JP2016212358A - 光学シートの製造方法、フィルター及び光学シート - Google Patents
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Abstract
【課題】透明基材フィルムの変性を抑制しつつ、紫外線硬化性樹脂組成物への紫外線照射によりレンズアレイ層を形成できる光学シートの製造方法、この製造方法に用いるフィルター、及び光学シートを提供する。【解決手段】光学シートの製造方法は、第1レンズアレイ形状の反転形状を有する第1成形型3を用い、透明基材フィルム1の一方の面に配設される紫外線硬化性樹脂組成物2に上記第1レンズアレイ形状2aを転写する第1転写工程と、上記第1レンズアレイ形状2aが転写された紫外線硬化性樹脂組成物2に紫外線を照射する第1紫外線照射工程とを備え、上記紫外線硬化性樹脂組成物2として波長300nmを超える紫外線で硬化するものを用い、上記第1紫外線照射工程において、波長320nm以下の紫外線を低減するフィルター5を介して照射する。【選択図】図1B
Description
本発明は、光学シートの製造方法、フィルター及び光学シートに関する。
紫外線硬化性樹脂組成物に紫外線を照射して硬化させることによりレンズアレイ層を形成した光学シートが、携帯電話、スマートフォン、タブレット型端末、各種のウェアラブル端末等のディスプレイなどに用いられている。
例えば上記光学シートの一例として、透明基材フィルム上に配設される紫外線硬化性樹脂組成物にロール成形によりレンズアレイ形状を転写した後、紫外線を照射して硬化させることによりレンズアレイ層を形成した導光シートが提案されている(例えば特開2009−43565号公報参照)。
上記特開2009−43565号公報に記載の方法でレンズアレイ層を形成すると、紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させるために照射する紫外線により透明基材フィルムが変性する場合がある。例えば透明基材フィルムの主成分としてポリカーボネートを用いると、紫外線の照射によりポリカーボネートが変性し、その結果、光学シートへ入射する入射光に対して出射光の色相が変化する場合がある。この場合、光学シートに白色光を照射すると、例えば出射光が黄色化するおそれがある。このように、紫外線により変性する透明基材フィルムを用いて上記公報等に記載の方法で得た光学シートでは、入射光に対して出射光の色相が変化するおそれがある。
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、透明基材フィルムの変性を抑制しつつ、紫外線硬化性樹脂組成物への紫外線照射によりレンズアレイ層を形成できる光学シートの製造方法、この製造方法に用いるフィルター、及び光学シートを提供することを目的とする。
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る光学シートの製造方法は、第1レンズアレイ形状の反転形状を有する第1成形型を用い、透明基材フィルムの一方の面に配設される紫外線硬化性樹脂組成物に上記第1レンズアレイ形状を転写する第1転写工程と、上記第1レンズアレイ形状が転写された紫外線硬化性樹脂組成物に紫外線を照射する第1紫外線照射工程とを備え、上記紫外線硬化性樹脂組成物として波長300nmを超える紫外線で硬化するものを用い、上記第1紫外線照射工程において、波長320nm以下の紫外線を低減するフィルターを介して照射する光学シートの製造方法である。
上記課題を解決するためになされた本発明の別の態様に係るフィルターは、上記本発明の光学シートの製造方法に用いるフィルターであって、波長320nm以下の紫外線の透過率が5%以下のフィルターである。
上記課題を解決するためになされた本発明のさらに別の態様に係る光学シートは、透明基材フィルムと、この透明基材フィルムの一方の面に積層され、外面に第1レンズアレイ形状を有し、紫外線硬化性樹脂組成物から形成される第1レンズアレイ層とを備え、上記透明基材フィルムの端部に白色光を入射したとき、この透明基材フィルムの一方の面からの出射光の色度の上記白色光の色度に対する変化量Δx及びΔyが0.01以下の光学シートである。
本発明の光学シートの製造方法によれば、透明基材フィルムの変性を抑制しつつ、紫外線硬化性樹脂組成物への紫外線照射によりレンズアレイ層を形成できる。また、本発明のフィルターは、上記本発明の光学シートの製造方法における波長320nm以下の紫外線を低減するフィルターとして有用である。また、本発明の光学シートによれば、透明基材フィルムの変性が抑制されているため、出射光の色相変化を抑制できる。
[本発明の実施形態の説明]
本発明の一態様に係る光学シートの製造方法は、第1レンズアレイ形状の反転形状を有する第1成形型を用い、透明基材フィルムの一方の面に配設される紫外線硬化性樹脂組成物に上記第1レンズアレイ形状を転写する第1転写工程と、上記第1レンズアレイ形状が転写された紫外線硬化性樹脂組成物に紫外線を照射する第1紫外線照射工程とを備え、上記紫外線硬化性樹脂組成物として波長300nmを超える紫外線で硬化するものを用い、上記第1紫外線照射工程において、波長320nm以下の紫外線を低減するフィルターを介して照射する光学シートの製造方法である。
