專利名稱：光擴(kuò)散片、光學(xué)單元、背光單元及液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光擴(kuò)散片、包含光擴(kuò)散片的光學(xué)單兀、包含光學(xué)單兀的背光單兀以及包含背光単元的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置有效地利用薄型、輕量和低耗電等特征，并作為平板顯示器被廣泛應(yīng)用，并且其用途逐年擴(kuò)大，例如用作手機(jī)、便攜式信息終端裝置、個(gè)人計(jì)算機(jī)和電視機(jī)等的顯示裝置。近年來，液晶顯示裝置所需要的特性可以列舉高輝度化、廣視角化、節(jié)能化和薄型輕量化等，特別是對(duì)高輝度化的要求較高。以往普通的液晶顯示裝置具有液晶顯示元件和背光単元，該背光単元配置在液晶 顯示元件的背面?zhèn)?例如參照專利文獻(xiàn)I :日本專利公開公報(bào)特開2005-106959號(hào))。液晶顯示元件具有將液晶單元夾持在表面?zhèn)绕獍搴捅趁鎮(zhèn)绕獍逯g的結(jié)構(gòu)，并且以各種顯示模式驅(qū)動(dòng)液晶顯示元件。背光單元從背面?zhèn)日丈湟壕э@示元件，并且廣泛普及的是邊緣光型和直下型的背光単元。這些以往的背光単元具有光源；導(dǎo)光板，將來自光源的光線導(dǎo)向液晶顯示元件ー側(cè)；以及光學(xué)単元，配置在導(dǎo)光板的液晶顯示元件ー側(cè)的表面上。光學(xué)單元用于有效且均勻地使來自導(dǎo)光板的光線射入液晶顯示元件背面?zhèn)鹊恼麄€(gè)表面上，例如包括光擴(kuò)散片，使來自導(dǎo)光板的光線擴(kuò)散；以及棱鏡片，使透射光線向法線方向側(cè)折射。雖然以往的液晶顯示裝置由于具有如上所述的光擴(kuò)散片和棱鏡片等，所以實(shí)現(xiàn)了一定程度的高輝度化，但是現(xiàn)在進(jìn)ー步要求液晶顯示裝置高輝度化。基于提高液晶顯示裝置的輝度等目的，開發(fā)出了高增益棱鏡片。例如，(株)住友3M公司制的產(chǎn)品名稱為“BEF2-G2-MR-155”的高増益棱鏡片已經(jīng)商品化。上述高增益棱鏡片是高折射率材料構(gòu)成的棱鏡片。雖然高増益棱鏡片已經(jīng)商品化，但是并未開發(fā)出與高増益棱鏡片配合的光擴(kuò)散片，也沒有發(fā)揮出由高增益棱鏡片產(chǎn)生的提高輝度的效果。此外，現(xiàn)在還進(jìn)ー步要求液晶顯示裝置薄型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供用于進(jìn)ー步實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的高輝度化和薄型化的光擴(kuò)散片、包含該光擴(kuò)散片的光學(xué)単元、包含該光學(xué)単元的背光単元、以及進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了高輝度化和薄型化的液晶顯示裝置。本發(fā)明提供ー種光擴(kuò)散片，其包括透明的基體材料層；以及光擴(kuò)散層，層疊于所述基體材料層的表面，并且在粘結(jié)劑中具有樹脂珠，所述光擴(kuò)散片的特征在干，所述樹脂珠的折射率在I. 50以上。由于該光擴(kuò)散片的樹脂珠的折射率大于以往光擴(kuò)散片的樹脂珠的折射率，所以由樹脂珠產(chǎn)生的光線的反射和折射比以往大。因此，如果將該光擴(kuò)散片組裝到液晶顯示裝置上，則與以往相比可以提高液晶顯示裝置的輝度。其結(jié)果，可以使背光単元薄型化，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的薄型化。此外，通過分別調(diào)整該光擴(kuò)散片的粘結(jié)劑和樹脂珠的折射率，不論具有什么樣的折射率的高増益棱鏡片，都可以實(shí)現(xiàn)利用高増益棱鏡片使光線朝向
垂直方向直立。上述粘結(jié)劑的折射率可以在I. 49以上且在I. 51以下，上述樹脂珠的折射率可以在I. 52以上且在I. 59以下。在這種情況下，由于該光擴(kuò)散片的樹脂珠的折射率大于以往光擴(kuò)散片的樹脂珠的折射率，所以由樹脂珠產(chǎn)生的光線的反射和折射比以往大，從而提高了液晶顯示裝置的輝度。在該光擴(kuò)散片中，從樹脂珠的折射率減去粘結(jié)劑的折射率后的值可以在O. 06以上且在O. 08以下。在這種情況下，由樹脂珠產(chǎn)生的光線的反射和折射進(jìn)ー步變大，從而進(jìn)一步提聞了液晶顯不裝置的輝度。
