JP2014044912A - Method for manufacturing resin sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂シートの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a resin sheet.
一方向に延びた複数の凸条部を有する樹脂シートが知られている(例えば、特許文献1参照)。樹脂シートが有する複数の凸条部は、凸条部の延在方向に直交する方向に並列配置されている。このような樹脂シートは、溶融された熱可塑性樹脂をダイから連続的に押出す溶融押出成形を利用して製造され得る。 A resin sheet having a plurality of ridges extending in one direction is known (see, for example, Patent Document 1). The plurality of ridges of the resin sheet are arranged in parallel in a direction orthogonal to the extending direction of the ridges. Such a resin sheet can be manufactured by using melt extrusion molding in which a molten thermoplastic resin is continuously extruded from a die.
具体的には、上記溶融押出成形で得られる連続樹脂シートに、複数の凸条部の反転型に対応する複数の溝部が周面に形成された形状ロールを押し当てて、連続樹脂シートの主面に複数の凸条部を形成する。続いて、連続樹脂シートを所定の長さに切断して樹脂シートが得られる。 Specifically, the continuous resin sheet obtained by the melt extrusion molding is pressed with a shape roll having a plurality of grooves formed on the peripheral surface corresponding to the inverted molds of the plurality of ridges, and the main resin sheet A plurality of ridges are formed on the surface. Subsequently, the continuous resin sheet is cut into a predetermined length to obtain a resin sheet.
近年、樹脂シートが有する複数の凸条部の幅が異なっているものが求められている。これは、例えば、樹脂シートが導光板に使用された場合に、導光板としての樹脂シートからの面状の出射光の輝度を均一にするためである。 In recent years, the thing in which the width | variety of the some protruding item | line part which a resin sheet has differs is calculated | required. This is because, for example, when a resin sheet is used for the light guide plate, the luminance of the planar light emitted from the resin sheet as the light guide plate is made uniform.
異なる幅の複数の凸条部を形成する場合、形状ロールに設けられた複数の溝部の幅が異なっていればよい。 When forming a plurality of ridges having different widths, the widths of the plurality of grooves provided in the shape roll may be different.
しかしながら、幅の異なる複数の溝部を有する形状ロールを用いて樹脂シートを製造しても、所望の複数の凸条部の形状が得られない場合があった。 However, even if a resin sheet is manufactured using a shape roll having a plurality of groove portions having different widths, the desired shape of the plurality of ridge portions may not be obtained.
本発明は、より所望の形状に近い複数の凸条部が主面に形成された樹脂シートを製造する方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the method of manufacturing the resin sheet in which the several protruding item | line part close | similar to a desired shape was formed in the main surface.
本発明の一側面に係る樹脂シートの製造方法は、一方向に延在する複数の凸条部が主面に形成されており、複数の凸条部は、凸条部の延在方向に直交する方向に並列配置された樹脂シートを製造する方法である。この方法では、溶融された樹脂をダイから連続的に押し出すことによって連続樹脂シートを成形する工程と、複数の凸条部となる複数の溝部を有する転写型が周面に設けられた形状ロールを用いて、連続樹脂シートの表面に転写型を転写する工程と、連続樹脂シートを、所定の長さに切断して樹脂シートを得る工程と、を備える。複数の溝部の各々は周方向に沿って延びており、複数の溝部は、形状ロールの回転軸方向に並列配置されている。複数の溝部のうち少なくとも2つの溝部の上記回転軸方向の幅は異なっている。上記転写型を転写する工程において、形状ロールの温度は、樹脂のビカット軟化温度をVst(℃)としたとき、(Vst−10℃)以上である。 In the method for producing a resin sheet according to one aspect of the present invention, a plurality of ridges extending in one direction are formed on a main surface, and the plurality of ridges are orthogonal to the extending direction of the ridges. It is a method of manufacturing the resin sheet arranged in parallel in the direction to do. In this method, a step of forming a continuous resin sheet by continuously extruding molten resin from a die, and a shape roll provided with a transfer mold having a plurality of groove portions to be a plurality of ridge portions on a peripheral surface And a step of transferring the transfer mold onto the surface of the continuous resin sheet, and a step of cutting the continuous resin sheet into a predetermined length to obtain a resin sheet. Each of the plurality of groove portions extends along the circumferential direction, and the plurality of groove portions are arranged in parallel in the rotation axis direction of the shape roll. Of the plurality of grooves, at least two grooves have different widths in the rotational axis direction. In the step of transferring the transfer mold, the temperature of the shape roll is equal to or higher than (Vst-10 ° C.) when the Vicat softening temperature of the resin is Vst (° C.).
形状ロールの温度が(Vst−10℃)以上であるので、幅の異なる溝部を含む複数の溝部が、連続樹脂シートに転写される際、転写率のバラツキが抑制される。その結果、より所望の形状に近い複数の凸条部が主面に形成された樹脂シートが製造され得る。 Since the temperature of the shape roll is (Vst−10 ° C.) or higher, variation in transfer rate is suppressed when a plurality of groove portions including groove portions having different widths are transferred to the continuous resin sheet. As a result, a resin sheet in which a plurality of ridges closer to a desired shape are formed on the main surface can be manufactured.
上記溝部の深さは、対応する凸条部の高さの1.1倍以上1.6倍以下であってもよい。 The depth of the groove may be 1.1 times or more and 1.6 times or less of the height of the corresponding ridge.
溝部の深さが、上記範囲であれば、より所望の形状の凸条部を形成しやすい。 If the depth of a groove part is the said range, it will be easy to form the protruding part of a desired shape more.
上記溝部の深さをHとし、溝部の回転軸方向の幅をWとしたとき、H/Wが0.01以上であってもよい。 When the depth of the groove is H and the width of the groove in the rotation axis direction is W, H / W may be 0.01 or more.
上記複数の溝部は、同じバイトで周面を切削することによって形成されてもよい。この場合、回転軸方向の幅の異なる少なくとも2つの溝部は、バイトによる切削深さを変更することによって形成され得る。 The plurality of grooves may be formed by cutting the peripheral surface with the same cutting tool. In this case, at least two grooves having different widths in the rotation axis direction can be formed by changing the cutting depth by the cutting tool.
