JP2004306554A - 凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】凹凸表面構造のシートを転写により連続的に成形するための円筒状型部材の製造方法であって、形状転写性が長期に渡り良好に維持され且つ耐久性が良好な型部材を製造する方法を提供する。
【解決手段】外周面上にエッチングマスク３Ｐを形成した円筒状基材２を水平に維持してその中心軸Ｋの周りに回転させながら、基材２の下部をエッチング液Ｗに浸漬することで、基材外周部２２にエッチングマスクパターンに対応するパターンで複数のエッチング凹部２２Ｘを形成し、しかる後にエッチングマスク３Ｐを除去する。エッチング凹部２２Ｘをそのまま転写用凹部として使用してもよいし、エッチングマスク３Ｐの除去の前又は後にエッチング凹部２２Ｘに対して適宜の加工を施してエッチング凹部２２Ｘに対応する転写用凹部を形成してもよい。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法に関するものであり、特に、表面に微細な凹凸構造特に多数の凸部を有し光学的作用をなす透光性合成樹脂シートの連続成形に好適な円筒状型部材に関するものである。この型部材は、例えばエッジライト型面光源装置に使用されて所望の光拡散性を付与する光拡散シートを転写により成形するのに好適に使用される。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、カラー液晶表示装置は、携帯用ノートパソコンやパソコン等のモニターとして、あるいは液晶テレビやビデオ一体型液晶テレビ、携帯電話機、携帯情報端末等の表示部として、種々の分野で広く使用されてきている。また、情報処理量の増大化、ニーズの多様化、マルチメディア対応等に伴って、液晶表示装置の大画面化、高精細化が盛んに進められている。
【０００３】
液晶表示装置は、基本的にバックライト部と液晶表示素子部とから構成されている。バックライト部としては、液晶表示素子部の直下に光源を配置した直下方式のものや導光体の側端面に対向するように光源を配置したエッジライト方式のものがあり、液晶表示装置のコンパクト化の観点からエッジライト方式が多用されている。
【０００４】
エッジライト方式のバックライト（面光源装置）では、消費電力の低減の観点から、導光体の表面（光出射面）から出射する出射光束をできるだけ有効に所望の観察方向範囲に集中して出射させるために、導光体光出射面上にプリズムシートやレンチキュラーレンズシート等の光偏向素子が配置される。しかしながら、この光偏向素子による出射光束角度分布の集中機能は、特定面内での分布については十分に発揮されても、他の面内（たとえば特定面と直交する面内）での分布については必ずしも十分に発揮されない場合がある。そのため、全ての面内での分布について出射光束角度分布の集中を十分に行おうとすれば、特定面内での分布が狭くなりすぎることになる。その場合には、光偏向素子上に光拡散シートを配置して出射光束角度分布の過度の集中を阻止することがなされる。
【０００５】
この光拡散シートとしては光拡散面としてマット面を形成したものを使用することができるが、この場合には特定面と直交する面内での分布をも拡大させることになる。従って、このような不用な分布拡大をできるだけ発生させないようにするために、異方拡散性（即ち異なる面内での拡散性の程度が異なる）の光拡散シートを使用することが好ましい。このような異方拡散性のシートとしては、たとえば合成樹脂シートの少なくとも一方の表面に微細な異方性凹凸構造特に多数の異方性微小凸部を形成してなるものが使用される。
【０００６】
凹凸表面構造を有するシートは、型部材を用いた転写により成形することができる。型部材としては、ロール状すなわち円筒状で、外周面に所要の微細凹凸構造を形成してなるものを使用することが、連続成形のためには好ましい。連続成形のための円筒状型部材の製造方法特に転写面の微細凹凸構造の形成方法としては、たとえばプリズムシートやレンチキュラーレンズシートを転写成形するための型部材の場合には、円筒状金属基材の外周面を切削加工して所要の断面形状の多数の溝を形成するものがある。しかし、この手法は上記多数の異方性微小凸部を形成する場合には適用できない。また、マット面を転写成形するための型部材の場合には、円筒状金属基材の外周面をサンドブラスト加工するものがある。しかし、この手法では十分な異方性は得られず上記多数の異方性微小凸部の形成には適用できない。
【０００７】
多数の異方性微小凸部を形成するための型部材の製造にエッチング加工を用いることができる。しかしながら、平らな金属板の表面部をエッチング加工したものを円筒状基材に巻き付けて固定すると、微小凹部に形状変形が発生する。また、円筒状基材に取り付ける際に生じた金属板の歪みにより転写成形時に金属板の浮きが発生したり、更には転写成形時に金属板の継ぎ目の隙間に合成樹脂が入り込んだりして、正確な形状転写性が得られなかったり型部材の劣化が早く耐久性が十分でなくなったりするという難点もある。
