專(zhuān)利名稱(chēng)：光擴(kuò)散層形成用涂布液及光擴(kuò)散板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及被用于投影電視等的透射型屏幕及主要被設(shè)置于透射型屏幕的光擴(kuò)散板及被用于光擴(kuò)散板的制造的光擴(kuò)散層形成用涂布液。

背景技術(shù)：
近年，投影電視(PTV)，特別是來(lái)自光學(xué)引擎(engine)(投影儀)11的投射光通過(guò)表面鏡12投射至屏幕13的背面?zhèn)取⑹箶U(kuò)大圖像透射的方式的背投型(背投(rear)型)PTV10(參照?qǐng)D5)作為能夠以低成本實(shí)現(xiàn)家庭影院的大畫(huà)面的投影電視受到注目。圖5是背投型投影電視的說(shuō)明圖。
此外，該透射型屏幕13如圖6所示，一般由將來(lái)自表面鏡的投射光作為大致平行的光出射的菲涅耳透鏡片2及將來(lái)自菲涅耳透鏡片2的大致平行的光沿水平方向擴(kuò)散并出射的雙凸透鏡片3這至少2塊透鏡構(gòu)成。圖6是模式地表示現(xiàn)有的透射型屏幕的立體圖。
另外，根據(jù)需要一般在雙凸透鏡片3的出射側(cè)配置具備保護(hù)透鏡、減少外光入射的低反射·防眩、除去指紋等功能的保護(hù)罩4。圖6中，5為遮光層，箭頭表示來(lái)自光學(xué)引擎(未圖示)的投射光的行進(jìn)方向。
已知將粒徑1～30μm左右的微粒等光擴(kuò)散材料用于光擴(kuò)散的光擴(kuò)散板，例如已知設(shè)置了混合有光擴(kuò)散材料的樹(shù)脂片或含有粘合劑和多孔質(zhì)粒子的光擴(kuò)散層的基板(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1及2)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本專(zhuān)利特開(kāi)2003-131325號(hào)公報(bào) 專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本專(zhuān)利特開(kāi)2006-119318號(hào)公報(bào) 發(fā)明的揭示 作為該光擴(kuò)散板，如果考慮到PTV的大畫(huà)面化，則基于平坦性高且剛性高等觀點(diǎn)，優(yōu)選在玻璃基板上設(shè)置有光擴(kuò)散層的光擴(kuò)散板。
但是，本發(fā)明者進(jìn)行更深入的研究后發(fā)現(xiàn)，使用了在玻璃基板上設(shè)置有光擴(kuò)散層的光擴(kuò)散板時(shí)，玻璃基板和光擴(kuò)散層的密合性、特別是長(zhǎng)期密合性不夠。這是因?yàn)榕c玻璃密合的粘合劑(粘合劑樹(shù)脂)少、光擴(kuò)散層中的微粒的存在導(dǎo)致粘合劑和玻璃的接觸面積減小的緣故。
因此，本發(fā)明的目的是提供玻璃基板和光擴(kuò)散層的密合性、特別是長(zhǎng)期密合性良好的光擴(kuò)散板及被用于該光擴(kuò)散板的制造的光擴(kuò)散層形成用涂布液，以及設(shè)置有該光擴(kuò)散板的透射型屏幕、背投型投影電視及液晶顯示器用背光(backlightt)單元。
本發(fā)明者為了實(shí)現(xiàn)以上目的而進(jìn)行認(rèn)真探討后發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用包含具有反應(yīng)性甲硅烷基及環(huán)氧基的化合物的特定的光擴(kuò)散層形成用涂布液，可制得玻璃基板和光擴(kuò)散層的密合性、特別是長(zhǎng)期密合性良好的光擴(kuò)散板，藉此完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供以下(1)～(11)的技術(shù)方案。
(1)光擴(kuò)散層形成用涂布液，包含粘合劑、光擴(kuò)散材料和具有反應(yīng)性甲硅烷基及環(huán)氧基的化合物。
(2)上述(1)記載的光擴(kuò)散層形成用涂布液，其中，所述粘合劑至少含有聚酯樹(shù)脂。
(3)上述(1)或(2)記載的光擴(kuò)散層形成用涂布液，其中，所述粘合劑的含量為20～60質(zhì)量％。
(4)上述(1)～(3)中任一項(xiàng)記載的光擴(kuò)散層形成用涂布液，其中，所述光擴(kuò)散材料的含量為3～50質(zhì)量％。
(5)上述(1)～(4)中任一項(xiàng)記載的光擴(kuò)散層形成用涂布液，其中，所述光擴(kuò)散材料的含量相對(duì)于100質(zhì)量份的所述粘合劑為10～200質(zhì)量份。
(6)上述(1)～(5)中任一項(xiàng)記載的光擴(kuò)散層形成用涂布液，其中，所述具有反應(yīng)性甲硅烷基及環(huán)氧基的化合物的含量為0.1～2.5質(zhì)量％。
(7)上述(1)～(6)中任一項(xiàng)記載的光擴(kuò)散層形成用涂布液，其中，所述具有反應(yīng)性甲硅烷基及環(huán)氧基的化合物的含量相對(duì)于100質(zhì)量份的所述光擴(kuò)散材料為1～20質(zhì)量份。
(8)光擴(kuò)散板，具備玻璃基板和形成于該玻璃基板上的光擴(kuò)散層，該光擴(kuò)散板通過(guò)具備將上述(1)～(7)中任一項(xiàng)記載的光擴(kuò)散層形成用涂布液涂布于所述玻璃基板上而形成涂膜的涂布工序和將所述涂膜干燥并使其固化而形成光擴(kuò)散層的形成工序的方法而制得。
(9)透射型屏幕，設(shè)置有上述(8)記載的光擴(kuò)散板。
