JP2012230272A - スタンパ及びそれを用いる光学シートの製造方法 - Google Patents
スタンパ及びそれを用いる光学シートの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012230272A JP2012230272A JP2011098893A JP2011098893A JP2012230272A JP 2012230272 A JP2012230272 A JP 2012230272A JP 2011098893 A JP2011098893 A JP 2011098893A JP 2011098893 A JP2011098893 A JP 2011098893A JP 2012230272 A JP2012230272 A JP 2012230272A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- convex
- transfer
- concavo
- stamper
- optical sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
【解決手段】電離放射線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂からなる被成型樹脂層を、特定のスタンパを用いて成形してなる凹凸成型層を有する光学用シートの製造方法であって、スタンパ4によって、被成型樹脂層5に凹凸転写型部41の凹凸転写面の形状を、加圧転写成形する第一工程と、加圧転写成形された被成型樹脂層を硬化させて、凹凸転写型部41の凹凸転写面の形状が転写された凹凸成型層を有する光学シートが形成される第二工程と、光学用シートを、凹凸転写型部41から剥離する第三工程と、からなり、かつ、第三工程の光学用シートが凹凸転写型部41から剥離する際に、凹凸転写型部41の形状を加圧前の凸状態に復元させながら、光学用シートの両端部から剥離が開始し、中央部側に向けて剥離する。
【選択図】図1
Description
しかしながら、これらの製法の共通課題として、(1)型で被転写材料を押圧もしくは充填する際に気泡の混入を防止すること、(2)フレネルレンズは、剥離し難い凹凸形状であることが多く、成形後に成形型に密着して剥離し難いため、レンズ部を損傷することなくスムーズに剥離すること、が生産性向上のため重要となる。
しかし、従来の方法は、必ずしも生産性に優れたものとはいえなかった。また、押圧する製法においては、シート全体を面押しするので、比較的プレス圧が大きく、特に、ガラス基板一体型のフレネルレンズの場合には、ガラスが破損し易くなるなど、フレネルレンズの構造ごとに製法を変える必要があり、依然として生産性向上のために改善すべき余地が多々あるのが現状であった。
この方法によれば、上記課題の(1)と(2)が同時に行われるので、生産性に優れた方法であるが、転写後に速やかに硬化させる必要があり、被転写材料が高価な紫外線硬化材料に限定されるものであり、安価な熱硬化性材料に対しては、適用できるものではなく、コスト面で課題があった。
このように、フレネルレンズを一例に述べたが、これらの技法は、他の光学部材の凹凸表面の形成にも応用でき、成型時の気泡混入防止や剥離の課題も、共通している。
そのため、凹凸パターンや光学部品の構造、素材によらず、生産性や品質に優れた光学シートの製造方法が要望されている。
さらに、本発明の第3の発明によれば、第2の発明において、前記押圧伝達部が軟質弾性体からなることを特徴とするスタンパが提供される。
光学用シートの表面凹凸パターンの逆形状である凹凸パターンが形成された凹凸転写面を有する凹凸転写型部を少なくとも具備してなるスタンパ(C)によって、被成型樹脂層に該凹凸転写面の形状を、加圧転写成形する第一工程と、
加圧転写成形された被成型樹脂層を硬化させて、スタンパ(C)の凹凸転写面の形状が転写された凹凸成型層(A)を有する光学シートが形成される第二工程と、
光学用シートを、スタンパ(C)から剥離する第三工程と、からなり、かつ、
第一工程の加圧転写成形する際には、スタンパ(C)の凹凸転写型部の凹凸転写面は、加圧転写完了の状態において、光学シートの表面凹凸パターンの逆形状である凹凸パターンとなるものであって、押圧により、前記初期接触部から順次端部側に撓み変形しながら被転写面に追従して接触して、または、前記押圧伝達部と連動して、凹凸パターン形状となる状態まで、凹凸転写型部の初期接触部から端部側に順次変形しながら被成型樹脂層に接触して、押圧転写成形され、
また、第三工程の光学用シートがスタンパ(C)から剥離する際に、スタンパ(C)の凹凸転写型部の自己復元力により、または、スタンパ(C)の押圧伝達部と連動しながら凹凸転写型部の形状を加圧前の凸状態に復元させながら、光学用シートの両端部から剥離が開始し、中央部側に向けて剥離することを特徴とする光学用シートの製造方法が提供される。
さらに、本発明の第6の発明によれば、第5の発明において、支持基板(B)の材質は、光学ガラスであることを特徴とする光学用シートの製造方法が提供される。
さらに、本発明の第8の発明によれば、第4〜7のいずれかの発明において、凹凸成型層(A)は、付加硬化型シリコーン樹脂からなることを特徴とする光学用シートの製造方法が提供される。
さらに、本発明の第10の発明によれば、第9の発明に係る光学用シートの製造方法で作製されたフレネルレンズシートを用いてなることを特徴とする集光式太陽電池装置が提供される。
