(57)【要約】【課題】形状が大型化したり、複雑な溝のパターンを持つ場合であっても、一方向拡散体を容易に作製すること。【解決手段】本発明の一方向拡散体の作製方法によれば、予め定めた一方向に入射光を拡散する一方向拡散体の表面形状パターンを規定する開口パターンを有するマスク１４を介して、フォトポリマー１２に紫外線ＵＶ等の露光用光を照射することによって、表面形状パターンしたがってフォトポリマー１２を固化させ、このフォトポリマー１２から、未固化のフォトポリマーを溶剤Ｒで除去することによって一方向拡散体２２を作製する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定めた一方向に入射光を拡散する一方向拡散体の表面形状パターンを規定する開口パターンを有するマスクを介して、フォトポリマーに露光用光を照射することによって、前記表面形状パターンしたがって前記フォトポリマーを固化させ、このフォトポリマーから、未固化のフォトポリマーを除去することによって前記一方向拡散体を作製するようにした方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記未固化のフォトポリマーを溶剤で除去するようにした方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の方法において、
前記マスクには、互いに不連続な複数の表面形状パターンを規定する開口パターンを有している方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の方法によって作製されてなる一方向拡散体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光を予め定めた一方向に拡散する一方向拡散体、およびその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の一方向拡散体は、例えば液晶テレビや、携帯電話の画面のバックライトに用いられている。
【０００３】
液晶テレビでは、大きな視野角を実現するために、エッジライト等の光源から発せられた光を、画面と水平方向に拡散するために適用されている。一方、携帯電話の画面では、画面に表示された文字が、使用者のみが観察できるように、光源から発せられた光を、画面と垂直方向に拡散するために適用されている。
【０００４】
この種の一方向拡散体としては、例えばレンチキュラレンズがある。レンチキュラレンズ３０は、図６に示すように、複数のかまぼこ形状のレンズ３２が表面にアレイ状に並べて形成されている。
【特許文献１】特表２００３−５１３３３８号公報
【特許文献２】特公昭５１−４３３７４号公報
【特許文献３】特開昭６１−１２０１４２８号公報
【非特許文献１】「初歩から学ぶ感光性樹脂」、池田章彦、水野晶好著、株式会社工業調査会  発行、Ｋ  BOOKS  171  出版、（2002年4月10日  初版第１刷発行）、（１６４〜１６５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の一方向拡散体では、以下のような問題がある。
【０００６】
すなわち、従来は、このような表面形状パターンを形成する溝を金属板に一本ずつ彫って形成している（例えば、特許文献１参照。）。よって、その製造は容易ではなく、形状が大型化したり、表面形状パターンの複雑化に伴って、作製に要する手間および時間ともに多大になるという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、形状が大型化したり、複雑な溝のパターンを持つ場合であっても、容易に作製することが可能な一方向拡散体およびその作製方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【０００９】
すなわち、請求項１の発明は、予め定めた一方向に入射光を拡散する一方向拡散体の表面形状パターンを規定する開口パターンを有するマスクを介して、フォトポリマーに露光用光を照射することによって、表面形状パターンしたがってフォトポリマーを固化させる。そして、このフォトポリマーから、未固化のフォトポリマーを除去することによって一方向拡散体を作製する方法である。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の方法において、未固化のフォトポリマーを溶剤で除去する。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の方法において、マスクには、互いに不連続な複数の表面形状パターンを規定する開口パターンを有している。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の方法によって作製されてなる一方向拡散体である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、一方向拡散体の表面形状パターンを規定する開口パターンを有するマスクを介してフォトポリマーに露光用光を照射し、このフォトポリマーを、表面形状パターンしたがって固化させ、しかる後に、このフォトポリマーから、未固化のフォトポリマーを除去することによって一方向拡散体を製造することができる。