(10)背投型投影電視，使用了上述(9)記載的透射型屏幕。
(11)液晶顯示器用背光單元，設(shè)置有上述(8)記載的光擴(kuò)散板。
如下所述，本發(fā)明可提供玻璃基板和光擴(kuò)散層的密合性、特別是長(zhǎng)期密合性良好且透明度良好的光擴(kuò)散板及被用于該光擴(kuò)散板的制造的光擴(kuò)散層形成用涂布液，以及設(shè)置有該光擴(kuò)散板的透射型屏幕及液晶顯示器用背光單元。
此外，本發(fā)明的光擴(kuò)散板的耐擦傷性及耐候性等耐久性良好，受到透鏡的設(shè)計(jì)變化的影響小，泛用性高。因此，設(shè)有該光擴(kuò)散板的本發(fā)明的透射性屏幕適用于背投型PTV用屏幕。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是模式地表示本發(fā)明的光擴(kuò)散板的一例的側(cè)截面圖。
圖2是模式地表示本發(fā)明的透射型屏幕的優(yōu)選實(shí)施方式的一例的立體圖。
圖3是模式地表示本發(fā)明的透射型屏幕的優(yōu)選實(shí)施方式的另一例的立體圖。
圖4是圖2的模式圖所示的透射型屏幕的各構(gòu)件的粘接狀態(tài)的放大俯視圖。
圖5是背投型投影電視的說(shuō)明圖。
圖6是模式地表示現(xiàn)有的透射型屏幕的立體圖。
符號(hào)說(shuō)明1、1a、1b為光擴(kuò)散板，2為菲涅耳透鏡片，3為雙凸透鏡片，4為保護(hù)罩，5為遮光層，6為防眩層，7為玻璃基板，8為擴(kuò)散層，9為粘接層，10為投影電視(PTV)，11為光學(xué)引擎(投影儀)，12為表面鏡，13為屏幕，100為玻璃基板，100a、100b為玻璃基板表面，110為光擴(kuò)散層。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式 以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明的光擴(kuò)散層形成用涂布液是包含粘合劑、光擴(kuò)散材料和具有反應(yīng)性甲硅烷基及環(huán)氧基的化合物的光擴(kuò)散層形成用涂布液。將該光擴(kuò)散層形成用涂布液涂布于玻璃基板上可形成光擴(kuò)散層。
以下，對(duì)用于本發(fā)明的光擴(kuò)散層形成用涂布液的粘合劑、光擴(kuò)散材料和含有反應(yīng)性甲硅烷基及環(huán)氧基的化合物進(jìn)行詳述。
<粘合劑> 所述粘合劑是構(gòu)成光擴(kuò)散層基體的成分，起到將后述的光擴(kuò)散材料保持于光擴(kuò)散層中的作用。
本發(fā)明中，所述粘合劑是具備在形成光擴(kuò)散層的同時(shí)使基板和光擴(kuò)散層粘接的作用的材料，且優(yōu)選為透明材料。
此外，本發(fā)明中所述粘合劑是可通過(guò)涂布而形成光擴(kuò)散層的材料，優(yōu)選通過(guò)熱、紫外線(xiàn)等而固化的交聯(lián)涂膜材料。
作為該粘合劑，具體可例舉聚酯系樹(shù)脂、丙烯酸系樹(shù)脂、苯乙烯系樹(shù)脂、聚碳酸酯系樹(shù)脂、聚甲基戊烯系樹(shù)脂、丙烯酸-苯乙烯共聚樹(shù)脂、環(huán)氧系樹(shù)脂、烯烴系樹(shù)脂、有機(jī)硅系樹(shù)脂等樹(shù)脂材料，由金屬醇鹽的水解物獲得的交聯(lián)物，低熔點(diǎn)玻璃等無(wú)機(jī)材料及它們的混合物等。
其中，粘合劑至少含有聚酯系樹(shù)脂時(shí)，通過(guò)與后述的異氰酸酯系固化劑的反應(yīng)，可形成耐水性和耐高溫高濕性等耐久性高的光擴(kuò)散層，因此優(yōu)選。聚酯系樹(shù)脂中特好的是具有OH基的聚酯多元醇。
所述作為粘合劑的有機(jī)材料的折射率較好為1.42～1.66，無(wú)機(jī)材料的折射率較好為1.45～2.7。
本發(fā)明中，較好是按照與后述的光擴(kuò)散材料的折射率差在所希望的范圍內(nèi)的條件來(lái)選擇所述粘合劑。
另外，使所述粘合劑在光擴(kuò)散層形成用涂布液中的含量為20～60質(zhì)量％時(shí)可通過(guò)一次涂布獲得所要的膜厚，且可獲得組成均一的膜，因此優(yōu)選。更好的是含有20～50質(zhì)量％。
<光擴(kuò)散材料> 在光擴(kuò)散層中，所述光擴(kuò)散材料是起到使入射光向特定方向散射的作用的粒子，本發(fā)明中，只要是在可見(jiàn)光范圍內(nèi)幾乎無(wú)吸收的透明微粒，且粒徑為數(shù)微米的微粒即可，對(duì)其材質(zhì)無(wú)特別限定。
作為所述光擴(kuò)散材料，具體可例舉例如二氧化硅、氧化鋁等透明的無(wú)機(jī)氧化物微粒，玻璃珠等無(wú)機(jī)系微粒，透明的聚合物珠等有機(jī)系微粒及它們的混合物等。
其中優(yōu)選有機(jī)系微粒，理由是易獲得粒徑均一的微粒。
作為有機(jī)系微粒，可例舉例如聚合物珠等。
作為聚合物珠，具體可例示由丙烯酸系、苯乙烯系、有機(jī)硅系樹(shù)脂等形成的聚合物珠。從耐化學(xué)品性?xún)?yōu)良的角度考慮，更具體可例示由丙烯酸(PMMA)樹(shù)脂、MS(丙烯酸-苯乙烯共聚)樹(shù)脂等交聯(lián)樹(shù)脂形成的聚合物珠。
此外，基于可在光擴(kuò)散層中均一地分散的角度考慮，聚合物珠的形狀優(yōu)選為圓球狀。
本發(fā)明中，所述光擴(kuò)散材料的平均粒徑較好為1～20μm。平均粒徑如果在該范圍內(nèi)，則光折射率不易產(chǎn)生波長(zhǎng)分散，易獲得面內(nèi)的亮度分布密實(shí)的膜。
此外，本發(fā)明中，所述光擴(kuò)散材料的折射率因該材料的不同而不同，較好為1.42～1.66。
