专利名称：具有高光扩散性的反射片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可将光线均匀反射且可提高亮度的反射片，尤其是指一种可应用于液晶显示器中的光扩散反射片。
背景技术：
以背光源作为LCD显示功能的重要元件和亮度来源，对提高液晶显示亮度而言非常重要。在本发明之前，业界已尝试多种方式从背光模块方面去改进LCD显示亮度，例如，从灯源方面作调整，通过增加灯管数和/或增加灯源功率以改进显示亮度，只是会面临体积大和耗电多等缺点。
良好的反射片除了可增加亮度外，更重要的是亮度提升为全面性提高，不会缩小视角，经实际测试，增加3-5％的反射率，便可使同一模块在相同状态下提升8-10％的亮度。
另外，LCD产品已由过去笔记本电脑或LCD监视器推展到LCD TV，所考虑的主要问题在于必须能有足够的显像亮度、宽广的观看视角、鲜明的图像对比度和合乎标准的使用寿命。为达到上述需求，因此“直下式背光源模块”(Direct Type Backlight)便成为目前搭配大型LCD TV的技术主流，直下式背光源模块的结构如图1所示。
直下式背光源模块产品通常具有高亮度，但是灯管数变多却容易造成呈现明暗条纹的情况产生，对光线的均匀度会有一定程度的影响。并且反射片为平面，当由面板上部入射的入射光的入射角度偏斜时，反射光的方向也会偏离面板正面方向，容易造成正面亮度不足。
为改进上述缺点，存在使用光扩散板的技术，例如日本专利特开第2000-11886号揭示，于玻璃基板表面将金属蚀刻粗化，使反射板表面具有凹凸形状，此专利为避免玻璃基板背面接触蚀刻液而必须进行保护，因而制程麻烦，且蚀刻液后续不易处理。
此外，也存在利用感光性树脂以光罩微影技术使其金属形成具有凹凸形状的膜，于表面形成扩散反射膜，不过，利用光罩微影技术，制程昂贵且不易控制。
本案发明人经广泛研究发现，直接于反射片表面涂覆具有凹凸微结构的膜，制程简单容易控制，且与基板密着性好，能有效解决上述的缺点。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具有高光扩散性的反射片，其包含一具有反射作用的基材，其根据ASTM D523标准方法以60°入射角投射时测得的光泽度低于10％。
图1展示直下式背光源模块的结构。
图2展示镜面反射。
图3展示扩散反射。
图4展示光线相对于反射板的入射角度和反射角度。
图5a展示自动变角光度计测得镜面反射光度图。
图5b展示自动变角光度计测得扩散反射光度图。
图6展示实施例1以入射角60°测得光度7展示比较例5以入射角60°测得光度图。
具体实施例方式
物体在反射光的过程中，由于其表面结构不同，而会产生不同形式的反射。光的反射包括镜面反射和扩散反射两种形式。如图2所示，当光线投射在表面光滑、坚硬的物体上呈现规则反射时，称为镜面反射。而如图3所示，当光线投射在表面粗糙的物体上呈现不规则反射时，称为扩散反射。
本发明反射片为达到光线扩散反射效果，而在其基材至少一个表面上具有凹凸微结构。对于可供形成所述凹凸微结构的方法并无特殊限制，其可通过所属领域技术人员所已知的任何方式形成。优选的方式为在基材表面涂覆具有凹凸微结构的涂层，此涂层具有可将光扩散的能力，且包含直径1μm到50μm的颗粒和接合剂。为达到扩散效果，所属颗粒相对于接合剂的量，最好为10-200重量％，优选为30-60重量％。如果颗粒相对于接合剂的量低于10重量％，那么扩散效果不好；但如果高于200重量％，那么颗粒难以固定于基板表面的接合剂中会产生脱落的顾虑。对于可用于本发明中的颗粒并无特殊限制，其可为有机粒子、无机粒子或两者的混合物。所使用颗粒的形状也没有特殊限制，例如球形、菱形等。
可用于本发明中的有机粒子为选自由丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、氨基甲酸酯树脂、硅酮树脂(silicone)及其混合物所构成的群组。
可用于本发明中的无机粒子为选自由氧化锌、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氧化铝、硫化锌、硫酸钡及其混合物所构成的群组。
