TWI550033B - 導光板、發光單元以及具有發光單元的液晶顯示元件 - Google Patents

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Description

導光板、發光單元以及具有發光單元的液晶顯示元件
本發明係有關於一種液晶顯示元件，且特別是有關於一種圖案形成用油墨組成物用於形成具有高印刷安定性及高輝度之導光板、具有導光板的發光單元以及具有發光單元的液晶顯示元件。
液晶顯示元件廣泛應用於個人電腦、電視、可攜式電話等之顯示裝置中，由於其本身並非發光體，因此必須設置稱為背光(backlight)之面光源照射光線以顯示影像。近幾年來，為應用於輕量化及小型化的筆記型電腦等之薄型液晶顯示器，多採用於導光板之一端配置光源，並經由全反射將光線傳至遠端而形成面光源的側光型(side light)背光，而不使用於光源前方設置反射板的直下型背光。
上述側光型背光中，利用導光板底面印刷的圖案，可破壞光線的全反射，產生不規則的散射及反射，將光線導引至導光板正面。日本特開2008-095103揭露一種圖案形成用油墨，此油墨包含具有丙烯酸系樹脂的高分子樹 脂、具有1,6-己二異氰酸酯的架橋劑及一充填材。然而，前述油墨形成的圖案於使用時易造成導光板塗佈時之印刷缺陷(mura)，而未能讓業界所接受，且此缺陷於大尺寸之導光板上更為嚴重。因此，如何提高導光板之印刷安定性，已成為本技術領域中之一重要課題。
因此，本發明之一態樣是在提供一種導光板，此導光板包含入射光線之入光面、出射光線之出光面及相對於出光面且具有導光層之底面，其中導光層係以圖案形成用油墨組成物經塗佈及乾燥處理後，而於導光板底面形成網點圖案。上述之圖案形成用油墨組成物包含丙烯酸酯系樹脂(A)、具有特定結構之硬化性樹脂(B)、填充材(C)及溶劑(D)。
本發明之另一態樣是在提供一種發光單元，此發光單元包含發光源以及與發光源結合之上述導光板。
本發明之又一態樣是在提供一種液晶顯示元件，此液晶顯示元件包含上述之發光單元，以及設置於發光單元的導光板之出光面上方的液晶面板。使用上述之導光板可製得具有高印刷安定性以及高輝度之液晶顯示元件。
本發明之導光層、導光板、發光單元及液晶顯示元件的結構與製作方法，以下析述之。
導光層
本發明之導光層係將圖案形成用油墨組成物經塗佈處理，例如噴墨(inkjet)、網印(screen printing)或轉印(imprint)等印刷方式，塗佈於導光板之底面上，再經乾燥處理後形成網點圖案而獲得。
上述之圖案形成用油墨組成物包含丙烯酸酯系樹脂(A)、硬化性樹脂(B)、填充材(C)以及溶劑(D)，以下依序闡述之。
丙烯酸酯系樹脂(A)
本發明之圖案形成用油墨組成物所使用的丙烯酸酯系樹脂(A)可例如由下述乙烯性不飽和單體聚合而成，其具體例如：丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、α-氯丙烯酸、乙基丙烯酸、肉桂酸、馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸、檸康酸酐等之不飽和羧酸(酐)類；苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對氯苯乙烯、甲氧基苯乙烯等之芳香族乙烯基化合物；N-苯基馬來醯亞胺、N-鄰-羥基苯基馬來醯亞胺、N-間-羥基苯基馬來醯亞胺、N-對-羥基苯基馬來醯亞胺、N-鄰-甲基苯基馬來醯亞胺、N-間-甲基苯基馬來醯亞胺、N-對-甲基苯基馬來醯亞胺、N-鄰-甲氧基苯基馬來醯亞胺、N-間-甲氧基苯基馬來醯亞胺、N-對-甲氧基苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺等馬來醯亞胺類；丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙 烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸第二丁酯、甲基丙烯酸第二丁酯、丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯、丙烯酸-3-羥基丙酯、甲基丙烯酸-3-羥基丙酯、丙烯酸-2-羥基丁酯、甲基丙烯酸-2-羥基丁酯、丙烯酸-3-羥基丁酯、甲基丙烯酸-3-羥基丁酯、丙烯酸-4-羥基丁酯、甲基丙烯酸-4-羥基丁酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸三乙二醇甲氧酯(methoxy triethylene glycol acrylate)、甲基丙烯酸三乙二醇甲氧酯(methoxy triethylene glycol