上述樹脂珠的主體聚合物可以是(甲基)丙烯酸類単體和苯こ烯類單體的共聚物。在這種情況下，可以容易地使樹脂珠的折射率在I. 52以上且在I. 59以下，或者是使從樹脂珠的折射率減去粘結(jié)劑的折射率后的值在O. 06以上且在O. 08以下。上述樹脂珠相對(duì)于100質(zhì)量份粘結(jié)劑的配入量可以在40質(zhì)量份以上且在230質(zhì)量份以下。在這種情況下，由樹脂珠產(chǎn)生的光線的反射和折射進(jìn)ー步變大，從而進(jìn)ー步提高了液晶顯示裝置的輝度。該光擴(kuò)散片的霧度值可以在78%以上且在93%以下。在這種情況下，由樹脂珠產(chǎn)生的光線的反射和折射進(jìn)ー步變大，從而進(jìn)ー步提高了液晶顯示裝置的輝度。上述樹脂珠的平均粒子直徑可以在2 μ m以上且在5 μ m以下。在這種情況下，由樹脂珠產(chǎn)生的光線的反射和折射進(jìn)ー步變大，從而進(jìn)ー步提高了液晶顯示裝置的輝度。上述樹脂珠可以是多分散性的珠。在這種情況下，由樹脂珠產(chǎn)生的光線的反射和折射進(jìn)一步變大，從而進(jìn)一步提聞了液晶顯不裝置的輝度。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的高輝度化和薄型化，可以將如下光學(xué)単元用作液晶顯示裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)要素，即，該光學(xué)単元包括上述光擴(kuò)散片；以及ー個(gè)棱鏡片，層疊于上述光擴(kuò)散片的表面?zhèn)?，上述棱鏡片的折射率在I. 50以上。同樣，為了進(jìn)ー步實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的高輝度化和薄型化，可以將如下光學(xué)単元用作液晶顯示裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)要素，即，該光學(xué)単元包括上述光擴(kuò)散片；以及兩個(gè)棱鏡片，層疊于上述光擴(kuò)散片的表面?zhèn)龋瑑蓚€(gè)上述棱鏡片配置成棱線相互交叉，兩個(gè)上述棱鏡片的折射率在1.50以上。在這種情況下，如果各棱鏡片的折射率在I. 55以上且在I. 70以下，則可以進(jìn)ー步提高液晶顯示裝置的輝度。此外，可以實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的薄型化。此外，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的高輝度化和薄型化，可以將如下背光単元用作液晶顯示裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)要素，即，該背光単元包括光源；導(dǎo)光板，入射有來自該光源的光線，并且使入射的光線射出；以及上述光學(xué)単元，層疊于上述導(dǎo)光板的上側(cè)。此外，本發(fā)明還提供ー種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置包括上述背光単元；以及液晶顯示元件，配置在上述背光単元的棱鏡片的上方。本發(fā)明可以提供用于進(jìn)ー步實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的高輝度化和薄型化的光擴(kuò)散片、包含該光擴(kuò)散片的光學(xué)単元、包含該光學(xué)単元的背光単元、以及進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了高輝度化和薄型化的液晶顯示裝置。


圖I示意性表示本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示裝置斷面的圖。圖2是用于說明圖I的液晶顯示裝置的光線前進(jìn)的圖。附圖標(biāo)記說明I液晶顯示裝置10液晶顯示元件11表面?zhèn)绕獍?2液晶單元13背面?zhèn)确瓷淦獍?0背光單元
21 光源22導(dǎo)光板23光學(xué)單元31光擴(kuò)散片32第一棱鏡片33第二棱鏡片41基體材料層42光擴(kuò)散層43粘附防止層51樹脂珠52粘結(jié)劑
具體實(shí)施例方式下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。(液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu))圖I的液晶顯示裝置I具有液晶顯示元件10和背光單元20。液晶顯示元件10利用光來顯示信息，并且具有將液晶単元12夾持在表面?zhèn)绕獍?1和背面?zhèn)确瓷淦獍?3之間的結(jié)構(gòu)。背面?zhèn)确瓷淦獍?3使光一個(gè)方向的偏振光成分透射,并反射剩余的偏振光成分。背光単元20配置在液晶顯示元件10的背面?zhèn)?