TWI475263B - Light guide plate - Google Patents
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Description
本發明係關於由壓出樹脂板所成之導光板。
於作為液晶顯示器的面光源所使用的背光,有著將冷陰極管或LED等光源於底面並排且介著光擴散板而發出光的直下型、與將冷陰極管或LED等光源配置於稱為導光板的透明板的邊緣部分上,由導光板邊緣通過光藉由設置於背面的點墨印刷或圖型形狀而使光發出於前面的側光型。至今,由可提高背光亮度之觀點來看,雖以直下型為主流,但近年來作為光源多數使用薄且高亮度的LED、或藉由液晶顯示器之薄型化,側光型的比率增加。
另一方面,隨著液晶顯示器之大畫面化,可望薄且廣面積之導光板。至今大多數以射出成形製造導光板(例如參照專利文獻1、2參照),但射出成形中隨著成為廣面積而有著無法順利加工之問題。
[專利文獻1]特開平9-131770號公報
[專利文獻2]特開2008-20747號公報
取代射出成形使用壓出成形時,可有利地製造出薄且面積大之導光板,但近年將高輸出LED作為光源時,隨著大畫面化LED的個數亦增加,因光源附近的溫度會提高,故有時導光板會有變形之情況。因此,有著自光源產生光漏之現象,而導致畫面之亮度降低。於此本發明之目的為提供一種薄且由即使使用於大畫面之液晶顯示器的背光,亦不易熱變形的壓出樹脂板所成之導光板。
本發明的導光板係由厚度0.1~2.0mm之壓出樹脂板所成之導光板,將前述壓出樹脂板於120℃的熱環境下放置0.5小時放置時,前述壓出樹脂板的壓出方向之收縮率S1(%)及寬方向之收縮率S2(%)皆為0~5%。
於導光板導入光時,光經著色而使亮度降低之現象受到抑制下,前述壓出樹脂板的面內延遲值以200nm以下者為佳。
本發明之由壓出樹脂板所成之導光板為薄且具有即使使用於大畫面的液晶顯示器之背光亦不容易熱變形之效果。該導光板,例如可作為攜帶情報端末或攜帶型遊戲機、筆記型電腦等的薄型背光用途等使用為佳。
本發明的導光板係由壓出樹脂板所成。作為構成該壓出樹脂板之樹脂,僅為可進行熔融加工之熱塑性樹脂即可,並無特別限制,例如可舉出聚氯化乙烯基樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂、低密度聚乙烯樹脂、高密度聚乙烯樹脂、直鏈低密度聚乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、丙烯腈-苯乙烯樹脂、纖維素乙酸酯樹脂、乙烯-乙烯基乙酸酯樹脂、丙烯-丙烯腈-苯乙烯樹脂、丙烯-氯化化聚乙烯樹脂、乙烯-乙烯基醇樹脂、氟樹脂、甲基丙烯酸甲酯樹脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯樹脂、聚縮醛樹脂、聚醯胺樹脂、聚乙烯對苯二甲酸酯樹脂、芳香族聚碳酸酯樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、甲基戊烯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚丁烯對苯二甲酸酯樹脂、含有持脂環結構之乙烯性不飽和單體單位的樹脂、聚伸苯基硫化物樹脂、聚伸苯基氧化物樹脂、聚醚醚酮樹脂等泛用者或除工業塑質以外,亦可舉出聚氯化乙烯基系彈性體氯化聚乙烯、乙烯基-丙烯酸乙酯樹脂、熱塑性聚尿烷彈性體、熱塑性聚酯彈性體、離子聚合物樹脂、苯乙烯-丁二烯嵌段聚合物、乙烯-丙烯橡膠、聚丁二烯樹脂、丙烯酸系橡膠等橡膠狀聚合物,這些可使用1種、或亦可摻合2種以上使用。例如可使用由聚碳酸酯樹脂與微量甲基丙烯酸甲酯系樹脂所成之樹脂混合物。
這些樹脂中,包含含有光學特性良好之甲基丙烯酸甲酯單位50質量%以上的甲基丙烯酸甲酯系樹脂、於上述甲基丙烯酸甲酯系樹脂100重量份中添加橡膠狀聚合物100重量份以下的樹脂組成物、含有苯乙烯單位50質量%以上之苯乙烯系樹脂、於上述苯乙烯系樹脂100重量份中添加橡膠狀聚合物100重量份以下之樹脂組成物、芳香族聚碳酸酯樹脂、或含有脂環結構之乙烯性不飽和單體單位的樹脂為佳。
作為構成壓出樹脂板的樹脂使用1種樹脂作為1種1層板亦可,作為構成壓出樹脂版之樹脂使用2種樹脂作為2種2層板、或作為2種3層板亦可。例如可舉出具有作為主層之由芳香族聚碳酸酯樹脂所成之層,於表層具有由甲基丙烯酸甲酯系樹脂所成之層的壓出樹脂板。
含有甲基丙烯酸甲酯單位50質量%以上之甲基丙烯酸甲酯系樹脂,係為作為單體單位含有甲基丙烯酸甲酯單位的聚合物,較佳為70質量%以上,100質量%亦可。甲基丙烯酸甲酯單位100質量%之聚合物為,單獨聚合甲基丙烯酸甲酯所得之甲基丙烯酸甲酯單獨聚合物。
又,含有甲基丙烯酸甲酯單位50質量%以上之甲基丙烯酸甲酯聚合物亦可為與可與甲基丙烯酸甲酯進行共聚合所得之1種以上單體之共聚物。作為與甲基丙烯酸甲酯進行共聚合所得之單體,可舉出甲基丙烯酸甲酯以外之甲基丙烯酸酯類。作為該甲基丙烯酸酯類,例如可舉出甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯等。又,亦可舉出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羥基乙酯等丙烯酸酯類、甲基丙烯酸、丙烯酸等不飽和酸類、氯苯乙烯、溴苯乙烯等鹵素化苯乙烯類、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等的烷基苯乙烯類等取代苯乙烯類、丙烯腈、甲基丙烯腈、無水馬來酸、苯基馬來亞醯胺、環己基馬來亞醯胺等。
