TWI484225B - Resin sheet and liquid crystal display device - Google Patents

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TWI484225B TW099146417A TW99146417A TWI484225B TW I484225 B TWI484225 B TW I484225B TW 099146417 A TW099146417 A TW 099146417A TW 99146417 A TW99146417 A TW 99146417A TW I484225 B TWI484225 B TW I484225B
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Description

樹脂片及液晶顯示裝置
本發明係關於一種樹脂片，具體而言，係關於一種使用於液晶顯示裝置中設置之各種光學板用途中的樹脂片以及具有該樹脂片之液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置之背光中主要使用線狀光源、點狀光源。為了使該等光源發射之光均勻地擴展至整個畫面上，使用了稱為光擴散板、光導板之光學板。
光擴散板、光導板等光學板一般包含藉由熱成形而形成之具有高透光性之樹脂片。若上述光學板與液晶面板接觸，則會導致成為不均勻之圖像顯示等液晶顯示裝置之顯示特性降低(例如，參照專利文獻1)。
另外，若擴散板與光源之距離變近，則可能有光源之隱蔽性下降、畫面上出現光源之影像(影)之虞。
本發明之目的在於提供能夠一種防止不均勻之圖像顯示，同時能夠提高光源之隱蔽性的樹脂片、及能夠防止不均勻之圖像顯示且提高光源之隱蔽性的液晶顯示裝置。
為了實現上述目的，本發明之樹脂片，係於具有用於顯示圖像之液晶面板、與用於將光照射至液晶面板之光源的液晶顯示裝置中，設置在液晶面板與光源之間者，該樹脂片具有位於液晶面板側之第1面、及與上述第1面相向之第2面。上述樹脂片係於配置有第1面之側翹曲成凸狀，第2面之中央部之樹脂片的翹曲量為0.1 mm~6.0 mm。
此外，本發明之液晶顯示裝置具有本發明之樹脂片。具體而言，本發明之液晶顯示裝置具有：用於顯示圖像之液晶面板、用於將光照射至液晶面板之光源、及處於液晶面板與光源之間的樹脂片。上述樹脂片具有位於液晶面板側之第1面、及與第1面相向之第2面。上述樹脂片向液晶面板側翹曲成凸狀，上述第2面之中央部之樹脂片的翹曲量為0.1 mm~6.0 mm。
本發明之樹脂片係，於液晶顯示裝置之設置狀態下，向接近液晶面板之方向翹曲成為凸狀。然而，第2面之中央部(最接近液晶面板之部分)的翹曲量抑制為0.1 mm~6.0 mm。因此，於與液晶面板之關係中，能夠於樹脂片與液晶面板之間充分地設置間隔。其結果，在上述設置狀態下，能夠防止樹脂片與液晶面板之接觸，因此能夠防止出現成為不均勻之圖像顯示的不良狀況。
另一方面，於與光源之關係中，樹脂片向遠離光源之方向翹曲成為凸狀。而且，樹脂片之翹曲量亦確保為0.1 mm~6.0 mm。因此，與樹脂片向光源側翹曲之情形(正翹曲)、樹脂片平坦之情形相比，能夠擴大樹脂片與光源之距離。其結果，能夠提高光源之隱蔽性(燈隱蔽性)。
此外，將翹曲量抑制為最大6.0 mm，因此亦能夠維持充分之處理性，亦能夠抑制製造效率之降低。
即，本發明之樹脂片及液晶顯示裝置係，樹脂片向接近液晶面板之方向具有凸狀之翹曲(反翹曲)，而且樹脂片之中央部的翹曲量為0.1 mm~6.0 mm，由此，能夠維持充分之處理性，而且能夠兼顧防止不均勻之圖像顯示之不良狀況的產生、及提高光源隱蔽性。
本發明之樹脂片中，第2面具有相互相向之第1及第2邊、及與第1及第2邊交叉且相互相向之第3及第4邊，第2面之中央部之樹脂片的翹曲量可由(i)連接第1邊之中心與第2邊之中心之假想的第1直線與連接第3邊之中心與第4邊之中心之假想的第2直線的交點、與(ii)包含第1及第2直線之平面的法線與第2面的交點之間的距離而定義。同樣地，本發明之液晶顯示裝置中，第2面具有相互相向之第1及第2邊、與第1及第2邊交叉並相互相向之第3及第4邊，第2面之中央部之樹脂片的翹曲量可由(i)連接第1邊之中心與第2邊之中心之假想的第1直線與連接第3邊之中心與第4邊之中心之假想的第2直線的交點、與(ii)包含第1及第2直線之平面的法線與第2面的交點之間的距離而定義。
此外，本發明之液晶顯示裝置中，較佳為，樹脂片之與第2面之中央部對應的第1面之中央部、與液晶面板之間的距離為5 mm~10 mm。
於將樹脂片設置於液晶顯示裝置之設置狀態下，若樹脂片之第1面之中央部與液晶面板的距離為5 mm~10 mm，則樹脂片與液晶面板之間確保有至少5 mm之間隔。因此，即使由於液晶顯示裝置使用時之背光之點燈、液晶顯示裝置長期運送時之周圍氣溫上升等，使得樹脂片向液晶面板之翹曲量增加，亦可以防止樹脂片與液晶面板之接觸。進而，由於樹脂片與液晶面板之間至少確保有5 mm之間隔，因而在樹脂片與液晶面板之間能夠設置擴散膜、稜鏡膜、反射型偏光分離膜、相位差膜、偏振膜等光學膜。其結果，不僅能夠防止成為不均勻之圖像顯示之不良狀況的產生，而且能夠提高液晶顯示裝置之光學特性。