根据本发明的一具体实施例，上述颗粒优选为介于1μm到10μm之间的有机粒子，优选的有机粒子为硅酮树脂粒子。
上述接合剂并无特殊限制，其例如选自丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、氟素树脂、聚酰亚胺树脂、聚氨基甲酸酯树脂、醇酸树脂(alkydresin)、聚酯树脂及其混合物所构成的群组，优选为丙烯酸树脂、聚氨基甲酸酯树脂、聚酯树脂或其混合物。用于本发明中的接合剂，由于必须让光线透过，其优选为无色透明的接合剂。本发明具有反射作用的反射片所包含的基材，并无特殊限制，可为透明、半透明或不透明的基材。一般而言，此基材包含至少一层高分子树脂。对于上述高分子树脂并无特殊限制，其例如但不限于聚烯类树脂(polyolefin resin)，如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)；聚酯树脂(polyester resin)，如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)；聚丙烯酸酯(polyacrylate resin)树脂，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；聚碳酸酯树脂(polycarbonate resin)；聚氨基甲酸酯树脂(polyurethane resin)或其混合物。根据本发明的优选具体实施例，本发明反射片使用聚酯树脂基材，优选为聚对苯二甲酸乙二酯。本发明基材可视需要包含所属领域技术人员所已知的无机微粒，其(例如)为氧化锌、二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、硫酸钙、硫酸钡、碳酸钙或其混合物。优选为二氧化钛或硫酸钡。本发明反射片的反射效果，主要是利用发泡的高分子树脂或是无机微粒，本发明基材可为多层，其中中间层为所述高分子树脂，其可发泡或不发泡，或是中间层内含有无机微粒。
本发明光扩散反射片所使用的具有凹凸微结构的涂层，一般具有介于1-50μm的厚度，优选具有2-15μm的厚度。为避免反射片基材中的高分子树脂黄化，导致反射效果减弱和液晶显示器的色差问题，可视需要将无机物添加于涂层中。对于适用于本发明涂层中的无机物种类并无特殊限制，只需具有吸收紫外线能力即可。其(例如)但不限于氧化锌、氧化铅、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、硫酸钙、硫酸钡、碳酸钙或其混合物。上述无机物的粒径大小通常为1到100纳米(nanometer，nm)，优选为20nm到50nm。
本发明反射片基材表面的涂层，可视需要包含所属领域技术人员已知的添加剂，其(例如)但不限于整平剂、安定剂、硬化剂、荧光增白剂或紫外线吸收剂。
可用于本发明的硬化剂(Curing Agent)可与接合剂产生分子与分子间的化学接合而形成交联(Crosslinking)，这是所属领域技术人员所熟知的，其例如为聚异氰酸酯(Polyisocyanate)。
对于可用于本发明的荧光增白剂并无特殊限制，为所属领域技术人员所已知，其可为有机物，例如但不限于苯并恶唑类(benzoxazoles)、苯并咪唑类(benzimidazoles)或二苯乙烯双三嗪类(diphenylethylenebistriazines)；或无机物，例如硫化锌。
可用于本发明的紫外线吸收剂是所属领域技术人员所熟知的，其例如为苯并三唑类(benzotriazoles)、苯并三嗪类(benzotriazines)、苯甲酮类(benzophenones)或水杨酸衍生物(salicylic acid derivatives)等。
本发明反射片在可见光波域400μm-780μm内，可提供达97％以上的反射率，能有效提高背光模块的亮度。
光泽度(Gloss)是用以评估物体表面是否光滑的视觉现象，从物体表面反射的光越多，光泽度的表现越明显。本发明表面具有凹凸微结构的反射片，其表面光泽度，根据ASTM D523标准，如图4所示，当光源以60°入射角投射时，测得的光泽度低于10％。
