KR100604123B1

KR100604123B1 - 렌즈 시트 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100604123B1
Application number: KR1020017001436A
Authority: KR
Inventors: 오오까와마꼬또; 코나미유끼찌; 하마다마사오; 코가메아끼요시; 모또나가아끼라
Original assignee: 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤
Priority date: 1998-08-05
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2006-07-25
Also published as: WO2000008494A1; KR20010072208A; US20040075897A1; US6628460B1; US6870674B2

Abstract

투명수지시트로 이루어진 투명기재 (2) 의 일방 이상의 면상에 자외선 경화수지 등의 활성 에너지선 경화수지에 의해 다수의 렌즈 단위를 포함하여 이루어진 렌즈부 (3) 가 형성되어 이루어진 렌즈 시트에서, 투명기재 (2) 와 렌즈부 (3) 사이에 렌즈부의 렌즈 높이 (H) 의 1 내지 30 % 의 두께의 완화층 (1) 이 개재하고 있다. 완화층 (1) 은 활성에너지 경화수지로 이루어지며, 렌즈부 (3) 와 일체화되어 있다. 투명기재 (2) 의 굴절율은 렌즈부 (3) 의 굴절율보다도 낮다. 렌즈 단위는 단면삼각형상의 프리즘열로 이루어진다. 완화층 (1) 의 두께는 예를 들어 1 내지 10 ㎛ 이며, 프리즘열은 10 내지 150 ㎛ 의 피치로 배열되어 있으며, 프리즘열의 정각은 50 내지 75°이다. 이 같은 완화층 (1) 을 갖는 렌즈 시트는 렌즈형의 렌즈부 전사패턴 형성면과 투명기재의 일방의 면 사이에 활성 에너지선 경화성 조성물을 주입하여 렌즈형과 투명기재 사이에 조성물층을 형성하고 조성물층의 두께를 투명기재의 타방의 면에 대향하도록 배치된 닙롤로 균일하게 할 때에 압력 조정 기구에 의해 닙롤의 닙압을 조정함으로써 조성물층의 두께를 소요 두께로 균일화하여 얻을 수 있다. 소요 두께의 완화층 (1) 을 형성함으로써 활성 에너지선 경화성 조성물의 중합 수축에 의한 렌즈부의 표면 형상의 변형을 억제하여 반점 형상의 모양이나 번쩍임 등의 광학적 결함의 발생을 방지할 수 있다.

Description

렌즈 시트 및 그 제조방법 {LENS SHEET AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}

본 발명은, 액정표시장치 등에 있어서 조명용 면광원 소자로서 사용되는 백라이트 등의 정면휘도를 향상시키기 위해 사용되는 프리즘 시트, 프로젝션 텔레비젼 및 마이크로필름 판독기 등의 표시화면으로 쓰여지는 투사스크린에 사용되는 양면 렌티큘러렌즈 시트 등의 렌즈 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 반점형상 모양 및 번쩍임 등의 광학결함이 없는 우수한 렌즈 시트 및 이러한 렌즈 시트를 제조하는 방법에 관한 것이다.

최근, 컬러 액정표시장치를 갖춘 휴대용 노트북 컴퓨터 및, 컬러 액정패널을 사용한 휴대용 액정텔레비젼 또는 비디오 일체형 액정텔레비젼 등의 배터리 구동 제품에 있어서는, 배터리에 의한 구동시간을 늘리는 데에 액정표시장치의 소비전력이 큰 점이 장애가 되어 있다. 그 중에서도, 액정표시장치에 사용되고 있는 백라이트의 소비전력이 장치 전체의 소비전력에서 차지하는 비율이 크므로, 이 백라이트 소비전력을 가능한한 낮게 억제하는 것이 배터리에 의한 장치의 구동시간을 늘리고, 상기 제품의 실용가치를 높이는 데에 있어서 중요한 과제로 되어 있다. 그러나, 백라이트의 소비전력을 억제함으로써 백라이트의 휘도를 저하시켰다는 점에서는 액정표시가 보기에 나쁘게 되어 바람직하지 않다. 거기서, 일본 공개실 용신안공보 평 3-69184 호 등에서는, 백라이트의 광학적인 효율을 개선함으로써 백라이트의 휘도를 희생하지 않고 소비전력을 억제하기 위해, 표면에 프리즘열 등의 렌즈 단위를 다수 형성한 렌즈 시트를 도광체의 출사표면에 탑재한 백라이트가 제안되어 있다.

이러한 렌즈 시트로는, 일본 공개특허공보 평 5-196808 호 및 일본 공개특허공보 평 6-59129 호 등에 제안되어 있는 바와 같이, 렌즈 패턴의 정확한 전사성 및 생산성 등의 관점에서 자외선 경화성 조성물 등의 활성 에너지선(線) 경화성 조성물을 사용하여 렌즈부를 형성한 것이 사용되어 오고 있다. 예를 들면, 투명 수지필름 및 투명 수지 시트 등의 투명기재 상에 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화물로 이루어지는 렌즈부가 일체로 형성되어 있다.

그러나, 이러한 활성 에너지선 경화 수지에 의해 렌즈부가 형성되는 렌즈 시트는, 백라이트의 구성요소로서 사용된 경우에, 활성 에너지선 경화성 조성물이 경화, 부형 (賦型) 될 때의 중합수축에 의한 렌즈형상의 미묘한 변형이 원인으로 생각되어지는 반점형상 모양이 발생하고, 이 반점 모양이 광학결함으로 되어 백라이트의 광학특성을 저하시키는 문제점을 가지고 있었다.

한편, 프로젝션 텔레비젼 및 마이크로필름 판독기 등의 투사스크린에 있어서는, 양호한 화상을 얻기 위해 양면에 렌티큘러렌즈를 형성한 렌티큘러렌즈 시트가 사용되고 있다. 종래, 이러한 렌티큘러렌즈 시트는, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 염화비닐 수지, 스티렌 수지 등의 투명 수지재료를 사용하여 이들 수지를 사출성형하는 방법 및, 수지판에 렌즈형을 맞닿게 하여 가열 가압함으로써 렌즈형의 렌티큘러렌즈 전사패턴을 수지판 표면에 전사하는 가압성형법 등이 알려져 있다.

그러나, 사출성형법에서는 커다란 사이즈의 렌티큘러렌즈 시트의 성형이 어려워, 비교적 작은 사이즈의 렌티큘러렌즈 시트밖에 성형할 수 없다. 또, 가압성형법에서는, 수지판 및 렌즈형의 가열냉각 사이클에 긴 시간을 요하기 때문에 렌티큘러렌즈 시트의 대량생산을 수행하기 위해서는 다수의 렌즈형이 필요하며, 대형 렌티큘러렌즈 시트를 제조하기 위해서는 생산장치에 막대한 비용이 든다.

이에 반해, 활성 에너지선 경화성 조성물을 판형상 렌즈형 내에 주입한 후, 활성 에너지선을 조사하여 상기 조성물을 경화, 부형시키는 방법 등이 제안되어 있지만, 활성 에너지선 경화성 조성물을 사용하는 방법은, 성형시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있는 반면 렌즈형 내로 조성물을 주입할 때에 거품이 딸려 들어가는 등의 문제점을 가지고 있어, 이를 해결하기 위해서는 별도로 조성물의 탈거품 처리를 실시하거나 조성물을 천천히 주입하는 등의 방법을 채용할 필요가 있어 대량생산을 위해서는 아직 불충분한 것이었다. 특히, 렌즈형의 전사패턴형상에 따라서는, 그 홈부에 기포가 갇히기 때문에 기포가 발생되기 쉽고 일단 발생한 기포는 용이하게 제거하기 어려우므로, 기포에 의한 렌즈 결함을 초래하는 문제점을 가지고 있었다.

이러한 기포발생을 방지하는 방법으로, 일본 공개특허공보 평 1-192529 호에 기재되어 있는 바와 같이 자외선 경화성 조성물을 렌즈형에 조성물 더미를 형성하도록 공급한 후, 조성물 더미에 베이스필름을 올려놓고 그 베이스필름을 통해 가압 롤로 조성물을 렌즈형 상에 고르게 하면서 베이스필름을 적층하고, 자외선을 조사하여 경화 및 부형시키고 탈형하는 방법이 제안되어 있다.

그러나, 이러한 방법에서는 균일한 두께의 렌즈 시트를 얻기가 어려워, 렌즈 시트에 두께편차 (불균일) 가 발생하고, 이것이 화상 왜곡 등의 렌즈 품질저하의 원인이 되는 등 문제점을 가지고 있다. 또, 액체형상의 활성 에너지선 경화성 조성물을 중합하여 경화·부형시키기 때문에 경화시의 모노머의 중합수축이 크고, 이 때문에 렌즈형상이 고정밀도로 전사되지 않아, 설계대로의 렌즈가 얻어지지 않거나 렌즈에 왜곡이 발생하여, 렌즈부와 시트형상 투명기재의 사이에 미소한 간극이 생겨 쉽게 박리되는 등의 문제점을 가지고 있었다. 특히, 양면 렌티큘러렌즈 시트에서는, 렌즈의 두께불균일 및 양면 렌즈의 축의 어긋남이 스크린 특성에 악영향을 미치기 때문에, 양호한 스크린 특성을 얻기 위해서는 렌즈의 두께 제어 및 양면의 렌즈의 위치매칭을 정확히 수행할 필요가 있다.

또, 화상의 고정밀 세밀화로의 요구가 높아지고 있으며, 이 요구에 부응하기 위하여 렌티큘러렌즈의 화인피치화에 대응하기 위해 일본 공개특허공보 평 1-159627 호 및 일본 공개특허공보 평 3-64701 호 등에서는 자외선 경화성 조성물을 사용, 원통형상 렌즈형을 사용하여 투명기재의 양면에 렌티큘러렌즈를 연속적으로 형성하는 방법이 제안되어 있다.

그러나, 이러한 자외선 경화성 조성물에 의해 양면 렌티큘러렌즈 시트를 제조하는 경우에는 자외선 경화성 조성물이 중합 경화할 때의 중합수축에 의한 렌즈형상의 미묘한 변형이 발생하여, 이러한 방법으로 얻은 양면 렌티큘러렌즈 시트를 사용한 스크린 등에서는 외광의 반사방향의 불균일이 원인으로 생각되어지는 번쩍임이 발생한다. 이 번쩍임이 광학결함으로 되어 스크린 등의 광학특성을 저하시키는 문제점을 가지고 있었다.

여기서, 본 발명의 목적은, 렌즈 시트 제조시의 활성 에너지선 경화성 조성물의 중합수축에 의한 렌즈형상의 변형을 억제하여, 반점형상의 모양 및 번쩍임 등의 광학결함이 없는 우수한 광학특성을 갖는 렌즈 시트를 제공함과 동시에 이러한 렌즈 시트를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

즉, 본 발명의 렌즈 시트는, 투명기재의 적어도 한쪽면 상에 활성 에너지선 경화 수지에 의해 다수의 렌즈 단위를 함유하여 이루어지는 렌즈부가 형성되어 이루어지는 렌즈 시트에 있어서, 상기 투명기재 상에 렌즈 높이의 1 ∼ 30 % 두께의 완화층을 통해 상기 렌즈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다. 또, 본 발명의 렌즈 시트의 제조방법은, 렌즈 전사부 패턴이 형성된 렌즈형의 렌즈부 전사패턴 형성면과 투명기재의 일면 (내면) 의 사이에 활성 에너지선 경화성 조성물을 공급하여 상기 조성물의 층을 형성하는 공정, 투명기재의 다른 면 (외면) 측에 배치된 닙롤 (nip roll) 에 의해 활성 에너지선 경화성 조성물층의 두께를 균일하게 하는 공정, 투명기재를 통해 조성물층에 활성 에너지선을 조사하여 활성 에너지선 경화성 조성물을 경화 및 부형하는 공정, 전사된 렌즈부 및 투명기재를 일체로 하여 렌즈형에서 이형하는 공정으로 이루어지는 렌즈 시트의 제조방법에서, 압력기구에 의해 닙롤의 닙압을 조정함으로써 활성 에너지선 경화성 조성물층의 두께 를 균일화하여 렌즈부와 투명기재의 사이에 완화층을 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 본 발명에 의하면, 압력조정기구에 의해 닙롤의 닙압을 조정함으로써 활성 에너지선 경화성 조성물층의 두께를 균일화하고, 투명기재 상에 필요 두께의 완화층을 사이에 두고 렌즈부를 형성함으로써, 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화시의 중합수축에 의한 렌즈부 형상의 변형을 동시에 형성하는 완화층에 의해 완화시킬 수 있어, 반점형상의 모양 및 번쩍임 등의 광학결함이 없는 우수한 광학특성을 갖는 프리즘 시트 및 양면 렌티큘러렌즈 시트 등의 렌즈 시트를 제공할 수 있다.

도 1 은 본 발명에 의한 편면 프리즘 시트를 나타내는 모식적 단면도이고,

도 2 는 본 발명에 의한 양면 프리즘 시트를 나타내는 모식적 사시도이고,

도 3a 및 도 3b 는 투사스크린에 사용되는 본 발명에 의한 양면 렌티큘러렌즈 시트를 나타내는 모식적 단면도이고,

도 4 는 본 발명에 의한 렌즈 시트의 제조공정을 나타내는 모식도이고,

도 5 는 본 발명에 의한 렌즈 시트의 제조공정에서 사용되는 원통형 렌즈형을 나타내는 도면이고,

도 6 은 본 발명에 의한 렌즈 시트의 제조공정에서 사용되는 원통형 렌즈형을 나타내는 도면이고,

도 7 은 본 발명에 의한 렌즈 시트의 제조공정에서 사용되는 원통형 렌즈형 을 나타내는 도면이고,

도 8 은 랩핑 원통형 렌즈형에 사용되는 박판형상 렌즈형을 나타내는 도면이고,

도 9 는 본 발명에 의한 렌즈 시트의 제조공정에서 사용되는 원통형 렌즈형을 나타내는 도면이고,

도 10 은 본 발명에 의한 렌즈 시트의 제조공정을 나타내는 모식도이고,

도 11 은 본 발명에 의한 양면 프리즘 시트를 사용한 면광원 소자를 나타내는 모식적 사시도이고,

도 12 는 본 발명에 의한 렌즈 시트의 제조공정을 나타내는 모식도이고,

도 13 은 본 발명에 의한 렌즈 시트의 제조공정에서 사용되는 원통형 렌즈형을 나타내는 도면이고,

도 14 는 본 발명에 의한 렌즈 시트의 제조공정을 나타내는 모식도이고,

도 15 는 본 발명에 의한 렌즈 시트의 제조공정에서 사용되는 원통형 렌즈형을 나타내는 도면이고,

도 16 은 랩핑 원통형 렌즈형에 사용되는 박판형상 렌즈형을 나타내는 도면이고,

도 17 은 본 발명에 의한 렌즈 시트의 제조공정에서 사용되는 원통형 렌즈형을 나타내는 도면이고,

도 18 은 본 발명에 의한 렌즈 시트의 제조공정을 나타내는 모식도이고,

도 19 는 본 발명에 의한 렌즈 시트의 제조공정에서 사용되는 원통형 렌즈형 을 나타내는 도면이고,

도 20 은 본 발명에 의한 렌즈 시트의 제조공정을 나타내는 모식도이고, 그리고

도 21 은 본 발명에 의한 렌즈 시트의 제조공정에서 사용되는 원통형 렌즈형을 나타내는 도면이다.

