导光板及导光板的制造方法

专利名称：导光板及导光板的制造方法
技术领域：
本发明涉及从液晶显示面板或招牌等的背面照射光的面光源装置、即所谓背光灯(back light)装置用的导光板及导光板的制造方法，特别涉及在导光板的至少表面或背面形成有漫射部的导光板及导光板的制造方法。
背景技术：
关于从液晶显示面板或招牌等的背面照射光的背光灯装置，已知有将光源配置为面状并通过漫射板等形成面均匀发光的正下型、和将线光源配置于导光板的端面的被称为边缘光(edge light)或侧光(side light)的导光板方式。近年来，期待更加薄型并且轻量、节能型的背光灯装置。作为这样的背光灯装置，导光板方式受到瞩目。特别是作为光源，代替以往的荧光灯或冷阴极管，从高亮度并且长寿 命、节能的观点出发，LED (Light Emitting Diode,发光二极管)正受到关注。在背光灯装置用的导光板中，在导光板内部使漫射构件分散、或者在表面、背面的至少一方设置光漫射层或漫射图案。该导光板使光从设置在端面的冷阴极管或LED阵列光源射入到该导光板内，并使光向射出侧射出而形成面光源装置。作为用于这样的透射型液晶显示面板或招牌等的导光板方式的背光灯装置，已知有设置渐变(gradation)分布的技术(參照专利文献I)。该渐变分布是越远离光源越増大漫射层的光漫射能力，以使背光灯装置的射出面的亮度变得均匀。作为通过漫射层或漫射图案来设置渐变分布的方法，已知有通过使用了金属模的注塑成型或冲压成型来转印凹凸图案的方法。在该金属模预先形成有期望的渐变图案。此夕卜,还已知有通过丝网(screen)印刷法对光漫射性的油墨进行点印刷的方法(參照专利文献2)等。现有技术文献
专利文献
专利文献I :日本特开昭57-128383号公报；
专利文献2 :日本专利第3734547号公报。

发明内容
发明要解决的课题
在形成于导光板基材的漫射层中，为了避免该漫射层的图案醒目而需要将各个漫射部微细化、小间距化。然而近年来，对显示装置要求薄型化。但是，若使导光板变薄，则该漫射层的图案容易变得醒目。因此，需要将该漫射层的图案进ー步微细化、小间距化。然而，在使用了版或金属模的注塑成型、冲压成型、及丝网印刷法中，难以使漫射层的图案充分微细化。此外，在设计图案中存在缺陷的情况下，重新设计自不必说，还要重新制作高价的版、金属模、及丝网版，导致成本上升。本发明的目的在于提供ー种能够简易且廉价地形成漫射层的微细图案的导光板及导光板的制造方法。用于解决课题的手段
本发明的导光板的制造方法是为了构成面光源装置而将光源配置于端面的导光板的制造方法，在导光板基材的背面或表面、或两面以微细液滴状态涂敷包含光漫射微粒和透光性粘合剂(binder)的涂敷液，由此涂布漫射层，所述光漫射微粒成为凝聚体，在所述导光板基材的涂布面中的所述凝聚体所占的平面面积与所述涂敷液的涂敷面积的比率为0. 1%以上70%以下。由此，即使不像以往那样制作版或金属摸，当将涂敷液涂敷于导光板基材时，也能够简单且廉价地形成微细图案的光漫射能力优越的漫射层。优选在涂布所述漫射层时，在接近于所述光源的部分使所述光漫射微粒的涂敷密度变低，在离所述光源远的部分使所述光漫射微粒的涂敷密度变高。由此，即使不像以往那样制作版或金属摸，当将涂敷液涂敷于导光板基材时，也能够简单且廉价地形成微细图案的光漫射能力优越的漫射层。
优选将所述涂敷液利用从喷嘴对该涂敷液进行喷雾的喷涂法涂敷在所述导光板基材的背面或表面、或两面。由于在喷涂法中，仅使轻量并且小的喷嘴在X-Y方向上进行扫描，所以，以廉价的设备达到目的。即，喷涂法通过廉价的设备也应用于大型导光板。优选并列地配置多个喷嘴，使所述多个喷嘴大致平行地扫描，由此使所述光漫射微粒的涂敷密度一维或ニ维地变化。优选从所述喷嘴到所述导光板基材中的涂布面的间隔为70mm以上300mm以下。优选在所述喷涂法中，ー边使所述涂敷液从喷嘴喷出，ー边在所述导光板基材的涂布面上，将在与所述导光板基材的第一边大致平行的方向使所述喷嘴移动的扫描在与所述第一边正交的方向上以规定的进给间距反复地进行，将所述涂敷液涂敷于所述涂布面的整个面或一部分。优选通过在所述导光板基材的涂布面上部分地反复进行以下エ序，从而使所述光漫射微粒的涂敷密度一维地变化，在所述エ序中，将在与所述导光板基材的第一边大致平行的方向使所述喷嘴移动的扫描在与所述第一边正交的方向上以规定的进给间距反复地进行。优选使所述喷嘴的进给间距变化，在所述导光板基材的涂布面的整个面或一部分涂敷所述涂敷液，由此使所述光漫射微粒的涂敷密度一维地变化。优选在该喷嘴的每次扫描中使所述喷嘴的扫描速度变化，在所述导光板基材的涂布面的整个面或一部分涂敷所述涂敷液，由此使所述光漫射微粒的涂敷密度一维地变化。优选在该喷嘴的每次扫描中使来自所述喷嘴的涂敷液的每单位时间的涂敷量变化，在所述导光板基材的涂布面的整个面或一部分涂敷所述涂敷液，由此使所述光漫射微粒的涂敷密度一维地变化。本发明的导光板是为了构成面光源装置而将光源配置于端面的导光板，其特征在于，在导光板基材的背面或表面、或两面涂敷包含光漫射微粒和透光性粘合剂的涂敷液，由此涂布漫射层，所述光漫射微粒成为凝聚体，在所述导光板基材的涂布面中的所述凝聚体所占的平面面积与所述涂敷液的涂敷面积的比率为0. 1%以上70%以下。由此，即使不像以往那样制作版或金属摸，当将涂敷液涂敷于导光板基材时，也能够简单且廉价地形成微细图案的光漫射能力优越的漫射层。
