JP2014096204A - Optical sheet for light guide plate and manufacturing method of optical sheet for light guide plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導光板用光学シート及び導光板用光学シートの製造方法に関する。 The present invention relates to an optical sheet for a light guide plate and a method for producing the optical sheet for a light guide plate.
液晶表示装置は、テレビやパソコン等の画面の表示装置として広く用いられており、使用者が表示画面を直接見る直視型とスクリーンに映し出した映像を見る投影型とに大きく分類される。直視型の液晶表示装置にはバックライトの光を透過する透過型、バックライトを持たずに自然光や室内灯などの反射光を用いる反射型、及び明るい所では反射型、暗い所では透過型になる半透過型がある。一方、投影型の液晶表示装置には、前面のスクリーンに映像を映し出すフロント型と、ディスプレイキャビネット内にスクリーンを取り込み、映像を映し出すリア型とがある。今日では、直視型、この中でも透過型の液晶表示装置が主流として一般的に用いられている。 Liquid crystal display devices are widely used as display devices for screens of televisions, personal computers, and the like, and are broadly classified into direct-view types in which a user directly views a display screen and projection types in which an image projected on a screen is viewed. Direct-view liquid crystal display devices include a transmissive type that transmits light from the backlight, a reflective type that does not have a backlight and uses reflected light such as natural light and room light, and a reflective type in bright places and a transmissive type in dark places. There is a transflective type. On the other hand, the projection type liquid crystal display device includes a front type that projects an image on a front screen and a rear type that captures the screen in a display cabinet and projects the image. Nowadays, a direct-view type liquid crystal display device among them is generally used as a mainstream.
透過型の液晶表示装置は、液晶層を背面から照らすバックライト方式が普及し、液晶層の下面側にエッジライト型(サイドライト型)、直下型等のバックライトユニットが装備されている。一般的には図5に示すように、このエッジライト型のバックライトユニット40は、光源としてのランプ41と、このランプ41に端部が沿うように配置される方形板状の導光板42と、この導光板42の表面側に積層される複数枚の光学シート43とを装備している。光源としてのランプ41としては、LED(発光ダイオード)や冷陰極管等が使用されているが、小型化及び省エネルギー化の観点などから現在ではLEDが一般的に用いられている。この光学シート43は、透過光線に対して拡散、屈折等の光学的機能を有しており、(1)導光板42の表面側に配設され、法線方向側への屈折機能を有するプリズムシート45、(2)プリズムシート45の裏面側に配設され、主に光拡散機能を有する光拡散シート44などが用いられている。
In the transmissive liquid crystal display device, a backlight system that illuminates a liquid crystal layer from the back is widespread, and backlight units such as an edge light type (side light type) and a direct type are provided on the lower surface side of the liquid crystal layer. In general, as shown in FIG. 5, the edge light
また図示していないが、上述の導光板42の導光特性や光学シート43に備える光学シートの光学的機能などを考慮し、光拡散シートやプリズムシートなどの光学シート43がさらに多く配設されるバックライトユニットもある。
Although not shown, in consideration of the light guide characteristics of the
このバックライトユニット40の機能を説明すると、まず、ランプ41より導光板42に入射した光線は、導光板42裏面の反射パターン部又は反射シート(図示されず)及び各側面で反射され、導光板42表面から出射される。導光板42から出射した光線は光拡散シート44に入射し、拡散され表面より出射される。光拡散シート44表面から出射した光線は、プリズムシート45に入射し、表面に形成された複数の突条のプリズム部によって法線方向側へ屈折され、表面より出射される。その後、プリズムシート45表面から出射された光線は、さらに上方の図示していない液晶層全面を照明するものである。
The function of the
上記導光板42は、裏面に導光板42の側面から導入された光源(ランプ41)からの光線を効率よくかつ均一にバックライトユニット40の表面側に散乱させる反射パターン部が印刷などによって設けられる。この反射パターン部は、例えば、光を反射及び散乱させる微細なドットパターン等で構成されている。また、反射パターン部の形成方法としては、例えば、顔料等をバインダー溶液に混合した組成物を導光板42の裏面に印刷する方法が用いられる。また、光拡散効果の向上を図って導光板の裏面にレーザー等で溝等を切削加工する方法も用いられている(特開2009−43708号公報等参照)。
The
しかし、上記反射パターン部を印刷によって形成する場合は、微細な反射パターン部を形成することが難しく、反射パターン部におけるムラやヌケの発生によって輝度が十分に得られない場合がある。一方で、溝等の物理形状の加工によって形成する場合は、切削加工を行うために導光板に一定の厚さが必要となり、バックライトユニットの薄型化に限界が生じる。 However, when the reflective pattern portion is formed by printing, it is difficult to form a fine reflective pattern portion, and there may be a case where sufficient brightness cannot be obtained due to unevenness or missing in the reflective pattern portion. On the other hand, when it is formed by processing a physical shape such as a groove, a certain thickness is required for the light guide plate in order to perform cutting, and there is a limit to reducing the thickness of the backlight unit.
