JP2011064875A - Optical sheet and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、液晶表示装置又は照明器具などにおいて、光を制御するために用いることができる光学シートに関し、より詳細には、光出射面側に複数のレンズが設けられている光学シート、並びに該光学シートの製造方法に関する。 The present invention relates to an optical sheet that can be used to control light in, for example, a liquid crystal display device or a lighting fixture, and more specifically, an optical sheet in which a plurality of lenses are provided on the light exit surface side, The present invention also relates to a method for producing the optical sheet.
従来、液晶表示装置又は照明器具では、点状光源又は線状光源等の光源の光出射面側に、拡散又は集光を目的として透明な光学シートが配置されている。この種の光学シートとして、該光学シートの光出射面側に複数のレンズが設けられたレンズシートが広く用いられている。光源から出射された光がレンズシートに入射した後、入射した光の出射方向をレンズの形状によって制御できる。これによって、例えば、液晶表示装置の輝度むらの抑制又は輝度の向上が図られている。 Conventionally, in a liquid crystal display device or a lighting fixture, a transparent optical sheet is disposed on the light exit surface side of a light source such as a point light source or a linear light source for the purpose of diffusion or condensing. As this type of optical sheet, a lens sheet in which a plurality of lenses are provided on the light emitting surface side of the optical sheet is widely used. After the light emitted from the light source enters the lens sheet, the exit direction of the incident light can be controlled by the shape of the lens. As a result, for example, the luminance unevenness of the liquid crystal display device is suppressed or the luminance is improved.
上記のようなレンズシートの一例が、下記の特許文献1に開示されている。特許文献1には、光出射面側に、複数のシリンドリカルレンズが並べられており、かつ反対側の面である光入射面側の一部の領域に、光を反射する光反射層が設けられた光学シートが開示されている。ここでは、シリンドリカルレンズの凸部の頂点から光入射面側に下ろした垂線が通過する開口部を有するように、開口部を囲む領域に光反射層が設けられている。言い換えれば、シリンドリカルレンズ間の領域に対向する光入射面側の領域に光反射層が設けられている。
An example of the lens sheet as described above is disclosed in
下記の特許文献2には、光出射面側に、複数のシリンドリカルレンズが並べられており、かつ光入射面側に、レンズの集光特性に応じた遮光パターンが設けられたレンズシートが開示されている。レンズシートの光入射面側には、上記遮光パターンにより、光を透過する開口部と、レンズ間の領域に対向する光入射面側の領域において光を遮光する遮光部とが形成されている。
特許文献1,2に記載のレンズシートでは、レンズ間の領域に対向する光入射面側の領域において、光反射層又は遮光部が設けられている。従って、複数の光反射層間又は複数の遮光部間の特定の領域に設けられた開口部のみから光が入射されるため、レンズの表面から光を所定の領域に効率よく出射させることができる。
In the lens sheets described in
しかしながら、特許文献1に記載のレンズシートは、複雑な製造工程により製造されていた。従って、光学シートのコストを低くすることが困難である。また、特許文献2に記載のレンズシートは、光源側の面が遮光層のため光の利用効率が悪く光量が不足するという問題がある。特許文献2に記載のレンズシートの光源側の面に反射層を設けることもできるが、その場合は開口工程のレンズ側からのレーザーアブレーションでは反射層の開口が非常に困難である。
However, the lens sheet described in
本発明の目的は、光利用効率が高く、光源からの光を所望の照射範囲に出光させる光学シート、並びに該光学シートの製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide an optical sheet that has high light utilization efficiency and emits light from a light source in a desired irradiation range, and a method for manufacturing the optical sheet.
本発明の限定的な目的は、簡単な製造工程で得ることができ、歩留まりを高めることができる光学シート、並びに該光学シートの製造方法を提供することである。 A limited object of the present invention is to provide an optical sheet that can be obtained by a simple manufacturing process and can improve the yield, and a method for manufacturing the optical sheet.
本発明の広い局面によれば、光入射面と光出射面とを有し、該光出射面側に凸状の複数のレンズを有する光学シート本体と、上記光学シート本体の光入射面側に配置されており、光を反射する光反射層とを備え、上記光反射層が、複数の開口部を有し、該複数の開口部がそれぞれ、上記複数のレンズの頂点に対向する領域に設けられており、かつ、上記光反射層の上記光学シート本体が配置されている側とは反対側の表面の算術平均粗さRaが0.1〜5μmの範囲内である、光学シートが提供される。 According to a wide aspect of the present invention, there is provided an optical sheet body having a light incident surface and a light emitting surface, and having a plurality of convex lenses on the light emitting surface side, and on the light incident surface side of the optical sheet body. And a light reflecting layer that reflects light, the light reflecting layer having a plurality of openings, each of the plurality of openings being provided in a region facing the vertices of the plurality of lenses. And an optical sheet in which the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the light reflecting layer opposite to the side on which the optical sheet main body is disposed is in the range of 0.1 to 5 μm. The
本発明に係る光学シートのある特定の局面では、上記凸状の複数のレンズの形状は、球体の一部又は回転楕円体の一部である。 In a specific aspect of the optical sheet according to the present invention, the shape of the plurality of convex lenses is a part of a sphere or a part of a spheroid.
