JPH01192529A

JPH01192529A - レンズシートの製造方法

Info

Publication number: JPH01192529A
Application number: JP1794088A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sekiguchi; 博関口
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1988-01-28
Filing date: 1988-01-28
Publication date: 1989-08-02
Anticipated expiration: 2012-05-07
Also published as: JP2608440B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、透過形スクリーン等に使用されるフレネルレ
ンズシート、プリズムレンズシート、レンチキュラーレ
ンズシート等のようなレンズシートおよびその製造方法
に関し、特に、薄いフィルムをベースにして、レンズ部
を１層または２層の？ｉｔＭ放射線硬化樹脂で成形した
薄形のレンズシートおよびその製造方法に関する。

〔従来技術〕

従来、この種のレンズシートは、プレス法、キャスト法
等の方法により成形されていた。前者のプレス法は、加
熱、加圧、冷却サイクルで製造するため、生産性が悪か
った。また、後者のキャスト法は、成形型に七ツマ−を
流し込んで重合するため、製作時間がかかるとともに、
成形型が多数個必要なため、製造コストが上がるという
問題があった。

このような問題を解決するために、成形型とベース板と
の間に紫外線硬化樹脂または電子線硬化樹脂等のＭＭ放
射線硬化樹脂を流し込んで、紫外線または電子線等の電
離放射線を照射することにより、その樹脂を硬化させて
重合する電離放射線硬化樹脂法（ホトポリマ法）が種々
提案されている。

例えば、特開昭６２−３３６１３号「ビデオプロジェク
タ用スクリーンの製造方法」においては、「レンズ金型
内に紫外線硬化性樹脂を常圧で注入して紫外線透過性板
で覆い、この紫外線透過性板と金型の間に充填された紫
外線硬化性樹脂に前記紫外線ｉ３過性板を透過して紫外
線を照射して硬化させ、硬化した紫外線硬化性樹脂を離
型する」ことを要旨とする提案がなされている。

〔解決すべき！Ｉ１重部記提案による方法では、以下のような解決しなければ
ならない課題があった。

第１に、金型内に注入された紫外線硬化性樹脂に紫外線
透過性基板を積層する手段として、「真空ピンセットを
用い、その紫外線透過性基板を紫外線硬化性樹脂の注入
された金型の一辺に接しておき、対する他の辺を徐々に
紫外線硬化性樹脂に覆せることにより、気泡を巻き込ま
ないように覆う」ことを提案しているが、真空ピンセッ
トを用いてそのような動作をさせるには、＠ｍ装置、駆
動装置が複雑となり、コストアップにつながるうえ、完
全に気泡を含まないように覆ふせることは不可能であっ
た。

第２に、注入時に樹脂中に泡が混入したときには、「ピ
ペット等を用いて除去する」ように提案しているが、そ
の気泡の存在を検出して人手により除去するのでは、生
産性が悪くかつ不確実である。

゛第３に、注入前に樹脂を予め脱泡して置かなければな
らず、そのための装置や時間を必要とし、生産性が悪く
コストアップにつながる。

このような気泡がレンズ部に残ると、部分欠陥が生じ、
レンズ品質が低下してしまう。

一方、従来のレンズシートでは、ベース板として厚さ３
．０ｍｍ程度のアクリル板を用いていたので、透過形ス
クリーン等に使用する場合に、ベース板の厚さのために
、スクリーン周辺で光学特性が悪く、例えば、多重像を
生じたり、虹色の色むらが生ずることがあった。

本発明の目的は、前述のような課題を解決し、レンズ部
に気泡を含むことがな（、かつ、光学特性に優れたレン
ズシートおよびその製造方法を提供することにある。

〔発明の開示〕

本件発明者は、種々検討した結果、ベース板として薄い
フィルムを用いるとともに、電離放射線硬化樹脂をその
フィルムを介して加圧ロールで均しながら成形型に塗布
することにより、前記目的を達成し得ることを見出して
本発明をするに至った。

第１図は、本発明による第１の構成のレンズシートを説
明するための図、第２図は、前記第１の構成のレンズシ
ートの製造方法を説明するための流れ図である。

すなわち、本発明による第１の構成のレンズシートは、
レンズパターンが電離放射線硬化樹脂で成形されたシー
ト状のレンズ部１と、前記レンズ部の裏面に形成された
薄いベースフィルム２とから構成されている。

