(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率が１．４〜１．８である光学的に透明な材料からなる透明基板と、前記透明基板の上面に配置された、屈折率が１．４〜１．７である拡散コーティングとを備える光拡散膜であって、
屈折率が１．４〜１．７である拡散粒子が前記拡散コーティング中に分散され、
前記拡散粒子は互いに密接し、前記拡散粒子は、それぞれの質量パーセントでそれぞれの直径を有する以下の球状粒子：１０〜３０質量％の直径１〜１０μｍの球状粒子、５０〜８０質量％の直径１１〜２０μｍの球状粒子、および１０〜２０質量％の直径２１〜３５μｍの球状粒子からなり、
前記拡散粒子はランダムに配置され、
前記拡散コーティングは、前記拡散粒子の最大粒径の１／２〜２／３の厚さを有し、
前記拡散粒子のコーティング密度は、１平方ミリメートル当たり粒子１０３〜１０６個であることを特徴とする、光拡散膜。
【請求項２】
前記透明基板は、ＰＥＴ、ＰＣ、およびＰＳからなるグループから選択されるものであり、前記拡散粒子は、シリコーン樹脂、ＰＳ、およびＰＭＭＡからなるグループから選択されるものであることを特徴とする、請求項１に記載の光拡散膜。
【請求項３】
屈折率が１．４〜１．７であるアンチブロッキングコーティングが前記透明基板の下面に配置されることを特徴とし、
屈折率が１．４〜１．７であり直径が２〜１０μｍであるアンチブロッキング粒子が前記アンチブロッキングコーティング中に提供され、
前記アンチブロッキング粒子は、互いに接触することなく前記アンチブロッキングコーティング中に分散され、前記アンチブロッキングコーティングから突出し、
前記アンチブロッキングコーティングは、前記アンチブロッキング粒子の最大粒径の１／２〜２／３の厚さを有し、
前記アンチブロッキング粒子のコーティング密度は、１平方ミリメートル当たり粒子７０〜５００個である、請求項１または２に記載の光拡散膜。
【請求項４】
光を放射するための光源と、反射器と、光ガイド板およびフレームと、光拡散膜およびプリズムシートとを備える液晶ディスプレイバックライトであって、
前記光拡散膜は、屈折率が１．４〜１．８である光学的に透明な材料からなる透明基板と、前記透明基板の上面に配置された、屈折率が１．４〜１．７である拡散コーティングとを含み、
屈折率が１．４〜１．７である拡散粒子が前記拡散コーティング中に分散され、
前記拡散粒子は互いに密接し、前記拡散粒子は、それぞれの質量パーセントでそれぞれの直径を有する以下の球状粒子：１０〜３０質量％の直径１〜１０μｍの球状粒子、５０〜８０質量％の直径１１〜２０μｍの球状粒子、および１０〜２０質量％の直径２１〜３５μｍの球状粒子からなり、
前記拡散粒子はランダムに配置され、
前記拡散コーティングは、前記拡散粒子の最大粒径の１／２〜２／３の厚さを有し、
前記拡散粒子のコーティング密度は、１平方ミリメートル当たり粒子１０３〜１０６個であることを特徴とする、液晶ディスプレイバックライト。
【請求項５】
前記透明基板は、ＰＥＴ、ＰＣ、およびＰＳからなるグループから選択されるものであり、前記拡散粒子は、シリコーン樹脂、ＰＳ、およびＰＭＭＡからなるグループから選択されるものであることを特徴とする、請求項４に記載の液晶ディスプレイバックライト。
【請求項６】
屈折率が１．４〜１．７であるアンチブロッキングコーティングが前記透明基板の下面に配置されることを特徴とし、
屈折率が１．４〜１．７であり直径が２〜１０μｍであるアンチブロッキング粒子が前記アンチブロッキングコーティング中に提供され、
前記アンチブロッキング粒子は、互いに接触することなく前記アンチブロッキングコーティング中に分散され、前記アンチブロッキングコーティングから突出し、
前記アンチブロッキングコーティングは、前記アンチブロッキング粒子の最大粒径の１／２〜２／３の厚さを有し、
前記アンチブロッキング粒子のコーティング密度は、１平方ミリメートル当たり粒子７０〜５００個である、請求項４または５に記載の液晶ディスプレイバックライト。
【請求項７】
