TWI354122B - Lens sheet, planar light source device and liquid - Google Patents
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Description
1354122 25645pifl 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本修正日期:1〇〇年 ' 27日 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種液晶顯示裝置、用作該液晶_示裝 置的背光模組的面光源裝置及構成該面光源裝置的透鏡 片。本發明尤其是關於一種目的在於減少液晶顯示骏置的 圖像顯示中的被稱為斑點(speckle)或閃爍(sparkling) 的眩目現象的透鏡片、面光源裝置及液晶顯示裝置。 【先如技術】 近年來,彩色液晶顯示裝置作為行動用個人電腦、桌 上型個人電腦的監視器,行動用電視或視訊一體型電視^ 的圖像顯示機構而廣泛應用在各種領域。該液晶顯示裝置 所使用的液晶顯示元件(液晶面板)其自身並不發光,而 是發揮快Η —的作用。由此,為提高液晶顯示裳 置的圖像顯雜能’-般是在液“㈣背後配置被稱為 为光模組的面光源裝置,利用自該面光源裝置發出的光來 從背面照亮液晶面板。 例如日本專利特開平2 —84618號公報(專利文獻〇 及曰本專利實開平3-69184號公報(專利文獻2)所揭示 般,如此之背光模組是由作為一次光源的螢光管、導光體、 反射片及作為偏光元件_鏡片等所構成的。其中,棱鏡 片配置於導㈣的光出射面上,用以改善背域組的光學 效率從而提高亮度,例如是於透光片的—個表面上以5〇 μηι的間距並列配置有頂角為6〇。〜1〇〇。的剖 形狀的稜鏡列而構成的透鏡片。 两寺胺一 25645pifl 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 修正日期:100年7月27日 如曰本專利特開平6 — 324205號公報(專利文獻3 )、 曰本專利特開平1〇—16〇914號公報(專利文獻4)及曰本 f利特開2000—353413號公報(專利文獻5)所揭示般, ,出了 :作為稜鏡片應具有光擴散片或光擴散薄膜的功 能,並且在形成有稜鏡列的相反側的面上形成具有光擴散 功能的表面構造。於專利文獻3的稜鏡片中,藉由形成具 有光擴散功能、高度大於等於光源光的波長且小於等於 100 μιη的突起群’來提高面光源裝置的亮度且減少亮度不 均。於專利文獻4的稜鏡片中,藉由形成塗佈類型、浮雕 類型或喷砂類型的光擴散層,來提高面光源裝置的亮度且 擴大視肖於專利文獻5的稜鏡#巾,藉由塗佈透明珠粒 等光擴散性微粒子層’來提高亮度及擴大視角。 [專利文獻1]日本專利特開平2—84618號公報 [專利文獻2]曰本專利實開平3_69184號公報 [專利文獻3 ]日本專利特開平6 _ 3242〇5號公報 [專利文獻4]日本專利特開平1〇_16〇914號公報 [專利文獻5]日本專利特開2〇〇〇一353413號公報 關於如上所述的具有稜鏡片的光擴散功能的表面構造 的功能,可列舉如下: (1 :>藉由各個突起峡光擴散,使絲現出所期望的 霧度(Haze),藉此來調整為所期望的亮度及視角; (2)抑制被稱為影像殘留(sticking) 的現象,即抑 制由於與位於魏片上表面(稜制形成面的相反側的面) 的光擴散片或液晶面板的局部性密接而產生干涉條紋 1354122 25645pifl 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本修正日期:i〇〇年7月27日 (interference fringes ); (3)所謂的缺陷隱蔽,即降低棱鏡列的表面構造缺陷 的可視性’或者降低形成於導光體的光出射面或其相反侧 的背面的交織(m at)構造或透鏡列排列構造等表面構造缺 陷的可視性。 上述缺陷隱蔽’在使用高亮度的光源作為一次光源時 顯得尤為重要。 然而’若在稜鏡片的稜鏡列形成面的相反側的面上形 成具有光擴散功能的表面構造,則自導光體射出後由棱鏡 片的棱鏡列進行内面反射的指向性非常強的光會受到具有 光擴散功能的表面構造的干涉,從而有時會產生塗膜内部 的微粒子或產生表面的凹凸非常眩目的、且被稱為斑點或 閃爍的眩目現象。此時,顯示的圖像會變得非常不清楚, 因此,近年來迫切地需要解決此眩目現象。於上述專利文 獻3〜5中,並未提及消除或減少如此之眩目現象的技術課 題。 另一方面,於液晶顯示裝置中,自觀察側觀察時,在 位於最前部的液晶面板中,為了抑制因螢光燈等外部光源 的射入而導致顯示圖像品質下降等,有時亦於液晶面板的 觀察侧的面上形成與上述相同的具有光擴散功能的表面構 造。而且,於液晶面板的光入射側的面上,為了抑制上述 影像殘留現象’有時也形成與上述相同的具有光擴散功能 的表面構造。基於與稜鏡片上所形成的具有紐散功能的 表面構造的情況相同的理由’上述表面背面均具有光擴散 1354122 25645pifl • 爲第96_號中文__雛修正本 修正日期:100年7月27日 功能的表面構造有時也會產生眩目現象。此時,顯示的 像會變得非常不清楚’因此迫切需要解決此眩目現象。 為了抑制因如上所述之具有光擴散功能的表面構造而 引起的眩目現象’考慮到藉由增加形成表面構造的塗膜中 微粒子的添加量來提高光擴散性。藉此,可使眩目現象得 f某種程度_少,但存在面舰裝置鎌示裝置^ 亮度會大幅降低的難點。 因此,本發明的目的在於降低液晶顯示裝置中的眩目 現象而不會導致面光源裝置或液晶顯示裝置的亮度大 低。 【發明内容】 • 根據本發明,為解決上述課題,提供一種透鏡片,其 特徵在於.於具有第1面及第2面的片狀透光性構件的上 述第1面上並列形成有多個透鏡列,上述第2面為凹凸面, 此凹凸面的局部峰頂平均間隔s為小於等於5〇 μηι且十點 平均粗度Rz為小於等於4 μπι。 Φ 於本發明的一實施形態_,上述片狀透光性構件是藉 由在透光性基材的一個面上設置光擴散層而構成,該光擴 政層疋藉由使透光性樹脂中含有透光性光擴散材料而形 成,上述凹凸面是藉由使上述光擴散材料自上述透光性樹 脂的表面突出而形成。於本發明的一實施形態中,上述光 擴散層的霧度Hz為50〜85%。於本發明的一實施形態中, 上述光擴散材料的重量平均粒子徑D1為1〜8 μιη。於本 發明的一實施形態中,於上述光擴散層的任意位置的半徑 7 1354122 25645pifl 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 修正日期:1〇〇年7月27日 為70 μιη的圓形區域内,上述透光性樹脂中由多個上述光 擴散材料凝聚而成的長徑大於等於30 μιη的二次粒子的個 數為小於等於3個。於本發明的一實施形態中,上述透光 性樹脂的折射率Ν1與上述光擴散材料的折射率Ν2之差為 0.03 〜0.10。 ’、 而且,根據本發明,為了解決上述課題,提供一種面 光源裝置,其包括.欠光源、導光體以及上述透鏡片。 當自上述一次光源發出的光導入導光體後,導光體對該光 進行引導’使該光射出。透鏡片是以使來自上述導光體的 出射光射入其上的方式而配置。上述導光體具備使自上述 一次光源發出的光射入的光入射端面、及使經引導的光射 出的光出射面’上述一次光源鄰接配置於上述導光體的光 入射端面,上述透鏡片是以使上述第i面對向於上述導光 體的光出射面的方式而配置。 而且,根據本發明,為了解決上述課題,提供一種液 晶顯示裝置,其包括:上述面光源裝置以及液晶面板。該 液晶面板是以使自上述面光源裝置的上述透鏡片的第2面 射出的光射人其上的方式而配置,且該液晶面板具備自上 述透鏡片的第2面射出的光射人的人射面、及其相反侧的 觀察面。 於本發明的-實施形態中,上述觀察面設為防眩面, 60度光澤值G1為大於等於25。於本發明的—實施形態 中,上述觀察面設為眩光面’ 6〇度光澤值G1為大於等於 90。