TWI313378B - - Google Patents
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Description
I313378 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於液晶顯示之直下型背光裝置上所搭載之光 擴散板。 ° 【先前技術·】 近年來液晶顯示之技術革新令人驚歎。筆記型電腦之晝 面、監控晝面、繼而至電視’其市場正急劇持續擴大。 液晶顯示係利用液晶分子之彎曲,#由於顯示中使光透 過或遮斷光而顯示圖像。基本上液晶本身並非為自發光材 1故/又有外光時無法看見圖像。因此液晶顯示與自發 之布朗管及電漿顯示完全不同,通常必須與稱為背光之 背面光源裝置組合使用。所謂背光,如其名稱,係自液晶 面板之背面發出光之平面狀光源裝置,自通常觀看液晶顯 r: 而β其配置於液晶面板之對面側亦即配置於顯示 器架框中。 ^背光現在大致劃分有稱為端面照光型背光、與稱為直 '者光之2種。端面照光型背光可使液晶變薄變輕,故廣 泛使用於筆記型電腦及監控晝面之領域。《而,將其用於 、 里面化之液晶電視晝面時,存在亮度不均變大等問 帛代端面照光型背光’尤其係液晶電視用背光, Ί又關/主之光源裝置為直下型背光。該直下型背光之 。八簡單,如圖1之液晶電視之情形,係取下液晶面板 1後之構成。直下型背光之構造為,將冷陰極管4排列於液 115374.doc 1313378 广】之背面所配置之反射薄膜5上,並於液晶面板〗與冷 陰極管4之間放置用以散射光之乳白色光擴散板3、以及用 :使亮度提高之光學薄膜2’其與如家庭之天花板照明、及 站或道路上所設置之電飾廣告牌之照明裝置構造相同。 若為該光源裝置,藉由增加冷陰極f之根數可自由設計 畫面之明亮度,且亦可易於變更晝面之大小。 本申請案之發明係關於該直下型背光中所搭載之光擴散 板。 光擴散板之第一功能係光擴散功能,其可防止液晶之背 面所配置之冷陰極管的透過,而獲得並無亮度不均之均一 面發光。 除此之外,近年來重要性尤為增加的係相對於吸濕之尺 寸穩定性。市場中出現過以下問題,將光擴散板用於液晶 電視時,因光擴散板之變形而導致液晶電視圖像紊亂。詳 、-、田解析其變开> 原因,可知係液晶電視庫存中或市場運輸中 光擴散板吸濕而造成彎曲。先前之光擴散板較多使用光學 特性優良之丙稀酸系樹脂。考慮到丙稀酸系樹脂之飽和吸 水率大約亦有2%,故而於高溫多濕下之庫存中或市場運輸 中光擴散板吸濕彎曲。 為解決該光擴散板吸濕彎曲之問題,各處均在進行原材 料之研究。例如’於日本專利特開2004_9524號公報(專利文 獻1)、日本專利特開2004-50607號公報(爷利文獻2)、及曰 本專利特開2005-1 12971號公報(專利文獻3)中,揭示有以丙 稀酸-笨乙烯系共聚物(以下存在稱為樹脂之情形)或苯 115374.doc 1313378 之光擴散板。又,於曰本專利特開平 文獻4)中揭示有使用聚碳酸酯樹脂之 等光擴散板進而存在耐光性及耐損傷 狄、吊,液日日電視之背光中所使用之冷陰極管被稱為3波長 Ί❸十為僅選擇性放射特定波長、紅汉綠〇藍^之3波長 之光。然而’自冷陰極管亦發出極其微弱、3波長以外之光。
二無用光中對光學部件之耐久性造成影響的係紫外線之 光。因!外線而導致光擴散板及反射板、光學薄膜之材料 劣化成為問題。伴隨最近液晶電視之高亮度化、及大晝面 化,作為光源之冷陰極管逐漸加長化、高輸出π,故該紫 外線之發光量亦增大。
乙烯系樹脂為原材料 10-1 7761號公報(專利 光擴散板。然而,該 性較差之問題。 至今為止之光擴散板使用於室外亦耐用之丙稀酸系樹脂 作為光學特性優良、且紫外線劣化最小之樹脂,故而並未 、為〗題j而,如上述所示因樹脂要求低吸濕性,故而 自丙稀酸系樹脂中使用⑽系樹脂、苯乙烯系樹脂、聚碳酸 ,樹脂作為光擴散板之原材料,該耐光性之問題則較多被 θ 眾斤周知,通吊苯乙稀系樹脂、聚碳酸酯樹脂因紫 外線而造成黃變或劣化之情形較嚴重。 因此’為使用該等苯乙烯系樹脂或聚碳酸酯樹脂作為光 擴散板’須要原材料之耐光性改善方法。例如,先前之專 利文獻1及日本專利特開^6」16957號公報(專利文獻5) 中:揭不有藉由使光擴散板為層積構造體並於表面層中放 入取大3質里份之紫外線吸收劑,而免受紫外線影響之方 115374.doc I313378 法。然而,很可惜該量對應近年來要求更 視之耐光性規格’對策並不充分。 加嚴格之液晶