レンズ部１としては、フレネルレンズ、プリズムレンズ
、レンチキュラーレンズ等のレンズ形状とすることがで
きる。

このレンズ部１を構成する電離放射線硬化樹脂層は、紫
外線硬化樹脂または電子線硬化樹脂等を用いて成形する
こ、とができ、例えば、ウレタンアクリレート　エポキ
シアクリレート　ポリエステルアクリレート、ポリエー
テルアクリレート、メラミンアクリレート等のアクリロ
イル基をもつ重合性オリゴマー、モノマーと、アクリル
酸、アクリルアミド、アクリロニトリル、スチレン等重
合性ビニル基をもつ重合性オリゴマー、モノマー等の単
体あるいは配合したものに、必要に応じて増感剤等の添
加剤を加えたものを用いることができる。

このようなレンズ部を構成するＴｓ電離放射線硬化樹脂
しては、表面強度や硬度等の−ＩＱａ械物性を高くする
ために、多官能基をもつモノマーまたはプレポリマーを
使用するほうがよく、実際にも２官能基以上のものが好
ましく使用される。

また、この電離放射線硬化樹脂には、拡散剤を含ませる
ことができる。拡散剤は、コーティング適性を向上させ
るとともに、重合収縮を防止することができ、さらに、
拡散性を付与することができる。拡散剤としては、ガラ
ス、シリカ、アルミナ、不溶性プラスチック、タルク等
を用いることができる。

ベースフィルム２としては、耐溶剤性のある電離放射線
透過性のよいフィルムで、透過率の高いものが好ましく
用いられる。また、電離放射線硬化樹脂に対して接着性
があり、実用上において引き裂き強度や、引張強度の高
いものが好ましい。

そのようなフィルムとして具体的には、ポリエステルフ
ィルム、ポリカーボネブトフィルム、アクリルフィルム
、塩化ビニルフィルム等が挙げられ、その厚さはレンズ
部を形成する樹脂層の厚さで変化するが、０．０３〜１
．０ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．７ｍｍの範囲のも
のを使用でき、レンズシート全体の厚さを０．１〜１．
２　ｍ　ｍ程度のものとすることができる。また、この
ベースフィルムには、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体
系、ウレタン系等の接着性を向上させるプライマ層を設
けることができる。

次に、本発明による第１の構成のレンズシートの製造方
法は、樹脂塗布工程１０１と、均し積層工程１０２と、
樹脂硬化工程１０３と、離型工程１０４とから構成され
ている。

樹脂塗布工程１０１は、レンズパターン型が形成された
成形型の端部に電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりを形成
する工程である。この工程における電離放射線硬化樹脂
は、ラミネートするベースフィルムと成形型間に入り込
む気泡を押し出すとともに、ベースフィルムとの接着性
を持たせる働きをする。電離放射線硬化樹脂の樹脂溜ま
りを形成する方法としては、スクィーズイング法、フロ
ーコート法、ロールコート法等の方法をとることができ
る。

均し積層工程１０２は、前記電離放射線硬化樹脂の樹脂
溜まりに１離放射線透過性の薄いベースフィルムを載せ
そのベースフィルムを介して加圧ロールで前記電離放射
線硬化樹脂を前記成形型上に均しながら前記ベースフィ
ルムを前記？ｉｔｓ放射線硬化樹脂に積層する工程であ
る。この工程は、成形型とベースフィルム間に入る気泡
を押し出すとともに、成形物の厚みを均一にする働きを
する工程である。

なお、ここで、ベースフィルムのみでこの工程を行うこ
ともできるが、このベースフィルムを比較的厚い電離放
射線透過性の平坦な、または湾曲したベース部材に貼付
したものを用いて行い、後にそのベース部材を剥離する
ことにより同様なレンズシートを製造することもできる
。

樹脂硬化工程１０３は、前記電離放射線硬化樹脂に電離
放射線を照射して硬化させる工程である。

この工程では、紫外線または電子線等の電離放射線を照
射することにより、その樹脂を硬化させるが、この際、
ロール加圧部にできるだけ光源を近づけることが好まし
い、これは、成形型とベースフィルム間の浮き上がりや
、それらの間に気泡が再混入するのを防止するためであ
る。

離型工程１０４は、前記成形型から前記電離放射線硬化
樹脂を離型する工程である。

第３図は、本発明による第２の構成のレンズシートを説
明するための図、第４図は、前記第２の構成のレンズシ
ートの製造方法を説明するための流れ図である。

すなわち、本発明による第２の構成のレンズシートは、
レンズパターンの先端付近を第１の電離放射線硬化樹脂
１１で成形しそのレンズパターンの基部側を第２のｔｍ
放射線硬化樹脂１２で成形したレンズ部１と、前記レン
ズ部の裏面に形成された薄いベースフィルム２とから構
成されている。