methacrylate)、甲基丙烯酸十二烷基酯(lauryl methacrylate)、甲基丙烯酸十四烷基酯(tertadecyl methacrylate)、甲基丙烯酸十六烷基酯(cetyl methacrylate)、甲基丙烯酸十八烷基酯(octadecylmethacrylate)、甲基丙烯酸二十烷基酯(eicosyl methacrylate)、甲基丙烯酸二十二烷基酯(docosyl methacrylate)等之不飽和羧酸酯類；丙烯酸-2-氨乙酯、甲基丙烯酸-2-氨乙酯、丙烯酸-2-氨丙酯、甲基丙烯酸-2-氨丙酯、丙烯酸-3-氨丙酯、甲基丙烯酸-3-氨丙酯等不飽和羧酸氨烷酯類；丙烯酸環氧丙基酯、甲基丙烯酸環氧丙基酯等不飽和羧酸環氧丙基酯類；乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等之羧酸乙烯酯類；乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、烯丙基環氧丙基醚、甲代烯丙基環氧丙基醚等不飽和 醚類；丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、氰化亞乙烯等之氰化乙烯基化合物；丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、α-氯丙烯醯胺、N-羥乙基丙烯醯胺、N-羥乙基甲基丙烯醯胺等之不飽和醯胺；1,3-丁二烯、異丙烯、氯丙烯等之脂肪族共軛二烯類。上述乙烯性不飽和單體可以單獨一種使用或者混合複數種使用。其中，以丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯、N-苯基馬來醯亞胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯等為較佳。
本發明之丙烯酸酯系樹脂(A)可利用各種習知的混合機或分散機將乙烯性不飽和單體均勻混合，並添加0.01wt%至3wt%之聚合起始劑於常溫下聚合而得，並可視需要使用有機溶劑。
上述使用的聚合起始劑，其具體例如：過氧化苯甲醯等之過氧化物、偶氮二異丁腈[2,2’-azobis(isobutyronitrile)；簡稱AIBN]、偶氮二異戊腈[2,2’-azobis(methylbutyronitrile)；簡稱AMBN]等之偶氮化合物等。
上述使用的有機溶劑需選用較易和其他有機成分互相溶解者，其具體例如：乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單正丙基醚、二乙二醇單正丁基醚、三乙二醇單甲基醚、三乙二醇單乙基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單正丙基醚、二丙二醇單正丁基醚、 三丙二醇單甲基醚、三丙二醇單乙基醚等之(聚)亞烷基二醇單烷醚類；乙二醇單甲基醚醋酸酯、乙二醇單乙基醚醋酸酯、丙二醇單甲基醚醋酸酯、丙二醇單乙基醚醋酸酯等之(聚)亞烷基二醇單烷醚醋酸酯類；二乙二醇二甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙基醚、四氫呋喃等之其他醚類；甲乙酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮等之酮類；2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯(乳酸乙酯)等乳酸烷酯類；2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基醋酸乙酯、羥基醋酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基醋酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸異丙酯、醋酸正丁酯、醋酸異丁酯、醋酸正戊酯、醋酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙醯醋酸甲酯、乙醯醋酸乙酯、2-氧基丁酸乙酯等之其他酯類；甲苯、二甲苯、己烷、環己烷、三甲苯、二異丙苯等之芳香族或脂肪族烴類；N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等之羧酸胺類。前述溶劑可單獨使用一種或混合複數種使用。其中，以丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚醋酸酯、二乙二醇二甲基醚、乳酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯為較佳。
