レンズシート製造方法
【課題】シートの反りの発生を抑制しつつ、透光性基材と活性エネルギ線硬化性組成物との密着性を向上させることができるレンズシート製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明のレンズシート製造方法は、外周面にレンズ部転写パターンが形成されたロール金型１４の外周面と、透光性基材１２の間に活性エネルギ線硬化性組成物１８を配置し、透光性基材を通して活性エネルギ線硬化性組成物に活性エネルギ線を照射して活性エネルギ線硬化性組成物を硬化させレンズ部転写パターンと相補的な形状を有するレンズ部を透光性基材の表面に活性エネルギ線硬化樹脂によって形成するレンズシート製造方法であって、活性エネルギ線硬化性組成物が、硬化前に摂氏４０度以上摂氏８０度未満の温度範囲とされ、硬化時に、摂氏２０度以上摂氏４０度未満の範囲とされている。
【解決手段】本発明のレンズシート製造方法は、外周面にレンズ部転写パターンが形成されたロール金型１４の外周面と、透光性基材１２の間に活性エネルギ線硬化性組成物１８を配置し、透光性基材を通して活性エネルギ線硬化性組成物に活性エネルギ線を照射して活性エネルギ線硬化性組成物を硬化させレンズ部転写パターンと相補的な形状を有するレンズ部を透光性基材の表面に活性エネルギ線硬化樹脂によって形成するレンズシート製造方法であって、活性エネルギ線硬化性組成物が、硬化前に摂氏４０度以上摂氏８０度未満の温度範囲とされ、硬化時に、摂氏２０度以上摂氏４０度未満の範囲とされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的には、レンズシート製造方法に関し、詳細には、レンズシート、特に、プリズムシート、レンチキュラーレンズシート及びフレネルレンズシート等のレンズシートを長尺レンズシートとして連続的に製造するレンズシート製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等のバックライト、立体写真や投影スクリーン、オーバーヘッドプロジェクターのコンデンサーレンズ等として使用される、プリズムシート、レンチキュラーレンズシート、フレネルレンズシート等のレンズシートが知られている。
【０００３】
このようなプリズムシートの製造方法として、プリズムシートの微小プリズム部と相捕的な溝が表面に形成されたロール金型を使用して、長尺状のプリズムシートを連続的に生産する方法が知られている。この製造方法では、ロール金型と長尺状の透光性基材の間に活性エネルギ線硬化性組成物を挟持し、活性エネルギ線照射装置からの活性エネルギ線で活性エネルギ線硬化性組成物を硬化させ、硬化した活性エネルギ線硬化性組成物で形成された微小プリズム部を透光性基材の表面に形成することによってプリズムシートを製造している。
【０００４】
このようなプリズムシートがバックライトに使用されるノートパソコンの液晶表示装置等には、輝度が高く、輝度斑が無いことが求められるが、レンズシートの反りが大きいと、シートが浮いてバックライト上に暗部が生じ、輝度斑を有する液晶表示装置となってしまう。
【０００５】
このようなシートの反りを防止するため、硬化時の活性エネルギ線硬化性組成物の温度を低くし、熱収縮分を小さくする方法が提案されているが、この方法には、透明基材と活性エネルギ線硬化性組成物と密着性が低下するという問題があった。
【０００６】
一方、密着性を向上させる方法として、透明基材をあらかじめ摂氏２５度以上摂氏８０度未満の温度範囲に加熱して透明基材の表面の活性を良くする方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平３−７３３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の方法では、硬化時の透明基材の樹脂の温度が高いと熱収縮分が大きくなり、レンズシートの反りが大きくなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、シートの反りの発生を抑制しつつ、透光性基材と活性エネルギ線硬化性組成物との密着性を向上させることができるレンズシート製造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】
【００１０】
本発明によれば、
外周面にレンズ部転写パターンが形成されたロール金型の外周面と、透光性基材の間に活性エネルギ線硬化性組成物を配置し、前記透光性基材を通して前記活性エネルギ線硬化性組成物に活性エネルギ線を照射して前記活性エネルギ線硬化性組成物を硬化させ前記レンズ部転写パターンと相補的な形状を有するレンズ部を前記透光性基材の表面に活性エネルギ線硬化樹脂によって形成するレンズシート製造方法であって、
前記活性エネルギ線硬化性組成物が、前記硬化前に摂氏４０度以上摂氏８０度未満の温度範囲とされ、前記硬化時に、摂氏２０度以上摂氏４０度未満の範囲とされている、
ことを特徴とするレンズシート製造方法が提供される。
【００１１】
このような構成によれば、
シートの反りの発生を抑制しつつ、透光性基材と活性エネルギ線硬化性組成物との密着性を向上させることができる。
【００１２】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記活性エネルギ線硬化性組成物は、前記透光性基材の一方の面に塗布されることにより供給され、前記活性エネルギ線硬化性組成物の供給時の温度が、摂氏４０度以上摂氏８０度未満の範囲である。
【００１３】
本発明の他の好ましい態様によれば、活性エネルギ線硬化性組成物が、前記ロール金型の外周面の温度を調節することによって、前記硬化時に、前記摂氏２０度以上摂氏４０度未満の温度範囲に制御される。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記ロール金型の内部に媒体を流すことによって、前記ロール金型の外周面の温度を調節される。
【００１４】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記活性エネルギ線硬化性組成物は、前記透光性基材の一方の面に塗布されることにより供給され、前記透光性基材に塗布された後、摂氏４０度以上摂氏８０度未満の範囲に加熱される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、シートの反りの発生を抑制しつつ、透光性基材と活性エネルギ線硬化性組成物との密着性を向上させることができるレンズシート製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
未満、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態のレンズシート製造方法について説明する。
先ず、本発明の好ましい実施形態のレンズシート製造方法によって製造されるレンズシートについて説明する。図１は、本発明の好ましい実施態様のレンズシート製造方法によって製造されるレンズシートであるプリズムシート１の構成を示す模式的な断面図である。
【００１７】
プリズムシート１は、カラー液晶表示装置を備えた携帯用ノートパソコンや、携帯用液晶テレビ、携帯電話、携帯ゲーム機、携帯カメラ、携帯ビデオカメラ等で使用される液晶表示装置用バックライト等の面光源素子の正面輝度を向上させるために使用されるレンズシートである。
【００１８】
図１に示されているように、プリズムシート１は、シート状の透光性基材２と、透光性基材２の一方の面に設けられたレンズ部４と、透光性基材２とレンズ部４の間に配置された緩和層６とを備えている。
【００１９】
透光性基材２は、可視光、および紫外線、電子線等の活性エネルギ線を透過する、例えば、硝子、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等の材料をフィルム、またはシート状に加工したものである。
【００２０】
緩和層６との密着性を向上させるために、透光性基材２の表面に密着性向上のための表面処理を施してもよい。表面処理としては、例えば、ポリエチレン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などからなる易接着層を形成する方法や、粗面化などが挙げられる。また、透光性基材２には、帯電防止、反射防止、基材同士の密着防止などの他の処理を施すこともできる。
【００２１】
レンズ部４は、シート状の透光性基材２の一方の面に並列配置された活性エネルギ線硬化樹脂の三角柱状のレンズ単位（プリズム)から構成されている。
【００２２】
本実施態様のプリズムシート１においては、レンズ部４の各プリズム（レンズ単位）の高さは１０〜１５０μｍ程度であり、レンズ単位のピッチは１０から１５０μｍ程度とされている。本実施態様では、レンズ単位のピッチが１０〜１００μｍの範囲であることが好ましく、１０〜５０μｍの範囲であることが更に好ましい。
