JP2014017205A - Method for manufacturing light guide plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入射した光を内部に伝播させ、その光を所定の出射面から出射するための導光板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a light guide plate for propagating incident light to the inside and emitting the light from a predetermined emission surface.
液晶表示装置等の透過型画像表示装置は、一般に、バックライトとしての面光源装置を有している。例えば、エッジライト型面光源装置は、透光性樹脂シートを有する導光板と、透光性樹脂シートの端面に光を供給する光源とから構成される。透光性樹脂シートの端面から入射した光が、透光性樹脂シートの背面側に設けられた反射ドット等の反射手段によって反射し、導光板の出射面から画像表示用の面状の光が供給される。 A transmissive image display device such as a liquid crystal display device generally has a surface light source device as a backlight. For example, the edge light type surface light source device includes a light guide plate having a translucent resin sheet and a light source that supplies light to an end surface of the translucent resin sheet. Light incident from the end face of the translucent resin sheet is reflected by reflecting means such as reflective dots provided on the back side of the translucent resin sheet, and planar light for image display is emitted from the exit surface of the light guide plate. Supplied.
近年、液晶表示装置等を用いた携帯電話やモバイルコンピュータ等の各種携帯機器においては、薄型化、形状の複雑化が要求されており、導光板についても同様に薄型化と、複雑な形状に対応し得る柔軟性が求められている。 In recent years, various portable devices such as mobile phones and mobile computers using liquid crystal display devices have been required to be thinner and more complicated in shape, and the light guide plate is also thinner and compatible with complex shapes. There is a need for flexibility.
従来は、導光板の側面から入射した光を表面に取り出すため、表面に微細な凹凸パターンを成形により作り込むことが多かったが、近年、薄型化のために、透光性樹脂シートを導光板の素材として使用する場合が増加している。この場合、成形による凹凸パターンの形成は困難であるため、印刷により導光板の背面に反射ドットが形成される。 Conventionally, in order to extract the light incident from the side surface of the light guide plate to the surface, a fine concavo-convex pattern was often formed on the surface by molding. However, in recent years, a light-transmitting resin sheet has been used to reduce the thickness. Increasing use as a material. In this case, since it is difficult to form an uneven pattern by molding, reflective dots are formed on the back surface of the light guide plate by printing.
この反射ドットは、顔料を含んだ塗料を導光板の背面にスクリーン印刷法で印刷することで形成される場合が多い。しかしながら、このような方法においては、予めマスクを製作する必要があり、費用および時間がかかるという不都合があった。また、スクリーン印刷による方法においては、薄膜の形成が困難であり、膜厚および膜の断面形状の制御が困難であるという不都合があった。 The reflective dots are often formed by printing a paint containing a pigment on the back surface of the light guide plate by a screen printing method. However, such a method has the disadvantage that it is necessary to manufacture a mask in advance, which is expensive and time consuming. In addition, in the method by screen printing, it is difficult to form a thin film, and it is difficult to control the film thickness and the cross-sectional shape of the film.
透光性樹脂シートに反射ドットを形成する他の方法として、インクジェット式印刷機を用いる方法が提案されている(例えば、特許文献1:特開2006−136867号公報、特許文献2:特開2004−240294号公報)。インクジェット式印刷機を用いる方法によると、所望のパターンを構成する反射ドットを簡易に形成することができる。 As another method for forming the reflective dots on the translucent resin sheet, a method using an ink jet printer has been proposed (for example, Patent Document 1: JP-A 2006-136867, Patent Document 2: JP-A 2004). -240294). According to the method using an ink jet printer, the reflective dots constituting a desired pattern can be easily formed.
しかしながら、インクジェット方式で微細な反射ドットパターンを印刷した場合、反射ドットが近隣のドットと接触したり、結合したりすることで、反射ドットのパターンに欠陥が生じることがあるという問題があった。反射ドットのパターンに欠陥が生じると、導光板に供給された光を導光板の光出射面側に十分に取り出しきれず、輝度が低下する原因となる。 However, when a fine reflective dot pattern is printed by the ink jet method, there is a problem that the reflective dot pattern may be defective due to the reflective dots coming into contact with or combining with neighboring dots. When a defect occurs in the pattern of the reflective dots, the light supplied to the light guide plate cannot be sufficiently extracted to the light exit surface side of the light guide plate, which causes a decrease in luminance.
本発明者らは、インクジェット方式で印刷した反射ドットが近隣のドットと接触することを防止するために、透光性樹脂シートの反射ドットを印刷する面にプラズマ処理を施し撥液処理を行なう方法を提案すべく鋭意研究を重ねたところ、プラズマ処理が不均一であると、反射ドットを形成した後の導光板において反射ドットの形状にムラが生じることにより波状のムラ(以下、「波ムラ」と称する)が発生して外観品質が低下することを見出した。 In order to prevent the reflective dots printed by the ink jet method from coming into contact with neighboring dots, the present inventors perform a liquid repellent treatment by performing plasma treatment on the surface of the translucent resin sheet on which the reflective dots are printed. As a result of intensive research to propose a plasma treatment, if the plasma treatment is non-uniform, unevenness in the shape of the reflective dots will occur on the light guide plate after the reflective dots are formed (hereinafter referred to as “wave unevenness”). It was found that the appearance quality deteriorates.