【０００８】
そこで、本発明は、凹凸表面構造のシートを転写により連続的に成形するための円筒状型部材の製造方法であって、形状転写性が長期に渡り良好に維持され、耐久性が良好な型部材を製造する方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
円筒状基材の外周面上にエッチングマスクを形成し、該エッチングマスク付きの前記円筒状基材外周面にエッチング液を供給して前記円筒状基材の外周部に前記エッチングマスクのパターンに対応するパターンで複数のエッチング凹部を形成し、しかる後に前記エッチングマスクを除去することを含んで、前記エッチング凹部に対応する転写用凹部を有する円筒状型部材を得ることを特徴とする、凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法、
が提供される。
【００１０】
本発明の一態様においては、前記円筒状基材外周面に前記エッチング液を供給するに際し前記円筒状基材を水平に維持してその中心軸の周りに回転させる。本発明の一態様においては、前記円筒状基材外周面への前記エッチング液の供給を前記中心軸に対する空間的位置関係が固定され且つ該中心軸の方向に延びた特定領域に対してなす。本発明の一態様においては、前記特定領域は前記円筒状基材中心軸の下方に位置しており、前記エッチング液は前記円筒状基材中心軸の下方にて貯留されている。本発明の一態様においては、前記エッチングマスクはパターン状のレジスト膜からなる。本発明の一態様においては、前記エッチング凹部をそのまま前記転写用凹部として使用する。
【００１１】
本発明の一態様においては、前記エッチングマスクを除去した後に、前記円筒状基材をその中心軸の周りで回転させながら外周部を適宜の厚さ切削除去する。本発明の一態様においては、前記エッチングマスクを除去する前又は除去した後に、前記円筒状基材外周面及び／又は前記エッチング凹部の内面に対して粗面化加工を施す。本発明の一態様においては、前記エッチングマスクを除去した後に、前記円筒状基材外周面及び前記エッチング凹部の内面に被覆層を形成する。本発明の一態様においては、前記被覆層はニッケル、クロム、銀及び金の少なくとも１つを主成分として含み且つ厚さが０．１〜３μｍである。
【００１２】
本発明の一態様においては、前記エッチングマスクの形成は、前記円筒状基材の外周面上に一様なレジスト膜を形成し、該レジスト膜の表面に露光マスクを密着形成し、露光及び現像を行ってパターン状のレジスト膜を形成し、前記露光マスクを除去することでなされる。本発明の一態様においては、前記エッチングマスクの形成は、前記円筒状基材の外周面上に一様なレジスト膜を形成し、前記円筒状基材をその中心軸の周りに回転させながら該中心軸に沿った方向のスリット状に露光を行い、現像を行ってパターン状のレジスト膜を形成することでなされる。本発明の一態様においては、前記一様なレジスト膜の形成は液状レジストの塗布またはフィルム状レジストの巻き付けによりなされる。
【００１３】
本発明の一態様においては、前記円筒状基材はその前記外周面から前記エッチング凹部の深さ以上の厚さ部分が銅、ニッケル、鉄及びステンレススチールの少なくとも１つを主成分として含む。本発明の一態様においては、前記エッチングマスクの厚さが１〜１０μｍである。本発明の一態様においては、前記転写用凹部は平均深さ０．１〜１００μｍである。
【００１４】
本発明の一態様においては、前記転写用凹部の過半数は開口形状が異方性を有する。本発明の一態様においては、前記転写用凹部は開口形状の短径に対する深さの割合の平均が１〜５０％である。本発明の一態様においては、前記転写用凹部はその開口の配置が全体としてランダムとなるように配置されている。本発明の一態様においては、前記転写用凹部はその内面に光拡散性の極微細凹凸構造を有する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。図１〜図６は、本発明による型部材の製造方法の一実施形態を示す模式図である。
【００１６】
先ず、図１に示されているように、中心軸Ｋの周りで回転対称な円筒状基材２を用意する。該基材２は、基部２１と外周部２２とからなる。基部２１は、中心軸Ｋの周りで回転対称な円筒形状をなし、両端には回転軸部２１’が一体的に形成されている。外周部２２は基部２１の外周面上に所要膜厚にて形成されている。外周部２２は、例えば銅、ニッケル、鉄及びステンレススチールの少なくとも１つを主成分として含むエッチング可能な材質からなり、基部２１の外周面にメッキその他の堆積手段により付与することができる。外周部２２の厚さは、後述のエッチング凹部の深さより大きな値とされる。基部２１は、外周部２２と同一の材質からなるものでもよいし異なる材質からなるものでもよく、異なる材質からなる場合は安価なことから好ましくは鉄からなる。
