TWI572949B - Side light type backlight device and light diffusion component - Google Patents

Description

側光型背光裝置及光擴散構件

本發明係關於一般使用於液晶顯示裝置等的側光型背光裝置，與從前的背光裝置比較，為高正面亮度以及發揮擴散性之背光裝置。

近年來，彩色液晶顯示裝置，被應用於筆記型電腦、桌上型電腦、平板電腦、智慧型手機、行動電話、PDA、汽車導航裝置、PND、遊戲機器、可攜音樂撥放器等各個領域。該彩色液晶顯示裝置，具備液晶胞與背光，作為該背光的構造，已知有透過擴散板把光源設於液晶胞正下方的直下型構造，或者是把光源設在導光板的側面之側光方式的構造。

於這樣的背光，為了使來自光源的光均勻化而在導光板或者擴散板的光射出面上層積光擴散片，此外為了提高正面亮度而層積稜鏡片等光學構件(專利文獻1)。

特別是近年來，於平板終端、智慧型手機、行動電話等領域，更高精細的影像已在可視覺確認的環境 下。為了使這樣的高精細影像可以視覺確認，液晶顯示裝置所具備的液晶胞的液晶畫素有越來越小的傾向，使用該液晶畫素的話，與從前相比，來自光源的光的透過率會激烈地降低，而變成缺乏正面亮度的裝置。

為了改善相關的正面亮度的降低，已進行了光學構件的改良(專利文獻2)。例如在專利文獻2，藉由關於稜鏡片採用比從前的折射率更高的設計，而謀求正面亮度的提高。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

〔專利文獻1〕日本專利特開平9-127314號公報(請求項1及段落編號0034)

〔專利文獻2〕日本專利特表2008-503774號公報

在專利文獻2的場合，折射率很高的稜鏡片(以下，亦稱為「高折射率稜鏡片」)以及使用彼之顯示器裝置，但是關於與高折射率稜鏡片組合的光擴散片並沒有具體的記載。高折射率稜鏡片，其射入稜鏡片的光射出的射出角特性與從前的稜鏡片不同，所以單純使用從前的光擴散片者無法充分而有效地利用高折射率稜鏡片的該射出角特性，無法發揮作為背光裝置之正面亮度以及擴散 性。

在此，本發明的目的在於提供使用適應於高折射率稜鏡片的特性之高正面亮度以及發揮擴散性的光擴散片之側光型背光裝置。

本案發明人，對於前述問題點進行了銳意研究的結果，發現把射入光擴散片的光的射出光之射出光分布的峰值控制成為特定範圍，在與高折射率稜鏡片併用時，作為側光型背光裝置可以發揮很高的正面亮度及擴散性，從而完成本發明。

亦即，本發明之側光型背光裝置，係依序具有導光板、被配置於前述導光板的一端部的光源、以及在前述導光板的光射出面上之光擴散片與稜鏡片而構成的，稜鏡片的折射率超過1.60，對平行於導光板的一端部且正交於前述光射出面的面之光擴散片的光射出面的射出光分布的峰值，在對光射出面的法線方向夾30~45°及-30~-45°之角度範圍內，光擴散片的光射出面的射出光，隨著由前述射出光分布的峰值的角度範圍起朝向對前述法線方向成-90°或者90°之射出角度而逐漸減少。

此外，本發明之側光型背光裝置，特徵為最好是由法線方向起-40~40°之角度範圍之射出光的射出光量，對前述法線方向的射出光的射出光量之變化率未滿30%。

此外，本發明之側光型背光裝置，較佳者為光擴散片，於透明樹脂膜之一方之面具有擴散層，前述擴散層含有結合劑樹脂及平均粒徑5μm以下之粒子，前述粒子之含有比例，係對前述結合劑樹脂100重量部含有100~200重量部。

此外，本發明之側光型背光裝置，較佳者為光擴散片，係在前述透明樹脂膜之與具備前述擴散層之面相反的面上具備背面塗層者，前述背面塗層構成為含有尼龍樹脂粒子及/或聚矽氧樹脂粒子。

此外，本發明之光擴散構件，係包含導光板、與被配置於前述導光板的一端部的光源而構成的側光型背光裝置之被配置於前述導光板之上的光擴散構件，其特徵為：前述光擴散構件，包含稜鏡片與光擴散片，前述稜鏡片的折射率超過1.60，對平行於導光板的一端部且正交於前述光射出面的面之光擴散片的光射出面的射出光分布的峰值，在對光射出面的法線方向夾30~45°及-30~-45°之角度範圍內，光擴散片的光射出面的射出光，隨著由前述射出光分布的峰值的角度範圍朝向對前述法線方向成-90°或者90°之射出角度而逐漸減少。

