JP5522287B2 - 光学シートおよびその工程シート原版 - Google Patents
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Description
表面に凹凸が形成された光学シートにおいて光学特性が不均一になるように調整するためには、凹凸部同士の間隔を位置によって変化させることが考えられるが、特許文献1に記載の光学シートでは、凹凸部同士の間隔を20μm以下とした上で、間隔を変化させることは困難であった。したがって、特許文献1に記載の光学シートでは、所定の位置で光学特性が高くまたは低くなるように不均一にすることが困難であった。
[1] 一方の面を転写面として、該転写面の表面形状を転写して光学シートを得るための工程シート原版であって、下記の凹凸パターン形成シートからなり、下記凹凸領域が配置された片面が転写面とされることを特徴とする工程シート原版。
(凹凸パターン形成シート)
平坦な片面に、複数の凹凸領域が分散して配置され、
ガラス転移温度がTg1である加熱収縮性フィルムが熱収縮した第1の樹脂層と、前記凹凸領域のみにおいて前記第1の樹脂層の片面に設けられたガラス転移温度がTg2(但し、Tg2−Tg1≧10℃)である第2の樹脂層とを備え、
前記第2の樹脂層の表面には、前記加熱収縮性フィルムの熱収縮時に、前記第2の樹脂層が折り畳むように変形したことによって形成された複数の凹凸を有する波状の凹凸パターンが形成されている凹凸パターン形成シート。
[2] 一方の面を転写面として、該転写面の表面形状を転写して光学シートを得るための工程シート原版であって、下記の凹凸パターン形成シートからなり、下記凹凸領域が配置された片面が転写面とされることを特徴とする工程シート原版。
(凹凸パターン形成シート)
平坦な片面に、複数の凹凸領域が分散して配置され、
加熱収縮性フィルムが熱収縮した樹脂層と、前記凹凸領域のみにおいて前記樹脂層の片面に設けられた金属層又は金属化合物層とを備え、
前記金属層又は金属化合物層の表面には、前記加熱収縮性フィルムの熱収縮時に、前記金属層又は金属化合物層が折り畳むように変形したことによって形成された複数の凹凸を有する波状の凹凸パターンが形成されている凹凸パターン形成シート。
[3] 一方の面を転写面として、該転写面の表面形状を転写して光学シートを得るための工程シート原版であって、下記の凹凸パターン形成シートからなり、下記凹凸領域が配置された片面が転写面とされることを特徴とする工程シート原版。
(凹凸パターン形成シート)
平坦な片面に、複数の凹凸領域が分散して配置され、
ガラス転移温度がTg1である加熱収縮性フィルムが熱収縮した第1の樹脂層と、前記凹凸領域のみにおいて前記第1の樹脂層の片面に設けられたガラス転移温度がTg2(但し、Tg2−Tg1≧10℃)である第2の樹脂層とを備え、
前記第2の樹脂層の表面には、一方向に沿って蛇行した複数の凹凸を有する波状の凹凸パターンが形成されている凹凸パターン形成シート。
[4] 一方の面を転写面として、該転写面の表面形状を転写して光学シートを得るための工程シート原版であって、下記の凹凸パターン形成シートからなり、下記凹凸領域が配置された片面が転写面とされることを特徴とする工程シート原版。
(凹凸パターン形成シート)
平坦な片面に、複数の凹凸領域が分散して配置され、
加熱収縮性フィルムが熱収縮した樹脂層と、前記凹凸領域のみにおいて前記樹脂層の片面に設けられた金属層又は金属化合物層とを備え、
前記金属層又は金属化合物層の表面には、一方向に沿って蛇行した複数の凹凸を有する波状の凹凸パターンが形成されている凹凸パターン形成シート。
[5] [1]または[2]に記載の工程シート原版の前記転写面の表面形状を転写した転写物であることを特徴とする光学シート。
本発明の光拡散シートは、目的の光拡散性に優れ、しかも光拡散性を容易に不均一にできる。
本発明の光学シートの第1の実施形態について説明する。
図1に、本実施形態の光学シートを示す。なお、図1では、説明を容易にするために、凹凸領域12を拡大し、かつ、その配置をまばらにして示している。
本実施形態の光学シート10aは、長手方向の一端αに光源20を配置させる光拡散シートとして用いられるものであって、平坦な片面11に、外形が楕円形状の凹凸領域12が、光学シート10aの長手方向の一端αから他端βに向かうにつれて次第に密になるパターンでドット状に分散して配置されているものである。なお、本発明において、平坦とは、JIS B0601に記載の中心線平均粗さが0.1μm以下のことである。また、凹凸領域は、JIS B0601に記載の中心線平均粗さが0.1μmを超え、特には0.5μm以上である。
凹凸領域12は、凹凸パターンを有する領域である。本実施形態では、図2に示すように、凹凸領域12の表面に、蛇行した波状の凹凸パターン12aが形成されている。
