WO2011115111A1 - 光学シートの製造方法 - Google Patents

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sheet
cooling
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尚規 奥
坂本　隆
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住友化学株式会社
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    • B29L2007/00—Flat articles, e.g. films or sheets

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing an optical sheet, and more particularly to a method for manufacturing an optical sheet used for various optical plates (light diffusion plates, light guide plates, etc.) installed in a liquid crystal display device.
  • a linear light source or a point light source is mainly used for a backlight of a liquid crystal display device.
  • an optical plate called a light diffusion plate or a light guide plate is used.
  • a light guide plate that takes in light emitted from a light source from an end face and emits light uniformly is used (for example, see Patent Document 1).
  • Optical plates such as a light diffusing plate and a light guide plate generally include an optical sheet having high light transmittance formed by thermoforming.
  • the optical sheet is warped due to residual distortion during thermoforming, and as a result, the optical plate and the liquid crystal panel may come into contact when the liquid crystal display device is assembled.
  • the contact between the optical plate and the liquid crystal panel causes a decrease in display characteristics of the liquid crystal display device such as image distortion.
  • the diffusion plate is mounted on the direct type backlight of the liquid crystal display device arranged in the order of the reflection sheet, the linear light source, the diffusion plate, and the liquid crystal panel, and the amount of warping to the opposite side of the liquid crystal panel per 1 m
  • a diffusion plate having a size of 0.1 mm or more and less than 0.5 mm has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
  • the optical plate when the optical plate is installed in the liquid crystal display device, the optical plate is placed in a high-temperature environment due to lighting of a backlight when the liquid crystal display device is used or due to an increase in ambient temperature during long-term transportation of the liquid crystal display device. There is.
  • the distortion inside the optical plate is alleviated and the warp tendency changes. Therefore, image distortion may occur due to the change in the warp tendency.
  • the tendency to warp changes to the opposite side (liquid crystal panel side)
  • there is a risk that the optical plate and the liquid crystal panel that were not in contact when the liquid crystal display device was assembled will come into contact with each other due to the reverse warp.
  • An object of the present invention is to provide an optical sheet manufacturing method capable of suppressing the amount of warpage within a range in which the occurrence of image disturbance in a liquid crystal display device can be prevented even if the warpage tendency changes after installation in the liquid crystal display device. Is to provide.
  • the method for producing an optical sheet of the present invention includes a first step of softening a resin material at a temperature higher than its glass transition temperature Tg, and molding the softened resin material into a sheet shape.
  • Tg a temperature in the vicinity of the transition temperature Tg is reached, the difference (T2 ⁇ T1) between the temperature T1 of the one surface of the resin sheet and the temperature T2 of the other surface of the resin sheet is 2.5 ° C.-4. The temperature is adjusted to 0 ° C.
  • the temperature T1 on one surface of the resin sheet reaches a temperature near the glass transition temperature Tg of the resin material by cooling, the temperature T1 on one surface of the resin sheet and the other surface of the resin sheet.
  • the surface temperature difference (T2 ⁇ T1) from the temperature T2 is adjusted to a range of 2.5 ° C. to 4.0 ° C. Therefore, it is possible to suppress the amount of warping (initial warping amount) of the sheet due to residual distortion during thermoforming.
  • the warp amount of the optical plate (The amount of warping after heating) can be suppressed within a range in which image disturbance of the liquid crystal display device can be prevented.
  • the initial warpage amount and the post-heating warpage of the optical sheet are performed by performing temperature management on the front and back of the sheet when the temperature T1 of one surface of the resin sheet reaches a temperature near the glass transition temperature Tg. Any amount can satisfy the practical quality used for liquid crystal display devices.
  • the cooling is performed by bringing each of the one surface and the other surface of the resin sheet into close contact with the peripheral surface of the cooling roll, It is preferable that the difference (T2 ⁇ T1) is adjusted by controlling the temperature.
  • the surface temperature difference (T2-T1) of the resin sheet can be adjusted precisely. Moreover, since the temperature of the whole surface of each resin sheet can be adjusted by controlling the surface temperature of the cooling roll (temperature of the peripheral surface), the operation is simple.
  • the said resin sheet is pinched
  • Conveying the resin sheet in close contact with the peripheral surface of The resin sheet conveyed on the peripheral surface of the second roll is sandwiched between the peripheral surface of the second roll and the peripheral surface of the third roll, and then the one surface of the resin sheet is connected to the third roll.
  • the temperature of the second roll and the third roll is controlled so that the temperature T1 of the one surface of the resin sheet peeled from the peripheral surface of the third roll becomes a temperature near the glass transition temperature Tg. Is preferred.
  • the step of cooling the other surface of the resin sheet by close contact with the peripheral surface of the second roll and the step of cooling one surface of the resin sheet by close contact with the peripheral surface of the third roll are two steps. It is divided into two. That is, when cooling each surface of the resin sheet, the other cooling roll is not in contact with the surface opposite to the cooling surface, so that temperature interference from the opposite side can be prevented. As a result, the temperature of each surface can be controlled precisely and easily.
  • the second roll and the third roll so that the temperature T1 of the resin sheet peeled from the roll and conveyed reaches the vicinity of the glass transition temperature Tg.
  • the temperature is controlled. Since the resin sheet is not rapidly cooled during conveyance after peeling and the temperature change of the sheet is not severe, temperature control when the temperature T1 on one surface reaches the glass transition temperature Tg can be easily performed.
  • the third step may include a step of cooling the one surface of the resin sheet by the first roll when the resin sheet is sandwiched between the first roll and the second roll. Good.
  • the cooling roll should just have a cooling function, for example, the 1st roll does not need to have a cooling function.
  • the temperature in the vicinity of the glass transition temperature Tg may be any temperature between the glass transition temperature Tg and the glass transition temperature Tg + 10 ° C. or less.
  • the thickness of the resin sheet after the third step may be 1.0 mm to 12.0 mm.
  • the molding is preferably performed by extrusion.
  • the temperature T1 on one surface of the resin sheet reaches near the glass transition temperature Tg of the resin material by cooling, the temperature T1 on one surface of the resin sheet and the resin sheet
  • the difference (T2 ⁇ T1) from the temperature T2 on the other surface is adjusted to a range of 2.5 ° C. to 4.0 ° C. Therefore, it is possible to suppress the amount of warping of the sheet due to residual distortion during thermoforming. Further, after the optical plate including the optical sheet obtained in this way is installed in the liquid crystal display device, even if the warp tendency of the optical plate changes, the amount of warpage of the optical plate is reduced and the occurrence of image distortion of the liquid crystal display device. It can be suppressed to a preventable range.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a sheet manufacturing apparatus used in an optical sheet manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a method of measuring the warpage amount of the optical sheet.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an installation state of the light diffusion plate in the liquid crystal display device.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a sheet manufacturing apparatus used in an optical sheet manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • the sheet manufacturing apparatus 1 used in the method for manufacturing an optical sheet according to an embodiment of the present invention cools an extruder 2 that extrudes a resin material into a sheet shape and the extruded resin sheet 3 while pressing and stretching.
  • a cooling roll group 4 and a temperature sensor 5 for measuring the temperature of the resin sheet 3 are provided.
  • the extruder 2 is composed of a known extruder such as a single screw extruder or a twin screw extruder.
  • the extruder 2 includes a cylinder 6 for heating and melting (softening) the resin material, a hopper 7 for feeding the resin material into the cylinder 6, and a die 8 for extruding the softened resin material in the cylinder 6. Is included.
  • the die 8 the same metal T-die as used in a normal extrusion method is used.
  • the cooling roll group 4 includes three cooling rolls 9 to 11 as a mechanism for cooling the resin sheet 3 while being pressed and formed into a plate shape.
  • the three cooling rolls 9 to 11 are each made of a cylindrical metal (for example, stainless steel, steel, etc.) roll, and are arranged so that the respective axes are horizontal.