本発明に係る光学シートの他の特定の局面では、上記光学シート本体と上記光反射層との間に配置されており、光を吸収する光吸収層がさらに備えられており、上記光吸収層が、複数の開口部を有し、該複数の開口部がそれぞれ、上記複数のレンズの頂点に対向する領域に設けられている。 In another specific aspect of the optical sheet according to the present invention, the optical sheet is further provided with a light absorbing layer that is disposed between the optical sheet main body and the light reflecting layer, and absorbs light. However, it has a plurality of openings, and each of the plurality of openings is provided in a region facing the vertices of the plurality of lenses.
本発明に係る光学シートの製造方法は、上記光学シート本体を形成するための第1の組成物層と、上記光反射層を形成するための第2の組成物層とを、共押出法により直接又は間接に積層する工程と、上記光学シート本体の凸状の複数のレンズの形状を反転した形状に相当する複数の凹部が外周側面に設けられている型ロールを用いて、上記凸状の複数のレンズを形成するように、上記第1の組成物層の表面を処理する工程と、上記第2の組成物層により得られる上記光反射層の上記光学シート本体が配置されている側とは反対側の表面の算術平均粗さRaが0.1〜5μmになるように、上記第2の組成物層の表面を処理する工程と、上記第2の組成物層に、上記複数の開口部を形成する工程とを備える。 The method for producing an optical sheet according to the present invention comprises a first composition layer for forming the optical sheet main body and a second composition layer for forming the light reflecting layer by a coextrusion method. The step of laminating directly or indirectly, and using a mold roll in which a plurality of concave portions corresponding to a shape obtained by inverting the shape of the convex lenses of the optical sheet body are provided on the outer peripheral side surface, A step of treating the surface of the first composition layer so as to form a plurality of lenses; a side on which the optical sheet body of the light reflecting layer obtained by the second composition layer is disposed; Treating the surface of the second composition layer so that the arithmetic mean roughness Ra of the opposite surface is 0.1 to 5 μm, and the plurality of openings in the second composition layer Forming a portion.
本発明に係る光学シートの製造方法のある特定の局面では、上記積層する工程において、上記光学シート本体を形成するための第1の組成物層と、上記光吸収層を形成するための第3の組成物層と、上記光反射層を形成するための第2の組成物層とをこの順で、共押出法により積層し、上記開口部を形成する工程において、上記第2,第3の組成物層にそれぞれ、上記複数の開口部を形成する。 In a specific aspect of the method for producing an optical sheet according to the present invention, in the step of laminating, a first composition layer for forming the optical sheet body and a third for forming the light absorption layer. And the second composition layer for forming the light reflecting layer are laminated in this order by a coextrusion method, and in the step of forming the opening, the second and third layers are formed. The plurality of openings are formed in each of the composition layers.
本発明に係る光学シートの製造方法の他の特定の局面では、上記第2の組成物層の表面を処理する工程で、エンボスロールが用いられる。 In another specific aspect of the method for producing an optical sheet according to the present invention, an embossing roll is used in the step of treating the surface of the second composition layer.
本発明に係る光学シートの製造方法の別の特定の局面では、上記第1の組成物層の表面を処理する工程と、上記第2の組成物層の表面を処理する工程とが同時に行われる。 In another specific aspect of the method for producing an optical sheet according to the present invention, the step of treating the surface of the first composition layer and the step of treating the surface of the second composition layer are performed simultaneously. .
本発明に係る光学シートは、上記光学シート本体と、上記特定の領域に開口部を有する上記光反射層とを備えており、上記光反射層の上記光学シート本体が配置されている側とは反対側の表面の算術平均粗さRaが0.1〜5μmの範囲内であるので、拡散反射が強くなり、光の利用効率が高くなる。別の見方をすれば、光の利用効率が高くなるため反射層を薄くすることが可能になり、反射層の開口部の形成が容易になる。 The optical sheet according to the present invention includes the optical sheet main body and the light reflecting layer having an opening in the specific region, and the side of the light reflecting layer on which the optical sheet main body is disposed is Since the arithmetic mean roughness Ra of the surface on the opposite side is in the range of 0.1 to 5 μm, the diffuse reflection becomes strong and the light use efficiency becomes high. From another point of view, since the light use efficiency is increased, the reflective layer can be made thin, and the opening of the reflective layer can be easily formed.
