JP2007264133A - マイクロレンズ形成フィルム製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学要素を精度良く配置でき、透過率を良好に保持するマイクロレンズ形成フィルム製造方法を提供する。
【解決手段】ベースフィルム３２の一方の面に、複数のマイクロレンズ３１、３１、…が配列され、ベースフィルムの他方の面に、マイクロレンズが配置された位置に対応する位置に透過開口を有する遮光層３３、３３、…を備えたマイクロレンズ形成フィルムを製造する方法であって、遮光層に未だ透過開口が形成されていない段階で、マイクロレンズ側からレーザを照射し、該マイクロレンズ及びベースフィルムを透過したレーザを遮光層に照射するレーザ照射工程と、レーザ照射工程と同時又は後工程であり、レーザが照射された部分の遮光層が除去されて透過開口が形成される透過開口形成工程とを有し、レーザ照射工程で照射されるレーザが波長４００ｎｍ〜１１００ｎｍ、かつ、パルス幅が５０×１０^−９秒以下であるものとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、リアプロジェクションテレビ及びフラットパネルディスプレイ等にスクリーンとして用いられる両面に光学要素が成型されたマイクロレンズ形成フィルム製造方法に関する。詳しくは一方の面には複数のマイクロレンズが該面に沿って配列されたマイクロレンズアレイを有し、他方面にはマイクロレンズに対応した位置に透過開口を具備する遮光層を有するマイクロレンズ形成フィルム製造方法に関する。

近年、リアプロジェクションテレビやフラットパネルディスプレイの需要は増加し、さらに鮮明で高画質であることが求められている。かかる需要を満たすためには、リアプロジェクションテレビやフラットパネルディスプレイ等のスクリーンとして備えられる両面成型フィルムにマイクロレンズを適用する場合が増えている。これはマイクロレンズ形成フィルムといわれ、これにより従来の例えばレンチキュラーレンズを適用した場合に比べてさらに高画質である当該テレビ等を提供することができる。

マイクロレンズ形成フィルムの一例を図６に示した。図６はマイクロレンズ形成フィルム３０の一部を拡大して示した斜視図である。マイクロレンズ形成フィルム３０は、基礎となる透明であるベースフィルム３２の一方の面にマイクロレンズ３１、３１、…が、他方の面に遮光層３３、３３、…がそれぞれ設けられている。図７にはマイクロレンズ形成フィルムの層構造を模式的に示した。また、図８には遮光層がＱで示した量だけずれて配置されている例を示した。図７に示したように、遮光層３３、３３、…は、マイクロレンズ３１、３１、…の頂点部の真下に透過光が通過できる透過開口３３ａ、３３ａ、…を有している。

このようなマイクロレンズ形成フィルム３０では、従来よりもさらにマイクロレンズ３１、３１、…と、遮光層３３、３３、…との相対的な位置を高精度に配置することが必要とされる。図８に示したように、マイクロレンズ３１’、３１’、…と、遮光層３３’、３３’、…との相対的な位置関係がずれると入射光が適切にマイクロレンズ形成フィルムを厚さ方向に通過せず、投射光である映像等に不具合を生じる。

具体的には、リアプロジェクションテレビ等のスクリーンにマイクロレンズ形成フィルム３０を適用する場合に、該マイクロレンズ形成フィルム３０はリアプロジェクションテレビの観察者側に鉛直に配置される。このとき遮光層３３、３３、…が該テレビの観察者側に向くようにされる。スクリーンには、光源側からの光がレンズ３１、３１、…に入射光として入射され、該光はマイクロレンズ形成フィルム３０を厚み方向に通過して映像としての投射光が投射する。なお、スクリーンはマイクロレンズ形成フィルム３０と、フルネルレンズシート、支持板等と適宜組み合わせられて構成される。

