JP2014092615A - 導光板の製造方法、導光板を備えたバックライトユニットおよびディスプレイ装置 - Google Patents

導光板の製造方法、導光板を備えたバックライトユニットおよびディスプレイ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】厚さが薄く構成され、大型化が可能であり、生産能力が高く、製造コストを低廉化することができ、同時に光学シートなどの積層時に発生する、キズや光学密着ムラの発生を低減し、隠蔽性が良好な導光板を提供する。
【解決手段】導光板の製造方法であって、熱可塑性樹脂よりなる熱可塑性樹脂フィルムを成型する成型工程と、成型された熱可塑性樹脂フィルムと、転写基材上に、剥離層と、反射インキ層と、接着層とがこの順に積層されてなる転写層が所定のパターンで設けられた転写シートとを、接着層が熱可塑性樹脂フィルムに接するように重ね合わせて圧着し、転写層を熱可塑性樹脂フィルムに転写する転写工程と、転写シートの転写基材を転写層から剥離させて、熱可塑性樹脂フィルムが冷却固化した樹脂板の表面に、接着層と、反射インキ層と、剥離層とがこの順に積層されてなる反射層が設けられた導光板を得る剥離工程とを備える。
【選択図】図3

Description

本発明は押出成型による導光板の製造方法に関する。
液晶TV、ディスプレイにおいては急激な市場価格低下を受けて、合理化、軽量薄型化、大型化、品質向上が強く求められている。業務用は元より一般家庭用においても30インチ以上の液晶TVが主流になってきている。
液晶ディスプレイの面光源として用いられるバックライト部材には、冷陰極管やLEDなどの光源を底面に並べて光拡散板を介して光を出す直下型と、冷陰極管やLEDなどの光源を導光板と呼ばれる透明な板のエッジ部分に配して、導光板エッジから光を通して背面に設けられたドット印刷やパターン形状によって前面に光を出すエッジライト型とがある。これまでは、バックライトの輝度を高くできる観点から、直下型が主流であったが、近年、光源として薄くて高輝度なLEDが多く使われるようになったことや、液晶ディスプレイの薄型化により、エッジライト型の割合が増えてきている。また、液晶ディスプレイの大画面化が進んでいることもあり、薄くて広い面積の導光板が要望されている。また、エッジライト型の導光板の表面側には、エッジより入射したLEDなどの光源からの光を画面センター付近まで均一に導き、液晶TVの前面に光を取り出すための白色のドットやストライプが、グラデーション状に配列されている。これらのドットやストライプは、導光板を成型した後、1枚毎にスクリーン印刷などの方法により形成されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
エッジライト型の導光板の製造方法としては、例えば、図6及び図7に示すようなものが一般的に知られている。図6は、射出成型により導光板101の樹脂板102を製造する工程の概略図である。また、図7は、樹脂板102に白インキ層103をスクリーン印刷する工程の概略図である。図6に示すように、分離可能な金型104の内部に、溶融された樹脂をシリンダ105によって流し込んで充填する。次に、金型104を冷却して充填された樹脂106を固化させた後、金型104を分離して、金型104の内部で固化した樹脂板102を得る。続いて、図7に示す様に、成型した樹脂板102の片面に、スクリーン印刷により白インキ層103をドットパターン状に印刷して、導光板101を作製している。
特開平7−98455号公報 特開平9−68614号公報
しかしながら、上述したように、ディスプレイ装置の大型化に伴い、薄くて広い面積の導光板が要望されているが、従来の技術では射出成型やキャスト成型で導光板が製造されているため、その製法上、厚さが薄くて大きな面積の導光板の製造が難しいという問題があった。