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、所望の反射パターンを容易かつ確実に形成できる導光板用光学シートを提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an optical sheet for a light guide plate capable of easily and reliably forming a desired reflection pattern.
上記課題を解決するためになされた発明は、
レーザー照射により発色するレーザー発色層を備え、
上記レーザー発色層が、マトリックスの合成樹脂と、この合成樹脂中に分散する発色剤とを含有する導光板用光学シートである。
The invention made to solve the above problems is
It has a laser coloring layer that develops color by laser irradiation.
The laser color-developing layer is an optical sheet for a light guide plate containing a matrix synthetic resin and a color former dispersed in the synthetic resin.
当該導光板用光学シートは、レーザー照射によってレーザー発色層を発色させることができるため、微細な反射パターンをレーザー発色層に正確に形成することができる。従って、このような微細な反射パターンを形成した当該導光板用光学シートをバックライトユニットの導光板として用いることによって、導光板の反射性及び薄型性を向上させることができる。 Since the optical sheet for the light guide plate can cause the laser coloring layer to develop color by laser irradiation, a fine reflection pattern can be accurately formed on the laser coloring layer. Therefore, by using the optical sheet for a light guide plate in which such a fine reflection pattern is formed as the light guide plate of the backlight unit, the reflectivity and thinness of the light guide plate can be improved.
当該導光板用光学シートは、上記レーザー発色層に積層される合成樹脂層を備えることが好ましい。このようにレーザー発色層に合成樹脂層を積層することによって、レーザー発色層のこの積層面の近傍に、レーザーを照射しても収縮が生じにくい、形状安定性の高い部位を形成することができる。そのため、当該導光板用光学シートはこの積層面の近傍に微細な反射パターンを容易かつ確実に形成することができ、かつこの反射パターンを合成樹脂層によって保護することができる。また、当該導光板用光学シートを用いて得られる導光板の強度も向上させることができる。 The optical sheet for a light guide plate preferably includes a synthetic resin layer laminated on the laser coloring layer. By laminating the synthetic resin layer on the laser coloring layer in this way, a highly shape-stable part that is unlikely to shrink even when irradiated with a laser can be formed near the laminated surface of the laser coloring layer. . Therefore, the optical sheet for a light guide plate can easily and reliably form a fine reflection pattern in the vicinity of the laminated surface, and can protect the reflection pattern with a synthetic resin layer. Moreover, the intensity | strength of the light-guide plate obtained using the said optical sheet for light-guide plates can also be improved.
当該導光板用光学シートは、上記レーザー発色層を構成する合成樹脂及び上記合成樹脂層を構成する合成樹脂の少なくとも一方が透明であることが好ましい。このようにレーザー発色層及び合成樹脂層の少なくとも一方を透明な樹脂層とし、この透明な樹脂層を導光板における光源の光線が導入される層とすることで、当該導光板用光学シートを用いて得られる導光板の光線透過率を向上させることができる。 In the optical sheet for a light guide plate, it is preferable that at least one of the synthetic resin constituting the laser coloring layer and the synthetic resin constituting the synthetic resin layer is transparent. In this way, by using at least one of the laser coloring layer and the synthetic resin layer as a transparent resin layer, and using the transparent resin layer as a layer into which light from the light source in the light guide plate is introduced, the optical sheet for the light guide plate is used. The light transmittance of the obtained light guide plate can be improved.
当該導光板用光学シートは、上記レーザー発色層及び/又は合成樹脂層を2層以上備えていることが好ましい。このように複数のレーザー発色層及び/又は合成樹脂層を備えることによって、当該導光板用光学シートの反射パターンの保護性、シート強度等を向上させることができる。特に、複数のレーザー発色層を備える場合には、当該導光板用光学シート内に反射パターンを複数段形成することができるため、当該導光板用光学シートを用いて得られる導光板の輝度均一化効果を高めることができる。 The optical sheet for a light guide plate preferably includes two or more of the laser coloring layer and / or the synthetic resin layer. By providing a plurality of laser color developing layers and / or synthetic resin layers in this manner, it is possible to improve the protection of the reflection pattern of the optical sheet for the light guide plate, the sheet strength, and the like. In particular, when a plurality of laser coloring layers are provided, a plurality of reflection patterns can be formed in the optical sheet for the light guide plate, so that the luminance of the light guide plate obtained using the optical sheet for the light guide plate is uniformized. The effect can be enhanced.