优选将所述涂敷液利用从喷嘴对该涂敷液进行喷雾的喷涂法涂敷在所述导光板基材的背面或表面、或两面。由于在喷涂法中，仅使轻量并且小的喷嘴在X-Y方向上进行扫描，所以，以廉价的设备达到目的。即，喷涂法通过廉价的设备也应用于大型导光板。优选在I个所述凝聚体中包含的光漫射微粒的个数为10个以上10000个以下。优选随着从所述光源离开，在所述导光板基材的涂布面中的所述凝聚体所占的平面面积与所述涂敷液的涂敷面积的比率或所述涂敷液的涂敷面积与所述导光板基材的涂布面的面积的涂布面积比率变高。发明效果
根据本发明，能够提供ー种能够简易且廉价地形成漫射层的微细图案的导光板及导光板的制造方法。


图I是表示在本发明的导光板的制造方法中在导光板基材的涂布面喷涂涂敷液的情况的概略图。图2A是表示以喷涂法将涂敷液涂敷于导光板基材的状态的侧面图。图2B是表示以喷涂法将涂敷液涂敷于导光板基材的状态的平面图。图3A是表示以喷涂法将涂敷液涂敷于导光板基材的状态的侧面图。图3B是表示以喷涂法将涂敷液涂敷于导光板基材的状态的平面图。图4A是表示光漫射微粒个别地进行排列的状态的侧面图。图4B是表示光漫射微粒个别地进行排列的状态的平面图。图5是表示測定面光源装置的亮度分布的情况的概略图。图6是表示改变进给间距而均匀地涂敷有涂敷液的导光板的相对亮度的X方向的分布的图。图7A是概略地表示在以喷涂法对涂敷液进行涂敷时的喷嘴的轨迹的图。图7B是表示根据图7A所示的喷嘴的轨迹进行涂敷后的光漫射微粒的涂敷密度的X方向的分布的图。图8A是规定了在以喷涂法对涂敷液进行涂敷时的喷嘴的扫描方向和进给方向的图。图SB是详细地示出用于本发明的导光板的制造方法的涂布法的条件的图。图9A是表示根据图SB所示的涂布法的喷嘴的轨迹、及光漫射微粒的涂敷密度的X方向的分布的图。图9B是表示根据图SB所示的涂布法的喷嘴的轨迹、及光漫射微粒的涂敷密度的X方向的分布的图。图9C是表示根据图SB所示的涂布法的喷嘴的轨迹、及光漫射微粒的涂敷密度的X方向的分布的图。图9D是表示根据图SB所示的涂布法的喷嘴的轨迹、及光漫射微粒的涂敷密度的X方向的分布的图。图9E是表示根据图SB所示的涂布法的喷嘴的轨迹、及光漫射微粒的涂敷密度的X方向的分布的图。
图9F是表示根据图SB所示的涂布法的喷嘴的轨迹、及光漫射微粒的涂敷密度的X方向的分布的图。图IOA是表示在将涂敷液均匀地涂敷于导光板基材时的光漫射微粒的涂敷密度的X方向的分布的图。图IOB是表示将光源设置在图IOA的导光板基材的左端而测定的亮度的X方向的分布的图。图IOC是表示光漫射微粒的目标涂敷密度的X方向的分布的图。图IOD是表示不同的光漫射微粒的目标涂敷密度的X方向的分布的图。图11是示意性地表示假定在导光板的4边设置线光源的ニ维渐变分布的图。图12是表示利用多个喷嘴在导光板基材的涂布面喷涂涂敷液的情况的概略图。图13是表示本发明的导光板的制造方法的各エ序顺序的概略图。图14A是概略地表示呈水珠状地涂敷有涂敷液的导光板的侧面图。图14B是概略地表示呈水珠状地涂敷有涂敷液的导光板的平面图。图15A是概略地表示在涂布面的整个面涂敷有涂敷液的导光板的侧面图。图15B是概略地表示在涂布面的整个面涂敷有涂敷液的导光板的平面图。图16A是导光板基材的涂布面的显微镜照片。图16B是导光板基材的涂布面的显微镜照片。
具体实施例方式首先，对想出本发明的技术思想的经过进行说明，然后对各实施方式的细节进行说明。在导光板基材形成漫射层的技术中，举出丝网印刷法、胶版(offset)印刷法等。其均需要在最初制作印刷版或金属模等的成为母版(master)的图案。例如，在丝网印刷版中通过激光描绘或喷墨打印机精密地描绘被光学设计的图案。接着，对在涂敷有感光乳剂的丝绸上形成的图案画进行选择感光并洗浄。由此，在该导光板形成漫射层。在这些エ序中，分别在微细化方面存在极限。必须消除例如激光描绘的线条宽度或乳剂的感光灵敏度的制约、在洗净时的粘附等的问题。此外即使能形成该版，也会诱发伴随着微细化的印刷不合格、转印率变动引起的产品的性能变动等印刷工序、性能的问题。因此，同时也需要提高印刷技木。进而在设计图案、制作出的版不合格的情况下，要重新制作高价的母版。为了避免这些问题，不需要母版的漫射层形成方法在本质上是适合的。另ー方面，从在大尺寸导光板中欲使光射出面的亮度均匀的观点出发，有时在漫射层中形成渐变图案。即，在光源附近形成光漫射能力低的图案，随着远离光源而形成光漫射能力高的图案的方法。为了减小光漫射能力，例如举出减小图案的间距、面积等的以几何学的构图来进行的方法，和降低漫射构件或反射构件的浓度等的物理地使漫射层的光漫射能力本身降低的方法。但是，漫射构件或反射构件的浓度变更会显著地降低生产性。因此，通常以涂敷部的面积、密度、间距、高度进行调整。然而，由于上述理由，精密构图印刷成为障碍，使导光板的大型化变得困难。因此，本发明鉴于这些问题，提供ー种不用制作版、金属模而能够简易且廉价地形成微细图案的漫射层的导光板及导光板的制造方法。
