JP2013244717A - Optical sheet manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入光端面に凹凸部が設けられた光学シートを製造する光学シート製造方法、及び光学シートの入光端面に凹凸部を形成する光学シート加工装置に関するものである。 The present invention relates to an optical sheet manufacturing method for manufacturing an optical sheet having an uneven portion on a light incident end surface, and an optical sheet processing apparatus for forming an uneven portion on a light incident end surface of an optical sheet.
光学シートの一つとして、例えば液晶表示装置のバックライトユニットに用いられる導光板が挙げられる。エッジライト型のバックライトユニットでは、導光板の入光端面に対向して複数の光源をアレイ状に配置し、導光板の入光端面から入射した光を光出射面から出射することで、液晶表示パネルを照明する。しかし、エッジライト型のバックライトユニットでは、導光板の光出射面のうち入光端面付近から出射される照明光に輝度ムラが発生する。 An example of the optical sheet is a light guide plate used in a backlight unit of a liquid crystal display device. In the edge-light type backlight unit, a plurality of light sources are arranged in an array facing the light incident end face of the light guide plate, and light incident from the light incident end face of the light guide plate is emitted from the light exit surface, thereby liquid crystal Illuminate the display panel. However, in the edge light type backlight unit, luminance unevenness occurs in the illumination light emitted from the vicinity of the light incident end surface of the light exit surface of the light guide plate.
そこで、そのような不具合を解決すべく、例えば特許文献1に記載されているように、導光板の入光端面に切削研磨面を形成してなる技術が知られている。特許文献1に記載の切削研磨面は、導光板の光出射面に垂直な方向に延在する縦スジ状の微細な凹凸を多数有する粗面となっている。
In order to solve such a problem, for example, as described in
しかしながら、上記従来技術においては、フライス盤、NCルータ、プレーナ等の工作機械を用いた機械加工によって導光板の入光端面に切削研磨面を形成しているため、切削による切り粉が発生してしまう。このため、導光板へ切り粉が混入・付着し、結果的に品質不良となることがある。 However, in the above prior art, the cutting and polishing surface is formed on the light incident end surface of the light guide plate by machining using a machine tool such as a milling machine, NC router, or planar, so that chips are generated by cutting. . For this reason, cutting powder mixes and adheres to the light guide plate, resulting in poor quality.
本発明の目的は、光学シートへの切り粉の混入・付着を防止することができる光学シート製造方法及び光学シート加工装置を提供することである。 The objective of this invention is providing the optical sheet manufacturing method and optical sheet processing apparatus which can prevent mixing and adhesion of the swarf to an optical sheet.
本発明は、熱可塑性樹脂からなり入光端面に凹凸部が設けられた光学シートを製造する光学シート製造方法であって、光学シートの入光端面に凹凸部を付与するための転写面を有する転写金型を用意する工程と、転写金型を加熱した状態で、転写面及び入光端面同士を押し付けることで、入光端面に凹凸部を形成する工程とを含むことを特徴とするものである。 The present invention is an optical sheet manufacturing method for manufacturing an optical sheet made of a thermoplastic resin and having an uneven portion on the light incident end surface, and has a transfer surface for providing the uneven portion on the light incident end surface of the optical sheet. The method includes a step of preparing a transfer mold and a step of forming an uneven portion on the light incident end surface by pressing the transfer surface and the light incident end surface with the transfer mold heated. is there.
このように本発明の光学シート製造方法においては、光学シートの入光端面に凹凸部を付与するための転写面を有する転写金型を加熱した状態で、転写金型の転写面及び光学シートの入光端面同士を押し付けることで、光学シートの入光端面に凹凸部を形成することにより、切削加工によって凹凸部を形成する場合と異なり、切り粉が発生することは無い。これにより、光学シートへの切り粉の混入・付着を防止することができる。また、切削加工によって凹凸部を形成する場合には、加工時間が長くなりやすいが、転写金型を使用する本発明では、転写金型の加熱温度や、転写金型の転写面及び光学シートの端面同士の押し付け圧力を調整することで、加工時間の短縮化を図ることができる。 Thus, in the optical sheet manufacturing method of the present invention, the transfer mold of the transfer mold and the optical sheet of the optical sheet are heated in a state where the transfer mold having the transfer surface for imparting the uneven portion to the light incident end face of the optical sheet is heated. Unlike the case where the uneven portions are formed by cutting by forming the uneven portions on the light incident end surfaces of the optical sheet by pressing the light incident end surfaces to each other, chips are not generated. Thereby, mixing and adhesion of swarf to the optical sheet can be prevented. Further, when the uneven portion is formed by cutting, the processing time tends to be long. However, in the present invention using the transfer mold, the heating temperature of the transfer mold, the transfer surface of the transfer mold, and the optical sheet By adjusting the pressing pressure between the end faces, the processing time can be shortened.
