TW202125064A - 光擴散片及液晶顯示裝置用背光單元 - Google Patents
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Abstract
本發明所要解決的問題在於提供一種防止損傷性能高並且具有優異的防止黏附性能的光擴散片。本發明的一個方式的光擴散片在背面以散點狀具備多個突起,所述多個突起的平均高度為3.0μm以上20.0μm以下,高度的變異係數為0.30以下。本發明的其它方式的液晶顯示裝置用背光單元具備將從端面射入的光線導向表面側的導光板或導光片、沿著所述導光板或導光片的所述端面配置的一個或者多個光源、以及配置在所述導光板或導光片的表面側的所述光擴散片。
Description
本發明涉及光擴散片以及液晶顯示裝置用背光單元。
平板顯示器等液晶顯示裝置例如具備:液晶顯示面板,具有液晶盒以及層疊在該液晶盒的兩面側的一對偏光板;以及背光單元,配置在該液晶顯示面板的背面側,向該液晶顯示面板照射光線。
作為上述背光單元的種類,存在有側光型(side light type)、直下型等。上述側光型背光單元具有:導光板或者導光片,將從端面射入的光線導向表面側;一個或者多個光源,沿著該導光板或者導光片的端面配置;光擴散片,配置在上述導光板或者導光片的表面側;以及棱鏡片,配置在該光擴散片的表面側。
在該側光型背光單元中,上述光擴散片的背面與導光板或者導光片接觸。因此,在上述側光型背光單元中,有時光擴散片的背面與導光板或者導光片部分地貼緊而產生黏附。由於在產生該黏附的部分,光難以充分擴散,所以成為來自背光單元的射出光產生亮度不均的原因。
從這樣的觀點出發,在當前,作為光擴散片的最背層,進行在黏合劑中分散有珠的防黏層的設置(參照日本專利公開公報特開2004-252353號)。
現有技術文獻
專利文獻1:日本專利公開公報特開2004-252353號
但是,按照在上述公報中記載的以往的防黏層,難以控制珠的突出高度。因此,存在珠的突出高度部分地變大的情況,由於施加給該部分的負荷變大,所以在導光板或者導光片的表面產生損傷的可能性變大。
本發明是鑒於這樣的情況而做出的發明,本發明的目的在於提供一種防止損傷性能高並且具有優異的防止黏附性能的光擴散片以及液晶顯示裝置用背光單元。
用於解決上述問題而做出的本發明的一個方式的光擴散片,其在背面以散點狀具備多個突起,所述多個突起的平均高度為3.0微米(μm)以上20.0μm以下,高度的變異係數為0.30以下。
由於上述多個突起的高度的變異係數為上述上限以下,所以該光擴散片能夠抑制施加給上述多個突起的負荷的偏倚。另外,該光擴散片由於上述多個突起的平均高度在上述範圍內,所以能夠抑制與在該光擴散片的背面側配置的其它光學元件的黏附,並且能夠抑制起因於與上述多個突起的抵接而在上述光學元件表面產生損傷。因此,該光擴散片的防止損傷性能高,並且具有優異的防止黏附性能。
優選的是,所述突起具有圓錐台狀的主體部以及與所述主體部的前端側連續的圓頂狀的前端部。這樣,上述突起通過具有圓錐台狀的主體部以及與該主體部的前端側連續的圓頂狀的前端部,由此能夠增大上述多個突起的強度,並且能夠減小這些突起與上述光學元件的抵接面積,能夠抑制黏附的發生。由此,即使在用於例如智慧型手機、平板終端等小型攜帶終端的情況下,也能夠顯示足夠高清晰度的圖像。
作為上述背面的上述多個突起的佔有面積率,優選的是2%以上80%以下。這樣,透過使上述背面的上述多個突起的佔有面積率在上述範圍內,能夠提高防止損傷性能以及防止黏附性能。
當將光線射出區域的尺寸設為S(英寸)、將該光線射出區域的所述背面的所述多個突起的佔有面積率設為R(%)時,滿足以下的(1)或者(2)的條件。
(1)當S<7時,60≤R
(2)當7≤S≤15時,2.0≤R≤30.0
由此,能夠進一步提高防止損傷性能以及防止黏附性能。
當將光線射出區域的尺寸設為S(英寸)、將在該光線射出區域的所述背面上接近的三個所述突起進入的圓的平均半徑設為r(μm)時,滿足以下的(1)或者(2)的條件。
(1)當S<7時,r≤40
(2)當7≤S≤15時,40≤r≤400
由此,能夠進一步提高防止損傷性能以及防止黏附性能。
用於解決上述問題而做出的本發明的另一個方式的液晶顯示裝置用背光單元,其具備:導光板或者導光片,將從端面射入的光線導向表面側;一個或者多個光源,沿著所述導光板或者導光片的所述端面配置;以及所述的光擴散片,配置在所述導光板或者導光片的表面側。
該液晶顯示裝置用背光單元由於具備所述光擴散片,所以防止損傷性能高,並且具有優異的防止黏附性能。