前記光源は、冷陰極蛍光ランプ、外面電極蛍光ランプ、発光ダイオード、熱陰極蛍光ランプ、および有機発光ダイオードからなるグループから選択される少なくとも１つであり、前記光源は、前記光ガイド板の側面、または前記拡散板と前記反射器との間に設けられる、請求項４に記載の液晶ディスプレイバックライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスプレイ技術の分野に関し、特に、光拡散膜およびそれを使用した液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）バックライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の光拡散膜は、ＬＣＤバックライト、広告用ライトボックス、照明ランプ、移動通信装置のキーなどの光源を必要とする装置において広く使用され、均一な照射を提供する。近年、ＬＣＤバックライトの急速な発展と、移動通信装置のディスプレイ、ノート型コンピュータのディスプレイ、デスクトップモニタ、および大型ＬＣＤテレビにおける広い用途とにより、ＬＣＤで使用される光拡散膜について、より高い性能が強く求められている。特に、輝度と照射の均一性とを高めることに主に需要が集中している。
【０００３】
通常、ＬＣＤバックライトに適用される既存の光拡散膜は、延伸技術によって製造された有機薄膜またはコーティング法によって製造された多層膜のいずれかであり、コーティング法によって製造された多層膜のコーティング層は、異なる粒径の散乱粒子を含む。図１は、従来のコーティング法によって調製された光拡散膜の構成を示し、主に透明基板１０と、拡散コーティング２０と、散乱粒子４０と、アンチブロッキングコーティング３０と、アンチブロッキング粒子５０とを含む。異なる粒径を有する散乱粒子４０は、従来のコーティング法によって製造された光拡散膜のコーティング中にランダムに分散される。コーティングに入射する入射光は、出現した光の方向をランダムに分散させることによって入射光の不均一な照射野という欠陥を減少させ、光学膜の下にあるバックライトモジュールの要素の欠陥を遮蔽することができるように、主にランダムに分散された散乱粒子４０によって十分に拡散される。より大きな粒径を有する一部の散乱粒子４０が拡散コーティング２０の表面から突出し、したがって、一定の光集束力を示す湾曲面２１が形成される。これにより、この光拡散膜はある程度の光集束力を示す。しかしながら、前述の膜の構成において、拡散コーティング２０から突出する散乱粒子４０の量がわずかであることだけでなく、拡散コーティング２０の厚さと散乱粒子４０の最大粒径との比率がより大きく、散乱粒子４０のコーティング密度がより小さいことも分かっている。ゆえに、前述の膜には光集束力および遮蔽力が制限されるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は当該技術における前述の欠点に鑑みて実行され、その目的は、より強い光集束力、向上したヘイズおよび輝度を有する光拡散膜を提供すること、およびそれを使用したＬＣＤバックライトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を遂行するために、本発明は、屈折率が１．４〜１．８である光学的に透明な材料からなる透明基板と、透明基板の上面に配置された、屈折率が１．４〜１．７である拡散コーティングとを含む光拡散膜を提供する。屈折率が１．４〜１．７である拡散粒子が拡散コーティング中に分散され、拡散粒子は互いに密接し、拡散粒子は、それぞれの質量パーセントでそれぞれの直径を有する以下の球状粒子：１０〜３０質量％の直径１〜１０μｍの球状粒子、５０〜８０質量％の直径１１〜２０μｍの球状粒子、および０〜２０質量％の直径２１〜３５μｍの球状粒子からなり、拡散粒子はランダムに配置され、拡散コーティングは、拡散粒子の最大粒径の１／２〜２／３の厚さを有し、拡散粒子のコーティング密度は、１平方ミリメートル当たり粒子１０３〜１０６個である。
【０００６】
上記の光拡散膜において、好ましくは、透明基板は、ＰＥＴ、ＰＣ、およびＰＳからなるグループから選択されるものであり、拡散粒子は、シリコーン樹脂、ＰＳ、およびＰＭＭＡからなるグループから選択されるものである。
【０００７】
