CN101563630A - 透镜片、面光源装置以及液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种棱镜片(4),在其片状透光性基材(43)的第1面并列形成有多个棱镜列(411),在第2面形成有在透光性树脂(451)中含光扩散材料(452,454)而成的光扩散层(45)。光扩散层(45)的内部雾度占全雾度的比率为20~90%,且粒径为1~4μm的光扩散材料占光扩散材料(452,454)总量的含有比例为50体积%以上。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示装置、作为该液晶显示装置的背光灯使用的面光源装置以及构成该面光源装置的透镜片。特别是涉及不会降低亮度、可降低液晶显示装置图像显示中的被称为斑点(speckle)或闪烁(sparkling)的眩光(ぎらつき)现象的透镜片、面光源装置以及液晶显示装置。
背景技术
近年来,彩色液晶显示装置作为便携式笔记本电脑、台式电脑的监测器或便携式电视机或录像一体型电视等的图像显示手段被广泛运用于各种领域。此种液晶显示装置所使用的液晶显示元件(液晶面板)自身并不发光,而是发挥光开闭器(シヤツタ一)的作用。于是,为了提升液晶显示装置的图像显示性能,一般会在液晶面板的背后设置被称为背光灯的面光源装置,通过发自于该面光源装置的光,从背面对液晶面板进行照明。
如日本专利特开平2-84618号公报(专利文献1)和日本专利实开平3-69184号公报(专利文献2)所记载,此种背光灯由作为一次光源的荧光管、导光体、反射片、以及作为光偏转元件的棱镜片等的透镜片构成。其中,棱镜片配置在导光体的光出射面上,用于改善背光灯的光学效率、提高亮度,例如,在透光性片的一个表面上以50μm间隔并列配置顶角为60°~100°的截面为等边三角形的棱镜列而成的透镜片。
作为棱镜片,如日本专利特开平6-324205号公报(专利文献3)、日本专利特开平10-160914号公报(专利文献4)以及日本专利特开2000-353413号公报(专利文献5)所记载,提出了:为了具备光扩散片或光扩散膜的功能,在与形成有棱镜列的面相反侧的面上形成具有光扩散功能的表面结构。专利文献3的棱镜片,通过形成具有光扩散功能、高度在光源光的波长以上、100μm以下的突起群,从而谋求提高面光源装置的亮度以及降低亮度的参差不齐。专利文献4的棱镜片,通过形成涂层型、压花型或喷砂型的光扩散层,从而谋求提高面光源装置的亮度以及扩大视场角。专利文献5的棱镜片,通过涂布透明珠子等的光扩散性微粒层,从而提高亮度以及扩大视场角。
专利文献1:日本专利特开平2-84618号公报
专利文献2:日本专利实开平3-69184号公报
专利文献3:日本专利特开平6-324205号公报
专利文献4:日本专利特开平10-160914号公报
专利文献5:日本专利特开2000-353413号公报
发明内容
作为具有如上所述的棱镜片的光扩散功能的表面结构的功能之一,可举出,通过各自的突起令光扩散、显示出期望的雾度(Haze),从而进行作为目的的亮度以及视场角的调整。作为具有棱镜片的光扩散功能的表面结构的另一个功能,可举出,通过与位于棱镜片的上表面(与棱镜列形成面相反侧的面)的光扩散片和液晶面板的部分密接,来抑制促使产生干涉条纹的被称为粘附(sticking)的现象。作为具有棱镜片的光扩散功能的表面结构的其它功能,可举出,降低棱镜列表面结构缺陷的可见性,或降低在导光体的光出射面或其相反侧的背面形成的粗糙(マツト)结构和透镜列排列结构等的表面结构缺陷的可见性,即所谓的缺陷隐藏。此种缺陷隐藏,特别在使用高亮度的光源作为一次光源时,其重要性增大。
但是,在棱镜片的与棱镜列形成面相反侧的面上形成具有光扩散功能的表面结构的话,从导光体出射的在棱镜片的棱镜列被内面反射的指向性非常强的光会与具有光扩散功能的表面结构形成干涉,有时会产生涂膜内部的微粒和表面的凹凸非常眩目的被称为斑点或闪烁的眩光现象。此时,由于显示图像变得非常刺眼,因此近年来强烈要求解决该眩光现象。上述专利文献3~5中,没有解决或降低此种眩光现象的技术性课题的启示。
为了抑制如上的起因于具有光扩散功能的表面结构的眩光现象,考虑通过增加形成表面结构的涂膜的微粒添加量来提高光扩散性。这样,虽然可以一定程度减少眩光现象,但具有面光源装置或液晶显示装置的亮度大幅下降的难点。
此外,在含有单独的光扩散材料的光扩散层中,还存在涂布时容易产生粒子的分散斑和粒子凝集、涂布条纹等的缺陷比较醒目等难点。另外,将上述棱镜片用于便携式笔记本电脑和便携式电视机的背光灯时,由于搬运时的振动引起的液晶面板与光扩散层之间的摩擦,产生光扩散层的损伤,存在液晶显示装置的显示图像出现缺陷的问题。
液晶面板的棱镜片光扩散层一侧的表面,根据液晶显示装置的规格,采取各种形态。例如,可举出有,以防眩光为目的形成有微小凹凸结构的形态、没有凹凸结构而平滑的形态、像住友スリ一エム株式会社制造的DBEF这样的在表面有多层型偏振光镜膜的形态等等。其中,用于防眩光的具有微小凹凸结构的面与棱镜片光扩散层之间产生接触或摩擦时,由于防眩光层的硬度高,因此光扩散层受损的可能性较高。此外,液晶面板表面为无凹凸的平滑表面、或者为多层型偏振光镜膜时,相反,棱镜片光扩散层可能会对这些表面带来损伤。对于棱镜片的光扩散层,要求其防止诸如此类与各种液晶面板表面接触或摩擦而引起的损伤。
因此,本发明的目的是不引起面光源装置或液晶显示装置的亮度的大幅降低的情况下,降低液晶显示装置的眩光现象,与此同时,得到具备光扩散层的透镜片,所述光扩散层具有良好外观。此外,本发明的其它目的是,降低液晶显示装置的搬运时等的振动所引起的光扩散层的损伤,防止液晶显示装置的显示图像的缺陷。
根据本发明,可提供达成上述目的的透镜片,其特征在于,在具有第1面和第2面的片状透光性基材的上述第1面上并列形成有多个透镜列,在上述第2面上形成有光扩散层,所述光扩散层是在透光性树脂中含有光扩散材料而形成的,
上述光扩散层的内部雾度占全雾度的比例为20~90%,且相对于上述光扩散材料的总量,粒径为1~4μm的光扩散材料的量所占比例为50体积%以上。
本发明的一种方式中,作为上述光扩散材料,含有与上述透光性树脂的折射率差Δn1在0.03以上、0.10以下的第一光扩散材料。本发明的一种方式中,上述透光性树脂以及上述第一光扩散材料,分别为丙烯酸系树脂以及硅树脂微粒。本发明的一种方式中,相对于上述光扩散层所含有的光扩散材料的总量,上述第一光扩散材料的量所占的比例在50体积%以上。本发明的一种方式中,作为上述的光扩散材料,含有与上述透光性树脂的折射率差Δn2在0.00以上、不足0.03、粒径为1~6μm的第二光扩散材料。本发明的一种方式中,作为上述的光扩散材料,含有粒径为7~30μm的第三光扩散材料。本发明的一种方式中,通过上述第三光扩散材料,在上述光扩散层的表面形成凸起结构,该凸起结构从上述光扩散层的基准面突出3~25μm的范围。本发明的一种方式中,上述全雾度为50~85%。本发明的一种方式中,上述光扩散层的表面形成有凹凸面,该凹凸面的局部顶峰(局部山頂)平均间隔S在40μm以下,且十点平均粗糙度Rz在4.0μm以下。
此外,根据本发明,可提供达成上述目的的面光源装置,其特征在于,
含有:一次光源;导入该一次光源发出的光、对其进行导光并使该光射出的导光体;和配置成该导光体的出射光射入的上述透镜片,
上述导光体具备自上述一次光源发出的光入射的光入射端面、和被导光的光出射的光出射面,上述一次光源与上述导光体的光入射端面相邻而配置,上述透镜片配置成上述第1面与上述导光体的光出射面相对。
另外,还提供液晶显示装置,其特征在于,含有:上述的面光源装置和配置成从该面光源装置的上述透镜片的第2面出射的光入射的液晶面板,
该液晶面板具有从上述透镜片的第2面发出的光入射的入射面和其相反侧的观察面。
根据如上的本发明,可以不导致面光源装置或液晶显示装置的亮度大幅降低的情况下,降低液晶显示装置的眩光现象。另外,根据本发明,可以降低搬运液晶显示装置时的振动所引起的光扩散层的损伤,防止液晶显示装置的显示图像的缺陷。
附图说明
[图1]是显示作为根据本发明的透镜片的一种实施方式的棱镜片、以及使用了该棱镜片的本发明的面光源装置的一种实施方式、以及使用了该面光源装置的液晶显示装置的一种实施方式的示意性立体图。
[图2]是图1的示意性部分截面图。
[图3]是棱镜片以及导光体的示意性部分放大截面图。
[图4]是显示二次粒子的示意性俯视图。
[图5]是用于说明棱镜片的制造方法的示意性图。
[图6]是显示用于棱镜片的制造的辊模的示意性立体图。
[图7]是显示用于棱镜片的制造的辊模的示意性分解立体图。
符号说明
1一次光源
2光源反射器
3导光体
31光入射端面
32侧端面
33光出射面
34背面
4棱镜片
41入光面
411棱镜列
411a,411b棱镜面
42出光面
43透光性基材
44棱镜列形成层
45光扩散层
451透光性树脂
452光扩散材料
453二次粒子