光拡散シートに用いる本実施形態の光学シート10aでは、凹凸パターン12aの最頻ピッチAが1μmを超え20μm以下であることが好ましく、1μmを超え10μm以下であることがより好ましい。最頻ピッチAが1μm未満であると、可視光の波長以下となり、可視光が凹凸パターン12aにて屈折せずに光が透過してしまい、前記上限値を超えると、拡散の異方性が低くなり、輝度にむらが生じやすくなる傾向にある。
ここで、平均深さBとは、凹凸パターン12aの底部12bの平均深さのことである。また、底部12bとは、凹凸パターン12aの凹部の極小点であり、平均深さBは、凹凸領域12を短径方向に沿って切断した断面(図3参照)を見た際の、光学シート10a全体の面方向と平行な基準線L1から各凸部の頂部までの長さB1,B2,B3・・・の平均値(BAV)と、基準線L1から各凹部の底部までの長さb1,b2,b3・・・の平均値(bAV)との差(bAV−BAV)のことである。
平均深さBを測定する方法としては、原子間力顕微鏡により撮影した凹凸パターン12aの断面の画像にて各底部12bの深さを測定し、それらの平均値を求める方法などが採られる。
配向度を求めるためには、まず、表面光学顕微鏡により凹凸パターンの上面を撮影し、その画像をグレースケールのファイル(例えば、tiff形式等)に変換する。グレースケールのファイルの画像(図4参照)では、白度が低いところ程、凹部の底部が深い(白度が高いところ程、凸部の頂部が高い)ことを表している。次いで、グレースケールのファイルの画像をフーリエ変換する。図5にフーリエ変換後の画像を示す。図5の画像の中心から両側に広がる白色部分は凹凸パターン12aのピッチおよび向きの情報が含まれる。
次いで、図5の画像の中心から水平方向に補助線L2を引き、その補助線上の輝度をプロット(図6参照)する。図6のプロットの横軸はピッチを、縦軸は頻度を表し、頻度が最大となる値Xが凹凸パターン12aの最頻ピッチを表す。
次いで、図5において、補助線L2と値Xの部分にて直交する補助線L3を引き、その補助線L3上の輝度をプロット(図7参照)する。ただし、図7の横軸は、各種の凹凸構造との比較を可能にするため、Xの値で割った数値とする。図7の横軸は、凹凸パターンの形成方向(図4における上下方向)に対する傾きの程度を示す指標(配向性)を、縦軸は頻度を表す。図7のプロットにおけるピークの半値幅W1(頻度が最大値の半分になる高さでのピークの幅)が凹凸パターン12aの配向度を表す。半値幅W1が大きい程、蛇行して配向がばらついていることを表す。
また、配向度は1.0以下であることが好ましい。配向度が1.0を超えると、凹凸パターン12aの方向がある程度ランダムになるため、光拡散性は高くなるが、異方性が低くなる傾向にある。
配向度を0.3以上にするためには、例えば、後述する製造において、加熱収縮性フィルムと凹凸領域形成用凸部とを適宜選択すればよい。
また、配向度が0.3以上の凹凸パターンが一表面に形成された金型を用いて透明樹脂を成形する方法を採用してもよい。
光学シート10aは、可視光の透過率の高い(具体的には、可視光の全光線透過率が85%以上)透明樹脂により構成される。
また、光学シート10aには、耐熱性、耐光性を向上させる目的で、光透過率等の光学特性を損なわない範囲内で、添加剤を含有することができる。添加剤としては、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、光拡散剤などが挙げられる。中でも、光安定剤を添加することが好ましく、その添加量は、透明樹脂100質量部に対して0.03〜2.0質量部であることが好ましい。光安定剤の添加量が0.03質量部以上であれば、その添加効果を充分に発揮できるが、2.0質量部を超えると、過剰量になり、不要なコストの上昇を招く傾向にある。
無機光拡散剤としては、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、珪酸アルミニウム、珪酸アルミ化ナトリウム、珪酸亜鉛、ガラス、マイカ等が挙げられる。
有機光拡散剤としては、スチレン系重合粒子、アクリル系重合粒子、シロキサン系重合粒子、ポリアミド系重合粒子等が挙げられる。これらの光拡散剤はそれぞれ単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、これらの光拡散剤は、優れた光散乱特性を得るために、花弁状又は球晶状等の多孔質構造とすることもできる。
光拡散剤の含有量は、光透過性を損ないにくいことから、透明樹脂100質量部に対して10質量部以下であることが好ましい。
微細気泡の形成方法としては、光学シート10aに発泡剤を混入する方法(例えば、特開平5−212811号公報、特開平6−107842号公報に開示された方法)や、アクリル系発泡樹脂を発泡処理させて微細気泡を含有する方法(例えば、特開2004−2812号公報に開示された方法)などを適用できる。さらに微細気泡は、より均一な面照射が可能となる点では、特定の位置に不均一に発泡させる方法(例えば、特開2006−124499号公報に開示された方法)が好ましい。
なお、前記光拡散剤と微細発泡を併用することもできる。