また、本発明の光学シートの製造方法で得られた光学シートは、凹凸成型層(A)と透明な支持基板(B)とを有した積層体の場合には、その凹凸成型層(A)は、光学シートの微細な凹凸パターン条が形成されているので、耐熱性、耐久性と、光学性能に優れるという作用効果を発揮する。
さらに、凹凸成型層(A)をフレネルレンズパターンとして、本発明から得られたフレネルレンズを用いることにより、耐久性を具え性能のよい、集光式太陽電池装置や発光ダイオード(LED)光源照明装置を提供できる。
光学用シートの表面凹凸パターンの逆形状である凹凸パターンが形成された凹凸転写面を有する凹凸転写型部が、円柱の側面のような凸状面に湾曲変形された状態で押圧伝達部に連結されたスタンパ(C)によって、被成型樹脂層に凹凸転写面の形状を、加圧転写成形する第一工程と、
前記加圧成形された被成型樹脂層を硬化させて、スタンパ(C)の凹凸転写型部の凹凸パターンが転写された凹凸成型層(A)を有する光学シートが形成される第二工程と、
前記光学用シートを、スタンパ(C)から剥離する第三工程と、からなり、かつ、
第一工程の加圧転写成形する際には、スタンパ(C)の凹凸転写型部の凹凸転写面は、加圧転写完了の状態において、光学シートの表面凹凸パターンの逆形状である凹凸パターンとなるものであって、押圧により、前記初期接触部から順次端部側に撓み変形しながら被転写面に追従して接触して、または、前記押圧伝達部と連動して、凹凸パターン形状となる状態まで、凹凸転写型部の初期接触部から端部側に順次変形しながら被成型樹脂層に接触して、押圧転写成形され、
また、第三工程の光学用シートがスタンパ(C)から剥離する際に、スタンパ(C)の凹凸転写型部の自己復元力により、または、スタンパ(C)の押圧伝達部と連動しながら凹凸転写型部の形状を加圧前の凸状態に復元させながら、光学用シートの両端部から剥離が開始し、中央部側に向けて剥離することを特徴とするものである。
以下に、光学シートの構成成分とスタンパと、その製造方法、及び用途などについて詳細に説明する。
(1)凹凸成型層(A)
本発明で用いる凹凸成型層(A)は、上記のように、プレスの加圧台に直接、もしくは剥離フィルム、または凹凸成形層(A)と一体化される支持基板(B)に、未硬化の液状または半硬化状の電離放射線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を塗布または積層してなる被成型樹脂層を、光学シートの表面凹凸パターンの逆形状である微細な凹凸パターンが形成されたスタンパ(C)で加圧転写成形し、転写成形された被成型樹脂層を硬化して、光学シートの微細な前記表面凹凸パターンを表面に形成されたものである。
また、上記熱硬化性樹脂としては、スタンパ(C)に形成された光学シートの表面凹凸パターンの逆形状である微細な凹凸パターンが転写形成される必要があるので、転写成形される時点では、未硬化の液状もしくは半硬化状であって、ある範囲の粘度、たとえば、25℃において、300〜150000mPa・sの範囲程度(回転粘度計:ロータータイプB、回転数40rpm、試料温度25℃±1℃)を有することが好ましい。
なお、ここでいう半硬化状とは、流動しない程度に硬化されている状態に硬化しており、かつ、完全硬化時の硬度に対して、95%以下の硬度を示すものをいう。
また、上記液状シリコーン樹脂としては、例えば、加硫反応を完結させずに、途中で加硫反応を停止させて得られ、作業性に支障を来たさない程度の保形性を有し、圧力を加えることにより、容易に変形できるような性質を有する部分加硫されたシリコーンゴムでもよく、具体的には、例えば、商品名「TSE260−7U」(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアル社)、商品名「KE565K−U」(JIS A硬度60;信越化学工業社)等を用いることができる。なお、ここで示したJIS A硬度は、加硫完了後の硬度である。
さらに、電離放射線硬化性樹脂と熱硬化性樹脂とを配合したものとしてもよい。
光学シートが、凹凸成型層(A)と支持基板(B)とが積層一体化された形態の場合には、支持基板(B)としては、光を透過させる用途の場合には透明とするが、実質的に透明であれば良く、半透明をも含むものであり、波長が380〜780nm領域の可視光の全光線透過率(JIS K7105「プラスチックの光学的特性試験方法」準拠)は、80%以上であることが好ましく、より好ましくは85%以上、特に好ましくは90%以上である。また、支持基板(B)の材質としては、通常、フレネルレンズの材質としてよく用いられる光学ガラスやプラスチックが挙げられる。耐傷付き性の点から、光学ガラスが好ましい。光学ガラスを用いることにより、従来のレンズと全く同等の、擦過傷等を心配することのない裏側表面が得られる。
また、プラスチックの材質としては、光学レンズに用いられるポリメタクリル酸メチル(ポリメチルメタアクレート、PMMA)等のアクリル樹脂、ポリカーボネート、高密度ポリエチレン、ポリスチレン、塩化ビニル、ポリアクリロニトリル−スチレン共重合体、スチレン−アクリル共重合体などを挙げることができる。
また、光を反射させる場合には、凹凸成型層(A)と積層される面が光反射性を有していれば、透明である必要はなく、上記の樹脂材料の表面に金属蒸着や金属メッキしたものや、鏡面加工された金属板などが適用できる。
また、支持基板に、拡散剤や蛍光剤、蓄光剤、特定波長の光を吸収するフィルター作用剤などの機能性材料を添加してもよい。
本発明で用いられるスタンパ(C)は、厚み方向に可撓性を有する凹凸転写型部を少なくとも具備してなるものであって、好ましくは、厚み方向に可撓性を有した凹凸転写型部と、前記凹凸転写型部の撓み変形に連動して加圧力を伝達する押圧伝達部とから構成される。
