TW201728920A - 透鏡狀構造體 - Google Patents

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Kosuke Takayama
Yuki Kondo
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

本發明提供一種透鏡狀構造體，其係尺寸精度較高之透鏡狀透鏡形成於包含端面附近在內之玻璃導光板之整個主面而成。 本發明之透鏡狀構造體之特徵在於：其係於俯視為矩形之玻璃製導光板本體之至少一個主面具有包含紫外線硬化性樹脂材料之硬化物的透鏡狀透鏡者，且上述導光板本體之板厚偏差(TTV)之值為0.2 mm以下，上述矩形之各邊方向上之翹曲量為0.6 mm以下，對向之2邊之長度之差為2.5 mm以內。

Description

透鏡狀構造體
本發明係關於一種於一個主面形成有透鏡狀透鏡(lenticular lens)之透鏡狀構造體。本發明之透鏡狀構造體適合作為邊緣照明方式之背光源之導光板。
先前，於行動電話、PDA(Personal Digital Assistant，個人數位助理)、液晶電視等使用有液晶顯示裝置。作為液晶顯示裝置之背光源，有直下型及邊緣照明型者。由於邊緣照明型於相對於液晶顯示裝置之顯示面呈正交方向之側面配置有光源，故適於液晶顯示裝置之大屏幕化、薄型化。 於使用邊緣照明方式之背光源之液晶顯示裝置中，藉由進而組合區域調光(local dimming)技術，可提高動態對比度。據稱，藉由進而於導光板之出射面形成透鏡狀透鏡，可提高來源於作為光源之LED(Light-Emitting Diode,發光二極體)之光之指向性，提高實施區域調光時之顯示性能(專利文獻1)。 作為邊緣照明方式之背光源之導光板，正在研究：使用作為與樹脂材料製之導光板相比耐熱性高、熱膨脹少之材料的玻璃材料製之導光板(參照專利文獻2)。作為於導光板表面形成透鏡狀透鏡之方法，有使用與樹脂材料製之導光板本體不同之材料而形成透鏡狀透鏡之例(專利文獻3)，另一方面，尚不知曉對在玻璃材料製之導光板表面形成透鏡狀透鏡進行詳細研究之例。 近年來，液晶顯示裝置之窄邊緣化之需求提高，為使邊緣照明方式之背光源之至導光板之端面附近可用作顯示區域，而要求將透鏡狀透鏡形成至導光板之端面附近。 另一方面，對邊緣照明方式之背光源之導光板之端面要求作為光之入射面或反射面之功能，要求維持藉由切斷或研磨所形成之導光板端面之形狀。 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本專利特開2013-127966號公報 專利文獻2：日本專利特開2009-199875號公報 專利文獻3：日本專利特開2007-311325號公報
[發明所欲解決之問題] 本發明之目的在於提供一種透鏡狀構造體，其(1)於玻璃材料製之導光板之包含端面附近在內之整個主面形成透鏡狀透鏡，並且(2)玻璃材料製之導光板之端面未受形成透鏡狀透鏡之材料污染。 [解決問題之技術手段] 為了達成上述目的，本發明提供一種透鏡狀構造體，其特徵在於：其係於俯視為矩形之玻璃製導光板本體之至少一個主面具備直線狀延伸之複數個柱面透鏡(cylindrical lens)沿一個方向並列配置而成之透鏡狀透鏡者， 上述柱面透鏡為紫外線硬化性樹脂材料之硬化物，且 上述導光板本體之板厚偏差(TTV)之值為0.2 mm以下，上述矩形之各邊方向上之翹曲量(以下，若無特別說明，則亦簡稱為翹曲量)為0.6 mm以下，對向之2邊之長度之差為2.5 mm以內。 於本發明之透鏡狀構造體中，於上述主面上，上述透鏡狀透鏡之端面與最接近該端面之上述導光板本體之端面的距離較佳為超過0 mm且為5 mm以下。 又，於本發明之透鏡狀構造體中，於將上述透鏡狀透鏡之垂直剖面所包含之各圓弧相對於上述主面之最大高度設為h，將上述h之平均值設為hav ，將上述h中最大值hmax 與最小值hmin 之差設為Δh時，上述圓弧相對於上述主面之高度之偏差(Δh/hav ×l00)較佳為10%以下。圖2(B)係作為一例之有4個柱面透鏡之情形時之模式圖，對應於4個圓弧之h分別記為h1 、h2 、h3 、h4 。 [發明之效果] 藉由使用本發明之透鏡狀構造體作為邊緣照明方式之背光源之導光板，可實現具有較高之動態對比度之窄邊緣之液晶顯示裝置。
以下，對本發明之透鏡狀構造體參照圖式進行說明。 圖1(A)、(B)所示之透鏡狀構造體10包含導光板本體11、及設於該導光板本體10之主面上之透鏡狀透鏡12。此處，所謂透鏡狀透鏡12係指直線狀延伸之複數個柱面透鏡(單面為平面狀之圓筒形透鏡)沿一個方向並列配置而成之透鏡。柱面透鏡既可與導光板本體11之任一邊大致平行地直線狀延伸，亦可視需要於相對於特定之邊具有特定之角度之方向上直線狀延伸。圖1(A)所示之透鏡狀透鏡12中，沿Y軸方向直線狀延伸之柱面透鏡並列配置於與Y軸方向正交之一個方向(X軸方向)上。再者，所謂柱面透鏡係指至少單面為圓柱面(圓筒面)，即具有於一個方向上具有曲率，但於與其正交之方向上不具有曲率之面的透鏡。因此，透鏡狀透鏡之垂直剖面通常具有圓弧。 透鏡狀構造體10之端面具有導光板本體11之端面、及透鏡狀透鏡12之端面。所謂透鏡狀透鏡12之端面係存在於構成透鏡狀透鏡之紫外線硬化性樹脂材料之硬化物存在之區域與不存在之區域之交界的紫外線硬化性樹脂材料之硬化物之端面，且位於導光板本體11上。