(57)【要約】【課題】透光性基材を成形型から剥離するときに、スムーズな剥離ができ、型成型された光学部材に外観不良を発生させないで、且つ低コストのシート成形型を提供することを目的とする。【解決手段】本成形型１１とベースプレート３１上の周辺にはめ込み部３２を有するバックプレート３０とで細緻構造を有するシート成形型１００は構成されており、本成形型１１とバックプレート３０とは接着層２１を介して固定され、本成形型１１とバックプレート３０のはめ込み部３２との間隙は目止め材４１でシールされている。シート成形型１００を用いて、型成型することにより、透光性基材の本成形型１１よりの剥離をスムーズにでき、外観不良のない光学部材を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細緻構造の凹凸が形成された成形型上に紫外線硬化型樹脂を塗布して樹脂塗膜を形成する工程と、その樹脂塗膜上に透光性基材を被せる工程と、上下から加圧し樹脂を成形型の細緻構造の凹凸に充填する工程と、樹脂を硬化させる工程と、透光性基材を成形型から剥離する工程とによって、透光性基材上に細緻構造を賦型するシート成形方法に用いる成形型において、前記成形型は本成形型とはめ込み部とベースプレートとからなるバックプレートとが一体構造になっていることを特徴とする細緻構造を有するシート成形型。
【請求項２】
前記本成形型の厚さをＴ１、バックプレートのはめ込み部高さをＴ２としたとき、Ｔ１＞Ｔ２の条件が満たされていることを特徴とする請求項１に記載の細緻構造を有するシート成形型。
【請求項３】
前記本成形型は、はめ込み部を有するバックプレートの所定位置に接着層を介して固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の細緻構造を有するシート成形型。
【請求項４】
前記本成形型とバックプレートのはめ込み部との間隙は目止め剤で封止されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の細緻構造を有するシート成形型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレネルレンズシート、レンチキュラーレンズシート、マイクロレンズアレイシート等の光学部材を作製するために用いる成形型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の細緻構造を有するレンズシート成形を行う方法として、一つは、図３に示すように、まず、細緻構造が加工された成形型１２上に紫外線硬化型樹脂溶液を塗布し、所定厚の樹脂塗膜を形成し、その樹脂塗膜上に透光性基材６２を被せ、上下から加圧し成型型１２に樹脂を充填し、全面に紫外線露光を行って紫外線硬化型樹脂を硬化させ、透光性基材６２を成型型１２から剥離して、透光性基材６２上に細緻構造が形成されたレンズシートを得るというもので、成形型１２を成形型として用い、シート成形するか、若しくは図４に示すように、平面であるバックプレート３３に成形型１２を固着したものを成形型として用い、上記と同じ方法でシート成形するというものであった。
また、紫外線硬化型樹脂を成形型の細緻構造に充填するために加圧する際成形型から溢れた樹脂を受け止めるために成形型周縁に受け止め部材を装着しているものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
成形型としては、細緻構造の凹凸が形成された真鍮・アルミ等の金属型や、それら金属型を電鋳法や、シリコンゴム・エポキシ樹脂等を用いた真空注型法により、複製した型が用いられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２―１６０２３２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記レンズシート成形法において、透光性基材６２を成形型１２から剥離する場合、成形型の側面へ溢れた樹脂溜まり７２ａが、スムーズな剥離を阻害し、過大な剥離力や剥離位置による剥離力の違いに影響を及ぼし、それがきっかけとなりレンズシートの割れの発生や不均一な剥離が起因となる外観不良が発生し、これが歩留まりの低下となることがある。
【０００６】
また、細緻構造を有する型をそのまま成形型として用いる場合、円筒状の加圧ロールの圧力荷重や、紫外線硬化樹脂を硬化後透光性基材を成形型から剥離する時の引っ張り荷重に十分に耐え得る強度が必要となるため、成型型の厚みを不必要に厚くする必要が生じ、複製型の作製に時間とコストが必要となっていた。金属型をそのまま使用する場合にもある程度の厚みがあることが必要になり、成形型の軽量化の障害となっていた。成形型の厚さが必要以上に厚いということは、成形型廃棄時のごみ増加の原因にもなっている。
【０００７】
