JP4604696B2 - Film light guide plate and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、光射出手段として回折格子を用いた導光板を有するＬＣＤ用バックライトユニット技術に関する。 The present invention relates to a backlight unit technology for an LCD having a light guide plate using a diffraction grating as light emitting means.
近年、液晶表示装置のバックライトユニットは、高輝度化、薄型化と改良されてきている。現在は、以前の白色ドット印刷による導光板は姿を消しつつあり、代わって、数十μｍ程度のＶ字溝が配置されている導光板が主流になってきている。
しかし、高輝度・薄型化の要求は未だ強く、特に、携帯電話、ＰＤＡ等の小型液晶表示装置においては、導光板自体をクサビ状にすることや導光板の上にプリズムシートを重ねることで高輝度化し、また、射出成形技術の改良で０．５ｍｍ厚の導光板まで開発されてきている。
In recent years, backlight units of liquid crystal display devices have been improved with higher brightness and thinner thickness. At present, the light guide plate by the white dot printing is disappearing, and instead, the light guide plate in which V-shaped grooves of about several tens of μm are arranged has become mainstream.
However, there is still a strong demand for high brightness and thinning. Particularly in small liquid crystal display devices such as mobile phones and PDAs, the light guide plate itself is made wedge-shaped and a prism sheet is stacked on the light guide plate. A light guide plate having a thickness of 0.5 mm has been developed by increasing the brightness and improving the injection molding technique.
また、新しい技術として、特許文献１にて開示される技術は、導光板における光射出手段として回折格子を用いるものである。回折格子を使用した導光板は、Ｖ字溝やドットパターンによる射出手段よりも、導光板からの光射出角度を自由に制御できるため、従来から使用されているプリズムシートを省くことが出来、バックライトユニット全体が薄型化できる。さらに、回折格子によって光の取出し効率を自在に調整できるため、バックライトユニットの高輝度化及び輝度ムラの低減になる。 In addition, as a new technique, the technique disclosed in Patent Document 1 uses a diffraction grating as light emitting means in a light guide plate. The light guide plate using a diffraction grating can control the light emission angle from the light guide plate more freely than the emission means using a V-shaped groove or a dot pattern. The entire light unit can be made thinner. Furthermore, since the light extraction efficiency can be freely adjusted by the diffraction grating, the luminance of the backlight unit is increased and the luminance unevenness is reduced.
また、回折格子の作製方法には、感光材料を使用した２光束干渉法、又は電子線（エレクトロン・ビーム＝ＥＢ）を用いて、ＥＢレジスト基板の表面に回折格子を直接描画する方法、金属等に直接、機械切削する方法などがある。 In addition, as a method of manufacturing a diffraction grating, a method of directly drawing a diffraction grating on the surface of an EB resist substrate using a two-beam interference method using a photosensitive material or an electron beam (electron beam = EB), a metal, or the like There is a method of machine cutting directly.
ところが、回折格子を使用した導光板のパターンは、大きさ、高さともに１μｍ以下といった非常に微細であるものが多い。現在、導光板を製造する方法の主流である射出成形法では、原版からのパターンの転写性が悪く、設計通りに導光板を作製することが困難である。射出成形法の転写性が悪い原因としては、溶融時の樹脂粘性が高いために細かな構造には入り込めないためと言われている。
また、射出成形用金型の温度を上げ、樹脂充填後、十分に金型を冷却した後、製品を取り出せば確かに転写性は上がるが、成形時間が長くなり、製品にバリ欠陥が生じやすくなる。そのため、生産効率が下がることになり、好ましい手法とは言えない。
However, the pattern of the light guide plate using the diffraction grating is often very fine in size and height of 1 μm or less. At present, the injection molding method, which is the mainstream method for manufacturing a light guide plate, has poor pattern transferability from the original, and it is difficult to produce the light guide plate as designed. It is said that the reason why the transferability of the injection molding method is bad is that the resin viscosity at the time of melting is high, so that it cannot enter a fine structure.
Also, if the temperature of the injection mold is raised, the resin is filled, the mold is sufficiently cooled, and the product is taken out, the transferability will surely improve, but the molding time will be longer, and burr defects will easily occur in the product. Become. For this reason, the production efficiency is lowered, which is not a preferable method.