好ましくは、入光端面に凹凸部を形成する工程では、熱可塑性樹脂のビカット軟化温度以上であり且つ熱可塑性樹脂のビカット軟化温度+50℃以下の温度に転写金型を加熱する。転写金型の加熱温度を熱可塑性樹脂のビカット軟化温度以上とすることにより、熱可塑性樹脂が適度に軟化するため、光学シートの割れが防止されると共に、光学シートの入光端面に凹凸部を良好に転写することができる。また、転写金型の加熱温度を熱可塑性樹脂のビカット軟化温度+50℃以下とすることにより、熱可塑性樹脂の溶融流動が防止されるため、熱可塑性樹脂の弾性率が低下して光学シートが変形したり、転写金型が著しく汚染したりすることが殆ど無い。 Preferably, in the step of forming the concavo-convex portion on the light incident end face, the transfer mold is heated to a temperature not lower than the Vicat softening temperature of the thermoplastic resin and not higher than the Vicat softening temperature of the thermoplastic resin + 50 ° C. By setting the heating temperature of the transfer mold to be equal to or higher than the Vicat softening temperature of the thermoplastic resin, the thermoplastic resin is moderately softened, so that the optical sheet is prevented from cracking and an uneven portion is formed on the light incident end face of the optical sheet. It can transfer well. In addition, by setting the heating temperature of the transfer mold to the Vicat softening temperature of the thermoplastic resin + 50 ° C. or less, the melt flow of the thermoplastic resin is prevented, so the elastic modulus of the thermoplastic resin is lowered and the optical sheet is deformed. And the transfer mold is hardly contaminated.
また、好ましくは、転写金型は、金属製のロール部を有し、ロール部の周面が転写面となっており、入光端面に凹凸部を形成する工程では、転写面及び入光端面同士を押し付けた状態で、ロール部を回転させると共に、光学シートの入光端面に沿ってロール部を光学シートに対して相対的に移動させて、入光端面に凹凸部を形成する。この場合には、転写金型の転写面(ロール部の周面)及び光学シートの入光端面同士を押し付けたときに、両者が面接触ではなく線接触の状態となるため、その分だけ押し付け圧力を小さくすることができる。 Preferably, the transfer mold has a metal roll portion, and the peripheral surface of the roll portion is a transfer surface, and in the step of forming the uneven portion on the light incident end surface, the transfer surface and the light incident end surface The roll part is rotated in a state where they are pressed together, and the roll part is moved relative to the optical sheet along the light incident end face of the optical sheet to form an uneven part on the light incident end face. In this case, when the transfer surface of the transfer mold (the peripheral surface of the roll part) and the light incident end surfaces of the optical sheet are pressed against each other, they are not in surface contact but in line contact. The pressure can be reduced.
さらに、好ましくは、転写面には、プリズム形状またはレンチキュラー形状の転写用凹凸部が設けられており、転写用凹凸部のピッチが10μm〜500μmであり、転写用凹凸部の高さが10μm〜300μmである。転写用凹凸部の形状をプリズム形状またはレンチキュラー形状とすることにより、転写用凹凸部を有する転写面を比較的簡単に作ることができる。また、転写用凹凸部のピッチを10μm〜500μmとし、これに合わせて転写用凹凸部の高さを10μm〜300μmとすることにより、光学シートの入光端面に凹凸部を所望の転写率で転写することができる。 More preferably, the transfer surface is provided with a convex or concave portion for transfer having a prism shape or a lenticular shape, the pitch of the concave and convex portion for transfer is 10 μm to 500 μm, and the height of the concave and convex portion for transfer is 10 μm to 300 μm. It is. By making the shape of the concavo-convex portion for transfer into a prism shape or a lenticular shape, a transfer surface having the concavo-convex portion for transfer can be made relatively easily. Also, by setting the pitch of the concavo-convex portion for transfer to 10 μm to 500 μm and adjusting the height of the concavo-convex portion for transfer to 10 μm to 300 μm, the concavo-convex portion is transferred to the light incident end face of the optical sheet at a desired transfer rate can do.