우선, 본 발명의 렌즈 시트에 대해, 도 1 내지 도 3 을 참조하여 설명한다.

도 1 은, 컬러 액정표시장치를 갖춘 휴대용 노트북 컴퓨터와, 컬러 액정패널을 사용한 휴대용 액정텔레비젼 또는 비디오 일체형 액정텔레비젼 등의 액정표시장치의 백라이트 등의 면광원 소자의 정면휘도를 향상시키기 위해 사용되는 프리즘 시트를 나타내는 것으로, 이 프리즘 시트가 본 발명의 렌즈 시트에 해당한다. 도 1 에 나타낸 바와 같이, 프리즘 시트에서는, 투명기재 (2) 의 한쪽면 상에 다수의 렌즈 단위 (프리즘열) 로 이루어지는 렌즈부 (3) 가 활성 에너지선 경화 수지에 의해 형성되고, 투명기재 (2) 와 렌즈부 (3) 의 사이에 완화층 (1) 이 존재한다. 도 2 는 도 1 의 프리즘 시트의 다른면 상에도, 다수의 렌즈 단위로 이루어지는 렌즈부 (4) 가 활성 에너지선 경화 수지에 의해 형성된 양면 프리즘 시트를 나타내는 것이다. 도 2 에 나타내고 있는 바와 같이, 투명기재 (2) 와 렌즈부 (4) 의 사이에도 완화층 (1') 이 형성되어 있다.

완화층 (1,1') 은, 통상 렌즈부 (3,4) 와 동일 활성 에너지선 경화 수지에 의해 일체적으로 형성된다. 이 완화층 (1,1') 을 렌즈부 (3) 의 렌즈높이 (H,H') 의 1 ∼ 30 % 의 두께로 형성함으로써, 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화시의 중합수축에 의한 반점형상 모양의 발생을 억제할 수 있다.

본 발명에서는, 렌즈 시트의 렌즈부 (3,4) 의 표면형상은 그 목적에 따라 도 1 또는 도 2 에 나타낸 것과 같은 프리즘열이 서로 평행하게 다수 형성된 프리즘면 외에, 선형 또는 원형의 프레넬렌즈 (Fresnel lense) 가 형성된 프레넬렌즈면, 단면 반원형상 또는 반타원형상 등의 렌티큘러렌즈가 서로 평행하게 다수 형성된 렌티큘러렌즈면 및 파형 렌즈면 등의 형상일 수도 있다. 이들 렌즈부 (3,4) 로는, 투명기재 (2) 의 양측 표면에 동일 종류 및 사이즈의 렌즈형상을 형성할 수도 있고, 또 상이한 종류 및 사이즈의 렌즈형상을 형성할 수도 있다. 본 발명의 렌즈 시트에서는, 렌즈부 (3,4) 의 두께는 10 ∼ 150 ㎛ 정도, 렌즈 단위의 피치는 10 ∼ 150 ㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다. 특히, 활성 에너지선 경화 수지로 렌즈부를 형성하는 본 발명에서는, 액정표시장치 등의 고정밀 세밀화에 대응가능한 면광원 소자 등에 사용되는 화인피치의 렌즈 시트에 적합하며, 렌즈 단위의 피치가 10 ∼ 100 ㎛ 의 범위인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 50 ㎛ 의 범위이다.

또, 렌즈 단위가 프리즘열인 경우에는 프리즘열의 정상각은 50 ∼ 160° 의 범위내로 하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 광원, 광원과 대향하는 일측면을 광입사면으로 하고 이 광입사면과 대략 직각의 일표면을 광출사면으로 하는 도광체, 및 도광체의 광출사면 상에 배치되는 프리즘 시트에 의해 기본적으로 구성되는 액정표시장치용 면광원 소자 (에지라이트 방식) 에서는, 프리즘면이 액정패널측이 되도록 프리즘 시트를 배치하는 경우에 프리즘열의 정상각은 80 ∼ 100° 정도의 범위이고, 바람직하게는 85 ∼ 95° 의 범위이다. 한편, 프리즘면이 도광체측이 되도록 프리즘 시트를 배치하는 경우에는, 프리즘열의 정상각은 50 ∼ 75° 정도의 범위이고, 바람직하게는 55 ∼ 70° 의 범위이다. 활성 에너지선 경화 수지로 이루어지는 렌즈부 (3,4) 는, 면광원 소자의 휘도의 향상 등의 관점에서 높은 굴절율을 갖는 것이 바람직하며, 구체적으로는 그 굴절율이 1.55 이상, 바람직하게는 1.6 이상이다.

도 3a 및 도 3b 는, 프로젝션 텔레비젼 및 마이크로필름 판독기 등의 투사스크린에 사용되는 양면에 렌티큘러렌즈를 형성한 양면 렌티큘러렌즈 시트로서, 각각 출사면측에 형성된 렌티큘러렌즈의 형상이 상이한 예이다. 도 3a 는, 출사면측 (도면에서의 상면측) 에 형성된 렌티큘러렌즈 단위의 인접하는 것들 사이의 계곡부에 광흡수층을 형성한 것이다. 도 3b 는, 출사면측에 형성된 렌티큘러렌즈 단위의 인접하는 것끼리의 사이에 볼록부를 형성하고, 그 볼록부의 상면에 광흡수층을 형성한 것이다.

본 발명의 양면 렌티큘러렌즈 시트는, 도 3a 및 도 3b 에 나타낸 바와 같이 투명기재 (2) 의 한쪽 면 상에 다수의 제 1 렌티큘러렌즈 단위를 함유하여 이루어지는 제 1 렌즈부 (5: 출사면 렌티큘러렌즈부) 가 활성 에너지선 경화 수지에 의해 형성되고, 다른 면 상에 다수의 제 2 렌티큘러렌즈 렌즈 단위를 함유하여 이루어지는 제 2 렌즈부 (6: 입사면 렌티큘러렌즈부) 가 활성 에너지선 경화 수지에 의해 형성되어 있으며, 투명기재 (2) 와 제 1 및 제 2 렌즈부 (5,6) 의 사이에 각각 완화층 (1,1') 이 존재하고 있다. 완화층 (1,1') 은, 통상, 렌즈부 (5,6) 와 동일한 활성 에너지선 경화 수지에 의해 일체적으로 형성된다. 이 완화층 (1,1') 을 렌즈 높이 (H,H') 의 1 ∼ 30 % 의 두께로 형성함으로써, 활성 에너지선 경화성 조성물의 경화시의 중합수축에 의한 번쩍임 등의 발생을 억제할 수 있다.

본 발명의 양면 렌티큘러렌즈 시트에 있어서는, 렌즈부 (5,6) 의 두께는 50 ∼ 1000 ㎛ 정도, 렌즈 단위의 피치는 50 ∼ 1000 ㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다. 특히, 활성 에너지선 경화 수지로 렌티큘러렌즈를 형성하는 본 발명에서는 화인피치의 양면 렌티큘러렌즈 시트에 적합하며, 렌즈 단위의 피치가 50 ∼ 500 ㎛ 의 범위인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50 ∼ 450 ㎛ 의 범위이다.

본 발명의 렌즈 시트에서, 완화층 (1,1') 은 상기한 바와 같이 렌즈 높이의 1 ∼ 30 % 의 두께로 할 필요가 있다. 또, 본 발명에서 렌즈 높이란, 도 1 에 나타낸 바와 같이 렌즈부 (3 ∼ 6) 의 높이 (H,H') 이고, 완화층 (1,1') 이 활성 에너지선 경화 수지로 렌즈부와 일체적으로 형성되어 있는 경우에는, 활성 에너지선 경화 수지의 층두께로부터 완화층 (1,1') 의 두께를 제외한 두께를 말한다. 이 완화층 (1,1') 은, 렌즈부 (3 ∼ 6) 의 형성에 있어서, 활성 에너지선 경화 수지의 중합수축에 의한 렌즈형 내에서의 수지의 부족을 보충함으로써 렌즈형상 (렌즈부의 표면형상) 의 변형을 완화시키는 것으로, 이 완화층 (1,1') 의 두께가 렌즈 높이의 1 % 미만이면, 완화층 (1,1') 에서의 중합수축에 의한 렌즈형상의 변형의 완화 효과가 불충분해지는 경향이 있으며, 반대로 렌즈 높이의 30 % 를 넘으면 완화층 (1,1') 의 두께불균일 억제의 제어가 어려워져, 두께편차 (불균일) 에 의한 광학특성의 저하를 초래하는 경향이 있다. 완화층 (1,1') 의 두께는 바람직하게는 렌즈높이의 1 ∼ 25 % 의 범위이고, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 15 % 의 범위이다. 또, 도 1 및 도 2 에 나타낸 바와 같이 액정표시장치의 면광원 소자용 프리즘 시트 등의 피치 또는 두께가 수 ㎛ 정도의 미세한 렌즈 단위를 형성하는 경우에는 완화층 (1,1') 은 얇은 것이 바람직하고, 예를 들면 1 ∼ 10 ㎛ 정도의 범위로 하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 5 ㎛ 의 범위이다. 또한, 도 3 에 나타낸 바와 같은 양면 렌티큘러렌즈 시트에서는, 예를 들면 완화층 (1,1') 의 두께는 5 ∼ 30 ㎛ 정도의 범위로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 15 ㎛ 의 범위이다.

또, 본 발명의 렌즈 시트를 구성하는 투명기재 (2) 는, 자외선, 전자선 등의 활성 에너지선을 투과하는 재료라면 특별히 한정되지 않고, 유연한 유리판 등을 사용할 수도 있으며, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 염화비닐계 수지, 폴리메타크릴이미드계 수지 등의 투명수지의 시트 및 필름이 바람직하다. 특히, 렌즈부 (3 ∼ 6) 의 굴절율보다도 굴절율이 낮고, 표면반사율이 낮은 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트와 폴리플루오로화 비닐리덴계 수지와의 혼합물, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 투명기재 (2) 의 두께는 렌즈 시트의 용도에 의해서도 상이하지만, 예를 들면 50 ∼ 500 ㎛ 정도의 범위의 것이 사용된다. 또, 투명기재 (2) 에는, 활성 에너지선 경화 수지로 이루어지는 완화층 (1,1') 과의 밀착성을 향상시키기 위해, 표면에 앵커코트 처리 등의 밀착성 향상처리를 실시한 것이 바람직하다.

렌즈 시트의 완화층 (1,1') 및 렌즈부 (3 ∼ 6) 를 형성하는 활성 에너지선 경화 수지로는, 자외선, 전자선 등의 활성 에너지선으로 경화시킨 것이라면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 폴리에스테르류, 에폭시계 수지, 폴리에스테르(메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴레이트계 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도 (메타)아크릴레이트계 수지가 그 광학특성 등의 관점에서 특히 바람직하다. 이러한 경화 수지에 사용되는 활성 에너지선 경화성 조성물로는, 취급성 및 경화성 등의 관점에서 다가 아크릴레이트 및/또는 다가 메타크릴레이트 (이하, 다가(메타)아크릴레이트로 표기), 모노아크릴레이트 및/또는 모노메타크릴레이트 (이하, 모노(메타)아크릴레이트로 표기), 및 활성 에너지선에 의한 광중합개시제를 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 대표적인 다가(메타)아크릴레이트로는, 폴리올폴리(메타)아크릴레이트, 폴리에스테르폴리(메타)아크릴레이트, 에폭시폴리(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은, 단독 또는 2 종 이상의 혼합물로서 사용된다. 또, 모노(메타)아크릴레이트로는, 모노알콜의 모노(메타)아크릴산 에스테르, 폴리올의 모노(메타)아크릴산 에스테르 등을 들 수 있으며, 후자의 경우, 금속형을 사용할 때에는 유리(遊離) 수산기의 영향으로 생각되는 금속형과의 이형 곤란성을 저감하기 위해 소량으로 사용하는 것이 좋다. 또, 금속형을 사용하는 경우에는, (메타)아크릴산 및 그 금속염에 대해서도 높은 극성을 가지고 있기 때문에 소량으로 사용하는 것이 좋다.

다음으로, 본 발명에 관한 렌즈 시트의 제조방법에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.

도 4 내지 도 6 은, 도 1 에 나타낸 바와 같은 프리즘 시트 (렌즈 시트) 의 제조를 설명하기 위한 것으로, 도 4 는 본 발명의 렌즈 시트의 제조공정을 나타내는 모식도이다. 도 5 및 도 6 은 본 발명에서 사용되는 원통형 렌즈형 (롤형) 을 나타내는 도이다. 도면 중에서 7 은, 형성되는 렌즈 시트의 다수의 렌즈 단위에 대응하는 다수의 렌즈 단위 전사부가 형성된 렌즈부 전사패턴을 외주면에 갖는 렌즈형으로, 알루미늄, 황동, 강(鋼) 등의 금속제 금속형 및, 실리콘 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, ABS 수지, 불소 수지, 폴리메틸펜텐 수지 등의 합성수지제의 수지형, Ni 전주법(電鑄法) 으로 제작한 전주형 등이 사용된다. 특히, 도 4 에 나타낸 바와 같은 롤형의 경우에는, 내열성 및 강도 등의 관점에서 금속형을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 롤형에 한정되지 않고, 평판형상의 평형일 수도 있다. 롤형의 경우에는, 도 5 에 나타낸 바와 같이 렌즈부 전사패턴이 형성된 박판 렌즈형 (15) 을 원통형상 롤 (16) 에 둘러 감아 고정한 것을 사용할 수도 있다. 또, 완화층 (1) 을 균일하게 형성하기 위해서는, 도 6 에 나타낸 바와 같은 단부에 다른 부분보다 직경방향의 높이가 높은 두꺼운 단부 (17A,17B) 를 형성한 박판 단부착 렌즈형 (17) 을, 단부 (17A,17B) 가 원주방향을 향하도록 원통형상 롤 (16) 에 둘러 감아 고정한 원통형상 단부착 렌즈형을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 렌즈형에는, 각종 부식방지를 위해 구리 및 니켈 등의 도금을 표면에 실시하는 것이 바람직하다.

