JP2007071930A - Optical component, manufacturing method of the same, direct type surface light source device provided with the same and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、面光源装置、表示装置などに用いられる表面又は内部に凹凸パターンを有する光学部品及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an optical component having a concavo-convex pattern on a surface or inside used for a surface light source device, a display device, and the like, and a method for manufacturing the same.
面光源装置としてのバックライトユニットを内蔵した液晶表示装置(液晶ディスプレイ)が広く普及している。このような液晶表示装置では、バックライト部に配置されるバックライトユニットなどの面光源装置から出射される光が液晶表示素子を透過することにより、液晶表示素子に表示された画像が視認される。 Liquid crystal display devices (liquid crystal displays) incorporating a backlight unit as a surface light source device are widely used. In such a liquid crystal display device, light emitted from a surface light source device such as a backlight unit arranged in the backlight unit passes through the liquid crystal display element, so that an image displayed on the liquid crystal display element is visually recognized. .
このような面光源装置の一例としては、一次光源と、光拡散シートと、プリズムシートとから大略構成されたバックライトユニットが知られている。このようなバックライトユニットでは、一次光源から出射された光が光拡散シートにより拡散され、プリズムシートなどに入射し、プリズムシート表面に形成されたプリズム部によって略法線方向にピークを示す分布の光線として出射される。バックライトユニットの出射面側に液晶表示素子(表示ユニット)を配設することにより、バックライトユニットから出射される光により液晶表示素子を照明することができる。 As an example of such a surface light source device, a backlight unit generally constituted by a primary light source, a light diffusion sheet, and a prism sheet is known. In such a backlight unit, the light emitted from the primary light source is diffused by the light diffusing sheet, is incident on the prism sheet, etc., and has a distribution that shows a peak in a substantially normal direction by the prism portion formed on the prism sheet surface. It is emitted as a light beam. By disposing a liquid crystal display element (display unit) on the emission surface side of the backlight unit, the liquid crystal display element can be illuminated with light emitted from the backlight unit.
しかしながら、バックライトユニットに用いる一次光源として、例えば、蛍光放電管(冷陰極管)を採用する場合には、一次光源から発せられる光線に紫外線が含まれている。液晶表示素子を透過する光の中に紫外線が含まれる場合には紫外線が液晶表示素子を損傷するため、このようなバックライトユニットから発せられる照明光から、紫外線を除去する必要がある。 However, for example, when a fluorescent discharge tube (cold cathode tube) is used as the primary light source used in the backlight unit, ultraviolet rays are included in the light emitted from the primary light source. When ultraviolet rays are included in the light transmitted through the liquid crystal display element, the ultraviolet rays damage the liquid crystal display element. Therefore, it is necessary to remove the ultraviolet rays from the illumination light emitted from such a backlight unit.
このような紫外線発生の抑制された面光源装置の一例は、光拡散シートの一面に紫外線吸収層を設ける構成が簡易であり、古くから多数の提案がなされ、それらの一部は実用化されている(例えば、特許文献1、2参照。)。
An example of such a surface light source device in which the generation of ultraviolet rays is suppressed has a simple structure in which an ultraviolet absorbing layer is provided on one surface of a light diffusion sheet, and many proposals have been made for a long time, and some of them have been put into practical use. (For example, refer to
近年、このような面光源装置において、複数の一次光源から出射された光線を直接受けて、光線の進行方向をそれぞれの一次光源に対応し、所定の方向に向けて変換して射出する光線変換素子を備えた光学部材が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。このような光学部材によれば、光拡散機能を付与せずに面光源装置による照明光の指向性と均一性とを高めることができる。
特許文献1又は2に記載の光拡散シートによれば、拡散シートにより光を拡散するため、透過効率が低下するという課題がある。また、拡散して出射した光を液晶表示素子に向けて指向性を高めて照射するためのプリズムシートが別途に必要となり、部材点数が多くなるという課題もある。
According to the light diffusing sheet described in
一方、特許文献3に記載の光学部材は、指向性と均一性とは高められるが、紫外線の遮蔽について配慮されていない。また、このような表面の凹凸形状を精密に複製する生産性の高い技術について具体的に開示されていないという課題がある。
On the other hand, the optical member described in
そこで、本発明は、一次光源から出射される光線を表面側の所定方向に向けて変換して指向性を高めて射出する為の凹凸パターンを表面に有する面形状の光線変換素子であって、可視光は透過するが紫外線を実質的に遮蔽することができ、かつ、生産性の高い光学部材、その製造方法及びそれを用いた面光源装置、表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is a surface-shaped light conversion element having a concave-convex pattern on the surface for converting the light emitted from the primary light source toward a predetermined direction on the surface side to increase the directivity, An object of the present invention is to provide an optical member that transmits visible light but can substantially block ultraviolet rays, and has high productivity, a method for manufacturing the same, a surface light source device using the same, and a display device.
一般に、光学部材を生産性を高めて製造するためには、透明素材としてのプラスチック素材を用いた成形加工が簡易である。ここで、プラスチック素材を用いて微細な凹凸パターンを複製する手法は、例えば、光ディスクやその他の光学部品の製造法がよく知られている。このような製造方法は、射出成形法、押出成形法、熱プレス成形法(コンプレッション法)、射出圧縮成形法(インジェクション・コンプレッション法)などの熱成形法や光硬化性樹脂を用いる2P法が用いられている。 In general, in order to manufacture an optical member with increased productivity, a molding process using a plastic material as a transparent material is simple. Here, as a method of replicating a fine concavo-convex pattern using a plastic material, for example, a method of manufacturing an optical disc or other optical components is well known. Such a manufacturing method uses an injection molding method, an extrusion molding method, a heat press molding method (compression method), a thermoforming method such as an injection compression molding method (injection / compression method), or a 2P method using a photocurable resin. It has been.
ここで、熱成形法に従えば、用いる樹脂材料として、可視光は透過するが紫外線を実質的に遮蔽する樹脂材料を用いれば、表面に凹凸模様を有し、可視光は透過するが紫外線を実質的に遮蔽できる光学部材を直接成形することが可能である。 Here, according to the thermoforming method, if a resin material that transmits visible light but substantially shields ultraviolet rays is used as the resin material to be used, the surface has an uneven pattern, visible light is transmitted but ultraviolet rays are not transmitted. It is possible to directly mold an optical member that can be substantially shielded.
しかしながら、熱成形法は、一般に、高温・高圧を必要とすることから装置の大型化が避けられないという課題がある。また、光の進行方向を偏向させる必要のある光学部品の製造方法の場合には、成形面としての凹凸面に傾斜部分を含むので光ディスクの製造よりも高度な凹凸型の復元性が要求されるため、製品価格が高価となると予想された。 However, the thermoforming method generally requires a high temperature and a high pressure, so that there is a problem that an increase in size of the apparatus cannot be avoided. Further, in the case of a method for manufacturing an optical component that needs to deflect the traveling direction of light, since the uneven surface as the molding surface includes an inclined portion, a higher degree of unevenness restoration than that of the optical disk is required. Therefore, the product price was expected to be expensive.