また、樹脂板102に対し、1枚毎に白インキ層103を印刷加工しているので生産性が低く、製造コストが高いという問題がある。また、印刷方式上、白インキ層103の厚み調整幅が狭く、インキを印刷に適している粘度に調整し、白色濃度を発揮しながら樹脂板102に強固に密着しなければならないために、通常白インキを構成しているバインダー樹脂と白色着色剤との種類や比率などが限定される。この様な、スクリーン印刷法で作製された導光板は、TVやモニター、中小型モバイル機器などにおいて、反射シート、光学シートなどと一緒に積層された状態でセットされるが、白インキ印刷面と反射シートとが接している部分において、圧力や振動により白インキ層103が反射シート表面と擦れることによりキズが発生したり、白インキ層103が薄く平滑であることから、圧力により反射シートと白インキ層103との間に隙間がなくなり密着された状態となり、LEDを点灯した時にホワイトスポット(光学密着ムラ)と呼ばれる発光ムラが生じたりするという問題がある。
一方で、スクリーン印刷などによる印刷法で、樹脂板120上に形成されるドット状のパターンは、通常LED近傍から離れる部分にしたがって、ドットの形状や大きさ、ピッチなどを任意に変化させることが一般的である。しかしながら、ドットの大きさが大きく、配置が疎の状態の部分においては、LED点灯時にドットが透けて見えてしまい、画質に影響を及ぼしてしまう。この様な現象を一般的に「隠蔽性」と呼ばれる性能にて評価する。LED点灯時にドットが透けて見えない様にするためには、ドットの形状や大きさ、ピッチだけでは不十分であり、導光板の上に積層される光学シートにて対応する。例えば、拡散シートなどによりドットを拡散光によりぼかす方法が挙げられるが、この方法であると、光学ロスが大きく、輝度が低下してしまう。これを補うために光学シートを増やす必要があり、さらにコストが増加してしまうという問題がある。
本発明の目的は、厚さが薄く、大型化が可能であり、生産性が高く、製造コストを低廉化することができ、同時に光学シートなどの積層時に発生する、キズや光学密着ムラの発生を低減し、隠蔽性が良好な導光板を提供することにある。
導光板の製造方法であって、熱可塑性樹脂よりなる熱可塑性樹脂フィルムを成型する成型工程と、成型された熱可塑性樹脂フィルムと、転写基材上に、剥離層と、反射インキ層と、接着層とがこの順に積層されてなる転写層が所定のパターンで設けられた転写シートとを、接着層が熱可塑性樹脂フィルムに接するように重ね合わせて圧着し、転写層を熱可塑性樹脂フィルムに転写する転写工程と、転写シートの転写基材を転写層から剥離させて、熱可塑性樹脂フィルムが冷却固化した樹脂板の表面に、接着層と、反射インキ層と、剥離層とがこの順に積層されてなる反射層が設けられた導光板を得る剥離工程とを備える。
転写工程において、熱可塑性樹脂フィルムと、転写シートとを重ね合わせて圧着するときにおける狭圧力が、0.1KN〜20KNであることを特徴する。
反射インキ層において、バインダーとなる熱可塑性樹脂と、着色剤との混合比率が、5:95〜50:50であることを特徴とする。
反射インキ層の厚みを、0.1〜20μmとすることを特徴とする。
反射インキ層とは反対側の剥離層の表面の表面粗さ(Ra)を、0.5〜5.0μmとすることを特徴とする。
導光板であって、樹脂板と、樹脂板の一方面に設けられる反射層とを備え、反射層は、樹脂板の表面から、接着層と、反射インキ層と、剥離層とをこの順で積層されてなる。
樹脂板の厚みが、0.1〜3.0mmであることを特徴とする。
反射インキ層において、バインダーとなる熱可塑性樹脂と、着色剤との混合比率が、5:95〜50:50であることを特徴とする。
反射インキ層の厚みが、0.1〜20μmであることを特徴とする。
反射インキ層とは反対側の剥離層の表面の表面粗さ(Ra)が、0.5〜5.0μmであることを特徴とする。
接着層の厚みが、0.5〜10μmであることを特徴とする。
接着層が、透明であり、透過率が90%以上であることを特徴とする。
本発明によれば、導光板の厚さを薄く構成でき、大型化が可能となり、生産能力を高め、製造コストを低廉化することができ、同時に光学シートなどと積層時に発生する、キズや光学密着ムラの発生を低減し、隠蔽性が良好な導光板を提供することができる。