光学シート10aの厚さは0.02〜3.0mmが好ましく、0.05〜2.5mmがより好ましく、0.1〜2.0mmが特に好ましい。光学シート10aの厚さが0.02mm未満であると、凹凸パターン12aの深さよりも小さいことがあるため適当でなく、3.0mmよりも厚いと光学シート10aの質量が大きくなるため取り扱いにくくなるおそれがある。
光学シート10aは2層以上の樹脂層から構成されていてもよい。光学シート10aが2層以上の層から構成されている場合も、光学シート10aの厚さは0.02〜3.0mmであることが好ましい。
上記光学シート10aは、光拡散シートとして用いられる。具体的には、光学シート10aは、一端αに光源20を隣接させて使用される。光学シート10aの一端αに光源20を配置させることにより、光学シート10a内を光を伝播させることができる。また、光学シート10a内を伝播した光を凹凸領域12にて拡散させて、凹凸領域12が形成された側の面から出射させることができる。さらに、凹凸領域12は一端αから他端βに向かうにつれて次第に密になるパターンで配置されているため、他端βに向かうにつれて光の出射量を多くできる。一般に、光学シート10a内を伝播する光の強度は光源20から離れるにつれて弱くなるが、他端βに向かうにつれて光の出射量を多くすることで、光学シート10aから出射した光の強度を均一にできる。
光学シート10aを使用する際には、光源20の光の利用効率を高めるために、凹凸領域12を有しない面に反射板を設置することが好ましい。
光学シート10aを製造する方法の例について説明する。
[第1の製造方法]
第1の製造方法は、加熱収縮性フィルムを用いて、光学シート10aを製造する方法である。
すなわち、第1の製造方法は、加熱収縮性フィルムの片面に、表面が平滑な樹脂製の凹凸領域形成用凸部を印刷して印刷シートを形成する工程(以下、第1の工程という。)と、加熱収縮性フィルムを加熱収縮させて印刷シートの少なくとも凹凸領域形成用凸部を折り畳むように変形させる工程(以下、第2の工程という。)とを有して、光学シート10aとなる凹凸パターン形成シートを製造する方法である。
第1の工程にて、図8および図9に示すように、加熱収縮性フィルム13の片面に凹凸領域形成用凸部14を印刷する方法としては、例えば、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷などを適用することができる。
加熱収縮性フィルム13の中でも、50〜70%収縮するものが好ましい。50〜70%収縮するシュリンクフィルムを用いれば、変形率を50%以上でき、凹凸パターン12aの最頻ピッチAが1μmを超え20μm以下、アスペクト比0.1以上の凹凸パターン形成シートを容易に製造できる。
ここで、変形率とは、(変形前の長さ−変形後の長さ)/(変形前の長さ)×100(%)のことである。あるいは、(変形した長さ)/(変形前の長さ)×100(%)のことである。
第2の樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、フッ素樹脂などを使用することができる。
また、凹凸領域形成用凸部14の厚さは0.05〜5.0μmとすることが好ましく、0.1〜1.0μmとすることがより好ましい。凹凸領域形成用凸部14の厚さが前記範囲であれば、凹凸パターン12aの最頻ピッチAを、確実に1μmを超え20μm以下にできる。しかし、凹凸領域形成用凸部14の厚さを0.05μm未満とすると最頻ピッチAが1μm以下になることがあり、5.0μmを超えると、最頻ピッチAが20μmを超えることがある。
さらに、凹凸領域形成用凸部14の厚さは一定でなくてもよく、例えば、一方向に沿って連続的に厚くなってもよいし、薄くなってもよい。
また、蛇行した波状の凹凸パターン12aをより容易に形成できることから、凹凸領域形成用凸部14のヤング率を0.01〜300GPaにすることが好ましく、0.1〜10GPaにすることがより好ましい。
第2の工程にて、加熱収縮性フィルム13を熱収縮させることにより、凹凸領域形成用凸部14に、収縮方向に対して垂直方向に波状の凹凸パターン12aを形成させて、凹凸領域12を得る(図10参照)。
加熱収縮性フィルム13を加熱収縮させる際の加熱方法としては、熱風、蒸気または熱水中に通す方法等が挙げられ、中でも、均一に収縮させることができることから、熱水に通す方法が好ましい。
第2の製造方法は、第1の製造方法で得た凹凸パターン形成シートを工程シート原版として、光学シート10aを製造する方法である。
工程シート原版は、枚葉状であってもよいし、連続したシート状であるウェブ状であってもよい。
(a)工程シート原版の凹凸領域が形成された面に、未硬化の電離放射線硬化性樹脂を塗工する工程と、電離放射線を照射して前記硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を工程シート原版から剥離する工程とを有する方法。ここで、電離放射線とは、通常、紫外線または電子線のことであるが、本発明では、可視光線、X線、イオン線等も含む。