また、透光性基材を被せ、加圧するすることで溢れた樹脂が、成形型よりこぼれ、装置や床へ垂れ落ち、汚れなどの不良を発生するという問題も有している。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑み考案されたもので、透光性基材を成形型から剥離するときに、スムーズな剥離ができ、型成型された光学部材に外観不良を発生させないで、且つ低コストのシート成形型を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１においては、細緻構造の凹凸が形成された成形型上に紫外線硬化型樹脂を塗布して樹脂塗膜を形成する工程と、その樹脂塗膜上に透光性基材を被せる工程と、上下から加圧し樹脂を成形型の細緻構造の凹凸に充填する工程と、樹脂を硬化させる工程と、透光性基材を成形型から剥離する工程とによって、透光性基材上に細緻構造を賦型するシート成形方法に用いる成形型において、前記成形型は本成形型とはめ込み部とベースプレートとからなるバックプレートとが一体構造になっていることを特徴とする細緻構造を有するシート成形型としたものである。
本発明の成形型は本成形型とはめ込み部とベースプレートからなるバックプレートとを一体構造とすることで、透光性基材を成形型からスムーズに剥離することができ、透光性基材を成形型から剥離する際に生じる外観不良を防止できるようにしている。
【００１０】
また、請求項２においては、前記本成形型の厚さをＴ１、バックプレートのはめ込み部高さをＴ２としたとき、Ｔ１＞Ｔ２の条件が満たされていることを特徴とする請求項１に記載の細緻構造を有するシート成形型としたものである。
Ｔ２の値を調整することにより、本成形型よりあふれた樹脂の厚みをコントロールすることができ、透光性基材を成形型より剥離するときにスムーズな剥離ができるようにしている。
【００１１】
また、請求項３においては、前記本成形型は、はめ込み部を有するバックプレートの所定位置に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の細緻構造を有するシート成形型としたものである。
本成形型をはめ込み部を有するバックプレートに固定することで、本成形型を安定して使用することができ、透光性基材を本成形型からスムーズに剥離することができるようにしている。
【００１２】
さらにまた、請求項４においては、前記本成形型とバックプレートのはめ込み部との間隙は目止め剤で封止されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の細緻構造を有するシート成形型としたものである。
本成形型とバックプレートのはめ込み部との間隙を目止め剤でシールすることで、上下から加圧し樹脂を充填する工程で溢れた紫外線硬化型樹脂が本成形型とバックプレートの間隙に樹脂溶液が侵入するのを防止し、該樹脂の未硬化による汚染を防ぎ、透光性基材を本成形型からスムーズに剥離することができるようにしている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき説明する。
図１（ａ）は、本発明の細緻構造を有するシート成形型の一実施例を示す模式構成部分断面図である。
本発明の細緻構造を有するシート成形型１００は、本成形型１１とベースプレート３１上の周辺にはめ込み部３２を有するバックプレート３０とで構成されており、本成形型１１とバックプレート３０とは接着層２１を介して固定され、本成形型１１とバックプレート３０のはめ込み部３２との間隙は目止め材４１でシールされている。
ここで、はめ込み部３２は、はめ込み部３２の高さを調整することにより、本発明の細緻構造を有するシート成形型１００を用いて型成型する際、成型樹脂が本成形型１１からはみ出した樹脂溜まり７１ａと本成形型１１の側面との付着面積を減らし、透光性基材を本成形型から剥離する際に、スムーズな剥離を実現している。
また、目止め材４１は、本成形型１１とはめ込み部３２との間に成形樹脂が侵入するのを防止している。
【００１４】
バックプレート３０は、アルミ、鉄、ステンレス、真鍮等の金属板を用いることができる。また、細緻な構造の成形を良好に行うため、バックプレート３０のベースプレート３１の底面の厚みムラは±０．１ｍｍ以下で、かつ歪みの無い、平滑な板であることが望ましい。
【００１５】
本成形型１１とバックプレート３０とを固定している接着層２１は、粘着剤、接着剤、両面粘着シート・テープ等を用いることができ、全面に形成しても良く、部分的（例えば、短冊状若しくは格子状）に形成しても良い。また、適度な接着力を有し、再剥離性を有する粘着剤、接着剤、両面粘着シート・テープ等、若しくは有機溶剤や水で容易に溶解する粘着剤、接着剤、両面粘着シート・テープ等を適度な範囲で用いることにより、シート成形の終わった本成形型１１は、バックプレート３０からの分離が容易になり、バックプレート３０の再使用も可能となる。
【００１６】
また、本成形型１１とバックプレート３０のはめ込み部３２との間隙をシールする目止め材４１は、シリコンゴム、ウレタン樹脂等を用いることができる。
【００１７】
図１（ｂ）及び（ｃ）は、本成形型１１の厚さＴ１と、バックプレート３０のはめ込み部３２の高さＴ２とを図面上で表示したもので、Ｔ１＞Ｔ２なる条件が満たされている必要がある。
【００１８】