また、好ましくは、入光端面に凹凸部を形成する工程では、0.05MPa〜50MPaの圧力で転写面及び入光端面同士を押し付ける。押し付け圧力を0.05MPa以上とすることにより、光学シートの入光端面に凹凸部を良好に転写することができる。また、押し付け圧力を50MPa以下とすることにより、光学シートの割れを防止することができる。 Preferably, in the step of forming the concavo-convex portion on the light incident end surface, the transfer surface and the light incident end surface are pressed against each other with a pressure of 0.05 MPa to 50 MPa. By setting the pressing pressure to 0.05 MPa or more, the concavo-convex portion can be satisfactorily transferred to the light incident end face of the optical sheet. Moreover, the crack of an optical sheet can be prevented by making pressing pressure into 50 Mpa or less.
また、熱可塑性樹脂として、寸法精度や衝撃強度、透明度の高い非晶性樹脂を用いることが好ましい。 As the thermoplastic resin, it is preferable to use an amorphous resin having high dimensional accuracy, impact strength, and transparency.
また、本発明は、熱可塑性樹脂からなる光学シートの入光端面に凹凸部を形成する光学シート加工装置であって、光学シートを支持するステージと、ステージに支持された光学シートの入光端面に凹凸部を付与するための転写面を有する転写金型と、転写金型を加熱する加熱手段と、転写面及び入光端面同士を押し付けるように圧力を印加する圧力印加手段と、入光端面に凹凸部を形成するようにステージ及び転写金型の少なくとも一方を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とするものである。 The present invention also provides an optical sheet processing apparatus for forming an uneven portion on a light incident end surface of an optical sheet made of a thermoplastic resin, the stage supporting the optical sheet, and the light incident end surface of the optical sheet supported by the stage. A transfer mold having a transfer surface for providing an uneven portion, a heating means for heating the transfer mold, a pressure applying means for applying pressure so as to press the transfer surface and the light incident end surfaces, and a light incident end surface And a driving means for driving at least one of a stage and a transfer mold so as to form an uneven portion.
このような本発明の光学シート加工装置を使用することにより、上述した光学シート製造方法を実施することができる。これにより、上述したように切り粉が発生することは無いため、光学シートへの切り粉の混入・付着を防止することができる。また、上述したように加工時間の短縮化を図ることができる。 By using such an optical sheet processing apparatus of the present invention, the above-described optical sheet manufacturing method can be carried out. As a result, chips are not generated as described above, and therefore, mixing and adhesion of chips to the optical sheet can be prevented. Further, as described above, the processing time can be shortened.
好ましくは、転写金型は、金属製のロール部を有し、ロール部の周面が転写面となっており、駆動手段は、ロール部を回転させる手段と、光学シートの入光端面に沿ってロール部をステージに対して相対的に移動させる手段とを有する。この場合には、転写金型の転写面及び光学シートの入光端面同士を押し付けたときに、両者が線接触の状態となるため、押し付け圧力を小さくすることができる。 Preferably, the transfer mold has a metal roll part, and the peripheral surface of the roll part is a transfer surface, and the driving means is provided along the light incident end face of the optical sheet and the means for rotating the roll part. And means for moving the roll portion relative to the stage. In this case, when the transfer surface of the transfer mold and the light incident end surfaces of the optical sheet are pressed against each other, both are in a line contact state, so that the pressing pressure can be reduced.
また、好ましくは、光学シートをステージに対してクランプするクランプ手段を更に備える。この場合には、クランプ手段により光学シートがステージに対してクランプされた状態では、圧力印加手段により印加される圧力が上方に逃げることが無いため、転写金型の転写面及び光学シートの入光端面同士を効果的に押し付けることができる。 Preferably, the apparatus further includes a clamping unit that clamps the optical sheet with respect to the stage. In this case, in a state where the optical sheet is clamped with respect to the stage by the clamping means, the pressure applied by the pressure applying means does not escape upward, so that the transfer surface of the transfer mold and the incident light of the optical sheet The end faces can be effectively pressed against each other.
本発明によれば、光学シートへの切り粉の混入・付着を防止することができる。これにより、光学シートの品質が安定化し、歩留まりを向上させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to prevent chips from being mixed and adhered to the optical sheet. As a result, the quality of the optical sheet can be stabilized and the yield can be improved.