所謂本發明中之橡膠狀粒子,可舉出丙烯酸系多層結構聚合物、或橡膠狀聚合物與乙烯性不飽和單體之接枝共聚物。其中亦以由5~80重量份之橡膠狀聚合物、與95~20重量份之丙烯酸系不飽和單體所成之接枝共聚物為佳。
丙烯酸系多層結構聚合物為,將由彈性體所成之層以20~60重量份存在於內者為佳。丙烯酸系多層結構聚合物中,作為最外層具有硬質層者為佳,作為最內層具有硬質層為佳。
丙烯酸系多層結構聚合物中,由聚合物所成之層係由具有層合為2層以上之結構的粒子狀聚合物所成之多層體,由聚合物所成之層中,至少1層係由丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯所成之聚合物的多層體。
橡膠狀聚合物為含有丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯、與含有2個以上之不飽和基的化合物之共聚物。
乙烯性不飽和單體為於分子末端具有不飽和鍵,該不飽和鍵為乙烯骨架(-CH=CH2
)之單體。
丙烯酸系不飽和單體為於分子末端具有不飽和鍵之丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯。
構成由彈性體所成之層的樹脂,其為玻璃轉移點(Tg)未達25℃之丙烯酸系聚合物,係由低級烷基丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯、低級烷氧基丙烯酸酯、氰基乙基丙烯酸酯、丙烯醯胺、羥基低級烷基丙烯酸酯、羥基低級甲基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸等1種以上的單乙烯性不飽和單體、與烯丙基甲基丙烯酸酯及/或前述多官能單體之聚合物所成。
所謂硬質層係由丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯所成之聚合物。
構成硬質層之聚合物係為Tg為25℃以上之丙烯酸系聚合物,具有碳數1~4個烷基之烷基甲基丙烯酸酯的單獨聚合物、或具有碳數1~4個烷基之烷基甲基丙烯酸酯與其他共聚物成分之共聚物者為佳。具有碳數1~4個烷基的烷基甲基丙烯酸酯與其他共聚物成分之共聚物中,具有碳數1~4個烷基之烷基甲基丙烯酸酯作為主成分時為佳。具體而言,具有碳數1~4個烷基之烷基甲基丙烯酸酯與其他共聚物成分之共聚物為,含有具有碳數1~4個烷基的烷基甲基丙烯酸酯單位95重量%以上者為佳。作為與具有碳數1~4個烷基之烷基甲基丙烯酸酯進行共聚合而得之其他共聚物成分,可使用其他烷基甲基丙烯酸酯或烷基丙烯酸酯、苯乙烯、取代苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈等單官能單體、或亦可進一步使用多官能單體。本說明書中,所謂單官能單體為,於分子中具有1個丙烯醯基之單體,所謂多官能單體為,分子中具有2個以上丙烯醯基之單體。
作為如此橡膠狀粒子,例如可舉出特公昭55-27576號公報或特開平6-80739號公報或特開昭49-23292號公報等所記載之聚合物。
由5~80重量份橡膠狀聚合物與95~20重量份乙烯性不飽和單體所成之接枝共聚物中,作為橡膠狀聚合物,例如可使用聚丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯共聚物橡膠、苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠等二烯系橡膠、聚丁基丙烯酸酯、聚丙基丙烯酸酯、聚-2-乙基己基丙烯酸酯等丙烯酸系橡膠、及乙烯基-丙烯-非共軛二烯系橡膠等。作為於該橡膠狀聚合物進行接枝共聚合時所使用的乙烯性不飽和單體及彼等混合物,例如可舉出苯乙烯、丙烯腈、烷基(甲基)丙烯酸酯等。作為彼等接枝共聚物,例如可使用特開昭55-147514號公報或特公昭47-9740號公報等所記載之接枝共聚物。
組合橡膠狀聚合物、與甲基丙烯酸甲酯系或苯乙烯系樹脂使用時,橡膠狀聚合物之分散比率對於甲基丙烯酸甲酯系樹脂或苯乙烯系樹脂100重量份而言為0~100重量份,較佳為3~50重量份。超過100重量份時,壓出樹脂板之剛性有時會降低。
含有苯乙烯單位50質量%以上之苯乙烯系樹脂係以苯乙烯系單官能單體單位作為主成分之聚合物,例如含有苯乙烯系單官能單體單位50質量%以上之聚合物,亦可為苯乙烯系單官能單體之單獨聚合物、或苯乙烯系單官能單體及可與此進行共聚合的1種以上之單官能單體的共聚物亦可。
所謂苯乙烯系單官能單體,例如除苯乙烯以外,可為如氯苯乙烯、溴苯乙烯等鹵素化苯乙烯類、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等烷基苯乙烯類等取代苯乙烯等之具有苯乙烯骨架,分子內具有1個可自由基聚合之雙鍵的化合物。
所謂該苯乙烯系單官能單體與可共聚合之單官能單體為,分子內具有1個可自由基聚合之雙鍵,以該雙鍵可與苯乙烯系單官能單體進行共聚合之化合物,例如可舉出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯等甲基丙烯酸酯類、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羥基乙酯等丙烯酸酯類、丙烯腈等,使用甲基丙烯酸甲酯等甲基丙烯酸酯類為佳。
