TWI900552B - 光學構件以及使用該光學構件之背光單元及影像顯示裝置 - Google Patents

光學構件以及使用該光學構件之背光單元及影像顯示裝置

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TWI900552B
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Abstract

本發明提供一種亮度均一性優異之光學構件。本發明之光學構件具有：導光板，其具有來自光源之光入射的端面、射出入射光的射出面及設於與射出面相反側之面上的光取出圖案；及反射板，其透過雙面黏著薄膜而貼合在導光板上。雙面黏著薄膜自導光板側起依序具有第1黏著劑層、低折射率層及第2黏著劑層。於此光學構件中，導光板之外緣係位在比雙面黏著薄膜之外緣更外側的位置，而雙面黏著薄膜之外緣係位在比光取出圖案之外緣更外側的位置。

Description

光學構件以及使用該光學構件之背光單元及影像顯示裝置
本發明有關一種光學構件以及使用該光學構件之背光單元及影像顯示裝置。
背景技術
就影像顯示裝置(典型為液晶顯示裝置)之背光單元而言，已知透過低折射率層來積層導光板與反射板的技術。已有報告指出，若依此種技術，藉由透過低折射率層，與單純僅以黏著劑積層時相較，光之利用效率較高。然而，即使依此種技術，在來自光源之光的入射面附近，光會射出，因而有亮度之均一性不充分的情況。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開平10-62626號公報
發明概要 發明欲解決之課題
本發明係為解決上述習知課題而成者，主要目的在於提供一種光學構件，其可實現獲得亮度之均一性優異的背光單元。 用以解決課題之手段
本發明之實施形態之光學構件具有：導光板，其具有來自光源之光入射的端面、射出入射光的射出面及設於與該射出面相反側之面上的光取出圖案；及反射板，其透過雙面黏著薄膜而貼合在該導光板上。該雙面黏著薄膜自該導光板側起依序具有第1黏著劑層、低折射率層及第2黏著劑層。於該該光學構件中，該導光板之外緣係位在比該雙面黏著薄膜之外緣更外側的位置，而該雙面黏著薄膜之外緣係位在比該光取出圖案之外緣更外側的位置。 在一實施形態中，令上述導光板之外緣與上述光取出圖案之外緣的距離最大值為A、上述導光板之外緣與該雙面黏著薄膜之外緣的距離最大值為B時，上述光學構件係滿足A＞2B的關係。 若依本發明之另一面向，則可提供一種背光單元。該背光單元具有：光源；與上述端面相對向配置於該光源上之上述光學構件；及用於收納該光源及該光學構件之框體。 若進一步依本發明之另一面向，則可提供一種影像顯示裝置。該影像顯示裝置具有上述背光單元及配置在上述導光板之上述射出面側的影像顯示面板。 發明效果
若依本發明，就導光板與反射板透過含低折射率層之雙面黏著薄膜而一體化之光學構件而言，可藉由使導光板之外緣位在比雙面黏著薄膜之外緣更外側的位置，且雙面黏著薄膜之外緣位在比導光板之光取出圖案之外緣更外側的位置，而實現一種亮度之均一性優異的背光單元。
用以實施發明之形態
以下，就本發明之實施形態予以說明，但本發明不受此等實施形態限定。
A.光學構件之整體結構 圖1為本發明之一實施形態之光學構件的概略截面圖。圖示例之光學構件100具有：導光板10；及透過雙面黏著薄膜20而貼合在導光板10上之反射板30。雙面黏著薄膜20自導光板10側起具有第1黏著劑層21、低折射率層22及第2黏著劑層23。就實用性而言，低折射率層22與第2黏著劑層23之間可設置基材24。更詳言之，基材24表面形成有低折射率層22，基材24與低折射率層22之積層體的兩側可配置第1黏著劑層21及第2黏著劑層23。
導光板10具有：來自光源之光入射的端面10a、射出入射光的射出面10b及設於與該射出面10b相反側之面上的光取出圖案射出面10c。亦即，代表性地，導光板10採用光自端面10a入射之邊緣照明方式。更詳細來說，導光板10是將已自光源入射至端面10a之光，一邊在內部受反射作用等，一邊朝向與端面10a相對向之端部側導光，在該導光過程中緩緩將光從射出面10b射出。光取出圖案10c可貢獻導光中之反射作用等。就光取出圖案而言，可舉例如白點、凹凸形狀。光取出圖案10c可藉由如絲印般之印刷、射出成型、雷射加工、壓印加工而形成。代表性地，射出面10b可設有射出圖案。射出圖案可舉例如凹凸形狀。代表性地，導光板10為以熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂或光硬化性樹脂所構成之板狀物。構成導光板之樹脂可舉例如(甲基)丙烯酸酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、環狀烯烴系樹脂、苯乙烯系樹脂及此等之共聚合物樹脂。
