(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光拡散剤を混練した熱可塑性樹脂層から成る光拡散層と、光拡散剤を混練し無い熱可塑性樹脂層の表面にプリズム形状が形成されたプリズム形状形成層の少なくとも２層を積層して成る液晶表示装置用レンズシートの製造方法であって、
光拡散剤を混練した熱可塑性樹脂層と光拡散剤を混練し無い熱可塑性樹脂層とから成る少なくとも２層の熱可塑性樹脂層を、共押し出し法により積層した状態で、溶融押し出しし、
該溶融押し出しした少なくとも２層の熱可塑性樹脂層を、表面にプリズム形状を有する冷却ロール上に、前記光拡散剤を混練し無い熱可塑性樹脂層側が該冷却ロール側に向くようにして供給し、該冷却ロールで押圧し、光拡散剤を混練し無い熱可塑性樹脂層側にプリズム形状を転写、形成する、
ことを特徴とする液晶表示装置用レンズシートの製造方法。
【請求項２】
熱可塑性樹脂フィルムからなる基材の表面に、光拡散剤を混練した熱可塑性樹脂層から成る光拡散層と、光拡散剤を混練し無い熱可塑性樹脂層の表面にプリズム形状が形成されたプリズム形状形成層の少なくとも２層を積層して成る液晶表示装置用レンズシートの製造方法であって、
熱可塑性樹脂フィルムからなる基材の表面に、共押し出しラミネート法により、光拡散剤を混練した熱可塑性樹脂層と光拡散剤を混練し無い熱可塑性樹脂層とから成る少なくとも２層の熱可塑性樹脂層を、該光拡散剤を混練した熱可塑性樹脂層側が該基材側を向くようにして、共押し出しコーティングにより溶融押し出しして積層させ、
積層と同時に前記溶融押し出しした少なくとも２層の熱可塑性樹脂層のうち、光拡散剤を混練し無い熱可塑性樹脂層の表面にプリズム形状を有する冷却ロールを押圧し、これにプリズム形状を転写、形成する、
ことを特徴とする液晶表示装置用レンズシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は液晶表示装置用バックライトシステムに用いられる光拡散効果を併せ持つレンズシートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置用バックライトにはエッジライト方式が多く用いられている。エッジライト型バックライトは一般に、透光性材料からなる導光板と、その側面端部に設けられた冷陰極管等からなる線光源と、導光板の下面と線光源を覆うように配置された光反射フィルムと、出光面となる導光板の上面に配置された光拡散フィルムやレンズシートで構成される。
近年、輝度の向上及び消費電力の低下を目的として、特にカラー液晶表示装置においては、光拡散フィルムの上面もしくは光拡散フィルムと導光板の間に表面にプリズム形状を有するレンズシートを１枚もしくは２枚配置することが多くなった。
また、光源からの距離により出光量の不均一を改善するため、導光板の裏面には光拡散インキからなるドット状のパターンが、光源から離れるにしたがって大きくなるように印刷されている。
光拡散フィルムは、光を均一に拡散し、導光板の裏面に印刷されたドット状パターンを見えなくすることを主目的として配置され、レンズシートは導光板から出射した光を効率良く液晶パネルの正面方向に集光するために、光拡散フィルムの上面もしくは光拡散フィルムと導光板の間に１枚もしくは２枚配される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来、これらのレンズシートは熱可塑性シートのエンボス加工や電離放射線硬化型樹脂を利用したプリズム形状の転写などにより製造されていた。しかしこれら従来のレンズシートは製造コストが高く、ひいてはバックライトシステムが高価となる主要因とされてきた。また、従来のレンズシートはその製造方法より、プリズム形状が形成される層の材質の選択範囲が狭いという問題もあった。
さらに、レンズシートは光拡散効果を有しないため、必ず光拡散フィルムと組み合わせて使用しなければならず、バックライトの組み立て工程が煩雑になるという問題もあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、このような問題を解決するためになされた本発明は、以下の２つである。すなわち、
（１）光拡散剤を混練した熱可塑性樹脂層から成る光拡散層と、光拡散剤を混練し無い熱可塑性樹脂層の表面にプリズム形状が形成されたプリズム形状形成層の少なくとも２層を積層して成る液晶表示装置用レンズシートの製造方法であって、光拡散剤を混練した熱可塑性樹脂層と光拡散剤を混練し無い熱可塑性樹脂層とから成る少なくとも２層の熱可塑性樹脂層を、共押し出し法により積層した状態で、溶融押し出しし、該溶融押し出しした少なくとも２層の熱可塑性樹脂層を、表面にプリズム形状を有する冷却ロール上に、前記光拡散剤を混練し無い熱可塑性樹脂層側が該冷却ロール側に向くようにして供給し、該冷却ロールで押圧し、光拡散剤を混練し無い熱可塑性樹脂層側にプリズム形状を転写、形成する、ことを特徴とする液晶表示装置用レンズシートの製造方法。