另外,在本發明中,“表面”是指組裝入液晶顯示裝置中時的觀看者一側的面,“背面”是指表面的相反側的面。“多個突起的平均高度”是指任意的10個突起的高度的平均值。“多個突起的高度的變異係數”是指用任意的10個的突起的高度的標準偏差除以平均高度得到的值。“光線射出區域”是指當俯視觀察時與顯示畫面重疊的區域。“在背面上接近的三個突起進入的圓的平均半徑”是指抽取任意的10個突起,對於抽取的各突起,求出該突起以及該突起以外的其它2個突起進入的背面上的圓的最小半徑之後,除去了求出的10個半徑中的最大值與最小值的值的平均值。
如以上所說明的那樣,本發明的一個方式的光擴散片以及其它方式的液晶顯示裝置用背光單元,防止損傷性能高,並且具有優異的防止黏附性能。
以下,邊參照適當的附圖邊對本發明的實施方式進行詳細說明。
[第一實施方式]
<光擴散片>
圖1的液晶顯示裝置用背光單元1(以下也簡稱為“背光單元1”)是側光型背光單元。該背光單元1具備:導光片2,將從端面射入的光線導向表面側;一個或者多個光源3,沿著導光片2的上述端面配置;以及光擴散片4,配置在導光片2的表面側。光擴散片4直接(未隔著其它部件)層疊在導光片2的表面。光擴散片4其本身構成本發明的一個方式。另外,該背光單元1具備:棱鏡片5,配置在光擴散片4的表面側;以及反射片6,配置在導光片2的背面側。另外,該背光單元1也可以在棱鏡片5的表面側配置其它的棱鏡片。
(光擴散片)
該光擴散片4具有與導光片2相對的光射入面、以及與該光射入面相反側的光射出面。該光擴散片4使從上述光射入面射入的光線從上述光射出面射出。該光擴散片4作為整體具有柔性。
該光擴散片4在背面4a以散點狀具備多個突起11。該光擴散片4具備基材層12、以及層疊在基材層12的表面側的光擴散層13,多個突起11以散點狀形成在基材層12的背面。該光擴散片4在基材層12的表面直接層疊有光擴散層13,在基材層12的背面直接形成有多個突起11。即,該光擴散片4不具有基材層12、光擴散層13以及多個突起11以外的其它層,基材層12的背面構成該光擴散片4的背面4a。就該光擴散片4而言,基材層12的背面以及多個突起11的外表面構成光射入面,光擴散層13的表面構成光射出面。該光擴散片4透過多個突起11與導光片2的表面部分地抵接而配置在導光片2的表面側。多個突起11與導光片2的抵接部分未透過黏合劑等固定。
[基材層]
基材層12由於需要使光線透過,所以是透明的。基材層12具有柔性。基材層12以合成樹脂為主成分。作為基材層12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,優選的是透明性優異、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改善的聚對苯二甲酸乙二醇酯。另外,“主成分”是指按質量換算計含量最多的成分,例如指含量為50質量%以上的成分。
作為基材層12的平均厚度的下限,優選的是10μm,更優選的是20μm。另一方面,作為基材層12的平均厚度的上限,優選的是200μm,更優選的是100μm,進一步優選的是50μm。如果上述平均厚度小於上述下限,則基材層12的強度變得不夠,存在基材層12的背面與導光片2部分地接觸的可能性。相反地,如果上述平均厚度超過上述上限,則有可能違反該光擴散片4的薄型化的要求、基材層12變重,因此對多個突起11施加的負荷變大,在導光片2的表面產生損傷的可能性變高。
[突起]
如圖2~圖4所示,多個突起11從基材層12的背面向光線的射入側(導光片2側)突出。多個突起11不規則地配置在基材層12的背面上。
多個突起11的平均高度H1AVG
為3.0μm以上20.0μm以下。另外,多個突起11的高度H1的變異係數為0.30以下。對於該光擴散片4,例如,如後所述透過使用具備多個凹部的按壓輥來形成多個突起11,所述多個凹部具有多個突起11的反轉形狀,由此能夠將這些突起11形成為所希望的形狀。
作為多個突起11的平均高度H1AVG
的下限,優選的是4.0μm,更優選的是5.0μm。另一方面,作為上述平均高度H1AVG
的上限,優選的是16.0μm,更優選的是10.0μm。如果上述平均高度H1AVG
小於上述下限,則有可能無法充分抑制與導光片2的黏附。相反地,如果上述平均高度H1AVG
超過上述上限,則存在有起因於與多個突起11的抵接而在導光片2的表面產生損傷、突起11容易折斷的可能性。
作為多個突起11的高度H1的變異係數的上限,優選的是0.20,更優選的是0.10,進一步優選的是0.05。如果上述變異係數超過上述上限,則多個突起11的高度變成不均勻,負荷偏倚於高度大的突起11,基於此,有可能在導光片2的表面產生損傷。另一方面,作為上述變異係數的下限,沒有特別的限定,例如可以為0。
