JPWO2013187515A1 - LENS SHEET, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND STEREOIMAGE DISPLAY DEVICE EQUIPPED WITH THIS LENS SHEET - Google Patents
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Abstract
レンズシートの製造方法は、電鋳型20内に配置された未硬化のUV硬化性樹脂組成物12b上にガラス基板11を配置する基板配置ステップと、UV硬化性樹脂組成物12bが前記ガラス基板11と電鋳型20で形成される空間に行き渡るように、電鋳型20、UV硬化性樹脂組成物12b、ガラス基板11をラミネートするラミネートステップと、UV硬化性樹脂組成物12bをUV硬化させることで、硬化したUV硬化性樹脂組成物12bをガラス基板11に付着させ、硬化したUV硬化性樹脂組成物12bと前記ガラス基板を2層状に成形する成形ステップと、硬化したUV硬化性樹脂組成物層をガラス基板11とともに電鋳型20から脱型する脱型ステップと、を備えている。脱型ステップでは、ガラス基板11の温度を、硬化したUV硬化性樹脂組成物12bのガラス転移温度よりも低くする。The lens sheet manufacturing method includes a substrate disposing step of disposing a glass substrate 11 on an uncured UV curable resin composition 12b disposed in the electroforming mold 20, and the UV curable resin composition 12b being the glass substrate 11. And laminating the electroforming mold 20, the UV curable resin composition 12b, and the glass substrate 11 so as to reach the space formed by the electroforming mold 20, and UV curing the UV curable resin composition 12b. A molding step of attaching the cured UV curable resin composition 12b to the glass substrate 11, molding the cured UV curable resin composition 12b and the glass substrate into two layers, and a cured UV curable resin composition layer. A demolding step of demolding from the electroforming mold 20 together with the glass substrate 11. In the demolding step, the temperature of the glass substrate 11 is set lower than the glass transition temperature of the cured UV curable resin composition 12b.
Description
本発明は、レンズシート、及び、この製造方法、並びに、このレンズシートを備える立体画像表示装置に関する。 The present invention relates to a lens sheet, a manufacturing method thereof, and a stereoscopic image display device including the lens sheet.
立体画像表示装置には、メガネを用いる立体画像表示装置とメガネを用いない立体画像表示装置(以下、3D液晶表示装置ともいう)がある。特許文献1には、メガネを用いない立体画像表示装置の方式の一つである、レンチキュラレンズ方式による立体画像表示装置が開示されている。 Stereoscopic image display devices include a stereoscopic image display device that uses glasses and a stereoscopic image display device that does not use glasses (hereinafter also referred to as a 3D liquid crystal display device). Patent Document 1 discloses a stereoscopic image display device using a lenticular lens method, which is one of the methods of a stereoscopic image display device that does not use glasses.
ところで、3D液晶表示装置は、近年の高輝度化、及び、高細密化の要請に応えるべく、その画素サイズを微細化することが求められている。このため、3D液晶表示装置に用いられるレンズシートでは、そのレンズの配列ピッチが小さくなっている。この配列ピッチが小さくなると、従来の樹脂基板の上にレンズが形成されたレンズシートでは使用環境によって形状が変化して、寸法変化が生じ、レンズシートが所定の位置からずれてしまい立体画像を正しく表示できないという問題があった。 By the way, 3D liquid crystal display devices are required to have a smaller pixel size in order to meet the recent demand for higher brightness and higher density. For this reason, in the lens sheet used for the 3D liquid crystal display device, the arrangement pitch of the lenses is small. When this arrangement pitch is reduced, the shape of the lens sheet in which lenses are formed on a conventional resin substrate changes depending on the use environment, resulting in a dimensional change, the lens sheet being displaced from a predetermined position, and a stereoscopic image being correctly displayed. There was a problem that it could not be displayed.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ガラス基板上にレンズ部が形成されたレンズシートであって、より具体的には薄いガラス基板を有するレンズシート、及び、この製造方法、並びに、このレンズシートを備える立体画像表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a lens sheet in which a lens portion is formed on a glass substrate, more specifically, a lens sheet having a thin glass substrate, and a manufacturing method thereof, And it aims at providing a three-dimensional image display apparatus provided with this lens sheet.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点にかかるレンズシートは、
ガラス基板と、該ガラス基板上のレンズ部とを有し、
前記レンズ部は、UV硬化したUV硬化性樹脂組成物からなり、
前記ガラス基板は、その厚みが0.1〜0.3mmである、ことを特徴とする。In order to achieve the above object, the lens sheet according to the first aspect of the present invention comprises:
A glass substrate and a lens portion on the glass substrate;
The lens part is composed of a UV curable resin composition that is UV cured,
The glass substrate has a thickness of 0.1 to 0.3 mm.
前記UV硬化性樹脂組成物は、脂肪族系樹脂と加水分解防止剤とを含むことが好ましい。 The UV curable resin composition preferably contains an aliphatic resin and a hydrolysis inhibitor.
前記脂肪族系樹脂は、例えば、脂肪族系ウレタンアクリレートである。 The aliphatic resin is, for example, an aliphatic urethane acrylate.
本発明の第2の観点にかかる立体画像表示装置は、
本発明の第1の観点にかかるレンズシートを備える、ことを特徴とする。A stereoscopic image display apparatus according to a second aspect of the present invention is provided.
The lens sheet according to the first aspect of the present invention is provided.
