TWI766100B - 光源單元 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種光源單元,在安裝於顯示器時之際,沒有產生顏色不均勻,且可顯示期望的顏色之圖像。
一種光源單元,其係包含光源、將自該光源入射的入射光轉換為較此入射光更長波長的光之色轉換構件、及存在於該光源與色轉換構件之間,透射自光源入射的光,且將自色轉換構件射出的光反射之反射薄膜之光源單元,且就該反射薄膜而言,至少其一薄膜面係由將相對於薄膜面垂直入射的鹵素光之最大透射光量定為Tmax(0)時之成為Tmax(0)/100的透射光量之角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角(R2-R1)為5°以上。

Description

光源單元
本發明係關於一種使用於例如液晶顯示器等之光源單元。
我們積極地探討將利用色轉換方式之多色化技術,應用於液晶顯示器或有機EL顯示器、照明等。色轉換係表示將來自發光體的發光轉換為更長波長的光,例如,將藍色發光轉換為綠色或紅色發光。
將具有該色轉換機能的組成物薄片化,例如,藉由與藍色光源組合,自藍色光源,取出藍色、綠色、紅色之3原色,亦即,可取出白色光。藉由將組合如前述的藍色光源與具有色轉換機能的薄片之白色光源作為背光單元,並組合液晶驅動部分、及濾光片,可製作全彩顯示器。又,若無液晶驅動部分,則可直接作為白色光源使用,例如,可作為LED照明等白色光源應用。
作為利用色轉換方式之液晶顯示器的課題,可舉出色再現性之提升。色再現性之提升,使背光單元之藍色、綠色、紅色的各發光光譜之半峰寬變窄,提高藍色、綠色、紅色各色的色純度係為有效。作為解決其之手段,提出一種將為無機半導體微粒之量子點作為色轉換構件的成分使用之技術(參考例如,專利文獻1)。使 用量子點的技術,確實使綠色、紅色的發光光譜之半峰寬變窄,且提升色再現性,但另一方面,量子點容易受到熱、空氣中之水分或氧影響,耐久性不足。
也有提出一種將有機‧無機物的發光材料代替量子點作為色轉換構件之成分使用的技術。作為使用有機發光材料作為色轉換構件的成分之技術的例,揭示使用香豆素衍生物者(參考例如,專利文獻2)、使用若丹明衍生物者(參考例如,專利文獻3)、使用亞甲基吡咯衍生物者(參考例如,專利文獻4)。
又,藉由使用量子點技術或包含有機‧無機物之發光材料的色轉換構件,雖然色再現性提升,但也有因其顏色特性或色轉換構件的發光特性而降低亮度的課題。作為其對策,揭示例如,使用將自色轉換構件發光的光反射之光波長選擇性的反射薄膜者(參考例如,專利文獻5)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本特開2012-22028號公報
專利文獻2 日本特開2007-273440號公報
專利文獻3 日本特開2001-164245號公報
專利文獻4 日本特開2011-241160號公報
專利文獻5 日本特開2009-140822號公報
但是,將專利文獻5所揭示之包含波長選擇性的反射薄膜之光源單元安裝於大面積的大型顯示器時,有因為反射薄膜之輕微的反射特性差異,所以在於畫面內進行白顯示之際產生亮度不均勻‧顏色不均勻,且在實際顯示圖像之際無法顯示期望的顏色之課題。
又,使用發光的光之出射角度分布窄,且垂直出射性高的光源時,有以色轉換構件進行色轉換之光的發光動作與來自光源之光的發光動作之差異導致紅‧綠‧藍之光的比率產生變化,引起顏色不均勻的課題。
因此,解決上述課題者,將提供一種在安裝於顯示器時之際,沒有產生亮度或顏色不均勻,且可顯示期望的顏色之光源單元作為課題。
本發明為解決上述課題者,一種光源單元,其係包含光源、將自該光源入射的入射光轉換為較此入射光更長波長的光之色轉換構件、及存在於該光源與該色轉換構件之間,透射自光源入射的光,且將自色轉換構件射出的光反射之反射薄膜之光源單元,且就該反射薄膜而言,至少其一薄膜面係由將相對於薄膜面垂直入射的鹵素光之最大透射光量定為Tmax(0)時之成為Tmax(0)/100的透射光量之角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角(R2-R1)為5°以上。
根據本發明,可得到亮度高且顏色不均勻少的光源單元。若將本發明的光源單元使用於顯示器,則可得到顏色不均勻少之顯示性能優異的顯示器。
1‧‧‧光源單元
2‧‧‧光源
3‧‧‧反射薄膜
4‧‧‧色轉換構件
5‧‧‧積層構件
7‧‧‧反射薄膜的長邊方向之兩末端
8‧‧‧反射薄膜的短邊方向之兩末端
9‧‧‧反射薄膜之中央
31‧‧‧凹凸形狀之例
32‧‧‧凹凸形狀之例
33‧‧‧機能層
41‧‧‧成為色轉換構件之基材的薄膜
42‧‧‧含有色轉換材料的膜
圖1為表示本發明的光源單元之一例的示意剖面圖。
圖2為表示使用於本發明之光源單元的色轉換構件之一例的示意剖面圖。
圖3為表示使用於本發明之光源單元的色轉換構件之一例的示意剖面圖。
圖4為表示本發明的光源單元之一例的示意剖面圖。
圖5為表示本發明之積層薄膜表面的凹凸形狀之一例的示意剖面圖。
圖6為表示本發明之積層薄膜表面的凹凸形狀之一例的示意剖面圖。
圖7為表示本發明的積層構件之一例的示意剖面圖。
圖8為表示本發明的反射薄膜之長邊方向末端、短邊方向末端、中央處的示意圖。
實施發明的形態
以下針對本發明的實施形態詳細地描述,但本發明不應限定於包含以下之實施例的實施形態而解釋,在可達成發明的目的,而且,不偏離發明之要旨的範圍內,顯然可有種種的變更。
本發明的光源單元,如圖1所示,需包含光源、色轉換構件、反射薄膜而成,且在光源與色轉換構件之間存在反射薄膜。以下,針對該等之構成進行記載。
<光源>
構成本發明的光源單元之光源的種類,只要為在可吸收後述的色轉換構件所含之發光物質的波長區域顯示發光者,則任何的光源均可使用。可舉出例如,熱陰極管或冷陰極管、無機EL等螢光性光源、有機電致發光元件光源、LED、白熾光源、或太陽光等。前述任何光源,原理上均可利用,尤其是LED為適當的光源。例如,顯示器或照明用途,接收藍色光、發出綠色光,接收紫外光、發出藍色光,前者的情況,從提高藍色光的色純度之觀點而言,具備400~500nm的範圍之光源的藍色LED為更適當的光源。又,後者的情況,從提高藍色發光效率,同時也抑制紫外線所致之內部材料劣化之觀點而言,具備380~420nm的範圍之光源的近紫外線LED為更適當的光源。
光源,可為具備1種發光峰值者,也可為具備2種以上的發光峰值者,但為了提高色純度,較佳為具備1種發光峰值者。又,也可任意組合發光峰值的種類不同之多個光源來源而使用。
<色轉換構件>
本發明的光源單元,需要形成為包含將自前述光源入射的入射光,亦即,將來自入射至色轉換構件之光源的光,轉換為較其入射光更長波長的光之色轉換構件的構成。在此所言之將自光源入射的入射光轉換為較入射光更長波長的光係如以下所述進行定義。首先,計測光源的發光光譜,將表示發光光譜之最大強度的波長定為光源的發光峰值波長,以表示在光源的發光峰值波長之發光強度的50%以上之強度的發光頻帶定為光源的發光頻帶。接著,使來自光源的光通過色轉換構件,計測受光之際的發光光譜。排除此時之光源的發光頻帶,將表示最大強度的波長定為色轉換構件的射出光峰值波長,將表示在色轉換構件的射出光峰值波長之射出光強度的50%以上之強度的頻帶定為色轉換構件的射出光頻帶。該色轉換構件的射出光頻帶定為以在較光源之發光頻帶更長波長,將自光源入射的入射光轉換為較此入射光更長波長的光,更具體而言,色轉換構件的射出光頻帶之長波長端定為在較光源的發光頻帶之長波長端更長波長側。藉由使用如前述的色轉換構件,得到色再現性高的光源單元及液晶顯示器。又,具備多個來自色轉換構件之局部的射出光峰值時,也具備多個射出光頻帶,但該情況,只要在切割後之色轉換構件的射出光頻帶之中,成為最長波長的色轉換構件之射出光頻帶的長波長端之波長,在較光源之發光頻帶的長波長端更長波長側即可。又,作為本案所使用的光源與色轉換構件之組合,更佳為相較於光源的發光波長之長波長端,色轉換構件 的射出光頻帶之低波長端(以波長基準而言之頻帶中,指最小的波長。又,在同頻帶中,將最大的波長稱為長波長端)在長波長側。此時,色轉換構件發出與光源不同之顏色的光,因此可得到色再現性更優異的顯示器。
構成本發明的光源單元之色轉換構件為如前述,將特定波長的光轉換為其它的波長之光的構件。作為其一例,例示包含具有將光波長轉換之機能的量子點或螢光體等色轉換材料之薄膜或薄片體。可在樹脂薄膜包含色轉換材料,也可在成為基材之薄膜上,積層含有色轉換材料的膜(參考圖2),甚至作為成為基材之薄膜,亦可具備後述的反射薄膜(參考圖3)。又,作為另一例,例示使用色轉換構件,代替包含通常之紅‧綠‧藍色的3色之彩色濾光片。在使用藍色光源時,使用對紅色之色轉換構件、對綠色之色轉換構件、透射藍色的透明構件,代替紅‧綠‧藍之各別的彩色濾光片。
作為量子點,可舉出具有ZnS殼的CdSe為例。又,亦可使用包含CdSe/ZnS、InP/ZnS、PbSe/PbS、CdSe/CdS、CdTe/CdS、或CdTe/ZnS的核/殼發光奈米結晶。
無機螢光體,只要為最後可再現規定的顏色者,則沒有特別限定,可使用周知者。作為例子,可舉出YAG螢光體、TAG螢光體、矽酸酯螢光體、氮化物螢光體、氮氧化物螢光體、氮化物、氮氧化物螢光體、β型賽隆螢光體等。其中,較佳係各別使用YAG螢光體及β型賽隆螢光體。
YAG螢光體,有至少以鈰活化的釔‧鋁氧化物螢光體、至少以鈰活化的釔‧釓‧鋁氧化物螢光體、至少以鈰活化的釔‧鋁‧石榴石氧化物螢光體、及至少以鈰活化的釔‧鎵‧鋁氧化物螢光體等,具體而言,可舉出Ln3M5O12:R(Ln為選自於Y、Gd、La之至少1以上。M包含Al、Ca之至少其中任一者。R為鑭系元素。)、(Y1-xGax)3(Al1-yGay)5O12:R(R為選自於Ce、Tb、Pr、Sm、Eu、Dy、Ho之至少1以上。0<x<0.5、0<y<0.5。)等。
β型賽隆為β型氮化矽的固溶體,且為Al取代固溶於β型氮化矽結晶的Si位置,O取代固溶於N位置者。由於在單位晶胞(單位晶格)有2式量的原子,故作為通式,使用Si6-zAlzOzN8-z。在此,組成z為0~4.2,固溶範圍非常廣,而且(Si、Al)/(N、O)的莫耳比需要維持3/4。β型賽隆之一般的製法為除氮化矽之外,也加入氧化矽與氮化鋁,或者加入氧化鋁與氮化鋁進行加熱的方法。
β型賽隆,在結晶結構內導入稀土類等發光元素(Eu、Sr、Mn、Ce等),藉以成為自紫外光以藍色的光激發,顯示520~550nm之綠色發光的β型賽隆螢光體。該等較佳係作為白色LED等發光裝置的綠色發光成分使用。特別是含有銪(Eu2+)的Eu2+活化β型賽隆螢光體,發光光譜非常尖銳,因此為適於需要藍色、綠色、紅色的窄頻帶發光的圖像處理顯示裝置或液晶顯示器面板的背光光源之素材。
作為有機螢光體,有萘、蒽、菲、芘、
Figure 107132581-A0202-12-0009-11
、稠四苯、聯三伸苯、苝、熒蒽、茀、茚等具有縮合芳基環的化合物或其衍生物;呋喃、吡咯、噻吩、噻咯、9-矽茀、9,9’-螺雙矽茀、苯并噻吩、苯并呋喃、吲哚、二苯并噻吩、二苯并呋喃、咪唑吡啶、啡啉、吡啶、吡
Figure 107132581-A0202-12-0009-12
Figure 107132581-A0202-12-0009-13
啶、喹
Figure 107132581-A0202-12-0009-14
啉、吡咯并吡啶等具有雜芳基環的化合物或其衍生物;硼烷衍生物;1,4-二苯乙烯苯、4,4’-雙(2-(4-二苯基胺苯基)乙烯基)聯苯、4,4’-雙(N-(二苯乙烯-4-基)-N-苯胺基)二苯乙烯等二苯乙烯衍生物;芳香族乙炔衍生物、四苯基丁二烯衍生物、醛連氮(aldazine)衍生物、亞甲基吡咯衍生物、二酮吡咯并[3,4-c]吡咯衍生物;香豆素6、香豆素7、香豆素153等香豆素衍生物;咪唑、噻唑、噻二唑、咔唑、
Figure 107132581-A0202-12-0009-15
唑、
Figure 107132581-A0202-12-0009-16
二唑、三唑等唑衍生物及其金屬錯合物;靛氰綠等花青系化合物;螢光素‧曙紅‧若丹明等呫噸系化合物或
Figure 107132581-A0202-12-0009-17
系化合物;聚伸苯系化合物、萘二甲醯亞胺衍生物、酞青素衍生物及其金屬錯合物、卟啉衍生物及其金屬錯合物;尼羅紅或尼羅藍等