その一方で、光硬化性樹脂を用いる2P法によれば、紫外線の照射により瞬時に硬化し、金型の微細な凹凸パターンを忠実に再現できるという利点を有する。しかしながら、紫外線硬化樹脂は紫外線を照射させることにより硬化する樹脂であるので、実質的に紫外線を遮蔽するが可視光を透過させることのできる実用的な硬化体の製造は困難であるという課題がある。さらに、得られる硬化体も、光学部品としての一定の品質(例えば、紫外線に対する耐久性及び取り扱い性など)を有している必要があるので、紫外線硬化樹脂のみを用いて成形することは、熱成形法に比べて原材料価格が高騰するという課題も想定された。 On the other hand, the 2P method using a photocurable resin has an advantage that it can be instantaneously cured by irradiation with ultraviolet rays and a fine uneven pattern of a mold can be faithfully reproduced. However, since the ultraviolet curable resin is a resin that is cured by irradiating ultraviolet rays, there is a problem that it is difficult to produce a practical cured body that substantially shields ultraviolet rays but transmits visible light. . Furthermore, since the obtained cured body also needs to have a certain quality as an optical component (for example, durability against ultraviolet rays and handleability), molding using only an ultraviolet curable resin is not possible. There was also a problem that the price of raw materials would rise compared to the molding method.
加えて、最近の液晶テレビ等のバックライトでは、輝度向上の必要性から一次光源の光量が増大する傾向にあり、その中に含まれる紫外線も益々増大し、紫外線によって紫外線硬化樹脂自身が劣化し着色するという課題も想定された。 In addition, in recent backlights for liquid crystal televisions and the like, the amount of light from the primary light source tends to increase due to the necessity of improving the luminance, and the ultraviolet rays contained therein increase more and the UV curable resin itself deteriorates due to the ultraviolet rays. The problem of coloring was also assumed.
このような状況下で、本発明者等が鋭意研究をした結果、凹凸パターンを付与するための金型とフィルム状、シート状又は板状などの面形状の透明樹脂基材との間に紫外線硬化性樹脂を介在させて密接しつつ透明樹脂基材側から紫外線を照射させて紫外線硬化性樹脂を透明樹脂基材と一体化させて硬化させて光学部品を作製後に、紫外線遮蔽層を付与すれば、上述の課題は一挙に解決できることを見出した。 Under such circumstances, as a result of intensive studies by the present inventors, ultraviolet rays are formed between a mold for imparting a concavo-convex pattern and a transparent resin substrate having a surface shape such as a film shape, a sheet shape, or a plate shape. Apply UV light from the transparent resin base material side while interposing a curable resin, and cure the UV curable resin by integrating it with the transparent resin base material to produce an optical component. It has been found that the above problems can be solved at once.
すなわち、本発明は、一次光源から出射される光線を表面側の所定方向に向けて変換して指向性を高めて射出する為の凹凸パターンを表面に有する面形状の光線変換素子であって、前記凹凸パターンは、紫外線で硬化されてもよい硬化性樹脂の硬化体として賦形され、該硬化体は、前記硬化性樹脂と同一であってもよい紫外線硬化性樹脂を介して面形状の透明樹脂基材の一面に紫外線硬化に基づき固着され、前記光線変換素子の一面には、可視光は透過するが紫外線を実質的に遮蔽する紫外線遮蔽層が設けられていることを特徴とする光学部材である。 That is, the present invention is a surface-shaped light conversion element having a concave-convex pattern on the surface for converting the light emitted from the primary light source toward a predetermined direction on the surface side to increase the directivity, The concavo-convex pattern is shaped as a cured body of a curable resin that may be cured by ultraviolet rays, and the cured body is transparent in surface shape via an ultraviolet curable resin that may be the same as the curable resin. An optical member that is fixed to one surface of a resin base material based on ultraviolet curing, and an ultraviolet shielding layer that transmits visible light but substantially shields ultraviolet rays is provided on one surface of the light conversion element. It is.
ここで、前記硬化性樹脂として紫外線硬化性樹脂が選択される場合には、凹凸パターンを形成する硬化体が透明樹脂基材の一面に直接固着されてもよい。 Here, when an ultraviolet curable resin is selected as the curable resin, a cured body that forms an uneven pattern may be directly fixed to one surface of the transparent resin substrate.
このように構成すれば、光線変換素子の一面には、可視光は透過するが紫外線を実質的に遮蔽する紫外線遮蔽層が設けられ、また、凹凸パターンは硬化性樹脂により賦形される。これにより、一次光源から出射される光線を表面側の所定方向に向けて変換して指向性を高めて射出する為の凹凸パターンは忠実に再現され、また紫外線遮蔽層により可視光は透過するが紫外線を実質的に遮蔽することができる。 If comprised in this way, the ultraviolet-ray shielding layer which permeate | transmits visible light but substantially shields an ultraviolet-ray will be provided in one surface of the light conversion element, and an uneven | corrugated pattern is shaped with curable resin. As a result, the concavo-convex pattern for converting the light emitted from the primary light source toward a predetermined direction on the surface side and enhancing the directivity to be emitted is faithfully reproduced, and visible light is transmitted by the ultraviolet shielding layer. Ultraviolet rays can be substantially blocked.
また、この凹凸パターンは、面形状の透明樹脂基材の一面に紫外線硬化性樹脂を介して固着しているので、透明樹脂基材として、廉価な取り扱い性の良好な素材を選択することにより、硬化体の価格を高騰させることなく、また取り扱い性も良好となる。 In addition, since this concavo-convex pattern is fixed to one surface of the surface-shaped transparent resin base material via an ultraviolet curable resin, as a transparent resin base material, by selecting an inexpensive material with good handleability, The price of the cured product is not increased and the handleability is improved.
ここで、紫外線遮蔽層は、どの部位に設けられていてもよい。透明樹脂基材の表面に設けることが最も簡易である。また、紫外線遮蔽層を凹凸パターンの表面に設けることもできる。 Here, the ultraviolet shielding layer may be provided in any part. It is simplest to provide on the surface of the transparent resin substrate. Further, an ultraviolet shielding layer can be provided on the surface of the concavo-convex pattern.