芳香族聚碳酸酯樹脂一般為將1種以上二元酚與碳酸酯前驅體以界面聚縮合法、熔融酯交換法進行反應所得之聚合物以外,亦可為將碳酸酯預聚物藉由固相酯交換法進行聚合所得之聚合物、或藉由環狀碳酸酯化合物之開環聚合法使其聚合而得之聚合物。
作為其中所使用的二元酚的代表性例子,可舉出氫嵓、間苯二酚、4,4’-二羥基二苯基、雙(4-羥基苯基)甲烷、雙{(4-羥基-3,5-二甲基)苯基}甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-苯基乙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷(通稱雙酚A)、2,2-雙{(4-羥基-3-甲基)苯基}丙烷、2,2-雙{(4-羥基-3,5-二甲基)苯基}丙烷、2,2-雙{(4-羥基-3,5-二溴)苯基}丙烷、2,2-雙{(3-異丙基-4-羥基)苯基}丙烷、2,2-雙{(4-羥基-3-苯基)苯基}丙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,4-雙(4-羥基苯基)-2-甲基丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)戊烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-4-甲基戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-4-異丙基環己烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、9,9-雙(4-羥基苯基)芴、9,9-雙{4-羥基-3-甲基)苯基)芴、α,α’-雙((4-羥基苯基)-0-二異丙基苯、α,α’-雙(4-羥基苯基)-m-二異丙基苯、α,α’-雙(4-羥基苯基)-p-二異丙基苯、1,3-雙(4-羥基苯基)-5,7-二甲基金剛烷、4,4’-二羥基二苯基碸、4,4’-二羥基二苯基亞碸、4,4’-二羥基二苯基硫化物、4,4’-二羥基二苯基酮、4,4’-二羥基二苯基醚及4,4’-二羥基二苯基酯等。
其中以選自雙酚A、2,2-雙((4-羥基-3-甲基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-4-甲基戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷及α,α’-雙(4-羥基苯基)-m-二異丙基苯所成群的至少1種雙酚所得之單獨聚合物或共聚物為佳,特別以雙酚A之單獨聚合物、1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷與雙酚A之共聚物、或2,2-雙((4-羥基-3-甲基)苯基)丙烷及α,α’-雙(4-羥基苯基)-m-二異丙基苯所選出之至少1種二價酚與雙酚A之共聚物為佳。
作為碳酸酯前驅體,例如可使用羰基鹵化物、碳酸酯或鹵化甲酸酯等,具體可舉出光氣、二苯基碳酸酯或二價酚之二鹵化甲酸酯等。
作為含有含脂環結構之乙烯性不飽和單體單位的樹脂,可舉出原菠烯系聚合物、單環之環狀烯烴系聚合物、環狀共軛二烯系聚合物、乙烯基脂環式烴系聚合物、及這些氫化物等。彼等中已以由光透過性之觀點來看,原菠烯系聚合物氫化物、乙烯基脂環式烴系聚合物或其氫化物等為佳,原菠烯系聚合物氫化物為較佳。含有含脂環結構之乙烯性不飽和單體單位的樹脂以於聚合物之重複單位中含有脂環式結構為特徵,脂環式結構可於主鏈及/或側鏈皆可。由光透過性之觀點來看,於主鏈含有脂環式結構之聚合物為佳。
壓出樹脂板中因賦予充分耐久性,故含有1種以上之紫外線吸收劑者為佳。該紫外線吸收劑之含有量對於熱塑性樹脂100重量份而言,一般為0.001~1重量份,較佳為0.01~0.5重量份,更佳為0.01~0.1重量份。該紫外線吸收劑的含有量未達0.001重量份時,有時導光板之耐久性會不足,或超過1重量份時,於導光板之表面容易摻合紫外線吸收劑,使得導光板之外觀受到損害。
作為紫外線吸收劑,於250~320nm之範圍具有極大吸收波長的紫外線吸收劑為佳,特別為250~800nm範圍中之最大吸收波長(以下稱為「λmax
」)為該極大吸收波長的紫外線吸收劑可提高導光板之耐久性,且亦可抑制紫外線吸收劑的可見光吸收所引起的導光板的著色。又,作為紫外線吸收劑,最大吸收波長中之莫耳吸光係數(以下稱為「εmax
」)為10000mol-1
cm-1
以上,特別為15000mol-1
cm-1
以上之紫外線吸收劑、或分子量(以下稱為「Mw」)為400以下的紫外線吸收劑於使用重量減低的觀點來看為佳。
又,作為紫外線吸收劑,例如可使用二苯甲酮系紫外線吸收劑、氰基丙烯酸酯系紫外線吸收劑、水楊酸系紫外線吸收劑、鎳錯鹽系紫外線吸收劑、苯甲酸酯系紫外線吸收劑、苯並三唑系紫外線吸收劑丙二酸酯系紫外線吸收劑、草酸醯胺苯系紫外線吸收劑、乙酸酯系紫外線吸收劑等。其中亦以二苯甲酮系紫外線吸收劑、苯並三唑系紫外線吸收劑、丙二酸酯系紫外線吸收劑草酸醯胺苯系紫外線吸收劑、乙酸酯系紫外線吸收劑為佳,特別以丙二酸酯系紫外線吸收劑、草酸醯胺苯系紫外線吸收劑、乙酸酯系紫外線吸收劑可提高導光板之耐久性,又可抑制紫外線吸收劑的可見光吸收所引起的導光板之著色。
作為二苯甲酮系紫外線吸收劑,例如可舉出2,4-二羥基二苯甲酮(Mw:214、λmax
:288nm、εmax
:14100mol-1
