JP2012233984A - Fine structure sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、微細構造シートに関するものであり、例えば液晶表示装置等のバックライトとして照明光路制御に使用される導光板の材料となるものである。ここで、導光板は前記微細構造シートを所望のサイズに裁断したものをいう。 The present invention relates to a microstructure sheet, and is a material of a light guide plate used for illumination light path control as a backlight of a liquid crystal display device or the like, for example. Here, the light guide plate refers to one obtained by cutting the microstructure sheet into a desired size.
最近の大型液晶テレビやフラットディスプレイパネル等においては主に、直下型方式の照明装置と、エッジライト方式の照明装置とが採用されている。直下型方式の照明装置では、光源として複数の冷陰極管やLED(Light Emitting Diode)が、パネルの背面に規則的に配置される。液晶パネル等の画像表示素子と光源との間には、光散乱性の強い拡散板が用いられ、光源としての冷陰極管やLEDが視認されないようにしている。 In recent large-sized liquid crystal televisions, flat display panels and the like, a direct type illumination device and an edge light illumination device are mainly used. In the direct type illumination device, a plurality of cold cathode tubes and LEDs (Light Emitting Diodes) are regularly arranged as light sources on the back surface of the panel. A light diffusing plate is used between the image display element such as a liquid crystal panel and the light source so that a cold cathode tube or LED as a light source is not visually recognized.
一方、エッジライト方式の照明装置は、複数の冷陰極管やLEDが、導光板と呼ばれる透光性の板の端面に配置される。一般的に、導光板の射出面(つまり、画像表示素子と対向する面)と逆側に設けられた面(つまり、光偏向面)には、該導光板の端面から入射する入射光を効率良く射出面へと導く光偏向要素が形成される。現在、光偏向面に形成される光偏向要素としては白色のインキがドット状に印刷されたものが一般的(例えば特許文献1)であるが、白色ドットに入射した光はほぼ無指向に拡散反射されるため、導光板の射出面側への光取出し効率は低い。また、白色インキによる光吸収も無視することはできない。 On the other hand, in an edge light type lighting device, a plurality of cold-cathode tubes and LEDs are arranged on an end face of a translucent plate called a light guide plate. In general, incident light incident from the end surface of the light guide plate is efficiently applied to a surface (that is, a light deflection surface) provided on the side opposite to the exit surface of the light guide plate (that is, the surface facing the image display element). A light deflection element that leads well to the exit surface is formed. Currently, the light deflection element formed on the light deflection surface is generally printed with white ink in the form of dots (for example, Patent Document 1), but the light incident on the white dots diffuses almost omnidirectionally. Since it is reflected, the light extraction efficiency to the exit surface side of the light guide plate is low. Also, light absorption by white ink cannot be ignored.
そこで最近では、マイクロレンズをインクジェット法によって導光板の光偏向面に形成する方法や、光偏向要素をレーザーアブレーション法によって導光板に形成する方法等が提案されている。これらの方法により形成された導光板は、白色インキを用いた場合とは異なり、導光板を形成する樹脂と導光板の周囲にある空気との屈折率差による反射、屈折、透過を利用しているため、光吸収はほとんど生じない。そのため、白色インキを用いた場合に比較して、光取出し効率の高い導光板を得ることができる。 Therefore, recently, a method of forming a microlens on the light deflection surface of a light guide plate by an inkjet method, a method of forming a light deflection element on a light guide plate by a laser ablation method, and the like have been proposed. Unlike the case where white ink is used, the light guide plate formed by these methods uses reflection, refraction, and transmission due to the difference in refractive index between the resin forming the light guide plate and the air around the light guide plate. Therefore, light absorption hardly occurs. Therefore, it is possible to obtain a light guide plate having a higher light extraction efficiency than when white ink is used.
しかしながら、上記したインクジェット法やレーザーアブレーション法による光偏向要素の形成は、白色インキの印刷と同様、導光板を平板成形した後に別工程で形成されるため、製造工程数が減る訳ではない。むしろ、白色インキの印刷工程よりもタクトタイムが長く、また、設備のイニシャルコストが高くなるため、高コスト化する場合がある。
そこで、導光板を射出成形法や押出成形法により成形し、光偏向要素を押出時に直接形成する方法も提案されている(例えば特許文献2)。この方法では、導光板の成形と同時に光偏向要素も形成されるため工程数が減り、低コスト化が実現できる。
However, the formation of the light deflection element by the above-described ink jet method or laser ablation method is formed in a separate process after the light guide plate is formed into a flat plate, as in the case of white ink printing, so the number of manufacturing steps is not reduced. Rather, the takt time is longer than that of the white ink printing process, and the initial cost of the equipment is increased, which may increase the cost.
Therefore, a method has been proposed in which the light guide plate is formed by an injection molding method or an extrusion molding method, and the light deflection element is directly formed at the time of extrusion (for example, Patent Document 2). In this method, since the light deflection element is formed simultaneously with the formation of the light guide plate, the number of processes is reduced, and the cost can be reduced.
