TWI574823B - And a resin sheet for forming a resin sheet - Google Patents

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TWI574823B
TWI574823B TW102103591A TW102103591A TWI574823B TW I574823 B TWI574823 B TW I574823B TW 102103591 A TW102103591 A TW 102103591A TW 102103591 A TW102103591 A TW 102103591A TW I574823 B TWI574823 B TW I574823B
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resin sheet
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resin
roll
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Toyohiro Hamamatsu
Hidenori Kadoya
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Sumitomo Chemical Co
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Description

形狀轉印樹脂片之製造方法及樹脂片
本發明係關於一種形狀轉印樹脂片之製造方法及樹脂片。
作為製造於表面轉印有形狀之樹脂片(表面形狀轉印樹脂片)之方法,已知有使用擠出機將樹脂以加熱熔融狀態自模具擠出,製造片表面平坦且連續之樹脂片(連續樹脂片),使用轉印模將轉印模之形狀轉印於連續樹脂片之片表面之方法(例如,參照日本專利特開2009-220555號公報)。於該方法中,於在片之厚度方向上分離之第1擠壓輥與第2擠壓輥之間夾持擠壓連續樹脂片,將形成於第2擠壓輥之表面之轉印模之形狀轉印至連續樹脂片上。
近年來,於表面賦以形狀之樹脂片中,要求單位形狀之高度相對於間距(配置間隔)之比率即縱橫比大之形狀。但是,於先前之樹脂片之製造方法中,相對於轉印模之深度,樹脂無法充分進入,轉印至樹脂片之形狀之高度未必充分。因此,要求提高轉印至樹脂片之表面形狀之最大高度H'相對於轉印模之槽深度H之比率即轉印率(H'/H)。
本發明係為解決上述課題而完成者,其目的在於提供一種可實現轉印率提高之形狀轉印樹脂片之製造方法及樹脂片。
本發明提供一種藉由將轉印模之形狀轉印至具有平坦之片表面且處於加熱狀態之樹脂片之上述片表面,而將轉印模之形狀轉印至上述片表面之形狀轉印樹脂片之製造方法。該樹脂片係於片之厚度方向 上具有複數個層之多層構造。該樹脂片具備構成片表面之形狀轉印層(A)、及與該形狀轉印層(A)之背面側鄰接之主層(B)之至少2層。上述主層(B)之重量平均分子量相對於上述形狀轉印層(A)之重量平均分子量之比率為1.2以上。
本發明之製造方法可具備片製造步驟及轉印步驟。片製造步驟係藉由將加熱熔融狀態之樹脂自模具連續地擠出,而以連續樹脂片製造上述樹脂片。轉印步驟係使用在周面形成有轉印模之形狀輥將轉印模轉印至藉由上述片製造步驟製造而成之連續樹脂片之上述片表面。
轉印步驟包括轉印起始步驟、搬送步驟以及剝離步驟。轉印起始步驟係開始進行藉由利用擠壓輥及形狀輥夾持擠壓上述連續樹脂片,而將形狀輥之轉印模之形狀轉印至連續樹脂片。搬送步驟係將由轉印起始步驟在片表面轉印有轉印模之形狀之連續樹脂片保持密接於形狀輥之周面之狀態進行搬送。剝離步驟係將由搬送步驟搬送之連續樹脂片自形狀輥之周面剝離。
根據上述本發明之樹脂片之製造方法,由於將樹脂片設為多層構造,且將主層(B)之重量平均分子量相對於形狀轉印層(A)之重量平均分子量之比率設為1.2以上,故而可使構成形狀轉印層(A)之樹脂(a)之流動性較構成主層(B)之樹脂(b)之流動性更提高。由此,可使樹脂(a)較佳地進入至轉印模內,能夠實現轉印率之提高。藉由對構成作為形狀轉印層之表面層(A)之樹脂(a)使用高流動樹脂,可實現形狀轉印率之提高。
此處,較佳為,轉印步驟包括預壓步驟及預搬送步驟,該預壓步驟係將由片製造步驟製造之連續樹脂片利用預壓輥及擠壓輥夾持而進行擠壓,該預搬送步驟係將由預壓步驟擠壓之連續樹脂片保持密接於擠壓輥之周面之狀態進行搬送;並且,於轉印起始步驟中,將藉由預搬送步驟搬送之上述連續樹脂片利用上述擠壓輥及上述形狀輥夾持 擠壓。由此,藉由利用預壓輥及擠壓輥進行夾持之預壓步驟,可在調整連續樹脂片之厚度之同時調整片溫度,可實現形狀轉印率之提高。
又,較佳為,於將構成形狀轉印層(A)之樹脂(a)之玻璃轉移溫度設為Tg(a)之情形時,即將與形狀輥之周面接觸前之形狀轉印層(A)之表面溫度為(Tg(a)+50)℃~(Tg(a)+150)℃之範圍,剛自形狀輥之周面剝離後之形狀轉印層(A)之表面溫度為(Tg(a)-10)℃~(Tg(a)+40)℃之範圍。
又,較佳為,形狀轉印層(A)之厚度相對於主層(B)之厚度之比率為1/200~1/10之範圍。若於轉印形狀之前,樹脂片之厚度比率(形狀轉印層(A)/主層(B))為1/200~1/10之範圍,則可進一步實現轉印率之提高。
又,較佳為,於轉印起始步驟即將開始之前,具備對密接於擠壓輥之周面而搬送之連續樹脂片之形狀轉印層(A)之片表面進行加熱之加熱步驟。
又,較佳為,於轉印模中,在形狀輥之周向上連續之槽部係於形狀輥之旋轉軸方向上並列設置有複數個,複數個槽部之配置間隔P為200 μm~500 μm。
又,較佳為,於轉印模中,在形狀輥之周向上連續之槽部係於形狀輥之旋轉軸方向上並列設置有複數個,複數個槽部等間隔地配置。
又,較佳為,於轉印模中,在形狀輥之周向上連續之槽部係於形狀輥之旋轉軸方向上並列設置有複數個,複數個槽部之深度H為100 μm~500 μm。
又,較佳為,於轉印模中,在形狀輥之周向上連續之槽部係於形狀輥之旋轉軸方向上並列設置有複數個,槽部之深度H相對於複數個槽部之配置間隔P之比率即縱橫比H/P為0.3以上。
又,較佳為,於轉印模中,在形狀輥之周向上連續之槽部係於形狀輥之旋轉軸方向上並列設置有複數個,槽部之與形狀輥之周向正交之方向之剖面形狀為大致半圓形狀、大致半橢圓形狀或角柱形狀。
又,較佳為,於轉印模中,在形狀輥之周向上連續之槽部係於形狀輥之旋轉軸方向上並列設置有複數個,槽部之與形狀輥之周向正交之方向之剖面形狀為用於形成光學透鏡之對應之形狀。
