優選的是1.67,進一步優選的是1.65。對於所述下用光擴散片24而言,基材膜25的折射率與層疊在基材膜25的形成有多個微細溝27的面(背面)的其它層(保護層26)的折射率差大的一方,容易使在多個微細溝27的寬度方向上傳播的光量變大。關於這一點,如果基材膜25的折射率小於所述下限,則基材膜25與保護層26的折射率差不能充分變大,存在不能使在多個微細溝27的寬度方向上傳播的光量充分增加的問題。反之,如果基材膜25的折射率超過所述上限,則存在基材膜25能夠使用的樹脂受到限制的問題。另外,“折射率”是指波長589.3奈米的光(鈉的D線)的折射率,是指使用一邊為70毫米、厚度2毫米的平板狀的試驗片,在溫度23℃下測定的試驗次數3次的平均值。
作為基材膜25的折射率與層疊在基材膜25的形成有多個微細溝27的面(背面)的其它層(保護層26)的折射率之差的下限,優選的是0.01,更優選的是0.05,進一步優選的是0.07。如果所述折射率之差小於所述下限,則存在不能使在多個微細溝27的寬度方向上傳播的光量充分增加的問題。另一方面,作為所述折射率之差的上限,例如可以是0.15。
(保護層)
保護層26是以合成樹脂為主成分的樹脂層。作為保護層26的主成分,可以舉出與圖1的下用光擴散片4的保護層26的主成分相同的合成樹脂。此外,作為保護層26的平均厚度,可以與圖1的下用光擴散片4的保護層13相同。
作為保護層26的折射率的下限,優選的是1.36,更優選的是1.4,進一步優選的是1.43。另一方面,作為保護層26的折射率的上限,優選的是1.51,更優選的是1.5,進一步優選的是1.49。如果保護層26的折射率小於所述下限,則存在保護層26能夠使用的樹脂受到限制的問題。反之,如果保護層26的折射率超過所述上限,則存在下述問題:不能使基材膜25與保護層26的折射率差充分變大,不能使在多個微細溝27的寬度方向上傳播的光量充分增加。
<下用光擴散片的製造方法>
作為所述下用光擴散片24的製造方法,包括:形成構成基材膜25的片體的工序(基材膜形成工序);在所述片體的一面側層疊保護層26的工序(保護層層疊工序);以及在所述片體的另一面側層疊光擴散層12的工序(光擴散層層疊工序)。另外,所述下用光擴散片24的製造方法中的光擴散層層疊工序,由於與圖1的下用光擴散片4的光擴散層層疊工序相同,所以省略說明。
(基材膜形成工序)
作為所述基材膜形成工序,例如可以舉出下述的擠出成形法:將熔融的熱塑性樹脂從T模擠出成型,進而使用在表面具有多個微細溝27的翻轉形狀的模具,在所述擠出成形體的一面側轉印多個微細溝27。此外,在所述基材膜形成工序中,可以使所述擠出成形體在層長邊方向和層寬度方向上延伸。作為使用了T模的眾所周知的擠出成形法,例如可以舉出拋光輥法和冷卻輥法。此外,作為所述模具,例如可以使用在金屬輥或金屬板的表面形成有多個微細溝27的翻轉形狀的模具。此外,作為所述擠出成形體的延伸方法,例如可以舉出管狀膜雙軸拉伸法和平膜雙軸拉伸法等。另外,在所述基材膜形成工序中,在形成擠出成形體後,可以通過雷射、銼刀或光刻法和蝕刻法等在所述擠出成形體的一面上形成多個微細溝27。
(保護層層疊工序)
作為所述保護層層疊工序,例如可以舉出下述的塗布法:在通過所述基材膜形成工序形成的片體的一面側塗布包含保護層形成材料的塗布液後,使其乾燥、固化。作為塗布所述塗布液的方法,可以舉出與圖1的下用光擴散片4的保護層層疊工序相同的方法。
<優點>
所述下用光擴散片24能夠抑制熱點的發生。此外,所述下用光擴散片34容易射出遍及整個面大體均勻化了的光線。
所述下用光擴散片的製造方法,能夠容易且可靠地製造能夠抑制熱點的發生的所述下用光擴散片24。
[第三實施方式]
<下用光擴散片>
代替圖1和圖7的下用光擴散片4、24,將圖8的下用光擴散片34用於圖1的側光式背光單元。圖8的下用光擴散片34包括:基材膜35;光擴散層36,層疊在基材膜35的表面側,具有多個珠38及其黏合劑39;以及保護層37,層疊在基材膜35的背面側。下用光擴散片34由基材膜35、直接層疊在基材膜35的表面的光擴散層36和直接層疊在基材膜35的背面的保護層37的3層構成(不具有基材膜35、光擴散層36和保護層37以外的其它層)。下用光擴散片34形成為俯視為方形。
(基材膜)
基材膜35是以合成樹脂為主成分的樹脂層。由於需要使光線透過,所以基材膜35將透明的、特別是無色透明的合成樹脂作為主成分。作為基材膜35的主成分,沒有特別的限定,例如可以舉出與圖1的下用光擴散片4的基材膜11的主成分相同的合成樹脂。此外,作為基材膜35的平均厚度,可以與圖1的下用光擴散片4的基材膜11相同。
