(57)【要約】【課題】金型を用いて表面に凹凸構造を有するレンズシートを転写成形する場合に、複雑かつ微細な表面形状や平坦な表面形状が複合された形状であっても、転写率や外観が良好な光学シートを提供する。【解決手段】光学シート３を構成するレンズ層１４は、活性エネルギー線硬化性樹脂に球状透光性粒子が添加されたものであり、レンズ層中の前記球状透光性粒子の割合を体積比０．５〜４０％、球状透光性粒子の平均粒径ｒを、０．５μｍ≦ｒ≦１０μｍとし、凹凸構造面の最大高さ粗さＲｚが、３０μｍ≦Ｒｚ≦１００μｍ、凹凸構造面の粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが、−１．５≦Ｒｓｋ≦１．５、球状透光性粒子の平均粒径ｒと前記最大高さ粗さＲｚの関係が、ｒ／Ｒｚ≦０．１となるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基材の少なくとも一方の面に、球状透光性粒子を含有する透光性樹脂からなるレンズ層を積層してなり、前記レンズ層の、前記透光性基材とは反対側に位置する面に凹凸構造を有する光学シートにおいて、
前記透光性樹脂は、活性エネルギー線硬化性樹脂を含み、
前記レンズ層中の、該レンズ層の全体積に対する前記球状透光性粒子の割合が体積比で０．５〜４０であり、
前記球状透光性粒子の平均粒径ｒが、０．５μｍ≦ｒ≦１０μｍであり、
前記凹凸構造面の最大高さ粗さＲｚが、３０μｍ≦Ｒｚ≦１００μｍであり、
前記凹凸構造面の粗さ曲線のスキューネスＲｓｋの範囲が、−１．５≦Ｒｓｋ≦１．５であり、
かつ、前記球状透光性粒子の平均粒径ｒと前記最大高さ粗さＲｚの関係が、ｒ／Ｒｚ≦０．１であることを特徴とする光学シート。
【請求項２】
前記球状透光性粒子と前記透光性樹脂の屈折率の差が、０．００１以下であることを特徴とする、請求項１に記載の光学シート。
【請求項３】
前記球状透光性粒子と前記透光性樹脂の屈折率の差が、０．０５以上であることを特徴とする、請求項１に記載の光学シート。
【請求項４】
少なくとも、熱融着性接着剤または感圧性接着剤によって形成された接着層を有し、前記接着層、前記透光性基材、前記レンズ層が、この順に積層されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学シート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学シートを製造する製造方法であって、
前記透光性基材の少なくとも一方の面上に、前記球状透光性粒子を含有する前記透光性樹脂を形成させる透光性樹脂形成工程と、
この透光性樹脂形成工程の後、凹凸形状を有する版を用いて、前記透光性樹脂の外面に、該版の凹凸形状面を押し付けて、前記透光性樹脂に版の凹凸形状を賦型した後、前記透光性樹脂に活性エネルギー線を照射して、前記活性エネルギー線硬化性樹脂を硬化させる樹脂硬化工程と、
を備えたことを特徴とする光学シートの製造方法。
【請求項６】
前記版は、シリンダー状の版からなり、圧着用ロールで該シリンダー状の版を前記透光性樹脂に押し付けて前記版の凹凸形状を透光性樹脂に賦型することを特徴とする請求項５に記載の光学シートの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学シートが、透光性の第１基板上に発光構造体が配設されてなるＥＬパネルの光射出側の最表面に積層されてなることを特徴とするＥＬ素子。
【請求項８】
請求項７に記載されたＥＬ素子を発光手段として備えたことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイ、液晶用バックライト、照明用光源、電飾、サイン用光源等に用いられるＥＬ素子（エレクトロルミネッセンス素子）およびＥＬ素子を用いた表示装置、ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置等に用いられる光学シート又はフィルム（特に断らない限り、両者を含めてシートと呼ぶ）およびその光学シートの製造方法、そして光学シートを用いたＥＬ素子およびそれを備えた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、フラットパネルディスプレイ、液晶用バックライト、照明用光源、電飾、サイン用光源等に用いられる光源としてのＥＬ素子、そしてＥＬ素子を用いた各種の表示装置、ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置等があるが、これらの照明装置では、光源から射出される光を拡散や集光等するための光学シートが備えられている。この光学シートは、透光性基材上に特定の透光性の凹凸パターン（レンズパターン）を付与することで作製されている。