（２）熱可塑性樹脂フィルムからなる基材の表面に、光拡散剤を混練した熱可塑性樹脂層から成る光拡散層と、光拡散剤を混練し無い熱可塑性樹脂層の表面にプリズム形状が形成されたプリズム形状形成層の少なくとも２層を積層して成る液晶表示装置用レンズシートの製造方法であって、熱可塑性樹脂フィルムからなる基材の表面に、共押し出しラミネート法により、光拡散剤を混練した熱可塑性樹脂層と光拡散剤を混練し無い熱可塑性樹脂層とから成る少なくとも２層の熱可塑性樹脂層を、該光拡散剤を混練した熱可塑性樹脂層側が該基材側を向くようにして、共押し出しコーティングにより溶融押し出しして積層させ、積層と同時に前記溶融押し出しした少なくとも２層の熱可塑性樹脂層のうち、光拡散剤を混練し無い熱可塑性樹脂層の表面にプリズム形状を有する冷却ロールを押圧し、これにプリズム形状を転写、形成する、ことを特徴とする液晶表示装置用レンズシートの製造方法。である。
【０００５】
本発明のプリズム形状形成層用の押し出しする樹脂としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、環状ポリオレフィン等の単独もしくは混合体もしくは共重合体が特に有効である。
この他、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート・イソフタレート共重合体等によるポリエステル系樹脂、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、ポリフッ化塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ４フッ化エチレン、エチレン・４フッ化エチレン共重合体等によるポリフッ化エチレン系樹脂、ナイロン６ナイロン６６等によるポリアミド系樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール等のビニル系樹脂、三酢酸セルロース、セロファン等によるセルロース系樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル等のアクリル系樹脂、ポリアリレート、ポリイミド等の単独もしくは混合体もしくは共重合体も使用される。
【０００６】
本発明の光拡散層用の押し出しする樹脂としては、光拡散剤が混練されたアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、環状ポリオレフィン等の単独もしくは混合体もしくは共重合体が特に有効である。
この他、光拡散剤が混練されたポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート・イソフタレート共重合体等によるポリエステル系樹脂、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、ポリフッ化塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ４フッ化エチレン、エチレン・４フッ化エチレン共重合体等によるポリフッ化エチレン系樹脂、ナイロン６ナイロン６６等によるポリアミド系樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール等のビニル系樹脂、三酢酸セルロース、セロファン等によるセルロース系樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル等のアクリル系樹脂、ポリアリレート、ポリイミド等の単独もしくは混合体もしくは共重合体も使用される。
光拡散剤としては、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、有機シリコーン樹脂、アクリル−スチレン共重合体等の有機質微粒子及び炭酸カルシウム、シリカ、酸化アルミニウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、ガラス等の無機質微粒子で平均粒子径１〜４０μｍの単体もしくは混合体が利用される。
【０００７】