  • These cooling rolls 9 to 11 are an upper roll 9 as a first roll, an intermediate roll 10 as a second roll, and a lower roll 11 as a third roll in order from the top, and the axes of the rolls are parallel to each other. They are arranged side by side in the vertical direction.
  • the peripheral surface 12 of the upper roll and the peripheral surface 13 of the intermediate roll are opposed to each other, and the peripheral surface 13 of the intermediate roll and the peripheral surface 14 of the lower roll are opposed to each other.
  • the upper roll 9 and the lower roll 11 can rotate counterclockwise, and the intermediate roll 10 It can be rotated around. That is, the cooling rolls 9 to 11 are “counterclockwise rotation”, “clockwise rotation”, and “counterclockwise rotation” in order from the top.
  • the cooling rolls 9 to 11 can rotate so that the circumferential surfaces facing each other move in the same direction at the circumferential velocity with the resin sheet 3 sandwiched therebetween.
  • the individual cooling rolls 9 to 11 can be rotated at different speeds on the circumferential surfaces facing each other.
  • the resin sheet After the resin sheet is sandwiched between the upper roll 9 and the intermediate roll 10, it is conveyed along the peripheral surface of the intermediate roll 10, and thereafter sandwiched between the intermediate roll 10 and the lower roll 11, It is transported along the peripheral surface of the lower roll 11, and then peeled off from the peripheral surface of the lower roll 11, and sent to a subsequent process while maintaining flatness.
  • the resin sheet 3 is cooled by contacting the three rolls.
  • each cooling roll 9 to 11 is, for example, 100 mm to 500 mm.
  • the peripheral surfaces 12 to 14 may be subjected to plating treatment such as chrome plating, copper plating, nickel plating, Ni-P plating, for example.
  • the peripheral surfaces 12 to 14 of the cooling rolls 9 to 11 can have various shapes according to the shape of the front surface 31 (one surface) / back surface 32 (the other surface) of the resin sheet 3 to be manufactured.
  • the peripheral surface can be mirror-finished.
  • a transfer mold having an embossed surface or the like on the peripheral surface can be attached.
  • One temperature sensor 5 is provided on each of the upper and lower sides of the resin sheet 3 that is conveyed while being kept flat after being peeled from the lower roll 11, and each surface (surface 31 and surface 31) of the resin sheet 3 that is conveyed. They are opposed to each other in the vertical direction so as to be separated from the back surface 32).
  • the upper temperature sensor 5 measures the temperature T1 of the front surface 31 of the resin sheet 3, and the lower temperature sensor 5 measures the temperature T2 of the rear surface 32 of the resin sheet 3.
  • a known sensor such as an infrared sensor can be used.
  • the temperature sensor 5 may be an in-line type installed in a line where the resin sheet 3 is conveyed, or may be a handy type that can be measured by an operator.
  • the temperature sensor 5 preferably measures an average temperature in a range of about 10 cm to 50 cm in the traveling direction of the sheet on each surface of the resin sheet 3. ⁇ Optical sheet manufacturing method> Next, an optical sheet manufacturing method using the sheet manufacturing apparatus 1 will be described.
  • the resin material is heated and melted (softened) at a temperature higher than its glass transition temperature Tg.
  • a resin material is put into the hopper 7 of the extruder 2, melted and kneaded in the cylinder 6, and then supplied to the die 8.
  • the resin material to be added is not particularly limited, and for example, a known translucent resin can be used.
  • the translucent resin examples include acrylic resin, styrene resin, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, cyclic polyolefin, cyclic olefin copolymer, polyethylene terephthalate, MS resin (methyl methacrylate-styrene copolymer resin), ABS.
  • resins acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resins
  • AS resins acrylonitrile-styrene copolymer resins
  • the temperature of the cylinder 6 is usually set to about Tg + 100 ° C. to Tg + 170 ° C. according to the glass transition temperature Tg of the translucent resin to be charged.
  • Tg glass transition temperature
  • the temperature is set to 207 ° C. to 277 ° C., preferably 220 ° C. to 250 ° C.
  • the resin material in the cylinder 6 is extruded from the die 8 so that the resin material is continuously formed as the resin sheet 3 and cooled while being drawn by the cooling rolls 9 to 11.
  • the surface (set) temperature of each cooling roll 9 to 11 (temperature of the peripheral surfaces 12 to 14) is cooled by passing through the cooling roll group 4, and the surface of the resin sheet 3 peeled from the lower roll 11
  • the temperature T1 of 31 is adjusted to be the glass transition temperature Tg + 0 ° C. to Tg + 10 ° C. of the resin material (hereinafter, this range may be referred to as a temperature near Tg).
  • the temperature of the cooling rolls 9 to 11 is such that when the temperature T1 of the surface 31 of the resin sheet 3 reaches a temperature near Tg, the surface temperature difference of the resin sheet 3 (temperature T2 of the back surface 32 ⁇ temperature T1 of the surface 31). Is adjusted to be in the range of 2.5 ° C. to 4.0 ° C. (preferably 3.0 ° C. to 3.5 ° C.).
  • the obtained optical sheet has an initial warp convex toward the side that is relatively low when the temperature near Tg is reached, that is, the surface 31 side of the resin sheet 3 (relative when the temperature near Tg is reached).
  • a concave initial warp can be generated on the side that was hot, that is, on the back surface 32 side of the resin sheet 3.
  • the temperature T1 of the front surface 31 and the temperature T2 of the back surface 32 of the resin sheet are measured by the temperature sensor 5, respectively.
  • the “temperature near Tg” is a temperature in a predetermined range as described above. Further, “when reaching a temperature in the vicinity of Tg” does not mean all times when the temperature reaches the above-mentioned predetermined range, but means at least one time when the temperature reaches the above-mentioned predetermined range. It is. That is, at least during the cooling process, T1 and T2-T1 need only satisfy the above conditions.
  • the temperature of the upper roll 9 ⁇ the temperature of the intermediate roll 10 ⁇ the temperature of the lower roll 11 is adjusted, Specifically, the temperature of the intermediate roll 10 is 70 ° C. to 100 ° C. (preferably 80 ° C. to 90 ° C.) so that the temperature of the upper roll 9 is 60 ° C. to 90 ° C. (preferably 70 ° C. to 80 ° C.).
  • the temperature of the lower roll 11 is adjusted to be 80 ° C. to 110 ° C. (preferably 90 ° C. to 100 ° C.).
  • the temperature T2 of the back surface 32 and the temperature T1 of the surface 31 are measured using the thermometer 5.
  • T2-T1> 4.0 ° C. the surface temperature of the intermediate roll 10 is lowered, the surface temperature of the upper roll 9 and / or the lower roll 11 is raised, or a combination of these may be tried.
  • T2-T1 ⁇ 2.5 ° C. the surface temperature of the intermediate roll 10 may be increased, the surface temperature of the upper roll 9 and / or the lower roll 11 may be decreased, or a combination of these may be tried.
  • the temperature range can be easily optimized based on several temperature range changes and the resulting temperature differences.
  • the resin material extruded from the die 8 is sandwiched between the upper roll 9 and the intermediate roll 10 and stretched, and then conveyed with the back surface 32 in close contact with the peripheral surface 13 of the intermediate roll 10.
  • the resin sheet 3 is cooled by the upper roll 9 and the intermediate roll 10 from the front and back surfaces 31 and 32 side. Furthermore, the resin sheet 3 is cooled from the back surface 32 side by the intermediate roll 10 during conveyance. After the resin sheet 3 conveyed in close contact with the intermediate roll 10 is stretched by being sandwiched between the intermediate roll 10 and the lower roll 11, the resin sheet 3 is conveyed in a state where the surface 31 is in close contact with the peripheral surface 14 of the lower roll 11. . During the conveyance, the resin sheet 3 is cooled from the surface 31 side by the lower roll 11.
