專利名稱：光漫射板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廣泛用于照明罩或顯示器等用途的光漫射板。
背景技術(shù)：
使用樹脂作為主材料進(jìn)行制造并且具有光漫射透射性的光漫射板可以得到均勻的亮度面。因此，光漫射板被廣泛用于照明罩、內(nèi)部照明式看板、透射型顯示器等用途。特別是近年來，對(duì)于作為液晶顯示器或液晶電視的用于正下方型背光的面光源體的光漫射板的需求正在不斷增加。
為了恰好地發(fā)揮上述功能，要求光漫射板能夠盡可能地使光線不直射進(jìn)入而使其發(fā)生散射，同時(shí)要求盡可能地控制由于散射所導(dǎo)致的光透射率損失。換言之，光漫射板所要求的特性是其同時(shí)具有較低的平行光透射率和較高的光透射率(總光線透射率)。
為了使其顯示出這種要求的特性，一直以來，光漫射板是通過在透明性樹脂中加入碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鈦、氧化硅、滑石、云母、氫氧化鋁、氧化鎂等無機(jī)類粒子的方法，或加入苯乙烯類聚合物粒子、丙烯酸類聚合物粒子、硅氧烷類聚合物粒子等部分交聯(lián)的聚合物微粒的方法，或者將這些方法并用，利用添加物使光發(fā)生散射。
與此相對(duì)，為了進(jìn)一步提高光漫射性能等，提出了使用樹脂發(fā)泡體的光漫射板和照明器具部件等各種技術(shù)方案(參閱例如專利文獻(xiàn)1～3)。
特開平5-281403A[專利文獻(xiàn)2]特開平10-187071A[專利文獻(xiàn)3]特開2004-79522A

發(fā)明內(nèi)容
但是，隨著液晶顯示器或液晶電視的大畫面化的發(fā)展，用于背光的漫射板也在大型化，因此，在使用比重較大的無機(jī)類粒子的情形中，會(huì)產(chǎn)生重量的問題，而在使用昂貴的交聯(lián)聚合物微粒的情形中，則存在成本的問題。此外，現(xiàn)有的漫射板等并不能滿足作為質(zhì)量輕、強(qiáng)度好、且成本低的大型光漫射板的功能。
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于以較低的成本提供一種輕量、強(qiáng)度優(yōu)良的光漫射板。
本發(fā)明者進(jìn)行積極研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明通過使用滿足特定要求的氣泡作為光漫射源，可以得到適合上述目的的光漫射板。
本發(fā)明的光漫射板的特征在于使用樹脂作為基材，包含發(fā)泡倍率為1.5或以下且平均粒徑為0.5～50μm的氣泡，總光線透射率為40～80％，平行光線透射率為6.5％或以下。
此外，本發(fā)明的光漫射板的特征在于上述樹脂包括20重量％或以上的苯乙烯單元。
此外，本發(fā)明的光漫射板的特征在于該光漫射板厚度為0.5～3mm，并且可以用于顯示器的背光。
由于本發(fā)明的光漫射板使用樹脂作為基材，包含發(fā)泡倍率為1.5或以下且平均粒徑為0.5～50μm的氣泡，總光線透射率為40～80％，平行光線透射率為6.5％或以下，因此成本低、且輕量、強(qiáng)度優(yōu)良。
具體實(shí)施例方式
下面，針對(duì)本發(fā)明的光漫射板的較佳實(shí)施例進(jìn)行說明。
本發(fā)明的光漫射板的總光線透射率為40～80％，優(yōu)選為40～70％。如果總光線透射率不足40％，則透射光量不充分，因而形成亮度不足的光漫射板。此外，如果總光線透射率超過80％，則光源的隱蔽性欠佳，因而形成起因于背光光源的圖象所產(chǎn)生的明顯的亮度不均的光漫射板。
此外，本發(fā)明的光漫射板的平行光線透射率為6.5％或以下，優(yōu)選為6％或以下。如果平行光線透射率超過6.5％，則光源的隱蔽性欠佳，因而形成明顯的亮度不均的光漫射板。
此外，本發(fā)明的光漫射板使用樹脂作為基材，使用氣泡作為光漫射源。在光漫射板的一般性用途中，大多不僅要求光漫射性和光透射性的平衡，而且還要求薄板的均質(zhì)性和良好的外觀，為了充分滿足這些要求，因此必須將分散于光漫射板中的氣泡控制在如下范圍內(nèi)。
