JP2009196129A

JP2009196129A - 多目的照明用フィルムの製造方法

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Publication number: JP2009196129A
Application number: JP2008038101A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Kobayashi; 一正小林
Original assignee: Oak Co Ltd
Current assignee: Oak Co Ltd
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2009-09-03

Abstract

【課題】フィルムの加熱温度と成形手段を特定することによって、液晶表示面のバックライトやキー表示部分の照明装置として用いた場合に、液晶表示面やキー表示部分が十分明るくなるような集光性を持ち、かつ、非常に薄く軽量な多目的照明用フィルムを提供することを目的とする。
【解決手段】透明樹脂フィルムの巻取りロールと、該ロールから引き出した透明樹脂フィルムの搬送路の上下両面に配置した加熱手段と、加熱手段の後方において、加熱軟化した透明樹脂フィルム表面に圧着して該表面に多数の凹凸面を形成する成形手段とを順次配置し、巻取りロールから透明樹脂フィルムを引き出して搬送路上を加熱手段に送り込み、加熱手段で加熱軟化した透明樹脂フィルム表面に成形手段を適用して該表面に多数の凹凸面を形成するようにしたことを特徴とする多目的照明用フィルムの製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンボス形状を転写された透明樹脂フィルムよりなる多目的照明用フィルムの製造方法に関し、特に、液晶表示装置の光源部に用いられる多目的照明用フィルムの製造方法に関する。

通常、液晶表示画面は自家発光性を持たないため、従来より、液晶表示素子の背面から光を当てるバックライトユニットと呼ばれる光源ユニットが用いられており、最近では、光源の位置を液晶表示装置の側面に配したエッジライト方式が多く用いられている。

エッジライト方式に用いられる面状光源装置は、図４に示すような透明な導光板（１）の一方の側面に光源としてＬＥＤ（２）等が配されており、また導光板の表面には塗料のドットパターン（３）が形成されていて、導光板の後側には反射板（４）が配されている。このドットパターンにより、側面の蛍光管から入射した光を、導光板から画面の所望の位置で表面側へ出射させることができる。

ところで、図４に示したごとく、ＬＥＤ（２）等から発せられドットパターン（３）によって導光板（１）から出射された光のほとんどは、出射光パターン（５）のような導光板の法線方向から大きく外れた方向へ出射された分布となる。したがって、導光板の法線方向より画面を見る使用者にとっては得られる光量が少なく、液晶表示画面が非常に暗く感じてしまう。

通常、この欠点を解消するために、導光板の前面に光を制御できるシート状素材を配し、不要な斜め方向の出射光量を抑えるという方法がとられる。従来の光制御シートとしては、熱可塑性樹脂フィルム表面にプリズム形状、ドット形状、ブラスト様などのランダム凹凸を形成させたものが知られている。しかしながら、粗度が大きいランダム凹凸では、依然として斜め方向の出射光量が多くバックライト等の高輝度化に限界があった。
このような光制御シートは、特開昭６２−２９１６１８号公報（特許文献１参照）や特開平７−２３０００１号公報（特許文献２参照）、特開平１１−２３８１４号公報（特許文献３参照）に示されている。
特開昭６２−２９１６１８号公報特開平７−２３０００１号公報特開平１１−２３８１４号公報

ところで、従来公知の光制御シートの製造方法としての、例えば注型、溶剤キャスティング、異型押出法、押出成形しながらのロールエンボッシング法、平板による熱プレス法、モノマーキャスチング法、射出成形法などでは、溶融した樹脂の表面張力の影響が無視できなくなるため、凹凸のピッチを数１０μｍ単位まで細かくすることは非常に困難であった。

そこで本発明者は、溶融樹脂表面の加熱温度の制御ならびに成形手段を検討することによって、光制御シートの表面に微細な凹凸を形成することが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明はフィルムの加熱温度と成形手段を特定することによって、液晶表示面のバックライトやキー表示部分の照明装置として用いた場合に、液晶表示面やキー表示部分が十分明るくなるような集光性を持ち、かつ、非常に薄く軽量な多目的照明用フィルムを提供することを目的とする。