このような光学部品を面光源装置として用いる場合には、紫外線遮蔽層に向けて一次光源を配設するのが好ましい。また、この場合、凹凸パターンは、一次光源に向けた入射面に配設しても、また、一次光源と対向した出射面に配設してもよい。いずれの場合にも、紫外線遮蔽層を一次光源に向けて配設することにより、一次光源から出射される光に含まれる紫外線は、光学部品への入射面で遮蔽されるので、光学部品の紫外線に基づく劣化を抑えることができる。 When such an optical component is used as a surface light source device, it is preferable to dispose a primary light source toward the ultraviolet shielding layer. In this case, the uneven pattern may be disposed on the incident surface facing the primary light source, or may be disposed on the exit surface facing the primary light source. In any case, the ultraviolet ray contained in the light emitted from the primary light source is shielded by the incident surface to the optical component by disposing the ultraviolet shielding layer toward the primary light source. It is possible to suppress degradation based on the above.
ここで、一次光源は、点光源、面光源、線光源のいずれであってもよく、また、一次光源が複数であってもよいが、一次光源から出射する光の均一性及び指向性を高めて射出できる凹凸パターンが表面に設けられているのがよい。 Here, the primary light source may be any of a point light source, a surface light source, and a line light source, and there may be a plurality of primary light sources, but the uniformity and directivity of light emitted from the primary light source is improved. It is preferable that the surface has an uneven pattern that can be injected.
このような光学部品は、直下型面光源装置を備えた液晶表示装置用として、好適に用いることができる。 Such an optical component can be suitably used for a liquid crystal display device including a direct type surface light source device.
また、本発明においては、以上の光学部品の製造方法は制限されないが、例えば、次の方法により製造することが好ましい。 In the present invention, the method for producing the above optical component is not limited, but for example, it is preferably produced by the following method.
第一の光学部品の製造方法は、凹凸パターンを付与するための金型と面形状の透明樹脂基材との間に紫外線硬化性樹脂を介在させて密接する密接工程、透明樹脂基材を介して紫外線を照射させて前記紫外線硬化性樹脂を前記透明樹脂基材と一体化させて硬化させる硬化工程、前記硬化工程を経ることにより賦形された硬化体の一表面に可視光は透過するが紫外線は実質的に遮蔽する紫外線遮蔽層を付与する遮蔽層付与工程、金型から硬化体を脱型する脱型工程、を含むことを特徴とする。 The first optical component manufacturing method includes an intimate process in which an ultraviolet curable resin is interposed between a mold for imparting a concavo-convex pattern and a surface-shaped transparent resin substrate, and a transparent resin substrate. Visible light is transmitted through one surface of a cured body formed by passing through the curing step, a curing step in which the ultraviolet curable resin is integrated with the transparent resin substrate and cured by irradiating ultraviolet rays. The ultraviolet ray includes a shielding layer applying step for providing an ultraviolet shielding layer that substantially shields, and a demolding step for removing the cured body from the mold.
また、第二の光学部品の製造方法は、凹凸パターンを付与するための金型に紫外線吸収材が含有された透明硬化性樹脂を付与し、該透明硬化性樹脂を硬化して透明硬化性樹脂からなる凹凸パターン形状に形成された凹凸遮蔽層を形成させる凹凸遮蔽層付与工程、該凹凸遮蔽層と、面形状の透明樹脂基材との間に紫外線硬化性樹脂を介在させて密接する密接工程、透明樹脂基材を介して紫外線を照射させて前記紫外線硬化性樹脂を前記透明樹脂基材と一体化させて硬化させる硬化工程、金型から硬化体を脱型する脱型工程、を含むことを特徴とする。 Further, the second optical component manufacturing method includes providing a transparent curable resin containing an ultraviolet absorber to a mold for providing an uneven pattern, and curing the transparent curable resin to obtain a transparent curable resin. An uneven shielding layer applying step for forming an uneven shielding layer formed in an uneven pattern shape comprising: an intimate contact step in which an ultraviolet curable resin is interposed between the uneven shielding layer and a surface-shaped transparent resin substrate A curing step in which the ultraviolet curable resin is integrated with the transparent resin substrate and cured by irradiating ultraviolet rays through the transparent resin substrate, and a demolding step in which the cured body is removed from the mold. It is characterized by.
これらの光学部品の製造方法において、金型は不透明金型であっても、紫外線を透明樹脂基材を介して照射することにより、紫外線硬化性樹脂を硬化させることができる。これにより、金型として透明金型を用いることが必要で無くなるので、金型の選択範囲が広がり、確実に凹凸パターンを復元した光学部品を廉価に製造することができる。 In these optical component manufacturing methods, even when the mold is an opaque mold, the ultraviolet curable resin can be cured by irradiating ultraviolet rays through the transparent resin substrate. Accordingly, it is not necessary to use a transparent mold as a mold, so that the selection range of the mold is widened, and an optical component in which the concavo-convex pattern is reliably restored can be manufactured at a low cost.
本発明に従えば、一次光源から出射される光線を表面側の所定方向に向けて変換して指向性を高めて射出する為の凹凸パターンを表面に有する面形状の光線変換素子であって、可視光は透過するが紫外線を実質的に遮蔽することができ、かつ、生産性の高い光学部材を提供することができる。 According to the present invention, a light beam conversion element having a surface shape having a concavo-convex pattern on the surface for converting the light beam emitted from the primary light source toward a predetermined direction on the surface side to enhance directivity, Visible light can be transmitted, but ultraviolet light can be substantially blocked, and an optical member with high productivity can be provided.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の図面では、説明の都合上、各部の縮尺が無作為に変更された模式図により説明されている。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, for the convenience of explanation, the scale of each part is illustrated by a schematic diagram that is randomly changed.
まず、図1は、本発明の製造方法の一例としての第一の光学部品の製造方法の工程を説明する図である。 First, FIG. 1 is a figure explaining the process of the manufacturing method of the 1st optical component as an example of the manufacturing method of this invention.
ここで、第一の光学部品の製造方法は、密接工程、硬化工程、遮蔽層付与工程及び脱型工程を包含する。
[密接工程]
まず、密接工程(図1a)は、凹凸パターンを付与するための金型と面形状の透明樹脂基材との間に紫外線硬化性樹脂を介在させて密接する工程である。
Here, the manufacturing method of a 1st optical component includes a close_contact | adherence process, a hardening process, a shielding layer provision process, and a demolding process.
[Close process]
First, the intimate step (FIG. 1a) is a step in which an ultraviolet curable resin is interposed between a mold for imparting an uneven pattern and a surface-shaped transparent resin substrate.
この図1(a)においては、符号1は金型である。この金型1の彫刻面1a上には、透明樹脂基材2が配設され、この金型1と透明樹脂基材2との間に紫外線硬化性樹脂3が密接されて介在されている。
In FIG. 1A,
ここで、この金型1は、透明であっても不透明であってもよい。その表面には、成形物に対して所定の凹凸パターンを与えるための彫刻面1aが付与されている。
Here, the
ここで、所定の凹凸パターンとは、一次光源から出射される光線を表面側の所定方向に向けて変換して指向性を高めて射出する為の凹凸パターンである。この凹凸パターンは、一次光源の種類、位置などにより適宜に選定される。 Here, the predetermined concavo-convex pattern is a concavo-convex pattern for converting a light beam emitted from the primary light source toward a predetermined direction on the surface side to emit with enhanced directivity. The uneven pattern is appropriately selected depending on the type and position of the primary light source.
