JP2012166527A - Mold for forming uneven pattern and method for manufacturing light diffuser - Google Patents

Mold for forming uneven pattern and method for manufacturing light diffuser Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a seamless mold for forming an uneven pattern.SOLUTION: The method for manufacturing a mold for forming an uneven pattern with an uneven pattern formed on the surface. The method includes the steps of: measuring three-dimensional data of a preformed uneven pattern forming sheet 10; and forming an uneven pattern which is equal or similar to the uneven pattern forming sheet 10 by cutting, on the surface formed of at least one kind selected from the group consisting of a metal, a metallic compound and a resin, according to the measurement data.

Description

本発明は、凹凸パターンが表面に形成された光拡散体を製造するための型として用いられる凹凸パターン形成モールドに関する。さらに、光拡散体の製造方法に関する。   The present invention relates to a concavo-convex pattern forming mold used as a mold for producing a light diffuser having a concavo-convex pattern formed on a surface thereof. Furthermore, it is related with the manufacturing method of a light diffuser.

一般に、光拡散体として、波状の凹凸パターンが表面に形成された凹凸パターン形成シートが利用されている。
例えば、特許文献1には、凹凸パターンが形成された光拡散体として、光透過性基材の少なくとも片面に突起体が複数形成され、突起体の高さが2〜20μm、突起体の頂点の間隔が1〜10μm、突起体のアスペクト比が1以上のものが開示されている。また、特許文献1には、突起体を形成する方法として、光透過性基材の表面を、KrFエキシマレーザー等のエネルギービームの照射により加工する方法が開示されている。
特開平10−123307号公報
Generally, a concavo-convex pattern forming sheet having a wave-like concavo-convex pattern formed on the surface is used as a light diffuser.
For example, in Patent Document 1, as a light diffuser having a concavo-convex pattern, a plurality of protrusions are formed on at least one surface of a light-transmitting substrate, the height of the protrusion is 2 to 20 μm, and the peak of the protrusion is formed. The thing of 1-10 micrometers in space | interval and the aspect-ratio of a protrusion is 1 or more is disclosed. Patent Document 1 discloses a method of processing the surface of a light-transmitting substrate by irradiation with an energy beam such as a KrF excimer laser as a method for forming a protrusion.
JP-A-10-123307

特許文献1に記載の光拡散体は充分な光拡散性を有するものである。しかしながら、特許文献1に記載の、エネルギービームの照射による加工方法は製造工程が煩雑であるという問題を有していた。   The light diffuser described in Patent Document 1 has sufficient light diffusibility. However, the processing method described in Patent Document 1 by irradiation with an energy beam has a problem that the manufacturing process is complicated.

本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、光拡散体を簡便に製造できる凹凸パターン形成モールドの製造方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the manufacturing method of the uneven | corrugated pattern formation mold which can manufacture a light diffuser simply.

本発明は、以下の態様を包含する。
[1]表面上に凹凸パターンが形成された凹凸パターン形成モールドを製造する方法であって、予め形成された凹凸パターン形成シートの3次元データを計測する工程と、その計測データを元に、金属、金属化合物、樹脂の少なくとも1種からなる表面上に、切削加工により、前記凹凸パターン形成シートと同等または相似形の凹凸パターンを形成する工程とからなることを特徴とする凹凸パターン形成モールドの製造方法。
[2] 上記[1]に記載の凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面に、未硬化の硬化性樹脂を塗工する工程と、
該硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を凹凸パターン形成モールドから剥離する工程とを有する光拡散体の製造方法。
[3] 上記[1]または[2]に記載の凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面に、シート状の熱可塑性樹脂を接触させる工程と、
該シート状の熱可塑性樹脂を凹凸パターン形成モールドに押圧しながら加熱して軟化させた後、冷却する工程と、
冷却したシート状の熱可塑性樹脂を凹凸パターン形成モールドから剥離する工程とを有する光拡散体の製造方法。
The present invention includes the following aspects.
[1] A method for producing a concavo-convex pattern forming mold having a concavo-convex pattern formed on a surface, a step of measuring three-dimensional data of a concavo-convex pattern forming sheet formed in advance, and a metal based on the measurement data Manufacturing a concavo-convex pattern forming mold comprising a step of forming a concavo-convex pattern equivalent or similar to the concavo-convex pattern forming sheet on a surface comprising at least one of a metal compound and a resin by cutting. Method.
[2] A step of applying an uncured curable resin to the surface on which the uneven pattern of the uneven pattern forming mold according to [1] is formed;
A process for producing a light diffuser comprising: curing the curable resin, and then peeling the cured coating film from the uneven pattern forming mold.
[3] A step of bringing a sheet-like thermoplastic resin into contact with the surface on which the concavo-convex pattern of the concavo-convex pattern forming mold according to [1] or [2] is formed;
A process of heating and softening the sheet-shaped thermoplastic resin while pressing it against the concave-convex pattern forming mold, and then cooling,
A method for producing a light diffusing body, comprising a step of peeling a cooled sheet-like thermoplastic resin from an uneven pattern forming mold.

本発明の凹凸パターン形成モールドの製造方法によれば、光拡散体を簡便に製造できる。   According to the method for producing a concavo-convex pattern forming mold of the present invention, a light diffuser can be easily produced.

本発明の凹凸パターン形成シートの一実施形態の一部を拡大して示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which expands and shows a part of one embodiment of a concavo-convex pattern formation sheet of the present invention. 図1の凹凸パターン形成シートを、凹凸パターンの形成方向と直交方向に切断した際の断面図である。It is sectional drawing when the uneven | corrugated pattern formation sheet of FIG. 1 is cut | disconnected in the orthogonal direction with the formation direction of an uneven | corrugated pattern. 凹凸パターンの表面を表面光学顕微鏡により撮影して得た画像の、グレースケール変換画像である。It is a gray scale conversion image of the image obtained by image | photographing the surface of an uneven | corrugated pattern with a surface optical microscope. 図3の画像をフーリエ変換した画像である。It is the image which carried out the Fourier transform of the image of FIG. 図4の画像における円環の中心からの距離に対する輝度をプロットしたグラフである。5 is a graph plotting luminance with respect to the distance from the center of the ring in the image of FIG. 4. 本発明の凹凸パターン形成シートの製造方法の一実施形態における積層シートを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the lamination sheet in one Embodiment of the manufacturing method of the uneven | corrugated pattern formation sheet of this invention.