，是從背面?zhèn)日丈湟壕э@示元件10的邊緣光型背光単元，并且背光単元20具有光源21、導(dǎo)光板22和光學(xué)単元23。光源21在直線上排列多個(gè)發(fā)光二極管。導(dǎo)光板22為楔形，從液晶顯示裝置I的表面觀察時(shí)具有長(zhǎng)方形的平面，其長(zhǎng)方形的ー邊配置成與整個(gè)光源21相対。雖然未圖示，但在導(dǎo)光板22的未與光源21相対的側(cè)面上設(shè)置有反射光線的構(gòu)件。雖然未圖示，但在導(dǎo)光板22的背面也設(shè)置有反射光線的構(gòu)件。導(dǎo)光板22利用上述的反射光線的構(gòu)件，使從光源21入射的光線向光學(xué)單兀23射出。光學(xué)単元23配置在導(dǎo)光板22的液晶顯示元件10 —側(cè)的表面上，并且以使光線垂直射入液晶顯示元件10背面整個(gè)表面的方式，使從導(dǎo)光板22入射的光線擴(kuò)散井向液晶顯示元件10射出。具體地說，光學(xué)単元23具有光擴(kuò)散片31，使從導(dǎo)光板22入射的光線擴(kuò)散；以及第一棱鏡片32和第二棱鏡片33，使被光擴(kuò)散片31擴(kuò)散后的光線折射，并實(shí)質(zhì)上垂直于液晶顯示元件10前迸。如圖I所示，光擴(kuò)散片31、第一棱鏡片32和第二棱鏡片33分別從液晶顯示裝置I的背面?zhèn)瘸虮砻鎮(zhèn)纫来螌盈B。光擴(kuò)散片31以使光線射入液晶顯示元件10背面整個(gè)表面的方式，使從導(dǎo)光板22入射的光線擴(kuò)散井向第一棱鏡片32射出。光擴(kuò)散片31具有基體材料層41 ;光擴(kuò)散層42，層疊于基體材料層41的表面?zhèn)?；粘附防止?3，層疊于基體材料層41的背面?zhèn)?。將在后面?duì)光擴(kuò)散片31的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)敘述。第一棱鏡片32是高增益棱鏡片，使從光擴(kuò)散 片31入射的光線折射井向第二棱鏡片33射出。第二棱鏡片33是高增益棱鏡片，以使射出的光線相對(duì)于液晶顯示元件10背面大體垂直前進(jìn)的方式，使從第一棱鏡片32入射的光線折射井向液晶顯示元件10射出。第一棱鏡片32和第二棱鏡片33包括基體材料層；以及突起列，由層疊在該基體材料層表面的多個(gè)突條棱鏡部構(gòu)成。第一棱鏡片32和第二棱鏡片33的厚度(從背面到突條棱鏡部的頂點(diǎn)的高度)優(yōu)選在50 μ m以上且在200 μ m以下，更優(yōu)選在100 μ m以上且在180 μ m以下。此外，第一棱鏡片32和第二棱鏡片33中的突條棱鏡部間的間隔(節(jié)距)優(yōu)選在30 μ m以上且在100 μ m以下，更優(yōu)選在40 μ m以上且在60 μ m以下。此外，突條棱鏡部的頂角優(yōu)選在85°以上且在95°以下。第一棱鏡片32和第二棱鏡片33的折射率在I. 50以上，優(yōu)選在I. 55以上且在I. 70以下。另外，棱鏡片的折射率是指棱鏡部的折射率。通過組合使用這種結(jié)構(gòu)的棱鏡片32、33和該光擴(kuò)散片31，可以進(jìn)ー步實(shí)現(xiàn)高輝度化。此外，第一棱鏡片32和第二棱鏡片33都在背面?zhèn)仁箒碜耘c基板法線成33 34°左右角度方向的光線向法線的表面?zhèn)日凵洹Ｒ酝睦忡R片使來自與基板法線成30 31°左右角度方向的光線向法線的表面?zhèn)日凵?。即，關(guān)于使相對(duì)于基板的背面傾斜入射的光線垂直地直立的功能，第一棱鏡片32和第ニ棱鏡片33比以往的棱鏡片具有更高的能力。第一棱鏡片32和第二棱鏡片33例如分別是(株)住友3M公司制的產(chǎn)品名稱為“BEF2-G2-MR-155”的高增益棱鏡片。(光擴(kuò)散片的結(jié)構(gòu))光擴(kuò)散片31是使入射的光線擴(kuò)散并射出的光學(xué)片，如上所述具有基體材料層41 ;光擴(kuò)散層42,層疊于基體材料層41的表面?zhèn)?；以及粘附防止?3,層疊于基體材料層41的背面?zhèn)取；w材料層41是能夠使光線透射的透明層，由樹脂形成。該樹脂例如是丙烯酸樹月旨、聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯、聚萘ニ甲酸こニ醇酯、聚碳酸酷、聚苯こ烯、聚烯烴、醋酸纖維素或耐候性氯こ烯等。基體材料層41的平均厚度優(yōu)選在10 μ m以上且在400 μ m以下，更優(yōu)選在20 μ m以上且在130 μ m以下。通過使平均厚度在10 μ m以上，可以使基體材料層41具有不會(huì)產(chǎn)生彎曲的強(qiáng)度。此外，通過使平均厚度在400 μ m以下，可以實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置I的薄型化，并且可以充分確保液晶顯示裝置I的輝度。