このような凹凸パターンは、断面が突設された凸(突)部及び/又は断面が窪んだ凹(溝)部が一方向又は平面方向に配列されて形成される。これらの凸部又は凹部の断面形状は、三角形、楔状、台形形状、その他の多角形、波状、又は半楕円状などの所望の形状であってよい。これらの凸部又は凹部は、一般的には10μm〜1000μmの範囲内、好ましくは20μm〜500μmの範囲内、特に30〜300μmの範囲内のピッチで配列される。 Such a concavo-convex pattern is formed by arranging convex (protruding) portions having a projecting cross section and / or concave (groove) portions having a concave cross section in one direction or a planar direction. The cross-sectional shape of these convex portions or concave portions may be a desired shape such as a triangular shape, a wedge shape, a trapezoidal shape, another polygonal shape, a wave shape, or a semi-elliptical shape. These convex portions or concave portions are generally arranged at a pitch within a range of 10 μm to 1000 μm, preferably within a range of 20 μm to 500 μm, and particularly within a range of 30 to 300 μm.
このような金型1は、例えば金属などの平板やロールなどに凹凸を彫刻した彫刻面1aを備えている。繊細な凹凸模様を複製するためにはこの金型は金属などの不透明材質が一般的であるが、所望の凹凸模様を賦形できれば、この金型素材は限定されない。例えば、透明であってもよい、樹脂製の金型であってもよい。また、これらの金型の彫刻面1aには適宜の離型性が付与されていたり、また、必要に応じて離型剤が付与されていてもよい。
Such a
つぎに、透明樹脂基材2は、紫外線から可視光までの光線に対して透明な基材であれば特には制限されない。このような透明樹脂基材2は、本発明の光学部品の一部を形成するものであり、光学的に十分に透明であることに加えて、後述する紫外線硬化性樹脂との接着性(固着性)が良好であることは必要である。また、得られた光学部品の組立作業性や耐久性の良好な素材であることが好ましく、製品のコストを考慮して、比較的に廉価な材料から選択されるのがよい。このような透明樹脂基材2の一例は、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、メタクリル−スチレン共重合(MS)樹脂などのメタクリル系樹脂やポリカーボート樹脂などである。紫外線硬化性樹脂との接着性がよいものが選べれば、例えば、ポリエステル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂などのその他の透明樹脂基板を用いてもよい。このような透明樹脂基材2は、フィルム状、シート状、板状などの面形状の基材(面状基材)であり、これらの面状基材は、巻き取りロールなどにより巻き取られた長尺物の形態で供給されてもよい。
Next, the transparent
紫外線硬化性樹脂3としては、透明樹脂基板2との接着性(固着性)及び硬化体としての耐久性を考慮して選択される。ここで、接着性(固着性)とは、透明樹脂基板2と紫外線硬化性樹脂3とを密接させた状態で紫外線硬化性樹脂を硬化させた場合に、硬化体と透明樹脂基板2とが剥離せずに実用的な強度で固着することを意味する。
The ultraviolet
このような紫外線硬化性樹脂としては様々なものがあり、紫外線照射により反応し、架橋構造を形成し得る官能基を分子内に1個以上有するオリゴマー、同様の官能基を分子中に1個以上有するモノマーまたはその両方が使用される。オリゴマーまたはモノマーとしては、不飽和ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、エン・チオール系樹脂などのラジカル重合型硬化性樹脂を形成するもの、或いは、エポキシ系樹脂などのカチオン重合型硬化性樹脂を形成するものが挙げられる。その内でも、分子中にアクリロイル基を有するものが一般的に用いられ、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリオールアクリレート系のオリゴマーまたはポリマーと、単官能、2官能若しくは多官能のアクリル系モノマーとの混合物が好適に使用される。 There are various types of such ultraviolet curable resins, oligomers having one or more functional groups in the molecule that can react to form a crosslinked structure by reacting with ultraviolet irradiation, and one or more similar functional groups in the molecule. Having monomers or both are used. As the oligomer or monomer, those forming radical polymerization curable resins such as unsaturated polyester resins, acrylic resins, ene / thiol resins, or cationic polymerization curable resins such as epoxy resins are formed. Things. Among them, those having an acryloyl group in the molecule are generally used, and epoxy acrylate type, urethane acrylate type, polyester acrylate type, polyol acrylate type oligomers or polymers, and monofunctional, bifunctional or polyfunctional acrylics. Mixtures with system monomers are preferably used.
また、必要に応じて各種の重合開始剤を配合してもよく、重合開始剤としては2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、キサントフルオレノン、ベンズアルデヒド、アントラキノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−オキサントン、カンファーキノン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オンなどが挙げられる。 Moreover, you may mix | blend various polymerization initiators as needed, and as a polymerization initiator, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetone, acetophenone, benzophenone, xanthofluorenone, benzaldehyde, anthraquinone, 1- (4 -Isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4-oxanthone, camphorquinone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, etc. Can be mentioned.
