TW202303191A - 光擴散片、背光單元、液晶顯示裝置以及資訊設備 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種亮度均勻化能力高的光擴散片。 在光擴散片43的第1面43a，設有略倒四角錐狀之複數的凹部105。在光擴散片43的第2面43b，設有往預定的方向延伸之複數的線狀結構106。複數的凹部105的頂角為100°以上。

Description

光擴散片、背光單元、液晶顯示裝置以及資訊設備
本發明係關於光擴散片、背光單元、液晶顯示裝置以及資訊設備。
近年，作為智慧型手機或平板終端等各種資訊設備的顯示裝置，液晶顯示裝置(以下有時亦稱為液晶顯示器)被廣為利用。作為液晶顯示器的背光，光源配置於液晶面板的背面之直下式、或是光源配置於液晶面板的側面附近之側光式成為主流。
採用直下式背光的情況，為了使來自LED(Light Emitting Diode；發光二極體)等光源的光擴散，提升畫面整體的亮度和色度的均勻性，會使用光擴散片(例如參照專利文獻1)。
光擴散片係利用藉由對光出射面賦予凹凸形狀而產生的擴散、藉由使具有與片基材不同折射率的微粒子在該基材內分散而產生的擴散，使得從光入射面所入射的光擴散。再者，為了使在畫面內的亮度的均勻性(面內亮度均勻性)提升，有時亦將光擴散片積層複數片來使用。
專利文獻1中揭示了一種光擴散片，係於一面形成有複數的四角錐，於另一面形成有複數的平行直線稜鏡。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]美國專利申請案公開第2021/0072598A1號。
[發明所欲解決之課題]
就液晶顯示器的背光而言，伴隨著顯示器往薄型化的要求，尋求著削減光擴散片的厚度或光擴散片的積層片數。再者，就直下型背光而言，由於光源配置在顯示畫面的正下方，亦尋求削減光源與光擴散片的距離。因此，即使對於薄型化，為了維持面內亮度均勻性，仍需要提升每1片光擴散片的亮度均勻化能力。
本發明的目的在於提供一種亮度均勻化能力高的光擴散片。 [用以解決課題之手段]
為了達成前述的目的，本發明之光擴散片係具有成為光出射面的第1面與成為光入射面的第2面。在前述第1面及前述第2面之中的一面，設有略倒四角錐狀之複數的凹部。在前述第1面及前述第2面之中的另一面，設有往預定的方向延伸之複數的線狀結構。前述複數的凹部的頂角為100°以上。
根據本發明之光擴散片，在一面設置略倒四角錐狀之複數的凹部，在另一面設置往預定的方向延伸之複數的線狀結構，將凹部的頂角設定為100°以上。因此，能夠增大藉由複數的凹部所帶來之光擴散效果與藉由複數的線狀結構所帶來之光擴散效果的加乘作用。因此，由於能夠提升每1片光擴散片的亮度均勻化能力，故而亦能夠應對伴隨進而薄型化而削減光擴散片的厚度和積層片數等。
另外，本發明中，「光擴散片」是設為包含板狀的「光擴散板」和膜狀的「光擴散膜」。
本發明之光擴散片中，前述複數的線狀結構亦可構成稜鏡、髮線、凸透鏡、或繞射光柵。如此一來，藉由與略倒四角錐狀之凹部的組合，能夠確實地增大光擴散效果的加乘作用。
本發明之光擴散片中，亦可前述複數的線狀結構係構成頂角為95°以下的稜鏡，前述複數的凹部的頂角為110°以上至130°以下。如此一來，能夠特別增大藉由複數的凹部所帶來之光擴散效果與藉由複數的線狀結構所帶來之光擴散效果的加乘作用。
本發明之光擴散片中，亦可為前述複數的線狀結構構成稜鏡，前述複數的凹部的頂角為130°以上至150°以下。如此一來，能夠一邊提升亮度均勻化能力一邊增大亮度。
本發明之光擴散片中，前述複數的凹部可排列成二維矩陣狀，該排列方向與前述預定的方向(前述複數的線狀結構所延伸的方向)亦可交叉。如此一來，能夠在凹部的頂角之廣大範圍中，增大光擴散效果的加乘作用。
本發明之光擴散片的其他態樣為具有成為光出射面的第1面與成為光入射面的第2面之光擴散片。在前述第1面及前述第2面之中的一面，設有略倒四角錐狀之複數的凹部。在前述第1面及前述第2面之中的另一面，設有往預定的方向延伸之複數的線狀結構。前述複數的線狀結構構成頂角為95°以上的稜鏡，前述複數的凹部的頂角為85°以上至95°以下。
根據本發明之光擴散片的其他態樣，在一面設置略倒四角錐狀之複數的凹部，在另一面設置往預定的方向延伸之複數的線狀結構，各線狀結構構成頂角為95°以上的稜鏡，將凹部的頂角設定為85°以上至95°以下。因此，能夠增大藉由複數的凹部所帶來之光擴散效果與藉由複數的線狀結構所帶來之光擴散效果的加乘作用。因此，由於能夠提升每1片光擴散片的亮度均勻化能力，故而亦能夠應對伴隨進而薄型化而削減光擴散片的厚度和積層片數等。
本發明之背光單元係被組裝在液晶顯示裝置中，將自複數的光源所發出的光引導至顯示畫面側，在前述顯示畫面與前述複數的光源之間，具備有前述的本發明之光擴散片(包含其他態樣。以下亦同)。
根據本發明之背光單元，由於具備有前述的本發明之光擴散片，故能夠提升每1片光擴散片的亮度均勻化能力。因此，亦能夠應對伴隨進而薄型化而削減光擴散片的厚度和積層片數等。
本發明之背光單元中，自前述光擴散片來看，前述複數的光源亦可配置在設置於前述顯示畫面之相反側的反射片之上。如此一來，藉由在光擴散片與反射片之間的多重反射，光會更加擴散，故而面內亮度均勻性更進一步提升。
本發明之背光單元中，前述光擴散片亦可積層複數片並配置於前述顯示畫面與前述複數的光源之間。如此一來，能夠使用複數片的光擴散片，來進一步提升面內亮度均勻性。這種情況，積層複數片而成的前述光擴散片包含第1光擴散片與第2光擴散片，前述第1光擴散片中的前述複數的線狀結構之延伸方向與前述第2光擴散片中的前述複數的線狀結構之延伸方向亦可交叉。如此一來，能夠抑制波紋(干涉條紋)的發生。
本發明之背光單元中，亦可在前述顯示畫面與前述光擴散片之間進而具備有其他光擴散片，在前述其他光擴散片的一面設有略倒四角錐狀之複數的其他凹部，前述複數的其他凹部的頂角小於前述複數的凹部的頂角。如此一來，在組合有不同構成之光擴散片來使用的背光單元中，能夠一邊增大亮度，一邊提升面內亮度均勻性。
本發明之背光單元中，前述複數的光源與前述光擴散片之間的距離亦可為0mm以上至1mm以下。如此一來，即使在為了薄型化而無法充分確保光源、片間距離的情況下，仍能夠藉由前述的本發明之光擴散片的擴散性能，來抑制面內亮度均勻性的惡化。
本發明之液晶顯示裝置係具備前述的本發明之背光單元與液晶顯示面板。
根據本發明之液晶顯示裝置，由於具備前述的本發明之背光單元，故而即使對於伴隨進而薄型化而削減光擴散片的厚度和積層片數等，仍能夠維持面內亮度均勻性。
本發明之資訊設備係具備前述的本發明之液晶顯示裝置。
根據本發明之資訊設備，由於具備前述的本發明之液晶顯示裝置，故即使對於進而薄型化，仍能夠維持面內亮度均勻性。 [發明功效]
根據本發明，能夠提供一種亮度均勻化能力高的光擴散片、以及使用該光擴散片之背光單元、液晶顯示裝置及資訊設備。
[實施形態] 以下，一邊參照圖式一邊針對實施形態之光擴散片、背光單元、液晶顯示裝置以及資訊設備來加以說明。另外，本發明的範圍並不限定在以下的實施形態，能夠在本發明的技術思想之範圍內任意變更。
[液晶顯示裝置] 圖1為本實施形態之液晶顯示裝置的剖面圖之一例。
如圖1所示，液晶顯示裝置50係具備：液晶顯示面板5、貼附於液晶顯示面板5的下表面之第1偏光板6、貼附於液晶顯示面板5的上表面之第2偏光板7、及隔著第1偏光板6設於液晶顯示面板5的背面側之背光單元40。液晶顯示面板5係具備：以互相面向而設的TFT(thin film transistor；薄膜電晶體)基板1及CF(color filter；彩色濾光片)基板2、設於TFT基板1與CF基板2之間的液晶層3、及用以將液晶層3封入TFT基板1與CF基板2之間而設為框狀的密封材(省略圖示)。
從正面(圖1的上方)所見到的液晶顯示裝置50之顯示畫面50a的形狀原則上為長方形或正方形，但不限於此，亦可為四角成為圓角的長方形、橢圓形、圓形、梯形、或汽車的儀表板(instrument panel)等任意的形狀。
在液晶顯示裝置50，對應各像素電極之各子像素中，對液晶層3施加預定大小的電壓來改變液晶層3的配向狀態。藉此，從背光單元40隔著第1偏光板6所入射來的光的穿透率得到調整。穿透率經調整的光隔著第2偏光板7出射而顯示影像。