  • the resin sheet 3 conveyed in close contact with the lower roll 11 is peeled off from the peripheral surface 14 at the lower end of the lower roll 11 and is flat in a posture with the front surface 31 facing upward (a posture with the rear surface 32 facing downward). It is sent in the horizontal direction while maintaining the characteristics. Then, the temperature T1 of the front surface 31 and the temperature T2 of the back surface 32 of the resin sheet 3 passing between the pair of temperature sensors 5 are measured by the upper temperature sensor 5 and the lower temperature sensor 5, respectively.
  • the resin sheet 3 is taken up by a pair of take-up rolls (not shown) and further cooled to obtain an optical sheet.
  • the light diffusing plate 20 shown in FIG. 2 can be obtained.
  • the light diffusion plate 20 is an example of an optical sheet.
  • the initial warpage amount of the obtained light diffusing plate 20 (the amount of warping before being installed in the liquid crystal display device) is, for example, that the light diffusing plate 20 is placed on a flat surface and each measurement location (see FIG. 2) (See No. 1 to No. 8).
  • the initial warpage amount is, for example, 0 mm to less than 0.5 mm, preferably 0 mm to 0.3 mm, at any measurement location.
  • the thickness of the light diffusion plate 20 is, for example, 1.0 mm to 12.0 mm when used for a liquid crystal display device, preferably 1.2 mm to 5.0 mm, more preferably from the viewpoint of thinning. 1.2 mm to 2.0 mm.
  • the light diffusing plate 20 can be installed in the liquid crystal display device 21 as shown in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an installation state of the light diffusion plate in the liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device 21 is a so-called direct-type liquid crystal display device, and includes a backlight system 22 and a liquid crystal panel 23 disposed in front of the backlight system 22.
  • the liquid crystal display device 21 is shown in a posture in which the front side faces the upper side of the drawing.
  • the scales of the constituent members such as the liquid crystal display device 21, the backlight system 22, and the liquid crystal panel 23 shown in the following drawings are set for convenience of explanation, and the scales of all the constituent members are the same. Not that.
  • the backlight system 22 has a rectangular plate-shaped rear wall 24 and a rectangular frame-shaped side wall 25 integrally standing upright from the periphery of the rear wall 24, and is made of a thin box-shaped resin whose front side is open.
  • a lamp box 26, a plurality of linear light sources 27 provided in the lamp box 26, and a light diffusion plate 20 that closes an open surface 28 (front surface) of the lamp box 26 are provided. That is, the box-shaped lamp box 26 has an open surface 28 whose outline is formed by a rectangular frame-shaped side wall 25, and a linear light source 27 is provided in a space surrounded by the side wall 25 and the rear wall 24.
  • a reflection plate (not shown) for reflecting light incident on the rear wall 24 side from the linear light source 27 toward the open surface 28 side of the box is attached to the whole. It has been.
  • the linear light source 27 is, for example, a cylindrical lamp having a diameter of 2 mm to 4 mm.
  • the plurality of linear light sources 27 are arranged in parallel with each other at an equal interval in a state of being spaced apart from the back surface 29 of the light diffusing plate 20.
  • a known cylindrical lamp such as a fluorescent tube (cold cathode tube), a halogen lamp, or a tungsten lamp can be used.
  • a point light source such as a light emitting diode (LED) can be used instead of the linear light source 27.
  • the light diffusing plate 20 has a convex side (the surface 31 side of the resin sheet 3 in FIG. 1) facing the linear light source 27 to be a back surface 29 (a concave side (see FIG. 1). 1 (the rear surface 32 side of the resin sheet 3) is disposed so that the front surface 30 faces the liquid crystal panel 23.
  • the liquid crystal panel 23 includes a liquid crystal cell 33 and a pair of polarizing plates 34 and 35 that sandwich the liquid crystal cell 33 from both sides in the thickness direction. Such a liquid crystal panel 23 is disposed on the front side of the backlight system 22 so that one polarizing plate (the rear polarizing plate 35) and the light diffusion plate 20 face each other.
  • the liquid crystal cell 33 for example, a known liquid crystal cell such as a TFT liquid crystal cell or an STN liquid crystal cell can be used.
  • the surface temperature difference (T2 ⁇ T1) of the resin sheet 3 is 2.5 ° C. to 4 ° C.
  • the temperature of the roll is adjusted to be in the range of 0.0 ° C. (preferably 3.0 ° C. to 3.5 ° C.).
  • the initial warpage amount of the optical sheet for example, the light diffusing plate caused by the residual distortion when extruded from the die 8 can be suppressed to, for example, 0 mm to less than 0.5 mm.
  • the amount of warping (the amount of warping after heating) can be suppressed within a range in which image disturbance of the liquid crystal display device 21 can be prevented. For example, it can be suppressed to 0 mm to less than 0.5 mm (preferably 0 mm to 0.3 mm).
  • T2-T1 is set to 4.0 ° C. or lower in order to avoid the problem.
  • the amount of warpage after heating is 0.5 mm or more, the light diffusing plate 20 may be too close to the linear light source 27 and the light source image may be seen.
  • T2 -T1 is set to 2.5 ° C or higher.
  • the front surface 31 and the back surface 32 of the resin sheet 3 are brought into close contact with the peripheral surface 14 of the lower roll 11 and the peripheral surface 13 of the intermediate roll 10, respectively. Since it cools, the whole individual surfaces 31 and 32 of the resin sheet 3 can be cooled uniformly. Further, the surface 31 of the resin sheet 3 can be cooled in two stages: cooling by the upper roll 9 and cooling by the lower roll 11. Therefore, the surface temperature difference (T2-T1) of the resin sheet 3 can be adjusted precisely. Further, the temperature of the entire individual surfaces 31 and 32 of the resin sheet 3 is adjusted by controlling the surface (set) temperatures (temperatures of the peripheral surfaces 12, 13, and 14) of the upper roll 9, the intermediate roll 10, and the lower roll 11. Because it is possible, the operation is simple.
  • the step of cooling the back surface 32 of the resin sheet 3 by close contact with the peripheral surface 13 of the intermediate roll 10 and the step of cooling the surface 31 of the resin sheet 3 by close contact with the peripheral surface 14 of the lower roll 11 are separately performed. Done. That is, when the back surface 32 of the resin sheet 3 is cooled by the intermediate roll 10, the upper roll 9 and the lower roll 11 are not in contact with the surface 31 opposite to the back surface 32. Further, when the surface 31 of the resin sheet 3 is cooled by the lower roll 11, the upper roll 9 and the intermediate roll 10 are not in contact with the back surface 32 opposite to the front surface 31. Therefore, it is possible to prevent temperature interference from the opposite side to the individual cooling-side surfaces 31 and 32. As a result, the temperatures of the individual surfaces 31 and 32 can be controlled accurately and easily.
  • the temperature of the surface 31 of the resin sheet 3 is set to a temperature near Tg so that each of the cooling rolls 9 to 11 The temperature is controlled. Since the resin sheet 3 is not cooled rapidly during the conveyance and the temperature change of the resin sheet 3 is not severe, the temperature at the time when the temperature T1 of the front surface 31 reaches near Tg and the temperature T2 of the back surface 32 at that time are The sensor 5 can be accurately and easily managed.
  • the optical sheet obtained by the present invention is not limited to the light diffusing plate 20 used in the direct liquid crystal display device 21 but can be used as a light guide plate used in an edge light type liquid crystal display device, for example. .
  • the cooling roll group 4 has a form in which the upper roll 9, the intermediate roll 10, and the lower roll 11 in which the axes are arranged horizontally are arranged side by side in the vertical direction.
  • the three cooling rolls arranged horizontally may be arranged side by side in the horizontal direction.
