專利名稱：光學(xué)片材及液晶顯示裝置用面光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及被稱為棱鏡片等的光學(xué)片材及使用其的背光單元。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置被用作以筆記本電腦和移動電話機(jī)為代表、電視機(jī)、監(jiān)視器、車載導(dǎo)航系統(tǒng)等多種用途。在液晶顯示裝置中組裝用作光源的背光單元，將來自背光單元的光線通過液晶元件并進(jìn)行控制，由此形成顯示的結(jié)構(gòu)。該背光單元所需要的特性不僅是作為射出光的光源，而且需要使畫面整體明亮且均勻地發(fā)光。背光單元的結(jié)構(gòu)大致可分為兩種。為稱作直下型背光的方式和稱作側(cè)光型背光的方式。側(cè)光型背光為主要用于需要薄型化 小型化的移動電話、筆記本電腦等的方式。特征為使用導(dǎo)光板作為基本結(jié)構(gòu)。除導(dǎo)光板之外，還可以使用具有將從導(dǎo)光板的里面漏出的光進(jìn)行反射使其再利用的功能的反射膜、將從導(dǎo)光板前面射出的光均一化的擴(kuò)散片、改善正面亮度的以棱鏡片為代表的集光片、及改善液晶面板上的亮度的亮度改善片等多種光學(xué)膜。其中，作為通常使用的棱鏡片，可以舉出在透明基材上涂布光固化樹脂形成棱鏡圖案而制備的棱鏡片(專利文獻(xiàn)1)、通過將模熱壓到由熱塑性樹脂形成的片材上形成棱鏡圖案而制備的棱鏡片(專利文獻(xiàn)i)、或者為了提高耐熱性使用降冰片烯類樹脂作為基材而制備的棱鏡片(專利文獻(xiàn)3)。專利文獻(xiàn)1 日本專利第沈70518號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開平9-21908號公報專利文獻(xiàn)3 日本特開平9-3233M號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，專利文獻(xiàn)1的使用光固化樹脂制備的棱鏡片，在加熱、或加濕條件下的耐久性試驗中，伴隨著形成棱鏡層的光固化樹脂層的收縮發(fā)生卷曲。因此，組裝到背光單元中時產(chǎn)生色斑等顯示品質(zhì)上的問題。假想液晶顯示裝置的用途為面向移動電話等小型設(shè)備時，以棱鏡片為代表的各種光學(xué)片材必須薄型化。為上述使用光固化樹脂制備的棱鏡片時，出于薄型化的目的使支撐體的膜厚變薄時，具有耐久性試驗時的卷曲更顯著地發(fā)生的缺點(diǎn)。另外，專利文獻(xiàn)2的使用熱塑性樹脂制備的棱鏡片，與光固化樹脂相比耐久性試驗時的卷曲被抑制，但出現(xiàn)整個片材前面彎曲即平面性惡化。特別是存在在加濕條件下的試驗中平面性顯著惡化、表面上賦形的形狀也發(fā)生變形的缺點(diǎn)。進(jìn)而，專利文獻(xiàn)3的使用降冰片烯類樹脂制備的光學(xué)片材在耐久性試驗時的卷曲和平面性得以改善，但由于樹脂的玻璃化溫度(以下，Tg)過高，所以不能提高凹凸形狀的成型精度，因此賦形棱鏡片之類頂部尖的形狀時，難以成型為如模一樣的形狀。另外，由于凹凸形狀成型時使模上升至高溫的時間、將模接觸樹脂后冷卻模的時間非常長，所以具有缺乏生產(chǎn)率的缺點(diǎn)。因此，本發(fā)明鑒于現(xiàn)有技術(shù)的背景提供一種成型性、生產(chǎn)率優(yōu)異、薄型且即使在耐久試驗下表面上凹凸形狀的變形、片材卷曲也較少、平面性也良好的光學(xué)片材。本發(fā)明為了解決上述課題采用了下述的方法。即，本發(fā)明的光學(xué)片材如下所述 含有3層層合體，所述3層層合體由芯層和不經(jīng)粘合層而層合在該芯層的兩面上的外層構(gòu)成，構(gòu)成該芯層的樹脂為非結(jié)晶性樹脂，在至少一方的該外層的表面上形成有多個凸型形狀，構(gòu)成該各外層的樹脂的主成分為相同組成的樹脂，構(gòu)成該各外層的樹脂的玻璃化溫度為80°C以上并且比構(gòu)成該芯層的樹脂的玻璃化溫度低10°C以上。另外，本發(fā)明的背光單元搭載有本發(fā)明的光學(xué)片材。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供成型性、生產(chǎn)率優(yōu)異、薄型且即使在耐久試驗下表面上形成的凹凸形狀的變形、片材的卷曲也較少、平面性也良好的光學(xué)片材。并且，能夠提高搭載有本光學(xué)片材的背光單元的顯示品質(zhì)。