根據本發明，可以提供比起從前的側光型背光裝置，在正面亮度及擴散性上更為優異的側光型背光裝置。

此外，本發明的側光型背光裝置，可以效率極佳地提高正面亮度以及擴散性，所以有助於液晶顯示裝置的低耗電力化。

1‧‧‧背光裝置

10‧‧‧導光板

11‧‧‧光源

12‧‧‧光擴散片

13‧‧‧稜鏡片

20‧‧‧光擴散構件

圖1係顯示在本發明使用的稜鏡片之一實施型態之剖面擴大圖。

圖2係顯示來自光擴散片的射出光之射出例之圖。

圖3係模式顯示本發明之側光型背光裝置之一實施型態之剖面圖。

圖4係補充本發明的評估方法之參考圖。

以下，說明本發明的側光型背光裝置及光擴散構件的實施型態。首先，說明使用於側光型背光裝置的光擴散構件。

本發明的光擴散構件，係包含高折射率的稜鏡片與光擴散片者，於包含導光板，及被配置於導光板的一端部的光源而構成的側光型背光裝置，於導光板上依序配置光擴散片、稜鏡片。本發明的光擴散構件，稜鏡片的折射率超過1.60，對平行於被配置光源的導光板的一端部且正交於前述光射出面的面之光擴散片的光射出面的射出光分布的峰值，在對光射出面的法線方向夾-30~-45°及30~45°之 角度範圍內，光擴散片的光射出面的射出光，隨著由射出光分布的峰值的角度範圍朝向對前述法線方向成-90°或者90°之射出角度而逐漸減少。

以下，說明構成光擴散構件20的各要素，稜鏡片與光擴散片。

本發明的稜鏡片使用折射率超過1.60者。一般的稜鏡片的折射率為1.50~1.60程度，相對於此在本發明使用折射率比此更高者。藉由如此般使用高折射率者，不僅可以使來自導光板的光有效率地往正面方向立起，而且藉由與在本發明使用的光擴散片組合，而可以構成正面亮度及擴散性比從前更為優異的背光裝置。

本發明的稜鏡片，於一方之面，被構成為剖面為約略三角形狀的構造列被並列複數列。這些約略三角形狀的構造列的頂角以在80~105°之範圍內為較佳。約略三角形狀的構造列的形狀，可以是尖端為銳利的形狀，也可以在構造列的前端部帶有若干R(曲率半徑)者。於圖1顯示稜鏡片之一例。

構造列的峰間的間距，以在10~40μm之範圍內為較佳。此外，該構造列的峰高度以在5~20μm之範圍內為較佳。

作為本發明的稜鏡片的構成，亦可由被形成約略三角形狀的構造列之樹脂層單層來構成者，亦可以是把被形成構造列的樹脂層層積於平坦的支撐體上者。

後者的場合，作為支撐體，可以使用光學透 明性高的塑膠膜，可以舉出與作為後述的光擴散片的支撐體使用者相同的東西。其中，於延伸加工，特別是被二軸延伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜在機械強度、尺寸安定性上都很優異可以適切地使用。這樣的支撐體，最好使用被施以電漿處理、電暈放電處理、遠紫外線照射處理、下拉易接著層的形成等易接著處理者為較佳。

此外，為了提高支撐體的折射率，可以混入氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦、氧化錫、氧化銻、二氧化矽等無機奈米粒子(粒徑1~100nm程度的無機粒子)而形成。

支撐體的厚度沒有特別限定，可以對適用的材料來適當選擇，一般為25~500μm，更佳者為50~300μm。

其次，被構成剖面約略三角形狀的構造列之樹脂層，主要由高分子樹脂來構成。做為高分子樹脂，可以舉出電離放射線硬化性樹脂，熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂等，可以使用與作為使用在後述的光擴散片的擴散層的結合劑樹脂而被列舉者相同的材料。

本發明的稜鏡片是折射率超過1.60者，但作為樹脂層單體之折射率(具有支撐體的場合，為除去支撐體的樹脂層的折射率)以超過1.60者為較佳。此外，在不阻礙光學透明性的範圍內，於前述支撐體中含有而分散著可以添加的與無機奈米粒子同樣的無機奈米粒子，而調整至所要的折射率。在此場合，無機奈米粒子，以含有樹 脂層全組成物中10重量%以下為較佳。