關於導光板本體11之端面與透鏡狀透鏡12之端面，就使導光板本體11之端面不易被構成透鏡狀透鏡之紫外線硬化性樹脂材料污染之觀點而言，若導光板本體11之端面與透鏡狀透鏡12之端面處於同一平面上，則可提高來自光源之光之利用效率，但只要為來自光源之光之利用效率不降低之範圍，則亦可處於不同之平面上。並且，導光板本體11之端面與透鏡狀透鏡12之端面就考慮下述之導光板本體11之形狀誤差或塗佈誤差等之觀點而言，只要為來自光源之光之利用效率不降低之範圍，則亦可不平行。若導光板本體11之端面與透鏡狀透鏡12之端面大致平行，則於組裝至液晶顯示裝置時，作為背光源之有效區域增加，有助於亮度提高，故而較佳。 此處，導光板本體11包含俯視時之俯視形狀為矩形(俯視為矩形)之玻璃板。因此，導光板本體11存在2個主面，既可於該等2個主面之任一面設置透鏡狀透鏡12，又可於兩個主面均設置透鏡狀透鏡12。 再者，關於導光板本體11之俯視矩形，容許下述範圍之對向之2邊之長度之差。 玻璃材料製之導光板上之透鏡狀透鏡係使用與導光板本體不同之材料而形成。作為樹脂材料製之導光板中所已知之方法，有如下方法：將紫外線硬化性之樹脂材料塗佈於導光板本體，或將片狀之紫外線硬化性之樹脂材料貼合於導光板本體後，壓抵於輥式模具，將形成於模具表面之透鏡形狀轉印，之後進行紫外線硬化。又，作為其他之方法，有如下方法：於輥式模具表面塗佈紫外線硬化樹脂材料之溶液，於使導光板本體密接於該塗佈面上之狀態下，自導光板本體側照射紫外線。 由於玻璃材料製之導光板與樹脂材料製之導光板相比彈性模數高，故而於將導光板本體壓抵於模具時，即便施加力或熱，導光板本體亦幾乎不變形，幾乎不具有緩衝效果。因此，於導光板本體存在形狀或尺寸之微細之偏差之情形時，即便欲將上述之任一方法應用於玻璃材料製之導光板，亦難以使導光板本體之整個表面與模具接觸。即便導光板之彈性模數較高，亦有可能藉由較強地壓抵模具而可誘發導光板本體之變形，於該情形時，發生模具與導光板本體之較強之接觸。由於玻璃材料與樹脂材料相比表面硬度高，故而有發生模具之破損或磨耗，或玻璃材料製之導光板本體發生破裂之虞。 又，於無法使導光板本體之整個表面與模具接觸之情形時，有形成於導光板本體之透鏡狀透鏡之尺寸精度或形狀精度降低之虞，又，有於未接觸之部分，透鏡狀透鏡之形成本身根本無法完成之虞。 透鏡狀透鏡12包含紫外線硬化性樹脂材料之硬化物。因此，可藉由上述使用模具於導光板本體之主面形成透鏡狀透鏡之方法而於導光板本體11之主面上配置透鏡狀透鏡12。 於利用上述使用模具於導光板表面形成透鏡狀透鏡之方法之情形時，由於導光板本體之形狀或尺寸之微細之偏差，難以同時滿足上述(1)、(2)之要求，但於本發明中，藉由選擇以下所述之形狀及尺寸之偏差極少者作為導光板本體11，可同時滿足上述(1)、(2)之要求。 本發明之導光板本體11之板厚偏差(TTV)之值為0.2 mm以下。導光板本體11之板厚偏差(TTV)係藉由如下方式獲得：在使形成透鏡狀透鏡之側之主面朝上之狀態下，將導光板本體11平放於定盤之上，藉由使接觸式位移感測器(例如KEYENCE公司製造，高精度接觸式數位感測器GT2)於導光板本體11上水平移動而測量位移分佈，算出其最大值與最小值之差。此時，定盤較佳為實際用於透鏡狀透鏡12之形成之裝置，且係設置導光板本體11之載台。進而，接觸式位移感測器藉由於透鏡狀透鏡12之形成時組裝至塗佈紫外線硬化性之樹脂材料或使模具接觸時之驅動機構，可更簡便地高精度地進行測定。 本發明中之導光板本體11之板厚偏差(TTV)之值較佳為0.15 mm以下，更佳為0.12 mm以下。 本發明中之導光板本體11之上述矩形之各邊方向上之翹曲量為0.6 mm以下。於圖1(A)所示之導光板本體11中，於X方向及Y方向之任一方向上均有可能發生翹曲。本發明中之導光板本體11之圖1(A)中之X方向上之翹曲量、及Y方向上之翹曲量均為0.6 mm以下。再者，導光板本體11之翹曲量可使用市售之玻璃基板用之翹曲測定裝置(例如，大宮工業公司製造，玻璃基板非接觸應變翹曲測定器)進行測定。翹曲測定所使用之裝置較佳為使用有非接觸感測器或雷射測位計者。 本發明中之導光板本體11之翹曲量較佳為0.5 mm以下，更佳為0.4 mm以下。 本發明中之導光板本體11之對向之2邊之長度之差為2.5 mm以內。於圖1(A)所示之導光板本體11中，圖中，上下2邊為對向之2邊，左右2邊為對應之2邊。本發明中之導光板本體11之圖1(A)中之上下2邊之長度之差、左右2邊之長度之差均為2.5 mm以內。 再者，導光板本體11之各邊之長度可藉由按照與國際公開WO2009/119772中之圖1及第0024～0026段之記載相同之程序，將導光板本體11插入至對向設置之接觸式測長感測器之間而測定尺寸。測長感測器係設置於距導光板本體11之角部大約10 mm之位置而進行測定。 本發明中之導光板本體11之對向之2邊之長度之差較佳為1.0 mm以下，更佳為0.5 mm以下，非常佳為0.35 mm以下。 本發明中之導光板本體11藉由使板厚偏差(TTV)之值、翹曲量及對應之2邊之長度之差分別為上述之範圍，而於使用模具於導光板本體11之主面形成透鏡狀透鏡時，導光板本體11之整個主面可與模具良好地接觸。因此，可於包含端面附近在內之導光板本體11之整個主面形成透鏡狀透鏡。 