JP2010191093A

JP2010191093A - 光学部材並びに光学部材の複製防止方法およびロット管理方法

Info

Publication number: JP2010191093A
Application number: JP2009034220A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Okada; 達也岡田; Junji Watanabe; 淳史渡辺; Koji Ishida; 浩司石田; Ryuichi Kagoya; 隆一籠谷; Kozo Yasuda; 浩三保田
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2029-02-17
Also published as: JP5270397B2

Abstract

【課題】領域のほぼ全体が光学的な機能を有する機能面である光学部材において、記号または文字を機能面に形成された光学部材を提供し、該記号または文字を用いて光学部材のロット管理または複製防止を行うことができる方法を提供すること。
【解決手段】上記課題は、表面の一部または全体に光を透過または反射する機能を有する複数の凹凸構造を備える光学部材であって、前記凹凸構造の非機能部に、面積が４μｍ^２以上、深さまたは高さが１μｍ以上５μｍ以下の微小構造が複数配置され、記号または文字が形成されていることを特徴とする光学部材により解決される。前記凹凸構造は、プリズムまたはレンズアレイであるのが好ましい。
【選択図】図７

Description

本発明は、光学用途に用いられる複数の凹凸構造を有する光学部材であって、その識別手段および該手段を備えた光学部材に関する。

光学用途に用いられる構造体（光学部材）において、ロットを管理する方法は特許文献１に示されるように、光学的性能を損なわないようにするため、微小構造以外の領域に付与することが一般的に知られている。
また、光ディスクなどでは、ディスクの外周または内周部にレーザーマーカーなどでバーコードを刻印し、ロット管理を行う手法が知られている。

特開２００７−７９３１８

従来の技術では光学部材のロット管理または複製防止に用いられる記号は、有効となる光学機能面以外の領域に付与せざるを得ず、領域全体が光学的に機能する場合には記号の付与が困難であった。特にプリズムシートなどは有効領域外に新たに記号等を付与する必要がある。

この課題に対し、記号の大きさを、光学的影響を及ぼさない大きさまで小さくし、かつ非機能部分に配置することで、光学部材の一部、または全体に文字、記号等を付与することが可能となる。

すなわち本発明は、表面の一部または全体に光を透過または反射する機能を有する複数の凹凸構造を備える光学部材において、前記凹凸構造の非機能部に、面積が４μｍ^２以上、深さまたは高さが１μｍ以上５μｍ以下の微小構造が複数配置され、記号または文字が形成されていることを特徴とする光学部材である。また、前記微小構造は、０.０４ｍｍ^２以下の面積であるのが好ましい。

また、前記光を透過または反射する機能を有する複数の凹凸構造は、プリズムまたはレンズアレイであるのが好ましい。このとき、前記凹凸構造がプリズムの場合は、前記微小構造が配置される前記凹凸構造の非機能部がプリズムの頂部または底部であるのが好ましい。一方、前記凹凸構造がレンズアレイの場合、前記微小構造が配置される前記凹凸構造の非機能部がレンズアレイの底部であるのが好ましい。

さらに本発明は、表面の一部または全体に光を透過または反射する機能を有する複数の凹凸構造を備える光学部材に対し、前記凹凸構造の非機能部に、面積が４μｍ^２以上、深さまたは高さが１μｍ以上５μｍ以下の微小構造を複数配置して、記号または文字を形成することを特徴とする光学部材の複製防止方法またはロット管理方法である。

本発明によれば、領域全体が光学的な機能を有する機能面においても記号または文字を形成することができ、該記号または文字を用いてロット管理または複製防止を行うことができる。

本発明に係る実施の形態の一例を示す図である。本発明に係る実施の形態の一例を示す図である。本発明に係る実施の形態の一例を示す図である。本発明の実施例に係るプリズムの断面形状を示す図である。本発明の実施例に係るプリズムの微小構造部分の断面形状を示す図である。本発明の実施例に係る微小構造の配置データの一部を示す図である。本発明の実施例で得られる金型を観察した結果を示す図である。

本発明の光学部材は、光を透過または反射する機能を有する複数の凹凸構造を表面の一部または全体に備えており、通常、板状またはフィルム状の成形体である。反射機能を用いる場合には、材質は金属、樹脂等種々のものが利用できる。透過機能を用いる場合はガラス、透明樹脂等の透明材料が好適に用いられる。特に成形性に優れる点から透明樹脂が好ましい。透明樹脂としては、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）などが挙げられる。

本発明の光学部材が備える複数の凹凸構造は、目的とする機能により適宜選択可能であり、プリズム、レンズアレイなどが挙げられる。複数の凹凸構造は、直線状のものを一次元状に配列していても良いし、独立した凹凸構造が二次元状に配列したものでも良い。

本発明の微小構造は、光学部材が備える凹凸構造の非機能部に設けられている。凹凸構造の非機能部としては、例えば、一次元配列したプリズムの場合には、図１に示すように凹凸構造の頂部または図２に示すように底部が挙げられる。また、一次元配列したレンズアレイの場合には、凹凸構造の非機能部として図３に示すような底部が挙げられる。
各微小構造は凹状（図１（ａ），図２（ａ），図３（ａ））であっても凸状（図１（ｂ），図２（ｂ），図３（ｂ））であってもよい。

一つの微小構造の大きさは顕微鏡で拡大して識別可能な面積４μｍ^２以上（または一辺２μｍ以上）が望ましい。また、機能面に影響を及ぼさない面積０.０４ｍｍ^２以下（または一辺２００μｍ以下）が望ましいが、より好適には面積０.０１ｍｍ^２以下（または一辺１００μｍ以下）が望ましい。微小構造の高さまたは深さは機能面に影響を及ぼさない５μｍ以下が望ましく、さらに好適には２μｍ以下が望ましい。

