JP2004333697A - レンズシート - Google Patents
レンズシート Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004333697A JP2004333697A JP2003127293A JP2003127293A JP2004333697A JP 2004333697 A JP2004333697 A JP 2004333697A JP 2003127293 A JP2003127293 A JP 2003127293A JP 2003127293 A JP2003127293 A JP 2003127293A JP 2004333697 A JP2004333697 A JP 2004333697A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- active energy
- energy ray
- acrylate
- meth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
【課題】レンズ部の硬度が高く、透光性基材とレンズ部との密着性に優れ、画像欠陥のない高品位の画像が得られるレンズシートを提供する。
【解決手段】透光性基材の少なくとも一方の面に多数のレンズ単位からなるレンズ部が形成されたレンズシートにおいて、前記レンズ部が3官能以上の化合物を含有した(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物からなり、該硬化物の吸収スペクトルを測定した際の波長810cm−1の吸光度(A)と波長1720cm−1の吸光度(B)との比(A/B)が0.095〜0.159の範囲にあるレンズシート。
【選択図】 図1
【解決手段】透光性基材の少なくとも一方の面に多数のレンズ単位からなるレンズ部が形成されたレンズシートにおいて、前記レンズ部が3官能以上の化合物を含有した(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物からなり、該硬化物の吸収スペクトルを測定した際の波長810cm−1の吸光度(A)と波長1720cm−1の吸光度(B)との比(A/B)が0.095〜0.159の範囲にあるレンズシート。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクションテレビやマイクロフィルムリーダー等の画面として用いられる投写スクリーンに使用されるレンチキュラーレンズシートやフレネルレンズシート、液晶表示装置のバックライトユニット等に使用されるプリズムシート等のレンズシートに関するものであり、さらに詳しくは、画像欠陥のない高品位の画像を長期間に渡って提供できるレンズシートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
カラー液晶表示装置を備えたパーソナルコンピューター、液晶テレビ、携帯電話や携帯情報端末等においては、液晶表示装置に使用されているバックライトの光学的な効率を改善し、バックライトの輝度を犠牲にすることなく消費電力を抑えるために、実開平3−69184号公報(特許文献1)、特開平2−84618号公報(特許文献2)や特開平8−122536号公報(特許文献3)等に開示されているような表面に多数のプリズム列を形成したプリズムシートを導光体の出射面側に載置したバックライトが使用されている。
【0003】
このようなプリズムシートとしては、特開平5−196808号公報(特許文献4)や特開平6−59129号公報(特許文献5)等で提案されているように、プリズムパターンの転写性や生産性などの観点から、紫外線硬化性組成物等の活性エネルギー線硬化性組成物を用いて、透光性樹脂フィルムやシートなどの透光性基材上に活性エネルギー線硬化物からなるプリズム部を形成したものが使用されている。
【0004】
一方、プロジェクションテレビやマイクロフィルムリーダー等の投写スクリーンにおいては、良好な画像を得るために、少なくとも一方の面にレンチキュラーレンズを形成したレンチキュラーレンズシートが使用されている。従来、このようなレンチキュラーレンズシートは、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂等の透光性樹脂材料を用いて、これらの樹脂を射出成形や押出成形する方法、樹脂板にレンズ型を当接させて加熱加圧することによりレンズ型のレンチキュラーレンズパターンを転写する押圧成型法等が知られている。
【0005】
しかしながら、射出成型法においては大きなサイズのレンチキュラーレンズシートの成型は難しく、比較的小さなサイズのレンチキュラーレンズシートの成型にしか使用できない。また、押圧成型法では樹脂板およびレンズ型の加熱冷却サイクルに長時間を要するため、レンチキュラーレンズシートの大量生産を行うためには多数のレンズ型が必要となり、大型のレンチキュラーレンズシートを製造するためには生産装置に莫大な費用がかかるという問題点を有していた。
【0006】
これに対して、例えば、特開平3−64701号公報(特許文献6)等では、成型時間を短縮でき生産性を向上させる方法として、活性エネルギー線硬化性組成物を透光性基材とレンズ型との間に注入した後に、活性エネルギー線を照射して該組成物を硬化させる方法により、透光性基材の両面にレンチキュラーレンズを順次形成する両面レンチキュラーレンズシートの製造方法が提案されている。
【0007】
【特許文献1】
実開平3−69184号公報
【0008】
【特許文献2】
特開平2−84618号公報
【0009】
【特許文献3】
特開平8−122536号公報
【0010】
【特許文献4】
特開平5−196808号公報
【0011】
【特許文献5】
特開平6−59129号公報
【0012】
【特許文献6】
特開平3−64701号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
このような活性エネルギー線硬化性組成物としては、可撓性に優れる点から一般的に2官能以下の化合物が使用されてきた。しかし、特許文献3に記載のように、プリズム面が導光体と直接接触するようにして導光体と液晶表示素子との間に挟まれて配置されるようなバックライトに使用する場合には、プリズムシートとしてプリズム頂角60〜70°、ピッチ数十μmの鋭角で微細なプリズム列を形成する必要があり、バックライトへの組み込みの際にプリズム面が傷付いたり、組み込まれた状態においてプリズム先端の変形が起こりやすいという問題があった。このようなプリズム面の傷や変形は、バックライトとしての光学欠陥となるため、活性エネルギー線硬化性組成物の架橋密度を増加させ硬度を向上させることが考えられるが、このように活性エネルギー線硬化性組成物の架橋密度を増加させて透光性基材の表面にレンズ部を形成すると、透光性基材と活性エネルギー線硬化物との密着性が低下し、透光性基材とレンズ部との界面で剥離が発生し、これがレンズ欠陥となり液晶表示装置等の画像欠陥となるという問題点を有していた。
【0014】
そこで、本発明の目的は、プリズムシート、レンチキュラーレンズシート、フレネルレンズシート等のレンズシートにおいて、レンズ部が優れた硬度を有するとともに、透光性基材との密着性に優れ、画像欠陥のない高品位の画像が得られるレンズシートを提供することにある。
【0015】
【課題を解決させるための手段】
本発明者等は、このような状況に鑑み、レンズ部を構成する(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物として3官能以上の官能基を有する多官能性化合物を用いるとともに、レンズ部を構成する硬化物の二重結合残存量を特定範囲内に制御することにより、透光性基材との密着性の低下を招くことなくレンズ部の硬度を向上させることができ、高品位の画像を提供できるレンズシートが得られることを見出し、本発明に到達したものである。
【0016】
すなわち、本発明のレンズシートは、透光性基材の少なくとも一方の面に多数のレンズ単位からなるレンズ部が形成されたレンズシートにおいて、前記レンズ部が3官能以上の化合物を含有した(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物からなり、該硬化物の吸収スペクトルを測定した際の波長810cm−1の吸光度(A)と波長1720cm−1の吸光度(B)との比(A/B)が0.095〜0.159の範囲にあることを特徴とするものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
まず、本発明のレンズシートについて、図1〜3を参照して説明する。
図1は、液晶表示装置等の面光源装置に使用されるレンズシートであり、透光性基材1の一方の面に活性エネルギー線硬化物により多数のプリズム列(レンズ単位)からなるレンズ部2を形成したプリズムシートである。図2は、図1に示したプリズムシートの透光性基材の両面に活性エネルギー線硬化物により多数のプリズム列からなるレンズ部2、3を形成した両面プリズムシートである。
【0018】
また、図3は、投写スクリーン等に使用されるレンズシートであり、透光性基材1に活性エネルギー線硬化物によりレンズ部が形成されているレンチキュラーレンズシートである。図中、(a)と(b)は、出射面側および入射面側にレンチキュラーレンズ4、5が形成された両面レンチキュラーレンズシートであり、それぞれ出射面側に形成されたレンチキュラーレンズ4の形状が異なるものである。(a)は、出射面側に形成されたレンチキュラーレンズ単位間の谷部に光吸収層6を形成したものである。(b)は、出射面側に形成されたレンキュラーレンズ単位間に凸部を形成して、凸部の上面に光吸収層6を形成したものである。(c)は、入射面側にレンチキュラーレンズ5が形成され、出射面側に凸状の光透過部4’と光吸収層6が形成された片面レンチキュラーレンズシートである。
【0019】
