JP2011170005A - Optical sheet and method for manufacturing 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、少なくとも一方の面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 at least one surface, 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、光の拡散又は集光など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 emission surface side of a light source such as a point light source or a linear light source for the purpose of light diffusion or light collection. 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.
上記光学シートの製造方法としては、紫外線硬化性樹脂等の活性エネルギー線硬化性樹脂を用いて、レンズ形状を有する成形層を、可撓性を有する支持体上に形成する方法、並びに熱可塑性樹脂を溶融押出法により成膜して、レンズ形状を賦型する方法等が挙げられる。 As a method for producing the optical sheet, a method for forming a molding layer having a lens shape on a flexible support using an active energy ray curable resin such as an ultraviolet curable resin, and a thermoplastic resin And a method of forming a lens shape by a melt extrusion method.
近年、拡散シート及び輝度向上シート等の上記光学シートにおいて、光学特性をより一層高めるために、レンズ形状の微細化が進行している。レンズ形状の微細化に伴って、上記溶融押出法では、レンズ形状を精度よく賦型することが困難になってきている。 In recent years, in the above optical sheets such as a diffusion sheet and a brightness enhancement sheet, miniaturization of the lens shape has progressed in order to further improve the optical characteristics. With the miniaturization of the lens shape, it has become difficult to accurately shape the lens shape by the melt extrusion method.
ところで、熱可塑性樹脂の流動性を高めるために、熱可塑性樹脂に添加剤を添加して、溶融粘度を下げる方法が知られている。例えば、ポリカーボネートの溶融粘度を下げるための成分として、下記の特許文献1には、極性基を有し、重量平均分子量が5,000〜100,000であり、かつ溶解度パラメータの値が9.3を超え、11.5未満である芳香族ビニル系樹脂を含む流動性改質剤が開示されている。ここでは、上記流動性改質剤の使用により、ポリカーボネートの流動性及び成形加工性を改善できることが記載されている。
By the way, in order to improve the fluidity | liquidity of a thermoplastic resin, the method of adding an additive to a thermoplastic resin and reducing melt viscosity is known. For example, as a component for lowering the melt viscosity of polycarbonate,
特許文献1に記載の流動性改質剤を用いた場合には、成形品を得る際の賦型性はある程度高めることができる。しかしながら、上記流動性改質剤を用いて、仮に溶融押出法などにより光学シートを得る場合には、賦型ロール及び搬送ロールなどのロールが汚染されることがある。さらに、得られた光学シートの輝度が低くなることがある。
When the fluidity modifier described in
本発明の目的は、輝度を高めることができ、更に光学シートの製造時にロールの汚染を抑制できる光学シート、並びに該光学シートの製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide an optical sheet that can increase luminance and further suppress contamination of a roll during the production of the optical sheet, and a method for producing the optical sheet.
本発明の広い局面によれば、少なくとも一方の面に、凸状の複数のレンズを有する光学シートであって、熱可塑性樹脂と(メタ)アクリル樹脂とを含む樹脂組成物により形成されており、上記(メタ)アクリル樹脂の重量平均分子量が140万〜450万であり、上記樹脂組成物100重量%中、上記(メタ)アクリル樹脂の含有量が0.1〜0.3重量%である、光学シートが提供される。 According to a wide aspect of the present invention, an optical sheet having a plurality of convex lenses on at least one surface, which is formed of a resin composition containing a thermoplastic resin and a (meth) acrylic resin, The weight average molecular weight of the (meth) acrylic resin is 1.4 million to 4.5 million, and the content of the (meth) acrylic resin is 0.1 to 0.3% by weight in 100% by weight of the resin composition. An optical sheet is provided.
本発明に係る光学シートのある特定の局面では、150℃における上記樹脂組成物のシートと金属板との動摩擦係数が0.8未満である。 On the specific situation with the optical sheet which concerns on this invention, the dynamic friction coefficient of the sheet | seat of the said resin composition and metal plate in 150 degreeC is less than 0.8.
本発明に係る光学シートの他の特定の局面では、上記(メタ)アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸アルキル共重合体である。 In another specific aspect of the optical sheet according to the present invention, the (meth) acrylic resin is an alkyl (meth) acrylate copolymer.
本発明に係る光学シートのさらに他の特定の局面では、上記熱可塑性樹脂は、ポリカーボネートである。 In still another specific aspect of the optical sheet according to the present invention, the thermoplastic resin is polycarbonate.
本発明に係る光学シートの別の特定の局面では、上記凸状の複数のレンズがプリズムレンズであり、光学シートはプリズムシートである。 In another specific aspect of the optical sheet according to the present invention, the plurality of convex lenses are prism lenses, and the optical sheet is a prism sheet.