(凹凸パターン形成シート)
本発明の凹凸パターン形成シート10の一実施形態について説明する。但し、本実施形態に限定されるものではない。
図1及び図2に、本実施形態の凹凸パターン形成シート10を示す。図1は、本発明に係る凹凸パターン形成シートの一例を示す拡大斜視図である。
本実施形態の凹凸パターン形成シート10は、基材11と、基材11の片面に設けられた硬質層12とを備え、硬質層12が凹凸パターン12aを有するものである。
(Uneven pattern forming sheet)
An embodiment of the uneven pattern forming sheet 10 of the present invention will be described. However, it is not limited to this embodiment.
1 and 2 show a concavo-convex pattern forming sheet 10 of the present embodiment. FIG. 1 is an enlarged perspective view showing an example of a concavo-convex pattern forming sheet according to the present invention.
The uneven | corrugated pattern formation sheet 10 of this embodiment is provided with the base material 11 and the hard layer 12 provided in the single side | surface of the base material 11, and the hard layer 12 has the uneven | corrugated pattern 12a.

凹凸パターン形成シート10の凹凸パターン12aは、略一方向に沿った波状の凹凸を有し、その波状の凹凸が蛇行しているものである。また、本実施形態の凹凸パターン12aの凸部の先端は丸みを帯びている。
凹凸パターン形成シート10では、凹凸パターン12aの最頻ピッチAが1μmを超え20μm以下であることが好ましく、1μmを超え10μm以下であることがより好ましい。最頻ピッチAが1μm未満であると、可視光の波長以下となり、可視光が凹凸パターン12aにて屈折せずに光が透過してしまい、前記上限値を超えると、輝線として視認される場合があるからである。
The concavo-convex pattern 12a of the concavo-convex pattern forming sheet 10 has wavy unevenness along substantially one direction, and the wavy unevenness meanders. Further, the tip of the convex portion of the concavo-convex pattern 12a of this embodiment is rounded.
In the concavo-convex pattern forming sheet 10, the most frequent pitch A of the concavo-convex pattern 12 a is preferably more than 1 μm and not more than 20 μm, and more preferably more than 1 μm and not more than 10 μm. When the most frequent pitch A is less than 1 μm, the wavelength is less than or equal to the wavelength of visible light, and the visible light is not refracted by the concavo-convex pattern 12a. Because there is.

凹凸パターン12aの最頻ピッチAに対する凹凸パターンの平均深さBの比(B/A、以下、アスペクト比という。)は0.1〜3.0であることが好ましく、0.3〜2.0であることがより好ましい。アスペクト比が0.1未満であると、目的の光学特性が得られないことがある。一方、アスペクト比が3.0より大きくなると、凹凸パターン形成シート1の製造にて凹凸パターン12aを形成しにくくなる傾向にある。
ここで、平均深さBとは、凹凸パターン12aの底部12bの平均深さのことである。
また、底部12bとは、凹凸パターン12aの凹部の極小点であり、平均深さBは、凹凸パターン12aを短径方向に沿って切断した断面(図2参照)を見た際の、凹凸パターン形成シート10全体の面方向と平行な基準線Lから各凸部の頂部までの長さB,B,B・・・の平均値(BAV)と、基準線Lから各凹部の底部までの長さb,b,b・・・の平均値(bAV)との差(bAV−BAV)のことである。
平均深さBを測定する方法としては、原子間力顕微鏡により撮影した凹凸パターン12aの断面の画像にて各底部12bの深さを測定し、それらの平均値を求める方法などが採られる。
最頻ピッチAを求めるためには、まず、表面光学顕微鏡により凹凸パターンの上面を撮影し、その画像をグレースケールのファイル(例えば、tiff形式等)に変換する。グレースケールのファイルの画像(図3参照)では、白度が低いところ程、凹部の底部が深い(白度が高いところ程、凸部の頂部が高い)ことを表している。次いで、グレースケールのファイルの画像をフーリエ変換する。図4にフーリエ変換後の画像を示す。図4の画像の中心から両側に広がる白色部分は凹凸パターン12aのピッチおよび向きの情報が含まれる。
次いで、図4の画像の中心から水平方向に補助線Lを引き、その補助線上の輝度をプロット(図5参照)する。図5のプロットの横軸はピッチの逆数を、縦軸は頻度を表し、頻度が最大となる値Xの逆数1/Xが凹凸パターン12aの最頻ピッチを表す。
The ratio of the average depth B of the concavo-convex pattern to the most frequent pitch A of the concavo-convex pattern 12a (B / A, hereinafter referred to as aspect ratio) is preferably 0.1 to 3.0, and 0.3 to 2. More preferably 0. If the aspect ratio is less than 0.1, desired optical characteristics may not be obtained. On the other hand, when the aspect ratio is larger than 3.0, it is difficult to form the concavo-convex pattern 12 a in the manufacture of the concavo-convex pattern forming sheet 1.
Here, the average depth B is the average depth of the bottom 12b of the concavo-convex pattern 12a.
Further, the bottom 12b is a minimum point of the concave portion of the concave / convex pattern 12a, and the average depth B is the concave / convex pattern when a cross section (see FIG. 2) obtained by cutting the concave / convex pattern 12a along the minor axis direction. The average value (B AV ) of the lengths B 1 , B 2 , B 3 ... From the reference line L 1 parallel to the surface direction of the entire forming sheet 10 to the top of each convex portion, and the reference line L 1 It is the difference (b AV −B AV ) from the average value (b AV ) of the lengths b 1 , b 2 , b 3 .
As a method of measuring the average depth B, a method of measuring the depth of each bottom portion 12b using a cross-sectional image of the concavo-convex pattern 12a photographed by an atomic force microscope and obtaining an average value thereof is employed.
In order to obtain the most frequent pitch A, first, the top surface of the concavo-convex pattern is photographed by a surface optical microscope, and the image is converted into a grayscale file (for example, a tiff format). In the grayscale file image (see FIG. 3), the lower the whiteness, the deeper the bottom of the concave portion (the higher the whiteness, the higher the top of the convex portion). Next, the image of the grayscale file is Fourier transformed. FIG. 4 shows an image after Fourier transform. The white part extending from the center of the image in FIG. 4 to both sides includes information on the pitch and orientation of the concavo-convex pattern 12a.
Then, pull the extension line L 2 in the horizontal direction from the center of the image of FIG. 4, plotted (see FIG. 5) the luminance of the auxiliary line. The horizontal axis of the plot of FIG. 5 represents the reciprocal of the pitch, the vertical axis represents the frequency, and the reciprocal 1 / X of the value X at which the frequency is maximum represents the most frequent pitch of the concavo-convex pattern 12a.