S卩，本发明的导光板及导光板的制造方法采用以下这样的结构及エ序。く实施方式I >
以下对本发明的实施方式I进行说明。本发明的导光板是从液晶显示面板、招牌等的背面照射光的背光灯装置的ー个结构构件。在导光板的端面配置光源。该导光板如图I及2所示，通过在导光板基材I的背面或表面、或在两面以微细液滴状态涂敷包含光漫射微粒21和透光性粘合剂22的涂敷液2，从而涂布漫射层3。该光漫射微粒21成为凝聚体210。具体而言，首先准备导光板基材I。作为导光板基材1，优选使用聚甲基丙烯酸甲酷(PMMA)树脂、聚苯こ烯树脂、聚碳酸酯树脂等一般的透明树脂基板。特别是，作为大型导光板基板，更优选透明性最优越的聚甲基丙烯酸甲酯树脂基板。此外优选导光板基材I的翘曲的曲率(最弯曲的部分的曲率)为±1. 61X1(T4 (1/mm)以内。
接着，在导光板基材I的背面或表面、或在两面(但是，在本实施方式中仅为表面，称为涂布面。)涂敷包含光漫射微粒21和透光性粘合剂22的涂敷液2。另外，如图2A、B所示，在本实施方式的漫射层3中，以涂敷部和未涂敷部随机地配置的方式涂敷有涂敷液2。但是，在图2A、B的图示例中，虽然随机地配置有岛状的涂敷部，但是如图3A、B所示，随机地配置有岛状的未涂敷部也可。这里，在面光源装置中使用的导光板利用以临界角以下的角度射入的光在气相与固相的界面(以下，存在称为气固界面的情況。)ー边反复进行全反射一边在该导光板内行进的情况，使光传播到远离光源处。由此，通过阻碍欲取出光的界面的全反射从而取出光。因此，当然需要在欲发光的部分形成漫射层的技术，但是也需要在不欲发光的部分将界面原样保留的技木。即，当然需要形成漫射层的技术，但也需要有意地保留气固界面的技木。作为对应于该要求的漫射层形成方法，优选在气体喷出的同时对涂敷液进行喷雾的喷^ I spray coat)通常，不使用版的涂布装置以整个面均匀地进行涂敷为目的。因此，难以有意地制作未涂敷部。虽然涂敷液不足造成的飞白也能形成未涂敷部，但是该飞白的控制是极其不稳定的。此外有时，作为难以预料的情况，存在产生小孔(pinhole)等的未涂敷部的情况，但其本来就不能被控制。另ー方面，喷涂法由于对微细液滴状态的涂敷液进行喷雾，所以具有在本质上内包有极小单位的涂敷部与未涂敷部的优越的特点。因此，在本实施方式中，利用喷涂法将涂敷液2涂敷于导光板基材I。即，作为涂布装置，优选在流量稳定性方面优越并且没有喷嘴堵塞等的担心的装置。此外，作为涂布装置，优选能够以均匀的微细液滴状态对涂敷液2进行喷雾、几乎没有涂敷液2飞溅到导光板基材I的平面区域外并且涂敷效率高的装置。因此，作为涂布装置使用喷涂器4。但是，漫射层形成手法不限于喷涂法，总之只要是能够将涂敷液2以微细液滴状态涂敷于导光板基材I的喷涂法即可。喷涂器4将气体压送至喷嘴5而喷出。而且，喷涂器4将从贮藏槽6利用泵等压送至喷嘴5的涂敷液2与该喷出的气体一同向导光板基材I进行喷雾。压送至喷嘴5的气体和涂敷液2的流量分别由流量控制部7、8进行控制。喷嘴5优选是螺旋流(spiral flow)类型的喷嘴。螺旋流喷嘴的喷雾流体为旋涡状，喷雾角变窄。因此，光漫射微粒21容易凝聚。此外，由于光漫射微粒21到达导光板基材I时的法线方向的流速低，所以能够不破坏光漫射微粒21的凝聚而使其附着于导光板基材I。喷嘴5采用能够在X方向及Y方向移动的结构。喷嘴5采用能够将涂敷液2向导光板基材I的平面全部区域(但是也可以为一部分。)进行喷雾的结构。喷嘴5还采用能在上下方向移动的结构。像这样，优选喷嘴5采用能够使喷嘴5与导光板基材I的间隔变化的结构。另外，喷嘴5的在X/Y方向的驱动机构和在上下方向的驱动机构没有特别限定。但是，在本实施方式中，采用了能够使喷嘴5在X/Y方向和上下方向移动的结构，但是也可以采用能够使支承导光板基材I的工作台(省略图示)在X/Y方向及上下方向移动的结构。作为气体，例如能使用干燥空气、干燥氮等。在使用可燃性的溶媒的情况下，为了防止静电等引起的着火，优选使用干燥氮。再有，如后面叙述的那样，为了促进光漫射微粒21的凝聚，也可以将成为载体(carrier)的气体在喷雾前加热到例如30°C以上120°C以下。涂敷液2如上述那样是包含光漫射微粒21和透光性粘合剂22的混合物。光漫射微粒21是使光透射漫射的构件。作为光漫射微粒21，能使用ニ氧化硅、碳酸钙、硫酸钡、氧 化钛、氧化铝等无机类微粒或者硅酮珠(beads)、PMMA珠、MS珠、苯こ烯珠等有机类微粒。在将涂敷液2涂敷于导光板基材I的表面(光射出面)的情况下，作为光漫射微粒21优选使用进行透射散射的透明玻璃微粒、透明树脂微粒。在将涂敷液2涂敷于导光板基材I的背面(光反射面)的情况下，作为光漫射微粒21优选使用进行反射散射的白色粒子、颜料。光漫射微粒21的形状可以是正球状、球状、鱗片状、不定形状等，没有特别限定。光漫射微粒21的平均粒径优选为I U m以上50 m以下。如果该平均粒径比上述的下限值小，则存在使光漫射的能力不足、或者漫射光着色的可能性。如果该平均粒径比上述的上限值大，则可能在使用喷嘴时容易发生堵塞、或者在涂敷密度小的部分中该光漫射微粒21产生的漫射光成为亮点而醒目。特别优选该平均粒径为I U m以上20 y m以下。作为光漫射微粒21相对于涂敷液2所占的比例，优选为lwt%以上20wt%以下。