TWI494217B - Light guide plate - Google Patents

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Description

導光板
本發明係關於由丙烯酸樹脂層以及層合於該雙面之聚碳酸酯樹脂層所成之導光板。
先前以來，較多即已採用透明性佳之甲基丙烯酸甲酯系樹脂作為導光板。甲基丙烯酸甲酯系樹脂，能夠以高透過率讓來自冷陰極管或LED等光源的光通過。因此，由厚度3~5mm的甲基丙烯酸甲酯系樹脂所成之板，係用作為筆記型電腦或液晶顯示器等之背光單元的導光板。
另一方面，行動電話或可攜式遊戲機等當中所用之導光板，其薄型化進展到厚度約1~2mm，不僅是甲基丙烯酸甲酯系樹脂，亦逐漸開始採用強度高之聚碳酸酯系樹脂及含有含脂環結構之乙烯性不飽和單體單位之樹脂。
薄型化的傾向近來極為顯著，在行動電話或可攜式遊戲機等用途中，係要求厚度未達1mm之導光板。導光板較多是藉由射出成形所成，但此般薄型化的導光板卻難以進行射出成形。此外，在較多為使用甲基丙烯酸甲酯系樹脂之筆記型電腦或液晶顯示器等當中，亦逐漸須更薄地形成相對較大的畫面，以往的射出成形中已逐漸難以對應。再者，甲基丙烯酸甲酯系樹脂具有容易斷裂之問題，當薄型化時，就處理面而言亦難以進行。
為了對應此般問題，有考量到將藉由對聚碳酸酯系樹 脂或丙烯酸系樹脂進行擠壓成形所得之薄膜用作為導光板之技術，以及將使橡膠粒子分散於甲基丙烯酸樹脂之薄膜用作為導光板之技術(例如參照專利文獻1)。
然而，在將藉由對聚碳酸酯系樹脂進行擠壓成形所得之較薄的薄膜運用為導光板時，由於聚碳酸酯系樹脂的透光性差，當從光源所發出的光通過較長光路徑時，所得之亮度有不足之傾向。此傾向在導光板的面積較大時會變得顯著。此外，在將藉由對丙烯酸系樹脂進行擠壓成形所得之較薄的薄膜運用為導光板時，在對藉由穿孔加工等所得之導光板的形狀進行修整時，導光板有產生龜裂之傾向，所得之導光板的操作性不足。
另一方面，在將使橡膠粒子分散於甲基丙烯酸樹脂中所得之較薄的薄膜運用為導光板時，雖然依據穿孔加工等之加工性或處理性為良好，但透光性仍不足。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-218207號公報
本發明之課題在於提供一種透光性、加工性、及操作性佳之導光板。
(1)一種導光板，其係由丙烯酸樹脂層、以及層合於該丙烯酸樹脂層的雙面之聚碳酸酯樹脂層所成。
(2)如前述(1)之導光板，其中前述丙烯酸樹脂層，相對於丙烯酸樹脂100重量份而言，係含有0.001~1重量份之選自由丙二酸酯系紫外線吸收劑、草醯苯胺系紫外線吸收劑及乙酸酯系紫外線吸收劑中的至少1種劑之丙烯酸樹脂組成物所成。
(3)如前述(1)或(2)之導光板，其中前述聚碳酸酯樹脂層，相對於聚碳酸酯樹脂100重量份而言，係含有0.01~1重量份的丙烯酸樹脂之聚碳酸酯樹脂組成物所成。
前述(1)之導光板，由於長光路徑的透光性佳且不易斷裂，所以加工性及操作性佳。因此，前述(1)之導光板，即使厚度較薄，亦適合用作為液晶的背光等之導光板。
前述(2)之導光板，由於丙烯酸樹脂層以特定比例含有特定紫外線吸收劑，所以耐光性高。
前述(3)之導光板，由於聚碳酸酯樹脂層以特定比例含有丙烯酸樹脂，所以聚碳酸酯樹脂層相對於丙烯酸樹脂層之密著性高。
本發明之導光板，係由：丙烯酸樹脂層；以及層合於 該丙烯酸樹脂層的雙面之聚碳酸酯樹脂層所成。
前述丙烯酸樹脂層，為含有丙烯酸樹脂作為主成分之樹脂層。
前述丙烯酸樹脂層，可為僅由前述丙烯酸樹脂所成之層，但較佳是由含有前述丙烯酸樹脂之丙烯酸樹脂組成物所成之層。
構成前述丙烯酸樹脂層之丙烯酸樹脂，一般係使用甲基丙烯酸樹脂。前述甲基丙烯酸樹脂，可為甲基丙烯酸甲酯單位為100重量%之甲基丙烯酸甲酯單聚物，或是甲基丙烯酸甲酯、以及可與該甲基丙烯酸甲酯進行共聚合之1種以上的其他單體之共聚物。當中較佳是以甲基丙烯酸甲酯單位為主成分之樹脂，具體而言，較佳為含有50重量%以上的甲基丙烯酸甲酯單位之甲基丙烯酸甲酯樹脂，尤佳為含有70重量%以上的甲基丙烯酸甲酯單位之甲基丙烯酸甲酯樹脂。