実施形態に係る導光板の層構成を示す概略図 実施形態に係る転写シートの層構成を示す概略図 実施形態に係る導光板の製造方法を示す概略図 実施形態に係る樹脂板から転写基材を剥離する工程を示す概略図 実施形態に係る導光板における光の伝搬を示す概略図 従来の導光板の射出成型工程を示す概略図 従来の導光板の白インキ層のスクリーン印刷工程を示す概念図
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る導光板1の層構成を示す概略図である。導光板1は、樹脂板2と、樹脂板2の表面に形成された反射層6とを備えている。反射層6は、樹脂板2側から、接着層13と、白インキ層14と、剥離層15とが、この順で設けられた構成である。
導光板1の製造方法について、図2〜図4を参照して、詳細に説明する。図2は、本実施形態に係る転写シート4の層構成を示す概略図である。また、図3は、本実施形態に係る導光板1の製造方法を示す概略図である。また、図4は、本実施形態に係る樹脂板2から転写基材5を剥離する工程を示す概略図である。反射層6は、樹脂板2の表面に転写層3を、転写シート4を用いて転写することにより形成される。図2に示すように、転写シート4は、フィルムである転写基材5の一方面上に剥離層15と、白インキ層14と、接着層13とが、この順で設けられた構成である。導光板1の反射層6は、転写シート4の剥離層15と、白インキ層14と、接着層13とからなる転写層3を、樹脂板2に転写することにより作製される。
詳細には、図3に示すように、溶融した熱可塑性樹脂をTダイなどの押出しダイ7により溶融押出すことにより、帯状の溶融熱可塑性樹脂8を成形する。次に、金属ロール又はセラミックロールなどからなる第1の冷却ロール10と、ゴムロール又は金属弾性ロールなどからなる圧着ロール9とで、転写シート4と帯状の溶融熱可塑性樹脂8と挟圧して一体化させる。押出しダイ7内部の温度を300℃に設定した場合には、押出しダイ7から吐出される溶融熱可塑性樹脂8は、押出しダイ7出口部で280℃程度、狭圧される第1の冷却ロール10と圧着ロール9との間では150℃程度まで低下する。
このとき、転写シート4の転写層3上に、帯状の溶融熱可塑性樹脂8を重ね合わせた状態で、第1の冷却ロール10と圧着ロール9とで狭圧する。これにより、150℃近くに冷却された溶融熱可塑性樹脂8の一方の表面と、転写基材5の一方の面にあらかじめ形成された転写層3の接着層13の上面とが密着する。さらに、第2の冷却ロール11で冷却し、その後、剥離ロール12で転写基材5を、固化された樹脂板2から分離剥離することにより、図4に示すように、樹脂板2の表面に転写層3のみが転写され、反射層6が形成される。以上のようにして、導光板1を作製する。
上述したように、圧着ロール9には、第1の冷却ロール10とともに、転写層3が表面に印刷されている転写シート4と、帯状の溶融熱可塑性樹脂8とを狭圧する役割がある。このためには、転写シート4と、帯状の溶融熱可塑性樹脂8とを幅方向に均一に狭圧することができることが求められる。このとき、押出しダイ7から押し出された溶融熱可塑性樹脂8と、転写シート4とを十分に圧着させるためには、圧着ロール9と第1の冷却ロール10との間の圧力、すなわち狭圧力は、0.1KN〜20KNが好ましい。狭圧力が0.1KNより低い場合、十分に転写層3が溶融熱可塑性樹脂8に転写できない可能性がある。また、狭圧力が20KNより大きい場合、冷却固化後の導光板1が歪んだり反ったりしてしまう可能性がある。さらに、詳細は後述するが、第1の冷却ロール10の表面に模様や凹凸部が設けられている場合は、この模様や凹凸部に樹脂を充填できることが求められる。したがって、圧着ロール9は、狭圧時に変形しやすいゴムロール、または、金属の厚みが薄く狭圧時にゴムロールと同様に変形可能な金属弾性ロールであることが好ましい。あるいは、圧着ロール9は、固定ロールの軸に側圧を不可とする構成としてもよい。