本實施形態的液晶顯示裝置50可作為組裝在各種資訊設備(例如汽車導航等的車載裝置、個人電腦、行動電話、可攜式資訊終端、可攜式遊戲機、影印機、售票機、自動提款機等)之顯示裝置來使用。
TFT基板1例如係具備：於玻璃基板上設置成矩陣狀的複數TFT、以覆蓋各TFT的方式設置的層間絕緣膜、於層間絕緣膜上設置成矩陣狀且分別與複數TFT連接的複數像素電極、以及以覆蓋各像素電極的方式設置的配向膜。CF基板2例如係具備：於玻璃基板上設置成格子狀的黑矩陣、包含分別設置於黑矩陣的各格子間的紅色層、綠色層及藍色層之彩色濾光片、以覆蓋黑矩陣及彩色濾光片的方式設置的共同電極、及以覆蓋共同電極的方式設置的配向膜。液晶層3係藉由向列型液晶材料(包含具有電光學特性的液晶分子)等所構成。第1偏光板6及第2偏光板7係例如具備：具有單方向的偏光軸之偏光元件層、及以夾持該偏光元件層的方式設置的一對保護層。
[背光單元] 圖2為本實施形態之背光單元的剖面圖之一例。
如圖2所示，背光單元40係具備：反射片41、於反射片41上以二維狀配置之複數的光源42、設置於複數的光源42的上側之光擴散片(下側用光擴散片)43、設置於光擴散片43的上側之色彩轉換片44、依序設置於色彩轉換片44的上側之第1稜鏡片45及第2稜鏡片46、以及設置於第2稜鏡片46的上側之光擴散片(上側用光擴散片)47。
另外，在圖2雖然例示了將相同結構的光擴散片43積層三層設於背光單元40的情況，但光擴散片43亦可以單層使用，或亦可積層二層或者四層以上來使用。
反射片41係例如藉由白色的聚對苯二甲酸乙二酯樹脂製之膜、銀蒸鍍膜等而構成。
光源42的種類並無特別限定，例如亦可為LED元件或雷射元件等，就成本、生產性等觀點而言可使用LED元件。光源42在俯視的情況亦可具有長方形狀，於此情況，一邊的長度可為10μm以上(較佳為50μm以上)至20mm以下(較佳為10mm以下，更佳為5mm以下)。在使用LED作為光源42的情況，亦可將複數的數mm見方之LED晶片以一定的間隔配置在反射片41上。為了調整成為光源42之LED的出光角度特性，亦可於LED裝設透鏡。光源42的配置數亦無特別限定，在將複數的光源42分散配置的情況，較佳為在反射片41上規則地進行配置。所謂規則地進行配置，意指以一定的法則性來進行配置，例如將光源42以等間隔進行配置的情況即符合。在以等間隔配置光源42的情況，相鄰的2個光源42的中心距離亦可為0.5mm以上(較佳為2mm以上)至20mm以下。
光擴散片(下側用光擴散片)43係將自光源42所入射之光線一邊擴散一邊往法線方向側加以聚光(亦即聚光擴散)。構成光擴散片43的基質樹脂只要是以能使光穿透的材料所構成則無特別限定，例如可為：聚碳酸酯、丙烯酸、聚苯乙烯、MS(methyl methacrylate-styrene copolymerized；甲基丙烯酸甲酯／苯乙烯共聚)樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、乙酸纖維素、聚醯亞胺等。光擴散片43的厚度亦無特別限定，例如可為50μm以上至3mm以下。若光擴散片43的厚度超過3mm，則變得難以達成液晶顯示器的薄型化，另一方面，若光擴散片43的厚度低於50μm，則變得難以獲得充分的光擴散效果。如圖2所示，在將相同結構的光擴散片43積層複數片的情況，積層厚度可為數百μm至數mm左右。光擴散片43可為膜狀，亦可為片(板)狀。關於光擴散片43之詳細的構成和製法將於後述。
色彩轉換片44係波長轉換片，該波長轉換片將來自光源42的光(例如藍色的光)轉換為以任意顏色(例如綠色或紅色)的波長作為峰值波長的光。色彩轉換片44例如將波長450nm的藍色光轉換為波長540nm的綠色光與波長650nm的紅色光。這種情況，若使用發出波長450nm的藍色光之光源42，則由於藉由色彩轉換片44，藍色光被部分地轉換為綠色光與紅色光，故穿透了色彩轉換片44的光變成白色光。作為色彩轉換片44，例如可使用QD(quantum dot；量子點)片或螢光片等。
第1稜鏡片45及第2稜鏡片46係使自色彩轉換片44側所入射的光線往法線方向側折射。在稜鏡片45、稜鏡片46各自的光出射面側，例如橫剖面為二等邊三角形之複數的溝槽以互相相鄰的方式設置，藉由相鄰的一對溝槽所夾住之三角柱部分而構成稜鏡。稜鏡的頂角為例如90°左右。第1稜鏡片45所形成之各溝槽與第2稜鏡片46所形成之各溝槽亦可以互相正交的方式配置。如此一來，能夠使自色彩轉換片44側所入射的光線藉由第1稜鏡片45而往法線方向側折射，進而使自第1稜鏡片45所出射的光線藉由第2稜鏡片45而以相對於光擴散片47的光入射面為略垂直地前進的方式折射。稜鏡片45、稜鏡片46亦可以不同個體來積層，或者亦可形成一體。稜鏡片45、稜鏡片46的合計厚度例如可為100μm至400μm左右。作為稜鏡片45、稜鏡片46，例如可使用於PET(polyethylene terephthalate；聚對苯二甲酸乙二酯)膜使用UV硬化型丙烯酸系樹脂形成稜鏡形狀者。
光擴散片(上側用光擴散片)47係使自第2稜鏡片46側所入射的光線稍微程度的擴散來抑制起因於稜鏡片45、稜鏡片46之稜鏡部的形狀等的亮度不均。光擴散片47亦可直接積層於稜鏡片4的表面。光擴散片47的厚度並無特別限定，例如可為50μm以上至3mm以下。若光擴散片47的厚度超過3mm，則變得難以達成液晶顯示器的薄型化，另一方面，若光擴散片47的厚度低於50μm，則變得難以獲得充分的光擴散效果。光擴散片47可為膜狀，亦可為片(板)狀。作為光擴散片47，例如可使用於PET膜的至少一面使用UV硬化型丙烯酸系樹脂形成凹凸形狀者。
[光擴散片(下側用光擴散片)的詳細構成] 圖3及圖4為本實施形態之光擴散片的剖面圖及立體圖之一例。
如圖3所示，光擴散片43係具有成為光出射面的第1面43a與成為光入射面的第2面43b。亦即，光擴散片43係將第2面43b朝向光源42的方向來配置。光擴散片43是由基材層101、設於基材層101的第1面43a側之第1擴散層102、設於基材層101的第2面43b側之第2擴散層103所構成。於第1擴散層102設有略倒多角錐狀、具體而言為略倒四角錐狀(倒金字塔狀)之複數的凹部105。於第2擴散層103設有往預定的方向延伸之複數的線狀結構106。
另外，在本實施形態，將形成第1擴散層102之第1面43a作為光出射面、將形成第2擴散層103之第2面43b作為光入射面，亦可將第1面43a作為光入射面、將第2面43b作為光出射面來取代之。
基材層101由於需要使光線穿透，故以透明(例如無色透明)的合成樹脂為主成分來形成。基材層101的主成分並無特別限定，例如可使用聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、丙烯酸樹脂、聚苯乙烯、聚烯烴、乙酸纖維素、耐候性氯乙烯等。另外，所謂「主成分」，意指含量最多的成分，例如是指含量為50質量%以上的成分。基材層101亦可含有擴散劑以外的添加劑，或者亦可實質上不含有添加劑。可含有的添加劑並無特別限定，例如可為二氧化矽、氧化鈦、氫氧化鋁、硫酸鋇等無機粒子，例如可為丙烯酸、丙烯腈、聚矽氧、聚苯乙烯、聚醯胺等有機粒子。
作為基材層101的平均厚度之下限，較佳為10μm左右，更佳為35μm左右，進而較佳為50μm左右。作為基材層101的平均厚度之上限，較佳為500μm左右，更佳為250μm左右，進而較佳為180μm左右。若基材層101的平均厚度不足前述下限，則在形成擴散層102、擴散層103的情況會有發生捲曲之虞。相反地，若基材層101的平均厚度超過前述上限，則會有液晶顯示裝置50的亮度降低之虞，並且會有無法按照將液晶顯示裝置50薄型化的要求之虞。另外，所謂「平均厚度」，意指任意10點之厚度的平均值。
第1擴散層102由於需要使光線穿透，故亦可以透明(例如無色透明)的合成樹脂為主成分來形成。第1擴散層102例如亦可在成為基材層101之母材樹脂的擠出成形時與基材層101成形為一體，或者亦可在基材層101的成形後，使用紫外線硬化型樹脂來另外成形。