本発明の第1の発明の技術思想を原理として含むスタンパ(C)の第1の構成形態として、前記凹凸転写型部の凹凸転写面は、光学シートの表面凹凸パターンの反転した凹凸パターンが形成され、前記凹凸転写型部は、前記凹凸転写面の対向する1対の辺を前記凹凸転写面の裏面側で近付ける方向に湾曲した、円柱の側面のような凸状面を形成した形状であり、かつ前記凸面の曲率半径が大きくなるような形状変形に対して、板バネ様の反発復元性を有しており、被転写面に押圧されるにおいては、前記凸状曲面の頂部から初期接触し、次いで、押圧により前記初期接触部から順次端部側に撓み変形しながら被転写面に追従して接触し、一方、除圧時には、前記凹凸転写部の自己復元力によって接触端部側から徐々に加圧前の凸状態に凹凸転写型部が復元することを特徴としている。
また、本発明の第2の発明の技術思想を原理として含むスタンパ(C)の第2の構成形態として、前記凹凸転写型部の凹凸転写面は、光学シートの表面凹凸パターンの反転した凹凸パターンが形成され、前記凹凸転写面の対向する1対の辺を前記凹凸転写面の裏面側で近付ける方向に湾曲させて、円柱の側面のような凸状面を形成させた状態で、前記押圧伝達部に連結されており、被転写面に押圧されるにおいては、前記凸状曲面の頂部から初期接触し、次いで、押圧により前記押圧伝達部と連動しながら、前記初期接触部から順次端部側に撓み変形しながら被転写面に追従して接触し、除圧時には、前記押圧伝達部と連動しながら接触端部側から徐々に加圧前の凸状態に凹凸転写型部が復元することを特徴としている。
さらに、第1の構成形態と第2の構成形態とを複合した構成とすることもできる。
そして、第1の構成形態および/または第2の構成形態とすることによって、押圧時の前記凹凸転写型部の撓み変形挙動により、転写時の気泡が排除され易くなり、さらに除圧時の前記凹凸転写型部の撓み復元挙動により、良好な剥離操作を実現するのである。
前記応力変形体の圧縮反発力と硬度は、押圧時に被転写体の被転写面全体に前記凹凸転写型部を押し当てるだけの変形追従性及び押圧伝達性と、除圧時に被転写体(転写品)から撓み変形によって前記凹凸転写型部を剥離できる反発力(復元力)のバランスを考慮して適宜調整される。また、前記応力変形体は、前記凹凸転写型部の中央部と端部で硬度や反発力を異ならせてもよい。例えば、中央部を低硬度、低反発とし、端部側を中央部よりも高硬度、高反発とすることにより、被転写体への押圧ダメージを軽減しつつ、除圧時に前記凹凸転写型部を撓ませて剥離を容易とすることができる。
さらに、前記応力変形体は、押圧によって、押圧方向の略垂直方向に膨出変形するので、押圧プロセスにおいて前記膨出変形によって押圧力が緩和される作用があるので、過大な押圧力による光学シート(特にガラス基板を有する場合)の破損を防止することができる。
具体的には、例えば、凹凸転写型部が樹脂製の薄いシート状の形態の場合のように、凹凸転写型部自体が容易に撓み変形しやすく全体に押圧力が均一に伝達しにくい場合には、裏面全体が密接するように押圧伝達部と連結し、第1の構成形態のように、凹凸転写型部が金属板のように可撓性を有しつつ、ある程度の剛性を有する場合には、両端面(必要に応じて中央部も)を押圧伝達部と連結させればよい。
また、上記押圧伝達部の応力変形体には、図3(b)〜(d)に示すように、第2の応力変形体を用いてもよい。さらに、押圧伝達部の応力変形体として、図3(e)(f)に示すように、柔軟な袋状体に流動体を充填した液嚢を用いてもよい。また、押圧伝達部には、図4に示すように、機械的駆動機構(メカ式)を用いてもよく、また、図4(b)(c)のようにメカ式と応力変形体を組み合わせてもよい。
なお、図3において、押圧伝達部を受圧板に接続した構造のスタンパを提示しているが、この受圧板は、スタンパ(C)をプレスの上加圧子に取付けるアダプタの役割や、押圧伝達部が柔軟な応力変形体の場合において応力変形体の形状を保持する役割、さらに、押圧伝達部が機械構造体の場合には、機械構造体を組み付けるベースの役割を持たせる場合に設置することができる。押圧伝達部がプレスの上加圧子に直接取付けられる場合には、受圧板を省略してもよい。
加熱手段としては、例えば、前記応力変形体に熱伝導性ゴムなどを適用したうえで、前記熱伝導性の応力変形体を介して、公知のヒーターを配置したり、前記液嚢に加熱流動媒体を充填または循環させるなどの構成としてもよい。なお、加熱する場合には、前記凹凸転写型部は、硬化温度で熱変形しない材質とし、特に、熱可塑性樹脂に転写する場合や、熱伝導性を高くする必要がある場合には、金属製とすることが好ましい。
他方、UV照射手段としては、前記凹凸転写型部または前記押圧伝達部の背面に、UV照射装置を配置する構成とする。この場合には、前記凹凸転写型部および前記押圧伝達部は、UV透過性を有する透明材料とする。また、UV照射は、前記凹凸転写型部が凸状曲面状態であるので、転写成型される被成型樹脂層に接触しない部分から照射紫外線が漏れ出るので、作業安全上の観点から、前記凹凸転写型部が被成型樹脂層全面に接触した状態以降に行うことが好ましい。
本発明の光学シートの製造方法では、図1の光学シートの製造方法の概要1は、支持基板(B)と凹凸成型層(A)が積層させた実施形態の例であり、30がガラスなどの透明な支持基板(B)であり、5が凹凸成型層(A)であり、41がスタンパ(C)の凹凸転写型部である。
前記第一工程の加圧転写状態を維持したまま前記加圧成形された被成型樹脂層を硬化させて、スタンパ(C)の凹凸転写型部の凹凸パターンが転写された凹凸成型層(A)を有する光学シートが形成される第二工程と、