另一方面，由於樹脂片與液晶面板之間的間隔最大為10 mm，因此能夠抑制具有液晶面板、樹脂片和光源等之單元尺寸的大型化(厚型化)。
根據本發明之樹脂片及液晶顯示裝置，在樹脂片設置於液晶顯示裝置之狀態下，能夠防止樹脂片與液晶面板之接觸，因此能夠防止成為不均勻之圖像顯示。此外，能夠提高光源之隱蔽性(燈隱蔽性)。
此外，由於將翹曲量抑制為最大6.0 mm，因此亦能夠維持充分之處理性，且亦能夠抑制製造效率之降低。
即，本發明之樹脂片及液晶顯示裝置係，樹脂片向接近液晶面板之方向具有凸狀之翹曲(反翹曲)，而且樹脂片之中央部的翹曲量為0.1 mm~6.0 mm，由此能夠維持充分之處理性，而且能夠兼顧防止成為不均勻之圖像顯示之不良狀況的產生、及提高光源隱蔽性。
圖1係本發明之一實施形態之液晶顯示裝置之側面示意圖。圖2係本發明之一實施形態之液晶顯示裝置的立體示意圖。圖3係用於說明光擴散板之翹曲測定之方法的圖。
液晶顯示裝置1(液晶電視)係所謂之直下型液晶顯示器，其具有背光系統2、配置於背光系統2之前面的液晶面板3、配置於背光系統2與液晶面板3之間的光學膜4。而且，圖1及圖2中，方便起見，對於液晶顯示裝置1，以使其前側面向紙面上側之姿勢進行表示。此外，以下之圖中表示之液晶顯示裝置1、背光系統2、液晶面板3等各構成構件的比例尺係，為了說明之方便而分別設定，全部構成構件之比例尺並不相同。
背光系統2具有薄型箱狀之樹脂製燈箱7、設置於燈箱7內之複數個線狀光源8、及將燈箱7之開放面9(前面)塞住之光擴散板(樹脂片)10，該薄型箱狀之樹脂製燈箱7具有長方形板狀之後壁5及自後壁5之周緣向前方一體地立設之四邊框狀的側壁6，且前面側開放。
即，箱狀之燈箱7係，燈箱7之開放面9之輪廓由四邊框狀之側壁6形成，於由側壁6及後壁5包圍之空間內設置有線狀光源8。於燈箱7之後壁5內面，全部安裝有例如用於使自線狀光源8入射至後壁5側之光反射至箱之開放面9側的反射板(未圖示)。
線狀光源8係設置於燈箱7內，因此係設置於液晶面板3之後方。線狀光源8例如為圓筒狀燈。圓筒狀燈之直徑例如為2 mm~4 mm。複數個線狀光源8係以相對於光擴散板10之背面11隔開固定間隔的狀態，相互平行地隔開相等之間隔而配置。
關於相鄰之線狀光源8之中心之間的間隔L，自省電之觀點觀之，較佳為30 mm~60 mm。此外，關於光擴散板10之背面11之中央部12(中央部12之詳細情況於後述)與線狀光源8之中心的距離D，自薄型化之觀點觀之，較佳為10 mm~20 mm。此外，間隔L與距離D之比率(L/D)較佳為2.5~4.0。特別地，間隔L較佳為40 mm~55 mm，距離D較佳為13 mm~17 mm。此外，線狀光源8之數量必然由燈箱7之尺寸(液晶顯示裝置1之畫面尺寸)及間隔L決定，例如，於32型之液晶顯示裝置1中，較佳為6~10根。再有，圖1及圖2中，為了容易圖解，僅表示出5根線狀光源8。
此外，線狀光源8之示例係公知之筒形燈。公知之筒形燈之示例係螢光燈(冷陰極管)、鹵素燈、鎢燈等。此外，背光系統2之光源，可以例如代替線狀光源8而使用發光二極體(LED)等點狀光源等。
光擴散板10形成為與由燈箱7之側壁6之框形狀所包圍的區域大致相同的大小之長方形板狀。光擴散板10係具有固定板厚之板狀體。光擴散板10具有作為與液晶面板3之相向面的前面(第1面)13、及與前面13相向之背面(第2面)11。關於光擴散板10，在安裝於背光系統2之狀態下，具有光擴散板10之前面(第1面)13(與液晶面板3之相向面)向液晶面板3側成為凸狀的翹曲。光擴散板10之翹曲量(以下簡稱為「翹曲量」)W可定義為如下交點之間的距離，即，(i)連接背面11之第1邊之中心與第2邊之中心之假想的第1直線與連接背面11之第3邊之中心與第4邊之中心之假想的第2直線的交點、與(ii)包含第1及第2直線之平面的法線與背面11之交點之間的距離。其中，第1邊及第2邊相向，第3邊及第4邊相向。此時，翹曲量W，可採用例如圖3所示之方法測定。
參照圖3，首先，以2點吊下光擴散板10，以使光擴散板10之長度方向為水平。在如此吊下光擴散板10之狀態下，於光擴散板10之背面(第2面)11側，在上下方向(上端14中央-下端15中央之間)及左右方向(左端16中央-右端17中央之間)各拉有1根線18、19。
而且，將自線18與線19之交點20向背面11垂下之垂線21與光擴散板10之背面11相交的部分，設定為光擴散板10之中央部12(光擴散板10上，於前面13及背面11分別存在中央部)。翹曲量W可藉由利用規尺等測定背面11之中央部12與交點20的距離而求出。如此測定之翹曲量W為0.1 mm~6.0 mm，較佳為1.0 mm~3.0 mm。
液晶面板3形成為大小與光擴散板10大致相同的長方形板狀。液晶面板3之表面為平坦(無翹曲)。平坦之液晶面板3的背面25與光擴散板10之前面13的中央部之間設有距離D'。距離D'例如為5 mm~10 mm。距離D'較佳為5 mm~7 mm。
此外，液晶面板3具有液晶單元22及1對偏振片23、24。1對偏振片23、24係於液晶面板3之厚度方向上自兩側夾著液晶單元22。如此之液晶面板3係配置於背光系統2之前面，以使後側之偏振片24與光擴散板10相向。