基材膜35在表面形成有多個微細溝40。優選的是,多個微細溝40構成光柵。作為多個微細溝40的具體的結構,可以與圖7的下用光擴散片24的多個微細溝27相同。即,所述下用光擴散片34的基材膜35的表面,形成為與圖7的下用光擴散片24的背面相同。
作為基材膜35的折射率,可以與圖7的下用光擴散片24的基材膜25相同。此外,作為基材膜35的折射率與光擴散層36的黏合劑39的折射率之差,可以與圖7的下用光擴散片24的基材膜25和保護層26的折射率之差相同。
(光擴散層)
光擴散層36是以合成樹脂為主成分的樹脂層。光擴散層36構成下用光擴散片34的最表面。光擴散層36以大體等密度分散含有多個珠38。珠38被黏合劑39包圍。通過分散含有多個珠38,光擴散層36使從背面側向表面側透射的光大體均勻擴散。此外,光擴散層36通過多個珠38在表面大體均勻形成微小凹凸,所述微小凹凸的各凹部和凸部形成為透鏡狀。光擴散層36利用所述微小凹凸的透鏡的作用,發揮良好的光擴散功能,起因於所述光擴散功能而具有使透射光線向法線方向側折射的折射功能和使透射光線向法線方向宏觀性聚光的聚光功能。
作為珠38的主成分,可以使用與圖1的下用光擴散片4的珠14相同的成分。此外,作為珠38的形狀、平均粒徑、混合量,可以與圖1的下用光擴散片4相同。
通過使包含基材聚合物的聚合物組合物固化(交聯等)形成黏合劑39。珠38通過黏合劑39,以大體等密度配置固定於基材膜35的整個表面。
作為黏合劑39的折射率的下限,優選的是1.36,更優選的是1.4,進一步優選的是1.43。另一方面,作為黏合劑39的折射率的上限,優選的是1.7,更優選的是1.6,進一步優選的是1.55,更進一步優選的是1.49。如果黏合劑39的折射率小於所述下限,則存在黏合劑39能夠使用的樹脂受到限制的問題。反之,如果黏合劑39的折射率超過所述上限,則存在下述問題:不能使基材膜25和黏合劑39的折射率差充分變大,不能使在多個微細溝40的寬度方向上傳播的光量充分增加。
(保護層)
保護層37是以合成樹脂為主成分的樹脂層。保護層37的背面形成為平坦面。作為保護層37的主成分,可以舉出與圖1的下用光擴散片4的保護層13的主成分相同的合成樹脂。此外,作為保護層37的平均厚度,可以與圖1的下用光擴散片4的保護層13相同。
<下用光擴散片的製造方法>
作為所述下用光擴散片34的製造方法,包括:形成構成基材膜35的片體的工序(基材膜形成工序);在所述片體的一面側層疊保護層37的工序(保護層層疊工序);以及在所述片體的另一面側層疊光擴散層36的工序(光擴散層層疊工序)。所述下用光擴散片的製造方法,除了在所述基材膜形成工序中在擠出成形體的另一面側形成多個微細溝40並且不在所述擠出成形體的一面上形成多個微細溝40以外,可以與圖7的下用光擴散片24的製造方法同樣地進行。
<優點>
所述下用光擴散片34能夠抑制熱點的發生。此外,所述下用光擴散片34容易射出遍及整個面大體均勻化了的光線。
所述下用光擴散片的製造方法,能夠容易且可靠地製造能夠抑制熱點的發生的所述下用光擴散片34。
[第四實施方式]
<下用光擴散片>
代替圖1、圖7和圖8的下用光擴散片4、24、34,將圖9的下用光擴散片44用於圖1的側光式背光單元。圖9的下用光擴散片44包括:基材膜11;光擴散層45,層疊在基材膜11的表面側,具有多個珠46及其黏合劑47;以及保護層37,層疊在基材膜11的背面側。下用光擴散片44由基材膜11、直接層疊在基材膜11的表面的光擴散層45和直接層疊在基材膜11的背面的保護層37的3層構成(不具有基材膜11、光擴散層45和保護層37以外的其它層)。下用光擴散片44形成為俯視為方形。另外,由於所述下用光擴散片44的基材膜11具有與圖1的下用光擴散片4的基材膜11相同的構成,所述下用光擴散片44的保護層37具有與圖8的下用光擴散片34的保護層37相同的構成,所以標注了相同的附圖標記並省略說明。
(光擴散層)
