JP2011039292A - Optical sheet, and die for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sheet capable of improving defect shieldability without lowering display brightness, and to provide a die used for manufacturing the optical sheet, and a method for manufacturing the optical sheet that uses the die, concerning the optical sheet used for a backlight, or the like, in a liquid crystal device. <P>SOLUTION: The optical sheet is for making a light entering the incident surface inside propagate, and emit the light from an emission surface includes: a prism pattern including a plurality of prism rows formed on the incident surface; and a plurality of projections which are nano-order projections, provided over the whole surface or a part of a surface forming the prism pattern. Although the light entering the optical sheet is scattered by the fine nano-order projections, accompanying luminance is hardly lowered and shieldability is improved, because the size of the projections is of very fine nano-order. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学機器や情報機器に用いる事ができる光学シート、その製造用金型、及びその製造用金型の製造方法に関するものである。   The present invention relates to an optical sheet that can be used for optical equipment and information equipment, a mold for manufacturing the optical sheet, and a method for manufacturing the mold for manufacturing the optical sheet.

液晶表示装置において、画像を表示する際の照明方法の代表的なものとして、液晶パネルの背後に配置した光源を利用して画像表示を行う背面光源型、エッジライト型面光源の表示装置などがあげられる。   In a liquid crystal display device, as a typical illumination method for displaying an image, there are a display device of a rear light source type, an edge light type surface light source that performs image display using a light source arranged behind a liquid crystal panel, and the like. can give.

このような表示装置では、表示輝度を高くすることが表示装置の商品価値を高める上で特に重要である。そこで、光源の光を高効率で利用できる屈折率型ではない全反射型の特公平7−27136号公報(特許文献1)や特公平7−27137号公報(特許文献2)に開示されるような下向きプリズムシートが考案された。しかし、全反射型のプリズムシートは欠陥の隠蔽性が低く、製造の上でも歩留が低いという問題があった。   In such a display device, increasing the display luminance is particularly important in increasing the commercial value of the display device. Therefore, it is disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-27136 (Patent Document 1) and Japanese Patent Publication No. 7-27137 (Patent Document 2) that are not a refractive index type that can use light of a light source with high efficiency. A downward prism sheet was devised. However, the total reflection type prism sheet has a problem of low defect concealment and low yield in manufacturing.

一般的に背面光源型の表示装置においては、欠陥隠蔽性の高い拡散シートなどが光学シートと液晶パネルとの間に設けられたり、また、光学シートのプリズムパターンが具備されていない裏面や内部に凹凸形状などの、欠陥を隠蔽させる効果を持った機能が付与されている。しかし、表示装置のコストや厚みが増大してしまうという問題点があった。   In general, in a back light source type display device, a diffusion sheet having a high defect concealment property is provided between an optical sheet and a liquid crystal panel, or on the back surface or the inside where the prism pattern of the optical sheet is not provided. A function having an effect of concealing defects, such as an uneven shape, is provided. However, there is a problem that the cost and thickness of the display device increase.

このような問題を解決するために、特開2007−304564号公報(特許文献3)で示されるような、プリズムパターン上にさらに凹凸形状が具備された光学シートが提案されている。しかし、凹凸形状のサイズが大きいために凹凸自体が欠陥として視認されやすいという問題点がある。また、国際公開2007−046337号公報(特許文献4)では、金型をブラストで変形させる事により、金型のプリズムパターンの凸部にのみ、さらに微細な凹凸が付与されたものが提案されている。しかし、ブラストによりプリズムパターンの凸部の頂部が変形してしまい、離型性が著しく悪くなり、歩留の低下を引き起こすという問題を抱えている。さらにモバイル機器に用いられるプリズムシートでは、プリズムのピッチが細かくなるのが一般的だが、ピッチの細かい微小プリズム列では、サイズの大きな凹凸は欠陥として視認されやすい傾向がある。しかしながら、従来はピッチの細かい微小プリズム列にさらに小さな凹凸を形成することが困難であった。   In order to solve such a problem, an optical sheet having a concavo-convex shape on a prism pattern as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-304564 (Patent Document 3) has been proposed. However, since the size of the concavo-convex shape is large, there is a problem that the concavo-convex itself is easily visually recognized as a defect. In addition, International Publication No. 2007-046337 (Patent Document 4) proposes a technique in which fine concavo-convex portions are provided only on the convex portions of the prism pattern of the mold by deforming the mold by blasting. Yes. However, the top of the convex part of the prism pattern is deformed by blasting, so that the releasability is remarkably deteriorated and the yield is lowered. Furthermore, in prism sheets used for mobile devices, the pitch of prisms is generally small, but in a small prism array with a fine pitch, large irregularities tend to be visually recognized as defects. However, conventionally, it has been difficult to form even smaller irregularities on a fine pitch prism array with a fine pitch.

特公平7−27136号公報Japanese Patent Publication No. 7-27136 特公平7−27137号公報(特許文献2)Japanese Patent Publication No. 7-27137 (Patent Document 2) 特開2007−304564号公報JP 2007-304564 A 国際公開2007−046337号公報International Publication No. 2007-046337

このように上記いずれの方法においても、隠蔽性を向上させようとすると、好ましくない厚みやコストの増加、生産性、輝度の著しい低下を起こしてしまう問題がある。そこで本発明では、上述のような問題を解決し、表示輝度の低下を抑えつつ、欠陥隠蔽性を向上された光学シート、該光学シートの製造に用いられる金型、および該金型の製造方法を提供することを課題としている。   As described above, in any of the above methods, there is a problem that an attempt to improve the concealing property causes an undesirable increase in thickness and cost, and a significant decrease in productivity and luminance. Therefore, in the present invention, an optical sheet that solves the above-described problems and suppresses a decrease in display luminance and has improved defect concealment, a mold used for manufacturing the optical sheet, and a method for manufacturing the mold It is an issue to provide.

本発明に係る光学シートは、シート状の基材の少なくとも一方の面に配列された複数のプリズム列を有し、前記プリズム列の少なくとも一部の表面には、高さが20nm〜400nmの複数の凸部が形成されていることを特徴とする。   The optical sheet according to the present invention has a plurality of prism rows arranged on at least one surface of a sheet-like substrate, and a plurality of prisms having a height of 20 nm to 400 nm are formed on at least a part of the surface of the prism rows. The convex part is formed.

このように構成された本発明によれば、凸部の大きさがナノオーダーと非常に微小であるため、輝度の低下を抑制しつつ光学シートに生じる欠陥を隠蔽することができる。   According to the present invention configured as described above, since the size of the convex portion is as very small as nano-order, it is possible to conceal defects generated in the optical sheet while suppressing a decrease in luminance.

本発明に係る光学シート製造用の金型は、光学シート製造用の金型であって、前記金型の表面に形成されたプリズムパターンと、前記プリズムパターンの少なくとも一部に設けられ、深さが20nm〜400nmの複数の凹部を有することを特徴とする。   The mold for manufacturing an optical sheet according to the present invention is a mold for manufacturing an optical sheet, the prism pattern formed on the surface of the mold, and provided in at least a part of the prism pattern, the depth Has a plurality of recesses of 20 nm to 400 nm.

このように構成された本発明によれば、凸部の大きさがナノオーダーと非常に微小であるため、光学シートの離型を容易に行うことができる。   According to the present invention configured as described above, since the size of the convex portion is as very small as nano order, the optical sheet can be easily released.

本発明に係る光学シート製造用の金型の製造方法は、金型基材の表面に断面が略三角柱状のプリズムが並行して配列されたプリズムパターンを形成する工程と、粒径が0.02〜0.1μmの微粒子を1〜35体積%含有するめっき液を用いて、前記金型基材の表面に前記微粒子を含有するめっきを施す工程と、前記めっきが施された前記金型基材から、前記微粒子の少なくとも一部を除去する工程とを含む事を特徴とする。   In the method for producing a mold for producing an optical sheet according to the present invention, a step of forming a prism pattern in which prisms having a substantially triangular prism section are arranged in parallel on the surface of a mold base, Using a plating solution containing 1 to 35% by volume of fine particles of 02 to 0.1 μm, a step of performing plating containing the fine particles on the surface of the mold base, and the mold base subjected to the plating And a step of removing at least a part of the fine particles from the material.

