TWI438499B - 光擴散薄膜、其積層片、其製法、使用led光源之照明裝置及背光裝置 - Google Patents

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Description

光擴散薄膜、其積層片、其製法、使用LED光源之照明裝置及背光裝置
本發明係關於光擴散薄膜、其積層片及其製造方法。詳細而言,係關於一種光的透過度和擴散度二種特性均優異之光擴散薄膜,例如用於採用LED光源的照明裝置時,除了使直進性強的LED光源之光擴散成大面積,且不看見強光的光源點之外,更進一步,藉由已抑制其光線的透過率度的降低度之少數LED光源,使廣面積呈現均勻的光量分布,且可達高的照度和亮度之光擴散薄膜、其積層片及其製法。
近年,LED(發光二極管)因具有消耗能量少且使用壽命長等特徵,從省能量之觀點而備受注目,廣泛用於室內照明、車內照明、外燈、廣告燈及顯示裝置等之照明用光源。惟,由LED光源所發出的光,因直進性(指向性)高,於點狀的狹窄範圍之照明,可有效地照明,而使用於上述般大面積照明時,需使用大量的光源,無法有效地運用省能源之特點,且不易具均勻的明亮度係其課題。
為於廣面積具有均勻光量分布,必須進行各種計策。
例如具備至少一個的一次光源和板狀導光體,此導光體係引導發自一次光源的光,且具有發自上述一次光源的光所射入之光射入面及被引導的光所射出之光射出面,上述導光體係於上述光射出面及其相對側的裏面之二者或一者,具備光射出機制,且於上述光射出面及上述裏面之二者或一者,具備至少一個的局部透鏡列形成部位,各個的局部透鏡列形成部位,含有至少一個的局部透鏡列,此局部透鏡列係被形成於與發自上述一次光源而射入上述光射入端面的光中,最大強度光的射入位置的亮度分布之波峰光的方向相異之方向,依此而揭示解決亮度不均勻之方法(參考專利文獻1)。
又揭示一種於一端形成開口部位,其內側壁具備含有光反射面的光源接收部位之燈罩,和裝設於光源接收部位之發光二極管,以及裝設於開口部位前面之顯示板,將來自發光二極管的光擴散反射且使之均勻之技術(參考專利文獻2)。
更揭示一種面照明光源,其係具備放射光之光源、傳送此光源的光且在其放射方向的規定位置具有放射面之光學性透明導光體、封閉此導光體的上述放射面以外的面之無蓋盒、以及裝設於此盒與上述導光體間的全部之內側反射手法、和裝設於上述放射面且將來自上述光源的光,以固定比例反射之放射側反射手法(參考專利文獻3)。
上述專利文獻1~3所揭示的方法,有光源的結構複雜且經濟性不佳等課題。雖可因應面狀的照明,惟不易因應例如螢光燈般之管狀照明體。
另一方面,以螢光燈為光源之照明裝置,達到均勻的光量分布之方法,係揭示一種使用由各種方法製得的光擴散薄膜之方法。
例如將由微粒等形成的擴散性物質與黏合劑樹脂之混合物塗布而積層之方法(參考專利文獻4)、將非相溶的熱塑性樹脂熔融擠壓而製膜之方法(參考專利文獻5、專利文獻7等)以及於薄膜表面進行壓紋加工等賦形處理而控制表面形狀之方法(參考專利文獻6)等。
惟,先前既知的光擴散薄膜,若使用於採用LED光源之照明裝置時,其擴散性不佳,且無法達到充分符合市場需求之水準。特別是,因LED光源具有強的光的指向性,故光源點不會消失且光源周邊的光量升高(以下稱為點消失性)。為抑制此現象,而面臨全光線透過率降低,且照明裝置整體的光量(以下稱為全光量)降低之課題。
本發明者等,致力研究於解決上述二律背反之方法發現,降低平行光線透過率,可有效地提高點消失性,而提高全光線透過率,可有效地提高整體之光量。
例如專利文獻5的比較例中,揭示平形光線透過率低之例,因全光線透過率低而全光量亦低。另一方面,專利文獻6的實例中,雖揭示一已改善全光線透過率之例,惟因平行光線透過率升高,而點消失性不佳。
又,專利文獻7中記載全光線透過率及擴散透過率,若透過此數值來求平行光線透過率,實例1及實例2分別為4.6及2.1%,與專利文獻4的實例相同,平行光線透過率高且點消失性差。
另一方面,液晶顯示裝置(LCD)因薄且輕量、低消費電力等特徵而廣泛應用於平面板顯示器,其用途例如行動電話、個人數位秘書(PDA)、個人電腦、電視等資訊用顯示元件,且逐年漸增。
在液晶顯示裝置中,為抑制從光源至面板的光傳送過程之耗損,並提高面板上的亮度,故於液晶層的下側裝設背光組件。其中,從背面照射液晶層使其發光者相當普及,惟從光源的配置方式可分類為旁側型和即下型。
近年,背光組件不僅使用於液晶顯示裝置,更使用於燈具或電子看板等廣泛領域。
此背光組件,係組合背光和透鏡薄膜、光擴散薄膜及亮度提升薄膜等各種的光學薄膜和擴散板等光學零件,為提高面板上的亮度及亮度的一致性。通常使用2~4片的零件(參考非專利文獻1)。
例如,揭示一種為提高亮度之透鏡薄膜(參考專利文獻8)。
此方法係利用透鏡的集光效果來提高亮度,故可提高從正面觀看時之亮度,從斜角觀看時之亮度較從正面觀看時之亮度,大幅地下降。且為高價品。
為解決上述從斜角觀看時之亮度較從正面觀看時之亮度大幅下降之方法,係除透鏡薄膜以外,更併用2片的異向性光擴散薄膜之技術(參考專利文獻9)。
一片的上述透鏡薄膜,其亮度的一致性不佳,而揭示一種組合此透鏡薄膜和異向性的光擴散薄膜之技術(參考專利文獻10)。
又,提議一種於上述透鏡薄膜,併用亮度更提升的薄膜之方法(參考專利文獻11),惟對於降低亮度的角度依賴 性無助益。
近年,藉由提高背光裝置的性能而具有高亮度,以及大型電視或汽車導航用途中,亮度的角度依賴性之改善較正面亮度的提高更被強烈需求。
又,強烈需求從減少零件來降低耗損和成本,以及裝置的薄型化等。
在此,亦探討使單一基材薄膜具有光擴散性之試驗(參考專利文獻12)。
惟,專利文獻12中的薄膜係擴散度小,且內面亮度均勻性和圖形掩蔽性等不佳。
【先前技術文獻】
[專利文獻1]特開2003-186427號公報
[專利文獻2]特開2003-186427號公報
[專利文獻3]特開2008-027886號公報
[專利文獻4]特開2001-166114號公報
[專利文獻5]特開平10-111402號公報
[專利文獻6]特開2007-140447號公報
[專利文獻7]特開平09-80208號公報
[專利文獻8]特開2004-4970號公報
[專利文獻9]特開2008-256797號公報
[專利文獻10]特開2006-251395號公報
[專利文獻11]特開平09-506985號公報
[專利文獻12]特開2007-10798號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]內田龍男監修「圖解電子顯示器之全部」(工業調查會刊)p47~48
本發明之目的係解決上述先前技術中的問題點,係提供一種光透過度和擴散度二種特性均優異之光擴散薄膜,例如用於採用LED光源的照明裝置時,除了使直進性強的LED光源之光擴散成大面積,且不看見強光的光源點之外,更進一步,藉由已抑制其光線的透過率度的降低度之少數LED光源,使廣面積呈現均勻的光量分布,且可達高的照度和亮度之光擴散薄膜及其積層片。
本發明係鑑於上述情況而有之發明,可解決上述課題的光擴散薄膜及其積層片係由下述所構成。
1.一種光擴散薄膜,其特徵係由至少二種的非相溶性的熱塑性樹脂之混合物而形成,且同時符合下述(1)至(4)之特性;
(1)全光線透過率為66%以上,
(2)霧度為96%以上,
(3)平行光線透過率為2.0%以下,
(4)於發明說明書中的變角光度計,以入射角0度測定的透過光之擴散度比(DH/DL)為2.0以下,
(惟,DH及DL係以自動變角光度計測定的透過光的變角光度曲線的波峰高度之一半高度的角度之寬度(半值寬度),將光擴散薄膜的捲曲方向固定於垂直方向及水平方向而測定,大的半值寬度作為DH,小的半值寬度作為DL)。
2.如上述第1項之光擴散薄膜,其中DH係30度以上。
3.如上述第1或2項之光擴散薄膜,其係依據發明說明書之方法,將光擴散薄膜的捲曲方向固定於試驗品固定台的上下方向和平行方向及水平方向而測定,測得的主擴散方向的光之變曲度為4~100%。
4.如上述第1至3項中任一項之光擴散薄膜,其中該至少2種的非相溶的熱塑性樹脂之混合物中,至少1種為聚烯烴系樹脂而形成。
5.如上述第4項之光擴散薄膜,其中該至少2種的非相溶的熱塑性樹脂之混合物,係2種以上的聚烯烴系樹脂而形成。
6.如上述第5項之光擴散薄膜,其中該至少2種的聚烯烴系樹脂之混合物,係包含環狀聚烯烴系樹脂及聚乙烯系樹脂而形成。
7.如上述第6項之光擴散薄膜,其中該環狀聚烯烴系樹脂於230℃所測定的熔融流動率係0.1~低於1.5,該聚乙烯系樹脂之熔融流動率係為5~100。
8.如上述第5至7項中任一項之光擴散薄膜,其中該至少2種的非相溶的熱塑性樹脂之混合物而形成的光擴散薄膜之至少單面,層積著主要由聚烯烴樹脂所形成之表面層。
9.如上述第8項之光擴散薄膜,其中形成該表面層之聚烯烴系樹脂,係由含有極性基之聚烯烴樹脂而形成。
