JP2020016706A - Reversible deformation lens film - Google Patents

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Abstract

To provide a reversible deformation lens film which exhibits a visual effect without needing a change in angle viewed by an observer and movement of a sheet itself.SOLUTION: A reversible deformation lens film 1 includes a sheet-like matrix 10, and a convex lens assembly 20 that is provided on a first surface 10a of the matrix 10 and in which a plurality of convex lenses 21 are formed, at least one of the matrix 10 and the convex lens assembly 20 is formed of a resin that adsorbs and desorbs moisture, and at least one of a distance between an apex of the convex lens 21 and a second surface 10b of the matrix 10, a height of the convex lens 21, a width of the convex lens 21, a pitch of the convex lens 21, a refractive index of the matrix 10, a refractive index of the convex lens 21 and a radius of curvature of the convex lens 21 varies depending on a change in volume in response to adsorption and desorption.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、可逆変形レンズフィルム、より詳しくは、液体の吸着及び脱離に伴って可逆的に変形する可逆変形レンズフィルムに関する。   The present invention relates to a reversible deformable lens film, and more particularly, to a reversible deformable lens film that reversibly deforms with the adsorption and desorption of a liquid.

マイクロレンズアレイは、微小レンズが同一平面上に多数形成された光学素子であり、医療、通信、セキュリティなど幅広い分野で利用されている。   A microlens array is an optical element in which a large number of microlenses are formed on the same plane, and is used in a wide range of fields such as medical care, communication, and security.

マイクロレンズアレイを利用した物品として、専用の眼鏡などを使用しなくても3次元画像を視認できる立体視シートがある。例えば、透明基板上に、凸レンズ集合体と、その凸レンズの焦点面に三次元モアレ形成用パターンとを備え、凸レンズ集合体を介してパターンを見た場合に、三次元モアレ模様の浮き上がりや浮き沈みが観察され、観察する角度を変えることで三次元モアレ模様の見え方が変化する立体視シートが知られている(特許文献1から3参照)。   As an article using a microlens array, there is a stereoscopic sheet that allows a three-dimensional image to be visually recognized without using special glasses or the like. For example, on a transparent substrate, a convex lens assembly and a three-dimensional moiré pattern on the focal plane of the convex lens are provided, and when the pattern is viewed through the convex lens assembly, ups and downs of the three-dimensional moiré pattern are observed. There is known a stereoscopic sheet in which the appearance of a three-dimensional moiré pattern is changed by changing the viewing angle by observing (see Patent Documents 1 to 3).

特開2008−12870号公報JP 2008-12870 A 特許第4685101号公報Japanese Patent No. 4885101 特開2012−88584号公報JP 2012-88584 A

特許文献1から3に記載の立体視シートは、立体視シート自体を動かしたり、観察者が見る角度を変化させたりすることで、三次元モアレ模様の見え方が変化する。そのため、シートを動かさずに同じ角度から観察し続けた場合、モアレ模様の見え方が変化せず視覚効果が小さいという問題がある。   In the stereoscopic sheets described in Patent Literatures 1 to 3, the appearance of the three-dimensional moiré pattern changes by moving the stereoscopic sheet itself or changing the angle at which the observer views. For this reason, there is a problem that, when the observation is continued from the same angle without moving the sheet, the appearance of the moire pattern does not change and the visual effect is small.

さらに、これらの立体視シートにおいては、観察者の見る角度の変化によって三次元モアレ模様のサイズを連続的に変化させることができるが、立体視シートの膜厚、屈折率、レンズの曲率は不変であり、三次元モアレ形成用パターンに対する焦点位置は変化しない。そのため、視覚効果に限界があり、三次元モアレ模様が見えたり見えなかったりするようなスイッチング効果を出すことは難しい。   Furthermore, in these stereoscopic sheets, the size of the three-dimensional moiré pattern can be continuously changed by changing the viewing angle of the observer, but the film thickness, refractive index, and lens curvature of the stereoscopic sheet do not change. And the focal position for the three-dimensional moiré pattern does not change. Therefore, there is a limit to the visual effect, and it is difficult to produce a switching effect in which a three-dimensional moiré pattern is visible or invisible.

上記事情を踏まえ、本発明は、観察者の見る角度の変化やシート自体の移動等を必要とせずに視覚効果を発揮する可逆変形レンズフィルムを提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a reversible deformable lens film that exhibits a visual effect without requiring a change in the angle of view of an observer or movement of a sheet itself.

本発明は、シート状のマトリックスと、マトリックスの第一面に設けられ、複数の凸レンズが形成された凸レンズ集合体とを備えた可逆変形レンズフィルムである。この可逆変形レンズフィルムにおいて、マトリックスおよび凸レンズ集合体の少なくとも一方は、水分を吸着及び脱離する樹脂で形成され、かつ吸着及び脱離に伴う体積変化によって、凸レンズの頂点からマトリックスの第二面までの距離、凸レンズの高さ、凸レンズの幅、凸レンズのピッチ、マトリックスの屈折率、凸レンズの屈折率、および凸レンズの曲率半径のうち少なくとも一つが変化する。   The present invention is a reversible deformable lens film including a sheet-shaped matrix and a convex lens assembly provided on a first surface of the matrix and having a plurality of convex lenses formed thereon. In this reversibly deformable lens film, at least one of the matrix and the convex lens aggregate is formed of a resin that adsorbs and desorbs moisture, and changes in volume due to adsorption and desorption, from the top of the convex lens to the second surface of the matrix. , The height of the convex lens, the width of the convex lens, the pitch of the convex lens, the refractive index of the matrix, the refractive index of the convex lens, and the radius of curvature of the convex lens change.

本発明の可逆変形レンズフィルムは、観察者の見る角度の変化やシート自体の移動等を必要とせずに視覚効果を発揮する。   The reversibly deformable lens film of the present invention exerts a visual effect without requiring a change in the viewing angle of the observer or movement of the sheet itself.

本発明の第一実施形態に係る可逆変形レンズフィルムの模式断面図である。It is a schematic cross section of a reversible deformation lens film concerning a first embodiment of the present invention. 同可逆変形レンズフィルムの各部の寸法の定義を示す図である。It is a figure which shows the definition of the dimension of each part of the reversible deformation lens film. 同可逆変形レンズフィルムが水分を吸着した状態を示す図である。It is a figure showing the state where the same reversible deformation lens film absorbed moisture. 同可逆変形レンズフィルムの変形例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the modification of the same reversible deformation lens film. 同変形例が水分を吸着した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which adsorb | sucks moisture in the same modification. 同可逆変形レンズフィルムの第二変形例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the 2nd modification of the same reversible deformation lens film. 同第二変形例が水分を吸着した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which adsorb | sucks moisture in the 2nd modification. 本発明の第二実施形態に係る可逆変形レンズフィルムの模式断面図である。It is a schematic cross section of a reversible deformation lens film concerning a second embodiment of the present invention. 同可逆変形レンズフィルムが水分を吸着した状態を示す図である。It is a figure showing the state where the same reversible deformation lens film absorbed moisture. 同可逆変形レンズフィルムの変形例が水分を吸着した状態を示す図である。It is a figure showing the state where the modification of the reversible deformation lens film adsorbed moisture. 本発明の可逆変形レンズフィルムの設計思想を説明するための図である。It is a figure for explaining the design concept of the reversible deformation lens film of the present invention.