  • the resin sheet may be cooled by sandwiching it between two rolls instead of three rolls, or by transporting it on the peripheral surface of one roll.
  • the present invention can be carried out even if the resin sheet is cooled by a method other than close contact with the peripheral surface of the roll, for example, by gas blowing.
  • the resin sheet difference T2-T1 can be set by changing the gas temperature, the flow rate, or the like.
  • the resin sheet is shape
  • Example 1 (1) Configuration of Optical Sheet Manufacturing Apparatus An apparatus having the same configuration as the sheet manufacturing apparatus shown in FIG. 1 was used. In addition, the metal roll (diameter: 450 mm) by which the surrounding surface was mirror-finished was installed as a cooling roll (upper roll, an intermediate
  • Tg 107.0 ° C.
  • the internal temperature is 190 ° C. to 250 ° C. After melt-kneading, it was supplied to a die (width: 1300 mm).
  • the resin sheet is stretched and cooled by an upper roll, an intermediate roll and a lower roll to produce an optical sheet having a width of 1350 mm and a thickness of 10 mm.
  • the set temperature (surface temperature) of each cooling roll was adjusted so as to satisfy the temperature of the upper roll ⁇ the temperature of the intermediate roll ⁇ the temperature of the lower roll.
  • the upper roll was adjusted in a temperature range of 70 ° C. to 80 ° C.
  • the intermediate roll was adjusted in a temperature range of 80 ° C. to 90 ° C.
  • the lower roll was adjusted in a temperature range of 90 ° C. to 100 ° C.
  • Example 2 An optical sheet was produced according to the same operation and conditions as in Example 1. The set temperature of each cooling roll was adjusted to the same range as in Example 1, but there was a slight error in the temperatures detected by the upper temperature sensor and the lower temperature sensor.
  • the measured values of the temperature sensor were as follows. Upper (front side) temperature sensor: 108.8 ° C, lower (back side) temperature sensor: 111.5 ° C 3.
  • Comparative Example 1 In the process of drawing and cooling the sheet, set the temperature of each cooling roll (diameter 450 mm) in the temperature range of 70 ° C to 80 ° C for the upper roll, 85 ° C to 95 ° C for the intermediate roll, and 85 ° C to 95 ° C for the lower roll. An optical sheet was produced by the same operation and conditions as in Example 1 except that each was adjusted.
  • the measured values of the temperature sensor were as follows. Upper (front side) temperature sensor: 108.3 ° C, lower (back side) temperature sensor: 113.7 ° C 4).
  • Comparative Example 2 In the process of drawing and cooling the sheet, set the temperature of each cooling roll (diameter 450 mm) in the temperature range of 70 ° C to 80 ° C for the upper roll, 75 ° C to 85 ° C for the intermediate roll, and 85 ° C to 95 ° C for the lower roll.
  • An optical sheet was produced by the same operation and conditions as in Example 1 except that each was adjusted.
  • Example 1 and Example 2 the initial warpage amount and the post-heating warpage amount are in the range of 0.0 mm to less than 0.5 mm at any measurement location, and there is no problem in use in the liquid crystal display device. confirmed.
  • Comparative Example 1 there is a portion where the amount of warpage after heating is 0.5 mm (the first and third measurement locations), and thus there is a possibility that a light source image can be seen when the liquid crystal display device is used.
  • Comparative Example 2 there is a portion where the amount of warpage after heating is smaller than the initial amount of warpage (second measurement location), so that the light diffusing plate warps toward the liquid crystal panel (reverse warpage) when the liquid crystal display device is used. There is a risk of touching the liquid crystal panel.