(b)工程シート原版の凹凸領域が形成された面に、未硬化の液状熱硬化性樹脂を塗工する工程と、加熱して前記液状熱硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を工程シート原版から剥離する工程とを有する方法。
(c)工程シート原版の凹凸領域が形成された面に、シート状の透明熱可塑性樹脂を接触させる工程と、該シート状の透明熱可塑性樹脂を工程シート原版に押圧しながら加熱して軟化させた後、冷却する工程と、その冷却したシート状の透明熱可塑性樹脂を工程シート原版から剥離する工程とを有する方法。
(e)工程シート原版の凹凸領域が形成された面に、めっき層を積層する工程と、そのめっき層を工程シート原版から剥離して、金属製の2次工程用成形物を作製する工程と、該2次工程用成形物の凹凸領域と接していた側の面に、未硬化の液状熱硬化性樹脂を塗工する工程と、加熱により該樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を2次工程用成形物から剥離する工程とを有する方法。
(f)工程シート原版の凹凸領域が形成された面に、めっき層を積層する工程と、そのめっき層を工程シート原版から剥離して、金属製の2次工程用成形物を作製する工程と、該2次工程用成形物の凹凸領域と接していた側の面に、シート状の透明熱可塑性樹脂を接触させる工程と、該シート状の透明熱可塑性樹脂を2次工程用成形物に押圧しながら加熱して軟化させた後、冷却する工程と、その冷却したシート状の透明熱可塑性樹脂を2次工程用成形物から剥離する工程とを有する方法。
工程シート原版の凹凸領域が形成された面に、未硬化の電離放射線硬化性樹脂を塗工するコーターとしては、Tダイコーター、ロールコーター、バーコーター等が挙げられる。
未硬化の電離放射線硬化性樹脂としては、エポキシアクリレート、エポキシ化油アクリレート、ウレタンアクリレート、不飽和ポリエステル、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ビニル/アクリレート、ポリエン/アクリレート、シリコンアクリレート、ポリブタジエン、ポリスチリルメチルメタクリレート等のプレポリマー、脂肪族アクリレート、脂環式アクリレート、芳香族アクリレート、水酸基含有アクリレート、アリル基含有アクリレート、グリシジル基含有アクリレート、カルボキシ基含有アクリレート、ハロゲン含有アクリレート等のモノマーの中から選ばれる1種類以上の成分を含有するものが挙げられる。未硬化の電離放射線硬化性樹脂は溶媒等で希釈することが好ましい。
また、未硬化の電離放射線硬化性樹脂には、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を添加してもよい。
未硬化の電離放射線硬化性樹脂を紫外線により硬化する場合には、未硬化の電離放射線硬化性樹脂にアセトフェノン類、ベンゾフェノン類等の光重合開始剤を添加することが好ましい。
また、(b)の方法における硬化温度は、工程シート原版のガラス転移温度より低いことが好ましい。硬化温度が工程シート原版のガラス転移温度以上であると、硬化時に工程シート原版の凹凸パターンが変形するおそれがあるからである。
これらの透明熱可塑性樹脂は単層もしくは多層構造とすることもできる。例えば、PS層の両面にPMMA層を設けた3層構造の透明熱可塑性樹脂などを用いることができる。
さらに、前記透明熱可塑性樹脂の表面に、高屈折率の樹脂を設けたものを使用することもできる。高屈折率の樹脂としては、例えば、フルオレン系エポキシ化合物、フルオレン系アクリレート化合物、フルオレン系ポリエステル(OKP)、ポリメチルフェニルシラン(PMPS)、ポリジフェニルシラン(PDPS)などが挙げられる。
また、(c)の方法における熱可塑性樹脂の加熱温度は、工程シート原版のガラス転移温度より低いことが好ましい。加熱温度が工程シート原版のガラス転移温度以上であると、加熱時に工程シート原版の凹凸パターンが変形するおそれがあるからである。
加熱後の冷却温度としては、凹凸パターンを高い精度で転写させることができることから、熱可塑性樹脂のガラス転移温度未満であることが好ましい。
第3の製造方法は、金属製または金属化合物製の凹凸領域が樹脂製の層の表面に設けられた凹凸パターン形成シートを工程シート原版として、光学シート10aを製造する方法である。
すなわち、金属製または金属化合物製の凹凸領域が設けられた凹凸パターン形成シートの製造方法は、加熱収縮性フィルムの片面に金属製または金属化合物製の凹凸領域形成用凸部を真空蒸着して蒸着シートを形成する工程と、加熱収縮性フィルムを加熱収縮させて蒸着シートの少なくとも凹凸領域形成用凸部を折り畳むように変形させる工程とを有する方法である。
この凹凸パターン形成シートの製造方法では、金属製または金属化合物製の凹凸領域形成用凸部のヤング率が加熱収縮性フィルムのヤング率が桁違いに大きいため、熱圧縮した際に厚みを増すよりも、折り畳まれるようになる。その結果、凹凸領域が設けられた凹凸パターン形成シートを得ることができる。なお、この凹凸パターン形成シートの凹凸領域は光学シート10aと同様である。