硬化性樹脂(B)
本案此處所稱之硬化性樹脂(B)係包含如下式(I)所示結構：
於式(I)中，p、m及n分別為1至500之整數；R1代表氫原子及/或甲基；R2代表碳數為1至6之直鏈烷基或支鏈烷基；A代表苯環或環己烷；X代表CR2、氧原子、亞磺基(SO2)或硫原子；Y代表環氧基、氧雜環丁烷基或脂環族環氧基之結構；Y’代表環氧基、氧雜環丁烷基或脂環族環氧基之開環結構；以及R代表氫原子及/或甲基。
較佳地，上式(I)之矽氧樹脂骨架部分的p之上限值可為200，而m及n之上限值可為50。
在上式(I)中，若矽氧樹脂骨架部分的重複單元數「n」、雙酚型環氧樹脂骨架的重複單元數「m」，以及由矽氧樹脂骨架和雙酚型環氧樹脂骨架所構成的重複單元數「p」落於上述數值範圍，即使環境溫度變化，導光板之網點圖案也可具有高印刷安定性及高輝度。
上式(I)之X的具體結構可包含如下式(i-1-1)至式(i-1-6)所示之結構：
上式(I)之Y的具體結構包含如下式(i-2-1)至式(i-2-3)所示之結構：
其中，上式(i-2-2)與式(i-2-3)之R3、R4及R5可各自代表氫原子或碳數為1至6之直鏈烷基或支鏈烷基。
上式(I)之Y’的具體結構包含如下式(i-3-1)至式(i-3-3)所示之結構：
其中，上式(i-3-2)與式(i-3-3)之R3、R4及R5可各自代表氫原子或碳數為1至6之直鏈烷基或支鏈烷基。
舉例來說，當上式(I)所示之「A」為苯環，且「X」為CR2時，雙酚型環氧樹脂和矽氧樹脂之縮合反應可利用任何習知之方法進行。
上述之硬化性樹脂(B)的重量平均分子量並未特別限制，但較佳地，硬化性樹脂(B)的重量平均分子量可為3000至10萬。當上述之硬化性樹脂(B)的重量平均分子量未達3000時，會產生過多的未反應單體。另一方面，若上述之硬化性樹脂(B)的重量平均分子量超過10萬，會使得黏度過高而造成與其他成分之相溶性不佳。
上述之硬化性樹脂(B)的重量平均分子量又以1萬至5萬為更佳。
上述之雙酚型環氧樹脂可為市售品，其具體例可例如為jER® 828、jER® 1004以及YX8000(三菱化學製)等的雙酚A型環氧樹脂、jER® 806、jER® 4004(三菱化學製)之雙酚F型環氧樹脂或R-710等之雙酚E型環氧樹脂。
上述之矽氧樹脂之具體例可為信越矽氧樹脂製造之二乙二醇單乙醚改性之矽氧樹脂，其商品名為KF-6001。
若未使用硬化性樹脂(B)，則液晶顯示元件中的網點圖案印刷安定性不佳，且所製得之導光板之輝度亦不 佳。基於前述之丙烯酸酯系樹脂(A)為100重量份，硬化性樹脂(B)的使用量通常為2重量份至20重量份，較佳為3重量份至17重量份，更佳為5重量份至15重量份。當硬化性樹脂(B)的使用量為上述範圍時，則後續可製得印刷安定性較佳之網點圖案，更可提升後續所製得之導光板的輝度。
填充材(C)
本發明之填充材(C)可例如為有機填充材及/或無機填充材。其中，有機填充材的具體例如：環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚酯樹脂以及鐵氟龍樹脂等。至於無機填充材的具體例如：氧化鋁、氫氧化鋁、二氧化矽〔例如由觸媒化成公司所製造之市售品[商品名如OSCAR 1132(粒徑12nm；分散劑為甲醇)、OSCAR 1332(粒徑12nm；分散劑為正丙醇)、OSCAR 105(粒徑60nm；分散劑為γ-丁內酯)、OSCAR 106(粒徑120nm；分散劑為二丙酮醇)等]；由扶桑化學公司所製造之市售品[商品名如Quartron PL-1-IPA(粒徑13nm；分散劑為異丙酮)、Quartron PL-1-TOL(粒徑13nm；分散劑為甲苯)、Quartron PL-2L-PGME(粒徑18nm；分散劑為丙二醇單甲醚)、Quartron PL-2L-MEK(粒徑18nm；分散劑為甲乙酮)等]；由日產化學公司所製造之市售品[商品名如IPA-ST(粒徑12nm；分散劑為異丙醇)、EG-ST(粒徑12nm；分散劑為乙二醇)、IPA-ST-L(粒徑45nm；分散劑為異丙醇)、 IPA-ST-ZL(粒徑100nm；分散劑為異丙醇)等]、氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鐵、二氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、氮化矽、氮化鋁、滑石〔市售品如商品名SG-2000之滑石(平均粒徑1μm，日本滑石製)〕、雲母、石綿粉、石英粉、高嶺土、膨潤土(bentonite)、矽藻土、沸石、石膏、玻璃珠、玻璃纖維、硫酸鋇、硫酸鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、矽酸鈣、矽酸鋁、矽酸鋯、鈦酸鉀以及富勒烯(fullerene)等。上述填充材可單獨一種或混合複數種使用。