本発明の第一実施形態に係る可逆変形レンズフィルム(以下、単に「レンズフィルム」と称することがある。)を、図1から図7を参照しながら説明する。
本明細書において、「水分」とは、気体、液体、固体(気相、液相、固相)のいずれであってもよく、例えば水であれば、水蒸気、液滴、氷のいずれであってもよい。水分は、単独でなく、他の物質を含んでもよい。例えば、水蒸気に他の成分(例えば香料成分)が混合していてもよい。また、水分子内に水酸基(OH基)を有している物質、例えばアルコール類も、本発明における「水分」に含まれる。
A reversible deformable lens film (hereinafter, may be simply referred to as a “lens film”) according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the present specification, “water” may be any of a gas, a liquid, and a solid (gas phase, liquid phase, solid phase). For example, in the case of water, it may be any of water vapor, droplets, and ice. You may. Moisture may include other substances as well as alone. For example, another component (for example, a fragrance component) may be mixed with steam. Further, a substance having a hydroxyl group (OH group) in a water molecule, for example, alcohols is also included in the “water” in the present invention.

図1は、本実施形態のレンズフィルム1を示す模式断面図である。図1に示すように、レンズフィルム1は、シート状のマトリックス10と、マトリックス10上に形成された凸レンズ集合体20とを備えている。   FIG. 1 is a schematic sectional view showing a lens film 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the lens film 1 includes a matrix 10 in a sheet shape, and a convex lens assembly 20 formed on the matrix 10.

マトリックス10は、厚さ方向両側に、それぞれ平坦な第一面10aおよび第二面10bを有する。凸レンズ集合体20は、マトリックス10の第一面10a上に形成されている。   The matrix 10 has a flat first surface 10a and a flat second surface 10b on both sides in the thickness direction. The convex lens assembly 20 is formed on the first surface 10a of the matrix 10.

マトリックス10は、水分を吸収、脱離し、かつ吸収、脱離に伴って体積を変化させる材料で形成されている。このような材料として、親水基であるカルボキシル基、アルデヒド基、水酸基、アミノ基、アミド基、スルホン基などを有する親水性高分子系材料を例示できる。親水性高分子系材料は複数種類混合されてもよい。   The matrix 10 is formed of a material that absorbs and desorbs moisture and changes its volume as it is absorbed and desorbed. Examples of such a material include a hydrophilic polymer-based material having a carboxyl group, an aldehyde group, a hydroxyl group, an amino group, an amide group, a sulfone group, or the like, which is a hydrophilic group. A plurality of hydrophilic polymer-based materials may be mixed.

親水性高分子系材料としては、例えば、ポリアクリル酸系、ポリマレイン酸系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルピロリドン系、ポリビニルピリジン系、ポリアクリルアミド系、ポリエチレンオキシド系、ポリビニルスルホン系などを挙げることができる。また、これらの材料系において2種類以上が主鎖あるいは側鎖に組み込まれて構成される混合物であってもよい。具体的には、ポリアクリル酸とポリビニルアルコールの共重合体やポリアクリル酸とポリマレイン酸の共重合体などが挙げられる。   Examples of the hydrophilic polymer-based material include polyacrylic acid-based, polymaleic acid-based, polyvinyl alcohol-based, polyvinylpyrrolidone-based, polyvinylpyridine-based, polyacrylamide-based, polyethylene oxide-based, and polyvinyl sulfone-based materials. Further, a mixture composed of two or more of these material systems incorporated in a main chain or a side chain may be used. Specific examples include a copolymer of polyacrylic acid and polyvinyl alcohol, and a copolymer of polyacrylic acid and polymaleic acid.

他に、ゲル材料も使用できる。具体的には、二種類の親水性高分子鎖が相互進入高分子網目を形成することで高強度化されたダブルネットワークゲルや、粘土化合物であるクレイが物理架橋点として作用するナノコンポジットゲルなどを例示できる。   Alternatively, a gel material can be used. Specifically, a double network gel in which two types of hydrophilic polymer chains form an interpenetrating polymer network to increase strength, and a nanocomposite gel in which clay, a clay compound, acts as a physical crosslinking point Can be exemplified.

上述した各種材料は、硬化性樹脂材料を含んでもよい。硬化性樹脂材料を用いることで、上述した材料を様々な3次元の構造体として成形できる。また、硬化条件を変更することで架橋密度を制御することができるため、形成された構造体の、水分の吸収、脱離に伴う体積変化率をコントロールすることができる。
硬化性樹脂材料としては、電離放射線硬化性の有機モノマー、オリゴマー、ポリマーや、熱硬化性樹脂などが挙げられる。
The various materials described above may include a curable resin material. By using a curable resin material, the above-described materials can be formed into various three-dimensional structures. Further, since the crosslinking density can be controlled by changing the curing conditions, the volume change rate of the formed structure due to the absorption and desorption of moisture can be controlled.
Examples of the curable resin material include ionizing radiation-curable organic monomers, oligomers, polymers, and thermosetting resins.

電離放射線硬化性有機モノマー、オリゴマー、ポリマーは、紫外線や電子線といった活性エネルギー線の照射により架橋反応を経て硬化する。
本発明に適用できる電離放射線硬化性モノマー、オリゴマーとしては、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド各種四級塩、アクリロイルモルホリン、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート各種四級塩、アクリル酸、各種アルキルアクリレート、メタクリル酸、各種アルキルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート、N−ビニルピロリドン、アクリロニトリル、スチレン、ポリエチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2,2−ビス〔4−(アクリロキシジエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(アクリロキシポリエトキシ)フェニル〕プロパン、2−ヒドロキシ−1−アクリロキシ−3−メタクリロキシプロパン、2,2−ビス〔4−(アクリロキシポリプロポキシ)フェニル〕プロパン、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジメタクリロキシプロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシエトキシジエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(メタクリロキシエトキシポリエトキシ)フェニル〕プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、N,N’−メチレンビスメタクリルアミド、ジエチレングリコールジアリルエーテル、ジビニルベンゼン等を例示できる。
The ionizing radiation-curable organic monomers, oligomers and polymers are cured through a crosslinking reaction by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams.
Ionizing radiation-curable monomers and oligomers applicable to the present invention include acrylamide, N-methylacrylamide, N-isopropylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-dimethylaminopropylacrylamide, N, N-dimethylaminopropyl Acrylamide various quaternary salts, acryloylmorpholine, N, N-dimethylaminoethyl acrylate various quaternary salts, acrylic acid, various alkyl acrylates, methacrylic acid, various alkyl methacrylates, 2-hydroxyethyl methacrylate, glycerol monomethacrylate, N-vinyl pyrrolidone , Acrylonitrile, styrene, polyethylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, triacrylate Propylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, 2,2-bis [4- (acryloxydiethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (acryloxypolyethoxy) phenyl] propane, 2-hydroxy- 1-acryloxy-3-methacryloxypropane, 2,2-bis [4- (acryloxypolypropoxy) phenyl] propane, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, 1, 3-butylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, 2-hydride Xy-1,3-dimethacryloxypropane, 2,2-bis [4- (methacryloxyethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (methacryloxyethoxydiethoxy) phenyl] propane, 2,2 -Bis [4- (methacryloxyethoxypolyethoxy) phenyl] propane, trimethylolpropane trimethacrylate, tetramethylolmethane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane triacrylate, tetramethylolmethanetetraacrylate, dipentaerythritol hexa Examples include acrylate, N, N'-methylenebisacrylamide, N, N'-methylenebismethacrylamide, diethylene glycol diallyl ether, and divinylbenzene.

熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂又はエポキシ樹脂を主成分とするものが好適である。例えば、不飽和ポリエステル樹脂と、水酸基及び炭素−炭素二重結合を有する反応性希釈剤と、重合開始剤とを必須成分とする樹脂組成物や、液状ビスフェノール型エポキシ樹脂と、水酸基及び炭素−炭素二重結合を有するフェノール樹脂硬化剤と、硬化促進剤とを含む樹脂組成物等を例示できる。   As the thermosetting resin, a resin containing an unsaturated polyester resin or an epoxy resin as a main component is preferable. For example, an unsaturated polyester resin, a reactive diluent having a hydroxyl group and a carbon-carbon double bond, a resin composition containing a polymerization initiator as an essential component, a liquid bisphenol-type epoxy resin, a hydroxyl group and a carbon-carbon Examples thereof include a resin composition containing a phenol resin curing agent having a double bond and a curing accelerator.

親水性高分子系材料やゲル材料は、架橋剤やフィラーなどを含有してもよい。
架橋剤としては、重合性官能基を2つ以上有する化合物を用いることができ、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、N,N−メチレン−ビス−N−ビニルアセトアミド、N,N−ブチレン−ビス−N−ビニルアセトアミド、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、アリル化デンプン、アリル化セルロース、ジアリルフタレート、テトラアリロキシエタン、ペンタエリストールトリアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテル、ジエチレングリコールジアリルエーテル、トリアリルトリメリテート等を例示できる。
The hydrophilic polymer-based material or the gel material may contain a crosslinking agent, a filler, and the like.
As the crosslinking agent, a compound having two or more polymerizable functional groups can be used, and ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyglycerin, N, N ′ -Methylenebisacrylamide, N, N-methylene-bis-N-vinylacetamide, N, N-butylene-bis-N-vinylacetamide, tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, allylated starch, allylated cellulose, diallyl phthalate, Examples thereof include tetraallyloxyethane, pentaerythritol triallyl ether, trimethylolpropane triallyl ether, diethylene glycol diallyl ether, and triallyl trimellitate.

フィラーの形状に特に制限はなく、球状、粒子状、針状、繊維状、板状、燐片形状、ロッド状、不定形等を例示できる。
親水性表面を持つフィラーは、相溶性の観点から好ましい。親水性表面を持つ粒子状フィラーとしては、親水化処理された金属酸化物微粒子や金属微粒子、ゼオライト、ポリマー微粒子などを例示できる。親水性表面を持つ板状フィラーとしては、サポナイトやスティブンナイト、ヘクトライト、モンモリロナイト、ルーセンタイト、ソマシフなど水膨潤性の層状粘土化合物などを例示できる。また、親水性表面を持つ繊維状フィラーとしては、セルロースナノファイバーや親水化処理されたカーボンナノチューブ、ガラスフィラーなどを例示できる。
The shape of the filler is not particularly limited, and examples thereof include a sphere, a particle, a needle, a fiber, a plate, a scale, a rod, and an irregular shape.
Fillers having a hydrophilic surface are preferred from the viewpoint of compatibility. Examples of the particulate filler having a hydrophilic surface include metal oxide fine particles, metal fine particles, zeolite, and polymer fine particles that have been subjected to a hydrophilic treatment. Examples of the plate-like filler having a hydrophilic surface include water-swellable layered clay compounds such as saponite, stevennite, hectorite, montmorillonite, lucentite, and somasif. Examples of the fibrous filler having a hydrophilic surface include cellulose nanofibers, hydrophilically treated carbon nanotubes, and glass fillers.

親水性高分子材料やゲル材料には、その重合様式によって、重合開始剤を適宜選択することができる。重合開始剤としては、具体的には、過酸化水素、過硫酸塩、例えば過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等、アゾ系開始剤、例えば2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩、2,2’−アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチルアミジン)2塩酸塩、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−〔1,1,−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル〕プロピオンアミド}、2,2’−アゾビス〔2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン〕2塩酸塩、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4’−ジメチルバレロニトリル)、ベンゾフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスホンオキサイド、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン等の紫外光によってラジカルを発生する化合物、2,4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−(3−ジメチルアミノ−2−ヒドロキシプロポキシ)−3,4−ジメチル−9H−チオキサントン−9−オンメソクロライド、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(ピル−1−イル)チタニウム、1,3−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゼンや3,3’,4,4’−テトラ−(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のパーオキシエステルに、チオピリリウム塩、メロシアニン、キノリン、スチルキノリン系色素を混合した物質等の360nm以上の波長の光によってラジカルを発生する化合物等が挙げられる。また、過酸化水素あるいは過硫酸塩は、例えば、亜硫酸塩、L−アスコルビン酸等の還元性物質やアミン塩等を組み合わせてレドックス系の開始剤としても使用することができる。   For the hydrophilic polymer material or the gel material, a polymerization initiator can be appropriately selected depending on the polymerization mode. Specific examples of the polymerization initiator include hydrogen peroxide, persulfates such as potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate, and azo-based initiators such as 2,2′-azobis (2-amidinopropane). Dihydrochloride, 2,2'-azobis (N, N'-dimethyleneisobutylamidine) dihydrochloride, 2,2'-azobis {2-methyl-N- [1,1, -bis (hydroxymethyl)- 2-hydroxyethyl] propionamide {, 2,2'-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2 '-Azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2,4'-dimethylvaleronitrile), benzophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, 1-hydroxy Cyclohexylphenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphonic oxide, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2- Compounds which generate radicals by ultraviolet light such as hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2,4-diethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, 2- (3-dimethylamino -2-hydroxypropoxy) -3,4-dimethyl-9H-thioxanthone-9-one mesochloride, 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1, 2-benzyl-2- Dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone 1, bis (cyclopentadienyl) -bis (2,6-difluoro-3- (pyr-1-yl) titanium, 1,3-di (t-butylperoxycarbonyl) benzene, 3,3 ′, 4, Compounds that generate radicals by light having a wavelength of 360 nm or more, such as a substance obtained by mixing a thiopyrylium salt, merocyanine, quinoline, and stilquinoline dye with a peroxyester such as 4'-tetra- (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone Hydrogen peroxide or persulfate can be used as a redox initiator by combining a reducing substance such as sulfite or L-ascorbic acid or an amine salt.

凸レンズ集合体20は、所定間隔で規則的に配列された、同形同大の凸レンズ21を複数有する。凸レンズ集合体は、水分を吸収、脱離しない樹脂、あるいは、水分を吸収、脱離するが、吸収、脱離に伴う体積変化を実質的に生じない樹脂(非変形樹脂)で形成されている。
非変形樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリカーボネート(PC)などを例示できる。
The convex lens assembly 20 has a plurality of convex lenses 21 having the same shape and the same size, which are regularly arranged at predetermined intervals. The convex lens assembly is formed of a resin that does not absorb or desorb moisture, or a resin that absorbs or desorbs moisture but does not substantially change the volume due to absorption and desorption (non-deformable resin). .
Examples of the non-deformable resin include polyethylene terephthalate (PET) and polycarbonate (PC).

