WO2017033290A1 - 導光板の製造方法 - Google Patents

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WO2017033290A1
WO2017033290A1 PCT/JP2015/073896 JP2015073896W WO2017033290A1 WO 2017033290 A1 WO2017033290 A1 WO 2017033290A1 JP 2015073896 W JP2015073896 W JP 2015073896W WO 2017033290 A1 WO2017033290 A1 WO 2017033290A1
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WO
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roll
polycarbonate
sheet
guide plate
light guide
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PCT/JP2015/073896
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English (en)
French (fr)
Inventor
博司 岡田
耕治 岡田
Original Assignee
日東樹脂工業株式会社
住化スタイロンポリカーボネート株式会社
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Publication date
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Priority to TW105122636A priority patent/TWI707770B/zh
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display panel such as a smart phone, a mobile phone, a mobile terminal, a personal digital assistant (PDA), a tablet personal computer (PC), a notebook PC, an in-vehicle instrument panel, and a PC display monitor.
  • a liquid crystal display panel such as a smart phone, a mobile phone, a mobile terminal, a personal digital assistant (PDA), a tablet personal computer (PC), a notebook PC, an in-vehicle instrument panel, and a PC display monitor.
  • PDA personal digital assistant
  • PCs tablet personal computers
  • notebook PCs notebook PCs
  • a light guide plate that diffuses light entered from the side and emits light from the surface is used as a backlight for liquid crystal display panels and the like. Since the light guide plate emits light propagating through the inside incident from the side thereof from the surface of the light guide plate, generally, a shape such as a dot pattern is often formed on the surface of the light guide plate.
  • Lighting devices that use light guide plates are required to be lighter, thinner, and less expensive. Therefore, the light guide plate is required to improve the productivity of such a light guide plate while forming the dot pattern or the like more accurately (while improving the shape imparting property) while reducing the thickness. It has been. Conventionally, the light guide plate has been manufactured by injection molding, extrusion processing, and the like, and various devices have been made.
  • Patent Document 1 describes a light guide plate having convex portions on both sides and a manufacturing method thereof.
  • Patent Document 1 has a sheet-like base portion having optical transparency, and convex portions are formed on the front and back surfaces of the base portion, and the convex portion of one surface is the same material as the base portion.
  • a light guide plate is described, which is made of a melt-extruded resin such as a polymer resin having a formula structure, and the convex portion formed on the other surface is made of an ionizing radiation curable resin such as an acrylic ultraviolet curable resin (Patent Literature). 1 [Claim 1], [0009], [0026]).
  • Patent document 1 describes that the thickness of a light-guide plate can be 500 micrometers or less (refer patent document 1 [0036] and [FIG. 5]). Patent Document 1 describes melt extrusion processing by a sleeve method as a method of manufacturing such a light guide plate (see Patent Documents 1 [0037] to [0038] and [FIG. 7] to [FIG. 8]).
  • Patent Document 2 describes an optical sheet having a thin double-sided light guide plate and a manufacturing method thereof.
  • Patent Document 2 is an optical sheet having a plurality of light guide plates, and a first resin is extruded into a nip between a first pressure roller and a first pattern forming roller to form a pattern with a non-patterned surface.
  • Forming a first layer having a curved surface conveying the first layer to a nip between a second patterning roller and a second pressure roller, between the second pressure roller and the second patterning roller
  • the second layer is extruded on the unpatterned surface of the first layer at the nip to form a second layer having a patterned surface, and the integrated first layer and second layer are a plurality of conductive layers.
  • Patent Document 2 An optical sheet including an optical plate pattern is described (see Patent Document 2 [Claim 1]).
  • Patent Document 2 describes that the optical sheet has a thickness of 0.05 mm to about 2 mm (see Patent Document 2 [Claim 4]).
  • Patent Document 2 describes that such an optical sheet is manufactured by an extrusion casting method (see Patent Documents 2 [0034] to [0039] and [FIG. 8A]).
  • Patent Document 2 exemplifies polycarbonate, PMMA, and polyolefin-based polymer as melted resin (see Patent Document 2 [0041]).
  • Patent Documents 1 and 2 both describe a method of manufacturing a thinner light guide plate by extrusion molding.
  • shape impartability (transferability) of the pattern such as the accuracy of the shape of the formed pattern
  • Patent Documents 1 and 2 exemplify the resin used.
  • the acrylic resin is soft and easily damaged. Can not be used.
  • a light guide plate having a small thickness is manufactured using an acrylic resin, in order to actually use the light guide plate, it is necessary to combine it with another base material due to the problem of strength. Therefore, the manufacturing method using a specific resin is not actually disclosed in Examples, and Patent Documents 1 and 2 are thin materials that can be actually used by using the materials exemplified by them. It cannot be said that the invention of the manufacturing method of the light guide plate is disclosed.
  • the shape imparting property is not sufficient and a desired shape cannot be accurately and sufficiently formed on the surface of the light guide plate, there is a problem that the brightness of the light guide plate is insufficient. Furthermore, in recent years, it has been required to manufacture a thin light guide plate having a thickness of 600 ⁇ m or less stably and at a lower price. As described above, when an acrylic resin or the like is used, when the thickness is reduced (more specifically, when the thickness is 600 ⁇ m or less), there is a problem that the strength is insufficient.
  • the present inventors have obtained a molten sheet-like polycarbonate using a specific thermoplastic resin called a polycarbonate having a self-supporting property, and the sheet-like polycarbonate is specified as a flexible support.
  • the sheet-like polycarbonate is supported on the flexible support and is solidified by running on the roll on which the pattern is formed while being supported by the flexible support, and then solidifying the sheet-like polycarbonate.
  • a polycarbonate light guide plate manufacturing method including separation between a polycarbonate and a flexible support can accurately give a shape such as a dot pattern, and is high in strength and easy to handle despite its thin thickness. We found that light guide plates that can actually be used can be manufactured at a lower price, Which resulted in the completion of the Akira.
  • the present invention Heat and melt the polycarbonate and extrude it from the die to obtain a sheet-like polycarbonate;
  • a first roll that supports the flexible support and a second roll having a pre-formed pattern on the surface are arranged in parallel,
  • the flexible support is disposed so as to pass between the first roll and the second roll and to be wound around at least a part of the circumferential direction of the second roll.
  • the first roll and the second roll are rotated so as to press the sheet-like polycarbonate while the sheet-like polycarbonate is sandwiched between the flexible support and the second roll, and the sheet-like polycarbonate is accompanied by the flexible support.
  • the sheet-like polycarbonate pressed against the second roll is supported (pressure-retained) on the surface of the second roll by the flexible support, and travels in the rotation direction of the second roll.
  • the flexible support is separated at a position where the rotation angle of the second roll is 45 to 150 ° with reference to a position where the surfaces of the first roll and the second roll are closest to each other; and the third roll is the second roll Arranged parallel to the roll and opposite the first roll,
  • the sheet-like polycarbonate passes between the second roll and the third roll and is supported by at least part of the circumferential direction of the third roll, and the third roll rotates to take up the sheet-like polycarbonate.
  • the manufacturing method of a polycarbonate light-guide plate containing this is provided.
  • the present invention provides: The surface of a 1st roll provides the manufacturing method of a light-guide plate which has elasticity.
  • the present invention provides: (I) The surface of the flexible sheet in contact with the sheet-like polycarbonate is a mirror surface (mirror-treated), and a pattern is formed on one side of the sheet-like polycarbonate, or (ii) the flexibility in contact with the sheet-like polycarbonate Provided is a light guide plate manufacturing method in which a pattern shape is formed in advance on the surface of a conductive sheet, and a pattern is formed on both surfaces of a sheet-like polycarbonate.
  • the present invention provides a polycarbonate light guide plate manufactured by the above-described manufacturing method and having a pattern formed on one side or both sides.
  • the present invention provides a display device having a polycarbonate light guide plate manufactured by the above-described manufacturing method.
  • the present invention is made of a polycarbonate having an MVR (melt volume flow rate: 300 ° C., 1.2 kg) of 10 to 90 and a weight average molecular weight (Mw) of 16000 to 27000.
  • MVR melt volume flow rate: 300 ° C., 1.2 kg
  • Mw weight average molecular weight
  • a polycarbonate light guide plate having a thickness of 100 to 600 ⁇ m is provided.
  • the present invention provides a display device having the above polycarbonate light guide plate.