本発明に係る光学シートの製造方法では、上記光学シート本体を形成するための第1の組成物層と、上記光反射層を形成するための第2の組成物層とを、共押出法により直接又は間接に積層した後、レンズを形成するために上記第1の組成物層の表面を処理し、得られる光反射層の表面の算術平均粗さRaを制御するために上記第2の組成物層の表面を処理し、更に上記第2の組成物層に開口部を形成するので、簡単な製造工程で光学シートを得ることができ、歩留まりを高めることができる。 In the method for producing an optical sheet according to the present invention, a first composition layer for forming the optical sheet main body and a second composition layer for forming the light reflecting layer are formed by a coextrusion method. After directly or indirectly laminating, the surface of the first composition layer is treated to form a lens, and the second composition is used to control the arithmetic average roughness Ra of the surface of the resulting light reflecting layer. Since the surface of the physical layer is processed and the opening is formed in the second composition layer, an optical sheet can be obtained with a simple manufacturing process, and the yield can be increased.
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。 Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments of the present invention with reference to the drawings.
図1(a)〜(c)は、本発明の第1の実施形態に係る光学シートを示す図である。図1(a)は部分切欠平面図であり、図1(b)は部分切欠底面図である。図1(c)は、図1(a)中のI−I線に沿う部分切欠正面断面図である。 1A to 1C are views showing an optical sheet according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a partially cutaway plan view, and FIG. 1B is a partially cutaway bottom view. FIG.1 (c) is a partial notch front sectional drawing which follows the II line | wire in Fig.1 (a).
図1に示す光学シート1は、光学シート本体2と、該光学シート本体2に直接に積層された光反射層3とを備える。光学シート本体2は、光が入射される光入射面2aと、光が出射される光出射面2bとを有する。光学シート本体2の光入射面2a側に、光反射層3が配置されている。光反射層3は光を反射する機能を有する。
An
光学シート本体2は、光透過性を有する。光学シート本体2は、光透過性の材料により形成されている。光学シート本体2の光が透過する光の波長領域は特に限定されない。該波長領域は、用途に応じて適宜選択できる。例えば、光学シート1が液晶表示装置の導光板として用いられる場合、一般には、380nm〜700nm程度の可視光領域が、透過光の波長領域として設定される。
The
光学シート本体2の材料は、光透過性を有する限り特に限定されない。光学シート本体2は、例えば、樹脂又はガラス等の材料により形成される。上記樹脂としては、硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂が挙げられる。光学シート1を共押出法により得ることができるため、光学シート本体2の材料は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。光学シート本体2は、熱可塑性樹脂組成物により形成されていることが好ましい。光学シート本体2の材料は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
The material of the optical sheet
上記熱硬化性樹脂としては、(メタ)アクリル樹脂、エポキシ樹脂及びウレタン樹脂等が挙げられる。 Examples of the thermosetting resin include (meth) acrylic resins, epoxy resins, and urethane resins.
上記熱可塑性樹脂としては、熱可塑性飽和ノルボルネン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸メチル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリオレフィン樹脂及びオレフィン−マレイミド共重合体等が挙げられる。 Examples of the thermoplastic resin include thermoplastic saturated norbornene resin, polycarbonate resin, polyester resin, polysulfone resin, polyether sulfone resin, poly (meth) acrylate methyl resin, polyarylate resin, polystyrene resin, polyacetal resin, polyvinyl chloride. Examples thereof include resins, cellulose resins, acrylonitrile resins, polyolefin resins, and olefin-maleimide copolymers.