上記の光拡散膜において、好ましくは、屈折率が１．４〜１．７であるアンチブロッキングコーティングが透明基板の下面に配置され、屈折率が１．４〜１．７であり直径が２〜１０μｍであるアンチブロッキング粒子がアンチブロッキングコーティング中に提供され、アンチブロッキング粒子は、互いに接触することなくアンチブロッキングコーティング中に分散され、アンチブロッキングコーティングは、アンチブロッキング粒子の最大粒径の１／２〜２／３の厚さを有し、アンチブロッキング粒子のコーティング密度は、１平方ミリメートル当たり粒子７０〜５００個である。
【０００８】
さらに、本発明は、光を放射するための光源と、反射器と、光ガイド板（拡散板）およびフレームと、光拡散膜およびプリズムシートとを含む液晶ディスプレイバックライトも提供する。光拡散膜は、屈折率が１．４〜１．８である光学的に透明な材料からなる透明基板と、透明基板の上面に配置された、屈折率が１．４〜１．７である拡散コーティングとを含み、屈折率が１．４〜１．７である拡散粒子がコーティング中に配置され、拡散粒子は互いに密接し、コーティング中に分散され、拡散粒子は、それぞれの質量パーセントでそれぞれの直径を有する以下の球状粒子：１０〜３０質量％の直径１〜１０μｍの球状粒子、５０〜８０質量％の直径１１〜２０μｍの球状粒子、および０〜２０質量％の直径２１〜３５μｍの球状粒子からなり、拡散粒子はランダムに配置され、拡散コーティングは、拡散粒子の最大粒径の１／２〜２／３の厚さを有し、拡散粒子のコーティング密度は、１平方ミリメートル当たり粒子１０３〜１０６個であることを特徴とする。
【０００９】
上記の液晶ディスプレイバックライトにおいて、好ましくは、透明基板は、ＰＥＴ、ＰＣ、およびＰＳからなるグループから選択されるものであり、拡散粒子は、シリコーン樹脂、ＰＳ、およびＰＭＭＡからなるグループから選択されるものである。
【００１０】
上記の液晶ディスプレイバックライトにおいて、好ましくは、屈折率が１．４〜１．７であるアンチブロッキングコーティングが透明基板の下面に配置され、屈折率が１．４〜１．７であり直径が２〜１０μｍであるアンチブロッキング粒子がアンチブロッキングコーティング中に提供され、アンチブロッキング粒子は、互いに接触することなくアンチブロッキングコーティング中に分散され、アンチブロッキングコーティングから突出し、アンチブロッキングコーティングは、アンチブロッキング粒子の最大粒径の１／２〜２／３の厚さを有し、アンチブロッキング粒子のコーティング密度は、１平方ミリメートル当たり粒子７０〜５００個である。
【００１１】
上記の液晶ディスプレイバックライトにおいて、好ましくは、光源は、冷陰極蛍光ランプ、外面電極蛍光ランプ、発光ダイオード、熱陰極蛍光ランプ、および有機発光ダイオードからなるグループから選択される少なくとも１つであり、光源は、光ガイド板の側面、または拡散板と反射器との間に設けられることができる。
【発明の効果】
【００１２】
先行技術の光拡散膜と比較して、本発明に係る光拡散膜は、粒径、配置、ならびにその拡散コーティングにおける球状の拡散粒子の単位面積当たりの量および拡散コーティングの厚さを制御することによって、より高いヘイズおよび光集束力を有するという利点を有する。
【００１３】
本発明に係る特定の実施例における光拡散膜は、アンチブロッキング粒子を有するアンチブロッキングコーティングをさらに含み、したがって光拡散膜がバックライトモジュールにおいてディスプレイに使用される場合、光拡散膜とモジュールの他の要素との間で薄いエア層を形成することができ、それによって、光拡散膜が他の要素に付着するのを防ぐ。
【００１４】
同様に、本発明に係る上記の光拡散膜を使用することによって得られる液晶ディスプレイバックライトは、組み立てられる要素がより少なく、より高いヘイズおよび輝度を有するという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】先行技術の光拡散膜の概略的な断面図である。
【図２】本発明の実施例１および実施例２の光拡散膜の概略的な断面図である。
【図３】本発明の実施例７の光拡散膜の概略的な断面図である。
【図４】本発明の実施例８のノート型コンピュータディスプレイのためのバックライトの概略的な断面図である。