【００１７】
次に、図２に示されているように、基材外周部２２の外周面にエッチングマスク形成のためのレジスト膜３を形成する。このレジスト膜３は、液状レジストを塗布したものでもよいし、フィルム状レジスト（ドライレジストフィルム）を巻き付けたものでもよく、ネガ型のものでもポジ型のものでもよい。レジスト膜３の厚さは、たとえば１〜１０μｍである。レジスト膜３の厚さが小さすぎると膜破損の危険性が高まり、レジスト膜３の厚さが大きすぎると後述のエッチングマスクを形成した時に特にその開口部の寸法が微小な場合にはエッチング液の浸入が不十分になりやすい。
【００１８】
次に、図３に示されているように、レジスト膜３上に所望のパターン状に形成された透光部を有する露光マスク４を密着配置し、該露光マスクを介して紫外線又は電子線などの活性エネルギー線を照射して、レジスト膜３の活性エネルギー線照射された部分に露光マスクパターンに対応するパターンの潜像を形成する。潜像形成の際には、基材２を中心軸Ｋの周りに回転させながら、該中心軸に沿った方向のスリット状に活性エネルギー線照射して露光を行うことができる。この場合、後述のエッチングの際に利用するものと同様な回転駆動手段を用いることができる。
【００１９】
潜像形成の変形態様としては、露光マスクを形成することなく、基材２を中心軸Ｋの周りに回転させながら該中心軸に沿った方向のスリット状に時間と共に変化する適宜の照射パターンにて露光を行うことが挙げられる。この場合、後工程での露光マスクの除去は不要となり、また後述のエッチングの際に利用するものと同様な回転駆動手段を用いてパターン露光ができる。
【００２０】
次に、図４に示されているように、レジスト膜３の潜像を現像して所要のパターン状に配列された多数の開口を有するエッチングマスク３Ｐを形成し、露光マスク４を除去する。
【００２１】
次に、図５に示されているように、パターン状レジスト膜からなるエッチングマスク３Ｐを用いて、湿式エッチングを行う。このエッチングは、中心軸Ｋが水平に維持された円筒状基材２を、回転軸２１’に接続された不図示の回転駆動手段により中心軸Ｋの周りに回転させながら、行われる。エッチング液Ｗは、基材２の下部が浸漬される位置にて貯留されている。これにより、基材外周部２２の外周面へのエッチング液Ｗの供給は、中心軸Ｋに対する空間的位置関係が固定され（即ち中心軸Ｋの下方に位置し）且つ中心軸Ｋの方向に延びた領域（特定領域）に対してなされることになる。かくして、基材外周部２２に多数のエッチング凹部２２Ｘが形成される。エッチング凹部２２Ｘの開口形状（外周部外面における開口の形状）のパターンは、エッチングマスク３Ｐのパターンに対応する。
【００２２】
以上のように、湿式エッチングは、基材２を回転させながら、その空間固定の下部領域において基材２の外周面の一部をエッチング液Ｗと接触させ、即ち基材２の外周面の各領域を該基材の回転により前記空間固定下部領域へと進入させ且つ該下部領域から離脱させる動作を繰り返すことで、なされる。これにより、空間固定下部領域においてエッチングマスク３Ｐの開口内へと浸入したエッチング液は、基材２がその回転に伴い下部領域から次第に上部領域へと移行する際及び上部領域から次第に下部領域へと移行する際に、重力の作用によりエッチングマスク開口内にて流動・偏在し、これにより基材外周部２２の露出部分（エッチング凹部２２Ｘが形成される部分）の特にエッチングマスク開口縁部にまで良好にエッチング液が供給され、エッチングマスクパターンに正確に対応する開口形状のエッチング凹部２２Ｘが形成される。
【００２３】
下部領域の幅（エッチング液Ｗと接触する基材２の部分の幅）、基材２の回転数及びエッチング処理時間等の条件を適宜設定することで、所望の深さのエッチング凹部を精密コントロール下で形成することができる。又、大面積の基材外周部外周面全体を均一にエッチング加工することができる。
エッチング液供給の変形形態としては、特定領域を中心軸Ｋの上方となし上方から所要幅にて流下させる形態や、特定領域を中心軸Ｋの側方となし側方から所要幅にて吹き付ける形態がある。
【００２４】
エッチング液Ｗと該エッチング液によりエッチングされる被加工材（基材外周部２２）の材質との組合せの例を以下の表１に示す。
【００２５】
【表１】

しかる後にエッチングマスク３Ｐを剥離除去して、図６に示されている型部材を得る。本実施形態では、エッチング凹部２２Ｘをそのまま転写用凹部として使用する。転写用凹部の内面は、以上のようなエッチング加工によりエッチング凹部に形成された光拡散性の極微細な（即ちエッチング凹部または転写用凹部の寸法に比べて小さな）凹凸構造を有する。
【００２６】
