JPH01192530A

JPH01192530A - レンズシートの製造方法

Info

Publication number: JPH01192530A
Application number: JP1794188A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Hatano; 正弘波多野
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1988-01-28
Filing date: 1988-01-28
Publication date: 1989-08-02
Anticipated expiration: 2012-05-07
Also published as: JP2608441B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野］本発明は、透過形スクリーン等に使用されるフレネルレ
ンズシート、プリズムレンズシート　レンチキュラーレ
ンズシート等のようなレンズシートおよびその製造方法
に関し、特に、１層または２層の電離放射線硬化樹脂の
みで成形した薄形のレンズシートおよびその製造方法に
関する。

〔従来技術〕

従来、この種のレンズシートは、プレス法、キャスト法
等の方法により成形されていた。前者のプレス法は、加
熱、加圧、冷却サイクルで製造するため、生産性が悪か
った。また、後者のキャスト法は、成形型にモノマーを
流し込んで重合するため、製作時間がかかるとともに、
成形型が多数個必要なため、製造コストが上がるという
問題があった。

このような問題を解決するために、成形型とベース板と
の間に紫外線硬化樹脂または電子線硬化樹脂等の電離放
射線硬化樹脂を流し込んで、紫外線または電子線等の電
離放射線を照射することにより、その樹脂を硬化させて
重合する電離放射線硬化樹脂法（ホトポリマ法）が種々
提案されている。

例えば、特開昭６２−３３６１３号「ビデオブロジヱク
タ用スクリーンの製造方法」においては、「レンズ金型
内に紫外線硬化性樹脂を常圧で注入して紫外線透過性板
で覆い、この紫外線透過性板と金型の間に充填された紫
外線硬化性樹脂に前記紫外線透過性板を透過して紫外線
を照射して硬化させ、硬化した紫外線硬化性樹脂を離型
する」ことを要旨とする提案がなされている。

〔解決すべき課題〕

前記提案による方法では、以下のような解決しなければ
ならない課題があった。

第１に、金型内に注入された紫外線硬化性樹脂に紫外線
透過性基板を積層する手段として、「真空ビンセットを
用い、その紫外線透過性基板を紫外線硬化性樹脂の注入
された金型の一辺に接しておき、対する他の辺を徐々に
紫外線硬化性樹脂に覆せることにより、気泡を巻き込ま
ないように覆う」ことを提案しているが、真空ピンセッ
トを用いてそのような動作をさせるには、制御装置、駆
動装置が複雑となり、コストアップにつながるうえ、完
全に気泡を含まないように覆ぶせることは不可能であっ
た。

第２に、注入時に樹脂中に泡が混入したときには、「ピ
ペット等を用いて除去する」ように提案しているが、そ
の気泡の存在を検出して人手により除去するのでは、生
産性が悪くかつ不確実である。

第３に、注入前に樹脂を予め脱泡して置かなければなら
ず、そのための装置や時間を必要とし、生産性が悪くコ
ストアップにつながる。

このような気泡がレンズ部に残ると、部分欠陥が生じ、
レンズ品質が低下してしまう。

一方、従来のレンズシートでは、ベース板として厚さ３
．０ｍｍ程度のアクリル板を用いていたので、透過形ス
クリーン等に使用する場合に、ベース板の厚さのために
、スクリーン周辺で光学特性が悪く、例えば、多重像を
生じたり、虹色の色むらが生ずることがあった。

本発明の目的は、前述のような課題を解決し、レンズ部
に気泡を含むことがなく、かつ、光学特性に優れたレン
ズシートおよびその製造方法を提供することにある。

〔発明の開示〕

本件発明者は、種々検討した結果、電離放射線硬化樹脂
をベース部材を介して加圧ロールで均しながら成形型に
塗布して成形し、成形後そのベース部材を剥離すること
により、前記目的を達成し得ることを見出して本発明を
するに至った。

第１図は、本発明による第１の構成のレンズシートを説
明するための図、第２図は、前記第１の構成のレンズシ
ートの製造方法を説明するための流れ図である。

すなわち、本発明による第１の構成のレンズシートは、
レンズパターンを電離放射線硬化樹脂１により薄いシー
ト状に成形したものである。

レンズパターンとしては、フレネルレンズ、プリズムレ
ンズ、レンチキエラーレンズ等の形状とすることができ
る。

この電離放射線硬化樹脂１は、紫外線硬化樹脂または電
子線硬化樹脂等を用いることができ、例えば、ウレタン
アクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルア
クリレート、ポリエーテルアクリレート、メラミンアク
リレート等のアクリロイル基をもつ重合性オリゴマー、
モノマーと、アクリル酸、アクリルアミド、アクリロニ
トリル。