【００１４】
このように、マスクを用いて一方向拡散体を製造することによって、形状が大型化したり、複雑な溝のパターンを持つ一方向拡散体を製造する場合であっても、一旦マスクを作製すれば、このマスクを使って一度に作製することができるので、短時間でかつ容易に作製することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態に係る一方向拡散体の作製方法の工程図である。
【００１７】
すなわち、同実施の形態に係る作製方法では、まず、図１（ａ）の立面図に示すように、基材１０の上にフォトポリマー１２を配置し、更にその上にマスク１４を配置する。フォトポリマー１２は、固体であっても、液体であっても良く、紫外線ＵＶ等の露光用光が照射されると、固化する性質のものを用いる。紫外線ＵＶ用のフォトポリマー樹脂としては、例えば２０℃において６００（ｍＰａ・ｓ）の粘性を有するアクリル系ラジカル重合型の樹脂を用いる。
【００１８】
露光用光は、平行光を用いるようにする。もしも、平行光ではなく、広い拡散光が使用された場合、開口パターンを有するマスク１４によって規定された表面形状パターンはフォトポリマー１２に再現されない。したがって、紫外線レーザ等のレーザ光を用いることが好ましい。なお、レーザ光を用いる場合は、マスク１４の全域に亘ってレーザ光を照射するために、適宜レーザ光を走査するようにしても良い。
【００１９】
ガラス等からなるマスク１４は、クロム等によって一方向拡散体の表面形状パターンを規定する開口パターンを有する遮光部１６と、遮光部１６が備えられていない開口部１８とを備えている。したがって、図１（ａ）に示すように、非フォトポリマー１２側からマスク１４に向けて紫外線ＵＶ等の露光用光が照射されると、この露光用光は、開口部１８のみを通過してフォトポリマー１２を照射するようにしている。
【００２０】
開口部１８を通過した露光用光によって照射されると、フォトポリマー１２は、図２に示すように、直接的に露光される露光領域１２ａが硬化する。また、直接的に露光されない非露光領域１２ｂであっても、基材１０の表面からの露光用光の散乱光Ｓや、露光領域１２ａからの露光用光の拡散光Ｄによって、ある程度硬化される。
【００２１】
この現象はかぶり現象という。通常、高いレリーフパターンを形成するため、余り望ましくない現象であるが、本発明ではこの現象を利用する。本発明のレリーフ形状を得るために、感光材料の感度、光の吸収性、照射する光の平行度、未硬化材料の溶解性、重合硬化部の溶剤液に対する膨潤性などを考慮する必要がある。
【００２２】
なお、図２に示すように、露光領域１２ａが凸部となるようなレリーフパターンの製造方法として、凸版印刷方式による製版プロセスが類似する。この方式では、マスクパターンの開口形状とレリーフ形状との関係が考察されている（非特許文献１参照）。また、凸版製版の形成に感光性樹脂がよく用いられている。この感光性樹脂は液状で、光を照射する露光時に一定厚に成形して製版するものがある。例えば、旭化成（株）製のＡＲＰ樹脂（Asahi Photosensitive Resin）が良く用いられている。この製版プロセスにおいては、露光後に洗浄液で未硬化樹脂を洗い流す必要がある。しかしながら、この製版プロセスで成形されたレリーフパターンはあくまで印刷用途のものであり、光学特性を考慮していない。
【００２３】
それに対し、本発明のレリーフ形状を得るための感光材料としては、可視光に対して透明であるという光学特性を備えている必要があり、例えば、特許文献２および特許文献３を引用した上記非特許文献１の１６４頁の表３−２に記載されたものが好適である。
【００２４】
したがって、フォトポリマー１２が露光用光によって照射されると、露光領域１２ａの硬化による収縮効果だけでなく、非露光領域１２ｂにまで重合拡散を引き起こす。これによって、露光領域１２ａと、非露光領域１２ｂとの間の厚みの相違を引き起こし、最終的に表面形状パターンを形成する。
【００２５】
その後、図１（ｂ）に示すように、フォトポリマー１２からマスク１４を取り除き、フォトポリマー１２の表面に向けて例えばスプレー２０から溶剤Ｒを噴霧することによって、未固化のフォトポリマー１２を除去する。
