JPWO2011155409A1

JPWO2011155409A1 - レンチキュラレンズシート、その製造方法、及び光学素子

Info

Publication number: JPWO2011155409A1
Application number: JP2012519358A
Authority: JP
Inventors: 藤城　光一; 光一藤城; 俊英板原; 齋藤　亨; 齋藤　　亨; 敬裕吉岡; 真介井口; 健太郎汲田; 友春滝田
Original assignee: Nippon Steel and Sumikin Chemical Co Ltd; Ulvac Inc
Current assignee: Nippon Steel and Sumikin Chemical Co Ltd; Ulvac Inc
Priority date: 2010-06-07
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2013-08-01
Also published as: US9097822B2; TWI510815B; US20130094080A1; CN102971647B; KR20130069711A; TW201234053A; CN102971647A; WO2011155409A1

Abstract

立体ディスプレイ、リアプロジェクションディスプレイ、投射スクリーンなどに用いられるレンチキュラレンズシートを提供し、また、金型を使用せずに、安価にこれを製造する手段を提供する。透明支持基板上に複数のレンチキュラレンズと隣接するレンチキュラレンズ間に位置する隔壁とを少なくとも有し、上記隔壁で囲まれた領域にインクジェット方式で透明樹脂組成物インキを付与され、引き続き紫外線で前記透明樹脂組成物インキを硬化させてレンチキュラレンズシートを得る。

Description

本発明は、インクジェット印刷法を用いて形成したレンチキュラレンズシート、及びその製造方法に関し、また、このレンチキュラレンズシートを用いて形成した光学素子、及び立体表示ディスプレイに関するものである。

レンチキュラレンズシートは、液晶ディスプレイのバックライトユニット、リアプロジェクションディスプレイ、投射スクリーン、立体表示ディスプレイなどに用いられる素子である。通常、ガラス、プラスチックシート等の透明基板の表面にストライプ上に凹状レンズが形成されている。

特に次世代のディスプレイシステムとして注目されているものの一つに３次元ディスプレイがあり、なかでも特殊な眼鏡を必要としない３次元ディスプレイ方式として、代表的なものにレンティキュラ方式が挙げられる（非特許文献１参照）。この方式は、最近では液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のフラットパネルディスプレイと組み合わせた様々な３次元ディスプレイが提案されており、最も実用レベルに近いものと考えられる。しかし、従来のレンティキュラ方式では、画像解像度がレンズやバリヤのピッチで決まるため、高解像度ディスプレイを実現するにはそれだけ高精細のレンズを必要とし、また、フラットパネルディスプレイとレンズおよびバリヤとの正確な位置合わせが必要となる。

一方、最近、新たな３次元表示方式として、時分割光方向制御バックライトを用いた３次元ディスプレイが提案されている（特許文献１参照）。この方式の原理は、ディスプレイのバックライトを該バックライトから出る光の方向ＬＤを時分割で高速に変化させうる時分割光方向制御バックライト１とし、その光の方向に応じた画像を透過型ディスプレイ２に表示させるというものである。これを利用して、左右それぞれの眼ＬＥ，ＲＥの方向に両眼視差を与えた画像を呈示し、この方向の切替を目に見えない速度で行うことにより、観察者に３次元画像を提供することができる。この方式では、画像解像度がＬＣＤと同一であるので、ＬＣＤの高解像度をそのまま利用でき、製造・高解像度化が容易となる。

一般に、レンチキュラレンズの表面形状は、球面であり、その加工手段としては、（１）溶融もしくは半溶融熱可塑性樹脂を射出成型する方法、（２）シートを加熱しながらエンボス加工する方法（特許文献２参照）、（３）紫外線硬化樹脂を鋳型に入れて紫外線硬化する方法（特許文献３参照）、（４）紫外線硬化樹脂をスクリーン印刷し、紫外線硬化する方法（特許文献４参照）などが知られている。ところが、これらはいずれも高い加工精度を有する金型を必要とするか、或いは印刷用の版を必要とするものであり、また、型や版とレンズ面とが必ず接触することから、レンズに異物が混入したり、金型の傷に敏感な製造方法である。