レンズフィルム1の製造手順について説明する。
まず、マトリックス10を形成する。マトリックス10は、溶液流延法で形成できる。溶液流延法としては、バーコート法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、フローコーティング法、スプレーコーティング法、ロールコーティング法、グラビアロールコーティング法、エアドクターコーティング法、プレードコーティング法、ワイヤードクターコーティング法、ナイフコーティング法、リバースコーティング法、トランスファロールコーティング法、マイクログラビアコーティング法、キスコーティング法、キャストコーティング法、スロットオリフィスコーティング法、カレンダーコーティング法、ダイコーティング法等を例示できる。
The manufacturing procedure of the lens film 1 will be described.
First, the matrix 10 is formed. The matrix 10 can be formed by a solution casting method. The solution casting method includes bar coating, dip coating, spin coating, flow coating, spray coating, roll coating, gravure roll coating, air doctor coating, plaid coating, wire doctor coating, Examples include knife coating, reverse coating, transfer roll coating, microgravure coating, kiss coating, cast coating, slot orifice coating, calendar coating, and die coating.

上述した親水性高分子系材料やゲル材料から適宜選択したものに、必要に応じて溶媒を加え、マトリックス形成用塗液を調整する。
次に、調整したマトリックス形成用塗液を透明基材上に塗布する。透明基材としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリカーボネート(PC)製のフィルムなどを使用することができる。透明基材は、塗液を塗布した後に行われる、熱処理工程、電離放射線照射工程等の工程において変形しない限り、特に限定されない。また、透明基材については、形成されたマトリックスを容易に剥離することができるものが好ましい。
A solvent is added as necessary to a material appropriately selected from the above-mentioned hydrophilic polymer-based materials and gel materials to prepare a coating liquid for forming a matrix.
Next, the prepared coating liquid for forming a matrix is applied on a transparent substrate. As the transparent substrate, a film made of polyethylene terephthalate (PET) or polycarbonate (PC) can be used. The transparent substrate is not particularly limited as long as it is not deformed in a step such as a heat treatment step and an ionizing radiation irradiation step performed after the application of the coating liquid. Further, as for the transparent substrate, a substrate that can easily peel the formed matrix is preferable.

続いて、塗布した塗液を熱処理により乾燥させて塗液内の溶媒を除去し、塗膜を形成する。熱処理は、公知の乾燥手段を適宜採用できる。例えば、乾燥手段として、加熱、送風、熱風などを利用することができる。
以上の手順で、マトリックス10が形成される。
Subsequently, the applied coating liquid is dried by heat treatment to remove the solvent in the coating liquid and form a coating film. For the heat treatment, known drying means can be appropriately employed. For example, heating, blowing, hot air, or the like can be used as the drying means.
The matrix 10 is formed by the above procedure.

次に、非変形樹脂を用いて、マトリックス10上に凸レンズ集合体20を形成する。凸レンズ集合体20は、公知の方法により形成できる。例えば、ナノインプリントやロール状のレンズ金型をマトリックス10に押圧することにより凸レンズ集合体20を形成してもよい。   Next, the convex lens assembly 20 is formed on the matrix 10 using a non-deformable resin. The convex lens assembly 20 can be formed by a known method. For example, the convex lens assembly 20 may be formed by pressing a nanoimprint or a roll-shaped lens mold against the matrix 10.

マトリックス10または凸レンズ集合体20を電離放射線硬化性樹脂で形成する場合、必要に応じて電離放射線を照射する。
電離放射線としては、紫外線、電子線などを使用できる。紫外線硬化の場合、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク、キセノンアークなどの光源を使用できる。紫外線の照射条件としては、照射強度は100〜500mW/cmが適しており、照射量は、十分な強度を得る観点からは、200mJ/cm以上が好ましい。
電子線硬化の場合、コックロフトワルト型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型、などの各種電子線加速器から放出される電子線を利用することができる。電子線としては、50KeV以上1000KeV以下程度のエネルギーを有するのが好ましく、100KeV以上300KeV以下程度のエネルギーを有する電子線がより好ましい。
最後に、マトリックス10から透明基材を除去すると、本実施形態のレンズフィルム1が完成する。
When the matrix 10 or the convex lens assembly 20 is formed of an ionizing radiation curable resin, ionizing radiation is applied as necessary.
As the ionizing radiation, ultraviolet rays, electron beams and the like can be used. In the case of ultraviolet curing, light sources such as a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a carbon arc, and a xenon arc can be used. As irradiation conditions of the ultraviolet rays, irradiation intensity of 100 to 500 mW / cm 2 is suitable, and irradiation amount is preferably 200 mJ / cm 2 or more from the viewpoint of obtaining sufficient intensity.
In the case of electron beam curing, use electron beams emitted from various electron beam accelerators such as Cockloft-Wald type, Bande graph type, Resonant transformer type, Insulated core transformer type, Linear type, Dynamitron type, High frequency type Can be. The electron beam preferably has an energy of about 50 KeV to about 1000 KeV, and more preferably an electron beam having an energy of about 100 KeV to about 300 KeV.
Finally, when the transparent substrate is removed from the matrix 10, the lens film 1 of the present embodiment is completed.

レンズフィルム1の使用時の動作について説明する。
レンズフィルム1は、マトリックス10が水分を吸着していない通常時において、図2に示すレンズ高さa、レンズ幅b、レンズピッチc、最大厚さd、および曲率半径e等の各種パラメータが所定の値に設定されている。
なお、本発明における凸レンズは、水分吸着の前後いずれかにおいて完全な球体でない場合があるが、この場合は、概ね同様の寸法の球形に近似して算出した曲率半径の値を採用する。
The operation when using the lens film 1 will be described.
In the lens film 1, various parameters such as a lens height a, a lens width b, a lens pitch c, a maximum thickness d, and a radius of curvature e shown in FIG. Is set to the value of
The convex lens in the present invention may not be a perfect sphere before or after moisture adsorption, but in this case, a value of a radius of curvature calculated by approximating a sphere having approximately the same size is adopted.

レンズフィルム1の周囲が高湿度になったり、レンズフィルム1に水を吹き付けて湿潤状態にしたりすると、マトリックス10が周囲の水分を吸着する。その結果、マトリックス10は図3に示すように等方的に膨張し、体積を増加させる。一方凸レンズ集合体20は、非変形樹脂で形成されているため、実質的に変形しない状態を保持する。   When the humidity around the lens film 1 becomes high or when the lens film 1 is sprayed with water to make it wet, the matrix 10 absorbs the surrounding moisture. As a result, the matrix 10 expands isotropically and increases in volume, as shown in FIG. On the other hand, since the convex lens assembly 20 is formed of a non-deformable resin, it maintains a state in which it is not substantially deformed.

マトリックス10の体積増加により、レンズフィルム1において、レンズピッチcおよび最大厚さdが通常時の値から変化する。マトリックス10の材質によっては、マトリックスの10の屈折率も変化する。その結果、凸レンズ集合体20の各凸レンズ21の結像位置が、レンズフィルム1の厚さ方向および/または面方向に変化し、マトリックス10の第二面10b側に位置するものの見え方がモアレ効果により変化する。
すなわち、レンズフィルム1においては、マトリックス10が水分を吸着することにより視覚効果を生じる。この視覚効果は、水分吸着時と非吸着時の概ね二段階である場合もあるし、水分の吸着量変化に伴って連続的に変化する場合もある。
Due to the increase in the volume of the matrix 10, the lens pitch c and the maximum thickness d of the lens film 1 are changed from the normal values. Depending on the material of the matrix 10, the refractive index of the matrix 10 also changes. As a result, the image forming position of each convex lens 21 of the convex lens assembly 20 changes in the thickness direction and / or the surface direction of the lens film 1, and the appearance of what is located on the second surface 10 b side of the matrix 10 changes the moire effect. It changes with.
That is, in the lens film 1, a visual effect is generated by the matrix 10 absorbing moisture. This visual effect may be approximately in two stages, that is, at the time of adsorbing moisture and at the time of non-adsorbing, or may change continuously as the amount of adsorbed moisture changes.

