TWI475256B - Light diffusion plate - Google Patents

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TWI475256B
TWI475256B TW099133751A TW99133751A TWI475256B TW I475256 B TWI475256 B TW I475256B TW 099133751 A TW099133751 A TW 099133751A TW 99133751 A TW99133751 A TW 99133751A TW I475256 B TWI475256 B TW I475256B
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Hisanori Oku
Takashi Sakamoto
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Sumitomo Chemical Co
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Description

光擴散板
本發明係關於光擴散板、光擴散板所具備之面光源裝置及液晶顯示裝置，以及可製作光擴散板之表面形狀轉印樹脂片材之製造方法。
先前，作為液晶顯示器之照射方式，例如已知有利用複數支冷陰極管從液晶面板正下方進行照射之「直下型」。
直下型液晶顯示器中，因作為光源之冷陰極管配置於液晶面板之正下方，而有通過畫面可觀察到光源之圖像(照明斑)之虞。因此，為消除照明斑而於液晶面板與光源間設置光擴散板。
作為如此之光擴散板，例如有人提出有藉由將丙烯酸樹脂與矽膠微粒子之混合樹脂擠壓成形而製造且霧度為92%之擴散板(參照日本特開2007-102066號公報(專利文獻1))。
照明斑之濃淡隨觀察液晶顯示器之角度(觀察位置)之變化而變化。因此，有即使從正面觀察液晶顯示器時觀察不到照明斑，而斜向觀察液晶顯示器時亦觀察到照明斑之情形。
因此，可考慮藉由使光擴散板變厚，而無關觀察液晶顯示器之角度地消除照明斑。但光擴散板較厚時，有光擴散板之透光性下降之虞。
本發明之目的係提供一種維持良好透光性，且無關觀察角度地抑制照明斑之光擴散板、面光源裝置及液晶顯示裝置。
另，本發明進而其他目的係提供一種可製作維持良好透光性，且無關觀察角度地抑制照明斑之光擴散板之表面形狀轉印樹脂片材之製造方法。
為達成上述目的，本發明提供一種光擴散板，其係於一主面具有微細凹凸，於另一主面具有直線狀延伸且互相平行地鄰接配置之複數個凸部，並包含透光性樹脂者，且內部霧度為0~10%，基於前述微細凹凸之外部霧度為20~70%。
另，本發明之光擴散板中，各前述凸部係具有與其長度方向正交之切斷面為大致半圓弧狀輪廓之半圓凸部，前述切斷面之輪廓形狀在令前述半圓弧之弦為x軸，令從前述半圓弧之頂點垂下至x軸之垂線為z軸時，以滿足下述式(1)之函數z(x)表示較佳。
但，上述式(1)中，zo (x)滿足下述式(2)。
(式(2)中，Wa表示前述半圓凸部之寬度，為10~500 μm，ha表示前述半圓凸部之高度，為2~400 μm，ka表示-1~0之數)。
另，本發明之面光源裝置具備：樹脂製燈箱，其形成前面側開放之箱狀；複數之光源，其以對向於前述燈箱之開放面之方式，於前述燈箱內相互分離配置；及前述光擴散板，其以具有微細凹凸之前述主面對向於前述光源之方式配置，閉塞前述開放面。
另，本發明之液晶顯示裝置具有前述面光源裝置，及配置於前述面光源裝置之前面側之液晶面板。
再者，本發明之表面形狀轉印樹脂片材之製造方法，其特徵在於其包含：將透光性樹脂於加熱熔融狀態下從模具連續擠出，藉此製造連續樹脂片材之片材製造步驟；以第1輥與第2輥夾持前述連續樹脂片材之第1加壓步驟；將前述連續樹脂片材保持密接於前述第2輥之狀態搬送之搬送步驟；及將搬送之前述連續樹脂片材以前述第2加壓輥與第3加壓輥夾持之第2加壓步驟；前述第2加壓輥於周面具備具有算術平均粗糙度Ra=6.0~8.0 μm及十點平均粗糙度Rz=45.0~50.0 μm之微細凹凸之墊轉印模，前述第1加壓步驟中，該墊轉印模轉印於前述連續樹脂片材之一主面上，前述第3加壓輥於周面具備具有於前述第2加壓輥之周方向延伸，且互相平行地鄰接配置之複數個凹部之凹版轉印模，前述第2加壓步驟中，該凹版轉印模轉印於前述連續樹脂片材之另一主面上。
本發明之光擴散板之內部霧度為0~10%，基於微細凹凸之外部霧度為20~70%，因此可維持良好透光性且無關觀察角度而抑制照明斑。
另，本發明之面光源裝置中，燈箱之開放面係以本發明之光擴散板閉塞，因此可抑制照明斑。因此可獲得高品質之光。