以下、本発明に係わる光学シート製造方法及び光学シート加工装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, an optical sheet manufacturing method and an optical sheet processing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、本発明に係わる光学シート製造方法の一実施形態によって製造される光学シートとしての導光板を含む液晶表示装置を示す概略断面図である。同図において、本実施形態に係わる液晶表示装置1は、例えば液晶テレビに使用されるものである。液晶表示装置1は、液晶パネル2と、この液晶パネル2の背面側に配置されたエッジ型のバックライトユニット3とを備えている。液晶パネル2の厚みは、例えば1.8mm程度である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display device including a light guide plate as an optical sheet manufactured by an embodiment of an optical sheet manufacturing method according to the present invention. In the figure, a liquid
バックライトユニット3は、箱型の金属製のバックライト筐体4を有している。バックライト筐体4の裏面(背面)には、複数の電子部品類5が基板(図示せず)を介して設けられている。バックライト筐体4の対向する内壁面には、光を照射するLED6が複数ずつ取り付けられている。
The backlight unit 3 has a box-shaped
バックライト筐体4には、LED6から照射された光を液晶パネル2へ導くための断面矩形状の導光板7が反射シート8を介して収容されている。反射シート8は、導光板7の裏面(背面)側に配置されている。導光板7の入光端面7aには、図2に示すように、断面略波形状の凹凸部9が設けられている。導光板7の厚みは、例えば3mmである。
In the
導光板7は、熱可塑性樹脂で形成されている。具体的には、導光板7は、寸法精度や衝撃強度、透明性が高い非晶性樹脂からなっている。非晶性樹脂としては、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート(PC)、シクロオレフィンポリマー(COP)等が挙げられる。
The
LED6から照射された光は、導光板7の入光端面7aに入射される。導光板7の背面は、LED6から照射された光を反射させる反射面となっており、導光板7の前面は、LED6から照射された光や反射面で反射された光を出射させる出光面となっている。導光板7の背面(反射面)には、インクによるドットパターン印刷等、光を反射・散乱させやすい構造が施されている。なお、使用用途によっては、出光面にレンチキュラー形状やプリズム形状等が形成されていても良い。
The light emitted from the
導光板7の前面側には、複数枚(ここでは3枚)の光学フィルムを積層してなる光学フィルム群10が配置されている。光学フィルム群10の厚みは、例えば0.2mm程度である。導光板7及び光学フィルム群10の縁部は、樹脂(例えばPC)製のフレーム体11によりバックライト筐体4に対して固定されている。上記の液晶パネル2は、金属製のフレーム体12によりバックライトユニット3に対して固定されている。
On the front side of the
図3は、上記の導光板7を製造する工程を示すフローチャートである。同図において、まず溶融押出シート成形工程等により導光板原板を作製する(ステップS101)。続いて、パネルソーやランニングソー等により導光板原板を粗切りカットして、導光板7を得る(ステップS102)。続いて、鏡面加工機を用いて、導光板7の入光端面7aに鏡面加工を施す(ステップS103)。続いて、導光板7の入光端面7aに熱転写加工を施すことにより、入光端面7aに凹凸部9を形成する(ステップS104)。なお、ステップS103については、必ずしも実施しなくても良い。
FIG. 3 is a flowchart showing a process for manufacturing the
図4は、図3のステップS104を実施する際に使用される光学シート加工装置20を示す概略構成図である。同図において、光学シート加工装置20は、導光板7を支持するステージ21と、このステージ21上に載置された導光板7を上方からステージ21に対して押さえ付けてクランプするクランプ板22とを備えている。ステージ21の上面には、導光板7を位置合わせするための2つの位置決め用突起23が突設されている。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating the optical
また、光学シート加工装置20は、ステージ21上に載置された導光板7の入光端面7aに対して熱転写を行う転写金型24を更に備えている。転写金型24は、回転可能な金属製の剛体ロール部25を有している。剛体ロール部25の周面には、剛体ロール部25の周方向に沿って転写用凹凸部26が形成されている。剛体ロール部25の周面は、導光板7の入光端面7aに凹凸部9を付与するための転写面25aとなっている。転写用凹凸部26は、剛体ロール部25の軸方向に対してプリズム状(三角柱状)に形成されている(図5参照)。