樹脂層的厚度，在以樹脂層單層形成本發明的稜鏡片的場合，由該層可得充分的塗膜強度或平滑性的觀點來看，以25~300μm為佳。另一方面，把樹脂層形成於支撐體上而成為稜鏡片的場合，以1~10μm為較佳。又，此處所說的樹脂層的厚度，是指只有未被形成構造列的樹脂部分的厚度(圖1以符號p表示的部分)。

本發明的稜鏡片的製造方法沒有特別限定，例如可以藉由以形成所要的剖面三角形狀的構造列的方式藉由特殊工具切削樹脂層而進行製造的切削加工技術，或者2P法(Photo-Polymer法)、2T法(Thermal-Transformation法)或者浮雕加工法等轉印賦形技術來形成。關於轉印賦形技術，例如如前所述把構成樹脂層的高分子樹脂等，填充進入具有與要求的樹脂層的表面形狀為互補形狀的模具內，將形狀圖案轉印賦形之後，使該高分子樹脂等硬化，由模具剝離，而得到具備被賦形出構造列的樹脂層的稜鏡片。另一方面，在使用支撐體的場合，對模具內填充高分子樹脂等，於其上重疊支撐體之後，使該高分子樹脂等硬化，藉由從模具剝離，而得到具備於支撐體上被賦形構造列的樹脂層支稜鏡片。又，藉由2P法形成樹脂層的構造列的場合，使用電離放射線硬化性樹脂，藉由2T法或浮雕加工法形成樹脂層的構造列的場合，使用熱硬化性樹脂或熱塑性樹脂。

其次，說明與前述高折射率稜鏡片組合的光 擴散片。從前的光擴散片，在組入由導光板及光源所構成的側光型背光的場合，在平行於被配置光源的導光板的一端部且正交於前述光射出面的面之光擴散片的光射出面的射出光分布的峰值，存在於對光射出面的法線方向成為偏向未滿-50°，或者超過50°的角度範圍。把這樣的從前的光擴散片，與使光立起於正面方向的效果很高的高折射率稜鏡片組合的場合，無法得到充分的正面亮度或擴散性。

相對於此，本發明的光擴散片，使前述面之射出光分布的峰值對光射出面的法線方向移動到-30~-45°及30~45°之角度範圍內。此外，射出光隨著由前述之角度範圍，朝向對光射出面的法線方向成-90°或90°的射出角度逐漸減少。藉由使用這樣具備特有的射出角特性的光擴散片，藉由與前述高折射率稜鏡片的光指向性的相乘效果，可以維持正面亮度同時成為擴散性比從前更優異的背光裝置。

參照圖2，進而說明本發明的光擴散片的射出角特性。如圖2(a)所示，通過光擴散片12上的任意點r，於與光源11的長邊方向A(光源為排列複數LED元件者的場合為其排列方向)平行而且與光擴散片12的光射出面正交的面C，由點r射出的光(射出光)會分散而相互具有夾角。此射出光的角度分布為射出光分布。圖2(b)顯示此剖面C，於圖2(b)，以對光擴散片12的光射出面之法線方向為基準(0度)，把法線方向與射出光的射出方向的夾角θ為射出角度。例如，由光源11側來 看剖面C時，往左側射出的光的射出角度定義為「-」，往右側射出的光的射出角度定義為「+」，由法線方向分別至光射出面為止為0~-90°或者0~90°。於本發明的光擴散片，剖面C之射出光分布的峰值存在的角度範圍(-30~-45°及30~45°)以圖中斜線表示。

此處，為了方便，僅著眼於光擴散片12的任意點r，規定通過點r的剖面C，說明該剖面之射出光的角度，但是射出光分布在光擴散片12之各位置為同樣的射出光分布。

此外，除了前述以外，本發明之光擴散片，由法線方向起-40°~40°之角度範圍之射出光的射出光量，對前述法線方向的射出光的射出光量之變化率未滿30%。這是因為本發明的光擴散片，在包含0°之該兩側的角度範圍，射出光分布具有比較平坦的特性，所以可以使由高折射率稜鏡片射出的射出光於接近正面方向的範圍均勻地擴散。藉此，可以確保正面亮度而且為擴散性優良之物。變化率，較佳者為不滿15%。

其次，說明供實現前述之射出光分布(射出角特性)之用的光擴散片的構成。本發明之光擴散片，具備包含結合劑樹脂及擴散劑的擴散層。光擴散片，可以為擴散層單層，亦可為在支撐體上層積擴散層者。

作為擴散層的結合劑樹脂，可以舉出電離放射線硬化性樹脂，熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂等。