本発明において、金型1と透明樹脂基材2との間には、紫外線硬化性樹脂3が密接して介在されている。ここで、密接とは、金型内に充填又は供給された紫外線硬化性樹脂3が彫刻面1aに密着して、彫刻面の形状を忠実に複製できることを意味する。すなわち、本発明における密接とは必ずしも高圧で圧接することを必要とせずに、樹脂材料が金型1の彫刻面1aと透明樹脂基材2との間に均一に付与できればよい。
In the present invention, an ultraviolet
また、紫外線硬化性樹脂3の供給方法も適宜に選択できる。たとえば、紫外線硬化性樹脂3は、彫刻面1aへ直接供給してもよく、また、透明樹脂基板2側に紫外線硬化性樹脂3を供給したのちに、彫刻面1aに直接、紫外線硬化性樹脂3を供給してもよい。また、彫刻面1aと透明樹脂基板2との間に紫外線硬化性樹脂を供給してもよい。いずれの供給方法においても、金型1と透明樹脂基材2との間に紫外線硬化性樹脂3が介在された状態で密接することにより、各界面での気泡の発生などを抑えることができる。
[硬化工程]
ついで、硬化工程は、図1(b)に示すように、透明樹脂基材2を介して紫外線UVを照射させて紫外線硬化性樹脂3を透明樹脂基材2と一体化させて硬化させる工程である。これにより、透明樹脂基材2と硬化体3とが固着されて一体化し、また、表面(硬化面)3aには彫刻面1aの形状に応じた微細な凹凸模様が複製される。
[遮蔽層付与工程]
つぎに、遮蔽層付与工程は、図1(c)に示すように、硬化工程を経ることにより賦形された硬化体3の透明樹脂基材2の表面(平滑面)に可視光は透過するが紫外線は実質的に遮蔽する紫外線遮蔽層4を付与する工程である。
Moreover, the supply method of the ultraviolet
[Curing process]
Next, as shown in FIG. 1B, the curing process is a process in which the ultraviolet
[Shielding layer application step]
Next, as shown in FIG. 1C, in the shielding layer applying step, visible light is transmitted through the surface (smooth surface) of the
遮蔽層4を付与するには、例えば、紫外線吸収性フィルムをラミネートさせるのが簡便であり、この紫外線吸収性フィルムが熱融着性のフィルムであれば、熱によりラミネートできるので簡易である。このような熱融着性の紫外線吸収性のフィルムは、例えば、熱融着可能な透明な市販のフィルムに適宜の紫外線吸収剤を導入させることにより調製することができる。
In order to provide the
また、この遮蔽層4は、紫外線吸収能を有する透明樹脂を表面に付与する塗布法により付与することもできる。このような樹脂組成物は、熱や化学反応により重合又は架橋して硬化面を形成可能な硬化性樹脂組成物であってもよい。いずれの場合にも、硬化体が紫外線は遮蔽するが可視光を透過する性質は必要である。
[脱型工程]
脱型工程は、図1(d)に示すように、金型1から板状、フィルム状又はシート状などの面形状の成形品を剥離して脱型する工程である。金型1から脱型することにより、硬化面3aには彫刻面1aの形状に応じた微細な凹凸模様が忠実に複製されている。これにより、目的とする硬化体としての成形品(光学部品)10を得ることができる。この成形品10は、そのまま光学部品10として供給される。
Moreover, this
[Demolding process]
As shown in FIG. 1 (d), the demolding step is a step of peeling and demolding a surface-shaped molded product such as a plate, film, or sheet from the
透明樹脂基材2が長尺又は大面積のフィルム又はシート形状であり、その表面に凹凸パターンが形成される場合には、必要に応じて所望の大きさに切断されて、一つの光学部品とすることもできる。
When the transparent
得られた光学部品10は、透明樹脂基材2を基材として、その透明樹脂基材2の一面に紫外線硬化性樹脂の硬化体3が固着され、他面には、可視光は透過するが紫外線を実質的に遮蔽する紫外線遮蔽層4が設けられている。また、この硬化体3の表面3aに彫刻面1aの凹凸模様に応じた所定の凹凸パターンが形成されている。
The obtained
このような光学部品を直下型の面光源装置として使用する場合には、透明樹脂基材2の上に形成された平滑な紫外線遮蔽層4の表面4aを一次光源の入射面として、紫外線硬化性樹脂により形成された凹凸パターンを有する表面3aを射出面として利用するのがよい。
When such an optical component is used as a direct-type surface light source device, the
つぎに、図2は、本発明の製造方法の他の一例としての第二の光学部品の製造方法の工程を説明する図である。 Next, FIG. 2 is a figure explaining the process of the manufacturing method of the 2nd optical component as another example of the manufacturing method of this invention.
また、第二の光学部品の製造方法は、凹凸遮蔽層付与工程、密接工程、硬化工程、脱型工程を包含する。以下、各工程について順次説明するが、図1と同一乃至は均等な部位部材は同一番号を付して詳細な説明は省略する場合がある。
[凹凸層付与工程]
凹凸層付与工程は、図2(a)に示すように、凹凸パターンを付与するための金型に紫外線吸収材が含有された透明硬化性樹脂を付与し、透明硬化性樹脂を硬化して凹凸遮蔽層を形成する工程である。
Moreover, the manufacturing method of a 2nd optical component includes an uneven | corrugated shielding layer provision process, an intimate process, a hardening process, and a demolding process. Hereinafter, each step will be described in order, but the same or equivalent part members as in FIG. 1 are assigned the same numbers, and detailed description may be omitted.
[Uneven layer application step]
As shown in FIG. 2 (a), the uneven layer applying step applies a transparent curable resin containing an ultraviolet absorber to a mold for applying an uneven pattern, and cures the transparent curable resin. This is a step of forming a shielding layer.
この図2(a)においては、符号1は彫刻面1aを備えた金型であり、図1の金型1と同一乃至は均等なものである。
In FIG. 2A,
この金型1の彫刻面1a上に、熱や化学反応などにより重合して硬化面を形成可能な硬化性樹脂であって、紫外線は実質的に吸収するが可視光を透過する硬化性樹脂の薄層を塗布する。ついで、熱又化学反応等により硬化性樹脂を硬化させ凹凸遮蔽層(硬化体)4´を形成する。これによりこの硬化性樹脂の硬化体により形成された凹凸遮蔽層4´の表面4´aには彫刻面1aが転写される。
[密接工程]
密接工程は、図2(b)に示すように、凹凸遮蔽層4´と、面形状の透明樹脂基材2との間に紫外線硬化性樹脂3を介在させて密接する工程である。凹凸遮蔽層4´の上に透明樹脂基材2が配設され、この凹凸遮蔽層4´と透明樹脂基材2との間に第一の製造方法に用いたものと同一乃至は均等な紫外線硬化性樹脂3が密接されて介在される。
A curable resin that can be polymerized by heat, chemical reaction, or the like on the
[Close process]
As shown in FIG. 2 (b), the close contact process is a process in which an ultraviolet
ここで、密接とは、金型内に充填又は供給された紫外線硬化性樹脂3と透明樹脂基材2とを密着して、界面のボイドの発生を抑制して紫外線硬化性樹脂3を硬化できることを意味する。紫外線硬化性樹脂3の表面4a´への供給は、直接供給してもよく、また、透明樹脂基板2側に紫外線硬化性樹脂3を供給したのちに、表面4a´に紫外線硬化性樹脂3を供給してもよい。また、表面4a´と透明樹脂基板2との間に紫外線硬化性樹脂を供給してもよい。いずれの供給方法においても、金型1と透明樹脂基材2との間に紫外線硬化性樹脂3が介在された状態で相互を密接させることにより、各界面のボイドの発生などを抑えることができる。
[硬化工程]
硬化工程は、図2(c)に示すように、透明樹脂基材2を介して紫外線を照射させて紫外線硬化性樹脂3を透明樹脂基材と一2体化させて硬化させる工程であり、図1(b)の硬化工程と略均等である。これにより、透明樹脂基板2を介して紫外線を照射させることにより、紫外線硬化性樹脂3が硬化されて、透明樹脂基材2と硬化体3とが固着されて一体化する。この硬化体3の表面には、微細な凹凸が複製されている凹凸遮蔽層4´が固着されている。
[脱型工程]
図2(d)に示すように、金型1から成形品10を剥離することにより目的とする成形品を得ることができる。この成形品は、必要に応じて、所望の大きさに切断されて、光学部品10として供給される。
Here, the close contact means that the ultraviolet
[Curing process]
As shown in FIG. 2 (c), the curing step is a step of irradiating ultraviolet rays through the
[Demolding process]
As shown in FIG. 2 (d), the desired molded product can be obtained by peeling the molded
得られた光学部品10は、透明樹脂基材2を基材として、その透明樹脂基材2の一面に紫外線硬化性樹脂の硬化体3を介して、その凹凸面に熱又は化学反応により硬化される硬化性樹脂の硬化体であって、紫外線吸収剤が含有された凹凸遮蔽層4´が形成されている。
The obtained
このような光学部品を直下型の面光源装置として使用する場合には、凹凸遮蔽層4´が形成された凹凸面を一次光源の入射面として、平滑な透明樹脂基材2の表面2aを射出面とするのがよい。
When such an optical component is used as a direct-type surface light source device, the surface 2a of the smooth
次に、第一の光学部品の製造方法の変形例の一例について図3を参照しつつ説明する。この変形例では、脱型工程後に遮蔽層4が付与されていることを除いては、図1に示す製造工程と同一乃至は均等である。
Next, an example of a modification of the first optical component manufacturing method will be described with reference to FIG. This modification is the same or equivalent to the manufacturing process shown in FIG. 1 except that the
まず、図3(a)及び図3(b)に示すように、図1の例と同様にして密接工程及び硬化工程が順次行われる。
[脱型工程]
ついで、図3(c)に示すように、遮蔽層4の付与に先立って脱型工程が行われる。金型1から脱型することにより、硬化面3aには彫刻面1aの形状に応じた微細な凹凸模様が忠実に複製される。
[遮蔽層付与工程]
遮蔽層付与工程は、図3(d)に示すように、脱型工程を経ることにより賦形された硬化体3の硬化面3aに可視光は透過するが紫外線は実質的に遮蔽する紫外線遮蔽層4を付与する工程である。
First, as shown in FIGS. 3A and 3B, the intimate process and the curing process are sequentially performed as in the example of FIG.