因此,亦考慮進而添加紫外線吸收齊卜然而,如文獻【 及5所示’紫外線吸收劑自樹脂渗出嚴重,不僅弄薪外觀, 亦使耐光性惡化。其結果為,存在使液晶顯示之光度較大 降低等問題。為提高光擴散板之外觀’存在研究光擴散板 表面之凹凸之技術。例如,於日本專利特開平1〇韻Μ號 公報(專利文獻6)中’揭示有為改善手感較好的是表面之: 點平均粗糙度(以下存在以Rz表示之情形)為〇2〜〇5 ^^之 情形。又,於日本專利特開2〇〇2_196117號公報(專利文獻7) 中,揭示有為防止刺眼、防止眩光,較好的是中心線平均 表面粗糙度(以下存在以Ra表示之情形)為〇25 4爪以下之情 形,且較好的是於光擴散板表面設置微細凹凸。 另一方面,因液晶電視之大晝面化故光擴散板亦大面積 化。光擴散板為樹脂板,故相比於藉由玻璃而成之液晶面 板,剛度較低且易產生撓曲或彎曲。因此,例如如日本專 利特開2004-327449號公報(專利文獻8)所示,於直下型背光 裝置之内部設置突起(以下稱為防彎銷),以防止光擴散板之 彎曲。 該防彎銷就其目的而言在與光擴散板近接之狀態下設 置,故而因液晶電視之設置狀態(例如傾斜)或運輸時之振 動,常常產生與光擴散板接觸或損傷光擴散板表面之問題。 通常該防彎銷之原材料以苯乙烯系樹脂或聚碳酸酯系樹 脂、烯烴系樹脂而製作。光擴散板為丙烯酸系樹脂時,因 Ϊ i5374.doc 1313378 丙㈣系樹脂之硬度較高故無須考慮光擴散板表面損傷之 7題。’然而’光擴散板之原材料正在變為苯乙婦系樹脂或 聚石厌酉义酉曰系树脂,其作為樹脂為柔軟樹脂,現在須要該耐 才貝傷性。 亦存在為提高耐損傷性而進行表面硬化塗層處理之樹脂 板,然而較不理;)¾的县,φ +、A A , 〜 要求各部件徹底降低成本之大型 液晶電視中,光學部件之成本增加。 丨 專利文獻1:曰本專利特開2004_9524號公報 專利文獻2 :日本專利特開2004-50607號公報 專利文獻3 :日本專利特開2〇〇5_1 12971號公報 專利文獻4·日本專利特開平1〇_17761號公報 專利文獻5 :日本專利特開2006-1 16M7號公報 專利文獻6:日本專利特開平1〇_67〇38號公報 專利文獻7 :日本專利特開2002-196 1 1 7號公報 專利文獻8 .日本專利特開2〇〇4_327449號公報 [發明所欲解決之問題] 么月之目的在於提供一種雖是包含可防止吸濕彎曲之 低吸:、、ί生樹月曰之光擴散板,但表面損傷較少且财光性已大 幅度改善之液晶顯示用之光擴散板。 【發明内容】 本發明者等為解決上述課題,對先前為了其手感而認為 、較佳之光擴散板表面之凹凸進行再次研究。結果驚奇 地么現與先前完全相反,藉由於光擴散板表面設置較大凹 '可”、’員著改善表面之損傷及耐光性,從而完成本發 115374.doc -10- 1313378 明。 亦即,本發明如下所示: 1. —種液晶顯示用之光擴散板,其於吸水率為0.2%以下 之低吸濕性樹脂層(A)之至少一方之面上層積苯乙烯系樹 脂層(B),上述苯乙烯系樹脂層(B)包含5〇%以上之苯乙稀系 樹脂且相對於100質量份之該樹脂添加3·5〜5質量份之紫外線吸 收劑,並且(Β)層表面之算術平均粗糙度(Ra)為5 μιη〜3〇 μιη。
又’上述液晶顯示用之光擴散板之該低吸濕性樹脂為苯乙 烯系樹脂或聚碳酸酯系樹脂。 2. 上述液晶顯示用之光擴散板之吸濕性樹脂為苯乙烯系 樹脂或聚碳酸酯系樹脂。 [發明之效果] 本發明之液晶顯示用之光擴散板同時具有吸濕彎曲或表 面損傷較少,同時大幅度提高耐光性之複數個效果。 【實施方式】 以下具體說明本發明。 本發明之液晶|員示用光擴散板為層積體構&,且於低吸 濕性樹脂層(A)之至少立中―而μ g # 具中面上具有苯乙烯系樹脂層 (B) 〇 本發明中所使用之低吸濕性樹脂係依照爪Κ72〇9而求 出24 j寺之吸水率為〇.2%以下之樹脂。為改善市場上成為 問題之吸濕彎曲’須要吸水率至少為0.2%以下。較好的是 0·18%以了更好的是Q 15%以下’考慮到實用性,較好的 是0·03%以上。 1 15374.doc 1313378 田藉由該方法進行測定時’例如所謂之丙稀酸系樹脂之 吸水率為0.3%、聚碳酸酯樹脂為〇·2%、苯乙烯系樹脂為 (Μ%。可作為使甲基丙稀酸甲_與苯乙稀共聚之單體單位 而含有之丙稀酸-苯乙烯系共聚物(所謂之M s系樹脂”根據 其八聚t匕其吸水率為〇1%〜〇·3%之範圍。甲基丙稀酸甲酷 越多則吸水率越高。當甲基丙稀酸甲_單位與苯乙烯單位 之共聚比為6〇 : 40時,吸水率為0.22%,當共聚比為80: 20
時吸水率為G.26%,當共聚比為5Q :料吸水率為Q.2%。當 共聚比為20: 80即苯乙烯比率增大時吸水率為〇14%。聚乙 烯系樹脂等聚烯烴系樹脂、&系樹脂之吸水率為0.01%以 下 PET(polyethylene terephthalate,聚對苯二甲酸乙二醇 酯)樹脂之吸水率為〇.6〇/〇。
因此’作為本發明中可使用之樹脂,可列舉聚碳酸酉旨樹 脂、苯乙烯系樹脂、包含5〇%以上之苯乙稀系單體之⑽系 樹脂、聚烯烴系樹脂、及氟系樹脂等。其中較好的是含有 …以上之苯乙稀系單位之苯乙稀系樹脂、含有5罐 以^之^乙烯系單位之Ms系樹脂、及聚碳酸顆樹脂,更好 的是聚苯乙烯樹脂或聚碳酸酯樹脂。亦可混合2種以上該等 樹脂。最好的是聚苯乙烯為1〇〇%之情形。 A 本發明中所謂之苯乙稀系樹脂,實際±係苯乙稀單獨之 聚合體或者共聚物樹脂,上述共聚物樹脂包含50 以上 於1分子内具有i個可自由基聚合之雙鍵之苯乙稀系單體、 以及未滿50 wt%之可與此共聚之不飽和單體(以下,存在將 於1分子内具有!個可自由基聚合之雙鍵之單體稱為單官能 115374.doc -12- 1313378 單體, 稱為多 將1分子内具有至少2個 官能單體)。 可自由基聚合之雙鍵之單體