金属化合物としては、同様の理由から、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化銅、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化鉛、酸化ケイ素、フッ化バリウム、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、硫化亜鉛、ガリウムヒ素よりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属化合物であることが好ましい。
金属製または金属化合物製の凹凸領域形成用凸部の厚さは0.01〜0.2μmとすることが好ましく、0.05〜0.1μmとすることがより好ましい。凹凸領域形成用凸部の厚さが前記範囲であれば、凹凸パターン12aの最頻ピッチAを、確実に1μmを超え20μm以下にできる。しかし、凹凸領域形成用凸部の厚さを0.01μm未満とすると最頻ピッチAが1μm以下になることがあり、0.2μmを超えると、最頻ピッチAが20μmを超えることがある。
さらに、凹凸領域形成用凸部の厚さは一定でなくてもよく、例えば、一方向に沿って連続的に厚くなってもよいし、薄くなってもよい。
第4の製造方法は、金型と該金型を加熱冷却する加熱冷却手段と該金型を加圧する加圧手段とを備える成形装置を用いて、未成形の透明熱可塑性樹脂から光学シート10aを製造する方法である。第4の製造方法で使用する透明熱可塑性樹脂としては、第2の製造方法で用いたものと同様のものが挙げられる。
この製造方法では、金型として、光学シート10aの出射面に接する面に蛇行した波状の凹凸パターンを形成したものを用いる。例えば、金型としては、第1〜第3の製造方法における凹凸パターン形成シートを一面に取り付けたもの、レーザー照射等により一面に蛇行した波状の凹凸パターンを形成したものを用いることができる。
本発明の光学シートの第2の実施形態について説明する。
図12に、本実施形態の光学シートを示す。なお、図12においても、説明を容易にするために、凹凸領域15を拡大し、かつ、その配置をまばらにして示している。
本実施形態の光学シート10bは、長手方向の一端αに光源20を配置させる光拡散シートとして用いられるものであって、平坦な片面11に、光学シート10bの幅方向に沿って形成された帯状の凹凸領域15が、光学シート10bの長手方向の一端αから他端βに向かうにつれて次第に密になるパターンで分散して配置されているものである。
このように凹凸領域15を配置することで、第1の実施形態の光学シート10aと同様に、光学シート10bの他端β側で光拡散性を高くすることができる。
第2の実施形態の光学シート10bは、第1の実施形態の光学シート10aの製造方法と同様の製造方法により製造できる。
本発明の光学シートの第3の実施形態について説明する。
図13に、本実施形態の光学シートを示す。なお、図13においても、説明を容易にするために、凹凸領域16を拡大し、かつ、その配置をまばらにして示している。
本実施形態の光学シート10cは、長手方向の一端αに光源20を配置させる光拡散シートとして用いられるものであって、平坦な片面11に、光学シート10cの長手方向に沿った帯状の部分16aと幅方向に沿った帯状の部分16bとで構成された網状の凹凸領域16が分散して配置されているものである。凹凸領域16の、光学シート10cの幅方向に沿った部分16bは、光学シート10cの長手方向の一端αから他端βに向かうにつれて次第に密になるように配置されている。
第3の実施形態の光学シート10cは、第1の実施形態の光学シート10aの製造方法と同様の製造方法により製造できる。
本発明の光学シートの第4の実施形態について説明する。
図14に、本実施形態の光学シートを示す。なお、図14においても、説明を容易にするために、凹凸領域17を拡大し、かつ、その配置をまばらにして示している。
本実施形態の光学シート10dは、凹凸領域17が形成されていない側の面Cに線状の光源20が配置される光拡散シートとして用いられるものである。また、この光学シート10dでは、平坦な片面11に、光源20に近い程、楕円形状の凹凸領域17が密になるように分散して配置されている。
本実施形態では、光源20からの光が光学シート10dに不均一に入射するが、凹凸領域17が、強い光が達する部分程、密に配置されているため、光を拡散させながら出射させることができる。そのため、光学シート10dから出射する光の強度を均一化できる。
第4の実施形態の光学シート10dは、第1の実施形態の光学シート10aの製造方法と同様の製造方法により製造できる。
なお、本発明の光学シートは、上述した実施形態のものに限定されない。
例えば、上述した第1の実施形態、第4の実施形態においては、凹凸領域の外形が楕円形状であったが、円形状、矩形状などであってもよい。