本発明の一態様に係る光学シートの製造方法は、第1レンズアレイ形状の反転形状を有する第1成形型を用い、透明基材フィルムの一方の面に配設される紫外線硬化性樹脂組成物に上記第1レンズアレイ形状を転写する第1転写工程と、上記第1レンズアレイ形状が転写された紫外線硬化性樹脂組成物に紫外線を照射する第1紫外線照射工程とを備え、上記紫外線硬化性樹脂組成物として波長300nmを超える紫外線で硬化するものを用い、上記第1紫外線照射工程において、波長320nm以下の紫外線を低減するフィルターを介して照射する光学シートの製造方法である。
上記「透明基材フィルム」とは、ASTM−D−1003に準拠して測定された全光線透過率が30%以上のフィルムを指す。また、上記「転写」とは、型を用いて所望の形状に形成することを意味する。
当該光学シートの製造方法は、レンズアレイ層の材料として波長300nmを超える紫外線で硬化する紫外線硬化性樹脂組成物を用い、かつレンズアレイ形状が転写された紫外線硬化性樹脂組成物に紫外線を照射する際、波長320nm以下の紫外線を低減するフィルターを介して照射するため、透明基材フィルムの変性を抑制しつつ、紫外線硬化性樹脂組成物への紫外線照射によりレンズアレイ層を形成できる。
上記第1紫外線照射工程において、上記透明基材フィルム側から紫外線を照射することが好ましい。この構成によれば、第1レンズアレイ形状の反転形状を有する第1成形型として、紫外線を透過しない金属製の汎用成形型を使用できるため、製造コストの低減が容易となる。
上記透明基材フィルムの主成分としてはポリカーボネート及びアクリル樹脂が好ましい。この構成によれば、透明基材フィルムの透明性が高くなるため、出射光の色相変化をより抑制できる。なお、上記「主成分」とは、最も含有量の多い成分であり、例えば含有量が50質量%以上の成分を指す。
上記紫外線硬化性樹脂組成物としてはアクリル樹脂組成物が好ましい。アクリル樹脂組成物は、波長300nmを超える紫外線の照射により速やかに硬化するため、上記第1紫外線照射工程における透明基材フィルムの変性をより抑制できる。
上記フィルターの波長320nm以下の紫外線の透過率としては5%以下が好ましい。この構成によれば、上記第1紫外線照射工程における透明基材フィルムの変性をより抑制できる。ここで、上記「透過率」は、JIS−A−5759(2008年)に準拠し、波長200nm以上320nm以下の範囲の紫外線を照射して測定される紫外線透過率を指す。
上記第1レンズアレイ形状と同一又は異なる第2レンズアレイ形状の反転形状を有する第2成形型を用い、上記透明基材フィルムの他方の面に配設される紫外線硬化性樹脂組成物に上記第2レンズアレイ形状を転写する第2転写工程と、上記第2レンズアレイ形状が転写された紫外線硬化性樹脂組成物に紫外線を照射する第2紫外線照射工程とをさらに備えることが好ましい。この構成によれば、上記透明基材フィルムの両面に同一又は異なる形状のレンズアレイ層を形成できるため、得られる光学シートの光学特性を向上させることができる。光学特性をより向上させる観点からは、上記第1レンズアレイ形状とは異なる第2レンズアレイ形状の反転形状を有する第2成形型を用いて、上記透明基材フィルムの両面に異なる形状のレンズアレイ層を形成することがより好ましい。
当該光学シートの製造方法は、上記透明基材フィルムの変性を抑制できるため、導光シートの製造に好適に用いられる。
本発明の他の一態様に係るフィルターは、上記光学シートの製造方法に用いるフィルターであって、波長320nm以下の紫外線の透過率が5%以下のフィルターである。
当該フィルターは、上記本発明の光学シートの製造方法における波長320nm以下の紫外線を低減するフィルターとして有用である。
本発明のさらに他の一態様に係る光学シートは、透明基材フィルムと、この透明基材フィルムの一方の面に積層され、外面に第1レンズアレイ形状を有し、紫外線硬化性樹脂組成物から形成される第1レンズアレイ層とを備え、上記透明基材フィルムの端部に白色光を入射したとき、この透明基材フィルムの一方の面からの出射光の色度の上記白色光の色度に対する変化量Δx及びΔyが0.01以下の光学シートである。
上記「白色光」とは、CIE1931−XYZ表色系のxy色度図における色度x及びyが、いずれも0.200以上0.400以下の範囲である光をいう。また、上記「変化量Δx」とは、上記白色光及び出射光のCIE1931−XYZ表色系のxy色度図における色度xをそれぞれx1及びx2としたときに、|x2−x1|で算出される値をいう。また、上記「変化量Δy」とは、上記白色光及び出射光のCIE1931−XYZ表色系のxy色度図における色度yをそれぞれy1及びy2としたときに、|y2−y1|で算出される値をいう。
当該光学シートは、上記透明基材フィルムの変性が抑制されているため、出射光の色相変化を抑制できる。
上記紫外線硬化性樹脂組成物としては、波長300nmを超える紫外線で硬化するものが好ましい。この紫外線硬化性樹脂組成物によれば、紫外線照射により第1レンズアレイ層を形成する際に、上記透明基材フィルムの変性を抑制できる波長範囲の紫外線で硬化させることができる。これにより、上記変化量Δx及びΔyをより小さくすることができるため、出射光の色相変化をより抑制できる。