(凹凸パターン形成シート10の構成材料)
本発明の予め形成される凹凸パターン形成シートとしては、従来公知の凹凸パターン形成シートを用いることができる。中でも、凹凸パターン形成シート10のような複雑な形状をシームレスで製造することができる点で本発明の加工方法が適している。
基材としては、加熱収縮性フィルムを加熱収縮させた樹脂基材が使用される。
加熱収縮性フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート系シ収縮フィルム、ポリスチレン系収縮フィルム、ポリオレフィン系収縮フィルム、ポリ塩化ビニル系収縮フィルム、ポリカーボネート系収縮フィルムなどを用いることができる。
加熱収縮性フィルムの中でも、50〜70%収縮するものが好ましい。50〜70%収縮する加熱収縮性フィルムを用いれば、変形率を40%以上にでき、凹凸パターン11の最頻ピッチAが1μmを超え20μm以下、アスペクト比0.1以上の凹凸パターン形成シートを容易に製造できる。
ここで、変形率とは、(変形前の長さ−変形後の長さ)/(変形前の長さ)×100(%)のことである。
(Constituent material of the uneven pattern forming sheet 10)
As the concavo-convex pattern forming sheet formed in advance of the present invention, a conventionally known concavo-convex pattern forming sheet can be used. Especially, the processing method of this invention is suitable at the point which can manufacture complicated shapes like the uneven | corrugated pattern formation sheet 10 seamlessly.
As the substrate, a resin substrate obtained by heat-shrinking a heat-shrinkable film is used.
As the heat-shrinkable film, for example, a polyethylene terephthalate shrink film, a polystyrene shrink film, a polyolefin shrink film, a polyvinyl chloride shrink film, a polycarbonate shrink film, or the like can be used.
Among heat-shrinkable films, those that shrink by 50 to 70% are preferable. If a heat-shrinkable film that shrinks by 50 to 70% is used, a deformation ratio can be made 40% or more, and a concavo-convex pattern-forming sheet having a concavo-convex pattern 11 with a mode pitch A exceeding 1 μm and 20 μm or less and an aspect ratio of 0.1 or more. Easy to manufacture.
Here, the deformation rate is (length before deformation−length after deformation) / (length before deformation) × 100 (%).

本発明は、樹脂、金属及び金属化合物の少なくとも1種からなる表面上に、切削加工を施すことが好ましく、さらに好ましくは、樹脂基材上に樹脂、金属及び金属化合物の少なくとも1種からなる硬質層を形成し、表面上に切削加工を施した後、加熱収縮させることにより同等または相似形の凹凸パターンが形成しやすい。
また、硬質層12が、樹脂の場合、加熱収縮性フィルムを構成する樹脂(以後、第1の樹脂とも言う。)より、ガラス転移温度が10℃以上高い樹脂(以後、第2の樹脂とも言う。)を少なくとも一種を含むように構成する。第1の樹脂のガラス転移温度と第2の樹脂のガラス転移温度の関係にあることにより、凹凸パターン12aの最頻ピッチAを、確実に1μmを超え20μm以下にできる。
In the present invention, it is preferable to perform cutting on a surface composed of at least one of a resin, a metal, and a metal compound, and more preferably, a hard material composed of at least one of a resin, a metal, and a metal compound on a resin base material. After forming a layer and cutting the surface, it is easy to form an uneven pattern with the same or similar shape by heating and shrinking.
Further, when the hard layer 12 is a resin, a resin (hereinafter also referred to as a second resin) having a glass transition temperature higher by 10 ° C. or more than a resin constituting the heat-shrinkable film (hereinafter also referred to as a first resin). .) To include at least one kind. Due to the relationship between the glass transition temperature of the first resin and the glass transition temperature of the second resin, the most frequent pitch A of the concavo-convex pattern 12a can surely exceed 1 μm and be 20 μm or less.

第2の樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、フッ素樹脂などを使用することができる。
また、硬質層12が、金属及び金属化合物の場合、機能層13を、金、アルミニウム、銀、炭素、銅、ゲルマニウム、インジウム、マグネシウム、ニオブ、パラジウム、鉛、白金、シリコン、スズ、チタン、バナジウム、亜鉛、ビスマスよりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属で構成することが好ましい。
また、硬質層12を、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化銅、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化鉛、酸化ケイ素、フッ化バリウム、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、硫化亜鉛、ガリウムヒ素よりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属化合物で構成することが好ましい。
Examples of the second resin include polyvinyl alcohol, polystyrene, acrylic resin, styrene-acrylic copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyethersulfone, and fluorine resin. Etc. can be used.
Further, when the hard layer 12 is a metal or a metal compound, the functional layer 13 is made of gold, aluminum, silver, carbon, copper, germanium, indium, magnesium, niobium, palladium, lead, platinum, silicon, tin, titanium, vanadium. , Zinc, and bismuth, and is preferably composed of at least one metal selected from the group consisting of zinc and bismuth.
Further, the hard layer 12 is made of titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, magnesium oxide, tin oxide, copper oxide, indium oxide, cadmium oxide, lead oxide, silicon oxide, barium fluoride, calcium fluoride, magnesium fluoride, sulfide. It is preferably composed of at least one metal compound selected from the group consisting of zinc and gallium arsenide.