454光扩散材料
5光反射元件
7模构件(辊模)
8液晶面板
81入射面
82观察面
9透光性基材
10活性能量线固化性组合物
11压力装置
12树脂容器
13喷嘴
14活性能量线照射装置
15薄板状模构件
16圆筒状辊
18形状复制面
28夹持辊
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是显示本发明的透镜片的一种实施方式的棱镜片、以及使用了该棱镜片的本发明的面光源装置的一种实施方式、以及使用了该面光源装置的本发明的液晶显示装置的一种实施方式的示意性立体图,图2是其示意性部分截面图。本实施方式中,面光源装置的构成包括:将至少一个侧端面作为光入射端面31、将与此大致垂直相交的一个表面作为光出射面33的导光体3;与该导光体3的光入射端面31相对配置的、由光源反射器2覆盖的线状的一次光源1;配置于导光体3的光出射面上的作为光偏转元件的棱镜片4;与导光体3的光出射面33相反侧的背面34相对而配置的光反射元件5。此外,本实施方式中,液晶显示装置包含有:面光源装置和配置于其棱镜片4的出光面42上的液晶面板(液晶显示元件)8而成。
导光体3与XY面平行配置,整体呈矩形板状。导光体3有4个侧端面,其中与YZ面平行的1对侧端面中的至少一个侧端面为光入射端面31。光入射端面31与一次光源1相对配置,发自于一次光源1的光入射到光入射端面31,被导入导光体3内。本发明中,例如,与光入射端面31相反侧的侧端面32等的其他侧端面也可将光源相对配置。
与导光体3的光入射端面31大致垂直相交的2个主面,分别与XY面大致平行,其中任意一个面(图中为上表面)为光出射面33。通过向光出射面33赋予由粗糙面或透镜列构成的指向性光出射装置,将从光入射端面31所入射的光导入导光体3中的同时,从光出射面33在与光入射端面31以及光出射面33垂直相交的面(XZ面)内出射有指向性的光。该XZ面内分布中的出射光光度分布峰值方向(峰值光)与光出射面33构成的角度为α。角度α例如为10~40度,出射光光度分布的半高全宽例如为10~40度。
在导光体3表面形成的粗糙面或透镜列,基于获得光出射面33内的亮度的均匀度的角度来看,优选依据ISO4287/1-1984的平均倾斜角θa为0.5~15度的范围。平均倾斜角θa更优选1~12度的范围,进一步优选1.5~11度的范围。该平均倾斜角θa优选根据导光体3的厚度(d)和入射光传导方向的长度(L)的比(L/d)来设定最佳范围。即,作为导光体3使用L/d为20~200左右的导光体时,平均倾斜角θa优选0.5~7.5度,更优选1~5度的范围,进一步优选1.5~4度的范围。此外,作为导光体3使用L/d为20以下左右的导光体时,平均倾斜角θa优选7~12度,更优选8~11度的范围。
在导光体3形成的粗糙面的平均倾斜角θa,可依据ISO4287/1-1984,使用触针式表面粗度计测定粗糙面形状,将测定方向的坐标设定为x,从得到的倾斜函数f(x),使用以下的式(1)和式(2)求得。
Δa=(1/L)∫0 L|(d/dx)f(x)|dx...(1)
θa=tan-1(Δa)...(2)
此处,L为测定长度,Δa为平均倾斜角θa的正切。
此外,作为导光体3,其光出射率优选0.5~5%的范围,更优选1~3%的范围。通过令光出射率在0.5%以上,从导光体3出射的光量变多,具有得到充分的亮度的倾向。另外,通过令光出射率在5%以下,可以防止一次光源1附近出射大量光,光出射面33内的X方向的出射光的衰减变小,具有光出射面33的亮度的均匀度提高的倾向。通过将导光体3的光出射率设定为0.5~5%,出射自光出射面的光的出射光光度分布(XZ面内)中的峰值光的角度相对于光出射面的法线在50~80度的范围,可以从导光体3出射指向性较高的出射特性的光,其在与光入射端面和光出射面两者垂直的XZ中的出射光光度分布(XZ面内)的半高全宽为10~40度,可以用棱镜片4使其出射方向有效偏转,可提供具有高亮度的面光源装置。
本发明中,对发自导光体3的光出射率如下定义。光出射面33的光入射端面31侧的端缘的出射光的光强度(I0)与距离光入射端面31侧的端缘L的位置的出射光强度(I)之间的关系是,导光体3的厚度(Z方向尺寸)设定为d的话,满足以下式(3)的关系。
I=I0(α/100)[1-(α/100)]L/d...(3)
此处,常数α为光出射率,是光出射面33中的与光入射端面31垂直相交的X方向的每单位长度(相当于导光体厚度d的长度)的从导光体3出射的光的比率(百分率:%)。该光出射率α可以通过:纵轴取光出射面23所出射光的光强度的对数,横轴取(L/d),将其关系标绘,从其斜度求得。
此外,本发明中,也可通过在导光体内部混入分散光扩散性微粒来替代如上的在光出射面33形成光出射装置或者两者并用,以赋予指向性光出射装置。
另外,对于没有被赋予指向性光出射装置的主面即背面34,为了控制从导光体3出射的光在平行于一次光源1的面(YZ面)中的指向性,在横穿光入射端面31的方向,更具体的是,在相对于光入射端面31大致垂直方向(X方向)上形成排列有延长的多个棱镜列的棱镜列形成面。该导光体3的背面34的棱镜列的排列间隔例如可在10~100μm的范围,优选30~60μm的范围。此外,导光体3的背面34的棱镜列的顶角例如可在85~110度的范围。这是因为,通过将顶角设置为该范围,可以令从导光体3出射的光适度聚光,可提高面光源装置的亮度,顶角更优选90~100度的范围。
作为导光体3,并不限于图1所示的形状,也可使用光入射端面为厚楔状等各种形状的导光体。
导光体3可以由透光率较高的合成树脂构成。作为此种合成树脂,可举出有,甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、氯乙烯系树脂。特别是甲基丙烯酸树脂,透光率高、耐热性、力学特性、成形加工性优异,最适合。此种甲基丙烯酸树脂是以甲基丙烯酸甲酯为主成分的树脂,优选甲基丙烯酸甲酯在80重量%以上的。形成导光体3的粗糙面等的表面结构、棱镜列或双凸透镜(レンチキユラ一レンズ)列等表面结构时,可使用具有期望表面结构的模构件,对透明合成树脂板进行热压来形成,也可通过挤压成形或注射模塑成形等成形的同时赋予其形状。此外,也可使用热或光固化性树脂等,形成结构面。另外,也可以在由聚酯系树脂、丙烯酸系树脂、聚碳酸酯系树脂、氯乙烯系树脂、聚甲基丙烯酰亚胺系树脂等构成的透明膜或片等透明基材的表面形成由活性能量线固化型树脂构成的粗糙面结构或透镜列排列结构,也可通过将此种片以粘合、熔敷等方法结合到其他透明基材上进行一体化。作为活性能量线固化型树脂,可使用多官能(甲基)丙烯酸化合物、乙烯基化合物、(甲基)丙烯酸酯类、烯丙基化合物、(甲基)丙烯酸的金属盐等。
棱镜片4设置于导光体3的光出射面33上。棱镜片4由片状透光性材料构成,其2个主面即第1面41以及第2面42整体互相平行排列,各自整体与XY面平行。一个主面即第1面41(与导光体3的光出射面33相对位置的主面)被设置为入光面,另一个主面42被设置为出光面。入光面41是棱镜列形成面,多个沿Y方向延伸的棱镜列互相平行排列。出光面42为凹凸面。
图3所示为棱镜片4以及导光体3的示意性部分放大截面图。棱镜片4由透光性基材43、作为透光性透镜列形成层的透光性棱镜列形成层44和光扩散层45所构成。这些透光性基材43、棱镜列形成层44以及光扩散层45构成片状透光性构件。棱镜列形成层44的下表面形成有棱镜列411,该下表面形成入光面41。此外,光扩散层45的上表面形成出光面42。
透光性基材43的材料优选透过紫外线、电子射线等活性能量线的材料,作为此种材料,可使用柔软的玻璃板等,但是优选聚对苯二甲酸乙二醇酯以及聚萘二甲酸乙二醇酯等的聚酯系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等的丙烯酸系树脂、二乙酰基纤维素以及三乙酰基纤维素等的纤维素系树脂、聚苯乙烯以及丙烯腈·苯乙烯共聚物等苯乙烯系树脂、聚乙烯、聚丙烯、具有环状或降冰片烯结构的聚烯烃以及乙烯·丙烯共聚物等的烯烃系树脂、尼龙以及芳香族聚酰胺等聚酰胺系树脂、聚碳酸酯系树脂、氯乙烯系树脂、聚甲基丙烯酰亚胺系树脂等透明树脂片或膜。
透光性基材43的厚度,从强度和使用性等操作性等角度来看,优选例如10~500μm,更优选20~400μm,特别优选30~300μm。此外,对于透光性基材43,为了提高由活性能量线固化树脂构成的棱镜列形成层44与透光性基材43之间的附着力,优选在其表面实施增粘涂层处理等提高附着力的处理。
棱镜列形成层44的上表面为平坦面,与上述透光性基材43的下表面结合。棱镜列形成层44的下表面即入光面41为棱镜列形成面,沿Y方向延伸的多个棱镜列411互相平行排列。棱镜列形成层44的厚度例如为10~500μm。棱镜列411的排列间隔P例如为10μm~500μm。
