JP2012073372A - Optical sheet, surface light source device, display device, and method for manufacturing optical sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、拡散粒子およびバインダー樹脂を含むマット層を有する光学シートに係り、とりわけ、マット層の剥離が生じにくい光学シート、並びに、この光学シートを含む面光源装置および表示装置に関する。 The present invention relates to an optical sheet having a mat layer containing diffusing particles and a binder resin, and more particularly to an optical sheet in which the mat layer is hardly peeled off, and a surface light source device and a display device including the optical sheet.
また、本発明は、拡散粒子およびバインダー樹脂を含むマット層を有する光学シートの製造方法に係り、とりわけ、欠陥の発生を効果的に防止することができる光学シートの製造方法に関する。 The present invention also relates to a method for manufacturing an optical sheet having a matte layer containing diffusing particles and a binder resin, and more particularly to a method for manufacturing an optical sheet that can effectively prevent the occurrence of defects.
これまで、拡散粒子(光拡散性粒子を意味する。以下、単に拡散粒子とも略称する。)およびバインダー樹脂を含むマット層を有する光学シートが、種々の産業分野において広く用いられてきた(例えば、特許文献1)。一例として、この光学シートは、表示装置の表示面に貼合されて防眩機能を発揮するシートとして用いられ得る。また、別の例として、面状に光を発光する面光源装置に組み込まれて使用され得る。この面光源装置は、例えば、液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトとして用いられ得る。 Hitherto, optical sheets having a matting layer containing diffusing particles (meaning light diffusing particles, hereinafter also simply referred to as diffusing particles) and a binder resin have been widely used in various industrial fields (for example, Patent Document 1). As an example, the optical sheet can be used as a sheet that is bonded to the display surface of a display device and exhibits an antiglare function. As another example, it can be used by being incorporated in a surface light source device that emits light in a planar shape. This surface light source device can be used, for example, as a backlight that illuminates a liquid crystal display panel from the back side.
このようなマット層を有した光学シートは、まずウェブ状(帯状)のシート材として形成され、このシート材から所望のサイズに切り出されるようになる。このような方法によれば、所望のサイズの枚葉状の光学シートを作製されていくことと比較して、光学シートの生産コストを低減することができる。 An optical sheet having such a mat layer is first formed as a web-like (band-like) sheet material, and is cut out from the sheet material to a desired size. According to such a method, it is possible to reduce the production cost of the optical sheet as compared to the production of a sheet-like optical sheet having a desired size.
ところで、ウェブ状のシート材からエンドミル等の工具を用いて光学シートを切り出す(切り取る)場合、切り子や削りかす(切り屑)が発生してしまう。切り子や削りかすが光学シートに付着すると、当該切り子や削りかすによって光学シートに入射する光の進行方向が変化させられる。このため、光学シートは、期待された光学機能を発揮することができなくなる。 By the way, when an optical sheet is cut out (cut out) from a web-like sheet material using a tool such as an end mill, cutting elements or shavings (chips) are generated. When the facet or shavings adhere to the optical sheet, the traveling direction of light incident on the optical sheet is changed by the facet or shavings. For this reason, the optical sheet cannot exhibit the expected optical function.
また、シート材から切り出された光学シートは、通常、積み重ねられた状態で搬送等の取り扱いを受けることになる。この際、光学シート間に介在する切り子や削りかすによって、光学シートの表面に傷が付いてしまうこともある。さらに、シート材から切り出された光学シートには切断ばりが形成され得り、一つの光学シートの切断ばりが、他の光学シートに傷を付けてしまうこともある。光学シートの表面に傷が付くと、当該傷によって光学シートに入射する光の進行方向が変化させられる。したがって、この場合にも、光学シートが期待された光学機能を発揮することができなくなる。 In addition, the optical sheets cut out from the sheet material are usually handled such as being conveyed in a stacked state. At this time, the surface of the optical sheet may be damaged by a facet or shavings interposed between the optical sheets. Furthermore, a cutting beam may be formed on the optical sheet cut out from the sheet material, and the cutting beam of one optical sheet may damage the other optical sheet. When the surface of the optical sheet is scratched, the traveling direction of light incident on the optical sheet is changed by the scratch. Accordingly, also in this case, the optical sheet cannot exhibit the expected optical function.
エンドミル等の工具を用いてウェブ状のシート材から光学シートを切り出す(切り取る)場合には、以上のような不具合が生じる。このような不具合を回避するため、打ち抜きによって、ウェブ状のシート材から光学シートを抜き出すことも検討されている。しかしながら、打ち抜きによってシート材から光学シートを取り出す場合、切り子や削りかすは発生しないものの、光学シートを切り出す場合と同様の異物付着や傷付き等の不具合が生じ得ることが分かった。 When cutting (cutting out) an optical sheet from a web-like sheet material using a tool such as an end mill, the above-described problems occur. In order to avoid such problems, it has been studied to extract an optical sheet from a web-like sheet material by punching. However, when the optical sheet is taken out from the sheet material by punching, it has been found that, although cutting and scraping are not generated, problems such as foreign matter adhesion and scratches similar to the case of cutting out the optical sheet may occur.
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、欠陥の発生を効果的に防止することができる光学シートの製造方法を、提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and an object thereof is to provide a method of manufacturing an optical sheet that can effectively prevent the occurrence of defects.
また、本件発明者は、光学シートの製造方法の改善を鋭意研究していく中で、マット層の剥離が生じにくい光学シートを発明するにいたった。すなわち、本発明は、マット層の剥離が生じにくい光学シート、並びに、この光学シートを含む面光源装置および表示装置を提供することも目的とする。 In addition, while the present inventor has earnestly studied the improvement of the manufacturing method of the optical sheet, the inventors have invented an optical sheet in which the mat layer is hardly peeled off. That is, an object of the present invention is to provide an optical sheet in which the mat layer is hardly peeled off, and a surface light source device and a display device including the optical sheet.
本発明による第1の光学シートは、
基材層と、
拡散粒子およびバインダー樹脂を含み、前記基材層の一方の側に設けられたマット層と、を備える光学シートであって、
前記マット層は、当該光学シートの一方の側の表面をなす外側面と、前記外側面とは反対側の面であって前記基材層に対面する内側面と、前記内側面と前記外側面との間の端面と、を含み、
前記端面は、前記光学シートの法線方向に沿った断面において、前記外側面と交わる外側端部よりも前記内側面と交わる内側端部において、前記法線方向に直交する方向に沿った外方に位置する。
The first optical sheet according to the present invention is:
A base material layer;
An optical sheet comprising diffusing particles and a binder resin, and a mat layer provided on one side of the base material layer,
The mat layer includes an outer surface forming a surface on one side of the optical sheet, an inner surface opposite to the outer surface and facing the base material layer, the inner surface, and the outer surface. An end face between and
In the cross section along the normal direction of the optical sheet, the end surface is outward in the direction orthogonal to the normal direction at the inner end intersecting with the inner surface rather than the outer end intersecting with the outer surface. Located in.
本発明による第1の光学シートにおいて、前記光学シートの法線方向に沿った断面における前記端面の外輪郭は、前記外側端部から前記内側端部に向かうにつれて、前記法線方向に直交する方向においてしだいに外方にずれていくようにしてもよい。 In the first optical sheet according to the present invention, an outer contour of the end surface in a cross section along the normal line direction of the optical sheet is a direction orthogonal to the normal line direction from the outer end part toward the inner end part. However, it may gradually shift outward.
また、本発明による第1の光学シートにおいて、前記光学シートの法線方向に沿った断面における前記外側面の外輪郭は、前記端面の近傍である端部領域のうちの前記拡散粒子が存在しない領域において、この端面に前記法線方向に直交する方向に沿って接近するにつれて、前記法線方向においてしだいに前記基材層の側にずれていくようにしてもよい。 Further, in the first optical sheet according to the present invention, the outer contour of the outer surface in the cross section along the normal direction of the optical sheet is free of the diffusing particles in the end region in the vicinity of the end surface. In the region, as the end surface approaches the end surface along a direction perpendicular to the normal direction, the end surface may gradually shift toward the base material layer.
本発明による第2の光学シートは、
基材層と、
拡散粒子およびバインダー樹脂を含み、前記基材層の一方の側に設けられたマット層と、を備える光学シートであって、
前記マット層は、当該光学シートの一方の側の表面をなす外側面と、前記外側面とは反対側の面であって前記基材層に対面する内側面と、前記内側面と前記外側面との間の端面と、を含み、
前記光学シートの法線方向に沿った断面における前記外側面の外輪郭は、前記端面の近傍である端部領域のうちの前記拡散粒子が存在しない領域において、この端面に前記法線方向に直交する方向に沿って接近するにつれて、前記法線方向においてしだいに前記基材層の側にずれる。
The second optical sheet according to the present invention is:
A base material layer;
An optical sheet comprising diffusing particles and a binder resin, and a mat layer provided on one side of the base material layer,
The mat layer includes an outer surface forming a surface on one side of the optical sheet, an inner surface opposite to the outer surface and facing the base material layer, the inner surface, and the outer surface. An end face between and
The outer contour of the outer surface in the cross section along the normal direction of the optical sheet is perpendicular to the normal direction to the end surface in the region where the diffusion particles do not exist in the end region near the end surface. As it approaches along the direction of the movement, it gradually shifts toward the base material layer in the normal direction.