[Demolding process]
Next, as shown in FIG. 3C, a demolding step is performed prior to application of the
[Shielding layer application step]
In the shielding layer applying step, as shown in FIG. 3D, visible light is transmitted through the cured
この硬化面3aには、紫外線吸収剤を含有した透明樹脂組成物をスプレー法などの塗布手段により付与する。膜厚の均一化の点から、例えば、フッ素系、シリコーン系、エーテル系またはエステル系などのレベリング剤を添加することが好ましい。凹凸面に遮蔽層4を付与する場合には、凹凸面の形状を維持できる程度の厚みに遮蔽層4を制御することが好ましい。このようなレベリング剤を配合することにより、塗膜の仕上がり外観が改善され、薄膜としても均一に塗布することができる。
A transparent resin composition containing an ultraviolet absorber is applied to the cured
得られた光学部品10は、透明樹脂基材2の一面に紫外線硬化性樹脂の硬化体3が固着され、この硬化体3の表面3aに彫刻面1aの凹凸模様に応じた凹凸パターンが形成されている。また、この表面3aには、可視光は透過するが紫外線を実質的に遮蔽する紫外線遮蔽層4の薄層が設けられている。この紫外線遮蔽層4の表面には、所定の凹凸パターンが形成されている。
In the obtained
このような光学部品10を直下型の面光源装置として使用する場合には、紫外線遮蔽層4が形成された凹凸面を一次光源の入射面として、平滑な透明樹脂基材2の表面2aを射出面とするのがよい。
When such an
つぎに、このようにして得られた光学部品10の面光源装置への応用例について説明する。
Next, an application example of the
図4は、図1の工程により得られた光学部品10を直下型面光源装置として用いた例である。この例では、一次光源11に向けて紫外線遮蔽層4が配設されて面光源装置12が構成されている。ここで、この例では、凹凸パターンは、複数の線光源を用いる場合に適応される凹凸パターンの一例が開示され、その詳細な構成は、例えば、特許文献3に詳細に述べられている。これにより、各一次光源としての蛍光管などの線光源11…から発散して出射されるそれぞれの光線aは、硬化体3の表面3aから光線bのように射出される。そのとき、光線bは、表面側の一定方向(所定方向)に向けて変換して指向性及び均一性が高められる。
FIG. 4 is an example in which the
つぎに、このようにして得られた面光源装置12の表示装置の一例としての液晶表示装置への応用例について説明する。
Next, an application example of the surface
この面光源装置12の表面3aに面して液晶表示素子13を配設すれば、図5に示すような液晶表示装置14が形成される。このような液晶表示装置14によれば、複数の線光源11…から発散的に出射される光線a(不図示)は、表面3aから液晶表示素子13に向けて指向性及び均一性を高めて射出される(光線b)。この光線bは液晶表示素子13を照明し、液晶表示素子13から光線cとして射出され、液晶表示素子13の作用により高輝度な画像を表示できる。
If the liquid
一次光源11に紫外線を含む場合にも、この紫外線は、光学部材10の一次光源11側に配設された紫外線遮蔽層4により遮蔽されるので、光学部品10を透過することが無く、また液晶表示素子13へは紫外線は実質的に照射されない。
Even when the
以下、実施例により本発明の効果を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
紫外線吸収剤を含有しない厚み2mmのアクリル系樹脂(商品名:パラグラス UV00)を透明樹脂基材として用いる。
Examples The effects of the present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
Example 1
An acrylic resin (trade name: Paragrass UV00) with a thickness of 2 mm that does not contain an ultraviolet absorber is used as the transparent resin substrate.
予め平板のCu金型にレンチキュラー形状の凹凸型を切削により刻切して彫刻面とした。この彫刻面のレンチキュラー形状のピッチは260μmであり、深さ(高さ)は182μmである。 A lenticular concavo-convex mold was cut in advance into a flat Cu mold to form an engraved surface. The pitch of the lenticular shape of this engraving surface is 260 μm, and the depth (height) is 182 μm.
この彫刻面にウレタンアクリレート系の紫外線硬化樹脂の所定量を塗布する。この塗布量は特には制限されないが、彫刻面に対して十分な量が充填され、かつ、塗布された紫外線硬化性樹脂の表面が平滑面になり、透明樹脂基材を密接した場合に、ボイドが発生しない程度の量は必要である。 A predetermined amount of urethane acrylate UV curable resin is applied to the engraving surface. The amount of this coating is not particularly limited, but when a sufficient amount is filled with respect to the engraving surface, and the surface of the applied UV curable resin becomes a smooth surface and the transparent resin substrate is brought into close contact with the void, An amount that does not occur is necessary.
ついで、上から透明樹脂基材を重ねて圧接し、光学設計に従った厚み調整を行った後、高圧水銀灯を用いて10mW/cm2の紫外線を5分間照射し、紫外線樹脂を硬化させた。 Next, the transparent resin base material was stacked and pressed from above, and after adjusting the thickness according to the optical design, ultraviolet rays of 10 mW / cm 2 were irradiated for 5 minutes using a high pressure mercury lamp to cure the ultraviolet resin.