作為電離放射線硬化性樹脂，可使用可以藉 由電離放射線(紫外線或電子線)的照射而產生架橋硬化的光聚合性預聚物，作為此光聚合性預聚物，最好是使用1個分子中具有2個以上的丙烯醯基，藉由架橋硬化而成為3次元網目構造的丙烯酸系預聚物。作為此丙烯酸系預聚物，可以使用聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、三聚氰胺丙烯酸酯、聚氟烷基丙烯酸酯、聚矽氧烷丙烯酸酯等。進而這些丙烯酸系預聚物可以單獨使用，為了更為提高架橋硬化性提高透鏡層的硬度，以加入光聚合性單體為佳。

作為光聚合性單體，使用2-乙基己基丙烯酸酯、2-羥基乙基丙烯酸酯、2-羥基丙基丙烯酸酯、丁氧基乙基丙烯酸酯等單官能基丙烯酸單體，1,6-己烷二醇二丙烯酸酯，新戊二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯，羥基新戊酸酯新戊二醇二丙烯酸酯等2官能基丙烯酸單體，二季戊四醇六丙烯酸酯、三甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯等多官能基丙烯酸單體等之1種或者2種以上。

前述之光聚合性預聚體及光聚合性單體以外，在藉由紫外線照射而硬化的場合，以使用光聚合開始劑或光聚合促進劑等添加劑為較佳。

作為光聚合開始劑，可以舉出苯乙酮、苯甲酮、4,4'-二(N,N-二甲胺基)二苯甲酮(米希勒酮)、木安息香、苯甲基甲基縮酮、苯甲醯基苯甲酸酯、α-acyloxime酯、9-氧硫(thioxanthone)類等。

此外，光聚合促進劑，係可以減輕硬化時的空氣導致的聚合障礙而加快硬化速度者，例如可以舉出p-二甲基胺安息香酸異戊酯、p-二甲基胺安息香酸乙酯等。

作為熱硬化性樹脂，可以舉出聚矽氧系樹脂、苯酚系樹脂、尿素系樹脂、三聚氰胺系樹脂、呋喃系樹脂、不飽和聚酯系樹脂、環氧系樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯系樹脂、三聚氰二胺系樹脂、酮系樹脂、氨基醇酸系樹脂、胺甲酸乙酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂等。這些亦可單獨使用，但為了更為提高架橋性、架橋硬化塗膜的硬度，以添加硬化劑為較佳。

作為硬化劑，可以將聚異氰酸酯、氨基樹脂、環氧樹脂、羧酸等化合物配合於樹脂而適當地使用。

作為熱塑性樹脂，可舉出ABS樹脂、降冰片烯樹脂、聚矽氧系樹脂、尼龍系樹脂、聚縮醛系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、變性聚伸苯醚樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸乙二酯、碸系樹脂、亞醯胺系樹脂、氟素系樹脂、苯乙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂、氯乙烯系樹脂、乙酸乙烯酯系樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚合物系樹脂、聚酯系樹脂、胺甲酸乙酯系樹脂、尼龍系樹脂、橡膠系樹脂、聚乙烯醚、聚乙烯醇、聚乙烯丁縮醛、聚乙烯吡咯啶酮、聚乙二醇等。

又，這些熱硬化性樹脂或熱塑性樹脂之中，由作為樹脂層時的塗膜強度，或者是可得良好的透明性的觀點來看，以使用丙烯酸系樹脂的熱硬化性樹脂或熱塑性 樹脂為佳。此外，這些熱硬化性樹脂或熱塑性樹脂，可以分別把熱硬化性樹脂彼此或者熱塑性樹脂彼此組合複數種而做為複合樹脂使用。

作為粒子，除了二氧化矽、黏土(clay)、滑石(talc)、碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、矽酸鋁、氧化鈦、合成沸石(zeolite)、氧化鋁、蒙脫石、等無機粒子以外，還可以使用苯乙烯樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂、尼龍樹脂、聚苯氰二胺樹脂、矽酮系樹脂、丙烯酸樹脂等樹脂粒子。這些之中，由提高亮度性能的觀點來看，以使用樹脂粒子為佳，特別是以使用丙烯酸樹脂所構成的樹脂粒子為佳。這些粒子，不僅使用1種，組合複數種而使用亦可。又，此處所說的「無機粒子」，與前述之「無機奈米粒子」在平均粒徑上有所不同。

粒子的大小，以平均粒徑1~10μm者為佳，特別是以平均粒徑1~5μm者更佳。如此，藉由在擴散層使含有平均粒徑比較低的粒子，更容易發揮本發明之光擴散片的必須性能之特有的射出角特性。