上記複数の溝部は、同じピッチで配置されていてもよい。 The plurality of grooves may be arranged at the same pitch.
複数の溝部の幅は、複数の溝部の配置方向において、転写型の一方の端より他方の端側で広くてもよい。 The width of the plurality of groove portions may be wider on the other end side than one end of the transfer mold in the arrangement direction of the plurality of groove portions.
この場合、樹脂シートの一側面側より、その一側面と反対側の側面側でより幅の広い凸条部を有する樹脂シートを製造することができる。 In this case, it is possible to manufacture a resin sheet having a wider ridge portion on the side surface opposite to the one side surface than the one side surface side of the resin sheet.
溝部の周方向に直交する断面の形状は、略半円形状、略半楕円形状又は略プリズム形状であってもよい。 The shape of the cross section orthogonal to the circumferential direction of the groove may be a substantially semicircular shape, a substantially semielliptical shape, or a substantially prism shape.
一実施形態において、上記樹脂シートの製造方法は、ダイから押し出された連続樹脂シートを第1押圧ロールと第2押圧ロールとで連続樹脂シートの厚さ方向に挟んで押圧する工程と、第1押圧ロールと第2押圧ロールとで押圧された連続樹脂シートを、第2押圧ロールの回転に沿って搬送する工程と、を更に備えてもよい。この場合、転写型を転写する工程では、第2押圧ロールによって搬送された連続樹脂シートを、第2押圧ロールと、形状ロールとによって連続樹脂シートの厚み方向に挟み押圧することによって、連続樹脂シートの表面に転写型を転写する。 In one embodiment, the manufacturing method of the resin sheet includes a step of pressing a continuous resin sheet extruded from a die between a first pressing roll and a second pressing roll in a thickness direction of the continuous resin sheet, You may further provide the process of conveying the continuous resin sheet pressed with the press roll and the 2nd press roll along rotation of a 2nd press roll. In this case, in the step of transferring the transfer mold, the continuous resin sheet conveyed by the second pressing roll is sandwiched and pressed in the thickness direction of the continuous resin sheet by the second pressing roll and the shape roll, thereby continuous resin sheet. Transfer the transfer mold to the surface of
この構成では、例えば、第1押圧ロールと第2押圧ロールとによる押圧によって、連続樹脂シートの厚さを調整することも可能である。 In this configuration, for example, the thickness of the continuous resin sheet can be adjusted by pressing with the first pressing roll and the second pressing roll.
複数の溝部は、樹脂シートの一側面から入射され、主面と反対側から出射された光の輝度分布が、一側面の法線方向において、フラットな分布形状又は略凸型の分布形状になるように、形成されていてもよい。 The plurality of groove portions are incident from one side surface of the resin sheet, and the luminance distribution of the light emitted from the side opposite to the main surface becomes a flat distribution shape or a substantially convex distribution shape in the normal direction of the one side surface. As such, it may be formed.
樹脂の主成分がスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリル・スチレン系共重合体樹脂、環状オレフィン系樹脂又はポリカーボネート系樹脂であってもよい。 The main component of the resin may be a styrene resin, an acrylic resin, an acrylic / styrene copolymer resin, a cyclic olefin resin, or a polycarbonate resin.
本発明によれば、より所望の形状に近い複数の凸条部が主面に形成された樹脂シートを製造し得る。 According to the present invention, it is possible to manufacture a resin sheet in which a plurality of ridges closer to a desired shape are formed on the main surface.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。また、説明中、「上」、「下」等の方向を示す語は、図面に示された状態に基づいた便宜的な語である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The dimensional ratios in the drawings do not necessarily match those described. Further, in the description, words indicating directions such as “up” and “down” are convenient words based on the state shown in the drawings.