図７は、本発明による型部材の製造方法の更に別の実施形態を示す模式図である。本実施形態では、上記図１〜図６に関し説明した実施形態と同様の工程を行って、図６に示される形態を得る。ここで、基材基部２１の半径はｒ３であり、基材２の半径（即ち中心軸Ｋから基材外周部２２の外周面までの距離）はｒ１である。次いで、円筒状基材２を中心軸Ｋの周りで回転させながら、外周部２２を適宜の厚さ（ｒ１−ｒ２）切削除去することにより、基材２の半径をｒ２とする。これにより、エッチング凹部２２Ｘとは異なる深さの転写用凹部２２Ｙを得る。この場合、エッチングの際に利用したものと同様な回転駆動手段を用いて切削加工することができる。この様に、エッチング凹部を後切削加工することにより、転写により得られる凹凸表面構造シートを光拡散シートとして用いる場合には、その光拡散性を切削深さ（ｒ１−ｒ２）を変化させることによって制御することができる。
【００２７】
更に、本発明の他の実施形態においては、エッチングマスク３Ｐを除去する前に、エッチング凹部２２Ｘの内面に対してサンドブラストなどより粗面化加工を施すことができる。これにより、粗面化された転写用凹部をもつ型部材が得られる。また、エッチングマスク３Ｐを除去した後に、基材外周部２２の外周面及びエッチング凹部２２Ｘの内面に対してサンドブラストなどにより粗面化加工を施すことができる。これにより、粗面化された外周部外周面及び転写用凹部をもつ型部材が得られる。粗面化加工は、外周部２２の適宜厚さ（ｒ１−ｒ２）の切削除去の前後いずれに行ってもよい。
【００２８】
更に、本発明の他の実施形態においては、エッチングマスク２２Ｘを除去した後に、基材２の外周部外周面及びエッチング凹部２２Ｘの内面に被覆層を形成することができる。被覆層としては、ニッケル、クロム、銀及び金の少なくとも１つを主成分として含むものが挙げられ、電気メッキや無電解メッキ等により堆積形成することができる。被覆層の付与により、酸化性及び腐食性の低減に寄与する被覆層の形成された形状転写面（転写用凹部を含む）を持つ一層長寿命の型部材が得られる。被覆層の厚さはたとえば０．１〜３μｍである。被覆層の厚さが薄すぎると上記機能及びその長期にわたる持続性が低下しがちであり、被覆層の厚さが厚すぎると転写用凹部の形状が崩れがちである。
【００２９】
図８は以上のような本発明の実施形態で得られた円筒状型部材の斜視図である。また、図９はその外周面を平面で近似して示す部分斜視図であり、図１０及び図１１はそれぞれその部分平面図及び部分断面図である。
【００３０】
図示されているように、転写用凹部２２Ｙは、その開口形状が一方向に細長い方向性（異方性）を有している。転写用凹部２２Ｙの開口形状は、図示されるような長円の他に、だ円、長方形、その他の適宜の形状が可能である。また、転写用凹部２２Ｙの開口形状は、長さ（長径）がＬ１であり、幅（短径）がＬ２であり、深さがＤである。
【００３１】
長径Ｌ１は、たとえば２０〜２００μｍであり、好ましくは３０〜１００μｍ、より好ましくは４０〜６０μｍである。Ｌ１が２０μｍより小さいとエッチング加工による所望の異方性の凹凸構造が安定して形成し難くなり、またＬ１が２００μｍより大きいと前記異方性の凹凸構造が視認され易くなり、シートの外観品位を損ねる可能性がある。
【００３２】
短径Ｌ２はたとえば１〜１００μｍであり、好ましくは１０〜６０μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍである。Ｌ２が１μｍより小さいとエッチング加工による所望の凹凸構造が安定して形成し難くなり、またＬ２が１００μｍより大きいと異方性の凹凸構造が視認され易くなり、シートの外観品位を大きく損ねる可能性がある。
【００３３】
深さＤはたとえば０．１〜１００μｍであり、好ましくは０．５〜４０μｍ、より好ましくは１〜３０μｍである。Ｄが０．１μｍより小さいと、エッチング加工による所望の凹凸構造が安定して形成し難くなり、またＤが１００μｍより大きいと、該金型を用いてシートを賦形する場合、その転写性が不充分であったり、必要以上に成形用の樹脂が必要となりコストアップになる。
【００３４】
転写用凹部２２Ｙの長径方向と直交する断面の形状は、たとえば大略円弧形状であり、平均傾斜角がたとえば１〜４５度、好ましくは３〜４０度、より好ましくは５〜３５度である。全転写用凹部２２Ｙの深さＤの平均は、たとえば０．１〜１００μｍである。全転写用凹部２２Ｙについて、開口形状の短径Ｌ２に対する深さＤの割合の平均は、たとえば１〜５０％である。
【００３５】