  • the manufacturing method of the present invention has the characteristics as described above, the shape-forming property is improved (the shape transfer property from the roll on which the shape is formed to the polycarbonate is improved), and the surface of the light guide plate has a desired precision. It becomes possible to manufacture a polycarbonate light guide plate having a simple shape. As a result, a light guide plate with higher strength, easier handling, and higher brightness can be manufactured at a lower price, and a backlight with higher brightness can be manufactured. In addition, since a light guide plate having a thickness of 600 ⁇ m or less can be manufactured, a thinner and lighter backlight can be manufactured at a lower price.
  • the shape-forming property (transfer rate) is further improved, and a transfer plate with higher brightness can be manufactured.
  • a light guide plate with a pattern formed on one side can be manufactured.
  • a light guide plate with a pattern formed on both sides is manufactured.
  • a light plate can be manufactured.
  • a polycarbonate light guide plate made of polycarbonate having an MVR (melt volume flow rate: 300 ° C., 1.2 kg) of 10 to 90 and a weight average molecular weight (Mw) of 16000 to 27000 has a higher strength. It is easy to handle and can be a light guide plate with higher luminance. Furthermore, since the thickness is 100 to 600 ⁇ m, it can be a thinner and lighter backlight.
  • FIG. 1 schematically shows a method for producing a polycarbonate light guide plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 schematically shows a dot pattern formed on the light guide plate.
  • FIG. 3 schematically shows a groove-like or line-like pattern in which the triangular prism formed on the light guide plate is arranged so that the side surface is in contact with the plane of the light guide plate.
  • the invention in the form of the present invention provides a method for producing a polycarbonate light guide plate.
  • the “light guide plate” refers to what is generally understood as a light guide plate, which diffuses light entered from the side and emits light from the surface.
  • the light guide plate is usually a liquid crystal display panel such as a smartphone, a mobile phone, a mobile terminal, a personal digital assistant (PDA), a tablet personal computer (PC), a notebook PC, an in-vehicle instrument panel, a PC display monitor, etc.
  • backlights of keyboards such as smartphones, mobile phones, mobile terminals, personal digital assistants (PDAs), tablet personal computers (PCs), notebook PCs, and the like.
  • the “polycarbonate light guide plate” in the form of the present invention refers to a light guide plate manufactured using polycarbonate.
  • the “polycarbonate light guide plate” in the form of the present invention is manufactured using a transparent polycarbonate (carbonate resin) having a self-supporting property as a thermoplastic resin.
  • the polycarbonate is usually used as a polycarbonate, and is not particularly limited as long as the polycarbonate light guide plate intended by the present invention can be obtained, and may appropriately contain additives and the like.
  • the MVR (melt volume flow rate: 300 ° C., 1.2 kg) of the polycarbonate is preferably 10 to 90, more preferably 15 to 60.
  • the MVR of polycarbonate is measured according to JIS K7210.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polycarbonate is preferably 16000 to 28000, and more preferably 18000 to 25200.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polycarbonate was obtained by converting a value obtained by measurement with a gel permeation chromatography (GPC) apparatus into monodispersed molecular weight polystyrene. More specifically, a chromatogram was measured using a UV detector using an Alliance HPLC System manufactured by Nippon Waters as a GPC apparatus. As the GPC column, PLgel 5 ⁇ m Mixed-C manufactured by Agilent Technologies was used. The sample was dissolved in tetrahydrofuran and flowed at a column temperature of 40 ° C. at a flow rate of 1 ml / min. The measured value was converted with a calibration curve using monodispersed molecular weight polystyrene to obtain Mw.
  • GPC gel permeation chromatography
  • a method for producing a polycarbonate light guide plate in the form of the present invention First, a polycarbonate is heated and melted and extruded from a die to obtain a molten sheet-like polycarbonate.
  • the temperature of the polycarbonate extruded from the die is preferably 230 to 290 ° C., more preferably 240 to 280 ° C., and particularly preferably 250 to 270 ° C. It is preferable that the temperature of the polycarbonate extruded from the die is 230 to 290 ° C. because the fluidity is high and the transfer rate is further improved.
  • the die is not particularly limited as long as the light guide plate intended by the present invention can be produced, but a T die can be exemplified.
  • the 1st roll which supports a flexible support, and the 2nd roll which has the pattern previously formed in the surface are prepared, and it arrange
  • the flexible support is disposed so as to pass between the first roll and the second roll and to be wound around at least a part of the circumferential direction of the second roll.
  • the first roll and the second roll are rotated while the flexible support is run along the sheet polycarbonate while sandwiching the molten sheet polycarbonate between the flexible support and the second roll.
  • the sheet-like polycarbonate is pressed against the second roll.
  • the shape formed on the surface of the second roll is transferred, and a pattern is formed on one side of the molten sheet-like polycarbonate.
  • a flexible support with a pattern formed on the surface in contact with the sheet-like polycarbonate is used, the shape formed on the surface of the flexible support is further transferred to form a pattern on both sides of the molten sheet-like polycarbonate. Is done.
  • the shape of the pattern may be the same or different on both sides.
  • the surface of the flexible sheet in contact with the sheet-like polycarbonate is a mirror surface (or mirror-treated), and a pattern is formed on one side of the sheet-like polycarbonate, or (ii) There is also provided a method for producing a light guide plate, in which a pattern shape is formed in advance on the surface of a flexible sheet that comes into contact, and a pattern is formed on both surfaces of a sheet-like polycarbonate.
  • the sheet-like polycarbonate pressed against the second roll is supported on the surface of the second roll by the flexible support and is held (or while keeping the pressure so that the pressure does not drop).
  • the molten sheet-like polycarbonate that travels in the rotation direction of the second roll is cooled and preferably solidified, and the sheet-like polycarbonate and the flexible support are located where the surfaces of the first roll and the second roll are closest to each other. With the rotation angle of 45 to 150 ° in the rotation direction of the second roll as a reference.
  • the rotation angle of the second roll at the place where the solidified sheet-like polycarbonate and the flexible support are separated from the place where the surfaces of the first roll and the second roll are closest to each other is 45 to 150 °.
  • the angle is 50 to 135 °, more preferably 60 to 120 °.
  • the rotation angle of the second roll at the place where the solidified sheet-like polycarbonate and the flexible support are separated from the place where the surfaces of the first roll and the second roll are closest to each other is 45 to 150 °. It is preferable because it provides more accurate transfer of shape, improves transferability, and facilitates peeling of the flexible sheet and the sheet-like polycarbonate.
  • the temperature of the first roll is preferably 5 to 40 ° C., more preferably 5 to 35 ° C., and particularly preferably 10 to 30 ° C.
  • the temperature of the second roll is preferably 110 to 180 ° C, more preferably 120 to 170 ° C, and particularly preferably 130 to 160 ° C.
  • the temperature around the first roll and the second roll is preferably so-called room temperature (5 to 35 ° C.).
  • the flexible support apart from the sheet-like polycarbonate is not particularly limited as long as it is properly handled.
  • a method of winding with a winder a method of returning to the first roll again, and returning to be introduced between the first roll and the second roll.
  • a resin film is used as the flexible support, it is preferable to use a method in which the flexible support is wound with a winder.
  • the third roll on the opposite side of the first roll in parallel with the second roll (the central axes of the third roll and the second roll are parallel to each other).
  • the formed sheet-like polycarbonate passes between the second roll and the third roll and is supported by at least a part of the circumferential direction of the third roll, and the third roll takes up the sheet-like polycarbonate. Rotate to.
  • the distance is not particularly limited as long as the third roll can support the sheet-like polycarbonate by at least a part of the third roll and can take it out.
  • the “flexible support” in the form of the present invention is flexible, has a sheet-like form, and can support the sheet-like polycarbonate with respect to the second roll.
  • the polycarbonate light guide plate it is not particularly limited.
  • Examples of flexible supports include resin films such as polyester resin films, acrylic resin films, and polycarbonate resin films, stainless steel metal sheets, nickel metal sheets, surface nickel-plated copper metal sheets, and surface chromium films.
  • a metal sheet such as a plated copper-based metal sheet can be used.
  • the flexible support is preferably a resin film, and more preferably a polyester resin film.
  • the shape of the flexible support can be formed in advance on one surface thereof.
  • a light guide plate having shapes formed on both sides can be manufactured.
  • the flexible support having the shape formed on one surface is not particularly limited.
  • Examples of the flexible support having a shape formed on one surface in advance include the support having a shape formed on one surface of the flexible support described above.
  • a photocurable resin such as an acrylic photocurable resin is used on the surface of a resin film such as a polyester resin film, an acrylic resin film, or a polycarbonate resin film.