本発明に係る金型の製造方法の一能様においては、前記微粒子は、樹脂からなる微粒子であり、前記微粒子を除去する工程において、前記めっきが施された前記金型基材を焼成し、前記めっきから前記微粒子の少なくとも一部を焼失させることを特徴とする。   In one aspect of the method for producing a mold according to the present invention, the fine particles are fine particles made of a resin, and in the step of removing the fine particles, the mold base subjected to the plating is fired, At least a part of the fine particles are burned off from the plating.

このような金型の製造方法によれば、めっきから微粒子を焼失されることで微小な凹部を形成するために、金型に機械的な加工を行う必要がないため、微小な凹部が形成された金型を容易に製造することができる。さらに、機械加工等により金型に生じるバリやスジにより光学シートに欠陥が発生することが抑制され、さらに微小な凹部をナノオーダーの凹部とすることによって光学シートの離型を容易にすることができる。   According to such a mold manufacturing method, a minute recess is formed because it is not necessary to perform mechanical processing on the mold in order to form a minute recess by burning fine particles from plating. The mold can be easily manufactured. Furthermore, the occurrence of defects in the optical sheet due to burrs and streaks that occur in the mold due to machining or the like is suppressed, and the release of the optical sheet can be facilitated by making the minute recesses into nano-order recesses. it can.

本発明によれば、欠陥隠蔽性を保ちながら、離型が容易であり、歩留まりを向上させることができる。さらに、モバイル用途などに用いられる前記複数の凸状部からなるプリズムパターンのピッチの非常に小さい、光学シートにおいて大きな効果を発揮する。本発明ではプリズムピッチ10μm程度以下の難易度の高い加工も可能となる。   According to the present invention, mold release is easy and yield can be improved while maintaining defect concealment. Furthermore, the optical sheet having a very small pitch of the plurality of convex portions used for mobile use and the like exhibits a great effect. In the present invention, highly difficult processing with a prism pitch of about 10 μm or less is possible.

本発明に係る光学シートを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the optical sheet which concerns on this invention. 本発明に係る光学シートの製造装置の側面図である。It is a side view of the manufacturing apparatus of the optical sheet which concerns on this invention. 本発明に係るロール金型の外周面近傍を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outer peripheral surface vicinity of the roll metal mold | die which concerns on this invention. 本発明に係るロール金型を用いて形成された光学シートを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical sheet formed using the roll metal mold | die which concerns on this invention. ロール金型にめっき処理を施すためのめっき処理装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the plating processing apparatus for performing a plating process to a roll metal mold | die. めっき処理装置に備えられためっき処理槽の断面図である。It is sectional drawing of the plating processing tank with which the plating processing apparatus was equipped. このめっき処理装置を側面から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at this plating processing apparatus from the side.

以下、図面を参照して、液晶表示装置のバックライトなどによるプリズムシートを参考に、本発明の実施形態に係る光学シートについて説明する。図1は、光学シート(プリズムシート)を示す斜視図である。   Hereinafter, an optical sheet according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings with reference to a prism sheet using a backlight of a liquid crystal display device or the like. FIG. 1 is a perspective view showing an optical sheet (prism sheet).

まず、図1に示すようにプリズムシート1は、外部の光源から出射された光が入射されるシート入射面3と、シート入射面3に入射してプリズムシート1内部に入った光を出射させるためのシート出射面5を備える。そしてプリズムシート1のシート入射面3には、活性化エネルギー線硬化型樹脂を硬化させて形成した、複数の三角形柱状のプリズム列7が並列配置されている。プリズム列7間のピッチは、10〜500μmとされる。   First, as shown in FIG. 1, the prism sheet 1 has a sheet incident surface 3 on which light emitted from an external light source is incident, and emits light that enters the sheet incident surface 3 and enters the prism sheet 1. The sheet emission surface 5 is provided. On the sheet incident surface 3 of the prism sheet 1, a plurality of triangular prism-shaped prism rows 7 formed by curing an activated energy ray-curable resin are arranged in parallel. The pitch between the prism rows 7 is 10 to 500 μm.

このようなプリズムシート1は、透光性を有するシート基材9の一方の面にプリズム列7を配置することで形成されている。また、シート基材9の他方の面には、拡散層11が設けられていてもよく、シート基材9内の光を拡散させて出射させるようにしても良い。   Such a prism sheet 1 is formed by arranging the prism row 7 on one surface of a sheet base material 9 having translucency. Further, a diffusion layer 11 may be provided on the other surface of the sheet base material 9, and the light in the sheet base material 9 may be diffused and emitted.

シート基材9の一方面に設けられるプリズム列7は、その表面に微小な凸部が複数形成されている。微小な凸部はその高さが20nm〜400nmであることが好ましく、より好ましくは30nm〜300nmの高さとされる。凸部の高さが400nmを超えると輝度の低下が目立ち始める傾向にあり、20nm以下だと隠蔽性の向上がほとんど見られない傾向にある。   The prism row 7 provided on one surface of the sheet substrate 9 has a plurality of minute convex portions formed on the surface thereof. The height of the minute protrusion is preferably 20 nm to 400 nm, and more preferably 30 nm to 300 nm. When the height of the convex part exceeds 400 nm, the decrease in luminance tends to be noticeable, and when it is 20 nm or less, there is a tendency that almost no improvement in concealment is observed.

プリズム列7は、その屈折率が1.52以上、好ましくは1.55以上、さらに好ましくは1.6以上となるように形成されている。このようなプリズム列7を形成する活性化エネルギー線硬化型樹脂は、紫外線、電子線等の活性化エネルギー線で硬化するものであればどのようなものであってもよいが、光学特性等の観点から、ポリエステル類、エポキシ樹脂系、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート等のアクリレート系樹脂を用いることが好ましい。このような硬化樹脂に使用される活性化エネルギー線硬化性組成物としては、取扱性や硬化性等の点で、多官能アクリレート及び/または多宮能メタクリレート、モノアクリレート及び/またはモノメタクリレート、及び活性化エネルギー線による光重合開始剤を主成分とすることが好ましい。代表的な多官能アクリレート及び/または多官能メタクリレートとしては、ポリオールポリ(メタ)アクリレート、ポリエステルポリ(メタ)アクリレート、エポキシボリ(メタ)アクリレート、ウレタンポリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは単独あるいは2種以上の混合物として使用される。また、モノアクリレート及び/またはモノメタクリレートとしては、モノアルコールのモノ(メタ)アクリル酸エステル、ポリオールのモノ(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。   The prism row 7 is formed so that its refractive index is 1.52 or more, preferably 1.55 or more, and more preferably 1.6 or more. The activation energy ray-curable resin forming the prism array 7 may be any resin that can be cured by an activation energy ray such as an ultraviolet ray or an electron beam. From the viewpoint, it is preferable to use an acrylate resin such as polyester, epoxy resin, polyester acrylate, epoxy acrylate, or urethane acrylate. The activated energy ray curable composition used for such a curable resin includes a polyfunctional acrylate and / or a polynosyl methacrylate, a monoacrylate and / or a monomethacrylate, in terms of handleability and curability, and the like. It is preferable to use a photopolymerization initiator by an activation energy ray as a main component. Typical polyfunctional acrylates and / or polyfunctional methacrylates include polyol poly (meth) acrylate, polyester poly (meth) acrylate, epoxy poly (meth) acrylate, urethane poly (meth) acrylate, and the like. These are used alone or as a mixture of two or more. Examples of monoacrylate and / or monomethacrylate include monoalcohol mono (meth) acrylate ester, polyol mono (meth) acrylate ester, and the like.

またシート基材9は、厚さ10〜500μm、好ましくは30〜300μmの硝子板、又はポリエチレンテレフタラート若しくはポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ジアセチルセルロース若しくはトリアセチルセルロース等のセルロース計樹脂、ポリエチレン、ポリプロビレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン及びエチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系樹脂、ナイロン及び芳香族ポリアミド系のポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、若しくはポリメタクリルイミド系樹脂等の透明樹脂シート、又はフィルムによって形成される。そして、シート基材9の表面には、活性化エネルギー線硬化型樹脂の密着性を高めるために、アンカーコート処理が施されていても良い。   The sheet substrate 9 is a glass plate having a thickness of 10 to 500 μm, preferably 30 to 300 μm, a polyester resin such as polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, an acrylic resin such as polymethyl methacrylate, diacetyl cellulose or triacetyl cellulose. Cellulose meter resins such as polyethylene, polypropylene, polyolefins having cyclic or norbornene structures and olefin resins such as ethylene / propylene copolymers, nylon and aromatic polyamide polyamide resins, polycarbonate resins, vinyl chloride resins, Or it forms with transparent resin sheets, such as a polymethacrylimide type resin, or a film. And in order to improve the adhesiveness of activation energy ray hardening-type resin, the anchor coat process may be given to the surface of the sheet | seat base material 9. FIG.