렌즈형 (7) 에는, 그 렌즈부 전사패턴면을 따라 투명기재 (9) 가 공급되어 있고, 렌즈형 (7) 과 투명기재 (9) 의 사이에 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 이 수지탱크 (12) 로부터 공급노즐 (13) 을 통해 연속적으로 공급된다. 투명기재 (9) 의 외측 (렌즈형 (7) 측과 반대측) 에는, 공급된 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 층의 두께를 균일하게 하기 위한 닙롤 (8) 이 설치되어 있다. 닙롤 (8) 로는, 금속제 롤, 고무제 롤 등이 사용된다. 또, 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 의 층두께를 균일하게 하기 위해서는, 닙롤 (8) 의 진원도, 표면거칠기 등에 대해서 높은 정밀도로 가공된 것이 바람직하고, 고무제 롤의 경우에는 고무 경도가 60 도 이상인 고경도의 것이 바람직하다. 이 닙롤 (8) 은, 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 의 층두께를 정확하게 조정할 필요가 있어, 압력조정기구 (11) 에 의해 압력인가조작이 이루어지도록 되어 있다. 이 압력조정기구 (11) 로는, 유압 실린더, 공기압 실린더, 각종 나사기구 등이 사용가능하고, 기구의 간편함 등의 관점에서 공기압 실린더가 바람직하다. 공기압은 압력조정밸브 등에 의해 제어된다.

렌즈형 (7) 과 투명기재 (9) 의 사이에 공급되는 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 은, 완화층 (1) 을 일정 두께로 형성시키기 위해 일정 점도를 유지하는 것이 바람직하다. 점도범위는, 형성하는 완화층 (1) 의 두께에 따라서 상이하지만, 일반적으로는 20 ∼ 3000 mPa·S 범위의 점도로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 100 ∼ 1000 mPa·S 범위이다. 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 의 점도가 20 mPa·S 미만인 경우, 완화층 (1) 의 형성을 위해서는 닙압을 극히 낮 게 설정하거나 성형 스피드를 극단적으로 빠르게 할 필요가 있다. 그러나, 닙압을 극히 낮게 하면 압력조정기구 (11) 의 안정작동이 불가능하게 되는 경향이 있어, 완화층 (1) 의 두께불균일이 발생하기 쉽다. 또, 성형 스피드를 극단적으로 빠르게 하면 활성 에너지선의 조사량이 부족하여 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 의 경화가 불충분하게 되는 경향이 있다. 한편, 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 의 점도가 3000 mPa·S 을 넘으면, 렌즈형의 렌즈부 전사패턴의 세부까지 충분하게 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 이 골고루 퍼지지 않고, 렌즈형상의 정확한 전사가 곤란하게 되거나, 기포의 혼입에 의한 결함이 발생하기 쉬워지는 등, 성형속도의 극단적인 저하에 의한 생산성의 악화도 초래하는 경향이 있다. 이러한 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 의 점도를 일정하게 유지시키기 위해서는, 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 의 온도제어가 이루어지도록 수지탱크 (12) 의 외부 및 내부에 시즈히터(seize heater), 온수자켓 등의 열원설비를 설치해 두는 것이 바람직하다.

활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 을 렌즈형 (7) 과 투명기재 (9) 와의 사이에 공급한 후, 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 이 렌즈형 (7) 과 투명기재 (9) 의 사이에 끼워진 층상태에 있는 중에 활성 에너지선 발광광원 (14) 으로부터 활성 에너지선을 투명기재 (9) 를 통해 조사하고, 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 을 중합 경화하여, 렌즈형 (7) 에 형성된 렌즈부 전사패턴의 전사를 실시한다. 활성 에너지선 조사장치 (14) 로는, 화학반응용 케미컬 램프, 저압 수은 램프, 고압 수은 램프, 메탈할라이드 램프, 가시관 할로겐 램프 등이 사용된다. 활성 에너지선의 조사량으로는, 200 ∼ 600 ㎚ 의 파장의 적산 에너지가 0.1 ∼ 50 J/㎝² 로 되는 정도로 하는 것이 바람직하다. 또, 활성 에너지선의 조사는 대기중에서 이루어질수도 있고, 질소 및 아르곤 등의 불활성 기체 중에서 이루어질 수도 있다. 이어서, 투명기재 (9) 와 중합경화된 활성 에너지선 경화 수지로 형성된 렌즈부와 일체화된 렌즈 시트를 렌즈형 (7) 으로부터 박리한다.

도 7 내지 도 10 은, 도 2 에 나타낸 바와 같은 양면 프리즘 시트의 제조에 관한 것이고, 도 7 및 도 9 는 본 발명에서 사용되는 원통형상 렌즈형을 나타내며, 도 8 은 랩핑 원통형 렌즈형에 사용되는 박판형상 렌즈형을 나타낸다. 도 10 은 본 발명의 렌즈 시트의 제조공정을 나타내는 모식도이다.

도 10 에서, 19 는 렌즈 시트의 한쪽면측의 다수 프리즘열 등의 렌즈 단위에 대응하는 다수의 렌즈 단위 전사부가 형성된 제 1 렌즈부 전사패턴을 외주면에 갖는 제 1 원통형 렌즈형이고, 20 은 렌즈 시트의 다른 면측의 다수 프리즘열 등의 렌즈 단위에 대응하는 다수의 렌즈 단위 전사부가 형성된 제 2 렌즈부 전사패턴을 외주면에 갖는 제 2 원통형 렌즈형이다. 이들 제 1 및 제 2 원통형 렌즈형 (19,20) 은, 상기 렌즈형 (7) 과 동일한 재료로 이루어지는 것이 사용되며, 내열성 및 강도 등의 관점에서 금속형을 사용하는 것이 바람직하다. 제 1 원통형 렌즈형 (19) 및 제 2 원통형 렌즈형 (20) 의 적어도 하나의 렌즈형으로는, 도 8 및 도 9 에 나타내는 바와 같이 렌즈부 전사패턴이 형성된 박판형상 렌즈형 (15') 을 소정 각도 (α) 만큼 기울어진 방향으로 렌즈 단위 전사부 (18') 가 연장되도록 틀에서 빼어내어 박판형상 렌즈형 (15) 을 얻고, 이를 코어롤 (16) 에 둘러 감아 고정 한 랩핑 원통형 렌즈형을 사용한다. 박판형상 렌즈형 (15) 을 코어롤 (16) 에 감아 고정할 때에는, 그 렌즈부 전사패턴의 각 렌즈 단위 전사부의 연장 방향이 코어롤 (16) 의 중심축 방향에 대해 소정 방향이 되도록 정확하게 고정할 필요가 있다. 이러한 랩핑 원통형 렌즈형에는, 각종 부식방지를 위한 구리 및 니켈 등의 도금을 표면에 실시하는 것이 바람직하다. 이렇게 박판형상 렌즈형 (15) 을 코어롤 (16) 에 랩핑한 원통형 렌즈형을 사용함으로써, 원통형 렌즈형의 중심축에 대해 평행한 방향 또는 원통형 렌즈형의 둘레 방향으로부터 소정 각도만큼 기울어진 방행으로 렌즈 단위 전사부가 연장된 극히 미세한 렌즈부 전사패턴을 원통형 렌즈형에 고정밀도 및 고생산성으로 형성할 수 있다.

본 발명에서는, 적어도 한쪽 렌즈형으로 상기와 같은 랩핑 원통형 렌즈형을 사용하거나, 다른 쪽 원통형 렌즈형으로서는 박판형상 렌즈형 (15) 을 사용한 동등한 랩핑 원통형 렌즈형을 사용할 수도 있으며, 도 7 에 나타낸 바와 같이 원통형 렌즈형에 직접 렌즈부 전사패턴 (18) 을 형성한 것을 사용할 수도 있다. 원통형 렌즈형의 중심축 방향에 대해 렌즈부 전사패턴의 각 렌즈 단위 전사부의 연장 방향이 소정 각도를 갖도록 하여 사용하는 경우, 전자의 랩핑 원통형 렌즈형을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 얻어진 양면 렌즈 시트의 양면측에서의 렌즈 단위 방향끼리의 교차각이 원하는 각도가 되도록, 박판형상 렌즈형 (15) 으로부터 떼어낼 때에 렌즈 단위 전사부의 연장 방향을 설정한다. 한편, 원통형 렌즈형의 중심축에 대해 평행 방향 또는 원통형 렌즈형의 둘레 방향으로 렌즈부 전사패턴의 각 렌즈 단위 전사부가 연장하도록 하여 사용하는 경우에는, 후자의 원통형 렌즈형 에 직접 렌즈부 전사패턴을 형성한 것을 사용할 수 있으며, 다른쪽의 원통형 렌즈형으로 이러한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 절삭 등의 가공으로 거칠어진 소재면의 균일화를 위해, 코어롤에 구리 및 니켈 등의 도금층을 두껍게 형성하고, 이 도금층 부분에 렌즈부 전사패턴을 형성하는 것도 가능하다.

이러한 원통형 렌즈형을 사용한 본 발명의 렌즈 시트의 제조공정에 대해서 도 10 을 참조하여 설명한다. 제조공정은, 제 1 원통형 렌즈형 (19) 을 사용하여 투명기재 (9) 의 제 1 면에 제 1 렌즈부를 형성하는 제 1 렌즈형성부과, 제 2 원통형 렌즈형 (20) 을 사용하여 투명기재 (9) 의 제 2 면에 제 2 렌즈부를 형성하는 제 2 렌즈형성부로 나뉘어진다.

제 1 원통형 렌즈형 (19) 에는 그 렌즈부 전사패턴면을 따라 투명기재 (9) 가 공급되어 있고, 제 1 원통형 렌즈형 (19) 과 투명기재 (9) 의 사이에 제 1 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 이 수지탱크 (12) 로부터 공급노즐 (13) 을 통해 연속적으로 공급된다. 투명기재 (9) 의 외측 (렌즈형 (19) 측과 반대측) 에는, 공급된 제 1 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 의 층두께를 균일하게 하기 위한, 도 4 에 나타낸 모양의 닙롤 (8) 이 설치되어 있다. 이 닙롤 (8) 은, 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 의 층두께를 정확히 조정할 필요가 있으며, 도 4 에 나타낸 바와 동일한 압력조정기구 (11) 에 의해 압력이 인가되어 조작되도록 되어 있다.

제 1 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 을 제 1 원통형 렌즈형 (19) 과 투명기재 (9) 의 사이에 공급한 후, 제 1 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 이 제 1 원통형 렌즈형 (19) 과 투명기재 (9) 의 사이에 끼워진 층상태에 있는 동안, 도 4 에 나타낸 것과 동일한 활성 에너지선 조사장치 (14) 로부터 활성 에너지선을 투명기재 (9) 를 통해 조사하여, 제 1 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 을 중합 경화하고 제 1 원통형 렌즈형 (19) 에 형성된 렌즈부 전사패턴의 전사를 실시하여, 투명기재 (9) 의 한쪽 표면 (제 1 면) 상의 제 1 활성 에너지선 경화 수지층에 제 1 렌즈부를 형성한다.

이어서, 한쪽 표면 상에 제 1 렌즈부가 형성된 투명기재 (9) 는, 제 2 렌즈형성부로 도입되고, 상기 제 1 렌즈부가 형성된 면과 반대측 면이 제 2 원통형 렌즈형 (20) 의 렌즈부 전사패턴면에 맞닿도록, 이 렌즈부 전사패턴면을 따라 공급된다. 예를 들면 양면 렌티큘러렌즈 시트와 같이 양면에 형성되는 렌티큘러렌즈 단위끼리의 광축을 합치시킬 필요가 있는 경우 등에는, 제 2 원통형 렌즈형 (20) 을 제 1 원통형 렌즈형 (19) 으로부터 일정 간격을 두고 설치하는 것이 바람직하고, 이 경우에는 제 1 원통형 렌즈형 (19) 과 제 2 원통형 렌즈형 (20) 의 설치간격은 투명기재 (9) 상에 제 1 렌즈부가 형성된 렌즈 시트의 두께보다도 크게 할 필요가 있으며, 통상 1 ㎜ 정도 이상의 간격을 형성하는 것이 바람직하다. 또, 양면 렌즈 단위의 형성 위치 관계를 조정할 수 있도록, 제 2 원통형 렌즈형 (20) 이 원통축 방향으로 이동가능하게 설치되어 있을 수도 있다. 제 2 원통형 렌즈형 (20) 과 투명기재 (9) 의 사이에 제 2 활성 에너지선 경화성 조성물 (10') 이 수지탱크 (12') 로부터 공급노즐 (13') 을 통해 연속적으로 공급된다. 투명기재 (9) 의 외측 (렌즈형 (20) 측과 반대측) 에는, 공급된 제 2 활성 에너지선 경화성 조성물 (10') 층의 두께를 균일하게 하기 위한 압력조정기구 (11') 에 의해 조작되는 닙롤 (8') 이 설치되어 있다. 제 2 활성 에너지선 경화성 조성물 (10') 을 제 2 원통형 렌즈형 (20) 과 투명기재 (9) 의 사이에 공급한 후, 제 2 활성 에너지선 경화성 조성물 (10') 이 제 2 원통형 렌즈형 (20) 과 투명기재 (9) 의 사이에 끼워진 층상태에 있는 동안, 활성 에너지선 조사장치 (14') 로부터 활성 에너지선을 제 1 활성 에너지선 경화 수지 및 투명기재 (9) 를 통해 조사하고, 제 2 활성 에너지선 경화성 조성물 (10') 을 중합 경화한 제 2 원통형 렌즈형 (20) 에 형성된 렌즈부 전사패턴의 전사를 실시하여, 투명기재 (9) 의 또 다른 표면 (제 2 면) 상에 제 2 활성 에너지선 경화 수지층에 제 2 렌즈부를 형성한다.

