光扩散片及使用该光扩散片的背光单元制造技术

提供具有良好的方向性光扩散功能、光线透过性、经济性及薄膜性的光扩散片，以及辉度等性能及薄型化得到改进的背光单元。所述光扩散片，具有透明基材层和层合于该基材层表面的光扩散层，该光扩散层具有树脂制微粒和树脂制粘合剂，采用平均粒径为１．５μｍ～５μｍ的单分散微粒作为上述微粒，微粒对粘合剂的质量比为２．５～３，光扩散层的层合量为３ｇ／ｍ↑［２］～１０ｇ／ｍ↑［２］。可采用丙烯酸树脂作为上述微粒和粘合剂的基材聚合物。上述单分散微粒的粒径分布变动系数优选０．２以下。上述光扩散层优选采用凹版涂布法形成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有使透过光线向法线方向侧边会聚边扩散的方向性光扩散功能、尤其适用于液晶显示装置的背光单元的光扩散片及使用该光扩散片的背光单元。
技术介绍
液晶显示装置普遍采用从背面照射液晶层而使之发光的背光方式，在液晶层的下面安装边缘光源型、正下方型等背光单元。所述边缘光源型背光单元50大致如图3(a)所示，具有作为光源的线状灯51、端部以沿着灯51的方式配置的方形板状导光板52、配置于导光板52表面侧的光扩散片53、配置于光扩散片53的表面侧的棱镜片54。说到该背光单元50的功能，首先从灯51向导光板52入射的光线被导光板52里面的反射点或反射片(未图示)反射，从导光板52的表面射出。从导光板52射出的光线入射到光扩散片53上，被光扩散片53扩散并从光扩散片53的表面射出。之后，从光扩散片53射出的光线入射到棱镜片54上，利用在棱镜片54表面上所形成的棱镜部54a，作为大致在法线方向呈现峰值的分布的光线而射出。这样，从灯51射出的光线被光扩散片53扩散，再利用棱镜片54以大致在法线方向呈峰值的方式被折射，进而对表面侧的液晶层(未图示)的整个面进行照明。另外，虽然未图示出，但为了缓和上述棱镜片54的会聚特性、保护棱镜部54a，或防止偏光板等液晶面板和棱镜片54的粘附，在棱镜片54的表面进一步配置有光扩散片。如图3(b)所示，包括在上述背光单元50中的光扩散片53，通常具有合成树脂制的透明基材层56、层叠在该基材层56的表面上的光扩散层57(参照例如特开平7-5305号公报、特开2000-89007公报等)。通常，该光扩散层57的透明树脂制粘合剂58中含有树脂制微粒59，通过微粒59实现光扩散功能。上述现有技术的光扩散片53中，作为提高光扩散性的方法，通常考虑增加微粒59的掺入量及光扩散层57的层合量，但是，微粒59的掺入量及光扩散层57的层合量的增加会带来涂覆的困难性和光线透过率的降低。总之，根据现有技术中本领域技术人员关于光扩散片53的考虑，可看到光扩散性和涂覆的容易性及光线透过性之间的相反的特性。基于上述考虑的现有技术中的常用光扩散片53，考虑到光扩散性、光线透过性及涂覆容易性的平衡，作为微粒59，采用具有20μm左右的较大平均粒径的并且具有较广粒径分布的多分散微粒，微粒59对粘合剂的质量比为1左右，光扩散层57的层合量为15～20g/m2。
技术实现思路
基于这些缺点，本专利技术的目的在于提供具有良好的方向性光扩散功能、光线透过性、经济性及薄膜性的光扩散片，以及辉度等性能和薄型化得到促进的背光单元。本专利技术人通过改变光扩散片中微粒的种类、平均粒径、微粒对粘合剂的质量比、光扩散层的层合量等进行了非常庞大的实验，作为刻苦钻研的结果，发现通过采用较小粒径的单分散微粒、加大微粒对粘合剂的质量比、并且使光扩散层的层合量较小，能够得到良好的方向性光扩散功能、光线透过性等。其结果是，用于解决上述课题而提出的专利技术为一种光扩散片，其具有透明基材层和层合于该基材层表面侧的光扩散层，该光扩散层具有树脂制微粒和树脂制粘合剂，上述微粒采用平均粒径在1.5μm～5μm的单分散微粒，微粒对粘合剂的质量比(指的是采用固态成分换算微粒相对粘合剂基材聚合物的质量比)为2.5～3，光扩散层的层合量为3g/m2～10g/m2。该光扩散片采用平均粒径较小的单分散微粒，使微粒相对粘合剂的质量比较大，使光扩散层的层合量较小，从而可以将粒径集中的小粒径微粒较致密且均匀地敷设于基材层表面上，这样，在表面上较致密且均匀地形成微细凸部。