光擴(kuò)散層42包括具有高折射率的樹脂珠51 ;以及粘結(jié)劑52，用于以分散狀態(tài)固定樹脂珠51。樹脂珠51也分散配置在光擴(kuò)散層42的表面上，由此,在光擴(kuò)散層42的表面上設(shè)置有微小且無秩序狀態(tài)的凹凸形狀。利用該凹凸形狀以及樹脂珠51和粘結(jié)劑52的界面，進(jìn)ー步得到了使光線擴(kuò)散的功能。樹脂珠51的折射率在I. 50以上，優(yōu)選在I. 52以上且在I. 59以下，更優(yōu)選在I. 55以上且在I. 57以下。由于以往的光擴(kuò)散片中的樹脂珠的折射率為I. 49左右，所以本實(shí)施方式的樹脂珠51的折射率大于以往的樹脂珠。
形成樹脂珠51的主體聚合物沒有特別限定，可以采用丙烯酸樹脂、丙烯腈樹脂、聚氨酯、聚氯こ烯、聚苯こ烯、聚丙烯腈、聚酰胺等，但優(yōu)選采用(甲基)丙烯酸類単體和苯こ烯類單體的共聚物，更優(yōu)選采用從(甲基)丙烯酸類単體、苯こ烯類單體和交聯(lián)性單體得到的交聯(lián)(甲基)丙烯酸-苯こ烯類共聚物。通過采用將苯こ烯骨架導(dǎo)入(甲基)丙烯酸骨架的主體聚合物，可以提高樹脂珠51的折射率，并且通過進(jìn)一歩使其成為交聯(lián)結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)ー步提高折射率。此外，當(dāng)在粘結(jié)劑52中使用丙烯酸類樹脂(丙烯酸多元醇等)吋，由于具有相同的丙烯酸骨架，所以樹脂珠51在粘結(jié)劑52中均勻分散，從而可以進(jìn)ー步提高正面輝度。上述(甲基)丙烯酸類単體可以列舉丙烯酸；丙烯酸的衍生物，例如丙烯酸甲酷、丙烯酸こ酷、丙烯酸丙酷、丙烯酸丁酷、丙烯酸戊酷、丙烯酸己酷、丙烯酸庚酷、丙烯酸辛酷、丙烯酸壬酷、丙烯酸癸酷、丙烯酸十一烷基酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸縮水甘油酷、丙烯酸甲氧基こ酷、丙烯酸丙氧基こ酷、丙烯酸丁氧基こ酷、丙烯酸甲氧基ニ甘醇酯、丙烯酸こ氧基ニ甘醇酯、丙烯酸甲氧基こニ醇酯、丙烯酸丁氧基三甘醇酯、丙烯酸甲氧基ニ丙ニ醇酯、丙烯酸苯氧基こ酷、丙烯酸苯氧基ニ甘醇酯、丙烯酸苯氧基四甘醇酯、丙烯酸芐酷、 丙烯酸環(huán)己酷、丙烯酸四氫糖基酷、丙烯酸ニ環(huán)戊烯基酷、丙烯酸ニ環(huán)戊烯基氧基こ酷、丙烯酸N-こ烯基-2-吡咯烷酮基酯、丙烯酸羥こ酷、丙烯酸羥丙酷、丙烯酸羥丁酷、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酷、丙烯酸縮水甘油酷、丙烯腈、丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、ニ丙酮丙烯酰胺；或者是甲基丙烯酸；甲基丙烯酸的衍生物，例如甲基丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸丙酷、甲基丙烯酸丁酷、甲基丙烯酸戊酷、甲基丙烯酸己酷、甲基丙烯酸庚酷、甲基丙烯酸辛酷、甲基丙烯酸壬酷、甲基丙烯酸癸酷、甲基丙烯酸十一烷基酷、甲基丙烯酸十二烷基酷、甲基丙烯酸縮水甘油酷、甲基丙烯酸甲氧基こ酷、甲基丙烯酸丙氧基こ酷、甲基丙烯酸丁氧基こ酷、甲基丙烯酸甲氧基ニ甘醇酷、甲基丙烯酸こ氧基ニ甘醇酷、甲基丙烯酸甲氧基こニ醇酷、甲基丙烯酸丁氧基三甘醇酷、甲基丙烯酸甲氧基ニ丙ニ醇酷、甲基丙烯酸苯氧基こ酷、甲基丙烯酸苯氧基ニ甘醇酷、甲基丙烯酸苯氧基四甘醇酷、甲基丙烯酸芐酷、甲基丙烯酸環(huán)己酷、甲基丙烯酸四氫糖基酷、甲基丙烯酸ニ環(huán)戊烯基酷、甲基丙烯酸ニ環(huán)戊烯基氧基こ酷、甲基丙烯酸N-こ烯基-2-吡咯烷酮基酯、異丁烯腈、甲基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸2-羥こ酷、甲基丙烯酸羥丙酷、甲基丙烯酸羥丁酷、甲基丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯等。可以使用上述一種或多種的組合。上述苯こ烯類單體可以列舉苯こ烯、α-甲基苯こ烯、こ烯基甲基苯、對(duì)叔丁基苯こ烯等苯こ烯衍生物。可以使用上述一種或多種的組合。交聯(lián)性單體可以列舉ニこ烯基苯、こニ醇ニ甲基丙烯酸酷、1，3- 丁ニ醇ニ甲基丙烯酸酷、1，4_ 丁ニ醇ニ甲基丙烯酸酷、1，5-戊ニ醇ニ甲基丙烯酸酷、1，6_己ニ醇ニ甲基丙烯酸酯、新戊ニ醇ニ甲基丙烯酸酯、ニ甘醇ニ甲基丙烯酸酯、三甘醇ニ甲基丙烯酸酯、聚こニ醇ニ甲基丙烯酸酯、三丙ニ醇ニ甲基丙烯酸酯等。可以使用上述一種或多種的組合。在上述主體聚合物中，除了包含(甲基)丙烯酸類単體、苯こ烯類單體和交聯(lián)性單體以外，還可以包含其他単體。其他単體可以列舉こ酸こ烯酷、氯こ烯、順丁稀ニ酸酐、順丁烯ニ酸、順丁烯ニ酸酷、富馬酸、富馬酸酯、三烯丙基異氰脲酸酯等。