  • the surface of the thin metal plate such as a resin film, stainless steel thin plate, nickel metal thin plate, copper metal thin plate, etc. formed using a method such as laser processing, plating, cutting, etching, etc. Examples of the metal thin plate on which is formed.
  • a resin film formed using a photocurable resin is preferable, and a shape is formed using an acrylic photocurable resin on the surface of a polyester resin film. A resin film is more preferable.
  • the 1st roll of the form of the present invention, the 2nd roll, and the 3rd roll are rolls usually used by extrusion molding of resin, and are especially restricted as long as the light guide plate of the present invention can be manufactured. There is no.
  • each of the first to third rolls is made of metal, and the surface may be metal or other material.
  • the surface of the first roll is preferably a mirror surface (or mirror-treated).
  • the shape of the surface of the second roll is formed.
  • the surface of the third roll is preferably a mirror surface.
  • the arrangement of the first to third rolls is not particularly limited, but there are horizontal arrangement, vertical arrangement, etc., and horizontal arrangement is preferable.
  • the surface has elasticity.
  • the durometer hardness specified in JIS K6253 is preferably 40 to 85, more preferably 50 to 85, and more preferably 60 to 80 as measured by a type A durometer. Is particularly preferred.
  • the surface of the first roll has elasticity, it provides more accurate transfer of the shape, improves transferability, and is less susceptible to fluctuations in manufacturing conditions, absorbs fluctuations in manufacturing conditions, and is more stable. It is preferable because it can be manufactured.
  • the surface of the first roll can be covered with an elastic body. Particularly limited as long as it is an elastic body that is elastically deformed when it is pressed between the flexible sheet supported by the first roll and the second roll with the molten polycarbonate extruded from the T-die interposed therebetween. It will never be done.
  • the surface of the first roll is preferably covered with at least one elastic body selected from silicon-based elastic resin, nitrile butyl rubber-based elastic resin, etc., and is covered with at least one selected from silicon-based elastic resin. Is more preferable.
  • the shape of the second roll according to the present invention is transferred to the light guide plate.
  • the shape formed on the second roll is not particularly limited as long as it is a pattern used for the light guide plate. For example, a dot pattern, a microlens pattern, and the like are preferable.
  • the thickness of the polycarbonate light guide plate of the present invention is preferably 100 to 600 ⁇ m, more preferably 125 to 400 ⁇ m, and particularly preferably 150 to 300 ⁇ m.
  • the thickness of the polycarbonate light guide plate is 100 to 600 ⁇ m, the thickness can be maintained while being thinner and lighter, and it can be used practically.
  • the thickness of a polycarbonate light-guide plate means the part which does not include the thickness of a pattern formation part.
  • FIG. 2 schematically shows a dot pattern formed on the light guide plate.
  • FIG. 3 schematically shows a line-shaped or groove-shaped pattern formed on the light guide plate, in which the triangular prism is arranged so that the side surface thereof is in contact with the plane of the light guide plate.
  • the dimension of the widest portion of the surface is referred to as the “width (w)” of the pattern.
  • the dimension of the highest portion in the vertical direction from the surface is referred to as “height (h)” of the pattern.
  • the largest dimension is generally 100 ⁇ m or less, preferably 50 ⁇ m or less, and other dimensions are 10% or more.
  • the pattern has a shape in which a portion in one direction, such as a groove shape or a line shape, has an extremely long dimension compared to a portion in the other direction (a triangular prism, which will be described later, has its side face as the plane of the light guide plate In the case of a pattern arranged so as to be in contact), the dimension of the portion in the groove direction or the line direction is not considered.
  • the dimension of the portion in the direction perpendicular to the groove direction or the line direction and parallel to the plane of the sheet-like polycarbonate is referred to as “width (w)”.
  • the dimension of the portion perpendicular to the plane of the sheet-like polycarbonate in the direction perpendicular to the groove direction or line direction is referred to as “height (h)”.
  • the largest dimension is generally 100 ⁇ m or less, preferably 50 ⁇ m or less.
  • the transfer rate of the pattern to be formed is examined in consideration of both the transfer rate of the bottom width of the pattern to be formed and the transfer rate of the height.
  • the width and height of the pattern to be formed are as described above.
  • the width of the bottom surface refers to the maximum diameter of the circular bottom surface
  • the height refers to the height of the substantially highest portion.
  • the side surface of the triangular prism is an extremely long and narrow rectangle.
  • the length of the short side means the height
  • the height means the height from one side of the triangle on the bottom of the triangular prism to the opposite vertex.
  • the transfer rate of the diameter of the bottom surface of the dot shape is preferably 90 to 100%, more preferably 92 to 100%, and particularly preferably 95 to 100%.
  • the transfer rate of the dot shape height is preferably 80 to 100%, more preferably 85 to 100%, and particularly preferably 90 to 100%.
  • this is also referred to as transfer rate 1.
  • the dot-shaped circular bottom diameter transfer rate is 90 to 100% and the dot-shaped height transfer rate is 80 to 100%, a higher-intensity light guide plate can be manufactured. preferable.
  • the transfer rate of the length of the short side of the side surface of the triangular prism is 90 to 100%. It is preferably 92 to 100%, more preferably 95 to 100%.
  • the transfer rate of the height from one side of the triangle on the bottom of the triangular prism to the opposite vertex is preferably 70 to 100%, more preferably 80 to 100%, and particularly preferably 90 to 100%. preferable. Hereinafter, this is also referred to as transfer rate 2.
  • the transfer rate of the length of the short side of the triangular prism is 90 to 100% and the transfer rate of the height of the apex facing from one side of the triangle on the bottom of the triangular column is 70 to 100%, the transfer rate is higher.
  • a light guide plate with brightness can be produced, which is preferable.
  • FIG. 1 schematically shows a method for manufacturing a light guide plate according to an embodiment of the present invention.
  • Three rolls of the first roll 10, the second roll 20, and the third roll 30 are arranged in parallel with respect to their central axes in that order.
  • the flexible support 40 is unwound from the unwinding roll 50, supported by the first roll 10, passed between the first roll 10 and the second roll 20, and supported by the second roll, and then the second roll. In this case, the film is guided to the roll 52 and the roll 54 and wound by the winding roll 56.
  • the surface of the 1st roll 10 is a mirror surface (or it is mirror-finished).
  • the surface of the first roll may have elasticity.
  • the shape of the second roll 20 is formed on the surface thereof.
  • the surface of the third roll 30 is a mirror surface (or is subjected to a mirror surface treatment).
  • the melted polycarbonate is extruded from the T die 60 as a melted sheet-like polycarbonate 70.
  • the sheet-like polycarbonate 70 is pressed while being sandwiched between the flexible support 40 and the second roll 20 together with the flexible support 40 by the rotation of the first roll 10 and the second roll 20.
  • the sheet-like polycarbonate 70 is pressed against the second roll, and the shape of the second roll 20 is transferred to the sheet-like polycarbonate 70.
  • the sheet-like polycarbonate 70 pressed against the second roll 20 travels in the rotation direction of the second roll 20 while being supported on the surface of the second roll 20 by the flexible support 40. Meanwhile, the sheet-like polycarbonate 70 is preferably solidified.
  • the sheet-like polycarbonate 72 and the flexible support 40 have a rotation angle of 45 to 150 ° ( ⁇ in the rotation direction of the second roll 20 with reference to a position where the surfaces of the first roll 10 and the second roll 20 are closest to each other. ) And leave.
  • the flexible support 40 passes through the rolls 52 and 54 and is wound around the winding roll 56.
  • the flexible support 40 can be returned to, for example, the unwinding roll 50 without being wound by the winding roll 56.
  • the sheet-like polycarbonate 72 from which the flexible support 40 is separated further travels on the surface of the second roll 20, passes between the second roll 20 and the third roll 30, and is at least in the circumferential direction of the third roll 30. Supported by some.
  • the third roll 30 rotates to take up the sheet-like polycarbonate 72.
  • the sheet-like polycarbonate 72 can be wound up by another roll (not shown).
  • the present invention provides a polycarbonate light guide plate produced by the above-described production method and having a pattern formed on one side or both sides. Furthermore, the present invention provides a display device having a polycarbonate light guide plate manufactured by the above-described manufacturing method.
  • the present invention has a thickness of 100 to 600 ⁇ m made of polycarbonate having an MVR (melt volume flow rate: 300 ° C., 1.2 kg) of 10 to 90 and a weight average molecular weight (Mw) of 16000 to 28000.