因此，该光扩散片具有良好的方向性光扩散功能及光线透过性等，经济性和薄膜性得到改进。另外，由于该光扩散片的微粒采用小粒径单分散微粒，可如上所述采用涂布等手段形成微粒质量比大且层合量小的光扩散层。在该光扩散片中，特别优选上述单分散微粒的平均粒径为3μm，微粒对粘合剂的质量比为2.7，光扩散层的层合量为6g/m2。通过将这样的单分散微粒的平均粒径、微粒质量比及光扩散层的层合量取值在上述范围内，可以进一步提高上述方向性光扩散功能、光线透过性、经济性及薄膜性。作为上述微粒及粘合剂的基材聚合物，可以采用丙烯酸树脂。通过采用丙烯酸树脂作为上述微粒及粘合剂的主材料，可以进一步促进上述方向性光扩散功能、光线透过性。作为上述粘合剂，可以由含有丙烯酸聚醇和固化剂的聚合物的组合物形成。通过采用将丙烯酸聚醇作为基材聚合物的聚合物组合物，作为所述粘合剂形成材料，如上所述，可以促进微粒质量比大且层合量小的光扩散层的形成容易性，并可以减少光扩散层的涂覆缺陷等的发生。上述单分散微粒的粒径分布的变动系数最好在0.2以下。这样，通过采用粒径分布变动系数在0.2以下的单分散微粒，可以有效促进上述方向性光扩散功能及光线透过性，并可以如上所述有效促进微粒质量比大且层合量小的光扩散层的形成容易性。作为上述光扩散层的形成方法，最好采用凹版涂布法。根据所述凹版涂布法，可以如上所述容易且可靠地形成微粒质量比大且层合量小的光扩散层。在上述光扩散层的粘合剂中还可以分散含有微小无机填充剂。通过象这样在光扩散层的粘合剂中分散含有微小无机填充剂，可以提高光扩散层的耐热性，尤其可以抑制由于该光扩散片的热等引起的挠曲及变黄。上述光扩散层的粘合剂中还可以含有抗静电剂。通过象这样在光扩散层的粘合剂中含有抗静电剂，该光扩散片可以实现良好的防静电作用，可以减少吸附脏物、与棱镜片等其他片材的贴合变难等由带电引起的不便的发生。还可以进一步具有层合于上述基材层的里面侧的防粘层，该防粘层可以具有分散于粘合剂中的微粒。通过象这样在里面具有防粘层，可以防止由于该光扩散片和其里面所配置的导光板、棱镜片等之间粘合而产生的干涉条纹。因此，在使灯发出的光线发散而导入表面侧的液晶显示装置用背光单元中，如果具有该光扩散片，如上所述，由于该光扩散片具有优秀的方向性扩散功能和光线透过性，可以降低辉度不均、提高正面辉度。另外，如上所述，由于该光扩散片具有优良的经济性和薄膜性，该背光单元可以适应当今社会的要求而促进低成本化及薄型化。另外，在本专利技术中，“微粒的平均粒径”和“粒径分布变动系数”为体积基准的数值。如上所说明的，基于不同于现有技术中普通技术人员关于微粒种类、微粒相对粘合剂的质量比、光扩散层的层合量等的考虑的设计思想，本专利技术的光扩散片体现良好的方向性光扩散功能、光线透过性、经济性和薄膜性。另外，本专利技术的背光单元可以提高辉度、辉度的均匀性等性能，且能够促进低成本化和薄型化。附图说明图1是表示本专利技术一实施形态的光扩散片的示意性断面图。图2是表示不同于图1的光扩散片的形态的光扩散片的示意性断面图。图3(a)表示一般的边缘光源型背光单元的示意性斜视图。图3(b)表示一般的光扩散片的示意性断面图。优选实施形态下面将参照适宜附图对本专利技术的实施形态进行详细说明。图1的光扩散片1包括基材层2、层合于该基材层2的表面上的光扩散层3。基材层2出于使光线透过的需要，特别由无色透明合成树脂形成。作为所述基材层2所使用的合成树脂，并没有被特别地限定，例如可以是聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚烯烃、醋酸纤维素、耐候性氯乙烯等。其中，优选透明性优、强度高的聚对苯二甲酸乙二酯、特别优选的是挠曲性能得到改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光扩散片，具有透明基材层和层合于该基材层表面侧的光扩散层，该光扩散层具有树脂制微粒和树脂制粘合剂，采用平均粒径１．５μｍ～５μｍ的单分散微粒作为上述微粒，微粒对粘合剂的质量比为２．５～３，光扩散层的层合量 为３ｇ／ｍ↑［２］～１０ｇ／ｍ↑［２］。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉田实，
申请(专利权)人：吉田实，
类型：发明
国别省市：JP[日本]