JP6536312B2 - 表面微細凹凸体 - Google Patents
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Description
本発明では、以上のような知見を元に、正面輝度と視野角を両方満足させる配光制御シートとして使用可能な表面微細凹凸体を提供することを目的とする。
[1]表面の少なくとも一部に微細凹凸が形成された表面微細凹凸体であって、前記微細凹凸が形成された面を通過する光を最も広く配光分布する方向YのFWHM(FWHMY)または前記方向Yに対して略直交する方向XのFWHM(FWHMX)の少なくとも一方が下記式(a)を満足し、該FWHMの少なくとも一方が、該FWHMと同方向における表面微細凹凸体の微細凹凸の断面の高さプロファイルにおいて、所定の間隔で接線を引き、その各接点のスロープ角(tan)の頻度分布が下記式(b)を満足する表面微細凹凸体。
5≦FWHM≦30 ・・・(a)
Frq tan(within(20°−30°))/ Frq tan(within(0°−5°))≦0.13×FWHM+0.5 ・・・(b)
ここで、Frq tan(within(20°−30°))はスロープ角が特定範囲(20°以上30°以下)の頻度をあらわし、Frq tan(within(0°−5°))はスロープ角が特定範囲(0°以上5°以下)の頻度をあらわす。
[2]前記方向Xおよび方向YのFWHMが式(a)を満足する[1]の表面微細凹凸体。
[3]表面の少なくとも一部に微細凹凸が形成された表面微細凹凸体であって、前記微細凹凸が形成された面を通過する光を最も広く配光分布する方向YのFWHM(FWHMY)または前記方向Yに対して略直交する方向XのFWHM(FWHMX)の少なくとも一方が下記式(a)を満足し、該FWHMの少なくとも一方が、該FWHMと同方向における表面微細凹凸体の微細凹凸の断面の高さプロファイルにおいて、所定の間隔で接線を引き、その各接点のスロープ角(tan)の頻度分布が下記式(c)を満足する表面微細凹凸体。
5≦FWHM≦30 ・・・(a)
Frq tan(within(20°−30°))/ Frq tan(within(0°−5°))≦0.13×FWHM−0.1 ・・・(c)
ここで、Frq tan(within(20°−30°))はスロープ角が特定範囲(20°以上30°以下)の頻度をあらわし、Frq tan(within(0°−5°))はスロープ角が特定範囲(0°以上5°以下)の頻度をあらわす。
[4]前記方向Xおよび方向YのFWHMが式(a)を満足する[3]の表面微細凹凸体。
[5][1]から[4]のいずれかに記載の表面微細凹凸体であって、前記式(b)または式(c)において、Frq tan(within(20°−30°))/ Frq tan(within(0°−5°))の値が (0.07×FWHM−0.32)以上である表面微細凹凸体。
[6]前記微細凹凸は、互いに蛇行する複数の凸条部と、前記複数の凸条部間の凹条部を有する波状の凹凸パターンを有する[1]から[5]のいずれかに記載の表面微細凹凸体。
[7]前記微細凹凸は、互いに蛇行する複数の凸条部と、前記複数の凸条部間の凹条部を有し、さらに前記波状の凹凸パターン上に形成された複数の凹部または凸部を有する[1]から[5]に記載の表面微細凹凸体。
[8]前記所定の間隔が2.0μm未満である[1]から[7]のいずれか一項に記載の表面微細凹凸体。
<表面微細凹凸体>
図1は、本発明の表面微細凹凸体の一実施形態例である配光制御シート(配光制御体)の片面の光学顕微鏡写真(平面視;縦0.4mm×横0.5mmの視野部分を示す)であり、図2は、実施例1の配光制御シートの微細凹凸をレーザー顕微鏡(キーエンス社製「VK−8510」)で観察したレーザー顕微鏡写真である。図2中の線αは、前記配光制御シートを線βに沿って図中横方向に切断した切断面における高さプロファイルを示している。なお、図1と図2とでは、倍率が異なる。