また、このようなプリズム列7を形成するモノマーと、シート基材9を同一の材料から形成することも可能である。この場合、シート基材9としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ホリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂のような光透過率の高い合成樹脂を用いることができる。これらの樹脂の中でも、光透過率の高さ、耐熱性、力学的特性、成形加工性等の観点から、アクリル樹脂を用いることができる。そしてこの場合、アクリル樹脂としては、メタクリル酸メチルを主成分とする樹脂を用い、その含有量は、80重量%以上とするのがよい。   It is also possible to form the monomer forming the prism row 7 and the sheet base material 9 from the same material. In this case, as the sheet substrate 9, a synthetic resin having a high light transmittance such as an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyester resin, or a vinyl chloride resin can be used. Among these resins, acrylic resins can be used from the viewpoints of high light transmittance, heat resistance, mechanical properties, moldability, and the like. In this case, a resin mainly composed of methyl methacrylate is used as the acrylic resin, and the content thereof is preferably 80% by weight or more.

拡散層11は、透光性樹脂中に光拡散剤を分散させて形成しても良い。この場合、シート基材9上に配置された透光性樹脂の表面からは、光拡散剤が突出しており、光透過性樹脂の表面は、凹凸に形成されている。また、シート基材9の他方の面に直接凹凸を設けるなどの手法を用いても構わない。   The diffusion layer 11 may be formed by dispersing a light diffusing agent in a translucent resin. In this case, the light diffusing agent protrudes from the surface of the translucent resin disposed on the sheet substrate 9, and the surface of the translucent resin is formed to be uneven. Moreover, you may use methods, such as providing an unevenness | corrugation directly in the other surface of the sheet | seat base material 9. FIG.

(光学シートの製造方法)
図2は、このようなプリズムシートの製造装置を示す側面図である。プリズムシート製造装置は、ロール金型21と、ロール金型21に近接して配置されたニップロール23、及び剥離ローラ(図示されず)を備える。また、プリズムシート製造装置は、これらロール金型21、ニップロール23、及び剥離ローラによって搬送されるシート基材9上に配置される活性化エネルギー線硬化性組成物を貯留するタンク27と、タンク27内の活性化エネルギー線硬化型組成物をシート基材9上に塗布する塗布装置29と、活性化エネルギー線としての紫外線を出射するUVランプ31を備える。そしてプリズムシート製造装置は、シート基材9が、矢印A方向に回転駆動される円筒柱状のロール金型21の外周面に巻回されながら矢印B方向に搬送されるように構成されている。
(Optical sheet manufacturing method)
FIG. 2 is a side view showing such a prism sheet manufacturing apparatus. The prism sheet manufacturing apparatus includes a roll die 21, a nip roll 23 disposed in the vicinity of the roll die 21, and a peeling roller (not shown). In addition, the prism sheet manufacturing apparatus includes a tank 27 for storing an activated energy ray-curable composition disposed on the sheet substrate 9 conveyed by the roll mold 21, the nip roll 23, and the peeling roller, and the tank 27. The coating apparatus 29 which apply | coats the activation energy ray hardening-type composition of the inside on the sheet | seat base material 9, and the UV lamp 31 which radiate | emits the ultraviolet-ray as an activation energy ray are provided. The prism sheet manufacturing apparatus is configured such that the sheet base material 9 is conveyed in the arrow B direction while being wound around the outer peripheral surface of a cylindrical column-shaped roll mold 21 that is rotationally driven in the arrow A direction.

タンク27に貯留された活性化エネルギー線硬化型組成物は、各プリズム列7の厚さを一定にするために、所定の粘度に保持する事が好ましい。この粘度の範囲は、20〜3000mPa・Sであることが好ましく、100〜1000mPa・Sであることがより好ましい。活性化エネルギー線硬化性組成物の粘度を20mPa・S以上とすることによって、形成されるプリズム列7の厚さを一定にするためにニップ圧を比較的低く設定したり、ロール金型21の回転速度を極端に速くしたりする必要がなくなる。さらにニップ圧を比較的低くすると、ニップロール23の動作が安定しないので、プリズム列7の厚さが不均一になる。また、ロール金型21の回転速度を極端に速くすると、活性化エネルギー線の照射量が不足し活性化エネルギー線硬化性組成物の硬化が不十分となる傾向にある。また、活性化エネルギー線硬化性組成物の粘度を3000mPa・S以下とすることにより、ロール金型21の形状転写面構造の細部まで十分に活性化エネルギー線硬化型組成物を行き渡らせることができ、プリズム列7や後述する微小な凹凸の正確な転写が困難となったり、気泡の混入による欠陥が発生しやすくなったり成形速度の極端な低下による生産性の悪化をもたらしたりすることがなくなる。このため、活性化エネルギー線硬化性組成物の粘度を一定に保持させるためには、活性化エネルギー線硬化型組成物の温度制御が十分に行えるように、タンク27の外部や内部にシーズヒーター、温水ジャケット等の熱源設備を設置しておくことが好ましい。   The activated energy ray-curable composition stored in the tank 27 is preferably maintained at a predetermined viscosity in order to make the thickness of each prism row 7 constant. The viscosity range is preferably 20 to 3000 mPa · S, and more preferably 100 to 1000 mPa · S. By setting the viscosity of the activated energy ray-curable composition to 20 mPa · S or more, the nip pressure is set relatively low in order to make the thickness of the formed prism row 7 constant, or the roll mold 21 There is no need to make the rotation speed extremely fast. Further, when the nip pressure is relatively low, the operation of the nip roll 23 is not stable, so that the thickness of the prism row 7 becomes non-uniform. Moreover, when the rotational speed of the roll mold 21 is extremely increased, the irradiation amount of the activation energy ray is insufficient, and the activation energy ray curable composition tends to be insufficiently cured. In addition, by setting the viscosity of the activated energy beam curable composition to 3000 mPa · S or less, the activated energy beam curable composition can be sufficiently distributed to the details of the shape transfer surface structure of the roll mold 21. Thus, accurate transfer of the prism row 7 and minute irregularities described later is not difficult, defects due to mixing of bubbles are not likely to occur, and productivity is not deteriorated due to an extremely low molding speed. For this reason, in order to keep the viscosity of the activated energy ray-curable composition constant, a sheathed heater is provided outside or inside the tank 27 so that the temperature of the activated energy ray-curable composition can be sufficiently controlled. It is preferable to install a heat source facility such as a hot water jacket.

(金型の製造方法)
図3は、ロール金型の外周面近傍を示す断面図である。図3に示すように、ロール金型21の外周面には、複数の加工用凸状部41からなるプリズムパターンが形成されている。この加工用凸状部41は、ロール金型21の周方向に延びる、三角柱状体によって形成されている。そしてロール金型21の外周には、複数の三角柱状体が並列配置されており、プリズムパターンを構成している。そして各々の加工用凸状部41には、ナノオーダーの凹部43を含有するめっき層45が設けられている。そして、各々の加工用凸状部41の全面もしくは一部には、この凹部43によって、微小加工パターン47が形成されている。このような加工用凸状部41は、高さ5〜500μmの三角形断面を有する柱状体からなり、ロール金型21の軸線方向の配列ピッチは、5〜500μmとされる。
(Mold manufacturing method)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the vicinity of the outer peripheral surface of the roll mold. As shown in FIG. 3, a prism pattern including a plurality of processing convex portions 41 is formed on the outer peripheral surface of the roll mold 21. The processing convex portion 41 is formed of a triangular prism-like body that extends in the circumferential direction of the roll mold 21. A plurality of triangular prisms are arranged in parallel on the outer periphery of the roll mold 21 to form a prism pattern. Each processing convex portion 41 is provided with a plating layer 45 containing a nano-order concave portion 43. Then, on the entire surface or a part of each processing convex portion 41, a minute processing pattern 47 is formed by the concave portion 43. Such a convex portion 41 for processing is a columnar body having a triangular cross section with a height of 5 to 500 μm, and the arrangement pitch in the axial direction of the roll mold 21 is set to 5 to 500 μm.