そこで、本発明の目的は、インクジェット式印刷装置を用いて透光性樹脂シートの背面に反射ドットを作製する工程を含む導光板の製造方法において、透光性樹脂シートの反射ドットを形成する背面に良好な撥液処理を施すことで、外観品質に優れた導光板を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a back surface for forming reflective dots of a light-transmitting resin sheet in a method of manufacturing a light guide plate including a step of producing reflective dots on the back surface of a light-transmitting resin sheet using an ink jet printing apparatus. It is to provide a light guide plate excellent in appearance quality by performing a good liquid repellent treatment on the surface.
本発明は、端面から入射された光が出射される光出射面と前記光出射面と対向する背面とを有する透光性樹脂シートと、
前記透光性樹脂シートの前記背面に設けられた複数の反射ドットとを備える導光板の製造方法であって、
前記透光性樹脂シートの背面を、プラズマ処理装置を用いて撥液化する撥液処理ステップと、
光硬化型のインクを、インクジェット式の印刷装置を用いて、前記透光性樹脂シートの背面上にドット状に印刷するパターン印刷ステップと、
印刷された前記インクを光硬化して、前記複数の反射ドットを形成するパターン硬化ステップと、をこの順に含み、
前記プラズマ処理装置は、少なくとも一対の電極対が備えられた放電室を有し、
前記撥液処理ステップにおいて、前記放電室内が大気圧下にあり、かつ前記放電室内の酸素濃度が800ppm以下にある状態で、前記電極対の間に導入された前記透光性樹脂シートにプラズマ処理を施し、前記透光性樹脂シートの背面を撥液化する、導光板の製造方法である。
The present invention is a translucent resin sheet having a light exit surface from which light incident from an end surface is emitted and a back surface facing the light exit surface;
A light guide plate manufacturing method comprising a plurality of reflective dots provided on the back surface of the translucent resin sheet,
A liquid repellent treatment step of making the back surface of the translucent resin sheet liquid repellent using a plasma treatment apparatus;
A pattern printing step of printing photocurable ink in a dot shape on the back surface of the translucent resin sheet using an ink jet printing apparatus;
Pattern curing step of photocuring the printed ink to form the plurality of reflective dots, in this order,
The plasma processing apparatus has a discharge chamber provided with at least a pair of electrodes,
In the liquid repellent treatment step, plasma treatment is performed on the translucent resin sheet introduced between the electrode pair in a state where the discharge chamber is at atmospheric pressure and the oxygen concentration in the discharge chamber is 800 ppm or less. The method for producing a light guide plate, wherein the back surface of the translucent resin sheet is made liquid repellent.
前記撥液処理ステップの前に、前記プラズマ処理装置の空運転を行うことにより、予め前記放電室内に処理用ガスを導入して放電室内の酸素を前記処理用ガスで置換し、前記放電室内の酸素濃度を800ppm以下とすることが好ましい。 Before the liquid repellent treatment step, the plasma treatment apparatus is idled to introduce a treatment gas into the discharge chamber in advance to replace oxygen in the discharge chamber with the treatment gas. The oxygen concentration is preferably 800 ppm or less.
前記透光性樹脂シートは、ポリメチルメタクリレート樹脂シートであることが好ましい。 The translucent resin sheet is preferably a polymethyl methacrylate resin sheet.
本発明によれば、プラズマ処理装置によって透光性樹脂シートの背面(印刷面)に良好な撥液処理を施すことができ、外観品質に優れた導光板を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a favorable liquid repellent process can be performed to the back surface (printing surface) of a translucent resin sheet with a plasma processing apparatus, and the light-guide plate excellent in the external appearance quality can be provided.
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings of the present invention, the same reference numerals represent the same or corresponding parts. In addition, dimensional relationships such as length, width, thickness, and depth are changed as appropriate for clarity and simplification of the drawings, and do not represent actual dimensional relationships.