10.如上述第9項之光擴散薄膜,其中含有極性基之聚烯烴樹脂,係至少含有羧基。
11.如上述第1至4項中任一項之光擴散薄膜,其中另一種的熱塑性樹脂,係氟系樹脂而形成。
12.如上述第1至4項中任一項之光擴散薄膜,其中另一種的熱塑性樹脂,係聚酯系樹脂而形成。
13.如上述第12項之光擴散薄膜,其中於一方向,延伸2倍以上。
14.如上述第1至13項中任一項之光擴散薄膜,其中至少單面係進行賦形處理而粗面化。
15.如上述第1至14項中任一項之光擴散薄膜,其中於該發明說明書中記載的變角光度計,以入射角0度所測得的透過光的擴散度比(DH/DL)超過2.0之光擴散薄膜的至少2片,係以與主擴散方向垂直之方向重疊而形成。
16.一種光擴散薄膜積層片,其特徵係將如上述第1至15項中任一項之光擴散薄膜,與厚度為0.1~5mm、全光線透過率為70~100%之塑膠片層積而成。
17.如上述第1至15項中任一項之光擴散薄膜,其係使用LED光源而成之照明裝置。
18.如上述第16項之光擴散薄膜積層片,其係使用LED光源而成之照明裝置。
19.一種使用LED光源之照明裝置,其特徵係將如上述第1至15項中任一項之光擴散薄膜裝設於使用LED光源的照明裝置之出光部位的外面或內面。
20.一種使用LED光源之照明裝置,其特徵係將如上述第16項之光擴散薄膜積層片裝設於使用LED光源的照明裝置之出光部位的外面或內面。
21.一種背光裝置,其特徵係將如上述第1至15項中任一項之光擴散薄膜裝設於背光組件之出射光面上。
22.一種背光裝置,其特徵係將如上述第16項之光擴散薄膜積層片裝設於背光組件之出射光面上。
23.一種如上述第1至15項中任一項之光擴散薄膜之製法,其特徵係將至少二種的非相溶性的熱塑性樹脂之混合物熔融擠壓成形。
24.如上述第22項之光擴散薄膜之製法,其係將於擠壓機熔融之樹脂從模頭擠壓成片狀,於冷卻輥,以壓輥來壓接此片,使密合並冷卻固化而製膜。
本發明的光擴散薄膜及其積層片,係光的透過度和擴散度二種特性均優異之光擴散薄膜,特別是因直進光的透過率小,例如用於採用LED光源的照明裝置時,除了使直進性強的LED光源之光擴散成大面積,且不看見強光的光源點之外,更進一步,因已抑制其光線的透過率度之降低度,即使每單位面積的LED光源數減少,仍可具有均勻且高之光量。因此,具有可抑制LED光源的光因直進性高而引起僅狹窄範圍之點狀,其係即所謂採用LED光源的照明 裝置之缺點,且可維持省能源之LED光源的特徵之優點。
相較於先前已知的光擴散薄膜,因大幅地改善擴散性,例如使用於以螢光燈為光源之照明裝置時,即使縮短螢光燈與光擴散薄膜或與光擴散薄膜積層片之距離,仍具有高度的光擴散性,因此,具有減少照明裝置的厚度或減少螢光燈的數目之效果。又,例如使用為液晶顯示器等顯示裝置之光擴散薄膜時,可減少顯示面板之厚度,且可減少一種為提升亮度而使用的亮度提升薄膜或光擴散薄膜等光學機能調整用薄膜之數目。
本發明之光擴散薄膜及使用此之積層片,除維持上述的光學特性之外,例如可提升耐熱性等非光學特性。
因此,可有效地使用於室內照明、內照式電子面板之照明、影印機之光照射或液晶顯示器等顯示裝置之照明等各種照明。
又,本發明的光擴散薄膜及使用之積層片,係使用為背光裝置之光學零件時,因僅使用一片,即可附予高亮度、亮度的角度依賴性之降低、內面亮度均勻性及圖形掩蔽性等背光裝置用的光學材料所需具備之光學特性,故可提高背光裝置之經濟性。特別是附予一大優點,亦即可不使用高價的透鏡薄膜,且解決當斜角觀看時所發生的亮度降低等使用透鏡薄膜之課題。
本發明的背光裝置,因具有與使用透鏡薄膜的背光裝置相近的高度之正面亮度,且降低亮度的角度依賴性即使用透鏡薄膜的背光裝置之課題,故具有抑制當使用於大型 電視時,因斜角觀看而引起的畫面的明亮度之降低之優點。
由此特點,可有效地使用為例如汽車導航般,大多從斜角觀看的顯示器之背光裝置。
若使用於室內或車內照明用燈具的背光裝置時,相較於使用透鏡薄膜的背光裝置,具有於廣範圍呈一致的照度之優點。
又,本發明的背光裝置,因僅使用一片的零件,即可具備上述所有的特性,故具有高經濟性之優點。
因此,本發明的背光裝置,可有效地使用於液晶顯示裝置、室內照明、內照式電子面板等。
依據本發明的光擴散薄膜之製法,可符合經濟且安定地製造具有上述特性的本發明之光擴散薄膜。
實施發明之形態 (光學特性)
本發明的光擴散薄膜必須同時符合下述特性。
(1)全光線透過率為66%以上,(2)霧度為96%以上,(3)平行光線透過率為2.0%以下,(4)於發明說明書中的變角光度計,以入射角0度測定的透過光之擴散度比(DH/DL)為2.0以下。
(惟,DH及DL係以自動變角光度計測定的透過光的變角光度曲線的波峰高度之一半高度的角度之寬度(半值寬度),將光擴散薄膜的捲曲方向固定於垂直方向及水平方向而測定,大的半值寬度作為DH,小的半值寬度作為DL)。
以下,DH的方向亦稱為主擴散方向。
上述全光線透過率較佳為68%以上,更佳為70%以上。特佳為80%以上,又更佳為90%以上。100%最佳。因原理上不超過100%,故100%為上限。若全光線透過率低於66%,發自LED光源的光線之透過率降低,而用為照明時的光量降低且照明裝置的照度和亮度亦降低,故不適當。
上述霧度較佳為97%以上,更佳為98%以上。100%最佳。因原理上不超過100%,故100%為上限。若霧度低於96%,光擴散性降低且無法均勻地照明,故不適當。為了均勻地照明,必須增加LED光源數,較不符合經濟。
上述平行光線透過率較為1.7%以下,更佳為1.5%以下,尤更佳為1.2%以下。特佳為0~1.0%。0%最佳。因原理上不低於0%,故0%為下限。若平行光線透過率超過2.0%,點消失性變差,來自光源的強光的點係清楚地看見,而無法呈均勻的照明,故不適當。
透過光的擴散度比(DH/DL)(以下簡稱為擴散度比),較佳為1.8以下。尤更佳1.6以下,特宜為0.7~1.3。
擴散度比(DH/DL)超過2.0時,光擴散的異向性升高,因光擴散至特定方向,面的光量亦即照度和亮度的均勻性降低,故不適當。
上述擴散度比係依據下述方法來測定而求得。
<透過光的擴散度比之測定方法>
使用自動變角光度計(GP-200:村上色彩研究所股份公司製)進行測定。
透過測定模式,以光線入射角:0°(對於試驗品面,上下、左右均成直角之角度),受光角度:-90°~90°(赤道線面上的角度),濾光器:使用ND10,光束光圈:10.5mm(VS-1 3.0),受光光圈:9.1mm(VS-3 4.0)及變角間隔0.1度之條件來測定,求出當變更SENSITIVITY或HIGH VOLTON之設定而使透過光的波峰在曲線圖的40~90%,所測得的透過光的變角光度曲線之波峰高度的一半高度之角度的寬度(半值寬度)。
上述測定係於將光擴散薄膜的捲曲方向固定於垂直方向及水平方向而進行,求得的較大的半值寬度作為DH,較小者作為DL,求出擴散度比(DH/DL)(參考第1圖)。
當光擴散薄膜的表面粗糙度有差異時,將表面較粗糙的面固定於受光側而進行上述測定。
又,移動受光器之面係定義為赤道面。
本發明的光擴散薄膜係同時符合上述特性,可充分地發揮本發明之效果,且上述DH較佳為30度以上。更佳為35度以上,特佳為40度以上。若DH低於30度,則光的擴散性降低,不易呈均勻的照明,故不適當。為均勻地照明,必須增加LED光源數,較不符合經濟。
(光之變曲度)
本發明的光之變曲度,係以下述之方法進行測定而求得。
<光的變曲度之測定方法>
使用自動變角光度計(GP-200:村上色彩研究所股份公司製)進行測定。
透過測定模式,以光線入射角:0°(對於試驗品面,上下、左右均成直角之角度),受光角度:-90°~90°(赤道線面上的角度),濾光器:使用ND10,光束光圈:10.5mm(VS-13.0),受光光圈:9.1mm(VS-3 4.0)及變角間隔0.1度之條件來測定,求出當變更SENSITIVITY或HIGH VOLTON之設定而使透過光的波峰在曲線圖的40~90%,所測得的透過光的波峰之高度(H0),以及將光線入射角變更為60°(赤道線面上的角度)以外,以和上述條件相同條件進行測定時的透過光的波峰的角度0度時之高度(H60)。使用以此方法求得的H60和H0,以下述通式算出變曲度。
光的變曲度=H60/H0×100(%) (1)
參考第2圖。
移動受光器之面係定義為赤道面。
該光的變曲度係於主擴散方向進行測定而求得。
當背光裝置用光擴散薄膜的表面粗糙度有差異時,固定在與實際使用於背光裝置時相同方向使光通過之方向,而進行上述測定。
上述光的變曲度較佳為6~100%,更佳為8~100%。
若光的變曲度低於4%,無法充分地發揮上述本發明的效果,故不適當。
此特性係例如當光照入背光裝置用光擴散薄膜時,薄膜中的光的變曲效果之程度,亦即表示以高角度照入的光 係向著正面而射出的程度之尺度。亦可為表示集光效果之尺度。本發明的光擴散薄膜,具有較先前既知的光擴散薄膜或透鏡薄膜更大之變曲效果。因此,可有效地發揮本發明之效果。
