説明

凸状シートの製造方法および凸状シートの製造装置

【課題】シートの凸部の厚さが厚く、欠陥がなく高品質で、かつ、生産性よく製造することができる凸状シートの製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【解決手段】凸部の厚みが5〜150μm、シート全体の厚みが40〜250μmおよびピッチの幅が10〜300μmである凸状シートの製造方法において、シートWの表面に紫外線硬化樹脂液を塗布し、塗布層10を形成する塗布工程と、フォトマスク20を用いて、塗布層10に照射する紫外線の強度を変化することにより、厚みを調整して塗布層10を硬化する露光工程と、塗布層を現像処理し、未硬化域12を選択的に溶解する現像工程と、を有することを特徴とする凸状シートの製造方法および製造装置である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は凸状シートの製造方法および凸状シートの製造装置に係り、特に紫外線照射により、凸状のパターンを形成するレンチキュラーシートおよびマイクロレンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶などの電子ディスプレイ、投写スクリーンにおいては、良好な画像を得るために、微細凹凸パターンが形成されたレンチキュラーシートおよびマイクロレンズフィルムが使用されている。このようなレンチキュラーシートおよびマイクロレンズフィルムの製造方法としては、各種の製造方法が知られている(特許文献1〜3参照)。
【0003】
例えば、下記の特許文献1には、フィルム表面に設けられたレンズを、感光性樹脂を含有するコーティング材料を塗布し、露光、熱処理により形成されたレンズフィルムが記載されている。特許文献2には、透明基板表面に、インクジェット法により液状透明材料を付与し、付着・硬化させて凸形状の微小レンズを形成する方法が記載されている。特許文献3には、成形用ロール対を用いた転写により、凸シリンドリカルレンズのストライプ状の遮光パターンを形成し、紫外線を照射することにより紫外線硬化性物質を硬化させ、形成する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2002−267805号公報
【特許文献2】特開平11−142608号公報
【特許文献3】特許3309849号公報
【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、引用文献2に記載されている方法では、インクジェットを用いて凸形状を形成しているため、充分な厚みをとることができない。したがって、凸部を厚くしたい場合は複数回にわたり、乾燥、打滴を繰り返さなければならず、生産性が悪かった。また、引用文献3に記載されている方法では、凸部の形状は成形用ロール対(型)を用いて行っているため、レンチキュラーシートを製造するにつれ型の形状が劣化し、高品質なシートを製造することが困難であった。また、特許文献1に記載されている方法では、凸部の段差が0.05〜10μmであり、厚みのある凸部形状を形成することが困難であった。
【0006】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、シートの凸部の厚さが厚く、欠陥がなく高品質で、かつ、生産性よく製造することができる凸状シートの製造方法および製造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】
【0007】
本発明の請求項1は前記目的を達成するために、凸部の厚みが5〜150μm、シート全体の厚みが40〜250μmおよびピッチの幅が10〜300μmである凸状シートの製造方法において、シートの表面に紫外線硬化樹脂液を塗布し、塗布層を形成する塗布工程と、フォトマスクを用いて、前記塗布層に照射する紫外線の強度を変化することにより、厚みを調整して塗布層を硬化する露光工程と、前記塗布層を現像処理し、未硬化域を選択的に溶解する現像工程と、を有することを特徴とする凸状シートの製造方法を提供する。
【0008】
請求項1によれば、従来のように型による転写ではなく、紫外線照射によるリソグラフィー法により、シート上の凸部を形成しているため、型の劣化による品質不良を防止することができ、高品質な凸状シートを製造することができる。また、型を交換する必要がなく、紫外線硬化樹脂液の塗布層の厚みを調節することで、凸状シートの厚みを調節することができるので、厚みの厚いシートに対しても生産性よく製造することができる。また、未硬化の紫外線硬化樹脂を除去することにより、凸部を形成しているので、凸部が厚いシートに対しても、生産性が落ちることなく製造することができる。
【0009】
請求項2は請求項1において、前記フォトマスクは、前記凸状シートに形成される前記凸部のパターンに対応するパターンが形成されており、前記フォトマスクから前記塗布層までの距離により、紫外線の強度が変化することを特徴とする。
【0010】
請求項2は、塗布層に照射する紫外線の強度の調整方法を規定したものであり、請求項2によれば、フォトマスクから塗布層の距離により紫外線の強度を変更することができる。例えば、塗布層に対して垂直に紫外線が照射される部分が最も強度が高く、フォトマスクにパターンが形成されている部分は、斜めに紫外線が入射してくるため、強度が弱くなっている。したがって、この強度の差を利用して塗布層が硬化する厚みを調整することができる。
【0011】
請求項3は請求項1において、前記フォトマスクに部分的に濃淡をつけることにより、紫外線の強度が変化することを特徴とする。
【0012】
請求項3は、塗布層に照射する紫外線の強度を調整する別の方法を限定したものであり、請求項3によれば、フォトマスクに濃淡をつけることにより、照射した光源がフォトマスクの濃い部分を通過した後と淡い部分を通過した後の、紫外線の強度の差を利用して、塗布層が硬化する厚みを調整することができる。
【0013】
請求項4は請求項1から3いずれか1項において、前記現像工程の後、前記塗布層を完全に硬化させる工程を有することを特徴とする。
【0014】
請求項4によれば、露光工程で不十分であった塗布層の硬化を完全に行うことができる。
【0015】
請求項5は請求項1から4いずれか1項において、前記現像工程の後、前記塗布層と前記シート表面の密着性を向上させる工程を有することを特徴とする。
【0016】
請求項5によれば、現像工程の後に密着性を向上させる工程を設けることで、製造される凸状シートの強度を向上させることができる。
【0017】
請求項6は請求項1から5いずれか1項において、前記シートを連続走行させる搬送工程を有し、前記塗布工程および前記露光工程は、前記シートを連続走行させながら行うことを特徴とする。
【0018】
請求項6によれば、シートを連続走行させながら、連続的に凸状シートを製造することで、生産性を向上させることができる。
【0019】
請求項7は請求項6において、前記フォトマスクは、前記シートの走行方向に対して平行方向にスリットをパターニングされていることを特徴とする。
【0020】