複数のナノオーダーの凹状部43は、加工用凸状部41の全面もしくは一部に設けられている。位置に関しては加工によって自由に選択できる。このナノオーダーの凹状部43の大きさ高さは、30nm〜300nmであることが好ましく、50nm〜200nmであることがより好ましい。この微小加工パターン47を形成するナノオーダーの凸状部43の数を多くすることによって、加工用凸状部41が形成するプリズム列7に生じる欠陥の隠蔽性は向上する。また、微小加工パターン47を構成するナノオーダーの凹状部43は、不均一に存在しているのがよい。詳細は後述するが、めっき層45は、加工用凸状部41が形成されたロール金型21の基材を、テフロン(登録商標)の微小粒子が混在するめっき液に浸漬させ、焼成することで形成される。   The plurality of nano-order concave portions 43 are provided on the entire surface or a part of the processing convex portion 41. The position can be freely selected by processing. The height of the nano-order concave portion 43 is preferably 30 nm to 300 nm, and more preferably 50 nm to 200 nm. Increasing the number of nano-order convex portions 43 that form the micro-processed pattern 47 improves the concealment of defects generated in the prism row 7 formed by the processing convex portions 41. The nano-order concave portions 43 constituting the microfabricated pattern 47 are preferably present non-uniformly. Although details will be described later, the plating layer 45 is obtained by immersing and baking the base material of the roll mold 21 on which the processing convex portions 41 are formed in a plating solution in which fine particles of Teflon (registered trademark) are mixed. Formed with.

図4は、このようなロール金型を用いて形成されたプリズムを示す断面図である。図4に示すように、プリズム列7は、ロール金型21の加工用凸状部41と相補的な形状及び大きさのプリズム51と、ナノオーダーの凸部53を備える。プリズム51は、加工用凸状部41と相補的な、ほぼ三角形断面を有する。そしてプリズム列7を形成する三角形断面のプリズム51の頂部の角度は、40〜150°の範囲として設定される。また、このプリズム51の頂部の角度は、光学シート1の用途に応じて変更可能であり、光学シートを液晶装置のバックライトのプリズムシートに用いる場合には、その頂部の角度は、45〜70°とされるのがよい。また、光学シートを液晶装置の導光板と併用する場合には、プリズム51の頂部の角度は、80〜100°の範囲であるのが好ましく、85〜95°の範囲であることがより好ましい。プリズム列7間のピッチは、加工用凸状部41の谷部のピッチと相補的なものであり、10〜500μmとされる。そして、矢印Cによって示す様にプリズム51の臨界角よりも小さい角度でその表面に入射される光を、プリズムシート1内に導くようになっている。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing a prism formed using such a roll mold. As shown in FIG. 4, the prism row 7 includes a prism 51 having a shape and size complementary to the processing convex portion 41 of the roll mold 21 and a nano-order convex portion 53. The prism 51 has a substantially triangular cross section that is complementary to the processing convex portion 41. The angle of the apex of the prism 51 having a triangular cross section forming the prism row 7 is set as a range of 40 to 150 °. The angle of the top of the prism 51 can be changed according to the use of the optical sheet 1. When the optical sheet is used as a prism sheet for a backlight of a liquid crystal device, the angle of the top is 45 to 70. It is good to be considered as °. When the optical sheet is used in combination with the light guide plate of the liquid crystal device, the angle of the top of the prism 51 is preferably in the range of 80 to 100 °, and more preferably in the range of 85 to 95 °. The pitch between the prism rows 7 is complementary to the pitch of the valleys of the processing convex portion 41, and is 10 to 500 μm. As indicated by an arrow C, light incident on the surface of the prism 51 at an angle smaller than the critical angle of the prism 51 is guided into the prism sheet 1.

またナノオーダーの凸部53は、ロール金型21の外周に設けられたナノオーダーの微小凹状部43と相補的な形状及び大きさを有する。これら複数のナノオーダーの凸部53は、加工用凸状部41の表面から凹んで微小加工パターン47によって形成されたものである。そして凸部53は、矢印Dによって示すように、入射された光を散乱させて、プリズムシート1内部に導くようになっている。そして凸部53の高さは、20nm〜400nmであることが好ましく、30nm〜300nmであることがより好ましく、50〜200nmであることがさらに好ましい。高さが400nmを超えると輝度の低下が目立ち始め、20nm以下だと隠蔽性の向上がほとんど見られない。   The nano-order convex portion 53 has a shape and size complementary to the nano-order minute concave portion 43 provided on the outer periphery of the roll mold 21. The plurality of nano-order convex portions 53 are formed by the micro-processed pattern 47 so as to be recessed from the surface of the processing convex portion 41. As shown by the arrow D, the convex portion 53 scatters the incident light and guides it into the prism sheet 1. And the height of the convex part 53 is preferably 20 nm to 400 nm, more preferably 30 nm to 300 nm, and still more preferably 50 to 200 nm. When the height exceeds 400 nm, a decrease in luminance starts to be noticeable, and when it is 20 nm or less, the improvement in concealment is hardly observed.

図5は、ロール金型にめっき処理を施すためのめっき処理装置を示すブロック図であり、図6は、このめっき処理装置に備えられためっき処理槽を正面から見た断面図であり、図7は、このめっき処理装置を側面から見た断面図である。   FIG. 5 is a block diagram showing a plating apparatus for plating a roll mold, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the plating tank provided in the plating apparatus as seen from the front. 7 is a cross-sectional view of the plating apparatus as viewed from the side.

図5に示すように、めっき処理装置61は、ロール金型基材63を浸漬させるためのめっき処理槽65と、このめっき処理槽65よりも加工ライン上流側に設けられた、水洗処理、脱脂処理、酸活性処理等を行うための前処理槽67と、めっき処理槽65よりも加工ライン下流側に設けられた水洗処理、乾燥処理等を行うための後処理槽69を備える。これら各処理槽65,67,69は、並列に配置されており、ロール金型基材63が、各処理層の上部に設けられたアーム71によって加工ラインの上流側から下流側に向けて搬送される。そして、アーム71によってロール金型基材63を上下に昇降させることで、ロール金型基材63は、各処理槽65,67,69に導入され、又は各処理槽65,67,69から取り出されるようになっている。   As shown in FIG. 5, the plating apparatus 61 includes a plating tank 65 for immersing the roll mold base 63, and a water washing process and a degreasing process provided on the upstream side of the processing line from the plating tank 65. A pretreatment tank 67 for performing treatment, acid activation treatment, and the like, and a posttreatment tank 69 for performing water washing treatment, drying treatment, and the like provided on the downstream side of the processing line from the plating treatment tank 65 are provided. These processing tanks 65, 67, and 69 are arranged in parallel, and the roll mold base 63 is conveyed from the upstream side to the downstream side of the processing line by the arm 71 provided on the top of each processing layer. Is done. Then, the roll mold base 63 is introduced into the processing tanks 65, 67, 69 or taken out from the processing tanks 65, 67, 69 by moving the roll mold base 63 up and down by the arm 71. It is supposed to be.

図6及び図7に示すように、めっき処理槽65は、テフロン(登録商標)などの微粒子を含むニッケルめっき液を貯留する内槽81と、この内槽81から溢れたニッケルめっき液を受ける外槽83と、めっき液を内槽81へ流入させる流入口85を備える。   As shown in FIGS. 6 and 7, the plating tank 65 includes an inner tank 81 that stores a nickel plating solution containing fine particles such as Teflon (registered trademark), and an outer portion that receives the nickel plating solution overflowing from the inner tank 81. A tank 83 and an inlet 85 for allowing the plating solution to flow into the inner tank 81 are provided.

内槽81は、ロール金型基材63の長手方向の長さよりも長尺な長辺を有する長方形の箱型に形成されている。また、内槽81の長手方向端部の壁87には、アーム71によって支持されているロール金型基材63が降りてきたときに、ロール金型基材63のシャフト89が嵌まるようになった切欠き(図示せず)を有する。そしてアーム71に支持されて内槽81に浸漬させられたロール金型基材63は、めっき処理が施されるときに、アーム71によってシャフト89回りを矢印E方向に回転させられるようになっている。テフロン(登録商標)は、粒径が0.02〜0.1μmのものを用い、めっき液内の微粒子の濃度は、1〜35体積%が好ましい。   The inner tank 81 is formed in a rectangular box shape having a long side longer than the length of the roll mold base 63 in the longitudinal direction. Further, when the roll mold base 63 supported by the arm 71 comes down, the shaft 89 of the roll mold base 63 fits into the wall 87 at the end in the longitudinal direction of the inner tank 81. It has a notch (not shown). The roll mold base 63 supported by the arm 71 and immersed in the inner tank 81 is rotated around the shaft 89 in the direction of arrow E by the arm 71 when the plating process is performed. Yes. Teflon (registered trademark) having a particle size of 0.02 to 0.1 μm is used, and the concentration of fine particles in the plating solution is preferably 1 to 35% by volume.

