(57)【要約】      （修正有）【課題】添加剤の使用をせず、従来に比して型と樹脂組成物との剥離性が向上することを可能にする成形方法を提供する。【解決手段】レンズ型を洗浄する洗浄工程と、洗浄後の前記レンズ型を大気中で乾燥する乾燥工程と、透光性基材９と前記レンズ型７との間に活性エネルギー線硬化性組成物１０を供給し、前記透光性基材を通して活性エネルギー線を照射することで前記活性エネルギー線硬化性組成物を硬化して前記レンズ型と相補的な形状で活性化エネルギー線硬化樹脂からなるレンズ部を形成する硬化工程と、レンズ部及び前記透光性基材を一体として前記レンズ型から離型することにより、少なくとも前記透光性基材の一方の面上にレンズ部を備えたレンズシートを形成する離型工程と、を含むレンズシートの製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ型を洗浄する洗浄工程と、洗浄後の前記レンズ型を大気中で乾燥する乾燥工程と、透光性基材と前記レンズ型との間に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、前記透光性基材を通して活性エネルギー線を照射することで前記活性エネルギー線硬化性組成物を硬化して前記レンズ型と相補的な形状で活性化エネルギー線硬化樹脂からなるレンズ部を形成する硬化工程と、前記レンズ部及び前記透光性基材を一体として前記レンズ型から離型することにより、少なくとも前記透光性基材の一方の面上にレンズ部を備えたレンズシートを形成する離型工程と、を含むレンズシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は微小なレンズを備えたレンズシートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置等の高精細化に伴い、これに搭載されるプリズムシート等のレンズシートにも高精細化が進められている。例えば高輝度バックライト用プリズムシートでは頂角が４０〜７０度でピッチが数十μmのプリズムが平行に形成された、先端部が鋭く精細なプリズムシートを形成する必要がある。
【０００３】
また、これらの製造では高い生産性が求められており、これまでにシート状の透光性基材上に、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物とレンズ型を用いてレンズシートを形成する技術が提案されている。
【０００４】
しかしながら、このように形成したレンズシートでは、樹脂組成物のレンズ型からの剥離性がとても重要となり、レンズ型先端の微小な凹凸形状における剥離性が良好でないと樹脂組成物は型形状を正確に転写できず、表示装置の品位を低下させる原因となっていた。さらにこのような転写不良を起こしたレンズ型を使用すると、品位の低いレンズシートを形成し続け生産性の悪化につながってきた。
【０００５】
一方、金属型からの樹脂組成物の剥離性能向上については、例えば特許文献１のように、金属型表面に炭素数８〜１５の脂肪酸を塗布した光ディスク用スタンパーの使用が開示されている。
【特許文献１】特開平９−３０６０３８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載のような添加剤を型に塗布する方法では、樹脂硬化物表面に添加剤が付着し、光学品位が悪化したり、レンズ形状を保護する目的で貼付する保護フィルムなどの密着性が悪化するという問題があった。
【０００７】
そこで本発明はこのような課題を鑑みて、添加剤の使用をせず、従来に比して型と樹脂組成物との剥離性が向上することを可能にする成形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】
本願発明の要旨は、レンズ型を洗浄する洗浄工程と、
洗浄後の前記レンズ型を大気中で乾燥する乾燥工程と、
透光性基材と前記レンズ型との間に活性エネルギー線硬化性組成物を供給し、前記透光性基材を通して活性エネルギー線を照射することで前記活性エネルギー線硬化性組成物を硬化して前記レンズ型と相補的な形状で活性化エネルギー線硬化樹脂からなるレンズ部を形成する硬化工程と、