請求項7は、シートを連続走行させ製造させる際の、フォトマスクの形状の一態様を示したものであり、シートの走行方向に対して平行方向にスリットを設けたフォトマスクを用いることで、シートの走行方向に延びる凸部を有するシートを連続的に製造することができる。
【0021】
請求項8は請求項9において、前記フォトマスクは、前記シートの走行方向に対して直行方向にスリットをパターニングされており、前記シートと等速で走行することを特徴とする。
【0022】
請求項8は、フォトマスクの形状の別の態様を示したものであり、シートの走行方向に対して直行方向にスリットを設けたフォトマスクを用いることで、シートの幅方向に延びる凸部を有するシートを連続的に製造することができる。
【0023】
請求項9は請求項1から8いずれか1項において、前記凸状シートが、レンチキュラーシートまたはマイクロレンズであることを特徴とする。
【0024】
本発明の凸状シートの製造方法は、レンチキュラーシートまたはマイクロレンズに対して特に効果的に行うことができる。
【0025】
本発明の請求項10は前記目的を達成するために、シートを連続走行させる搬送手段と、走行する前記シートの表面に紫外線硬化樹脂液を塗布し、塗布層を形成する塗布手段と、フォトマスクと紫外線照射装置を備え、前記紫外線照射装置から照射される紫外線の強度を前記フォトマスクにより変化させ、前記塗布層の硬化部分を調整する露光手段と、前記塗布層を現像処理し、未硬化域を選択的に溶解する現像手段と、を備えることを特徴とする凸状シートの製造装置を提供する。
【0026】
請求項11は請求項10において、前記フォトマスクは固定されていることを特徴とする。
【0027】
請求項12は請求項11において、前記フォトマスクは、前記シートの走行方向に対して、平行方向にスリットがパターニングされていることを特徴とする。
【0028】
請求項13は請求項10において、前記フォトマスクを前記シートと等速で走行させるマスク搬送手段を備えることを特徴とする。
【0029】
請求項14は請求項13において、前記フォトマスクは、前記シートの走行方向に対して、垂直方向にスリットがパターニングされていることを特徴とする。
【0030】
請求項10から14は、上記記載のシートを連続走行させる凸状シートの製造方法を凸状シートの製造装置として展開したものであり、請求項10から14によれば、上記記載の凸状シートの製造装置と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【0031】
本発明の凸状シートの製造方法および製造装置によれば、型を用いず、リソグラフィー法によりシートの凸部を形成しているため、型の劣化による品質不良、型から剥離する際の品質不良を防止することができる。また、型を交換する必要もないので、生産性を向上させることができる。また、紫外線硬化樹脂層の厚みを調整することにより、凸部の厚みを調整することができ、露光後の未硬化の樹脂は現像工程で除去することができるので、凸部の厚みのあるシートに対しても生産性を落とすことなく凸状シートを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の凸部シートの製造方法を説明する図である。
【図2】露光工程を説明する図である。
【図3】別のフォトマスクを用いて行った露光工程を説明する図である。
【図4】本発明に係る凸状シートの製造装置の概略図である。
【図5】図4と異なる構成の凸状シートの製造装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、添付図面に従って、本発明の凸状シートの製造方法の好ましい実施の形態について、レンチキュラーシートを例に説明する。なお、マイクロレンズについては、フォトマスクのパターンを変更することにより、同様の方法で製造することができる。
【0034】
本発明の凸状シートの製造方法は、シートの表面に紫外線硬化樹脂液を塗布し、塗布層を形成する塗布工程と、フォトマスクを用いて、前記塗布層に照射する紫外線の強度を変化することにより、厚みを調整して塗布層を硬化する露光工程と、前記塗布層を現像処理し、未硬化域を選択的に溶解する現像工程と、を有することを特徴とする。
【0035】
≪塗布工程≫
まず、塗布工程について説明する。塗布工程は、図1(a)に示すように、シートWの表面に紫外線硬化樹脂液を塗布し、塗布層10を形成する工程である。
【0036】
本発明に用いられるシートWとしては、その形態が平坦であることが好ましい。基板が平坦(平滑)性を有しないと、良好な塗布層を形成することができず、微細な表面凸部形状を形成することが困難となる。シートWとしては、樹脂フィルム、紙(レジンコーティッド紙、合成紙、等)、金属箔(アルミニウムウェブ等)等を使用できる。樹脂フィルの材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリオレフィン、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、PET(ポリエチレンテレフタレート)、二軸延伸を行ったポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミドイミド、ポリイミド、芳香族ポリアミド、セルロースアシレート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースダイアセテート等の公知のものが使用できる。これらのうち、特に、ポリエステル、セルロースアシレート、アクリル、ポリカーボネート、ポリオレフィンが好ましく使用できる。これらのシートの厚みは、20〜200μmであることが好ましく、40〜150μmであることがより好ましい。
【0037】
これらのシートは、あらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵処理などを行っておいてもよい。また、あらかじめ接着層などの下地層を設け、乾燥硬化させたもの、裏面に他の機能層があらかじめ形成されたもの、などを用いてもよい。同様に、シートとして1層構成のもののみならず、2層以上の構成のものも採用できる。また、シートは、光が透過できるような透明体、半透明体であることが好ましい。
【0038】
シートに紫外線硬化樹脂液を塗布する方法としては、均一な厚さに塗布できれば、特に限定されるものではないが、スピンコーター、スリットスピンコーター、ロールコーター、ダイコーター、カーテンコーターなどを用いて、通常の方法により行うことができる。
【0039】
塗布工程により塗布され、シート上に形成された塗布層10の厚みは、形成される凸部シートの凸部の厚みに応じて、適宜設定することができるが、10〜200μmが好ましく、さらに20〜150μmとすることが好ましい。本発明においては、リソグラフィー法により、塗布層を露光、現像することにより凸部を形成することができるので、凸部に厚みがある場合においても、形成することができる。
【0040】
塗布層10の形成に用いられる紫外線硬化樹脂液に含まれる紫外線硬化樹脂としては、(メタ)アクロイル基、ビニル基やエポキシ基などの反応性基含有化合物と、紫外線などの放射線照射にて該反応性基含有化合物を反応させうるラジカルやカチオン等の活性種を発生する化合物を含有するものが使用できる。
【0041】