이렇게 하여 제조되는 양면 프리즘 시트는, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 투명기재 (2) 의 양면측에 각각 완화층 (1,1') 을 통해 배치된 렌즈부 (3,4) 에 있어서 단면형상이 대략 삼각형상인 다수 프리즘열이 병렬로 연이어 형성되어 있는 것으로, 한쪽 렌즈부 (3) 에 형성된 프리즘열의 정상각은 50 ∼ 75° 의 범위인 것이 바람직하고, 다른쪽 렌즈부 (4) 에 형성된 프리즘열의 정상각은 110 ∼ 160° 의 범위인 것이 바람직하다.

이 정상각 50 ∼ 75° 의 프리즘열은, 에지라이트 방식의 면광원 소자를 구성하는 판형상 도광체의 광출사면으로부터 그 법선방향에 대해 비스듬한 방향으로 출사되는 지향성 출사광을, 도광체의 광입사면 (광원과 대향하는 면측) 및 광출사면의 쌍방과 대략 직교하는 면내 (「수평방향면내」라고 함) 에서 도광체의 광출사면 법선측으로 방향변경시키도록 방향제어하는 것으로, 이 정상각을 50 ∼ 75° 로 함으로써 출사면 법선방향 근방 (통상의 관찰범위내) 으로 방향을 제어할 수 있다. 프리즘열의 정상각은, 보다 바람직하게는 55 ∼ 70° 의 범위이다. 또, 정상각 110 ∼ 160° 의 프리즘열은, 도광체의 광입사면과 평행한 면내 (「수직방향면내」라고 함) 에서 확산되어 있는 광을 출사면 법선방향 근방으로 수속되도록 방향제어함과 동시에, 수평방향면내에서는 렌즈부 (3) 의 정상각 50 ∼ 75° 의 프리즘열에 의해 방향제어된 광의 분포를 넓히는 것으로, 이 정상각을 110 ∼ 160° 로 함으로써 출사면 법선방향의 휘도 저하를 억제하면서 시야범위를 넓힐 수 있다. 렌즈부 (4) 의 프리즘열의 정상각은, 보다 바람직하게는 113 ∼ 145° 의 범위이고, 더욱 바람직하게는 120 ∼ 140° 의 범위이다.

이러한 양면 프리즘 시트의 양면 렌즈부 (3,4) 의 프리즘열은, 양면에서 법선끼리가 서로 평행하게 되도록 형성할 수도 있지만, 양면에서 법선끼리가 서로 상이한 방향이 되도록 형성함으로써 광의 방향 제어 및 분포 제어를 수평방향면내 및 수직방향면내에서 행할 수 있어, 휘도와 시야범위와의 밸런스성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 이경우, 양면의 프리즘열은 서로 능선방향이 이루는 각도 (프리즘 교차각) 가 5 ∼ 60° 의 범위가 되도록 형성되는 것이 바람직하다. 이것은, 프리즘 교차각이 5° 미만인 경우에는 휘도의 저하가 커지는 경향이 있고, 또 프리즘 교차각이 60° 를 넘으면 수직방향면내에서의 유효 시야범위가 좁아지는 경향이 있기 때문이다. 이 프리즘 교차각은 더욱 바람직하게는 10 ∼ 50° 의 범위이고, 더더욱 바람직하게는 15 ∼ 40° 의 범위이다. 이 범위내의 프리즘 교차각으로 양면 프리즘열을 형성함으로써, 수평방향면내에 있어서, 도광체로부터의 지향성 사출광을 프리즘 시트의 한쪽 표면측의 렌즈부 (3) 의 프리즘열에 의해 법선방향으로 편향하고, 그 광의 분포를 프리즘 시트의 다른쪽 표면측의 렌즈부 (4) 의 프리즘열에 의해 넓힘과 동시에, 수직방향면내에 있어서, 프리즘 시트의 다른쪽 표면측 렌즈부 (4) 의 프리즘열에 의해 법선방향으로 집광시킬 수 있어, 휘도의 향상을 꾀함과 동시에 도광체의 수직방향면내에서의 유효 시야범위를 넓힐 수 있다.

프리즘 교차각은, 렌즈부 (4) 의 프리즘열의 정상각에 의해 최적 범위가 상이하고, 이 프리즘열의 정상각이 커짐에 따라 프리즘 교차각의 최적 범위를 작게 하는 것이 휘도향상과 시야범위의 확대와의 밸런스성 면에서 바람직하다. 예를 들면, 렌즈부 (4) 의 프리즘열의 정상각이 130 ∼ 140° 인 경우, 프리즘 교차각은 5 ∼ 40° 정도의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또, 프리즘 시트의 품질 및 생산성, 특히 프리즘형의 절삭 정밀도의 향상 및 버(burr)등의 절삭결함의 발생 방지의 관점에서, 렌즈부 (4) 의 프리즘열의 정상각은 큰 것이 바람직하다.

이러한 양면 프리즘 시트를 사용한 면광원 소자는, 도 11 에 나타낸 바와 같이 형광등 등의 선형상 광원 (22) 과, 광원 (22) 과 대향하는 적어도 하나의 광입사면 (23A) 및 이것과 대략 직교하는 광출사면 (23B) 을 갖는 도광체 (23) 와, 도광체 (23) 의 광출사면 (23B) 상에 탑재된 양면 프리즘 시트 (21) 를 포함하여 구성된다. 도광체 (23) 는 대략 직방체 형상의 투명판형상체로 이루어져 있고, 그 하나의 주표면이 광출사면 (23B) 으로 되어 있으며, 일측면 (단면) 이 광입사면 (23A) 으로 되어 있다. 선형상 광원 (22) 은, 광입사면 (23A) 과 평행하게 그 길이방향을 따라 배치되어 있다. 프리즘 시트 (21) 는, 정상각 50 ∼ 75° 의 프리즘열을 갖는 프리즘부 (3) 가 도광체 (23) 의 광출사면 (23B) 과 대향하도록 배치하는 것이 바람직하고, 또 이 프리즘열의 능선 방향이 도광체 (23) 의 광입사면 (23A) 과 대략 평행이 되도록 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 도광체 (23) 의 광출사면 (23B) 과 반대측 뒷면 (23C) 상에는, 반사필름 및 반사증착층 등으로 이루어지는 반사층 (24) 이 배치되어 있다. 광원 (22) 으로부터 도광체 (23) 로 유효하게 광을 도입하기 위해서는, 광원 (22) 및 도광체 (23) 의 광입사면 (23A) 을, 내측에 반사제를 도포한 케이스 및 필름 등으로 이루어지는 리플렉터 (25) 로 피복하고 있다. 선형상 광원 (22) 및 리플렉터 (25) 와 동일한 선형상 광원 및 리플렉터를 광입사면 (23A) 과 반대측 측면 (단면: 23D) 에 설치함으로써, 이 측면 (23D) 도 광입사면으로 할 수 있다.

이러한 면광원 소자에서, 광원 (22) 으로부터 광입사면 (23A) 을 통해 도광체 (23) 중에 입사한 광은, 임계각을 넘는 분포의 광이 도광체 (23) 의 광출사면 (23B) 및 그 뒷면 (23C) 에서 전반사를 반복하여 도광체 (23) 안에서 전파된다. 도광체 (23) 의 광출사면 (23B) 및/또는 뒷면 (23C) 에는 후술하는 지향성 광출사기구가 형성되어 있으며, 이것에 의해 도광체 (23) 안에 전파되는 광은 광출사면 (23B) 또는 그 뒷면 (23C) 에서 외부로 출사된다. 뒷면 (23C) 으로부터 출사된 출사광은, 뒷면상에 위치하는 반사층 (24) 에 의해 반사되어 도광체 (23) 안으로 재입사한다. 본 발명에서, 도광체 (23) 의 광출사면 (23B) 으로부터 출사되는 출사광은, 높은 휘도를 얻는다는 관점에서 지향성이 높은 광이 바람직하다. 즉, 도광체 (23) 의 광입사면 (23A) 과 광출사면 (23B) 의 쌍방에 수직인 면내 (상기 수평방향면내) 에서, 출사광의 광도분포의 최대 피크의 방향이 광출사면 법선에 대해 50 ∼ 80° 를 이루고, 그 반값(半値)의 폭이 10 ∼ 35° 인 높은 지향성을 갖는 출사광이 바람직하다. 이는, 최대 피크의 방향을 광출사면 법선에 대해 50° 이상으로 한 반값의 폭을 35° 이하로 함으로써 휘도를 충분하게 높일 수 있고, 최대 피크의 방향을 80° 이하로 한 반값의 폭을 10° 이상으로 함으로써 프리즘 시트 (21) 에 의해 출사광 분포를 필요한 유효시야각을 얻기에 충분할 정도로 넓힐 수 있기 때문이다.

이렇게 지향성이 높은 출사광을 출사시키는 도광체 (23) 의 지향성 광출사기구로는, 도광체 (23) 의 적어도 한쪽 주표면 (즉, 광출사면 (23B) 및 그 뒷면 (23C) 중 하나 이상) 에 미세한 요철을 형성하거나, 백색 확산성 도료 등을 도포 또는 인쇄하거나, 도광체 (23) 중에 광확산재를 분산시킴으로써 형성된 것을 들 수 있다. 그 중에서도, 미세한 요철의 형성 및 광확산재의 분산이 높은 지향성을 얻을 수 있다는 점에서 바람직하다. 이 미세한 요철로는, 예를 들면 균일한 조면화 및 렌즈 단위를 형성한 것을 들 수 있으며, 휘도의 향상과 도광체 (23) 의 광출사면 (23B) 내에서의 휘도의 균제성과의 밸런스의 관점에서, 이들 평균 경사각이 2 ∼ 10° 정도인 것이 특히 바람직하다. 이 평균 경사각 (θa) 은, ISO4287/1-1984 를 따라 촉침식 표면조도계를 사용하여 조면형상을 측정하여, 측정방향의 좌표를 x 로 하고 얻어진 경사함수 f(x) 로부터 다음 (1) 식 및 (2) 식을 사용하여 구할 수 있다. 여기서, L 은 측정길이이다. 이 평균 경사각 (θa) 은, 2° 이상으로 함으로써 필요한 고휘도를 얻을 수 있을 정도로 도광체 (23) 로부터의 출사광의 출사율을 크게 할 수 있고, 10° 이하로 함으로써 광출사면내에서의 필요한 높은 휘도균제도를 얻을 수 있을 정도로 도광체 (23) 로부터의 출사광의 출사율을 작게 할 수 있다.

이러한 미세 요철은, 대략 등방성의 것일 수도 있고 방향성을 가지고 있는 것일 수도 있다. 방향성을 갖는 미세한 요철로는, 프리즘열 및 렌티큘러렌즈열 등의 다수의 미세한 요철조 홈 또는 돌기를 들 수 있으며, 그 피치가 1 ㎛ ∼ 2 ㎜ 정도의 것이 바람직하고, 프리즘열 및 렌티큘러렌즈열 등의 방향은 도광체 (23) 의 광입사면 (23B) 에 대해 대략 평행 또는 대략 직각의 방향으로 할 수 있다. 도광체 (23) 중에 분산시키는 광확산재로는 수지 비즈 등의 유기 미립자 및 유리 비즈 등의 무기 미립자를 들 수 있고, 도광체 (23) 를 구성하는 재료의 굴절율과 상이한 굴절율을 갖는 입경 2 ∼ 100 ㎛ 정도, 바람직하게는 4 ∼ 50 ㎛ 정도의 미소한 투광성 입자를 사용할 수 있다. 이러한 광확산재는, 도광체 (23) 전체에 균일하게 확산시킬 수도 있고 일정 농도분포를 가지고 분산시킬 수도 있으며, 광출사면 (23B) 또는 그 뒷면 (23C) 의 근방에 층형상으로 편재시킬 수도 있다.

도광체 (23) 의 표면에 미세한 요철로서 조면을 형성하는 가공방법이 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 플루오로산 등을 사용한 화학에칭에 의해 조면을 형성한 금형, 유리비즈 등의 미립자를 분사하여 조면화한 금형 등을 사용하여 가열프레스 등에 의해 조면을 전사하는 방법, 인쇄법 등에 의해 투명한 요청물질을 도포 또는 부착하는 방법, 도광체 (23) 를 블러스트법이나 에칭법 등에 의해 직접 가공하는 방법 등을 들 수 있다.

도광체 (23) 로는, 유리 및 합성수지 등의 투명판 형상체를 사용할 수 있다. 합성수지로는, 예를 들면 아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 염화비닐계 수지 등의 고투명성의 각종 합성수지를 사용할 수 있고, 이 수지를 압출성형, 사출성형 등의 통상의 성형방법으로 판 형상체로 성형함으로써 도광체를 제조할 수 있다. 특히, 메타크릴 수지가 그 광선투과율의 높이, 내열성, 광학적 특성, 성형가공성이 우수하여 도광체용 재료로서 최적이다. 이러한 메타크릴 수지로는, 메타크릴산 메틸을 주성분으로 하는 수지로서, 메타크릴산 메틸이 80 중량% 이상인 것이 바람직하다. 또, 도광체 (23) 로는, 판형상, 쐐기형상, 단면 배(船)형상 등의 각종 형상의 것을 사용할 수 있다. 이러한 면광원 소자에서는, 상기한 것과 같은 렌즈 시트 외에, 확산시트, 컬러필터, 편광시트 등 광학적으로 광을 변각, 집속, 확산시키거나, 그 광학특성을 변화시키는 각종 광학 소자를 사용할 수 있다.

이렇게 하여 구성된 면광원 소자의 광출사면측 (프리즘 시트 (21) 측) 에 액정표시 소자 (LC) 를 탑재함으로써, 노트북 컴퓨터, 액정텔레비젼 등에 사용되는 액정표시장치로서 사용할 수 있다. 또, 면광원 소자의 광출사면측에 아크릴판 등의 반투명 플라스틱판에 오려냄 및 인쇄 등에 의해 문자, 도형, 사진 등을 형성 한 표시판을 탑재함으로써, 역이나 공공시설 등에서의 안내표시판 및 대형 간판, 교통표지 등의 표시장치로서 사용할 수도 있다.

이상, 도 2 에 나타낸 양면 프리즘 시트를 액정표시장치 등의 면광원 소자를 구성하는 데에 사용하는 형태에 대해서 설명했으나, 도 1 에 나타낸 편면 프리즘 시트에 대해서도, 마찬가지로 도 11 과 같은 구성으로 이루어지는 면광원 소자를 구성하는 데에 사용된다. 이 경우, 프리즘 시트를 그 프리즘부측이 도광체 (23) 측과는 반대측이 되도록 도광체 상에 배치하는 경우에는, 통상 도광체와 프리즘 시트의 사이에 확산 시트가 배치된다.