【０００３】
このような透光性の凹凸パターンを製作するためには、シリンダー状や板状の金型に旋盤切削方式を代表とする彫刻や腐食を用いてパターニングして金型とし、この金型のパターンを透光性基材の表面に転写して形成する方法、或いは金型から基材上にパターンを転写したシートを透光性基材に再転写するようにする製法が用いられている。更には、微粒子を透光性基材の表面に敷くことで凹凸パターンを付与するなどの製法が用いられている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２１１２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、この種の光学シートの製法において、上述した金型を用いた手法にあっては、ディスプレイ装置においては水平方向と垂直方向の光学特性の調整、照明装置においては光取り出し効率の向上や表面の耐擦傷性能の向上、更には活性エネルギー線硬化性樹脂を用いた転写における使用樹脂量を減らすことでのコストダウンなどを目的にして、金型の形状の複雑化や微細形状化が進んでいる。
【０００６】
しかしながら、このような製造方法で光学シートを製造した場合、切削や腐食等の手法を用いて金型の表面に凹凸パターン形状を付与する段階において錆などを含む表面面質の悪化が生じることがある。すると、金型の表面面質が悪化することに起因して、転写時に金型から凹凸パターン製品を離型させる際、版離れが悪く成形性が低下する等の問題が生じる。
【０００７】
また、版離れの悪化を抑えるために、成形時に使用する樹脂に離型剤などを添加する方法も提案されてはいるが、そうすると、略平坦部を有するようなパターン形状の製品においては表面形状部分が金型からの離型性が高いために成形樹脂の硬化前に剥がれてしまうデラミといった現象が発生し、製品の外観不良を生じるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、複雑かつ微細な表面形状や平坦な表面形状を転写成形し、或いは、それらが複合された表面形状を転写成形する場合に、転写率や外観形状が良好で版離れの調整が可能な光学シートおよびその製法、この光学シートを用いたＥＬ素子およびそれを備えた照明装置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】
【０００９】
本発明の請求項１に係わる光学シートは、透光性基材の少なくとも一方の面に、球状透光性粒子を含有する透光性樹脂からなるレンズ層を積層してなり、前記レンズ層の、前記透光性基材とは反対側に位置する面に凹凸構造を有する光学シートにおいて、前記透光性樹脂は、活性エネルギー線硬化性樹脂を含み、前記レンズ層中の、該レンズ層の全体積に対する前記球状透光性粒子の割合が体積比で０．５〜４０であり、前記球状透光性粒子の平均粒径ｒが、０．５μｍ≦ｒ≦１０μｍであり、前記凹凸構造面の最大高さ粗さＲｚが、３０μｍ≦Ｒｚ≦１００μｍであり、前記凹凸構造面の粗さ曲線のスキューネスＲｓｋの範囲が、−１．５≦Ｒｓｋ≦１．５であり、かつ、前記球状透光性粒子の平均粒径ｒと前記最大高さ粗さＲｚの関係が、ｒ／Ｒｚ≦０．１であることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に係わる光学シートは、球状透光性粒子と透光性樹脂の屈折率の差が０．００１以下となるようにしたものである。
【００１１】
請求項３に係わる光学シートは、球状透光性粒子と透光性樹脂の屈折率の差が０．０５以上となるようにしたものである。
【００１２】
