JP4378564B2 - バックライト装置用ケースの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、製造工程を簡略化し安価に製造することができるバックライト装置用ケースの製造方法に関する。

従来から、液晶表示部を備えた電子機器が開発され製品化されている。液晶自身は発光しないので、液晶が透過型または半透過型である場合は液晶ディスプレイの下にバックライトが搭載される。

このような用途のバックライトとしては、導光板と呼ばれる薄い透明樹脂板の側面より冷陰極管やＬＥＤなどから構成される線光源や点光源からの光を入射させ液晶表示面に均等に光を出射させるエッジライト方式のものが一般的である。

エッジライト方式のバックライトは、導光板、光源、反射シート、拡散シート、レンズシートと、これらを収納するケースとから構成されている。

導光板の下側には、導光板から漏れた光を反射させ光を再び導光板へ戻す機能を持つ反射シートが配置され、導光板の上側には導光板から出射された光を散乱させ面として均等に発光させる機能を持つ拡散シートが配置されている。拡散シートの上には、散乱した光を一定の角度の範囲内に集光させるレンズシートを１枚または２枚配置するのが一般的である。

液晶表示装置の部品構成を減らすには、ケース内部の底面に反射機能を付与することにより反射シートが不要となり、液晶表示装置の組立における部材点数を減らすことができる。

このような構成のケースとしては、アルミニウム、真鍮、鉄などの金属をケース本体の材料に用いたり、ポリカーボネート、ＡＢＳなどの樹脂に白色顔料を混入したものをケース形状の成形したものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
特開平１１−２４５８５号公報

しかし、金属をケース本体に用いるには、ケースの材料となる金属部材に反射シートを貼り付け、その後金型で折り曲げ、絞りなどの加工によりケース形状にするため、製造に手間がかかる。

また、成形樹脂に白色顔料を混入してケースを得るには、多量の白色顔料を必要とするため高価につき現実的ではない。

また、樹脂成形により形成されたケースに対して、ケース内部の底面に、金属光沢を有する層をメッキ法や蒸着法などで形成したり、高反射性の白色インキを塗装法や印刷法によって塗布する方法などが考えられるが、ケースを成形した後にこれらの処理を行うことになるため、工程数が増えるという問題があった。

したがって、本発明は、上記のような問題点を解消し、製造工程を簡略化し安価に製造することができるバックライト装置用ケースの製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、第１の発明は、底面と側面とを有するケースを備えたバックライト装置用ケースの製造方法であって、一方面に微細な凹凸が形成された基体シートと、微細な凹凸上に形成され少なくとも光反射層からなる転写層とを有する加飾シートを、転写層が底面に形成されるように金型内の所定の位置に配置する工程と、配置された金型を型締めして溶融樹脂を射出して前記ケースを形成すると同時に、前記ケースの底面に転写層を密着させバックライト装置用ケースを成形する工程と、金型の型開きすると同時又は型開きした後に、成形されたバックライト装置用ケースから基体シートを剥離する工程とを備えたものである。

第２の発明は、第１の発明の構成において、光反射層が、樹脂中に白色顔料を混入させた白色反射層である。

第３の発明は、第１の発明の構成において、光反射層が金属薄膜である。

第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明の構成において、前記光反射層が複数の層からなるものである。

第５の発明は、第１から第５のいずれかの発明の構成において、転写層は、光反射層の背面に形成される隠蔽層を含むものである。

この発明のバックライト装置用ケースの製造方法は、ケースの成形と同時にケースの底面に光反射層が形成されるので、製造工程を簡略化して安価にバックライト装置用ケースを得ることができる。又、基体シートの表面に微細な凹凸を形成することにより、転写層に凹凸が写し取られ、導光板とケースとが密着しないようにさせることができる。

