JP5764963B2 - 光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールド及び光拡散体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、凹凸パターンが表面に形成された光拡散体を製造するための型として用いられる凹凸パターン形成モールドに関する。さらに、光拡散体の製造方法に関する。
一般に、光拡散体として、波状の凹凸パターンが表面に形成された凹凸パターン形成シートが利用されている。
例えば、特許文献１には、凹凸パターンが形成された光拡散体として、光透過性基材の少なくとも片面に突起体が複数形成され、突起体の高さが２〜２０μｍ、突起体の頂点の間隔が１〜１０μｍ、突起体のアスペクト比が１以上のものが開示されている。また、特許文献１には、突起体を形成する方法として、光透過性基材の表面を、ＫｒＦエキシマレーザー等のエネルギービームの照射により加工する方法が開示されている。
特開平１０−１２３３０７号公報
例えば、特許文献１には、凹凸パターンが形成された光拡散体として、光透過性基材の少なくとも片面に突起体が複数形成され、突起体の高さが２〜２０μｍ、突起体の頂点の間隔が１〜１０μｍ、突起体のアスペクト比が１以上のものが開示されている。また、特許文献１には、突起体を形成する方法として、光透過性基材の表面を、ＫｒＦエキシマレーザー等のエネルギービームの照射により加工する方法が開示されている。
特許文献１に記載の光拡散体は充分な光拡散性を有するものである。しかしながら、特許文献１に記載の、エネルギービームの照射による加工方法は製造工程が煩雑であるという問題を有していた。
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、光拡散体を簡便に製造できる凹凸パターン形成モールドの製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、以下の態様を包含する。
［１］表面上に凹凸パターンが形成された光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドを製造する方法であって、
予め形成された最頻ピッチが１μｍを超え２０μｍ以下である凹凸パターン形成シートの3次元データを計測する工程と、その計測データを元に、金属、金属化合物、樹脂の少なくとも１種からなる表面上に、切削加工により、前記凹凸パターン形成シートと同等または相似形の凹凸パターンを形成する工程とからなることを特徴とする光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドの製造方法。
[２] 上記[1]に記載の光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドの凹凸パターンが形成された面に、未硬化の硬化性樹脂を塗工する工程と、
該硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドから剥離する工程とを有する光拡散体の製造方法。
[３] 上記[１]に記載の光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドの凹凸パターンが形成された面に、シート状の熱可塑性樹脂を接触させる工程と、
該シート状の熱可塑性樹脂を光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドに押圧しながら加熱して軟化させた後、冷却する工程と、
冷却したシート状の熱可塑性樹脂を光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドから剥離する工程とを有する光拡散体の製造方法。
［１］表面上に凹凸パターンが形成された光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドを製造する方法であって、
予め形成された最頻ピッチが１μｍを超え２０μｍ以下である凹凸パターン形成シートの3次元データを計測する工程と、その計測データを元に、金属、金属化合物、樹脂の少なくとも１種からなる表面上に、切削加工により、前記凹凸パターン形成シートと同等または相似形の凹凸パターンを形成する工程とからなることを特徴とする光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドの製造方法。
[２] 上記[1]に記載の光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドの凹凸パターンが形成された面に、未硬化の硬化性樹脂を塗工する工程と、
該硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドから剥離する工程とを有する光拡散体の製造方法。
[３] 上記[１]に記載の光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドの凹凸パターンが形成された面に、シート状の熱可塑性樹脂を接触させる工程と、
該シート状の熱可塑性樹脂を光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドに押圧しながら加熱して軟化させた後、冷却する工程と、