例如使用於液晶顯示器用的背光裝置時,雖然分別使用一片的先前既知的透鏡薄膜、光擴散薄膜(片)及光擴散板之零件,亦可符合任一項的上述特性,惟使其具有可同時符合全部的特性之理想特性者,係本發明之創始。
雖可附予此理想的特性之原因尚不明,惟推論係同時符合上述多數的光學而達成。例如光的變曲度高對於亮度之角度依賴性,以及擴散度高對於內面亮度均勻性或圖形掩蔽性之貢獻均大。
(光擴散薄膜表面之表面粗糙度)
本發明的光擴散薄膜,較佳為至少單面的表面之表面粗糙度係同向。亦即,測定光擴散薄膜的捲曲方向和與此方向垂直的方向之平均表面粗糙度,測得的各個的平均表面粗糙度RaV和RaH之比,即表面粗糙度比(RaV/RaH)較佳為0.83~1.20。若不在此範圍內,例如光擴散的異向性亦即上述擴散度比(DH/DL)升高,光量亦即照度或亮度之均勻性降低,故不適當。上述表面粗糙度比較佳為0.91~1.1。
(光擴散薄膜之構成)
本發明的光擴散薄膜係由至少二種的非相溶性的熱塑性樹脂之混合物而形成。
上述至少二種的非相溶性的熱塑性樹脂的混合物之存在形態,係連續相及分散相之各個樹脂乃獨立存在亦即海/島結構,亦可為二樹脂形成共連續相之結構。藉由樹脂界面的光之折射或散射而具有上述特性。
本發明的光擴散薄膜之薄膜厚度,無特別之限制,較佳為10~1000μm。尤宜30~500μm。
(至少二種的非相溶性的熱塑性樹脂之混合物)
本發明中,使用於至少二種的非相溶性的熱塑性樹脂之混合物之熱塑性樹脂,例如聚乙烯系樹脂、聚丙烯系樹脂、聚丁烯系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂及聚甲基戊烯系樹脂等聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、氟系樹脂及其共聚物等。
從此類熱塑性樹脂中,選擇至少二種的非相溶性(彼此不相溶)之熱塑性樹脂即可,惟考量可安定地發揮上述特性及經濟性,較佳為至少一種係聚烯烴系樹脂而形成。
二種類的樹脂中,另一種樹脂較佳為聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂及氟系樹脂等。考量光學特性以外的需求特性或經濟性等,而適當地選擇。
特別是從耐光性和經濟性之觀點,較佳為二種類均為聚烯烴系樹脂。二種類均為聚烯烴系樹脂時,其組合係無特別之限制,惟二種類的聚烯烴系樹脂之折射率差,較佳為0.003~0.07之範圍。更佳為0.005~0.05之範圍,又更佳0.01~0.02。使此折射率差在此範圍內,可更安定地具有上述光學特性之光擴散薄膜。例如,若折射率差超過0.07,雖有助於使霧度和平行光線透過率在上述範圍內,惟全光線透過率不易達平衡。另一方面,若低於0.003,雖易於達成全光線透過率,惟不易達到霧度和平行光線透過率之平衡。
因此,在上述範圍內,可同時符合上述之各種光學特性。若不在上述範圍內,即使符合上述的混合比和熔融流動率,亦無法符合全部特性。
符合上述折射率差的2種的聚烯烴系樹脂之種類,無特別之限制,惟環狀聚烯烴系樹脂和聚乙烯系樹脂之組合,可符合上述特性且經濟性優異,故較適用。
環狀聚烯烴系樹脂例如降茨烯或四環十二烯等具有環狀聚烯烴結構者。
例如(1)依需求將降茨烯系單體的開環(共)聚物加成馬來酸、環戊二烯而進行聚合物改良後加氫之樹脂、(2)使降茨烯系單體進行加聚作用之樹脂、(3)降茨烯系單體和乙烯或α-烯烴等烯烴系單體進行加聚作用之樹脂等。聚合方法及添加氫方法係可依據一般的法而進行。
聚乙烯系樹脂可為單聚物,亦可為共聚物。為共聚物時,其中50莫耳%以上,較佳為乙烯成分。
此樹脂的密度和聚合方法等,亦無限制,惟較佳使用密度為0.909以下的共聚物。例如丙烯、丁烯、己烯及辛烯等共聚物。聚合方法可為芳環烯金屬衍生物催化法及非芳環烯金屬衍生物催化法中任一種。
特別是從可安定地附予高擴散性之觀點,較佳使用乙烯和辛烯之嵌段共聚物。此樹脂係可使用例如大武化學公司製的INFUSE(TM)。
使用為上述至少二種的非相溶性之熱塑性樹脂的熱塑性樹脂之熔融流動率,宜加上各個熱塑性樹脂的熔融流動率之差。藉此,可更安定地附予上述光學特性。
例如上述的二種類係均使用聚烯烴系樹脂時,熔融流動率較低的熱塑性樹脂,較佳為於230℃測定之熔融流動率為0.1~1.5以下。更佳為0.1~1.2,特佳0.1~1.0。低於0.1時,因製膜的安定性降低,故不適當。相反地,若高於1.5以上,因上述表面粗糙度比或光擴散度比升高,且光擴散的異向性升高等光學特性惡化,故不適當。
另一方面,熔融流動率高的熱塑性樹脂,較佳為於230℃測定之熔融流動率為5~100。更佳為10~100,特佳15~100。若低於5,因光擴散的異向性升高等光學特性惡化,故不適當。相反地,若超過100時,因製膜的安定性降低,故不適當。
至少二種的非相溶性的熱塑性樹脂之混合物,係使用上述環狀聚烯烴系樹脂和聚乙烯系樹脂之混合物時,上述熔融流動率低的樹脂,宜使用環狀聚烯烴系樹脂,而另一方的熔融流動率高之樹脂,宜使用聚乙烯系樹脂。
上述至少二種的非相溶性的熱塑性樹脂之配合比例,各個質量比較佳為10/90~90/10,更佳為20/80~80/20,特佳為30/70~70/30。
於上述範圍內,可同時符合上述各種的光學特性。若不在上述範圍內,即使符合下述之內容,亦無法符合全部特性或一部分之特性。
上述樹脂係可選自一般市售的泛用性高之樹脂,為因應可更安定地生產等,亦可使用特別製品。
(聚烯烴樹脂形成層之積層)
本發明中,上述至少二種的非相溶性的熱塑性樹脂之混合物,二種類均使用聚烯烴系樹脂時,理想的實施樣態係至少二種的聚烯烴系樹脂的混合物所形成之層的至少單面,係主要層積聚烯烴系樹脂而成的表面層而形成。以下,將至少二種的聚烯烴系樹脂的混合物所形成之層,簡稱為光擴散層。
當熔融擠壓製膜時,發生於擠壓模的出口,例如稱為「眼垢」的發生於擠壓模的出口之樹脂劣化物而來的附著物之現象,因可藉由上述表面層之形成而被抑制,故可長時間且安定地連續製膜較適當。又,因可抑制當使用乙烯和辛烯之嵌段共聚物等柔軟性聚烯烴系樹脂時所發生的光擴散薄膜之遮蔽性,故較適當。
使用於上述表層的形成之聚烯烴系樹脂,因可發揮抑制遮蔽性之效果,宜使用結晶性之樹脂。
使用於上述表層的形成之聚烯烴系樹脂,係使用含有極性基之聚烯烴樹脂,乃理想的實施樣態。因此作法可提升光擴散薄膜與其他材料之黏合性,故較適當。例如在後述的光擴散薄膜積層片之製造,因可提升與塑膠片之黏合性,故較適當。又,廣泛使用為光學用的材料,因可附予與丙烯酸系樹脂或聚碳酸酯系樹脂之熱黏合性而較適用。
上述含有極性基之聚烯烴樹脂,其骨架較佳為含有乙烯、丙烯、丁烯、己烯、辛烯、甲基戊烯及環狀烯烴中的至少一種之單體。
可為使用一種類的上述單體之均聚物,亦可為使用二種以上的單體之共聚物。
本發明的上述含有極性基之聚烯烴樹脂,較佳為含有至少一種類的極性基。極性基例如羧酸基、磺酸基、膦酸基、羥基、縮水甘油基、異氰酸酯基、胺基、醯亞胺基、噁唑啉、酯基、醚基、羧酸金屬鹽基、磺酸金屬鹽基、膦酸金屬鹽基、3級胺鹽基、4級胺鹽基等。可含有一種或二種以上之此極性基。
可依據構成光擴散層的聚烯烴系樹脂之組成或密合對象的零件之種類或所需之密合力等,適當地選擇即可,而至少含有羧基係理想的實施樣態。
本發明中含有極性基的聚烯烴樹脂,極性基可直接導入聚烯烴樹脂的高分子鏈中,亦可導入其他樹脂,而呈添加、混合之狀態。依狀況,本發明的聚烯烴樹脂係於導入分子鏈的末端或內部之例如羧酸基或羥基,使可與此類基反應的化合物進行反應而改良,亦可使用。
本發明中,含有上述極性基的聚烯烴樹脂,係可使用單獨一種,亦可使用配合二種以上之配合組成物。又可為不含極性基的聚烯烴樹脂或配合其他種類的樹脂之配合組成物。為配合組成物時,含有上述極性基的聚烯烴樹脂,較佳以10質量%以上而含有。更佳為30質量%以上。
含有上述極性基的聚烯烴樹脂,較佳由結晶性之樹脂而形成。較佳使用熔點為100~180℃者。
含有上述極性基的聚烯烴樹脂,係具有上述特性者即可,無特別之限制,例如可適當地使用市售的樹脂作為黏合性聚烯烴樹脂。例如阿杜曼樹脂(TM、三井化學公司製)、毛德克樹脂(TM、三菱化學公司製)或阿杜德克斯樹脂(TM、日本聚乙烯公司製)及蒙特法斯托樹脂(TM、住友化學公司製),惟不受限於此。
藉由將由含有極性基的聚烯烴樹脂而形成之層,積層於上述光擴散層,較只有光擴散層的單層而成之光擴散薄膜,可更提升與其他材料之黏合性。改善薄膜的耐阻塞性或滑動性,且改善光擴散薄膜的操作性等。亦可提供與各種材料之熱黏合性。
(藉由賦形處理之粗面化)
本發明的光擴散薄膜,以上述方法製得的薄膜之至少單面,宜藉由賦形處理而粗面化。
此粗面化處理係於以上述方法製得的光擴散薄膜之表面,形成凹凸而粗面化即可,無特別之限制,亦可進行消光加工或壓紋加工等。粗面化處理係使光擴散薄膜通過於例如已形成凹凸(格子狀的凹凸、無規則狀的凹凸等)之輥間,於已形成凹凸部位之輥,擠壓片狀材料而進行。