另，本發明之液晶顯示裝置中，燈箱之開放面係以本發明之光擴散板閉塞，因此可抑制照明斑。因此可獲得高品質之光。
又，本發明之表面形狀轉印樹脂片材之製造方法可高精度地快速轉印轉印模之表面形狀。因此，可抑制表面狀態之不良，且可高生產性地製造目標之表面形狀轉印樹脂片材。其結果，可提高光擴散板之製作效率。
 <液晶顯示器之全體構成>
圖1係本發明之一實施形態之液晶顯示器之模式性側視圖。
圖2係本發明之一實施形態之液晶顯示器之模式性立體圖。
作為液晶顯示裝置之液晶顯示器1即所謂直下型液晶顯示器，其具備作為面光源裝置之背光源2，及配置於背光源2前面之液晶面板3。又，圖1中，為方便而以使其前側朝向紙面上側之姿勢表示液晶顯示器1。
背光源2具備：樹脂製燈箱6，其具有四角板狀之後壁4及從後壁4之周緣向前方一體立設之四角框狀側壁5，且前面側為開放之薄型箱狀；複數之線狀光源7，其設於燈箱6內；及積層樹脂板9，其作為閉塞燈箱6之開放面8(前面)之光擴散板。
即，箱狀燈箱6其開放面8之輪廓係藉由四角框狀之側壁5而形成，在以側壁5及後壁4包圍之空間內設有線狀光源7。於燈箱6之後壁4內面，例如全體性安裝有用以使從線狀光源7向後壁4側入射之光向箱之開放面8側反射之反射板(未圖示)。
線狀光源7例如係直徑為2~4 mm之圓筒狀燈。複數之線狀光源7相對積層樹脂板9之背面(後述之主面18)隔出一定間隔之狀態下，互相平行地空出相等間隔而配置。
相鄰線狀光源7之中心彼此之間隔L由省電之觀點而言，為10 mm以上較佳。另，積層樹脂板9之背面(後述之主面18)與線狀光源7之中心之距離d由薄型化之觀點而言，為50 mm以下較佳。另，間隔L相對距離d之比率(L/d)為1.0~6.0較佳。尤其係相鄰線狀光源7彼此之間隔L為10~100 mm較佳，積層樹脂板9之背面(後述之主面18)與線狀光源7之中心之距離d為3~50 mm較佳。另，線狀光源7之中心與燈箱6之後壁4內面(反射板)之距離f例如為2.0~10.0 mm。
又，作為線狀光源7，例如可使用螢光管(冷陰極管)、鹵素燈、鎢燈等眾所周知之筒形燈。另，作為背光源2之光源，亦可取代線狀光源7而使用發光二極體等點狀光源等。
液晶面板3具備液晶單元10，及配置於液晶單元10前後兩側之1對偏光板11、12，液晶單元10夾於2片偏光板11、12之間。如此之液晶面板3以一側之偏光板與積層樹脂板9對向之方式配置於背光源2之前面。
作為液晶單元10，例如可使用TFT型液晶單元、STN型液晶單元等眾所周知之液晶單元。
<積層樹脂板之構成>
圖3係本發明之一實施形態之積層樹脂板之模式性立體圖。圖4係圖3之積層樹脂板之要部放大剖面圖(切斷線IV-IV下之剖面)。圖5係顯示相對燈箱之積層樹脂板之安裝狀態之要部放大剖面圖。
如圖3所示，積層樹脂板9形成與燈箱6之側壁5之框形狀大致相同之四角板狀。積層樹脂板9係於厚度方向積層有2片樹脂層之光透射性之2層光擴散板，具有相對較厚之基材層13與相對較薄之背面層14。
積層樹脂板9於基材層13側之主面15具有光擴散部17，該光擴散部17係形成多數條狀之於積層樹脂板9之1組對向周緣間延伸之柱面透鏡形狀之半圓凸部16。
柱面透鏡形狀之半圓凸部16，具有與其長度方向正交之切斷面為大致半圓弧狀之輪廓。參照圖4具體說明該半圓凸部16之輪廓形狀之一例。
半圓凸部16之輪廓形狀在將形成半圓凸部16之切斷面之輪廓之半圓弧之弦設為x軸，將從該半圓弧之頂點垂下至x軸之垂線設為z軸時，以滿足下述式(1)之函數z(x)表示。
但，上述式(1)中，zo (x)滿足下述式(2)。
(式(2)中，Wa表示半圓凸部16之寬度，為10~500 μm，ha表示半圓凸部16之高度，為2~400 μm，ka表示-1~0之數)。
式(2)中，半圓凸部16之寬度Wa較佳為50~400 μm，另，半圓凸部16之高度ha較佳為20~300 μm。另，半圓凸部16之寬度Wa及高度ha，具體言之，可例示Wa=350 μm，ha=210 μm。但寬度Wa及高度ha之值不限於此。
光擴散部17中，多數個半圓凸部16互相平行地空出相等間隔E1 (例如1~15 μm)配置。相鄰之半圓凸部16之中心(圖4之z軸)彼此之距離(間隔P1 )例如為10~500 μm。另，半圓凸部16之高度ha相對間隔P1 之比率(ha/P1 )例如為0.2~0.8。
另一方面，積層樹脂板9於背面層14側之主面18具有形成有多數微細凹凸19之光入射部20。微細凹凸19遍及背面層14側之主面18全體大致均一地分佈，背面層14側之主面18成為全體形成有微細凹凸19之墊面。