把上述共聚物作為主體聚合物的樹脂珠例如通過使各單體的混合物在存在聚合引發(fā)劑的狀態(tài)下懸浮聚合而得到。該懸浮聚合通?？梢栽谒蛩cこ醇的混合物等水性介質(zhì)中進(jìn)行。上述樹脂珠51的形狀沒有特別限定，可以列舉球狀、立方狀、針狀、棒狀、紡錘形狀、板狀、鱗片狀、纖維狀等，其中優(yōu)選光擴(kuò)散性優(yōu)良的球狀。上述樹脂珠51的平均粒子直徑優(yōu)選在2 μ m以上且在5 μ m以下，更優(yōu)選在2. 5 μ m以上且在4μπ 以下。通過使用這種平均粒子直徑的粒子，可以提高光擴(kuò)散性等。另外，本發(fā)明中的平均粒子直徑是指倍率1000倍的電子顯微鏡所觀測(cè)的粒子中隨機(jī)抽取的30個(gè)粒子的平均粒子直徑。此外，粒子直徑由費(fèi)雷特徑(由一定方向的平行線夾著投影圖像時(shí)的間隔)定義。樹脂珠51優(yōu)選多分散性的珠，粒子直徑的變動(dòng)系數(shù)優(yōu)選在20%以上且在40%以下。通過使用這種多分散性的珠，可以提高光擴(kuò)散性，進(jìn)而可以提高正面輝度等。此外，光擴(kuò)散層42中所含的樹脂珠51相對(duì)于100質(zhì)量份粘結(jié)劑52的配入量?jī)?yōu)選 在40質(zhì)量份以上且在230質(zhì)量份以下，更優(yōu)選在45質(zhì)量份以上且在100質(zhì)量份以下，特別優(yōu)選在60質(zhì)量份以下。樹脂珠51的配入量以進(jìn)ー步發(fā)揮光擴(kuò)散性的方式，根據(jù)平均粒子直徑的大小來確定。上述粘結(jié)劑52通常由固化劑對(duì)基體材料聚合物進(jìn)行固化而得到。上述粘結(jié)劑52中還可以適當(dāng)配入增塑劑、分散劑、各種均化劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、粘度改性劑、潤(rùn)滑劑和光穩(wěn)定劑等。該粘結(jié)劑52利用作為主要結(jié)構(gòu)要素的基體材料聚合物，將樹脂珠51大體等密度地固定配置在基體材料層41的整個(gè)表面。上述基體材料聚合物沒有特別限定，可以列舉丙烯酸類樹脂、聚氨酯、聚酯、氟類樹脂、硅類樹脂、聚酰胺-酰亞胺、環(huán)氧樹脂、紫外線固化型樹脂等，可以使用上述聚合物的ー種或兩種以上的組合。特別是上述基體材料聚合物優(yōu)選多元醇，其加工性高，可以利用涂敷等方式容易地形成光擴(kuò)散層42。此外，由于粘結(jié)劑52使用的基體材料聚合物需要透射光線，所以為透明，特別優(yōu)選無色透明。上述多元醇優(yōu)選聚酯多元醇或(甲基)丙烯酸多元醇，更優(yōu)選(甲基)丙烯酸多元醇。將這些聚酯多元醇或丙烯酸多元醇作為基體材料聚合物的粘結(jié)劑52的耐候性高，可以抑制光擴(kuò)散層42變黃等。此外，在樹脂珠51使用含有上述(甲基)丙烯酸類単體的共聚物的情況下，通過使用(甲基)丙烯酸多元醇，可以提高分散性，并且可以提高正面輝度等。另外，可以使用該聚酯多元醇和丙烯酸多元醇中的任意一方，也可以使用雙方。上述聚酯多元醇和(甲基)丙烯酸多元醇中的羥基的個(gè)數(shù)只要是每一分子具有兩個(gè)以上就沒有特別的限定，但如果固體成分中的羥值在10以下，則交聯(lián)數(shù)減少，存在耐溶劑性、耐水性、耐熱性、表面硬度等覆膜的物性下降的傾向。如上所述，在基體材料聚合物采用多元醇的情況下，固化劑優(yōu)選六亞甲基ニ異氰酸酷、異佛爾酮ニ異氰酸酯和ニ甲苯ニ異氰酸酯，更優(yōu)選六亞甲基ニ異氰酸酷，特別優(yōu)選加成型的六亞甲基ニ異氰酸酷。如果使用這些固化劑，則聚合物組合物的固化反應(yīng)速度變大。該固化反應(yīng)速度的提高有助于樹脂珠在粘結(jié)劑中的均勻分散性。此外，為了進(jìn)一步提高均勻分散性等，更優(yōu)選組合使用(甲基)丙烯酸多元醇和六亞甲基ニ異氰酸酷。粘結(jié)劑52的折射率優(yōu)選在I. 49以上且在I. 51以下。此外，從上述樹脂珠51的折射率減去上述粘結(jié)劑52的折射率后的值優(yōu)選在O. 06以上且在O. 08以下。粘附防止層43由粘結(jié)劑和分散在該粘結(jié)劑中的珠構(gòu)成。該粘結(jié)劑的成分也可以與上述光擴(kuò)散層42的粘結(jié)劑52相同。此外，珠的材料可以列舉無機(jī)珠和有機(jī)珠。另外，該粘附防止層43的厚度(除珠以外的粘結(jié)劑部分的厚度)沒有特別限定，例如可以在Iym以上且在10 μ m以下。該粘附防止層43中的珠的配入量為較少量，珠相互分離地分散在粘結(jié)劑中，大部分的珠是其下端從粘結(jié)劑極少量突出。因此，如果將該光擴(kuò)散片31層疊于導(dǎo)光板22，則突出的珠的下端抵接于導(dǎo)光板22的表面，光擴(kuò)散片31背面的整個(gè)表面不會(huì)與導(dǎo)光板22抵接。由此，防止了光擴(kuò)散片31和導(dǎo)光板22的粘附，可以抑制液晶顯示裝置畫面的輝度不均。