従って、マイクロレンズ３１、３１、…と遮光層３３、３３、…とが図７のように適切に配置されていれば、入射光は透過開口３３ａ、３３ａ、…を通過し、投射される。しかし、図８に示したように、遮光層３３’、３３’、…が適切に配置されないと入射光の主要な部分が、遮光層３３’、３３’、…により遮られてしまい、映像等に不具合を生じてしまう。特に、従来のＣＲＴ光源に替わって、ＭＤ光源、すなわちＬＣＤプロジェクター、もしくはＤＬＰプロジェクターを光源に用いたテレビが出現し、これらのプロジェクターからの光は画素（ドットマトリックス）によって構成されるため、ＣＲＴ光源に使用するよりも小さいピッチ（ファインピッチ）のレンチキュラーレンズシートが要求され、一例として、ＣＲＴ光源では、ピッチが０．５ｍｍ〜２．０ｍｍであったのに対し、ＭＤ光源では０．０５〜０．３ｍｍのものが使われるようになった。より小さいピッチ（ファインピッチ）のものが望まれるようになるに連れて、光学要素の配置精度の要求も高くなってきた。

従来において、両面成型フィルムを製造する方法として、機械的方法、光学的方法が提案されている。特に、光学的に両面成型フィルムを製造する方法は、光学要素の配置精度の高い両面成型フィルムを製造することができるものとして注目されている。その例として特許文献１のような両面成型フィルムの製造方法が開示されている。特許文献１の両面成型フィルムの製造方法では、レンチキュラーレンズが配列されたレンチキュラーレンズシートの非レンズ面に、一様な厚みで遮光性を有する層を形成した後、レンズ面側よりレーザ光等を照射することにより非レンズ面のレンズ集光部において遮光性を有する層が除去され透過開口が形成できるものである。

特開２００２−１８２３０９号公報

しかし、水平方向にのみ集光するレンチキュラーレンズと比較して、水平方向および垂直方向に集光するマイクロレンズは、要求される配置精度も高い。また、特許文献１に記載されたような光学的な両面成型フィルムの製造方法では、該両面成型フィルムの製造の際に、レーザを照射することによって場合によってはレンズやベースフィルム等に熱的なダメージを与える虞があり、特にマイクロレンズ形成フィルムにおいては、集光度合いがより高いというマイクロレンズの特性により、当該方法をそのまま適用することは困難であった。この熱的なダメージは、マイクロレンズ形成フィルムの透過率を減少させてしまう。

そして、当該透過率の減少は、テレビ等の画像に影響を与えるものであるため、これを良好に保持することが可能な、マイクロレンズ形成フィルムの光学的な製造方法の提供が課題であった。

そこで本発明では、マイクロレンズ形成フィルムの光学要素を精度良く配置することができるとともに、透過率を良好に保持することが可能であるマイクロレンズ形成フィルム製造方法を提供する。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、基礎となるベースフィルム（３２）と、該ベースフィルムの一方の面に具備され、複数のマイクロレンズ（３１、３１、…）が該面上に配列されたマイクロレンズアレイと、ベースフィルムの他方の面に具備され、マイクロレンズが配置された位置に対応する位置に透過開口を有する遮光層（３３、３３、…）とを備えたマイクロレンズ形成フィルムを製造する方法であって、遮光層に未だ透過開口が形成されていない段階で、マイクロレンズ側からレーザを照射し、該マイクロレンズ及びベースフィルムを透過したレーザを遮光層に照射するレーザ照射工程と、レーザ照射工程と同時又は後工程であり、レーザが照射された部分の遮光層が除去されて透過開口が形成される透過開口形成工程とを有し、レーザ照射工程で照射されるレーザが波長４００ｎｍ〜１１００ｎｍ、かつ、パルス幅が５０×１０^−９秒以下であることを特徴とするマイクロレンズ形成フィルム製造方法を提供することにより前記課題を解決する。