[圖1]為模式化地舉出本發(fā)明的光學(xué)片材的結(jié)構(gòu)的圖。[圖2](a) (d)為模式化地舉出在本發(fā)明的光學(xué)片材的外層上成型凸型形狀的工序的圖。[圖3](a) (e)均為模式化地表示本發(fā)明的光學(xué)片材的外層的凸型形狀的立體圖，(a) (c)為條紋形狀，(d)為圓頂形狀，(e)為棱錐形狀。[圖4](a) (f)均為本發(fā)明的光學(xué)片材的外層的凸型形狀的截面圖。[圖5](a)及(b)為模式化地舉出形成有脫模層的本發(fā)明的光學(xué)片材的結(jié)構(gòu)的圖， (c)及(d)為模式化地舉出在外層上成型有凸型形狀的光學(xué)片材的結(jié)構(gòu)的圖。[圖6]為實施例9及比較例7中的光學(xué)片材的制造裝置的簡圖。符號說明d 凸型形狀的截面的凸型高度h 凸型形狀的截面的凸型的底部到芯層的厚度H 光學(xué)片材的外層的厚度ρ 凸型形狀的截面的凸型的間距
具體實施例方式本發(fā)明的光學(xué)片材的特征在于含有3層層合體，所述3層層合體由芯層和不經(jīng)粘合層而層合在該芯層的兩面上的外層構(gòu)成，構(gòu)成芯層的樹脂為非結(jié)晶性樹脂，在至少一方的外層的表面上形成有多個凸型形狀，構(gòu)成各外層的樹脂的主成分為相同組成的樹脂，構(gòu)成各外層的樹脂的玻璃化溫度(以下，Tg)為80°C以上并且比構(gòu)成該芯層的樹脂的玻璃化溫度低10°C以上(圖1)。除了上述“外層/芯層/外層”的3層層合體之外，還可以層合用于賦予表面脫模性或調(diào)節(jié)光學(xué)特性的層，但此時優(yōu)選使這些層的厚度均為該外層厚度的 1/5以下。另外，優(yōu)選的層合總數(shù)包括3層層合體的3層在內(nèi)為3 10層。使其至少為3 層是因為為了在賦予機(jī)械及熱強(qiáng)度的芯層的一側(cè)面上成型多個凸型形狀而設(shè)置1層外層， 在另一側(cè)面上設(shè)置以與構(gòu)成上述外層的樹脂的主成分為相同組成的樹脂作為主成分的層來抑制卷曲。如上所述，通過使構(gòu)成兩個外層的樹脂的主成分為相同組成，各外層的熱收縮率變得基本相同，能夠抑制加熱 加濕引起的光學(xué)片材的卷曲。此處構(gòu)成外層的樹脂的“主成分”是在構(gòu)成外層的樹脂中占50重量％以上的組成的樹脂，優(yōu)選為70重量％以上，更優(yōu)選為95重量％以上。構(gòu)成本發(fā)明中的外層的樹脂的Tg為80°C以上。本發(fā)明中Tg是基于JIS K 7121-1987、利用差示掃描量熱計(以下、DSC)測定、按照下述順序求出的中間點(diǎn)玻璃化溫度的值。即，使用kiko電子工業(yè)株式會社制自動控制裝置DSC “RDSC220”作為DSC、使用同公司制Disc Station “SSC/5200”作為數(shù)據(jù)解析裝置，在鋁制托盤中填充5mg樣品，將該試樣以20°C /分鐘的升溫速度從常溫加熱至300°C并使其熔融5分鐘，然后用液氮驟冷。采用通過該過程的測定得到的Tg0通常，作為液晶顯示裝置中使用的光學(xué)片材的耐久性試驗，在只加熱、及加熱加濕條件下進(jìn)行試驗。作為溫度多采用60 80°C的范圍，作為濕度多采用80 95%的范圍。 特別是厚度低于60 μ m的光學(xué)膜在該條件下進(jìn)行試驗時卷曲變得明顯。現(xiàn)有的在聚酯樹脂上成型由丙烯酸類UV固化樹脂組成的棱鏡而得到的棱鏡片的卷曲變得特別明顯。因此，作為外層除了可以表面賦形之外，還需要在上述耐久性試驗下的溫度、濕度范圍內(nèi)不發(fā)生變形。S卩，作為構(gòu)成外層的樹脂的Tg，需要為比上述試驗溫度高的溫度，即80°C以上。Tg低于 80°C時，耐久性試驗時賦形在片材表面的形狀變形或/及片材自身的平面性惡化。如果將平面性易于惡化的光學(xué)片材組裝到背光單元中，則伴隨著平面性的惡化可觀察到光學(xué)特性不均。構(gòu)成外層的樹脂的Tg優(yōu)選為80 120°C。Tg超過120°C時，由于Tg過高，所以難以提高表面賦形時的精度，因此賦形棱鏡片之類頂部尖的形狀時，有時不成型為如模一樣的形狀，而成為頂部較圓的低精度成型品。另外，由于在表面賦形時使模上升至高溫的時間、 將模接觸樹脂后冷卻模的時間非常長，所以缺乏生產(chǎn)率。