JP2016066076A - Fine concavo-convex-surfaced material and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
【課題】配光制御体として用いた場合に、広配光分布方向(配光制御体に平行光を入射したときに最も広い配光分布特性を示す方向)に広いFWHMを維持したまま、広配光分布方向に対して直交する方向にもある程度のFWHMを有する表面微細凹凸を提供すること。
【解決手段】表面の少なくとも一部に微細凹凸が形成された表面微細凹凸体であって、前記微細凹凸は、互いに非平行に蛇行する複数の凸条部と、前記複数の凸条部間の凹条部を有する波状の凹凸パターンを有し、前記波状の凹凸パターン上に形成された複数の凹部または凸部を有し、前記複数の凹部または凸部の少なくとも一部は島状の集合領域に存在する表面微細凹凸体。
【選択図】 図1When used as a light distribution controller, a wide FWHM is maintained while maintaining a wide FWHM in a wide light distribution direction (the direction that exhibits the widest light distribution characteristic when parallel light is incident on the light distribution controller). To provide fine surface irregularities having a certain degree of FWHM in a direction orthogonal to the light distribution direction.
A surface fine concavo-convex body in which fine concavo-convex is formed on at least a part of a surface, wherein the fine concavo-convex is between a plurality of ridges meandering non-parallel to each other and the plurality of ridges. It has a wavy uneven pattern having a groove, and has a plurality of recesses or protrusions formed on the wavy uneven pattern, and at least a part of the plurality of recesses or protrusions is an island-shaped collection region Surface fine irregularities present in
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、配光制御機能を有する表面微細凹凸体と、その製造方法に関する。 The present invention relates to a surface fine uneven body having a light distribution control function and a method for producing the same.
微細な波状の凹凸からなる凹凸パターンが表面に形成されたシート状の表面微細凹凸体は、その光学的特性から、配光制御シート等の配光制御体として使用されることが知られている。 It is known that a sheet-like surface fine uneven body on which a concave / convex pattern composed of fine wavy unevenness is formed is used as a light distribution control body such as a light distribution control sheet because of its optical characteristics. .
配光制御シートの製造方法として、例えば特許文献1には、加熱収縮性フィルムからなる樹脂製の基材上に、樹脂製の硬質層を設けた積層シートを加熱し、加熱収縮性フィルムを収縮させることにより、硬質層を折り畳むように変形させて凹凸状にして、硬質層の表面に凹凸パターンを形成する方法が開示されている。 As a manufacturing method of a light distribution control sheet, for example, in Patent Document 1, a laminated sheet provided with a resin hard layer on a resin substrate made of a heat shrinkable film is heated to shrink the heat shrinkable film. Thus, there is disclosed a method of forming a concavo-convex pattern on the surface of a hard layer by deforming the hard layer so as to be folded into a concavo-convex shape.
また、特許文献1には、加熱収縮性フィルムを収縮させた後、延伸を行うことにより、配向のばらつきが小さな凹凸パターンを形成できることが記載されている。このようなシートを配光制御シートとして利用することができる。 Patent Document 1 describes that a concavo-convex pattern with small variation in orientation can be formed by stretching after shrinking a heat-shrinkable film. Such a sheet can be used as a light distribution control sheet.
テレビ、コンピューター、携帯電話、スマートフォン、車載用表示装置等に使用されるプロジェクターやディスプレイにおいては、等方性の配光分布を有するシートでは、不要な方向に光を広げすぎることによる正面照度や輝度の低下につながるため望ましくない。 For projectors and displays used in TVs, computers, mobile phones, smartphones, in-vehicle display devices, etc., front illuminance and brightness due to excessive spreading of light in unnecessary directions in sheets with isotropic light distribution This is undesirable because it leads to a decrease in
また、コピー機やスキャナーのLEDスキャナー光源はLEDが線状に配列しているため、LEDの配列方向はLED点光源を線状光源化する必要がある。一方、LEDの配列方向と直交する方向は、例えばある角度成分を直接、装置の読み取り面に照射し、別のある角度成分を一度反射させてから装置の読み取り面に照射するような場合がある。
上記の理由により、スキャナー光源に配光制御シートを使用する場合、LEDの配列方向は広配光分布が必要であり、また、LEDの配列方向と直交する方向にもある程度の配光分布が必要となる。このような場合でも、等方性の配光分布を有するシートでは、不要な方向に光を広げすぎることによる正面照度の低下につながるため望ましくない。
そこで本発明者等は等方性の配光分布ではなく、楕円状の配光制御シートを適用することを試行した。
Further, since the LED scanner light source of a copying machine or a scanner has LEDs arranged in a line, it is necessary to change the LED point light source to a linear light source in the LED arrangement direction. On the other hand, in the direction orthogonal to the LED arrangement direction, for example, a certain angle component may be directly irradiated on the reading surface of the apparatus, and another certain angle component may be reflected once and then irradiated on the reading surface of the apparatus. .
For the above reasons, when using a light distribution control sheet for the scanner light source, the LED array direction must have a wide light distribution, and a certain amount of light distribution is also required in the direction orthogonal to the LED array direction. It becomes. Even in such a case, a sheet having an isotropic light distribution is not desirable because it leads to a decrease in front illuminance due to excessive spreading of light in unnecessary directions.
Therefore, the present inventors tried to apply an elliptical light distribution control sheet instead of an isotropic light distribution.
このような配光制御シートは、例えば、加熱収縮性フィルムとして二軸方向に熱収縮する二軸方向熱収縮フィルムを用い、二軸方向に収縮させることでも製造できると考えられる。ところが、前記方法は、製造条件の制御が難しく、一定の性能を有する配光制御シートが安定して得られにくい。 It is considered that such a light distribution control sheet can be manufactured, for example, by using a biaxial heat-shrinkable film that heat-shrinks in the biaxial direction as a heat-shrinkable film and shrinking in the biaxial direction. However, in the method, it is difficult to control the manufacturing conditions, and it is difficult to stably obtain a light distribution control sheet having a certain performance.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、配光制御体として用いた場合に、広配光分布方向(配光制御体に平行光を入射したときに最も広い配光分布特性を示す方向)に広いFWHM(少なくとも18°)を維持したまま、広配光分布方向に対して直交する方向にもある程度のFWHM(少なくとも4°)を有し、製造も容易な表面微細凹凸体とその製造方法を提供 The present invention has been made in view of the above circumstances. When used as a light distribution control body, the present invention has a wide light distribution direction (the direction that exhibits the widest light distribution characteristic when parallel light is incident on the light distribution control body. The surface fine irregularities having a certain degree of FWHM (at least 4 °) in the direction orthogonal to the wide light distribution direction and maintaining the wide FWHM (at least 18 °), and the manufacture thereof Provide way
本発明は以下の態様を有する。
[1]表面の少なくとも一部に微細凹凸が形成された表面微細凹凸体であって、前記微細凹凸は、互いに非平行に蛇行する複数の凸条部と、前記複数の凸条部間の凹条部を有する波状の凹凸パターンを有し、前記波状の凹凸パターン上に形成された複数の凹部または凸部を有し、前記複数の凹部または凸部の少なくとも一部は島状の集合領域に存在する表面微細凹凸体。
[2]前記複数の凸条の稜線の平均長さが10〜100μmである[1]に記載の表面微細凹凸体。
[3]前記波状の凹凸パターンの中に、配列方向が広配向分布方向からのずれが大きい、他の凸条部より平行性が乱れた凸条部が存在する[1]または[2]に記載の表面微細凹凸体。
[4]前記表面微細凹凸体は、前記微細凹凸が形成された面を通過する光を最も広く配光分布する方向YのFWHM(FWHMY)と、前記方向Yに対して直交する方向XのFWHM(FWHMX)と、の関係が、下記の式(1)を満たし、FWHMXが4°以上であって、前記微細凹凸の表面画像のフーリエ変換像を、前記Y方向と前記フーリエ変換像の水平方向が一致するようにして回転させたときに、前記回転後のフーリエ変換像の中心から左右方向に伸びる白色部の形状が、頻度のピークを示す垂直方向の位置が、水平方向のゼロ点からの距離に応じて変わり、その距離がある程度の大きさを超えると、垂直方向のゼロ点からの距離が大きくなり、ゼロ点に対する左右の形状は180°回転させると一致する刀形状となることを特徴とする[1]〜[3]のいずれかに記載の表面微細凹凸体。
FWHMY/FWHMX≧1.2・・・(1)
[5]前記微細凹凸における前記凹部または前記凸部の占有面積割合が、30〜70%である[1]〜[4]のいずれかに記載の表面微細凹凸体。
[6]前記複数の凸条部の最頻ピッチが3〜20μmであり、前記凹部または凸部の見かけの最頻径が1〜10μmである[1]〜[5]のいずれかに記載の表面微細凹凸体。
[7]前記凸条部の平均高さが4〜7μmである[1]〜[6]のいずれかに記載の表面微細凹凸体。
[8][1]〜[7]のいずれかに記載の表面微細凹凸体を製造する表面微細凹凸体の製造方法であって、
基材フィルムの少なくとも片面に、マトリクス樹脂、及び前記マトリクス樹脂中に分散した粒子を含有する硬質層を設けて積層シートを形成する積層工程と、
前記積層シートの少なくとも前記硬質層を折り畳むように変形させて、前記積層シートの少なくとも片面に表面微細凹凸を形成する変形工程と、を有する表面微細凹凸体の製造方法。
[9]前記基材フィルムが、加熱により収縮する性質を有し、前記変形工程は、前記積層シートを加熱して、前記基材フィルムを収縮させることによって、前記硬質層を折り畳むように変形させる工程である[8]に記載の表面微細凹凸体の製造方法。
[10]前記マトリクス樹脂のガラス転移温度が、前記基材フィルムを構成する主成分のガラス転移温度よりも10℃以上高く、
前記粒子は、前記基材フィルムを構成する主成分のガラス転移温度より10℃高い温度未満の温度では、熱により粒子形状が変化しない材料を主成分とする[9]に記載の表面微細凹凸体の製造方法。
[11]前記粒子の粒径は、前記積層工程における前記硬質層の厚みよりも大きい、[8]〜[10]に記載の表面微細凹凸体の製造方法。
[12][1]〜[7]のいずれかに記載の表面微細凹凸体を製造する表面微細凹凸体の製造方法であって、
基材フィルムの少なくとも片面に、マトリクス樹脂、及び前記マトリクス樹脂中に分散した粒子を含有する硬質層を設けて積層シートを形成する積層工程と、
前記積層シートの少なくとも前記硬質層を折り畳むように変形させて、前記積層シートの少なくとも片面に表面微細凹凸を形成する変形工程と、
前記変形工程で得られた表面微細凹凸の少なくとも一部を原版として用いて、
表面微細凹凸を転写する転写工程を有する表面微細凹凸体の製造方法。
The present invention has the following aspects.
[1] A surface fine concavo-convex body in which fine concavo-convex is formed on at least a part of the surface, wherein the fine concavo-convex is a plurality of ridges meandering non-parallel to each other, and a recess between the ridges It has a wavy uneven pattern having a strip, and has a plurality of recesses or protrusions formed on the wavy uneven pattern, and at least a part of the plurality of recesses or protrusions is an island-shaped collection region Presence of surface fine irregularities.
[2] The surface fine concavo-convex body according to [1], wherein an average length of ridge lines of the plurality of ridges is 10 to 100 μm.
[3] In the wavy concavo-convex pattern, [1] or [2] includes a ridge that has a large deviation in the arrangement direction from the wide orientation distribution direction and whose parallelism is more disturbed than other ridges. The surface fine irregularities described.
[4] The surface fine concavo-convex body includes a FWHM (FWHM Y ) in a direction Y in which light passing through the surface on which the fine concavo-convex is formed is most widely distributed, and a direction X orthogonal to the direction Y. The relationship with FWHM (FWHM X ) satisfies the following formula (1), FWHM X is 4 ° or more, and the Fourier transform image of the surface image of the fine unevenness is expressed as the Y direction and the Fourier transform image. When the rotation is performed so that the horizontal directions of the images coincide with each other, the shape of the white portion extending in the left-right direction from the center of the Fourier transform image after the rotation has a vertical position where the frequency peak is zero in the horizontal direction. When the distance exceeds a certain size, the distance from the zero point in the vertical direction increases, and the left and right shapes with respect to the zero point become coincident sword shapes when rotated 180 °. Specially To [1] surface fine irregularities according to any one of - [3].
FWHM Y / FWHM X ≧ 1.2 (1)
[5] The surface fine unevenness according to any one of [1] to [4], wherein an occupied area ratio of the concave portion or the convex portion in the fine unevenness is 30 to 70%.
[6] The mode pitch of the plurality of ridges is 3 to 20 μm, and the apparent mode diameter of the recesses or projections is 1 to 10 μm. Surface fine irregularities.
[7] The surface fine concavo-convex body according to any one of [1] to [6], wherein an average height of the ridges is 4 to 7 μm.
[8] A method for producing a surface fine unevenness, which produces the surface fine unevenness according to any one of [1] to [7],
A laminating step of forming a laminated sheet by providing a hard layer containing a matrix resin and particles dispersed in the matrix resin on at least one surface of the base film;
A deformation step of deforming at least the hard layer of the laminated sheet so as to be folded to form surface fine irregularities on at least one surface of the laminated sheet.
[9] The base film has a property of shrinking by heating, and the deforming step is to deform the hard layer by folding the base sheet by heating the laminated sheet. The method for producing a fine surface irregularity according to [8], which is a process.
[10] The glass transition temperature of the matrix resin is 10 ° C. or more higher than the glass transition temperature of the main component constituting the base film,
The surface fine concavo-convex body according to [9], wherein the particle is mainly composed of a material whose particle shape is not changed by heat at a temperature lower than 10 ° C. higher than the glass transition temperature of the main component constituting the base film. Manufacturing method.
[11] The method for producing a fine surface irregularity according to [8] to [10], wherein the particle size of the particles is larger than the thickness of the hard layer in the laminating step.
[12] A method for producing a surface fine unevenness, which produces the surface fine unevenness according to any one of [1] to [7],
A laminating step of forming a laminated sheet by providing a hard layer containing a matrix resin and particles dispersed in the matrix resin on at least one surface of the base film;
A deformation step of deforming at least the hard layer of the laminated sheet so as to fold, and forming surface fine irregularities on at least one side of the laminated sheet;
Using at least part of the surface fine irregularities obtained in the deformation step as a master,
The manufacturing method of the surface fine unevenness | corrugation which has the transfer process which transfers surface fine unevenness | corrugation.
本発明によれば、配光制御体として用いた場合に、広配光分布方向に広いFWHM(少なくとも15°)を維持したまま、広配光分布方向に対して直交する方向にもある程度のFWHM(少なくとも4°)を有し、製造も容易な表面微細凹凸体とその製造方法を提供できる。 According to the present invention, when used as a light distribution control body, while maintaining a wide FWHM (at least 15 °) in the wide light distribution direction, a certain amount of FWHM is also obtained in the direction orthogonal to the wide light distribution direction. It is possible to provide a surface fine concavo-convex body having (at least 4 °) and easy to manufacture and a method for manufacturing the same.
以下、本発明を詳細に説明する。
<表面微細凹凸体>
図1は、本発明の表面微細凹凸体の一実施形態例である配光制御シート(配光制御体)の片面の光学顕微鏡写真(平面視;縦0.8mm×横1mmの視野部分を示す)であり、図2は、実施例1の配光制御シートの微細凹凸をレーザー顕微鏡(キーエンス社製「VK−8510」)で観察したレーザー顕微鏡写真である。なお、図1と図2とでは、倍率が異なる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<Surface fine irregularities>
FIG. 1 shows a single-sided optical micrograph (plan view; vertical 0.8 mm × horizontal 1 mm) of a light distribution control sheet (light distribution control body) which is an embodiment of the surface fine irregularities of the present invention. FIG. 2 is a laser microscope photograph in which fine irregularities of the light distribution control sheet of Example 1 were observed with a laser microscope (“VK-8510” manufactured by Keyence Corporation). 1 and 2 are different in magnification.
図3は、図1の光学顕微鏡写真中のI−I’線(後述する凸条部と凹条部とが繰り返される方向に沿う線)に沿って切断した部分を模式的に示す拡大縦断面図である。なお、図3は、配光制御シートの縦断面形状の理解しやすさの観点から、単純化して示している。 FIG. 3 is an enlarged vertical cross-sectional view schematically showing a portion cut along a line II ′ (a line along a direction in which a convex strip portion and a concave strip portion to be described later are repeated) in the optical micrograph of FIG. FIG. FIG. 3 shows a simplified view from the viewpoint of easy understanding of the vertical cross-sectional shape of the light distribution control sheet.
本明細書において、「表面微細凹凸体」とは、表面に微細な凹凸構造を有する物品のことを意味する。 In the present specification, the “surface fine uneven body” means an article having a fine uneven structure on the surface.
