厚度不均膜的制造装置和厚度不均膜的制造方法与流程

本发明涉及合成树脂制的厚度不均膜，例如涉及在用于液晶显示装置的背面照射装置的导光板中使用的厚度不均膜的制造装置和制造方法。

背景技术：

在平板PC、智能手机等液晶显示装置中，作为背面照明装置使用边缘光方式的导光板(导光膜)。边缘光方式的导光板从作为四角形的板状体的透明板的一个侧面(光入射面)射入光，将射入的光从表面(光出射面)射出。背面照明装置在导光板的至少一个侧面配置有光源。在导光板的与光出射面相对的面(光反射面)，设置有改变从导光板的内部透射的光的行进角度的元件(以下，称为“偏转元件”。)。从导光板的光入射面射入的光在光反射面被反射，改变行进方向而在导光板内传播，从光出射面射出。一般在导光板设置有偏转元件，以光的亮度在光出射面整个面变得均匀的方式决定偏转元件的密度分布和偏转元件的形状。

作为这样的导光板的制造方法，一般使用日本特开平9-222514号公报中公开的那样的喷射成形法。在利用喷射成形法制造的导光板中，由于流动性、成形性等的制约而使板厚变薄方面受到限制，板厚薄的一侧止于0.3～0.4mm。进而，随着液晶画面的大型化，导光板也被大型化，因此需要大型的喷射成形机，存在制造成本增加，或者为了确保转印精度而需要过大的压力、比较长的加压、冷却时间等问题。

作为解决这样的问题的方法，提案有日本特开平2004-82359号公报中公开的那样的利用挤出机进行的厚度不均膜的制造方法，该挤出机的特征为以对称且一体地排列而成形的方式挤出至少两个厚度不均膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-222514号公报

专利文献2：日本特开2004-82359号公报

技术实现要素：

发明所要解决的问题

但是，在通过日本特开平2004-82359号公报中公开的那样的制造方法来制造导光膜时，需要将对称地排列的厚度不均膜的厚膜部断开。进而，为了将断开后的部位作为光入射面，需要对其端面进行仔细研磨，难以提高制造效率。

本发明是鉴于上述情况而完成的发明。本发明的目的在于提供能够有效率地制造厚度不均膜的厚度不均膜的制造装置。此外，本发明的目的在于提供仅通过与挤出方向大致垂直地将所制造的厚度不均膜分割(切断)就能够容易地形成导光膜的厚度不均膜的制造装置和方法。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明以如下所述的方式构成。

(方式1)一种厚度不均膜的制造装置，其包括挤出树脂板的模具和成形上述树脂板的第一辊及第二辊，该制造装置的特征在于，包括：设置在上述模具侧的预成形部，用于在上述树脂板成形厚度不均匀的不均匀部；和设置在上述第一辊和/或上述第二辊的主成形部，用于从上述不均匀部成形厚度不均部。

(方式2)方式1中记载的制造装置，其特征在于：上述预成形部在上述模具内将上述树脂板分割并挤出。(方式3)方式2中记载的制造装置，其特征在于：在上述预成形部，在上述模具侧设置有一个或多个限制件框。(方式4)方式1中记载的制造装置，其特征在于：上述预成形部包括上述模具和挤出宽度与上述树脂板不同的第二树脂板的第二模具。(方式5)方式4中记载的制造装置，其特征在于：上述模具和上述第二模具并排配置，以使得从上述模具挤出的树脂板与从上述第二模具挤出的第二树脂板结合而成为具有上述不均匀部的上述树脂板。

(方式6)方式4或5中记载的制造装置，其特征在于：在上述预成形部，为了将上述第二模具内的树脂流路变窄而在上述第二模具内设置有内限制件。(方式7)方式1中记载的制造装置，其特征在于：上述预成形部为设置在上述模具的挤出口的唇部的一个或多个缺口部。(方式8)方式7中记载的制造装置，其特征在于：上述缺口部为半圆形、半楕圆形、拱形或多边形。(方式9)方式8中记载的制造装置，其特征在于：上述多边形为三角形、矩形或梯形。(方式10)方式1～9中任一项记载的制造装置，其特征在于：上述主成形部包括设置在上述第一辊的圆锥台状部分和设置在上述第二辊的圆柱状部分。(方式11)方式1～9中任一项记载的制造装置，其特征在于：上述主成形部包括设置在上述第一辊的圆锥台状部分及圆盘状部分和设置在上述第二辊的圆柱状部分，上述圆盘状部分的直径比上述圆锥台状部分的大径面的直径大。