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Abstract

　液晶表示装置への設置後に反り傾向が変化しても、その反り量を、液晶表示装置の画像乱れの発生を防止可能な範囲に抑えることができる光学シートの製法を提供する。樹脂材料を、そのガラス転移温度Ｔｇよりも高い温度で軟化させる第１工程と、軟化した樹脂材料をシート状に成形して樹脂シート３を得る第２工程と、樹脂シート３を前記ガラス転移温度Ｔｇに至るまで冷却する第３工程と、を含む。前記冷却は、樹脂シート３の一方の面３１の温度Ｔ１が冷却によりガラス転移温度Ｔｇ付近の温度に達した時に、樹脂シート３の一方の面３１の温度Ｔ１と樹脂シートの他方の面３２の温度Ｔ２との差（Ｔ２－Ｔ１）が、２．５℃～４．０℃となるよう調節される。

Description

光学シートの製造方法
　本発明は、光学シートの製造方法、詳しくは、液晶表示装置に設置される各種光学板（光拡散板、導光板など）用途に使用される光学シートの製造方法に関する。
　液晶表示装置のバックライトには、線状光源や点状光源が主に用いられている。これらの光源が発射する光を画面全体に均一に広げるために、光拡散板や導光板と呼ばれる光学板が用いられている。例えば、エッジライト方式のバックライトに対しては、光源が発射する光を端面から取り入れ、均一に面発光させる導光板が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
　光拡散板や導光板などの光学板は、一般的に、熱成形により形成される高い光透過性を有する光学シートを含む。しかしながら、熱成形時の残留歪みに起因して光学シートに反りが発生し、その結果、液晶表示装置を組み立てたときに、光学板と液晶パネルとが接触することがある。光学板と液晶パネルとの接触は、画像乱れなどの液晶表示装置の表示特性の低下の原因となる。
　そこで、反射シート、線状光源、拡散板、液晶パネルの順番で配置される液晶ディスプレイ装置の直下型バックライトに搭載される拡散板であって、液晶パネルの反対側への反り量が１ｍ当たり０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ未満である拡散板が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１－３４２２６３号公報 特開２００７－９４１１２号公報
　しかしながら、光学板は、液晶表示装置に設置された状態において、液晶表示装置の使用時におけるバックライトの点灯、液晶表示装置の長期輸送時における周囲の気温上昇などにより、高温環境下に置かれる場合がある。光学板が高温環境下に置かれると、光学板内部の歪みが緩和されて反り傾向が変化するので、その反り傾向の変化により、画像乱れが発生するおそれがある。また、反り傾向が逆側（液晶パネル側）に変化した場合には、液晶表示装置の組立て時に接触していなかった光学板と液晶パネルとが、逆反りにより接触するおそれがある。
　本発明の目的は、液晶表示装置への設置後に反り傾向が変化しても、その反り量を、液晶表示装置の画像乱れの発生を防止可能な範囲に抑えることができる光学シートの製造方法を提供することである。
　上記目的を達成するために、本発明の光学シートの製造方法は、樹脂材料を、そのガラス転移温度Ｔｇよりも高い温度で軟化させる第１工程と、軟化した前記樹脂材料をシート状に成形して樹脂シートを得る第２工程と、前記樹脂シートを前記ガラス転移温度Ｔｇに至るまで冷却する第３工程とを含み、前記冷却は、前記樹脂シートの一方の面の温度Ｔ１が冷却により前記ガラス転移温度Ｔｇ付近の温度に達した時に、前記樹脂シートの前記一方の面の温度Ｔ１と前記樹脂シートの他方の面の温度Ｔ２との差（Ｔ２－Ｔ１）が、２．５℃～４．０℃となるように調節される。
　この方法によれば、樹脂シートの一方の面の温度Ｔ１が、冷却により樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇ付近の温度に達した時に、樹脂シートの一方の面の温度Ｔ１と樹脂シートの他方の面の温度Ｔ２との表面温度差（Ｔ２－Ｔ１）が、２．５℃～４．０℃の範囲に調節される。そのため、熱成形時の残留歪みに起因するシートの反り量（初期反り量）を抑えることができる。さらに、このようにして得られる光学シートを含む光学板を液晶表示装置へ設置した後、バックライトが発する熱などにより加熱されて光学板の反り傾向が変化しても、光学板の反り量（加熱後反り量）を、液晶表示装置の画像乱れの発生を防止可能な範囲に抑えることができる。
　すなわち、本発明によれば、樹脂シートの一方の面の温度Ｔ１がガラス転移温度Ｔｇ付近の温度に達した時のシート表裏の温度管理を行うことによって、光学シートの初期反り量および加熱後反り量がいずれも、液晶表示装置用として用いられる実用上の品質を満たすことができる。
　また、本発明の光学シートの製造方法では、前記樹脂シートの前記一方の面および前記他方の面のそれぞれを、冷却ロールの周面に密着させることにより、前記冷却が行われ、前記冷却ロールの温度を制御することにより、前記差（Ｔ２－Ｔ１）が調節されることが好適である。
　この方法によれば、樹脂シートを成形した後に、樹脂シートの一方の面および他方の面を冷却ロールの周面に密着させて冷却するので、樹脂シートの個々の面全体を均一に冷却することができる。そのため、樹脂シートの表面温度差（Ｔ２－Ｔ１）を精密に調節することができる。また、樹脂シートの個々の面全体の温度を、冷却ロールの表面温度（周面の温度）を制御して調節できるので、操作が簡単で済む。
　また、本発明の光学シートの製造方法では、前記樹脂シートを第１ロールの周面と第２ロールの周面との間で挟み、その後、前記樹脂シートの前記他方の面を前記第２ロールの周面に密着させた状態で前記樹脂シートを搬送することと、
　前記第２ロールの周面を搬送された前記樹脂シートを前記第２ロールの周面と第３ロールの周面との間で挟み、その後、前記樹脂シートの前記一方の面を前記第３ロールの周面に密着させた状態で前記樹脂シートを搬送すること、及び、
　前記第３ロールの周面を搬送された前記樹脂シートを、前記第３ロールの周面から剥離して、その平坦性を維持したまま搬送すること、を含み、
　前記第３ロールの周面から剥離された前記樹脂シートの前記一方の面の温度Ｔ１が前記ガラス転移温度Ｔｇ付近の温度になるように、前記第２ロールおよび第３ロールの温度が制御されることが好適である。
　この方法では、第２ロールの周面との密着により樹脂シートの他方の面を冷却するステップと、第３ロールの周面との密着により樹脂シートの一方の面を冷却するステップとが２ステップに分けて行われる。すなわち、樹脂シートの個々の面を冷却するときに、当該冷却面とは反対側の面に他の冷却ロールが接していないので、反対側からの温度干渉を防止することができる。その結果、個々の面の温度を精密かつ容易に制御することができる。
　また、樹脂シートの両面（一方の面および他方の面）の冷却処理後、ロールから剥離され搬送される樹脂シートの温度Ｔ１がガラス転移温度Ｔｇ付近に達するように、第２ロールおよび第３ロールの温度が制御される。剥離後の搬送中は樹脂シートが急激には冷却されず、シートの温度変化が激しくないので、一方の面の温度Ｔ１がガラス転移温度Ｔｇに達する時点の温度管理を容易に行うことができる。
　なお、前記第３工程は、前記樹脂シートを前記第１ロールと前記第２ロールとの間で挟む際、前記第１ロールにより前記樹脂シートの前記一方の面を冷却するステップを含んでいてもよい。また、冷却ロールは、いずれかのロールが冷却機能を有していればよく、たとえば、第１ロールは、冷却機能を有していなくてもよい。
　また、本発明の光学シートの製造方法では、前記ガラス転移温度Ｔｇ付近の温度が、前記ガラス転移温度Ｔｇ以上ガラス転位温度Ｔｇ＋１０℃以下のいずれかの温度であってもよい。
　また、本発明の光学シートの製造方法では、前記第３工程後の樹脂シートの厚さが、１．０ｍｍ～１２．０ｍｍであってもよい。
　また、前記成形が押し出しにより行われることが好ましい。
　本発明の光学シートの製造方法によれば、樹脂シートの一方の面の温度Ｔ１が、冷却により樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇ付近に達した時に、樹脂シートの一方の面の温度Ｔ１と樹脂シートの他方の面の温度Ｔ２との差（Ｔ２－Ｔ１）が、２．５℃～４．０℃の範囲に調節される。そのため、熱成形時の残留歪みに起因するシートの反り量を抑えることができる。さらに、このようにして得られる光学シートを含む光学板を液晶表示装置へ設置した後、光学板の反り傾向が変化しても、光学板の反り量を、液晶表示装置の画像乱れの発生を防止可能な範囲に抑えることができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る光学シートの製造方法に使用されるシート製造装置の概略構成図である。 図２は、光学シートの反り量の測定方法を説明するための図である。 図３は、液晶表示装置における光拡散板の設置状態を説明するための図である。