本発明の第3の観点にかかるレンズシートの製造方法は、
成形型上に配置された未硬化のUV硬化性樹脂組成物上にガラス基板を配置する基板配置ステップと、
前記UV硬化性樹脂組成物が前記ガラス基板と前記成形型で形成される空間に行き渡るように、前記成形型、前記UV硬化性樹脂組成物、及び、前記ガラス基板をラミネートするラミネートステップと、
前記UV硬化性樹脂組成物をUV硬化させることで、硬化したUV硬化性樹脂組成物を前記ガラス基板に付着させ、硬化したUV硬化性樹脂組成物と前記ガラス基板を2層状に成形する成形ステップと、
前記硬化したUV硬化性樹脂組成物層を前記ガラス基板とともに前記成形型から脱型する脱型ステップと、を備え、
前記脱型ステップでは、前記ガラス基板の温度を、前記硬化したUV硬化性樹脂組成物のTMAによるガラス転移温度以下にする、ことを特徴とする。The method for manufacturing a lens sheet according to the third aspect of the present invention includes:
A substrate placement step of placing a glass substrate on an uncured UV curable resin composition placed on a mold;
A lamination step of laminating the mold, the UV curable resin composition, and the glass substrate so that the UV curable resin composition is spread over a space formed by the glass substrate and the mold;
A molding step of curing the UV curable resin composition by attaching the cured UV curable resin composition to the glass substrate, and molding the cured UV curable resin composition and the glass substrate into two layers. When,
A demolding step of demolding the cured UV curable resin composition layer from the mold together with the glass substrate,
In the demolding step, the temperature of the glass substrate is set to a glass transition temperature or less by TMA of the cured UV curable resin composition.
前記基板配置ステップでは、例えば、0.1〜0.3mmの厚みのガラス基板を配置する。 In the substrate placement step, for example, a glass substrate having a thickness of 0.1 to 0.3 mm is placed.
前記脱型ステップでは、例えば、前記ガラス基板の温度を前記硬化したUV硬化性樹脂組成物のTMAによるガラス転移温度よりも0〜40℃低くする。
前記UV硬化性樹脂組成物に、例えば、脂肪族系樹脂と加水分解防止剤とを含むUV硬化性樹脂組成物を用いる。
前記硬化したUV硬化性樹脂組成物のTMAによるガラス転移温度は、例えば、5〜70℃である。In the demolding step, for example, the temperature of the glass substrate is made 0 to 40 ° C. lower than the glass transition temperature by TMA of the cured UV curable resin composition.
For example, a UV curable resin composition containing an aliphatic resin and a hydrolysis inhibitor is used for the UV curable resin composition.
The glass transition temperature by TMA of the cured UV curable resin composition is, for example, 5 to 70 ° C.
本発明によれば、薄いガラス基板を有するレンズシート、及び、この製造方法、並びに、このレンズシートを備える立体画像表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a lens sheet having a thin glass substrate, a manufacturing method thereof, and a stereoscopic image display device including the lens sheet.
以下、本発明のレンズシート、このレンズシートを備える立体画像表示装置及びこれらの製造方法について、図面を参照して説明する。図1に本実施の形態のレンズシートを示し、図2にレンズシートの拡大断面図を示す。なお、図1(a)はレンズシートの平面図であり、図1(b)は図1(a)のIa−Ia線断面図である。 Hereinafter, a lens sheet of the present invention, a stereoscopic image display device including the lens sheet, and a method for manufacturing the same will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a lens sheet of the present embodiment, and FIG. 2 shows an enlarged sectional view of the lens sheet. 1A is a plan view of the lens sheet, and FIG. 1B is a sectional view taken along line Ia-Ia in FIG.
図1に示すように、レンズシート10は、ガラス基板11と、レンズ部12とを有している。本実施の形態では、図1(a)に示すように、ガラス基板11とレンズ部12とは、いずれも矩形状に形成されている。ガラス基板11は、レンズ部12よりも若干大きいサイズに形成され、その四辺がレンズ部12の対応する四辺に対して平行となるように配置されている。
As shown in FIG. 1, the
ガラス基板11は、透明な板ガラスからなり、その厚みは0.1〜0.3mmである。ガラス基板11の厚みが0.3mm以下であると、立体画像表示装置に用いた際のクロストークを低減することができる。また、ガラス基板11の厚みが0.1mm以上であると、レンズシート10の製造時にガラス基板11の破損を抑制することができる。ガラス基板11の厚みは、例えば、レンズ部12の厚みが40〜70μmのとき、0.1〜0.2mmであることが好ましい。ここで、レンズ部12の厚みとは、ガラス基板11に接するレンズ部の底面から頂点までの距離(Z方向)をいう。
The
レンズ部12は、ガラス基板11上に形成されている。レンズ部12と、ガラス基板11との間には粘着層が介在せず、レンズ部12が、直接、ガラス基板11の一方の面に形成されている。本実施の形態では、図2に示すように、使用形態としては画像等が入射する光入射側にレンズ部12がくるように配置されている。
The
また、図2に示すように、レンズ部12の表層部には、球面または非球面のマイクロレンズ12aが連続的かつ一体的に形成されている。レンズ部12の形状としては、この他リニアフレネルレンズ、サーキュラーフレネルレンズ、プリズム形状も採用することができる。図2では、マイクロレンズ12aの一例として、レンズ部12における光入射側の面に、例えば、レンズピッチが80μmのシリンドリカル形状レンズが複数個形成されている。なお、このレンズピッチは、ディスプレイの画素サイズにより適宜設定されるものである。
As shown in FIG. 2, a spherical or
マイクロレンズ12aは、光源から出射された平行光を観察者側に向かって拡散する機能を有する。このため、光入射側からの平行光は、光軸方向に透過されつつ、マイクロレンズ12aの整列方向(X方向)に拡散される。
The
また、レンズ部12は、UV硬化したUV硬化性樹脂組成物からなる。UV硬化性樹脂組成物としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができる。UV硬化性樹脂組成物は、脂肪族系樹脂と加水分解防止剤とを含んでいることが好ましい。
The
脂肪族系樹脂としては、紫外線の照射による黄変を防止する観点から、脂肪族系ウレタンアクリレートを用いることが好ましい。脂肪族ウレタンアクリレートとしては、例えば、ポリエステル系ウレタンアクリレートが挙げられる。脂肪族系ウレタンアクリレートの添加量は、UV硬化性樹脂組成物100質量部に対して、30〜80質量部とすることが好ましく、40〜70質量部とすることがさらに好ましい。 As the aliphatic resin, it is preferable to use an aliphatic urethane acrylate from the viewpoint of preventing yellowing due to ultraviolet irradiation. Examples of the aliphatic urethane acrylate include polyester urethane acrylate. The addition amount of the aliphatic urethane acrylate is preferably 30 to 80 parts by mass, and more preferably 40 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the UV curable resin composition.