藉由上述粗面化處理而形成的表面凹凸之形成或深度等,無特別之限制,惟,被賦形的表面凹凸宜為不配向於特定方向的無規則的方向性之形狀。亦即,通常採用消光加工或緞面(satin finished surface)加工之加工方法即可。亦可採用將特殊的表面凹凸賦形之粗面化方法。
上述粗面化處理,可為進行於薄膜的製膜步驟之線上處理方法,亦可為進行於其他步驟之線外處理方法。
亦可將後述的光擴散薄膜積層片賦形而粗面化。
藉由上述賦形處理之粗面化,可改善薄膜的耐阻塞性和滑動性,亦改善光擴散薄膜之操作性。且可提升光之擴散度。可降低擴散度比,亦可降低光的擴散性之異向性。
本發明的光擴散薄膜之薄膜厚度,無特別之限制,較佳為10~1000μm。更佳30~500μm。
本發明的光擴散薄膜,係可使用一片,亦可重疊二片以上而使用。重疊二片以上而使用時,可只重疊而使用,亦可以黏合劑或膠黏劑黏貼而使用。
本發明亦包括一種樣態,係重疊二片以上而使用時,每片薄膜係使用不符合上述本發明的特性之光擴散薄膜,藉由重疊而符合上述本發明之特性。例如異向性高的數種薄膜,以主擴散方向成垂直之方向進行重疊而降低擴散度比,且符合其他光學特性之方法,係一理想的實施樣態。
藉由此方法,可廣泛為地抑制異向性之程度,係一種理想之實施樣態。
本發明的光擴散薄膜,亦可與具有其他特性之光擴散薄膜或透鏡薄膜等其他工學薄膜進行重疊而使用。採用此種使用方法時,可只重疊而使用,亦可以黏合劑或膠黏劑黏貼而使用。
(光擴散薄膜之製法)
本發明的光擴散薄膜之製法,只要符合上述光學特性即可,無特別之限制,從經濟性之觀點,宜為以熔融擠壓成形來製膜之方法。
本發明中,為附予光擴散性,因不需含有非熔融性微粒,即使以熔融擠壓成形法來進行,亦可降低製膜步驟的熔融樹脂的過濾薄膜之阻塞,具有生產性優異且製得的薄膜之澄清度高等特點。
依據上述熔融擠壓成形法之製膜方法,無特別之限制,例如T模頭法及吹塑法中之任一種。可為未延伸之薄膜,亦可進行延伸處理。
本發明的理想樣態係於擠壓機,將熔融的樹脂從模頭擠壓成片狀,於冷卻輥,以壓輥來壓接此片,使密合並冷卻固化而製膜。
只要符合在冷卻輥以壓輥來壓接此片而使密合即可,其內容無特別之限制。例如亦可以比一般使用的冷卻輥更小徑之壓輥來壓接,亦可將片擠出於徑相同的2個冷卻輥之間,而以此2個冷卻輥進行壓接。
此方法中,亦可使用擠壓輥及/或冷卻輥表面已進行粗面化處理之輥,同時進行上述賦形處理之粗面化。
藉由上述之處理,可提升光擴散薄膜的光擴散特性之同向性。
本發明的光擴散薄膜的特性之一,必須於全方向同向地光擴散。亦即,因係同向性之光擴散薄膜,不受以無延伸地製造為佳之限制。例如於光擴散層使用聚酯系樹脂時,宜進行一軸延伸。藉由上述之處理,島相係被拉伸於延伸方向而成細長結構,顯著地提升與此島相的配向方向成垂直的方向之光擴散性,可確保本發明的目標之高擴散性。惟,以此方法所得之光擴散薄膜,大多異向性提高,且擴散度比超過本發明之範圍。因此,理想之實施樣態係如上述般,將二片以上的薄膜重疊成主擴散方向成垂直般而使用。
本發明的光擴散薄膜可為單層,亦可為2層以上之多層結構。為多層結構時,若至少一層係由上述構成而成的光擴散薄膜所形成之層,則其他層亦可為不具光擴散性之簡單的透明層。又,亦可為全層係光擴散層之構成。
為上述多層結構時,可以多層共擠壓法來製造,亦可以擠壓層壓法或乾式層壓法來進行。
上述至少二種的非相溶性的熱塑性樹脂之混合物,可於製膜步驟的擠壓機等,將各個熱塑性樹脂摻合,亦可預先以捏合法等,於事前作成混合物之形式而使用。
(作用機制)
本發明必須同時符合上述的全光線透過率、平行光線透過率、霧度、擴散度及擴散度比等多數之光學特性。關於同時符合多數特性,首先係達成先前既知的光擴散薄膜所無法達成的高度之特性。藉此,可製得適用於LED光源用的照明裝置或背光裝置用等的高機能之光擴散薄膜。
上述特性分別包括表示二律背反的舉動之特性。例如全光線透過率和其他特性係表示二律背反舉動。另一方面,平行光線透過率、霧度及擴散度,以巨觀而言,表示比例性的舉動之特性值,以微觀而言,尚不及成比例之關係。因此,明確地表示對於各個特性的個別要素之貢獻,實屬不易,惟使上述非相溶的樹脂之折射率差或熔融流動率等樹脂特性,或各個樹脂之種類或混合比等,在上述範圍內,藉此可安定地達成。
上述特性之一的擴散度比,因使用的製造裝置之差異而有大的變化,致力研究之結果,上述熔融製膜方法中,於擠壓機將熔融的樹脂從模頭擠壓成片狀,於冷卻輥,以壓輥來壓接此片,使密合並冷卻固化而製膜,藉此可更安定地製造。
上述擴散度比,係深受在光擴散層的二種的非相溶樹脂而形成之相結構的影響所支配。例如,若為海/島結構,受島形狀之異向度所支配。與此島形狀之異向度成比例,而提高擴散度比。亦即,降低島形狀之異向度,亦即提高島形狀之等向性,實屬重要。
採用上述製造方法,雖提高島形狀的等向性之機制尚不明確,惟其推論如下所述。
以熔融擠壓法擠出的片中的島成分之形狀,因在模頭內受到分配,配向於擠壓方向之形狀變細。從模頭被擠壓出後,於熔融狀態將片傾斜,且島形狀在擠壓方向變細,因在此狀態下被冷卻固化,一般,因以細長地配向於擠壓方向之形狀為形狀而被固定化,故光擴散薄膜的擴散度比升高。
惟,依據上述製造方法,於冷卻輥,以壓輥來壓接時,此壓接部位的入口處之片,係未固化狀態,故於壓接部位的入口處,形成一種貯液區(亦稱為貯料器),使未固化狀態的樹脂滯留於此區,於擠壓方向變細的島成分,係因表面張力,使回復至原本形狀的同向液滴之力作用,而緩和異向度,變形成更同向性的形狀,因該變形的形狀被冷卻固化,故島形狀的同向性提高,其結果,光擴散度亦增加同向性,擴散度比被安定化於上述範圍。
(光擴散薄膜積層片)
本發明的另一發明,係將由上述方法所製得的光擴散薄膜與厚度為0.1~5mm且全光線透過率為70~100%的塑膠片層積而成之光異向擴散性薄膜積層片。
由上述方法所製得的光擴散薄膜,具有上述優異的光學特性,且可經濟地製得,惟在某些用途,無法符合光學特性以外之特性,例如耐熱性、耐熱尺寸安定性、剛性等機械特性或阻燃性等特性。藉由將透明的塑膠片與本發明的光擴散薄膜進行層積,可補足光學特性以外之特性,可符合市場要求之總合特性。
使用於本發明之透明塑膠片,能符合上述厚度和全光線透過率的特性即可,不限制樹脂的種類或層構成等。
使用於本發明的透明塑膠片之厚度,尤宜0.5~3mm。若薄於0.1mm,增強效果或補足效果不佳。若超過5mm以上,不利於經濟性且破壞柔軟性。
使用於本發明的透明塑膠片之全光線透過率,較佳為80~100%。更佳85~100%。若低於70%,無法有效地發揮上述光擴散薄膜之特性。儘量使用全光線透過率高且為非擴散性者為宜。又,亦可使用具擴散性者作為此塑膠片而發揮積層效果。
使用於此塑膠片之樹脂,無特別之限制,較佳使用例如聚酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂及聚碳酸酯樹脂等用於光學用途之樹脂。
上述光擴散薄膜積層片之製法,無特別之限制。例如將光擴散薄膜與塑膠片黏貼之方法。
使用膠黏劑或黏合劑等而黏貼時,具體而言,膠黏劑例如橡膠系膠黏劑、丙烯酸系膠黏劑、矽系膠黏劑、乙烯系膠黏劑等。因本發明的光擴散薄膜積層片可能使用於高溫,故較佳為於常溫~120℃仍安定之膠黏劑。其中的丙烯酸系膠黏劑,因低價而被廣泛使用。無論使用何種膠黏劑,其厚度較佳為0.5~50μm。
黏合劑例如藉由熱或催化劑之助力而黏合之黏合劑。具體而言,可使用例如矽系黏合劑、聚胺甲酸酯系黏合劑、聚酯系黏合劑、環氧系黏合劑、氰丙烯酸酯系黏合劑、丙烯酸酯系黏合劑等。因本發明的光擴散薄膜積層片可能使用於高溫,故宜為於常溫~120℃仍安定之黏合劑。其中,環氧系黏合劑因強度、耐熱性優異,可適當地使用。氰丙烯酸酯系黏合劑,因即效性和強度優異,故可使用於有效率的積層片之製作。聚酯系黏合劑,因強度和加工性優異,故特別適用於積層片之製作。此類黏合劑,依據黏合方法係分類為熱硬化型、熱熔型、二液混合型等,宜使用可連續生產的熱硬化型或熱熔型。無論使用何種黏合劑,其厚度宜為0.5~50μm。
以膠黏劑或黏合劑將上述塑膠片與光擴散薄膜黏貼之方法,以使用層壓機之輥至輥或輥至片處理等來黏貼,製得輥形狀或薄片形狀之製品。例如使用黏合劑時,於塑膠片或光擴散薄膜中任一者塗布黏合劑,乾燥後與對象材料,以滾筒進行層壓而積層。
黏合劑的塗層方法,係依據基材或黏合劑的種類而有多種方法,惟常被使用的有照相凹版塗料器方式、標準塗料器方式及逆塗料器方式。照相凹版塗料器方式係將部分含浸黏合劑之照相凹版輥滾動,使由背撐輥輸送的薄膜與已黏附黏合劑的照相凹版輥接觸,藉以進行塗層。塗層量係可藉由控制輥的滾動數、黏合劑的黏度等而調整。逆塗料器方式雖類似於照相凹版塗料器方式,惟利用與其連接而裝設之儀表來調整黏附於塗層輥的黏合劑之量。
