JP6229263B2 - 面光源装置用導光体の製造方法 - Google Patents
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Description
板状の面光源装置用導光体を製造する方法であって、
透明樹脂からなる板状の導光体素材の少なくとも一方の主表面の少なくとも一部の領域に短パルスレーザーをスポット状に照射することにより前記導光体素材の主表面に、表面に多孔質構造をもつ凹凸を有する凹部を形成し、
前記凹部からなる光出射機構を持つ導光体を得る、
面光源装置用導光体の製造方法であって、
前記透明樹脂は、重量平均分子量が7.8万以上、79.6万以下のアクリル樹脂であり、
前記短パルスレーザーは、発振波長が1080nm以下かつパルス幅が200フェムト秒以下、又は、前記短パルスレーザーは、発振波長が266nmかつパルス幅が20ナノ秒以下のいずれかである、
面光源装置用導光体の製造方法、
が提供される。
20℃での粘度が0.5Pa・s以上で重合体含有率が10〜40重量%であるメタクリル酸メチル系シラップに1種以上の重合開始剤を添加し、このシラップを鋳型に供給して50〜100℃の温度に加熱し重合体含有率が少なくとも70重量%に達した後、重合中のシラップ温度とほぼ同じかもしくはそれ以上の温度下で自生する重合発熱を利用して重合を行うことを特徴とするアクリル板状重合体の製造方法、
である。
面光源装置用導光体素材であるアクリルシートの重量平均分子量は、サンプルにテトラヒドロフラン(THF)を加えて、一晩静置溶解させた後、液体クロマトグラフィー(東ソー社製 液体クロマトグラフィー HLC−8120型)を用いて測定した。ガードカラムは東ソー社製TSKguardcolumn SuperH−Hを、分離カラムは東ソー社製TSK−Gel SuperHM−Hを2本直列、溶媒はTHF、流量は0.6ml/min、検出器は示差屈折計、測定温度は40℃、注入量は10μLとした。標準ポリマーとしては、ポリスチレンを使用した。
透明樹脂からなる導光体素材の表面にレーザー照射加工を施すことによって得られる光出射機構部の評価は、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製 S−4300SE/N形走査電子顕微鏡、以下SEM)にて光出射機構部の表面および断面を観察することにより行い、断面に多数の空隙が内包されているものを『○』、断面に空隙が観察されないものを『×』とした。また以下の実施例および比較例においては、複数の透明材料について前記光出射機構部の評価を行い、すべて『○』である場合は、総合判定『○』、ひとつでも『×』が含まれる場合は、総合判定『×』とした。
面光源装置用導光体素材として、
(イ)アクリルキャストシート(三菱レイヨン社製 アクリライトL#001 厚み4mm 重量平均分子量61.0万)、
(ロ)アクリル樹脂ペレット(三菱レイヨン社製 アクリペットVH#001 重量平均分子量8.6万)を原料とし、公知の押出プロセスにより得られた厚み4mmのアクリル押出シート、
(ハ)ポリカーボネート樹脂ペレット(三菱エンジニアリングプラスチックス社製 ユーピロンHL−4000)を原料とし、公知の射出成形プロセスにより得られた厚み4mmのポリカーボネート樹脂成形シート、
(ニ)MS樹脂ペレット(電気化学工業社製 TXポリマーTX−100S)を原料とし、公知の射出成形プロセスにより得られた厚み4mmのMS樹脂成形シート、及び
(ホ)COP樹脂ペレット(日本ゼオン社製 ゼオノア1060R)を原料とし、公知の射出成形プロセスにより得られた厚み4mmのCOP樹脂成形シート、
を用いた。
実施例1で使用したものと同様な導光体素材(イ)〜(ホ)の表面に、キーエンス社製CO2レーザーマーカー ML−Z9520T(波長:9.3μm、平均出力:20W)を用いてレーザー加工を施すことで光出射機構部を形成し、光出射機構部の評価を行った。レーザー加工条件は、出力80%、走査速度500mm/sec、焦点位置は加工面とした。
表1は、実施例1および比較例1で製造した導光体サンプルの光出射機構部の評価結果である。
フェムト秒レーザー光源の出力の違いと、レーザー加工を施すことにより得られる光出射機構部の表面形状及び断面形状並びに導光体の光学特性との関係を詳細に評価するため、以下の方法で面光源装置用導光体を作製し、評価を行った。
メチルメタクリレートモノマー60重量部に対し、紫外線分解重合開始剤1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製 イルガキュア184)を0.05重量部、離型剤としてジオクチルスルホ琥珀酸ナトリウム(三井サイアナミッド社製 エアロゾルOT−100)を0.05重量部添加し、常温にて溶解させた後、メチルメタクリレートポリマービーズ(三菱レイヨン社製 BR−80 重量平均分子量9.5万)40部を80℃で30分間かけて加熱溶解させ、紫外線重合性粘性液体202を調製した。調合時の泡を抜くために50℃にて2時間静置させた後、常温まで自然冷却させた。
本実施例で作製した導光体サンプル300の概略図を図14に示す。