＜シート製造装置の構成＞
　図１は、本発明の一実施形態に係る光学シートの製造方法に使用されるシート製造装置の概略構成図である。
　本発明の一実施形態に係る光学シートの製造方法に使用されるシート製造装置１は、樹脂材料をシート状に押し出す押出機２と、押し出された樹脂シート３を押圧して延伸しながら冷却する冷却ロール群４と、樹脂シート３の温度を測定するための温度センサ５とを備えている。
　押出機２は、例えば、一軸押出機、二軸押出機など、公知の押出成形機で構成されている。押出機２は、樹脂材料を加熱溶融（軟化）させるためのシリンダ６と、シリンダ６内に樹脂材料を投入するためのホッパ７と、シリンダ６内で軟化した樹脂材料を押し出すためのダイ８とを含んでいる。ダイ８としては、通常の押出成形法に用いられると同様の金属製のＴダイなどが用いられる。
　冷却ロール群４は、樹脂シート３を押圧により延伸して板状に成形しながら冷却する機構として、３つの冷却ロール９～１１を備えている。
　３つの冷却ロール９～１１は、それぞれ円柱状の金属製（例えば、ステンレス鋼製、鉄鋼製など）ロールからなり、各軸線が水平となるように配置されている。これらの冷却ロール９～１１は、上から順に第１ロールとしての上ロール９、第２ロールとしての中間ロール１０、および第３ロールとしての下ロール１１であり、各ロールの軸線が互いに平行になるように鉛直方向に並んで配置されている。上ロールの周面１２と中間ロールの周面１３とが対向し、中間ロールの周面１３と下ロールの周面１４とが対向している。
　冷却ロール９～１１の回転軸にはそれぞれモータ（図示せず）が接続されていて、この実施形態では、上ロール９および下ロール１１が反時計回りに回転可能であり、中間ロール１０が時計回りに回転可能である。すなわち、冷却ロール９～１１は、上から順に「反時計回りに回転可能」、「時計回りに回転可能」、「反時計回りに回転可能」である。これにより、全ての冷却ロール９～１１が樹脂シート３を挟んだ状態で互いに対向する周面同士が同じ方向に周面速度で移動するように回転することができる。また、個々の冷却ロール９～１１は、互いに対向する周面同士が互いに異なる速度で回転することもできる。樹脂シートは、上ロール９と中間ロール１０との間に挟まれた後、中間ロール１０の周面に沿って搬送され、その後、中間ロール１０と下ロール１１との間に挟まれ、その後、下ロール11の周面に沿って搬送され、その後、下ロール１１の周面から剥離され、平坦性を保ったまま後工程に送られる。このようにして、３つのロールに接触することにより、樹脂シート３が冷却される。
　各冷却ロール９～１１の直径は、例えば、１００ｍｍ～５００ｍｍである。また、冷却ロール９～１１として金属製ロールが用いられる場合、その周面１２～１４に、例えば、クロームメッキ、銅メッキ、ニッケルメッキ、Ｎｉ－Ｐメッキなどのメッキ処理が施されていてもよい。
　冷却ロール９～１１の周面１２～１４は、製造される樹脂シート３の表面３１（一方の面）／裏面３２（他方の面）の形状に合わせて様々な形状面とされうる。例えば、表面３１／裏面３２を平滑面としたい場合には、周面に鏡面加工を施すことができる。また、表面３１／裏面３２に微細な凹凸を施したい場合には、周面にエンボス加工などが施された転写型などを取り付けることができる。
　温度センサ５は、下ロール１１から剥離された後に平坦性を維持したまま搬送される樹脂シート３の上下両側に１つずつ設けられており、搬送される樹脂シート３の各面（表面３１および裏面３２）に対して離間するように、鉛直方向に互いに対向配置されている。上側の温度センサ５は、樹脂シート３の表面３１の温度Ｔ１を計測し、下側の温度センサ５は、樹脂シート３の裏面３２の温度Ｔ２を計測する。
なお、温度センサ５としては、例えば、赤外線センサなど、公知のセンサを用いることができる。また、温度センサ５は、樹脂シート３が搬送されるラインに設置するインラインタイプのものであってもよいし、作業者が手に持って測定できるハンディタイプのものであってもよい。温度センサ５は、概ね、樹脂シート３の各表面のシートの進行方向における１０ｃｍ～５０ｃｍ程度の範囲の平均温度を測定することが好ましい。
＜光学シートの製造方法＞
　次いで、このシート製造装置１を用いた光学シートの製造方法を説明する。
　まず、樹脂材料を、そのガラス転移温度Ｔｇよりも高い温度で加熱溶融（軟化）させる。具体的には、押出機２のホッパ７に樹脂材料を投入し、シリンダ６内で溶融混練した後、ダイ８に供給する。
　投入される樹脂材料としては、特に制限されず、例えば、公知の透光性樹脂を用いることができる。
　透光性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン、環状オレフィン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ＭＳ樹脂（メタクリル酸メチル－スチレン共重合体樹脂）、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体樹脂）、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル－スチレン共重合体樹脂）などが挙げられる。これらの透光性樹脂は、単独使用または２種以上併用することができる。
　また、樹脂材料として、必要により、光拡散剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、光重合安定剤などの添加剤を混合することができる。
　シリンダ６の温度は、投入される透光性樹脂のガラス転移温度Ｔｇに応じて、通常、Ｔｇ＋１００℃～Ｔｇ＋１７０℃程度に設定される。例えば、透光性樹脂がポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ樹脂　Ｔｇ＝１０７．０℃）である場合、２０７℃～２７７℃、好ましくは、２２０℃～２５０℃に設定される。
　次いで、シリンダ６内の樹脂材料をダイ８から押し出すことにより、樹脂材料が連続的に樹脂シート３として成形され、冷却ロール９～１１で延伸されながら冷却される。
　その際、各冷却ロール９～１１の表面（設定）温度（周面１２～１４の温度）は、冷却ロール群４を通過することにより冷却され、下ロール１１から剥離された樹脂シート３の表面３１の温度Ｔ１が、樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇ＋０℃～Ｔｇ＋１０℃（以下では、この範囲をＴｇ付近の温度と言うことがある。）となるように調節される。
　さらに、冷却ロール９～１１の温度は、樹脂シート３の表面３１の温度Ｔ１がＴｇ付近の温度に達した時に、樹脂シート３の表面温度差（裏面３２の温度Ｔ２－表面３１の温度Ｔ１）が２．５℃～４．０℃（好ましくは、３．０℃～３．５℃）の範囲となるように調節される。これにより、得られる光学シートに、Ｔｇ付近の温度に達した時に相対的に低温であった側、すなわち樹脂シート３の表面３１側へ凸状な初期反り（Ｔｇ付近の温度に達した時に相対的に高温であった側、すなわち樹脂シート３の裏面３２側へ凹状な初期反り）を発生させることができる。なお、樹脂シートの表面３１の温度Ｔ１及び裏面３２の温度Ｔ２は、それぞれ温度センサ５により測定される。また、「Ｔｇ付近の温度」とは、上述のように所定の範囲の温度である。さらに、「Ｔｇ付近の温度に達する時」とは、上述の所定の範囲の温度に達している全ての時という意味ではなく、上述の所定の範囲の温度に達している少なくとも一つの時という意味である。すなわち、冷却過程の少なくともある時に、Ｔ１及びＴ２－Ｔ１が上記の条件を満たせばよい。
　また、樹脂シート３の一方の表面３１の温度がＴｇ付近の温度に達する時は、下ロール１１からの剥離後の樹脂シート３だけでなく、冷却ロール９～１１の通過中の樹脂シート３にも生じることができる。しかしながら、冷却ロール９～１１の通過中の樹脂シート３の表裏面の温度を測定することは困難である。したがって、本実施形態のように、「Ｔｇ付近の温度に達する時」が、冷却ロール９～１１を通過後、すなわち、下ロール１１から剥離した後であることが好ましい。これは、剥離後の樹脂シートの表裏面の温度を測定可能な温度センサ５の測定結果に基づいて、一方の表面３１の温度Ｔ１がＴｇ付近の温度となるように冷却ロール９～１１を制御し、さらに、前記差Ｔ２－Ｔ１が上記の範囲となるように冷却ロール９～１１をさらに制御することにより容易に行える。
