JP2016149193A - Method of manufacturing light guide plate and light guide plate manufactured by same method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面に凹凸状態を形成することによって散乱透過光に基づく表示を可能とする導光板の製造方法及び当該方法によって製造された導光板の構成に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a light guide plate that enables display based on scattered transmitted light by forming an uneven state on the surface, and a configuration of the light guide plate manufactured by the method.
透明なプラスチック樹脂の長手方向表面に凹凸状態を形成することによって、長手方向に沿って前記プラスチック樹脂の内側を通過する光線の内側表面における反射及び前記凹凸状態を有する表面からの方向不特定な散乱透過光による表示を実現している導光板は、文字、図形を伴う標識板、更には信号の表示板の分野において広く採用されている。 By forming a concavo-convex state on the longitudinal surface of the transparent plastic resin, reflection on the inner surface of the light beam passing through the inside of the plastic resin along the longitudinal direction and non-specific scattering from the surface having the concavo-convex state A light guide plate that realizes display by transmitted light is widely used in the fields of a sign plate with characters and figures, and further a signal display plate.
導光板の表面における凹凸状態の形成方法としては、射出成形又は凹凸パターンを有する台による溶融押出し成形等の機械的な方法、レジスト塗膜を使用した表面エッチング方法、レーザー光等の電磁波の照射による方法等が採用されている。 As a method for forming a concavo-convex state on the surface of the light guide plate, a mechanical method such as injection molding or melt extrusion molding using a table having a concavo-convex pattern, a surface etching method using a resist coating film, irradiation with electromagnetic waves such as laser light, etc. The method etc. are adopted.
前記機械的方法は、微細な凹凸状態の形成が困難であり、前記エッチングによる方法は、均一な塗膜が形成し難いという欠点が存在し、前記電磁波の照射による方法は、当該照射のために格別の装置を必要とする。 The mechanical method is difficult to form a fine uneven state, and the etching method has a drawback that it is difficult to form a uniform coating film. Requires special equipment.
因みに、引用文献1においては、均一な凹凸状態を確保するために、電磁波等の活性エネルギー線を照射した後に、熱可塑性合成樹脂の表面を溶解する方法を採用しているが、活性エネルギー線の照射には格別の装置が必要であることに変わりはない。
Incidentally, in
このように、従来技術においては、比較的簡単な手法でありながら、表面において均一であってしかも大きさを調整し得るような凹凸状態の形成を可能とするような導光板の製造方法は提唱されていない。 Thus, in the prior art, a method for manufacturing a light guide plate that is capable of forming a concavo-convex state that is uniform on the surface and can be adjusted in size while being a relatively simple technique is proposed. It has not been.
本願発明は、表面において均一であってしかも大きさが調整自在である凹凸状態の形成を可能とする導光板の製造方法、及び当該製造方法に基づく導光板の構成を提供することを課題としている。 It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a light guide plate that enables formation of a concavo-convex state that is uniform on the surface and whose size is adjustable, and a configuration of the light guide plate based on the manufacturing method. .
上記課題を解決するため、本願発明の基本構成は、
(1)透明プラスチック樹脂の表面において、印刷インキの顔料を均等に分散した溶剤による浸蝕作用によって、散乱透過光の発生を可能とする凹凸状態を形成することによる導光板の製造方法、
(2)上記(1)の製造方法によって製造された導光板、
からなる。
In order to solve the above problems, the basic configuration of the present invention is as follows.
(1) A method of manufacturing a light guide plate by forming a concavo-convex state that enables generation of scattered transmitted light by an erosion action with a solvent in which a pigment of printing ink is uniformly dispersed on the surface of a transparent plastic resin
(2) A light guide plate manufactured by the manufacturing method of (1) above,
Consists of.