作為液晶單元22，可使用TFT型液晶單元、STN型液晶單元等公知之液晶單元。
光學膜4並無特別限制。光學膜4例如為不具有抗靜電性能(即不含有抗靜電劑)之膜，且為光擴散板10側之面(與光擴散板10相向之面)之表面電阻值(例如，依據JIS K6911)具有規定的值之膜。上述規定的值例如為1×1013 Ω/□以上。上述規定的值較佳為1×1013 Ω/□~1×1016 Ω/□。光學膜4之更具體之示例係，具有上述表面電阻值之擴散膜、稜鏡膜、反射型偏光分離膜、相位差膜、偏振膜等。
作為擴散膜，並無特別限制。擴散膜例如係於透明樹脂膜之一面利用黏合劑固定有珠粒之膜等。
稜鏡膜係藉由一方面擴散一方面透過光擴散板10之透射光在法線方向上集光，以高亮度對前面側進行照明的膜。稜鏡膜例如係，於光擴散板10之相向面之相反側的整個面上設置有微細之稜鏡、微細之凸透鏡及雙凸透鏡等微細之集光性透鏡的片等。稜鏡膜之市售品例如係，住友3M股份有限公司製造之「BEF(Brightness Enhancement Film)」、SEKISUI FILM公司製造之「ESTINA」、GE塑料公司製造之「illuminex ADF film」等。
反射型偏光分離膜係，具有使某種偏振光透過、且將具有與其相反之性質之偏振光反射的性質之膜。反射型偏光分離膜例如係，使特定振動方向之直線偏振光透過、將與該方向正交之振動方向之直線偏振光反射的反射型直線偏光分離膜；使規定之旋轉方向之圓偏光透過、將沿與該旋轉方向相反之方向旋轉之圓偏光反射的反射型圓偏光分離膜等。反射型直線偏光分離膜之市售品例如係，住友3M股份有限公司製造之「DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)」、日東電工股份有限公司製造之「NIPOX」等。
相位差膜係藉由樹脂膜之延伸而具有相位差(retardation)的膜。相位差膜例如為，聚碳酸酯系樹脂膜、聚碸系樹脂膜、聚醚碸系樹脂膜、聚芳酯系樹脂膜、降烯系樹脂膜等。相位差膜之市售品例如為，KANEKA公司製造之「ELMEC」、住友化學股份有限公司製造之「Sumikalite」等。
偏振膜係，例如對聚乙烯醇實施拉伸加工及利用碘或二色性染料進行之染色加工，使該碘或二色性染料吸附取向而成者，使與其取向方向正交之振動方向之直線偏振光透過，吸收振動方向與取向方向相同之直線偏振光。偏振膜之市售品例如係，日東電工股份有限公司製造之「NPF」、住友化學股份有限公司製造之「SUMIKARAN」等。
<光擴散板之構成>
圖4係光擴散板之立體示意圖。圖5係表示光擴散板(切割線V-V上之剖面)對於燈箱之安裝狀態之燈箱的主要部分剖面圖。
如圖4所示，光擴散板10係於厚度方向上積層有2片樹脂層之光透過性的2層光擴散板。光擴散板10具有相對厚的基材層26及相對薄的背面層27。
在光擴散板10中之基材層26側之主面(光擴散板10之前面13)，以條紋狀形成有多個延伸在光擴散板10之1組相向周緣間的柱面透鏡形狀之半圓凸部28。
柱面透鏡形狀之半圓凸部28係與半圓凸部28之長度方向正交的切割面具有大致半圓弧狀之輪廓的凸部。多個半圓凸部28相互平行地隔開相等之間隔E(間隔E例如為1 μm~15 μm)而配置。相鄰之半圓凸部28之中心之間的距離(間距P')例如為10 μm~500 μm。此外，半圓凸部28之高度H'與間距P'之比率(H'/P')例如為0.2~0.8。
另一方面，在光擴散板10中之背面層27側之主面(光擴散板10之背面11)，藉由壓花加工而形成有多個微細之凹凸29。微細之凹凸29大致均勻地分佈於整個背面11。背面層27側之主面(背面11)成為全體形成有微細之凹凸29的糙面。
微細之凹凸29之形狀，例如可以由表面之粗糙度表示。作為一例，微細之凹凸29之算術平均粗糙度Ra(依據JIS B0601-2001)為0.8 μm~5.0 μm。此外，微細之凹凸29之十點平均粗糙度Rz(依據JIS B0601-2001)為8.0 μm~30.0 μm。此外，微細之凹凸29之平均間隔Rsm(依據JIS B0601-2001)為100 μm~400 μm。
此外，如圖5所示，將基材層26之厚度t1 與背面層27之厚度t2 相加所得的光擴散板10之總厚度T例如為1.0 mm~3.0 mm。總厚度T較佳為1.2 mm~2.0 mm。此外，基材層26之厚度t1 例如為0.95 mm~2.95 mm。此外，背面層27之厚度t2 例如為0.03 mm~0.1 mm。
作為光擴散板10之原料，並無特別限制。作為光擴散板10之原料，可以使用例如具有0.2%~2.0%之吸水率之公知的透光性樹脂。
可使用之透光性樹脂之具體例為：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酯、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者將2種以上併用。此外，其等之中，較佳的可列舉苯乙烯系樹脂，更佳的可列舉苯乙烯系樹脂之單獨使用。
此外，用作基材層26之原料的樹脂(A)與用作背面層27之原料的樹脂(B)可以相同，亦可以不同。作為樹脂(A)與樹脂(B)之組合，較佳的可以列舉同種透光性樹脂之組合，更佳的可以列舉在樹脂(A)及樹脂(B)中均含有苯乙烯系樹脂之組合，尤佳的可以列舉樹脂(A)及樹脂(B)中均單獨使用苯乙烯系樹脂之組合。