　例えば、直径４５０ｍｍの冷却ロール９～１１を用いて厚さ２ｍｍの樹脂シート３を成形する場合において、上ロール９の温度≦中間ロール１０の温度≦下ロール１１の温度を満たすように調節され、具体的には、上ロール９の温度が６０℃～９０℃（好ましくは、７０℃～８０℃）となるように、中間ロール１０の温度が７０℃～１００℃（好ましくは、８０℃～９０℃）となるように、下ロール１１の温度が８０℃～１１０℃（好ましくは、９０℃～１００℃）となるように調節される。具体的に、冷却後の樹脂シートの表面温度差を上記の温度差にするためには、まず、温度計５を用いて裏面３２の温度Ｔ２及び表面３１の温度Ｔ１を測定する。そして、Ｔ２－Ｔ１＞４．０℃の場合には、中間ロール１０の表面温度を下げる、上ロール９および／または下ロール１１の表面温度を上げる、または、これらの組み合わせを試みればよい。また、Ｔ２－Ｔ１＜２．５℃の場合には、中間ロール１０の表面温度を上げる、上ロール９および／または下ロール１１の表面温度を下げる、または、これらの組み合わせを試みればよい。温度の幅は、いくつかの温度幅の変更及びその結果得られた温度差に基づいて、容易に最適化できる。
　そして、ダイ８から押出しされた樹脂材料は、上ロール９と中間ロール１０とで挟み込まれて延伸された後、中間ロール１０の周面１３に裏面３２が密着した状態で搬送される。上ロール９と中間ロール１０とで挟み込まれる際、樹脂シート３は、上ロール９および中間ロール１０により、その表裏面３１，３２側から冷却される。さらに、搬送の際、樹脂シート３は、中間ロール１０により裏面３２側から冷却される。中間ロール１０に密着して搬送された樹脂シート３は、中間ロール１０と下ロール１１とで挟まれて延伸された後、下ロール１１の周面１４に表面３１が密着した状態で搬送される。搬送の際、樹脂シート３は、下ロール１１により表面３１側から冷却される。
　その後、下ロール１１に密着して搬送された樹脂シート３は、下ロール１１の下端において周面１４から剥離され、表面３１を上方に向けた姿勢（裏面３２を下方に向けた姿勢）で平坦性を維持したまま水平方向に送出される。そして、１対の温度センサ５の間を通過する樹脂シート３の表面３１の温度Ｔ１および裏面３２の温度Ｔ２を、それぞれ上側の温度センサ５および下側の温度センサ５で測定する。
　その後、樹脂シート３を、一対の引取ロール（図示せず）により引き取り、さらに冷却することにより光学シートが得られる。得られた光学シートを、適当な大きさ（例えば、８００ｍｍ×８００ｍｍ～１４００ｍｍ×１４００ｍｍ）に切断することにより、図２に示す光拡散板２０を得ることができる。光拡散板２０は、光学シートの１例である。
　得られる光拡散板２０の初期反り量（液晶表示装置に設置する前の反り量）は、例えば、光拡散板２０を平面上に載置し、光拡散板２０の周縁の各測定箇所（図２の１番～８番参照）に隙間ゲージを挿入することにより測定することができる。初期反り量は、いずれの測定箇所においても、例えば、０ｍｍ～０．５ｍｍ未満であり、好ましくは、０ｍｍ～０．３ｍｍである。
　また、光拡散板２０の厚さは、液晶表示装置用として用いる場合、例えば、１．０ｍｍ～１２．０ｍｍであり、好ましくは、薄肉化の観点から１．２ｍｍ～５．０ｍｍ、さらに好ましくは、１．２ｍｍ～２．０ｍｍである。
　そして、この光拡散板２０は、図３に示すように、液晶表示装置２１に設置することができる。
　図３は、液晶表示装置における光拡散板の設置状態を説明するための図である。
　液晶表示装置２１は、いわゆる直下型液晶表示装置であって、バックライトシステム２２と、バックライトシステム２２の前面に配置された液晶パネル２３とを備えている。なお、図３では、液晶表示装置２１を便宜的に、その前側を紙面上側に向けた姿勢で表している。また、以下の図で表される液晶表示装置２１、バックライトシステム２２、液晶パネル２３などの各構成部材の縮尺は、説明の便宜上それぞれ設定されたものであり、全ての構成部材の縮尺が同じであるわけではない。
　バックライトシステム２２は、四角板状の後壁２４および後壁２４の周縁から前方へ一体的に立設された四角枠状の側壁２５を有し、前面側が開放された薄型箱状の樹脂製ランプボックス２６と、ランプボックス２６内に設けられた複数の線状光源２７と、ランプボックス２６の開放面２８（前面）を塞ぐ光拡散板２０とを備えている。
　すなわち、箱状のランプボックス２６は、その開放面２８の輪郭が四角枠状の側壁２５により形成され、側壁２５および後壁２４により囲まれる空間内に、線状光源２７が設けられている。ランプボックス２６の後壁２４内面には、例えば、線状光源２７から後壁２４側へ入射する光を、ボックスの開放面２８側へ反射させるための反射板（図示せず）が全体に取り付けられている。
　線状光源２７は、例えば、直径が２ｍｍ～４ｍｍの円筒状ランプである。複数の線状光源２７は、光拡散板２０の背面２９に対して一定間隔を空けた状態で、互いに平行に等しい間隔を空けて配置されている。
　なお、線状光源２７としては、例えば、蛍光管（冷陰極管）、ハロゲンランプ、タングステンランプなど、公知の筒形ランプを用いることができる。また、バックライトシステム２２の光源としては、線状光源２７に代えて、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの点状光源などを用いることもできる。
　光拡散板２０は、その凸状に反った側（図１の樹脂シート３の表面３１側）の面が線状光源２７と対向して背面２９となるように（凹状に反った側（図１の樹脂シート３の裏面３２側）の面が液晶パネル２３と対向して前面３０となるように）設置されている。
　液晶パネル２３は、液晶セル３３と、液晶セル３３を厚さ方向両側から挟む１対の偏光板３４，３５とを備えている。このような液晶パネル２３は、一方の偏光板（後側の偏光板３５）と光拡散板２０とが対向するように、バックライトシステム２２の前面側に配置される。
　液晶セル３３としては、例えば、ＴＦＴ型液晶セル、ＳＴＮ型液晶セルなど、公知の液晶セルを用いることができる。
＜作用効果＞
　以上のように、この製造方法によれば、樹脂シート３の表面３１の温度Ｔ１がＴｇ付近の温度に達した時に、樹脂シート３の表面温度差（Ｔ２－Ｔ１）が２．５℃～４．０℃（好ましくは、３．０℃～３．５℃）の範囲となるようにロールの温度が調節される。これにより、ダイ８から押し出したときの残留歪みに起因する光学シート、例えば、光拡散板の初期反り量を、例えば、０ｍｍ～０．５ｍｍ未満に抑えることができる。さらに、図３に示すように光拡散板２０を液晶表示装置２１へ設置した後、線状光源２７の発する熱などにより加熱されて光拡散板２０の反り傾向が変化しても、光学板の反り量（加熱後反り量）を、液晶表示装置２１の画像乱れの発生を防止可能な範囲に抑えることができる。例えば、０ｍｍ～０．５ｍｍ未満（好ましくは、０ｍｍ～０．３ｍｍ）に抑えることができる。
　加熱後反り量が０ｍｍを切ると（つまり、光拡散板２０の前面３０側へ凸状となる逆反り傾向が発生すると）、液晶パネル２３と光拡散板２０との接触により画像乱れが発生するおそれがあるので、この実施形態では、その不具合を回避するために、Ｔ２－Ｔ１を４．０℃以下とする。一方、加熱後反り量が０．５ｍｍ以上となると、光拡散板２０が線状光源２７に近づきすぎて光源イメージが見えるおそれがあるので、この実施形態では、その不具合を回避するために、Ｔ２－Ｔ１を２．５℃以上とする。
　また、ダイ８からの押出成形により樹脂材料をシート状に成形した後に、樹脂シート３の表面３１および裏面３２をそれぞれ、下ロール１１の周面１４および中間ロール１０の周面１３に密着させて冷却するので、樹脂シート３の個々の面３１，３２全体を均一に冷却することができる。また、樹脂シート３の表面３１については、上ロール９による冷却および下ロール１１による冷却の２段階で冷却することができる。そのため、樹脂シート３の表面温度差（Ｔ２－Ｔ１）を精密に調節することができる。また、樹脂シート３の個々の面３１，３２全体の温度を、上ロール９、中間ロール１０および下ロール１１の表面（設定）温度（周面１２，１３，１４の温度）を制御して調節できるので、操作が簡単で済む。
　さらに、中間ロール１０の周面１３との密着により樹脂シート３の裏面３２を冷却するステップと、下ロール１１の周面１４との密着により樹脂シート３の表面３１を冷却するステップとが別々に行われる。すなわち、中間ロール１０により樹脂シート３の裏面３２を冷却するときに、裏面３２とは反対側の表面３１に上ロール９や下ロール１１が接していない。また、下ロール１１により樹脂シート３の表面３１を冷却するときに、表面３１とは反対側の裏面３２に上ロール９や中間ロール１０が接していない。そのため、個々の冷却側の面３１，３２とは反対側からの温度干渉を防止することができる。
その結果、個々の面３１，３２の温度を精密かつ容易に制御することができる。