cm-1
)2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮(Mw:228、λmax
:289nm、εmax
:14700mol-1
cm-1
、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸(Mw:308、λmax
:292nm、εmax
:12500mol-1
cm-1
)、2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮(Mw:326、λmax
:291nm、εmax
:15300mol-1
cm-1
)、4-十二甲矽烷氧基-2-羥基二苯甲酮(Mw:383、λmax
:290nm、εmax
:16200mol-1
cm-1
)、4-苯甲氧基-2-羥基二苯甲酮(Mw:304、λmax
:289nm、εmax
:15900mol-1
cm-1
)、2,2’-二羥基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮(Mw:274、λmax
:289nm、εmax
:11800mol-1
cm-1
)、1,6-雙(4-苯甲醯基-3-羥基苯氧基)-己烷(Mw:511、λmax
:290nm、εmax
:30100mol-1
cm-1
)、1,4-雙(4-苯甲醯基-3-羥基苯氧基)-丁烷(Mw:483、λmax
:290nm、εmax
:28500mol-1
cm-1
)等。
作為氰基丙烯酸酯系紫外線吸收劑,例如可舉出乙基2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯(Mw:277、λmax
:305nm、εmax
:15600mol-1
cm-1
、2-乙基己基2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯(Mw:362、λmax
:307nm、εmax
:14400mol-1
cm-1
)等。
作為水楊酸酯系紫外線吸收劑,例如可舉出苯基水楊酸酯(Mw:214、λmax
:312nm、εmax
:5000mol-1
cm-1
)、4-第三丁基苯基水楊酸酯(Mw:270、λmax
:312nm、εmax
:5400mol-1
cm-1
等。
作為鎳錯鹽系紫外線吸收劑,例如可舉出(2,2’-硫雙(4-第三辛基苯酸酯))-2-乙基己基胺鎳(II)(Mw:629、λmax
:298nm、εmax
:6600mol-1
cm-1
)等。
作為苯甲酸酯系紫外線吸收劑,例如可舉出2’,4’-二-第三丁基苯基-3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲酸酯(Mw:436、λmax
:267nm、εmax
:20200m01-1
cm-1
)等。
作為苯並三唑系紫外線吸收劑,例如可舉出2-(2-羥基-5-甲基苯基)-2H-苯並三唑(Mw:225、λmax
:300nm、εmax
:13800mol-1
cm-1
)、5-氯-2-(3,5-二-第三丁基-2-羥基苯基)-2H-苯並三唑(Mw:358、λmax
:312nm、εmax
:14600mol-1
cm-1
)、2-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯-2H-苯並三唑(Mw:316、λmax
:354nm、εmax
:14300mol-1
cm-1
)、2-(3,5-二-第三戊基-2-羥基苯基)-2H-苯並三唑(Mw:352、λmax
:305nm、εmax
:15200mol-1
cm-1
)、2-(3,5-二-第三丁基-2-羥基苯基)-2H-苯並三唑(Mw:323、λmax
:303nm、emax
:15600mol-1
cm-1
)、2-(2H-苯並三唑-2-基)-4-甲基-6-(3,4,5,6-四氫鄰苯二甲醯亞胺甲基)酚(Mw:388、λmax
:304nm、εmax
:14100mol-1
cm-1
)、2-(2-羥基-5-第三辛基苯基)-2H-苯並三唑(Mw:323、λmax
:301nm、εmax
:14700mol-1
cm-1
)等。
作為丙二酸酯系紫外線吸收劑,可使用2-(1-芳基亞烷基)丙二酸酯類,其中亦以下述一般式(1)所示化合物為佳。
【化1】
(式中,X1
表示氫原子、碳數1~6的烷基或碳數1~6的烷氧基,R1
及R2
各表示相同或相異的基,各表示碳數1~6的烷基)。
上述一般式(1)中,X1
所示烷基及X1
所示烷氧基中之烷基,各可為直鏈狀或分支狀,例如可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基等。X1
以氫原子、碳數1~4的烷基或碳數1~4的烷氧基為佳,X1
的取代位置以對位為佳。
又,上述一般式(1)中,R1
及R2
所示烷基各可為直鏈狀或分支狀,例如可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基等。R1
及R2
各以碳數1~4的烷基為佳。
作為上述一般式(1)所示化合物,特別以2-(對甲氧基苯亞甲基)丙二酸二甲基(Mw:250、λmax
:308nm、εmax
:24200mol-1
cm-1
為佳。
作為草酸醯胺苯系紫外線吸收劑,可使用烷氧基草酸醯胺苯類,其中較佳為使用下述一般式(2)所示化合物。