また、本発明の広い局面によれば、溶融押出法による上記光学シートの製造方法であって、上記樹脂組成物を金型から溶融押出しする溶融押出工程と、溶融押出しされた上記樹脂組成物を、上記凸状の複数のレンズを形成するように賦型する賦型工程とを備える、光学シートの製造方法が提供される。 Further, according to a wide aspect of the present invention, there is provided a method for producing the optical sheet by a melt extrusion method, comprising: a melt extrusion step of melt-extruding the resin composition from a mold; and the melt-extruded resin composition. There is provided a method for producing an optical sheet, comprising a shaping step of shaping so as to form the plurality of convex lenses.
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、上記賦型工程において、上記溶融押出しされた上記樹脂組成物を、ロールにより搬送しながら賦型する。 On the specific situation with the manufacturing method of the optical sheet which concerns on this invention, in the said shaping | molding process, the said melt-extruded resin composition is shape | molded, conveying with a roll.
本発明に係る光学シートの他の特定の局面では、上記賦型工程において、上記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賦型ロールを用いて、溶融押出しされた上記樹脂組成物を、上記凸状の複数のレンズを形成するように賦型する。 In another specific aspect of the optical sheet according to the present invention, in the shaping step, a shaping roll in which a plurality of concave portions corresponding to a shape obtained by inverting the shape of the plurality of convex lenses is provided on an outer peripheral side surface. The resin composition melt-extruded is shaped so as to form the plurality of convex lenses.
本発明に係る光学シートは、熱可塑性樹脂と(メタ)アクリル樹脂とを含む樹脂組成物により形成されており、上記(メタ)アクリル樹脂の重量平均分子量が140万〜450万であり、上記樹脂組成物100重量%中、上記(メタ)アクリル樹脂の含有量が0.1〜0.3重量%であるので、光学シートの輝度を高めることができる。さらに、光学シートの製造時にロールの汚染を抑制できる。 The optical sheet according to the present invention is formed of a resin composition containing a thermoplastic resin and a (meth) acrylic resin, and the (meth) acrylic resin has a weight average molecular weight of 1,400,000 to 4,500,000. Since the content of the (meth) acrylic resin is 0.1 to 0.3% by weight in 100% by weight of the composition, the brightness of the optical sheet can be increased. Furthermore, contamination of the roll can be suppressed during the production of the optical sheet.
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態及び実施例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 and examples 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模式的に示す図である。図1(a)は平面図であり、図1(b)は斜視図である。図1(c)は、図1(a)中のI−I線に沿う正面断面図である。 1A to 1C are diagrams schematically showing an optical sheet according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a perspective view. FIG.1 (c) is 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、一方の面1aに光が出射される光出射面と、他方の面1bに光が入射される光入射面とを有する。光入射面は、光出射面と対向している。
The
光学シート1は、光出射面側である一方の面1aに、凸状に形成されたレンズ1cを複数有する。光学シート1は他方の面1bに、レンズを有さない。光学シート1では、レンズ1cはプリズムレンズである。光学シート1は、集光シートであり、プリズムシートである。レンズ1cは、略二等辺三角柱状であり、横断面が略二等辺三角形状である。レンズ1cは、横断面と直交する方向、図1(c)では紙面−紙背方向に延びる稜線1dを有する。光学シート1の一方の面1aにおいて、複数のレンズ1cは平行に配列されている。
The
光学シート1におけるプリズム構造としては、高い集光能力を発揮するために、レンズ1cの二等辺三角形の頂角θは60〜120°の範囲内であることが好ましい。頂角θのより好ましい下限は70°、より好ましい上限は110°である。頂角θが上記下限及び上記上限を満たすと、光学シートの輝度をより一層高めることができる。
As the prism structure in the
隣り合うレンズ1c,1cの頂部間の距離、すなわち溝ピッチΔWは、30〜300μmの範囲内であることが好ましい。溝ピッチΔWのより好ましい下限は50μm、より好ましい上限は200μmである。溝ピッチΔWが上記下限を満たすと、光学シートの製造が容易である。溝ピッチΔWが上記上限を満たすと、液晶表示セル又はカラーフィルターの周期とモアレを生じ難く、外観不良が生じ難い。
The distance between the apexes of the
光学シート1の厚み、すなわち一方の面1aと他方の面1bとを結ぶ方向の光学シート1の厚みは特に限定されず、例えば平均厚みで50μm〜500μm程度である。連続生産を容易にする観点からは、光学シート1の平均厚みのより好ましい下限は100μm、より好ましい上限は400μmである。
The thickness of the
光学シート1の他方の面1bは平坦面である。該平坦面は、鏡面であることが好ましい。レンズを有さない他方の面1bの構造は特に限定されない。レンズを有さない他方の面は、平坦面であってもよく、ニュートンリングの抑制などを目的として複数の突起などが設けられていてもよい。さらに、光学シートのレンズを有さない他方の面に艶消し加工、エンボス加工又は印刷加工などを施したりして、他方の面を粗面にしてもよい。
The