図1や図2に示したようなプリズムシートにおいては、その目的に応じて、プリズム列が互いに平行に多数形成されたプリズム面の他に、フレネルレンズが形成されたフレネルレンズ面、断面略半円形あるいは断面略半楕円形などのレンチキュラーレンズが互いに平行に多数形成されたレンチキュラーレンズ面や波形レンズ面などであってもよい。これら、レンズ部2、3としては、透光性基材1の両面に、同一の種類やサイズのレンズ形状を形成してもよいし、異なる種類やサイズのレンズ形状を形成してもよい。このような液晶表示装置の面光源装置に使用されるレンズシートにおいては、レンズ部2、3の厚さは10〜150μm程度、レンズ単位のピッチは10〜150μm程度とすることが好ましい。特に、活性エネルギー線硬化物でレンズ部を構成する本発明においては、このような液晶表示装置などの高精細化に対応可能な面光源装置に使用されるファインピッチのレンズシートに適しており、レンズ単位のピッチが10〜100μm程度のピッチのものがより好ましく、さらに好ましくは10〜50μmの範囲のピッチのものである。
【0020】
また、レンズ単位がプリズム列である場合には、プリズム列の頂角は50〜160°の範囲内とすることが好ましい。一般的に、光源と、該光源と対向する一側面を光入射面とし、この光入射面と略直角の一表面を光出射面とする導光体、および該導光体の光出射面上に載置されるプリズムシートから基本的に構成される液晶表示装置用の面光源装置では、プリズム面が導光体と反対側になるようにプリズムシートを配置する場合には、プリズム列の頂角は80〜100°程度の範囲であり、好ましくは85〜95°の範囲である。一方、プリズム面が導光体側となるようにプリズムシートを配置する場合には、プリズム列の頂角は50〜75°程度の範囲であり、好ましくは55〜70°の範囲であり、本発明のレンズシートが特に適したものである。また、活性エネルギー線硬化物からなるレンズ部2、3は、面光源装置の輝度向上などの観点から、その屈折率が1.5以上の比較的屈折率が高いものが好ましい。
【0021】
図3に示したようなレンチキュラーレンズシートにおいては、レンズ部4、5の厚さは50〜1000μm程度、レンズ単位のピッチは50〜1000μm程度とすることが好ましい。特に、活性エネルギー線硬化物でレンズ部4、5を構成する本発明においては、画像の高精細化に対応可能なファインピッチのレンチキュラーレンズシートに適しており、レンズ単位のピッチが50〜500μm程度のピッチのものがより好ましく、さらに好ましくは50〜450μmの範囲のピッチのものである。
【0022】
また、図3に示したようなレンチキュラーレンズシートにおいて、透光性基材1の表面に形成される凹凸形状4、5としては、少なくとも一方がレンズパターンであり、レンチキュラーレンズ、フライアイレンズ、プリズムレンズ、フレネルレンズ等の種々のレンズパターンを目的に応じて形成することができる。他方の凹凸形状としては、レンズパターンの他に図3(c)に示したような規則的な凸状形状等が形成される。
【0023】
本発明において、透光性基材1の表面に形成されたプリズム列を構成する(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物としては、例えば、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート系樹脂等が挙げられる。このような(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物に活性エネルギー線を照射して得られる活性エネルギー線硬化物に十分な硬度を付与させるため、本発明においては、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物としてラジカル重合可能な二重結合を1分子中に3個以上有する(メタ)アクリレート(以下、多官能(メタ)アクリレートという。)を含むものを用いる。この多官能(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物100質量部に対して10〜60質量部の範囲で含有させることが好ましく、より好ましくは30〜60質量部、さらに好ましくは30〜50質量部の範囲である。
【0024】
多官能(メタ)アクリレート以外の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物の構成成分としては、ラジカル重合可能な二重結合を1分子中に1個有する(メタ)アクリレート(以下、単官能(メタ)アクリレートという。)、ラジカル重合可能な二重結合を1分子中に2個有する(メタ)アクリレート(以下、2官能(メタ)アクリレートという。)等を使用することが好ましい。
【0025】
多官能(メタ)アクリレートの具体例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、およびこれらの変性物、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等により多官能化されたポリオール多官能(メタ)アクリレート、ポリエステル多官能(メタ)アクリレート、エポキシ多官能(メタ)アクリレート、ウレタン多官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。これら多官能(メタ)アクリレートは、単独あるいは2種以上の混合物として使用することができる。また、2官能(メタ)アクリレートとしては、ポリオールジ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート、エポキシジ(メタ)アクリレート、ウレタンジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。さらに、単官能(メタ)アクリレートとしては、モノアルコールのモノ(メタ)アクリル酸エステル、ポリオールのモノ(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
【0026】
また、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物には、上記のような構成成分ともに光重合開始剤が含有される。光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインモノメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、アセトイン、ベンジル、ベンゾフェノン、p−メトキシベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、メチルフェニルグリオキシレート、エチルフェニルグリオキシレート、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパノン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタノン−1等のカルボニル化合物、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィドなどの硫黄化合物、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サイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド類等の紫外線感応性のラジカル重合開始剤、カンファーキノン、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(ピル−1−イル)チタニウム等の可視光線感応性のラジカル重合開始剤等を挙げることができる。これら光重合開始剤は、単独または2種以上を混合して使用することができる。
【0027】
本発明で使用される透光性基材1は、紫外線、電子線等の活性エネルギー線を透過する材料であれば特に限定されず、柔軟な硝子板等を使用することもできるが、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等の透明樹脂シートやフィルムが好ましい。特に、表面反射率の低いポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレートとポリフッ化ビニリデン系樹脂との混合物、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂からなるものが好ましい。透光性基材1の厚さは、その用途によっても異なるが、通常、50μm〜5mm程度のものが使用され、好ましくは50〜500μm程度である。なお、透光性基材9には、凹凸形状との密着性をさらに向上させるために、その表面にアンカーコート処理等の密着性向上処理を施したものが好ましい。
【0028】
本発明においては、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物の架橋密度を増加させ、その硬化物の硬度を向上させることに伴う透光性基材と活性エネルギー線硬化物からなるレンズ部との密着性の低下を抑止するために、レンズ部を構成する活性エネルギー線硬化物の吸収スペクトルを測定した際の二重結合に主として由来する波長810cm−1の吸光度(A)と、アクリロイル基中のカルボニル結合に主として由来する波長1720cm−1の吸光度(B)との吸光度比(A/B)が0.095〜0.159の範囲であることが必要である。この吸光度比(A/B)がこの範囲となるような活性エネルギー線硬化物によりレンズ部を形成することにより、透光性基材とレンズ部との界面での剥離の発生が抑止され、画像欠陥のない高品位な画像を提供できるレンズシートを得ることができる。活性エネルギー線硬化物の吸光度比を0.159以下とすることにより、活性エネルギー線硬化物中に残存する二重結合量を少なくでき透光性基材とレンズ部との密着性を向上させることができる。また、活性エネルギー線硬化物の吸光度比を0.095以上とすることによりレンズ部の経時変化による黄変の発生等の光学特性の低下を招くことなく透光性基材との密着性を向上させることができる。活性エネルギー線硬化物の吸光度比は、好ましくは0.103〜0.139の範囲である。
【0029】
本発明における吸光度比の値は、シートの物性を反映する比較的安定した値を得るため、レンズシートの表層部分を全反射(ATR)法を用いた赤外吸収分光法により得られた吸収スペクトルより算出することが好ましい。
【0030】