図3は、図1の光学顕微鏡写真中のI−I’線(後述する凸条部と凹条部とが繰り返される方向に沿う線)に沿って切断した部分を模式的に示す拡大縦断面図である。なお、図3は、配光制御シートの縦断面形状の理解しやすさの観点から、単純化して示している。
本明細書において、「表面微細凹凸体」とは、表面に微細な凹凸構造を有する物品のことを意味する。またさらに詳しく説明すると、「表面微細凹凸体」は後述する2次転写品のことを意味する。
複数の凸条部13aは、図1に示すとおり、それぞれが蛇行しており、かつ、互いに非平行であり、不規則に形成されている。すなわち、各凸条部13aにおいて、稜線が蛇行し、各凹条部13bにおいて、谷線が蛇行している。また、隣接する凸条部13aの稜線の間隔が一定しておらず、隣接する凹条部13bの谷線の間隔が一定していない。
微細凹凸は、このような波状の凹凸パターン13と、ランダムに分布した多数の凸部14とで、構成されている。
ここで、「凸条部13a」の稜線とは、凸条部13aの頂部をつないで続く線のことを意味する。
凸条部13aの稜線の途中に、凸部14が存在する場合は、凸部14の頂部を通るように引かれた線のことを指す。
また本明細書では、このXY直交座標系において、第1の方向はY軸方向として、第2の方向はX軸方向という。また、XY軸に直交する方向を、第3の方向、または表面微細凹凸体の基材の法線方向と言うこともある。
凸部14の見かけの最頻径が上記範囲内であると、波状の凹凸パターン13の異方性を適度に弱めることができ、方向Yおよび方向Xの両方のFWHMを上記範囲に制御しやすく、たとえば、方向Yは8〜30°、好ましくは18〜23°、方向Xは5〜30°好ましくは10〜15°に制御しやすい。
まず、表面微細凹凸体について、図1のような光学顕微鏡写真を得る。その際の観察視野は、縦0.4〜1.6mm、横0.5〜2mmとする。この画像がjpeg等の圧縮画像である場合は、これをグレースケールのTif画像に変換する。そして、フーリエ変換を行い、図4のようなフーリエ変換画像を得る。
ここで、図4において符号A1およびA2の白色部は、その形状に方向性があることから、波状の凹凸パターンのピッチの情報を含む。白色の輝度は頻度を示す(ただし中心点は除く)。一方、図4の白色円環Bは、その形状に方向性がないことから、多数の凸部の径の情報を含む。
また、図4の中心からL1−1と直交する方向に線L1−2を引き、線L1−2の頻度分布をプロットすると、図7のグラフが得られる。
図6において、頻度が高い1/XAが、配光制御シート10における、波状の凹凸パターンの最頻ピッチとなる。
なお、表面微細凹凸体の微細凹凸は、凸部の代わりに、凹部を有していてもよく、凹部の「見かけの最頻径」も凸部の「見かけの最頻径」と同じ方法で求められる。すなわち言い換えれば、見かけの最頻径とは、微細凹凸が形成された表面の光学顕微鏡写真からフーリエ変換画像を得て、該フーリエ変換画像から多数の凹部または凸部についての直交する2方向の径の頻度分布を得て、該頻度分布に基づいて得られた多数の凹部または凸部についての最頻径の平均値のことである。
まず、配光制御シート10の微細凹凸形成面を原子間力顕微鏡により観察し、その観察結果から、方向Yに沿って波状の凹凸パターン13を切断した面について、図8のような縦断面図を得る。そして、凸部14が存在していない部分の凸条部13aの断面図から、前記凸条部13の高さHを求める。具体的には、凸条部13aの高さHは、前記凸条部13aの頂部Tと前記凸条部13aの一方側に位置する凹条部13bの底部B1との垂直距離をH1とし、前記凸条部13aの頂部Tと前記凸条部13aの他方側に位置する凹条部13bの底部B2との垂直距離をH2とした場合に、H=(H1+H2)/2で求められる。
このような計測を凸部14が存在していない凸条部13aの50箇所に対して行い、50のデータの平均値を「凸条部の平均高さ」と定義する。
