JP2008058494A - Manufacturing method of microlens array sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロレンズアレイシートの製造方法に関し、さらに詳しくは、ロール版と基材フィルムとの間に充填された電離放射線硬化樹脂を電離放射線で硬化することによりマイクロレンズアレイシートを製造するマイクロレンズアレイシートの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a microlens array sheet. More specifically, the present invention relates to a microlens array sheet that is manufactured by curing an ionizing radiation curable resin filled between a roll plate and a base film with ionizing radiation. The present invention relates to a method for manufacturing a lens array sheet.
液晶ディスプレイに代表される表示装置は、高い正面輝度を求められる。そのため、表示装置を構成するバックライト装置には、正面輝度を向上するための光学レンズシートが敷設される。 A display device represented by a liquid crystal display is required to have high front luminance. Therefore, an optical lens sheet for improving the front luminance is laid on the backlight device constituting the display device.
正面輝度を向上するためのバックライト装置用の光学レンズシートの1つに、マイクロレンズアレイシートがある。マイクロレンズアレイシートを用いたバックライト装置は、たとえば、特開2004−145329号公報(特許文献1)に開示されている。 One of optical lens sheets for a backlight device for improving the front luminance is a microlens array sheet. A backlight device using a microlens array sheet is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-145329 (Patent Document 1).
マイクロレンズアレイシートは、シート状であり、一方の表面上に2次元状に配列された複数の凸レンズ(マイクロレンズ)を有する。バックライト装置に用いられるマイクロレンズシートは、光源からの拡散光を複数のマイクロレンズで集光して出射する。そのため、正面輝度が向上する。 The microlens array sheet has a sheet shape and has a plurality of convex lenses (microlenses) arranged two-dimensionally on one surface. A microlens sheet used in a backlight device collects and emits diffused light from a light source by a plurality of microlenses. Therefore, the front brightness is improved.
ところで、光学レンズシートの製造方法の1つに、外周面にレンズ成型用の溝又は穴を有するロール版を用いた2P(Photo polymerization)成型法がある。この製造方法は、たとえば、特許第3616109号(特許文献2)に開示されている。この製造方法では、ロール版の外周面に形成されたレンズ成型用の溝又は穴に電離放射線硬化樹脂を充填する。続いて、ニップロールとロール版との間に基材フィルムを通す。このとき、基材フィルムをニップロールでロール版側に押圧することにより、基材フィルムをロール版の外周面上の電離放射線硬化樹脂に接触させる。基材フィルムを電離放射線硬化樹脂に接触させた後、電離放射線により電離放射線硬化樹脂を硬化して複数のレンズ(プリズムやマイクロレンズ等)を成型する。以上の工程により、光学レンズシートが製造される。 By the way, as one method for producing an optical lens sheet, there is a 2P (Photo polymerization) molding method using a roll plate having a lens molding groove or hole on the outer peripheral surface. This manufacturing method is disclosed in, for example, Japanese Patent No. 3616109 (Patent Document 2). In this manufacturing method, a lens molding groove or hole formed on the outer peripheral surface of the roll plate is filled with an ionizing radiation curable resin. Subsequently, the base film is passed between the nip roll and the roll plate. At this time, the substrate film is brought into contact with the ionizing radiation curable resin on the outer peripheral surface of the roll plate by pressing the substrate film to the roll plate side with a nip roll. After the base film is brought into contact with the ionizing radiation curable resin, the ionizing radiation curable resin is cured by ionizing radiation to mold a plurality of lenses (prisms, microlenses, etc.). The optical lens sheet is manufactured through the above steps.
しかしながら、この製造方法でマイクロレンズアレイシートを製造する場合、製造されたマイクロレンズシート内に気泡が含まれてしまう。マイクロレンズアレイシート内の気泡は集光効果を低下させる。また、気泡の内在は外観不良を引き起こすため、製品上好ましくない。
本発明の目的は、ロール版を用いた2P成型法において、マイクロレンズアレイシートに気泡が内在するのを抑制できるマイクロレンズアレイシートの製造方法を提供することである。 The objective of this invention is providing the manufacturing method of the micro lens array sheet which can suppress that a bubble exists in a micro lens array sheet in 2P shaping | molding method using a roll plate.