また、本発明の光学シートにおいて、凹凸領域はランダムに形成されていても構わない。
また、凹凸領域の凹凸パターンは蛇行していなくてもよく、直線的であってもよい。
また、凹凸領域は光学シートの両面に形成されていても構わない。
また、光学シートは、補強用基材によって補強されていてもよい。
一軸方向に熱収縮する厚さ50μmでヤング率3GPaのポリエチレンテレフタレート製加熱収縮性フィルム(三菱樹脂株式会社製ヒシペットLX−60S、ガラス転移温度70℃)の片面に、トルエンに希釈したポリスチレン(ポリマーソース株式会社製PS、ガラス転移温度100℃)を、グラビア印刷機(松尾産業株式会社製Kプリンティングプルーファー)により、直径50μmで厚さ500nmのドット状に印刷して、印刷シートを得た。
ドットのパターンは、幅5cm×長さ10cmの範囲にて、その長手方向の一端から他端に向かってドット面積割合が0〜100%の範囲で1cm毎に10%ずつ増加するグラデーションパターンとした。なお、ドット面積割合0%は全く印刷されていないことを示し、100%は全面印刷されたことを示す。
次いで、その印刷シートを80℃で1分間加熱することにより、加熱前の長さの40%に熱収縮させた(すなわち、変形率60%に変形させた)。80℃においては、ポリエチレンテレフタレート製加熱収縮性フィルムのヤング率(50MPa)より、ポリスチレンのヤング率(1GPa)の方が高い。そのため、熱収縮の際にドットは折り畳まれるように変形して、収縮方向に対して直交方向に沿って周期を有する波状の凹凸パターンを形成した。これにより、平坦な片面に凹凸領域が形成された凹凸パターン形成シートを得た。
この凹凸パターン形成シートにおける凹凸領域の凹凸パターンの最頻ピッチは5μm、アスペクト比は1、配向度は0.3であった。
三菱樹脂株式会社製ヒシペットLX−60Sの代わりに二軸方向に加熱収縮する厚さ25μmでヤング率3GPaのポリエチレンテレフタレートシュリンクフィルム(三菱樹脂株式会社製ヒシペットPX−40S)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、凹凸パターン形成シートを得た。この凹凸パターン形成シートの片面には、特定の方向に沿わない波状の凹凸パターンが形成されていた。
この凹凸パターン形成シートにおける凹凸領域の凹凸パターンの最頻ピッチは5μm、アスペクト比は1であった。
実施例2の凹凸パターン形成シートの光学特性を調べたところ、等方的な光拡散性を有していた。したがって、実施例2の凹凸パターン形成シートは光拡散シートとして利用できるものである。
ドットを、インクジェットプリンタ(富士フィルム株式会社ダイマティクスマテリアルプリンターDMP−2831)により印刷したこと以外は実施例1と同様にして凹凸パターン形成シートを得た。この凹凸パターン形成シートにおける凹凸領域の凹凸パターンの最頻ピッチは5μm、アスペクト比は1、配向度は0.3であった。
得られた凹凸パターン形成シートの光学特性を調べたところ、実施例1と同様の異方拡散性を有していた。したがって、実施例3の凹凸パターン形成シートは光拡散シートとして利用できるものである。
実施例1の方法により得た凹凸パターン形成シートを工程シート原版として用いて、以下のようにして光拡散シートを得た。
すなわち、実施例1により得た工程シート原版の凹凸パターンが形成された面に、エポキシアクリレート系プレポリマー、2−エチルヘキシルアクリレートおよびベンゾフェノン系光重合開始剤を含む未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を塗工した。
次いで、未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物の塗膜の工程シート原版と接していない面に、厚さ50μmのトリアセチルセルロースフィルムを重ね合わせ、押圧した。
次いで、トリアセチルセルロースフィルムの上から紫外線を照射し、未硬化の紫外線硬化性樹脂を硬化させ、その硬化物を工程シート原版から剥離することにより、光拡散シートを得た。
得られた光拡散シートは、実施例1の光拡散シートと同様の凹凸領域を有し、同様の光拡散性を有するものであった。
実施例1の方法により得た凹凸パターン形成シートを工程シート原版として用いて、以下のようにして光拡散シートを得た。
すなわち、実施例1により得た工程シート原版の凹凸パターンが形成された面に、ニッケルめっきを施し、そのニッケルめっきを剥離することにより、厚さ200μmの2次工程シートを得た。この2次工程シートの凹凸パターンが形成された面に、エポキシアクリレート系プレポリマー、2−エチルヘキシルアクリレートおよびベンゾフェノン系光重合開始剤を含む未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を塗工した。