転写用凹部２２Ｙは基材外周部２２に多数形成されており、その隙間の間隔はたとえば０．１〜１０００μｍ、好ましくは１〜８００μｍ、より好ましくは５〜６００μｍである。隙間の間隔は一定である必要はなくランダムであってもよい。図には転写用凹部２２Ｙの全てが同一の形状及び寸法且つ中心軸Ｋの周りの周方向に同一の方向性をもって配置されているように描かれている。但し、これは必須ではなく、転写用凹部２２Ｙは全体的な平均として所望の方向性を持つものであってもよい。たとえば、転写用凹部２２Ｙの過半数が異方性の開口形状を持ち、その方向性の全体としての平均が所望の方向となるようにすることができる。平均的方向性は、例えば、中心軸Ｋと略平行な方向又はそれに対して斜めの方向であってもよい。
【００３６】
図１２は円筒状型部材の他の実施形態を示す概略平面図である。この実施形態では、転写用凹部２２Ｙは、その開口の配置が全体としてランダムとなるように配置されている。
【００３７】
図１３は、以上のようにして製造された円筒状型部材を用いた転写により合成樹脂シート（光拡散シート）を形成する実施形態を示す模式図である。
【００３８】
不図示の回転駆動手段により型部材１０７の回転軸部２１’を駆動回転することで、型部材１０７が矢印の向きに回転せしめられる。型部材１０７には、透明シート基材１０９が供給されており、該透明シート基材と型部材１０７の外周面との間には、樹脂タンク１１２から供給ノズル１１３を介して紫外線硬化樹脂組成物などの活性エネルギー線硬化樹脂組成物１１０が供給される。透明シート基材１０９の外側（型部材１０７と反対の側）には、供給された活性エネルギー線硬化樹脂組成物１１０の層の厚さを均一にさせるための金属製又はゴム製のニップロール１０８が設置されている。ニップロール１０８には、油圧シリンダや空気圧シリンダなどの圧力調整機構１１１により所要の圧力が印加されており、これにより活性エネルギー線硬化樹脂組成物１１０の層厚を正確に調節することができる。
【００３９】
活性エネルギー線硬化樹脂組成物１１０を型部材１０７と透明シート基材１０９との間に供給した後に、活性エネルギー線硬化樹脂組成物が型部材と透明シート基材との間に挟まれた層状態にあるうちに、紫外線発光光源等の活性エネルギー線発生源１１４から活性エネルギー線を透明シート基材１０９を通して照射して、活性エネルギー線硬化樹脂組成物を重合硬化させ、型部材１０７の外周面に形成された転写用凹部を活性エネルギー線硬化樹脂組成物に転写する。次いで、透明シート基材１０９と重合硬化された活性エネルギー線硬化樹脂組成物で形成された凸部形成層１１０’とが一体化された光拡散シート１０６を型部材１０７から離型する。
【００４０】
透明シート基材１０９としては、紫外線や電子線等の活性エネルギー線を透過する透明な材料であれば特に制限はなく、たとえばポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等からなるものが例示される。透明シート基材１０９の厚さは、例えば５０〜５００μｍ程度である。凸部形成層１１０’を構成する活性エネルギー線硬化樹脂としては、紫外線や電子線などの活性エネルギー線で硬化させたものであれば特に限定されず、たと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が挙げられる。凸部形成層１１０’の凸部高さを除く厚さは、例えば１〜３０μｍ程度である。
【００４１】
活性エネルギー線硬化樹脂として熱硬化性樹脂を使用することも可能である。この場合、活性エネルギー線発生源として熱源を使用する。
【００４２】
以上のようにして製造された光拡散シートは、長尺状であり、使用時には適宜の寸法に切り出す。図１４は以上のようにして得られた光拡散シート１０６を示す部分斜視図である。凸部形成層１１０’の表面には、型部材１０７の外周部に形成された転写用凹部２２Ｙに対応する凸部１０６ｂが形成されている。
【００４３】
以上の実施形態では透明シート基材１０９の片面にのみ凸部形成層１１０’を形成したが、以上のようにして得られた合成樹脂シートの透明シート基材１０９の凸部形成層１１０’の形成されていない方の面に同様にして凸部形成層を形成することもできる。この場合、両面の凸部形成層として互いに異なるものを形成することができ、たとえば一方の面の凸部の転写の際には全体として方向性の高い転写用凹部を有する型部材を使用し、他方の面の凸部の転写の際には全体として方向性の低い（たとえばランダム配列の）転写用凹部を有する型部材を使用することができる。
【００４４】
図１５は、以上のようにして得られた光拡散シートを用いた面光源装置の例を示す斜視図である。
【００４５】
この面光源装置は、少なくとも一つの側端面を光入射面１０３１とし、これと略直交する一つの表面を光出射面１０３３とする導光体１０３と、この導光体１０３の光入射面１０３１に対向して配置され光源リフレクタ１０２で覆われた線状の一次光源１０１と、導光体１０３の光出射面上に配置された光偏向素子１０４と、光偏向素子１０４の出光面１０４２上にこれと対向して配置された光拡散素子（上記光拡散シート）１０６と、導光体１０３の光出射面１０３３とは反対側の裏面１０３４に対向して配置された光反射素子１０５とから構成される。