一方、熱可塑性樹脂を用いた射出成形以外に、電離放射線硬化性樹脂を用いた成形による導光板の製造も試みられているが、支持フィルム表面に電離放射線硬化性樹脂の硬化物からなる、Ｖ字溝や回折格子を有する層を積層形成する場合、支持フィルムと前記層との物性（熱膨張率、収縮率など）の相違に伴い、製造後の導光板が、経時的に反りを生じることも問題となる。
本発明は、プリズムシートを省くことが出来る、回折格子を使用した導光板であって、原版からのパターンの成形性が良好で発光効率が高く、生産性が良好で、製造後の変形も少なく、廉価なフィルム導光板、及びその製造方法を提供することを課題とする。 The present invention is a light guide plate using a diffraction grating, which can omit a prism sheet, has good pattern formability from the original plate, high luminous efficiency, good productivity, and little deformation after manufacture. It is an object to provide an inexpensive film light guide plate and a method for manufacturing the same.
本発明は、光の射出手段として回折格子を用いた導光板において、透明樹脂フィルムの一方の面に拡散パターンが成形された紫外線硬化樹脂層が設けられ、他方の面に回折格子パターンが成形された紫外線硬化樹脂層が設けられたことを特徴とするフィルム導光板である。 According to the present invention, in a light guide plate using a diffraction grating as light emitting means, an ultraviolet curable resin layer having a diffusion pattern formed on one surface of a transparent resin film is provided, and a diffraction grating pattern is formed on the other surface. A film light guide plate provided with an ultraviolet curable resin layer.
また、本発明は、上記発明によるフィルム導光板において、前記回折格子パターンの断面形状は、ブレーズド形状であることを特徴とするフィルム導光板である。 Moreover, this invention is a film light-guide plate by the said invention, The cross-sectional shape of the said diffraction grating pattern is a blazed shape, It is a film light-guide plate characterized by the above-mentioned.
また、本発明は、上記発明によるフィルム導光板において、前記拡散パターンが成形された紫外線硬化樹脂層の厚さと、回折格子パターンが成形された紫外線硬化樹脂層の厚さの合計が、透明樹脂フィルムの厚さより小さいことを特徴とするフィルム導光板である。 Further, the present invention provides the film light guide plate according to the above invention, wherein the total thickness of the ultraviolet curable resin layer formed with the diffusion pattern and the ultraviolet curable resin layer formed with the diffraction grating pattern is a transparent resin film. It is the film light-guide plate characterized by being smaller than this.
また、本発明は、上記発明によるフィルム導光板において、前記透明樹脂フィルムは、厚さ２５０μｍ〜５００μｍのポリエステルフィルム又はポリカーボネートフィルムであることを特徴とするフィルム導光板である。 The present invention is the film light guide plate according to the above invention, wherein the transparent resin film is a polyester film or a polycarbonate film having a thickness of 250 μm to 500 μm.
また、本発明は、光の射出手段として回折格子を用いたフィルム導光板の製造方法において、
１）回折格子パターンの金属製原版を作製する工程と、
２）前記金属製原版を使用し複数面付けされた樹脂製原版を作製する工程と、
３）前記複数面付けされた樹脂製原版を電鋳法でニッケル製スタンパーにする工程と、
４）前記ニッケル製スタンパーに紫外線硬化樹脂を滴下、透明樹脂フィルムを貼り付け、紫外線照射を行い回折格子パターンが成形された紫外線硬化樹脂層を形成する工程と、
５）前記回折格子パターンが成形された紫外線硬化樹脂層を透明樹脂フィルム上に転写する工程と、
６）前記透明樹脂フィルムの、紫外線硬化樹脂層が転写されていない面に、拡散パターンが成形された紫外線硬化樹脂層を転写する工程と、
７）前記透明樹脂フィルムをフィルム導光板のサイズに打ち抜く工程、
から成ることを特徴とするフィルム導光板の製造方法である。
Further, the present invention provides a method for manufacturing a film light guide plate using a diffraction grating as a light emitting means,
1) a step of producing a metal original plate having a diffraction grating pattern;
2) a step of producing a plurality of imprinted resin masters using the metal master;
3) a step of converting the plurality of imprinted resin masters into a nickel stamper by electroforming;
4) dropping an ultraviolet curable resin onto the nickel stamper, attaching a transparent resin film, irradiating with ultraviolet rays to form an ultraviolet curable resin layer having a diffraction grating pattern formed thereon;
5) a step of transferring the ultraviolet curable resin layer on which the diffraction grating pattern is formed onto a transparent resin film;
6) a step of transferring an ultraviolet curable resin layer having a diffusion pattern formed on the surface of the transparent resin film to which the ultraviolet curable resin layer has not been transferred;
7) A step of punching the transparent resin film into the size of the film light guide plate,
It is a manufacturing method of the film light-guide plate characterized by comprising.