進行上述黏貼時,可依需求而加溫。又,為具有必要的黏合強度,可於層壓後進行熱處理。
以膠黏劑黏貼時,亦可使用雙面膠黏片。採用此法時,宜使用光學的高透明類型之膠黏劑,無特別之限制。例如亦可使用具有光擴散性之膠黏片。使用此膠黏片時,亦可使膠黏層具有光擴散性。
本發明,亦可採用使上述光擴散薄膜的製造與上述光擴散薄膜積層片的製造成整體化之方法來進行。
亦即,亦可於上述透明的塑膠片表面,將構成上述光擴散薄膜的熱塑性樹脂配合物熔融並擠壓而直接層壓,即所謂擠壓來製造。亦可於此熔融擠壓層壓法之步驟內,同時進行上述粗面化處理。
以此擠壓層壓法而進行時,為提升光擴散薄膜與透明塑膠片之黏合性或黏合耐久性,宜採取使用已經過增黏塗層處理、易黏合處理之透明塑膠片等之手法。
本發明的光擴散薄膜或光擴散薄膜積層片,因具有上述般優異的光學特性,宜使用為採用LED光源的照明裝置之光擴散薄膜。惟無特別之限制,例如亦可有效地使用於採用螢光燈等LED光源以外的光源之照明裝置。例如,使用於螢光燈光源的照明裝置時,即使拉近螢光燈與光擴散薄膜或光擴散薄膜積層片之距離,仍具有高度的光擴散性,因此,具有減少照明裝置之厚度和降低螢光燈數目等效果。
本發明的光擴散薄膜或光擴散薄膜積層片,相較於先前既知的光擴散薄膜,因大幅地改善其擴散性,當使用於以螢光燈為光源的LCD之亮度提升時,可降低光擴散薄膜等光學機能調整用薄膜之片數。
(使用LED光源之照明裝置)
本發明的另一發明,係將上述的光擴散薄膜及上述的光擴散薄膜積層片裝置於使用LED光源的照明裝置的出光部位之外面或內面,而形成使用LED光源之照明裝置。
先前既知的光擴散薄膜,通常裝置於導光板的出光部位之外面或內面而使用。本發明的光擴散薄膜和其積層片,若盡量離開LED光源而使用,則提升上述光擴散性和點消失性之性能。因此,宜組入上述方法中使用LED光源之照明裝置而使用。
光擴散薄膜和其積層片之裝置方法,無特別之限制。例如以膠黏劑或黏合劑黏貼於出光部位的外板之外面或內面,亦僅蓋上而裝置。若採用黏貼時,可整體使用膠黏劑或黏合劑而固定,亦可一部分地使用而固定。螢光燈般的管狀照明裝置時,亦可將光擴散薄膜或其積層片,以沿著此外管的內側之形式,***其外管的內面而裝設。
亦可無外板,僅裝置本發明的光擴散薄膜或其積層片。
(用為背光裝置用之使用方法)
本發明的光擴散薄膜或光擴散薄膜積層片,因具有上述般優異之光學特性,可適用為提升背光裝置的亮度或照度之零件。
將上述本發明的光擴散薄膜或光擴散薄膜積層片裝設於背光組件之出光面上而成,實為重要之事。此時,光擴散薄膜或光擴散薄膜積層片之裝設方法,無特別之限定。可僅重疊而裝設,亦可以膠黏劑或黏合劑來固定。亦可以雙面膠帶來固定。
又,亦可裝設於設在背光裝置的上面之液晶面板之最下面。
藉由此措施,可發揮上述本發明之效果。
(背光組件)
使用本發明的光擴散薄膜或光擴散薄膜積層片之背光組件,係於至少單面具有射出光面之組件即可,其結構等不受任何之限制。可為側光方式或即下方式。若為側光方式,其導光板之結構亦不受限制。
使用於背光組件的反射薄膜或反射板之種類,亦不受限制。可為白色反射類型、金屬反射類型及其他類型中之任一者。
使用於背光組件之光源,亦不受限制。可為例如電燈泡、發光二極管(LED)、電致發光面板(EL)、冷陰極管(CCFL)及熱陰極管(HCFL)中之任一者,亦可為其組合者或其他光源。
本發明的光擴散薄膜或光擴散薄膜積層片,因為即使僅使用一片此類零件,即可提供高亮度、降低亮度的角度依賴性、內面亮度均勻性及圖形掩蔽性等背光裝置所必需具備之光學特性,故使用一片實屬重要,惟可併用二片以上,亦可與先前已知的透鏡薄膜或光擴散薄膜等併用。尚可併用其他光擴散片或光擴散板。此時,亦可併用多數種類的光學零件。宜依據市場需求的特性或經濟性等,適當地選擇而使用。
實例
以下,舉實例以更具體地說明本發明,惟本發明不受限於下述實例,在符合本發明的意旨之範圍內,可加以適當的變更而實施,諸如此類皆包含於本發明之技術範圍。實例中採用的測定 評價方法,係如下所述。實例中的「份」係指「質量份」,「%」係指「質量%」。
<全光線透過率、平行光線透過率及霧度>
使用日本電色工業股份公司製霧度測定器「NDH-2000」,依據JIS K 7136而測定。
該測定係固定於試驗品固定部位使光擴散薄膜的捲曲方向成垂直方向,使用依此測定所得的測定值。若光擴散薄膜的表面粗糙度有差異時,將表面較粗糙的面固定於受光側而測定。例如僅有單面進行粗面化處理之光擴散薄膜,實際使用時,係於光通過之方向進行而測定。
<透過光之擴散度比>
使用自動變角光度計(GP-200:村上色彩研究所股份公司製)進行測定。
透過測定模式,以光線入射角:0°(對於試驗品面,上下、左右均成直角之角度),受光角度:-90°~90°(赤道線面上的角度),濾光器:使用ND10,光束光圈:10.5mm(VS-1 3.0),受光光圈:9.1mm(VS-3 4.0)及變角間隔0.1度之條件來測定,求出當變更SENSITIVITY或HIGH VOLTON之設定而使透過光的波峰在曲線圖的40~90%,所測得的透過光的變角光度曲線之波峰高度的一半高度之角度的寬度(半值寬度)。
上述測定係於將光擴散薄膜的捲曲方向固定於垂直方向及水平方向而進行,求得的較大的半值寬度作為DH,較小者作為DL,求出擴散度比(DH/DL)(參考第1圖)。
當光擴散薄膜的表面粗糙度有差異時,將表面較粗糙的面固定於受光側而進行上述測定。
<光之變曲度>
使用自動變角光度計(GP-200:村上色彩研究所股份公司製)進行測定。
透過測定模式,以光線入射角:0°(對於試驗品面,上下、左右均成直角之角度),受光角度:-90°~90°(赤道線面上的角度),濾光器:使用ND10,光束光圈:10.5mm(VS-1 3.0),受光光圈:9.1mm(VS-3 4.0)及變角間隔0.1度之條件來測定,求出當變更SENSITIVITY或HIGH VOLTON之設定而使透過光的波峰在曲線圖的40~90%,所測得的透過光的波峰之高度(H0),以及將光線入射角變更為60°(赤道線面上的角度)以外,以和上述條件相同條件進行測定時的透過光的波峰的角度0度時之高度(H60)。使用以此方法求得的H60和H0,以下述通式算出變曲度。
光的變曲度=H60/H0×100(%) (1)
參考第2圖。
移動受光器之面係定義為赤道面。
該光的變曲度係於主擴散方向進行測定而求得。
當光擴散薄膜的表面粗糙度有差異時,固定在與實際使用時相同方向使光通過之方向,而進行上述測定。
<耐光性>
使用晝光老化試驗器(思佳試驗機器公司製,S300),以試驗品面放射照度:78W/m2、波長範圍:300~400nm、連續照射、有降雨(60分鐘中,有12分鐘降雨)之條件,曝露於63℃×50% RH之環境400小時,評價其色差變化(△*ab)。
<平均表面粗糙度比>
使用小坂研究所股份公司製的萬能表面形狀測定器MODEL SE-3C,以縱向倍率:2000~10000、截止:0.25mm、測定長:8mm、測定速度:0.5mm/分之條件進行測定。
上述測定係表示測定光擴散薄膜的捲曲方向和與此方向垂直的方向之平均表面粗糙度,所得的各個平均表面粗糙度即RaV和RaH之比的表面粗糙度比(RaV/RaH)。此測定係分別進行5次,再使用其平均值。
<熱塑性樹脂之熔融流動率>
依據JIS K 7210 A法,以230℃、2.16kgf之條件進行測定。一部分樹脂係以實例之條件來測定。
<使用於採用LED光源的照明裝置時的光擴散性之評價>
使用毛萊安斯公司製的40W晝光色透明燈罩型式的螢光燈型LED照明燈(MLT-40KC),將光擴散薄膜或光擴散薄膜積層片黏貼於此透明燈罩表面,於正上方5cm處,以數位相機(KONICA MINOLTA製,蒂瑪重A700,拍攝條件:手動模式,快門速度1/1000秒,光圈值6.3)拍攝照明燈部位之相片,以下述基準來進行各性能評價。
(1)明亮度
以實例1的光擴散薄膜之明亮度為基準,較此明亮度更明亮者表示為◎,同程度的明亮度為○,明亮度更差者表示為×。明亮度係以相片的白度來判定。
(2)點消失性
於上述相片,進行以下之判定。
看不見光源之點者:◎
稍稍看見光源之點者:○
清楚看見光源之點者:×
(3)明亮度之擴展
於上述相片,進行以下之判定。
螢光燈型LED照明燈的外管之90%以上係發亮可見者:◎
螢光燈型LED照明燈的外管之70~90%係發亮可見者:○
螢光燈型LED照明燈的外管之50~69%係發亮可見者:△
螢光燈型LED照明燈的外管之50%以下係看不見發亮者:×
(實例1)
使用池貝鐵工公司製PCM45擠壓機,於樹脂溫度250℃,將50質量份的環狀聚烯烴系樹脂(TOPAS(TM)6015 Topas Advanced Polymers公司製 熔融流動率:0.41(230℃,2.16kgf))和50質量份的由乙烯與辛烯形成之嵌段共聚樹脂(大武‧化學公司製INFUSE(TM)D9817.15熔融流動率:26(230℃,2.16kgf))熔融混合,以T模頭擠壓,以經過梨皮花樣加工之冷卻輥(Ra=0.55)進行冷卻,製得厚度400μm之光擴散薄膜。上述冷卻輥的相對面係使用鏡面之壓輥。