棱镜列411由2个棱镜面411a、411b构成。这些棱镜面可以为光学上充分平滑的面(镜面),或者也可以是粗糙面。本发明中,从维持棱镜片的期待的光学特性的角度来看,优选棱镜面为镜面。棱镜列411的顶角θ优选40~150°的范围内。一般,液晶显示装置的背光灯中,将棱镜片配置为棱镜列形成面与液晶面板相对时,棱镜列的顶角θ在80~100°左右的范围,优选85~95°的范围。另一方面,如上述实施方式那样,将棱镜片4配置为棱镜列形成面与导光体3相对时,棱镜列411的顶角θ在40~75°左右的范围,优选45~70°的范围。
棱镜列形成层44,例如由活性能量线固化树脂构成,折射率在1.52~1.6左右。作为形成棱镜列形成层44的活性能量线固化树脂,只要是用紫外线、电子射线等活性能量线固化的,则无特别限制,可举出例如,聚酯类、环氧系树脂、聚酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯系树脂等。其中,基于光学特性等观点,特别优选(甲基)丙烯酸酯系树脂。作为使用于此种固化树脂的活性能量线固化性组合物,从操作性和固化性等观点来看,优选主成分为多官能丙烯酸酯以及/或多官能甲基丙烯酸酯(以下记载为多官能(甲基)丙烯酸酯)、单丙烯酸酯以及/或单甲基丙烯酸酯(以下记载为单(甲基)丙烯酸酯)、以及利用活性能量线的光聚合引发剂。作为代表性的多官能(甲基)丙烯酸酯,可举出聚(甲基)丙烯酸多元醇酯、聚酯聚(甲基)丙烯酸酯、环氧聚(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯聚(甲基)丙烯酸酯等。这些可单独使用或作为2种以上混合物来使用。此外,作为单(甲基)丙烯酸酯,可举出一元醇的单(甲基)丙烯酸酯、多元醇的单(甲基)丙烯酸酯等。
另一方面,光扩散层45是在透光性树脂451中含有许多第一光扩散材料452、以及/或第二光扩散材料454、以及/或第三光扩散材料(图示中未显示,但为了说明方便,设定其符号为455)而成的层,这些光扩散材料突出于构成层的透光性树脂451的表面,由此使光扩散层45的表面形成凹凸面。
光扩散层45的形成方法并无限制,可采用适宜的方法。例如,将透光性树脂451溶解在溶剂中,添加必要量的光扩散材料452以及454,制作涂布漆(涂料)。将该涂布漆涂在透光性基材43的表面,令溶剂干燥,在表面形成由光扩散材料452以及454构成的凹凸的结构。凹凸的形状可根据涂布漆中透光性树脂的含量、涂量、光扩散材料452以及454的粒径而容易地调整。为了显现出必要的雾度,可适当调整凹凸的高度。另外,所形成的凹凸结构的形状由光扩散材料452以及454的形状决定,例如,使用了球形光扩散材料的情况下,会形成微细的凹和凸镜的集合体这样的形状。此外,凹凸的高度过高的话,在部分光扩散层45的表面,与透光性基材43的表面构成的角度容易超过从该透光性基材入射的光的临界角。此时,在部分光扩散层45的出射面光被全反射,成为损失光,会降低面光源装置的亮度。因此,光扩散层45的凹凸的高度优选为不会引起如上全反射、表面不会急剧倾斜的高度。
根据需要,光扩散层45还可以含有第三光扩散材料455。此时,上述第三光扩散材料所形成的凸起结构优选为从光扩散层的基准面突出3~25μm的范围。上述范围更优选4~15μm,特别优选4~10μm。此处的光扩散层的基准面,指的是假定光扩散层的凹凸结构平均化、以及平滑化之后的表面。即,基准面为具有平均涂布厚度的平滑面。平均涂布厚度可通过每单位面积的平均涂布量与光扩散层成分比重相除而计算出。该突出的凸起结构可以减少液晶面板与光扩散层之间的接触面积,防止出现因液晶面板与光扩散层摩擦产生的目视可发现的大小的损伤。通过此种结构,特别适合使用于以搬运为前提的面光源装置用的背光灯等对于振动引起的光扩散层的耐损耗性有高度要求的情况。此种情况下,由于可能出现引起上述的全反射的表面陡峭的倾斜,因此必须将第三光扩散材料455的添加量调整为不会降低面光源装置的亮度的程度。
作为使用于涂布漆制作的溶剂,可举出甲苯、甲基乙基甲酮、甲基异乙基甲酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙醇、乙醇等一般溶剂。作为涂布漆的涂布方法,可举出使用照相凹板式涂布和唇口涂布(lip coat)、逗点涂布机(comma coater)、涂胶辊等的涂布方法。
作为透光性树脂451,只要是可以分散光扩散材料452、454、455、具备充分强度的透明性的树脂,则无特别限制地使用。作为此种透光性树脂,可举出,聚酰胺系树脂、聚氨酯系树脂、聚酯系树脂、丙烯酸系树脂等热塑性树脂和热固化性树脂、活性能量线固化型树脂(电离放射线固化树脂)等,优选从中考虑到与透光性基材43或光扩散材料452以及454之间的附着力等适当选择,特别优选使用透过率较高的丙烯酸系树脂。
作为丙烯酸系树脂,优选2-羟基乙基甲基丙烯酸酯、2-羟基乙基丙烯酸酯等的羟基烷基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、丙烯酸等的聚合物。从强度、与透光性基材的附着力的观点来看,特别优选丙烯酸树脂,所述丙烯酸树脂如下得到:将含有羟基烷基(甲基)丙烯酸酯为单体单元的丙烯酸多元醇酯溶解于甲苯或甲基乙基甲酮等溶剂中,与异氰酸酯的二官能性的单体以及三聚异氰酸酯等低聚物化的异氰酸酯化合物或三聚氰酰胺等交联剂混合并涂布,固化后得到。从硅树脂微粒的分散性良好的角度来看,优选含有烷基丙烯酸酯作为丙烯酸多元醇酯的共聚成分。此外,作为透光性树脂451,从耐热性的观点来看,优选玻璃化温度在60℃以上的透光性树脂。
此外,透光性树脂451中,可以添加、含有流平剂、触变剂、滑爽剂、消泡剂、防静电干扰剂、紫外线吸收剂等。其中,通过含有流平剂,可以在抑制光扩散材料452、454以及455的凝集的同时,令光扩散材料452、454以及455容易形成凹凸。另外,通过添加滑爽剂,可以防止与液晶面板表面摩擦时的损伤。作为滑爽剂,可使用硅系、氟系、石蜡系、及其混合物等市售产品,并无特别限制,例如可举出,ビツクケミ一·ジヤパン株式会社制造的BYK系列。
作为光扩散材料452、454以及455,可适当选择使用二氧化硅、氧化铝、玻璃等无机系微粒、或聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氨酯、丙烯酸-苯乙烯共聚物、苯鸟粪胺、三聚氰酰胺等交联有机微粒、或硅树脂微粒等。光扩散材料452、454以及455的形状任意,可使用球形、不定形、碗状、旋转椭圆体、针状等形状。
本发明中,由于光扩散层中的树脂粒子的分散性和涂布外观优异、可得到眩光少的平滑外观,因此作为透光性树脂以及光扩散材料特别优选的是分别使用丙烯酸树脂以及硅树脂粒子的组合。使用上述组合时,因为可以显著发挥上述效果,因此优选光扩散层中的硅树脂粒子的含有比例在50体积%以上。该比率更优选55体积%以上,特别优选60体积%以上。
光扩散层中,表面雾度设定为H1、内部雾度设定为H2,全雾度(H1+H2)中内部雾度H2所占的比率必须为20~90%。这是因为,通过不仅提高表面扩散的比例而且提高内部扩散的比例,使光在光扩散层的内部以及表面均扩散,提高扩散光的空间混合,以此抑制眩光现象的发生。该内部雾度H2的比率更优选40~90%,进一步优选45~85%,特别优选50~80%。内部雾度H2的比率超过90%的话,透过率会降低,面光源装置的亮度和半功率角会下降。
此外,本发明中,相对于光扩散材料的总量,粒径为1~4μm的光扩散材料的量所占的比率(含有比率)为50体积%以上。该比率更优选55体积%以上,特别优选60体积%以上。存在粒径不足1μm的粒子时,可能产生着色。此外,通过使用粒径在4μm以下的粒子,可大幅减少眩光现象。通过令粒径1~4μm的粒子的比率设定在上述范围,可以抑制将含有该光扩散层的透镜片用于面光源装置时的眩光现象。
计算粒径1~4μm的光扩散材料占光扩散材料总量的体积比率的方法是,在仅含有单一一种光扩散材料的情况下,知道其粒径分布即可。此外,含有多种光扩散材料粒子的情况下,可以根据各种光扩散材料的粒径分布和比重以及存在比率简单算出。此外,上述粒径分布的测定方法并无限制,可使用例如,煤焦油计测(コ一ルタ一ルカウンタ一)法、激光测定法等。
此外,光扩散材料的粒径分布或存在比率(日文:存在比率)未知的情况下,这些可以通过光学显微镜等得到的光扩散层的平面图像计算得出。例如,光扩散材料为球状时,从光扩散层的平面图像的一边500μm的正方形部分随机抽取测定50个光扩散材料的粒径,在光扩散层的3个不同地点进行此项测定。将相对于如此得到的粒径的粒子数的粒径分布转换为相对于体积的分布,可计算得出上述比率(体积比率)。另外,光扩散材料的形状为非球状时,在平面图像中,将各光扩散材料看作是以其长径为直径的球状粒子,根据上述方法计算,可算出上述比率。