レンズフィルム1の周囲の湿度が低下したり、温度が上昇したりすると、マトリックス10は、吸着していた水分を放出し、体積が減少する。最終的に、マトリックス10は通常時の寸法および体積となり、各種パラメータも通常時の値に復帰する。   When the humidity around the lens film 1 decreases or the temperature rises, the matrix 10 releases the adsorbed moisture and decreases in volume. Eventually, the matrix 10 will have normal dimensions and volumes, and the various parameters will also return to their normal values.

以上説明したように、本実施形態のレンズフィルム1によれば、マトリックス10が水分を吸着、脱離することにより視覚効果を生じるため、観察者が見る角度を変えたり、レンズフィルム1を動かしたりしなくても視覚効果を発揮することができる。   As described above, according to the lens film 1 of the present embodiment, since the matrix 10 absorbs and desorbs moisture to produce a visual effect, the observer can change the viewing angle or move the lens film 1. The visual effect can be exhibited without doing so.

上記の説明では、マトリックスのみが体積変化する例を説明したが、本実施形態のレンズフィルムは、これに限られない。
図4に示す変形例のレンズフィルム1Aは、凸レンズ集合体のみが体積変化する構成の例である。凸レンズ集合体20Aが、マトリックス10と同様の材料で形成され、マトリックス10Aは、非変形樹脂で形成されている。
図5に、レンズフィルム1Aが水分を吸着した状態を示す。凸レンズ集合体20Aは、水分を吸着して膨張するが、凸レンズ集合体20Aのうち、マトリックス10Aと接合された底面は、マトリクス10Aに拘束されているため、レンズ幅bの値は実質的に変化しない。その結果、凸レンズ集合体は図5に示すように上方に向かって膨張し、レンズ高さaおよび最大厚さdが変化する。
In the above description, an example in which only the matrix changes in volume has been described, but the lens film of the present embodiment is not limited to this.
The lens film 1A of the modification shown in FIG. 4 is an example of a configuration in which only the convex lens assembly changes in volume. The convex lens assembly 20A is formed of the same material as the matrix 10, and the matrix 10A is formed of a non-deformable resin.
FIG. 5 shows a state in which the lens film 1A has absorbed moisture. The convex lens aggregate 20A expands by adsorbing moisture, but the bottom surface of the convex lens aggregate 20A joined to the matrix 10A is restricted by the matrix 10A, so that the value of the lens width b substantially changes. do not do. As a result, the convex lens assembly expands upward as shown in FIG. 5, and the lens height a and the maximum thickness d change.

図6に示す第二変形例のレンズフィルム1Bは、凸レンズ集合体およびマトリックスの両方が体積変化する構成の例である。レンズフィルム1Bは、マトリックス10と、凸レンズ集合体20Aとを備えている。
図7に、レンズフィルム1Bが水分を吸着した状態を示す。レンズフィルム1Bにおいては、マトリックス10および凸レンズ集合体20Aが水分を吸着して膨張するため、凸レンズ集合体20Aが膨張するとレンズ幅bも増大する。その結果、レンズフィルム1Bにおいては、レンズ高さa、レンズ幅b、レンズピッチc、および最大厚さdのすべてが通常時に比して変化する。ただし、変化の度合いは完全にパラレルでない場合もある。
The lens film 1B of the second modification shown in FIG. 6 is an example of a configuration in which both the convex lens assembly and the matrix change in volume. The lens film 1B includes a matrix 10 and a convex lens assembly 20A.
FIG. 7 shows a state in which the lens film 1B has absorbed moisture. In the lens film 1B, since the matrix 10 and the convex lens aggregate 20A expand by absorbing moisture, when the convex lens aggregate 20A expands, the lens width b also increases. As a result, in the lens film 1B, all of the lens height a, the lens width b, the lens pitch c, and the maximum thickness d change as compared with the normal state. However, the degree of change may not be completely parallel.

マトリックスや凸レンズ集合体における水分吸着時の膨張態様は、様々な方法により制御できる。したがって、用途や所望する視覚効果の態様等に応じて、膨張態様を適宜調節することができる。
例えば、架橋剤の添加率を上げると、マトリックス及び凸レンズ集合体の架橋密度が増加し、体積変化率(膨張率)が低下する。また、親水性の高い樹脂あるいはモノマー成分を多くすることにより、マトリックス及び凸レンズ集合体の吸水率が増加し、体積変化率が上昇する。
The manner of expansion of the matrix and the convex lens assembly during moisture adsorption can be controlled by various methods. Therefore, the expansion mode can be appropriately adjusted depending on the application, the desired visual effect mode, and the like.
For example, when the addition rate of the crosslinking agent is increased, the crosslinking density of the matrix and the convex lens assembly increases, and the volume change rate (expansion rate) decreases. Further, by increasing the amount of the resin or monomer component having high hydrophilicity, the water absorption of the matrix and the convex lens assembly increases, and the volume change rate increases.

この他、硬化度や重合度を変更することにより、膨張態様を制御することも可能である。例えば、塗液の硬化時の開始剤活性化率を変更する方法が挙げられる。開始剤の活性化率が減少すると、重合反応及び架橋反応の発生点が減少することから、架橋密度や硬化度、重合度が低下する。その結果、マトリックスや凸レンズ集合体の内部において、体積変形率が高い部位と低い部位とを発生させ、異方的な体積変化を誘起することができる。開始剤活性化率を変更する方法としては、例えば、紫外線硬化性樹脂を用いた場合、紫外線遮蔽マスクを利用して、紫外線照射量や照度について塗膜内で分布を持たせる方法や、紫外線照射時における塗膜内部での紫外線強度の減衰を利用して、開始剤の活性化率に分布を持たせる方法が挙げられる。   In addition, it is also possible to control the expansion mode by changing the degree of curing or the degree of polymerization. For example, there is a method of changing the activation rate of the initiator at the time of curing the coating liquid. When the activation rate of the initiator decreases, the points of occurrence of the polymerization reaction and the cross-linking reaction decrease, so that the cross-link density, the degree of curing and the degree of polymerization decrease. As a result, a portion having a high volume deformation rate and a portion having a low volume deformation rate are generated inside the matrix or the convex lens assembly, and an anisotropic volume change can be induced. As a method of changing the initiator activation rate, for example, when using an ultraviolet curable resin, using an ultraviolet shielding mask, a method of providing a distribution in the coating film with respect to the amount and illuminance of ultraviolet irradiation, and a method of irradiating ultraviolet light There is a method of giving a distribution to the activation rate of the initiator by utilizing the decay of the ultraviolet intensity inside the coating film at the time.

本発明の第二実施形態について、図8および図9を参照して説明する。以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。   A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, the same components as those already described are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

図8は、本実施形態のレンズフィルム51を示す模式断面図である。レンズフィルム51において、マトリックス10および凸レンズ集合体20は、第一実施形態と同様である。レンズフィルム51では、マトリックス10において、第一面10aと反対側の第二面10bに、拘束層52が配置されている。拘束層52は、マトリックス10と接合されている。   FIG. 8 is a schematic sectional view showing the lens film 51 of the present embodiment. In the lens film 51, the matrix 10 and the convex lens assembly 20 are the same as in the first embodiment. In the lens film 51, the constraining layer 52 is disposed on the second surface 10b opposite to the first surface 10a in the matrix 10. The constraining layer 52 is joined to the matrix 10.