【図５】本発明の実施例９のデスクトップコンピュータディスプレイのためのバックライトの概略的な断面図である。
【図６】本発明の実施例１０のＬＣＤのためのバックライトの概略的な断面図である。
【実施例】
【００１６】
特定の実施例の説明
添付の図面および以下の例を参照して、本発明をここで詳細に説明する。
【００１７】
参考例１
図２に示されるように、光拡散膜１００は、透明なＰＥＴ基板１１０、球状ＰＭＭＡ拡散粒子１４０を含む拡散コーティング１２０、および球状ＰＭＭＡアンチブロッキング粒子１５０を含むアンチブロッキングコーティング１３０を含む。拡散コーティング１２０中の異なる粒径の拡散粒子は、表１に示される比率で組み合わせられる。大きな拡散粒子１４０は拡散コーティング１２０中にともに堅固に配置され、小さな拡散粒子１４０は拡散コーティング１２０内に分散され充填される。小さな拡散粒子１４０と基板１１０と拡散コーティングとの間の屈折率の相違によって、光を拡散させることができる。拡散コーティング１２０の厚さは、大きな拡散粒子１４０の粒径の半分に厳密に制御される。すなわち、大きな拡散粒子１４０の半分は拡散コーティング１２０に埋め込まれ、残りの半分は拡散コーティング１２０上に露出し、それによって、下から透過される光１６０を集束させるような光集束効果を有するレンズ構成を形成する。粒径５μｍの球状ＰＭＭＡアンチブロッキング粒子１５０は、アンチブロッキングコーティング１３０中にまばらにかつランダムに配置され、そのコーティング密度は１平方ミリメートル当たり粒子１００個である。アンチブロッキングコーティング１３０の厚さはアンチブロッキング粒子１５０の粒径の半分であり、アンチブロッキング粒子１５０のアンチブロッキングコーティング１３０から突出した部分によって、アンチブロッキングコーティングとモジュールの他の部材との間に薄いエア層を形成し、この光拡散膜１００と他の部材との付着を防ぐことができる。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
実施例２
図２に示されるように、光拡散膜１００は、透明なＰＥＴ基板１１０、球状ＰＳ拡散粒子１４０を含む拡散コーティング１２０、および球状ＰＭＭＡアンチブロッキング粒子１５０を含むアンチブロッキングコーティング１３０を含む。拡散コーティング１２０中の異なる粒径の拡散粒子は、表２に示される比率で組み合わせられる。大きな拡散粒子１４０は拡散コーティング１２０中にともに堅固に配置され、小さな拡散粒子１４０は拡散コーティング１２０内に分散され充填される。小さな拡散粒子と基板と樹脂コーティングとの間の屈折率の相違によって、光を拡散させることができる。拡散コーティング１２０の厚さは、大きな拡散粒子１４０の粒径の３／５に厳密に制御される。すなわち、厚さ方向に沿って、最も大きな拡散粒子１４０の拡散コーティング１２０中に埋め込まれた部分はその粒径の３／５であり、最も大きな拡散粒子１４０の拡散コーティング１２０上に露出した部分はその粒径の２／５であり、それによって、下から透過された光１６０を集束させるような光集束効果を有するレンズ構成を形成する。粒径８μｍの球状ＰＭＭＡアンチブロッキング粒子１５０は、アンチブロッキングコーティング１３０中にまばらにかつランダムに配置され、そのコーティング密度は１平方ミリメートル当たり粒子７０個である。アンチブロッキングコーティング１３０の厚さはアンチブロッキング粒子１５０の粒径の２／３であり、アンチブロッキング粒子１５０のアンチブロッキングコーティング１３０から突出した部分によって、アンチブロッキングコーティングとモジュールの他の部材との間に薄いエア層を形成し、この光拡散膜１００と他の部材との付着を防ぐことができる。
【００２０】
【表２】
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【００２１】
実施例３