於轉印模中,在形狀輥之周向上連續之槽部係於形狀輥之旋轉軸方向上並列設置有複數個,複數個槽部之配置間隔P為200 μm~500 μm且等間隔,槽部之深度H為100 μm~500 μm,縱橫比(H/P)為0.3以上,槽部之與形狀輥之周向正交之方向之剖面形狀為大致半圓形狀、大致半橢圓形狀或角柱形狀,且為用於形成光學透鏡之對應之形狀,若如此,於先前之製造方法中,則難以製作轉印率高之表面形狀轉印樹脂片。若使用本發明之樹脂片之製造方法,則即便於如上所述之轉印難度高之轉印模中亦能夠製作轉印率高之表面形狀轉印樹脂片。
又,較佳為,構成形狀轉印層(A)之樹脂(a)為苯乙烯系樹脂、MS樹脂(甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯之共聚物)或丙烯酸系樹脂,構成主層(B)之樹脂(b)為苯乙烯系樹脂、MS樹脂(甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯之共聚物)或丙烯酸系樹脂。
1‧‧‧透過型圖像顯示裝置
1B‧‧‧透過型圖像顯示裝置
10‧‧‧液晶面板
11‧‧‧液晶單元
12‧‧‧直線偏光板
20‧‧‧面光源裝置
20B‧‧‧面光源裝置
22‧‧‧LED光源
22B‧‧‧線狀光源
23‧‧‧後壁
24‧‧‧側壁
25‧‧‧燈箱
26‧‧‧開放面
30‧‧‧樹脂片
30C‧‧‧光擴散板
31‧‧‧表面
32‧‧‧背面
33‧‧‧側面
34‧‧‧側面
35‧‧‧半橢圓凸狀部
35a‧‧‧頂點
35b‧‧‧凹槽
38‧‧‧印刷點
41‧‧‧各種膜(光學膜)
42‧‧‧反射板
50‧‧‧樹脂片製造裝置
50B‧‧‧樹脂片製造裝置
50C‧‧‧樹脂片製造裝置
50D‧‧‧樹脂片製造裝置
50E‧‧‧樹脂片製造裝置
50F‧‧‧樹脂片製造裝置
51‧‧‧模具
51a‧‧‧模唇
52A‧‧‧第1擠壓輥
52B‧‧‧第2擠壓輥
52C‧‧‧第3擠壓輥
52D‧‧‧預壓輥
52E‧‧‧第4擠壓輥
52G‧‧‧拉取輥
52H‧‧‧拉取輥
52I‧‧‧搬送輥
53‧‧‧轉印模
54‧‧‧片成形機
55‧‧‧進料模組
57‧‧‧樹脂投入口
58‧‧‧擠出機
58A‧‧‧第1擠出機
58B‧‧‧第2擠出機
59‧‧‧加熱器
60‧‧‧連續樹脂片
60a‧‧‧片表面
60b‧‧‧片表面
61‧‧‧形狀轉印層
62‧‧‧主層
63‧‧‧背面層
70‧‧‧半橢圓凹槽
71‧‧‧凸條
H‧‧‧深度
H'‧‧‧高度
P‧‧‧配置間隔
Q‧‧‧間隔
R‧‧‧距離
S1~S5‧‧‧步驟
T‧‧‧片厚度
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向
圖1係表示本發明之實施形態之樹脂片製造裝置之概略構成圖。
圖2係表示本發明之第2實施形態之樹脂片製造裝置之概略構成圖。
圖3係表示本發明之第3實施形態之樹脂片製造裝置之概略構成圖。
圖4係表示本發明之第4實施形態之樹脂片製造裝置之概略構成圖。
圖5係表示本發明之第5實施形態之樹脂片製造裝置之概略構成圖。
圖6係模式性地表示本發明之實施形態之樹脂片之層構成之剖面圖。
圖7係模式性地表示本發明之實施形態之樹脂片之構成之立體圖。
圖8係模式性地表示形成於轉印模之凹部及形成於樹脂片之凸狀部之剖面圖。
圖9係表示本發明之實施形態之樹脂片之製造方法之順序之流程圖。
圖10係模式性地表示本發明之其他實施形態之樹脂片之層構成之剖面圖。
圖11係模式性地表示具備本發明之導光板之透過型圖像顯示裝置之一實施形態之構成之剖面圖。
圖12係模式性地表示具備本發明之導光板之面光源裝置之一實施形態之構成之後視圖。
圖13係模式性地表示具備本發明之導光板之面光源裝置之其他實施形態之構成之後視圖。
圖14係模式性地表示具備本發明之導光板之面光源裝置之一實施形態之構成之前視圖。
圖15係模式性地表示本發明之導光板之其他實施形態之構成之立體圖。
圖16係模式性地表示具備本發明之光擴散板之透過型圖像顯示裝置之一實施形態之構成之側視圖。
圖17係圖16所示之透過型圖像顯示裝置之模式性立體圖。
圖18係包含本發明之一實施形態之樹脂片之光擴散板之模式性 立體圖。
圖19係表示光擴散板之安裝狀態之燈箱之主要部分放大剖面圖。
圖20係表示本發明之第6實施形態之樹脂片製造裝置之概略構成圖。
圖21係安裝於第2擠壓輥(形狀輥)之凹版轉印模之主要部分放大剖面圖。
圖22係表示凹版轉印模之第1變化例(大致半圓形狀)之圖。
圖23係表示凹版轉印模之第2變化例(大致角柱形狀)之圖。
以下,一面參照圖式一面對本發明之實施形態進行說明。再者,對相同或相當要素附以相同符號,並省略重複之說明。圖式之尺寸比率未必與所說明之實物一致。
(樹脂片之製造裝置)圖1係表示本發明之實施形態之樹脂片製造裝置之概略構成圖。樹脂片製造裝置50係可使用於本發明之樹脂片製造方法之裝置。樹脂片製造裝置50具備:模具51,其係連續地擠出加熱熔融狀態之樹脂而獲得連續樹脂片60;以及第1擠壓輥(本發明中之擠壓輥)52A及第2擠壓輥(本發明中之形狀輥)52B,其等對自模具51擠出之連續樹脂片60自厚度方向之兩側進行擠壓。
又,樹脂片製造裝置50具備用於投入成為原料之樹脂之樹脂投入口57、及用於擠出自樹脂投入口57投入之樹脂之擠出機58。本實施形態之樹脂片製造裝置50構成為可製造在厚度方向上積層之多層構造之樹脂片60,於本實施形態中,對製造如圖10所示之2層構造之連續樹脂片60之情況進行說明。
第1擠壓輥52A及第2擠壓輥52B構成為可圍繞相互平行之旋轉軸旋轉。第1擠壓輥52A及第2擠壓輥52B於樹脂片60之厚度方向上分離 地配置,相互之周面彼此之間隔係根據樹脂片60之厚度而設定。如圖8、圖21、圖22及圖23所示,於第2擠壓輥52B之周面形成有與轉印至樹脂片60之凹凸形狀對應之轉印模53。詳情於下文敍述。
(樹脂片之製造裝置之變化例)圖2係表示本發明之第2實施形態之樹脂片製造裝置之概略構成圖。圖2所示之樹脂片製造裝置50B與圖1所示之樹脂片製造裝置50之不同點係於第2擠壓輥(本發明中之形狀輥)52B之後段具備第3擠壓輥52C。第3擠壓輥52C係與第1擠壓輥(本發明中之擠壓輥)52A相同之構成。於第3擠壓輥52C與第2擠壓輥52B之間夾持連續樹脂片60而進行擠壓。
圖3係表示本發明之第3實施形態之樹脂片製造裝置之概略構成圖。圖3所示之樹脂片製造裝置50C與圖1所示之樹脂片製造裝置50之不同點係於第1擠壓輥(本發明中之擠壓輥)52A之前段具備預壓輥52D。預壓輥52D係與第1擠壓輥52A相同之構成。於預壓輥52D與第1擠壓輥52A之間夾持連續樹脂片60而進行擠壓。再者,於第2擠壓輥52B之後段設有複數個搬送輥(輥道,RT(roller table))52I。自第2擠壓輥52B剝離之連續樹脂片60藉由複數個搬送輥52I被搬送。