本發明之填充材(C)的平均粒徑並無特別的限制，通常為10μm以下，較佳為5μm以下，更佳為3μm以下。基於前述之丙烯酸酯系樹脂(A)為100重量份，填充材(C)的使用量通常為3重量份至70重量份，然以4重量份至60重量份為較佳，又以5重量份至50重量份為更佳。
溶劑(D)
前述之圖案形成用油墨組成物所使用的溶劑(D)的種類並沒有特別限制，可選自前述丙烯酸酯系樹脂(A)聚合過程中所使用之溶劑，在此不贅述。其中，溶劑(D)以丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚醋酸酯、二乙二醇二甲基醚、乳酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯為較佳。該溶劑(D)可單獨一種或混合複數種使用。
前述之溶劑(D)的使用量沒有特別限制。基於前述之丙烯酸酯系樹脂(A)為100重量份計，溶劑(C)之使用 量通常為100重量份至500重量份，較佳為150重量份至450重量份，更佳為200重量份至400重量份。
金屬氧化物(E)
本發明之金屬氧化物(E)可例如為金屬氧化物、金屬錯鹽等之金屬化合物，具體例如：鐵、鈷、鋁、鎘、鉛、銅、鈦、鎂、鉻、鋅、銻等之金屬氧化物，以及前述金屬之複合氧化物。
前述之金屬氧化物(E)之具體例如：二氧化鈦粒子，其市售品如商品名NanoTek系列(C.I化成製)，OPTOLAKE系列(日揮觸媒化成製)，MT-05、MT-100W、MT-100SA、MT-100HD、MT-300HD、MT-150A、ND138、ND139、ND140、ND154、ND165、ND177、TS-063、TS-103、TS-159(TAYCA製)，NOD-742GTF(NAGASE CHEMTEX製)等；二氧化鋯粒子，其市售品如商品名HXU-110JC、HXU-120JC、HXU-210C、NZD-3101(住友大阪水泥製)，ID191(TAYCA製)，ZRPMA15WT%-E05(C.I化成製)，OZ-S30K(日產化學製)等。上述之金屬氧化物(E)可單獨一種或混合複數種使用。
當前述之圖案形成用油墨組成物使用金屬氧化物(E)時，可進一步提升所製得之液晶顯示元件的輝度。
基於丙烯酸酯系樹脂(A)為100重量份，金屬氧化物(E)的使用量通常為0.05重量份至5重量份，較佳為0.08重量份至4重量份，更佳為0.1重量份至3重量份。
添加劑(F)
本發明之圖案形成用油墨組成物可選擇性加入添加劑(F)，例如：矽烷偶合劑、消泡劑、分散劑等。
上述之矽烷偶合劑的具體例如：乙烯基三氯矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(β-甲氧基-乙氧基)矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-(甲基)丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基矽烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲基二甲氧基矽烷、N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、γ-硫醇基丙基三甲氧基矽烷、γ-氨丙基三甲氧基矽烷、雙-1,2-(三甲氧基矽基)乙烷，商品名SZ 6030(Dow Corning Toray Silicone製)以及商品名KBE-903、KBE-603、KBE-403與KBM-403(信越化學製)。
其中，基於丙烯酸酯系樹脂(A)為100重量份，矽烷偶合劑之含量通常為0重量份至30重量份，然以3重量份至25重量份為較佳，又以5重量份至20重量份為更佳。
上述之消泡劑的具體例如：Surfynol MD-20、Surfynol MD-30、Surfynol DF 110D、Surfynol 104E、Surfynol 420、Surfynol DF 37、Surfynol DF 58、Surfynol DF 66、Surfynol DF 70與Surfynol DF 210及EnviroGem AD01、EnviroGem AE01與EnviroGem AE02等(Airproducts製)。其中，基於丙烯酸酯系樹脂(A)為100重量份，消泡劑的含量通常為1重量份至10重量份，然以2重量份至9重量份為較佳，又以3重量份至8重量份為更佳。