光擴散層45是以合成樹脂為主成分的樹脂層。光擴散層45構成下用光擴散片44的最表面。光擴散層45以大體等密度分散含有多個珠46。珠46被黏合劑47包圍。光擴散層45通過分散含有多個珠46,使從背面側向表面側透射的光大體均勻擴散。此外,光擴散層45通過多個珠46在表面大體均勻地形成微小凹凸,利用所述微小凹凸的透鏡的作用,發揮良好的光擴散功能,並且起因於所述光擴散功能而具有使透射光線向法線方向側折射的折射功能和使透射光線向法線方向宏觀性聚光的聚光功能。此外,光擴散層45在表面形成有多個微細溝48。即,所述下用光擴散片44在具有多個微小凹凸的面上形成有多個微細溝48。所述下用光擴散片44通過在具有多個微小凹凸的面上形成多個微細溝48,能夠通過多個微細溝48使光線在多個微細溝48的寬度方向上傳播,並且能夠通過多個微小凹凸使光擴散。由此,能夠提高莫爾條紋防止效果、顏色分解防止效果、視角放大效果等。優選的是,多個微細溝48構成光柵。作為多個微細溝48的具體的結構,可以與圖1的下用光擴散片4的多個微細溝16相同。另外,所述“微小凹凸”是指例如算術平均粗糙度(Ra)為1.0微米以上,優選的是1.5微米以上,進一步優選的是2.0微米以上。
作為珠46的主成分,可以與圖1的下用光擴散片4的珠14的主成分相同。此外,作為珠46的形狀、平均粒徑、混合量,可以與圖1的下用光擴散片4相同。此外,作為黏合劑47,可以通過使包含與圖1的下用光擴散片1的黏合劑15相同的基材聚合物的聚合物組合物固化(交聯等)來形成。
<下用光擴散片的製造方法>
作為所述下用光擴散片44的製造方法,包括:形成構成基材膜11的片體的工序(基材膜形成工序);在所述片體的一面側層疊保護層37的工序(保護層層疊工序);以及在所述片體的另一面側層疊光擴散層45的工序(光擴散層層疊工序)。另外,由於所述下用光擴散片44的製造方法中的基材膜形成工序與圖1的下用光擴散片4的基材膜形成工序相同,並且所述下用光擴散片44的製造方法中的保護層層疊工序與圖7的下用光擴散片24的保護層層疊工序相同,所以省略說明。
(光擴散層層疊工序)
作為所述光擴散層層疊工序,例如可以舉出下述方法:在通過所述基材膜形成工序形成的片體的另一面側塗布包含多個珠46和黏合劑組合物的塗布液後,使用在表面具有多個微細溝48的翻轉形狀的模具,在通過塗布所述塗布液所得到的塗膜的一面側轉印多個微細溝48。此外,在所述光擴散層層疊工序中,可以使用除了多個微細溝48的翻轉形狀以外在表面具有多個微小凹凸形狀的模具。在所述光擴散層層疊工序中,通過使用在表面具有多個微小凹凸形狀的模具,在光擴散層45的表面形成微小凹凸,利用所述微小凹凸的透鏡的作用,能夠發揮良好的光擴散功能,起因於所述光擴散功能而能夠提高使透射光線向法線方向側折射的折射功能和使透射光線向法線方向宏觀性聚光的聚光功能。作為塗布所述塗布液的方法,可以舉出與圖1的下用光擴散片4的保護層層疊工序相同的方法。此外,作為所述模具,與圖1的下用光擴散片4的保護層層疊工序同樣地,例如可以使用在金屬輥或金屬板的表面形成有多個微細溝48的翻轉形狀的模具。另外,在所述光擴散層層疊工序中,可以根據需要對所述塗膜進行乾燥。此外,在所述光擴散層層疊工序中,在使塗布到基材膜的另一面側的塗布液固化後,可以通過雷射、銼刀等在所述固化了的塗布液的另一面上形成多個微細溝48。
<優點>
所述下用光擴散片44能夠抑制熱點的發生。此外,所述下用光擴散片44容易射出遍及整個面大體均勻化了的光線。此外,對於所述背光單元,通常發光二極體(LED)光源與光柵的距離越大,光柵的繞射效果越顯著地顯現。因此,當在構成所述下用光擴散片44的最表面的光擴散層45的表面上形成所述光柵時,能夠更可靠地降低液晶顯示裝置的亮度不均。
所述下用光擴散片的製造方法能夠容易且可靠地製造能夠抑制熱點的發生的所述下用光擴散片44。
[第五實施方式]
<下用光擴散片>
代替圖1和圖7~9的下用光擴散片4、24、34、44,將圖10的下用光擴散片54用於圖1的側光式背光單元。圖10的下用光擴散片54包括:基材膜35;光擴散層36,層疊在基材膜35的表面側,具有多個珠38及其黏合劑39;以及保護層13,層疊在基材膜35的背面側。下用光擴散片54由基材膜35、直接層疊在基材膜35的表面的光擴散層36和直接層疊在基材膜35的背面的保護層13的3層構成(不具有基材膜35、光擴散層36和保護層13以外的其它層)。下用光擴散片54形成為俯視為方形。所述下用光擴散片54的基材膜35和光擴散層36,具有與圖8的下用光擴散片34的基材膜35和光擴散層36相同的構成,所述下用光擴散片54的保護層13,具有與圖1的下用光擴散片4的保護層13相同的構成。即,所述下用光擴散片54在多個樹脂層形成有多個微細溝,具體地說,在基材膜35和保護層13的2層上形成有多個微細溝。
<下用光擴散片的製造方法>
作為所述下用光擴散片54的製造方法,包括:形成構成基材膜35的片體的工序(基材膜形成工序);在所述片體的一面側層疊保護層13的工序(保護層層疊工序);以及在所述片體的另一面側層疊光擴散層36的工序(光擴散層層疊工序)。所述下用光擴散片54的製造方法中的基材膜形成工序和光擴散層層疊工序,可以與圖8的下用光擴散片34的基材膜形成工序和光擴散層層疊工序同樣地進行。此外,所述下用光擴散片54的製造方法中的保護層層疊工序,可以與圖1的下用光擴散片4的保護層層疊工序同樣地進行。