本发明反射片具有良好的光扩散效果，其可以变角光度计测量其表面反射率参数的分布状况得到印证，一般较接近光滑的平面可得到如图5a所示，在镜面反射方向有较强的反射能力。但如图5b所示，本发明反射片因其表面具有凹凸微结构，因而光线可朝各个方向散漫反射。
本发明反射片具有良好的耐候性，并具有吸收紫外线的效果，且因为表面具有凹凸微结构，可扩散反射光线，易获得均匀的视角，因此本发明的反射片适用于平面显示器的背光源模块(back light module)中，尤其是直下式背光源模块，作为光扩散反射片可使反射光扩散均匀化，消除明暗条纹现象，达到均匀度。
以下实施例将对本发明做进一步的说明，只是并非用以限制本发明的范围，任何所属领域技术人员在不违背本发明精神的前提下所得以实现的修饰和变化均属于本发明的范围。
实例实施例1将68.1克丙烯酸树脂(Eterac 7363-ts-50，Eternal提供)(固体份约50％)，加入塑料瓶中，再于高速搅拌下依序加入甲乙酮和甲苯各52.0克、平均粒径为4μm的硅酮树脂珠粉50.0克(Tospearl 145，GE Toshibasilicones提供)、1-100nm氧化锌、二氧化钛和硫酸钡共10.0克，最后才加入硬化剂(Desmodur 3390，Bayer提供)6.6克，泡制成固体份约40％，总重约250.0克涂料。以涂抹棒将涂料涂布在UX-150(Teijin提供)基材上，干燥后可得约10μm的涂膜，静置7天后做耐候试验(利用QUV耐候加速试验机，Q-panel公司)。测试所得结果如下表1所示。并测其光度如图6所示。
实施例2重复实施例1的步骤，只是将基材UX-150(Teijin提供)换成E60L(Toray提供)。测试所得结果如下表1所示。
比较例1将丙烯酸树脂(Eterac 7363-ts-50，Eternal提供)(固体份约50％)145.9克加入250克塑料瓶中，再于高速搅拌下依序加入甲乙酮和甲苯各38.0克；1-100nm级氧化锌、二氧化钛和硫酸钡共约10.0克；最后才加入硬化剂(Desmodur 3390，Bayer提供)14.1克，泡制成固体份约40％，总重约250.0克涂料。以涂抹棒将涂料涂布在UX-150(Teijin)基材上，干燥后可得约10μm的涂膜，静置7天后做物性测试，测试所得结果如下表1所示。
比较例2重复比较例1的步骤，只是将基材UX-150(Teijin提供)换成E60L(Toray提供)。测试所得结果如下表1所示。
比较例3将68.1克丙烯酸树脂(Eterac 7363-ts-50，Eternal提供)(固体份约50％)加入塑料瓶中，再于高速搅拌下依序加入甲乙酮和甲苯各52.0克及硅酮树脂珠粉50.0克(Tospearl 145，GE Toshibasilicones提供)，之后加入硬化剂(Desmodur 3390，Bayer提供)6.6克，泡制成固体份约40％，总重约250.0克涂料。以涂抹棒将涂料涂布在UX-150(Teijin提供)基材上，干燥后可得约10μm的涂膜静置7天后后做耐候试验(利用QUV耐候加速试验机，Q-panel公司)。测试所得结果如下表1所示。
比较例4重复比较例3的步骤，只是将基材UX-150(Teijin提供)换成E60L(Toray提供)。测试所得结果如下表1所示。
比较例5将没有涂覆具有凹凸微结构和无机粒子的涂层的基材UX-150(Teijin提供)，直接做耐候试验(利用QUV耐候试验机，Q-panel公司)。测试所得结果如下表1所示。并测其光度如图7所示。
比较例6重复比较例5的步骤，只是将基材UX-150(Teijin提供)换成E60L(Toray提供)。测试所得结果如下表1所示。
测试方法光泽度测试利用Drlange Rrfo3(Reflek TO Meter公司贩售)根据ASTMD523标准方法，当光源以60°入射角投射于反射片时，所测得光泽度(gloss)百分比。
QUV耐候加速试验利用QUV耐候试验机(Q-panel公司贩售)随着不同曝光时间，其黄化指数(Yellowing index，YI)值的变化。(测试主要波长313nm)光度利用自动变角光度计(GonioPhotometer)(GP-200，村上色彩公司)，以入射角60°，测得各角度反射相对光强度分布曲线。