上記透明基材フィルムの他方の面に積層され、外面に上記第1レンズアレイ形状と同一又は異なる第2レンズアレイ形状を有し、紫外線硬化性樹脂組成物から形成される第2レンズアレイ層をさらに備えることが好ましい。この構成によれば、上記透明基材フィルムの両面に同一又は異なる形状のレンズアレイ層を有しているため、光学特性を向上させることができる。
当該光学シートは、上記透明基材フィルムの変性が抑制されているため、導光シートに好適に用いられる。
[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
<光学シートの製造方法>
まず、光学シートの製造方法の好適な実施形態について説明する。本実施形態に係る光学シートの製造方法は、第1レンズアレイ形状の反転形状を有する第1成形型を用い、透明基材フィルムの一方の面に配設される紫外線硬化性樹脂組成物に上記第1レンズアレイ形状を転写する第1転写工程と、上記第1レンズアレイ形状が転写された紫外線硬化性樹脂組成物に紫外線を照射する第1紫外線照射工程と、上記第1レンズアレイ形状とは異なる第2レンズアレイ形状の反転形状を有する第2成形型を用い、上記透明基材フィルムの他方の面に配設される紫外線硬化性樹脂組成物に上記第2レンズアレイ形状を転写する第2転写工程と、上記第2レンズアレイ形状が転写された紫外線硬化性樹脂組成物に紫外線を照射する第2紫外線照射工程とを備える。また、本実施形態では、上記紫外線硬化性樹脂組成物として波長300nmを超える紫外線で硬化するものを用い、上記第1及び第2紫外線照射工程において、波長320nm以下の紫外線を低減するフィルターを介して照射する。
まず、光学シートの製造方法の好適な実施形態について説明する。本実施形態に係る光学シートの製造方法は、第1レンズアレイ形状の反転形状を有する第1成形型を用い、透明基材フィルムの一方の面に配設される紫外線硬化性樹脂組成物に上記第1レンズアレイ形状を転写する第1転写工程と、上記第1レンズアレイ形状が転写された紫外線硬化性樹脂組成物に紫外線を照射する第1紫外線照射工程と、上記第1レンズアレイ形状とは異なる第2レンズアレイ形状の反転形状を有する第2成形型を用い、上記透明基材フィルムの他方の面に配設される紫外線硬化性樹脂組成物に上記第2レンズアレイ形状を転写する第2転写工程と、上記第2レンズアレイ形状が転写された紫外線硬化性樹脂組成物に紫外線を照射する第2紫外線照射工程とを備える。また、本実施形態では、上記紫外線硬化性樹脂組成物として波長300nmを超える紫外線で硬化するものを用い、上記第1及び第2紫外線照射工程において、波長320nm以下の紫外線を低減するフィルターを介して照射する。
本実施形態の光学シートの製造方法は、レンズアレイ層の材料として波長300nmを超える紫外線で硬化する紫外線硬化性樹脂組成物を用い、かつレンズアレイ形状が転写された紫外線硬化性樹脂組成物に紫外線を照射する際、波長320nm以下の紫外線を低減するフィルターを介して照射するため、透明基材フィルムの変性を抑制しつつ、紫外線硬化性樹脂組成物への紫外線照射によりレンズアレイ層を形成できる。以下、本実施形態に係る光学シートの製造方法を模式的に示した工程別断面図である図1A〜図1Eを参照しつつ、各工程について説明する。
(第1転写工程)
第1転写工程は、図1Aに示すように、第1レンズアレイ形状2aの反転形状を有する第1成形型3を用い、透明基材フィルム1の一方の面に配設される紫外線硬化性樹脂組成物2に第1レンズアレイ形状2aを転写する工程である。
第1転写工程は、図1Aに示すように、第1レンズアレイ形状2aの反転形状を有する第1成形型3を用い、透明基材フィルム1の一方の面に配設される紫外線硬化性樹脂組成物2に第1レンズアレイ形状2aを転写する工程である。
透明基材フィルム1としては、ASTM−D−1003に準拠して測定された全光線透過率が30%以上のフィルムであれば特に限定されないが、透明性を向上させる観点から、全光線透過率が40%以上のフィルムが好ましく、50%以上のフィルムがより好ましい。
透明基材フィルム1の主成分としては、例えばポリカーボネート、アクリル樹脂、環状オレフィン樹脂、これらの組み合わせ等の重合体が挙げられる。中でも、透明基材フィルム1の透明性を向上させる観点から、ポリカーボネート及びアクリル樹脂が好ましく、ポリカーボネートがより好ましい。
また、透明基材フィルム1としてポリカーボネートを用いる場合、従来の方法では紫外線硬化性樹脂組成物への紫外線照射に起因する透明基材フィルムの変性を抑制するのが困難であるが、本実施形態では、後述する第1紫外線照射工程において波長320nm以下の紫外線を低減するフィルターを介して照射するため、ポリカーボネートの変性を抑制しつつ、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化が可能である。
上記ポリカーボネートとしては、例えば二価のフェノール系化合物と、ホスゲンやジフェニルカーボネート等とを縮重合させた重合体が挙げられる。