可與前述甲基丙烯酸甲酯進行共聚合之其他單體，例如有甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯等之甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯類，以及丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羥乙酯等之丙烯酸酯類等。此外，亦有苯乙烯或經取代的苯乙烯類，例如有氯苯乙烯、溴苯乙烯等之鹵化苯乙烯，以及乙烯基甲苯、α- 甲基苯乙烯等之烷基苯乙烯類等。再者，例如亦有甲基丙烯酸、丙烯酸等之不飽和酸類、丙烯腈、甲基丙烯腈、順丁烯二酸酐、苯基順丁烯二醯亞胺、環己基順丁烯二醯亞胺等。
丙烯酸樹脂組成物，為了提高導光板的耐光性，較佳係含有1種以上的紫外線吸收劑。紫外線吸收劑的含量，相對於丙烯酸樹脂100重量份而言，較佳為0.001~1重量份，尤佳為0.005~0.5重量份，更佳為0.005~0.1重量份。當此紫外線吸收劑的含量過少時，所得之導光板之對於從光源所發出之紫外線的耐光性不足，當紫外線吸收劑的含量過多時，成本會上升。
紫外線吸收劑，較佳為在250~320nm的範圍具有極大吸收波長之紫外線吸收劑，尤其在250~800nm的範圍之最大吸收波長(以下有稱為「λmax 」時)為該極大吸收波長之紫外線吸收劑，不僅可提升導光板的耐光性，並且可抑制因紫外線吸收劑的可見光吸收所導致之導光板的著色，以及從導光板所射出之光的著色。此外，紫外線吸收劑，就使用重量的降低之觀點來看，較佳為最大吸收波長的莫耳吸光係數(以下有稱為「εmax 」時)為10000mol-1 cm-1 以上，特佳為15000mol-1 cm-1 以上之紫外線吸收劑，或是分子量(以下有稱為「Mw」時)為400以下之紫外線吸收劑。
此外，紫外線吸收劑，可使用二苯基酮系紫外線吸收劑、氰基丙烯酸酯系紫外線吸收劑、柳酸酯系紫外線吸收 劑、鎳錯合鹽系紫外線吸收劑、苯甲酸酯系紫外線吸收劑、苯並三唑系紫外線吸收劑、丙二酸酯系紫外線吸收劑、草醯苯胺系紫外線吸收劑、乙酸酯系紫外線吸收劑等。當中較佳為二苯基酮系紫外線吸收劑、苯並三唑系紫外線吸收劑、丙二酸酯系紫外線吸收劑、草醯苯胺系紫外線吸收劑、乙酸酯系紫外線吸收劑，尤其是丙二酸酯系紫外線吸收劑、草醯苯胺系紫外線吸收劑、乙酸酯系紫外線吸收劑，可提升導光板的耐光性，並且可抑制因紫外線吸收劑的可見光吸收所導致之導光板以及射出光的著色。
二苯基酮系紫外線吸收劑，例如有2,4-二羥基二苯基酮(Mw：214、λmax ：288nm、εmax ：14100mol-1 cm-1 )、2-羥基-4-甲氧基二苯基酮(Mw：228、λmax ：289nm、εmax ：14700mol-1 cm-1 )、2-羥基-4-甲氧基二苯基酮-5-磺酸(Mw：308、λmax ：292nm、εmax ：12500mol-1 cm-1 )、2-羥基-4-辛氧基二苯基酮(Mw：326、λmax ：291nm、εmax ：15300mol-1 cm-1 )、4-十二氧基-2-羥基二苯基酮(Mw：383、λmax ：290nm、εmax ：16200mol-1 cm-1 )、4-苯甲氧基-2-羥基二苯基酮(Mw：304、λmax ：289nm、εmax ：15900mol-1 cm-1 )、2,2’-二羥基-4,4’-二甲氧基二苯基酮(Mw：274、λmax ：289nm、εmax ：11800mol-1 cm-1 )、1,6-雙(4-苯甲醯基-3-羥基苯氧基)-己烷(Mw：511、λmax ：290nm、εmax ：30100mol-1 cm-1 )、1,4-雙(4-苯甲醯基-3-羥基苯氧基)-丁烷(Mw：483、λmax ：290nm、εmax ：28500mol-1 cm-1 )等。
氰基丙烯酸酯系紫外線吸收劑，例如有2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯(Mw：277、λmax ：305nm、εmax ：15600mol-1 cm-1 )、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸2-乙基己酯(Mw：362、λmax ：307nm、εmax ：14400mol-1 cm-1 )等。