冷却したシート状の熱可塑性樹脂を光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドから剥離する工程とを有する光拡散体の製造方法。
本発明の凹凸パターン形成モールドの製造方法によれば、光拡散体を簡便に製造できる。
（凹凸パターン形成シート）
本発明の凹凸パターン形成シート10の一実施形態について説明する。但し、本実施形態に限定されるものではない。
図１及び図２に、本実施形態の凹凸パターン形成シート10を示す。図１は、本発明に係る凹凸パターン形成シートの一例を示す拡大斜視図である。
本実施形態の凹凸パターン形成シート１0は、基材１１と、基材１１の片面に設けられた硬質層１２とを備え、硬質層１２が凹凸パターン１２ａを有するものである。
本発明の凹凸パターン形成シート10の一実施形態について説明する。但し、本実施形態に限定されるものではない。
図１及び図２に、本実施形態の凹凸パターン形成シート10を示す。図１は、本発明に係る凹凸パターン形成シートの一例を示す拡大斜視図である。
本実施形態の凹凸パターン形成シート１0は、基材１１と、基材１１の片面に設けられた硬質層１２とを備え、硬質層１２が凹凸パターン１２ａを有するものである。
凹凸パターン形成シート１0の凹凸パターン１２ａは、略一方向に沿った波状の凹凸を有し、その波状の凹凸が蛇行しているものである。また、本実施形態の凹凸パターン１２ａの凸部の先端は丸みを帯びている。
凹凸パターン形成シート１0では、凹凸パターン１２ａの最頻ピッチＡが１μｍを超え２０μｍ以下であることが好ましく、１μｍを超え１０μｍ以下であることがより好ましい。最頻ピッチＡが１μｍ未満であると、可視光の波長以下となり、可視光が凹凸パターン１２ａにて屈折せずに光が透過してしまい、前記上限値を超えると、輝線として視認される場合があるからである。
凹凸パターン形成シート１0では、凹凸パターン１２ａの最頻ピッチＡが１μｍを超え２０μｍ以下であることが好ましく、１μｍを超え１０μｍ以下であることがより好ましい。最頻ピッチＡが１μｍ未満であると、可視光の波長以下となり、可視光が凹凸パターン１２ａにて屈折せずに光が透過してしまい、前記上限値を超えると、輝線として視認される場合があるからである。
凹凸パターン１２ａの最頻ピッチＡに対する凹凸パターンの平均深さＢの比（Ｂ／Ａ、以下、アスペクト比という。）は０．１〜３．０であることが好ましく、０．３〜２．０であることがより好ましい。アスペクト比が０．１未満であると、目的の光学特性が得られないことがある。一方、アスペクト比が３．０より大きくなると、凹凸パターン形成シート１の製造にて凹凸パターン１２ａを形成しにくくなる傾向にある。
ここで、平均深さＢとは、凹凸パターン１２ａの底部１２ｂの平均深さのことである。
また、底部１２ｂとは、凹凸パターン１２ａの凹部の極小点であり、平均深さＢは、凹凸パターン１２ａを短径方向に沿って切断した断面（図２参照）を見た際の、凹凸パターン形成シート１０全体の面方向と平行な基準線Ｌ１から各凸部の頂部までの長さＢ１，Ｂ２，Ｂ３・・・の平均値（ＢＡＶ）と、基準線Ｌ１から各凹部の底部までの長さｂ１，ｂ２，ｂ３・・・の平均値（ｂＡＶ）との差（ｂＡＶ−ＢＡＶ）のことである。
平均深さＢを測定する方法としては、原子間力顕微鏡により撮影した凹凸パターン１２ａの断面の画像にて各底部１２ｂの深さを測定し、それらの平均値を求める方法などが採られる。
最頻ピッチＡを求めるためには、まず、表面光学顕微鏡により凹凸パターンの上面を撮影し、その画像をグレースケールのファイル（例えば、ｔｉｆｆ形式等）に変換する。グレースケールのファイルの画像（図３参照）では、白度が低いところ程、凹部の底部が深い（白度が高いところ程、凸部の頂部が高い）ことを表している。次いで、グレースケールのファイルの画像をフーリエ変換する。図４にフーリエ変換後の画像を示す。図４の画像の中心から両側に広がる白色部分は凹凸パターン１２ａのピッチおよび向きの情報が含まれる。
次いで、図４の画像の中心から水平方向に補助線Ｌ２を引き、その補助線上の輝度をプロット（図５参照）する。図５のプロットの横軸はピッチの逆数を、縦軸は頻度を表し、頻度が最大となる値Ｘの逆数１／Ｘが凹凸パターン１２ａの最頻ピッチを表す。
ここで、平均深さＢとは、凹凸パターン１２ａの底部１２ｂの平均深さのことである。
また、底部１２ｂとは、凹凸パターン１２ａの凹部の極小点であり、平均深さＢは、凹凸パターン１２ａを短径方向に沿って切断した断面（図２参照）を見た際の、凹凸パターン形成シート１０全体の面方向と平行な基準線Ｌ１から各凸部の頂部までの長さＢ１，Ｂ２，Ｂ３・・・の平均値（ＢＡＶ）と、基準線Ｌ１から各凹部の底部までの長さｂ１，ｂ２，ｂ３・・・の平均値（ｂＡＶ）との差（ｂＡＶ−ＢＡＶ）のことである。
平均深さＢを測定する方法としては、原子間力顕微鏡により撮影した凹凸パターン１２ａの断面の画像にて各底部１２ｂの深さを測定し、それらの平均値を求める方法などが採られる。
最頻ピッチＡを求めるためには、まず、表面光学顕微鏡により凹凸パターンの上面を撮影し、その画像をグレースケールのファイル（例えば、ｔｉｆｆ形式等）に変換する。グレースケールのファイルの画像（図３参照）では、白度が低いところ程、凹部の底部が深い（白度が高いところ程、凸部の頂部が高い）ことを表している。次いで、グレースケールのファイルの画像をフーリエ変換する。図４にフーリエ変換後の画像を示す。図４の画像の中心から両側に広がる白色部分は凹凸パターン１２ａのピッチおよび向きの情報が含まれる。