后述的本發(fā)明的光擴(kuò)散板利用所述光擴(kuò)散材料和所述粘合劑的折射率差使光擴(kuò)散時(shí)，優(yōu)選采用所述粘合劑和所述光擴(kuò)散材料的折射率差不同的光擴(kuò)散材料。
后述的本發(fā)明的光擴(kuò)散板利用膜表面的凹凸使光擴(kuò)散時(shí)，所述粘合劑和所述光擴(kuò)散材料的折射率可以相同也可以不同。
后述的本發(fā)明的光擴(kuò)散板為在玻璃基板上設(shè)置2層光擴(kuò)散層的結(jié)構(gòu)時(shí)，距離玻璃基板近的光擴(kuò)散層(第1層)優(yōu)選采用所述粘合劑和所述光擴(kuò)散材料的折射率差不同的光擴(kuò)散材料。該第1層采用所述光擴(kuò)散材料的理由是在第1層上直接形成了第2層，因此光無(wú)法利用膜的表面凹凸擴(kuò)散，為了實(shí)現(xiàn)光擴(kuò)散，必須利用存在于膜中的微粒所具備的光擴(kuò)散性。另一方面，關(guān)于距離玻璃基板遠(yuǎn)的光擴(kuò)散層(第2層)，所述粘合劑和所述光擴(kuò)散材料的折射率差可以相同也可以不同。
本發(fā)明中，優(yōu)選在光擴(kuò)散層形成用涂布液中含有3～50質(zhì)量％的所述光擴(kuò)散材料。如果為3質(zhì)量％以上，則光擴(kuò)散材料的量足夠，可獲得所希望的光擴(kuò)散，如果為50質(zhì)量％以下，則相對(duì)地粘合劑的量充分，玻璃基板和光擴(kuò)散層的密合性更佳。特好的是含有10～40質(zhì)量％。
此外，如果與所述粘合劑相比較，所述光擴(kuò)散材料相對(duì)于100質(zhì)量份的所述粘合劑優(yōu)選含有10～200質(zhì)量份，這樣有利于同時(shí)實(shí)現(xiàn)玻璃基板和光擴(kuò)散層的密合性和擴(kuò)散性。
這里，采用無(wú)機(jī)氧化物微粒、無(wú)機(jī)系微粒等無(wú)機(jī)系光擴(kuò)散材料時(shí)，其在光擴(kuò)散層形成用涂布液中的含量較好為3～70質(zhì)量％。特好的是超過(guò)50質(zhì)量％但小于等于70質(zhì)量％。如果與所述粘合劑相比較，則無(wú)機(jī)氧化物微?；驘o(wú)機(jī)系無(wú)機(jī)等無(wú)機(jī)系光擴(kuò)散材料相對(duì)于100質(zhì)量份的所述粘合劑優(yōu)選含有10～500質(zhì)量份，這樣有利于同時(shí)實(shí)現(xiàn)玻璃基板和光擴(kuò)散層的密合性和擴(kuò)散性，更好的是超過(guò)200質(zhì)量份但小于等于500質(zhì)量份。
<具有反應(yīng)性甲硅烷基及環(huán)氧基的化合物> 所述具有反應(yīng)性甲硅烷基及環(huán)氧基的化合物(以下也稱(chēng)為含反應(yīng)性甲硅烷基的環(huán)氧化合物)是分子內(nèi)具有至少各1個(gè)(1)通過(guò)水解可交聯(lián)的反應(yīng)性甲硅烷基和(2)環(huán)氧基的化合物。
這里，(1)通過(guò)水解可交聯(lián)的反應(yīng)性甲硅烷基是象硅烷醇基或水解性甲硅烷基那樣因濕分或固化催化劑等引起縮合反應(yīng)、通過(guò)交聯(lián)可促進(jìn)高分子量化的基團(tuán)。
具有所述(1)及(2)的含反應(yīng)性甲硅烷基的環(huán)氧化合物優(yōu)選例示下式(1)表示的基團(tuán)。
R-SiXaR13-a ···(1) 上式(1)中，R表示具有環(huán)氧基的有機(jī)基團(tuán)，R1表示可具有取代基的碳數(shù)1～20的1價(jià)有機(jī)基團(tuán)，X表示羥基或水解性基團(tuán)，a表示1～3的整數(shù)。a為2或3時(shí)，多個(gè)X可以相同也可以互不相同，同樣a為1時(shí)，多個(gè)R1可以相同也可以互不相同。
另外，作為可具有取代基的碳數(shù)1～20的1價(jià)有機(jī)基團(tuán)R1，可例示例如烷基、乙烯基等1價(jià)脂肪族烴基，環(huán)己基等1價(jià)脂環(huán)式烴基，苯基等1價(jià)芳香族烴基等。具體優(yōu)選甲基、乙基、正丙基、正丁基、正己基、環(huán)己基、苯基。
作為X的水解性基團(tuán)，可例舉例如鹵素原子、烷氧基、酰氧基、酰胺基、氨基、氨基氧基、酮肟基(ケトキシメ一ト基)、氫基(ヒドリド基)。其中優(yōu)選具有碳原子的水解性基團(tuán)的碳數(shù)為6以下的基團(tuán)，更好是碳數(shù)4以下的基團(tuán)。具體可例示甲氧基、乙氧基、丙氧基。
另外，a較好為2或3。
作為含反應(yīng)性甲硅烷基的環(huán)氧化合物，可例舉所述具有(1)反應(yīng)性甲硅烷基和(2)環(huán)氧基的化合物，具體可例舉γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷等。
此外，含反應(yīng)性甲硅烷基的環(huán)氧化合物在光擴(kuò)散層形成用涂布液中的含量較好為0.1～2.5質(zhì)量％，特好為0.5～2質(zhì)量％，有利于同時(shí)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散特性和密合性。如果與所述光擴(kuò)散材料相比較，則含反應(yīng)性甲硅烷基的環(huán)氧化合物相對(duì)于100質(zhì)量份的所述光擴(kuò)散材料優(yōu)選含有1～20質(zhì)量份，特好的是含有1～10質(zhì)量份，這樣有利于同時(shí)實(shí)現(xiàn)玻璃基板和光擴(kuò)散層的密合性及擴(kuò)散性。