如果该比例从上述的范围脱离，则存在难以生成光漫射微粒21的凝聚体的情況。如果该比例比上述的下限值低，则存在难以获得高的纵横尺寸比、光漫射能力不足的情況。透光性粘合剂22是将光漫射微粒21粘接于导光板基材I的构件。作为透光性粘合剂22，能使用例如溶剂型粘接剂、热固化性树脂、紫外线固化性树脂等。此外作为透光性粘合剂22，如后面叙述那样，使用在溶媒稀释中未紧贴而在溶媒干燥后显现紧贴カ的树脂成分，例如丙烯酸类粘着剤。但是，使非反应性的聚合物在溶媒中溶解来进行喷涂，在导光板基材上使溶媒干燥，由此使光漫射微粒作为粘接剂而发挥作用，这也属于本发明的范畴。在导光板的导光方向的长度为600mm以下的情况下,优选透光性粘合剂22的折射率与光漫射微粒21的折射率的差为-0. I以下或0. I以上。这是因为光的漫射效果通过表面的凹凸和折射率差这两者发挥，能够以比较短的导光距离在面方向高效地取出光。在导光板的导光方向的长度为300mm以上的情况下,优选透光性粘合剂22的折射率与光漫射微粒21的折射率的差为-0. I以上0. I以下。光的漫射效果主要仅通过表面的凹凸发挥，能够缓缓地取出光，适于比较长的导光距离。在光源附近主要使用折射率差小的光漫射微粒21，在远离光源的位置主要使用折射率差大的光漫射微粒21也可。能够在导光方向使光的漫射效果更加动态地变化，能够兼顾长的导光距离并且高的光的取出效率。
透光性粘合剂22的粘度优选为ImPa s以上IOOmPa s以下。如果该粘度比上述的下限值小，则容易在导光板基材I发生均化(leveling)，光漫射能力降低。如果该粘度比上述的上限值大，则容易产生涂敷不均匀。特别优选为ImPa s以上20mPa s以下。优选透光性粘合剂22的折射率与导光板基材I的折射率的差为±0. I以内。由于可以不考虑在透光性粘合剂22与导光板基材I的界面上的折射反射，所以光学设计简単。可是，在使用喷涂器仅涂敷透光性粘合剂的情况下，在导光板基材上涂敷的透光性粘合剂产生均化现象。由于该均化现象导致难以形成对引起光漫射是充分的、即对阻碍全反射是充分的表面凹凸、特别是凹凸高度+凹凸的平均间距(以下存在称为纵横尺寸比的情况。)，存在平坦化的可能性。此外，如果多次重复涂敷透光性粘合剤，则由于其表面张力使微细液滴状态的涂敷液彼此相互紧贴，仍然存在平坦化的可能性。
为了改善这些，考虑涂敷高粘度的透光性粘合剂的方法、或将光漫射微粒添加(混合)到透光性粘合剂中形成凹凸的方法。但是，透光性粘合剂的高粘度化在喷雾时容易发生涂敷不均匀。此外，如果涂敷将大的直径的光漫射微粒添加到透光性粘合剂中的涂敷液，则存在喷涂器的喷嘴堵塞或光漫射微粒在透光性粘合剂中发生沉降的可能性。因此，在本实施方式中，以溶媒将透光性粘合剂稀释到I. I 10倍左右。在例如稀释到ImPa s以上20mPa s以下的低粘度的透光性粘合剂中添加Iym以上20 y m以下的小粒径的光漫射微粒，使在从喷嘴到导光板基材之间喷雾出的涂敷液2的光漫射微粒21再次凝聚，由此获得光漫射能力高的漫射层3 (參照图2A、B及图3A、B)。即，从喷嘴5喷雾出的涂敷液2在溶媒的含有量多时为分散的状态。当溶媒干燥吋，以表面张カ将一个光漫射微粒21作为核心进行再次凝聚。此时，光漫射微粒21成为葡萄串状的凝聚体210。凝聚体210附着于导光板基材I。另外，当溶媒大量残留时，在附着后引起均化，因此不理想。因此，也可以使用热风(hot air)来促进凝聚。当到达导光板基材I时的速度快时，如图4A、B所示，葡萄串被压坏，光漫射微粒21个别地排列，导致光漫射能力降低。这些能够通过对从喷嘴5到导光板基材I的间隔T(图I)进行调整来消除。例如，作为从喷嘴5到导光板基材I的间隔T，优选为70mm以上300mm以下。如果该间隔T比上述的下限值短，则溶媒的干燥变得不充分。因此，存在难以生成光漫射微粒21的凝聚体、各光漫射微粒21在透光性粘合剂22中沉降使光漫射能力显著地降低的情況。此外，由于对导光板基材I的涂布面的涂覆速度快，所以凝聚体容易被破坏。如果该间隔T比上述的上限值长，则在涂敷液2到达导光板基材I的涂布面之前的期间流速显著地变低。因此，涂敷液2未涂覆于该导光板基材I的涂布面，而是向外方飞溅的量变多。作为溶媒，没有酮类、こ醇类、酯类等的制約。但是，关于溶媒，为了使光漫射微粒21的再次凝聚稳定化而优选沸点为60°C以上200°C以下的溶媒。进而，关于溶媒，从防止沉降的方面出发，优选比重为0. 8以上I. 3以下的溶媒。如果该沸点或比重比上述的上限值高，则溶媒的干燥变得不充分。因此，存在难以生成光漫射微粒21的凝聚体的情況。如果该沸点或比重比上述的下限值低，则粘度比较低的物质多。因此，存在产生容易发生光漫射微粒21的沉降等问题的情況。优选该沸点为120°C以上170°C以下。进而更优选该沸点为130°C以上160°C以下。光漫射微粒21和透光性粘合剂22的混合体相对于溶媒的混合比率优选为2wt%以上50wt%以下。如果该混合比率比上述的上限值多，则存在难以生成光漫射微粒21的凝聚体210的情况、或涂布性差的情況。即使该混合比率比上述的下限值少，也不会特别显著地生成光漫射微粒21的凝聚体，存在溶媒的使用量増大引起的成本増加成为问题的情況。