第２の構成のレンズシートは、第３Ｂ図に拡大して示し
たように、レンズ部が第１の電離放射線硬化樹脂１１お
よび第２の電離放射線硬化樹脂１２の２Ｎで構成されて
いるところ以外は、第１の構成のレンズシートと略同様
であるので、異なるところのみ説明する。

電離放射線硬化樹脂としては、前述のものと同様のもの
を使用できるが、第１の電離放射線硬化樹脂の物性とし
ては、成形型転写性、脱泡性、成形型に対する濡れ性２
表面硬化性が重視され、第２の電離放射線硬化樹脂とし
ては、ベースフィルムとの接着性、流動性、１ａ械的強
度、透明性等が重視される。

また、粘度としては、第１の電離放射線硬化樹脂は、２
００センチポイズ以下に調整された低粘性のものが好ま
しく、第２の電離放射線硬化樹脂は、５００〜５０００
センチボイズに調整された比較的粘度の高いものが使用
される。この理由は、第１の１電離放射線硬化樹脂は、
成形型の微細なレンズパターンとの間に気泡を含まない
ように全面に塗布するので粘度は低くなければならず、
第２の電離放射線硬化樹脂は、均しながら塗布して樹脂
内の気泡を追い出すのである程度粘度が高くなくてはな
らないからである。このように、第１の電離放射線硬化
樹脂層を形成することにより、成形型界面での脱泡性が
より向上する。

このように、樹脂を２層にすることにより、成形型、ベ
ースフィルムあるいは成形されたレンズシート自体の各
部に対するそれぞれのｉ能をより有効に果たすことがで
きるとともに、それらの機能を２層に分けることで樹脂
選択の幅を広くすることができる。

以下、各電離放射線硬化樹脂の選択条件をさらに説明す
る。レンズシートの場合には、少なくとも両者の屈折率
は略等しいことが要求される。これは、第１の電離放射
線硬化樹脂と第２のｉ離放射線硬化樹脂とが積層された
界面は、必ずしもフラットになるとは限らないので、２
つの樹脂の屈折率が大きく異なると、均一な光が得られ
なくなるためである。

この関係を溝たせば、第１の電離放射線硬化樹脂と第２
の電離放射線硬化樹脂とは、同一の材質であってもよい
し、異なる材質のものであってもよい、異なる樹脂の場
合には、略屈折率の等しい組み合わせのものを、物性を
考慮して用いればよく、例えば、第１の電離放射線硬化
樹脂として成形型再現性のよいウレタンアクリレート樹
脂を用い、第２のＴＳ離放射線硬化樹脂としてベースフ
ィルムとの密着性のよいエポキシアクリレート樹脂を用
いることができる。また、第１の電離放射線硬化樹脂と
第２の電離放射線硬化樹脂の加工工程における樹脂温度
を変化させるとか、添加剤（消泡剤、レベリング剤等）
、溶剤等を添加するとか、あるいは、第１の電離放射線
硬化樹脂と第２の電離放射線硬化樹脂のモノマー、オリ
ゴマー等の配合比を変化させるとかして成形型に対する
濡れ性。

流動性、粘性等を適性に調整すればよい。

さらに、前記第１のｆｔ離放射線硬化樹脂と第２の電離
放射線硬化樹脂の双方または一方に、拡散剤を含ませる
ことができる。

次に、本発明による第２の構成のレンズシートの製造方
法は、第４図に示すように、第１の樹脂塗布工程２０１
と、第２の樹脂塗布工程２０２と、均し積層工程２０３
と、樹脂硬化工程２０４と、離型工程２０５とから構成
される装置第１の樹脂塗布工程２０１は、レンズパターン型が形成
された成形型の全面に第１の電離放射線硬化樹脂を塗布
する工程である。この工程は、成形型の濡れ性を均一化
するとともに、塗布量の安定化を図り、さらに、次工程
での脱泡を促進するための工程である。具体的には、ロ
ールコート法。

シルクスクリーン法、カーテン法、グラビア法等により
実施することができる。

第２の樹脂塗布工程２０２は、前記成形型の端部に第２
の電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりを形成する工程であ
る。