微細凹凸19之形狀例如可以表面之粗糙度表示。作為一例，微細凹凸19之算術平均粗糙度Ra例如係以JIS B0601-2001為基準所測定之值，為0.8~5.0 μm，較佳為1.0~4.0 μm。另，微細凹凸19之十點平均粗糙度Rz例如係以JIS B0601-2001為基準所測定之值，為8.0~30.0 μm，較佳為8.0~20.0 μm。另，微細凹凸19之平均間隔Rsm例如係以JIS B0601-2001為基準所測定之值，為100~400 μm，較佳為200~400 μm。
另，如圖5所示，基材層13之厚度t1 與背面層14之厚度t2 相加之積層樹脂板9之縱厚度T例如為0.1~10 mm，較佳為1.0~4.0 mm。另，基材層13之厚度t1 例如為0.05~9 mm，較佳為0.9~3 mm。另，背面層14之厚度t2 例如為0.03~1 mm，較佳為0.05~0.1 mm。
作為積層樹脂板9之原料，無特別限制，例如可使用眾所周知之透光性樹脂。
作為透光性樹脂，例如可舉出丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、環狀聚烯烴、環狀烯烴共聚物、聚對苯二甲酸乙二醇脂、MS樹脂(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物樹脂)、ABS樹脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物樹脂)、AS樹脂(丙烯腈-苯乙烯共聚物樹脂)等。
上述透光性樹脂可單獨使用或併用2種以上。另，該等中較佳可舉出苯乙烯系樹脂，進而佳可舉出單獨使用苯乙烯系樹脂。
另，作為基材層13之原料使用之樹脂(A)與作為背面層14之原料使用之樹脂(B)可相同亦可不同。作為樹脂(A)與樹脂(B)之組合，較佳可舉出同種透光性樹脂之組合，進而佳可舉出樹脂(A)(B)中都含有苯乙烯系樹脂之組合，尤其較佳可舉出樹脂(A)(B)中都單獨使用苯乙烯系樹脂之組合。
另，積層樹脂板9中在必要時可含有光擴散劑(光擴散粒子)。
作為光擴散劑，若是折射率與構成積層樹脂板9之透光性樹脂不同，可擴散透射光之粒子，則無特別限制，例如作為無機系光擴散劑，可舉出碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鈦、氫氧化鋁、二氧化矽、玻璃、滑石、雲母、白碳、氧化鎂、氧化鋅等。該等亦可為以脂肪酸等實施表面處理者。
另，例如作為有機系光擴散劑，可舉出苯乙烯系聚合物粒子、丙烯酸系聚合物粒子、矽氧烷系聚合物粒子等，較佳可舉出重量平均分子量為50萬~500萬之高分子量聚合物粒子，或溶解於丙酮時之凝膠分率為10質量%以上之交聯聚合物粒子。
上述光擴散劑可單獨使用或併用2種以上。
積層樹脂板9含有光擴散劑時，光擴散劑之調配比率相對透光性樹脂100質量份為0.001~1質量份，較佳為0.001~0.01質量份。另，光擴散劑可作為與上述透光性樹脂之母料使用。另，透光性樹脂之折射率與光擴散劑之折射率之差之絕對值由光擴散性之觀點而言，通常為0.01~0.20，較佳為0.02~0.15。
又，根據本實施形態，積層樹脂板9之原料使用不含有光擴散劑之透光性樹脂尤其佳。
另，於必要時亦可對積層樹脂板9添加例如紫外線吸收劑、熱穩定劑、抗氧化劑、耐候劑、光穩定劑、螢光增白劑、加工穩定劑等各種添加劑。添加紫外線吸收劑時，相對透光性樹脂100質量份添加0.1~3質量份之紫外線吸收劑較佳。若在上述範圍內，則可抑制紫外線吸收劑朝表面之析出，可良好地維持積層樹脂板9之外觀。另，進而添加熱穩定劑時，相對透光性樹脂中之紫外線吸收劑1質量份，以2質量份以下之比例添加熱穩定劑較佳，進而佳為相對透光性樹脂中之紫外線吸收劑1質量份，添加0.01~1質量份之熱穩定劑。
然後，如圖5所示，積層樹脂板9在半圓凸部16相對燈箱6內之線狀光源7成平行之位置上，使積層樹脂板9之背面(主面18)對燈箱6之側壁5抵接，固定於燈箱6上。藉此，由積層樹脂板9閉塞燈箱6之開放面8。
<積層樹脂板(積層樹脂片材)之製造方法>
上述積層樹脂板9可利用切斷由下述方法製造之積層樹脂片材而製作。
圖6係本發明之一實施形態之積層樹脂片材之製造方法所使用之製造裝置之概要構成圖。圖7係安裝於中間輥之墊轉印模之要部放大剖面圖。圖8係安裝於下輥之凹版轉印模之要部放大剖面圖。
片材製造裝置21具備：用以加熱熔融基材層13之原料樹脂(A)之第1擠壓機22；用以加熱熔融背面層14之原料樹脂(B)之第2擠壓機23；供給於第1及第2擠壓機22、23中熔融之樹脂之進料塊24；用以以片材狀態擠出進料塊24內之樹脂之模具25；及用以成形從模具25擠出之片材狀樹脂之3個加壓輥26~28。
作為第1及第2擠壓機22、23，例如可使用單軸擠壓機、雙軸擠壓機等眾所周知之擠壓成形機。第1及第2擠壓機22、23上安裝有用以對擠壓機之擠壓筒內投入樹脂之進料斗29、30。