圖4係表示本發明之第4實施形態之樹脂片製造裝置之概略構成圖。圖4所示之樹脂片製造裝置50D與圖2所示之樹脂片製造裝置50B之不同點係於第3擠壓輥52C之後具備第4擠壓輥(後擠壓輥)52E。其他構成係與圖2所示之樹脂片製造裝置50B相同之構成。於第4擠壓輥52E與第3擠壓輥52C之間夾持連續樹脂片60進行擠壓。連續樹脂片60係於形狀轉印層61(參照圖10)密接於第4擠壓輥52E之狀態下被搬送。
圖5係表示本發明之第5實施形態之樹脂片製造裝置之概略構成圖。圖5所示之樹脂片製造裝置50E與圖3所示之樹脂片製造裝置50C之不同點係於第2擠壓輥(本發明中之形狀輥)52B之後具備第3擠壓輥(後擠壓輥)52C。其他構成係與圖3所示之樹脂片製造裝置50C相同之 構成。於第3擠壓輥52C與第2擠壓輥52B之間夾持連續樹脂片60而進行擠壓。連續樹脂片60係於非形狀轉印層密接於第3擠壓輥52C密接之狀態下被搬送。
複數個輥可如圖1~圖3所示為於上下方向上鄰接配置之構成,亦可如圖4及圖5所示為於水平方向上鄰接配置之構成。又,複數個輥亦可為於相對於水平方向傾斜之方向上鄰接配置之構成。於圖5所示之樹脂片製造裝置50E中,由於在配置於第3位之第2擠壓輥52B(本發明中之形狀輥)之後段配置有第3擠壓輥52C,故可使樹脂相對於第2擠壓輥52B之上側一半(相當於180度)密接。又,藉由使連續樹脂片密接於第3擠壓輥52C,可調整連續樹脂片之溫度。
圖20係表示本發明之第6實施形態之樹脂片製造裝置之概略構成圖。圖20所示之樹脂片製造裝置50F與圖3所示之樹脂片製造裝置50C之不同點係具備加熱器59,該加熱器59係於連續樹脂片60即將被第1擠壓輥52A及第2擠壓輥52B夾住之前,對連續樹脂片60之形狀轉印層61側之片表面進行加熱。
樹脂片製造裝置50F具備:片成形機54,其將原料樹脂以片狀擠出而成形;一組擠壓輥群(52D、52A、52B),其用於將擠出之連續樹脂片60藉由擠壓而成形;及一對拉取輥群(52G、52H),其用於拉取連續樹脂片60。
片成形機54具備:第1擠出機(副擠出機)58A,其用於將形狀轉印層(A)61之原料樹脂(a)加熱熔融;第2擠出機(主擠出機)58B,其用於將主層(B)62之原料樹脂(b)加熱熔融;進料模組(feed block)55,其供給由第1及第2擠出機58A、58B熔融之樹脂;及模具51,其用於將進料模組55內之樹脂以片狀態擠出。
作為第1及第2擠出機58A、58B,例如可使用單軸擠出機、雙軸擠出機等公知之擠出成形機。第1及第2擠出機58A、58B中安裝有用 於向擠出機之料筒內投入樹脂之料斗(樹脂投入口)57。
作為進料模組55,只要為可向模具51供給2種以上之樹脂並以積層之狀態共擠出之型式,則無特別限制,例如,可使用2種3層分配型、2種2層分配型等公知之進料模組。
作為模具51,只要為共擠出用之模具,則無特別限制,可使用通常之擠出成形法所使用之金屬製之T模等。模具51之模唇(模唇51a)之寬度係根據目標之連續樹脂片60之寬度而選擇,例如為300 mm~3000 mm。
預壓輥52D、第1擠壓輥52A及第2擠壓輥52B分別包含圓柱狀之金屬製(例如,不鏽鋼製、鋼鐵製等)輥,且係具有調節其周面之溫度(表面溫度)之功能之冷卻輥。於第2擠壓輥52B之周面設有用於在連續樹脂片60形成半橢圓凸狀部35及凹槽35b(參照圖18、圖19)之凹版轉印模53。
如圖21所示,該凹版轉印模53中,作為與半橢圓凸狀部35相反形之槽部之半橢圓凹槽70係沿第2擠壓輥52B之周向呈多個條紋狀地形成。即,凹版轉印模53中,半橢圓凹槽70與相鄰之半橢圓凹槽70之間之凸條71係沿第2擠壓輥52B之軸向交替地配置。
半橢圓凹槽70之與其長度方向(周向)正交之切斷面具有大致半橢圓形狀之輪廓。半橢圓凹槽70之深度H稍大於半橢圓凸狀部35之高度H',例如為100 μm~500 μm,較佳為100 μm~300 μm。若深度H過大,則難以使高流動性聚苯乙烯樹脂(構成形狀轉印層61之樹脂(a))進入至半橢圓凹槽70之前端。
又,相鄰之半橢圓凹槽70之中心彼此之距離(間距P)係根據半橢圓凸狀部35之形狀適當地決定,例如為200 μm~500 μm,較佳為250 μm~450 μm,更佳為300 μm~400 μm。於間距P未達200 μm之情形時,有樹脂與第2擠壓輥52B接觸而立即固化之虞,其結果,構成形 狀轉印層(A)61之樹脂(a)無法進入至半橢圓凹槽70之前端,有無法獲得目標之轉印形狀之虞。另一方面,於間距P超過500 μm之情形時,有於液晶面板上即便以肉眼亦能觀察到間距之條紋,或者出現與液晶面板10或光學膜41等之干擾條紋圖案之虞。
又,半橢圓凹槽70之以高度H相對於間距P之比率(H/P)表示之縱橫比例如為0.3以上,較佳為0.5~0.7。再者,半橢圓凸狀部35之高度H'與半橢圓凹槽70之深度H之差係因將凹版轉印模53轉印至連續樹脂片60而形成半橢圓凸狀部35時之轉印率(H'/H)(%)而產生。
又,各擠壓輥(52D、52A、52B)之旋轉軸分別連接有馬達(未圖示)。預壓輥52D及第2擠壓輥52B可逆時針旋轉,第1擠壓輥52A可順時針旋轉。即,擠壓輥(52D、52A、52B)自上而下依次為「可逆時針旋轉」、「可順時針旋轉」、「可逆時針旋轉」。由此,所有輥(52D、52A、52B)能夠以夾持連續樹脂片60之狀態同步旋轉。又,藉由適當地調節擠壓輥(52D、52A、52B)之旋轉速度,可調整樹脂片60之搬送速度。
各擠壓輥(52D、52A、52B)之直徑例如為100 mm~500 mm。又,於使用金屬製輥作為擠壓輥(52D、52A、52B)之情形時,可於其表面實施例如鍍鉻、鍍銅、鍍鎳、鍍Ni-P等鍍敷處理。
又,於第1擠壓輥52A附近設置有用於對在第1擠壓輥52A上搬送之樹脂片60之形狀轉印層61之表面(被轉印一側之表面)進行加熱之加熱器59。加熱器59係以相對於第1擠壓輥52A之周面分離之方式對向配置,且自形狀轉印層61之片表面側加熱被搬送之連續樹脂片60。作為加熱器59,例如可使用紅外加熱器等公知之加熱器。又,加熱器59亦可為設置於搬送連續樹脂片60之線上之在線型加熱器,亦可為作業者可手持使用之手持型加熱器。
一對拉取輥群(52G、52H)包括自厚度方向兩側夾持連續樹脂片 60之一對拉取輥52G、52H。拉取輥52G、52H分別包含圓柱狀之金屬製(例如,不鏽鋼製、鋼鐵製等)輥,下側之拉取輥52H之上端以與第2擠壓輥(形狀輥)52B之下端成為相同之高度位置之方式對向設置。由此,可將自第2擠壓輥52B送出之連續樹脂片60以剛送出後之高度支持之狀態進行水平搬送,故可減小搬送阻力。
(連續樹脂片)其次,對由本發明之實施形態之製造方法製造之連續樹脂片進行說明。圖10係表示本發明之實施形態之連續樹脂片之層構成之剖面圖。圖10中係沿與連續樹脂片連續之方向(X軸方向)正交之方向(Y軸方向、Z軸方向)切開之剖面,且表示轉印表面形狀前之狀態。