ここで、レーザの種類は特に限定されるものではなく、発振条件を満たすあらゆる種類のレーザを適用することができる。レーザの種類には例えば，Ｎｄ：ＹＡＧ、半導体、ルビー、Ｎｄ：ガラス、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ＢＥＬ、Ｎｄ：ＹＶＯ_４、ＬＮＰ、Ｔｉ：サファイヤ、アレキサンドライト、Ｃｏ−ＭｇＦ_２、Ｃｒ−ＧＳＧＧ、エメラルド、プロフスカイト、Ｅｒ−ＹＬＦ等の固体レーザ、エキシマ、ＣＯ_２、キシマレーザ（ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＦ、ＡｒＣｌ、ＫｒＣｌ、ＸｅＣｌ）、Ｆ_２、Ｈｅ−Ｎｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｓｒ、イオンレーザ（Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅ、Ｘｅ）、多価イオンＸ線、ＣＯ、Ｎ_２、ハロゲン化水素化学レーザ、Ｏ_２−Ｉ等の気体レーザ、Ｄｙｅ等の液体レーザを挙げることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のマイクロレンズ形成フィルム製造方法のレーザ照射工程で、レーザを複数回に分けて照射することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のマイクロレンズ形成フィルム製造方法のレーザ照射工程で、レーザがスポット形状であり、該スポット形状であるレーザをマイクロレンズ形成フィルム（３０）面に沿って走査させることにより、該マイクロレンズ形成フィルム全体にレーザを照射するとともに、走査させる際にすでに照射した部分に一部重ねて次の照射をすることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のマイクロレンズ形成フィルム製造方法のレーザ照射工程で、レーザがマイクロレンズ形成フィルム（３０）の法線に平行にマイクロレンズ（３１）側から照射されることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のマイクロレンズ形成フィルム製造方法のレーザ照射工程で、レーザがマイクロレンズ形成フィルム（３０）の法線に対して所定の角度を有してマイクロレンズ（３１）側から照射され、さらに他の角度を有して該マイクロレンズ側から再度照射されることを特徴とする。

本発明のマイクロレンズ形成フィルム製造方法によって、レンズやベースフィルムの透過率が高く維持されているのでさらに鮮明な映像を映し出すことができるマイクロレンズ形成フィルムを製造することが可能である。

本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。

以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。

第一実施形態にかかる本発明のマイクロレンズ形成フィルム製造方法について説明する。本製造方法は、上述したマイクロレンズ形成フィルムの製造過程でマイクロレンズ形成フィルムのマイクロレンズ側からレーザを照射するレーザ照射工程と、該レーザ照射工程によって投射光が通過可能な透過開口が形成される透過開口形成工程と有している。以下にその内容を適宜示した図を参照しつつ説明する。

図１は、マイクロレンズ形成フィルム３０ａの層構成を模式的に示すとともに、レーザ照射工程の概要を説明するための図である。ここでマイクロレンズ形成フィルム３０ａは、マイクロレンズ形成フィルム３０において透過開口が未だ形成されていない段階であることを意味する。

マイクロレンズ形成フィルム３０ａは、基礎となるベースフィルム３２と、該ベースフィルム３２の一方の面に図６のように配置されたマイクロレンズ３１、３１、…と、ベースフィルム３２の他方の面に配置された遮光性を有する透過開口が設けられていない遮光層３３とを有している。

このようなマイクロレンズ形成フィルム３０ａがレーザ照射工程に供給される。レーザ照射工程では、図１に矢印Ａで示したように、マイクロレンズ形成フィルム３０ａの法線方向に略平行である方向から所定のパルス幅を有するレーザが照射される。該レーザはマイクロレンズ３１、３１、…及びベースフィルム３２を透過しつつ図１にＢで示したように集光して遮光層３３に照射される。従って遮光層３３には、図１にＣで示した範囲でレーザが照射される。

このときの使用されるレーザの波長は４００ｎｍ〜１１００ｎｍであるとともに上記パルス幅が５０×１０^−９秒以下である。これにより、レーザを照射してもマイクロレンズ３１、３１、…やベースフィルム３２に対して熱的なダメージが生じにくく、該マイクロレンズ３１、３１、…及びベースフィルム３２の光の透過率を適切に保持することが可能となる。レーザの波長は好ましくは５００〜１１００ｎｍである。また、パルス幅は好ましくは０秒より長く５０×１０^−９秒以下、さらに好ましくは０秒より長く２０×１０^−９秒以下である。