柳酸酯系紫外線吸收劑，例如有柳酸苯酯(Mw：214、λmax ：312nm、εmax ：5000mol-1 cm-1 )、柳酸4-三級丁基苯酯(Mw：270、λmax ：312nm、εmax ：5400mol-1 cm-1 )等。
鎳錯合鹽系紫外線吸收劑，例如有(2,2’-硫雙(4-三級辛基酚鹽))-2-乙基己基胺鎳(II)(Mw：629、λmax ：298nm、εmax ：6600mol-1 cm-1 )等。
苯甲酸酯系紫外線吸收劑，例如有，苯甲酸2’,4’-二-三級丁基苯基-3,5-二-三級丁基-4-羥酯(Mw：436、λmax ：267nm、εmax ：20200mol-1 cm-1 )等。
苯並三唑系紫外線吸收劑，例如有2-(2-羥基-5-甲基苯基)-2H-苯並三唑(Mw：225、λmax ：300nm、εmax ：13800mol-1 cm-1 )、5-氯-2-(3,5-二-三級丁基-2-羥基苯基)-2H-苯並三唑(Mw：358、λmax ：312nm、εmax ：14600mol-1 cm-1 )、2-(3-三級丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯-2H-苯並三唑(Mw：316、λmax ：354nm、εmax ：14300mol-1 cm-1 )、2-(3,5-二-三級戊基-2-羥基苯基)-2H-苯並三唑(Mw：352、λmax ：305nm、εmax ：15200mol-1 cm-1 )、2-(3,5-二-三級丁基-2-羥基苯基)-2H-苯並三唑(Mw：323、λmax ：303nm、εmax ：15600mol-1 cm-1 )、2-(2H-苯 並三唑-2-基)4-甲基-6-(3,4,5,6-四氫鄰苯二甲醯亞胺甲基)酚(Mw：388、λmax ：304nm、εmax ：14100mol-1 cm-1 )、2-(2-羥基-5-三級辛基苯基)-2H-苯並三唑(Mw：323、λmax ：301nm、εmax ：14700mol-1 cm-1 )等。
丙二酸酯系紫外線吸收劑，例如有2-(1-芳基亞烷基)丙二酸酯類，當中較佳為使用下列一般式(1)所表示之化合物。
(式中，X1 表示氫原子、碳數1~6的烷基或碳數1~6的烷氧基，R1 及R2 分別為相同或不同的基，且分別表示碳數1~6的烷基)。
上述一般式(1)中，X1 所表示之烷基及X1 所表示之烷氧基的烷基，可分別為直鏈狀或分枝狀，例如為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基等。X1 較佳為氫原子、碳數1~4的烷基或碳數1~4的烷氧基，X1 的取代位置較佳為對位。
此外，上述一般式(1)中，R1 及R2 所表示之烷基，可分別為直鏈狀或分枝狀，例如為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基等。R1 及R2 較佳分別為碳數1~4的烷基。
上述一般式(1)所表示之化合物，特佳為2-(對甲氧基 苯亞甲基)丙二酸二甲酯(Mw：250、λmax ：308nm、εmax ：24200mol-1 cm-1 )。
草醯苯胺系紫外線吸收劑，例如有烷氧基草醯苯胺類，當中較佳為使用下列一般式(2)所表示之化合物。
(式中，R3 及R4 分別為相同或不同的基，且分別表示碳數1~6的烷基)。
上述一般式(2)中，R3 及R4 所表示之烷基)可分別為直鏈狀或分枝狀，例如為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基等。R3 及R4 較佳分別為碳數1~4的烷基，此外，R3 及R4 的取代位置，較佳分別為鄰位。
上述一般式(2)所表示之化合物，特佳為2-乙氧基-2’-乙基草醯苯胺(Mw：312、λmax ：298nm、εmax ：16700mol-1 cm-1 )。
乙酸酯系紫外線吸收劑，例如有2-(1-芳基亞烷基)乙酸酯類，當中較佳為使用下列一般式(3)所表示之化合物。
(式中，X2 表示氫原子、烷基或烷氧基，R5 表示烷基)。
作為取代基X2 的烷氧基，可為直鏈狀或分枝狀，例如為甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、二級丁氧基、三級丁氧基、正戊氧基等之碳數1~6的烷氧基，較佳為碳數1~4的烷氧基，烷基可為直鏈狀或分枝狀，例如為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、正戊基、正己基等之碳數1~6的烷基，較佳為碳數1~4的烷基，更佳為甲氧基。取代基X2 較佳為烷氧基。