当該導光板用光学シートは、上記レーザー発色層を構成する合成樹脂及び上記合成樹脂層を構成する合成樹脂の主成分がアクリル系樹脂であることが好ましい。このようにレーザー発色層及び合成樹脂層をアクリル系樹脂製とすることによって、当該導光板用光学シートの透明性を向上させることができ、結果として、当該導光板用光学シートを用いて得られる導光板の輝度均一化性能を高めることができる。 In the optical sheet for the light guide plate, it is preferable that the synthetic resin constituting the laser coloring layer and the main component of the synthetic resin constituting the synthetic resin layer are acrylic resins. Thus, by making the laser color developing layer and the synthetic resin layer made of an acrylic resin, the transparency of the light guide plate optical sheet can be improved, and as a result, the light guide plate optical sheet can be obtained. The luminance uniformity performance of the light guide plate can be enhanced.
当該導光板用光学シートは、上記レーザー発色層における発色剤の含有量が、2.5質量%以下であることが好ましい。このように発色剤の含有量を上記範囲とすることによって、当該導光板用光学シートのレーザーマーキング性、透明性、強度等を向上させることができる。 In the optical sheet for a light guide plate, the content of the color former in the laser color development layer is preferably 2.5% by mass or less. Thus, by setting the content of the color former in the above range, the laser marking property, transparency, strength, and the like of the light guide plate optical sheet can be improved.
当該導光板用光学シートは、上記レーザー発色層の厚さが550μm以下であることが好ましい。このようにレーザー発色層の厚さを上記範囲とすることによって、当該導光板用光学シートを用いて得られる導光板の厚さを小さくすることができ、結果として、液晶表示装置の薄型化を図ることができる。 In the optical sheet for a light guide plate, the thickness of the laser coloring layer is preferably 550 μm or less. Thus, by setting the thickness of the laser coloring layer within the above range, the thickness of the light guide plate obtained using the optical sheet for the light guide plate can be reduced, and as a result, the liquid crystal display device can be made thinner. Can be planned.
当該導光板用光学シートは、上述のような機能を奏するため、液晶表示装置のバックライトユニットに好適に用いることができる。 Since the optical sheet for a light guide plate has the functions described above, it can be suitably used for a backlight unit of a liquid crystal display device.
また上記課題を解決するためになされた発明は、
熱可塑性合成樹脂及び発色剤を含有する材料を押し出す工程
を有する導光板用光学シートの製造方法である。
The invention made to solve the above problems is
A method for producing an optical sheet for a light guide plate, comprising a step of extruding a material containing a thermoplastic synthetic resin and a color former.
当該導光板用光学シートの製造方法は、熱可塑性合成樹脂及び発色剤を含有する材料を押し出すことでレーザー照射により発色するレーザー発色層を形成することができる。そのため、従来の樹脂フィルムの製造装置を用いて容易かつ確実にレーザー発色層を有する導光板用光学シートを製造することができる。また、当該導光板用光学シートの製造方法で得られる導光板用光学シートは、レーザーマーキング性に優れ、微細で均質な反射パターンをレーザー発色層に形成することができる。そのため、薄型でかつ輝度均一化効果の高い導光板を得ることができる。 The method for producing the optical sheet for a light guide plate can form a laser coloring layer that develops color by laser irradiation by extruding a material containing a thermoplastic synthetic resin and a coloring agent. Therefore, the optical sheet for light guide plates which has a laser coloring layer easily and reliably can be manufactured using the conventional resin film manufacturing apparatus. Moreover, the optical sheet for a light guide plate obtained by the method for producing an optical sheet for a light guide plate is excellent in laser marking properties, and can form a fine and uniform reflection pattern on a laser coloring layer. Therefore, a light guide plate that is thin and has a high luminance uniformity effect can be obtained.
なお、レーザー発色層における発色剤の含有量は、レーザー発色層のマトリックスたる合成樹脂に対する質量割合を意味する。また、「厚さ」とは、JIS−K−7130に準拠して測定される平均厚さを意味する。 The content of the color former in the laser coloring layer means a mass ratio with respect to the synthetic resin which is a matrix of the laser coloring layer. The “thickness” means an average thickness measured according to JIS-K-7130.
以上説明したように、本発明の導光板用光学シートは、所望の反射パターンを容易かつ確実に形成することができる。そのため、微細な反射パターンを形成した当該導光板用光学シートをバックライトユニットの導光板として用いることによって、導光板の反射性及び薄型性を向上させることができ、その結果、液晶表示装置の輝度均一化及び薄型化を促進することができる。 As described above, the optical sheet for a light guide plate of the present invention can easily and reliably form a desired reflection pattern. Therefore, by using the optical sheet for a light guide plate in which a fine reflection pattern is formed as a light guide plate of a backlight unit, the reflectivity and thinness of the light guide plate can be improved. As a result, the brightness of the liquid crystal display device Uniformity and thinning can be promoted.