レーザの照射強度については、その他の条件、例えば、レーザの波長、種類、パルス幅、スポット径、スポット内のエネルギー分布、又は、レンズフィルムの材質、屈折率、及び、遮光層の材質等によって最適な値を適用することができる。

このようなレーザ照射工程を有することにより、レンズ３１、３１、…及びベースフィルム３２にレーザが照射されても該レンズ３１、３１、…及びベースフィルム３２に熱的な悪影響を起こすことなく、透過率を高く保持したマイクロレンズ形成フィルムを製造することが可能となる。

レーザの種類は特に限定されるものではなく、あらゆる種類のレーザを適用することができる。これには例えばＮｄ：ＹＡＧ、半導体、ルビー、Ｎｄ：ガラス、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ＢＥＬ、Ｎｄ：ＹＶＯ_４、ＬＮＰ、Ｔｉ：サファイヤ、アレキサンドライト、Ｃｏ−ＭｇＦ_２、Ｃｒ−ＧＳＧＧ、エメラルド、プロフスカイト、Ｅｒ−ＹＬＦ等の固体レーザ、エキシマ、ＣＯ_２、エキシマレーザ（ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＦ、ＡｒＣｌ、ＫｒＣｌ、ＸｅＣｌ）、Ｆ_２、Ｈｅ−Ｎｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｓｒ、イオンレーザ（Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅ、Ｘｅ）、多価イオンＸ線、ＣＯ、Ｎ_２、ハロゲン化水素化学レーザ、Ｏ_２−Ｉ等の気体レーザ、Ｄｙｅ等の液体レーザを挙げることができる。その中でも波長、パルス幅、普及率などの観点からＮｄ：ＹＡＧレーザ、半導体レーザ等を使用することが好ましい。

図２に、レーザが走査される過程を模式的に示した。このようにレーザ照射工程では、スポット状照射範囲を有するレーザを走査することによりマイクロレンズ形成フィルム３０ａの全面に亘ってレーザを照射する。詳しくは図２にＤで示したレーザのスポットはＥ１〜Ｅ４で示した線に沿って移動し、全範囲に照射される。またこのとき、Ｆで示したように、レーザの照射の軌跡における端部が重なるように走査が行われてもよい。これによってレーザの端部しか照射されない部分においても十分なエネルギーのレーザが照射される。この端部の重なりの大きさは特に限定されるものではないが、走査におけるレーザ照射幅の１／４以上であることが好ましい。

レーザのスポット径は特に限定されるものではないが、マイクロレンズの配列のピッチよりも大きいことが好ましく、レンズピッチの１．５倍以上であることがさらに好ましい。従って、レンズのピッチによって，スポット径を自由に変更できることが最も好ましい。

また、走査は１度でなく、複数回行っても良い。これによりさらに確実に透過開口を得ることが可能となる。

本実施形態では、所定の照射面積を有するスポット状としたレーザを走査してマイクロレンズ形成フィルム３０ａの全体に対してレーザを照射するものであるが、その変形例としてフィルムの幅方向を長さ方向とする線状のレーザにより上記レーザ照射を行っても良い。

次に透過開口形成工程について説明する。図３は透過開口形成工程においてマイクロレンズ形成フィルム３０の遮光層３３に透過開口３３ａが形成される場面を示した図である。このように透過開口形成工程では上述のレーザ照射工程により照射された図１にＣで示した遮光層３３の部分が除去され、透過開口３３ａ、３３ａ、…が形成される。

従って、透過開口３３ａ、３３ａ、…がマイクロレンズ３１、３１、…に対して光が通過する適切な位置に精度よく形成される。従って本発明のマイクロレンズ形成フィルム製造方法により、より高精細で投射光の損失の少ないマイクロレンズ形成フィルムを提供することができる。