【化2】
(式中,R3
及R4
各為相同或相異的基,各表示碳數1~6的烷基)。
上述一般式(2)中,R3
及R4
所示烷基各可為直鏈狀或分支狀,例如可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基等。R3
及R4
各為碳數1~4的烷基為佳,又R3
及R4
的取代位置各以鄰位為佳。
作為上述一般式(2)所示化合物,特別以2-乙氧基-2’-乙基草酸醯胺苯(Mw:312、λmax
:298nm、εmax
:16700mol-1
cm-1
為佳。
作為乙酸酯系紫外線吸收劑,可使用2-(1-芳基亞烷基)乙酸酯類,其中以使用下述一般式(3)所示化合物為佳。
【化3】
(式中,X2
表示氫原子、烷基或烷氧基,R5
表示烷基)。
作為取代基X2
的烷氧基,可為直鏈狀或為分支狀,例如可舉出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、正戊氧基等碳數1~6程度的烷氧基,較佳為碳數1~4程度的烷氧基。烷基可為直鏈狀或分支狀,例如可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基等碳數1~6程度的烷基,較佳為碳數1~4程度的烷基,更佳為甲氧基。取代基X2
以烷氧基為佳。
作為取代基R5
之烷基,一般可舉出碳數1~10程度的烷基,例如可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、1-甲基戊基、1-乙基戊基、1-甲基己基、2-乙基己基等碳數1~10程度的烷基等,較佳為甲基、2-乙基己基等。
壓出樹脂板中欲更提高耐久性,含有1種以上受阻胺(Hindered Amine)類,特別含有具有2,2,6,6-四烷基哌啶骨架的化合物時為佳。受阻胺類的含有量一般為壓出脂板中所含有之紫外線吸收劑的2重量倍以下,較佳為0.01~1重量倍。
作為受阻胺類,例如可舉出琥珀酸二甲基/1-(2-羥基乙基)-4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶聚縮合物、聚((6-(1,1,3,3-四甲基丁基)亞胺-1,3,5-三嗪-2,4-二基)((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺)六伸甲基((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺))、2-(2,3-二-第三丁基-4-羥基苯甲基)-2-正丁基丙二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)、2-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基)-2-正丁基丙二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)、N,N’-雙(3-胺基丙基)伸乙基二胺/2,4-雙(正丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)胺基)-6-氯-1,3,5-三嗪縮合物、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、琥珀酸雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)、或下述一般式(4)所示化合物等。
【化4】
(式中,Y表示氫原子、碳數1~20的烷基、碳數2~20的羧基烷基、碳數2~25的烷氧基烷基或碳數3~25的烷氧基羰基烷基)。
上述一般式(4)中,Y所示烷基、羧基烷基、烷氧基烷基中之2個烷基(烷氧基的烷基及烷氧基所取代之烷基)、以及烷氧基羰基烷基中之2個烷基(烷氧基的烷基及烷氧基羰基所取代之烷基)可各為直鏈狀或分支狀。Y為氫原子或碳數5~24的烷氧基羰基烷基時為佳,以氫原子或烷氧基羰基乙基為更佳。作為該烷氧基羰基乙基,例如可舉出十二烷氧基羰基乙基、十四烷氧基羰基乙基、十六烷氧基羰基乙基、十八烷氧基羰基乙基等。
且,壓出樹脂板中,可含有紫外線吸收劑或受阻胺類以外的1種以上之添加劑,例如可含有光擴散劑、消光劑、抗氧化劑、脫模劑、難燃劑、防帶電劑等。
本發明中之壓出樹脂板為厚度0.1~2.0mm,較佳為0.2~1.5mm,更佳為0.3~1.3mm。厚度未達0.1mm時,作為導光板其邊緣部分的面積會變小,由光源無法導入充分的光至導光板內,超過2.0mm時,作為導光板之重量會變大。壓出樹脂板之厚度為,由如後述的塑模3進行壓出的熔融熱塑性樹脂4的厚度可由2根冷卻輥5的間隔等進行調整。
其中,本發明中,將壓出樹脂板於120℃的熱環境下放置0.5小時放置時的前述壓出樹脂板之壓出方向的收縮率S1(%)及寬方向的收縮率S2(%)皆為0~5%,較佳為1~4%,更佳為1~3%。收縮率S1、S2為負數,即未達0%時,作為導光板使用時,藉由光源之熱,導光板會膨張,對於背光之箱殼,不僅使導光板自體變形,具備該導光板之背光單元亦容易產生變形。又,收縮率S1、S2超過5%時,點亮光源提高內部溫度時,導光板之收縮會變大、或有時會引起變形,故由光源部分會產生光漏而有著引起亮度降低之可能性。