又，於為了在包含端面附近在內之導光板本體11之整個主面形成透鏡狀透鏡而使用模嘴塗佈、刮刀塗佈、棒式塗佈、噴墨塗佈等，將紫外線硬化性樹脂材料塗佈於導光板本體11之主面時，由於導光板本體11之整個主面可與模具良好地接觸，故而藉由嚴密地控制塗佈之範圍，不會發生溢出之塗佈液將導光板本體11之端面污染之情況。又，即便於在模具側塗佈紫外線硬化性樹脂材料之情形時，亦不會發生過量之液體附著於導光板本體11之端面之情況。該方面成為以下所述之優勢。 透鏡狀構造體10之尤其是端面加工中，構成導光板本體之玻璃材料與構成透鏡狀透鏡之樹脂材料之彈性模數大為不同，故而於將異種材料在積層之狀態下切斷，進而對藉由切斷所形成之端面進行研磨等步驟中，需要進行各種調整。因此，於玻璃材料製之導光板之情形時，較佳為可於預先將導光板本體切斷為製品尺寸並進行了端面研磨之狀態下，於導光板本體表面形成透鏡狀透鏡。於該情形時，為了滿足上述(1)之要求，較佳為可將塗佈液之塗佈範圍精密地控制至導光板本體之端面附近。即，較佳為以即便存在塗佈液自塗佈範圍之溢出等亦不污染導光體本體之端面之方式控制塗佈範圍。 再者，若僅板厚偏差(TTV)之值、翹曲量及對應之2邊之長度之差中之任一者或兩者滿足上述範圍，則難以兼顧無異常地製造特定之形狀之透鏡狀透鏡、及無向端面之溢出。 於本發明中，於在包含端面附近在內之導光板本體11之整個主面形成透鏡狀透鏡之情形時，可將透鏡狀透鏡之端面與最接近該透鏡狀透鏡之端面之導光板本體11之端面的距離設為超過0 mm且為5 mm以下，較佳為設為超過0 mm且為3 mm以下，更佳為設為超過0 mm且為1 mm以下。透鏡狀透鏡之端面與最接近該透鏡狀透鏡之端面之導光板本體11之端面的距離可利用觸針式表面輪廓儀(stylus profiling-system)(例如Dektak，Bruker公司製造)或光學顯微鏡下之測量等方法進行測定。 又，本發明中之導光板本體11於使用模具於導光板本體11之主面形成透鏡狀透鏡時，由於導光板本體11之整個主面可與模具良好地接觸，故而形成於導光板本體11之主面之透鏡狀透鏡12之尺寸精度變高。於本發明中，可使用構成透鏡狀透鏡12之柱面透鏡之高度偏差作為形成於導光板本體11之主面之透鏡狀透鏡12之尺寸精度之指標。此處，構成透鏡狀透鏡12之柱面透鏡之高度如圖2所示，以構成透鏡狀透鏡12之各柱面透鏡之垂直剖面所含之圓弧相對於導光板本體11之主面之最大高度h為基準。此處，於將構成透鏡狀透鏡12之所有之柱面透鏡之上述h之平均值設為hav ，將構成透鏡狀透鏡12之所有之柱面透鏡之上述h中最大值hmax 與最小值hmin 之差設為Δh時，圓弧高度h之偏差可由下述式表示。 圓弧高度h之偏差(%)＝Δh/hav ×100 本發明中，可使圓弧高度h之偏差為10%以下。圓弧高度h之偏差就自透鏡狀構造體釋出之光量之面內均勻性之觀點而言，更佳為7%以下，進而較佳為5%以下。 再者，圓弧高度h根據將透鏡狀構造體用作邊緣照明方式之背光源之液晶顯示裝置之解像度(像素間距)、視角等，與公知之液晶顯示裝置之邊緣照明方式之背光源所使用之透鏡狀透鏡同樣地適當設定即可。作為圓弧高度h之一例，可列舉10～250 μm，但並不限定於此。 如圖3所示，透鏡狀透鏡12亦可設置於形成於導光板本體11之整個主面之樹脂層13上。樹脂層13係於在導光板本體11之主面上形成透鏡狀透鏡12時所形成之與該透鏡狀透鏡12同一材料之基礎層。該情形時，上述h成為構成透鏡狀透鏡12之各柱面透鏡之垂直剖面所含之圓弧相對於樹脂層13表面之最大高度。樹脂層13之厚度可為任意之厚度，較佳為hav 之20%以上。樹脂層13之厚度較佳為hav 之200%以下。 即便於導光板本體11之主面中之端面附近未形成透鏡狀透鏡之情形時，亦可較佳地發揮上述之效果。該情形時，於導光板本體11之主面上，透鏡狀透鏡之端面與最接近該透鏡狀透鏡之端面之導光板本體11之端面的距離可設為超過0 mm且為5 mm以下，較佳為設為超過0 mm且為3 mm以下，更佳為設為超過0 mm且為1 mm以下。 以下，對本發明之透鏡狀構造體進一步進行說明。導光板本體 本發明之透鏡狀構造體由於用作邊緣照明方式之背光源之導光板，故而作為構成導光板本體之俯視為矩形之玻璃板，較佳為包含鈉鈣矽酸鹽玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、鋰鋁矽酸鹽玻璃、硼矽酸玻璃、無鹼玻璃等多成分系之氧化物玻璃的可見光範圍(380～780 nm)之光線之內部透過率較高之玻璃板。再者，使用包含多成分系之氧化物玻璃之玻璃板之原因在於容易熔解，適於大量生產。 於製造多成分系之氧化物玻璃時，為了提高玻璃之熔解性，而將鐵調配於玻璃原料。然而，由於鐵於可見光範圍存在吸收，故而若鐵之含量變高，則可見光範圍之內部透過率下降。 用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃中鐵之含量之總量為100質量ppm以下由於可見光範圍之內部透過率之降低較少，故而較佳，若為80質量ppm以下，則由於可於可見光範圍全域實現極高之透過率，故而較佳，更佳為60質量ppm以下，進而較佳為45 ppm以下，進一步較佳為40質量ppm以下，更進一步較佳為30質量ppm，再進一步較佳為25質量ppm以下，尤佳為20質量ppm以下。