請求項４に係わる光学シートは、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学シートにおいて、少なくとも、熱融着性接着剤または感圧性接着剤によって形成された接着層を有し、前記接着層、前記透光性基材、前記レンズ層が、この順に積層されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係わる光学シートの製造方法は、前記透光性基材の少なくとも一方の面上に、前記球状透光性粒子を含有する前記透光性樹脂を形成させる透光性樹脂形成工程と、この透光性樹脂形成工程の後、凹凸形状を有する版を用いて、前記透光性樹脂の外面に、該版の凹凸形状面を押し付けて、前記透光性樹脂に版の凹凸形状を賦型した後、前記透光性樹脂に活性エネルギー線を照射して、前記活性エネルギー線硬化性樹脂を硬化させる樹脂硬化工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係わる光学シートの製造方法は、請求項５に記載の光学シートの製造方法において、前記版は、シリンダー状の版からなり、圧着用ロールで該シリンダー状の版を前記透光性樹脂に押し付けて前記版の凹凸形状を透光性樹脂に賦型することを特徴とする。
【００１５】
請求項７に係わるＥＬ素子は、透光性の第１基板上に発光構造体が配設されてなるＥＬパネルの光射出側の最表面に請求項１〜４の光学シートを積層したものである。
【００１６】
請求項８に係わる照明装置は、請求項７のＥＬ素子を発行手段として用いたものである。
【００１７】
本発明による光学シートは、レンズ層の構成材料である活性エネルギー線硬化性樹脂に、硬化収縮率と離型性を調整できる球状透光性粒子を予め添加することで、そのレンズ層をシリンダ版に押し付けて、硬化させて成形する際、硬化収縮に際して成形樹脂が硬化前に版から離れるデラミ現象を防ぎ、樹脂取られを生じない。このため、転写率が良好で成形の安定性が高い光学シートが得られる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の本発明によれば、平均粒径ｒが０．５〜１０μｍの球状透光性粒子を、レンズ層中での体積比が０．５〜４０となるように配合し、かつ、凹凸構造面の形状を、最大高さ粗さＲｚが３０〜１００μｍ、粗さ曲線のスキューネスＲｓｋが−１．５〜１．５、平均粒径ｒと最大高さ粗さＲｚの関係がｒ／Ｒｚ≦０．１となるようにすることで、レンズ層成形時の転写率が良好で成形安定性が高い光学シートが得られる。
【００１９】
請求項２の本発明によれば、球状透光性粒子と透光性樹脂の屈折率の差を０．００１以下とすることで、球状透光性粒子による反射および屈折が実質的に起こらず、レンズ層内での散乱効果が生じない光学シートが得られる。レンズ層内での散乱効果を生じさせないことにより、レンズ層表面のレンズ形状の効果が低下することを防止できる。
【００２０】
請求項３の本発明によれば、球状透光性粒子と透光性樹脂の屈折率の差を０．０５以上とすることで、球状透光性粒子による反射および屈折がレンズ層内での散乱効果を生じ、拡散効果の高い光学シートが得られる。
【００２１】
請求項４の本発明によれば、熱融着性接着剤または感圧性接着剤によって形成された接着層、透光性基材、レンズ層をこの順に積層することで、光学シートをＥＬパネル等、平面状の被着物に容易に貼付可能となる。
【００２２】
請求項５、６の本発明によれば、透光性基材の少なくとも一方の面上に、前記球状透光性粒子を含有する前記透光性樹脂を形成させた後、凹凸形状を有する版を用いて、前記球状透光性粒子を含有する前記透光性樹脂を版に押し込んで、これに版の形状を賦型した後に活性エネルギー線を照射して、前記活性エネルギー線硬化性樹脂を硬化させることにより、成形樹脂が硬化前に版から離れるデラミ現象を防ぎ、樹脂取られの現象を生じにくくなる。このため、転写率が良好で成形の安定性が高い光学シートの製造が可能となる。請求項６の本発明によれば、特に、シリンダー状の版を用い、該シリンダー状の版を圧着用ロールで前記透光性樹脂に押し付けて前記版の凹凸形状を透光性樹脂に賦型するようにしたから能率的に製造することができるようになる。
【００２３】
請求項７の本発明によれば、透光性の第１基板上に発光構造体が配設されてなるＥＬパネルの光射出側の最表面に請求項１〜４の光学シートを積層することで、製品のバラツキがなく、かつ、面内のムラのないＥＬ素子が得られる。
【００２４】