上記アクリル樹脂としては、例えば(メタ)アクリル基を有するモノマーの単独重合体、(メタ)アクリル基を有するモノマーと他のモノマーとの共重合体等が挙げられる。上記(メタ)アクリル基を有するモノマーとしては、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸等挙げられる。上記他のモノマーとしては、例えばビニルピリジン、ビニルモルホリン、無水マレイン酸等が挙げられる。
上記環状オレフィン樹脂としては、例えばノルボルネン、シクロヘキサジエン等の環状オレフィン骨格を含むモノマーから得られる重合体が挙げられる。
重合体を主成分とする透明基材フィルム1は、添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば熱安定剤、酸化防止剤、界面活性剤、滑剤、充填剤、難燃剤、離型剤等が挙げられる。透明基材フィルム1が添加剤を含む場合、添加剤の含有量の下限としては、重合体100質量部に対して0.1質量部が好ましく、0.5質量部がより好ましく、1質量部がさらに好ましい。また、添加剤の含有量の上限としては、重合体100質量部に対して20質量部が好ましく、10質量部がより好ましく、5質量部がさらに好ましい。添加剤の含有量が上記下限未満の場合、添加剤の効果が発揮されなくなるおそれがある。一方、添加剤の含有量が上記上限を超える場合、透明基材フィルム1の透明性が低下するおそれがある。
透明基材フィルム1の平均厚みの下限としては、10μmが好ましく、30μmがより好ましく、50μmがさらに好ましい。また、透明基材フィルム1の平均厚みの上限としては、500μmが好ましく、400μmがより好ましく、300μmがさらに好ましい。平均厚みが上記下限未満の場合、透明基材フィルム1の機械的強度が低下するおそれがある。一方、平均厚みが上記上限を超えると、透明基材フィルム1の透明性が低下するおそれがある。なお、上記「平均厚み」とは、任意の十点において測定した厚みの平均値をいう。
紫外線硬化性樹脂組成物2は、波長300nmを超える紫外線で硬化する樹脂が主成分の樹脂組成物である限り特に限定されず、アクリル樹脂組成物、シリコーン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物等が使用でき、アクリル樹脂組成物が好ましい。アクリル樹脂組成物は、紫外線照射による硬化速度が速い上、紫外線照射により得られる硬化物の透明性を向上させることができる。なお、紫外線硬化性樹脂組成物2には、通常、紫外線照射により形成される重合体の前駆体としてのモノマーやオリゴマーが含まれる。また、紫外線硬化性樹脂組成物2としては、波長300nmを超える紫外線で硬化し、かつ波長300nm以下の紫外線でも硬化する樹脂組成物を使用してもよい。
紫外線硬化性樹脂組成物2の硬化可能な紫外線の波長の下限としては、310nmが好ましく、320nmがより好ましく、330nmがさらに好ましい。上記波長を上記下限以上とすることにより、後工程である第1紫外線照射工程において320nm以下の紫外線及び320nmを超えて紫外線硬化性樹脂組成物2の硬化可能な波長未満の紫外線の双方を低減するフィルターを用いることができるため、透明基材フィルム1の変性をより抑制できる。なお、上記波長の上限は特に限定されないが、例えば400nm程度である。
紫外線硬化性樹脂組成物2は、塗布性を向上させるために溶剤を含有してもよい。溶剤としては、例えばイソプロピルアルコール、イソブチルアルコール等のアルコール系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤;トルエン等の炭化水素系溶剤などが挙げられる。
紫外線硬化性樹脂組成物2のB型粘度計を用いて25℃、60rpmの条件で測定した粘度の下限としては、100mPa・sが好ましく、200mPa・sがより好ましい。また、上記粘度の上限としては、5000mPa・sが好ましく、2000mPa・sがより好ましい。上記粘度を上記範囲内とすることにより、紫外線硬化性樹脂組成物2の塗布性を向上させることができる。紫外線硬化性樹脂組成物2の粘度は、例えば溶剤の含有量等を調整することにより制御できる。
また、紫外線硬化性樹脂組成物2は、添加剤を含んでいてもよい。このような添加剤としては、例えば光重合開始剤、充填材、消泡剤、可塑剤等の添加剤が挙げられる。紫外線硬化性樹脂組成物2が添加剤を含む場合、添加剤の含有量の下限としては、硬化前の樹脂成分100質量部に対して0.1質量部が好ましく、0.5質量部がより好ましく、1質量部がさらに好ましい。また、添加剤の含有量の上限としては、硬化前の樹脂成分100質量部に対して20質量部が好ましく、10質量部がより好ましく、5質量部がさらに好ましい。添加剤の含有量が上記下限未満の場合、添加剤の効果が発揮されなくなるおそれがある。一方、添加剤の含有量が上記上限を超える場合、紫外線による硬化性が低下するおそれがある。
第1成形型3は、特に限定されず、例えば裁断された透明基材フィルム1の一方の面に配設された紫外線硬化性樹脂組成物2に対して1枚ずつ処理する枚葉処理の場合は平板状成形型等が使用できる。また、ロール状の透明基材フィルム1の一方の面に配設された紫外線硬化性樹脂組成物2に対して連続的に処理するロールtoロール処理の場合はロール状成形型(ロール型)等が使用できる。