次いで、未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物の塗膜の2次工程シートと接していない面に、厚さ50μmのトリアセチルセルロースフィルムを重ね合わせ、押圧した。
次いで、トリアセチルセルロースフィルムの上から紫外線を照射し、未硬化の硬化性樹脂を硬化させ、その硬化物を2次工程シートから剥離することにより、光拡散シートを得た。
得られた光拡散シートは、実施例1の光拡散シートと同様の凹凸領域を有し、同様の光拡散性を有するものであった。
紫外線硬化性樹脂組成物の代わりに熱硬化性エポキシ樹脂を使用し、紫外線を照射する代わりに加熱により該熱硬化性エポキシ樹脂を硬化させた以外は実施例5と同様にして光拡散シートを得た。
得られた光拡散シートは、実施例1の光拡散シートと同様の凹凸領域を有し、同様の光拡散性を有するものであった。
実施例5と同様にして、厚さ200μmの2次工程シートを得た。この2次工程シートの凹凸パターンが形成された面に、厚さ50μmのポリメチルメタクリレートフィルムを重ね、加熱した。加熱により軟化したポリメチルメタクリレートフィルムと2次工程シートとを、それらの両側から押圧した後、冷却・固化させ、固化したポリメチルメタクリレートフィルムを2次工程シートから剥離することにより、光拡散シートを得た。
得られた光拡散シートは、実施例1の光拡散シートと同様の凹凸領域を有し、同様の光拡散性を有するものであった。
一軸方向に熱収縮する厚さ50μmでヤング率3GPaのポリエチレンテレフタレート製加熱収縮性フィルム(三菱樹脂株式会社製ヒシペットLX−10S、ガラス転移温度70℃)の片面に、ドット状の開口部(孔径50μm)が多数形成されたマスクを載せた。
マスクの開口部のパターンは、幅5cm×長さ10cmの範囲に、その長手方向の一端から他端に向かって開口部面積割合が0〜100%の範囲で1cm毎に10%ずつ増加するグラデーションパターンとした。なお、開口部面積割合0%は開口していないことを示し、100%は全面開口していることを示す。
次いで、加熱収縮性フィルムの片面にマスクを載せた状態で、ヤング率が70GPaのアルミニウムを厚さが0.05μmになるように真空蒸着させて、蒸着シート得た。
このとき、加熱収縮性フィルムの片面にはアルミニウムのドットが形成される。そのドットのパターンは、幅5cm×長さ10cmの範囲に、長手方向の一端から他端に向かってドット面積割合が0〜100%の範囲で1cm毎に10%ずつ増加するグラデーションパターンになる。なお、ドット面積割合0%は全く蒸着されていないことを示し、100%は全面に蒸着されたことを示す。
次いで、その蒸着シートを100℃で1分間加熱することにより、加熱前の長さの40%に熱収縮させた(すなわち、変形率60%に変形させた)。熱収縮の際にドットは折り畳まれるように変形して、収縮方向に対して直交方向に沿って周期を有する波状の凹凸パターンを形成した。これにより、片面に凹凸領域を有する凹凸パターン形成シートを得た。
この凹凸パターン形成シートにおける凹凸領域の凹凸パターンの最頻ピッチは3μm、アスペクト比は1、配向度は0.3であった。
すなわち、工程シート原版の凹凸パターンが形成された面に、エポキシアクリレート系プレポリマー、2−エチルヘキシルアクリレートおよびベンゾフェノン系光重合開始剤を含む未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を塗工した。
次いで、未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物の塗膜の工程シート原版と接していない面に、厚さ50μmのトリアセチルセルロースフィルムを重ね合わせ、押圧した。
次いで、トリアセチルセルロースフィルムの上から紫外線を照射し、未硬化の紫外線硬化性樹脂を硬化させ、その硬化物を工程シート原版から剥離することにより、光拡散シートを得た。
得られた光拡散シートの光学特性を調べたところ、実施例1と同様の異方拡散性を有していた。
三菱樹脂株式会社製ヒシペットLX−60Sの代わりに二軸方向に加熱収縮する厚さ25μmでヤング率3GPaのポリエチレンテレフタレートシュリンクフィルム(三菱樹脂株式会社製ヒシペットPX−40S)を用いたこと以外は実施例8と同様にして、凹凸パターン形成シートを得た。この凹凸パターン形成シートにおける凹凸領域の凹凸パターンの最頻ピッチは3μm、アスペクト比は1であった。
次いで、この凹凸パターン形成シートを用い、実施例8と同様にして、光拡散シートを得た。実施例9の光拡散シートの光学特性を調べたところ、等方的な光拡散性を有していた。
実施例8の方法により得た凹凸パターン形成シートを工程シート原版として用いて、以下のようにして光拡散シートを得た。
すなわち、実施例8により得た工程シート原版の凹凸パターンが形成された面に、ニッケルめっきを施し、そのニッケルめっきを剥離することにより、厚さ200μmの2次工程シートを得た。この2次工程シートの凹凸パターンが形成された面に、エポキシアクリレート系プレポリマー、2−エチルヘキシルアクリレートおよびベンゾフェノン系光重合開始剤を含む未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を塗工した。