ところが、射出成形法で導光板を製造する場合、導光板のサイズが大きくなるほど射出成形機には高い圧力が必要となるため、携帯電話やノートパソコン等に用いられる比較的小型の導光板の製造には適しているものの、テレビ等に用いられる大型の導光板への適用は難しい。
一方で押出成形法は、大型の導光板の製造に適した方法であり、円筒状のロール金型を用いた“Roll to Roll”での成形が基本である。例えば、畝状構造体と平滑面とで構成される光偏向要素を押出成形法により形成する場合には、前記畝状構造体を形成するための溝と、前記平滑面を形成するための平滑曲面とが形成されたロール金型を用いる場合がある。
However, when manufacturing a light guide plate by the injection molding method, the larger the size of the light guide plate, the higher the pressure required for the injection molding machine. Therefore, the manufacture of a relatively small light guide plate used for mobile phones, notebook computers, etc. However, it is difficult to apply to a large light guide plate used in a television or the like.
On the other hand, the extrusion molding method is a method suitable for manufacturing a large-sized light guide plate, and is basically formed by “Roll to Roll” using a cylindrical roll mold. For example, when an optical deflection element composed of a bowl-shaped structure and a smooth surface is formed by an extrusion method, a groove for forming the bowl-shaped structure and a smooth surface for forming the smooth surface are formed. A roll mold having a curved surface may be used.
ここで、ロール金型に形成された平滑曲面は、ロール金型の円筒度或いは真円度を鑑みながら、高い平滑度で加工される必要がある。ところが、高い平滑度で表面加工することは非常に困難であるため、この平滑曲面には微細な凹凸が形成されている場合がある。そして、この微細な凹凸は押出成形法を用いて光偏向要素を形成する際に光偏向要素の平滑面に転写されることがある。このため、導光板の端面から光を入射した場合、光偏向要素の平滑面に形成された微細な凹凸と畝状構造体とにより光が干渉し、線状或いはムラ状の外観不良が発生するという課題があった。 Here, the smooth curved surface formed in the roll mold needs to be processed with high smoothness in consideration of the cylindricity or roundness of the roll mold. However, since it is very difficult to perform surface processing with high smoothness, fine unevenness may be formed on the smooth curved surface. And this fine unevenness | corrugation may be transcribe | transferred by the smooth surface of a light deflection | deviation element when forming a light deflection | deviation element using an extrusion method. For this reason, when light is incident from the end face of the light guide plate, the light interferes with the fine irregularities formed on the smooth surface of the light deflection element and the bowl-shaped structure, and a linear or uneven appearance defect occurs. There was a problem.
本発明の課題は、導光板の端面から光を入射した場合、光偏向要素に含まれる、平滑面に形成された微細な凹凸と畝状構造体とにより光が干渉し、線状或いはムラ状の外観不良が発生するのを低減できる導光板を得ることができる微細構造シートを提供することである。 The problem of the present invention is that when light is incident from the end face of the light guide plate, the light is interfered by the fine irregularities formed on the smooth surface and the bowl-shaped structure included in the light deflecting element, and linear or uneven It is an object of the present invention to provide a microstructure sheet capable of obtaining a light guide plate that can reduce the occurrence of poor appearance.
上記課題を解決するための本発明の一態様は、樹脂シートと、前記樹脂シートの一方の面に延伸方向を揃え且つ隣接して形成された複数の第1の畝状構造体と、前記一方の面の反対側にある他方の面に一定の間隔で延伸方向を揃えて形成され、且つ前記第1の畝状構造体の延伸方向と平面視で一定の角度で交差する前記延伸方向を有する複数の第2の畝状構造体と、前記他方の面で前記第2の畝状構造体間に形成された平滑面と、を有し、前記平滑面において、前記第2の畝状構造体の延伸方向における第1の十点平均粗さ(Rz)が、前記第2の畝状構造体の延伸方向と平面視で直交する方向における第2の十点平均粗さ(Rz)よりも大きく、且つ前記第1の十点平均粗さ(Rz)が0.25μm以下であることを特徴とする。 One aspect of the present invention for solving the above problems is a resin sheet, a plurality of first bowl-shaped structures formed on and adjacent to one surface of the resin sheet, and the one side The other surface on the opposite side of the first surface is formed with a uniform stretching direction at regular intervals, and has the stretching direction that intersects the stretching direction of the first cage structure at a certain angle in plan view. A plurality of second hook-like structures and a smooth surface formed between the second hook-like structures on the other surface, wherein the second hook-like structures are provided on the smooth surface. The first ten-point average roughness (Rz) in the stretching direction is larger than the second ten-point average roughness (Rz) in the direction orthogonal to the stretching direction of the second cage structure in plan view. The first ten-point average roughness (Rz) is 0.25 μm or less.
また、本発明の別の態様は、樹脂シートと、前記樹脂シートの一方の面に延伸方向を揃え且つ隣接して形成された複数の畝状構造体と、前記一方の面の反対側にある他方の面に一定の間隔で延伸方向を揃えて形成され、且つ前記畝状構造体の延伸方向と平面視で一定の角度で交差する前記延伸方向を有する複数の溝状構造体と、前記一方の面で前記溝状構造体間に形成された平滑面と、を有し、前記平滑面において、前記溝状構造体の延伸方向における第1の十点平均粗さ(Rz)が、前記溝状構造体の延伸方向と平面視で直交する方向における第2の十点平均粗さ(Rz)よりも大きく、且つ前記第1の十点平均粗さ(Rz)が0.25μm以下であることを特徴とする。 Moreover, another aspect of the present invention is a resin sheet, a plurality of ridge-like structures formed adjacent to one surface of the resin sheet and aligned in the extending direction, and on the opposite side of the one surface. A plurality of groove-like structures formed on the other surface with the stretching direction aligned at regular intervals and having the stretching direction intersecting with the stretching direction of the bowl-shaped structure at a constant angle in plan view; A smooth surface formed between the groove-like structures on the surface, wherein the first ten-point average roughness (Rz) in the extending direction of the groove-like structure is the groove. Larger than the second ten-point average roughness (Rz) in a direction orthogonal to the extending direction of the structure in plan view, and the first ten-point average roughness (Rz) is 0.25 μm or less. It is characterized by.