於本發明的-實施形態中,上述人射面設為防眩面,、 25645pifl 修正日期:100年7月27日 爲第96133810號巾織嘯書劃線修正本 上述觀察㈣60度光澤值G1與上述人射面的6Q度光澤 ,G2的比率G1/G2為大於等於i。於本發明的一實施形 態中’上述觀察面的十財均粗度Rz為小於等於2啤。 於本發明的-實施形態中,上述液晶顯示袋置包括光 擴散片’該光擴散片是以使自上述透鏡片的第2面射出的 光射^其上的方式硫置在上述透鏡片與上述液晶面板之 間,該光擴散片的至少-個面為凹凸形狀面,該凹凸形狀 面的局部峰頂平均間隔S為小於等於5〇哗且十點平均粗 度Rz為小於等於4 μιη。於本發明的一實施形態中,上述 光擴散片是II由在透紐基材的—個面上設置光擴散功能 層而構成,該光擴散功能層是藉由使透光性樹脂中含有透 光性光擴赌料而形成,上述凹凸Φ是藉由使上述光擴散 材料自上述透光性樹脂的表面突出而形成。於本發明的一 實施形態中’上述光擴散功能層的霧度Hz為20〜70%。 於本發明的-實施形態中,上述凹凸形狀面的光擴散材料 的重量平均粒子徑D1為1〜8μιη。 根據如上所述的本發明,由於將透鏡片的凹凸面的局 部峰頂平均間隔S及十點平均粗度Rz兩者分別限定在規 ^的範圍内,因此不會導致面光源裝置或液晶顯示裝置的 焭度大幅降低,可減少液晶顯示裝置中的眩目現象。 【實施方式】 以下,參照圖式說明本發明的實施形態。 圖1疋表示作為本發明的透鏡片的一實施形態的棱鏡 片、使用該稜鏡片的本發明的面光源裝置的一實施形態、 1354122 25645pifl 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 修正日期:1〇〇年7月27日 及使用該面光源裝置的液晶顯示裝置的一實施形態的斜視 示意圖,圖2是圖1的局部剖面示意圖。於本實施形態中, 面光源裝置包括:導光體3 ’其至少一個侧端面設為光入 射端面31,而與此側端面大致正交的一個表面設為光出射 面33 ;線狀的一次光源1 ’其與上述導光體3的光入射端 面31相對向配置且由光源反射器(reflector)2所覆蓋;稜鏡 片4,其配置於導光體3的光出射面33上作為偏光元件; 以及光反射元件5,其與導光體3的光出射面33相反側的 背面34相對向而配置。而且,於本實施形態中,液晶顯示 裝置包括配置於面光源裝置的稜鏡片4的出光面42上的液 晶面板(液晶顯示元件)8。 導光體3與XY面平行配置,且整體呈矩形板狀。導 光體3具有4個側端面,其中與YZ面平行的一對側端面 中的至少一個側端面設為光入射端面31。光入射端面31 與一次光源1相對向而配置,自一次光源1發出的光入射 至光入射端面31後,導入至導光體3内。於本發明中,例 如亦可使光源與光入射端面31相反側的側端面32等其他 侧端面相對向而配置。 導光體3的與光入射端面31大致正交的兩個主面分別 與XY面大致平行,其中任一個面(圖1中是上表面)成 為光出射面33。藉由對該光出射面33賦予粗面或由透鏡 列構成的指向性光出射機構,而將自光入射端面31入射的 光導入至導光體3,且自光出射面33向與光入射端面31 及光出射面33正交的面(XZ面)***出具有指向性的光。 1354122 25645pifl 修正日期:100年7月27日 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 將分佈於該XZ面内的出射光光度分佈的波峰方向(波峰 光)與光出射面33所構成的角度設為α。角度α例如為 10〜40度,出射光光度分佈的半峰全幅值(fuU width扣haif maximum,FWHM)例如為 i〇〜4〇 度。 形成於導光體3的表面的粗面或透鏡列中,按照 IS04287/1 —1984的規定,平均傾斜角如是設為〇5〜15 度的範圍内’這樣’就實現光出射面33内的亮度均齊度方 面而言較好。平均傾斜角θα的範圍進而較好的是丨二12 度,更好的是1.5〜11度。較好的是,此平均傾斜角如是 根據導光體3的厚度(d)與入射光傳播方向的長度(l) 之比(L/d)來設定最佳範圍。即,當使用L/d為2〇〜2〇〇 左右的導光體來作為導光體3時,較好的是將平均傾斜角 0a設為0.5〜7.5度,進而較好的是1〜5度的範圍内,更 好的是1.5〜4度的範圍内。而且,當使用L/d為小於等於 20左右的導光體來作為導光體3時’較好的是將平均傾斜 角0a設為7〜12度’進而更好的是8〜11度的範圍内。 形成於導光體3上的粗面的平均傾斜角0a,可根據 IS04287/1 — 1984,使用觸針式表面粗度計來測定粗面形 狀,將測定方甸的座標設為x,根據所獲得的傾斜函數f (X),並使用下述式(1)及式(2)而求出: △ a= (1/L) i〇L| (d/dx) f (X) |dx ...... ( i) 0a=tan*1 ( Δa) ...... (2)。 此處,L·是測定長度,是平均傾斜角0a的正切。 進而,作為導光體3 ’較好的是其光出射率處於0.5 11 1354122 25645pifl 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 修正日期:1〇〇年7月27曰 〜5%的範圍内’更好的是1〜3%的範圍内。將光出射率設 為大於等於0.5%’藉此可使自導光體3射出的光量增多而 獲得充分的亮度。而且,將光出射率設為小於等於5%, 藉此即可防止一次光源1附近有大量的光射出、可減小光 出射面33内X方向上的出射光的衰減、且可提高光出射 面33上的亮度均齊度。如此,藉由將導光體3的光出射率 δ交為0.5〜5%,可使如下所述之具有高指向性的出射特性 的光自導光體3射出,即在自光出射面射出的光的出射光 光度分佈(ΧΖ面内)内的波峰光的角度相對於光出射面 的法線而處於50〜80度的範圍内,且在與光入射端面及光 出射面兩者垂直的ΧΖ面内的出射光光度分佈(χζ面内) 的半峰全幅值為10〜40度,並且可利用稜鏡片4使光的出 射方向有效地偏向,從而可提供具有高亮度的面光源裝置。 於本發明中,來自導光體3的光的光出射率的定義如 下所述。當將導光體3的厚度(Ζ方向尺寸)設為d時, 光出射面33的光入射端面31側的端緣上的出射光的光強 度(1〇)與距光入射端面31側的端緣距離l的位置上的出 射光強度(I)的關係滿足下述式(3)的關係: Ι=Ι〇 (α/100) [1- (α/100) ]L/d ......⑴。 此處’常數α為光出射率,是指光出射面33的與光入射 端面31正交的X方向上單位長度(相當於導光體厚度d 的長度)的光自導光體3射出的比例(百分率:%)。縱軸 是來自光出射面23的出射光的光強度的對數,橫轴是 (L/d) ’藉由繪製出上述關係,可根據其梯度來求出上述 12 1354122 25645pifl 修正日期:100年7月27曰 爲第96133810號中文說明無書劃線修 光出射率α。 另外’於本發明中’亦可藉由使導光體内部混入分散 光擴散性微粒子而¥指向性光出射機構,以取代如上所 述般於光iti射Φ 33上形成光出射機構,或者將此兩者併 用。 而且’對於未賦予指向性光出射機構的主面即背面34 =言’為了控制與來自導光體3的出射光在—次光源^
行的面(YZ面)上的指向性在光入射端面31的橫切方
向上’更具體而言是在與光入射端面31大致垂直的方向(X 方:)上’設為排列有延伸的多個稜鏡列的棱鏡列形成面。 此導光體3的背面34的稜鏡列的排列間距例如可設為1〇 〜100 μπι的鉍圍内,較好的是設為3〇〜6〇 μιη的範圍内。 而且,此導光體3的背面34的稜鏡列的頂角例如可設為 〜110度的範圍内。其原因在於,藉由將頂角設在上述 範圍内,可使來自導光體;3的出射光適度地聚集,從而可