次いで、図４の画像の中心から水平方向に補助線Ｌ２を引き、その補助線上の輝度をプロット（図５参照）する。図５のプロットの横軸はピッチの逆数を、縦軸は頻度を表し、頻度が最大となる値Ｘの逆数１／Ｘが凹凸パターン１２ａの最頻ピッチを表す。
（凹凸パターン形成シート10の構成材料）
本発明の予め形成される凹凸パターン形成シートとしては、従来公知の凹凸パターン形成シートを用いることができる。中でも、凹凸パターン形成シート１0のような複雑な形状をシームレスで製造することができる点で本発明の加工方法が適している。
基材としては、加熱収縮性フィルムを加熱収縮させた樹脂基材が使用される。
加熱収縮性フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート系シ収縮フィルム、ポリスチレン系収縮フィルム、ポリオレフィン系収縮フィルム、ポリ塩化ビニル系収縮フィルム、ポリカーボネート系収縮フィルムなどを用いることができる。
加熱収縮性フィルムの中でも、５０〜７０％収縮するものが好ましい。５０〜７０％収縮する加熱収縮性フィルムを用いれば、変形率を４０％以上にでき、凹凸パターン１１の最頻ピッチＡが１μｍを超え２０μｍ以下、アスペクト比０．１以上の凹凸パターン形成シートを容易に製造できる。
ここで、変形率とは、（変形前の長さ−変形後の長さ）／（変形前の長さ）×１００（％）のことである。
本発明の予め形成される凹凸パターン形成シートとしては、従来公知の凹凸パターン形成シートを用いることができる。中でも、凹凸パターン形成シート１0のような複雑な形状をシームレスで製造することができる点で本発明の加工方法が適している。
基材としては、加熱収縮性フィルムを加熱収縮させた樹脂基材が使用される。
加熱収縮性フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート系シ収縮フィルム、ポリスチレン系収縮フィルム、ポリオレフィン系収縮フィルム、ポリ塩化ビニル系収縮フィルム、ポリカーボネート系収縮フィルムなどを用いることができる。
加熱収縮性フィルムの中でも、５０〜７０％収縮するものが好ましい。５０〜７０％収縮する加熱収縮性フィルムを用いれば、変形率を４０％以上にでき、凹凸パターン１１の最頻ピッチＡが１μｍを超え２０μｍ以下、アスペクト比０．１以上の凹凸パターン形成シートを容易に製造できる。
ここで、変形率とは、（変形前の長さ−変形後の長さ）／（変形前の長さ）×１００（％）のことである。
本発明は、樹脂、金属及び金属化合物の少なくとも1種からなる表面上に、切削加工を施すことが好ましく、さらに好ましくは、樹脂基材上に樹脂、金属及び金属化合物の少なくとも1種からなる硬質層を形成し、表面上に切削加工を施した後、加熱収縮させることにより同等または相似形の凹凸パターンが形成しやすい。
また、硬質層１２が、樹脂の場合、加熱収縮性フィルムを構成する樹脂（以後、第１の樹脂とも言う。）より、ガラス転移温度が１０℃以上高い樹脂（以後、第２の樹脂とも言う。）を少なくとも一種を含むように構成する。第１の樹脂のガラス転移温度と第２の樹脂のガラス転移温度の関係にあることにより、凹凸パターン１２ａの最頻ピッチＡを、確実に１μｍを超え２０μｍ以下にできる。
また、硬質層１２が、樹脂の場合、加熱収縮性フィルムを構成する樹脂（以後、第１の樹脂とも言う。）より、ガラス転移温度が１０℃以上高い樹脂（以後、第２の樹脂とも言う。）を少なくとも一種を含むように構成する。第１の樹脂のガラス転移温度と第２の樹脂のガラス転移温度の関係にあることにより、凹凸パターン１２ａの最頻ピッチＡを、確実に１μｍを超え２０μｍ以下にできる。
第２の樹脂としては、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。
また、硬質層１２が、金属及び金属化合物の場合、機能層１３を、金、アルミニウム、銀、炭素、銅、ゲルマニウム、インジウム、マグネシウム、ニオブ、パラジウム、鉛、白金、シリコン、スズ、チタン、バナジウム、亜鉛、ビスマスよりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属で構成することが好ましい。
また、硬質層１２を、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化銅、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化鉛、酸化ケイ素、フッ化バリウム、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、硫化亜鉛、ガリウムヒ素よりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属化合物で構成することが好ましい。
また、硬質層１２が、金属及び金属化合物の場合、機能層１３を、金、アルミニウム、銀、炭素、銅、ゲルマニウム、インジウム、マグネシウム、ニオブ、パラジウム、鉛、白金、シリコン、スズ、チタン、バナジウム、亜鉛、ビスマスよりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属で構成することが好ましい。