この例の配光制御シート10(表面微細凹凸体)は、図3に示すように、ポリエチレンテレフタレート(PET)からなる透明な基材11と、前記基材11の一方の面上に設けられた電離放射線硬化性樹脂の硬化物からなる透明な表面層12との2層構造であり、表面層12の露出している側の面に、波状の凹凸パターン13と、前記凹凸パターン13の上に形成された多数の凸部14とから構成された微細凹凸が形成されている。凸部14は、この例では、概略半球状に形成されている。また、この例では、基材11の露出している面(表面層12が設けられた方とは反対側の面)は、平滑面となっている。 The light distribution control sheet 10 (surface fine irregularities) of this example was provided on a transparent substrate 11 made of polyethylene terephthalate (PET) and one surface of the substrate 11 as shown in FIG. It has a two-layer structure with a transparent surface layer 12 made of a cured product of an ionizing radiation curable resin. On the surface on the exposed side of the surface layer 12, a wavy uneven pattern 13 and the uneven pattern 13 are formed. The fine unevenness | corrugation comprised from many formed convex parts 14 is formed. In this example, the convex portion 14 is formed in a substantially hemispherical shape. In this example, the exposed surface of the base material 11 (the surface on the side opposite to the side on which the surface layer 12 is provided) is a smooth surface.
また、少なくとも一部の多数の凸部14は複数の島状の集合領域に存在する。さらに、凸条部または凹条部は、配列方向が広配向方向分布とは異なる方向のものを含む。 In addition, at least some of the plurality of convex portions 14 exist in a plurality of island-shaped aggregate regions. Furthermore, the protruding line part or the recessed line part includes one having an arrangement direction different from the wide orientation direction distribution.
微細凹凸における波状の凹凸パターン13は、図1中では縦方向に延び、図3中では紙面に対して垂直な方向に延びる複数の筋状の凸条部13aと、前記複数の凸条部13a間の凹条部13bとが、一方向(図1および2中横方向)に交互に繰り返されたものである。 The wavy uneven pattern 13 in the fine unevenness extends in the longitudinal direction in FIG. 1, and in FIG. 3, a plurality of streak-shaped protruding portions 13a extending in a direction perpendicular to the paper surface, and the plurality of protruding portions 13a. The concave ridge portions 13b are alternately repeated in one direction (lateral direction in FIGS. 1 and 2).
各凸条部13aの縦断面形状は、図3に示すように、それぞれが基端側から先端側に向かって細くなる先細り形状である。 As shown in FIG. 3, the vertical cross-sectional shape of each ridge 13 a is a tapered shape that becomes thinner from the proximal end side toward the distal end side.
複数の凸条部13aは、図1に示すとおり、それぞれが蛇行しており、かつ、互いに非平行であり、不規則に形成されている。すなわち、各凸条部13aにおいて、稜線が蛇行し、各凹条部13bにおいて、谷線が蛇行している。また、隣接する凸条部13aの稜線の間隔が一定しておらず、隣接する凹条部13bの谷線の間隔が一定していない。 As shown in FIG. 1, each of the plurality of ridge portions 13 a meanders and is non-parallel to each other and is irregularly formed. That is, the ridge line meanders in each protruding line part 13a, and the valley line meanders in each recessed line part 13b. Further, the interval between the ridge lines of the adjacent ridge portions 13a is not constant, and the interval between the valley lines of the adjacent ridge portions 13b is not constant.
本明細書において、不規則であるとは、配光制御シート10を基材に対して法線方向から見た際に、凸条部13aが蛇行し、かつ互いに非平行であること、各凸条部13aの稜線が蛇行し、各凹条部13bの谷線画蛇行していること、また隣接する凸条部13aの稜線の間隔が一定せず、隣接する凹条部13bの谷線の間隔が一定していないことを意味する。 In the present specification, the irregularity means that when the light distribution control sheet 10 is viewed from the normal direction with respect to the base material, the ridges 13a meander and are not parallel to each other. The ridges of the strips 13a meander, the valleys of each concave strip 13b meander, and the intervals between the ridges of the adjacent convex strips 13a are not constant, and the intervals between the valleys of the adjacent concave strips 13b Means that is not constant.
また、各凸条部13aにおいて稜線の高さが一定しておらず、各凹条部13bにおいて谷線の高さが一定していない。そのため、図3に示すように、各凸条部13aの縦断面形状は、それぞれ異なっており一律ではなく、不規則である。 Moreover, the height of the ridge line is not constant in each protruding line part 13a, and the height of the valley line is not fixed in each recessed line part 13b. Therefore, as shown in FIG. 3, the vertical cross-sectional shape of each protruding item | line part 13a is different, respectively, and is not uniform but irregular.
微細凹凸は、このような波状の凹凸パターン13と、ランダムに分布した多数の凸部14とで、構成されている。 The fine unevenness is composed of such a wave-like uneven pattern 13 and a large number of randomly distributed convex portions 14.
ここで、「凸条部13a」の稜線とは、凸条部13aの頂部をつないで続く線のことを意味する。 Here, the ridgeline of the “ridge 13a” means a line that connects the tops of the ridges 13a.
凸条部13aの稜線の途中に、凸部14が存在する場合は、凸部14の頂部を通るように引かれた線のことを指す。 When the convex part 14 exists in the middle of the ridgeline of the convex part 13a, it refers to the line drawn so that the top part of the convex part 14 may be passed.
図3に記載の基材11としては、機械的強度、寸法安定性に優れたPETの他、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンアクリレート、ポリスチレンなどの樹脂およびガラスなど、透明性を有する材料を使用できる。基材11の厚みは、例えば30〜500μmである。 As the substrate 11 shown in FIG. 3, in addition to PET having excellent mechanical strength and dimensional stability, a transparent material such as resin such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene acrylate, and polystyrene, and glass can be used. . The thickness of the base material 11 is 30-500 micrometers, for example.
表面層12としては、電離放射線硬化性樹脂の硬化物の他、熱硬化性樹脂の硬化物、熱可塑性樹脂等が挙げられる。電離放射線硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂が挙げられる。表面層12の厚みは、波状の凹凸パターン13を形成するのに充分な厚みであればよく、最も厚い部分の厚みとして、10〜25μm程度であることが好ましい。また、表面層12の厚みは、表面層12を変形させる前の厚みのことを意味し、光学式非接触膜厚測定器を用いて測定することができる。 Examples of the surface layer 12 include a cured product of a thermosetting resin, a thermoplastic resin, and the like in addition to a cured product of an ionizing radiation curable resin. Examples of the ionizing radiation curable resin include an ultraviolet curable resin and an electron beam curable resin. The thickness of the surface layer 12 should just be sufficient thickness to form the wavy uneven | corrugated pattern 13, and it is preferable that the thickness of the thickest part is about 10-25 micrometers. The thickness of the surface layer 12 means a thickness before the surface layer 12 is deformed, and can be measured using an optical non-contact film thickness measuring instrument.
また、この例では、配光制御シート10の微細凹凸は、波状の凹凸パターン13と、多数の凸部14とから構成されているが、本発明の表面微細凹凸体の微細凹凸は、波状の凹凸パターンと、多数の凹部とから構成されていてもよい。 Further, in this example, the fine unevenness of the light distribution control sheet 10 is composed of a wavy uneven pattern 13 and a large number of protrusions 14. However, the fine unevenness of the surface fine unevenness of the present invention is wavy. You may be comprised from the uneven | corrugated pattern and many recessed parts.
なお、配光制御シート10において、波状の凹凸パターン13の繰り返し方向(図1中横方向)を方向Y、前記方向Yと直交する方向(図1中縦方向)を方向Xという場合がある。 In the light distribution control sheet 10, the repeating direction (horizontal direction in FIG. 1) of the wavy uneven pattern 13 may be referred to as direction Y, and the direction orthogonal to the direction Y (vertical direction in FIG. 1) may be referred to as direction X.
また本明細書では、このXY直交座標系において、第1の方向はY軸方向として、第2の方向はX軸方向という場合がある。また、XY軸に直交する方向を、第3の方向、または表面微細凹凸体の基材の法線方向と言うこともある。 In this specification, in this XY orthogonal coordinate system, the first direction may be referred to as the Y-axis direction and the second direction may be referred to as the X-axis direction. In addition, the direction orthogonal to the XY axis may be referred to as the third direction or the normal direction of the substrate of the surface fine unevenness.
図示例の配光制御シート10は、配光制御性能を発揮する観点から、波状の凹凸パターン13の最頻ピッチが3〜20μmとされている。波状の凹凸パターン13の最頻ピッチは、好ましくは7〜15μm、より好ましくは11〜13μmである。ピッチとは、隣り合う凸条部の頂部間の距離である。 In the illustrated light distribution control sheet 10, the most frequent pitch of the wavy uneven pattern 13 is 3 to 20 μm from the viewpoint of exhibiting light distribution control performance. The most frequent pitch of the wavy uneven pattern 13 is preferably 7 to 15 μm, more preferably 11 to 13 μm. The pitch is the distance between the tops of adjacent ridges.
最頻ピッチが上記範囲内であると、前記配光制御シート10に対して、微細凹凸が形成された面(以下、微細凹凸形成面という場合がある)または前記面と反対側の平滑面側から光を入射させた場合、入射面とは反対面からの出射光は、方向Y(広配光分布方向)に良好に配光する。すなわち、方向Yが広配光分布方向となる。 When the most frequent pitch is within the above range, a surface on which fine irregularities are formed (hereinafter sometimes referred to as a fine irregularity forming surface) or a smooth surface side opposite to the surface with respect to the light distribution control sheet 10 When the light is incident from the side, the outgoing light from the surface opposite to the incident surface is well distributed in the direction Y (wide light distribution direction). That is, the direction Y is the wide light distribution direction.
図示例の配向制御シート10は、配光制御性能を発揮する観点から、凸条の稜線の平均長さが10〜100μmであることが望ましい。
凸条の稜線の平均長さが上記範囲内であると、後述するように、凸条の平行性が適度に弱められるため配光の制御が容易になる。
In the illustrated orientation control sheet 10, it is desirable that the average length of the ridge lines of the ridges is 10 to 100 μm from the viewpoint of exhibiting light distribution control performance.
When the average length of the ridges of the ridges is within the above range, as will be described later, the parallelism of the ridges is moderately weakened, so that the light distribution can be easily controlled.
方向YのFWHM(Full Width at Half Maximum、以下、FWHMYとも言う。)は、例えば15°以上であり、好ましくは18°以上、より好ましくは20°以上である。
方向YのFWnthM(Full Width at nth Maximum、以下、FWnthMYとも言う。)とFWHMYとの関係は、FWnthMY≦FWHMY×(n×0.027+1.133)+(n×2.167+3.333)であり、好ましくはFWnthMY≦FWHMY×(n×0.027+1.133)+(n×2+2)、より好ましくはFWnthMY≦FWHMY×(n×0.027+1.133)+(n×2))を示す(ただし4≦n≦10)。FWHMYの上限値は、特に制限はないが、例えば30°である。
The FWHM (Full Width at Half Maximum, hereinafter also referred to as FWHM Y ) in the direction Y is, for example, 15 ° or more, preferably 18 ° or more, more preferably 20 ° or more.
The relationship between FWn th M in the direction Y (Full Width at n Maximum, hereinafter also referred to as FWn th M Y ) and FWHM Y is FWn th M Y ≦ FWHM Y × (n × 0.027 + 1.133) + (N × 2.167 + 3.333), preferably FWn th M Y ≦ FWHM Y × (n × 0.027 + 1.133) + (n × 2 + 2), more preferably FWn th M Y ≦ FWHM Y × (N × 0.027 + 1.133) + (n × 2)) (4 ≦ n ≦ 10). The upper limit value of FWHM Y is not particularly limited, but is, for example, 30 °.
そして、図示例の配光制御シート10の微細凹凸は、上述のように広配光分布方向への配光を主に担う波状の凹凸パターン13に加えて、ランダムに形成された多数の凸部14を有している。そのため、波状の凹凸パターン13の異方性が凸部14により適度に弱められる。その結果、前記配光制御シート10に対して、いずれか一方の面から光を入射させた場合、反対面からの出射光は、方向X(広配光分布方向に直交する方向)にも配光するが、配光分布は、方向Yよりも小さい。 And the fine unevenness | corrugation of the light distribution control sheet 10 of the example of illustration has many convex parts formed in addition to the wavy uneven | corrugated pattern 13 mainly responsible for the light distribution in the wide light distribution direction as mentioned above. 14. Therefore, the anisotropy of the wavy uneven pattern 13 is moderately weakened by the protrusions 14. As a result, when light is incident on the light distribution control sheet 10 from one of the surfaces, the emitted light from the opposite surface is also distributed in the direction X (the direction orthogonal to the wide light distribution direction). Light is distributed, but the light distribution is smaller than the direction Y.
方向XのFWHM(以下、FWHMXとも言う。)は、4°以上であり、好ましくは6°以上、より好ましくは8°以上である。
また、FWHMY/FWHMX≧1.2であり、好ましくは、FWHMY/FWHMX≦5である。
The FWHM in the direction X (hereinafter also referred to as FWHM X ) is 4 ° or more, preferably 6 ° or more, more preferably 8 ° or more.
Further, FWHM Y / FWHM X ≧ 1.2, and preferably FWHM Y / FWHM X ≦ 5.
更に、広配光分布方向Yに対して直交する方向XのFWnthM(FWnthMXとも言う。)とFWHMXとの関係は、FWnthMX≧FWHMX×(n×0.033+1.267)+(n×0.667−2.667)であり、好ましくはFWnthMX≧FWHMX×(n×0.033+1.267)+(n×0.75−1.5)、より好ましくはFWnthMX≧FWHMX×(n×0.033+1.267)+(n×0.833−0.333)である。また、FWnthMX≦FWHMX×(n×0.033+1.267)+(n×2.5)を満たすことが望ましい。
FWHMXの上限値は、特に制限はないが、例えば20°である。
Furthermore, the relationship between FWn th M (also referred to as FWn th M X ) in the direction X orthogonal to the wide light distribution direction Y and FWHM X is FWn th M X ≧ FWHM X × (n × 0.033 + 1) 267) + (n × 0.667-2.667), preferably FWn th M X ≧ FWHM X × (n × 0.033 + 1.267) + (n × 0.75-1.5), More preferably, FWn th M X ≧ FWHM X × (n × 0.033 + 1.267) + (n × 0.833−0.333). Moreover, it is desirable to satisfy FWn th M X ≦ FWHM X × (n × 0.033 + 1.267) + (n × 2.5).
The upper limit value of FWHM X is not particularly limited, but is 20 °, for example.
凸部14の見かけの最頻径は、1〜10μmが好ましく、より好ましくは3〜6μm、さらに好ましくは4〜5μmである。
凸部14の見かけの最頻径が上記範囲内であると、波状の凹凸パターン13の異方性を適度に弱めることができ、方向Yおよび方向Xの両方のFWHMを上記範囲に制御しやすく、たとえば、方向Yは好ましくは15〜30°、より好ましくは18〜25°、方向Xは好ましくは4〜20°、より好ましくは8〜15°(ただしFWHMY>FWHMX)に制御しやすい。
The apparent mode diameter of the convex portion 14 is preferably 1 to 10 μm, more preferably 3 to 6 μm, and still more preferably 4 to 5 μm.
When the apparent mode diameter of the convex portion 14 is within the above range, the anisotropy of the wavy uneven pattern 13 can be moderately weakened, and the FWHM in both the direction Y and the direction X can be easily controlled within the above range. For example, the direction Y is preferably 15 to 30 °, more preferably 18 to 25 °, and the direction X is preferably 4 to 20 °, more preferably 8 to 15 ° (however, FWHM Y > FWHM X ). .
また、方向Yおよび方向Xの両方のFWnthMを上記範囲に制御しやすく、たとえば、方向Yは好ましくは、FWnthMY≦FWHMY×(n×0.027+1.133)+n×2.167+3.333)、方向Xは好ましくは、FWnthMX≧FWHMX×(n×0.033+1.267)+(n×0.667−2.667)、に制御しやすい。 Further, the FWn th M in both the direction Y and the direction X can be easily controlled within the above range. For example, the direction Y is preferably FWn th M Y ≦ FWHM Y × (n × 0.027 + 1.133) + n × 2. 167 + 3.333) and the direction X is preferably easy to control, FWn th M X ≧ FWHM X × (n × 0.033 + 1.267) + (n × 0.667-2.667).
本明細書におけるFWHMおよびFWnthMは、配光特性測定装置(例えば、GENESIA GonioFar Field Profiler(ジェネシア社製))を用いて以下の方法により測定できる。 FWHM and FWn th M in this specification can be measured by the following method using a light distribution characteristic measurement device (for example, GENESISA GonioFar Field Profile (manufactured by Genesia)).
まず、配光制御シート10に対して微細凹凸形成面と反対側の平滑面側から光を照射、入射させる。その際に、入射面とは反対面側から垂直に出光する出射光(出光角度=0°)の照度を基準値とし、方向Yに沿う出光角度−90°〜+90°の範囲内の出射光の照度を、上記基準値に対する相対値として、1°おきに測定する。そして、各方向Yの出光角度に対する照度の値をプロットして照度曲線(図4)を得る。 First, light is irradiated and incident on the light distribution control sheet 10 from the smooth surface side opposite to the fine unevenness forming surface. At this time, the illuminance of the outgoing light (light outgoing angle = 0 °) emitted perpendicularly from the side opposite to the incident surface is used as the reference value, and the outgoing light within the range of the light outgoing angle along the direction Y of −90 ° to + 90 °. Is measured at intervals of 1 ° as a relative value with respect to the reference value. Then, the illuminance value (FIG. 4) is obtained by plotting the illuminance value with respect to the light emission angle in each direction Y.
前記照度曲線における半値幅(全半値幅)を広配光分布方向(方向Y)のFWHMとする。また、1/n値幅(全1/n値幅、ただし4≦n≦10)を広配光分布方向(方向Y)のFWnthMとする(図4)。 The half value width (full half value width) in the illuminance curve is defined as FWHM in the wide light distribution direction (direction Y). Further, the 1 / n value width (total 1 / n value width, where 4 ≦ n ≦ 10) is defined as FWn th M in the wide light distribution direction (direction Y) (FIG. 4).