(凹凸パターン形成シート10の厚さ)
凹凸パターン形成シート10の厚さは0.02〜3.0mmが好ましく、0.05〜2.5mmがより好ましく、0.1〜2.0mmが特に好ましい。凹凸パターン形成シート10の厚さが0.02mm未満であると、凹凸パターン12aの深さよりも小さいことがあるため適当でなく、3.0mmよりも厚いと凹凸パターン形成シート10の質量が大きくなるため取り扱いにくくなるおそれがある。
(Thickness of uneven pattern forming sheet 10)
The thickness of the uneven pattern forming sheet 10 is preferably 0.02 to 3.0 mm, more preferably 0.05 to 2.5 mm, and particularly preferably 0.1 to 2.0 mm. If the thickness of the concavo-convex pattern forming sheet 10 is less than 0.02 mm, it is not appropriate because it may be smaller than the depth of the concavo-convex pattern 12a. If it is thicker than 3.0 mm, the mass of the concavo-convex pattern forming sheet 10 increases. Therefore, it may be difficult to handle.

(凹凸パターン形成モールド)
凹凸パターン形成モールドは、表面に、前記凹凸パターン形成シート10と同一または相似形の凹凸パターンを有する。
ここで相似形の凹凸パターンとは、前記凹凸パターン形成シートの凹凸パターン12aの最頻ピッチと平均深さがそれぞれt倍された凹凸パターンであり、前記相似の凹凸パターンのスケールを1/t倍すると、凹凸パターン12aと同一になるような凹凸パターンのことである。
凹凸パターン形成モールドは、金属ロール表面に前記凹凸パターン12aを同一または相似の凹凸パターンが形成されている。
(Uneven pattern forming mold)
The concavo-convex pattern forming mold has a concavo-convex pattern which is the same as or similar to the concavo-convex pattern forming sheet 10 on the surface.
Here, the similar concavo-convex pattern is a concavo-convex pattern in which the most frequent pitch and the average depth of the concavo-convex pattern 12a of the concavo-convex pattern forming sheet are each multiplied by t, and the scale of the similar concavo-convex pattern is 1 / t times. Then, it is the uneven | corrugated pattern which becomes the same as the uneven | corrugated pattern 12a.
In the concavo-convex pattern forming mold, the concavo-convex pattern identical or similar to the concavo-convex pattern 12a is formed on the surface of the metal roll.

(凹凸パターン形成シート10の製造方法)
[第1の製造方法]
凹凸パターン形成シート10を製造する方法の例について説明する。但し、本実施形態に限定されるものではない。
本実施形態の凹凸パターン形成シートの製造方法は、図6に示すように、樹脂製の基材である加熱収縮性フィルム11aの片面に、表面が平滑な硬質層13(以下、表面平滑硬質層13という。)を設けて積層シートを形成する工程(以下、第1の工程という。)と、加熱収縮性フィルム11aを加熱収縮させて、積層シートの少なくとも表面平滑硬質層13を折り畳むように変形させる工程(以下、第2の工程という。)とを有する方法である。
ここで、表面平滑硬質層13とは、JIS B0601に記載の中心線平均粗さ0.1μm以下の層である。
(Manufacturing method of the uneven pattern forming sheet 10)
[First manufacturing method]
An example of a method for manufacturing the uneven pattern forming sheet 10 will be described. However, it is not limited to this embodiment.
As shown in FIG. 6, the manufacturing method of the uneven | corrugated pattern formation sheet of this embodiment is a hard layer 13 (henceforth a surface smooth hard layer with a smooth surface) on the single side | surface of the heat-shrinkable film 11a which is a resin-made base material. 13) to form a laminated sheet (hereinafter referred to as a first step), and the heat-shrinkable film 11a is heated and shrunk to deform at least the surface smooth hard layer 13 of the laminated sheet. A step (hereinafter referred to as a second step).
Here, the smooth surface hard layer 13 is a layer having a center line average roughness of 0.1 μm or less as described in JIS B0601.

<第1の工程>
第1の工程にて、加熱収縮性フィルム11aの片面に硬質層13を設けて積層シートを形成する方法としては、例えば、加熱収縮性フィルム11aの片面に、樹脂の溶液または分散液をスピンコーターやバーコーター等により塗工し、溶媒を乾燥させる方法、加熱収縮性フィルム11aの片面に、あらかじめ作製した表面平滑硬質層13を積層する方法などが挙げられる。表面平滑硬質層13の厚みは0.05μmを超え5μm以下であることが好ましく、0.1〜2μmであることがより好ましい。表面平滑硬質層13の厚みが0.05を超え5μm以下であれば、凹凸パターン12aの最頻ピッチAを、確実に1μmを超え20μm以下にできる。
<First step>
In the first step, as a method of forming a laminated sheet by providing the hard layer 13 on one side of the heat-shrinkable film 11a, for example, a resin solution or dispersion is applied to one side of the heat-shrinkable film 11a. Examples thereof include a method of coating with a bar coater or the like and drying the solvent, and a method of laminating the surface smooth hard layer 13 prepared in advance on one side of the heat-shrinkable film 11a. The thickness of the surface smooth hard layer 13 is preferably more than 0.05 μm and not more than 5 μm, and more preferably 0.1 to 2 μm. If the thickness of the smooth surface hard layer 13 is more than 0.05 and 5 μm or less, the most frequent pitch A of the concavo-convex pattern 12 a can be surely exceeded 1 μm and 20 μm or less.