Figure 107132581-A0202-12-0009-18
系化合物;螺旋烴系化合物; N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲苯基)-4,4’-二苯基-1,1’-二胺等芳香族胺衍生物;及銥(Ir)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、鋨(Os)、及錸(Re)等有機金屬錯合物化合物等。
色轉換材料,只要在色轉換構件之中包含至少1種即可,亦可包含2種以上。
再者,在此,色轉換構件表示可舉出藉由具有前述色轉換機能的材料單獨或積層於其它的材料而具有薄膜形狀者、或藉由具有色轉換機能的材料印刷‧塗布於玻璃所代表之硬質構件上而固定化者為例示之將具有色轉換機能的物質當作為構成要素的有形物。再者,薄膜具有二維上的擴展,但其擴展的大小不會左右薄膜的意思。例如,即使厚度(z軸方向)為10nm且xy面的面積為1μm2,也可稱為薄膜。
<反射薄膜>
構成本發明之光源單元的反射薄膜,有需要存在於光源與色轉換構件之間,且透射自光源入射的光。在此所言之透射自光源入射的光表示在反射薄膜的入射角度0°之透射光譜中,在上述光源的發光頻帶之平均透射率為80%以上。藉由反射薄膜透射自光源入射的光,自光源入射的光到達色轉換構件的光量增加,且可輕易提高在色轉換構件之發光。更佳為自光源入射至反射薄膜之入射光的入射角度0°中之透射率為85%以上,進一步更佳為90%以上。藉由增加透射率,更有效率地提高在色 轉換構件之色轉換效率變為容易。又,為了透射自光源入射的光,可舉出包含在波長400~700nm中,入射角度0°中之連續且在50nm的波長內,透射率成為80%以上的頻帶之態樣。藉由使連續且在50nm的波長內,透射率成為80%以上的頻帶包含光源的發光頻帶之至少一部分而設置,並藉由反射薄膜透射自光源入射的光,自光源入射的光到達色轉換構件的光量增加,且可輕易提高在色轉換構件之發光。較佳為在波長400~700nm中,在入射角度0°中,透射率成為80%以上的頻帶完全包含發光頻帶,該情況中,與未設置薄膜的情況同等光量之光源的光到達色轉換構件,因此在色轉換構件之發光變高。為了得到如前述的反射薄膜,除了控制薄膜的各層之層厚度所致之反射頻帶的最佳化之外,也可藉由設置包含對表面之低折射率的樹脂之層,抑制表面反射,藉以達成。
構成本發明之光源單元的反射薄膜,需要反射自色轉換構件射出的光。在此所言之反射自色轉換構件射出的光係表示在反射薄膜的入射角度10°或60之反射光譜中,在上述色轉換構件之射出光頻帶內的最大反射率為30%以上。在使用包含色轉換材料的色轉換構件之光源單元中,亮度降低的原因之一為藉由來自色轉換構件的光等向性地發光而產生的雜散光所致之光量的損失。特別是自色轉換構件,在光源側射出的光,在光源單元內變雜散光成為光量的損失之主因。如本發明,藉由形成在光源與色轉換構件之間,包含將自光源入射至色轉換構件,轉換為長波長之光的光反射之反射薄膜的構成,可將來自色轉換構件的光,在色轉換構件正下方進行反射,且容易抑制在光源側的空腔內的雜散光所致之亮度降低。又,較佳為在以入射角度10°或60°的反射薄膜之反射光譜中,色轉換構件的射出光頻帶中之平均反射率為30%以上,更佳為50%以上,進一步更佳為90%以上。根據色轉換構件的射出光頻帶中之平均反射率變大,將由色轉換構件,在光源側射出的光轉換至識別側的效果變高,且得到亮度更高的光源單元。又,為了將自色轉換構件射出的光反射,反射薄膜,較佳為在較上述透射頻帶更長波長側具有頻寬為50nm以上的反射頻帶。又,在此所言之反射薄膜的反射頻帶,在利用後述的測定方法求出之反射薄膜的入射角度10°中之反射光譜中,在將波長400~1600nm中之最大反射率定為Rmax(%)之際,在成為Rmax/2(%)之波長的中,將最低波長且為400nm以上的波長定為反射薄膜的反射頻帶之低波長端,將最長波長且為1600nm以下的波長定為反射薄膜的反射頻帶之長波長端,且表示前述低波長端與長波長端之間的區間。藉由使反射頻帶包含至少一部分之色轉換構件的射出光頻帶而設置,變得可將自色轉換構件射出至反射薄膜側的光反射至識別側,因此提高亮度變容易。較佳為反射頻帶完全包含色轉換構件的射出光頻帶,此時,變得可幾乎反射自色轉換構件射出至反射薄膜側的光,因此得到高亮度提升效果。
構成本發明之光源單元的反射薄膜需要至少其一薄膜面係由將相對於薄膜面垂直入射的鹵素光之最大透射光量定為Tmax(0)時之成為Tmax(0)/100的透射光量之角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角(R2-R1)為5°以上。亦即,就薄膜面而言,需要由成為Tmax(0)/100的透射光量時之角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角(R2-R1)為5°以上。透明薄膜之情況,照射的光直線透射,因此由成為Tmax(0)/100之角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角成為1°左右之非常狹窄者。在此,藉由形成由成為Tmax(0)/100之透射光量的角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角為5°以上,可適當散射透射薄膜的光之射出,且可緩和在薄膜固有之光學的特性之面內的不均勻,並可抑制安裝於顯示器之際的亮度不均勻‧顏色不均勻。較佳為配置於光源側的薄膜面係由將相對於薄膜面垂直入射的鹵素光之最大透射光量定為Tmax(0)時之成為Tmax(0)/100的透射光量之角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角為10°以上。根據由成為Tmax(0)/100之透射光量的角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角變大,變得難以看到亮度不均勻‧顏色不均勻本身。為了得到如前述的反射薄膜之達成方法,可舉出在反射薄膜中含有包含適當的尺寸之無機物或有機物的散射體。藉由含有如前述的粒子,光在薄膜內之光路被混合,可抑制薄膜固有之光學的特性之面內的不均勻。另一方面,雖由成為Tmax(0)/100之透射光量的角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角之上限沒有特別限制,但如後述,以提高顯 示器的亮度為目的,較佳為由成為Tmax(0)/100之透射光量的角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角為20°以下。因此,在重視亮度的構成中,從與顏色不均勻抑制之兼具的觀點而言,由成為Tmax(0)/100之透射光量的角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角,較佳為5°以上、10°以下。此時,容易在顯示器安裝時顯示優異的亮度特性,同時也得到沒有不均勻之高品質的顯示器。又,針對在使用發光的光之出射角度分布窄,且垂直出射性高的光源時產生之以色轉換構件進行色轉換的光之發光動作與來自光源的光之發光動作的差異所致之顏色不均勻,藉由形成由成為Tmax(0)/100之透射光量的角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角為5°以上,並藉由使其對應以色轉換構件進行色轉換且等向性地發光的光之傳播而散射來自光源的光,紅‧綠‧藍的光之比率的變化變小,且可抑制顏色不均勻。
同樣地,構成本發明之光源單元的反射薄膜,較佳為至少其一薄膜面係由將相對於薄膜面45°入射的鹵素光之最大透射光量定為Tmax(45)時之成為Tmax(45)/100的透射光量之角度R3及R4(R3<R4)求出的散射角(R4-R3)為5°以上,亦即,在薄膜面中,由成為Tmax(45)/100的透射光量時之角度R3及R4(R3<R4)求出的散射角為5°以上。尤其是藉由強力散射來自光路大且斜的光,變得可更有效果地抑制顯示器安裝時的亮度不均勻‧顏色不均勻。較佳為配置於光源側的薄膜面,由將相對於薄膜面45°入射的鹵素光之最大透射光量定 為Tmax(45)時之成為Tmax(45)/100的透射光量之角度R3及R4求出的散射角(R4-R3)為10°以上。此時,顯示器安裝時的亮度不均勻‧顏色不均勻,幾乎難以識別。另一方面,如後述,以提高顯示器的亮度為目的,較佳為由成為Tmax(0)/100之透射光量的角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角為30°以下。
構成本發明之光源單元的反射薄膜,較佳為至少其一薄膜面係由將相對於薄膜面垂直入射的鹵素光之最大透射光量定為Tmax(0)時之成為Tmax(0)/2的透射光量之角度R5及R6(R5<R6)求出的散射角(R6-R5)為3°以下,亦即,在薄膜面中,由成為Tmax(0)/2的透射光量之角度R5及R6(R5<R6)求出的散射角為3°以下。如上述,藉由形成由成為Tmax(0)/100之透射光量的角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角為5°以上,可抑制薄膜固有之光學的特性之面內的不均勻,另一方面,藉由散射光,在取決於顯示器的構成而安裝之際,可在正面方向取出的光量減少,且有亮度降低的情況。在此,藉由形成由成為Tmax(0)/2之透射光量的角度R5及R6(R5<R6)求出的散射角為3°以下,維持大部分的光之直線透射性,同時適當地使光散射,藉以維持安裝於顯示器之際的亮度,同時可抑制顏色不均勻‧亮度不均勻。較佳為由成為Tmax(0)/2之透射光量的角度R5及R6(R5<R6)求出的散射角為2°以下。如前述,為了兼具由成為Tmax(0)/100之透射光量的角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角為5°以上與由成為Tmax(0)/2之透射光量的 角度R5及R6(R5<R6)求出的散射角為3°以下,不僅調整薄膜中所含有之散射體的量,且需要形成可選擇性僅反射作為對象之光的散射體尺寸。特別是在如本發明的光源單元,組合發出特定發光波長的光之光源與將自光源入射的入射光,轉換為較其入射光更長波長的光之色轉換構件而使用時,抑制將自光源發出的入射光散射,同時僅將自色轉換構件射出的光散射,可有效地兼具亮度的維持與亮度不均勻‧顏色不均勻的抑制。光的散射之程度係根據散射體的尺寸與光的波長而決定,從根據散射體的尺寸變大,變得可散射更長波長的光之觀點而言,例如,在使用發出藍色光的光源時,為了抑制藍色光的散射性,同時提高綠色‧紅色的光之散射性,較佳的散射體之尺寸成為1.5μm以上、10μm以下,更佳為2μm以上、5μm以下。又,同樣地作為散射體的含量之一例,藉由在使用分散徑4μm的粒子時,定為0.05~3重量%,在使用分散徑2.5μm的粒子時,定為0.1~0.5重量%,可輕易達成兼具亮度之維持與亮度不均勻‧顏色不均勻抑制。又,前述反射薄膜的最外表層中之前述散射體的含量,較佳為相對於最外表層為0.1重量%以下,更佳為0.05重量%以下。在反射薄膜的最外表層包含大量散射體時,藉由在薄膜表面產生凹凸,雖然光之散射性增加,但此散射以在薄膜表面之光的散射所致者為主。因此,對反射薄膜之反射性能的影響小,且改善在薄膜固有之光學的特性之面內的不均勻之效果小。另一方面,藉由反射薄膜的最外表層所含有之散射體的量定為一定以 下,同時在內層(最外表層以外的層)包含適量的散射體,可抑制在薄膜表面的光之散射,同時提高改善在薄膜固有之光學的特性之面內的不均勻之效果。作為其結果,變得容易兼具由成為Tmax(0)/100之透射光量的角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角為5°以上與由成為Tmax(0)/2之透射光量的角度R5及R6(R5<R6)求出的散射角為2°以下,且變得可兼具在顯示器安裝之際的高亮度與顏色不均勻‧亮度不均勻抑制。