(溶劑) 為了提高本發(fā)明的光擴(kuò)散層形成用涂布液對(duì)玻璃基板的涂布性，可根據(jù)需要含有溶劑。
作為溶劑，具體可例舉甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇等醇類(lèi)，乙二醇等多元醇類(lèi)，乙基溶纖劑、甲基溶纖劑、丁基溶纖劑、丙二醇甲基醚等醚類(lèi)，甲基乙基甲酮、2，4-戊二酮、二丙酮醇等酮類(lèi)，乳酸乙酯、乳酸甲酯等酯類(lèi)等。
光擴(kuò)散層形成用涂布液中較好含有20～60質(zhì)量％，特好的是20～40質(zhì)量％的所述溶劑。
(固化劑) 為使所述粘合劑的固化性提高，本發(fā)明的光擴(kuò)散層形成用涂布液可根據(jù)需要含有固化劑。
作為固化劑，具體可例舉例如異氰酸酯系固化劑、胺系固化劑、咪唑系固化劑、酸酐系固化劑等。
其中，由于異氰酸酯系固化劑是透明的，且與聚酯系樹(shù)脂反應(yīng)形成牢固的氨基甲酸酯鍵，因此優(yōu)選。固化劑在光擴(kuò)散層形成用涂布液中的含量較好為30質(zhì)量％以下，更好為20質(zhì)量％以下，特好為15質(zhì)量％以下。如果固化劑的含量為30質(zhì)量％以下，則不會(huì)影響到作為擴(kuò)散板的特性，因此優(yōu)選。
(其它添加劑) 本發(fā)明的光擴(kuò)散層形成用涂布液，可根據(jù)需要含有加強(qiáng)所述光擴(kuò)散材料的分散穩(wěn)定性的分散劑或提高對(duì)玻璃基板的潤(rùn)濕性的表面活性劑、消泡劑、均化劑等各種添加劑。
通過(guò)使用該本發(fā)明的光擴(kuò)散層形成用涂布液，可制得玻璃基板和光擴(kuò)散層的密合性、特別是長(zhǎng)期密合性良好的光擴(kuò)散板。這是因?yàn)楣鈹U(kuò)散層形成用涂布液中含有所述含反應(yīng)性甲硅烷基的環(huán)氧化合物的緣故。具體來(lái)講，(1)通過(guò)含有通過(guò)水解可交聯(lián)的反應(yīng)性甲硅烷基，與玻璃實(shí)現(xiàn)化學(xué)結(jié)合，可獲得牢固的密合性；(2)通過(guò)含有環(huán)氧基，利用環(huán)氧基的開(kāi)環(huán)聚合可獲得高交聯(lián)性。這些效果是具有甲基丙烯酰基或氨基的化合物無(wú)法實(shí)現(xiàn)的效果。此外，含反應(yīng)性甲硅烷基的環(huán)氧化合物不具有氨基，因此有利于防止膜變黃。
本發(fā)明的光擴(kuò)散板是具備玻璃基板和形成于該玻璃基板上的光擴(kuò)散層的光擴(kuò)散板，是通過(guò)具備在該玻璃基板上涂布所述本發(fā)明的光擴(kuò)散層形成用涂布液而形成涂膜的涂布工序及將該涂膜干燥并使其固化而形成光擴(kuò)散層的形成工序的方法獲得的光擴(kuò)散板。
以下，對(duì)所述涂布工序、所述形成工序及通過(guò)具備這些工序的方法而獲得的本發(fā)明的光擴(kuò)散板進(jìn)行詳述。
(涂布工序) 所述涂布工序是在玻璃基板上涂布本發(fā)明的光擴(kuò)散層形成用涂布液而形成涂膜的工序。
對(duì)所述玻璃基板無(wú)特別限定，例如可使用由無(wú)色透明的鈉鈣玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、鋰鋁硅酸鹽玻璃、石英玻璃、硼硅酸玻璃、無(wú)堿玻璃及其它各種玻璃形成的透明玻璃板等。
其中，從將本發(fā)明的光擴(kuò)散板用于透射型屏幕的角度考慮，優(yōu)選使用鈉鈣玻璃。
所述玻璃基板的厚度因使用本發(fā)明的光擴(kuò)散板的透射型屏幕的尺寸等而異，優(yōu)選為1.5～4.5mm。
本發(fā)明中，對(duì)于將本發(fā)明的光擴(kuò)散層形成用涂布液涂布于該玻璃基板上的涂布方法無(wú)特別限定，例如可采用輥涂、手涂、刷涂、浸涂、旋涂、網(wǎng)版印刷、幕涂、棒涂、模涂、凹版印刷、微型凹版涂布、換向涂布、流涂、噴涂等方法。
其中，網(wǎng)版印刷易于大面積涂布，一次涂布就可獲得厚膜，因此優(yōu)選。
(形成工序) 所述形成工序是將通過(guò)所述涂布工序而形成的涂膜干燥，使其固化，藉此形成光擴(kuò)散層的工序。
本發(fā)明中，對(duì)于將通過(guò)所述涂布工序而形成的涂膜干燥并使其固化的方法無(wú)特別限定，例如可采用通過(guò)加熱爐對(duì)涂布有本發(fā)明的光擴(kuò)散層形成用涂布液的玻璃基板進(jìn)行加熱的方法，UV照射的方法等。
通過(guò)加熱干燥涂膜并使其固化時(shí)，加熱優(yōu)選在不太高的溫度下進(jìn)行，較好是在大氣中以80～200℃的低溫加熱5～60分鐘。
通過(guò)將以上的涂布工序及干燥工序重復(fù)進(jìn)行2次，可在所述玻璃基板上設(shè)置2層光擴(kuò)散層。
<光擴(kuò)散板> 本發(fā)明的光擴(kuò)散板是通過(guò)具備所述涂布工序及所述形成工序的方法而獲得的具備玻璃基板和形成于該玻璃基板上的光擴(kuò)散層的光擴(kuò)散板。
本發(fā)明的光擴(kuò)散板從通過(guò)組合數(shù)種擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)更均一的光擴(kuò)散的角度考慮，較好的是在玻璃基板上具備2層光擴(kuò)散層。
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的光擴(kuò)散板進(jìn)行具體說(shuō)明。圖1是模式地表示本發(fā)明的光擴(kuò)散板的一例的側(cè)截面圖。