前記基本構成においては、同一粒径の顔料を溶剤中に均等に分散することによって、表面における凹凸形状を均一状態とする一方、溶剤中の顔料の粒径を選択することによって、表面における凹凸形状の大きさを調整自在とすることを、プラスチック樹脂の表面に対する溶剤の浸蝕を伴うエッチングという簡単な手法にて実現することができる。 In the basic configuration, the uneven shape on the surface is made uniform by uniformly dispersing the pigment of the same particle size in the solvent, while the uneven shape on the surface is selected by selecting the particle size of the pigment in the solvent. It is possible to realize that the size of the resin is adjustable by a simple technique of etching accompanied by erosion of the solvent on the surface of the plastic resin.
エッチングは製造コストが安価であることから、本願発明によって製造された導光板は、経済コストにおいて、他の方法によって製造された導光板に比し、極めて有利である。 Since the manufacturing cost of etching is low, the light guide plate manufactured according to the present invention is extremely advantageous in terms of economic cost as compared with the light guide plate manufactured by other methods.
前記基本構成からも明らかなように、本願発明の導光板1の表面は、印刷用インキの顔料3を均等に分散した溶剤によるプラスチック樹脂表面に対する浸蝕を伴うエッチングを採用しており、その結果、図1に示すように、導光板に凹凸表面2の状態を形成している。
尚、図1においては、凸部のうち最も表面側の領域が平坦状を呈しているが、その原因はエッチングの最終段階において表面仕上げを行うことに由来している。
As is clear from the basic structure, the surface of the
In FIG. 1, the region on the most surface side of the convex portion has a flat shape, and the cause is that surface finishing is performed at the final stage of etching.
顔料3を均等に分散する根拠は、分散状態が不均質である場合には、一様な凹凸状態を形成することができないことにある。 The basis for uniformly dispersing the pigment 3 is that a uniform uneven state cannot be formed when the dispersed state is inhomogeneous.
顔料3の粒径を均一とした場合には、凹凸状態の大きさもまた図1に示すように、均一とすることが可能となる。 When the particle diameter of the pigment 3 is made uniform, the size of the uneven state can be made uniform as shown in FIG.
しかも凹部の底部に残留する顔料3の粒径によって、凹凸の大きさが変化することから、粒径を選択することによって、凹凸の大きさを調整自在とすることができる。 In addition, since the size of the unevenness varies depending on the particle size of the pigment 3 remaining at the bottom of the concave portion, the size of the unevenness can be adjusted by selecting the particle size.
上記粒径は、特に限定されないが、通常、10〜500μmを採用した場合には、適切な散乱透過光を得ることができる。 Although the said particle size is not specifically limited, When 10-500 micrometers is employ | adopted normally, suitable scattered transmitted light can be obtained.
但し、散乱透過光によって、有効な表示を実現するためには、非透明であってかつ有色の顔料3が好ましくなく、透明な顔料3を採用することが好ましい。 However, in order to realize an effective display by scattered transmitted light, the non-transparent and colored pigment 3 is not preferable, and the transparent pigment 3 is preferably used.
上記の透明な顔料3として、無色透明の場合だけでなく、有色透明の場合も採用可能である。 The transparent pigment 3 can be used not only in the case of being colorless and transparent but also in the case of colored and transparent.
このような無色透明な顔料3の典型例としては、酸化カルシウム(CaCO3)、炭酸バリウム(BaSO4)、酸化アルミニウム(Al2O3)、シリカ(SiO2)、タルク(3MgO・SiO2・H2O)、クレイ(Al2O3・SiO2・2H2O)の何れかによる体質顔料3を油脂によって混錬した顔料3を挙げることができる。 Typical examples of such a colorless and transparent pigment 3 include calcium oxide (CaCO 3 ), barium carbonate (BaSO 4 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), talc (3MgO · SiO 2. H 2 O), clay (Al 2 O 3 · SiO 2 · 2H extender pigments 3 with either 2 O) and pigment 3 were kneaded by fat.
上記典型的な透明無機顔料3以外には、例えば、粒径15μm以下の酸化チタン(TiO2)も採用可能である。 In addition to the typical transparent inorganic pigment 3, for example, titanium oxide (TiO 2 ) having a particle size of 15 μm or less can also be used.
一般に、有機顔料は無機顔料に比し、着色の程度が著しいが、例えばアントラキノンの場合には、例外的に極めて高い透明性を確保することができる。 In general, organic pigments are markedly colored as compared with inorganic pigments. For example, in the case of anthraquinone, exceptionally high transparency can be ensured.