作為多個突起11的底面(與基材層12的邊界面)的平均直徑D1AVG
的下限,優選的是10μm,更優選的是15μm。另一方面,作為上述平均直徑D1AVG
的上限,優選的是40μm,更優選的是30μm。如果上述平均直徑D1AVG
小於上述下限,則存在多個突起11的強度變得不夠的可能性。相反地,如果上述平均直徑D1AVG
超過上述上限,則存在多個突起11與導光片2的抵接面積變大、產生黏附的可能性。另外,“直徑”是指換算成等面積的圓的直徑。另外,貫穿本說明書整體,“平均直徑”是指任意的10個直徑的平均值。
如圖3以及圖4所示,突起11具有圓錐台狀的主體部11a以及與主體部11a的前端側連續的圓頂狀的前端部11b。主體部11a從基端側(基材層12側)朝向前端側直徑縮小。突起11在前端部11b的前端側與導光片2抵接。對於該光擴散片4,透過突起11具有主體部11a,即使在使突起11的尺寸成為較小的情況下,也能夠使突起11的強度足夠大。該光擴散片4透過在主體部11a的前端側具有圓頂狀的前端部11b,由此能夠減小突起11與導光片2的抵接面積,能夠抑制黏附的發生。由此,該光擴散片4即使在用於例如智慧型手機、平板終端等小型攜帶終端的情況下,也能夠顯示足夠高清晰度的圖像。另外,“圓錐台狀”除了包含與高度方向垂直的方向的截面為圓形或者大致圓形的截面以外,也包含橢圓形等的截面。另外,“圓頂狀”是指在通過頂點且與高度方向平行的任意的截面上前端側的外緣彎曲為向前端側凸的弓形(圓弧形、橢圓弧形等)形狀。
優選的是,突起11的高度H1與底面的直徑D1的比小於1。即,優選的是,突起11為相對於直徑D1而高度H1小的扁平狀。突起11透過減小高度H1與直徑D1的比,容易增大強度。另外,突起11由於在圓錐台狀的主體部11a的前端側具有圓頂狀的前端部11b,所以即使減小高度H1與直徑D1的比,也能夠抑制突起11與導光片2的抵接面積變得過大。
前端部11b的外表面從主體部11a的側面連續形成。前端部11b可以構成為從基端側朝向前端側而曲率半徑階段性地和/或連續性地漸増。該光擴散片4透過主體部11a為上述的圓錐台狀,能夠防止主體部11a與導光片2的接觸。因此,該光擴散片4即使增大前端部11b的前端側的曲率半徑,也能夠將突起11與導光片2的抵接面積抑制成較小的抵接面積。其結果,該光擴散片4能夠充分地抑制與導光片2的黏附,並且能夠充分地抑制起因於與多個突起11的抵接的導光片2的表面的損傷。
作為該光擴散片4的背面4a(在本實施方式中為基材層12的背面)的多個突起11的佔有面積率的下限,優選的是2%。另一方面,作為上述佔有面積率的上限,優選的是80%。如果上述佔有面積率小於上述下限,則有可能無法充分抑制與導光片2的黏附。相反地,如果上述佔有面積率超過上述上限,則多個突起11不必要地變多,有可能在導光片2的表面產生損傷。
如圖2所示,該光擴散片4在組裝入液晶顯示裝置的狀態下,具有與液晶顯示面板的液晶顯示畫面對應的光線射出區域A。光線射出區域A例如為矩形,典型地為長方形。優選的是,在將光線射出區域A的尺寸設為S(英寸)、將該光線射出區域A的背面4a的多個突起11的佔有面積率設為R(%)的情況下,該光擴散片4滿足以下的(1)或者(2)的條件。
(1)在S<7的情況下,60≤R
(2)在7≤S≤15的情況下,2.0≤R≤30.0
另外,該光線射出區域A通常與該光擴散片4的平面面積大致相等。在光線射出區域A與該光擴散片4的平面面積大致相等的情況下,該光線射出區域A也能夠換算成該光擴散片的平面面積。另外,7英寸是指對角線的長度為17.8cm的尺寸,15英寸是指對角線的長度為38.1cm的尺寸。
另外,在S<7的情況下,作為R的下限,更優選的是65。如果R小於上述下限,則起因於組裝有該光擴散片4的裝置的落下等,存在該光擴散片4產生損傷的可能性。另一方面,作為該情況下的R的上限,例如優選的是90,更優選的是85。在R超過上述上限的情況下,存在無法得到提高防止黏附功能的效果的可能性。
在7≤S≤15的情況下,作為R的下限,更優選的是3.0,進一步優選的是5.0。另一方面,在該情況下,作為R的上限,更優選的是25.0,進一步優選的是20.0。如果R小於上述下限,則存在無法充分抑制與導光片2的黏附的可能性。相反地,如果R超過上述上限,則存在有在導光片2的表面產生損傷的可能性。
如圖5所示,優選的是,在將光線射出區域A的尺寸設為S(英寸)、將在該光線射出區域A的背面4a上接近的三個上述突起11進入的圓(與三個突起11的側緣接觸的圓)的平均半徑設為r(μm)的情況下,滿足以下的(1)或者(2)的條件。
(1)在S<7的情況下,r≤40