加水分解防止剤としては、カルボジイミド化合物、オキサゾリン等が使用でき、反応性が高いカルボジイミド化合物が好ましく使用できる。これにより、UV硬化性樹脂組成物に、脂肪族系ウレタンアクリレートを含める場合に、その耐湿熱性に劣り、加水分解され易い性状が緩和され、安定的に生産されるようになる。なお、加水分解防止剤の配合量は、上記効果を得るために、UV硬化性樹脂組成物100質量部に対して、0.5〜5質量部とすることが好ましく、1〜2質量部とすることがさらに好ましい。 As the hydrolysis inhibitor, carbodiimide compounds, oxazolines and the like can be used, and carbodiimide compounds having high reactivity can be preferably used. Thereby, when aliphatic UV acrylate is included in UV curable resin composition, it is inferior to the heat-and-moisture resistance, the property which is easy to be hydrolyzed, and it comes to be produced stably. In addition, in order to acquire the said effect, it is preferable that the compounding quantity of a hydrolysis inhibitor shall be 0.5-5 mass parts with respect to 100 mass parts of UV curable resin compositions, and 1-2 mass parts. More preferably.
また、UV硬化性樹脂組成物は、レンズ部12の原料となることから、少なくとも可視光を透過するUV硬化性樹脂組成物のうちで、硬化後の屈折率が1.4〜1.65程度の材料を用いることが好ましい。屈折率が1.4よりも小さい材料を用いた場合、マイクロレンズ12aが十分なレンズパワーを有さず、入射光を適切な角度で拡散できないおそれがあり、屈折率が1.65よりも大きい材料を用いた場合、レンズ形状によっては、マイクロレンズ12aに入射した光が内部反射し、スクリーンとしての透過効率が下がるおそれがあるためである。
In addition, since the UV curable resin composition is a raw material for the
また、硬化したUV硬化性樹脂組成物は、動的粘弾性測定器(以下、DMAともいう)で測定した場合のそのガラス転移温度(Tg)が10〜80℃であることが好ましく、10〜50℃であることがさらに好ましく、30〜50℃であることが最も好ましい。また、硬化したUV硬化性樹脂組成物は、熱機械分析装置(以下、TMAともいう)で測定した場合のそのガラス転移温度(Tg)が5〜70℃であることが好ましく、10〜60℃であることがより好ましく、5〜40℃であることがさらに好ましく、20〜40℃であることが最も好ましい。レンズシート10の製造ステップ(レンズ部12の脱型ステップ)において、電鋳型及びガラス基板の温度(以下、電鋳型及びガラス基板の温度をワーク温度ということがある)を、硬化したUV硬化性樹脂組成物のDMAによるガラス転移温度(Tg)よりも5〜50℃低くすることが好ましく、10〜30℃低くすることがさらに好ましく、15〜25℃低くすることが最も好ましい。TMAで測定した場合は、電鋳型及びガラス基板の温度を、硬化したUV硬化性樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)以下にすることが好ましく、硬化したUV硬化性樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)よりも0〜40℃低くすることがより好ましく、0〜30℃低くすることがさらに好ましく、0〜20℃低くすることが最も好ましい。ここで、ワーク温度は、放射温度センサを用いて、電鋳型/硬化したUV硬化性樹脂組成物/ガラス基板がこの順で積層した状態で、ガラス基板側から測定した値である。硬化したUV硬化性樹脂組成物のTMAによるTgと電鋳型及びガラス基板11の温度とをかかる範囲とすることにより、レンズ部12の脱型ステップの温度調整が容易となる。これは、例えば、UV硬化前のワーク温度を25℃とした場合、UV硬化後のワーク温度は、樹脂が硬化する際に発する熱とUV照射による熱により30℃ぐらいとなる。この温度よりも硬化したUV硬化性樹脂組成物のTMAによるTgを0〜10℃程度高くすることで、脱型ステップにおいてガラス基板を破損することなく脱型することができる。
The cured UV curable resin composition preferably has a glass transition temperature (Tg) of 10 to 80 ° C. when measured with a dynamic viscoelasticity meter (hereinafter also referred to as DMA). More preferably, it is 50 degreeC, and it is most preferable that it is 30-50 degreeC. Further, the cured UV curable resin composition preferably has a glass transition temperature (Tg) of 5 to 70 ° C. when measured with a thermomechanical analyzer (hereinafter also referred to as TMA), and is preferably 10 to 60 ° C. More preferably, it is 5-40 degreeC, Most preferably, it is 20-40 degreeC. In the manufacturing step of the lens sheet 10 (the demolding step of the lens unit 12), the temperature of the electroforming mold and the glass substrate (hereinafter, the temperature of the electroforming mold and the glass substrate may be referred to as a work temperature) is cured. It is preferably 5 to 50 ° C. lower than the glass transition temperature (Tg) by DMA of the composition, more preferably 10 to 30 ° C., and most preferably 15 to 25 ° C. When measured by TMA, the temperature of the electroforming mold and the glass substrate is preferably set to be equal to or lower than the glass transition temperature (Tg) of the cured UV curable resin composition, and the glass transition temperature of the cured UV curable resin composition. More preferably, the temperature is 0-40 ° C. lower than (Tg), more preferably 0-30 ° C., and most preferably 0-20 ° C. Here, the workpiece temperature is a value measured from the glass substrate side in a state where the electroforming mold / cured UV curable resin composition / glass substrate is laminated in this order using a radiation temperature sensor. By adjusting the Tg of the cured UV curable resin composition by TMA and the temperature of the electroforming mold and the
さらに、UV硬化性樹脂組成物は、希釈用のモノマー、プレポリマー、ポリマー、及び、紫外線を照射することによりイオンまたはラジカルを発生する光重合開始剤などを含ませることができる。硬化前、硬化中、および硬化後のUV硬化性樹脂組成物の特性は、このようなモノマー、プレポリマー、ポリマー、及び、光重合開始剤の成分を変更することにより調整することができる。 Furthermore, the UV curable resin composition may contain a monomer for dilution, a prepolymer, a polymer, a photopolymerization initiator that generates ions or radicals when irradiated with ultraviolet rays, and the like. The properties of the UV curable resin composition before curing, during curing, and after curing can be adjusted by changing the components of such monomers, prepolymers, polymers, and photopolymerization initiators.