此外，光擴散板10中，根據需要可含有光擴散劑(光擴散粒子)。
作為光擴散劑，只要是折射率與構成光擴散板10之透光性樹脂不同且能夠擴散透射光之粒子，則無特別限制。無機系之光擴散劑例如為：碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鈦、氫氧化鋁、二氧化矽、玻璃、滑石、雲母、白炭黑、氧化鎂、氧化鋅等。其等可以為利用脂肪酸等實施表面處理後之產物。
此外，有機系之光擴散劑例如為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。較佳的有機系之光擴散劑例如為，重量平均分子量為50萬~500萬之高分子量聚合物粒子、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。
上述光擴散劑可以單獨使用或者併用2種以上。
當光擴散板10含有光擴散劑時，光擴散劑之配合量係，相對於透光性樹脂100重量份，為0.001重量份~1重量份，較佳為0.001重量份~0.01重量份。此外，光擴散劑可以作為與上述透光性樹脂組合之母料使用。此外，自光擴散性之觀點出發，透光性樹脂之折射率與光擴散劑之折射率之差的絕對值通常為0.01~0.20，較佳為0.02~0.15。
此外，光擴散板10中，根據需要亦可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。
作為紫外線吸收劑，並無特別限制。紫外線吸收劑例如為：水楊酸苯酯系紫外線吸收劑、二苯甲酮系紫外線吸收劑、三嗪系紫外線吸收劑、苯并三唑系紫外線吸收劑等。添加紫外線吸收劑時，相對於透光性樹脂100重量份，較佳為添加0.1重量份~3重量份之紫外線吸收劑。若為上述範圍，則能夠抑制紫外線吸收劑向表面之滲出，從而能夠良好地維持光擴散板之外觀。
作為熱穩定劑，並無特別限制。熱穩定劑例如可舉出錳化合物、銅化合物等。添加熱穩定劑時，較佳為與紫外線吸收劑一併添加，相對於透光性樹脂中之紫外線吸收劑1重量份，以2重量份以下之比例添加熱穩定劑，相對於透光性樹脂中之紫外線吸收劑1重量份，更較佳為添加0.01重量份~1重量份之熱穩定劑。
此外，作為抗氧化劑，並無特別限制。抗氧化劑例如可列舉受阻酚化合物、受阻胺化合物等。添加抗氧化劑時，相對於透光性樹脂100重量份，較佳為添加0.1重量份~3重量份之抗氧化劑。
此外，在光擴散板10中，根據需要可以在透光性樹脂中混合抗靜電劑，亦可在光擴散板10之前面13及/或背面11塗佈抗靜電劑。
此外，光擴散板10如圖5所示，在相對於燈箱7內的線狀光源8，半圓凸部28為平行的位置，使光擴散板10之背面11抵接於燈箱7之側壁6，且固定於燈箱7。由此，藉由光擴散板10將燈箱7之開放面9塞住。
<光擴散板(積層樹脂片)之製造方法>
上述光擴散板10，可藉由對採用下述方法製造之積層樹脂片進行切割而製作。
圖6係本發明之一實施形態之樹脂片之製造方法中使用的製造裝置的概略構成圖。圖7係安裝於上輥之凹版轉印模之主要部分剖面圖。圖8係安裝於中間輥之糙面轉印模的主要部分剖面圖。
片製造裝置51具有：片成型機52，其將原料樹脂呈片狀擠出而使其成型；一組擠壓用輥組54，其用於藉由擠壓而使擠出之積層樹脂片53成型；及搬運用輥組55與送風機56，其用於搬運由擠壓用輥組54成型之積層樹脂片53。
片成型機52具有：第1擠出機57，其用於將基材層26之原料樹脂(A)加熱熔融；第2擠出機58，其用於將背面層27之原料樹脂(B)加熱熔融；進料塊(feed block)59，其供給經第1及第2擠出機57、58熔融之樹脂；及模頭60，其用於以片狀態擠出進料塊59內之樹脂。
作為第1及第2擠出機57、58，可使用公知之擠出成型機。公知之擠出成型機例如為單軸擠出機、雙軸擠出機等。第1及第2擠出機57、58中，安裝有用於將樹脂投入至擠出機之氣缸內的料斗61、62。
作為進料塊59，只要能夠將2種以上之樹脂供給至模頭60、且在積層之狀態下共擠出的型式，則並無特別限制。作為進料塊59，可以使用公知之進料塊。公知之進料塊例如為2種3層分配型或2種2層分配型之進料塊。
作為模頭60，只要為共擠出用之模頭，則並無特別限制。作為模頭60，可以使用公知之模頭。公知之模頭例如為多歧管模頭等。
擠壓用輥組54具有3個擠壓輥63~65，其等作為一方面藉由擠壓而使積層樹脂片53成形，一方面藉由轉印模而於積層樹脂片53之上下表面75、76(上表面76為光擴散板10之背面11，下表面75為光擴散板10之前面13)形成凹凸的機構。
3個擠壓輥63~65，分別包含圓柱狀之金屬製(例如不鏽鋼製、鋼鐵製等)輥。3個擠壓輥63~65係以各擠壓輥63~65之軸線為水平之方式配置。此外，3個擠壓輥63~65係自上依次為上輥63、中間輥64及下輥65，以彼此之軸線平行之方式連續配置在鉛直方向。馬達(未圖示)分別與擠壓輥63~65之旋轉軸連接。上輥63及下輥65可順時針旋轉，中間輥64可逆時針旋轉。即，擠壓輥63~65係自上依次為「可順時針旋轉」、「可逆時針旋轉」、「可順時針旋轉」。由此，能夠在所有輥63~65夾著積層樹脂片53之狀態下同步旋轉。因此，能夠一方面對自片成型機52擠出之積層樹脂片53的兩面75、76實施加工一方面自下方搬運至上方，且送出至搬運用輥組55。