全反射(ATR)法は、使用するATR結晶種(Ge、KRS−5)および赤外光の入射角(30〜60度)等により、吸収スペクトルの測定範囲、すなわち測定されるレンズシート表面からの深さ範囲が変わる。ATR結晶種ならびに赤外光の入射角の範囲においては、いずれの測定条件においてもその測定範囲はレンズシート表面から深さ約1〜2μmの範囲の吸収スペクトルが得られる。また、活性エネルギー線硬化性組成物の光重合反応の進行具合については、エネルギー線硬化前後でその化学構造に変化のあるアクリロイル基中の二重結合(CH2=CH−)の化学構造に由来する特性吸収波長の吸光度と、エネルギー線硬化前後でその化学構造に変化のないアクリロイル基中のカルボニル結合(−CO−)の化学構造に由来する特性吸収波長の吸光度の比を用いて定量することが可能である。ここでアクリロイル基中の二重結合(CH2=CH−)の化学構造に由来する特性吸収波長としては、例えば波長810cm−1、990cm−1、1640cm−1等の吸光度を利用できるが、その特性吸収波長の中から、その他の吸収による影響が少なく、かつ検出感度が良好である波長810cm−1の吸光度を利用する。また、アクリロイル基中のカルボニル結合(−CO−)の化学構造に由来する特性吸収波長としては、例えば波長1240cm−1、1720cm−1等の吸光度を利用できるが、その特性吸収波長の中から検出感度が良好である波長1720cm−1の吸光度を利用する。
【0031】
吸光度の測定は、上記の赤外吸収分光法を用いることが簡便であり好ましいが、ラマン分光法を始めその他の分光分析法、顕微分光分析法、核磁気共鳴法等の官能基量を定量できる他の方法でもよい。
【0032】
レンズ部を構成する活性エネルギー線硬化物中に残存する二重結合の量は、硬化する(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物の種類、配合割合、硬化温度などによって変わるが、一般的にはレンズ部を賦形する際の活性エネルギー線(波長300〜390nm)の積算照射量を調節することによって制御することができ、このように活性エネルギー線硬化物中に残存する二重結合の量を制御することによって活性エネルギー線硬化物の吸光度比を0.095〜0.159の範囲内とすることができる。活性エネルギー線の積算照射量と活性エネルギー線硬化物の吸光度比とは、活性エネルギー線の積算照射量を多くすれば活性エネルギー線硬化物の吸光度比は小さくなる。また、活性エネルギー線の積算照射量を多くすれば透光性基材とレンズ部との密着性をより向上させることができるが、積算照射量が多くなり過ぎると、活性エネルギー線硬化物の経時変化による黄変が顕著になり光学特性の低下を招くため、活性エネルギー線硬化物の吸光度比が0.095〜0.159の範囲内となるように活性エネルギー線の積算照射量を調整する。
【0033】
本発明のレンズシートの製造方法について、プリズムシートの製造工程を示した図4を参照して説明する。
図中7は、プリズムパターンが刻印された表面を有する円筒形レンズ型であり、そのプリズムパターン形成面に沿って透光性基材9が供給されている。円筒形レンズ型7と透光性基材9の間には、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10が樹脂タンク12から供給ノズル13を通して供給される。透光性基材9の外側には、供給された(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10の厚さを均一にさせるためのニップロール8が設置される。このニップロール8は、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10の厚さを正確に調整するために、圧力調整機構11によって操作される。
【0034】
(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10を円筒形レンズ型7と透光性基材9の間に供給した後、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10が円筒形レンズ型7と透光性基材9の間に挟まれた状態で、活性エネルギー線を活性エネルギー線照射装置14から透光性基材9を通して照射して、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10を重合硬化しレンズ型に形成されたレンズパターンの転写を行い、透光性基材9の一方の表面にプリズム列からなるレンズ部を形成する。活性エネルギー線照射装置14としては、化学反応用ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、可視光ハロゲンランプ等が使用される。活性エネルギー線の照射において、その300〜390nmの波長の積算照射量を調整するには、使用する活性エネルギー線照射装置の照射量、照射時間(成型速度)などを調整することによって行うことができる。また、活性エネルギー線の照射雰囲気としては、空気中でもよいし、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下でもよい。
【0035】
次に、本発明の両面レンズシートの製造方法について、両面レンチキュラーレンズシートの製造工程を示した図5を参照して説明する。
図中19、20は、レンチキュラーレンズパターンが刻印された表面を有する円筒形レンズ型であり、そのレンズパターン形成面に沿って透光性基材9が供給されている。第1の円筒形レンズ型19と透光性基材9の間には、第1の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10が樹脂タンク12から供給ノズル13を通して供給される。透光性基材9の外側には、供給された第1の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10の厚さを均一にさせるための圧力調整機構11によって操作されるニップロール8が設置される。
【0036】
第1の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10を第1の円筒形レンズ型19と透光性基材9の間に供給した後、第1の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10が第1の円筒形レンズ型19と透光性基材9の間に挟まれた状態で、活性エネルギー線を活性エネルギー線照射装置14から透光性基材9を通して照射して、第1の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10を重合硬化しレンズ型に形成されたレンズパターンの転写を行い、透光性基材9の一方の表面に第1のレンチキュラーレンズを形成する。活性エネルギー線照射装置14としては、化学反応用ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、可視光ハロゲンランプ等が使用される。
【0037】
次いで、一方の表面にレンチキュラーレンズが形成された透光性基材9は、第2の円筒形レンズ型20のレンズパターン形成面に他方の面が沿って当接するように供給される。第2の円筒形レンズ型20と透光性基材9の間に第2の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10’が樹脂タンク12’から供給ノズル13’を通して供給される。透光性基材9の外側には、供給された第2の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10’の厚さを均一にさせるための圧力調整機構11’によって操作されるニップロール8’が設置される。第2の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10’を第2の円筒形レンズ型20と透光性基材9の間に供給した後、第2の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10’が第2の円筒形レンズ型20と透光性基材9の間に挟まれた状態で、活性エネルギー線を活性エネルギー線照射装置14’から透光性基材9を通して照射して、第2の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10’を重合硬化しレンズ型に形成されたレンズパターンの転写を行い、透光性基材9の一方の表面に第2のレンチキュラーレンズを形成する。その後、透光性基材9の両面にレンチキュラーレンズが形成された両面レンチキュラーレンズシートを第2の円筒形レンズ型20から剥離する。得られた両面レンチキュラーレンズシートの出射面側のレンチキュラーレンズ間に光吸収層を形成する。この場合において、活性エネルギー線照射装置14、14’としては、化学反応用ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、可視光ハロゲンランプ等が使用される。また、活性エネルギー線の照射雰囲気としては、空気中でもよいし、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下でもよい。また、円筒形レンズ型19、20に供給する際の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10、10’の粘度は、20〜3000mPa・Sの範囲の粘度とすることが好ましく、さらに好ましくは170〜2100mPa・Sの範囲である。
【0038】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。
実施例1〜5、比較例1〜2
熱処理を施した機械構造用炭素鋼管を直径300mm、肉厚15mm、長さ900mmのロールに仕上げロール本体とし、ロール本体に接続する軸および端面のフランジ等の部品を取り付けた。得られたロール本体の外表面に厚さ150μm、ビッカース硬度210Hvの硬質銅めっき処理を行い、表面に頂角65°、ピッチ50μmの断面三角形のプリズム列を互いに平行に多数連続して幅800mmに渡り切削した後、レンズ加工部に厚さ1μmの無電解ニッケルめっき処理を行い、円筒形レンズ型7を得た。
【0039】