内槽81の底には、めっき液を内槽81に流入させるための流入口85を覆うように配置された整流板91が設けられている。また、ロール金型基材63が浸漬されたときのロール金型基材63と整流板91の間には、遮蔽板93が設けられている。さらに内槽81には、電気ヒータ等の加熱手段(図示せず)が設けられており、めっき液の温度を調整できるようになっている。また、内槽81内には、電極(図示せず)が設けられており、この電極を用いてロール金型基材63の表面にめっき処理を施すようになっている。さらに内槽81の上部には、シャワー(図示せず)が設けられており、アーム71によって内槽81から引き上げられたロール金型基材63の表面に付着しためっき液を洗浄するようになっている。   A rectifying plate 91 is provided at the bottom of the inner tank 81 so as to cover an inlet 85 for allowing the plating solution to flow into the inner tank 81. Further, a shielding plate 93 is provided between the roll mold base 63 and the current plate 91 when the roll mold base 63 is immersed. Furthermore, the inner tank 81 is provided with heating means (not shown) such as an electric heater so that the temperature of the plating solution can be adjusted. In addition, an electrode (not shown) is provided in the inner tank 81, and the surface of the roll mold base 63 is plated using this electrode. Further, a shower (not shown) is provided on the upper part of the inner tank 81, and the plating solution adhering to the surface of the roll mold base 63 pulled up from the inner tank 81 by the arm 71 is washed. ing.

外槽83は、内槽81よりも一回り大きく形成された箱型の槽であり、内槽81を取り囲むように配置されている。そして外槽83と内槽81の各々の壁の間には、間隙が設けられており、この間隙によって、内槽81から溢れためっき液が、外槽83によって受け止められるようになっており、さらにアーム71を所定位置まで降下させることができるようになっている。また、外槽83の底には、めっき液を内槽81に還流させるための還流口95が設けられており、この還流口95から延びる管97は、内槽81にめっき液を流入させるための管99と合流している。そして還流口95から還流されためっき液は、流入口85に供給される。また、還流口95から延びる管97には、ポンプ101が接続されており、還流口95に入っためっき液を流入口85まで圧送するようになっている。また、内槽81と同様に外槽83にも、めっき液の温度を調整することができる加熱手段(図示せず)が設けられている。また、内槽81及び外槽83から延びる管97,99は、内槽81と外槽83の間で分岐しており、必要に応じて内槽81及び外槽83内のめっき液を排液できるようになっている。   The outer tub 83 is a box-shaped tub formed to be slightly larger than the inner tub 81, and is disposed so as to surround the inner tub 81. A gap is provided between each wall of the outer tank 83 and the inner tank 81, and the plating solution overflowing from the inner tank 81 is received by the outer tank 83 by this gap. Further, the arm 71 can be lowered to a predetermined position. A reflux port 95 for refluxing the plating solution to the inner tank 81 is provided at the bottom of the outer tank 83, and a pipe 97 extending from the reflux port 95 allows the plating solution to flow into the inner tank 81. The tube 99 is joined. Then, the plating solution refluxed from the reflux port 95 is supplied to the inflow port 85. Further, a pump 101 is connected to a pipe 97 extending from the reflux port 95 so that the plating solution that has entered the reflux port 95 is pumped to the inflow port 85. Similarly to the inner tank 81, the outer tank 83 is provided with heating means (not shown) that can adjust the temperature of the plating solution. The pipes 97 and 99 extending from the inner tank 81 and the outer tank 83 branch between the inner tank 81 and the outer tank 83, and drain the plating solution in the inner tank 81 and the outer tank 83 as necessary. It can be done.

流入口85は、内槽81の底の中心部に設けられている。そして流入口85を覆う整流板91は、ロール金型基材63が内槽81に浸漬させられて回転させられたときの回転方向下流側が開口し、上流側を閉じるように流入口85を覆うようになっている。これにより、流入口85から内槽81内に流入させられためっき液は、整流板91に当たってロール金型基材63の回転方向下流側、すなわち矢印F方向に向かって流れる。また、遮蔽板93は、内槽81の長手方向に沿って延びる、ほぼV字断面を有する板状部材であり、整流板91によってロール金型基材63の回転方向下流側に向かって流れるめっき液が、ロール金型基材63に直接当たるのを防止するようになっている。また、遮蔽板93をほぼV字断面とすることによって、遮蔽板93が内槽81内のめっき液の流れを妨げるのを防止することができる。   The inflow port 85 is provided at the center of the bottom of the inner tank 81. And the baffle plate 91 which covers the inflow port 85 opens on the downstream side in the rotation direction when the roll mold base 63 is immersed in the inner tank 81 and is rotated, and covers the inflow port 85 so as to close the upstream side. It is like that. As a result, the plating solution introduced into the inner tank 81 from the inlet 85 hits the current plate 91 and flows toward the downstream side of the roll mold base 63 in the rotational direction, that is, in the direction of arrow F. The shielding plate 93 is a plate-like member having a substantially V-shaped cross section that extends along the longitudinal direction of the inner tank 81, and plating that flows toward the downstream side in the rotational direction of the roll mold base 63 by the rectifying plate 91. The liquid is prevented from directly hitting the roll mold base 63. Further, by making the shielding plate 93 substantially V-shaped, it is possible to prevent the shielding plate 93 from obstructing the flow of the plating solution in the inner tank 81.

次に、ロール金型21の製造方法について詳述する。   Next, the manufacturing method of the roll metal mold | die 21 is explained in full detail.

先ず、ロール金型基材63を準備する。ロール金型基材63としては、円筒形の鋼製ロールを用い、その外周面に厚さ100〜1000μm、ビッカース硬度が180〜250Hvの硬質銅めっきによる銅めっき層を形成する。そしてこの銅めっき層を超硬バイト、CBNバイト、ダイヤモンドバイト等の切削工具が取り付けられた旋盤を用いて切削して、複数の加工用凸状部41からなるプリズムパターンを形成する。   First, a roll mold base 63 is prepared. As the roll mold base 63, a cylindrical steel roll is used, and a copper plating layer by hard copper plating having a thickness of 100 to 1000 μm and a Vickers hardness of 180 to 250 Hv is formed on the outer peripheral surface thereof. Then, the copper plating layer is cut using a lathe to which a cutting tool such as a cemented carbide tool, a CBN tool, or a diamond tool is attached to form a prism pattern including a plurality of processing convex portions 41.

そしてこのようなロール金型基材63を、めっき処理装置61のアーム71に取り付ける。次いで、アーム71を移動させて、ロール金型基材63の前処理槽67に順次搬送しながら、ロール金型基材63を加工ライン下流側に向けて移動させる。次いで、ロール金型基材63をめっき処理槽65の内槽81のめっき液に浸漬させる。   Then, such a roll mold base 63 is attached to the arm 71 of the plating apparatus 61. Next, the roll 71 is moved toward the downstream side of the processing line while the arm 71 is moved and sequentially conveyed to the pretreatment tank 67 of the roll mold 63. Next, the roll mold base 63 is immersed in the plating solution in the inner tank 81 of the plating treatment tank 65.