2-乙基已基丙烯酸酯、2_羥乙基丙烯酸酯之丙烯酸酯類,·及 丙烯腈等,根據須要亦可使用該等2種以上。其中較好的是 如甲基丙烯酸甲g旨之甲基丙烯酸醋類。 作為苯乙烯系樹脂之多官能單體,例如可列舉:u4_ 丁二 醇-甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二 例如’可使用使苯乙稀系單官能單體聚 體;使苯乙烯夺單官簞姊盥甘从^ 5 ㈣早^早胆與其他早官能單體聚合而獲得之 使本乙烯系單官能單體與多官能單體聚合 2”:合體;使苯乙稀系翠官能單體、其他單官能二 夕吕犯早體聚合而獲得之交聯聚合體等。作為用 :等苯乙婦系聚合體之聚合方法,通常可採用懸浮聚合 法、微懸洋聚合法、乳化聚合法、分散聚合法等。 作為苯乙烯系樹脂之苯乙稀系單官能單體,除苯乙稀 外可列舉如氯苯乙稀、漠苯乙稀之齒化苯乙稀,或如乙 烯基甲苯、α_甲基苯乙冑、p_甲基苯乙烯、第三丁基苯乙 .烯等之烧基苯乙烯等,根據須要亦可使用彼等2種以上。 作為苯乙烯系樹脂之苯乙烯系單官能單體以外之單官能 單體’例如可列舉:如甲基丙烯酸甲醋、甲基丙烯酸乙醋、 甲基丙稀酸丁酿、甲基丙烯酸環己酿、甲基丙稀酸苯醋、 f基丙烯酸苄酯、2_乙基己基甲基丙烯酸酯、2_羥乙基甲基 丙稀酸S旨之甲基丙烯酸㈣;如丙稀酸、丙稀酸乙醋、 丙烯駄丁酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸苯酯 '丙烯酸苄酯、 I15374.doc 1313378 曱基丙烯酸酯、二乙二醇二曱基丙烯酸酯、四乙二醇二甲 土丙稀西夂酯、丙二醇二甲基丙稀酸酯、四丙二醇二甲基丙 稀酉义6日、二經甲基丙烧三甲基丙稀酸酯、季戊四醇四甲基 丙烯酸酯之多元醇類之2元更高之曱基丙烯酸酯類;1,4-丁 —醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸 曰一乙—醇二丙稀酸酯、四乙二醇二丙婦酸酯' 丙二醇 —丙烯酸酯、四丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯 酉夂賴、季戊四醇四丙烯酸酯之多元醇類之2元或更高之丙埽 酸酯類;及如二乙烯基苯、鄰苯二曱酸二烯丙酯之芳香族 多吕能單體等,根據須要亦可使用彼等2種以上。 作為含有50%以上之苯乙烯系單體之厘8系樹脂,例如可 使用下述聚合體:使丙稀酸系單官能單體聚合而獲得之高 刀子$聚合體;使丙稀酸系單官能單體與其他單官能單體 聚合而獲得之高分子量聚合體;使丙稀酸系單官能單體與 多g能單體聚合而獲得之交聯聚合體;以及使丙稀酸系單 吕月b單體、其他單官能單體與多官能單體聚合而獲得之交 聯聚合體等。作為用以獲得河8系樹脂之聚合方法,通常可 採用懸浮聚合法、微懸浮聚合法、乳化聚合法、分散聚合 法等。 。 乍為上述丙稀g欠系单官能单體,例如可列舉:如甲基丙 烯酸甲酯、曱基丙烯酸乙酯、曱基丙烯酸丁酯、曱基丙烯 酸%己酯、甲基丙烯酸苯酯、曱基丙烯酸苄酯、2_乙基己 基曱基丙烯酸酯、2_羥乙基甲基丙烯酸酯之甲基丙烯酸酯 類;如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸環 115374.doc 14 1313378 己輯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、2-乙基己基丙烯酸酯、 2-經乙基丙烯酸酿之丙烯酸酯類;及甲基丙烯酸、丙烯酸 等,根據須要亦可使用彼等2種以上。 作為上述丙稀酸系單官能單體以外之單官能單體,可列 舉上述苯乙烯系聚合體之苯乙烯系單官能單體所例示之單 體或丙烯腈等’根據須要亦可使用彼等2種以上。又,作為 丙稀酸系聚合體之多官能單體,可列舉與以上述苯乙烯系 • 樹脂中所例示之多官能單體相同者,根據須要亦可使用該 專2種以上。 於上述吸濕性樹脂層(A)之至少一面、較好的是兩表面上 苯乙烯系樹脂層(B),該(B)層包含50。/。以上之苯乙烯系樹脂 且相對於100質量份該樹脂添加3.5〜5質量份之紫外線吸收 劑 作為此處所使用之苯乙烯系樹脂,可列舉上述苯乙烯系 單體之共聚比為50%以上之苯乙烯系樹脂。苯乙烯系樹脂 • 可使用與用作吸濕性樹脂層(A)之苯乙烯系樹脂相同之樹 脂,亦可使用共聚比不同之苯乙烯系樹脂。其中,較好的 疋苯乙烯系單體之共聚比為8〇%以上之樹脂,最好的是聚 苯乙烯。 作為除苯乙烯系樹脂以外所含有之樹脂,可考慮依照jis K7209而求出之24小時之吸水率為〇 2%以下的低吸濕性樹 月曰,存在聚碳酸酯樹脂、含有5〇%以上之苯乙烯系單體之 MS系樹脂,聚烯烴系樹脂、及氟系樹脂等。 本乙烯系樹脂之含量較好的是8〇%以上,更好的是9〇%以 115374.doc 1313378 上,最好的是聚苯乙烯占樹脂之1 〇〇%。 本發明之光擴散板上,為賦予光擴散功能,亦可於上述 低吸濕性樹脂層(A)中添加光擴散劑。又’光擴散劑亦可添 加於苯乙烯系樹脂層(B)中。 光擴散板之光學特性可單獨設計以使其與所組入之直下 型背光之構造、冷陰極管之數量、光學薄膜之種類及哀产 規格調合,且透過率為5〇〜8〇%、光擴散率為3〇〜9〇%。 