各擠壓輥63~65之直徑例如為100 mm~500 mm。此外，使用金屬製輥作為擠壓輥63~65時，可對各擠壓輥63~65之表面實施例如鍍鉻、鍍銅、鍍鎳、鍍Ni-P等鍍敷處理。
於上輥63之周面66，安裝有用於在積層樹脂片53上形成半圓凸部28之凹版轉印模67。
在凹版轉印模67中，如圖7所示，沿上輥63之圓周方向以條紋狀形成多個與柱面透鏡形狀之半圓凸部28形狀相反的凹槽72。即，凹槽72之與凹槽72之長度方向(圓周方向)正交的切割面具有大致半圓弧狀之輪廓。凹槽72之深度H比半圓凸部28之高度H'略大(例如3 μm~450 μm)。此外，相鄰之凹槽72之中心之間的距離(間距P)可根據半圓凸部28之形狀適當確定。半圓凸部28之高度H'與凹槽72之深度H之差係起因於，將凹版轉印模67轉印於積層樹脂片53上而形成半圓凸部28時之轉印率(H'/H)(%)。
在中間輥64之周面68，安裝有例如用於在積層樹脂片53上形成微細之凹凸29的糙面轉印模69。
在糙面轉印模69中，如圖8所示，在中間輥64之周面68上形成有多個壓花形狀，該等壓花形狀包含形狀與光擴散板10之背面11的微細之凹凸29相反的微細之凹凸71。即，糙面轉印模69之表面成為了包含微細之凹凸71的壓花形狀大致均勻分佈在整個表面上的糙面。糙面轉印模69之表面之算術平均粗糙度Ra例如為6.0 μm~8.0 μm，糙面轉印模69之表面之十點平均粗糙度Rz例如為45.0 μm~50.0 μm，糙面轉印模69之表面之平均間隔Rsm例如為120 μm~150 μm。
上述糙面轉印模69及凹版轉印模67之原料例如為有機材料。
作為有機材料，只要具有即使對在加熱熔融狀態下自模頭60剛擠出後的積層樹脂片53反覆擠壓亦能夠維持轉印模之形狀的耐熱性即可。有機材料例如為熱固性樹脂、熱塑性樹脂等樹脂。
熱固性樹脂例如為：酚醛樹脂、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。
熱塑性樹脂例如為：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)、熱塑性聚醯亞胺樹脂(PI樹脂)等。
其等之中，較佳的可以列舉維卡軟化點(JIS K7206-1999 A50法)比自模頭60擠出之積層樹脂片53的維卡軟化點高40℃以上的熱塑性樹脂、經交聯的熱塑性樹脂。
下輥65之周面70例如藉由實施鏡面加工而成為平滑面。
再有，糙面轉印模69可以安裝於上輥63，凹版轉印模67可以安裝於中間輥64。此外，中間輥64之周面68可藉由實施鏡面加工而成為平滑面。該情形下，光擴散板10之背面11成為平滑面。
搬運用輥組55具有複數個搬運輥73，該等搬運輥73用於將自上輥63剝離且送出之積層樹脂片53在上輥63之上端的高度位置上支持並進行搬運。
複數個搬運輥73係在水平方向上彼此隔開間隙而配置，設置合計5~30個左右。各搬運輥73，例如，具有100 mm~200 mm的直徑。各搬運輥73之周面，例如藉由實施鏡面加工而成為平滑面。此外，各搬運輥73與擠壓輥63~65同樣地具有冷卻功能，由此，能夠自下表面75(前面13)側對搬運之積層樹脂片53進行冷卻。
送風機56設置於擠壓用輥組54與搬運用輥組55之間。本實施形態中，送風機56係設置於上輥63與最上游的搬運輥73之間，且位於搬運的積層樹脂片53的下方。由此，能夠在利用搬運輥73進行冷卻之前，自下表面75(前面13)側對自上輥63剝離之積層樹脂片53進行冷卻。作為送風機56，可以使用公知之送風機。公知之送風機例如為扇風機、氣刀等。
其次，對使用了上述製造裝置之積層樹脂片53的製造方法進行說明。
(1)片製造步驟
首先，將基材層26之原料樹脂(A)投入至第1擠出機57之料斗61，熔融混煉後，供給至進料塊59。另一方面，將背面層27之原料樹脂(B)投入至第2擠出機58之料斗62，熔融混煉後，供給至進料塊59。第1擠出機57及第2擠出機58之氣缸溫度設定為例如190℃~250℃。
其次，進料塊59內之樹脂係藉由自模頭60共擠出，而作為包含下側之基材層26及上側之背面層27的2層積層樹脂片53而連續地擠出。
(2)轉印步驟
自模頭60擠出之積層樹脂片53係藉由利用擠壓輥63~65擠壓、冷卻而成型。
具體而言，自模頭60共擠出之樹脂由中間輥64與下輥65夾著而擠壓後，上表面76(背面11)密著於中間輥64之周面68而被搬運，此時使其冷卻。作為中間輥64與下輥65之表面(設定)溫度，較佳為低於積層樹脂片53之擠出溫度。例如，中間輥64設定為70℃~100℃，下輥65設定為80℃~110℃。此外，中間輥64與下輥65之擠壓時，於積層樹脂片53之上表面76(背面11)，轉印有中間輥64之糙面轉印模69之形狀，從而形成多個微細之凹凸29。
然後，利用上輥63與中間輥64夾著積層樹脂片53進行擠壓。作為上輥63之表面(設定)溫度，設定為例如60℃~90℃。此外，上輥63與中間輥64之擠壓時，凹版轉印模67之表面形狀轉印於積層樹脂片53之下表面75(前面13)，藉此，沿片之流動方向(送出方向)形成多個平行的條紋狀之半圓凸部28。