本発明によるマイクロレンズアレイシートの製造方法は、複数のマイクロレンズを成型するための複数のレンズ成型穴を有する外周面を備えたロール版と、ロール版に並設されたニップロールとを回転する工程と、回転中のロール版の上方からロール版の外周面に100〜500cPの粘度を有する液状の電離放射線硬化樹脂を塗布することにより、電離放射線硬化樹脂をレンズ成型穴に充填し、かつ、外周面上に電離放射線硬化樹脂膜を形成する工程と、帯状の基材フィルムをニップロールと電離放射線硬化樹脂膜が形成されたロール版との間に通す工程と、ニップロールと電離放射線硬化樹脂膜が形成されたロール版との間を通過する基材フィルムをニップロールでロール版側に押圧することにより、基材フィルムとロール版の外周面とで電離放射線硬化樹脂膜を挟む工程と、電離放射線を照射することにより基材フィルムとロール版外周面とに挟まれた電離放射線硬化樹脂膜及びレンズ成型穴に充填された電離放射線硬化樹脂を硬化する工程とを備える。ここで、電離放射線とは、たとえば、紫外線や電子線等である。また、電離放射線硬化樹脂とは、電離放射線により硬化する樹脂である。 The method for producing a microlens array sheet according to the present invention includes a step of rotating a roll plate having an outer peripheral surface having a plurality of lens molding holes for molding a plurality of microlenses, and a nip roll arranged in parallel with the roll plate. And by applying a liquid ionizing radiation curable resin having a viscosity of 100 to 500 cP on the outer peripheral surface of the roll plate from above the rotating roll plate, filling the lens molding hole with the ionizing radiation curable resin, and A step of forming an ionizing radiation curable resin film on the surface, a step of passing a belt-like base film between the nip roll and the roll plate on which the ionizing radiation curable resin film is formed, and a nip roll and an ionizing radiation curable resin film are formed. By pressing the base film passing between the roll plate and the roll plate side with a nip roll, the base film and the outer peripheral surface of the roll plate The step of sandwiching the ionizing radiation curable resin film, and the ionizing radiation curable resin filled in the lens molding hole and the ionizing radiation curable resin film sandwiched between the base film and the outer peripheral surface of the roll plate by curing with ionizing radiation are cured. A process. Here, the ionizing radiation is, for example, ultraviolet rays or electron beams. The ionizing radiation curable resin is a resin that is cured by ionizing radiation.
本発明によるマイクロレンズアレイシートの製造方法では、従来の電離放射線硬化樹脂よりも低粘度である100〜500cPの粘度を有する電離放射線硬化樹脂を用いる。電離放射線硬化樹脂の粘度が低いため、電離放射線硬化樹脂に気泡が侵入しても、電離放射線により電離放射線硬化樹脂が硬化する前に気泡が外部に抜けやすい。したがって、マイクロレンズアレイシートに気泡が内在しにくくなる。 In the method for producing a microlens array sheet according to the present invention, an ionizing radiation curable resin having a viscosity of 100 to 500 cP, which is lower than that of a conventional ionizing radiation curable resin, is used. Since the ionizing radiation curable resin has a low viscosity, even if air bubbles enter the ionizing radiation curable resin, the air bubbles easily escape to the outside before the ionizing radiation curable resin is cured by the ionizing radiation. Therefore, bubbles are less likely to be present in the microlens array sheet.
好ましくは、電離放射線硬化樹脂膜を挟む工程では、電離放射線により硬化した電離放射線硬化樹脂膜の厚さが5μm以下となるように、基材フィルムをニップロールで押圧して、挟まれた電離放射線硬化樹脂膜の厚さを調整する。 Preferably, in the step of sandwiching the ionizing radiation curable resin film, the ionizing radiation curable resin film cured by ionizing radiation is pressed with a nip roll so that the thickness of the ionizing radiation curable resin film is 5 μm or less, and the ionizing radiation cured Adjust the thickness of the resin film.
気泡は、主として、ニップロールとロール版との間に基材フィルムを通過させるとき、ロール版に形成された電離放射線硬化樹脂膜の一部(液状の電離放射線硬化樹脂)がニップロールとロール版との間で滞留することにより発生する。したがって、気泡はレンズ成型穴に充填された電離放射線硬化樹脂に侵入するよりも、基材フィルムと接触する電離放射線硬化樹脂膜に侵入しやすい。基材フィルムとロール版とに挟まれた電離放射線硬化樹脂膜を薄くすれば、気泡は侵入しにくくなる。具体的には、電離放射線により硬化した電離放射線硬化樹脂膜が5μm以下となるように、基材フィルムとロール版とに挟まれた電離放射線硬化樹脂膜の厚さを調整すれば、製造されたマイクロレンズアレイシートに気泡が内在しにくくなる。 When the base film is passed between the nip roll and the roll plate, the air bubbles are mainly caused by a part of the ionizing radiation curable resin film (liquid ionizing radiation curable resin) formed on the roll plate between the nip roll and the roll plate. It occurs by staying between. Therefore, the bubbles are more likely to enter the ionizing radiation curable resin film in contact with the base film, rather than the ionizing radiation curable resin filled in the lens molding hole. If the ionizing radiation curable resin film sandwiched between the base film and the roll plate is thinned, bubbles are less likely to enter. Specifically, it was manufactured by adjusting the thickness of the ionizing radiation curable resin film sandwiched between the base film and the roll plate so that the ionizing radiation curable resin film cured by ionizing radiation was 5 μm or less. Air bubbles are less likely to be present in the microlens array sheet.
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[製造装置の全体構成] [Overall configuration of manufacturing equipment]
初めに、マイクロレンズアレイシートの製造装置について説明する。 First, a microlens array sheet manufacturing apparatus will be described.