光学シートの他方の面に突起が設けられている場合には、高さが略同一である複数の突起が、規則的又は不規則的(ランダム)に設けられていてもよい。このような突起が設けられている場合には、例えば、光学シートを拡散板に接着する際に、該光学シートの他方の面全体でなく、他方の面の突起部分のみを部分的に拡散板に接着させることができる。このような接着により、拡散板の拡散機能が光学シートにより妨げられないため、結果的に正面輝度を高めることができる。上記突起を格子状又は直線状に規則的に配列すると、一方の面のプリズム構造などのレンズ形状と干渉して、モアレ等が生じることがある。このため、突起は不規則に設けられていることが好ましい。突起を不規則に設けることにより、干渉縞が生じ難くなるので、面光源としての品位を高めることができる。複数の突起の間隔は、10μm以上であることが好ましい。突起の間隔が10μm以上であると、複数の突起があたかも1個の突起であるように誤って視認され難く、複数の突起が肉眼で見え難くなる。 In the case where protrusions are provided on the other surface of the optical sheet, a plurality of protrusions having substantially the same height may be provided regularly or irregularly (randomly). In the case where such a protrusion is provided, for example, when the optical sheet is bonded to the diffusion plate, not the entire other surface of the optical sheet but only the protrusion portion of the other surface is partially diffused. Can be adhered to. By such adhesion, the diffusion function of the diffusion plate is not hindered by the optical sheet, and as a result, the front luminance can be increased. If the protrusions are regularly arranged in a lattice shape or a straight line shape, it may interfere with a lens shape such as a prism structure on one surface to cause moire or the like. For this reason, it is preferable that the protrusions are provided irregularly. By providing projections irregularly, interference fringes are less likely to occur, so that the quality as a surface light source can be improved. The interval between the plurality of protrusions is preferably 10 μm or more. When the interval between the protrusions is 10 μm or more, it is difficult for the plurality of protrusions to be visually recognized as if they were one protrusion, and the plurality of protrusions are difficult to see with the naked eye.
図2(a)〜(b)は、本発明の第2の実施形態に係る光学シートを模式的に示す図である。図2(a)は部分切欠平面図である。図2(b)は、図2(a)中のI−I線に沿う部分切欠正面断面図である。 2A to 2B are views schematically showing an optical sheet according to the second embodiment of the present invention. FIG. 2A is a partially cutaway plan view. FIG. 2B is a partially cutaway front cross-sectional view taken along line II in FIG.
図2に示す光学シート11は、一方の面11aに光が出射される光出射面と、他方の面11bに光が入射される光入射面とを有する。
The
光学シート11は、一方の面11aに、凸状に形成されたレンズ11cを複数有する。光学シート11では、レンズ11cはマイクロレンズである。光学シート11では、複数のレンズ11cによりマイクロレンズアレイが構成されている。光学シート11は、マイクロレンズアレイシートである。光学シート11の全面において光の出射方向を制御する観点からは、複数のレンズ11cは、できるだけ密に配置されていることが望ましい。
The
レンズ11cは、光出射面側である一方の面11aに突出した凸状の形状を有する。光学シート11では、レンズ11cは、一方の面11aの平坦な基準面11dから突出した凸状の形状を有する。なお、基準面11dとは、光出射面側である一方の面11aにおいて、レンズ11c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11c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11c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11c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
光学シート11の厚みの好ましい範囲は、光学シート1の厚みの好ましい範囲と同様である。
The preferable range of the thickness of the
複数のレンズ11cの頂点11e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11c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。上記直径D2の好ましい上限は100μmである。
The diameter D2 of the plurality of
隣り合うレンズ11c,レンズ11c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11c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よい。「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11は、複数種類のレンズ11cを有していてもよい。例えば、光学シート11は、大きさの異なる複数種類のレンズ11cを有していてもよい。
The plurality of
光学シート1,11は、光透過性を有する。光学シート1,11は、光透過性の材料により形成されている。光学シート1,11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1,11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1,11の透明性を高める観点からは、光学シート1,11の材料の主体は透明であることが好ましい。光学シート1,11の材料100重量%中、80重量%以上の材料が透明であることが好ましい。
From the viewpoint of increasing the transparency of the
第1,第2の実施形態の特徴は、光学シート1,11が、熱可塑性樹脂と(メタ)アクリル樹脂(以下、(メタ)アクリル樹脂Aともいう)とを含む樹脂組成物により形成されており、上記(メタ)アクリル樹脂Aの重量平均分子量が140万〜450万であり、上記樹脂組成物100重量%中、上記(メタ)アクリル樹脂Aの含有量が0.1〜0.3重量%であることにある。このような樹脂組成物により光学シートが形成されていると、光学シートの輝度が高くなる。さらに、上記樹脂組成物の使用により、光学シートの製造時に、ロールの汚染を抑制できる。
A feature of the first and second embodiments is that the
上記(メタ)アクリルは、アクリルとメタクリルとを示す。 The (meth) acryl indicates acryl and methacryl.