次いで、未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物の塗膜の2次工程シートと接していない面に、厚さ50μmのトリアセチルセルロースフィルムを重ね合わせ、押圧した。
次いで、トリアセチルセルロースフィルムの上から紫外線を照射し、未硬化の硬化性樹脂を硬化させ、その硬化物を2次工程シートから剥離することにより、光拡散シートを得た。
得られた光拡散シートは、実施例8の光拡散シートと同様の凹凸領域を有し、同様の光拡散性を有するものであった。
紫外線硬化性樹脂組成物の代わりに熱硬化性エポキシ樹脂を使用し、紫外線を照射する代わりに加熱により該熱硬化性エポキシ樹脂を硬化させた以外は実施例10と同様にして光拡散シートを得た。
得られた光拡散シートは、実施例8の光拡散シートと同様の凹凸領域を有し、同様の光拡散性を有するものであった。
実施例10と同様にして、厚さ200μmの2次工程シートを得た。この2次工程シートの凹凸パターンが形成された面に、厚さ50μmのポリメチルメタクリレートフィルムを重ね、加熱した。加熱により軟化したポリメチルメタクリレートフィルムと2次工程シートとを、それらの両側から押圧した後、冷却・固化させ、固化したポリメチルメタクリレートフィルムを2次工程シートから剥離することにより、光拡散シートを得た。
得られた光拡散シートは、実施例8の光拡散シートと同様の凹凸領域を有し、同様の光拡散性を有するものであった。
11 平坦な片面
12,15,16,17,18 凹凸領域
12a 凹凸パターン
12b 底部
13 加熱収縮性フィルム
14 凹凸領域形成用凸部
Claims (5)
- 一方の面を転写面として、該転写面の表面形状を転写して光学シートを得るための工程シート原版であって、下記の凹凸パターン形成シートからなり、下記凹凸領域が配置された片面が転写面とされることを特徴とする工程シート原版。
(凹凸パターン形成シート)
平坦な片面に、複数の凹凸領域が分散して配置され、
ガラス転移温度がTg1である加熱収縮性フィルムが熱収縮した第1の樹脂層と、前記凹凸領域のみにおいて前記第1の樹脂層の片面に設けられたガラス転移温度がTg2(但し、Tg2−Tg1≧10℃)である第2の樹脂層とを備え、
前記第2の樹脂層の表面には、前記加熱収縮性フィルムの熱収縮時に、前記第2の樹脂層が折り畳むように変形したことによって形成された複数の凹凸を有する波状の凹凸パターンが形成されている凹凸パターン形成シート。 - 一方の面を転写面として、該転写面の表面形状を転写して光学シートを得るための工程シート原版であって、下記の凹凸パターン形成シートからなり、下記凹凸領域が配置された片面が転写面とされることを特徴とする工程シート原版。
(凹凸パターン形成シート)
平坦な片面に、複数の凹凸領域が分散して配置され、
加熱収縮性フィルムが熱収縮した樹脂層と、前記凹凸領域のみにおいて前記樹脂層の片面に設けられた金属層又は金属化合物層とを備え、
前記金属層又は金属化合物層の表面には、前記加熱収縮性フィルムの熱収縮時に、前記金属層又は金属化合物層が折り畳むように変形したことによって形成された複数の凹凸を有する波状の凹凸パターンが形成されている凹凸パターン形成シート。 - 一方の面を転写面として、該転写面の表面形状を転写して光学シートを得るための工程シート原版であって、下記の凹凸パターン形成シートからなり、下記凹凸領域が配置された片面が転写面とされることを特徴とする工程シート原版。
(凹凸パターン形成シート)
平坦な片面に、複数の凹凸領域が分散して配置され、
ガラス転移温度がTg1である加熱収縮性フィルムが熱収縮した第1の樹脂層と、前記凹凸領域のみにおいて前記第1の樹脂層の片面に設けられたガラス転移温度がTg2(但し、Tg2−Tg1≧10℃)である第2の樹脂層とを備え、
前記第2の樹脂層の表面には、一方向に沿って蛇行した複数の凹凸を有する波状の凹凸パターンが形成されている凹凸パターン形成シート。 - 一方の面を転写面として、該転写面の表面形状を転写して光学シートを得るための工程シート原版であって、下記の凹凸パターン形成シートからなり、下記凹凸領域が配置された片面が転写面とされることを特徴とする工程シート原版。
(凹凸パターン形成シート)
平坦な片面に、複数の凹凸領域が分散して配置され、
加熱収縮性フィルムが熱収縮した樹脂層と、前記凹凸領域のみにおいて前記樹脂層の片面に設けられた金属層又は金属化合物層とを備え、
前記金属層又は金属化合物層の表面には、一方向に沿って蛇行した複数の凹凸を有する波状の凹凸パターンが形成されている凹凸パターン形成シート。 - 請求項1または2に記載の工程シート原版の前記転写面の表面形状を転写した転写物であることを特徴とする光学シート。
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