<優點>
由於所述下用光擴散片54在2層的樹脂層上形成有多個微細溝,所以能夠更可靠地抑制熱點的發生。此外,所述下用光擴散片54容易射出遍及整個面大體均勻化了的光線。
[第六實施方式]
<下用光擴散片>
代替圖1和圖7~10的下用光擴散片4、24、34、44、54,將圖11的下用光擴散片64用於圖1的側光式背光單元。圖11的下用光擴散片64包括:基材膜35;光擴散層45,層疊在基材膜35的表面側,具有多個珠46及其黏合劑47;以及保護層13,層疊在基材膜35的背面側。下用光擴散片64由基材膜35、直接層疊在基材膜35的表面的光擴散層45和直接層疊在基材膜35的背面的保護層13的3層構成(不具有基材膜35、光擴散層45和保護層13以外的其它層)。下用光擴散片64形成為俯視為方形。所述下用光擴散片64的基材膜35,具有與圖8的下用光擴散片34的基材膜35相同的構成。所述下用光擴散片64的光擴散層45,具有與圖9的下用光擴散片44的光擴散層45相同的構成。此外,所述下用光擴散片64的保護層13,具有與圖1的下用光擴散片4的保護層13相同的構成。即,所述下用光擴散片64在多個樹脂層形成有多個微細溝,具體地說,在基材膜35、光擴散層45和保護層13的3層上形成有多個微細溝。
<下用光擴散片的製造方法>
作為所述下用光擴散片64的製造方法,包括:形成構成基材膜35的片體的工序(基材膜形成工序);在所述片體的一面側層疊保護層13的工序(保護層層疊工序);以及在所述片體的另一面側層疊光擴散層45的工序(光擴散層層疊工序)。所述下用光擴散片64的製造方法中的基材膜形成工序,可以與圖8的下用光擴散片34的基材膜形成工序同樣地進行。此外,所述下用光擴散片64的製造方法中的保護層層疊工序,可以與圖1的下用光擴散片4的保護層層疊工序同樣地進行。此外,所述下用光擴散片64的製造方法中的光擴散層層疊工序,可以與圖9的下用光擴散片44的光擴散層層疊工序同樣地進行。
<優點>
所述下用光擴散片64由於在3層的樹脂層形成有多個微細溝,所以能夠更可靠地抑制熱點的發生。此外,所述下用光擴散片64容易射出遍及整個面大體均勻化了的光線。
[第七實施方式]
<下用光擴散片>
代替圖1和圖7~11的下用光擴散片4、24、34、44、54、64,將圖12和圖13的下用光擴散片74用於圖1的側光式背光單元。圖12的下用光擴散片74包括:基材膜11;光擴散層12,層疊在基材膜11的表面側,具有多個珠14及其黏合劑15;以及保護層75,層疊在基材膜11的背面側。下用光擴散片74由基材膜11、直接層疊在基材膜11的表面的光擴散層12和直接層疊在基材膜11的背面的保護層75的3層構成(不具有基材膜11、光擴散層12和保護層75以外的其它層)。下用光擴散片74形成為俯視為方形。所述下用光擴散片74的基材膜11和光擴散層12,由於與圖1的下用光擴散片4的基材膜11和光擴散層12相同,所以標注了相同附圖標記並省略說明。
(保護層)
保護層75是以合成樹脂為主成分的樹脂層。作為保護層75的主成分,可以舉出與圖1的下用光擴散片4的保護層13的主成分相同的合成樹脂。此外,作為保護層75的平均厚度,可以與圖1的下用光擴散片4的保護層13相同。
保護層75在背面形成有多個微細溝76。此外,保護層75在從背面的一端到另一端側的一定的區域中形成有多個微細溝76。具體地說,保護層75在從俯視下與多個發光二極體(LED)光源相對的端緣到另一端側的一定的區域形成有多個微細溝76。此外,保護層75的背面的未形成多個微細溝76的區域構成為平坦面。各微細溝76構成為斷面為大體U形(即各微細溝76不形成為斷面為三角形狀)。優選的是,多個微細溝76構成光柵。
作為形成有多個微細溝76的區域的一端和另一端間的長度L4 與保護層75的背面的一端和另一端間的長度L3 之比(L4 /L3 )的下限,優選的是0.15,更優選的是0.2,進一步優選的是0.25。另一方面,作為所述長度比(L4 /L3 )的上限,優選的是0.5,更優選的是0.45,進一步優選的是0.4。如果所述長度比(L4 /L3 )小於所述下限,則存在難以全面抑制熱點的發生的問題。反之,如果所述長度比(L4 /L3 )超過所述上限,則存在變成使熱點以外的區域中的光線在多個微細溝76的寬度方向上容易傳播的問題。