上述之分散劑可例如為高分子分散劑、聚乙氧基烷基磷酸酯、聚乙氧基烷基胺、烷醇胺、顏料衍生物等。其中，高分子分散劑之具體例如：聚醯胺-胺(鹽)、聚羧酸(鹽)、具高分子量之不飽和酸酯類、改質之聚氨酯類、改質之聚酯類、改質之聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸系共聚物、萘磺酸甲醛縮合物等。上述高分子分散劑可根據結構進一步分類為直鏈型高分子、末端改質型高分子、接枝型高分子以及嵌段型高分子。
前述之分散劑亦可使用市售品，其具體例如：商品名DISPERBYK-101、DISPERBYK-107、DISPERBYK-110、DISPERBYK-130、DISPERBYK-161、DISPERBYK-162、DISPERBYK-163、DISPERBYK-164、DISPERBYK-165、DISPERBYK-166、DISPERBYK-170、BYK-P104、BYK-P105等(BYK Chemie製)；商品名EFKA 4047、EFKA 4010至4061、EFKA 4330至4340、EFKA 4400至4402、EFKA 5010、 EFKA 6220、6745等(EFKA製)；商品名AJISPERPB PB-821、AJISPERPB PB-822等(味之素Fine-Techno製)；商品名DISPARLON KS-860、DISPARLON KS-873N、DISPARLON 2150、DISPARLON 7004等(楠本化成製)；商品名DEMOL RN、DEMOL N、DEMOL MS、DEMOL C、DEMOL SN-B、HOMOGENOL L-18、ACETAMIN 86等(花王製)；商品名SOLSPERSE 5000、SOLSPERSE 22000、SOLSPERSE 13240、SOLSPERSE 3000、SOLSPERSE 17000、SOLSPERSE 27000、SOLSPERSE 24000、SOLSPERSE 28000、SOLSPERSE 32000、SOLSPERSE 38500等(Lubrizol製)，以及商品名HINOACT T-8000E(川研Fine Chemicals製)。
其中，上述之添加劑(F)可單獨一種或混合複數種使用。
纖維素樹脂(G)
本發明之圖案形成用油墨組成物可選擇性加入纖維素樹脂(G)。所述之纖維素樹脂(G)係選自於由醋酸丙酸纖維素(Cellulose Acetate Propionate；CAP)以及醋酸丁酸纖維素(Cellulose Acetate Butyrate；CAB)所組成之一族群中的至少一種。上述之纖維素樹脂(G)可為市售品，其中CAP之具體例子可為CAP 482-20(美國伊士曼化學有限公司製造)，CAB之具體例子可為CAB381-20或CAB381-0.5(美國伊士曼化學有限公司製造)等。
基於丙烯酸酯系樹脂(A)為100重量份，纖維素樹脂(G)的使用量通常為0.1重量份至10重量份，較佳為0.5重量份至8重量份，更佳為1重量份至5重量份。
基於丙烯酸酯系樹脂(A)為100重量份，當纖維素樹脂(G)的使用量介於0.1重量份至10重量份時，則後續可製得印刷安定性較佳之網點圖案。
圖案形成用油墨組成物之製備
本發明之圖案形成用油墨組成物的製備，一般係將上述丙烯酸酯系樹脂(A)、硬化性樹脂(B)、填充材(C)以及溶劑(D)，並可視需要加入金屬氧化物(E)及/或各種添加劑(F)，於習知的混合機或分散機中均勻混合，即可製得圖案形成用油墨組成物。
導光板
請參閱圖1，其係繪示根據本發明一實施例之液晶顯示元件100的剖面分解示意圖。在一實施例中，液晶顯示元件100至少包括導光板110、發光單元120以及液晶面板150。
上述之導光板110包含入光面111、出光面113以及相對於出光面113之底面115，其中，入光面111係形成於導光板110的一側，且底面115與入光面111形成斜角鄰接。其次，導光板110由入光面111的一端向相對的另一端 形成厚度遞減，使光線均一地由該出光面113射出，如圖1之所示。
前述之導光板110於底面115形成上述之網點圖案117，其中上述之網點圖案117可使通過入光面111射入導光板110的光線產生散射與反射，亦即均勻地將光線擴散至各種方向，因此網點圖案117並沒有排列或尺寸大小上之限制。舉例而言，上述之網點圖案117於印刷時，可選擇形成圓形、四角形或六角形等各種不同的形狀，而網點圖案117之光散射程度及亮度亦可隨著油墨中所使用之材質的不同而改變。
發光單元
請再參閱圖1，在前述實施例中，前述之發光單元120可包括上述之導光板110以及發光源131，其中導光板110可與發光源131側向結合，且入光面111與發光源131相對，使發光源131發出之光線(圖未繪示)通過入光面111進入導光板110，並藉由導光板110導引光線朝液晶面板150之方向投射，如圖1之所示。