前述收縮率S1、S2係如以下所算出之值。即,依據JIS-K7133,於由壓出樹脂板切出邊長120mm尺寸的正方形作為試驗片,將一邊為100mm之正方形使一組對邊與壓出樹脂板的壓出方向呈平行的狀態下,以刀刃進行線條描繪。其次,於設置槽內溫度為120℃之熱風循環烤箱中將該試驗片放置0.5小時並加熱,由前述烤箱取出後充分於空氣中冷卻後,測定前述正方形之邊長。此時,壓出樹脂板之壓出方向的長度作為二邊長度之平均值,與該呈直交之方向(寬方向)的長度亦作為二邊長度之平均值。而各長度之平均值以下述式(i),算出壓出方向之各收縮率S1及寬方向之收縮率S2。
收縮率(%)=((A-B)/A)×100 ...(i)
A:加熱前之壓出方向或寬方向的長度平均值
B:加熱後之壓出方向或寬方向的長度平均值
作為使壓出方向及寬方向的收縮率S1、S2成為上述範圍內之方法,例如可舉出以下方法。即,將進行一般壓出成形的薄片通過構成該薄片的熱塑性樹脂之熱變形溫度(deflection temperature under load)以上之區域,使其成為所望收縮率範圍的方法、或將由塑模所壓出的熔融熱塑性樹脂以高剛性金屬輥、與於外周部具備金屬製薄膜的彈性輥一邊扶持一邊製膜的方法等。
本發明使用上述方法中,將熔融熱塑性樹脂以金屬輥與彈性輥挾持下進行製膜的方法為佳。以下對於本發明之壓出樹脂板的一製造方法的實施形態,參照圖面詳細說明。圖1表示有關本實施形態的壓出樹脂板之製造方法的概略說明圖。圖2表示本實施形態的金屬輥及彈性輥之概略截面說明圖。
本實施形態的壓出樹脂板係可藉由一般壓出成形法而製造。即,如圖1所示,將成為基材之熱塑性樹脂以壓出機1及/或壓出機2進行加熱後一邊熔融混煉一般由塑模3壓成板狀。
將壓出樹脂板作為複層結構時,可藉由共壓出成形法而製造。即,例如由壓出機1將作為基材的熱塑性樹脂,與自壓出機2欲層合的其他熱塑性樹脂進行各共壓出即可。欲進行共壓出時,將各熱塑性樹脂以各別壓出機1、2進行加熱,一邊熔融混煉,一邊自共壓出成形用的塑模3進行壓出,使其層合為一體化即可。
作為壓出機1、2,例如可舉出一軸壓出機、二軸壓出機等。且,壓出機的數目不限定為2台,可為3台以上之複數台。作為塑模3,一般使用T塑模,將熱塑性樹脂以單層壓出的單層塑模以外,可採用如供給套管塑模、複合分歧塑模等,各獨立自壓出機1、2經壓送而層合2種以上熱塑性樹脂並共壓出的多層塑模等。
如上述,將自塑模3經壓出的熔融熱塑性樹脂4,於略水平方向經對向配置的2根冷卻輥5挾持下進行冷卻,而得到壓出樹脂板11。冷卻輥5如圖2所示,係由高剛性金屬輥6、與於外周部具備金屬製薄膜9的彈性輥,即金屬彈性輥7所構成。金屬輥6及金屬彈性輥7為至少一方以馬達等轉動驅動手段而連接,兩輥以所定周速度進行轉動而構成。
高剛性金屬輥6為,以金屬輥6及金屬彈性輥7間經挾持後的板狀熱塑性樹脂所捲掛的捲取輥。如此金屬輥6並無特別限定,可採用自過去在壓出成形所使用的一般金屬輥。作為具體例,可舉出鑽輥或螺旋輥等。金屬輥6的表面狀態,例如可為鏡面、或亦可為模樣或凹凸等。
金屬彈性輥7為被配置成覆蓋略圓柱狀設置成自由轉動的軸輥8、與該軸輥8的外周面,具備接觸熔融熱塑性樹脂4的圓筒形金屬製薄膜9,彼等軸輥8與金屬製薄膜9之間封入流體10,藉此金屬彈性輥7可顯示彈性。前述軸輥8並無特別限定,例如可由不鏽鋼等所成。
金屬製薄膜9,例如由不鏽鋼等所成,作為該厚度以2~5mm程度為佳。該金屬製薄膜9具有屈曲性或可撓性等為佳,以未有熔接接續部的無縫結構為佳。具備如此金屬製薄膜9的金屬彈性輥7具有優良耐久性之同時,僅使金屬製薄膜9鏡面化,可進行與一般鏡面同樣之處理方式,於金屬製薄膜9賦予模樣或凹凸,即可成為轉印該形狀之輥,而可隨意使用。
該金屬製薄膜9以軸輥8之兩端部固定,於軸輥8與金屬製薄膜9之間封入流體10。作為流體10,例如可舉出水、油等。藉由控制該流體10之溫度,可控制金屬彈性輥7之溫度,藉此可容易控制所得之壓出樹脂板至所望收縮率,又可提高生產能力。前述溫度控制中例如可採用PID控制或ON-OFF控制等公知控制方法。且取代流體10,可使用空氣等氣體。
如此於金屬輥6及金屬彈性輥7間挾持熔融熱塑性樹脂4時,金屬彈性輥7會介著熔融熱塑性樹脂4沿著金屬輥6之外周面彈性變形成凹狀,金屬彈性輥7與金屬輥6會介著熔融熱塑性樹脂4以所定接觸長度L進行接觸。藉此,金屬輥6及金屬彈性輥7對於熔融熱塑性樹脂4以面接觸方式進行壓著,於彼等輥問所挾持的熔融熱塑性樹脂4均勻加壓成面狀下進行製膜。如此進行製膜時,可抑制樹脂板內殘留的變形,其結果可使所得之壓出樹脂板11的壓出方向及寬方向之收縮率S1、S2成上述範圍內。
欲使所得之壓出樹脂板11的壓出方向及與此之直交方向,即寬方向之收縮率S1、S2成為上述範圍內的長度,將前述接觸長度L成為1~20mm為佳,以1~10mm為較佳,以1~7mm為更佳。因此,金屬彈性輥7僅具備該金屬彈性輥7經彈性變形時可形成如此接觸長度L程度之彈性即可。欲使前述接觸長度L成為所定值,例如僅調整金屬製薄膜9之厚度、流體10的封入量等即可。且,所謂前述接觸長度L表示,介著熔融熱塑性樹脂4金屬彈性輥7與金屬輥6開始接觸的點、與接觸終了的點所連接的直線長度而言。
以金屬輥6及金屬彈性輥7間所挾持後的板狀熱塑性樹脂經金屬輥6捲取後,藉由未圖示的拉引輥,一邊冷卻搬送輥一邊拉引,藉此得到壓出樹脂板11。
其次,對於有關本發明之壓出樹脂板的製造方法以外的實施形態作說明。
圖3表示有關本實施形態之彈性輥的概略截面說明圖。且,圖3中,與前述圖1、圖2相同的構成部分賦予相同符號而省略其說明。
如圖3所示,有關本實施形態之金屬彈性輥15係為將略圓柱狀之設置成自由轉動的軸輥16之外周面,以圓筒形金屬製薄膜17所被覆之金屬彈性輥。