有色透明の顔料3の状態は、前記の各無色透明の顔料3に対し、着色の無機顔料、例えば、黒色のカーボンブラック(C)、赤色のベンガラ(Fe2O3)、青色の有機顔料であるインディゴ、及びインダスロン等を適宜前記無色透明顔料3に混合するとよい。 The colored transparent pigment 3 is in the form of a colored inorganic pigment such as black carbon black (C), red bengara (Fe 2 O 3 ), or a blue organic pigment. A certain indigo, indanthrone, or the like may be appropriately mixed with the colorless transparent pigment 3.
プラスチック樹脂に対する浸蝕、即ちエッチングを実現可能とする溶剤の典型例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ジメチルエーテル、エチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル等のエステル類、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等の塩素化炭化水素を挙げることができる。 Typical examples of solvents capable of erosion of plastic resin, that is, etching, include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone, dimethyl ether, ethyl ether, and tetrahydrofuran. And ethers such as toluene, xylene and benzene, esters such as ethyl acetate, butyl acetate and isopropyl acetate, and chlorinated hydrocarbons such as chlorinated polyethylene and chlorinated polypropylene.
但し、溶剤もまた、これらに限定される訳ではなく、例えば強酸又は強アルカリも採用することができる。 However, the solvent is not limited to these, and for example, a strong acid or a strong alkali can be used.
本願発明に使用するプラスチック樹脂は、特に限定される訳ではないが、透明である一方、溶剤によって浸蝕され得ることを不可欠としている。 The plastic resin used in the present invention is not particularly limited, but it is indispensable that it can be eroded by a solvent while being transparent.
例えば、アルコール類、ケトン類、エーテル類、芳香族炭化水素類、エステル類、塩素化炭化水素の何れかに可溶であるポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリウレタン(PU)、ポリスルホン(PSF)、ポリカーボネート(PC)は、上記要件を充足する典型例として採用することができる。 For example, polypropylene (PP), polystyrene (PS), polymethyl methacrylate (PMMA), soluble in any of alcohols, ketones, ethers, aromatic hydrocarbons, esters, chlorinated hydrocarbons, Polyurethane (PU), polysulfone (PSF), and polycarbonate (PC) can be employed as typical examples that satisfy the above requirements.
尚、通常導光板1は、長手方向の一方側表面に凹凸形状が形成されるが、例外的には両面に形成される場合もあり、本願発明もまた、そのような例外的な構成をも包摂している。
Note that the
実施例に係る導光板1は、図2に示すように、両外側のプラスチック樹脂層11と内側のプラスチック樹脂層12との三層の構成を特徴としている。
As shown in FIG. 2, the
このような三層構成の場合には、両外側のプラスチック樹脂層11及び内側のプラスチック樹脂層12において、それぞれ内側壁部における反射及び当該内側壁部からの透過が発生しているが、内側のプラスチック樹脂層12からの透過光及び外側のプラスチック樹脂層11からの透過光の方向が異なる場合が多いため、凹凸表面2における散乱透過光の散乱の程度も、単層構成に比し、大きい状態を実現することができる。
In the case of such a three-layer configuration, the outer
このため、凹凸状態を有する外側表面及び有していない外側表面の何れにおいても、汚れ及び傷等が発生したとしても、単層構成の導光板1の場合に比し、三層構成の導光板1の場合には、汚れ、傷等が目立ちにくいという効果を得ることができる。
For this reason, even if dirt and scratches occur on both the outer surface having the uneven state and the outer surface not having the uneven state, the light guide plate having a three-layer structure is used as compared with the
尚、図2において、両外側のプラスチック樹脂層11の一方側端部に示す入光止部110は、導光板1のうち、専ら内側プラスチック樹脂層12のみにおいて入光が行われ、その結果外側プラスチック樹脂層11と内側プラスチック樹脂層12との境界領域における反射効果を助長するという機能を発揮している。
In FIG. 2, the
前記三層構成において、内側プラスチック樹脂層12の屈折率と外側プラスチック樹脂層11の屈折率とが相違する場合には、双方のプラスチック樹脂層からの透過光の方向が相違していることを原因として、散乱透過光の散乱の程度が一層助長される。