第1レンズアレイ形状2aは、得られる光学シートの用途により適宜選択すればよく、例えば図1Aに示すようなシリンドリカルレンズアレイ形状の他、サーキュラーフレネルレンズアレイ形状、リニアフレネルレンズアレイ形状、プリズムレンズアレイ形状等が例示できる。
第1レンズアレイ形状2aの凸部の平均高さは、例えば図1Aに示すようなシリンドリカルレンズアレイ形状の場合、2μm以上500μm以下の範囲とすればよい。なお、上記「平均高さ」は、任意に選択した10個の上記凸部の高さを測定し、それらを平均した値である。
第1レンズアレイ形状2aを転写する方法は、特に限定されず、例えば第1成形型3の上記反転形状が形成された面に紫外線硬化性樹脂組成物2を塗布した後、これを透明基材フィルム1で押圧する方法や、透明基材フィルム1の一方の面に紫外線硬化性樹脂組成物2を塗布した後、これを第1成形型3の上記反転形状が形成された面で押圧する方法等が挙げられる。
(第1紫外線照射工程)
第1紫外線照射工程は、図1Bに示すように、第1レンズアレイ形状2aが転写された紫外線硬化性樹脂組成物2に紫外線を照射する工程である。本実施形態では、紫外線照射装置6を透明基材フィルム1側に配設し、かつ波長320nm以下の紫外線を低減するフィルター5を紫外線照射装置6と透明基材フィルム1との間に配設した状態で、紫外線照射装置6から紫外線を照射する。つまり、本実施形態では、フィルター5及び透明基材フィルム1を介して紫外線硬化性樹脂組成物2に紫外線を照射し、紫外線硬化性樹脂組成物2を硬化させることにより第1レンズアレイ層9を形成する(図1C参照)。これにより、紫外線照射装置6から照射される紫外線7のうち波長320nm以下の紫外線がフィルター5により低減され、透明基材フィルム1を変性させる波長領域の紫外線が低減された紫外線8が透明基材フィルム1に入射するため、透明基材フィルム1の変性を抑制しつつ、紫外線硬化性樹脂組成物2を硬化させることができる。
第1紫外線照射工程は、図1Bに示すように、第1レンズアレイ形状2aが転写された紫外線硬化性樹脂組成物2に紫外線を照射する工程である。本実施形態では、紫外線照射装置6を透明基材フィルム1側に配設し、かつ波長320nm以下の紫外線を低減するフィルター5を紫外線照射装置6と透明基材フィルム1との間に配設した状態で、紫外線照射装置6から紫外線を照射する。つまり、本実施形態では、フィルター5及び透明基材フィルム1を介して紫外線硬化性樹脂組成物2に紫外線を照射し、紫外線硬化性樹脂組成物2を硬化させることにより第1レンズアレイ層9を形成する(図1C参照)。これにより、紫外線照射装置6から照射される紫外線7のうち波長320nm以下の紫外線がフィルター5により低減され、透明基材フィルム1を変性させる波長領域の紫外線が低減された紫外線8が透明基材フィルム1に入射するため、透明基材フィルム1の変性を抑制しつつ、紫外線硬化性樹脂組成物2を硬化させることができる。
また、本実施形態では、透明基材フィルム1側から紫外線を照射するため、第1成形型3として、紫外線を透過しない金属製の汎用成形型を使用できる。これにより、製造コストの低減が容易となる。なお、第1成形型3として紫外線を透過する成形型を使用する場合は、第1成形型3側から紫外線を照射してもよい。
紫外線照射装置6としては、例えば波長300nm以下の紫外線及び波長300nmを超える紫外線の双方を含む紫外線を出射する紫外線照射装置が使用できる。紫外線照射装置6から出射される紫外線の波長の下限としては、例えば200nmである。上記波長の上限としては、例えば400nmである。紫外線照射装置6の具体例としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等の紫外線源などが挙げられる。紫外線照射量は、例えば高圧水銀ランプを使用する場合、積算光量で200mJ/cm2以上5000mJ/cm2以下とすればよい。
フィルター5は、波長320nm以下の紫外線を低減できる限り、特に限定されず、波長320nm以下の紫外線及び320nmよりも長波長領域の紫外線の双方を低減するフィルターであってもよい。なお、フィルター5として320nmよりも長波長領域の紫外線を低減するフィルターを用いる場合は、紫外線硬化性樹脂組成物2として低減される波長領域よりも長波長側の紫外線で硬化するものを用いればよい。
フィルター5における波長320nm以下の紫外線の透過率の上限としては、5%が好ましく、2%がより好ましく、1%がさらに好ましい。上記透過率を上記上限以下とすることにより、透明基材フィルム1の変性をより抑制できる。
フィルター5の構成材料としては、特に限定されないが、波長320nm以下の紫外線をより確実に低減する観点から、紫外線吸収材がドープされた石英ガラスが好ましい。
上記紫外線吸収材としては、波長320nm以下の紫外線を吸収する材料である限り特に限定されないが、例えば酸化セリウム等のセリウム含有化合物、酸化チタン等のチタン含有化合物、酸化ユーロピウム等のユーロピウム含有化合物などの紫外線を吸収する金属含有化合物が挙げられる。