此外，粒子的形狀沒有特別限定，但以球狀粒子為佳。粒子的粒徑分布的變動係數，由容易得到本發明的光擴散片之前述所要的射出角特性的觀點來看，以5~55%程度為佳，以10~30%為更佳。又，前述之粒子的平均粒徑或粒子徑分布的變動係數，係藉由Coulter-counter法(重量分布)來測定的。

對結合劑樹脂之粒子的含有比率，由發揮必 要的擴散性，且容易得到前述之所要的射出角特性的觀點來看，以對結合劑樹脂100重量部含有100~200重量部為較佳。由進而提高擴散性的觀點來看，作為下限以含有125~200重量部為更佳。

於擴散層中，除了前述結合劑樹脂或粒子以外，亦可添加流平劑(leveling agent)。消泡劑等界面活性劑，防氧化劑、紫外線吸收劑等添加劑。

擴散層的厚度，在以擴散層單層構成本發明的光擴散片的場合，以10~500μm為佳，以10~250μm為更佳。藉由使厚度為10μm以上，使塗膜強度更為充分，此外，可以使操作性更為良好。另一方面，藉由使厚度為500μm以下，可以使擴散層的透明性成為良好。此外，於支撐體上形成擴散層的場合，由發揮光擴散性能同時容易得到本發明所要的射出角特性的觀點來看，以5~60μm為較佳，7~30μm為更佳。又，擴散層的厚度，是由擴散層的凹凸面的凸部的先端起，直到與凹凸面相反的面之表面為止的厚度。

本發明之光擴散片具有支撐體的場合，支撐體只要是光學透明性很高的塑膠膜即可，可以無特別限制地使用，例如可以使用聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、三醋酸纖維素、丙烯酸、聚氯乙烯、降冰片烯化合物等。其中，由延伸加工，特別是二軸延伸加工的聚乙烯對苯二酸酯(PET)片，在機械強度或尺寸安 定性上相當優異所以較佳。此外，適合使用為了提高與擴散層之黏接性，而在表面施以電暈放電處理，或者設以易黏接層者。又，支撐體的厚度通常以10~400μm程度為較佳。

此外，在與本發明的光擴散片表面的凹凸面相反側之面上，為了防止與其他構件之密接施以微墊處理，而為了提高透光率施以防反射處理等亦可。進而，藉由如下所述的塗佈乾燥方法，設置背塗層或防帶電層或黏接層亦可。

背塗層的基本功能，是防止與對向的構件之密接，進而可以一併具有防止往對向的構件造成損傷之防止性，或是擴散性。這樣的背塗層，係於表面具有凹凸形狀者，例如被構成為包含結合劑樹脂及粒子等。結合劑樹脂及粒子，可以使用與在前述之光擴散片的擴散層所使用的結合劑樹脂及粒子相同的材料，因應於對背塗層賦予的機能，使用適切的材料、適切的量為佳。

在擴散層列舉的粒子之中，尼龍樹脂粒子及/或聚矽氧樹脂粒子由以下的觀點來看是較佳的。

背塗層中使用尼龍樹脂粒子的場合，背光裝置使用時光擴散片密接於導光板，可以防止該構件彼此摩擦產生的導光板之磨耗損傷。

於背塗層中使用聚矽氧樹脂粒子的場合，可以有效果地防止以手指等加壓背光裝置時光擴散片與導光板密接而引起的導光板的傷痕。聚矽氧樹脂粒子，係由聚 矽氧橡膠所構成的球狀芯部藉由聚矽氧樹脂膜覆蓋之雙重構造為特佳。

又，這些樹脂粒子，不僅可單獨使用，亦可適當組合使用。

尼龍樹脂粒子與聚矽氧樹脂粒子，平均粒子徑以1~10μm為佳。

背塗層中之粒子對結合劑樹脂的含有比率，隨著要求的性能而不同，不能一概而論，但由防止與其他構件之密接的觀點來看，對100重量部結合劑樹脂以粒子0.1~2重量部為較佳。

特別是由防止前述之導光板密接時的磨耗損傷的觀點來看，作為結合劑樹脂使用玻璃轉移溫度Tg為15~100℃的熱硬化型樹脂，而對該熱硬化型樹脂100重量部含有0.5~2重量部的尼龍樹脂小珠為特佳。

此外，為了防止前述之加壓時的損傷的觀點，對該熱硬化型樹脂100重量部，含有聚矽氧樹脂粒子0.1~2重量部為特佳。

背塗層的厚度以1~6μm為佳。此外，因應必要，可以適當含有分散劑、防帶電劑、流平劑(leveling agent)等添加劑。

此外，於背塗層，如前所述，除了密接防止性以外亦可賦予擴散性。在此場合，擴散性背塗層的霧度，由維持正面亮度而且提高光擴散性的觀點來看，以成為比擴散層的霧度更低者為佳。具體而言，霧度為50%~ 70%程度為佳。此外，關於擴散性背塗層中之結合劑樹脂與粒子之含有比率，由防止正面亮度低下的觀點來看，使擴散層中之粒子的比率比結合劑樹脂與粒子的含有比率更低是較佳的。

