TW201932942A - 擴散片、背光單元以及液晶顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明主旨在於提供一種擴散片、背光單元以及液晶顯示裝置。擴散片(20)具有：樹脂基材層(10)，其具有透光性；以及光擴散層(15)，其設在樹脂基材層(10)的一表面上，且含有氧化鈦粒子(11)、樹脂珠(12)以及黏著劑樹脂(13)。氧化鈦粒子(11)相對於黏著劑樹脂(13)的質量百分比為190質量%至250質量%，光擴散層(15)的每單位面積的質量為6.0g/m2至7.0g/m2。由此抑制擴散片的黃色度，提高隱蔽性。

Description

擴散片、背光單元以及液晶顯示裝置
本發明係關係一種擴散片、背光單元以及液晶顯示裝置。
近年來，液晶顯示裝置係被廣泛用作平板顯示器。該液晶顯示裝置例如具有液晶顯示面板與設在液晶顯示面板之背面側的背光單元，該液晶顯示面板係將液晶層封入TFT(薄膜電晶體：Thin Film Transistor)基板與CF(彩色濾光片：Color Filter)基板之間而製成。此處，背光單元例如具有：導光板，其呈矩形板狀；複數個光源，其沿著導光板的一個側面設置；擴散片與稜鏡片，二者依次設在導光板的表面上；以及反射片，其設在導光板的背面上。 例如，專利文獻1中揭示了一種擴散片，係在至少一表面上具有互相平行且不規則的複數個槽。 [先前技術文獻] [專利文獻] 專利文獻1：日本專利特開2012-226290號公報。
[發明所欲解決之課題] 如果於點亮背光單元之光源後，觀察到擴散片的表面上有亮點、白色的點陣圖案(dot pattern)、光斑(hot spot)等，美觀度即會變差，因此需要用擴散片將亮點、白色點陣圖案、光斑等隱蔽起來。其中，亮點係因形成在導光板表面上的劃痕而產生；白色的點陣圖案係印刷於導光板背面的圖案；光斑係因佈置在導光板側面一側的複數個光源而產生。此處，例如，就表面設有含氧化鈦的光擴散層的擴散片而言，雖然藉由增加光擴散層中之氧化鈦的含量能夠提高擴散層對亮點、白色的點陣圖案、光斑等的隱蔽性，但可能導致其黃色度升高。 本發明係鑑於上述各點而完成，其目的在於：抑制擴散片的黃色度，提高隱蔽性。 [用以解決課題的手段] 為達到上述目的，本發明係關於一種擴散片，具有樹脂基材層與光擴散層，前述樹脂基材層具有透光性，前述光擴散層設在前述樹脂基材層的一表面上，且含有氧化鈦粒子、樹脂珠以及黏著劑樹脂。前述氧化鈦粒子相對於前述黏著劑樹脂的質量百分比為190質量%至250質量%，前述光擴散層之每單位面積的質量為6.0g/m2 至7.0g/m2 。 [發明功效] 根據本發明，氧化鈦粒子相對於黏著劑樹脂的質量百分比為190質量%至250質量%，光擴散層的每單位面積的質量為6.0g/m2 至7.0g/m2 ，因此能夠抑制擴散片的黃色度，提高隱蔽性。
下面，結合圖式對本發明之實施形態做詳細的說明。又，本發明不限於以下實施形態。 (第一實施形態) 圖1至圖8係顯示本發明所關係之擴散片、背光單元以及液晶顯示裝置的第一實施形態。此處，圖1係本實施形態的液晶顯示裝置50的剖視圖。圖2係構成液晶顯示裝置50的背光單元40的剖視圖。圖3係構成背光單元40的擴散片20的剖視圖。圖4係擴散片20的變形例即擴散片20a的剖視圖。 如圖1所示，液晶顯示裝置50具有：液晶顯示面板5；第一偏振片6，係貼在液晶顯示面板5的圖中下側的表面上；第二偏振片7，係貼在液晶顯示面板5的圖中上側的表面上；以及背光單元40，係夾著第一偏振片6設在第二偏振片7與液晶顯示面板5的背面側(圖中下側)。 如圖1所示，液晶顯示面板5具有：TFT基板1與CF基板2，TFT基板1與CF基板2彼此相對而設；液晶層3，係設在TFT基板1與CF基板2之間；以及框狀的密封材料(未圖示)，係用於將液晶層3封在TFT基板1與CF基板2之間。 TFT基板1例如具有：複數個TFT，係呈矩陣狀地設在玻璃基板上；層間絕緣膜，係覆蓋著各TFT而設；複數個像素電極，係呈矩陣狀設在層間絕緣膜上且分別與複數個TFT連接；以及取向膜，係覆蓋著各像素電極而設。