前述之發光源131包含光源133及設於光源133外側之反射罩135，其中光源133可為點光源(例如發光二極體)或線光源(例如燈管)。大體上，前述之反射罩135環繞光源133，但反射罩135於鄰向導光板110的單一方向設有開口，使光源133發出的光線直接或藉由反射罩135反射後，通過反射罩135的開口以及入光面111而進入導光板110。
另外，前述之發光單元120更可包含光學組140，其中光學組140包含多個光學元件，例如反射片141、擴散片143及稜鏡片145等。上述之反射片141與導光板110的底面115相鄰，藉此將通過底面115而射出導光板110的光線，反射通過底面115而射入導光板110。上述之擴散片143與導光板110的出光面113相鄰，使經由導光板110並通過出光面113射出的光線能均勻擴散。上述之稜鏡片145與擴散片143相鄰，其中稜鏡片145可凝聚光線，以提高光線向液晶面板150投射的正面亮度。
液晶顯示元件
請參閱圖2，其係繪示根據本發明一實施例之液晶顯示元件的立體分解示意圖。本發明之液晶顯示元件200至少包括上述之發光單元210、液晶面板220、頂部底盤230以及底部底盤240。
上述之液晶面板220可包含薄膜電晶體(TFT)基板221(以下簡稱為TFT基板)、彩色濾光片(CF)基板223及含有液晶的液晶層(圖未繪示)，藉此顯示外部影像。
其次，印刷電路板225設有驅動晶片(圖未繪示)，並透過捲帶承載封裝件(tape carrier package)227連接至TFT基板221。上述顯示外部影像所需要的各種訊號，可藉由印刷電路板225及驅動晶片(圖未繪示)傳遞至TFT基板221。
另外，前述之頂部底盤230可與底部底盤240連接。上述之底部底盤240之上方部分形成開放的收纳空間，其中底部底盤240於收纳空間之周圍部分可支撐液晶面板220，而收纳空間則可容設上述之發光單元210。上述之發光單元210所提供之光線可通過液晶面板200，而顯示外部影像。
上述之頂部底盤230則覆蓋並固定液晶面板220的外緣，以防止印刷電路板225曝露於外界。上述之頂部底盤230中間設有開口，藉此曝露出液晶面板220之影像顯示區域。
在此補充的是，圖1及圖2係作為說明之用，且本發明並非限定於此。因此，本發明之發光單元亦能夠應用到其他類型的顯示設備；本發明之液晶顯示元件亦能夠使用其他類型的光學元件，例如：偏光片等。
以下利用數個實施方式以說明本發明之應用，然其並非用以限定本發明，本發明技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。
100‧‧‧液晶顯示元件
110‧‧‧導光板
111‧‧‧入光面
113‧‧‧出光面
115‧‧‧底面
117‧‧‧網點圖案
120‧‧‧發光單元
131‧‧‧發光源
133‧‧‧光源
135‧‧‧反射罩
140‧‧‧光學組
141‧‧‧反射片
143‧‧‧擴散片
145‧‧‧稜鏡片
150‧‧‧液晶面板
200‧‧‧液晶顯示元件
210‧‧‧發光單元
220‧‧‧液晶面板
221‧‧‧薄膜電晶體基板
223‧‧‧彩色濾光片基板
225‧‧‧印刷電路板
227‧‧‧捲帶承載封裝件
230‧‧‧頂部底盤
240‧‧‧底部底盤
300‧‧‧導光板
301/302/303/304‧‧‧邊界
310‧‧‧光源
A1至A9‧‧‧測定點
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：圖1係繪示根據本發明一實施例之液晶顯示元件的剖面分解示意圖。
圖2係繪示根據本發明一實施例之液晶顯示元件的立體分解示意圖。
圖3係繪示根據本發明一實施例之輝度評價方式的上視圖。
製備丙烯酸酯系樹脂(A)
以下係根據表1製備合成例A-1至A-6之丙烯酸酯系樹脂(A)。
合成例A-1
將15重量份的甲基丙烯酸-2-羥基乙酯(以下簡稱HEMA)、40重量份的甲基丙烯酸甲酯(以下簡稱MMA)、20重量份的丙烯酸正丁酯(以下簡稱n-BA)、25重量份的苯乙烯(以下簡稱SM)及1重量份的偶氮二異戊腈(以下簡稱AMBN)，利用遊星式攪拌裝置(型號為ARB-310；THINKY製)攪拌均勻，並於80℃下進行熱聚合反應，反應24小時後，可得丙烯酸酯系樹脂(A-1)。
合成例A-2至A-6
同合成例A-1之丙烯酸酯系樹脂的合成方法，不同處在於合成例A-2至A-6係改變丙烯酸酯系樹脂(A)中反應物的種類及使用量，其配方如表1之所示，此處不另贅述。
製備硬化性樹脂(B) 合成例B-1
將120重量份的雙酚F型環氧樹脂(三菱化學製造；商品名為jER® 806；環氧基當量為160g/eq)、300重量份的二乙二醇單乙醚改性之矽氧樹脂(信越矽氧樹脂製造；商品名為KF-6001；羥基當量為62mgKOH/g)、300重量份的丙二醇單丙醚，以及0.2重量百分比的乙基三苯基醋酸膦(以雙酚F型環氧樹脂與二乙二醇單乙醚改性之矽氧樹脂之總固含量為100重量百分比)加入反應容器中，在氮氣環境及180℃下進行聚合反應達5小時，以製得氫化雙酚F型環氧樹脂改性矽氧樹脂(B-1)。