然後，密著於上輥63而搬運之積層樹脂片53，於上輥63之上端自周面66剝離，且在以上表面76(背面11)朝上方之姿勢(下表面75朝下方之姿勢)而維持平坦性的狀態下，沿水平方向送出，且藉由搬運輥73以自下表面75側支持之姿勢搬運。
搬運時，積層樹脂片53係於擠壓用輥組54與搬運用輥組55之間，藉由送風機56而受到送風冷卻，在搬運用輥組55中藉由搬運輥73而受到接觸冷卻。送風機56之風力係適當地相對地增減(例如，送弱風、中風、強風)，作為搬運輥73之表面(設定)溫度，例如在40℃~90℃之範圍內全部設定為同一溫度。
然後，利用一對牽引輥(未圖示)牽引而製造積層樹脂片53。然後，進一步將積層樹脂片53冷卻後，以適當之大小切斷，從而能夠得到圖4所示之光擴散板10。
(3)作用效果
如上所述，根據該液晶顯示裝置1，在與液晶面板3之關係中，光擴散板10向接近液晶面板3的方向上翹曲成為凸狀。然而，光擴散板10之中央部12(最接近液晶面板之部分)的翹曲量W抑制為0.1 mm~6.0 mm。因此，能夠在光擴散板10之中央部與液晶面板3之背面25之間設置5 mm~10 mm的距離D'。其結果，能夠防止光擴散板10與液晶面板3之接觸，因此能夠防止成為不均勻之圖像顯示的不良狀況的產生。
另一方面，在與線狀光源8之關係中，光擴散板10向遠離線狀光源8之方向翹曲成為凸狀。而且，光擴散板10之翹曲量W亦確保為0.1 mm~6.0 mm。因此，與光擴散板10向線狀光源8側翹曲之情形(正翹曲)、或光擴散板10為平坦之情形相比，能夠擴大光擴散板10與線狀光源8的距離D(本實施形態中，為13 mm~16 mm)。其結果，能夠提高線狀光源8之隱蔽性(燈隱蔽性)。
即，液晶顯示裝置1中，光擴散板10向接近液晶面板3之方向具有凸狀的翹曲(反翹曲)，而且，其中央部12之翹曲量W為0.1 mm~6.0 mm，從而能夠兼顧防止產生成為不均勻之圖像顯示的不良狀況、及提高光源隱蔽性。
此外，光擴散板10之中央部12與液晶面板3之背面25之間設置有5 mm~10 mm的距離D'，因此在光擴散板10與液晶面板3之間確保有至少5 mm的間隔。因此，即使由於液晶顯示裝置1使用時的線狀光源8的點燈、液晶顯示裝置1長期運送時的周圍氣溫上升等，使得光擴散板10向液晶面板3之翹曲量增加，亦可以防止光擴散板10與液晶面板3之接觸。進而，由於在光擴散板10與液晶面板3之間確保有至少5 mm的間隔，因而如圖1和圖2所示，能夠在光擴散板10與液晶面板3之間設置光學膜4。其結果，不僅能夠防止成為不均勻之圖像顯示的不良狀況的產生，而且能夠提高液晶顯示裝置1之光學特性。
另一方面，光擴散板10與液晶面板3之間的間隔最大為10 mm，因此能夠抑制具有液晶面板3、光擴散板10及線狀光源8等之單元尺寸的大型化(厚型化)。
而且，上述光擴散板10適合用於例如具有20型(444 mm×249 mm)~65型(1428 mm×804 mm)之燈箱7的尺寸(液晶顯示裝置1之畫面尺寸)的液晶顯示裝置1中。
以上對本發明之一實施形態進行了說明，但本發明亦能以其他實施形態實施。
例如，本發明之樹脂片並不限定於如光擴散板10之2層樹脂板，亦可以為例如單層樹脂板、由3層以上之層組成的樹脂板。
此外，光擴散板10之表面形狀並不限於如半圓凸部28之柱面透鏡形狀及如微細之凹凸29之糙面形狀(壓花整飾)，為了提高光擴散板10之光擴散性，可以加工為各種形狀。此外，前面13與背面11之形狀可以相同，亦可以不同。
此外，例如，若是與對搬運或積層樹脂片53與擠壓輥63~65之密著進行輔助之轉印技術無關的輥，則可以設置與積層樹脂片53及各轉印模(糙面轉印模69及凹版轉印模67)相接的輥(接觸輥)。
此外，上述背光系統2適合用作液晶顯示器用之面光源裝置，但並不特別限定於此種用途。
[實施例]
其次，基於實施例及比較例對本發明進行說明，但本發明並不受下述實施例之限制。
<實施例及比較例> (實施例1) 1.積層樹脂片之製造裝置之構成
使用具有與圖6所示之樹脂片製造裝置51同樣之構成的裝置。再有，作為裝置中安裝之拋光輥，準備以下之(1)~(3)之輥。
(1)上輥
其係在周面設置有凹版轉印模之金屬製輥(直徑：450 mm)。即，於上輥之周面，沿圓周方向形成一周之剖面半圓弧狀的多根凹槽相互平行地以條紋狀而形成。再有，使相鄰之凹槽之間距P為280 μm，使凹槽之深度H為122 μm。
(2)中間輥
其係在周面設置有糙面轉印模之金屬製輥(直徑：450 mm)。即，中間輥之周面成為形成有多個微細之凹凸之糙面。再有，使微細之凹凸之算術平均粗糙度Ra為6.9μm，使十點平均粗糙度Rz為46.6 μm，使平均間隔Rsm為92.7 μm。
(3)下輥
其係周面進行有鏡面加工之金屬製輥(直徑：450 mm)。
(4)搬運輥
設置有26個周面進行了鏡面加工之金屬製輥(直徑：100 mm)(其中，自接近上輥之側起直至第10個輥具有冷卻功能)。
2.具體之製造方法
利用氣缸內之溫度為190℃~250℃之第1擠出機，將苯乙烯樹脂(東洋苯乙烯公司製造之「HRM40」，折射率為1.59，吸水率為0.2%)100質量份熔融混煉後，供給至2層分配型進料塊。此外，利用氣缸內之溫度為190℃~250℃之第2擠出機，將苯乙烯樹脂(東洋苯乙烯公司製造之「HRM40」，折射率為1.59，吸水率為0.2%)100質量份熔融混煉後，供給至上述2層分配型進料塊。