所使用的第一光扩散材料452的平均粒径优选1~4μm,更优选1.5~3.8μm,特别优选2.0~3.5μm。第一光扩散材料452的平均粒径小于1μm的话,有时通过光扩散层45的光线会被着色、使面光源装置的色温度下降、或缺陷隐藏性会下降,而第一透光性光扩散材料452的平均粒径大于4μm的话,具有发生强烈的眩光现象的倾向。为了通过在光扩散表面生成凹凸来使表面雾度的比率增加、将内部雾度的比率调整在90%以下,优选令其含有第2种第一光扩散材料。因此,优选的第2种第一光扩散材料的粒径在4.0~8.5μm的范围,更优选4.0~6.5μm的范围。上述情况下,为了便于调整内部雾度,第2种第一光扩散材料的粒径优选相对于光扩散层的平均涂布厚度为75~150%的范围。
本发明中,为了调整全雾度中内部雾度所占的比率,以及提高光扩散层的外观,可以根据需要并用第二光扩散材料454。此外,通过含有2种具有不同平均粒径的光扩散材料,可以产生:光扩散层45表面的凹凸高度随场所不同而变得不均匀,同时,光扩散层45表面的两者存在位置随机化,膜外观变良好这样的效果。另一方面,即使两者的平均粒径相同的情况下,只要各自使用的光扩散材料的种类和折射率不同,也可以发挥同样的效果。
作为第三光扩散材料455,可以与光扩散材料452以及454相同,适当选择使用二氧化硅、氧化铝、玻璃等无机系微粒,或聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氨酯、丙烯酸-苯乙烯共聚物、苯鸟粪胺、三聚氰酰胺等交联有机微粒或硅树脂微粒等。此外,为了减轻与液晶面板表面的摩擦,光扩散材料455的形状优选球形。
为了应对各种种类的液晶面板表面,光扩散材料455必须具有适当的硬度。光扩散材料455的硬度不充分的情况下,当液晶面板表面为防眩光用的具有微小凹凸结构时,光扩散材料粒子被削去,无法发挥减少接触面积的作用,另一方面,光扩散材料455的硬度过高时,会损伤液晶面板表面。
作为具有适当硬度的光扩散材料455的一个例子,可举出,含有20~50%交联剂的聚甲基丙烯酸甲酯交联粒子。作为市售产品,可举出积水化成品工业公司制造的テクポリマ一开发品XX-系列等。其中特别合适的是含有30%交联剂的XX-38B、XX-39B、XX-71B。
作为光扩散材料455,为发挥耐磨损性,适宜使用具有橡胶弹性的材料。特别在液晶面板表面为平画面的情况下,它可以有效防止液晶面板表面的损伤。例如,可举出,信越化学工业株式会社制造的硅酮复合粉末-KMP-600系列、积水化成品工业株式会社制造的テクポリマ一BMX系列、ARX系列。
第三光扩散材料455的粒径优选7~30μm,更优选8~20μm,进一步优选9~13μm。粒径不足5μm时,无法形成充分突出的凸起结构,无法提高耐磨损性。此外,粒径超过30μm时,液晶显示装置的眩光现象以及光斑极端恶化。
第三光扩散材料455的粒径分布优选较为狭窄的。即,这是因为,粒径分布较广时,光扩散层与液晶面板表面接触时,应力会集中在第三光扩散材料455中少数大粒子的前端,增加粒子的损伤以及液晶面板表面的损伤。因此,第三光扩散材料455的粒径的重量分布的标准差优选5μm以下,更优选3μm以下,进一步优选2μm以下。
作为第三光扩散材料455的添加量,光扩散层中的每单位面积的重量优选0.001~1g/m2,更优选0.005~0.5g/m2,特别优选0.01~0.25g/m2。不足0.001g/m2时,突起结构过少,由于应力集中,会有损伤液晶面板表面的危险。另一方面,超过1g/m2时,表面会急剧倾斜,引起全反射,降低亮度。
此外,含有第三光扩散材料455的情况下,第二光扩散材料454的平均粒径与第三光扩散性材料455的平均粒径差优选1μm以上,更优选3μm以上,特别优选5μm以上。通过使用此种粒径的光扩散材料的组合,当液晶面板表面具有微小的凹凸结构时,可以减少凹凸前端与光扩散层表面的接触,提高耐磨损性。
第一光扩散材料452的折射率N2与透光性树脂451的折射率N1的差Δn1,为了通过光扩散材料452与透光性树脂451的界面的折射率差引起内部散射,抑制斑点减少,同时抑制在界面不必要的散射、抑制亮度下降,优选0.03~0.10,更优选0.04~0.09,特别优选0.05~0.08。
上述第二光扩散材料的优选粒径为1.0~6.0μm的范围,更优选2.5~5.0μm,特别优选2.5~4.0μm的范围。通过并用具有上述折射率和粒径的第二光扩散材料,可以容易地将全雾度中内部雾度所占比率调整在本发明的优选范围内。
第三光扩散材料455的折射率N4与透光性树脂451的折射率差Δn3,由于主要通过光扩散层45与空气界面的凹凸来产生表面散射,因此优选0.00~0.08,更优选0.00~0.07。
并用多种光扩散材料时,光扩散层45中的第一光扩散材料452的含量优选相对于光扩散材料的添加量的总量为50体积%以上,更优选55体积%以上,特别优选60体积%以上。这对于使内部雾度占全雾度的比率在20%以上、消除眩光现象非常重要。
并用第二光扩散材料时,相对于透光性树脂451的量,第一光扩散材料452以及第二光扩散材料454的含量优选如下。即,为了使光扩散层45的全雾度为50~85%以及内部雾度H2的比率在40%以上,优选第一光扩散材料452的添加量相对于透光性树脂451大致为10~20wt%。同样,第二光扩散材料454的添加量优选相对于透光性树脂451为5~15wt%。光扩散材料452以及454的含量少于上述量的话,光扩散层45的全雾度会比50%低,具有面光源装置的视场角降低的倾向,而光扩散材料452以及454的含量比上述量的多的话,光扩散层45的全雾度会超过85%,具有亮度降低的倾向。
光扩散层45的凹凸面形成为,JIS B 0601-1994所规定的凹凸的局部顶峰平均间隔S在40μm以下,更优选在35μm以下,进一步优选30μm以下。此外,光扩散层45的凹凸面形成为,JIS B 0601-1994所规定的十点平均粗糙度Rz在4.0μm以下,更优选在3.5μm以下,进一步优选3.0μm以下。此外,从防止与液晶面板的粘附的观点来看,Rz在0.5μm以上、优选1.0μm以上较好。如此形成光扩散层45的凹凸面对于抑制眩光现象特别重要。
如光扩散材料452以及454这样的微粒,有时在涂布液内部会多个结合、凝集,形成二次粒子453。这种凝集会根据光扩散材料452以及454和透光性树脂451以及溶剂之间的SP值(溶解度参数)的差异所产生的亲和性差异、或光扩散材料452以及454的表面电位、或涂布时的涂布漆粘度的高低、流平时间(涂布至干燥的时间)的长短或流平剂的有无等而变化。在涂膜面内方向的凝有变显著时,凹凸的局部顶峰平均间隔S有变大的倾向。此外,在涂膜厚度方向的凝集变显著时,凹凸面的十点平均粗糙度Rz有变大的倾向。
此外,在光扩散层45的任意位置的70μm半径的区域内,长径在30μm以上的二次粒子453的个数在3个以下、优选2个以下、更优选1个以下,这样对抑制眩光现象较为理想。更优选的是,长径20μm以下的粒子在上述个数范围内。如图4俯视图所示,由多个光扩散材料452以及454凝集(图中例示为452)形成的二次粒子453的平面形状一般不是圆形。因此,二次粒子453的大小由长径D代表。
将这样凝集的2次粒子视作1次粒子的话,等同于添加非常大的粒子,基于上述原因,抑制凝集是非常重要的。
上述实施方式中,通过涂布含有透光性树脂451和光扩散材料452以及根据需要的454以及455的涂布漆来形成光扩散层45,根据光扩散材料452、454以及455的添加量,可容易地调整光扩散层45的雾度,可容易地调整面光源装置的亮度和视场角等性能,较为合适。
但是,本发明中,也可以通过其他方法形成具有凹凸面的光扩散层。例如,可以通过将透光性基材的表面使用化学蚀刻或喷砂、压花辊等预先进行粗糙化处理来形成凹凸面。此外,也可在透光性基材上另外涂布附加由透光性树脂构成的涂膜,在由此形成的透光性树脂膜的表面使用金属模具的复制方式等来赋予其凹凸结构。也可将以上方法2种以上组合,形成不同凹凸结构复合的凹凸面。在形成这些凹凸面的树脂中添加上述的光扩散材料,可任意控制全雾度中内部雾度H2所占的比率。
以上说明的是棱镜片4在具有透光性基材43之外还另外具有棱镜列形成层44的情况,但本发明中,透光性基材43与棱镜列形成层44可以由相同构件构成。即,可以在透光性基材43的表面形成棱镜列。此时,透光性基材43可以由透光率较高的合成树脂构成。作为此种合成树脂,可举例如,甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、氯乙烯系树脂。特别是甲基丙烯酸树脂的透光率高、耐热性、力学特性、成形加工性优异,最为适合。作为此种甲基丙烯酸树脂,为主成分为甲基丙烯酸甲酯的树脂,优选甲基丙烯酸甲酯在80重量%以上。
图3中,示意性地显示了棱镜片4的XZ面内的光偏转情况。该图中,显示的是XZ面内的导光体3发出的峰值光(与出射光分布的峰值对应的光)的前进方向的一个例子。从导光体3的光出射面33以角度α倾斜出射的大部分峰值光,向棱镜列411的第1棱镜面411a入射,在第2棱镜面411b几乎被内面全反射而几乎在出光面42的法线方向行进,通过光扩散层45主要的凹凸结构表面进行扩散并出射。此外,YZ面中,也有上述的导光体背面34的棱镜列的作用,在广范围的区域内可谋求充分提高出光面42的法线方向的亮度。