また、本発明の他の態様は、前記第1の畝状構造体の延伸方向と平面視で直交する方向における断面の輪郭が、弧状または角形状であり、前記第2の畝状構造体の延伸方向と平面視で直交する方向における断面の輪郭が、弧状または角形状であることを特徴とすることとしても良い。
また、本発明の他の態様は、前記畝状構造体の延伸方向と平面視で直交する方向における断面の輪郭が、弧状または角形状であり、前記溝状構造体の延伸方向と平面視で直交する方向における断面の輪郭が、弧状または角形状であることを特徴とすることとしても良い。
In another aspect of the present invention, an outline of a cross section in a direction orthogonal to the extending direction of the first saddle-shaped structure in a plan view is an arc shape or a square shape, The outline of the cross section in the direction orthogonal to the stretching direction in plan view may be an arc shape or a square shape.
In another aspect of the present invention, an outline of a cross section in a direction orthogonal to the extending direction of the bowl-shaped structure in a plan view is an arc shape or a square shape, and in the extending direction of the groove-shaped structure and a plan view. The outline of the cross section in the orthogonal direction may be an arc shape or a square shape.
また、本発明の他の態様は、前記第1の畝状構造体の延伸方向と前記第2の畝状構造体の延伸方向とが、平面視で直交していることを特徴とすることとしても良い。
また、本発明の他の態様は、前記畝状構造体の延伸方向と前記溝状構造体の延伸方向とが、平面視で直交していることを特徴とすることとしても良い。
Another aspect of the present invention is characterized in that the extending direction of the first cage-like structure and the extending direction of the second cage-like structure are orthogonal to each other in plan view. Also good.
Another aspect of the present invention may be characterized in that an extending direction of the bowl-shaped structure and an extending direction of the groove-shaped structure are orthogonal to each other in plan view.
上記微細構造シートによれば、これを所望のサイズに裁断して導光板とし、この導光板の端面から光を入射した場合、第1の畝状構造体の延伸方向と第2の畝状構造体の延伸方向とが一定の角度で交差しているので、入射した光を第2の畝状構造体に反射させ導光板の射出面側(つまり、液晶表示装置の側)に向かって出射させることができる。このため、出射の際における光取出し効率を、第1の畝状構造体の延伸方向と第2の畝状構造体の延伸方向とが平行である場合と比較して高めることができる。
さらに、光偏向要素の平滑面に形成された微細な凹凸と第二の畝状構造体とにより入射光が干渉しないので、線状或いはムラ状の外観不良が発生することを低減することができる。
According to the fine structure sheet, when this is cut into a desired size to form a light guide plate, and light is incident from the end face of the light guide plate, the extending direction of the first hook-like structure and the second hook-like structure Since the extending direction of the body intersects at a certain angle, the incident light is reflected by the second bowl-shaped structure and emitted toward the exit surface side of the light guide plate (that is, the liquid crystal display device side). be able to. For this reason, the light extraction efficiency at the time of emission can be increased as compared with the case where the extending direction of the first hook-shaped structure is parallel to the extending direction of the second hook-shaped structure.
Furthermore, since the incident light does not interfere with the fine unevenness formed on the smooth surface of the light deflection element and the second bowl-shaped structure, it is possible to reduce the occurrence of a linear or uneven appearance defect. .
同様に、上記微細構造シートによれば、これを所望のサイズに裁断して導光板とし、この導光板の端面から光を入射した場合、畝状構造体の延伸方向と溝状構造体の延伸方向とが一定の角度で交差しているので、入射した光を溝状構造体に反射させ導光板の射出面側(つまり、液晶表示装置の側)に向かって出射させることができる。このため、出射の際における光取出し効率を、畝状構造体の延伸方向と溝状構造体の延伸方向とが平行である場合と比較して高めることができる。
さらに、光偏向要素の平滑面に形成された微細な凹凸と溝状構造体とにより入射光が干渉しないので、線状或いはムラ状の外観不良が発生することを低減することができる。
Similarly, according to the microstructure sheet, when it is cut into a desired size to obtain a light guide plate, and light is incident from the end face of the light guide plate, the extension direction of the bowl-like structure and the extension of the groove-like structure Since the direction intersects at a certain angle, the incident light can be reflected by the groove-like structure and emitted toward the exit surface side of the light guide plate (that is, the liquid crystal display device side). For this reason, the light extraction efficiency at the time of emission can be increased as compared with the case where the extending direction of the ridge-like structure and the extending direction of the groove-like structure are parallel.
Furthermore, since the incident light does not interfere with the fine unevenness formed on the smooth surface of the light deflection element and the groove-like structure, it is possible to reduce the occurrence of a linear or uneven appearance defect.