図２は本発明の細緻構造を有する成形型１００を用いて型成型している状態を模式的に示した説明図である。
上記成形型１００をプレス成形装置のプレス台５１に固定して、紫外線硬化樹脂等から成型樹脂を本成型型に塗布して樹脂塗膜を形成し、アクリル、塩化ビニル、ポリカーボネート等からなる透光性基材１１を積載し、所定の圧力で加圧し、紫外線露光して、樹脂を硬化した後、透光性基材１１を成形型から剥離することにより、細緻構造を有する光学部材を得る。
本発明の成形型１００はバックプレート３０にはめ込み部３２を設けているため、型成型時に透光性基材１１と本成形型１１との間よりはみ出した樹脂溜まり７１ａの本成形型１１側面への付着量が少ないため、透光性基材１１を本成形型から剥離するときにスムーズな剥離ができ、外観不良のない細緻構造を有する光学部材をうることができる。
【００１９】
【実施例】
以下実施例により本発明を詳細に説明する。
＜実施例１＞
まず、ピッチ０．１ｍｍのフレネルレンズ形状のパターンを有する縦横１ｍサイズの真鍮製金属型から、シリコーン樹脂及びエポキシ樹脂を用いて真空注型法により厚さ５ｍｍの本成形型１１を作製した。
【００２０】
次に、アルミ製のベースプレート３１と４ｍｍ高さのはめ込み部３２を有するバックプレート３０を準備し、バックプレート３０の所定位置に両面粘着テープ（Ｋ−９４７３ＰＣ：３Ｍ製）を用いて接着層２１を形成し、上記本成形型１１を接着層２１上に接着、固定し、本成型１１とはめ込み部３２の間隙に付加型シリコーンゴム（ＴＳＥ３４５７Ｔ：ＧＥ東芝シリコーン製）からなる目止め剤４１を充填し、細緻構造を有するシート成形型１００を得た（図１（ａ）参照）。
ここで、成形型作製にかかる時間、費用を従来に比べ低減できた。
【００２１】
さらに、細緻構造を有するシート成形型１００に紫外線硬化型樹脂を塗布し、樹脂塗膜を形成した後、メタクリルスチレン樹脂からなる透光性基材６１を被せ、加圧し、余分な樹脂を成形型から溢れさせた後、光量１６００ｍｊ／ｃｍ２の紫外線を照射し、樹脂を硬化させ、透光性基材６１を本成形型１１か剥離することにより、所望のフレネルレンズシートを得た。
【００２２】
＜実施例２＞
まず、ピッチ０．１ｍｍのフレネルレンズ形状のパターンを有する縦横１ｍサイズの真鍮製金属型から、シリコーン樹脂及びエポキシ樹脂を用いて真空注型法により厚さ３ｍｍの本成形型１１を作製した。
【００２３】
次に、アルミ製のベースプレート３１と２ｍｍ高さのはめ込み部３２を有するバックプレート３０を準備し、バックプレート３０の所定位置に両面粘着テープ（Ｋ−９４７３ＰＣ：３Ｍ製）を用いて接着層２１を形成し、上記本成形型１１を接着層２１上に接着、固定し、本成型１１とはめ込み部３２の間隙に付加型シリコーンゴム（ＴＳＥ３４５７Ｔ：ＧＥ東芝シリコーン製）からなる目止め剤４１を充填し、細緻構造を有するシート成形型１００を得た（図１（ａ）参照）。
ここで、成形型作製にかかる時間、費用を従来に比べ低減できた。
【００２４】
さらに、実施例１と同様な工程で型成型を行い、透光性基材６１上に細緻構造を有する所望のレンズシートを得た。
【００２５】
実施例１及び実施例２で得られたレンズシートの表面観察を行った結果本成形型からの剥離で生ずる外観不良も確認できず、良好なレンズシートを得ることができた。
また、実施例２では、厚さ３ｍｍの薄型の本成形型を用いたにもかかわらず、樹脂成型性も良好で、本成形型からの剥離で生ずる外観不良も確認できず、良好なレンズシートを得ることができた。
【００２６】
【発明の効果】
上記したように、本発明の細緻構造を有するシート成形型を用いて、型成型して細緻構造を有する光学部材を作製すると、本成形型からの剥離で生ずる外観不良も発生せず、良好なレンズシートを作製でき、成形型作製にかかる時間、費用も従来に比べると低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の細緻構造を有するシート成形型の一実施例を示す模式構成部分断面図である。
（ｂ）は、本発明の細緻構造を有するシート成形型の一部品である本成形型の構成を示す説明図である。
（ｃ）は、本発明の細緻構造を有するシート成形型の一部品であるバックプレートの構成を示す説明図である。
【図２】本発明の細緻構造を有するシート成形型を用いて型成型している状態を示す説明図である。
【図３】従来の型成型の一例を示す説明図である。
【図４】従来の型成型の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１１……本成形型
１２……成形型
２１……接着層
３０……バックプレート
３１……ベースプレート
３２……はめ込み部
３３……バックプレート
４１……目止め剤
５１、５２……プレス成形装置のプレス台
６１、６２……透光性基材
７１、７２……紫外線硬化樹脂
７１ａ、７２ａ……樹脂溜まり
１００……成形型
Ｔ１……本成形型の厚さ
Ｔ２……はめ込み部の高さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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