同様に、方向Xに沿う出光角度−90°〜+90°の範囲内の出射光の照度を上記基準値に対する相対値として、1°おきに測定する。そして、各方向Xの出光角度に対する照度の値をプロットして照度曲線を得る。前記照度曲線における半値幅(全半値幅)を広配光分布方向に直交する方向(方向X)のFWHMとする。また、1/n値幅(全1/n値幅)を広配光分布方向に直交する方向(方向X)のFWnthMとする。 Similarly, the illuminance of the outgoing light within the range of the outgoing light angle −90 ° to + 90 ° along the direction X is measured every 1 ° as a relative value with respect to the reference value. Then, the illuminance value is obtained by plotting the illuminance value with respect to the light emission angle in each direction X. The full width at half maximum (full width at half maximum) in the illuminance curve is defined as FWHM in the direction (direction X) orthogonal to the wide light distribution direction. Further, the 1 / n value width (total 1 / n value width) is defined as FWn th M in the direction (direction X) orthogonal to the wide light distribution direction.
本明細書において、波状の凹凸パターン13の最頻ピッチ、凸部14の見かけの最頻径は、以下のように測定、定義される。 In the present specification, the mode pitch of the wavy uneven pattern 13 and the apparent mode diameter of the convex portion 14 are measured and defined as follows.
まず、表面微細凹凸体について、図1のような光学顕微鏡写真を得る。その際の観察視野は、縦0.4〜1.6mm、横0.5〜2mmとする。この画像がjpeg等の圧縮画像である場合は、これをグレースケールのTif画像に変換する。そして、フーリエ変換を行い、図5のようなフーリエ変換画像を得る。
図5のフーリエ変換画像の水平方向と前記広配光分布方向が一致していない場合は、両社が一致するようにフーリエ変換画像を回転させ、図6を得る。
First, an optical micrograph as shown in FIG. 1 is obtained for the fine surface irregularities. The observation visual field in that case shall be 0.4-1.6 mm long and 0.5-2 mm wide. If this image is a compressed image such as jpeg, it is converted into a grayscale Tif image. Then, Fourier transform is performed to obtain a Fourier transform image as shown in FIG.
If the horizontal direction of the Fourier transform image in FIG. 5 and the wide light distribution direction do not match, the Fourier transform image is rotated so that both companies match to obtain FIG.
また、図6のフーリエ変換画像の模式図を図7として示す。 Moreover, the schematic diagram of the Fourier-transform image of FIG. 6 is shown as FIG.
ここで、図6において符号A1およびA2の白色部は、その形状に方向性があることから、波状の凹凸パターンのピッチの情報を含む。白色の輝度は頻度を示す(ただし中心点は除く)。一方、図6の白色円環Bは、その形状に方向性がないことから、多数の凸部の径の情報を含む。 Here, the white portions denoted by reference signs A1 and A2 in FIG. 6 include information on the pitch of the wavy uneven pattern since the shape thereof has directionality. White brightness indicates frequency (except for the center point). On the other hand, since the shape of the white circular ring B in FIG. 6 is not directional, it includes information on the diameters of a large number of convex portions.
そこで、図6の中心からA1の中で最大頻度となる点を通るように線L1−1を引き、線L1−1の頻度分布、言い換えれば輝度、をプロットすると、図8のグラフが得られる。 Therefore, when the line L1-1 is drawn from the center of FIG. 6 so as to pass through the point having the maximum frequency in A1, the frequency distribution of the line L1-1, in other words, the luminance is plotted, the graph of FIG. 8 is obtained. .
また、図6の中心からL1−1と直交する方向に線L1−2を引き、線L1−2の頻度分布をプロットすると、図9のグラフが得られる。
図8および図9の破線は、XA、XBおよびYBのように頻度が高い部分がない場合の頻度曲線である。
Further, when a line L1-2 is drawn from the center of FIG. 6 in a direction orthogonal to L1-1 and the frequency distribution of the line L1-2 is plotted, the graph of FIG. 9 is obtained.
The broken lines in FIG. 8 and FIG. 9 are frequency curves in the case where there is no high frequency portion such as X A , X B and Y B.
図8において、頻度が高い1/XAが、配光制御シート10における、波状の凹凸パターンの最頻ピッチとなる。 In FIG. 8, 1 / XA having a high frequency is the most frequent pitch of the wavy uneven pattern in the light distribution control sheet 10.
また、図8および図9において、頻度が高い1/XB、1/YBが、配光制御シート10における、多数の凸部のそれぞれL1−1方向、L1−2方向の最頻径となる。すなわち、1/XAは波状の凹凸パターンの最頻ピッチ、(1/XB+1/YB)/2は多数の凸部の見かけの最頻径である。 In FIGS. 8 and 9, 1 / XB and 1 / YB having a high frequency are the mode diameters in the L1-1 direction and the L1-2 direction, respectively, of a large number of convex portions in the light distribution control sheet 10. That is, 1 / XA is the mode pitch of the wavy uneven pattern, and (1 / XB + 1 / YB) / 2 is the apparent mode diameter of a number of convex portions.
なお、図6のフーリエ変換画像において、中心からの方位は、図1に存在する周期構造(凹凸パターン13)の方向を意味し、中心からの距離は、図1に存在する周期構造の周期の逆数を意味する。この例では、図1に示すように、波状の凹凸パターン13が図中横方向に繰り返されているため、フーリエ変換画像において中心からの図中横方向に延びる線L1−1において、最頻ピッチの逆数に相当する部分の輝度(頻度)が高くなっている。 In the Fourier transform image of FIG. 6, the orientation from the center means the direction of the periodic structure (uneven pattern 13) existing in FIG. 1, and the distance from the center is the period of the periodic structure existing in FIG. Means the reciprocal. In this example, as shown in FIG. 1, since the wavy uneven pattern 13 is repeated in the horizontal direction in the figure, the most frequent pitch in the line L <b> 1-1 extending in the horizontal direction in the figure from the center in the Fourier transform image. The luminance (frequency) of the portion corresponding to the reciprocal of is high.
また、図7中、XBは、線L1−1(図7では図示略)の円環を通る部分において、頻度が最大となる位置であり、また、図7中、YBは、線L1−2(図7では図示略)の円環を通る部分において、頻度が最大となる位置である。 In FIG. 7, XB is a position where the frequency is maximum in a portion passing through the ring of line L1-1 (not shown in FIG. 7), and in FIG. 7, YB is a line L1-2. This is the position where the frequency is maximum in the portion passing through the ring (not shown in FIG. 7).
図示例のような光学顕微鏡写真を少なくとも5枚撮影し、それぞれの写真について上記のように求めた最頻ピッチの平均値を波状の凹凸パターン13の「最頻ピッチ」と定義する。すなわち、「最頻ピッチ」とは、隣り合う凸条部の頂部間距離のうち、最も出現頻度が高い頂部間距離のことを指す。また、それぞれの写真について上記のように求めた見かけの最頻径の平均値を凸部14の「見かけの最頻径」と定義する。すなわち、「見かけの最頻径」とは、凹凸パターンの上に形成された凸部の直径のうち、最も出現頻度の高い直径のことを指す。 At least five optical micrographs as shown in the figure are taken, and the average value of the mode pitches obtained as described above for each photo is defined as the “mode pitch” of the wavy uneven pattern 13. That is, the “most frequent pitch” refers to the distance between the tops having the highest appearance frequency among the distances between the tops of the adjacent ridges. Further, the average value of the apparent mode diameter obtained as described above for each photograph is defined as the “apparent mode diameter” of the convex portion 14. That is, the “apparent mode diameter” refers to a diameter having the highest appearance frequency among the diameters of the convex portions formed on the concave / convex pattern.
なお、表面微細凹凸体の微細凹凸は、凸部の代わりに、凹部を有していてもよく、凹部の「見かけの最頻径」も凸部の「見かけの最頻径」と同じ方法で求められる。 The fine irregularities of the surface fine irregularities may have concave portions instead of convex portions, and the “apparent mode diameter” of the concave portions is the same as the “apparent mode diameter” of the convex portions. Desired.
本明細書において、凸条の稜線の平均長さは、以下のように測定、定義される。 In the present specification, the average length of the ridge line of the ridge is measured and defined as follows.
まず、表面微細凹凸体について、図1のような光学顕微鏡写真を得る。その際の観察視野は、縦0.4〜1.6mm、横0.5〜2mmとする。そして、前記光学顕微鏡写真の稜線の長さを全て測定する。図1のような光学顕微鏡写真を少なくとも5枚撮影し、それぞれの写真について上記のように求めた凸条の稜線の長さの平均値を「稜線の平均長さ」と定義する。 First, an optical micrograph as shown in FIG. 1 is obtained for the fine surface irregularities. The observation visual field in that case shall be 0.4-1.6 mm long and 0.5-2 mm wide. And all the lengths of the ridgeline of the said optical micrograph are measured. At least five optical micrographs as shown in FIG. 1 are taken, and the average value of the lengths of the ridges of the ridges obtained as described above for each photo is defined as “average length of the ridges”.
また、図10は、図6の線L1−2と平行な線L2−1、−2・・・(図6では図示略、図7にて図示)を引き、線L1−1およびその延長線をX軸、L1−2およびその延長線をY軸としたときに、線L2−1、−2・・・上のそれぞれの頻度のピークを示す位置M1、M2・・・をプロットしたグラフである。ここで頻度のピークとは、ピークがX軸上にのみ存在する場合は、X軸上のピークのことであり、ピークがX軸上以外にも存在する場合は、X軸上以外のピークのことである。 10 draws lines L2-1, -2,... (Not shown in FIG. 6, not shown in FIG. 7) parallel to the line L1-2 in FIG. Is a graph in which the positions M1, M2,... Showing the respective frequency peaks on the lines L2-1, -2,. is there. Here, the frequency peak is the peak on the X axis when the peak exists only on the X axis, and the peak other than on the X axis when the peak exists on other than the X axis. That is.
図10のプロットは模式図7に示すように、刀状の形状になることが好ましい。ここで刀状の形状とは、図6において、線L2−1、−2・・・の頻度のピークの位置が、ゼロ点と線L2−1、−2・・・との距離に応じて変わり、両者の距離がある程度の大きさを超えると、垂直方向のゼロ点からの距離が大きくなるような形状である。このような形状では、ゼロ点に対する左右の形状は、それぞれ180°回転させたときに一致する。 The plot in FIG. 10 preferably has a sword shape as shown in the schematic diagram 7. Here, the sword-like shape means that the frequency peak position of the lines L2-1, -2, ... in FIG. 6 depends on the distance between the zero point and the lines L2-1, -2, .... In other words, when the distance between the two exceeds a certain size, the distance from the zero point in the vertical direction increases. In such a shape, the left and right shapes with respect to the zero point coincide with each other when rotated by 180 °.
図10が上記のようなプロットになるということは、周期の逆数が大きな周期構造、つまりピッチの小さな凸条ほど、その配列方向が広配光分布方向からずれている、ことを意味する。この理由として、本実施形態の表面微細凹凸体は凸部14が島状の集合領域を有することから、後述するように、ピッチの小さい凸条ほど、島状の集合領域の影響を受けやすく、形成時に他の凸条との平行性の乱れが大きい、と思われる。
本実施形態の表面微細凹凸体の広配光分布方向の配光は、光が主に凸部(または凹部)と凸条により屈折することで生じ、また、広配光分布方向と直交する方向への配光は、光が主に凸部(または凹部)により屈折することで生じる。
後述するように、凸条は加熱収縮性フィルムの収縮による硬質層の変形により形成させるため、その断面形状はピッチ、高さがランダムであり、配光の制御が容易である。一方、凸部(または凹部)は硬質層に粒子を混合することで形成させるため、その断面形状は円の一部であり、配光の制御は凸条を利用するより困難である。
二軸収縮性の加熱収縮性フィルムの収縮により、互いに直交する二方向の配光を制御することも可能であるが、前述のように製造条件の制御が難しく、一定の性能を有する配光制御シートを安定して得られにくい。
上記のように、ピッチの小さい凸条が広配光分布方向からずれた方向に配向していると、広配光分布方向と直交する方向への配光に対しても凸条の影響が生じるため、結果として、広配光分布方向と直交する方向の光の屈折のランダムさが増加し、配光の制御が容易になる。
The fact that FIG. 10 becomes a plot as described above means that a periodic structure having a large reciprocal number of the period, that is, a convex line having a smaller pitch, the alignment direction is shifted from the wide light distribution direction. For this reason, the surface fine irregularities of the present embodiment, since the protrusions 14 have island-shaped gathering regions, as described later, the smaller the pitch, the more easily affected by the island-like gathering regions, It seems that the parallelism with other ridges is greatly disturbed during formation.
The light distribution in the wide light distribution direction of the surface fine irregularities of the present embodiment is caused by the light being refracted mainly by the convex portions (or concave portions) and the ridges, and the direction perpendicular to the wide light distribution direction. The light distribution to the light occurs when light is refracted mainly by the convex part (or concave part).
As will be described later, since the ridge is formed by deformation of the hard layer due to shrinkage of the heat-shrinkable film, the cross-sectional shape thereof is random in pitch and height, and light distribution can be easily controlled. On the other hand, since the convex part (or concave part) is formed by mixing particles in the hard layer, the cross-sectional shape is a part of a circle, and the control of light distribution is more difficult than using a convex line.
Although it is possible to control the light distribution in two directions orthogonal to each other by shrinkage of the biaxially shrinkable heat-shrinkable film, it is difficult to control the manufacturing conditions as described above, and the light distribution control has a certain performance. It is difficult to obtain a stable sheet.
As described above, if the ridges with a small pitch are oriented in a direction deviating from the wide light distribution direction, the ridges also affect the light distribution in the direction orthogonal to the wide light distribution direction. Therefore, as a result, the light refraction randomness in the direction orthogonal to the wide light distribution direction increases, and the light distribution can be easily controlled.
図10において、P1は、頻度のピークの位置がX軸上にある線L2−1、−2・・・のうち、ゼロ点からの距離が最大となる線L2−Gからゼロ点までの距離、P2は、頻度のピークの位置がX軸上になく、かつX軸上の、ゼロ点を含むピークの隣のピークの1/3となる点MJを含む線L2−Jから線L2−Gまでの距離、P3は、MJからX軸までの距離である。
このとき、P1>P2およびP3>P1であると、広配光分布方向および広配光分布方向と直交する方向のFWHMおよびFWnthMそれぞれの配光制御性能が充分に得られる。すなわち、P1>P2およびP3>P1であると、凸条の平行性の乱れが適度であり、異方性を適度に弱めることができる。
In FIG. 10, P1 is the distance from the line L2-G to the zero point where the distance from the zero point is the maximum among the lines L2-1, -2,. , P2 has no on the X-axis position of the peak frequency, and on the X-axis, the line from the line L2-J containing 1/3 to become a point M J peak next to the peak containing the zero point L2- distance to G, P3 is the distance from M J to the X-axis.
At this time, if P1> P2 and P3> P1, the light distribution control performance of the FWHM and FWn th M in the wide light distribution direction and the direction orthogonal to the wide light distribution direction can be sufficiently obtained. That is, if P1> P2 and P3> P1, the parallelism of the ridges is moderately disturbed, and anisotropy can be moderately weakened.
波状の凹凸パターン13を構成する凸条部13aの平均高さは、4〜7μmが好ましく、より好ましくは5〜6μmである。凸条部13aの平均高さが上記範囲であると、配光制御性能が充分に得られる。 4-7 micrometers is preferable and, as for the average height of the protruding item | line part 13a which comprises the wavy uneven | corrugated pattern 13, 5-6 micrometers is more preferable. Light distribution control performance is sufficiently obtained when the average height of the ridges 13a is in the above range.
本明細書において、波状の凹凸パターン13の凸条部13aの平均高さは、以下のように測定、定義される。 In the present specification, the average height of the ridges 13a of the wavy uneven pattern 13 is measured and defined as follows.
まず、配光制御シート10の微細凹凸形成面を原子間力顕微鏡により観察し、その観察結果から、方向Yに沿って波状の凹凸パターン13を切断した面について、図11のような縦断面図を得る。そして、凸部14が存在していない部分の凸条部13aの断面図から、前記凸条部13の高さHを求める。具体的には、凸条部13aの高さHは、前記凸条部13aの頂部Tと前記凸条部13aの一方側に位置する凹条部13bの底部B1との垂直距離をH1とし、前記凸条部13aの頂部Tと前記凸条部13aの他方側に位置する凹条部13bの底部B2との垂直距離をH2とした場合に、H=(H1+H2)/2で求められる。 First, the surface with fine irregularities formed on the light distribution control sheet 10 is observed with an atomic force microscope, and from the observation result, the longitudinal sectional view as shown in FIG. Get. And the height H of the said protruding item | line part 13 is calculated | required from sectional drawing of the protruding item | line part 13a of the part in which the protruding part 14 does not exist. Specifically, the height H of the ridge portion 13a is set to H1 as a vertical distance between the top portion T of the ridge portion 13a and the bottom portion B1 of the ridge portion 13b located on one side of the ridge portion 13a. When the vertical distance between the top portion T of the ridge portion 13a and the bottom portion B2 of the ridge portion 13b located on the other side of the ridge portion 13a is defined as H2, H = (H1 + H2) / 2.