提尚面光源裝置的亮度,頂角更好的是在9〇〜1〇〇度的範 圍内。 作為導光體3 ’並不限定於具有圖1所示的形狀,亦 可使用光入射端面呈較厚的楔狀等各種形狀的導光體。 導光體3可由透光率較高的合成樹脂構成。作為如此 之合成樹脂可為曱基丙烯酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯 系樹脂、聚酯系樹脂、氯乙烯系樹脂。尤其是,具有優良 透,率、耐熱性、力學特性、成形加工性的曱基丙烯酸樹 脂最適當。此甲基丙烯酸樹脂,是以甲基丙烯酸曱酯為主 13 25645pifl 修正日期:100年7月27日 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 成分的樹脂’較好的是具有大於等於80 wt%曱基丙烯酸曱 醋的樹脂。在形成導光體3的粗面等表面構造、或者棱鏡 列或晶狀體狀(lenticular)透鏡列等表面構造時,可藉由 使用具有所期望的表面構造的模構件來壓製透明合成樹脂 板而形成,亦可在藉由絲網印刷、壓出成形或射出成形等 的同時賦予其形狀。而且,亦可使用熱或光硬化性樹 ,等來形成構造面。進而,可在由聚酯系樹脂、丙烯酸系 樹脂、聚碳酸酯系樹脂、氣乙烯系樹脂、聚曱基丙烯醯亞 胺(polymethacrylimide)系樹脂等構成的透明薄膜或者透明 薄片等透明基材的表面,形成由活性能量線硬化型樹脂構 成的粗面構造或透鏡列排列構造,亦可藉由黏接、熔接等 方法而使如此之片狀結構另行接合而一體地形成於透明基 材上。活性能量線硬化型樹脂可使用多官能(曱基)丙烯化 合物、乙烯化合物、(曱基)丙烯酸酯類、烯丙基化合物、(甲 基)丙烯酸的金屬鹽等。 稜鏡片4配置於導光體3的光出射面33上。稜鏡片4 由片狀透光性構件構成’作為其兩個主面的第1面41及第 2面42整體上相互平行地排列,且整體上分別與χγ面平 行。將作為其中一個主面的第1面41 (與導光體3的光出 射面33相對向的面)設為入光面,而將另一個主面42設 為出光面。入光面41被設為相互平行地排列有多個在γ 方向上延伸的棱鏡列的稜鏡列形成面。出光面42被設為凹 凸面。 圖3表示棱鏡片4及導光體3的局部放大剖面示意 1354122 25645pifl 修正曰期:100年7月27曰 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 圖。稜鏡片4是由透光性基材43、作為透光性透鏡列形成 層的透光性稜鏡列形成層44及光擴散層45所構成。上述 透光性基材43、稜鏡列形成層44及光擴散層#構成片狀 透光性構件。於稜鏡列形成層44的下表面形成有棱鏡列 41卜此下表面形成入光面4卜而且,光擴散層45的上表 面形成出光面42。 透光性基材43㈣料較好的是能使紫外線、電子線等 =性能量線透過的材料’作為如此之材料亦可使用柔軟的 玻璃板等,但較好的是聚對苯二甲酸乙二醇酯及聚蔡二甲 =乙二醇S旨等聚S旨系樹脂,聚甲基丙烯酸甲g旨等丙稀酸系 ^脂’二乙酿纖維素及三乙酿纖維素等纖維素系樹脂,聚 ^乙晞及,烯腈·笨乙稀共聚物等苯乙,烯系樹脂,聚乙稀、 ^丙,Ί或具有降冰片_造的聚烯烴及乙婦丙烤共 二物等烯㈣、樹脂,錢及芳香族聚祕等聚醯胺系樹 j:=酸醋系樹脂,氣乙烯系樹脂,聚甲基丙烯醯亞胺 =月:專的透明樹脂片或薄膜。考慮到強度及操作性等作 業J·生方面’透光性基材43的厚度較好的是例如ι〇〜· ^!,更好5 20〜400 μιη,尤其好的是3Q〜3QQ叫。# 44 舌性能量線硬化樹脂構成的棱鏡列形成層 ί 之間的密接性,較好狀對透光性基 材43的表面實材塗層處理等提高密接性處理。 性美❾上表面設為平坦面,其與上述透光 土材#下表面接合。稜鏡列形成層44的下表面即入 先面41設為稜鏡列形成面,相互平行地排 25645pifl 修正曰期:100年7月27日 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 上延伸的多個稜鏡列411。稜鏡列形成層44的厚度例如為 10〜500 μιη,棱鏡列411的排列間距(pitch)P例如為二 500 μιη。 棱鏡列411是由兩個稜鏡面41ia、411b構成。上述兩 個稜鏡面可設為光學上完全平滑的面(鏡面),或者亦可設 為粗面。於本發明中,考慮到須維持稜鏡片具有所期望的 光學特性,較好的是將棱鏡面設為鏡面。較好的是,稜鏡 列411的頂角θ設在40〜15〇。的範圍内。一般而言,於液 晶顯示裝置的背光模組中,當以使稜鏡列形成面面向液晶 面板的方式來配置稜鏡片時,棱鏡列的頂角θ為8〇〜1〇〇。 左右的範圍内,較好的是85〜95。的範圍内。另一方面, 如上述實施形態所示,當以使稜鏡列形成面面向導光體3 的方式來配置稜鏡片4時,稜鏡列411的頂角Θ為40〜75。 左右的範圍内’較好的是45〜70。的範圍内。 稜鏡列形成層44例如由活性能量線硬化樹脂構成,考 慮到提高面光源裝置的亮度等方面,較好的是稜鏡列形成 層44具有較高的折射率。具體而言,其折射率為大於等於 1.55,進而更好的是大於等於16。作為形成稜鏡列形成層 44的活性能量線硬化樹脂,只要是能夠藉由紫外線、電子 線等活性能量線而硬化的樹脂,則無特別限定,例如為聚 酯類、環氧系樹脂或聚(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸 酉曰、胺基(甲基)丙稀酸自旨(urethane (meth)acrylate)等(甲基) 丙烯酸酯系樹脂。其中,就光學特性等觀點而言,使用(曱 基)丙炸酸自旨系樹脂尤其好。作為如此之硬化樹脂中所使用 1354122 • 25645pifl 修正日期:1〇〇年7月27曰 • 爲第96133810號中文說明無書劃線_正丨
的活性能量線硬化性組成物,考慮到操作性及硬化性等方 面,較1的是多價丙烯酸酯及/或多價甲基丙烯酸酯(以下 έ己作多價(甲基)两烯酸醋)、單丙烯酸醋及/或單甲基丙婦酸 醋(以下記作單(曱基)丙烯酸醋)、及由利用活性能量線的 光聚合起始劑為主成分的組成物。作為代表性的多價(曱 基)丙烯酸醋,可列舉多元醇聚(曱基)丙婦酸醋、聚醋聚(甲 基)丙烯酸酯、J哀氡聚(甲基)丙烯酸酯、胺基聚(甲基)丙烯 酸酯等。上述多種多價(甲基)丙烯酸酯可單獨使用,或者 使用兩種或兩種以上所構成的混合物。而且,作為單(曱基) 丙烯酸酯,可列舉單醇的單(曱基)丙烯酸酯、 ^ (甲基)丙烯酸酯等。 ^ 另一方面,光擴散層45是藉由使透光性樹脂451中含 有大量透光性光擴散材料(光擴散粒子)452而構成,藉 由使光擴散材料452突出自形成層狀的透光性樹 ^ 表面,從而使光擴散層45的表面形成為凹凸面f。月曰451的 光擴散層45的形成方法並無特別限制,可採用適當的 方式。例如,可將透光性樹脂451溶解於溶劑中,並二溶 劑中添加必要量的光擴散材料而製作塗料(㈣)。將該塗 料塗佈於透紐基材43的表面後使其賴,藉此於表面形 成由光擴散材料卿成的凹凸。凹凸的形狀可根據塗料中 的,光性樹脂的含量、塗佈量、光擴紐料的重量平均粒 子徑而輕易地調整為了表現出必要的霧度,可適當地調 =凹凸的高度。另外’所形成的凹凸的形狀是根據光擴散 才料的形狀來決定的,例如當使用球形光擴散材料時則 17 25645pifl 修正日期:100年7月27曰 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 成為微細的凹及凸透鏡的集合體般的形狀。另外,若凹凸 的高度過高,則於光擴散層45的一部分表面,凹凸與透光 性基材43的表面所成的角度容易超過來自該透光性基材 的入射光的臨界角。此時,光擴散層45的一部分出射面會 使光全反射而導致光損耗,從而導致面光源裝置的亮度降 低。因此,較好的是,光擴散層45的凹凸的高度設為不會 在表面產生引起如上述全反射的急峻傾斜的高度。塗佈 時’較好的是設定為’溶劑乾燥後的塗膜的平均厚度不足 所使用的光擴散材料的重量平均粒子徑Di的15倍。以上 述方式進行設定,藉此可防止塗膜的厚度方向上的光擴散 材料重疊,從而可抑制眩目。 作為製作塗料時所使用的溶劑,可列舉甲苯、曱基乙 基_、曱基異丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、異丙醇、乙 醇等一般的溶劑。作為塗料的塗佈方法,可列舉凹版塗佈 (gravure coat)或唇口塗佈(lip c〇at)、使用刮刀式塗佈機 (comma coater)等的塗佈方法。 作為透光性樹脂451,只要是可分散光擴散材料452 且具有㈣強度的透雖樹脂’射無制關地使用。 ,為如此之透光性樹脂,可列舉聚_系樹脂、聚胺醋系 ,脂、聚S旨系樹脂、丙烯酸系樹脂等熱塑性樹脂或者教固 脂、活性能量線硬化型樹脂(游離輻射線硬化樹脂) 慮到與透光性基材43及光擴散材料452之間的密接 性等,較好的是從上述多種樹脂中選擇適當的材料。 另外’可於透光性樹脂451中添加 '含有均化劑、觸 1354122 . 25645pifl • 爲第961遍0號中文說明無書劃線修正本 修正日期:100年7月27日 變劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑等。其中,藉由含有均化 劑,可抑制光擴散材料的凝聚,並且可容易由光擴散材料 形成凹凸。