反射板30可使用任意之適切反射板。舉例來說，反射板可為鏡面反射板亦可為擴散反射板。反射板之具體例可舉如：高反射率之樹脂片(例如壓克力板)、鋁、不鏽鋼等金屬薄板或金屬箔、聚酯等樹脂薄膜等基材蒸鍍鋁、銀等而成之蒸鍍片、聚酯等樹脂薄膜等基材與鋁等之金屬箔的積層體、內部形成空孔(void)之樹脂薄膜。藉由設置反射板30，可提高背光單元中光的利用效率。
於本發明之實施形態中，如圖2所示，導光板10之外緣係位在比雙面黏著薄膜20之外緣更的位置，而雙面黏著薄膜20之外緣係位在比導光板10之光取出圖案10c之外緣更外側的位置。換言之，於光學構件中，係構成為：雙面黏著薄膜20之外緣不會自導光板10之外緣超出，且光取出圖案10c之外緣不會自雙面黏著薄膜20之外緣超出。若為如此構成，由於可顯著地抑制漏光，結果，可獲得一光學構件，其可實現亮度之均一性優異的背光單元。
如圖2所示，代表性地，導光板10及雙面黏著薄膜20各自具有平視矩形形狀。光取出圖案10c雖具有平視時預定的圖案，經圖案化之區域的外緣係如圖2所示可以規定為實質矩形形狀。於一實施形態中，導光板10之長邊長度係比雙面黏著薄膜20之長邊長度來得長，且導光板10之短邊長度係比雙面黏著薄膜20之短邊長度來得長；以及，雙面黏著薄膜20之長邊長度係比光取出圖案10c之長邊長度來得長，且雙面黏著薄膜20之短邊長度係比光取出圖案10c之短邊長度來得長。若為如此構成，可良好地防止上述外緣超出。亦即，導光板10與雙面黏著薄膜20，及/或，雙面黏著薄膜20與光取出圖案10c為相同尺寸時，即使貼合僅僅稍微偏離而產生上述外緣超出，可藉由調整其等尺寸而良好地防止該超出。於一實施形態中，令光學構件之導光板10之外緣與光取出圖案10c之外緣的距離最大值為A(mm)、導光板10之外緣與雙面黏著薄膜20之外緣的距離最大值為B(mm)時，滿足A＞2B的關係。若為如此構成，可進一步良好地防止上述外緣超出。
以下，針對雙面黏著薄膜予以詳細說明。關於導光板及反射板的部分，由於可採用業界周知之結構，省略上述以外之說明內容。
B.雙面黏著薄膜 B-1.雙面黏著薄膜之概略 如同上述A項所說明，雙面黏著薄膜係自導光板10側起具有第1黏著劑層21、低折射率層22、供實用上之基材24及第2黏著劑層23。低折射率層22之空隙率舉例來說為40體積%以上。第1黏著劑層於23℃下之彈性儲存模數舉例來說為1.0×10 5(Pa)~1.0×10 7(Pa)，第2黏著劑層於23℃下之彈性儲存模數舉例來說為1.0×10 5(Pa)以下。藉由如上述般提高鄰接低折射率層之第1黏著劑層的彈性儲存模數，可防止黏著劑進入低折射率層之空隙，使低折射率層之折射率維持偏低，而可維持其效果。進一步來說，藉由如上述般降低另一黏著劑層之第2黏著劑層的彈性儲存模數，可抑制振動所引起之低折射率層的破損。針對振動之低折射率層的破損抑制效果在將光學構件用於車輛用途及/或娛樂用途時特別顯著。
於一實施形態中，相對於存在於雙面黏著薄膜之黏著劑層的合計厚度，低折射率層之厚度比舉例來說為0.10%~5.00%，以0.11%~4.50%為佳，以0.12%~4.00%更佳。厚度比若在此範圍內，可更良好地抑制振動所引起之低折射率層的破損。更詳細來說，就車輛用途及/或娛樂用途而言，不僅縱向，橫向也會有大幅振動存在，但尤其可良好地抑制横方向之強度較差的低折射率層破損。
B-2.基材 代表性地來說，基材可以樹脂(以透明樹脂為佳)之薄膜或板狀物來構成。此種樹脂之代表例可舉如熱可塑性樹脂、反應性樹脂(例如游離輻射硬化性樹脂)。熱可塑性樹脂之具體例可舉如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈等(甲基)丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、PET等聚酯樹脂、三乙醯纖維素(TAC)等纖維素系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂及苯乙烯系樹脂。游離輻射硬化性樹脂之具體例可舉如環氧基丙烯酸酯系樹脂、胺甲酸乙酯丙烯酸酯系樹脂。此等樹脂可單獨使用亦可併用2種以上。