連續樹脂片60具有在片之厚度方向(Z軸方向)積層有複數層之多層構造,且具備構成片表面60a之形狀轉印層(A)61及主層(B)62。例如,於具有片表面60a之形狀轉印層(A)61上轉印表面形狀。主層(B)62於片之厚度方向上與所要轉印形狀之形狀轉印層(A)61之背面側鄰接地配置。
連續樹脂片60可為如圖10所示般2種2層之構成(形狀轉印層(A)/主層(B)),亦可為如圖6所示之2種3層(形狀轉印層(A)/主層(B)/背面層)。於圖6所示之連續樹脂片60中,具備構成片表面60a之形狀轉印層(A)61、構成片表面60b之背面層63、以及被該等形狀轉印層(A)61及背面層63夾持之主層(B)62。於2種3層之情形時,構成形狀轉印層61及背面層63之樹脂為相同之樹脂。
圖7係模式性地表示本發明之實施形態之樹脂片之構成之立體圖。圖7中表示將連續樹脂片60切斷成特定尺寸而形成之樹脂片30。樹脂片30可作為搭載於下述之透過型圖像顯示裝置1、1B(參照圖11、圖16)之面光源裝置(背光源)20、20B之導光板30或光擴散板30C使用。作為面光源裝置(背光源)20,可使用在導光板30之側面33配置 LED(Light Emitting Diode,發光二極體)等光源,將自導光板30之側面33入射之光向正面側出射之邊緣照明型(edge light type)。再者,可相對於樹脂片之側面33配置光源而用作導光板,亦可相對於樹脂片之背面32配置光源而用作光擴散板(詳情於下文敍述)。
於將樹脂片用作導光板30之情形時,通常對樹脂片之背面32實施用於使自側面入射之光擴散之光擴散加工。藉由光擴散加工,可使來自側面之入射光擴散,並自表面層(A)側出射。光擴散加工例如係藉由印刷而實施,作為其方法,除了絲網印刷之外,亦可進行噴墨印刷。或者,作為光擴散加工之方法,亦可列舉不進行印刷而藉由鐳射照射賦予點形狀之凹凸之方法。
於樹脂片30之表面31形成有於第1方向(X軸方向)上延伸且於與該第1方向正交之第2方向(Y軸方向)上並列配置之複數個凸狀部35。具有形成於表面31之凸狀部35之凹凸形狀係藉由下述轉印步驟而形成。
(導光板之使用例)其次,參照圖11對導光板之具體之使用例進行說明。圖11係模式性地表示具備本發明之導光板之透過型圖像顯示裝置之一實施形態之構成之剖面圖。圖11係將透過型圖像顯示裝置1分解表示。
(透過型圖像顯示裝置)透過型圖像顯示裝置1具備透過型圖像顯示部10、及圖11中配置於透過型圖像顯示部10之背面側之面光源裝置20。如圖11所示,將面光源裝置20與透過型圖像顯示部10之排列方向稱為Z軸方向(板厚方向),將與Z軸方向正交之2個方向且相互正交之2個方向稱為X軸方向及Y軸方向。
作為透過型圖像顯示部10,可列舉例如於液晶單元11之兩面配置有直線偏光板12、12之液晶顯示面板。於此情形時,透過型圖像顯示裝置1為液晶顯示裝置(具體例為液晶電視)。液晶單元11、偏光板12、12可使用在先前之液晶顯示裝置等透過型圖像顯示裝置1中使用 者。作為液晶單元11可例示TFT(Thin Film Transistor,薄膜電晶體)型、STN(Super Twisted Nematic,超扭轉向列)型等公知之液晶單元。
(面光源裝置)圖12係模式性地表示具備本發明之導光板之面光源裝置之一實施形態之構成之後視圖,圖13係模式性地表示具備本發明之導光板之面光源裝置之其他實施形態之構成之後視圖,圖14係模式性地表示具備本發明之導光板之面光源裝置之一實施形態之構成之前視圖。如圖11~圖14所示,面光源裝置20具備導光板(光學片)30、及與導光板30之側面33對向配置之LED光源(點狀光源)22。再者,亦可構成為於導光板30之正面側,在導光板30與透過型圖像顯示部10之間配置有各種膜41。作為各種膜41,可列舉擴散膜、稜鏡膜、亮度提高膜等。
(光源)LED光源22係發揮作為面光源裝置20之點狀光源之功能者,如圖12所示,與在導光板30之Y軸方向上延伸之側面33、33對向配置。複數個LED光源22係沿側面33之長度方向(Y軸方向)離散地配置。LED光源22之配置間隔通常為5 mm~20 mm。點狀光源可以與導光板30之4邊對向之方式配置,亦可配置於在X軸方向上對向之2邊(參照圖12)、在Y軸方向上對向之2邊,或亦可構成為僅配置(參照圖13以及圖14)於1邊。又,點狀光源並不限於LED光源,亦可為其他點狀光源。進而,光源並不限於點狀光源,亦可為配置有線狀光源(冷陰極管)之構成。
LED光源22可為白色LED,亦可於一處配置複數個LED而構成一個光源單位。例如,作為一個光源單位,可為紅色、綠色、藍色該三種不同顏色之LED接近排列地配置。而且,具有複數個LED之光源單位沿著上述配置方向而離散地配置。於此情形時,較佳為不同之LED彼此儘可能接近地配置。
作為LED光源,可使用具有各種出光分佈之光源,較佳為具有LED光源之法線方向(Z軸方向)之亮度最大,且亮度分佈之半值寬為40度以上且80度以下之出光分佈之光源。又,作為LED光源之類型,具體可列舉朗伯型、炮彈型、邊發射型等。
(導光板)如圖12~圖14所示,導光板30形成為長方形,且以俯視形狀之尺寸適合於目標之透過型圖像顯示裝置1之畫面尺寸之方式進行選擇,但較佳為正交之2邊之長度(L1×L2)通常為250 mm×440 mm以上、較佳為500 mm×800 mm以上之大型尺寸。導光板30之俯視形狀並不限於長方形,亦可為正方形,以下若未作特別說明,則以長方形進行說明。
導光板30由可使光透過之透光性樹脂形成而呈板狀。再者,導光板30可為片狀亦可為膜狀。導光板30之厚度T較佳為1.0 mm以上且4.5 mm以下。
導光板30具備在Z軸方向(厚度方向)上對向之一對主面(31、32)、在X軸方向上對向之一對側面33、33以及在Y軸方向上對向之一對側面34、34。主面(31、32)形成於與側面(33、34)交叉之方向。
在Z軸方向上對向之一對主面中之一主面(31)發揮作為可出射面狀之光之出射面31之功能。出射面31配置於透過型圖像顯示部10側,另一主面(背面32)配置於與透過型圖像顯示部10相反之側。又,於與背面32對向之位置配置有使導光板30內之光向出射面31側反射之反射板42。
(反射加工)又,如圖12及圖13所示,對導光板30之背面32實施使光發生漫反射之反射加工(例如絲網印刷)。作為反射加工進行之印刷方法除了絲網印刷外亦可進行噴墨印刷。或者,作為反射加工之方法,亦可不進行印刷而藉由鐳射照射來賦予點形狀之凹凸。本實施形態之導光板30中,作為反射加工而印刷有點圖案。點圖案之印刷中使 用具有可使光擴散之擴散粒子之油墨。又,構成點圖案之各點38(印刷點)之直徑係以隨著自光源側遠離而變大之方式賦予灰階變化。例如,作為距光源近之區域之側部附近之區域之點直徑設為516 μm左右,作為距光源最遠之區域之面板中央附近之區域之點直徑設為904 μm左右,兩者中間之區域之點直徑設為729 μm左右。