例如如圖4所示，設置於第1擴散層102(光擴散片43的第1面43a)之略倒四角錐狀(倒金字塔狀)的複數的凹部105亦可排列成二維矩陣狀。換言之，複數的凹部105亦可沿著互相正交的2方向來排列。相鄰的凹部105彼此藉由稜線111來區劃。稜線111係沿著凹部105所排列的2方向來延伸。凹部105的排列間距可為例如50μm左右以上至500μm左右以下。凹部105的中心(倒金字塔的頂點)112為凹部105的最深部。凹部105的中心(最深部)112亦可到達基材層101的表面(光出射面)。換言之，凹部105的深度亦可與第1擴散層102的厚度相等。另外，在圖4為了簡單表示，例示了凹部105配置為5×5之矩陣狀的情況，但凹部105實際的排列數是遠多於此。
作為本實施形態的特徵之一，凹部105的頂角θ設定在100°以上。另外，為了抑制第1擴散層102所致光擴散性的降低，亦可將凹部105的頂角θ之上限設為例如170°。此處如圖5所示，所謂凹部105的頂角θ，是在相對於光擴散片43的載置面(水平面)為垂直的面(縱剖面)，以通過倒金字塔的頂點112且將夾著頂點112而相向的一對稜線111予以垂直橫切的方式來切斷凹部105時所顯現的剖面(圖5的下圖)中，凹部105的傾斜面彼此所形成的角度。另外，圖5的上圖係表示凹部105的平面構成。再者，圖5中，「H」表示凹部105的深度(金字塔形狀的高度)，「P」表示凹部105的水平寬度(亦即凹部105的排列間距)。凹部105的深度H係藉由凹部105的排列間距P與凹部105的頂角θ而定。
在本實施形態，雖然是將倒金字塔狀(略倒四角錐狀)的凹部105排列成二維矩陣狀並設置了凹凸形狀，但凹部105亦可在不喪失本發明的作用功效的程度下隨機地排列。將凹部105規則地進行二維排列的情況，亦可在凹部105彼此之間設置間隙，或者亦可不設置。凹部105亦可具有與略倒四角錐狀不同之其他略倒多角錐狀。例如，亦可將凹部105的「倒多角錐」形狀設為與倒四角錐同樣地能夠無間隙進行二維配置之倒三角錐或倒六角錐。將凹部105的「倒多角錐」形狀設為倒四角錐的情況，容易提升在設置凹部105時的擠出成形或射出成形等製造步驟所使用的模具(金屬輥)之表面切削作業的精度。
另外，在本發明，考慮到藉由普通的形狀轉印技術難以形成幾何學上嚴密的倒多角錐的凹部，而使用了「略倒多角錐」的表述，但「略倒多角錐」包含真正的或實質上可視為倒多角錐的形狀。再者，所謂「略」意指能夠近似，例如所謂「略倒四角錐」，是指能夠近似於倒四角錐的形狀。例如，關於頂部平坦的「倒多角錐梯形」，在不喪失本發明的作用功效的程度下，頂部面積小的也包含在「略倒多角錐」中。再者，在起因於工業生產上的加工精度之不可避免的形狀偏差的範圍内，自「倒多角錐」變形而成的形狀亦包含在「略倒多角錐」中。
第2擴散層103由於需要使光線穿透，故亦可以透明(例如無色透明)的合成樹脂為主成分來形成。第2擴散層103例如亦可在成為基材層101之母材樹脂的擠出成形時與基材層101成形為一體，或者亦可在基材層101的成形後，使用紫外線硬化型樹脂來另外成形。
第2擴散層103(光擴散片43的第2面43b)中以往預定的方向延伸的方式設置的線狀結構106例如亦可為條帶狀的稜鏡(三角柱狀體)。第2擴散層103的厚度(自基材層101的表面(光入射面)到成為線狀結構106之稜鏡的頂點的高度)之下限例如可為5μm左右，更佳為10μm左右。第2擴散層103的厚度之上限可為200μm左右，更佳為100μm左右。線狀結構106的間距之下限例如可為10μm左右，更佳為20μm左右。線狀結構106的間距之上限例如可為200μm左右，更佳為100μm左右。成為線狀結構106之稜鏡的折射率之下限例如可為1.5，更佳為1.55，該折射率之上限例如可為1.7。
如圖6所示，在複數的凹部105排列成二維矩陣狀的情況，亦可沿著該排列方向(亦即稜線111的延伸方向)之一，來延伸線狀結構106(參照圖6的(a))，或者亦可使該排列方向與線狀結構106的延伸方向交叉(參照圖6的(b))。在凹部105的排列方向與線狀結構106的延伸方向交叉的情況，該交叉角度例如可為30°以上至60°以下，較佳為40°以上至50°以下。另外，圖6為自凹部105(第1擴散層102)側看見一部分光擴散片43的平面圖。
在背光單元40中將光擴散片43積層複數片來使用的情況，一個光擴散片43中的線狀結構106的延伸方向與其他光擴散片43中的線狀結構106的延伸方向亦可一致，或是亦可交叉。
另外，在圖3所示之光擴散片43，作為複數的線狀結構106係設有條帶狀的稜鏡，但線狀結構106只要在第2擴散層103(光擴散片43的第2面43b)中包含往預定的方向延伸之凸狀體，則無特別限定。例如如圖7所示，複數的線狀結構106亦可構成髮線(圖7的(a))、凸透鏡(圖7的(b))、繞射光柵(圖7的(c))等。成為線狀結構106之髮線，例如可為對基材層101的表面往單一方向進行研磨而生成的細長的紋路。成為線狀結構106之凸透鏡，例如可為設置於基材層101的表面之微細且細長的魚板狀的凸透鏡體。成為線狀結構106之繞射光柵，例如可為由在基材層101的表面周期性地並列之直線狀的凹凸所構成的光柵圖型。另外，圖7為表示圖3所示之光擴散片43的剖面構成之中，第2擴散層103的剖面構成之變形。
再者，設置稜鏡做為線狀結構106的情況，亦可將該稜鏡的高度沿著垂直方向周期性地變化。亦即，亦可使成為線狀結構106之稜鏡的頂部(稜線)往垂直方向上下而形成波浪。再者，稜鏡的寬度亦可與稜鏡的高度一同變化。具體而言，亦可在稜鏡的高度為高的部位使得稜鏡的寬度變寬，在稜鏡的高度為低的部位使得稜鏡的寬度變窄。又，於稜鏡稜線反覆顯現之山的高度及重複週期亦可相同。藉由如以上所述使稜鏡的高度變化，能夠縮小重疊的其他光擴散片43與稜鏡的接觸面積，而降低異物的混入、接觸所致之刮痕、及使用者的不良辨識性。
再者，設置稜鏡做為線狀結構106的情況，亦可將該稜鏡一邊往水平方向周期性地蛇行一邊往預定的方向延伸。具體而言，亦可不改變稜鏡的形狀(高度、間距、頂角)而使稜鏡稜線的排列周期性地蛇行。亦即，從正面看光擴散片43的第2面43b，成為線狀結構106之稜鏡亦可一邊形成波浪一邊延伸。藉此，能夠抑制起因於倒金字塔狀的凹部105與成為線狀結構106之稜鏡的組合之干涉紋的發生。
[光擴散片(下側用光擴散片)的製法] 光擴散片43的製造方法並無特別限定，例如，能夠使用如以下4種的製造方法中任一種來製造光擴散片43。
在第1製造方法，首先，藉由擠出成形機將丸粒狀的母材樹脂(塑性樹脂)進行樹脂膜化。之後，使用2根的金屬輥(其中一者為在表面具有凸金字塔形狀之輥，另一者為在表面具有往預定的方向延伸之複數的線狀凹形狀之輥)，將該兩輥壓接於樹脂膜，製作於一面具有倒金字塔形狀(凹部105)，於另一面具有線狀凸起形狀(線狀結構106)之光擴散片43。在此製造方法，基材層101、第1擴散層102及第2擴散層103係形成為一體。
在第2製造方法，首先，藉由擠出成形機將丸粒狀的母材樹脂(塑性樹脂)進行樹脂膜化。之後，使用2根的金屬輥(其中一者為在表面具有凸金字塔形狀之輥，另一者為鏡面輥)，將該兩輥壓接於樹脂膜，製作於一面具有倒金字塔形狀(凹部105)，於另一面具有鏡面之片(基材層101與第1擴散層102成為一體之片)。繼而，將該片送至一對推壓輥間，在將進入一對推壓輥之前對基材層101的內面側(例如在組裝到液晶顯示裝置50的情況為光入射面側)供給紫外線硬化型樹脂(突起形成用樹脂組成物)。此處，作為接觸紫外線硬化型樹脂之側的推壓輥，係使用於外周面具有往預定的方向延伸之複數的線狀凹部的推壓輥。將經供給紫外線硬化型樹脂之前述片以一對推壓輥進行推壓後，藉由照射紫外線使紫外線硬化型樹脂硬化，在賦予有倒金字塔形狀(凹部105)之前述片的相反面側，轉印作為複數的線狀凹部的反轉形狀之複數的線狀突起(線狀結構106)。在此製造方法，僅有第2擴散層103是以不同個體形成。
在第3製造方法，首先，藉由擠出成形機將丸粒狀的母材樹脂(塑性樹脂)進行樹脂膜化。之後，使用2根的金屬輥(其中一者為在表面具有往預定的方向延伸之複數的線狀凹部之輥，另一者為鏡面輥)，將該兩輥壓接於樹脂膜，製作於一面具有作為複數的線狀凹部的反轉形狀之複數的線狀突起(線狀結構106)，於另一面具有鏡面之片(基材層101與第2擴散層103成為一體之片)。其次，將該片送至一對推壓輥間，在即將進入一對推壓輥之前，對基材層101的表面側(例如在組裝到液晶顯示裝置50的情況，為光出射面側)供給紫外線硬化型樹脂(突起形成用樹脂組成物)。此處，作為接觸紫外線硬化型樹脂之側的推壓輥，係使用於外周面具有複數的略正四角錐狀的凸部之推壓輥。將經供給紫外線硬化型樹脂之前述片以一對推壓輥進行推壓後，藉由照射紫外線使紫外線硬化型樹脂硬化，在賦予有複數的線狀突起(線狀結構106)之前述片的相反面側，轉印作為複數的略正四角錐狀之凸部的反轉形狀之複數的倒金字塔形狀(凹部105)。在此製造方法，僅有第1擴散層102是以不同個體形成。