一方、インクジェット法によるカラーフィルターの製造方法として、赤、青、緑のインキをそれぞれ必要な画素のみに同時に噴射塗布し、硬化させて画素形成する方法が知られており、これは、あらかじめフォト工程で隔壁を形成し、その隔壁によって形成された画素部にインキを吐出する方法である。この方法では、各色領域の滲みや隣り合う領域間の混色を避けるために、例えば、特許文献５には、インキと隔壁表面との静的接触角が４０〜５５°であれば、混色を避けられる例示がある。なお、この時の隔壁高さに対してインクジェット法で充填されるインキの高さは４倍から６倍程度である。

そして、このような目的における隔壁を与える手段として、以下の２つの手法が提案されている。すなわち、（１）フッ素含有プラズマガスによる隔壁表面層の処理（特許文献６参照）や、（２）フォトレジスト組成物における撥インキ性を付与する成分として、フッ素系もしくはシリコン系の化合物を混合する方法（前述の特許文献５参照）などである。

ところで、インクジェット法を用いたカラーフィルターの製造に関し、これまで液晶表示装置（LCD）レベルでの解像度、精度は既に確立されているが、インクジェット法を用いて球面ドット状のレンズを形成する例は見られるものの（特許文献７参照）、インクジェット法によってレンチキュラレンズを製造する試みは本発明者等が知る限りでは未だなされていない。

特開2004-20684号公報特開平9−114024号公報特開2002-365405号公報特開2000−155380号公報特開平11-281815号公報特開平6−65408号公報特開2005‐249882号公報

大越孝敬「3次元画像工学」朝倉書店（1991）

本発明は、レンチキュラレンズの製造において、従来の問題を鑑みてなされたものであり、すなわち、従来の成型法が金型や版を用いてレンズ面と接触することが避けられず、異物の混入や金型等の傷に起因して歩留まりを低下させており、また、高価な金型を使用することで、安価かつ多品種のレンチキュラレンズを製造するには適していなかったという問題を解消することを目的とする。

本発明者等は、インクジェット法によるレンチキュラレンズ形成が金型や版を必要としない非接触の印刷方法であることに着目し、また、下地となる透明支持基板に対して隔壁をフォトリソプロセスで形成することを組み合わせることで、LCDレベルの十分な解像度と精度を達成できることをから、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の要旨は次のとおりである。
（１）支持基板上に複数のレンチキュラレンズを有し、隣接するレンチキュラレンズの間に隔壁を備えたレンチキュラレンズシートであって、隔壁で区切られた領域にインクジェット方式で透明樹脂組成物インキを供給し、引き続き紫外線で前記透明樹脂組成物インキを硬化して得られたことを特徴とするレンチキュラレンズシート。
（２）複数のレンチキュラレンズに対して直交する方向に切った隔壁の断面が、支持基板に対して９０°以下のテーパ角を有し、また、隔壁断面の上底Ａ、下底Ｂ及び高さＣが、下記条件を満たす（１）記載のレンチキュラレンズシート。
Ａ≦Ｂ・・・（ｉ）
Ａ≦ｗ₀／８・・・（ii）
Ｃ＜ｈ₀／３・・・（iii）
（但し、ｗ₀はレンチキュラレンズのピッチを表し、ｈ₀は高さを表す。）
（３）レンチキュラレンズを形成する透明樹脂組成物インキが、紫外線硬化成分を90重量％以上含有する紫外線硬化樹脂組成物インキであって、且つ、80℃〜140℃熱処理後における残体積率が70体積％以上である（１）記載のレンチキュラレンズシート。
（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載のレンチキュラレンズシートを製造する方法であって、目的とするレンチキュラレンズのピッチｗ₀及び高さｈ₀と、支持基板に対するレンチキュラレンズのなす角θ₀とに対して、
（１）先ず、表面が撥インキ性能を有する隔壁を、目的とするレンチキュラレンズピッチｗ₀と同じピッチで形成し、
（２）インクジェット方式により上記隔壁で区切られた領域に対して、紫外線によって硬化する透明樹脂組成物インキを、レンチキュラレンズの形成に必要な体積Ｖ₀（pl／μｍ）を越える量Ｖ（pl／μｍ）もしくは目的とする高さｈ₀超える高さｈで塗工する工程と（ただしＶ₀は以下の目的とするレンチキュラレンズの体積より算出する。ここで、ｒはレンズ断面の曲率半径を示す。）