図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳しく説明する。

図１は、本発明のバックライト装置用ケースの製造方法によって得たバックライト装置用ケースを用いた液晶表示装置の構成要素を示す斜視図である。図２〜５は、は本発明のバックライト装置用ケースの製造方法に用いる加飾シートの一実施例を示す断面図である。図６〜９は、は本発明のバックライト装置用ケースの製造方法の一工程を示す断面図である。図１０は、は本発明のバックライト装置用ケースの製造方法によって得たバックライト装置用ケースを用いた液晶表示装置を示す断面図である。図中、１は液晶表示装置、２は液晶表示素子、３はバックライト、４はバックライト装置用ケース、５は拡散シート、６はレンズシート、７は加飾シート、８は成形金型、３１は導光板、３２は光源、７１は基体シート、７２は剥離層、７３は光反射層、７４は接着層、７５はハードコート層、７６は隠蔽層、８１はゲート、８２は成形樹脂、８３は加熱加圧ロールである。

本発明のバックライト装置用ケース４の製造方法は、底面と側面とを備えるケース４の底面に加飾シート７の光反射層７３側を重ね合わせ、加熱加圧を行って光反射層７３をケース４の底面に形成する方法である（図１、６参照）。

また、少なくとも光反射層７３を有する加飾シート７を金型内に配置し、次いで型締めして溶融樹脂を射出し、底面と側面とをケース４を成形するとともにケース４の底面に光反射層７３を形成する方法である（図１、７〜９参照）。

本発明における液晶表示装置１は、液晶表示素子２と、その下に配置されたバックライト３などから構成されるものである（図１、１０参照）。

液晶表示素子２としては、全透過型液晶または半透過型液晶のような背面にバックライト３を必要とするものを用いることができる。

バックライト３としては、透明樹脂からなる導光板３１の側面に光源３２が配置され、これらがバックライト用ケースに収納されたものを用いることができる。

導光板３１としては、透明性および導光性に優れたアクリル系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、セルロースアセトブチレート樹脂、セルロースプロピオネート樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂 シクロオレフィン系樹脂、ノルボルネン系樹脂などを使用することができる。

光源３２としては、ＬＥＤなどを用い、導光板３１の入光面に１個または複数個配置するとよい。ＬＥＤを複数個用いる場合には、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を用いて一体化してもよい。

また、必要に応じて拡散シート５を導光板３１表面に配置してもよい。拡散シート５は、導光板３１の表面から出光した光を拡散させ、輝度分布を滑らかにするためのものである。

また、必要に応じてレンズシート６を拡散シート５の上に配置してもよい。レンズシート６は、拡散シート５を透過して出向した光を液晶表示素子２へ効率よく入光させるために集光するためのものである。

ケース４は、ケース４の底面に少なくとも光反射層７３を有する加飾シート７の光反射層７３側を重ね合わせ、加熱加圧を行って光反射層７３をケース４の底面に形成して得ることができる。また、少なくとも光反射層７３を有する加飾シート７を金型内に配置し、次いで型締めして溶融樹脂を射出し、ケース４を成形するとともにケース４の底面に光反射層７３を形成して得ることができる。

加飾シート７として、基体シート７１上に、剥離層７２、光反射層７３、接着層７４を順次積層した転写シートを用いることができる（図２参照）。

基体シート７１としては、エチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂などの樹脂シート、アルミニウム箔、銅箔などの金属箔、グラシン紙、コート紙、セロハンなどのセルロース系シート、あるいはこれらの各シートの複合体などを使用することができる。基体シート７１の厚さは１２〜５０μｍが適当である。

また、基体シート７１の表面に微細な凹凸を形成することにより、転写層に凹凸が写し取られ、導光板３１とケース４とが密着しないようにすることができる（図３参照）。基体シート７１の表面に微細な凹凸を設けるには、基体シート７１として微細なビーズを練り込んだものを用いる方法、バインダー内にビーズが分散されたインキを基体シート７１表面に塗布する方法、紫外線硬化性樹脂からなるインキをコートして紫外線硬化させることにより部分的に収縮させる方法、凹凸エンボス型を用いて基体シート７１表面を加工する方法などがある。