(方式12)方式11中记载的制造装置，其特征在于：上述制造装置在上述第一辊的上述圆锥台状部分与上述第二辊的上述圆柱状部分之间，在上述厚度不均膜的成形体形成厚膜部，在上述第一辊的上述圆盘状部分与上述第二辊的上述圆柱状部分之间，在上述成形体形成薄的连接部。(方式13)方式11或12中记载的制造装置，其特征在于：上述圆锥台状部分为一对圆锥台状部分，上述一对圆锥台状部分隔着上述圆盘状部分对称地配置。(方式14)方式10～13中任一项记载的制造装置，其特征在于：构成上述第一辊的各部分在同一轴线上一体地配置。(方式15)方式11～14中任一项记载的制造装置，其特征在于：上述圆盘状部分与上述圆锥台状部分的小径面相连接。

(方式16)方式10～15中任一项记载的制造装置，其特征在于：上述第一辊还包括圆柱状部分。(方式17)方式16中记载的制造装置，其特征在于：上述第一辊的上述圆柱状部分与上述第一辊的上述圆锥台状部分的大径面相连接。(方式18)方式1～9中任一项记载的制造装置，其特征在于：上述主成形部包括设置在上述第一辊的圆柱状部分及圆盘状部分和设置在上述第二辊的圆锥台状部分和小径部分，上述小径部分与上述圆锥台状部分的小径面侧平滑地连接。(方式19)方式18中记载的制造装置，其特征在于：上述制造装置在上述第一辊的上述圆柱状部分与上述第二辊的上述圆锥台状部分之间，在上述厚度不均膜的成形体形成厚度不均部，在上述第一辊的上述圆盘状部分与上述第二辊的小径部分之间，在上述成形体形成薄的连接部。

(方式20)方式18或19中记载的制造装置，其特征在于：上述圆锥台状部分为一对圆锥台状部分，上述一对圆锥台状部分隔着上述小径部分对称地配置。(方式21)方式18～20中任一项记载的制造装置，其特征在于：构成上述第一辊或第二辊的各部分在同一轴线上一体地配置。(方式22)方式9～12中任一项记载的制造装置，其特征在于：上述小径部分与上述圆锥台状部分的小径面相连接。(方式23)方式18～22中任一项记载的制造装置，其特征在于：上述第二辊还包括圆柱状部分。(方式24)方式23中记载的制造装置，其特征在于：上述第二辊的上述圆柱状部分与上述第二辊的上述圆锥台状部分的大径面相连接。

(方式25)方式12或19中记载的制造装置，其特征在于：上述成形体的厚度不均部的厚度从与挤出方向平行的一个侧部至另一个侧部方式变化。(方式26)方式10～25中任一项记载的制造装置，其特征在于：在上述圆锥台状部分的表面设置有点图案。(方式27)方式10～26中任一项记载的制造装置，其特征在于：包括对利用上述第一辊和上述第二辊成形的上述成形体进行裁切的裁切部。(方式28)方式12、19、25中任一项记载的制造装置，其特征在于：上述厚度不均膜的成形体包括多个子成形体，上述子成形体由上述连接部连接。

(方式29)一种厚度不均膜的制造方法，是使用挤出树脂板的模具和成形上述树脂板的第一辊及第二辊成形厚度不均膜的制作方法，该厚度不均膜的制造方法的特征在于，包括：使用设置在上述模具侧的预成形部在上述树脂板成形厚度不均匀的不均匀部的予成形工序；和使用设置在上述第一辊和/或上述第二辊的主成形部从上述不均匀部成形厚度不均部的主成形工序。

发明的效果

根据本发明，能够通过利用主成形部对利用预成形部而预成形了的树脂板进一步进行成形，来连续地制造容易分割的厚度不均膜。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式中制造的厚度不均膜的截面图。