図1及び図2を参照して、マイクロレンズアレイシートの製造装置50は、基材フィルムロール1と、ニップロール2と、ロール版3と、ダイコータ4と、剥離ロール5と、巻き取りロール6と、露光装置7と、電離放射線硬化樹脂供給装置8とを備える。
With reference to FIG.1 and FIG.2, the
基材フィルムロール1は、外周面に巻かれた帯状の基材フィルム10を有する。基材フィルム10は、可視光領域の波長に対して透明である。また、基材フィルム10は、紫外線や電子線といった電離放射線を透過する。基材フィルム10は、たとえば、ポリエステル系樹脂や、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂、脂環式ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエーテルスルホン酸系樹脂、トリアセチルセルロース系樹脂等の樹脂で構成される。
The
基材フィルムロール1は、図1において時計回りに回転して外周面に巻かれた基材フィルム10を巻き出す。巻き出された基材フィルム10はロール版3に向かって搬送される。
The
ダイコータ4は、ロール版3の上方に配置される。ダイコータ4は、電離放射線硬化樹脂供給装置8から液状の電離放射線硬化樹脂の供給を受ける。ダイコータ4は下面に設けられたリップ開口部41から液状の電離放射線硬化樹脂を吐出し、図1において反時計回りに回転するロール版3の外周面30に塗布する。
The die coater 4 is disposed above the
ニップロール2は、ロール版3に並設される。より具体的には、ニップロール2は、ロール版3の前上方に、自身の軸がロール版3の軸と並行になるように配置される。ニップロール2は図1において時計回りに回転し、基材フィルムロール1から搬送された基材フィルム10を外周面に巻く。ニップロール2はさらに、外周面に巻かれた基材フィルム10をニップロール2と電離放射線硬化樹脂膜11が形成されたロール版3との間に通す。
The
ニップロール2は図示しない押圧装置によりロール版3側に移動できる。ニップロール2は、ロール版3側に移動することにより、ニップロール2とロール版3との間を通過する基材フィルム10をロール版3側に押圧する。これにより、基材フィルム10とロール版の外周面30との間に電離放射線硬化樹脂膜11を挟み込む。
The
ニップロール2はまた、ニップロール2とロール版3との間の距離が最短となる地点P1の上方に滞留部12を形成する。滞留部12は、電離放射線硬化樹脂膜11を構成する液状の電離放射線硬化樹脂の一部が地点P1上に滞留することにより形成される。滞留部12は、地点P1を通過した基材フィルム10とロール版の外周面30との間に挟まれる電離放射線硬化樹脂が不足するのを防止する。
The
ロール版3は、図3及び図4に示すように、複数のレンズ成型穴31を有する外周面30を備える。複数のレンズ成型穴31は、マイクロレンズシート14上に2次元状に配列される複数のマイクロレンズ13に対応する。つまり、図3に示すように、複数のレンズ成型穴31はロール版3の外周面30上に2次元状に配列され、図4に示すように、各レンズ成型穴31の表面32は略球面である。ダイコータ4によりロール版3の外周面30に塗布された電離放射線硬化樹脂は、各レンズ成型穴31に充填され、さらにロール版3の外周面30上に所定の厚さを有する電離放射線硬化樹脂膜11を形成する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図1に戻って、露光装置7は、ロール版3の下方に配置される。露光装置7は、その上面からロール版3に向けて電離放射線を照射する。ロール版3の外周面30上の電離放射線硬化樹脂膜11及びレンズ成型穴31に充填された電離放射線硬化樹脂は、露光装置7から照射された電離放射線により硬化する。これにより、マイクロレンズアレイシート14が製造される。
Returning to FIG. 1, the exposure device 7 is disposed below the
剥離ロール5は、ロール版3の上後方にロール版3と並行に配置される。剥離ロール5は図1において時計回りに回動し、これにより、ロール版3に巻かれたマイクロレンズアレイシート14がロール版3から剥がれる。剥がれたマイクロレンズアレイシート14は巻き取りロール6に搬送される。
The peeling
巻き取りロール6は、図1において時計回りに回動し、搬送されたマイクロレンズアレイシート14を外周面に巻き取る。
The winding roll 6 rotates clockwise in FIG. 1 and winds the conveyed
[マイクロレンズアレイシートの製造方法] [Production method of microlens array sheet]
上述の製造装置50を用いたマイクロレンズアレイシート14の製造方法について説明する。
A method for manufacturing the
初めに、所望の寸法のマイクロレンズアレイシートに対応した複数のレンズ成型穴31を有するロール版3を準備する。
First, a
続いて、ダイコータ4から吐出される電離放射線硬化樹脂を準備する。一般的に、2P成型法により製造される光学レンズシートでは、常温(25℃)で1000cP(センチポアズ)以上の粘度を有する電離放射線硬化樹脂が用いられる。これに対して、本実施の形態では、従来よりも低粘度、具体的には、常温(25℃)で100〜500cPの粘度を有する電離放射線硬化樹脂を準備する。電離放射線硬化樹脂の粘度が100cP未満では、粘度が低すぎるため流れやすく、ロール版3の外周面上に定着しにくい。そのため、電離放射線硬化樹脂膜11を均一に形成できない。一方、電離放射線硬化樹脂の粘度を500cPより高くすれば、滞留部12で電離放射線硬化樹脂内に侵入した気泡が抜けにくくなり、地点P1を通過した電離放射線硬化樹脂膜11内に気泡が残留しやすくなる。そのため、電離放射線硬化樹脂の粘度は100〜500cPとする。