構成本發明之光源單元的反射薄膜,較佳為至少其一薄膜面係測色計的反射測定所得到之L*(SCI)值為60以上,亦即,薄膜面中之L*(SCI)值為60以上。在此,L*(SCI)為反射體對於全部的方位之光的強度,根據L*(SCI)的值變大,變得可有效率地反射來自色轉換構件之射出的光,且如上述,變得容易提升顯示器安裝時之亮度。較佳為配置於色轉換構件側的薄膜面,測色計的反射測定所得到之L*(SCI)值為60以上。為了提高L*(SCI),藉由提高在入射角度10°的色轉換構件之於射出光頻帶內的反射率而可達成,但另一方面,藉由在反射薄膜中添加的散射體,利用光之散射透射至後方,作為結果,也有L*(SCI)降低的情況,因此有需要將散射體的尺寸如上述進行最佳化,同時控制添加量。
構成本發明之光源單元的反射薄膜,較佳為至少其一薄膜面係測色計的反射測定所得到之L*(SCE)值為30以上,亦即,薄膜面中之L*(SCE)值為30以上。在此,L*(SCE)為排除反射體的正反射(鏡面反射)之光的 強度之指標,是表示光是否被反射薄膜散射者。特別是反射薄膜之光學的不均勻,因為主要起因於反射色轉換構件之發光頻帶的光之際的反射頻帶之偏移或反射率之偏移,所以藉由散射自色轉換構件射出的光,安裝於顯示器之際的亮度不均勻‧顏色不均勻抑制效果變得顯著。較佳為配置於色轉換構件側的薄膜面,測色計的反射測定所得到之L*(SCE)值為30以上。又,針對在使用發光的光之出射角度分布窄,且垂直出射性高的光源時產生之以色轉換構件進行色轉換的光之發光動作與來自光源的光之發光動作的差異所致之顏色不均勻,藉由L*(SCE)值為30以上,並藉由使其對應以色轉換構件進行色轉換且等向性地發光的光之傳播而散射來自光源的光,紅‧綠‧藍的光之比率的變化變小,且可抑制顏色不均勻。
更佳為至少其一薄膜面係測色計的反射測定所得到之L*(SCI)/L*(SCE)值為2.5以下,亦即,薄膜面中之L*(SCI)/L*(SCE)值為2.5以下。L*(SCI)/L*(SCE)值為2.5以下時,反射的光大多被散射,因此顯示器安裝時的亮度不均勻‧顏色不均勻抑制效果變得顯著。為了形成L*(SCI)/L*(SCE)值為2.5以下,如上述,控制散射體的尺寸,例如,使用發出藍色光的光源時之較佳的散射體之尺寸為1.5μm以上,更佳為2μm以上。又,較佳為該反射薄膜的最外表層中之該散射體的含量,相對於最外表層為0.1重量%以下,此效果係如上述。
構成本發明之光源單元的反射薄膜,較佳為霧度值為2%以上,此時,容易達成上述由成為 Tmax(0)/100之透射光量的角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角為5°以上或由成為Tmax(45)/100之透射光量的角度R3及R4(R3<R4)求出的散射角為5°以上、L*(SCE)值為30以上。更佳為5%以上,進一步更佳為10%以上。根據霧度變高,變得容易得到抑制顯示器安裝時之亮度不均勻‧顏色不均勻的效果。另一方面,霧度值,較佳為20%以下。霧度變得越高,越可增強入射至反射薄膜的光之散射,另一方面,顯示器安裝時的光對正面方向之取出效率降低,因此取決於顯示器之構成,也有亮度降低的情況。藉由將霧度值設為20%以下,可輕易滿足由成為Tmax(0)/2之透射光量的角度R5及R6(R5<R6)求出的散射角為3°以下或L*(SCI)值為60以上,作為結果,可輕易達成顯示器安裝時的亮度提升與抑制亮度不均勻‧顏色不均勻。
構成本發明之光源單元的反射薄膜,較佳為長邊方向的中央與兩末端的3點中之反射頻帶的低波長端之最大值與最小值的差、或是短邊方向的中央與兩末端的3點中之反射頻帶的低波長端之最大值與最小值的差為40nm以下。在此所言之長邊方向的兩末端,如圖8所示,表示在短邊的中間點之長邊方向的兩末端,短邊方向的兩末端,如圖8所示,表示在長邊的中間點之短邊方向的兩末端。又,反射薄膜的長邊方向,光源單元為略四方形時,以四方形的長邊方向定為長邊方向,以短邊方向定為短邊方向。光源單元非略四方形時,以取得通過重心且變最長的對角線之方向定為長邊方向,以 與前述對角線正交的方向定為短邊方向。此時,長邊方向的兩末端表示上述所定義之長邊方向的兩末端,短邊方向的兩末端表示上述所定義之短邊方向的兩末端。可滿足透射自如前述的光源入射之光,且反射自色轉換構件射出的光之條件的反射薄膜,實質上反射薄膜的反射頻帶之低波長端,在光源的發光頻帶或色轉換構件的射出光頻帶附近也可接收,但該頻帶成為對顏色非常敏感的頻帶,因此由於反射薄膜的反射頻帶之低波長端的位置偏移,故在形成光源單元及使用其之顯示器之際,成為色調或亮度改變的原因。因此,根據反射薄膜之長邊方向的中央與兩末端的3點中之反射頻帶的低波長端之最大值與最小值的差、或是短邊方向的中央與兩末端的3點中之反射頻帶的低波長端之最大值與最小值的差為40nm以下,光源單元的色調或亮度均一化,且可得到沒有不均勻的光源單元或顯示器。較佳為中央以及兩末端的3點中之反射頻帶的低波長端之最大值與最小值的差為30nm以下,該差變越小,則色調或亮度的均一度變得越優異。作為得到如前述的反射薄膜之方法,可舉出提高得到反射薄膜之際的寬延伸倍率、或在反射薄膜包含後述積層薄膜時,將最外表層的厚度設為反射薄膜厚度之3%以上,且藉由採取如前述的方法,可提升在與薄膜製造時之流動方向正交的寬方向之反射頻帶的均一性。
又,較佳為反射薄膜之長邊方向的中央與兩末端的3點中之反射頻帶的低波長端之最大值與最小值 的差、及短邊方向的中央與兩末端的3點中之反射頻帶的低波長端之最大值與最小值的差均為40nm以下。由於長邊方向、短邊方向同時齊備反射頻帶的低波長端,故在形成光源單元及顯示器之際,色調、亮度均一化,且可形成在面內全區沒有不均勻者。
更佳為在前述反射薄膜的長邊方向及短邊方向中,以10cm間隔連續而存在的3點中之反射頻帶的低波長端之差為30nm以下。將包含前述反射薄膜的光源單元安裝於顯示器之際,即使在前述反射薄膜有反射頻帶之位移,在位置所致之反射頻帶的位移緩慢地變化時,因為顏色逐漸地改變,所以不易識別。另一方面,在前述反射薄膜,根據位置,若有反射頻帶急遽地位移之區域,則有變得容易在隣接的區間識別亮度‧顏色之變化的傾向。因此,若以10cm間隔連續的3點中之反射頻帶的低波長端之差為30nm以下,則顏色之變化變小,且在安裝於顯示器之際的顏色之變化變得難以識別。更佳為在長邊方向及短邊方向中,以10cm間隔連續而存在的3點中之反射頻帶的低波長端之差為20nm以下,此時,在顯示器安裝時成為幾乎無法識別顏色之變化的水準。
又,較佳為在反射薄膜之長邊方向的中央與兩末端的3點中之反射頻帶的平均反射率之最大值與最小值的差、及在短邊方向的中央與兩末端的3點中之反射頻帶內的平均反射率之最大值與最小值的差均為10%以下。在此所言之在反射頻帶內的平均反射率係定為如 前述設定的反射頻帶中之平均反射率。作為影響色調或亮度之因子,除上述的反射薄膜之反射頻帶的低波長端之位置以外,也有在反射頻帶內的反射率之不均勻。在此,根據在反射頻帶內的平均反射率為均一,在形成光源單元或使用其之顯示器之際,特別是變得容易形成沒有亮度不均勻之均一者。較佳為在反射頻帶內的平均反射率之最大值與最小值的差為5%以下,進一步更佳為3%以下。根據平均反射率的差變小,可得到色調、亮度之均一的光源單元或使用其之顯示器。作為得到如前述的反射薄膜之方法,可舉出提高得到反射薄膜之際的寬延伸倍率、或在反射薄膜包含後述積層薄膜時,將最外表層的厚度設為反射薄膜厚度之3%以上,且藉由採取如前述的方法,可提升在與薄膜製造時之流動方向正交的寬方向之反射頻帶的均一性。又,即使提高反射頻帶的平均反射率,也可抑制反射率的不均一。
又,較佳為反射薄膜中央的波長400~800nm之反射率與長邊方向的兩末端及短邊方向的兩末端之4點中之波長400~800nm的反射率之相關係數的最小值為0.8以上。在此所言之相關係數係表示將薄膜之中央,在波長400nm~800nm中,以刻度1nm計測反射率而得到的數值、及於薄膜之各末端,在波長400nm~800nm中,以刻度1nm計測反射率而得到的數值之相關係數。該相關係數的值越高,表示反射率的分布越近,具有完全相同的反射率時,此值係成為1。然後,相關係數的最小值為0.8以上係指由薄膜中央的波長400nm~800nm 中之反射率、及長邊方向的兩末端及短邊方向的兩末端之4點的波長400nm~800nm中之反射率得到的4個相關係數中,最小的相關係數成為0.8以上。上述係以反射薄膜的反射頻帶之低波長端以及平均反射率議論色調或亮度之均一化,但相關係數也包含任一者的要素,且為表示反射波形之均一度的指標,因此根據相關係數為0.8以上,成為色調、亮度之均一性均優異的反射薄膜,且使用其之光源單元及顯示器也可形成沒有色調、亮度不均勻者。較佳為相關係數為0.9以上,更佳為0.95以上。若相關係數成為0.95以上,則在安裝時,可形成幾乎沒有於光源單元及顯示器內之色調‧亮度的不均勻者。作為得到如前述的反射薄膜之方法,可舉出提高得到反射薄膜之際的橫向延伸倍率、或在反射薄膜包含後述積層薄膜時,將最外表層的厚度設為反射薄膜厚度之3%以上,尤其是藉由將最外表層的厚度設為反射薄膜厚度之5%以上,可形成相關係數為0.95以上者。
在本發明的光源單元中,較佳為反射薄膜的入射角度10°中之反射頻帶的低波長端較光源的發光波長更大,且較色轉換構件的射出光波長更小。在此所言之反射薄膜的反射頻帶之低波長端較光源的發光波長更大係表示反射薄膜的反射頻帶之低波長端,在較光源的發光頻帶之長波長端更長波長側。又,反射薄膜的低波長端較色轉換構件之射出光波長更小係表示反射薄膜的反射頻帶之低波長端,在較色轉換構件的射出光頻帶之低波長端更低波長側。例如,如行動顯示器,根據光源 單元之設計或使用其之顯示器的使用方法,由正面觀看之際的亮度變重要,該情況中,由於反射薄膜的低波長端較光源的發光波長更大,且較色轉換構件的射出光波長更小,故變得容易將自色轉換構件射出的光,以反射薄膜對正面方向有效率地反射,且得到優異的正面亮度之提升效果。
另一方面,在本發明的光源單元中,較佳為反射薄膜的入射角度10°中之反射頻帶的低波長端包含於色轉換構件之射出光頻帶。在此所言之反射薄膜的低波長端包含於色轉換構件的射出光頻帶表示反射薄膜的反射頻帶之低波長端,在較色轉換構件的射出光頻帶之低波長端更長波長側。尤其是在展示會場的顯示器等多樣的視野角度中,需要看起來均勻的情況,除正面以外,從傾斜方向觀看之際的色調‧亮度係為重要。在此,藉由反射薄膜的低波長端包含於色轉換構件的射出光頻帶,則可利用從傾斜觀看之際的反射薄膜之低波長位移覆蓋色轉換構件之發光頻帶,變得容易形成色調、亮度優異的光源單元、顯示器。更佳為反射薄膜的入射角度10°中之反射頻帶的低波長端,在較色轉換構件之射出光頻帶的低波長端更長波長側,且在較色轉換構件之任一者的射出光峰值波長更低波長側。此時,可形成在正面之色調、亮度與從傾斜觀看時之色調、亮度的平衡均優異之反射薄膜,在多樣的設計之光源單元或顯示器也顯示優異的性能。
本發明的光源單元所使用的反射薄膜,較佳為滿足下述式(1)。下述式(1)表示在反射光的波長帶與透射的波長帶之間的反射率之變化為陡峭,隨著|λ1-λ2|變小,變化為自更陡峭地反射之波長帶透射的波長帶。藉由如前述,自反射之波長帶透射的波長帶,亦即,由光源的發光頻帶至色轉換構件之射出光頻帶的反射率之變化陡峭地進行,可選擇性‧有效率地僅透射來自光源的光,同時可有效率地反射自色轉換構件射出的光,且容易得到最大限度之反射薄膜的效果。更佳為|λ1-λ2|為30nm以下,根據|λ1-λ2|變小,亮度提升效果或色調的均一度提升。
|λ1-λ2|≦50(但是,λ1<λ2) (1)
λ1:在反射薄膜的反射頻帶之低波長端附近,反射率成為最大反射率之1/4的波長(nm)
λ2:在反射薄膜的反射頻帶之低波長端附近,反射率成為最大反射率之3/4的波長(nm)
在本發明的光源單元中,較佳為進一步在與色轉換構件的光源側為相反面側包含第2反射薄膜,且第2反射薄膜係前述光源的發光頻帶中之平均反射率為30%以上、80%以下,色轉換構件的射出光頻帶中之平均透射率為80%以上。將此構成例示於圖4。自光源發光的光,雖然以色轉換構件轉換為一部分長波長的光,但剩下的光透射過色轉換構件而直接照射於識別側。但是,藉由將透射此色轉換構件的光源之光再度反射,回到色轉換 構件側,可再度以色轉換構件轉換為長波長的光。其結果,可以少量的色轉換構件,有效率地將光源的光轉換為長波長的光,從可削減高價的色轉換材料之使用量的觀點而言,可使色轉換構件的製造成本成為低成本。又,由於藉由將自色轉換構件射出的光透射80%以上,可將自色轉換構件射出的光,有效率地透射至識別側,故提高轉換效率,同時也不會降低亮度,因此從色調、亮度、成本之觀點而言,得到非常優越的光源單元。