すなわちこの発明の多目的照明用フィルムの製造方法は、透明樹脂フィルムの巻取りロールと、該ロールから引き出した透明樹脂フィルムの搬送路の上下両面に配置した加熱手段と、加熱手段の後方において、加熱軟化した透明樹脂フィルム表面に圧着して該表面に多数の凹凸面を形成する成形手段とを順次配置し、巻取りロールから透明樹脂フィルムを引き出して搬送路上を加熱手段に送り込み、加熱手段で加熱軟化した透明樹脂フィルム表面に成形手段を適用して該表面に多数の凹凸面を形成するようにしたことを特徴とするものである。

この発明の多目的照明用フィルムの製造方法は、前記加熱手段が熱風ヒータからなり、透明樹脂フィルム表面が常温〜１４０℃になるよう加熱するようにしたことをも特徴とするものである。

この発明の多目的照明用フィルムの製造方法は、前記成形手段が相対的に接離する上下一対のプレス型を備え、前記加熱手段から搬送されてくる透明樹脂フィルム表面を該プレス型により順次加圧するようにしたことをも特徴とするものである。

この発明の多目的照明用フィルムの製造方法は、前記成形手段が相対的に接離する上下一対のプレス型を備え、前記加熱手段から搬送されてくる透明樹脂フィルム表面を該プレス型により塑性変形するよう加圧するようにしたことをも特徴とするものである。

請求項１に記載の発明における透明樹脂フィルムの材質は特に限定されないが、光制御シートとして使用されている、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＥＴ）樹脂、アクリル樹脂などの光透過性の良好な透明樹脂材が好適である。

透明樹脂フィルムの表面を加熱する方法は、熱風、赤外線ヒータ、ハロゲンランプヒーター等の非接触加熱が、透明樹脂フィルムに熱的ストレスを与えにくいので好適に使用することができる。
透明樹脂フィルム表面の加熱に際しては、フィルム表面を加熱軟化させるよう調節しながら加熱する。なお、透明樹脂フィルムに加圧する程度が、透明樹脂フィルムの表面が塑性変形するだけ加圧するものである場合には、常温〜５０℃程度であってもよいことが考えられる。

透明樹脂フィルムの靭性が強く、フィルム表面の加熱軟化が必要な場合には、透明樹脂フィルムの種類によっては１４０℃までの加熱が行なわれる。
例えば、透明樹脂フィルムの種類がアクリル樹脂のような、軟化温度が低く、加圧程度によっては繊細なピッチの凹凸であっても塑性変形するようであれば常温〜８０℃程度の加熱で、成形手段を適用すればよい。
また、ポリメチルメタクリレート（ＰＥＴ）樹脂のようにガラス転移点が７０℃程度の場合や、ポリカーボネート樹脂のようにガラス転移点が１４０〜１５０℃程度の場合には、８０〜１５０℃程度の加熱によって軟化させ、その後成形手段を適用すればよい。

このように加熱軟化させたフィルム表面にプリズム形状、ドット形状、ブラスト様などのランダム凹凸からなるエンボス形状を形成する成形法としては、フィルム表面への加圧プレス法が好適である。この加圧プレス法と前記加熱手段とを連動させると、加熱温度や時間等の温度管理が非常に精度よく行なうことが可能となる。
加圧プレスのためのプレス装置は、相対的に接離する上下一対のプレス型を備え、透明樹脂フィルムが軟化している場合はプレス型で変形させ、透明樹脂フィルムが軟化していない場合にはプレス型で塑性変形させるように構成されている。

以上のように、本発明はフィルムの加熱温度と成形手段を特定することによって、液晶表示面のバックライトやキー表示部分の照明装置として用いた場合に、液晶表示面やキー表示部分が十分明るくなるような集光性を持ち、かつ、非常に薄く軽量な多目的照明用フィルムを提供することが可能となった。