<第2の工程>
第2の工程にて、加熱収縮性フィルム11aを熱収縮させることにより、表面平滑硬質層13に、収縮方向に対して垂直方向に波状の凹凸パターン12aを形成させる。
加熱収縮性フィルム11aを加熱収縮させる際の加熱方法としては、熱風、蒸気または熱水中に通す方法等が挙げられる。
<Second step>
In the second step, the heat-shrinkable film 11a is heat-shrinked to form a wavy uneven pattern 12a on the surface smooth hard layer 13 in a direction perpendicular to the shrinking direction.
Examples of the heating method for heating and shrinking the heat-shrinkable film 11a include a method of passing through hot air, steam or hot water.

上記第1の製造方法では、第1の樹脂のガラス転移温度と第2の樹脂のガラス転移温度の間の温度では、表面平滑硬質層13のヤング率が加熱収縮性フィルム11aより高くなる。そのため、第1の樹脂のガラス転移温度と第2の樹脂のガラス転移温度の間の温度で加工した際には、表面平滑硬質層13は厚みを増すよりも、折り畳まれるようになる。さらに、表面平滑硬質層13は加熱収縮性フィルム11aに積層されているため、加熱収縮性フィルム11aの収縮による応力が全体に均一にかかる。したがって、加熱収縮性フィルム11aを収縮させて、表面平滑硬質層13を折り畳むように変形させることにより、凹凸パターン12aを形成できる。
[第2の製造方法]
In the first manufacturing method, the Young's modulus of the surface smooth hard layer 13 is higher than that of the heat-shrinkable film 11a at a temperature between the glass transition temperature of the first resin and the glass transition temperature of the second resin. Therefore, when processed at a temperature between the glass transition temperature of the first resin and the glass transition temperature of the second resin, the surface smooth hard layer 13 is folded rather than increased in thickness. Furthermore, since the surface smooth hard layer 13 is laminated | stacked on the heat-shrinkable film 11a, the stress by the shrinkage | contraction of the heat-shrinkable film 11a is applied uniformly to the whole. Therefore, the concavo-convex pattern 12a can be formed by shrinking the heat-shrinkable film 11a and deforming it so that the surface smooth hard layer 13 is folded.
[Second manufacturing method]

表面平滑硬質層13が、金属または金属化合物からなる場合は、以下に記載する部分以外は第1の製造方法と同様の方法により凹凸パターン形成シートが得られる。 When the surface smooth hard layer 13 consists of a metal or a metal compound, an uneven | corrugated pattern formation sheet is obtained by the method similar to a 1st manufacturing method except the part described below.

<第1の工程>
第1の工程において、積層シートを形成する方法としては、例えば、加熱収縮性フィルム11aの片面に金属や金属化合物を蒸着させる方法、加熱収縮性フィルム11aの片面に、あらかじめ作製した表面平滑硬質層13を積層する方法などが挙げられる。
<First step>
In the first step, as a method of forming the laminated sheet, for example, a method of vapor-depositing a metal or a metal compound on one side of the heat-shrinkable film 11a, a surface smooth hard layer prepared in advance on one side of the heat-shrinkable film 11a And a method of laminating 13 and the like.

表面平滑硬質層13が金属からなる場合には、層表面が空気酸化されて空気酸化膜が形成されることがあるが、本発明では、そのような金属層の表面が空気酸化された層も、金属からなる層とみなす。 When the surface smooth hard layer 13 is made of metal, the surface of the layer may be oxidized by air to form an air oxide film. It is considered as a layer made of metal.

この製造方法において、より容易に凹凸パターン12aを形成できることから、表面平滑硬質層13のヤング率を0.1〜500GPaにすることが好ましく、1〜150GPaにすることがより好ましい。
表面平滑硬質層13のヤング率を前記範囲にするためには、表面平滑硬質層13を、金、アルミニウム、銀、炭素、銅、ゲルマニウム、インジウム、マグネシウム、ニオブ、パラジウム、鉛、白金、シリコン、スズ、チタン、バナジウム、亜鉛、ビスマスよりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属で構成することが好ましい。または、機能層13を、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化銅、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化鉛、酸化ケイ素、フッ化バリウム、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、硫化亜鉛、ガリウムヒ素よりなる群から選ばれる少なくとも1種の金属化合物で構成することが好ましい。
ここで、ヤング率は、JIS Z 2280−1993の「金属材料の高温ヤング率試験方法」にて温度を23℃に変更して測定した値である。表面平滑硬質層13が金属化合物からなる場合も同様である。
In this manufacturing method, since the uneven pattern 12a can be more easily formed, the Young's modulus of the surface smooth hard layer 13 is preferably 0.1 to 500 GPa, more preferably 1 to 150 GPa.
In order to set the Young's modulus of the surface smooth hard layer 13 in the above range, the surface smooth hard layer 13 is made of gold, aluminum, silver, carbon, copper, germanium, indium, magnesium, niobium, palladium, lead, platinum, silicon, It is preferably composed of at least one metal selected from the group consisting of tin, titanium, vanadium, zinc, and bismuth. Alternatively, the functional layer 13 is made of titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, magnesium oxide, tin oxide, copper oxide, indium oxide, cadmium oxide, lead oxide, silicon oxide, barium fluoride, calcium fluoride, magnesium fluoride, sulfide. It is preferably composed of at least one metal compound selected from the group consisting of zinc and gallium arsenide.
Here, the Young's modulus is a value measured by changing the temperature to 23 ° C. according to “High Temperature Young's Modulus Test Method for Metal Materials” of JIS Z 2280-1993. The same applies to the case where the surface smooth hard layer 13 is made of a metal compound.

