光透过性树脂板制造技术

本发明专利技术提供一种液晶显示装置用光透过性树脂板，通过利用光扩散剂使透过光线的损失最小化、并且在出光面侧赋予特定的半椭圆凸透镜形状，从而同时实现线状光源的面光源化和高亮度化。另外，提供一种光透过性树脂板，其能够同时满足背光的长期光学稳定性和树脂板的形态稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及液晶显示装置用的直下型背光中使用的光透过性树 脂。更具体而言，涉及从出光面一侧看时光充分扩散从而线状光源的 影像(光源的形状)不可看透、并且向出光面一侧的光透过性能极高 的液晶显示装置用光透过性树脂板。
技术介绍
使用光透过型液晶面板的液晶显示装置作为代替阴极射线管的薄 型显示装置，其用途迅速扩大。液晶面板自身不发光，因此使用称为 背光的背面光源。背光大致上使用两种方式。一种是将以冷阴极管为代表的线状光源配置在称为导光板的透明 树脂板的端面，使从导光板的端面入射的光反射和散射到液晶面板一 侧而形成面光源化的所谓端面照光型背光。另一种是具有将多个冷阴极管排列而成的线状光源或将多个LED呈线状排列而成的光源，并且配置光扩散板或混合有光扩散剂的光学 片，使冷阴极管的光透过、散射而形成面光源化的所谓直下型背光。端面照光型背光广泛应用于笔记本电脑、台式电脑、手机等小型 液晶显示装置中。另一方面，直下型背光广泛应用于与端面照光型背 光相比要求更高亮度的液晶电视用途。在此，用图1对使用直下型背光的液晶显示装置的结构进行示意 说明。51是液晶面板，52是反射型偏光膜，53是聚光片，54是扩散 片，55是光扩散板，56是线状光源，57是反射片。这样，在构成直下3型背光的构件中，使用光扩散板55作为用于将多个线状光源56转换 为均匀的面光源的构件。专利文献1~2中公开了在透明的热塑性树脂中混合数重量％硅酮 树脂制球状微粒的方法，专利文献3中公开了通过在透明树脂中添加 数重量％~数十重量％折射率不同的光扩散剂的方法，使各个光扩散板 的入光面一侧入射的光在内部散射，从而看不到线状光源的形状的方 法。但是，如果增加用于提高光扩散功能的光扩散剂的添加量，则扩 散的光增加，但是，相反存在透过扩散板的光减少而使液晶屏幕变暗 的问题，不能同时实现线状光源的消失和屏幕亮度的提高。另外，积极地进行将光扩散板作成三棱镜、圆弧状透镜形状作为 液晶显示装置用光学片的开发(例如，参照专利文献4 6)。另外，也 进行了圆弧状透镜和内层部含有扩散剂的层状扩散片的开发(参照专 利文献7)。但是，这些技术存在扩散剂的添加浓度过高从而不能高亮 度化、透镜层中不含添加剂因此含有添加剂的再加工品不能再利用等 缺点。因此，现有制品不能同时实现线状光源的面发光化与高亮度化。这些技术大致上有i.以利用三棱镜提高液晶显示装置的亮度为目 的的技术，ii.以通过向三棱镜中添加光扩散剂提高光扩散性为目的的技 术，和iii.以在液晶显示装置中在液晶面板的观察侧配置透镜片而改善 视角为目的的技术。在将三棱镜或透镜片配置在光扩散板上的技术中，存在以下问题。 前述i.的以通过棱镜提高亮度为目的的扩散片，需要片内部透明，并且 本来在面光源化的扩散光的直接上方作为另外的构件配置时表现功 能，因此，仅三棱镜不能满足功能。前述ii.的以通过向三棱镜中添加 光扩散剂而提高光扩散性和亮度为目的的扩散片，由于光扩散剂导致 三棱镜的功能下降，因此不能实现亮度的提高。在前述iii.的以在液晶 显示装置中在液晶面板的观察侧配置透镜片而改善视角为目的的扩散片，仍然不能满足亮度的提高。现在成为主流的添加有光扩散剂的光扩散板，如果想得到实用水 平的光扩散性而增加光扩散剂的量，则总光线透过率降至65%以下，导致亮度下降。图2是表示以在透明树脂丙烯酸树脂中混合硅酮类扩散剂并成形为片状的平板测定的光扩散板的总光线透过率与下述式定 义的光扩散率的关系图。通常，如果增加丙烯酸树脂中混合的硅酮类扩散剂则总光线透过率下降，具有光扩散率增加的倾向。即，如图2 所示，不添加光扩散剂时的总光线透过率超过90%，但是不具有光扩 散板所需的光扩散性。即，丙烯酸树脂中添加光扩散剂时光扩散率急 剧上升，但是与此相伴总光线透过率也下降。