請求項８の本発明によれば、請求項７のＥＬ素子を発光手段として用いることで、安定した品質の照明装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第一実施形態による光学シートを含むＥＬ照明素子の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す光学シートの斜視図である。
【図３】図２に示す光学シートの縦断面図である。
【図４】第一実施形態による光学シートの製造方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態による光学シートとその製造方法、そして光学シートを含むＥＬ照明素子およびＥＬ照明素子を含むＥＬ照明装置について図面を参照して説明する。
【００２７】
図１〜図４は本発明の第一実施形態による光学シートとその製造方法、光学シートを備えたＥＬ照明素子（ＥＬ素子）を示す図である。このＥＬ照明素子は、例えば発光手段として、ＥＬ照明装置、ディスプレイ装置、または液晶素子等の画像表示素子の背面に配設して液晶ディスプレイ装置等の各種のディスプレイ装置を含む照明装置に具備されて使用される。
【００２８】
図１に示すＥＬ照明素子１（ＥＬ素子）は、ＥＬパネル２の光射出側の面に第一実施形態による光学シート３が積層されて構成されている。
【００２９】
ＥＬパネル２は、光の出射側に配設された透光性の第１基板５と、第１基板５の裏面側に配置された第２基板６と、第１基板５および第２基板６の間に挟持された発光構造体７とが一体的に積層して形成されている。発光構造体７は、第１基板５の裏面側に配置される陽極８と、第２基板６の表面側に配置される陰極９と、陽極８および陰極９の間に挟持された発光層１０とで構成されている。発光構造体７は、発光層１０が陽極８と陰極９に電圧を印加することにより発光するものであり、これには、従来公知のさまざまな構成を採用することができる。そして、ＥＬパネル２は、陽極８と陰極９の間に電圧を印加して発光層１０から光を出射させ、この光が第１基板５を透過して光学シート３に入射し、さらに光学シート３を透過して外部へ出射することになる。
【００３０】
図２および図３に示す光学シート３は、ＥＬパネル２の第１基板５の光射出側の面である上面に積層されており、この光学シート３は、透光性基材１２と、透光性基材１２上に積層形成された、凹凸構造面１３を有するレンズ層１４とで構成されている。凹凸構造面１３は例えば断面略三角形をなすプリズムレンズ１５であり、本第一実施形態では、透光性基材１２の面方向においてその一方向にわたり形成された、比較的大きな断面略三角形の略柱状のプリズムレンズ１５Ａが平行に複数配列され、このプリズムレンズ１５Ａに略直交する他の方向には上記プリズムレンズ１５Ａとは大きさの異なる断面略三角形の略柱状のプリズムレンズ１５Ｂが平行に複数配列されて構成されている。この場合、プリズムレンズ１５Ａ，１５Ｂの三角頂点が出射方向へ突き出し、プリズムレンズ１５Ａ，１５Ｂの三角底辺が入射方向へ位置している。
【００３１】
また、凹凸構造面１３の断面形状は上述の三角形に限定されるものではなく、他の適宜の断面形状を採用できる。しかも、凹凸構造面１３の形状は１種類に限定されることはなく、２種類または３種類以上の複数種類の形状のものを組み合わせてレンズ層１４を構成するようにしてもよい。
【００３２】
さらに、レンズ層１４は、凹凸構造面１３のシリンドリカル形状のレンズが一次元方向に配列されて構成されていてもよいが、上述のように二次元方向に配列されて構成されていることが好ましい。凹凸構造面１３の二次元方向配列とは、一方向に延びるシリンドリカル形状のレンズが直交する方向に平行に配列された構成だけでなく、レンズがドット状で互いに直交する方向に配列された構成やハニカム状に配列された構成等もその一例として挙げられる。
【００３３】
ここで、光学シート３の材質について説明する。透光性基材１２としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、シクロオレフィンポリマーやこれらの複合体などの合成樹脂が用いられる。また、透光性基材１２の少なくとも一方の面に易接着層のような表面処理が施されているものを使用することもできる。このような構成を採用すれば、表面処理が施されているものに接するＥＬパネル２の第１基板５との接着性やレンズ層１４との接着性が高くなる。