作為進料塊24，若係對模具25供給2種以上之樹脂，以積層狀態可共擠壓之型式則無特別限制，例如可使用2種2層分配型等眾所周知之進料塊。
作為模具25，若為共擠壓用模具則無特別限制，例如可使用多歧管模具等眾所周知之模具。
3個加壓輥26~28分別包含圓柱狀之金屬製(例如不鏽鋼製、鋼鐵製等)輥，在所有旋轉軸平行之狀態下於上下方向連續配置，從上依次為作為第1輥之上輥26、作為第2輥之中間輥27及作為第3輥之下輥28。於相鄰輥之間形成有用以使樹脂以特定厚度通過之微小間隙。另，各輥之直徑例如為100 mm~500 mm。另，使用金屬製輥作為加壓輥26~28時，可於其表面實施例如鍍鉻、鍍銅、鍍鎳、鍍Ni-P等鍍敷處理。
上輥26之周面31例如藉由實施鏡面加工而成平滑面。
於中間輥27之周面32安裝有用以於積層樹脂片材33形成微細凹凸19之墊轉印模34。
如圖7所示，於墊轉印模34上，於中間輥27之周面32上形成有多數個與積層樹脂板9之背面層14側之主面18之微細凹凸19成相反型之微細凹凸35。即，墊轉印模34之表面成微細凹凸35遍及表面全體大致均一分佈之墊面，其算術平均粗糙度Ra例如為6.0~8.0 μm，其十點平均粗糙度Rz例如為45.0~50.0 μm。另，其平均間隔Rsm例如為120~150 μm。
於下輥28之周面36安裝有用以在積層樹脂片材33上形成半圓凸部16之凹版轉印模37。
如圖8所示，凹版轉印模37上，沿著下輥28之周方向形成多數個條狀之與柱面透鏡形狀之半圓凸部16成相反型之凹槽38。即，凹槽38具有與其長度方向(周方向)正交之切斷面為大致半圓弧狀之輪廓，其深度D比半圓凸部16之高度ha稍大(例如3~450 μm)。另，相鄰凹槽38之中心彼此之距離(間距P2 )係根據半圓凸部16之形狀而適當規定。半圓凸部16之高度ha與凹槽38之深度D之差係起因於凹版轉印模37轉印於積層樹脂片材33上形成半圓凸部16時之轉印率(%)者。
又，墊轉印模34亦可安裝於下輥28上，凹版轉印模37亦可安裝於中間輥27上。
作為上述墊轉印模34及凹版轉印模37之原料，例如可使用有機材料。
作為有機材料，只要即使反覆壓抵於加熱熔融狀態下從模具25擠出後之積層樹脂片材33，亦具有可維持轉印模形狀之耐熱性即可，例如可舉出熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等樹脂。
作為熱硬化性樹脂，例如可舉出苯酚樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、聚醯亞胺樹脂(PI樹脂)、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂等。
作為熱可塑性樹脂，例如可舉出苯乙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、環狀烯烴聚合物樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂(ABS樹脂)、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂(PET樹脂)、聚碳酸酯樹脂(PC樹脂)、聚醚碸樹脂(PES樹脂)、熱可塑性聚醯亞胺樹脂(PI樹脂)等。
該等中，較佳可舉出維卡軟化點(JIS K7206-1999 A50)比從模具25擠出之積層樹脂片材33之維卡軟化點高40℃以上之熱可塑性樹脂、經交聯之熱可塑性樹脂。
作為有機材料之具體一例，可將形成有上述相反型之轉印模之有機材料製薄膜作為墊轉印模34及凹版轉印模37使用。
有機材料製薄膜(墊轉印模34及凹版轉印模37)之厚度例如為0.05 mm~5 mm。若厚度在上述範圍內，則可對積層樹脂片材33良好地轉印。
接著，說明使用上述製造裝置之積層樹脂片材33之製造方法。
(1)　片材製造步驟
首先，對第1擠壓機22之進料斗29投入基材層13之原料樹脂(A)並熔融捏合後，供給於進料塊24。另一方面，對第2擠壓機23之進料斗30投入背面層14之原料樹脂(B)並熔融捏合後，供給於進料塊24。第1擠壓機22及第2擠壓機23之擠壓筒溫度例如設定成190~250℃。
接著，藉由從模具25將進料塊24內之樹脂共擠出，而作為連續地包含下側基材層13及上側背面層14之連續樹脂片材之2層積層樹脂片材33被擠出。
(2)　加壓步驟
如圖6所示，從模具25擠出之積層樹脂片材33係藉由以加壓輥26~28加壓、冷卻而形成。