图2是表示图1的厚度不均膜的子成形体的立体图。

图3是表示本发明的第一实施方式的制造装置的立体图。

图4是表示图3的制造装置的第一和第二辊的上方立体图。

图5是表示图3的制造装置进行的成形过程的示意图。

图6是本发明的第二实施方式中制造的厚度不均膜的截面图。

图7是表示图6的厚度不均膜的子成形体的立体图。

图8是表示本发明的第二实施方式的制造装置的第一和第二辊的上方立体图。

图9是表示本发明的第三实施方式的制造装置的立体图。

图10是表示图9的制造装置进行的成形过程的示意图。

图11(a)是表示比较例的制造装置的立体图，(b)是表示本发明的第四实施方式的制造装置的立体图。

图12是表示图11(b)的制造装置进行的成形过程的示意图。

具体实施方式

使用附图对本发明的厚度不均膜的制造装置和其制造方法的各实施方式进行说明。对各图中相同部分标注相同的附图标记，并省略说明。

(第一实施方式)

使用图1～图5说明本发明的第一实施方式的制造装置和方法。在第一实施方式中，利用设置于模具的限制件将树脂分割，挤出树脂板，由此，在分割后的树脂板的端部预成形厚膜部之后利用第一和第二辊在树脂板实施主成形而形成厚度不均部。

图1是利用第一实施方式的制造装置和方法挤出成形了的厚度不均膜的成形体的与挤出(长度)方向垂直的方向的截面图。成形体120包括两个子成形体120’。子成形体120’包括膜厚相等的平坦部122、膜厚变化的厚度不均部124和膜厚比平坦部122薄的连接部128。成形体120’的上表面形成为在厚度不均部124侧抬起，成形体120’的下表面形成得平坦。厚度不均部124的厚度(膜厚)从连接部128侧的第一侧部126向平坦部122侧的第二侧部130去减少。两个厚度不均部124的侧部126隔着连接部128相对。连接部128形成在成形体120’的平坦的下表面侧。

图2是表示将图1的厚度不均膜的成形体120切断而形成的子成形体120’的立体图。子成形体120’在连接部128的与挤出方向平行的切断面128a被切断，在与挤出方向垂直的两个切断面132被切断。

另外，在第一实施方式中，如图1所示，将两个子成形体120’的两个侧部126相对并对称地排列而一体地成形，也可以利用连接部将包括该两个子成形体120’的多个成形体的侧部130连接排列而一体地成形。从子成形体120’将整个连接部128切断后的膜用作导光膜。

在图2，侧部126为光入射面，侧部130为端面，厚度不均部124的倾斜面124a为光反射面，平坦部122的上侧平面为光出射面。在作为光反射面的倾斜面124a，如后述那样形成有反射光的点图案。

图3是使图1的厚度不均膜的成形体成形的制造装置200的主要部分立体图。制造装置200包括收纳并挤出树脂的模具201、形成于模具201的长方形的挤出口202、第一辊230和第二辊240。第一和第二辊230和240配置在挤出口202的下方，夹入从挤出口202挤出的成形前的树脂板110。

模具201包括在内部流动树脂的歧管部203和在歧管部203内配置于挤出口202的跟前的内限制件205(预成形部)。在歧管部203内流动的树脂被内限制件205分割为两部分，从挤出口202被挤出。另外，也可以在挤出口设置外限制件代替内限制件205。此外，在图3中设置有一个内限制件205，但是并不限定于此，也能够在歧管部203内设置多个内限制件。

使用图4说明由第一辊230和第二辊240构成的主成形部的结构。第一辊230包括圆盘状部分232、夹着圆盘状部分232的一对圆锥台状部分234和分别配置在一对圆锥台状部分234的外侧的一对圆柱状部分236。第一辊230的各部分以旋转中心在同一轴线上的方式一体地配置。一对圆锥台状部分234以小径面234a位于内侧、大径面234b位于外侧的方式相对于圆盘状部分232对称地配置。圆盘状部分232的直径比圆锥台状部分234的大径面234a的直径大。第二辊240整体为圆柱状部分，第一～第二辊230、240的旋转中心轴线平行地配置。另外，还能够将图3和4的第一辊230和第二辊240相反地配置。如图4所示，在圆锥台状部分234的表面，在整个面上设置有点图案234c，利用点图案234c，在厚度不均部124形成光反射面。第二辊240的表面为平滑面。