其在該範圍内’適當調整光擴散劑之粒徑與添加量即可。 較理想的是,所添加之光擴散劑之平均粒徑大致為 0·1〜50剛,且相對於對100質量份低吸濕性樹脂添加01〜30 質量份。如後述所示,當希望利用光擴散劑所具有之粒度 而對光擴散板賦予凹凸時,較好的是粒徑較大者。 光擴散劑大致分為無機系及有機系2種。 作為無機系光擴散劑,例 了列舉奴酸鈣、硫酸鋇、氧 化鈦、虱氧化鋁、二氧化秒、玻 ^ , 坂碉滑石、雲母、白碳、 氧化鎂、氧化辞等。該等亦 寺亦了藉由脂肪酸等而實施表面處 理0 作為有機系光擴散劑,例如 ν ^ ^ , 夕j举本乙烯糸聚合體粒 子、丙稀酸糸聚合體粒子、及 佳可使用"平均分子量為二=粒:等。較 粒子、或溶解於丙酮時之凝 I刀子!聚合體 粒子。 马1〇/°以上之交聯聚合體 作為苯乙烯系聚合體粒子, 之1分子內車乂佳可使用包含50 wt%以上 刀千内具有1個可自由基 °雙鍵之笨乙烯系單體的 115374.doc -16- 1313378
聚合體粒子(以下存在將1分子内具有1個可自由基聚合之 又鍵之單體稱為單官能單體’將丨分子内具有至少2個可自 由基聚合之雙鍵之單體稱為多官能單體之情形)。例如可使 用·使苯乙烯系單官能單體聚合而獲得之高分子量聚合體 2子;使苯乙烯系、|官能單體與其他單官能單體聚合而獲 π之鬲刀子量聚合體粒子;使苯乙浠系單官能單體與多官 ^早體聚合而獲得之交聯聚合體粒子;以及使苯乙稀系單 官能單體、其他單官能單體及多官能單體聚合而獲得之交 聯聚合體粒子等。作為用以獲得該等苯乙烯系聚合體粒子 之聚合方法,通常可採用懸浮聚合法、微懸浮聚合法、乳 化聚合法、分散聚合法等。 作為苯乙烯系聚合體粒子之苯乙烯系單官能單體,除苯 乙烯以外,可列舉如氯苯乙烤、㈣乙稀之_化苯乙稀, 或如乙稀基甲|、α_τ基苯乙烯之烧基苯乙烯等,根據須 要亦可使用彼等2種以上。 :為苯乙烯系聚合體粒子中除苯乙烯系單官能單體以外 之早官能單體,例如可列舉:如甲基丙稀酸甲冑、甲基丙 烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、曱基丙烯酸環己酯、甲基丙 烯酸苯醋、甲基丙稀酸节醋、2_乙基已基甲基丙稀酸二 2-輕乙基甲基丙烯酸酿之曱基丙烯酸酯類;如丙烯酸甲 醋、丙烯酸乙冑、丙烯酸丁醋、丙烯酸環己酯、丙烯酸苯 西曰、丙烯酉欠苄酯、2_乙基己基丙烯酸酯、2_羥乙基丙烯酸酯 之丙烯酸酯類;以及丙烯腈等,根據須要亦可使用彼等2 種以上。*中較好的是如甲基丙烯酸甲g旨之甲基丙稀酸醋 115374.doc !313378 類。 作為本乙稀系聚合體粒子之多官能單體,例如可列舉: 1 ’4·丁二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙 醇一曱基丙細酸醋、一乙*一醇一甲基丙稀酸g旨、四乙二 知二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯 '四丙二醇二 甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三曱基丙烯酸酯、季戊四醇 四甲基丙烯酸酯之多元醇類之2元更高之甲基丙烯酸酯 類;1,4-丁二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、乙二醇 二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、 丙二醇二丙烯酸酯、四丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷 二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯之多元醇類之2元或更高 之丙烯酸酯類;及如二乙烯基苯、鄰苯二甲酸二烯丙酯之 芳香族多官能單體等,根據須要亦可使用彼等2種以上。 苯乙烯系聚合體粒子之折射率根據其構成成分而定,通 常為1.5 3-1.61左右。通常,存在苯基越多、或又鹵化柳基 越多’則折射率越高之傾向。 作為丙稀酸系聚合體粒子,較佳可使用含有5〇 wt%以上 之丙稀酸系單官能單體之聚合體粒子作為其單體單位。例 如可使用·使丙稀酸系單官能單體聚合而獲得之高分子量 聚合體粒子;使丙稀酸系單官能單體與其他單官能單體聚 合而獲得之高分子量聚合體粒子;使丙稀酸系單官能單體 與多官能單體聚合而獲得之交聯聚合體粒子;以及使丙稀 酸系單官能單體、其他單官能單體及多官能單體聚合而獲 得之交聯聚合體粒子等。作為用以獲得該等丙稀酸系聚合 115374.doc 38 1313378 體粒子之聚合方法,通常可採用懸浮聚合法、微懸浮聚合 法、乳化聚合法、分散聚合法等。 作為丙稀酸系聚合體粒子之丙稀酸系單官能單體,例如 可列舉:如曱基丙烯酸曱酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙稀 酸丁酯、曱基丙烯酸環基酯、甲基丙烯酸苯酯、曱基丙稀 酸苄酯、2-乙基己基甲基丙烯酸酯、2_羥乙基曱基丙烯酸_