第1の冷却ロール10は、例えば、冷却用の金属ロール又はセラミックロールから構成される。しかしながら、第1の冷却ロール10は、特に限定されるものではなく、従来から押出成形で使用されている通常の金属ロールを採用することができる。具体的な例としては、ドリルドロールやスパイラルロール、ロール内部が円周方向に分離されており、それぞれのゾーンに独立して温度設定できるものなどが挙げられる。また、第1の冷却ロール10の表面状態は、例えば、鏡面であってもよく、模様や凹凸などがあってもよい。つまり、第1の冷却ロール10の表面に、導光板1の印刷面と対向する出射面に導光効率を上げることが可能な模様や凹凸などを付与することができる模様や凹凸などを形成していてもよい。さらに、第1の冷却ロール10内部に、溶融熱可塑性樹脂8を冷却するための水やオイルなどの流体を循環させることにより、温度コントロールをすることが可能である。
第2の冷却ロール11は、第1の冷却ロール10と同等の構造であるが、表面状態は鏡面が好ましい。また、本実施形態では冷却ロールとして、第1の冷却ロール10と第2の冷却ロールとの2つを設けているが、冷却ロールの数を更に増設してもよい。
図4に示す様に、本実施形態における製造工程では、樹脂板2の表面に、転写シート4の転写層3が転写され、反射層6が形成される。上述の製造工程により、図4の左側部分のように、溶融熱可塑性樹脂8と転写シート4とが密着して狭圧冷却した後、剥離ロール12により、転写基材5を固化された樹脂板2から剥離して、転写層3のみが樹脂板2の表面に転写され、樹脂板2の表面に、接着層13と、白インキ層14と、剥離層15とがこの順で積層された反射層6が形成される。
次に、導光板1および転写シート4の各構成について説明する。
樹脂板2は、熱可塑性樹脂から構成される。樹脂板2を構成する樹脂材料としては、透明で溶融加工可能な熱可塑性樹脂なら特に制限されるものではない。樹脂板2を構成する樹脂材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、直鎖低密度ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂、セルロースアセテート樹脂、エチレン−ビニルアセテート樹脂、アクリル−アクリロニトリル−スチレン樹脂、アクリル−塩素化ポリエチレン樹脂、エチレン−ビニルアルコール樹脂、フッ素樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、芳香族ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、脂環構造含有エチレン性不飽和単量体単位を含有する樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、アクリル系ゴムなどのゴム状重合体ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂などの汎用またはエンジニアリングプラスチックの他に、ポリ塩化ビニル系エラストマー、塩素化ポリエチレン、エチレン−アクリル酸エチル樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、熱可塑性ポリエステルエラストマー、アイオノマー樹脂、スチレン・ブタジエンブロックポリマー、エチレン−プロピレンゴム、メチルペンテン樹脂ポリブタジエン樹脂、メタクリル酸メチル樹脂が挙げられる。また、これらは、1種または2種以上をブレンドして用いてもよい。また、これらの樹脂を積層化して2種2層板や、2種3層板としても問題はなく、例えば、板の中心層にポリカーボネート樹脂、表層にメタクリル酸メチル系樹脂を積層したものも含まれる。さらに、第二成分を混合したものであってもよく、例えば、ポリカーボネート樹脂にメタクリル酸メチル系樹脂を加えたものを用いてもよい。
また、樹脂板2に、必要に応じて、紫外線吸収剤や光拡散剤、艶消剤、酸化防止剤、離型剤、難燃剤、帯電防止剤などを1種または2種以上、含有させてもよい。