合成例B-2
將140重量份的氫化雙酚A型環氧樹脂(三菱化學製造；商品名為YX8000；環氧基當量為205g/eq)、300重量份的二乙二醇單乙醚改性之矽氧樹脂(信越矽氧樹脂製造；商品名為KF-6001；羥基當量為62mgKOH/g)、300重量份的丙二醇單丙醚，以及0.2重量百分比的乙基三苯基醋酸膦(以樹脂之固含量為100重量百分比)加入反應容器中，在氮氣環境及180℃下進行聚合反應達5小時，以製得氫化雙酚A型環氧樹脂改性矽氧樹脂(B-2)。
合成例B-3
將150重量份的雙酚F型環氧樹脂(三菱化學製造；商品名為jER® 806；環氧基當量為160g/eq)、300重量份的二乙二醇單乙醚改性之矽氧樹脂(信越矽氧樹脂製造；商品名為KF-6001；羥基當量為62mgKOH/g)、300重量份的丙二醇單丙醚，以及0.2重量百分比的乙基三苯基 醋酸膦(以雙酚F型環氧樹脂與二乙二醇單乙醚改性之矽氧樹脂之總固含量為100重量百分比)加入反應容器中，在氮氣環境及180℃下進行聚合反應達5小時，以製得氫化雙酚F型環氧樹脂改性矽氧樹脂(B-3)。
製備圖案形成用油墨組成物
以下係根據表2製備實施例1至9及比較例1至3之圖案形成用油墨組成物。
實施例1
將100重量份由合成例A-1所得的丙烯酸酯系樹脂(A-1)、由合成例B-1所得1重量份的氫化雙酚F型環氧樹脂改性矽氧樹脂(B-1)、3重量份的二氧化矽(商品名：IPA-ST，日產化學製)(C-1)以及100重量份的二乙二醇二甲基醚(diethyleneglycol dimethyl ether，以下簡稱為D-1)，以遊星式攪拌裝置攪拌均勻後，再以三滾筒機(型號為FC-90mm，繁錩有限公司製)混合3小時，即可製得圖案形成用油墨組成物。所得之圖案形成用油墨組成物以下列各評價方式進行評價，其結果如表2所述，其中印刷安定性以及輝度的檢測方法容後再述。
實施例2至9及比較例1至3
同實施例1之圖案形成用油墨組成物的製備方法，不同處在於實施例2至9及比較例1至3係改變圖案形成用油墨組成物中原料的種類及使用量，其配方以及評價結果如表2所示，此處不另贅述。
評價方式 1. 印刷安定性
使用網印機(型號為PA3-F34，妙印精機製)將圖案形成用油墨組成物於32吋之導光板(材料為透明PMMA樹脂，厚度為3mm)上印刷300mm2之網點，經下式(II)計算網點印刷之尺寸誤差，並依據以下基準進行評價。
◎：網點印刷完全，且尺寸誤差大於20%之網點數目低於1%。
○：網點印刷完全，且尺寸誤差大於20%之網點數目佔於1%至5%。
△：網點印刷完全，且尺寸誤差大於20%之網點數目高於5%。
×：油墨出現漏墨或塞網之現象，造成網點印刷不完全。
2. 輝度
請參照圖3，其係繪示根據本發明一實施例之輝度評價方式的上視圖。首先，利用網印機(型號為PA3-F34；妙印精機製)，將實施例1至9以及比較例1至3之圖案形成用油墨組成物，於32吋之導光板300(材料為透明PMMA樹脂；厚度為3mm)上，自光源端依序印刷上300mm2、 400mm2、500mm2、600mm2、700mm2、800mm2及900mm2之網點，如圖3之所示。
接著，將印刷有圖案形成用油墨組成物之導光板於70℃下乾燥30分鐘後，利用LED 9000K光源310照射導光板300達1小時。之後，利用輝度計(型號為BM-7A；Topcon製)量測輝度，其測定點(A1至A9)亦如圖3所示，其中，A1、A2與A8與導光板300的邊界301之距離、A2至A4與導光板300的邊界304之距離、A4至A6與導光板300的邊界303之距離、A6至A8與導光板300的邊界302之距離皆為20mm。經下式(III)計算後可得一平均輝度(cd/m2)，並依據以下基準進行評價。在式(III)中，L1至L9分別表示A1至A9之輝度。
平均輝度(cd/m2)=(L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+L8+L9)/9 式(III)
◎：平均輝度>800
○：800≧平均輝度>700
△：700≧平均輝度>600
×：平均輝度≦600
上述實施例與比較例所得之圖案形成用油墨組成物，其印刷安定性及輝度之評估結果如表2所示。
如表2實施例1至9之結果可知，當圖案形成用油墨組成物含有硬化性樹脂(B)時，其印刷安定性及輝度較 佳，尤其當硬化性樹脂(B)之使用量落於本案所主張之2重量份至20重量份，且含有金屬氧化物(E)及/或纖維素樹脂(G)時，其可達更高的印刷安定性及輝度。
另一方面，如表2之比較例1至3所示，當圖案形成用油墨組成物不含硬化性樹脂(B)時，其印刷安定性及輝度不佳。此外，如比較例2所示，雖然添加金屬氧化物(E)可稍微提升輝度，但仍無法使圖案形成用油墨組成物所製得之導光板達700以上之平均輝度。