(凹凸形狀)圖7係模式性地表示本發明之導光板之一實施形態之構成之立體圖,圖15係模式性地表示本發明之導光板之其他實施形態之構成之立體圖。於出射面31形成有向Z軸方向之外側凸出之複數個凸狀部35。凸狀部35於X軸方向(一方向)上延伸,且於Y軸方向上並列配置複數個。
又,作為凸狀部35之形狀,可列舉角柱形狀、大致半圓形狀、大致半橢圓形狀等,較佳為於一個凸狀部35(形狀單位)中連續地變化之形狀,例如,與角柱形狀相比較佳為半圓形狀或半橢圓形狀。再者,凸狀部35延伸之方向較佳為與來自光源之光之出射方向平行。又,亦可於凸狀部35鄰接之方向(Y軸方向)上,在鄰接之凸狀部35、35間形成平面部。又,作為凸狀部之形狀,亦可為其他光學透鏡形狀。
圖8係自X軸方向表示圖7中之凸狀部之放大圖。此處,凸狀部35可滿足H×T/P≧0.23…(1)。其中,P為鄰接之凸狀部35、35之間隔(μm),H為凸狀部35之高度(μm),T為片厚度(mm)。如圖8所示,間隔P為鄰接之凸狀部35之頂點35a、35a間之距離。凸狀部35之高度H為凸狀部35之下端35b與頂點35a間之距離。片厚度T為凸狀部35之頂點35a與背面32間之距離。
(導光板之構成材料)導光板30由透光性樹脂形成。透光性樹脂之折射率通常為1.49~1.59。作為使用於導光板30之透光性樹脂,主要使用丙烯酸系樹脂。作為使用於導光板30之透光性樹脂,可使用其他 樹脂,亦可使用苯乙烯系樹脂。作為透光性樹脂,可使用丙烯酸系樹脂、苯乙烯樹脂、碳酸酯樹脂、環狀烯烴樹脂、MS樹脂(甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯之共聚物)等。
將導光板應用於液晶顯示裝置(透過型圖像顯示裝置1)時,可於導光板30中添加光擴散劑、紫外線吸收劑、熱穩定劑、光聚合穩定劑等添加劑。
(光擴散板之使用例)其次,參照圖16對光擴散板之使用例進行說明。圖16係模式性地表示具備本發明之光擴散板之透過型圖像顯示裝置之一實施形態之構成之側視圖。圖17係圖16所示之透過型圖像顯示裝置之模式性立體圖。
(透過型圖像顯示裝置)透過型圖像顯示裝置1B具備透過型圖像顯示部10、及於圖16中配置於透過型圖像顯示部10之背面側之面光源裝置20B。如圖16所示,將面光源裝置20B與透過型圖像顯示部10之排列方向稱為Z軸方向(板厚方向),將與Z軸方向正交之2個方向且相互正交之2個方向稱為X軸方向及Y軸方向。
作為透過型圖像顯示部10,例如可列舉於液晶單元11之兩面配置有直線偏光板12、12之液晶顯示面板。於此情形時,透過型圖像顯示裝置1為液晶顯示裝置(具體例為液晶電視)。液晶單元11、偏光板12、12可使用先前之液晶顯示裝置等透過型圖像顯示裝置1中所使用者。作為液晶單元11,可例示TFT型、STN型等公知之液晶單元。
(面光源裝置)面光源裝置20B具備光擴散板(光學片)30C、及與光擴散板30C之背面32對向配置之線狀光源22B。再者,亦可構成為於光擴散板30C之正面側,在光擴散板30C與透過型圖像顯示部10之間配置有各種膜(光學膜)41。作為各種膜41,并無特別限制,例如可列舉微透鏡膜、大致半圓狀之扁豆狀透鏡膜、擴散膜、稜鏡膜、亮度提高膜、反射型偏振光分離膜等。
面光源裝置(背光源系統)20B具備:薄型箱狀之樹脂製燈箱25,其前表面側開放,且具有方形板狀之後壁23及自後壁23之周邊向前方(正面側)一體地立起設置之方形框狀之側壁24;複數個線狀光源22B,其設置於燈箱25內;及光擴散板30C,其蓋住燈箱25之開放面26(前表面)。
即,箱狀之燈箱25之開放面26之輪廓被方形框狀之側壁24劃分,於被側壁24及後壁23包圍之空間內設有線狀光源22B。於燈箱25之後壁23內面,例如整體安裝有用於使自線狀光源22B向後壁23側入射之光向箱之開放面26側反射之反射板42(參照圖11)。
(光源)線狀光源22B例如係直徑為2 mm~4 mm之圓筒狀燈。複數個線狀光源22B以相對於光擴散板30C之背面32空出固定間隔之狀態,相互平行地空出等間隔地配置。
自省電化之觀點而言,相鄰之線狀光源22B之中心彼此之間隔Q較佳為30 mm~60 mm。又,自薄型化之觀點而言,光擴散板30C之背面32(例如,背面32之中央部)與線狀光源22B之中心間之距離R較佳為10 mm~20 mm。又,間隔Q相對於距離R之比率(Q/R)較佳為2.5~4.0。特別是間隔Q較佳為40 mm~55 mm,距離R較佳為13 mm~17 mm。又,線狀光源22B之數量係由燈箱25之尺寸(透過型圖像顯示裝置1B之畫面尺寸)及間隔Q而必然決定,例如於32型之液晶顯示裝置1中,較佳為6~10根。再者,於圖16及圖17中,為便於圖解,而僅表示有5根線狀光源22B。
又,作為線狀光源22B,例如可使用螢光管(冷陰極管)、鹵素燈、鎢燈等公知之筒形燈。又,作為面光源裝置20B之光源,亦可使用發光二極管(LED)等點狀光源等來代替線狀光源22B。
(光擴散板)圖18係包含本發明之一實施形態之樹脂片之光擴散板之模式性立體圖。圖19係表示光擴散板之安裝狀態之燈箱之主要部分 放大剖面圖。如圖18所示,光擴散板30C形成為與燈箱25之側壁24之框形狀大致相同之方形板狀。
光擴散板30C係於厚度方向Z上至少積層有2層樹脂層之透光性多層光擴散板,具備包含高流動性樹脂之形狀轉印層(A)(前面層)61、及包含低流動性樹脂之主層(B)(背面層)62。
又,光擴散板30C中可視需要含有光擴散劑(光擴散粒子)。作為光擴散劑,只要為折射率與構成光擴散板30C之透光性樹脂不同且可使透過光擴散之粒子,則并無特別限制,例如,作為無機系之光擴散劑,可列舉碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鈦、氫氧化鋁、二氧化矽、玻璃、滑石、雲母、白碳、氧化鎂、氧化鋅等。該等亦可為由脂肪酸等實施有表面處理者。
又,例如,作為有機系之光擴散劑,可列舉苯乙烯系聚合物粒子、丙烯酸系聚合物粒子、矽氧烷系聚合物粒子等,可較佳地列舉重量平均分子量為50萬~500萬之高分子量聚合物粒子、溶解於丙酮時之凝膠分率為10質量%以上之交聯聚合物粒子。上述光擴散劑可單獨使用或併用2種以上。
於光擴散板30C含有光擴散劑之情形時,光擴散劑之調配比例相對於透光性樹脂100重量份為0.001~1重量份,較佳為0.001~0.01重量份。又,光擴散劑可作為與上述透光性樹脂之母料使用。又,自光擴散性之觀點而言,透光性樹脂之折射率與光擴散劑之折射率之差之絕對值通常為0.01~0.20,較佳為0.02~0.15。