作為取代基R5 的烷基，通常是碳數1~10的烷基，例如為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、1-甲基戊基、1-乙基戊基、1-甲基己基、2-乙基己基等之碳數1~10的烷基等，較佳為甲基、2-乙基己基等。
丙烯酸樹脂組成物，為了更提升耐光性，可含有1種以上的受阻胺(Hindered Amine)類，特佳係含有具有2,2,6,6-四烷基哌啶骨架之化合物。受阻胺類的含量，一般為丙烯酸樹脂層中所含有之紫外線吸收劑的2重量倍以下，較佳為0.01~1重量倍。
受阻胺類，例如有琥珀酸二甲酯/1-(2-羥乙基)-4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶聚縮合物、聚((6-(1,1,3,3-四甲基丁基)-亞胺-1,3,5-三氮雜苯-2,4-二基)((2,2,6,6-四甲基-4- 哌啶基)亞胺)六亞甲基((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺))、2-(2,3-二-三級丁基-4-羥基苯甲基)-2-正丁基丙二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)酯、2-(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲基)-2-正丁基丙二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)酯、N,N’-雙(3-胺丙基)乙二胺/2,4-雙(N-丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)胺基)-6-氯-1,3,5-三氮雜苯縮合物、癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)酯、琥珀酸雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)酯，以及下列一般式(4)所表示之化合物等。
(式中，Y表示氫原子、碳數1~20的烷基、碳數2~20的羧烷基、碳數2~25的烷氧基烷基或是碳數3~25的烷氧基羰烷基)。
上述一般式(4)中，Y所表示之烷基、羧烷基、烷氧基烷基的2個烷基(烷氧基的烷基及經烷氧基所取代的烷基)，以及烷氧基羰烷基的2個烷基(烷氧基的烷基及經烷氧基羰基所取代的烷基)，可分別為直鏈狀或分枝狀。Y較佳為氫原子或碳數5~24的烷氧基羰烷基，更佳為氫原子或烷氧基羰乙基。該烷氧基羰乙基，例如有十二烷氧基羰乙基、十四烷氧基羰乙基、十六烷氧基羰乙基、十八烷 氧基羰乙基等。
前述聚碳酸酯樹脂層，為含有聚碳酸酯樹脂作為主成分之層。
前述聚碳酸酯樹脂層，可為僅由前述聚碳酸酯樹脂所成之層，但較佳是由含有前述聚碳酸酯樹脂之聚碳酸酯樹脂組成物所成之層。
構成前述聚碳酸酯樹脂層之聚碳酸酯樹脂，為單體單位彼此的所有鍵結部均以碳酸酯基(-O-(C=O)-O-)所構成之聚合物。
前述聚碳酸酯樹脂，例如有藉由界面聚縮合法或熔融酯交換法等，使1種以上的二價酚與1種以上的羰化劑進行反應所得之樹脂，以固相酯交換法等使碳酸酯預聚物進行聚合所得之樹脂，以及以開環聚合法等使環狀碳酸酯化合物進行聚合所得之樹脂等。
前述二價酚，例如有對苯二酚、間苯二酚、4,4-二羥基二苯基、雙(4-羥基苯基)甲烷、雙{(4-羥基-3,5-二甲基)苯基}甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-苯基乙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷(通稱雙酚A)、2,2-雙{(4-羥基-3-甲基)苯基}丙烷、2,2-雙{(4-羥基-3,5-二甲基)苯基}丙烷、2,2-雙{(4-羥基-3,5-二溴)苯基}丙烷、2,2-雙{(3-異丙基-4-羥基)苯基}丙烷、2,2-雙{(4-羥基-3-苯基)苯基}丙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,4-雙(4-羥基苯基)-2-甲基丁烷、2,2-雙(4-羥基 