之曱基丙烯酸酯類;如丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯、丙稀酸 丁 _、丙烯酸環己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、2_乙基 己基丙烯酸酯、2-羥乙基丙烯酸酯之丙豨酸酯類;以及甲 基丙烯酸、丙烯酸等’根據須要亦可使用彼等2種以上。 作為丙稀酸系聚合體粒子之丙稀酸系單官能單體以外之 單官能單體,可列舉與上述苯乙烯系聚合體粒子之笨乙烯 系單g能單體相同者或丙烯腈等,根據須要亦可使用彼等2 種以上。其中較好的是苯乙晞。又,作為丙稀酸系聚合體 粒子之多官能單體,可列舉與上述苯乙烯系聚合體粒子之 多s能單體相同者’根據須要亦可使用彼等2種以上。 丙稀酸系聚合體粒子之折射率根據其構成成分而定,通 :為1.46〜1.55左右。此亦與苯乙烯系聚合體粒子相同,通 常存在苯基越多、又_化柳基越多,則折射率高之傾向。 。為矽氧烷系聚合體粒子,通常係稱為聚矽氧橡膠者、 或稱為石夕氧樹脂者,使用常溫下為固體狀者較佳。石夕氧炫 系聚=體可藉由對如二曱基二氣料、二苯基二氣石夕烧、 :基笨基二氯矽烷、甲基三氯矽烷、苯基三氣矽烷之氯矽 一類進仃水解及縮合而適當地製造。如此所獲得之聚合 115374.doc -19· 1313378 體,進而可藉由與如過氧化、料化 〜 醯、過氧化t氯苯甲醯 …乳本甲 笼-丁甘 乳化一異丙基苯'過氧仆- 弟二丁基、2,5-二甲基_2,弘 、乳化一- 物作用弟—丁基過氧化己烷之過氧化 物作用而““ 乳化 貌氧基石夕烧類縮合交聯。作為 ·=,則亦可與 石夕原子上鍵結2〜3個有機其夕^ I體,較好的是於每個 個有機基之交聯聚合體。 石夕氧烷系聚合體粒子,例如亦可藉 進行機械微粉碎而獲得。又 ·羊 '元系聚合體 開昭59-68333號公報之所_ 4造時,可如曰本專利特 段之料’藉由使具有線狀有機石夕氧嵌 球狀教子…: 噴霧狀態下硬化,而獲得 “ ’ 曰本專利特開昭6〇-13813號公報所示 精由使烷基三烷氧基矽烷或1 … ^ —八邛刀水解縮合物於胺或胺類 水洛液中水解及縮合,而獲得球狀粒子。 矽氧烷系聚合體粒子之 當Awnw 何对羊根據其構成成分而定,通 2為―7左右。通常存在苯基越多、 鍵聯之有機基越多,則折射率越高之傾向。 直接 签等無機系或有機系光擴散劑即可單獨使用,亦可根據 光學特性之要求而併用2種以上。 根據光擴散劑之種類、粒 散板之基本光學特性即所心::…大致決定光擴 一 |尸^明之透過率及光擴散率。 光擴散板之全體拓屋抱秘+ 設計而定,大致為101〜 顯示用直下型背光之構造 ^ m t ^ m mm,較好的是所層積之苯乙烯 系树月曰層(B)之層積厚声在 —内之均勻層二為二… 積厚度。使層積厚度之不均更小,則 115374.doc -20- 1313378 光學特性之不均變小, 彩不均亦變小,故而較:&顯示晝面上之亮度不均及色 的,如:L:之广之改善光擴散板表面之耐損傷性的目 銷接觸j 因與直下型f光㈣所設置之防彎 板表面本身受到損傷^之對策,其係用以解決光擴散 傷痕之問題。、’則傷痕於液晶顯示畫面上為黑色 表==散板為丙稀酸系樹月旨製時,因丙烯酸系樹脂之 ’、;防♦銷之原材料樹脂之樹浐,故而τ 散板表面損傷之情形 ^ ‘。光擴 缺而^ T J防考銷之刖端受到損傷而削減。 二:乙=述所示存在吸濕弯曲之問題,當使議系樹 二系樹脂:炭酸醋系樹脂輸系樹脂替代丙 ^ ^ ^ ,’’’、擴放板之原材料時,因該等樹脂相比 ==酸系樹脂’明顯表面硬度較差,故而光擴散 板表面之知傷成為問題。 如上述所述,白庄& 丄 則"於光擴散板表面上形成微細凹 凸0 面;=專:文獻7中揭示有為使手感良好,較好的是表 之,产开/於直十點平均粗链度(以Rz表示)為〇·2〜〇·5 _ 二中、利文獻8中揭示有為防正刺眼、防止眩光,較 =疋如 均表面粗錯度(以Ra表示)為〜以下之 月y卜先前認為光擴散板表面具有微細凹凸較佳, 對品質亦不會產生任何問題。 本發明之特徵愈冻二μ^ 号代^先别先擴散板中較佳之微細凹凸完全相 115374.doc 21 1313378 反’關鍵在於使光擴散板表面為較大凹凸。藉由使光擴散 板表面為較大凹凸,可減少與防彎銷之接觸面積且接觸阻 力、摩擦阻力變小,因防彎銷之前端於光擴散板表面滑動 故而難以造成損傷。令人驚訝的是,本發明者發現如此大 於先前之凹凸亦具有較大耐光性之效果。