前記光学用シートを、スタンパ(C)から剥離する第三工程と、からなり、かつ、
第一工程の加圧転写成形する際には、スタンパ(C)の凹凸転写型部の凹凸転写面は、加圧転写完了の状態において、光学シートの表面凹凸パターンの逆形状である凹凸パターンとなるものであって、押圧により、前記初期接触部から順次端部側に撓み変形しながら被転写面に追従して接触して、または、前記押圧伝達部と連動して、凹凸パターン形状となる状態まで、凹凸転写型部の初期接触部から端部側に順次変形しながら被成型樹脂層に接触して、押圧転写成形され、
また、第三工程の光学用シートがスタンパ(C)から剥離する際に、スタンパ(C)の凹凸転写型部の自己復元力により、または、スタンパ(C)の押圧伝達部と連動しながら凹凸転写型部の形状を加圧前の凸状態に復元させながら、光学用シートの両端部から剥離が開始し、中央部側に向けて剥離することを特徴とするものである。
以下、各工程について、図5を例に説明する。なお、図5は、実施形態の一例であって、この形態に限定されるものではない。
上記の加圧成形する第一工程では、図5(a)に示すように、プレスの加圧台に直接、もしくは剥離フィルム、または凹凸成形層(A)と一体化される支持基板(B)に、未硬化の液状または半硬化状の電離放射線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を塗布又は積層してなる被成型樹脂層に、スタンパ(C)の凹凸転写面を、加圧成形によって転写する工程であって、先ず、凸曲面状の凹凸転写型部の凹凸転写面中央部の頂部を被成型樹脂層に初期接触させて(図5(b))、所定の凹凸パターン形状となる状態まで、順次凹凸転写面の端部側に撓み変形しながら被成型樹脂層に接触して加圧成形されることによって、空気または気泡が排除されながら、前記凹凸パターンが凹凸成型層(A)に押し当てられて転写形成される(図5(c)〜(d))。
なお、被成型樹脂層と接初期接触させる凹凸転写面の頂部の位置としては、単純に一方向に押圧する場合には、凹凸転写面の中央部が好ましいが、転写に支障がなければ特に限定されず、凹凸転写面の端部側を初期接触させてもよい。また、頂部が線接触で開始されることが理想であるが、転写に支障が無ければ点接触で開始されてもよい。点接触としては、凹凸転写面の辺状の頂部を、被成型樹脂面に対して、傾けて接触させる場合が想定される。
なお、被成型樹脂層は、プレスの加圧台に直接、もしくは剥離フィルム、または凹凸成形層(A)と一体化される支持基板(B)の表面に形成するが、被成型樹脂層が液状の場合には、公知の方法で所望の範囲と厚みで塗布し、被成型樹脂層が形状保持可能な程度のものであれば、基材の上に気泡または空気を巻き込まないように重ねればよく、それらの作業は、プレスの加圧台上でも行ってもよいし、予め積層したものをプレスの加圧台にセットしてもよい。
なお、スタンパ(C)の凹凸転写部の被転写体への初期接触は、通常、凹凸転写部の略中央部から開始させるが、これに限定されず、端部寄りの部分もしくは端部から接触させてもよい。
また、押圧力は、加圧転写完了状態において、少なくともスタンパ(C)の凹凸転写面が目的の凹凸パターンとなる状態で凹凸転写面を被成型樹脂層に転写でき、凹凸転写面の凹凸パターンや支持基板(B)が損傷しない範囲で設定される。
また、上記の第二工程は、前記第一工程の加圧転写状態を維持したまま、前記加圧成形された被成型樹脂層を硬化させて、スタンパ(C)の凹凸転写型部の凹凸パターンが転写された凹凸成型層(A)を有する光学シートが形成される工程(図5(e))である。
なお、支持基板(B)に被成型樹脂層が積層されて、凹凸成型層(A)が形成される場合には、凹凸成型層(A)の形成と同時に支持基板(B)との接合がなされて、支持基板(B)と凹凸成型層(A)とが積層一体化した光学シートとなる。
さらに、上記の第三工程は、図5(f)〜(h)に示すように、第二工程で形成された凹凸成型層(A)を有する光学シートもしくは支持基板(B)と凹凸成型層(A)とが積層一体化された光学シートを、該スタンパ(C)から剥離する工程であって、光学シートがスタンパ(C)から剥離する際に、スタンパ(C)の凹凸転写型部の自己復元力により、または、スタンパ(C)の押圧伝達部と連動しながら凹凸転写型部の形状を加圧前の凸状態に復元させながら、光学シートの両端部から剥離が開始し、中央部側に向けて剥離することを特徴とするものである。
これにより、第二工程で得られた光学シートの凹凸成型層(A)の凹凸パターン形状を損傷することなく、かつ容易にスタンパ(C)を剥離することが可能となり、特に従来は剥離が困難であった剛性の大きい支持基板(B)と凹凸成型層(A)とが積層一体化された場合や、凹凸成型層(A)自体が剛性体である低可撓性の光学シートの剥離が劇的に向上させることが可能となる。
なお、剥離する本工程においては、上記の剥離作用を発揮させるためには、成形された光学シートがプレスの加圧台に固定されている必要があるので、プレスの加圧台側から光学シートをエアーチャック等で固定するなどの固定手段が設けられる。当然ではあるが、前記固定手段は、スタンパ(C)から剥離した後に、光学シートを脱離可能とできる構造ものとする。固定手段としては、公知のエアーチャックやメカニカルな固定具が適用できるが、光学シートが変形しない程度の範囲で固定することが重要である。
さらに、少なくとも第一工程において、図1(b)のように、減圧機構VHを併用して、気泡の除去を促進させてもよい。