另一方面，用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃之鐵之含量之總量為5質量ppm以上於製造多成分系之氧化物玻璃時提高玻璃之熔解性之方面較佳，更佳為8質量ppm以上，進而較佳為10質量ppm以上。再者，用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃之鐵之含量之總量可藉由製造玻璃時所添加之鐵量進行調節。 此處，多成分系之氧化物玻璃之鐵之總量以Fe2 O3 之含量表示，但玻璃中所存在之鐵並非均以Fe3+ (三價之鐵)存在。通常，玻璃中同時存在Fe3+ 與Fe2+ (2價之鐵)。Fe2+ 及Fe3+ 於可見光範圍存在吸收，但Fe2+ 之吸收係數(11 cm-1 Mol-1 )比Fe3+ 之吸收係數(0.96 cm-1 Mol-1 )大1位，故而更加降低可見光範圍內之內部透過率。因此，Fe2+ 之含量較少於提高可見光範圍內之內部透過率之方面較佳。 用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃之Fe2+ 之含量為20質量ppm以下於提高可見光範圍內之內部透過率之方面較佳，更佳為10質量ppm以下，進而較佳為8 ppm以下，更進一步較佳為5質量ppm以下，再進一步較佳為4.5 ppm以下，更佳為4 ppm以下，尤佳為3.5 ppm以下。另一方面，上述Fe2+ 之含量為0.01質量ppm以上於製造多成分系之氧化物玻璃時提高玻璃之熔解性之方面較佳，更佳為0.05質量ppm以上，進而較佳為0.1質量ppm以上。 再者，用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃之Fe2+ 之含量可根據製造玻璃時所添加之氧化劑之量、或熔解溫度等進行調節。製造玻璃時所添加之氧化劑之具體種類及該等之添加量如後所述。 將用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃之組成之較佳之具體例示於以下。 用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃之一構成例(構成例A)以氧化物基準之質量百分率表示，包含60～80%之SiO2 、0～7%之Al2 O3 、0～10%之MgO、0～20%之CaO、0~15%之SrO、0～15%之BaO、3～20%之Na2 O、0～10%之K2 O、及5～100質量ppm之Fe2 O3 。 用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃之另一構成例(構成例B)以氧化物基準之質量百分率表示，包含45～80%之SiO2 、超過7%且為30%以下之Al2 O3 、0～15%之B2 O3 、0～15%之MgO、0～6%之CaO、0～5%之SrO、0～5%之BaO、7～20%之Na2 O、0～10%之K2 O、0～10%之ZrO2 、及5～100質量ppm之Fe2 O3 。 用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃之進而另一構成例(構成例C)以氧化物基準之質量百分率表示，包含45～70%之SiO2 、10～30%之Al2 O3 、0～15%之B2 O3 、合計5～30%之MgO、CaO、SrO及BaO、合計0%以上且未達3%之Li2 O、Na2 O及K2 O、及5～100質量ppm之Fe2 O3 。 關於上述之構成例A～C，以下對於各成分之組成範圍進行說明。再者，各組成之含量之單位均為氧化物基準之質量百分率表示或質量ppm表示，分別簡略表示為「%」「ppm」。 SiO2 係玻璃之主成分。SiO2 之含量為了保持玻璃之耐候性、失透特性，於構成例A中，較佳為60%以上，更佳為63%以上，於構成例B中，較佳為45%以上，更佳為50%以上，於構成例C中，較佳為45%以上，更佳為50%以上。 另一方面，SiO2 之含量為了使熔解變容易，使泡品質良好，又為了將玻璃中之二價鐵(Fe2+ )之含量抑制為較低，使光學特性良好，於構成例A中，較佳為80%以下，更佳為75%以下，於構成例B中，較佳為80%以下，更佳為70%以下，於構成例C中，較佳為70%以下，更佳為65%以下。 Al2 O3 係構成例B及C中提高玻璃之耐候性之必需成分。 為了維持實際使用上所必需之耐候性，Al2 O3 之含量於構成例A中，較佳為1%以上，更佳為2%以上，於構成例B中，較佳為超過7%，更佳為10%以上，於構成例C中，較佳為10%以上，更佳為13%以上。 然而，為了將二價鐵(Fe2+ )之含量抑制為較低，使光學特性良好，使泡品質良好，Al2 O3 之含量於構成例A中，較佳為7%以下，更佳為5%以下，於構成例B中，較佳為30%以下，更佳為23%以下，於構成例C中，較佳為30%以下，更佳為20%以下。 B2 O3 係促進玻璃原料之熔融，提高機械特性或耐候性之成分，但為了不發生由揮發所引起之脈理(ream)之生成、爐壁之侵蝕等不良狀況，B2 O3 之含量於玻璃A中，較佳為5%以下，更佳為3%以下，於構成例B及C中，較佳為15%以下，更佳為12%以下。 Li2 O、Na2 O、及K2 O等鹼金屬氧化物係於促進玻璃原料之熔融，調節熱膨脹、黏性等方面有用之成分。 因此，Na2 O之含量於構成例A中，較佳為3%以上，更佳為8%以上。