また、本発明は、光の射出手段として回折格子を用いたフィルム導光板の製造方法において、
１）回折格子パターンの金属製原版を作製する工程と、
２）前記金属製原版を使用し複数面付けされた樹脂製原版を作製する工程と、
３）前記複数面付けされた樹脂製原版を電鋳法で５０μｍ〜３００μｍの厚さのニッケル製スタンパーにする工程と、
４）前記ニッケル製スタンパーをロール状スタンパーとする工程と、
５）透明樹脂フィルムに紫外線硬化樹脂を塗布、塗布面を前記ロール状スタンパーに貼り付け、紫外線照射を行い回折格子パターンが成形された紫外線硬化樹脂層を形成する工程と、
６）前記回折格子パターンが成形された紫外線硬化樹脂層をロール状スタンパーから剥離する工程と、
７）前記透明樹脂フィルムの、紫外線硬化樹脂層が設けられていない面に、拡散パターンが成形された紫外線硬化樹脂層を設ける工程と、
８）前記透明樹脂フィルムをフィルム導光板のサイズに打ち抜く工程、
から成ることを特徴とするフィルム導光板の製造方法である。
Further, the present invention provides a method for manufacturing a film light guide plate using a diffraction grating as a light emitting means,
1) a step of producing a metal original plate having a diffraction grating pattern;
2) a step of producing a plurality of imprinted resin masters using the metal master;
3) A step of forming the plurality of imprinted resin original plates into nickel stampers having a thickness of 50 μm to 300 μm by electroforming;
4) A step of making the nickel stamper into a roll stamper;
5) Applying an ultraviolet curable resin to the transparent resin film, attaching the coated surface to the roll-shaped stamper, and irradiating with ultraviolet rays to form an ultraviolet curable resin layer formed with a diffraction grating pattern;
6) a step of peeling the ultraviolet curable resin layer on which the diffraction grating pattern is formed from a roll-shaped stamper;
7) A step of providing an ultraviolet curable resin layer in which a diffusion pattern is formed on the surface of the transparent resin film where the ultraviolet curable resin layer is not provided;
8) A step of punching the transparent resin film into the size of the film light guide plate,
It is a manufacturing method of the film light-guide plate characterized by comprising.
ロールｔｏロールによって大量のフィルム導光板を連続して生産することができるため
、低コストで生産性が良い導光板の製造ができる。また、液状の紫外線硬化樹脂を使用するので原版からパターン成形性が良好で、発光効率が高い導光板となる。さらに、回折格子を使用した導光板を精度良く製造できるので、プリズムシートが必要なく、バックライトユニットとしては部材削減となり、安価なバックライトユニットを提供できる。
Since a large number of film light guide plates can be continuously produced by roll-to-roll, a light guide plate with good productivity can be manufactured at low cost. In addition, since a liquid ultraviolet curable resin is used, the light guide plate has good pattern formability from the original and high luminous efficiency. Furthermore, since a light guide plate using a diffraction grating can be manufactured with high accuracy, a prism sheet is not required, and the number of members of the backlight unit is reduced, so that an inexpensive backlight unit can be provided.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
一般的なバックライトユニットの構成は、光源、導光板、散乱板、プリズムシートから成っている。ここで、プリズムシートの役割は、導光板から約６０〜７０度傾いて射出する光を液晶パネルの正面方向に偏向するために使用する。
しかし、幾何光学的な方法でなく回折現象を利用する、回折格子を使用した導光板においては、回折格子パターンの空間周波数を２０００〜３０００本／ｍｍに設定すると、導光板から射出する光の方向を液晶パネルの正面方向にすることが可能であるため、プリズムシートは不要となる。この時の格子のピッチは１μｍ以下で、格子深さは０．５μｍ以下であり、幾何光学的に設計された導光板パターンよりも１／１０以下と高精細である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
A general backlight unit includes a light source, a light guide plate, a scattering plate, and a prism sheet. Here, the role of the prism sheet is used to deflect light emitted from the light guide plate with an inclination of about 60 to 70 degrees in the front direction of the liquid crystal panel.
However, in a light guide plate using a diffraction grating that utilizes a diffraction phenomenon rather than a geometric optical method, the direction of light emitted from the light guide plate is set when the spatial frequency of the diffraction grating pattern is set to 2000 to 3000 lines / mm. Can be in the front direction of the liquid crystal panel, the prism sheet becomes unnecessary. At this time, the pitch of the grating is 1 μm or less, the grating depth is 0.5 μm or less, and the resolution is 1/10 or less than the light guide plate pattern designed geometrically.