希釈用のモノマーには、例えば、トリプロピレングリコールジアクリレート(TPGDA)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、イソボルニルアクリレート(IBOA)、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(TCDDMDA)、PO変性ネオペンチルグリコールジアクリレート(NPG(PO)2DA)、ネオペンチルグリコール・ヒドロキシピバリン酸エステルジアクリレート(HPNDA)、ベンジルアクリレート(BZA)、フェノールアクリレート(PHEA)、ステアリルアクリレート(SA)、イソデシルアクリレート(IDA)、ベンジルアクリレート(BZA)、イソクチルアクリレート(IOA)、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)などを用いることができる。特に、トリプロピレングリコールジアクリレート(TPGDA)は、希釈効果が良好である観点から、希釈用のモノマーに好ましく用いられる。さらに、トリシクロデカンジメタノールジアクリレートは、硬化時の収縮が非常に低く、レンズ不良を抑制する観点から、希釈用のモノマーとして好ましく用いられる。 Examples of the monomer for dilution include tripropylene glycol diacrylate (TPGDA), dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA), isobornyl acrylate (IBOA), tricyclodecane dimethanol diacrylate (TCDDMDA), and PO-modified neopentyl. Glycol diacrylate (NPG (PO) 2DA), neopentyl glycol hydroxypivalate ester diacrylate (HPNDA), benzyl acrylate (BZA), phenol acrylate (PHEA), stearyl acrylate (SA), isodecyl acrylate (IDA), Benzyl acrylate (BZA), isooctyl acrylate (IOA), tetrahydrofurfuryl acrylate (THFA), 1,6-hexanediol dia Relate (HDDA), pentaerythritol triacrylate (PETA), pentaerythritol tetraacrylate (PETTA) trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) and the like can be used. In particular, tripropylene glycol diacrylate (TPGDA) is preferably used as a monomer for dilution from the viewpoint of good dilution effect. Furthermore, tricyclodecane dimethanol diacrylate is preferably used as a monomer for dilution from the viewpoint of extremely low shrinkage during curing and suppressing lens defects.
また、上記希釈用のモノマーと共に、プレポリマーを併用することができる。プレポリマーとしては、例えば、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートなどを用いる。低体積収縮、可撓性などの理由から3官能以下、特に2官能または3官能のものを使用することが好ましい。 A prepolymer can be used in combination with the dilution monomer. For example, polyester acrylate, epoxy acrylate, urethane acrylate, or the like is used as the prepolymer. For reasons such as low volume shrinkage and flexibility, it is preferable to use a trifunctional or lower functional group, particularly a bifunctional or trifunctional one.
なお、希釈用のモノマー及びプレポリマーは、基本的に少なくとも1個以上の、ビニル基、カルボキシル基、水酸基などの反応性の原因となる原子団または結合様式の官能基を含有するものを用いることが好ましい。このような官能基には、紫外線による硬化性に優れたアクリロイル基などのビニル基を有するものを使用することが好ましい。 The dilution monomers and prepolymers should basically contain at least one or more functional groups of atomic groups or bonding modes that cause reactivity such as vinyl groups, carboxyl groups, and hydroxyl groups. Is preferred. As such a functional group, it is preferable to use a functional group having a vinyl group such as an acryloyl group having excellent curability by ultraviolet rays.
また、光重合開始剤は、例えば、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、ミヒラーケトン系、ベンジル系、ベンゾイン系、ベンゾインエーテル系、及びベンジルジメチルケタール系等が挙げられる。光重合開始剤は、この他に、ベンゾインベンゾエート系、α−アシロキシムエステル系等のカルボニル化合物、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン類等の硫黄化合物、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシド等の燐化合物等が挙げられ、これらを単独あるいは2種以上混合して使用する。 Examples of the photopolymerization initiator include acetophenone series, benzophenone series, Michler ketone series, benzyl series, benzoin series, benzoin ether series, and benzyl dimethyl ketal series. Other photopolymerization initiators include benzoin benzoate, α-acyloxime ester and other carbonyl compounds, tetramethylthiuram monosulfide, thioxanthones and other sulfur compounds, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide. And the like, and these may be used alone or in admixture of two or more.
さらに、UV硬化性樹脂組成物に、その硬化前、硬化中、さらには硬化後の特性及び物性、または、硬化物の特性及び物性を制御するため、各種添加剤を添加することができる。ここで硬化前の特性及び物性を制御する物質としては、塗料安定化剤(ゲル化防止、硬化防止)、増粘剤(塗工性向上)などがある。また、硬化中の特性を制御する物質としては、光重合促進剤、吸光剤(硬化挙動の調整)などがある。さらに、硬化後の膜特性を制御する物質として、可塑剤(可撓性の向上)、紫外線吸収剤(耐光性付与)、酸化防止剤(耐熱性の向上)、HALS(熱・光安定剤)などがある。 Furthermore, various additives can be added to the UV curable resin composition in order to control the properties and physical properties before curing, during curing, and further after curing, or the properties and physical properties of the cured product. Examples of substances that control properties and physical properties before curing include paint stabilizers (anti-gelling and anti-curing), thickeners (improving coating properties), and the like. Examples of substances that control the properties during curing include photopolymerization accelerators and light absorbers (adjustment of curing behavior). In addition, substances that control film properties after curing include plasticizers (improved flexibility), UV absorbers (improved light resistance), antioxidants (improved heat resistance), and HALS (thermal / light stabilizers). and so on.