また、硬質層１２を、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化銅、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化鉛、酸化ケイ素、フッ化バリウム、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、硫化亜鉛、ガリウムヒ素よりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属化合物で構成することが好ましい。
（凹凸パターン形成シート10の厚さ）
凹凸パターン形成シート１0の厚さは０．０２〜３．０ｍｍが好ましく、０．０５〜２．５ｍｍがより好ましく、０．１〜２．０ｍｍが特に好ましい。凹凸パターン形成シート１０の厚さが０．０２ｍｍ未満であると、凹凸パターン１２ａの深さよりも小さいことがあるため適当でなく、３．０ｍｍよりも厚いと凹凸パターン形成シート１０の質量が大きくなるため取り扱いにくくなるおそれがある。
凹凸パターン形成シート１0の厚さは０．０２〜３．０ｍｍが好ましく、０．０５〜２．５ｍｍがより好ましく、０．１〜２．０ｍｍが特に好ましい。凹凸パターン形成シート１０の厚さが０．０２ｍｍ未満であると、凹凸パターン１２ａの深さよりも小さいことがあるため適当でなく、３．０ｍｍよりも厚いと凹凸パターン形成シート１０の質量が大きくなるため取り扱いにくくなるおそれがある。
（凹凸パターン形成モールド）
凹凸パターン形成モールドは、表面に、前記凹凸パターン形成シート１0と同一または相似形の凹凸パターンを有する。
ここで相似形の凹凸パターンとは、前記凹凸パターン形成シートの凹凸パターン１２ａの最頻ピッチと平均深さがそれぞれｔ倍された凹凸パターンであり、前記相似の凹凸パターンのスケールを１／ｔ倍すると、凹凸パターン１２ａと同一になるような凹凸パターンのことである。
凹凸パターン形成モールドは、金属ロール表面に前記凹凸パターン１２ａを同一または相似の凹凸パターンが形成されている。
凹凸パターン形成モールドは、表面に、前記凹凸パターン形成シート１0と同一または相似形の凹凸パターンを有する。
ここで相似形の凹凸パターンとは、前記凹凸パターン形成シートの凹凸パターン１２ａの最頻ピッチと平均深さがそれぞれｔ倍された凹凸パターンであり、前記相似の凹凸パターンのスケールを１／ｔ倍すると、凹凸パターン１２ａと同一になるような凹凸パターンのことである。
凹凸パターン形成モールドは、金属ロール表面に前記凹凸パターン１２ａを同一または相似の凹凸パターンが形成されている。
（凹凸パターン形成シート10の製造方法）
［第１の製造方法］
凹凸パターン形成シート１0を製造する方法の例について説明する。但し、本実施形態に限定されるものではない。
本実施形態の凹凸パターン形成シートの製造方法は、図６に示すように、樹脂製の基材である加熱収縮性フィルム１１ａの片面に、表面が平滑な硬質層１３（以下、表面平滑硬質層１３という。）を設けて積層シートを形成する工程（以下、第１の工程という。）と、加熱収縮性フィルム１１ａを加熱収縮させて、積層シートの少なくとも表面平滑硬質層１３を折り畳むように変形させる工程（以下、第２の工程という。）とを有する方法である。
ここで、表面平滑硬質層１３とは、ＪＩＳ Ｂ０６０１に記載の中心線平均粗さ０．１μｍ以下の層である。
［第１の製造方法］
凹凸パターン形成シート１0を製造する方法の例について説明する。但し、本実施形態に限定されるものではない。
本実施形態の凹凸パターン形成シートの製造方法は、図６に示すように、樹脂製の基材である加熱収縮性フィルム１１ａの片面に、表面が平滑な硬質層１３（以下、表面平滑硬質層１３という。）を設けて積層シートを形成する工程（以下、第１の工程という。）と、加熱収縮性フィルム１１ａを加熱収縮させて、積層シートの少なくとも表面平滑硬質層１３を折り畳むように変形させる工程（以下、第２の工程という。）とを有する方法である。
ここで、表面平滑硬質層１３とは、ＪＩＳ Ｂ０６０１に記載の中心線平均粗さ０．１μｍ以下の層である。
＜第１の工程＞
第１の工程にて、加熱収縮性フィルム１１ａの片面に硬質層１３を設けて積層シートを形成する方法としては、例えば、加熱収縮性フィルム１１ａの片面に、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、加熱収縮性フィルム１１ａの片面に、あらかじめ作製した表面平滑硬質層１３を積層する方法などが挙げられる。表面平滑硬質層１３の厚みは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。表面平滑硬質層１３の厚みが０．０５を超え５μｍ以下であれば、凹凸パターン１２ａの最頻ピッチＡを、確実に１μｍを超え２０μｍ以下にできる。
第１の工程にて、加熱収縮性フィルム１１ａの片面に硬質層１３を設けて積層シートを形成する方法としては、例えば、加熱収縮性フィルム１１ａの片面に、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、加熱収縮性フィルム１１ａの片面に、あらかじめ作製した表面平滑硬質層１３を積層する方法などが挙げられる。表面平滑硬質層１３の厚みは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。表面平滑硬質層１３の厚みが０．０５を超え５μｍ以下であれば、凹凸パターン１２ａの最頻ピッチＡを、確実に１μｍを超え２０μｍ以下にできる。
＜第２の工程＞