【００２３】
本実施態様のプリズムシート１においては、各プリズムの頂角は５０〜１６０°の範囲が好ましい。プリズムシート１を、いわゆるエッジライト方式の液晶表示装置用面光源素子でレンズ部を液晶パネル側に向けて使用する場合には、プリズムの頂角は８０〜１００°程度の範囲とされ、好ましくは８５〜９５°の範囲とされる。また、エッジライト方式の液晶表示装置用面光源素子でレンズ部を導光体側に向けて使用する場合には、プリズムの頂角は５０〜７５°程度の範囲とされ、好ましくは５５〜７０°の範囲とされる。
【００２４】
レンズ部４は、面光源素子の輝度の向上等の点から、比較的高い屈折率を有するものが好ましく、具体的には、その屈折率が１．５０以上であることが好ましい。特に、前者のようにプリズム部が液晶パネル側を向くようにプリズムシート１を配置する場合には、レンズ部４の屈折率は、１．５５以上であることが好ましく、１．６以上であるのがさらに好ましい。
【００２５】
本実施態様においては、レンズシートとして、多数の三角柱状プリズム（レンズ単位）からレンズ部４が構成されているプリズムシート１が挙げられているが、本発明のレンズシートはこれに限定されるものではなく、半円柱状あるいは半楕円柱等のレンズ単位からレンズ部が構成されているレンチキュラーレンズシート、波型レンズ面、モスアイ型レンズ面等によってレンズ部が構成されているレンズシートであってもよい。
【００２６】
緩和層６は、レンズ部４と同一の活性エネルギ線硬化樹脂で一体的に形成されている。この緩和層６は、レンズ部４の形成に際して、活性エネルギ線硬化型樹脂の重合収縮によるレンズ型内での樹脂の不足を補充することによりレンズ形状（レンズ部の表面形状）の変形を緩和させる機能を有する。
【００２７】
緩和層６を、レンズ部４の高さ（Ｈ）の１〜３０％の厚さに形成することによって、活性エネルギ線硬化性組成物の硬化時の重合収縮による斑点状模様の発生を抑止することができる。緩和層６の厚さがレンズ高さの１％未満であると、緩和層６での重合収縮によるレンズ形状の変形の緩和の効果が不十分となる傾向にあり、逆にレンズ高さの３０％を超えると緩和層６の厚みの制御が困難となり、厚み斑（不均一）による光学特性の低下を招く傾向にある。
【００２８】
本実施態様では、緩和層６の厚さは、レンズ部４の高さの１〜２５％の範囲であり、さらに好ましくは３〜１５％の範囲である。
また、図１に示したように液晶表示装置の面光源素子用のプリズムシート等のピッチまたは厚さが数十μｍ程度の詳細なレンズ単位を形成する場合には、緩和層６は薄いものが好ましく、例えば、１〜１０μｍ程度の範囲とすることが好ましく、１〜５μｍの範囲がより好ましい。
【００２９】
レンズシートの緩和層６およびレンズ部４を形成する活性エネルギ線硬化樹脂としては、紫外線、電子線等の活性エネルギ線で硬化させたものであれば特に限定されるものではない。
【００３０】
例えば、ポリエステル類、エポキシ系樹脂、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート系樹脂等が挙げられる。中でも、（メタ）アクリレート系樹脂がその光学特性の観点から特に好ましい。このような硬化樹脂に使用される活性エネルギ線硬化性組成物としては、取扱性や硬化性等の点で、多価アクリレートおよび／または多価メタクリレート（未満、多価（メタ）アクリレートと記載）、モノアクリレートおよび／またはモノメタアクリレート（未満、モノ（メタ）アクリレートと記載）、および活性エネルギ線による光重合開始剤を主成分とするものが好ましい。代表的な多価（メタ）アクリレートとしては、ポリオールポリ（メタ）アクリレート、ポリエステルポリ（メタ）アクリレート、エポキシポリ（メタ）アクリレート、ウレタンポリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらは、単独あるいは２種以上の混合物として使用される。
【００３１】
また、モノ（メタ）アクリレートとしては、モノアルコールのモノ（メタ）アクリル酸エステル、ポリオールのモノ（メタ）アクリル酸エステル等が挙げられるが、後者の場合には、金属型を使用する場合には水酸基の影響であると思われる金属型との離型困難性を低減するために、少量で使用するのがよい。また、金属型を使用する場合には、（メタ）アクリル酸およびその金属塩についても、高い極性を有していることから、少量で使用するのがよい。
【００３２】
次に、本発明の好ましい実施態様のレンズシート製造方法を実施するプリズムシート製造装置の構成を説明する。図２は、プリズムシート１を製造するプリズムシート製造装置１０の概略構成を示す図面である。
【００３３】
図２に示されているように、プリズムシート製造装置１０は、長尺状の透光性基材１２が、矢印Ａ方向に回転駆動される円筒状のロール金型１４の外周面に巻回されながら矢印Ｂ方向に搬送されるように構成されている。ロール金型１４の外周面には、製造するプリズムシート１のプリズム部４と相補的な形状のプリズムパターン（レンズ部転写パターン）が形成されている。
【００３４】
ロール金型１４としては、プリズムパターンが形成されている外周面のレンズ単位転写部が、アルミニウム、黄銅、鋼等の金属や、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、フッ素樹脂、ポリメチルペンテン樹脂等の樹脂で形成されている。プリズムパターンは、切削加工や、Ｎｉ電鋳法で作成されている。耐熱性や強度等の観点からレンズ単位転写部、その他が金属製のものを使用することが望ましい。
【００３５】
ロール金型１４の透光性基材１２搬送方向上流側には、活性エネルギ線硬化性組成物の塗布装置１６が配置され、透光性基材１２の一方の面に活性エネルギ線硬化性組成物１８を製品有効幅で塗布するように構成されている。塗布装置１６の構造は、特に限定されるものでなく、樹脂粘度や塗布膜厚に応じて公知の塗布方法の中から選択することができるが、好ましくは塗工用ダイを用いることが良い。尚、製品有効幅とは、レンズシートを製品として使用する範囲である。
【００３６】
ロール金型１４に対向して、硬化前の活性エネルギ線硬化性組成物１８の厚さを均一にさせるためのニップローラ２０が配置されている。一方の面に活性エネルギ線硬化性組成物１８を塗布された透光性基材１２は、活性エネルギ線硬化性組成物１８が塗布された面をロール金型１４に向けるようにして、ロール金型１４とニップローラ２０の間に挟持されながら搬送される。透光性基材１２が、ロール金型１４とニップローラ２０の間に挟持される部分には、挟持によって押し出された活性エネルギ線硬化性組成物１８によって樹脂だまり２４が形成される。
【００３７】
ニップローラ２０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、透光性基材１２の表面における活性エネルギ線硬化性組成物１２の厚さを均一にさせるため、ニップローラ２０は真円度、表面粗さ等について高い精度で加工されたロールであるのが好ましい。ゴム製ロールの場合にはゴム硬度は活性エネルギ線硬化性組成物の粘度に対応して適宜決定すればよく、２０°以上９０°未満の範囲内のものが好ましい。
【００３８】
このニップローラ２０は、活性エネルギ線硬化性組成物１２の厚さを正確に調整することが必要であるため、圧力調整機構２４によって、ロール金型１４との間で透光性基材１２を挟持する圧力を制御することができるように構成されている。
この圧力調整機構２４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。
【００３９】
また、ニップローラ２０の透光性基材１２搬送方向下流側のロール金型１４の下方位置には、活性エネルギ線照射装置２６が設けられている。活性エネルギ線照射装置２６は、活性エネルギ線を、透光性基材１２を通して活性エネルギ線硬化性組成物１８に照射し、透光性基材１２上で活性エネルギ線硬化性組成物１８を硬化させる。
このとき、ロール金型表面のプリズムパターンが活性エネルギ線硬化性組成物１８へ転写されるので、透光性基材１２の表面に金型外周面のプリズムパターンと相補的な形状のプリズム部４が形成される。
【００４０】
活性エネルギ線照射装置２６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等を用いることができる。活性エネルギ線は、例えば、２００〜６００ｎｍ、好ましくは、３２０〜３９０ｎｍの波長の波長範囲における積算エネルギが、例えば、０．１〜１０Ｊ／ｃｍ２、好ましくは０．５〜８Ｊ／ｃｍ２となるように照射することが適当である。また、活性エネルギ線の照射雰囲気としては、空気 または窒素、アルゴン等の不活性ガスが挙げられる。
【００４１】