基材之厚度舉例來說為10μm~100μm，以10μm~50μm為佳。
基材之折射率以1.47以上為佳，更佳為1.47~1.60，進一步更佳為1.47~1.55。若在此範圍內，可不對取出自導光板之光造成不良影響而導引至影像顯示晶胞。
B-3.低折射率層 代表性地，低折射率層於內部具有空隙。如同上述，低折射率層之空隙率為40體積%以上，代表性地為50體積%以上，且較佳為70體積%以上，更佳為80體積%以上。另一方面，空隙率舉例來說為90體積%以下，且較佳為85體積%以下。可藉由使空隙率落在上述範圍內，而將低折射率層之折射率設在適切範圍內。空隙率係一以勞洛公式(Lorentz‐Lorenz’s formula)從橢圓偏光計所測得之折射率的值算出空隙率之值。
低折射率層之折射率較佳為1.30以下，更佳為1.20以下，進一步更佳為1.15以下。折射率之下限舉例來說可為1.01。若為此範圍，則可在透過附雙面黏著劑層之光學積層體而獲得之導光板與周邊構件的積層構造中實現非常優異之光利用效率。折射率只要未特別聲明，指波長550nm下測得之折射率。折射率係藉以下實施例之「(1)低折射率層之折射率」所載方法測得之值。
低折射率層只要具有上述所期望之空隙率及折射率，即可採用任意之適切結構。低折射率層可較佳以塗佈或印刷等方式形成。構成低折射率層之材料舉例來說可採用國際公開第2004/113966號、日本特開2013-254183號公報及日本特開2012-189802號公報所記載之材料。可具體舉例如：二氧化矽系化合物；水解性矽烷類、以及其部分水解物及脫水縮合物；有機聚合物；含有矽醇基之矽化合物；使矽酸鹽接觸酸或離子交換樹脂而獲得之活性二氧化矽；聚合性單體(例如(甲基)丙烯酸系單體及苯乙烯系單體)；硬化性樹脂(例如(甲基)丙烯酸系樹脂、含氟樹脂及胺甲酸乙酯樹脂)；及其等之組合。低折射率層可藉由塗佈或印刷此種材料之溶液或分散液來形成。
令低折射率層中之空隙(孔)之尺寸意指，空隙(孔)之長軸直徑及短軸直徑中之長軸直徑。空隙(孔)之尺寸舉例來說為2nm~500nm。空隙(孔)之尺寸舉例來說為2nm以上，且較佳為5nm以上，更佳為10nm以上，進一步更佳為20nm以上。另一方面，空隙(孔)之尺寸舉例來說為500nm以下，且較佳為200nm以下，更佳為100nm以下。空隙(孔)之尺寸範圍舉例來說為2nm~500nm，且較佳為5nm~500nm，更佳為10nm~200nm，進一步更佳為20nm~100nm。空隙(孔)之尺寸可因應目的及用途等調整為所需尺寸。空隙(孔)之尺寸可藉BET試驗法來定量化。
空隙(孔)之尺寸可藉BET試驗法來定量化。具體來說，於比表面積測定裝置(Micromeritics公司製：ASAP2020)之毛細管中投入樣本(已形成之空隙層)0.1g後，於室溫下進行24小時減壓乾燥，使空隙構造內之氣體脫氣。接著，使上述樣本吸附氮氣，藉此描繪吸附等溫線並求出細孔分佈。可藉此評估空隙尺寸。
低折射率層之霧度舉例來說小於5%，且較佳小於3%。另一方面，霧度舉例來說為0.1%以上，且較佳為0.2%以上。霧度之範圍舉例來說為0.1%以上且小於5%，較佳為0.2%以上且小於3%。舉例來說霧度可藉以下方法測定。另，霧度為低折射率層之透明性指標。 將空隙層(低折射率層)裁切為50mm×50mm尺寸，安裝於霧度計(村上色彩技術研究所社製：HM-150)後測定霧度。霧度值係以下式算出。 霧度(%)=[擴散透射率(%)/全光線透射率(%)]×100(%)
於上述內部具有空隙之低折射率層可舉例如：具有至少一部份多孔質層及/或空氣層之低折射率層。代表性地，多孔質層包含氣凝膠及/或粒子(例如中空微粒子及/或多孔質粒子)。低折射率層可較佳為奈米多孔質層(具體來說是90%以上之微細孔直徑在10 -1nm~10 3nm範圍內之多孔質層)。
上述粒子可採用任意之適切粒子。代表性地，粒子係由二氧化矽系化合物構成。粒子形狀可舉例如球狀、板狀、針狀、串狀及葡萄串狀。串狀粒子可舉例如具有球狀、板狀或針狀等形狀之多數粒子連貫為串珠狀之粒子、短纖維狀之粒子(例如日本特開2001-188104號公報所記載之短纖維狀粒子)及其等之組合。串狀粒子可為直鏈狀亦可為支鏈狀。葡萄串狀粒子可舉例如球狀、板狀及針狀粒子多數凝集形成葡萄串狀之物。粒子形狀舉例來說可藉透射電子顯微鏡觀察來確認。