(2)在7≤S≤15的情況下,40≤r≤400
另外,在S<7的情況下,作為r的上限,更優選的是35。如果r超過上述上限,則起因於組裝有該光擴散片4的裝置的落下等,存在有在該光擴散片4產生損傷的可能性。另一方面,作為該情況下的r的下限,例如優選的是5,更優選的是10。在r小於上述下限的情況下,存在有無法得到提高防止黏附功能的效果的可能性。
在7≤S≤15的情況下,作為r的下限,更優選的是50。另外,在該情況下,作為r的上限,更優選的是70,進一步優選的是60。如果r小於上述下限,則存在有在導光片2的表面產生損傷的可能性。相反地,如果r超過上述上限,則存在有無法充分抑制與導光片2的粘附的可能性。
突起11不含有樹脂珠等粒子。突起11例如將活性能量線固化型樹脂、與基材層12的主成分相同的合成樹脂作為主成分。
作為上述活性能量線固化型樹脂,例如可以舉出紫外線固化型樹脂。作為該紫外線固化型樹脂,例如可以舉出聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸樹脂等。作為上述丙烯酸樹脂,例如可以舉出紫外線固化型聚酯丙烯酸酯、紫外線固化型環氧丙烯酸酯、紫外線固化型多元醇丙烯酸酯等。
[光擴散層]
光擴散層13構成該光擴散片4的最表面。光擴散層13具有多個光擴散劑13a以及其黏合劑13b。光擴散劑13a被黏合劑13b包圍。光擴散層13透過分散含有多個光擴散劑13a,由此能夠使從背面側向表面側透射的光線大致均勻地擴散。另外,光擴散層13透過多個光擴散劑13a在表面大致均勻地形成微小凹凸,該微小凹凸的各凹部以及凸部形成為透鏡狀。光擴散層13利用所述的微小凹凸的透鏡的作用,發揮優異的光擴散功能,起因於該光擴散功能,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地彙聚的聚光功能。
光擴散劑13a是具有使光線擴散的性質的微粒子,典型地為樹脂珠。作為光擴散劑13a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,優選的是透明性高的丙烯酸樹脂,特別優選的是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
光擴散劑13a的形狀沒有特別的限定,例如可以舉出球狀、立方狀、針狀、棒狀、紡錘形狀、板狀、鱗片狀、纖維狀等,其中,優選的是光擴散性優異的球狀。
黏合劑13b是透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。光擴散劑13a通過黏合劑13b以大致等密度固定在基材層12的表面的整個面。另外,用於形成黏合劑13b的聚合物組合物也可以另外適當地配合有例如微小無機填充劑、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、黏性改性劑、潤滑劑、光穩定化劑等。
(導光片)
導光片2形成為俯視觀察時為大致方形,並且形成為厚度大致均勻的板狀(非楔形)。
作為導光片2的平均厚度的下限,優選的是100μm,更優選的是150μm,進一步優選的是200μm。另一方面,作為導光片2的平均厚度的上限,優選的是600μm,更優選的是400μm。如果導光片2的平均厚度小於上述下限,則存在有導光片2的強度變得不夠的可能性,另外存在有難以使光源3的光充分地射入導光片2的可能性。相反地,如果導光片2的平均厚度超過上述上限,則存在有違反該背光單元1的薄型化的要求的可能性。
導光片2需要具有透光性,因此將透明、尤其是無色透明的樹脂作為主成分形成。作為導光片2的主成分,沒有特別的限定,但可以舉出透明性、強度等優異的聚碳酸酯;透明性、耐擦傷性等優異的丙烯酸樹脂等合成樹脂。
導光片2可以在表面具有柱狀透鏡(lenticular)、棱鏡陣列等凹凸形狀,使得能夠控制射出光。
(光源)
光源3以照射面與導光片2的端面相對(或者抵接)的方式配置。作為光源3,可以使用各種各樣的光源,例如可以使用發光二極管(LED)。具體地說,作為多個光源3,可以使用多個發光二極管沿著導光片2的端面配置的光源。
(棱鏡片)
棱鏡片5具有基材層5a以及棱鏡陣列5b,所述棱鏡陣列5b由層疊在該基材層5a的表面的多個凸條棱鏡部構成。基材層5a以及棱鏡陣列5b由於需要使光線透過,所以是透明的。基材層5a以及棱鏡陣列5b以合成樹脂為主成分形成。該背光單元1也可以在棱鏡片5的表面側配置其它棱鏡片,在該情況下,優選的是棱鏡片5與上述其它棱鏡片的棱鏡陣列的方向正交。
(反射片)
作為反射片6,可以舉出將填料分散含有在聚酯等基材樹脂中得到的白色片;透過在由聚酯等形成的膜的表面蒸鍍鋁、銀等金屬而提高了正反射性的鏡面片等。