本発明による第1または第2の光学シートは、前記基材層の他方の側に設けられた光学要素層を、さらに備え、
前記光学要素層は、
一方向に配列された複数の単位光学要素であって、各々が前記一方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位光学要素と、
二次元配列された複数の単位光学要素と、
の少なくとも一方を有するようにしてもよい。
The first or second optical sheet according to the present invention further comprises an optical element layer provided on the other side of the base material layer,
The optical element layer is
A plurality of unit optical elements arranged in one direction, each extending linearly in a direction intersecting the one direction; and
A plurality of unit optical elements arranged two-dimensionally;
You may make it have at least one of these.
本発明による面光源装置は、上述した本発明による第1および第2の光学シートのいずれかを備える。 The surface light source device according to the present invention includes any one of the first and second optical sheets according to the present invention described above.
本発明による表示装置は、上述した本発明による面光源装置を備える。 The display device according to the present invention includes the above-described surface light source device according to the present invention.
本発明による表示装置は、上述した本発明による第1および第2の光学シートのいずれかを備える。 The display device according to the present invention includes any one of the first and second optical sheets according to the present invention described above.
本発明による第1の光学シートの製造方法は、拡散粒子およびバインダー樹脂を含むマット層によって形成された一方の側の表面を有するシート材に対して、前記一方の側の表面から打ち抜き刃を入れて、当該シート材を打ち抜くことにより、打ち抜かれたシート材からなる光学シートを得る工程を備える。 According to the first optical sheet manufacturing method of the present invention, a punching blade is inserted from a surface of one side into a sheet material having a surface of one side formed by a mat layer containing diffusing particles and a binder resin. And the process of obtaining the optical sheet which consists of a punched sheet material by punching the said sheet material is provided.
本発明による第1の光学シートの製造方法において、JISのK5600−5−4(1999年)に準拠して測定された前記一方の側の表面についての鉛筆硬度は、3H以下となるようにしてもよい。 In the first method for producing an optical sheet according to the present invention, the pencil hardness of the surface on the one side measured in accordance with JIS K5600-5-4 (1999) is 3H or less. Also good.
本発明による第2の光学シートの製造方法は、拡散粒子およびバインダー樹脂を含むマット層によって形成されるとともにJISのK5600−5−4(1999年)に準拠して測定された鉛筆硬度がB以下である一方の側の表面を有するシート材に対して、前記一方の側とは反対側となる他方の側の表面から打ち抜き刃を入れて、当該シート材を打ち抜くことにより、打ち抜かれたシート材からなる光学シートを得る工程を備える。 In the second optical sheet manufacturing method according to the present invention, the pencil hardness measured according to JIS K5600-5-4 (1999), which is formed by a mat layer containing diffusing particles and a binder resin, is B or less. The sheet material punched by inserting a punching blade from the surface on the other side opposite to the one side and punching the sheet material with respect to the sheet material having the surface on one side which is The process of obtaining the optical sheet which consists of these is provided.
本発明による第1または第2の光学シートの製造方法において、JISのK5600−5−4(1999年)に準拠して測定された前記一方の側の表面についての鉛筆硬度は、3B以上となるようにしてもよい。 In the first or second optical sheet manufacturing method according to the present invention, the pencil hardness of the surface on the one side measured in accordance with JIS K5600-5-4 (1999) is 3B or more. You may do it.
本発明による第1または第2の光学シートの製造方法において、前記打ち抜かれるシート材は、前記一方の側とは反対側となる他方の側の表面を形成する光学要素層をさらに有し、
前記光学要素層は、
一方向に配列された複数の単位光学要素であって、各々が前記一方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位光学要素と、
二次元配列された複数の単位光学要素と、
の少なくとも一方を有するようにしてもよい。
In the first or second method for producing an optical sheet according to the present invention, the punched sheet material further includes an optical element layer that forms a surface on the other side that is opposite to the one side,
The optical element layer is
A plurality of unit optical elements arranged in one direction, each extending linearly in a direction intersecting the one direction; and
A plurality of unit optical elements arranged two-dimensionally;
You may make it have at least one of these.
本発明による光学シートによれば、マット層の剥離を生じにくくすることができる。また、本発明による光学シートの製造方法によれば、異物付着や傷付き等の欠陥の発生を効果的に防止して光学シートを製造することができる。 According to the optical sheet of the present invention, the mat layer can be hardly peeled off. In addition, according to the method for manufacturing an optical sheet of the present invention, it is possible to manufacture an optical sheet while effectively preventing the occurrence of defects such as adhesion of foreign matter and scratches.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual ones.
図1〜図7は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図3〜図5は、光学シートの製造方法の一例を説明するための図であり、図1および図2は、図3〜図5の製造方法で作製対象となっている光学シートを示す図である。また、図6および図7は、図3〜図5の製造方法でも作製され得る光学シートの有用な構成を示す拡大断面図である。まず、図1および図2を参照して、以下の説明で作製対象とした光学シートについて説明し、その後、光学シートの製造方法について説明する。 1-7 is a figure for demonstrating one Embodiment by this invention. Among these, FIG. 3 to FIG. 5 are diagrams for explaining an example of the manufacturing method of the optical sheet, and FIG. 1 and FIG. 2 show the optical sheet to be manufactured by the manufacturing method of FIG. FIG. 6 and 7 are enlarged cross-sectional views showing useful configurations of the optical sheet that can also be manufactured by the manufacturing method of FIGS. First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the optical sheet made into the preparation by the following description is demonstrated, and the manufacturing method of an optical sheet is demonstrated after that.
図1および図2に示された光学シート10は、基材層15と、基材層15の一方の側に設けられたマット層20と、を有している。基材層15は、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂製フィルムから形成され、マット層20を支持する層として機能する。
The
マット層20は、拡散粒子21およびバインダー樹脂22を含んでいる。マット層20の拡散粒子21は、アクリル系樹脂やスチレン系樹脂等の有機高分子からなる粒子、アルミナやシリカ等の金属化合物からなる粒子、気体を含有した多孔質物性の粒子等、種々の既知の粒子を用いることができる。また、拡散粒子21は、図2に示された例のように球状である必要はなく、例えば回転楕円体形状や多面体形状等の種々の形状を有することができる。また、樹脂バインダー22としては、樹脂材料系として、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂等の樹脂系が用いられ、又硬化形態として、熱硬化型や電離放射線硬化型(これら硬化形態の樹脂は、熱硬化型樹脂や電離放射線硬化型樹脂とも呼称される)、或は熱可塑性樹脂からなる溶剤乾燥硬化型、加熱熔融冷却固化型等の硬化形態の既知の種々の樹脂材料が用いられ得る。
The
マット層20は、光学シート10の一方の側の表面をなす外側面20aと、外側面20aとは反対側の面であって基材層15に対面する内側面20bと、内側面20bと外側面20aとの間の端面20cと、含んでいる。図2によく示されているように、マット層20の外側面20aは、拡散粒子21が存在する位置に対応して凸部が形成された凹凸面として、構成されている。すなわち、マット層20の外側面20aによって形成された光学シート10の一方の側の表面10aは、凹凸面として形成されており、光学シート10へ入射する光および光学シート10を透過する光を拡散させる光拡散機能を有している。
The
このような光学シート10は、例えば、凹凸面からなる一方の側の面10aがいわゆるマット面として防眩機能を発揮することから、防眩フィルムとして用いられ得る。防眩フィルムとして用いられる場合、光学シート10は、表示装置10の表示面に貼合され、外光の正反射に起因した表示面への写り込みを防止することができる。また、光学シート10は、光を面状に発光し得る面光源装置に出射光の広拡散角、光源像の不可視化等の所望の光学特性を発現させることを目的として、当該面光源装置に組み込まれても使用され得る。
Such an
とりわけ、図1および図2に示された光学シート10は、基材層15の他方の側に、透過光に対して所定の光学作用を及ぼし得る光学要素層30をさらに有しており、(図1及び図2に於いては上側)液晶表示パネル(LCDパネル)を背面側から照明するバックライトとして機能する面光源装置に、好適に使用され得る。
In particular, the
図1および図2に示すように、光学要素層30は、基材層15の一方の側の表面10aとは反対側となる光学シート10の他方の側の表面10bを形成している。この光学要素層30は、基材層15上に形成されたシート状のランド部31と、ランド部31上に配列された多数の単位光学要素35と、を有している。ランド部31は、後述する製造方法に起因して形成されたものであり、単位光学要素35と同一の樹脂材料で一体的に形成されている。ランド部31の厚みは、通常、1〜10μm程度である。又、ランド部31を設け無い(ランド部の厚みが0)形態とすることも出來る。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
単位光学要素35は、光学シート10のシート面と平行な配列方向に沿って配列されている。各単位光学要素35は、その配列方向と交差する方向に線状に延びている。とりわけ図示する例において、各単位光学要素35は、配列方向と直交する方向に沿って、直線状に延びている。さらに、各単位光学要素35は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。また、複数の単位光学要素35は、互いに同一に構成され、ランド部31上に隙間をあけることなく並べられている。このような構成において、光学シート10の他方の側の表面10bは、単位光学要素35の出光面によって形成されている。
The unit
図2に示すように、単位光学要素35の配列方向(同図に於いては、左右方向)および光学シート10の法線方向ndの両方向に平行な断面(主切斷面とも呼称する)において、各単位光学要素35は、ランド部31上に一辺が位置する三角形形状となっている。また、図2に示された断面において、単位光学要素35の主切断面形状は、直角二等辺三角形形状となっており且つ法線方向ndを中心として対称性を有している。このような光学シート30は、面光源装置に組み込まれた際に、点状または線状の光源で発光された光を効果的に集光して、法線方向ndの輝度を効果的に向上させることができる。
As shown in FIG. 2, in a cross section (also referred to as a main cutting plane) parallel to both the arrangement direction of the unit optical elements 35 (the left-right direction in the figure) and the normal direction nd of the
なお、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部品や部材等も含む概念である。 In the present specification, terms such as “sheet”, “film”, and “plate” are not distinguished from each other only based on the difference in names. Therefore, for example, “sheet” is a concept including parts, members, and the like that can also be called films and plates.