基体シート７１からの転写層の剥離性がよい場合には、基体シート７１上に転写層を直接設ければよい。基体シート７１からの転写層の剥離性を改善するためには、基体シート７１上に転写層を設ける前に、離型層（図示せず）を全面的に形成してもよい。離型層は、転写後に基体シート７１を剥離した際に、基体シート７１とともに転写層から離型する。離型層の材質としては、メラミン樹脂系離型剤、シリコーン樹脂系離型剤、フッ素樹脂系離型剤、セルロース誘導体系離型剤、尿素樹脂系離型剤、ポリオレフィン樹脂系離型剤、パラフィン系離型剤およびこれらの複合型離型剤などを用いることができる。離型層の形成方法としては、ロールコート法、スプレーコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。

剥離層７２は転写後に基体シート７１を剥離した際に、基体シート７１から剥離して被転写物の最外面となる層である。剥離層７２の材質としては、ポリアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂などの他、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂などのコポリマーを用いるとよい。剥離層７２の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。剥離層７２の乾燥膜厚は１〜５μｍとするとよい。

光反射層７３は、ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アルキド樹脂などの樹脂中に、酸化チタン、硫酸バリウムなどの光反射性に優れた白色顔料が含有された白色インキを用い、ロールコート法、スプレーコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法により形成するとよい。膜厚は１〜５μｍとするとよい。

また、光反射層７３は、アルミニウム、銀、ニッケル、クロム、スズなどの金属または合金からなる金属薄膜を、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの薄膜成形法により形成したものを用いてもよい。

また、必要に応じて、光反射層７３を複数層形成してもよい（図４参照）。光反射層７３を複数層として各光反射層７３において反射させることにより反射効率を高めることができる。

また、必要に応じて、光反射層７３と接着層７４の間に、光反射層７３の隠蔽性を高めるための隠蔽層７６を形成してもよい（図４参照）。隠蔽層７６としては、白色顔料を含有する着色層などを用いるとよい。また、光反射層７３と隠蔽層７６との間に透明層を設けると、その屈折率の差により界面での反射を起こさせ、光反射層７３の隠蔽性をより高めることができる。

接着層７４は、被転写物であるケース４の素材に適した樹脂を適宜使用する。ケース４の材質がポリスチレン系樹脂やポリカーボネート系樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるポリアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを使用すればよい。接着層７４の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。

また、必要に応じて、ハードコート層７５を設け、転写後のケース４の光反射面を保護するように構成してもよい（図４参照）。ハードコート層７５としては、重合性二重結合を有するプレポリマーまたはオリゴマーあるいはエポキシ基を有するプレポリマーまたはオリゴマーの組成物に反応型希釈剤を混合し、必要により光重合開始剤を添加した化合物を用いるとよい。具体的には、紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂を用いるとよい。

また、必要に応じて、上記した各層間にアンカー層（図示せず）を設けてもよい。アンカー層は、各層間の密着性を高めるための層であり、二液硬化性ウレタン樹脂、メラミン系樹脂やエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂、塩化ビニル共重合体樹脂などの熱可塑性樹脂、あるいは電離放射線硬化型樹脂などを用いることができる。アンカー層の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。

また、加飾シート７として、基体シート７１上に、光反射層７３、接着層７４を順次積層したインサートシートを用いることができる。インサートシートは、剥離層７２を有しないことのほかは、転写シートとほぼ同一の層構成となる。

次に、光反射層７３を転写層とする転写シートを用いたケース４の製造方法について説明する。

樹脂を用いて成形されたケース４の内部の底面に、転写シートの光反射層７３側を密着させ、転写シートの基体シート７１側から耐熱ゴム弾性体により温度１００〜３００℃、圧力４９０〜１９６０Ｐａ程度の条件にて加熱加圧する。こうすることにより、接着層７４がケース４表面に接着する。最後に、冷却後に基体シート７１を剥がすと、基体シート７１と剥離層７２との境界面で剥離が起こり、転写が完了する（図６参照）。