（３）紫外線により前記透明樹脂組成物を硬化し、
（４）さらに80〜140℃の熱処理を施すことで目標高さｈ₀にする工程、
を含むことを特徴とするレンチキュラレンズシートの製造方法。
（５）レンチキュラレンズを形成する透明樹脂組成物インキが隔壁の表面に対してなす静的接触角θ_Lが、（式１）で表されるθ₀を超えることを特徴とする（４）記載のレンチキュラレンズシートの製造方法。
（６）上記（１）〜（３）のいずれかに記載のレンチキュラレンズシートを用いた光学素子。
（７）上記（１）〜（３）のいずれかに記載のレンチキュラシートを用いた立体表示ディスプレイ。

本発明において、透明支持基板としてはレンチキュラレンズで使用される一般的な基板を使用することができる。液晶ディスプレイ用のガラスはもとより、アクリル、PET、PC、ポリオレフィン等の透過率90％以上の透明なプラスチックシートもしくはフィルムが用いられる。

本発明における隔壁３で仕切られたレンチキュラレンズ２を図１(ｂ)に、通常の隔壁が無い場合のレンチキュラレンズを図１（ａ）と比較して模式図を示した。レンチキュラレンズ同士が接する部分は実質上レンズとして利用されない領域であるので、後述の条件を満たす場合は、透明であっても、また黒色であってもかまわない（例えば黒色の場合はカーボン微粒子を混合する）。レンチキュラレンズ同士が接する部分は実質上レンズとして利用されない領域であるので、黒色隔壁として余分な光を吸収させる意図でも形成できる。

本発明の構成成分である隔壁は、複数のレンチキュラレンズに対して直交する方向に切った隔壁の断面形状ならびサイズは、目的とするレンズ形状に依存するが、少なくとも支持基板に対して９０°以下の順テーパであると球面レンズを形成するに好結果を与え（図７）、またレンズ部分を主体にするためにも、少なくとも以下のように設定する（図２）。
Ａ≦Ｂ
Ａ≦ｗ₀／８
Ｃ＜ｈ₀／３
Ａ；隔壁台形断面の上底（μｍ）
Ｂ；隔壁台形断面の下底（μｍ）
Ｃ；隔壁高さ（μｍ）

隔壁の上底幅Ａがｗ₀／８を超えるか、高さＣがｈ₀／３以上となると、隔壁部分によるレンズ部分映像への影響が顕著になり、３次元映像がぼやけたりすることで好ましくない。なお、ｗ₀はレンチキュラレンズの繰り返しピッチであり、ｗ₀＝レンチキュラレンズの幅＋隔壁の幅、である。

表面撥インキ性を有する隔壁の形成には、公知のネガ型アルカリ現像性感光性樹脂インキを用いることができる。このインキは、通常アルカリ現像性バインダー樹脂と多官能アクリレート、さらには光開始剤を溶剤に溶解させて製造される。

このネガ型アルカリ現像性感光性樹脂インキをスピンコーターやスリットコーターを用いて透明支持基板上に塗布し、フォトマスクを通して高圧水銀ランプから50〜300ｍJ/cm²を照射し、界面活性剤入りアルカリ現像液で未露光部分を除去、水洗して隔壁パターンを形成する。このパターンは基板との密着性や使用時の安定性を考慮して80〜230℃の熱処理を施す。隔壁表面に撥インキ性を付与する手段としては、フッ素含有プラズマガスによる隔壁表面層の処理（特許文献６参照）する方法、もしくはフォトレジスト組成物として、撥インキ性を付与する成分としてフッ素系もしくはシリコン系の化合物をあらかじめインキ中に混合する方法（特許文献５参照）が挙げられる。