また、樹脂板2の厚みは、0.1〜3.0mmが好ましく、より好ましくは0.3〜2.0mmであり、さらに好ましくは1.0〜2.0mmである。樹脂板2の厚みが0.1mm未満であると、導光板としてエッジ部分の面積が小さくなり、光源から十分な光を導入することが困難となることや、導光板としてTV筐体にセットしたときにたわみが発生するなどの虞がある。また、樹脂板2の厚みが3.0mmを超えると、導光板として重量が大きくなる。樹脂板2の厚みは、押出しダイ7から押し出される溶融熱可塑性樹脂8の厚みや、圧着ロール9と第1の冷却ロール10との間隔などにより調整することができる。
転写基材5には、導光板1の製造時に、溶融熱可塑性樹脂8の熱に耐えうる材料が用いられる。また、転写基材5には、転写シート4を作成するときにおける剥離層15の印刷適正と、樹脂板2に転写する時における剥離層15との適度な密着剥離性が必要である。このような条件に適合する転写基材5の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、4フッ化エチレン、ポリイミド、PMMA、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリアリレート、芳香族ポリエステル、環状ポリオレフィンなどが挙げられる。しかしながら、耐熱性や離型性とコストを考慮した場合、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
接着層13は、透明で溶融加工可能な熱可塑性樹脂から構成される。また、接着層13には、白インキ層14に対する密着性と、白インキ層14に対する印刷適正と、樹脂板2に対する密着性とが必要である。接着層13に用いる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリウレタン系、塩化ビニル系、セルロース系、石油系、スチレン系、ブチラール系、フェノール系などの樹脂の他、エチレン−酢酸ビニル共重合体やエチレン−アクリル系樹脂が挙げられる。また、これらの樹脂の中で少なくとも1種類を主成分として用いるか、2種類以上を混合して用いるかは、特に限定されるものではない。また、接着層13の厚みは、0.5〜10.0μmであることが好ましい。接着層13の厚みが、0.5μmより薄い場合、接着層13からの漏れ光が十分ではないため隠蔽性が不十分になる。また、接着層13の厚みが、10.0μmより厚い場合、漏れ光が過剰に多くなる為、正面射出されるべき光が減少してしまい、輝度低下を引き起こす。また、詳細は後述するが、図5に示すように、接着層13の端面にLED光を導光させるためには、透過率は90%以上が必要である。これを下回ると光が散乱してしまい、接着層13の端面への漏れ光が不十分になってしまう。
白インキ層14は、バインダーとなる熱可塑性樹脂と、白色を構成する着色剤、粉体などの添加剤とによりブレンド構成される。白インキ層14に用いる熱可塑性樹脂としては、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリウレタン系、塩化ビニル系、セルロース系、石油系、スチレン系、ブチラール系、フェノール系などの樹脂の他、エチレン−酢酸ビニル共重合体やエチレン−アクリル系樹脂が挙げられる。また、これらの樹脂の少なくとも1種類を主成分として用いるか、2種類以上を混合して用いるかは、特に限定されるものではない。また、白インキ層14に用いる白色を構成する着色剤としては、体質顔料やシリカなどの無機フィラー、タルク、酸化チタンなどが挙げられる。しかしながら、光の反射性や白色度などを考慮した場合、酸化チタンが好ましい。また、白インキ層14に用いる添加剤は、バインダーとなる熱可塑性樹脂中での分散性の調整や、基材との剥離性の調整の役割を持っている。白インキ層14に用いる添加剤としては、例えば、テフロン(登録商標)(ポリテトラフルオロエチレン)系微粒子、シリコーン樹脂微粒子、ベンゾグアナミン樹脂−メラミン樹脂縮合物微粒子、デンプン、炭酸カルシウム、酸化チタン、タルク、カオリン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、シリカなどが挙げられる。