また、必要に応じて、ケース４内部の底面だけでなく、ケース４内部の側面に対しても転写により光反射層７３を形成してもよい。

次に、成形金型８内に転写シートを配置し、射出成形で成形時に転写層を転写させる成形同時転写方法について説明する。成形同時転写法は、成形品の成形と同時に転写を行うため、全体として工程が短くなり効率的にケース４を得ることができる。

まず、射出成形用の金型内に転写シートを配置する（図７参照）。その際、枚葉の転写材を１枚づつ送り込んでもよいし、長尺の転写材の必要部分を間欠的に送り込んでもよい。長尺の転写材を使用する場合、位置決め機構を有する送り装置を使用して、転写材の図柄層と成形用金型との見当が一致するようにするとよい。また、転写材を間欠的に送り込む際に、転写材の位置をセンサーで検出した後に転写材を可動型と固定型とで固定するようにすれば、常に同じ位置で転写材を固定することができ、図柄層の位置ずれが生じないので便利である。

次いで、転写シートを金型内部壁面に沿わせた状態で型閉めする。転写シートを金型内部壁面に沿わせるには、転写シートを加熱したり、金型に設けられた吸引孔により真空引きしたりして予備成形するとよい。

その後、溶融樹脂を金型内に射出し、樹脂を固化させる（図８参照）。溶融樹脂によりケース４が成形されるのと同時にケース４の導光板３１と向かい合う面に光反射層７３が密着する。

ケース４を構成する成形材料としては、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂などを用いるとよい。

次いで、金型を型開きすると同時にまたは金型を型開きした後に、成形品から基体シート７１を剥離することにより、転写が完了する（図９参照）。

また、加飾シート７としてインサートシートを用いる場合は、基体シート７１を剥離しない他は、上記した転写方法または成形同時転写方法と同様にして行うことができる。

厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを基体シートとし、基体シートの全面に剥離層をコーティングし、次いでアンカー層をコーティングし、次いで真空蒸着法により銀蒸着層を形成して光反射層とし、次いで塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系樹脂をコーティングして接着層を形成し、転写シートを得た。

次に、あらかじめポリカーボネート樹脂により成形されたケースの底面に、転写シートを接着層が接するようにして密着させた。

次いで、ケースと転写シートを密着させた状態で、シリコンラバーを装着した転写装置を用い、２５０℃程度に加熱させたシリコンラバーを転写シートの基体シート側から圧力９８０Ｐａで加熱加圧し、冷却を待って基体シートを剥離して光反射層をケースの底面に転写した。

次いで、ケース内部にバックライトを装着した。バックライトの導光板は透明ポリオレフィン樹脂により射出成形法により成形したものを使用した。バックライトの光源はＬＥＤを導光板の入射面に均等になるようにＦＰＣ上に３個配置したものを用いた。

次いで、導光板の上に拡散シートを配置した。拡散シートはＰＥＴフィルム上に光拡散性樹脂をコーティングしたものを使用した。

次いで、拡散シートの上に、レンズフィルム（３Ｍ社製ＢＥＦ）を２枚配置した。

次いで、液晶素子を配置し、液晶表示装置を得た。

厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを基体シートとし、基体シートの全面に剥離層をコーティングし、次いでアンカー層をコーティングし、次いで真空蒸着法により銀蒸着層を形成して光反射層とし、次いで塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系樹脂をコーティングして接着層を形成し、転写シートを得た。

次に、ケースを成形するための射出成形用の金型表面に転写シートを沿わせ、型締め後ポリカーボネート樹脂を射出し、冷却後、型開きを行い、転写シートの基体シートを剥離して、ケースの底面および内部側面に光反射層を形成した。