本發明中’光擴散板表面之凹凸以JIS b〇6〇 1之方法所定 義之表面算術平均粗糙度(以Ra表示)表示,必須為5〜30 μιη。 若為算術平均粗糙度(Ra)在5 以上之較大凹凸,即使原 材料為苯乙烯系樹脂或聚碳酸酯系樹脂亦可防止因與防彎 銷之接觸而造成之表面損傷。又,藉由使算術平均粗Μ度 ⑽口)為為30 μιη以下,可防止因凹凸引起之光漫射而造成之 “ 失且可維持液晶顯示之高亮度。算術平均粗链度較 好的是5 _〜20 μηι ’更好的是7 _〜ι 8 _。 j發明之光擴散板相對於⑽質量份苯乙稀系樹脂層⑻ ^烯系树知須要添加3.5質量份〜5質量份之紫外線吸 收4 %加3質1份以上之紫外線吸收劑將導致光擴散板表 面之外觀惡化’故而至今為止通常不考慮。 然而’本發明之光擴散板表面因具有上述算術平均粗糙 度而具有減少紫外線吸收 W◊出之效果,可大幅度改善耐 光性且可維持美麗之外觀。為& u 卜規為防止液晶面板黃變,紫外線 吸收劑之添加量相對於旦# θ 、 吳里伤本乙烯系樹脂必須為3.5 質量份以上。另_方&,从旦 ,右大量添加紫外線吸收劑則產生 各層樹I曰塑化而使表 更度降低’或者亮度降低等問題, 因此為最大限度維持防 不I /雨足液晶顯不之亮度規 115374.doc -22- 1313378 格’紫外線吸收劑之添加量必須為5質量份以下。較好的是 3·5質量份〜4.5質量份,更好的是3.5質量份~4質量份。 紫外線吸收劑之種類並不特別限定於二苯甲酮系紫外線 吸收劑、苯幷三唑系紫外線吸收劑、三嗪系紫外線吸收劑、 水b酸鹽糸紫外線吸收劑、丙二酸I旨系紫外線吸收劑等, 亦可為任一市售紫外線吸收劑。該等紫外線吸收劑可單獨 或併用複數種而使用。
再者,該紫外線吸收劑亦可添加於低吸濕性樹脂層(A) 中。為維持色調,此時之添加量較好的是丨質量份以下。 光擴散板通常藉由擠壓成形、射出成形或壓縮成形而板 狀成形。 擠壓成形法係於擠壓成形機内熔融樹脂,並自安裝於擠 壓機前端之套管即所謂之片材塑模吐出而進行板狀成形之 方法。自片材塑模所吐出之熔融樹脂,通常通過數根滚筒 模具之間,一面冷卻固化一面於該滾筒模具表面轉印而成 為板狀。藉由調整滾筒模具之間隙可自由控制板厚。 本發明之光擴散板為層積樹脂板,故而較好的是使用丘 擠壓法。即’分別藉由不同之擠塵機擠壓⑷層用之樹脂盘 (B)層用之樹脂後使其於片材塑模中合流、堆積。 作為於光擴散板表面賦予凹凸、即賦予本發明中所規 之算術平均粗縫度之方法’例如可列舉下述方法。可列 〇)利用添加於樹脂上之上述光擴散劑所具有的粒徑’使 浮現之方法;(2)於製作光擴散板時所. 模具上雕刻凹凸’並使其熱轉印之方法;⑺於跳 H5374.doc •23- 1313378 :途中+轉印經過凹凸加工之滾筒模具表面而賦形之方法; 如賀砂或蝕刻等直接切削光擴散板表面而雕刻凹凸之方 法專各種技術,可藉由任—方法而進彳t。 作為上述⑴之方法中所添加之光擴散劑,可使用如上所 述之無機系、有㈣'光擴散劑。同時為賦予凹^所添加 之光擴散劑之粒#較好的是wo _。㈣,苯 知或聚碳酸醋系樹脂於冷卻時收縮,故而粒徑大小與表面 :平均粗糙度無法保持一致。表面粗糙度約為所添加之光 擴散劑之粒徑之一半。 =加量較好的是相料_量份所添加之樹脂為㈣ 、、里份。為於光擴散板表面形成均勻凹凸較好的以質量份 為避免因凝集而導致外觀異f較好的是⑽質量份以 下。 另一方面,作為於光擴散板表面形成較大凹凸之方法, 於上述(2)之模具凹凸並使其轉印之方法係最簡便且 最佳之技術。因樹脂於冷卻時收縮,故而預先關較模且 表面希望獲得之凹凸A2成左右之凹凸,並於光擴散板表面 上進行熱轉印。 進而,亦存在於上述(3)之《成”所制之滾筒模具 之表面上賦予凹凸的方法。 通常對滾筒模具表面進行鏡面狀研磨,並將鏡面轉印至 樹脂板表面。本發明中’因該滾筒模具表面上預先雕刻有 較大凹凸,故可於與滾筒接觸之光擴散板之表面上轉印賦 形凹凸。於該滾筒模具表面上雕刻較大凹凸之方法存在若 115374.doc •24- 1313378 干種,可藉由蝕刻、電場加工、放電加工、 雷將 节丁术加工、 電水加工、離子束加工、喷砂等各種加工方法設計。 如上所述’因樹脂於冷卻時收縮,故而轉印賦形至 散板表面之凹凸較之雕刻於滾筒模具表面之凹凸,易於變 小。因此,可行的是,預先雕刻較目標表面凹凸形狀 成左右之形狀。 勿舌之,光擴散板亦可藉由射出成形或壓縮成形 作。此時’依然藉由預先於成形模具之表面上雕刻較目標 凹凸大2成左右之凹凸,同樣可於光擴散板表面上轉印賦: 目標凹凸。 本發明中,光擴散板若於其表面具有以本發明之算術平 均粗糙度表示之凹凸’則添加其他功能性添加劑可:而高 功能化。若於表面賦予本發明之凹凸,則亦可包括具有各 種功能性層之複數個功能層。例如’若為光穩定劑:、選擇 波長吸收劑、有色材料、難燃劑、潤滑劑、抗靜電劑等則 可分別添加0.001 wt%〜5 wt%,且亦可層積層厚為 0.1 μηι〜100 μηι之抗靜電層、電磁遮蔽層、氣體阻障層、光 觸媒層、斥水層、表面硬化層、防霧層、防汚層、發光層、 擴散層、清除層等。 圖1表示將藉由本發明而獲得之光擴散板用於液晶電視 用液晶顯示時之構造之一例。將冷陰極管4排列於液晶面板 !之背面的架框7中所收容之反射薄膜5上,並於液晶面板工 與冷陰極管4之間放置本發明之光擴散板3、以及用以提高 亮度之光學薄膜2。進而,藉由防彎銷6而將反射薄膜5固定 J15374.doc -25- 1313378 於光擴散板3上。 實施例 根據實施例說明本發明。 實施例、比較例中所評價之光擴散板,如下所述藉由共 擠壓成形獲得包含2層之層積樹脂板而製作。 擠壓機使用螺桿直徑1 00 mm(低吸濕性樹脂層(a)用)與 60 mm(苯乙烯系樹脂層(B)用)之2台單軸薄片擠壓機。