以下図面に基いて、この発明の多目的照明用フィルムの製造方法の実施の形態を詳細に説明する。
図１はこの発明の多目的照明用フィルムの製造方法の製造装置の１実施例を示す概略図、図２はこの発明の多目的照明用フィルムの製造方法の製造装置の他の実施例を示す概略図、図３はこの発明の多目的照明用フィルムの製造方法の製造装置を適用して得られたキー表示部の例を示す概略図である。
この発明の多目的照明用フィルムの製造方法の製造装置の１実施例を示す図１において、１１は透明樹脂フィルム１０の巻取りロールで、該ロール１１から引き出した透明樹脂フィルム１０の搬送路の上下両面には３つの加熱手段１２〜１４が配置されている。
この加熱手段１２〜１４はフィルム表面を所定温度まで昇温させるため、一次加熱手段１２、二次加熱手段１３、三次加熱手段１４の順に徐々に温度を高くして配置されている。もちろん、この加熱手段１２〜１４を単独のものとしたり、３以上の数を配列したものとすることもできる。
ちなみに、前記加熱手段１２〜１４は熱風ヒータからなり、透明樹脂フィルム表面が常温〜１４０℃になるよう加熱するようにするためのものである。

次に前記加熱手段１２〜１４の後方には、加熱軟化した透明樹脂フィルム１０表面に圧着して該表面に多数の凹凸面を形成する成形手段、図では相対的に接離する上下一対のプレス型１５が配置してある。
なお、前記透明樹脂フィルム１０が常温〜５０℃程度でガラス転移するものの場合にも、前記相対的に接離する上下一対のプレス型１５として、前記加熱手段１２〜１４から搬送されてくる透明樹脂フィルム表面を該プレス型によって加圧成形するために加圧することができるようになっている。

以上のように構成した多目的照明用フィルムの製造装置においては、図１のように、巻取りロール１１から透明樹脂フィルム１０を引き出して搬送路上を加熱手段１２〜１４に送り込み、該加熱手段１２〜１４で加熱軟化した透明樹脂フィルム１０の表面にプレス型１５からなる成形手段を適用すれば、該透明樹脂フィルム１０表面に多数の凹凸面を形成することができる。

図２は、この発明の多目的照明用フィルムの製造方法の製造装置の他の実施例を示すものであり、基本的にはじ前記実施例と軌を一にしている。
そして、加熱手段２２〜２４の後方には、加熱軟化した透明樹脂フィルム１０表面に圧着して該表面に多数の凹凸面を形成する成形手段、図では相対的に接離する上下一対のプレス型２５が配置してある。
なおこの実施例では、前記透明樹脂フィルム１０をガラス転移温度以下の温度で加熱するようになっており、前記相対的に接離する上下一対のプレス型２５で、前記加熱手段２２〜２４から搬送されてくる透明樹脂フィルム表面を該プレス型によって塑性変形させるために加圧することができるようになっている。

以上のように構成した多目的照明用フィルムの製造装置においては、図２のように、巻取りロール２１から透明樹脂フィルム１０を引き出して搬送路上を加熱手段２２〜２４に送り込み、該加熱手段２２〜２４で加熱されて温度が上昇した透明樹脂フィルム１０の表面を加圧手段２５によって加圧すれば、該透明樹脂フィルム１０は塑性変形してその表面に多数の凹凸面が形成される。

図３はこの発明の多目的照明用フィルムの製造方法の製造装置を適用して得られたキー表示部の例を示し、ＬＥＤ等の光源３１から発せられ導光フィルム３２から出射された光は、個々のキー表示部３３から出射される。
このように光をキー表示部３３から出射させる手段としては、全面を粗面化あるいは不透明化した導光フィルム３２のキー表示部３３に相当する位置を塑性変形等によって透明化したり、逆に透明な導光フィルム３２のキー表示部３３に相当する位置を除いて塑性変形等によって粗面化し、不透明化する方法が用いられる。