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施形態を詳説するが、まず本発明の第一実施形態の導光板用光学シートを図1を参酌しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. First, an optical sheet for a light guide plate according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[第一実施形態]
図1の導光板用光学シート1は、レーザー発色層2と、このレーザー発色層2の一方の面に積層された合成樹脂層3とからなる二層構造を有する。図1の導光板用光学シート1は、レーザー発色層2の側方に光源を配設したときに、レーザー発色層2に導入した光源を表面側(図中上方)に導光する導光板を形成することができる。
[First embodiment]
The
<レーザー発色層2>
レーザー発色層2は、マトリックスの合成樹脂と、この合成樹脂中に分散する発色剤とを含有しており、レーザーを照射した部位が発色する。
<
The
レーザー発色層2を構成するマトリックスの合成樹脂としては、光を透過する合成樹脂が好ましく、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等を挙げることができる。これらの中でも、透明性に優れ、またレーザーが通過しても変色を起こしにくいアクリル系樹脂が特に好ましい。
The matrix synthetic resin constituting the
上記アクリル系樹脂としては、アクリル酸又はメタクリル酸に由来する骨格を有する樹脂である。アクリル系樹脂の例としては、特に限定されないが、ポリメタクリル酸メチルなどのポリ(メタ)アクリル酸エステル、メタクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸共重合体、メタクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸メチル−アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸メチル−スチレン共重合体、脂環族炭化水素基を有する重合体(例えば、メタクリル酸メチル−メタクリル酸シクロヘキシル共重合体、メタクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸ノルボルニル共重合体)等が挙げられる。これらのアクリル系樹脂の中でも、ポリ(メタ)アクリル酸メチル等のポリ(メタ)アクリル酸C1−6アルキルが好ましく、メタクリル酸メチル系樹脂がより好ましい。 The acrylic resin is a resin having a skeleton derived from acrylic acid or methacrylic acid. Examples of acrylic resins include, but are not limited to, poly (meth) acrylic acid esters such as polymethyl methacrylate, methyl methacrylate- (meth) acrylic acid copolymers, and methyl methacrylate- (meth) acrylic acid esters. Copolymer, methyl methacrylate-acrylic ester- (meth) acrylic acid copolymer, (meth) methyl acrylate-styrene copolymer, polymer having an alicyclic hydrocarbon group (for example, methyl methacrylate- Cyclohexyl methacrylate copolymer, methyl methacrylate- (meth) acrylate norbornyl copolymer), and the like. Among these acrylic resins, poly (meth) acrylic acid C1-6 alkyl such as poly (meth) methyl acrylate is preferable, and methyl methacrylate resin is more preferable.
上記合成樹脂中に分散する発色剤は、レーザー照射によって変色する顔料である。この発色剤としては、レーザーマーキング剤として用いられる周知の有機物や無機物を用いることができる。具体的には、例えば、黄色酸化鉄、無機鉛化合物、マンガンバイオレット、コバルトバイオレット、水銀、コバルト、銅、ビスマス、ニッケル等の金属化合物、真珠光沢顔料、珪素化合物、雲母類、カオリン類、珪砂、硅藻土、タルク等を挙げることができ、これらの中から1種又は2種以上を用いることができる。ただし、当該導光板用光学シート1は、レーザー照射によって光線を反射させる反射パターンを形成することを目的としているため、レーザー照射によって形成される発色部が光線反射色を有することが好ましい。従って、当該導光板用光学シート1にはレーザー照射によって白色に発色する発色剤を用いることが好ましく、逆にレーザー照射によって炭化し光線を吸収する黒色に変化する発色剤は、本願発明には不適切である。このような白色に発色する発色剤としては、例えばチタンブラック、コーディエライト、雲母等を挙げることができる。
The color former dispersed in the synthetic resin is a pigment that changes color by laser irradiation. As this color former, a well-known organic substance or inorganic substance used as a laser marking agent can be used. Specifically, for example, yellow iron oxide, inorganic lead compound, manganese violet, cobalt violet, mercury, cobalt, copper, bismuth, nickel and other metal compounds, pearlescent pigments, silicon compounds, mica, kaolins, silica sand, A diatomaceous earth, a talc, etc. can be mentioned, Among these, 1 type (s) or 2 or more types can be used. However, since the
上記コーディエライトとしては、組成式MG2Al3(AlSi5O18)で表される無機化合物のほか、Mgの一部がFeに置換されたものを用いることができる。また、水分を含有したものを用いてもよい。 As the cordierite, in addition to the inorganic compound represented by the composition formula MG 2 Al 3 (AlSi 5 O 18 ), one in which a part of Mg is substituted with Fe can be used. Moreover, you may use the thing containing a water | moisture content.
上記雲母としては、マスコバイト、フロゴバイト、バイオタイト、セリタイト等の天然雲母、フッ素金雲母、フッ素四ケイ素雲母等の合成雲母を用いることができる。 As the mica, natural mica such as mascobite, phlogopite, biotite and sericite, and synthetic mica such as fluorine phlogopite and tetrasilica mica can be used.