上記樹脂組成物に含まれている熱可塑性樹脂は、上記(メタ)アクリル樹脂A以外の樹脂である。上記熱可塑性樹脂は、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 thermoplastic resin contained in the resin composition is a resin other than the (meth) acrylic resin A. As for the said thermoplastic resin, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
上記熱可塑性樹脂は特に限定されない。上記熱可塑性樹脂としては、上記(メタ)アクリル樹脂A以外の(メタ)アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリレート及びポリイミド等が挙げられる。なかでも、ポリカーボネートが好ましい。ポリカーボネートの使用により、光学シートの透明性を高めることができ、更に耐熱性及び耐候性も高めることができる。 The thermoplastic resin is not particularly limited. Examples of the thermoplastic resin include (meth) acrylic resins other than the (meth) acrylic resin A, polyolefins such as polycarbonate, polystyrene, polyvinyl chloride, polypropylene, and polymethylpentene, cyclic polyolefin, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene. Examples thereof include polyester resins such as naphthalate, polyamide resins, polyarylate, and polyimide. Of these, polycarbonate is preferable. By using polycarbonate, the transparency of the optical sheet can be increased, and the heat resistance and weather resistance can also be increased.
光学シートの透明性及び輝度をより一層高める観点からは、上記樹脂組成物100重量%中、上記熱可塑性樹脂の含有量は80〜99.9重量%の範囲内であることが好ましい。上記樹脂組成物100重量%中、上記熱可塑性樹脂の含有量のより好ましい下限は90重量%、更に好ましい下限は95重量%、更に好ましい下限は99重量%、最も好ましい下限は99.7重量%である。 From the viewpoint of further enhancing the transparency and brightness of the optical sheet, the content of the thermoplastic resin in the resin composition of 100% by weight is preferably in the range of 80 to 99.9% by weight. In 100% by weight of the resin composition, a more preferable lower limit of the content of the thermoplastic resin is 90% by weight, a further preferable lower limit is 95% by weight, a further preferable lower limit is 99% by weight, and a most preferable lower limit is 99.7% by weight. It is.
光学シートの材料1,11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 the
上記樹脂組成物に含まれている上記(メタ)アクリル樹脂Aは、例えば、(メタ)アクリル酸、アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル等のアクリルモノマー、又はこれらを主成分とするモノマーを重合させて得ることができる。 The (meth) acrylic resin A contained in the resin composition is, for example, (meth) acrylic acid, acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, etc. It can be obtained by polymerizing these acrylic monomers or monomers containing these as main components.
上記(メタ)アクリル樹脂Aは、(メタ)アクリル酸アルキル共重合体であることが好ましい。上記(メタ)アクリル樹脂Aは、2種以上の(メタ)アクリル酸アルキルを用いた(メタ)アクリル酸アルキル共重合体であることが好ましい。上記(メタ)アクリル樹脂Aは、メタクリル酸メチル−アクリル酸アルキル共重合体であることがより好ましい。このような(メタ)アクリル樹脂Aの使用により、光学シートの輝度をより一層高めることができる。 The (meth) acrylic resin A is preferably an alkyl (meth) acrylate copolymer. The (meth) acrylic resin A is preferably an alkyl (meth) acrylate copolymer using two or more kinds of alkyl (meth) acrylates. The (meth) acrylic resin A is more preferably a methyl methacrylate-alkyl acrylate copolymer. By using such (meth) acrylic resin A, the brightness of the optical sheet can be further increased.