其次，在擠出樹脂溫度250℃下藉由多歧管模頭(寬度：1500 mm)將進料塊內的樹脂共擠出，以使自第1擠出機供給至進料塊之樹脂成為基材層(樹脂(A)層)，且使自第2擠出機供給至進料塊之樹脂成為背面層(樹脂(B)層)。然後，利用上輥、中間輥及下輥進行拉伸、冷卻，藉此製作寬度為1300 mm、總厚度為1.5 mm(基材層為1.45 mm、背面層為0.05 mm)之2層積層樹脂片。
於片之拉伸、冷卻過程中，分別調節各擠壓輥(直徑為450 mm)之設定溫度(表面溫度)，以使上輥為60℃、中間輥為75℃、下輥為97℃。
然後，藉由表面溫度同樣地設定為45℃之搬運輥一方面進行冷卻一方面進行搬運，利用牽引輥進行牽引，從而獲得積層樹脂片。
再有，上輥、中間輥、下輥及搬運輥之設定溫度係，一方面隨時測定被牽引之積層樹脂片的翹曲量，一方面進行適當調節以獲得下述表1所示之翹曲量。此外，翹曲量係藉由自製成之積層樹脂片中切出716 mm×414 mm尺寸的板，吊下該板，以使716 mm之邊成為水平，利用圖3所示之方法進行測定而求出翹曲量。
(實施例2)
除了追加利用中型扇風機進行之冷卻工序以外，採用與實施例1同樣之方法、條件製作積層樹脂片。具體而言，於利用搬運輥對自上輥剝離之積層樹脂片進行搬運之前，自其下表面側利用2台中型扇風機進行冷卻。
再有，上輥、中間輥、下輥及搬運輥之設定溫度以及中型扇風機之風力係，一方面隨時測定被牽引之積層樹脂片之翹曲量，一方面進行適當調節以獲得下述表1所示之翹曲量。
(比較例1)
除了將搬運輥之表面溫度設定為85℃以外，採用與實施例1同樣之方法、條件製作積層樹脂片。
再有，上輥、中間輥、下輥及搬運輥之設定溫度係，一方面隨時測定被牽引之積層樹脂片的翹曲量，一方面適當調節以獲得下述表1所示之翹曲量。
(比較例2)
除了追加利用大型扇風機及中型扇風機進行之冷卻工序以外，採用與實施例1同樣之方法、條件製作積層樹脂片。具體而言，於利用搬運輥對自上輥剝離之積層樹脂片進行搬運之前，自其下表面側利用1台大型扇風機及2台中型扇風機進行冷卻。
再有，上輥、中間輥、下輥及搬運輥之設定溫度以及中型扇風機及大型扇風機之風力係，一方面隨時測定被牽引之積層樹脂片之翹曲量，一方面進行適當調節以獲得下述表1所示之翹曲量。
<評估> 1.試驗樣品(光擴散板)之製作
將上述實施例及比較例中製作之各積層樹脂片切割為716 mm×414 mm之大小，藉此製作試驗樣品。對於所製作之樣品，實施以下之2~5之物性測定及評估。
2.轉印率
利用超深度形狀測定顯微鏡(KEYENCE公司製造之「VK-8500」)觀察形成於各樣品之基材層(樹脂(A)層)側之主面上的半圓凸部的剖面形狀，且測定半圓凸部之高度H'。然後，求出半圓凸部之高度H'與上輥之周面上所形成之凹槽之深度H的比例，藉此算出半圓凸部之轉印率(=H'/H×100(%))。將算出結果示於下述表1中。
3.背面層的表面粗糙度 (1)算術平均粗糙度Ra
依據JIS B0601-2001測定各樣品之背面層側之主面的算術平均粗糙度Ra。具體而言，使用表面粗糙度計(Mitutoyo公司製造之「SJ-201P」)測定積層樹脂板之糙面之算術平均粗糙度Ra。再有，表面粗糙度計之測定條件係設定為臨界值：0.8×1、測定範圍：自動。
(2)十點平均粗糙度Rz
依據JIS B0601-2001測定各樣品之背面層側之主面的十點平均粗糙度Rz。具體而言，使用表面粗糙度計(Mitutoyo公司製造之「SJ-201P」)測定樣品之糙面之十點平均粗糙度Rz。再有，表面粗糙度計之測定條件係設定為臨界值：0.8×1、測定範圍：自動。
(3)凹凸之平均間隔Rsm
依據JIS B0601-2001測定各樣品之背面層側之主面的凹凸的平均間隔Rsm。具體而言，使用表面粗糙度計(Mitutoyo公司製「SJ-201P」)測定樣品之糙面之凹凸的平均間隔Rsm。再有，表面粗糙度計之測定條件係設定為臨界值：0.8×1、測定範圍：自動。
將(1)~(3)之測定結果示於下述表1中。
4.光源隱蔽性評估
將液晶電視(松下公司製造之「LC-32X2」)拆卸，將原本設置之透光性樹脂片替換為各樣品，再次組裝，作為評估用電視。該評估用電視具有以下之構成。
‧　線狀光源之數量：8根
‧　相鄰之線狀光源之中心之間的間隔L：45 mm
‧　光擴散板與線狀光源之中心的距離D：15 mm
‧　間隔L與距離D之比率(L/D)：3.0
然後，將該評估用電視之背光(線狀光源8根)點燈。此時，將圖案發生器(LEADER ELECTRONICS公司製造之「NTSC圖案發生器LT436」)與電視連接，使液晶面板之畫面進行白色顯示。然後，藉由確認是否能夠自正面看到燈(線狀光源)之影像，來進行光源隱蔽性之評估。結果如表1所示。表1中，「○」表示與觀察液晶面板之畫面之角度無關，完全看不到燈影像，「×」表示自任何位置觀察液晶面板之畫面均看到了燈影像。
5.圖像顯示性能評估