また、本明細書において、「シート面(フィルム面、層面)」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状の部品や部材等の平面方向と一致する面のことを指す。そして、本実施の形態においては、光学シート10のシート面は、基材層15の層面やマット層20の層面と平行である。また、本明細書において、「光学シートの法線方向」とは、光学シート10のシート面への法線方向を意味する。
Further, in this specification, the “sheet surface (film surface, layer surface)” is a plane of a target sheet-like component or member when the target sheet-like member is viewed as a whole and as a whole. A surface that matches the direction. In the present embodiment, the sheet surface of the
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「三角形」、「平行」、「直交」、「対称」等の用語については、厳密な意味に縛られることなく、同様の光学的機能を期待し得る程度の誤差を含めて解釈することとする。 Furthermore, terms used in the present specification for specifying shapes and geometric conditions, for example, terms such as “triangle”, “parallel”, “orthogonal”, “symmetric”, etc. are not bound to a strict meaning. Therefore, it should be interpreted including an error to the extent that a similar optical function can be expected.
さらに、本明細書における「単位光学要素」とは、屈折、反射、回折等の光学的作用を光に及ぼして、当該光の進行方向を変化させる機能を有した要素のことを指し、呼称の違いのみに基づいて、「単位形状要素」、「単位プリズム」および「単位レンズ」といった要素から区別されるものではない。 Further, the “unit optical element” in the present specification refers to an element having a function of changing the traveling direction of the light by applying an optical action such as refraction, reflection or diffraction to the light. Based on only the difference, it is not distinguished from elements such as “unit shape element”, “unit prism” and “unit lens”.
次に以上のような構成からなる光学シート10の製造方法の一例について説明する。
Next, an example of a method for manufacturing the
以下に説明する光学シートの製造方法は、シート材11を作製する工程と、シート材の一部分を打ち抜いて当該一部分からなる光学シートを作製する工程と、を有している。シート材を作製する工程では、上述してきた作製対象となる光学シート10の構成に対応して、基材層15をなすようになる樹脂製フィルム16と、樹脂製フィルム16上に形成されたマット層20および光学要素層30と、を有するシート材11が作製される。そして、このシート材11を作製する工程は、樹脂製フィルム16上に光学要素層30を形成する工程と、樹脂製フィルム16上にマット層20を形成する工程と、を有している。以下、各工程について、各工程で用いられる装置とともに説明していく。
The optical sheet manufacturing method described below includes a step of producing a
まず、シート材11を作製する工程のうちの、樹脂製フィルム16上に光学要素層30を形成する工程について、主に図3を参照しながら説明する。この工程では、図3に示された光学要素層形成装置50が使用される。
First, the process of forming the
最初に光学要素層形成装置50について説明する。図3に示すように、光学要素層形成装置50は、略円柱状の外輪郭を有した成型用型52を有している。成型用型52の円柱の外周面(側面)に該当する部分に円筒状の型面(凹凸面)52aが形成されている。円柱状からなる成型用型52は、円柱の外周面の中心を通過する中心軸線CA、言い換えると、円柱の横断面の中心を通過する中心軸線CAを有している。型面52aには、光学シート10の単位光学要素35に対応する凹部(図示せず)が形成されている。すなわち、成型用型52は、中心軸線CAを回転軸線として回転しながら(図3の円弧状矢印参照)、光学要素層30を成型するロール型として構成されている。
First, the optical element
図3に示すように、光学要素層形成装置50は、供給される帯状の樹脂製フィルム16と成型用型52の型面52aとの間に流動性を有した樹脂材料39を供給する材料供給装置54と、樹脂製フィルム16と成型用型52の凹凸面52aとの間の材料39を硬化させる硬化装置56と、をさらに有している。硬化装置56は、硬化対象となる材料39の硬化特性に応じて適宜構成され得る。
As shown in FIG. 3, the optical element
次に、この光学要素層形成装置50を用いて光学要素層30を成型する方法について説明する。まず、帯状に延びる樹脂製フィルム16が、光学要素層形成装置50に供給される。この樹脂性フィルム16は、最終的には光学シート10の基材層15をなすようになり、一例として、機械的特性(強度等)、化学的特性(安定性等)および光学的特性(光透過性等)が良好であるとともに安価に入手可能な二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムとすることができる。供給された樹脂製フィルム16は、図3に示すように、左方から成型用型52へと送り込まれ、成型用型52と一対のローラ58とによって、型52の凹凸面52aと対向するようにして保持されるようになる。
Next, a method for molding the
また、図3に示すように、樹脂製フィルム16の供給にともない、樹脂製フィルム16と成型用型52の型面52aとの間に、材料供給装置54から流動性を有する材料39が供給される。この材料39は、単位光学要素35およびランド部31を形成するようになる。ここで、「流動性を有する」とは、成型用型52の型面52aへ供給された材料39が、型面52aの凹部(図示せず)内に入り込み得る程度の流動性を有することを意味する。
Further, as shown in FIG. 3, with the supply of the
供給される材料39としては、成型に用いれ得る種々の既知な材料を用いることができる。以下に示す例においては、材料供給装置54からアクリレート系の電離放射線硬化型樹脂が供給される例について説明する。電離放射線硬化型樹脂としては、例えば、紫外線(UV)を照射されることにより硬化するUV硬化型樹脂や、電子線(EB)を照射されることによって硬化するEB硬化型樹脂を選択することができる。
As the material 39 to be supplied, various known materials that can be used for molding can be used. In the following example, an example in which an acrylate ionizing radiation curable resin is supplied from the
その後、成型用基材としての樹脂製フィルム16は、型52の型面52aとの間を電離放射線硬化型樹脂によって満たされた状態で、硬化装置56に対向する位置を通過する。このとき、硬化装置56からは、電離放射線硬化型樹脂39の硬化特性に応じた電離放射線が放射されており、電離放射線は樹脂製フィルム16を透過して電離放射線硬化型樹脂39に照射される。電離放射線硬化型樹脂39が紫外線硬化型樹脂の場合には、硬化装置56は、例えば、高圧水銀燈等の紫外線照射装置とする。この結果、型面52aと樹脂製フィルム16との間に充填されている電離放射線硬化型樹脂39が硬化して、硬化した電離放射線硬化型樹脂39からなり単位光学要素35およびランド部31を含む光学要素層30が樹脂製フィルム16上に形成されるようになる。
Thereafter, the
その後、図3に示すように、樹脂製フィルム16が型52から離間し、これにともなって、型面52aの凹部内に成型された単位光学要素35が、型52と樹脂製フィルム16との間に位置するランド部31とともに図3中右方のローラ58部にて型52から引き離される。なお、このような成型方法においては、ランド部31が存在することによって、成型された単位光学要素35が、離型時に、型52の凹部内に部分的に残留してしまうことを効果的に防止することができる。
Thereafter, as shown in FIG. 3, the
以上のようにして、ロール型として構成された成型用型52がその中心軸線CAを中心として一回転している間に、流動性を有した材料39を型52内に供給する工程と、型52内に供給された材料39を型52内で硬化させる工程と、硬化した材料39を型52から抜く工程と、が型52の型面52a上において順次実施されていき、光学要素層30が成型される。
As described above, while the molding die 52 configured as a roll die is rotated around its central axis CA, the
次に、シート材11を作製する工程のうちの、樹脂製フィルム16の光学要素層30が形成された側とは反対の側にマット層20を形成する工程について、主に図4を参照しながら説明する。
Next, the step of forming the
この工程では、図4に示されたマット層形成装置60が使用される。マット層形成装置60は、拡散粒子21を含んだ樹脂材料23を樹脂製フィルム16に塗布する塗布装置62と、樹脂製フィルム16上に塗布された樹脂材料23を硬化させる硬化装置64と、を有している。塗布装置62としては、図4に於いては、Tダイ型ノズルから液状樹脂材料を吐出する形式のコーターを用いているが、其の他、種々の既知なコーターも用いられ得る。また、硬化装置64は、塗布装置62から塗布される樹脂材料23の硬化特性に応じて適宜構成され得る。
In this step, the mat