作為光擴散材料452,可適當地選擇使用二氧化石夕、 氧化鋁、玻璃等無機系微粒子;聚曱基丙烯酸曱酯、聚苯 乙烯、聚胺酯、丙烯酸-苯乙烯共聚物、苯代三聚氰胺、三 聚氰胺等交聯有機微粒子;或者聚矽氧系微粒子等。另外, 亦可根據不同的目的而併用兩種或兩種以上的光擴散材 料。,作為光擴散材料的形狀並無限制,可使用球形、不規 則开ν或旋轉橢目體等形狀的光擴散材料,但就提高凹凸的 =擦傷性的觀點而言,較理想的是球形。當藉由塗佈而形 j有凹凸面的光擴散層45時,作為光擴散材料452,較 用交聯有機系微粒子,其原因在於比重接近於可 脂的溶劑的交聯有機系微粒子在塗料(_ 地抑制因光擴散材料452與透光性樹脂 透過引起的内部散射,以此來提高 的折射率-之差較好的是= Λ ^ 0.09,尤其好的是0.05〜〇.〇8。 来'擴散層45的霧度為5G〜85%,較好的是, 先擴政層45中光擴散材料 疋
Ml為15〜35加%。2二=置相對於透光性樹脂 游。,則光擴材料松的含量少於15 、⑷廣政層45的霧度會低於·, 19 丄 修正日期:100年7月27日 25645pifl m 96133810 的,角降,的傾向,而若光擴散 度降低的傾向。光擴散 層45的霧度更好的是60〜85%。 2散材料452的重量平均粒子徑m較 :^^6μΠ1’ί其好Wm。若光擴散 擴散展45粒子徑D1小於1 μΐΏ,則有時通過光 ϊίΐ!光線會被著色而使面光源裝置的色溫下降,或 蔽性降低;若光擴散材料452的重量平均粒子 光擴一 ^ 對於光擴散層45的凹凸面而言,按照瓜Β刪_ 94的凹凸的局部峰頂平均間隔S必須為小於料 5〇μηι,較好的是小於等於45帅。而且,局部峰頂平均間 是大於等於5卿。而且,對於光擴散層45的 凹凸面而吕,按照JISB 0601 —1994的規定,十點平 度Rz須形成為小於等於4 μιη,更好的是形成為小於等於 /m’進較好的是形成為小於等於2师。對於抑制眩目 ΪΪΓΛ,㈣光擴册㈣妙_上述方式形成光擴 2:5的凹凸面尤為重要。十點平均粗度&較好的是形 成為大於雜〇.5哗,更好的是形成為大於等於 獲得良好的光擴散性及缺陷隱蔽性的觀點而言,較理 疋以上述方式形成光擴散層45的凹凸面。 而且,對於光擴散層45的凹凸面而言,按照jisb〇6〇i -1994的規定,凹關平關隔(輪_線要素的平均長 20 1354122 25645pifl 爲第麵職機鴨咖瓣 粧丨_7月27日 J丄S:較好”形成為小於等於16〇卿,更好的是小於 ί於120 μιη,進而更好的是小於等於100帅,尤其好的 疋小於等於80μπι。 〃 多個如光擴散材料452般的微粒子,有時會在塗佈液 ===成二次粒子453。此凝聚會根據因光 ^材科452及透光性樹脂451與溶劑的sp值(溶解产 二,)的不同而引起的親和性的不同、或者光擴散材料 的表面電位、塗佈時的塗料的黏度、或者均化(iej =開始直絲燥為止的時間)的長度或均化劑 = ί 黏度較好的是在30〜120 — 0mPa,s。當塗膜面内方向上的 办皮付顯者時,凹凸面的平均間隔如變大。而且,告 向上的凝聚變得顯著時,凹凸面的十點平均: 另外,為了抑制眩目現象,較理想 =意位置的的圓形區域内,== =小於等於2個’進而更好的是小於等於心更 於光擴散層45的任意位置的半獲為7〇卿= 區域内,餘為大於等於20 _的二次粒子453的個 2等於3個,較好的是小於等於2個,進而更好的是小 疑Γ平面圖所示’多個光擴散材料452 ,聚而成的二次粒子453的平面形狀—般並非為圓形。因 此,一次粒子453的大小由長徑D來表示。 21 1354122 25645pifl 修正日期:100年7月27日 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 於以上實施形態中’是藉由塗佈含有透光性樹脂451 及光擴散材料452的塗料而形成光擴散層45,通過改變光 擴散材料452的添加量可輕易地調整光擴散層45的霧度, 且可輕易地調整面光源裝置的亮度及視角等性能,故而較 好。 然而’於本發明中’亦可藉由其他方法來形成具有凹 凸面的光擴散層。例如,可預先使用化學姓刻或喷砂、壓 紋輥(emboss roll)等對透光性基材的表面進行粗面化處 理,藉此形成凹凸面。而且,亦可於透光性基材上另行塗 ,且附加含有透光性樹脂的塗膜,並使用模具進行轉印 等,以賦予此透光性樹脂膜的表面凹凸構造。亦可組合使 用兩種或兩種以上的上述方法,而形成具有不同的凹凸構 造的複合凹凸面。 以上,對稜鏡片4具有獨立於透光性基材43的稜鏡列 形成層44的情況進行了說明,但於本發明中,透光性基材 43與稜鏡列形成層44可由共同的構件構成。即,可於透 光性基材43的表面形成稜鏡列。此時,透光性基材43可 由透光率較高的合成樹脂所構成。作為如此之合成樹脂, 了為曱基丙烯酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚 酉曰系树脂、氣乙烯系樹脂。尤其是,因曱基丙烯酸樹脂的 透光率高且耐熱性、力學特性、成形加工性優良,故而最 ,。此甲基丙烯酸樹脂,是以甲基丙烯酸曱酯為主成分的 樹脂,較好的是甲基丙烯酸曱酯為8〇wt%或以上。 圖3示意性地表示了由棱鏡片4引起的χζ面内偏光 22 1354122 • 25645pifl . 爲第96丨3381〇號中文說明無書劃線修正本修正曰期:loo年7月27曰 的情況。於此圖3中’表示了來自XZ面内的導光體3的 波峰光(對應於出射光分佈的波峰的光)的行進方向的一 例。自導光體3的光出射面33以角度α傾斜射出的大部 分波峰光’入射至棱鏡列411的第1稜鏡面411a,由第2 棱鏡面411b的大致内面全反射後,大致向出光面42的法 線方向行進’藉由光擴散層45的主要部分即凹凸構造的表 面而擴散後射出。而且,於YZ面内,亦具有如上所述的
導光體背面34的稜鏡列的作用’從而可充分提高廣範圍的 區域内出光面42的法線方向上的亮度。 另外,稜鏡片4的棱鏡列411的稜鏡面411a、4Ub的 形狀並不僅限於完全的平面,其還可設為剖面凸多角形狀 或凸曲面形狀,藉此可進一步實現高亮度化及窄視角化。 對於稜鏡片4而言’為了精確製作所期望的稜鏡列形 狀,以獲得穩定的光學性能,並且抑制組裝作業時及使用 先源裝置時_鏡_部的磨損及變形,亦可使稜鏡列的 ==平坦部或者頂部曲面部。此時,就抑制面光 St度下降或抑制因影像殘留現象而導致產生亮度 度較好的是設為小於等於3nf部曲面部的寬 者頂部曲面部的寬二但更好的是頂部平坦部或 於等於Ιμπι。 …、專於2师,進而更好的是小 如上所述的稜鏡列的形成可 具有形狀轉印面的模構件, 》 .使用 形,上述形狀轉印面可轉 ^成機片的表面進行賦 形成由具有稜鏡列411的稜鏡 23 1354122 25645pifl 修正日期:100年7月27日 爲第96133810號中文說明無書劃線修^# 列形成面所構成的入光面41。 圖5是表示稜鏡片的稜鏡列的形成的實施形態的示意 圖。 圖5中,符號7表示於圓筒狀外周面形成有可轉印形 成入光面41的形狀轉印面的模構件(輥模)。