まず、本発明の製造方法によって得られる導光板の一例について説明する。図3に示す導光板1は、透光性樹脂シート11と反射ドット12とから構成される。透光性樹脂シート11は、端面11cから入射された光が出射される光出射面11aと光出射面11aと対向する背面11bとを有する。
First, an example of the light guide plate obtained by the manufacturing method of the present invention will be described. The
透光性樹脂シート11は、ポリ(メタ)アクリル酸アルキル樹脂シート、ポリスチレンシートまたはポリカーボネート系樹脂シートであることが好ましく、これらのなかでも、ポリ(メタ)アクリル酸アルキル樹脂シートが好ましい。また、ポリ(メタ)アクリル酸アルキル樹脂シートの中でも、ポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂シートが好ましい。なお、透光性樹脂シート11は拡散粒子を含んでいてもよい。
The
透光性樹脂シート11の光出射面11aは、図3に示すように平坦面であってもよく、凹凸を有する面であってもよい。なお、透光性樹脂シート11の厚みは、1.0mm以上5.0mm以下であることが好ましい。また、透光性樹脂シート11の大きさは、特に限定されないが、例えば、短辺が300mm〜1500mmであり、長辺が500mm〜1800mmである。
The
複数の反射ドット12は、背面11b上に互いに離間して配置されている。反射ドット12の個数および配置パターンは、均一な面状の光が効率的に出射面11aから出射されるように調整される。
The plurality of
光源91は、図3に示すように、互いに対向する一対の端面11cの側方に配置される。光源91は、冷陰極蛍光ランプ(CCFL)等の線状光源であってもよいが、LED等の点状光源であることが好ましい。なお、図3では、互いに対向する端面11cの側方に光源91をそれぞれ配置した場合を示したが、光源91は、少なくとも一方の端面の側方に配置されていればよい。
As illustrated in FIG. 3, the
上記構成において、光源91から出力された光は、端面11cから透光性樹脂シート11に入射する。透光性樹脂シート11に入射した光は、反射ドット12において乱反射することにより、主として出射面11aから出射される。出射面11aから出射した光は光学部材92に供給される。このとき、均一な面状の光が効率的に出射面11aから出射されるように、反射ドット12の個数および配置パターンは調整されている。
In the above configuration, the light output from the
光学部材92に供給された光は、偏光フィルム等の光学シートで処理され、液晶セル、その上の偏光フィルム等を通過して、液晶表示部を高輝度で照らすことになる。
The light supplied to the
<導光板の製造方法>
以下、本発明の導光板の製造方法の一例について説明する。以下で説明する製造方法は、図1のフロー図に示されるように、基本的に、透光性樹脂シート投入ステップ(S1)と、撥液処理ステップ(S2)と、パターン印刷ステップ(S3)と、パターン硬化ステップ(S4)とをこの順で含む。以下に各ステップの詳細を説明する。
<Manufacturing method of light guide plate>
Hereinafter, an example of the manufacturing method of the light-guide plate of this invention is demonstrated. As shown in the flowchart of FIG. 1, the manufacturing method described below is basically a translucent resin sheet feeding step (S1), a liquid repellent treatment step (S2), and a pattern printing step (S3). And a pattern curing step (S4) in this order. Details of each step will be described below.
(S1:透光性樹脂シート投入ステップ)
まず、両面に保護フィルムが貼付された透光性樹脂シートを荷台から取り出し、片側の保護フィルムを剥がす。この透光性樹脂シートを保護フィルムが剥がされた面が上側となるように、搬送装置に投入する。搬送装置としては、光学フィルム等の製造に用いられる種々公知の装置を用いることができ、例えば、ベルトコンベア、テーブルシャトル、コロ、エア浮上移送装置が挙げられる。
(S1: Translucent resin sheet loading step)
First, the translucent resin sheet with the protective films attached on both sides is taken out of the cargo bed, and the protective film on one side is peeled off. The translucent resin sheet is put into a transport device so that the surface from which the protective film is peeled is on the upper side. Various known devices used for the production of optical films and the like can be used as the conveying device, and examples thereof include a belt conveyor, a table shuttle, a roller, and an air levitation transfer device.
本実施形態では、透光性樹脂シートは、製造される導光板のサイズに合わせて予め所定の大きさに裁断されていても良いが、長尺の透光性樹脂シート上に反射ドットを形成し、その後に透光性樹脂シートを所定の大きさに裁断してもよい。 In this embodiment, the translucent resin sheet may be cut into a predetermined size in advance according to the size of the light guide plate to be manufactured, but reflective dots are formed on the long translucent resin sheet. Thereafter, the translucent resin sheet may be cut into a predetermined size.
(S2:撥液処理ステップ)
透光性樹脂シート11の背面11bには、反射ドット12を印刷する前に、撥液処理が施される。撥液処理は、背面11bのほぼ全面に均一に施されることが好ましい。
(S2: Liquid repellent treatment step)
A liquid repellent treatment is performed on the
撥液処理の程度としては、撥液処理された透光性樹脂シート11の背面11bに水滴を滴下した際の接触角が85度〜120度であることが好ましい。接触角を85度以上とすることで、反射ドット12同士の連結を防止することができ、また、より密に反射ドット12を設けることができる。更に、接触角を120度以下とすることで、反射ドット12と透光性樹脂シート11の密着性を高く保つことが可能である。
As the degree of the liquid repellent treatment, it is preferable that the contact angle when water droplets are dropped on the
ここで、接触角とは、静的接触角である。撥液処理された面の静的接触角は、例えば、(株)マツボー製携帯接触角計PG−Xを用いて測定することができる。具体的には、例えば、純水2μLを滴下ノズル先端にペンダント状に形成し、ノズルを下降・上昇させることで純水液滴を撥液処理後の面に滴下した。滴下直後の液滴をライブ画像として取り込み、液滴の液滴計と液滴高さとを解析することによって、静的接触角が自動計算される。 Here, the contact angle is a static contact angle. The static contact angle of the surface subjected to the liquid repellent treatment can be measured using, for example, a portable contact angle meter PG-X manufactured by Matsubo Corporation. Specifically, for example, 2 μL of pure water was formed in a pendant shape at the tip of the dropping nozzle, and the pure water droplet was dropped onto the surface after the liquid repellent treatment by lowering and raising the nozzle. The static contact angle is automatically calculated by capturing the droplet immediately after dropping as a live image and analyzing the droplet meter and the droplet height.