拘束層52は、水分を吸着しない材料、または水分を吸着しても実質的に体積が変化しない材料で、シート状に形成されている。拘束層52の材料としては、透明な材料として、上述した非変形樹脂、ガラスが例示でき、不透明な材料として、各種金属や、表面処理により水分吸収が抑制された木材、紙、セラミック等を例示できる。
拘束層を透明にするか不透明にするかは、用途等を考慮して適宜決定できる。所定パターンに視覚効果を生じさせる場合は、所定の印刷パターンを、拘束層とマトリックスとの間に設ければ、拘束層が不透明であってもよい。レンズフィルムを任意の物品に張り付け、レンズフィルムの下にある物に対して視覚効果を生じさせる場合は、拘束層を透明性のあるものにすればよい。この場合、拘束層は無色でも有色でもよい。
The constraining layer 52 is formed of a material that does not adsorb moisture or a material that does not substantially change in volume even when adsorbing moisture. Examples of the material of the constraining layer 52 include transparent materials such as the non-deformable resin and glass described above, and examples of the opaque material include various metals and wood, paper, and ceramics whose moisture absorption is suppressed by surface treatment. it can.
Whether the constraining layer is made transparent or opaque can be appropriately determined in consideration of the use and the like. When a predetermined pattern has a visual effect, if a predetermined printing pattern is provided between the constraining layer and the matrix, the constraining layer may be opaque. When the lens film is attached to an arbitrary article to produce a visual effect on an object below the lens film, the constraining layer may be made transparent. In this case, the constraining layer may be colorless or colored.

本実施形態のレンズフィルム51は拘束層52を備えるため、マトリックス10が水分を吸着して膨張する際に、拘束層52により面方向における寸法増大が拘束される。その結果、マトリックス10は、図9に示すように実質的に厚さ方向にのみ膨張し、レンズピッチcを不変としつつ最大厚さdのみが変化する。   Since the lens film 51 of the present embodiment includes the constraining layer 52, when the matrix 10 expands by adsorbing moisture, the increase in dimension in the plane direction is constrained by the constraining layer 52. As a result, the matrix 10 expands substantially only in the thickness direction as shown in FIG. 9, and only the maximum thickness d changes while the lens pitch c remains unchanged.

本実施形態のレンズフィルム51においても、第一実施形態と同様に、観察者が見る角度を変えたり、レンズフィルム1を動かしたりしなくても視覚効果を発揮することができる。
また、拘束層52により、マトリックス10の変形挙動を制御して、所望の視覚効果を容易に実現することができる。
Also in the lens film 51 of the present embodiment, as in the first embodiment, a visual effect can be exerted without changing the viewing angle of the observer or moving the lens film 1.
Further, the deformation behavior of the matrix 10 is controlled by the constraining layer 52, so that a desired visual effect can be easily realized.

本実施形態の構造は、上述した変形例のレンズフィルム1Aや、第二変形例のレンズフィルム1Bに適用してもよい。
レンズフィルム1Aに拘束層52を組み合わせた場合、レンズフィルム1Aの膨張態様はほとんど変化しないが、拘束層52の厚さを適宜設定することで、通常時と膨張時の焦点距離の調節が容易になる。
The structure of the present embodiment may be applied to the lens film 1A of the above-described modified example and the lens film 1B of the second modified example.
When the constraining layer 52 is combined with the lens film 1A, the expansion mode of the lens film 1A hardly changes. However, by appropriately setting the thickness of the constraining layer 52, it is easy to adjust the focal length between normal time and expansion time. Become.

図10に、レンズフィルム1Bに拘束層52を組み合わせた際の膨張時の形状を示す。拘束層52によりマトリックス10および凸レンズ集合体20Aの面方向における寸法増大が抑制されるため、凸レンズ集合体20Aが上方に強く膨張している。
このように、拘束層52を適宜組み合わせることにより、マトリックスや凸レンズ集合体の水分吸着時の形状を、多種多様に、かつ簡便に変化させることができる。
FIG. 10 shows an expanded shape when the constraining layer 52 is combined with the lens film 1B. Since the constraining layer 52 suppresses an increase in the dimensions of the matrix 10 and the convex lens assembly 20A in the plane direction, the convex lens assembly 20A strongly expands upward.
As described above, by appropriately combining the constraining layers 52, the shapes of the matrix and the convex lens assembly at the time of adsorbing moisture can be variously and easily changed.

本発明について、実施例を用いてさらに説明する。本発明は、実施例の内容によって何ら限定されない。   The present invention will be further described with reference to examples. The present invention is not limited at all by the contents of the examples.

(実施例1)
親水性UV硬化性樹脂UA−W2A(新中村化学工業社製、6質量部)、親水性UV硬化性モノマーHEAA(KJケミカルズ社製、41質量部)、水膨潤性層状粘土鉱物LAPONITE RDS(BYK社製、3質量部)、光重合開始剤Irgacure2959(BASF社製、0.1重量部、外添)、溶媒として純水(50質量部)を混合し、塗液を調製した。
(Example 1)
Hydrophilic UV-curable resin UA-W2A (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., 6 parts by mass), hydrophilic UV-curable monomer HEAA (KJ Chemicals, 41 parts by mass), water-swellable layered clay mineral LAPONITE RDS (BYK Co., Ltd., 3 parts by mass), a photopolymerization initiator Irgacure 2959 (manufactured by BASF, 0.1 part by weight, external addition) and pure water (50 parts by mass) as a solvent were mixed to prepare a coating solution.

この塗液を基材上に塗布した。基材としてポリエチレンテレフタレート(PET)(ルミラーT60、厚さ75μm、東レ社製)を選択した。塗液の塗工は乾燥膜厚が26μmとなるように設定して行った。
塗工後の基材を熱処理して塗液を乾燥させ、基材上に塗膜を形成した。熱処理条件は105℃、1分間とした。
This coating liquid was applied on a substrate. Polyethylene terephthalate (PET) (Lumilar T60, thickness 75 μm, manufactured by Toray Industries, Inc.) was selected as the substrate. The application of the coating liquid was performed so that the dry film thickness was 26 μm.
The coated substrate was heat-treated and the coating liquid was dried to form a coating film on the substrate. The heat treatment was performed at 105 ° C. for 1 minute.

次に、凸レンズ形状が賦形されたシリコーン版を塗膜に押し当て、基材とシリコーン版との間に塗膜を支持した。
この状態で塗膜に紫外線を照射し、塗膜を硬化させた。紫外線の照射は、コンベア式紫外線硬化装置を用いて露光量420mJ/cmとした。シリコーン版を剥離し、マトリックスの第一面に凸レンズ集合体が形成され、第二面に拘束層を備える実施例1のレンズフィルムを作製した。実施例1のレンズフィルムは、マトリックスおよび凸レンズ集合体の両方が水分吸着可能に構成されている。
すなわち、実施例におけるマトリックスおよび凸レンズ集合体は、それぞれ上述したマトリックス10および凸レンズ集合体20Aに相当し、基材(PET)が拘束層25に相当する。
Next, the silicone plate with the convex lens shape was pressed against the coating film to support the coating film between the substrate and the silicone plate.
In this state, the coating film was irradiated with ultraviolet rays to cure the coating film. Irradiation with ultraviolet rays was performed at an exposure amount of 420 mJ / cm 2 using a conveyor type ultraviolet curing device. The silicone plate was peeled off, and a convex lens assembly was formed on the first surface of the matrix, and the lens film of Example 1 including the constraining layer on the second surface was produced. The lens film of Example 1 is configured so that both the matrix and the convex lens assembly can adsorb moisture.
That is, the matrix and the convex lens assembly in the example correspond to the matrix 10 and the convex lens assembly 20A, respectively, and the base material (PET) corresponds to the constraining layer 25.