本發明之光擴散片，可以藉由把前述之結合劑樹脂或粒子等材料溶解於適當溶媒的擴散層用塗佈液，或者因應必要而設的背塗層用塗佈液等，以從前習知的方法，例如棒狀塗佈器、葉片塗佈器、旋轉塗佈器、滾輪塗料器、凹版印刷塗布、流動塗佈器、點膠塗布器、噴霧塗佈器、網版印刷等塗佈於支撐體上，進行乾燥而製作。此外，由把擴散層形成於支撐體上者，剝離除去該支撐體，而藉以得到擴散層單層所構成的光擴散片亦可。

其次，說明本發明的側光型背光裝置。本發明之背光裝置，係包含導光板、及被配置於導光板的一端部之光源。進而如前所述，於導光板的光射出面上依序包含光擴散片與稜鏡片而構成的。光擴散片與稜鏡片所構成的光擴散構件，係前述之本發明的光擴散構件。

以下，參照圖面說明本發明的側光型背光裝置之實施型態。圖3顯示側光型背光裝置之一實施型態。此背光裝置，主要的構成為具備導光板10，被配置於其一端部的光源11，以及被配置於導光板10上的光擴散構件20。光擴散構件20，係由光擴散片12及稜鏡片13所構成。又，在圖3，光擴散片12及稜鏡片13，顯示分別僅使用1枚的場合，但是使用複數枚重疊亦可。

導光板10，以至少一個側面為光射入面，與此約略正交的一方之面為光射出面的方式成形之約略平板狀的構成，主要係由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或非晶質烯烴系樹脂等高透明的樹脂所選擇之基質樹脂所構成。因應必要而添加與基質樹脂不同折射率的樹脂粒子亦可。導光板的各面，不是一樣的平面而為複雜的表面形狀亦可，設置點狀圖案等擴散印刷亦可。

光源11，係被配置於導光板10的至少一端部，主要使用冷陰極管、LED光源等。光源之形狀可舉出點狀、線狀、L字形者等。於這樣的光源之中，使用LED光源，特別是光度為1000~2000mcd程度的高亮度LED光源的話，要取得作為背光裝置之正面亮度及光擴散性的平衡是很困難的，但是藉由組合本發明的稜鏡片與光擴散片，可以達成優異的正面亮度及光擴散性的平衡。

側光型背光裝置上，除了前述的稜鏡片、光擴散片、導光板及光源以外，因應目的不同，具備反射板、偏光膜、電磁波遮蔽膜等。

〔實施例〕

以下，藉由實施例進而說明本發明。又，「部」、「%」在沒有特別說明時，是以重量為基準。

1. 光擴散片之製作 〔實施例1〕

混合攪拌下列處方的擴散層用塗佈液後，在厚度25μm之由聚對苯二甲酸乙二酯膜(Lumirror T60：Toray公司製造)所構成的支撐體上，以乾燥後的厚度成為7μm的方式藉由桿塗佈法塗佈、乾燥而形成擴散層。接著，在該支撐體之被形成擴散層的面的相反面，把下列處方的背塗層用塗佈液以乾燥後的厚度成為4μm的方式藉由桿塗佈法塗佈、乾燥，形成背塗層，而得到實施例1之光擴散片。

<實施例1之擴散層用塗佈液>

‧丙烯酸多元醇 10部(Acrydic A-807：DIC公司製造，固形成份50%)

‧異氰酸酯系硬化劑 2部(Takenate(商標)D110N：三井化學公司製造，固形成份60%)

‧聚異丁烯酸甲酯正球狀粒子 10部(平均粒徑2μm，變動係數20%)

‧稀釋溶劑 30部

<實施例1之背塗層用塗佈液>

‧丙烯酸多元醇 10部(Acrydic A-807：DIC公司製造，固形成份50%)

‧異氰酸酯系硬化劑 2部(Takenate(商標)D110N：三井化學公司製造，固形成份60%)

‧尼龍樹脂粒子 0.1部 (Karnntsu-parl(商品名音譯)GPA-550：Kanntsu化成公司(音譯；現為AICA公司所併)，平均粒徑5μm)