对利用制造装置200进行的厚度不均膜的成形体的成形工序进行说明。制造装置200利用未图示的加热机构将作为导光膜的材料的树脂加热至成为低粘度的温度。该树脂在模具201的歧管部203内被内限制件205分割为两部分，从模具201的挤出口202挤出两个树脂板110。图5(a)为比较例，是不具有内限制件205的情况下的树脂板10的截面形状。树脂板10在两端具有球形的厚膜部。图5(b)是沿图3的A1-A1线的树脂板110的截面。如图5(b)所示，从挤出口202挤出的树脂板110被内限制件205分割为两部分，被分割为两部分的树脂板110在各自的两端具有厚膜部(不均匀部)114a。图5(c)为沿图3的B1-B1线的成形体120的截面。

图5(b)的预形成后的树脂板110被引导至由第一和第二辊230和240构成的两级辊(主成形部)。第一和第二辊230和240使树脂板110定型，成为图5(c)的成形体120。具体而言，树脂板110从第一和第二辊230和240通过时，利用内限制件205形成的两个厚膜部114a被引导至第一辊230的圆盘状部分232和圆柱状部分236。然后，在第一辊230的圆盘状部分232与第二辊240之间，从树脂板110的厚膜部114a的一部分形成连接部128，在第一辊230的圆锥台状部分234与第二辊240之间，从树脂板110的厚膜部114a形成厚度不均部124，在第一辊230的圆柱状部分236与第二辊240之间形成平坦部122。利用圆锥台状部分234的点图案234c在树脂板形成光反射用的点图案。

在图3中未图示，但是也可以设置第三辊作为三级辊。第三辊通常被控制为形成成形体120的树脂的玻璃化转变温度以下。由此，在成形体120离开三级辊时，至少成形体120的表面固化。从三级辊离开后的成形体120进一步在空气中被冷却并行进，在未图示的裁切部，由分切机、切边刀等在长度方向上分割，进而被铡刀(裁切刀)等在板宽方向被分割切断，成为导光膜。由此，能够与塑料面板(成形体120)的成形同时地形成圆点。另外，根据图1所示的薄膜的连接部分128的厚度、宽度，还能够省略长度方向的分割而在组装于产品的阶段进行切割从而形成导光膜。此外，在第一实施方式中，也可以省略图4的圆盘状部分232。在这种情况下，只要将厚度不均膜的成形体120的厚膜的中央部切断，就能够制造导光膜。

(第二实施方式)

使用图6～图8对本发明的第二实施方式的制造装置和方法进行说明。在第二实施方式中，使用图8所示的第一和第二辊330和340代替第一实施方式的第一和第二辊230和240。

图6是利用第二实施方式的制造装置和方法挤出形成了的厚度不均膜的成形体的与挤出方向垂直的方向的截面图。成形体220由两个子成形体220’构成。子成形体220’包括膜厚相等的平坦部222、膜厚变化的厚度不均部224和膜厚比平坦部222薄的连接部228。成形体220’的上表面形成为在厚度不均部224侧抬起(上升)，成形体220’的下表面形成得平坦。厚度不均部224的厚度(膜厚)从连接部228侧的第一侧部226向平坦部232侧的第二侧部230去减少。两个厚度不均部224的侧部226隔着连接部228相对。连接部228形成在成形体120’的抬起的上表面侧。

图7是表示将图6的厚度不均膜的成形体220切断后的子成形体220’的立体图。子成形体220’在连接部228、在与挤出方向平行的分割面228a被切断，并在与挤出方向垂直的两个分割面232被切断。

另外，在第二实施方式中，如图6所示那样，使两个子成形体220’的两个侧部226相对并对称地排列而一体地成形，但是也可以利用连接部将包括该两个子成形体220’的多个成形体的侧部230连接地排列而一体地成形。从子成形体220’将整个连接部228切断后的膜用作导光膜。

在图7，侧部226为光入射面，侧部230为端面，厚度不均部224的倾斜面224a为光反射面，平坦部232的上侧平面为光出射面232a。在作为光反射面的倾斜面224a形成有点图案。