軸輥16,例如係由矽橡膠等橡膠所成之橡膠輥,藉此金屬彈性輥15可顯示彈性。藉由調整前述橡膠之硬度,亦可使前述接觸長度L至所定值。
金屬製薄膜17,例如係由不鏽鋼等所成,作為該厚度以0.2~1mm程度為佳。
欲使金屬彈性輥15成為可溫度控制之構成,例如僅將後備冷卻輥裝於金屬彈性輥15即可。其他構成與前述實施形態相同,故省略說明。
如此所得之壓出樹脂板之面內延遲值以200nm以下為佳。面內延遲值超過200nm時,於導光板照射光時,光會著色而降低亮度。前述面內延遲值如後述,係由微小面積複折射率計進行測定所得之值。
欲使面內延遲值為200nm以下,於將熔融熱塑性樹脂4於金屬輥6及金屬彈性輥7挾持並成形時,於使熔融熱塑性樹脂4進行冷卻固化前或冷卻固化的過程中挾持於兩輥為佳。具體而言,將金屬輥6及金屬彈性輥7之表面溫度(Tr),對於熱塑性樹脂之熱變形溫度(Th),以(Th-20℃)≦Tr≦(Th+20℃)為佳,較佳為(Th-15℃)≦Tr≦(Th+10℃),更佳為(Th-10℃)≦Tr≦(Th+5℃)之範圍。
另一方面,表面溫度(Tr)若比(Th-20℃)低溫時,收縮率S2會有變小之傾向。又,表面溫度(Tr)若比(Th+20℃)高溫時,收縮率S1會有變大,面內延遲值亦變大的傾向。又,於樹脂板會有自輥的剝離跡殘留之外觀受損的傾向。
且,本發明中層合異種材料之複數層樹脂板亦為本發明的對象,此時的熱變形溫度(Th)係以收縮率S1、S2中熱變形溫度(Th)為最高的樹脂作為基準,對於表面溫度(Tr)亦以熱變形溫度(Th)為最高的樹脂作為基準。作為熱變形溫度(Th),並無特別限定,一般為60~200℃程度。熱變形溫度(Th)係以ASTM D-648為準所測定的溫度。
由如此所得之壓出樹脂板所成之本發明導光板,即使使用於較薄的大畫面之背光時,亦不易熱變形,故可使用於液晶顯示器,具體為可作為使用於衛星導航系統、攜帶情報末端、產業機械之操作板、攜帶型遊戲機、筆記型電腦、液晶螢幕、液晶電視等的背光用途而利用,特別為可作為使用於攜帶情報末端或攜帶型遊戲機、筆記型電腦等的薄型背光用途而利用。
將壓出樹脂板作為導光板使用時,例如可進行印刷、表面切削加工,可切斷處理至所定形狀或尺寸並進行邊緣研磨即可。如此組裝LED或冷陰極管等光源,並與反射薄膜、稜鏡薄膜、擴散薄膜組合而做成背光單元。本發明的導光板係以不易熱變形,經熱變形的背光之光漏或亮度降低較少為特徵。
以下表示本發明之實施例,但本發明並未限定於此。各例子中,壓出裝置之構成如下所示。
壓出機1:螺旋徑65mm,一軸,附有開口(東芝機械(股)製)
壓出機2:螺旋徑45mm,一軸,附有開口(日立造船(股)製)
供給套管:2種3層及2種2層分配(日立造船(股)製)
塑模3:T塑模,凸緣寬1400mm,凸緣間隔1mm(日立造船(股)製)。
輥:橫型、面長1400mm,徑300mmΦ之冷卻輥2本。
將壓出機1、2、塑模3配置成如圖1所示,將供給套管配置於所定位置。接著將前述2根冷卻輥中最接近壓出機1、2的輥作為1號輥,將捲取輥作為2號輥,將各輥構成如以下。
將圖2所示構成作為輥構成1。具體為將1號輥及2號輥如以下構成。
配置金屬製薄膜9至如覆蓋軸輥8之外周面,將於軸輥8與金屬製薄膜9之間封入流體10的金屬彈性輥7作為1號輥。軸輥8、金屬製薄膜9及流體10如以下。
軸輥8:不鏽鋼製金屬製
薄膜9:厚度2mm之不鏽鋼製之鏡面金屬套管
流體10:其為油,藉由控制該的溫度,可控制金屬彈性輥7之溫度。更具體為,藉由溫度調節機之ON-OFF控制,可加熱、冷卻前述油,控制溫度,於軸輥8與金屬製薄膜9之間進行循環。
將表面狀態作為鏡面之不鏽鋼製螺旋輥作為高剛性金屬輥6,將此作為2號輥。
且,金屬彈性輥7與金屬輥6介著熔融熱塑性樹脂4接觸之接觸長度L為5mm。
將1號輥及2號輥皆作為高剛性之金屬輥(將表面狀態為鏡面之不鏽鋼製螺旋輥)。
以下實施例及比較例所使用之熱塑性樹脂如下所示。
樹脂1:甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯=94/6(重量比)之共聚物。熱變形溫度(Th)為100℃。作為紫外線吸收劑含有2-(對甲氧基苯亞甲基)丙二酸二甲基0.01重量份。
樹脂2:僅芳香族聚碳酸酯之聚合物(三菱工業塑質(股)製「IupilonS2000」)。熱變形溫度(Th)為140℃。
樹脂3:甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯=98/2(重量比)之共聚物。熱變形溫度(Th)為100℃。作為紫外線吸收劑含有2-(2-羥基-5-甲基苯基)-2H-苯並三唑0.01重量份。
樹脂4:甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯=60/40(重量比)之共聚物(日本A&L(股)製「Planeloy KM6A」)。熱變形溫度(Th)為100℃。
樹脂5:僅苯乙烯的聚合物(東洋苯乙烯(股)製之Toyo styrol HRM-40)。熱變形溫度(Th)為100℃。
樹脂6:於甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯=96/4(重量比)之共聚物70重量%中含有下述參考例所得之丙烯酸系多層彈性體30重量%的丙烯酸樹脂系組成物。熱變形溫度(Th)為100℃。作為紫外線吸收劑含有2,2’-伸甲基雙(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-((2H-苯並三唑-2-基)酚)0.1重量份。