도 12 는 도 3a 및 도 3b 에 나타낸 양면 렌티큘러렌즈 시트의 제조공정을 나타내는 모식도이다.

도면 중 26 및 27 은 형성된 렌티큘러렌즈 시트의 양면의 렌티큘러렌즈 단위에 각각 대응하는 렌즈 단위 전사부가 형성된 렌즈부 전사패턴을 외주면에 갖는 원통형상 렌즈형 (롤형) 이며, 도 4 에 나타낸 렌즈형 (7) 과 동일한 재료로 이루어진 것이 사용되고, 내열성이나 강도 등의 관점에서 금속형을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 렌즈형 (26) 은 롤형에 한정되지 않으며, 평판 형상의 평형일 수도 있다. 롤형의 경우에는 도 5 또는 도 6 에 나타낸 바와 같이, 렌즈부 전사패턴이 형성된 박판 렌즈형 (15) 을 원통형상롤 (16) 에 감아 고정한 것을 사용할 수도 있다.

제 1 렌즈형 (26) 에는 그 렌즈부 전사패턴면을 따라 투명기재 (9) 가 공급되고 있고, 제 1 렌즈형 (26) 과 투명기재 (9) 사이에 제 1 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 이 수지탱크 (12) 로부터 공급 노즐 (13) 을 개재하여 연속적으로 공급된다. 투명기재 (9) 의 외측 (렌즈형 (26) 의 측과 반대측) 에는 공급된 제 1 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 의 층의 두께를 균일하게 하기 위한 도 4 에 나타낸 것과 동일한 압력 조정 기구 (11) 가 있는 닙롤 (8) 이 설치되어 있다.

제 1 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 을 제 1 렌즈형 (26) 과 투명기재 (9) 사이에 공급한 후, 제 1 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 이 제 1 렌즈형 (26) 과 투명기재 (9) 사이에 낀 층상태에 있는 동안, 도 4 에 나타낸 것과 동일한 활성 에너지선 조사장치 (14) 로부터 활성 에너지선을 투명기재 (9) 를 통과하여 조사하고 제 1 활성 에너지선 경화성 조성물 (10) 을 중합 경화시켜 렌즈형으로 형성된 렌즈부 전사패턴의 전사를 실시하여 투명기재 (9) 의 일방의 표면 (제 1 면) 상의 제 1 활성 에너지선 경화 수지층에 제 1 렌티큘러렌즈부를 형성한다.

이어서, 일방의 표면상에 제 1 렌티큘러렌즈부가 형성된 투명기재 (9) 는 상기 제 1 렌티큘러렌즈부가 형성된 면과 반대측의 면이 제 2 렌즈형 (27) 의 렌즈부 전사패턴면에 맞다음 접촉하도록 상기 렌즈부 전사패턴면을 따라 공급된다. 제 1 렌티큘러렌즈부의 형성의 경우와 동일한 방법으로 하여, 제 2 렌즈형 (27) 과 투명기재 (9) 사이에 제 2 활성 에너지선 경화성 조성물 (10') 이 수지탱크 (12') 로부터 공급 노즐 (13') 을 개재하여 연속적으로 공급된다. 투명기재 (9) 의 외측 (렌즈형 (27) 의 측과 반대측) 에는 공급된 제 2 활성 에너지선 경화성 조성물 (10') 의 층의 두께를 균일하게 하기 위한 압력 조정 기구 (11') 에 의해 조작되는 닙롤 (8') 이 설치되어 있다.

제 2 활성 에너지선 경화성 조성물 (10') 을 제 2 렌즈형 (27) 과 투명기재 (9) 사이에 공급한 후, 제 2 활성 에너지선 경화성 조성물 (10') 이 제 2 렌즈형 (27) 과 투명기재 (9) 사이에 낀 층상태에 있는 동안, 활성 에너지선 조사장치 (14') 로부터 활성 에너지선을 제 1 활성 에너지선 경화 수지층 및 투명기재 (9) 를 통과하여 조사하고, 제 2 활성 에너지선 경화성 조성물 (10') 을 중합 경화시켜 렌즈형으로 형성된 렌즈부 전사패턴의 전사를 실시하여 투명기재 (9) 의 타방의 표면 (제 2 면) 상의 제 2 활성 에너지선 경화 수지층에 제 2 렌티큘러렌즈부를 형성한다.

이하, 실시예를 사용하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예1]

도 13 에 나타낸 바와 같이, 두께 1.0 mm, 400 mm ×690 mm 의 황동 (JIS 황동 3 종) 의 박판의 표면에, 피치 50 ㎛, 높이 25 ㎛, 정각(頂角) 90°의 단면직각이등변삼각형상의 프리즘열을 다수 병렬하여 이루어진 프리즘부를 전사 형성하기 위한 프리즘부 전사패턴을 형성한 박판 렌즈형 (29) 을 준비하였다. 박판 렌즈형 (29) 에는 무전해 니켈 도금을 실시하였다. 이어서, 박판 렌즈형 (29) 을 고정하기 위해서 직경 220 mm, 길이 450 mm 의 스테인레스제의 원통형상롤 (16) 을 준비하여 원통형상롤 (16) 의 외주면상에 박판 렌즈형 (29) 을 감아 나사로 고정하여 원통 렌즈형을 얻었다.

도 14 에 나타낸 바와 같이, 이상의 방법으로 얻은 원통 렌즈형 (7) 에 근접 하도록 경도 80°의 NBR 제 고무롤 (닙롤) (8) 을 배치하였다. 원통 렌즈형 (7) 과 고무롤 (8) 사이에 원통 렌즈형 (7) 보다 약간 폭이 넓은 두께 125 ㎛ 의 폴리에스테르 필름 (투명기재) (9) 을 원통 렌즈형 (7) 을 따라 공급하고 고무롤 (8) 에 접속한 공기압 실린더 (압력 조정 기구) (11) 에 의해 고무롤 (8) 과 원통 렌즈형 (7) 사이에서 폴리에스테르 필름 (9) 을 닙핑하였다. 이 때의 공기압 실린더 (11) 의 동작압은 0.1 MPa 였다. 공기압 실린더 (11) 로서 에어튜브 직경 32 mm 의 SMC 제 에어실린더를 사용하였다. 또한, 원통 렌즈형 (7) 의 하방에 자외선 조사장치 (활성 에너지선 조사장치) (14) 를 설치하였다. 자외선 조사장치 (14) 는 120W/cm 의 자외선 강도를 가지며, 용량 9.6 kW 의 웨스턴쿼츠사 제조의 자외선 조사램프와 골드밀러형 평행광 리플렉터 및 광원으로 이루어진다. 자외선 경화성 조성물 (활성 에너지선 경화성 조성물) (10) 은 굴절율 조정용 성분 및 촉매 등을 미리 혼합하여 두고, 수지탱크 (12) 에 투입하였다. 수지탱크 (12) 는 자외선 경화성 조성물 (10) 에 접촉하는 부분은 모두 스테인레스스틸 (SUS304) 제로 하였다. 또, 자외선 경화성 조성물 (10) 의 액체 온도를 제어하기 위한 온수 자켓층을 갖고 있으며, 온조기 (30) 에 의해 40 ℃ 로 조정된 온수를 온수 자켓층에 공급하고 수지탱크 (12) 내의 자외선 경화성 조성물 (10) 의 액체 온도를 40 ℃ ± 1 ℃ 로 유지하게 하였다. 또한, 진공펌프 (31) 에 의해 수지탱크 (12) 내를 진공상태로 함으로써 투입시에 발생한 기포를 탈포 제거하였다.

자외선 경화성 조성물 (10) 은 이하와 같이 점도 300 mPaㆍS/25℃ 로 조정하였다.

페녹시에틸아크릴레이트 50 중량부

(오사까유우끼가가꾸 가부시끼가이샤 제조 비스코트 #192)

비스페놀A-디에폭시-아크릴레이트 50 중량부

(쿄에이샤유시가가꾸고오교샤 제조 에폭시에스테르 3000A)

2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온

(치바가이기샤 제조 다로큐아 1173) 1.5 중량부

수지탱크 (12) 내를 상압으로 복귀시키고 탱크를 밀폐한 후, 수지탱크 (12) 내에 0.02 MPa 의 공기압을 가하여 수지탱크 (12) 의 하부에 있는 밸브를 열음으로써 자외선 경화성 조성물 (10) 을 온도 제어된 배관 (28) 을 통과하여 동일하게 온도 제어된 공급 노즐 (13) 로부터 고무롤 (8) 과 원통 렌즈형 (7) 사이에 닙핑되어 있는 폴리에스테르 필름 (9) 의 일방의 면상에 공급하였다. 공급 노즐 (13) 은 이와시따 엔지니어링샤 제조의 MN-18-G13니들을 장착한 동사 제조의 AV101 밸브를 사용하였다. 미쯔비시덴끼 제조 0.2 kW 기아드모터 (감속비 1/200) 로 매분 3.5 m 의 주속으로 화살표 방향으로 원통 렌즈형 (7) 을 회전시키면서 자외선 경화성 조성물 (10) 이 원통 렌즈형 (7) 과 폴리에스테르 필름 (9) 사이에 낀 층상태에 있는 동안 자외선 조사장치 (14) 로부터 자외선을 조사하여 자외선 경화성 조성물 (10) 을 중합 경화시켜 원통 렌즈형 (7) 의 프리즘부 전사패턴을 전사시켰다. 그 후, 원통 렌즈형 (7) 으로부터 이형 (離型) 시켜 프리즘 시트 (렌즈 시트) 를 얻었다.

얻은 프리즘 시트의 단면을 주사형 전자 현미경 (니혼덴시샤 제조 JSM-840A, 2000 배) 으로 확인한 바, 프리즘열의 높이, 정각 및 그 배열 피치는 거의 설계치대로이며, 폴리에스테르 필름 (9) 과 프리즘부 사이에 2 ㎛ 의 두께 (렌즈 높이의 8 %) 의 완화층이 형성되어 있으며, 중합 수축에 의한 프리즘 형상의 변형은 거의 보이지 않았다. 또한, 얻은 프리즘 시트를 도 11 과 같은 방법으로 냉음극관을 측면에 배치한 아크릴수지제 도광체의 광출사면상에 확산 필름을 개재하여, 프리즘면이 상향으로 되도록 재치하고, 도광체의 측면 및 이면을 반사시트로 덮고 냉음극관을 점등시켜 외관을 확인하였다. 그 결과, 반점 형상의 모양 등의 광학 결함은 보이지 않고 광학 특성이 우수 한 것이었다.

[실시예 2]

두께 1.0 mm, 450 mm × 690 mm 의 크기로 양단으로부터 10 mm 를 제외한 부분을 양단보다 0.002 mm 얇게 한 황동 (JIS 황동 3 종) 의 박판에 피치 50 ㎛, 높이 39 ㎛, 정각 65°의 단면이등변삼각형상의 프리즘열을 다수 병렬하여 이루어진 프리즘부를 전사 형성하기 위한 프리즘부 전사패턴을 형성한 박판단이 있는 렌즈형을 사용하여 제작한 원통단이 있는 렌즈형을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 프리즘 시트 (렌즈 시트) 를 얻었다.

얻은 프리즘 시트의 단면을 주사형 전자 현미경 (니혼덴시샤 제조 JSM-840A, 2000 배) 으로 확인한 바, 프리즘열의 높이, 정각 및 그 배열 피치는 거의 설계치대로이며, 폴리에스테르 필름 (9) 과 프리즘부 사이에 2 ㎛ 의 두께 (렌즈 높이의 5 %) 의 완화층이 형성되어 있으며, 중합 수축에 의한 프리즘 형상의 변형은 거의 보이지 않았다. 또한, 얻은 프리즘 시트를 도 11 과 같은 방법으로 냉음극관을 측면에 배치한 아크릴수지제 도광체의 광출사면상에 프리즘면이 하향으로 되도록 재치하고, 도광체의 다른 측면 및 이면을 반사시트로 덮고 냉음극관을 점등시켜 외관을 확인하였다. 그 결과, 반점 형상의 모양 등의 광학 결함은 보이지 않고 광학 특성이 우수 한 것이었다.

[실시예 3]

도 15 에 나타낸 바와 같이, 직경 220 mm, 길이 450 mm 의 철제의 코어롤 (16) 의 외주면상에 비커즈 경도 200 의 경질 도금층 (32) 을 두께 100 ㎛ 로 실시하였다. 이 경질 도금층 (32) 에 피치 50 ㎛, 높이 약 39 ㎛, 정각 65°의 단면이등변삼각형상의 프리즘열을 다수 병렬하여 이루어진 프리즘부를 전사 형성하기 위한 프리즘부 전사패턴을 형성하고 제 1 원통형 렌즈형을 준비하였다. 프리즘부 전사패턴은 코어롤 (16) 의 중심축 방향에 대해서 직교하도록 코어롤 (16) 의 주방향으로 뻗은 서로 평행한 다수의 프리즘열 전사부 (18) 를 갖는 것이었다.

한편, 도 16 에 나타낸 바와 같이, 두께 1 mm, 700 × 850 mm 의 황동 (JIS 황동 3 종) 의 박판의 표면에 피치 50 ㎛, 높이 약 12 ㎛, 정각 130°의 단면이등변삼각형상의 프리즘열을 다수 병렬하여 이루어진 프리즘부를 전사 형성하기 위한 프리즘부 전사패턴을 형성하여 박판형상 렌즈형 (15') 를 준비하였다. 박판형상 렌즈형 (15') 에는 각종 부식 방지를 위해서 1 ㎛ 의 무전해 니켈 도금을 실시하였다. 이어서, 박판형상 렌즈형 (15') 을 프리즘열 전사부 (18') 의 방향에 대해서 15°경사시켜 400 mm × 690 mm 의 크기의 직사각형상으로 래핑하여 박판형상 렌즈형 (15) 을 얻었다. 이 박판형상 렌즈형 (15) 를 고정하기 위해서 직경 220 mm, 길이 450 mm 의 스테인레스제의 코어롤 (16) 을 준비하여 코어롤 (16) 의 외주면상에 박판형상 렌즈형 (15) 을 감아 나사로 고정하여 도 17 에 나타낸 바와 같이 제 2 래핑원통형 렌즈형을 준비하였다.