透過開口形成工程により、レーザが照射された遮光層３３の一部がどのように除去されるかは特に限定されるものではない。これには例えば溶融、昇華、燃焼、アブレーション（削摩や爆融）等を挙げることができる。また、残渣が生じるのを防止するための手段を付加しても良い。これには例えば真空吸引、減圧吸引、拭き取り、空気又は液体の吹き付け等を挙げることができる。

透過開口形成工程は、上記態様によりレーザ照射工程と略同時に進行する場合もある。これは、どのように透過開口が形成されるかによるものである。

以上の工程を有する、本発明のマイクロレンズ形成フィルムの製造方法により、マイクロレンズ形成フィルムの光学要素を精度良く配置することができるとともに、透過率を良好に保持することが可能となる。

以上はマイクロレンズを有するマイクロレンズ形成フィルムの製造方法であるが、本発明の製造方法は、従来のレンチキュラーレンズを有する両面成形フィルムに用いることもできる。これによって、光学要素を精度良く配置することができるとともに、透過率を高く保持することができる。

次に本発明のマイクロレンズ形成フィルム製造方法により製造されるマイクロレンズ形成フィルムに好適に使用される材料について説明する。

ベースフィルム３２は光を透過させることができる材料を適用することが可能である。これには例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、ニチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、エチレン−α−オレフィン共重合体エラストマー、酸変性ポリオレフィン、スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリアセタール、ポリメチルメタクリレート、ポリフェニレンオキシド、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート（略称として「ＰＥＴ」と記載することがある。）、ポリブタジエンテレフタレート、ナイロン等の単体、又は混合体（共押出フィルム等）、及びラミネート品等を挙げることができる。

マイクロレンズ３１、３１、…についても光を透過させることできる材料を適用することが可能である。これにはポリ塩化ビニル、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ等）、ポリスチレン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂や、不飽和ポリエステル、メラミン、エポキシ、ポリエステル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、トリアジン系アクリレート等の熱硬化性樹脂を挙げることができる、また、それぞれ単独、又は上記熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを混合して使用することができる。

これら熱可塑性樹脂及び／又は熱硬化性樹脂には、ラジカル重合性不飽和基を有する熱成形性物質、又はこれらにラジカル重合性不飽和単量体を加えて電離放射線、非電離放射線硬化性を向上させても良い。また、さらに紫外線吸収剤や光開始剤を配合して、特に紫外線硬化性を向上させたものを使用することができる。これにより、例えばレンズ３１、３１、…を半溶融した上記樹脂で形を形成し、紫外線を照射することにより固化させてベースフィルム３２にマイクロレンズ３１、３１、…を配置することができる。

遮光層３３は、バインダーに遮光性のある物質及び／又は光吸収性のある物質が混入されることにより形成される。バインダーとしては、例えばモノマーとしての酢酸ビニル、ビニルアルコール、スチレン、α−メチルスチレン、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル（メタクリル酸メチル等）、フッ素含有（メタ）アクリル酸誘導体、アクリロニトリル、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジエン等のオレフィン等から選ばれる少なくとも１種類のモノマーを重合させた重合体を挙げることができる。

また、他にもセルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートブチレート、エチルセルロース、ニトロセルロース等のセルロース誘導体や、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、加えてポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、フェノール系樹脂、石油系樹脂、天然ゴム類、合成ゴム類（ブタジエン系ゴム等）、シリコン樹脂、フッ素樹脂等のポリマーから選ばれた透明樹脂を挙げることができる。

さらにはバインダーとして、ワックス類を使用しても良い。これには、鯨ロウ、蜜ロウ、カルナバロウ、キャンデリラロウ、木ロウ、モンタンロウ、ラノリンロウ等の天然ワックスや、パラフィンロウ、マイクロクリスタリンワックス、エステルワックス、酸化ワックス、低分子量ポリエチレンワックス、モンタンワックス、塩化パラフィン等の合成ワックス、さらにはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、フロメン酸、ベヘニン酸等の高級脂肪酸や、エステル類（ショ糖の脂肪酸エステル、スルビタンの脂肪酸エステル等）、アミド類（ステアリンアミド、オレインアミド等）を挙げることができる。