また、活性エネルギ線硬化性組成物の塗布装置１６には、活性エネルギ線硬化性組成物を収容するタンクＴが管路２８を介して接続されている。タンクＴには、温度調節可能なヒータ３０が連結され、タンクＴ内の活性エネルギ線硬化性組成物の温度を、摂氏４０度以上摂氏８０度未満の温度範囲に加熱あるいは維持するように構成されている。タンクＴ内の、活性エネルギ線硬化性組成物の温度は、摂氏４０度以上摂氏７０度以下が好ましく、摂氏４０度以上摂氏６０度以下がより好ましい。
【００４２】
また、本実施態様の製造装置１０は、温度調整された媒体が流れるジャケット３２がタンクＴを覆うように設けられ、タンクＴ内の活性エネルギ線硬化性組成物の温度を、摂氏４０度以上摂氏８０度未満の温度範囲に加熱あるいは維持するように構成されている。タンクＴ内の活性エネルギ線硬化性組成物の温度は、摂氏４０度以上摂氏７０度以下が好ましく、摂氏４０度以上摂氏６０度以下がより好ましい。
【００４３】
さらに、本実施態様の製造装置１０は、管路２８ならびに塗布装置１６にも、温度調節装置が設けられ、これらの部分内の活性エネルギ線硬化性組成物の温度を、摂氏４０度以上摂氏８０度未満の温度範囲に加熱あるいは維持するように構成されている。これらの部分での活性エネルギ線硬化性組成物の温度も、摂氏４０度以上摂氏７０度以下が好ましく、摂氏４０度以上摂氏６０度以下がより好ましい。温度調節装置は、特に限定されるものではないが、電熱による温度調節装置が好ましい。
【００４４】
本実施態様の製造装置１０では、このような構成によって、摂氏４０度以上８０度未満好ましくは摂氏４０度以上摂氏７０度以下、より好ましくは摂氏４０度以上摂氏６０度以下がより好ましい。温度調節装置の温度範囲に維持された活性エネルギ線硬化性組成物を、透光性基材１２に表面に塗布することができる。
【００４５】
本実施態様の製造装置１０は、透光性基材１２の搬送経路のロール金型１４と塗布装置１６との間に、透光性基材１２に塗布された活性エネルギ線硬化性組成物１８を、摂氏４０度以上８０度未満の温度、好ましくは摂氏４０度以上摂氏７０度以下の温度、より好ましくは摂氏４０度以上摂氏６０度以下の温度に加熱あるいは維持するための加熱装置３４が設けられている。加熱装置３４としては、赤外線照射装置、熱風吹き付け装置等が挙げられる。
【００４６】
図３は、ロール金型１４の長手方向軸線に沿った断面図である。図３に示されているように、ロール金型１４は、内部に流路形成用の入れ子１４ａが配置されている。入れ子１４ａによって形成された流路１４ｂに所望温度の流体を流入させ、ロール金型１４の表面温度を調整できるように構成された温度調節機構が設けられている。
また、図４に示すように、ロール金型１４の内部に邪魔板１４ｃを設け、屈曲形状の流路１４ｄを形成した構成でもよい。
【００４７】
本実施態様では、流路に所望温度の流体を流入させてロール金型１４の外周面の温度を調整することにより、ロール金型１４に巻回される透光性基材１２の表面に塗布された活性エネルギ線硬化性組成物１８の温度を、硬化時に摂氏２０度以上摂氏４０度未満の範囲内に保持することができる。
【００４８】
ロール金型１４の温度制御は、市販のヒートパイプ式冷却ロール、精密誘導発熱ロールジャケットロール、精密流体循環ロールハイブリッドロール等で行ってもよい。
【００４９】
このような構成を有するプリズムシート製造装置１０は、ジャケット３２に供給される媒体の温度制御装置、管路２８ならびに塗布装置１６の温度調節装置の作動を制御し、透光性基材１２に塗布される際の活性エネルギ線硬化性組成物１８の温度を、摂氏４０度以上８０度未満の温度範囲、好ましくは摂氏４０度以上摂氏７０度以下の温度範囲、より好ましくは摂氏４０度以上摂氏６０度以下の温度範囲とすることできるように構成されている。
【００５０】
この活性エネルギー線硬化性組成物１８の温度が摂氏４０度未満であると、製品有効幅でにあらかじめ塗布する効果がなく、透光性基材１２との密着性が向上せず、ロール金型１４に活性エネルギー線硬化性樹脂の硬化物が付着するなどの不具合が生じる。一方、摂氏８０度を超えると透光性基材１２が軟化するので好ましくない。
【００５１】
また、加熱装置３４を作動も制御され、透光性基材１２に塗布された後の活性エネルギ線硬化性組成物の温度が、摂氏４０度以上８０度未満の範囲、好ましくは摂氏４０度以上摂氏７０度以下の範囲、より好ましくは摂氏４０度以上摂氏６０度以下の範囲に維持されるように構成されている。
【００５２】
本実施態様は、ジャケット３２による温度調整、管路２８ならびに塗布装置１６における温度調整、加熱装置３４による温度調整に加え、ロール金型１４の温度調節機構によって、ロール金型１４に巻回される透光性基材１２の表面に塗布された活性エネルギ線硬化性組成物１８の温度を、硬化開始点に摂氏２０度以上摂氏４０度未満の範囲内に保持することができるように構成されている。
硬化開始点とは活性エネルギ線硬化性組成物１８が、透光性基材１２とロール金型１４との間に挟まれた状態で、活性エネルギ線によって硬化する点である。
【００５３】
硬化開始点での温度が摂氏２０度未満であると、透光性基材１２に製品有効幅であらかじめ塗布した活性エネルギー線硬化性組成物１８の温度制御する効果がなく、透光性基材１２と活性エネルギ線硬化性組成物１８との密着性が向上せず、ロール金型１４に活性エネルギ線硬化樹脂の硬化物が付着するなどの不具合が生じる。
一方、摂氏４０度以上になると、活性エネルギ線硬化性組成物の粘度、密度が低くなり、重合硬化したときの収縮率が大きく、シートの反りが大きくなり好ましくない。
【００５４】
しかしながら、本実施態様のプリズムシート製造装置では、硬化時（硬化開始点）に活性エネルギ線硬化性組成物の温度が、摂氏２０度以上摂氏４０度未満の範囲とされているので、このような問題が生じない。
【００５５】
このような本実施態様のプリズムシート製造装置では、ロール金型１４に向けて搬送される長尺状の透光性基材１２の一方の面に、塗布装置１６から活性エネルギ線硬化性組成物１８を塗布される。このときの活性エネルギ線硬化性組成物１８の温度は、ジャケット３２に供給される媒体の温度制御装置、管路２８ならびに塗布装置１６の温度調節装置の作動を制御し、摂氏４０度以上８０度未満の温度、好ましくは摂氏４０度以上摂氏７０度以下の温度、より好ましくは摂氏４０度以上摂氏６０度以下の温度とされる。
【００５６】
さらに、ロール金型１４への搬送経路に設けられた加熱装置３４によって、透光性基材１２に塗布された活性エネルギ線硬化性組成物１８は、摂氏４０度以上８０度未満の温度、好ましくは摂氏４０度以上摂氏７０度以下の温度、より好ましくは摂氏４０度以上摂氏６０度以下の温度に維持される。
【００５７】
このように、摂氏４０度以上８０度未満の温度、好ましくは摂氏４０度以上摂氏７０度以下の温度、より好ましくは摂氏４０度以上摂氏６０度以下の温度に維持された活性エネルギ線硬化性組成物１８が、塗布された透光性基材１２は、活性エネルギ線硬化性組成物１８がロール金型１４の外周面に当接するようにロール金型１４に巻回され、活性エネルギ線照射装置２６から活性エネルギ線を受け、透光性基材１２上の活性エネルギ線硬化性組成物１８が硬化させられる。
【００５８】
このとき、ロール金型１４の外周面のプリズムパターンが活性エネルギ線硬化性組成物１８へ転写されるので、透光性基材１２の表面に金型外周面のプリズムパターンと相補的な形状のプリズム部４が形成され、透光性基材１２は長尺状のプレートシートとなる。
【００５９】
ロール金型１４は、内部の流路１４ｂを含む温度調節機構１４ａによって、外周面に巻回される透光性基材１２の表面に塗布された活性エネルギ線硬化性組成物１８の温度を、硬化開始点に摂氏２０度以上摂氏４０度未満の範囲内に保持している。
【００６０】
本発明の前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。
【００６１】
上記実施態様のプリズムシート製造装置は、活性エネルギ線硬化性組成物は透光性基材１２に塗布される前に所定の温度に加熱されている構成であるが、ジャケット３２、管路２８ならびに塗布装置１６に温度調節機構を設けず、透光性基材１２に塗布された後に、活性エネルギ線硬化性組成物が所定の温度に加熱される構成でもよい。
【００６２】
また、ジャケット３２による温度調整、管路２８ならびに塗布装置１６における温度調整、加熱装置３４による温度調整、ロール金型１４の温度調節のいずれか１つ、あるいはこれらのうちの適当な組み合わせによって、活性エネルギ線硬化性組成物１８の温度を、ロール金型の外周面における硬化開始点に、摂氏２０度以上摂氏４０度未満の範囲内に保持する構成でもよい。
【実施例】
【００６３】
次に、本発明を実施例により更に詳しく説明する。
［実施例１］
φ２００ｍｍ、画長６００ｍｍの鋼製ロールに表面研磨仕上げを行い、外表面に厚さ２００μｍ、ビッカース硬度２００Ｈｖの硬質銅めっきを施し、表面に硬質銅めっきが施されたロール本体に、ピッチ５０μｍ、高さ２５μｍ、頂角９０°の断面直角二等辺三角形状のプリズム列を多数並列してなるプリズム部を転写形成するためのプリズム部転写パターンを形成し、プリズム部転写パターン加工部に厚さ３μｍの無電解ニッケルめっき処理を施しロール金型を得た。