需補充的是，本發明雖以特定的化合物、組成、反應條件、製程、分析方法或特定儀器作為例示，說明本發明之導光板、發光單元以及具有該發光單元的液晶顯示元件，惟本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者可知，本發明並不限於此，在不脫離本發明之精神和範圍內，本發明之導光板、發光單元以及具有該發光單元的液晶顯示元件亦可使用其他的化合物、組成、反應條件、製程、分析方法或儀器進行。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (9)

  1. 一種導光板，包含：入射光線之一入光面；出射光線之一出光面；以及相對於該出光面之一底面，其中該底面具有一導光層，該導光層係使用一圖案形成用油墨組成物經一塗佈處理及一乾燥處理後，於該底面形成一網點圖案，且該圖案形成用油墨組成物包含：丙烯酸酯系樹脂(A)；一如下式(I)所示結構之硬化性樹脂(B)；一填充材(C)；以及一溶劑(D)； 於式(I)中，該p、該m及該n分別為1至500之整數；該R1代表氫原子及/或甲基；該R2代表碳數為1至6之直鏈烷基或支鏈烷基；該A代表苯環或環己烷；該X代表CR2；該Y代表環氧基、氧雜環丁烷基或脂環族環氧基之結構；該Y’代表環氧基、氧雜環丁烷基或脂環族環氧基之開環結構；以及該R代表氫原子及/或甲基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中基於該丙烯酸酯系樹脂(A)為100重量份，該硬化性樹脂(B)之使用量為2重量份至20重量份，該填充材(C)之使用量為3重量份至70重量份，且該溶劑(D)之使用量為100重量份至500重量份。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該圖案形成用油墨組成物更包含一金屬氧化物(E)。
  4. 一種發光單元，包含：一發光源；以及與該發光源結合，且一底面具有一導光層之一導光板；且其中該導光層係使用一圖案形成用油墨組成物經塗佈及乾燥處理後，以於該底面上形成一網點圖案，且該圖案形成用油墨組成物包含：丙烯酸酯系樹脂(A)；一如下式(I)所示結構之硬化性樹脂(B)；一填充材(C)；以及一溶劑(D)； 於式(I)中，該p、該m及該n分別為1至500之整數；該R1代表氫原子及/或甲基；該R2代表碳數為1至6之直鏈烷基或支鏈烷基；該A代表苯環或環己烷；該X代表CR2；該Y代表環氧基、氧雜環丁烷基或脂環族環氧基之結構；該Y’代表環氧基、氧雜環丁烷基或脂環族環氧基之開環結構；以及該R代表氫原子及/或甲基。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之發光單元，其中基於該丙烯酸酯系樹脂(A)為100重量份，該硬化性樹脂(B)之使用量為2重量份至20重量份，該填充材(C)之使用量為3重量份至70重量份，且該溶劑(D)之使用量為100重量份至500重量份。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之發光單元，其中該圖案形成用油墨組成物更包含一金屬氧化物(E)。
  7. 一種液晶顯示元件，包含：一發光源； 與該發光源結合，且一底面具有一導光層之一導光板；以及設置於該導光板之一出光面上方之一液晶面板；且其中該導光層係使用一圖案形成用油墨組成物經塗佈及乾燥處理後，以於該底面形成一網點圖案，且該圖案形成用油墨組成物包含：丙烯酸酯系樹脂(A)；一如下式(I)所示結構之硬化性樹脂(B)；一填充材(C)；以及一溶劑(D)； 於式(I)中，該p、該m及該n分別為1至500之整數；該R1代表氫原子及/或甲基；該R2代表碳數為1至6之直鏈烷基或支鏈烷基；該A代表苯環或環己烷；該X代表CR2；該Y代表環氧基、氧雜環丁烷基或脂環族環氧基之結構；該Y’代表環氧基、氧雜環丁烷基或脂環族環氧基之開環結構；以及該R代表氫原子及/或甲基。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示元件，其中基於該丙烯酸酯系樹脂(A)為100重量份，該硬化性樹脂(B)之使用量為2重量份至20重量份，該填充材(C)之使用量為3重量份至70重量份，且該溶劑(D)之使用量為100重量份至500重量份。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示元件，其中該圖案形成用油墨組成物更包含一金屬氧化物(E)。
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