製得的光擴散薄膜之特性係如第1表所示。本實例所製得之光擴散薄膜,係全部的光學特性均優異,係高品質的使用LED光源等各種光源的照明裝置用之光擴散薄膜。
由耐光性試驗測得之色差為1.0,其耐光性亦優異。
(實例2)
使用池貝鐵工公司製PCM45擠壓機,於樹脂溫度250℃,將35質量份的環狀聚烯烴系樹脂(TOPAS(TM)6015 Topas Advanced Polymers公司製 熔融流動率:0.41(230℃,2.16kgf))和65質量份的由乙烯與辛烯形成之嵌段共聚樹脂(大武‧化學公司製INFUSE(TM)D9817.15熔融流動率:29(230℃,2.16kgf))熔融混合,以T模頭擠壓,以鏡面之冷卻輥進行冷卻,製得厚度300μm之光擴散薄膜。上述冷卻時,使用真空盒來進行薄膜與冷卻輥之密合。
製得的光擴散薄膜之特性係如第1表所示。
本實例所製得之光擴散薄膜,相較於實例1的光擴散薄膜,點消失性稍差,惟明亮度更佳,係高品質之光擴散薄膜。
由耐光性試驗測得之色差為1.0,其耐光性亦優異。
(實例3)
實例2之方法中,除薄膜的厚度為150μm以外,以和實例2相同之方法而製得光擴散薄膜。
製得的光擴散薄膜之特性係如第1表所示。
本實例所製得之光擴散薄膜,相較於實例1的光擴散薄膜,明亮度之擴展稍差,惟明亮度更佳,係高品質之光擴散薄膜。
(實例4)
實例2之方法中,除薄膜的厚度為200μm以外,以和實例2相同之方法而製得光擴散薄膜。
製得的光擴散薄膜之特性係如第1表所示。本實例所製得之光擴散薄膜,具有和實例3的光擴散薄膜同等之特性,係高品質之光擴散薄膜。
(實例5)
在實例1之方法中,除光擴散薄膜的厚度為200μm以外,以和實例2相同之方法而製得光擴散薄膜。
製得的光擴散薄膜之特性係如第1表所示。
本實例所製得之光擴散薄膜,相較於實例1的光擴散薄膜,點消失性和明亮度之擴展稍差,惟明亮度更佳,係高品質之光擴散薄膜。
(實例6)
使用池貝鐵工公司製PCM45擠壓機,於樹脂溫度250℃,將35質量份的環狀聚烯烴系樹脂(TOPAS(TM)6015 Topas Advanced Polymers公司製,熔融流動率:0.41(230℃,2.16kgf))和65質量份的由乙烯與辛烯形成之無規共聚樹脂(大武‧化學公司製ENGAGE(TM)8137熔融流動率:30(190℃,2.16kgf))熔融混合,以T模頭擠壓,以鏡面之冷卻輥進行冷卻,製得厚度300μm之光擴散薄膜。上述冷卻時,使用真空盒來進行薄膜與冷卻輥之密合。
製得的光擴散薄膜之特性係如第1表所示。本實例所製得之光擴散薄膜,具有和實例3的光擴散薄膜同等之特性,係高品質之光擴散薄膜。
(實例7)
於真空乾燥機,以180℃進行乾燥3小時,將85質量份的充分去除水分之實際無潤滑劑之聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂與15質量份的普萊姆聚合物股份公司製的低密度聚乙烯樹脂(SP1540)之混合物饋入單軸擠壓機,於280℃進行熔融,通過過濾器、齒輪泵以除去異物,進行擠壓量的均勻化後,在控溫於25℃的冷卻轉筒上,由T模頭擠壓成片狀。此時,使用直徑0.1mm的金屬線狀電極,外加靜電使密合於冷卻轉筒,製得未延伸薄膜。其次,於長方向以溫度103℃往長方向延伸5.0倍,製得厚度為100μm的光擴散薄膜之原版。製得的光擴散薄膜的原版之擴散度比為2.5。
於主擴散方向為直交之方向,以光學用黏合劑將2片光擴散薄膜的原版黏合而製得光擴散薄膜。黏合劑層之厚度為10μm。
製得的光擴散薄膜之特性係如第1表所示。本實例所製得之光擴散薄膜,係高品質的光擴散薄膜。惟,由耐光性試驗測得之色差變化為3.7,相較於實例1或2的光擴散薄膜,其耐光性稍差。
(實例8)
使用池貝鐵工公司製PCM45擠壓機,於樹脂溫度250℃,將50質量份的氟系樹脂(Kynar 720(PVDF)阿爾科瑪公司製 熔融流動率:10(230℃,5kgf))和50質量份的聚甲基戊烯系樹脂(TPX(TM)DX820三井化學公司製,熔融流動率:110(260℃,5kgf))熔融混合,以T模頭擠壓,以鏡面之冷卻輥進行冷卻,製得厚度100μm的光擴散薄膜之原版。上述冷卻時,使用真空盒來進行薄膜與冷卻輥之密合。又於單面進行電暈處理。製得的光擴散薄膜之原版,擴散度比為12.7。
於主擴散方向為直交之方向,以光學用黏合劑將2片光擴散薄膜的原版黏合而製得光擴散薄膜。黏合劑層之厚度為10μm。
製得的光擴散薄膜之特性係如第1表所示。本實例所製得之光擴散薄膜,係高品質之光擴散薄膜。
(實例9)
使用池貝鐵工公司製PCM45擠壓機,於樹脂溫度250℃,將50質量份的氟系樹脂(Kynar 720(PVDF)阿爾科瑪公司製 熔融流動率:10(230℃,5kgf))和50質量份的環狀聚烯烴系樹脂(TOPAS(TM)6013 Topas Advanced Polymers公司製 熔融流動率:2.1(230℃,2.16kgf))熔融混合,以T模頭擠壓,以鏡面之冷卻輥進行冷卻,製得厚度70μm的光擴散薄膜之原版。上述冷卻時,使用真空盒來進行薄膜與冷卻輥之密合。又於單面進行電暈處理。製得的光擴散薄膜之原版,擴散度比為11.2。
於主擴散方向為直交之方向,以光學用黏合劑將2片光擴散薄膜的原版黏合而製得光擴散薄膜。黏合劑層之厚度為10μm。
製得的光擴散薄膜之特性係如第1表所示。本實例所製得之光擴散薄膜,係高品質之光擴散薄膜。
(比較例1)
使用池貝鐵工公司製PCM45擠壓機,於樹脂溫度250℃,將35質量份的環狀聚烯烴系樹脂(TOPAS(TM)6013 Topas Advanced Polymers公司製,熔融流動率:2.0(230℃,2.16kgf))和65質量份的由乙烯與辛烯形成之嵌段共聚樹脂(大武‧化學公司製INFUSE(TM)D9817.15熔融流動率:26(230℃,2.16kgf))熔融混合,以T模頭擠壓,以鏡面之冷卻輥進行冷卻,製得厚度400μm之光擴散薄膜。上述冷卻時,使用真空盒來進行薄膜與冷卻輥之密合。
製得的光擴散薄膜之特性係如第1表所示。本比較例所製得之光擴散薄膜,相較於實例1的光擴散薄膜,雖明亮度更佳,惟光擴散的異向性較高且明亮度的擴展較差,從具有均勻的光量之觀點,係劣質之光擴散薄膜。
(比較例2)
使用塗布機,將50質量份的平均粒徑為3μm的圓球狀之丙烯酸樹脂顆粒(東洋紡績公司製,塔伏奇古(TM)FH-S300)和50質量份的聚胺甲酸酯樹脂之混合物,塗布於厚度為250μm的高透明性聚酯薄膜(東洋紡績公司製科斯摩夏因A4300)之單面並進行乾燥,使乾燥後的厚度為25μm,而製得光擴散薄膜。
製得的光擴散薄膜之特性係如第1表所示。本比較例所製得之光擴散薄膜,相較於實例1的光擴散薄膜,雖明亮度更佳,惟點消失性和明亮度的擴展較差,係低品質之光擴散薄膜。
(比較例3)
使用塗布機,將不與黏合劑樹脂混合且厚度為奈米程度的極薄片狀之二氧化矽顆粒(AGC耶思艾德克公司製 珊普拉利(TM)LFS HN050),塗布於厚度為250μm的高透明性聚酯薄膜(東洋紡績公司製,科斯摩夏因A4 300)之單面並進行乾燥,使乾燥後的厚度為30μm,而製得光擴散薄膜。
製得的光擴散薄膜之特性係如第1表所示。本比較例所製得之光擴散薄膜,雖在點消失性和明亮度的擴展,具有和實例4的光擴散薄膜同等之特性,惟全光線透過率較低且明亮度較差,係低品質之光擴散薄膜。
(比較例4)
使用池貝鐵工公司製PCM45擠壓機,於樹脂溫度250℃,將50質量份的環狀聚烯烴系樹脂(TOPAS(TM)6015 Topas Advanced Polymers公司製,熔融流動率:0.41(230℃,2.16kgf))和50質量份的由乙烯與辛烯形成之嵌段共聚樹脂(大武‧化學公司製INFUSE(TM)D9100.05,熔融流動率:2.1(230℃,2.16kgf))熔融混合,以T模頭擠壓,以鏡面之冷卻輥進行冷卻,製得厚度175μm之光擴散薄膜。上述冷卻時,使用真空盒來進行薄膜與冷卻輥之密合。
製得的光擴散薄膜之特性係如第1表所示。本比較例所製得之光擴散薄膜,具有高的平行光線透過率及高的擴散度比,點消失性和明亮度的擴展較差,係低品質之光擴散薄膜。
(比較例5)
使用池貝鐵工公司製PCM45擠壓機,於樹脂溫度250℃,將35質量份的環狀聚烯烴系樹脂(TOPAS(TM)6013 Topas Advanced Polymers公司製,熔融流動率:2.1(230℃))和65質量份的由乙烯與辛烯形成之嵌段共聚樹脂(大武‧化學公司製INFUSE(TM)D9817.15熔融流動率:26(230℃))熔融混合,以T模頭擠壓,以鏡面之冷卻輥進行冷卻,製得厚度175μm之光擴散薄膜。上述冷卻時,使用真空盒來進行薄膜與冷卻輥之密合。