Na2 O之含量於構成例B中，較佳為7%以上，更佳為10%以上。然而，為了保持熔解時之澄清性，保持所製造之玻璃之泡品質，Na2 O之含量於構成例A及B中，較佳為設為20%以下，進而較佳為設為15%以下，於構成例C中，較佳為設為3%以下，更佳為設為1%以下。 又，K2 O之含量於構成例A及B中，較佳為10%以下，更佳為7%以下，於構成例C中，較佳為2%以下，更佳為1%以下。 又，Li2 O為任意成分，為了使玻璃化容易，將作為來源於原料之雜質而包含之鐵含量抑制為較低，將批量成本抑制為較低，於構成例A、B及C中，可含有2%以下之Li2 O。 又，該等鹼金屬氧化物之合計含量(Li2 O＋Na2 O＋K2 O)為了保持熔解時之澄清性，保持所製造之玻璃之泡品質，於構成例A及B中，較佳為5～20%，更佳為8～15%，於構成例C中，較佳為0～2%，更佳為0～1%。 MgO、CaO、SrO、及BaO等鹼土類金屬氧化物係於促進玻璃原料之熔融，調整熱膨脹、黏性等方面有用之成分。 MgO具有降低玻璃熔解時之黏性，促進熔解之作用。又，具有降低比重，使玻璃板不易產生瑕疵之作用，故而可含有於構成例A、B及C。又，為了降低玻璃之熱膨脹係數，使失透特性良好，MgO之含量於構成例A中，較佳為10%以下，更佳為8%以下，於構成例B中，較佳為15%以下，更佳為12%以下，於構成例C中，較佳為10%以下，更佳為5%以下。 由於CaO係促進玻璃原料之熔融，又調整黏性、熱膨脹等之成分，故而可含有於構成例A、B及C。為了獲得上述之作用，於構成例A中，CaO之含量較佳為3%以上，更佳為5%以上。又，為了使失透良好，於構成例A中，較佳為20%以下，更佳為10%以下，於構成例B中，較佳為6%以下，更佳為4%以下。 SrO具有增大熱膨脹係數及降低玻璃之高溫黏度之效果。為了獲得該效果，可使構成例A、B及C含有SrO。然而，為了將玻璃之熱膨脹係數抑制為較低，SrO之含量於構成例A及C中，較佳為設為15%以下，更佳為設為10%以下，於構成例B中，較佳為設為5%以下，更佳為設為3%以下。 BaO與SrO同樣地具有增大熱膨脹係數及降低玻璃之高溫黏度之效果。 為了獲得上述之效果，可含有BaO。然而，為了將玻璃之熱膨脹係數抑制為較低，於構成例A及C中，較佳為設為15%以下，更佳為設為10%以下，於構成例B中，較佳為設為5%以下，更佳為設為3%以下。 又，關於該等鹼土類金屬氧化物之合計含量(MgO＋CaO＋SrO＋BaO)，為了將熱膨脹係數抑制為較低，使失透特性良好，維持強度，於構成例A中，較佳為10～30%，更佳為13～27%，於構成例B中，較佳為1～15%，更佳為3～10%，於構成例C中，較佳為5～30%，更佳為10～20%。 於用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃之玻璃組成中，為了提高玻璃之耐熱性及表面硬度，於構成例A、B及C中，亦可含有10%以下、較佳為5%以下之ZrO2 作為任意成分。藉由設為10%以下，玻璃變得不易失透。 於用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃之玻璃組成中，為了提高玻璃之熔解性，於構成例A、B及C中，亦可含有5～100 ppm之Fe2 O3 。再者，Fe2 O3 量之較佳範圍如上所述。 又，用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃亦可含有SO3 作為澄清劑。該情形時，SO3 含量以質量百分率表示，較佳為超過0%且為0.5%以下。更佳為0.4%以下，進而較佳為0.3%以下，進而較佳為0.25%以下。 又，用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃亦可含有Sb2 O3 、SnO2 及As2 O3 中之一者以上作為氧化劑及澄清劑。該情形時，Sb2 O3 、SnO2 或As2 O3 之含量較佳為以質量百分率表示為0～0.5%。更佳為0.2%以下，進而較佳為0.1%以下，進而較佳為實質上不含有。 然而，由於Sb2 O3 、SnO2 及As2 O3 發揮作為玻璃之氧化劑之作用，故而亦可為了調節玻璃之Fe2+ 之量而於上述範圍內進行添加。然而，就環境方面而言，較佳為實質上不含有As2 O3 。 又，用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃亦可含有NiO。於含有NiO之情形時，由於NiO亦發揮作為著色成分之功能，故而NiO之含量較佳為設為相對於上述之玻璃組成之總量10 ppm以下。尤其是就不降低可見光範圍之內部透過率之觀點而言，NiO較佳為設為1.0 ppm以下，更佳為設為0.5 ppm以下。 用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃亦可含有Cr2 O3 。於含有Cr2 O3 之情形時，由於Cr2 O3 亦發揮作為著色成分之功能，故而Cr2 O3 之含量較佳為設為相對於上述之玻璃組成之總量為10 ppm以下。尤其是就不降低可見光範圍之內部透過率之觀點而言，Cr2 O3 較佳為設為1.0 ppm以下，更佳為設為0.5 ppm以下。 