此外,棱镜片4的棱镜列411的棱镜面411a、411b的形状并不限于单一的平面,也可以是例如截面为凸多角形状或凸曲面形状,这样可以谋求进一步的高亮度化或狭窄视场化。
棱镜片4中,出于精确制造期望的棱镜列形状、得到稳定的光学性能,同时抑制组装作业时或使用光源装置时棱镜列顶部的磨损或变形的目的,也可以在棱镜列的顶部形成顶部平坦部或顶部曲面部。此时,从抑制面光源装置的亮度下降和粘附现象引起亮度不均一图案的产生的观点来看,顶部平坦部或顶部曲面部的宽度优选3μm以下,,更优选顶部平坦部或顶部曲面部的宽度在2μm以下,进一步优选1μm以下。
要形成如上的棱镜列,可通过使用具有形状复制面的模构件,通过对合成树脂片表面进行赋形来实现,该具有形状复制面的模构件可复制形成由具备棱镜列411的棱镜列形成面所构成的入光面41。
图5显示的是棱镜片的棱镜列的形成的实施方式的示意性图。
图5中,符号7是是在圆筒状外周面形成复制形成入光面41的形状复制面而构成的模构件(辊模)。该辊模7可以由铝、黄铜、钢等金属构成。图6是辊模7的示意性立体图。在圆筒状辊16的外周面形成有形状复制面18。图7是显示辊模7的变形例的示意性分解立体图。该变形例中,在圆筒状辊16的外周面卷绕固定有薄板状模构件15。该薄板状模构件15外侧的面上形成有形状复制面。
如图5所示,辊模7中,沿着其外周面即形状复制面供给有透光性基材9(43),在辊模7和透光性基材9之间,活性能量线固化性组合物10从树脂容器12经喷嘴13被连续供给。在透光性基材9的外侧设置有夹持辊28,用于使供给的活性能量线固化性组合物10的厚度均一。作为夹持辊28,可使用金属制辊、橡胶制辊等。此外,为了使活性能量线固化性组合物10的厚度均一,优选对夹持辊28的圆度、表面粗糙度等进行过高精度加工的辊,橡胶制辊的情况下,优选橡胶硬度在60度以上的高硬度的辊。该夹持辊28需正确调整活性能量线固化性组合物10的厚度,通过压力装置11进行操作。作为该压力装置11,可使用油压汽缸、气压汽缸、各种螺钉装置等,基于装置的简便度等观点,优选气压汽缸。气压通过压力调节阀等进行控制。
为了使所得到的棱镜部的厚度一定,在辊模7与透光性基材9之间所供给的活性能量线固化性组合物10优选保持一定粘度。粘度范围一般优选20~3000mPa·S的范围,更优选100~1000mPa·S的范围。通过令活性能量线固化性组合物10的粘度在20mPa·S以上,可无需为了使棱镜部的厚度一定而将夹持压设定得极低或将成形速度设定得极快。如果夹持压极低,则压力装置11有无法稳定工作的倾向,棱镜部的厚度变得不一定。此外,成形速度极快的话,会有活性能量线的照射量不足,活性能量线固化性组合物固化不充分的倾向。另一方面,通过令活性能量线固化性组合物10的粘度在3000mPa·S以下,可以使固化性组合物10充分地到达至辊模的形状复制面结构的细微部,不会使透镜形状难以精确复制、或由于混入气泡而容易产生缺陷、或成形速度极下降而引起生产率下降。因此,为了保持一定的活性能量线固化性组合物10的粘度,优选在树脂容器12的外部或内部设置带护套加热器(シ一ズヒ一タ一)、温水套等热源设备,以便可进行固化性组合物10的温度控制。
将活性能量线固化性组合物10供给至辊模7和透光性基材9之间后,在活性能量线固化性组合物10被夹在辊模7和透光性基材9之间的状态下,从活性能量线照射装置14通过透光性基材9照射活性能量线,令活性能量线固化性组合物10聚合固化,复制辊模7所形成的形状复制面。作为活性能量线照射装置14使用化学反应用化学灯、低压水银灯、高压水银灯、金属卤化物灯、可见光卤素灯等。作为活性能量线的照射量,优选200~600nm波长的累积能量为0.1~50J/cm2左右。此外,作为活性能量线的照射气氛,可以在空气中,也可以在氮或氩气等惰性气体气氛下。接着,将透光性基材9(43)和由活性能量线固化树脂形成的棱镜列形成层(44)所构成的棱镜片从辊模7脱模。
回到图1,一次光源1是沿Y方向延伸的线状光源,作为该一次光源1,可使用例如荧光灯和冷阴极管。此时,一次光源1可以不仅仅如图1所示地与导光体3的一个侧端面相对配置,还可根据需要设置在相反侧的侧端面。
光源反射器2是将一次光源1的光损失较少地导入导光体3的构件。作为其材质,例如可使用表面具有金属蒸镀反射层的塑料膜。如图所示,光源反射器2避开了棱镜片4,从光反射元件5的端缘部外表面经过一次光源1的外表面向导光体3的光出射面端缘部卷。另一方面,光源反射器2也可以从光反射元件5的端缘部外表面经过一次光源1的外表面向棱镜片4的出光面端缘部卷。也可以在导光体3的光入射端面31以外的侧端面,附上与此种光源反射器2相同的反射构件。
作为光反射元件5,可使用例如表面有金属蒸镀反射层的塑料片。本发明中,作为光反射元件5,也可在导光体3的背面34使用通过金属蒸镀等所形成的光反射层等来代替反射片。
通过在含有如上的一次光源1、光源反射器2、导光体3、棱镜片4以及光反射元件5而成的面光源装置的发光面(棱镜片4的出光面42)上配置透过型液晶面板(液晶显示元件)8,构成以本发明的面光源装置为背光灯的液晶显示装置。液晶显示装置可以由观察者从上方观察。
从面光源装置的棱镜片4的出光面42出射的光向液晶面板8的入射面81入射,接受对应图像信息信号的调制,从观察面82出射。
本实施方式中,棱镜片4,特别是光扩散层45具有上述特征,因此不会大幅降低面光源装置或液晶显示装置的亮度,可减少液晶显示装置的眩光现象。
上述实施方式中,特别是光扩散层45的全雾度在50%以上时,由于棱镜片的光扩散层45充分发挥光扩散功能,因此无须在其上另行配置光扩散片。但是,本发明中,全雾度在50%以下的话,通过并用另外的光扩散片,可以减少液晶显示装置的眩光现象,同时进一步提升光扩散性,提高亮度。
此外,上述实施方式中,作为具有透镜列的透镜片,使用了具有棱镜列的棱镜片,但在本发明中,也可使用具有其它透镜列,例如具有双凸透镜列的双凸透镜等。
实施例
以下通过实施例对本发明进行进一步的具体说明。此外,实施例中使用的光扩散材料和各光扩散材料中的粒径1~4μm的粒子体积比率如下所示。
トスパ一ル130(硅树脂微粒)
1~4μm粒子的比率:88.4体积%
トスパ一ル145(硅树脂微粒)
1~4μm粒子的比率:25.4体积%
上述粒度分布测定使用堀场制作所公司制造的粒度分布测定装置CAPA-700。
テクポリマ一开发品XX-49B(丙烯酸树脂微粒)
1~4μm粒子的比率:1.3体积%
テクポリマ一开发品XX-57B(丙烯酸树脂微粒)
1~4μm粒子的比率:96.9体积%
テクポリマ一开发品XX-38B(丙烯酸树脂微粒)
1~4μm粒子的比率:0.6体积%
上述粒度分布测定使用ベツクマンコ一ルタ一公司制造的COULTER MULTISIZER。
ケミスノ一MX-500(丙烯酸树脂微粒)
1~4μm粒子的比率:32.6体积%
上述粒度分布测定使用Sympatec GmbH公司制造的激光衍射式粒径分布测定装置HELOS-KFS-Magic。
此外,实施例中使用的化合物简写如下。
甲基乙基甲酮:MEK
甲基丙烯酸甲酯:MMA
丙烯酸乙酯:EA
2-羟基乙基甲基丙烯酸酯:HEMA
丙烯酸:MAA
偶氮二异丁腈:AIBN
[制造例1]
在2L的聚合反应容器可拆式烧瓶中量取106重量份的甲苯、71重量份的MEK、69重量份的MMA、25重量份的EA、5重量份的HEMA、1重量份的MAA,一边用搅拌翼搅拌,一边实施30分钟的利用氮气的起泡。然后,加入0.45重量份的AIBN作为自由基聚合引发剂,之后将反应容器升温至90℃,保持该状态5小时。再加入1重量份的AIBN,保持反应4小时,然后冷却至室温,使反应结束,得到丙烯酸树脂A的溶液。
丙烯酸树脂A的分子量为MW=75,100,羟值21.6mgKOH/g,酸价2.1mgKOH/g、Tg61℃,丙烯酸树脂A的溶液的加热残余物为36.0重量%。
[实施例1]
如下制作关于图1~图3说明的棱镜片、面光源装置以及液晶显示装置。
作为透光性基材43,使用厚188μm的PET膜(东洋纺织公司制造,商品名A4300)。作为构成光扩散层的透光性树脂,使用折射率1.49的丙烯酸树脂(三菱丽阳公司制造,商品名TF-8),溶解至在MEK(甲基乙基甲酮)和甲苯的混合溶剂(混合比率各50wt%)中TF-8的浓度为20wt%,由此制作成涂布液。作为第一光扩散材料452使用折射率1.42、平均粒径3.0μm、真比重1.32的硅树脂微粒(GE东芝シリコ一ン公司制造,商品名トスパ一ル130),作为第二光扩散材料454使用折射率1.49、平均粒径5.0μm、真比重1.20的丙烯酸树脂微粒(积水化成品工业公司制造,商品名XX-49B,粒径1~6μm的比率为80体积%),在上述涂布液中添加相对于涂布液的总固体成分分别为16.875重量%以及5.625重量%的量,以使第一光扩散材料的添加量比率为相对于所有扩散材料添加量的75重量%,搅拌混合,调制了含有光扩散材料452以及454的涂布液。