The optical
図5に示すように、転写用凹凸部26のピッチ(幅)Pは、好ましくは10μm〜500μmであり、より好ましくは10μm〜200μmである。転写用凹凸部26の高さ(深さ)Hは、転写用凹凸部26のピッチPに合わせて10μm〜300μmであるのが好ましい。なお、図5では、便宜上、転写用凹凸部26が直線状に配列されるように示している。
As shown in FIG. 5, the pitch (width) P of the concavo-convex portion for
また、光学シート加工装置20は、転写金型24を加熱する加熱部27と、転写金型24の剛体ロール部25の転写面25a及び導光板7の入光端面7a同士を押し付けるように、ステージ21に圧力を印加する圧力印加部28と、ステージ21を圧力印加方向に対して垂直な方向(図4中の矢印A方向)に移動させる移動駆動部29と、剛体ロール部25を回転させる回転駆動部30とを更に備えている。
Further, the optical
このような光学シート加工装置20を用いて、導光板7の入光端面7aに凹凸部9を形成するときは、まずステージ21上に1枚の導光板7を載せ、その状態でクランプ板22により導光板7をクランプする。なお、ステージ21に搭載される導光板7には、傷付き防止のためにマスキングフィルムが貼合されていても良い。
When the
そして、加熱部27によって転写金型24を加熱する。このとき、転写金型24の加熱温度としては、導光板7を形成する熱可塑性樹脂のビカット軟化温度以上であり且つ熱可塑性樹脂のビカット軟化温度+50℃以下の温度であるのが好ましく、熱可塑性樹脂のビカット軟化温度+5℃以上であり且つ熱可塑性樹脂のビカット軟化温度+35℃以下の温度であるのがより好ましい。例えば熱可塑性樹脂としてPMMAを用いる場合は、PMMAのビカット軟化温度は104℃である。このため、転写金型24の加熱温度としては、好ましくは104℃〜154℃であり、より好ましくは110℃〜140℃であり、更に好ましくは120℃〜130℃である。
Then, the
また、圧力印加部28によってステージ21に一定の圧力を印加することで、剛体ロール部25の転写面25a及び導光板7の入光端面7a同士を押し付ける。このとき、転写面25a及び入光端面7a同士は面接触ではなく線接触の状態となるため、その分だけ押し付け圧力を小さくすることができる。この時に設定される押し付け圧力としては、好ましくは0.05MPa〜50MPaであり、より好ましくは0.2MPa〜0.6MPaである。また、導光板7がクランプ板22によりクランプされているので、押し付け圧力が導光板7の上方に逃げることが無く、転写面25a及び入光端面7a同士を効果的に押し付けることができる。
Further, by applying a constant pressure to the
その状態で、移動駆動部29によってステージ21を転写金型24に対して圧力印加方向に垂直な方向に移動させると共に、回転駆動部30によって剛体ロール部25を回転させることにより、剛体ロール部25が回転しながら導光板7の入光端面7aに沿って相対的に移動するため、剛体ロール部25の転写用凹凸部26が導光板7の入光端面7aに転写されるようになる。このとき、ステージ21の移動と剛体ロール部25の回転とを同期させて行う。また、転写時間としては、1秒〜10秒とするのが好ましく、1秒〜5秒とするのがより好ましい。以上により、導光板7の入光端面7aに転写用凹凸部26に対応する凹凸部9が形成されるようになる。
In this state, the
なお、光学シート加工装置20では、ステージ21に圧力を印加することで、剛体ロール部25の転写面25a及び導光板7の入光端面7a同士を押し付けるようにしたが、特にそれには限られず、剛体ロール部25に圧力を印加することで、剛体ロール部25の転写面25a及び導光板7の入光端面7a同士を押し付けるようにしても良い。
In the optical
図6は、図4に示した光学シート加工装置20の変形例を示す概略構成図である。同図において、本変形例の光学シート加工装置20は、上記の移動駆動部29に代えて、剛体ロール部25をステージ21に対して圧力印加方向に垂直な方向(図6中の矢印B方向)に移動させる移動駆動部31を備えている。従って、剛体ロール部25自体が回転しながら導光板7の入光端面7aに沿って移動することとなる。その他の構成は、図4に示したものと同様である。この場合でも、剛体ロール部25の転写用凹凸部26を導光板7の入光端面7aに転写させることができる。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating a modified example of the optical
図7は、図4に示した光学シート加工装置20の他の変形例を示す概略構成図である。同図において、本変形例の光学シート加工装置20は、複数枚の導光板7を積層状態で支持するステージ32を備えている。その他の構成は、図4に示したものと同様である。この場合には、剛体ロール部25の転写用凹凸部26を複数枚の導光板7の入光端面7aに一括して転写させることができる。従って、生産性を向上させることが可能となる。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating another modification of the optical