隔壁間にインクジェット法で充填される紫外線で硬化する透明樹脂組成物インキとしては、液状の多官能アクリルを主体に光開始剤を含むインキが好適に用いられる。インクジェット法で安定吐出可能なようにヘッド温度20〜45℃において、粘度5〜40ｍP・sec、表面張力20〜35mN/mとなるように調製される。更に、球面形状を再現性良く保つためにはUV硬化性樹脂成分を90重量％以上含有することが好ましい。特にUV硬化前に揮発する成分が10％を超えるとレンチキュラレンズに適した球面形状ならびに高さがシート面内で安定しなくなるので好ましくない。また、紫外線硬化またその後の熱処理によって体積が収縮するが、目標とする高さ、レンズ形状とするには、残体積率を70体積％以上、好ましくは75体積％以上とするように紫外線を照射することが好ましい。70体積％を下回ると、レンチキュラレンズシートにおける面内ばらつきが顕著になり、また表面にしわが発生する場合がある。さらにはレンズ形状がトップ部分で球面から平面へ近づくことでレンズ内での焦点距離の不一致が生じる。

紫外線硬化の後に80℃〜140℃の熱処理を加えると、レンチキュラレンズシートとして耐久性に好ましい結果を与える。紫外線硬化樹脂組成物は光ラジカル重合のみでは二重結合の反応が完結することは殆ど無く、未反応のアクリルモノマーが残ることが多い。また、光硬化による収縮で残留応力が残り、レンズ特性や密着性が経時で変化する現象が見られる。熱処理によって残留モノマー、残留応力の低減により、レンズ性能の耐久性が向上する。以上の製造工程を図３に模式的に示した。

一方、隔壁間にインクジェット法で充填される透明硬化樹脂インキ量は、その後の紫外線硬化、熱処理による体積減少を考慮して決定されるが、少なくとも図１(a)に示すような形状のレンチキュラレンズを得たい場合は、レンズの長手方向における単位長さあたりの体積Ｖ₀（pl/μｍ）を超える体積量を充填する。Ｖ₀は以下の（式１）のように、目的とするレンチキュラレンズの体積より算出する。

例えば、目標レンズピッチを320μｍに隔壁ピッチを設定した場合は、目標のレンズ高さｈ₀（μｍ）にするために、（式１）から求まるＶ₀（pl/ml）以上の体積Ｖが必要となる（図４にＶ₀計算例を示した）。

隔壁間に充填された透明樹脂組成物インキを硬化する場合は、紫外線による光硬化が適している。露光方法は公知の方法を利用できる。好ましくは露光機へ搬送する前にインクジェット（IJ）ステージ上で仮露光することが好ましい（図3(2‘)）。なぜならば、光硬化前のレンズは液状であるため、搬送時にレンズ間が合体を阻害したり、異物が付着したりする懸念を除外するために適している。このために用いられるライン露光機として、近年UV-LEDランプを使用した小型の高照度露光機が市販されている（例えばオムロン、日亜化学工業）。必要露光量としては1000ｍJ/cm²以上が好ましいが、透明硬化樹脂組成物インキならび露光機照度/出力波長に依存するので、一般的に露光量の残体積率依存性が少なくなる露光量以上が好ましい。