次いで、実施例１と同様にして、バックライト、拡散シート、レンズフィルム、液晶素子を配置し、液晶表示装置を得た。

厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを基体シートとし、基体シートの全面に剥離層をコーティングし、次いでアンカー層をコーティングし、次いで酸化チタンを顔料として混合した白色インキをコーティングして隠蔽層を形成し、次いで真空蒸着法により銀蒸着層を形成して光反射層とし、次いで塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系樹脂をコーティングして接着層を形成し、転写シートを得た。

次に、ケースを成形するための射出成形用の金型に転写シートを沿わせ、型締め後ＡＢＳ樹脂を射出し、冷却後、型開きを行い、転写シートの基体シートを剥離して、ケースの底面および内部側面に光反射層を形成した。

次いで、実施例１と同様にして、バックライト、拡散シート、レンズフィルム、液晶素子を配置し、液晶表示装置を得た。

本発明は、バックライト装置用ケースの底面に光反射層を簡略化した工程で安価に形成することができ、コードレス電話機、携帯電話機、電卓、サブノートパソコン、ノートパソコン、デスクトップパソコン用液晶モニタ、液晶ＴＶ、ＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスタント）、デジタルカメラ、ビデオカメラ、業務用通信機器などの液晶ディスプレイを備えた電子機器などにおいて好適に用いることができ、産業上有用なものである。

本発明のバックライト装置用ケースの製造方法によって得たバックライト装置用ケースを用いた液晶表示装置の構成要素を示す斜視図である。 本発明のバックライト装置用ケースの製造方法に用いる加飾シートの一実施例を示す断面図である。 本発明のバックライト装置用ケースの製造方法に用いる加飾シートの一実施例を示す断面図である。 本発明のバックライト装置用ケースの製造方法に用いる加飾シートの一実施例を示す断面図である。 本発明のバックライト装置用ケースの製造方法に用いる加飾シートの一実施例を示す断面図である。 本発明のバックライト装置用ケースの製造方法の一工程を示す断面図である。 本発明のバックライト装置用ケースの製造方法の一工程を示す断面図である。 本発明のバックライト装置用ケースの製造方法の一工程を示す断面図である。 本発明のバックライト装置用ケースの製造方法の一工程を示す断面図である。 本発明のバックライト装置用ケースの製造方法によって得たバックライト装置用ケースを用いた液晶表示装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 液晶表示装置
２ 液晶表示素子
３ バックライト
４ バックライト装置用ケース
５ 拡散シート
６ レンズシート
７ 加飾シート
８ 成形金型
３１ 導光板
３２ 光源
７１ 基体シート
７２ 剥離層
７３ 光反射層
７４ 接着層
７５ ハードコート層
７６ 隠蔽層
８１ ゲート
８２ 成形樹脂
８３ 加熱加圧ロール

Claims (5)

1. 底面と側面とを有するケースを備えたバックライト装置用ケースの製造方法であって、
   一方面に微細な凹凸が形成された基体シートと、前記微細な凹凸上に形成され少なくとも光反射層からなる転写層とを有する加飾シートを、前記転写層が前記底面に形成されるように金型内の所定の位置に配置する工程と、
   前記配置された金型を型締めして溶融樹脂を射出して前記ケースを形成すると同時に、前記ケースの底面に転写層を密着させバックライト装置用ケースを成形する工程と、
   前記金型の型開きすると同時又は型開きした後に、前記成形されたバックライト装置用ケースから前記基体シートを剥離する工程とを備えた、バックライト装置用ケースの製造方法。
2. 前記光反射層が、樹脂中に白色顔料を混入させた白色反射層である請求項１記載のバックライト装置用ケースの製造方法。
3. 前記光反射層が金属薄膜である請求項１記載のバックライト装置用ケースの製造方法。
4. 前記光反射層が複数の層からなる請求項１から請求項３のいずれかに記載のバックライト装置用ケースの製造方法。
5. 前記転写層は、前記光反射層の背面に形成される隠蔽層を含む、請求項１から請求項４のいずれかに記載のバックライト装置用ケースの製造方法。

Images