光拡散膜は、透明なＰＥＴ基板、球状ＰＭＭＡを拡散粒子を含む拡散コーティング、および球状ＰＭＭＡアンチブロッキング粒子を含むアンチブロッキングコーティングを含む。拡散コーティング中の異なる粒径の拡散粒子は、表３に示されるような比率で組み合わせられ、それらは拡散コーティング中にともに堅固に配置される。拡散コーティングの厚さは、最も大きな拡散粒子の粒径の２／３に厳密に制御される。アンチブロッキングコーティングは粒径２μｍのアンチブロッキング粒子を含み、アンチブロッキング粒子はアンチブロッキングコーティング中にまばらにかつランダムに配置され、そのコーティング密度は１平方ミリメートル当たり粒子５００個である。アンチブロッキングコーティングの厚さはアンチブロッキング粒子の粒径の３／５であり、アンチブロッキング粒子のアンチブロッキングコーティングから突出した部分によって、アンチブロッキングコーティングとモジュールの他の部材との間に薄いエア層を形成し、この光拡散膜と他の部材との付着を防ぐことができる。
【００２２】
【表３】
0005824525.tif 000004
【００２３】
実施例４
光拡散膜は、透明なＰＥＴ基板、シリコーン樹脂の球状拡散粒子を含む拡散コーティング、および球状ＰＭＭＡアンチブロッキング粒子を含むアンチブロッキングコーティングを含む。拡散コーティング中の異なる粒径の拡散粒子は、表４に示されるような比率で組み合わせられ、それらは拡散コーティング中にともに堅固に配置される。拡散コーティングの厚さは、最も大きな拡散粒子の粒径の４／７に厳密に制御される。アンチブロッキングコーティングは粒径１０μｍのアンチブロッキング粒子を含み、アンチブロッキング粒子はアンチブロッキングコーティング中にまばらにかつランダムに配置され、そのコーティング密度は１平方ミリメートル当たり粒子１５０個である。アンチブロッキングコーティングの厚さはアンチブロッキング粒子の粒径の１／２であり、アンチブロッキング粒子のアンチブロッキングコーティングから突出した部分によって、アンチブロッキングコーティングとモジュールの他の部材との間に薄いエア層を形成し、この光拡散膜と他の部材との付着を防ぐことができる。
【００２４】
【表４】
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【００２５】
実施例５
光拡散膜は、透明なＰＥＴ基板、球状のＰＳ拡散粒子を含む拡散コーティング、および球状ＰＭＭＡアンチブロッキング粒子を含むアンチブロッキングコーティングを含む。拡散コーティング中の異なる粒径の拡散粒子は、表５に示されるような比率で組み合わせられ、それらは拡散コーティング中にともに堅固に配置される。拡散コーティングの厚さは、最も大きな拡散粒子の粒径の５／８に厳密に制御される。アンチブロッキングコーティングは粒径４μｍのアンチブロッキング粒子を含み、アンチブロッキング粒子はアンチブロッキングコーティング中にまばらにかつランダムに配置され、そのコーティング密度は１平方ミリメートル当たり粒子４００個である。アンチブロッキングコーティングの厚さはアンチブロッキング粒子の粒径の３／５であり、アンチブロッキング粒子のアンチブロッキングコーティングから突出した部分によって、アンチブロッキングコーティングとモジュールの他の部材との間に薄いエア層を形成し、この光拡散膜と他の部材との付着を防ぐことができる。
【００２６】
【表５】
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【００２７】
参考例６
光拡散膜は、透明なＰＥＴ基板、球状ＰＭＭＡ拡散粒子を含む拡散コーティング、および球状ＰＭＭＡアンチブロッキング粒子を含むアンチブロッキングコーティングを含む。拡散コーティング中の異なる粒径の拡散粒子は、表６に示されるような比率で組み合わせられ、それらは拡散コーティング中にともに堅固に配置される。拡散コーティングの厚さは、最も大きな拡散粒子の粒径の１／２に厳密に制御される。アンチブロッキングコーティングは粒径３μｍのアンチブロッキング粒子を含み、アンチブロッキング粒子はアンチブロッキングコーティング中にまばらにかつランダムに配置され、そのコーティング密度は１平方ミリメートル当たり粒子４５０個である。アンチブロッキングコーティングの厚さはアンチブロッキング粒子の粒径の５／８であり、アンチブロッキング粒子のアンチブロッキングコーティングから突出した部分によって、アンチブロッキングコーティングとモジュールの他の部材との間に薄いエア層を形成し、この光拡散膜と他の部材との付着を防ぐことができる。