表面平滑硬質層13の厚さは0.01μmを超え0.2μm以下、好ましくは0.02〜0.1μmとする。機能層13の厚さを前記範囲とすることにより、凹凸パターン11の最頻ピッチAを、確実に1μmを超え20μm以下にできる。 The thickness of the smooth surface hard layer 13 exceeds 0.01 μm and is 0.2 μm or less, preferably 0.02 to 0.1 μm. By setting the thickness of the functional layer 13 in the above range, the most frequent pitch A of the concave-convex pattern 11 can surely exceed 1 μm and be 20 μm or less.

<第2の工程>
第2の工程にて、加熱収縮性フィルム11aを熱収縮させることにより、表面平滑硬質層13に、収縮方向に対して垂直方向に波状の凹凸パターン12aを形成させる。
加熱収縮性フィルム11aを加熱収縮させる際の加熱方法としては、熱風、蒸気または熱水中に通す方法等が挙げられる。
<Second step>
In the second step, the heat-shrinkable film 11a is heat-shrinked to form a wavy uneven pattern 12a on the surface smooth hard layer 13 in a direction perpendicular to the shrinking direction.
Examples of the heating method for heating and shrinking the heat-shrinkable film 11a include a method of passing through hot air, steam or hot water.

上記第2の製造方法では、金属または金属化合物からなる表面平滑硬質層13が、加熱収縮性フィルム11aよりヤング率が桁違いに大きいため、加熱収縮性フィルム11aより硬い表面平滑硬質層13を熱圧縮した際に、厚みを増すよりも、折り畳まれるようになる。さらに、機能層13は加熱収縮性フィルム12に積層されているため、加熱収縮性フィルム11aの収縮による応力が全体に均一にかかる。したがって、本発明によれば、表面平滑硬質層13を折り畳むように変形させて、凹凸パターン形成シート10を簡便に、かつ、大面積で製造できる。   In the second manufacturing method, the surface smooth hard layer 13 made of a metal or a metal compound has an order of magnitude larger Young's modulus than the heat-shrinkable film 11a. When compressed, it will fold rather than increase in thickness. Furthermore, since the functional layer 13 is laminated on the heat-shrinkable film 12, the stress due to the shrinkage of the heat-shrinkable film 11a is uniformly applied to the whole. Therefore, according to the present invention, the concavo-convex pattern forming sheet 10 can be easily manufactured in a large area by deforming the surface smooth hard layer 13 so as to be folded.

(凹凸パターン形成モールドの製造方法)
本発明の凹凸パターン形成モールドとは、予め形成された凹凸パターン形成シート10の原子間力顕微鏡などで測定した3次元データを元に、切削加工により、凹凸パターン12aと同一または相似形の形状を有する凹凸パターン形成モールドを製造する。
本発明の切削加工の方法としては、例えば、金属製のロールにダイヤモンドバイトを施した方法などが挙げられる。その中でも、数種の刃先のダイヤモンドバイトの使用などにより凹凸パターン12aを同一または相似形の形状を形成することが精度的に好ましい。
本製造方法により、複雑な凹凸パターンの情報を実際の凹凸パターンの3次元データを元に作成可能であり、また、本製造方法によりシームレスロールを製造することが可能となる。
(Method for manufacturing uneven pattern forming mold)
The concavo-convex pattern forming mold of the present invention is the same or similar shape as the concavo-convex pattern 12a by cutting based on the three-dimensional data measured with an atomic force microscope or the like of the concavo-convex pattern forming sheet 10 formed in advance. The concavo-convex pattern forming mold is manufactured.
Examples of the cutting method of the present invention include a method in which a diamond roll is applied to a metal roll. Among them, it is preferable in terms of accuracy that the concave / convex pattern 12a is formed in the same or similar shape by using a diamond cutting tool having several kinds of cutting edges.
By this manufacturing method, it is possible to create information on complex uneven patterns based on the three-dimensional data of actual uneven patterns, and it is possible to manufacture seamless rolls by this manufacturing method.

(光拡散体の製造方法)
前記凹凸パターン形成モールドを使用して光拡散体を製造する方法である。
(Production method of light diffuser)
It is a method of manufacturing a light diffuser using the uneven pattern forming mold.

光拡散体の製造方法の具体的な方法としては、例えば、下記(a)〜(c)の方法が挙げられる。
(a)凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面に、未硬化の電離放射線硬化性樹脂を塗工する工程と、樹脂製の基材を電離放射線硬化性樹脂の凹凸パターン形成モールドと接触していない側に接触させる工程と、電離放射線を照射して前記硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を工程シート原版から剥離する工程とを有する方法。ここで、電離放射線とは、通常、紫
外線または電子線のことであるが、本発明では、可視光線、X線、イオン線等も含む。
(b)凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面に、未硬化の液状熱硬化性樹脂を塗工する工程と、加熱して前記液状熱硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を凹凸パターン形成モールドから剥離する工程とを有する方法。
(c)凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面に、シート状の透明熱可塑性樹脂を接触させる工程と、該シート状の透明熱可塑性樹脂を凹凸パターン形成モールドに押圧しながら加熱して軟化させた後、冷却する工程と、その冷却したシート状の透明熱可塑性樹脂を凹凸パターン形成モールドから剥離する工程とを有する方法。
Specific methods for producing the light diffuser include, for example, the following methods (a) to (c).
(A) A step of applying an uncured ionizing radiation curable resin to the surface of the concavo-convex pattern forming mold on which the concavo-convex pattern is formed, and contacting the resin substrate with the concavo-convex pattern forming mold of the ionizing radiation curable resin. The method which has the process of making it contact the side which has not been performed, and the process of peeling the hardened coating film from a process sheet | seat original plate after irradiating ionizing radiation and hardening the said curable resin. Here, the ionizing radiation is usually ultraviolet rays or electron beams, but in the present invention, it includes visible rays, X-rays, ion rays and the like.
(B) a step of applying an uncured liquid thermosetting resin to the surface on which the concave / convex pattern of the concave / convex pattern forming mold is formed, and heating and curing the liquid thermosetting resin, followed by curing the coating And a step of peeling the film from the concave-convex pattern forming mold.
(C) A step of bringing the sheet-like transparent thermoplastic resin into contact with the surface on which the concavo-convex pattern of the concavo-convex pattern forming mold is formed, and heating the sheet-like transparent thermoplastic resin while pressing it against the concavo-convex pattern forming mold. A method comprising a step of cooling after softening and a step of peeling the cooled sheet-like transparent thermoplastic resin from the concave-convex pattern forming mold.