得られた光出射機構部のドットピッチおよびサイズは、レーザー共焦点顕微鏡(オリンパス社製 走査型共焦点レーザー顕微鏡 LEXT OLS−3000)を用いて評価した。また、形成された光出射機構部の表面形状および断面形状は、SEMで評価した。
図15は、光学評価に用いた測定系の模式図である。
フェムト秒レーザー加工装置のレーザー出力を400mWとした以外は実施例2と同様にして、面光源装置用導光体A3およびB3を作製し、光出射機構部の観察、光学評価を行った。
フェムト秒レーザー加工装置のレーザー出力を600mWとした以外は実施例2と同様にして、面光源装置用導光体A4およびB4を作製し、光出射機構部の観察、光学評価を行った。
ナノ秒レーザー光源の出力の違いと、レーザー加工を施すことにより得られる光出射機構部の表面形状および断面形状並びに導光体の光学特性との関係を詳細に評価するため、面光源装置用導光体A5およびB5を作製し、評価を行った。
ナノ秒レーザー加工装置のレーザー出力を400mWとした以外は実施例5と同様にして、面光源装置用導光体A6およびB6を作製し、光出射機構部の観察、光学評価を行った。
実施例2で作製した面光源装置用導光体素材aおよびbの一主面(導光体サンプル300の光出射面310に対応する主面と反対側の主面)に、比較例1で用いたものと同様のCO2レーザーマーカーを用い、出力80%、走査速度500mm/sec、レーザー焦点位置を加工面に合わせた条件にてレーザー加工を施し、表面が凹状の光出射機構部を備えた面光源装置用導光体A7およびB7を得た。レーザー加工のパターンはドット形状とし、光入射端面320から50mm、側端面330から15mmの位置を中心とした5mm×5mmのエリアに、光入射端面320と平行な方向に約0.5mmピッチで11個配列したパターンを、光入射端面320と垂直な方向に約0.5mmピッチで11列配列することで、ドット形状を配列したパターンとした(図25参照)。
実施例2〜6および比較例2で作製した面光源装置用導光体A2〜A7およびB2〜B7の光出射機構部のピッチおよび凹部サイズを表2に、出射機構部の評価結果を図16に示す。なお、表2の中で、x方向は光入射端面320と平行な方向を、y方向は光入射端面320と垂直な方向を表し、それぞれの値は、任意に抽出した3箇所の測定結果の平均値とした。
1 フェムト秒レーザー光源
2 半波長板
3 グランレーザープリズム
4 シャッター
5、5’、5” ミラー
6 ガルバノミラー
7 導光体素材
8 Z軸ステージ
9 レーザー光
10 制御用PC
12 平凸レンズ
13 自動二軸ステージ
22 LED
24 導光体
241 光入射端面
242 光出射面
243 裏面
244 光出射機構部
26 光拡散素子
28 第1の光偏向素子
30 第2の光偏向素子
32 光反射素子
201 供給ダイ
202 紫外線重合性粘性液体(シラップ)
202’ アクリルキャストシート(導光体素材)
204 紫外線照射装置
208 上面押し付けロール
208’ 下面押し付けロール
210 熱風加熱装置
213 第一のフィルム
214 第一のフィルム繰り出し装置
215 第一のフィルム巻き取り装置
216 第二のフィルム
217 第二のフィルム繰り出し装置
218 第二のフィルム巻き取り装置
300 面光源装置用導光体
301 光出射機構配列エリア
310 光出射面
320 光入射端面
330,330’ 側端面
400 面光源装置用導光体
401 光出射機構配列エリア
402 光入射端面
410 反射シート
440 LED光源
450 定電流電源
460 輝度計
Claims (1)
- 板状の面光源装置用導光体を製造する方法であって、
透明樹脂からなる板状の導光体素材の少なくとも一方の主表面の少なくとも一部の領域に短パルスレーザーをスポット状に照射することにより前記導光体素材の主表面に、表面に多孔質構造をもつ凹凸を有する凹部を形成し、
前記凹部からなる光出射機構を持つ導光体を得る、
面光源装置用導光体の製造方法であって、
前記透明樹脂は、重量平均分子量が7.8万以上、79.6万以下のアクリル樹脂であり、
前記短パルスレーザーは、発振波長が1080nm以下かつパルス幅が200フェムト秒以下、又は、前記短パルスレーザーは、発振波長が266nmかつパルス幅が20ナノ秒以下のいずれかである、
面光源装置用導光体の製造方法。
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JP2012271548A JP6229263B2 (ja) | 2011-12-12 | 2012-12-12 | 面光源装置用導光体の製造方法 |
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JP2011271290 | 2011-12-12 | ||
JP2011271290 | 2011-12-12 | ||
JP2012271548A JP6229263B2 (ja) | 2011-12-12 | 2012-12-12 | 面光源装置用導光体の製造方法 |
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