本発明の熱可塑性樹脂フィルムからなる基材（共押し出しラミネート用基材）は、単層もしくは複合フィルムもしくはシートでその厚みとしては通常５〜２００μｍが好ましく、さらに好ましくは１０〜１２５μｍのものを使用できる。この基材の素材の具体例を示すと、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート・イソフタレート共重合体等によるポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、ポリフッ化塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ４フッ化エチレン、エチレン・４フッ化エチレン共重合体等によるポリフッ化エチレン系樹脂、ナイロン６ナイロン６６等によるポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール等のビニル系樹脂、三酢酸セルロース、セロファン等によるセルロース系樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル等のアクリル系樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリイミド等があげられる。
【０００８】
本発明の基材には前記した光拡散剤を練り混んでおくと、光拡散層も兼ねることができる。
また、本発明の基材にはマット層を形成してもよい。形成方法としては、
▲１▼基材にマット剤をバインダー樹脂に分散したマット層用コーティング剤を塗工形成する方法
▲２▼基材にマット剤を練り込んだ樹脂を押し出しラミネーションにより積層する方法
が利用される。
マット層用マット剤としては、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、有機シリコーン樹脂、アクリル−スチレン共重合体等の有機質微粒子及び炭酸カルシウム、シリカ、酸化アルミニウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、ガラス等の無機質微粒子で平均粒子径３〜２０μｍの単体もしくは混合体である。
【０００９】
上記のマット層用コーティング剤のバインダー樹脂としては、ポリウレタン，ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート・イソフタレート共重合体等によるポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、ポリフッ化塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ４フッ化エチレン、エチレン・４フッ化エチレン共重合体等によるポリフッ化エチレン系樹脂、ナイロン６ナイロン６６等によるポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール等のビニル系樹脂、三酢酸セルロース、セロファン等によるセルロース系樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル等のアクリル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリイミド等の単独もしくは混合物やさらにイソシアネート樹脂等の架橋剤を配合しても良い。
【００１０】
次に、本発明のレンズシートの一方の表面の図５〜図９に示したような形状のプリズムを形成するには、『共押し出し法により積層した少なくとも２層の熱可塑性樹脂層の一方の表面層に図５〜図９に示したプリズム形状を有する冷却ロールに押圧する方法』と『熱可塑性樹脂フィルムからなる基材の表面に、共押し出しラミネート法により、少なくとも２層の熱可塑性樹脂層を共押し出しコーティングにより積層させ、前記熱可塑性樹脂層の表面に図５〜図６に示したプリズム形状を有する冷却ロールに押圧する方法。』とがある。
形状としては、導光板からの出射光を法線方向に集光できる形状、例えば図５の様な三角プリズムを多数平行に配置した形状などが好ましい。
前記プリズム形状を有する冷却ロールの製造方法としては、冷却ロールの表面に直接、彫刻あるいは腐食等の方法でプリズム形状を形成しても良いし、プリズム形状を形成した金属あるいは樹脂などからなるスタンパなどを冷却ロール表面に形成しても良い。
【００１１】
【作用】
本発明によれば、溶融押し出し可能な樹脂であればいずれの樹脂もレンズシート用材料として使用できるため、樹脂特有の屈折率等の光学特性や熱的特性、物理的特性等の選択範囲が極めて広くなる。
さらに本発明のレンズシートは、光拡散効果を併せ持つため、バックライトの組み立て工程で別途光拡散フィルムを入れる必要がなく、組み立て工程を簡略化することができる。さらには従来のレンズシートのように熱可塑性シートを製造したのちにさらにエンボス工程が必要になる等の製造コストアップの要因がなく、一体化する光拡散層も同時に形成できるため、別途光拡散フィルム成形工程やコーティング工程等の製造工程が必要ない。従って、本発明のレンズシートは、極めて低コストで大量生産できる。