低折射率層之厚度較佳為0.2μm~5μm，更佳為0.3μm~3μm。低折射率層之厚度若為此種範圍，本發明之破損防止效果將更為顯著。進一步來說，可容易實現上述所需之厚度比。
以下，就低折射率層之具體結構之一例予以說明。本實施形態之低折射率層係由形成微細空隙構造之一種或多種結構單元構成，該結構單元彼此透過催化劑作用而化學鍵結。結構單元之形狀可舉如粒子狀、纖維狀、棒狀、平板狀。結構單元可僅具有1種形狀，亦可組合具有2種以上形狀。以下，主要就低折射率層為上述微細孔粒子彼此化學鍵結之多孔體空隙層的情況進行說明。
此種空隙層可在空隙層形成步驟中藉由諸如使微細孔粒子彼此化學鍵結來形成。另，本發明之實施形態中，「粒子」(例如上述微細孔粒子)之形狀並未特別限定，舉例來說可為球狀亦可為其他形狀。此外，本發明之實施形態中，上述微細孔粒子可為諸如溶膠凝膠串珠狀粒子、奈米粒子(中空奈米二氧化矽、奈米氣球粒子)及奈米纖維等。代表性地，微細孔粒子包含無機物。無機物之具體例可舉如矽(Si)、鎂(Mg)、鋁(Al)、鈦(Ti)、鋅(Zn)、鋯(Zr)。其等可單獨使用，亦可併用2種以上。於一實施形態中，上述微細孔粒子舉例來說為矽化合物之微細孔粒子，上述多孔體舉例來說為聚矽氧多孔體。上述矽化合物之微細孔粒子舉例來說包含凝膠狀二氧化矽化合物之粉碎體。此外，就具有至少一部份多孔質層及/或空氣層之低折射率層的其他形態而言，舉例來說有：由奈米纖維等纖維狀物質構成，且該纖維狀物質交纏形成空隙而成層的空隙層。此種空隙層之製造方法並未特別受到限定，舉例來說，與上述微細孔粒子彼此化學鍵結之多孔體的空隙層時相同。進一步來說，其他形態尚可舉如：使用中空奈米粒子及奈米黏土之空隙層、使用中空奈米氣球及氟化鎂而形成之空隙層。空隙層可為單一構成物質所形成之空隙層，亦可為多數構成物質所形成之空隙層。空隙層可以單一上述形態構成，亦可包含多數上述形態來構成。
本實施形態中，多孔體之多孔質構造舉例來說可為孔構造連續而成之連泡構造體。所謂連泡構造體意指，在諸如上述聚矽氧多孔體中，孔構造呈三維性地接連，亦可說是孔構造之內部空隙呈連續之狀態。可藉由使多孔質體具有連泡構造來提高空隙率。但，使用如同中空二氧化矽般之獨泡粒子(具有各個孔構造之粒子)時，無法形成連泡構造。另一方面，使用例如二氧化矽溶膠粒子(形成溶膠之凝膠狀矽化合物之粉碎物)時，為了使該粒子具有三維樹狀構造，可藉由使該樹狀粒子沉澱及堆積在塗膜(包含凝膠狀矽化合物粉碎物之溶膠塗膜)中而容易地形成連泡構造。低折射率層更佳具有連泡構造包含多數細孔分佈之單塊(monolith)構造。單塊構造意指階層構造，該階層構造包含：諸如存在奈米尺寸之微細空隙之構造、及該奈米空隙集合而成之連泡構造。形成單塊構造時，舉例來說，可藉微細空隙賦予膜強度，同時藉粗大連泡空隙賦予空隙率，而可兼顧膜強度與高空隙率。此種單塊構造可較佳藉下述方式形成：在粉碎成二氧化矽溶膠粒子之前階段之凝膠(凝膠狀矽化合物)中控制所生成之空隙構造之細孔分佈。又舉例來說，粉碎凝膠狀矽化合物時，可藉由將粉碎後之二氧化矽溶膠粒子之粒度分佈控制在所需尺寸來形成單塊構造。
舉例來說，低折射率層如上述般包含凝膠狀化合物之粉碎物，且該粉碎物彼此化學鍵結。低折射率層中粉碎物彼此化學鍵結(化學鍵)之形態並未特別受限，可舉例如交聯鍵結、共價鍵結及氫鍵結。
低折射率層中上述粉碎物之體積平均粒徑舉例來說為0.10μm以上，且較佳0.20μm以上，更佳0.40μm以上。另一方面，體積平均粒徑舉例來說為2.00μm以下，且較佳1.50μm以下，更佳1.00μm以下。體積平均粒徑之範圍舉例來說為0.10μm~2.00μm，且較佳為0.20μm~1.50μm，更佳為0.40μm~1.00μm。粒度分佈可藉諸如動態光散射法、雷射光繞射法等粒度分佈評價裝置以及掃瞄型電子顯微鏡(SEM)、透射型電子顯微鏡(TEM)等電子顯微鏡等來測定。另，體積平均粒徑為粉碎物之粒度不均指標。
凝膠狀化合物之種類並未特別受限。凝膠狀化合物可舉例如凝膠狀矽化合物。
再者，低折射率層(空隙層)舉例而言以所含矽原子為矽氧烷鍵結為佳。作為具體體例，空隙層所含全部矽原子中，未鍵結矽原子(即，殘留矽烷醇)之比例諸如為少於50%，以30%以下為佳，以15%以下更佳。
以下，就此種低折射率層之形成方法之一例予以說明。