なお、UV硬化性樹脂組成物には、強度、可撓性、耐カール性などの観点から、さらに別のポリマー、オリゴマーを添加してもよい。ここで、ポリマー、オリゴマーの種類は、公知のもの、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。 In addition, you may add another polymer and an oligomer to UV curable resin composition from viewpoints, such as intensity | strength, flexibility, and curl resistance. Here, types of polymers and oligomers include known ones such as polyester resins, acrylic resins, urethane resins, and epoxy resins.
以上説明したように、本発明のレンズシート10は、厚みが0.1〜0.3mmのガラス基板11の上にレンズ部が形成されたレンズシートである。また、そのレンズ部12の配列ピッチを小さくすることができる。このレンズシート10を立体画像表示装置100に用いた場合に、使用環境の影響を受けることなく高細密化の要請に応えることができ、さらにガラス基板11が0.1〜0.3mmの薄板であることにより、立体視できる範囲を広げることができ、立体画像を視認する際に生じるクロストークを最小限に抑えることができる。
As described above, the
次に、以上のように構成された、レンズシート10の製造方法について説明する。図3、4において、Z1は上方向、Z2は下方向を示す。
Next, a method for manufacturing the
まず、図3(a)に示すように、レンズシートのレンズ形状に対応する凹部を有する電鋳型20を準備する。電鋳型20を、前記凹部を上側にして、キャリア板21上に配置する(電鋳型準備ステップ)。本実施の形態では、成形型として、電鋳型20を用いているが、これ以外の成形型として、金型、ガラス型も使用することができる。
次に、図3(b)に示すように、電鋳型20の上面のレンズシートが成形される凹部に、塗布装置30を用いて、未硬化のUV(紫外線)硬化性樹脂組成物12bを塗布する(塗布ステップ)。First, as shown in FIG. 3A, an
Next, as shown in FIG. 3B, an uncured UV (ultraviolet)
続いて、図3(c)に示すように、電鋳型20とガラス基板11との間にUV硬化性樹脂組成物12bが挟み込まれるように、ガラス基板11を電鋳型20上に配置する(基板配置ステップ)。なお、前述のように、ガラス基板11は、透明基材であり、その厚さが0.1〜0.3mm程度である。また、ガラス基板11は、その表面に、従来公知のシランカップリング剤を用いたプライマー処理が行われていてもよい。
Subsequently, as shown in FIG. 3C, the
続いて、例えば、図4(d)に示すように、ロール25を用いて、電鋳型20、UV硬化性樹脂組成物12b、ガラス基板11をラミネートする(ラミネートステップ)。具体的には、UV硬化性樹脂組成物12bが、ガラス基板11の下面と電鋳型20の上部表面の凹形状で形成される空間の隅々まで行き渡たるように、上下一対のロール25及び26を移動させる。ガラス基板11の下面と電鋳型20の凹形状の底との距離は特に限定されないが、例えば、40〜70μmである。
Subsequently, for example, as shown in FIG. 4D, the
続いて、図4(e)に示すように、紫外線を照射し、UV硬化性樹脂組成物12bを硬化させ、レンズ部12を成形する(成形ステップ)。具体的には、電鋳型20上の未硬化のUV硬化性樹脂組成物12bに対して、ガラス基板11側に配置されたUVランプ40から紫外線を照射することにより、電鋳型20に塗布されたUV硬化性樹脂組成物12bを硬化させる。このUV硬化性樹脂組成物12bの硬化により、レンズ部12が形成されるとともに、レンズ部12がガラス基板11に付着する。この結果、図2に示すように、電鋳型20の凹形状が転写されて、レンズ部12の表面がマイクロレンズ12aの形状になる。
Then, as shown in FIG.4 (e), an ultraviolet-ray is irradiated, the UV
その後、図4(f)に示すように、レンズシート10のレンズ部12を電鋳型20から脱型する(脱型ステップ)。
Thereafter, as shown in FIG. 4F, the
ここで、電鋳型20からレンズシート10のレンズ部12を脱型する温度(ワーク温度)は、UV硬化したUV硬化性樹脂組成物のTMAによるガラス転移温度(Tg)よりも0〜40℃低くすることが好ましく、0〜30℃低くすることがさらに好ましく、0〜20℃低くすることが最も好ましい。また、電鋳型及びガラス基板の温度を、UV硬化したUV硬化性樹脂組成物のDMAによるガラス転移温度(Tg)よりも5〜50℃低くすることが好ましく、10〜30℃低くすることがさらに好ましく、15〜25℃低くすることが最も好ましい。ここで、ワーク温度は、放射温度センサを用いて、電鋳型/硬化したUV硬化性樹脂組成物/ガラス基板がこの順で積層した状態で、ガラス基板側から測定した値である。脱型するときの温度をかかる範囲とすることにより、電鋳型20からレンズ部12の脱型が容易になるからである。これは、脱型する温度をかかる範囲にすると、硬化したUV硬化性樹脂組成物が適度な弾性と硬さとを有しているため、ガラス基板上の樹脂から、電鋳型20が剥離しやすくなるためである。例えば、ガラス転移温度よりもワークの温度が極端に低い場合には、樹脂が脆くなりやすく、かつ、適度な柔軟性を失うことから、電鋳型20から、ガラス基板11上のレンズ部12を剥離する際に、ガラス基板11(剥がし方によっては樹脂も)が割れてしまう。一方、ワーク温度が樹脂のガラス転移温度よりも極端に高い場合には、樹脂がゴム化しやすく、電鋳型20から剥離しがたくなる。すなわち、ガラス基板上の樹脂を電鋳型20から剥離する際に樹脂自体の粘性により剥離できなくなる。このため、ワーク温度を上記範囲とすることによって、電鋳型20から、厚さが0.1〜0.3mm程度と薄いガラス基板11とともにレンズ部12を脱型する場合に、ガラス基板11が破損することや、硬化収縮によって、UV硬化したUV硬化性樹脂組成物にレンズの形状不良や反りが発生することを効果的に防止することができる。すなわち、レンズシート10の寸法安定性が向上する。なお、本実施形態では、上記温度範囲で製造され、UV硬化したUV硬化性樹脂組成物のヤング率は、20℃において70〜2000MPa、40℃において15〜80MPaとなる。
Here, the temperature (working temperature) at which the
その後、ガラス基板11、及びガラス基板11に付着したレンズ部12を所定の矩形形状(図1(a)参照)にスクライバーでカットして、レンズシート10の製造が終了する。
Thereafter, the
以上説明したように、本発明のレンズシート10の製造方法によれば、電鋳型20からレンズ部12を脱型する際に、ガラス基板11が破損することや、硬化収縮によって、UV硬化したUV硬化性樹脂組成物にレンズの形状不良や反りが発生することを効果的に防止することができる。このため、その厚さが0.1〜0.3mm程度の薄いガラス基板11を有するレンズシート10を製造することができる。
As described above, according to the method for manufacturing the
次に、以上のように構成されたレンズシート10を備える立体画像表示装置について説明する。図5に、本発明の立体画像表示装置の分解斜視図を示す。
Next, a stereoscopic image display device including the
図5に示すように、立体画像表示装置100は、光源120と、画像表示部130と、レンズシート10と、を備え、これらがこの順で配置されている。なお、立体画像表示装置100は、レンズシート10の光源120と反対側(Z1側)に反射防止層を備えていてもよい。