在第4製造方法，首先，準備例如以聚對苯二甲酸乙二酯為主成分之基材層101。將該基材層101送至一對第1推壓輥間，在即將進入一對第1推壓輥之前，對基材層101的內面側(例如在組裝到液晶顯示裝置50的情況，為光入射面側)供給第1紫外線硬化型樹脂(突起形成用樹脂組成物)。此處，作為接觸第1紫外線硬化型樹脂之側的第1推壓輥，係使用於外周面具有往預定的方向延伸之複數的線狀凹部之推壓輥。將經供給第1紫外線硬化型樹脂之基材層101以一對第1推壓輥進行推壓後，藉由照射紫外線使第1紫外線硬化型樹脂硬化，製作在基材層101的內面側轉印有作為複數的線狀凹部的反轉形狀之複數的線狀凸形狀(線狀結構106)之片(基材層101與第2擴散層103所積層而成之片)。其次，將該片送至一對第2推壓輥間，在即將進入一對第2推壓輥之前，對轉印有複數的線狀凸形狀(線狀結構106)之前述片的表面側(例如在組裝到液晶顯示裝置50的情況，為光出射面側)供給第2紫外線硬化型樹脂(突起形成用樹脂組成物)。作為接觸第2紫外線硬化型樹脂之側的第2推壓輥，係使用於外周面具有複數的略正四角錐狀的凸部之推壓輥。將經供給第2紫外線硬化型樹脂之前述片以一對第2推壓輥進行推壓後，藉由照射紫外線使第2紫外線硬化型樹脂硬化，在賦予有複數的線狀突起(線狀結構106)之前述片的相反面側，轉印作為複數的略正四角錐狀之凸部的反轉形狀之複數的倒金字塔形狀(凹部105)。在此製造方法，基材層101、第1擴散層102及第2擴散層103分別是以不同個體形成。
在第5製造方法，首先，藉由擠出成形機將丸粒狀的母材樹脂(塑性樹脂)進行樹脂膜化。之後，使用2台的金屬平板(其中一者為在表面具有凸金字塔形狀之金屬平板，另一者為在表面具有往預定的方向延伸之複數的線狀凹形狀之金屬平板)，將該兩金屬平板壓接(熱壓製)於樹脂膜，製作於一面具有倒金字塔形狀(凹部105)，於另一面具有線狀凸形狀(線狀結構106)之光擴散片43。在此製造方法，基材層101、第1擴散層102及第2擴散層103係形成為一體。
[實施形態之特徵] 根據以上所說明的本實施形態之光擴散片43，於一面設置略倒四角錐狀之複數的凹部105，於另一面設置往預定的方向延伸之複數的線狀結構106，將凹部105的頂角設定為100°以上。因此，能夠增大複數的凹部105所帶來的光擴散效果與複數的線狀結構106所帶來的光擴散效果之加乘作用。因此，由於能夠提升光擴散片43的亮度均勻化能力，故而亦能夠應對伴隨進而薄型化而削減光擴散片43的厚度和積層片數等。
本實施形態之光擴散片43中，複數的線狀結構106亦可構成稜鏡、髮線、凸透鏡、或繞射光柵。如此一來，藉由與略倒四角錐狀之凹部105的組合，能夠確實地增大光擴散效果的加乘作用。
本實施形態之光擴散片43中，複數的凹部105可排列成二維矩陣狀，該排列方向與線狀結構106的延伸方向亦可交叉。如此一來，能夠在凹部105的頂角θ之廣大範圍中，增大光擴散效果的加乘作用。
本實施形態之背光單元40係被組裝在液晶顯示裝置50中，將自複數的光源42所發出的光引導至顯示畫面50a側。背光單元40在顯示畫面50a與光源42之間具備有本實施形態之光擴散片43。因此，由於光擴散片43的亮度均勻化能力提升，故而亦能夠應對伴隨進而薄型化而削減光擴散片43的厚度和積層片數等。
本實施形態之背光單元40中，自光擴散片43來看，複數的光源42亦可配置在設置於顯示畫面50a之相反側的反射片41之上。如此一來，藉由在光擴散片43與反射片41之間的多重反射，光會更加擴散，故而面內亮度均勻性更進一步提升。
本實施形態之背光單元40中，光擴散片43亦可積層複數片並配置於顯示畫面50a與複數的光源42之間。如此一來，能夠使用複數片的光擴散片43，來進一步提升面內亮度均勻性。這種情況，積層複數片而成的光擴散片43中，其中一片的光擴散片43中的複數的線狀結構106之延伸方向與其他光擴散片43中的複數的線狀結構106之延伸方向亦可交叉。如此一來，能夠抑制波紋(干涉條紋)的發生。
本實施形態之背光單元40中，複數的光源42與光擴散片43之間的距離亦可為0mm以上至1mm以下。如此一來，即使在為了薄型化而無法充分確保光源、片間距離的情況下，仍能夠藉由本實施形態之光擴散片43的擴散性能，來抑制面內亮度均勻性的惡化。
本實施形態之液晶顯示裝置50係具備本實施形態之背光單元40與液晶顯示面板5。因此，藉由背光單元40，由於能夠提升面內亮度均勻性，故而即使對於伴隨進而薄型化而削減光擴散片43的厚度和積層片數等，仍能夠維持面內亮度均勻性。在組裝有本實施形態之液晶顯示裝置50的資訊設備(個人電腦、行動電話等)中，亦能夠獲得同樣的效果。
另外，本實施形態中，作為背光單元40，是使用在液晶顯示裝置50的顯示畫面50a之背面側分散配置有複數的光源42而成之直下型的背光單元。因此，為了將液晶顯示裝置50進行小型化，需要將光源42與光擴散片43的距離縮小。然而，若將此距離縮小，例如會容易發生位於經分散配置的光源42彼此之間的區域上的部分之顯示畫面50a的亮度會變得比其他部分還要小的現象(亮度不均)。
相對於此，使用本實施形態之光擴散片43對於亮度不均的抑制為有用。尤其，著眼於今後的中小型液晶顯示器的薄型化，在將光源42與光擴散片(下側用光擴散片)43的距離設為15mm以下、較佳為10mm以下、更佳為5mm以下、進而較佳為2mm以下、終極為0mm的情況，認為本實施形態之光擴散片43的有用性會變得更為顯著。
[第1實施例] 以下，針對第1實施例加以說明。作為成為前述的光擴散片43的第1實施例之評價樣品，如表1所示，準備了成為凹部105之倒金字塔形狀的頂角θ為100°及120°的樣品。另外，在所有的樣品都於由聚碳酸酯所構成的基材層101，使用丙烯酸酯系的UV硬化樹脂來轉印倒金字塔形狀和線狀結構106(稜鏡形狀)。
[表1]
評價樣品 積層3片時的總厚度(μm)
倒金字塔形狀(模具) 基材 稜鏡形狀(模具)
頂角(∘) 高度(μm) 間距(μm) 厚度(μm) 頂角(∘) 高度(μm) 間距(μm)
80 50 84 70 64 50 62 560
100 50 119 70 64 50 62 560
120 50 180 70 64 50 62 560
80 50 84 90 90 12.5 25 530
100 50 119 90 90 12.5 25 530
120 50 180 90 90 12.5 25 530
80 50 84 70 180 0 0 390
90 50 100 70 180 0 0 360
100 50 119 70 180 0 0 360
120 50 180 70 180 0 0 350
如表1所示，針對所有的評價樣品，倒金字塔形狀的高度都設定為50μm。藉此，在倒金字塔形狀的頂角θ為100°的樣品，倒金字塔形狀的排列間距成為119μm，在倒金字塔形狀的頂角θ為120°的樣品，倒金字塔形狀的排列間距成為180μm。
再者，針對倒金字塔形狀的頂角θ為100°、120°之各自的樣品，準備了基材層101的厚度為70μm且成為線狀結構106之稜鏡形狀的頂角(以下有時亦稱為稜鏡角)為64°的樣品、及基材層101的厚度為90μm且稜鏡角為90°的樣品之2種類。在稜鏡角為64°的樣品，將稜鏡形狀的高度設為50μm，將稜鏡形狀的排列間距設為62μm。在稜鏡角為90°的樣品，將稜鏡形狀的高度設為12.5μm，將稜鏡形狀的排列間距設為25μm。
另外，無論是倒金字塔形狀的頂角θ、高度、間距，還是稜鏡形狀的頂角、高度、間距，都在表1中顯示著由用以製作這些形狀之模具的尺寸所得到的數值。