於各 擠壓機中溶融及混練表1及表2中所示之樹脂,並將其導入 寬度1000 mm之片材塑模,使(A)層用樹脂與(B)層用樹脂層 積後自套管吐出。繼而,藉由通過寬度15〇〇爪爪、直栌 30〇111111之縱型三輥機而製作板厚2111111、寬度1〇〇〇11^、2 度1〇00 mm之光擴散板。再者,苯乙烯系樹脂層(b)之厚^ 藉由控制2台擠壓機之擠麼量而為5〇 μιη.,總板厚藉由調整 三輥機之間隙為2 mm。 藉由對上述縱型三輥機之表面全體進行放電加工而雕刻 後述所示之大小之凹凸,使其成為表〗及2所示之算術平均 粗糙度(Ra),在通過滾筒之間隙時藉由熱轉印而對光擴散 板表面賦形凹凸。X,各實施例及比較例甲所獲得之擴散 板之評價方法如下所示。 ⑴表面平均粗糙度:藉自依照JISB〇6〇l之方法,使用表 面粗糙度計(東京精密製SURFC〇M575 A)測定對象物之算 術平均粗糖度㈣。此時以截斷值2.5mm、評價長度2〇_ 而進行測定。 (2)吸濕$曲.使所製作之光擴散板於⑼。◦ 之環境 II5374.doc •26- 1313378 下吸水98小時,將幾乎餘 於市售%下之光擴散板搭载 有32央寸之直下型洽降 φ , , ^ 4i 17险極g为光之液晶電視 並保持使背光亮燈之狀態下放置2 4小時。 藉由照射背光而自光擴散板表面開始脫水、乾燥,當光 彎曲時’因光擴散板與液晶面板接觸,故可看到接 觸痕為白色權皺或波紋。評價以畫面上是否產生該接觸痕
進订判定。若無接觸痕則判定為。,產生接觸痕 則判定為X。 ^ (3)耐損傷性(防彎銷摩擦):於所製作之光擴散板之表面 ^ ’觸碰自與⑺中所❹者相同之市售液晶電視之直下型 背光取出之防弯銷(難燃聚苯乙烯樹脂製,前端r=i叫, 並於加載1000 g荷重之狀態下使其來回摩擦2〇次。 其後,目視光擴散板表面,若劃傷或摩擦傷全無,則判 疋耐損傷性為〇;若以目視可確認傷痕則判定為x。 ⑷耐光性:使用紫外線照射裝置(SEI myung vactr〇n 公司製SMDT51H)自150 mm之距離對所製作之光擴散板照 射1〇〇 J/平方cm之紫外線。因強力紫外線照射導致光擴散板 表面劣化而黃變。依照JIS K7丨05使用彩色分析儀(東京電色 公司製TC1800)而測定該光擴散板之黃變度。 計算紫外線照射前後之光擴散板之黃變度變化而作為黃 變度。若黃變度為3以下則表示為◎,黃變度為3〜6時表示 為〇,黃變度為6〜9則表示為A,黃變度為1〇以上時則表示為 x。再者,液晶電視之要求規袼為根據液晶電視之市場耐用 時間60000小時而求出之黃變度必須為6以下。 115374.doc -27· 1313378 目視㈣料料之㈣散板表面 二;且美觀時判定為。;發現外觀產生色彩不均、污點、
才者物、粉質、渗出、變色、變形等異常時全部判定為χ。 ⑷亮度:將所製作之光擴散板搭载至與⑺中所使用者相 ^市售32英对液晶電視中,並使背光亮燈。藉由視訊控 ^使液晶晝面㈣全白晝面。其後,使用亮度計(T〇pc⑽ 製跡7)自距離畫面5〇〇mm之距離測定晝面中央之亮度。 500 cd〜519 cd為。、520 cd以上為◎,判定為合格^彻 cd〜499 cd為△、未滿480 cd為X,判定為不合格。 為市售液晶電視之情形時,要求規格為晝面中央亮度在 5 00 cd/平方cm以上。 實施例、比較例中所使用之樹脂種類如下所示。 PS :聚苯乙烯樹脂(PS曰本公司製G95〇4)、吸水率 pc:聚碳酸酯樹脂(旭美化成公司製pc_u〇)、吸水率ο』% PMMA :丙稀酸樹脂(旭化成公司製LIM)、吸水率〇 3% MMAS : MS樹脂(MMA : St=60 : 40、新日鐵化學公司製 MS600)、吸水率 0.22% SMMA : MS樹脂(MMA : St=20 : 80、新日鐵化學公司製 MS200)吸水率 0.14% [實施例1] 向1〇〇質量份吸水率為0.1 %之聚苯乙烯樹脂(PS曰本股份 公司製商品名G9504)中混合2質量份矽氧烷系聚合體粒子 (東芝GE Silicones股份公司製商品名tospearl 120平均粒 徑2 μπι)而作為有機系光擴散劑,並將其投入低吸濕性樹脂 115374.doc -28- 1313378 層(A)用擠壓機中。另一方面,向100質量份吸水率為0.1% 之聚苯乙烯樹脂(PS日本股份公司製商品名G95〇4)中混合 3.5質5:份紫外線吸收劑(苯幷三唑系紫外線吸收劑”以及5 ' I伤/月石(日本π石公司製平均粒徑15卩爪)而作為無機 系光擴政劑’並將其投人笨乙稀系樹脂層⑻用擠壓機中, 進饤溶融及扣練。其後,藉由上述方法使用共擠壓成形而 製作苯乙婦系樹脂層(B)50_、總板厚2_之光擴散板。 時於縱型二輥機上全面雕刻算術平均粗糖度(叫為10 ’之凹凸,並藉由將該凹凸滾筒表面形狀熱轉印至光擴散 板表面’而使光擴散板表面形成較大算術平均粗糙度。 、使用表面《度計實測所製作之該光擴散板表面之算術 平句粗I度’其結果算術平均粗糙度(Ra)為8㈣,因雕刻 於/袞琦上之凹凸而略微變小。 /此精由上述方法對所製作之光擴散板進行吸濕彎 曲、耐損傷性、耐光性、外 結果示於表!。