この(メタ)アクロイル基含有化合物としては(メタ)アクロイル基が1個あるいは2個以上含有した化合物を用いることができる。また、上記のアクロイル基、ビニル基などの不飽和基を含有する反応性基含有化合物(モノマ−)は必要に応じて、単独で用いても、複数種を混合して用いても良い。
【0042】
このような、(メタ)アクロイル基含有化合物としては、たとえば、(メタ)アクロイル基含有化合物を1個だけ含有する単官能モノマ−としてイソボルニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、4−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリン、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、へキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0043】
更に芳香環を有する単官能モノマ−として、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシ−2−メチルエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、4−フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、3−(2−フェニルフェニル)−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、エチレンオキシドを反応させたp−クミルフェノールの(メタ)アクリレート、2−ブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート、4−ブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート、2,4−ジブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート、2,6−ジブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート、2,4,6−トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、2,4,6−トリブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0044】
このような、芳香を有する環単官能モノマ−の市販品としては、アロニックスM113、M110、M101、M102、M5700、TO−1317(以上、東亞合成(株)製)、ビスコート#192、#193、#220、3BM(以上、大阪有機化学工業(株)製)、NKエステルAMP−10G、AMP−20G(以上、新中村化学工業(株)製)、ライトアクリレートPO−A、P−200A、エポキシエステルM−600A、ライトエステルPO(以上、共栄社化学(株)製)、ニューフロンティアPHE、CEA、PHE−2、BR−30、BR−31、BR−31M、BR−32(以上、第一工業製薬(株)製)等が挙げられる。
【0045】
また、(メタ)アクリロイル基を分子中に2つ有する不飽和モノマーとしては、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレートなどのアルキルジオールジアクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレートなどのポリアルキレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンメタノールジアクリレート等が挙げられる。
【0046】
ビスフェノール骨格をもつ不飽和モノマ−としては、エチレンオキシド付加ビスフェノールA(メタ)アクリル酸エステル、エチレンオキシド付加テトラブロモビスフェノールA(メタ)アクリル酸エステル、プロピレンオキシド付加ビスフェノールA(メタ)アクリル酸エステル、プロピレンオキシド付加テトラブロモビスフェノールA(メタ)アクリル酸エステル、ビスフェノールAジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールAエポキシ(メタ)アクリレート、テトラブロモビスフェノールAジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテトラブロモビスフェノールAエポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールFエポキシ(メタ)アクリレート、テトラブロモビスフェノールFジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテトラブロモビスフェノールFエポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0047】
このような構造を有する不飽和モノマ−の市販品としては、ビスコート#700、#540(以上、大阪有機化学工業(株)製)、アロニックスM−208、M−210(以上、東亞合成(株)製)、NKエステルBPE−100、BPE−200、BPE−500、A−BPE−4(以上、新中村化学(株)製)、ライトエステルBP−4EA、BP−4PA、エポキシエステル3002M、3002A、3000M、3000A(以上、共栄社化学(株)製)、KAYARAD R−551、R−712(以上、日本化薬(株)製)、BPE−4、BPE−10、BR−42M(以上、第一工業製薬(株)製)、リポキシVR−77、VR−60、VR−90、SP−1506、SP−1506、SP−1507、SP−1509、SP−1563(以上、昭和高分子(株)製)、ネオポールV779、ネオポールV779MA(日本ユピカ(株)製)等が挙げられる。
【0048】
更に、3官能以上の(メタ)アクリレート不飽和モノマ−としては、3価以上の多価アルコールの(メタ)アクリレート、たとえばトリメチロールプロパンリト(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリオキシエチル(メタ)アクリレート、トリス(2−アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート等が挙げられ、市販品としては、アロニックスM305、M309、M310、M315、M320、M350、M360、M408(以上、東亞合成(株)製)、ビスコート#295、#300、#360、GPT、3PA、#400(以上、大阪有機化学工業(株)製)、NKエステルTMPT、A−TMPT、A−TMM−3、A−TMM−3L、A−TMMT(以上、新中村化学(株)製)、ライトアクリレートTMP−A、TMP−6EO−3A、PE−3A、PE−4A、DPE−6A(以上、共栄社化学(株)製)、KAYARAD PET−30、GPO−303、TMPTA、TPA−320、DPHA、D−310、DPCA−20、DPCA−60(以上、日本化薬(株)製)等が挙げられる。
【0049】
加えてウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを配合してもよい。ウレタン(メタ)アクリレートとしては、たとえばポリエチレングリコール、ポリテトラメチルグリコール等のポリエーテルポリオール;コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、テトラヒドロ(無水)フタル酸、ヘキサヒドロ(無水)フタル酸等の二塩基酸とエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等のジオールの反応によって得られるポリエステルポリオール;ポリε−カプロラクトン変性ポリオール;ポリメチルバレロラクトン変性ポリオール;エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等のアルキルポリオール;エチレンオキシド付加ビスフェノールA、プロピレンオキシド付加ビスフェノールA等のビスフェノールA骨格アルキレンオキシド変性ポリオール;エチレンオキシド付加ビスフェノールF、プロピレンオキシド付加ビスフェノールF等のビスフェノールF骨格アルキレンオキシド変性ポリオール、又はそれらの混合物とトリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の有機ポリイソシアネートと2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートから製造されるウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー等が挙げられる。ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは、本発明の硬化性組成物の粘度を適度に保つ上で好ましい。
【0050】
これらウレタン(メタ)アクリレートの市販品のモノマーとしては、たとえばアロニックスM120、M−150、M−156、M−215、M−220、M−225、M−240、M−245、M−270(以上、東亞合成(株)製)、AIB、TBA、LA、LTA、STA、ビスコート#155、IBXA、ビスコート#158、#190、#150、#320、HEA、HPA、ビスコート#2000、#2100、DMA、ビスコート#195、#230、#260、#215、#335HP、#310HP、#310HG、#312(以上、大阪有機化学工業(株)製)、ライトアクリレートIAA、L−A、S−A、BO−A、EC−A、MTG−A、DMP−A、THF−A、IB−XA、HOA、HOP−A、HOA−MPL、HOA−MPE、ライトアクリレート3EG−A、4EG−A、9EG−A、NP−A、1,6HX−A、DCP−A(以上、共栄社化学(株)製)、KAYARADTC−110S、HDDA、NPGDA、TPGDA、PEG400DA、MANDA、HX−220、HX−620(以上、日本化薬(株)製)、FA−511A、512A、513A(以上、日立化成(株)製)、VP(BASF製)、ACMO、DMAA、DMAPAA(以上、興人(株)製)等が挙げられる。
【0051】
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは、(a)ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート、(b)有機ポリイソシアネート及び(c)ポリオールの反応物として得られるものであるが、(a)ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートと(b)有機ポリイソシアネートを反応させた後、次いで(c)ポリオールを反応させた反応物であることが好ましい。
【0052】
以上の不飽和モノマ−は単独で用いても良く、必要に応じて複数種を混合して用いても良い。
【0053】
光ラジカル重合開始剤としては、たとえばアセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、キサントン、フルオレノン、べンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3−メチルアセトフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−プロパン−1−オン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド、エチル−2,4,6−トリメチルベンゾイルエトキシフェニルォスフィンオキシドなどが挙げられる。
【0054】
光ラジカル重合開始剤の市販品としては、たとえばIrgacure184、369、651、500、819、907、784、2959、CGI1700、CGI1750、CGI11850、CG24−61、Darocurl116、1173(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)、LucirinLR8728、8893X(以上BASF社製)、ユベクリルP36(UCB社製)、KIP150(ランベルティ社製)等が挙げられる。これらの中で、液状で溶解しやすく、高感度という観点からはLucirinLR8893Xが好ましい。
【0055】
光ラジカル重合開始剤は紫外線硬化樹脂液中に、0.01〜10重量%、特に0.5〜7重量%配合されるのが好ましい。配合量の上限は組成物の硬化特性や硬化物の力学特性および光学特性、取り扱い等の点からこの範囲が好ましく、配合量の下限は、硬化速度の低下防止の点からこの範囲が好ましい。
【0056】
本発明に用いられる紫外線硬化樹脂液中には更に光増感剤を配合することができ、当該光増感剤としては、たとえばトリエチルアミン、ジエチルアミン、N−メチルジエタノールアミン、エタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル等が挙げられ、市販品としては、たとえばユベクリルP102、103、104、105(以上、UCB社製)等が挙げられる。
【0057】
更にまた、上記成分以外に必要に応じて各種添加剤として、たとえば酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、溶媒、フィラー、老化防止剤、濡れ性改良剤、離型剤等を必要に応じて配合することができる。
【0058】