まず、上述のようにして図8の断面図を得る。そして、図9に示すように、波状の凹凸パターン13に由来する形状と、凸部14に由来する形状とに波形分離する。なお、波形分離は、波状の凹凸パターン13に由来する形状をサインカーブとして行う。ついで、図9の断面図から、波状の凹凸パターン13に由来する形状を差し引き、図10に示すように、凸部14に由来する形状のみの断面図を得る。そして、図10の断面図において、凸部14の高さH’を、H’=(H1’+H2’)/2として求める。H1’は、図10の断面図において、凸部14の頂部T’と前記凸部14の一方側のベースラインLαとの垂直距離であり、H2’は、凸部14の頂部T’と前記凸部14の他方側のベースラインLβとの垂直距離である。
このような計測を50個の凸部14に対して行い、50のデータの平均値を「凸部の平均高さ」と定義する。
まず、図1(a)のような光学顕微鏡写真を得て、視野全体の面積S2(例えば縦0.4〜1.6mm、横0.5〜2mm)中に認められる凸部14の個数nを数え、視野全体において、n個の凸部14によって占有されている面積S1=nr2πを求める。占有面積割合γ(%)は以下の式により求められる。
しかしながら、高屈折率粒子等の添加は、配光制御シートの光透過率を下げる傾向にある。これに対して、本発明のように微細凹凸を特定に制御することで方向XのFWHMを増加させる方法では、高屈折率粒子等を添加する必要がなく、また、添加する場合でも、その添加量を少量とできる。そのため、光透過率を高く維持できる。
図示例の配光制御シート10(表面微細凹凸体)は、微細凹凸を表面に有する配光制御シート形成用原版(配光制御体形成用原版)を型として用い、前記配光制御シート形成用原版(以下、「原版」ともいう)の微細凹凸を転写する転写工程を有する方法により製造できる。
本発明の1つの態様は、前記表面微細凹凸体の配光制御シートや、配光制御部材を製造するための原版としての使用である。
以下、2次転写品である図示例の配光制御シート10の製造方法について説明する。
図示例の配光制御シート10を製造するにあたっては、まず、図13に示す表面微細凹凸体20を製造し、これを原版として用いる。前記原版は、樹脂を材料とする基材21と、前記基材21の片面全体に設けられた硬質層22とを有し、硬質層22の露出した側の表面が、図示例の配光制御シート10と同様の微細凹凸に形成されたものである。
ここで「粒子形状が変化しない」とは、加熱前後で粒子の形、及び粒子径が変化しないことを意味する。
ヤング率は、JIS K 7113−1995に準拠して測定した値である。
例えば、粒子22bを構成する材料が、ガラス転移温度を有する樹脂およびガラス転移温度を有する無機材料からなる群から選ばれる1種以上である場合、そのガラス転移温度Tg3が、マトリクス樹脂のガラス転移温度Tg2と同様の条件を満たすこと、すなわち、(Tg3−Tg1)が10℃以上となるように選択されることが必要であり、(Tg3−Tg1)は20℃以上がより好ましく、30℃以上が更に好ましい。(Tg3−Tg1)が10℃以上であると、上述の加工温度において、粒子22bが変形した溶融したりせず、確実に凸部14’を形成する。
さらに、粒子22bを構成する材料としては、ガラス転移温度、ビカット軟化温度が測定できないものであっても、基材21を構成する樹脂のガラス転移温度Tg1より10℃高い温度未満において、熱により粒子形状が変化しない材料であれば、本発明において使用可能である。
このうち、収縮後に所望の凹凸形状が得られやすいというから、ポリエステル、ポリカーボネートが好ましい。
これらの中でも透明性の点では、アクリル樹脂が好ましい。
また、基材21を支持するために、厚さ5〜500μmの樹脂製の支持体を別途設けてもよい。
図13の表面微細凹凸体20は、図14のような積層シート30、すなわち、樹脂を材料とする基材フィルム31の片面(平坦な面)に、マトリクス樹脂、及び前記マトリクス樹脂中に分散した粒子22bからなり、0.05μmを超え5.0μm以下の厚みを有する硬質層32を設けた積層シート30を形成する積層工程と、積層シート30の少なくとも硬質層32を折り畳むように変形させる変形工程とを有する方法により製造できる。ここで基材フィルム31は、図13の表面微細凹凸体20の基材21に相当する。また、ここで平坦とは、JIS B0601に記載の中心線平均粗さ0.1μm以下の面である。