又,光擴散板30C中亦可視需要添加例如紫外線吸收劑、熱穩定劑、抗氧化劑、耐候劑、光穩定劑、螢光增白劑、加工穩定劑等各種添加劑。
作為紫外線吸收劑,并無特別限制,例如可列舉水楊酸苯酯系紫外線吸收劑、二苯基酮系紫外線吸收劑、三系紫外線吸收劑、苯 并三唑系紫外線吸收劑等。於添加紫外線吸收劑之情形時,較佳為相對於透光性樹脂100重量份而添加0.1~3重量份之紫外線吸收劑。只要為上述範圍內,則可抑制紫外線吸收劑向表面滲出,可良好地維持光擴散板之外觀。
作為熱穩定劑,並無特別限制,例如可列舉錳化合物、銅化合物等。於添加熱穩定劑之情形時,與紫外線吸收劑一併添加,較佳為相對於透光性樹脂中之紫外線吸收劑1重量份,以2重量份以下之比例添加熱穩定劑,更佳為相對於透光性樹脂中之紫外線吸收劑1重量份,添加0.01~1重量份之熱穩定劑。
又,作為抗氧化劑,並無特別限制,例如,可列舉受阻酚化合物、受阻胺化合物等。於添加抗氧化劑之情形時,較佳為相對於透光性樹脂100重量份而添加0.1~3重量份之抗氧化劑。
而且,光擴散板30C係如圖19所示般,於半橢圓凸狀部35相對於燈箱25內之線狀光源22B成為平行之位置,使光擴散板30C之背面32相對於燈箱25之側壁24抵接,而固定於燈箱25。由此,燈箱25之開放面26被光擴散板30C蓋住。
(樹脂片之構成材料)包含樹脂片之導光板或光擴散板係由透光性樹脂形成。透光性樹脂之折射率通常為1.49~1.59。作為使用於導光板30或光擴散板30C之透光性樹脂,主要使用丙烯酸系樹脂。作為使用於導光板30或光擴散板30C之透光性樹脂,可使用其他樹脂,亦可使用苯乙烯系樹脂。作為透光性樹脂,可使用丙烯酸系樹脂、苯乙烯樹脂、碳酸酯樹脂、環狀烯烴樹脂、MS樹脂(甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯之共聚物)等。
又,圖10所示之樹脂片60包含形狀轉印層(A)61及主層(B)62,構成主層(B)之樹脂(b)之重量平均分子量相對於構成形狀轉印層(A)之樹脂(a)之重量平均分子量之比率為1.2以上。
構成作為形狀轉印層之表面層(A)之樹脂(a)通常可列舉藉由加熱成為熔融狀態之熱塑性樹脂。樹脂(a)較佳為苯乙烯系樹脂、MS樹脂或丙烯酸系樹脂。樹脂(a)亦可為其他樹脂,亦可為碳酸酯樹脂、環狀烯烴樹脂等。再者,亦可為於可適用於本發明之製造方法之範圍,藉由加熱而固化之熱固性樹脂。上述樹脂亦可添加光擴散劑、紫外線吸收劑、熱穩定劑、抗靜電劑等添加劑。
作為構成主層(B)之樹脂(b),通常可列舉藉由加熱成為熔融狀態之熱塑性樹脂。樹脂(b)較佳為苯乙烯系樹脂、MS樹脂或丙烯酸系樹脂。樹脂(b)亦可為其他樹脂,亦可為碳酸酯樹脂、環狀烯烴樹脂等。再者,亦可為於可適用於本發明之製造方法之範圍,藉由加熱而固化之熱固性樹脂。上述樹脂亦可添加光擴散劑、紫外線吸收劑、熱穩定劑、抗靜電劑等添加劑。
於構成表面層(A)之樹脂(a)及構成主層(b)之樹脂(b)為苯乙烯系樹脂、MS樹脂或丙烯酸系樹脂之情形時,可為樹脂(a)為苯乙烯系樹脂,樹脂(b)為MS樹脂,亦可為樹脂(a)為苯乙烯系樹脂,樹脂(b)為丙烯酸系樹脂,或亦可為樹脂(a)為MS樹脂,樹脂(b)為丙烯酸系樹脂。樹脂(a)與樹脂(b)可均為苯乙烯系樹脂,亦可均為MS樹脂,或者均為丙烯酸系樹脂。
(重量平均分子量之例)於構成形狀轉印層(A)之樹脂(a)及構成主層(B)之樹脂(b)均為苯乙烯系樹脂之情形時,樹脂(a)之重量平均分子量可設為100,000~350,000,樹脂(b)之重量平均分子量可設為200,000~420,000。
又,於構成形狀轉印層(A)之樹脂(a)及構成主層(B)之樹脂(b)均為丙烯酸系樹脂之情形時,樹脂(a)之重量平均分子量可設為70,000~150,000,樹脂(b)之重量平均分子量可設為90,000~200,000。
(樹脂片之製造方法)對本發明之實施形態之樹脂片之製造方法進 行說明。圖9係表示本發明之實施形態之樹脂片之製造方法之順序之流程圖。本實施形態之樹脂片之製造方法例如可使用圖1~圖5、及圖20所示之樹脂片製造裝置50進行實施。如圖9所示,本實施形態之樹脂片之製造方法具備:片製造步驟(S1),其係將加熱熔融狀態之樹脂自模具連續地擠出而成形連續樹脂片60;及轉印步驟(S2),其係使用在周面形成有轉印模之第2擠壓輥(形狀輥)52B,將轉印模轉印於連續樹脂片60。
(片製造步驟)片製造步驟中,將樹脂以加熱熔融狀態自模具51連續地擠出而製造連續樹脂片60。作為用於本發明之製造方法之樹脂,可列舉藉由加熱而成為熔融狀態之熱塑性樹脂。
作為將上述樹脂以加熱熔融狀態連續地擠出之模具51,可使用與通常之擠出成形法所使用之模具相同之金屬製之T模等。為了自模具51將樹脂以加熱熔融狀態擠出,而與通常之擠出成形法同樣地使用擠出機58。擠出機58可為單軸擠出機,亦可為雙軸擠出機。樹脂於擠出機58內被加熱,以熔融之狀態被送入至模具51並擠出。自模具51擠出之樹脂被連續地擠出為片狀而成為連續樹脂片60。
由於上述連續樹脂片60為多層構造,故向模具51供給2種以上之樹脂,以積層之狀態進行共擠出。為了以積層2種以上之樹脂之狀態進行共擠出,例如,使用公知之2種3層分配型進料模組,經由該進料模組向模具51供給樹脂。
再者,連續樹脂片60之厚度只要根據所獲得之片之用途而適當調整即可。例如,將連續樹脂片60用作導光板30或光擴散板30C時之片厚度之較佳之範圍為1.0 mm以上且4.5 mm以下。
(轉印步驟)轉印步驟(S2)包括:轉印起始步驟(S3),其係藉由第1擠壓輥(擠壓輥)52A及第2擠壓輥(形狀輥)52B夾持由片製造步驟(S1)製造之連續樹脂片60而進行擠壓;搬送步驟(S4),其係將藉由轉印起始 步驟(S3)擠壓之連續樹脂片60於密接於形狀輥52B之周面之狀態下進行搬送;及剝離步驟(S5),其係將藉由搬送步驟(S4)搬送之連續樹脂片60自形狀輥52B之周面(轉印模53)剝離。
(轉印起始步驟)由上述片製造步驟(S1)獲得之連續樹脂片60係藉由轉印起始步驟(S3),如圖1所示般被第1擠壓輥52A及第2擠壓輥52B自片之厚度方向之兩側同時夾入並擠壓。
此時,即將與第2擠壓輥52B接觸前之連續樹脂片60處於加熱狀態,將構成形狀轉印層(A)之樹脂(a)之玻璃轉移溫度為Tg(a)時,其表面溫度於(Tg(a)+50℃)~(Tg(a)+150℃)之範圍。表面溫度之調整可藉由擠出機58之設定溫度之變更、模具51之設定溫度之變更來進行調整。再者,連續樹脂片60之表面溫度可使用紅外線溫度計等來測量。
又,於轉印起始步驟即將開始之前,可執行對密接於第1擠壓輥52A之周面而進行搬送之連續樹脂片60之形狀轉印層61之片表面進行加熱之加熱步驟。