光学シート本体2の材料として、透光性を阻害しない範囲で、耐候剤、架橋助剤又は補強剤等を適宜用いてもよい。
As a material for the optical sheet
光学シート本体2の厚み、すなわち光入射面2aと光出射面2bとを結ぶ方向の光学シート本体2の厚みは特に限定されないが、レンズ形状により入射面で焦点を結ぶ厚みであることが好ましい。光学シート本体2の厚みは、例えば平均厚みで20μm以上、500μm以下程度である。
The thickness of the
光入射面2a側の光学シート本体2の表面は、本実施形態では平坦面である。該平坦面は、鏡面であることが好ましい。光入射面2a側の光学シート本体2の表面に複数の突起を形成したり、艶消し加工、エンボス加工又は印刷加工などを施したりして、表面を粗面にしてもよい。
The surface of the optical sheet
光学シート本体2は、光出射面2b側に、凸状に形成されたレンズ2cを複数有する。光学シート1では、レンズ2cはマイクロレンズである。レンズ2cは、マイクロレンズであることが好ましい。複数のレンズ2cにより、マイクロレンズアレイが構成されていることが好ましい。光学シート1の全面において光の出射方向を効率的に制御する観点からは、複数のレンズ2cは、できるだけ密に配置されていることが望ましい。レンズ2cは、光学シート本体2において、同じ材料により一体に形成されている。
The optical sheet
レンズ2cは、光出射面2b側に突出した凸状の形状を有する。光学シート1では、レンズ2cは、光出射面2b側の平坦な基準面2dから突出した凸状の形状を有する。なお、基準面2dとは、光出射面2b側において、レンズ2cが設けられている部分以外の領域に位置している平面部分である。
The
凸状の複数のレンズ2cの形状は、特に限定されない。光の出射方向を高精度に制御する観点からは、レンズ2cの形状は、球体の一部又は回転楕円体の一部であることが好ましい。レンズ2cの形状は、回転楕円体の一部であることがより好ましい。
The shape of the plurality of
複数のレンズ2cの頂点2e間の距離D1は特に限定されない。距離D1は、30〜1000μmの範囲内であること好ましい。
The distance D1 between the
複数のレンズ2cの直径D2は特に限定されない。直径D2は20〜1000μmであることが好ましい。液晶表示装置に用いられる場合、直径D2は20〜1000μmであることが特に好ましい。
The diameter D2 of the plurality of
隣り合うレンズ2c,レンズ2c間の隙間の距離D3は特に限定されない。距離D3は1〜10μmであることが好ましい。
The distance D3 between the
複数のレンズ2cは、周期的かつマトリクス状に配置されていても、ランダムに配置されていても良い。「マトリクス状」とは、第1の方向と、第1の方向とは角度をなす第2の方向との両方において周期的に配列されていることをいう。第1の方向と第2の方向とは相互に垂直でなくてもよく、斜めであってもよい。また、光学シート本体2は、複数種類のレンズ2cを有していてもよい。例えば、光学シート本体2は、大きさの異なる複数種類のレンズ2cを有していてもよい。
The plurality of
光学シート本体2の光入射面2a側に配置されている光反射層3は、複数の開口部3aを有する。複数の開口部3aはそれぞれ、複数のレンズ2cの頂点2eに対向する領域に設けられている。すなわち、光出射面2bが上方になるように、かつ光入射面2aが下方となるように光学シート1を配置したときに(図1(c)の配置)、複数のレンズ2cの頂点2eの真下の領域に、複数の開口部3aが設けられている。言い換えれば、複数のレンズ2cの頂点2eから光入射面2aに、図1(c)に破線Yで示す垂線を下ろした場合に、該垂線が通過する領域を含むように、開口部3aが形成されている。
The
開口部3aを有する光反射層3が設けられているため、開口部3aのみから、光学シート本体2に光が入射される。このため、光学シート1の主面に対して、斜め方向からの光がレンズ2cの頂点2e近傍に到達し難く、更に主面に対して直交方向に入射した光がレンズ2cの外周縁近傍に到達し難い。すなわち、光反射層3により光が反射されるため、図1(c)に矢印Z1及びZ2で示すように光が通過し難い。
Since the
本実施形態の主な特徴の1つは、光反射層3の光学シート本体2が配置されている側とは反対側の表面3bの算術平均粗さRaが、0.1〜5μmの範囲内であることにある。これによって、後述するように、光反射層3に到達した光が、光反射層3の粗面により乱反射される。乱反射された光は光源の反対側にある反射体により反射され、再度光学シートに入射し開口部を透過して出射される。光反射層3の算術平均粗さRaが0.1〜5μmの範囲のときに、光の再利用効率が高くなる。なお、光反射層3の算術平均粗さRaが5μmを超えると、光反射層3の厚みを厚くする必要があり開口部3aを設けにくくなることがある。
One of the main features of the present embodiment is that the arithmetic average roughness Ra of the
上記算術平均粗さRaは、JIS B0601−2001に規定の方法により測定できる。 The arithmetic average roughness Ra can be measured by a method defined in JIS B0601-2001.