その後の熱処理は信頼性の程度によって選択される。例えば、恒温試験時のレンズ性能の安定性を考慮する場合は、試験温度、例えば80℃にて熱処理を行う。

表面撥インキ性能の付与の程度は、隔壁表面（膜面）とレンズ形成用紫外線硬化樹脂インキとが成す静的接触角θ_L（図５）が、目標とするレンチキュラレンズと基板との成す角度θ₀より大きいことが必要である。好ましくは、
tan(θL)＞1.3ｘtan(θ₀) 式（２）
とする。インクジェットから吐出されて液滴は高速で基板に着弾した後、その運動エネルギーでもって隔壁を乗り越えようとする。その時の液と隔壁表面とのなす接触角は動的前進角であるが、通常静的接触角とほぼ同等の値となることが多い。その後、充填液滴の動きは落ち着き、充填体積に対応した接触角となる。
以上の製造条件を経ることで好適なレンチキュラレンズシートが製造される。

本発明によれば、３次元ディスプレイ等に用いられるレンチキュラレンズシートを安価に製造することができ、しかも、従来法のように金型や版を用いなくてもレンチキュラレンズシートが得られることから、異物の混入や金型の傷等に起因して歩留まりを低下させるおそれがなく、また、多品種のレンチキュラレンズシートを得るのに好適である。

図１は、透明支持基板上に形成されたレンチキュラレンズの様子を示す断面模式図である。図２は、隔壁とレンチキュラレンズとの部分を拡大した断面模式図である。図３は、レンチキュラレンズシートの製造工程を示す模式図である。図４は、レンチキュラレンズの形成に必要な体積Ｖ₀（pl／μｍ）の計算例を示すグラフである。図５は、隔壁表面（膜面）とレンズ形成用紫外線硬化樹脂インキとが成す静的接触角θLを示す模式図である。図６は、実施例で得られたレンズの平面写真である。図７は、隔壁とレンズを説明する模式図である。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、以下における「部」はいずれも質量部を示す。

（透明隔壁用紫外線硬化樹脂インキ（Ａ１）の調製）
アルカリ現像製光硬化樹脂V-259ME（新日鐵化学株式会社製、固形分56.5％、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート溶媒）を205部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートとの混合物（日本化薬社製：カヤッドDPHA）を50部、ビフェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製 YX4000HK）を25部、イルガキュア907（チバジャパン製）を5部、4，4‘‐N,N-ジエチル-4,4’-ジフェニルEAB-F（保土ヶ谷化学製）を0.8部、シランカップリング剤S-510（チッソ製）を1.9部、フッ素系界面活性剤ＦＣ４７０（ＤＩＣ製）を0.2部、及び、ジエチレングリコールジメチルエーテルを608部混合し、均一、透明なインキとした。これを0.2μｍマイクロフィルターによってろ過し、透明隔壁用紫外線硬化樹脂インキＡ１を調製した（固形分濃度22wt％）。

（透明隔壁用紫外線硬化樹脂インキ（表面撥インキ性；Ａ２）の調製）
前記透明隔壁用紫外線硬化樹脂インキＡ１の100部に対してフッ素化合物溶液オプツール（ダイキン化学工業製、フッ素化合物固形分20％）を5部添加し、透明隔壁用紫外線硬化樹脂インキＡ２を調製した。

（紫外線硬化樹脂インキ（B1）の調製）
フェニルエチルメタクリレート末端PDV（ポリジビニルベンゼン）15部（新日鐵化学製）、トリメチロールプロパントリアクリレート5部、2−ヒドロキシエチルアクリレート10部、1,4‐ブタンジオールジアクリレート50部、1,9‐ノナンジオールジアクリレート20部、イルガキュア184（チバスペシャリティ製）７部、アデカスタブAO-60（アデカ製）0.05部、及び界面活性剤BYK378（ビッグケミー社製）10％ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート溶液1.1部を混合し、均一溶液とし、0.2μｍマイクロフィルターによってろ過し、紫外線硬化樹脂インキ透明樹脂組成物インキB1を調製した。粘度19.9ｍPa・sec、表面張力25.1ｍN/ｍ、密度1055kg／m³であった。