[第一実施形態]
(微細構造シート)
本発明の第一実施形態に係る微細構造シートについて、図1〜図5を参照して説明する。図1は、微細構造シート5の全体を示す図である。図2は、後述する第2の畝状構造体4a及び平滑面4bが形成された面1bを拡大して示す図である。図3は、微細構造シート5の製造方法を示す図である。図4は、後述する第1の畝状構造体3を樹脂シート5aに形成するために用いるロール金具2aを示す図である。図5は、後述する第2の畝状構造体4a及び平滑面4bを樹脂シート5aに形成するために用いるロール金具2bを示す図である。ここで、「樹脂シート5a」とは、微細構造シート5を形成する際の基材を指す。
[First embodiment]
(Microstructure sheet)
The microstructure sheet according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing the
図1に示すように、微細構造シート5は、一方の面に連続的に隣接して形成された複数の第1の畝状構造体3を備えている。そして、それぞれの第1の畝状構造体3の延伸方向は、一定の方向に揃っている。さらに、図2にも示すように、第1の畝状構造体3が形成された面1aと反対側の面1bに一定の間隔で形成され、且つ第1の畝状構造体3の延伸方向と平面視で直交する延伸方向を有する複数の第2の畝状構造体4aを備えている。そして、それぞれの第2の畝状構造体4aの延伸方向は、一定の方向に揃っている。さらに、各第2の畝状構造体4aは離れて形成されており、第2の畝状構造体4a間には平滑面4bが形成されている。
As shown in FIG. 1, the
第1の畝状構造体3の形状は、例えば、畝の高さH1は50μmであり、畝の幅P1は150μmである。そして、第1の畝状構造体3の延伸方向と平面視で直交する方向における断面の輪郭は弧状であり、例えばその輪郭は半楕円となっている。
第2の畝状構造体4aの形状は、例えば、畝の高さH2は25μmであり、畝の幅P2は25μmである。そして、第2の畝状構造体4aの延伸方向と平面視で直交する方向における断面の輪郭は弧状であり、例えばその輪郭は半円となっている。
As for the shape of the
The shape of the second ridge-
平滑面4bにおける平滑度は、第2の畝状構造体4aの延伸方向と平行である方向22における十点平均粗さRz(1)が、第2の畝状構造体4aの延伸方向と平面視で直交する方向23における十点平均粗さRz(2)よりも大きくなっている。さらに、十点平均粗さRz(1)が0.25μm以下となっている。
なお、第1の畝状構造体3の延伸方向と第2の畝状構造体4aの延伸方向との関係については、平面視で直交している場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば一定の角度をもって交差していれば良い。第1の畝状構造体の延伸方向と第2の畝状構造体の延伸方向とが一定の角度で交差していれば、微細構造シート5に入射された光(つまり、入射光)は第2の畝状構造体で反射するので、第1の畝状構造体の延伸方向と第2の畝状構造体の延伸方向とが平行である場合と比較して、この入射光を効率良く導光板の射出面側(つまり、液晶表示装置の側)に向かって出射することができる。
The smoothness of the
In addition, although the relationship between the extending direction of the
また、第1の畝状構造体3の延伸方向と平面視で直交する方向における断面の輪郭については、弧状である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば角形状であっても良い。例えば、断面の輪郭は三角であっても良い。この場合であっても、後述する(微細構造シートの評価方法)の欄で説明するように、第1の畝状構造体3の断面の輪郭が弧状である場合と同様の作用効果を得ることができる。
In addition, although the description has been given of the case of the arcuate shape of the cross section in the direction orthogonal to the extending direction of the
また、第2の畝状構造体4aの延伸方向と平面視で直交する方向における断面の輪郭については、弧状である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば角形状であっても良い。例えば、断面の輪郭は三角であっても良い。この場合であっても、後述する(微細構造シートの評価方法)の欄で説明するように、第2の畝状構造体4aの断面の輪郭が弧状である場合と同様の作用効果を得ることができる。
In addition, although the description has been given of the case of the arcuate shape of the cross-sectional outline in the direction orthogonal to the extending direction of the second bowl-shaped
また、平滑面4bの幅は、光源側と、光源側とは反対側とで一定であっても良いし、光源側を狭くし光源側から遠ざかるに従い広くしても良い。
また、図1には、第1の畝状構造体3が平面視で直線状の畝状構造体として記載されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば平面視で波型の畝状構造体であっても良い。
Further, the width of the
In FIG. 1, the
また、図2には、第2の畝状構造体4aが平面視で直線状の畝状構造体として記載されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば平面視で波型の畝状構造体であっても良い。
以上のように、上記微細構造シート5であれば、微細構造シート5を裁断して導光板とし、この導光板の端面から光を入射した場合、光偏向要素の平滑面に形成された微細な凹凸と畝状構造体とにより光が干渉しないので、線状の外観不良が発生することを低減することができる。
In FIG. 2, the second hook-
As described above, in the case of the
(微細構造シートの製造方法)
次に、微細構造シート5の製造方法について、図3を参照して説明する。図3は、押出形成法を用いた微細構造シート5の製造装置6を示しており、この製造装置6は第1の畝状構造体3を形成するためのロール金型2a(図4を参照)と、第2の畝状構造体4a及び平滑面4bを形成するためのロール金型2b(図5を参照)と、樹脂をシート状に成型するためのダイ7とを含んでいる。
まず、ダイ7で帝人化成(株)製の熱可塑性ポリカーボネート樹脂を配合して溶融し、ダイ7に設けられた間隙からこの溶融した樹脂を押し出すことによってシート状に成形した熱可塑性ポリカーボネート樹脂(以下、樹脂シートともいう。)5aを得た。