用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃亦可含有MnO2 。於含有MnO2 之情形時，由於MnO2 亦發揮作為吸收可見光之成分之功能，故而MnO2 之含量較佳為設為相對於上述之玻璃組成之總量為50 ppm以下。尤其是就不降低可見光範圍之內部透過率之觀點而言，MnO2 較佳為設為10 ppm以下。 用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃亦可含有TiO2 。於含有TiO2 之情形時，由於TiO2 亦發揮作為吸收可見光之成分之功能，故而TiO2 之含量較佳為設為相對於上述之玻璃組成之總量為1000 ppm以下。TiO2 就不降低可見光範圍之內部透過率之觀點而言，更佳為將含量設為500 ppm以下，尤佳為設為100 ppm以下。 用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃亦可含有CeO2 。CeO2 有降低鐵之氧化還原之效果，可減小Fe2+ 量相對於總鐵量之比率。另一方面，為了抑制鐵之氧化還原下降至未達3%，CeO2 之含量較佳為設為相對於上述之玻璃組成之總量為1000 ppm以下。又，CeO2 之含量更佳為設為500 ppm以下，進而較佳為設為400 ppm以下，尤佳為設為300 ppm以下，最佳為設為250 ppm以下。 用作導光板本體11之多成分系之氧化物玻璃亦可含有選自由CoO、V2 O5 及CuO所組成之群中之至少1種成分。於含有該等成分之情形時，由於亦發揮作為吸收可見光之成分之功能，故而上述成分之含量較佳為設為相對於上述之玻璃組成之總量為10 ppm以下。尤其是為了不降低可見光範圍之內部透過率，較佳為實質上不含有該等成分。 用作導光板本體11之俯視為矩形之玻璃板之厚度並無特別限制，根據邊緣照明方式之背光源之設計、所要求之光學特性或強度等適當地選擇即可，為0.5～10 mm，較佳為1～5 mm，更佳為1.5～3 mm。 再者，關於玻璃板之厚度，容許下述之範圍之板厚偏差(TTV)。 用作導光板本體11之俯視為矩形之玻璃板之尺寸中，玻璃板之主面之一邊之長度根據將本發明之透鏡狀構造體用作邊緣照明方式之背光源之液晶顯示裝置而不同。例如，液晶顯示裝置為液晶電視之情形時，玻璃板之主面之一邊之長度較佳為200 mm以上，更佳為250 mm以上，進而較佳為400 mm以上。再者，關於玻璃板之主面之一邊之長度，容許下述之範圍之對向之2邊之長度之差。透鏡 狀透鏡 透鏡狀透鏡12可按照上述程序，藉由以下方式形成：將液狀之紫外線硬化性樹脂材料塗佈於導光板本體11之主面，或將片狀之紫外線硬化性樹脂材料貼合於導光板本體11之主面後，壓抵於輥式模具，將形成於模具表面之透鏡狀透鏡形狀轉印，之後利用紫外線照射加以硬化。 又，可藉由以下方式形成：將液狀之紫外線硬化性樹脂材料塗佈於輥式模具表面，於使導光板本體11之主面密接於該塗佈面上之狀態下，自導光板本體11之背面側照射紫外線。 紫外線硬化性樹脂材料之一構成例可列舉含有具有聚合性基之單體者。作為具有聚合性基之單體，可列舉具有至少一個末端乙烯性不飽和基之加成聚合性單體，較佳為(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯胺、乙烯醚、乙烯酯、苯乙烯系化合物、烯丙醚、烯丙酯。就硬化性與透明性之觀點而言，更佳為(甲基)丙烯酸酯單體。(甲基)丙烯酸係丙烯酸及甲基丙烯酸之總稱，(甲基)丙烯酸酯係丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之總稱，(甲基)丙烯醯胺係丙烯醯胺及甲基丙烯醯胺之總稱。 又，此外，亦可使用具有環氧基、縮水甘油基、氧雜環丁基、唑啉基等環狀醚結構之單體。 具有聚合性基之單體中之聚合性基之數量較佳為1～6個，更佳為1或2個。 作為具有至少一個末端乙烯性不飽和基之加成聚合性單體，可使用具有公知之(甲基)丙烯酸酯基或烯丙基之化合物。例如若為單官能，則有：(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸甲基金剛烷酯、(甲基)丙烯酸乙基金剛烷酯、(甲基)丙烯酸羥基金剛烷酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸異酯等單(甲基)丙烯酸酯等。若為二官能，則有1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚氧乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯等二(甲基)丙烯酸酯等。若為三官能以上，則可列舉：丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、聚氧丙基三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、聚氧乙基三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等三(甲基)丙烯酸酯，二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等具有4個以上聚合性基之(甲基)丙烯酸酯。