上記紫外線吸収材の含有量の下限としては、ケイ素100質量部に対して0.1質量部が好ましく、0.5質量部がより好ましい。上記含有量の上限としては、ケイ素100質量部に対して5質量部が好ましく、3質量部がより好ましい。上記含有量が上記下限未満の場合、波長320nm以下の紫外線の低減効果が十分に得られなくなるおそれがある。一方、上記含有量が上記上限を超えると、紫外線硬化性樹脂組成物2を硬化させるための波長300nmを超える紫外線が低減するおそれがある。
フィルター5の形状は、特に限定されず、板状、柱状等、適宜選択できるが、板状のものを使用する場合、その平均厚みは、例えば200μm以上5000μm以下の範囲である。
(第2転写工程)
第2転写工程は、図1Cに示すように、第1レンズアレイ形状2aとは異なる第2レンズアレイ形状10aの反転形状を有する第2成形型11を用い、透明基材フィルム1の第1レンズアレイ層9とは反対側の面に配設される紫外線硬化性樹脂組成物10に第2レンズアレイ形状10aを転写する工程である。
第2転写工程は、図1Cに示すように、第1レンズアレイ形状2aとは異なる第2レンズアレイ形状10aの反転形状を有する第2成形型11を用い、透明基材フィルム1の第1レンズアレイ層9とは反対側の面に配設される紫外線硬化性樹脂組成物10に第2レンズアレイ形状10aを転写する工程である。
第2レンズアレイ形状10aとしては、第1レンズアレイ形状2aと異なる形状である限り、特に限定されず、例えば図1Cに示すようなプリズムレンズアレイ形状の他、上記第1レンズアレイ形状2aの一例として挙げた形状を採用できる。透明基材フィルム1の両面に異なる形状のレンズアレイ層を形成することにより、得られる光学シートの光学特性を向上させることができる。
第2成形型11としては、第2レンズアレイ形状10aの反転形状を有すること以外は、上述した第1成形型3の説明で例示したものと同様のものが使用できる。また、紫外線硬化性樹脂組成物10についても、上述した紫外線硬化性樹脂組成物2の説明で例示したものと同様のものが使用できる。
(第2紫外線照射工程)
第2紫外線照射工程は、図1Dに示すように、第2レンズアレイ形状10aが転写された紫外線硬化性樹脂組成物10に紫外線を照射する工程である。本実施形態では、紫外線照射装置6を第1レンズアレイ層9側に配設し、かつ波長320nm以下の紫外線を低減するフィルター5を紫外線照射装置6と第1レンズアレイ層9との間に配設した状態で、紫外線照射装置6から紫外線を照射する。つまり、本実施形態では、フィルター5、第1レンズアレイ層9及び透明基材フィルム1を介して紫外線硬化性樹脂組成物10に紫外線を照射し、紫外線硬化性樹脂組成物10を硬化させることにより第2レンズアレイ層12を形成する(図1E参照)。
第2紫外線照射工程は、図1Dに示すように、第2レンズアレイ形状10aが転写された紫外線硬化性樹脂組成物10に紫外線を照射する工程である。本実施形態では、紫外線照射装置6を第1レンズアレイ層9側に配設し、かつ波長320nm以下の紫外線を低減するフィルター5を紫外線照射装置6と第1レンズアレイ層9との間に配設した状態で、紫外線照射装置6から紫外線を照射する。つまり、本実施形態では、フィルター5、第1レンズアレイ層9及び透明基材フィルム1を介して紫外線硬化性樹脂組成物10に紫外線を照射し、紫外線硬化性樹脂組成物10を硬化させることにより第2レンズアレイ層12を形成する(図1E参照)。
第2紫外線照射工程により、透明基材フィルム1と、この透明基材フィルム1の一方の面に積層され、外面に第1レンズアレイ形状2aを有する第1レンズアレイ層9と、透明基材フィルム1の第1レンズアレイ層9とは反対側の面に積層され、外面に第2レンズアレイ形状10aを有する第2レンズアレイ層12とを備える光学シート20が得られる(図1E)。この第2紫外線照射工程においても、上記第1紫外線照射工程と同様に、透明基材フィルム1を変性させる波長領域の紫外線が低減された紫外線8(図1D参照)が透明基材フィルム1に入射するため、透明基材フィルム1の変性を抑制しつつ、紫外線硬化性樹脂組成物10を硬化させることができる。また、紫外線硬化性樹脂組成物10に紫外線を照射する際、第1レンズアレイ層9の変性についても透明基材フィルム1と同様に抑制できる。
第2紫外線照射工程で使用するフィルター5及び紫外線照射装置6は、それぞれ第1紫外線照射工程で使用するフィルター5及び紫外線照射装置6の説明で例示したものと同様のものが使用できる。
本実施形態により得られる光学シート20は、透明基材フィルム1の変性が抑制されているため、出射光の色相変化を抑制できる。よって、光学シート20は、導光シート、光拡散シート等の各種光学シートとして有用であり、特に導光シートに好適である。
<フィルター>
次に、本発明のフィルターの好適な実施形態について説明する。本実施形態のフィルターは、上記実施形態に係る光学シートの製造方法で使用されるフィルターであって、波長320nm以下の紫外線の透過率が5%以下のフィルターである。これにより、光学シートのレンズアレイ層を形成する際の紫外線照射工程において、本実施形態のフィルターを介して照射することにより、透明基材フィルムの変性をより抑制できる。本実施形態のフィルターの構成材料等は、例えば上記実施形態に係る光学シートの製造方法で使用されるフィルター5と同様である。