構成本發明之光源單元的反射薄膜,較佳為包含熱塑性樹脂。由於熱塑性樹脂與一般的熱硬化性樹脂或光硬化性樹脂相比,較為便宜,且利用周知的熔融擠製,可簡便且連續地薄片化,故可以低成本得到反射薄膜。
構成本發明之光源單元的反射薄膜,較佳為包含不同之多個熱塑性樹脂的層交互地積層11層以上而成。在此所言之熱塑性樹脂不同係指在於薄膜的面內任意地選擇之正交的2方向及與該面垂直的方向之任一者中,折射率相差0.01以上。又,在此所言之交互地積層而成係指包含不同的熱塑性樹脂之層,在厚度方向以規則的排列進行積層,包含熱塑性樹脂A、B時,若將各別的層表現為A層、B層,則如A(BA)n(n為自然數)進行積層。藉由如前述,光學性質不同的樹脂交互地積層,可展現可反射由各層之折射率的差與層厚度之關係設計的波長之光的干涉反射。又,在積層的層數各別為10層以下時,在所需的頻帶中,得不到高反射率。又, 前述的干涉反射,層數越增加,相對於更廣的波長頻帶之光,可達成更高的反射率,且可得到反射所需的頻帶之光的反射薄膜。較佳為100層以上,更佳為200層以上。進一步更佳為600層以上。又,雖層數沒有上限,但伴隨根據層數增加之製造裝置的大型化之製造成本的增加、或因薄膜厚度變厚產生操控性之惡化,因此實際上10000層左右成為實用範圍。
本發明,較佳為作為包含將自光源入射的入射光轉換為較此入射光更長波長的光之色轉換構件、及透射自光源入射的光,且將自色轉換構件射出的光反射之反射薄膜的積層構件使用。在此,包含色轉換構件與反射薄膜的積層構件係指直接乃至於隔著接著層等,固定色轉換構件與反射薄膜。此時,色轉換構件與反射薄膜之空間消失,因此藉由抑制雜散光所致之光的損失、及消除與色轉換構件表面的空氣之間的反射,亮度提升的效果變顯著。
更佳的形態是藉由直接在反射薄膜上設置包含色轉換材料的層,使反射薄膜成為色轉換構件之一部分。此時,除了可代替在形成色轉換構件之際使用的基材、降低成本之外,甚至色轉換構件中的色轉換材料與反射薄膜之空間消失,而抑制雜散光所致之光的損失之效果變顯著。
構成本發明的光源單元之反射薄膜或色轉換構件,較佳為在其表面具有凹凸形狀。在此之凹凸形狀係指測定薄膜表面或界面的形狀之際的最大高度成為 1μm以上者。將如前述的凹凸之一例示於圖5、圖6。又,以下表示在反射薄膜或色轉換構件的表面具有凹凸形狀所致之效果。
第1效果為易滑性。藉由在表面具有凹凸形狀而展現易滑性,因此可抑制將反射薄膜以及色轉換構件納入光源單元之際的傷痕之產生
第2效果為光之取出。本案發明人等,在包含色轉換材料的色轉換構件中,藉由在色轉換構件內反射光,如光纖一般,產生閉鎖於薄片內的現象,作為結果,發現雖然色轉換材料其本身的發光效率高,但亮度降低的現象。作為其對策,藉由在反射薄膜或色轉換構件的表面具有凹凸形狀,自其凹凸界面取出光,因此使進入色轉換構件內的光減少,且得到亮度提升的效果。為了有效率地得到第2效果,較佳為最大高度為10μm以上。隨著凹凸形狀變大,光之取出效率也提升,同時也可得到抑制光源之不均勻的效果。為了更有效率地得到該效果,較佳為藉由直接在反射薄膜上設置包含色轉換材料的層,使反射薄膜成為色轉換構件之一部分,且在包含色反射薄膜之色轉換材料的層側之表面具有凹凸形狀。此時,除了可有效率地取出光之外,也可有效率地對顯示側反射光,因此亮度提升的效果變顯著。
第3效果為光的光路之調整。自光源,尤其是自發光二極體,相對於光對顯示側具有較高的指向性而前進,來自色轉換構件的光,等向性地發光,因此成為在光源正面的亮度降低之原因。除了藉由在反射薄膜 或色轉換構件的表面具有凹凸形狀,以凹凸界面調整光之方向,尤其聚光於正面方向,藉以達成亮度提升變容易之外,在形成光源單元、顯示器之際,也可省略其它的光學構件,因此也有助於低成本化。
為了更有效率地得到上述第2、第3效果,較佳為前述凹凸形狀為透鏡形狀、略三角形狀或略半圓形狀。微透鏡形狀係指略半球狀的凹凸,稜鏡形狀係指略三角狀的凹凸。具備如前述的形狀時,由於光往顯示側聚光光路,故形成光源單元以及顯示器時的正面亮度變得更顯著。
本發明的積層構件及光源單元,較佳為如圖7所示,在構成積層構件及光源單元的反射薄膜或色轉換構件之表面具有機能層,且將反射薄膜的折射率設為n1,將色轉換構件的折射率設為n2,將機能層的折射率設為n3時,機能層的折射率n3為n1與n2之間。在此所言之反射薄膜以及色轉換構件的折射率係指成為薄膜及色轉換構件之最外表層的層之面內平均折射率。此時,根據機能層的折射率之效果,可抑制在與以往折射率不同的反射薄膜與色轉換構件之間的反射,且來自光源的光有效率地透射,因此亮度提升變容易。
構成本發明之光源單元的反射薄膜,可使用聚乙烯、聚丙烯、聚(4-甲基戊烯-1)、聚縮醛等鏈狀聚烯烴、為降莰烯類之開環移位聚合、加成聚合、與其它的烯烴類之加成共聚物的脂環族聚烯烴、聚乳酸、聚丁二酸丁酯等生物分解性聚合物、耐綸6、耐綸11、耐綸12、 耐綸66等聚醯胺、聚芳醯胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚二氯亞乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚縮醛、聚乙醇酸、聚苯乙烯、苯乙烯共聚合聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚2,6-萘二甲酸乙二酯等聚酯、聚醚碸、聚醚醚酮、改質聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚醯亞胺、聚醯亞胺、聚芳香酯、4氟化乙烯樹脂、3氟化乙烯樹脂、3氟化氯化乙烯樹脂、4氟化乙烯-6氟化丙烯共聚物、聚二氟亞乙烯等。其中,從強度‧耐熱性‧透明性及通用性之觀點而言,尤其更佳為使用聚酯。該等可為共聚物,亦可為2種以上之樹脂的混合物。
作為該聚酯,較佳為藉由來自將芳香族二羧酸或脂肪族二羧酸與二醇作為主要的構成成分之單體的聚合而得到之聚酯。在此,作為芳香族二羧酸,可舉出例如,對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、4,4’-二苯基二羧酸、4,4’-二苯醚二羧酸、4,4’-二苯碸二羧酸等。作為脂肪族二羧酸,可舉出例如,己二酸、辛二酸、癸二酸、二聚酸、十二烷二酸、環己烷二羧酸與此等之酯衍生物等。其中,較佳為展現高折射率之對苯二甲酸與2,6萘二羧酸。該等之酸成分,可僅使用1種,亦可併用2種以上,甚至,也可將氧基苯甲酸等氧基酸等一部分共聚合。
又,作為二醇成分,可舉出例如,乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、新戊二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,2-環己烷二甲醇、1,3-環己烷二甲醇、1,4-環己烷二甲醇、二乙二醇、三乙二醇、聚烷二醇、2,2-雙(4-羥基乙氧基苯基)丙烷、異山梨酸酯、螺二醇等。其中,較佳係使用乙二醇。該等之二醇成分,可僅使用1種,亦可併用2種以上。
在構成本發明之光源單元的反射薄膜中,熱塑性樹脂,例如,上述聚酯中,較佳係使用聚對苯二甲酸乙二酯及其聚合物、聚萘二甲酸乙二酯及其共聚物、聚對苯二甲酸丁二酯及其共聚物、聚萘二甲酸丁二酯及其共聚物、甚至聚對苯二甲酸己二酯及其共聚物、聚萘二甲酸己二酯及其共聚物等。
構成本發明的光源單元之反射薄膜為包含熱塑性樹脂A的A層與包含熱塑性樹脂B的B層交互地積層的構成時,較佳為包含熱塑性樹脂A的A層與包含熱塑性樹脂B的B層之面內平均折射率的差為0.03以上。更佳為0.05以上,進一步更佳為0.1以上。在面內平均折射率之差較0.03更小時,有因為得不到足夠的反射率而亮度提升性能不夠的情況。作為該達成方法,可舉出熱塑性樹脂A為結晶質樹脂,熱塑性樹脂B使用非晶質樹脂。此時,在反射薄膜的製造中之延伸、熱處理步驟中,可輕易地設定折射率差。
在構成本發明之光源單元的反射薄膜中,作為熱塑性樹脂A與熱塑性樹脂B之較佳的組合,較佳為 各熱塑性樹脂的溶解參數(SP值)之差的絕對值為1.0以下。若SP值之差的絕對值為1.0以下,則變得容易產生層間剝離。更佳為包含熱塑性樹脂A與熱塑性樹脂B提供同一基本骨架之組合。在此所言之基本骨架為構成樹脂的重複單元,例如,使用聚對苯二甲酸乙二酯作為熱塑性樹脂A時,從容易實現高精度的積層結構之觀點而言,熱塑性樹脂B,較佳為包含與聚對苯二甲酸乙二酯為同一基本骨架之對苯二甲酸乙二酯。若熱塑性樹脂A與熱塑性樹脂B為包含同一基本骨架的樹脂,則積層精度高,而且在積層界面之層間剝離變得難以產生。在此,溶解參數(SP值)為使用一般所使用之Poly.Eng.Sci.,vol.14,No.2,pp147-154(1974)等所記載的Fedors之預測法,由構成樹脂之單體的種類與比率算出的數值。關於多個種類的樹脂之混合物,也可利用同樣的方法算出。例如,聚甲基丙烯酸甲酯的SP值,可算出為9.5(cal/cm3)0.5,聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的SP值,可算出為10.7(cal/cm3)0.5,雙酚A系環氧樹脂的SP值,可算出為10.9(cal/cm3)0.5
在構成本發明之光源單元的反射薄膜中,作為熱塑性樹脂A與熱塑性樹脂B之較佳的組合為各熱塑性樹脂之玻璃轉移溫度差為20℃以下的熱塑性樹脂之組合。在玻璃轉移溫度之差較20℃更大時,將反射薄膜進行製膜之際的厚度均一性變不佳,亮度‧色調變不均勻,且在與色轉換構件貼合之際,成為氣泡或皺紋產生的原因。又,更佳為熱塑性樹脂A為結晶質,熱塑性樹脂B 為非晶質,熱塑性樹脂A的玻璃轉移溫度較熱塑性樹脂B的玻璃轉移溫度更低。此時,於反射薄膜中,在以適於使結晶質樹脂配向‧結晶化的延伸溫度進行延伸時,與結晶質樹脂相比,可抑制非晶質樹脂之配向,且可輕易地設定折射率差。再者,在此所言之結晶質樹脂,具體而言,係指在依據JIS K7122(1999),進行示差掃描熱量測定(以下有時稱為DSC。),採用升溫速度20℃/分鐘,將樹脂由25℃以20℃/分鐘的升溫速度加熱至300℃的溫度(1stRUN),在此狀態保持5分鐘後,接著,急速冷卻成為25℃以下的溫度,且再度由25℃以20℃/分鐘的升溫速度進行升溫至300℃而得到的2ndRUN之示差掃描熱量測定譜圖中,由熔解峰值的峰值面積求出的熔化焓(△Hm)為15J/g以上的樹脂。又,非晶質樹脂係指採用與上述相同條件求出的熔化焓(△Hm)為5J/g以下的樹脂。
作為用以滿足上述條件之熱塑性樹脂的組合之一例,在構成本發明之光源單元的反射薄膜中,較佳為熱塑性樹脂A包含聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯而成,且熱塑性樹脂B為包含源自螺二醇的聚酯而成之聚酯。源自螺二醇的聚酯係將螺二醇作為二醇成分使用的聚酯,指與其它的酯結構單元之共聚物、將螺二醇作為單一的二醇成分使用的聚酯、或將此等與其它的聚酯樹脂摻合,較佳為螺二醇殘基佔聚酯樹脂中之全二醇殘基的半數以上之聚酯。源自螺二醇的聚酯,因為與聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯之玻璃轉移溫度差小,所以在薄膜製膜時不易變成過度延伸,且也 不易層間剝離,因而較佳。更佳為熱塑性樹脂A包含聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯而成,且熱塑性樹脂B為使用螺二醇與環己烷二羧酸的聚酯。若為使用螺二醇與環己烷二羧酸得到的聚酯,則與聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯之面內折射率差變大,因此容易得到高反射率。又,與聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯之玻璃轉移溫度差小,且接著性也優異,因此在製膜時不易變成過度延伸,且也不易層間剝離。