  • MVR melt volume flow rate: 300 ° C., 1.2 kg
  • Mw weight average molecular weight
  • the polycarbonate light guide plate in the form of the present invention is used inside a lighting device such as a backlight of a liquid crystal display panel and a keyboard backlight, and the present invention provides such a lighting device.
  • lighting devices include, for example, smartphones, mobile phones, mobile terminals, personal digital assistants (PDAs), tablet personal computers (PCs), notebook PCs, in-vehicle instrument panels, PC display monitors, and the like.
  • PDAs personal digital assistants
  • PCs tablet personal computers
  • notebook PCs notebook PCs
  • PC display monitors PC display monitors
  • Example 1 A no vent single screw extruder having an outer diameter of 40 mm ⁇ was used. A T die having an effective width of lip of 450 mm was used as the die. An elastic roll (first roll) having a width of 500 mm, an outer diameter of 300 mm ⁇ and a surface covered with silicon rubber, a dot shape having an outer diameter of 50 ⁇ m and a depth of 5 ⁇ m was randomly formed on the surface of the roll, and arranged.
  • Three rolls of a metal roll (second roll) having a width of 500 mm and an outer diameter of 300 mm ⁇ , and a metal roll (third roll) having a mirror surface and a width of 500 mm and an outer diameter of 300 mm ⁇ in the direction of each central axis Were arranged in parallel to be used as a cooling roll unit.
  • a polycarbonate resin manufactured by Sumika Stylon Polycarbonate Co., Ltd., weight average molecular weight (Mw): 21400, MVR: 29
  • Mw weight average molecular weight
  • MVR weight average molecular weight
  • a sheet was used in which a triangular prism shape having a pitch of 25 ⁇ m and a depth of 7 ⁇ m was formed in parallel with the surface of a polyester film having a thickness of 0.125 mm using an acrylic photo-curing resin.
  • the polycarbonate melted at 250 to 270 ° C. is extruded from the T die as a melted sheet-like polycarbonate.
  • the first roll and the second roll are rotated, and the flexible support and the second roll are pressed together with the flexible support. Is transferred to the sheet-like polycarbonate.
  • the sheet-like polycarbonate travels in the rotation direction of the second roll while being supported on the surface of the second roll by the flexible support, the sheet-like polycarbonate is solidified, and the surfaces of the first roll and the second roll are closest.
  • the solid sheet-like polycarbonate and the flexible support are separated from each other at a location where the rotation angle of the second roll is 90 ° with reference to the location to be performed.
  • the flexible support passes through a roll and is taken up by a winding roll.
  • the temperature of the first roll is 10-30 ° C.
  • the temperature of the second roll is 140-160 ° C.
  • the temperature around the first roll and the second roll is room temperature.
  • the thickness of the manufactured polycarbonate light guide plate is 0.250 mm.
  • the transfer rate of the diameter of the bottom surface of the dot shape is 97% to 100
  • the transfer rate of the dot shape height was 92% to 98%.
  • the transfer rate (transfer rate 2) for the groove-like or line-shaped pattern arranged so that the triangular prism is in contact with the side surface in the direction parallel to the surface the transfer rate of the length of the short side of the side surface of the triangular prism is The transfer rate of the height from one side of the triangle on the bottom of the triangular prism to the opposite vertex was 95 to 97%.
  • Comparative Example 1 A polycarbonate light guide plate is produced using the same method as in Example 1. However, the molten sheet-like polycarbonate is not supported on the surface of the second roll by the flexible support, and the flexible support is separated from the sheet-like polycarbonate. That is, the rotation angle ⁇ in which the sheet-like polycarbonate travels while being supported by the flexible support is substantially 0 °. The surface was returned along the silicon rubber elastic roll and wound up by a winder to produce a polycarbonate light guide plate having a thickness of 0.250 mm.
  • the transfer rate of the diameter of the bottom surface of the dot shape was 94% to 97%, and the transfer rate of the dot shape height was 57% to 69%.
  • the transfer rate of the length of the short side of the triangular prism side is 98 to 100%, and the bottom surface of the triangular prism
  • the transfer rate at the height of the apex facing from one side of the triangle was 63 to 68%.