【００３４】
また、本実施形態では、凹凸構造面１３を有するレンズ層１４については、活性エネルギー線硬化性樹脂を使用する。この活性エネルギー線硬化性樹脂として、例えば紫外線硬化型フォトポリマーが用いられ、具体的にはアクリル系ポリマー、アクリル系モノマーまたは光開始剤等を含んだ公知のものが用いられる。レンズ層１４の材質として活性エネルギー線硬化性樹脂を用いて賦型する際には、活性エネルギー線(例えば紫外線)が照射されたときに硬化して接着性を有するものが使用できる。
【００３５】
レンズ層１４を製造する場合には、活性エネルギー線硬化性樹脂として、例えば紫外線硬化型フォトポリマー、具体的にはアクリル系ポリマー、アクリル系モノマーおよび光開始剤等を含んだものを用いて後述する球状透光性粒子を混入して、透光性基材１２上に紫外線硬化型フォトポリマーを塗布する。そして、紫外線硬化型フォトポリマーに予めレンズ層１４のパターンが賦型された金型（版）を圧着させた状態で硬化させることで、所望のレンズ層１４を有する光学シート３を得ることができる。
【００３６】
ここで、レンズ層１４の材質として活性エネルギー線硬化性樹脂を用いて金型（版）を圧着して成形する場合にあっては、凹凸構造面１３の外観形状において平面部などの樹脂密着性が非常に低い部分があると、活性エネルギー線硬化性樹脂が硬化した際に、この部分では、凹凸形状からなる凹凸部位と比較して金型からの離型が早く、その部分がムラになって視認されてしまう「デラミ」という現象が起こる。
【００３７】
また、レンズ層１４の成形方法では、金型の凹凸パターン部（レンズパターン）においても腐食などに起因した表面が錆びた部位や、凹凸構造面１３の高さと幅の比である高アスペクトの凹凸部位などにおいては、活性線硬化性樹脂が硬化した後の金型から剥離することが困難であり、金型側に樹脂が残ってしまう「樹脂取られ」という現象が発生するおそれがある。
【００３８】
そこで、本発明の第一実施形態では、レンズ層１４を形成する活性エネルギー線硬化性樹脂に球状透光性粒子を予め所定の範囲で添加するようにして「デラミ」や「樹脂取られ」を抑制するようにした。球状透光性粒子は活性エネルギー線硬化性樹脂の硬化収縮率と離型性を調整する機能を発揮できる。
【００３９】
球状透光性粒子は、例えばスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、尿素樹脂、ホルムアルデヒド縮合物などからなる有機系粒子や、ガラスビーズ、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、金属酸化物などからなる無機系微粒子、または可視光の特定の波長に吸収性を有するような色素顔料なども使用することができるとともに、これら複数種類の微粒子を併用して混合することも可能である。
【００４０】
球状透光性粒子を添加することで活性エネルギー線硬化樹脂が硬化する際の硬化収縮率を調整することができて、離型性を調整できると共に成形樹脂が硬化前に金型から剥がれるデラミ現象を防止できるようになる。
【００４１】
また、成形されたレンズ層１４の表面に球状透光性粒子が存在することにより、硬化したレンズ層１４の金型からの離型が容易となり、金型側に樹脂が残ってしまうといった樹脂取られ現象を防止できるようになる。
【００４２】
この際に、球状透光性粒子と透光性樹脂の種類を適宜選択して屈折率差を０．００１以下とすることで、レンズ層１４は実質的に均一な層となり、レンズパターンのレンズ効果を最大限に利用することができる。
【００４３】
一方、光学シート３に光の拡散性を付与したい場合には、球状透光性粒子と透光性樹脂の種類を適宜選択して屈折率差をつけることでレンズ層１４に所望の光拡散性を付与することも可能となるが、屈折率差としては０．０５以上あることが望ましい。
【００４４】
ここで、光学シート３のレンズ層１４の総体積に対する球状透光性粒子の体積の百分率は０．５〜４０％の範囲に設定する。なお、この値は、硬化前の段階での体積百分率である。
【００４５】