転写シート4の白インキ層14を構成しているバインダーとなる熱可塑性樹脂と、白色を構成する着色剤との混合比率が、5:95〜50:50であることが好ましい。より好ましくは、10:90〜40:60である。バインダーとなる熱可塑性樹脂の混合比率が5:95より少ないと白色を構成する着色剤が脱落したり、転写基材5との十分な密着性が得られなかったりする。また、バインダーとなる熱可塑性樹脂の混合比率が50:50を超えると、転写時に転写層3を転写基材5より剥離できないことがある。また、白インキ層14の膜厚は、0.1〜20μmが好ましく、より好ましくは0.5〜5μmである。白インキ層14の厚みが、0.1μmより薄い場合、十分な白色濃度を得られず反射率が低下してしまう。また、白インキ層14の厚みが、20μmより厚い場合、転写不良を引き起こしやすくなる。
剥離層15は、転写基材5との適度な密着性と印刷適正のある樹脂から構成される。また、剥離層15には、白インキ層14との密着性が必要である。さらに、樹脂板2に転写層3を転写後に十分な強度を有し、光学密着ムラの発生を低減するために、白インキ層14とは反対側の剥離層15の表面粗さ(Ra)が0.5〜5.0μmであることが望ましい。
上述した剥離層15に用いる材料としては、バインダーとなる熱可塑性樹脂を単体で使用するか、もしくは転写基材5との剥離力と、剥離層15の表面粗さ(Ra)とを調整するための粉体などの添加剤を、バインダーとなる熱可塑性樹脂に加えたものを用いる。剥離層15に用いる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリウレタン系、塩化ビニル系、セルロース系、石油系、スチレン系、ブチラール系、フェノール系などの樹脂の他、エチレン−酢酸ビニル共重合体やエチレン−アクリル系樹脂が挙げられる。また、これらの樹脂の少なくとも1種類を主成分として用いるか、2種類以上を混合して用いるかは、特に限定されるものではない。また、剥離力と剥離層15の表面粗さ(Ra)とを調整する添加剤は、バインダーとなる熱可塑性樹脂との分散性や、転写基材5との剥離性の調整の役割を持っている。このような添加剤としては、例えば、テフロン(ポリテトラフルオロエチレン)系微粒子、シリコーン樹脂微粒子、ベンゾグアナミン樹脂−メラミン樹脂縮合物微粒子、デンプン、炭酸カルシウム、酸化チタン、タルク、カオリン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、シリカなどが挙げられる。剥離層15の表面粗さ(Ra)は、0.5〜5.0μmであることが好ましく、より好ましくは1.0〜3.0μmである。剥離層15の表面粗さ(Ra)が、0.5μmより小さいと、剥離層15の下方に設けられる反射シートとの間に隙間が小さくなり、光学密着ムラが発生する虞がある。また、剥離層15の表面粗さ(Ra)が、5.0μmより大きいと、表面粗さを調整している粒子などが脱落する虞がある。
上述の剥離層15、白インキ層14及び接着層13の印刷方法としては、グラビア印刷を一般的に用いることができる。しかしながら、印刷方法としては、特に限定されるものではない。また、転写層3は、転写基材5上に所定のパターンを持って印刷される。転写層3は、好ましくはグラデーションをなすように、すなわち、印刷密度が徐々に変わっていくように印刷される。どのようなパターンにするかは、本実施例の主題ではないので詳細な記載は省略するが、転写層3により、導光板1の端部から入射されたLEDなどの光源からの光を均一に拡散しうるものであることが好ましい。
図5は、本実施形態に係る導光板1のLED光の導光状態の概念図である。また、図5において、剥離層15の下方には、反射シート20が設けられている。LEDより出射された光は、樹脂板2と接着層13との界面で反射される反射光18と、白インキ層14表面で反射される反射光17と、接着層内部を反射屈折した後に接着層端面から射出し、反射シート20で反射される漏れ光19のいずれかとなり、最終的に、導光板1の前面に射出される。