光学要素層30を形成された樹脂製フィルム16が、光学要素層形成装置50からマット層形成装置60に供給されると、マット層形成装置60の塗布装置62から、拡散粒子21を含んだ樹脂材料23が、樹脂製フィルム16の光学要素層30が形成されている側とは逆の側の面(図4に於いては上側面)に塗布される。塗布された樹脂材料23は、樹脂製フィルム16上を延び広がる。
When the
塗布装置62から供給される樹脂材料23は、マット層21のバインダー樹脂22を形成するようになる。この樹脂材料23としては、熱硬化型や電離放射線硬化型の種々の既知な樹脂材料を用いることができる。また、樹脂材料23中に分散された拡散粒子21も、上述したように、種々の既知な材料からなり種々の既知な形状を有した粒子を用いることができる。以下に示す例においては、塗布装置62から電離放射線硬化型樹脂が供給される例について説明する。電離放射線硬化型樹脂としては、例えば、紫外線(UV)を照射されることにより硬化するUV硬化型樹脂や、電子線(EB)を照射されることによって硬化するEB硬化型樹脂を選択することができる。
The
なお、最終的に形成されるべきマット層20の外側面20aによって、十分な光拡散機能を発揮し得る程度の凹凸面(マット面)が形成されるよう、拡散粒子21の平均粒径や濃度等が設定される。例えば、拡散粒子21の平均粒径(体積相当法で算出された粒径の算術平均)を、1μm以上10μm以下とすることができ、拡散粒子21の濃度を、0.1重量%以上30重量%以下とすることができる。
The average particle diameter and concentration of the
拡散粒子21が分散している電離放射線硬化型樹脂材料23を塗布された樹脂製フィルム16は、硬化装置64に対向する位置を通過する。このとき、硬化装置64からは、電離放射線硬化型樹脂材料23の硬化特性に応じた電離放射線が放射されている。したがって、樹脂製フィルム16上に塗布された電離放射線硬化型樹脂材料23は、電離放射線を照射され、硬化する。この結果、硬化した電離放射線硬化型樹脂材料23からなるバインダー樹脂22と、電離放射線硬化型樹脂材料23内に分散されていた拡散粒子21と、からなるマット層20が樹脂製フィルム16上に形成される。
The
以上のようにして、樹脂製フィルム16と、樹脂製フィルム16の一方の側に形成されたマット層20と、樹脂製フィルム16の他方の側に形成された光学要素層30と、を有するシート材11が作製される。
The sheet having the
次に、シート材11を打ち抜いて光学シート10を得る工程について、主に図5を参照しながら説明する。
Next, the process of punching the
図5には、この工程で使用され得る打ち抜き装置70の一例が示されている。図5に示された打ち抜き装置70は、打ち抜き刃72を有した打ち抜きヘッド71と、打ち抜きヘッド71に対向して配置された定盤75と、打ち抜きヘッド71および定盤75の間にあるシート材11を搬送する搬送手段77と、得られた光学シート11を回収する回収手段80と、光学シート11が打ち抜かれた後のシート材11を巻き取る巻き取り手段85と、を有している。
FIG. 5 shows an example of a
打ち抜きヘッド71の打ち抜き刃72は、打ち抜かれるべき光学シート11の外輪郭に沿った平面視形状を有している。一例として、所定の大きさの矩形状の光学シート10を作製する場合には、当該矩形状の四辺に対応して延びる周状の打ち抜き刃72が用いられる。そして、打ち抜き刃72を有した打ち抜きヘッド71は、図示は略すが、流体圧駆動するピズトン及びシリンダ機構によって、定盤75に向けて進むこと及び定盤75から離間することが可能となっている。搬送手段77は、二以上の案内ローラ78と、案内ローラ78に掛け渡された無端(すなわち周状)のベルト状部材79と、を有している。案内ローラ78は、ベルト状部材79の移動経路の内側に定盤75が位置するよう、配置されている。本実施形態に於いては、打抜き刃72は、表面にシリコン樹脂を被覆した炭素鋼製のものを使用するが、其の他、チタニウム等の金屬、セラミックス等からなるものも使用し得る。
The
次に、この打ち抜き装置70を用いてシート材11に打ち抜き加工を施し、光学シート10を得る方法について説明する。まず、シート材11が、搬送手段77のベルト状部材79と、当該ベルト状部材79の上方に配置された誘導ローラ86と、の間に送り込まれる。その後、シート材11は、搬送手段77のベルト状部材79上に載置された状態で、ベルト状部材79の移動にともなって移動するようになる。
Next, a method for punching the
ここで、シート材11が、定盤75の上方で打ち抜きヘッド71に対面する位置まで進むと、打ち抜きヘッド71が定盤75に接近する方向に進み、打ち抜きヘッド71の打ち抜き刃72がシート材11に接触するようになる。さらに、打ち抜きヘッド71は定盤75に接近する方向に進み、矩形周状の打ち抜き刃72がシート材11を貫通してベルト状部材79に接触するようになる。この結果、シート材11から光学シート10が打ち抜かれ、打ち抜き刃72の形状に対応した所定の外輪郭を有した光学シート10が得られる。
Here, when the
なお、このような打ち抜き工程中、定盤75は、打ち抜き対象となるシート材11を打ち抜きヘッド71とは反対の側から支持する。ただし、定盤75は固いため、シート材11を貫通した打ち抜き刃72が定盤75に接触すると、打ち抜き刃72は損傷してしまう。したがって、ここで説明する方法では、打ち抜き対象となるシート材11の打ち抜きヘッド71とは反対の側であって、当該打ち抜き対象のシート材11と定盤75との間のベルト状部材79を打ち抜き刃72が貫通しない位置で、打ち抜きヘッド71への定盤の側へ向けた移動が停止する。
During the punching process, the
すなわち、この装置において、搬送手段77のベルト状部材79は、シート材11を打ち抜いた打ち抜き刃72と定盤75との衝突による、打ち抜き刃72の割れや定盤75の欠けを防止するための緩衝材としても機能している。このような観点からベルト状部材79は、或る程度の弾性を有した材料、例えば、比較的に廉価なポリエチレンテレフタレート等の樹脂から形成されて、また、何度のかの使用後に廃棄される使い捨てとしてもよい。
That is, in this apparatus, the belt-
なお、打ち抜きヘッド71の進退は高速で行われるため、打ち抜き刃72がシート材11に突き刺さっている間、シート材11は必ずしも停止している必要はない。その一方で、打ち抜き加工の精度をあげるため、打ち抜きヘッド71が進退する際に、シート材11が停止するようにしてもよい。あるいは、打ち抜きヘッド71が、搬送手段77によるシート材11の搬送方向に移動可能に構成され、打ち抜きヘッド71がシート材11と同期して移動している状態で、打ち抜き加工が行われるようにしてもよい。
Since the punching
以上のような打ち抜き加工が、ウェブ状のシート材11に対して連続して施されていき、シート材11の打ち抜かれた部分からなる枚葉状の光学シート10が順次得られる。なお、打ち抜き加工によって得られた光学シート10は、必ずしも最終使用状態での大きさとなっている必要はなく、その後に、更に各光学シートの用途に合わせて適切なサイズとなるよう加工されてもよい。
The punching process as described above is continuously performed on the web-shaped
なお、図示する例では、得られた光学シート10は、順次、回収手段80によって回収され積み重ねられていく。そして、枚葉状の光学シート10は、最終的な使用態様に至るまで、多数積み重ねられた状態で搬送等の取り扱いを受ける。一方、光学シートを打ち抜かれた後の打ち抜き済みシート材12は、もはや用済みである。打ち抜き済みシート材12は、誘導ローラ87によって、ベルト状部材79によって引き続き搬送されている光学シート10から(図5に於いては右上に向かって)引き離され、巻き取り手段85によって、廃棄物として巻き取られる。
In the illustrated example, the obtained
以上のように打ち抜き加工によって帯状のシート材11から所定形状及び寸法の枚葉化された光学シート10を抜き出す製造方法によれば、切削加工等によってシート材から光学シートを切り出す場合と比較して、切り子、削りかす、切断ばりが発生しない点で好ましい。したがって、打ち抜き加工を採用した本実施の形態の製造方法によれば、作製された光学シートに切り子、削りかす等が付着してしまうこと、あるいは、作製された光学シート10が切り子、削りかす、切断ばり等によって損傷を受けることを効果的に防止し、当該光学シートおよび当該光学シートが組み込まれる装置に予定された光学特性を安定して付与することができる。また、切り子や削りかすが発生しないので、打ち抜き装置70の周囲を清浄に保つことができ、これにより、煩雑な清掃作業の回数を減らすことも可能となる。
As described above, according to the manufacturing method for extracting the
また、切削加工等によってシート材から光学シートを切り出す場合、切り出すべき光学シートの外輪郭に沿って工具を周状に進める必要がある。これに対して、打ち抜き加工によってシート材11から光学シート10を抜き出す製造方法によれば、打ち抜きヘッド71の高速往復動によって、光学シート10を得ることができる。すなわち、打ち抜き加工を採用した本実施の形態の製造方法によれば、品質面だけでなく、生産効率の面でも優れており、結果として、光学シートの製造原価を低減することができる。
Further, when an optical sheet is cut out from a sheet material by cutting or the like, it is necessary to advance the tool circumferentially along the outer contour of the optical sheet to be cut out. On the other hand, according to the manufacturing method in which the
ところで、打ち抜き加工によってシート材11から光学シート10を抜き出す製造方法によれば、切削加工等によってシート材11から光学シート10を切り出す場合と比較して、切り子、削りかす、切断ばりが発生しない点は上述した通りである。しかしながら、本件発明者が鋭意研究を重ねたところ、打ち抜き加工によって、シート材11から光学シート10を抜き取る場合にも、切り子、削りかす、切断ばりが発生しているかのような不具合が生じ得ることが確認された。すなわち、打ち抜き加工によって、シート材11から光学シート10を抜き取る場合にも、光学シート10に異物が付着し、或いは、光学シート10が異物によって損傷され、結果として、光学シート10および当該光学シート10が組み込まれた最終製品が予定された光学機能を発揮することができなくなることが生じた。
By the way, according to the manufacturing method in which the