図1は、一実施形態の樹脂シートとしての導光板を採用した透過型画像表示装置の概略構成を示す模式図である。図1では、透過型画像表示装置1の断面構成を分解して示している。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a transmissive image display apparatus that employs a light guide plate as a resin sheet according to an embodiment. In FIG. 1, the cross-sectional configuration of the transmissive
透過型画像表示装置1は、透過型画像表示部2と、透過型画像表示部2に供給するための面状の光を出力する面光源装置3と、を備える。透過型画像表示装置1は、携帯電話や各種電子機器の表示装置やテレビ装置として好適に利用することができる。説明の便宜のため、図1に示すように、面光源装置3に対して、透過型画像表示部2が配列されている方向をZ軸方向と称する。Z軸方向に直交する二つの方向をX軸方向及びY軸方向と称する。X軸方向及びY軸方向は互いに直交する。
The transmissive
透過型画像表示装置1は、面光源装置3と、透過型画像表示部2との間に、少なくとも一枚の光学フィルムを備えてもよい。光学フィルムとしては、光を拡散照射する拡散フィルム又は光を所定の方向に向けるためのレンズフィルム若しくはプリズムフィルム(輝度向上フィルム)が例示できる。図1では、一例として、透過型画像表示装置1は、3枚の光学フィルム4a,4b,4cを備える。3枚の光学フィルム4a〜4cは、互いに異なる光学特性(例えば、拡散性及び集光性など)を有してもよい。
The transmissive
透過型画像表示部2は、面光源装置3に含まれる導光板10から出射される面状の光で照明されることによって画像を表示する。透過型画像表示部2の例は、液晶セル2aの両面に偏光板2b,2cが配置された偏光板貼合体としての液晶表示パネルである。この場合、透過型画像表示装置1は、液晶表示装置(又は液晶テレビ)である。液晶セル2a及び偏光板2b,2cは、従来の液晶表示装置等の透過型画像表示装置で用いられているものを用いることができる。液晶セル2aの例は、TFT(Thin Film Transistor)型の液晶セルやSTN(SuperTwistedNematic)型の液晶セルなどである。
The transmissive
面光源装置3は、透過型画像表示部2にバックライトを供給するエッジライト型のバックライトユニットである。面光源装置3は、導光板10と、導光板10における一側面10cに対向して配置された光源部5とを備える。この構成では、側面10cが光源部5からの光の入射面である。
The surface
光源部5は、複数の光源5aを有する。複数の光源5aは、Y軸方向に沿ってライン状に配列されている。光源5aの例は、発光ダイオードといった点状光源である。光源部5は、導光板10に光を効率的に入射するために、導光板10とは反対側に、光を反射させるリフレクターを備えていてもよい。光源部5は、複数の光源5aの代わりに、Y軸方向に延在した線状光源を有してもよい。線状光源の例は、蛍光灯といった冷陰極管(CCFL)である。
The
面光源装置3は、導光板10に対して透過型画像表示部2と反対側に位置する反射板6を備えてもよい。反射板6は、導光板10の背面10bから出射した光を導光板10に再度入射させるためのものである。反射板6は、図1に示すようにシート状であってもよい。また、反射板6は、導光板10を収容する面光源装置3の筐体底面として構成され、鏡面加工を施された面であってもよい。
The surface
導光板10は、光源5aから出射された光を透過型画像表示部2に向けて出射するために用いられる。図1及び図2を参照して、導光板10の構成について説明する。図2は、図1に示した導光板の斜視図である。図2では、導光板10の右側の側面が側面10cに対応している。図1に示すように、一つの側面10cに対してのみ光源5aを配置し、側面10cから光源5aの光を導光板10に入射する光の入射方法を、一辺入光タイプと称す。
The
導光板10は、板状を呈する。導光板10は、図1に示すように、透過型画像表示部2と互いに対向する出射面10aと、出射面10aの反対側に位置する背面10bと、4つの側面10c,10d,10e,10fとを有する。
The
側面10dは、X軸方向において側面10cの反対側に位置する。側面10fは、Y軸方向において側面10eの反対側に位置する。一実施形態において、4つの側面10c〜10dは、出射面10a及び背面10bに直交する。
The
導光板10の平面視形状(Z軸方向からみた形状)の例は、長方形及び正方形を含む。導光板10の平面視形状が長方形である場合、導光板10の大きさの例、すなわち、長手方向(X軸方向)の長さ、短手方向(Y軸方向)の長さ及び厚さ(Z軸方向の長さ)の例は、それぞれ540mm、200mm及び3mmである。
The example of the planar view shape (shape seen from the Z-axis direction) of the
導光板10の背面10bには、複数の凸条部11が筋状に成形されている。これにより、背面10bは、凹凸形状を有する。凸条部11は、導光板10内を伝搬する光を乱反射させて、出射面10a側から出射させる。
On the
各凸条部11は、図2に示すように、入射面としての側面10cの長手方向(Y軸方向)に沿って延在する。複数の凸条部11は、凸条部11の延在方向と直交する方向(X軸方向)に並列配置されている。凸条部11の延在方向については、側面10cの法線と背面10bの法線との両方に直交する方向に延在しているともいえる。
As shown in FIG. 2, each
各凸条部11の延在方向に直交する断面形状はほぼ均一である。断面形状の例は、半円形状、半楕円形状及びプリズム形状を含む。
The cross-sectional shape orthogonal to the extending direction of each
複数の凸条部11は、複数種の形状幅wを有する。凸条部11の形状幅wとは、複数の凸条部11の配列方向(図1のX軸方向)における凸条部11の幅である。複数の凸条部11の個数をN個(或いはN本)(Nは、2以上の整数)とした場合、形状幅wの異なる凸条部11の数はn個(nは2以上N以下の数)であればよい。すなわち、複数の凸条部11のうち少なくとも2つの凸条部11の形状幅wが異なっていればよい。
The plurality of
異なる形状幅wを有する凸条部11の個数及びその配置状態は、出射面10aから出射される光が、面内で所望の輝度分布を有するように決定されている。所望の輝度分布の一例としては、側面10cの法線方向(導光板10の長手方向又は図1及び図2のX軸方向)において、フラットな分布形状を有する輝度分布又は中央部が凸型の分布形状を有する輝度分布である。
The number and the arrangement state of the
例えば、複数の凸条部11の配列方向において、光源5aと対向する側面10cにより狭い形状幅wを有する凸条部11が配置され、側面10d側により広い形状幅の凸条部11が配置される。この際、側面10cから側面10dに向けて全ての凸条部11の形状幅wが順に大きくなってもよいし、側面10cから一定距離まで順に形状幅wが大きくなる領域と、その領域から側面10d側では形状幅wが一定であってもよい。
For example, in the arrangement direction of the plurality of
図1及び図2に示すように、形状幅wが異なると、通常、凸条部11の形状高さhも異なる。具体的には,形状幅wが広くなれば、形状高さhは高くなる。形状高さhは、凸条部11の底面位置と凸条部11の頂部との間の長さである。