苯基)戊烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-4-甲基戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-4-異丙基環己烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷、9,9-雙(4-羥基苯基)芴、9,9-雙{(4-羥基-3-甲基)苯基}芴、α,α’-雙(4-羥基苯基)-鄰二異丙基苯、α,α’-雙(4-羥基苯基)-間二異丙基苯、α,α’-雙(4-羥基苯基)-對二異丙基苯、1,3-雙(4-羥基苯基)-5,7-二甲基金剛烷、4,4’-二羥基二苯基碸、4,4’-二羥基二苯基亞碸、4,4’-二羥基二苯基硫化物、4,4’-二羥基二苯基酮、4,4’-二羥基二苯基醚、4,4’-二羥基二苯基酯等。
當中較佳為選自由雙酚A、2,2-雙{(4-羥基-3-甲基)苯基}丙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)-4-甲基戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷及α,α’-雙(4-羥基苯基)-間二異丙基苯所組成之群組之1種以上的二價酚，更佳為雙酚A的單獨使用，或是雙酚A與1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷之併用，雙酚A與選自由2,2-雙{(4-羥基-3-甲基)苯基}丙烷及α,α’-雙(4-羥基苯基)-間二異丙基苯所組成之群組之1種以上的二價酚之併用。
前述羰化劑，例如有二氯化羰等之鹵化羰、碳酸二苯酯等之碳酸酯、二價酚的二鹵化甲酸酯等之鹵化甲酸酯等。
聚碳酸酯樹脂組成物，為了提高與丙烯酸樹脂層之密 著性，較佳係含有丙烯酸樹脂。具體而言，構成前述聚碳酸酯樹脂層之聚碳酸酯樹脂組成物，相對於聚碳酸酯樹脂100重量份而言，較佳為含有0.01~1重量份的丙烯酸樹脂。前述丙烯酸樹脂，可使用與前述丙烯酸樹脂層中所用者為相同之丙烯酸樹脂。聚碳酸酯樹脂所含有之丙烯酸樹脂所具有的分子量範圍，較佳為1000~100000。當此分子量過低時，擠壓成形時丙烯酸樹脂可能會揮發，當分子量過高時，丙烯酸樹脂可能會與聚碳酸酯引起相分離，使所得之導光板的透光率降低。
層合於丙烯酸樹脂層的雙面之聚碳酸酯樹脂層中之一方的聚碳酸酯樹脂層的組成與另一方的聚碳酸酯樹脂層的組成，可為相同或不同。此外，丙烯酸樹脂組成物及聚碳酸酯樹脂組成物，在不導致所得之導光板的性能惡化之範圍內，可含有光安定劑、防氧化劑、脫模劑等之1種以上的添加劑。
本發明之導光板，較佳是藉由共擠壓成形將聚碳酸酯樹脂層層合於丙烯酸樹脂層的雙面而組成。
本發明之導光板，係藉由共擠壓成形將丙烯酸樹脂層與聚碳酸酯樹脂層層合為一體而製造出。此共擠壓成形，可使用2座或3座的單軸或雙軸擠壓機，分別將前述丙烯酸樹脂的材料與前述聚碳酸酯樹脂的材料熔融捏合後，經由分層器壓模或多重歧管壓模等予以層合而進行。然後例如使用輥單元等，將經層合為一體之薄片狀的熔融樹脂冷卻固化後，可製得本發明之導光板。以下參照圖面，詳細 地說明本發明之導光板的製造方法之一實施形態。
第1圖係顯示本實施形態之導光板的製造方法之概略說明圖。第2圖係顯示本實施形態之金屬輥及彈性輥之概略剖面說明圖。如第1圖所示，首先分別藉由不同的擠壓機1、2，一邊加熱丙烯酸樹脂與聚碳酸酯樹脂並進行熔融捏合，一邊從共擠壓成形用的壓模3中擠壓出而層合為一體。
接著將從壓模3所共擠壓出之薄片狀的熔融樹脂4，夾持於對向配置在大致水平方向上之2根冷卻輥5來進行冷卻而製得導光板11。
冷卻輥5，如第2圖所示，係藉由：高剛性的金屬輥6，以及於外周部具備金屬製薄膜9之彈性輥，亦即金屬彈性輥7所構成。金屬輥6及金屬彈性輥7的至少一方係連接於馬達等之旋轉驅動機構，並構成為使兩輥以特定周速來旋轉。
高剛性的金屬輥6，為夾持於金屬輥6與金屬彈性輥7之間後的薄片狀導光板11所被捲拉之捲拉輥。金屬輥6並無特別限定，可採用以往擠壓成形中所用之通常的金屬輥。具體例子有鑽孔輥及螺旋輥等。金屬輥6的表面狀態，例如可為鏡面或是具有花樣或凹凸等。