上記(メタ)アクリル樹脂Aの重量平均分子量は140万〜450万の範囲内である。上記重量平均分子量が140万未満であると、光学シートの表面に(メタ)アクリル樹脂がブリードアウトし、光学シートの製造時にロール等に付着することがある。上記重量平均分子量が450万を超えると、上記樹脂組成物の流動性が大きく低下するため、成膜が困難となり、光学シート自体が得られ難くなる。特に、上記(メタ)アクリル樹脂Aの重量平均分子量140万を境界として、光学シートの製造時に、ロールの汚染性が顕著に異なる。上記(メタ)アクリル樹脂Aの重量平均分子量のより好ましい下限は150万、より好ましい上限は400万、更に好ましい上限は350万、特に好ましい上限は300万である。 The weight average molecular weight of the (meth) acrylic resin A is in the range of 1.4 million to 4.5 million. When the weight average molecular weight is less than 1,400,000, the (meth) acrylic resin may bleed out on the surface of the optical sheet and adhere to a roll or the like during the production of the optical sheet. When the weight average molecular weight exceeds 4.5 million, the fluidity of the resin composition is greatly reduced, so that film formation becomes difficult and the optical sheet itself is difficult to obtain. In particular, with the weight average molecular weight of 1.4 million of the (meth) acrylic resin A as a boundary, the contamination of the roll is significantly different during the production of the optical sheet. The more preferable lower limit of the weight average molecular weight of the (meth) acrylic resin A is 1.5 million, the more preferable upper limit is 4 million, the still more preferable upper limit is 3.5 million, and the particularly preferable upper limit is 3 million.
上記樹脂組成物100重量%中、上記(メタ)アクリル樹脂Aの含有量は0.1〜0.3重量%である。上記(メタ)アクリル樹脂Aの含有量が0.1重量%未満であると、金属板と上記樹脂組成物との滑り性が低くなる。このため、光学シートの製造時に、金型及び賦型ロールなどのロールが汚染されやすくなる。上記(メタ)アクリル樹脂Aの含有量が0.3重量%を超えると、上記樹脂組成物が白濁しやすくなり、光学シートの輝度が低下する。上記(メタ)アクリル樹脂Aの含有量が上記範囲内であれは、レンズ形状が微細であっても、光学シートの輝度が低下することなくレンズを精度よく形成できる。 In 100% by weight of the resin composition, the content of the (meth) acrylic resin A is 0.1 to 0.3% by weight. When the content of the (meth) acrylic resin A is less than 0.1% by weight, the slipperiness between the metal plate and the resin composition is lowered. For this reason, rolls, such as a metal mold | die and a shaping roll, become easy to be contaminated at the time of manufacture of an optical sheet. When content of the said (meth) acrylic resin A exceeds 0.3 weight%, the said resin composition will become cloudy easily and the brightness | luminance of an optical sheet will fall. When the content of the (meth) acrylic resin A is within the above range, the lens can be formed with high accuracy without decreasing the luminance of the optical sheet even if the lens shape is fine.
150℃における上記樹脂組成物のシートと金属板との動摩擦係数は、0.8未満であることが好ましい。動摩擦係数が0.8未満であると、光学シートの製造時に、金型及びロールなどの汚染を顕著に抑制できる。ロール等の汚染をより一層抑制する観点からは、150℃における上記樹脂組成物のシートと金属板との動摩擦係数は、0.7未満であることがより好ましく、0.68以下であることが更に好ましい。なお、動摩擦係数を測定するためのシートは、上記樹脂組成物により形成される。該シートの動摩擦係数を測定する面は、平坦面である。なお、上記シートと金属板との動摩擦係数を測定しているのは、光学シートを得る際のロール表面が一般的には、金属により形成されているためである。 The dynamic friction coefficient between the sheet of the resin composition and the metal plate at 150 ° C. is preferably less than 0.8. When the dynamic friction coefficient is less than 0.8, contamination of the mold and the roll can be remarkably suppressed during the production of the optical sheet. From the viewpoint of further suppressing contamination of rolls and the like, the dynamic friction coefficient between the sheet of the resin composition and the metal plate at 150 ° C. is more preferably less than 0.7, and is preferably 0.68 or less. Further preferred. In addition, the sheet | seat for measuring a dynamic friction coefficient is formed with the said resin composition. The surface on which the dynamic friction coefficient of the sheet is measured is a flat surface. The reason why the dynamic friction coefficient between the sheet and the metal plate is measured is that the roll surface at the time of obtaining the optical sheet is generally formed of metal.