［実施例１］
（表面撥インキ性透明隔壁（I-A2-1）の作成）
６インチ角の無アルカリガラス（厚み0.7ｍｍ）基板上に透明隔壁用紫外線硬化樹脂インキ（Ａ１）を均一に塗布し、80℃ホットプレート上で1分間乾燥した。フォトマスク-1を介して、一括紫外線露光機（照度；I線基準30ｍW／cm²）で300ｍＪ露光し、0.05％ＫＯＨ水溶液（23℃）で1kg/cm²Ｇスプレー圧で60秒現像を行って未露光部分を除去し、純水で洗浄した。さらに230℃にて30分間オーブン内で加熱し、膜厚2μｍの透明隔壁基板（I-A2-1）を作成した。

フォトマスク-1は、露光部が20μｍ幅30mm長さのラインパターンを320μｍピッチで形成するものである。得られた基板I-A2-1上の20μｍライン（隔壁）の形状は台形（図２）であり、サーフコム（東京精機製）で測定したサイズを表１に示した。

一方、得られた隔壁の表面の濡れ性をインキB1で測定したところ、接触角46°であった。接触角の測定条件について、フォトマスク-1周辺部には、5mm幅×30ｍｍ長さの露光部分を残すパターンを形成してある。したがって、隔壁形成と同時に接触角測定領域を同一基板上に作成した。データフィジックス製OCH200を用いて、インキB1を0.5μlを接触角測定領域に滴下、1秒後の接触角を測定（測定温度23℃）し、これを隔壁表面の静的接触角とした（図５）。

［レンチキュラレンズの作製］
コニカミノルタ製インクジェットヘッド（KM512SH、4pl仕様）を用い、駆動周波数4.8ｋHz、印加電圧17.84Vにて、紫外線硬化樹脂インキ（B1）の10分間連続吐出試験を行った。ノズル詰まりは全く無く良好な吐出特性を示した。

続いて基板I-2A-1を用いて、高さ28μｍのレンチキュラレンズを備えたレンチキュラレンズシートを作製することとした。この時、式（１）から算出した紫外線硬化樹脂インキ（B1）の最低必要充填量Ｖ₀は6.0pl/μmとなる。隔壁間にＫＭ５１２ＳＨの３ノズルから充填可能なようにヘッドならびにステージを設定し、ステージ速度125mm／秒、打点ピッチ18.5μｍで２本の隔壁間に１１回繰り返し描画を行った（V＝7.14pl／μｍを充填）。描画直後の充填インキの状態を光学顕微鏡で、また形状を光学干渉式表面形状測定器WYCO NT 1100（日本ビーコ社製）を用いて測定した。インキは隔壁を越えることなく均一に充填されており、良好な直線形状を示し、また、表面形状もなめらかな球面を示していた（図６a）。また、基板上部より投影して測定した充填インキの幅は289.2μｍ、高さは32.9μｍであった（表２）。

引き続きインクジェットステージ上でＵＶ−ＬＥＤインライン露光機（照度4900ｍW/cm²、１mm/秒で走行）でもって4900ｍJ／cm²露光し、更に一括露光機（照度50ｍJ/cm²）でもって1000ｍJ露光を行った。更に80℃にて熱処理を3分行い、レンチキュラレンズとした。これらの工程における寸法を表２に、熱処理前後の光学顕微鏡写真を図６ｂに示した。熱処理後も表面形状もなめらかな球面を示していた。また、基板上部より投影して測定したところ、レンズピッチｗoは隔壁によって320μｍで保たれており、充填されたレンズ幅は298.2μｍ、高さは28.9μｍであった（表２）。

［実施例２］
フォトマスク-2は、露光部が30μｍ幅30ｍｍ長さのラインパターンを320μｍピッチで形成するものであり、これを用いて透明隔壁（I-2A-2）を形成した以外は、実施例１と同様に行った。結果を表１、２に示した。熱処理後も隔壁との接触線の直線性は良好で、また表面形状はなだらかな球面状を示していた（図６）。また、基板上部より投影して測定したところ、レンズピッチｗoは隔壁によって320μｍで保たれており、充填されたレンズ幅は292.3μｍ、高さは28.4μｍであった（表２）。