代表性地，該方法包含：前驅物形成步驟，其係在樹脂薄膜上形成低折射率層(空隙層)前驅物之空隙構造；及，交聯反應步驟，其係在前驅物形成步驟後，於該前驅物內部引發交聯反應。該方法進一步包含：製作含微細孔粒子之含有液(以下有時稱為「微細孔粒子含有液」或僅稱為「含有液」)的含有液製作步驟；及，使該含有液乾燥之乾燥步驟；並且，於前驅物形成步驟中，使乾燥體中之微細孔粒子彼此化學鍵結而形成前驅物。含有液並未特別受限，可舉例如包含微細孔粒子之懸濁液。此外，於下述內容中，主要針對微細孔粒子為凝膠狀化合物之粉碎物且空隙層為包含凝膠狀化合物之粉碎物之多孔體(較佳為聚矽氧多孔體)時的情況進行說明。但，低折射率層之微細孔粒子為凝膠狀化合物之粉碎物以外的物質時，也可以同樣方式形成。
若依上述方法，舉例來說可以形成具有折射率非常低之低折射率層(空隙層)。其理由可舉例推測如下。但該推測並非用以限定低折射率層之形成方法者。
由於上述粉碎物為將凝膠狀矽化合物粉碎而成之物，粉碎前之凝膠狀矽化合物之三維構造呈現已分散為三維基本構造之狀態。進一步來說，上述方法透過在樹脂薄膜上塗佈凝膠狀矽化合物之破碎物來形成以三維基本構造為主體之多孔性構造前驅物。亦即，若依上述方法，可形成與凝膠狀矽化合物之三維構造不同、且是藉塗佈粉碎物而形成之新穎多孔構造(三維基本構造)。因此，最終獲得之空隙層可實現諸如與空氣層相同程度機能之低折射率。進一步來說，上述方法中，為了使粉碎物彼此化學鍵結，三維基本構造會被固定化。因此，最終獲得之空隙層即使是具有空隙之構造，仍可維持充分之強度與可撓性。
低折射率層之具體結構及形成方法之詳情已載於諸如國際公開第2019/151073號中。該公報之記載內容可作為參考而援用於本說明書中。
B-4.第1黏著劑層 第1黏著劑層具有：構成第1黏著劑層之黏著劑在通常狀態下不會滲透至低折射率層之空隙程度的硬度。第1黏著劑層於23℃下之彈性儲存模數係如上述，為1.0×10 5(Pa)~1.0×10 7(Pa)。舉例來說為1.1×10 5(Pa)以上、1.2×10 5(Pa)以上、1.3×10 5(Pa)以上、1.4×10 5(Pa)以上、1.5×10 5(Pa)以上、1.6×10 5(Pa)以上、1.7×10 5(Pa)以上、1.8×10 5(Pa)以上、1.9×10 5(Pa)以上或2.0×10 5(Pa)以上，並且為1.0×10 7(Pa)以下、5.0×10 6(Pa)以下、1.0×10 6(Pa)以下或5.0×10 5(Pa)以下。較佳為1.3×10 5(Pa)~1.0×10 6(Pa)，更佳為1.5×10 5(Pa)~5.0×10 5(Pa)。彈性儲存模數可遵照載於JIS K7244-1「塑膠-動態機械特性之試驗方法」之方法，藉由讀取頻率1Hz之條件下且於-50℃~150℃之範圍內以昇溫速度5℃/分測定時23℃下之數值來求出。
構成第1黏著劑層之黏著劑只要具有上述特性即可使用任意之適切黏著劑。代表性地，黏著劑可舉如丙烯酸系黏著劑(丙烯酸系黏著劑組成物)。代表性地，丙烯酸系黏著劑組成物包含(甲基)丙烯酸系聚合物作為主成分(基礎聚合物)。在黏著劑組成物之固體成分中，舉例來說，(甲基)丙烯酸系聚合物可以50重量%以上(較佳70重量%以上，更佳90重量%以上)之比例含有在黏著劑組成物中。(甲基)丙烯酸系聚合物以單體單元形式含有烷基(甲基)丙烯酸酯來作為主成分。另，(甲基)丙烯酸酯意指丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯。烷基(甲基)丙烯酸酯之烷基可舉例如具有1個~18個碳原子且呈直鏈狀或支鏈狀之烷基。該烷基之平均碳數較佳為3個~9個。就構成(甲基)丙烯酸系聚合物之單體而言，除了烷基(甲基)丙烯酸酯以外，還可舉如含羧基單體、含羥基單體、含醯胺基單體、含芳香環(甲基)丙烯酸酯及含雜環(甲基)丙烯酸酯等共聚單體。共聚單體較佳為含羥基單體及/或含雜環(甲基)丙烯酸酯，更佳為N-丙烯醯基𠰌啉。丙烯酸系黏著劑組成物可較佳含有矽烷偶合劑及/或交聯劑。矽烷偶合劑可舉例如含環氧基矽烷偶合劑。交聯劑可舉例如異氰酸酯系交聯劑及過氧化物系交聯劑。此種黏著劑層或丙烯酸黏著劑組成物之詳情已載於諸如日本專利第4140736號中，該專利公報之記載可援用於本說明書中作為參考。
第1黏著劑層之厚度較佳為3μm~30μm，更佳為5μm~10μm。第1黏著劑層之厚度若在此範圍內，則具有密著力充分並且黏著劑層厚度對整體厚度之影響較小的優點。進一步來說，可容易實現上述所需厚度比。