サブミクロンサイズのパターンになると一般的な製造方法の射出成形では、転写が不完全であり、構造が丸みを帯びたり、全般に浅い構造となってしまう。
しかし、室温で液状の紫外線硬化樹脂を使用すれば、高精細な回折格子パターンであっても高精度な転写性が可能である。ここで、およそ０．１μｍの大きさの構造を５％以内の精度で転写可能な紫外線硬化樹脂は、粘度５０００ｃｐｓ以下の紫外線硬化樹脂である。
In the case of a submicron size pattern, in general injection molding of a manufacturing method, the transfer is incomplete, the structure is rounded, or the structure is generally shallow.
However, if an ultraviolet curable resin that is liquid at room temperature is used, high-precision transferability is possible even with a high-definition diffraction grating pattern. Here, the ultraviolet curable resin capable of transferring a structure having a size of about 0.1 μm with an accuracy within 5% is an ultraviolet curable resin having a viscosity of 5000 cps or less.
透明樹脂フィルムの一方の面に回折格子パターンを形成した場合、回折光の分光で色変化が発生することがあり、もう一方の面には、回折格子パターンに合った拡散パターンが必要とされる。また、回折格子を使用した導光板の発光効率をより向上させるには、回折格子の断面形状を回折効率の最も良いブレーズド形状とすることが望ましい。
図１は、本発明のフィルム導光板の一例の断面図である。図１に示すように、フィルム導光板は、透明樹脂フィルム３の一方の面に、拡散パターンが成形された紫外線硬化樹脂層２が設けられ、他方の面に回折格子パターンが成形された紫外線硬化樹脂層４が設けられたものである。フィルム導光板の左方端には、ＬＥＤ光源１が配置されている。
When a diffraction grating pattern is formed on one surface of a transparent resin film, color change may occur due to the spectrum of diffracted light, and a diffusion pattern that matches the diffraction grating pattern is required on the other surface. . Further, in order to further improve the light emission efficiency of the light guide plate using the diffraction grating, it is desirable that the cross-sectional shape of the diffraction grating is a blazed shape having the highest diffraction efficiency.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of the film light guide plate of the present invention. As shown in FIG. 1, the film light guide plate is provided with an ultraviolet curable resin layer 2 having a diffusion pattern formed on one surface of a transparent resin film 3 and an ultraviolet curable resin having a diffraction grating pattern formed on the other surface. The resin layer 4 is provided. An LED light source 1 is disposed at the left end of the film light guide plate.
図２に示すように、片面だけに紫外線硬化樹脂層が設けられた透明樹脂フィルム３は、紫外線硬化樹脂層の収縮応力で反ってしまう。そのため、導光板としては、紫外線硬化樹脂層で基材を挟む構造が好ましい。
また、透明樹脂フィルムの表面と裏面のそれぞれの紫外線硬化樹脂は、収縮率及び層厚が異なると反りが発生するのでほぼ同じにするのが良い。透明樹脂フィルム基材よりも紫外線硬化樹脂層の厚さが十分に小さいければ、紫外線硬化樹脂の硬化収縮にともなう応力を基材の剛性で保つことができるため、全体の反りは生じない。少なくとも透明樹脂フィルムの厚さよりは紫外線硬化樹脂層の厚さは小さいことが必要である。
As shown in FIG. 2, the transparent resin film 3 provided with the ultraviolet curable resin layer only on one side is warped by the shrinkage stress of the ultraviolet curable resin layer. For this reason, the light guide plate preferably has a structure in which the base material is sandwiched between ultraviolet curable resin layers.
Also, the UV curable resins on the front and back surfaces of the transparent resin film are preferably substantially the same because warpage occurs when the shrinkage rate and the layer thickness are different. If the thickness of the ultraviolet curable resin layer is sufficiently smaller than that of the transparent resin film substrate, the stress accompanying the curing shrinkage of the ultraviolet curable resin can be maintained by the rigidity of the substrate, so that the entire warp does not occur. It is necessary that the thickness of the ultraviolet curable resin layer is smaller than at least the thickness of the transparent resin film.