透明樹脂フィルムとしてポリカーボネート樹脂フィルムを用い、この樹脂フィルムを巻取りロールからを引き出して搬送路上を３列に配列させた加熱手段間に送り込む。該加熱手段は順次５０℃、１００℃、１８０℃の温風が放出されるように配置され、搬送されるポリカーボネート樹脂フィルム表面が１４０℃となるように構成されている。
このようにして加熱軟化した透明樹脂フィルムの表面にプレス型からなる成形手段を適用することにより、該透明樹脂フィルム表面には多数の微細な凹凸面が加圧成形によって形成された。
得た光制御シートは非常に薄く、かつ微細な凹凸面がクリアなものとなっており、液晶表示面のバックライト用として好適に使用することができた。

透明樹脂フィルムとしてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂フィルムを用い、この樹脂フィルムを巻取りロールからを引き出して搬送路上を３列に配列させた加熱手段間に送り込む。該加熱手段は順次５０℃、７０℃、９０℃の温風が放出されるように配置され、搬送されるＰＥＴ樹脂フィルム表面が約７５℃となるように構成されている。
このようにして加熱した透明樹脂フィルムの表面にプレス型からなる成形手段を適用することにより、該透明樹脂フィルム表面には多数の微細な凹凸面が塑性変形によって形成された。
得た光制御シートは非常に薄く、かつ微細な凹凸面がクリアなものとなっており、液晶表示面のバックライト用として好適に使用することができた。

透明樹脂フィルムとしてアクリル樹脂フィルムを用い、この樹脂フィルムを巻取りロールからを引き出して搬送路上を３列に配列させた加熱手段間に送り込む。該加熱手段は順次２５℃、４０℃、５５℃の温風が放出されるように配置され、搬送されるアクリル樹脂フィルム表面が約５０℃となるように構成されている。
このようにして加熱軟化した透明樹脂フィルムの表面にプレス型からなる成形手段を適用することにより、該透明樹脂フィルム表面には塑性変形によって多数の微細な凹凸面が形成された。
得た光制御シートは非常に薄く、かつ微細な凹凸面がクリアなものとなっており、液晶表示面のバックライト用として好適に使用することができた。

本発明の多目的照明用フィルムの製造方法は、上記液晶表示のバックライトやキー表示部分の照明としてのみならず、光源から液晶表示部分に光を導くためのシートしての各種の用途に使用することが可能である。

例えば、光源と導光板との間において光を拡散させるために使用する入光ローレットのための拡散シートの加工にも応用できることはいうまでもない。

この発明の多目的照明用フィルムの製造方法の製造装置の１実施例を示す概略図である。この発明の多目的照明用フィルムの製造方法の製造装置の他の実施例を示す概略図である。この発明の多目的照明用フィルムの製造方法の製造装置を適用して得られたキー表示部の例を示す概略図である。エッジライト方式に用いられる面状光源装置の例を示す概略図である。

符号の説明

１０透明樹脂フィルム
１１巻取りロール
１２〜１４加熱手段
１５プレス型
２１巻取りロール
２２〜２４加熱手段
２５プレス型
３１光源
３２導光フィルム
３３キー表示部

Claims

透明樹脂フィルムの巻取りロールと、該ロールから引き出した透明樹脂フィルムの搬送路の上下両面に配置した加熱手段と、加熱手段の後方において、加熱軟化した透明樹脂フィルム表面に圧着して該表面に多数の凹凸面を形成する成形手段とを順次配置し、巻取りロールから透明樹脂フィルムを引き出して搬送路上を加熱手段に送り込み、加熱手段で加熱軟化した透明樹脂フィルム表面に成形手段を適用して該表面に多数の凹凸面を形成するようにしたことを特徴とする多目的照明用フィルムの製造方法。
加熱手段が熱風ヒータからなり、透明樹脂フィルム表面が常温〜１４０℃になるよう加熱するようにしたことを特徴とする請求項１記載の多目的照明用フィルムの製造方法。
成形手段が相対的に接離する上下一対のプレス型を備え、前記加熱手段から搬送されてくる透明樹脂フィルム表面を該プレス型により順次加圧するようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の多目的照明用フィルムの製造方法。
成形手段が相対的に接離する上下一対のプレス型を備え、前記加熱手段から搬送されてくる透明樹脂フィルム表面を該プレス型により塑性変形するよう加圧するようにしたことを特徴とする請求項３記載の多目的照明用フィルムの製造方法。