  • Example 2 Using the same method as in Example 1, the light guide plates of Examples 2 to 6 and Comparative Examples 2 to 3 are manufactured. However, there are parts different from Example 1, and the details and results are summarized in Tables 1 and 2.
  • the polycarbonate light guide plate when the rotation angle is between 45 and 150, has a high transfer rate of 80% or more in the pattern height direction even if it is as thin as 0.250 mm. It can be understood that can be manufactured. Since the manufacturing method according to the embodiment of the present invention uses an extrusion method, the manufacturing is easy. Furthermore, since shapes can be formed on both sides at once, a polycarbonate light guide plate having shapes on both sides can be manufactured more easily.
  • the components described in the detailed description may include not only the components essential for solving the problem but also components not essential for solving the problem in order to illustrate the above technique. . Therefore, those non-essential components are described in the detailed description and should not be immediately recognized as those non-essential components.
  • the light guide plate manufacturing method of the present invention can greatly improve the transfer rate, which is not sufficient by the conventional method of transferring the shape to the resin surface by injection molding and extrusion light guide plate manufacturing method, A light guide plate having a thickness of 100 to 600 ⁇ m and having a precise shape formed on the surface of the light guide plate can be stably produced. Therefore, it is possible to provide a light guide plate whose shape is precisely formed on the surface of the light guide plate, and to achieve high brightness of the backlight. Therefore, the industrial utility value is extremely high.

Abstract

ドットパターンなどの形状を正確に付与することができ、厚さが薄いにもかかわらず、強度が高く、取り扱い易い、現実に使用可能な導光板を製造する。 第1ロールと第2ロールは、可撓性サポートと第2ロールの間に、シート状ポリカーボネートを挟みながら、可撓性サポートを伴走させながら、加圧するように回転して、シート状ポリカーボネートを、第2ロールに押しつけること; 第2ロールに押しつけられたシート状ポリカーボネートは、可撓性サポートによって第2ロールの表面に支持されて、第2ロールの回転方向に走行し、第1ロールと第2ロールの表面が最も接近する箇所を基準として、シート状ポリカーボネートと、可撓性サポートは、第2ロールの回転角度が45~150°である箇所で離れること を含む、ポリカーボネート導光板の製造方法である。

Description

導光板の製造方法
 本発明は、例えば、スマートフォン、携帯電話、モバイル端末、携帯情報端末(PDA)、タブレット型パーソナルコンピューター(PC)、ノート型PC、車載用インストルメントパネル、PC用表示モニター等の液晶表示パネルのバックライト、及び例えば、スマートフォン、携帯電話、モバイル端末、携帯情報端末(PDA)、タブレット型パーソナルコンピューター(PC)、ノート型PC等のキーボードのバックライト等の照明装置内部で使用される導光板の製造方法に関する。
 側方から入れた光を拡散させて、表面から光を出射する導光板は、液晶表示パネル等のバックライトとして、使用されている。導光板は、その側方から入射した内部を伝搬する光を、導光板の表面から出射させるため、導光板の表面に、一般的にドットパターンなどの形状が形成されることが多い。
 導光板が使用される照明装置には、より軽く、より薄く、より低価格化が求められている。そのため、導光板は、厚さをより薄くしながら、ドットパターン等の形状をより正確に形成しながら(形状付与性を向上しながら)、そのような導光板の生産性を向上することが求められている。導光板は、従来、射出成形及び押出加工等によって製造され、種々の工夫が行われている。
 特許文献1は、両面に凸部を有する導光板及びその製造方法を記載する。特許文献1は、光透過性を有するシート状の基部を有し、基部の表裏それぞれに、凸となる部位が形成され、一方の面の凸となる部位は基部と同じ材料である、脂環式構造を有する重合体樹脂などの溶融押出樹脂からなり、他方の面に形成される凸となる部位はアクリル系紫外線硬化型樹脂などの電離放射線硬化樹脂からなる、導光板を記載する(特許文献1[請求項1]、[0009]、[0026]参照)。特許文献1は、導光板の厚さは、500μm以下とすることができることを記載する(特許文献1[0036]、[図5]参照)。特許文献1は、そのような導光板の製造方法として、スリーブ法による溶融押出加工を記載する(特許文献1[0037]~[0038]、[図7]~[図8]参照)。
 特許文献2は、薄型両面導光板を有する光学シート及びその製造方法を記載する。特許文献2は、複数の導光板を有する光学シートであって、第1加圧ローラーと第1パターン形成ローラーの間のニップに第1樹脂を押し出して、パターン形成されていない面とパターン形成された面を有する第1層を形成すること、第1層を第2パターン形成ローラーと第2加圧ローラーとの間のニップに運ぶこと、第2加圧ローラーと第2パターン形成ローラーの間のニップで第1層のパターン形成されていない面上に第2層を押し出して、パターン形成された面を有する第2層を形成し、一体となった第1層と第2層は複数の導光板パターンを含む、光学シートを記載する(特許文献2[請求項1]参照)。特許文献2は、光学シートの厚さは、0.05mm~約2mmであることを記載する(特許文献2[請求項4]参照)。特許文献2は、そのような光学シートは、押出キャスティング方法によって、製造されることを記載する(特許文献2[0034]~[0039]、[図8A]参照)。特許文献2は、溶融した樹脂として、ポリカーボネート、PMMA及びポリオレフィン系ポリマーを例示する(特許文献2[0041]参照)。
特開2015-69849号公報 特開2012-68633号公報
 特許文献1及び2は、いずれも、押出成形によって、より薄い導光板を製造する方法を記載するが、形成されたパターンの形状の正確さ等のパターンの形状付与性(転写性)について、何ら開示するものではない。
 更に、特許文献1及び2は、使用樹脂を例示するが、本願のポリカーボネート導光板程度の厚さに、厚さを薄くすると、例えば、アクリル樹脂は、柔らかくて破損しやすいので、実質的に現実に使用することができない。アクリル樹脂を使用して厚さの薄い導光板を製造すると、実際に使用するためには、強度の問題から、他の基材と組み合わせることを要する。従って、実際に実施例にて、具体的な樹脂を使用した製造方法は開示されておらず、特許文献1及び2は、それらが例示した材料を用いて、実際に使用可能な厚さの薄い導光板の製造方法の発明を開示するとはいえない。
 厚さの薄い導光板の実際の使用を考慮すると、より高い強度を有する樹脂を使用して製造することが、導光板の強度がより高いこと及びより取り扱い易いことの点から好ましいと考えられるが、実際にそのような樹脂を使用して、ドットパターン等の形状を正確に付与した、形状付与率(転写率)の高い導光板の製造方法は、いまだ報告されていない。
 形状付与性が十分でなく、導光板の表面に所望の形状を正確に十分に形成できない場合、導光板の輝度が不足するという問題も生ずる。
 更にまた、近年、具体的には600μm以下の厚さの薄い導光板を安定してより低価格で製造することが要求される。上述したようにアクリル樹脂等を使用すると、厚さが薄くなると(より具体的には600μm以下になると)、強度が不足するとの問題もある。
 本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、自立性を有するポリカーボネートという特定の熱可塑性樹脂を使用して、溶融状態のシート状ポリカーボネートを得ること、シート状ポリカーボネートは、可撓性サポートという特定のサポートと共にパターンが表面に形成されたロールに押しつけられること;シート状ポリカーボネートは、可撓性サポートに支持されたまま、パターンが形成されたロール上を走行して固化し、その後固化したシート状ポリカーボネートと可撓性サポートは、離れることを含むポリカーボネート導光板の製造方法は、ドットパターンなどの形状を正確に付与することができ、厚さが薄いにもかかわらず、強度が高く、取り扱い易い、現実に使用可能な導光板をより低価格で製造することができることを見いだし、本発明を完成するに至った。
 即ち、本発明は、
 ポリカーボネートを加熱溶融し、ダイから押し出して、シート状ポリカーボネートを得ること;