また、例えば、ペルヒドロポリシラザン(PHPS、パーヒロドポリシラザン)等の無機ポリマーも、使用することもできる。
さらに、前記凹凸パターン転写形成面が付加反応型のシリコーン材の場合には、表面の粘着性を減じる別の方法として、ハイドロジェンポリシロキサン(SiHオイル)を塗布する方法も効果的である。
特に、凹凸パターンがフレネルレンズのように、微細でノコギリ状のパターンの場合であっても、成形時の気泡混入がなく、また、光学シートが低可撓性の場合には、従来の方法では、剥離が困難であったが、本発明の製造法によれば、フレネルレンズ形状であっても、そのパターンを損傷させること無く、容易にかつ安定した剥離が可能となる。
なお、図7は、クランプを取付けやすいように受圧板44a及び44bを介して成形しているが、受圧板44a、44bを用いずに、直接凹凸転写型部410と支持基板30を固定する手段を適用してもよい。
この方法は、前記特許文献3の原理に似ているが、特許文献3は、スタンパが変形しないため、成形部分が線状に限られており、UV硬化させる場合の調整が困難であるが、本方法では、面で成形するため、UV等で硬化させる際の調整が容易である。従来から行われているロール型での成形の場合も、ロールが変形しないので、被転写物をシートやフィルムといった基材に保持させて、ロールに追従させて面で転写成形することが行われているところ、基板がガラス板等の撓みにくい剛体の場合には、適用できないが、本方法であれば、低可撓性の光学シートの場合においても、ロール型のスタンパ方式で連続生産できる。
本発明の光学シートは、耐熱性、耐久性を有し、光学性能に優れるという作用効果を発揮するので、例えば、凹凸パターンをフレネルレンズパターンとしたフレネルレンズシートにおいては、特に、使用環境が厳しく耐久性が要求される集光式太陽電池装置や発光ダイオード(LED)光源照明装置に適用できる。
また、集光式太陽電池装置や発光ダイオード(LED)光源照明装置に適用することにより、集光式太陽電池装置や発光ダイオード(LED)光源照明装置は、長期間にわたり発電効率や照明効率を維持させるという作用効果を発揮する。
(スタンパの作製:スタンパA)
受圧板として、市販の縦200mm×横200mm×厚さ5mmのアルミ板と、凹凸転写型部として、市販のアクリル樹脂製のフレネルレンズシート(縦200mm×横200mm×厚み0.7mmで幅0.5mmピッチ、中心から外周にかけて高さ10〜300μmのノコギリ状の同心円状フレネルレンズ形状(凹タイプ))と、押圧伝達部として、シリコーンゲル(東レ・ダウコーニング社製、二液付加反応性加熱硬化型CF5055)とを、図10のように型成形によって、プライマーを介して連結してスタンパを得た。なお、凹凸転写部は、曲率80mmで湾曲させた。
凹凸成型層(A)の元となる被成型樹脂層の材料として、液状シリコーン樹脂;信越シリコーン(株)製「KE1935」(粘度:8000mPa・s JIS A硬度:55)を、さらに、透明な支持基板(B)として、強化ガラス板(無色透明:日本板硝子社製):200×200×4mm厚のものを用いた。
次に、ヒートプレスとして、ヒートプレス機の上加圧子と加圧台の温度をそれぞれ70℃にし、プレス速度1m/min、プレス圧力100kgfで20分プレスを行った。
このようにして、熱硬化することにより、フレネルレンズパターンを有する凹凸成型層(A)を形成させ、同時に、凹凸成型層(A)に支持基板(B)を接合させる第二工程を行った。
続いて、上加圧子を1m/minの速度で退行させて、スタンパの形状を復元させながら、形成した凹凸成型層からスタンパAを剥離させたのち、真空チャックを解除して加圧台から支持基板と一体化した光学シートを取り外し、次いで、オーブンで100℃、3時間アフターキュアして凹凸成型層(A)を完全硬化して、フレネルレンズパターンを有したガラス基板一体型のフレネルレンズシート(a)を得た。
実施例1において、支持基板を、強化ガラスに代えてPETフィルム(ユニチカ社製 200×200×0.1mm)とした以外は、実施例1と同様にして、PETフィルム一体型のフレネルレンズシート(b)を得た。
実施例1において、スタンパAの凹凸転写型部をフレネルレンズシートに代えて、市販のレンチキュラーレンズシート(日本特殊光学樹脂社製 LL0.3(200×200×2mm厚))の凹凸パターンを有する金型で透明な塩化ビニル樹脂シート(タキロン(株)製「プレスプレート TS−608A」(厚さ1mm品))に型転写して、形成した反転レンチキュラーレンズシートとしたスタンパBを用いた以外は、実施例1と同様にして、ガラス一体型のレンチキュラーレンズシートを得た。
実施例1において、スタンパの凹凸転写型部をフレネルレンズシートに代えて、市販のプリズムシート(日本特殊光学樹脂社製 LP40−0.3)の凹凸パターンを有する金型で透明な塩化ビニル樹脂シート(タキロン(株)製「プレスプレート TS−608A」(厚さ1mm品))に型転写して、形成した反転プリズムシートとしたスタンパCを用いた以外は、実施例1と同様にして、ガラス一体型のプリズムシートを得た。
実施例1において、スタンパの凹凸転写型部をアクリル製のフレネルレンズシートに代えて、実施例1のフレネルレンズシートと押圧伝達部であるシリコーンゲルの間にステンレス製ばね材(SUS304−CSP)からなる曲率80mm、厚み0.5mmの板バネシート配置したスタンパDとし、押圧伝達部として、シリコーンゲル(東レ・ダウ社製 二液付加反応性加熱硬化型CF5055)と12重量%と、アルミナ(マイクロン社製AH50−5)88重量%を分散させた熱伝導性ゲルとし、さらに、プレス時間を15minとしたこと以外は、実施例1と同様にして、PETフィルム一体型のフレネルレンズシート(c)を得た。