도 18 에 나타낸 바와 같이, 이상의 방법으로 얻은 제 1 원통형 렌즈형 (19) 을 제 1 렌즈형성부에, 제 2 래핑원통형 렌즈형 (20) 을 제 2 렌즈형성부에 각각 설치하였다. 또, 제 1 및 제 2 원통형 렌즈형 (19, 20) 에 각각 근접하도록 고무 경도 80°의 NBR 제 고무롤 (8, 8') 을 배치하였다. 제 1 원통형 렌즈형 (19) 과 제 1 고무롤 (8) 사이에 제 1 원통형 렌즈형 (19) 보다 약간 폭이 넓은 두께 188 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (PET 필름) (투명기재) (9) 을 제 1 원통형 렌즈형 (19) 을 따라 통과하여 제 1 고무롤 (8) 에 접속한 제 1 공기압 실린더 (11) 에 의해 제 1 고무롤 (8) 과 제 1 원통형 렌즈형 (19) 사이에서 PET 필름 (9) 을 닙핑하였다. 이 때의 제 1 공기압 실린더 (11) 의 동작압은 0.1 MPa 였다. 제 1 공기압 실린더 (11) 로서 에어튜브 직경 32 mm 의 SMC 제 에어실린더를 사용하였다. 또한, 제 1 원통형 렌즈형 (19) 의 하방에 제 1 자외선 조사장치 (14) 를 설치하였다. 제 1 자외선 조사장치 (14) 는 120W/cm 의 자외선 강도를 가지며, 용량 9.6 kW 의 웨스턴쿼츠사 제조의 자외선 조사램프와 골드밀러형 평행광 리플렉터 및 광원으로 이루어진다. 제 1 자외선 경화성 조성물 (10) 은 굴절율 조정용 성분 및 촉매 등을 미리 혼합하여 두고, 제 1 수지탱크 (12) 에 투입하였다. 제 1 수지탱크 (12) 는 제 1 자외선 경화성 조성물 (10) 에 접촉하는 부분은 모두 스테인레스스틸 (SUS304) 제로 하였다. 또, 제 1 자외선 경화성 조 성물 (10) 의 액체 온도를 40 ℃ ±1 ℃ 로 제어하기 위해서, 온수 자켓층이 설치되어 있으며, 제 1 온조기 (30) 에 40 ℃ 로 조정된 온수를 온수 자켓층에 공급하고 수지탱크 (12) 내의 제 1 자외선 경화성 조성물 (10) 의 액체 온도를 일정하게 하였다. 또한, 투입시에 발생한 기포를 제 1 진공펌프 (31) 에 의해 제 1 수지탱크 (12) 내를 진공상태로 함으로써 탈포하여 제거하였다.

제 1 자외선 경화성 조성물 (10) 은 이하와 같이 점도 300 mPaㆍS/40℃ 로 조정하였다.

페녹시에틸아크릴레이트 50 중량부

(오사까유우끼가가꾸 가부시끼가이샤 제조 비스코트 #192)

비스페놀A-디에폭시-아크릴레이트 50 중량부

(쿄에이샤유시가가꾸고오교샤 제조 에폭시에스테르 3000A)

2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온

(치바가이기샤 제조 다로큐아 1173) 1.5 중량부

일단, 제 1 수지탱크 (12) 내를 상압으로 복귀시키고 탱크를 밀폐한 후, 제 1 수지탱크 (12) 내에 0.02 MPa 의 공기압을 가하여 제 1 수지탱크 (12) 의 하부에 있는 밸브를 열음으로써 제 1 자외선 경화성 조성물 (10) 을 온도 제어된 제 1 배관 (28) 을 통과하여 동일하게 온도 제어된 제 1 공급 노즐 (13) 로부터 제 1 고무롤 (8) 과 제 1 원통형 렌즈형 (19) 사이에 닙핑되어 있는 PET 필름 (9) 과 제 1 원통형 렌즈형 (19) 사이에 공급하였다. 제 1 공급 노즐 (13) 은 이와시따 엔지니어링샤 제조의 MN-18-G13니들을 장착한 동사 제조의 AV101 밸브를 사용하였다. 미쯔비시덴끼 제조 0.2 kW 기아드모터 (감속비 1/200) 로 매분 2.0 m 의 주속으로 화살표 방향으로 제 1 원통형 렌즈형 (19) 을 회전시키면서 제 1 자외선 경화성 조성물 (10) 이 제 1 원통형 렌즈형 (19) 과 PET 필름 (9) 사이에 낀 층상태에 있는 동안 제 1 자외선 조사장치 (14) 로부터 자외선을 조사하여 제 1 자외선 경화성 조성물 (10) 을 중합 경화시켜 PET 필름 (9) 의 일방의 면 (제 1 면) 상에 제 1 프리즘부를 형성시켰다.

이어서, 일방의 면상에 제 1 프리즘부를 형성한 PET 필름 (9) 을 제 2 래핑원통형 렌즈형 (20) 과 제 2 고무롤 (8') 사이에 PET 필름 (9) 을 제 2 래핑원통형 렌즈형 (20) 을 따라 공급하고 이 때 PET 필름 (9) 의 타방의 면이 제 2 렌즈형 (20) 에 맞다음 접촉하도록 하였다. 제 2 고무롤 (8') 에 접속한 제 2 공기압 실린더 (11') 에 의해, 제 2 고무롤 (8') 과 제 2 래핑원통형 렌즈형 (20) 사이에서 PET 필름을 닙핑하였다. 이 때의 제 2 공기압 실린더 (11') 의 동작압 0.1 MPa 였다. 상기 제 2 자외선 경화성 조성물 (10') 은 굴절율 조정용 성분 및 촉매 등을 미리 혼합하여 두고, 제 2 수지탱크 (12') 에 투입하였다. 또한, 투입시에 발생한 기포를 제 2 진공펌프 (31') 에 의해 제 2 수지탱크 (12') 내를 진공상태로 함으로써 탈포하여 제거하였다. 제 2 수지탱크 (12') 에는 제 1 수지탱크 (12) 와 동일한 방법으로 제 2 온조기 (30') 를 접속하였다.

제 2 자외선 경화성 조성물 (10') 은 이하와 같이 점도 150 mPaㆍS/40℃ 로 조정하였다.

페녹시에틸아크릴레이트 70 중량부

(오사까유우끼가가꾸 가부시끼가이샤 제조 비스코트 #192)

비스페놀A-디에폭시-아크릴레이트 30 중량부

(쿄에이샤유시가가꾸고오교샤 제조 에폭시에스테르 3000A)

2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온

(치바가이기샤 제조 다로큐아 1173) 1.5 중량부

일단, 제 2 수지탱크 (12') 내를 상압으로 복귀시키고 탱크를 밀폐한 후, 제 2 수지탱크 (12') 내에 0.02 MPa 의 공기압을 가하여 제 2 수지탱크 (12') 의 하부에 있는 밸브를 열음으로써 제 2 자외선 경화성 조성물 (10') 을 온도 제어된 제 2 배관 (28') 을 통과하여 동일하게 온도 제어된 제 2 공급 노즐 (13') 로부터 제 2 고무롤 (8') 과 제 2 래핑원통형 렌즈형 (20) 사이에 닙핑되어 있는 PET 필름 (9) 과 제 2 래핑원통형 렌즈형 (20) 사이에 공급하였다. 미쯔비시덴끼 제조 0.2 kW 기아드모터 33 (감속비 1/200) 으로 매분 2.0 m 의 주속으로 화살표 방향으로 제 2 래핑원통형 렌즈형 (20) 을 회전시키면서 제 2 자외선 경화성 조성물 (10') 이 제 2 래핑원통형 렌즈형 (20) 과 PET 필름 (9) 사이에 낀 층상태에 있는 동안 제 2 자외선 조사장치 (14') 로부터 자외선을 조사하여 제 2 자외선 경화성 조성물 (10') 을 중합 경화시켜 제 2 프리즘부를 PET 필름 (9) 의 타방의 면 (제 2 면) 상에 형성시켰다. 그 후, 제 2 래핑원통형 렌즈형 (20) 으로부터 이형시켜 양면 프리즘열의 교차각 15°인 양면 프리즘 시트를 얻었다.

얻은 프리즘 시트의 단면을 주사형 전자 현미경 (니혼덴시샤 제조 JSM-840A, 2000 배) 으로 확인한 바, 프리즘열의 높이, 정각 및 그 배열 피치는 거의 설계치 대로이며, 정각 65°의 프리즘면의 측에서는 PET 필름 (9) 과 프리즘부 사이에 2 ㎛ 의 두께 (렌즈 높이의 5 %) 의 완화층이 형성되어 있으며, 정각 130°의 프리즘면 측에서는 PET 필름 (9) 과 프리즘부 사이에 1 ㎛ 의 두께 (렌즈 높이의 8 %) 의 완화층이 형성되어 있으며, 중합 수축에 의한 렌즈 형상의 변형은 거의 보이지 않았다. 또한, 얻은 프리즘 시트를 도 11 에 나타내는 바와 같이 냉음극관을 측면에 배치한 아크릴수지제 도광체의 사출면상에 정각 65°의 프리즘면이 하향이 되도록 재치하여 도광체의 다른 측면 및 이면을 반사시트로 덮고 냉음극관을 점등시켜 외관을 확인하였다. 그 결과, 반점 형상의 모양 등의 광학 결함의 발생은 보이지 않고 광학 특성이 우수 한 것이었다.

[실시예 4]

도 19 에 나타낸 바와 같이 두께 2.0 mm, 1000 mm ×790 mm 의 황동 (JIS 황동 3 종) 의 박판 표면에 피치 420 ㎛, 높이 120 ㎛ 의 사출면 렌티큘러렌즈부를 전사 형성하기 위한 렌티큘러렌즈부 전사패턴을 형성하여 제 1 박판 렌즈형 (34) 을 준비하였다. 제 1 박판 렌즈형 (34) 에는 각종 부식 방지를 위해서 무전해 니켈 도금을 실시하였다. 이어서, 박판 렌즈형 (34) 을 고정하기 위해서 직경 250 mm, 길이 1000 mm 의 스테인레스제의 원통형상롤 (16) 을 준비하여 원통형상롤 (16) 의 외주면상에 제 1 박판 렌즈형 (34) 을 감아 나사로 고정하여 제 1 원통 렌즈형을 얻었다. 동일한 방법으로 피치 420 ㎛, 높이 160 ㎛ 의 입사면 렌티큘러렌즈부를 전사 형성하기 위한 렌티큘러부 전사패턴을 형성하여 제 2 박판 렌즈형 (34') 을 준비하여 제 2 원통 렌즈형을 얻었다.

도 20 에 나타내는 바와 같이, 이상의 방법으로 얻은 제 1 및 제 2 원통 렌즈형 (26, 27) 에 각각 근접하도록 고무 경도 80°의 NBR 제 고무롤 (8, 8') 을 배치하였다. 제 1 원통 렌즈형 (26) 과 제 1 고무롤 (8) 사이에 제 1 원통 렌즈형 (26) 보다 약간 폭이 넓은 두께 500 ㎛ 의 폴리카보네이트 필름 (투명기재) (9) 을 제 1 원통 렌즈형 (26) 을 따라 통과하고 제 1 고무롤 (8) 에 접속한 제 1 공기압 실린더 (11) 에 의해 제 1 고무롤 (8) 과 제 1 원통 렌즈형 (26) 사이에서 폴리카보네이트 필름 (9) 을 닙핑하였다. 이 때의 제 1 공기압 실린더 (11) 의 동작압은 0.1 MPa 였다. 제 1 공기압 실린더 (11) 로서 에어튜브 직경 32 mm 의 SMC 제 에어실린더를 사용하였다. 또한, 제 1 원통 렌즈형 (26) 의 하방에 제 1 자외선 조사장치 (14) 를 설치하였다. 제 1 자외선 조사장치 (14) 는 120W/cm 의 자외선 강도를 가지며, 용량 9.6 kW 의 웨스턴쿼츠사 제조의 자외선 조사램프와 골드밀러형 평행광 리플렉터 및 광원으로 이루어진다. 제 1 자외선 경화성 조성물 (10) 은 굴절율 조정용 성분 및 촉매 등을 미리 혼합하여 두고, 제 1 수지탱크 (12) 에 투입하였다. 제 1 수지탱크 (12) 는 제 1 자외선 경화성 조성물 (10) 에 접촉하는 부분은 모두 스테인레스스틸 (SUS304) 제로 하였다. 또, 제 1 자외선 경화성 조성물 (10) 의 액체 온도를 40 ℃ ±1 ℃ 로 제어하기 위해서, 온수 자켓층이 설치되어 있으며, 제 1 온조기 (30) 에 40 ℃ 로 조정된 온수를 온수 자켓층에 공급하고 수지탱크 (12) 내의 제 1 자외선 경화성 조성물 (10) 의 액체 온도를 일정하게 하였다. 또한, 투입시에 발생한 기포를 제 1 진공펌프 (31) 에 의해 제 1 수지탱크 (12) 내를 진공상태로 함으로써 탈포하여 제거하였다.

제 1 자외선 경화성 조성물 (10) 은 이하와 같이 점도 600 mPaㆍS/25℃ 로 조정하였다.

페녹시에틸아크릴레이트 45 중량부

(오사까유우끼가가꾸 가부시끼가이샤 제조 비스코트 #192)

비스페놀A-디에폭시-아크릴레이트 55 중량부

(쿄에이샤유시가가꾸고오교샤 제조 에폭시에스테르 3000A)

2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온

(치바가이기샤 제조 다로큐아 1173) 1.5 중량부

일단, 제 1 수지탱크 (12) 내를 상압으로 복귀시키고 탱크를 밀폐한 후, 제 1 수지탱크 (12) 내에 0.02 MPa 의 공기압을 가하여 제 1 수지탱크 (12) 의 하부에 있는 밸브를 열음으로써 제 1 자외선 경화성 조성물 (10) 을 온도 제어된 제 1 배관 (28) 을 통과하여 동일하게 온도 제어된 제 1 공급 노즐 (13) 로부터 제 1 고무롤 (8) 과 제 1 원통 렌즈형 (26) 사이에 닙핑되어 있는 폴리카보네이트 필름 (9) 상에 공급하였다. 제 1 공급 노즐 (13) 은 이와시따 엔지니어링샤 제조의 MN-18-G13니들을 장착한 동사 제조의 AV101 밸브를 사용하였다. 미쯔비시덴끼 제조 0.2 kW 기아드모터 (감속비 1/200) 로 매분 2.0 m 의 주속으로 화살표 방향으로 제 1 원통 렌즈형 (26) 을 회전시키면서 제 1 자외선 경화성 조성물 (10) 이 제 1 원통 렌즈형 (26) 과 폴라카보네이트 필름 (9) 사이에 낀 층상태에 있는 동안 제 1 자외선 조사장치 (14) 로부터 자외선을 조사하여 제 1 자외선 경화성 조성물 (10) 을 중합 경화시켜 폴리카보네이트 필름 (9) 의 일방의 면상에 사출면 렌티큘러렌즈를 형성시켰다.