次に、本発明のフィルターの好適な実施形態について説明する。本実施形態のフィルターは、上記実施形態に係る光学シートの製造方法で使用されるフィルターであって、波長320nm以下の紫外線の透過率が5%以下のフィルターである。これにより、光学シートのレンズアレイ層を形成する際の紫外線照射工程において、本実施形態のフィルターを介して照射することにより、透明基材フィルムの変性をより抑制できる。本実施形態のフィルターの構成材料等は、例えば上記実施形態に係る光学シートの製造方法で使用されるフィルター5と同様である。
<光学シート>
次に、本発明の光学シートの好適な実施形態について説明する。本実施形態の光学シートは、上記実施形態に係る光学シートの製造方法で得られる光学シート20(図1E)であって、透明基材フィルム1の端部に白色光を入射したとき、この透明基材フィルム1の一方の面からの出射光の色度の上記白色光の色度に対する変化量Δx及びΔyが0.01以下の光学シートである。本実施形態の光学シート20によれば、透明基材フィルム1の変性が抑制されているため、出射光の色相変化を抑制できる。
次に、本発明の光学シートの好適な実施形態について説明する。本実施形態の光学シートは、上記実施形態に係る光学シートの製造方法で得られる光学シート20(図1E)であって、透明基材フィルム1の端部に白色光を入射したとき、この透明基材フィルム1の一方の面からの出射光の色度の上記白色光の色度に対する変化量Δx及びΔyが0.01以下の光学シートである。本実施形態の光学シート20によれば、透明基材フィルム1の変性が抑制されているため、出射光の色相変化を抑制できる。
出射光の色相変化をより抑制するには、上記変化量Δx及びΔyの上限としては、0.008が好ましく、0.005がより好ましい。なお、上記変化量Δx及びΔyの下限としては、特に限定されないが、例えば0.0001程度である。
本実施形態の光学シート20において、透明基材フィルム1、第1レンズアレイ層9及び第2レンズアレイ層12の構成材料等は、例えば上記実施形態に係る光学シートの製造方法で説明したものと同様である。
本実施形態の光学シート20は、透明基材フィルム1の変性が抑制されているため、導光シート、光拡散シート等の各種光学シートとして有用であり、特に導光シートに好適である。以下、本実施形態の光学シート20を液晶表示装置の導光シートに適用した例について、図2を参照しつつ説明する。
<液晶表示装置>
図2は、上述した光学シート20を導光シートに適用した液晶表示装置100の模式的断面図である。液晶表示装置100は、白色光23の光源としてのランプ21と、ランプ21の出射面に端部が沿うように配設される導光シートとしての光学シート20と、光学シート20の第1レンズアレイ層9側に配設され、光学シート20により導光される光が入射する液晶モジュール22とを備える。
図2は、上述した光学シート20を導光シートに適用した液晶表示装置100の模式的断面図である。液晶表示装置100は、白色光23の光源としてのランプ21と、ランプ21の出射面に端部が沿うように配設される導光シートとしての光学シート20と、光学シート20の第1レンズアレイ層9側に配設され、光学シート20により導光される光が入射する液晶モジュール22とを備える。
ランプ21としては、白色光23を出射できる光源である限り、特に限定されないが、例えばLED(Light Emitting Diode)ランプ、蛍光ランプ等が使用できる。
液晶モジュール22としては、例えばガラス基板、液晶層、偏光板等が積層された液晶モジュールが使用できる。
液晶表示装置100において、光学シート20は、ランプ21から出射された白色光23を液晶モジュール22へ導光する役割を果たす。例えば図2に示す例では、第2レンズアレイ層12がランプ21から出射された白色光23を液晶モジュール22側へ反射する役割を果たし、第1レンズアレイ層9が出射光を液晶モジュール22側へ拡散する役割を果たす。この際、透明基材フィルム1の変性が抑制されているため、光学シート20からの出射光の白色光23に対する色相変化を抑制できる。
[その他の実施形態]
上記開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
上記開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
例えば上記光学シートの製造方法の好適な実施形態では、第2紫外線照射工程においてフィルターを介して紫外線を照射しているが、当該光学シートの製造方法では、第2紫外線照射工程においてフィルターを介さずに紫外線を照射してもよい。
また、上記光学シートの製造方法の好適な実施形態では、透明基材フィルムの両面に異なる形状のレンズアレイ層を形成しているが、当該光学シートの製造方法では、透明基材フィルムの両面に同一形状のレンズアレイ層を形成してもよい。当該光学シートも同様である。
また、上記光学シートの製造方法の好適な実施形態では、透明基材フィルムの一方の面及び他方の面の全体にレンズアレイ層を形成しているが、当該光学シートの製造方法では、透明基材フィルムの一方の面及び他方の面の一部にレンズアレイ層を形成してもよい。当該光学シートも同様である。