具體言之，從模具25被共擠出之樹脂以上輥26與中間輥27夾持加壓(第1加壓步驟)後，與中間輥27之周面32密接而搬送(搬送步驟)，於此時冷卻。作為上輥26及中間輥27之表面溫度，比積層樹脂片材33之擠壓溫度低較佳，例如50℃~120℃。然後，上輥26與中間輥27之加壓時，積層樹脂片材33下側之主面39(背面層14側之主面18)上，藉由轉印中間輥27之墊轉印模34而形成多數個微細凹凸19。
其後，以中間輥27與下輥28夾持加壓(第2加壓步驟)。作為下輥28之表面溫度，例如為50℃~120℃。然後，中間輥27與下輥28之加壓時，積層樹脂片材33上側之主面40(基材層13側之主面15)上，藉由轉印凹版轉印模37而形成多數條與片材之流動方向平行之條狀半圓凸部16。
經過以上步驟製造作為表面形狀轉印樹脂片材之積層樹脂片材33。其後，積層樹脂片材33進而被冷卻後，藉由切斷成適當大小而可獲得上述積層樹脂板9。
<積層樹脂板之物性>
如上獲得之積層樹脂板9例如基於JIS K7361-1(1997年)測定之全光線透射率為80~93%，較佳為84~90%。另，基於JIS K7361-1(1997年)測定之霧度(Haze)為90~99%，較佳為97~99%。
另，積層樹脂板9之內部霧度(Haze)為0~10%，較佳為0~5%。
所謂內部霧度，係因積層樹脂板9之內部所含之內部散射粒子而產生之散射之模糊程度。內部霧度例如於積層樹脂板9之基材層13及背面層14側之主面18兩方，安裝與構成該等之各樹脂(A)(B)具有相同折射率之修正構件，藉此消除因半圓凸部16及微細凹凸19之形狀而產生之散射之影響(模糊程度)後，可基於JIS K7361-1(1997年)進行測定。另，測定積層樹脂板9之內部霧度時之全光線透射率例如為85~93%，較佳為88~90%。
另，積層樹脂板9基於以JIS K7361-1(1997年)為基準所測定之背面層14之微細凹凸19之外部霧度(Haze)為20~70%，較佳為40~65%。
所謂外部霧度，係因背面層14之微細凹凸19之高度等表面形狀而產生之散射之模糊程度。外部霧度例如於積層樹脂板9之基材層13側之主面15，安裝與構成基材層13之樹脂(A)具有相同折射率之修正構件，藉此消除因半圓凸部16之形狀所產生之散射之影響(模糊程度)後，可基於JIS K7361-1(1997年)而測定。另，測定積層樹脂板9之外部霧度時之全光線透射率例如為85~93%，較佳為88~90%。
如上，上述積層樹脂板9之內部霧度為0~10%，基於背面層14之微細凹凸19之外部霧度為20~70%，因此可維持良好透光性，且可無關觀察最前面之偏光板12之角度(視角)地抑制照明斑。
然後，根據上述積層樹脂板9所具備之背光源2及液晶顯示器1，燈箱6之開放面8以積層樹脂板9閉塞，因此可抑制照明斑。因此可獲得高品質之光。
又，根據上述積層樹脂片材33之製造方法，可高精度、快速地轉印墊轉印模34及凹版轉印模37之表面形狀。因此，可抑制表面狀態之不良，可高生產性地製造目標之積層樹脂片材33。其結果，可提高積層樹脂板9之製作效率。
以上說明了本發明之一實施形態，但本發明亦可以進而其他實施形態實施。
例如，作為光擴散板之樹脂板不限於如積層樹脂板9之2層樹脂板，例如亦可為單層樹脂板、包含3層以上之層之樹脂板。
另，例如前述實施形態中，多數個半圓凸部16以沿著與基材層13側之主面15平行之一方向延伸之柱面透鏡形狀而形成(1維型)(參照圖2)，但例如亦可以沿著與基材層13側之主面15平行之不同之二方向(例如互相正交之二方向)延伸之柱面透鏡形狀而形成(即，亦可為2維型)。
另，柱面透鏡形狀之半圓凸部16例如亦可以於長度方向不連續之多數個半圓凸部互相分離之狀態排列。
另，根據前述實施形態，半圓凸部16之切斷面之輪廓形狀以半圓弧狀說明，但不限於半圓弧狀，例如亦可為相當於將圓柱體在不含其軸線之平面內切割中之任一方之構件之形狀。另，亦可為半橢圓弧狀、扁平彎曲線狀等。即，「半圓凸部」之詞用於亦含有如此形狀之凸部之意思。
另，例如若為輔助搬送或積層樹脂片材33與加壓輥26~28之密接之無關轉印技術上之輥，則亦可設置與積層樹脂片材33及各轉印模(墊轉印模34及凹版轉印模37)相接之輥(接觸輥)。
另，上述積層樹脂板9作為背光源用之光擴散板而較佳使用，但不特別限於如此用途。
另，上述背光源2作為液晶顯示器用面光源裝置而較佳使用，但不特別限於如此用途。
實施例
接著，基於實施例及比較例說明本發明，但本發明不限於以下實施例。
<積層樹脂片材之原料>
準備以下(1)~(8)之材料，作為積層樹脂片材之原料。
(1)　透光性樹脂A
苯乙烯樹脂(東洋苯乙烯股份有限公司製「HRM40」折射率1.59)
(2)　透光性樹脂B