金屬彈性輥7，係具備：大致呈圓柱狀且可旋轉自如地設置之軸輥8，以及以覆蓋此軸輥8的外周面之方式所配置，且接觸於熔融樹脂4之圓筒形的金屬製薄膜9。在此等軸輥8與金屬製薄膜9之間，密封有流體10，藉此 可使金屬彈性輥7顯現出彈性。前述軸輥8並無特別限定，例如由不鏽鋼等所成。
金屬製薄膜9，例如由不鏽鋼等所成，其厚度較佳為2~5mm。此金屬製薄膜9較佳是具有彎曲性或可撓性等，且為無熔接連接部之無接縫構造者。具備此金屬製薄膜9之金屬彈性輥7，其耐久性佳，且若將金屬製薄膜9進行鏡面化，則可與通常的鏡面輥一同地操作，或是若將花樣或凹凸賦予至金屬製薄膜9而成為可轉印其形狀之輥，則其使用便利性更佳。
以軸輥8的兩端部將此金屬製薄膜9固定，並在軸輥8與金屬製薄膜9之間密封有流體10。流體10可舉例如水、油等。藉由對流體10進行溫度控制，可對金屬彈性輥7進行溫度控制。前述溫度控制，例如可採用PID控制或ON-OFF控制等之一般所知的控制方法。此外，亦可使用空氣等氣體來取代流體10。
當於金屬輥6與金屬彈性輥7之間夾持熔融樹脂4時，金屬彈性輥7係介由熔融樹脂4沿著金屬輥6的外周面彈性變形為凹狀，且金屬彈性輥7與金屬輥6介由熔融樹脂4以特定接觸長度L來接觸。
前述接觸長度L為1~20mm，較佳為1~10mm，尤佳為1~7mm。將前述接觸長度L設為特定值，係例如藉由調整金屬製薄膜9的厚度、流體10的密封量來任意地進行。前述接觸長度L，係意味著連結介由熔融樹脂4使金屬彈性輥7與金屬輥6開始接觸之點以及結束接觸之點的 直線長度。
當金屬彈性輥7與金屬輥6介由熔融樹脂4以接觸長度L來接觸時，金屬輥6及金屬彈性輥7係對熔融樹脂4以面接觸之方式壓著所成，而夾持於此等輥之間之熔融樹脂4，一邊均一加壓成面狀一邊來製膜。如此製膜時，可抑制於導光板11內殘留應力，使所得之導光板11的加熱收縮特性有降低之傾向。因此，該導光板11中，在溫度環境較嚴苛的場所中使用時，乃具有抑制翹曲或起伏等之變形的效果。
具體而言，將導光板11放置在160℃的熱環境下30分鐘時之導光板11其擠壓方向的收縮率S1(%)以及寬度方向的收縮率S2(%)均有成為0~5%之傾向。當收縮率S1、S2為負，亦即未達0%時，在作為導光板之際，由於光源的熱使導光板膨脹而壓抵背光的外框，不僅使導光板本身產生變形，並且使具備該導光板之背光單元亦容易產生變形。此外，當收縮率S1、S2超過5%時，在點亮光源使內部溫度上升時，導光板的收縮變大，亦會隨之變形，所以有從光源部分產生漏光而引起亮度降低之可能性。前述收縮率S1、S2的計算方法將於之後詳述。
在縮小導光板11的加熱收縮特性之外，在使熔融樹脂4夾持於金屬輥6與金屬彈性輥7來成形時，係以將熔融樹脂4在冷卻固化前或冷卻固化之過程中夾持於兩輥者為佳。具體而言，相對於丙烯酸樹脂或聚碳酸酯樹脂的熱變形溫度(Th)是將金屬輥6及金屬彈性輥7的表面溫度 (Tr)設為(Th-20℃)≦Tr≦(Th+20℃)，較佳為(Th-15℃)≦Tr≦(Th+10℃)，更佳為(Th-10℃)≦Tr≦(Th+5℃)的範圍。
另一方面，當表面溫度(Tr)為低於(Th-20℃)之溫度時，收縮率S2有降低之傾向。此外，當表面溫度(Tr)為高於(Th+20℃)之溫度時，收縮率S1有增大之傾向。並且在導光板上殘留從輥所剝離的痕跡而有損及外觀之傾向。
表面溫度(Tr)，係以丙烯酸樹脂及聚碳酸酯樹脂中之熱變形溫度(Th)較高的樹脂為基準。熱變形溫度(Th)並無特別限定，通常為60~200℃。熱變形溫度(Th)為依據ASTM D-648所測定之溫度。
在金屬輥6與金屬彈性輥7之間所夾持之薄片狀的導光板11，由金屬輥6所捲拉後，藉由圖中未顯示的拉取輥，一邊於搬運輥上冷卻一邊拉取，藉此可製得導光板11。
接著說明本發明之導光板的製造方法之其他實施形態。第3圖係顯示本實施形態之彈性輥之概略剖面說明圖。第3圖中，對於與前述第1圖、第2圖為相同之構成部分，係附加相同符號並省略該說明。
如第3圖所示，本實施形態之金屬彈性輥15，為將大致呈圓柱狀且可旋轉自如地設置之軸輥16的外周面，以圓筒形的金屬製薄膜17所被覆之金屬彈性輥。