As shown in FIGS. 1 and 2, when the shape width w is different, the shape height h of the
隣接する凸条部11の間には、平坦部12が形成されてもよい。図2に示すように、側面10c側の凸条部11の形状幅wは狭いので、隣接する凸条部11間に平坦部12が存在し得る。一方、側面10d側では、平坦部12が実質的に存在しない場合もあり得る。
A
一実施形態において、複数の凸条部11のうち隣接する凸条部11のピッチPaは一定である。ピッチPaは、例えば、隣接する凸条部11の頂部間の距離である。ピッチPaは、凸条部11の形状幅wと、その凸条部11に隣接する平坦部の長さとの和で定義されてもよい。
In one embodiment, the pitch Pa of
導光板10の主成分は透光性材料(又は透明材料)である。透光性材料の屈折率の例は、1.46〜1.62である。透光性材料の例は、熱可塑性樹脂であり、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリル・スチレン系共重合体樹脂、環状オレフィン系樹脂及びポリカーボネート系樹脂を含む。透光性材料の具体例は、ポリカーボネート樹脂(屈折率:1.59)、MS樹脂(メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂)(屈折率:1.56〜1.59)、ポリスチレン樹脂(屈折率:1.59)、AS樹脂(アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂)(屈折率:1.56〜1.59)、アクリル系紫外線硬化樹脂(屈折率:1.46〜1.58)、シクロオレフィン系樹脂(屈折率:1.51〜1.55)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)(屈折率:1.49)などである。例えば、透光性材料としては、透明性の観点からPMMAとすることができる。
The main component of the
導光板10には、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でマット化剤、拡散剤及び紫外線吸収剤などが添加されてもよい。
A matting agent, a diffusing agent, an ultraviolet absorber, and the like may be added to the
例えば、導光板10は、図1及び図2に例示したように、出射面10aを含んでおりマット化剤が添加された主層13と、背面10bを含みマット化剤が添加されていない副層14とから構成されてもよい。主層13及び副層14の材料は、マット化剤の有無以外は同じでよく、主層13及び副層14の主成分は、例示した透光性材料でよい。
For example, as illustrated in FIGS. 1 and 2, the
図3は、図2に示した導光板を製造する装置の一例の概略構成を示す図面である。導光板10は、図3に示す製造装置20を利用して、押出成形により製造される。製造装置20は、図2に例示した2種2層の導光板10を製造する場合の装置である。
FIG. 3 is a drawing showing a schematic configuration of an example of an apparatus for manufacturing the light guide plate shown in FIG. The
製造装置20は、加熱溶融状態である主層13の原料樹脂を押し出す第1押出機21Aと、加熱溶融状態である副層14の原料樹脂を押し出す第2押出機21Bと、第1押出機21A及び第2押出機21Bそれぞれに、対応する原料樹脂を投入するための樹脂投入口22A,22Bと、第1及び第2押出機21A,21Bで溶融された原料樹脂が供給されるフィードブロック23と、フィードブロック23内の原料樹脂をシート状態で押し出して連続樹脂シート7を形成するダイ24と、ダイ24の下流側において互いに離間して順に配置された第1押圧ロール25A、第2押圧ロール25B及び第3押圧ロール(形状ロール)25Cと、第3押圧ロール25Cの下流側に配置され連続樹脂シートを切断する切断機26と、から主として構成される。ダイ24の例はTダイである。
The
第1押圧ロール25A、第2押圧ロール25B及び第3押圧ロール25Cは、それらの回転軸Ra,Rb,Rcが平行になるように配置されている。第1押圧ロール25A及び第2押圧ロール25Bの周面は、鏡面である。第1押圧ロール25A及び第2押圧ロール25Bの周面には、クロムメッキが施されていてもよい。
The first
第3押圧ロール25Cの周面には、導光板10の複数の凸条部11からなる凹凸形状の反対型に対応する転写型30が形成されている。図3のハッチングは、転写型30を示している。
On the peripheral surface of the third pressing roll 25 </ b> C, a
図4は、転写型の断面構成を模式的に示す図面である。図4に示した断面構成は、図3のIV−IV線の位置での第3押圧ロール25Cの断面に対応する。図4では、転写型30が形成された周面の一部を拡大して示している。
FIG. 4 is a drawing schematically showing a cross-sectional configuration of the transfer mold. The cross-sectional configuration shown in FIG. 4 corresponds to the cross section of the third
転写型30は、複数の溝部31から構成される。溝部31は、第3押圧ロール25Cの周方向に一周している。複数の溝部31は、第3押圧ロール25Cの回転軸Rcの延在方向(以下、回転軸Rc方向と称す)に並列配置されている。複数の溝部31からなる転写型30は、複数の凸条部11の反対型に対応する。そのため、各溝部31の断面形状は、対応する凸条部11の断面形状をほぼ反転した形状に対応する。
The
複数種の形状幅Wを有する複数の凸条部11を形成するために、複数の溝部31は、複数種の形状幅Wを有する。すなわち、複数の溝部31のうち少なくとも2つの溝部31の形状幅Wは異なる。溝部31の形状幅Wは、回転軸Rc方向の溝部31の幅である。図4では、一例として3つの形状幅W1,W2,W3を有する溝部31を例示している。
In order to form the plurality of
溝部31の形状幅Wの種類の数及びそれらの配置状態は、形成する凸条部11の形状幅wの種類及び配置状態に応じて決定され得る。凸条部11の形状幅wの種類及び配置状態は、導光板10から出射される光の輝度分布に応じて主に設計されるので、溝部31の形状幅Wの種類の数及びそれらの配置状態も導光板10から出射光の所望の輝度分布に応じて決定される。所望の輝度分布の一例は、前述したように、側面10cの法線方向(導光板10の長手方向又は図1及び図2のX軸方向)において、フラットな分布形状を有する輝度分布又は中央部が凸型の分布形状を有する輝度分布である。
The number of types of the shape width W of the
複数の溝部31と複数の凸条部11との関係から、複数の凸条部11の配列状態に応じて、複数の溝部31も配列されている。具体的には、回転軸Rc方向において、転写型30の一端側に狭い形状幅Wを有する溝部31が配置され、他端側により広い形状幅Wの溝部31が配置される。隣接する凸条部11の間に平坦部12が形成されている場合には、隣接する溝部31の間にも対応する平坦部32が形成される。複数の溝部31のピッチPbは、複数の凸条部11のピッチPaに対応する。従って、複数の凸条部11のピッチPaが一定であれば、回転軸Rc方向において、複数の溝部31のピッチPbも一定である。ピッチPbは、例えば、ピッチPaと同様に定義されていればよい。従って、ピッチPbは、隣接する溝部31の最深部の位置の間の距離で定義され得る。或いは、ピッチPbは、溝部31の形状幅Wと、その溝部31に隣接する平坦部の長さ(ただし、長さが0の場合も含む)との和で定義されてもよい。