光反射層3の開口率は、3〜30%の範囲内であることが好ましい。開口率は、光学シート本体2の光入射面2a側の光反射層3が設けられている領域と光反射層3が設けられていない領域(開口部3a)との総面積100%中の、光反射層3が設けられていない領域の面積を示す。
The aperture ratio of the
光反射層3は、光入射面2a側からの光を、光入射面2a側に反射させる。光反射層3は、適宜の光反射性材料により形成できる。光反射性材料は特に限定されない。光反射性材料としては、例えば、樹脂と、酸化チタン又は酸化マグネシウムなどとの混合物等が挙げられる。光反射性材料の樹脂としては、光学シート本体の材料としての樹脂と同様の樹脂が挙げられる。
The
光学シート1を例えば液晶表示装置に用いる場合、図2に示すように、光入射面2aの前段すなわち光源側に光拡散板4を配置してもよい。図示しない光源からの光が矢印A1〜A5及びB1〜B5の方向に照射された場合、光反射層3の表面3bに達した光は、光反射層3の表面3bが粗面であるため、矢印B1〜B5で示すように光反射層3により乱反射される。例えば、光反射層3の表面3bに対して30°の角度で光が到達しても、光反射層3の表面3bが粗面であるため、30°の角度で反射されるとは限らない。すなわち、光反射層3の表面3bに到達した光は、様々な方向に乱反射される。
When the
光反射層3が設けられていない領域すなわち光反射層3の開口部3aに達した光は、矢印A1〜A5で示すように開口部3aを通過し、光学シート本体2の光入射面2aから入射する。光学シート本体2に入射した光は直進し、レンズ2cの表面である光出射面2bから出射する。また、レンズ2cの光出射面2bから光が出射する際に、レンズ2cの表面形状により、光の進行方向が変わる。これによって、矢印X1〜X5で示すように、レンズ2cの光出射面2bから、矢印X1〜X5の方向に、光を出射させることができる。例えば、一つの方向に向かって、平行光を出射させることができる。
The light that has reached the region where the
また、光反射層3により反射された光は、光拡散板4側に導かれる。そして、光反射層3により反射された光は、光拡散板4により、破線の矢印Cで示すように再度反射されたり、光拡散板4を透過し光源の反対側の光反射体により再反射されたりする。光拡散板4および光源の反対側の光反射体により再反射された反射光は、光学シート1に導かれる。従って、上記反射光を利用することができ、レンズ2aから出射される光の強度を高めることができる。よって、液晶表示装置において、光源からの光を効率良く利用でき、輝度を高めることができる。
The light reflected by the
光反射層3の厚みは、反射手段として機能が発揮される限り特に限定されない。光反射層3の厚みは、3〜20μmであることが好ましい。
The thickness of the
次に、本発明の第2の実施形態に係る光学シートを説明する。 Next, an optical sheet according to the second embodiment of the present invention will be described.
図3は、第2の実施形態に係る光学シートを示す正面断面図である。図3に示す光学シート11は、光学シート本体2と、該光学シート本体2に積層された光吸収層12と、該光吸収層12の光学シート本体2が積層されている側とは反対側に積層された光反射層3とを備える。光吸収層12は、光学シート本体2と光反射層3との間に配置されている。光吸収層12は、光を吸収する機能を有する。光学シート11では、光学シート本体2に、光吸収層12を介して、光反射層3が間接に積層されている。
FIG. 3 is a front sectional view showing an optical sheet according to the second embodiment. The optical sheet 11 shown in FIG. 3 includes an optical sheet
光学シート11における光学シート本体2及び光反射層3は、光学シート1における光学シート本体2及び光反射層3と同様に構成されている。
The
光吸収層12は、適宜の光吸収性材料により形成できる。光吸収性材料は特に限定されない。光吸収性材料としては、例えば、樹脂と、カーボンブラック又は染料などとの混合物等が挙げられる。光吸収性材料の樹脂としては、光学シート本体の材料としての樹脂と同様の樹脂が挙げられる。
The
光反射層3は、光を反射する。しかしながら、例えば、波長領域によっては、一部の波長の光が光反射層3を透過することがある。このような場合に、光反射層3を透過した波長の光が、光吸収層12により吸収される。従って、このような光吸収層12が設けられているため、光学シート11の主面に対して斜め方向からの光がレンズの頂点付近により一層到達し難くなり、更に主面に対して直交方向に入射した光がレンズの外周縁近傍により一層到達し難くなる。また、光吸収層12を設けることにより後述する開口工程が容易に行える。
The
光学シート本体2の光入射面2a側に配置されている光吸収層12は、複数の開口部12aを有する。複数の開口部12aはそれぞれ、光反射層3の開口部3aと同様に、複数のレンズ2cの頂点2eに対向する領域に設けられている。光出射面2bが上方になるように、かつ光入射面2aが下方となるように光学シート11を配置したときに、複数のレンズ2cの頂点2eの真下の領域に、複数の開口部12aが設けられている。言い換えれば、複数のレンズ2cの頂点2eから、光入射面2aに図3に破線Yで示す垂線を下ろした場合に、該垂線が通過する領域を含むように、開口部12aが形成されている。
The
光吸収層12の開口率は、光反射層3と同様に、3〜30%の範囲内であることが好ましい。開口率は、光学シート本体2の光入射面2a側の光吸収層12が設けられている領域と光吸収層12が設けられていない領域(開口部12a)との総面積100%中の、光吸収層12が設けられていない領域の面積を示す。
The aperture ratio of the
光吸収層12の厚みは、吸収手段として機能が発揮される限り特に限定されない。光吸収層12の厚みは、3〜30μmであることが好ましい。
The thickness of the
光学シート1,11の製造方法は特に限定されない。光学シート1,11を製造するために、従来一般に使用されている光学シートの製造方法を適用できる。光学シートの製造方法としては、例えば、溶液流延法、溶融成形法等が挙げられる。上記溶融成形法としては、溶融押出成形法、プレス成形法及び射出成形法等が挙げられる。なかでも、溶融成形法の採用により、特に溶融押出成形法の採用により、光学シート1,11を効率的に製造できる。上記溶融押出成形法としては、例えば、Tダイ法及びインフレーション法等が挙げられる。
The manufacturing method of the
次に、溶融共押出法を用いて、光学シート1を得るための本発明の一実施形態に係る光学シートの製造方法を説明する。
Next, the manufacturing method of the optical sheet which concerns on one Embodiment of this invention for obtaining the