此處，各前述TFT例如與多條閘極線中相對應的閘極線電性連接，前述多條閘極線設在玻璃基板上且互相平行地延伸。此外，各前述TFT例如與多條源極線中相對應的源極線電性連接，前述多條源極線設在覆蓋閘極線的閘極絕緣膜上且沿與閘極線正交的方向互相平行地延伸。 CF基板2例如具有：黑色矩陣，係呈格子狀地設在玻璃基板上；濾色器，係包括分別設在黑色矩陣的各格子間的紅色層、綠色層以及藍色層；公共電極，係覆蓋著黑色矩陣與濾色器而設；以及取向膜，係覆蓋著公共電極而設。 液晶層3係由向列型(nematic type)液晶材料等形成，向列型液晶材料中含有具有電性光學特性的液晶分子。 例如，第一偏振片6與第二偏振片7係分別具有：偏振器層，其具有單向偏振軸；以及一對保護層，係夾著該偏振器層而設。此處，前述偏振器層例如係由吸附碘等而拉伸後的聚乙烯醇薄膜等形成。各前述保護層例如由三醋酸纖維素(TAC)薄膜等形成。 如圖2所示，背光單元40具有：擴散片20；第一稜鏡片31與第二稜鏡片32，係依次設在擴散片20的圖中上側；導光板25，係設在擴散片20的圖中下側；複數個LED(發光二極體；Light Emitting Diode)26，係作為光源(點狀光源)設在導光板25的一旁；以及反射片28，係設在導光板25的圖中下側。 如圖3所示，擴散片20具有：樹脂基材層10；光擴散層15，係設在樹脂基材層10的圖中上側的表面上；以及樹脂凹凸層16，係設在樹脂基材層10的圖中下側的表面上。 樹脂基材層10具有透光性，例如係由薄膜構成，該薄膜係由聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚萘二甲酸乙二醇酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚烯烴樹脂、醋酸纖維素樹脂或者耐光性聚氯乙烯樹脂等形成，厚度為20μm至50μm左右，且透明、半透明或呈乳白色。 光擴散層15的厚度例如為8μm左右，如圖3所示，光擴散層15含有氧化鈦粒子11、樹脂珠12以及黏著劑樹脂13，氧化鈦粒子11與樹脂珠12利用黏著劑樹脂13固定在樹脂基材層10的表面上，即構成光擴散層15。此處，氧化鈦粒子11相對於黏著劑樹脂13的質量百分比例如為190質量%至250質量%左右。光擴散層15之每單位面積的質量例如為6.0g/m2 至7.0g/m2 左右。 氧化鈦粒子11的平均粒徑例如為0.34μm左右。 樹脂珠12例如為有機微粒子，該有機微粒子係由丙烯酸樹脂、丙烯腈樹脂、聚氨酯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂或者聚醯胺樹脂等形成，平均粒徑為8μm左右。 黏著劑樹脂13例如係由丙烯酸樹脂、環氧樹脂、矽樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、三聚氰胺樹脂、醇酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、醯胺官能性共聚物樹脂或者聚氨酯樹脂等構成。 樹脂凹凸層16例如係由丙烯酸樹脂、環氧樹脂、矽樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、三聚氰胺樹脂、醇酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、醯胺官能性共聚物樹脂或者聚氨酯樹脂等形成，樹脂凹凸層16的厚度為8μm左右。如圖3所示，由於樹脂凹凸層16具有凹凸表面16a，所以能夠使與導光板25的表面緊密接觸的部分減少或完全不與導光板25的表面緊密接觸。又，本實施形態中，係舉出僅具有凹凸表面16a的樹脂凹凸層16之示例。但如圖4所示，樹脂凹凸層16亦可為與光擴散層15一樣具有凹凸表面17a的樹脂凹凸層17。具體而言，如圖4所示，變形例的擴散片20a中，在樹脂基材層10的圖中上側的表面上設有光擴散層15，在樹脂基材層10的圖中下側的表面上設有樹脂凹凸層17。