撥液処理は、プラズマ処理により行なわれる。プラズマ処理による撥液処理の例としては、プラズマ・エッチングによって透光性樹脂シート11の背面11bを粗化した後に、例えば、粗化された背面11bをフッ素系ガスプラズマによってフッ素化したり、粗化された背面11bに撥液性の単分子膜を形成すること、撥液化合物から構成される被膜をプラズマCVDによって背面11b上に形成したり、プラズマ重合によって背面11b上に撥液性薄膜を形成したりする処理が挙げられる。これらのうち、フッ素系ガスプラズマによるフッ素化が、簡便で且つ均一に表面処理を行える点で好ましい。
The liquid repellent treatment is performed by plasma treatment. As an example of the liquid repellent treatment by plasma treatment, after roughening the
図2は、撥液処理ステップに用いるプラズマ処理装置の一例を示す模式図である。図2に示す大気圧プラズマ処理装置は、放電室66内に対向する電極対(上部電極63aおよび下部電極63b)を搬送方向に一対または複数対備え、上部電極63aと下部電極63bとの間に電圧を印加する電源(図示せず)を備える。なお、図2においては、放電室66内に二対の電極対を有する場合を図示している。また、処理用ガスをガス貯蔵タンク610から放電室66内に導入するための上部導管611と、使用後の処理用ガスを放電室66内から排出するための下部導管613とを備える。放電室66内には仕切り板62が設けられており、仕切り板62は処理用ガスを流入させるためのスリット(処理用ガス導入口)62aを有しており、ガス貯蔵タンク610から上部導管611を通して供給された処理用ガスが、この仕切り板62のスリット62aから放電室66内へ供給される。仕切り板62におけるスリット62aの位置および数は図2に示されているものに限定されず、使用するスリットの位置と数は適宣設定される。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a plasma processing apparatus used in the liquid repellent treatment step. The atmospheric pressure plasma processing apparatus shown in FIG. 2 includes a pair or a plurality of electrode pairs (
放電室66には、透光性樹脂シート11の搬送方向に順に、透光性樹脂シート導入口661、上述の複数の電極対(上部電極63aおよび下部電極63b)および透光性樹脂シート導出口662が設けられている。
In the
対向する電極63a,63bは電極母材を含み、少なくとも一方の電極において、電極母材の対向面が誘電体で被覆されている。プラズマが発生する放電部位64は、対向する電極63a,63bのいずれか一方のみが誘電体で被覆されている場合には、誘電体と誘電体が被覆されていない電極の電極母材との間であり、対向する電極63a,63bの両方が誘電体で被覆されている場合には、誘電体間である。
Opposing
電極63a,63bの構造は、電界集中によるアーク放電の発生を避けるために、上部電極63aと下部電極63bとの間の距離が略一定とされた構造が好ましく、この条件を満たす電極構造としては、平行平板型、円筒対向平板型、球対向平板型、双曲面対向平板型、同軸円筒型構造等が挙げられる。例えば、プラズマ処理の対象となる透光性樹脂シートが方形状である場合には、平行平板型の電極であることが好ましい。
The structure of the
電極63a,63bを構成する電極母材の材料としては、例えば、銀、白金、アルミニウム、銅、鉄等の純金属や、ステンレス(SUS)、真鍮等の多成分系の金属などを用いることができる。
As a material of the electrode base material constituting the
電極母材を被覆する誘電体としては、例えば、ケイ酸塩系ガラス、ホウ酸塩系ガラス、リン酸塩系ガラス、ゲルマン酸塩系ガラス等の無機ガラスおよびこれらの混合物、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタラート、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン等のプラスチックおよびこれらの混合物、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、チタン酸バリウム等の金属酸化物、および、これらの混合物などの固体誘電体を用いることができる。 Examples of the dielectric covering the electrode base material include inorganic glasses such as silicate glass, borate glass, phosphate glass, and germanate glass, and mixtures thereof, polytetrafluoroethylene, Use solid dielectrics such as plastics such as polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polypropylene and mixtures thereof, metal oxides such as aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, barium titanate, and mixtures thereof. Can do.