ここで、酸化防止剤としては、たとえばIrganox1010、1035、1076、1222(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)、Antigen P、3C、FR、GA−80(住友化学工業(株)製)等が挙げられ、紫外線吸収剤としては、たとえばTinuvin P、234、320、326、327、328、329、213(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)、Seesorb102、103、110、501、202、712、704(以上、シプロ化成(株)製)等が挙げられ、光安定剤としては、たとえばTinuvin 292、144、622LD(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)、サノールLS770(三共(株)製)、Sumisorb TM−061(住友化学工業(株)製)等が挙げられ、シランカップリング剤としては、たとえばγ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、市販品として、SH6062、6030(以上、東レ・ダウ コーニング・シリコーン(株)製)、KBE903、603、403(以上、信越化学工業(株)製)等が挙げられ、塗面改良剤としては、たとえばジメチルシロキサンポリエーテル等のシリコーン添加剤や、非イオン性フルオロ界面活性剤が挙げられ、シリコーン添加剤の市販品としてはDC−57、DC−190(以上、ダウ コーニング社製)、SH−28PA、SH−29PA、SH−30PA、SH−190(以上、東レ・ダウ コーニング・シリコーン(株)製)、KF351、KF352、KF353、KF354(以上、信越化学工業(株)製)、L−700、L−7002、L−7500、FK−024−90(以上、日本ユニカー(株)製)、非イオン性フルオロ界面活性剤の市販品としてはFC-430、FC-171(以上 3M(株))、メガファックF-176、F-177、R-08、F780(以上、大日本インキ(株)製)等が挙げられ、離型剤としてはプライサーフA208F(第一工業製薬(株)製)等が挙げられる。
【0059】
本発明に用いられる紫外線硬化樹脂液の粘度調整のための有機溶剤としては、樹脂液と混合した時に、析出物や相分離、白濁などの不均一がなく混合できるものであればよく、たとえば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプチルケトン、エタノール、プロパノール、ブタノール、2−メトキシエタノール、シクロヘキサノール、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、トルエンなどが挙げられ、必要に応じてこれらを複数種混合して用いてもよい。
【0060】
≪乾燥工程≫
塗布工程の後、シート上に形成された塗布層の乾燥を行う。乾燥は、40〜150℃の温度条件下、30〜120秒間行い、塗布層中の有機溶媒を蒸発させることにより行う。乾燥方法としては、ヒーター、ホットプレート、熱風を供給することなどにより行うことができる。乾燥工程により、塗布層の面状が荒れたり、乾燥時の気化熱により、組成物表面に結露水が付着して、この跡が面状欠陥になったりするため、紫外線硬化樹脂液中に含まれる有機溶剤は、含有量、沸点等に留意して選択する必要がある。
【0061】
≪露光工程≫
次に、塗布層10に紫外線を照射して塗布層の硬化を行う(図1(b))。塗布層上に形成すべきパターンに応じたフォトマスク20を使用して、露光を行う。図2(a)にフォトマスク21の平面図、図2(b)に露光工程を説明する図を示す。レンチキュラーシートを製造する場合は、塗布層10にストライプ状の凸部を形成するため、図2に示すように、塗布層の凸部(硬化域)12の頂点に対応する部分のフォトマスクの濃度を薄くし、図2(a)に示す矢印の方向に、徐々に濃くする濃淡のついたフォトマスク21を用いることが好ましい。このようなフォトマスク21を用いることにより、フォトマスクの濃度の濃い部分については、紫外線の照射強度が小さくなるので、塗布層の硬化が充分に進まず、図2(b)に示すように、塗布層の硬化が制限される。したがって、次工程の現像工程において、硬化されなかった紫外線硬化樹脂(未硬化域)11を除去することができるので、凸部を形成することができる。
【0062】
濃淡の設けられたフォトマスク21を用いる場合は、紫外線を照射する光源に平行光学系を具備する光源を用いることが好ましい。平行光学系を用いることにより、フォトマスクに垂直に紫外線を照射することができ、他方向から光が照射されることを防止することができるので、精度良く所望の厚みに紫外線硬化樹脂を硬化させることができる。平行光学系を具備する光源としては、特に限定されるものではなく、アライナーやステッパー露光機を用いることができる。
【0063】
このようなフォトマスクの製造方法としては、特開2002−196474号公報のようにクロム、モリブデンシリサイド、タンタル、アルミニウム、ケイ素、ニッケルなどの金属薄膜をリソグラフィー法などにより露光機の解像度以下の微細なスリットを配置するものや、特開2007−178649号公報のように物理蒸着により上記金属の半透過膜を形成するものや、特開2005−84366号公報のように、酸化クロム膜、窒化クロム膜、酸化窒化クロム膜、フッ化クロム膜、酸化インジウム錫膜、TiおよびWを含む酸化膜、TiおよびMoを含む酸化膜など、金属の酸化物や窒化物などの半透過膜を形成するといった公知の方法により製造することができる。
【0064】
なお、マイクロレンズを製造する場合は、フォトマスクのパターンを円形パターンまたは楕円形パターンとし、個々の円形パターンの中心部から周辺部に向って濃度を濃くすることにより、紫外線硬化樹脂の硬化を行うことができる。
【0065】
また、塗布層に形成するパターンに対応したパターンを有するフォトマスクを用いて、露光工程を行うこともできる。この場合、紫外線を照射する光源として、光軸に平行でない照明光源を用いる。このような紫外線照射装置としては、高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどを用いたライン光源やスポット光源、紫外LED光源を用いることができる。
【0066】
照明光源を用いて露光工程を行った場合の紫外線硬化樹脂の硬化の状態を図3に示す。図3(b)に示すように、紫外線が平行でないため、フォトマスク22の紫外線通過部23から様々な角度で紫外線が塗布層に入射される。したがって、光源から塗布層までの距離が異なるため、塗布層10に照射される紫外線の強度を異ならせることができる。図3(b)に示すように、紫外線が塗布層10に対して垂直に照射される部分が最も強度が高いため、塗布層の硬化が最も進む。逆に、フォトマスク22にパターンが形成された箇所は、紫外線通過部23から斜めに入射してくる紫外線のみが照射され、さらに、この紫外線は斜めに入ってくるので、光源からの距離も長くなるため、強度が弱くなり、塗布層10の硬化が制限される。したがって、塗布層の硬化する膜厚を調整することができる。
【0067】
また、マイクロレンズを製造する場合は、上記記載の場合と同様に、円形または楕円形のフォトマスクを用いることにより、製造することができる。
【0068】
図3で示す露光工程では、フォトマスク22とシートW(塗布層10)の距離を長くすることで、光源からの距離に差をつけることができるので、紫外線の照射強度の差をつけることができる。フォトマスク22と塗布層の距離は、適宜、設定することが可能であるが、例えば200μmとすることができる。
【0069】
逆に、図2で示す露光工程では、濃淡のついたフォトマスク21を用いているため、フォトマスク21で紫外線の照射強度に差をつけることができるので、フォトマスク21とシートW(塗布層10)の距離を短くすることができ、例えば、20μmとすることができる。
【0070】
≪現像工程≫