以上に示したバインダーとして使用されることができる物質は単独でも、２種以上が組み合わされても、いずれによっても使用可能である。

また、バインダーには、酸化剤として硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、又は過塩素酸カリウムを加えても良い。これによりレーザ照射時の燃焼性を向上させることができる。

遮光性物質としては、例えばカーボンブラック、暗色系顔料、染料を挙げることができる。これは光を遮る効果が大きく、かつ、画像の表示の妨げにならないよう色相を有していることが好ましい。これには例えば黒色、灰色、白を挙げることができるが、外反射を伴わない黒色であることがさらに好ましい。

光吸収物質は、レーザ照射工程においてレーザ光のエネルギーを効率よく熱エネルギーに変換することができる物質を使用することができる。これには例えば、近赤外光（波長７００〜２０００ｎｍ）の範囲のレーザ光に対するものとしては、銅又は鉄を含有する化合物の微粉体や錯体、カーボンブラック、アントラキノン化合物、シアニン化合物、フタロシアニン化合物、クロム、コバルト金属錯塩化合物、六塩タングステンと塩化スズをメチルメタクリレート（ＭＭＡ）シロップに溶解させ重合させた物質、ジチオール系の金属錯体（主にニッケル錯体）、スクアリリウム化合物、アセチレン系ポリマーに酸化剤を気相又は液相でドーピングした物質、チオ尿素に硫化第二銅を作用させた物質、イモニウム系材料等の多くの無機錯体や有機化合物を挙げることができる。

また、可視光（波長４００〜７００ｎｍ）の範囲のレーザ光に対するものとしては、カーボンブラックや、ニトロソ染料、ニトロ染料、アゾ染料、スチルベンアゾ染料、ケトイミン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料、アクリジン染料、キノリン染料、メチン、ポリメチン染料、チアゾール染料、インダミン、インドフェノール染料、アジン染料、オキサジン染料、チアジン染料、硫化染料、アミノケトン、オキシケトン染料、アントラキノン染料、インジゴイド染料、もしくはフタロシアニン染料等の有機顔料、さらには、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃｄ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｋ、Ｎａ、Ｔｉ、Ｈｇ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｓ等の単体、合金、酸化物、水酸化物、またはこれらの複合体、等の無機化合物等を挙げることができる。

以上に説明した遮光性物質及び光吸収性物質は、遮光層中に合計で、１〜７０質量％程度含有される。含有量が１質量％未満であると、遮光層の透過開口の形成精度が低下する虞がある。また、含有量が７０質量％を超えると、配合の効果が飽和する。

次に第二実施形態に係る本発明のマイクロレンズ形成フィルム製造方法について説明する。図４は、第二実施形態に係るマイクロレンズ形成フィルム１３０ａの製造方法におけるレーザ照射工程の概要を示した図である。第二実施形態に係るマイクロレンズ形成フィルム製造方法も、第一実施形態に係るマイクロレンズ形成フィルム製造方法と同様にレーザ照射工程と、透過開口形成工程とを有している。第二実施形態に係るマイクロレンズ形成フィルム製造方法では、レーザ照射工程以外は、第一実施形態に係るマイクロレンズ形成フィルム製造方法と共通なので、ここでは、レーザ照射工程についてのみ説明する。

第二実施形態に係るマイクロレンズ形成フィルム製造方法のレーザ照射工程では、図４に矢印Ｇ、Ｌで示したようにレーザをマイクロレンズ形成フィルム１３０ａの法線方向からＨ、Ｍで示した所定の角度を有して照射する。また、該レーザの照射は図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、少なくとも２回行う。これにより、遮光層１３３に照射されるレーザの範囲を調整することが可能となる。

さらに詳しく説明する。図４（ａ）に示したように、最初のレーザは、図４（ａ）に矢印Ｇで示したようにマイクロレンズ形成フィルムの法線に対して角度Ｈを有して照射される。すると、マイクロレンズ１３１、１３１、…及びベースフィルム１３２を透過したレーザは、Ｊで示したようにマイクロレンズ１３１、１３１、…の頂点部の真下から若干ずれて集光し、Ｋで示した遮光層１３３の部分に照射される。