この範囲内であれば、球状透光性粒子を添加しない場合と比較して、球状透光性粒子が表面付近に存在するために、硬化した活性エネルギー線硬化性樹脂と金型との密着力が低下して離型性が向上する。しかも、硬化した上記樹脂と透光性基材１２との密着力が顕著に高くて製品の信頼性が向上すると共に、金型（版）の細かいパターンに上記樹脂が入り込んで転写性が良好である。なお、体積百分率が１〜３０％の範囲であれば更に良好である。
【００４６】
一方、体積百分率が０．５％未満の場合には、透光性基材１２上に活性エネルギー線硬化性樹脂を用いて金型のパターンを転写してレンズ層１４を成形する際に、硬化した樹脂と金型との密着力の低下が十分でないため、離型性の向上につながらない。
【００４７】
また、体積百分率が４０％を超える場合には、硬化した樹脂と透光性基材１２との密着力が顕著に低下し、製品の信頼性が損なわれてしまうとともに、透光性樹脂と球状透光性粒子との組み合わせ次第では樹脂粘度が著しく増加してしまい、金型の細かいパターンに樹脂が入りこまず、転写性が低下してしまうこととなる。
【００４８】
次に、球状透光性粒子の粒径と凹凸構造面１３の形状との関係について説明する。  
まず、球状透光性粒子の粒径について説明する。透光性樹脂に添加する球状透光性粒子の平均粒子径ｒは０．５〜１０μｍの範囲が良好であり、この範囲を外れると特に成形安定性を損なう割合が高い。球状透光性粒子の平均粒子径ｒは２〜１０μｍの範囲がより好ましく、レンズ層１４の成形安定性と転写率の両方が最も好ましかった。
【００４９】
ここで、平均粒子径ｒについては電気的検知帯法（コールター原理）にて測定する。この原理の「粒子径」は、その粒子と同じ体積の球の直径とする。また、平均粒子径ｒは、上記測定による測定データの体積平均径（算術平均）とする。
【００５０】
次に、凹凸構造面１３の最大高さ粗さ（Ｒｚ）について説明する。Ｒｚが３０μｍよりも小さいとレンズパターンとして十分な高さが確保できない。このため、光学シートとしての特性が低下する。また、Ｒｚが１００μｍよりも大きいと、レンズパターンの耐擦傷性の確保が困難となる他、光学シート自身の厚みが増大することで、特に薄さが特徴である有機ＥＬパネルを厚くしてしまうという問題が発生する。このため、Ｒｚは３０〜１００μｍとした（３０μｍ≦Ｒｚ≦１００μｍ）。
【００５１】
凹凸構造面１３のスキューネス（Ｒｓｋ）について説明する。Ｒｓｋが−１．５よりも小さいと光学シートは深い谷が存在する形状となり、レンズパターン成形の金型は逆に鋭い山が存在することになるため、金型の耐刷性が低下する。また、Ｒｓｋが＋１．５よりも大きいと、光学シートに鋭い山が存在するため、レンズパターン成形の際にこの部分で樹脂取られが発生しやすくなり、成形の安定性が低下する。さらに、この場合、レンズシート自身の耐擦傷性も低下する。このため、Ｒｓｋは−１．５〜＋１．５とした（−１．５≦Ｒｓｋ≦１．５）。
【００５２】
また、球状透光性粒子の平均粒径ｒと凹凸構造面１３のＲｚとの好ましい関係は、ｒがＲｚの１０％以下であることである。
【００５３】
この範囲内であれば、活性エネルギー線硬化性樹脂の粘度を適度に抑えて転写率を確保すると共に、レンズ形状が微粒子によって変形することなく良好な光学特性を確保して金型からの離型時に活性エネルギー線硬化性樹脂の離型性が良好で離型時に金型側に樹脂が残存してしまう樹脂取られという現象を生じないという利点がある。
【００５４】
これに対し、ｒがＲｚの１０％を超えると、粒子が大径化してレンズ形状を変形させてしまう割合が大きくなり、光学特性を損ねるとともに金型からの離型時に活性エネルギー線硬化性樹脂の樹脂硬化膜が凝集破壊されてしまい金型側に樹脂が残存してしまう樹脂取られといった現象を引き起こしてしまう不具合が生じる。
【００５５】
なお、図１に示すＥＬ照明素子１において、光学シート３はＥＬパネル２の上面に積層され、光学シート３はＥＬパネル２の第１基板５の表面に積層された例えばガラス基板（図示せず）と貼り合わされている。貼り合わせには、粘着剤や接着剤を用いることができ、粘着剤や接着剤はアクリル系やウレタン系のような樹脂系素材のいずれでもよく、透光性基材１２や後述する熱可塑性樹脂の材質により適宜選択することができる。より具体的には、アクリル系粘着剤としてはアクリルポリマーを適宜架橋することで耐熱性に優れた粘着剤層が得られる。
【００５６】