From the relationship between the plurality of
複数の溝部31は、図5に示すように、バイト40を利用して周面を切削することで形成され得る。バイト40の先端は、所望の凹形状に切削するための刃部41を有している。図5は、複数の溝部を形成する方法を示す図面である。
As shown in FIG. 5, the plurality of
凸条部11を成形するための転写型30の溝部31は、一つのバイト40又は略同一形状の複数のバイト40を用いて切削されたものである。複数の溝部31は、所定のピッチPbで、バイト40による切削深さを調整しながらバイト40で周面を切削することによって形成される。このようなバイト40による切削は、バイト40による周面の彫刻であり得る。
The
溝部31の断面形状は、形状幅W、形状深さH及びアスペクト比で主に規定され得る。
The cross-sectional shape of the
形状深さHは、周面の位置(溝部31形成前の位置又は平坦部32の位置)から溝部31の最深部までの長さである。形状深さHの一例は、目標とする転写高さ、すなわち、対応する凸条部11の形状高さhの1.1倍以上1.6倍以下であり、好ましくは、1.2倍以上1.5倍以下である。一つのバイト40を用いて溝部31を形成する場合、形状幅Wが異なれば、それに応じて形状深さHも異なる。図4では、形状幅W1,W2,W3を有する溝部31それぞれの形状深さHを、形状深さH1,H2,H3と表している。アスペクト比は、H/Wで定義される。アスペクト比(H/W)は、製造する導光板10から出射される光の特性(輝度分布など)に応じて決定され得る。H/Wの一例は0.01以上0.5以下である。
The shape depth H is the length from the position of the peripheral surface (the position before forming the
溝部31の断面形状が半円又は半楕円形状である場合、形状を規定するためのパラメータとして曲率半径が更に挙げられる。曲率半径は、溝部31の最深部の位置での曲率半径である。一つのバイト40で溝部31を形成する場合、曲率半径は一定で在る。
When the cross-sectional shape of the
図3に示した製造装置20を利用した導光板10の製造方法について説明する。図6は、樹脂シートとしての導光板の製造工程の一例のフローチャートを示す図面である。
The manufacturing method of the light-
第1押出機21A及び第2押出機21Bの樹脂投入口22A,22Bにそれぞれ主層13及び副層14の原料樹脂を投入する。第1押出機21A及び第2押出機21Bそれぞれが、それらに投入された原料樹脂を溶融混練する。その後、第1押出機21A及び第2押出機21Bは、溶融混連された原料樹脂をフィードブロック23に供給する。次に、フィードブロック23内の原料樹脂をダイ24からシート状に連続的に押し出して、2種2層の連続樹脂シート7を形成する(連続樹脂シート形成工程S10)。図に示した製造装置20の構成では、連続樹脂シート7の表面7aに転写型30による転写が施されるので、表面7a側が副層14となるように、主層13及び副層14の原料樹脂がダイ24から押し出される。
The raw material resins of the
ダイ24から排出された連続樹脂シート7は、第1押圧ロール25Aと第2押圧ロール25Bとの間を通過する。この際、連続樹脂シート7は、第1押圧ロール25Aと第2押圧ロール25Bとで厚さ方向に挟まれ、それらによって押圧される(押圧工程S12)。連続樹脂シート7の厚みは、主として、第1押圧ロール25Aと第2押圧ロール25Bとの間隔により制御される。
The continuous resin sheet 7 discharged from the die 24 passes between the first
第1押圧ロール25Aと第2押圧ロール25Bとの間を通過した連続樹脂シート7は、第2押圧ロール25Bの周面上を、第2押圧ロール25Bと第3押圧ロール25Cとの間で押圧される位置まで搬送される(搬送工程S14)。
The continuous resin sheet 7 that has passed between the first
連続樹脂シート7は、第2押圧ロール25Bと第3押圧ロール25Cとの間を通過する際に厚み方向の両側から押圧されて、転写型30の形状が連続樹脂シート7の表面7aに転写される(転写工程S16)。導光板10の主成分の樹脂のビカット軟化温度をVstとした場合、第3押圧ロール25Cの温度は、(Vst−10℃)以上である。
The continuous resin sheet 7 is pressed from both sides in the thickness direction when passing between the second
転写型30から転写されることによって複数の凸条部11が形成された連続樹脂シート7が、第3押圧ロール25Cから剥離された後、切断機26によって、連続樹脂シート7の進行方向において所定の長さLで切断される(切断工程S18)。これにより、樹脂シートとしての導光板10が得られる。
After the continuous resin sheet 7 on which the plurality of
転写型30の断面構成において、幅の最も狭い溝部31に対応する凸条部11が位置する側の側面が光源5a側の側面10cに対応する。
In the cross-sectional configuration of the
上記製造方法では、転写型30を有する形状ロールである第3押圧ロール25Cの温度を(Vst−10℃)以上としていることにより、複数の溝部31が複数種の形状幅Wを有していても、転写率のバラツキを抑制しながら転写型30を転写可能である。
In the manufacturing method described above, the temperature of the third
この点についてより詳細に説明する。転写型30には形状幅Wの小さい溝部31と、形状幅Wの広い溝部31が混在している。この場合、第3押圧ロール25Cの温度が(Vst―10℃)未満では、形状幅Wのより小さい溝部31の転写率が低減する。その結果、複数の溝部31それぞれの転写率にムラ(又はバラツキ)が生じる。
This point will be described in more detail. The
これに対して、第3押圧ロール25Cの温度が(Vst−10℃)以上では、上記のような転写率ムラが低減される。その結果、形状幅Wの異なる溝部31を含む転写型30をより高い精度で転写できるので、形状幅wの異なる凸条部11を含む複数の凸条部11が、より設計に近い状態で形成された導光板10が製造され得る。このような導光板10では、導光板10からの出射光の輝度分布が所望の輝度分布に近づく。
On the other hand, when the temperature of the third
第3押圧ロール25Cの温度の上限値は、(Vst−10℃)であることが好ましい。第3押圧ロール25Cの温度が(Vst−10℃)以下であれば、連続樹脂シート7が転写型30から離型しやすく、生産性の向上が図れる。更に、連続樹脂シート7が転写型30から離型した後に、転写された凸条部11の形状が崩れること(いわゆる形状熱戻り)も生じにくく、所望の転写率を実現しやすい。