使用逆照相凹板式涂敷法,在上述PET膜上涂布上述涂布液以使其溶剂干燥后的平均厚度为6μm,并干燥。这样,在PET膜的单面上,形成了具有基于光扩散材料452以及454的凹凸结构、即具有凹凸面的光扩散层。所得到的膜外观没有发生条纹等涂布斑,非常良好。
上述光扩散层中的总光扩散材料量中粒径1~4μm的光扩散材料所占的含有比例,根据各光扩散材料的添加量比率为65.0体积%。
对于光扩散层,使用雾度测定仪(日本电色公司制造,商品名NDH2000),安装成使光扩散层面向受光侧,测定总透光率(JIS K 7316)Tt以及雾度(JIS K 7136)Haze。结果是,总透光率为95.8%,雾度为67.0%。该雾度值为全雾度(H1+H2),因此,为了进一步测定内部雾度H2,在得到的光扩散层上,将固化后的折射率为1.52且透明的紫外线固化型树脂延展之后,将厚度为188μm的PET膜(东洋纺织公司制造,商品名A4100)的没有易粘合涂层的一面重合在紫外线固化性树脂上,用橡胶辊捋,除去多余的树脂,从PET膜侧照射紫外线,令其固化,然后将PET膜脱模,制作出固化后紫外线固化型树脂厚度为15μm、具有表面平滑的光扩散层的PET膜。同样测定该膜的雾度,为48.9%。即,内部雾度H2为此值。因此,全雾度中内部雾度所占的比为73.0%。
此外,光扩散层的凹凸面的凹凸的局部顶峰平均间隔S、平均间隔Sm与十点平均粗糙度Rz,使用表面粗度计(东京精密公司制造,商品名サ一フコム1500DX-3DF),用1μm的测定子测定(JIS B 0601-1994)。结果,局部顶峰平均间隔S为18μm,平均间隔Sm为70.0μm,十点平均粗糙度Rz为2.9μm。此外,使用光学显微镜(奥林巴斯公司制造,商品名MX61L),以倍率500倍透过光观察光扩散层中的光扩散材料的凝集状态。结果,光扩散层的表面的任意面积的半径70μm圆形区域中的长径30μm以上的二次粒子的个数最多为1个。
在厚度1.0mm、400mm×690mm的JIS黄铜3种薄板的表面,形成与棱镜列形成面的形状相对应的形状的形状复制面,得到模构件。这里,作为目的的棱镜列形成面的形状是,间隔P=50μm、顶角θ=65°的棱镜列411多个并列配置而成的形状。
接着,准备直径220mm、长450mm的不锈钢圆筒状辊,在它的外周面卷上模构件,用螺钉固定,得到辊模。在辊模和橡胶辊之间,沿着辊模供给附有上述光扩散层的透光性基材,通过与橡胶辊连接的气压汽缸,在橡胶辊与辊模之间夹持透光性基材。
另一方面,将以下的紫外线固化性组合物调整成粘度为300mPa·S/25℃:
丙烯酸苯氧基乙酯(大阪有机化学工业公司制造ビスコ一ト#192):50重量份
双酚A-二环氧-丙烯酸酯(共荣社油脂化学工业公司制造环氧酯3000A):50重量份
2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮(チバガイギ一公司制造ダロキユア1173):1.5重量份。
在通过橡胶辊与辊模夹着的透光性基材的被赋予了上述光扩散层的面的相反侧的面,供给该紫外线固化性组合物。一边旋转辊模,一边在紫外线固化性组合物被夹在辊模与透光性基材之间的状态下,从紫外线照射装置照射紫外线,令紫外线固化性组合物聚合固化,复制辊模的形状复制面的棱镜列图案。然后,从辊模上脱模,得到棱镜片。
将上述得到的棱镜片切成14.1W(宽)大小,将它载置在侧面配置有冷阴极管的14.1W(宽)大小的丙烯酸树脂制导光体的光出射面上,以便其棱镜列形成面如图1和图2所示向下,用反射片覆盖其他侧面以及背面,得到面光源装置。在该面光源装置中,使冷阴极管亮灯,用亮度计(トプコン公司制造,商品名BM-7)测定法线亮度以及半功率角。结果是,法线亮度为2905Cd/m2,半功率角为19.8°。
在如上得到的面光源装置的棱镜片上,载置透过型液晶面板。该液晶面板是,光泽计(日本电色工业公司制造,商品名VGS-300A)测定的观察面的60度光泽值为48.6、入射面的60度光泽值为31.2的像素数XGA的尺寸为14.1W(宽)的液晶面板。该液晶显示装置中,令面光源装置发光、通过液晶面板显示白像素,观察眩光现象,结果几乎没有眩光现象,得到具有非常平滑的质感、清晰的(見易い)画质。
[实施例2]
使用实施例1所使用的折射率1.42、平均粒径3.0μm、真比重1.32的硅树脂微粒(GE东芝シリコ一ン公司制造,商品名トスパ一ル130)作为第一光扩散材料a,作为第一光扩散材料b,使用折射率1.42、平均粒径4.5μm的硅树脂微粒(GE东芝シリコ一ン公司制造,商品名トスパ一ル145),在上述涂布液中添加相对于涂布液的总固体成分分别为15.75重量%以及6.75重量%,以使第一光扩散材料a的添加量比率为对于所有扩散材料添加量为70重量%,搅拌混合,调制含有光扩散材料452以及454的涂布液,然后与实施例1相同地形成光扩散层。得到的膜外观没有条纹等涂布斑,非常良好。此外,根据光扩散材料的添加量比率,光扩散层中,总的光扩散材料中粒径1~4μm的光扩散材料所占的量的比率为69.5体积%。
对于得到的光扩散层,与实施例1相同地测定全光线透过率以及雾度。结果是,全光线透过率为94.1%,全雾度为66.3%,此外,内部雾度H2为57.9%。因此,全雾度中内部雾度所占的比为87.3%。
此外,与实施例1相同地测定光扩散层的凹凸面的凹凸的局部顶峰平均间隔S、平均间隔Sm与十点平均粗糙度Rz。结果,局部顶峰平均间隔S为18μm,平均间隔Sm为37μm,十点平均粗糙度Rz为2.5μm。此外,光扩散层的表面的任意面积的半径70μm圆形区域中的长径30μm以上的二次粒子的个数最多为1个。
此外,与实施例1相同地形成棱镜列形成层,得到棱镜片,使用该棱镜片,与实施例1相同地制作面光源装置。该面光源装置中,与实施例1相同地测定法线亮度以及半功率角。结果,法线亮度为2917Cd/m2,半功率角为19.1°。
另外,使用该面光源装置,与实施例1相同地制作液晶显示装置。该液晶显示装置中,与实施例1相同地观察眩光现象,几乎没有眩光现象,得到具有非常平滑的质感、清晰的画质。
[比较例1]
使用实施例1所使用的光扩散材料452以及454,在上述涂布液中添加相对于涂布液的总固体成分分别为5.625重量%以及16.875重量%的量,以使第一光扩散材料的添加量比率为相对于所有扩散材料添加量为25重量%,搅拌混合,调制含有光扩散材料452以及454的涂布液,除此之外与实施例1相同地形成光扩散层。此外,根据光扩散材料的添加量比率,光扩散层中总的光扩散材料中粒径1~4μm的光扩散材料所占的量的比率为21.6体积%。
对于得到的光扩散层,与实施例1相同地测定全光线透过率、全雾度及内部雾度H2。结果是,全光线透过率为96.6%,全雾度为79.3%。此外,内部雾度H2为28.6%,全雾度中内部雾度所占的比为36.1%。
与实施例1相同地测定光扩散层的凹凸面的凹凸的局部顶峰平均间隔S、平均间隔Sm和十点平均粗糙度Rz。结果,局部顶峰平均间隔S为34μm,平均间隔Sm为81μm,十点平均粗糙度Rz为3.4μm。
此外,与实施例1相同地形成棱镜列形成层,得到棱镜片,使用该棱镜片,与实施例1相同地制作面光源装置。该面光源装置中,与实施例1相同地测定法线亮度以及半功率角。结果,法线亮度为2650Cd/m2,半功率角为22.8°。
另外,使用该面光源装置,与实施例1相同地制作液晶显示装置。该液晶显示装置中,与实施例1相同地观察眩光现象,由于全雾度中内部雾度所占的比为36.1%,很小,粒径1~4μm的光扩散材料的体积比率为21.6%,很小,因此观察到非常强的眩光现象,只得到非常不清晰的画质。
[比较例2]
作为第一光扩散材料452,仅使用实施例1中使用的折射率1.42、平均粒径3.0μm、真比重1.32的硅树脂微粒(GE东芝シリコ一ン公司制造,商品名トスパ一ル130),将此添加到上述涂布液中,以使其相对于涂布液的总固体成分为22.5重量%,搅拌混合,调制含有光扩散材料452的涂布液。
对于得到的光扩散层,与实施例1相同地测定全光线透过率、全雾度以及内部雾度H2。结果,全光线透过率为95.6%,全雾度为73.6%。此外,内部雾度H2为73.1%,全雾度中内部雾度所占的比为99.3%。观察所得到的光扩散层,结果由于单独使用了第一光扩散材料452,因此在涂布方向出现细微的条纹状缺陷,只能得到外观较差的光扩散层。
此外,根据光扩散材料的添加量比率,上述光扩散层中,总的光扩散材料量中粒径1~4μm的光扩散材料所占的量的比率为88.4体积%。
与实施例1相同地测定光扩散层的凹凸面的凹凸的局部顶峰平均间隔S、平均间隔Sm和十点平均粗糙度Rz。结果,局部顶峰平均间隔S为19μm,平均间隔Sm为58μm,十点平均粗糙度Rz为1.3μm。
此外,与实施例1相同地形成棱镜列形成层,得到棱镜片,使用该棱镜片,与实施例1相同地制作面光源装置。该面光源装置中,与实施例1相同地测定法线亮度以及半功率角。结果是,法线亮度为2644Cd/m2,半功率角为20.1°。