粘着剤や接着剤による架橋方法の具体的手段として、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物などアクリル系ポリマーに適宜架橋基点として含ませたカルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミド基などと反応しうる基を有する化合物を添加し反応させるいわゆる架橋剤を用いる方法がある。このうち、イソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネートなどの芳香族イソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの脂環式イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族イソシアネートなどが挙げられる。また、これらに拡散性能やガラス基板との密着力調整を目的に球状透光性粒子をなす微粒子が添加されていてもよい。
【００５７】
凹凸パターンを有する光学シート３を粘着剤や接着剤を介してＥＬパネル２の最表面のガラス基板に貼合することで、光取り出し効率の向上と、球状透光性粒子として添加する微粒子に光拡散性を付与することで視野角によって色味が異なるといった色ずれという現象の低減、また、球状透光性粒子により腐食方式などによる半球状のパターンも成形することが可能となるため、プリズムやシリンドリカルレンズと併用することで耐擦傷性能の向上も図ることが可能となるとともに、液晶バックライト用光学シート、ＥＬディスプレイ用光学シートといったフラットパネルディスプレイ用途の光学シートとしても使用することが可能となる。
【００５８】
本実施形態による光学シート３は上述の構成を備えており、次にその製造方法について説明する。
【００５９】
図４は本実施形態による光学シート３の製造装置の模式図である。  
この光学シート３の製造装置１６は、シート状に連続する透光性基材１２を透光性基材シート１２Ａとして繰り出す透光性基材ロール１７と、透光性基材シート１２Ａに予め微粒子の球状透光性粒子を混入させた活性エネルギー線硬化性樹脂を塗布する樹脂供給ノズル１８と、レンズ層１４の転写形状が円筒状の表面に形成されている金型をなすシリンダー状金型１９と、このシリンダー状金型１９に圧着された金型圧着用ロール２０と、シリンダー状金型１９に塗布された活性エネルギー線硬化性樹脂に紫外線を照射して樹脂を硬化させる紫外線露光装置２１と、レンズ層１４が成形された透光性基材シート１２Ａを巻き取る光学シートロール２２と、を備えている。
【００６０】
ここでのシリンダ版としての、シリンダー状金型１９は、例えば略シリンダー形状の鉄芯上に他の金属が層状にメッキされて形成されている。ここで言う他の金属とは、例えば銅やニッケルなどであり、シリンダー状金型１９へ付与する凹凸パターンの形状によって適宜選択することができると共に、凹凸パターン付与後に防錆や表面の保護を目的にクロムなどの金属メッキを付与することもできるものである。また、シリンダー状金型１９への凹凸パターン付与の方式は旋盤を用いた切削方式やレーザー描画、腐食方式など適宜選択することができ、或いは、これらの方式を適宜組み合わせることによってもシリンダー状金型１９を製作できる。
【００６１】
次に、この光学シート３の製造装置１６を用いた本実施形態による光学シート３の製造方法について説明する。
【００６２】
先ず、透光性基材ロール１７から透光性基材１２がシート状に連続する透光性基材シート１２Ａを繰り出し、受けロール２３に対向して配置された樹脂供給ノズル１８から透光性基材シート１２Ａ上に微粒子の球状透光性粒子を予め添加して均一に分散させた活性エネルギー線硬化性樹脂を塗布する。
【００６３】
活性エネルギー線硬化性樹脂が塗布された透光性基材シート１２Ａは、この活性エネルギー線硬化性樹脂が塗布された面を、シリンダー状金型１９に対面させて、このシリンダー状金型１９と金型圧着用ロール２０とで挟持されることで圧着され、この活性エネルギー線硬化性樹脂はシリンダー状金型１９の凹凸パターンに沿って成形される。
【００６４】
そして、シリンダー状金型１９で成形された透光性基材シート１２Ａは紫外線露光装置２１から照射される紫外線等の活性エネルギー線によって硬化させられ、テンションロールを介して光学シートロール２２に巻き取られる。