【００６４】
ロール金型は、図３に示されている実施態様のように、内部に温度制御された媒体が流通のための流路が形成されており、この流路に流通させる媒体の温度を適宜設定することで外周面の温度が調節とされている。
【００６５】
以上のように得たロール金型に近接するようにゴム硬度８０°のＮＢＲ製ゴムロール（ニップローラ）を配置した。ロール金型とニップローラとの間にロール金型より若干幅の広い厚さ１２５μｍの東洋紡製ポリエステルフィルム（透光性基材）を、ロール金型に沿って供給し、ＮＢＲ製ゴムロールに接続した空気圧シリンダー（圧力調整機構）により、ＮＢＲ製ゴムロールとロール金型との間で東洋紡製ポリエステルフィルムをニップした。
【００６６】
この時の空気圧シリンダーの動作圧は０．１Ｍｐａであった。空気圧シリンダーとして、エアチューブ直径３２ｍｍのＳＭＣ製エアシリンダーを使用した。さらに、ロール金型の下方に紫外線照射装置（活性エネルギ線照射装置）を設置した。紫外線照射装置はランプ発光長７０ｃｍ、１６０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯を用いた。
【００６７】
紫外線硬化性組成物（活性エネルギ線硬化性組成物）を樹脂タンク（タンク）に投入した。樹脂タンクは、紫外線硬化性組成物に接する部分は全てステンレススチール（ＳＵＳ３０４）製とした。また、紫外線硬化性組成物の液温度を制御するためのジャケットを有しており、
【００６８】
ヒータにより摂氏２５度に調節された水をジャケットに供給し、樹脂タンク内の紫外線硬化性組成物の液温を摂氏２５度に保持した。さらに、真空ポンプにより樹脂タンク内を真空状態にすることにより、投入時に発生した泡を脱泡除去した。
【００６９】
紫外線硬化性組成物は未満の通りで、粘度は１５０ｍＰａ・Ｓ／摂氏４０度
フェノキシエチルアクリレート ５０重量部
（大阪有機化学工業社性ビスコート＃１９２）
ビスフェノールＡ−ジエポキシ−アクリレート ５０重量部
（共栄社油脂化学工業社製エポキシエステル３０００Ａ）
２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン
（チバガイキ−社製ダロキュア１１７３） １．５重量部
に調整した。
【００７０】
樹脂タンク内を常圧に戻し、タクミナ製ギヤポンプにより、摂氏２５度に温度制御された紫外線硬化性組成物を由利ロール製Ｔダイから東洋紡製ポリエステルフィルム（透光性基材）に製品有効幅５６０ｍｍに塗布した。塗布された紫外線硬化性組成物の温度は摂氏２５度であった。次に、竹綱製作所製熱風発生装置（加熱装置）により、摂氏４０度の熱風を東洋紡製ポリエステルフィルム上の紫外線硬化性組成物に吹き付けて紫外線硬化性組成物を摂氏４０度に温度制御した。
【００７１】
次に、ロール金型の流通路に摂氏２５度の温調制御された水を７０リットル／分の流量で流通させることで、紫外線硬化性組成物が東洋紡製ポリエステルフィルムとロール金型との間に挟まれた状態で、硬化開始点のロール金型の外周面の温度を摂氏２５度に制御した。
【００７２】
三菱電機製ＡＣサーボ２００Ｗ（減速比１／１００）で毎分８ｍの周速で矢印方向にロール金型を回転させながら、紫外線硬化性組成物が東洋紡製ポリエステルフィルムとロール金型との間に挟まれた状態にあるうちに、紫外線照射装置から紫外線を照射し、紫外線硬化性組成物を重合・硬化させロール金型のプリズム部転写パターンを転写させた。その後、ロール金型より離型し、長尺プリズムシート（レンズシート）を得た。
【００７３】
＜特性の評価方法＞
得られた実施例１のプリズムシートを未満の方法で評価を行った。
（１） 初期密着性
製造直後のプリズムシートを用いて、碁盤目法（ＪＩＳ Ｋ５４００）に従った、次の基準で評価した（○以上で実用性有り）
○：６点以上
×：６点未満
（２） 反り
縦１８８ｍｍ、横２５０ｍｍに切断したプリズムシートを、プリズム面を上側にして平らなステージの上に置き、ステージ面から四隅の垂直距離を測定し、平均値で評価する。
平均値が０．５ｍｍ未満を反り良好、０．５より大きいものを反り不良とした。
【００７４】
＜特性の評価結果＞
表１に結果を示す。
【００７５】
［実施例２］
摂氏４５度に温度制御された紫外線硬化性組成物を由利ロール製Ｔダイから東洋紡製ポリエステルフィルム（透光性基材）に塗布し、竹綱製作所製熱風発生装置（加熱装置）により、摂氏６０度の熱風を東洋紡製ポリエステルフィルム上の紫外線硬化性組成物に吹き付けて紫外線硬化性組成物を摂氏６０度に温度制御し、紫外線硬化性組成物の硬化開始点の温度を摂氏３５度に制御したこと以外は、実施例１と同様にして長尺プリズムシートを得た。
実施例１と同様に特性を評価した。この結果を表１に示す。
【００７６】
［比較例１］
摂氏２５度に温度制御された紫外線硬化性組成物を由利ロール製Ｔダイから東洋紡製ポリエステルフィルム（透光性基材）に塗布し、竹綱製作所製熱風発生装置（加熱装置）により、摂氏３５度の熱風を東洋紡製ポリエステルフィルム上の紫外線硬化性組成物に吹き付けて紫外線硬化性組成物を摂氏３５度に温度制御し、紫外線硬化性組成物の硬化開始点の温度を摂氏２５度に制御したこと以外は、実施例１と同様にして長尺プリズムシートを得た。
実施例１と同様に特性を評価した。この結果を表１に示す。
【００７７】
［比較例２］
摂氏５０度に温度制御された紫外線硬化性組成物を由利ロール製Ｔダイから東洋紡製ポリエステルフィルム（透光性基材）に塗布し、竹綱製作所製熱風発生装置（加熱装置）により、摂氏６０度の熱風を東洋紡製ポリエステルフィルム上の紫外線硬化性組成物に吹き付けて紫外線硬化性組成物を摂氏６０度に温度制御し、紫外線硬化性組成物の硬化開始時点の温度を摂氏４５度に制御したこと以外は、実施例１と同様にして長尺プリズムシートを得た。
実施例１と同様に特性を評価した。この結果を表１に示す。
【００７８】
［比較例３］
摂氏２５度に温度制御された紫外線硬化性組成物を由利ロール製Ｔダイから東洋紡製ポリエステルフィルム（透光性基材）に塗布し、紫外線硬化性組成物の硬化開始時点の温度を摂氏４５度に制御したこと以外は、実施例１と同様にして長尺プリズムシートを得た。
実施例１と同様に特性を評価した。この結果を表１に示す。
【００７９】
【００８０】
表１から明らかな通り、本発明の範囲内にある実施例のプリズムシートは、初期密着性に優れるとともに、反りに関して良好なものであった。これに対して、比較例１のプリズムシートの反りに関しては良好なものの、初期密着性は劣った。また、比較例２のプリズムシートの初期密着性は優れるものの、反りに関しては劣っていた。さらに、比較例３のプリズムシートは初期密着性、反りともに劣った。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の好ましい実施態様のレンズシート製造方法によって製造されるレンズシート（プリズムシート）の構成を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の好ましい態様のレンズシート製造方法を実施するプリズムシート製造装置の概略構成を示す図面である。
【図３】図２のプリズムシート製造装置で使用するロール金型の長手方向軸線に沿った断面図である。
【図４】図３のロール金型の変形例の長手方向軸線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１：プリズムシート
２：透光性基材
４：レンズ部
６：緩和層
１０：プリズムシート製造装置
１２：長尺状透光性基材
１４：ロール金型
１６：塗布装置
１８：活性エネルギ線硬化性組成物
２０：ニップローラ
２６：活性エネルギ線照射装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的には、レンズシート製造方法に関し、詳細には、レンズシート、特に、プリズムシート、レンチキュラーレンズシート及びフレネルレンズシート等のレンズシートを長尺レンズシートとして連続的に製造するレンズシート製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等のバックライト、立体写真や投影スクリーン、オーバーヘッドプロジェクターのコンデンサーレンズ等として使用される、プリズムシート、レンチキュラーレンズシート、フレネルレンズシート等のレンズシートが知られている。
【０００３】
このようなプリズムシートの製造方法として、プリズムシートの微小プリズム部と相捕的な溝が表面に形成されたロール金型を使用して、長尺状のプリズムシートを連続的に生産する方法が知られている。この製造方法では、ロール金型と長尺状の透光性基材の間に活性エネルギ線硬化性組成物を挟持し、活性エネルギ線照射装置からの活性エネルギ線で活性エネルギ線硬化性組成物を硬化させ、硬化した活性エネルギ線硬化性組成物で形成された微小プリズム部を透光性基材の表面に形成することによってプリズムシートを製造している。