B-5.第2黏著劑層 第2黏著劑層係以任意之適切黏著劑來構成。在一實施形態中，第2黏著劑層以具有吸收振動之傳達進而可抑制低折射率層破損之柔軟度的黏著劑來構成。第2黏著劑層於23℃下之彈性儲存模數係如上述，舉例來說為1.0×10 5(Pa)以下，舉例來說為1.0×10 5(Pa)以下、9.5×10 4(Pa)以下、9.0×10 4(Pa)以下、8.5×10 4(Pa)以下、8.0×10 4(Pa)以下、7.5×10 4(Pa)以下或7.0×10 4(Pa)以下，並且為1.0×10 3(Pa)以上、5.0×10 3(Pa)以上、1.0×10 4(Pa)以上或5.0×10 4(Pa)以上。較佳為5.0×10 3(Pa)~9.0×10 4(Pa)以下，更佳為1.0×10 4(Pa)~8.5×10 4(Pa)。
構成第2黏著劑層之黏著劑只要具有上述特性即可使用任意之適切黏著劑。代表性地，黏著劑可舉如丙烯酸系黏著劑(丙烯酸系黏著劑組成物)。丙烯酸系黏著劑組成物係如上述B-4項所說明。但構成第2黏著劑層之黏著劑較佳不含有含雜環(甲基)丙烯酸酯作為共聚單體。此外，黏著劑組成物中之基礎聚合物的重量平均分子量Mw較佳為2000000以下，更佳為5000~1600000。第2黏著劑層或構成第2黏著劑層之丙烯酸系黏著劑組成物之詳情已記載於諸如日本特開第2016-190996號公報中，該公報之記載可援用於本說明書中作為參考。
第2黏著劑層之厚度以5μm~300μm為佳，更佳為10μm~200μm。第2黏著劑層之厚度若在此範圍內，尤其在朝横向振動時可緩和衝擊而減輕對低折射率層之損傷，且在組裝影像顯示裝置時可減少發生於結構內部之應變，結果，可減少影像顯示時之亮度不均。進一步來說，可容易實現上述所需之厚度比。
C.背光單元 載於上述A項及B項之光學構件可適於用在背光單元(尤其是邊緣發光式背光單元)。因此，本發明之實施形態亦包含此種背光單元。圖3為本發明之一實施形態之背光單元的概略截面圖。背光單元200具備：光源120；與導光板10之端面10a相對向配置於光源120上之A項及B項記載的光學構件100；及用於收納光源120及光學構件100之框體140。
光源120係與導光板之端面10a相對向而配置於導光板10一端部側。因此，代表性地，背光單元為邊緣發光方式。代表性地，光源120係藉由未圖示之反射器而被包圍。作為光源，可採用任適切的構成。具體例可舉發光二極體(LED：Light Emitting Diode)、冷陰極管(CCFL：Cold Cathode Fluorescent Lamp)、外部電極螢光燈(EEFL：External Electrode Fluorescent Lamp)、熱陰極管(HCFL：Hot Cathode Fluorescent Lamp)等。在一實施形態中，可使用LED光源。代表性地，LED光源係配置成一列而構成LED(點光源)。
框體140具有前面部141與背面部142，用於收納光源120及光學構件100。背面部142之上方(前面側)為經開口的箱狀，前面部141係在與背面部142相對向的一對端部中，自背面部朝裡面突出。代表性地，前面部141與背面部142係被固定而一體化。藉由如此構成，框體140可嵌定光學構件100。
Ｄ.影像顯示裝置 上述C項之背光單元可適於用在影像顯示裝置(例如液晶顯示器等)。因此，本發明之實施形態也包含此種影像顯示裝置。影像顯示裝置具有上述C項所記載之背光單元與配置在導光板之射出面側上的影像顯示面板。
以下透過實施例來具體說明本發明，但本發明不受此等實施例所限。此外，各特性之測定方法係如下述。此外，只要未特別敘明，實施例中之「%」及「份」為重量基準。 (1)低折射率層之屈折率 於壓克力薄膜上形成低折射率層後，裁切成50mm×50mm的尺寸，透過黏著 層將其貼合於玻璃板(厚度：3mm)表面上。將上述玻璃板之背面中央部(直徑20mm左右)以黑色魔術筆塗滿，作為該玻璃板之背面不會反射的樣品。將上述樣品放置於橢偏儀(J. A. Woollam Japan社製：VASE)，以550nm波長、入射角50~80度的條件、測定折射率。 (2)亮度均一性 將實施例及比較例所得背光單元點亮，以目視確認亮度均一性。利用以下基準進行評價。 ○：亮度為全體均一 ×：漏光而亮度不均一