此輥模7可 由鋁、兴銅、鋼等金屬所構成。圖6是親模7的斜視示意 圖。於圓筒狀輥16的外周面形成有形狀轉印面18。圖7 是表示輥模7的變形例的分解斜視示意圖。於此變形例 中’於圓^狀輥16的外周面捲繞(u定有薄板狀的模構件 15。於此薄板狀模構件15的外側的面上形成有形狀轉印 面。 如圖5所示,於輥模7上,沿其外周面即形狀轉印面 而供給有透光性基材9 (43 ),於輥模7與透光性基材9之 間’自樹脂槽12經由喷嘴13而連續供給活性能量線硬化 性組成物10。於透光性基材9的外側,設置有用以使所供 給的活性能量線硬化性組成物1〇的厚度均勻的夾輥(nip roll)28。作為夾輥28,可使用金屬製輥、橡膠製輥等。而 且^為了使活性能量線硬化性組成物1〇的厚度均勻,較好 的是1輥28的真圓度、表面粗度等經過高精度加工於使 用橡,製_情況下,較好的是㈣硬度為大於等於6〇 度的尚硬度。此夾輥28,必須準確地調整活性能量線硬化 性組f物10的厚度,可藉由壓力機構u來進行操作。作 為此壓力機構11,可使用油壓汽缸、空氣壓汽缸、各種螺 絲機構等,就機構的簡便性等觀點而言,較好的是空氣壓 24 1354122 25645pifl 修正曰期:100年7月27曰 ' 爲第9613381〇號中文說明無書劃線修正本 汽缸。空氣壓可藉由壓力調整閥等來控制。 為了使所獲得的棱鏡部的厚度達到固定,較好的是將 供給至親模7與透紐基材9之/^活性能量線硬化性組 成物10保持為固定的黏度。就黏度範圍而言,一般而言較 好的是設為20〜3000mPa.S的範圍内,進而更好的是1〇〇 〜1000 mPa’S的範圍内。藉由將活性能量線硬化性組成物 1〇的黏度設為大於等於20 mPa.S,無須為了使棱鏡部的厚 度達到固定而將夾壓設定得極低或者將成形速度設定得極 快。若將夾壓設定得極低,則有壓力機構u無法維持穩定 運作的傾向,從而會導致棱鏡部的厚度變得不固定。而且, 右使成形速度極快,則有因活性能量線的照射量不足而導 致活性能量線硬化性組成物的硬化變得不完全的傾向。另 一=面’藉由將活性能量線硬化性組成物1〇的黏度設為小 於等於3000 mpa.S,可使硬化性組成物1〇充分遍及輥模 的形狀轉印面構造的細部,從而不會難以精確地轉印透鏡 幵v狀,不會谷易因氣泡的混入而產生缺陷亦不會因成形 速度極低而導致生產性惡化。因此,為了使活性能量線硬 化I1 生、’且成物1〇的黏度保持固定,較好的是於樹脂槽12的 外。卩或内部設置封裝加熱器(sheath heater)、溫水套管等熱 源設備,以對硬化性組成物1〇進行溫度控制。 在將活性能量線硬化性組成物i 0供給至輥模7與透光 性基材9之間後’在使活性能量線硬化性組成物1〇失在輥 模7與透光性基材9之間的狀態下,自活性能量線照射裝 置14透過透光性基材9而照射活性能量線,使活性能量線 25 1354122 25645pifl 修正曰期:100年7月27日 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 硬化性組成物10聚合硬化,利用形成於輥模7上的形狀轉 印面進行轉印。作為活性能量線照射裝置14,可使用化學 反應用化學燈、低壓水銀燈、高壓水銀燈、金屬齒素燈、 可見光鹵素燈等。作為活性能量線的照射量,較好的是, 200〜600 nm波長的累計能量為01〜5〇 J/cm2左右。而 且,作為活性能量線的照射環境,可在空氣中,亦可在氮 氣或氬氣等惰性氣體環境中。繼而,使由透光性基材9 (43 )、與由活性能量線硬化樹脂所形成的稜鏡列形成層 (44)所構成的稜鏡片自輥模7脫膜。 籲 返回至圖1,一次光源丨是在γ方向上延伸的線狀光 源’作為該一次光源1例如可使用螢光燈或冷陰極管。此 時,如圖1所示,一次光源丨並不僅限於設置在與導光體 3的一個側端面相對向之位置,亦可視需要而亦進—步設 置於相反側之側端面。 光源反射器2是減少一次光源1的光損耗而將一次光 源1的光引導至導光體3的裝置。作為光源反射器2的材 質’例如可使用表面具有金屬蒸鍍反射層的塑膠薄膜。如 $ 圖所示,光源反射器2避開稜鏡片4,而自光反射元件5 的端緣部外表面經過一次光源1的外表面而捲繞向導光體 3的光出射面端緣部。另一方面,光源反射器2亦可自光 反射元件5的端緣部外表面經過一次光源1的外表面而捲 繞向稜鏡片4的出光面端緣部。亦可將與如此之光源反射 器2相同的反射構件安裝於導光體3的光入射端面31以外 的侧端面上。 26 1354122 25645pifl 修正曰期:100年7月27日 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 作為光反射兀件5 ’例如可使用表面具有金屬落鍍反 射層的塑膠片。本發明中,作為光反射it件5,材使用 對於導光體3的背面34藉由金屬蒸鍍等而形成的光反射層 等,來取代反射片。 於包含如上所述的-次光源卜光源反射器2、導光體 3、稜鏡4及光反射το件5的面切、裝置的發光面(棱鏡 片4的出絲42)上配置透過型液晶面板(液晶顯示元件)
8’藉此構成林發_面光源裝置作為背光模組的液晶顯 示裝置。觀察者可自上方觀察液晶顯示裝置。 自面光源裝置的稜鏡片4的出光面42射出的光入射至 液晶面板請人射面81 ’經過與圖像資訊信號相應的調變 後,自觀察面82出射。就兼具防眩功能且可抑制眩目而 言,較好的是使觀察面82的60度光澤值(JIS z 8741)
G1為大於等於25 ’更好的是大於等於3〇,尤其好的是大 於等於35的具有賊舰的面(經過消光處理或防眩處理 的面)。而且’就防止眩目的觀點而纟,較好的是,觀察面 82是60度光澤值G1為大於等於9〇的眩光面(未經消光 處理或防眩處理的面)。而且,就防止眩目的觀點而言,較 好的是’入射面81設為防眩面,且觀察面82的6〇度光澤 值G1與入射面81的60度光澤值㈤的比率G·為大 於等於i,吏好岐大於等於U,尤其好的是大於等於 L4。而且,就防止眩目的觀點而言,較好的是,觀察面 82的十點平均粗度Rz為小於等於2 μπι。 於本實施形態中,稜鏡片4中尤其是光擴散層45具有 27 1354122 25645pifl 修正日期:100年7月27日 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 如上所述的特徵,因此可減少液晶顯示裝置的眩目現象, 而不會導致面光職置歧晶顯示裝置的亮度大幅下降。 於以上實施形態中,使用了具有稜鏡列的稜鏡片來作 為具有透鏡列的透鏡>{’但本發明忖可使用具有除此以 外的透制’例如具有g㈣狀透鏡㈣晶狀錄透鏡等。 於以上見軛形態中,尤其是當光擴散層45的凹凸面的 凹凸的局。p峰頂平均間隔S為小於等於5〇哗時,棱鏡片 的光擴散層45可充分發揮光擴散功能,因此無須於其上另 仃配置光擴散片。但是,於本發明中,尤其是當光擴散層 45的凹凸面的凹凸的局部峰頂平均間隔s超過5〇 時, 藉由併用另外的光擴散片,可減少液晶顯示裝置的眩目現 象,並且可進一步提高光擴散性,從而可提高亮度。 所併用的另外的光擴散片配置於稜鏡片與液晶面板之 間,以使自稜鏡片的第2面射出的光入射於其上。光擴散 片的至少一個面设為凹凸形狀面,該凹凸形狀面的局部峰 頂平均間隔S為小於等於50 μιη,較好的是小於等於45 μιη,且十點平均粗度rz為小於等於4 ,較好的是小於 等於3 μιη ’更好的是小於等於2 μηι。以如此之方式形成 凹凸形狀面,對於抑制眩目現象尤為重要。 作為光擴散片’是以於透光性基材的一個面上設置有 光擴散功能層而構成的光擴散片為例示。此處,光擴散功 能層是藉由使透光性樹脂中含有透光性光擴散材料而形 成’凹凸形狀面是藉由自透光性樹脂的表面突出有光擴散 材料而形成的。作為透光性樹脂及光擴散材料,可使用與 28 1354122 . 25645pifl 修正日期:100年7月27日 • 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 稜鏡片的光擴散層的情況相同的透光性樹脂及光擴散材 料。光擴散功能層的霧度Hz較好的是20〜7〇%,更好的 是25〜65%,進而好的是30〜60%。其理由在於,當霧度