透明樹脂フィルムの種類としては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、アクリルフィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネイトフィルム、シクロオレフィンフィルム等あるが、高透明性や紫外線硬化樹脂との密着性を考慮するとポリエステルフィルム及びポリカーボネイトフィルムが良い。
さらに、ロールｔｏロールで使用するのに十分な柔軟性、及び打ち抜き加工に適したフィルム厚さは５００μｍ以下である。また、導光板として使用するには、光源から導光板への光取り込みを考慮する必要があり、２５０〜５００μｍ厚のフィルム基材が最も適当である。
The types of transparent resin film include polyethylene film, polypropylene film, polystyrene film, acrylic film, polyester film, polycarbonate film, cycloolefin film, etc., but in consideration of high transparency and adhesion with UV curable resin, polyester film and Polycarbonate film is good.
Furthermore, the film thickness suitable for a punching process and a sufficient flexibility for use in roll-to-roll is 500 μm or less. Moreover, in order to use as a light guide plate, it is necessary to consider the light taking in from a light source to a light guide plate, and the film base material of 250-500 micrometers thickness is the most suitable.
以下に、実施例によりフィルム導光板の製造方法を詳細に説明する。 Below, the manufacturing method of a film light-guide plate is demonstrated in detail by an Example.
実施例１は、請求項５に係わるフィルム導光板の製造方法の実施例である。
青板ガラスにレジスト用プライマーを処理後、スピンコーターでフォトレジストを塗布し、Ｋｒレーザーで所定の微細形状を描画した。その後、現像処理をして、レジスト版を作製した。
次に、レジスト版のパターン面上にニッケルを蒸着にて導電性薄膜を形成し、スルファミン酸ニッケルを主成分としたメッキ浴の電着槽に入れ、５００μｍ厚になるまで電着を行った後、剥離して金属製原版７とした。
Example 1 is an example of the film light guide plate manufacturing method according to claim 5.
After processing a resist primer on blue plate glass, a photoresist was applied with a spin coater, and a predetermined fine shape was drawn with a Kr laser. Thereafter, development processing was performed to prepare a resist plate.
Next, a conductive thin film is formed by vapor deposition of nickel on the pattern surface of the resist plate, put into a plating bath electrodeposition bath mainly composed of nickel sulfamate, and electrodeposition is performed until the thickness becomes 500 μm. Then, it was peeled to obtain a metal original plate 7.
次に、図３に示すように、金属製原版を熱プレス機にセットし、５ｍｍ厚のアクリル板に２００℃・１ｔｏｎにてプレスし、常温まで冷却後、金属製原版から剥離して複数面付けされた樹脂製原版９を作製した。
次に、複数面付けされたパターン面上にニッケルを蒸着にて導電性薄膜を形成し、スルファミン酸ニッケルを主成分としたメッキ浴の電着槽に入れ、５００μｍ厚になるまで電着を行った後、剥離して平板のニッケル製スタンパーとした。
Next, as shown in FIG. 3, the metal original plate is set in a hot press, pressed onto a 5 mm thick acrylic plate at 200 ° C. and 1 ton, cooled to room temperature, and then peeled off from the metal original plate. Attached resin original plate 9 was produced.
Next, a conductive thin film is formed by vapor-depositing nickel on the surface of the plurality of patterns, placed in a plating bath electrodeposition bath containing nickel sulfamate as a main component, and electrodeposition is performed until the thickness becomes 500 μm. Then, it was peeled off to obtain a flat nickel stamper.
次に、図４に示すように、間欠的に紫外線硬化樹脂による複製が可能な装置に、平板のニッケル製スタンパー１２を取りつけた。ニッケル製スタンパーの上にウレタンアクリレート系の紫外線硬化樹脂１４を滴下し、貼り付けロール１３によって、透明樹脂フィルムとして易接着ＰＥＴ（帝人デュポン製）をニッケル製スタンパーに貼り付け、１６０Ｗ／ｃｍの紫外線照射機で約１０秒露光し、剥離して回折格子パターンが成形された紫外線硬化樹脂層を透明樹脂フィルムへ転写した。 Next, as shown in FIG. 4, a flat nickel stamper 12 was attached to an apparatus capable of intermittently replicating with an ultraviolet curable resin. A urethane acrylate UV curable resin 14 is dropped on a nickel stamper, and a sticking roll 13 is used to attach easy-adhesion PET (manufactured by Teijin DuPont) as a transparent resin film to the nickel stamper, and UV irradiation of 160 W / cm. The UV-cured resin layer on which the diffraction grating pattern was formed by peeling for about 10 seconds was then transferred to a transparent resin film.