このような計測を凸部14が存在していない凸条部13aの50箇所に対して行い、50のデータの平均値を「凸条部の平均高さ」と定義する。 Such measurement is performed on 50 portions of the ridge portion 13a where the ridge portion 14 does not exist, and the average value of the 50 data is defined as “average height of the ridge portion”.
一方、凸部14の平均高さは、0.5〜3μmが好ましく、より好ましくは1〜2μm、さらに好ましくは1.1〜1.5μmである。凸部14の平均高さが上記範囲であると、波状の凹凸パターン13の異方性を適度に弱めることができ、方向Yおよび方向Xの両方のFWHMを上記範囲に制御しやすい。 On the other hand, the average height of the convex portion 14 is preferably 0.5 to 3 μm, more preferably 1 to 2 μm, and still more preferably 1.1 to 1.5 μm. When the average height of the protrusions 14 is in the above range, the anisotropy of the wavy uneven pattern 13 can be moderately weakened, and the FWHM in both the direction Y and the direction X can be easily controlled in the above range.
本明細書において、凸部14の平均高さは、以下のように測定、定義される。 In this specification, the average height of the convex part 14 is measured and defined as follows.
まず、上述のようにして図11の断面図を得る。そして、図12に示すように、波状の凹凸パターン13に由来する形状と、凸部14に由来する形状とに波形分離する。なお、波形分離は、波状の凹凸パターン13に由来する形状をサインカーブとして行う。ついで、図12の断面図から、波状の凹凸パターン13に由来する形状を差し引き、図13に示すように、凸部14に由来する形状のみの断面図を得る。そして、図13の断面図において、凸部14の高さH’を、H’=(H1’+H2’)/2として求める。H1’は、図13の断面図において、凸部14の頂部T’と前記凸部14の一方側のベースラインLαとの垂直距離であり、H2’は、凸部14の頂部T’と前記凸部14の他方側のベースラインLβとの垂直距離である。 First, the cross-sectional view of FIG. 11 is obtained as described above. Then, as shown in FIG. 12, the waveform is separated into a shape derived from the wavy uneven pattern 13 and a shape derived from the convex portion 14. The waveform separation is performed using a shape derived from the wavy uneven pattern 13 as a sine curve. Next, the shape derived from the wavy uneven pattern 13 is subtracted from the cross-sectional view of FIG. 12 to obtain a cross-sectional view of only the shape derived from the convex portion 14 as shown in FIG. Then, in the cross-sectional view of FIG. 13, the height H ′ of the convex portion 14 is obtained as H ′ = (H1 ′ + H2 ′) / 2. In the cross-sectional view of FIG. 13, H1 ′ is a vertical distance between the top portion T ′ of the convex portion 14 and the base line L α on one side of the convex portion 14, and H2 ′ is the top portion T ′ of the convex portion 14. it is a vertical distance between the baseline L beta of the other side of the convex portion 14.
このような計測を50個の凸部14に対して行い、50のデータの平均値を「凸部の平均高さ」と定義する。 Such measurement is performed on 50 convex portions 14, and the average value of 50 data is defined as "average height of convex portions".
配光制御シート10の微細凹凸における凸部14(または凹部であるが、本図では凹部が図示されないので以上のように表現している。以下同様)の占有面積割合は、30〜70%が好ましく、より好ましくは40〜60%、さらに好ましくは45〜55%である。凸部14の占有面積割合が上記範囲であると、波状の凹凸パターン13の異方性を適度に弱めることができ、方向Yおよび方向Xの両方のFWHMを上記範囲に制御しやすい。 The occupied area ratio of the convex portions 14 (or concave portions in the light distribution control sheet 10 which are concave portions but not shown in the drawing because they are not shown in the drawing, the same applies hereinafter) is 30 to 70%. Preferably, it is 40 to 60%, more preferably 45 to 55%. When the occupation area ratio of the convex portion 14 is within the above range, the anisotropy of the wavy uneven pattern 13 can be moderately weakened, and the FWHM in both the direction Y and the direction X can be easily controlled within the above range.
本明細書において、配光制御シート10における凸部14の占有面積割合γ(%)は、以下のように測定、定義される。 In this specification, the occupation area ratio γ (%) of the convex portion 14 in the light distribution control sheet 10 is measured and defined as follows.
まず、図1(a)のような光学顕微鏡写真を得て、視野全体の面積S2(例えば縦0.4〜1.6mm、横0.5〜2mm)中に認められる凸部14の個数nを数え、視野全体において、n個の凸部14によって占有されている面積S1=nr2πを求める。占有面積割合γ(%)は以下の式により求められる。 First, an optical micrograph as shown in FIG. 1A is obtained, and the number n of convex portions 14 recognized in the area S2 of the entire visual field (for example, 0.4 to 1.6 mm in length and 0.5 to 2 mm in width). And the area S1 = nr 2 π occupied by the n convex portions 14 in the entire field of view is obtained. The occupied area ratio γ (%) is obtained by the following formula.
γ(%)=S1×100/S2(ただし、式中のrは、凸部の見かけの最頻径の1/2(すなわち半径)である。)言うまでもないことであるが、配光制御シートの複数個所において以上の占有面積割合を求め、配光制御シートの微細凹凸が存在する面積全体に対する占有面積割合を求めている。 γ (%) = S1 × 100 / S2 (where r is half the apparent mode diameter of the convex portion (ie, radius)) Needless to say, the light distribution control sheet The above occupied area ratio is obtained at a plurality of locations, and the occupied area ratio with respect to the entire area where the fine unevenness of the light distribution control sheet exists is obtained.
このように図示例の配光制御シート10は、その片面に、方向Yへの配光を主に担う特定の波状の凹凸パターン13と、前記波状の凹凸パターン13上に形成され、前記波状の凹凸パターン13の異方性を適度に弱め、方向Xの配光を増加させる多数の凸部14とからなる微細凹凸を有している。 As described above, the light distribution control sheet 10 in the illustrated example is formed on one surface of the specific wavy uneven pattern 13 mainly responsible for light distribution in the direction Y, and the wavy uneven pattern 13. The uneven pattern 13 has fine unevenness composed of a large number of convex portions 14 that moderately weaken the anisotropy and increase the light distribution in the direction X.
そのため、いずれか一方の面から配光制御シート10に光を入射させた場合、方向Yには例えば15°以上、好ましくは18°以上、より好ましくは20°以上の充分なFWHMYが得られる。また、FWnthMY≦FWHMY×(n×0.027+1.133)+(n×2.167+3.333)、好ましくは、FWnthMY≦FWHMY×(n×0.027+1.133)+(n×2+2)、より好ましくは、FWnthMY≦FWHMY×(n×0.027+1.133)+(n×2)、を満たすFWnthMYが得られる。一方、方向Xにも例えば4°以上、好ましくは6°以上、より好ましくは8°以上のFWHMXが得られる。 Therefore, when light is incident on the light distribution control sheet 10 from any one surface, a sufficient FWHM Y of , for example, 15 ° or more, preferably 18 ° or more, more preferably 20 ° or more is obtained in the direction Y. . Further, FWn th M Y ≦ FWHM Y × (n × 0.027 + 1.133) + (n × 2.167 + 3.333), preferably FWn th M Y ≦ FWHM Y × (n × 0.027 + 1. 133) + (n × 2 + 2), more preferably, FWn th M Y ≦ FWHM Y × (n × 0.027 + 1.133) + (n × 2), the FWN th M Y satisfying obtained. On the other hand, FWHM X of 4 ° or more, preferably 6 ° or more, more preferably 8 ° or more is also obtained in the direction X.
また、FWnthMX≧FWHMX×(n×0.033+1.267)+(n×0.667−2.667)、好ましくはFWnthMX≧FWHMX×(n×0.033+1.267)+(n×0.75−1.5)、より好ましくはFWnthMX≧FWHMX×(n×0.033+1.267)+(n×0.833−0.333)を満たすFWnthMが得られる。従来の異方性が高い配光制御シートを用いると、出射光は方向Yには配光するが方向Xにはほとんど配光せず、そのため出射光の投影像は、図14に示すように、扁平率の大きな楕円状であった。これに対して、図示例の配光制御シート10を用いると、出射光は方向Xにも配光するため、出射光の投影像は、図15に示すように、扁平率の小さな楕円状となる。 Further, FWn th M X ≧ FWHM X × (n × 0.033 + 1.267) + (n × 0.667-2.667), preferably FWn th M X ≧ FWHM X × (n × 0.033 + 1.267) ) + (n × 0.75-1.5), more preferably FWn th M X ≧ FWHM X × (n × 0.033 + 1.267) + (n × 0.833-0.333) satisfies the FWN th M is obtained. When a conventional light distribution control sheet having high anisotropy is used, the emitted light is distributed in the direction Y, but hardly distributed in the direction X. Therefore, the projected image of the emitted light is as shown in FIG. The oval shape has a large aspect ratio. On the other hand, when the light distribution control sheet 10 of the illustrated example is used, the emitted light is also distributed in the direction X, so that the projected image of the emitted light has an elliptical shape with a small flatness as shown in FIG. Become.
プロジェクターやディスプレイの配光つまり視野角はFWHMと相関が高く、FWHMが増加すると視野角が広がるが、その一方、正面輝度や正面照度が低下する。そのため、例えば、X方向およびX方向と直交するY方向で必要な視野角が異なるようなプロジェクターやディスプレイの場合、それぞれのFWHMを個別に制御することで、正面輝度や正面照度の低下を最小限に抑えることができる。
FWnthMはFWHMと同様に視野角および正面輝度・正面照度との相関もあるが、プロジェクターやディスプレイに白色発光ダイオードを使用し、白色発光ダイオードからの出射光を集光レンズにより集光するような場合、集光レンズからの出射光を白い紙等に投影した際に、投影像の中心部と外周部で色合いが異なる現象が観察されることがあり、そのような出射位置による色合いの差異を均一な白色に戻すためには、FWnthMを大きくすることが有効である。
The light distribution, that is, the viewing angle of the projector or the display has a high correlation with the FWHM, and when the FWHM increases, the viewing angle widens, but on the other hand, the front luminance and the front illuminance decrease. For this reason, for example, in the case of a projector or display that requires different viewing angles in the X direction and the Y direction orthogonal to the X direction, the decrease in front luminance and front illuminance can be minimized by controlling each FWHM individually. Can be suppressed.
FWn th M, like FWHM, has a correlation with viewing angle, front luminance, and front illuminance. However, white light emitting diodes are used for projectors and displays, and light emitted from the white light emitting diodes is collected by a condenser lens. In this case, when the light emitted from the condenser lens is projected onto white paper or the like, a phenomenon in which the hue is different between the central portion and the outer peripheral portion of the projected image may be observed. It is effective to increase FWn th M in order to return the color to uniform white.
集光レンズからの出射光のFWHMをY方向でu°、その方向と直交するX方向でv°(ただし、u/v≧1.2のように異方性がある)にしたい場合、FWHMが相対的に十分に大きいY方向ではFWnthMyも十分に大きく、Y方向で上記、色合いの差異が問題なることは少ないが、FWHMが相対的に小さいX方向については、FWnthMXをFWnthMX≧FWHMX×(n×0.033+1.267)+(n×0.667−2.667)を満たす大きさにしないと、色合いの差異を解消することが困難になる。
nは4≦n≦10を満たすことが望ましい。nが10より大きいと、前記照度曲線で、照度が小さすぎるため測定誤差が大きくなり、また、nが4より小さいと、FWHMと同傾向を示すようになるため指標としては好ましくない。
コピー機やスキャナーのLEDスキャナー光源はLEDが線状に配列しているため、LEDの配列方向はLED点光源を線状光源化する必要があり、また、LEDの配列方向と直交する方向は、例えばある角度成分を直接、装置の読み取り面に照射し、別のある角度成分を一度反射させてから装置の読み取り面に照射するような場合があることから、配光制御シートを使用する場合、LEDの配列方向は広配光分布が必要であり、また、LEDの配列方向と直交する方向にもある程度の配光分布が必要となる。
When it is desired to set the FWHM of the light emitted from the condenser lens to u ° in the Y direction and v ° in the X direction perpendicular to that direction (where there is anisotropy such as u / v ≧ 1.2), FWHM There relatively at sufficiently large Y-direction FWN th M y be sufficiently large, the in Y-direction, it is less shade difference is a problem, the FWHM is relatively small X-direction, FWN th M X Is not large enough to satisfy FWn th M X ≧ FWHM X × (n × 0.033 + 1.267) + (n × 0.667-2.667), it becomes difficult to eliminate the difference in hue.
n preferably satisfies 4 ≦ n ≦ 10. If n is larger than 10, the illuminance curve in the illuminance curve is too small and the measurement error becomes large. If n is smaller than 4, the same tendency as FWHM is shown, which is not preferable as an index.
Since the LED scanner light source of copiers and scanners has a linear array of LEDs, it is necessary to convert the LED point light source into a linear light source, and the direction orthogonal to the LED array direction is: For example, there is a case where a certain angle component is directly applied to the reading surface of the apparatus and another angle component is reflected once and then irradiated to the reading surface of the apparatus. The LED arrangement direction requires a wide light distribution, and a certain amount of light distribution is also required in the direction orthogonal to the LED arrangement direction.
また、図示例の配光制御シート10の波状の凹凸パターン13を構成している凸条部13aは、互いに非平行で、かつ、それぞれが蛇行していて、規則性がない。特に、凸部が集まって形成され島状の集合領域が存在するため、ピッチの小さな凸条部または凹条部は、その配列方向が広配向分布方向からずれている。そのため、凹凸パターン13の異方性が適度に弱められていて、凸部14が形成されていることによる効果とあいまって、方向XのFWHMを増加させる効果がより顕著に発現するものと考えられる。 Further, the ridges 13a constituting the wavy uneven pattern 13 of the light distribution control sheet 10 in the illustrated example are non-parallel to each other and meandering, and have no regularity. In particular, since the projecting portions are formed and island-shaped gathering regions exist, the arrangement direction of the projecting ridge portions or the recessed ridge portions having a small pitch is deviated from the wide orientation distribution direction. Therefore, the anisotropy of the concavo-convex pattern 13 is moderately weakened, and it is considered that the effect of increasing the FWHM in the direction X appears more remarkably together with the effect of the convex portion 14 being formed. .
方向XのFWHMを増加させる方法としては、高屈折率粒子等を添加する方法も考えられる。 As a method of increasing the FWHM in the direction X, a method of adding high refractive index particles or the like is also conceivable.
しかしながら、高屈折率粒子等の添加は、配光制御シートの光透過率を下げる傾向にある。これに対して、本発明のように微細凹凸を特定に制御することで方向XのFWHMを増加させる方法では、高屈折率粒子等を添加する必要がなく、また、添加する場合でも、その添加量を少量とできる。そのため、光透過率を高く維持できる。 However, the addition of high refractive index particles or the like tends to lower the light transmittance of the light distribution control sheet. On the other hand, in the method of increasing the FWHM in the direction X by specifically controlling the fine irregularities as in the present invention, it is not necessary to add high refractive index particles or the like, and even when added, the addition The amount can be small. Therefore, the light transmittance can be maintained high.
このような図示例の配光制御シート10は、例えば、プロジェクター用の配光制御部材;テレビ、モニター、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型パーソナルコンピュータ、スマートフォン、携帯電話等のバックライト用の配光制御部材;等としても好適に使用される。 The illustrated light distribution control sheet 10 includes, for example, a light distribution control member for a projector; backlight light distribution control for a television, a monitor, a notebook personal computer, a tablet personal computer, a smartphone, a mobile phone, and the like. It is also suitably used as a member.
また、前記配光制御シート10は、コピー機等に使用される、LED光源を線状に配列したスキャナ光源において、導光部材の出射面を構成する配光制御部材等としても好適に使用される。 The light distribution control sheet 10 is also preferably used as a light distribution control member that constitutes the exit surface of the light guide member in a scanner light source in which LED light sources are arranged in a line, used in a copying machine or the like. The
本発明の1つの態様は、前述の表面微細凹凸体の配光制御シート、または配光制御部材としての使用、もしくはその使用方法である。また、本発明の表面微細凹凸体を配光制御シート、または配光制御部材として用いる場合、その応用先としては、前述の通り、プロジェクター用や、パソコンや携帯電話等のバックライト用、または導光部材の出射面等の配光制御部材等が挙げられる。 One aspect of the present invention is the use of the above-described surface fine unevenness as a light distribution control sheet or a light distribution control member, or a method of using the same. In addition, when the fine surface irregularities of the present invention are used as a light distribution control sheet or a light distribution control member, the application destination thereof is as described above for projectors, backlights for personal computers, mobile phones, etc. Examples include a light distribution control member such as an emission surface of the optical member.
<表面微細凹凸体の製造方法>
図示例の配光制御シート10(表面微細凹凸体)は、微細凹凸を表面に有する配光制御シート形成用原版(配光制御体形成用原版)を型として用い、前記配光制御シート形成用原版(以下、「原版」ともいう)の微細凹凸を転写する転写工程を有する方法により製造できる。
<Method for producing surface fine unevenness>
The light distribution control sheet 10 (surface fine uneven body) in the illustrated example uses a light distribution control sheet forming original plate (light distribution control body forming original plate) having fine unevenness on the surface as a mold. It can be produced by a method having a transfer step of transferring fine irregularities of an original plate (hereinafter also referred to as “original plate”).