図4に示したように、円筒形レンズ型7にはサーボモータを取り付けた。また、円筒形レンズ型7に近接するようにゴム硬度80°のNBR製ゴムロール8を配置した。円筒形レンズ型7より若干幅の広い厚さ188μmの表面にインラインコート法によりアンカーコート処理を施したポリエステルフィルム9(東洋紡社製A4100)を、円筒形レンズ型7とゴムロール8との間に円筒形レンズ型7に沿って通し、ゴムロール8に接続した空気圧シリンダー11により、ゴムロール8と円筒レンズ型7の間でポリエステルフィルム9をニップした。この時の空気圧シリンダーの動作圧は0.1MPaであった。空気圧シリンダー11には、エアチューブ直径32mmのSMC製エアシリンダーを使用した。(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10は、屈折率調整用成分および触媒等を予め混合し樹脂タンクに投入した。樹脂タンク12は、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10に接する部分は全てSUS304とした。また、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10の液温度を40℃±1℃に制御するため、温水ジャケット層が設置されており、温調機により40℃に調整された温水を温水ジャケット層に供給し、樹脂タンク12内の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10の液温を一定にした。さらに、投入時に発生した泡を真空ポンプにより樹脂タンク内を真空状態にすることにより脱泡し、除去した。
【0040】
(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10は、イソホロンジイソシアネート1モルとペンタエリスリトールトリアクリレート2モルより合成した6官能ウレタンアクリレート40重量部、イソホロンジイソシアネート1モルと2−ヒドロキシプロピルアクリレート2モルからなる2官能ウレタンアクリレート(新中村化学工業社製NKオリゴ U−2PPA)20重量部、ポリブチレングリコールジメタクリレート(三菱レイヨン社製アクリエステルPBOM)40重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイドの混合物からなる光重合開始剤(チバガイギー社製イルガキュア1800)1.5重量部を混合して得た。
【0041】
一旦、樹脂タンク12内を常圧に戻し密閉した後、樹脂タンク内に0.02MPaの空気圧をかけ、樹脂タンク12の下部にあるバルブを開くことにより、第1の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10を40℃に温度制御された配管を通し、同じく40℃に温度制御された供給ノズル13から円筒形レンズ型7とポリステルフィルム9の間に供給した。供給ノズル13は、岩下エンジニアリング社製のMN−18−G13ニードルを取り付けた同社製のAV101バルブを使用した。円筒形レンズ型7を回転させながら、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10が円筒形レンズ型7とポリステルフィルム9の間に挟まれた状態で、紫外線照射装置14から紫外線を照射し、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10を重合硬化させプリズム列からなるレンズ部をポリステルフィルム9の一方の面に形成させた。紫外線照射装置14は、120W/cm2の紫外線強度を持ち、容量9.6kWのウエスタンクォーツ社製の紫外線照射ランプとコールドミラー型平行光リフレクター及び電源からなるものを使用した。この際、円筒形レンズ型7の回転速度を種々の速さに設定して行い、紫外線の300〜390nmの波長の照射量を表1に示した通りとした。
得られたプリズムシートについて、以下に示した方法で吸光度比の測定、初期密着性および外観の評価を行い、その結果を表1に示した。
【0042】
吸光度比の測定:
〈赤外吸収スペクトル測定条件〉
上記で得たプリズムシートをATRアタッチメント(使用ATR結晶;Ge)が取り付け可能な顕微鏡部(バイオラッド社製UMA500型)を接続したフーリエ変換赤外吸収分光計(バイオラッド社製FTS40型)を用いて、全反射(ATR)法により、波数4000〜700cm−1の範囲の赤外吸収スペクトル測定を実施した。得られた吸収スペクトルより、波数810cm−1の吸光度と波数1720cm−1の吸光度の吸光度比(波長810cm−1の吸光度/波長1720cm−1の吸光度)を求めた。
【0043】
初期密着性:
製造直後のプリズムシートを用いて、碁盤目法(JIS K5400)に従って、次の基準で評価した(○以上で実用性有り、好ましくは◎以上)。
◎:6点以上
○:6点未満4点以上
×:4点未満
硬化物の外観:
得られたプリズムシートの黄変を、目視にて次の基準で評価した(○以上で実用性有り、好ましくは◎以上)。
◎:変化なし
○:わずかに黄変
×:黄変
【表1】
表1から明らかな通り、吸光度比が本発明の範囲内にある実施例のプリズムシートは、初期密着性に優れるとともに、外観も優れたものであった。これに対して、比較例1のプリズムシートは初期密着性には優れるものの、硬化後の黄変が顕著であった。また、比較例2のプリズムシートは、外観は優れているが、初期密着性に劣るものであった。
【0044】
【発明の効果】
本発明は、レンズシートのレンズ部を構成する(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物として3官能以上の化合物を含有し、その硬化物の吸光度比を特定範囲内とすることにより、透光性基材とレンズ部との密着性の低下を招くことなく、レンズ部の硬度を向上させることができ、レンズ部の傷つきや透光性基材とレンズ部の界面で剥離による画像欠陥のない高品位の画像が得られるレンズシートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプリズムシートの模式的部分断面図である。
【図2】本発明のプリズムシートの模式的斜視図である。
【図3】本発明のレンチキュラーレンズシートの模式的部分断面図である。
【図4】本発明の片面レンズシートの製造工程を示す模式図である。
【図5】本発明の両面レンズシートの製造工程を示す模式図である。
【符号の説明】
1、9 透光性基材
2、3 レンズ部
4 出射面レンズ部
4’ 出射面凹凸部
5 入射面レンズ部
6 光吸収層
7、19、20 円筒形レンズ型
8、8’ ニップロール
10、10’ (メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物
11、11’ 圧力調整機構
12、12’ 供給タンク
13、13’ 供給ノズル
14、14’ 活性エネルギー線照射装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクションテレビやマイクロフィルムリーダー等の画面として用いられる投写スクリーンに使用されるレンチキュラーレンズシートやフレネルレンズシート、液晶表示装置のバックライトユニット等に使用されるプリズムシート等のレンズシートに関するものであり、さらに詳しくは、画像欠陥のない高品位の画像を長期間に渡って提供できるレンズシートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
カラー液晶表示装置を備えたパーソナルコンピューター、液晶テレビ、携帯電話や携帯情報端末等においては、液晶表示装置に使用されているバックライトの光学的な効率を改善し、バックライトの輝度を犠牲にすることなく消費電力を抑えるために、実開平3−69184号公報(特許文献1)、特開平2−84618号公報(特許文献2)や特開平8−122536号公報(特許文献3)等に開示されているような表面に多数のプリズム列を形成したプリズムシートを導光体の出射面側に載置したバックライトが使用されている。
【0003】
このようなプリズムシートとしては、特開平5−196808号公報(特許文献4)や特開平6−59129号公報(特許文献5)等で提案されているように、プリズムパターンの転写性や生産性などの観点から、紫外線硬化性組成物等の活性エネルギー線硬化性組成物を用いて、透光性樹脂フィルムやシートなどの透光性基材上に活性エネルギー線硬化物からなるプリズム部を形成したものが使用されている。
【0004】
一方、プロジェクションテレビやマイクロフィルムリーダー等の投写スクリーンにおいては、良好な画像を得るために、少なくとも一方の面にレンチキュラーレンズを形成したレンチキュラーレンズシートが使用されている。従来、このようなレンチキュラーレンズシートは、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂等の透光性樹脂材料を用いて、これらの樹脂を射出成形や押出成形する方法、樹脂板にレンズ型を当接させて加熱加圧することによりレンズ型のレンチキュラーレンズパターンを転写する押圧成型法等が知られている。
【0005】
しかしながら、射出成型法においては大きなサイズのレンチキュラーレンズシートの成型は難しく、比較的小さなサイズのレンチキュラーレンズシートの成型にしか使用できない。また、押圧成型法では樹脂板およびレンズ型の加熱冷却サイクルに長時間を要するため、レンチキュラーレンズシートの大量生産を行うためには多数のレンズ型が必要となり、大型のレンチキュラーレンズシートを製造するためには生産装置に莫大な費用がかかるという問題点を有していた。
【0006】
これに対して、例えば、特開平3−64701号公報(特許文献6)等では、成型時間を短縮でき生産性を向上させる方法として、活性エネルギー線硬化性組成物を透光性基材とレンズ型との間に注入した後に、活性エネルギー線を照射して該組成物を硬化させる方法により、透光性基材の両面にレンチキュラーレンズを順次形成する両面レンチキュラーレンズシートの製造方法が提案されている。
【0007】
【特許文献1】
実開平3−69184号公報
【0008】
【特許文献2】
特開平2−84618号公報
【0009】
【特許文献3】
特開平8−122536号公報
【0010】