また、上記光学シートの製造方法の好適な実施形態では、第2転写工程及び第2紫外線照射工程を設けているが、当該光学シートの製造方法では、第2転写工程及び第2紫外線照射工程を設けなくてもよい。同様に、上記光学シートの好適な実施形態では、透明基材フィルムの両面にレンズアレイ層を形成しているが、当該光学シートは透明基材フィルムの片面のみにレンズアレイ層を形成してもよい。
本発明の光学シートの製造方法は、透明基材フィルムの変性を抑制しつつ、紫外線硬化性樹脂組成物への紫外線照射によりレンズアレイ層を形成できるため、導光シート、光拡散シート等の各種光学シートの製造方法として有用である。また、本発明のフィルターは、上記本発明の光学シートの製造方法における波長320nm以下の紫外線を低減するフィルターとして有用である。また、本発明の光学シートは、透明基材フィルムの変性が抑制されているため、導光シート、光拡散シート等の各種光学シートとして有用である。
1 透明基材フィルム
2,10 紫外線硬化性樹脂組成物
2a 第1レンズアレイ形状
3 第1成形型
5 フィルター
6 紫外線照射装置
7,8 紫外線
9 第1レンズアレイ層
10a 第2レンズアレイ形状
11 第2成形型
12 第2レンズアレイ層
20 光学シート
21 ランプ
22 液晶モジュール
23 白色光
100 液晶表示装置
2,10 紫外線硬化性樹脂組成物
2a 第1レンズアレイ形状
3 第1成形型
5 フィルター
6 紫外線照射装置
7,8 紫外線
9 第1レンズアレイ層
10a 第2レンズアレイ形状
11 第2成形型
12 第2レンズアレイ層
20 光学シート
21 ランプ
22 液晶モジュール
23 白色光
100 液晶表示装置
Claims (12)
- 第1レンズアレイ形状の反転形状を有する第1成形型を用い、透明基材フィルムの一方の面に配設される紫外線硬化性樹脂組成物に上記第1レンズアレイ形状を転写する第1転写工程と、
上記第1レンズアレイ形状が転写された紫外線硬化性樹脂組成物に紫外線を照射する第1紫外線照射工程と
を備える光学シートの製造方法であって、
上記紫外線硬化性樹脂組成物として波長300nmを超える紫外線で硬化するものを用い、
上記第1紫外線照射工程において、波長320nm以下の紫外線を低減するフィルターを介して照射する光学シートの製造方法。 - 上記第1紫外線照射工程において上記透明基材フィルム側から紫外線を照射する請求項1に記載の光学シートの製造方法。
- 上記透明基材フィルムの主成分がポリカーボネート又はアクリル樹脂である請求項1又は請求項2に記載の光学シートの製造方法。
- 上記紫外線硬化性樹脂組成物がアクリル樹脂組成物である請求項1、請求項2又は請求項3に記載の光学シートの製造方法。
- 上記フィルターの波長320nm以下の紫外線の透過率が5%以下である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の光学シートの製造方法。
- 上記第1レンズアレイ形状と同一又は異なる第2レンズアレイ形状の反転形状を有する第2成形型を用い、上記透明基材フィルムの他方の面に配設される紫外線硬化性樹脂組成物に上記第2レンズアレイ形状を転写する第2転写工程と、
上記第2レンズアレイ形状が転写された紫外線硬化性樹脂組成物に紫外線を照射する第2紫外線照射工程と
をさらに備える請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光学シートの製造方法。 - 導光シートの製造に用いる請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の光学シートの製造方法。
- 請求項1に記載の光学シートの製造方法に用いるフィルターであって、
波長320nm以下の紫外線の透過率が5%以下であるフィルター。 - 透明基材フィルムと、
この透明基材フィルムの一方の面に積層され、外面に第1レンズアレイ形状を有し、紫外線硬化性樹脂組成物から形成される第1レンズアレイ層と
を備える光学シートであって、
上記透明基材フィルムの端部に白色光を入射したとき、この透明基材フィルムの一方の面からの出射光の色度の上記白色光の色度に対する変化量Δx及びΔyが0.01以下である光学シート。 - 上記紫外線硬化性樹脂組成物が波長300nmを超える紫外線で硬化するものである請求項9に記載の光学シート。
- 上記透明基材フィルムの他方の面に積層され、外面に上記第1レンズアレイ形状と同一又は異なる第2レンズアレイ形状を有し、紫外線硬化性樹脂組成物から形成される第2レンズアレイ層をさらに備える請求項9又は請求項10に記載の光学シート。
- 導光シートに用いる請求項9、請求項10又は請求項11に記載の光学シート。
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- 2015-05-13 JP JP2015098612A patent/JP2016212358A/ja active Pending
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