【０００４】
このようなプリズムシートがバックライトに使用されるノートパソコンの液晶表示装置等には、輝度が高く、輝度斑が無いことが求められるが、レンズシートの反りが大きいと、シートが浮いてバックライト上に暗部が生じ、輝度斑を有する液晶表示装置となってしまう。
【０００５】
このようなシートの反りを防止するため、硬化時の活性エネルギ線硬化性組成物の温度を低くし、熱収縮分を小さくする方法が提案されているが、この方法には、透明基材と活性エネルギ線硬化性組成物と密着性が低下するという問題があった。
【０００６】
一方、密着性を向上させる方法として、透明基材をあらかじめ摂氏２５度以上摂氏８０度未満の温度範囲に加熱して透明基材の表面の活性を良くする方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平３−７３３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の方法では、硬化時の透明基材の樹脂の温度が高いと熱収縮分が大きくなり、レンズシートの反りが大きくなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、シートの反りの発生を抑制しつつ、透光性基材と活性エネルギ線硬化性組成物との密着性を向上させることができるレンズシート製造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】
【００１０】
本発明によれば、
外周面にレンズ部転写パターンが形成されたロール金型の外周面と、透光性基材の間に活性エネルギ線硬化性組成物を配置し、前記透光性基材を通して前記活性エネルギ線硬化性組成物に活性エネルギ線を照射して前記活性エネルギ線硬化性組成物を硬化させ前記レンズ部転写パターンと相補的な形状を有するレンズ部を前記透光性基材の表面に活性エネルギ線硬化樹脂によって形成するレンズシート製造方法であって、
前記活性エネルギ線硬化性組成物が、前記硬化前に摂氏４０度以上摂氏８０度未満の温度範囲とされ、前記硬化時に、摂氏２０度以上摂氏４０度未満の範囲とされている、
ことを特徴とするレンズシート製造方法が提供される。
【００１１】
このような構成によれば、
シートの反りの発生を抑制しつつ、透光性基材と活性エネルギ線硬化性組成物との密着性を向上させることができる。
【００１２】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記活性エネルギ線硬化性組成物は、前記透光性基材の一方の面に塗布されることにより供給され、前記活性エネルギ線硬化性組成物の供給時の温度が、摂氏４０度以上摂氏８０度未満の範囲である。
【００１３】
本発明の他の好ましい態様によれば、活性エネルギ線硬化性組成物が、前記ロール金型の外周面の温度を調節することによって、前記硬化時に、前記摂氏２０度以上摂氏４０度未満の温度範囲に制御される。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記ロール金型の内部に媒体を流すことによって、前記ロール金型の外周面の温度を調節される。
【００１４】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記活性エネルギ線硬化性組成物は、前記透光性基材の一方の面に塗布されることにより供給され、前記透光性基材に塗布された後、摂氏４０度以上摂氏８０度未満の範囲に加熱される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、シートの反りの発生を抑制しつつ、透光性基材と活性エネルギ線硬化性組成物との密着性を向上させることができるレンズシート製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
未満、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態のレンズシート製造方法について説明する。
先ず、本発明の好ましい実施形態のレンズシート製造方法によって製造されるレンズシートについて説明する。図１は、本発明の好ましい実施態様のレンズシート製造方法によって製造されるレンズシートであるプリズムシート１の構成を示す模式的な断面図である。
【００１７】
プリズムシート１は、カラー液晶表示装置を備えた携帯用ノートパソコンや、携帯用液晶テレビ、携帯電話、携帯ゲーム機、携帯カメラ、携帯ビデオカメラ等で使用される液晶表示装置用バックライト等の面光源素子の正面輝度を向上させるために使用されるレンズシートである。
【００１８】
図１に示されているように、プリズムシート１は、シート状の透光性基材２と、透光性基材２の一方の面に設けられたレンズ部４と、透光性基材２とレンズ部４の間に配置された緩和層６とを備えている。
【００１９】
透光性基材２は、可視光、および紫外線、電子線等の活性エネルギ線を透過する、例えば、硝子、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等の材料をフィルム、またはシート状に加工したものである。
【００２０】
緩和層６との密着性を向上させるために、透光性基材２の表面に密着性向上のための表面処理を施してもよい。表面処理としては、例えば、ポリエチレン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などからなる易接着層を形成する方法や、粗面化などが挙げられる。また、透光性基材２には、帯電防止、反射防止、基材同士の密着防止などの他の処理を施すこともできる。
【００２１】
レンズ部４は、シート状の透光性基材２の一方の面に並列配置された活性エネルギ線硬化樹脂の三角柱状のレンズ単位（プリズム)から構成されている。
【００２２】
本実施態様のプリズムシート１においては、レンズ部４の各プリズム（レンズ単位）の高さは１０〜１５０μｍ程度であり、レンズ単位のピッチは１０から１５０μｍ程度とされている。本実施態様では、レンズ単位のピッチが１０〜１００μｍの範囲であることが好ましく、１０〜５０μｍの範囲であることが更に好ましい。
【００２３】
本実施態様のプリズムシート１においては、各プリズムの頂角は５０〜１６０°の範囲が好ましい。プリズムシート１を、いわゆるエッジライト方式の液晶表示装置用面光源素子でレンズ部を液晶パネル側に向けて使用する場合には、プリズムの頂角は８０〜１００°程度の範囲とされ、好ましくは８５〜９５°の範囲とされる。また、エッジライト方式の液晶表示装置用面光源素子でレンズ部を導光体側に向けて使用する場合には、プリズムの頂角は５０〜７５°程度の範囲とされ、好ましくは５５〜７０°の範囲とされる。
【００２４】
レンズ部４は、面光源素子の輝度の向上等の点から、比較的高い屈折率を有するものが好ましく、具体的には、その屈折率が１．５０以上であることが好ましい。特に、前者のようにプリズム部が液晶パネル側を向くようにプリズムシート１を配置する場合には、レンズ部４の屈折率は、１．５５以上であることが好ましく、１．６以上であるのがさらに好ましい。
【００２５】
本実施態様においては、レンズシートとして、多数の三角柱状プリズム（レンズ単位）からレンズ部４が構成されているプリズムシート１が挙げられているが、本発明のレンズシートはこれに限定されるものではなく、半円柱状あるいは半楕円柱等のレンズ単位からレンズ部が構成されているレンチキュラーレンズシート、波型レンズ面、モスアイ型レンズ面等によってレンズ部が構成されているレンズシートであってもよい。
【００２６】
緩和層６は、レンズ部４と同一の活性エネルギ線硬化樹脂で一体的に形成されている。この緩和層６は、レンズ部４の形成に際して、活性エネルギ線硬化型樹脂の重合収縮によるレンズ型内での樹脂の不足を補充することによりレンズ形状（レンズ部の表面形状）の変形を緩和させる機能を有する。
【００２７】
緩和層６を、レンズ部４の高さ（Ｈ）の１〜３０％の厚さに形成することによって、活性エネルギ線硬化性組成物の硬化時の重合収縮による斑点状模様の発生を抑止することができる。緩和層６の厚さがレンズ高さの１％未満であると、緩和層６での重合収縮によるレンズ形状の変形の緩和の効果が不十分となる傾向にあり、逆にレンズ高さの３０％を超えると緩和層６の厚みの制御が困難となり、厚み斑（不均一）による光学特性の低下を招く傾向にある。
【００２８】
本実施態様では、緩和層６の厚さは、レンズ部４の高さの１〜２５％の範囲であり、さらに好ましくは３〜１５％の範囲である。
また、図１に示したように液晶表示装置の面光源素子用のプリズムシート等のピッチまたは厚さが数十μｍ程度の詳細なレンズ単位を形成する場合には、緩和層６は薄いものが好ましく、例えば、１〜１０μｍ程度の範囲とすることが好ましく、１〜５μｍの範囲がより好ましい。
【００２９】