【特許文献4】
特開平5−196808号公報
【0011】
【特許文献5】
特開平6−59129号公報
【0012】
【特許文献6】
特開平3−64701号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
このような活性エネルギー線硬化性組成物としては、可撓性に優れる点から一般的に2官能以下の化合物が使用されてきた。しかし、特許文献3に記載のように、プリズム面が導光体と直接接触するようにして導光体と液晶表示素子との間に挟まれて配置されるようなバックライトに使用する場合には、プリズムシートとしてプリズム頂角60〜70°、ピッチ数十μmの鋭角で微細なプリズム列を形成する必要があり、バックライトへの組み込みの際にプリズム面が傷付いたり、組み込まれた状態においてプリズム先端の変形が起こりやすいという問題があった。このようなプリズム面の傷や変形は、バックライトとしての光学欠陥となるため、活性エネルギー線硬化性組成物の架橋密度を増加させ硬度を向上させることが考えられるが、このように活性エネルギー線硬化性組成物の架橋密度を増加させて透光性基材の表面にレンズ部を形成すると、透光性基材と活性エネルギー線硬化物との密着性が低下し、透光性基材とレンズ部との界面で剥離が発生し、これがレンズ欠陥となり液晶表示装置等の画像欠陥となるという問題点を有していた。
【0014】
そこで、本発明の目的は、プリズムシート、レンチキュラーレンズシート、フレネルレンズシート等のレンズシートにおいて、レンズ部が優れた硬度を有するとともに、透光性基材との密着性に優れ、画像欠陥のない高品位の画像が得られるレンズシートを提供することにある。
【0015】
【課題を解決させるための手段】
本発明者等は、このような状況に鑑み、レンズ部を構成する(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物として3官能以上の官能基を有する多官能性化合物を用いるとともに、レンズ部を構成する硬化物の二重結合残存量を特定範囲内に制御することにより、透光性基材との密着性の低下を招くことなくレンズ部の硬度を向上させることができ、高品位の画像を提供できるレンズシートが得られることを見出し、本発明に到達したものである。
【0016】
すなわち、本発明のレンズシートは、透光性基材の少なくとも一方の面に多数のレンズ単位からなるレンズ部が形成されたレンズシートにおいて、前記レンズ部が3官能以上の化合物を含有した(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物からなり、該硬化物の吸収スペクトルを測定した際の波長810cm−1の吸光度(A)と波長1720cm−1の吸光度(B)との比(A/B)が0.095〜0.159の範囲にあることを特徴とするものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
まず、本発明のレンズシートについて、図1〜3を参照して説明する。
図1は、液晶表示装置等の面光源装置に使用されるレンズシートであり、透光性基材1の一方の面に活性エネルギー線硬化物により多数のプリズム列(レンズ単位)からなるレンズ部2を形成したプリズムシートである。図2は、図1に示したプリズムシートの透光性基材の両面に活性エネルギー線硬化物により多数のプリズム列からなるレンズ部2、3を形成した両面プリズムシートである。
【0018】
また、図3は、投写スクリーン等に使用されるレンズシートであり、透光性基材1に活性エネルギー線硬化物によりレンズ部が形成されているレンチキュラーレンズシートである。図中、(a)と(b)は、出射面側および入射面側にレンチキュラーレンズ4、5が形成された両面レンチキュラーレンズシートであり、それぞれ出射面側に形成されたレンチキュラーレンズ4の形状が異なるものである。(a)は、出射面側に形成されたレンチキュラーレンズ単位間の谷部に光吸収層6を形成したものである。(b)は、出射面側に形成されたレンキュラーレンズ単位間に凸部を形成して、凸部の上面に光吸収層6を形成したものである。(c)は、入射面側にレンチキュラーレンズ5が形成され、出射面側に凸状の光透過部4’と光吸収層6が形成された片面レンチキュラーレンズシートである。
【0019】
図1や図2に示したようなプリズムシートにおいては、その目的に応じて、プリズム列が互いに平行に多数形成されたプリズム面の他に、フレネルレンズが形成されたフレネルレンズ面、断面略半円形あるいは断面略半楕円形などのレンチキュラーレンズが互いに平行に多数形成されたレンチキュラーレンズ面や波形レンズ面などであってもよい。これら、レンズ部2、3としては、透光性基材1の両面に、同一の種類やサイズのレンズ形状を形成してもよいし、異なる種類やサイズのレンズ形状を形成してもよい。このような液晶表示装置の面光源装置に使用されるレンズシートにおいては、レンズ部2、3の厚さは10〜150μm程度、レンズ単位のピッチは10〜150μm程度とすることが好ましい。特に、活性エネルギー線硬化物でレンズ部を構成する本発明においては、このような液晶表示装置などの高精細化に対応可能な面光源装置に使用されるファインピッチのレンズシートに適しており、レンズ単位のピッチが10〜100μm程度のピッチのものがより好ましく、さらに好ましくは10〜50μmの範囲のピッチのものである。
【0020】
また、レンズ単位がプリズム列である場合には、プリズム列の頂角は50〜160°の範囲内とすることが好ましい。一般的に、光源と、該光源と対向する一側面を光入射面とし、この光入射面と略直角の一表面を光出射面とする導光体、および該導光体の光出射面上に載置されるプリズムシートから基本的に構成される液晶表示装置用の面光源装置では、プリズム面が導光体と反対側になるようにプリズムシートを配置する場合には、プリズム列の頂角は80〜100°程度の範囲であり、好ましくは85〜95°の範囲である。一方、プリズム面が導光体側となるようにプリズムシートを配置する場合には、プリズム列の頂角は50〜75°程度の範囲であり、好ましくは55〜70°の範囲であり、本発明のレンズシートが特に適したものである。また、活性エネルギー線硬化物からなるレンズ部2、3は、面光源装置の輝度向上などの観点から、その屈折率が1.5以上の比較的屈折率が高いものが好ましい。
【0021】
図3に示したようなレンチキュラーレンズシートにおいては、レンズ部4、5の厚さは50〜1000μm程度、レンズ単位のピッチは50〜1000μm程度とすることが好ましい。特に、活性エネルギー線硬化物でレンズ部4、5を構成する本発明においては、画像の高精細化に対応可能なファインピッチのレンチキュラーレンズシートに適しており、レンズ単位のピッチが50〜500μm程度のピッチのものがより好ましく、さらに好ましくは50〜450μmの範囲のピッチのものである。
【0022】
また、図3に示したようなレンチキュラーレンズシートにおいて、透光性基材1の表面に形成される凹凸形状4、5としては、少なくとも一方がレンズパターンであり、レンチキュラーレンズ、フライアイレンズ、プリズムレンズ、フレネルレンズ等の種々のレンズパターンを目的に応じて形成することができる。他方の凹凸形状としては、レンズパターンの他に図3(c)に示したような規則的な凸状形状等が形成される。
【0023】
本発明において、透光性基材1の表面に形成されたプリズム列を構成する(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物としては、例えば、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート系樹脂等が挙げられる。このような(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物に活性エネルギー線を照射して得られる活性エネルギー線硬化物に十分な硬度を付与させるため、本発明においては、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物としてラジカル重合可能な二重結合を1分子中に3個以上有する(メタ)アクリレート(以下、多官能(メタ)アクリレートという。)を含むものを用いる。この多官能(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物100質量部に対して10〜60質量部の範囲で含有させることが好ましく、より好ましくは30〜60質量部、さらに好ましくは30〜50質量部の範囲である。
【0024】
多官能(メタ)アクリレート以外の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物の構成成分としては、ラジカル重合可能な二重結合を1分子中に1個有する(メタ)アクリレート(以下、単官能(メタ)アクリレートという。)、ラジカル重合可能な二重結合を1分子中に2個有する(メタ)アクリレート(以下、2官能(メタ)アクリレートという。)等を使用することが好ましい。
【0025】
多官能(メタ)アクリレートの具体例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、およびこれらの変性物、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等により多官能化されたポリオール多官能(メタ)アクリレート、ポリエステル多官能(メタ)アクリレート、エポキシ多官能(メタ)アクリレート、ウレタン多官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。これら多官能(メタ)アクリレートは、単独あるいは2種以上の混合物として使用することができる。また、2官能(メタ)アクリレートとしては、ポリオールジ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート、エポキシジ(メタ)アクリレート、ウレタンジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。さらに、単官能(メタ)アクリレートとしては、モノアルコールのモノ(メタ)アクリル酸エステル、ポリオールのモノ(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