The upper limit value of the temperature of the third
溝部31の形状深さHが、対応する凸条部11の形状高さ(目標高さ)hの1.1倍以上1.6倍以下である場合、より所望の凸条部11を形成し得る。溝部31の深さが凸条部11の高さの1.1倍未満であると、連続樹脂シート7が転写型30から離れた後に、連続樹脂シート7の熱より凸条部11の形状高さhが低下し、目標高さより低くなる可能性がある。一方、溝部31の形状深さHが凸条部11の形状高さhの1.6倍より大きいと、連続樹脂シート7が転写型30から離れた後の凸条部11の形状高さhの低下を考慮しても目標高さより高くなる可能性があるからである。
When the shape depth H of the
一つのバイト40を利用して、幅の異なる溝部31を形成する場合には、転写型30の形成が容易である。
When the
次に、実験結果を参照して、第3押圧ロール25Cの温度が(Vst−10℃)以上であることによって、一定の転写率で転写型30の連続樹脂シート7への転写が可能な点について説明する。以下の実験結果の説明では、説明の便宜のため、全ての実験例に対して、これまで説明した構成要素に対応する要素には、同様の符号を付す。
Next, referring to the experimental results, when the temperature of the third
<第3押圧ロール>
実験で使用した形状ロールとしての第3押圧ロール25Cについて説明する。使用した第3押圧ロール25Cは、一辺入光タイプの導光板10を製造することを想定して準備した。
<Third pressing roll>
The
図7は、転写型を構成する複数の溝部の形状幅の変化を示す図面である。図7中の横軸は、第3押圧ロール25Cの回転軸Rc方向における転写型30の位置を示す。横軸の数字の小さい側、すなわち「0」側が、導光板10において、入射面である側面10c側に対応する。図7中の縦軸は、溝部31の形状幅Wを示す。
FIG. 7 is a drawing showing changes in the shape width of a plurality of grooves constituting the transfer mold. The horizontal axis in FIG. 7 indicates the position of the transfer die 30 in the direction of the rotation axis Rc of the third
図7に示すように、0mmから500mmまでの領域では、溝部31の形状幅Wは段階的に増加する一方、500mm以上600mm以下の領域では、溝部31の形状幅Wは一定とした。図7に示した形状幅Wを形成するように、一つのバイト40を利用して、その切削深さを調整しながら、複数の溝部31を第3押圧ロール25Cの周面に形成した。複数の溝部31のピッチPbは、一定とした。溝部31の断面形状は、半楕円形状である。
As shown in FIG. 7, in the region from 0 mm to 500 mm, the shape width W of the
最小の形状幅Wの溝部31の形状を規定するパラメータは次の通りである。
・形状幅W:60.615μm
・形状深さH:4.123μm
・曲率半径:96.165μm
・アスペクト比(H/W):0.068
The parameters that define the shape of the
-Shape width W: 60.615 μm
Shape depth H: 4.123 μm
-Curvature radius: 96.165 μm
Aspect ratio (H / W): 0.068
最大の形状幅Wの溝部31の形状を規定するパラメータは次の通りである。
・形状幅W:200μm
・形状深さH:26.000μm
・曲率半径:96.165μm
・アスペクト比(H/W):0.130
The parameters that define the shape of the
-Shape width W: 200 μm
-Depth H: 26.000 μm
-Curvature radius: 96.165 μm
Aspect ratio (H / W): 0.130
図7に示した形状幅Wは、図8に示す輝度分布を実現するように設計された幅である。図8は、設計に使用した輝度分布を示す図面である。図8中の横軸は、製造する導光板10の長手方向の位置を示しており、位置0(mm)は、導光板10の長手方向の中央位置に対応する。縦軸は、輝度を示す。ただし、縦軸の輝度は、位置0(mm)での輝度を1として規格化した値である。図8から理解されるように、複数の溝部31の形状幅Wを、導光板10の長手方向において、中央部の輝度が高い凸型の分布形状を有する輝度分布を実現するように設計した。
The shape width W shown in FIG. 7 is a width designed to realize the luminance distribution shown in FIG. FIG. 8 is a drawing showing the luminance distribution used in the design. The horizontal axis in FIG. 8 indicates the position in the longitudinal direction of the
複数の溝部31の各々の形状深さHは、転写型30から連続樹脂シート7が離型したときの形状戻り(熱弾性変形)を考慮して、対応する凸条部11の形状高さhの1.33倍とした。
The shape depth H of each of the plurality of
<導光板10の原料>
樹脂シートとしての導光板10の原料樹脂として、以下の非晶性樹脂A及びマスターバッチBを準備した。
・非晶性樹脂A:PMMA(住友化学株式会社製「EXN」)
・マスターバッチB:マット化剤(積水化成品工業株式会社製EXM−12)と非晶性樹脂Aとをコンパウンドした後、溶融押出によってペレットとした。このペレットがマスターバッチBである。マット化剤(積水化成品工業株式会社製EXM−12)と非晶性樹脂Aとの重量割合は、マット化剤が10%に対して、非晶性樹脂Aが90%である。
<Raw material of
The following amorphous resin A and masterbatch B were prepared as a raw material resin for the
Amorphous resin A: PMMA (“EXN” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
Master batch B: After matting agent (EXM-12 manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) and amorphous resin A, pellets were formed by melt extrusion. This pellet is master batch B. The weight ratio of the matting agent (EXM-12 manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) and the amorphous resin A is 10% for the matting agent and 90% for the amorphous resin A.