誘電体で上部電極63aおよび/または下部電極63bを被覆する方法としては、特に制限されないが、例えば、溶射法、電極のフレーム枠に誘電体を螺子などで機械的に固定する方法が挙げられる。誘電体の厚さは、好ましくは0.01〜10mmである。
A method of covering the
電極63a,63bの対向面間の距離は、処理される透光性樹脂シート11の厚さ、印加される電圧の大きさ、均一な層の形成しやすさ等を考慮して決定されるが、対向する電極63a,63bの一方のみに誘電体が被覆された場合、両方に誘電体が被覆された場合のいずれにおいても、50mm以下であることが好ましい。最短距離が50mm以下であれば、均一な放電プラズマを発生させ易いためである。
The distance between the opposing surfaces of the
図2に示す大気圧プラズマ処理装置においては、スリット62aを介して放電室66内へ処理用ガスが供給される。撥液処理開始時には、放電室66内の酸素濃度が800ppm以下に保たれており、この状態で透光性樹脂シート導入口661から放電室66内に透光性樹脂シート11を導入し、上部電極63aと下部電極63bの間に透光性樹脂シート11を配置する。そして、大気圧下で、対向する電極間に電源から電圧を印加してプラズマを発生させ、該プラズマと透光性樹脂シート11とが接触し、透光性樹脂シート11の背面11b上に撥液処理層を形成することができる。
In the atmospheric pressure plasma processing apparatus shown in FIG. 2, the processing gas is supplied into the
本発明においては、放電室内の酸素濃度が800ppm以下、好ましくは700ppm以下である状態で撥液処理を開始することにより、撥液処理における波ムラの発生を抑制することができる。 In the present invention, the occurrence of wave unevenness in the liquid repellent treatment can be suppressed by starting the liquid repellent treatment in a state where the oxygen concentration in the discharge chamber is 800 ppm or lower, preferably 700 ppm or lower.
撥液処理開始時に放電室内の酸素濃度が800ppm以下であるようにするための方法としては、放電室内の酸素を置換ガスで置換してから処理用ガスを供給する方法や、予めプラズマ処理装置の空運転を行うことにより、放電室内に処理用ガスを導入して放電室内の酸素を処理用ガスで置換する方法等が挙げられる。 As a method for setting the oxygen concentration in the discharge chamber to 800 ppm or less at the start of the liquid repellent treatment, a method of supplying a processing gas after replacing oxygen in the discharge chamber with a replacement gas, For example, a method of introducing a processing gas into the discharge chamber and replacing the oxygen in the discharge chamber with the processing gas by performing an idling operation.
後者の空運転を行う方法において、空運転の際に電極対に供給するガス量は、放電室66の容積等によって適宜設定されるが、好ましくは100〜1000L/分、さらに好ましくは100〜500L/分である。このような条件で置換処理(空運転)を行なうことにより、上部放電室66内の酸素濃度を800ppm以下とすることができる。
In the latter method of performing idling, the amount of gas supplied to the electrode pair during idling is appropriately set depending on the volume of the
空運転により放電室66内の酸素濃度が800ppm以下に達したことを検出する手段としては、上部電極63aや下部電極63bの固定フレームに雰囲気中の酸素濃度を直接検出する濃度検出手段を設けてもよいし、下部導管613の通路上に濃度検出手段を設けて濃度を検出し、これを放電室内の酸素濃度とみなす方法であってもよい。また、放電室内の酸素濃度が800ppm以下となるための空運転の条件を決定し、その条件にしたがって空運転を行なうようにしてもよい。
As means for detecting that the oxygen concentration in the
放電室66内でのプラズマ放電により、処理用ガスから副生成物としてHFが生成するため、放電室66から排出される使用済みの処理用ガスは、下部導管613を通してスクラバー614に送られ、ガス中のHFを吸着剤で捕集した後に、無害成分のみとなったガスが工場外へ排出される。
Since HF is generated as a by-product from the processing gas by plasma discharge in the
処理用ガスは、不活性ガスと、炭化水素の水素原子の少なくとも一つがフッ素原子に置換されたガス(以下、「フッ化炭化水素ガス」という。)とを含有することが好ましい。より好ましくは、処理用ガスは、不活性ガスとフッ化炭化水素ガスとからなる。 The processing gas preferably contains an inert gas and a gas in which at least one of the hydrogen atoms of the hydrocarbon is replaced with a fluorine atom (hereinafter referred to as “fluorinated hydrocarbon gas”). More preferably, the processing gas comprises an inert gas and a fluorinated hydrocarbon gas.
不活性ガスとしては、ヘリウム、アルゴン、窒素またはこれらの混合ガスが挙げられる。なかでも、放電を均一かつ安定に維持できることから、ヘリウムまたはアルゴンの少なくとも一方からなる不活性ガスが好ましい。 Examples of the inert gas include helium, argon, nitrogen, or a mixed gas thereof. Among these, an inert gas composed of at least one of helium or argon is preferable because the discharge can be maintained uniformly and stably.