製得的光擴散薄膜之特性係如第1表所示。本比較例所製得之光擴散薄膜,具有高的平行光線透過率及高的擴散度比,點消失性和明亮度的擴展差,係低品質之光擴散薄膜。
(比較例6)
將一種由表面經過壓紋加工的聚碳酸酯樹脂所形成的光擴散薄膜進行特性評價。
結果如第1表所示。
本比較例所製得之光擴散薄膜,具有高的平行光線透過率及高的擴散度比,點消失性和明亮度的擴展差,係低品質之光擴散薄膜。
又,色差變化達9.5之高,耐光性差。
【光擴散薄膜積層片之製造】 (實例10)
將實例1至6所製得的光擴散薄膜與厚度250μm且全光線透過率為92%之高透明聚酯薄膜(東洋紡績公司製,科斯摩夏因A4300),以光學雙面膠粘片來黏貼,而製成光擴散薄膜積層片。
任一積層片,均具有與各個的光擴散薄膜同等之光學特性,係高品質之光擴散材料。且製得的光擴散薄膜積層片,較實例1至6的光擴散薄膜,具有更佳的耐熱性和強度等非光學特性。
(實例11)
實例1的方法中,使以聚胺甲酸酯系的增黏塗層劑進行表面處理之厚度為200μm且全光線透過率為88%的聚碳酸酯片通過於壓輥側,藉此製得由聚碳酸酯片層積而成之光擴散薄膜積層片。
本實例所製得的光擴散薄膜積層片,具有和實例1的光擴散薄膜同等之光學特性,使用為採用LED等各種光源的照明裝置用之光擴散材料時,係高品質。且較實例1的光擴散薄膜,具有更佳的耐熱性和強度等非光學特性。
(實例12)
使用毛萊安斯公司製的40W白晝光透明燈罩型式的螢光燈型LED照明燈(MLT-40KC),以光學用的雙面膠帶,將實例1的光擴散薄膜及實例8的光擴散薄膜積層片黏貼於此透明燈罩表面。可呈現一種光線擴展於整體外管且看不見LED光源的點之螢光燈般的均勻且穩定之照明光線。
(比較例7)
實例12中,換成裝置比較例2的光擴散薄膜時,光擴散性降低,光無法擴展於外管整體,且清楚地看見LED光源之點。
(實例13)
使用2台的熔融擠壓機,於第1的擠壓機,以35質量份的環狀聚烯烴系樹脂(TOPAS(TM)6013S-04 Topas Advanced Polymers公司製,熔融流動率:2.0(230℃,2.16kgf))和65質量份的由乙烯與辛烯形成之嵌段共聚樹脂(大武‧化學公司製INFUSE(TM)D9817.15熔融流動率:26(230℃,2.16kgf))作為光擴散層,於第2的擠壓機,聚丙烯系的黏合性樹脂(阿杜瑪(TM)QF551三井化學公司製,熔融流動率:5.7(190℃,2.16kgf))為兩表層(熱密合層),以T模頭方式熔融共擠壓後,以鏡面之冷卻輥進行冷卻,製得總厚度400μm之兩面係以熱密合層層積而成之光擴散薄膜。上述冷卻時,薄膜與冷卻輥之密合係以和實例1相同的方法來進行。即使長時間連續地製膜,亦不發生眼垢。
製得的光擴散薄膜具有和實例1同等的光學特性,且熱黏合性優異,藉由熱黏合於基材而提升光擴散薄膜之尺寸安定性。
熱黏合性及尺寸安定性係以下述方法來評價。無論任一者均為○。
<熱黏合性>
將厚度為3mm的表面平滑且透明之丙烯酸板(三菱麗陽(股)製:亞克里萊特)裝設於熱壓機的固定台上,於此丙烯酸板上放置試驗品,更進一步,於其上覆蓋厚度為3mm(硬度HsA50°)的矽橡膠片,以表面溫度設定為180℃之加壓用壓頭,於上述的矽橡膠片上進行壓制,以49N/cm2 之壓力壓住30秒。加熱壓黏後,於溫度23℃、相對濕度65%的環境下,放置30分鐘,使用東洋精機公司製「田西隆」(UTM-IIIL),以300mm/分的速度180度剝離時之阻力值即為密合力。
密合力之判定係以下述之基準來進行。
密合力為0.1N/15mm以上:○
密合力係低於0.1N/15mm:×
<尺寸安定性>
依據上述熱黏合性評價法,將光擴散薄膜熱黏合於丙烯酸板之試驗品,在調溫於80℃的烘箱中,靜置240小時,加溫處理後,測定光擴散薄膜的縱及橫方向之尺寸安定性,與加溫處理前的個別尺寸進行比較,以下述之基準來判定。
由加溫處理而來的尺寸變化,無論於任一方向,皆低於0.1%者:○
由加溫處理而來的尺寸變化,至少於任一方為0.1%以上者:×
(實例14)
實例13的方法中,將第2擠壓機的擠壓樹脂改為聚丙烯系的黏合性樹脂(阿杜瑪(TM)QF551三井化學公司製熔融流動率:5.7(190℃)),並使用聚丙烯系樹脂FS2011DG3(住友化學公司製,住友諾普蘭(TM))以外,以和實例13相同之方法而製得光擴散薄膜。
製得的光擴散薄膜,其光擴散特性優異,即使長時間連續地製膜,亦不發生眼垢。惟,相較於實例13所製得的光擴散薄膜,其熱黏合較差。
(實例15~18)
使用實例1、5、7及18製得的各個光擴散薄膜,以下述方法來測定使用於液晶顯示裝置用背光裝置時之正面亮度、亮度依賴性及圖形掩蔽性。結果如第2表所示。
無論任一實例所製得的光擴散薄膜,皆具有如各個實例中敘述之優異特性,且具有高的光的變曲度,藉由使用一片的光擴散薄膜,即具有高的正面亮度,且亮度的角度依賴性少,更具有優異的圖形掩蔽性,係高品質的提升液晶顯示裝置用背光裝置的亮度之零件。
<使用於液晶顯示裝置用背光裝置時之正面亮度>
分別裝設3根冷陰極管於長徑側(橫方向)的兩側之19英吋的導光板型(使用白色反射薄膜的網眼型)之背光組件的射出光側的丙烯酸板上,將40mm×60mm角(60mm側為橫方向)的評價試驗品裝設(重疊而裝設,試驗品因捲邊等而露出時,以膠帶來 固定其四角)於幾近其中央部位,裝設已切下30mm×50mm角(50mm側為橫方向)之黑色遮光紙,使切下部位的中心係評價試驗品的中心部位,於暗室測定亮度。黑色的遮光紙係覆蓋整體背光組件之尺寸而固定,不露出光而測定。背光組件係水平地裝設而測定。
此亮度係使用脫普康技術股份公司製的脫普康分光放射計SR-3A,以測定角度2度,在與背光組件表面的距離為40cm,而評價用試驗品的中心在正下方之位置進行測定。
本測定中,評價用試驗品係裝設於主擴散方向與冷陰極管的長方向成垂直之方向而測定。
<使用於液晶顯示裝置用背光裝置時的亮度之角度依賴性>
除了將脫普康分光放射計SR-3A裝設在使脫普康分光放射計SR-3A與評價用試驗品的中心之角度係35度傾斜於相對於背光組件的表面之垂線的位置之外,以和上述正面亮度相同之方法來測定亮度。以上述正面亮度除以此亮度之值係角度依賴性。此值愈大,亮度的角度依賴性愈優異。1.0最佳。
<使用於液晶顯示裝置用背光裝置時之圖形掩蔽性>
在上述正面亮度的測定中,於亮著背光之狀態,以肉眼觀察開口部位,並進行下述之判定。
完全看不見導光板的網眼時:○
稍微地看見導光板的網眼時:△
清楚地看見導光板的網眼時:×
(比較例8)
使用比較例4所製得的光擴散薄膜,以和實例15~18相同之方法,測定當使用於液晶顯示裝置用背光裝置時之正面亮度、亮度的角度依賴性及圖形掩蔽性。結果如第2表所示。
本比較例所製得的光擴散薄膜,其圖形掩蔽性差。
(比較例9)
使用市售的微透鏡薄膜,以和實例15~18相同之方法,測定當使用於液晶顯示裝置用背光裝置時之正面亮度、亮度的角度依賴性及圖形掩蔽性。結果如第2表所示。
此微透鏡雖具有高的正面亮度,惟亮度的角度依賴性差。且,僅使用一片的此微透鏡時,圖形掩蔽性亦差。
(比較例10)
使用一種用於市售的背光裝置且以圓珠塗層法而製造之光擴散薄膜,以和實例15~18相同之方法,測定當使用於液晶顯示裝置用背光裝置時之正面亮度、亮度的角度依賴性及圖形掩蔽性。結果如第2表所示。
僅使用一片的此光擴散薄膜時,亮度的角度依賴性及圖形掩蔽性差。
(比較例11)
用於正面亮度及亮度的角度依賴性的測定之背光組件中,所組入的上擴散薄膜/稜鏡透鏡薄膜/下擴散薄膜而形成之光學薄膜套組,使用此套組,以和實例11及12相同之方法,測定當使用於液晶顯示裝置用背光裝置時之正面 亮度、亮度的角度依賴性及圖形掩蔽性。結果如第2表所示。
此薄膜套組雖正面亮度及圖形掩蔽性優異,惟亮度的角度依賴性差。且因片數多,亦不利於經濟性。
(實例19及20)
實例1及5之光擴散薄膜,係以下述方法來測定當使用於液晶顯示裝置用背光裝置時之內面亮度均勻性。結果如第3表所示。
無論任一實例之光擴散薄膜,其平均亮度皆高,且內面亮度均勻性亦高,係高品質的背光裝置用之光擴散薄膜。
<使用於液晶顯示裝置用背光裝置時之內面亮度均勻性>
將20英吋且裝設12根冷陰極管之正下方式的背光組件之光擴散丙烯酸板更換成透明丙烯酸板,將A-4尺寸的試驗品放置在此透明丙烯酸板上幾近中央部位處,以膠帶來固定4個角,使用海蘭特公司製的高機能亮度&色度計測系統(RISA),於暗室以點亮背光組件之狀態,測定試驗品的中央部位於100×220頂盒的面積之亮度。亮度係測定最大亮度、最小亮度、亮度。內面亮度均勻性係以上述方法中求得的最小亮度/最大亮度之比來表示。此值愈小,則亮度斑愈小。
上述冷陰極管係裝設成使冷陰極管的長方向即為背光組件的長方向(橫方向)而使用。亮度測定裝置係裝設於試驗品的幾近中心部位的正上方,且透明丙烯酸板表面與亮度計射入光面的距離為120cm之位置而測定。