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、金型内へ射出成形したり、シート状材料を金型により圧縮成形したりする方法等が挙げられる。
The manufacturing method of the
上記光学シート1,11の製造方法としては、具体的には、溶液流延法及び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。
Specific examples of the method for producing the
次に、溶融押出法を用いて、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1を形成するための上記樹脂組成物を用意する。
First, the resin composition for forming the
次に、図3に示すように、溶融押出装置21の金型22から、溶融状態の上記樹脂組成物を溶融押出しして、成膜する。
Next, as shown in FIG. 3, the molten resin composition is melt-extruded from the
賦型ロール24を矢印F方向に回転し、タッチロール25を矢印Gで示す方向に回転するように駆動する。溶融押出しされ、かつ成膜された樹脂組成物であるシート23を、賦型ロール24とタッチロール25との間に導く。シート23は、賦型ロール24とタッチロール25とにより搬送される。シート23の一方の面23aが賦型ロール24に接触するように、かつシート23の他方の面23bがタッチロール25に接触するように、シート23を導く。タッチロール25にかえて、エアナイフ又は静電ピニング等を用いてもよい。
The shaping
賦型ロール24は、略円筒状の形状を有する。賦型ロール24の外周側面には、複数の凹部が形成されている。この凹部は、前述した凸状の複数のレンズ1cを反転した形状に相当する形状を有する。賦型ロール24の複数の凹部が設けられている部分以外の残りの領域は、円筒曲面である。
The shaping
従って、賦型ロール24とタッチロール25との間をシート23が通過する際に、溶融押出しされ、かつ成膜された樹脂組成物であるシート23は、凸状の複数のレンズ1cを形成するように賦型される。賦型ロール24とタッチロール25との間をシート23が通過する際に、シート23の一方の面23aが賦型される。光学シートの製造効率を高める観点からは、溶融押出しされ、かつ成膜された上記樹脂組成物であるシート23を、ロールにより搬送しながら賦型することが好ましい。
Therefore, when the
一方の面23aが賦型されたシート23は、例えば、冷却ロール26により冷却され、搬送され、巻き取られる。
The
このようにして、図1に示すように、一方の面1aに複数のレンズ1cを有する光学シート1を得ることができる。本実施形態の製造方法によれば、溶融押出しされたシート23を賦型ロール24とタッチロール25とに圧接することにより、レンズ1cを容易に形成できる。
In this manner, as shown in FIG. 1, an
光学シート1の製造効率を高める観点からは、上記樹脂組成物の溶融押出しする溶融押出工程と、溶融押出しされた上記記樹脂組成物であるシート23を、凸状の複数のレンズ1cを形成するように賦型する賦型工程とは、インラインで行われることが好ましい。
From the viewpoint of improving the production efficiency of the
なお、光学シート1の他方の面に複数の突起を設ける場合には、タッチロール25にかえて、突起を反転した形状に相当する形状の凹部が外周側面に設けられた賦型ロールを用いることができる。
In the case where a plurality of protrusions are provided on the other surface of the
また、一方の面は賦型シートにより、他方の面は賦型ロールによって、シート23の両面を同時に賦型してもよい。さらに、光学シート1にかえて光学シート11を製造する場合には、賦型ロールの外周側面の凹部の形状を、レンズ11cを反転した形状に相当する形状に変更すればよい。
Alternatively, both surfaces of the
レンズ1c,11cのように、光学シートにおけるレンズは、プリズムレンズ又はマイクロレンズであることが好ましく、プリズムレンズであることがより好ましい。光学シート1,11のように、光学シートは、プリズムシート又はマイクロレンズアレイシートであることが好ましく、プリズムシートであることが好ましい。光学シートは、集光シートであることが好ましい。
Like the
なお、光学シート1,11は、液晶表示装置に好適に用いられる。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。
The
また、上記実施形態では、プリズムシート及び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。 In the above embodiment, the prism sheet and the microlens array sheet have been described. The optical sheet according to the present invention can also be applied to an optical sheet composed of a lenticular sheet provided with a plurality of cylindrical lenses.
以下、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。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The present invention is not limited to these examples.
プリズムシートを製造するために、下記の材料を用意した。 In order to manufacture a prism sheet, the following materials were prepared.
(熱可塑性樹脂)
ポリカーボネート:透明樹脂、型番「パンライトL−1225LL」、帝人化成社製
(Thermoplastic resin)
Polycarbonate: Transparent resin, model number “Panlite L-1225LL”, manufactured by Teijin Chemicals
((メタ)アクリル樹脂)
重量平均分子量が異なる4種の(メタ)アクリル樹脂を用意した。
((Meth) acrylic resin)
Four types of (meth) acrylic resins having different weight average molecular weights were prepared.