第２の工程にて、加熱収縮性フィルム１１ａを熱収縮させることにより、表面平滑硬質層１３に、収縮方向に対して垂直方向に波状の凹凸パターン１２ａを形成させる。
加熱収縮性フィルム１１ａを加熱収縮させる際の加熱方法としては、熱風、蒸気または熱水中に通す方法等が挙げられる。
第２の工程にて、加熱収縮性フィルム１１ａを熱収縮させることにより、表面平滑硬質層１３に、収縮方向に対して垂直方向に波状の凹凸パターン１２ａを形成させる。
加熱収縮性フィルム１１ａを加熱収縮させる際の加熱方法としては、熱風、蒸気または熱水中に通す方法等が挙げられる。
上記第１の製造方法では、第１の樹脂のガラス転移温度と第２の樹脂のガラス転移温度の間の温度では、表面平滑硬質層１３のヤング率が加熱収縮性フィルム１１ａより高くなる。そのため、第１の樹脂のガラス転移温度と第２の樹脂のガラス転移温度の間の温度で加工した際には、表面平滑硬質層１３は厚みを増すよりも、折り畳まれるようになる。さらに、表面平滑硬質層１３は加熱収縮性フィルム１１ａに積層されているため、加熱収縮性フィルム１１ａの収縮による応力が全体に均一にかかる。したがって、加熱収縮性フィルム１１ａを収縮させて、表面平滑硬質層１３を折り畳むように変形させることにより、凹凸パターン１２ａを形成できる。
［第２の製造方法］
［第２の製造方法］
表面平滑硬質層１３が、金属または金属化合物からなる場合は、以下に記載する部分以外は第１の製造方法と同様の方法により凹凸パターン形成シートが得られる。
＜第１の工程＞
第１の工程において、積層シートを形成する方法としては、例えば、加熱収縮性フィルム１１ａの片面に金属や金属化合物を蒸着させる方法、加熱収縮性フィルム１１ａの片面に、あらかじめ作製した表面平滑硬質層１３を積層する方法などが挙げられる。
第１の工程において、積層シートを形成する方法としては、例えば、加熱収縮性フィルム１１ａの片面に金属や金属化合物を蒸着させる方法、加熱収縮性フィルム１１ａの片面に、あらかじめ作製した表面平滑硬質層１３を積層する方法などが挙げられる。
表面平滑硬質層１３が金属からなる場合には、層表面が空気酸化されて空気酸化膜が形成されることがあるが、本発明では、そのような金属層の表面が空気酸化された層も、金属からなる層とみなす。
この製造方法において、より容易に凹凸パターン１２ａを形成できることから、表面平滑硬質層１３のヤング率を０．１〜５００ＧＰａにすることが好ましく、１〜１５０ＧＰａにすることがより好ましい。
表面平滑硬質層１３のヤング率を前記範囲にするためには、表面平滑硬質層１３を、金、アルミニウム、銀、炭素、銅、ゲルマニウム、インジウム、マグネシウム、ニオブ、パラジウム、鉛、白金、シリコン、スズ、チタン、バナジウム、亜鉛、ビスマスよりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属で構成することが好ましい。または、機能層１３を、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化銅、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化鉛、酸化ケイ素、フッ化バリウム、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、硫化亜鉛、ガリウムヒ素よりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属化合物で構成することが好ましい。
ここで、ヤング率は、ＪＩＳ Ｚ ２２８０−１９９３の「金属材料の高温ヤング率試験方法」にて温度を２３℃に変更して測定した値である。表面平滑硬質層１３が金属化合物からなる場合も同様である。
表面平滑硬質層１３のヤング率を前記範囲にするためには、表面平滑硬質層１３を、金、アルミニウム、銀、炭素、銅、ゲルマニウム、インジウム、マグネシウム、ニオブ、パラジウム、鉛、白金、シリコン、スズ、チタン、バナジウム、亜鉛、ビスマスよりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属で構成することが好ましい。または、機能層１３を、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化銅、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化鉛、酸化ケイ素、フッ化バリウム、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、硫化亜鉛、ガリウムヒ素よりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属化合物で構成することが好ましい。
ここで、ヤング率は、ＪＩＳ Ｚ ２２８０−１９９３の「金属材料の高温ヤング率試験方法」にて温度を２３℃に変更して測定した値である。表面平滑硬質層１３が金属化合物からなる場合も同様である。
表面平滑硬質層１３の厚さは０．０１μｍを超え０．２μｍ以下、好ましくは０．０２〜０．１μｍとする。機能層１３の厚さを前記範囲とすることにより、凹凸パターン１１の最頻ピッチＡを、確実に１μｍを超え２０μｍ以下にできる。
＜第２の工程＞
第２の工程にて、加熱収縮性フィルム１１ａを熱収縮させることにより、表面平滑硬質層１３に、収縮方向に対して垂直方向に波状の凹凸パターン１２ａを形成させる。