次いで、機械切削で作製された導光板用の拡散パターンのＳＵＳ製原版を図４の装置にセットし、紫外線硬化樹脂層が転写されていない透明樹脂フィルムの面に、前記の工程と同様の方法で拡散パターンが成形された紫外線硬化樹脂層を転写した。
次いで、両面に紫外線硬化樹脂層が転写された透明樹脂フィルムを、図５に示すように平板の打ち抜きプレス機で携帯電話サイズのフィルム導光板とした。
Next, the SUS original plate of the diffusion pattern for the light guide plate produced by machine cutting is set in the apparatus of FIG. 4 and the same method as the above step is applied to the surface of the transparent resin film to which the ultraviolet curable resin layer is not transferred. The UV curable resin layer on which the diffusion pattern was formed was transferred.
Next, the transparent resin film having the ultraviolet curable resin layer transferred on both sides was formed into a mobile phone-sized film light guide plate with a flat plate punching press as shown in FIG.
実施例２は、請求項６に係わるフィルム導光板の製造方法の実施例である。
クロム薄膜を形成した石英ガラスにＥＢレジスト用プライマーを処理後、スピンコーターでＥＢレジストを塗布し、電子線描画装置で所定の微細形状のパターンを描画した。その後、現像処理をして、レジスト版を作製した。
次に、レジスト版のパターン面上にニッケルを蒸着にて導電性薄膜を形成し、スルファミン酸ニッケルを主成分としたメッキ浴の電着槽に入れ、５００μｍ厚になるまで電着を行った後、剥離して金属製原版とした。
Example 2 is an example of a film light guide plate manufacturing method according to claim 6.
After processing the primer for EB resist to the quartz glass which formed the chromium thin film, the EB resist was apply | coated with the spin coater, and the pattern of the predetermined fine shape was drawn with the electron beam drawing apparatus. Thereafter, development processing was performed to prepare a resist plate.
Next, a conductive thin film is formed by vapor deposition of nickel on the pattern surface of the resist plate, put into a plating bath electrodeposition bath mainly composed of nickel sulfamate, and electrodeposition is performed until the thickness becomes 500 μm. Then, it was peeled to obtain a metal original plate.
金属製原版を使用し、材料としてエポキシアクリレート系の紫外線硬化樹脂を用い、２ｍｍ厚の青板ガラスに複数面付けされた樹脂製原版を作製した。
次に、樹脂製原版のパターン面上にニッケルを蒸着にて導電性薄膜を形成し、スルファミン酸ニッケルを主成分としたメッキ浴の電着槽に入れ、２００μｍ厚になるまで電着を行った後、剥離してニッケル製スタンパーとした。
Using a metal original plate, an epoxy acrylate UV curable resin was used as a material, and a resin original plate having a plurality of surfaces mounted on a 2 mm thick blue plate glass was produced.
Next, a conductive thin film was formed by vapor deposition of nickel on the pattern surface of the resin original plate, placed in a plating bath of a plating bath mainly composed of nickel sulfamate, and electrodeposition was performed until the thickness became 200 μm. Thereafter, it was peeled off to obtain a nickel stamper.
図６は、紫外線硬化樹脂を用いたフィルム両面成形装置の概略図である。図６に示すように、原版シリンダー２８に粘着シートを用いて、ニッケル製スタンパーを貼り合わせて、ロール状のスタンパーとした。
また、金属切削によって所定の拡散パターンを刻んだシリンダー（図６中、原版シリンダー３１）をセットした。次に、透明樹脂フィルム２１として、ポリカーボネイトフィルム
（三菱樹脂（株）製：ユーピロン）を用い、その両面に紫外線硬化樹脂を塗布、パターン成形を行い、其々の紫外線硬化樹脂層を透明樹脂フィルム２１上に設けた。
ついで、ＳＵＳ製刃型を巻き付けたマグネットシリンダー（友好社（株）製）で、両面に紫外線硬化樹脂層が設けられた透明樹脂フィルムを導光板のサイズに打ち抜いてフィルム導光板とした。
FIG. 6 is a schematic view of a film double-sided molding apparatus using an ultraviolet curable resin. As shown in FIG. 6, a nickel stamper was bonded to the original cylinder 28 using an adhesive sheet to form a roll-shaped stamper.
Further, a cylinder (original cylinder 31 in FIG. 6) in which a predetermined diffusion pattern was cut by metal cutting was set. Next, a polycarbonate film (Mitsubishi Resin Co., Ltd .: Iupilon) is used as the transparent resin film 21, an ultraviolet curable resin is applied to both surfaces, pattern formation is performed, and each ultraviolet curable resin layer is formed on the transparent resin film 21. Provided above.