再者，作為成為比較例之評價樣品，如表1所示，準備了倒金字塔形狀的頂角θ為80°(高度為50μm，間距為84μm)且稜鏡角為64°及90°(稜鏡形狀的高度、間距與前述的情況相同)的樣品。進而，作為成為其他比較例之評價樣品，如表1所示，準備了倒金字塔形狀的頂角θ為80°、90°、100°及120°(除了90°之外，倒金字塔形狀的高度、間距與前述的情況相同)，基材層101的厚度為70μm且沒有稜鏡(對應於稜鏡角180°)，也就是未形成第2擴散層103之樣品。在倒金字塔形狀的頂角θ為90°的樣品，倒金字塔形狀的高度及排列間距分別為50μm、100μm。
將圖2所示之背光單元40如以下進行構成而實施表1所示之第1實施例及比較例的評價樣品之面內亮度均勻性的評價。作為複數的光源42，使用以間距3mm所排列而成的藍色LED陣列。評價樣品(光擴散片43)是將相同構成的樣品以相同朝著的方向(線狀結構106的延伸方向為一致的方向)積層3片來使用。針對各樣品，將積層3片時的總厚度顯示於表1。為了抑制構成背光單元40的片材類的浮起，在光擴散片(上側用光擴散片)47之上載置了透明玻璃板。
在如以上方式所構成之背光單元40中，使用TOPCON TECHNOHOUSE公司製造的二維色彩亮度計UA-200，測定朝上垂直方向(從LED陣列朝向玻璃板的方向)的亮度。其次，對於獲得的二維亮度分布影像，進行針對各個LED的發光強度偏差之校正，進行用以抑制起因於異物等之亮點／暗點雜訊的過濾處理後，針對總像素的亮度算出平均值及標準偏差。在最後，將「面內亮度均勻性」定義為「亮度的平均值/亮度的標準偏差」，算出第1實施例及比較例的評價樣品之面內亮度均勻性。另外，面內亮度均勻性的評價係針對將倒金字塔形狀(凹部105)設為光出射面側(以圖3朝向)來積層樣品的情況、與將倒金字塔形狀(凹部105)設為光入射面側(將圖3朝向上下反轉而成的朝向)來積層樣品的情況雙方來進行。
在圖8及表2顯示評價了第1實施例及比較例之評價樣品的面內亮度均勻性的結果。另外，圖8的「倒金字塔上」及表2的「(上)」係表示倒金字塔形狀為光出射面側，圖8的「倒金字塔下」及表2的「(下)」係表示倒金字塔形狀為光入射面側。再者，在表2省略了倒金字塔形狀的頂角θ為90°的情況之面內亮度均勻性的算出值。
[表2]
  (上)倒金字塔頂角(度) (下)倒金字塔頂角(度)
80 100 120 80 100 120
稜鏡頂角(度) 64 136 141 132 159 161 166
90 162 181 225 178 185 207
180 183 113 69 197 117 69
如圖8及表2所示，設置了頂角100°及120°的倒金字塔形狀與稜鏡形狀之第1實施例，與設置了頂角80°的倒金字塔形狀或是未設置稜鏡形狀之比較例相比，面內亮度均勻性大致變得較高。具體而言，未設置稜鏡形狀之比較例(稜鏡角180°之具有平坦面的樣品)的情況，倒金字塔形狀的頂角變得越大，則面內亮度均勻性越降低。相對於此，設置有稜鏡形狀的情況，倒金字塔形狀的頂角變得越大，或是稜鏡角變得越大，則面內亮度均勻性增大。尤其是在設置了頂角120°的倒金字塔形狀與稜鏡角90°的稜鏡形狀之第1實施例，將倒金字塔形狀配置在光出射面側、光入射面側任一側的情況，面內亮度均勻性都成為超過200的高數值。
[第2實施例] 以下，針對第2實施例加以說明。作為成為光擴散片43的第2實施例之評價樣品，如表3所示，準備了成為凹部105之倒金字塔形狀的頂角θ(以下，有時亦稱為金字塔頂角)為80°、90°、100°、120°、140°、160°的樣品。另外，在所有的樣品都於由聚碳酸酯所構成的基材層101，使用丙烯酸酯系的UV硬化樹脂來轉印倒金字塔形狀和線狀結構106(稜鏡形狀)。
[表3]
評價樣品 積層2片時的總厚度(μm)
倒金字塔形狀(模具) 基材 稜鏡形狀(模具)
頂角(∘) 高度(μm) 間距(μm) 厚度(μm) 頂角(∘) 高度(μm) 間距(μm)
80 50 84 50 80 50 84 300
90 50 100 50 80 50 84 300
100 50 118 50 80 50 84 300
120 50 172 50 80 50 84 300
140 50 275 50 80 50 84 300
160 50 568 50 80 50 84 300
80 50 84 50 90 50 100 300
90 50 100 50 90 50 100 300
100 50 118 50 90 50 100 300
120 50 172 50 90 50 100 300
140 50 275 50 90 50 100 300
160 50 568 50 90 50 100 300
80 50 84 50 100 50 118 300
90 50 100 50 100 50 118 300
100 50 118 50 100 50 118 300
120 50 172 50 100 50 118 300
140 50 275 50 100 50 118 300
160 50 568 50 100 50 118 300
80 50 84 50 120 50 172 300
90 50 100 50 120 50 172 300
100 50 118 50 120 50 172 300
120 50 172 50 120 50 172 300
140 50 275 50 120 50 172 300
160 50 568 50 120 50 172 300
如表3所示，針對所有的評價樣品，倒金字塔形狀的高度都設定為50μm。藉此，在金字塔頂角為80°樣品，倒金字塔形狀的排列間距成為84μm，在金字塔頂角為90°的樣品，倒金字塔形狀的排列間距成為100μm，在金字塔頂角為100°的樣品，倒金字塔形狀的排列間距成為118μm，在金字塔頂角為120°的樣品，倒金字塔形狀的排列間距成為172μm，在金字塔頂角為140°的樣品，倒金字塔形狀的排列間距成為275μm，在金字塔頂角為160°的樣品，倒金字塔形狀的排列間距成為568μm。
再者，針對金字塔頂角為80°至160°之各自的樣品，準備了基材層101的厚度為50μm且成為線狀結構106之稜鏡形狀的頂角(以下有時亦稱為稜鏡頂角)分別為80°、90°、100°、120°之4種類。針對所有的稜鏡頂角的樣品，將稜鏡形狀的高度都設為50μm，在稜鏡頂角為80°的樣品，將稜鏡形狀的排列間距設為84μm，在稜鏡頂角為90°的樣品，將稜鏡形狀的排列間距設為100μm，在稜鏡頂角為100°的樣品，將稜鏡形狀的排列間距設為118μm，在稜鏡頂角為120°的樣品，將稜鏡形狀的排列間距設為172μm。
另外，無論是倒金字塔形狀的頂角、高度、間距，還是稜鏡形狀的頂角、高度、間距，都在表3顯示著由用以製作這些形狀之模具的尺寸所得到的數值。
將背光單元40以如圖9及圖10所示來構成而實施表3所示之第2實施例的評價樣品之面內亮度均勻性的評價。另外，圖9、圖10中，對於與圖2所示之背光單元40或圖3所示之光擴散片43相同的構成標附相同的符號。在圖2所示之背光單元40，將相同結構的光擴散片43積層了三層，但在圖9所示之背光單元40，將相同結構的光擴散片43積層了二層。再者，在圖2所示之背光單元40，如圖3所示，是將光擴散片43以第1面43a(凹部105的形成面)成為光出射面的方式來配置，但在圖9所示之背光單元40，如圖10所示，是將光擴散片43以第1面43a(凹部105的形成面)成為光入射面的方式來配置。各評價樣品(光擴散片43)是以線狀結構106的延伸方向為一致的方向積層2片。針對各樣品，將積層了2片時的總厚度顯示於表3。作為複數的光源42，使用以間距3mm所排列而成的藍色LED陣列，且為了抑制構成背光單元40的片材類的浮起，在光擴散片(上側用光擴散片)47之上載置了透明玻璃板。
在如以上方式所構成之背光單元40中，與第1實施例同樣地算出亮度(平均值)及面內亮度均勻性。在圖11及圖12顯示分別評價了第2實施例之評價樣品的面內亮度均勻性及亮度(平均值)的結果。
如圖11所示，可知在稜鏡頂角為95°以下的情況，藉由將金字塔頂角設定為110°以上至130°以下，可獲得優異的面內亮度均勻性。另外，就實用上的觀點等而言，亦可將稜鏡頂角設定為60°左右以上。
再者，如圖11所示，可知在稜鏡頂角為95°以上的情況，藉由將金字塔頂角設定為85°以上至95°以下，可獲得優異的面內亮度均勻性。
又，如圖12所示，可知針對所有的稜鏡頂角之評價樣品，藉由將金字塔頂角都設定為130°以上至150°以下，能夠一邊提升亮度均勻化能力一邊增大亮度。