前記レンズ部及び前記透光性基材を一体として前記レンズ型から離型することにより、少なくとも前記透光性基材の一方の面上にレンズ部を備えたレンズシートを形成する離型工程と、
を含むレンズシートの製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のレンズシートの製造方法によれば、樹脂硬化物の型からの剥離性が向上し正確な形状転写が行なわれ安定成形が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明で製造するレンズシートは活性エネルギー線硬化性組成物を成形および硬化してなるレンズを多数備えたことを特徴とし、フィルム状、シート状、板状等の透光性基材の表面にレンズ部を有する。かかるレンズシートとしては、液晶表示装置バックライト等に使用されるプリズムシート、プロジェクタの投射スクリーン等に使用されるフレネルレンズシートやレンチキュラーレンズシート等が挙げられる。
【００１１】
透光性基材の材質は、活性エネルギー線を透過するものであれば特に限定されないが、ガラスやアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリメタクリルイミド樹脂、ポリエステル樹脂等の透明合成樹脂が好適に用いられる。
【００１２】
レンズ部の形状としては、三角柱状のプリズム、断面が弧状のレンチキュラーレンズ、断面が連続した波形となる凹凸が挙げられ、これらが延びてレンズ列となり、所定ピッチで一方向に多数配列されたものが好適に使用される。本発明は、レンズ部として頂角５０〜１５０度、ピッチ１０〜１００μｍ程度のプリズム列を形成する場合に効果が大きい。レンズ部は透光性基材上に直接設けてもよいが、密着性向上層を介して設けてもよい。密着性向上層としては、アクリル樹脂やウレタン樹脂等からなる易接着層を別途設けたり、透光性基材の表層部を粗面化するなどして形成できる。
【００１３】
活性エネルギー線硬化性組成物の例としては、ウレタンジ（メタ）アクリレートや分子内に３個以上の（メタ）アクリロイル基を有するウレタンポリ（メタ）アクリレート、さらに（メタ）アクリロイル基含有化合物に、活性エネルギー線官能成分を混合したものなどが挙げられる。
【００１４】
本発明のレンズシートの製造方法を、プリズムシートを例として説明する。本発明のレンズシートは、バッチ生産方式、および連続生産方式のいずれの方法によっても製造することができる。
【００１５】
レンズシートを連続的に生産する場合、レンズ型として、表面に所望のプリズムパターンを有する円筒状レンズ型を用いる。その具体的様態は、円筒状物の表面に直接プリズムパターンが形成されたものや、プリズムパターンを形成した薄板を芯ロールに巻きつけ固定したもの等が挙げられる。またその材質は先のレンズ型と同様のものが用いられる。
【００１６】
バッチ生産方式は、所望のプリズムパターンを形成したレンズ型を用意する。レンズ型の素材としては特に限定されないが、アルミニウム、黄銅、鋼等の金属製のもの、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂製のものが挙げられ、腐食防止のためこれらにメッキを施すことが好ましい。特に耐熱性や強度の面から金属製の型が好ましく用いられる。
【００１７】
図１は、プリズムシートの連続的な製造方法の実施形態を示す模式図である。
【００１８】
図１中、符号７は、入光面４１を転写形成する形状転写面を円筒状外周面に形成してなる型部材（ロール型）である。このロール型７は、アルミニウム、黄銅、鋼等の金属からなるものとすることができる。  円筒状ロール１６の外周面には形状転写面（図示せず）が形成されている。
【００１９】