MS樹脂(新日鐵化學股份有限公司製「MS200NT(苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯=80質量份/20質量份)」折射率1.57)
(3)　光擴散劑A
PMMA交聯粒子(折射率1.49重量平均粒徑35 μm)
(4)　光擴散劑B
MMA-苯乙烯共聚物粒子(折射率1.57重量平均粒徑51 μm)
(5)　光擴散劑C
PMMA交聯粒子(折射率1.49重量平均粒徑0.8 μm)
(6)　光擴散劑母料A(粒料)
將92質量份之透光性樹脂B與8質量份之光擴散劑A乾摻合後，將摻合物投入螺桿徑30 mm之擠壓機之進料斗中，於擠壓筒內熔融混合。然後，使摻合物熔融混合之狀態下擠出成股狀(帶狀)，藉由粒料化而進行調製。
(7)　光擴散劑母料B
將99.6質量份之透光性樹脂A與0.4質量份之光擴散劑C乾摻合後，將摻合物投入螺桿徑30 mm之擠壓機之進料斗中，於擠壓筒內熔融混合。然後，使摻合物熔融混合之狀態下擠出成股狀(帶狀)，藉由粒料化而進行調製。
(8)　光擴散劑母料C
將92質量份之透光性樹脂B與8質量份之光擴散劑B乾摻合後，將摻合物投入螺桿徑30 mm之擠壓機之進料斗中，於擠壓筒內熔融混合。然後，使摻合物熔融混合之狀態下擠出成股狀(帶狀)，藉由粒料化而進行調製。
<積層樹脂片材之製造裝置之構成>
使用與圖6所示之樹脂片材製造裝置21具有相同構成之裝置。又，作為安裝於裝置之研磨輥，準備以下(1)~(3)之輥。
(1)　研磨輥A
於周面設有凹版轉印模之金屬製輥(直徑：450 mm)。即，於研磨輥A之周面，圍繞周方向一周之剖面半圓弧狀凹槽互相平行地形成多數條條狀。又，使相鄰凹槽之間距P2 為400 μm，凹槽之深度D為225 μm。
(2)　研磨輥B
於周面設有墊轉印模之金屬製輥(直徑：450 mm)。即，研磨輥B之周面成為形成多數個微細凹凸之墊面。又，使微細凹凸之算術平均粗糙度Ra為6.9 μm，十點平均粗糙度Rz為46.6 μm，平均間隔Rsm為92.7 μm。
(3)　研磨輥C
周面經鏡面加工之金屬製輥(直徑：450 mm)。
<實施例及比較例> (實施例1)
安裝研磨輥C作為片材製造裝置之上輥，安裝研磨輥B作為中間輥，安裝研磨輥A作為下輥。
接著，使100質量份之透光性樹脂A於擠壓筒內之溫度為190~250℃之第1擠壓機內熔融捏合後，供給於2層分配型進料塊。另，使100質量份之透光性樹脂B於擠壓筒內溫度為190~250℃之第2擠壓機內熔融捏合後，供給於上述2層分配型進料塊。
接著，以從第1擠壓機供給於進料塊之樹脂成為基材層(樹脂(A)層)，從第2擠壓機供給於進料塊之樹脂成為背面層(樹脂(B)層)之方式，於擠壓樹脂溫度250℃下利用多歧管模具(寬度：1500 mm)將進料塊內之樹脂共擠出後，藉由以上、中間及下輥加壓、冷卻而製成寬度1300 mm、總厚度2.0 mm(基材層1.95 mm、背面層0.05 mm)之2層積層樹脂片材。
積層樹脂片材之製作過程中，從模具共擠出之樹脂以上輥與中間輥夾持加壓(第1加壓步驟)後，與中間輥之周面密接而搬送(搬送步驟)，於此時冷卻。由於中間輥之周面設有墊轉印模，因此上輥與中間輥之加壓時，於樹脂片材之背面層(樹脂(B)層)側之主面，藉由轉印墊轉印模而形成多數個微細凹凸。
其後，以中間輥與下輥夾持加壓(第2加壓步驟)。由於下輥之周面具備凹版轉印模，因此中間輥與下輥之加壓時，於樹脂片材之基材層(樹脂(A)層)側之主面，藉由轉印凹版轉印模而形成多數條之與片材之流動方向成平行之條狀半圓凸部。所形成之半圓凸部之形狀以前述式(2)之ha=0.483 Wa、ka=-0.4、Wa=400 μm之函數zo (x)表示。
另，調整各輥之表面溫度，以使上輥之表面溫度成65℃，中間輥之表面溫度成77℃，下輥之表面溫度成98℃。另，積層樹脂片材之生產速度為4.7 m/分。
(實施例2)
除以積層樹脂片材之總厚度成1.5 mm(基材層1.45 mm、背面層0.05 mm)之方式，利用多歧管模具將進料塊內之樹脂共擠出外，以與實施例1相同之方法、條件，製成2層積層樹脂片材。
所形成之半圓凸部之形狀以前述式(2)之ha=0.509Wa、ka=-0.4、Wa=400 μm之函數zo (x)表示。
(比較例1)
使用曲率半徑10 mm之鑽石車刀研磨實施例1所製成之樹脂片材之背面層(樹脂(B)層)側之主面。藉此大致除去微細凹凸，使背面層側之主面經平滑化之片材成為比較例1之積層樹脂片材。
(比較例2)
使用曲率半徑10 mm之鑽石車刀研磨實施例2所製成之樹脂片材之背面層(樹脂(B)層)側之主面。藉此大致除去微細凹凸，使背面層側之主面經平滑化之片材成為比較例2之積層樹脂片材。
(比較例3)
(1)除作為樹脂(B)，將100質量份之光擴散劑母料C以第2擠壓機熔融捏合後，供給於進料塊，及(2)安裝研磨輥C作為下輥外，以與實施例1相同之方法、條件製成2層積層樹脂片材。