又,在構成本發明之光源單元的反射薄膜中,較佳為熱塑性樹脂A包含聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯而成,且熱塑性樹脂B為源自環己烷二甲醇的聚酯。源自環己烷二甲醇的聚酯係將環己烷二甲醇作為二醇成分使用的聚酯,指與其它的酯結構單元之共聚物、將環己烷二甲醇作為單一的二醇成分使用的聚酯、或將此等與其它的聚酯樹脂摻合,較佳為環己烷二甲醇殘基佔聚酯樹脂中之全二醇殘基的半數以上之聚酯。源自環己烷二甲醇的聚酯,因為與聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯之玻璃轉移溫度差小,所以在成形時不易變成過度延伸,且也不易層間剝離,因而較佳。更佳為至少一種的熱塑性樹脂為環己烷二甲醇之共聚合量為15mol%以上、60mol%以下的對苯二甲酸乙二酯聚縮合物。藉由成為如前述,具有高反射性能,同時尤其是加熱或隨時間所致之光學的特性之變化小,且在層間的剝離也變得難以產生。環己烷二甲醇的共聚合量為15mol%以上、60mol%以下之對苯二甲酸乙二酯聚縮 合物係與聚對苯二甲酸乙二酯非常強力地接著。又,此環己烷二甲醇基,作為幾何異構物,有順式體或反式體,而且,作為構形異構物,也有椅型或船型,因此即使與聚對苯二甲酸乙二酯進行共延伸,也不易配向結晶化,高反射率且熱歷程所致的光學特性之變化也更少,製膜時之撕裂也不易產生。
在構成本發明之光源單元的反射薄膜中,較佳為包含散射體。在此所言之散射體,除了即使為構成一般的反射薄膜之樹脂的熔點以上之溫度也維持固體之無機粒子或有機粒子之外,也包含與反射薄膜之構成的過半樹脂不同之樹脂分散的狀態者。又,作為形狀,可使用凝聚粒子、真球狀粒子、念珠狀粒子、金平糖狀粒子、鱗片狀粒子等粒子,尤其凝聚粒子的情況,分散徑係依其凝聚徑而判斷。又,作為其材質,作為無機系粒子,可使用氧化鐵、氧化鎂、氧化鈰、氧化鋅、碳酸鋇、鈦酸鋇、氯化鋇、氫氧化鋇、氧化鋇、氧化鋁、透石膏、氧化矽(silica)、碳酸鈣、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、矽酸鋁、雲母、珍珠雲母、葉蠟石黏土、焙燒黏土、膨潤土、滑石、高嶺土、其它的錯合氧化物等。另一方面,作為有機系粒子,沒有特別限制於熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等,但構成粒子含有的層之樹脂(熱塑性樹脂A或是熱塑性樹脂B)為聚酯時,可舉出由交聯聚乙烯、交聯或無交聯的聚苯乙烯樹脂、交聯乃至無交聯丙烯酸樹脂、氟樹脂、矽樹脂等樹脂、硬脂酸醯胺、油酸醯胺、富馬酸醯胺等各種醯胺化合物製成的粒 子或丙烯酸珠粒。特別是聚苯乙烯樹脂系共聚物,較佳可舉出苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)等。尤其較佳為併用交聯粒子、及其同成分之無交聯的共聚物。例如,本發明的有機系粒子為存在於MBS共聚物基質中之交聯MBS粒子的凝聚物時,對應於製膜步驟的延伸動作,粒子形狀產生變形,因此難以形成空隙,且可抑制光散射因子。
在構成本發明之光源單元的反射薄膜中,至少其一最外表層中之散射體的含量,較佳為相對於最外表層為0.1重量%以下,更佳為未包含。藉由在反射薄膜中包含散射體,透射反射薄膜的光散射,容易達成由成為Tmax(0)/100之透射光量的角度R1及R2(R1<R2)求出之散射角為5°以上或由成為Tmax(45)/100之透射光量的角度R3及R4(R3<R4)求出之散射角為5°以上、L*(SCE)值為30以上,另一方面,起因於此散射,有在顯示器安裝時,對正面方向之光的取出效率降低,且亮度降低的情況。在此,起因於對該正面之光的取出效率之降低的散射,大多起因於在薄膜表面之光的散射,因此若在反射薄膜的表層包含散射體,則會增強在薄膜表面的散射。另一方面,構成反射薄膜的層中,若不是表層而是僅內層含有散射體,則可有效率地抑制亮度不均勻‧顏色不均勻的原因,同時提升亮度。更佳為在反射薄膜的兩表層未包含散射體,此時,在薄膜表面之光的散射幾乎不會產生,因此可維持高亮度,尤其可輕易達 成由成為Tmax(0)/2之透射光量的角度R5及R6(R5<R6)求出的散射角為3°以下或L*(SCI)值為60以上。
<反射薄膜之製造方法>
接著,以下取包含熱塑性樹脂A、B的反射薄膜為例,說明構成本發明的光源單元之反射薄膜的較佳之製造方法。顯然本發明不應限定於該例而解釋。又,本發明所使用的反射薄膜之積層結構,可藉由與日本特開2007-307893號公報之[0053]~[0063]段所記載的內容同樣之方法簡便地實現。
以丸粒等形態準備熱塑性樹脂。丸粒,視需要在熱風中或真空下乾燥後,供給於各別的擠製機。又,在於反射薄膜中包含紫外線吸收劑的情況,預先準備於熱塑性樹脂中混練紫外線吸收劑的丸粒,將熱塑性樹脂與紫外線吸收劑於擠製機中進行混練。在擠製機內,加熱熔融為熔點以上的樹脂,以齒輪泵等,將樹脂的擠製量均一化,且介由過濾器等,移除異物或改質的樹脂等。該等之樹脂,以模具成形為目標形狀後,進行吐出。然後,自模具吐出之積層為多層的薄片,擠製於澆鑄滾筒等冷卻體上,且進行冷卻固化,得到澆鑄薄膜。此時,較佳為使用導線狀、膠帶狀、針狀或刀狀等電極,藉由靜電力,使其緊貼於澆鑄滾筒等冷卻體,並進行急冷固化。又,較佳為自狹縫狀、點狀、面狀的裝置噴出空氣,使其緊貼於澆鑄滾筒等冷卻體,並進行急冷固化、採用軋輥,使其緊貼於冷卻體,並進行急冷固化的方法。
又,將使用於A層的熱塑性樹脂及與其不同之熱塑性樹脂B的多個樹脂,使用2台以上的擠製機,由不同的流路送出,並送入多層積層裝置。作為多層積層裝置,可使用多重分歧管模具、進料區塊或靜態混合機等,特別是為了以良好效率得到本發明的構成,較佳為使用具有11個以上之細微狹縫的進料區塊。若使用如前述的進料區塊,則裝置不會極端地大型化,因此熱劣化所致之異物少,即使為積層數極端多的情況,也可成為高精度的積層。又,寬方向的積層精度,與以往技術相比,也顯著提升。又,該裝置,可以狹縫的形狀(長度、寬)調整各層的厚度,因此可達成任意的層厚度。
如前述進行,將形成為所需的層構成之熔融多層積層體導引至模具,與上述同樣地得到澆鑄薄膜。
如前述進行而得到的澆鑄薄膜,較佳為進行雙軸延伸。在此,雙軸延伸係指朝長邊方向及寬方向延伸。延伸,可逐次地朝二方向延伸,亦可同時朝二方向延伸。又,也可進一步朝長邊方向及/或寬方向進行再延伸。
首先,針對逐次雙軸延伸的情況進行說明。在此,對長邊方向之延伸係指用以對薄膜賦予長邊方向之分子配向的延伸,通常利用輥的圓周速率差實施,該延伸,可以1階段進行,而且,亦可使用多個輥對,多階段進行。作為延伸的倍率,因樹脂的種類而不同,但通常較佳為2~15倍,在對構成反射薄膜的樹脂之任一者使用聚對苯二甲酸乙二酯時,較佳係使用2~7倍。 又,作為延伸溫度,較佳為構成反射薄膜的樹脂之玻璃轉移溫度~玻璃轉移溫度+100℃。
在此,為了抑制薄膜長邊方向的厚度不均勻,提高延伸時的薄膜之配向係為重要。尤其為了形成在長邊方向及短邊方向中,以10cm間隔連續而存在的3點中之反射頻帶的低波長端之差為30nm以下,可舉出將對長邊方向之延伸溫度設為樹脂之玻璃轉移溫度+20℃以下為較佳的方法。較佳為以玻璃轉移溫度+10℃進行延伸。又,藉由提高對薄膜長邊方向之延伸倍率也可達成,但若過度提高倍率,則接著在寬方向之延伸時,有損及頻帶之均一性的情況,實質上3.4~4.0倍為較佳的範圍。
對如前述進行而得到之單軸延伸的薄膜,視需要實施電暈處理或圖框處理、電漿處理等表面處理後,亦可藉由線內塗布賦予易滑性、易接著性、抗靜電性等機能。特別是在形成包含反射薄膜與色轉換薄片的積層構件之際,較佳為將成為較成為反射薄膜之最外表層的熱塑性樹脂A更低,且較成為色轉換構件之最外表層的薄膜之折射率更高的折射率之樹脂進行線內塗布。
接著,寬方向之延伸係指用以對薄膜賦予寬方向之配向的延伸,通常使用拉幅機,將薄膜的兩端以夾子握持,同時進行輸送,朝寬方向進行延伸。作為延伸的倍率,因樹脂的種類而不同,但通常較佳為2~15倍,在對構成反射薄膜的樹脂之任一者使用聚對苯二甲酸乙二酯時,較佳係使用2~7倍。特別是本發明中之反 射薄膜,橫向延伸倍率,較佳為設為4倍以上,藉由提高橫向延伸倍率,有效提高反射頻帶之均一性、平均反射率之均一性、相關係數。又,作為延伸溫度,較佳為構成反射薄膜的樹脂之玻璃轉移溫度~玻璃轉移溫度+120℃。
如前述進行而雙軸延伸的薄膜,為了賦予平面性、尺寸安定性,較佳為在拉幅機內進行延伸溫度以上、熔點以下的熱處理。藉由進行熱處理,提升成形用薄膜的尺寸安定性。如前述進行,實施熱處理後,均勻地緩慢冷卻後,冷卻至室溫,並進行捲取。又,視需要,也可在熱處理至緩慢冷卻之際,併用鬆弛處理等。
以下,針對同時雙軸延伸的情況進行說明。在同時雙軸延伸的情況,對得到的澆鑄薄膜,視需要實施電暈處理或圖框處理、電漿處理等表面處理後,亦可藉由線內塗布賦予易滑性、易接著性、抗靜電性等機能。
接著,將澆鑄薄膜,導引至同時雙軸拉幅機,將薄膜的兩端以夾子握持,同時進行輸送,朝長邊方向與寬方向同時及/或階段地進行延伸。作為同時雙軸延伸機,有縮放(pantograph)方式、螺旋軸方式、驅動馬達方式、線性馬達方式,較佳為可任意地變更延伸倍率,且可在任意的地點進行鬆弛處理之驅動馬達方式或是線性馬達方式。作為延伸的倍率,因樹脂的種類而不同,但通常作為面積倍率,較佳為6~50倍,在對構成反射薄膜的樹脂之任一者使用聚對苯二甲酸乙二酯時,作為面積倍率,較佳係使用8~30倍。特別是在同時雙軸延伸 的情況,為了抑制面內的配向差,較佳為將長邊方向與寬方向的延伸倍率定為相同,同時使延伸速度也成為幾乎相等。又,作為延伸溫度,較佳為構成反射薄膜的樹脂之玻璃轉移溫度~玻璃轉移溫度+120℃。
如前述進行而雙軸延伸的薄膜,為了賦予平面性、尺寸安定性,較佳為接著在拉幅機內進行延伸溫度以上、熔點以下的熱處理。在該熱處理之際,為了抑制在寬方向的主配向軸之分布,較佳為在緊接於進入熱處理區域之前及/或隨後,瞬間朝長邊方向進行鬆弛處理。如前述進行,實施熱處理後,均勻地緩慢冷卻後,冷卻至室溫,並進行捲取。又,視需要,也可在熱處理至緩慢冷卻之際,朝長邊方向及/或寬方向進行鬆弛處理等。在將要進入熱處理區域之前及/或進入熱處理區域之後立即,瞬間朝長邊方向進行鬆弛處理。
較佳為將得到的反射薄膜,如下述在表面形成凹凸形狀。作為形成凹凸形狀的方法,可舉出(a)使用模具的模具轉印方法、(b)將基材表面進行直接加工的方法等。若針對(a)模具轉印方法進一步詳述,則可舉出(a1)以加熱模具或/及上述基材的狀態加壓模具,進行壓接且賦形的方法、(a2)在上述基材的表面積層光或熱硬化性樹脂,在其表面推壓模具,並藉由活性能量射線之照射、或加熱,使樹脂硬化而賦形的方法、(a3)將預先在模具的凹部填充的樹脂,轉印至基材上的方法等。
又,作為(b)將基材表面進行直接加工的方法,可舉出(b1)使用機械的切削冶具等,切削為所需形 狀的方法、(b2)藉由噴砂法切削的方法、(b3)藉由雷射切削的方法、(b4)在基材表面積層光硬化性樹脂,將該基材的表面,使用微影或光干涉曝光法等手法,加工為所需形狀的方法等。
該等之中,從生產性之觀點而言,(a)模具轉印方法為更佳的製造方法,但也可組合該等之程序,藉由選擇適當程序,可得到具有需要的凹凸形狀之反射薄膜。
<反射薄膜與色轉換構件之貼合>
在貼合本發明的反射薄膜與色轉換構件之積層構件中,較佳為將各別作成的色轉換構件與反射薄膜,隔著接著層貼合。
本發明的光源單元,除此以外,較佳為也插入反射薄膜、導光板、擴散板、擴散薄膜、集光薄膜、偏光反射性薄膜等光學薄膜而成。
<光源單元>
本發明中之光源單元為至少包含光源及色轉換構件的構成。針對光源與色轉換構件之配置方法沒有特別限定,可採取使光源與色轉換構件緊貼的構成,亦可採取分離光源與色轉換構件的遠程螢光粉形式。又,以提高色純度為目的,也可採用進一步包含彩色濾光片的構成。
本發明中之光源單元,可使用於顯示器、照明、室內設計、標識、看板、等用途,尤其特別適合用於顯示器或照明用途。
[實施例]
以下舉出實施例說明本發明,但本發明並沒有限定於該等之例。
<光源的發光強度、發光頻帶之測定>
在濱松光子學製迷你分光光度器(C10083MMD)安裝NA0.22的光纖,並計測光源的光。針對得到的發光光譜,將表示最大強度的波長定為光源的發光峰值波長,且以表示在光源的發光峰值波長之發光強度的50%以上之強度的發光頻帶定為光源的發光頻帶。
<色轉換構件的發光強度、射出光頻帶之測定>