上記の微小構造を複数個マトリックス上に配置することで、任意の記号または文字を光学部材の機能面に付与することができる。前記微小構造のマトリックスのピッチは、付与する記号または文字が確認できるものであるように任意に決定できるが、光学機能を有する複数の凹凸構造の配置ピッチと同程度であるのが好ましい。

表面の少なくとも一部である機能面に照射した光を透過および／または反射する機能を有する凹凸構造を作製するために、光反応性樹脂を使用した露光法が好適に用いられる。露光法にはフォトマスクを使用して光反応性樹脂を選択的に感光させるマスク露光法、レーザー光を任意に光強度を変えながら照射して光反応性樹脂を選択的に感光させるレーザー描画法などが知られている。本発明においては、より微細な選択を可能とするレーザー描画法を使用することが望ましい。

上記方法により、光反応性樹脂を感光させた基板を現像することにより、機能面に微小構造からなる記号または文字を同時に有する凹凸構造を作製することができる。また、この基板にメッキを施すことにより、金型を作製し、該金型を使用して樹脂成形品を得ることで光学部材が得られる。

液晶モニタや液晶ＴＶ等に用いられる導光板またはプリズムシート等の光学部品において、光学的に機能しない非機能部分であるプリズム頂部または底部に微小構造を文字または記号状に配置し、ロット管理等に使用することができる。

また、プリズムシート、レンズアレイシート等の光学部品に対し、当発明による微小構造からなる記号は文字を付与することで、真性の金型を識別し、偽造防止を図ることができる。上記微小構造からなる記号または文字は、暗号化して付与することにより複製がさらに困難となるためより好ましい。

光学的に平坦なガラス上に光感応性樹脂を、スピンコートにより２０μｍの厚さになるように塗布し、９０℃のホットプレートを使用して１時間プリベークした。

レーザー光（波長４１３ｎｍ）を、光強度を調整しながら上記基板に照射し、光学的に機能するピッチ２４μｍ、高さ７μｍ、斜面角度３５°のプリズム形状を縦４０ｍｍ×横７０ｍｍの大きさのエリアに露光した。該プリズム形状の断面形状を図４に示す。

ついで、上記基板の光学的に機能するプリズムの頂角部分のみ、レーザー光（波長４１３ｎｍ）を照射し、偽造防止を目的として、縦２μｍ×横５μｍの大きさの四角い微小構造の集合体によってなる１５ｍｍ×１５ｍｍの文字を高さ３μｍとなるようにレーザー光の光強度を調整しながら露光した。前記微小構造の集合体を露光するためのデータの一部を図６に示す。

２μｍ×５μｍの大きさの四角い微小構造の集合体は縦方向へは１００μｍ間隔で並べ、横方向へは５０μｍ間隔で並べた。

上記基板をアルカリ現像液中に１０分間浸漬させ、露光された部分の感光性樹脂を除去し、光学的な機能を有するプリズム形状と、偽造防止を目的とした文字とが形成された。

上記基板にニッケルメッキを施すことにより、板状の金型を作製した。上記金型を正面から観察すると、偽造防止を目的とした文字は確認できず（図７（ｂ））角度を変えながら観察することにより、文字を認識できることを確認した（図７（ａ））。

上記板状の金型から、ポリカーボネートフィルムを基材に用い、光硬化性樹脂を金型に押し付けて複製したフィルムを作製し、その形状を観察したところ、ピッチ２４μｍ、高さ７μｍ、斜面角度３５°のプリズム形状を転写していることを確認した。また、微細凹凸形状の転写も確認された。図５に該プリズムの微細形状部分における断面形状を示す。

上記転写フィルムを正面から目視すると、偽造防止を目的とした文字は確認できず、所与の機能を発揮することが期待される。さらに、角度を変えながら透過光を入射させることにより、文字を認識できることが確認できた。

本発明の光学部材は、表示素子などで用いられる導光体やプリズムシートなどとして有用である。

Claims

表面の一部または全体に光を透過または反射する機能を有する複数の凹凸構造を備える光学部材において、前記凹凸構造の非機能部に、面積が４μｍ^２以上、深さまたは高さが１μｍ以上５μｍ以下の微小構造が複数配置され、記号または文字が形成されていることを特徴とする光学部材。
前記微小構造が、０.０４ｍｍ^２以下の面積である請求項１に記載の光学部材。
前記光を透過または反射する機能を有する複数の凹凸構造が、プリズムである請求項１または２に記載の光学部材。
前記微小構造が配置される前記凹凸構造の非機能部がプリズムの頂部または底部である請求項３に記載の光学部材。
前記光を透過または反射する機能を有する複数の凹凸構造が、レンズアレイであり、前記微小構造が配置される前記凹凸構造の非機能部がレンズアレイの底部である請求項１または２に記載の光学部材。
表面の一部または全体に光を透過または反射する機能を有する複数の凹凸構造を備える光学部材に対し、前記凹凸構造の非機能部に、面積が４μｍ^２以上、深さまたは高さが１μｍ以上５μｍ以下の微小構造を複数配置して、記号または文字を形成することを特徴とする光学部材の複製防止方法。
表面の一部または全体に光を透過または反射する機能を有する複数の凹凸構造を備える光学部材に対し、前記凹凸構造の非機能部に、面積が４μｍ^２以上、深さまたは高さが１μｍ以上５μｍ以下の微小構造を複数配置して、記号または文字を形成することを特徴とする光学部材のロット管理方法。