本発明の1つの態様は、前記表面微細凹凸体の配光制御シートや、配光制御部材を製造するための原版としての使用である。 One aspect of the present invention is the use of the surface fine concavo-convex body as a light distribution control sheet or an original plate for producing a light distribution control member.
図示例の配光制御シート10は、原版の微細凹凸を転写して1次転写品を得て、ついで、前記1次転写品の微細凹凸をさらに転写して得た2次転写品である。1次転写品の有する微細凹凸は、原版の微細凹凸の反転パターンであるが、2次転写品の微細凹凸は、原版の微細凹凸と同じパターンである。よって、この例では原版として、図示例の配光制御シート10と同じ微細凹凸を有する表面微細凹凸体を製造し、これを転写の型として2次転写を行い、図示例の配光制御シート10を製造している。 The light distribution control sheet 10 in the illustrated example is a secondary transfer product obtained by transferring the fine irregularities of the original plate to obtain a primary transfer product, and then further transferring the fine irregularities of the primary transfer product. The fine unevenness of the primary transfer product is a reverse pattern of the fine unevenness of the original plate, but the fine unevenness of the secondary transfer product is the same pattern as the fine unevenness of the original plate. Therefore, in this example, a surface fine uneven body having the same fine unevenness as the light distribution control sheet 10 in the illustrated example is manufactured as an original plate, and this is used as a transfer mold to perform secondary transfer, and the light distribution control sheet 10 in the illustrated example. Is manufacturing.
また、n次転写品において、nが偶数である場合には、前記転写品の有する微細凹凸は原版の微細凹凸と同じパターンであるが、nが奇数である場合には、前記転写品の有する微細凹凸は原版の微細凹凸の反転パターンとなる。そして、nが奇数であるn次転写品であって、かつ、転写に用いた原版の微細凹凸が凸部を有するものである場合、そのn次転写品(nが奇数)の微細凹凸は、凸部が反転した凹部を有するものとなる。すでに述べたとおり、本発明の表面微細凹凸体の具備する微細凹凸は、凸部の代わりに凹部を有する形態であってもよい。よって、本発明の表面微細凹凸体には、上述の原版と、原版のn次転写品(nが偶数)だけでなく、原版のn次転写品(nが奇数)も含まれる。 Further, in the n-order transfer product, when n is an even number, the fine unevenness of the transfer product is the same pattern as the fine unevenness of the original plate, but when n is an odd number, the transfer product has The fine unevenness becomes a reversal pattern of the fine unevenness of the original. And, when n is an n-order transfer product having an odd number and the fine unevenness of the original used for transfer has a convex part, the fine unevenness of the n-order transfer product (n is an odd number) The convex part has a concave part that is inverted. As already described, the fine irregularities of the surface fine irregularities of the present invention may be in the form of having concave portions instead of convex portions. Therefore, the surface fine irregularities of the present invention include not only the above-mentioned original plate and the original n-order transfer product (n is an even number) but also the original n-order transfer product (n is an odd number).
以下、2次転写品である図示例の配光制御シート10の製造方法について説明する。 Hereinafter, a manufacturing method of the light distribution control sheet 10 of the illustrated example which is a secondary transfer product will be described.
[原版]
図示例の配光制御シート10を製造するにあたっては、まず、図16に示す表面微細凹凸体20を製造し、これを原版として用いる。前記原版は、樹脂からなる基材21と、前記基材21の片面全体に設けられた硬質層22とを有し、硬質層22の露出した側の表面が、図示例の配光制御シート10と同様の微細凹凸に形成されたものである。
[Original version]
In manufacturing the light distribution control sheet 10 of the illustrated example, first, the surface fine uneven body 20 shown in FIG. 16 is manufactured and used as an original. The original plate has a base material 21 made of resin and a hard layer 22 provided on one entire surface of the base material 21, and the exposed surface of the hard layer 22 has a light distribution control sheet 10 in the illustrated example. Are formed in the same fine irregularities.
硬質層22は、この例では、マトリクス樹脂22aと前記マトリクス樹脂22a中に分散した粒子22bとからなり、折り畳まれたように変形しているとともに、硬質層22の厚みt(粒子が存在しない部分の厚み)は粒子の粒径dよりも小さく設定されている。そのため、前記硬質層22は、折り畳まれたように変形したことにより形成された波状の凹凸パターン13’(凸条部13a’および凹条部13b’)と、硬質層22に分散した各粒子22bが硬質層22の表面側に突出することにより形成された凸部14’とからなる微細凹凸を有する。基材21における硬質層22との接触面は、折り畳まれたように変形した硬質層22の形状に追従した凹凸状となっている。 In this example, the hard layer 22 includes a matrix resin 22a and particles 22b dispersed in the matrix resin 22a. The hard layer 22 is deformed so as to be folded, and the thickness t of the hard layer 22 (part where no particles exist). Is set smaller than the particle diameter d of the particles. Therefore, the hard layer 22 has a wavy uneven pattern 13 ′ (projection strip portion 13 a ′ and recess strip portion 13 b ′) formed by being deformed as folded, and each particle 22 b dispersed in the hard layer 22. Has a fine asperity composed of a convex portion 14 ′ formed by projecting to the surface side of the hard layer 22. The contact surface of the base material 21 with the hard layer 22 has a concavo-convex shape following the shape of the hard layer 22 deformed as if folded.
なお、硬質層22の厚みtとは、表面微細凹凸体20をその面方向に対して垂直に切った断面(縦断面)の顕微鏡写真から、硬質層22のうち粒子22bの存在しない部分を10カ所以上無作為に抽出して各部分の厚さを法線方向に測定した際の、得られた各数値の平均値である。 Note that the thickness t of the hard layer 22 is a portion of the hard layer 22 where the particles 22b are not present from a micrograph of a cross section (longitudinal cross section) obtained by cutting the surface fine irregularities 20 perpendicular to the surface direction. This is the average value of the numerical values obtained when randomly extracting more than one point and measuring the thickness of each part in the normal direction.
また、粒子22bの粒径dとは、均一に単分散している粒子について、レーザー回折・散乱式粒度分布分析装置で測定したモード径(最頻径)である。 The particle diameter d of the particles 22b is a mode diameter (mode) measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer for particles that are uniformly monodispersed.
このような図16の表面微細凹凸体20は、詳しくは後述するように、樹脂からなる基材フィルムの片面に、マトリクス樹脂中に粒子が分散した硬質層を設けて積層シートを形成する積層工程と、積層シートの少なくとも硬質層を折り畳むように変形させる変形工程とを有する方法により製造できる。この方法によれば、それぞれが蛇行し、互いに非平行で、不規則な凸条部13a’を形成できる。また、各凸条部13a’の縦断面は、基端側から先端側に向かって先細り形状になる。 As described in detail later, the surface fine concavo-convex body 20 in FIG. 16 is a lamination step in which a hard layer in which particles are dispersed in a matrix resin is provided on one side of a base film made of resin to form a laminated sheet. And a deformation step of deforming at least a hard layer of the laminated sheet so as to be folded. According to this method, it is possible to form meandering portions 13 a ′ which meander each other and are not parallel to each other and irregular. Further, the vertical cross section of each protruding line portion 13a 'is tapered from the proximal end side toward the distal end side.
図16の表面微細凹凸体20においては、基材21を構成する樹脂のガラス転移温度Tg1よりも、マトリクス樹脂22aのガラス転移温度Tg2が、10℃以上高いことが必要である。また、粒子22bは、基材21を構成する樹脂のガラス転移温度より10℃高い温度未満の温度では、熱により粒子形状が変化しない材料からなることが必要である。 In the surface fine uneven body 20 of FIG. 16, the glass transition temperature Tg2 of the matrix resin 22a needs to be 10 ° C. or more higher than the glass transition temperature Tg1 of the resin constituting the substrate 21. Further, the particles 22b need to be made of a material whose particle shape does not change due to heat at a temperature lower than a temperature 10 ° C. higher than the glass transition temperature of the resin constituting the substrate 21.
ここで「粒子形状が変化しない」とは、加熱前後で粒子の形、及び粒子径が変化しないことを意味する。 Here, “the particle shape does not change” means that the particle shape and particle diameter do not change before and after heating.
すなわち、基材21を構成する樹脂と、マトリクス樹脂22aとにおいては、これらのガラス転移温度の差(Tg2−Tg1)が10℃以上となるように選択されることが必要であり、前記差は20℃以上が好ましく、30℃以上がより好ましい。(Tg2−Tg1)が10℃以上であると、Tg2とTg1の間の温度で、容易に、後述の変形工程において加熱収縮などの加工が行える。また、Tg2とTg1の間の温度を加工温度とすると、基材のヤング率がマトリクス樹脂22aのヤング率より高くなる条件で加工でき、その結果、後述の変形工程において、硬質層22に波状の凹凸パターン13’を容易に形成できる。加工温度とは、変形工程で少なくとも硬質層22を折り畳むように変形させる際の温度(例えば熱収縮時の加熱温度。)のことである。 That is, the resin constituting the base material 21 and the matrix resin 22a need to be selected so that the difference between these glass transition temperatures (Tg2−Tg1) is 10 ° C. or more. 20 degreeC or more is preferable and 30 degreeC or more is more preferable. When (Tg2−Tg1) is 10 ° C. or higher, processing such as heat shrinkage can be easily performed in a deformation step described later at a temperature between Tg2 and Tg1. Further, if the temperature between Tg2 and Tg1 is the processing temperature, it can be processed under the condition that the Young's modulus of the base material is higher than the Young's modulus of the matrix resin 22a. As a result, in the deformation process described later, the hard layer 22 is wavy. The uneven pattern 13 ′ can be easily formed. The processing temperature is a temperature at which the hard layer 22 is deformed so as to be folded at least in the deformation process (for example, a heating temperature at the time of thermal contraction).
また、Tg2が400℃を超えるような樹脂を使用する必要性は経済面から乏しく、Tg1が−150℃より低い樹脂は存在しないことから、(Tg2−Tg1)は550℃以下であることが好ましく、200℃以下であることがより好ましい。すなわち、本発明の1つの態様において、(Tg2−Tg1)は、10〜550℃が好ましく、30〜200℃がより好ましい。なお、後述の変形工程の加工温度における基材21とマトリクス樹脂22aとのヤング率の差は、波状の凹凸パターン13’を容易に形成できることから、0.01〜300GPaであることが好ましく、0.1〜10GPaであることがより好ましい。 Further, the necessity of using a resin having a Tg2 exceeding 400 ° C. is scarce from an economic viewpoint, and there is no resin having a Tg1 lower than −150 ° C. Therefore, (Tg2−Tg1) is preferably 550 ° C. or less. More preferably, it is 200 ° C. or lower. That is, in one embodiment of the present invention, (Tg2-Tg1) is preferably 10 to 550 ° C, more preferably 30 to 200 ° C. Note that the difference in Young's modulus between the base material 21 and the matrix resin 22a at the processing temperature in the deformation process described later is preferably 0.01 to 300 GPa because the wavy uneven pattern 13 ′ can be easily formed. More preferably, it is 1-10 GPa.
ヤング率は、JIS K 7113−1995に準拠して測定した値である。 The Young's modulus is a value measured according to JIS K 7113-1995.
Tg1は−150〜300℃であることが好ましく、−120〜200℃であることがより好ましい。Tg1が−150℃より低い樹脂は存在せず、Tg1が300℃以下であれば、上述の加工温度まで、容易に昇温、加熱できる。 Tg1 is preferably −150 to 300 ° C., more preferably −120 to 200 ° C. There is no resin having a Tg1 lower than −150 ° C., and if the Tg1 is 300 ° C. or lower, the temperature can be easily raised and heated to the above processing temperature.
上述の加工温度における、基材21を構成する樹脂のヤング率は0.01〜100MPaであることが好ましく、0.1〜10MPaであることがより好ましい。基材21を構成する樹脂のヤング率が0.01MPa以上であれば、基材として使用可能な硬さであり、100MPa以下であれば、硬質層22が変形する際に同時に追従して変形することが可能な軟らかさである。 The Young's modulus of the resin constituting the base material 21 at the above processing temperature is preferably 0.01 to 100 MPa, and more preferably 0.1 to 10 MPa. If the Young's modulus of the resin constituting the base material 21 is 0.01 MPa or more, it is a hardness that can be used as the base material, and if it is 100 MPa or less, the hard layer 22 is deformed following the deformation at the same time. It is possible softness.
粒子22bを構成する材料には、基材21を構成する樹脂のガラス転移温度より10℃高い温度未満では、熱により粒子形状が変化しない材料の1種以上を用いることができる。 As the material constituting the particles 22b, at least one kind of material whose particle shape does not change by heat can be used at a temperature lower than 10 ° C. higher than the glass transition temperature of the resin constituting the substrate 21.
例えば、粒子22bを構成する材料が、ガラス転移温度を有する樹脂およびガラス転移温度を有する無機材料からなる群から選ばれる1種以上である場合、そのガラス転移温度Tg3が、マトリクス樹脂のガラス転移温度Tg2と同様の条件を満たすこと、すなわち、(Tg3−Tg1)が10℃以上となるように選択されることが必要であり、(Tg3−Tg1)は20℃以上がより好ましく、30℃以上が更に好ましい。(Tg3−Tg1)が10℃以上であると、上述の加工温度において、粒子22bが変形した溶融したりせず、確実に凸部14’を形成する。 For example, when the material constituting the particles 22b is at least one selected from the group consisting of a resin having a glass transition temperature and an inorganic material having a glass transition temperature, the glass transition temperature Tg3 is the glass transition temperature of the matrix resin. It is necessary to satisfy the same conditions as Tg2, that is, (Tg3-Tg1) should be selected to be 10 ° C. or higher, and (Tg3-Tg1) is more preferably 20 ° C. or higher, and 30 ° C. or higher. Further preferred. When (Tg3−Tg1) is 10 ° C. or higher, the convex portion 14 ′ is surely formed without the particles 22 b being deformed and melted at the above processing temperature.
粒子22bを構成する材料が、ガラス転移温度を有さない材料、例えば内部架橋型樹脂などである場合には、そのビカット軟化温度(JIS K7206に規定)が、上述の条件を満たすこと、すなわち、基材21を構成する樹脂のガラス転移温度より10℃以上高いことが好ましく、20℃以上高いことが好ましく、30℃以上高いことがより好ましい。 When the material constituting the particles 22b is a material that does not have a glass transition temperature, such as an internally cross-linked resin, the Vicat softening temperature (as defined in JIS K7206) satisfies the above-described condition, that is, It is preferably higher than the glass transition temperature of the resin constituting the substrate 21 by 10 ° C. or higher, preferably higher by 20 ° C. or higher, more preferably higher by 30 ° C. or higher.
なお、本明細書において、ガラス転移温度Tg3についての好ましい温度範囲などの記載は、粒子22bがガラス転移温度を有さず、ビカット軟化温度を有する材料からなる場合、そのビカット軟化温度にも該当するものとする。 In addition, in this specification, description of the preferable temperature range etc. about glass transition temperature Tg3 corresponds also to the Vicat softening temperature, when the particle | grains 22b consist of a material which does not have a glass transition temperature but has a Vicat softening temperature. Shall.
さらに、粒子22bを構成する材料としては、ガラス転移温度、ビカット軟化温度が測定できないものであっても、基材21を構成する樹脂のガラス転移温度Tg1より10℃高い温度未満において、熱により粒子形状が変化しない材料であれば、本発明において使用可能である。 Further, as the material constituting the particles 22b, even if the glass transition temperature and the Vicat softening temperature cannot be measured, the particles are heated by heat at a temperature lower than 10 ° C. higher than the glass transition temperature Tg1 of the resin constituting the base material 21. Any material that does not change shape can be used in the present invention.
Tg2およびTg3は、40〜400℃であることが好ましく、80〜250℃であることがより好ましい。Tg2およびTg3が40℃以上であれば、上述の加工温度を室温またはそれ以上にすることができて有用であり、Tg2が400℃を超えるようなマトリクス樹脂22aやTg3が400℃を超えるような粒子22bを使用することは、経済性の面から必要性に乏しい。 Tg2 and Tg3 are preferably 40 to 400 ° C, and more preferably 80 to 250 ° C. If Tg2 and Tg3 are 40 ° C. or higher, the above-described processing temperature can be increased to room temperature or higher, which is useful. Use of the particles 22b is less necessary from the viewpoint of economy.
上述の加工温度におけるマトリクス樹脂22aのヤング率は0.01〜300GPaであることが好ましく、0.1〜10GPaであることがより好ましい。マトリクス樹脂22aのヤング率が0.01GPa以上であれば、基材21を構成する樹脂の加工温度におけるヤング率より充分な硬さが得られ、波状の凹凸パターン13’が形成された後、前記凹凸パターン13’を維持するのに充分な硬さである。ヤング率が300GPaを超えるような樹脂をマトリクス樹脂22aとして使用することは、経済性の面から必要性に乏しい。 The Young's modulus of the matrix resin 22a at the above processing temperature is preferably 0.01 to 300 GPa, and more preferably 0.1 to 10 GPa. If the Young's modulus of the matrix resin 22a is 0.01 GPa or more, sufficient hardness is obtained from the Young's modulus at the processing temperature of the resin constituting the substrate 21, and after the wavy uneven pattern 13 'is formed, The hardness is sufficient to maintain the uneven pattern 13 ′. Use of a resin having a Young's modulus exceeding 300 GPa as the matrix resin 22a is less necessary from the viewpoint of economy.