(a)の方法において、凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面には、離型性を付与する目的で、未硬化の電離放射線硬化性樹脂塗工前に、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等からなる層を1〜10nm程度の厚さで設けてもよい。
凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面に、未硬化の電離放射線硬化性樹脂を塗工するコーターとしては、Tダイコーター、ロールコーター、バーコーター等が挙げられる。
未硬化の電離放射線硬化性樹脂としては、エポキシアクリレート、エポキシ化油アクリレート、ウレタンアクリレート、不飽和ポリエステル、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ビニル/アクリレート、ポリエン/アクリレート、シリコンアクリレート、ポリブタジエン、ポリスチリルメチルメタクリレート等のプレポリマー、脂肪族アクリレート、脂環式アクリレート、芳香族アクリレート、水酸基含有アクリレート、アリル基含有アクリレート、グリシジル基含有アクリレート、カルボキシ基含有アクリレート、ハロゲン含有アクリレート等のモノマーの中から選ばれる1種類以上の成分を含有
するものが挙げられる。未硬化の電離放射線硬化性樹脂は溶媒等で希釈することが好ましい。
また、未硬化の電離放射線硬化性樹脂には、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を添加してもよい。
未硬化の電離放射線硬化性樹脂を紫外線により硬化する場合には、未硬化の電離放射線硬化性樹脂にアセトフェノン類、ベンゾフェノン類等の光重合開始剤を添加することが好ましい。
In the method (a), the surface of the concavo-convex pattern forming mold on which the concavo-convex pattern is formed is provided with a silicone resin, a fluororesin or the like before application of an uncured ionizing radiation curable resin for the purpose of imparting releasability. The layer made of may be provided with a thickness of about 1 to 10 nm.
Examples of the coater for applying an uncured ionizing radiation curable resin to the surface on which the uneven pattern of the uneven pattern forming mold is formed include a T-die coater, a roll coater, and a bar coater.
Uncured ionizing radiation curable resins include epoxy acrylate, epoxidized oil acrylate, urethane acrylate, unsaturated polyester, polyester acrylate, polyether acrylate, vinyl / acrylate, polyene / acrylate, silicon acrylate, polybutadiene, and polystyrylmethyl methacrylate. 1 type selected from monomers such as prepolymers such as aliphatic acrylate, alicyclic acrylate, aromatic acrylate, hydroxyl group-containing acrylate, allyl group-containing acrylate, glycidyl group-containing acrylate, carboxy group-containing acrylate, halogen-containing acrylate, etc. The thing containing the above component is mentioned. The uncured ionizing radiation curable resin is preferably diluted with a solvent or the like.
Moreover, you may add a fluororesin, a silicone resin, etc. to uncured ionizing radiation curable resin.
When the uncured ionizing radiation curable resin is cured by ultraviolet rays, it is preferable to add a photopolymerization initiator such as acetophenones and benzophenones to the uncured ionizing radiation curable resin.

(b)の方法において、液状熱硬化性樹脂としては、例えば、未硬化の、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。   In the method (b), examples of the liquid thermosetting resin include uncured melamine resin, urethane resin, and epoxy resin.

(c)の方法における透明熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン−メチルメタクリレート共重合体(MS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン(PS)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリカーボネート(PC)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、PET−G、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)などの樹脂などが挙げられる。これらの中でも、成形加工の観点からは、MS、PMMA、PS、COP、PCが好ましく、吸湿性及びコストの観点からは、MSのうちスチレン含有率が30〜90質量%のものがさらに好ましい。
これらの透明熱可塑性樹脂は単層もしくは多層構造とすることもできる。例えば、PS層の両面にPMMA層を設けた3層構造の透明熱可塑性樹脂などを用いることができる。
さらに、前記透明熱可塑性樹脂の表面に、高屈折率の樹脂を設けたものを使用することもできる。高屈折率の樹脂としては、例えば、フルオレン系エポキシ化合物、フルオレン系アクリレート化合物、フルオレン系ポリエステル(OKP)、ポリメチルフェニルシラン(PMPS)、ポリジフェニルシラン(PDPS)などが挙げられる。
Examples of the transparent thermoplastic resin in the method (c) include styrene-methyl methacrylate copolymer (MS), polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene (PS), cycloolefin polymer (COP), polycarbonate (PC), Examples thereof include resins such as polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), PET-G, polyethersulfone (PES), polyvinyl chloride (PVC), and polyethylene terephthalate (PET). Among these, MS, PMMA, PS, COP, and PC are preferable from the viewpoint of molding, and those having a styrene content of 30 to 90% by mass among MS are more preferable from the viewpoint of hygroscopicity and cost.
These transparent thermoplastic resins may have a single layer or a multilayer structure. For example, a transparent thermoplastic resin having a three-layer structure in which PMMA layers are provided on both sides of the PS layer can be used.
Furthermore, what provided the resin of high refractive index on the surface of the said transparent thermoplastic resin can also be used. Examples of the high refractive index resin include fluorene-based epoxy compounds, fluorene-based acrylate compounds, fluorene-based polyesters (OKP), polymethylphenylsilane (PMPS), and polydiphenylsilane (PDPS).

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。また、特に断らない限り、例中の「部」および「%」は各々「質量部」および「質量%」を表わす   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited by these Examples. Unless otherwise specified, “parts” and “%” in the examples represent “parts by mass” and “% by mass”, respectively.