レーザー発色層2における発色剤の含有量としては、0.0001質量%以上2.5質量%以下が好ましく、0.1質量%以上1質量%以下がより好ましい。発色剤の含有量が上記範囲未満の場合、レーザー照射時に十分な発色効果が得られず、所望の反射パターンを形成できないおそれがある。逆に、発色剤の含有量が上記範囲を超える場合、レーザー発色層2の透明度、機械的強度等が低下するおそれがある。
The content of the color former in the
レーザー発色層2の厚さとしては、100μm以上550μm以下が好ましく、200μm以上400μm以下がより好ましい。レーザー発色層2の厚さが上記範囲未満の場合、反射パターンの形成が困難になるおそれがあるほか、側面から入射した光源の光線を面全体に十分拡散させることができないおそれがある。逆に、レーザー発色層2の厚さが上記範囲を超える場合、当該導光板用光学シート1の厚さが大きくなって、液晶表示装置の薄型化に反するおそれがある。
The thickness of the
レーザー発色層2の全光線透過率としては、85%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。レーザー発色層2の全光線透過率が上記下限未満の場合、当該導光板用光学シート1を用いて得られる導光板の光線ロスが大きくなり、この導光板を用いたバックライトユニットの輝度が低下するおそれがある。なお、全光線透過率はJIS−K−7361に準拠して測定される値である。
The total light transmittance of the
<合成樹脂層3>
合成樹脂層3は、合成樹脂によって形成されている。この合成樹脂としては、上記レーザー発色層2と同様の合成樹脂を用いることができ、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等を挙げることができる。これらの中でも、レーザーが通過しても変色を起こしにくいアクリル系樹脂が特に好ましい。
<
The
合成樹脂層3は、光反射性を有することが好ましい。合成樹脂層3を光反射性とすることで、レーザー発色層2に反射パターンを形成した導光板において、レーザー発色層2の側面から光線を入射した場合、レーザー発色層2の反射パターンで反射されなかった光線を表面側に反射させることができる。
The
合成樹脂層3に光反射性を付与する方法としては、例えば合成樹脂層3を光反射色に着色する方法を挙げることができる。この光反射色としては、光線を反射できれば特に限定されず、例えば白色や、銀色などの金属光沢色等を挙げることができる。合成樹脂層3を光反射色に着色する具体的な方法としては、例えば光反射色を有する顔料を添加する方法を用いることができる。この顔料としては、例えば、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸鉛、硫酸バリウム等の白色顔料や、アルミ粉末等を用いることができる。
Examples of a method of imparting light reflectivity to the
合成樹脂層3の厚さとしては、1μm以上400μm以下が好ましく、10μm以上200μm以下がより好ましい。合成樹脂層3の厚さが上記範囲未満の場合、レーザー発色層2に形成される反射パターンを十分に保護することができないおそれがあるほか、当該導光板用光学シート1の強度が低下するおそれがある。逆に、レーザー発色層2の厚さが上記範囲を超える場合、当該導光板用光学シート1の厚さが大きくなって、液晶表示装置の薄型化に反するおそれがある。
The thickness of the
なお、レーザー発色層2及び合成樹脂層3には、必要に応じて、分散剤、流動性調整剤、難燃剤、滑剤、離型剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、補強剤、着色剤等を適宜添加することができる。
For the
<導光板用光学シート1>
当該導光板用光学シート1の厚さとしては、250μm以上600μm以下が好ましく、350μm以上550μm以下がより好ましい。導光板用光学シート1の厚さが上記範囲未満の場合、当該導光板用光学シート1の強度及び取扱い性が低下したり、レーザー照射時にカールが発生したりするおそれがある。逆に、導光板用光学シート1の厚さが上記範囲を超える場合、液晶表示装置の薄型化に反するおそれがある。
<
As thickness of the said
<導光板用光学シート1の使用方法>
当該導光板用光学シート1は、図4(a)に示すように、レーザー発色層2の側面から入射する光線を効率よくかつ均一に表面側に散乱させる緻密な反射パターン4をレーザー発色層2の裏面側にレーザー照射で形成することによって、液晶表示装置のバックライトユニットに好適に用いることが可能な導光板100を得ることができる。
<Usage method of
As shown in FIG. 4A, the
レーザー発色層2に照射するレーザーとしては、特に限定されるものではなく、例えば、炭酸ガスレーザー、一酸化炭素レーザー、半導体レーザー、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)レーザー等を用いることができる。これらの中でも波長が9.3〜10.6μmである炭酸ガスレーザーが精細なドットパターンを形成するのに好適である。
The laser for irradiating the
上記炭酸ガスレーザーとしては、横方向大気圧励起(TEA)型、連続発振型、パルス発振型等を用いることができる。 As the carbon dioxide laser, a lateral atmospheric pressure excitation (TEA) type, a continuous oscillation type, a pulse oscillation type, or the like can be used.