(Manufacturing method of fine structure sheet)
Next, a method for manufacturing the
First, a thermoplastic polycarbonate resin manufactured by Teijin Kasei Co., Ltd. was blended and melted with a
次に、この樹脂シート5aをロール金型2aとロール金型2bとで両側から一定の圧力で押圧することで、図1に示した微細構造シート5を得た。こうして得られた微細構造シート5を所望のサイズに裁断することで、導光板を得た。
以下、微細構造シート5の製造に用いたロール金型2aとロール金型2bとについて説明する。
(ロール金型2a)
ロール金型2aは、図4に示すように、円筒部材の円周を取り囲むように(つまり、円筒部材の円周方向に)第1の畝状構造体3に対応する溝3aが複数形成された形状をしている。そして、それぞれの溝3aは隣接して形成されている。さらに、この溝3aの延伸方向はロール金型2aの軸方向に沿って直線状に形成されており、且つそれぞれの溝3aの延伸方向は揃っている。
なお、ロール金型2aには直線状の溝3aが形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば直線状の溝3aに代えて、波型の溝をロール金型2aに形成することで、波型の畝状構造体を微細構造シート5に形成することができる。
Next, the
Hereinafter, the roll mold 2a and the
(Roll mold 2a)
As shown in FIG. 4, the roll mold 2a is formed with a plurality of grooves 3a corresponding to the first bowl-shaped
In addition, although the linear groove | channel 3a is formed in the roll metal mold | die 2a, this invention is not limited to this. For example, instead of the linear groove 3a, a corrugated corrugated structure can be formed on the
(ロール金型2b)
ロール金型2bは、図5に示すように、円筒部材の円周を取り囲むように(つまり、円筒部材の円周方向に)第2の畝状構造体4aに対応する溝4cが複数形成され、且つそれぞれの溝4cが一定の間隔で形成された形状をしている。そして、この溝4cはロール金型2aの軸方向に沿って直線状に形成されている。また、溝4c間には、図1に示された平滑面4bを形成するための平滑曲面4dが形成されている。そして、それぞれの溝4cの延伸方向は揃っている。
(Roll
As shown in FIG. 5, the
図1に示された微細構造シート5に含まれる平滑面4bにおける十点平均粗さRz(1)及び十点平均粗さRz(2)は、図5に示された平滑曲面4dにおける十点平均粗さRz(3)及び十点平均粗さRz(4)を変化させることで任意に調整することができる。例えば、円筒部材を研磨してロール金型2bを製造する際、研磨加工の研磨砥石の種類や加工方向を変化させることで平滑曲面4dにおける各十点平均粗さを変化させることができる。また、砥石研磨加工に限らず、バフ加工や旋盤加工によっても、上記十点平均粗さを変化させた平滑曲面4dを形成することができる。
The ten-point average roughness Rz (1) and the ten-point average roughness Rz (2) on the
なお、上記押出形成法に用いる版は、ロール金型に限ったものでは無く、ロール金型から転写された樹脂シートを版として用いても良い。この樹脂シートを用いた場合であっても、微細構造シート5に形成することができる。
また、ロール金型2bには直線状の溝4cが形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば直線状の溝4cに代えて、波型の溝をロール金型2bに形成することで、波型の畝状構造体を微細構造シート5に形成することができる。
The plate used for the extrusion forming method is not limited to a roll mold, and a resin sheet transferred from the roll mold may be used as the plate. Even when this resin sheet is used, it can be formed on the
Moreover, although the linear groove |
(微細構造シートの評価方法)
微細構造シート5の評価は、図6に示す液晶表示装置21を用いて評価した。液晶表示装置21は、偏光板11、液晶パネル12、偏光板13、プリズムフィルム14、プリズムフィルム15、拡散フィルム16、光源ランプ17、ランプリフレクター18、反射フィルム19、導光板20とを含んでいる。
微細構造シート5の評価する際、後述する実施例1〜6及び比較例1〜3に対応する様々なタイプの微細構造シート5から作成された導光板20を液晶表示装置21に設置し、目視により微細構造シート5のムラや欠陥の様子を観察した。導光板20の配置方向は、光源ランプ17の並びに対して第2の畝状構造体4aの延伸方向が平行となるようにした。
(Evaluation method of microstructure sheet)
The
When the
なお、導光板20の材料である微細構造シート5のムラや欠陥を評価するに際し、独立設定項目(いわゆる、パラメーター)を、十点平均粗さRz(1)、十点平均粗さRz(2)、第1の畝状構造体3の延伸方向と直交する方向における断面の輪郭、第2の畝状構造体4aの延伸方向と直交する方向における断面の輪郭、微細構造シート5に対する第2の畝状構造体4aの配置の5項目とした。ここで「独立設定項目」とは、独立に(つまり任意に)設定できる数値や形状等を指す。
In evaluating unevenness and defects of the
上記実施例1〜6及び比較例1〜3に対応する微細構造シートの独立設定項目とその数値或いは形状については、図7に示されている。
第1の畝状構造体3の延伸方向と直交する方向における断面の輪郭は、実施例1〜4、6及び比較例1〜4では、幅P1が150μm、高さH1が50μmの弧状(具体的には、半楕円)である。そして、実施例5では、幅P1が150μm、高さH1が75μmの角形状(具体的には、三角)である。
The independent setting items and the numerical values or shapes of the microstructure sheets corresponding to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in FIG.