由于全雾度中内部雾度所占的比高达99.3%,因此面光源装置的法线亮度下降。
[实施例3]
在实施例2中,再使用作为第三光扩散材料的折射率1.49、平均粒径10μm、真比重1.20的丙烯酸树脂微粒(积水化成品工业公司制造,商品名XX-38B),在上述涂布液中添加相对于涂布液的总固体成分分别为15.75重量%、4.5重量%、以及2.25重量%的量,以使第一光扩散材料a、第一光扩散材料b以及第三光扩散材料的添加量比为70重量%、20重量%、10重量%,搅拌混合而调制了含有光扩散材料452以及455的涂布液之后,与实施例1相同地形成光扩散层。得到的膜外观没有产生条纹等涂布斑,非常良好。
此外,根据光扩散材料的添加量比率,上述光扩散层中,总的光扩散材料中粒径1~4μm的光扩散材料所占的量的比率为66.4体积%。上述光扩散层中,第三光扩散材料的每单位面积的重量为0.16g/m2。
对于得到的光扩散层,与实施例1相同地测定全光线透过率以及雾度。结果是,全光线透过率为93.5%,全雾度为67.6%,内部雾度H2为56.0%。因此,全雾度中内部雾度所占的比为82.8%。
此外,与实施例1相同地测定光扩散层的凹凸面的凹凸的局部顶峰平均间隔S、平均间隔Sm与十点平均粗糙度Rz。结果,局部顶峰平均间隔S为26μm,平均间隔Sm为110μm,十点平均粗糙度Rz为3.4μm。此外,光扩散层的表面的任意面积的半径70μm圆形区域中的长径30μm以上的二次粒子的个数最多为1个。
此外,与实施例1相同地形成棱镜列形成层,得到棱镜片,使用该棱镜片,与实施例1相同地制作面光源装置。该面光源装置中,与实施例1相同地测定法线亮度以及半功率角。结果,法线亮度为2892Cd/m2,半功率角为19.1°。
另外,使用该面光源装置,与实施例1相同地制作液晶显示装置。该液晶显示装置中,与实施例1相同地观察眩光现象,结果几乎没有眩光现象,得到具有非常平滑的质感的清晰的画质。
此外,使用实施例2以及3中得到的棱镜列形成前的膜,根据以下要领评价耐擦伤性。首先,将液晶面板设置在水平的台上,与光扩散层相接之侧向上,在其上放置上述的膜小片,在其下设置光扩散层。在光扩散层的相反面贴上纸质双面胶带(ニチバン株式会社制造ナイスタツクNW-10),使其不露出于膜小片。在膜小片的贴有双面胶带的位置上,与膜小片垂直地固定具有半径5mm的半球形前端的金属制棒。在此状态下,对棒向下施加25g的负荷,对于液晶面板在水平方向移动25mm,使液晶面板表面与光扩散层摩擦。液晶面板与测定亮度所使用的相同,形成有微小凹凸。此外,在作为另一种液晶面板贴有多层型偏振光镜膜(DBEF)的液晶面板,也实施相同的实验。变更膜以及液晶面板的位置,进行5次该实验,目视评价如下。
◎......5次均没有伤。
○......5次中仅有1次发生擦伤。以透过光无法目视发现擦伤,仅通过反射光可以确认的程度。
△......5次中有2~5次出现擦伤,仅通过反射光可以目视确认擦伤。
×......不取决于擦伤次数,在透过光·反射光均能目视发现擦伤。
此外,使用了防眩光用微小凹凸型作为液晶面板的情况下,以光扩散层侧作为观察对象,使用采用DBEF的面板的情况下,以DBEF侧作为观察对象(在相反侧无擦伤)。评价结果如表1。
[表1]
实施例3的膜与实施例2的膜相比,可以确认与具有微小凹凸结构的液晶面板的耐磨损性提升。
[实施例4]
在209重量份的制造例1所得到的丙烯酸树脂A的溶液中,加入5.7重量份作为第一光扩散材料的折射率1.42、平均粒径3.0μm、真比重1.32的硅树脂微粒(GE东芝シリコ一ン公司制造,商品名トスパ一ル130)、13.3重量份作为第二光扩散材料的折射率1.49、平均粒径3.0μm、真比重1.20的丙烯酸树脂微粒(积水化成品工业公司制造,商品名XX-57B,粒径1~6μm的比例为99体积%)、5.8重量份的作为交联剂的旭化成化学株式会社制造的デユラネ一トTPA-100、49重量份的作为追加溶剂的MEK、74重量份的甲苯,在容器中通过搅拌翼搅拌,由此制作出光扩散材料均匀分散的光扩散层形成用的涂布液。
上述涂布液的固体成分为28重量%,相对于总固体成分的光扩散材料的添加量为19重量%,第一光扩散材料的添加量比率,相对于全部扩散材料添加量为30重量%,MEK和甲苯的比率分别为40重量%和60重量%。此外,丙烯酸树脂A的固体成分和交联剂的比率分别为92.8重量%和7.2重量%。
接着,除了令溶剂干燥后的平均涂布厚度为5μm外,其余与实施例1相同地涂布、干燥。得到的膜外观没有条纹等涂布斑,非常良好。此外,根据光扩散材料的添加量比率,上述光扩散层中,总的光扩散材料中粒径1~4μm的光扩散材料所占的量的比率为94.5体积%。
对于得到的光扩散层,与实施例1相同地测定全光线透过率以及雾度。结果,全光线透过率为97.2%,全雾度为66.6%,内部雾度H2为15.6%。因此,全雾度中内部雾度所占的比为23.4%。
此外,与实施例1相同地测定光扩散层的凹凸面的凹凸的局部顶峰平均间隔S、平均间隔Sm与十点平均粗糙度Rz。结果,局部顶峰平均间隔S为18μm,平均间隔Sm为59μm,十点平均粗糙度Rz为2.0μm。此外,光扩散层的表面的任意面积的半径70μm圆形区域中长径30μm以上的二次粒子的个数最多为1个。
此外,与实施例1相同地进行,形成棱镜列形成层,得到棱镜片,使用该棱镜片,与实施例1相同地制作面光源装置。该面光源装置中,与实施例1相同地测定法线亮度以及半功率角。结果,法线亮度为2922Cd/m2,半功率角为19.9°。
另外,使用该面光源装置,与实施例1相同地制作液晶显示装置。该液晶显示装置中,与实施例1相同地观察眩光现象,结果,勉强识别出眩光现象,但得到具有平滑质感的画质。
[实施例5]
使实施例4中的作为第一光扩散材料的折射率1.42、平均粒径3.0μm、真比重1.32的硅树脂微粒(GE东芝シリコ一ン公司制造,商品名トスパ一ル130)、作为第二光扩散材料的折射率1.49、平均粒径3.0μm、真比重1.20的丙烯酸树脂微粒(积水化成品工业公司制造,商品名XX-57B)的添加量比分别为70重量%、30重量%,涂布液的总固体成分为28重量%、相对于总固体成分的光扩散材料的添加量为21.7重量%、MEK和甲苯的比率分别为40重量%和60重量%,丙烯酸树脂A的固体成分和交联剂的比率分别为92.8重量%和7.2重量%,与实施例4相同地制作光扩散层形成用的涂布液。
接着,与实施例4相同条件下涂在膜上、干燥。得到的膜外观没有条纹等涂布斑,非常良好。此外,根据光扩散材料的添加量比率,上述光扩散层中,总的光扩散材料中粒径1~4μm的光扩散材料所占的量的比率为91.1体积%。
对于得到的光扩散层,与实施例1相同地测定全光线透过率以及雾度。结果,全光线透过率为94.2%,全雾度为67.6%,内部雾度H2为37.9%。因此,全雾度中内部雾度所占的比为56.1%。
此外,与实施例1相同地测定光扩散层的凹凸面的凹凸的局部顶峰平均间隔S、平均间隔Sm与十点平均粗糙度Rz。结果,局部顶峰平均间隔S为17μm,平均间隔Sm为41μm,十点平均粗糙度Rz为1.8μm。此外,光扩散层的表面的任意面积的半径70μm圆形区域中长径30μm以上的二次粒子的个数最多为1个。
此外,与实施例1相同地形成棱镜列形成层,得到棱镜片,使用该棱镜片,与实施例1相同地制作面光源装置。该面光源装置中,与实施例1相同地测定法线亮度以及半功率角。结果是,法线亮度为2895Cd/m2,半功率角为19.7°。
另外,使用该面光源装置,与实施例1相同地制作液晶显示装置。该液晶显示装置中,与实施例1相同地观察眩光现象,结果几乎没有眩光现象,得到具有非常平滑的质感的清晰的画质。
[比较例3]
实施例5中的作为光扩散材料仅使用折射率1.49、平均粒径3.0μm、真比重1.20的丙烯酸树脂微粒(积水化成品工业公司制造,商品名XX-57B),使涂布液的总固体成分为28重量%、使相对于总固体成分的光扩散材料的添加量为18.0重量%、MEK和甲苯的比率分别为40重量%和60重量%,丙烯酸树脂A的固体成分和交联剂的比率分别为92.8重量%和7.2重量%,与实施例5相同地制作光扩散层形成用的涂布液。
接着,与实施例4相同条件下涂布、干燥。得到的膜外观没有条纹等涂布斑,非常良好。此外,根据光扩散材料的添加量比率,上述光扩散层中总的光扩散材料中粒径1~4μm的光扩散材料所占的量的比率为96.9体积%。
对于得到的光扩散层,与实施例1相同地测定全光线透过率以及雾度。结果,全光线透过率为96.7%,全雾度为69.2%,内部雾度H2为4.8%。因此,全雾度中内部雾度所占的比为6.9%。
此外,与实施例1相同地测定光扩散层的凹凸面的凹凸的局部顶峰平均间隔S、平均间隔Sm与十点平均粗糙度Rz。结果,局部顶峰平均间隔S为23μm,平均间隔Sm为50μm,十点平均粗糙度Rz为1.9μm。此外,光扩散层的表面的任意面积的半径70μm圆形区域中长径30μm以上的二次粒子的个数最多为1个。