ロール金型基材63を浸漬させる前に、内槽81には、流入口85からテフロン(登録商標)を含むめっき液が供給される。また、これと同時に、加熱手段によりめっき液が加熱される。このとき内槽81には、内槽81から溢れ出る程度の量のめっき液が供給され、溢れためっき液は、外槽83によって受けられ、外槽83から内槽81へ還流される。そして、外槽83から還流されためっき液は、整流板91により一定方向に流れるようになり、内槽81内において、ロール金型基材63が浸漬されたときに回転する方向と同一方向へのめっき液の流れが作り出される。そしてこのとき、一部のめっき液が、外槽83に溢れ出て、再び内槽81に還流されるようになるが、このようにめっき液を還流させることによって、内槽81内のめっき液の温度を一定の温度に保つことができ、これにより一定の膜厚のめっき層45を形成することができる。このとき、めっき液の還流量、又はめっき液が内槽から溢れ出す量は、約250リットルの容積を有する内槽81に対して、80〜110リットル/分程度とされる。また、内槽81内のめっき液の温度は、80〜95℃、好ましくは84〜90℃に保たれる。また、整流板91とロール金型基材63の間に遮蔽板93を設けることによって、ロール金型基材63には、ロール金型基材63の回転方向に流れるめっき液だけが当たるようになる。   Before the roll mold base 63 is immersed, the inner bath 81 is supplied with a plating solution containing Teflon (registered trademark) from the inlet 85. At the same time, the plating solution is heated by the heating means. At this time, the inner tank 81 is supplied with an amount of plating solution that overflows from the inner tank 81, and the overflowed plating solution is received by the outer tank 83 and returned from the outer tank 83 to the inner tank 81. Then, the plating solution refluxed from the outer tub 83 flows in a fixed direction by the rectifying plate 91, and in the inner tub 81, in the same direction as the direction of rotation when the roll mold base 63 is immersed. A flow of plating solution is produced. At this time, a part of the plating solution overflows into the outer tub 83 and returns to the inner tub 81 again. By recirculating the plating solution in this way, the plating solution in the inner tub 81 is returned. Thus, the plating layer 45 having a constant film thickness can be formed. At this time, the reflux amount of the plating solution or the amount of the plating solution overflowing from the inner tank is about 80 to 110 liters / minute with respect to the inner tank 81 having a volume of about 250 liters. Moreover, the temperature of the plating solution in the inner tank 81 is kept at 80 to 95 ° C, preferably 84 to 90 ° C. Further, by providing the shielding plate 93 between the rectifying plate 91 and the roll mold base 63, only the plating solution flowing in the rotation direction of the roll mold base 63 is applied to the roll mold base 63. Become.

次いで、ロール金型基材63を内槽81に浸漬させ、シャフト89回りに回転させながら、電極に電圧を印加して、内槽81内に電流を流し、ロール金型基材63の外周に電解めっき処理を施す。   Next, the roll mold base 63 is immersed in the inner tank 81, and a voltage is applied to the electrodes while rotating around the shaft 89, causing a current to flow in the inner tank 81. Electrolytic plating is performed.

ここで、ロール金型基材63を回転させるときには、ロール金型の外周に対して、毎分7.5倍〜25倍の速度で回転させることが好ましい。即ち、周速が1.5〜5m/分、好ましくは1.7〜5m/分となるように回転させることが好ましく、より好ましくは1.8〜5m/分となる。周速が7.5倍未満(すなわち、外周200mmの金型の場合は1.5m/分未満)とした場合には、ロール金型基材63の外周面に発生する水素ガスが外周面から離脱しにくくなり、外周面に水素ガスの流れによる欠陥が発生しやすくなる。一方で、ロール金型基材63の周速が25倍(即ち、外周200mmの金型の場合は5m/分)を超えると、めっき層45の厚さが不均一になり、めっき斑が発生しやすくなる。尚、ロール金型基材63の周速は、その外径に応じて調節することができる。   Here, when the roll mold base 63 is rotated, it is preferably rotated at a speed of 7.5 to 25 times per minute with respect to the outer periphery of the roll mold. That is, the rotation speed is preferably 1.5 to 5 m / min, more preferably 1.7 to 5 m / min, and more preferably 1.8 to 5 m / min. When the peripheral speed is less than 7.5 times (that is, less than 1.5 m / min in the case of a die having an outer periphery of 200 mm), hydrogen gas generated on the outer periphery of the roll mold base 63 is released from the outer periphery. It becomes difficult to detach, and defects due to the flow of hydrogen gas easily occur on the outer peripheral surface. On the other hand, when the peripheral speed of the roll mold base 63 exceeds 25 times (that is, 5 m / min in the case of a mold having an outer circumference of 200 mm), the thickness of the plating layer 45 becomes non-uniform and plating spots are generated. It becomes easy to do. Note that the peripheral speed of the roll mold base 63 can be adjusted according to the outer diameter thereof.

そしてロール金型基材63をめっき液内で回転させて、所定時間経過後、電流を停止させる。そしてこのような電解めっき処理により、ロール金型基材63の外周面にニッケルのめっき層45が形成される。そして電流を停止させてから、所定の時間、ロール金型基材63を回転させながら無電解めっき処理を行う。これにより、テフロン(登録商標)を含んだニッケルめっき層が形成される。その後、ロール金型21は、後処理槽69において、水洗処理、湯洗処理、乾燥処理等の後処理を経ながらアーム71によって加工ライン下流側に向けて搬送される。   Then, the roll mold base 63 is rotated in the plating solution, and the current is stopped after a predetermined time. The nickel plating layer 45 is formed on the outer peripheral surface of the roll mold base 63 by such electrolytic plating. Then, after the current is stopped, the electroless plating process is performed while rotating the roll mold base 63 for a predetermined time. Thereby, a nickel plating layer containing Teflon (registered trademark) is formed. Thereafter, the roll mold 21 is conveyed toward the downstream side of the processing line by the arm 71 in the post-treatment tank 69 while undergoing post-treatment such as water washing, hot water washing, and drying.

ここでロール金型基材63をめっき液に浸漬させた状態で、電極に電圧を印加する時間を、10〜60秒、より好ましくは15〜40秒とする。そしてこの時間の経過後に、電極への通電を停止させ、その後は自己触媒によってめっき処理をすることによって、非常に薄い膜厚のめっき層を形成することができる。   Here, in a state where the roll mold base 63 is immersed in the plating solution, the time for applying the voltage to the electrode is 10 to 60 seconds, more preferably 15 to 40 seconds. Then, after the elapse of this time, the energization to the electrode is stopped, and thereafter, the plating process is performed with an autocatalyst, whereby a very thin plating layer can be formed.

さらに、このロール金型基材63をクリーンオーブン等で、450℃〜650℃の間で1時間以上熱処理すると、ニッケル層に含有されたテフロン(登録商標)を焼失させることができるため、テフロン(登録商標)が焼失した部分が微小凹部となりナノオーダーの微小凹形状を得る事ができる。   Furthermore, when the roll mold base 63 is heat-treated at 450 ° C. to 650 ° C. for 1 hour or more in a clean oven or the like, the Teflon (registered trademark) contained in the nickel layer can be burned out. The part where the registered trademark) is burned out becomes a minute recess, and a nano-order minute recess shape can be obtained.

また、ロール金型基材63としては、円筒形の鋼製ロールを用い、その外周面に厚さ50〜600μmのテフロン(登録商標)粉を含んだニッケルめっきを施した後に、このニッケルめっき層を超硬バイト、CBNバイト、ダイヤモンドバイト等の切削工具が取り付けられた旋盤を用いて切削して、複数の加工用凸状部41からなるプリズムパターンを形成しても良い。   Further, as the roll mold base 63, a cylindrical steel roll is used, and nickel plating containing 50 to 600 μm thick Teflon (registered trademark) powder is applied to the outer peripheral surface thereof, and then the nickel plating layer. May be cut using a lathe to which a cutting tool such as a cemented carbide tool, a CBN tool, or a diamond tool is attached to form a prism pattern including a plurality of convex portions 41 for processing.

さらに、このロール金型基材63をクリーンオーブン等で、450℃〜650℃の間で1時間以上熱処理すると、ニッケル層に含有されたテフロン(登録商標)を焼失させることができるため、テフロン(登録商標)が焼失した部分が微小凹部となりナノオーダーの微小凹形状を得る事ができる。   Furthermore, when the roll mold base 63 is heat-treated at 450 ° C. to 650 ° C. for 1 hour or more in a clean oven or the like, the Teflon (registered trademark) contained in the nickel layer can be burned out. The part where the registered trademark) is burned out becomes a minute recess, and a nano-order minute recess shape can be obtained.

このように本発明の実施形態によれば、プリズムパターン及びそこに形成された微小加工パターン47を備えるロール金型によって、表示輝度の低下をせずに、欠陥隠蔽性を向上させる光学シートを提供することができる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, an optical sheet that improves the defect concealing property without reducing the display luminance is provided by the roll mold including the prism pattern and the micro-fabricated pattern 47 formed thereon. can do.

尚、上述の実施形態では、ロール金型を製造するときに、ロール金型の軸線を水平方向に保持して、ロール金型を回転させながらめっき液に浸漬させることとしたが、ロール金型の軸線を垂直にして、めっき液に浸漬させてもよい。   In the above-described embodiment, when the roll mold is manufactured, the axis of the roll mold is held in the horizontal direction, and the roll mold is immersed in the plating solution while rotating. These axes may be immersed vertically in the plating solution.