【００４６】
導光体１０３は、ＸＹ面と平行に配置されており、全体として矩形板状をなしている。導光体１０３は４つの側端面を有しており、そのうちＹＺ面と平行な１対の側端面のうちの少なくとも一つの側端面を光入射面１０３１とする。光入射面１０３１は一次光源１０１と対向して配置されており、一次光源１０１から発せられた光は光入射面１０３１から導光体１０３内へと入射する。
【００４７】
導光体１０３の光入射面１０３１に略直交した２つの主面は、それぞれＸＹ面と略平行に位置しており、いずれか一方の面（図では上面）が光出射面１０３３となる。この光出射面１０３３またはその裏面１０３４のうちの少なくとも一方の面に粗面からなる指向性光出射機能部や、プリズム列、レンチキュラーレンズ列、Ｖ字状溝等の多数のレンズ列を光入射面１０３１と略平行に並列形成したレンズ面からなる指向性光出射機能部等を付与することによって、光入射面１０３１から入射した光を導光体１０３中を導光させながら光出射面１０３３から光入射面１０３１および光出射面１０３３に直交する面（ＸＺ面）内において指向性のある光を出射させる。このＸＺ面内分布における出射光光度分布のピークの方向が光出射面１０３３となす角度αは、例えば１０〜４０度であり、出射光光度分布の半値全幅は例えば１０〜４０度である。
【００４８】
光偏向素子１０４は、導光体１０３の光出射面１０３３上に配置されている。光偏向素子１０４の２つの主面１０４１，１０４２は全体として互いに平行に配列されており、それぞれ全体としてＸＹ面と平行に位置する。主面１０４１，１０４２のうちの一方（導光体１０３の光出射面１０３３側に位置する主面）は入光面１０４１とされており、他方が出光面１０４２とされている。出光面１０４２は、導光体１０３の光出射面１０３３と平行な平坦面とされている。入光面１０４１は、多数のＹ方向に延びるプリズム列が互いに平行に配列されたプリズム形成面とされている。
【００４９】
光拡散素子１０６として光拡散性に異方性を有するものを使用することが、光拡散素子１０６の全光線透過率を高め、光偏向素子１０４からの出射光を効率的に拡散でき、輝度を向上させることができるため好ましい。例えば、導光体１０３の一つの端面に対向するように線状の冷陰極管を一次光源１０１として配置した面光源装置においては、導光体１０３の光出射面から出射する出射光を光偏向素子１０４によりＸＺ面内において主として狭視野化を図り、このＸＺ面内で狭視野化された光を更に光拡散素子１０６により主として拡散させ視野角を広げるようにしている。しかし、光拡散素子１０６として等方性拡散性のものを使用した場合には、光偏向素子により狭視野化されていないＹＺ面内についても同等に光が拡散されるため、輝度の低下を招くことになる。そこで、ＹＺ面内よりもＸＺ面内での光拡散性が高いような異方拡散性を有する（即ち、凸部１０６ｂの方向性が全体の平均として略Ｘ方向である）光拡散素子１０６を使用することにより、光偏向素子１０４により狭視野化されたＸＺ面内での光の拡散を強くし、狭視野化されていないＹＺ面内での光の拡散を弱くすることができ、かくして光偏向素子１０４からの出射光を効率的に拡散することができ、輝度の低下を可能な限り最小に抑えることができる。
【００５０】
このような異方拡散性を有する光拡散素子１０６において、輝度特性、視認性および品位等のバランスを考慮して光偏向素子１０４からの出射光を適度に拡散させる光拡散特性を有することが好ましい。すなわち、光拡散素子１０６の光拡散性が低い場合には、視野角を十分に広げることが困難となり視認性を低下させるとともに、品位改善効果が十分でなくなる傾向にあり、逆に光拡散性が高すぎる場合には光偏向素子１０４による狭視野化の効果が損なわれるとともに、全光線透過率も低くなり輝度が低下する傾向にある。そこで、出射光光度分布の最大半値全幅（光拡散素子１０６にその法線方向に入射した平行光が出射時にどの程度拡散して広がるかを示すもので、光拡散素子１０６を透過拡散した出射光の上記法線方向を含む面内での光度分布におけるピ−ク値に対する半値での広がり角の全幅角度のうち、最大のものをいう）が例えば１〜１３度の範囲、好ましくは３〜１１度の範囲、さらに好ましくは４〜９度の範囲であるものが使用される。
【００５１】
また、最小半値全幅（光拡散素子１０６を透過拡散した出射光の上記法線方向を含む面内での光度分布におけるピ−ク値に対する半値での広がり角の全幅角度のうち、最小のものをいう）に対する最大半値全幅の比（最大半値全幅／最小半値全幅）が１．１〜２０の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは２〜１５の範囲、より好ましくは４〜１０の範囲である。これは、最大半値全幅／最小半値全幅を１．１以上とすることによって光の利用効率を向上させ輝度を高めることができるためであり、２０以下とすることによって強い光拡散性による輝度の低下を抑止することができるためである。