 可撓性サポートを支持する第1ロールと、表面に予め形成されたパターンを有する第2ロールが、平行に配置され、
 可撓性サポートは、第1ロールと第2ロールとの間を通り、第2ロールの円周方向の少なくとも一部に巻き付けられるように配置され、
 第1ロールと第2ロールは、可撓性サポートと第2ロールの間に、シート状ポリカーボネートを挟みながら、シート状ポリカーボネートに可撓性サポートを伴走させながら、加圧するように回転して、シート状ポリカーボネートを、第2ロールに押しつけること;
 第2ロールに押しつけられたシート状ポリカーボネートは、可撓性サポートによって、第2ロールの表面に支持されて(保圧されて)、第2ロールの回転方向に走行し、シート状ポリカーボネートと、可撓性サポートは、第1ロールと第2ロールの表面が最も接近する箇所を基準として、第2ロールの回転角度が、45~150°である箇所で離れること;及び
 第3ロールは、第2ロールと平行で、第1ロールの反対側に配置され、
 シート状ポリカーボネートは、第2ロールと第3ロールの間を通り、第3ロールの円周方向の少なくとも一部で支持され、第3ロールは、シート状ポリカーボネートを引き取るように回転すること、
を含む、ポリカーボネート導光板の製造方法を提供する。
 本発明は一の態様において、
 第1ロールの表面は、弾性を有する、導光板の製造方法を提供する。
 本発明は、他の態様において、
 (i)シート状ポリカーボネートに接する可撓性シートの表面は、鏡面であり(鏡面処理されており)、シート状ポリカーボネートの片面にパターンが形成される、又は
 (ii)シート状ポリカーボネートに接する可撓性シートの表面に、予めパターン形状が形成され、シート状ポリカーボネートの両面にパターンが形成される、導光板の製造方法を提供する。
 本発明は、他の要旨において、上述の製造方法で製造された、片面又は両面にパターンが形成された、ポリカーボネート導光板を提供する。
 本発明は、好ましい要旨において、上述の製造方法で製造されたポリカーボネート導光板を有する表示デバイスを提供する。
 本発明は、更なる要旨において、MVR(メルトボリュームフローレイト:300℃、1.2kg)が、10~90であり、重量平均分子量(Mw)が、16000~27000であるポリカーボネートでできている、100~600μmの厚さを有する、ポリカーボネート導光板を提供する。
 本発明は、更なる好ましい要旨において、上述のポリカーボネート導光板を有する表示デバイスを提供する。
 本発明の製造方法は、上述のような特徴を有するので、形状形成性が向上し(形状が形成されたロールからポリカーボネートへの形状の転写性が向上し)、導光板の表面に所望の精密な形状を形成したポリカーボネート導光板を製造することが可能となる。このことによって、より強度が高く、より取り扱いやすく、より高輝度の導光板をより低価格で製造することができ、更に高輝度なバックライトを製造することができる。また、厚さが600μm以下の導光板を製造することができるので、より薄型で、より軽量のバックライトをより低価格で製造することができる。
 第1ロールの表面は、弾性を有する場合、形状形成性(転写率)がより向上し、より高輝度の転写板を製造することができる。
 可撓性シートの表面が鏡面の場合、片面にパターンが形成された導光板を製造することができ、可撓性シートの表面が、パターン形成されている場合、両面にパターンが形成された導光板を製造することができる。
 MVR(メルトボリュームフローレイト:300℃、1.2kg)が、10~90であり、重量平均分子量(Mw)が、16000~27000であるポリカーボネートでできているポリカーボネート導光板は、強度が高く、より取り扱いやすく、より高輝度の導光板であり得、更に、厚さが100~600μmなので、より薄型で、より軽量のバックライトであり得る。
図1は、本発明の形態のポリカーボネート導光板の製造方法を模式的に示す。 図2は、導光板に形成されるドットパターンを模式的に示す。 図3は、導光板に形成される三角柱が側面を導光板の平面と接するように配置される溝状又はライン状パターンを模式的に示す。
 以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
 なお、以下の説明は、当業者が本発明を充分に理解するために提供されるので、これらの説明によって、特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図すると解釈されるべきではない。
 本発明の形態の発明は、ポリカーボネート導光板の製造方法を提供する。
 本明細書において、「導光板」とは、側方から入れた光を拡散させて、表面から光を出射する、一般的に導光板として理解されるものをいう。
 導光板は、通常、例えば、スマートフォン、携帯電話、モバイル端末、携帯情報端末(PDA)、タブレット型パーソナルコンピューター(PC)、ノート型PC、車載用インストルメントパネル、PC用表示モニター等の液晶表示パネルのバックライト、及び例えば、スマートフォン、携帯電話、モバイル端末、携帯情報端末(PDA)、タブレット型パーソナルコンピューター(PC)、ノート型PC等のキーボードのバックライト等の照明装置内部で使用される。
 本発明の形態の「ポリカーボネート導光板」とは、ポリカーボネートを用いて製造された導光板をいう。
 本発明の形態の「ポリカーボネート導光板」は、透明で、自立性を有するポリカーボネート(カーボネート系樹脂)を、熱可塑性樹脂として使用して製造される。ポリカーボネートは、通常、ポリカーボネートとして使用され、本発明が目的とするポリカーボネート導光板を得ることができる限り特に制限されることはなく、適宜、添加剤等を含むことができる。
 ポリカーボネートのMVR(メルトボリュームフローレイト:300℃、1.2kg)は、10~90であることが好ましく、15~60であることがより好ましい。ポリカーボネートのMVRは、JIS K7210によって、測定する。
 ポリカーボネートの重量平均分子量(Mw)は、16000~28000であることが好ましく、18000~25200であることがより好ましい。
 ポリカーボネートの重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)装置で測定して得た値を、単分散分子量ポリスチレンで換算して得た。より具体的には、日本ウォーターズ社製Alliance HPLC SystemをGPC装置として用いて、UV検出器を用いてクロマトグラムを測定した。GPCカラムとして、アジレント・テクノロジー社製のPLgel 5μm Mixed-Cを用いた。試料をテトラヒドロフランに溶解して、1ml/minの流速で、40℃のカラム温度にて流した。測定値を、単分散分子量ポリスチレンによる検量線で換算して、Mwを得た。
 本発明の形態のポリカーボネート導光板の製造方法は、
 まず始めに、ポリカーボネートを加熱溶融し、ダイから押し出して、溶融状態のシート状ポリカーボネートを得る。
 ダイから押し出されるポリカーボネートの温度は、230~290℃であることが好ましく、240~280℃であることがより好ましく、250~270℃であることが特に好ましい。ダイから押し出されるポリカーボネートの温度が、230~290℃である場合、流動性が高くて、転写率がより向上するので好ましい。
 ダイは、本発明が目的とする導光板を製造することができる限り、特に制限されることはないが、Tダイを例示することができる。
 次に、可撓性サポートを支持する第1ロールと、表面に予め形成されたパターンを有する第2ロールを準備し、第1ロールと第2ロールの中心軸同士が平行になるように配置する。可撓性サポートを、第1ロールと第2ロールとの間を通り、第2ロールの円周方向の少なくとも一部に巻き付けられるように配置する。
 第1ロールと第2ロールは、可撓性サポートと第2ロールの間に、溶融状態のシート状ポリカーボネートを挟みながら、シート状ポリカーボネートに可撓性サポートを伴走させながら回転して、溶融状態のシート状ポリカーボネートを、第2ロールに押しつける。
 第2ロールに押しつけられることで、第2ロールの表面に形成された形状が転写されて、溶融状態のシート状ポリカーボネートの片面にパターンが形成される。
 シート状ポリカーボネートと接する面にパターンが形成された可撓性サポートを用いると、更に、可撓性サポートの表面に形成された形状が転写されて、溶融状態のシート状ポリカーボネートの両面にパターンが形成される。パターンの形状は、両面とも同じでも、異なっていてもよい。
 従って、(i)シート状ポリカーボネートに接する可撓性シートの表面は、鏡面であり(又は鏡面処理されており)、シート状ポリカーボネートの片面にパターンが形成される、又は
 (ii)シート状ポリカーボネートに接する可撓性シートの表面に、予めパターン形状が形成され、シート状ポリカーボネートの両面にパターンが形成される、導光板の製造方法も提供される。
 更に、第2ロールに押しつけられたシート状ポリカーボネートは、可撓性サポートによって、第2ロールの表面に支持されて、保圧されて(又は圧力が落ちないように、圧力が保たれながら)、第2ロールの回転方向に走行し、溶融状態のシート状ポリカーボネートは冷却されて好ましくは固化し、シート状ポリカーボネートと、可撓性サポートは、第1ロールと第2ロールの表面が最も接近する箇所を基準として、第2ロールの回転方向に45~150°の回転角度の箇所で、離れる。
 第1ロールと第2ロールの表面が最も接近する箇所を基準として、固化したシート状ポリカーボネートと、可撓性サポートが離れる箇所の、第2ロールの回転角度は、45~150°であることが好ましく、50~135°であることがより好ましく、60~120°であることが特に好ましい。
 第1ロールと第2ロールの表面が最も接近する箇所を基準として、固化したシート状ポリカーボネートと、可撓性サポートが離れる箇所の、第2ロールの回転角度は、45~150°であることが、形状のより正確な転写をもたらし、転写性をより向上させること、可撓性シートとシート状ポリカーボネートの剥離をより容易に行うことから、好ましい。
 第1ロールの温度は、5~40℃であることが好ましく、5~35℃であることがより好ましく、10~30℃であることが特に好ましい。
 第2ロールの温度は、110~180℃であることが好ましく、120~170℃であることがより好ましく、130~160℃であることが特に好ましい。
 第1ロールの温度は、5~40℃であり、第2ロールの温度は、110~180℃である場合、形状のより正確な転写をもたらし、転写性をより向上させること、可撓性シートとシート状ポリカーボネートの剥離をより容易に行うことから、好ましい。