Hz小於等於20%時,視角會降低、眩目會變強;而當戶 Hz超過70〇/〇時,亮度會降低。 田又 凹凸形狀面的光擴散材料的重量平均粒子徑Dl較好 的是1〜8μιη,更好的是1〜6μπι,尤其好的是i — 若該光擴散材料的重量平均粒子徑D1小於丨μιη,則有時 通過光擴散功能層的光線會被著色而導致面光源裝置的色 ,降低,或者導致缺陷隱蔽性降低;而若光擴散材料的重 1平均粒子徑D1大於8 μιη’則會有眩目現象變強的傾向。 [實施例] 以下,根據實施例更具體地說明本發明。 實施例1 如下所示,製作與如圖i〜圖3所示的棱鏡片、面光 源裝置及液晶顯示裝置。 作為透光性基材43,使用厚度為188 μηι的pet薄膜 (東洋紡織公司製造,商品名A43〇〇)。作為構成光擴散層 的透光性樹脂(黏合樹脂),使用折射率為丨55的聚酯(pEs) 树月曰(東洋紡織公司製造,商品名Vyl〇n#2〇〇),使Vyl〇n #200以濃度達到26 wt%的方式溶解於MEK (甲基乙基 酮)與曱苯的混合溶劑(混合比率各5〇wt%)中,製成塗 佈液。作為光擴散材料,使用折射率為149且重量平均粒 29 1354122 25645pifl 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本修正曰期:1〇〇年7月27曰 子徑為3.2 μιη的PMMA交聯微粒子,將該PMMA交聯微 粒子添加至上述塗佈液中,以使其相對於透光性樹脂為 19.7 wt%,之後,加以攪拌混合,以調製出含有光擴散材 料的塗佈液(黏度:50mPa_S)。 ' 使用凹版塗佈法,以15 m/min的線速度,將上述塗佈 液塗佈於上述PET薄膜上並使其乾燥,以使溶劑乾燥後的 平均居度為5 μηι,藉此於PET薄膜的單面上形成具有基 於光擴散材料的凹凸構造’即具有凹凸面的光擴散層。對 於所獲得的光擴散層,使用霧度計(日本電色公司製造, 商品名NDH2000)’以使光擴散層面向受光機側的方式安 裝霧度計’測定出全光線透過率(JIS K 7316) Tt及霧度 (JISK7136) Haze。其結果為,全光線透過率為92 6%, 霧度為64.7%。而且,使用表面粗度計(東京精密公司製 造’商品名SURFCOM 1500DX —3DF),在以下條件下測 定出光擴散層的凹凸面的凹凸的局部峰頂平均間隔s、平 均間隔Sm及十點平均粗度RZ (HSB 0601 —1994)。 測定類別 粗度測定 測定長度 5.0 mm 截斷類別 2RC (相位非補償) 傾斜補正 最小平方直線補正 截斷波長 0.8 mm 測定倍率 χ20Κ 測定速度 0.15 mm/s 觸針頂端半徑 1 μιη 30 丄 25645pifl 爲第96133810號中文說明無書劃線修 ^ 修正曰期:鱗7月27日 P5 Sififi ’局部峰頂平均間隔S為27.G μπΐ,平均間
Sm為38.3 μιη,十點平均粗度r 公司製造,商品名啊 凝聚光來觀察光擴散層中的光擴散材料的 =二ί為’光擴散層表面的任意位置上犠 ί 域中,長徑大於等於的二次粒子 y _„〇, ΰ8表不该光擴散層的光學顯微鏡相
圖”,、顯示有短邊為刚帅且長邊為15〇师的 同)/。匡,驗進订尺寸參照(以下的顯微鏡相片中亦相 於厚度1.0mm、400mmx690mm的基於JIS標準的第 3類黃銅之薄板表面,形成形狀與魏卿成面的形狀相 對應的形狀轉印面,而獲得模構件。此處,棱鏡列形成面 的目標形狀為,並列配置有間距ρ = 5〇 μπι、頂角θ = 65。 的多個棱鏡列411。 繼而,準備直徑220mm、長度450mm的不鏽鋼製圓 Φ 筒狀輥,於其外周面上捲繞模構件,並利用螺絲進行固定, 獲得輥模。於該輥模7與橡膠輥之間,沿輥模而供給設有 上述光擴散層的透光性基材,利用連接於橡膠輥的空氣壓 汽缸’使透光性基材夾在橡膠輥與輥模之間。 另一方面,將以下紫外線硬化性組成物的黏度調整為3〇〇 mPa’S/25°C : 50重量份的苯氧基乙基丙烯酸酯(大阪有機 化學工業公司製造的VISCOAT#192) ; 50重量份的雙盼 A-二環氧-丙烯酸酯(共榮公司油脂化學工業公司製造的環 31 1354122 25645pifl 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本修正曰期:Η»年7月27日 氧酯3000A) ; 1.5重量份的2-羥基-2-甲基_1_苯基-丙烷-1-酮(CibaGeigy 公司製造的 Darocure 1173 ):。 將該紫外線硬化性組成物,供給至由橡膠輥而與親模 失在一起的透光性基材中的、賦有上述光擴散層的面的相 反侧的面。一邊使輥模旋轉,一邊將紫外線硬化性組成物 夾在輥模與透光性基材之間,在此狀態下,自紫外線照射 裝置射出紫外線,以使紫外線硬化性組成物聚合硬化,並 轉印輥模的形狀轉印面的棱鏡列圖案。其後,脫離輥模, 獲得棱鏡片。 將以上述方式所獲得的稜鏡片切割成14.i w (寬)的 大小,如圖1及圖2所示,以使稜鏡列形成面朝下的方式, 將上述切割出的稜鏡片載置於側面配置有冷陰極管的大小 為14.1 W (寬)的丙烯酸樹脂製導光體的光出射面上,並 用反射片覆蓋另一侧面及背面,從而獲得面光源裝置。於 该面光源裝置中,點亮冷陰極管,使用亮度計(T〇pc〇n公 司製造,商品名BJV[—7)測定出法線亮度及半值角。其結 果為’法線免度為3160 Cd/m2,半值角為18.7。。 於以上述方式獲得的面光源裝置的稜鏡片上,載置透 過型液晶面板。該液晶面板的特性如下所示:由光澤計(日 本電色工業公司製造,商品名VGS —3GGA)所敎出的觀 察面(防眩面)的60度光澤值〇1為48 6,入射面(防眩 面)的60度光澤值為31.2,G1/G2的比為1.6,觀察 面的十點平均粗度Rz為0.8帅,像素數XGA (她⑽ Graphs Array)的14.1W (寬)液晶面板。該液晶顯示裝 1354122 25645pifl 修正日期:100年7月27曰 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 置中使面光源裝置發光’利用液晶面板顯示白圖像此 時觀察眩目的情況,發現幾乎無眩目現象,獲㈣有非常 流暢的質感的醒目晝質。 實施例2 本實把例2中的光擴散材料,是使用於實施例1中所 使用的光擴散材料中摻雜有重量比為3()%、折射率為149 且重量平均粒子徑為5.3 μιη & pMMA交聯微粒子的材 料’將該光擴散材料添加到塗佈液中,使其相對於透光性 樹脂為20.0 wt〇/〇 ’從而將塗液的黏度調整為55⑽以,除 此以外,以與實施例1相同的方式形成光擴散層。 對於所獲得的光擴散層,以與實施例丨相同的方式測 疋出全光線透過率及霧度。其結果為,全光線透過率為 93.3%,霧度為70.4%。而且,以與實施例i相同的方式測 定出光擴散層的凹凸面的凹凸的局部峰頂平均間隔s、平 均間隔Sm及十點平均粗度Rz。其結果為,局部峰頂平均 間隔S為27.6 μιη,平均間隔Sm為53.9 μιη,十點平均粗 度Rz為3·2 μιη。而且,以與實施例i相同的方式觀察光 擴散層中的光擴散材料的凝聚狀態。其結果為,光擴散層 表面的任意位置上半徑為7〇 μιη的圓形區域中長徑大於等 於30 μιη的二次粒子的個數最多為1個。圖9表示該光擴 散層的光學顯微鏡相片。 進而,以與實施例1相同的方式形成稜鏡列形成層, 獲得棱鏡片,使用該稜鏡片且以與實施例1相同的方式製 33 1354122 25645pifl 修正曰期·· 100年7月27曰 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 作,光源裝置。於該面光源m以與實施例丨相同的 方式測^祕免度及半㈣。其結果為 3058 Cd/m2,半值角為19.4°。 米儿度馬 進而,使用該面光源裝置,以與實施例i相 製作液晶顯示裝置。