【００５２】
また、光拡散素子１０６のヘイズ値としては８〜８２％の範囲とすることが、輝度特性向上と視認性改良の観点から好ましく、さらに好ましくは３０〜７０％の範囲であり、より好ましくは４０〜６５％の範囲である。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の凹凸表面構造のシートを転写により連続的に成形するための円筒状型部材の製造方法によれば、外周面上にエッチングマスクを形成した円筒状基材の外周面にエッチング液を供給して円筒状基材の外周部にエッチングマスクのパターンに対応するパターンでエッチング凹部を形成するので、形状
【００５４】
転写性が長期に渡り良好に維持され且つ耐久性が良好な型部材が得られる。
特に、エッチング液を供給するに際し円筒状基材を水平に維持してその中心軸の周りに回転させ、該中心軸に対する空間的位置関係が固定され且つ該中心軸の方向に延びた特定領域に対してエッチング液を供給することにより、一層優れた制御性をもって所望形状のエッチング凹部ひいては転写用凹部を形成することができるので、より優れた型部材が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による型部材の製造方法の一実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明による型部材の製造方法の一実施形態を示す模式図である。
【図３】本発明による型部材の製造方法の一実施形態を示す模式図である。
【図４】本発明による型部材の製造方法の一実施形態を示す模式図である。
【図５】本発明による型部材の製造方法の一実施形態を示す模式図である。
【図６】本発明による型部材の製造方法の一実施形態を示す模式図である。
【図７】本発明による型部材の製造方法の更に別の実施形態を示す模式図である。
【図８】本発明の実施形態で得られる円筒状型部材の斜視図である。
【図９】図８の円筒状型部材の外周面を平面で近似して示す部分斜視図である。
【図１０】図８の円筒状型部材の部分平面図である。
【図１１】図８の円筒状型部材の部分断面図である。
【図１２】円筒状型部材の他の実施形態を示す概略平面図である。
【図１３】円筒状型部材を用いた転写により光拡散シートを形成する実施形態を示す模式図である。
【図１４】拡散シートを示す部分斜視図である。
【図１５】光拡散シートを用いた面光源装置の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
２ 円筒状基材
２１ 基材基部
２１’ 基材回転軸部
２２ 基材外周部
２２Ｘ エッチング凹部
２２Ｙ 転写用凹部
Ｋ 中心軸
３ レジスト膜
３Ｐ エッチングマスク
４ 露光マスク
Ｗ エッチング液
１０６ 光拡散シート
１０６ｂ 光拡散シート凸部
１０７ 円筒状型部材
１０８ ニップロール
１０９ 透明シート基材
１１０ 活性エネルギー線硬化樹脂組成物
１１０’ 凸部形成層
１１１ 圧力調整機構
１１２ 樹脂タンク
１１３ 供給ノズル
１１４ 活性エネルギー線発生源
１０１ 一次光源
１０２ 光源リフレクタ
１０３ 導光体
１０４ 光偏向素子
１０５ 光反射素子

Claims (20)

1. 円筒状基材の外周面上にエッチングマスクを形成し、該エッチングマスク付きの前記円筒状基材外周面にエッチング液を供給して前記円筒状基材の外周部に前記エッチングマスクのパターンに対応するパターンで複数のエッチング凹部を形成し、しかる後に前記エッチングマスクを除去することを含んで、前記エッチング凹部に対応する転写用凹部を有する円筒状型部材を得ることを特徴とする、凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
2. 前記円筒状基材外周面に前記エッチング液を供給するに際し前記円筒状基材を水平に維持してその中心軸の周りに回転させることを特徴とする、請求項１に記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
3. 前記円筒状基材外周面への前記エッチング液の供給を前記中心軸に対する空間的位置関係が固定され且つ該中心軸の方向に延びた特定領域に対してなすことを特徴とする、請求項２に記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
4. 前記特定領域は前記円筒状基材中心軸の下方に位置しており、前記エッチング液は前記円筒状基材中心軸の下方にて貯留されていることを特徴とする、請求項３に記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