可知,…觀π度之各項目之評價。其 並無因吸濕導致之彎曲,耐損傷性、 耐光性、外勸、;^ ^ 板。 〜度之任—項均良好,為所希望之光擴散 [實施例2〜5] 改變苯乙烯系樹月t廢 旦胺邮 曰層B)中所添加之紫外線吸收劑之 里,將雕刻於滾筒楔且 ^ ^ ^ 中變為6 _、實施㈣度之大小於實施例2 此外與實施例!相同而製作:_、貫知例5中變為3〇㈣’ 其評價“擴散板,進行各項目之評價。 根據表1之結果可知,任一項目均滿 115374.doc -29- 1313378 足要求規格。 [比較例1〜8] 改變笨乙烯系樹脂層(B)中 量,將雕刻於滾筒槿且夕# 4、D之紫外線吸收劑之 、间核八之异術平均粗糙度 4μιη、比較例7中變 权” 丫支為 ⑴ 較例8中變為60,,此外盎 貝施例1相同而製作光擴散 ^ 結果示於表lD 板並進仃各項目之評價。其評價 使與6之表面平均粗趟度為〇.2 -,此時所 ^ ί 術平均粗鍵度㈣為⑽—近乎為 二。所添加之無機系光擴散劑藉由如内部褪光劑 〇2 . 光擴散板表面之算術平均粗縫度(Ra)為 根據表1之έ士罢可· A , 視之要求規格。。任—光擴散板並非全部滿足液晶電 本& I外線吸收劑時亮度增加’但無法滿足耐光性。 當增加紫外線吸收劑之旦丨 之里時則因紫外線吸收劑之塑化效果 而成耐損傷性能降 兮低且亦產生因顏色不均而造成之外 觀亮度降低’變為無法滿^要求規格之光擴散板。 田光擴散板表面之算術平均粗糙度細小時亮 但耐損傷性降低。又,結果亦不滿;1耐光性改善。
相反’當進而增大异 W 面之鼻術平均粗糙度時,則因表面之 光射引起之弁jg & 、失而導致亮度降低變大。 [實施例6〜U、比較例9〜38] 々圖2所不’變更低吸濕性樹脂層(A)或苯乙烯系樹脂層 115374.doc •30· 1313378
(B)中所使用之樹脂之種類、苯乙烯系樹脂層(B)中所添加之 紫外線吸收劑之量、以及表面算術平均粗較度,此外藉由 與實施例1相同之方法製作光擴散板,並進行各項目之評 價。其評價結果示於表2。 115374.doc -31 - 1313378
【Ιΐ 壳度 ◎ ◎ 〇 〇 〇 ◎ ◎ < X 〇 〇 〇 X 外觀 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X X X X X 耐光性 ◎ 〇 ◎ ◎ 〇 X <] 〇 <1 <] < 〇 〇 耐損傷性 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X X X X 〇 吸濕彎曲 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 算術平均粗糙度 1 〇〇 B 8 μηι 17 μηι 26 μηι ί 00 ί oo ί OO 8 μηι 0.2 μηι 0.2 μιη B cn 50 μηι 紫外線吸收劑 3.5重量份 3.5重量份 5重量份 5重量份 5重量份 1重量份 3重量份 7重量份 10重量份 5重量份 8重量份 5重量份| 5重量份 苯乙烯系樹脂層 〇〇 pH C/3 CU 00 CM 00 Ρη οο CLh t/D Ph 00 00 eu ζ/} Oh m Ph in m Oh xn Ph 低吸濕性樹脂層 00 Oh 00 cu 00 cu 00 cu 00 00 Ph cc Oh Oh 00 ί^Η m Ph 00 CL, XXI Oh 00 α. 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 比較例5 比較例6 比較例7 比較例8 115374.doc -32- %々ro^-^^(oo<NSIAI^W<<^^^B^,ooo:o<N=-(-->s:VWPNO^^SH:vwlAtso/o(Nro^^¥:(009ss^w<<^^MB^,ot7:09=-l-*s:VPMlAt)IN#slAt:svlAINroe.o#-^^,(I-dl^nr<<^^i¥)^^^#«:vssd o/oroltN彰,(0II ώΡΗ鉍砣<<噠^衅裒)柴率魈键^龄:3(^ %ro^^^,(ss60^w<<4Bsd)IM#t-oi4^:sd 1313378
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Claims (1)
1313378 十、申請專利範圍: 1 · 一種液晶顯不用之光擴散板,其於依照JIS K72〇9而求出 之24小時之吸水率為〇.2%以下之低吸濕性樹脂層(Α)的 至少一方之面上層積苯乙稀系樹脂層(Β),上述苯乙稀系 樹月曰層(Β)包含50%以上之苯乙烯系樹脂且相對於丨〇〇質 量伤之s亥樹脂添加3.5〜5質量份之紫外線吸收劑,且(Β) 層表面之依照nS Β0601而求出之算術平均粗糙度(Ra)為 5 μιη~30 μιη 〇 2·如請求項1之液晶顯示用之光擴散板,其中低吸濕性樹脂 為本乙烯系樹脂或聚碳酸I旨系樹脂。
115374.doc
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