 第1ロール及び第2ロールの周囲の温度は、いわゆる室温(5~35℃)であることが好ましい。
 シート状ポリカーボネートから離れた可撓性サポートは、適切に取り扱われる限り、その取り扱いについて、特に限定されない。例えば、巻き取り機で巻き取る方式、再び第1ロールにもどして、第1ロールと第2ロールの間に導入するように戻す方式などがある。可撓性サポートとして、樹脂フィルムを用いる場合、可撓性サポートを巻き取り機で巻き取る方式を用いることが好ましい。
 更に、第3ロールを、第2ロールと平行で(第3ロールと第2ロールの中心軸同士が平行であり)、第1ロールの反対側に配置することが好ましい。
 そして、形状が形成されたシート状ポリカーボネートは、第2ロールと第3ロールの間を通り、第3ロールの円周方向の少なくとも一部で支持され、第3ロールは、シート状ポリカーボネートを引き取るように回転する。
 第3ロールと第2ロールの間で、シート状ポリカーボネートを加圧する(ニップする)必要はなく、第3ロールと第2ロールの間隔は、開いていることが好ましい。その間隔は、第3ロールが、その少なくとも一部でシート状ポリカーボネートを支持することができ、引き取ることができれば、特に制限されることはない。
 本発明の形態の「可撓性サポート」とは、可撓性を有し、シート状の形態を有し、シート状ポリカーボネートを第2ロールに対して支持することができ、本発明が目的とするポリカーボネート導光板を製造することができる限り、特に限定されるものではない。
 可撓性サポートとして、例えば、ポリエステル系樹脂フィルム、アクリル系樹脂フィルム、ポリカーボネート系樹脂フィルム等の樹脂フィルム、ステンレス系金属薄板、ニッケル系金属薄板、表面ニッケル系鍍金処理銅系金属薄板、表面クロム系鍍金処理銅系金属薄板等の金属薄板を使用することができる。
 可撓性サポートは、樹脂フィルムが好ましく、ポリエステル系樹脂フィルムがより好ましく用いられる。
 可撓性サポートは、その一面に予め形状を形成することができる。そのような可撓性サポートを用いると、両面に形状が形成された導光板を製造することができる。本発明の形態の両面に形状が形成された導光板を製造することができる限り、一面に予め形状を形成された可撓性サポートは特に制限されることはない。
 一面に予め形状を形成した可撓性サポートとして、例えば、上述の可撓性サポートの一面に形状を形成したサポートを例示することができる。そのような形状が形成された可撓性サポートとして、例えば、ポリエステル系樹脂フィルム、アクリル系樹脂フィルム、ポリカーボネート系樹脂フィルム等の樹脂フィルムの表面にアクリル系光硬化樹脂等の光硬化性樹脂を使用して形状を形成した樹脂フィルム、ステンレス系金属薄板、ニッケル系金属薄板、銅系金属薄板等の金属薄板の表面にレーザー加工法、鍍金法、切削加工法、エッチング法等の方法を用いて形状を形成した金属薄板を例示することができる。
 一面に予め形状を形成した可撓性サポートとして、光硬化性樹脂を使用して形状を形成した樹脂フィルムが好ましく、ポリエステル系樹脂フィルムの表面にアクリル系光硬化樹脂を使用して形状を形成した樹脂フィルムがより好ましい。
 本発明の形態の第1ロール、第2ロール及び第3ロールは、通常、樹脂の押し出し成形で使用されるロールであり、本発明の導光板を製造することができる限り、特に制限されることはない。
 更に、第1ロール~第3ロールは、いずれも金属でできており、表面も金属であっても、他の材料であっても良い。第1ロールの表面は、一般的に鏡面であること(又は鏡面処理されていること)が好ましい。第2ロールの表面は、形状が形成されている。第3ロールの表面は、一般的に鏡面であることが好ましい。
 第1ロール~第3ロールの配置は、特に限定されることはないが、水平配置、垂直配置などがあり、水平配置が好ましい。
 本発明の形態の第1ロールは、その表面は弾性を有することが好ましい。
 第1ロールの弾性は、JIS K6253に規定するデュロメータ硬さが、タイプAデュロメータの測定値で、40~85であることが好ましく、50~85であることがより好ましく、60~80であることが特に好ましい。
 第1ロールの表面が弾性を有する場合、形状のより正確な転写をもたらし、転写性をより向上させること、更に、製造条件の変動を受けにくくなり、製造条件の変動を吸収し、より安定に製造することができることから、好ましい。
 第1ロールの表面に弾性を与えるために、その表面を弾性体で覆うことができる。第1ロールに支持される可撓性シートと、第2ロールとの間で、Tダイから押し出された溶融されたポリカーボネートを挟んで、加圧するときに、弾性変形する弾性体であれば特に限定されることはない。第1ロールの表面は、シリコン系弾性樹脂、ニトリルブチルゴム系弾性樹脂等から選択される少なくとも1種の弾性体で覆われることが好ましく、シリコン系弾性樹脂から選択される少なくとも1種で覆われることがより好ましい。
 本発明の形態の第2ロールは、上述したように、その表面に、導光板に転写される形状が形成されている。第2ロールに形成される形状は、導光板に使用されるパターンであれば、特に制限されることはないが、例えば、ドットパターン、マイクロレンズパターン等が好ましい。
 本発明の形態のポリカーボネート導光板の厚さは、100~600μmであることが好ましく、125~400μmであることがより好ましく、150~300μmであることが特に好ましい。
 ポリカーボネート導光板の厚さが、100~600μmである場合、より薄く、より軽量でありながら、その強度を維持することができ、実際の使用が可能で有り好ましい。
 尚、ポリカーボネート導光板の厚さは、パターン形成部分の厚さを含まない部分をいう。
 パターンは、パターンが形成されていない導光板の部分を基準に凸状と凹状の2種類があり得るが、凸の形状が好ましい。
 例えば、図2に、導光板に形成されるドットパターンを模式的に示す。
 更に、図3に、三角柱がその側面を導光板の平面と接するように配置される、導光板に形成されるライン状又は溝状のパターンを模式的に示す。
 パターンが形成されていない導光板の部分と接するパターンの面について、その面の最も広い部分の寸法を、そのパターンの「幅(w)」という。
 パターンが形成されていない導光板の部分と接するパターンの面について、その面から垂直方向の最も高い部分の寸法を、そのパターンの「高さ(h)」という。
 パターンの形状は、最も大きな寸法が、一般的には100μm以下であり、好ましくは50μm以下であり、他の寸法は、その10%以上である。
 但し、パターンが、溝状又はライン状等の一つの方向の部分が他の方向の部分と比較して極めて長い寸法を有する形状である場合(後述する、三角柱がその側面を導光板の平面と接するように配置されるパターンの場合)、その溝方向又はライン方向の部分の寸法は考慮しない。その溝方向又はライン方向と垂直な方向で、シート状ポリカーボネートの平面と平行な方向の部分の寸法を「幅(w)」という。その溝方向又はライン方向と垂直な方向で、シート状ポリカーボネートの平面と垂直な方向の部分の寸法を「高さ(h)」という。この「幅」と「高さ」の中で、最も大きな寸法が、一般に100μm以下であり、好ましくは50μm以下である。
 本発明の形態の製造方法は、形成されるパターンの転写率は、形成されるパターンの底面の幅の転写率と高さの転写率の両方を考慮して検討する。ここで、形成されるパターンの幅と高さとは、上述した通りである。
 例えば、ドット形状であれば、およそ半球状であろうから底面の幅とは、円形状の底面の中で最大の径をいい、高さとは実質的に最も高い部分の高さをいう。
 例えば、ロールの表面と平行方向に、三角柱がその側面を接するように配置されるライン状又は溝状のパターンであれば、三角柱の側面は極めて細長い長方形なので、その幅とは、三角柱の側面の短い辺の長さをいい、高さとは三角柱の底面の三角形の一辺から対向する頂点までの高さをいう。
 ドットパターンであれば、ドット形状の円形の底面の径の転写率が、90~100%であることが好ましく、92~100%であることがより好ましく、95~100%であることが特に好ましい。ドット形状の高さの転写率が、80~100%であることが好ましく、85~100%であることがより好ましく、90~100%であることが特に好ましい。以下、これを転写率1ともいう。
 ドット形状の円形の底面の径の転写率が、90~100%であり、ドット形状の高さの転写率が、80~100%である場合、より高輝度の導光板を製造することができ好ましい。
 ロールの表面と平行方向に、三角柱がその側面を接するように配置されるライン状又は溝状のパターンであれば、三角柱の側面の短い辺の長さの転写率が、90~100%であることが好ましく、92~100%であることがより好ましく、95~100%であることが特に好ましい。三角柱の底面の三角形の一辺から対向する頂点までの高さの転写率が、70~100%であることが好ましく、80~100%であることがより好ましく、90~100%であることが特に好ましい。以下、これを転写率2ともいう。
 三角柱の側面の短い辺の長さの転写率が、90~100%であり、三角柱の底面の三角形の一辺から対向する頂点の高さの転写率が、70~100%である場合、より高輝度の導光板を製造することができ好ましい。
 本発明の態様の製造方法を、添付した図1を参照して、より具体的に詳細に説明する。
 図1は、本発明の形態の導光板の製造方法を模式的に示す。
 第1ロール10、第2ロール20及び第3ロール30の3本のロールが、その順番に、それらの中心軸について平行に配置されている。
 可撓性サポート40は、巻きだしロール50から巻き出され、第1ロール10に支持され、第1ロール10と第2ロール20の間を通り、第2ロールに支持された後、第2ロールから離れて、ロール52及びロール54に導かれ、巻き込みロール56で、巻かれる。 第1ロール10の表面は、鏡面である(又は鏡面処理されている)。第1ロールの表面は弾性を有していてもよい。
 第2ロール20は、その表面に形状が形成されている。
 第3ロール30の表面は、鏡面である(又は鏡面処理されている)。
 溶融されたポリカーボネートは、Tダイ60から、溶融したシート状ポリカーボネート70として押し出される。シート状ポリカーボネート70は、第1ロール10と第2ロール20が回転して、可撓性サポート40と第2ロール20の間で、可撓性サポートを一緒に伴って、挟まれながら加圧される。シート状ポリカーボネート70は、第2ロールに押しつけられて、第2ロール20の形状がシート状ポリカーボネート70に転写される。
 第2ロール20に押しつけられたシート状ポリカーボネート70は、可撓性サポート40によって、第2ロール20の表面に支持されながら、第2ロール20の回転方向に走行する。その間シート状ポリカーボネート70は固化することが好ましい。シート状ポリカーボネート72と、可撓性サポート40は、第1ロール10と第2ロール20の表面が最も接近する箇所を基準として、第2ロール20の回転方向に45~150°の回転角度(θ)の箇所で、離れる。