The outline of the cross section in the direction orthogonal to the extending direction of the first bowl-shaped
第2の畝状構造体4aの延伸方向と直交する方向における断面の輪郭は、実施例1〜5及び比較例1〜4では、幅P2が50μm、高さH2が25μmの弧状(具体的には、半円)である。そして、実施例6では、幅P1が50μm、高さH1が25μmの角形状(具体的には、三角)である。
実施例4では、微細構造シート5に対して第2の畝状構造体4aが凸状に配置されている。一方、実施例1〜3、5、6及び比較例1〜4は、後述する第三実施形態(図9を参照)に示されているように、微細構造シート35に対して溝状構造体4eが形成されている(つまり、第2の畝状構造体4aが凹状に配置されている)。
The outline of the cross section in the direction orthogonal to the extending direction of the second bowl-shaped
In Example 4, the 2nd bowl-shaped
(微細構造シートの評価結果)
図7に示すように、比較例1、2は、実施例1〜6とは異なり、十点平均粗さRz(2)が十点平均粗さRz(1)よりも大きい微細構造シートである。そして、これらの微細構造シートにはスジ状の外観不良が確認された。これは、第2の畝状構造体4aと平滑面4bに形成された微細な凹凸とにより、入射光が干渉しスジ状の不良として発現したと考えられる。
(Evaluation result of microstructure sheet)
As shown in FIG. 7, unlike Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 and 2 are microstructured sheets in which the ten-point average roughness Rz (2) is larger than the ten-point average roughness Rz (1). . In addition, streak-like appearance defects were confirmed in these fine structure sheets. This is considered to be manifested as a streak-like defect due to the interference of incident light due to the fine irregularities formed on the second bowl-shaped
比較例3、4は、実施例1〜6の場合よりも十点平均粗さRz(1)を大きくした微細構造シートである。そして、これらの微細構造シートは、スジ状の外観不良が確認された。これは、平滑面4bに形成された凹凸が大きいことにより、平滑面4bの透過光が不均一となり、ムラ状の不良として発現したと考えられる。
上記の評価結果から、十点平均粗さRz(1)が十点平均粗さRz(2)より大きく、且つ十点平均粗さRz(1)が0.25μm以下を満たすことで、外観不良の無い微細構造シートを製造できることが分かった。
Comparative Examples 3 and 4 are microstructured sheets having a ten-point average roughness Rz (1) larger than those in Examples 1 to 6. These fine-structure sheets were confirmed to have streak-like appearance defects. This is presumably because the unevenness formed on the
From the above evaluation results, the 10-point average roughness Rz (1) is larger than the 10-point average roughness Rz (2) and the 10-point average roughness Rz (1) satisfies 0.25 μm or less. It has been found that a microstructured sheet with no surface can be produced.
また、第1の畝状構造体3及び第2の畝状構造体4aの延伸方向と直交する方向における断面の輪郭が、弧状であるか角形状であるかを問わず、十点平均粗さRz(1)と十点平均粗さRz(2)の関係を満たすことで、外観不良の無い微細構造シートを製造できることが分かった。
なお、図7の「外観欠陥評価結果」の欄に示された“×”はスジ状或いはムラ状の外観不良が確認されたことを示し、“○”は外観不良が無いことを示す。
Further, the ten-point average roughness regardless of whether the cross-sectional contours in the direction orthogonal to the extending direction of the
Note that “x” shown in the column of “external appearance defect evaluation result” in FIG. 7 indicates that a streaky or uneven appearance defect has been confirmed, and “◯” indicates that there is no appearance defect.
[第二実施形態]
図8は、本発明の第二実施形態に係る微細構造シート25を示す図である。微細構造シート25は、第1の畝状構造体3が形成された樹脂シート8と、第2の畝状構造体4a及び平滑面4bが形成された樹脂シート9aと、樹脂シート8と樹脂シート9aとを接着させる接着層10とを含んでいる。つまり、樹脂シート8と樹脂シート9aと接着層10とにより、一枚の微細構造シート25が形成されている。このように、微細構造シート25は図1に示した第一実施形態に係る微細構造シート5と概ね同じ構造である。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a view showing the
しかしながら、図1に示した微細構造シート5がロール金型2aとロール金型2bとを用いて一体的に押出形成されているのに対して、図8に示した微細構造シート25は、第1の畝状構造体3が形成された樹脂シート8と第2の畝状構造体4aが形成された樹脂シート9aとを接着層10を用いて貼り合わせて形成されている点で微細構造シート5と異なっている。そこで、この異なる点のみを説明し、その他の部分については説明を省略する。
However, the