【0026】
また、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物には、上記のような構成成分ともに光重合開始剤が含有される。光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインモノメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、アセトイン、ベンジル、ベンゾフェノン、p−メトキシベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、メチルフェニルグリオキシレート、エチルフェニルグリオキシレート、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパノン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタノン−1等のカルボニル化合物、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィドなどの硫黄化合物、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サイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド類等の紫外線感応性のラジカル重合開始剤、カンファーキノン、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(ピル−1−イル)チタニウム等の可視光線感応性のラジカル重合開始剤等を挙げることができる。これら光重合開始剤は、単独または2種以上を混合して使用することができる。
【0027】
本発明で使用される透光性基材1は、紫外線、電子線等の活性エネルギー線を透過する材料であれば特に限定されず、柔軟な硝子板等を使用することもできるが、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリルイミド系樹脂等の透明樹脂シートやフィルムが好ましい。特に、表面反射率の低いポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレートとポリフッ化ビニリデン系樹脂との混合物、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂からなるものが好ましい。透光性基材1の厚さは、その用途によっても異なるが、通常、50μm〜5mm程度のものが使用され、好ましくは50〜500μm程度である。なお、透光性基材9には、凹凸形状との密着性をさらに向上させるために、その表面にアンカーコート処理等の密着性向上処理を施したものが好ましい。
【0028】
本発明においては、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物の架橋密度を増加させ、その硬化物の硬度を向上させることに伴う透光性基材と活性エネルギー線硬化物からなるレンズ部との密着性の低下を抑止するために、レンズ部を構成する活性エネルギー線硬化物の吸収スペクトルを測定した際の二重結合に主として由来する波長810cm−1の吸光度(A)と、アクリロイル基中のカルボニル結合に主として由来する波長1720cm−1の吸光度(B)との吸光度比(A/B)が0.095〜0.159の範囲であることが必要である。この吸光度比(A/B)がこの範囲となるような活性エネルギー線硬化物によりレンズ部を形成することにより、透光性基材とレンズ部との界面での剥離の発生が抑止され、画像欠陥のない高品位な画像を提供できるレンズシートを得ることができる。活性エネルギー線硬化物の吸光度比を0.159以下とすることにより、活性エネルギー線硬化物中に残存する二重結合量を少なくでき透光性基材とレンズ部との密着性を向上させることができる。また、活性エネルギー線硬化物の吸光度比を0.095以上とすることによりレンズ部の経時変化による黄変の発生等の光学特性の低下を招くことなく透光性基材との密着性を向上させることができる。活性エネルギー線硬化物の吸光度比は、好ましくは0.103〜0.139の範囲である。
【0029】
本発明における吸光度比の値は、シートの物性を反映する比較的安定した値を得るため、レンズシートの表層部分を全反射(ATR)法を用いた赤外吸収分光法により得られた吸収スペクトルより算出することが好ましい。
【0030】
全反射(ATR)法は、使用するATR結晶種(Ge、KRS−5)および赤外光の入射角(30〜60度)等により、吸収スペクトルの測定範囲、すなわち測定されるレンズシート表面からの深さ範囲が変わる。ATR結晶種ならびに赤外光の入射角の範囲においては、いずれの測定条件においてもその測定範囲はレンズシート表面から深さ約1〜2μmの範囲の吸収スペクトルが得られる。また、活性エネルギー線硬化性組成物の光重合反応の進行具合については、エネルギー線硬化前後でその化学構造に変化のあるアクリロイル基中の二重結合(CH2=CH−)の化学構造に由来する特性吸収波長の吸光度と、エネルギー線硬化前後でその化学構造に変化のないアクリロイル基中のカルボニル結合(−CO−)の化学構造に由来する特性吸収波長の吸光度の比を用いて定量することが可能である。ここでアクリロイル基中の二重結合(CH2=CH−)の化学構造に由来する特性吸収波長としては、例えば波長810cm−1、990cm−1、1640cm−1等の吸光度を利用できるが、その特性吸収波長の中から、その他の吸収による影響が少なく、かつ検出感度が良好である波長810cm−1の吸光度を利用する。また、アクリロイル基中のカルボニル結合(−CO−)の化学構造に由来する特性吸収波長としては、例えば波長1240cm−1、1720cm−1等の吸光度を利用できるが、その特性吸収波長の中から検出感度が良好である波長1720cm−1の吸光度を利用する。
【0031】
吸光度の測定は、上記の赤外吸収分光法を用いることが簡便であり好ましいが、ラマン分光法を始めその他の分光分析法、顕微分光分析法、核磁気共鳴法等の官能基量を定量できる他の方法でもよい。
【0032】
レンズ部を構成する活性エネルギー線硬化物中に残存する二重結合の量は、硬化する(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物の種類、配合割合、硬化温度などによって変わるが、一般的にはレンズ部を賦形する際の活性エネルギー線(波長300〜390nm)の積算照射量を調節することによって制御することができ、このように活性エネルギー線硬化物中に残存する二重結合の量を制御することによって活性エネルギー線硬化物の吸光度比を0.095〜0.159の範囲内とすることができる。活性エネルギー線の積算照射量と活性エネルギー線硬化物の吸光度比とは、活性エネルギー線の積算照射量を多くすれば活性エネルギー線硬化物の吸光度比は小さくなる。また、活性エネルギー線の積算照射量を多くすれば透光性基材とレンズ部との密着性をより向上させることができるが、積算照射量が多くなり過ぎると、活性エネルギー線硬化物の経時変化による黄変が顕著になり光学特性の低下を招くため、活性エネルギー線硬化物の吸光度比が0.095〜0.159の範囲内となるように活性エネルギー線の積算照射量を調整する。
【0033】
本発明のレンズシートの製造方法について、プリズムシートの製造工程を示した図4を参照して説明する。
図中7は、プリズムパターンが刻印された表面を有する円筒形レンズ型であり、そのプリズムパターン形成面に沿って透光性基材9が供給されている。円筒形レンズ型7と透光性基材9の間には、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10が樹脂タンク12から供給ノズル13を通して供給される。透光性基材9の外側には、供給された(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10の厚さを均一にさせるためのニップロール8が設置される。このニップロール8は、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10の厚さを正確に調整するために、圧力調整機構11によって操作される。
【0034】
(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10を円筒形レンズ型7と透光性基材9の間に供給した後、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10が円筒形レンズ型7と透光性基材9の間に挟まれた状態で、活性エネルギー線を活性エネルギー線照射装置14から透光性基材9を通して照射して、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10を重合硬化しレンズ型に形成されたレンズパターンの転写を行い、透光性基材9の一方の表面にプリズム列からなるレンズ部を形成する。活性エネルギー線照射装置14としては、化学反応用ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、可視光ハロゲンランプ等が使用される。活性エネルギー線の照射において、その300〜390nmの波長の積算照射量を調整するには、使用する活性エネルギー線照射装置の照射量、照射時間(成型速度)などを調整することによって行うことができる。また、活性エネルギー線の照射雰囲気としては、空気中でもよいし、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下でもよい。
【0035】
次に、本発明の両面レンズシートの製造方法について、両面レンチキュラーレンズシートの製造工程を示した図5を参照して説明する。
図中19、20は、レンチキュラーレンズパターンが刻印された表面を有する円筒形レンズ型であり、そのレンズパターン形成面に沿って透光性基材9が供給されている。第1の円筒形レンズ型19と透光性基材9の間には、第1の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10が樹脂タンク12から供給ノズル13を通して供給される。透光性基材9の外側には、供給された第1の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10の厚さを均一にさせるための圧力調整機構11によって操作されるニップロール8が設置される。