於該轉印起始步驟(S3)中,對連續樹脂片60轉印由形成於第2擠壓輥(形狀輥)52B之表面之轉印模53形成之形狀。再者,本發明中,將具備轉印模之第2擠壓輥52B亦稱為轉印輥。上述轉印輥表面所具備之轉印模係抵壓於連續樹脂片60之表面,將其表面形狀以倒转型轉印於連續樹脂片60者。
作為第1及第2擠壓輥52A、52B,通常使用包含不鏽鋼、鋼鐵等金屬之金屬製輥,其直徑為通常100 mm~500 mm。於使用金屬制輥作為該等第1及第2擠壓輥52A、52B之情形時,其表面亦可實施有例如鍍鉻、鍍銅、鍍鎳、鍍鎳-磷等鍍敷處理。又,第1擠壓輥52A之表面(周面)可為鏡面,亦可為實施有壓紋等凹凸之轉印面。
(搬送步驟)搬送步驟(S4)係將連續樹脂片60以密接於第2擠壓輥52B之周面之狀態下隨著第2擠壓輥52B之旋轉進行搬送之步驟。
(剝離步驟)剝離步驟(S5)係將連續樹脂片60自第2擠壓輥52B之周面剝離之步驟。
此時,剛自第2擠壓輥52B剝離後之連續樹脂片60之樹脂(a)之表面溫度較佳為相對於構成形狀轉印層(A)之樹脂(a)之玻璃轉移溫度Tg(a)為(Tg(a)-10)℃~(Tg(a)+40)℃之範圍。於樹脂(a)之表面溫度低於該範圍之情形時,生產效率無法提高。於樹脂(a)之表面溫度高於上述溫度範圍之情形時,轉印至連續樹脂片60上之形狀容易因熱而恢復原狀,轉印率容易變差。剛自第2擠壓輥52B剝離後之樹脂(a)之表面溫度之更佳之範圍為(Tg(a)-5)℃~(Tg(a)+10)℃之範圍。
又,於將構成主層(B)之樹脂(b)之玻璃轉移溫度設為Tg(b)時,構成表面層(A)之樹脂(a)之玻璃轉移溫度Tg(a)可為(Tg(b)+2)℃<Tg(a)℃<(Tg(b)+20)℃之範圍。
又,自第2擠壓輥52B剝離後,形狀轉印層(A)之厚度相對於主層(B)之厚度之比率為1/200~1/10之範圍。於厚度比率小於1/200時、厚度比率大於1/10時,轉印率之提高不充分。
(轉印模)圖8係模式性地表示形成於轉印模之凹部及形成於樹脂片之凸狀部之剖面圖。轉印模53包含設於形狀輥52B之表面之複數個凹部。例如,凹部係於形狀輥52B之周向上連續地形成。凹部之間距通常為30 μm以上,較佳為50 μm以上,但於本發明之製造方法及製造裝置中,凹部之間距間隔為200 μm~500 μm之情形時較佳,凹部之槽深度H為100 μm~500 μm。凹部之間距間隔(P)係指鄰接之凹部之槽部間(底部彼此)之距離,凹部之槽深度(H)係指自形狀輥52B之表面圓周上至凹部之槽部(底部)之距離。
又,凹部之槽深度(H)相對於凹部之間距間隔(P)之比率即縱橫比(H/P)例如為0.3以上,較佳為0.4~0.7。
又,作為轉印模53之凹部之剖面形狀,可列舉半圓形狀、半橢 圓形狀等。又,亦可為與角柱形狀對應之具有銳角部之V字型形狀。
作為上述轉印模之製作方法,有於包含上述不鏽鋼、鋼鐵等之轉印輥之表面實施例如鍍鉻、鍍銅、鍍鎳、鍍鎳-磷等鍍敷處理後,對其鍍敷面進行使用有金剛石車刀或金屬磨石等之去除加工、鐳射加工、或化學蝕刻而加工形狀之方法,但並不特別限定於該等方法。
又,對於轉印輥之表面,亦可於形成上述轉印模後,以例如不損害表面形狀之精度之等級實施鍍鉻、鍍銅、鍍鎳、鍍鎳-磷等鍍敷處理。
為了更精密地再現性良好地形成上述轉印模之槽形狀,較佳為車床與金剛石車刀之組合,銅上實施之鍍鉻之厚度較佳為5 μm以下,更佳為2 μm以下。
(樹脂片之製造方法之變化例)作為製造方法之變化例,例如可於搬送步驟(S4)之後實施第2擠壓步驟。第2擠壓步驟可使用圖2所示之樹脂片製造裝置50B來實施。第2擠壓步驟中,將藉由搬送步驟(S4)搬送之連續樹脂片60利用第2擠壓輥(形狀輥)52B及第3擠壓輥52C夾持而進行擠壓。將由第2擠壓步驟擠壓之連續樹脂片60自第2擠壓輥52B剝離(剝離步驟),以密接於第3擠壓輥52C之周面之狀態進行搬送後,自第3擠壓輥52C之周面剝離。
又,作為製造方法之其他變化例,例如,可於轉印起始步驟(S3)前實施預先擠壓之預壓步驟。預壓步驟可使用圖3所示之樹脂片製造裝置50C來實施。預壓步驟中,藉由利用預壓輥52D及第1擠壓輥52A夾持由片製造步驟(S1)製造之連續樹脂片60而預先進行擠壓。被擠壓之連續樹脂片60以密接於第1擠壓輥52A之周面之狀態被搬送(預搬送步驟),藉由第1及第2擠壓輥52A、52B實施轉印起始步驟(S3),其對提高轉印率有效果,較佳為使用該製造方法。
又,可於第1擠壓輥52A附近設置用於對在第1擠壓輥52A上搬送 之連續樹脂片60之表面進行加熱之加熱器59(參照圖20)。加熱器59以相對於第1擠壓輥52A之周面分開之方式對向配置,自表面側對搬送之連續樹脂片進行加熱。作為加熱器59,例如可使用紅外線加熱器等公知之加熱器。
(作用)本發明之樹脂片之製造方法中,由於主層(B)之重量平均分子量相對於形狀轉印層(A)之重量平均分子量之比率為1.2以上,故可僅使形狀轉印層為相對良好地流動,使主層為流動性相對低者。因此,由樹脂(a)形成之表層部容易流入至轉印模之凹部形狀,流入至轉印模53之凹部形狀之樹脂之形狀自轉印模53剝離後亦易於保持。由此,可提高形狀轉印率。因此,可於樹脂片形成縱橫比較大之表面形狀。
(實施例)以下,列舉實施例1及比較例1更詳細地說明本發明,但本發明並不限定於該等實施例及比較例。
(實施例1、比較例1)使用圖3所示之樹脂片製造裝置50C製作實施例1及比較例1之片。以下示出所使用之製造裝置50之條件。擠出機58之螺桿直徑設為120 mm。線速度於實施例1中設為2.88 m/min,於比較例1中設為2.79 m/min,片寬度(Y軸方向之長度)設為135 cm。作為第2擠壓輥52B之轉印模之形狀,設為間距P為400 μm、深度H為215 μm、頂角為85度之角柱形狀。輥溫度(預壓輥52D(No.1輥)/第1擠壓輥52A(No.2輥)/第2擠壓輥52B(No.3輥))設為75℃/80℃/83℃。又,搬送輥52I(輥道,RT)之溫度設為60℃。
實施例1中,藉由擠出成形(片製造步驟)製作片厚度為2.5 mm之PMMA(Polymethyl Methacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)板。實施例1中,藉由使用兩種丙烯酸系樹脂,製作2層構造且表面層(A)及主層(B)均為丙烯酸系樹脂之樹脂片(參照圖10)。
對構成表面層(A)之樹脂(a)使用丙烯酸系樹脂(甲基丙烯酸甲酯與 丙烯酸甲酯之共聚物)。樹脂(a)之規格如下所示。
重量平均分子量Mw(a):83000
玻璃轉移溫度Tg(a):102℃
厚度:0.2 mm
對構成主層(B)之樹脂(b)使用丙烯酸系樹脂(甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸甲酯之共聚物)。樹脂(b)之規格如下所示。
重量平均分子量Mw(b):115000