In the three-layer configuration, when the refractive index of the inner
特に、内側プラスチック樹脂層12に比し、外側プラスチック樹脂層11の方が屈折率が大きい場合には、図3に示すように、内側のプラスチック樹脂層12を通過する光線が外側プラスチック樹脂層11との境界面に反射した場合には、一部の光線は、外側プラスチック樹脂層11に入射角度よりも小さな角度にて屈折し、外側プラスチック樹脂層11の内壁から透過し易い状態と化し、凹凸状態を形成している表面における表示状態をより一層高い輝度を以って表示することが可能となる。
In particular, when the refractive index of the outer
上記の内側プラスチック樹脂層12としては、例えば屈折率が、1.548であるポリカーボネート(PC)を採用した場合には、より大きな屈折率を有する外側プラスチック樹脂層11としては、例えば、屈折率が1.65であるポリエチレンテレフタレート(PET)を採用することができ、より小さい屈折率を有する外側プラスチック樹脂層11としては、例えば、屈折率が0.91であるポリプロピレン(PP)、又は屈折率が1.49であるポリメタクリル酸メチル(PMMA)を採用することができる。
For example, when polycarbonate (PC) having a refractive index of 1.548 is adopted as the inner
尚、ポリプロピレン(PP)の場合には、溶剤として、芳香族炭化水素類及び塩素化炭化水素が好適であるが、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)の場合には、溶剤として、ケトン、エステル、芳香族炭化水素、及び塩素化炭化水素が好適であり、ポリエチレンテレフタレート(PET)の場合には、溶剤として、ジフェニルエーテル、ジフェニルメタンのような典型的な溶剤とは異なる溶剤を採用することを必要とする。 In the case of polypropylene (PP), aromatic hydrocarbons and chlorinated hydrocarbons are suitable as the solvent. In the case of polymethyl methacrylate (PMMA), ketones, esters, aromatics are preferred as the solvent. Group hydrocarbons and chlorinated hydrocarbons are suitable, and in the case of polyethylene terephthalate (PET), it is necessary to employ a solvent different from typical solvents such as diphenyl ether and diphenylmethane.
両外側及び内側の三層によるプラスチック樹脂層による構成は、前記の如き光学上のメリット以外に、内側のプラスチック樹脂層12としては、溶剤によって溶融しないようなプラスチック、例えばポリアセタール(POM)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリフッ化ビニル(PVF)等を採用し、外側には前記のような特定の溶剤に浸蝕され得るプラスチック樹脂を採用することも可能である。
In addition to the optical merit as described above, the inner
このように、本願発明は、印刷インキの顔料を均等に分散した溶剤によるエッチングという簡単な手法によって、均一な凹凸状態を、大きさの程度を調整自在にて確保することができ、しかも、安価な導光体に基づく表示を実現できることから、その利用価値は絶大である。 As described above, the present invention can ensure a uniform uneven state by adjusting the degree of size by a simple technique of etching with a solvent in which a pigment of printing ink is uniformly dispersed, and is inexpensive. Since the display based on a simple light guide can be realized, its utility value is tremendous.
1 導光板
11 外側プラスチック樹脂層
110 入光止部
12 内側プラスチック樹脂層
2 凹凸面
3 顔料
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JP2015023963A JP2016149193A (en) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | Method of manufacturing light guide plate and light guide plate manufactured by same method |
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---|---|---|---|---|
US11243341B2 (en) | 2018-11-30 | 2022-02-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Manufacturing method of light guide plate, light guide plate, backlight unit, and liquid crystal display device |
JP2022082657A (en) * | 2017-07-04 | 2022-06-02 | テルモ株式会社 | Resin syringe, prefilled syringe, and manufacturing method for resin syringe |
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2015
- 2015-02-10 JP JP2015023963A patent/JP2016149193A/en active Pending
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