多個微細溝76的長邊方向沿著與保護層75的背面的一端平行的方向。具體地說,多個微細溝76的長邊方向沿著來自多個發光二極體(LED)光源的光線的平均方向。此外,各微細溝76的定向方向是隨機的。此外,優選的是,多個微細溝76在控制光線的擴散方向方面分別獨立形成,一部分的微細溝76可以交叉。另外,作為多個微細溝76的平均定向方向、長邊方向的平均長度、平均寬度、平均間距、間距的標準偏差、每單位長度的平均存在個數、平均深度和深度的標準偏差,可以與圖1的下用光擴散片4的多個微細溝16相同。此外,作為保護層75的形成有多個微細溝76的面(背面)的、與多個微細溝76的定向方向平行的方向的算術平均粗糙度(Ra)、最大高度(Ry)、十點平均粗糙度(Rz)、均方根斜率(RΔq)以及與多個微細溝27的定向方向垂直的方向的算術平均粗糙度(Ra)、最大高度(Ry)、十點平均粗糙度(Rz)、均方根斜率(RΔq),可以與圖1的下用光擴散片4的保護層13的背面相同。
<下用光擴散片的製造方法>
作為所述下用光擴散片74的製造方法,例如可以舉出與圖1的下用光擴散片4的製造方法相同的方法。
<優點>
由於在從保護層75的背面的一端到另一端側的一定的區域形成有多個微細溝76,所以所述下用光擴散片74能夠抑制熱點的發生。此外,由於保護層75的背面的未形成多個微細溝76的區域為平坦面,所以所述下用光擴散片74能夠抑制熱點以外的、在多個微細溝76的寬度方向上傳播的光量的增加。因此,所述下用光擴散片74能夠容易且可靠地射出遍及整個面大體均勻化了的光線。
[其它實施方式]
另外,本發明的背光單元用光學片和背光單元在所述方式以外,可以以實施了各種變形、改良的方式進行實施。例如,所述背光單元可以使用導光板代替所述導光膜。此外,所述背光單元用光學片無需是下用光擴散片,例如也可以是圖1所示的導光膜、稜鏡片、上用光擴散片或反射片,還可以是導光板。即,可以在所述導光膜、稜鏡片、上用光擴散片或反射片或導光板的樹脂層的表面側或背面側,形成在確定的方向上定向的多個微細溝。另外,例如當所述背光單元用光學片是上用光擴散片且多個微細溝構成光柵時,由於能夠使發光二極體(LED)光源和光柵的距離變大,所以容易提高光柵的繞射效果。因此,在所述背光單元用光學片為上用光擴散片的情況下,容易更可靠地降低液晶顯示裝置的亮度不均。另外,在所述背光單元用光學片為上用光擴散片的情況下,作為形成多個微細溝的部位和多個微細溝的結構,可以與所述的下用光擴散片相同。
優選的是,所述背光單元用光學片配置在將2個稜鏡片貼合得到的片體的背面。將2個稜鏡片貼合得到的片體由於在稜鏡片間難以形成空氣層,因此隱蔽性低。對此,所述背光單元用光學片配置在所述片體的背面的背光單元,由於所述光學片能使在多個微細溝的寬度方向上傳播的光量增加,所以能夠充分提高隱蔽效果。
在所述背光單元用光學片是光擴散片(下用光擴散片或上用光擴散片)的情況下,可以在光擴散層的背面和/或保護層的表面形成多個微細溝,此外可以在多個樹脂層的任意的表面和/背面形成多個微細溝。
當在所述背光單元用光學片的樹脂層的一定的區域形成多個微細溝的情況下,所述區域可以形成在任意的樹脂層。例如,在所述背光單元用光學片是光擴散片的情況下,形成所述多個微細溝的區域,可以形成於基材膜的表面和背面、光擴散層的表面和背面、和/或保護層的表面和背面中的任意一方。此外,形成所述多個微細溝的區域,可以形成於基材膜、光擴散層和保護層中的2層或3層。
所述多個微細溝例如可以以圖14所示的方式配置。隨著從樹脂層的表面和/或背面的與多個發光二極體(LED)光源82相對的端緣到另一端側,圖14的多個微細溝86的存在比例逐漸減少。所述背光單元用光學片通過所述結構,能夠抑制熱點的發生。此外,由於隨著從與發光二極體(LED)光源82相對的端緣到另一端側,所述背光單元用光學片的多個微細溝86的存在比例逐漸變少,所以在熱點以外,可以使在多個微細溝86的寬度方向上傳播的光量減少。另外,作為多個微細溝86的平均定向方向、長邊方向的平均長度、平均寬度、平均間距、間距的標準偏差、每單位長度的平均存在個數、平均深度和深度的標準偏差,可以與圖1的下用光擴散片4的多個微細溝16相同。此外,作為樹脂層的形成有多個微細溝86的面的、與多個微細溝86的定向方向平行的方向的算術平均粗糙度(Ra)、最大高度(Ry)、十點平均粗糙度(Rz)、均方根斜率(RΔq)以及與多個微細溝27的定向方向垂直的方向的算術平均粗糙度(Ra)、最大高度(Ry)、十點平均粗糙度(Rz)、均方根斜率(RΔq),可以與圖1的下用光擴散片4的保護層13的背面相同。