Subsequently, an ionizing radiation curable resin discharged from the die coater 4 is prepared. In general, an ionizing radiation curable resin having a viscosity of 1000 cP (centipoise) or more at room temperature (25 ° C.) is used in an optical lens sheet manufactured by a 2P molding method. On the other hand, in the present embodiment, an ionizing radiation curable resin having a viscosity lower than that of the prior art, specifically, a viscosity of 100 to 500 cP at room temperature (25 ° C.) is prepared. When the viscosity of the ionizing radiation curable resin is less than 100 cP, the viscosity is too low and the resin tends to flow and is difficult to be fixed on the outer peripheral surface of the
100〜500cPの粘度を有する電離放射線硬化樹脂は、たとえば、粘度が1000cP〜5000cPのアクリレート系樹脂からなる主剤と、粘度が10〜20cPのアクリレート系樹脂からなる希釈剤と、光開始剤とで構成される。アクリレート系樹脂はたとえば、ウレタンアクリレートや、エポキシアクリレート、ポリアクリルアクリレート等である。上述の主剤と希釈剤と光開始剤とを適宜配合すれば、電離放射線硬化樹脂の粘度を100〜500cPにすることができる。より好ましくは、電離放射線硬化樹脂は、主剤の含有量が80〜85重量%であり、希釈剤の含有量が10〜15重量%であり、光開始剤の含有量が5重量%以下である。なお、アクリレート系樹脂と異なる樹脂からなる主剤及び希釈剤を用いてもよい。 An ionizing radiation curable resin having a viscosity of 100 to 500 cP includes, for example, a main agent made of an acrylate resin having a viscosity of 1000 cP to 5000 cP, a diluent made of an acrylate resin having a viscosity of 10 to 20 cP, and a photoinitiator. Is done. Examples of the acrylate resin include urethane acrylate, epoxy acrylate, and polyacryl acrylate. If the above-mentioned main agent, diluent and photoinitiator are appropriately blended, the viscosity of the ionizing radiation curable resin can be made 100 to 500 cP. More preferably, the ionizing radiation curable resin has a main agent content of 80 to 85 wt%, a diluent content of 10 to 15 wt%, and a photoinitiator content of 5 wt% or less. . In addition, you may use the main ingredient and diluent which consist of resin different from acrylate-type resin.
電離放射線硬化樹脂の粘度は、たとえば各紫外線硬化樹脂の粘度は東京計器製造所社製のVisconic EMD粘度測定装置を用いて、常温(25℃)で測定した値である。 The viscosity of the ionizing radiation curable resin is, for example, the value of each ultraviolet curable resin measured at room temperature (25 ° C.) using a Visconic EMD viscosity measuring device manufactured by Tokyo Keiki Seisakusho.
電離放射線硬化樹脂を準備した後、マイクロレンズアレイシート14の製造を開始する。まず、基材フィルムロール1、ニップロール2、剥離ロール5及び巻き取りロール6を図1における時計回りに回転し、ロール版3を反時計回りに回転する。
After preparing the ionizing radiation curable resin, the production of the
このとき、ダイコータ4からロール版3の外周面上に100cP〜500cPの粘度を有する液状の電離放射線硬化樹脂を塗布する。塗布された電離放射線硬化樹脂は、ロール版3の外周面に形成された複数のレンズ成型穴31に充填される。さらに、ロール版3の外周面30上に所定の厚さを有する液状の電離放射線硬化樹脂膜11が形成される。
At this time, a liquid ionizing radiation curable resin having a viscosity of 100 cP to 500 cP is applied from the die coater 4 to the outer peripheral surface of the
基材フィルムロール1を時計回りに回転することにより、基材フィルムロール1の外周面に巻かれた基材フィルム10を巻き出してロール版3方向に搬送する。ニップロール2は、基材フィルム10をその外周面に接触させながらニップロールの回転方向に搬送する。
By rotating the