(実施例)
一軸方向に熱収縮する厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート製加熱収縮性フィルム(三菱樹脂株式会社製ヒシペットLX−60S、ガラス転移温度70℃)の片面に、トルエンに希釈したポリメチルメタクリレート(ポリマーソース株式会社製P4831−MMA、ガラス転移温度100℃)を厚さが2μmになるようにバーコーターにより塗工し、機能層を形成して積層シートを得た。
次いで、その積層シートを80℃で50秒間加熱することにより、加熱前の長さの50%に熱収縮させ(すなわち、変形率50%で変形させ)、機能層形成面に、収縮方向に対して直交方向に沿って波状の凹凸パターンを有する凹凸パターン形成シート10を得た。
得られた凹凸パターン形成シートの凹凸パターン表面を原子間力顕微鏡で測定し、得られた3次元情報を元に、金属ロール表面にダイヤモンドバイトを使用して、凹凸パターン形成シートを略同一の凹凸パターンが形成された凹凸パターン形成モールドを得た。
この凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面にエポキシアクリレート系プレポリマー、2−エチルヘキシルアクリレートおよびベンゾフェノン系光重合開始剤を含む未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を塗工した。
次いで、未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物の塗膜の凹凸パターン形成モールドと接していない面に厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを重ね合わせ、押圧した。
次いで、ポリエチレンテレフタレートフィルムの上から紫外線を照射し未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させ、その硬化物を凹凸パターン形成モールドから剥離することにより、光拡散体を得た。
得られた光拡散体は平面上の一方向に光を強く拡散する異方性拡散シートであった。
(Example)
Polymethylmethacrylate (Polymer Source Co., Ltd.) diluted with toluene on one side of a polyethylene terephthalate heat-shrinkable film (Mitsubishi Resin HXIPET LX-60S, glass transition temperature 70 ° C.) having a thickness of 50 μm that shrinks in a uniaxial direction P4831-MMA (manufactured by P4831-MMA, glass transition temperature 100 ° C.) was applied by a bar coater so as to have a thickness of 2 μm, and a functional layer was formed to obtain a laminated sheet.
Next, the laminated sheet is heated at 80 ° C. for 50 seconds to be thermally shrunk to 50% of the length before heating (that is, to be deformed at a deformation rate of 50%), and on the functional layer forming surface with respect to the shrinking direction. Thus, an uneven pattern forming sheet 10 having a wavy uneven pattern along the orthogonal direction was obtained.
The concavo-convex pattern surface of the obtained concavo-convex pattern forming sheet is measured with an atomic force microscope, and based on the obtained three-dimensional information, the concavo-convex pattern forming sheet is formed with substantially the same concavo-convex shape using a diamond bit on the metal roll surface. A concavo-convex pattern forming mold on which a pattern was formed was obtained.
An uncured ultraviolet curable resin composition containing an epoxy acrylate prepolymer, 2-ethylhexyl acrylate and a benzophenone photopolymerization initiator was applied to the surface on which the concavo-convex pattern was formed.
Next, a polyethylene terephthalate film having a thickness of 100 μm was placed on the surface of the uncured ultraviolet curable resin composition coating film not in contact with the concave-convex pattern forming mold and pressed.
Subsequently, ultraviolet rays were irradiated from above the polyethylene terephthalate film to cure the uncured ultraviolet curable resin composition, and the cured product was peeled off from the concavo-convex pattern forming mold to obtain a light diffuser.
The obtained light diffuser was an anisotropic diffusion sheet that strongly diffuses light in one direction on a plane.

10 凹凸パターン形成シート
10a 積層シート
11 樹脂基材
11a 加熱収縮性フィルム
12 硬質層
12a 凹凸パターン
12b 底部
13 表面平滑硬質層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Asperity pattern formation sheet 10a Laminated sheet 11 Resin base material 11a Heat-shrinkable film 12 Hard layer 12a Asperity pattern 12b Bottom part 13 Surface smooth hard layer

Claims (3)

表面上に凹凸パターンが形成された凹凸パターン形成モールドを製造する方法であって、
予め形成された凹凸パターン形成シートの3次元データを計測する工程と、その計測データを元に、金属、金属化合物、樹脂の少なくとも1種からなる表面上に、切削加工により、前記凹凸パターン形成シートと同等または相似形の凹凸パターンを形成する工程とからなることを特徴とする凹凸パターン形成モールドの製造方法。
A method for producing a concavo-convex pattern forming mold having a concavo-convex pattern formed on a surface,
The step of measuring the three-dimensional data of the concavo-convex pattern forming sheet formed in advance, and the concavo-convex pattern forming sheet by cutting on the surface made of at least one of metal, metal compound, and resin based on the measurement data And a step of forming a concavo-convex pattern having the same or similar shape to the method for producing a concavo-convex pattern forming mold.
請求項1に記載の凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面に、未硬化の硬化性樹脂を塗工する工程と、
該硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を凹凸パターン形成モールドから剥離する工程とを有する光拡散体の製造方法。
Applying an uncured curable resin to the surface on which the concavo-convex pattern of the concavo-convex pattern forming mold according to claim 1 is formed;
A process for producing a light diffuser comprising: curing the curable resin, and then peeling the cured coating film from the uneven pattern forming mold.
請求項1または2に記載の凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面に、シート状の熱可塑性樹脂を接触させる工程と、
該シート状の熱可塑性樹脂を凹凸パターン形成モールドに押圧しながら加熱して軟化させた後、冷却する工程と、
冷却したシート状の熱可塑性樹脂を凹凸パターン形成モールドから剥離する工程とを有する光拡散体の製造方法。
A step of bringing a sheet-like thermoplastic resin into contact with the surface on which the concavo-convex pattern of the concavo-convex pattern forming mold according to claim 1 or 2 is formed;
A process of heating and softening the sheet-shaped thermoplastic resin while pressing it against the concave-convex pattern forming mold, and then cooling,
A method for producing a light diffusing body, comprising a step of peeling a cooled sheet-like thermoplastic resin from an uneven pattern forming mold.
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