レーザー発色層2に形成する反射パターン4としては、例えば、微細なドットからなるパターンを挙げることができる。このドットは、レーザー発色層2にレーザーを照射して、発色剤を発色させることで形成される。ドットの形状としては、点状に限られず、線状、楕円状、矩形状等にすることが可能である。また、レーザー発色層2の厚さ方向に高さを有する3次元的な形状としてもよい。ドットの寸法としては、例えば、最大幅を1mm以下とすることが好ましい。また、ドットの寸法及び密度は、光源が配設される側の側面から遠くなるに従って大きくなるように形成することが好ましい。このようなドットから構成される反射パターン4を形成することによって、導光板100の出射面の輝度を一様にすることができる。その結果、この導光板100を用いた液晶表示装置の輝度を均一化することができる。
Examples of the
当該導光板用光学シート1のレーザー発色層2に反射パターン4を形成した導光板100は、レーザー発色層2の側面に光源を配置し、レーザー発色層2に光源の光線を導入させ、レーザー発色層2の表面(合成樹脂層3が積層されていない面)から光線を出射させる形で用いることができる。
In the
<導光板用光学シート1の利点>
当該導光板用光学シート1は、レーザー照射によってレーザー発色層2を発色させることができるため、微細な反射パターンであっても正確にレーザー発色層2に形成することができる。このような微細な反射パターンを形成した当該導光板用光学シート1をバックライトユニットの導光板として用いると、導光板内に導入される光線を上記反射パターンによって的確に反射することができる。このため、当該導光板用光学シート1を用いた導光板は、従来の印刷によって反射パターンを形成した導光板に比べて、輝度の均一化が図られ、また従来の物理形状の加工によって反射パターンを形成した導光板に比べて、薄型化が図られる。
<Advantages of
Since the
また、当該導光板用光学シート1は、レーザー発色層2に積層される合成樹脂層3を備えるため、レーザー発色層2のこの積層面の近傍がレーザーを照射しても収縮が生じにくい、形状安定性の高い部位となる。そのため、当該導光板用光学シート1は、この積層面の近傍に微細な反射パターンを容易かつ確実に形成することができ、かつこの反射パターンを合成樹脂層3によって保護することができる。また、当該導光板用光学シート1を用いて得られる導光板の強度を向上させることができる。
In addition, since the
<導光板用光学シート1の製造方法>
次に、導光板用光学シート1の製造方法の一実施形態について以下説明する。
<The manufacturing method of the
Next, an embodiment of a method for producing the
本実施形態における導光板用光学シート1の製造方法は、
(1)熱可塑性合成樹脂及び発色剤を含有するレーザー発色層2の形成材料を調製する第一工程、及び
(2)レーザー発色層2の上記形成材料を、合成樹脂層3の形成材料と共に押し出すことによって導光板用光学シート1を形成する第二工程
を有する。
The manufacturing method of the
(1) a first step of preparing a forming material for the
<(1)第一工程>
第一工程においては、熱可塑性合成樹脂に発色剤を添加したレーザー発色層2の形成材料を調製する。
<(1) First step>
In the first step, a material for forming the
レーザー発色層2の形成材料は、レーザー発色層2のマトリックスである熱可塑性合成樹脂と、熱可塑性樹脂に分散する発色剤とを含有している。この形成材料の調整方法としては、例えば、溶融した熱可塑性合成樹脂に、発色剤を添加して撹拌する方法を用いることができる。
The forming material of the
<(2)第二工程>
第二工程においては、レーザー発色層2の形成材料を、合成樹脂層3の形成材料と共に押し出すことによって導光板用光学シート1を形成する。
<(2) Second step>
In the second step, the
具体的には、上記レーザー発色層2の上記形成材料及び合成樹脂層3の形成材料(熱可塑性合成樹脂)を押出機によって共押出しをし、導光板用光学シート1を形成する。この共押出し方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、Tダイ法、インフレーション法等を挙げることができる。押出しの際の形成材料の温度は、150℃以上350℃以下が好ましく、200℃以上300℃以下がより好ましい。Tダイ法で導光板用光学シート1を成形する場合は、公知の単軸押出機や2軸押出機の先端部に内部及び出口が2層以上に分かれたTダイを取り付けて、形成材料をシート状に共押出して巻取り、ロール状のシートを得ることができる。この際、巻取ロールの温度を適宜調整して、押出方向に延伸を加えることによって、一軸延伸工程とすることも可能である。また、押出方向と垂直な方向にシートを延伸する工程を加えることによって、逐次二軸延伸、同時二軸延伸などの工程を加えることも可能である。
Specifically, the forming material for the laser
[第二実施形態]
図2の導光板用光学シート11は、レーザー発色層2と、このレーザー発色層2の一方の面に積層された合成樹脂層3とからなる二層構造を有する。図2の導光板用光学シート11は、合成樹脂層3の側方に光源を配設したときに、合成樹脂層3に導入した光源を表面側(図中上方)に導光する導光板を形成することができる。
[Second Embodiment]
The
レーザー発色層2は、上記第一実施形態の導光板用光学シート1と同様のものである。ただし、レーザー発色層2の厚さとしては、30μm以上400μm以下が好ましく、50μm以上200μm以下がより好ましい。レーザー発色層2の厚さが上記範囲未満の場合、反射パターンの形成が困難になるおそれがある。逆に、レーザー発色層2の厚さが上記範囲を超える場合、当該導光板用光学シート11の厚さが大きくなって、液晶表示装置の薄型化に反するおそれがある。
The