(比較例4)
(1)除作為樹脂(A)，將97質量份之透光性樹脂A與3質量份之光擴散劑母料B以第1擠壓機熔融捏合後，供給於進料塊，(2)作為樹脂(B)，將100質量份之光擴散劑母料A以第2擠壓機熔融捏合後，供給於進料塊，(3)安裝研磨輥C作為下輥外，以與實施例1相同之方法、條件製成2層積層樹脂片材。
(比較例5)
(1)除作為樹脂(A)，將80質量份之透光性樹脂A與20質量份之光擴散劑母料B以第1擠壓機熔融捏合後，供給於進料塊，(2)作為樹脂(B)，將100質量份之光擴散劑母料A以第2擠壓機熔融捏合後，供給於進料塊，(3)安裝研磨輥C作為下輥外，以與實施例1相同之方法、條件製成2層積層樹脂片材。
(比較例6)
(1)除作為樹脂(A)，將88質量份之透光性樹脂A與12質量份之光擴散劑母料B以第1擠壓機熔融捏合後，供給於進料塊外，以與實施例1相同之方法、條件製成2層積層樹脂片材。
所形成之半圓凸部形狀以前述式(2)之ha=0.483Wa、ka=-0.4、Wa=400 μm之函數zo (x)表示。
<評估> 1　積層樹脂板(光擴散板)之製作
藉由將上述實施例及比較例所製成之各積層樹脂片材切斷成適當長度，而製成積層樹脂板。針對所製成之積層樹脂板，實施以下2~5之物性測定及評估。
2　轉印率
以超深度形狀測定顯微鏡(KEYENCE公司製「VK-8500」)觀察形成於各積層樹脂板之基材層(樹脂(A)層)側之主面之半圓凸部之剖面形狀，測定半圓凸部之高度H。然後，求得相對形成於下輥之周面之凹槽深度D之半圓凸部之高度H之比率，藉此算出半圓凸部之轉印率(=H/D×100(%))。將算出結果顯示於下表1。
3　背面層之表面粗糙度 (1)　算術平均粗糙度Ra
基於JIS B0601-2001測定各積層樹脂板背面層側之主面之算術平均粗糙度Ra。具體言之，使用表面粗糙度計(Mitutoyo公司製「SJ-201P」)測定積層樹脂板之墊面之算術平均粗糙度Ra。又，表面粗糙度計之測定條件之切斷值設定成0.8×1，測定範圍設定成自動。
(2)　十點平均粗糙度Rz
基於JIS B0601-2001測定各積層樹脂板背面層側之主面之十點平均粗糙度Rz。具體言之，使用表面粗糙度計(Mitutoyo公司製「SJ-201P」)測定積層樹脂板之墊面之十點平均粗糙度Rz。又，表面粗糙度計之測定條件之切斷值設定成0.8×1，測定範圍設定成自動。
(3)　凹凸之平均間隔Rsm
基於JIS B0601-2001測定各積層樹脂板背面層側之主面之平均間隔Rsm。具體言之，使用表面粗糙度計(Mitutoyo公司製「SJ-201P」)測定積層樹脂板之墊面之凹凸之平均間隔Rsm。又，表面粗糙度計之測定條件之切斷值設定成0.8×1，測定範圍設定成自動。
將(1)~(3)之測定結果顯示於下述表1。
4全光線透射率Tt及霧度(Haze) (1)　板全體(無修正)
使用透射率計(村上色彩技術研究所製「HR-100」)，基於JIS K7361-1(1997年)測定各積層樹脂板之全光線透射率Tt及霧度(Haze)。又，進行使測定時樹脂板之形成有半圓凸部之基材層側朝向積分球側，且使間距間隔方向朝向左右側之測定。
(2)　利用浸液1之修正
於各積層樹脂板之基材層側之主面，塗布與構成基材層之樹脂(A)具有相同折射率之折射液後，黏貼含樹脂(A)之修正薄膜，藉此而消除因半圓凸部之形狀而產生之散射之影響。另一方面，於各積層樹脂板之背面層側之主面，塗布與構成背面層之樹脂(B)具有相同折射率之折射液後，黏貼含樹脂(B)之修正薄膜，藉此而消除因微細凹凸形狀而產生之散射之影響。
然後，以與上述(1)相同之裝置及條件，測定修正薄膜黏貼於兩主面之狀態下之積層樹脂板之全光線透射率Tt及霧度(Haze)。所測定之霧度表示可消除因半圓凸部及微細凹凸之各個形狀而產生之散射之影響，因此只起因於樹脂板內部所含之物質之內部霧度。
(3)　利用浸液2之修正
於各積層樹脂板之基材層側之主面，塗布與構成基材層之樹脂(A)具有相同折射率之折射液後，黏貼含樹脂(A)之修正薄膜，藉此而消除因半圓凸部之形狀而產生之散射之影響。
然後，以與上述(1)相同之裝置及條件，測定修正薄膜黏貼於基材層側之主面之狀態下之積層樹脂板之全光線透射率Tt及霧度(Haze)。所測定之霧度表示可消除因半圓凸部之形狀而產生之散射之影響，因此起因於樹脂板之背面層側之微細凹凸形狀之外部霧度。
5　照明斑
準備前面側開放之燈箱(畫面尺寸32型4：3普通)，於燈箱內將8根冷陰極管(直徑：3.0 mm)互相平行地配置。又，冷陰極管之配置條件係使相鄰管之中心彼此之間隔L為45.0 mm，使管之中心與反射板(燈箱之底面)之距離f為6.0 mm。