【0036】
第1の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10を第1の円筒形レンズ型19と透光性基材9の間に供給した後、第1の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10が第1の円筒形レンズ型19と透光性基材9の間に挟まれた状態で、活性エネルギー線を活性エネルギー線照射装置14から透光性基材9を通して照射して、第1の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10を重合硬化しレンズ型に形成されたレンズパターンの転写を行い、透光性基材9の一方の表面に第1のレンチキュラーレンズを形成する。活性エネルギー線照射装置14としては、化学反応用ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、可視光ハロゲンランプ等が使用される。
【0037】
次いで、一方の表面にレンチキュラーレンズが形成された透光性基材9は、第2の円筒形レンズ型20のレンズパターン形成面に他方の面が沿って当接するように供給される。第2の円筒形レンズ型20と透光性基材9の間に第2の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10’が樹脂タンク12’から供給ノズル13’を通して供給される。透光性基材9の外側には、供給された第2の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10’の厚さを均一にさせるための圧力調整機構11’によって操作されるニップロール8’が設置される。第2の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10’を第2の円筒形レンズ型20と透光性基材9の間に供給した後、第2の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10’が第2の円筒形レンズ型20と透光性基材9の間に挟まれた状態で、活性エネルギー線を活性エネルギー線照射装置14’から透光性基材9を通して照射して、第2の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10’を重合硬化しレンズ型に形成されたレンズパターンの転写を行い、透光性基材9の一方の表面に第2のレンチキュラーレンズを形成する。その後、透光性基材9の両面にレンチキュラーレンズが形成された両面レンチキュラーレンズシートを第2の円筒形レンズ型20から剥離する。得られた両面レンチキュラーレンズシートの出射面側のレンチキュラーレンズ間に光吸収層を形成する。この場合において、活性エネルギー線照射装置14、14’としては、化学反応用ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、可視光ハロゲンランプ等が使用される。また、活性エネルギー線の照射雰囲気としては、空気中でもよいし、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下でもよい。また、円筒形レンズ型19、20に供給する際の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10、10’の粘度は、20〜3000mPa・Sの範囲の粘度とすることが好ましく、さらに好ましくは170〜2100mPa・Sの範囲である。
【0038】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。
実施例1〜5、比較例1〜2
熱処理を施した機械構造用炭素鋼管を直径300mm、肉厚15mm、長さ900mmのロールに仕上げロール本体とし、ロール本体に接続する軸および端面のフランジ等の部品を取り付けた。得られたロール本体の外表面に厚さ150μm、ビッカース硬度210Hvの硬質銅めっき処理を行い、表面に頂角65°、ピッチ50μmの断面三角形のプリズム列を互いに平行に多数連続して幅800mmに渡り切削した後、レンズ加工部に厚さ1μmの無電解ニッケルめっき処理を行い、円筒形レンズ型7を得た。
【0039】
図4に示したように、円筒形レンズ型7にはサーボモータを取り付けた。また、円筒形レンズ型7に近接するようにゴム硬度80°のNBR製ゴムロール8を配置した。円筒形レンズ型7より若干幅の広い厚さ188μmの表面にインラインコート法によりアンカーコート処理を施したポリエステルフィルム9(東洋紡社製A4100)を、円筒形レンズ型7とゴムロール8との間に円筒形レンズ型7に沿って通し、ゴムロール8に接続した空気圧シリンダー11により、ゴムロール8と円筒レンズ型7の間でポリエステルフィルム9をニップした。この時の空気圧シリンダーの動作圧は0.1MPaであった。空気圧シリンダー11には、エアチューブ直径32mmのSMC製エアシリンダーを使用した。(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10は、屈折率調整用成分および触媒等を予め混合し樹脂タンクに投入した。樹脂タンク12は、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10に接する部分は全てSUS304とした。また、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10の液温度を40℃±1℃に制御するため、温水ジャケット層が設置されており、温調機により40℃に調整された温水を温水ジャケット層に供給し、樹脂タンク12内の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10の液温を一定にした。さらに、投入時に発生した泡を真空ポンプにより樹脂タンク内を真空状態にすることにより脱泡し、除去した。
【0040】
(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10は、イソホロンジイソシアネート1モルとペンタエリスリトールトリアクリレート2モルより合成した6官能ウレタンアクリレート40重量部、イソホロンジイソシアネート1モルと2−ヒドロキシプロピルアクリレート2モルからなる2官能ウレタンアクリレート(新中村化学工業社製NKオリゴ U−2PPA)20重量部、ポリブチレングリコールジメタクリレート(三菱レイヨン社製アクリエステルPBOM)40重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイドの混合物からなる光重合開始剤(チバガイギー社製イルガキュア1800)1.5重量部を混合して得た。
【0041】
一旦、樹脂タンク12内を常圧に戻し密閉した後、樹脂タンク内に0.02MPaの空気圧をかけ、樹脂タンク12の下部にあるバルブを開くことにより、第1の(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10を40℃に温度制御された配管を通し、同じく40℃に温度制御された供給ノズル13から円筒形レンズ型7とポリステルフィルム9の間に供給した。供給ノズル13は、岩下エンジニアリング社製のMN−18−G13ニードルを取り付けた同社製のAV101バルブを使用した。円筒形レンズ型7を回転させながら、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10が円筒形レンズ型7とポリステルフィルム9の間に挟まれた状態で、紫外線照射装置14から紫外線を照射し、(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物10を重合硬化させプリズム列からなるレンズ部をポリステルフィルム9の一方の面に形成させた。紫外線照射装置14は、120W/cm2の紫外線強度を持ち、容量9.6kWのウエスタンクォーツ社製の紫外線照射ランプとコールドミラー型平行光リフレクター及び電源からなるものを使用した。この際、円筒形レンズ型7の回転速度を種々の速さに設定して行い、紫外線の300〜390nmの波長の照射量を表1に示した通りとした。
得られたプリズムシートについて、以下に示した方法で吸光度比の測定、初期密着性および外観の評価を行い、その結果を表1に示した。
【0042】
吸光度比の測定:
〈赤外吸収スペクトル測定条件〉
上記で得たプリズムシートをATRアタッチメント(使用ATR結晶;Ge)が取り付け可能な顕微鏡部(バイオラッド社製UMA500型)を接続したフーリエ変換赤外吸収分光計(バイオラッド社製FTS40型)を用いて、全反射(ATR)法により、波数4000〜700cm−1の範囲の赤外吸収スペクトル測定を実施した。得られた吸収スペクトルより、波数810cm−1の吸光度と波数1720cm−1の吸光度の吸光度比(波長810cm−1の吸光度/波長1720cm−1の吸光度)を求めた。
【0043】
初期密着性:
製造直後のプリズムシートを用いて、碁盤目法(JIS K5400)に従って、次の基準で評価した(○以上で実用性有り、好ましくは◎以上)。
◎:6点以上
○:6点未満4点以上
×:4点未満
硬化物の外観:
得られたプリズムシートの黄変を、目視にて次の基準で評価した(○以上で実用性有り、好ましくは◎以上)。
◎:変化なし
○:わずかに黄変
×:黄変
【表1】
表1から明らかな通り、吸光度比が本発明の範囲内にある実施例のプリズムシートは、初期密着性に優れるとともに、外観も優れたものであった。これに対して、比較例1のプリズムシートは初期密着性には優れるものの、硬化後の黄変が顕著であった。また、比較例2のプリズムシートは、外観は優れているが、初期密着性に劣るものであった。
【0044】
【発明の効果】