‧稀釋溶劑 38部

〔實施例2〕

實施例1的背塗層用塗佈液之中，把尼龍樹脂粒子變更為聚矽氧樹脂粒子(平均粒徑2μm)，把重量部變更為0.06部以外，與實施例1同樣進行，得到實施例2之光擴散片。

〔實施例3〕

實施例1的擴散層用塗佈液之中，把聚甲基丙烯酸甲酯正球狀粒子變更為聚甲基丙烯酸甲酯正球狀粒子(Chemisnow(商品名)KMR-3TA：Soken化學公司製造，平均粒徑3μm，變動係數30%)以外，與實施例1同樣進行，得到實施例3之光擴散片。

〔比較例1〕

把實施例1的擴散層用塗佈液變更為下列的擴散層用塗佈液，以使擴散層之乾燥後的厚度成為10μm的方式來形成以外，與實施例1同樣進行，得到比較例1之光擴散片。

<比較例1之擴散層用塗佈液>

‧丙烯酸多元醇 10部(Acrydic A-807：DIC公司製造，固形成份50%)

‧異氰酸酯系硬化劑 2部(Takenate(商標)D110N：三井化學公司製造，固形成份60%)

‧聚異丁烯酸甲酯正球狀粒子 7部(平均粒徑8μm，變動係數20%)

‧稀釋溶劑 32部

〔比較例2〕

把實施例1的擴散層用塗佈液變更為下列的擴散層用塗佈液，以使擴散層之乾燥後的厚度成為7μm的方式來形成以外，與實施例1同樣進行，得到比較例2之光擴散片。

<比較例2之擴散層用塗佈液>

‧丙烯酸多元醇 10部(Acrydic A-807：DIC公司製造，固形成份50%)

‧異氰酸酯系硬化劑 2部(Takenate(商標)D110N：三井化學公司製造，固形成份60%)

‧聚異丁烯酸甲酯正球狀粒子 5部(Chemisnow(商品名)KMR-3TA：Soken化學公司 製造，平均粒徑3μm，變動係數30%)

‧稀釋溶劑 25部

2. 評估 (1)光擴散片(不含稜鏡片)之射出角特性

將實施例1~3及比較例1~2之光擴散片，於4寸之側光型背光裝置(內藏光度1300mcd之LED光源8燈，厚度0.5mm之聚碳酸酯製的導光板)，以使該光擴散片之背塗層與該背光裝置的導光板對向的方式組入，製作了使用實施例1~3及比較例1~2的光擴散片之背光裝置，測定該背光裝置的射出角特性。測定結果顯示於表1。一併於表1顯示射出角度分別在-90~0°間、及0~90°間之各片的最高照射量的射出角度，以及由法線方向起算-40~40°之角度範圍之射出光的射出光量對前述法線方向的射出光的射出光量的最大變化率。

3. 背光裝置的製作

接著，於前述背光裝置之該光擴散片的擴散層上，以朝向該稜鏡片的與稜鏡面的相反面的方式，重疊厚度65μm之第一稜鏡片(TBEF2-GT：住友3M公司)。進而，以使此第一稜鏡片之稜鏡面與厚度68μm的第二稜鏡片(TBEF2-GM：住友3M公司)之與稜鏡面相反的面對向的方式重疊，製作實施例1~3及比較例1~2之背光裝置。又，2枚稜鏡片，以構造列分別的稜線正交的方式配置。

4. 評估 (1)正面亮度

點亮實施例1~3及比較例1~2的背光裝置，測定如圖4所示的背光5的光射出面的中央附近的P點的正面亮度。測定結果顯示於表2(單位為「cd/m²」)。

(2)光擴散性(背光全體之光均勻性)

此外，針對實施例1~3及比較例1~2之背光裝置，測定圖4所示的光源6附近之A~C點(均位於相鄰的2個光源6之間)之正面亮度。接著，算出PA點間的正面亮度的變更比(將A點的正面亮度除以P點的正面亮度時的比例)，同樣地，還包括PB點間的正面亮度的變更比，PC點間的正面亮度的變更比，算出該3個變更比例的平均值(背光全體之光的均勻性)。把A~C點及P點之正面亮度的測定結果顯示於表2，同時把各PA點間、PB點間、PC點間之變更比以及其平均值(背光全體之光的均勻性)的算出結果顯示於表3。

由表1的結果可知，實施例1~3的光擴散片，在組入背光裝置時，對著平行於導光板之一端部且正交於前述光射出面的面之前述光擴散片的光射出面的射出光分布的峰值，是在對光射出面的法線方向夾30~45°及-30~-45°的角度範圍內，前述光擴散片的光射出面之射出光，隨著由前述射出光分布的峰值的角度範圍起朝向對前述法線方向成-90°或90°的射出角度移動而逐漸減少。此外，如表2、3所示，實施例1~3之側光型背光裝置，係把具有這樣的射出角特性的光擴散片與折射率超過1.60的高折射率稜鏡片予以組合者，確保擴散性同時具有很高的正面亮度。