Next, a transparent resin film provided with an ultraviolet curable resin layer on both sides was punched out to the size of the light guide plate with a magnet cylinder (manufactured by Friendship Co., Ltd.) wound with a SUS blade mold to obtain a film light guide plate.
実施例１及び実施例２の原版作製において、レーザー及び電子線描画装置によって回折格子パターンを作製したが、実際には機械切削等で作製してもよい。
また、実施例１及び実施例２において紫外線硬化樹脂として、ウレタンアクリレート及びエポキシアクリレートを使用したが、本発明において最適な紫外線硬化樹脂としては、速硬性のラジカル重合性アクリル樹脂であれば、ウレタンアクリレート及びエポキシアクリレートに限られるものではない。
In the production of the original plate of Example 1 and Example 2, the diffraction grating pattern was produced by a laser and an electron beam drawing apparatus, but in practice, it may be produced by mechanical cutting or the like.
In Examples 1 and 2, urethane acrylate and epoxy acrylate were used as the ultraviolet curable resin. However, as the optimum ultraviolet curable resin in the present invention, a urethane acrylate can be used as long as it is a fast-curing radical polymerizable acrylic resin. And it is not restricted to epoxy acrylate.
さらに、実施例２においてロール状のスタンパーにする工程で、粘着シートを用いてシリンダーにスタンパーを貼りつけたが、他の方法としては、ホットメルト樹脂で貼り付ける方法、継ぎ部をハンダづけ方法や熔接する方法、瓦状治具にスタンパーを貼り付けて其治具をシリンダーに固定する方法がある。
また、実施例２において、ニッケル製スタンパーの厚みは２００μｍとしたが、ロール状にすることを考慮し、折れ曲がり痕などが付かない程度の剛性を持つ５０μｍ以上、剛性が大きすぎなく曲げられる限界の５００μｍ以下であるならば、本発明で使用可能である。
Furthermore, in the step of forming a roll stamper in Example 2, the stamper was attached to the cylinder using an adhesive sheet, but other methods include a method of attaching with a hot melt resin, a method of soldering a joint, There is a method of welding, a method of attaching a stamper to a tile-shaped jig and fixing the jig to a cylinder.
In Example 2, the thickness of the nickel stamper was 200 μm. However, considering the roll shape, the thickness of the nickel stamper is 50 μm or more with a rigidity that does not cause bending marks and the like. If it is 500 micrometers or less, it can be used by this invention.
１…ＬＥＤ光源
２…拡散パターンが成形された紫外線硬化樹脂層
３…透明樹脂フィルム
４…回折格子パターン（ブレーズド形状）が成形された紫外線硬化樹脂層
５…紫外線硬化樹脂
６…硬化時の応力
７…金属製原版
８…回折格子パターン（導光板パターン）
９…複数面付けされた樹脂製原版
１０…面付け工程
１１…透明樹脂フィルム
１２…平板のニッケル製スタンパー
１３…貼り付けロール
１４…紫外線硬化樹脂
１５…塗布用ディスペンサ
１６…紫外線照射機
１７…転写された紫外線硬化樹脂層
１８…紫外線硬化樹脂層が転写された透明樹脂フィルム
１９…打ち抜き用刃型
２０…転写パターン
２１…透明樹脂フィルム
２２…紫外線硬化樹脂層
２３…塗布用ディスペンサ
２４…貼り付けロール
２５…紫外線照射機
２６…剥離ロール
２７…貼り付けロール
２８…スタンパーが貼りつけてある原版シリンダー
２９…塗布用ディスペンサー
３０…紫外線硬化樹脂
３１…原版シリンダー
３２…紫外線硬化樹脂
３３…剥離ロール
３４…両面に紫外線硬化樹脂層が転写された透明樹脂フィルム
３５…ロール状の打ち抜き用刃型
３６…打ち抜き後の透明樹脂フィルム
３７…本発明のフィルム導光板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... LED light source 2 ... The ultraviolet curable resin layer 3 in which the diffusion pattern was shape | molded ... The transparent resin film 4 ... The ultraviolet curable resin layer 5 in which the diffraction grating pattern (blazed shape) was shape | molded ... The ultraviolet curable resin 6 ... Stress 7 at the time of hardening ... Metal master 8 ... Diffraction grating pattern (light guide plate pattern)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Multi-layered resin original plate 10 ... Imposition process 11 ... Transparent resin film 12 ... Flat nickel stamper 13 ... Pasting roll 14 ... UV curable resin 15 ... Application dispenser 16 ... UV irradiation machine 17 ... Transfer The cured UV curable resin layer 18 ... the transparent resin film 19 to which the UV curable resin layer has been transferred ... the punching blade mold 20 ... the transfer pattern 21 ... the transparent resin film 22 ... the UV curable resin layer 