以下說明光擴(kuò)散片31的制造方法。該光擴(kuò)散片31的制造方法例如包括以下エ序(a)通過在構(gòu)成粘結(jié)劑52的組合物(基體材料聚合物和固化劑等)中混合樹脂珠51，而制造光擴(kuò)散層用涂敷液；(b)通過將該光擴(kuò)散層用涂敷液涂敷于基體材料層41的表面，而層疊光擴(kuò)散層42 ; (c)通過在構(gòu)成粘結(jié)劑的聚合物組合物中混合珠，而制造粘附防止層用涂敷液；(d)通過將該粘附防止層用涂敷液涂敷于基體材料層41的背面，而層疊粘附防止層 43。(光線的前進(jìn))接著，說明本實(shí)施方式的液晶顯示裝置I中光線的前迸。光線由光源21發(fā)光來產(chǎn)生，如圖2所示，來自光源21的光線A被導(dǎo)光板22向光學(xué)単元23引導(dǎo)，并且被光學(xué)単元23的光擴(kuò)散片31散射而從第一棱鏡片32背面的整個(gè)表面射入第一棱鏡片32。射入第一棱鏡片32的光線A被第一棱鏡片32折射，由此,朝向與液晶顯不兀件10背面垂直的方向直立，并前進(jìn)至第二棱鏡片33。前進(jìn)至第二棱鏡片33的光線A被第二棱鏡片33折射而進(jìn)ー步直立，實(shí)質(zhì)上垂直地射入液晶顯示元件10的背面。由此，來自背光単元20的光線A射入液晶顯示元件10。由于在液晶顯示元件10的背面?zhèn)仍O(shè)置有背面?zhèn)确瓷淦獍?3，所以射入液晶顯示元件10的光線A的一部分透射背面?zhèn)确瓷淦獍?3，而剩余部分被反射到背光単元20ー側(cè)。透射背面?zhèn)确瓷淦獍?3后的光線A依次透射液晶単元12和表面?zhèn)绕獍?1并向液晶顯示裝置I的表面?zhèn)壬涑觥Ｏ虮彻鈫卧?0 —側(cè)反射的光線A被導(dǎo)光板22的反射構(gòu)件反射，如上所述，透射光學(xué)單元23并再次射入液晶顯示元件10。(效果)如上所述,本實(shí)施方式的光擴(kuò)散片31具有光擴(kuò)散層42,該光擴(kuò)散層42包括具有高折射率的樹脂珠51 ;以及折射率優(yōu)選在I. 49以上且在I. 51以下的粘結(jié)劑52。由于以往的光擴(kuò)散片中的樹脂珠的折射率如上所述為1.49左右，所以本實(shí)施方式的樹脂珠51的折射率大于以往的樹脂珠。因此，由本實(shí)施方式的樹脂珠51產(chǎn)生的光線的反射或折射比以往大。其結(jié)果，本實(shí)施方式的光擴(kuò)散片31能夠與作為高增益棱鏡片的第一棱鏡片32和第二棱鏡片33配合，發(fā)揮由第一棱鏡片32和第二棱鏡片33產(chǎn)生的提高輝度的效果。因此，本實(shí)施方式的液晶顯示裝置I的輝度比以往高，從而實(shí)現(xiàn)了所需要的高輝度化。此外，由于第一棱鏡片32和第二棱鏡片33是由高折射率材料構(gòu)成的高増益棱鏡片，所以向該棱鏡片背面前進(jìn)的光線中、被反射的光的比例變高。但是，按照該光擴(kuò)散片31，由于樹脂珠51產(chǎn)生的光線的反射或折射較大，所以被棱鏡片向光擴(kuò)散層42 —側(cè)反射的光線被光擴(kuò)散層42再次反射到第一棱鏡片32和第二棱鏡片33 —側(cè)。因此，與以往相比提高了光線的利用效率，并且進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了液晶顯示裝置I的高輝度化。
并且，由于實(shí)現(xiàn)了液晶顯示裝置的高輝度化，所以可以使背光単元20薄型化，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的薄型化。此外，利用本實(shí)施方式的光擴(kuò)散片31，使本實(shí)施方式的液晶顯示裝置I的輝度以保持較高的狀態(tài)在畫面內(nèi)均勻化。因此，可以從表面?zhèn)日趽醣彻鈪g元20。此外，通過分別調(diào)整光擴(kuò)散片31的粘結(jié)劑和樹脂珠的折射率，不論具有什么樣的折射率的高増益棱鏡片，都可以實(shí)現(xiàn)利用高増益棱鏡片使光線朝向垂直方向直立。該光擴(kuò)散片的霧度值優(yōu)選在78%以上且在93%以下，更優(yōu)選在80%以上且在90%以下，通過具有這種較高的霧度值，進(jìn)ー步提高了液晶顯示裝置I的正面輝度。另外，霧度值是以JIS-K-7105為基準(zhǔn)而測(cè)量的值。如上所述，由于本實(shí)施方式的液晶顯示裝置I具有光擴(kuò)散片31，該光擴(kuò)散片31包含比以往樹脂珠的折射率大的高折射率的樹脂珠51，所以進(jìn)ー步實(shí)現(xiàn)了所需要的高輝度化。因此，本實(shí)施方式的液晶顯示裝置I可以用作包含例如從2英寸到22英寸各種大小的高輝度顯示裝置。