現像工程は、露光工程により塗布層10を所定のパターンに硬化させた後、硬化しなかった未硬化域11を選択的に溶解し、除去する工程である(図1(c))。未硬化域11の除去方法としては、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することが可能であり、例えば、現像液を用いて除去する方法を挙げることができる。
【0071】
現像液としては、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルカリ性水溶液、有機溶剤などを挙げることができる。
【0072】
該アルカリ性の水溶液は、特に制約はなく、例えば、pKa=7〜13のアルカリ性物質0.05〜5mol/Lの濃度で含むものが好ましいが、特開平5-72724号公報に記載のものなど、公知のアルカリ性物質の希薄水溶液を使用するか、さらに、水と混和性の有機溶剤を少量添加したものを用いてもよい。前記アルカリ性物質としては、例えば、アルカリ金属水酸化物類(例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム)、アルカリ金属炭酸塩類(例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム)、アルカリ金属重炭酸塩類(例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム)、アルカリ金属ケイ酸塩類(例えば、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム)、アルカリ金属メタケイ酸塩類(例えば、メタケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウム)、アンモニア、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、モルホリン、テトラアルキルアンモンニウムヒドロキシド類(例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド)、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ〔5,4,0〕−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ〔4,3,0〕−5−ノナン又は燐酸三ナトリウムを挙げることができる。
【0073】
また、上記の水と混和性のある適当な有機溶剤としては、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ベンジルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、乳酸エチル、乳酸メチル、ε−カプロラクタム、N−メチルピロリドンを挙げることができる。水と混和性の有機溶剤の濃度は、0.1〜30質量%が一般的である。
【0074】
現像液には、更に公知のアニオン型、ノニオン型界面活性剤を添加することができる。界面活性剤の濃度は0.01〜10質量%が好ましい。
【0075】
また、現像液として用いる有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール類;テトラヒドロフラン等のエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類;ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のジエチレングリコール類;プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソフチルケトン、シクロヘキサノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、2−ヘプタノン等のケトン類;2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸エステル類等のエステル類などが挙げられる。さらに、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアニリド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、フェニルセロソルブアセテート等の高沸点溶剤を添加することもできる。これらは1種を単独使用してもよく、2種類以上を併用しても構わない。
【0076】
前記現像液の温度としては、前記感光層の現像性に合わせて適宜選択することができるが、例えば、約25〜40℃が好ましい。
【0077】
現像方法は、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することが可能である。例えば、シャワー現像を挙げることができ、露光後の塗布層に現像液をシャワーにより吹き付けることにより、未硬化域を除去することができる。その他の方法としては、パドル現像、シャワー現像、シャワー&スピン現像、ディプ現像などを挙げることができる。また、現像の後に、洗浄剤などをシャワーにより吹き付け、ブラシなどで擦りながら、現像残渣を除去することが好ましい。
【0078】
≪後処理工程≫
現像工程の後に、シート上に形成された凸部を完全に硬化を行う、硬化処理工程を備えることが好ましい。また、凸部とシートの密着性を向上させるため、密着性向上工程を備えることが好ましい。
【0079】
硬化処理工程、および密着性向上工程としては、同様の方法により行うことができ、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、全面露光処理、全面加熱処理などを好適に用いることができる。
【0080】
全面露光処理の方法としては、現像工程の後に、凸パターンが形成された塗布層の全面を露光する方法が挙げられる。全面露光により、凸パターンを形成する紫外線硬化樹脂の硬化が促進され、凸パターンの表面が硬化される。また、凸パターンとシートの密着性が向上する。全面露光を行う装置としては、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、超高圧水銀灯などのUV露光機を用いることができる。
【0081】
また、全面加熱処理の方法としては、現像工程の後に、凸パターンが形成された塗布層の全面を加熱する方法が挙げられる。全面加熱により、凸パターンの表面の膜強度を高め、シートとの密着性を向上させることができる。
【0082】
全面加熱による加熱温度としては、120〜250℃が好ましく、120〜200℃がより好ましい。また、加熱時間としては、10〜120分が好ましく、15〜60分がより好ましい。
【0083】
全面加熱を行う装置としては、特に限定されず、公知の装置の中から、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、ドライオーブン、ホットプレート、IRヒーターなどを挙げることができる。
【0084】
本発明の製造方法により製造された凸部シートは型を用いずに、リソグラフィー法により製造しているため、凸部の厚みが5〜150μm、シート全体の厚みが40〜250μmおよびピッチの幅が10〜300μmのサイズの凸部シートを型の劣化よる品質の低下、型からの剥離不良による品質不良を生じることなく製造することができる。
【0085】