在濱松光子學製迷你分光光度器(C10083MMD)安裝NA0.22的光纖,並計測自照射光源的光之色轉換構件射出的光。針對得到的發光光譜,排除光源的發光波長,將表示最大強度的波長定為色轉換構件的射出光峰值波長,將表示在色轉換構件的射出光峰值波長之射出光強度的50%以上之強度的頻帶定為色轉換構件的射出光頻帶。又,本案所使用的色轉換構件為除了以上述定義的射出光峰值以外,也顯示極大點者,因此定為第2發光峰值。
<反射薄膜的反射率、反射頻帶、透射率之測定>
在日立製作所製 分光光度計(U-4100 Spectrophotomater)安裝附屬的角度可變透射附屬裝置,測定入射角度φ=10度中之波長250~1600nm的P波反射率及S波反射率以及在入射角度φ=0度之波長250~1600nm的透射率。測定條件:狹縫設為2nm(可見)/自動控制(紅外),增益設定為2,掃描速度設為600nm/分鐘。將樣本假定為65吋,自薄膜長邊方向,以45cm間隔,自薄膜寬方向,以70cm間隔切除為5cm×10cm,並進行測定。又,自採取薄膜長邊方向及寬方向的中央之樣本處,進一步自隣接於10cm長邊方向及寬方向的位置,同樣地採取樣本。反射率係於薄膜兩面測定,並以成為更高的反射率之結果作為在本案的反射率。
詳細的參數係如以下進行算出。
<反射薄膜的反射頻帶之低波長端‧高波長端、λ1、λ2>
針對上述所得到的反射光譜,算出每一個波長使用P波與S波之平均值的平均反射光譜,且在將波長400~1600nm中之最大反射率定為Rmax(%)之際,在成為Rmax/2(%)之波長的中,將最低波長且為400nm以上的波長定為反射薄膜的反射頻帶之低波長端,將最長波長且為1600nm以下的波長定為反射薄膜的反射頻帶之長波長端。同樣地將在低波長端附近成為Rmax/4(%)的波長定為λ1,將成為Rmax×3/4的波長定為λ2。
<反射薄膜的透射頻帶>
針對上述所得到之在入射角度0°的透射光譜,將在於波長400~700nm中,連續且在50nm的波長內,透射率成為80%以上的波長區間,且在最短波長側者定為透射頻帶。
<光源的發光頻帶中之平均透射率>
針對上述所得到的透射光譜,算出每一個波長使用P波與S波之平均值的平均透射光譜,且對於該平均透射光譜,算出在如上述算出的光源之發光頻帶內的平均透射率。
<色轉換構件的射出光頻帶中之最大及平均反射率>
針對上述所得到的反射光譜,算出每一個波長使用P波與S波之平均值的平均反射光譜,且對於該平均反射光譜,算出在如上述算出的色轉換構件之射出光頻帶內的最大以及平均反射率。
<相關係數>
針對上述所得到的反射光譜,算出每一個波長使用P波與S波之平均值的平均反射光譜,且各別針對薄膜寬方向及長邊方向之末端的薄膜樣本,算出在與薄膜樣本中央之平均反射光譜的波長400~800nm之區間的相關係數,得到4個相關係數。其中,將成為最小值的相關係數定為相關係數的最小值。
<散射角之測定>
使用村上色彩技術研究所製的自動變角光度計(測角光度計)GP-200型進行測定。此時,將光束孔徑定為1,將受光孔徑定為3,在將樣本相對於光路徑配置為垂 直及45°之際,使受光部改變角度為-90°~+90°,並計測散射角。又,薄膜,進行使改變角度的方向成為薄膜寬方向而設置的情況與成為薄膜長邊方向的情況之2種方式的測定,在各別的方法中算出之散射角中,將較大值定為在本案之散射角。
成為Tmax(0)/100之透射光量的散射角係如以下所述進行算出。首先,將在-90°至+90°的範圍成為最大的透射光量定為Tmax(0)。接著,將在將得到的光量成為Tmax(0)/100之受光部的角度定為R1及R2(R1<R2)時,以R2-R1求出的值定為成為Tmax(0)/100之透射光量的散射角。同樣地成為Tmax(45)/100之透射光量的散射角係將在-90°至+90°的範圍成為最大的透射光量定為Tmax(45),並定為在將得到的光量成為Tmax(45)/100之受光部的角度定為R3及R4(R3<R4)時,以R4-R3求出的值。又,在受光角度為90°中,透射光量沒有成為Tmax(45)/100時,作為R4=90°處理。同樣地成為Tmax(0)/2之透射光量的散射角係將在-90°至+90°的範圍成為最大的透射光量定為Tmax(0),並定為在將得到的光量成為Tmax(0)/2之受光部的角度定為R5及R6(R5<R6)時,以R6-R5求出的值。
<測色值>
使用Konica Minolta Sensing製 分光測色計CM-3600d。在測定徑φ8mm的標靶遮罩(CM-A106)條件下,測定L*值(SCE)、L*值(SCI)值,並求出n數5的平 均值。再者,白色校正板、及零點校正盒係使用下述者進行校正。再者,使用於測色值之計算的光源係選擇D65。
白色校正板:CM-A103
零點校正盒:CM-A104。
<霧度>
使用日本電色工業製的濁度計NDH-5000,以依據JIS K 7136的測定模式進行測定。
<亮度‧色調測定>
作為包含評價用之光源的光源單元,使用為Sony製TV之KD-65X9500B的光源單元。本背光的發光頻帶為440~458nm。使用該光源單元,將作為包含附屬的擴散板、Toray製的白色反射薄膜、色轉換構件(也有包含反射薄膜與色轉換構件之積層構件的情況)、(有時包含第2反射薄膜)、附屬的稜鏡薄膜、附屬的偏光反射薄膜之光源單元時的亮度,使用CA-2000(Konica Minolta(股)),在離背光表面90cm的地點,使附屬的CCD相機相對於光源單元面成為正面而設置,並進行測定。表中記載將比較例1中的亮度作為100時之相對的亮度(相對亮度)。又,針對同時計測的x值、y值,將在畫面5處的最大值與最小值之差定為△x、△y。
又,計測在離TV的橫向(長邊方向)、縱向(短邊方向)之兩末端5cm的位置之亮度、色調之不均勻,採用以下的指標,比較與比較例1之差,判斷合格與否。
相對亮度
S:105以上
A:95以上、小於105
B:小於95。
亮度不均勻
S:在面內5處的亮度之差為空白對比1%以下
A:在面內5處的亮度之差為空白對比2%以下
B:在面內5處的亮度之差超過空白對比2%。
色調之不均勻
S:在面內5處的△x、△y為空白對比0.005以下
A:在面內5處的△x、△y為空白對比0.010以下
B:在面內5處的△x、△y超過空白對比0.010。
<玻璃轉移溫度>
使用Seiko電子工業製“機器人DSC-RDC6220”,依據JIS-K-7122(1987年),測定測定樣本的DSC曲線。試驗,自以將樣本以20℃/分鐘的升溫速度,由25℃加熱至300℃的溫度,且在此狀態保持5分鐘後,接著,急速冷卻成為25℃以下的溫度,依此再度以20℃/分鐘的升溫速度,由25℃加熱至300℃而得到的示差掃描熱量測定譜圖,計測玻璃轉移溫度。
(合成例1)
綠色轉換材料G-1之合成方法
將3,5-二溴苯甲醛(3.0g)、4-三級丁基苯基硼酸(5.3g)、肆(三苯基膦)鈀(0)(0.4g)、碳酸鉀(2.0g)加入至燒瓶,進行氮氣取代。在此加入除氣的甲苯(30mL)及除氣的水(10mL),並進行回流4小時。將反應溶液冷卻至室溫,並於將有機層分液後,以飽和食鹽水進行清洗。將該有機層以硫酸鎂乾燥,且過濾後,餾去溶媒。藉由氧化矽凝膠管柱層析精製得到的反應生成物,得到3,5-雙(4-三級丁基苯基)苯甲醛(3.5g)為白色固體。
將3,5-雙(4-三級丁基苯基)苯甲醛(1.5g)與2,4-二甲基吡咯(0.7g)加入至反應溶液,並加入脫水二氯甲烷(200mL)及三氟乙酸(1滴),在氮氣環境下,攪拌4小時。加入2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌(0.85g)的脫水二氯甲烷溶液,進一步攪拌1小時。反應結束後,加入三氟化硼二乙醚錯合物(7.0mL)及二異丙基乙胺(7.0mL),攪拌4小時後,進一步加入水(100mL)且攪拌,將有機層分液。將該有機層以硫酸鎂乾燥,且過濾後,餾去溶媒。藉由氧化矽凝膠管柱層析精製得到的反應生成物,得到0.4g的下述所示之化合物G-1(產率18%)。
(合成例2)
紅色轉換材料R-1之合成方法
在氮氣流下,於120℃將4-(4-三級丁基苯基)-2-(4-甲氧基苯基)吡咯300mg、2-甲氧基苯甲醯氯201mg與甲 苯10ml之混合溶液加熱6小時。冷卻至室溫後,進行蒸發。以乙醇20ml清洗,並進行真空乾燥後,得到2-(2-甲氧基苯甲醯基)-3-(4-三級丁基苯基)-5-(4-甲氧基苯基)吡咯260mg。
接著,在氮氣流下,於125℃將2-(2-甲氧基苯甲醯基)-3-(4-三級丁基苯基)-5-(4-甲氧基苯基)吡咯260mg、4-(4-三級丁基苯基)-2-(4-甲氧基苯基)吡咯180mg、甲磺酸酐206mg與除氣的甲苯10ml之混合溶液加熱7小時。冷卻至室溫後,注入水20ml,並以二氯甲烷30ml進行萃取。將有機層以水20ml清洗2次,進行蒸發,且進行真空乾燥。
接著,將得到的亞甲基吡咯體與甲苯10ml之混合溶液,在氮氣流下,加入二異丙基乙胺305mg、三氟化硼二乙醚錯合物670mg,並在室溫攪拌3小時。注入水20ml,並以二氯甲烷30ml進行萃取。將有機層以水20ml清洗2次,以硫酸鎂乾燥後,進行蒸發。藉由氧化矽凝膠管柱層析精製,進行真空乾燥後,得到紅紫色粉末0.27g。
(實施例1)
反射薄膜係採用以下所示的方法得到。
作為熱塑性樹脂A,使用在玻璃轉移溫度124℃之聚萘二甲酸乙二酯(PEN),相對於熱塑性樹脂A全體添加0.1重量%之分散徑4μm的氧化矽粒子者。又,作為熱塑性樹脂B,使用將為未具備熔點之非晶質樹脂的環己烷 二甲醇共聚合之玻璃轉移溫度78℃的對苯二甲酸乙二酯(PETG)。將準備的結晶質聚酯與熱塑性樹脂B,各別投入至2台單軸擠製機,在280℃進行熔融且混練。接著,各別隔著FSS型的盤式過濾器5片後,以齒輪泵進行計量,同時採用設計狹縫數11個且最外表層厚度成為薄膜厚度的5%的積層裝置進行匯合,成為在厚度方向交互地積層11層的積層體。形成為積層體的方法係依據日本特開2007-307893號公報[0053]~[0056]段的記載進行。在此,狹縫長度、間隔全部設為一定。得到的積層體,熱塑性樹脂A為6層,熱塑性樹脂B為5層,且具有在厚度方向交互地積層的積層結構。使將為在模頭內部之擴寬比的模頭口承之薄膜寬方向長度除以在模頭的流入口部之薄膜寬方向的長度之值成為2.5。
將得到的澆鑄薄膜,以設定為130℃的輥群加熱後,在延伸區間長100mm之間,由薄膜兩面,藉由輻射加熱器急速加熱,同時在薄膜溫度135℃朝薄膜長邊方向延伸3.3倍,之後短暫冷卻。接著,在該單軸延伸薄膜的兩面,於空氣中實施電暈放電處理,將基材薄膜的濕潤張力設為55mN/m,並於此處理面塗布包含(玻璃轉移溫度為18℃的聚酯樹脂)/(玻璃轉移溫度為82℃的聚酯樹脂)/平均粒徑100nm之氧化矽粒子的積層形成膜塗液,形成透明‧易滑‧易接著層。該易接著層的折射率為1.57。
將該單軸延伸薄膜導引至拉幅機,以110℃的熱風預熱後,以130℃的溫度朝薄膜寬方向延伸4.5倍。在此之延伸速度與溫度係設為一定。延伸的薄膜,直接在拉幅 機內以240℃的熱風進行熱處理,接著,以同溫度條件朝寬方向實施2%的鬆弛處理,並且在急速冷卻至100度後,朝寬方向實施5%的鬆弛處理,之後,得到捲取反射薄膜。
色轉換構件係採用以下所示的方法得到。
使用丙烯酸樹脂1(SP值=9.5(cal/cm3)0.5)作為黏合劑樹脂,相對於黏合劑樹脂100重量份,混合作為發光材料(a)之0.25重量份的化合物G-1、作為溶劑之400重量份的甲苯後,使用行星式攪拌‧脫泡裝置“MAZERUSTAR(註冊商標)”KK-400(Kurabo製),以300rpm進行攪拌‧脫泡20分鐘,得到(A)層製作用的色轉換組成物。同樣地使用聚酯樹脂1(SP值=10.7(cal/cm3)0.5)作為黏合劑樹脂,相對於黏合劑樹脂100重量份,混合作為發光材料(b)之0.017重量份的化合物R-1、作為溶劑之300重量份的甲苯後,使用行星式攪拌‧脫泡裝置“MAZERUSTAR(註冊商標)”KK-400(Kurabo製),以300rpm進行攪拌‧脫泡20分鐘,得到(B)層製作用的色轉換組成物。
接著,使用縫模塗機,將(A)層製作用的色轉換組成物,塗布於厚度50μm的PET薄膜上,在100℃加熱20分鐘,並進行乾燥,形成平均膜厚16μm的(A)層。同樣地使用縫模塗機,將(B)層製作用的色轉換組成物,塗布於為基材層之光擴散薄膜“Chemical Matte”125PW(KIMOTO(股)製、厚度138μm)的PET基材層側,在100℃加熱20分鐘,並進行乾燥,形成平均膜厚48μm的(B)層。