背光組件係裝設於水平而測定。
本測定中,評價用試驗品係裝設於主擴散方向與冷陰極管的長方向成垂直之方向而測定。
(比較例12)
不裝設光擴散薄膜而測定內面亮度均勻性。結果如第3表所示。
最大亮度係顯著地提高,且內面亮度均勻性亦明顯地增大。表示上述實例之薄膜具有大的光學特性控制效果。
(比較例13~15)
分別使用於比較例8~10之光擴散薄膜,係進行內面亮度均勻性之測定。結果如第3表所示。
使用於比較例8之光擴散薄膜,雖具有高的最大亮度,惟內面亮度均勻性低,僅一片的光擴散薄膜,則性能不足。
使用於比較例9和10之薄膜,相較於上述實例之光擴散薄膜,其最大亮度雖明顯地提高,惟內面亮度均勻性低,僅一片的光擴散薄膜,則性能不足。
(比較例16)
更換為背光裝置用光擴散薄膜,用於內面亮度均勻性測定之背光組件中,所組入的上擴散薄膜/稜鏡透鏡薄膜/下擴散薄膜而形成之光學薄膜套組,測定其內面亮度均勻性。結果如第3表所示。
最大亮度雖高,惟內面亮度均勻性差。且薄膜的片數多,不利於經濟性。
應用於產業之可能性
本發明的光擴散薄膜及其積層片,係光的透過度和擴散度二種特性均優異之光擴散薄膜,特別是因直進光的透過率小,例如用於採用LED光源的照明裝置時,除了使直進性強的LED光源之光擴散成大面積,且不看見強光的光源點之外,更進一步,因已抑制其光線的透過率度之降低度,即使每單位面積的LED光源數減少,仍可具有均勻且高之光量。因此,具有可抑制LED光源的光因直進性高而引起僅可於點狀的狹窄範圍明亮,即所謂採用LED光源的照明裝置之缺點,且可維持省能源之LED光源的特徵之優點。
相較於先前既知的光擴散薄膜,因大幅地改善擴散性,例如使用於以螢光燈為光源之照明裝置時,即使縮短螢光燈與光擴散薄膜或與光擴散薄膜積層片之距離,仍具有高度的光擴散性,因此,具有減少照明裝置的厚度或減少螢光燈的數目之效果。又,例如使用為液晶顯示器等顯示裝置之光擴散薄膜時,可減少顯示面板之厚度,且可減少一種為提升亮度而使用的亮度提升薄膜或光擴散薄膜等光學機能調整用薄膜之數目。
本發明之光擴散薄膜及使用此之積層片,除維持上述的光學特性之外,例如可提升耐熱性等非光學特性。
因此,可有效地使用於室內照明、內照式電子面板之照明、影印機之光照射或液晶顯示器等顯示裝置之照明等各種照明。
又,本發明的光擴散薄膜及使用之積層片,係使用為背光裝置之光學零件時,因僅使用一片,即可附予高亮度、亮度的角度依賴性之降低、內面亮度均勻性及圖形掩蔽性等背光裝置用的光學材料所需具備之光學特性,故可提高背光裝置之經濟性。特別是附予一大優點,亦即可不使用高價的透鏡薄膜,且解決當斜角觀看時所發生的亮度降低等使用透鏡薄膜之課題。
本發明的背光裝置,因具有與使用透鏡薄膜的背光裝置相近的高度之正面亮度,且降低亮度的角度依賴性即使用透鏡薄膜的背光裝置之課題,故具有抑制當使用於大型電視時,因斜角觀看而引起的畫面的明亮度之降低之優點。
因此特點,可有效地使用為例如汽車導航般,大多從斜角觀看的顯示器之背光裝置。
若使用於室內或車內照明用燈具的背光裝置時,相較於使用透鏡薄膜的背光裝置,具有於廣範圍呈一致的照度之優點。
又,本發明的背光裝置,因僅使用一片的零件,即可具備上述所有的特性,故具有高經濟性之優點。
因此,本發明的背光裝置,可有效地使用於液晶顯示裝置、室內照明、內照式電子面板等。
依據本發明的光擴散薄膜之製法,可符合經濟且安定地製造具有上述特性的本發明之光擴散薄膜。
因此,對產業界的貢獻大。
第1圖係擴散度計算方法之輔助圖。
第2圖係變曲度計算方法之輔助圖。

Claims (22)

  1. 一種光擴散薄膜,其特徵係由至少二種的非相溶性的熱塑性樹脂之混合物而形成,且同時符合下述(1)至(4)之特性;(1)全光線透過率為66%以上,(2)霧度為96%以上,(3)平行光線透過率為2.0%以下,(4)使用自動變角光度計,在透過測定模式、光線入射角0°、受光角度-90°~90°、濾光器ND10、光束光圈10.5mm、受光光圈9.1mm、變角間隔0.1°之條件下,作為藉由將該光擴散薄膜的捲曲方向固定於垂直方向及水平方向來測定所得之透過光的變角光度曲線的波峰高度之一半高度的角度之寬度所得的半值寬度中,將大的半值寬度作為DH,小的半值寬度作為DL所求得的透過光之擴散度比(DH/DL)為2.0以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之光擴散薄膜,其中該DH係30度以上。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之光擴散薄膜,其係將光擴散薄膜的捲曲方向固定於試驗品固定台的上下方向和平行方向及水平方向,利用使用自動變角光度計,在透過測定模式、光線入射角0°、受光角度-90°~90°、濾光器ND10、光束光圈10.5mm、受光光圈9.1mm、變角間隔0.1°之條件下所得之透過光的波峰之高度H0,以及入射角為60°以外以和測定H0時相同條件所得之透過光的 波峰之高度H60,以下述式(1)所得的主擴散方向的光之變曲度為4~100%,光之變曲度=H60/H0×100(%) (1)。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之光擴散薄膜,其中該至少2種的非相溶的熱塑性樹脂之混合物中,至少1種為由聚烯烴系樹脂而形成。
  5. 如申請專利範圍第4項之光擴散薄膜,其中該至少2種的非相溶的熱塑性樹脂之混合物,係由2種以上的聚烯烴系樹脂而形成。
  6. 如申請專利範圍第5項之光擴散薄膜,其中該至少2種的聚烯烴系樹脂之混合物,係包含環狀聚烯烴系樹脂及聚乙烯系樹脂而形成。
  7. 如申請專利範圍第6項之光擴散薄膜,其中該環狀聚烯烴系樹脂於230℃所測定的熔融流動率係0.1~低於1.5,該聚乙烯系樹脂之熔融流動率係5~100。
  8. 如申請專利範圍第5至7項中任一項之光擴散薄膜,其中在該由至少2種的非相溶的熱塑性樹脂之混合物而形成的光擴散薄膜之至少單面,層積著主要由聚烯烴樹脂所形成之表面層。
  9. 如申請專利範圍第8項之光擴散薄膜,其中形成該表面層之聚烯烴系樹脂,係由含有極性基之聚烯烴樹脂而形成。
  10. 如申請專利範圍第9項之光擴散薄膜,其中含有極性基之聚烯烴樹脂,係至少含有羧基。
  11. 如申請專利範圍第4項之光擴散薄膜,其中另一種的熱塑性樹脂,係由氟系樹脂而形成。
  12. 如申請專利範圍第4項之光擴散薄膜,其中另一種的熱塑性樹脂,係由聚酯系樹脂而形成。
  13. 如申請專利範圍第12項之光擴散薄膜,其中於一方向,延伸2倍以上。
  14. 如申請專利範圍第1或2項之光擴散薄膜,其中薄膜的至少單面係進行賦形處理而粗面化。
  15. 一種光擴散薄膜積層片,其特徵係將由至少二種的非相溶性的熱塑性樹脂之混合物而形成,且同時符合下述(1)至(4)之特性的光擴散薄膜以與主擴散方向垂直之方向重疊而形成;(1)全光線透過率為66%以上,(2)霧度為96%以上,(3)平行光線透過率為2.0%以下,(4)使用自動變角光度計,在透過測定模式、光線入射角0°、受光角度-90°~90°、濾光器ND10、光束光圈10.5mm、受光光圈9.1mm、變角間隔0.1°之條件下,作為藉由將該光擴散薄膜的捲曲方向固定於垂直方向及水平方向來測定所得之透過光的變角光度曲線的波峰高度之一半高度的角度之寬度所得的半值寬度中,將大的半值寬度作為DH,小的半值寬度作為DL所求得的透過光之擴散度比(DH/DL)超過2.0。
  16. 一種光擴散薄膜積層片,其特徵係將如申請專利範圍第 1至14項中任一項之光擴散薄膜,與厚度為0.1~5mm、全光線透過率為70~100%之塑膠片層積而成。
  17. 一種使用LED光源之照明裝置,其特徵係將如申請專利範圍第1至14項中任一項之光擴散薄膜裝設於使用LED光源的照明裝置之出光部位的外面或內面。
  18. 一種使用LED光源之照明裝置,其特徵係將如申請專利範圍第15或16項之光擴散薄膜積層片裝設於使用LED光源的照明裝置之出光部位的外面或內面。
  19. 一種背光裝置,其特徵係將如申請專利範圍第1至14項中任一項之光擴散薄膜裝設於背光組件之出射光面上。
  20. 一種背光裝置,其特徵係將如申請專利範圍第15或16項之光擴散薄膜積層片裝設於背光組件之出射光面上。
  21. 一種如申請專利範圍第1至14項中任一項之光擴散薄膜之製法,其特徵係將至少二種的非相溶性的熱塑性樹脂之混合物熔融擠壓成形。
  22. 如申請專利範圍第21項之光擴散薄膜之製法,其係於擠壓機將熔融之樹脂從模頭擠壓成片狀,於冷卻輥,以壓輥來壓接此片,使其密合並冷卻固化而製膜。
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