樹脂シート8は、透明基材の上に塗布した紫外線硬化型樹脂にロール金型2aを押圧し、且つ紫外線を基材側より照射することで、紫外線硬化型樹脂に第1の畝状構造体3を形成し、その後、透明基材を剥離することで得る。
樹脂シート9aも、樹脂シート8と概ね同様の方法で得られ、透明基材の上に塗布した紫外線硬化型樹脂にロール金型2bを押圧し、且つ紫外線を基材側より照射することで、紫外線硬化型樹脂に第2の畝状構造体4a及び平滑面4bを形成し、その後、透明基材を剥離することで得る。
こうして製造された樹脂シート8と樹脂シート9aとを粘着層10を介して張り合わせることで図8に示した微細構造シート25を得る。
The
The resin sheet 9a is also obtained by a method substantially similar to the
The
上記方法とは別に、例えば一方の面に第1の畝状構造体3を予め形成した樹脂シート8を押出形成法により製造し、第2の畝状構造体4aを紫外線硬化型樹脂に形成することで樹脂シート9aを製造し、その後、樹脂シート8と樹脂シート9aとを貼り合わせて微細構造シート25としても良い。この場合であっても、微細構造シート25を得ることができる。
以上のように、上記微細構造シート25であれば、微細構造シート25を裁断して導光板とし、この導光板の端面から光を入射した場合、光偏向要素の平滑面に形成された微細な凹凸と畝状構造体とにより光が干渉しないので、線状の外観不良が発生することを低減することができる。
Separately from the above method, for example, a
As described above, in the case of the
[第三実施形態]
図9は、本発明の第三実施形態に係る微細構造シート35を示す図である。この微細構造シート35は、第1の畝状構造体3が形成された樹脂シート8と、溝状構造体4eが形成された樹脂シート9bと、樹脂シート8と樹脂シート9bとを接着させる接着層10とを含んでいる。つまり、樹脂シート8と樹脂シート9bと接着層10とにより、一枚の微細構造シート35が形成されている。図9に示すように、微細構造シート35は、図8に示した第二実施形態に係る微細構造シート25と概ね同じ構造である。しかしながら、図8に示した第2の畝状構造体4aは、図8に示した微細構造シート25に対して凸状であるが、第三実施形態に係る溝状構造体4eは図9に示した微細構造シート35に対して凹状である点で異なる。
[Third embodiment]
FIG. 9 is a view showing a microstructure sheet 35 according to the third embodiment of the present invention. This fine structure sheet 35 is bonded to the
なお、外観不良の有無は、微細構造シートに対して第2の畝状構造体4a(つまり、凸状の構造体)が形成されているか溝状構造体4e(つまり、凹状の構造体)が形成されているかに依らないことは、上記(微細構造シートの評価)の欄で説明した。
以上のように、上記微細構造シート35であれば、微細構造シート35を裁断して導光板とし、この導光板の端面から光を入射した場合、光偏向要素の平滑面に形成された微細な凹凸と畝状構造体とにより光が干渉しないので、線状の外観不良が発生することを低減することができる。
In addition, the presence or absence of an appearance defect is determined based on whether the second ridge-
As described above, in the case of the fine structure sheet 35, when the fine structure sheet 35 is cut into a light guide plate, and light is incident from the end face of the light guide plate, the fine structure formed on the smooth surface of the light deflection element. Since the light does not interfere with the unevenness and the bowl-shaped structure, the occurrence of a linear appearance defect can be reduced.
[第四実施形態]
図10は、本発明の第四実施形態に係る微細構造シート45を示す図である。図10に示すように、微細構造シート45は、図1に示した第一実施形態に係る微細構造シート5と概ね同じ構造である。しかしながら、第一実施形態に係る第2の畝状構造体4aは図1に示した微細構造シート5に対して凸状であるが、第四実施形態に係る溝状構造体4eは図10に示した微細構造シート35に対して凹状である点で異なる。
[Fourth embodiment]
FIG. 10 is a view showing a microstructure sheet 45 according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the fine structure sheet 45 has substantially the same structure as the
なお、外観不良の有無は、微細構造シートに対して第2の畝状構造体4a(つまり、凸状の構造体)が形成されているか溝状構造体4e(つまり、凹状の構造体)が形成されているかに依らないことは、上記(微細構造シートの評価)の欄で説明した。
以上のように、上記微細構造シート45であれば、微細構造シート45を裁断して導光板とし、この導光板の端面から光を入射した場合、光偏向要素の平滑面に形成された微細な凹凸と畝状構造体とにより光が干渉しないので、線状の外観不良が発生することを低減することができる。
In addition, the presence or absence of an appearance defect is determined based on whether the second ridge-
As described above, in the case of the fine structure sheet 45, when the fine structure sheet 45 is cut into a light guide plate and light is incident from the end face of the light guide plate, the fine sheet formed on the smooth surface of the light deflection element. Since the light does not interfere with the unevenness and the bowl-shaped structure, the occurrence of a linear appearance defect can be reduced.