5. 前記エッチングマスクはパターン状のレジスト膜からなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
6. 前記エッチング凹部をそのまま前記転写用凹部として使用することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
7. 前記エッチングマスクを除去した後に、前記円筒状基材をその中心軸の周りで回転させながら外周部を適宜の厚さ切削除去することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
8. 前記エッチングマスクを除去する前又は除去した後に、前記円筒状基材外周面及び／又は前記エッチング凹部の内面に対して粗面化加工を施すことを特徴とする、請求項１〜５及び７のいずれかに記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
9. 前記エッチングマスクを除去した後に、前記円筒状基材外周面及び前記エッチング凹部の内面に被覆層を形成することを特徴とする、請求項１〜５、７及び８のいずれかに記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
10. 前記被覆層はニッケル、クロム、銀及び金の少なくとも１つを主成分として含み且つ厚さが０．１〜３μｍであることを特徴とする、請求項９に記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
11. 前記エッチングマスクの形成は、前記円筒状基材の外周面上に一様なレジスト膜を形成し、該レジスト膜の表面に露光マスクを密着形成し、露光及び現像を行ってパターン状のレジスト膜を形成し、前記露光マスクを除去することでなされることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
12. 前記エッチングマスクの形成は、前記円筒状基材の外周面上に一様なレジスト膜を形成し、前記円筒状基材をその中心軸の周りに回転させながら該中心軸に沿った方向のスリット状に露光を行い、現像を行ってパターン状のレジスト膜を形成することでなされることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
13. 前記一様なレジスト膜の形成は液状レジストの塗布またはフィルム状レジストの巻き付けによりなされることを特徴とする、請求項１１〜１２のいずれかに記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
14. 前記円筒状基材はその前記外周面から前記エッチング凹部の深さ以上の厚さ部分が銅、ニッケル、鉄及びステンレススチールの少なくとも１つを主成分として含むことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
15. 前記エッチングマスクの厚さが１〜１０μｍであることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれかに記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
16. 前記転写用凹部は平均深さ０．１〜１００μｍであることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれかに記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
17. 前記転写用凹部の過半数は開口形状が異方性を有することを特徴とする、請求項１〜１６のいずれかに記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
18. 前記転写用凹部は開口形状の短径に対する深さの割合の平均が１〜５０％であることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれかに記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
19. 前記転写用凹部はその開口の配置が全体としてランダムとなるように配置されていることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれかに記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。
20. 前記転写用凹部はその内面に光拡散性の極微細凹凸構造を有することを特徴とする、請求項１〜１９のいずれかに記載の凹凸表面構造シート転写成形用の円筒状型部材の製造方法。

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