実施例1のスタンパAにおいて、図11のように押圧伝達部として、エアシリンダー71、72(コガネイ社製 TBDA10×50)を、回動可能な連結構造を有するアクリル製の接続部品AP2を介して凹凸転写部41となる100×100×0.7mm厚のフレネルレンズシートに取付けた構造としたスタンパDを用い、凹凸転写型部の凹凸転写面の頂部が被転写樹脂層に接触したところで加圧子を止め、加圧子の位置を維持した状態で、エアシリンダー71,72を作動させて凹凸転写部の凹凸転写面全面を被転写樹脂層に接触させて転写させた。
次いで、実施例1と同じ硬化条件で硬化させて凹凸成型層を形成した後、エアシリンダー71、72を元の位置に退行させて、凹凸成型層の端部から中央部に向かって凹凸転写型部を剥離して、ガラス基板一体型のフレネルレンズシート(d)を得た。なお、エアシリンダー71、72は、回動可能な連結構造を有するステンレス製の取付け部品を介して受圧板430に接続されている。
実施例1で得られたフレネルレンズシート(a)の凹凸成型層に、さらに、「ポリシラザン」を用いてガラス質コーティングを施して、厚み約1μmのガラスコーティング層を形成させて、フレネルレンズシート(f)を得た。
また、実施例3及び4で得られたレンチキュラーレンズシート及びプリズムシートも、基型である市販のレンチキュラーレンズシート及びプリズムシートの凹凸形状を忠実に再現していた。
また、実施例5のように、凹凸転写部に金属製の板バネと押圧伝達部に熱伝導性の弾性体とで構成したスタンパを用いることにより、上加圧子からの熱伝達効率が向上し、熱プレス時間を短縮することが可能であった。
さらに、実施例1〜6のように、押圧伝達部は、弾性変形体のみならず機械構成体としても、本発明の作用が実現できることが判る。
2 凹凸成型層(A)
2a 凹凸パターン転写成形面(フレネルレンズ形状)
3、30 支持基板(B)
4 スタンパ(C)
4a、4b、4c 押圧伝達部が機械式のスタンパ(C)
41 凹凸転写型部
410 自己復元性を有する凹凸転写型部
42 押圧伝達部(軟質弾性体)
42a、420a 第一の軟質弾性体
42b、420b 第一の軟質弾性体とは異なる第二の軟質弾性体
43、430、44a、44b 受圧板
5 被成型樹脂層
60、61 液嚢
71、72 機械式の押圧伝達部
80、81、82 硬化手段
AP1、AP2 取付け部品
CJ1、CJ2 クランプ治具
J1、J2、J3、J4 回動連結部
P1 上側加圧子
P2 下側加圧子(加圧台)
R ロール型スタンパ芯部品
SP 移動式加圧台
VH 減圧ユニット
VP 真空ポンプ
Claims (10)
- 表面に凹凸を有する光学用シートの作製に用いられ、厚み方向に可撓性を有する凹凸転写型部を少なくとも具備してなるスタンパであって、
該凹凸転写型部の凹凸転写面には、光学用シートの表面凹凸パターンの反転凹凸パターンが形成され、凹凸転写面が円柱の側面様の凸状曲面を形成した状態であって、被転写面に接触して押圧される際には、該凸状曲面の頂部から被転写面に初期接触し、次いで、押圧により、該初期接触部から順次端部側に撓み変形しながら被転写面に追従して凹凸転写面が該反転凹凸パターン形状と成り得る状態で接触でき、また、被転写面から除圧される際には、凹凸転写型部の自己復元力により、接触端部側から徐々に加圧前の凸状態に凹凸転写型部が復元することを特徴とするスタンパ。 - 表面に凹凸を有する光学用シートの作製に用いられ、厚み方向に可撓性を有する凹凸転写型部と、該凹凸転写型部の撓み変形に連動して加圧力を伝達する押圧伝達部とを具備してなるスタンパであって、
該凹凸転写型部の凹凸転写面には、光学用シートの表面凹凸パターンの反転凹凸パターンが形成され、凹凸転写面が円柱の側面様の凸状曲面を形成した状態で、該凸状曲面の裏面部と該押圧伝達部とが連結され、被転写面に接触して押圧される際には、該凸状曲面の頂部から被転写面に初期接触し、次いで、押圧により、該押圧伝達部と連動しながら、該初期接触部から順次端部側に撓み変形しながら被転写面に追従して凹凸転写面が該反転凹凸パターン形状と成り得る状態で接触でき、また、被転写面から除圧される際には、該押圧伝達部と連動しながら、接触端部側から徐々に加圧前の凸状態に凹凸転写型部が復元することを特徴とするスタンパ。 - 前記押圧伝達部が軟質弾性体からなることを特徴とする請求項2に記載のスタンパ。
- 電離放射線硬化性樹脂および/または熱硬化性樹脂からなる被成型樹脂層を、請求項1〜3のいずれか記載のスタンパ(C)を用いて成形してなる凹凸成型層(A)を少なくとも有する光学用シートの製造方法であって、
光学用シートの表面凹凸パターンの逆形状である凹凸パターンが形成された凹凸転写面を有する凹凸転写型部を少なくとも具備してなるスタンパ(C)によって、被成型樹脂層に該凹凸転写面の形状を、加圧転写成形する第一工程と、
加圧転写成形された被成型樹脂層を硬化させて、スタンパ(C)の凹凸転写面の形状が転写された凹凸成型層(A)を有する光学シートが形成される第二工程と、
光学用シートを、スタンパ(C)から剥離する第三工程と、からなり、かつ、
第一工程の加圧転写成形する際には、スタンパ(C)の凹凸転写型部の凹凸転写面は、加圧転写完了の状態において、光学シートの表面凹凸パターンの逆形状である凹凸パターンとなるものであって、押圧により、前記初期接触部から順次端部側に撓み変形しながら被転写面に追従して接触して、または、前記押圧伝達部と連動して、凹凸パターン形状となる状態まで、凹凸転写型部の初期接触部から端部側に順次変形しながら被成型樹脂層に接触して、押圧転写成形され、