As shown in FIG. 5, the stereoscopic
光源120は、観察者から見て立体画像表示装置100の最も奥側(Z2側)となるように配置されている。光源120は、立体画像表示装置100を使用している状態において、白色の無偏光が画像表示部130(光源側偏光板150)の一面に向けて出射する。
The
画像表示部130は、光源側偏光板150と、画像生成部160と、出射側偏光板170と、を備え、これらが光源120側からこの順で配置されている。
The
光源側偏光板150は、透過軸および当該透過軸に直交する吸収軸を有し、光源120から出射された無偏光が入射すると、その無偏光のうち透過軸方向と平行な偏光軸の光を透過するとともに、吸収軸方向と平行な偏光軸の光を遮断する。
The light source
画像生成部160は、液晶パネルからなり、ガラス基板160aとガラス基板160bとの間に液晶層160cが設けられている。液晶層160cには、右目用画像生成領域162および左目用画像生成領域164が一列おきに配置されている。立体画像表示装置100の使用状態において、画像生成部160の右目用画像生成領域162および左目用画像生成領域164には、それぞれ右目用画像および左目用画像が生成される。このときに光源側偏光板150を透過した光が画像生成部160の右目用画像生成領域162に入射すると、右目用画像生成領域162の透過光は右目用画像の画像光(右目用画像光)となる。同様に、光源側偏光板150を透過した光が画像生成部160の左目用画像生成領域164に入射すると、左目用画像生成領域164の透過光は左目用画像の画像光(左目用画像光)となる。
The
出射側偏光板170は、右目用画像生成領域162を透過した右目用画像光、および、左目用画像生成領域164を透過した左目用画像光が入射すると、これらのうち偏光軸が透過軸と平行な光を透過すると共に、偏光軸が吸収軸と平行な光を遮断する。このように、画像表示部130は、右目用画像光及び左目用画像光を、偏光軸が互いに平行な直線光として出射する。
When the right-eye image light that has been transmitted through the right-eye
レンズシート10には、前述のように、その表面に複数のマイクロレンズ12aが設けられており、本実施の形態では、このレンズシート10の1ピッチに、右目用画像生成領域162および左目用画像生成領域164が一つずつ含まれる。なお、1ピッチに複数の右目用画像生成領域162および左目用画像生成領域164を含んでもよい。なお、レンズシート10は、マイクロレンズ12aが設けられている面を光源120側に向けるように配置してもよい。立体画像表示装置100の使用状態において、右目用画像生成領域162、左目用画像生成領域164から出射した光がそれに対応するマイクロレンズ12aに入射し、マイクロレンズ12aから出射したそれぞれの光が右目、左目に入射する。
As described above, the
このように構成された立体画像表示装置100では、ガラス基板に上にレンズが形成されたレンズシート10を用いるため、配列ピッチが微細化しても、使用時の環境の影響を受けがたく寸法変化を最小限にすることができる。具体的には、レンズシート10の反りや配列ピッチのズレを最小限に抑えることができる。また、レンズシート10のガラス基板11が薄いため、立体視できる視野角の幅を広げることができ、かつクロストークを抑制することができる。
In the stereoscopic
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の技術思想はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, the technical idea of this invention is not limited to these Examples.
まず、表1に示す組成のUV硬化性樹脂組成物を調製し、調製したUV硬化性樹脂組成物を塗布装置を用いてレンズ形状が形成された雌型に塗布した。次に、塗布したUV硬化性樹脂組成物が雌型とガラス基板との間に挟み込まれるように、ガラス基板(厚さ0.2mm、日本電気硝子社製)を雌型上に載置した。続いて、ロールを用いて、ガラス基板と雌型に形成されたレンズ形状で形成される空間の隅々までUV硬化性樹脂組成物が行き渡たるようにした後、積算光量が1000mJとなるまで、ガラス基板側から紫外線を照射し、UV硬化性樹脂組成物を硬化させることによりレンズ部を形成した。そして、0〜60℃のワーク温度で雌型からガラス基板とともにレンズ部を引き剥がすことにより、実施例1〜9の評価用サンプルを形成した。なお、ワーク温度は、型から製品を剥離する際の温度をいい、デジタル放射温度センサ(キーエンス社製、FT−H10)を用いて、雌型/硬化したUV硬化性樹脂組成物/ガラス基板がこの順で積層した状態で、ガラス基板側から測定した。 First, a UV curable resin composition having the composition shown in Table 1 was prepared, and the prepared UV curable resin composition was applied to a female mold having a lens shape using a coating apparatus. Next, a glass substrate (thickness 0.2 mm, manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) was placed on the female mold so that the applied UV curable resin composition was sandwiched between the female mold and the glass substrate. Subsequently, using a roll, the UV curable resin composition is spread to every corner of the space formed by the lens shape formed on the glass substrate and the female mold, and then the integrated light amount becomes 1000 mJ. The lens part was formed by irradiating ultraviolet rays from the glass substrate side and curing the UV curable resin composition. And the sample for evaluation of Examples 1-9 was formed by peeling a lens part with a glass substrate from a female type | mold at the workpiece | work temperature of 0-60 degreeC. The work temperature refers to the temperature at which the product is peeled from the mold. The digital radiation temperature sensor (manufactured by Keyence Corporation, FT-H10) is used to determine whether the workpiece is a female mold / cured UV curable resin composition / glass substrate. It measured from the glass substrate side in the state laminated | stacked in this order.