1a 第1の畝状構造体が配置された面
1b 第2の畝状構造体が配置された面
2a ロール金型
2b ロール金型
3 第1の畝状構造体
3a 第1の畝状構造体に対応する溝
4a 第2の畝状構造体
4b 平滑面
4c 第2の畝状構造体に対応する溝
4d 平滑面に対応する平滑曲面
4e 溝状構造体
5 第一実施形態に係る微細構造シート
5a 樹脂シート
6 微細構造シートの製造装置
7 ダイ
8 第1の畝状構造体が形成された樹脂シート
9a 第2の畝状構造体及び平滑面が形成された樹脂シート
9b 溝状構造体及び平滑面が形成された樹脂シート
10 粘着層
11 偏光板
12 液晶パネル
13 偏光板
14 プリズムフィルム
15 プリズムフィルム
16 拡散フィルム
17 光源ランプ
18 ランプリフレクター
19 反射フィルム
20 導光板
21 液晶表示装置
22 第2の畝状構造体の延伸方向と平行な方向
23 第2の畝状構造体の延伸方向と直交する方向
25 第二実施形態に係る微細構造シート
35 第三実施形態に係る微細構造シート
45 第四実施形態に係る微細構造シート
P1 畝の幅
P2 畝の幅
H1 畝の高さ
H2 畝の高さ
Rz(1) 平滑面における十点平均粗さ
Rz(2) 平滑面における十点平均粗さ
Rz(3) 平滑曲面における十点平均粗さ
Rz(4) 平滑曲面における十点平均粗さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a The surface 1b in which the 1st bowl-shaped structure is arrange | positioned The surface 2a in which the 2nd bowl-like structure is arranged 2a Roll mold 2b Roll mold 3 The first bowl-shaped structure 3a The first bowl-shaped structure Groove 4a corresponding to 2nd bowl-like structure 4b smooth surface 4c groove 4d corresponding to second bowl-like structure smooth surface 4e corresponding to smooth surface groove-like structure 5 microstructure sheet according to the first embodiment 5a Resin sheet 6 Microstructure sheet manufacturing apparatus 7 Die 8 Resin sheet 9a on which first ridge-like structure is formed Resin sheet 9b on which second ridge-like structure and smooth surface are formed Grooved structure and smooth Surface-formed resin sheet 10 Adhesive layer 11 Polarizing plate 12 Liquid crystal panel 13 Polarizing plate 14 Prism film 15 Prism film 16 Diffusion film 17 Light source lamp 18 Lamp reflector 19 Reflective film 20 Light guide plate 21 Liquid crystal display device 2 A direction parallel to the extending direction of the second bowl-shaped structure 23 A direction 25 orthogonal to the extending direction of the second bowl-shaped structure 25 A microstructure sheet 35 according to the second embodiment A microstructure sheet according to the third embodiment 45 Fine Structure Sheet P1 According to the Fourth Embodiment P1 Width P2 Width H1 1 Height H2 高 Height Rz (1) Ten-point average roughness Rz (2) on smooth surface Ten-point average on smooth surface Roughness Rz (3) Ten-point average roughness Rz (4) on a smooth curved surface Ten-point average roughness on a smooth curved surface
Claims (6)
前記樹脂シートの一方の面に延伸方向を揃え且つ隣接して形成された複数の第1の畝状構造体と、
前記一方の面の反対側にある他方の面に一定の間隔で延伸方向を揃えて形成され、且つ前記第1の畝状構造体の延伸方向と平面視で一定の角度で交差する前記延伸方向を有する複数の第2の畝状構造体と、
前記他方の面で前記第2の畝状構造体間に形成された平滑面と、を有し、
前記平滑面において、前記第2の畝状構造体の延伸方向における第1の十点平均粗さ(Rz)が前記第2の畝状構造体の延伸方向と平面視で直交する方向における第2の十点平均粗さ(Rz)よりも大きく、且つ前記第1の十点平均粗さ(Rz)が0.25μm以下であることを特徴とする微細構造シート。 A resin sheet;
A plurality of first hook-like structures formed on and adjacent to one surface of the resin sheet,
The stretching direction formed on the other surface opposite to the one surface with the stretching direction aligned at a constant interval and intersecting the stretching direction of the first cage structure at a certain angle in plan view A plurality of second bowl-shaped structures having:
A smooth surface formed between the second bowl-shaped structures on the other surface,
In the smooth surface, the first ten-point average roughness (Rz) in the extending direction of the second bowl-shaped structure is the second in the direction perpendicular to the extending direction of the second bowl-shaped structure. The microstructure sheet is characterized by being larger than the ten-point average roughness (Rz) and having the first ten-point average roughness (Rz) of 0.25 μm or less.
前記樹脂シートの一方の面に延伸方向を揃え且つ隣接して形成された複数の畝状構造体と、
前記一方の面の反対側にある他方の面に一定の間隔で延伸方向を揃えて形成され、且つ前記畝状構造体の延伸方向と平面視で一定の角度で交差する前記延伸方向を有する複数の溝状構造体と、
前記他方の面で前記溝状構造体間に形成された平滑面と、を有し、
前記平滑面において、前記溝状構造体の延伸方向における第1の十点平均粗さ(Rz)が前記溝状構造体の延伸方向と平面視で直交する方向における第2の十点平均粗さ(Rz)よりも大きく、且つ前記第1の十点平均粗さ(Rz)が0.25μm以下であることを特徴とする微細構造シート。 A resin sheet;
A plurality of bowl-shaped structures formed on and adjacent to one surface of the resin sheet,
A plurality of the extending directions which are formed on the other surface opposite to the one surface so as to align the extending direction at a constant interval and intersect the extending direction of the bowl-shaped structure at a fixed angle in plan view; A grooved structure of
A smooth surface formed between the groove-like structures on the other surface,
In the smooth surface, the first ten-point average roughness (Rz) in the extending direction of the groove-like structure is the second ten-point average roughness in a direction orthogonal to the extending direction of the groove-like structure in plan view. A microstructure sheet characterized by being larger than (Rz) and having the first ten-point average roughness (Rz) of 0.25 μm or less.
前記第2の畝状構造体の延伸方向と平面視で直交する方向における断面の輪郭が、弧状または角形状をなすことを特徴とする請求項1に記載の微細構造シート。 The outline of the cross section in a direction orthogonal to the extending direction of the first bowl-shaped structure in a plan view forms an arc shape or a square shape,
2. The microstructure sheet according to claim 1, wherein an outline of a cross section in a direction orthogonal to the extending direction of the second bowl-shaped structure in a plan view is an arc shape or a square shape.
前記溝状構造体の延伸方向と平面視で直交する方向における断面の輪郭が、弧状または角形状をなすことを特徴とする請求項2に記載の微細構造シート。 The outline of the cross section in a direction orthogonal to the extending direction of the bowl-shaped structure in a plan view forms an arc shape or a square shape,
The microstructure sheet according to claim 2, wherein the outline of a cross section in a direction orthogonal to the extending direction of the groove-like structure in a plan view is an arc shape or a square shape.
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