[製造例1]低折射率層形成用塗佈液之調製 (1)矽化合物之凝膠化 使矽化合物前驅物之甲基三甲氧基矽烷(MTMS)0.95g溶解於二甲亞碸(DMSO)2.2g中而調製出混合液A。於該混合液A中添加0.01mol/L之草酸水溶液0.5g，室溫下進行攪拌30分鐘使MTMS水解，生成含參(羥基)甲基矽烷之混合液B。 於5.5g之DMSO中添加28重量%之氨水0.38g及純水0.2g後，進一步追加添加上述混合液B，於室溫下攪拌15分鐘以進行參(羥基)甲基矽烷之凝膠化，獲得含凝膠狀矽化合物之混合液C。 (2)熟成處理 將如上述般調製出之含凝膠狀矽化合物之混合液C直接於40℃下保溫20小時，進行熟成處理。 (3)粉碎處理 接著用刮杓將如上述般經熟成處理之凝膠狀矽化合物弄碎成數mm~數cm尺寸之顆粒狀。接著，於混合液C中添加異丙醇(IPA)40g，輕微攪拌後於室溫下靜置6小時，傾析出凝膠中之溶劑及催化劑。藉由進行相同之傾析處理3次來置換溶劑，獲得混合液D。接著，將混合液D中之凝膠狀矽化合物進行粉碎處理(高壓無介質粉碎)。粉碎處理(高壓無介質粉碎)使用均質機(SMT公司製，商品名「UH-50」)，於5cc之旋蓋瓶中秤量混合液D中之凝膠狀化合物1.85g及IPA 1.15g後，以50W、20kHz之條件進行2分鐘粉碎。 以該粉碎處理使上述混合液D中之凝膠狀矽化合物粉碎，藉此該混合液D’成為粉碎物之溶膠液。以動態光散射式NANOTRAC粒度分析計(日機裝公司製，UPA-EX150型)來確認顯示混合液D’所含粉碎物之粒度不均的體積平均粒徑，結果為0.50~0.70。進一步對該溶膠液(混合液C’)0.75g以光鹼產生劑(和光純藥工業股份有限公司：商品名WPBG266)之1.5重量%濃度MEK(甲乙酮)溶液0.062g、雙(三甲氧基矽基)乙烷之5%濃度MEK溶液0.036g的比率來添加，獲得低折射率層形成用塗佈液。
[製造例2]構成第1黏著劑層之黏著劑之調製 於具備攪拌葉片、溫度計、氮氣導入管及冷卻器之4口燒瓶中，將丙烯酸丁酯90.7份、N-丙烯醯基𠰌啉6份、丙烯酸3份、2-羥基丁基丙烯酸酯0.3份、用作聚合引發劑之2,2’-偶氮二異丁腈0.1重量份與乙酸乙酯100g一起饋入，一邊緩緩攪拌一邊導入氮氣進行氮置換後，將燒瓶內之液溫保持在55℃左右進行8小時聚合反應，調製出丙烯酸系聚合物溶液。對所得丙烯酸系聚合物溶液之固體成分100份，摻合有異氰酸酯交聯劑(Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.製Coronate L，三羥甲基丙烷之甲苯二異氰酸酯加成物)0.2份、過氧化苯甲醯(日本油脂公司製NYPER BMT)0.3份及γ-環氧丙氧基丙基甲氧基矽烷(信越化學工業社製：KBM-403)0.2份，調製出丙烯酸系黏著劑溶液。接著，以乾燥後黏著劑層厚度為20μm之方式，將上述丙烯酸系黏著劑溶液塗佈於已施行聚矽氧處理之聚對酞酸乙二酯(PET)薄膜(三菱化學聚酯薄膜公司製，厚度：38μm)之單面上，於150℃下進行3分鐘乾燥而形成黏著劑層。所得黏著劑之彈性儲存模數為1.3×10 5(Pa)。
[製造例3]構成第2黏著劑層之黏著劑之調製 於具備攪拌葉片、溫度計、氮氣導入管及冷卻器之4口燒瓶中，將丙烯酸丁酯99份、4-羥基丁基丙烯酸酯1份及用作聚合引發劑之2,2’-偶氮二異丁腈0.1重量份與乙酸乙酯100份一起饋入，一邊緩緩攪拌一邊導入氮氣進行氮置換後，將燒瓶內之液溫保持在55℃左右進行8小時聚合反應，調製出丙烯酸系聚合物溶液。對所得丙烯酸系聚合物溶液之固體成分100份，摻合異氰酸酯交聯劑(三井武田化學公司製TAKENATE D110N，三羥甲基丙烷二甲苯二異氰酸酯)0.1份、過氧化苯甲醯(日本油脂公司製NYPER BMT)0.1份及γ-環氧丙氧基丙基甲氧基矽烷(信越化學工業社製：KBM-403)0.2份，調製出丙烯酸系黏著劑組成物之溶液。接著，將上述丙烯酸系黏著劑組成物之溶液塗佈於經聚矽氧系剝離劑處理之聚對酞酸乙二酯薄膜(間隔薄膜，三菱化學聚酯薄膜(股)製，MRF38)之單面上，於150℃下進行3分鐘乾燥，而在間隔薄膜表面上形成厚度20μm之黏著劑層。所得黏著劑之彈性儲存模數為8.2×10 4(Pa)。