本件発明者は、打ち抜き加工で得られた光学シート10への異物付着や打ち抜き加工で得られた光学シート10の損傷の原因について、鋭意研究を重ねた結果として、次のことを知見した。
The inventor of the present invention has found the following as a result of earnest research on the cause of foreign matter adhesion to the
まず、打ち抜き加工で得られた光学シート10に付着する異物の多くが、マット層20中のバインダー樹脂22や光拡散粒子21であった。そして、異物が付着している光学シート10や損傷を受けた光学シート10の打ち抜き加工によって形成された縁部の領域において、マット層20への割れ(クラック)の発生、或いは、マット層20の基材層15からの剥離が生じていた。すなわち、打ち抜き加工中にマット層20に割れや剥離が生じ、この結果、マット層20中のバインダー樹脂22が崩れ落ちて樹脂かすが発生し、また、マット層20中から拡散粒子21が脱落したものと予想される。
First, most of the foreign matters adhering to the
そして、本件発明者は、このようなことを踏まえてさらに鋭意研究を続け、次の条件1および条件2を満たす場合に、上述した方法での打ち抜き加工中に、マット層20に割れが発生すること及びマット層20が剥離することを防止し得ることを確認した。
Then, the present inventor continues earnest research based on the above, and when the following conditions 1 and 2 are satisfied, the
〔条件1〕
マット層20によって形成された一方の側の表面10aを有するシート材11に対して、当該一方の側の表面10aから打ち抜き刃72が当該シート材11に接触し始めるようにして、打ち抜き加工を施す。なおこの際、JISのK5600−5−4(1999年)に準拠して測定された一方の側の表面10aについての鉛筆硬度が3B以上であることが好ましく、また、JISのK5600−5−4(1999年)に準拠して測定された一方の側の表面10aについての鉛筆硬度が3H以下であることが好ましい。
[Condition 1]
The
尚、鉛筆硬度は、B系列ではアラビア数字が大きくなる程、硬度は低下し(軟らかくなる)、一方、H系列では、逆に、アラビア数字が大きくなる程、硬度は上昇する(硬くなる)。其の為、此処で、鉛筆硬度が3B以上3H以下とは、3Bより硬く且つ3Hより軟らかい鉛筆硬度、即ち、3B、2B、B、HB、F、H、2H、及び3Hの範囲の鉛筆硬度の何れかであることを意味する。 In the B series, the hardness decreases as the Arabic numeral increases (softer). On the other hand, in the H series, the hardness increases (hardens) as the Arabic numeral increases. Therefore, here, the pencil hardness of 3B or more and 3H or less means that the pencil hardness is harder than 3B and softer than 3H, that is, the pencil hardness in the range of 3B, 2B, B, HB, F, H, 2H, and 3H. It means that either.
〔条件2〕
マット層20によって形成されるとともにJISのK5600−5−4(1999年)に準拠して測定された鉛筆硬度がB以下である一方の側の表面10aを有するシート材11に対して、当該一方の側の表面10aとは反対側となる他方の側の表面10bから打ち抜き刃72が当該シート材11に接触し始めるようにして、打ち抜き加工を施す。なおこの際、JISのK5600−5−4(1999年)に準拠して測定された一方の側の表面10aについての鉛筆硬度が3B以上であることが好ましい。
[Condition 2]
The
このような条件1および条件2のいずれかによって上述した不具合を解消し得る原因は、正確には不明であるが、以下の点が一因になっているものと推測される。ただし、本発明は、以下の推定に拘束されるものではない。 Although the reason why the above-described problems can be solved by either of the condition 1 and the condition 2 is not exactly known, it is presumed that the following points contribute to it. However, the present invention is not limited to the following estimation.
打ち抜き加工を施す場合、打ち抜き刃72が、打ち抜き加工時における打ち抜き刃72の進行方向に対して打ち抜き刃72の両面が傾斜した両刃を用いようと、或いは、打ち抜き加工時における打ち抜き刃72の進行方向に対して打ち抜き刃72の片面だけが傾斜した片刃をいずれの向きで用いようと、シート材11には変形(歪み)が生じる。そして、打ち抜き加工によって得られた光学シート10を顕微鏡観察した結果からすると、当該変形(歪み)は、シート材11の打ち抜き刃72が入る側(接触し始める側)の表面よりも、シート材11の打ち抜き刃72が抜け出る側の表面において、大きくなっているようであった。すなわち、シート材11の変形量が、緩衝材11としても機能するベルト状部材79および定盤75に対面する側で大きくなっているようであった。
When punching is performed, the
このため、条件1のように、変形量が少なくなる打ち抜きヘッド71側にマット層20が位置するように、シート材11を配置すれば、打ち抜き加工中における、マット層20の変形量が低減され得る。結果として、条件1によれば、マット層20へ加わる応力が小さくなり、マット層20の割れやマット層20の剥離を効果的に防止することができるものと推測される。
For this reason, if the
なお、マット層20の側から打ち抜き刃72を入れる場合であっても、マット層20の鉛筆硬度が4H以上であると、マット層20の弾性が著しく低下して、割れや剥離が生じた。一方、マット層20の鉛筆硬度が4B以下であると、硬度が低すぎ、実際の使用上、とりわけ、面光源装置に組み込まれる光学シートとしての実際の使用上、マット層20が有効に機能することができなくなる。これらの点から、条件1では、JISのK5600−5−4(1999年)に準拠して測定された一方の側の表面10aについての鉛筆硬度が3B以上3H以下であることが好ましい。
Even when the
一方、条件2によれば、変形量が多くなるベルト状部材79および定盤75の側にマット層20が位置しているが、マット層20の鉛筆硬度がB以下となっている。このため、マット層20の変形量は多くなってしまうものの、マット層20が、高い弾性を有していることに起因して、マット層20の割れやマット層20の剥離を効果的に防止することができるものと推測される。
On the other hand, according to Condition 2, the
なお、マット層20の側から打ち抜き刃72を入れる場合と同様に、マット層20とは反対の側から打ち抜き刃72を入れる場合でも、マット層20の鉛筆硬度が4B以下であると、硬度が低すぎ、実際の使用上、とりわけ、面光源装置に組み込まれる光学シートとしての実際の使用上、マット層20が有効に機能することができなくなる。この点から、条件2では、JISのK5600−5−4(1999年)に準拠して測定された一方の側の表面10aについての鉛筆硬度が、さらに、3B以上であることが好ましい。
Similar to the case where the
ここで、本件発明者が行った実験結果の一例を示しておく。以下に説明する実験では、上述した打ち抜き装置70を用いて、上述した構成のシート材11、すなわち、樹脂製フィルム16と、樹脂製フィルム16の一方の側に積層され一方の側の表面10aをなすマット層20と、樹脂製フィルム16の他方の側に積層され他方の側の表面10bをなす光学要素層30と、からなるシート材11を打ち抜き、図1および図2に示された上述の光学シート10を作製した。
Here, an example of the result of an experiment conducted by the present inventor will be shown. In the experiment described below, using the
打ち抜き実験に先立ち、マット層に用いられる材料及びマット層の形成条件を調整することによって、マット層の硬度が互いに異なるサンプル1〜9に係るシート材を作製した。一方、樹脂製フィルムおよび光学要素層はサンプル間で互いに同一とした。具体的には、樹脂製フィルムは、厚さ188μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート製フィルムを用いた。該樹脂製フィルム表面の鉛筆硬度はHBであった。光学要素層は、高さ25μmの直角二等辺三角形状からなる断面形状を有した単位光学要素を、直角の頂角が突出するようにして、50μmのピッチで配列してなる構成とした。 Prior to the punching experiment, by adjusting the materials used for the mat layer and the formation conditions of the mat layer, sheet materials according to samples 1 to 9 having different mat layer hardnesses were produced. On the other hand, the resin film and the optical element layer were the same between samples. Specifically, a biaxially stretched polyethylene terephthalate film having a thickness of 188 μm was used as the resin film. The pencil hardness of the resin film surface was HB. The optical element layer has a configuration in which unit optical elements having a cross-sectional shape of a right isosceles triangle shape with a height of 25 μm are arranged at a pitch of 50 μm so that a right angle is projected.