作為構(gòu)成本發(fā)明中的外層的樹脂，只要滿足上述Tg的條件即可，沒有特殊限制， 例如可以舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚2，6_萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、環(huán)己烷二甲醇共聚聚酯樹脂、間苯二甲酸共聚聚酯樹脂、螺環(huán)乙二醇共聚聚酯樹脂、芴共聚聚酯樹脂等聚酯類樹脂、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、環(huán)狀聚烯烴共聚樹脂等聚烯烴類樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚醚、聚酰胺酯、聚醚酯、聚氯乙烯、及以它們?yōu)槌煞值墓簿畚?、或上述樹脂的混合物等熱塑性樹脂。其中，在機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、進(jìn)而表面賦形性方面，較優(yōu)選使用環(huán)狀聚烯烴或聚酯樹脂。進(jìn)而，由于環(huán)狀聚烯烴透明性、黃變性、透濕性優(yōu)異，并且尺寸變化非常小，故特別優(yōu)選。此處，所謂環(huán)狀聚烯烴類樹脂，是指具有環(huán)內(nèi)具有烯性雙鍵的聚合性環(huán)狀烯烴作為單體單元的樹脂，作為環(huán)狀烯烴，例如可以舉出降冰片烯類單體(單環(huán)、多環(huán))等。本發(fā)明中優(yōu)選使用的環(huán)狀聚烯烴類樹脂是指上述環(huán)狀烯烴的均聚物、二種以上的環(huán)狀烯烴的共聚物、或環(huán)狀烯烴與鏈狀烯烴的共聚體等。作為所述環(huán)狀聚烯烴類樹脂，例如可以使用下述式(1)表示的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)片材，所述光學(xué)片材含有3層層合體樹脂片材，所述3層層合體樹脂片材由芯層和不經(jīng)粘合層而層合在所述芯層的兩面上的外層構(gòu)成，構(gòu)成所述芯層的樹脂為非結(jié)晶性樹脂，在至少一方的所述外層的表面上形成多個凸型形狀，構(gòu)成所述各外層的樹脂的玻璃化溫度為80°C以上，構(gòu)成所述各外層的樹脂的主成分為相同組成的樹脂，并且，構(gòu)成所述各外層的樹脂的玻璃化溫度比構(gòu)成所述芯層的樹脂的玻璃化溫度低10°C以上。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)片材，其中，構(gòu)成所述芯層的樹脂的主成分為環(huán)狀聚烯烴類樹脂。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)片材，其中，構(gòu)成所述各外層的樹脂的主成分為相同組成的環(huán)狀聚烯烴。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的光學(xué)片材，其中，用通過所述凸型形狀的頂部、與形成有所述凸型形狀的外層的面垂直且橫穿多個凸型形狀的面切斷所述光學(xué)片材，所述凸型形狀的切斷面的凸型高度為1 10 μ m，并且，光學(xué)片材的總厚度為60 μ m以下。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項所述的光學(xué)片材，其中，所述多個凸型形狀為在一個方向上延伸的凸型形狀，所述多個凸型形狀的長度方向相互平行。
6.一種液晶顯示裝置用面光源，所述面光源搭載有權(quán)利要求1 5中任一項所述的光學(xué)片材。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)片材，所述光學(xué)片材含有3層層合體樹脂片材，所述3層層合體樹脂片材由芯層和不經(jīng)粘合層而層合在該芯層的兩面上的外層構(gòu)成，構(gòu)成該芯層的樹脂為非結(jié)晶性樹脂，在至少一方的該外層的表面上形成有多個凸型形狀，構(gòu)成該各外層的樹脂的玻璃化溫度為80℃以上，構(gòu)成該各外層的樹脂的主成分為相同組成的樹脂，并且，構(gòu)成該各外層的樹脂的玻璃化溫度比構(gòu)成該芯層的樹脂的玻璃化溫度低10℃以上。
文檔編號G02F1/13357GK102203640SQ20098014426
公開日2011年9月28日 申請日期2009年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日
發(fā)明者辻內(nèi)直樹, 鈴木基之 申請人:東麗株式會社