TWI307798B - - Google Patents

Description

1307798 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種能夠賦予大型面板均勻化光源且無 ' 光源殘影、性能優異且製程簡便、良率高的光擴散板爲目 • 的。詳細地來說，本發明係關於一種不但可以消除上述光源 殘影、並使背光源能得到均勻之擴散，而且可以使用於於直 下式背光模組上或平面燈板上或室內或戶外看板上之新型 霧度可調式光擴散板。 •【先前技術】 液晶顯示與其他顯示系統相比，不但具有體積小、重量 輕、製程成熟等優點外，還具有低消費電力與低操作電壓的 特徵’而且具有彩色顯示多樣化的可能性；因而，液晶顯示 器（Liquid Crystal Display; LCD)隨著個人行動通訊及視訊 家電市場上的應用領域急速擴大而日益受到矚目。 然而，由液晶面板本身並不發光，所以除了反射式液晶 φ 顯示裝置以外，在顯示效果上不論是黑白亦或是彩色之液晶 面板，也不論其液晶顯示設計是TN、STN，還是TFT型的 液晶顯示器，若在低外界光源或無外界光源的環境下操作， 通常就需要在液晶顯不器中加入一個背光模組。由於背光模 組具有省電、簡單和輕薄化之系統工學要求、及高均勻、高 亮度之視覺工學要求上的優勢，現成已成已普遍應用於例如 ' 監視器、廣告看板、個人電腦、行動電話、手機面板、P D A 等含有液晶顯示器等各種領域中，用以提供液晶所需光源而 1307798 - 爲液晶顯示裝置不可或缺的一部分。 使用於液晶顯示器的背光模組之一般構成通常包含光 源部分（包括冷陰極螢光燈管（CCFL , Cold Cathode Fluorescent Lamp)或發光二極體（LED)及冷面光源（EL) .等）、導光板（L P G)部分、及光學膜片部分（包括反射板 (Reflector〉、擴散板（膜）（Diffuser)等）、以及集光部分（包括 增量膜（BEF或稱集光板、稜鏡片））等之構件。此等構件之 中’擴散板位於導光板的上方，是背光模組的關鍵零件之 ® —’其主要功能是將透過導光板的光線做散射處理以達到霧 化的效果，並提供液晶顯示器一個均勻的面光源來提高光源 的利用率，以達到提高液晶顯示器的亮度或是降低液晶顯示 器的消費電力。 傳統的擴散膜主要是在擴散膜的基材中，加入一顆顆的 化學顆粒，作爲散射粒子，或是使用全像技術，經由曝光顯 影等化學程序將毛玻璃的相位分佈記錄下來粗化擴散膜基 φ 材表面，以散射模糊導光板上的墨點或線條。但在如此的光 路架構下，由於材料本身及化學顆粒的性質，將會造成無可 避免的吸光，而且其對光的散射是散亂的，對於一固定距離 的觀測者來說，將會有部分的光強被浪費，而造成光源無法 有效的利用。再加上它的化學製程較費時，所需的生產成本 ' 相對的也較高。 隨著大尺寸薄膜電晶體（TFT· LCD)製作技術急速的發 展，且高亮度液晶電視及特殊高亮度顯示器之市場需求日益 1307798 - 增大，故直下式背光模組（Direct backlight module)基於 光學表現特性較佳，已取代一般側光式背光模組（Side mount backlight module),而成爲現行中大型液晶顯示器所 使用之主流。又，直下式背光模組內之背光源是一種光學行 - 徑特性爲線光源的冷陰極燈管，故於燈管上方須有一擴散裝 置，多半使用具有特定霧度與穿透率之乳白色擴散板，與一 至數片不等之擴散薄片與聚光薄片並放置於燈管之正上方 (顯示器的出光面），以改變燈管光源之行徑路線。若背光 ® 模組之薄型化設計需求增強，將導致光源殘影將無法消除， 所以一般還需要設計放置一至數片之擴散薄片與聚光薄片 補強其光均齊度與消除燈管殘影。