首先，氣泡的平均粒徑必須在0.5μm～50μm的范圍內(nèi)。如果氣泡的平均粒徑不足0.5μm，則氣泡尺寸低于光的波長(zhǎng)，所以光漫射性能降低，背光光源的隱蔽性明顯不佳，形成明顯的亮度不均的光漫射板。另一方面，如果氣泡的平均粒徑超過50μm，則薄板表面形成顯著的凹凸，且由于同一發(fā)泡倍率時(shí)的粒子數(shù)減少，因而從光漫射性能的方面來講也是不優(yōu)選的。
進(jìn)而，發(fā)泡倍率必須為1.5或以下。本發(fā)明所使用的氣泡的主要的目的在于光的漫射，如果考慮薄板強(qiáng)度的保持，則優(yōu)選在適當(dāng)?shù)墓饴湫院凸馔干湫缘钠胶獾姆秶鷥?nèi)控制發(fā)泡倍率。如果發(fā)泡倍率超過1.5，則薄板強(qiáng)度降低，因而不能滿足作為大型化的用于背光漫射板要求的特性。為了得到上述發(fā)泡條件，優(yōu)選使用二氧化碳等惰性氣體作為發(fā)泡劑在超臨界條件下使其發(fā)泡制造光漫射板。
此外，為了使發(fā)泡均勻產(chǎn)生，也可以同時(shí)使用成核劑。成核劑的種類例如有碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鈦、氧化硅、滑石、云母、氫氧化鋁、氧化鎂等，特別優(yōu)選滑石和云母，但并不限于這些。成核劑的添加范圍為樹脂的0.5～15重量％，優(yōu)選3.0～10.0重量％。
本發(fā)明的光漫射板的厚度優(yōu)選為0.5～3mm。如果厚度不足0.5mm，則難以確保作為用于背光的漫射板的強(qiáng)度。此外，如果厚度超過3mm，則漫射板重量增大，不能適應(yīng)大型化、薄型化。
此外，本發(fā)明的光漫射板可以是單層構(gòu)成的，也可以是兩層或兩層以上層構(gòu)成。
本發(fā)明的光漫射板，通過用氣泡置換一直以來使用的無機(jī)粒子和聚合物粒子，在保持強(qiáng)度的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)輕量化、低成本化。
但是，如果在不顯著阻礙上述目的的范圍內(nèi)，也可以同時(shí)使用碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鈦、氧化硅、滑石、云母、氫氧化鋁、氧化鎂等無機(jī)類粒子，以及苯乙烯類聚合物粒子、丙烯酸類聚合物粒子、硅氧烷類聚合物粒子等部分交聯(lián)的聚合物微粒，作為調(diào)整光透射特性的光漫射劑。此外，根據(jù)需要，還可以使用抗靜電劑、抗氧化劑、阻燃劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑等各種添加劑。
作為形成本發(fā)明的光漫射板基材的樹脂，可以使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、或者聚丙烯、聚乙烯等聚烯烴樹脂，聚對(duì)苯二甲酸亞乙酯、聚萘二甲酸亞乙酯等聚酯類樹脂，還有苯乙烯和丙烯腈共聚物、丁二烯和苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯與各種丙烯酸烷基酯的共聚物等熱塑性樹脂等，這些樹脂可單獨(dú)使用，也可以將兩種或兩種以上配合使用。
滿足光漫射性和光透射性的平衡、且滿足用于背光的漫射板的要求特性的樹脂，優(yōu)選包括20重量％或以上的苯乙烯單元。
本發(fā)明的光漫射板的制造方法，如果能夠滿足本發(fā)明的目的，則沒有特別的限定。例如，可以優(yōu)選使用如下方法在高壓容器內(nèi)，在高壓下，更優(yōu)選在超臨界壓力下，使熱塑性樹脂浸漬在惰性氣體中，降低壓力形成過飽和狀態(tài)，并生成大量氣泡的核，然后在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上使氣泡生長(zhǎng)，然后通過冷卻進(jìn)行固定。
此外，也可以使用碳酸氫鈉、碳酸鈉等無機(jī)發(fā)泡劑，偶氮化合物、亞硝基化合物、疊氮化合物等熱分解型發(fā)泡劑，在熱分解溫度或更高的溫度條件下擠壓成型或注射模塑成型的方法。
這些制造方法，可以間歇式進(jìn)行，也可以連續(xù)進(jìn)行。
本發(fā)明的光漫射板適合用于要求光漫射性和光透射性平衡的用途，可以用作主要是液晶顯示器或液晶電視的用于正下方型背光的漫射板，特別適合用于伴隨大型化、要求輕量化和低成本化的用途。