ニップロール2により搬送された基材フィルム10を、ニップロール2と電離放射線硬化樹脂膜11が形成されたロール版3との間に通す。電離放射線硬化樹脂膜11は、基材フィルム10とロール版3の外周面との間に挟まれる。
The
このとき、図2に示すように、ニップロール2で基材フィルム10をロール版3側に押圧して、地点P1での電離放射線硬化樹脂膜11の厚さT1を滞留部12よりも上流側の電離放射線硬化樹脂膜11の厚さT2よりも小さくする。これにより、地点P1上方でロール版3の外周面30上に塗布された電離放射線硬化樹脂の一部が滞留し、滞留部12を形成する。
At this time, as shown in FIG. 2, the
滞留部12は、地点P1より下流の電離放射線硬化樹脂膜11を安定して形成するために必要である。滞留部12がなければ、地点P1以降で基材フィルム10と外周面30との間に挟まれる電離放射線硬化樹脂が不足して基材フィルム10と外周面30との間に隙間が形成され得るからである。
The staying
しかしながら、滞留部12では、外部から空気が侵入しやすく、侵入した空気が気泡とないやすい。以下、滞留部12で気泡が形成されるしくみについて説明する。滞留部12を構成する液状の電離放射線硬化樹脂のうち、ニップロール2の外周面近傍(つまり、基材フィルム10近傍)の電離放射線硬化樹脂は、ニップロール2の回転により攪拌される。このとき、攪拌された電離放射線硬化樹脂に外部から空気が侵入し、滞留部12内に気泡が形成される。この滞留部12内の気泡が地点P1以降の電離放射線硬化樹脂膜11内に侵入したとき、電離放射線硬化樹脂膜11が気泡を内在したまま硬化し、マイクロレンズアレイシート14に気泡が残存する。
However, in the staying
したがって、地点P1以降の電離放射線硬化樹脂膜11に気泡が侵入するのを防止すれば、製造されたマイクロレンズアレイシート14に気泡が内在するのを抑制できると考えられる。
Therefore, it is considered that if bubbles are prevented from entering the ionizing radiation
本実施の形態では、地点P1以降の電離放射線硬化樹脂膜11に気泡が侵入するのを防止するため、上述のとおり、電離放射線硬化樹脂の粘度を従来よりも低い100〜500cPとする。粘度を100〜500cPにすることによりマイクロレンズアレイシート14内に気泡が内在するのを抑制できる理由は定かではないが、以下の理由が推測される。電離放射線硬化樹脂の粘度を100〜500cPとした場合、滞留部12に空気が侵入して気泡を形成しても、粘度が低いために気泡は滞留部12の下方に留まらず、滞留部12の上方に浮上しやすい。滞留部12の下方に位置する地点P1に気泡が残留しにくいため、地点P1を通過した電離放射線硬化樹脂膜11内に気泡が入りにくい。
In the present embodiment, in order to prevent bubbles from entering the ionizing radiation
さらに、本実施の形態では、電離放射線により硬化された後の電離放射線硬化樹脂膜11の厚さが5μm以下となるように、基材フィルム10をニップロール2によりロール版3側に押圧して地点P1での電離放射線硬化樹脂膜の厚さを調整する。電離放射線硬化樹脂膜の厚さは硬化前と硬化後とでほぼ同じであるため、地点P1での電離放射線硬化樹脂膜11の厚さT1を5μm以下にする。厚さを5μm以下にすることによりマイクロレンズアレイシート14内に気泡が内在するのを抑制できる理由として、以下の理由が推測される。
Further, in the present embodiment, the
上述のとおり、気泡は主として滞留部12で発生する。そのため、滞留部12の下方の地点P1におけるニップロール2とロール版3の外周面30との間の距離L0が大きければ、滞留部12で生じた気泡が接触地点P1を通過しやすくなる。気泡の通過を防止するためには、距離L0を短くするのが好ましい。
As described above, bubbles are mainly generated in the staying
上述の100〜500cPの粘度を有する電離放射線硬化樹脂を用い、さらに、基材フィルム10と外周面30とに挟まれた電離放射線硬化樹脂の厚さT1を5μm以下にすれば、距離L0が短いため、地点P1以降の電離放射線硬化樹脂膜11に気泡がより侵入しにくくなる。そのため、マイクロレンズアレイシート14内に気泡が内在するのを抑制できると考えられる。
If the ionizing radiation curable resin having a viscosity of 100 to 500 cP described above is used, and the thickness T1 of the ionizing radiation curable resin sandwiched between the
地点P1を通過した基材フィルム10及び基材フィルム10と接触した電離放射線硬化樹脂11は、ロール版3の外周面に沿って反時計回りに回転する。ロール版3の下方において、露光装置7から電離放射線を外周面30に向けて照射する。このとき、電離放射線は基材フィルム10を透過し、電離放射線硬化樹脂膜11及びレンズ成型穴31に充填された電離放射線硬化樹脂に到達する。そのため、電離放射線により電離放射線硬化樹脂膜11及びレンズ成型穴31に充填された電離放射線硬化樹脂が硬化する。これにより、マイクロレンズアレイシート14が形成される。図5及び図6に示すように、マイクロレンズアレイシート14は、基材フィルム10と、基材フィルム10上に形成され、表面に複数のマイクロレンズ13を備えたレンズ層20とで構成される。レンズ層20の厚さT3、つまり、レンズ面21上の平坦部22からレンズ面21と反対側の面23までの距離は、硬化前の電離放射線硬化樹脂膜11の厚さT1と実質的に同じである。したがって、厚さT3は5μm以下になる。
The
形成されたマイクロレンズアレイシート14は、ロール版3に巻かれたまま、剥離ロール5に向かって搬送される。剥離ロール5でマイクロレンズアレイシート14をロール版3から剥がす。剥がされたマイクロレンズアレイシート14を巻き取りロール6に搬送し、巻き取りロール6の外周面に巻き取る。以上の工程によりマイクロレンズアレイシート14を製造できる。