此處，如圖4所示，樹脂凹凸層17含有氧化鈦粒子11、樹脂珠12以及黏著劑樹脂13，氧化鈦粒子11與樹脂珠12利用黏著劑樹脂13固定在樹脂基材層10的表面(背面)上，構成另一光擴散層。是以，由於在樹脂凹凸層17的黏著劑樹脂13內含有氧化鈦粒子11與樹脂珠12，所以既能夠減少與導光板25的表面緊密接觸的部分或完全不與導光板25的表面緊密接觸，又能夠提高擴散片20a的隱蔽性。又，本變形例中，舉出的是構成為在黏著劑樹脂13內含有氧化鈦粒子11與樹脂珠12的樹脂凹凸層17的示例，但樹脂凹凸層17還可以省去樹脂珠12。 例如，第一稜鏡片31與第二稜鏡片32由丙烯酸樹脂等製成，第一稜鏡片31與第二稜鏡片32上分別形成有複數個彼此相鄰之細長槽，槽的橫截面皆為等腰三角形，由相鄰的一對槽構成之稜鏡的頂角為90°左右。此處，形成在第一稜鏡片31上的各個槽係佈置為與形成在第二稜鏡片32上的各個槽彼此正交。又，本實施形態中，係舉出讓彼此獨立的第一稜鏡片31與第二稜鏡片32層疊之結構的示例，但第一稜鏡片31與第二稜鏡片32亦可形成為一體。 導光板25呈矩形板狀，例如係由丙烯酸樹脂或聚碳酸酯樹脂等透明樹脂形成。此處，在導光板25的靠反射片28一側的表面上，印刷有用於讓整個面均勻發光的白色的點陣圖案P(參照圖8中的(b))。 複數個LED26係沿著導光板25的一短邊的側面排成一排。 反射片28例如係由白色的聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂薄膜或者銀蒸鍍薄膜等構成。 前述液晶顯示裝置50中，與各像素電極對應的各子像素皆係如此：向液晶層3施加規定大小的電壓來改變液晶層3的取向狀態，由此調節從背光單元40經由第一偏振片6入射之光的透光率，之後該調節過的光係經由第二偏振片7反射，最終顯示出圖像。 下面說明具體進行的實驗。此處，表1與表2為顯示擴散片20之實驗例1至實驗例8與實驗例9至實驗例18之內容的表。圖5為顯示擴散片20的隱蔽性之評價方法的照片。 [表1][表2]首先，按照表1與表2所示的含量，用平均粒徑為0.26μm的氧化鈦、平均粒徑為0.34μm的氧化鈦、平均粒徑為1.0μm的氧化鈦、平均粒徑為8μm的丙烯酸樹脂制樹脂珠、熱固化型黏著劑樹脂(丙烯酸樹脂)以及有機溶劑，如甲基乙基甲酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯等，調配出實驗例1至實驗例18的塗覆材料(固體成份：40質量%至50質量%左右)。然後，將調配出的前述各塗覆材料塗佈到厚度38μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜的一表面上並乾燥，由此在樹脂基材層10的一表面上形成各實驗例之厚度為8μm的光擴散層15。 接著，將處於未固化狀態的紫外線固化型丙烯酸樹脂塗佈在各實驗例之形成有光擴散層15的樹脂基材層10的另一表面上，之後一邊用周面上形成有凹凸的加壓輥對該塗佈膜進行加壓一邊照射紫外線，由此使處於未固化狀態的丙烯酸樹脂固化。藉由如此在各樹脂基材層10的另一表面上形成厚度8μm的樹脂凹凸層16，製備出實驗例1至實驗例18的擴散片20。 如圖5所示，將前述製備出的實驗例1至實驗例18的各擴散片20置於從市場上購買來的切割墊C(綠底上印刷有白色實線與虛線的墊子)上，在此狀態下，對印刷於切割墊C表面之白線的顯眼程度做了評價。此處，表1與表2中，將隱蔽性相對較低的實驗例16的擴散片20上的白線的顯眼程度評價為“×”，將白線的顯眼程度更低的擴散片20評價為“〇”。又，圖5中的(a)係實驗例5的擴散片20，圖5中的(b)係實驗例16的擴散片20。 將前述製備出的實驗例1至實驗例18的各擴散片20作為前述背光單元40的擴散片20使用，將背光單元40以8000cd/m2 至9000cd/m2 的亮度點亮，在此狀態下，用亮度計(TOPCON TECHNOHOUSE CORPORATION製的BM-7)測量了稜鏡片32表面的色度。此處，表1與表2中的Δy係表示與黃色度較低的實驗例16之間的色度差。