光扩散率(％) = {L (20。) +L (70°) }/{L (5°) X2}X100 L (5°):以5度的角度射出的光的透射光强度(mV) L (20°):以20度的角度射出的光的透射光强度(mV) L (70°):以70度的角度射出的光的透射光强度(mV)因此，在直下型背光领域，寻求在维持高光扩散率的情况下总光 线透过率也高的、高扩散高透过性能的光扩散片。另外，近年来，液 晶显示器的大型化、大屏幕化正在急剧发展中，随着背光的节能化， 也在期待开发高扩散高透过性能的光学片。专利文献1:专利文献2: 专利文献3: 专利文献4:专利文献 专利文献6: 专利文献7:日本特开平 日本特开平 日本特开平 日本特开平 日本特开平日本特开平 日本特开平1- 1728012- 194058 7-1009857- 2947098- 211230 8-313708 10-73808号公报 号公报 号公报 号公报 号公报 号公报 号公报
技术实现思路
本专利技术的目的是在实现线状光源的面光源化的同时、提供以往的 平板状光扩散板未能实现的高亮度的液晶显示装置用光透过性树脂 板。另外，本专利技术的目的是提供能够同时满足背光的长期光学稳定性 和树脂板的形态稳定性的光透过性树脂板。本专利技术人为了解决上述问题，发现通过将光透过性树脂中的添加 剂浓度及光扩散剂添加浓度的最优化使透过光线的损失最小，并且赋 予表面半椭圆凸透镜形状，由此可以同时实现线状光源的面光源化和 高亮度化的液晶显示装置用光透过性树脂板，从而完成了本专利技术。艮P，本专利技术如下所述。本专利技术的第一项专利技术，是一种光透过性树脂板，其用于包含多个 线状光源的液晶显示装置用直下型背光，其特征在于，在出光面上与 线状光源的长轴方向平行地排列添加了含有光扩散剂的添加剂的半椭圆状凸透镜，并且凸透镜的纵横比(=高度/节距)为0.2-3.0。另外，本专利技术的第二项专利技术，是上述第一项所述的光透过性树脂 板，其特征在于，相邻凸透镜的纵横比的比率(=低纵横比透镜/高纵横 比透镜)为0.6-0.95。另外，本专利技术的第三项专利技术，是上述第一项或第二项所述的光透 过性树脂板，其特征在于，树脂板中的添加剂浓度为0.001重量％~5.0 重量％，并且添加剂中含有的光扩散剂在树脂板中的浓度为1.5重量％ 以下。另外，本专利技术的第四项专利技术，是上述第一至第三项中任一项所述 的光透过性树脂板，其特征在于，除树脂板表面的凸透镜部外的最小 板厚为0.3~3.0mm。另外，本专利技术的第五项专利技术，是上述第一至第四项中任一项所述 的光透过性树脂板，其特征在于，在与凸透镜表面相反侧的入光面上进行了微细的凸凹处理，并且以Ra表示处理面的表面粗糙度时，满足 下式5《Ra《20。专利技术效果本专利技术的光透过性树脂板，通过设置在液晶显示装置用直下型背光中，可以同时满足(i)线状光源的面光源化和高亮度化，(ii)背光 的长期光学稳定性，(iii)树脂板的形态稳定性。艮P，通过赋予光透过性树脂板的表面具有特定纵横比的半椭圆状 凸透镜形状，并且在凸透镜部添加含有光扩散剂的添加剂，可以实现 高亮度且均匀的面光源化，并且可以长期保持光学稳定性。另外，通 过将除凸透镜部外的最小板厚设定在特定范围，可以使树脂板具有刚 性并且可以长期保持形态稳定性。附图说明图1是说明使用现有直下型背光的液晶显示装置的构成的示意图。图2是说明扩散板的总光线透过率与光扩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光透过性树脂板，其用于包含多个线状光源的液晶显示装置用直下型背光，其特征在于，在出光面上与线状光源的长轴方向平行地排列添加了含有光扩散剂的添加剂的半椭圆状凸透镜，并且凸透镜的纵横比（＝高度／节距）为０．２～３．０。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本祐一，中野新吾，
申请(专利权)人：旭化成化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]