合成樹脂層3は、上記第一実施形態の導光板用光学シート1と同様のものである。ただし、合成樹脂層3の厚さとしては、100μm以上500μm以下が好ましく、200μm以上400μm以下がより好ましい。合成樹脂層3の厚さが上記範囲未満の場合、レーザー発色層2に形成される反射パターンを十分に保護することができないおそれがあるほか、当該導光板用光学シート11の強度が低下するおそれがある。また、側面から入射した光線を面全体に十分拡散させることができないおそれがある。逆に、レーザー発色層2の厚さが上記範囲を超える場合、当該導光板用光学シート11の厚さが大きくなって、液晶表示装置の薄型化に反するおそれがある。
The
また、合成樹脂層3は、光線を透過させやすいよう透明であることが好ましい。当該導光板用光学シート11における合成樹脂層3の全光線透過率としては、85%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。合成樹脂層3の全光線透過率が上記下限未満の場合、当該導光板用光学シート1を用いて得られる導光板の光線ロスが大きくなり、この導光板を用いたバックライトユニットの輝度が低下するおそれがある。
Moreover, it is preferable that the
当該導光板用光学シート11は、図4(b)に示すように、合成樹脂層3の側面から入射する光線を効率よくかつ均一に表面側に散乱させる緻密な反射パターン4をレーザー発色層2の表面側(合成樹脂層3の積層面側)にレーザー照射で形成することによって、液晶表示装置のバックライトユニットに好適に用いることが可能な導光板101を得ることができる。また、図4(c)に示すように、レーザー発色層2の裏面側に反射パターン4を形成することで導光板102を得ることができる。
As shown in FIG. 4B, the light guide plate
当該導光板用光学シート11は、上記第一実施形態の導光板用光学シート1と同様の利点を有する。つまり、レーザー照射によってレーザー発色層2を発色させることができるため、微細な反射パターンを正確に形成した導光板を得ることができる。この導光板は、輝度の均一化が図られ、また従来の物理形状の加工によって反射パターンを形成した導光板に比べて、薄型化が図られる。
The light guide plate
なお、当該導光板用光学シート11の製造方法は、上記第一実施形態の導光板用光学シート1と同様とすることができる。
In addition, the manufacturing method of the said
[第三実施形態]
図3の導光板用光学シート21は、レーザー発色層12と、このレーザー発色層12の両面に積層された2層の合成樹脂層13とからなる三層構造を有する。
[Third embodiment]
The
レーザー発色層12及び合成樹脂層13は、上記第一実施形態の導光板用光学シート1のレーザー発色層2及び合成樹脂層3と同じものであるため、説明は省略する。
Since the
当該導光板用光学シート21は、当該導光板用光学シート21の側面から入射する光線を効率よくかつ均一に表面側に散乱させる緻密な反射パターンをレーザー発色層12にレーザー照射で形成することによって、液晶表示装置のバックライトユニット用の導光板を得ることができる。
The light guide plate
上記反射パターンは、レーザー発色層12内において、合成樹脂層13が積層されたどちらか一方の面に沿って形成することができる。
The reflection pattern can be formed along one surface of the
当該導光板用光学シート21のレーザー発色層12に反射パターンを形成した導光板は、レーザー発色層12の側面から光源の光線を導入させることも可能であるし、2層ある合成樹脂層13のどちらかの層の側面から光源の光線を導入させることも可能である。ただし、合成樹脂層13から光線を導入させる場合は、反射パターンとの距離が大きい合成樹脂層13から光線を導入させると光線の減衰が大きくなって輝度が低下するおそれがあるため、反射パターンとの距離が小さい合成樹脂層13から入射させることが好ましい。また、レーザー発色層12の表面に積層された合成樹脂層13から光線を入射させる場合、レーザー発色層12の裏面に積層された合成樹脂層13は上述した光反射性を有することが好ましい。
The light guide plate in which a reflection pattern is formed on the laser
当該導光板用光学シート21は、上記第一実施形態の導光板用光学シート1と同様の効果を有する。つまり、当該導光板用光学シート21は、レーザー照射によってレーザー発色層12を発色させることができるため、微細な反射パターンであっても正確にレーザー発色層12に形成することができる。このような微細な反射パターンを形成した当該導光板用光学シート21をバックライトユニットの導光板として用いると、導光板内に導入される光線を上記反射パターンによって的確に反射することができる。このため、当該導光板用光学シート21を用いた導光板は、従来の印刷によって反射パターンを形成した導光板に比べて、輝度の均一化が図られ、また従来の物理形状の加工によって反射パターンを形成した導光板に比べて、薄型化が図られる。
The light guide plate
当該導光板用光学シート21はまた、レーザー発色層12の両面に合成樹脂層13を備えているので寸形状安定性がより高い。そのため、レーザー照射時のカールや熱収縮等の発生が抑制されて反射パターンの位置及び形状の精度を高く保つことができ、結果として高い輝度均一効果を得ることができる。
The
なお、当該導光板用光学シート21は、上記第一実施形態の導光板用光学シート1と同様に各層の形成材料を共押し出しすることによって製造することができる。
In addition, the said
<その他の実施形態>
本発明の導光板用光学シートは、上述の実施形態に限定されるものではなく、以下のような実施形態とすることもできる。
<Other embodiments>
The optical sheet for a light guide plate of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be the following embodiment.