非晶性樹脂AとマスターバッチBとを主層13の原料樹脂として使用すると共に、非晶性樹脂Aを副層14の原料樹脂として、図3及び図6を利用して説明した製造方法に基づいて導光板10を製造した。非晶性樹脂AとマスターバッチBとが投入される第1押出機21Aのスクリュー径は120mmの押出機を採用し、非晶性樹脂Aが投入される第2押出機21Bにはスクリュー径が60mmnの押出機を使用した。第1押出機21A及び第2押出機21Bでは、210℃〜250℃のシリンダ温度で原料樹脂を溶融混練した。ダイ24には、幅が1500mmであるTダイを使用した。ダイ24の温度を260℃〜280℃に設定して連続樹脂シート7を形成した。製造した導光板10の大きさは、平面視形状において、200mm(図1及び図2のY軸方向の長さ)×540mm(X軸方向の長さ)である。導光板10において、副層14と主層13との厚さの比[(副層の厚さ)/(主層の厚さ)]は、5.6/94.4とした。
The amorphous resin A and the masterbatch B are used as the raw material resin for the
実験では、第3押圧ロール25Cの温度を83℃、92℃、98℃及び103℃に設定した。第3押圧ロール25Cの温度が83℃、92℃、98℃及び103℃での実験をそれぞれ実験例1、実験例2、実験例3及び実験例4と称す。凸条部11が形成される副層14の原料樹脂である非晶性樹脂Aのビカット軟化温度Vstは、104℃であるため、実験例3,4の温度が(Vst―10℃)以上の実験例に対応する。なお、実験例1〜4は、上記第3押圧ロール25Cの温度以外の条件は全て同じとした。
In the experiment, the temperature of the third
実験例1〜4における導光板10の製造条件で、表面7aに転写型30が転写された連続樹脂シート7を製造し、形成された凸条部11の形状幅wに対する転写率を算出した。具体的には、凸条部11が表面7aに形成された連続樹脂シート7を、凸条部11の延在方向に直交する方向で50mm毎にカットして、凸条部11の形状幅wに対する転写率を算出した。転写率は、実際の凸条部11の形状高さhと、レプリカの対応する凸条部の形状高さとの比で定義した。レプリカとは、転写率が100%の状態で転写型30が転写された連続樹脂シートである。
Under the manufacturing conditions of the
表1に実験結果を示す。表1には、実験例1〜4において設定した第3押圧ロール25Cの温度も示している。
図9は、凸条部の形状幅に対する転写率の変化を示すグラフである。図9中の横軸は、凸条部の形状幅wを示し、縦軸は転写率を示す。図10は、表1の最小転写率Tmin/最大転写率Tmaxを、第3押圧ロール25Cの温度に対してプロットしたグラフである。図10中の横軸は、第3押圧ロール25Cの温度(℃)を示し、縦軸は、最小転写率Tmin/最大転写率Tmaxを示す。
FIG. 9 is a graph showing changes in the transfer rate with respect to the shape width of the ridges. The horizontal axis in FIG. 9 indicates the shape width w of the ridge, and the vertical axis indicates the transfer rate. FIG. 10 is a graph in which the minimum transfer rate T min / maximum transfer rate T max in Table 1 is plotted against the temperature of the third
表1、図9及び図10から理解されるように、実験例1,2では、凸条部11の形状幅wが小さくなるにつれて転写率が大幅に低下している。一方、実験例3,4では、凸条部11の形状幅wが小さくなっても転写率の低下が抑制されており、実験例1,2に比べて転写率のバラツキが小さい。すなわち、第3押圧ロール25Cの温度を(Vst―10℃)以上に設定して転写型30を連続樹脂シート7に転写することにより、異なる形状幅Wの溝部31を、より高い精度で転写することが可能である。
As can be understood from Table 1, FIG. 9 and FIG. 10, in Experimental Examples 1 and 2, the transfer rate greatly decreases as the shape width w of the
実験例1〜4では、実験例1〜4それぞれで得られた導光板10の輝度ムラを評価した。輝度ムラの評価は次のように行った。
In Experimental Examples 1 to 4, the luminance unevenness of the
導光板10を一辺入光タイプ用のバックライトユニット(面光源装置)に搭載した。バックライトユニットの光源にはLEDを使用した。輝度分布の評価の際には、図1に示したように、導光板10上に、3枚の光学フィルム4a〜4cを配置した。すなわち、図1に示した透過型画像表示部2を備えない構成において、導光板10から出力され、3枚の光学フィルム4a〜4cを通過した光の輝度を評価した。実験例1〜4では、導光板10として、実験例1〜4における製造条件で製造した導光板を使用した。光学フィルム4a及び光学フィルム4bは、いわゆるプリズムフィルムとした。光学フィルム4aが有するプリズム部の延在方向が、凸条部11の延在方向と平行となるように、導光板10に対して光学フィルム4aを配置した。光学フィルム4bが有するプリズム部の延在方向が、凸条部11の延在方向と直交するように、導光板10に対して光学フィルム4bを配置した。光学フィルム4cは、拡散フィルムとした。
The
輝度ムラを目視評価すると、実験例1,2の導光板10を搭載した際には、輝度ムラが目視で確認できた。一方、実験例3,4の導光板10を搭載した際には、目視ではほとんど輝度ムラを確認出来なかった。
When the luminance unevenness was visually evaluated, the luminance unevenness could be visually confirmed when the
目視結果を定量的に確認するために、輝度計を用いて輝度測定も行った。図11は、実験結果としての輝度分布を示す図面である。図11中の横軸は、導光板10の側面10cからの位置(mm)を示しており、縦軸は輝度(cd/m2)を示している。輝度測定は、導光板10の短辺方向の中央位置(側面10e又は側面10fの位置から100mmの位置)において、側面10cの法線方向(図1及び図2のX軸方向)に輝度計を移動させながら行った。
In order to quantitatively confirm the visual result, luminance measurement was also performed using a luminance meter. FIG. 11 is a diagram showing a luminance distribution as an experimental result. The horizontal axis in FIG. 11 indicates the position (mm) from the
導光板10の長手方向の長さをLとしたとき、側面10cの位置からL/9の位置と、L/2の位置と、8L/9の位置の3点の輝度を利用して、輝度の均一度の評価を行った。輝度を測定した3点の導光板10における短辺方向の位置は、短辺方向の中央位置である。均一度は、3点の輝度において、最大輝度をImaxとし、最小輝度をIminとしたときに、Imax/Iminで定義した。
When the length of the
表2に均一度の評価結果を示す。表2では、前述した目視結果も合わせて示している。目視結果において、「×」は、目視において輝度ムラを確認できたとことを示し、「○」は、輝度ムラがほとんど目視で確認できなかったことを示している。
図11及び表2に示した輝度に関する実験結果より、第3押圧ロール25Cの温度に、非晶性樹脂Aのビカット軟化温度Vstに対して(Vst−10℃)以上の温度を採用した実験例3,4では、輝度ムラの改善が見られることがわかる。 From the experimental results on luminance shown in FIG. 11 and Table 2, an experimental example in which a temperature of (Vst−10 ° C.) or higher with respect to the Vicat softening temperature Vst of the amorphous resin A was adopted as the temperature of the third pressing roll 25C. 3 and 4, it can be seen that the luminance unevenness is improved.