積層工程では、まず、マトリクス樹脂22aと粒子22bと溶媒とを含む塗工液(分散液または溶液)を調製し、前記塗工液を基材フィルム31の片面にスピンコーターやバーコーター等により塗工して乾燥させ、図14のように、厚みt’が0.05μmを超え、5.0μm以下である硬質層32を形成する。この時点での硬質層32は、折り畳むように変形していない。
硬質層32は、このように塗工液を基材フィルム31に直接塗工して設ける代わりに、あらかじめ作製した硬質層(マトリクス樹脂中に粒子が分散してなるフィルム)を基材フィルムに積層する方法で設けてもよい。
ここで、変形率とは、(変形前の長さ−変形後の長さ)×100/(変形前の長さ)(%)のことである。あるいは、(変形した長さ)×100/(変形前の長さ)(%)のことである。
れやすい。
ここで正味量(固形分量)とは、塗工液の質量(100質量%)に対して、前記塗工液中の溶媒が揮発した後に残る固形分の質量の比率のことをいう。
上述のようにして得られた積層シート30を加熱して、積層シート30の基材フィルム31を熱収縮させることにより、図13の表面微細凹凸体20が得られる。なお、変形工程としては、例えば、日本国特許第4683011号公報等に開示の公知の方法を採用できる。
基材フィルム31を熱収縮させる際の加熱温度(加工温度)は、Tg2とTg1の間の温度とすることが好ましく、具体的には、使用する基材フィルム31の種類および目的とする凹凸パターン13’のピッチ、凸条部13a’の高さ等に応じて適宜選択することが好ましい。
(1)平坦な基材フィルムの片面の全部に、未変形の硬質層を設けて積層シートを形成し、積層シート全体を表面に沿った一方向に圧縮する方法。
基材フィルムのガラス転移温度が室温未満の場合、積層シートの圧縮は室温で行い、基材フィルムのガラス転移温度が室温以上の場合、積層シートの圧縮は、基材のガラス転移温度以上、硬質層のガラス転移温度未満で行う。
(2)平坦な基材フィルムの片面の全部に、未変形の硬質層を設けて積層シートを形成し、積層シートを一方向に延伸し、延伸方向に対する直交方向を収縮させて、硬質層を表面に沿った一方向に圧縮する方法。
基材フィルムのガラス転移温度が室温未満の場合、積層シートの延伸は室温で行い、基材フィルムのガラス転移温度が室温以上の場合、積層シートの延伸は、基材フィルムのガラス転移温度以上、硬質層のガラス転移温度未満で行う。
(3)未硬化の電離放射線硬化性樹脂により形成された平坦な基材フィルムに、未変形の硬質層を積層して積層シートを形成し、電離放射線を照射して基材フィルムを硬化させることにより収縮させて、基材フィルムに積層された硬質層を表面に沿った少なくとも一方向に圧縮する方法。
(4)溶媒を膨潤させて膨張させた平坦な基材フィルムに、未変形の硬質層を積層して積層シートを形成し、基材フィルム中の溶媒を乾燥し、除去することにより収縮させて、基材フィルムに積層された硬質層を表面に沿った少なくとも一方向に圧縮する方法。
(3)の方法において、電離放射線硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂などが挙げられる。
(4)の方法において、溶媒は基材フィルムを構成する樹脂の種類に応じて適宜選択される。溶媒の乾燥温度は溶媒の種類に応じて適宜選択される。
図13の表面微細凹凸体20を原版として用いて、図示例の配光制御シート10を製造する場合には、前記表面微細凹凸体(原版)20の微細凹凸を他の材料に転写する転写工程を行う。この例では、前記表面微細凹凸体(原版)20の硬質層22の表面に形成された微細凹凸を他の材料に転写し、原版の微細凹凸の反転パターンを表面に有する1次転写品を得て、次いで、前記1次転写品の反転パターンを他の材料に転写し、2次転写品である図示例の配光制御シート10を得る。転写工程としては、例えば、日本国特許第4683011号公報等に開示の公知の方法を採用できる。
本発明の1つの態様は、前述の表面微細凹凸体を原版として用いた、表面微細凹凸体の製造方法である。