先ず、光学シート本体2を形成するための第1の組成物と、光反射層3を形成するための第2の組成物とを用意する。
First, a first composition for forming the
次に、図4に示すように、溶融押出装置21の金型22から、溶融状態の第1,第2の組成物を共押出し、第1の組成物層と第2の組成物層とが積層された積層シート23を得る。積層シート23を、型ロール24とエンボスロール25との間に導く。第1の組成物層が型ロール24に接触するように、かつ第2の組成物層がエンボスロール25に接触するように、積層シート23を導く。なお、図4では、積層シート23は、略図的に示されている。
Next, as shown in FIG. 4, the first and second compositions in the molten state are coextruded from the
図5(a)〜(c)に示すように、型ロール24は、略円筒状の形状を有する。型ロール24の外周側面には、複数の凹部24aが形成されている。この凹部24aは、前述したレンズ2cを反転した形状を有する。
As shown in FIGS. 5A to 5C, the
従って、図5(c)に示すように、複数の凹部24aが設けられている部分以外の残りの領域は、円筒曲面24bである。
Therefore, as shown in FIG. 5C, the remaining region other than the portion provided with the plurality of
図4に示すように、型ロール24を矢印F方向に回転し、エンボスロール25を矢印Gで示す方向に回転するように駆動する。
As shown in FIG. 4, the
エンボスロール25の外周側面は、図示しないが、適宜のエンボス形状を有する。積層シート23の第2の組成物層が接触したときに、該第2の組成物層の表面の算術平均粗さRaを所定の範囲にし、得られる光反射層3の表面3bの算術平均粗さRaを0.1〜0.5μmの範囲内にするために、エンボスロール25の外周側面は、適宜のエンボス形状を有する。
Although the outer peripheral side surface of the
従って、型ロール24とエンボスロール25との間を積層シート23を通過する際に、積層シート23が賦型され、凸状の複数のレンズ2cを形成するように第1の組成層の表面が処理され、かつ得られる光反射層3の表面3bの算術平均粗さRaが0.1〜0.5μmになるように、第2の組成物層の表面が処理される。このようにして、図6に示すように、レンズ2cが形成された第1の組成物層2Aと、表面3bの算術平均粗さRaが所定の範囲に制御された第2の組成物層3Aとを有する積層シート23Aを得ることができる。
Therefore, when the
光学シート1の製造効率を高める観点からは、エンボスロール25を用いることが好ましい。また、光学シート1の製造効率を高める観点からは、レンズ2cを形成するための第1の組成物層の表面を処理する工程と、得られる光反射層3の表面3bの算術平均粗さRaを制御するための第2の組成物層の表面を処理する工程とは、インラインで行われることが好ましく、同時に行われることがより好ましい。
From the viewpoint of increasing the manufacturing efficiency of the
なお、エンボスロール25にかえてエンボス形状を有さないロール等を用いてもよい。図4に示す溶融押出装置21を用いた溶融押出工程において、第2の組成物層の表面の表面粗さを制御しなくてもよい。すなわち、溶融押出工程とは別の工程で、例えば光反射層3の表面3bの算術平均粗さRaが0.1〜0.5μmとなるように、第2の組成層又は光反射層3の表面を処理してもよい。
Instead of the
図6に示すように、型ロール24から送り出された積層シート23Aは、レンズ2cを有する第1の組成物層2Aと、開口部3aを有さない第2の組成物層3Aとを有する。
As shown in FIG. 6, the laminated sheet 23A fed out from the
次に、開口部3aを有さない第2の組成物層3Aに、開口部3aを形成する。開口部3aを形成する方法は特に限定されない。開口部3aを形成する方法としては、レンズ面側から平行光を照射し、レンズ効果により第2の組成物3Aの所望の位置に集光させて、所望の位置の第2の組成物層3Aを昇華、爆発又は溶融等により除去する方法等が挙げられる。
Next, the
本実施形態の製造方法によれば、溶融押出された積層シート23を型ロール24とエンボスロール25とに圧接することにより、レンズ2cの形成と同時に、反射層3の表面3bの算術平均粗さRaを所定の範囲に制御できる。よって、本実施形態の製造方法により、光学シート1を効率良くかつ安価に提供することができる。
According to the manufacturing method of the present embodiment, the arithmetic average roughness of the
なお、光学シート1にかえて、光学シート11を製造する際には、光学シート本体2を形成するための第1の組成物と、光反射層3を形成するための第2の組成物とに加えて、光吸収層12を形成するための第3の組成物を用意する。
In addition, when manufacturing the optical sheet 11 instead of the
溶融押出装置21の金型22から、第1の組成物、第3の組成物及び第2の組成物を共押出しして、第1の組成物層と、第3の組成物層と、第2の組成物層とがこの順で積層された積層シートを得る。押出された直後の光吸収層を形成するための第3の組成物層は、開口部12aを有さない。第2の組成物層に開口部3aを形成する際に光吸収層に開口部12aを形成する。このようにして、光学シート11を得ることができる。
The first composition, the third composition, and the second composition are coextruded from the
なお、液晶表示装置に用いられる光学シートについて説明した。光学シートは、透写型表示装置又はテレビジョン受像機などの様々な光学装置において、光源からの光の利用効率を高める用途に適宜用いることができる。さらに、光学シートは、照明器具にも用いることができる。 In addition, the optical sheet used for a liquid crystal display device was demonstrated. The optical sheet can be appropriately used for increasing the utilization efficiency of light from a light source in various optical devices such as a transflective display device or a television receiver. Furthermore, the optical sheet can also be used for lighting equipment.