即，本實(shí)施方式的液晶顯示裝置I可以用作手機(jī)、智能手機(jī)、車載機(jī)、游戲機(jī)、平板電腦、便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)、筆記本電腦以及監(jiān)視器等的顯示裝置。(變形例)另外，在上述實(shí)施方式中，光學(xué)單兀23具有第一棱鏡片32和第二棱鏡片33。但是光學(xué)単元23也可以僅具有第一棱鏡片32作為棱鏡片。此外，該光擴(kuò)散片也可以不具有粘附防止層。此外，在上述實(shí)施方式中，背光單元20是邊緣光型的背光單元。但是，背光單元20也可以是直下型的背光単元。在背光単元20是直下型的背光単元的情況下，即使光學(xué)単元23僅具有第一棱鏡片32作為棱鏡片，也可以使光線非常大地?cái)U(kuò)散。其結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)所需要的液晶顯示裝置的高輝度化。此外，在上述實(shí)施方式中，光源21在直線上排列多個(gè)發(fā)光二極管，但是光源21也可以是棒狀的冷陰極管。此外，在上述實(shí)施方式中，導(dǎo)光板22為楔形，但是導(dǎo)光板22也可以是平板型。由此，包含光源21和導(dǎo)光板22的背光単元20的形態(tài)不限于上述形態(tài)。此外,在上述實(shí)施方式中，液晶顯示元件10具有背面?zhèn)确瓷淦獍?3,但是液晶顯示元件10也可以采用不具備反射功能的偏光板來替代背面?zhèn)确瓷淦獍?3。(實(shí)施例)以下基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但該實(shí)施例的記載并不用于限定本發(fā)明。[實(shí)施例I]基體材料層采用厚度為ΙΟΟμπι的透明聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯制薄膜。光擴(kuò)散層用聚合物組合物采用粘結(jié)劑(丙烯酸多元醇和加成型的六亞甲基ニ異氰酸酯類固化劑)100份、樹脂制珠50份和溶劑構(gòu)成的聚合物組合物。表示各組分的配入量的份數(shù)是固含量換算的質(zhì)量比。通過利用凹版涂敷法在該基體材料層表面以5g/m2(固含量換算)層疊光擴(kuò)散層用聚合物組合物，得到實(shí)施例I的光擴(kuò)散片。上述粘結(jié)劑的折射率為I. 49，上述樹脂制珠以懸浮聚合而得到的交聯(lián)(甲基)丙烯酸-苯こ烯類共聚物為主體聚合物。該樹脂珠的折射率為I. 56、平均粒子直徑為3. O μ m(變動(dòng)系數(shù)30% )。[實(shí)施例2 10]除了采用表I所示折射率的粘結(jié)劑，以及表I所示折射率、平均粒子直徑和份數(shù)的樹脂珠以外，與實(shí)施例I同樣地得到實(shí)施例2 10的光擴(kuò)散片。[比較例I]除了樹脂珠采用懸浮聚合形成的丙烯酸類樹脂珠(折射率為I. 49)以外，與上述實(shí)施例I同樣地得到比較例I的光擴(kuò)散片。[比較例2]除了樹脂珠的配入量為100質(zhì)量份以外，與上述比較例I同樣地得到比較例2的光擴(kuò)散片。[比較例3]除了采用折射率為I. 42的粘結(jié)劑以外，與上述比較例I同樣地得到比較例3的光擴(kuò)散片。 [特性評(píng)價(jià)]采用上述實(shí)施例I 10的光擴(kuò)散片和比較例I 3的光擴(kuò)散片，測(cè)量這些光擴(kuò)散片的霧度值。此外，將這些光擴(kuò)散片實(shí)際組裝到邊緣光型背光単元上，并測(cè)量了正面輝度。結(jié)果如下述表I所示。另外，該背光単元在上述光擴(kuò)散片的表面?zhèn)葘盈B兩個(gè)棱鏡片，兩個(gè)棱鏡片配置成棱線相互交叉。另外，上述棱鏡片使用(株)住友3M公司制的“BEF2-G2-MR-155”。評(píng)價(jià)結(jié)果如表I所示。另外，正面輝度表示將實(shí)施例I作為100. 0%的相對(duì)值。表I
枯結(jié)劑I珠折射率 珠吉$ I珠配入量了霧度值I正面輝度 折射率射服( (質(zhì)量份)(%)(相對(duì)值)
實(shí)施例 11.49Γ5637ο5085100. O
實(shí)施例21. 491. 573. O508799. 5
實(shí)施例31.491. 593.0508898. 6
實(shí)施例41.491.533.0508096. 3