熱硬化性樹脂を用いる場合には、例えば液状の未硬化の熱硬化性樹脂を微細凹凸に塗布し、加熱により硬化させる方法が挙げられ、熱可塑性樹脂を用いる場合には、熱可塑性樹脂のシートを用い、微細凹凸に押し当てながら加熱して軟化させた後、冷却する方法が挙げられる。
上述の[原版の製造方法]の積層工程においては、マトリクス樹脂22aと粒子22bと溶媒とを含む塗工液を用いた。しかしながら、粒子を含まず、マトリクス樹脂と溶媒とを含む塗工液を用いて硬質層を形成し、変形工程により波状の凹凸パターンとし、その後に、前記凹凸パターン上に、多数の凹部または凸部を形成してもよい。硬質層の形成方法は、粒子を用いない以外は、上述の方法と同様に行える。変形工程も、上述の方法と同様に行える。ついで行われる、形成された凹凸パターン上に、多数の凹部または凸部を形成する方法としては、後述の(5)〜(8)の方法が挙げられる。
(5)回転式精密切削加工機により切削加工する方法。
(6)凹部または凸部と同様な大きさ、径を有する突起物を前記波状の凹凸パターン上に押し付けて凹みを形成する方法。
(7)樹脂又は無機物の溶融物を微粒子化したものを前記波状の凹凸パターン上に付着させた後、冷却固化して前記樹脂又は無機物によって形成された凸部を形成する方法。
(8)樹脂又は無機物を分散媒に分散した液を前記波状の凹凸パターン上に付着させた後、分散媒を蒸発させて前記樹脂又は無機物によって形成された凸部を形成する方法。
なお、上記(7)又は(8)の方法においてインクジェット印刷方式を応用することにより、高精度で波状の凹凸パターン上に多数の凹部または凸部を形成することができる。
また、粒子を含まず、マトリクス樹脂と溶媒とを含む塗工液を用いて硬質層を形成し、変形工程により波状の凹凸パターンとしたもの(多数の凹部または凸部は未だ形成されていないもの)を原版として転写品を得て、前記転写品に対して、上記(5)〜(8)の方法により、凹凸パターン上に多数の凹部または凸部を形成してもよい。そして、これを原版として転写することにより、表面微細凹凸体を製造することもできる。
以上の説明においては、積層工程と変形工程により製造された表面微細凹凸体を原版とし、前記表面微細凹凸体の微細凹凸を転写した1次転写品を得て、ついで、前記1次転写品の微細凹凸(原版の反転パターン)を転写した2次転写品を配光制御シート10とした。
しかしながら、本発明は、以上の形態に限定されない。
すなわち、上述の積層工程と変形工程により製造された図13のような表面微細凹凸体20そのものを配光制御シートとして使用することもできる。また、積層工程と変形工程により製造された表面微細凹凸体20を原版として得られた1次転写品や、n次転写品(nは3以上の整数。)を配光制御シートとして使用することもでき、転写品であれば、2次転写品に限定されない。
また、原版を用いて、曲面を有する成形体の前記曲面に、微細凹凸を転写してもよい。
また、積層工程と変形工程により製造された表面微細凹凸体やそのn次転写品を原版として用いて、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明な熱可塑性樹脂を射出成形し、微細凹凸が表面の少なくとも一部に形成された射出成形品を製造してもよい。
また、微細凹凸は、表面微細凹凸体の表面の少なくとも一部であれば、目的に応じて、いかなる部分に形成されていてもよい。例えば、表面微細凹凸体がシート状物である場合、一方の面のみに形成されていても、両面に形成されていても、各面において一部のみに形成されていてもよいし、シート状物の周面(端面)の少なくとも一部に形成されていてもよい。
さらに、FWHMがX,Yの両方向で式(a)を満足する、すなわち5°を上回ると、視野角も両方向でより大きな角度を確保しうるのでより好ましい。