上述の実施形態においては、多層構造を有する導光板用光学シートを説明したが、レーザー発色層単層からなる導光板用光学シートも本発明の範囲内である。 In the above-described embodiment, the optical sheet for a light guide plate having a multilayer structure has been described. However, an optical sheet for a light guide plate composed of a single layer of a laser coloring layer is also within the scope of the present invention.
また逆に、本発明の導光板用光学シートは、2層以上のレーザー発色層を備えていてもよい。また、合成樹脂層も3層以上積層されていてもよい。これらの層は、透過率を低減させない範囲で複数層積層することができる。 Conversely, the optical sheet for a light guide plate of the present invention may include two or more laser coloring layers. Also, three or more synthetic resin layers may be laminated. A plurality of these layers can be stacked as long as the transmittance is not reduced.
上述の導光板用光学シートの製造方法においては、押出しによってシートを形成したが、本発明における導光板用光学シートはこれ以外の方法によって製造することも可能である。この押出し以外の導光板用光学シートの形成方法としては、1つの層を例えば、溶液キャスト法(溶液流延法)、カレンダー法、圧縮成形法等で形成し、他の層の形成材料をこの層にロールコーター、バーコーター、ブレードコーター、スピンコーター、グラビアコーター、フローコーター、エアーナイフ、スプレー等を用いて塗工する方法を挙げることができる。また、各層をそれぞれ単独で形成した後に、接着剤等によって積層する方法を用いることも可能である。 In the manufacturing method of the optical sheet for a light guide plate described above, a sheet is formed by extrusion. However, the optical sheet for a light guide plate in the present invention can be manufactured by other methods. As a method for forming the optical sheet for the light guide plate other than the extrusion, one layer is formed by, for example, a solution casting method (solution casting method), a calendering method, a compression molding method, etc. Examples of the layer coating method include a roll coater, a bar coater, a blade coater, a spin coater, a gravure coater, a flow coater, an air knife, and a spray. It is also possible to use a method in which each layer is formed independently and then laminated with an adhesive or the like.
以上のように、本発明の導光板用光学シートは、所望の反射パターンを容易かつ確実に形成できるため、輝度均一化効果に優れた薄型の導光板を得ることが可能であり、液晶表示装置のバックライトユニットに好適に用いることができる。また、当該導光板用光学シートは周知の製造方法で製造が可能である。 As described above, since the optical sheet for a light guide plate of the present invention can form a desired reflection pattern easily and reliably, it is possible to obtain a thin light guide plate having an excellent luminance uniformity effect, and a liquid crystal display device It can use suitably for the backlight unit of. The optical sheet for a light guide plate can be manufactured by a known manufacturing method.
1、11、21 導光板用光学シート
2 レーザー発色層
3 合成樹脂層
4 反射パターン
12 レーザー発色層
13 合成樹脂層
100、101、102 導光板
1, 11, 21 Optical sheet for
Claims (9)
上記レーザー発色層が、マトリックスの合成樹脂と、この合成樹脂中に分散する発色剤とを含有する導光板用光学シート。 It has a laser coloring layer that develops color by laser irradiation.
The optical sheet for a light guide plate, wherein the laser coloring layer contains a matrix synthetic resin and a color former dispersed in the synthetic resin.
を有する導光板用光学シートの製造方法。 A method for producing an optical sheet for a light guide plate, comprising: extruding a material containing a thermoplastic synthetic resin and a color former.
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