该混合比率更优选为3wt%以上30wt%以下。接着，在喷涂有涂敷液2的导光板基材I中，利用自然风干或热风等使该溶媒干燥。在透光性粘合剂22由紫外线固化树脂制成的情况下，在之后的エ序中照射紫外线，使该透光性粘合剂22固化。其结果是，如图2A、B及图3A、B所示，以ー个光漫射微粒21为核心，多个光漫射微粒21成为葡萄串状的凝聚体210。该凝聚体210附着于导光板基材I的涂布面。该凝聚体210具有高的纵横尺寸比，并形成微细图案的漫射层3。因此，即使不像以往那样制作版或金属摸，当将涂敷液2涂敷于导光板基材I吋，也能够简单且廉价地形成微细图案的光漫射能力优越的漫射层3。而且，即使通过喷涂法将涂敷液2重复涂敷于导光板基材1，光漫射微粒21也会以凝聚状态紧贴，因此难以平坦化。因此，能够良好地通过喷 涂法将涂敷液2重复涂敷于导光板基材I。这里，在导光板基材I的涂布面中的凝聚体所占的平面面积与涂敷液2的涂敷面积的比率R为0. 1%以上70%以下。如果该比率R比上述的下限值少，则存在导光板100的光漫射能力不足的情況。如果该比率R比上述的上限值大，则导光板100的光漫射能力变得过大，在导光长度L (图5)长的情况下，会有在从光源离开的位置的射出光量不足的情況。在像上述那样制造的导光板100中，通过在导光板基材I的表面涂敷包含光漫射微粒21和透光性粘合剂22的涂敷液2，从而涂布漫射层3。光漫射微粒21成为凝聚体210。在导光板基材I的涂布面中的凝聚体210所占的平面面积与涂敷液2的涂敷面积的比率R为0. 1%以上70%以下。该导光板100例如如图5所示那样，由在一个端部设置的LED阵列等的线光源9、在背面侧设置的漫射反射膜10、以及在表面侧设置的漫射膜11来构成面光源装置。多个光漫射微粒21的凝聚体210具有高的纵横尺寸比，并形成微细图案的漫射层3。因此，即使不像以往那样制作版或金属摸，当将涂敷液2涂敷于导光板基材I吋，也能够简单且廉价地形成微细图案的光漫射能力优越的漫射层3。另外，在导光板基材I与漫射层3之间，将不包含光漫射微粒21的透光性粘合剂以均匀的厚度涂敷在导光板基材I的上表面全部区域也可。该透光性粘合剂作为带电防止层、硬涂(hard coat)层等来发挥作用。优选涂敷液2的涂敷面积(漫射层的平面面积)与导光板基材I的涂布面的面积的涂布面积比率S为5%以上95%以下。如果该涂布面积比率S比上述的下限值少，则存在导光板100的光漫射能力不足的情況。如果该涂布面积比率S比上述的上限值大，则不能忽视透光性粘合剂22造成的光的吸收，存在亮度不足的情況。优选在I个凝聚体210中包含的光漫射微粒21的个数为10个以上10000个以下。如果该个数比上述的下限值少，则存在导光板100的光漫射能力不足的情況。如果该个数比上述的上限值大，则容易产生不均匀或粗糙感、亮点等外观不佳。但是，在导光板基材I的涂布面，除了光漫射微粒21的个数为10个以上10000个以下的凝聚体以外，也可以存在由单个分散的光漫射微粒21或不足10个光漫射微粒21构成的凝聚体210。在该情况下，优选由单个分散的光漫射微粒21或不足10个光漫射微粒21构成的凝聚体210为不足光漫射微粒的总数的20%。另外，在凝聚体210中包含的光漫射微粒21的个数能通过300 1000倍左右的光学显微镜或激光显微镜等的观察来进行计数。此外，在提取凝聚体210并除去了透光性粘合剂22之后，能通过光学显微镜等的观察来进行计数。在以一次涂敷而光漫射能力不足的情况下，进行重复涂敷也可。进行重复涂敷，即使光漫射微粒21的凝聚体彼此紧贴/ 一体化，也保持该凝聚体210的高的纵横尺寸比。因此，具有光漫射能力高而难以引起外观不佳的优点。优选凝聚体的折射率与透光性粘合剂的折射率的差为0. 001以上0. 5以下。光漫射能力实质上根据与透明的材料折射率不同的物质的折射率差、物质的体积、物质的体积浓度、物质的形状(正球等的定形/不定形)、表面的微细凹凸等而变化。如果该折射率差比上述的下限值小，则折射散射性少而难以获得照度均匀化效果。如果该折射率差比上述的上限值大，则在界面(气固界面)的反射变多，例如在300mm以上等的导光长度比较长的情 况下难以获得照度均匀化效果。优选在凝聚体210中的微细凹凸的算术平均表面粗糙度为0. 01 i! m以上10 i! m以下。如果该算木平均表面粗糙度比上述的下限值小，则反射散射性少而整体上容易变暗。如果该算木平均表面粗糙度比上述的上限值大，则反射散射要素在物理上变大，光源附近局部地明亮等，难以获得照度均匀化效果。<实施方式2>