玻璃轉移溫度Tg(b):106℃
厚度:2.3 mm
表面層(A)與主層(B)之厚度之比率為2/23。
再者,重量平均分子量Mw係藉由GPC(Gel Permeation Chromatography,凝膠滲透層析法)測定,利用以下之方法而求出。即,製作0.2%THF溶液,其後,使用TOSO公司製造之尺寸排除層析法進行測定,並進行PMMA換算而求出重量平均分子量Mw。樹脂(b)之重量平均分子量Mw(b)相對於樹脂(a)之重量平均分子量Mw(a)之比為1.39。
比較例1中,使用上述樹脂(b)製作2層構造之樹脂片。使用樹脂(b)代替樹脂(a)作為構成表面層(A)之樹脂,除此以外與上述實施例相同。
實施例1中,剛自第2擠壓輥52B剝離後之樹脂片之表面溫度為112℃,此時之形狀高度H'為147 μm。比較例1中,剛自第2擠壓輥52B剝離後之樹脂片之表面溫度為112℃,此時之形狀高度H'為138 μm。
將實施例1及比較例1之試驗條件以及試驗結果示於下述表1。
如此根據本發明之實施形態之樹脂片之製造方法,可提高樹脂片之形狀轉印率。
以上,對本發明基於其實施形態進行了具體說明,但本發明並不限定於上述實施形態。上述實施形態中,設為多層構造之連續樹脂片,設為將需要將轉印模之形狀轉印之一側之片表面作為表面層(A)並由樹脂(a)構成,將另一側之片表面由與樹脂(a)同為丙烯酸系樹脂但重量平均分子量不同之樹脂(b)構成之2層構造,但亦可設為在厚度方向之兩側具有形狀轉印層(A)且具有夾在該形狀轉印層(A)間之主層(B)之構成。
又,上述實施形態中,作為樹脂片,對導光板或光擴散板進行了說明,但亦可製成其他樹脂片。本發明之樹脂片製造方法對搭載於液晶TV之背光源之形狀導光板及形狀擴散板之製造有效。本發明對縱橫比較大之形狀導光板及形狀擴散板之製造尤其有效。
又,上述實施形態中,使用圖1~圖5、及圖20所示之樹脂片製造裝置50、50B、50C、50D、50E、50F進行連續樹脂片之製造,但亦可使用能夠執行其他製造步驟之樹脂片製造裝置。
又,剛自形狀輥剝離後之連續樹脂片之表面溫度相對於構成形狀轉印層(A)之樹脂(a)之玻璃轉移溫度Tg(a)較佳為(Tg(a)-10)℃~(Tg(a)+30)℃之範圍,但亦可為其他溫度範圍。
又,剛自形狀輥剝離後之連續樹脂片之表面溫度相對於構成主層(B)之樹脂(b)之玻璃轉移溫度Tg(b)可為Tg(b)℃~Tg(a)℃之範圍。
60‧‧‧連續樹脂片
60a‧‧‧片表面
60b‧‧‧片表面
61‧‧‧形狀轉印層
62‧‧‧主層
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向

Claims (11)

  1. 一種形狀轉印樹脂片之製造方法,其係藉由將轉印模之形狀轉印至具有平坦之片表面且處於加熱狀態之樹脂片之上述片表面,而製造將轉印模之形狀轉印至上述片表面之形狀轉印樹脂片,該方法具備:片製造步驟,其係藉由自模具連續地擠出加熱熔融狀態之樹脂,而以連續樹脂片製造上述樹脂片,該樹脂片係於片之厚度方向上具有複數層之多層構造,且具備構成上述片表面之形狀轉印層(A)及與該形狀轉印層之背面側鄰接之主層(B)之至少2層,構成上述形狀轉印層(A)之樹脂(a)及構成上述主層(B)之樹脂(b)為丙烯酸系樹脂,上述主層(B)之重量平均分子量相對於上述形狀轉印層(A)之重量平均分子量之比率為1.2以上;及轉印步驟,其係使用於周面形成有轉印模之形狀輥,將上述轉印模轉印於上述片表面;且上述轉印步驟包括:轉印起始步驟,其係開始進行藉由利用擠壓輥及上述形狀輥夾持擠壓由上述片製造步驟製造之上述連續樹脂片,而將上述形狀輥之上述轉印模之形狀轉印至上述連續樹脂片之上述片表面;搬送步驟,其係將藉由上述轉印起始步驟而於上述片表面轉印有上述轉印模之形狀之上述連續樹脂片以密接於上述形狀輥之周面之狀態進行搬送;及剝離步驟,其係將藉由上述搬送步驟搬送之上述連續樹脂片自上述形狀輥之周面剝離。
  2. 如請求項1之形狀轉印樹脂片之製造方法,其中上述轉印步驟包 括:預壓步驟,其係將藉由上述片製造步驟製造之上述連續樹脂片利用預壓輥及上述擠壓輥夾持而進行擠壓;及預搬送步驟,其係將藉由上述預壓步驟擠壓之上述連續樹脂片以密接於上述擠壓輥之周面之狀態進行搬送;且於上述轉印起始步驟中,將藉由上述預搬送步驟搬送之上述連續樹脂片利用上述擠壓輥及上述形狀輥夾持擠壓。
  3. 如請求項1或2之形狀轉印樹脂片之製造方法,其中於將構成上述形狀轉印層(A)之樹脂(a)之玻璃轉移溫度設為Tg(a)之情形時,即將與上述形狀輥之上述周面接觸前之上述形狀轉印層(A)之表面溫度為(Tg(a)+50)℃~(Tg(a)+150)℃之範圍,剛自上述形狀輥之上述周面剝離後之上述形狀轉印層(A)之表面溫度為(Tg(a)-10)℃~(Tg(a)+40)℃之範圍。
  4. 如請求項1之形狀轉印樹脂片之製造方法,其中上述形狀轉印層(A)之厚度相對於上述主層(B)之厚度之比率為1/200~1/10之範圍。
  5. 如請求項1之形狀轉印樹脂片之製造方法,其中於上述轉印起始步驟即將開始之前,具備對密接於上述擠壓輥之周面而被搬送之上述連續樹脂片之上述形狀轉印層(A)之片表面進行加熱之加熱步驟。
  6. 如請求項1之形狀轉印樹脂片之製造方法,其中上述轉印模中,於上述形狀輥之周向上連續之槽部在上述形狀輥之旋轉軸方向上並列設置有複數個;複數個上述槽部之配置間隔P為200μm~500μm。
  7. 如請求項1之形狀轉印樹脂片之製造方法,其中上述轉印模中,於上述形狀輥之周向上連續之槽部在上述形狀輥之旋轉軸方向 上並列設置有複數個;複數個上述槽部係等間隔地配置。
  8. 如請求項1之形狀轉印樹脂片之製造方法,其中上述轉印模中,於上述形狀輥之周向上連續之槽部在上述形狀輥之旋轉軸方向上並列設置有複數個;複數個上述槽部之深度H為100μm~500μm。
  9. 如請求項1之形狀轉印樹脂片之製造方法,其中上述轉印模中,於上述形狀輥之周向上連續之槽部在上述形狀輥之旋轉軸方向上並列設置有複數個;上述槽部之深度H相對於複數個上述槽部之配置間隔P之比率即縱橫比H/P為0.3以上。
  10. 如請求項1之形狀轉印樹脂片之製造方法,其中上述轉印模中,於上述形狀輥之周向上連續之槽部在上述形狀輥之旋轉軸方向上並列設置有複數個;上述槽部之與上述形狀輥之周向正交之方向之剖面形狀為大致半圓形狀、大致半橢圓形狀或角柱形狀。
  11. 如請求項1之形狀轉印樹脂片之製造方法,其中上述轉印模中,於上述形狀輥之周向上連續之槽部在上述形狀輥之旋轉軸方向上並列設置有複數個;上述槽部之與上述形狀輥之周向正交之方向之剖面形狀為用於形成光學透鏡之對應之形狀。
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