接著,將上述2個單元,藉由加溫積層,使(A)層與(B)層直接積層,得到色轉換構件。
將得到的反射薄膜、包含色轉換構件之光源單元的評價結果示於表1。由該反射薄膜之成為Tmax(0)/100的透射光量之角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角為19°。針對反射薄膜的薄膜面,入射角度10°中之反射頻帶的低波長端為545nm,且存在於較光源的發光頻帶之長波長端485nm更長波長側。實施例1的光源單元,反映高散射性,且亮度不均勻‧顏色不均勻改善,但另一方面,因其散射性而亮度稍微降低。
(實施例2)
作為熱塑性樹脂A,使用玻璃轉移溫度為78℃的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。又,作為熱塑性樹脂B,在為未具備熔點之玻璃轉移溫度78℃的非晶質樹脂之螺二醇25mol%、環己烷二羧酸30mol%共聚合的對苯二甲酸乙二酯(PE/SPG‧T/CHDC),相對於熱塑性樹脂B全體添加0.1重量%之分散徑4μm的氧化矽粒子而使用,且使用將包含熱塑性樹脂A的A層之層數設為51層,將包含熱塑性樹脂B的B層之層厚度設為50層的反射薄膜,與實施例1同樣地得到澆鑄薄膜。
將得到的澆鑄薄膜,以設定為72~78℃的輥群加熱後,在延伸區間長100mm之間,由薄膜兩面,藉由輻射加熱器急速加熱,同時在薄膜溫度90℃朝薄膜長邊方向延伸3.3倍,之後短暫冷卻。接著,在該單軸延伸薄膜 的兩面,於空氣中實施電暈放電處理,將基材薄膜的濕潤張力設為55mN/m,並於此處理面塗布包含(玻璃轉移溫度為18℃的聚酯樹脂)/(玻璃轉移溫度為82℃的聚酯樹脂)/平均粒徑100nm之氧化矽粒子的積層形成膜塗液,形成透明‧易滑‧易接著層。該易接著層的折射率為1.57。
將該單軸延伸薄膜導引至拉幅機,以110℃的熱風預熱後,以130℃的溫度朝薄膜寬方向延伸4.5倍。在此之延伸速度與溫度係設為一定。延伸的薄膜,直接在拉幅機內以240℃的熱風進行熱處理,接著,以同溫度條件朝寬方向實施2%的鬆弛處理,並且在急速冷卻至100度後,朝寬方向實施5%的鬆弛處理,之後,得到捲取反射薄膜。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表1,若與層數少的實施例1相比,則看到顯著的亮度之提升,且在面內之色調或亮度之均一性也為相同程度。
(實施例3)
將包含熱塑性樹脂A的A層之層數設為101層,將包含熱塑性樹脂B的B層之層厚度設為100層,除此以外係與實施例2同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換構件。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表1,若與層數少的實施例2 相比,則看到亮度進一步提升,且在面內之色調或亮度之均一性也看到幾乎不曉得不均勻的等級之改善。
(實施例4)
將包含熱塑性樹脂A的A層之層數設為301層,將包含熱塑性樹脂B的B層之層厚度設為300層,除此以外係與實施例2同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換構件。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表1,看到顯著的亮度之提升,且色調或亮度之均一性也優異。
(實施例5)
作為在熱塑性樹脂B添加的分散體,相對於熱塑性樹脂B全體添加0.2重量%之分散徑4μm的氧化矽粒子而使用,除此以外係與實施例4同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換構件。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表1,與實施例4相比,由於反映分散體的添加量增加而散射性提升,故顯示更進一步的亮度‧色調之均一性,另一方面,雖然不多,但有看到亮度降低。
(實施例6)
作為在熱塑性樹脂B添加的分散體,相對於熱塑性樹脂B全體添加0.05重量%之分散徑4μm的氧化矽粒子而使用,除此以外係與實施例4同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換構件。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表1,與實施例4相比,因反映分散體的添加量減少而散射性降低,變得可看到稍微亮度不均勻‧顏色不均勻,但為可使用的等級。
(實施例7)
未將散射體添加於熱塑性樹脂B,在熱塑性樹脂A,相對於熱塑性樹脂A全體添加0.1重量%之4μm的氧化矽粒子而使用,除此以外係與實施例4同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換構件。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表1,與添加同一種類‧量的分散體之實施例4相比,藉由變更添加的層,由於散射性提升,故顯示更進一步的亮度‧色調之均一性,另一方面,看到亮度降低,且其程度與顯示相同程度的霧度之實施例5相比,也為顯著。
(實施例8)
未將散射體添加於熱塑性樹脂B,在熱塑性樹脂A,相對於熱塑性樹脂A全體添加0.2重量%之4μm的氧化矽粒子而使用,除此以外係與實施例4同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換構件。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表1,與添加同一種類‧量的分散體之實施例5相比,藉由變更添加的層,由於散射性提升,故顯示更進一步的亮度‧色調之均一性,另一方面,看到亮度顯著降低。
(實施例9)
作為在熱塑性樹脂B添加的分散體,相對於熱塑性樹脂B全體添加0.2重量%之分散徑2.5μm的氧化矽粒子而使用,除此以外係與實施例4同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換構件。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表1,看到顯著的亮度之提升,且色調或亮度之均一性也優異。
(實施例10)
作為在熱塑性樹脂B添加的分散體,相對於熱塑性樹脂B全體添加0.4重量%之分散徑2.5μm的氧化矽粒子而使用,除此以外係與實施例9同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換構件。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表1,與實施例9相比,反映分散體的添加量增加而亮度不均勻‧顏色不均勻變得幾乎無法識別,另一方面,看到稍微的亮度降低。
(實施例11)
作為在熱塑性樹脂A添加的分散體,相對於熱塑性樹脂A全體添加0.4重量%之分散徑0.5μm的氧化矽粒子而使用,除此以外係與實施例7同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換構件。實施例11為參考例1。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表1,與實施例7相比,因為分散材的尺寸變小,故無法有效率地散射來自色轉換構件的發光,且儘管在發光頻帶之透射率降低,可是變成稍微看到亮度不均勻‧顏色不均勻,但為可使用的等級。
(實施例12)
將反射薄膜之表層的厚度定為薄膜厚度比0.5%,除此以外係與實施例4同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換薄膜色轉換構件。
將得到的反射薄膜以及色轉換薄膜色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表2,看到與實施例4同等等級的亮度提升之效果。另一方面,雖然為同一的散射性,同時在薄膜的寬方向之反射頻帶的不均勻大,且看到些微亮度不均勻‧顏色不均勻,但為可充分使用的等級。
(實施例13)
將朝薄膜長邊方向延伸澆鑄薄膜之際的薄膜溫度設為85℃,除此以外係與實施例4同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換構件。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表2,看到與實施例4同等等級以上的亮度提升之效果,且亮度不均勻‧顏色不均勻為完全不知的等級。
(實施例14)
將朝薄膜長邊方向延伸澆鑄薄膜的倍率設為3.5倍,除此以外係與實施例4同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換構件。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表2,看到與實施例4同等等級以上的亮度提升之效果,且亮度不均勻‧顏色不均勻為完全不知的等級。
(實施例15)
將散射體加入至熱塑性樹脂B,在熱塑性樹脂A,相對於熱塑性樹脂A全體添加0.1重量%之4μm的氧化矽粒子而使用,除此以外係與實施例4同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換構件。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表2,與全體的添加量變相同的實施例5相比,雖然在表層也添加散射體,但亮度‧色調之均一性為相同程度,另一方面,看到亮度降低,且其程度與顯示相同程度的霧度之實施例5相比,也為顯著。
(實施例16)
將散射體加入至熱塑性樹脂B,在熱塑性樹脂A,相對於熱塑性樹脂A全體添加0.05重量%之4μm的氧化矽粒子而使用,除此以外係與實施例6同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換構件。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表2,若與為相同的B層添加量之實施例6相比,則看到亮度‧色調之改善效果,但與全體的添加量變相同的實施例4相比,雖然在表層也添加散射體,但亮度‧色調之均一性為相同程度,另一方面,看到顯著的亮度降低。
(實施例17)
作為散射體,在熱塑性樹脂A,相對於熱塑性樹脂A全體添加0.2重量%之1μm的碳酸鈣粒子而使用,除此以外係與實施例7同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換構件。實施例17為參考例2。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表2,與粒子種類不同之實施例7相比,由於散射性提升,故顯示更進一步的亮度‧色調之均一性,另一方面,看到亮度降低。
(實施例18)
作為散射體,在熱塑性樹脂B,相對於熱塑性樹脂B全體添加0.2重量%之1μm的碳酸鈣粒子而使用,除此以外係與實施例17同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換構件。實施例18為參考例3。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表2,與粒子種類不同之實施例17相比,雖由於散射性提升,故更進一步的亮度‧色調之均一性稍低,但顯示高亮度。
(比較例1)
除了設為未使用反射薄膜的構成以外,與實施例1同樣地使用色轉換構件,形成光源單元。
將光源單元的評價結果示於表2,即使與實施例1~9之任一者相比,也成為低亮度。
(比較例2)
除了未添加散射體以外,與實施例12同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換薄膜色轉換構件。
將得到的反射薄膜以及色轉換薄膜色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表2,看到實施例12以上之高亮度提升的效果,另一方面,強烈觀察到亮度不均勻‧顏色不均勻,且不適合作為顯示器使用。