이어서, 일방의 면상에 사출면 렌츠큘러 렌즈를 형성한 폴리카르보네이트 필름 (9) 을 제 2 원통 렌즈형 (27) 을 따라 공급하고 이 때 폴리카르보네이트 필름 (9) 과 타방의 면이 제 2 원통 렌즈형 (27) 에 맞다음 접촉하도록 하였다. 제 2 고무롤 (8') 에 접속한 제 2 공기압 실린더 (11') 에 의해 제 2 고무롤 (8') 과 제 2 원통 렌즈형 (27) 사이에서 폴리카르보네이트 필름 (9) 를 닙핑하였다. 이 때의 제 2 공기압 실린더 (11') 의 동작압 0.1 MPa 였다. 상기 제 1 자외선 경화성 조성물 (10) 과 동일한 제 2 자외선 경화성 조성물 (10') 은 굴절율 조정용 성분 및 촉매 등을 미리 혼합하여 두고, 제 2 수지탱크 (12') 에 투입하였다. 또한, 투입시에 발생한 기포를 제 2 진공펌프 (31') 에 의해 제 2 수지탱크 (12') 내를 진공상태로 함으로써 탈포하여 제거하였다.

일단, 제 2 수지탱크 (12') 내를 상압으로 복귀시키고 탱크를 밀폐한 후, 제 2 수지탱크 (12') 내에 0.02 MPa 의 공기압을 가하여 제 2 수지탱크 (12') 의 하부에 있는 밸브를 열음으로써 제 2 자외선 경화성 조성물 (10') 을 온도 제어된 제 2 배관 (28') 을 통과하여 동일하게 온도 제어된 제 2 공급 노즐 (13') 로부터 제 2 고무롤 (8') 과 제 2 원통 렌즈형 (27) 사이에 닙핑되어 있는 폴리카르보네이트 필름 (9) 과 제 2 원통 렌즈형 (27) 사이에 공급하였다. 미쯔비시덴끼 제조 0.2 kW 기아드모터 (감속비 1/200) 로 매분 2.0 m 의 주속으로 화살표 방향으로 제 2 원통 렌즈형 (27) 을 회전시키면서 제 2 자외선 경화성 조성물 (10') 이 제 2 원통 렌즈형 (27) 과 폴리카르보네이트 필름 (9) 사이에 낀 층상태에 있는 동안 제 2 자외선 조사장치 (14') 로부터 자외선을 조사하여 제 2 자외선 경화성 조성물 (10') 을 중합 경화시켜 폴리카르보네이트 필름 (9) 의 일방의 면상에 입사면 렌티큘러렌즈를 형성시켰다. 그 후, 제 2 원통 렌즈형 (27) 으로부터 이형시켜 양면 렌티큘러렌즈 시트를 얻었다.

얻은 렌티큘러렌즈 시트의 단면을 주사형 전자 현미경 (니혼덴시샤 제조 JSM-840A, 2000 배) 으로 확인한 바, 렌티큘러렌즈의 높이 및 그 배열 피치는 거의 설계치대로이며, 사출면 렌티큘러렌즈부의 측에서는 폴리카르보네이트 필름 (9) 과 렌티큘러렌즈부 사이에 10 ㎛ 의 두께 (렌즈 높이의 8 %) 의 완화층이 형성되어 있으며, 입사면 렌티큘러렌즈부의 측에서는 폴리카르보네이트 필름 (9) 과 렌티큘러렌즈부 사이에 7 ㎛ 의 두께 (렌즈 높이의 4 %) 의 완화층이 형성되어 있으며, 중합 수축에 의한 렌즈 형상의 변형도 거의 보이지 않는 것이었다. 또한, 얻은 양면 렌티큘러렌즈 시트를 광학현미경 (니콘샤 제조 SMZ-2T, 배율 40 배) 에 재치하고 렌즈면에 빛을 비추면서 렌즈 시트를 천천히 경사시켜 렌즈 표면에서의 반사광을 확인하였다. 그 결과, 번쩍임 등의 광학 결함은 보이지 않고 광학 특성이 우수한 것이었다.

[실시예 5]

도 21 에 나타낸 바와 같이 두께 2.0 mm, 1000 mm × 790 mm 의 크기로 양단에서 10 mm 를 제외한 부분을 양단보다 0.03 mm 얇게 한 황동 (JIS 황동 3 종) 의 박판에 피치 420 ㎛, 높이 120 ㎛ 의 사출면 렌티큘러렌즈부를 전사 형성하기 위한 렌티큘러렌즈부 전사패턴을 형성하고 제 1 박판단이 있는 렌즈형 (35) 을 사용하여 제작한 제 1 원통단이 있는 렌즈형을 사용하여 동일한 방법으로 420 ㎛, 높이 120 ㎛ 의 입사면 렌티큘러렌즈부를 전사 형성하기 위한 렌티큘러렌즈부 전사패턴을 형성하고 제 2 박판단이 있는 렌즈형을 사용하여 제작한 제 2 원통단이 있는 렌즈형 (1) 을 사용함과 동시에 투명기재로서 두께 188 ㎛ 의 폴리에스테르 필름 (9) 을 사용한 것 이외에는 실시예 4 와 동일한 방법으로 양면 렌티큘러렌즈 시트를 얻었다.

얻은 렌티큘러렌즈 시트의 단면을 주사형 전자 현미경 (니혼덴시샤 제조 JSM-840A, 2000 배) 으로 확인한 바, 렌티큘러렌즈 시트의 높이 및 그 배열 피치는 거의 설계치대로이며, 사출면 렌티큘러렌즈부의 측에서는 폴리에스테르 필름 (9) 과 렌티큘러렌즈부 사이에 30 ㎛ 의 두께 (렌즈 높이의 25 %) 의 완화층이 형성되어 있으며, 입사면 렌티큘러렌즈부의 측에서는 폴리에스테르 필름 (9) 과 렌티큘러렌즈부 사이에 30 ㎛ 의 두께 (렌즈 높이의 25 %) 의 완화층이 형성되어 있으며, 중합 수축에 의한 렌즈 형상의 변형도 거의 보이지 않는 것이었다. 또한, 얻은 양면 렌티큘러렌즈 시트를 광학현미경 (니콘샤 제조 SMZ-2T, 배율 40 배) 에 얹어 놓고 렌즈면에 빛을 비추면서 렌즈 시트를 천천히 경사시켜 렌즈 표면에서의 반사광을 확인하였다. 그 결과, 번쩍임은 약간 보였지만, 실용상 문제가 없는 광학특성이었다.

[비교예 1]

실시예 1 과 동일한 장치를 사용하여 자외선 경화성 조성물 (10) 로서 하기와 같은 조성의 것을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 프리즘 시 트를 얻었다. 또한, 자외선 경화성 조성물 (10) 의 점도는 15 mPaㆍS/25℃ 였다.

페녹시에틸아크릴레이트 90 중량부

(오사까유우끼가가꾸 가부시끼가이샤 제조 비스코트#192)

비스페놀A-디에폭시-아크릴레이트 10 중량부

(쿄에이샤유시가가꾸고오교샤 제조 에폭시에스테르3000A)

2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온

(치바가이기샤 제조 다로큐아1173) 1.5 중량부

얻은 프리즘 시트의 단면을 주사형 전자 현미경 (니혼덴시샤 제조 JSM-840A, 2000 배) 으로 확인한 바, 폴리에스테르 필름 (9) 과 프리즘부 사이에는 완화층은 형성되지 않고, 프리즘면이 약각 오목면 형상으로 변형되고 있는 것이 보였다. 또한, 얻은 프리즘 시트를 냉음극관을 측면에 배치한 아크릴수지제 도광체의 출사면상에 확산 필름을 개재하여 프리즘면이 상향으로 되도록 재치하고, 도광체의 다른 측면 및 이면을 반사시트로 덮고 냉음극관을 점등시켜 외관을 확인하였다. 그 결과, 반점 형상의 모양의 광학 결함이 보이며 광학 특성이 떨어지는 것이었다.

[비교예 2]

실시예 4 와 동일한 장치를 사용하여 자외선 경화성 조성물 (10, 10') 로서 하기와 같은 조성의 것을 사용한 것 이외에는 실시예 4 와 동일한 방법으로 양면 렌티큘러렌즈 시트를 얻었다. 또한, 자외선 경화성 조성물 (10, 10') 의 점도는 15 mPaㆍS/25℃ 였다.

페녹시에틸아크릴레이트 90 중량부

(오사까유우끼가가꾸 가부시끼가이샤 제조 비스코트 #192)

비스페놀A-디에폭시-아크릴레이트 10 중량부

(쿄에이샤유시가가꾸고오교샤 제조 에폭시에스테르 3000A)

2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온

(치바가이기샤 제조 다로큐아 1173) 1.5 중량부

얻은 양면 렌티큘러렌즈 시트의 단면을 주사형 전자 현미경 (니혼덴시샤 제조 JSM-840A, 2000 배) 으로 확인한 바, 폴리카르보네이트 필름 (9) 과 렌티큘러렌즈부 사이에는 완화층은 형성되지 않고, 렌티큘러렌즈부의 표면이 약각 변형되고 있는 것이 보였다. 또한, 얻은 양면 렌티큘러렌즈 시트를 광학현미경 (니콘샤 제조 SMZ-2T, 배율 40 배) 에 재치하고 렌즈면에 빛을 비추면서 렌즈 시트를 천천히 경사시켜 렌즈 표면에서의 반사광을 확인하였다. 그 결과, 각 렌즈열의 동일 부위에서 빛이 반사되는 타이밍이 다른 것이 확인되었다. 이에 의해 번쩍임 등의 광학 결함이 발생하고 광학특성이 떨어지는 것이었다.

[실시예 6 내지 14, 비교예 3 및 4]

제 1 프리즘부 및 제 2 프리즘부를 형성하기 위한 자외선 경화성 조성물로서 경화 후의 굴절율이 1.59 가 되는 아크릴계 자외선 경화성 조성물을 사용한 것 이외에는 실시예 3 과 동일한 방법으로 프리즘부의 굴절율이 1.59 로, 243 mm × 194 mm 의 각종 양면 프리즘 시트 (실시예 6 내지 14, 비교예 3 및 4) 를 얻었다 (단, 비교예 3 은 편면 프리즘 시트). 여기에서, 임사면 및 사출면 프리즘의 정각 및 양면 프리즘열의 교차각을 표 1 에 나타낸 바와 같이 하였다.

일방의 면이 경면이고 타방의 표면이 입경 125 내지 149 ㎛ 의 글라스비즈 (후지세이사꾸쇼샤 제조 FGB-120) 를 사용하여 10 cm 의 거리에서 취부 압력 4 Kg/㎠ 로 블라스트 처리를 실시하며 조명으로 한 금형을 사용하고 아크릴수지 (미쯔비시레이용샤 제조 아클리페트 VH5#000) 을 사출 형성하여 두께 3 mm, 243 mm × 194 mm 의 도광체를 얻었다. 얻은 도광체는 ISO4287/1-1984 에 따라 구한 평균 경사각 (θa) 4.2°의 조면을 갖고 있었다.

얻은 도광체의 2 개의 짧은 단면 및 다른 일방의 단면에 은증착한 PET 필름을 점착 가공하여 부착하고 조면화한 광출사면과 대향한 이면에 은증착한 PET 필름을 테이프로 고정하여 반사면을 형성하였다. 도광체의 남은 1 개의 단면에 직경 2 mm 의 직관형의 냉음극관 (해리슨사 제조 NMBSM2BWE253W) 을 은증착한 PET 필름을 감아 설치하여 도광체의 광출사면상에 프리즘 시트를 입사측 프리즘면이 도광체의 광출사면측을 향하도록 재치하여 면광원 소자로 하였다.

냉음극관에 인버터 (TDK샤 제조 CXA-M10L) 를 개재하여 직류전원을 접속하여 DC12V 를 인가하고 점등시켰다. 면광원 소자를 측정대에 재치하여 그 중앙에서 냉음극관축과 평행한 회전축으로 회전하도록 조절하였다. 이어서, 4 mmΦ 의 핀홀을 갖는 흑색 종이를 핀홀이 도광체의 중앙에 위치하도록 도광체상에 고정하여 휘도계 (미놀타샤 제조 nt-1°) 를 사용하여 측정원이 8 내지 9 mmΦ가 되도록 거리를 조정하였다. 냉음극관의 에이징을 30 분 이상 실시한 후에 회전축을 도광체의 입사면과 출사면의 쌍방에 직교한 면내 (수평방향면내) 에서 80° 내지 -80° 까지 5°간격으로 회전시키면서 휘도계로 출사광의 광도 분포를 측정하였다. 동일한 방법으로 도광체의 입사면에 평행으로 출사면에 수직한 면내 (수직방향면내) 에서의 출사광의 광도분포를 측정하였다. 그 결과를 표 1 에 나타냈다. 또한, 프리즘 시트를 재치하지 않는 경우의 수평방향면내에서의 최대피크방향은 광출사면법선에 대해서 70°이며, 반값폭 25°였다.

	프리즘정각 (°)		프리즘열교차각(°)	휘도 (cd/㎡)	반값폭 (°)
	입사면	출사면	프리즘열교차각(°)	휘도 (cd/㎡)	수평방향	수직방향
실시예 6	63	130	20	1450	48.5	62.5
실시예 7	63	130	30	1590	44.5	62.0
실시예 8	63	130	40	1700	41.5	66.5
실시예 9	63	140	10	1700	42.0	66.5
실시예 10	63	140	20	1730	40.0	68.5
실시예 11	63	140	25	1750	39.0	69.0
실시예 12	63	113.7	45	1380	50.0	57.0
실시예 13	63	113.7	50	1500	47.0	58.5
실시예 14	63	113.7	60	1730	39.5	61.5
비교예 3	63	-	-	2300	25.5	77.5
비교예 4	63	95	90	2280	26.0	57.3

본 발명은 액정표시장치 등에 사용되는 면광원 소자 등의 정면 휘도를 향상시키기 위해서 사용되는 프리즘 시트, 프로젝션 텔레비젼이나 마이크로필름 판독기 등의 화면으로서 사용되는 투사스크린에 사용되는 양면 렌티큘러렌즈 시트 등의 렌즈 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로 반점 형상의 모양이나 번쩍임 등의 광학 결함이 없는 우수한 렌즈 시트를 제공하는 것에 적합하게 이용된다.