そして次のレーザは、図４（ｂ）に矢印Ｌで示したようにマイクロレンズ形成フィルムの法線に対して角度Ｍを有して照射される。すると、マイクロレンズ１３１、１３１、…及びベースフィルム１３２を透過したレーザは、Ｎで示したようにレンズ１３１、１３１、…の頂点部の真下から若干ずれて集光し、Ｐで示した遮光層１３３の部分に照射される。このときの照射部分Ｐは最初のレーザ照射による照射部分Ｋとはずれるため、図４（ａ）及び図４（ｂ）のレーザ照射によりＫ又はＰで示したいずれかの部分に該当すれば、透過開口が形成される。

従って、角度Ｈ及びＭを変更することによって、レーザ照射範囲を調整することができ、透過開口の大きさを調整することができる。これにより、さらに好ましい映像を提供することができるマイクロレンズ形成フィルムを製造することができる。

第二実施形態に係るマイクロレンズ形成フィルム製造方法のレーザ照射工程においても、レーザ照射の方法及び遮光層１３２に用いられる材料等は、第一実施形態に係るマイクロレンズ形成フィルム製造方法と同じとすることができる。

次に実施例に基づき、本発明をさらに詳しく説明する。ただし、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

実施例の条件について説明する。以下の条件でマイクロレンズ形成フィルムを製造した。レーザにはＮｄ：ＹＡＧパルスレーザの基本波（１０６４ｎｍ）、２倍高調波（５３２ｎｍ）、３倍高調波（３５５ｎｍ）、又は半導体（ＩｎＧａＡｓＰ）レーザ（１５００ｎｍ）を用いた。パルス幅は５×１０^−９〜１０００×１０^−９秒の間で変化させた。スポット径はレンズを用いて１．８ｍｍになるように集光させ、レーザの発振周波数は１５ｋＨｚに設定した。

加工対象フィルムは，マイクロレンズについてはＵＶ（紫外線）硬化性の樹脂を用いた。また、フィルムにはＰＥＴを用い、遮光層にはカーボンブラックを分散させた樹脂を用いた。マイクロレンズのピッチは０．１５ｍｍ、フィルム厚みが０．１ｍｍ、面積が３００×３００ｍｍとした。レーザは照射方向が下向きになるよう設置し、フィルムはレンズが上向きになるように，Ｘ、Ｙ方向に移動することができる真空吸着ステージに上に固定し、レーザと相対移動させることによって全面加工をおこなった。ここで、レーザを発振させながら、フィルムを＋Ｘ方向に移動させ、線状に加工し、その後Ｙ方向に１ｍｍ間隔で移動させてから、−Ｘ方向に移動させるという動作を繰り返すことによって線を重ねて全面加工を行った。これによりスキャンのムラのないサンプルを形成することができた。

透過率の評価は、マイクロレンズフィルム全体の透過率を、村上色彩研究所のハロゲンランプ光源のヘイズメータＨＲ−１００を用いて、全光線透過率の測定でおこなった。透過率は８０％より大きいものを「○」、６０〜８０％のものを「△」、６０％より小さかったものを「×」とした。

次に上記条件に基づき行った結果について説明する。図５にグラフを示した。図５に示したグラフは横軸にレーザ波長、縦軸にレーザパルス幅を取り、そのときの透過率％を上記評価基準で示したものである。

これを見ると、レーザパルス幅が１００×１０^−９秒を超える場合には、透過率が良くないことがわかる。これ以上のパルス幅では、マイクロレンズやベースフィルムに熱的影響があり、透過率を低下させてしまうからであると考えられる。また、レーザ波長について見ると、パルス幅程には影響を与えないが、レーザ波長が４００ｎｍより小さい、又は１１００ｎｍよりも大きい場合に４００〜１１００ｎｍの時に比べて透過率が低下する傾向にある。これは４００ｎｍより小さい場合、ベースフィルム，マイクロレンズなどの基材への吸収が優勢になり、マイクロレンズ表面へのダメージ、又は遮光膜界面の基材へのダメージが大きくなることにより、表面の平坦性が損なわれることによる。また，１１００ｎｍ以上の場合は，ベースフィルムへの熱の影響が大きくなることにより該ベースフィルム表面の溶解などによる表面の凹凸による光の散乱が生じること等によると考えられる。