≪凸状シートの製造装置≫
図4(a)は、本発明の凸状シートの製造装置100の概略図である。図4(b)は、露光手段140の概略斜視図である。図4(a)に示すように、シート101を送り出す送り出し機110、走行するシート101に紫外線硬化樹脂液を塗布し塗布層を形成する塗布手段120、シート101上に形成された塗布層を乾燥し塗布層中の有機溶媒を蒸発させる塗布層乾燥手段130、塗布層に紫外線を照射して塗布層の硬化を行う露光手段140、現像液に浸漬し塗布層の未硬化領域を溶解し除去する現像手段150、凸パターンが形成された凸状シートを乾燥し、水、有機溶媒を蒸発させる現像液乾燥手段160、凸部を完全に硬化、および、シート101との密着性を向上させる後処理手段170、凸部が形成されたシート102を巻き取る巻き取り機180とで構成される。
【0086】
塗布手段120、塗布層乾燥手段130、現像手段150、後処理手段170については、上述した条件、材料を用いて行うことができるので、説明を省略する。また、現像液乾燥手段140についても、塗布層乾燥手段と同様の装置、方法により行うことができる。なお、図4(a)においては、塗布手段120としてディップコータ、現像手段150としてディップ現像の例を示しているが、これに限定されず、上記記載の方法で紫外線硬化樹脂の塗布、現像を行うことができる。
【0087】
図4(b)に露光手段140の概略斜視図を示す。フォトマスク142はシート102の走行方向に対して、平行方向にスリットがパターニングされている。このようなフォトマスク142を用いることで、UVランプ141及びフォトマスク142を固定し、シートを走行させることで、シートの走行方向に平行な凸部を有する凸状シート102を形成することができる。なお、図4(b)においては、シート102に凸部が形成されているが、凸部の形状をわかりやすくするために示したものであり、実際には、塗布層がシート上に形成されている状態である。
【0088】
図5(a)は、凸状シートの製造装置の他の形態を示す概略図である。図5(a)に示す凸状シートの製造装置200は、露光手段240が図4(a)に示す凸状シートの製造装置100と異なっている。
【0089】
図5(b)に露光手段240の概略斜視図を示す。フォトマスク242は、シート202の走行方向に対して、垂直方向にスリットがパターニングされている。そして、UVランプ142を固定し、フォトマスク242およびシート202を同期して走行させることで、フォトマスク242のスリットからシート202に一定の強度で紫外線を照射することができるので、図5(b)に示すように、走行方向に垂直な凸部を有する凸状シート202を形成することができる。
【0090】
フォトマスク242をシート202と同期して走行させる方法としては、図5(a)に示すように、フォトマスク242を無端状のベルトのように構成することで、走行させることができる。また、通常のフォトマスクの端部をコンベアベルトで保持し、走行させることもできる。
【実施例】
【0091】
以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0092】
[実施例1]
(感光性樹脂層用塗布液の調整)
ジシクロペンタジエンジアクリレート R684(日本化薬(株)製) :50質量%
メチルエチルケトン :48.95質量%
メガファックF176PF(大日本インキ(株)製) :0.05質量%
イルガキュア 184 (チバ スペシャリティーケミカルズ社製) :1質量%
上記処方により、感光性樹脂層用塗布液の調整を行った。感光性樹脂層用塗布液は、まず、アクリル酸エステルであるジシクロペンタジエンアクリレート R684をはかり取り、温度24℃(±2℃)で、メチルエチルケトンと混合して150rpm、30分間攪拌した。次いで、温度25℃(±2℃)で、メガファックF−176PF、イルガキュア 184の順で添加し、温度40℃(±2℃)で150prm、60分間攪拌することにより、感光性樹脂層用塗布液を得た。
【0093】
(感光性樹脂層の作製)
厚さ100μmのPETフィルム上に、感光性樹脂用塗布液を塗布し、乾燥させて、乾燥膜厚が120μmの感光性樹脂層を作製した。その後、照明型紫外線照射装置(Light Hammer 10、Fusion UV Systems社製)で、L/S=50/150μmパターンを有するマスクを光源の下150mmに設置し、さらに露光マスク面と感光性樹脂層の間の距離を200μmに設定し、露光量500mJ/cmでパターン露光した。なお、マスクのパターンは、Lが遮光部、Sが開口部の長さである。
【0094】
(未硬化部の除去)
露光後のサンプルを有機溶媒:エタノール/アセトン混合液(80:20)にて洗浄し、サンプルを製造した。
【0095】
[実施例2]
(感光性樹脂層用塗布液の調整)
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA) :35質量%
メチルエチルケトン :50質量%
ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=78/22モル比のランダム共重合物
:5質量%
KAYARAD DPHA(日本化薬(株)製) :9質量%
メガファックF176PF(大日本インキ(株)製) :0.05質量%
イルガキュア 184 (チバ スペシャリティーケミカルズ社製):0.95質量%
上記処方により、感光性樹脂層用塗布液の調整を行った。感光性樹脂層用塗布液は、まず、ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=78/22モル比のランダム共重合物、KAYARAD DPHA、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをはかり取り、温度24℃(±2℃)で混合して150rpm、30分間攪拌した。次いで、温度25℃(±2℃)で、メガファックF−176PF、イルガキュア 184の順で添加し、温度40℃(±2℃)で150prm、60分間攪拌することにより、感光性樹脂層用塗布液を得た。
【0096】
(感光性樹脂層の作製)
厚さ100μmのPETフィルム上に、感光性樹脂用塗布液を塗布し、乾燥させて、乾燥膜厚が120μmの感光性樹脂層を作製した。その後、照明型紫外線照射装置(Light Hammer 10、Fusion UV Systems社製)で、L/S=50/150μmパターンを有するマスクを光源の下150mmに設置し、さらに露光マスク面と感光性樹脂層の間の距離を200μmに設定し、露光量500mJ/cmでパターン露光した。
【0097】
(未硬化部の除去)
露光後のサンプルを有機溶媒:エタノール/アセトン混合液(80:20)にて洗浄し、サンプルを製造した。
【0098】
作製したサンプルの断面を切断し、マイクロスコープ((株)KEYENCE製)で観察したところ、厚み100μm、ピッチ200μmであった。
【0099】
[実施例3]
(感光性樹脂層用塗布液の調整)
感光性樹脂層用塗布液は実施例1と同様の方法により調製を行った。
【0100】
(感光性樹脂層の作製)