樹脂7:包含含有脂環結構之乙烯性不飽和單體單位之聚合物(日本ZEON(股)製「ZEON OR1020R」)。熱變形溫度(Th)為100℃。
且,前述紫外線吸收材之含有量為對熱塑性樹脂100重量份之值。
依據特公昭55-27576號之實施例所記載之方法,製造出由三層結構所成之丙烯酸系多層彈性體。具體為,首先於內容積5L的玻璃製反應容器中,裝入離子交換水1700g、碳酸鈉0.7g、過硫酸鈉0.3g,氮氣流下進行攪拌後,裝入PELEX OT-P((股)花王製)4.46g、離子交換水150g、甲基甲基丙烯酸酯150g、烯丙基甲基丙烯酸酯0.3g後,昇溫至75℃並繼續攪拌150分鐘。
繼續將丁基丙烯酸酯689g、苯乙烯162g、烯丙基甲基丙烯酸酯17g之混合物與過硫酸鈉0.85g、PELEX OT-P7.4g與離子交換水50g之混合物於另外入口經90分鐘添加,再繼續聚合90分鐘。
聚合終了後,再將溶解甲基丙烯酸酯326g、乙基丙烯酸酯14g之混合物與過硫酸鈉0.34g的離子交換水30g由另外口經30分鐘添加。
添加終了後,再繼續保持60分鐘使聚合終了。將所得之乳膠投入於0.5%氯化鋁水溶液並凝集聚合物。將此以溫水進行5次洗淨、乾燥後得到丙烯酸系多層彈性體。
將表1所示種類的樹脂以壓出機1進行熔融混煉,以供給套管及塑模3之順序供給。而將由塑模3所壓出之熔融熱塑性樹脂4以如表1所示輥構成之1號輥及2號輥一邊挾持一邊製膜,得到表1所示厚度之壓出樹脂板。且,表1中之「1號輥表面溫度」及「2號輥表面溫度」皆為實際測定輥之表面溫度的值。
作為樹脂層A,將表1所示種類之樹脂以壓出機1進行熔融混煉,供給於供給套管。另一方面,作為樹脂層B,將表1所示種類之樹脂以壓出機2進行熔融混煉,供給於供給套管。由壓出機1供給於供給套管之樹脂層A成為主層,由壓出機2供給於供給套管之樹脂層B成為表層(片面/上側)下而進行共壓出成形。
而將由塑模3所壓出之熔融熱塑性樹脂4以如表1所示輥構成的1號輥及2號輥一邊挾持下,製膜成樹脂層B銜接於2號輥,得到由表1所示厚度之2層結構所成之壓出樹脂板。
且,表1中之壓出機1、2中的「厚度」表示樹脂層A、B的各厚度。又,表1中之「總厚度」表示所得之壓出樹脂板的總厚度。
作為樹脂層A,將表1所示種類之樹脂以壓出機1進行熔融混煉,供給於供給套管。另一方面,作為樹脂層B,將表1所示種類的樹脂以壓出機2進行熔融混煉,供給於供給套管。由壓出機1供給於供給套管之樹脂層A成為中間層,壓由出機2供給於供給套管之樹脂層B成為兩表層下進行共壓出成形。
而將由塑模3所壓出之熔融熱塑性樹脂4,一邊以表1所示輥構成的1號輥及2號輥扶持下一邊製膜,得到由表1所示厚度之3層結構所成之壓出樹脂板。
對於所得之各壓出樹脂板(實施例1~9及比較例1~5),進行收縮率之評估與面內延遲值之測定、及背光單元評估(以下稱為單元評估)。評估方法及試驗方法表示如下,並將其結果一起表示於表1。
將壓出方向及寬方向之收縮率S1、S2,依據前述說明之方法算出。且,表1中之收縮率S1、S2中,+之結果表示收縮,-之結果表示膨張。
將壓出板切出邊長50mm之正方形,使用面內延遲值使用微小面積複折射率計(王子計測機器股份有限公司製「KOBRA-CCO/X」)進行測定。
首先,將壓出板切出10cm×20cm尺寸,於10cm側設置將LED晶片於1cm間隔排列10個之單元,得到背光單元本體。繼續以24V點燈LED,於壓出板之背面設置反射薄膜,於前面設置擴散薄膜2片後得到背光單元,將該背光單元投入於80℃之烤箱。經過24小時後,取出背光單元,以目視觀察藉由加熱是否有變形、與加熱前後之射出光是否有著色。
由表1得知,有關本發明之實施例1~5的壓出樹脂板為,壓出方向之收縮率S1及寬方向之收縮率S2皆為0~5%之範圍內,其收縮率較小。而單元評估中,已知皆無變形產生。由彼等結果得知,由實施例1~5之壓出樹脂板所成之導光板,即使厚度較薄,使用於大畫面之背光時亦不易熱變形。特別為由實施例1、2、4~9的壓出樹脂板所成之導光板,其面內延遲值為200nm以下,亦未見到射出光的著色。
另一方面,比較例1~3、5的壓出樹脂板之收縮率S1、S2皆為本發明之範圍外,比較例4之壓出樹脂板的收縮率S2亦為本發明之範圍外。而單元評估中,皆見到變形。又,由比較例2、3的壓出樹脂板所成之導光板超過面內延遲值為200nm,見到射出光之著色。
1,2...壓出機
3...塑模
4...熔融熱塑性樹脂
5...冷卻輥
6...金屬輥
7,15...金屬彈性輥
8,16...軸輥
9,17...金屬製薄膜
10...流體
11...壓出樹脂板
[圖1]表示有關本發明的一實施形態之壓出樹脂板的製造方法概略說明圖。
[圖2]表示有關本發明的一實施形態之金屬輥及彈性輥概略截面說明圖。
[圖3]表示有關本發明之其他實施形態的彈性輥概略截面說明圖。
Claims (2)
- 一種導光板,其係由厚度0.1~2.0mm的壓出樹脂板所成之導光板,將前述壓出樹脂板於120℃的熱環境下放置0.5小時時,前述壓出樹脂板的壓出方向之收縮率S1(%)及寬方向之收縮率S2(%)皆為0~5%。
- 如申請專利範圍第1項之導光板,其中前述壓出樹脂板之面內延遲(retadation)值為200nm以下。
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