図１に示されているように、ロール型７には、その外周面即ち形状転写面に沿って透光性基材９（４３）が供給されており、ロール型７と透光性基材９との間に活性エネルギー線硬化性組成物１０が樹脂タンク１２からノズル１３を経て連続的に供給される。透光性基材９の外側には、供給された活性エネルギー線硬化性組成物１０の厚さを均一にさせるためのニップロール２８が設置されている。ニップロール２８としては、金属製ロール、ゴム製ロール等が使用される。また、活性エネルギー線硬化性組成物１０の厚さを均一にさせるためには、ニップロール２８の真円度、表面粗さ等について高い精度で加工されたものが好ましく、ゴム製ロールの場合にはゴム硬度が６０度以上の高い硬度のものが好ましい。このニップロール２８は、活性エネルギー線硬化性組成物１０の厚さを正確に調整することが必要であり、圧力機構１１によって操作されるようになっている。この圧力機構１１としては、油圧シリンダー、空気圧シリンダー、各種ネジ機構等が使用できるが、機構の簡便さ等の観点から空気圧シリンダーが好ましい。空気圧は、圧力調整弁等によって制御される。
【００２０】
まず、用意したレンズ型を洗浄する洗浄工程を行う。
【００２１】
レンズ型の洗浄では機械油等の有機物の汚れの除去のため、アルキルエーテルカルボン酸塩等のアニオン系洗浄剤や、ポリオキシエチレンアルキレンエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等の非イオン系洗浄剤、またはエチレンジアミン四酢酸塩等の金属イオン封鎖剤を溶解した水溶液などを用いることが好ましい。そのような水溶液の組成は、アニオン系洗浄剤／非イオン系洗浄剤／金属イオン封鎖剤／水の質量比が、０．０１〜３／０．０１〜３／０〜０．１／１となる範囲が好ましい。
【００２２】
これらがレンズ型に残存しないように最終的には純水やアルコールなどですすぎ落とされることが好ましい。
【００２３】
このように洗浄されたレンズ型の水の接触角は、型の鏡面表面部分にマイクロシリンジを用いてイオン交換水２μLを静かに滴下後、レンズ型側面よりその水滴の拡大像を観察し、JIS-R3257に定義される接触角を測定する。
【００２４】
次いで、レンズ型の剥離性を向上するに、洗浄した型を大気中で乾燥工程を行う。大気中に２時間以上放置することが好ましい。乾燥時間が短いと離型性が不十分となり、レンズ型の一部または全部にレンズが残ってしまう。乾燥工程によって剥離性が向上する理由として、放置中に大気中の有機物が堆積し、撥水性が増大するためであると推察している。
【００２５】
洗浄直後の水の接触角が２４度以下程度と低い場合に、特に本発明の方法の効果が高い。大気放置の際プリズムパターンの転写を妨げるような形状物がレンズ型に付着しないよう留意が必要である。
【００２６】
２５℃、１５％ＲＨの雰囲気下で放置することが好ましい。
【００２７】
次にレンズ型に対して、活性エネルギー硬化性組成物を注入延展し、透光性基材で被覆する。透光性基材には必要に応じてあらかじめ、密着性向上層が形成されている。
【００２８】
次いで透光性基材側から活性エネルギー線を照射し、組成物を硬化する。これによって組成物が成形されレンズアレイが形成されると同時に、透光性基材とレンズアレイとが密着したプリズムシートが得られる。
【００２９】
活性エネルギー線発光光源としては、化学反応用ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、可視光ハロゲンランプ、太陽光等が使用できる。活性エネルギー線の照射雰囲気は空気中でも良いし、窒素、アルゴン等の不活性ガス中でも良い。
【００３０】
最後に、プリズムシートをレンズ型から離型する離型工程を経て、プリズムシートが完成する。
【００３１】
組成物は円筒状レンズ型に沿って走行するよう連続的に供給され、組成物は透光性基材と円筒状レンズ型との間に注入される。この際、円筒状レンズ型と各種ゴム製ロール等からなるニップロールとの間隙によって、注入される組成物の膜厚が均一化するようになっている。
【００３２】
組成物は透光性基材と円筒状レンズ型との間に保持され、円筒状レンズ型のプリズムパターンに入り込んだ状態で、活性エネルギー線照射を受ける。活性エネルギー線は、活性エネルギー線発光光源から出射され、透光性基材を通って組成物に照射される。これによって、組成物が硬化され、レンズアレイが形成されると同時に、透光性基材とレンズアレイとが密着したプリズムシートが得られる。
【００３３】