以下对本发明的实施方式2进行说明。虽然本实施方式的导光板及导光板的制造方法与实施方式I的导光板及导光板的制造方法是大致同样的，但是为了使导光板的亮度变得大致均匀，随着从光源离开而提高在导光板基材的涂布面中的凝聚体所占的平面面积与涂敷液的涂敷面积的比率R或涂敷液的涂敷面积与导光板基材的涂布面的面积的涂布面积比率S。即，随着从光源离开而提高光漫射微粒的涂敷密度。伴随着近年来的显示装置的大型化，背光灯也被要求大型化。即，需要加长导光长度L (图5)。为了使导光板的光射出面的亮度均匀化，需要特别是使导光板中的光源附近的漫射层的光漫射能力变小，另ー方面在导光板中越远离光源使光漫射能力越大。因此，需要在导光板中的最远离光源的位置使漫射层的光漫射能力显著地变大。在漫射层的构图不恰当的情况下，此外在即使进行了图案设计而印刷精度差的情况下，存在导光板中的仅光源附近的端部明亮而中央部暗、即不满足作为导光板的本质的性能的问题、或发生光射出面的亮度不均匀的问题。从这些观点出发，需要漫射层的图案的微细化，和正确地形成使该漫射部越接近于光源越疏、越远离光源变得越密的图案配置。再有，“光源的附近”是指位于导光板的有效光射出部中的最靠近光源的部位。即，“光源的附近”是指设置光源的ー侧的端部。“最远离光源的位置”是指导光板的有效光射出部中的最远离光源的部位。即，“最远离光源的位置”在图5所示的导光板的情况下是指与设置光源9的一侧的端部相向的ー侧的端部。在本实施方式中，与实施方式I大致同样地通过喷涂法将涂敷液2涂敷于导光板基材I。此时，以ー个光漫射微粒21作为核心，多个光漫射微粒21凝聚成葡萄串状。像这样凝聚的凝聚体210采用越远离光源变得越密的渐变分布的图案配置。这里，在厚度5mm、导光长度600mm的PMMA基板上,在X方向以固定的进给间距反复进行喷嘴的在Y方向上的扫描来尝试均匀涂布。而且，在以图6所示的条件改变进给间距而涂敷了涂敷液2的导光板100的左端设置有LED阵列光源9。将导光板基材I的涂布面作为射出面侧。在涂布面的背面设置有漫射反射膜10。在涂布面的前表面设置有漫射膜
11。像这样制作侧光式背光灯。如图5所示，从该侧光式背光灯的上方使用面亮度測定器12进行測定。在该情况下，在导光板基材I中的配置在Y方向的边为在本发明中所说的第一边。喷嘴5的在Y方向的一次扫描的涂布宽度约为50mm。成为在中心部的光漫射微粒21的涂敷密度高、随着向外方前进而逐渐变低的那样的与高斯(Gaussian)分布类似的分布。在X方向上的进给间距为超过IOmm那样的稀疏的间距的情况下，在光漫射微粒21的涂敷密度中产生不均匀，如图6所示那样在亮度分布中发生明暗不均匀。通过将进给间距设为10mm，从而能够实现没有由于进给间距引起的不均匀的涂布。此外，如图6所示，离光源9越远，相对亮度越降低。涂敷了涂敷液2的导光板100的光漫射性能与导光板基材I的表面上的光漫射微粒21的涂敷密度成比例。因此，只要以在光源侧使光漫射微粒21的涂敷密度变低、在光源远方侧使其变高的方式喷涂该涂敷液2 即可。以下叙述其方法。图7A、B是示出如下这样的渐变分布的情况的图在X方向上以规定的进给间距反复进行使喷嘴5在Y方向移动的扫描，ー维地在导光板基材I的涂布面中的中央部周围使光漫射微粒21的涂敷密度变高，在该中央部的两侧(即端面A、B侧)使光漫射微粒21的涂敷密度变低。假定该导光板基材I是在两端面A、B设置LED阵列等的线光源的导光板基材。在图7A、B的例子中，涂敷液2的涂敷量固定，使喷嘴5在Y方向上以固定速度进行扫描。从端面A侧起，为了没有不均匀，使喷嘴5的在X方向的进给间距从IOmm开始。在导光板基材I的中央部周围以使进给间距依次变窄的方式对涂敷液2进行涂敷。由此，实现没有不连续的完美的渐变分布。在实现渐变分布的方面，喷涂法的自由度极高。图8A、B整理了在对涂敷液2进行涂敷时的各參数及各种涂布法。这里，考虑制造在导光板基材I的左右两端面A、B设置LED阵列等的线光源的两端光源类型的导光板的情況。在两端光源类型的情况下，为了使面内的亮度分布固定，随着从光源离开而提高相关的比率R或涂布面积比率S。即，使在导光板基材I的两端部中的光漫射微粒21的涂敷密度变低，在中央部周围使光漫射微粒21的涂敷密度变高。其它条件以光漫射微粒21良好地成为凝聚体210并附着于导光板基材I的方式进行设定。再有，在本实施方式中，将X方向作为导光板基材I的长度方向、即导光方向，将Y方向作为导光板基材I的宽度尺寸方向。在图8B的表中，作为各參数，考虑喷嘴5的扫描方向、喷嘴5的扫描速度、喷嘴5的进给间距、涂敷液2的每单位时间的涂敷量等。控制其中任意I个或多个參数，使其它參数固定。具体而言，图SB所示的涂布法(I)是如以下方式对涂敷液2进行涂敷的方法。在该涂布法(I)中，导光板基材I的配置在Y方向的边为在本发明中所说的第一边。首先，使全部的參数固定，将涂敷液2均匀地涂敷于透明的导光板基材I的整体或一部分(图9A)。接着，在中央部周围同样地均匀地对涂敷液2重复地进行涂敷。S卩，使全部的參数固定，在中央部周围反复进行涂敷液2的涂敷。
由此，随着从光源离开而提高相关的比率R或涂布面积比率S。即，使在导光板基材I的接近于光源的两端部中的光漫射微粒21的涂敷密度变低，使离光源远的中央部周围的光漫射微粒21的涂敷密度变高。虽然在图9A中示出了该状況，但是在重复涂敷的边界不能避免必然产生有限的阶梯差的情況。因此，优选涂敷液2的涂敷量尽可能少，喷嘴5的扫描速度尽可能快。即，优选以使在I次均匀涂布中的光漫射微粒21的涂敷密度尽可能少、使重复涂敷次数变多的方式对涂敷液2进行涂敷。再有，对于这样的多层重复涂敷，一边改变涂敷液2的涂敷量、喷嘴5的扫描速度、喷嘴5的进给间距等来适当地进行调整，一边实施重复涂敷也可。图SB所示的涂布法(2)是仅使在X方向的进给间距连续地变化而使其它參数固定的涂布法。