在第二实施方式中，成形厚度不均膜的成形体的制造装置与第一实施方式的制造装置200(图3)相同。但是，仅第二实施方式的制造装置的第一辊和第二辊为与制造装置200不同的结构。以下，对第二实施方式的制造装置中使用的第一辊330和第二辊340进行说明。

如图8所示，第一辊330包括圆盘状部分332和夹着圆盘状部分332的一对圆柱状部分334。第一辊330的各部分以旋转中心在同一轴线上的方式一体地配置。圆盘状部分332的直径比圆锥台状部分334的直径大。第二辊340包括小径部分342、夹着小径部分342的一对圆锥台状部分344和分别配置在一对圆锥台状部分344的外侧的一对圆柱状部分346。一对圆锥台状部分344以小径面344a位于内侧而大径面344b位于外侧的方式隔着小径部分342对称地配置。圆锥台状部分344的小径面344a的直径与小径部分342的直径相同。小径部分342与圆锥台状部分344的小径面344a侧平滑地连接。圆锥台状部分344的大径面344b的直径与圆柱状部分346的直径相同。另外，还能够将第一辊330、第二辊340相反地配置。虽然未图示，但是在圆锥台状部分334的表面，在整个面设置有点图案。第一辊330的表面为平滑面。

对第二实施方式的厚度不均膜的成形体的成形工序进行说明。省略与第一实施方式的成形工序相同的工序。从模具201的挤出口202被挤出、被预成形的树脂板110被引导至由第一和第二辊330和340构成的两级辊(主成形部)。在树脂板110从第一和第二辊330和340通过时，在第一辊340的圆盘状部分332与第二辊340的小径部分342之间，从树脂板110的厚膜部114a形成连接部228，在第一辊330的圆柱状部分334的内侧与第二辊340的圆锥台状部分344之间，从树脂板110的厚膜部114a形成厚度不均部224，在第一辊330的圆柱状部分334的外侧与第二辊340的圆柱状部分346之间形成平坦部222。利用圆锥台状部分344的点图案，在树脂板形成点图案。另外，在第二实施方式中，也可以省略图7的圆盘状部分332。在这种情况下，只要将厚度不均膜的成形体120的厚膜的中央部切断，就能够制造导光膜。

(第三实施方式)

使用图9和图10对本发明的第三实施方式的厚度不均膜的制造装置和方法进行说明。第三实施方式的制造装置200B使用由第一模具201A和第二模具201B构成的串联机在树脂板形成厚膜部。构成预成形部的第一模具201A和第二模具201B在第一辊230(330)和第二辊240(340)的上方平行地配置。

第一模具201A具有与图3所示的模具201相同的结构，第一模具201A与模具201不同，不具有中心限制件205。因此，从模具201A的挤出口202A挤出宽度宽的树脂板110A。第二模具201B也具有与图3所示的模具201相同的结构，但是第二模具201B不具有中心限制件205，而在歧管部203B内具有一对内限制件205B。一对内限制件205B以使歧管部203B内的树脂流路向内侧收窄的方式配置。通过该配置，从挤出口202B挤出的树脂板110B的宽度变得比树脂板110A的宽度窄。

对由制造装置200B进行的厚度不均膜的成形体的成形工序进行说明。制造装置200B利用未图示的加热机构将作为导光膜的材料的树脂加热至成为低粘度的温度。该树脂从第一模具201A的挤出口202A被挤出成宽度宽的树脂板110A，并且从第二模具201B的挤出口202B被挤出成宽度窄的树脂板110B。这些树脂板110A、110B向下方移动并相互靠近，一体化而成为结合树脂板115，结合树脂板115被引导至第一辊230和第二辊240之间而被成形。

图10(a)是沿图9的A2-A2线的结合树脂板115的截面。图10(b)是图9的B2-B2线的成形体120的截面。如图10(a)所示，结合树脂板115包括与树脂板110A对应的厚度的平坦部115a和与将树脂板110B加在树脂板110A上而得到的厚度对应的厚膜部(不均匀部)115b。