ついで、露出している透明樹脂基板の表面側に紫外線吸収剤を含有した可撓性の紫外線吸収フィルムを熱ラミネートし、透明樹脂基材と紫外線吸収フィルムとを一体化させた。その後、金型から成形品を剥離し、凹凸面を持つ可視光に対して透明な板状成形品を得た。 Next, a flexible ultraviolet absorbing film containing an ultraviolet absorber was thermally laminated on the exposed surface of the transparent resin substrate to integrate the transparent resin substrate and the ultraviolet absorbing film. Thereafter, the molded product was peeled off from the mold to obtain a plate-shaped molded product having an uneven surface and transparent to visible light.
この板状成形品は、波長370nm以下の透過率が50%以下であり、実質的に紫外線を透過させない凹凸面を持つ成形品(光学部品)である。
(実施例2)
露出している透明樹脂基板の表面側に、実施例1の紫外線吸収フィルムに換えて紫外線吸収剤入り透明エポキシ樹脂(商品名:SYSTEM THREE社製、SB−112)の所定量を付与し、自然硬化させた。ここでの所定量とは、得られた成形品の紫外線遮蔽率が所望の値になる程度である。
This plate-like molded article is a molded article (optical component) having an uneven surface that has a transmittance of 50% or less at a wavelength of 370 nm or less and does not substantially transmit ultraviolet rays.
(Example 2)
On the surface side of the exposed transparent resin substrate, a predetermined amount of a transparent epoxy resin containing UV absorber (trade name: manufactured by SYSTEM THREE, SB-112) is applied instead of the UV absorbing film of Example 1, and natural Cured. Here, the predetermined amount is such that the ultraviolet shielding rate of the obtained molded product becomes a desired value.
ついで、金型から成形品を剥離し、凹凸面を持つ透明な板状成形品を得た。この板状成形品は波長370nm以下の透過率が50%以下であり、実質的に紫外線を透過させない凹凸面を持つ成形品(光学部品)である。
(実施例3)
実施例1で用いた金型と同一金型を用い、金型の彫刻面を予めフッ素系樹脂により易剥離処理した。
Subsequently, the molded product was peeled from the mold to obtain a transparent plate-shaped molded product having an uneven surface. This plate-shaped molded article is a molded article (optical component) having an uneven surface that has a transmittance of 50% or less at a wavelength of 370 nm or less and does not substantially transmit ultraviolet rays.
(Example 3)
The same mold as that used in Example 1 was used, and the engraved surface of the mold was easily peeled with a fluorine-based resin in advance.
ついで、実施例2で用いた紫外線吸収性硬化性樹脂(透明エポキシ樹脂に紫外線吸収剤を混練した組成物)塗布し、自然硬化させ、彫刻面に凹凸遮蔽層4´を形成させた。 Next, the UV-absorbing curable resin (composition in which a UV absorber was kneaded with a transparent epoxy resin) used in Example 2 was applied and naturally cured to form an uneven shielding layer 4 'on the engraving surface.
その後、この凹凸遮蔽層4´の表面に実施例1に用いたと同一の紫外線硬化性樹脂を塗布し、実施例1と同様にして透明樹脂基板を重ねて密接して厚み調整を行った後、高圧水銀灯を用いて紫外線を照射した。
Thereafter, the same ultraviolet curable resin as used in Example 1 was applied to the surface of the
金型から成形品を剥離することにより、凹凸面を持つ透明板状成形品を得た。この透明成形品は波長370nm以下の透過率が50%以下であり、実質的に紫外線を透過させない凹凸面を持つ成形品(光学部品)である。
(比較例1)
実施例1で可撓性フィルムをラミネートせずに凹凸面を持つ透明板状成形品とした。この成形品は波長370nm以下の透過率が高く紫外線遮蔽性能を持たないものであった。
(比較例2)
予め紫外線吸収剤を含有したアクリル樹脂板(商品名:コモグラス DK−3)を透明樹脂基材として用い、実施例1と同様の方法にて紫外線硬化樹脂を金型へ充填、透明樹脂基材を重ねて透明樹脂基材側から紫外線を照射した。紫外線硬化樹脂は充分に固まらず、金型の形状を紫外線硬化性樹脂へ転写することは出来なかった。
(比較例3)
紫外線吸収剤を含有した紫外線硬化樹脂を金型へ充填し透明樹脂基材を重ねて密接させ、透明樹脂基板を通して実施例1と同様にして紫外線を照射させた。紫外線硬化樹脂は充分で固まらず、透明樹脂基板とも固着しなかった。紫外線を紫外線の照射時間を長くして紫外線の照射量を数倍にして照射したが、同様に紫外線硬化樹脂は十分に硬化せずに金型の形状を転写することは出来なかった。
By peeling the molded product from the mold, a transparent plate-shaped molded product having an uneven surface was obtained. This transparent molded article is a molded article (optical component) having a concavo-convex surface that has a transmittance of 50% or less at a wavelength of 370 nm or less and does not substantially transmit ultraviolet rays.
(Comparative Example 1)
In Example 1, it was set as the transparent plate-shaped molded article which has an uneven surface without laminating | stacking a flexible film. This molded article had a high transmittance at a wavelength of 370 nm or less and did not have an ultraviolet shielding performance.
(Comparative Example 2)
Using an acrylic resin plate (trade name: Comoglass DK-3) containing an ultraviolet absorber in advance as a transparent resin base material, the mold was filled with an ultraviolet curable resin in the same manner as in Example 1, and the transparent resin base material was Again, ultraviolet rays were irradiated from the transparent resin substrate side. The ultraviolet curable resin did not harden sufficiently, and the shape of the mold could not be transferred to the ultraviolet curable resin.
(Comparative Example 3)
The mold was filled with an ultraviolet curable resin containing an ultraviolet absorber, the transparent resin base material was stacked and brought into close contact with each other, and ultraviolet rays were irradiated through the transparent resin substrate in the same manner as in Example 1. The ultraviolet curable resin was sufficient and did not harden, and did not adhere to the transparent resin substrate. Ultraviolet rays were irradiated for a longer time by increasing the irradiation time of the ultraviolet rays. Similarly, the ultraviolet curable resin was not sufficiently cured and the shape of the mold could not be transferred.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成はこの実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like within the scope not departing from the gist of the present invention are also included in the present invention.
例えば、本発明に係る光学部品を面光源装置として用いる場合の一次光源としては蛍光管などの線光源のみを図示して説明したが、一次光源は線光源に限らず、点状光源であってもよく、また、LED光源などの点状光源が多数配列されて線状となった線状光源であってもよい。 For example, only the line light source such as a fluorescent tube is illustrated and described as the primary light source when the optical component according to the present invention is used as the surface light source device. However, the primary light source is not limited to the line light source but is a point light source. Alternatively, it may be a linear light source in which a large number of point light sources such as LED light sources are arranged to form a linear shape.