サンプル1〜9に係るシート材(光学シート)のマット層は、バインダー樹脂として、以下に示すように互いに異なる配合で調整された紫外線硬化型樹脂を用いて、形成した。紫外線硬化型樹脂を硬化させるための紫外線照射装置としては、各サンプルとも、フュージョンUVシステムズジャパン株式会社製の紫外線燈Hバルブを用いた。紫外線硬化型樹脂を硬化させるための硬化条件は、サンプル1〜9の間で、照射量を100mJ/cm2として同一条件にした。各サンプルのマット層は、下記サンプル1〜9の材料(樹脂材料、拡散粒子、開始剤)を含んで成る塗料を、バーコータを用いて、固化状態での膜厚が3μmとなるように塗工、形成した。 The mat layers of the sheet materials (optical sheets) according to Samples 1 to 9 were formed using, as binder resins, ultraviolet curable resins adjusted with different formulations as shown below. As an ultraviolet irradiation apparatus for curing the ultraviolet curable resin, an ultraviolet ray H valve manufactured by Fusion UV Systems Japan Co., Ltd. was used for each sample. The curing conditions for curing the ultraviolet curable resin were the same between samples 1 to 9, with the irradiation amount being 100 mJ / cm 2 . The mat layer of each sample is coated with a coating material containing the materials (resin material, diffusion particles, initiator) of Samples 1 to 9 below using a bar coater so that the film thickness in a solidified state is 3 μm. Formed.
〔サンプル1:マット層の鉛筆硬度3B〕
○樹脂材料
・東亞合成製のM−215:99重量部
○拡散粒子
・平均粒径5μmの球状の架橋アクリル系樹脂ビーズ(綜研化学株式会社製、MX−500H):1重量部
○開始剤
・チバ・ジャパン(株)製の1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名イルガキュア184):1質量部
[Sample 1: Pencil hardness of mat layer 3B]
○ Resin material: M-215 manufactured by Toagosei Co., Ltd .: 99 parts by weight ○ Diffusion particles • Spherical cross-linked acrylic resin beads having an average particle size of 5 μm (MX-500H, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.): 1 part by weight ○ Initiator 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name Irgacure 184) manufactured by Ciba Japan Co., Ltd .: 1 part by mass
〔サンプル2:マット層の鉛筆硬度2B〕
○樹脂材料
・東亞合成製のM−215:66重量部
・JSR株式会社製のオプスターJN35:33重量部
○拡散粒子
・平均粒径5μmの球状の架橋アクリル系樹脂ビーズ(綜研化学株式会社製、MX−500H):1重量部
○開始剤
・チバ・ジャパン(株)製の1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名イルガキュア184):1質量部
[Sample 2: Matte layer pencil hardness 2B]
○ Resin material: M-215 manufactured by Toagosei Co., Ltd .: 66 parts by weight; Opstar JN35 manufactured by JSR Corporation: 33 parts by weight ○ Spherical cross-linked acrylic resin beads having an average particle diameter of 5 μm (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., MX-500H): 1 part by weight ○ Initiator 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name Irgacure 184) manufactured by Ciba Japan Co., Ltd .: 1 part by weight
〔サンプル3:マット層の鉛筆硬度B〕
○樹脂材料
・東亞合成製のM−215:33重量部
・JSR株式会社製のオプスターJN35:66重量部
○拡散粒子
・平均粒径5μmの球状の架橋アクリル系樹脂ビーズ(綜研化学株式会社製、MX−500H):1重量部
○開始剤
・チバ・ジャパン(株)製の1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名イルガキュア184):1質量部
[Sample 3: Pencil hardness B of mat layer]
○ Resin material: M-215 manufactured by Toagosei Co., Ltd .: 33 parts by weight, Opstar JN35 manufactured by JSR Corporation: 66 parts by weight ○ Spherical cross-linked acrylic resin beads having an average particle size of 5 μm (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., MX-500H): 1 part by weight ○ Initiator 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name Irgacure 184) manufactured by Ciba Japan Co., Ltd .: 1 part by weight
〔サンプル4:マット層の鉛筆硬度HB〕
○樹脂材料
・JSR株式会社製のオプスターJN35:99重量部
○拡散粒子
・綜研化学株式会社製のMX−500H(平均粒径5μmの球状の架橋アクリル系樹脂ビーズ):1重量%
○開始剤
・チバ・ジャパン(株)製の1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名イルガキュア184):1質量部
[Sample 4: Pencil hardness HB of mat layer]
-Resin material-Opstar JN35 manufactured by JSR Corporation: 99 parts by weight-Diffusion particles-MX-500H manufactured by Soken Chemical Co., Ltd. (spherical crosslinked acrylic resin beads having an average particle diameter of 5 μm): 1% by weight
○ Initiator 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name Irgacure 184) manufactured by Ciba Japan Co., Ltd .: 1 part by mass
〔サンプル5:マット層の鉛筆硬度F〕
○樹脂材料
・日本化薬株式会社製のペンタエリスリトールトリアクリレート:49.5重量部
・JSR株式会社製のオプスターJN35:49.5重量部
○拡散粒子
・綜研化学株式会社製のMX−500H(平均粒径5μmの球状の架橋アクリル系樹脂ビーズ):1重量%
○開始剤
・チバ・ジャパン(株)製の1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名イルガキュア184):1質量部
[Sample 5: Pencil hardness F of mat layer]
-Resin material-Pentaerythritol triacrylate manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd .: 49.5 parts by weight-Opstar JN35 manufactured by JSR Corporation: 49.5 parts by weight-Diffusion particles-MX-500H manufactured by Soken Chemical Co., Ltd. (average Spherical cross-linked acrylic resin beads with a particle size of 5 μm): 1% by weight
○ Initiator 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name Irgacure 184) manufactured by Ciba Japan Co., Ltd .: 1 part by mass
〔サンプル6:マット層の鉛筆硬度H〕
○樹脂材料
・日本化薬株式会社製のペンタエリスリトールトリアクリレート:99重量部
○拡散粒子
・綜研化学株式会社製のMX−500H(平均粒径5μmの球状の架橋アクリル系樹脂ビーズ):1重量%
○開始剤
・チバ・ジャパン(株)製の1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名イルガキュア184):1質量部
[Sample 6: Pencil hardness H of mat layer]
-Resin material-Pentaerythritol triacrylate manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd .: 99 parts by weight-Diffusion particles-MX-500H manufactured by Soken Chemical Co., Ltd. (spherical crosslinked acrylic resin beads having an average particle diameter of 5 μm): 1% by weight
○ Initiator 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name Irgacure 184) manufactured by Ciba Japan Co., Ltd .: 1 part by mass
〔サンプル7:マット層の鉛筆硬度2H〕
○樹脂材料
・日本化薬株式会社製のジペンタエリスリトールヘキサアクリレート:49.5重量部
・日本化薬株式会社製のペンタエリスリトールトリアクリレート:49.5重量部
○拡散粒子
・綜研化学株式会社製のMX−500H(平均粒径5μmの球状の架橋アクリル系樹脂ビーズ):1重量%
○開始剤
・チバ・ジャパン(株)製の1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名イルガキュア184):1質量部
[Sample 7: Pencil hardness of mat layer 2H]
-Resin material-Dipentaerythritol hexaacrylate manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd .: 49.5 parts by weight-Pentaerythritol triacrylate manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd .: 49.5 parts by weight-Diffusion particles-manufactured by Soken Chemical Co., Ltd. MX-500H (spherical crosslinked acrylic resin beads having an average particle diameter of 5 μm): 1% by weight