又，如果該Δy值在0.0020以下，便做出黃色度沒有問題的評價。 實驗結果如表1所示，在氧化鈦的添加量(氧化鈦粒子的質量百分比)固定為210質量%的實驗例1至實驗例8中，如果塗覆量(光擴散層的每單位面積的質量)在6.0g/m2 以上，便能夠確保隱蔽性。但如果塗覆量超過7.0g/m2 ，則黃色度增強到有問題的程度。 如表2所示，在塗覆量固定為6.5g/m2 的實驗例9至實驗例15中，如果氧化鈦的添加量在190質量%以上，便能夠確保隱蔽性，但如果氧化鈦的添加量超過250質量%，則黃色度增強到有問題的程度。 在使用粒徑較小的氧化鈦的實驗例16與17中，藉由增加氧化鈦的添加量，便能夠確保隱蔽性，但黃色度會增強到有問題的程度。 在使用粒徑較大的氧化鈦的實驗例18中，未能確保隱蔽性。 因此可知，如果像實驗例4至實驗例6以及實驗例11至實驗例13那樣，塗覆量在6.0g/m2 至7.0g/m2 的範圍內且氧化鈦的添加量在190質量%至250質量%的範圍內，便能夠兼顧隱蔽性與黃色度，既能夠抑制黃色度，又能夠提高隱蔽性。又，可知，如果塗覆量小於6.0g/m2 ，則無法確保隱蔽性；如果塗覆量超過7.0g/m2 ，則如前述黃色度會升得過強。還可知，如果氧化鈦粒子的質量百分比小於190質量%，則無法確保隱蔽性；如果氧化鈦粒子的質量百分比超過250質量%，則如前述黃色度會升得過高。 然後，用實際的設備對前述實驗例5與實驗例16的美觀度做了評價。此處，圖6中的(a)中之照片係顯示實驗例5的擴散片20對亮點B的隱蔽性，圖6中的(b)中之照片係顯示實驗例16的擴散片20對亮點B的隱蔽性。圖7中的(a)中之照片係顯示實驗例5的擴散片20對光斑S的隱蔽性，圖7中的(b)中之照片係顯示實驗例16的擴散片20對光斑S的隱蔽性，其中，光斑S起因於LED26。圖8中的(a)中之照片係顯示實驗例5的擴散片20對點陣圖案P的隱蔽性，圖8中的(b)中之照片係顯示實驗例16的擴散片20對點陣圖案P的隱蔽性。 首先，用針等頭較尖之金屬棒在構成前述背光單元40的導光板25的靠擴散片20一側的表面上劃出直徑100μm至300μm左右的劃痕，再將實驗例5與實驗例16的擴散片20裝在其上表面上，以8000cd/m2 至9000cd/m2 的亮度將背光單元40點亮。在此狀態下，藉由目測觀察稜鏡片32表面上的亮點。實驗結果如下：如圖6中的(b)所示，使用實驗例16的擴散片20時，清楚地觀察到亮點B；如圖6中的(a)所示，使用實驗例5的擴散片20時，亮點B不太顯眼。 然後，分別將實驗例5與實驗例16的擴散片20作為前述背光單元40的擴散片20使用，以8000cd/m2 至9000cd/m2 的亮度將背光單元40點亮。在此狀態下，藉由目測觀察LED附近的情況。實驗結果如下：如圖7中的(b)所示，使用實驗例16的擴散片20時，清楚地觀察到起因於LED26的排布狀況的光斑S；如圖7中的(a)所示，使用實驗例5的擴散片20時，光斑S不太顯眼。 然後，分別將實驗例5與實驗例16的擴散片20作為前述背光單元40的擴散片20使用，以8000cd/m2 至9000cd/m2 的亮度將背光單元40點亮。在此狀態下，藉由目測觀察稜鏡片32的表面。實驗結果如下：如圖8中的(b)所示，使用實驗例16的擴散片20時，清楚地觀察到印刷於導光板25的點陣圖案P；如圖8中的(a)所示，使用實驗例5的擴散片20時，點陣圖案P不太顯眼。 如上所述，根據本實施形態的擴散片20、背光單元40以及液晶顯示裝置50，氧化鈦粒子11相對於黏著劑樹脂13的質量百分比為190質量%至250質量%，光擴散層15之每單位面積的質量為6.0g/m2 至7.0g/m2 ，因此能夠抑制擴散片20的黃色度，提高隱蔽性。 根據本實施形態的擴散片20、背光單元40以及液晶顯示裝置50，在樹脂基材層10的表面設有具有凹凸表面16a的樹脂凹凸層16，因此能夠使擴散片20與導光板25的表面緊密接觸的部分減少或者使擴散片20完全不與導光板25的表面緊密接觸，從而能夠抑制因該緊密接觸導致背光單元40的亮度不勻。 