[发明专利]用于制备不均匀厚度树脂片材的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备制备不均匀厚度树脂片材的方法和设备，并且更具体而言，涉及用于制备在多种光学元件如液晶显示装置的背光用光导板和各种大显示器用光导板中使用的不均匀厚度树脂片材的方法和设备，所述的大显示器包括用于装饰、展示和照明目的的那些。

背景技术

作为在多种光学元件中使用的树脂片材，这样的树脂片材如菲涅尔透镜和双凸透镜是可得到的并且被用于不同的领域。在这样的树脂片材的表面上，形成规则的凸部和凹部，以使菲涅尔透镜和双凸透镜能够完成它们相应的光学性能。已经提出多种方法用于制备这样的树脂片材(参见专利文件1至7)。考虑到提高生产率，所有这些提出的方法都使用辊形成。

例如，专利文件1描述了通过使用直到树脂片材从辊上剥离之前使用的冷却中的特定工具，来改善可转移性的尝试。专利文件2公开了使用围绕辊缠绕的金属模具制造菲涅尔透镜的方法。专利文件3显示了通过在形成辊的内部安置热缓冲构件而提高生产率和转移性的尝试。专利文件4也涉及通过电晕放电处理对转移性的改善和缺陷的减少。

专利文件5至7涉及考虑到通过降低树脂片材的扭曲实现高水平的厚度精确度，通过加热或冷却从模头挤出的树脂片材的两端或中心部分而制备厚度精确度优异的树脂片材的尝试。

这些较早的辊形成方法中的一种典型方法使用图17中所示的构造。此方法的硬件构造包括：片材模头102，其用于将通过挤出机(未示出)熔融的树脂片材101形成为带状；压印辊103，在其表面上形成凸部和凹部；镜面辊104，其相对于压印辊103安置；和镜面辊105，其用于剥离应用，相对于压印辊103安置并且在镜面辊104相反一侧上。将从模头102挤出的带状树脂片材101在压印辊103和镜面辊104之间挤压，以将压印辊103表面的凸部和凹部转印至树脂片材101，并且通过将树脂片材101围绕用于剥离应用的镜面辊105卷绕，将其从压印辊103上剥离。

在这些光学元件中使用的树脂片材的具体应用包括：液晶显示装置和用于装饰和照明目的的显示装置的背光，并且这些装置使用引导来自光源的光并且完成表面光发射的光导板。例如，液晶显示装置配备有背光，所述的背光用来自液晶显示(LCD)板的后侧的光线经由光导板辐照，由此照明LCD板(参见，例如非专利文件8)。

在较小LCD板上使用的光导板如用于移动电话或膝上型个人计算机的那些，通常是通过熔融树脂的注塑成型制造的。但是，在大型LCD电视机上使用的20英寸以上的光导板是通过熔融树脂的挤出成型而不是注塑成型制造的，在这里注塑成型是不能用的，原因在于成型设备和成型技术的限制。

通常，对于相对小的LCD板如膝上型PC的那些，使用如图18中所示的向一端较厚而向另一端较薄的楔形光导板，而对于大型LCD板如大型LCD电视机的那些，使用如图18B中所示的中间较厚而两侧较薄的半圆柱形光导板。

这些不均匀厚度树脂片材通常是通过如下制造的：将从模头挤出的每一树脂片材冷却和固化，同时将其进一步不均匀成型，然后将其逐渐地冷却。但是，此方法涉及如下问题：在通过挤出成型制造不均匀厚度树脂片材的过程中，不均匀厚度树脂片材翘曲，并且此翘曲不利地影响配备该片材的光导板的光学特性。特别是，片材尺寸越大，其越容易翘曲，并且这对于大型LCD板用的光导板尤其如此。

在例如专利文件9至12中描述了关于防止翘曲、消除引起翘曲的残余应力并且控制挤出成型时片材厚度精确度的技术。

专利文件1：日本专利申请公开8-31025

专利文件2：日本专利申请公开7-314567

专利文件3：日本专利申请公开2003-53834

专利文件4：日本专利申请公开8-287530

专利文件5：日本专利申请公开2002-120248

专利文件6：日本专利申请公开2002-67124

专利文件7：日本专利申请公开2005-349600

非专利文件8：Kenji Manabe等，住友化学株式会社，“Development ofAcryl Materials and Molding Technology for Liquid Crystal BackLights，R&D Paper 2002-II(日语)

专利文件9：日本专利申请公开11-320656

专利文件10：日本专利3730215

专利文件11：日本专利申请公开2002-120273

专利文件12：日本专利公布6-37065

发明内容