實(shí)施例下面，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的說明，但是本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
光漫射板的物理性能的評(píng)價(jià)是通過如下方法進(jìn)行的。
(1)總光線透射率、平行光線(平行線)透射率按照J(rèn)IS K7105的B法進(jìn)行。
(2)密度、發(fā)泡倍率按照J(rèn)IS Z8807測(cè)定光漫射板樣品的密度，除以使用樹脂的密度，計(jì)算出發(fā)泡倍率。
(3)平均氣泡直徑拍攝光漫射板樣品截面的SEM照片，測(cè)定一定面積內(nèi)的氣泡直徑，求得平均值。
(4)光漫射性以3cm的間隔并排放置3根冷陰極管，在上方10mm處平行地固定光漫射板樣品，通過目視觀測(cè)，作為光源的冷陰極管沒有透射出來的記為○，透射出來的記為×。
(5)平滑性通過目視評(píng)價(jià)光漫射板樣品表面的凹凸，明顯很差的記為×。
(實(shí)施例1～2，比較例1～2)將甲基丙烯酸甲酯苯乙烯共聚樹脂(新日鐵化學(xué)制造的MS-200)的薄板(厚度2mm)切成10cm×10cm，在高壓容器中在10MPa的壓力下在二氧化碳中浸漬30分鐘，在100℃的干燥機(jī)中使該薄板產(chǎn)生氣泡。所得到的光漫射板的評(píng)價(jià)結(jié)果如表1所示。
(比較例3)在甲基丙烯酸甲酯苯乙烯共聚樹脂(新日鐵化學(xué)制造的MS-200)中混合2重量％的碳酸鈣，然后熔融混練，通過擠壓成型得到厚度為2mm的薄板。所得到的光漫射板的評(píng)價(jià)結(jié)果如表1所示。

表1(實(shí)施例3～5、比較例4)通過雙螺桿擠出機(jī)混合100質(zhì)量份的甲基丙烯酸甲酯苯乙烯共聚樹脂(新日鐵化學(xué)制造的MS-200)和5質(zhì)量份的滑石(日本タルク制造的P-3)作為成核劑，把制成的薄板(厚度1.2mm)切成10cm×10cm，并在高壓容器中在10MPa的壓力、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的溫度條件下，在超臨界二氧化碳中浸漬30分鐘。一旦將該薄板冷卻到壓力下、室溫后，再次在常壓下通過用110℃(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上)的干燥機(jī)進(jìn)行處理使之發(fā)泡。
發(fā)泡倍率其他的特性通過調(diào)整超臨界二氧化碳的浸漬溫度和在干燥機(jī)中的處理時(shí)間的各條件，進(jìn)行了控制。所得到的光漫射板的評(píng)價(jià)結(jié)果如表2所示。

表權(quán)利要求
1.一種光漫射板，其特征在于使用樹脂作為基材，包含發(fā)泡倍率為1.5或以下且平均粒徑為0.5～50μm的氣泡，總光線透射率為40～80％，平行光線透射率為6.5％或以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射板，其特征在于上述樹脂包括20重量％或以上的苯乙烯單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光漫射板，其特征在于該光漫射板的厚度為0.5～3mm，并且可以用于顯示器的背光。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于以較低的成本提供輕量、強(qiáng)度優(yōu)良的光漫射板。該光漫射板使用單一的、或配合兩種或多種樹脂作為基材，包含發(fā)泡倍率為1.5或以下且平均粒徑為0.5～50μm的氣泡，總光線透射率為40～80％，平行光線透射率為6.5％或以下。此外，作為光漫射板基材的樹脂包括20重量％或以上的苯乙烯。再有，該光漫射板的厚度為0.5～3mm，并可以用于顯示器的背光。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1828342SQ200610008378
公開日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月2日
發(fā)明者七條保治 申請(qǐng)人:新日鐵化學(xué)株式會(huì)社