所述光擴散片的結構,不限於所述基材膜、光擴散層和保護層的3層體,例如可以在基材膜和光擴散層之間、基材膜和保護層之間層疊其它層。此外,代替所述保護層,所述光擴散片例如可以具有使多個珠分散在樹脂基體中的黏附防止層,可以在所述黏附防止層上形成多個微細溝。此外,所述光擴散層也無需一定具有保護層。
所述光擴散片的光擴散層,無需具有珠及其黏合劑,例如可以採用在樹脂層的表面實施了壓花加工的結構。此外,可以在通過所述壓花加工形成的、具有微小凹凸的面上形成多個微細溝。
所述背光單元用光學片可以具有功能層,所述功能層在表面具有凹凸形狀。此外,在所述背光單元用光學片具有這種功能層的情況下,所述功能層可以構成為樹脂層,可以在所述功能層的表面或背面形成多個微細溝,此外可以在層疊於所述功能層的其它層的表面或背面形成多個微細溝。另外,作為這種凹凸形狀,例如可以舉出壓花形狀、稜鏡形狀、波形等。
此外,作為所述多個微細溝的具體的形狀,不限於所述實施方式的形狀,例如可以形成為圖15所示的斷面為方U形、圖16所示的斷面為三角形、圖17所示的狹縫形。
優選的是所述背光單元具有多個發光二極體(LED)光源,但是所述背光單元也可以僅具有一個發光二極體(LED)光源。此外,所述背光單元的光學片的具體種類沒有特別的限定。優選的是,所述背光單元在導光膜的表面側具有多個光學片,但是所述背光單元也可以僅具有一個光學片。
所述背光單元無需一定是側光式背光單元,也可以是直下式背光單元。
所述背光單元可以用於個人電腦和液晶電視等相對大型的顯示裝置、智能手機等手機終端、以及平板終端等攜帶型信息終端。
[實施例]
以下,通過實施例進一步詳細地說明本發明,但是本發明不限於這些實施例。
[編號1]
將以聚對苯二甲酸乙二醇酯為主成分的基材膜形成用樹脂從T模擠出成型,進而使用在表面具有多個微細溝的翻轉形狀的模具,在所述擠出成形體的一面轉印了多個微細溝,由此製造出平均厚度75微米的基材膜。此外,在所述基材膜的形成有多個微細溝的面上,層疊具有多個珠和黏合劑的光擴散層,得到了編號1的光擴散片。所述光擴散片的基材膜的折射率與黏合劑的折射率之差為0.09。此外,所述光擴散片的微細溝的平均寬度為9.3微米,平均深度為2.8微米,平均間距為9.3微米,多個微細溝的間距的標準偏差為6.54微米,多個微細溝的深度的標準偏差為1.13微米,與多個微細溝的定向方向垂直的方向的算術平均粗糙度(Ra)為1.34微米。另外,圖19是編號1的基材膜的局部放大俯視照片。
[編號2]
使用與編號1相同的樹脂形成了平均厚度75微米的片體。進而,通過雷射在所述片體的一面形成了多個微細溝,製造出基材膜。此外,在所述基材膜的形成有多個微細溝的面上,層疊與編號1相同的、具有多個珠和黏合劑的光擴散層,得到了編號2的光擴散片。該光擴散片的微細溝的平均寬度為26.9微米,平均深度為6.44微米,平均間距為26.9微米,多個微細溝的間距的標準偏差為5.56微米,多個微細溝的深度的標準偏差為2.38微米,與多個微細溝的定向方向垂直的方向的算術平均粗糙度(Ra)為0.92微米。另外,圖20是編號2的基材膜的局部放大俯視照片。
[編號3]
使用與編號1相同的樹脂形成了平均厚度75微米的片體。進而,通過銼刀在所述片體的一面形成多個微細溝,製造出基材膜。此外,在所述基材膜的形成有多個微細溝的面上,層疊與編號1相同的、具有多個珠和黏合劑的光擴散層,得到了編號3的光擴散片。所述光擴散片的微細溝的平均寬度為1.0微米,平均長度為30毫米,平均深度為0.5微米,平均間距為18.84微米,多個微細溝的間距的標準偏差為8.29微米,多個微細溝的深度的標準偏差為0.56微米,與多個微細溝的定向方向垂直的方向的算術平均粗糙度(Ra)為0.30微米。另外,圖21是編號3的基材膜的局部放大俯視照片。
[編號4]
使用與編號1相同的樹脂形成了平均厚度75微米的片體。進而,通過切削刀在所述片體的一面形成多個微細溝,製造出基材膜。此外,在所述基材膜的形成有多個微細溝的面上,層疊與編號1相同的、具有多個珠和黏合劑的光擴散層,得到了編號4的光擴散片。所述光擴散片的微細溝的平均寬度為32.7微米,平均深度為28.1微米,平均間距為31.5微米,多個微細溝的間距的標準偏差為9.73微米,多個微細溝的深度的標準偏差為0.89微米,與多個微細溝的定向方向垂直的方向的算術平均粗糙度(Ra)為4.30微米。
[編號5]
除了不形成多個微細溝以外,用與編號1相同的方法得到了編號5的光擴散片。
表1表示了編號1~編號5的光擴散片的品質。
[表1]
[實施例1~5]