組裝與「4.光源隱蔽性評估」中使用之評估電視之構造相同的評估用電視。將該評估用電視於50℃/80% RH之環境下放置24小時。經過24小時後，於25℃/50% RH之暗室環境下放置1小時後，將背光(線狀光源8根)點燈。然後，自背光剛點燈後經過24小時為止，每隔1小時自正面利用目視確認是否發生不均勻之圖像顯示，藉此進行圖像顯示之評估。結果如表1所示。表1中，「○」表示完全看不到不均勻之圖像，「×」表示看到了不均勻之圖像。
6.考察
如表1所示，於實施例1及2中，評估用樣品向接近液晶面板之方向具有凸狀之翹曲(反翹曲)，而且該翹曲量為0.1 mm~6.0 mm，因此能夠確認顯示不均勻之圖像的不良狀況及光源隱蔽不足均沒有發生。
另一方面，於比較例1中，由於評估用樣品向接近線狀光源側之方向具有凸狀之翹曲(正翹曲)。因此，樣品與線狀光源之距離縮短，能夠確認容易看到燈影像。此外，於比較例2中，評估用樣品向接近液晶面板之方向具有凸狀之翹曲(反翹曲)。然而，評估用樣品之翹曲量大大超過了6.0 mm。因此，樣品與線狀光源接觸，能夠確認接觸之部位之圖像紊亂。
[表1]
1．．．液晶顯示裝置
2．．．背光系統
3．．．液晶面板
4．．．光學膜
5．．．後壁
6．．．側壁
7．．．燈箱
8．．．線狀光源
9．．．開放面
10．．．光擴散板(樹脂片)
11．．．光擴散板之背面
12．．．中央部(第2面之中央部)
13．．．光擴散板之前面
14．．．上端
15．．．下端
16．．．左端
17．．．右端
18、19．．．線
20．．．交點
21．．．垂線
22．．．液晶單元
23、24．．．偏振片
25．．．液晶面板之背面
26．．．基材層
27．．．背面層
28．．．半圓凸部
29、71．．．微細之凹凸
51．．．片製造裝置
52．．．片成型機
53．．．積層樹脂片
54．．．擠壓用輥組
55．．．搬運用輥組
56．．．送風機
57．．．第1擠出機
58．．．第2擠出機
59．．．進料塊
60．．．模頭
61、62．．．料斗
63、64、65．．．擠壓輥
66、68、70．．．周面
67．．．凹版轉印模
69．．．糙面轉印模
72．．．凹槽
73．．．搬運輥
75．．．下表面
76．．．上表面
D、D'．．．距離
E、L．．．間隔
H'．．．高度
H．．．深度
P、P'．．．間距
T．．．總厚度
t1、t2．．．厚度
W．．．翹曲量
圖1係本發明之一實施形態之液晶顯示裝置之側面示意圖。
圖2係本發明之一實施形態之液晶顯示裝置之立體示意圖。
圖3係用於說明光擴散板之翹曲測定之方法的圖。
圖4係光擴散板之立體示意圖。
圖5係表示光擴散板(切割線V-V上之剖面)對於燈箱之安裝狀態的燈箱之主要部分剖面圖。
圖6係本發明之一實施形態之樹脂片之製造方法中使用的製造裝置之概略構成圖。
圖7係安裝於上輥之凹版轉印模之主要部分剖面圖。
圖8係安裝於中間輥之糙面轉印模之主要部分剖面圖。
1．．．液晶顯示裝置
2．．．背光系統
3．．．液晶面板
4．．．光學膜
5．．．後壁
6．．．側壁
7．．．燈箱
8．．．線狀光源
9．．．開放面
10．．．光擴散板(樹脂片)
11．．．光擴散板之背面
12．．．中央部(第2面之中央部)
13．．．光擴散板之前面
22．．．液晶單元
23、24．．．偏振片
25．．．液晶面板之背面
D、D'．．．距離
L．．．間隔

Claims (4)

  1. 一種樹脂片，其係於具有用於顯示圖像之液晶面板、及用於將光照射至上述液晶面板之光源的液晶顯示裝置中，設置在上述液晶面板與上述光源之間者，該樹脂片具有：第1面，其位於上述液晶面板側；及第2面，其與上述第1面相向；且上述樹脂片於配置有上述第1面之側翹曲成凸狀，上述第2面之中央部之上述樹脂片的翹曲量為0.1mm~6.0mm，其中於將上述樹脂片設置於上述液晶面板之設置狀態下，上述樹脂片之上述第1面之中央部、與上述液晶面板之間的距離為5mm~10mm。
  2. 如請求項1之樹脂片，其中上述第2面具有：相互相向之第1及第2邊；及與上述第1及第2邊交叉且相互相向之第3及第4邊；且上述第2面之中央部之上述樹脂片的翹曲量係定義為如下交點之間的距離：(i)連接上述第1邊之中心與上述第2邊之中心之假想的第1直線、與連接上述第3邊之中心與上述第4邊之中心之假想的第2直線之交點、與(ii)包含上述第1及第2直線之平面的法線與上述第2面的交點之間的距離。
  3. 一種液晶顯示裝置，其具有： 液晶面板，其用於顯示圖像；光源，其用於將光照射至上述液晶面板；及樹脂片，其處於上述液晶面板與上述光源之間；上述樹脂片具有：第1面，其位於上述液晶面板側；及第2面，其與上述第1面相向；且上述樹脂片於上述液晶面板側翹曲成凸狀，上述第2面之中央部之上述樹脂片的翹曲量為0.1mm~6.0mm，其中上述樹脂片之上述第1面之中央部、與上述液晶面板之間的距離為5mm~10mm。
  4. 如請求項3之液晶顯示裝置，其中上述第2面具有：相互相向之第1及第2邊；及與上述第1及第2邊交叉並相互相向之第3及第4邊；上述第2面之中央部之上述樹脂片的翹曲量係定義為如下交點之間的距離：(i)連接上述第1邊之中心與上述第2邊之中心之假想的第1直線與連接上述第3邊之中心與上述第4邊之中心之假想的第2直線的交點、與(ii)包含上述第1及第2直線之平面的法線與上述第2面的交點之間的距離。
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