均し積層工程２０３は、前記第２の電離放射線硬化樹脂
の樹脂溜まりに電離放射線透過性の薄いベースフィルム
を載せそのベースフィルムを介して加圧ロールで前記第
２の電離放射線硬化樹脂を前記成形型に塗布された前記
第１の電離放射線硬化樹脂上に均しながら前記ベースフ
ィルムを前記第２の電離放射線硬化樹脂に積層する工程
である。

樹脂硬化工程２０４は、前記各電離放射線硬化樹脂に電
離放射線を照射して硬化させる工程であ離型工程２０５
は、前記成形型から前記各電離放射線硬化樹脂を離型す
る工程である。

２０２〜２０５の各工程は、第１の構成のレンズシート
の製造方法の工程（１０１〜１０４）と略同様に実施す
ることができる。

なお、本発明では、レンズシートとして説明したが、本
発明によるシートの構造や製造方法は、表面に微細パタ
ーンを有するものであればよく、光カード、光ディスク
、ホログラム等にも適用できる。

〔実施例〕

以下、実施例につき、本発明をさらに詳細に説明する。

第５図は、本発明による第１の構成のレンズシートおよ
びその製造方法の実施例を示した工程図である。

第５図において、１は電離放射線硬化樹脂、２はベース
フィルム、３は成形型、４はロール、５はＵＶ光光源源
ある。

まず、第５図（ａ）に示すように、たて横１ｍで、ピッ
チ０．１ｍｍのフレネルレンズ形状の成形型３の左端（
ロール４側）に、電離放射線硬化樹脂１をフローコート
法により滴下し、１．０ｇ／ｃｊの樹脂溜まりを形成し
た。電離放射線硬化樹脂ｌとしては、屈折率１．．４９
．粘度１５００センチボイズに調整したエポキシアクリ
レート系のＵＶ硬化樹脂を用いた。

次に、第５図ら）に示すように、ベースフィルム２とし
て、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体系のプライマを塗
布した厚さ０．１ｍｍのポリエステルフィルムを積層し
、加圧ロール４．４を速度５０ｃｍ／ｍｉｎで転勤して
加圧した。このとき、図中Ａで示す部分で、成形型３と
ベースフィルム２０間に入る気泡を押し出している。こ
の際、ベースフィルム２側からＵＶ光源５を用いて、１
６０Ｗ／ｃｍの紫外線（ＵＶ）を照射し、ｉｆ！！Ｉ放
射線硬化樹脂１を硬化した。

最後に、第５図（Ｃ）に示すように、成形型４を解圧離
型して、厚さ０．２ｍｍのフレネルレンズシートを得た
。このレンズシートは、レンズ部が電離放射線硬化樹脂
ｌで構成されており、裏側にベースフィルム２が積層さ
れたものである。

このフレネルレンズシートは、レンズ部に気泡を混入し
ておらず、透過形スクリーンの一部に使用した結果、周
辺部での色むらがな（、解像性も良好な画像が得られた
。

第６図は、本発明による第２の構成のレンズシートおよ
びその製造方法の実施例を示した工程図である。

第６図において、１１は第１の電離放射線硬化樹脂、１
２は第２の電離放射線硬化樹脂であり、前述の実施例と
同様な機能を果たす部分には同一の符号が付しである。

まず、第６図（ａ）に示すように、たて横１ｍで、ピッ
チ０．１ｍｍのフレネルレンズ形状の成形型３に、第１
の電離放射線硬化樹脂１１として、屈折率１．４９．粘
度１００センチボイズに調整したウレタンアクリレート
系のＵＶ硬化樹脂をシルクスクリーン法により厚さ５０
μｍに塗布した。

次に、第６図ら）に示すように、第２の？電離放射線硬
化樹脂１２を成形型３の左端（ロール４側）にフローコ
ート法により滴下し、１．０ｇ／ｃｄの樹脂溜まりを形
成した。第２の電離放射線硬化樹脂１２としては、屈折
率１．４９．粘度１５００センチボイズにｉＡ整したエ
ポキシアクリレート系のＵＶ硬化樹脂を用いた。

さらに、第６図（Ｃ）に示すように、ベースフィルム２
として、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体系のプライマ
を塗布した厚さ０．１ｍｍのポリエステルフィルムを積
層し、加圧ロール４．４を速度５０ｃｍ／ｍｉｎで転動
して加圧した。このとき、図中Ａで示す部分で、成形型
３とベースフィルム２の間に入る気泡を押し出している
。この際、ベースフィルム２側からＵＶ光源５を用いて
、１６０　Ｗ　／　ｃ　ｍの紫外線（ＵＶ）を照射し、
第１の電離放射線硬化樹脂１１と第２の１ａｉｉ！ｌｌ
放射線硬化樹脂１２を硬化した。