<光擴散片的製造方法>
對該光擴散片4的製造方法的一個例子進行說明。以下對使用紫外線固化型樹脂作為多個突起11的主成分的情況進行說明。該光擴散片的製造方法具備:準備基材層12的工序(準備工序);在透過上述準備工序準備的基材層12的背面側形成多個突起11的工序(突起形成工序);以及在基材層12的表面側層疊光擴散層13的工序(光擴散層層疊工序)。
(突起形成工序)
上述突起形成工序具備:將含有例如上述的紫外線固化型樹脂的突起形成用樹脂組合物塗布在基材層12的背面的工序(塗布工序);將在外周面具有作為多個突起11的反轉形狀的多個凹部的按壓輥按壓在透過上述塗布工序塗布的塗布液上的工序(按壓工序);以及在上述按壓工序後透過紫外線照射使上述突起形成用樹脂組合物固化的工序(固化工序)。在上述按壓工序中,將多個突起11轉印到基材層12的背面。優選的是,在將上述按壓輥按壓在基材層12的背面的狀態下進行上述固化工序。作為在上述按壓輥的外周面形成多個凹部的方法,例如可以舉出利用激光照射的方法、在按壓輥的外周面形成銅鍍層後實施刻蝕的方法。
(光擴散層層疊工序)
在上述光擴散層層疊工序中,在上述突起形成工序後,將包含多個光擴散劑13a以及黏合劑組合物的塗布液塗布在基材層12的表面,對塗布的塗布液進行乾燥以及固化。
<優點>
對於該光擴散片4,由於多個突起11的高度的變異係數為上述上限以下,所以能夠抑制施加給多個突起11的負荷的偏倚。另外,對於該光擴散片4,由於多個突起11的平均高度H1AVG
在上述範圍內,所以能夠抑制與配置在該光擴散片4的背面側的其它光學元件(導光片2)的黏附,並且能夠抑制起因於與多個突起11的抵接而在上述光學部件表面產生損傷。因此,關於該光擴散片4,防止損傷性能高,並且具有優異的防止黏附性能。
該背光單元1由於具備該光擴散片4,所以防止損傷性能高,並且具有優異的防止黏附性能。
該光擴散片的製造方法能夠容易且可靠地製造防止損傷性能以及防止黏附性能優異的該光擴散片4。
[其它實施方式]
應當認為,本次公開的實施方式在所有的方面都是例示的,並且不是限制性的。本發明的範圍不限於上述實施方式的構成,而是由技術方案示出,認為也包含與技術方案等同的意思以及在範圍內的全部變更。
例如,上述多個突起也可以不直接形成在基材層的背面。例如,該光擴散片也可以具有在上述基材層的背面側層疊的合成樹脂制的背層,在該背層的背面具有多個突起。另外,在該情況下,上述背層的背面構成該光擴散片的背面。
上述光擴散層的具體構成不限於上述實施方式記載的構成。例如,上述光擴散層也可以透過壓紋加工等在外表面形成凹凸形狀。
上述突起無需一定僅由圓錐台狀的主體部以及與該主體部的前端側連續的圓頂狀的前端部構成。參照圖6以及圖7,對上述突起的變形例進行說明。圖6以及圖7的突起21具有圓錐台狀的主體部21a、與主體部21a的前端側連續的圓頂狀的前端部21b、以及與主體部21a的基端側連續的山腳部(裾野部)21c。作為主體部21a,可以採用與圖1的光擴散片4的突起11的主體部11a相同的構成。作為前端部21b,可以採用與圖1的光擴散片4的突起11的前端部11b相同的構成。山腳部21c從突起21的前端側朝向基端側喇叭狀地擴大直徑。按照該構成,該光擴散片能夠增大背面與多個突起的黏附力。
上述突起具有圓錐台狀的主體部以及與該主體部的前端側連續的圓頂狀的前端部是優選的。但是,作為上述突起的具體形狀,例如也可以採用不具有圓錐台狀的主體部的構成。該情況下,上述突起也可以具有圓柱狀、多角柱狀、多角錐台狀等的主體部來代替上述圓錐台狀的主體部。
該背光單元也可以具備例如平均厚度超過600μm的導光板來代替上述導光片。另外,該導光板可以是平板狀,也可以是截面楔形形狀。
該背光單元的具體構成不限於上述實施方式記載的構成。該背光單元也可以具有例如微透鏡片等其它光學片,還可以在棱鏡片的表面側具有擴散功能較低的上用光擴散片。另外,該背光單元也可以是直下型背光單元。此外,即使在該背光單元是側光型背光單元的情況下,也無需是僅沿著導光片或者導光板的一個端面配置有一個或者多個光源的單側側光型背光單元,可以是沿著導光片或者導光板的相對的一對端面配置有一個或者多個光源的兩側側光型背光單元、沿著導光片或者導光板的各端面配置有一個或者多個光源的全周圍側光型背光單元。
該背光單元能夠用於智慧型手機、平板終端等較小型的攜帶終端、筆記本電腦等個人計算機、液晶電視等較大型的顯示裝置。
[實施例]
以下,透過實施例對本發明進一步詳細地進行說明,本發明不限於這些實施例。
[實施例1~3,比較例1~3]