加熱収縮性フィルム１１ａを加熱収縮させる際の加熱方法としては、熱風、蒸気または熱水中に通す方法等が挙げられる。
第２の工程にて、加熱収縮性フィルム１１ａを熱収縮させることにより、表面平滑硬質層１３に、収縮方向に対して垂直方向に波状の凹凸パターン１２ａを形成させる。
加熱収縮性フィルム１１ａを加熱収縮させる際の加熱方法としては、熱風、蒸気または熱水中に通す方法等が挙げられる。
上記第２の製造方法では、金属または金属化合物からなる表面平滑硬質層１３が、加熱収縮性フィルム１１ａよりヤング率が桁違いに大きいため、加熱収縮性フィルム１１ａより硬い表面平滑硬質層１３を熱圧縮した際に、厚みを増すよりも、折り畳まれるようになる。さらに、機能層１３は加熱収縮性フィルム１２に積層されているため、加熱収縮性フィルム１１ａの収縮による応力が全体に均一にかかる。したがって、本発明によれば、表面平滑硬質層１３を折り畳むように変形させて、凹凸パターン形成シート１０を簡便に、かつ、大面積で製造できる。
（凹凸パターン形成モールドの製造方法）
本発明の凹凸パターン形成モールドとは、予め形成された凹凸パターン形成シート10の原子間力顕微鏡などで測定した３次元データを元に、切削加工により、凹凸パターン１２ａと同一または相似形の形状を有する凹凸パターン形成モールドを製造する。
本発明の切削加工の方法としては、例えば、金属製のロールにダイヤモンドバイトを施した方法などが挙げられる。その中でも、数種の刃先のダイヤモンドバイトの使用などにより凹凸パターン１２ａを同一または相似形の形状を形成することが精度的に好ましい。
本製造方法により、複雑な凹凸パターンの情報を実際の凹凸パターンの３次元データを元に作成可能であり、また、本製造方法によりシームレスロールを製造することが可能となる。
本発明の凹凸パターン形成モールドとは、予め形成された凹凸パターン形成シート10の原子間力顕微鏡などで測定した３次元データを元に、切削加工により、凹凸パターン１２ａと同一または相似形の形状を有する凹凸パターン形成モールドを製造する。
本発明の切削加工の方法としては、例えば、金属製のロールにダイヤモンドバイトを施した方法などが挙げられる。その中でも、数種の刃先のダイヤモンドバイトの使用などにより凹凸パターン１２ａを同一または相似形の形状を形成することが精度的に好ましい。
本製造方法により、複雑な凹凸パターンの情報を実際の凹凸パターンの３次元データを元に作成可能であり、また、本製造方法によりシームレスロールを製造することが可能となる。
（光拡散体の製造方法）
前記凹凸パターン形成モールドを使用して光拡散体を製造する方法である。
前記凹凸パターン形成モールドを使用して光拡散体を製造する方法である。
光拡散体の製造方法の具体的な方法としては、例えば、下記（ａ）〜（ｃ）の方法が挙げられる。
（ａ）凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面に、未硬化の電離放射線硬化性樹脂を塗工する工程と、樹脂製の基材を電離放射線硬化性樹脂の凹凸パターン形成モールドと接触していない側に接触させる工程と、電離放射線を照射して前記硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を工程シート原版から剥離する工程とを有する方法。ここで、電離放射線とは、通常、紫
外線または電子線のことであるが、本発明では、可視光線、Ｘ線、イオン線等も含む。
（ｂ）凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面に、未硬化の液状熱硬化性樹脂を塗工する工程と、加熱して前記液状熱硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を凹凸パターン形成モールドから剥離する工程とを有する方法。
（ｃ）凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面に、シート状の透明熱可塑性樹脂を接触させる工程と、該シート状の透明熱可塑性樹脂を凹凸パターン形成モールドに押圧しながら加熱して軟化させた後、冷却する工程と、その冷却したシート状の透明熱可塑性樹脂を凹凸パターン形成モールドから剥離する工程とを有する方法。
（ａ）凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面に、未硬化の電離放射線硬化性樹脂を塗工する工程と、樹脂製の基材を電離放射線硬化性樹脂の凹凸パターン形成モールドと接触していない側に接触させる工程と、電離放射線を照射して前記硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を工程シート原版から剥離する工程とを有する方法。ここで、電離放射線とは、通常、紫
外線または電子線のことであるが、本発明では、可視光線、Ｘ線、イオン線等も含む。
（ｂ）凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面に、未硬化の液状熱硬化性樹脂を塗工する工程と、加熱して前記液状熱硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を凹凸パターン形成モールドから剥離する工程とを有する方法。