こうして得られたレンズシートは、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いて得られたレンズアレイを備えたものであるので、バックライト等への搭載時や機器使用時等における光学欠陥の発生が抑制された高品位なものとなる。またレンズアレイを生産性良く形成することができるので、生産性にも優れ、多品種の生産にも適している。
【００３４】
【実施例】
【００３５】
以下、本発明について、実施例および比較例を挙げて、より具体的に説明する。ただし本発明は実施例に限定されるものではない。
【００３６】
（実施例１）
プリズム頂角が６５度、ピッチが５０μmの形状をもったレンズ型（ニッケル製）を洗浄液（カルボキシル化オキシエチレンライリルエーテルナトリウム塩：ポリエチレンノニルフェニルエーテル：水を２：１：１で混合）に１．５時間浸漬後、アセトンおよびメタノールで洗浄液を流すとともにそれぞれに４５分間浸漬した。
【００３７】
さらにリンス液（ポリエチレンノニルフェニルエーテル：水を１：１で混合）に１．５時間浸漬後、イオン交換水、メタノールで流すとともにそれぞれ４５分間浸漬し、最後にエタノールで型表面を掛け流した。
【００３８】
風乾後のレンズ型鏡面部の水に対する接触角は１３度であった。そのまま大気中に２時間放置した後の鏡面部の接触角は24度であった。
【００３９】
このレンズ型に活性エネルギー線硬化性組成物を注入延展し、PETフィルムで被覆後フィルム側から波長２００〜６００nmの積算エネルギーが０．８Ｊ／ｃｍ２となるように高圧水銀灯を照射し組成物を硬化した。
【００４０】
その後PETフィルムをゆっくりレンズ型から剥離したところ、剥離性は良好で硬化した全てのレンズアレイがPETフィルムに密着したレンズシートが得られた。これらの作業は２５℃１５%RHの環境で行なった。
【００４１】
（比較例１）
実施例１と同様に、レンズ型を洗浄液に１．５時間浸漬後、アセトンおよびメタノールで洗浄液を流すとともにそれぞれに４５分間浸漬した。
【００４２】
さらにリンス液（ポリエチレンノニルフェニルエーテル：水を１：１で混合）に１．５時間浸漬後、イオン交換水、メタノールで流すとともにそれぞれ４５分間浸漬し、最後にエタノールで型表面を掛け流した。    
風乾後、レンズ型の水に対する接触角を測定したところ１２度であった。
【００４３】
その後速やかに活性エネルギー線硬化性組成物をレンズ型に注入延展し、PETフィルムで被覆後フィルム側から波長２００〜６００nmの積算エネルギーが０．８Ｊ／ｃｍ２となるように高圧水銀灯を照射し組成物を硬化した。その後PETフィルムをゆっくりレンズ型から剥離したところ、一部のレンズアレイが型に残存してしまいレンズシートを得ることができなかった。これらの作業は２５℃１５%RHの環境で行なった。
【００４４】
（比較例２）
実施例１と同様に、レンズ型を洗浄液に１．５時間浸漬後、、アセトンおよびメタノールで洗浄液を流すとともにそれぞれに４５分間浸漬した。さらにリンス液（ポリエチレンノニルフェニルエーテル：水を１：１で混合）に１．５時間浸漬後、イオン交換水、メタノールで流すとともにそれぞれ４５分間浸漬し、最後にエタノールで型表面を掛け流した。
【００４５】
風乾後、レンズ型の鏡面部にて水に対する接触角は１４度であった。そのまま大気中に１時間放置した後の鏡面部の接触角は２４度であった。このレンズ型に活性エネルギー線硬化性組成物を注入延展し、PETフィルムで被覆後フィルム側から波長２００〜６００nmの積算エネルギーが０．８Ｊ／ｃｍ２となるように高圧水銀灯を照射し組成物を硬化した。
【００４６】
その後PETフィルムをゆっくりレンズ型から剥離したところ、一部のレンズアレイが型に残存してしまいレンズシートを得ることができなかった。これらの作業は２５℃１５%RHの環境で行なった。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】プリズムシートの製造方法の説明のための模式図である。
【符号の説明】
【００４８】
７      型部材（ロール型）
９      透光性基材
１０    活性エネルギー線硬化性組成物
１１    圧力機構
１２    樹脂タンク
１３    ノズル
１４    活性エネルギー線照射装置
２８    ニップロール
【図１】
2009107129.tif 000003