図8は、図7に示した光学シート加工装置20の変形例を示す概略構成図である。同図において、本変形例の光学シート加工装置20は、移動駆動部29に代えて、剛体ロール部25をステージ32に対して圧力印加方向に垂直な方向(図8中の矢印B方向)に移動させる移動駆動部31を備えている。その他の構成は、図7に示したものと同様である。この場合にも、剛体ロール部25の転写用凹凸部26を複数枚の導光板7の入光端面7aに一括して転写させることができる。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating a modified example of the optical
以上のように本実施形態にあっては、転写金型24を加熱すると共に転写金型24の剛体ロール部25の転写面25a及び導光板7の入光端面7a同士を押し付けて、剛体ロール部25の転写面25aに設けられた転写用凹凸部26を導光板7の入光端面7aに転写させることにより、導光板7の入光端面7aに凹凸部9を形成するようにしたので、バイト等による機械的な切削加工によって導光板7の入光端面7aに凹凸部9を形成する場合のように切り粉が発生することは無い。このため、導光板7に切り粉が付着したり混入することも無いため、製品の品質が安定化し、歩留まりを向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, the transfer die 24 is heated and the
このとき、転写金型24の加熱温度を、導光板7を形成する熱可塑性樹脂のビカット軟化温度以上とすることにより、導光板7の入光端面7aが適度に軟化するため、剛体ロール部25の転写用凹凸部26を導光板7の入光端面7aに良好に転写させることができると共に、導光板7に割れが生じることを防止できる。また、転写金型24の加熱温度を、導光板7を形成する熱可塑性樹脂のビカット軟化温度+50℃以下とすることにより、熱可塑性樹脂の溶融流動が防止されるため、熱可塑性樹脂の弾性率の低下が抑えられ、導光板7が変形しにくくなる。また、転写金型24の著しい汚染を防ぐこともできる。
At this time, by setting the heating temperature of the
また、剛体ロール部25の転写面25a及び導光板7の入光端面7aの押し付け圧力を0.05MPa以上とすることにより、剛体ロール部25の転写用凹凸部26を導光板7の入光端面7aに更に良好に転写させることができる。また、剛体ロール部25の転写面25a及び導光板7の入射端面7aの押し付け圧力を50MPa以下とすることにより、導光板7に割れが生じることを一層防止できる。
Further, by setting the pressing pressure of the
さらに、切削加工によって導光板7の入光端面7aに凹凸部9を形成する場合には、微細な凹凸部9を加工するのに時間がかかる、凹凸部9の狭ピッチ化が困難である、バイトの摩耗により凹凸部9が変化する等といった不具合が発生する。本実施形態では、転写金型24を用いた熱転写加工によって導光板7の入光端面7aに凹凸部9を形成するので、転写金型24の加熱温度や、剛体ロール部25の転写面25a及び導光板7の入光端面7aの押し付け圧力及び押し付け時間を制御することで、加工時間の短縮化を容易に実現することができる。また、任意の転写金型を作製して使用することで、多種多様な形状の凹凸部9を形成することができ、凹凸部9の狭ピッチ化も実現可能となる。
Furthermore, when the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、剛体ロール部25の転写面25aにプリズム状の転写用凹凸部26が形成されているが、転写用凹凸部26の形状としては、特にプリズム状には限られず、図9に示すようなレンチキュラー状としても良い。この場合でも、転写用凹凸部26のピッチPを10μm〜500μmとし、転写用凹凸部26の高さHを10μm〜300μmとするのが好ましい。また、凹凸部9の形状としては、それ以外にも、ピラミッド状やマット状等であっても良い。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the prism-shaped transfer
また、上記実施形態では、転写金型24が剛体ロール部25を有し、剛体ロール部25の周面が導光板7の入光端面7aに凹凸部9を付与するための転写面25aとなっているが、使用する転写金型としては、特にそれには限られない。例えば、転写金型の形状を平板状とし、その転写金型の一側面を導光板7の入光端面7aに凹凸部9を付与するための転写面としても良い。
In the above embodiment, the
さらに、上記実施形態は、液晶テレビに使用される液晶表示装置1のバックライトユニット3に具備される導光板7を製造するものであるが、本発明の光学シート製造方法は、例えば照明用や装飾用の導光板としての光学シートの製造にも適用可能である。
Furthermore, although the said embodiment manufactures the light-
以下、本発明に係わる光学シート製造方法の一実施例について説明する。 Hereinafter, an example of the optical sheet manufacturing method according to the present invention will be described.