如圖1所示，光擴(kuò)散板1具備玻璃基板100及形成于其表面100a上的、在粘合劑中分散有光擴(kuò)散材料的光擴(kuò)散層110。光擴(kuò)散層110可以形成于玻璃基板100的一面也可形成于兩面。
圖1中的箭頭表示將光擴(kuò)散板1用于PTV用透射型屏幕等時(shí)的光投射方向。
本發(fā)明中，光擴(kuò)散層因功能而異，但優(yōu)選具有10％以上的霧度值。霧度值如果為10％以上，則充分地將光擴(kuò)散，可作為光擴(kuò)散層充分發(fā)揮作用，因此優(yōu)選。
本發(fā)明中，光擴(kuò)散層的厚度較好為5～200μm，更好為10～100μm。光擴(kuò)散層的厚度如果在該范圍內(nèi)，則透過(guò)光擴(kuò)散層的透射光充分?jǐn)U散，因此可充分地?cái)U(kuò)大垂直水平方向的視角，且由于光擴(kuò)散層的厚度均一，因此，所顯示的圖像不易出現(xiàn)斑駁，所顯示的圖像的畫(huà)質(zhì)不易劣化。
設(shè)置2層光擴(kuò)散層時(shí)，基于同樣的理由，第1光擴(kuò)散層和第2光擴(kuò)散層的合計(jì)厚度較好為5～200μm，更好為10～100μm。
本發(fā)明中，從將來(lái)自光源的光無(wú)損失地利用的角度考慮，光擴(kuò)散板1的可見(jiàn)光透射率(JIS K7361-11997年)較好為85％以上。
本發(fā)明中，在無(wú)損本發(fā)明的目的的前提下，光擴(kuò)散板1可以是除玻璃基板100及光擴(kuò)散層110以外還包含其它膜或基板的構(gòu)成。
例如，可在表面100b層疊用于防止外光的入射的低反射層或?qū)嵤┝朔姥Ｌ幚淼哪?都未圖示)，也可對(duì)表面100b施以防眩處理。
本發(fā)明的光擴(kuò)散板用本發(fā)明的光擴(kuò)散層形成用涂布液形成光擴(kuò)散層，因此玻璃基板和光擴(kuò)散層的密合性、特別是長(zhǎng)期密合性良好。
另外，本發(fā)明的光擴(kuò)散板的耐擦傷性及耐候性等耐久性良好，不易受到透鏡的設(shè)計(jì)變化的影響，泛用性高。
該具有密合性的本發(fā)明的光擴(kuò)散板可通過(guò)具備所述涂布工序和形成工序的方法獲得。
本發(fā)明的透射型屏幕是設(shè)置有本發(fā)明的光擴(kuò)散板的透射型屏幕。
作為具體形態(tài)，優(yōu)選例示依次設(shè)置了菲涅耳透鏡、雙凸透鏡及本發(fā)明的光擴(kuò)散板，按照該光擴(kuò)散板的光擴(kuò)散層被配置在該雙凸透鏡側(cè)的狀態(tài)設(shè)置了該光擴(kuò)散板的形態(tài)；在所述形態(tài)的菲涅耳透鏡的光學(xué)引擎?zhèn)冗€設(shè)置了光擴(kuò)散板的形態(tài)等。
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的透射型屏幕進(jìn)行具體說(shuō)明。圖2是模式地表示本發(fā)明的透射型屏幕的優(yōu)選實(shí)施方式的一例的立體圖。圖3是模式地表示本發(fā)明的透射型屏幕的優(yōu)選實(shí)施方式的另一例的立體圖。圖4是圖2的模式圖所示的透射型屏幕的各構(gòu)件的粘接狀態(tài)的放大俯視圖。
如圖2及圖3所示，透射型屏幕13依次配置有光擴(kuò)散板1a、菲涅耳透鏡片2、雙凸透鏡片3及光擴(kuò)散板1b，擴(kuò)散板1a的光擴(kuò)散層側(cè)被配置在光學(xué)引擎(未圖示)側(cè)，擴(kuò)散板1b的光擴(kuò)散層側(cè)被配置在雙凸透鏡3側(cè)。各圖中，箭頭表示來(lái)自光學(xué)引擎的投射光的行進(jìn)方向。
這里，光擴(kuò)散板1a是形成有防眩層的板，防眩層的作用是防止來(lái)自表面鏡的投射光在菲涅耳透鏡片2表面被反射，通過(guò)再次被表面鏡反射而生成的二重像。光擴(kuò)散板1b是將來(lái)自雙凸透鏡片3的光主要向垂直方向擴(kuò)散并出射的擴(kuò)散板，它們都是本發(fā)明的光擴(kuò)散板。
如圖4所示，透射型屏幕13中，光擴(kuò)散板1a和菲涅耳透鏡2通過(guò)粘接層9而粘接，光擴(kuò)散板1b和雙凸透鏡3通過(guò)粘接層9而粘接。另外，如上所述，光擴(kuò)散板1a中，形成于玻璃基板7上的防眩層6被配置在光學(xué)引擎(未圖示)側(cè)，光擴(kuò)散板1b中，形成于玻璃基板7上的擴(kuò)散層8被配置在雙凸透鏡3側(cè)。圖4中，箭頭表示來(lái)自光學(xué)引擎的投射光的行進(jìn)方向。
菲涅耳透鏡(菲涅耳片)是用于將來(lái)自光學(xué)引擎的圖像光作為大致平行的光出射(朝向觀察者方向)，將整個(gè)畫(huà)面均一地調(diào)亮的透鏡片。
雙凸透鏡(雙凸透鏡狀片)是將凸?fàn)畹膱A柱透鏡群在水平方向并列配置的透鏡片，該凸?fàn)畹膱A柱透鏡群使來(lái)自菲涅耳片的大致平行的光在水平方向折射。該雙凸透鏡使圖像光在觀察者的左右方向折射擴(kuò)散，擴(kuò)大水平方向的視角(觀察區(qū)域)并出射。
另外，在各透鏡片的透光面形成所述透鏡，這些透鏡的形狀因光學(xué)引擎而異。
例如，被用于CRT型PTV的透射型屏幕在大多數(shù)情況下使用圖2所示的兩面形成有透鏡的雙凸透鏡3，被用于投影透鏡的投射瞳徑小的液晶等高精MD型PTV的透射型屏幕在大多數(shù)情況下使用圖3所示的僅在一面形成有透鏡的雙凸透鏡3。
此外，為了提高對(duì)比度，最好在雙凸透鏡3的出射面的不通過(guò)圖像光的非聚光部區(qū)域形成吸收外光的條紋狀遮光層5。
本發(fā)明的透射型屏幕可作為背投型PTV用屏幕使用。這是因?yàn)槭褂昧四筒羵约澳秃蛐缘饶途眯粤己谩⒉灰资芡哥R的設(shè)計(jì)變化的影響、泛用性高的光擴(kuò)散板的緣故。