因而，鑒於現在國內、外 液晶顯示器朝向面板尺寸大型化的發展趨勢，隨著市場的漸 漸普及對品質的要求也是日漸提高，所亟待提供一種能夠賦 予大型面板均与化光源且無光源殘影、性能優異且製程簡 便、良率高的光擴散板。 φ 【發明內容】 從而，本發明人乃針對擴散板的製程及性能積極進行硏 究’以改善前述現行擴散板之運用缺點、且不增加使用其他 材料成本，並提供一種能夠賦予大型面板均勻化光源且無光 源殘影 '性能優異且製程簡便、良率高的光擴散板爲目的。 進而依照本發明乃提供一種不但可以消除上述光源殘影、並 使背光源能得到均勻之擴散，而且可以使用於於直下式背光 模組上或平面燈板上或室內或戶外看板上之新型霧度可調 1307798 - 式光擴散板。 詳細地來說’本發明係提供一種能夠賦予大型面板均勻 化光源且無光源殘影、性能優異且製程簡便、良率高的光擴 - 散板爲目的。也就是說’本發明之霧度可調式光擴散板，係 -· 包括一基材及光擴散層。具體而言’本發明之霧度可調式光 擴散板係包括一光透過率高的材料所構成之基材，以及擴散 劑所形成的光擴散層。 詳細地來說，可使用於本發明之霧度可調式光擴散板的 ® 基材並沒有特別地限定，只要在不損害本發明目的之範圍內 均可以使用公知的習用基材，例如可以使用高密度透明材質 之塑料板材。可使用於本發明之霧度可調式光擴散板的基 材，舉例來說，透光率宜在85%以上，較宜是在88%以上， 更宜是在90 %以上，特佳是在93%以上。可使用本發明之基 材的厚度宜在2~6mm之範圍，較宜是在2.5~5.5mm之範 圍，更宜是在3~5mm之範圍。可使用本發明之基材的比重 | 宜在1.0〜1.6之範圍，較宜是在之範圍，更宜是在 1.2~1.4之範圍。可使用本發明之基材的吸水率宜在0.1〜0.5 之範圍，較宜是在〇.1~〇.45之範圍，更宜是在〇.15~0.4之 範圍。 另外，可使用本發明之基材的物理特性並沒有特別地限 ' 定，只要是在不損害本發明目的之範圍內均可以使用；例 — 如，水平靜置平放變形量宜在±0.2 mm之範圍’較宜是在土 0.15mm之範圍，更宜是在±〇.13mm之範圍。可使用本發明 1307798 之基材的引張強度宜在660~700 kg/cm2之範圍，較宜是在 660-690 kg/cm2之範圍，更宜是在660-680 kg/cm2之範 圍。可使用本發明之基材的彎曲強度宜在1 0,000~15,000 - kg/cm2之範圍，較宜是在9,000~14,000 kg/cm2之範圍，更 . 宜是在8,000~1 3,000 kg/cm2之範圍。可使用本發明之基材 的變形溫度宜在90〜100°C之範圍，較宜是在90~98°C之範 圍，更宜是在92~97°C之範圍。可使用本發明之基材的引火 溫度宜在430~500°C之範圍，較宜是在440~490°C之範圍， ® 更宜是在450〜480°C之範圍。 另外’可使用於本發明之霧度可調式光擴散板的光擴散 層材料並沒有特別地限定，只要在不損害本發明目的之範圍 內均可以使用公知的習用光擴散層材料，例如可以在基材上 作單面擴散處理，或者也可以在基材上進行雙面擴散處理。 可使用於本發明之霧度可調式光擴散板的光擴散層材料，舉 例來說’例如其可以是無機型光擴散層形成劑、高分子型光 φ 擴散層形成劑、球型光擴散層形成劑等。詳細地來說，可使 用於本發明之霧度可調式光擴散板的光擴散層形成劑之光 學特性並沒有特別地限定，只要是在不損害本發明目的之範 圍內均可以使用；例如，光擴散率宜在10〜95 %之範圍，較 宜是在10-90%之範圍，更宜是在15~85%之範圍。 