［実施例３］
フォトマスク-3は、露光部が40μｍ幅30ｍｍ長さのラインパターンを320μｍピッチで形成するものであり、これを用いて透明隔壁（I-2A-3）を形成し、紫外線硬化樹脂インキA1をインクジェットで１１回重ね描画を行った以外は、実施例１と同様に行った。結果を表１、２に示した。熱処理後も隔壁との接触線の直線性は良好で、また表面形状はなだらかな球面状を示していた（図６）。また、基板上部より投影して測定したところ、レンズピッチｗoは隔壁によって320μｍで保たれており、充填されたレンズ幅は280.5μｍ、高さは27.8μｍであった

［実施例４〜６］
実施例１での最終熱処理温度80℃における処理時間を3分、15分もしくは30分とした以外は実施例１と同様に行った。その結果、熱処理時間を延長しても残膜率、形状の変化はみられなかった（表３）。

［実施例７〜１０］
実施例１において露光条件を変えた以外は同様に実験を行った。その結果、いずれも熱処理後も隔壁との接触線の直線性は良好で、また表面形状はなだらかな球面状を示していた（表４）。

［実施例１１〜1５］
実施例１、6〜９において最終熱処理温度を140℃30分としたほかは同様に行った（実施例１１が実施例１の変形例に対応。以下同様に、実施例１２が実施例６に対応し、実施例１３が実施例７に対応し、実施例１４が実施例８に対応し、実施例１５が実施例９に対応する。）。その結果、いずれも熱処理後も隔壁との接触線の直線性は良好で、また表面形状はなだらかな球面状を示していた（表５）。

［実施例１６］
透明隔壁の形成にインキA1を用い、その他は実施例１と同様にして２０μｍ幅の透明隔壁を形成した。続いて、大気圧プラズマ装置を用いて、酸素／アルゴン気流下で処理し、引き続きフッ素ガスプラズマ処理を行い、ブチルカルビトールアセテートで接触角５０°となる表面撥インキ性透明隔壁基板（Ｉ−A1-1）を作成した。

この基板を用いて、実施例１と同様にしてレンチキュラレンズを作成した。レンズの幅ならびに高さは実施例１と殆ど変わりなく、熱処理後も隔壁との接触線の直線性は良好で、また表面形状はなだらかな球面状を示していた。

［実施例1７〜1９及び比較例１］
表6に示すように大気圧フッ素プラズマ条件を変えて、接触角の異なる隔壁付基板を作成した。目標のレンズサイズに対してB1インキを充填し、引き続きインクジェットステージ上でUV‐LEDインライン露光機（照度4900ｍW/ｃｍ²、１ｍｍ／秒で走行）でもって4900ｍJ／cm²露光し、更に一括露光機（照度50ｍJ/cm²）でもって1000ｍJ露光を行った。更に80℃にて熱処理を3分行い、レンチキュラレンズとした。実施例に示すように目標の高さが得られるとともに、熱処理後も隔壁との接触線の直線性は良好で、また表面形状はなだらかな球面状を示していた。

一方、比較例１においては、フッ素プラズマ処理を施していない透明隔壁基板を用いてレンズ形成を試みたが、隔壁上辺部分に紫外線硬化樹脂インキが重なり、更には隔壁部分を越えてあふれ出す現象が見られた。

［比較例２］
目標レンズピッチ（ｗ₀）を135μｍとし、40μｍ幅隔壁を形成するようにネガフォトマスクを用いて実施例３と同様にして表面撥インキ性の透明隔壁基板を作成した。この時の隔壁サイズは、A＝35.5μｍ、B=41.0μｍ、C＝1.4μｍであった。この隔壁基板に紫外線硬化樹脂B1を充填し、露光4900ｍJ、アニール80℃30分を行い、高さ4.82μmのレンチキュラレンズシートを作成した。