[第3實施例] 以下，針對第3實施例加以說明。作為成為光擴散片43的第3實施例之評價樣品，與第2實施例同樣地使用表3所示之各樣品。
將背光單元40如圖9所示來構成而實施第3實施例的評價樣品之面內亮度均勻性的評價。亦即，在第3實施例亦與第2實施例同樣地，在圖9所示之背光單元40，將相同結構的光擴散片43積層了二層。另外，在第2實施例，如圖10所示，是將光擴散片43以第1面43a(凹部105的形成面)成為光入射面的方式來配置，但在第3實施例是與第1實施例同樣地，如圖3所示，將光擴散片43以第1面43a(凹部105的形成面)成為光出射面的方式來配置。各評價樣品(光擴散片43)是以線狀結構106的延伸方向為一致的方向積層2片。針對各樣品，將積層2片時的總厚度顯示於表3。作為複數的光源42，使用以間距3mm所排列而成的藍色LED陣列，且為了抑制構成背光單元40的片材類的浮起，在光擴散片(上側用光擴散片)47之上載置了透明玻璃板。
在如以上方式所構成之背光單元40中，與第1實施例同樣地算出亮度(平均值)及面內亮度均勻性。在圖13及圖14顯示分別評價了第3實施例之評價樣品的面內亮度均勻性及亮度(平均值)的結果。
如圖13所示，可知在稜鏡頂角為95°以下的情況，藉由將金字塔頂角設定為110°以上至130°以下，可獲得優異的面內亮度均勻性。另外，就實用上的觀點等而言，亦可將稜鏡頂角設定為60°左右以上。
再者，如圖13所示，可知在稜鏡頂角為95°以上的情況，藉由將金字塔頂角設定為85°以上至95°以下，可獲得優異的面內亮度均勻性。
又，如圖14所示，可知在稜鏡頂角為110°以下的情況，若將金字塔頂角設定為150°以上，則亮度會稍微降低，另一方面，在稜鏡頂角為110°以上的情況，若將金字塔頂角設定為130°以上，則亮度會增大。如此般，第3實施例的亮度有著與圖12所示之第2實施例不同的傾向。
其次，於表4及表5顯示連同包含在入光側(下側)之光擴散片43與出光側(上側)之光擴散片43的金字塔頂角和稜鏡頂角為不同的構成，針對第3實施例的評價樣品之各式各樣的組合來評價面內亮度均勻性及亮度(平均值)的結果。另外，表5所示之亮度的單位為cd/m 2。
[表4]
  入光側光擴散片的金字塔頂角(度) 80 80 80 80 90 90 90 90 100 100 100 100 120 120 120 120 140 140 140 140 160 160 160 160
  入光側光擴散片的稜鏡頂角(度) 80 90 100 120 80 90 100 120 80 90 100 120 80 90 100 120 80 90 100 120 80 90 100 120
出光側光擴散片的金字塔頂角(度) 出光側光擴散片的稜鏡頂角(度)                                                
80 80 147     177 170     178 194     184 213     176 189     168 198     157
80 90   202       221       213       221       226       210    
80 100     150       209       204       201       178       180  
80 120 187     205       229       201       218       212       190
90 80 169       159                                      
90 90   212       189                                    
90 100     186       187                                  
90 120 199     231       224                                
100 80 178               210                              
100 90   190               168                            
100 100     180               177                          
100 120 173     199               196                        
120 80 185                       225                      
120 90   182                       215                    
120 100     169                       165                  
120 120 154     178                       149                
140 80 157                               190              
140 90   184                               187            
140 100     158                               162          
140 120 143     163                               142        
160 80 173                                       192      
160 90   171                                       198    
160 100     147                                       148  
160 120 145     157                                       132
[表5]
  入光側光擴散片的金字塔頂角(度) 80 80 80 80 90 90 90 90 100 100 100 100 120 120 120 120 140 140 140 140 160 160 160 160
  入光側光擴散片的稜鏡頂角(度) 80 90 100 120 80 90 100 120 80 90 100 120 80 90 100 120 80 90 100 120 80 90 100 120
出光側光擴散片的金字塔頂角(度) 出光側光擴散片的稜鏡頂角(度)                                                
80 80 3530     3628 3560     3637 3543     3653 3555     3671 3630     3749 3591     3744
80 90   3489       3522       3546       3541       3646       3563    
80 100     3537       3546       3558       3598       3667       3621  
80 120 3669     3485       3524       3569       3624       3719       3729
90 80 3577       3528                                      
90 90   3556       3504                                    
90 100     3574       3504                                  