基材21を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、スチレン−ブタジエンブロック共重合体等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリジメチルシロキサン等のシリコーン樹脂、フッ素樹脂、ABS樹脂、ポリアミド、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリシクロオレフィンなどの樹脂が挙げられる。 Examples of the resin constituting the substrate 21 include polyesters such as polyethylene terephthalate, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polystyrene resins such as styrene-butadiene block copolymers, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, and polydimethylsiloxane. Examples thereof include resins such as silicone resin, fluororesin, ABS resin, polyamide, acrylic resin, polycarbonate, and polycycloolefin.
このうち、収縮後に所望の凹凸形状が得られやすいというから、ポリエステル、ポリカーボネートが好ましい。 Among these, polyester and polycarbonate are preferable because a desired uneven shape can be easily obtained after shrinkage.
また、前記樹脂としては、質量平均分子量が、1000〜100万のものがより好ましい。1万〜10万のものがより好ましい。前記質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて、測定した値のことを指す。具体的な測定条件として、溶離液としては、テトラヒドロフラン、クロロホルム、ヘキサフルオロイソプロパノール等から適宜選択したものを用いることできる。また、分子量の標準物質としては、既知の分子量のポリスチレン、ポリメチルメタクリレート等から適宜選択したものを用いることができる。また、測定温度としては、35〜50℃の範囲で適宜選択できる。 The resin preferably has a mass average molecular weight of 1,000 to 1,000,000. 10,000 to 100,000 are more preferable. The mass average molecular weight refers to a value measured using gel permeation chromatography. As specific measurement conditions, as the eluent, one appropriately selected from tetrahydrofuran, chloroform, hexafluoroisopropanol and the like can be used. Further, as the molecular weight standard substance, a material appropriately selected from known molecular weight polystyrene, polymethyl methacrylate and the like can be used. Moreover, as measurement temperature, it can select suitably in the range of 35-50 degreeC.
マトリクス樹脂22aとしては、そのガラス転移温度Tg2が上述の条件を満たすように、基材21の種類等に応じて選択され、例えば、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、フッ素樹脂などを使用することができる。これらの中でも透明性の点では、アクリル樹脂が好ましい。 The matrix resin 22a is selected according to the type of the base material 21 so that the glass transition temperature Tg2 satisfies the above-mentioned conditions. For example, polyvinyl alcohol, polystyrene, acrylic resin, styrene-acrylic copolymer, styrene -Acrylonitrile copolymer, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyethersulfone, fluororesin, etc. can be used. Among these, acrylic resins are preferable in terms of transparency.
また、前記マトリクス樹脂としては、質量平均分子量が1000〜1000万のものが好ましく、1万〜200万のものがより好ましい。前記質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて、測定した値のことを指す。具体的な測定条件として、溶離液としては、テトラヒドロフラン、クロロホルム、ヘキサフルオロイソプロパノール等から適宜選択したものを用いることができる。また、分子量の標準物質としては、既知の分子量のポリスチレン、ポリメチルメタクリレート等から適宜選択したものを用いることができる。また、測定温度としては、35〜50℃の範囲で適宜選択できる。 The matrix resin preferably has a mass average molecular weight of 1,000 to 10,000,000, more preferably 10,000 to 2,000,000. The mass average molecular weight refers to a value measured using gel permeation chromatography. As specific measurement conditions, as the eluent, one appropriately selected from tetrahydrofuran, chloroform, hexafluoroisopropanol and the like can be used. Further, as the molecular weight standard substance, a material appropriately selected from known molecular weight polystyrene, polymethyl methacrylate and the like can be used. Moreover, as measurement temperature, it can select suitably in the range of 35-50 degreeC.
マトリクス樹脂22aは単独で使用してもよいが、波状の凹凸パターンの最頻ピッチ、平均高さおよび配向度を調整するなどの目的に応じて適宜併用してもよい。例えば、同種ではあるがガラス転移温度の異なる樹脂を併用したり、異なる種類の樹脂を併用したりできる。 The matrix resin 22a may be used alone, but may be appropriately used in accordance with the purpose of adjusting the mode pitch, average height, and orientation degree of the wavy uneven pattern. For example, resins of the same type but different in glass transition temperature can be used in combination, or different types of resins can be used in combination.
粒子22bを構成する樹脂としては、そのガラス転移温度Tg3(またはビカット軟化点)が上述の条件を満たすように、基材21の種類等に応じて選択され、例えば、アクリル系熱可塑性樹脂粒子、ポリスチレン系熱可塑性樹脂粒子、アクリル系架橋型樹脂粒子、ポリスチレン系架橋型樹脂粒子などが挙げられる。また、無機材料としては、ガラスビーズなどが挙げられる。 The resin constituting the particles 22b is selected according to the type of the base material 21 so that the glass transition temperature Tg3 (or Vicat softening point) satisfies the above-described conditions, for example, acrylic thermoplastic resin particles, Examples thereof include polystyrene-based thermoplastic resin particles, acrylic-based crosslinked resin particles, and polystyrene-based crosslinked resin particles. Examples of the inorganic material include glass beads.
基材21の厚みは30〜500μmであることが好ましい。基材の厚みが30μm以上であれば、製造された原版が破れにくくなり、500μm以下であれば、原版を容易に薄型化できる。なお、基材21の厚みとは、図16の表面微細凹凸体(原版)20をシート面に対して垂直に切った断面(縦断面)の顕微鏡写真から、10カ所以上無作為に抽出して基材21の厚さを測定した際の、得られた各数値の平均値である。 The thickness of the substrate 21 is preferably 30 to 500 μm. If the thickness of the base material is 30 μm or more, the manufactured original plate is hardly broken, and if the thickness is 500 μm or less, the original plate can be easily thinned. In addition, the thickness of the base material 21 is randomly extracted from a microphotograph of a cross section (longitudinal section) obtained by cutting the surface fine irregularities (original plate) 20 in FIG. It is an average value of the obtained numerical values when the thickness of the substrate 21 is measured.
また、基材21を支持するために、厚さ5〜500μmの樹脂製の支持体を別途設けてもよい。 Moreover, in order to support the base material 21, you may provide separately the resin-made support bodies of thickness 5-500 micrometers.
硬質層22の厚みtは、0.05μmを超え5μm以下であることが好ましく、0.1〜2μmであることがより好ましい。硬質層22の厚みtが0.05μmを超え5μm以下であれば、配光制御体として好適な波状の凹凸パターン13’を形成できる。また、基材21と硬質層22との間には、密着性の向上やより微細な構造を形成することを目的として、プライマー層を形成してもよい。 The thickness t of the hard layer 22 is preferably more than 0.05 μm and not more than 5 μm, and more preferably 0.1 to 2 μm. If the thickness t of the hard layer 22 is more than 0.05 μm and not more than 5 μm, a wavy uneven pattern 13 ′ suitable as a light distribution control body can be formed. Moreover, you may form a primer layer between the base material 21 and the hard layer 22 for the purpose of improving adhesiveness or forming a finer structure.
粒子22bの粒径dは、硬質層22の厚みtより大きいことが必要であり、硬質層22の厚みtに応じて設定される。また、図16の表面微細凹凸体20を原版として用いて製造された図示例の配光制御シート10の凸部14の見かけの最頻径が、上述の好適な範囲となるように、適宜設定される。好ましい粒径dは、例えば、5〜10μmで、より好ましくは5〜8μmである。 The particle diameter d of the particles 22b needs to be larger than the thickness t of the hard layer 22, and is set according to the thickness t of the hard layer 22. 16 is appropriately set so that the apparent mode diameter of the convex portion 14 of the light distribution control sheet 10 in the illustrated example manufactured using the surface fine uneven body 20 of FIG. 16 is within the above-mentioned preferable range. Is done. The preferable particle diameter d is, for example, 5 to 10 μm, and more preferably 5 to 8 μm.
なお、図16の表面微細凹凸体20は、原版ではなく配光制御体として使用することもできる。その場合には、前記表面微細凹凸体20が配光制御体としての機能を充分に奏するように、基材21、マトリクス樹脂22a、粒子22bに用いる材料に透明材料を用いる。 In addition, the surface fine uneven | corrugated body 20 of FIG. 16 can also be used as a light distribution control body instead of an original plate. In that case, a transparent material is used for the material used for the base material 21, the matrix resin 22 a, and the particles 22 b so that the surface fine uneven body 20 sufficiently functions as a light distribution control body.
[原版の製造方法]
図16の表面微細凹凸体20は、図17のような積層シート30、すなわち、樹脂からなる基材フィルム31の片面(平坦な面)に、マトリクス樹脂、及び前記マトリクス樹脂中に分散した粒子22bからなり、0.05μmを超え5.0μm以下の厚みを有する硬質層32を設けた積層シート30を形成する積層工程と、積層シート30の少なくとも硬質層32を折り畳むように変形させる変形工程とを有する方法により製造できる。ここで基材フィルム31は、図16の表面微細凹凸体20の基材21に相当する。また、ここで平坦とは、JIS B0601に記載の中心線平均粗さ0.1μm以下の面である。
[Original plate manufacturing method]
16 has a laminated sheet 30 as shown in FIG. 17, that is, a matrix resin on one surface (flat surface) of a base film 31 made of resin, and particles 22b dispersed in the matrix resin. A laminating step of forming a laminated sheet 30 provided with a hard layer 32 having a thickness of more than 0.05 μm and not more than 5.0 μm, and a deformation step of deforming at least the hard layer 32 of the laminated sheet 30 so as to be folded. It can be manufactured by the method of having. Here, the substrate film 31 corresponds to the substrate 21 of the surface fine irregularities 20 of FIG. Here, the term “flat” refers to a surface having a center line average roughness of 0.1 μm or less as described in JIS B0601.
(積層工程)
積層工程では、まず、マトリクス樹脂22aと粒子22bと溶媒とを含む塗工液(分散液または溶液)を調製し、前記塗工液を基材フィルム31の片面にスピンコーターやバーコーター等により塗工して乾燥させ、図17のように、厚みt’が0.05μmを超え、5.0μm以下である硬質層32を形成する。この時点での硬質層32は、折り畳むように変形していない。
(Lamination process)
In the laminating step, first, a coating liquid (dispersion or solution) containing matrix resin 22a, particles 22b, and a solvent is prepared, and the coating liquid is applied to one surface of the base film 31 by a spin coater or a bar coater. As shown in FIG. 17, the hard layer 32 having a thickness t ′ of more than 0.05 μm and 5.0 μm or less is formed. The hard layer 32 at this time is not deformed so as to be folded.
硬質層32は、このように塗工液を基材フィルム31に直接塗工して設ける代わりに、あらかじめ作製した硬質層(マトリクス樹脂中に粒子が分散してなるフィルム)を基材フィルムに積層する方法で設けてもよい。 Instead of providing the coating liquid directly on the base film 31 as described above, the hard layer 32 is obtained by laminating a hard layer (a film in which particles are dispersed in a matrix resin) prepared in advance on the base film. You may provide by the method to do.
基材フィルム31は、樹脂からなる一軸方向加熱収縮性フィルムであることが好ましい。前記一軸方向加熱収縮性フィルムを用いると、次の変形工程において積層シート30を加熱することにより、容易に、硬質層32を折り畳むように変形し、波状の凹凸パターン13’を形成できる。また、この方法によれば、それぞれが蛇行し、互いに非平行となる不規則な凸条部13a’を形成できる。 The base film 31 is preferably a uniaxial heat shrinkable film made of resin. When the uniaxial heat-shrinkable film is used, by heating the laminated sheet 30 in the next deformation step, the hard layer 32 can be easily deformed so as to be folded and the wavy uneven pattern 13 ′ can be formed. Further, according to this method, it is possible to form irregular ridges 13a 'that meander each other and are not parallel to each other.
一軸方向加熱収縮性フィルムを構成する樹脂としては、基材21を構成する樹脂としてすでに例示したとおりである。具体的には、ポリエチレンテレフタレート系シュリンクフィルム、ポリスチレン系シュリンクフィルム、ポリオレフィン系シュリンクフィルム、ポリ塩化ビニル系シュリンクフィルムなどのシュリンクフィルムが好ましく使用できる。 The resin constituting the uniaxial heat-shrinkable film is as already exemplified as the resin constituting the base material 21. Specifically, a shrink film such as a polyethylene terephthalate shrink film, a polystyrene shrink film, a polyolefin shrink film, or a polyvinyl chloride shrink film can be preferably used.
これらのシュリンクフィルムの中でも、一軸方向において、50〜70%収縮するものが好ましい。50〜70%収縮するシュリンクフィルムを用いれば、変形率を50%以上にでき、その結果、好適な最頻ピッチ、凸条部13a’の高さの波状の凹凸パターン13’を形成できる。 Among these shrink films, those that shrink 50 to 70% in the uniaxial direction are preferable. If a shrink film that shrinks by 50 to 70% is used, the deformation rate can be increased to 50% or more. As a result, it is possible to form a wavy uneven pattern 13 'having a suitable mode pitch and a height of the protruding portion 13a'.
ここで、変形率とは、(変形前の長さ−変形後の長さ)×100/(変形前の長さ)(%)のことである。あるいは、(変形した長さ)×100/(変形前の長さ)(%)のことである。 Here, the deformation rate is (length before deformation−length after deformation) × 100 / (length before deformation) (%). Alternatively, (deformed length) × 100 / (length before deformation) (%).
また、このように基材フィルム31として一軸方向加熱収縮性フィルムを用い、次の変形工程でこれを熱収縮させる場合には、より容易に凹凸パターン13’を形成できることから、マトリクス樹脂22aのヤング率を0.01〜300GPaにすることが好ましく、0.1〜10GPaにすることがより好ましい。 Further, when a uniaxial heat-shrinkable film is used as the base film 31 as described above and this is heat-shrinked in the next deformation step, the uneven pattern 13 ′ can be formed more easily. The rate is preferably 0.01 to 300 GPa, more preferably 0.1 to 10 GPa.
塗工液に用いるマトリクス樹脂22aおよび粒子22bを構成する樹脂としては、それぞれすでに例示したものを使用できるが、マトリクス樹脂22aのガラス転移温度Tg2と、粒子22bのガラス転移温度Tg3とが、基材フィルム31のガラス転移温度Tg1よりも10℃以上高くなるように各材質を選択し、組み合わせることが重要である。このようにそれぞれの材質を選択したうえで、厚みt’が0.05μmを超え5.0μm以下である硬質層32を一軸方向加熱収縮性フィルム(基材フィルム31)の片面に設けた積層シート30を用いると、次の変形工程を経ることにより、最頻ピッチが3〜20μmであり、凸条部13a’の平均高さが4〜7μmである波状の凹凸パターン13’が形成されやすい。 As the resins constituting the matrix resin 22a and the particles 22b used in the coating liquid, those already exemplified can be used. The glass transition temperature Tg2 of the matrix resin 22a and the glass transition temperature Tg3 of the particles 22b are the base materials. It is important to select and combine the materials so that the glass transition temperature Tg1 of the film 31 is 10 ° C. or higher. Thus, after selecting each material, the laminated sheet which provided the hard layer 32 whose thickness t 'exceeds 0.05 micrometer and is 5.0 micrometers or less on the single side | surface of the uniaxial heat-shrinkable film (base film 31). When 30 is used, a wavy uneven pattern 13 ′ in which the most frequent pitch is 3 to 20 μm and the average height of the protrusions 13 a ′ is 4 to 7 μm is easily formed through the following deformation process.
塗工液に用いる溶媒としては、マトリクス樹脂22aの種類にもよるが、マトリクス樹脂22aが例えばアクリル系樹脂の場合、メチルエチルケトンおよびメチルイソブチルケトンなどのうちの1種以上を使用できる。 As a solvent used for the coating liquid, depending on the type of the matrix resin 22a, when the matrix resin 22a is an acrylic resin, for example, one or more of methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone can be used.
塗工液中のマトリクス樹脂22aの濃度は、正味量(固形分量)として、5〜10質量%であることが塗工性の点で好ましい。また、粒子22bの量は、マトリクス樹脂22aの正味量100質量部に対して、10〜50質量部であることが好ましく、30〜40質量部であることがより好ましい。このような範囲であると、形成される微細凹凸における凸部14a’または凹部の占有面積割合、凸条の稜線の平均長さおよびピッチの小さな凸条の配列方向の広配光分布方向からのずれを上述の好適な範囲内に制御することができる。 The concentration of the matrix resin 22a in the coating solution is preferably 5 to 10% by mass as a net amount (solid content) from the viewpoint of coating properties. Moreover, it is preferable that it is 10-50 mass parts with respect to 100 mass parts of net amounts of the matrix resin 22a, and, as for the quantity of the particle | grains 22b, it is more preferable that it is 30-40 mass parts. Within such a range, the ratio of the area occupied by the convex portion 14a 'or the concave portion in the fine irregularities to be formed, the average length of the ridge lines of the convex stripes, and the direction of the wide light distribution in the arrangement direction of the convex stripes having a small pitch. The deviation can be controlled within the preferred range described above.
ここで正味量(固形分量)とは、塗工液の質量(100質量%)に対して、前記塗工液中の溶媒が揮発した後に残る固形分の質量の比率のことをいう。 Here, the net amount (solid content) refers to the ratio of the mass of the solid content remaining after the solvent in the coating solution volatilizes with respect to the mass (100 mass%) of the coating solution.