於絲晶顯示裝置中 : 丄相同的方式觀察眩目情況時,發現幾乎減目現 得具有非常流暢的質感的醒目畫質。 又 實施例3 於以與實施例1相同的方式製作的面光源裝置的稜鏡 片上,載置透過魏晶面板。該液晶面板㈣性如 以與實施例i相同的方式測^出的觀察面(眩光面)的6〇 度光澤值G1為96.9,入射面(防眩面)的6()度光澤值 G2為31.3,G1/G2的比為,觀察面的十點平均粗度Rz 為0.02 μιη,該液晶面板是像素數XGA的14丨% 晶面板。於該液晶顯示裝置中,當以與實施例丨相同的方 式觀察眩目的情科,發職乎無眩目現象, 常流暢的質感的醒目晝質。 八 比較例1 一作為光擴散材料’使用折射率為L49且重量平均粒子 控為7.8 μιη的PMMA交聯微粒子,將該PMMA交聯微粒 子添加至塗佈液中(黏度為71 mpa.s),以使其相對於透光 性樹脂為25 wt% ’並以1〇 m/min的線速度進行塗佈除 34 1354122 25645pifl -. 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 修正日期:100年7月27日 . 此以外’以與實施例1相同的方式形成光擴散層。 對於所獲得的光擴散層,以與實施例1相同的方式測 定出全光線透過率及霧度。其結果為,全光線透過率為 94.4% ’霧度為79.6%。而且’以與實施例1相同的方式測 定出光擴散層的凹凸面的凹凸的局部峰頂平均間隔s、平 均間隔Sm及十點平均粗度RZ。其結果為,局部峰頂平均 間隔S為57.4 μπι ’平均間隔Sm為102· 1 μηι,十點平均 粗度Rz為7·2 μιη。而且,以與實施例i相同的方式觀察 • 光擴散層中的光擴散材料的凝聚狀態。其結果為,光擴散 層表面的任意位置上半徑為70 μιη的圓形區域中長徑大於 等於30 μηι的二次粒子的個數最多為5個。圖1〇表示該 光擴散層的光學顯微鏡相片。 進而,以與實施例丨相同的方式形成棱鏡列形成層, 獲得稜鏡片,使用該稜鏡片且以與實施例丨相同的方式製 作面光源裝置。於該面光源裝置中,以與實施例丨相同的 方式測定出法線亮度及半值角。其結果為,法線亮度為 • 2621 Cd/m2 ’ 半值角為 22 2。。 ,進而,使用該面光源裝置,以與實施例1相同的方式 製作液晶顯不裝置。於該液晶顯示裝置中,當以與實施例 1相同的方式觀察眩目的情況時,發現有非常強的眩目現 象’僅能獲得無法入目的晝質。 比較例2 作為光擴散材料,使用折射率$ 149且重量平均粒子 35 1354122 25645pifl 修正日期:100年7月27日 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 從為8.0 μηι的PMMA交聯料路工时u 子六^ w , 微粒子’將該ΡΜΜΑ交聯微粒 子添加至塗佈液中(黏度為53mpa.s) 卞 性樹脂為L進行塗佈,以使溶劑乾^後的 r™外’一"相 對於所㈣的光擴散層,轉實關丨相 疋出全光線透過率及霧度。其結 ^ 定出光擴散層的凹凸面的凹凸的乃=丄:同的方式測 均間隔Sm及十點平均粗度 間隔S為41.5 μιη,平均間隔Sm為63 f i頂平均 度Rz為9.9 μηι。而且,以盥實施存.卿’十點平均粗 ,、貫知例1相同的方戎翻臾水 擴散層中的光擴散材料的凝聚狀態。料 表面的任意位置上半徑為7〇 μιη的圓擴政層 於3〇 Ρ的二次粒子的個數最多為4個°°。圖 擴散層的光學顯微鏡相片。 衣不琢九 進而,以與實施例i相同的方式形成棱 獲得稜鏡片’使用該稜鏡片且以與實施例W同的方^ 光=綠於該面光源裝置中,以與實施例1相同的 方式叙^線純及半值肖。其料為, 2373 Cd/m2,半值角為22 4。。 %儿度為 進而,使用該面光源裝置,以與實施例 製作液晶顯雜置。於錄裝置中 36 1 相同的方式觀察眩目的情況時,發現有非常強的= 1354122 . 25645pifl • 爲第9613兕1〇號中文說明無書劃線修正本修正日期:1〇〇年7月27日 象,僅能獲得無法入目的晝質。而且,由於全光線透過率 降低,因此法線亮度降低至2373 Cd/m2,從而僅能獲得非 常暗的晝面。 比較例3 將光擴散材料添加至塗佈液中(黏度為41 mPa.s),以 使其相對於透光性樹脂為15 wt%,並進行塗佈,以使溶劑 乾燥後的平均厚度為15 μιη,除此以外,以與實施例1相 同的方式形成光擴散層。 ' 對於所獲得的光擴散層,以與實施例i相同的方式測 定出全光線透過率及霧度。其結果為,全光線透過率為 =.5%,霧度為73.9%。而且,以與實施例j相同的方式測 疋出光擴散層的凹凸面的凹凸的局部峰頂平均問S、平 均間隔Sm及十點平均粗度尺2。其結果為,局部峰頂平均 間隔S為61.0 μπι,平均間隔8111為1491 μιη,十點平均 粗度Rz為3.4 μιη。而且’以與實施例1相同的方式觀察 光擴散層巾的錢散㈣的糾㈣。其結果為,光擴散 層表面的任意位置上半徑為7〇 μιη的圓形區域中長徑大於 等於30哗的二次粒子的個數為〇個。圖12表示該光擴 散層的光學顯微鏡相片。 進而’以與實施例1相同的方式形成稜鏡列形成層, 獲得棱鏡片’使用該稜鏡片且以與實施例丨相同的方式製 作面光源裝置。於該面錢裝置中,以與實施例i相同的 方式測^線亮度及半值肖。其結果為, 37 1354122 25645pifl 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本修正日期:1〇〇年7月27日 2987 Cd/m2,半值角為 20.4。。 進而,使用該面光源裝置’以與實施例丨相同的方式 製作液晶顯示裝置。於該液晶顯示裝置申,當以與實施例 1相同的方式觀察眩目的情況時,發現有非常強的眩目現 象’僅能獲得無法入目的畫質。 比較例4 於以與比較例1相同的方式製作的面光源裝置的棱鏡 片上’載置透過型液晶面板。該液晶面板的特性如下所示: 以與實施例1相同的方式測定出的觀察面(防眩面)的6〇 度光澤值G1為22_3 ’入射面(防眩面)的6〇度光澤值 G2為29.8,G1/G2的比為0.75,觀察面的十點平均粗度 Rz為2·29 μιη ’像素數XGA的14.1 W (寬)液晶面板。 於該液晶顯示裝置中,當以與實施例!相同的方式觀察眩 目的情況時,觀察到與比較例i相比更強的眩目現象,僅 獲得無法入目的畫質。 實施例4 作為構成光擴散層的透光性樹脂,使用折射率為1.49 的丙歸酸樹脂(Mitsubishi Rayon公司製造,商品名TF — 8) ’使TF—8以濃度為20 wt%的方式溶解於MEK (甲基 乙基_)與甲苯的混合溶劑(混合比率各50 wt%)中,製 作黏度為60mPa.S的塗佈液,除此以外,以與實施例j相 同的方式形成光擴散層。 38 25645pifl _ 9613·號中文說明無書劃線修正本 修正日期:1⑻年7月27曰 ^對於所獲得的光擴散層,以與實施例1相同的方式測 疋出全光線透過率及霧度。其結果為,全光線透過率為 95·6%,霧度為8〇·4。/❶。由於透光性樹脂與光擴散材料的折 射率相同’因此可獲得非常高的全光線透過率。而且,以 與實施例1相同的方式測定出光擴散層的凹凸面的凹凸的 =部峰頂平均間隔S、平均間隔Sm及十點平均粗度Rz。 其結果為,局部峰頂平均間隔S為43.5 μιη,平均間隔Sm 為53.3 μηι,十點平均粗度Rz為3 9 。而且,以與實施 =1相同的方式觀察光擴散層中的光擴散材料的凝聚狀 態。其結果為’光擴散層表面的任意位置上半徑為7〇啤 的圓形區域中長徑大於等於3〇帅的二次粒子的健最多 為1個。 進而,以與實施例丨相同的方式形成稜鏡列形成層, 獲件稜鏡片,使用該稜鏡片且以與實施相同的方式製 作面光源裝置。於該面光源裝置中,以與實施例i相同的 方式測^出法線亮度及半值肖。其結果為,法線亮度為 2772 Cd/m2’ 半值角為218。。 ,進而,使用該面光源裝置,以與實施例丨相同的方式 製作液晶顯示裝置。於該液晶顯示裝置中當以與實施例 同的方式觀察眩目的情況時,發現幾乎無眩目現象, 獲得具有非常流暢的質感的醒目晝質。 