由实施例1与实施例2的结果可知，在基材表面涂布的涂层，由于含有具有凹凸微结构的有机粒子，因而具有将光扩散的效果，同时由于含有吸收紫外线的无机物，而具有优选的防黄化效果，可提供基材抗UV性质。
实施例1与比较例1和实施例2与比较例2的比较结果可知，在基材表面涂布的涂层，如果缺乏具有凹凸微结构的有机粒子，那么不具光扩散的效果。
实施例1与比较例3和实施例2与比较例4的比较结果可知，在基材表面涂布的涂层，如果缺乏具有紫外线吸收能力的无机物，那么基材易发生黄化。
实施例与比较例的比较结果可知，在基材表面涂布的涂层，含有具有凹凸微结构的有机粒子，同时也含有吸收紫外线的无机物，其反射率较好，亮度较高。
比较实施例1与比较例5的光度图结果可知，在基材表面涂布具有凹凸微结构的涂层，具有光线扩散效果。
权利要求
1.一种反射片，其特征在于根据ASTM D523标准方法，以60°入射角投射时测得的光泽度低于10％。
2.一种反射片，其包含一具反射作用的基材，其特征在于所述基材的至少一个表面上具有凹凸微结构。
3.根据权利要求2所述的反射片，其中凹凸微结构是在基材表面涂覆具有凹凸微结构的涂层而获得的。
4.根据权利要求3所述的反射片，其中具有凹凸微结构的涂层包含具有1μm到50μm直径的颗粒。
5.根据权利要求4所述的反射片，其中所述颗粒为有机粒子、无机粒子或两者的混合物。
6.根据权利要求5所述的反射片，其中所述有机粒子选自由丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、氨基甲酸酯树脂、硅酮树脂及其混合物所构成的群组。
7.根据权利要求5所述的反射片，其中所述无机粒子选自由氧化锌、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氧化铝、硫化锌、硫酸钡及其混合物所构成的群组。
8.根据权利要求1或2所述的反射片，其中所述基材包含至少一层高分子树脂。
9.一种用于背光源模块的反射片，其包含一具有反射作用的基材，所述基材包含至少一层聚酯树脂，其特征在于此基材的表面上涂覆具有凹凸微结构的涂层，所述涂层包含具有1μm到50μm的直径的颗粒，且根据ASTMD523标准方法，以60°入射角投射时测得的光泽度低于10％。
10.根据权利要求10所述的反射片，其中所述颗粒为有机粒子。
11.根据权利要求10所述的反射片，其中所述颗粒选自由丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、氨基甲酸酯树脂、硅酮树脂及其混合物所构成的群组。
12.一种用于直下式背光源模块的光扩散反射片，其包含一具反射作用的基材，所述基材包含至少一层聚对苯二甲酸乙酯，其特征在于，所述基材的表面上涂覆具有凹凸微结构的涂层，所述涂层含有直径为1μm到50μm的颗粒和接合剂，且所述颗粒相对于所述接合剂的量为10-200重量％，及所述基材根据ASTM D523标准方法，以60°入射角投射时测得的光泽度低于10％。
13.根据权利要求13所述的光扩散反射片，其中所述颗粒为直径为1μm到10μm的有机粒子。
14.根据权利要求14所述的光扩散反射片，其中所述有机粒子为硅酮树脂。
15.根据权利要求13所述的光扩散反射片，其中所述接合剂选自由丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、氟素树脂、聚酰亚胺树脂、聚氨基甲酸酯树脂、醇酸树脂、聚酯树脂及其混合物所构成的群组。
16.根据权利要求13所述的光扩散反射片，其中所述基材进一步包含无机微粒。
17.根据权利要求13所述的光扩散反射片，其中所述颗粒相对于所述接合剂的量为30-60重量％。
18.根据权利要求13所述的光扩散反射片，其中所述涂层进一步含有无机物。
全文摘要
本发明涉及一种反射片，其包含一具有反射作用的基材，其特征在于当光源以60°入射角投射时，测得的光泽度低于10％。本发明反射片可将光线均匀反射且具有高反射率。
文档编号G02F1/13GK1831604SQ20051009878
公开日2006年9月13日 申请日期2005年9月7日 优先权日2005年9月7日
发明者吴督宜, 许龙麟, 卢甲义, 佘勇明 申请人:长兴化学工业股份有限公司