レンズシートの緩和層６およびレンズ部４を形成する活性エネルギ線硬化樹脂としては、紫外線、電子線等の活性エネルギ線で硬化させたものであれば特に限定されるものではない。
【００３０】
例えば、ポリエステル類、エポキシ系樹脂、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート系樹脂等が挙げられる。中でも、（メタ）アクリレート系樹脂がその光学特性の観点から特に好ましい。このような硬化樹脂に使用される活性エネルギ線硬化性組成物としては、取扱性や硬化性等の点で、多価アクリレートおよび／または多価メタクリレート（未満、多価（メタ）アクリレートと記載）、モノアクリレートおよび／またはモノメタアクリレート（未満、モノ（メタ）アクリレートと記載）、および活性エネルギ線による光重合開始剤を主成分とするものが好ましい。代表的な多価（メタ）アクリレートとしては、ポリオールポリ（メタ）アクリレート、ポリエステルポリ（メタ）アクリレート、エポキシポリ（メタ）アクリレート、ウレタンポリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらは、単独あるいは２種以上の混合物として使用される。
【００３１】
また、モノ（メタ）アクリレートとしては、モノアルコールのモノ（メタ）アクリル酸エステル、ポリオールのモノ（メタ）アクリル酸エステル等が挙げられるが、後者の場合には、金属型を使用する場合には水酸基の影響であると思われる金属型との離型困難性を低減するために、少量で使用するのがよい。また、金属型を使用する場合には、（メタ）アクリル酸およびその金属塩についても、高い極性を有していることから、少量で使用するのがよい。
【００３２】
次に、本発明の好ましい実施態様のレンズシート製造方法を実施するプリズムシート製造装置の構成を説明する。図２は、プリズムシート１を製造するプリズムシート製造装置１０の概略構成を示す図面である。
【００３３】
図２に示されているように、プリズムシート製造装置１０は、長尺状の透光性基材１２が、矢印Ａ方向に回転駆動される円筒状のロール金型１４の外周面に巻回されながら矢印Ｂ方向に搬送されるように構成されている。ロール金型１４の外周面には、製造するプリズムシート１のプリズム部４と相補的な形状のプリズムパターン（レンズ部転写パターン）が形成されている。
【００３４】
ロール金型１４としては、プリズムパターンが形成されている外周面のレンズ単位転写部が、アルミニウム、黄銅、鋼等の金属や、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、フッ素樹脂、ポリメチルペンテン樹脂等の樹脂で形成されている。プリズムパターンは、切削加工や、Ｎｉ電鋳法で作成されている。耐熱性や強度等の観点からレンズ単位転写部、その他が金属製のものを使用することが望ましい。
【００３５】
ロール金型１４の透光性基材１２搬送方向上流側には、活性エネルギ線硬化性組成物の塗布装置１６が配置され、透光性基材１２の一方の面に活性エネルギ線硬化性組成物１８を製品有効幅で塗布するように構成されている。塗布装置１６の構造は、特に限定されるものでなく、樹脂粘度や塗布膜厚に応じて公知の塗布方法の中から選択することができるが、好ましくは塗工用ダイを用いることが良い。尚、製品有効幅とは、レンズシートを製品として使用する範囲である。
【００３６】
ロール金型１４に対向して、硬化前の活性エネルギ線硬化性組成物１８の厚さを均一にさせるためのニップローラ２０が配置されている。一方の面に活性エネルギ線硬化性組成物１８を塗布された透光性基材１２は、活性エネルギ線硬化性組成物１８が塗布された面をロール金型１４に向けるようにして、ロール金型１４とニップローラ２０の間に挟持されながら搬送される。透光性基材１２が、ロール金型１４とニップローラ２０の間に挟持される部分には、挟持によって押し出された活性エネルギ線硬化性組成物１８によって樹脂だまり２４が形成される。
【００３７】
ニップローラ２０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、透光性基材１２の表面における活性エネルギ線硬化性組成物１２の厚さを均一にさせるため、ニップローラ２０は真円度、表面粗さ等について高い精度で加工されたロールであるのが好ましい。ゴム製ロールの場合にはゴム硬度は活性エネルギ線硬化性組成物の粘度に対応して適宜決定すればよく、２０°以上９０°未満の範囲内のものが好ましい。
【００３８】
このニップローラ２０は、活性エネルギ線硬化性組成物１２の厚さを正確に調整することが必要であるため、圧力調整機構２４によって、ロール金型１４との間で透光性基材１２を挟持する圧力を制御することができるように構成されている。
この圧力調整機構２４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。
【００３９】
また、ニップローラ２０の透光性基材１２搬送方向下流側のロール金型１４の下方位置には、活性エネルギ線照射装置２６が設けられている。活性エネルギ線照射装置２６は、活性エネルギ線を、透光性基材１２を通して活性エネルギ線硬化性組成物１８に照射し、透光性基材１２上で活性エネルギ線硬化性組成物１８を硬化させる。
このとき、ロール金型表面のプリズムパターンが活性エネルギ線硬化性組成物１８へ転写されるので、透光性基材１２の表面に金型外周面のプリズムパターンと相補的な形状のプリズム部４が形成される。
【００４０】
活性エネルギ線照射装置２６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等を用いることができる。活性エネルギ線は、例えば、２００〜６００ｎｍ、好ましくは、３２０〜３９０ｎｍの波長の波長範囲における積算エネルギが、例えば、０．１〜１０Ｊ／ｃｍ２、好ましくは０．５〜８Ｊ／ｃｍ２となるように照射することが適当である。また、活性エネルギ線の照射雰囲気としては、空気 または窒素、アルゴン等の不活性ガスが挙げられる。
【００４１】
また、活性エネルギ線硬化性組成物の塗布装置１６には、活性エネルギ線硬化性組成物を収容するタンクＴが管路２８を介して接続されている。タンクＴには、温度調節可能なヒータ３０が連結され、タンクＴ内の活性エネルギ線硬化性組成物の温度を、摂氏４０度以上摂氏８０度未満の温度範囲に加熱あるいは維持するように構成されている。タンクＴ内の、活性エネルギ線硬化性組成物の温度は、摂氏４０度以上摂氏７０度以下が好ましく、摂氏４０度以上摂氏６０度以下がより好ましい。
【００４２】
また、本実施態様の製造装置１０は、温度調整された媒体が流れるジャケット３２がタンクＴを覆うように設けられ、タンクＴ内の活性エネルギ線硬化性組成物の温度を、摂氏４０度以上摂氏８０度未満の温度範囲に加熱あるいは維持するように構成されている。タンクＴ内の活性エネルギ線硬化性組成物の温度は、摂氏４０度以上摂氏７０度以下が好ましく、摂氏４０度以上摂氏６０度以下がより好ましい。
【００４３】
さらに、本実施態様の製造装置１０は、管路２８ならびに塗布装置１６にも、温度調節装置が設けられ、これらの部分内の活性エネルギ線硬化性組成物の温度を、摂氏４０度以上摂氏８０度未満の温度範囲に加熱あるいは維持するように構成されている。これらの部分での活性エネルギ線硬化性組成物の温度も、摂氏４０度以上摂氏７０度以下が好ましく、摂氏４０度以上摂氏６０度以下がより好ましい。温度調節装置は、特に限定されるものではないが、電熱による温度調節装置が好ましい。
【００４４】
本実施態様の製造装置１０では、このような構成によって、摂氏４０度以上８０度未満好ましくは摂氏４０度以上摂氏７０度以下、より好ましくは摂氏４０度以上摂氏６０度以下がより好ましい。温度調節装置の温度範囲に維持された活性エネルギ線硬化性組成物を、透光性基材１２に表面に塗布することができる。
【００４５】
本実施態様の製造装置１０は、透光性基材１２の搬送経路のロール金型１４と塗布装置１６との間に、透光性基材１２に塗布された活性エネルギ線硬化性組成物１８を、摂氏４０度以上８０度未満の温度、好ましくは摂氏４０度以上摂氏７０度以下の温度、より好ましくは摂氏４０度以上摂氏６０度以下の温度に加熱あるいは維持するための加熱装置３４が設けられている。加熱装置３４としては、赤外線照射装置、熱風吹き付け装置等が挙げられる。
【００４６】
図３は、ロール金型１４の長手方向軸線に沿った断面図である。図３に示されているように、ロール金型１４は、内部に流路形成用の入れ子１４ａが配置されている。入れ子１４ａによって形成された流路１４ｂに所望温度の流体を流入させ、ロール金型１４の表面温度を調整できるように構成された温度調節機構が設けられている。
また、図４に示すように、ロール金型１４の内部に邪魔板１４ｃを設け、屈曲形状の流路１４ｄを形成した構成でもよい。
【００４７】