フッ化炭化水素ガスは、炭化水素の水素原子の少なくとも一つがフッ素原子に置換されていればよいが、良好な撥液性(撥水性および撥油性)を発現できることから、水素原子の全てがフッ素原子に置換されていることが好ましい。炭化水素の水素原子の全てがフッ素原子に置換されたフッ化炭化水素としては、4フッ化メタン(CF4)、4フッ化エチレン、6フッ化プロピレン、8フッ化ブチレン等が挙げられる。なかでも、取り扱い性や入手のし易さから、4フッ化メタン(CF4)が好ましい。 In the fluorinated hydrocarbon gas, it is sufficient that at least one hydrogen atom of the hydrocarbon is substituted with a fluorine atom. However, since all of the hydrogen atoms are fluorine, it can exhibit good liquid repellency (water repellency and oil repellency). It is preferably substituted by an atom. Examples of the fluorinated hydrocarbon in which all the hydrogen atoms of the hydrocarbon are substituted with fluorine atoms include tetrafluoromethane (CF 4 ), tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and octafluorobutylene. Of these, tetrafluoromethane (CF 4 ) is preferable from the viewpoint of easy handling and availability.
処理用ガス中のフッ化炭化水素ガスの濃度は0.1〜10体積%が好ましい。フッ化炭化水素ガスの濃度が0.1体積%以上であれば、処理の効率が向上する傾向にある。フッ化炭化水素ガスの濃度が10体積%以下であれば、プラズマの安定性が増大する傾向にある。 The concentration of the fluorinated hydrocarbon gas in the processing gas is preferably 0.1 to 10% by volume. If the concentration of the fluorinated hydrocarbon gas is 0.1% by volume or more, the processing efficiency tends to be improved. If the concentration of the fluorinated hydrocarbon gas is 10% by volume or less, the plasma stability tends to increase.
処理用ガスの供給速度は、放電室66の容積等によって適宜設定されるが、希ガスの供給速度は好ましくは100〜1000L/分であり、フッ化炭化水素ガスの供給速度は好ましくは0.1〜10L/分である。処理用ガスは、単独、または複数のスリット62aから、上記供給速度で放電室66内に供給される。各スリット62aからの供給速度は、それぞれ、上記好ましい供給速度から適宜設定される。
The supply rate of the processing gas is appropriately set depending on the volume of the
透光性樹脂シート11をプラズマに曝す時間、すなわちプラズマによる照射時間は、印加電圧、電力面密度等によって異なるが、通常、60秒間以下が好ましい。処理時間がこのような範囲であると、プラズマ照射熱による透光性樹脂シート11の変形が抑制される傾向にある。
The time during which the
放電室66内の空間の幅(透光性樹脂シートの幅方向の長さ)は、透光性樹脂シート11の幅方向の両側に10〜30mmずつのスペースができるように設定されることが好ましい。すなわち、放電室66内の空間の幅は、透光性樹脂シート11の幅に20〜60mmを加えた長さであることが好ましい。放電室66内の空間の幅は、該幅方向の両側に設けられたスペーサー等により調節することができる。
The width of the space in the discharge chamber 66 (the length in the width direction of the translucent resin sheet) may be set so that there are 10 to 30 mm spaces on both sides of the
(S3:パターン印刷ステップ)
上記のように撥液処理された透光性樹脂シートの背面(印刷面)に、インクジェット方式の印刷機を用いて、反射ドットをパターン印刷する。
(S3: Pattern printing step)
Reflective dots are pattern-printed on the back surface (printing surface) of the translucent resin sheet that has been subjected to the liquid repellent treatment as described above, using an inkjet printer.
大気圧プラズマ処理を終えた後、インクジェット印刷装置のステージに移載された基板にドットパターンが印刷され、その後の紫外線照射装置によりインクが硬化される。 After the atmospheric pressure plasma treatment is finished, a dot pattern is printed on the substrate transferred to the stage of the inkjet printing apparatus, and the ink is cured by the ultraviolet irradiation apparatus thereafter.
上述のインクジェット式印刷機を用いたパターン印刷に用いられるインクは光硬化型のインクであり、このましくは紫外線(UV)硬化型のインクである。インクは、顔料を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。インクは、光重合性成分と、光重合開始剤とを含有することが好ましい。 The ink used for pattern printing using the above-described ink jet printer is a photo-curing ink, and preferably an ultraviolet (UV) -curing ink. The ink may or may not contain a pigment. The ink preferably contains a photopolymerizable component and a photopolymerization initiator.
なお、インクは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、顔料、光重合性成分および光重合開始剤以外の成分を含有していてもよい。 The ink may contain components other than the pigment, the photopolymerizable component, and the photopolymerization initiator without departing from the spirit of the present invention.
また、光源から導光板に入射する光を反射ドットで上方向に反射させるため、より反射効率の良くなる屈折率を有するインク材料を選定することが好ましい。さらに、組み立て時、運送時およびエンドユーザでの使用時でも導光板から反射ドットが剥離しないために、インクの材料は透光性樹脂シートとの十分な密着性を有することが好ましい。 In addition, since the light incident on the light guide plate from the light source is reflected upward by the reflective dots, it is preferable to select an ink material having a refractive index that improves reflection efficiency. Furthermore, the ink material preferably has sufficient adhesion to the translucent resin sheet so that the reflective dots do not peel off from the light guide plate even during assembly, transportation, and use by the end user.