90 120 3697     3565       3487                                
100 80 3548               3449                              
100 90   3545               3474                            
100 100     3568               3483                          
100 120 3700     3611               3545                        
120 80 3533                       3416                      
120 90   3514                       3365                    
120 100     3590                       3479                  
120 120 3718     3651                       3618                
140 80 3574                               3519              
140 90   3566                               3649            
140 100     3634                               3582          
140 120 3788     3743                               3815        
160 80 3479                                       3350      
160 90   3422                                       3192    
160 100     3544                                       3422  
160 120 3748     3734                                       3796
如表4及表5所示，可知在第3實施例中，使出光側之光擴散片43的金字塔頂角小於入光側之光擴散片43的金字塔頂角的情況，面內亮度均勻性及亮度雙方有整體提升的傾向。
將同樣的面內亮度均勻性及亮度(平均值)的評價針對前述第2實施例的評價樣品之各式各樣的組合加以實施的結果顯示於表6及表7。另外，表7所示之亮度的單位為cd/m 2。
[表6]
  入光側光擴散片的金字塔頂角(度) 80 80 80 80 90 90 90 90 100 100 100 100 120 120 120 120 140 140 140 140 160 160 160 160
  入光側光擴散片的稜鏡頂角(度) 80 90 100 120 80 90 100 120 80 90 100 120 80 90 100 120 80 90 100 120 80 90 100 120
出光側光擴散片的金字塔頂角(度) 出光側光擴散片的稜鏡頂角(度)                                                
80 80 159     196 184     186 201     186 190     175 167     173 162     162
80 90   173       192       189       193       175       165    
80 100     166       188       175       159       164       146  
80 120 180     203       213       188       181       188       170
90 80 162       180                                      
90 90   175       189                                    
90 100     187       207                                  
90 120 189     235       227                                
100 80 179               194                              
100 90   178               176                            
100 100     190               183                          
100 120 169     210               198                        
120 80 199                       217                      
120 90   198                       190                    
120 100     171                       157                  
120 120 148     194                       142                
140 80 162                               172              
140 90   172                               171            
140 100     158                               143          
140 120 142     186                               131        
160 80 157                                       176      
160 90   165                                       167    
160 100     155                                       134  
160 120 133     162                                       116
[表7]
  入光側光擴散片的金字塔頂角(度) 80 80 80 80 90 90 90 90 100 100 100 100 120 120 120 120 140 140 140 140 160 160 160 160
  入光側光擴散片的稜鏡頂角(度) 80 90 100 120 80 90 100 120 80 90 100 120 80 90 100 120 80 90 100 120 80 90 100 120
出光側光擴散片的金字塔頂角(度) 出光側光擴散片的稜鏡頂角(度)                                                
80 80 3544     3625 3586     3654 3567     3660 3587     3689 3667     3775 3631     3772
80 90   3494       3567       3571       3578       3686       3612    
80 100     3538       3553       3570       3616       3686       3664  