此外,与实施例1相同地形成棱镜列形成层,得到棱镜片,使用该棱镜片,与实施例1相同地制作面光源装置。该面光源装置中,与实施例1相同地测定法线亮度以及半功率角。结果,法线亮度为2901Cd/m2,半功率角为20.3°。
另外,使用该面光源装置,与实施例1相同地制作液晶显示装置。该液晶显示装置中,与实施例1相同地观察眩光现象,由于全雾度中内部雾度所占的比为6.9%,很小,因此观察到极强的眩光现象,画质不清晰。
[实施例6]
在实施例4中,作为第三光扩散材料进一步使用折射率1.49、平均粒径10μm的丙烯酸树脂微粒(积水化成品工业公司制造,商品名XX-38B),此外,使第一、第二、第三光扩散材料的添加量比分别为65重量%、27重量%、8重量%、涂布液的总固体成分为28重量%,、相对于总固体成分的光扩散材料的添加量为21.5重量%、MEK和甲苯的比率分别为40重量%和60重量%,丙烯酸树脂A的固体成分和交联剂的比率分别为92.8重量%和7.2重量%,与实施例4相同地制作光扩散层形成用的涂布液。
接着,与实施例4相同条件下涂在膜上、干燥。得到的膜外观没有条纹等涂布斑,非常良好。此外,根据光扩散材料的添加量比率,光扩散层中总的光扩散材料中粒径1~4μm的光扩散材料所占的量的比率为83.4体积%。此外,上述光扩散层中,第三光扩散材料的每单位面积的重量为0.10g/m2。
对于得到的光扩散层,与实施例1相同地测定全光线透过率以及雾度。结果,全光线透过率为93.7%,全雾度为68.9%,内部雾度H2为36.7%。因此,全雾度中内部雾度所占的比为53.3%。
此外,与实施例1相同地测定光扩散层的凹凸面的凹凸的局部顶峰平均间隔S、平均间隔Sm与十点平均粗糙度Rz。结果,局部顶峰平均间隔S为26μm,平均间隔Sm为77μm,十点平均粗糙度Rz为2.9μm。此外,光扩散层的表面的任意面积的半径70μm圆形区域中长径30μm以上的二次粒子的个数最多为1个。
此外,与实施例1相同地形成棱镜列形成层,得到棱镜片,使用该棱镜片,与实施例1相同地制作面光源装置。该面光源装置中,与实施例1相同地测定法线亮度以及半功率角。结果,法线亮度为2876Cd/m2,半功率角为19.7°。
另外,使用该面光源装置,与实施例1相同地制作液晶显示装置。该液晶显示装置中,与实施例1相同地观察眩光现象,几乎没有眩光现象,得到具有非常平滑的质感的清晰的画质。
此外,使用与实施例3相同的棱镜列形成前的膜,评价耐擦伤性,结果,在液晶面板表面为微小凹凸结构以及DBEF的任一个情况下,结果均良好,5次均没有擦伤。
[比较例4]
作为透光性树脂使用非晶质聚酯树脂(东洋纺织公司制造,商品名バイロン20SS,固体成分30重量%,溶剂:MEK/甲苯=20/80重量%),作为光扩散材料使用折射率1.49、平均粒径4.5μm、真比重1.20的丙烯酸树脂微粒(综研化学公司制造,商品名ケミスノ一MX-500),作为交联剂使用二异氰酸亚二苯甲酯(三井化学聚氨酯公司制造,商品名タケネ一ト500),与实施例4相同地制作光扩散层形成用的涂布液,以使涂布液的总固体成分为22重量%、相对于总固体成分的光扩散材料的添加量为17.0重量%、MEK和甲苯的比率分别为40重量%和60重量%,丙烯酸树脂A的固体成分和交联剂的比率分别为95.0重量%和5.0重量%。
接着,与实施例1相同条件下涂在膜上、干燥,令涂布厚度为6μm。得到的膜外观整体上条纹状的斑非常明显。此外,根据光扩散材料的添加量比率,上述光扩散层中总的光扩散材料中粒径1~4μm的光扩散材料所占的量的比率为32.6体积%。
对于得到的光扩散层,与实施例1相同地测定全光线透过率以及雾度。结果,全光线透过率为94.1%,全雾度为58.2%,内部雾度H2为33.3%。因此,全雾度中内部雾度所占的比为57.3%。
此外,与实施例1相同地测定光扩散层的凹凸面的凹凸的局部顶峰平均间隔S、平均间隔Sm与十点平均粗糙度Rz。结果,局部顶峰平均间隔S为43μm,平均间隔Sm为81μm,十点平均粗糙度Rz为4.2μm。此外,光扩散层的表面的任意面积的半径70μm圆形区域中长径30μm以上的二次粒子的个数最多为5个。
此外,与实施例1相同地形成棱镜列形成层,得到棱镜片,使用该棱镜片,与实施例1相同地制作面光源装置。该面光源装置中,与实施例1相同地测定法线亮度以及半功率角。结果,法线亮度为3105Cd/m2,半功率角为17.9°。
另外,使用该面光源装置,与实施例1相同地制作液晶显示装置。该液晶显示装置中,与实施例1相同地观察眩光现象,由于局部顶峰平均间隔S与十点平均粗糙度Rz较大,而且二次粒子个数较多,因此观察到极强的眩光现象,仅得到非常不清晰的画质。
[比较例5]
使用与实施例6相同组合的光扩散材料,使第一、第二、第三光扩散材料的添加量比分别为65重量%、15重量%、20重量%,使涂布液的总固体成分为28重量%、相对于总固体成分的光扩散材料的添加量为21.0重量%、MEK和甲苯的比率分别为40重量%和60重量%、丙烯酸树脂A的固体成分和交联剂的比率分别为92.8重量%和7.2重量%,与实施例6相同地制作光扩散层形成用的涂布液,与实施例6相同条件下涂在膜上、干燥。
得到的膜外观没有条纹等涂布斑,非常良好。此外,根据光扩散材料的添加量比率,光扩散层中总的光扩散材料中粒径1~4μm的光扩散材料所占的量的比率为71.1体积%。此外,上述光扩散层中,第三光扩散材料的每单位面积的重量为0.26g/m2。
对于得到的光扩散层,与实施例1相同地测定全光线透过率以及雾度。结果是,全光线透过率为93.7%,全雾度为68.5%,内部雾度H2为34.9%。因此,全雾度中内部雾度所占的比为51.0%。
此外,与实施例1相同地测定光扩散层的凹凸面的凹凸的局部顶峰平均间隔S、平均间隔Sm与十点平均粗糙度Rz。结果,局部顶峰平均间隔S为36μm,平均间隔Sm为177μm,十点平均粗糙度Rz为5.0μm。此外,光扩散层的表面的任意面积的半径70μm圆形区域中长径30μm以上的二次粒子的个数最多为1个。
此外,与实施例1相同地形成棱镜列形成层,得到棱镜片,使用该棱镜片,与实施例1相同地制作面光源装置。该面光源装置中,与实施例1相同地测定法线亮度以及半功率角。结果,法线亮度为2855Cd/m2,半功率角为19.6°。
另外,使用该面光源装置,与实施例1相同地制作液晶显示装置。该液晶显示装置中,与实施例1相同地观察眩光现象,结果由于第三光扩散材料的添加量多至0.26g/cm2,且Rz为5.0μm,较大,因此可观察到较强的眩光现象,画质不清晰。
实施例·比较例的结果在表2中归纳显示。
Claims (11)
1.一种透镜片,其特征在于,
在具有第1面和第2面的片状透光性基材的所述第1面上并列形成有多个透镜列,在所述第2面上形成有光扩散层,所述光扩散层是在透光性树脂中含有光扩散材料而形成的,
所述光扩散层的内部雾度占全雾度的比例为20~90%,且所述光扩散材料中粒径为1~4μm的光扩散材料的含有比例在50体积%以上。
2.如权利要求1所述的透镜片,其特征在于,作为所述光扩散材料,含有与所述透光性树脂的折射率差Δn1在0.03以上、0.10以下的第一光扩散材料。
3.如权利要求2所述的透镜片,其特征在于,所述透光性树脂以及所述第一光扩散材料分别为丙烯酸系树脂以及硅树脂微粒。
4.如权利要求2所述的透镜片,其特征在于,相对于所述光扩散层所含有的光扩散材料的总量,所述第一光扩散材料的含有比例在50体积%以上。
5.如权利要求1所述的透镜片,其特征在于,作为所述光扩散材料,含有与所述透光性树脂的折射率差Δn2不足0.03、粒径为1~6μm的第二光扩散材料。
6.如权利要求1所述的透镜片,其特征在于,作为所述光扩散材料,含有粒径为7~30μm的第三光扩散材料。
7.如权利要求6所述的透镜片,其特征在于,通过所述第三光扩散材料,在所述光扩散层的表面形成有凸起结构,该凸起结构从所述光扩散层的基准面突出3~25μm的范围。
8.如权利要求1所述的透镜片,其特征在于,所述光扩散层的全雾度为50~85%。
9.如权利要求1所述的透镜片,其特征在于,在所述光扩散层的表面形成有凹凸面,该凹凸面的局部顶峰平均间隔S在40μm以下、且十点平均粗糙度Rz在4.0μm以下。
10.一种面光源装置,其特征在于,含有:
一次光源;导入该一次光源发出的光、对其进行导光并使该光射出的导光体;和配置成该导光体的出射光射入的权利要求1所述的透镜片,
所述导光体具备自所述一次光源发出的光入射的光入射端面、和被导光的光出射的光出射面,所述一次光源与所述导光体的光入射端面相邻配置,所述透镜片配置成所述第1面与所述导光体的光出射面相对。
11.一种液晶显示装置,其特征在于,含有:
权利要求10所述的面光源装置、和配置成从该面光源装置的所述透镜片的第2面出射的光入射的液晶面板,
该液晶面板具备:从所述透镜片的第2面发出的光入射的入射面、和其相反侧的观察面。
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