【００２８】
【表６】
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【００２９】
実施例７
図３に示されるように、実施例１の光拡散膜と同様に、光拡散膜５００は、透明なＰＥＴ基板５１０、球状ＰＭＭＡ拡散粒子５４０を含む拡散コーティング５２０、および球状ＰＭＭＡアンチブロッキング粒子５５０を含むアンチブロッキングコーティング５３０を含む。拡散コーティング中の異なる粒径の拡散粒子５４０は、表７に示されるような比率で組み合わせられる。
【００３０】
【表７】
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【００３１】
実施例８
この例はノート型コンピュータディスプレイのための側部放射バックライトを提供し、本発明に係る上記の光拡散膜のうち２つが使用される。図４は、光拡散膜のうち２つを含む側部放射バックライトがノート型コンピュータディスプレイに適用された例を示す。図４において、７１０はライトチューブを表わし、７２０は高性能の反射器を表わし、７３０はバックライトにおける透明な光ガイド板を表わし、７４０は光拡散膜を表わし、７５０は液晶ディスプレイパネルを表わす。
【００３２】
実施例９
この例はデスクトップコンピュータモニタのためのバックライトを提供し、本発明に係る上記の光拡散膜のうち２つが使用される。図５は、光拡散膜のうち２つを含むバックライトがデスクトップコンピュータモニタに適用された例を示す。図５において、７１０はライトチューブを表わし、７２０は高性能の反射器を表わし、７６０はデスクトップコンピュータモニタにおける光ガイド板を表わし、７４０は光拡散膜を表わし、７５０は液晶ディスプレイパネルを表わす。
【００３３】
実施例１０
この例はＬＣＤのためのバックライトを提供し、本発明に係る上記の光拡散膜のうち２つが使用される。図６は、光拡散膜のうち２つを含むバックライトがＬＣＤに適用された例を示す。図６において、７１０はライトチューブを表わし、７２０は高性能の反射器を表わし、７７０はディスプレイにおける光ガイド板を表わし、７４０は光拡散膜を表わし、７５０は液晶ディスプレイパネルを表わす。
【００３４】
上記の例において、ライトチューブ７１０は、冷陰極蛍光ランプ、外面電極蛍光ランプ、発光ダイオード、および熱陰極蛍光ランプからなるグループから選択される少なくとも１つであり得る。
【００３５】
上記の実施形態および実施例は、本発明の仕組みを説明する目的で示された例示に過ぎず、発明がそれに限定されることは意図されていないことが理解されるべきである。本発明の様々な修正および変更が本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく当業者にとって明らかであり、したがって発明の範囲内でもある。
【００３６】
図面および説明において使用される参照符号および略語、ならびにその意味を以下に挙げる。
【符号の説明】
【００３７】
１０：  透明基板
２０：  拡散コーティング
３０：  アンチブロッキングコーティング
４０：  散乱粒子
５０：  アンチブロッキング粒子
１００：  光拡散膜
１１０：  透明なＰＥＴ基板
１２０：  拡散コーティング
１３０：  アンチブロッキングコーティング
１４０：  拡散粒子
１５０：  アンチブロッキング粒子
５００：  光拡散膜
５１０：  透明なＰＥＴ基板
５２０：  拡散コーティング
５３０：  アンチブロッキングコーティング
５４０：  球状ＰＭＭＡ拡散粒子
５５０：  球状ＰＭＭＡアンチブロッキング粒子
７１０：  ライトチューブ
７２０：  反射器
７３０：  透明な光ガイド板
７４０：  光拡散膜
７５０：  液晶ディスプレイパネル
ＰＥＴ：  ポリエチレンテレフタレート
ＰＣ：  ポリカーボネート
ＰＳ：  ポリスチレン
ＰＭＭＡ：  ポリ（メタクリル酸メチル）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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