評価用サンプルは、以下の基準により評価した。
(1)耐湿熱性
(1−1)評価方法
評価用サンプルを60℃、95%RHの雰囲気下で放置し、2000時間経過後の評価用サンプルを目視により確認した。
(1−2)評価基準
以下の基準により評価した。その結果を表2に示す。
○:初期状態から変化なし。
△:レンズシートが若干白濁する。
×:低分子量物がブリードアウトし、レンズシートが白濁する。Evaluation samples were evaluated according to the following criteria.
(1) Wet and heat resistance (1-1) Evaluation method The sample for evaluation was allowed to stand in an atmosphere of 60 ° C and 95% RH, and the sample for evaluation after 2000 hours was visually confirmed.
(1-2) Evaluation criteria Evaluation was performed according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
○: No change from the initial state.
Δ: The lens sheet becomes slightly cloudy.
X: Low molecular weight material bleeds out and the lens sheet becomes cloudy.
(2)耐光性
(2−1)評価方法
評価用サンプルに紫外線を積算光量が4000MJになるまで照射し、その後のサンプルの黄変度度合いを目視により確認した。
(2−2)評価基準
紫外線照射後の黄変度度合いにより、以下の基準によって評価した。その結果を表2に示す。
○:初期状態から変化なし。
△:紫外線照射により、初期状態から若干黄変(劣化)する。
×:紫外線照射により、初期状態から著しく黄変(劣化)する。(2) Light resistance (2-1) Evaluation method The sample for evaluation was irradiated with ultraviolet rays until the integrated light quantity reached 4000 MJ, and the degree of yellowing of the subsequent sample was visually confirmed.
(2-2) Evaluation criteria The following criteria evaluated by the degree of yellowing after ultraviolet irradiation. The results are shown in Table 2.
○: No change from the initial state.
(Triangle | delta): It yellows (deteriorates) slightly from an initial state by ultraviolet irradiation.
X: Yellowing (degradation) markedly occurs from the initial state by ultraviolet irradiation.
(3)ヤング率
(3−1)測定用サンプルの作製
測定用サンプルは、各実施例で調製した樹脂組成物を所定の型を用いて、積算光量が1000mJになるように紫外線で硬化させ、室温で1日放置したものを測定用サンプルとした。測定用サンプルのサイズは、5mmW×21mmL×0.1mmtである。
(3−2)測定方法
Rheometric.Scientific.F.E.社製の動的粘弾性測定機を用いて測定した。測定条件は、温度が−50〜100℃の範囲、昇温速度が10℃/min、周波数が1Hzである。(3) Manufacture of Young's modulus (3-1) measurement sample The measurement sample was prepared by curing the resin composition prepared in each example with ultraviolet rays so that the integrated light amount was 1000 mJ using a predetermined mold. What was left to stand at room temperature for 1 day was used as a measurement sample. The size of the measurement sample is 5 mmW × 21 mmL × 0.1 mmt.
(3-2) Measuring method
It measured using the dynamic viscoelasticity measuring machine made from Rheometric.Scientific.FE. The measurement conditions are a temperature range of −50 to 100 ° C., a temperature increase rate of 10 ° C./min, and a frequency of 1 Hz.
(4)DMAによるTgの測定
(4−1)測定用サンプルの作製
測定用サンプルは、ヤング率の測定用サンプルと同様に作製した。測定用サンプルのサイズは、5mmW×21mmL×0.1mmtとした。
(4−2)測定方法
Rheometric.Scientific.F.E.社製の動的粘弾性測定機を用いて測定した。測定条件は、温度が−50〜100℃の範囲、昇温速度が10℃/min、周波数が1Hz、引張りモードで測定を行った。(4) Tg measurement by DMA
(4-1) Production of measurement sample The measurement sample was produced in the same manner as the Young's modulus measurement sample. The size of the measurement sample was 5 mmW × 21 mmL × 0.1 mmt.
(4-2) Measuring method
It measured using the dynamic viscoelasticity measuring machine made from Rheometric.Scientific.FE. The measurement conditions were a temperature range of −50 to 100 ° C., a temperature increase rate of 10 ° C./min, a frequency of 1 Hz, and a tensile mode.
(5)TMAによるTgの測定
(5−1)測定用サンプルの作製
測定用サンプルは、各実施例で調製した樹脂組成物を所定の型を用いて、積算光量が1000mJになるように紫外線で硬化させ、室温で1日放置して作製した。測定用サンプルのサイズは、3mm×3mmである。
(5−2)測定方法
島津製作所社製の熱機械分析装置を用いて針入法により測定した。測定条件は、温度が−50〜100℃の範囲、昇温速度が10℃/min、荷重が5kgfである。(5) Measurement of Tg by TMA (5-1) Preparation of measurement sample The measurement sample is prepared by using the resin composition prepared in each example with ultraviolet rays so that the integrated light amount becomes 1000 mJ using a predetermined mold. It was cured and left standing at room temperature for 1 day. The size of the measurement sample is 3 mm × 3 mm.
(5-2) Measuring method It measured by the penetration method using the thermomechanical analyzer by Shimadzu Corporation. The measurement conditions are a temperature range of −50 to 100 ° C., a temperature rising rate of 10 ° C./min, and a load of 5 kgf.