The formed
本実施の形態による製造方法では、電離放射線硬化樹脂の粘度を100cP〜500cPとすることにより、滞留部12で生じた気泡が地点P1を通過する電離放射線硬化樹脂膜11内に侵入するのを防止できる。そのため、マイクロレンズアレイシート14に気泡が内在しにくい。
In the manufacturing method according to the present embodiment, by setting the viscosity of the ionizing radiation curable resin to 100 cP to 500 cP, it is possible to prevent bubbles generated in the staying
さらに、本実施の形態による製造方法では、地点P1を通過する基材フィルム10をニップロール2でロール版3側に押圧し、硬化後の電離放射線硬化樹脂膜の厚さが5μm以下になるように、地点P1を通過する電離放射線硬化樹脂膜11の厚さを調整する。これにより、滞留部12で生じた気泡が電離放射線硬化樹脂膜11内に侵入するのを防止できる。そのため、マイクロレンズアレイシート14に気泡が内在しにくい。
Furthermore, in the manufacturing method according to the present embodiment, the
なお、地点P1を通過する電離放射線硬化樹脂膜11の厚さが薄いほど気泡の侵入を抑制できると考えられるが、電離放射線硬化樹脂膜11を形成しなければ、地点P1以降においてレンズ成型穴31に充填される電離放射線硬化樹脂が不足する場合が生じる。したがって、地点P1以降の電離放射線硬化樹脂膜11はある程度の厚さが必要である。好ましい電離放射線硬化樹脂膜の厚さの下限は1μmである。ただし、下限未満の厚さであっても本発明の効果をある程度得られる。
Note that it is considered that the smaller the thickness of the ionizing radiation
なお、製造時の好ましい基材フィルム10の搬送速度は3〜20m/minである。搬送速度が遅すぎれば、上述の粘度の電離放射線硬化樹脂がロール版3の外周面30の軸方向に広がりやすく、外周面30上の電離放射線硬化樹脂がロール版3のロール端部から漏れるおそれが生じる。一方、搬送速度が速すぎれば、電離放射線硬化樹脂膜11を安定して形成することができない。搬送速度が3〜20m/minであれば、紫外線硬化樹脂がロール端部から漏れることなく、電離放射線硬化樹脂膜11を安定して形成できる。なお、搬送速度が上述の好ましい範囲外となっても、本発明の効果はある程度得られる。
In addition, the preferable conveyance speed of the
また、本実施の形態では、マイクロレンズアレイシート14上のマイクロレンズ13の凸面を球面としたが、マイクロレンズ13の凸面形状は球面に限られない。たとえば、マイクロレンズの凸面の断面形状を楕円弧状としてもよい。この場合、ロール版のレンズ成型穴の断面形状も楕円弧状とする。また、マイクロレンズを他の形状としてもよい。
In the present embodiment, the convex surface of the
本実施の形態で製造されるマイクロレンズアレイシート14において、好ましい各マイクロレンズ13の凸面の曲率半径R13は、5〜100μmである。また、好ましいマイクロレンズ13の高さH13(つまり、マイクロレンズ13のレンズ頂点から平坦部22までの高さ)は5〜100μmである。好ましくは、互いに隣り合うマイクロレンズのレンズ頂点間の距離(レンズピッチ)LPは8〜202μmである。また、好ましくは、図5のように、マイクロレンズアレイシート14を真上から見たときの、マイクロレンズアレイシート14の総面積に対する複数のマイクロレンズ14の占有面積の割合(以下、レンズ占有率という)は70〜90%である。ただし、上記の寸法及びレンズ占有率と異なるマイクロレンズアレイシートであっても、本発明の効果をある程度得ることができる。
In the
複数種類の粘度の紫外線硬化樹脂を用いて、ロール版による2P法によりマイクロレンズアレイシートを製造した。製造されたマイクロレンズアレイシートについて気泡の有無を調査した。 A microlens array sheet was manufactured by a 2P method using a roll plate using ultraviolet curing resins having a plurality of types of viscosity. The manufactured microlens array sheet was examined for the presence of bubbles.
[製造方法] [Production method]
種々の粘度のアクリレート系樹脂及び光開始剤を適宜配合し、常温(25℃)で200cP、300cP、400cP、500cP、700cP、1000cP、及び1500cPの粘度を有する紫外線硬化樹脂をそれぞれ作製した。各紫外線硬化樹脂の粘度は東京計器製造所社製のVisconic EMD粘度測定装置を用いて測定した。 An acrylate resin having various viscosities and a photoinitiator were appropriately blended to prepare UV curable resins having viscosities of 200 cP, 300 cP, 400 cP, 500 cP, 700 cP, 1000 cP, and 1500 cP at room temperature (25 ° C.), respectively. The viscosity of each ultraviolet curable resin was measured using a Visconic EMD viscosity measuring device manufactured by Tokyo Keiki Seisakusho.