本發(fā)明的背投型PTV是使用了本發(fā)明的透射型屏幕的PTV。
具體來(lái)講，如背景技術(shù)中參照?qǐng)D5所述的那樣，本發(fā)明的背投型PTV是將來(lái)自光學(xué)引擎的投射光介以表面鏡投射至屏幕的背面?zhèn)?、使擴(kuò)大圖像透射的方式的背投型PTV，其屏幕使用了本發(fā)明的透射型屏幕。
本發(fā)明的液晶顯示器用背光單元是設(shè)置了本發(fā)明的光擴(kuò)散板的單元。
具體來(lái)講，例示了依次設(shè)置了背光源、本發(fā)明的光擴(kuò)散板、棱鏡片及亮度提高膜的形態(tài)。
實(shí)施例 以下，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明，但本發(fā)明并不僅限于這些實(shí)施例。
(實(shí)施例1) <涂布液A的調(diào)制> 混合50g聚酯樹(shù)脂(バィロン220，比重1.26，東洋紡織株式會(huì)社)及50g稀釋溶劑(G-004溶劑，帝國(guó)油墨制造株式會(huì)社制)，攪拌，調(diào)制出作為粘合劑的固形成分為50質(zhì)量％的聚酯樹(shù)脂溶液a。
混合100g所述聚酯樹(shù)脂溶液a、8.1g作為固化劑的異氰酸酯系固化劑(210固化劑，帝國(guó)油墨制造株式會(huì)社制)、1.1g作為含反應(yīng)性甲硅烷基的環(huán)氧化合物的具有環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的環(huán)氧系硅烷偶聯(lián)劑(KBM-403，信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)、1g消泡劑(SM257，帝國(guó)油墨制造株式會(huì)社制)、0.11g作為固化催化劑的二月桂酸二丁基錫(DBTDL)及17.5g作為光擴(kuò)散材料的丙烯酸樹(shù)脂微粒[積水化成品工業(yè)株式會(huì)社制MBX-8(交聯(lián)PMMA的圓球狀微粒)，比重1.2，平均粒徑8μm，折射率1.49]，攪拌，獲得涂布液A。
<光擴(kuò)散板A的調(diào)制> 用網(wǎng)版印刷(篩網(wǎng)材質(zhì)聚酯，篩號(hào)120目(mesh))將涂布液A涂布于30cm見(jiàn)方的玻璃板[非強(qiáng)化玻璃，厚度3mm，可見(jiàn)光透射率(JIS K7361-11997)91％]的表面形成涂膜后，用180℃的干燥機(jī)于大氣中干燥10分鐘，使涂膜固化，形成光擴(kuò)散層，藉此制得光擴(kuò)散板A。光擴(kuò)散板A的光擴(kuò)散層的厚度為20μm。
(實(shí)施例2) 除了作為光擴(kuò)散材料使用41g的MS樹(shù)脂微粒[積水化成品工業(yè)株式會(huì)社制SMX-8M(PMMA/PS的圓球狀微粒)，比重1.1，平均粒徑8μm，折射率1.56]來(lái)替代17.5g丙烯酸樹(shù)脂微粒以外，按照與實(shí)施例1同樣的方法，調(diào)制出涂布液B，制得光擴(kuò)散板B。光擴(kuò)散板B的光擴(kuò)散層的厚度為25μm。
(實(shí)施例3) 除了作為光擴(kuò)散材料使用40g的MS樹(shù)脂微粒[積水化成品工業(yè)株式會(huì)社制SMX-8V(PMMA/PS的圓球狀微粒)，比重1.1，平均粒徑8μm，折射率1.55]來(lái)替代17.5g丙烯酸樹(shù)脂微粒以外，按照與實(shí)施例1同樣的方法，調(diào)制出涂布液C，制得光擴(kuò)散板C。光擴(kuò)散板C的光擴(kuò)散層的厚度為25μm。
(實(shí)施例4) 除了作為光擴(kuò)散材料使用14g的丙烯酸樹(shù)脂微粒[積水化成品工業(yè)株式會(huì)社制MBX-8(交聯(lián)PMMA的圓球狀微粒)，比重1.2，平均粒徑8μm，折射率1.49]及20g的MS樹(shù)脂微粒[積水化成品工業(yè)株式會(huì)社制SMX-8M(PMMA/PS的圓球狀微粒)，比重1.1，平均粒徑8μm，折射率1.56]來(lái)替代17.5g丙烯酸樹(shù)脂微粒以外，按照與實(shí)施例1同樣的方法，調(diào)制出涂布液D，制得光擴(kuò)散板D。光擴(kuò)散板D的光擴(kuò)散層的厚度為25μm。
(實(shí)施例5) 除了重復(fù)進(jìn)行2次通過(guò)網(wǎng)版印刷形成涂膜及通過(guò)干燥形成光擴(kuò)散層的操作以外，按照與實(shí)施例4同樣的方法，制得光擴(kuò)散板E。光擴(kuò)散板E的光擴(kuò)散層的厚度2層合計(jì)為50μm。
(實(shí)施例6) 用網(wǎng)版印刷(篩網(wǎng)材質(zhì)聚酯，篩號(hào)120目)將涂布液A涂布于30cm見(jiàn)方的玻璃板[非強(qiáng)化玻璃，厚度3mm，可見(jiàn)光透射率(JIS K7361-11997)91％]的表面形成涂膜后，用180℃的干燥機(jī)于大氣中干燥10分鐘。然后，用網(wǎng)版印刷(篩網(wǎng)材質(zhì)聚酯，篩號(hào)120目)涂布涂布液B形成涂膜，用180℃的干燥機(jī)于大氣中干燥10分鐘使涂膜固化，形成光擴(kuò)散層，藉此制得光擴(kuò)散板F。光擴(kuò)散板F的光擴(kuò)散層的厚度2層合計(jì)為45μm。
(實(shí)施例7) 除了將實(shí)施例6中的涂布液A和涂布液B的涂布順序顛倒以外，按照與實(shí)施例6同樣的方法，制得光擴(kuò)散板G。光擴(kuò)散板G的光擴(kuò)散層的厚度2層合計(jì)為45μm。