　また、樹脂シート３が冷却ロール群４を通過して引き取られるまでの間の搬送ステップにおいて、樹脂シート３の表面３１の温度Ｔ１がＴｇ付近の温度になるように、各冷却ロール９～１１の温度が制御される。搬送中は樹脂シート３が急激には冷却されず、樹脂シート３の温度変化が激しくないので、表面３１の温度Ｔ１がＴｇ付近に達する時点の温度や当該時点における裏面３２の温度Ｔ２を、温度センサ５により正確かつ容易に管理することができる。
　以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の実施形態で実施することもできる。
　例えば、本発明により得られる光学シートは、直下型液晶表示装置２１に使用される光拡散板２０に限らず、例えば、エッジライト方式の液晶表示装置に使用される導光板として使用することもできる。
　また、冷却ロール群４は、前述の実施形態では、軸線が水平に配置された上ロール９、中間ロール１０および下ロール１１が鉛直方向に並んで配置される形態であったが、例えば、軸線が水平に配置された３つの冷却ロールが水平方向に並んで配置される形態であってもよい。
　また、３つのロールではなく、二つのロール間に挟むことにより、あるいは、一つのロールの周面上を搬送させることにより樹脂シートの冷却を行ってもよい。
　さらに、ロールの周面に密着させる以外の方法、例えば、ガスブロー等により樹脂シートの冷却を行っても実施は可能である。この場合、ガス温度や流量等を変えることにより樹脂シートの差Ｔ２－Ｔ１を設定できる。
　また、上記実施形態では、押し出し成形により樹脂材料から樹脂シートを成形しているが、これ以外の方法、例えば、射出成形や熱プレス成形により樹脂シートを形成してもよい。
　次に、本発明を実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は下記の実施例によって限定されるものではない。
＜実施例および比較例＞
　１．実施例１
（１）光学シートの製造装置の構成
　図１に示すシート製造装置と同様の構成を有する装置を用いた。なお、冷却ロール（上ロール、中間ロールおよび下ロール）として、周面が鏡面加工された金属製ロール（直径：４５０ｍｍ）を設置した。
（２）光学シートの製造方法
　ＰＭＭＡ樹脂（住友化学株式会社製「スミペックスＥ０１１」　Ｔｇ＝１０７．０℃）１００質量部を押出機のホッパへ投入し、内部温度が１９０℃～２５０℃のシリンダで溶融混練した後、ダイ（幅：１３００ｍｍ）へ供給した。
　次いで、ダイに供給された樹脂を、押出温度２５０℃で押出した後、樹脂シートを、上ロール、中間ロールおよび下ロールで延伸・冷却することによって、幅１３５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの光学シートを作製した。
　シートの延伸・冷却過程では、各冷却ロール（直径４５０ｍｍ）の設定温度（表面温度）を、上ロールの温度≦中間ロールの温度≦下ロールの温度を満たすように調節した。具体的には、上ロールを７０℃～８０℃、中間ロールを８０℃～９０℃、下ロールを９０℃～１００℃の温度範囲でそれぞれ調節した。
　その結果、温度センサの測定値は、以下の通りであった。
　上側（表面側）温度センサ：１０９．１℃、下側（裏面側）温度センサ：１１２．１℃
　２．実施例２
　実施例１と同様の操作・条件により光学シートを作製した。
　なお、各冷却ロールの設定温度は、それぞれ実施例１と同じ範囲に調節したが、上側温度センサおよび下側温度センサがそれぞれ検知する温度に若干誤差が生じた。
　その結果、温度センサの測定値は、以下の通りであった。
　上側（表面側）温度センサ：１０８．８℃、下側（裏面側）温度センサ：１１１．５℃
　３．比較例１
　シートの延伸・冷却過程において、各冷却ロール（直径４５０ｍｍ）の設定温度を、上ロールを７０℃～８０℃、中間ロールを８５℃～９５℃、下ロールを８５℃～９５℃の温度範囲でそれぞれ調節したこと以外は、実施例１と同様の操作・条件により光学シートを作製した。
　その結果、温度センサの測定値は、以下の通りであった。
　上側（表面側）温度センサ：１０８．３℃、下側（裏面側）温度センサ：１１３．７℃
　４．比較例２
　シートの延伸・冷却過程において、各冷却ロール（直径４５０ｍｍ）の設定温度を、上ロールを７０℃～８０℃、中間ロールを７５℃～８５℃、下ロールを８５℃～９５℃の温度範囲でそれぞれ調節したこと以外は、実施例１と同様の操作・条件により光学シートを作製した。
　その結果、温度センサの測定値は、以下の通りであった。
　上側（表面側）温度センサ：１０６．７℃、下側（裏面側）温度センサ：１０７．９℃
＜物性評価＞
１．サンプルの作製
　上記実施例および比較例で得られた各光学シートから４００ｍｍ×４００ｍｍの板（サンプル）を切り出した。
２．反り測定
（１）初期反り
　得られたサンプルを定盤上に載置した。そして、サンプルの各測定箇所（図２の１番～８番参照）に隙間ゲージ（０．０５ｍｍ刻み）を挿入することにより、サンプルの初期反り量（加熱前反り量）を測定した。結果を表１に示す。表１において、０ｍｍは、当該測定箇所に０．０５ｍｍの隙間ゲージが挿入できなかったことを表している（以下、同様）。
（２）加熱後反り
　初期反りの測定後、サンプルを８０℃で４時間加熱し、その後２時間冷却した。冷却後、（１）初期反りと同様の方法により、サンプルの反り量（加熱後反り量）を測定した。
結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
３．考察
　実施例１および実施例２では、初期反り量および加熱後反り量ともにいずれの測定箇所においても０．０ｍｍ～０．５ｍｍ未満の範囲であり、液晶表示装置での使用に問題がないことが確認された。
　一方、比較例１では、加熱後反り量が０．５ｍｍとなった箇所（１，３番測定箇所）が存在するため、液晶表示装置の使用時に、光源イメージが見えるおそれがある。また、比較例２では、加熱後反り量が初期反り量よりも小さくなる箇所（２番測定箇所）があるため、液晶表示装置の使用時に、光拡散板が液晶パネル側に反って（逆反り傾向が発生して）液晶パネルに接触するおそれがある。
　　３　　樹脂シート
　　９　　上ロール
　　１０　中間ロール
　　１１　下ロール
　　１２　（上ロールの）周面
　　１３　（中間ロールの）周面
　　１４　（下ロールの）周面
　　３１　（樹脂シートの）表面
　　３２　（樹脂シートの）裏面

Claims (6)

  1. 　樹脂材料を、そのガラス転移温度Ｔｇよりも高い温度で軟化させる第１工程と、
    　軟化した前記樹脂材料をシート状に成形して樹脂シートを得る第２工程と、
    　前記樹脂シートを前記ガラス転移温度Ｔｇに至るまで冷却する第３工程と、を含み、
    　前記冷却は、前記樹脂シートの一方の面の温度Ｔ１が冷却により前記ガラス転移温度Ｔｇ付近の温度に達した時に、前記樹脂シートの前記一方の面の温度Ｔ１と前記樹脂シートの他方の面の温度Ｔ２との差（Ｔ２－Ｔ１）が、２．５℃～４．０℃となるよう調節される光学シートの製造方法。
  2. 　前記樹脂シートの前記一方の面および前記他方の面のそれぞれを、冷却ロールの周面に密着させることにより、前記冷却が行われ、
    　前記冷却ロールの温度を制御することにより、前記差（Ｔ２－Ｔ１）が調節される請求項１に記載の方法。
  3. 　前記第３工程は、
    　　前記樹脂シートを第１ロールの周面と第２ロールの周面との間で挟み、その後、前記樹脂シートの前記他方の面を前記第２ロールの周面に密着させた状態で前記樹脂シートを搬送すること、
    　　前記第２ロールの周面を搬送された前記樹脂シートを前記第２ロールの周面と第３ロールとの間で挟み、その後、前記樹脂シートの前記一方の面を前記第３ロールの周面に密着させた状態で前記樹脂シートを搬送すること、及び、
    　　前記第３ロールの周面を搬送された前記樹脂シートを、前記第３ロールの周面から剥離して、その平坦性を維持したまま搬送すること、を含み、
    　　前記第３ロールの周面から剥離された前記樹脂シートの前記一方の面の温度Ｔ１が前記ガラス転移温度Ｔｇ付近の温度になるように、前記第２ロールおよび第３ロールの温度が制御される請求項２に記載の方法。
  4. 　前記ガラス転移温度Ｔｇ付近の温度が、前記ガラス転移温度Ｔｇ以上前記ガラス転位温度Ｔｇ＋１０℃以下のいずれかの温度である請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 　前記第３工程後の前記樹脂シートの厚さが、１．０ｍｍ～１２．０ｍｍである請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
  6. 　前記成形が押し出しにより行われる請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
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