剛体ロール部を有する転写金型を使用して、導光板の入光端面に対して凹凸部の熱転写を行った。使用した導光板は、PMMA(ビカット軟化温度:104℃)で形成されている。導光板の温度は25℃である。剛体ロール部の周面には、プリズム状の転写用凹凸部が設けられている。転写金型としては、剛体ロール部の転写用凹凸部の頂角θ(図5参照)が110度であり、転写用凹凸部のピッチPが100μm、200μm、300μmの3種類のものを使用した。なお、転写用凹凸部のピッチPが100μmのものでは、転写用凹凸部の高さHが34.7μmであり、転写用凹凸部のピッチPが200μmのものでは、転写用凹凸部の高さHが69.3μmであり、転写用凹凸部のピッチPが300μmのものでは、転写用凹凸部の高さHが104.0μmである。 Using a transfer mold having a rigid roll portion, the uneven portion was thermally transferred to the light incident end face of the light guide plate. The used light guide plate is formed of PMMA (Vicat softening temperature: 104 ° C.). The temperature of the light guide plate is 25 ° C. On the peripheral surface of the rigid roll portion, a prism-shaped transfer uneven portion is provided. As the transfer mold, the apex angle θ (see FIG. 5) of the transfer uneven portion of the rigid roll portion is 110 degrees, and the pitch P of the transfer uneven portion is 100 μm, 200 μm, and 300 μm. . When the transfer unevenness pitch P is 100 μm, the transfer unevenness height H is 34.7 μm, and when the transfer unevenness pitch P is 200 μm, the transfer unevenness height. When H is 69.3 μm and the pitch P of the uneven portions for transfer is 300 μm, the height H of the uneven portions for transfer is 104.0 μm.
図10に示すように、転写金型の加熱温度は、110℃、120℃、130℃及び140℃のいずれかとした。剛体ロール部の転写面及び導光板の入光端面の押し付け圧力は、0.4MPa及び0.6MPaのいずれかとした。剛体ロール部の転写面及び導光板の入光端面の押し付け時間は、1秒及び5秒のいずれかとした。 As shown in FIG. 10, the heating temperature of the transfer mold was 110 ° C., 120 ° C., 130 ° C., and 140 ° C. The pressing pressure of the transfer surface of the rigid roll portion and the light incident end surface of the light guide plate was either 0.4 MPa or 0.6 MPa. The pressing time of the transfer surface of the rigid roll portion and the light incident end surface of the light guide plate was either 1 second or 5 seconds.
上記の転写金型によって導光板の入光端面に凹凸部を熱転写加工した結果を図10に示す。図10(a)は、剛体ロール部の転写用凹凸部のピッチが300μmの転写金型を使用した場合の結果を示す表であり、導光板の凹凸部のピッチは全て300μmであり、凹凸部の高さ及び転写率は表に示す通りである。図10(b)は、剛体ロール部の転写用凹凸部のピッチが200μmの転写金型を使用した場合の結果であり、導光板の凹凸部のピッチは全て200μmであり、凹凸部の高さ及び転写率は表に示す通りである。図10(c)は、剛体ロール部の転写用凹凸部のピッチが100μmの転写金型を使用した場合の結果であり、導光板の凹凸部のピッチは全て100μmであり、凹凸部の高さ及び転写率は表に示す通りである。なお、転写率は、下記式で表される(図5参照)。
転写率(%)=導光板の凹凸部の高さHr/剛体ロール部の転写用凹凸部の高さH
FIG. 10 shows the result of thermal transfer processing of the concavo-convex portion on the light incident end face of the light guide plate by the above transfer mold. FIG. 10 (a) is a table showing the results when a transfer mold having a transfer unevenness portion of the rigid roll portion having a pitch of 300 μm is used, and the pitches of the uneven portions of the light guide plate are all 300 μm. The height and the transfer rate are as shown in the table. FIG. 10 (b) shows the results when a transfer mold having a transfer uneven portion of the rigid roll portion having a pitch of 200 μm is used. The pitch of the uneven portion of the light guide plate is all 200 μm, and the height of the uneven portion. The transfer rate is as shown in the table. FIG. 10C shows the result when a transfer mold having a transfer unevenness portion of the rigid roll portion having a pitch of 100 μm is used. The unevenness portion pitches of the light guide plate are all 100 μm, and the height of the unevenness portion. The transfer rate is as shown in the table. The transfer rate is expressed by the following formula (see FIG. 5).
Transfer rate (%) = height / roughness height Hr of light guide plate / height / recession height H of rigid body roll portion
図10から分かるように、剛体ロール部の転写用凹凸部のピッチが100μm、200μmの転写金型を使用した場合には、剛体ロール部の転写用凹凸部のピッチが300μmの転写金型を使用した場合に比べて、転写率が高くなる傾向にある。また、転写金型の加熱温度を120℃、130℃としたときは、転写金型の加熱温度を110℃、140℃としたときに比べて転写率が高くなる傾向にある。 As can be seen from FIG. 10, when a transfer mold having a transfer rugged portion pitch of 100 μm and 200 μm in the rigid roll portion is used, a transfer mold having a transfer rugged portion pitch of 300 μm in the rigid roll portion is used. Compared with the case, the transfer rate tends to be higher. Also, when the heating temperature of the transfer mold is 120 ° C. and 130 ° C., the transfer rate tends to be higher than when the heating temperature of the transfer mold is 110 ° C. and 140 ° C.