厚さ100μmのPETフィルム上に、感光性樹脂用塗布液を塗布し、乾燥させて、乾燥膜厚が120μmの感光性樹脂層を作製した。その後、照明型紫外線照射装置(Light Hammer 10、Fusion UV Systems社製)で、マスクを光源の下150mmに設置し、さらに露光マスク面と感光性樹脂層の間の距離を20μmに設定し、露光量500mJ/cmでパターン露光した。マスクは、L/S=100/100μmパターンを有するマスクであり、図#に示すように、開口部において中央から端部にかけて濃度勾配を有するマスクを用いた。
【0101】
(未硬化部の除去)
露光後のサンプルを有機溶媒:エタノール/アセトン混合液(80:20)にて洗浄し、サンプルを製造した。
【0102】
[実施例4]
(感光性樹脂層用塗布液の調整)
感光性樹脂層用塗布液は実施例1と同様の方法により調製を行った。
【0103】
(感光性樹脂層の作製)
図4に示す連続的にシートを製造することができる装置を用いてサンプルの作製を行った。PETウエブを5m/分の速度で走行させながら、感光性樹脂層用塗布液を塗布し、乾燥させて、乾燥膜厚120μmの感光性樹脂層を作製した後、連続的に露光、洗浄してサンプルを得た。PETウエブは、厚み100μm、幅150mmのものを用いた。また、フォトマスクには、L/S=50/150μmのパターンが設けられており、紫外線照射光源の下150mmにマスクを置き、さらに、マスクの下をウエブが200μmの隙間を維持して走行するようにした。マスクは、図#に示すように、ウエブの走行方向に対して、平行方向にスリットが入る状態で配置した。なお、露光量は600mJ/cmとなるように照度を調整した。
【0104】
未硬化部の除去は、エタノール/アセトン混合液(80:20)にディップして行い、洗浄、乾燥を行った後、巻き取り、サンプルを製造した。
【0105】
[実施例5]
(感光性樹脂層用塗布液の調整)
感光性樹脂層用塗布液は実施例1と同様の方法により調製を行った。
【0106】
(感光性樹脂層の作製)
図5に示す連続的にシートを製造することができる装置を用いてサンプルの作製を行った。PETウエブを5m/分の速度で走行させながら、感光性樹脂層用塗布液を塗布し、乾燥させて、乾燥膜厚120μmの感光性樹脂層を作製した後、連続的に露光、洗浄してサンプルを得た。PETウエブは、厚み100μm、幅150mmのものを用いた。また、フォトマスクには、L/S=50/150μmのパターンが設けられており、紫外線照射光源の下150mmの位置にマスク、さらにマスクとPETウエブの隙間を200μmに維持し、マスクとPETウエブとを等速度で走行するようにした。マスクは、図#に示すように、ウエブの走行方向に対して垂直方向にスリットが入っている状態で走行させた。なお、露光量は400mJ/cmとなるように照度を調整した。
【0107】
未硬化部の除去は、エタノール/アセトン混合液(80:20)にディップして行い、洗浄、乾燥を行った後、巻き取り、サンプルを製造した。
【符号の説明】
【0108】
10…塗布層、11…未硬化域、12…硬化域(凸部)、20、21、22、142、242…フォトマスク、23…紫外線通過部、100、200…凸状シートの製造装置、110…送り出し機、120…塗布手段、130…塗布層乾燥手段、140、240…露光手段、141…UVランプ、150…現像手段、160…現像液乾燥手段、170…後処理手段、180…巻き取り機、W…シート

【特許請求の範囲】
【請求項1】
凸部の厚みが5〜150μm、シート全体の厚みが40〜250μmおよびピッチの幅が10〜300μmである凸状シートの製造方法において、
シートの表面に紫外線硬化樹脂液を塗布し、塗布層を形成する塗布工程と、
フォトマスクを用いて、前記塗布層に照射する紫外線の強度を変化することにより、厚みを調整して塗布層を硬化する露光工程と、
前記塗布層を現像処理し、未硬化域を選択的に溶解する現像工程と、を有することを特徴とする凸状シートの製造方法。
【請求項2】
前記フォトマスクは、前記凸状シートに形成される前記凸部のパターンに対応するパターンが形成されており、前記フォトマスクから前記塗布層までの距離により、紫外線の強度が変化することを特徴とする請求項1に記載の凸状シートの製造方法。
【請求項3】
前記フォトマスクに部分的に濃淡をつけることにより、紫外線の強度が変化することを特徴とする請求項1に記載の凸状シートの製造方法。
【請求項4】
前記現像工程の後、前記塗布層を完全に硬化させる工程を有することを特徴とする請求項1から3いずれか1項に記載の凸状シートの製造方法。
【請求項5】
前記現像工程の後、前記塗布層と前記シート表面の密着性を向上させる工程を有することを特徴とする請求項1から4いずれか1項に記載の凸状シートの製造方法。
【請求項6】
前記シートを連続走行させる搬送工程を有し、前記塗布工程および前記露光工程は、前記シートを連続走行させながら行うことを特徴とする請求項1から5いずれか1項に記載の凸状シートの製造方法。
【請求項7】
前記フォトマスクは、前記シートの走行方向に対して平行方向にスリットをパターニングされていることを特徴とする請求項6に記載の凸状シートの製造方法。
【請求項8】
前記フォトマスクは、前記シートの走行方向に対して直行方向にスリットをパターニングされており、前記シートと等速で走行することを特徴とする請求項6に記載の凸状シートの製造方法。
【請求項9】
前記凸状シートが、レンチキュラーシートまたはマイクロレンズであることを特徴とする請求項1から8いずれか1項に記載の凸状シートの製造方法。
【請求項10】
シートを連続走行させる搬送手段と、
走行する前記シートの表面に紫外線硬化樹脂液を塗布し、塗布層を形成する塗布手段と、
フォトマスクと紫外線照射装置を備え、前記紫外線照射装置から照射される紫外線の強度を前記フォトマスクにより変化させ、前記塗布層の硬化部分を調整する露光手段と、
前記塗布層を現像処理し、未硬化域を選択的に溶解する現像手段と、を備えることを特徴とする凸状シートの製造装置。
【請求項11】
前記フォトマスクは固定されていることを特徴とする請求項10に記載の凸状シートの製造装置。
【請求項12】
前記フォトマスクは、前記シートの走行方向に対して、平行方向にスリットがパターニングされていることを特徴とする請求項11に記載の凸状シートの製造装置。
【請求項13】
前記フォトマスクを前記シートと等速で走行させるマスク搬送手段を備えることを特徴とする請求項10に記載の凸状シートの製造装置。
【請求項14】
前記フォトマスクは、前記シートの走行方向に対して、垂直方向にスリットがパターニングされていることを特徴とする請求項13に記載の凸状シートの製造装置。

【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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【公開番号】特開2011−59196(P2011−59196A)
【公開日】平成23年3月24日(2011.3.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−206175(P2009−206175)
【出願日】平成21年9月7日(2009.9.7)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】