作製した紫外線硬化樹脂及び図1に示す製造装置を用いて、各紫外線硬化樹脂ごとにマイクロレンズアレイシートを製造した。 A microlens array sheet was produced for each ultraviolet curable resin using the produced ultraviolet curable resin and the production apparatus shown in FIG.
基材フィルムとして、厚さ200μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用いた。また、搬送速度は5m/minとし、常温(25℃)で試験を実施した。硬化後の紫外線硬化樹脂の厚さ(つまり、レンズ層の厚さT3)は3μmであった。 A polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 200 μm was used as the base film. Moreover, the conveyance speed was 5 m / min and the test was performed at room temperature (25 ° C.). The thickness of the cured ultraviolet curable resin (that is, the thickness T3 of the lens layer) was 3 μm.
製造されたマイクロレンズアレイシートのうち、各マイクロレンズの凸面の曲率半径は20μmであり、マイクロレンズの高さは20μmであり、レンズピッチは45μmであった。レンズ占有率は86%であった。 Of the manufactured microlens array sheet, the curvature radius of the convex surface of each microlens was 20 μm, the height of the microlens was 20 μm, and the lens pitch was 45 μm. The lens occupation ratio was 86%.
[調査方法] [Investigation method]
製造された各マイクロレンズアレイシートについて、以下の方法で気泡の有無を調査した。 About each manufactured microlens array sheet | seat, the presence or absence of the bubble was investigated with the following method.
図7を参照して、製造された各マイクロレンズアレイシートにおいて、長さ1mの任意の箇所で気泡の有無を調査した。長さ1mのマイクロレンズアレイシートの幅中央部(以下、中央ラインという)CLと、幅中央から幅方向に±45mmの位置であって長さ1mの箇所(以下、サイドラインという)SLL及びSLRを500倍の顕微鏡で目視観察し、気泡の有無を調査した。目視観察した中央ラインCL、サイドラインSLL及びSLRにおいて、1以上の気泡を確認した場合、マイクロレンズアレイシートに気泡が含有されていると判断した。中央ラインCL、サイドラインSLL及びSLRにおいて、気泡を確認できなかった場合、マイクロレンズシートに気泡が含有されていないと判断した。 With reference to FIG. 7, in each manufactured microlens array sheet, the presence or absence of bubbles was examined at an arbitrary place having a length of 1 m. A center portion (hereinafter, referred to as a center line) CL of a 1-meter-long microlens array sheet, and locations (hereinafter, referred to as side lines) SLL and SLR at a position of ± 45 mm in the width direction from the center of the width. Were visually observed with a 500 × microscope to examine the presence or absence of bubbles. When one or more bubbles were confirmed in the center line CL and the side lines SLL and SLR visually observed, it was determined that bubbles were contained in the microlens array sheet. In the center line CL and the side lines SLL and SLR, when bubbles could not be confirmed, it was determined that no bubbles were contained in the microlens sheet.
[調査結果] [Investigation result]
調査結果を図8に示す。図8中の横軸は使用した紫外線硬化樹脂の粘度(cP)を示す。また、縦軸の「○」印は、製造されたマイクロレンズシートが気泡を含有していないと判断されたことを示し、「×」印は、マイクロレンズシートが気泡を含有すると判断されたことを示す。 The survey results are shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 8 indicates the viscosity (cP) of the used ultraviolet curable resin. In addition, the “O” mark on the vertical axis indicates that the manufactured microlens sheet is determined not to contain bubbles, and the “X” mark indicates that the microlens sheet is determined to contain bubbles. Indicates.
図8を参照して、500cP以下の粘度を有する紫外線硬化樹脂を用いたマイクロレンズアレイシートは、気泡を含有しなかった。一方、700cP、1000cP、1500cPの粘度を有する紫外線硬化樹脂を用いたマイクロレンズアレイシートは気泡を含有した。 Referring to FIG. 8, the microlens array sheet using an ultraviolet curable resin having a viscosity of 500 cP or less contained no bubbles. On the other hand, the microlens array sheet using the ultraviolet curable resin having a viscosity of 700 cP, 1000 cP, and 1500 cP contained bubbles.
製造時における紫外線硬化樹脂膜の厚さを変えた複数のマイクロレンズアレイシートを製造し、内部の気泡の有無を調査した。 A plurality of microlens array sheets with different thicknesses of the ultraviolet curable resin film at the time of manufacture were manufactured, and the presence or absence of bubbles inside was investigated.
[製造方法及び調査方法] [Manufacturing method and survey method]
実施例1と同様に、図1に示す製造装置を用いて実施例1と同じレンズ寸法及びレンズ占有率の複数のマイクロレンズアレイシートを製造した。製造時にニップロールによる基材フィルムへの押圧力を調整し、製造後のマイクロレンズアレイシートのレンズ層の厚さT3を2μm〜10μmの範囲で各マイクロレンズアレイシートごとに変えた。 Similarly to Example 1, a plurality of microlens array sheets having the same lens dimensions and lens occupation ratio as those of Example 1 were manufactured using the manufacturing apparatus shown in FIG. The pressing force applied to the base film by the nip roll was adjusted during production, and the thickness T3 of the lens layer of the microlens array sheet after production was changed for each microlens array sheet in the range of 2 μm to 10 μm.