（ｃ）凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面に、シート状の透明熱可塑性樹脂を接触させる工程と、該シート状の透明熱可塑性樹脂を凹凸パターン形成モールドに押圧しながら加熱して軟化させた後、冷却する工程と、その冷却したシート状の透明熱可塑性樹脂を凹凸パターン形成モールドから剥離する工程とを有する方法。
（ａ）の方法において、凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面には、離型性を付与する目的で、未硬化の電離放射線硬化性樹脂塗工前に、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等からなる層を１〜１０ｎｍ程度の厚さで設けてもよい。
凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面に、未硬化の電離放射線硬化性樹脂を塗工するコーターとしては、Ｔダイコーター、ロールコーター、バーコーター等が挙げられる。
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。
また、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。
未硬化の電離放射線硬化性樹脂を紫外線により硬化する場合には、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。
凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面に、未硬化の電離放射線硬化性樹脂を塗工するコーターとしては、Ｔダイコーター、ロールコーター、バーコーター等が挙げられる。
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。
また、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。
未硬化の電離放射線硬化性樹脂を紫外線により硬化する場合には、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。
（ｂ）の方法において、液状熱硬化性樹脂としては、例えば、未硬化の、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
（ｃ）の方法における透明熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン−メチルメタクリレート共重合体（ＭＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＥＴ−Ｇ、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂などが挙げられる。これらの中でも、成形加工の観点からは、ＭＳ、ＰＭＭＡ、ＰＳ、ＣＯＰ、ＰＣが好ましく、吸湿性及びコストの観点からは、ＭＳのうちスチレン含有率が３０〜９０質量％のものがさらに好ましい。
これらの透明熱可塑性樹脂は単層もしくは多層構造とすることもできる。例えば、ＰＳ層の両面にＰＭＭＡ層を設けた３層構造の透明熱可塑性樹脂などを用いることができる。
さらに、前記透明熱可塑性樹脂の表面に、高屈折率の樹脂を設けたものを使用することもできる。高屈折率の樹脂としては、例えば、フルオレン系エポキシ化合物、フルオレン系アクリレート化合物、フルオレン系ポリエステル（ＯＫＰ）、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）、ポリジフェニルシラン（ＰＤＰＳ）などが挙げられる。
これらの透明熱可塑性樹脂は単層もしくは多層構造とすることもできる。例えば、ＰＳ層の両面にＰＭＭＡ層を設けた３層構造の透明熱可塑性樹脂などを用いることができる。
さらに、前記透明熱可塑性樹脂の表面に、高屈折率の樹脂を設けたものを使用することもできる。高屈折率の樹脂としては、例えば、フルオレン系エポキシ化合物、フルオレン系アクリレート化合物、フルオレン系ポリエステル（ＯＫＰ）、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）、ポリジフェニルシラン（ＰＤＰＳ）などが挙げられる。
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。また、特に断らない限り、例中の「部」および「％」は各々「質量部」および「質量％」を表わす
（実施例）
一軸方向に熱収縮する厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート製加熱収縮性フィルム（三菱樹脂株式会社製ヒシペットＬＸ−６０Ｓ、ガラス転移温度７０℃）の片面に、トルエンに希釈したポリメチルメタクリレート（ポリマーソース株式会社製Ｐ４８３１−ＭＭＡ、ガラス転移温度１００℃）を厚さが２μｍになるようにバーコーターにより塗工し、機能層を形成して積層シートを得た。
次いで、その積層シートを８０℃で５０秒間加熱することにより、加熱前の長さの５０％に熱収縮させ（すなわち、変形率５０％で変形させ）、機能層形成面に、収縮方向に対して直交方向に沿って波状の凹凸パターンを有する凹凸パターン形成シート10を得た。
得られた凹凸パターン形成シートの凹凸パターン表面を原子間力顕微鏡で測定し、得られた３次元情報を元に、金属ロール表面にダイヤモンドバイトを使用して、凹凸パターン形成シートを略同一の凹凸パターンが形成された凹凸パターン形成モールドを得た。
この凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面にエポキシアクリレート系プレポリマー、２−エチルヘキシルアクリレートおよびベンゾフェノン系光重合開始剤を含む未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を塗工した。
次いで、未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物の塗膜の凹凸パターン形成モールドと接していない面に厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを重ね合わせ、押圧した。
次いで、ポリエチレンテレフタレートフィルムの上から紫外線を照射し未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させ、その硬化物を凹凸パターン形成モールドから剥離することにより、光拡散体を得た。
得られた光拡散体は平面上の一方向に光を強く拡散する異方性拡散シートであった。
一軸方向に熱収縮する厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート製加熱収縮性フィルム（三菱樹脂株式会社製ヒシペットＬＸ−６０Ｓ、ガラス転移温度７０℃）の片面に、トルエンに希釈したポリメチルメタクリレート（ポリマーソース株式会社製Ｐ４８３１−ＭＭＡ、ガラス転移温度１００℃）を厚さが２μｍになるようにバーコーターにより塗工し、機能層を形成して積層シートを得た。
次いで、その積層シートを８０℃で５０秒間加熱することにより、加熱前の長さの５０％に熱収縮させ（すなわち、変形率５０％で変形させ）、機能層形成面に、収縮方向に対して直交方向に沿って波状の凹凸パターンを有する凹凸パターン形成シート10を得た。
得られた凹凸パターン形成シートの凹凸パターン表面を原子間力顕微鏡で測定し、得られた３次元情報を元に、金属ロール表面にダイヤモンドバイトを使用して、凹凸パターン形成シートを略同一の凹凸パターンが形成された凹凸パターン形成モールドを得た。
この凹凸パターン形成モールドの凹凸パターンが形成された面にエポキシアクリレート系プレポリマー、２−エチルヘキシルアクリレートおよびベンゾフェノン系光重合開始剤を含む未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を塗工した。
次いで、未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物の塗膜の凹凸パターン形成モールドと接していない面に厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを重ね合わせ、押圧した。
次いで、ポリエチレンテレフタレートフィルムの上から紫外線を照射し未硬化の紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させ、その硬化物を凹凸パターン形成モールドから剥離することにより、光拡散体を得た。
得られた光拡散体は平面上の一方向に光を強く拡散する異方性拡散シートであった。
１０ 凹凸パターン形成シート
１０ａ 積層シート
１１ 樹脂基材
１１ａ 加熱収縮性フィルム
１２ 硬質層
１２ａ 凹凸パターン
１２ｂ 底部
１３ 表面平滑硬質層
１０ａ 積層シート
１１ 樹脂基材
１１ａ 加熱収縮性フィルム
１２ 硬質層
１２ａ 凹凸パターン
１２ｂ 底部
１３ 表面平滑硬質層
Claims (3)
- 表面上に凹凸パターンが形成された光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドを製造する方法であって、
予め形成された最頻ピッチが１μｍを超え２０μｍ以下である凹凸パターン形成シートの3次元データを計測する工程と、その計測データを元に、金属、金属化合物、樹脂の少なくとも１種からなる表面上に、切削加工により、前記凹凸パターン形成シートと同等または相似形の凹凸パターンを形成する工程とからなることを特徴とする光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドの製造方法。 - 請求項１に記載の光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドの凹凸パターンが形成された面に、未硬化の硬化性樹脂を塗工する工程と、
該硬化性樹脂を硬化させた後、硬化した塗膜を光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドから剥離する工程とを有する光拡散体の製造方法。 - 請求項１に記載の光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドの凹凸パターンが形成された面に、シート状の熱可塑性樹脂を接触させる工程と、
該シート状の熱可塑性樹脂を光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドに押圧しながら加熱して軟化させた後、冷却する工程と、
冷却したシート状の熱可塑性樹脂を光拡散体用凹凸パターン形成ロールモールドから剥離する工程とを有する光拡散体の製造方法。
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