以使將導光膜的來自多個發光二極體(LED)光源的光線的平均方向作為基準的、多個微細溝的平均定向方向成為表2的角度的方式,在具有多個發光二極體(LED)光源的液晶顯示裝置的側光式背光單元的導光膜的表面側層疊了編號1的光擴散片。另外,圖22是實施例1的編號1的光擴散片的側面照片。
[實施例6~10]
以使將導光膜的來自多個發光二極體(LED)光源的光線的平均方向作為基準的、多個微細溝的平均定向方向成為表2的角度的方式,在具有多個發光二極體(LED)光源的液晶顯示裝置的側光式背光單元的導光膜的表面側層疊了編號2的光擴散片。
[實施例11~15]
以使將導光膜的來自多個發光二極體(LED)光源的光線的平均方向作為基準的、多個微細溝的平均定向方向成為表2的角度的方式,在具有多個發光二極體(LED)光源的液晶顯示裝置的側光式背光單元的導光膜的表面側層疊了編號3的光擴散片。
[實施例16~20]
以使將導光膜的來自多個發光二極體(LED)光源的光線的平均方向作為基準的、多個微細溝的平均定向方向成為表2的角度的方式,在具有多個發光二極體(LED)光源的液晶顯示裝置的側光式背光單元的導光膜的表面側層疊了編號4的光擴散片。
[比較例]
在具有多個發光二極體(LED)光源的液晶顯示裝置的側光式背光單元的導光膜的表面側層疊了編號5的光擴散片。另外,圖23是比較例的編號5的光擴散片的側面照片。
<半值角>
對於實施例1~20和比較例,使用ELDIM公司製的“EzContrast”,測量了光擴散片的正面亮度的半值角。所述測量結果表示在表2中。
<亮度不均>
將實施例1~20和比較例的背光單元組裝到液晶顯示裝置中,觀察了所述液晶顯示裝置的圖像。通過目視確認亮度不均的有無,按以下的基準進行了評價。 A:完全未確認到亮度不均。 B:注視時在俯視下的光源的附近確認到少許亮度不均。 C:即使在不注視的情況下也在俯視下的光源附近確認到少許亮度不均。 D:即使不注視也確認到亮度不均
[表2]
<評價結果>
如表2所示,判明了:將導光膜的來自多個發光二極體(LED)光源的光線的平均方向作為基準的多個微細溝的平均定向方向在45°以下的實施例1~20,與比較例相比較,來自發光二極體(LED)光源的光線的垂直方向的亮度的半值角變大,由此能夠抑制亮度不均。此外判明了:多個微細溝的平均定向方向越小,來自發光二極體(LED)光源的光線的垂直方向的亮度的半值角越大,越容易抑制亮度不均。此外判明了:使用模具形成多個微細溝的實施例1~5、利用雷射形成多個微細溝的實施例6~10、以及利用切削刀形成多個微細溝的實施例16~20,相比於利用銼刀形成多個微細溝的實施例11~15,能夠形成所希望的微細溝,由此使來自發光二極體(LED)光源的光線的垂直方向的亮度的半值角變大,容易抑制亮度不均。此外,如圖22、23所示,判明了:按照實施例1的光擴散片,比比較例的光擴散片更能抑制起因於發光二極體(LED)光源的熱點的發生。
工業實用性
如上所述,由於本發明的背光單元用光學片和背光單元能夠抑制熱點,所以能夠很好地用於高品質的透射型液晶顯示裝置等各種液晶顯示裝置。
雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習相像技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧導光膜 2、82‧‧‧發光二極體(LED)光源 3‧‧‧光學片 4、24、34、44、54、64、74‧‧‧下用光擴散片 5‧‧‧第一稜鏡片 6‧‧‧第二稜鏡片 7‧‧‧上用光擴散片 8‧‧‧反射片 11、25、35‧‧‧基材膜 12、36、45‧‧‧光擴散層 13、26、37、75‧‧‧保護層 14、38、46‧‧‧珠 15、39、47‧‧‧黏合劑 16、27、40、48、76、86‧‧‧微細溝 17‧‧‧凹部 18‧‧‧隆起部 101‧‧‧側光式背光單元 102‧‧‧光源 103‧‧‧導光片 104‧‧‧光學片 105‧‧‧反射片 106‧‧‧下用光擴散片 107‧‧‧稜鏡片 108‧‧‧上用光擴散片 D1‧‧‧平均深度 L1‧‧‧平均長度 L3‧‧‧保護層的背面的一端和另一端間的長度 L4‧‧‧形成有多個微細溝的區域的一端和另一端間的長度 X‧‧‧光量極端大的區域 Y‧‧‧光量極端小的區域