實(shí)施例51. 521. 563. O50^8396. 5實(shí)施例61.491.566.050"8698. 2 實(shí)施例71.491. 561.0—508094. O 實(shí)施例81.491.563.0407996. O 實(shí)施例91.491. 563.0808899. 4 實(shí)施例10 —1.491.563. O100' 9098. 2 比較例 11.49I. 493. O507791, 8 比較例 21.491.493. O1008488. 2 比較例3 [1.42 I" 1.49 I 3. O [" 50[ 82 [ 89. 5如上述表I所示，實(shí)施例I 10的光擴(kuò)散片與采用以往珠的比較例的光擴(kuò)散片相比，顯示了高霧度值和正面輝度，具有優(yōu)良的光學(xué)特性。(エ業(yè)實(shí)用性)本發(fā)明的光擴(kuò)散片、光學(xué)単元和背光単元可以用作液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。此夕卜，本發(fā)明的液晶顯示裝置可以用作手機(jī)和個(gè)人計(jì)算機(jī)等的顯示裝置。
權(quán)利要求
1.ー種光擴(kuò)散片，包括透明的基體材料層；以及光擴(kuò)散層，層疊于所述基體材料層的表 面，并且在粘結(jié)劑中具有樹脂珠，所述光擴(kuò)散片的特征在干， 所述樹脂珠的折射率在I. 50以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光擴(kuò)散片，其特征在干， 所述粘結(jié)劑的折射率在I. 49以上且在I. 51以下， 所述樹脂珠的折射率在I. 52以上且在I. 59以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光擴(kuò)散片，其特征在干，從所述樹脂珠的折射率減去所述粘結(jié)劑的折射率后的值在0. 06以上且在0. 08以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光擴(kuò)散片，其特征在于，所述樹脂珠的主體聚合物是(甲基)丙烯酸類単體和苯こ烯類單體的共聚物?！?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光擴(kuò)散片，其特征在于，所述樹脂珠相對(duì)于100質(zhì)量份粘結(jié)劑的配入量在40質(zhì)量份以上且在230質(zhì)量份以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光擴(kuò)散片，其特征在于，所述光擴(kuò)散片的霧度值在78%以上且在93以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光擴(kuò)散片，其特征在于，所述樹脂珠的平均粒子直徑在2pm以上且在5iim以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光擴(kuò)散片，其特征在于，所述樹脂珠是多分散性的珠。
9.ー種光學(xué)單兀，其特征在于包括 權(quán)利要求I所述的光擴(kuò)散片；以及 ー個(gè)棱鏡片，層疊于所述光擴(kuò)散片的表面?zhèn)龋? 所述棱鏡片的折射率在I. 50以上。
10.ー種光學(xué)單兀,其特征在于包括 權(quán)利要求I所述的光擴(kuò)散片；以及 兩個(gè)棱鏡片，層疊于所述光擴(kuò)散片的表面?zhèn)龋? 兩個(gè)所述棱鏡片配置成棱線相互交叉， 兩個(gè)所述棱鏡片的折射率在I. 50以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的光學(xué)単元，其特征在于，所述棱鏡片的折射率在I.55以上且在I. 70以下。
12.一種背光単元，其特征在于包括 光源； 導(dǎo)光板，入射有來自所述光源的光線，并且使入射的所述光線射出；以及 權(quán)利要求9或10所述的光學(xué)單兀,層疊于所述導(dǎo)光板的上側(cè)。
13.ー種液晶顯示裝置，其特征在于包括 權(quán)利要求12所述的背光単元；以及 液晶顯示元件，配置在所述背光単元的所述棱鏡片的上方。
全文摘要
本發(fā)明提供用于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的高輝度化和薄型化的光擴(kuò)散片、包含該光擴(kuò)散片的光學(xué)單元、背光單元和液晶顯示裝置。該光擴(kuò)散片包括透明的基體材料層；以及光擴(kuò)散層，層疊于該基體材料層的表面，并且在粘結(jié)劑中具有樹脂珠，上述樹脂珠使用高折射率的珠。上述粘結(jié)劑的折射率可以在1.49以上且在1.51以下，上述樹脂珠的折射率可以在1.52以上且在1.59以下。從上述樹脂珠的折射率減去上述粘結(jié)劑的折射率后的值可以在0.06以上且在0.08以下。上述樹脂珠的主體聚合物可以是(甲基)丙烯酸類單體和苯乙烯類單體的共聚物。
文檔編號(hào)G02B5/02GK102736144SQ20121010553
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者野中忠幸 申請(qǐng)人:惠和株式會(huì)社