照射角120°のLEDを12mm間隔で直列に3個並べ、LEDの上に集光レンズを置き、さらに集光レンズの上に配光制御シートを置いてディスプレイを作製した。なお、集光レンズは集光レンズからの出射角度が40°になるものを使用した。また、集光レンズと配光制御シートの間隔は10mmとした。ディスプレイにFWHMが5°から60°の配光制御シートを使用したときに、ディスプレイの法線方向の輝度を輝度計(TOPCON社製「UA-1000」)を用いて測定した。正面輝度は、このときのディスプレイ面内における最大輝度を指す。なお、配光制御シートなしの状態の正面輝度は15000cd/m2であった。視野角は、ディスプレイにFWHMが5°から60°の配光制御シートを使用したときに、X方向あるいはY方向について、斜め10°からの輝度を輝度計で測定し、式(1)から算出した。斜め10°における輝度はディスプレイ面内の最大輝度を指す。
斜め10°の輝度/正面輝度×100…式(1)
そこで本発明者等は、正面輝度を制御する因子がFWHM以外にも存在すると考え、上記配光制御シート、つまりFWHMが5°以上30°以下の範囲であっても正面輝度が十分でない配光制御シートを以下の方法でさらに詳しく解析した。
)AU=tanθU…式(2)
図18にFWHM=10°を示す配光制御シートのサンプルのスロープ角の頻度分布グラフの一例を示す。Y方向のFWHMが10°である配光制御シートを上記方法で解析したときの接線のスロープ角の頻度分布グラフである。
図17(FWHM=20°のスロープ角の頻度分布グラフ)及び図18(FWHM=10°のスロープ角の頻度分布グラフ)より、FWHMが広いと、スロープ角の大きい地点の頻度が高くなり(図17)、FWHMが狭いと、スロープ角の小さい地点の頻度が高くなることを見出した(図18)。
本発明者等はスロープ角の頻度分布を、スロープ角の角度の範囲を、適宜分割区分化して詳細に解析した。解析の考え方を下記する。
本発明者等はいくつかの正面輝度の性質が良好な配光制御シートについて、横軸にFWHM、縦軸に、接線のスロープ角が特定範囲(0°以上5°以下)の頻度(Frq tan(within(0°-5°))に対する、接線のスロープ角が特定範囲(20°以上30°以下)の頻度(Frq tan(within(20°-30°))の比をとったところ、良好な正の相関を示すことがわかった(図19参照)。図19は、接線のスロープ角が特定範囲(0°以上5°以下)の頻度(Frq tan(within (0°-5°))であらわす)に対する、接線のスロープ角が特定範囲(20°以上30°以下)の頻度(Frq tan(within(20°-30°))であらわす)の比とFWHMの相関の一例を示すグラフである。
本発明者等はFrq tan(within(20°−30°))/ Frq tan(within(0°−5°))が式(0.13×FWHM+0.5)を上回ると、配光制御シートの正面輝度が好ましい範囲より低下することを見出した。
以上説明したように、図20から、望ましい正面輝度と視野角を実現する配光制御シートは下記式(a)及び(b)を満たすことを見出した。
5≦FWHM≦30・・・(a)
Frq tan(within(20°−30°))/ Frq tan(within(0°−5°))≦0.13×FWHM+0.5 ・・・(b)
5≦FWHM≦30・・・(a)
Frq tan(within(20°−30°))/ Frq tan(within(0°−5°))≦0.13×FWHM−0.1 ・・・(c)
そこで本発明者等は、FWHMが5°以上を満たし、かつ白色戻しを満足するかなりの種類の配光制御シートについて、FWHMとFrq tan(within(20°−30°))/ Frq tan(within(0°−5°))の相関関係を調べ、全サンプルを数学的に処理することにより(図21)、式(0.07×FWHM−0.32)を得た。
本発明者等は、式(0.07×FWHM−0.32)を下回ると、白色戻しが不十分になることを見出した。
以上のことから、白色戻しを満足させることがより望ましいディスプレイにおいては、望ましい正面輝度および白色戻しを実現する配光制御シートは下記式(a)及び(d)を満たすことを見出した。
5≦FWHM≦30・・・(a)
0.07×FWHM−0.32≦Frq tan(within(20°−30°))/Frq tan(within(0°−5°))≦0.13×FWHM+0.5 ・・・(d)