在该涂布法(2)中，也将在导光板基材I中的配置在Y方向的边作为在本发明中所说的第一边。涂敷的光漫射微粒21的涂敷密度与喷嘴5的进给间距成反比例地增减。因此，为了成为期望的渐变分布函数的反比例关系而连续地增减进给间距(图9B)。即，在导光板基 材I的两端部使喷嘴5的进给间距变宽，在中央部周围使喷嘴5的进给间距变窄。由此，随着从光源离开而提高相关的比率R或涂布面积比率S。即，使在导光板基材I的接近于光源的两端部中的光漫射微粒21的涂敷密度变低，使离光源远的中央部周围的光漫射微粒21的涂敷密度变高。在该涂布法(2)中，即使不进行涂敷液2的重复涂敷，也得到期望的渐变分布，生产性高。而且由于是不会产生不连续点的完美的渐变分布，所以获得没有亮度不均匀的高品质的面光源装置。图8B所示的涂布法(3)是在喷嘴5的每次扫描中仅使扫描速度变化而使其它參数固定的涂布法。在该涂布法(3)中，也将在导光板基材I中的配置在Y方向的边作为在本发明中所说的第一边。光漫射微粒21的涂敷密度与喷嘴5的扫描速度成反比例。因此，如图9C所示，为了成为期望的渐变分布的反比例关系而使喷嘴5的每次扫描的扫描速度连续地变化。SP，在导光板基材I的两端部使喷嘴5的扫描速度变快，在中央部周围使其变慢。由此，随着从光源离开而提高相关的比率R或涂布面积比率S。即，使在导光板基材I的接近于光源的两端部中的光漫射微粒21的涂敷密度变低，使离光源远的中央部周围的光漫射微粒21的涂敷密度变高。该涂布法(3)也在生产性和亮度不均匀品质这两方面是优选的。图8B所示的涂布法(4)是在喷嘴5的每次扫描中仅使涂敷液2的涂敷流量变化而使其它參数固定的涂布法。在该涂布法(4)中，也将在导光板基材I中的配置在Y方向的边作为在本发明中所说的第一边。S卩，随着将喷嘴5以规定的间距从端面A侧进给至中央部而使涂敷液2的涂敷量变多，随着从中央部进给至设置光源的端面B侧而使涂敷液2的涂敷量变少(图9D)。由此，随着从光源离开而提高相关的比率R或涂布面积比率S。即，使在导光板基材I的接近于光源的两端部中的光漫射微粒21的涂敷密度变低，使离光源远的中央部周围的光漫射微粒21的涂敷密度变高。在涂布中，在能迅速、简便地而且高精度并且再现性良好地对涂敷液2的涂敷量设定进行设定的喷涂法中，该涂布法(4)也在生产性和亮度不均匀品质这两方面是优选的。
但是，在端面A侧使涂敷液2的涂敷量过剩而使光漫射微粒21的凝聚体210在透光性粘合剂22中沉降。随着将喷嘴5进给至中央部，将该涂敷液2的涂敷量设为适量。进而随着将喷嘴5从中央部进给至端面B侧，再次使涂敷液2的涂敷量过剩而使光漫射微粒21的凝聚体210在透光性粘合剂22中沉降。通过像这样进行涂布，从而能够获得同样的效果。图8B所示的涂布法(5)是在Y方向以规定的进给间距反复进行使喷嘴5在X方向移动的扫描的涂布法。具体而言，在喷嘴5的扫描中使扫描速度连续地变化，使其它參数固定。在该涂布法(5)中，在导光板基材I中的配置在X方向的边为在本发明中所说的第一边。详细地说，为了成为期望的渐变分布函数的反函数关系，使喷嘴5的在X方向的扫描速度连续地变化。即，在喷嘴5的在X方向的扫描中，在导光板基材I的两端部使喷嘴5的扫描速度变快，在中央部周围使其变慢(图9E)。 由此，随着从光源离开而提高相关的比率R或涂布面积比率S。即，使在导光板基材I的接近于光源的两端部中的光漫射微粒21的涂敷密度变低，使离光源远的中央部周围的光漫射微粒21的涂敷密度变高。该涂布法(5)也在生产性和亮度不均匀品质这两方面是优选的。图8B所示的涂布法(6)也是在Y方向以规定的进给间距反复进行使喷嘴5在X方向移动的扫描的涂布法。具体而言，在喷嘴5的扫描中使涂敷液2的涂敷量连续地变化，使其它參数固定。在该涂布法(6)中，也将在导光板基材I中的配置在X方向的边作为在本发明中所说的第一边。详细地说，在喷嘴5的在X方向的扫描中，在导光板基材I的两端部使涂敷液2的涂敷量少，而在中央部周围较多地喷出(图9F)。由此，随着从光源离开而提高相关的比率R或涂布面积比率S。即，使在导光板基材I的接近于光源的两端部中的光漫射微粒21的涂敷密度变低，使离光源远的中央部周围的光漫射微粒21的涂敷密度变高。该涂布法(6)也在生产性和亮度不均匀品质这两方面是优选的。此外，在能够使涂敷液的涂敷量高速地可变的情况下，利用该涂布法(6)能够简便地实现期望的渐变分布。但是，即使在导光板基材I的两端部使涂敷液2的涂敷量过剩而使光漫射微粒21的凝聚体210在透光性粘合剂22中沉降并在中央部将该涂敷液2的涂敷量设为适量，也能够获得同样的效果。更详细地以定量的方式进行说明。首先，将包含光漫射微粒21和透光性粘合剂22、根据需要还包含溶媒的涂敷液2以不发生亮度不均匀的进给间距、例如IOmm的进给间距均匀地涂布于导光板基材I。改变涂敷液2的涂敷量、喷嘴5的扫描速度等来制造数种(在图示例中为a至Y这3种)像这样均匀涂布的导光板。图IOA表示制造出的导光板a至、的光漫射微粒21的涂敷密度。对于各个导光板a至Y，在左端设置LED阵列等的线光源，当如图5那样测定亮度分布时，如图IOB所示。基于此，提供面内均匀亮度的那样的光漫射微粒21的涂敷密度在左右两端光源的导光板的情况下如图IOC所示。此外，在左端光源的导光板的情况下如图IOD所示。