(実施例2)
塗液の組成を以下のように変更した点を除き、実施例1と同様の手順で実施例2のレンズフィルムを作製した。
UA−W2A 18質量部、
HEAA 29重量部
LAPONITE RDS 3重量部
純水 50重量部
Irgacure2959 0.1重量部、外添
(Example 2)
A lens film of Example 2 was produced in the same procedure as in Example 1, except that the composition of the coating solution was changed as follows.
UA-W2A 18 parts by mass,
HEAA 29 parts by weight LAPONITE RDS 3 parts by weight Pure water 50 parts by weight Irgacure 2959 0.1 parts by weight, externally added

(実施例3)
塗液の組成を以下のように変更した点を除き、実施例1と同様の手順で実施例3のレンズフィルムを作製した。
UA−W2A 30質量部、
HEAA 17重量部
LAPONITE RDS 3重量部
純水 50重量部
Irgacure2959 0.1重量部、外添
(Example 3)
A lens film of Example 3 was produced in the same procedure as in Example 1, except that the composition of the coating solution was changed as follows.
UA-W2A 30 parts by mass,
HEAA 17 parts by weight LAPONITE RDS 3 parts by weight Pure water 50 parts by weight Irgacure 2959 0.1 parts by weight, external addition

(実施例4)
塗液の組成を以下のように変更した点を除き、実施例1と同様の手順で実施例4のレンズフィルムを作製した。
UA−W2A 42質量部、
HEAA 5重量部
LAPONITE RDS 3重量部
純水 50重量部
Irgacure2959 0.1重量部、外添
(Example 4)
A lens film of Example 4 was produced in the same procedure as in Example 1, except that the composition of the coating solution was changed as follows.
UA-W2A 42 parts by mass,
HEAA 5 parts by weight LAPONITE RDS 3 parts by weight Pure water 50 parts by weight Irgacure 2959 0.1 parts by weight, external addition

各実施例のレンズフィルムにおける、通常時および水分吸着時の各部寸法を表1に示す。通常時の条件は、室温22.7℃、相対湿度27%である。水分吸着は、レンズフィルムに直接水を滴下し、3分経過後に余分な水分を拭き取ることにより行った。   Table 1 shows the dimensions of each part of the lens film of each example during normal operation and when adsorbing moisture. Normal conditions are room temperature of 22.7 ° C. and relative humidity of 27%. Water adsorption was performed by dropping water directly on the lens film and wiping off excess water after 3 minutes.

Figure 2020016706
Figure 2020016706

各実施例において、水分吸着時にレンズ高さは大きく増加し、その増加率は、塗液の組成により変化した。一方、レンズ幅の変化はわずかであり、レンズピッチはほぼ不変であった。水分吸着したレンズフィルムを乾燥すると、各部の寸法は通常時と同等に戻り、水分吸着による変形が可逆性であることが確認された。   In each of the examples, the lens height was greatly increased at the time of adsorbing moisture, and the rate of increase was changed depending on the composition of the coating liquid. On the other hand, the change in the lens width was slight, and the lens pitch was almost unchanged. When the moisture-absorbed lens film was dried, the dimensions of the respective parts returned to the same values as in normal times, and it was confirmed that the deformation due to the moisture adsorption was reversible.

各実施例のレンズフィルムにおける、マトリックスの屈折率の水分吸着後の経時変化を表2に示す。水分吸着により、いずれの実施例においても屈折率が低下したが、時間経過とともに徐々に屈折率が増加し、150秒でほぼ通常時の値に戻った。   Table 2 shows the change over time in the refractive index of the matrix after moisture adsorption in the lens films of the examples. Although the refractive index decreased in any of the examples due to moisture adsorption, the refractive index gradually increased with the passage of time, and returned to almost the normal value in 150 seconds.

Figure 2020016706
Figure 2020016706

各実施例のレンズフィルムにおける、水分吸着前後の屈折率、凸レンズの曲率半径、凸レンズの焦点距離、湿潤前後の焦点移動距離を表3に示す。焦点距離fは、曲率半径Rと屈折率nとに基づき、平凸レンズの焦点距離の式f=R/(n−1)を用いて算出した。
いずれの実施例においても、水分吸着後に凸レンズの曲率半径が減少し、それに伴い焦点距離も小さくなった。水分吸着前後の焦点移動距離は、塗液の組成により変化した。特に、実施例1、実施例2においては、第二面に密着させた印刷パターンが、通常時は視認できない状態から、水分吸着により視認できるようになるというスイッチングの視覚効果を実現できた。凸レンズ集合体の各パラメータは、乾燥させることで、通常時の値に戻り、再び水分を吸着させた際も再現性のある結果が得られた。
Table 3 shows the refractive index before and after moisture adsorption, the radius of curvature of the convex lens, the focal length of the convex lens, and the focal distance before and after wetting in the lens films of the examples. The focal length f was calculated based on the radius of curvature R and the refractive index n using the formula f = R / (n-1) for the focal length of the plano-convex lens.
In each of the examples, the radius of curvature of the convex lens was reduced after moisture adsorption, and the focal length was reduced accordingly. The focal distance before and after the adsorption of moisture changed depending on the composition of the coating liquid. In particular, in Examples 1 and 2, a switching visual effect was realized in which the print pattern adhered to the second surface became visible due to moisture adsorption from a state where it was not normally visible. Each parameter of the convex lens assembly returned to the normal value by drying, and reproducible results were obtained even when moisture was adsorbed again.

Figure 2020016706
Figure 2020016706

次に、本発明におけるパラメータ設定の一例について、実施例を用いて説明する。
例えば、本発明のレンズフィルムにおいてスイッチング効果を得るためには通常時及び水分吸着時の一方において凸レンズの焦点が印刷パターンと一致し、他方において凸レンズの焦点が印刷パターンから大きく離れるようにパラメータを設定すればよい。図11には、通常時において凸レンズ21Aの焦点Fが印刷パターン(パターン)60から大きく離れ、水分吸着時において凸レンズ21Aの焦点が印刷パターン60と一致した例を示している。この場合、レンズフィルムが水分を吸着したときのみ印刷パターン60が視認できる。これを逆の関係にすると、レンズフィルムが水分を吸着したときに印刷パターン60を消失させることができる。図11では、説明の便宜のために一つのレンズのみ示している。
以下、実施例5において、図11に示すようなスイッチング効果を実現する設計例を説明する。
Next, an example of parameter setting in the present invention will be described using an embodiment.
For example, in order to obtain a switching effect in the lens film of the present invention, parameters are set such that the focal point of the convex lens coincides with the print pattern in one of the normal state and the time of moisture adsorption, and the focal point of the convex lens is largely apart from the print pattern in the other. do it. FIG. 11 shows an example in which the focal point F of the convex lens 21A is far away from the print pattern (pattern) 60 in a normal state, and the focal point of the convex lens 21A coincides with the print pattern 60 during moisture adsorption. In this case, the print pattern 60 can be visually recognized only when the lens film adsorbs moisture. If this relationship is reversed, the print pattern 60 can be eliminated when the lens film absorbs moisture. FIG. 11 shows only one lens for convenience of explanation.
Hereinafter, in the fifth embodiment, a design example for realizing the switching effect as shown in FIG. 11 will be described.