又’只要在不損害本發明目的之範圍內，也可以在本發 _ 明之光擴散層形成劑中添加其他的添加劑。舉例來說，例如 可以在本發明之光擴散層形成劑中添加玻璃系基材或可透 1307798 光之微小顆粒、金油、遮光溶劑、抗u V溶劑、光鮮劑（光 漂白劑）、架橋劑、P U溶劑、壓克力溶劑、抗靜電劑等。又， 可以使用於光擴散層形成劑中做爲添加劑並沒有特別地限 定，只要在不損害本發明目的之範圍內，習用公知的微小顆 粒、金油、遮光溶劑、抗U V溶劑、光鮮劑（光漂白劑）、 架橋劑、PU溶劑 '壓克力溶劑、抗靜電劑等均可以使用。 當然也可以依照需要尺寸、機構設計變化而調整彼等之組成 及添加量。 I 詳細地來說，可以使用於本發明之光擴散層形成劑中做 爲添加劑之微小顆粒的平均粒徑（0)並沒有特別地限定， 只要在不損害本發明目的之範圍內均可以使用，例如，宜在 0.01〜之範圍，較宜是在0.01~0.9//m之範圍，更宜 是在0.15〜0.8 ym之範圍。又，可以使用於本發明之光擴散 層形成劑中網版印刷用之高透明金油的穿透率並沒有特別 地限定，只要在不損害本發明目的之範圍內均可以使用，例 φ 如，宜在60~99 7。之範圍，較宜是在65~95%之範圍，更宜 是在70~90%之範圍。 另外，可以使用於本發明之光擴散層形成劑中之白色網 版印刷用之遮光溶劑霧度（H a z e)並沒有特別地限定，只要在 不損害本發明目的之範圍內均可以使用，例如，宜在30~ 90 % 之範圍，較宜是在35~85%之範圍，更宜是在40〜80 %之範 ' 圍。可以使用於本發明之抗UV溶劑、吸收外界光用之光鮮 劑（光漂白劑）並沒有特別地限定，只要在不損害本發明目 -10-

Claims (1)

1307798 ---~ 年月日修(更)正本 第 94117049 號 光擴散板」專利案 (2008年12月17日修正） 十、申請專利範圍： 1. —種光擴散板，其係包括透光率爲85%以上的基材、及該 基材上之由光擴散劑所形成的光擴散層；其特徵在於：光 擴散劑係由至少包括平均粒徑（0)爲〇.〇1〜1 // m之微小 顆粒、霧度（Haze )爲30~90%之白色遮光溶劑所構成； 且此光擴散板之霧度係在20%~95%之範圍，光擴散層之 光擴散率係在10~95%之範圍。 2. 如申請專利範圍第1項之光擴散板，其中基材之厚度係在 2〜6mm之範圍。 3 ·如申請專利範圍第1項之光擴散板，其中基材比重係在 1 ·0~1 .6之範圍。 4 .如申請專利範圍第1項之光擴散板，其中基材之吸水率係 在0.1~0.5之範圍。 5. 如申請專利範圍第1項之光擴散板，其中基材之水平靜置 平放變形量係在±〇.2mm之範圍。 6. 如申請專利範圍第1項之光擴散板，其中基材之引張強度 係在660〜700 kg/cm2之範圍。 7·如申請專利範圍第1項之光擴散板，其中基材之彎曲強度 係在 1 0,000~1 5,000 kg/cm2 之範圍。 8 如申請專利範圍第1項之光擴散板，其中基材之變形溫度 係在9 0 ~ 1 0 0 °C之範圍。 9 ·如申請專利範圍第1項之光擴散板，其中基材之引火溫度 1307798 係在430~500°C之範圍β I ο _如申Ϊ靑專利範塵I第1項之光擴散板，其在光擴散劑中可 另外添加選自於坡璃系基材、金油、抗UV溶劑、光鮮劑 (光漂白劑）、架橋劑、p U溶劑、壓克力溶劑、抗靜電劑 所組成之群類中至少一種。 II ·如申請專利範圍第10項之光擴散板，其中金油之透光率 係在6 0 ~ 9 9 %之範圍。 1 2 .如申請專利範圍第1 〇項之光擴散板，其中P U溶劑或壓 克力溶劑之溶劑滲透率係在5 0 ~ 9 5 %之範圍。