準備以聚對苯二甲酸乙二醇酯為主成分的平均厚度50μm的基材層。邊將該基材層送入一對按壓輥之間邊在即將到達一對按壓輥的部分向該基材層的背面側(組裝入液晶顯示裝置情況下的背面側)供給紫外線固化型樹脂(突起形成用樹脂組合物)。作為與該紫外線固化型樹脂接觸側的按壓輥,使用在外周面具有多個凹部的按壓輥。在用上述一對按壓輥按壓該紫外線固化型樹脂以及上述基材層後,透過照射紫外線使上述紫外線固化型樹脂固化,將作為多個凹部的反轉形狀的多個突起轉印到基材層的背面側。此外,向基材層的表面側塗布包含多個珠以及黏合劑組合物的塗布液,透過使該塗布液乾燥以及固化,將光擴散層層疊到基材層的表面側,得到了光擴散片。在實施例1~3以及比較例1~3中,透過改變上述按壓輥的凹部的平均深度,調整了多個突起的平均高度。在表1中示出多個突起的平均高度以及高度的變異係數。
<防止損傷性能>
將實施例1~3以及比較例1~3的光擴散片沖裁加工成10cm×20cm的長方形,針對各光擴散片,分別製作了三個試驗片。對於這些試驗片,使用具有ASTM平面壓頭的平面型摩擦阻力試驗機(新東科學株式會社制的摩擦磨損試驗機(Tribo-Tester)TYPE14),將棱鏡片黏貼到ASTM壓頭下部,以使多個突起與該棱鏡片相對的方式配置試驗片,以移動速度50mm/min且使壓頭移動距離為50mm、負荷為500g,進行損傷試驗,按以下的基準評價試驗片有無損傷。將該評價結果表示在表1中。
A:對於兩個以上的試驗片,透過目視完全沒有確認到損傷
B:對於兩個以上的試驗片,透過目視確認到損傷
<防止黏附性能>
將實施例1~3以及比較例1~3的光擴散片在氣溫40℃、濕度90%的環境下放置48小時後,按照以下的步驟測定這些光擴散片有無黏附。
將把光擴散片切斷為13.5cm×22cm的試驗片層疊在具有LED光源、對從該LED光源照射的光進行導光的導光片、以及在該導光片的背面側配置的反射片的平面尺寸13cm×21cm的側光型背光上,此外將厚度100μm且平面尺寸為13.5cm×22cm的透明的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜層疊到該試驗片的表面,得到了層疊體,將該層疊體放入內部尺寸為20cm×25cm的聚乙烯制的袋中。作為該袋,使用了其一邊開口且該開口部分能夠密封的構成的袋。在放入有上述層疊體的狀態下,從上述袋的開口部分插入真空排氣用的軟管,之後密封了該開口部分。
在從試驗片的表面沿法線方向離開50cm的位置設置了TOPCON TECHNOHOUSE公司制的色度亮度計“BM-7”的狀態下,用隔膜泵對袋內的空氣進行30秒鐘的排氣,與停止該排氣同時用上述的色度亮度計測定了亮度。在該測定後,用隔膜泵對袋內進一步進行了30秒鐘的排氣,測定了亮度。將最初測定時的亮度設為L1(cd/m2
],將在最初的測定後對袋內進行30秒鐘排氣後的亮度設為L2(cd/m2
),按照以下的基準評價了有無黏附。將該評價結果表示在表1中。
A(沒有黏附):(L2-L1)/L2<0.14
B(有黏附):(L2-L1)/L2≥0.14
表1
突起的平均高度(μm) | 突起的高度的變異係數 | 防止損傷性能 | 防止黏附性能 | |
實施例1 | 4.0 | 0.20 | A | A |
實施例2 | 9.0 | 0.05 | A | A |
實施例3 | 16.0 | 0.10 | A | A |
比較例1 | 2.5 | 0.25 | A | B |
比較例2 | 22.0 | 0.19 | B | A |
比較例3 | 10.0 | 0.33 | B | A |
<評價結果>
如表1所示,實施例1~3由於多個突起的平均高度為3.0μm以上20.0μm以下並且高度的變異係數為0.30以下,所以防止損傷性能以及防止黏附性能都優異。與此相對,比較例1由於多個突起的平均高度小,所以防止黏附性能變得不夠。比較例2由於多個突起的平均高度大,所以防止損傷性能變得不夠。比較例3由於突起的高度的變異係數大,所以防止損傷性能變得不夠。
[實施例4~7]
使多個突起的底面的平均直徑成為如表2所示的那樣,利用與實施例1相同的步驟,製造了光擴散片。另外,透過改變上述按壓輥的凹部的開口直徑,調整了突起的平均直徑。另外,實施例4~7的多個突起的平均高度為9.0μm,高度的變異係數為0.15。
<突起強度>