【００６５】
その後、透光性基材シート１２Ａは別工程でレンズ層１４が形成された透光性基材１２の単位毎に切断されることで光学シート３が得られる。
【００６６】
上述のように、本第一実施形態による光学シート３の製造方法およびこの方法で得られた光学シート３によれば、レンズ層１４が複雑かつ微細な表面形状や平坦な表面形状等の様々な表面形状を有していたとしても、それらの表面形状が複合されてなるシリンダー状金型１９を用いた転写成形において、活性エネルギー線硬化性樹脂に球状透光性粒子を選定して添加したことで、成形が容易である上に、シリンダー状金型１９に対する活性エネルギー線硬化性樹脂の転写率や外観形状が良好であり、しかも、シリンダー状金型１９からの版離れが確実であり、略平坦部の離型が硬化前に起こるデラミや離型時にシリンダー状金型１９に樹脂が残る樹脂取られといった現象を防止できる。
【００６７】
また、球状透光性粒子を活性エネルギー線硬化性樹脂に予め添加することで、作製後に長期時間経過したために表面に錆が発生したようなシリンダー状金型１９に対しても効果があり、シリンダー状金型１９の寿命を通常よりも延ばすことが可能となってコスト低減の効果にもつながる。
【００６８】
また、そのような製法で製造された光学シート３を用いてＥＬ照明素子１やこのＥＬ照明素子１を発光装置として用いた照明装置を得られて、発光性が良好で照度の高い照明が得られる。
【００６９】
以上、本発明による光学シートの製造方法および光学シート、光学シートを用いたＥＬ素子およびそれを備えた照明装置の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明の光学シートの実施例について説明する。  
図２および図３に示す本発明の光学シート３では、凹凸構造面１３は例えば断面略三角形をなすプリズムレンズであり、それぞれ平行に配列された同一形状の単位レンズ１５Ａおよび１５Ｂが直交した構成となっている。本実施例では、図４に示すシリンダー状金型１９を用いた製造装置による製造方法によって製造した。シリンダー状金型１９は、凹凸構造面１３の反転形状を切削方式で形成することで作製した。この場合の金型は、凹凸部が前記凹凸構造面１３の断面略三角形に対応した略三角形状に形成されている。
【００７１】
なお、金型の形状は、上述した実施の形態に限定されることはなく、光学シート３の形状に合わせて適宜設定される。
【００７２】
そして、レンズ層１４の材料となる活性エネルギー線硬化性樹脂としてウレタンアクリレート系樹脂を用い、球状透光性粒子として平均粒径３μｍのＰＭＭＡ微粒子を用い、レンズ層の全体積に対する球状透光性粒子の体積の割合３０（％）とし、光学シート３を作製した。
【００７３】
作製した光学シート３について、最大高さ粗さＲｚおよびスキューネスＲｓｋを測定した。測定はサンプルの方向を約４５°ずつ変えた４方向で各３回行い、それぞれの平均値のうち最もＲｚが大きい方向を測定方向としてＲｚおよびＲｓｋを求めたところ、Ｒｚ＝３６μｍ、Ｒｓｋ＝０．３５で、成形安定性と転写率が共に良好であった。表面性状パラメータの測定方法としては、ＪＩＳＢ０６０１，ＪＩＳ Ｂ０６３３，ＪＩＳ Ｂ０６５１に基づき、カットオフ値λｓ＝８μｍ、λｃ＝２．５ｍｍの条件にて触針式粗さ測定機により測定した。また、評価長さを１２．５ｍｍ、触針先端半径を５μｍ、テーパ角を６０°とし、凹凸構造面内の３点での測定値の平均値を算出した。
【符号の説明】
【００７４】
１  ＥＬ照明素子
２  ＥＬパネル
３  光学シート
５  第１基板
６  第２基板
７  発光構造体
８  陽極
９  陰極
１０  発光層
１２  透光性基材
１２Ａ  透光性基材シート
１３  凹凸構造面
１４  レンズ層
１５、１５Ａ、１５Ｂ  プリズムレンズ
１６  製造装置
１７  透光性基材ロール
１８  樹脂供給ノズル
１９  シリンダー状金型（シリンダー版）
２０  金型圧着用ロール
２１  紫外線露光装置
２２  光学シートロール
２３  受けロール
【図１】
2013250413.tif 000003
【図２】
2013250413.tif 000004
【図３】
2013250413.tif 000005
【図４】
2013250413.tif 000006