また、第三工程の光学用シートがスタンパ(C)から剥離する際に、スタンパ(C)の凹凸転写型部の自己復元力により、または、スタンパ(C)の押圧伝達部と連動しながら凹凸転写型部の形状を加圧前の凸状態に復元させながら、光学用シートの両端部から剥離が開始し、中央部側に向けて剥離することを特徴とする光学用シートの製造方法。 - 前記第一工程において、前記被成型樹脂層は、支持基板(B)に積層されて、スタンパ(C)で加圧転写成形され、及び
前記第二工程において、硬化時の加圧状態におけるスタンパ(C)の凹凸転写型部の凹凸パターンが転写された凹凸成型層(A)が形成されると共に、支持基板(B)と凹凸成型層(A)とを接着させて、支持基板(B)と凹凸成形層(A)との積層体を形成することを特徴とする請求項4に記載の光学シートの製造方法。 - 支持基板(B)の材質は、光学ガラスであることを特徴とする請求項5に記載の光学用シートの製造方法。
- 第一工程の加圧転写成形する際に、スタンパ(C)の中央部から被成型樹脂層に接触して加圧転写成形されることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載の光学用シートの製造方法。
- 凹凸成型層(A)は、付加硬化型シリコーン樹脂からなることを特徴とする請求項4〜7のいずれかに記載の光学用シートの製造方法。
- 凹凸成型層(A)の凹凸パターン形状は、フレネルレンズパターンであることを特徴とする請求項4〜8のいずれかに記載の光学用シートの製造方法。
- 請求項9の光学用シートの製造方法で作製されたフレネルレンズシートを用いてなることを特徴とする集光式太陽電池装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011098893A JP2012230272A (ja) | 2011-04-27 | 2011-04-27 | スタンパ及びそれを用いる光学シートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011098893A JP2012230272A (ja) | 2011-04-27 | 2011-04-27 | スタンパ及びそれを用いる光学シートの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012230272A true JP2012230272A (ja) | 2012-11-22 |
Family
ID=47431861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011098893A Pending JP2012230272A (ja) | 2011-04-27 | 2011-04-27 | スタンパ及びそれを用いる光学シートの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012230272A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016155307A (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | コニカミノルタ株式会社 | 成形方法及び成形品 |
WO2019212155A1 (ko) * | 2018-05-03 | 2019-11-07 | 노을 주식회사 | 패치의 자세를 제어하기 위한 방법 및 장치 |
CN113942063A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-18 | 泰马克精密铸造(苏州)有限公司 | 一种膜片冲切方法 |
EP4119321A1 (en) * | 2021-07-13 | 2023-01-18 | Essilor International | Method for fabricating microstructured inserts for injection molding |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08207159A (ja) * | 1995-01-31 | 1996-08-13 | Omron Corp | 光学素子の製造方法及び光学素子製造装置 |
JP2006039450A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Seiko Epson Corp | 反射防止膜の形成方法、反射防止膜の形成装置、反射防止膜および光学部品 |
JP2010064328A (ja) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Hitachi Cable Ltd | 微細構造転写用スタンパ及びその製造方法 |
-
2011
- 2011-04-27 JP JP2011098893A patent/JP2012230272A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08207159A (ja) * | 1995-01-31 | 1996-08-13 | Omron Corp | 光学素子の製造方法及び光学素子製造装置 |
JP2006039450A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Seiko Epson Corp | 反射防止膜の形成方法、反射防止膜の形成装置、反射防止膜および光学部品 |