又，亦可使用六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯等多元異氰酸酯化合物與(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯等丙烯酸羥基酯化合物之加成反應物，即胺基甲酸酯化化合物。 該情形時之胺基甲酸酯化化合物較佳為以藉由凝膠滲透層析法(GPC)所得之聚苯乙烯換算之數量平均分子量計未達10,000者。 上述之具有至少一個末端乙烯性不飽和基之加成聚合性單體既可分別單獨使用，亦可將2種以上組合使用。 作為乙烯醚之具體例，可列舉乙基乙烯醚、丙基乙烯醚、異丁基乙烯醚、2-乙基己基乙烯醚、環己基乙烯醚等烷基乙烯醚，4-羥基丁基乙烯醚等(羥基烷基)乙烯。 作為乙烯酯之具體例，可列舉：乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、(異)丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、環己烷羧酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等。 作為烯丙醚之具體例，可列舉：乙基烯丙醚、丙基烯丙醚、(異)丁基烯丙醚、環己基烯丙醚等烷基烯丙醚。作為烯丙酯之具體例，可列舉：乙基烯丙酯、丙基烯丙酯、異丁基烯丙酯等烷基烯丙酯。 紫外線硬化性樹脂材料包含0.05～10質量%之紫外線聚合起始劑，較佳為包含0.1～5質量%，尤佳為包含0.5～3質量%。藉由設為該範圍，可使紫外線硬化性樹脂材料中之單體容易地聚合而形成硬化物，故而無需進行加熱等操作。又，紫外線聚合起始劑之殘渣不易阻礙硬化物之物性，亦可抑制製品之著色。 紫外線聚合起始劑係藉由紫外線照射而引起自由基反應或離子反應之化合物。 作為紫外線聚合起始劑，可列舉下述之紫外線聚合起始劑。 作為引起自由基反應之紫外線聚合起始劑，可列舉：苯乙酮系光聚合起始劑、安息香系光聚合起始劑、二苯甲酮系光聚合起始劑、9-氧硫𠮿系光聚合起始劑、α-胺基酮系光聚合起始劑、α-羥基酮系光聚合起始劑、α-醯基肟酯、苄基-(鄰乙氧基羰基)-α-單肟、醯基氧化膦、乙醛酯、3-酮基香豆素(3-ketocoumarin)、2-乙基蒽醌、樟腦醌、硫化四甲基秋蘭姆、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲醯、過氧化二烷基、過氧化特戊酸第三丁酯等。就感度及相溶性之方面而言，較佳為苯乙酮系光聚合起始劑、安息香系光聚合起始劑、α-胺基酮系光聚合起始劑或二苯甲酮系光聚合起始劑。 又，作為紫外線陽離子系聚合起始劑，可較佳地使用重氮二碸系化合物、三苯基鋶系化合物、苯基碸系化合物、磺醯基吡啶系化合物、三𠯤系化合物、或二苯基錪化合物。 紫外線硬化性樹脂材料亦可包含溶劑、界面活性劑、光敏劑、聚合抑制劑、樹脂、金屬氧化物微粒子、碳化合物、金屬微粒子、其他有機化合物等添加劑。 紫外線硬化性樹脂材料中之具有聚合性基之單體之含量較佳為以紫外線硬化性樹脂材料之總質量為基準，為50質量%以上且99.95質量%以下，更佳為70質量%以上且99質量%以下。就充分硬化之觀點而言，較佳為50質量%以上，但若考慮到調配起始劑成分或其他聚合抑制劑等，則較佳為99.95質量%以下。 於將液狀之紫外線硬化性之樹脂材料塗佈於導光板本體11之主面之情形時，較佳為能於欲塗佈之範圍整面以均勻之膜厚進行塗佈之方法。作為一例，例示有滾筒塗佈、網版印刷、淋幕流塗(curtain flow)、棒式塗佈、模嘴塗佈、凹版塗佈、微凹版塗佈、反向塗佈、輥塗、流塗、噴塗、刮刀塗佈、噴墨塗佈等塗佈方法。 該等之中，就容易以大面積尤其是進行均勻之塗佈之觀點而言，較佳為模嘴塗佈、刮刀塗佈、棒式塗佈、或噴墨塗佈。 紫外線硬化性之樹脂材料之塗佈膜厚只要為足以製作目標之透鏡狀透鏡形狀之膜厚，則可為任意，塗佈膜厚較佳為理論必要膜厚之1.2倍以上且3倍以下。若塗佈膜厚為1.2倍以上，則可不受微小之板厚偏差或翹曲之影響而使樹脂材料完全填充於模具內，可將透鏡狀透鏡之尺寸精度或形狀精度維持為適當。若塗佈膜厚為3倍以內，則無於壓抵模具時樹脂材料自模具端部溢出而污染導光板本體11之端面之虞。再者，理論必要膜厚係藉由欲製作之透鏡狀透鏡所占之總體積相對於上述欲製作之透鏡狀透鏡所占之總面積的比表示。此處所謂之透鏡狀透鏡於圖2之情形時，係指設置於玻璃導光板本體11之主面上之透鏡狀透鏡12，於圖3之情形時，係指設置於樹脂層13上之透鏡狀透鏡12。 實施例 以下之實施例中，使用導光板用玻璃基板(XCV(註冊商標)，旭硝子公司製造)作為導光板本體11。導光板本體11之寬度為1200 mm，長度為1000 mm，板厚為2.1 mm。實施例1～9係如表1所示之玻璃基板。 [表1] 比較例中，使用有以下之玻璃基板作為導光板本體11。 比較例1、4、7：除了板厚偏差(TTV)之值分別為0.5 mm、0.4 mm、0.3 mm之方面以外，與實施例1之玻璃基板相同。 比較例2、5、8：除了翹曲量為0.8 mm、0.9 mm、0.7 mm之方面以外，與實施例2之玻璃基板相同。 比較例3、6、9：除了對向之2邊之長度之差為2.6 mm、2.7 mm、2.6 mm之方面以外，與實施例3之玻璃基板相同。 紫外線硬化性樹脂材料係按照以下之配方而準備。 