將實施例4~7的光擴散片沖裁加工成10cm×10cm的長方形,對於各光擴散片,分別製作了三個試驗片。準備了具有ASTM壓頭的平面型摩擦阻力試驗機(新東科學株式會社制的摩擦磨損試驗機TYPE40),利用黏合劑將在上表面形成有柱狀透鏡的導光板黏貼到該平面型摩擦阻力試驗機的試驗臺上,此外在其上以使多個突起與導光板的柱狀透鏡相對的方式利用黏合劑黏貼了上述的試驗片,以移動速度50mm/min、壓頭移動距離50mm、負荷500g使ASTM壓頭在試驗片的中央部往返。該ASTM壓頭首先在與柱狀透鏡的棱線平行的方向上往返5次,其後,在保持與試驗片黏貼的狀態下將導光板從試驗台剝離並旋轉90°,再次利用黏合劑將導光板黏貼在試驗臺上,之後該ASTM壓頭在與柱狀透鏡的棱線正交的方向上往返5次。在該往返試驗之後,將試驗片從導光板剝離,用目視確認了導光板的柱狀透鏡面,按照以下的基準評價了突起的強度。將該評價結果表示在表2中。另外,作為黏合劑,使用了3M公司制的噴霧式粘合劑(Adhesive Spray)“噴膠55(スプレーのり55)”,使得在將試驗片從導光板剝離時等,不會起因於黏合劑產生突起的破損以及突起的碎片嚮導光板的附著。
A:未觀察到突起的碎片
B:觀察到突起的碎片
<防止黏附性能>
利用與實施例1~3、比較例1~3相同的步驟以及相同的評價基準評價了防止黏附性能。將該評價結果表示在表2中。
表2
平均直徑(μm) | 突起強度 | 防止黏附性能 | |
實施例4 | 10 | A | A |
實施例5 | 40 | A | A |
實施例6 | 5 | B | A |
實施例7 | 50 | A | B |
<評價結果>
如表2所示,多個突起的平均直徑為10μm以上40μm以下的實施例4、5的突起強度高,並且防止黏附性能也優異。與此相對,實施例6由於多個突起的平均直徑小,所以突起強度變低。另外,實施例7由於多個突起的平均直徑大,所以突起的抵接面積變大,防止黏附性能變低。
[實施例8~15]
將基材層的平均厚度設為38μm,使光線射出區域的尺寸以及基材層的背面的多個突起的佔有面積率成為如表3所示的那樣,透過與實施例1相同的步驟,製造了光擴散片。另外,透過改變上述按壓輥的凹部的密度,調整了多個突起的佔有面積率。另外,實施例8~15的多個突起的平均高度為10.0μm,高度的變異係數為0.10。
<防止損傷性能>
(落球試驗)
對於實施例8~11,利用以下的步驟進行了落球試驗,對防止損傷性能進行了評價。在厚度5mm的不銹鋼板的表面層疊了模仿導光片的厚度475μm的聚碳酸酯膜,在其上以使多個突起與導光片抵接的方式層疊了實施例8~11的光擴散片。此外,在該光擴散片上以彼此的棱線方向正交的方式層疊了棱鏡頂點向上方突出的兩個棱鏡片。接著,以TFT基板與棱鏡片相對的方式配置了液晶顯示面板(彩色濾光片/液晶層/TFT基板)後,使直徑30mm的尼龍66制的球體從液晶顯示面板的上方100cm的高度落下,透過目視確認了光擴散片有無損傷,按照以下的基準進行了評價。將該評價結果表示在表3中。另外,對於光線射出區域小的光擴散片,大多用於智能手機、平板終端等,評價有無終端的落下導致的損傷是重要的,因此對於實施例8~11,進行了落球試驗。
A:沒有觀察到損傷
B:觀察到損傷
對於實施例12~15,按照與實施例1~3、比較例1~3相同的步驟以及相同的評價基準,評價了防止損傷性能。將該評價結果表示在表3中。
<防止黏附性能>
透過與實施例1~3、比較例1~3相同的步驟以及相同的評價基準,評價了防止黏附性能。將該評價結果表示在表3中。
表3
光線射出區域的尺寸(英寸) | 多個突起的佔有面積率(%) | 防止損傷性能(針對實施例8~11的落球試驗) | 防止黏附性能 | |
實施例8 | 5 | 65 | A | A |
實施例9 | 6 | 75 | A | A |
實施例10 | 5 | 85 | A | A |
實施例11 | 6 | 20 | B | A |
實施例12 | 7 | 2 | A | A |
實施例13 | 15 | 25 | A | A |
實施例14 | 7 | 1.5 | A | B |
實施例15 | 15 | 60 | B | A |
<評價結果>
如表3所示,實施例8、9、10、12、13透過充分地調整相對於光線射出區域的尺寸的多個突起的佔有面積率,防止損傷性能以及防止黏附性能都優異。與此相對,實施例14由於相對於光線射出區域的尺寸的多個突起的佔有面積率小,所以防止黏附性能變得不夠。另外,實施例15由於相對於光線射出區域的尺寸的多個突起的佔有面積率大,所以防止損傷性能變得不夠,實施例11由於相對於光線射出區域的尺寸的多個突起的佔有面積率小,所以針對衝擊的多個突起的緩衝功能變得不夠,利用落球試驗的防止損傷性能變得不夠。
[實施例16~23]
使基材層的平均厚度為38μm,使光線射出區域的尺寸以及在基材層的背面上接近的三個突起進入的圓的平均半徑成為如表4所示的那樣,透過與實施例1相同的步驟,製造了光擴散片。另外,透過改變上述按壓輥的凹部的配置等,調整了在基材層的背面上接近的三個突起進入的圓的平均半徑。另外,實施例16~23的多個突起的平均高度為9.0μm,高度的變異係數為0.15。