上述のようにして作製した導光板1の端部に、LEDなどの公知の光源(図示せず)を配設して、導光板1の転写層3が設けられた面に対向する面である出光面に公知の光拡散板(図示せず)を配置することにより、バックライトユニットを構成することができる。
また、バックライトユニットに公知の液晶ディスプレイデバイス(図示せず)を配置して、回路基板などとともにケースに収納し、固定することにより、ディスプレイ装置を構成することができる。
また、図3において、押出しダイ7の左側だけでなく、右側にも別の転写シートを配置して、溶融熱可塑性樹脂8の両面に転写層を転写するように構成してもよい。例えば、導光板1の出光面の4辺の外縁から所定幅の範囲に、額縁状の転写層を形成すれば、液晶ディスプレイデバイスの画像表示範囲のみに導光板1から出光することが可能となり、光源からの光のさらなる有効利用をすることができる。
本発明に係る導光板1の製造方法は、上述したように、溶融熱可塑性樹脂8を押し出して、導光板1を作製する工程において、溶融熱可塑性樹脂8を冷却固化させ、樹脂板2の厚みを調整する部分である、第1の冷却ロール10と圧着ロール9との間に、転写シート4を差し込み、溶融熱可塑性樹脂8からなる樹脂板2に、転写シート4の転写層3を圧着して、冷却固化後、転写シート4の転写基材5のみを剥離することにより導光板1を作製する方法である。以下に、実施例を示す。
<実施例1>
(転写シートの作製)
転写基材5として、188μm厚みのポリエチレンテレフタレートを用いた。まず、表1に示す材料の配合により、剥離層15形成用の剥離層インキを作製した。作製した剥離層インキを、ダイレクトグラビア印刷法により、転写基材5の片面に、5μmの膜厚となるようにドットパターンを印刷し、乾燥させて剥離層15を形成した。次いで、表2に示す材料の配合により、白インキ層14形成用の白色インキを作製した。作製した白色インキを、ダイレクトグラビア印刷法により、上記で、ドットパターン状に印刷した剥離層15の表面に積層するように位置合わせを行い、5μmの膜厚となるように剥離層15と同形状のドットパターンで印刷し、乾燥させて白インキ層14を形成した。最後に、表3に示す材料の配合により、接着層13形成用の接着インキを作製した。作製した接着インキを、ダイレクトグラビア印刷法により、上記で、ドットパターン状に印刷した白色インキ層の表面に積層するように位置合わせを行い、5μmの膜厚となるように剥離層15と同形状のドットパターンを印刷し、乾燥させて接着層13を形成した。上記で形成した剥離層15と白インキ層14と接着層13とからなる転写層3が形成された転写基材5を巻き取り、転写シート4のロールを作製した。
Figure 2014092615
Figure 2014092615
Figure 2014092615
(導光板の作製)
上記で作製した転写シート4を、図3で示したように、第1の冷却ロール10と圧着ロール9との間に、圧着搬送させるとともに、押出しダイ7内部で300℃に溶解されたポリカーボネート樹脂(商品名:パンライトL1225ZE、帝人株式会社製)を押し出して、帯状の溶融熱可塑性樹脂8を形成し、転写シート4と溶融熱可塑性樹脂8とを、4m/minの速度で引き取り、転写シート4の転写基材5と、溶融熱可塑性樹脂8からなる樹脂板とを剥離して、導光板を作製した。ここでは、溶融熱可塑性樹脂8として、ポリカーボネート樹脂を用いた。
<実施例2>
接着層の厚みを0.5μmで形成し、他の条件は実施例1と同様の方法にて導光板を作製した。
<実施例3>
接着層厚みを10.0μmで形成し、他の条件は実施例1と同様の方法にて導光板を作製した。
<比較例1>
剥離層と接着層とを形成せず、他の条件は実施例1と同様の方法にて導光板を作製した。
<比較例2>
(導光板の作製)