(実施例5)
厚さ50μmのPET基材に、実施例2の塗液を用いて膜厚96μmの塗膜を形成した。この塗膜に、実施例1のシリコーン版を用いて、実施例1から4と同一寸法のマトリックスおよび凸レンズ集合体を形成した。PET基材において、マトリックスおよび凸レンズ集合体が形成された面と反対側の面(下面)に、印刷パターンを形成した。
(Example 5)
A coating film having a thickness of 96 μm was formed on a PET substrate having a thickness of 50 μm using the coating liquid of Example 2. Using the silicone plate of Example 1 on this coating film, a matrix and a convex lens assembly having the same dimensions as Examples 1 to 4 were formed. A printing pattern was formed on the surface (lower surface) of the PET substrate opposite to the surface on which the matrix and the convex lens assembly were formed.

実施例5のレンズフィルムについて、(株)ニコン製の接触式膜厚計デジマイクロMC−101を用いて、凸レンズの頂点から拘束層下面側の印刷パターンまでの距離を計測したところ、通常時146μm、水分吸着時288μmであった。
凸レンズの挙動は実施例2と同様であり、通常時の焦点距離は462μm、水分吸着時の焦点距離は332μmであった。
凸レンズの頂点から印刷パターンまでの距離と、焦点距離との差分は、通常時316μm、水分吸着時44μmであった。
With respect to the lens film of Example 5, the distance from the top of the convex lens to the print pattern on the lower surface side of the constraining layer was measured using a contact type film thickness meter Digimicro MC-101 manufactured by Nikon Corporation. At the time of moisture adsorption.
The behavior of the convex lens was the same as in Example 2, and the focal length during normal operation was 462 μm, and the focal length during moisture adsorption was 332 μm.
The difference between the focal length and the distance from the vertex of the convex lens to the printing pattern was 316 μm at normal time and 44 μm at moisture adsorption.

実施例5のレンズフィルムを凸レンズ集合体側からみたところ、通常時においては、印刷パターンを視認できなかったが、湿潤処理を行うと、印刷パターンが視認可能に出現した。レンズフィルムが乾燥すると、印刷パターンは消失した。
このように、本発明のレンズフィルムにおいては、凸レンズ集合体とマトリックスのパラメータを適宜設定することにより、スイッチング効果を含む多様な視覚効果を生じさせることができることが確認できた。
When the lens film of Example 5 was viewed from the convex lens assembly side, the printed pattern could not be visually recognized in a normal state, but the printed pattern appeared visually after the wet treatment. When the lens film dried, the printed pattern disappeared.
Thus, in the lens film of the present invention, it was confirmed that various visual effects including a switching effect can be produced by appropriately setting the parameters of the convex lens assembly and the matrix.

以上、本発明の各実施形態および実施例について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせなども含まれる。   As described above, each embodiment and example of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and a change in the configuration without departing from the gist of the present invention, Combinations are also included.

例えば、レンズフィルムに印刷パターンを設ける場合、一方をマトリックスの第二面に、もう一方を拘束層の下面に、というように、厚さ方向の異なる2か所に設けてもよい。この場合、通常時の凸レンズ焦点と水分吸着時の凸レンズ焦点とを、それぞれの印刷パターンの付近に位置するように設計することにより、通常時と水分吸着時とで異なるパターンを視認可能に出現させる視覚効果が実現できる。   For example, when a printing pattern is provided on the lens film, one may be provided on the second surface of the matrix, the other on the lower surface of the constraining layer, and so on at two different places in the thickness direction. In this case, by designing the convex lens focal point at the normal time and the convex lens focal point at the time of moisture adsorption to be located in the vicinity of the respective print patterns, different patterns between the normal time and the time of moisture adsorption can be visually recognized. Visual effects can be realized.

また、凸レンズ集合体は、パラメータの異なる複数種類の凸レンズを含んでもよい。
また、視覚効果の対象となるパターンは、印刷以外の方法で設けられてもよい。
Further, the convex lens assembly may include a plurality of types of convex lenses having different parameters.
The pattern to be subjected to the visual effect may be provided by a method other than printing.

1、1A、1B、51 可逆変形レンズフィルム
10、10A マトリックス
10a 第一面
10b 第二面
20、20A 凸レンズ集合体
21、21A 凸レンズ
52 拘束層
60 印刷パターン(パターン)
1, 1A, 1B, 51 Reversible deformable lens film 10, 10A Matrix 10a First surface 10b Second surface 20, 20A Convex lens assembly 21, 21A Convex lens 52 Restriction layer 60 Printing pattern (pattern)

Claims (5)

シート状のマトリックスと、
前記マトリックスの第一面に設けられ、複数の凸レンズが形成された凸レンズ集合体と、
を備え、
前記マトリックスおよび前記凸レンズ集合体の少なくとも一方は、水分を吸着及び脱離する樹脂で形成され、かつ前記吸着及び脱離に伴う体積変化によって、前記凸レンズの頂点から前記マトリックスの第二面までの距離、前記凸レンズの高さ、前記凸レンズの幅、前記凸レンズのピッチ、前記マトリックスの屈折率、前記凸レンズの屈折率、および前記凸レンズの曲率半径のうち少なくとも一つが変化する、
可逆変形レンズフィルム。
A sheet matrix,
A convex lens assembly provided on the first surface of the matrix and having a plurality of convex lenses formed thereon,
With
At least one of the matrix and the convex lens assembly is formed of a resin that adsorbs and desorbs moisture, and a distance from a vertex of the convex lens to a second surface of the matrix due to a volume change caused by the adsorption and desorption. At least one of the height of the convex lens, the width of the convex lens, the pitch of the convex lens, the refractive index of the matrix, the refractive index of the convex lens, and the radius of curvature of the convex lens changes.
Reversible deformation lens film.
前記樹脂は、硬化性樹脂材料の重合体あるいは共重合体である、
請求項1に記載の可逆変形レンズフィルム。
The resin is a polymer or copolymer of a curable resin material,
The reversibly deformable lens film according to claim 1.
前記硬化性樹脂材料は、電離放射線硬化性あるいは熱硬化性を有する、
請求項2に記載の可逆変形レンズフィルム。
The curable resin material has ionizing radiation curable or thermosetting,
The reversibly deformable lens film according to claim 2.
前記マトリックスの前記第二面上に配置されたパターンをさらに備え、
前記体積変化によって前記パターンにモアレ効果が生じる、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の可逆変形レンズフィルム。
Further comprising a pattern disposed on the second surface of the matrix,
Moiré effect occurs in the pattern due to the volume change,
The reversible deformable lens film according to claim 1.
前記マトリックスの前記第二面に密着して配置され、前記マトリックスの前記体積変化に伴う変形を拘束する拘束層をさらに備える、請求項1に記載の可逆変形レンズフィルム。   2. The reversibly deformable lens film according to claim 1, further comprising a constraining layer disposed in close contact with the second surface of the matrix and constraining deformation of the matrix due to the volume change. 3.
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