(6)レンズ形状
(6−1)評価用サンプルの作製
評価用サンプルは、耐湿熱性や耐光性で用いるサンプルと同様に作製した。
(6−2)評価方法
0〜60℃のワーク温度でそれぞれの評価用サンプルを脱型し、その評価用サンプルの表面を目視またはルーペを用いて評価した。
(6−3)評価基準
以下の基準によって評価した。その結果を表2に示す。
○:レンズシート全体にレンズ形状の成形不良はなかった。
△:レンズシートの一部にレンズ形状の成形不良が確認された。
×:レンズシートの全体にレンズ形状の成形不良が確認された。(6) Lens shape (6-1) Production of sample for evaluation The sample for evaluation was produced in the same manner as the sample used for wet heat resistance and light resistance.
(6-2) Evaluation Method Each evaluation sample was demolded at a workpiece temperature of 0 to 60 ° C., and the surface of the evaluation sample was evaluated visually or using a loupe.
(6-3) Evaluation criteria Evaluation was performed according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
○: There was no lens-shaped molding defect in the entire lens sheet.
(Triangle | delta): The shaping | molding defect of a lens shape was confirmed by a part of lens sheet | seat.
X: A lens-shaped molding defect was confirmed on the entire lens sheet.
(7)脱型性
(7−1)評価用サンプルの作製
レンズ形状で用いる評価用サンプルと同様に作製した。
(7−2)評価方法
0〜60℃のワーク温度でそれぞれの評価用サンプルを脱型した場合について、目視により、以下の基準によって評価した。その結果を表2に示す。
×:脱型の際にガラス基材が破損した。
○:ガラス基材は破損せず、良好に脱型できた。(7) Demoldability (7-1) Preparation of evaluation sample The sample was prepared in the same manner as the evaluation sample used in the lens shape.
(7-2) Evaluation method About the case where each sample for evaluation was demolded at a workpiece temperature of 0 to 60 ° C, it was evaluated visually according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
X: The glass substrate was damaged during demolding.
○: The glass substrate was not damaged and could be removed from the mold well.
表2に示すように、ワーク温度を、例えば、実施例1では10〜30℃、実施例2では0〜20℃とすることにより、雄型からレンズ部を脱型する際に、ガラス基板が破損することや、硬化収縮によってUV硬化性樹脂組成物にレンズの形状不良や反りが発生することを防止でき、その厚さが0.1〜0.3mm程度と薄いガラス基板を有するレンズシートを製造することができることを確認した。 As shown in Table 2, when the workpiece temperature is removed from the male mold by setting the workpiece temperature to, for example, 10 to 30 ° C. in Example 1 and 0 to 20 ° C. in Example 2, the glass substrate A lens sheet having a thin glass substrate with a thickness of about 0.1 to 0.3 mm can be prevented from being damaged or causing a lens shape defect or warpage in the UV curable resin composition due to curing shrinkage. It was confirmed that it could be manufactured.
なお、本発明は、本発明の広義の趣旨及び範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。 Note that the present invention can be variously modified and modified without departing from the broad meaning and scope of the present invention. Further, the above-described embodiment is for explaining the present invention, and does not limit the scope of the present invention. That is, the scope of the present invention is shown not by the embodiments but by the claims. Various modifications within the scope of the claims and within the scope of the equivalent invention are considered to be within the scope of the present invention.
本出願は、2012年6月15日に出願された日本国特許出願特願2012−136417号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願2012−136417号の明細書、特許請求の範囲、及び図面全体を参照として取り込むものとする。 This application is based on Japanese Patent Application No. 2012-136417 filed on Jun. 15, 2012. In this specification, the specification of Japanese Patent Application No. 2012-136417, the scope of claims, and the entire drawing are incorporated by reference.
本発明は、レンズシート、及び、この製造方法、並びに、このレンズシートを備える立体画像表示装置に有用である。 The present invention is useful for a lens sheet, a manufacturing method thereof, and a stereoscopic image display apparatus including the lens sheet.
10 レンズシート
11 ガラス基板
12 レンズ部
12a マイクロレンズ
20 電鋳型
25、26 ロール
30 塗布装置
40 UVランプ
100 立体画像表示装置
120 光源
130 画像表示部
150 光源側偏光板
160 画像生成部
160a、160b ガラス基板
160c 液晶層
162 右目用画像生成領域
164 左目用画像生成領域
170 出射側偏光板
200 反射防止層DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記レンズ部は、UV硬化したUV硬化性樹脂組成物からなり、
前記ガラス基板は、その厚みが0.1〜0.3mmである、ことを特徴とするレンズシート。A glass substrate and a lens portion on the glass substrate;
The lens part is composed of a UV curable resin composition that is UV cured,
The glass sheet has a thickness of 0.1 to 0.3 mm.
前記UV硬化性樹脂組成物が前記ガラス基板と前記成形型で形成される空間に行き渡るように、前記成形型、前記UV硬化性樹脂組成物、及び、前記ガラス基板をラミネートするラミネートステップと、
前記UV硬化性樹脂組成物をUV硬化させることで硬化したUV硬化性樹脂組成物を前記ガラス基板に付着させ、硬化したUV硬化性樹脂組成物層と前記ガラス基板を2層状に成形する成形ステップと、
前記硬化したUV硬化性樹脂組成物層を前記ガラス基板とともに前記成形型から脱型する脱型ステップと、を備え、
前記脱型ステップでは、前記ガラス基板の温度を、前記硬化したUV硬化性樹脂組成物のTMAによるガラス転移温度以下にする、ことを特徴とするレンズシートの製造方法。A substrate placement step of placing a glass substrate on an uncured UV curable resin composition placed on a mold;
A lamination step of laminating the mold, the UV curable resin composition, and the glass substrate so that the UV curable resin composition is spread over a space formed by the glass substrate and the mold;
A molding step in which a UV curable resin composition cured by UV curing the UV curable resin composition is attached to the glass substrate, and the cured UV curable resin composition layer and the glass substrate are molded into two layers. When,
A demolding step of demolding the cured UV curable resin composition layer from the mold together with the glass substrate,
In the demolding step, the temperature of the glass substrate is made equal to or lower than the glass transition temperature by TMA of the cured UV curable resin composition.
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