(實(shí)施例8) 除了作為光擴(kuò)散材料使用14.2g的苯乙烯樹(shù)脂微粒[積水化成品工業(yè)株式會(huì)社制SBX-8，比重1.06，平均粒徑8μm，折射率1.59]來(lái)替代17.5g丙烯酸樹(shù)脂微粒以外，按照與實(shí)施例1同樣的方法，調(diào)制出涂布液E。
除了用涂布液E替代涂布液A，用涂布液D替代涂布液B以外，按照與實(shí)施例6同樣的方法，制得光擴(kuò)散板H。光擴(kuò)散板H的光擴(kuò)散層的厚度2層合計(jì)為45μm。
(實(shí)施例9) 除了作為光擴(kuò)散材料使用222.2g的氧化鋁微粒[CB-A05S，昭和電工株式會(huì)社制，比重3.98，平均粒徑3μm，折射率1.76]來(lái)替代17.5g丙烯酸樹(shù)脂微粒，作為含反應(yīng)性甲硅烷基的環(huán)氧化合物使用3g具有環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的環(huán)氧系硅烷偶聯(lián)劑(KBM-403，信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)以外，按照與實(shí)施例1同樣的方法，調(diào)制出涂布液H，制得光擴(kuò)散板I。光擴(kuò)散板I的光擴(kuò)散層的厚度為25μm。
(比較例1) 除了用不具有環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的甲基丙烯酸系硅烷偶聯(lián)劑(KBM-503，信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)替代涂布液A中的環(huán)氧系硅烷偶聯(lián)劑(KBM-403，信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)以外，按照與實(shí)施例1同樣的方法，調(diào)制出涂布液F，制得光擴(kuò)散板I。光擴(kuò)散板I的光擴(kuò)散層的厚度為20μm。
(比較例2) 除了用不具有環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的氨基系硅烷偶聯(lián)劑(KBM-603，信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)替代涂布液A中的環(huán)氧系硅烷偶聯(lián)劑(KBM-403，信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)以外，按照與實(shí)施例1同樣的方法，調(diào)制出涂布液G，制得光擴(kuò)散板J。光擴(kuò)散板J的光擴(kuò)散層的厚度為20μm。
調(diào)制出的各涂布液中的各成分的含量(質(zhì)量％)、光擴(kuò)散材料的相對(duì)于100質(zhì)量份的粘合劑的含量及含反應(yīng)性甲硅烷基的環(huán)氧化合物的相對(duì)于100質(zhì)量份的光擴(kuò)散材料的含量(質(zhì)量份)示于以下的表1。
此外，按照以下所示的方法對(duì)制得的各光擴(kuò)散板進(jìn)行評(píng)價(jià)。其結(jié)果示于以下的表2。
<評(píng)價(jià)> (1)初始密合性 通過(guò)按照J(rèn)IS K5600-5-61999規(guī)定的基于劃格(cross-cut)法的圍棋盤(pán)格膠帶剝離試驗(yàn)評(píng)價(jià)密合性。
具體來(lái)講，在各光擴(kuò)散板的形成有光擴(kuò)散層的表面(30cm×30cm)制作1mm的圍棋盤(pán)格100個(gè)(10×10)，使玻璃膠帶紙(CT-15，日本米其邦(NICHIBAN)株式會(huì)社制)完全附著于圍棋盤(pán)格上后，在將光擴(kuò)散板保持水平的同時(shí)瞬間將玻璃膠帶紙的一端撕下，觀察完全未剝離而殘留的圍棋盤(pán)格(塊)的數(shù)量。
其結(jié)果是，剝離塊為0個(gè)的評(píng)為“○”，剝離塊為1～10個(gè)的評(píng)為“△”，剝離塊為11個(gè)以上的評(píng)為“×”。
比較例2的光擴(kuò)散板出現(xiàn)黃變，明確其無(wú)法作為光擴(kuò)散板使用，因此未進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(2)耐水密合性 將各光擴(kuò)散板浸漬于80℃的溫水中3小時(shí)后，實(shí)施與上述同樣的圍棋盤(pán)格試驗(yàn)，評(píng)價(jià)密合性。
此外，目視確認(rèn)以上試驗(yàn)后的外觀。
比較例2的光擴(kuò)散板出現(xiàn)黃變，明確其無(wú)法作為光擴(kuò)散板使用，因此未進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(3)恒溫恒濕密合性 將各光擴(kuò)散板在60℃、95％RH的氣氛中放置200小時(shí)后，實(shí)施與上述同樣的圍棋盤(pán)格膠帶剝離試驗(yàn)，評(píng)價(jià)密合性。
此外，目視確認(rèn)以上試驗(yàn)后的外觀。
比較例2的光擴(kuò)散板出現(xiàn)黃變，明確其無(wú)法作為光擴(kuò)散板使用，因此未進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(4)擴(kuò)散性評(píng)價(jià) 用霧度計(jì)(HZ-2，須賀試驗(yàn)機(jī)株式會(huì)社制)測(cè)定了各光擴(kuò)散板的霧度值。實(shí)施例1～8的霧度值均為10％以上，擴(kuò)散性良好。