23 ... the application dispenser 24 ... the application roll 25 ... UV irradiation machine 26 ... peeling roll 27 ... sticking roll 28 ... master cylinder 29 with stamper attached ... dispenser 30 for coating ... UV curing resin 31 ... master cylinder 32 ... UV curing resin 33 ... peeling roll 34 ... both sides Transparent resin film 35 with an ultraviolet curable resin layer transferred to it ... A transparent resin film 37 ... film light guide plate of the present invention after punching blade type 36 ... punching
Claims (2)
１）回折格子パターンの金属製原版を作製する工程と、1) a step of producing a metal original plate having a diffraction grating pattern;
２）前記金属製原版を使用し複数面付けされた樹脂製原版を作製する工程と、2) a step of producing a plurality of imprinted resin masters using the metal master;
３）前記複数面付けされた樹脂製原版を電鋳法でニッケル製スタンパーにする工程と、3) a step of converting the plurality of imprinted resin masters into a nickel stamper by electroforming;
４）前記ニッケル製スタンパーに紫外線硬化樹脂を滴下、透明樹脂フィルムを貼り付け、4) A UV curable resin is dropped on the nickel stamper, a transparent resin film is pasted,
紫外線照射を行い回折格子パターンが成形された紫外線硬化樹脂層を形成する工程と、A step of forming an ultraviolet curable resin layer in which a diffraction grating pattern is formed by performing ultraviolet irradiation;
５）前記回折格子パターンが成形された紫外線硬化樹脂層を透明樹脂フィルム上に転写する工程と、5) a step of transferring the ultraviolet curable resin layer on which the diffraction grating pattern is formed onto a transparent resin film;
６）前記透明樹脂フィルムの、紫外線硬化樹脂層が転写されていない面に、拡散パターンが成形された紫外線硬化樹脂層を転写する工程と、6) a step of transferring an ultraviolet curable resin layer having a diffusion pattern formed on the surface of the transparent resin film to which the ultraviolet curable resin layer has not been transferred;
７）前記透明樹脂フィルムをフィルム導光板のサイズに打ち抜く工程、7) A step of punching the transparent resin film into the size of the film light guide plate,
から成ることを特徴とするフィルム導光板の製造方法。A method for producing a film light guide plate, comprising:
１）回折格子パターンの金属製原版を作製する工程と、1) a step of producing a metal original plate having a diffraction grating pattern;
２）前記金属製原版を使用し複数面付けされた樹脂製原版を作製する工程と、2) a step of producing a plurality of imprinted resin masters using the metal master;
３）前記複数面付けされた樹脂製原版を電鋳法で５０μｍ〜３００μｍの厚さのニッケル製スタンパーにする工程と、3) A step of making the plurality of imprinted resin original plates into nickel stampers having a thickness of 50 μm to 300 μm by electroforming;
４）前記ニッケル製スタンパーをロール状スタンパーとする工程と、4) A step of making the nickel stamper into a roll stamper;
５）透明樹脂フィルムに紫外線硬化樹脂を塗布、塗布面を前記ロール状スタンパーに貼り付け、紫外線照射を行い回折格子パターンが成形された紫外線硬化樹脂層を形成する工程と、5) Applying an ultraviolet curable resin to the transparent resin film, attaching the coated surface to the roll-shaped stamper, and irradiating with ultraviolet rays to form an ultraviolet curable resin layer formed with a diffraction grating pattern;
６）前記回折格子パターンが成形された紫外線硬化樹脂層をロール状スタンパーから剥離する工程と、6) a step of peeling the ultraviolet curable resin layer on which the diffraction grating pattern is formed from a roll-shaped stamper;
７）前記透明樹脂フィルムの、紫外線硬化樹脂層が設けられていない面に、拡散パターンが成形された紫外線硬化樹脂層を設ける工程と、7) A step of providing an ultraviolet curable resin layer in which a diffusion pattern is formed on the surface of the transparent resin film where the ultraviolet curable resin layer is not provided;
８）前記透明樹脂フィルムをフィルム導光板のサイズに打ち抜く工程、8) A step of punching the transparent resin film into the size of the film light guide plate,
から成ることを特徴とするフィルム導光板の製造方法。A method for producing a film light guide plate, comprising:
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