実施例19ならびに比較例２で得られたレンチキュラレンズシートを6インチ液晶パネル上に張り合わせ、比較しながら３次元映像を表示することを行った。前者でははっきりとした3次元画像認識が見られたが、後者では3次元画像がはっきりとしていなかった。

［比較例３］
目標レンズピッチ（ｗ₀）を135μｍとし、20μｍ幅、3μｍ膜厚の隔壁を形成するようにネガフォトマスクを用いて実施例１と同様にして表面撥インキ性の透明隔壁基板を作成した。得られた隔壁サイズは、A＝17.5μｍ、B=23.0μｍ、C＝3.0μｍであった。この隔壁基板に紫外線硬化樹脂B1を充填し、露光4900ｍJ、アニール80℃30分を行い、高さ4.82μｍのレンチキュラレンズシートを作成した。

実施例19ならびに比較例２で得られたレンチキュラレンズシートを6インチ液晶パネル上に張り合わせ、比較しながら３次元映像を表示することを行った。前者でははっきりとした3次元画像認識が見られたが、後者では画面表面上に光学ムラが観測された。

１：支持基板
２：レンチキュラレンズ
３：隔壁

Claims

支持基板上に複数のレンチキュラレンズを有し、隣接するレンチキュラレンズの間に隔壁を備えたレンチキュラレンズシートであって、隔壁で区切られた領域にインクジェット方式で透明樹脂組成物インキを供給し、引き続き紫外線で前記透明樹脂組成物インキを硬化して得られたことを特徴とするレンチキュラレンズシート。
複数のレンチキュラレンズに対して直交する方向に切った隔壁の断面が、支持基板に対して９０°以下のテーパ角を有し、また、隔壁断面の上底Ａ、下底Ｂ及び高さＣが、下記条件を満たす請求項１記載のレンチキュラレンズシート。
Ａ≦Ｂ・・・（ｉ）
Ａ≦ｗ₀／８・・・（ii）
Ｃ＜ｈ₀／３・・・（iii）
（但し、ｗ₀はレンチキュラレンズのピッチを表し、ｈ₀は高さを表す。）
レンチキュラレンズを形成する透明樹脂組成物インキが、紫外線硬化成分を90重量％以上含有する紫外線硬化樹脂組成物インキであって、且つ、80℃〜140℃熱処理後における残体積率が70体積％以上である請求項１記載のレンチキュラレンズシート。
請求項１〜３のいずれかに記載のレンチキュラレンズシートを製造する方法であって、目的とするレンチキュラレンズのピッチｗ₀及び高さｈ₀と、支持基板に対するレンチキュラレンズのなす角θ₀とに対して、
（１）先ず、表面が撥インキ性能を有する隔壁を、目的とするレンチキュラレンズピッチｗ₀と同じピッチで形成し、
（２）インクジェット方式により上記隔壁で区切られた領域に対して、紫外線によって硬化する透明樹脂組成物インキを、レンチキュラレンズの形成に必要な体積Ｖ₀（pl／μｍ）を越える量Ｖ（pl／μｍ）もしくは目的とする高さｈ₀超える高さｈで塗工する工程と（ただしＶ₀は以下の目的とするレンチキュラレンズの体積より算出する。ここで、ｒはレンズ断面の曲率半径を示す。）

（３）紫外線により前記透明樹脂組成物を硬化し、
（４）さらに80〜140℃の熱処理を施すことで目標高さｈ₀にする工程、
を含むことを特徴とするレンチキュラレンズシートの製造方法。
レンチキュラレンズを形成する透明樹脂組成物インキが隔壁の表面に対してなす静的接触角θ_Lが、（式１）で表されるθ₀を超えることを特徴とする請求項４記載のレンチキュラレンズシートの製造方法。
請求項１〜３のいずれかに記載のレンチキュラレンズシートを用いた光学素子。
請求項１〜３のいずれかに記載のレンチキュラシートを用いた立体表示ディスプレイ。