軸輥16例如是由矽橡膠等的橡膠所成之橡膠輥，藉此可使金屬彈性輥15顯現出彈性。藉由調整前述橡膠的 硬度，亦可將接觸長度L設為特定值。
金屬製薄膜17例如由不鏽鋼等所成，其厚度較佳為0.2~1mm。
將金屬彈性輥15構成為可進行溫度控制者，例如可將備用冷卻輥安裝於金屬彈性輥15。其他構成與前述一實施形態相同，因此省略該說明。
本發明之導光板為薄片狀，該厚度一般為0.05~1mm，較佳為0.1~0.8mm，尤佳為0.2~0.7mm。本發明之導光板中，丙烯酸樹脂層的厚度，較佳為全體厚度的50%以上，更佳為70%以上，再更佳為80%以上。藉此可使透光特性達到良好。丙烯酸樹脂層的厚度相對於全體厚度而言，一般為95%以下，較佳為90%以下。
當重視導光板的加工性時，聚碳酸酯樹脂層的厚度，較佳為10μm以上，尤佳為10~50μm。一方之聚碳酸酯樹脂層的厚度與另一方之聚碳酸酯樹脂層的厚度，可為相同厚度或是分別為不同厚度。導光板的厚度，可藉由前述從壓模3所擠壓出之熔融樹脂4的厚度，或是2根冷卻輥的間隔等來調整。
如此製得之本發明之導光板，其透光性佳，即使厚度較薄亦不易斷裂，其加工性及操作性佳。因此，例如可用作為車用導航系統或可攜式資訊終端、產業機械的操作面板、可攜式遊戲機、筆記型電腦、液晶顯示器、液晶電視等之背光用導光板。尤其隨著今後背光的薄型大型化趨勢，可理想地運用在5吋以上的導光板。
本發明之導光板，可施以依據鋸子切斷或湯姆森刀所進行等之裁切、或是在施加熱能下的彎折或真空壓縮成形、端面研磨等處理。此外，例如可對本發明之導光板，依據點印刷、模壓成形、硬化性樹脂塗佈等來施以形狀賦予。
以下係顯示本發明之實施例，但本發明並不限定於此。以下實施例及比較例中所用之擠壓裝置的構成，係如下列所述。
擠壓機1：螺桿徑65mm、單軸、附有彎頭(東芝機械公司製)。
擠壓機2：螺桿徑45mm、單軸、附有彎頭(日立造船公司製)。
分層器：2種3層分配(日立造船公司製)。
模3：T模、模唇寬幅1400mm、模唇間隔1mm(日立造船公司製)。
輥：橫型、面長度1400mm、直徑300mm ψ之冷卻輥2根。
以第1圖所示之方式配置擠壓機1、2、壓模3，將分層器配置在特定位置。接著將前述2根冷卻輥中最接近擠壓機1、2之輥設為1號輥，將捲拉輥設為2號輥，並以下列方式構成各輥。
<輥構成1>
將第2圖所示之構成設為輥構成1。具體而言，係以下列方式構成1號輥及2號輥。
(1號輥)
將以覆蓋軸輥8的外周面之方式配置金屬製薄膜9，並在軸輥8與金屬製薄膜9之間密封有流體10金屬彈性輥7設為1號輥。軸輥8、金屬製薄膜9及流體10如下所述。
軸輥8：不鏽鋼製
金屬製薄膜9：厚度2mm之不鏽鋼製的鏡面金屬套筒
流體10：為油，藉由對油進行溫度控制，可對金屬彈性輥7進行溫度控制。具體而言，係藉由溫度調節機的ON-OFF控制來加熱、冷卻該油而能夠進行溫度控制，並於軸輥8與金屬製薄膜9之間循環。
(2號輥)
將表面狀態形成為鏡面之不鏽鋼製的螺旋輥構成為高剛性的金屬輥6，並將此設為2號輥。
金屬彈性輥7與金屬輥6介由熔融樹脂4所接觸之接觸長度L為4mm。
<輥構成2>
將1號輥及2號輥均構成為高剛性的金屬輥(表面狀態形成為鏡面之不鏽鋼製的螺旋輥)。
以下實施例及比較例中所用之樹脂，係如下列所述。
樹脂1：將分子量30000的甲基丙烯酸甲酯系樹脂(Mitsubishi Rayon公司製的「Dianal BR83」)0.1重量份添加於芳香族聚碳酸酯(Sumitomo Dow公司製的「Caliber 200-13」)100重量份之聚碳酸酯樹脂組成物。熱變形溫度(Th)為140℃。
樹脂2：將丙二酸酯系紫外線吸收劑0.01重量份添加於甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯=94/6(重量比)的共聚物100重量份之丙烯酸樹脂組成物。熱變形溫度(Th)為100℃。前述丙二酸酯系紫外線吸收劑，在上述一般式(1)中，X1 為甲氧基且其取代位置為對位，R1 及R2 為係使用甲基的化合物之2-(對甲氧基苯亞甲基)丙二酸二甲酯(Clariant公司製的商品名稱「Sanduvor PR-25」)。
[實施例1~8及比較例3]
<導光板的製作>