80 120 3609     3451       3484       3521       3583       3682       3705
90 80 3617       3559                                      
90 90   3576       3532                                    
90 100     3583       3501                                  
90 120 3614     3495       3408                                
100 80 3589               3504                              
100 90   3602               3515                            
100 100     3580               3501                          
100 120 3639     3534               3465                        
120 80 3583                       3476                      
120 90   3597                       3476                    
120 100     3645                       3574                  
120 120 3722     3632                       3626                
140 80 3682                               3641              
140 90   3712                               3792            
140 100     3732                               3716          
140 120 3809     3746                               3843        
160 80 3624                                       3500      
160 90   3639                                       3487    
160 100     3688                                       3590  
160 120 3803     3767                                       3855
如表6及表7所示，在第2實施例中，關於亮度雖然有看到與表5所示之第3實施例同樣的傾向，但關於面內亮度均勻性則沒有看到與表4所示之第3實施例同樣的傾向。
[其他實施形態] 以上已說明了關於本發明的實施形態(包含實施例。以下亦同)，但本發明並不僅限定於前述的實施形態，可在揭示的範圍內進行各種變更。亦即，前述的實施形態之說明僅為本質上的例示，並非意圖限制本發明、本發明的應用物或本發明的用途。
1:TFT基板 2:CF基板 3:液晶層 5:液晶顯示面板 6:第1偏光板 7:第2偏光板 40:背光單元 41:反射片 42:光源 43:光擴散片(下側用光擴散片) 43a:第1面 43b:第2面 44:色彩轉換片 45:第1稜鏡片 46:第2稜鏡片 47:光擴散片(上側用光擴散片) 50:液晶顯示裝置 50a:顯示畫面 101:基材層 102:第1擴散層 103:第2擴散層 105:凹部 106:線狀結構 111:稜線 112:頂點 H:深度(金字塔形狀的高度) P:水平寬度(排列間距) θ:頂角
[圖1]為實施形態之液晶顯示裝置的剖面圖。 [圖2]為實施形態之背光單元的剖面圖。 [圖3]為實施形態之光擴散片的剖面圖。 [圖4]為實施形態之光擴散片的立體圖。 [圖5]為表示設於實施形態之光擴散片的一面的略倒四角錐狀之凹部的平面構成及剖面構成的圖。 [圖6]為表示實施形態之光擴散片中的凹部的排列方向與線狀結構的延伸方向之關係的圖，(a)表示各方向為一致的情況，(b)表示各方向以45°交叉的情況。 [圖7]為表示設於實施形態之光擴散片的另一面的複數的線狀結構之變形的剖面圖，(a)表示線狀結構構成髮線的情況，(b)表示線狀結構構成凸透鏡的情況，(c)表示線狀結構構成繞射光柵的情況。 [圖8]為表示第1實施例及比較例的光擴散片之面內亮度均勻性的評價結果的圖。 [圖9]為表示第2實施例及第3實施例的組裝有光擴散片之背光單元的剖面圖。 [圖10]為第2實施例之光擴散片的剖面圖。 [圖11]為表示第2實施例的光擴散片之面內亮度均勻性的評價結果的圖。 [圖12]為表示第2實施例的光擴散片之亮度(平均值)的評價結果的圖。 [圖13]為表示第3實施例的光擴散片之面內亮度均勻性的評價結果的圖。 [圖14]為表示第3實施例的光擴散片之亮度(平均值)的評價結果的圖。
43:光擴散片(下側用光擴散片)
43a:第1面
43b:第2面
101:基材層
102:第1擴散層
103:第2擴散層
105:凹部
106:線狀結構

Claims (14)

  1. 一種光擴散片，係具有成為光出射面的第1面與成為光入射面的第2面； 在前述第1面及前述第2面之中的一面，設有略倒四角錐狀之複數的凹部； 在前述第1面及前述第2面之中的另一面，設有往預定的方向延伸之複數的線狀結構； 前述複數的凹部的頂角為100°以上。
  2. 如請求項1所記載之光擴散片，其中前述複數的線狀結構係構成稜鏡、髮線、凸透鏡或繞射光柵。
  3. 如請求項1所記載之光擴散片，其中前述複數的線狀結構係構成頂角為95°以下之稜鏡； 前述複數的凹部的頂角為110°以上至130°以下。
  4. 如請求項1所記載之光擴散片，其中前述複數的線狀結構係構成稜鏡； 前述複數的凹部的頂角為130°以上至150°以下。
  5. 如請求項1所記載之光擴散片，其中前述複數的凹部排列成二維矩陣狀，該排列方向與前述預定的方向交叉。
  6. 一種光擴散片，係具有成為光出射面的第1面與成為光入射面的第2面； 在前述第1面及前述第2面之中的一面，設有略倒四角錐狀之複數的凹部； 在前述第1面及前述第2面之中的另一面，設有往預定的方向延伸之複數的線狀結構； 前述複數的線狀結構係構成頂角為95°以上之稜鏡； 前述複數的凹部的頂角為85°以上至95°以下。
  7. 一種背光單元，係被組裝在液晶顯示裝置中，將自複數的光源所發出的光引導至顯示畫面側； 在前述顯示畫面與前述複數的光源之間，具備有如請求項1至6中任一項所記載之光擴散片。
  8. 如請求項7所記載之背光單元，其中自前述光擴散片來看，前述複數的光源係配置在設置於前述顯示畫面之相反側的反射片之上。
  9. 如請求項7所記載之背光單元，其中前述光擴散片係積層複數片並配置於前述顯示畫面與前述複數的光源之間。
  10. 如請求項9所記載之背光單元，其中積層複數片的前述光擴散片係包含第1光擴散片與第2光擴散片； 前述第1光擴散片中的前述複數的線狀結構之延伸方向與前述第2光擴散片中的前述複數的線狀結構之延伸方向交叉。
  11. 如請求項7所記載之背光單元，其中在前述顯示畫面與前述光擴散片之間，進而具備有其他光擴散片； 在前述其他光擴散片的一面，設有略倒四角錐狀之複數的其他凹部； 前述複數的其他凹部的頂角小於前述複數的凹部的頂角。
  12. 如請求項7所記載之背光單元，其中前述複數的光源與前述光擴散片之間的距離為1mm以下。
  13. 一種液晶顯示裝置，係具備如請求項7至11中任一項所記載之背光單元與液晶顯示面板。
  14. 一種資訊設備，係具備如請求項13所記載之液晶顯示裝置。
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