○ Initiator 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name Irgacure 184) manufactured by Ciba Japan Co., Ltd .: 1 part by mass
〔サンプル8:マット層の鉛筆硬度3H〕
○樹脂材料
・日本化薬株式会社製のジペンタエリスリトールヘキサアクリレート:99重量部
○拡散粒子
・綜研化学株式会社製のMX−500H(平均粒径5μmの球状の架橋アクリル系樹脂ビーズ):1重量%
○開始剤
・チバ・ジャパン(株)製の1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名イルガキュア184):1質量部
[Sample 8: Pencil hardness of mat layer 3H]
-Resin material-Nippon Kayaku Co., Ltd. dipentaerythritol hexaacrylate: 99 weight part-Diffusion particle-MX-500H made by Soken Chemical Co., Ltd. (spherical cross-linked acrylic resin beads having an average particle size of 5 μm): 1 weight %
○ Initiator 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name Irgacure 184) manufactured by Ciba Japan Co., Ltd .: 1 part by mass
〔サンプル9:マット層の鉛筆硬度4H〕
○樹脂材料
・日本化薬株式会社製のジペンタエリスリトールヘキサアクリレート:99重量部
○拡散粒子(無機ナノ粒子)
・Degussa-Huels AG製のAluminiumoxide C(粒径13nmの酸化アルミニウムナノ粒子):1重量%
○開始剤
・チバ・ジャパン(株)製の1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名イルガキュア184):1質量部
[Sample 9: Pencil hardness of mat layer 4H]
○ Resin material: Nippon Kayaku Co., Ltd. dipentaerythritol hexaacrylate: 99 parts by weight ○ Diffusion particles (inorganic nanoparticles)
-Aluminum oxide C (aluminum oxide nanoparticles with a particle size of 13 nm) manufactured by Degussa-Huels AG: 1% by weight
○ Initiator 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name Irgacure 184) manufactured by Ciba Japan Co., Ltd .: 1 part by mass
各シート材11について、マット層20の側(一方の表面10aの側)から打ち抜いた場合と、光学要素層30の側(他方の表面10bの側)から打ち抜いた場合とで、割れや剥離等の欠陥がマット層11に発生していたか否かについて調査を行った。欠陥の有無は、走査型電子顕微鏡で100倍〜300倍の倍率で光学シートを観察することによって、確認した。確認結果を表1に示す。表1において、欠陥の存在が確認されたサンプルに○を付し、欠陥の存在が確認されなかったサンプルに×を付している。また、表1における「マット層」の欄に、マット層の側から各シート材を打ち抜いた場合における欠陥の有無を示しており、表1における「光学要素層」の欄に、マット層とは反対の側、すなわち光学要素層の側から各シート材を打ち抜いた場合における欠陥の有無を示しており、
About each
表1に示されているように、マット層20の側から打ち抜いた場合、JISのK5600−5−4(1999年)に準拠して測定されたマット層の硬度が3H以下のサンプルでは、欠陥は発見されなかった。一方、マット層20とは反対の側、すなわち光学要素層30の側から打ち抜いた場合、JISのK5600−5−4(1999年)に準拠して測定されたマット層の硬度がB以下のサンプルでは、欠陥は発見されなかった。
ところで、本件発明者は、打ち抜き加工の加工条件を最適化する研究を行う過程の中で、得られた光学シートのその後の取り扱い中や使用中に、マット層20が基材層15から剥離してしまうことを効果的に防止し得る光学シート10を見出すにいたった。以下、この光学シート10の構成について、主として図6および図7を参照しながら説明する。なお、以下に説明する図6および図7中の光学シート10は、上述した条件1を採用し、加工条件を通常用いられる範囲内で適宜調整することによって、作製され得る。
By the way, the inventor of the present invention peeled off the
図6は、光学シート10の法線方向ndに沿った断面において、当該光学シート10を示している。図6に示すように、光学シート10の法線方向ndに沿った断面におけるマット層20の外側面20aの外輪郭は、端面20cの近傍である端部領域EZ内の拡散粒子21が存在しない領域において、この端面20cに向かって法線方向ndに直交する方向(言い換えると、光学シート10のシート面と平行な方向pd)に沿って接近するにつれて、法線方向ndにおいてしだいに基材層15の側にずれていっている。
FIG. 6 shows the
なお、ここでいう、マット層20の外側面20aの外輪郭がしだいに基材層15の側にずれていくとは、マット層20の外側面20aの外輪郭が常に法線方向ndに沿って基材層15の側にずれ続けることのみを意味するのではなく、外側面20aの外輪郭が、一部の区域において、光学シート10のシート面と平行となっていてもよい。すなわち、法線方向ndに沿った断面におけるマット層20の外側面20aの外輪郭は、端部領域EZ内の拡散粒子21が存在しない領域において、法線方向ndに直交する方向pdに対して傾斜した直線、曲線、または、法線方向ndに直交する方向pdに対して傾斜した直線と曲線との組み合わせ、或いは、これらと法線方向ndに直交する直線との組み合わせとして、画成される。
Here, the fact that the outer contour of the
また、ここでいう端部領域EZとは、端面20cの近傍であって、光学シート10の表面10aがその他の領域に対して反っている領域のことである。言い換えると、端部領域EZとは、端面20cの近傍であって、表面10aが光学シート10のシート面と平行ではなくなっている領域のことである。
Moreover, the edge part area | region EZ here is the area | region which is the vicinity of the
このような光学シート10によれば、例えば当該光学シート10のマット層20上に重ねられた他の光学シート10等の他の部材によって、当該光学シートが擦り付けられたとしても、他の部材からの摩擦力が、端部領域EZ内のマット層20に大きく加えられない。すなわち、マット層20の剥離の起点となりやすい端部領域EZにおいて、マット層20を基材層15から剥離させようとする力が、マット層20に加えられ辛くすることができる。この結果、このような光学シート10によれば、搬送等の取り扱い中や、他の部材と重ねられての使用中等に、マット層20が基材層15から剥離することが効果的に防止され、安定した品質を維持し続けることができる。
According to such an
とりわけ、図6に示された例では、光学シート10の法線方向ndに沿った断面におけるマット層20の外側面20aの外輪郭は、端部領域EZ内の拡散粒子21が存在しない領域において、この端面20cに向かって法線方向ndに直交する方向に沿って接近するにつれて、法線方向ndにおいて基材層15の側にずれ続けていく。このような態様によれば、上述した他の部材との擦り合わせが極めて滑らかとなり、上述した作用効果がより顕著に発揮されて、マット層20の剥離が極めて効果的に防止され得る。
In particular, in the example shown in FIG. 6, the outer contour of the
また、図7は、光学シート10の法線方向ndに沿った断面において、当該光学シート10のマット層20端面20cを示している。とりわけ図7は、図6の点線で囲まれた領域を拡大して示している。
7 shows the
図7に示すように、マット層20の端面20cは、光学シート10の法線方向ndに沿った断面において、外側面20aと交わる外側端部20caよりも内側面20bと交わる内側端部20cbにおいて、法線方向ndに直交する方向pdに沿った外方に位置する。言い換えると、端面20cは、法線方向ndに沿った断面において、外側端部20caよりも内側端部20cbにおいて、光学シート10のシート面と平行な方向pdに沿って、外方に、すなわち、光学シート10の中央から離間する側に位置している。
As shown in FIG. 7, the
このような態様によれば、マット層20の剥離の起点となりやすいマット層20の内側端部20cbに、マット層20を基材層15から剥離させようとする力が、マット層20の端面20cを介して、加えられ辛くすることができる。この結果、このような光学シート10によれば、搬送等の取り扱い中や使用中等に、例えば他の部材と法線方向ndに擦り付けられることに起因して、マット層20が基材層15から剥離することが効果的に防止され、安定した品質を維持し続けることができる。
According to such an aspect, the force that causes the
さらに、図7に示すように、光学シート10の法線方向ndに沿った断面におけるマット層20の端面20cの外輪郭は、外側端部20caから内側端部20cbに向かうにつれて、法線方向ndに直交する方向においてしだいに外方にずれていっている。すなわち、法線方向ndに沿った断面における端面20cの外輪郭は、外側端部20caから内側端部20cbに向かうにつれて、光学シート10のシート面と平行な方向pdに沿って、外方に、すなわち、光学シート10の中央から離間する側にずれていっている。
Furthermore, as shown in FIG. 7, the outer contour of the
なお、ここでいう、マット層20の端面20cの外輪郭が法線方向ndに直交する方向pdにおいてしだいに外方にずれていっているとは、マット層20の端面20cの外輪郭が常に法線方向ndに直交する方向pdに沿って外方にずれ続けることのみを意味するのではなく、端面20cの外輪郭が、一部の区域において、法線方向ndと平行になっていてもよい。すなわち、法線方向ndに沿った断面におけるマット層20の端面20cの外輪郭は、法線方向ndに対して傾斜した直線、曲線、または、法線方向ndに対して傾斜した直線と曲線との組み合わせ、或いは、これらと法線方向ndに平行な直線との組み合わせとして、画成される。
Note that the outer contour of the
このような光学シート10によっても、マット層20の剥離の起点となりやすいマット層20の内側端部20cbに、マット層20を基材層15から剥離させようとする力が、マット層20の端面20cを介して、加えられ辛くすることができる。この結果、このような光学シート10によれば、搬送等の取り扱い中や使用中等に、例えば他の部材と法線方向ndに擦り付けられることに起因して、マット層20が基材層15から剥離することが効果的に防止され、安定した品質を維持し続けることができる。
Even with such an
とりわけ、図7に示された例では、光学シート10の法線方向ndに沿った断面におけるマット層20の端面20cの外輪郭は、外側端部20caから内側端部20cbに向かうにつれて、法線方向ndに直交する方向pdにおいて外方にずれ続けていく。このような態様によれば、上述した作用効果がより顕著に発揮されて、マット層20の剥離が極めて効果的に防止され得る。
In particular, in the example shown in FIG. 7, the outer contour of the
以上のような本実施の形態によれば、異物付着や傷付き等の欠陥の発生を効果的に防止しながら光学シート10を製造することができる。また、以上のような本実施の形態によれば、光学シート10からマット層20が剥離しにくくすることができる。
According to the present embodiment as described above, the
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を適宜参照しながら、変形の一例について説明する。 Note that various modifications can be made to the above-described embodiment. Hereinafter, an example of modification will be described with reference to the drawings as appropriate.