ロール金型をクリーンオーブンでの熱処理温度400℃、500℃、600℃、700℃の4条件で行い、各々の表面をSEMで観察したところ、400℃では微小凹形状を確認できなかった。500℃では、30nm〜100nmの微小凹形状が確認された。600℃では、80nm〜300nmの微小凹形状が確認された。700℃になると再び微小凹形状は確認できなくなった。また、650℃で熱処理行った場合、100nm〜500nmの微小凹形状を確認する事ができた。   When the roll mold was subjected to heat treatment temperatures of 400 ° C., 500 ° C., 600 ° C., and 700 ° C. in a clean oven and the respective surfaces were observed with an SEM, no micro concave shape could be confirmed at 400 ° C. At 500 ° C., minute concave shapes of 30 nm to 100 nm were confirmed. At 600 ° C., a fine concave shape of 80 nm to 300 nm was confirmed. When the temperature reached 700 ° C., the minute concave shape could not be confirmed again. Moreover, when it heat-processed at 650 degreeC, the 100-500-nm minute concave shape was able to be confirmed.

ここまで用いる微粒子としてテフロン(登録商標)を例に説明してきたが、めっき液に分散できて焼失が可能なものであれば微粒子はテフロン(登録商標)に限定されるものではない。また、使用する微粒子に応じて、焼成温度を変えたり、焼成以外の方法により微粒子を抜き取っても良く、例えば酸等を用いて微粒子を抜き取っても良い。めっき液についても同様にニッケルを例に説明したが、クロム、銅、スズなどニッケルに限定されるものではない。   Teflon (registered trademark) has been described as an example of the fine particles used so far, but the fine particles are not limited to Teflon (registered trademark) as long as they can be dispersed in the plating solution and can be burned off. Further, depending on the fine particles to be used, the firing temperature may be changed, or the fine particles may be extracted by a method other than the firing. For example, the fine particles may be extracted using an acid or the like. Similarly, the plating solution has been described by taking nickel as an example, but is not limited to nickel such as chromium, copper, and tin.

以下、本発明の実施例について詳述する。   Examples of the present invention will be described in detail below.

(実施例1)
先ず、ロール金型基材として外径200mm、画長150mmの鋼製ロールを準備した。そしてロール金型基材の外周面を研磨した後、その外周面に銅めっきを施して厚さ500μm、ビッカース硬度230Hvの硬質銅めっき層を設けた。次いで、ダイヤモンドバイトを用いて、銅めっき層を旋削して、ピッチ30μmピッチでプリズムパターンを形成した。そしてこのロール金型基材の中心のシャフトにめっき処理装置のアームを取り付けて、ロール金型基材を周速6.5m/分で回転させながら前処理槽において水洗処理、脱脂処理、及び酸活性処理を行った。
Example 1
First, a steel roll having an outer diameter of 200 mm and an image length of 150 mm was prepared as a roll mold base. And after grind | polishing the outer peripheral surface of a roll metal mold | die base material, copper plating was given to the outer peripheral surface, and the hard copper plating layer of thickness 500 micrometers and Vickers hardness 230Hv was provided. Next, the copper plating layer was turned using a diamond tool to form a prism pattern with a pitch of 30 μm. Then, an arm of a plating apparatus is attached to the central shaft of the roll mold base, and the roll mold base is rotated at a peripheral speed of 6.5 m / min while washing, degreasing, and acid in a pretreatment tank. Active treatment was performed.

次いで、前処理が施されたロール金型基材を、内槽および外槽から構成されるめっき処理槽上に移動させて、ロール金型基材の周速を1.9m/分に変速してから、ロール金型基材をほぼ平行に保ちながら、アームによってロール金型基材を内槽内に降下させた。そしてロール金型基材を、粒径0.03μmのテフロン(登録商標)を25体積%含み、ニッケル濃度5g/リットルの85℃に加熱されためっき液に浸漬させた。そしてロール金型基材を内槽に浸漬させたまま、内槽内の電極に5Vの電圧を印加して、100Aの電流を30秒間流した。そして、電極への電力供給を停止した後も、ロール金型基材を周速1.9m/分で回転させながら、85℃のめっき液に浸漬させ続けた。無電解ニッケルめっき処理の間、内槽には、内槽の流入口からポンプを用いてニッケルめっき液を105リットル/分で流入させ、さらに内槽から溢れ出しためっき液を、外槽から内槽に還流させた。これにより、ロール金型基材の回転方向と同一方向における、めっき液の流れを作り出した。   Next, the roll mold base material that has been pretreated is moved onto a plating treatment tank composed of an inner tank and an outer tank, and the peripheral speed of the roll mold base material is changed to 1.9 m / min. After that, the roll mold base was lowered into the inner tank by the arm while keeping the roll mold base substantially parallel. The roll mold base was immersed in a plating solution containing 25% by volume of Teflon (registered trademark) having a particle size of 0.03 μm and heated to 85 ° C. with a nickel concentration of 5 g / liter. And the voltage of 5V was applied to the electrode in an inner tank, and the electric current of 100 A was sent for 30 second, with the roll mold base material immersed in the inner tank. And even after stopping the power supply to the electrode, the roll mold base was kept immersed in the plating solution at 85 ° C. while rotating at a peripheral speed of 1.9 m / min. During the electroless nickel plating process, a nickel plating solution is introduced into the inner tank at a flow rate of 105 liters / minute from the inlet of the inner tank, and the plating solution overflowing from the inner tank is transferred from the outer tank to the inner tank. Refluxed to bath. This created a flow of plating solution in the same direction as the rotational direction of the roll mold base.

そして、浸漬開始から230秒後にポンプを停止し、浸漬開始から235秒後にめっき処理槽の上に設けられたシャワーから水(室温)を30リットル/分で噴出させながら、内槽のニッケルめっき液の排出を開始した。また、ニッケルめっき液の排出開始直後、アームを上昇させ、ロール金型を引き上げた。そして、シャワーから、ロール金型下部に向けて斜め上方から水(室温)を30リットル/分で噴出させ、ロール金型を120秒水洗した。   Then, the pump was stopped 230 seconds after the start of immersion, and after 235 seconds from the start of immersion, water (room temperature) was ejected from the shower provided on the plating tank at 30 liters / minute, while the nickel plating solution in the inner tank Started to discharge. Further, immediately after the start of discharging the nickel plating solution, the arm was raised and the roll mold was pulled up. And from the shower, water (room temperature) was spouted from the diagonally upward toward the lower part of the roll mold at 30 liters / minute, and the roll mold was washed with water for 120 seconds.

その後、ロール金型を後処理槽に移動させ、水洗処理および乾燥処理を施し、アームからロール金型を取り外した。   Thereafter, the roll mold was moved to a post-treatment tank, subjected to water washing treatment and drying treatment, and the roll mold was removed from the arm.

取り外した金型をクリーンオーブンで500℃、3時間熱処理を行って、含有テフロン(登録商標)を消失させた。   The removed mold was heat-treated in a clean oven at 500 ° C. for 3 hours to eliminate the contained Teflon (registered trademark).

次いで、このロール金型と、アクリル系紫外線硬化性組成物(三菱レイヨン社製、RP4000S)とを用い、光学シートの製造装置を用いて光学シートを製造した。ロール金型とニップルロールの間に、シート基材として、片面に密着性向上処理を施したポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡社製、A4100、厚さ188μm、幅470mm)を、処理面がロール金型の外周面に巻き付くように製造装置に導入した。   Next, an optical sheet was manufactured using the roll mold and an acrylic ultraviolet curable composition (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., RP4000S) using an optical sheet manufacturing apparatus. Between a roll mold and a nipple roll, a polyethylene terephthalate (PET) film (Toyobo Co., Ltd., A4100, thickness: 188 μm, width: 470 mm) with an adhesion improving treatment on one side is used as a sheet base material. It was introduced into the manufacturing apparatus so as to wrap around the outer peripheral surface of the mold.

次いで、樹脂タンクから供給された40℃のアクリル系紫外線硬化性組成物を、シート基材とロール金型との間に供給しながら、ロール金型を周速7m/分で回転させた。供給されたアクリル系紫外線硬化性組成物が、シート基材とロール金型との間に保持された状態で、9.6kW(120W/cm)の放射線照射装置から、照射量(照射エネルギー)が200mJ/cmとなるように紫外線を照射し、アクリル系紫外線硬化性組成物を硬化させ、賦型した後、ロール金型からシート基材を剥離して光学シートを得た。 Next, the roll mold was rotated at a peripheral speed of 7 m / min while supplying the acrylic ultraviolet curable composition at 40 ° C. supplied from the resin tank between the sheet base material and the roll mold. In a state where the supplied acrylic ultraviolet curable composition is held between the sheet base material and the roll mold, the irradiation amount (irradiation energy) is from a 9.6 kW (120 W / cm) radiation irradiation device. Ultraviolet rays were irradiated so as to be 200 mJ / cm 2 , the acrylic ultraviolet curable composition was cured and molded, and then the sheet substrate was peeled from the roll mold to obtain an optical sheet.