以上のようにして、反射ドットとなるパターンが印刷された透光性樹脂シートは、印刷ステージ上から、移載装置により再び搬送装置上に移載される。 As described above, the translucent resin sheet on which the pattern to be the reflective dots is printed is transferred from the printing stage to the conveying device again by the transfer device.
(S4:パターン硬化ステップ)
透光性樹脂シートの背面に印刷されたインクは、UVランプからのUV照射により硬化される。これにより、硬化したインクからなる反射ドットが形成された導光板が得られる。硬化の目的は、透光性樹脂シート上に形成された反射ドットの形状を保つことと、透光性樹脂シートからの反射ドットの剥がれを防ぐことである。
(S4: pattern curing step)
The ink printed on the back surface of the translucent resin sheet is cured by UV irradiation from a UV lamp. As a result, a light guide plate in which reflective dots made of cured ink are formed is obtained. The purpose of curing is to maintain the shape of the reflective dots formed on the translucent resin sheet and to prevent the reflective dots from peeling off from the translucent resin sheet.
以上で説明したとおり、本発明の導光板の製造方法においては、インクを撥液処理された背面(印刷面)11bに印刷することから、反射ドット12同士の連結が抑制される。これにより、複数の反射ドット12を高精度で所望のパターンに配置することができる。光源91から導光板1に供給される光を光出射面11aから効率的に取り出すことができ、その結果、導光板1の光出射面11aから光をより高い輝度で出射できる。また、光出射面11aからほぼ均一に光を出射させることも可能となる。さらに、酸素濃度が800ppm以下にある状態で、電極対の間に導入された透光性樹脂シートにプラズマ処理を施すことで、均一な撥液処理を行なうことができ、波ムラの発生を抑制することができる。したがって、外観の良好な導光板が得られる。
As described above, in the method of manufacturing the light guide plate of the present invention, the ink is printed on the back surface (printing surface) 11b that has been subjected to the liquid repellent treatment. Thereby, the plurality of
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.
(実施例1)
(1) 透光性樹脂シートの準備
本実施例においては、透光性樹脂シートとして、717mm×411mmのPMMA樹脂シート(厚さ3mm)を使用した。なお、このPMMA樹脂シートの両面には、マスキングフィルム(剥離可能な保護フィルム)が貼り付けられている。
Example 1
(1) Preparation of Translucent Resin Sheet In this example, a 717 mm × 411 mm PMMA resin sheet (thickness 3 mm) was used as the translucent resin sheet. In addition, the masking film (peelable protective film) is affixed on both surfaces of this PMMA resin sheet.
上記実施形態と同様に、PMMA樹脂シートの一方の面からマスキングフィルムを剥離し、露出したPMMA樹脂シートの表面(背面)、および、マスキングフィルムが貼り付けられたままである他方の面(光出射面)に対して、エアー洗浄を行った後、大気圧プラズマ処理により撥液処理を施した。 Similar to the above embodiment, the masking film is peeled off from one surface of the PMMA resin sheet, and the exposed surface (back surface) of the PMMA resin sheet and the other surface (light emitting surface) on which the masking film remains adhered. After air cleaning, a liquid repellent treatment was performed by atmospheric pressure plasma treatment.
<プラズマ処理装置の構成および処理条件>
図2に示したようなプラズマ処理装置を大気圧下にて使用した。放電室66内には、上部電極63aと下部電極63bとからなる対向電極が、透光性樹脂シートの搬送方向に2対配置されている。上部電極63aと下部電極63bとの間隔は5mmとした。
<Configuration of plasma processing apparatus and processing conditions>
A plasma processing apparatus as shown in FIG. 2 was used under atmospheric pressure. In the
処理用ガスとして、ArガスおよびCF4ガスからなる混合ガスを放電室内に供給されるようにした。上記の条件にて処理用ガスの供給を開始し、放電室内の電極近傍に設置した酸素濃度計の濃度が600ppm以下になった状態でプラズマ処理を開始した。処理用ガスは、2つの電極対の間の上方から供給した。放電室内の温度(放電室内の上部および下部の温度)は22℃に設定した。 As a processing gas, a mixed gas composed of Ar gas and CF 4 gas was supplied into the discharge chamber. Supply of the processing gas was started under the above conditions, and plasma processing was started in a state where the concentration of the oximeter installed in the vicinity of the electrode in the discharge chamber was 600 ppm or less. The processing gas was supplied from above between the two electrode pairs. The temperature in the discharge chamber (the temperature at the top and bottom in the discharge chamber) was set to 22 ° C.
また、放電室内の空間の幅(透光性樹脂シートの幅方向の長さ)は、透光性樹脂シートの幅方向の両側に20mmずつのスペースができるように、757mm(717mm+20mm×2)に設定した。なお、放電室内の空間の幅は、該幅方向の両側に設けられたスペーサーにより調節することができる。 The width of the space in the discharge chamber (the length in the width direction of the translucent resin sheet) is 757 mm (717 mm + 20 mm × 2) so that a space of 20 mm is formed on both sides in the width direction of the translucent resin sheet. Set. The width of the space in the discharge chamber can be adjusted by spacers provided on both sides in the width direction.