また、金型の形状は詳細には説明していないが、例えば、平面視方形、ロール形状(ロール型)、その他の形状など任意でよい。 In addition, although the shape of the mold is not described in detail, for example, a square in plan view, a roll shape (roll type), and other shapes may be arbitrary.
ロール型の場合には、常法によりロールの表面に所定の凹凸パターンを切削などにより刻切して彫刻面1aとすればよい。透明樹脂基材として可撓性の素材を選択して用いることにより、彫刻面1aと可撓性の透明樹脂基材との間に供給された紫外線硬化性樹脂を介して密接させることができる。
In the case of a roll type, a predetermined concavo-convex pattern may be cut by cutting or the like on the surface of the roll by a conventional method to form the
なお、図2又は図3の工程により得られる光学部品10では、凹凸面に紫外線遮蔽層が付与されているので、この紫外線遮蔽層に向けて一次光源を配設するのがよい。
In addition, in the
以上説明の光学部品は、一次光源から出射される光線を表面側の所定方向に向けて変換して指向性を高めて射出する為の凹凸パターンを表面に有する面形状の光線変換素子であって、可視光は透過するが紫外線を実質的に遮蔽することができる。また、このような構成の光学部品では、生産性が高いので、液晶表示装置のバックライトユニットなどの面光源装置に限定されずに、モニタ装置、照明公告、交通標識などの各種表示装置への応用が期待される。 The optical component described above is a surface-shaped light conversion element having a concavo-convex pattern on the surface for converting the light emitted from the primary light source toward a predetermined direction on the surface side to increase directivity and emitting the light. Visible light is transmitted, but ultraviolet rays can be substantially blocked. In addition, since the optical component having such a configuration has high productivity, it is not limited to a surface light source device such as a backlight unit of a liquid crystal display device, but can be applied to various display devices such as a monitor device, a lighting announcement, and a traffic sign. Application is expected.
1:金型
1a:彫刻面
2:透明樹脂基材
2a:表面
3:紫外線硬化性樹脂(硬化体)
3a:表面
4:紫外線遮蔽層(遮蔽層)
4a:表面
4´:凹凸遮蔽層(硬化体)
4a´:表面
10:光学部品(成形品)
11:一次光源
12:面光源装置(バックライトユニット)
13:液晶表示素子
14:液晶表示装置(表示装置)
1:
3a: Surface 4: UV shielding layer (shielding layer)
4a: Surface 4 ': Concavity and convexity shielding layer (cured body)
4a ': Surface 10: Optical component (molded product)
11: Primary light source 12: Surface light source device (backlight unit)
13: Liquid crystal display element 14: Liquid crystal display device (display device)
Claims (8)
前記凹凸パターンは、紫外線で硬化されてもよい硬化性樹脂の硬化体として賦形され、
該硬化体は、前記硬化性樹脂と同一であってもよい紫外線硬化性樹脂を介して面形状の透明樹脂基材の一面に紫外線硬化に基づき固着され、
前記光線変換素子の一面には、可視光は透過するが紫外線を実質的に遮蔽する紫外線遮蔽層が設けられていることを特徴とする光学部材。 A light beam conversion element having a surface shape having a concavo-convex pattern on the surface for converting the light beam emitted from the primary light source toward a predetermined direction on the surface side to increase directivity,
The concavo-convex pattern is shaped as a cured body of a curable resin that may be cured with ultraviolet rays,
The cured body is fixed to one surface of a transparent resin substrate having a surface shape through an ultraviolet curable resin which may be the same as the curable resin, based on ultraviolet curing,
An optical member, characterized in that an ultraviolet shielding layer that transmits visible light but substantially shields ultraviolet rays is provided on one surface of the light conversion element.
前記紫外線遮蔽層は、透明樹脂基材の表面に設けられていることを特徴とする請求項1記載の光学部品。 The uneven pattern is shaped as a cured body of an ultraviolet curable resin that is fixed to one surface of the transparent resin substrate,
The optical component according to claim 1, wherein the ultraviolet shielding layer is provided on a surface of a transparent resin base material.
凹凸パターンを付与するための金型と面形状の透明樹脂基材との間に紫外線硬化性樹脂を介在させて密接する密接工程、
透明樹脂基材を介して紫外線を照射させて前記紫外線硬化性樹脂を前記透明樹脂基材と一体化させて硬化させる硬化工程、
前記硬化工程を経ることにより賦形された硬化体の一表面に可視光は透過するが紫外線は実質的に遮蔽する紫外線遮蔽層を付与する遮蔽層付与工程、
金型から硬化体を脱型する脱型工程
を含むことを特徴とする光学部品の製造方法。 It is a manufacturing method of the optical component according to claim 1 or 2,
A close process in which an ultraviolet curable resin is interposed between a mold for imparting a concavo-convex pattern and a surface-shaped transparent resin substrate,
A curing step of irradiating ultraviolet rays through the transparent resin base material to cure the ultraviolet curable resin integrally with the transparent resin base material;
A shielding layer applying step of providing an ultraviolet shielding layer that transmits visible light to one surface of the cured body shaped by passing through the curing step but substantially shields ultraviolet rays;
The manufacturing method of the optical component characterized by including the demolding process which demolds a hardening body from a metal mold | die.
凹凸パターンを付与するための金型に紫外線吸収材が含有された透明硬化性樹脂を付与し、該透明硬化性樹脂を硬化して透明硬化性樹脂からなる凹凸パターン形状に形成された凹凸遮蔽層を形成させる凹凸層付与工程、
該凹凸遮蔽層と、面形状の透明樹脂基材との間に紫外線硬化性樹脂を介在させて密接する密接工程、
透明樹脂基材を介して紫外線を照射させて前記紫外線硬化性樹脂を前記透明樹脂基材と一体化させて硬化させる硬化工程、
金型から硬化体を脱型する脱型工程、
を含むことを特徴とする光学部品の製造方法。 It is a manufacturing method of the optical component according to claim 1 or 3,
A concavo-convex shielding layer formed in a concavo-convex pattern shape comprising a transparent curable resin by applying a transparent curable resin containing an ultraviolet absorber to a mold for imparting a concavo-convex pattern, and curing the transparent curable resin. An irregularity layer applying step for forming
An intimate process in which an ultraviolet curable resin is interposed between the uneven shielding layer and the surface-shaped transparent resin substrate,
A curing step of irradiating ultraviolet rays through the transparent resin base material to cure the ultraviolet curable resin integrally with the transparent resin base material;
Demolding process to demold the cured body from the mold,
The manufacturing method of the optical component characterized by including.
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