为了实现这样的光漫射微粒21的涂敷密度，分别优选使用图SB所示的6种涂布法(I)至(6)。将涂敷液2的涂敷量设为F (X，Y)，将喷嘴5的在Y方向的扫描速度设为Vy(X)，将喷嘴5的在X方向的扫描速度设为Vx(X),将喷嘴5的在X方向的进给间距设为AX(X)，将喷嘴5的在Y方向的进给间距设为AY (X)0图SB所示的涂布法(I)至(6)如以下那样进行涂布即可。但是，当将图8A的在左端的X坐标设为Xtl、将在左端的涂敷液2的涂敷量等分别设为FpV- AXtl、将在左端的光漫射微粒21的目标涂敷密度设为Ctl吋，关于图IOC或图IOD中的在位置X的光漫射微粒21的目标涂敷密度C (X)，如以下那样ー边决定參数ー边进行涂布即可。此时，为了防止涂敷不均匀而需要在全部的情况下将最长的喷嘴的进给间距设定为上述的10mm。
权利要求
1.一种导光板的制造方法，所述导光板为了构成面光源装置而将光源配置于端面，所述导光板的制造方法的特征在干， 在导光板基材的背面或表面、或在两面以微细液滴状态涂敷包含光漫射微粒和透光性粘合剂的涂敷液，由此涂布漫射层，所述光漫射微粒成为凝聚体，在所述导光板基材的涂布面中的所述凝聚体所占的平面面积与所述涂敷液的涂敷面积的比率为0. 1%以上70%以下。
2.根据权利要求I所述的导光板的制造方法，其特征在于，在涂布所述漫射层时，在接近于所述光源的部分中使所述光漫射微粒的涂敷密度变低，在离所述光源远的部分中使所述光漫射微粒的涂敷密度变高。
3.根据权利要求I所述的导光板的制造方法，其特征在于，将所述涂敷液利用从喷嘴对该涂敷液进行喷雾的喷涂法涂敷在所述导光板基材的背面或表面、或两面。
4.根据权利要求3所述的导光板的制造方法，其特征在干，并列地配置多个喷嘴，使所述多个喷嘴大致平行地扫描，由此使所述光漫射微粒的涂敷密度一维或ニ维地变化。
5.根据权利要求3或4所述的导光板的制造方法，其特征在于，从所述喷嘴到所述导光板基材中的涂布面的间隔为70mm以上300mm以下。
6.根据权利要求3或4所述的导光板的制造方法，其特征在于，在所述喷涂法中，ー边使所述涂敷液从喷嘴喷出，ー边在所述导光板基材的涂布面上，将在与所述导光板基材的第一边大致平行的方向使所述喷嘴移动的扫描在与所述第一边正交的方向上以规定的进给间距反复地进行，将所述涂敷液涂敷于所述涂布面的整个面或一部分。
7.根据权利要求3或4所述的导光板的制造方法，其特征在于，通过在所述导光板基材的涂布面上部分地反复进行以下エ序，从而使所述光漫射微粒的涂敷密度一维地变化，在所述エ序中，将在与所述导光板基材的第一边大致平行的方向使所述喷嘴移动的扫描在与所述第一边正交的方向上以规定的进给间距反复地进行。
8.根据权利要求3或4所述的导光板的制造方法，其特征在于，使所述喷嘴的进给间距变化，在所述导光板基材的涂布面的整个面或一部分涂敷所述涂敷液，由此使所述光漫射微粒的涂敷密度一维地变化。
9.根据权利要求3或4所述的导光板的制造方法，其特征在于，在该喷嘴的每次扫描中使所述喷嘴的扫描速度变化，在所述导光板基材的涂布面的整个面或一部分涂敷所述涂敷液，由此使所述光漫射微粒的涂敷密度一维地变化。
10.根据权利要求3或4所述的导光板的制造方法，其特征在于，在该喷嘴的每次扫描中使来自所述喷嘴的涂敷液的每单位时间的涂敷量变化，在所述导光板基材的涂布面的整个面或一部分涂敷所述涂敷液，由此使所述光漫射微粒的涂敷密度一维地变化。
11.一种导光板，为了构成面光源装置而将光源配置于端面，所述导光板的特征在干， 在导光板基材的背面或表面、或在两面涂敷包含光漫射微粒和透光性粘合剂的涂敷液，由此涂布漫射层， 所述光漫射微粒成为凝聚体，在所述导光板基材的涂布面中的所述凝聚体所占的平面面积与所述涂敷液的涂敷面积的比率为0. 1%以上70%以下。
12.根据权利要求11所述的导光板，其特征在于，将所述涂敷液利用从喷嘴对该涂敷液进行喷雾的喷涂法涂敷在所述导光板基材的背面或表面、或两面。
13.根据权利要求11或12所述的导光板，其特征在于，在I个所述凝聚体中包含的光漫射微粒的个数为10个以上10000个以下。
14.根据权利要求11或12所述的导光板，其特征在于，随着从所述光源离开，在所述导光板基材的涂布面中的所述凝聚体所占的平面面积与所述涂敷液的涂敷面积的比率或所述涂敷液的涂敷面积与所述导光板基材的涂布面的面积的涂布面积比率变高。
全文摘要
本发明提供一种能够简易且廉价地形成漫射层的微细图案的导光板的制造方法。导光板的制造方法是为了构成面光源装置而将光源配置于端面的导光板(100)的制造方法。在导光板基材(1)的背面或表面、或两面以微细液滴状态涂敷包含光漫射微粒(21)和透光性粘合剂(22)的涂敷液(2)，由此涂布漫射层(3)，光漫射微粒(21)成为凝聚体(210)，在导光板基材(1)的涂布面中的凝聚体(210)所占的平面面积与涂敷液(2)的涂敷面积的比率为0.1%以上70%以下。
文档编号F21S2/00GK102770704SQ20108006477
公开日2012年11月7日 申请日期2010年2月26日 优先权日2010年2月26日
发明者吉村修, 园田丰英, 小野阳二, 岩川隆一, 新治修 申请人:可乐丽股份有限公司