本発明は、レンズシートのレンズ部を構成する(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物として3官能以上の化合物を含有し、その硬化物の吸光度比を特定範囲内とすることにより、透光性基材とレンズ部との密着性の低下を招くことなく、レンズ部の硬度を向上させることができ、レンズ部の傷つきや透光性基材とレンズ部の界面で剥離による画像欠陥のない高品位の画像が得られるレンズシートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプリズムシートの模式的部分断面図である。
【図2】本発明のプリズムシートの模式的斜視図である。
【図3】本発明のレンチキュラーレンズシートの模式的部分断面図である。
【図4】本発明の片面レンズシートの製造工程を示す模式図である。
【図5】本発明の両面レンズシートの製造工程を示す模式図である。
【符号の説明】
1、9 透光性基材
2、3 レンズ部
4 出射面レンズ部
4’ 出射面凹凸部
5 入射面レンズ部
6 光吸収層
7、19、20 円筒形レンズ型
8、8’ ニップロール
10、10’ (メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物
11、11’ 圧力調整機構
12、12’ 供給タンク
13、13’ 供給ノズル
14、14’ 活性エネルギー線照射装置
Claims (5)
- 透光性基材の少なくとも一方の面に多数のレンズ単位からなるレンズ部が形成されたレンズシートにおいて、前記レンズ部が3官能以上の化合物を含有した(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物からなり、該硬化物の吸収スペクトルを測定した際の波長810cm−1の吸光度(A)と波長1720cm−1の吸光度(B)との比(A/B)が0.095〜0.159の範囲にあることを特徴とするレンズシート。
- 前記(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物が、多官能性ウレタンアクリレート化合物および多官能性ウレタンメタクリレート化合物を含有することを特徴とする請求項1記載のレンズシート。
- 前記(メタ)アクリレート系活性エネルギー線硬化性組成物が、6官能ウレタンアクリレート化合物および6官能ウレタンメタクリレート化合物を含有することを特徴とする請求項2記載のレンズシート。
- 前記レンズ単位が、略三角形状の断面形状を持つプリズム列、レンチキュラーレンズおよびフレネルレンズのいずれかであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のレンズシート。
- 前記透光性基材の両面に前記レンズ部が形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のレンズシート。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003127293A JP2004333697A (ja) | 2003-05-02 | 2003-05-02 | レンズシート |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003127293A JP2004333697A (ja) | 2003-05-02 | 2003-05-02 | レンズシート |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004333697A true JP2004333697A (ja) | 2004-11-25 |
Family
ID=33503897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003127293A Pending JP2004333697A (ja) | 2003-05-02 | 2003-05-02 | レンズシート |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004333697A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006189600A (ja) * | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Dainippon Printing Co Ltd | レンチキュラーレンズシート、面光源装置、透過型表示装置 |
JP2008282736A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Dainippon Printing Co Ltd | 光学シート、面光源装置、透過型表示装置 |
JP5006192B2 (ja) * | 2006-03-17 | 2012-08-22 | 三菱レイヨン株式会社 | プリズムシート、面光源装置、およびプリズムシートの製造方法 |
WO2016159251A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | ホヤ レンズ タイランド リミテッド | プラスチックレンズ、眼鏡レンズおよび眼鏡 |
-
2003
- 2003-05-02 JP JP2003127293A patent/JP2004333697A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006189600A (ja) * | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Dainippon Printing Co Ltd | レンチキュラーレンズシート、面光源装置、透過型表示装置 |
JP5006192B2 (ja) * | 2006-03-17 | 2012-08-22 | 三菱レイヨン株式会社 | プリズムシート、面光源装置、およびプリズムシートの製造方法 |
JP2008282736A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Dainippon Printing Co Ltd | 光学シート、面光源装置、透過型表示装置 |
WO2016159251A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | ホヤ レンズ タイランド リミテッド | プラスチックレンズ、眼鏡レンズおよび眼鏡 |
CN107430209A (zh) * | 2015-03-31 | 2017-12-01 | 豪雅镜片泰国有限公司 | 塑料镜片、眼镜镜片及眼镜 |
JPWO2016159251A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2018-02-15 | ホヤ レンズ タイランド リミテッドHOYA Lens Thailand Ltd | プラスチックレンズ、眼鏡レンズおよび眼鏡 |
AU2016240876B2 (en) * | 2015-03-31 | 2019-01-03 | Hoya Lens Thailand Ltd. | Plastic lens, spectacle lens, and spectacles |
CN107430209B (zh) * | 2015-03-31 | 2020-11-17 | 豪雅镜片泰国有限公司 | 塑料镜片、眼镜镜片及眼镜 |
US11187828B2 (en) | 2015-03-31 | 2021-11-30 | Hoya Lens Thailand Ltd. | Plastic lens, spectacle lens, and spectacles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101209381B1 (ko) | 방현 필름, 그의 제조 방법, 그를 위한 금형의 제조 방법및 표시 장치 | |
WO2000008494A1 (fr) | Lentilles en feuille et procede de fabrication | |
CN1141088A (zh) | 制造锥形的光聚合波导阵列的方法 | |
JP5078269B2 (ja) | 透明フィルムの製造方法 | |
JP2008230057A (ja) | シート状成形体およびその製造方法 | |
JP5592445B2 (ja) | 透明フィルムの製造方法 | |
JP5556039B2 (ja) | プリズムシート | |
KR100630920B1 (ko) | 광학필름 제조방법 및 제조장치 | |
JP2004333697A (ja) | レンズシート | |
JP4306940B2 (ja) | 光学シート製造用円筒形状型の洗浄方法 | |
JP2007140543A (ja) | レンズシートおよびその製造方法 | |
JP3866443B2 (ja) | 光学シート用活性エネルギー線硬化性組成物及び光学シート | |
JP4023294B2 (ja) | レンチキュラーレンズシートの製造方法 | |
JPH10158349A (ja) | 光学シート用電離放射線硬化型樹脂組成物、光学シート及びその製造方法 | |
JP4502296B2 (ja) | レンズシートの製造方法 | |
JPH11281805A (ja) | レンズシートおよびその製造方法 | |
JPH11171941A (ja) | 活性エネルギー線硬化性組成物および光学シート | |
JPH11349645A (ja) | 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物および光学シート | |
JPH09174580A (ja) | 光学素子シートの製造方法及び光学素子成形用型 | |
JP2003241393A (ja) | レンズシートおよびその製造方法 | |
JP2002113728A (ja) | レンズシートの製造方法 | |
JP2000238052A (ja) | レンズシートの製造方法 | |
JP3735196B2 (ja) | 活性エネルギー線硬化性組成物およびそれを用いた光学シート | |
JP2009292060A (ja) | レンズシート製造方法 | |
JP6098777B2 (ja) | 光学フィルム及びそれを用いた光学装置 |