また、上記実施形態では、複数の半球状のレンズ2cが設けられたマイクロレンズアレイシートを説明した。本発明に係る光学シートは、複数のシリンドリカルレンズが設けられているレンチキュラーシートからなる光学シートにも適用できる。光の出射方向をより一層高精度に制御する観点からは、光学シートは、マイクロレンズアレイシートであることが好ましい。
In the above embodiment, a microlens array sheet provided with a plurality of
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明する。本発明はこれら実施例のみに限定されない。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. The present invention is not limited to these examples.
(実施例1)
図4に示す溶融押出装置21を用いて、共押出法により、図1に示す光学シート1を作製した。なお、光反射層3の開口部3aは、レンズ面側から平行レーザー光を照射することにより形成した。
Example 1
The
得られた光学シート1の光学シート本体2は、ポリカーボネート樹脂により形成した。光学シート本体2の平均厚みは110μm、複数のレンズ2cの頂点2e間の距離D1は105μm、複数のレンズ2cの直径D2は100μm、隣り合うレンズ2c,レンズ2c間の隙間の距離D3は5μmとした。光反射層3は、ポリカーボネート樹脂と酸化マグネシウムとを含む混合物により形成した。光反射層3の平均厚みは10μm、開口率は10%であった。光反射層3の光学シート本体2が配置されている側とは反対側の表面3bの算術平均粗さRaは0.5μmであった。
The
(実施例2)
エンボスロールのエンボス形状をかえて、光反射層3の表面3bの算術平均粗さRaを0.1μmとなるようにしたこと以外は実施例1と同様にして、光学シート1を得た。
(Example 2)
The
(実施例3)
エンボスロールのエンボス形状をかえて、光反射層3の表面3bの算術平均粗さRaを1μmとなるようにしたこと以外は実施例1と同様にして、光学シート1を得た。
(Example 3)
The
(実施例4)
エンボスロールのエンボス形状をかえて、光反射層3の表面3bの算術平均粗さRaを5μmとなるようにしたこと以外は実施例1と同様にして、光学シート1を得た。
Example 4
The
(実施例5)
図4に示す溶融押出装置21を用いて、共押出法により、図3に示す光学シート11を作製した。
(Example 5)
The optical sheet 11 shown in FIG. 3 was produced by the coextrusion method using the
光学シート本体2と光反射層3との間に、光吸収層12を配置したこと以外は実施例1と同様にして、光学シート11を得た。なお、光反射層3の開口部3a及び光吸収層12の開口部12aはそれぞれ、レンズ面側から平行レーザー光を照射することにより形成した。
An optical sheet 11 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the
得られた光学シート11の光吸収層12は、ポリカーボネート樹脂とカーボンブラックとの混合物により形成した。光吸収層12の平均厚みは12μm、開口率は10%であった。
The
(比較例1)
エンボスロールにかえてエンボス形状を有さないロールを用いて、光反射層3の表面3bの算術平均粗さRaを0.01μmとなるようにしたこと以外は実施例1と同様にして、光学シート1を得た。
(Comparative Example 1)
In the same manner as in Example 1, except that the embossing roll was replaced with a roll having no embossed shape and the arithmetic average roughness Ra of the
(比較例2)
エンボスロールのエンボス形状をかえて、光反射層3の表面3bの算術平均粗さRaを6μmとなるようにしたこと以外は実施例1と同様にして、光学シート1を得た。
(Comparative Example 2)
The
(評価)
実施例及び比較例で得られた光学シートを、ライトボックス上に配置し、その輝度を輝度測定装置EZ−Contrast(ELDIM社製)で測定した。ここで言う輝度とは、0°輝度つまりライトボックス出射面に対する法線方向の輝度のことである。ライトボックスの輝度は640cd/m2であった。
実施例及び比較例で得られた光学シートの輝度はそれぞれ、以下の通りであった。
(Evaluation)
The optical sheets obtained in Examples and Comparative Examples were placed on a light box, and the luminance was measured with a luminance measuring device EZ-Contrast (manufactured by ELDIM). The luminance referred to here is 0 ° luminance, that is, luminance in the normal direction with respect to the light box exit surface. The luminance of the light box was 640 cd / m 2 .