又，製作具有與在實施例1~3之光擴散片的光擴散層同樣的光擴散層，而不設置背塗層的光擴散片，同樣測定射出角特性時，得到與實施例1~3之光擴散片幾乎相同的結果。

又，實施例1及3之背光裝置，係於光擴散片的背塗層使用尼龍樹脂粒子，所以根據下列試驗法得到 的耐磨耗損傷性很優異。

<耐磨耗損傷性試驗>

依據日本工業標準JIS-H8682-1：1999，使用磨耗試驗機(NUS-ISO-1：SUGA試驗機公司)進行了耐磨耗性試驗。在耐磨耗性試驗，將實施例1及3的光擴散片的擴散層面固定於該試驗機的旋轉輪上，在該光擴散片的背塗層上配置與導光板相同材質的厚度1mm的聚碳酸酯板，以300gf的荷重往返15次。進行相關試驗之後，目視觀察聚碳酸酯板，但該聚碳酸酯板上未形成傷痕。

此外，實施例2之背光裝置，係於光擴散片的背塗層使用聚矽氧樹脂粒子，所以根據下列試驗法得到的防止加壓致傷性很優異。

<防止加壓致傷性試驗>

於厚度1mm的聚碳酸酯板上，使實施例2及4的光擴散片的背塗層面密接，使用表面性質試驗機(HEIDON-14：新東科學社)由該光擴散片的擴散層上實施了防止加壓致傷性試驗。在試驗中，使剖面積1cm²的荷重構件(材料)密接於該光擴散片的擴散層上，以1500g的荷重重量加壓10秒鐘。其後，以目視觀察施加荷重的處所之聚碳酸酯板，特別是在聚碳酸酯板上沒有凹下等情形無法發現傷痕。

另一方面，比較例1、2之背光裝置，對於光 源對導光板的配置方向平行的方向之光擴散片的光射出面的射出光分布的峰值為未満-45°以及超過45°，所以缺乏擴散性。

1‧‧‧背光裝置

10‧‧‧導光板

11‧‧‧光源

12‧‧‧光擴散片

13‧‧‧稜鏡片

20‧‧‧光擴散構件

Claims (4)

1. 一種側光型背光裝置，係由導光板、被配置於前述導光板的一端部的光源、以及在前述導光板的光射出面上依序具有光擴散片與稜鏡片而構成的側光型背光裝置，其特徵為：前述稜鏡片的折射率超過1.60，對平行於前述導光板的一端部且正交於前述光射出面的面之前述光擴散片的光射出面的射出光分布的峰值，在對光射出面的法線方向夾30~45°及-30~-45°之角度範圍內，前述光擴散片的光射出面的射出光，隨著由前述射出光分布的峰值的角度範圍朝向對前述法線方向成-90°或者90°之射出角度逐漸減少；由前述法線方向起-40~40°之角度範圍之前述射出光的射出光量，對前述法線方向的前述射出光的射出光量之變化率未滿30%。
2. 如申請專利範圍第1項之側光型背光裝置，其中前述光擴散片，係於透明樹脂膜之一方之面具有擴散層者，前述擴散層含有結合劑樹脂及平均粒徑5μm以下之粒子，前述粒子之含有比例，係對前述結合劑樹脂100重量部含有100~200重量部。
3. 如申請專利範圍第2項之側光型背光裝置，其中前述光擴散片，係在前述透明樹脂膜之與具備前述擴 散層之面相反的面上具備背面塗層者，前述背面塗層含有尼龍樹脂粒子及/或聚矽氧樹脂粒子。
4. 一種光擴散構件，係包含導光板、與被配置於前述導光板的一端部的光源而構成的側光型背光裝置之被配置於前述導光板之光射出面上的光擴散構件，其特徵為：前述光擴散構件，包含稜鏡片與光擴散片，前述稜鏡片的折射率超過1.60，對平行於前述導光板的一端部且正交於前述光射出面的面之前述光擴散片的光射出面的射出光分布的峰值，在對光射出面的法線方向夾30~45°及-30~-45°之角度範圍內，前述光擴散片的光射出面的射出光，隨著由前述射出光分布的峰值的角度範圍朝向對前述法線方向成-90°或者90°之射出角度而逐漸減少；由前述法線方向起-40~40°之角度範圍之前述射出光的射出光量，對前述法線方向的前述射出光的射出光量之變化率未滿30%。