上記実験例1〜4の結果から理解されるように、第3押圧ロール25Cの温度が(Vst−10℃)以上である実験例3,4では、複数の溝部31間の転写率のバラツキが抑制され、80%以上の輝度の均一度を実現可能である。
As understood from the results of the experimental examples 1 to 4, in the experimental examples 3 and 4 in which the temperature of the third
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
例えば、図1及び図2では2種2層の導光板10を例示したが、導光板10は、一つの層から構成されていてもよいし、3層以上の層構造でもよい。樹脂シートとしての導光板10を製造する際、図6に示した押圧工程S12及び搬送工程S14を備えていなくてもよい。この場合、ダイ24から押し出された連続樹脂シート7を、第1押圧ロール25Aと第2押圧ロール25Bとによる押圧の代わりに、第2押圧ロール25Bと第3押圧ロール25Cとによる押圧を施せばよい。複数の溝部31は、異なるバイトを利用して形成されてもよい。ただし、一つのバイト40を利用した場合、複数の溝部31の形成が容易である。これまでの説明では、一辺入光タイプの入射方法について説明したが、例えば、導光板10は、側面10c,10dに対して光源5aが配置される2辺入光タイプ用の導光板10であってもよい。この場合、通常、側面10c,10dから中央に向けて互いに形状幅wが広くなるように凸条部11が形成される。その結果、転写型30においても、回転軸Rc方向において転写型30の両端から中央に向けて形状幅Wが広くなる溝部31が形成され得る。
For example, in FIG. 1 and FIG. 2, the two types and two layers of the
これまででの説明では、樹脂シートとして光学シーとである導光板10を例示した。しかしながら、樹脂シートは、主面に複数の凸条部が筋状に形成された樹脂シートであればよい。
In the description so far, the
10…導光板(樹脂シート)、10a…出射面(主面と反対側の面)、10b…背面(主面)、10c…一側面、11…凸条部、25A…第1押圧ロール、25B…第2押圧ロール、25C…第3押圧ロール(形状ロール)、30…転写型、31…溝部、40…バイト、Pb…ピッチ(溝部のピッチ)、Rc…回転軸(形状ロールの回転軸)、W,W1,W2,W3…形状幅。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
溶融された樹脂をダイから連続的に押し出すことによって連続樹脂シートを成形する工程と、
前記複数の凸条部となる複数の溝部を有する転写型が周面に設けられた形状ロールを用いて、前記連続樹脂シートの表面に前記転写型を転写する工程と、
前記連続樹脂シートを、所定の長さに切断して樹脂シートを得る工程と、
を備え、
前記複数の溝部の各々は前記形状ロールの周方向に沿って延びており、
前記複数の溝部は、前記形状ロールの回転軸方向に並列配置されており、
前記複数の溝部のうち少なくとも2つの前記溝部の前記回転軸方向の幅は異なっており、
前記転写型を転写する工程において、前記形状ロールの温度は、前記樹脂のビカット軟化温度をVst(℃)としたとき、(Vst−10℃)以上である、
樹脂シートの製造方法。 A plurality of ridges extending in one direction are formed on the main surface, and the plurality of ridges manufacture resin sheets arranged in parallel in a direction perpendicular to the extending direction of the ridges. A method,
Forming a continuous resin sheet by continuously extruding molten resin from a die;
A step of transferring the transfer mold to the surface of the continuous resin sheet using a shape roll provided with a transfer mold having a plurality of grooves to be the plurality of ridges on the peripheral surface;
Cutting the continuous resin sheet into a predetermined length to obtain a resin sheet;
With
Each of the plurality of grooves extends along the circumferential direction of the shape roll,
The plurality of grooves are arranged in parallel in the rotation axis direction of the shape roll,
The width of the rotation axis direction of at least two of the plurality of groove portions is different,
In the step of transferring the transfer mold, the temperature of the shape roll is (Vst−10 ° C.) or more when the Vicat softening temperature of the resin is Vst (° C.).
Manufacturing method of resin sheet.
請求項1記載の樹脂シートの製造方法。 The depth of the groove is 1.1 times or more and 1.6 times or less of the height of the corresponding ridge.
The manufacturing method of the resin sheet of Claim 1.
請求項1又は2記載の樹脂シートの製造方法。 H / W is 0.01 or more, where H is the depth of the groove and W is the width of the groove in the rotation axis direction.
The manufacturing method of the resin sheet of Claim 1 or 2.
前記回転軸方向の幅の異なる前記少なくとも2つの溝部は、前記バイトによる切削深さを変更することによって形成されている、
請求項1〜3の何れか一項記載の樹脂シートの製造方法。 The plurality of grooves are formed by cutting the peripheral surface with the same cutting tool,
The at least two groove portions having different widths in the rotation axis direction are formed by changing a cutting depth by the cutting tool,
The manufacturing method of the resin sheet as described in any one of Claims 1-3.
前記第1押圧ロールと前記第2押圧ロールとで押圧された前記連続樹脂シートを、前記第2押圧ロールの回転に沿って搬送する工程と、
を更に備え、
前記転写型を転写する工程では、前記第2押圧ロールによって搬送された前記連続樹脂シートを、前記第2押圧ロールと、前記形状ロールとによって前記連続樹脂シートの厚み方向に挟み押圧することによって、前記連続樹脂シートの表面に前記転写型を転写する、
請求項1〜5の何れか一項記載の樹脂シートの製造方法。 A step of pressing the continuous resin sheet extruded from the die between the first pressing roll and the second pressing roll in the thickness direction of the continuous resin sheet;
Transporting the continuous resin sheet pressed by the first pressing roll and the second pressing roll along the rotation of the second pressing roll;
Further comprising
In the step of transferring the transfer mold, the continuous resin sheet conveyed by the second pressing roll is sandwiched and pressed in the thickness direction of the continuous resin sheet by the second pressing roll and the shape roll. Transferring the transfer mold to the surface of the continuous resin sheet;
The manufacturing method of the resin sheet as described in any one of Claims 1-5.
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