<防止損傷性能>
對於實施例16~19,透過與實施例8~11相同的落球試驗,另外對於實施例20~23,透過與實施例1~3、比較例1~3相同的步驟以及相同的評價基準,評價了防止損傷性能。將該評價結果表示在表4中。
<防止黏附性能>
按照與實施例1~3、比較例1~3相同的步驟以及相同的評價基準,評價了防止黏附性能。將該評價結果表示在表4中。
表4
光線射出區域的尺寸(英寸) | 接近的三個突起進入的圓的平均半徑(μm) | 防止損傷性能(針對實施例16~19的落球試驗) | 防止黏附性能 | |
實施例16 | 5 | 10 | A | A |
實施例17 | 6 | 40 | A | A |
實施例18 | 5 | 5 | A | A |
實施例19 | 6 | 50 | B | B |
實施例20 | 7 | 40 | A | A |
實施例21 | 15 | 400 | A | A |
實施例22 | 7 | 30 | B | A |
實施例23 | 15 | 500 | A | B |
<評價結果>
如表4所示,實施例16、17、18、20、21透過充分地調整相對於光線射出區域的尺寸的、接近的三個突起進入的圓的平均半徑,防止損傷性能以及防止黏附性能都優異。與此相對,實施例22由於相對於光線射出區域的尺寸的、接近的三個突起進入的圓的平均半徑小,所以防止損傷性能變得不夠,實施例19由於相對於光線射出區域的尺寸的、接近的三個突起進入的圓的平均半徑大,所以針對衝擊的多個突起的緩衝功能變得不夠,落球試驗的防止損傷性能變得不夠。另外,實施例19、23由於相對於光線射出區域的尺寸的、接近的三個突起進入的圓的平均半徑大,所以防止黏附性能變得不夠。
工業實用性
如以上所述,本發明的一個方式的光擴散片由於防止損傷性能高並且具有優異的防止黏附性能,所以適合用於各種各樣的液晶顯示裝置。
1:液晶顯示裝置用背光單元(背光單元)
2:導光片
3:光源
4:光擴散片
4a:背面
5:棱鏡片
5a:基材層
5b:棱鏡陣列
6:反射片
11、21:突起
11a、21a:主體部
11b、21b:前端部
12:基材層
13:光擴散層
13a:光擴散劑
13b:黏合劑
21c:山腳部
A:光線射出區域
D1:突起的底面的直徑
H1:突起的高度
r:平均半徑
圖1是表示本發明的一個實施方式的液晶顯示裝置用背光單元的示意端面圖。
圖2是圖1的液晶顯示裝置用背光單元的光擴散片的示意仰視圖。
圖3是表示圖2的光擴散片的突起的示意側視圖。
圖4是從前端側觀察圖3的突起時的示意仰視圖。
圖5是表示圖2的光擴散片的突起的配置的示意局部放大仰視圖。
圖6是表示與圖3的突起不同的實施方式的突起的示意側視圖。
圖7是從前端側觀察圖6的突起時的示意仰視圖。
1:液晶顯示裝置用背光單元(背光單元)
2:導光片
3:光源
4:光擴散片
4a:背面
5:棱鏡片
5a:基材層
5b:棱鏡陣列
6:反射片
11:突起
12:基材層
13:光擴散層
13a:光擴散劑
13b:黏合劑
Claims (6)
- 一種光擴散片,其中,所述光擴散片在背面以散點狀具備多個突起,所述多個突起的平均高度為3.0μm以上20.0μm以下,高度的變異係數為0.30以下。
- 如請求項1所述的光擴散片,其中,所述突起具有圓錐台狀的主體部以及與所述主體部的前端側連續的圓頂狀的前端部。
- 如請求項1或2所述的光擴散片,其中,所述背面的所述多個突起的佔有面積率為2%以上80%以下。
- 如請求項1至3中任意一項所述的光擴散片,其中,當將光線射出區域的尺寸設為S(英寸)、將所述光線射出區域的所述背面的所述多個突起的佔有面積率設為R(%)時,滿足以下的(1)或者(2)的條件,(1) 當S<7時,60≤R(2) 當7≤S≤15時,2.0≤R≤30.0。
- 如請求項1至3中任意一項所述的光擴散片,其中,當將光線射出區域的尺寸設為S(英寸)、設將在所述光線射出區域的所述背面上接近的三個所述突起進入的圓的平均半徑設為r(μm)時,滿足以下的(1)或者(2)的條件,(1) 當S<7時,r≤40(2) 當7≤S≤15時,40≤r≤400。
- 一種液晶顯示裝置用背光單元,包含:導光板或者導光片,將從端面射入的光線導向表面側;一個或者多個光源,沿著所述導光板或者導光片的所述端面配置;以及如請求項1至5中任意一項所述的光擴散片,配置在所述導光板或者導光片的所述表面側。
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