図6に示したように、ダイ内部で300℃に溶解されたポリカーボネート樹脂(商品名:パンライトL1225ZE、帝人株式会社製)を射出用型に流し込み冷却して、透明なポリカーボネート板を作製した。次に、上記にて作製したポリカーボネート板の片面に、スクリーン印刷により上記表2に示した材料の配合で作製した白色インキを、印刷し、乾燥させて、導光板を作製した。
上記、実施例1〜3、比較例1及び2で作製した導光板の外観評価と液晶TVに導光板をセットして評価した結果、実施例1〜3で作製した導光板は全てにおいて、光学密着ムラ(ホワイトスポット)が発生せず、キズも入らず隠蔽性が良好な導光板であったが、比較例1及び2で作製した導光板は、光学密着ムラが発生し、印刷面にキズが発生し、隠蔽性が不十分であった。
本発明の製造方法により作製された導光板は、液晶表示装置などに用いられるバックライトユニットなどに有用である。
1 導光板
2 樹脂板
3 転写層
4 転写シート
5 転写基材
6 反射層
7 押出しダイ
8 溶融熱可塑性樹脂
9 圧着ロール
10 第1の冷却ロール
11 第2の冷却ロール
12 剥離ロール
13 接着層
14 白インキ層
15 剥離層
16 転写基材
17、18 反射光
19 漏れ光
20 反射シート
101 導光板
102 樹脂板
103 白インキ層
104 金型
105 シリンダ
106 充填された樹脂

Claims (12)

  1. 導光板の製造方法であって、
    熱可塑性樹脂よりなる熱可塑性樹脂フィルムを成型する成型工程と、
    成型された前記熱可塑性樹脂フィルムと、転写基材上に、剥離層と、反射インキ層と、接着層とがこの順に積層されてなる転写層が所定のパターンで設けられた転写シートとを、前記接着層が前記熱可塑性樹脂フィルムに接するように重ね合わせて圧着し、前記転写層を前記熱可塑性樹脂フィルムに転写する転写工程と、
    前記転写シートの前記転写基材を前記転写層から剥離させて、前記熱可塑性樹脂フィルムが冷却固化した樹脂板の表面に、接着層と、反射インキ層と、剥離層とがこの順に積層されてなる反射層が設けられた導光板を得る剥離工程とを備える、導光板の製造方法。
  2. 前記転写工程において、前記熱可塑性樹脂フィルムと、前記転写シートとを重ね合わせて圧着するときにおける狭圧力が、0.1KN〜20KNであることを特徴する、請求項1に記載の導光板の製造方法。
  3. 前記反射インキ層において、バインダーとなる熱可塑性樹脂と、着色剤との混合比率が、5:95〜50:50であることを特徴とする、請求項1に記載の導光板の製造方法。
  4. 前記反射インキ層の厚みを、0.1〜20μmとすることを特徴とする、請求項1に記載の導光板の製造方法。
  5. 前記反射インキ層とは反対側の前記剥離層の表面の表面粗さ(Ra)を、0.5〜5.0μmとすることを特徴とする、請求項1に記載の導光板の製造方法。
  6. 導光板であって、
    樹脂板と、
    前記樹脂板の一方面に設けられる反射層とを備え、
    前記反射層は、前記樹脂板の表面から、接着層と、反射インキ層と、剥離層とをこの順で積層されてなる、導光板。
  7. 前記樹脂板の厚みが、0.1〜3.0mmであることを特徴とする、請求項6に記載の導光板。
  8. 前記反射インキ層において、バインダーとなる熱可塑性樹脂と、着色剤との混合比率が、5:95〜50:50であることを特徴とする、請求項6に記載の導光板。
  9. 前記反射インキ層の厚みが、0.1〜20μmであることを特徴とする、請求項6に記載の導光板。
  10. 前記反射インキ層とは反対側の前記剥離層の表面の表面粗さ(Ra)が、0.5〜5.0μmであることを特徴とする、請求項6に記載の導光板。
  11. 前記接着層の厚みが、0.5〜10μmであることを特徴とする、請求項6に記載の導光板。
  12. 前記接着層が、透明であり、透過率が90%以上であることを特徴とする、請求項11に記載の導光板。
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