なお、積層工程で形成される硬質層32の厚みt’は、0.05μmを超え5.0μm以下の範囲内であれば、連続的に変化していても構わない。その場合、変形工程により形成される凹凸パターンのピッチおよび深さが連続的に変化するようになる。硬質層32の厚みt’は、次の変形工程を経てもほとんど変化せず、t’=tと考えることができる。 Note that the thickness t ′ of the hard layer 32 formed in the laminating step may be continuously changed as long as it is in the range of more than 0.05 μm and 5.0 μm or less. In that case, the pitch and depth of the concavo-convex pattern formed by the deformation process are continuously changed. The thickness t ′ of the hard layer 32 hardly changes even after the next deformation step, and can be considered as t ′ = t.
(変形工程)
上述のようにして得られた積層シート30を加熱して、積層シート30の基材フィルム31を熱収縮させることにより、図16の表面微細凹凸体20が得られる。なお、変形工程としては、例えば、日本国特許第4683011号公報等に開示の公知の方法を採用できる。
(Deformation process)
By heating the laminated sheet 30 obtained as described above and causing the base film 31 of the laminated sheet 30 to thermally shrink, the surface fine uneven body 20 of FIG. 16 is obtained. In addition, as a deformation | transformation process, the well-known method disclosed by the Japan patent 4683011 etc. is employable, for example.
加熱方法としては、熱風、蒸気、熱水または遠赤外線中に通す方法等が挙げられ、中でも、均一に収縮させることができることから、熱風または遠赤外線に通す方法が好ましい。 Examples of the heating method include a method of passing through hot air, steam, hot water, or far infrared rays. Among them, a method of passing through hot air or far infrared rays is preferable because it can be uniformly contracted.
基材フィルム31を熱収縮させる際の加熱温度(加工温度)は、Tg2とTg1の間の温度とすることが好ましく、具体的には、使用する基材フィルム31の種類および目的とする凹凸パターン13’のピッチ、凸条部13a’の高さ等に応じて適宜選択することが好ましい。 The heating temperature (processing temperature) at the time of heat shrinking the base film 31 is preferably set to a temperature between Tg2 and Tg1, and specifically, the type of the base film 31 to be used and the intended uneven pattern. It is preferable to select appropriately according to the pitch of 13 ', the height of the protruding portion 13a', and the like.
この製造方法では、硬質層22の厚さが薄いほど、また、硬質層22のヤング率が低いほど、凹凸パターン13’の最頻ピッチが小さくなり、また、基材フィルム31の変形率が高いほど、凸条部13a’の高さが大きくなる。したがって、凹凸パターン13’の最頻ピッチおよび凸条部13a’の高さを所望の値にするためには、前記条件を適宜選択する必要がある。 In this manufacturing method, the thinner the thickness of the hard layer 22 and the lower the Young's modulus of the hard layer 22, the smaller the most frequent pitch of the uneven pattern 13 ′ and the higher the deformation rate of the base film 31. The height of the ridge portion 13a ′ increases as the height increases. Therefore, in order to set the most frequent pitch of the concavo-convex pattern 13 ′ and the height of the ridge 13 a ′ to desired values, it is necessary to appropriately select the above conditions.
なお、図16のような構成の表面微細凹凸体20は、下記(1)〜(4)の方法で製造することもできる。
(1)平坦な基材フィルムの片面の全部に、未変形の硬質層を設けて積層シートを形成し、積層シート全体を表面に沿った一方向に圧縮する方法。
In addition, the surface fine uneven | corrugated body 20 of a structure like FIG. 16 can also be manufactured by the method of following (1)-(4).
(1) A method of forming a laminated sheet by providing an undeformed hard layer on one side of a flat base film, and compressing the whole laminated sheet in one direction along the surface.
基材フィルムのガラス転移温度が室温未満の場合、積層シートの圧縮は室温で行い、基材フィルムのガラス転移温度が室温以上の場合、積層シートの圧縮は、基材のガラス転移温度以上、硬質層のガラス転移温度未満で行う。
(2)平坦な基材フィルムの片面の全部に、未変形の硬質層を設けて積層シートを形成し、積層シートを一方向に延伸し、延伸方向に対する直交方向を収縮させて、硬質層を表面に沿った一方向に圧縮する方法。
When the glass transition temperature of the base film is lower than room temperature, the laminated sheet is compressed at room temperature. When the glass transition temperature of the base film is higher than the room temperature, the laminated sheet is compressed above the glass transition temperature of the base material and hard. Performed below the glass transition temperature of the layer.
(2) An undeformed hard layer is provided on one side of a flat base film to form a laminated sheet, the laminated sheet is stretched in one direction, and the direction perpendicular to the stretching direction is shrunk to form a hard layer. A method of compressing in one direction along the surface.
基材フィルムのガラス転移温度が室温未満の場合、積層シートの延伸は室温で行い、基材フィルムのガラス転移温度が室温以上の場合、積層シートの延伸は、基材フィルムのガラス転移温度以上、硬質層のガラス転移温度未満で行う。
(3)未硬化の電離放射線硬化性樹脂により形成された平坦な基材フィルムに、未変形の硬質層を積層して積層シートを形成し、電離放射線を照射して基材フィルムを硬化させることにより収縮させて、基材フィルムに積層された硬質層を表面に沿った少なくとも一方向に圧縮する方法。
(4)溶媒を膨潤させて膨張させた平坦な基材フィルムに、未変形の硬質層を積層して積層シートを形成し、基材フィルム中の溶媒を乾燥し、除去することにより収縮させて、基材フィルムに積層された硬質層を表面に沿った少なくとも一方向に圧縮する方法。
When the glass transition temperature of the base film is lower than room temperature, the lamination sheet is stretched at room temperature. When the glass transition temperature of the base film is room temperature or higher, the stretching of the laminated sheet is equal to or higher than the glass transition temperature of the base film. It is performed below the glass transition temperature of the hard layer.
(3) A flat base film formed of an uncured ionizing radiation curable resin is laminated with an undeformed hard layer to form a laminated sheet, and the base film is cured by irradiation with ionizing radiation. A method of compressing the hard layer laminated on the base film in at least one direction along the surface.
(4) An undeformed hard layer is laminated on a flat base film swelled by swelling a solvent to form a laminated sheet, and the solvent in the base film is dried and contracted by removing it. The method of compressing the hard layer laminated | stacked on the base film in at least one direction along the surface.
(1)の方法において、積層シートを形成する方法としては、例えば、平坦な基材フィルムの片面に、粒子を含む樹脂の溶液または分散液をスピンコーターやバーコーター等により塗工し、溶媒を乾燥させる方法、平坦な基材フィルムの片面に、あらかじめ作製した硬質層を積層する方法などが挙げられる。積層シート全体を表面に沿った一方向に圧縮する方法としては、例えば、積層シートの一端部とその反対側の端部とを、万力等により挟んで圧縮する方法などが挙げられる。 In the method of (1), as a method of forming a laminated sheet, for example, a resin solution or dispersion containing particles is applied to one side of a flat base film using a spin coater or bar coater, and a solvent is used. Examples thereof include a drying method and a method in which a hard layer prepared in advance is laminated on one side of a flat base film. Examples of the method for compressing the entire laminated sheet in one direction along the surface include a method of compressing the laminated sheet by sandwiching one end portion of the laminated sheet and the opposite end portion thereof with a vise or the like.
(2)の方法において、積層シートを一方向に延伸する方法としては、例えば、積層シートの一端部とその反対側の端部とを、引っ張って延伸する方法などが挙げられる。 In the method (2), examples of the method of stretching the laminated sheet in one direction include a method of stretching by stretching one end portion of the laminated sheet and the opposite end portion thereof.
(3)の方法において、電離放射線硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂などが挙げられる。 In the method (3), examples of the ionizing radiation curable resin include an ultraviolet curable resin and an electron beam curable resin.
(4)の方法において、溶媒は基材フィルムを構成する樹脂の種類に応じて適宜選択される。溶媒の乾燥温度は溶媒の種類に応じて適宜選択される。 In the method (4), the solvent is appropriately selected according to the type of resin constituting the base film. The drying temperature of the solvent is appropriately selected according to the type of solvent.
(1)〜(4)の方法における硬質層においても、前述の方法で用いるものと同様の成分を用いることができ、同様の厚さとすることができる。また、積層シートの形成方法は、前述の積層工程の方法と同様に、基材フィルムの片面に塗工液を塗工し、溶媒を乾燥させる方法、基材フィルムの片面に、あらかじめ作製した硬質層を積層する方法を適用できる。 Also in the hard layer in the methods (1) to (4), the same components as those used in the above method can be used, and the thickness can be the same. Moreover, the formation method of a lamination sheet is the same as the method of the above-mentioned lamination process, The method of applying a coating liquid on the single side | surface of a base film, and drying a solvent, The hard material produced beforehand on the single side | surface of a base film A method of stacking layers can be applied.
尚、本発明のように、表面凹凸構造の凸条の配列方向が前記凸条のピッチによって異なり、小さいピッチの形状ほど、その配列方向の広配光分布方向からのずれが大きくなるような現象は、以下の理由によると考えられる。
前記硬質層の粒子濃度が相対的に高くなると、粒子が密集する領域が島状に点在することになる。粒子集合領域がない場合は、前記積層シートの変形工程で、略平行に配列する凸条が、粒子集合領域がある場合は、小さいピッチの凸条ほど、その粒子集合領域に押されることによる変化の影響が大きいため、配列が略平行からずれる、と考えられる。
Note that, as in the present invention, the arrangement direction of the ridges of the surface concavo-convex structure varies depending on the pitch of the ridges, and the smaller the pitch, the greater the deviation of the arrangement direction from the wide light distribution direction. The reason is considered as follows.
When the particle concentration of the hard layer is relatively high, regions where particles are densely scattered are scattered in an island shape. When there is no particle assembly region, in the deformation process of the laminated sheet, when there is a particle assembly region, the ridges that are arranged substantially in parallel, and when there is a particle assembly region, changes due to the smaller pitch projections being pushed by the particle assembly region It is considered that the arrangement is substantially out of parallel because of the large influence of.
[原版を用いた転写による表面微細凹凸体の製法]
図16の表面微細凹凸体20を原版として用いて、図示例の配光制御シート10を製造する場合には、前記表面微細凹凸体(原版)20の微細凹凸を他の材料に転写する転写工程を行う。この例では、前記表面微細凹凸体(原版)20の硬質層22の表面に形成された微細凹凸を他の材料に転写し、原版の微細凹凸の反転パターンを表面に有する1次転写品を得て、次いで、前記1次転写品の反転パターンを他の材料に転写し、2次転写品である図示例の配光制御シート10を得る。転写工程としては、例えば、日本国特許第4683011号公報等に開示の公知の方法を採用できる。
[Manufacturing method of surface irregularities by transfer using original plate]
When producing the light distribution control sheet 10 of the illustrated example using the surface fine irregularities 20 of FIG. 16 as a master, a transfer step of transferring the fine irregularities of the surface fine irregularities (original) 20 to another material. I do. In this example, the fine irregularities formed on the surface of the hard layer 22 of the surface fine irregularities (original) 20 are transferred to another material, and a primary transfer product having a reverse pattern of the fine irregularities of the original on the surface is obtained. Then, the reverse pattern of the primary transfer product is transferred to another material to obtain the light distribution control sheet 10 of the illustrated example which is a secondary transfer product. As the transfer step, for example, a publicly known method disclosed in Japanese Patent No. 4683011 can be adopted.
本発明の1つの態様は、前述の表面微細凹凸体を原版として用いた、表面微細凹凸体の製造方法である。 One aspect of the present invention is a method for producing a surface fine unevenness using the surface fine unevenness described above as an original plate.
具体的には、原版である図16の表面微細凹凸体20の微細凹凸に対して、離型剤を含む未硬化の電離放射線硬化性樹脂を例えば3〜30μmの厚さに収まるように、Tダイコーター、ロールコーター、バーコーターなどのコーターで塗布し、電離放射線を照射して硬化させた後、原版を剥離して、1次転写品を得る。1次転写品は、原版の微細凹凸の反転パターンを有する。一方、PETからなる透明な基材11を用意し、その片面に、未硬化の電離放射線硬化性樹脂を微細凹凸を充分に覆う厚さで塗布する。そして、塗布された未硬化の電離放射線硬化性樹脂の層に対して、先に得られた1次転写品の反転パターンを有する面を押し当て、電離放射線を照射して硬化させた後、1次転写品を剥離する。電離放射線の照射は、1次転写品側、透明なPET基材側のうち、電離放射線透過性を有するいずれか一方側から行えばよい。これにより、PETからなる透明な基材11と、その片面上に形成された電離放射線硬化性樹脂硬化物の表面層12とからなり、表面層12の表面に微細凹凸が形成された図1および図3の配光制御シート(2次転写品)10が得られる。 Specifically, an uncured ionizing radiation curable resin containing a release agent is accommodated in a thickness of, for example, 3 to 30 μm with respect to the fine unevenness of the surface fine unevenness 20 of FIG. After coating with a coater such as a die coater, roll coater, or bar coater and irradiating with ionizing radiation to cure, the original is peeled off to obtain a primary transfer product. The primary transfer product has a reversal pattern of fine irregularities of the original plate. On the other hand, a transparent substrate 11 made of PET is prepared, and an uncured ionizing radiation curable resin is applied on one surface thereof with a thickness that sufficiently covers fine irregularities. Then, the surface of the applied uncured ionizing radiation curable resin is pressed against the surface having the reversal pattern of the previously obtained primary transfer product and cured by irradiation with ionizing radiation. Peel off the next transfer product. Irradiation with ionizing radiation may be performed from either one of the primary transfer product side and the transparent PET substrate side having ionizing radiation transparency. 1 comprising a transparent base material 11 made of PET and a surface layer 12 of a cured ionizing radiation curable resin formed on one side thereof, and FIG. 1 in which fine irregularities are formed on the surface of the surface layer 12 The light distribution control sheet (secondary transfer product) 10 of FIG. 3 is obtained.
電離放射線硬化性樹脂としては、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などが挙げられる。照射する電離放射線の種類は、樹脂の種類に応じて適宜選択する。電離放射線としては、一般には紫外線および電子線を意味することが多いが、本明細書においては、可視光線、X線、イオン線等も含む。 Examples of the ionizing radiation curable resin include an ultraviolet curable resin and an electron beam curable resin. The type of ionizing radiation to be irradiated is appropriately selected according to the type of resin. In general, the ionizing radiation often means ultraviolet rays and electron beams, but in the present specification, visible rays, X-rays, ion rays and the like are also included.
未硬化の電離放射線硬化性樹脂としては、エポキシアクリレート、エポキシ化油アクリレート、ウレタンアクリレート、不飽和ポリエステル、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ビニル/アクリレート、ポリエン/アクリレート、シリコンアクリレート、ポリブタジエン、ポリスチリルメチルメタクリレート等のプレポリマー、脂肪族アクリレート、脂環式アクリレート、芳香族アクリレート、水酸基含有アクリレート、アリル基含有アクリレート、グリシジル基含有アクリレート、カルボキシ基含有アクリレート、ハロゲン含有アクリレート等のモノマーの中から選ばれる1種類以上の成分を含有するものが挙げられる。未硬化の電離放射線硬化性樹脂は溶媒等で希釈することが好ましい。未硬化の電離放射線硬化性樹脂には、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を添加してもよい。また、未硬化の電離放射線硬化性樹脂が紫外線硬化性である場合には、未硬化の電離放射線硬化性樹脂にアセトフェノン類、ベンゾフェノン類等の光重合開始剤を添加することが好ましい。 Uncured ionizing radiation curable resins include epoxy acrylate, epoxidized oil acrylate, urethane acrylate, unsaturated polyester, polyester acrylate, polyether acrylate, vinyl / acrylate, polyene / acrylate, silicon acrylate, polybutadiene, and polystyrylmethyl methacrylate. 1 type selected from monomers such as prepolymers such as aliphatic acrylate, alicyclic acrylate, aromatic acrylate, hydroxyl group-containing acrylate, allyl group-containing acrylate, glycidyl group-containing acrylate, carboxy group-containing acrylate, halogen-containing acrylate, etc. What contains the above component is mentioned. The uncured ionizing radiation curable resin is preferably diluted with a solvent or the like. A fluorine resin, a silicone resin, or the like may be added to the uncured ionizing radiation curable resin. When the uncured ionizing radiation curable resin is ultraviolet curable, it is preferable to add a photopolymerization initiator such as acetophenones and benzophenones to the uncured ionizing radiation curable resin.
また、電離放射線硬化性樹脂の代わりに、例えば、未硬化のメラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、アクリル樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル等の熱可塑性樹脂を用いて転写を行ってもよく、微細凹凸が転写できる限り、その具体的方法、転写する材料に制限はない。 Also, instead of ionizing radiation curable resin, transfer is performed using, for example, thermosetting resin such as uncured melamine resin, urethane resin or epoxy resin, or thermoplastic resin such as acrylic resin, polyolefin or polyester. As long as fine irregularities can be transferred, the specific method and material to be transferred are not limited.
熱硬化性樹脂を用いる場合には、例えば液状の未硬化の熱硬化性樹脂を微細凹凸に塗布し、加熱により硬化させる方法が挙げられ、熱可塑性樹脂を用いる場合には、熱可塑性樹脂のシートを用い、微細凹凸に押し当てながら加熱して軟化させた後、冷却する方法が挙げられる。 In the case of using a thermosetting resin, for example, a method of applying a liquid uncured thermosetting resin to fine irregularities and curing it by heating is mentioned. When using a thermoplastic resin, a sheet of thermoplastic resin is used. There is a method of heating and softening while pressing against fine irregularities and then cooling.