由图4所示的第一和第二辊230(330)和240(340)构成的主成形部使结合树脂板115定型而作为成形体120(220)。具体而言，在结合树脂板115的厚膜部115b从第一和第二辊230和240通过时，被引导至第一辊230的圆盘状部分232和圆柱形的第二辊240。而且，在第一辊230的圆盘状部分232与第二辊240之间，从结合树脂板115的厚膜部115b的一部分形成连接部128，在第一辊230的圆锥台状部分234与第二辊240之间，从结合树脂板115的厚膜部115b形成厚度不均部124，在第一辊230的圆柱状部分236与第二辊240之间，从结合树脂板115的平坦部115a形成平坦部122。

(第四实施方式)

使用图11和图12对本发明的第四实施方式的厚度不均膜的制造装置和方法进行说明。第四实施方式的制造装置200C使模具的唇部的形状不均匀而形成厚膜部。图11(a)表示比较例的制造装置20，制造装置20不是厚度不均膜制造用的装置而是现有的膜制造装置。制造装置20的模具21在挤出口设置有具有长方形开口的唇部29，挤出平坦的长方形截面的树脂板10。

与此相对，第四实施方式的制造装置200C如图11(b)所示，在模具201C的唇部209设置有缺口部209C(预成形部)。虽然缺口部209C为矩形但是并不限定于此，还能够将缺口部209C形成为多边形(三角形、矩形或梯形)、半圆形或半楕圆形等。此外，能够根据被成形的成形体120的厚膜部的位置和/或形状适当地改变缺口部209C的设置数量、大小或配置。

对制造装置200C进行的厚度不均膜的成形体的成形工序进行说明。制造装置200C利用未图示的加热机构将作为导光膜的材料的树脂加热至成为低粘度的温度，该树脂从设置在模具201C的挤出口的唇部209被挤出成不均匀树脂板110C。不均匀树脂板110C被引导至第一辊230(330)与第二辊240(340)之间而被实施主成形，成为成形体120。

图12(a)是沿图11的A3-A3线的不均匀树脂板110C的截面。图12(b)是沿图11的B3-B3线的成形体120的截面。如图12(a)所示，不均匀树脂板110C包括与缺口部209C对应的厚膜部(不均匀部)110C1和平坦部110C2。

由图4所示的第一和第二辊230和240构成的主成形部使不均匀树脂板110C定型而成为成形体120。具体而言，在不均匀树脂板110C的厚膜部110C1从第一和第二辊230和240通过时，被引导至第一辊230的圆盘状部分232和圆柱状部分236。然后，在第一辊230的圆盘状部分232与第二辊240之间，从不均匀树脂板110C的厚膜部110C1的一部分形成连接部128，在第一辊230的圆锥台状部分234与第二辊240之间，从不均匀树脂板110C的厚膜部115b形成厚度不均部124，在第一辊230的圆柱状部分236与第二辊240之间，从不均匀树脂板110C的平坦部110C2形成平坦部122。

在各实施方式中，使用两级辊进行了说明，但是并不限定于两级，也可以为由第一辊、第二辊和第三辊构成的三个辊，此外，还可以为四级以上。在各实施方式中，在用于制造导光膜的厚度不均膜中使用作为透明树脂的丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等。在各实施方式中，能够在成形体120、220的下表面使用具有凹凸的压模面压出偏转元件。在各实施方式中，第一和第二辊230和240能够与第一和第二辊330和340交换。

由以上的说明可知，根据本发明，能够连续、便宜地制造以楔形的导光膜为代表的偏截面形状的成形体即厚度不均膜。

附图标记的说明

110 树脂板

110A 树脂板

110B 树脂板

110C 树脂板

115 结合树脂板

120 成形体

124 厚度不均部

122 平坦部

128 连接部

200 制造装置

200B 制造装置

200C 制造装置

201 模具

202 挤出口

203 歧管部

205 中心限制件

205B 内限制件

209 唇部

209C 缺口部

230 第一辊

240 第二辊

232 圆盘状部分

234 圆锥台状部分

236 圆柱状部分

220 成形体

224 厚度不均部

222 平坦部

228 连接部

330 第一辊

340 第二辊

332 圆盘状部分

334 圆柱状部分

342 小径部分

344 圆锥台状部分

346 圆柱状部分