試験は常温(25℃)で実施した。また、試験に使用した紫外線硬化樹脂はアクリレート系樹脂及び光開始剤で構成し、その粘度を300cPとした。基材フィルムの搬送速度は5m/minとした。その他の条件は実施例1と同じにした。 The test was conducted at room temperature (25 ° C.). Moreover, the ultraviolet curable resin used for the test was composed of an acrylate resin and a photoinitiator, and its viscosity was set to 300 cP. The conveyance speed of the base film was 5 m / min. Other conditions were the same as in Example 1.
製造された各マイクロレンズアレイシートについて、実施例1と同じ調査方法で気泡の有無を調査した。 About each manufactured micro lens array sheet | seat, the presence or absence of a bubble was investigated with the same investigation method as Example 1. FIG.
[調査結果] [Investigation result]
調査結果を図9に示す。図中の横軸は紫外線硬化樹脂膜(レンズ層)の厚さ(μm)を示す。また、縦軸は図8と同じである。 The survey results are shown in FIG. The horizontal axis in the figure indicates the thickness (μm) of the ultraviolet curable resin film (lens layer). The vertical axis is the same as in FIG.
図9を参照して、レンズ層の厚さT3が5μm以下のマイクロレンズアレイシートは気泡を含有しなかった。一方、レンズ層の厚さT3が5μmを超えたマイクロレンズアレイシートは気泡を含有した。 Referring to FIG. 9, the microlens array sheet having a lens layer thickness T3 of 5 μm or less contained no bubbles. On the other hand, the microlens array sheet in which the lens layer thickness T3 exceeded 5 μm contained bubbles.
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。 While the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are merely examples for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by appropriately modifying the above-described embodiment without departing from the spirit thereof.
1 基材フィルムロール
2 ニップロール
3 ロール版
7 露光装置
10 基材フィルム
11 電離放射線硬化樹脂膜
13 マイクロレンズ
14 マイクロレンズアレイシート
31 レンズ成型穴
DESCRIPTION OF
Claims (2)
回転中の前記ロール版の上方から前記ロール版の外周面に100〜500cPの粘度を有する液状の電離放射線硬化樹脂を塗布することにより、前記電離放射線硬化樹脂を前記レンズ成型穴に充填し、かつ、前記外周面上に電離放射線硬化樹脂膜を形成する工程と、
帯状の基材フィルムを前記ニップロールと前記電離放射線硬化樹脂膜が形成された前記ロール版との間に通す工程と、
前記ニップロールと前記電離放射線硬化樹脂膜が形成された前記ロール版との間を通過する基材フィルムを前記ニップロールで前記ロール版側に押圧して、前記基材フィルムと前記ロール版の外周面とで前記電離放射線硬化樹脂膜を挟む工程と、
電離放射線を照射することにより、前記基材フィルムと前記ロール版の外周面とに挟まれた電離放射線硬化樹脂膜と、前記レンズ成型穴に充填された電離放射線硬化樹脂とを硬化する工程とを備えたことを特徴とするマイクロレンズアレイシートの製造方法。 A step of rotating a roll plate having an outer peripheral surface having a plurality of lens molding holes for molding a plurality of microlenses, and a nip roll arranged in parallel to the roll plate;
By applying a liquid ionizing radiation curable resin having a viscosity of 100 to 500 cP from above the rotating roll plate to the outer peripheral surface of the roll plate, filling the lens molding hole with the ionizing radiation curable resin, and Forming an ionizing radiation curable resin film on the outer peripheral surface;
Passing a strip-shaped base film between the nip roll and the roll plate on which the ionizing radiation curable resin film is formed;
The base film passing between the nip roll and the roll plate on which the ionizing radiation curable resin film is formed is pressed against the roll plate side by the nip roll, and the base film and the outer peripheral surface of the roll plate And sandwiching the ionizing radiation curable resin film with,
A step of curing the ionizing radiation curable resin film sandwiched between the base film and the outer peripheral surface of the roll plate and the ionizing radiation curable resin filled in the lens molding hole by irradiating with ionizing radiation; A method of manufacturing a microlens array sheet, comprising:
前記電離放射線硬化樹脂膜を挟む工程では、前記電離放射線により硬化した前記電離放射線硬化樹脂膜の厚さが5μm以下となるように、前記基材フィルムを前記ニップロールで押圧して前記挟まれた電離放射線硬化樹脂膜の厚さを調整することを特徴とするマイクロレンズアレイシートの製造方法。
It is a manufacturing method of the micro lens array sheet according to claim 1,
In the step of sandwiching the ionizing radiation curable resin film, the ionized radiation curable resin film cured by the ionizing radiation is pressed with the nip roll so that the thickness of the ionizing radiation curable resin film is 5 μm or less, and the ionized radiation is sandwiched. A method for producing a microlens array sheet, comprising adjusting a thickness of a radiation curable resin film.
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