さらに、FWHMがX,Yの両方向で式(a)を満足する、すなわち5°を上回ると、白色戻しも両方向において確保しうるのでより好ましい。
「○」:10%以下
「△」:20%より小さく10%より大きい
「×」:20%以上
以上の説明したように、本発明では種々のFWHMを有する配光制御シートサンプルを作製して試行を繰り返したが、配光制御シートのFWHMは先に説明した実施例における硬質層の厚みや粒子の含有率および粒子径、加熱収縮フィルムの収縮率等を変化させることにより任意に変化させて、各種サンプルを作製した。
(実施例1)
下記塗工液(1)をポリエチレンテレフタレート一軸方向加熱収縮性フィルム(東洋紡株式会社製「SC807」、厚さ:30μm、ガラス転移温度Tg1=80℃)の片面に、 塗工乾燥後の硬質層の厚みt’が4μmになるようにバーコーター(メイヤーバー♯22)により塗工し、積層シートを得た。
(塗工液(1))
アクリル樹脂A(ガラス転移温度Tg2=128℃)と、粒径dが5μmであるアクリル系架橋型樹脂粒子(積水化成品工業株式会社製「SSX105」、ビカット軟化温度200℃以上)とを、固形分質量比60:40で混合し、トルエンに加え、固形分濃度7.7質量%の塗工液(1)を得た。なお、上記アクリル樹脂Aは固形分濃度20質量%であるが、本例での質量比および濃度は、正味量(固形分量)で計算した値である。以下の例についても、正味量で計算している。
次いで、該積層シートを熱風式オーブンを用いて180℃で1分間加熱することにより、ポリエチレンテレフタレート一軸方向加熱収縮性フィルムを一軸方向において、加熱前の長さの43%に熱収縮させ(変形率として45%)、硬質層を折り畳むように変形させた。これにより、波状の凹凸パターンと、その上に形成された多数の凸部とを有する微細凹凸が硬質層の表面に形成された表面微細凹凸シート(原版)を得た。また、形成された凸条部は、それぞれが蛇行して、不規則に形成されていた。
得られた表面微細凹凸シート(原版)の微細凹凸形成面に、離型剤を含む未硬化の紫外線硬化性樹脂A(綜研化学社製)を厚さ20μmとなるように塗布し、紫外線を照射して硬化させ、硬化後、剥離して、表面微細凹凸シートの微細凹凸の反転パターンを有する1次転写品を得た。ついで、透明PET基材(東洋紡株式会社製「A4300」、厚さ:188μm)の片面に未硬化の紫外線硬化性樹脂B(ソニーケミカル社製)を厚さ20μmとなるように塗布し、塗布された紫外線硬化性樹脂Bに対して、1次転写品の上記反転パターンを有する面を押し当て、紫外線を照射して硬化させ、硬化後、1次転写品を剥離して、透明PET基材上に、紫外線硬化性樹脂の硬化物を材料とする表面層が形成され、該表面層の表面に、上記の表面微細凹凸シート(原版)と同じ微細凹凸が形成された配光制御シート(2次転写品)を得た。なお、本実施例1の各製造条件の中で、硬質層の厚みや粒子の含有率および粒子径、一軸方向加熱収縮フィルムの収縮率等を替えて種々の実施例のサンプルを作製して前出の各配光制御シートサンプルを製造したものである。
下記塗工液(2)をポリエチレテレフタレート二軸方向加熱収縮性フィルム(東洋紡株式会社製「PX-40S」)、厚さ:25μm、ガラス転移温度Tg1=75℃)の片面に、 塗工乾燥後の硬質層の厚みt’が4μmになるようにバーコーター (メイヤーバー♯22)により塗工し、積層シートを得た。
(塗工液(2))
アクリル樹脂B(ガラス転移温度Tg2=100℃)、トルエンに加え、固形分濃度10質量%の塗工液(2)を得た。なお、上記アクリル樹脂Bは固形分濃度21質量%であるが、本例での質量比および濃度は、正味量(固形分量)で計算した値である。以下の例についても、正味量で計算している。
次いで、該積層シートを熱風式オーブンを用いて120℃で0.5分間加熱することにより、ポリエチレンテレフタレート二軸方向加熱収縮性フィルムを一方向において、加熱前の長さの43%に熱収縮させ(変形率として45%)、一方向に略直交する他方向において、加熱前の長さの38%に熱収縮させ(変形率として40%)、硬質層を折り畳むように変形させた。これにより、波状の凹凸パターンが層の表面に形成された表面微細凹凸シート(原版)を得た。また、形成された凸条部は、それぞれが蛇行して、不規則に形成されていた。