最後に、第６図（ロ）に示すように、成形型４を解圧な
型して、厚さ０．２　ｍ　ｍのフレネルレンズシートを
得た。このレンズシートは、レンズ部の先端付近が第１
の電離放射線硬化樹脂１１で構成され、基部側が第２の
電離放射線硬化樹脂１２で構成されており、裏側にベー
スフィルム３が積層されたものである。

このフレネルレンズシートは、レンズ部、特に表面には
、気泡を混入しておらず、透過形スクリーンの一部に使
用した結果に、周辺部での色むらがなく、解像性も良好
な画像が得られた。

〔発明の効果〕

以上詳しく説明したように、本発明によれば、ベースと
してフィルムを用いたので、透過形スクリーンを構成す
るフレネルレンズシート等に用いた場合に、周辺部の光
学特性が向上した。

また、電離放射線硬化樹脂にベースフィルムを載せ、加
圧ロールで均しながら、塗布していくので、真空雰囲気
中で成形しなくとも、レンズ部に気泡が混入することは
なくなった。

さらに、特性の異なる第１および第２の電離放射線硬化
樹脂を別工程で塗布するようにしたので、脱泡性がより
向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による第１の構成のレンズシートを説
明するための図、第２図は、前記第１の構成のレンズシ
ートの製造方法を説明するための流れ図である。第３図は、本発明による第２の構成のレンズシートを説
明するための図、第４図は、前記第２の構成のレンズシ
ートの製造方法を説明するための流れ図である。第５図は、本発明による第１の構成のレンズシートおよ
びその製造方法の実施例を示した工程図である。第６図は、本発明による第２の構成のレンズシートおよ
びその製造方法の実施例を示した工程図である。１・・・″ｒｔａ放射線硬化樹脂１１・・・第１の電離放射線硬化樹脂１２・・・第２の１を離放射線硬化樹脂２・・・ベース
フィルム３・・・成形型４・・・加圧ロール５・・・ＵＶ光源特許出願人　大日本印刷株式会社代　理　人　弁理士　鎌１）久男第１Ａ図　　　　　第３Ａ図第５図第６図第１の電！５１敢鼾竹丼６ｉ刀警手続補正書

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レンズパターンが電離放射線硬化樹脂で成形され
たシート状のレンズ部と、前記レンズ部の裏面に形成さ
れた薄いベースフィルムとから構成したレンズシート。
（２）レンズパターン型が形成された成形型の端部に電
離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりを形成する樹脂塗布工程
と、前記電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりに電離放射線
透過性の薄いベースフィルムを載せそのベースフィルム
を介して加圧ロールで前記電離放射線硬化樹脂を前記成
形型上に均しながら前記ベースフィルムを前記電離放射
線硬化樹脂に積層する均し積層工程と、前記電離放射線
硬化樹脂に電離放射線を照射して硬化させる樹脂硬化工
程と、前記成形型から前記電離放射線硬化樹脂を離型す
る離型工程とから構成したレンズシートの製造方法。
（３）レンズパターンの先端付近を第１の電離放射線硬
化樹脂で成形しそのレンズパターンの基部側を第２の電
離放射線硬化樹脂で成形したレンズ部と、前記レンズ部
の裏面に形成された薄いベースフィルムとから構成した
レンズシート。
（４）レンズパターン型が形成された成形型の全面に第
１の電離放射線硬化樹脂を塗布する第１の樹脂塗布工程
と、前記成形型の端部に第２の電離放射線硬化樹脂の樹
脂溜まりを形成する第２の樹脂塗布工程と、前記第２の
電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりに電離放射線透過性の
薄いベースフィルムを載せそのベースフィルムを介して
加圧ロールで前記第２の電離放射線硬化樹脂を前記成形
型に塗布された前記第１の電離放射線硬化樹脂上に均し
ながら前記ベースフィルムを前記第２の電離放射線硬化
樹脂に積層する均し積層工程と、前記各電離放射線硬化
樹脂に電離放射線を照射して硬化させる樹脂硬化工程と
、前記成形型から前記各電離放射線硬化樹脂を離型する
離型工程とから構成したレンズシートの製造方法。