接著，在使燈箱內之冷陰極管點燈之狀態下，以冷陰極管與積層樹脂板之背面層對向之方式，於燈箱之前面框上固定積層樹脂板，藉此閉塞燈箱之開放面。又，在放置積層樹脂板之狀態下，積層樹脂板之背面側主面與冷陰極管之中心之距離d為15.1 mm。
固定積層樹脂板後，於積層樹脂板之前面安裝包含2片偏光板及夾於該等間之液晶單元之液晶面板。
其後，通過最前面之偏光板以目視評估是否觀察得到冷陰極管之圖像(照明斑)。將評估結果顯示於下述表1。
又，表1中「○」表示無關觀察偏光板之角度，完全觀察不到冷陰極管之圖像，「△」表示藉由觀察偏光板之角度而觀察到冷陰極管之圖像，「×」表示無論從何處觀察偏光板都觀察得到冷陰極管之圖像。
產業上之可利用性
根據本發明，可提供一種可維持良好透光性，且無關觀察角度地抑制照明斑之光擴散板、面光源裝置及液晶顯示裝置。另，根據本發明，可提供一種可製作維持良好透光性，且無關觀察角度地抑制照明斑之光擴散板之表面形狀轉印樹脂片材之製造方法。
1．．．液晶顯示器
2．．．背光源
3．．．液晶面板
5．．．側壁
6．．．燈箱
7．．．線狀光源
8．．．開放面
9．．．積層樹脂板
15．．．(基材層側之)主面
16．．．半圓凸部
18．．．(背面層側之)主面
19．．．微細凹凸
25．．．模具
26．．．上輥
27．．．中間輥
28．．．下輥
32．．．(中間輥之)周面
33．．．積層樹脂片材
34．．．墊轉印模
35．．．微細凹凸
36．．．(下輥之)周面
37．．．凹版轉印模
38．．．凹槽
39．．．(下側之)主面
40．．．(上側之)主面
圖1係本發明之一實施形態之液晶顯示器之模式性側視圖。
圖2係本發明之一實施形態之液晶顯示器之模式性立體圖。
圖3係本發明之一實施形態之積層樹脂板之模式性立體圖。
圖4係圖3之積層樹脂板之要部放大剖面圖(切斷線IV-IV下之剖面)。
圖5係顯示相對燈箱之積層樹脂板之安裝狀態之要部放大剖面圖。
圖6係本發明之一實施形態之積層樹脂片材之製造方法所使用之製造裝置之概要構成圖。
圖7係安裝於中間輥之墊轉印模之要部放大剖面圖。
圖8係安裝於下輥之凹版轉印模之要部放大剖面圖。
1．．．液晶顯示器
2．．．背光源
3．．．液晶面板
4．．．後壁
5．．．側壁
6．．．燈箱
7．．．線狀光源
8．．．開放面
9．．．積層樹脂板
10．．．液晶單元
11、12．．．偏光板
15．．．(基材層側之)主面
18．．．(背面層側之)主面

Claims (5)

  1. 一種光擴散板，其特徵在於：其係於一主面具有微細凹凸，於另一主面具有直線狀延伸並互相平行地鄰接配置之複數個凸部，該兩主面實質上互相平行，且包含透光性樹脂者；其內部霧度為0~10%，且基於前述微細凹凸之外部霧度為20~70%。
  2. 如請求項1之光擴散板，其中各前述凸部係具有與其長度方向正交之切斷面為大致半圓弧狀輪廓之半圓凸部；前述切斷面之輪廓形狀在令前述半圓弧之底部之寬度方向為x軸，令從前述半圓弧之頂點垂下至x軸之垂線為z軸時，以滿足下述式(1)之函數z(x)表示： 但，上述式(1)中，zo (x)滿足下述式(2)： 式(2)中，Wa表示前述半圓凸部之寬度，為10~500μm，ha表示前述半圓凸部之高度，為2~400μm，ka表示-1~0之數。
  3. 一種面光源裝置，其具備：樹脂製之燈箱，其形成前面側開放之箱狀；複數之光源，其以對向於前述燈箱之開放面之方式， 於前述燈箱內相互分離配置；及如請求項1或2之光擴散板，其以具有微細凹凸之前述主面對向於前述光源之方式配置，閉塞前述開放面。
  4. 一種液晶顯示裝置，其具備：如請求項3之面光源裝置；及配置於前述面光源裝置之前面側之液晶面板。
  5. 一種表面形狀轉印樹脂片材之製造方法，其係用於製造如請求項1之光擴散板，該方法包含：將透光性樹脂於加熱熔融狀態下從模具連續地擠出，藉此製造連續樹脂片材之片材製造步驟；以第1加壓輥與第2加壓輥夾持前述連續樹脂片材之第1加壓步驟；將前述連續樹脂片材保持密接於前述第2加壓輥之狀態搬送之搬送步驟；及將被搬送之前述連續樹脂片材以前述第2加壓輥與第3加壓輥夾持之第2加壓步驟；前述第2加壓輥於周面具備具有算術平均粗糙度Ra=6.0~8.0μm及十點平均粗糙度Rz=45.0~50.0μm之微細凹凸之墊轉印模；前述第1加壓步驟中，該墊轉印模轉印於前述連續樹脂片材之一主面上；前述第3加壓輥於周面具備具有於前述第2加壓輥之周方向延伸，並互相平行地鄰接配置之複數個凹部之凹版轉印模； 前述第2加壓步驟中，該凹版轉印模轉印於前述連續樹脂片材之另一主面上。
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