 可撓性サポート40は、ロール52及び54を通り、巻き込みロール56で巻かれる。可撓性サポート40は、巻き込みロール56で巻くことなく、例えば巻き出しロール50に戻すこともできる。
 可撓性サポート40が離れたシート状ポリカーボネート72は、第2ロール20の表面上を更に走行し、第2ロール20と第3ロール30の間を通り、第3ロール30の円周方向の少なくとも一部で支持される。第3ロール30は、シート状ポリカーボネート72を引き取るように回転する。シート状ポリカーボネート72は、別のロール(図示せず)で巻き取ることができる。
 本発明は、上述の製造方法で製造された、片面又は両面にパターンが形成された、ポリカーボネート導光板を提供する。
 更に、本発明は、上述の製造方法で製造されたポリカーボネート導光板を有する表示デバイスを提供する。
 本発明は、MVR(メルトボリュームフローレイト:300℃、1.2kg)が、10~90であり、重量平均分子量(Mw)が、16000~28000であるポリカーボネートでできている、100~600μmの厚さを有する、ポリカーボネート導光板を提供する。
 本発明は、上述のポリカーボネート導光板を有する表示デバイスを提供する。
 本発明の形態のポリカーボネート導光板は、例えば、液晶表示パネルのバックライト、及びキーボードのバックライト等の照明装置内部で使用され、本発明は、そのような照明装置を提供する。
 更に、そのような照明装置は、例えば、スマートフォン、携帯電話、モバイル端末、携帯情報端末(PDA)、タブレット型パーソナルコンピューター(PC)、ノート型PC、車載用インストルメントパネル、PC用表示モニター等の表示デバイスとして使用され、本発明は、そのような表示デバイスを提供する。
 以下、本発明を実施例及び比較例により具体的かつ詳細に説明するが、これらの実施例は本発明の一態様にすぎず、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
尚、実施例の記載において、特に記載がない限り、溶媒を考慮しない部分を、重量部及び重量%の基準としている。
 実施例1
 スクリューの外径が40mmφであるノーベント単軸押出機を使用した。リップの有効幅が、450mmのTダイをダイとして使用した。幅が500mm、外径が300mmφで表面がシリコンゴムで覆われた弾性ロール(第1ロール)、外径が50μm、深さが5μmのドット形状をロールの表面にランダムに形成して配置した、幅が500mm、外径300mmφの金属ロール(第2ロール)、表面が鏡面で幅が500mm、外径300mmφの金属ロール(第3ロール)の3本のロールを水平に、各々の中心軸の方向が平行になるように配置して冷却ロールユニットとして使用した。
 熱可塑性透明樹脂としてポリカーボネート樹脂(住化スタイロンポリカーボネート社製、重量平均分子量(Mw):21400、MVR:29)を用いた。
 可撓性サポートとして、厚さが0.125mmのポリエステルフィルムにアクリル系光硬化樹脂を用いてピッチ25μm、深さ7μmの三角柱形状を表面に平行に形成したシートを用いた。
 250~270℃に溶融したポリカーボネートを、Tダイから、溶融したシート状ポリカーボネートとして押し出す。シート状ポリカーボネートは、第1ロールと第2ロールが回転して、可撓性サポートと第2ロールの間で、可撓性サポートを一緒に伴い、挟まれながら加圧され、第2ロールの形状がシート状ポリカーボネートに転写される。
 シート状ポリカーボネートは、可撓性サポートによって、第2ロールの表面に支持されながら、第2ロールの回転方向に走行し、シート状ポリカーボネートは固化し、第1ロールと第2ロールの表面が最も接近する箇所を基準として、第2ロールの回転角度が、90°である箇所で、固化したシート状ポリカーボネートと、可撓性サポートは、離れる。可撓性サポートは、ロールを通り、巻き込みロールで巻きとる。
 第1ロールの温度は、10~30℃であり、第2ロールの温度は、140~160℃である。第1ロール及び第2ロールの周囲の温度は、室温である。
 製造したポリカーボネート導光板の厚さは、0.250mmである。導光板の表面をキーエンス社製デジタルマイクロスコープVHX-2000型(商品名)で観察して、転写率(転写率1)を測定した結果、ドット形状の底面の径の転写率は97%~100%であり、ドット形状の高さの転写率は92%~98%であった。
 表面と平行方向に、三角柱がその側面を接するように配置される溝状又はライン状パターンについて転写率(転写率2)を測定した結果、三角柱の側面の短い辺の長さの転写率が、98~100%であり、三角柱の底面の三角形の一辺から対向する頂点への高さの転写率が、95~97%であった。
 比較例1
 実施例1と同様の方法を使用して、ポリカーボネート導光板を製造する。
 ただし、溶融状態のシート状ポリカーボネートは、可撓性サポートによって、第2ロールの表面に支持されることなく、シート状ポリカーボネートから、可撓性サポートは離れる。即ち、シート状ポリカーボネートが、可撓性サポートに支持されて走行する、回転角度θは、実質的に0°である。
表面がシリコンゴム弾性ロールに沿って戻して巻き取り機で巻き取り、厚さ0.250mmのポリカーボネート導光板を製造した。
 実施例1と同様にして、導光板の表面を観察して、転写率を測定した結果、ドット形状の底面の径の転写率は94%~97%であり、ドット形状の高さの転写率は57%~69%であった。
 表面と平行方向に、三角柱がその側面を接するように配置されるライン状又は溝状のパターンについて、三角柱の側面の短い辺の長さの転写率が、98~100%であり、三角柱の底面の三角形の一辺から対向する頂点の高さの転写率が、63~68%であった。
 実施例1と同様の方法を用いて、実施例2~6及び比較例2~3の導光板を製造する。
 ただし、実施例1と、各々異なる部分があり、その詳細と、結果を、まとめて表1~2に示す。
 尚、比較例3では、ポリカーボネートの代わりに、アクリル樹脂(三菱レイヨン株式会社製、VH6(商品名)、MFR=1.7(JISK7210))を使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 実施例と比較例を検討すると、回転角度が45~150の間のとき、0.250mmという薄さであっても、パターンの高さ方向について、80%以上の高い転写率で、ポリカーボネート導光板を製造することができることを理解できる。本発明の形態の製造方法は、押出成形方法を用いるので、製造が容易である。更に、一度に両面に形状を形成することができるので、より容易に両面に形状を有するポリカーボネート導光板を製造することができる。
 以上のように、本発明における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、詳細な説明を記載した。
 従って、詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須の構成要素のみならず、上記技術を例示するために、課題解決のために必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須でない構成要素が詳細な説明に記載されていることで、直ちに、それらの必須でない構成要素が必須であると、認定すべきでない。
 また、上述の実施の形態は、本発明における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
 本発明における導光板の製造方法は、従来の射出成形、押出加工による導光板の製造法で樹脂表面に形状を転写する方法では、十分ではなかった転写率を大幅に向上することができ、更に導光板の表面に精密な形状を形成した厚み100~600μmの導光板を安定して製造することができる。ゆえに、導光板表面に形状を精密に形成した導光板を提供し、バックライトの高輝度を達成することができるので、工業的利用価値は極めて高い。
10:第1ロール
20:第2ロール
30:第3ロール
40:可撓性サポート
50:可撓性サポート巻だしロール
52及び54:ロール
56:可撓性サポート巻き込みロール
60:Tダイ
70:溶融状態シート状ポリカーボネート
72:固化状態シート状ポリカーボネート
w:幅
h:高さ

Claims (5)

  1.  ポリカーボネートを加熱溶融し、ダイから押し出して、シート状ポリカーボネートを得ること;
     可撓性サポートを支持する第1ロールと、表面に予め形成されたパターンを有する第2ロールが、平行に配置され、
     可撓性サポートは、第1ロールと第2ロールとの間を通り、第2ロールの円周方向の少なくとも一部に巻き付けられるように配置され、
     第1ロールと第2ロールは、可撓性サポートと第2ロールの間に、シート状ポリカーボネートを挟みながら、シート状ポリカーボネートに可撓性サポートを伴走させながら、加圧するように回転して、シート状ポリカーボネートを、第2ロールに押しつけること;
     第2ロールに押しつけられたシート状ポリカーボネートは、可撓性サポートによって第2ロールの表面に支持されて、第2ロールの回転方向に走行し、第1ロールと第2ロールの表面が最も接近する箇所を基準として、シート状ポリカーボネートと、可撓性サポートは、第2ロールの回転角度が45~150°である箇所で離れること;及び
     第3ロールは、第2ロールと平行で、第1ロールの反対側に配置され、
     シート状ポリカーボネートは、第2ロールと第3ロールの間を通り、第3ロールの円周方向の少なくとも一部で支持され、第3ロールは、シート状ポリカーボネートを引き取るように回転すること、
    を含む、ポリカーボネート導光板の製造方法。
  2.  第1ロールの表面は、弾性を有する、請求項1に記載の導光板の製造方法。
  3.  (i)シート状ポリカーボネートに接する可撓性シートの表面は、鏡面であり、シート状ポリカーボネートの片面にパターンが形成される、又は
     (ii)シート状ポリカーボネートに接する可撓性シートの表面に、予めパターン形状が形成され、シート状ポリカーボネートの両面にパターンが形成される、請求項1又は2に記載の導光板の製造方法。
  4.  請求項1~3に記載のいずれかの製造方法で製造された、片面又は両面にパターンが形成された、ポリカーボネート導光板。
  5.  請求項1~3に記載のいずれかの製造方法で製造されたポリカーボネート導光板を有する表示デバイス。
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