圖1是表示本發明的一個實施方式的背光單元的端面示意圖。 圖2是表示圖1的背光單元的光學片、導光膜和光源的局部放大示意圖。 圖3是圖2的光學片的背面放大示意圖。 圖4是圖2的光學片的A-A線局部放大端面圖。 圖5是表示圖1的背光單元的熱點的俯視示意圖。 圖6是用於說明圖1的背光單元的亮度不均降低功能的俯視示意圖。 圖7是表示與圖2的光學片不同的方式的光學片的端面示意圖。 圖8是表示與圖2和圖7的光學片不同的方式的光學片的端面示意圖。 圖9是表示與圖2、圖7和圖8的光學片不同的方式的光學片的端面示意圖。 圖10是表示與圖2和圖7~圖9的光學片不同的方式的光學片的端面示意圖。 圖11是表示與圖2和圖7~圖10的光學片不同的方式的光學片的端面示意圖。 圖12是表示與圖2和圖7~圖11的光學片不同的方式的光學片的端面示意圖。 圖13是圖12的光學片的背面放大示意圖。 圖14是用於對與圖2和圖7~圖12的光學片不同的方式的光學片的多個微細溝進行說明的背面放大示意圖。 圖15是表示本發明的其它實施方式的微細溝的端面示意圖。 圖16是表示與圖15的微細溝不同的方式的微細溝的端面示意圖。 圖17是表示與圖15和圖16的微細溝不同的方式的微細溝的端面示意圖。 圖18是表示以往的側光式背光單元的立體示意圖。 圖19是編號1的基材膜的局部放大俯視照片。 圖20是編號2的基材膜的局部放大俯視照片。 圖21是編號3的基材膜的局部放大俯視照片。 圖22是實施例1的編號1的光擴散片的側面照片。 圖23是比較例的編號4的光擴散片的側面照片。
1‧‧‧導光膜
2‧‧‧發光二極體(LED)光源
4‧‧‧下用光擴散片
11‧‧‧基材膜
12‧‧‧光擴散層
13‧‧‧保護層
14‧‧‧珠
15‧‧‧黏合劑
16‧‧‧微細溝
17‧‧‧凹部
18‧‧‧隆起部

Claims (11)

  1. 一種背光單元用光學片,其是把從一發光二極體(LED)光源射出的光線向表面側引導的一液晶顯示裝置的該背光單元用光學片,其中該背光單元用光學片包括一個或多個樹脂層,該一個或多個樹脂層的至少一個樹脂層的表面側或背面側形成有在確定的方向上定向的多個微細溝。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元用光學片,其中與該多個微細溝的平均定向方向垂直的方向上的該多個微細溝的每單位長度的平均存在個數為10個/毫米以上10000個/毫米以下。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元用光學片,其中該樹脂層的形成有該多個微細溝的面的、與該多個微細溝的定向方向垂直的方向的算術平均粗糙度(Ra)為0.01微米以上5微米以下。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元用光學片,其中該多個微細溝構成一光柵。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元用光學片,其中該背光單元用光學片是一光擴散片,該光擴散片包括: 一基材膜; 一光擴散層,層疊在該基材膜的表面側,具有多個珠以及該多個珠的一黏合劑;以及 一保護層,層疊在該基材膜的背面側。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之背光單元用光學片,其中在該保護層的背面側形成有該多個微細溝。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元用光學片,其中該背光單元用光學片包括一功能層,該功能層在表面具有凹凸形狀。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元用光學片,其中該一個樹脂層在表面具有多個微小凹凸,該多個微細溝形成在該樹脂層的具有該多個微小凹凸的面上。
  9. 一種液晶顯示裝置的一背光單元,其中該背光單元包括: 一導光膜或一導光板,把從端面側入射的光線向表面側引導; 一個或多個發光二極體(LED)光源,配置在該導光膜或該導光板的端面側,向該導光膜或該導光板的端面射出光線;以及 如申請專利範圍第1項所述之背光單元用光學片,重疊在該導光膜或該導光板的表面側。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示裝置的該背光單元,其中該背光單元用光學片直接重疊在該導光膜或該導光板的表面。
  11. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之液晶顯示裝置的該背光單元,其中,在俯視下,將該導光膜或該導光板的來自該一個或多個發光二極體(LED)光源的光線的平均方向作為基準的、該背光單元用光學片的該多個微細溝的平均定向方向為±45°以下。
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