7…導光板(光学シート)、7a…入光端面、9…凹凸部、20…光学シート加工装置、21…ステージ、22…クランプ板(クランプ手段)、24…転写金型、25…剛体ロール部、25a…周面(転写面)、26…転写用凹凸部、27…加熱部(加熱手段)、28…圧力印加部(圧力印加手段)、29…移動駆動部(駆動手段)、30…回転駆動部(駆動手段)、31…移動駆動部(駆動手段)、32…ステージ、P…ピッチ、H…高さ。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記光学シートの入光端面に前記凹凸部を付与するための転写面を有する転写金型を用意する工程と、
前記転写金型を加熱した状態で、前記転写面及び前記入光端面同士を押し付けることで、前記入光端面に前記凹凸部を形成する工程とを含むことを特徴とする光学シート製造方法。 An optical sheet manufacturing method for manufacturing an optical sheet made of a thermoplastic resin and having an uneven portion on the light incident end face,
Preparing a transfer mold having a transfer surface for imparting the uneven portion to the light incident end surface of the optical sheet;
Forming the concave and convex portions on the light incident end surface by pressing the transfer surface and the light incident end surface with the transfer mold heated.
前記ロール部の周面が前記転写面となっており、
前記入光端面に前記凹凸部を形成する工程では、前記転写面及び前記入光端面同士を押し付けた状態で、前記ロール部を回転させると共に、前記光学シートの入光端面に沿って前記ロール部を前記光学シートに対して相対的に移動させて、前記入光端面に前記凹凸部を形成することを特徴とする請求項1または2記載の光学シート製造方法。 The transfer mold has a metal roll part,
The peripheral surface of the roll part is the transfer surface,
In the step of forming the concavo-convex portion on the light incident end surface, the roll portion is rotated along the light incident end surface of the optical sheet while rotating the roll portion with the transfer surface and the light incident end surfaces pressed against each other. The optical sheet manufacturing method according to claim 1, wherein the concavo-convex portion is formed on the light incident end surface by moving the illuminant relative to the optical sheet.
前記転写用凹凸部のピッチが10μm〜500μmであり、
前記転写用凹凸部の高さが10μm〜300μmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の光学シート製造方法。 The transfer surface is provided with a prism-shaped or lenticular-shaped concavo-convex portion for transfer,
The pitch of the uneven portions for transfer is 10 μm to 500 μm,
The optical sheet manufacturing method according to any one of claims 1 to 3, wherein a height of the concavo-convex portion for transfer is 10 µm to 300 µm.
前記光学シートを支持するステージと、
前記ステージに支持された前記光学シートの入光端面に前記凹凸部を付与するための転写面を有する転写金型と、
前記転写金型を加熱する加熱手段と、
前記転写面及び前記入光端面同士を押し付けるように圧力を印加する圧力印加手段と、
前記入光端面に前記凹凸部を形成するように前記ステージ及び前記転写金型の少なくとも一方を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする光学シート加工装置。 An optical sheet processing apparatus for forming an uneven portion on a light incident end face of an optical sheet made of a thermoplastic resin,
A stage for supporting the optical sheet;
A transfer mold having a transfer surface for imparting the concavo-convex portion to the light incident end surface of the optical sheet supported by the stage;
Heating means for heating the transfer mold;
Pressure applying means for applying pressure so as to press the transfer surface and the light incident end surfaces;
An optical sheet processing apparatus comprising: a drive unit that drives at least one of the stage and the transfer mold so as to form the uneven portion on the light incident end surface.
前記ロール部の周面が前記転写面となっており、
前記駆動手段は、前記ロール部を回転させる手段と、前記光学シートの入光端面に沿って前記ロール部を前記ステージに対して相対的に移動させる手段とを有することを特徴とする請求項7記載の光学シート加工装置。 The transfer mold has a metal roll part,
The peripheral surface of the roll part is the transfer surface,
The said drive means has a means to rotate the said roll part, and a means to move the said roll part relatively with respect to the said stage along the light-incidence end surface of the said optical sheet, It is characterized by the above-mentioned. The optical sheet processing apparatus as described.
9. The optical sheet processing apparatus according to claim 7, further comprising clamping means for clamping the optical sheet to the stage.
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