本実施態様では、流路に所望温度の流体を流入させてロール金型１４の外周面の温度を調整することにより、ロール金型１４に巻回される透光性基材１２の表面に塗布された活性エネルギ線硬化性組成物１８の温度を、硬化時に摂氏２０度以上摂氏４０度未満の範囲内に保持することができる。
【００４８】
ロール金型１４の温度制御は、市販のヒートパイプ式冷却ロール、精密誘導発熱ロールジャケットロール、精密流体循環ロールハイブリッドロール等で行ってもよい。
【００４９】
このような構成を有するプリズムシート製造装置１０は、ジャケット３２に供給される媒体の温度制御装置、管路２８ならびに塗布装置１６の温度調節装置の作動を制御し、透光性基材１２に塗布される際の活性エネルギ線硬化性組成物１８の温度を、摂氏４０度以上８０度未満の温度範囲、好ましくは摂氏４０度以上摂氏７０度以下の温度範囲、より好ましくは摂氏４０度以上摂氏６０度以下の温度範囲とすることできるように構成されている。
【００５０】
この活性エネルギー線硬化性組成物１８の温度が摂氏４０度未満であると、製品有効幅でにあらかじめ塗布する効果がなく、透光性基材１２との密着性が向上せず、ロール金型１４に活性エネルギー線硬化性樹脂の硬化物が付着するなどの不具合が生じる。一方、摂氏８０度を超えると透光性基材１２が軟化するので好ましくない。
【００５１】
また、加熱装置３４を作動も制御され、透光性基材１２に塗布された後の活性エネルギ線硬化性組成物の温度が、摂氏４０度以上８０度未満の範囲、好ましくは摂氏４０度以上摂氏７０度以下の範囲、より好ましくは摂氏４０度以上摂氏６０度以下の範囲に維持されるように構成されている。
【００５２】
本実施態様は、ジャケット３２による温度調整、管路２８ならびに塗布装置１６における温度調整、加熱装置３４による温度調整に加え、ロール金型１４の温度調節機構によって、ロール金型１４に巻回される透光性基材１２の表面に塗布された活性エネルギ線硬化性組成物１８の温度を、硬化開始点に摂氏２０度以上摂氏４０度未満の範囲内に保持することができるように構成されている。
硬化開始点とは活性エネルギ線硬化性組成物１８が、透光性基材１２とロール金型１４との間に挟まれた状態で、活性エネルギ線によって硬化する点である。
【００５３】
硬化開始点での温度が摂氏２０度未満であると、透光性基材１２に製品有効幅であらかじめ塗布した活性エネルギー線硬化性組成物１８の温度制御する効果がなく、透光性基材１２と活性エネルギ線硬化性組成物１８との密着性が向上せず、ロール金型１４に活性エネルギ線硬化樹脂の硬化物が付着するなどの不具合が生じる。
一方、摂氏４０度以上になると、活性エネルギ線硬化性組成物の粘度、密度が低くなり、重合硬化したときの収縮率が大きく、シートの反りが大きくなり好ましくない。
【００５４】
しかしながら、本実施態様のプリズムシート製造装置では、硬化時（硬化開始点）に活性エネルギ線硬化性組成物の温度が、摂氏２０度以上摂氏４０度未満の範囲とされているので、このような問題が生じない。
【００５５】
このような本実施態様のプリズムシート製造装置では、ロール金型１４に向けて搬送される長尺状の透光性基材１２の一方の面に、塗布装置１６から活性エネルギ線硬化性組成物１８を塗布される。このときの活性エネルギ線硬化性組成物１８の温度は、ジャケット３２に供給される媒体の温度制御装置、管路２８ならびに塗布装置１６の温度調節装置の作動を制御し、摂氏４０度以上８０度未満の温度、好ましくは摂氏４０度以上摂氏７０度以下の温度、より好ましくは摂氏４０度以上摂氏６０度以下の温度とされる。
【００５６】
さらに、ロール金型１４への搬送経路に設けられた加熱装置３４によって、透光性基材１２に塗布された活性エネルギ線硬化性組成物１８は、摂氏４０度以上８０度未満の温度、好ましくは摂氏４０度以上摂氏７０度以下の温度、より好ましくは摂氏４０度以上摂氏６０度以下の温度に維持される。
【００５７】
このように、摂氏４０度以上８０度未満の温度、好ましくは摂氏４０度以上摂氏７０度以下の温度、より好ましくは摂氏４０度以上摂氏６０度以下の温度に維持された活性エネルギ線硬化性組成物１８が、塗布された透光性基材１２は、活性エネルギ線硬化性組成物１８がロール金型１４の外周面に当接するようにロール金型１４に巻回され、活性エネルギ線照射装置２６から活性エネルギ線を受け、透光性基材１２上の活性エネルギ線硬化性組成物１８が硬化させられる。
【００５８】
このとき、ロール金型１４の外周面のプリズムパターンが活性エネルギ線硬化性組成物１８へ転写されるので、透光性基材１２の表面に金型外周面のプリズムパターンと相補的な形状のプリズム部４が形成され、透光性基材１２は長尺状のプレートシートとなる。
【００５９】
ロール金型１４は、内部の流路１４ｂを含む温度調節機構１４ａによって、外周面に巻回される透光性基材１２の表面に塗布された活性エネルギ線硬化性組成物１８の温度を、硬化開始点に摂氏２０度以上摂氏４０度未満の範囲内に保持している。
【００６０】
本発明の前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。
【００６１】
上記実施態様のプリズムシート製造装置は、活性エネルギ線硬化性組成物は透光性基材１２に塗布される前に所定の温度に加熱されている構成であるが、ジャケット３２、管路２８ならびに塗布装置１６に温度調節機構を設けず、透光性基材１２に塗布された後に、活性エネルギ線硬化性組成物が所定の温度に加熱される構成でもよい。
【００６２】
また、ジャケット３２による温度調整、管路２８ならびに塗布装置１６における温度調整、加熱装置３４による温度調整、ロール金型１４の温度調節のいずれか１つ、あるいはこれらのうちの適当な組み合わせによって、活性エネルギ線硬化性組成物１８の温度を、ロール金型の外周面における硬化開始点に、摂氏２０度以上摂氏４０度未満の範囲内に保持する構成でもよい。
【実施例】
【００６３】
次に、本発明を実施例により更に詳しく説明する。
［実施例１］
φ２００ｍｍ、画長６００ｍｍの鋼製ロールに表面研磨仕上げを行い、外表面に厚さ２００μｍ、ビッカース硬度２００Ｈｖの硬質銅めっきを施し、表面に硬質銅めっきが施されたロール本体に、ピッチ５０μｍ、高さ２５μｍ、頂角９０°の断面直角二等辺三角形状のプリズム列を多数並列してなるプリズム部を転写形成するためのプリズム部転写パターンを形成し、プリズム部転写パターン加工部に厚さ３μｍの無電解ニッケルめっき処理を施しロール金型を得た。
【００６４】
ロール金型は、図３に示されている実施態様のように、内部に温度制御された媒体が流通のための流路が形成されており、この流路に流通させる媒体の温度を適宜設定することで外周面の温度が調節とされている。
【００６５】
以上のように得たロール金型に近接するようにゴム硬度８０°のＮＢＲ製ゴムロール（ニップローラ）を配置した。ロール金型とニップローラとの間にロール金型より若干幅の広い厚さ１２５μｍの東洋紡製ポリエステルフィルム（透光性基材）を、ロール金型に沿って供給し、ＮＢＲ製ゴムロールに接続した空気圧シリンダー（圧力調整機構）により、ＮＢＲ製ゴムロールとロール金型との間で東洋紡製ポリエステルフィルムをニップした。
【００６６】
この時の空気圧シリンダーの動作圧は０．１Ｍｐａであった。空気圧シリンダーとして、エアチューブ直径３２ｍｍのＳＭＣ製エアシリンダーを使用した。さらに、ロール金型の下方に紫外線照射装置（活性エネルギ線照射装置）を設置した。紫外線照射装置はランプ発光長７０ｃｍ、１６０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯を用いた。
【００６７】
紫外線硬化性組成物（活性エネルギ線硬化性組成物）を樹脂タンク（タンク）に投入した。樹脂タンクは、紫外線硬化性組成物に接する部分は全てステンレススチール（ＳＵＳ３０４）製とした。また、紫外線硬化性組成物の液温度を制御するためのジャケットを有しており、
【００６８】
ヒータにより摂氏２５度に調節された水をジャケットに供給し、樹脂タンク内の紫外線硬化性組成物の液温を摂氏２５度に保持した。さらに、真空ポンプにより樹脂タンク内を真空状態にすることにより、投入時に発生した泡を脱泡除去した。
【００６９】
紫外線硬化性組成物は未満の通りで、粘度は１５０ｍＰａ・Ｓ／摂氏４０度
フェノキシエチルアクリレート ５０重量部
（大阪有機化学工業社性ビスコート＃１９２）
ビスフェノールＡ−ジエポキシ−アクリレート ５０重量部
（共栄社油脂化学工業社製エポキシエステル３０００Ａ）
２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン
（チバガイキ−社製ダロキュア１１７３） １．５重量部
に調整した。
【００７０】
樹脂タンク内を常圧に戻し、タクミナ製ギヤポンプにより、摂氏２５度に温度制御された紫外線硬化性組成物を由利ロール製Ｔダイから東洋紡製ポリエステルフィルム（透光性基材）に製品有効幅５６０ｍｍに塗布した。塗布された紫外線硬化性組成物の温度は摂氏２５度であった。次に、竹綱製作所製熱風発生装置（加熱装置）により、摂氏４０度の熱風を東洋紡製ポリエステルフィルム上の紫外線硬化性組成物に吹き付けて紫外線硬化性組成物を摂氏４０度に温度制御した。