藉由擠壓機1將第1表所示之種類的樹脂進行熔融捏合，並作為樹脂層A供應至分層器。另一方面，藉由擠壓機2將第1表所示之種類的樹脂進行熔融捏合，並作為樹脂層B供應至分層器。並且以使從擠壓機1供應至分層器之樹脂層A成為中間層，從擠壓機2供應至分層器之樹脂層B成為兩表層之方式，進行共擠壓成形。
然後藉由第1表所示之輥構成的1號輥及2號輥，一邊將從壓模3所擠壓出之熔融樹脂4夾持一邊製膜，而製得第1表所示之厚度的3層構造所成之導光板。1號輥的表面溫度為130℃，2號輥的表面溫度為140℃。此等溫度為實測各輥的表面溫度之值。此外，第1表中之擠壓機1、2的「厚度」，係顯示樹脂層A、B各層的厚度，「總 厚度」係顯示所得之導光板的總厚度。
[比較例1、2]
藉由擠壓機1將第1表所示之種類的樹脂進行熔融捏合，並依序供應至分層器及壓模3。然後藉由第1表所示之輥構成的1號輥及2號輥，一邊將從壓模3所擠壓出之熔融樹脂4夾持一邊製膜，而製得第1表所示之厚度的單層構造所成之導光板。比較例1中，1號輥的表面溫度為130℃，2號輥的表面溫度為140℃。此外，比較例2中，1號輥的表面溫度為100℃，2號輥的表面溫度為95℃。
<評估>
對於所得之各導光板(實施例1~8及比較例1~3)，進行收縮率、長光路徑透過率及裁切器評估。以下顯示各評估方法，並將其結果一同表示在第1表。
(收縮率)
首先，從所得之導光板中裁切出約10cm見方尺寸的試驗片，分別測定此試驗片之擠壓方向的尺寸(MD0)以及寬度方向的尺寸(TD0)。接著將嬰兒用爽身粉(和光堂公司製的「SiCCAROL-Hi」)鋪在金屬製的墊上，再於其上方放置前述試驗片，投入至160℃的烤爐約30分鐘。
然後分別測定經自然冷卻後之試驗片的擠壓方向尺寸(MD)以及寬度方向尺寸(TD)，將所得之各尺寸代入至式：收縮率S1={1-(MD/MD0)}×100、式：收縮率S2={1-(TD/TD0)}×100，以計算收縮率S1、S2。此外，從計算出 的收縮率S1、S2來計算比值(S1/S2)。在表1中的收縮率S1、S2中，+的結果表示收縮，-的結果表示膨脹。
(長光路徑透過率)
首先，從所得之導光板中裁切出10cm×4cm尺寸的試驗片，並使用邊緣研磨機(Megaro Technica公司製的「PB-500」)來研磨此試驗片的4邊。接著使用分光光度計(日立製作所公司製的「U4000型」，附有積分球)，在光路徑10cm下，於波長300~800nm中以每5nm的刻度來測定此試驗片之光的透過率，並求取波長380~780nm之光的平均透過率，以此作為長光路徑透過率。
(裁切器評估)
以裁切器裁切所得之導光板，並以目視方式觀察有否產生龜裂。判定基準採用下列所示者。
○：未產生龜裂
×：產生龜裂
從第1表中可得知，實施例1~8的導光板，其長光路徑的透光特性佳，且不易斷裂。尤其採用輥構成1之實施例1、3~6及8之導光板，其收縮率較小。
另一方面，由聚碳酸酯樹脂層的單層構造所成之比較例1的導光板，以及在聚碳酸酯樹脂層的雙面層合有丙烯酸樹脂層而組成之比較例3的導光板，兩者均顯示出長光路徑的透光特性差之結果。此外，由丙烯酸樹脂層的單層構造所成之比較例2的導光板，係顯示出容易斷裂之結果。
1、2‧‧‧擠壓機
3‧‧‧壓模
4‧‧‧熔融樹脂
5‧‧‧冷卻輥
6‧‧‧金屬輥
7、15‧‧‧金屬彈性輥
8、16‧‧‧軸輥
9、17‧‧‧金屬製薄膜
10‧‧‧流體
11‧‧‧導光板
第1圖係顯示本發明的一實施形態之導光板的製造方法之概略說明圖。
第2圖係顯示本發明的一實施形態之金屬輥及彈性輥之概略剖面說明圖。
第3圖係顯示本發明的其他實施形態之彈性輥之概略剖面說明圖。

Claims (3)

  1. 一種導光板，其係由丙烯酸樹脂層、以及層合於該丙烯酸樹脂層的雙面之聚碳酸酯樹脂層所成。
  2. 如申請專利範圍第1項之導光板，其中，相對於丙烯酸樹脂100重量份而言，前述丙烯酸樹脂層係由含有0.001~1重量份之選自丙二酸酯系紫外線吸收劑、草醯苯胺系紫外線吸收劑及乙酸酯系紫外線吸收劑中的至少1種劑之丙烯酸樹脂組成物所成。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之導光板，其中，相對於聚碳酸酯樹脂100重量份而言，前述聚碳酸酯樹脂層係由含有0.01~1重量份的丙烯酸樹脂之聚碳酸酯樹脂組成物所成。
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