本実施例からも本発明のマイクロレンズ形成フィルム製造方法により良好な透過率を得ることができることがわかる。

以上、現時点において、最も、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うマイクロレンズ形成フィルム製造方法も本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

第一実施形態に係る本発明のマイクロレンズ形成フィルム製造方法におけるレーザ照射工程の概要を示した図である。 第一実施形態に係る本発明のマイクロレンズ形成フィルム製造方法におけるレーザ照射工程のレーザ走査の一例を示した図である。 第一実施形態に係る本発明のマイクロレンズ形成フィルム製造方法における透過開口形成工程の概要を示した図である。 第二実施形態に係る本発明のマイクロレンズ形成フィルム製造方法におけるレーザ照射工程の概要を示した図である。 実施例の結果である、透過率をレーザ波長とレーザパルス幅で整理したグラフである。 本発明のマイクロレンズ形成フィルム製造方法によって製造されるマイクロレンズ形成フィルムの一部を拡大して示した斜視図である。 本発明のマイクロレンズ形成フィルム製造方法によって製造されるマイクロレンズ形成フィルムの層構造を模式的に示した図である。 マイクロレンズ形成フィルムのレンズと遮光層に位置ずれが生じたときにおけるマイクロレンズ形成フィルムの断面構造を模式的に示す図である。

符号の説明

３０ マイクロレンズ形成フィルム
３１ レンズ
３２ ベースフィルム
３３ 遮光層
３３ａ 透過開口
１３０ マイクロレンズ形成フィルム
１３１ レンズ
１３２ ベースフィルム
１３３ 遮光層

Claims (5)

1. 基礎となるベースフィルムと、該ベースフィルムの一方の面に具備され、複数のマイクロレンズが該面上に配列されたマイクロレンズアレイと、前記ベースフィルムの他方の面に具備され、前記マイクロレンズが配置された位置に対応する位置に透過開口を有する遮光層と、を備えたマイクロレンズ形成フィルムを製造する方法であって、
   前記遮光層に未だ前記透過開口が形成されていない段階で、前記マイクロレンズ側からレーザを照射し、該マイクロレンズ及び前記ベースフィルムを透過した前記レーザを前記遮光層に照射するレーザ照射工程と、
   前記レーザ照射工程と同時又は後工程であり、前記レーザが照射された部分の前記遮光層が除去されて前記透過開口が形成される透過開口形成工程と、を有し、
   前記レーザ照射工程で照射されるレーザが波長４００ｎｍ〜１１００ｎｍ、かつ、パルス幅が５０×１０^−９秒以下であることを特徴とするマイクロレンズ形成フィルム製造方法。
2. 前記レーザ照射工程で、前記レーザを複数回に分けて照射することを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズ形成フィルム製造方法。
3. 前記レーザ照射工程で、前記レーザがスポット形状であり、該スポット形状である前記レーザを前記マイクロレンズ形成フィルム面に沿って走査させることにより、該マイクロレンズ形成フィルム全体に前記レーザを照射するとともに、走査させる際にすでに照射した部分に一部重ねて次の照射をすることを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロレンズ形成フィルム製造方法。
4. 前記レーザ照射工程で、前記レーザが前記マイクロレンズ形成フィルムの法線に平行に前記マイクロレンズ側から照射されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のマイクロレンズ形成フィルム製造方法。
5. 前記レーザ照射工程で、前記レーザが前記マイクロレンズ形成フィルムの法線に対して所定の角度を有して前記マイクロレンズ側から照射され、さらに他の角度を有して該マイクロレンズ側から再度照射されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のマイクロレンズ形成フィルム製造方法。

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