【００７１】
次に、ロール金型の流通路に摂氏２５度の温調制御された水を７０リットル／分の流量で流通させることで、紫外線硬化性組成物が東洋紡製ポリエステルフィルムとロール金型との間に挟まれた状態で、硬化開始点のロール金型の外周面の温度を摂氏２５度に制御した。
【００７２】
三菱電機製ＡＣサーボ２００Ｗ（減速比１／１００）で毎分８ｍの周速で矢印方向にロール金型を回転させながら、紫外線硬化性組成物が東洋紡製ポリエステルフィルムとロール金型との間に挟まれた状態にあるうちに、紫外線照射装置から紫外線を照射し、紫外線硬化性組成物を重合・硬化させロール金型のプリズム部転写パターンを転写させた。その後、ロール金型より離型し、長尺プリズムシート（レンズシート）を得た。
【００７３】
＜特性の評価方法＞
得られた実施例１のプリズムシートを未満の方法で評価を行った。
（１） 初期密着性
製造直後のプリズムシートを用いて、碁盤目法（ＪＩＳ Ｋ５４００）に従った、次の基準で評価した（○以上で実用性有り）
○：６点以上
×：６点未満
（２） 反り
縦１８８ｍｍ、横２５０ｍｍに切断したプリズムシートを、プリズム面を上側にして平らなステージの上に置き、ステージ面から四隅の垂直距離を測定し、平均値で評価する。
平均値が０．５ｍｍ未満を反り良好、０．５より大きいものを反り不良とした。
【００７４】
＜特性の評価結果＞
表１に結果を示す。
【００７５】
［実施例２］
摂氏４５度に温度制御された紫外線硬化性組成物を由利ロール製Ｔダイから東洋紡製ポリエステルフィルム（透光性基材）に塗布し、竹綱製作所製熱風発生装置（加熱装置）により、摂氏６０度の熱風を東洋紡製ポリエステルフィルム上の紫外線硬化性組成物に吹き付けて紫外線硬化性組成物を摂氏６０度に温度制御し、紫外線硬化性組成物の硬化開始点の温度を摂氏３５度に制御したこと以外は、実施例１と同様にして長尺プリズムシートを得た。
実施例１と同様に特性を評価した。この結果を表１に示す。
【００７６】
［比較例１］
摂氏２５度に温度制御された紫外線硬化性組成物を由利ロール製Ｔダイから東洋紡製ポリエステルフィルム（透光性基材）に塗布し、竹綱製作所製熱風発生装置（加熱装置）により、摂氏３５度の熱風を東洋紡製ポリエステルフィルム上の紫外線硬化性組成物に吹き付けて紫外線硬化性組成物を摂氏３５度に温度制御し、紫外線硬化性組成物の硬化開始点の温度を摂氏２５度に制御したこと以外は、実施例１と同様にして長尺プリズムシートを得た。
実施例１と同様に特性を評価した。この結果を表１に示す。
【００７７】
［比較例２］
摂氏５０度に温度制御された紫外線硬化性組成物を由利ロール製Ｔダイから東洋紡製ポリエステルフィルム（透光性基材）に塗布し、竹綱製作所製熱風発生装置（加熱装置）により、摂氏６０度の熱風を東洋紡製ポリエステルフィルム上の紫外線硬化性組成物に吹き付けて紫外線硬化性組成物を摂氏６０度に温度制御し、紫外線硬化性組成物の硬化開始時点の温度を摂氏４５度に制御したこと以外は、実施例１と同様にして長尺プリズムシートを得た。
実施例１と同様に特性を評価した。この結果を表１に示す。
【００７８】
［比較例３］
摂氏２５度に温度制御された紫外線硬化性組成物を由利ロール製Ｔダイから東洋紡製ポリエステルフィルム（透光性基材）に塗布し、紫外線硬化性組成物の硬化開始時点の温度を摂氏４５度に制御したこと以外は、実施例１と同様にして長尺プリズムシートを得た。
実施例１と同様に特性を評価した。この結果を表１に示す。
【００７９】
【００８０】
表１から明らかな通り、本発明の範囲内にある実施例のプリズムシートは、初期密着性に優れるとともに、反りに関して良好なものであった。これに対して、比較例１のプリズムシートの反りに関しては良好なものの、初期密着性は劣った。また、比較例２のプリズムシートの初期密着性は優れるものの、反りに関しては劣っていた。さらに、比較例３のプリズムシートは初期密着性、反りともに劣った。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の好ましい実施態様のレンズシート製造方法によって製造されるレンズシート（プリズムシート）の構成を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の好ましい態様のレンズシート製造方法を実施するプリズムシート製造装置の概略構成を示す図面である。
【図３】図２のプリズムシート製造装置で使用するロール金型の長手方向軸線に沿った断面図である。
【図４】図３のロール金型の変形例の長手方向軸線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１：プリズムシート
２：透光性基材
４：レンズ部
６：緩和層
１０：プリズムシート製造装置
１２：長尺状透光性基材
１４：ロール金型
１６：塗布装置
１８：活性エネルギ線硬化性組成物
２０：ニップローラ
２６：活性エネルギ線照射装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にレンズ部転写パターンが形成されたロール金型の外周面と、透光性基材の間に活性エネルギ線硬化性組成物を配置し、前記透光性基材を通して前記活性エネルギ線硬化性組成物に活性エネルギ線を照射して前記活性エネルギ線硬化性組成物を硬化させ前記レンズ部転写パターンと相補的な形状を有するレンズ部を前記透光性基材の表面に活性エネルギ線硬化樹脂によって形成するレンズシート製造方法であって、
前記活性エネルギ線硬化性組成物が、前記硬化前に摂氏４０度以上摂氏８０度未満の温度範囲とされ、前記硬化時に、摂氏２０度以上摂氏４０度未満の範囲とされている、
ことを特徴とするレンズシート製造方法。
【請求項２】
前記活性エネルギ線硬化性組成物は、前記透光性基材の一方の面に塗布されることにより供給され、
前記活性エネルギ線硬化性組成物の供給時の温度が、摂氏４０度以上摂氏８０度未満の範囲である、
請求項１に記載のレンズシート製造方法。
【請求項３】
活性エネルギ線硬化性組成物が、前記ロール金型の外周面の温度を調節することによって、前記硬化時に、前記摂氏２０度以上摂氏４０度未満の温度範囲に制御される、
請求項１または２に記載のレンズシート製造方法。
【請求項４】
前記ロール金型の内部に媒体を流すことによって、前記ロール金型の外周面の温度を調節される、
請求項３に記載のレンズシート製造方法。
【請求項５】
前記活性エネルギ線硬化性組成物は、前記透光性基材の一方の面に塗布されることにより供給され、
前記透光性基材に塗布された後、摂氏４０度以上摂氏８０度未満の範囲に加熱される、
請求項１に記載のレンズシート製造方法。
【請求項１】
外周面にレンズ部転写パターンが形成されたロール金型の外周面と、透光性基材の間に活性エネルギ線硬化性組成物を配置し、前記透光性基材を通して前記活性エネルギ線硬化性組成物に活性エネルギ線を照射して前記活性エネルギ線硬化性組成物を硬化させ前記レンズ部転写パターンと相補的な形状を有するレンズ部を前記透光性基材の表面に活性エネルギ線硬化樹脂によって形成するレンズシート製造方法であって、
前記活性エネルギ線硬化性組成物が、前記硬化前に摂氏４０度以上摂氏８０度未満の温度範囲とされ、前記硬化時に、摂氏２０度以上摂氏４０度未満の範囲とされている、
ことを特徴とするレンズシート製造方法。
【請求項２】
前記活性エネルギ線硬化性組成物は、前記透光性基材の一方の面に塗布されることにより供給され、
前記活性エネルギ線硬化性組成物の供給時の温度が、摂氏４０度以上摂氏８０度未満の範囲である、
請求項１に記載のレンズシート製造方法。
【請求項３】
活性エネルギ線硬化性組成物が、前記ロール金型の外周面の温度を調節することによって、前記硬化時に、前記摂氏２０度以上摂氏４０度未満の温度範囲に制御される、
請求項１または２に記載のレンズシート製造方法。
【請求項４】
前記ロール金型の内部に媒体を流すことによって、前記ロール金型の外周面の温度を調節される、
請求項３に記載のレンズシート製造方法。
【請求項５】
前記活性エネルギ線硬化性組成物は、前記透光性基材の一方の面に塗布されることにより供給され、
前記透光性基材に塗布された後、摂氏４０度以上摂氏８０度未満の範囲に加熱される、
請求項１に記載のレンズシート製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２９２０６０（Ｐ２００９−２９２０６０Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４８３３８（Ｐ２００８−１４８３３８）
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
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