また、上述のように、2次転写品を製造する場合には、例えば日本国特許第4683011号公報などに記載されている、めっきロールを用いる方法も挙げられる。具体的には、まず、原版として長尺なシート状物を製造し、前記原版を丸めて円筒の内側に貼り付け、前記円筒の内側にロールを挿入した状態でめっきを行い、円筒からロールを取り出してめっきロール(1次転写品)を得る。ついで、前記めっきロールの微細凹凸を転写することにより、配光制御シート(2次転写品)を得る。 In addition, as described above, in the case of producing a secondary transfer product, for example, a method using a plating roll described in Japanese Patent No. 4683011 is also exemplified. Specifically, first, a long sheet-like material is manufactured as an original plate, the original plate is rounded and attached to the inside of a cylinder, plating is performed with a roll inserted inside the cylinder, and the roll is removed from the cylinder. Take out and obtain a plating roll (primary transfer product). Next, a light distribution control sheet (secondary transfer product) is obtained by transferring the fine irregularities of the plating roll.
原版としては、枚葉タイプのものもウェブタイプのものも用いることができる。ウェブタイプの原版を用いると、ウェブタイプの1次転写品および2次転写品を得ることができる。枚葉タイプにおいては、前記枚葉タイプの原版を平板状の型として使用するスタンプ法、枚葉タイプの原版をロールに巻きつけて円筒状の型として使用するロールインプリント法等を適用できる。また、射出成形機の型の内側に枚葉タイプの原版を配置させてもよい。ただし、これら枚葉タイプの原版を用いる方法において、図示例のような光拡性散シートを大量生産するためには、転写を多数回繰り返す必要がある。転写性(離型性)が低い場合には、転写すべき微細凹凸に目詰まりが生じ、微細凹凸の転写が不完全になる場合がある。これに対して、原版をウェブタイプとすると、大面積で連続的に微細凹凸を転写でき、転写を多数繰り返さなくても、必要な量の配光制御シートを短時間に製造できる。 As the original plate, either a single wafer type or a web type can be used. If a web type master is used, a web type primary transfer product and a secondary transfer product can be obtained. In the single-wafer type, a stamp method using the single-wafer type original as a flat plate, a roll imprint method using a single-wafer type original wound around a roll as a cylindrical die, and the like can be applied. Further, a single-wafer type master may be arranged inside the mold of the injection molding machine. However, in the method using these single-wafer type masters, it is necessary to repeat the transfer many times in order to mass-produce the light spreading powder sheet as shown in the illustrated example. When the transferability (releasability) is low, clogging occurs in the fine unevenness to be transferred, and the transfer of the fine unevenness may be incomplete. On the other hand, when the original plate is a web type, fine irregularities can be transferred continuously in a large area, and a necessary amount of light distribution control sheet can be produced in a short time without repeating many transfers.
[原版の製造方法および原版を用いた転写による表面微細凹凸体の製法の変形例]
上述の[原版の製造方法]の積層工程においては、マトリクス樹脂22aと粒子22bと溶媒とを含む塗工液を用いた。しかしながら、粒子を含まず、マトリクス樹脂と溶媒とを含む塗工液を用いて硬質層を形成し、変形工程により波状の凹凸パターンとし、その後に、前記凹凸パターン上に、多数の凹部または凸部を形成してもよい。硬質層の形成方法は、粒子を用いない以外は、上述の方法と同様に行える。変形工程も、上述の方法と同様に行える。ついで行われる、形成された凹凸パターン上に、多数の凹部または凸部を形成する方法としては、後述の(5)〜(8)の方法が挙げられる。
(5)回転式精密切削加工機により切削加工する方法。
(6)凹部または凸部と同様な大きさ、径を有する突起物を前記波状の凹凸パターン上に押し付けて凹みを形成する方法。
(7)樹脂又は無機物の溶融物を微粒子化したものを前記波状の凹凸パターン上に付着させた後、冷却固化して前記樹脂又は無機物によって形成された凸部を形成する方法。
(8)樹脂又は無機物を分散媒に分散した液を前記波状の凹凸パターン上に付着させた後、分散媒を蒸発させて前記樹脂又は無機物によって形成された凸部を形成する方法。
[Modification of manufacturing method of original plate and manufacturing method of fine surface irregularities by transfer using original plate]
In the above-described lamination process of [Original Plate Manufacturing Method], a coating liquid containing matrix resin 22a, particles 22b, and a solvent was used. However, a hard layer is formed using a coating liquid that does not contain particles and contains a matrix resin and a solvent, and is formed into a wavy uneven pattern by a deformation process, and then a large number of recesses or protrusions on the uneven pattern. May be formed. The method for forming the hard layer can be performed in the same manner as described above except that particles are not used. The deformation process can also be performed in the same manner as described above. Next, as a method for forming a large number of concave portions or convex portions on the formed concave / convex pattern, the following methods (5) to (8) are exemplified.
(5) A method of cutting with a rotary precision cutting machine.
(6) A method of forming a recess by pressing a projection having the same size and diameter as the recess or the protrusion onto the wavy uneven pattern.
(7) A method of forming a convex portion formed of the resin or the inorganic substance by adhering a fine resin or inorganic melt to the wavy uneven pattern and then solidifying it by cooling.
(8) A method in which a liquid in which a resin or an inorganic substance is dispersed in a dispersion medium is deposited on the wavy uneven pattern, and then the dispersion medium is evaporated to form a convex portion formed of the resin or the inorganic substance.
なお、上記(7)又は(8)の方法においてインクジェット印刷方式を応用することにより、高精度で波状の凹凸パターン上に多数の凹部または凸部を形成することができる。 In addition, by applying the inkjet printing method in the method (7) or (8), a large number of concave portions or convex portions can be formed on the wavy uneven pattern with high accuracy.
また、粒子を含まず、マトリクス樹脂と溶媒とを含む塗工液を用いて硬質層を形成し、変形工程により波状の凹凸パターンとしたもの(多数の凹部または凸部は未だ形成されていないもの)を原版として転写品を得て、前記転写品に対して、上記(5)〜(8)の方法により、凹凸パターン上に多数の凹部または凸部を形成してもよい。そして、これを原版として転写することにより、表面微細凹凸体を製造することもできる。 In addition, a hard layer is formed using a coating liquid that does not contain particles and contains a matrix resin and a solvent, and is formed into a wavy uneven pattern by a deformation process (a large number of recesses or protrusions have not yet been formed) ) As an original plate, a transferred product may be obtained, and a plurality of concave portions or convex portions may be formed on the concavo-convex pattern by the above methods (5) to (8). And by transferring this as an original plate, it is possible to produce a surface fine unevenness.
<その他の形態について>
以上の説明においては、積層工程と変形工程により製造された表面微細凹凸体を原版とし、前記表面微細凹凸体の微細凹凸を転写した1次転写品を得て、ついで、前記1次転写品の微細凹凸(原版の反転パターン)を転写した2次転写品を配光制御シート10とした。
<About other forms>
In the above description, using the surface fine unevenness produced by the laminating process and the deformation process as an original plate, a primary transfer product obtained by transferring the fine unevenness of the surface fine unevenness is obtained, and then the primary transfer product of The secondary transfer product to which the fine unevenness (reversal pattern of the original plate) was transferred was used as the light distribution control sheet 10.
しかしながら、本発明は、以上の形態に限定されない。 However, the present invention is not limited to the above form.
すなわち、上述の積層工程と変形工程により製造された図16のような表面微細凹凸体20そのものを配光制御シートとして使用することもできる。また、積層工程と変形工程により製造された表面微細凹凸体20を原版として得られた1次転写品や、n次転写品(nは3以上の整数。)を配光制御シートとして使用することもでき、転写品であれば、2次転写品に限定されない。 That is, the surface fine unevenness 20 itself as shown in FIG. 16 manufactured by the above-described lamination process and deformation process can also be used as a light distribution control sheet. Moreover, the primary transfer product obtained by using the surface fine irregularities 20 produced by the lamination process and the deformation process as an original plate, and the n-th transfer product (n is an integer of 3 or more) are used as the light distribution control sheet. If it is a transfer product, it is not limited to a secondary transfer product.
また、原版を用いて、曲面を有する成形体の前記曲面に、微細凹凸を転写してもよい。 Moreover, you may transfer a fine unevenness | corrugation to the said curved surface of the molded object which has a curved surface using an original plate.
また、積層工程と変形工程により製造された表面微細凹凸体やそのn次転写品を原版として用いて、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明な熱可塑性樹脂を射出成形し、微細凹凸が表面の少なくとも一部に形成された射出成形品を製造してもよい。 Also, using the surface fine irregularities produced by the laminating process and the deformation process and the n-order transfer product as an original plate, a transparent thermoplastic resin such as an acrylic resin or a polycarbonate resin is injection-molded, and the fine irregularities are at least on the surface. You may manufacture the injection molded product formed in part.
なお、先に具体的に示した積層工程と変形工程により製造された表面微細凹凸体20を原版として得られたn次転写品において、nが奇数の場合には、微細凹凸として、特定の波状の凹凸パターン上に、凸部ではなく、凹部が形成されている。これは、nが奇数であるn次転写品においては、粒子に基づいて形成される凸部の反転パターン、すなわち、凹部が形成されるためである。このように微細凹凸として、特定の波状の凹凸パターンとともに凹部を有する表面微細凹凸体であっても、波状の凹凸パターンによる異方性が凹部により弱められているため、方向Yに充分なFWHMを有し、かつ、方向Xにもある程度のFWHMを示す。よって、nが奇数であるn次転写品であっても、nが偶数であるn次転写品と同等の配光制御性能を示す。 In the n-order transfer product obtained by using the surface fine irregularities 20 produced by the laminating process and the deformation process specifically shown above as an original plate, when n is an odd number, as the fine irregularities, a specific corrugation On the concave / convex pattern, concave portions are formed instead of convex portions. This is because in the n-th order transfer product in which n is an odd number, a reverse pattern of the convex portion formed based on the particles, that is, a concave portion is formed. In this way, even if the surface fine irregularities have a concave portion with a specific wavy concave / convex pattern as the fine concave / convex portions, the anisotropy due to the wavy concave / convex pattern is weakened by the concave portion. And also has some FWHM in direction X. Therefore, even if the n-order transfer product has an odd number n, the light distribution control performance is equivalent to that of the n-order transfer product where n is an even number.
また、硬質層の形成に用いる粒子としては、樹脂粒子、無機粒子が使用でき、変形工程や、微細凹凸を転写する工程において、溶融したり変形したりしない限り、どのような材料からなるものであってもよい。ただし、上述のとおり、図16のように粒子そのものを備えた表面微細凹凸体20を配光制御シートとして使用する場合には、粒子として、透明粒子、好適にはアクリル系架橋型樹脂粒子、ガラスビーズ、ポリスチレン系架橋型樹脂粒子などを用いる必要がある。 In addition, as the particles used for forming the hard layer, resin particles and inorganic particles can be used, and any material can be used as long as it is not melted or deformed in the deformation process or the process of transferring fine irregularities. There may be. However, as described above, when the surface fine irregularities 20 having the particles themselves as shown in FIG. 16 are used as the light distribution control sheet, the particles are transparent particles, preferably acrylic cross-linked resin particles, glass It is necessary to use beads, polystyrene-based crosslinked resin particles, and the like.
また、以上の例では、表面微細凹凸体、配光制御シートとして、シート状物を例示したが、シート状物に限定されず、立体成形体であってもよい。 Moreover, in the above example, although a sheet-like thing was illustrated as a surface fine unevenness | corrugation body and a light distribution control sheet, it is not limited to a sheet-like thing, A solid molded object may be sufficient.
また、微細凹凸は、表面微細凹凸体の表面の少なくとも一部であれば、目的に応じて、いかなる部分に形成されていてもよい。例えば、表面微細凹凸体がシート状物である場合、一方の面のみに形成されていても、両面に形成されていても、各面において一部のみに形成されていてもよいし、シート状物の周面(端面)の少なくとも一部に形成されていてもよい。 Further, the fine unevenness may be formed in any part depending on the purpose as long as it is at least a part of the surface of the surface fine unevenness. For example, when the surface fine unevenness is a sheet-like material, it may be formed on only one surface, on both surfaces, or may be formed on only part of each surface, You may form in at least one part of the surrounding surface (end surface) of a thing.
さらに、表面微細凹凸体が立体成形体である場合にも、全表面の全面に形成されていても、一部のみに形成されていてもよい。なお、表面微細凹凸体が立体成形体である場合、前記立体成形体は、配光制御シートについて例示した用途と同様の用途に使用できる。すなわち、プロジェクター用の配光制御部材;テレビ、モニター、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型パーソナルコンピュータ、スマートフォン、携帯電話等のバックライト用の配光制御部材;コピー機等に使用される、LED光源を線状に配列したスキャナ光源において、導光部材の少なくとも出射面を構成する配光制御部材;等として好適に使用できる。 Furthermore, even when the surface fine irregularities are three-dimensional molded bodies, they may be formed on the entire surface or only on a part thereof. In addition, when the surface fine unevenness | corrugation body is a three-dimensional molded object, the said three-dimensional molded object can be used for the use similar to the use illustrated about the light distribution control sheet. That is, a light distribution control member for a projector; a light distribution control member for a backlight of a television, a monitor, a notebook personal computer, a tablet personal computer, a smartphone, a mobile phone, etc .; an LED light source used for a copier, etc. In a linearly arranged scanner light source, it can be suitably used as a light distribution control member that constitutes at least the exit surface of the light guide member.
10:配光制御シート、13:波状の凹凸パターン、13a:凸条部、13b:凹条部、14:凸部、20:表面微細凹凸体(原版)、21:基材、22:硬質層、22a:マトリクス樹脂、22b:粒子、31:基材フィルム、32:硬質層(未変形) 10: Light distribution control sheet, 13: Wavy uneven pattern, 13a: Convex part, 13b: Concave part, 14: Convex part, 20: Surface fine unevenness (original), 21: Base material, 22: Hard layer 22a: matrix resin, 22b: particles, 31: base film, 32: hard layer (undeformed)
Claims (12)
FWHMY/FWHMX≧1.2・・・(1) The surface fine concavo-convex body has a FWHM (FWHM Y ) in a direction Y in which light passing through the surface on which the fine concavo-convex is formed is most widely distributed, and a FWHM (FWHM in a direction X orthogonal to the direction Y X ) satisfies the following formula (1), FWHM X is 4 ° or more, and the Fourier transform image of the surface image of the fine unevenness is represented by the Y direction and the horizontal direction of the Fourier transform image. , The shape of the white portion extending in the left-right direction from the center of the Fourier transform image after the rotation indicates that the vertical position indicating the frequency peak is from the horizontal zero point. If the distance changes depending on the distance, and the distance exceeds a certain size, the distance from the zero point in the vertical direction increases, and the shape on the left and right with respect to the zero point becomes a sword shape that matches when rotated 180 degrees. Toss Surface fine irregularities according to any one of claims 1 to 3.
FWHM Y / FWHM X ≧ 1.2 (1)
基材フィルムの少なくとも片面に、マトリクス樹脂、及び前記マトリクス樹脂中に分散した粒子を含有する硬質層を設けて積層シートを形成する積層工程と、
前記積層シートの少なくとも前記硬質層を折り畳むように変形させて、前記積層シートの少なくとも片面に表面微細凹凸を形成する変形工程と、を有する表面微細凹凸体の製造方法。 It is a manufacturing method of the surface fine concavo-convex body according to any one of claims 1 to 7,
A laminating step of forming a laminated sheet by providing a hard layer containing a matrix resin and particles dispersed in the matrix resin on at least one surface of the base film;
A deformation step of deforming at least the hard layer of the laminated sheet so as to be folded to form surface fine irregularities on at least one surface of the laminated sheet.
前記粒子は、前記基材フィルムを構成する主成分のガラス転移温度より10℃高い温度未満の温度では、熱により粒子形状が変化しない材料を主成分とする請求項9に記載の表面微細凹凸体の製造方法。 The glass transition temperature of the matrix resin is 10 ° C. higher than the glass transition temperature of the main component constituting the base film,
The surface fine concavo-convex body according to claim 9, wherein the particle is mainly composed of a material whose particle shape is not changed by heat at a temperature lower than 10 ° C higher than the glass transition temperature of the main component constituting the base film. Manufacturing method.
基材フィルムの少なくとも片面に、マトリクス樹脂、及び前記マトリクス樹脂中に分散した粒子を含有する硬質層を設けて積層シートを形成する積層工程と、
前記積層シートの少なくとも前記硬質層を折り畳むように変形させて、前記積層シートの少なくとも片面に表面微細凹凸を形成する変形工程と、
前記変形工程で得られた表面微細凹凸の少なくとも一部を原版として用いて、
表面微細凹凸を転写する転写工程を有する表面微細凹凸体の製造方法。 It is a manufacturing method of the surface fine unevenness which manufactures the surface fine unevenness | corrugation as described in any one of Claims 1-7,
A laminating step of forming a laminated sheet by providing a hard layer containing a matrix resin and particles dispersed in the matrix resin on at least one surface of the base film;
A deformation step of deforming at least the hard layer of the laminated sheet so as to fold, and forming surface fine irregularities on at least one side of the laminated sheet;
Using at least part of the surface fine irregularities obtained in the deformation step as a master,
The manufacturing method of the surface fine unevenness | corrugation which has the transfer process which transfers surface fine unevenness | corrugation.
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