Claims

투명기재의 일방 이상의 면상에, 다가 (메타) 아크릴레이트와, 모노 (메타) 아크릴레이트와 광중합 개시제를 주성분으로 하는 조성물을 중합 경화함으로써 얻은 활성 에너지선 경화수지에 의해 다수의 렌즈 단위를 포함하여 이루어진 렌즈부가 형성되어 이루어진 렌즈 시트에서 상기 투명기재와 상기 렌즈부 사이에 상기 렌즈부의 렌즈 높이의 1 내지 30 % 의 두께의 완화층이 개재하고 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 1 항에 있어서, 상기 완화층이 활성 에너지선 경화수지로 이루어지며 상기 렌즈부와 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 완화층의 두께가 상기 렌즈 높이의 1 내지 25 % 인 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 완화층의 두께가 상기 렌즈 높이의 3 내지 15 % 인 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 투명기재가 투명수지시트로 이루어진 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 5 항에 있어서, 상기 투명기재의 굴절율이 상기 렌즈부의 굴절율보다도 낮은 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 활성 에너지선 경화수지가 자외선 경화수지인 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
삭제
투명기재의 일방 이상의 면상에, 활성 에너지선 경화수지에 의해, 대략 삼각형상의 단면형상을 갖는 프리즘열로 이루어진 다수의 렌즈 단위를 포함하여 이루어진 렌즈부가 형성되고, 상기 투명기재와 상기 렌즈부 사이에 그 두께가 상기 렌즈부의 렌즈 높이의 1 내지 30 % 이자 1 내지 10 ㎛ 인 완화층이 개재하고 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 9 항에 있어서, 상기 투명기재의 양면상에 각각 단면형상이 대략 삼각형상의 프리즘열로 이루어진 렌즈 단위를 다수 포함하여 이루어진 렌즈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
삭제
제 9 항에 있어서, 상기 완화층의 두께가 1 내지 5 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 9 항에 있어서, 상기 프리즘열이 10 내지 150 ㎛ 의 피치로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 9 항에 있어서, 상기 프리즘열의 정각이 80 내지 100°인 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 9 항에 있어서, 상기 프리즘열의 정각이 50 내지 75°인 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 10 항에 있어서, 상기 투명기재의 일방의 면상에 형성된 렌즈부의 프리즘열의 정각이 50 내지 75°이며, 상기 투명기재의 타방의 면상에 형성된 프리즘열의 정각이 110 내지 160°인 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 10 항에 있어서, 상기 투명기재의 양면상에 형성된 렌즈부의 프리즘열이, 일방의 면상에 형성된 프리즘열의 능선방향과 타방의 면상에 형성된 프리즘열의 능선방향의 교차각도가 5 내지 60°가 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
삭제
광원과 상기 광원에 대항하는 1 개 이상의 측면을 광입사면으로 하고 상기 광입사면과 대략 직교하는 표면을 광출사면으로 하는 도광체와, 상기 도광체의 광출사면상에 배치된 제 9 항, 제 10 항, 및 제 12 항 내지 제 17 항 중의 어느 한 항에 기재된 렌즈 시트로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 면광원 소자.
제 1 항에 있어서, 상기 투명기재의 양면상에 각각 다수의 렌티큘러렌즈 단위를 포함하여 이루어진 렌즈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 20 항에 있어서, 상기 완화층의 두께가 5 내지 30 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 20 항에 있어서, 상기 완화층의 두께가 5 내지 15 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 20 항에 있어서, 상기 투명기재의 일방의 면상에 형성된 렌즈부의 서로에 인접한 렌티큘러렌즈 단위 사이의 골에 광흡수층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 20 항에 있어서, 상기 투명기재의 일방의 면상에 형성된 렌즈부의 서로에 인접한 렌티큘러렌즈 단위 사이에는 볼록부가 형성되어 있으며 상기 볼록부의 상면에 광흡수층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 20 항에 있어서, 상기 렌티큘러렌즈 단위가 50 내지 500 ㎛ 의 피치로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 시트.
제 20 항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 시트를 양면 렌티큘러렌즈로서 사용하여 이루어진 것을 특징으로 하는 투사스크린.
렌즈부 전사패턴이 형성된 렌즈형의 렌즈부 전사패턴 형성면과 투명기재의 일방의 면 사이에 활성 에너지선 경화성 조성물을 공급하여 상기 렌즈형과 상기 투명기재 사이에 조성물층을 형성하는 공정, 상기 투명기재의 타방의 면에 대향하도록 배치된 닙롤로 상기 조성물층의 두께를 균일하게 하는 공정, 상기 투명기재를 통과하여 활성 에너지선을 조사하고 상기 조성물층을 경화하고 부형하여 상기 렌즈부 전사패턴에 대응하는 형상을 갖고 활성 에너지선 경화수지로 이루어진 렌즈부를 형성하는 공정, 및 상기 렌즈부 및 상기 투명기재를 일체로 하여 상기 렌즈형으로부터 이형시키는 공정을 포함하여 이루어지며, 상기 조성물층의 두께를 균일하게 하는 공정에서 압력 조정 기구에 의해 닙롤의 닙압을 조정함으로써 상기 렌즈부를 형성하는 공정에서 상기 렌즈부와 상기 투명기재 사이에 활성 에너지선 경화수지로 이루어진 완화층을 형성하는 것을 특징으로 하는 렌즈 시트의 제조 방법.
제 27 항에 있어서, 제 1 렌즈부 전사패턴이 형성된 제 1 렌즈형의 렌즈부 전사패턴 형성면과 투명기재의 일방의 면 사이에 활성 에너지선 경화성 조성물을 공급하고 상기 제 1 렌즈형과 상기 투명기재 사이에 제 1 조성물층을 형성하는 공정, 상기 투명기재의 타방의 면에 대향하도록 배치된 제 1 닙롤로 상기 제 1 조성물층의 두께를 균일하게 하는 공정, 상기 투명기재를 통과하여 활성 에너지선을 조사하여 상기 제 1 조성물층을 경화하고 부형하여 제 1 렌즈부 전사패턴에 대응하는 형상을 갖고 활성 에너지선 경화수지로 이루어진 제 1 렌즈부를 형성하는 공정과,

제 2 렌즈부 전사패턴이 형성된 제 2 렌즈형의 렌즈부 전사패턴 형성면과 상기 투명기재의 상기 타방의 면 사이에 활성 에너지선 경화성 조성물을 공급하고 상기 제 2 렌즈형과 상기 투명기재 사이에 제 2 조성물층을 형성하는 공정, 상기 투명기재의 상기 일방의 면에 대향하도록 배치된 제 2 닙롤로 상기 제 2 조성물층의 두께를 균일하게 하는 공정, 상기 제 1 렌즈부 및 상기 투명기재를 통과하여 활성 에너지선을 조사하여 상기 제 2 조성물층을 경화하고 부형하여 상기 제 2 렌즈부 전사패턴에 대응하는 형상을 갖고 활성 에너지선 경화수지로 이루어진 제 2 렌즈부를 형성하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 렌즈 시트의 제조 방법.
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서, 상기 렌즈형, 상기 제 1 렌즈형 또는 상기 제 2 렌즈형이 원통 형상으로, 원통의 단부 근방에 다른 부분보다도 지름 방향의 높이가 높은 단부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 시트의 제조 방법.
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서, 상기 렌즈형, 상기 제 1 렌즈형 또는 상기 제 2 렌즈형이 렌즈부 전사패턴이 형성된 박판 렌즈형을 원통 형상 롤에 감아 고정한 것인 것을 특징으로 하는 렌즈 시트의 제조 방법.
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서, 상기 닙롤이 고무 경도 60 이상의 고무제 롤인 것을 특징으로 하는 렌즈 시트의 제조 방법.
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서, 상기 압력 조정 기구가 유압 실린더 또는 공기압 실린더인 것을 특징으로 하는 렌즈 시트의 제조 방법.
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서, 상기 활성 에너지선 경화성 조성물의 점도가 20 내지 3000 mPaㆍS 인 것을 특징으로 하는 렌즈 시트의 제조 방법.
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서, 상기 활성 에너지선 경화성 조성물이 상기 투명기재와 상기 렌즈형, 상기 제 1 렌즈형 또는 제 2 렌즈형 사이에 낀 상태에 있는 동안 상기 조성물층, 상기 제 1 의 조성물층 또는 제 2 조성물층에 대해서 활성 에너지선을 조사하는 것을 특징으로 하는 렌즈 시트의 제조 방법.
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서, 상기 렌즈형의 렌즈부 전사패턴, 상기 제 1 렌즈형의 제 1 렌즈부 전사패턴 또는 상기 제 2 렌즈형의 제 2 렌즈부 전사패턴은 단면형상이 대략 삼각형상의 프리즘열로 이루어진 렌즈 단위를 다수 포함하여 이루어진 렌즈부를 전사에 의해 형성하기 위한 것임을 특징으로 하는 렌즈 시트의 제조 방법.
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서, 상기 렌즈형의 렌즈부 전사패턴, 상기 제 1 렌즈형의 제 1 렌즈부 전사패턴 또는 상기 제 2 렌즈형의 제 2 렌즈부 전사패턴은 다수의 렌티큘러렌즈 단위를 다수 포함하여 이루어진 렌즈부를 전사에 의해 형성하기 위한 것임을 특징으로 하는 렌즈 시트의 제조 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 제 1 렌즈형 및 상기 제 2 렌즈형이 원통 형상으로, 상기 제 1 렌즈형의 제 1 렌즈부 전사패턴 및 상기 제 2 렌즈형의 제 2 렌즈부 전사패턴은 모두 직선 형상으로 뻗어 서로 평행하게 연설된 다수의 렌즈 단위를 포함하여 이루어진 렌즈부를 전사에 의해 형성하기 위한 것이며, 상기 제 1 렌즈형의 중심축방향에 대해서 상기 제 1 렌즈부 전사패턴의 각 렌즈 단위 전사부가 뻗는 방향이 상기 제 2 렌즈형의 중심축방향에 대해서 상기 제 2 렌즈부 전사패턴의 각 렌즈 단위 전사부가 뻗는 방향과 다르며, 상기 제 1 렌즈형 및 상기 제 2 렌즈형 중 적어도 일방의 렌즈형으로서 렌즈부 전사패턴이 형성된 박판 형상 렌즈형을 코어롤에 감은 래핑원통형 렌즈형을 사용하는 것을 특징으로 하는 렌즈 시트의 제조 방법.
제 37 항에 있어서, 상기 제 1 렌즈형 및 상기 제 2 렌즈형 중의 일방의 렌즈형으로서 상기 래핑원통형 렌즈형을 사용하고 타방의 렌즈형으로서 렌즈형의 중심축방향에 대해서 각 렌즈 단위 전사부가 뻗는 방향이 평행 또는 수직이 되도록 렌즈형의 표면에 직접 렌즈부 전사패턴이 형성되어 있는 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 렌즈 시트의 제조 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 제 1 렌즈형 및 상기 제 2 렌즈형이 모두 원통형 렌즈형으로, 양쪽의 원통형 렌즈형이 투명기재상에 제 1 렌즈형이 형성된 렌즈 시트의 두께보다도 큰 간격을 형성하여 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 시트의 제조 방법.
양면에 단면형상이 대략 삼각형상의 프리즘열이 다수 병렬로 형성된 프리즘 시트로 상기 프리즘 시트의 일방의 면에 형성된 프리즘열의 정각이 50 내지 75°이며, 타방의 면에 형성된 프리즘열의 정각이 110 내지 160°인 것을 특징으로 하는 프리즘 시트.
제 40 항에 있어서, 상기 타방의 면에 형성된 프리즘열의 정각이 113 내지 145°인 것을 특징으로 하는 프리즘 시트.
제 40 항에 있어서, 양면에 형성된 프리즘열이, 일방의 면에 형성된 프리즘열의 능선방향과 타방의 면에 형성된 프리즘열의 능선방향의 교차각도가 5 내지 60°가 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프리즘 시트.
삭제
제 42 항에 있어서, 양면에 형성된 프리즘열의 능선방향의 교차각도가 10 내지 50°인 것을 특징으로 하는 프리즘 시트.
제 40 항 내지 제 42 항 및 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서, 투명기재의 양면상에 활성 에너지선 경화수지로 이루어진 프리즘열이 다수 병렬하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프리즘 시트.
제 45 항에 있어서, 상기 투명기재와 상기 다수의 프리즘열 사이에 상기 프리즘열의 프리즘 높이의 1 내지 30 % 의 두께의 완화층이 개재하고 있는 것을 특징으로 하는 프리즘 시트.
제 46 항에 있어서, 상기 완화층이 활성 에너지선 경화수지로 이루어져 상기 다수의 프리즘열과 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 프리즘 시트.
제 46 항에 있어서, 상기 완화층의 두께가 프리즘 높이의 3 내지 15 % 인 것을 특징으로 하는 프리즘 시트.
제 46 항에 있어서, 상기 완화층의 두께가 1 내지 5 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 프리즘 시트.
광원과 상기 광원에 대향하는 1 개 이상의 측단면을 광입사면으로 하고 상기 광입사면과 대략 직교하는 표면을 광출사면으로 하는 도광체와, 상기 광출사면상에 배치된 제 40 항 내지 제 42 항 및 제 44 항 중의 어느 한 항에 기재된 프리즘 시트로 이루어진 것을 특징으로 하는 면광원 소자.
제 50 항에 있어서, 상기 도광체에 지향성 광출사기구가 형성되어 있으며, 이에 의해 상기 도광체로부터의 출사광의 광도분포에서의 최대피크의 방향이 상기 광입사면과 상기 광출사면의 쌍방에 수직인 면내에서 광출사면의 법선에 대해서 50 내지 80°가 되며, 그 반치폭이 10 내지 35°로 되는 것을 특징으로 하는 면광원 소자.
제 50 항에 있어서, 상기 프리즘 시트가 정각 50 내지 75°의 프리즘열이 형성된 면이 상기 도광체의 광출사면과 대향하여 상기 프리즘열의 능선이 상기 도광체의 광입사면과 대략 평행이 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 면광원 소자.
제 50 항에 기재된 면광원 소자의 광출사면측에 액체층 표시 소자를 배치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.