光拡散層の役目は、導光板から出た光を均一に拡散し、導光板裏面のドット状パターンを見えなくすることである。
マット層の役目は、導光板とのスティッキング防止のためである。
【００１２】
【実施例】
本発明の実施例を図面により説明する。
図１は本発明によるレンズシートの製造方法の一実施例を示す断面図である。図２は本発明によるレンズシートの製造方法の一実施例を示す断面図である。
図３は本発明によるレンズシートの一実施例を示した断面図である。
図４は本発明によるレンズシートの一実施例を示した断面図である。
図５〜図９は本発明によるレンズシートの表面に形成されたプリズム形状の実施例を示した斜視図である。
【００１３】
実施例１
図１に示した共押し出し装置を用いて、プリズム形状形成層として環状ポリオレフィン系樹脂（三井石油化学工業製アペル）、光拡散層として光拡散剤になるポリメチルメタクリレートビーズ（積水化成品品工業製平均粒径２μ）を２０重量％分散したアペルをシリンダー温度２５０°Ｃ、ダイス温度２２０°Ｃの加工条件で、表面に図５のプリズム形状を有する冷却ロール上に押し出し、ニップロールで押し圧し冷却することにより、表面にプリズム形状が転写されたプリズム形状形成層８０μ、光拡散層３０μの本発明のレンズシートを得た。
実施例２
厚さ２５μｍのポリエステルフィルム〔帝人（株）製  ＳＰ8 〕の非処理面に、下記組成のマット層用コーティング剤を塗布前に主剤と硬化剤を１００／３（重量比）の割合で混合し、グラビアリバースコート法（グラビア版版深２０μ、２３０線／ｉｎｃｈ）により塗布した後に乾燥し、厚さ５μｍのマット層を形成して、共押し出しラミネート用基材４を得た。
0003732253.tif 000002
次いで、図２に示した共押し出しラミネート装置を用いて、プリズム形状を形成する層としてアクリル（三菱レーヨン製アクリペット）、光拡散層として光拡散剤になるシリカ中空ビーズ（旭硝子製セルスター平均粒径４０μ）を５重量％分散したアクリル樹脂をシリンダー温度２５０°Ｃ、ダイス温度２３０°Ｃの加工条件で、裏面にマット層を形成した共押し出しラミネート用基材の表面に共押し出しラミネートすると同時に表面に図９のプリズム形状を有する冷却ロールにニップロールで押し圧し冷却することにより、表面にプリズム形状が転写されたプリズム形状形成層６０μ、光拡散層８０μ、共押し出しラミネート用基材２５μ、裏面マット層５μの本発明のレンズシートを得た。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によるレンズシートは押し出しラミネート法もしくは共押し出しコーティング法により、冷却ロールの表面に形成されたプリズム形状を溶融押し出しされた熱可塑性樹脂シートの表面に転写するものであり、プリズム形状が形成される層とは異なる熱可塑性樹脂層に光拡散剤を添加することにより光拡散層を形成し、光拡散フィルムを一体化したものであるので、従来に比較して、低コストで大量生産に適した液晶表示装置用レンズシートの製造方法を提供するものである上に、液晶表示装置用バックライトの組み立て工程を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるレンズシートの製造方法の一実施例を示した断面図である。
【図２】本発明によるレンズシートの製造方法の一実施例を示した断面図である。
【図３】本発明によるレンズシートの一実施例を示した断面図である。
【図４】本発明によるレンズシートの一実施例を示した断面図である。
【図５】本発明によるレンズシートの表面に形成されたプリズム形状の実施例を示した斜視図
【図６】本発明によるレンズシートの表面に形成されたかまぼこ型プリズム形状の実施例を示した斜視図である。
【図７】本発明によるレンズシートの表面に形成されたプリズム形状の実施例を示した斜視図である。
【図８】本発明によるレンズシートの表面に形成されたプリズム形状の実施例を示した斜視図である。
【図９】本発明によるレンズシートの表面に形成されたプリズム形状の実施例を示した斜視図である。
【符号の説明】
１  表面にプリズム形状を有する冷却ロール
２  ニップロール
３  Ｔダイ
４  共押し出しラミネート用基材
５  レンズシート
６  光拡散層
７  プリズム形状形成層
【図１】
0003732253.tif 000003
【図２】
0003732253.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003732253.tif 000009
【図８】
0003732253.tif 000010
【図９】
0003732253.tif 000011