得られた光学シートの断面と表面をSEMで観察したところ、光学シートの全面に、不均一な無数のナノオーダーの凸部が形成されていることが確認された。   When the cross section and surface of the obtained optical sheet were observed with an SEM, it was confirmed that innumerable non-uniform nano-order convex portions were formed on the entire surface of the optical sheet.

そして得られた光学シートを14.1(ワイド)サイズに切り出し、これを側面に冷陰極管が配置された14.1W(ワイド)サイズのアクリル樹脂製導光体の光出射面上に配置した。このとき、プリズムが形成されている面が下向きとなるように、すなわち導光板の出射面と対向するように光学シートを配置した。なお、導光板の出射面には、予め所定数の傷などの欠陥が形成されているものを用いた。そして、導光板における、冷陰極管が配置されていない側面、及び出射面とは反対側の面を反射シートで覆い、面光源装置を形成した。そして、この面光源装置において、冷陰極管を点灯させ、輝度計(トプコン社製、商品名BM−7)を用いて法線輝度及び半値幅を測定した。その結果、法線輝度は1995Cd/mであった。また、導光板の表面に形成された傷のうち、プリズムシートを配置しても確認された傷の数をカウントした。 Then, the obtained optical sheet was cut into a 14.1 (wide) size, and this was placed on the light exit surface of a 14.1 W (wide) size acrylic resin light guide with a cold cathode tube arranged on the side. . At this time, the optical sheet was arranged so that the surface on which the prism was formed faced downward, that is, so as to face the exit surface of the light guide plate. Note that a light guide plate having a predetermined number of defects such as scratches formed in advance is used. And the side surface in which the cold cathode tube is not arrange | positioned in a light-guide plate, and the surface on the opposite side to an output surface were covered with the reflective sheet, and the surface light source device was formed. In this surface light source device, the cold cathode tube was turned on, and the normal luminance and the half-value width were measured using a luminance meter (trade name BM-7, manufactured by Topcon Corporation). As a result, the normal luminance was 1995 Cd / m 2 . In addition, among the scratches formed on the surface of the light guide plate, the number of scratches confirmed even when the prism sheet was arranged was counted.

(実施例2)
実施例2では、ロール金型基材をめっき液に浸漬させるときに、ロール金型基材を縦方向に保持して浸漬させた。このとき、めっき処理中は、ロール金型を回転させず、停止させた。その後、実施例1と同様の処理を行ったところ、実施例1と同様の光学シートを得ることができた。
(比較例1)
実施例1にて製造した光学シートと、従来技術である特開2007−70658号公報に記載された方法で製造した光学シートとの隠蔽性と輝度及び半値幅を比較した。その結果、実施例1の光学シートでは1998Cd/mであった。従来品が2004Cd/mであり、実施例1の光学シートでは、輝度の低下はほとんど見られなかった。またプリズムの間に形成される欠陥の隠蔽性が75%上昇した。なお、隠蔽性の評価は、従来技術で製造した光学シートにおいて確認できた欠陥を実施例1で製造した光学シートに変更した場合における、視認が出来なくなった数に基づいて算出した。実施例および比較例について、輝度、隠蔽性を表1に示す。なお、表中の相対輝度は、比較例の輝度を100とした場合の相対値である。
(Example 2)
In Example 2, when the roll mold substrate was immersed in the plating solution, the roll mold substrate was immersed in the vertical direction. At this time, the roll mold was stopped during the plating process without rotating. Then, when the same processing as in Example 1 was performed, an optical sheet similar to that in Example 1 could be obtained.
(Comparative Example 1)
The concealability, brightness, and half-value width of the optical sheet manufactured in Example 1 were compared with those of the optical sheet manufactured by the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-70658, which is a conventional technique. As a result, it was 1998 Cd / m 2 for the optical sheet of Example 1. The conventional product is 2004 Cd / m 2 , and in the optical sheet of Example 1, almost no reduction in luminance was observed. In addition, the concealability of defects formed between the prisms increased by 75%. In addition, evaluation of concealment was calculated based on the number of invisible when the defect confirmed in the optical sheet manufactured by the prior art was changed to the optical sheet manufactured in Example 1. Table 1 shows the brightness and concealment of the examples and comparative examples. The relative luminance in the table is a relative value when the luminance of the comparative example is 100.

プリズムシート 1
シート入射面 3
シート出射面 5
プリズム列 7
シート基材 9
拡散層 11
ロール金型 21
ニップロール 23
タンク 27
塗布装置 29
加工用凸状部 41
凹部 43
めっき層 45
微小加工パターン 47
プリズム 51
凸部 53
めっき処理装置 61
ロール金型基材 63
めっき処理槽 65
前処理槽 67
後処理槽 69
アーム 71
内槽 81
外槽 83
流入口 85
壁 87
シャフト 89
整流板 91
遮蔽板 93
還流口 95
管 97、99
ポンプ 101
Prism sheet 1
Sheet entrance surface 3
Sheet exit surface 5
Prism array 7
Sheet base material 9
Diffusion layer 11
Roll mold 21
Nip roll 23
Tank 27
Coating device 29
Convex part 41 for processing
Recess 43
Plating layer 45
Microfabrication pattern 47
Prism 51
Convex part 53
Plating equipment 61
Roll mold base 63
Plating tank 65
Pretreatment tank 67
Post-treatment tank 69
Arm 71
Inner tank 81
Outer tank 83
Inlet 85
Wall 87
Shaft 89
Current plate 91
Shielding plate 93
Reflux port 95
Tube 97, 99
Pump 101

Claims (5)

シート状の基材の少なくとも一方の面に配列された複数のプリズム列を有し、前記プリズム列の少なくとも一部の表面には、高さが20nm〜400nmの複数の凸部が形成されていることを特徴とする光学シート。   It has a plurality of prism rows arranged on at least one surface of a sheet-like substrate, and a plurality of convex portions having a height of 20 nm to 400 nm are formed on at least a part of the surface of the prism rows. An optical sheet characterized by that. 光学シート製造用の金型であって、前記金型の表面に形成されたプリズムパターンと、前記プリズムパターンの表面の少なくとも一部に設けられ、深さが20nm〜400nmの複数の凹部を有することを特徴とする金型。   A mold for manufacturing an optical sheet, which has a prism pattern formed on the surface of the mold and a plurality of concave portions having a depth of 20 nm to 400 nm provided on at least a part of the surface of the prism pattern. Mold characterized by. 光学シート製造用の金型の製造方法であって、
金型基材の表面に断面が略三角柱状のプリズムが並行して配列されたプリズムパターンを形成する工程と、
粒径が0.02〜0.1μmの微粒子を1〜35体積%含有するめっき液を用いて、前記金型基材の表面に前記微粒子を含有するめっきを施す工程と、
前記めっきが施された前記金型基材から、前記微粒子の少なくとも一部を除去する工程とを含むことを特徴とする金型の製造方法。
A method of manufacturing a mold for manufacturing an optical sheet,
Forming a prism pattern in which prisms having a substantially triangular prism section are arranged in parallel on the surface of the mold base;
Using a plating solution containing 1 to 35% by volume of fine particles having a particle size of 0.02 to 0.1 μm, and performing plating containing the fine particles on the surface of the mold base;
And a step of removing at least a part of the fine particles from the mold base on which the plating has been performed.
前記微粒子は、樹脂からなる微粒子であり、前記微粒子を除去する工程において、前記めっきが施された前記金型基材を焼成し、前記めっきから前記微粒子の少なくとも一部を焼失させることを特徴とする、請求項3に記載の金型の製造方法。   The fine particles are fine particles made of a resin, and in the step of removing the fine particles, the mold base on which the plating is performed is baked, and at least a part of the fine particles is burned off from the plating. The manufacturing method of the metal mold | die of Claim 3. 請求項3乃至4記載の方法により得られた前記金型を用いて光学シートを製造する光学シートの製造方法。   The manufacturing method of the optical sheet which manufactures an optical sheet using the said metal mold | die obtained by the method of Claim 3 thru | or 4.
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