JP2010064328A (ja) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Hitachi Cable Ltd | 微細構造転写用スタンパ及びその製造方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016155307A (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | コニカミノルタ株式会社 | 成形方法及び成形品 |
WO2019212155A1 (ko) * | 2018-05-03 | 2019-11-07 | 노을 주식회사 | 패치의 자세를 제어하기 위한 방법 및 장치 |
KR20190128013A (ko) * | 2018-05-03 | 2019-11-14 | 노을 주식회사 | 패치의 자세를 제어하기 위한 방법 및 장치 |
KR102140802B1 (ko) * | 2018-05-03 | 2020-08-04 | 노을 주식회사 | 패치의 자세를 제어하기 위한 방법 및 장치 |
EP4119321A1 (en) * | 2021-07-13 | 2023-01-18 | Essilor International | Method for fabricating microstructured inserts for injection molding |
WO2023285452A1 (en) * | 2021-07-13 | 2023-01-19 | Essilor International | Method for fabricating microstructured inserts for injection molding |
CN113942063A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-18 | 泰马克精密铸造(苏州)有限公司 | 一种膜片冲切方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5868393B2 (ja) | ナノインプリント用モールドおよび曲面体の製造方法 | |
JP3065089B2 (ja) | 実用的微細構造を有する複合プラスチック物品の製造方法 | |
KR101730577B1 (ko) | 나노 임프린트용 수지제 몰드 | |
JP5617636B2 (ja) | ウエハレンズの製造方法 | |
JP2007212771A (ja) | フレネルレンズ、その製造方法及びその用途 | |
JP5117901B2 (ja) | インプリント治具およびインプリント装置 | |
JP2014006545A (ja) | 成形光学物品及びその作製方法 | |
CN1916759A (zh) | 包括环烯烃共聚物的压印印模 | |
JP2012230272A (ja) | スタンパ及びそれを用いる光学シートの製造方法 | |
US20170203471A1 (en) | Imprint template and method for producing the same | |
KR20100029577A (ko) | 기능성 나노패턴을 갖는 렌즈와 그 제조방법 | |
JP2007245702A (ja) | テンプレートおよび転写微細パターンを有する処理基材の製造方法 | |
JP2007320072A (ja) | モールドおよびその製造方法 | |
JPH07117144A (ja) | 面光源用導光板の製造方法 | |
JP2006039450A (ja) | 反射防止膜の形成方法、反射防止膜の形成装置、反射防止膜および光学部品 | |
JP4670669B2 (ja) | 複合光学部品及びその製造方法 | |
JP2002086463A (ja) | レンズシートの製造方法 | |
JP5637074B2 (ja) | 凹凸パターン形成シートの製造方法、転写成形用スタンパの製造方法ならびに光拡散体の製造方法 | |
JP2007271857A (ja) | フレネルレンズ、その製造方法及びその用途 | |
KR100614039B1 (ko) | 정밀한 광학적인 특성을 지닌 큐브코너형의 플라스틱재귀반사시트를 연속적으로 제조할 수 있는 엠보싱 벨트의제조방법 | |
KR20000068800A (ko) | 광 기록매체의 제조장치 및 제조방법 | |
CN101909847A (zh) | 金属模部件与其制造方法以及采用该金属模部件的光控部件的成形方法 | |
JP2017072791A (ja) | ナノ構造付き成形体 | |
JP5858113B2 (ja) | 凹凸パターン形成シート、光拡散体、光拡散体製造用スタンパの原版、光拡散体製造用スタンパ | |
JP7147447B2 (ja) | 樹脂製モールド、及び光学素子の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140331 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150210 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150327 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150728 |