【００２６】
これによって、図１（ｃ）に示すように、マスク１４に形成された遮光部１６の表面形状パターンに一致する表面形状パターンを持つ一方向拡散体２２を得るようにしている。図３は、このような一方向拡散体２２の一例を示す斜視図である。なお、図１（ｃ）および図３に示すような一方向拡散体２２に対して、必要に応じて、フォトポリマー１２の固化を完全にするための最終露光を行っても良い。
【００２７】
我々は、上述したような方法によって、１０μｍといった極めて小さなピッチＰによって形成された表面形状パターンからなる一方向拡散体２２を容易に作製することができることを確認した。更に、このようにして作製した一方向拡散体２２の性能を確認するために、１４０μｍのピッチＰを有する試料を作製し、既存の１５０μｍのピッチのレンチキュラレンズと比較した。その結果を図４に示す。図４において、横軸は、入射光の入射角度であり、縦軸は、表面から拡散される光の強度を示している。図４より、本願による一方向拡散体によって、レンチキュラレンズと同等の性能が得られたことが分かる。
【００２８】
一般に、拡散体の厚みは、表面形状パターンに依存し、例えば、１４０μｍのピッチＰを有する表面形状パターンの場合、１５０μｍの厚みＴを有する拡散体が推奨される。本発明の実施の形態に係る作製方法では、上述したように１０μｍピッチＰの表面形状パターンの一方向拡散体２２を作製することが可能であることから、それにあわせて１０μｍ程度の厚みＴを有する一方向拡散体２２を作製することが可能と推定される。
【００２９】
次に、上述したような本発明の実施の形態に係る一方向拡散体の作製方法の作用について説明する。
【００３０】
すなわち、本発明の実施の形態に係る一方向拡散体の作製方法では、所望の表面形状パターンを規定する開口パターンを有するマスク１４を用いることによって、フォトポリマー１２上に表面形状パターンが極めて容易に形成される。
【００３１】
したがって、表面形状パターンは、図１（ｃ）および図３に示すような直線に限らず、正弦波等の曲線など、ほとんどどんなタイプの表面形状パターンであっても、一旦そのパターンを持つマスク１４を形成しさえすれば、そのマスク１４を用いることによって、そのような表面形状パターンを有する一方向拡散体が容易に作製される。
【００３２】
また、表面形状パターンは、図１（ｃ）および図３に示すような単一パターンからなる形状に限らず、例えば図５にその平面図を示すように、タイル状の互いに不連続な複数の表面形状パターン２４を組み合わせてなる複雑な表面形状パターンであっても同様に、一旦そのパターンを持つマスク１４を形成しさえすれば、そのマスク１４を用いることによって、そのような表面形状パターンを有する一方向拡散体が容易に作製される。
【００３３】
仮に、曲線による表面形状パターンからなる一方向拡散体や、図５の平面図に示すような複数の表面形状パターン２４からなる表面形状を有する一方向拡散体を、従来技術のとおり金属板を彫ることによって作製すると、その作製は容易ではなく、多大な手間と時間とを要するのみならず、表面形状パターンの複雑さによっては、作製不可能な場合もありうる。
【００３４】
上述したように、本発明の実施の形態に係る一方向拡散体においては、上記のような作用により、複雑な形状からなる表面形状パターンを有する場合であっても、レンチキュラレンズと同等の性能を有する一方向拡散体を、容易に、かつ短時間で作製することが可能となる。
【００３５】
以上、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態に係る一方向拡散体の作製方法の工程図。
【図２】フォトポリマーの硬化作用を説明するための模式図。
【図３】一方向拡散体の一例を示す斜視図。
【図４】入射光の入射角度と拡散強度との関係を、本発明の実施の形態に係る一方向拡散体とレンチキュラレンズとで比較した図。
【図５】複数の表面形状パターンを組み合わせてなる複雑な表面形状パターンの一例を示す平面図。
【図６】レンチキュラレンズの一例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３７】
ＵＶ…紫外線、Ｒ…溶剤、Ｐ…ピッチ、Ｔ…厚み、Ｓ…散乱光、Ｄ…拡散光、１０…基材、１２…フォトポリマー、１２ａ…露光領域、１２ｂ…非露光領域、１４…マスク、１６…遮光部、１８…開口部、２０…スプレー、２２…一方向拡散体、２４…複数パターン、３０…レンチキュラレンズ、３２…レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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