メタクリル酸メチル−アクリル酸アルキル共重合体:重量平均分子量150万、型番「メタブレンP551A」、三菱レイヨン社製
メタクリル酸メチル−アクリル酸アルキル共重合体:重量平均分子量300万、型番「メタブレンP530A」、三菱レイヨン社製
メタクリル酸メチル−アクリル酸アルキル共重合体:重量平均分子量25万、型番「メタブレンP570A」、三菱レイヨン社製
メタクリル酸メチル−アクリル酸アルキル共重合体:重量平均分子量80万、型番「メタブレンP501A」、三菱レイヨン社製
Methyl methacrylate-alkyl acrylate copolymer: weight average molecular weight 1,500,000, model number “methabrene P551A”, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Methyl methacrylate-alkyl acrylate copolymer: weight average molecular weight 3,000,000, model number “methabrene P530A”, Methyl methacrylate-alkyl acrylate copolymer manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd .: weight average molecular weight 250,000, model number “methabrene P570A”, methyl methacrylate-alkyl acrylate copolymer manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd .: weight average molecular weight 800,000 model number METABLEN P501A ", manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
(実施例1)
図3に示す溶融押出装置21を用いて、溶融押出法により、図1に示す光学シート1を作製した。
Example 1
The
ポリカーボネートである透明樹脂(「パンライトL−1225LL」、帝人化成社製)99.9重量部と、(メタ)アクリル樹脂である重量平均分子量150万のメタクリル酸メチル−アクリル酸アルキル共重合体(「メタブレンP551A」、三菱レイヨン社製)0.1重量部とを混合した樹脂組成物を、ダイスからシート状に溶融押出しして、成膜した。溶融押出しされ、かつ成膜された上記樹脂組成物であるシートを、プリズム形状に相当する形状の凹部が外周側面に設けられた賦型ロール24と表面が平坦なタッチロール25との間で挟圧し、搬送して、プリズムシートを製造した。
99.9 parts by weight of a transparent resin (“Panlite L-1225LL”, manufactured by Teijin Chemicals Ltd.) which is a polycarbonate, and a methyl methacrylate-alkyl acrylate copolymer having a weight average molecular weight of 1,500,000 (meth) acrylic resin ( A resin composition mixed with 0.1 part by weight of “Metabrene P551A” (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) was melt-extruded from a die into a sheet to form a film. A sheet of the resin composition that has been melt-extruded and formed into a film is sandwiched between a shaping
得られたプリズムシートのプリズム形状については、横断面が頂角90°の二等辺三角形状であり、溝ピッチΔWが100μmであった。得られたプリズムシートの平均厚みは200μmであった。 The prism shape of the obtained prism sheet was an isosceles triangle having a vertical cross section of 90 °, and the groove pitch ΔW was 100 μm. The average thickness of the obtained prism sheet was 200 μm.
(実施例2〜4及び比較例1〜7)
使用したポリカーボネートと(メタ)アクリル樹脂との配合比、(メタ)アクリル樹脂の配合の有無及び使用した(メタ)アクリル樹脂の種類を下記の表1に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして、プリズムシートを得た。
(Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 7)
Example 1 except that the blending ratio of the used polycarbonate and the (meth) acrylic resin, the presence or absence of the blending of the (meth) acrylic resin, and the type of the (meth) acrylic resin used were changed as shown in Table 1 below. In the same manner, a prism sheet was obtained.
(評価)
(1)動摩擦係数
実施例及び比較例におけるプリズムシートを得るための各材料を混合した樹脂組成物を用いて、両面が平坦面である縦50mm、横125mm及び厚み200μmのシートを作製した。
(Evaluation)
(1) Coefficient of Dynamic Friction Using a resin composition in which the materials for obtaining the prism sheets in Examples and Comparative Examples were mixed, a sheet having a length of 50 mm, a width of 125 mm, and a thickness of 200 μm was prepared.
また、クロムめっき処理が表面に施された金属板を用意した。 Moreover, the metal plate by which the chromium plating process was given to the surface was prepared.
金属板のクロムめっき処理された表面に、シートを片面全体が接触するように置き、接触している面全体に200gfの垂直荷重がかかるようにおもりをセットして、シートと金属板とを150℃にした状態で5分間静置した。その後、シートと金属板との接触面と平行な方向に100m/sの速度で、シートを移動させた。このときの抵抗力を、表面性測定器「HEIDON 14DR」(新東科学社製)を用いて評価し、動摩擦係数を算出した。 Place the sheet on the chrome-plated surface of the metal plate so that the entire surface is in contact, and set the weight so that a vertical load of 200 gf is applied to the entire surface in contact with the sheet and the metal plate. The mixture was allowed to stand for 5 minutes in a state where the temperature was maintained. Thereafter, the sheet was moved at a speed of 100 m / s in a direction parallel to the contact surface between the sheet and the metal plate. The resistance at this time was evaluated using a surface property measuring instrument “HEIDON 14DR” (manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.), and a dynamic friction coefficient was calculated.