表1
表2
從表2的結(jié)果可知，實(shí)施例1～8由于涂布液中含有環(huán)氧系硅烷偶聯(lián)劑(含反應(yīng)性甲硅烷基的環(huán)氧化合物)，因此所得光擴(kuò)散板中的玻璃基板和光擴(kuò)散層的密合性良好，耐水密合性和恒溫恒濕密合性也很好，所以長(zhǎng)期密合性良好。
對(duì)應(yīng)于此，可知比較例1及2由于使用了不具有環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑，因此所得光擴(kuò)散板中的玻璃基板和光擴(kuò)散層的密合性，特別是耐水密合性和恒溫恒濕密合性劣化。特別是比較例2由于使用了具有氨基的硅烷偶聯(lián)劑，因此所得光擴(kuò)散板出現(xiàn)黃變。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性 利用本發(fā)明，可容易地在玻璃基板上形成與玻璃的密合性良好且透明度良好的光擴(kuò)散層。設(shè)置有該光擴(kuò)散層的光擴(kuò)散板的耐擦傷性及耐候性等耐久性良好，光擴(kuò)散性能易調(diào)整，因此適合作為透射型屏幕及液晶顯示器用背光單元或一般照明用的擴(kuò)散板使用。
這里引用2006年8月2日提出申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2006-210808號(hào)的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、附圖及摘要的全部?jī)?nèi)容作為本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)的揭示。
權(quán)利要求
1.光擴(kuò)散層形成用涂布液，其特征在于，包含粘合劑、光擴(kuò)散材料和具有反應(yīng)性甲硅烷基及環(huán)氧基的化合物。
2.如權(quán)利要求1所述的光擴(kuò)散層形成用涂布液，其特征在于，所述粘合劑至少含有聚酯系樹(shù)脂。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光擴(kuò)散層形成用涂布液，其特征在于，所述粘合劑的含量為20～60質(zhì)量％。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的光擴(kuò)散層形成用涂布液，其特征在于，所述光擴(kuò)散材料的含量為3～50質(zhì)量％。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的光擴(kuò)散層形成用涂布液，其特征在于，所述光擴(kuò)散材料的含量相對(duì)于100質(zhì)量份的所述粘合劑為10～200質(zhì)量份。
6.如權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的光擴(kuò)散層形成用涂布液，其特征在于，所述具有反應(yīng)性甲硅烷基及環(huán)氧基的化合物的含量為0.1～2.5質(zhì)量％。
7.如權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的光擴(kuò)散層形成用涂布液，其特征在于，所述具有反應(yīng)性甲硅烷基及環(huán)氧基的化合物的含量相對(duì)于100質(zhì)量份的所述光擴(kuò)散材料為1～20質(zhì)量份。
8.光擴(kuò)散板，具備玻璃基板和形成于該玻璃基板上的光擴(kuò)散層，其特征在于，通過(guò)具備將權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的光擴(kuò)散層形成用涂布液涂布于所述玻璃基板上而形成涂膜的涂布工序和將所述涂膜干燥并使其固化而形成光擴(kuò)散層的形成工序的方法而制得。
9.透射型屏幕，其特征在于，設(shè)置有權(quán)利要求8所述的光擴(kuò)散板。
10.背投型投影電視，其特征在于，使用了權(quán)利要求9所述的透射型屏幕。
11.液晶顯示器用背光單元，其特征在于，設(shè)置有權(quán)利要求8所述的光擴(kuò)散板。
12.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的光擴(kuò)散層形成用涂布液，其特征在于，所述光擴(kuò)散材料的含量為3～70質(zhì)量％。
13.如權(quán)利要求1～4及12中任一項(xiàng)所述的光擴(kuò)散層形成用涂布液，其特征在于，所述光擴(kuò)散材料的含量相對(duì)于100質(zhì)量份的所述粘合劑為10～500質(zhì)量份。
全文摘要
本發(fā)明提供玻璃基板和光擴(kuò)散層的密合性、特別是長(zhǎng)期密合性良好的光擴(kuò)散板及被用于該光擴(kuò)散板的制造的光擴(kuò)散層形成用涂布液及設(shè)置有該光擴(kuò)散板的透射型屏幕、背投型投影電視及液晶顯示器用背光單元。該光擴(kuò)散層形成用涂布液包含粘合劑、光擴(kuò)散材料和具有反應(yīng)性甲硅烷基及環(huán)氧基的化合物。
文檔編號(hào)G02B5/02GK101495888SQ20078002852
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月2日
發(fā)明者豬熊久夫, 樋口俊彥 申請(qǐng)人:旭硝子株式會(huì)社