(2)導光板の製造
上記のようにして準備したPMMA樹脂シート(透光性樹脂シート)と紫外線硬化型インクとを用いて、導光板を製造した。
(2) Manufacture of light guide plate A light guide plate was manufactured using the PMMA resin sheet (translucent resin sheet) and ultraviolet curable ink prepared as described above.
具体的には、まず、PMMA樹脂シートの撥液処理された面に紫外線硬化型インクを、インクジェット印刷によってパターン印刷した。次いで、印刷されたインクに紫外線を照射し、インクを光硬化させて反射ドットを形成した。その結果、複数の反射ドットを有する導光板を得た。パターン印刷条件および紫外線照射条件は以下のとおりである。なお、ドットパターンにおけるドット同士の間隔は、1mmとした。 Specifically, first, UV curable ink was pattern-printed by inkjet printing on the liquid-repellent treated surface of the PMMA resin sheet. Next, the printed ink was irradiated with ultraviolet rays, and the ink was photocured to form reflective dots. As a result, a light guide plate having a plurality of reflective dots was obtained. The pattern printing conditions and the ultraviolet irradiation conditions are as follows. The interval between dots in the dot pattern was 1 mm.
(比較例1)
放電室内の電極近傍の酸素濃度計の濃度が800ppmより高い状態で撥液処理を開始した点以外は、実施例1と同様とし、複数の反射ドットを有する導光板を得た。この時の放電室内の電極近傍に設置した酸素濃度計の濃度は1000ppmである。
(Comparative Example 1)
A light guide plate having a plurality of reflective dots was obtained in the same manner as in Example 1 except that the liquid repellent treatment was started in a state where the concentration of the oximeter near the electrode in the discharge chamber was higher than 800 ppm. At this time, the concentration of the oximeter installed near the electrode in the discharge chamber is 1000 ppm.
(評価)
実施例1および比較例1の導光板について、波ムラの評価を次の通りに行なった。表1に評価結果を表わす。
(Evaluation)
For the light guide plates of Example 1 and Comparative Example 1, evaluation of wave unevenness was performed as follows. Table 1 shows the evaluation results.
<波ムラ評価>
目視により波ムラを評価した。
<Evaluation of wave unevenness>
Wave unevenness was evaluated visually.
表1に示す結果より、実施例1によると、波ムラの発生が抑制された導光板が得られた。 From the results shown in Table 1, according to Example 1, a light guide plate in which generation of wave unevenness was suppressed was obtained.
1 導光板、11 透光性樹脂シート、11a 光出射面、11b 背面、11c 端面、12 反射ドット、31 搬送装置、610 ガス貯蔵タンク、611 上部導管、613 下部導管、614 スクラバー、62 仕切り板、62a スリット(処理用ガス導入口)、63a (上部)電極,63b (下部)電極、64 放電部位、66 放電室、661 透光性樹脂シート導入口、662 透光性樹脂シート導出口、91 光源、92 光学部材。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記透光性樹脂シートの前記背面に設けられた複数の反射ドットとを備える導光板の製造方法であって、
前記透光性樹脂シートの背面を、プラズマ処理装置を用いて撥液化する撥液処理ステップと、
光硬化型のインクを、インクジェット式の印刷装置を用いて、前記透光性樹脂シートの背面上にドット状に印刷するパターン印刷ステップと、
印刷された前記インクを光硬化して、前記複数の反射ドットを形成するパターン硬化ステップと、をこの順に含み、
前記プラズマ処理装置は、少なくとも一対の電極対が備えられた放電室を有し、
前記撥液処理ステップにおいて、前記放電室内が大気圧下にあり、かつ前記放電室内の酸素濃度が800ppm以下にある状態で、前記電極対の間に導入された前記透光性樹脂シートにプラズマ処理を施し、前記透光性樹脂シートの背面を撥液化する、導光板の製造方法。 A translucent resin sheet having a light exit surface from which light incident from the end surface is emitted and a back surface facing the light exit surface;
A light guide plate manufacturing method comprising a plurality of reflective dots provided on the back surface of the translucent resin sheet,
A liquid repellent treatment step of making the back surface of the translucent resin sheet liquid repellent using a plasma treatment apparatus;
A pattern printing step of printing photocurable ink in a dot shape on the back surface of the translucent resin sheet using an ink jet printing apparatus;
Pattern curing step of photocuring the printed ink to form the plurality of reflective dots, in this order,
The plasma processing apparatus has a discharge chamber provided with at least a pair of electrodes,
In the liquid repellent treatment step, plasma treatment is performed on the translucent resin sheet introduced between the electrode pair in a state where the discharge chamber is at atmospheric pressure and the oxygen concentration in the discharge chamber is 800 ppm or less. A method for manufacturing a light guide plate, wherein the back surface of the translucent resin sheet is made liquid repellent.
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