以下表1表示上述各實施例及比較例的結果。 39 1354122 25645pifl爲第96133810號中文說明無書劃線修正本修正日期:100年7月27日 炫目 现象 〇 〇 〇 〇 X X X X 半值角1 18.7 19.4 與實施例1相同 CO CS 22.2 1 22.4 1 20.4 與比較例1相同 3 3160 3058 2772 2621 2373 2987 二次粒 子個數 r-H r~i •λ ο (2 1 oo ψ-^ <N 〇\ to (Ν 〇\ 〇% 5 & ifl 1日1 38.3 53.9 53.3 102.1 c<5 so 149.1 in τ λ. 27.0 27.6 43.5 57.4 41.5 1 61,0 Ε 64.7 70.4 80.4 79.6 73.4 73.9 Ε 92.6 93.3 95.6 94.4 85.5 95.5 光擴散材料 培 19.7 1合計20 | 19.7 «η (Ν «ή r^· 5* 4g C'l CO 3.2 (70%) ' 5.3 (30%) CN CO 00 ο οό ΓΊ CO 黏合樹脂 PEs 同上 丙烯酸 PEs ρΐ-ί- 1 同上 1實施例11 1赏施例2 1 1實施例3 I 實施例4 比較例1 丨比較例2 1 1比較例3 1 比較例4 40 25645pifl 修正日期:100年7月27日 爲第96133810號中文說明無書割線修正本 【圖式簡單說明】 圖1是表示作為本發明的透鏡片的-實施形態的稜鏡 片、使用該稜鏡片的本發_面光源裝置的—實施形態、 及使用該面綠裝置的液晶顯轉置的—實施形態 示意圖。 圖2是圖1的局部剖面示意圖。 圖3疋棱鏡片及導光體的局部放大剖面示意圖。 圖4是表示二次粒子的平面示意圖。 圖5是用以說明稜鏡片的製造方法的示意圖。 圖6是表示用於製造稜鏡片的輥模的斜視示意圖。 圖7是表示用於製造稜鏡片的輥模的分解斜視示咅 圖。 圖8是光擴散層的光學顯微鏡相片。 圖9是光擴散層的光學顯微鏡相片。 圖10是光擴散層的光學顯微鏡相片。 圖11是光擴散層的光學顯微鏡相片。 圖12是光擴散層的光學顯微鏡相片。 【主要元件符號說明】 1 : 一次光源 2:光源反射器 3 :導光體 4 :棱鏡片 5:光反射元件 7 :模構件(輥模) 1354122 25645pifl 修正日期:100年7月27日 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 8 :液晶面板 9、43 :透光性基材 10 :活性能量線硬化性組成物 11 :壓力機構 12 :樹脂槽 13 :喷嘴 14 :活性能量線照射裝置 15 :薄板狀模構件 16 :圓筒狀幸昆 18 :形狀轉印面 28 :夾輥 31 :光入射端面 32 :側端面 33 :光出射面 34 :背面 41 :入光面 42 :出光面 44 :棱鏡列形成層 45 :光擴散層 81 :入射面 82 :觀察面 411 :稜鏡列 411a、411b :稜鏡面 451 :透光性樹脂 1354122 25645pifl 修正日期:100年7月27日 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 452 :光擴散材料 453 :二次粒子
43
Claims (1)
1354122 25645pifl 修正日期:100年7月27日 爲第9613381〇號中文說明# 七、申請專利範圍:
1·一種透鏡片,其於具有第丨面及第2面的片狀透光 性構件的上述第1面上並列形成有多個透鏡列,上述第2 面為凹凸面,此凹凸面的局部峰頂平均間隔s為小於等於 5〇μηι且十點平均粗度Rz為小於等於4 μιη,上述片狀透 光性構件是藉由在透光性基材的一個面上設置光擴散層而 構成’該光擴散層是藉由使透光性樹脂中含有透光性光擴 散材料而形成,上述凹凸面是藉由使上述光擴散材料自上 述透光性樹脂的表面突出而形成, ~其中於上述光擴散層的任意位置的半徑為7〇μιη的圓 形區域内,上述透光性樹脂中由多個上述光擴散材料凝聚 而成的長徑大於等於30 μιη的二次粒子的個數為小於等於 3個。 、 2.如申請專利範圍第1項所述之透鏡片,其中上述光 擴散層的霧度Hz為50〜85%。 、
3·如申請專利範圍第1項所述之透鏡片,其中上述光 擴散材料的重量平均粒子徑Di為丨〜8 μηι。 '4.如申睛專利範圍第1項所述之透鏡片,其中上述透 光性樹脂的折射率Ν1與上❿光擴散材料的折射率Ν2之差 為 0.03 〜〇.1〇。 5·一種面光源裝置,其包括: 一次光源; 導光體,其當上述一次光源發出的光導入後,對該光 進行引導,並使該光射出;以及 44 1354122 . 25645pifl ' 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 修正日期:1〇〇年7月27曰 申請專利範圍第1項所述之透鏡片,以使來自上述導 光體的出射光射入其上的方式而配置,並且 上述導光體具備使自上述一次光源發出的光所射入的 光入射端面、及使經引導的光所射出的光出射面,上述一 次光源鄰接配置於上述導光體的光入射端面,上述透鏡片 、 是以使上述第1面對向於上述導光體的光出射面的方式而 配置。 Φ 6.一種液晶顯示裝置,其包括申請專利範圍第5項所 述之面光源裝置以及液晶面板,該液晶面板是以使自上述 面光源裝置的上述透鏡片的第2面射出的光射入其上的方 • 式而配置, • 該液晶面板具備使自上述透鏡片的第2面射出的光射 入的入射面、及其相反側的觀察面。 7. 如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示裝置,其中 上述觀察面設為防眩面,60度光澤值G1為大於等於25。 8. 如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示裝置,其中 鲁 上述觀察面設為眩光面,60度光澤值G1為大於等於9〇。 9. 如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示裝置,其中 上述入射面設為防眩面,上述觀察面的60度光澤值gi與 上述入射面的60度光澤值G2的比率G1/G2為大於等於lc> 10. 如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示裝置,其中 上述觀察面的十點平均粗度Rz為小於等於2 μιη。 11. 如申凊專利範圍第6項所述之液晶顯示裝置,其中 更包括光擴散片,該光擴散片是以使自上述透鏡片的第2 45 1354122 25645pifl 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本修正日期:100年"7月27日 面射出的光射入其上的方式而配置在上述透鏡片與上述液 晶面板之間,該光擴散片的至少一個面為凹凸形狀面,該 凹凸形狀面的局部峰頂平均間隔S為小於等於50 μηι且十 點平均粗度Rz為小於等於4 μιη。
46 1354122 25645pifl 修正日期:100年7月27日 爲第96133810號中文說明無書劃線修正本 四、 指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:圖1。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 1 : 一次光源 2:光源反射器 3 :導光體 4 :稜鏡片 5:光反射元件 8 .液晶面板 31 :光入射端面 32 :側端面 33 :光出射面 34 :背面 41 :入光面 42 :出光面 81 :入射面 82 :觀察面 五、 本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵 的化學式: 無 3
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