上述した実施の形態において、光学要素層30が、断面三角形形状の単位プリズムを単位光学要素35として含んでいる例を示したが、これに限られない。例えば、光学要素層30が、断面における外輪郭が曲線(例えば、円、楕円、抛物線、双曲線、正弦波曲線等の一部分に相当する)によって形成された単位レンズを単位光学要素として含むようにしてもよい。
In the embodiment described above, the example in which the
また、上述した実施の形態では、光学要素層30がリニア配列(一次元配列)された線状(線状)の単位光学要素35によって構成されている例を示したが、これに限られない。光学要素層30が、二次元配列された点状の単位光学要素によって、すなわち、マイクロレンズ或いはフライアイレンズと呼ばれる形態で構成されていてもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the
さらに、図8に示すように、光学要素層30が、複数種類の単位光学要素を含むようにしてもよい。図8に示す例において、光学要素層30は、ランド部31上に設けられフライアイレンズ(マイクロレンズ)を構成する複数の第1単位形状要素(点状単位形状要素)35aと、ランド部31上に設けられ線状に延びる複数の第2単位形状要素(線状単位形状要素)35bと、を有している。複数の第1単位形状要素35aは二次元配列されている。複数の第2単位形状要素35bは、上述した実施の形態における単位光学要素と同様に、線状配列(一次元配列)されている。第1単位形状要素35aは、ランド部31上に、隙間を空けて配列されている。第2単位形状要素35bは、ランド部31上のうちの第1単位形状要素35aの間の領域に配置されている。斯かる構成の光学要素層を採用することにより、当該光学シートの出射光について、正面方向(光学用素面のシート面の法線方向)輝度の高輝度化と拡散角の拡大と云う元来相反する光学特性を両立可能に出来るという固有の効果を奏する。
Furthermore, as shown in FIG. 8, the
なお、図8に示された変形例は、光学要素層30の単位光学要素に関する構成が上述の実施の形態と異なるだけであって、その他は、上述の実施の形態と同様に構成され得る。したがって、図8において、上述した実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用い、上述の実施の形態と同様に構成され得る部分についての重複する説明を省略する。
Note that the modification shown in FIG. 8 is different from the above-described embodiment only in the configuration relating to the unit optical element of the
また、上述した実施の形態において、樹脂製フィルム16上に光学要素層30が先に形成され、その後、樹脂製フィルム16上にマット層20が形成される例を示したが、これに限られず、樹脂製フィルム16上にマット層20が先に形成され、その後、樹脂製フィルム16上に光学要素層30が形成されるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
さらに、上述した実施の形態において、電離放射線硬化型樹脂を用いた賦型によって光学要素層30を樹脂製フィルム16上に形成する例を示したが、これに限られない。熔融押し出し成型によって、基材層15と光学要素層30とが同一の樹脂によって成型されてもよい。なお、この例においては、基材層15と光学要素層30との間に界面が存在しないようにすることができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the
さらに、上述した実施の形態では、光学シートの製造方法に、シート材11を作製する工程が含まれている例、すなわち、あたかも、シート材11が連続的に作製され、作製されてくシート材11に対して打ち抜き加工が実施されていくような例を示した。しかしながら、打ち抜き工程へのシート材11の供給にあわせて、都度、シート材11を作製する必要はない。まとめて作製しておいたシート材または別の場所で作製されて搬送されてきたシート材(例えばロール状に巻き取られて貯め置きされていたシート材)を、必要量だけ、打ち抜き装置70に供給するようにしてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the manufacturing method of the optical sheet includes the step of producing the
10 光学シート
10a 表面
10b 表面
11 シート材
15 基材層
16 樹脂製フィルム
20 マット層
20a 外側面
20b 内側面
20c 端面
20ca 外側端部
20cb 内側端部
21 拡散粒子(拡散成分)
22 バインダー樹脂
23 樹脂材料
30 光学要素層
31 ランド部
35 単位光学要素
35a 単位光学要素、第1単位光学要素
35b 単位光学要素、第2単位光学要素
39 材料
50 光学要素層形成装置、賦型装置
60 マット層形成装置
70 打ち抜き装置、打ち抜き機
71 打ち抜きヘッド
72 打ち抜き刃
75 定盤
77 搬送手段
79 ベルト状部材
DESCRIPTION OF
22
Claims (13)
拡散粒子およびバインダー樹脂を含み、前記基材層の一方の側に設けられたマット層と、を備える光学シートであって、
前記マット層は、当該光学シートの一方の側の表面をなす外側面と、前記外側面とは反対側の面であって前記基材層に対面する内側面と、前記内側面と前記外側面との間の端面と、を含み、
前記端面は、前記光学シートの法線方向に沿った断面において、前記外側面と交わる外側端部よりも前記内側面と交わる内側端部において、前記法線方向に直交する方向に沿った外方に位置する、光学シート。 A base material layer;
An optical sheet comprising diffusing particles and a binder resin, and a mat layer provided on one side of the base material layer,
The mat layer includes an outer surface forming a surface on one side of the optical sheet, an inner surface opposite to the outer surface and facing the base material layer, the inner surface, and the outer surface. An end face between and
In the cross section along the normal direction of the optical sheet, the end surface is outward in the direction orthogonal to the normal direction at the inner end intersecting with the inner surface rather than the outer end intersecting with the outer surface. Located in the optical sheet.
拡散粒子およびバインダー樹脂を含み、前記基材層の一方の側に設けられたマット層と、を備える光学シートであって、
前記マット層は、当該光学シートの一方の側の表面をなす外側面と、前記外側面とは反対側の面であって前記基材層に対面する内側面と、前記内側面と前記外側面との間の端面と、を含み、
前記光学シートの法線方向に沿った断面における前記外側面の外輪郭は、前記端面の近傍である端部領域のうちの前記拡散粒子が存在しない領域において、この端面に前記法線方向に直交する方向に沿って接近するにつれて、前記法線方向においてしだいに前記基材層の側にずれる、光学シート。 A base material layer;
An optical sheet comprising diffusing particles and a binder resin, and a mat layer provided on one side of the base material layer,
The mat layer includes an outer surface forming a surface on one side of the optical sheet, an inner surface opposite to the outer surface and facing the base material layer, the inner surface, and the outer surface. An end face between and
The outer contour of the outer surface in the cross section along the normal direction of the optical sheet is perpendicular to the normal direction to the end surface in the region where the diffusion particles do not exist in the end region near the end surface. An optical sheet that gradually shifts toward the base material layer in the normal direction as it approaches along the direction of the substrate.
前記光学要素層は、
一方向に配列された複数の単位光学要素であって、各々が前記一方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位光学要素と、
二次元配列された複数の単位光学要素と、
の少なくとも一方を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学シート。 An optical element layer provided on the other side of the base material layer,
The optical element layer is
A plurality of unit optical elements arranged in one direction, each extending linearly in a direction intersecting the one direction; and
A plurality of unit optical elements arranged two-dimensionally;
The optical sheet according to any one of claims 1 to 4, comprising at least one of the following.
前記光学要素層は、
一方向に配列された複数の単位光学要素であって、各々が前記一方向と交差する方向に線状に延びる、複数の単位光学要素と、
二次元配列された複数の単位光学要素と、
の少なくとも一方を有する、請求項9〜12のいずれか一項に記載の光学シートの製造方法。 The sheet material to be punched further has an optical element layer that forms the surface of the other side opposite to the one side,
The optical element layer is
A plurality of unit optical elements arranged in one direction, each extending linearly in a direction intersecting the one direction; and
A plurality of unit optical elements arranged two-dimensionally;
The manufacturing method of the optical sheet as described in any one of Claims 9-12 which has at least one of these.
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