(比較例3)
作為在熱塑性樹脂B添加的分散體,相對於熱塑性樹脂B全體添加0.05重量%之分散徑2.5μm的氧化矽粒子而使用,除此以外係與實施例8同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換構件。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表2,由於分散體的添加量少,故幾乎沒有看到光之散射所致之亮度不均勻‧顏色不均勻的改善,不適合作為顯示器使用。
(比較例4)
作為在熱塑性樹脂B添加的分散體,相對於熱塑性樹脂B全體添加0.1重量%之分散徑0.5μm的氧化矽粒子而使用,除此以外係與實施例4同樣進行,得到反射薄膜以及色轉換構件。
將得到的反射薄膜、色轉換構件以及包含其之光源單元的評價結果示於表2,由於分散材的分散徑小且添加量少,故幾乎沒有看到亮度不均勻‧顏色不均勻的改善,不適合作為顯示器使用。
Figure 107132581-A0202-12-0063-1
Figure 107132581-A0202-12-0064-2

Claims (17)

  1. 一種光源單元,其係包含光源、將自該光源入射的入射光轉換為較此入射光更長波長的光之色轉換構件、及存在於該光源與該色轉換構件之間,透射自光源入射的光,且將自色轉換構件射出的光反射之反射薄膜之光源單元,該反射薄膜為包含不同之多個熱塑性樹脂的層交互地積層11層以上而成之積層薄膜,且該反射薄膜包含散射體而成,該散射體的尺寸為1.5μm以上,且就該反射薄膜而言,至少其一薄膜面係將相對於薄膜面垂直入射的鹵素光之最大透射光量定為Tmax(0)時,由成為Tmax(0)之100分之1的透射光量之角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角(R2-R1)為5°以上。
  2. 如請求項1之光源單元,其中就該反射薄膜而言,至少其一薄膜面係入射角度10°中之反射頻帶的低波長端位於較光源的發光頻帶之長波長端更長波長側。
  3. 如請求項1之光源單元,其中就該反射薄膜而言,至少其一薄膜面係將相對於薄膜面45°入射的鹵素光之最大透射光量定為Tmax(45)時,由成為Tmax(45)之100分之1的透射光量之角度R3及R4(R3<R4)求出的散射角(R4-R3)為5°以上。
  4. 如請求項1之光源單元,其中就該反射薄膜而言,至少其一薄膜面係將相對於薄膜面垂直入射的鹵素光之最大透射光量定為Tmax(0)時,由成為Tmax(0)之2分之1的透射光量之角度R5及R6(R5<R6)求出的散射角(R6-R5)為3°以下。
  5. 如請求項1之光源單元,其中就該反射薄膜而言,至少其一薄膜面係測色計之反射測定所得到的L*(SCI)值為60以上,該L*(SCI)值為對於全部的方位之光的強度。
  6. 如請求項1之光源單元,其中就該反射薄膜而言,至少其一薄膜面係測色計之反射測定所得到的L*(SCE)值為30以上,該L*(SCE)值為排除正反射(鏡面反射)之光的強度。
  7. 如請求項1之光源單元,其中就該反射薄膜而言,至少其一薄膜面係測色計之反射測定所得到的L*(SCI)/L*(SCE)值為2.5以下,該L*(SCI)值為對於全部的方位之光的強度,該L*(SCE)值為排除正反射(鏡面反射)之光的強度。
  8. 如請求項1之光源單元,其中就該反射薄膜而言,霧度值為2%以上、20%以下。
  9. 如請求項1之光源單元,其中該反射薄膜包含散射體而成,該散射體的尺寸為10μm以下。
  10. 如請求項1之光源單元,其中該反射薄膜的最外表層中之該散射體的含量係相對於最外表層為0.1重量%以下。
  11. 一種顯示器,其係包含如請求項1之光源單元而成。
  12. 一種反射薄膜,其係包含在於波長400~700nm之中,入射角度0°中之透射率連續且在50nm以上之區間成為80%以上的透射頻帶,且在較該透射頻帶更長波長側具有頻寬為50nm以上的反射頻帶,且就至少其一薄膜面而言,將相對於薄膜面垂直入射的鹵素光之最大透射光量定為Tmax(0)時,由成為Tmax(0)之100分之1的透射光量之角度R1及R2(R1<R2)求出的散射角(R2-R1)為5°以上,該反射薄膜為包含不同之多個熱塑性樹脂的層交互地積層11層以上而成之積層薄膜,且該反射薄膜包含散射體而成,該散射體的尺寸為1.5μm以上。
  13. 如請求項12之反射薄膜,其中至少其一薄膜面係將相對於薄膜面45°入射的鹵素光之最大透射光量定為Tmax(45)時,由成為Tmax(45)之100分之1的透射光量之角度R3及R4(R3<R4)求出的散射角(R4-R3)為5°以上。
  14. 如請求項12之反射薄膜,其中至少其一薄膜面係將相對於薄膜面垂直入射的鹵素光之最大透射光量定為Tmax(0)時,由成為Tmax(0)之2分之1的透射光量之角度R5及R6(R5<R6)求出的散射角(R6-R5)為3°以下。
  15. 如請求項12之反射薄膜,其中就該反射薄膜而言,測色計之反射測定所得到的L*(SCI)/L*(SCE)值為2.5以下,該L*(SCI)值為對於全部的方位之光的強度,該 L*(SCE)值為排除正反射(鏡面反射)之光的強度。
  16. 如請求項12之反射薄膜,其係包含散射體而成,且該散射體的尺寸為10μm以下。
  17. 如請求項12之反射薄膜,其中該反射薄膜的最外表層中之該散射體的含量係相對於最外表層為0.1重量%以下。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108983499A (zh) * 2018-09-19 2018-12-11 武汉华星光电技术有限公司 背光模组
EP4163714A4 (en) 2020-10-23 2023-11-22 Samsung Electronics Co., Ltd. DISPLAY DEVICE
JP2022116850A (ja) * 2021-01-29 2022-08-10 株式会社エンプラス 面光源装置、表示装置および光束制御部材

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040196551A1 (en) * 2003-01-23 2004-10-07 Hideya Chubachi Screen, optical film, and method of manufacturing an optical film
TW200807034A (en) * 2006-03-31 2008-02-01 3M Innovative Properties Co Reinforced optical films
US20080306719A1 (en) * 2005-11-30 2008-12-11 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for simulation of optical systems
CN101361011A (zh) * 2005-11-05 2009-02-04 3M创新有限公司 包括高折射率涂层和抗反射涂层的光学薄膜
CN102741714A (zh) * 2010-02-08 2012-10-17 索尼公司 光学体、制造其的方法、窗构件、建具和遮阳装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW482921B (en) * 1997-06-16 2002-04-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Reflective liquid crystal display device
JP2001033783A (ja) * 1999-05-17 2001-02-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示素子およびそれを用いた液晶表示装置
JP4005749B2 (ja) 1999-12-13 2007-11-14 出光興産株式会社 色変換膜及び有機エレクトロルミネッセンス素子
CN101297234B (zh) * 2005-08-27 2010-08-11 3M创新有限公司 照明组件和系统
JP5221859B2 (ja) 2006-03-09 2013-06-26 株式会社Adeka クマリン化合物を含有してなるフィルム、クマリン化合物とマトリクスを含む色変換層、該色変換層を含む色変換フィルタ、補色層、補色フィルタならびに多色発光デバイス
JP2007307893A (ja) 2006-04-20 2007-11-29 Toray Ind Inc マット調フィルムおよび成形品
JP4613947B2 (ja) 2007-12-07 2011-01-19 ソニー株式会社 照明装置、色変換素子及び表示装置
JP2011241160A (ja) 2010-05-17 2011-12-01 Yamamoto Chem Inc 色変換材料、該材料を含む組成物、該組成物を使用した色変換光学部品および該色変換光学部品を使用した発光素子
JP2012022028A (ja) 2010-07-12 2012-02-02 Ns Materials Kk 液晶ディスプレイ
JP5935393B2 (ja) * 2011-03-03 2016-06-15 東レ株式会社 積層フィルム
US9810942B2 (en) * 2012-06-15 2017-11-07 Apple Inc. Quantum dot-enhanced display having dichroic filter
JP2016046266A (ja) * 2014-08-19 2016-04-04 デクセリアルズ株式会社 波長変換デバイス、照明ユニット、液晶モジュール及び照明方法
CN105867013A (zh) * 2015-01-24 2016-08-17 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 显示装置以及光源模组
CN107533257B (zh) 2015-05-20 2020-08-25 东丽株式会社 照明装置及显示装置
JP6092446B1 (ja) * 2015-10-23 2017-03-08 デクセリアルズ株式会社 部分駆動型光源装置及びそれを用いた画像表示装置
JP6493345B2 (ja) * 2016-09-16 2019-04-03 日亜化学工業株式会社 発光装置
KR20180060288A (ko) * 2016-11-28 2018-06-07 삼성전자주식회사 디스플레이장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040196551A1 (en) * 2003-01-23 2004-10-07 Hideya Chubachi Screen, optical film, and method of manufacturing an optical film
CN101361011A (zh) * 2005-11-05 2009-02-04 3M创新有限公司 包括高折射率涂层和抗反射涂层的光学薄膜
US20080306719A1 (en) * 2005-11-30 2008-12-11 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for simulation of optical systems
TW200807034A (en) * 2006-03-31 2008-02-01 3M Innovative Properties Co Reinforced optical films
CN102741714A (zh) * 2010-02-08 2012-10-17 索尼公司 光学体、制造其的方法、窗构件、建具和遮阳装置

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