乙氧基化(1)鄰苯基苯酚丙烯酸酯(商品名A-LEN-10，新中村化學工業公司製造)：97質量%、Irgacure1173(紫外線聚合起始劑，BASF Japan公司製造)：3質量% 輥狀模具係使用不鏽鋼雕刻輥(Yuriroll公司製造)。輥直徑為250 mm，輥寬度為1200 mm，於表面在沿著輥圓周之方向上，以間距254 μm、(深度60 μm、理論必要膜厚41.7 μm)雕刻有曲率半徑為164 μm之透鏡狀透鏡形狀之相反形狀。 平板狀模具係利用對自上述輥狀模具轉印而得之製品進而進行鎳電鑄之方法而製作。被賦予透鏡狀透鏡形狀之區域尺寸為寬度1200 mm、長度1000 mm，模具之厚度為2 mm。於表面以間距254 μm、(深度60 μm、理論必要膜厚41.7 μm)形成有曲率半徑為164 μm之透鏡狀透鏡形狀之相反形狀。 輥狀模具及平板狀模具之表面係使用氟系精密脫模劑OPTOOL HD-2100(大金工業公司製造)實施過脫模處理。 (實施例1、4、7，比較例1～3) 以100 g/m2 之塗佈量將自狹縫口模流出之紫外線硬化性樹脂材料塗佈於旋轉之輥狀模具，使紫外線硬化性樹脂材料全面均勻地填充於形成於輥狀模具表面之透鏡狀透鏡形狀之相反形狀。所塗佈之紫外線硬化性樹脂材料隨著輥狀模具之旋轉而接觸於導光板本體11之一個主面。自接觸部之與輥狀模具相反側之面(導光板本體11側)，使用主要放射波長365 nm之LED光源，以1200 mJ/cm2 照射紫外線，而使紫外線硬化性樹脂材料硬化。隨著輥狀模具之旋轉，硬化之紫外線硬化性樹脂材料自模具脫模，獲得於一個主面形成有利用紫外線硬化性樹脂材料之硬化物所獲得之透鏡狀透鏡12的透鏡狀構造體10。 (實施例2、5、8，比較例4～6) 將導光板本體11平放於模嘴塗佈機之載台上，自狹縫口模以成為平均100 g/m2 之流出量之方式流出紫外線硬化性樹脂材料，形成塗佈膜。於100 mmTorr以下之減壓環境下於室溫下將平板狀模具壓抵於該膜，直接於與實施例1相同之條件下自導光板本體11側照射紫外線，而使紫外線硬化性樹脂材料硬化。之後，使平板狀模具脫模，獲得於一個主面形成有利用紫外線硬化性材料硬化物所獲得之透鏡狀透鏡12的透鏡狀構造體10。 (實施例3、6、9，比較例7～9) 將導光板本體11平放於定盤上，使用分注器滴加適量之紫外線硬化性樹脂材料後，使用保持於距定盤之最表面為(導光板本體11之平均厚度＋0.10 mm)之高度之刮刀刮取紫外線硬化性樹脂材料，塗佈擴散於導光板本體11上。一面使輥狀模具旋轉一面押抵於該塗佈膜，對其接觸部附近自導光板本體11側以與實施例1相同之條件照射紫外線，使紫外線硬化性樹脂材料硬化。隨著輥狀模具之旋轉，硬化之紫外線硬化性樹脂材料自模具脫模，獲得於一個主面形成有利用紫外線硬化性樹脂材料之硬化物所獲得之透鏡狀透鏡12的透鏡狀構造體10。 (評價方法)評價 1 於形成有透鏡狀透鏡12之透鏡狀構造體10之面內，(1)目視確認是否轉印有圖案，(2)目視確認導光板本體10與紫外線硬化性樹脂材料層之間是否有空氣進入，(3)以雷射顯微鏡確認透鏡狀透鏡11是否以特定之高度形成，(1)、(2)、(3)均無問題之情形時設為○，任一者有問題之情形時設為×。評價 2 目視可見存在向端面之溢出之情形時設為×，不存在向端面之溢出之情形時設為○。 關於實施例1～9，評價1、2均為○。關於比較例1、2、4、5、7、8，評價2均為○，但評價1均為×。關於比較例3、6、9，評價1均為○，但評價2均為×。 再者，將2015年11月16日提出申請之日本專利申請2015-223749號之說明書、申請專利範圍、圖式、及摘要之全部內容引用於本文，作為本發明之說明書之揭示而併入本文。
10‧‧‧透鏡狀構造體
11‧‧‧玻璃導光板本體
12‧‧‧透鏡狀透鏡
13‧‧‧樹脂層
h、h1、h2、h3、h4‧‧‧最大高度
圖1(A)係本發明之透鏡狀構造體之一構成例之模式性俯視圖，圖1(B)係(A)之a-a線之剖面模式圖。 圖2(A)係圖1(B)之模式性放大圖。圖2(B)係有4個柱面透鏡之情形時之模式性放大圖。 圖3係與圖2相同之圖，係本發明之透鏡狀構造體之另一構成例之模式圖。 圖4係表示透鏡狀透鏡之端面與最接近該端面之玻璃製導光板本體之端面之距離之一例的圖。
10‧‧‧透鏡狀構造體
11‧‧‧玻璃導光板本體
12‧‧‧透鏡狀透鏡

Claims (3)

  1. 一種透鏡狀構造體，其特徵在於：其係於俯視為矩形之玻璃製導光板本體之至少一個主面具備直線狀延伸之複數個柱面透鏡沿一個方向並列配置而成之透鏡狀透鏡者， 上述柱面透鏡為紫外線硬化性樹脂材料之硬化物，且 上述導光板本體之板厚偏差(TTV)之值為0.2 mm以下，上述矩形之各邊方向上之翹曲量為0.6 mm以下，對向之2邊之長度之差為2.5 mm以內。
  2. 如請求項1之透鏡狀構造體，其中於上述主面上，上述透鏡狀透鏡之端面與最接近該端面之上述導光板本體之端面之距離超過0 mm且為5 mm以下。
  3. 如請求項1或2之透鏡狀構造體，其中於將上述透鏡狀透鏡之垂直剖面所包含之各圓弧相對於上述主面之最大高度設為h，將上述h之平均值設為hav ，將上述h中最大值hmax 與最小值hmin 之差設為Δh時，上述圓弧相對於上述主面之高度之偏差(Δh/hav ×l00)為10%以下。
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