The brightness | luminance of the optical sheet obtained by the Example and the comparative example was as follows, respectively.
実施例1:1245cd/m2、実施例2:1186cd/m2、実施例3:1251cd/m2、実施例4:1154cd/m2、実施例5:1237cd/m2、比較例1:1042cd/m2、比較例2:968cd/m2 Example 1: 1245 cd / m 2 , Example 2: 1186 cd / m 2 , Example 3: 1251 cd / m 2 , Example 4: 1154 cd / m 2 , Example 5: 1237 cd / m 2 , Comparative Example 1: 1042 cd / M 2 , Comparative Example 2: 968 cd / m 2
1…光学シート
2…光学シート本体
2A…第1の組成物層
2a…光入射面
2b…光出射面
2c…レンズ
2d…基準面
2e…頂点
3…光反射層
3A…第2の組成物層
3a…開口部
3b…表面
4…光拡散板
11…光学シート
12…光吸収層
12a…開口部
21…溶融押出装置
22…金型
23,23A…積層シート
24…型ロール
24a…凹部
24b…円筒曲面
25…エンボスロール
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記光学シート本体の光入射面側に配置されており、光を反射する光反射層とを備え、
前記光反射層が、複数の開口部を有し、該複数の開口部がそれぞれ、前記複数のレンズの頂点に対向する領域に設けられており、かつ、
前記光反射層の前記光学シート本体が配置されている側とは反対側の表面の算術平均粗さRaが0.1〜5μmの範囲内である、光学シート。 An optical sheet body having a light incident surface and a light exit surface, and having a plurality of convex lenses on the light exit surface side;
Disposed on the light incident surface side of the optical sheet body, and includes a light reflecting layer that reflects light,
The light reflecting layer has a plurality of openings, each of the openings is provided in a region facing the vertices of the plurality of lenses; and
An optical sheet in which the arithmetic average roughness Ra of the surface of the light reflecting layer opposite to the side on which the optical sheet main body is disposed is in the range of 0.1 to 5 μm.
前記光吸収層が、複数の開口部を有し、該複数の開口部がそれぞれ、前記複数のレンズの頂点に対向する領域に設けられている、請求項1又は2に記載の光学シート。 Disposed between the optical sheet body and the light reflecting layer, further comprising a light absorbing layer for absorbing light,
The optical sheet according to claim 1, wherein the light absorption layer has a plurality of openings, and each of the plurality of openings is provided in a region facing the apexes of the plurality of lenses.
前記光学シート本体を形成するための第1の組成物層と、前記光反射層を形成するための第2の組成物層とを、共押出法により直接又は間接に積層する工程と、
前記光学シート本体の凸状の複数のレンズの形状を反転した形状に相当する複数の凹部が外周側面に設けられている型ロールを用いて、前記凸状の複数のレンズを形成するように、前記第1の組成物層の表面を処理する工程と、
前記第2の組成物層により得られる前記光反射層の前記光学シート本体が配置されている側とは反対側の表面の算術平均粗さRaが0.1〜5μmになるように、前記第2の組成物層の表面を処理する工程と、
前記第2の組成物層に、前記複数の開口部を形成する工程とを備える、光学シートの製造方法。 It is a manufacturing method of the optical sheet according to any one of claims 1 to 3,
Laminating the first composition layer for forming the optical sheet main body and the second composition layer for forming the light reflecting layer directly or indirectly by a co-extrusion method;
In order to form the plurality of convex lenses using a mold roll in which a plurality of concave portions corresponding to a shape obtained by inverting the shape of the convex lenses of the optical sheet body is provided on the outer peripheral side surface. Treating the surface of the first composition layer;
The arithmetic mean roughness Ra of the surface opposite to the side on which the optical sheet main body of the light reflecting layer obtained by the second composition layer is disposed is 0.1 to 5 μm. Treating the surface of the composition layer of 2;
Forming the plurality of openings in the second composition layer.
前記開口部を形成する工程において、前記第2,第3の組成物層にそれぞれ、前記複数の開口部を形成する、請求項4に記載の光学シートの製造方法。 In the step of laminating, a first composition layer for forming the optical sheet body, a third composition layer for forming the light absorption layer, and a first composition layer for forming the light reflection layer. The two composition layers are laminated in this order by a coextrusion method,
5. The method of manufacturing an optical sheet according to claim 4, wherein, in the step of forming the openings, the plurality of openings are formed in the second and third composition layers, respectively.
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