(2)正面輝度上昇率
得られたプリズムシートを縦300mm×横400mmに裁断した。
(2) Front luminance increase rate The obtained prism sheet was cut into a length of 300 mm and a width of 400 mm.
市販の19インチ液晶モニターに備えられているエッジライト型バックライトに、裁断されたプリズムシートをレンズの稜線方向が画面の左右方向(水平方向)となるように組み込んだ。EzContrast EI80(ELDIM社製)を用いて、プリズムシートが組み込まれた液晶モニターの正面輝度を測定した。また、正面輝度の評価としてはエッジライト型バックライトにプリズムシートを組み込まない場合の値を基準として、プリズムシートを組み込んだ場合の正面輝度を正面輝度上昇率として評価した。 A cut prism sheet was incorporated into an edge light type backlight provided in a commercially available 19-inch liquid crystal monitor so that the ridge line direction of the lens was in the horizontal direction (horizontal direction) of the screen. Using EzContrast EI80 (manufactured by ELDIM), the front luminance of the liquid crystal monitor incorporating the prism sheet was measured. Further, the front luminance when the prism sheet was incorporated was evaluated as the front luminance increase rate with reference to the value when the prism sheet was not incorporated into the edge light type backlight.
(3)ロールの汚染性
プリズムシートを製造した後の賦型ロール24及びタッチロール25を目視で観察し、付着物の有無を評価した。
(3) Contamination property of roll The shaping
結果を下記の表1に示す。なお、総合評価として、動摩擦係数が0.8未満であり、正面輝度上昇率が142%以上であり、かつロールの汚染が無い場合を「○」とし、それ以外を「×」とした。 The results are shown in Table 1 below. In addition, as a comprehensive evaluation, the case where the coefficient of dynamic friction was less than 0.8, the front luminance increase rate was 142% or more, and there was no contamination of the roll was set as “◯”, and other cases were set as “X”.
上記表1に示すように、実施例1〜4のプリズムシートではいずれも、正面輝度上昇率が142%以上であり、更にロールの汚染が無いことがわかる。なお、正面輝度上昇率の差異が1%であっても、その影響は大きい。 As shown in Table 1 above, it can be seen that all the prism sheets of Examples 1 to 4 have a front luminance increase rate of 142% or more and no contamination of the roll. Even if the difference in the front luminance increase rate is 1%, the influence is great.
1…光学シート
1a…一方の面
1b…他方の面
1c…レンズ
1d…稜線
11…光学シート
11a…一方の面
11b…他方の面
11c…レンズ
11d…基準面
11e…頂点
21…溶融押出装置
22…金型
23…シート
23a…一方の面
23b…他方の面
24…賦型ロール
25…タッチロール
26…冷却ロール
DESCRIPTION OF
Claims (8)
熱可塑性樹脂と(メタ)アクリル樹脂とを含む樹脂組成物により形成されており、
前記(メタ)アクリル樹脂の重量平均分子量が140万〜450万であり、
前記樹脂組成物100重量%中、前記(メタ)アクリル樹脂の含有量が0.1〜0.3重量%である、光学シート。 An optical sheet having a plurality of convex lenses on at least one surface,
It is formed by a resin composition containing a thermoplastic resin and a (meth) acrylic resin,
The weight average molecular weight of the (meth) acrylic resin is 1.4 million to 4.5 million,
The optical sheet in which the content of the (meth) acrylic resin is 0.1 to 0.3% by weight in 100% by weight of the resin composition.
プリズムシートである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学シート。 The plurality of convex lenses are prism lenses;
The optical sheet according to any one of claims 1 to 4, which is a prism sheet.
前記樹脂組成物を金型から溶融押出しする溶融押出工程と、
溶融押出しされた前記樹脂組成物を、前記凸状の複数のレンズを形成するように賦型する賦型工程とを備える、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 5 by a melt extrusion method,
A melt extrusion step of melt extruding the resin composition from a mold;
An optical sheet manufacturing method comprising: a molding step of molding the melt-extruded resin composition so as to form the plurality of convex lenses.
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JPWO2015118667A1 (en) * | 2014-02-07 | 2017-03-23 | 住友化学株式会社 | Lens manufacturing method, resin raw material used therefor and lens obtained by the manufacturing method |
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