得られた表面微細凹凸シート(原版)を用いて、実施例1と同様にして、配光制御シート(2次転写品)を得た。なお、本実施例2の各製造条件の中で、硬質層の厚みや粒子の含有の有無、粒子の含有率および粒子径、二軸方向加熱収縮フィルムの収縮率等を替えて種々の実施例のサンプルを作製して前出の各配光制御シートサンプルを製造したものである。
上記の各例で得られた配光制御シートについて、FWHMおよび正面輝度、視野角、Frq tan(within(20°−30°))/Frq tan(within(0°−5°))を上述した方法で測定した。
その結果を表3に示す。
Claims (5)
- 表面の少なくとも一部に微細凹凸が形成された表面微細凹凸体であって、
前記微細凹凸は、互いに蛇行する複数の凸条部と、前記複数の凸条部間の凹条部を有する波状の凹凸パターンを有し、さらに前記波状の凹凸パターン上に形成された複数の凹部または凸部を有し、
前記凹凸パターンの最頻ピッチは8〜20μmであり、
前記微細凹凸が形成された面を通過する光を最も広く配光分布する方向YのFWHM(FWHMY)または前記方向Yに対して略直交する方向XのFWHM(FWHMX)の少なくとも一方が下記式(a)を満足し、
該FWHMの少なくとも一方が、該FWHMと同方向における表面微細凹凸体の微細凹凸の断面の高さプロファイルにおいて、1.8μmの間隔で接線を引き、その各接点のスロープ角(tan)の頻度分布が下記式(b)を満足する表面微細凹凸体。
5≦FWHM≦30 ・・・(a)
Frq tan(within(20°−30°))/ Frq tan(within(0°−5°))≦0.13×FWHM+0.5・・・(b)
ここで、Frq tan(within(20°−30°))はスロープ角が特定範囲(20°以上30°以下)の頻度をあらわし、Frq tan(within(0°−5°))はスロープ角が特定範囲(0°以上5°以下)の頻度をあらわす。 - 前記方向Xおよび方向YのFWHMが式(a)を満足する請求項1記載の表面微細凹凸体。
- 表面の少なくとも一部に微細凹凸が形成された表面微細凹凸体であって、
前記微細凹凸は、互いに蛇行する複数の凸条部と、前記複数の凸条部間の凹条部を有する波状の凹凸パターンを有し、さらに前記波状の凹凸パターン上に形成された複数の凹部または凸部を有し、
前記凹凸パターンの最頻ピッチは8〜20μmであり、
前記微細凹凸が形成された面を通過する光を最も広く配光分布する方向YのFWHM(FWHMY)または前記方向Yに対して略直交する方向XのFWHM(FWHMX)の少なくとも一方が下記式(a)を満足し、
該FWHMの少なくとも一方が、該FWHMと同方向における表面微細凹凸体の微細凹凸の断面の高さプロファイルにおいて、1.8μmの間隔で接線を引き、その各接点のスロープ角(tan)の頻度分布が下記式(c)を満足する表面微細凹凸体。
5≦FWHM≦30 ・・・(a)
Frq tan(within(20°−30°))/ Frq tan(within(0°−5°))≦0.13×FWHM−0.1・・・(c)
ここで、Frq tan(within(20°−30°))はスロープ角が特定範囲(20°以上30°以下)の頻度をあらわし、Frq tan(within(0°−5°))はスロープ角が特定範囲(0°以上5°以下)の頻度をあらわす。 - 前記方向Xおよび方向YのFWHMが式(a)を満足する請求項3に記載の表面微細凹凸体。
- 請求項1から4のいずれか一項に記載の表面微細凹凸体であって、
前記式(b)または式(c)において、Frq tan(within(20°−30°))/ Frq tan(within(0°−5°))の値が (0.07×FWHM−0.32)以上である表面微細凹凸体。
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