根據本實施形態的擴散片20、背光單元40以及液晶顯示裝置50，擴散片20的隱蔽性提高，因此能夠使起因於形成於導光板25表面的劃痕或者附著於導光板25表面之異物的亮點B不太顯眼。 根據本實施形態的擴散片20、背光單元40以及液晶顯示裝置50，擴散片20的隱蔽性提高，因此能夠使印刷於導光板25表面的點陣圖案P不太顯眼。 根據本實施形態的擴散片20、背光單元40以及液晶顯示裝置50，擴散片20的隱蔽性提高，因此能夠使起因於沿導光板25側面佈置之複數個LED26的排布狀況的光斑S不太顯眼。 此外，根據本實施形態的擴散片20a，因為樹脂凹凸層17係含有氧化鈦粒子11、樹脂珠12以及黏著劑樹脂13的另一光擴散層，所以能夠進一步提高擴散片20a的隱蔽性。是以，根據具有擴散片20a的背光單元40，能夠使以下不良現象更加不顯眼。上述不良現象為：起因於形成於導光板25表面的劃痕或者附著於導光板25表面之異物的亮點B、印刷於導光板25表面的點陣圖案P、以及起因於沿導光板25側面佈置之複數個LED26的排布狀況的光斑S。 (其他實施形態) 在前述第一實施形態中，舉出的示例為具有背光單元的液晶顯示裝置，並且該背光單元中設有作為邊緣光源(edge light)的複數個LED，但本發明對於將CCFL(冷陰極螢光燈：Cold Cathode Fluorescent Lamp)等設為邊緣光源的液晶顯示裝置也適用。 [產業可利用性] 綜上所述，本發明能夠抑制黃色度，提高隱蔽性，因此對於構成液晶顯示裝置的背光單元的擴散片很有用。
1、2TFT‧‧‧基板
3‧‧‧液晶層
5‧‧‧液晶顯示面板
6‧‧‧第一偏振片
7‧‧‧第二偏振片
10‧‧‧樹脂基材層
11‧‧‧氧化鈦粒子
12‧‧‧樹脂珠
13‧‧‧黏著劑樹脂
15‧‧‧光擴散層
16‧‧‧樹脂凹凸層
16a、17a‧‧‧凹凸表面
17‧‧‧樹脂凹凸層(另一光擴散層)
20、20a‧‧‧擴散片
25‧‧‧導光板
26‧‧‧LED(點狀光源)
28‧‧‧反射片
31‧‧‧第一稜鏡片
32‧‧‧第二稜鏡片
40‧‧‧背光單元
50‧‧‧液晶顯示裝置
B‧‧‧亮點
C‧‧‧切割墊
P‧‧‧點陣圖案
S‧‧‧光斑
圖1係本發明第一實施形態之液晶顯示裝置的剖視圖。 圖2係背光單元的剖視圖，該背光單元構成本發明第一實施形態之液晶顯示裝置。 圖3係擴散片的剖視圖，該擴散片構成本發明第一實施形態之背光單元。 圖4係擴散片的變形例的剖視圖，該擴散片構成本發明第一實施形態之背光單元。 圖5係顯示本發明第一實施形態之擴散片的隱蔽性的評價方法的照片。 圖6係顯示本發明第一實施形態之擴散片對亮點的隱蔽性的照片。 圖7係顯示本發明第一實施形態之擴散片對起因於光源之光斑的隱蔽性的照片。 圖8係顯示本發明第一實施形態之擴散片對點陣圖案的隱蔽性的照片。

Claims (6)

  1. 一種擴散片，係具有樹脂基材層與光擴散層，前述樹脂基材層具有透光性，前述光擴散層設在前述樹脂基材層的一表面上，且含有氧化鈦粒子、樹脂珠以及黏著劑樹脂； 前述擴散片之特徵在於： 前述氧化鈦粒子相對於前述黏著劑樹脂的質量百分比為190質量%至250質量%； 前述光擴散層之每單位面積的質量為6.0g/m2 至7.0g/m2 。
  2. 如請求項1所記載之擴散片，其中在前述樹脂基材層的另一表面上設有具有凹凸表面的樹脂凹凸層。
  3. 如請求項1或2所記載之擴散片，其中前述樹脂凹凸層係含有氧化鈦粒子、樹脂珠以及黏著劑樹脂的另一光擴散層。
  4. 一種背光單元，係具有： 擴散片，係請求項1至3中任一項所記載之擴散片； 稜鏡片，係設在前述擴散片的一表面側； 導光板，係設在前述擴散片的另一表面側且呈矩形板狀；以及 光源，係沿著前述導光板的一個側面設置。
  5. 如請求項4之背光單元，其中前述光源係複數個點狀光源。
  6. 一種液晶顯示裝置，係具有： 請求項4或5所記載之背光單元；以及 設在前述背光單元的靠前述稜鏡片側的液晶顯示面板。
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