[製造例4]雙面黏著薄膜之製作 將製造例1調製之低折射率層形成用塗佈液塗佈於厚度30μm之基材(壓克力薄膜)。塗佈層之潮濕厚度(乾燥前之厚度)為約27μm。將該塗佈層於溫度100℃下處理1分鐘使其乾燥，而在基材上形成低折射率層(厚度0.9μm)。所得低折射率層之空隙率為56%，折射率為1.15。接著，於低折射率層表面形成由製造例2調製之黏著劑構成的第1黏著劑層(厚度10μm)，進一步在基材表面形成由製造例3調製之黏著劑構成的第2黏著劑層(厚度28μm)。如此，製作出具有第1黏著劑層/低折射率層/基材/第2黏著劑層之結構的雙面黏著薄膜。
[實施例1] 自市售液晶顯示裝置(KING JIM社製、商品名「XMC10」)取出背光單元。自取出之背光單元(實質為框體)取出導光板。另一方面，將製造例4所得雙面黏著薄膜切出成其尺寸比導光板尺寸來得小，且比設在導光板之光取出圖案尺寸來得大。具體而言，切出之雙面黏著薄膜尺寸為119mm×176.5mm，導光板尺寸為120mm×179mm，光取出圖案(實質為經圖案化區域之外緣)尺寸為117mm×173mm。將導光板與市售反射板(東麗公司製、商品名「Lumirror(登録商標)＃225 E6SR」)透過切出上述尺寸之雙面黏著薄膜而貼合，獲得光學構件。此時，將導光板貼合於第1黏著劑層。又，於貼合中，皆未有雙面黏著薄膜外緣係自導光板外緣超出，或是光取出圖案外緣自雙面黏著薄膜外緣超出。將所得光學構件再度組置於框體內，製作背光單元。將所得背光單元進行上述(2)之評價。結果顯示於表1。
[比較例1] 除了將雙面黏著薄膜切出與導光板相同尺寸外，與實施例1同樣，製作光學構件及背光單元。又，於貼合中，雙面黏著薄膜外緣係自導光板外緣超出。將所得背光單元進行與實施例1同樣的評價。結果顯示於表1。
[比較例2] 除了將雙面黏著薄膜切出與光取出圖案相同尺寸外，與實施例1同樣，製作光學構件及背光單元。又，於貼合中，光取出圖案外緣係自雙面黏著薄膜外緣超出。將所得背光單元進行與實施例1同樣的評價。結果顯示於表1。
【表1】
  結構 超出 亮度均一性
實施例1 導光板尺寸＞ 雙面黏著薄膜尺寸＞ 光取出圖案尺寸 無 ○
比較例1 導光板尺寸= 雙面黏著薄膜尺寸＞ 光取出圖案尺寸 有 ×
比較例2 導光板尺寸＞ 雙面黏著薄膜尺寸= 光取出圖案尺寸 有 ×
從表1可明顯看出，若依本發明之實施例，可以理解，藉由調整導光板、雙面黏著薄膜及導光板之光取出圖案的尺寸，且使導光板之外緣位在比雙面黏著薄膜之外緣更外側的位置，而雙面黏著薄膜之外緣位在比導光板之光取出圖案之外緣更外側的位置，可實現亮度均一性優異之背光單元。 產業上可利用性
本發明之光學構件及背光單元可適於用在影像顯示裝置(尤其液晶顯示裝置)之背光單元。
10:導光板 10a:端面 10b:射出面 10c:光取出圖案 20:雙面黏著薄膜 21:第1黏著劑層 22:低折射率層 23:第2黏著劑層 24:基材 30:反射板 100:光學構件 120:光源 140:框體 141:前面部 142:背面部 200:背光單元 A:導光板之外緣與光取出圖案之外緣的距離最大值 B:導光板之外緣與雙面黏著薄膜之外緣的距離最大值
圖1為本發明之一實施形態之光學構件的概略截面圖。 圖2為一概略平面圖，其用於說明本發明實施形態之光學構件中，導光板之外緣、雙面黏著薄膜之外緣以及光取出圖案之外緣的關係。 圖3為本發明之一實施形態之背光單元的概略截面圖。
10:導光板 10a:端面 10b:射出面 10c:光取出圖案 20:雙面黏著薄膜 21:第1黏著劑層 22:低折射率層 23:第2黏著劑層 24:基材 30:反射板 100:光學構件

Claims (3)

  1. 一種光學構件，具有： 導光板，其具有來自光源之光入射的端面、射出入射光的射出面及設於與該射出面相反側之面上的光取出圖案；及 反射板，其透過雙面黏著薄膜而貼合在該導光板上； 該雙面黏著薄膜自該導光板側起依序具有第1黏著劑層、低折射率層及第2黏著劑層， 該導光板之外緣係位在比該雙面黏著薄膜之外緣更外側的位置，而該雙面黏著薄膜之外緣係位在比該光取出圖案之外緣更外側的位置，且 令前述導光板之外緣與前述光取出圖案之外緣的距離最大值為A、前述導光板之外緣與該雙面黏著薄膜之外緣的距離最大值為B時，係滿足A＞2B的關係。
  2. 一種背光單元，具有： 光源； 如請求項1之光學構件，其中前述端面與該光源相對向配置；及 用於收納該光源及該光學構件之框體。
  3. 一種影像顯示裝置，具有： 如請求項2之背光單元；及 配置於前述導光板之前述射出面側的影像顯示面板。
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