スチレン等重合性ビニル基をもつ重合性オリゴマー、モ
ノマー等の単体あるいは配合したものに、必要に応じて
増感剤等の添加剤を加えたものを用いることができる。

このような電離放射線硬化樹脂としては、表面強度や硬
度等の一般機械物性を高くするために、多官能基をもつ
七ツマ−またはプレポリマーを使用するほうがよく、実
際にも２官能基以上のものが好ましく使用される。

また、本発明のレンズシートは、ベース板をなくしたの
で、電離放射線硬化樹脂に適当な柔軟性と、機械的な強
度を必要とする。また、光学的には高い透明性を必要と
する。この場合、レンズシート全体の厚さは、前記性能
および光学特性との兼ね合いで決められるが、０．１ｍ
ｍ−１，２ｍｍの範囲で好適に実施できる。

さらに、この電離放射線硬化樹脂には、拡散剤を含ませ
ることができる。拡散剤は、コーティング適性を向上さ
せるとともに、重合収縮を防止することができ、さらに
、拡散性を付与することができる。拡散剤としては、ガ
ラス、シリカ、アルミナ、不溶性プラスチック、タルク
等を用いることができる。

次に、本発明による第１の構成のレンズシートの製造方
法は、樹脂塗布工程１０１と、均し積層工程１０２と、
樹脂硬化工程１０３と、離型剥離工程１０４とから構成
されている。

樹脂塗布工程１０１は、レンズパターン型が形成された
成形型の端部に電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりを形成
する工程である。この工程における電離放射線硬化樹脂
は、仮ラミネートするベース部材と成形型間に入り込む
気泡を押し出す働きをする。電離放射線硬化樹脂の樹脂
溜まりを形成する方法としては、スクィーズイング法、
フローコート法、ロールコート法等の方法をとることが
できる。

均し積層工程１０２は、前記電離放射線硬化樹脂の樹脂
溜まりに電離放射線透過性のベース部材を載せそのベー
ス部材を介して加圧ロールで前記電離放射線硬化樹脂を
前記成形型上に均しながら前記ベース部材を前記電離放
射線硬化樹脂に積層する工程である。この工程は、成形
型とベース部材間に入る気泡を押し出すとともに、成形
物の厚みを均一にする働きをする工程である。

ここで、ベース部材としては、電離放射線透過性のもの
であればよく、例えば、透明アクリル板等を用いること
ができる。また、電離放射線硬化樹脂に対して剥離性を
持たせるために剥離剤等を塗布しておくことができる。

このベース部材は、平板でもよいが、加圧ロールで、電
離放射線硬化樹脂を均しながら積層するときの脱泡効果
を高めるために湾曲させておいてもよい。

樹脂硬化工程１０３は、前記電離放射線硬化樹脂に電離
放射線を照射して硬化させる工程である。

この工程では、紫外線または電子線等の電離放射線を照
射することにより、その樹脂を硬化させるが、この際、
ロール加圧部にできるだけ光源を近づけることが好まし
い。これは、成形型とベース部材間の浮き上がりや、そ
れらの間に気泡が再混入するのを防止するためである。

離型剥離工程１０４は、前記成形型から前記電離放射線
硬化樹脂を離型するとともに前記ベース部材を剥離する
工程である。

第３図は、本発明による第２の構成のレンズシートを説
明するための図、第４図は、前記第２の構成のレンズシ
ートの製造方法を説明するための流れ図である。

すなわち、本発明による第２の構成のレンズシートは、
レンズパターンの先端付近を第１の電離放射線硬化樹脂
１１により、そのレンズパターンの基部側を第２の電離
放射線硬化樹脂１２により薄いシート状に成形したもの
である。

第２の構成のレンズシートは、第３Ｂ図に拡大して示し
たように、第１の電離放射線硬化樹脂１１および第２の
電離放射線硬化樹脂１２の２層で構成されているところ
以外は、第１の構成のレンズシートと略同様であるので
、異なるところのみ説明する。

電離放射線硬化樹脂としては、前述のものと同様のもの
を使用できるが、第１の電離放射線硬化樹脂の物性とし
ては、成形型転写性、脱泡性３成形型に対する濡れ性１
表面硬化性が重視され、第２の電離放射線硬化樹脂とし
ては、ベース部材との剥離性、流動性、透明性、ベース
板に変わる剛性、柔軟性等の機械的強度等が重視される
。

また、粘度としては、第１の電離放射線硬化樹脂は、２
００センチボイズ以下に調整された低粘性のものが好ま
しく、第２の電離放射線硬化樹脂は、５００〜５０００
センチボイズに調整された比較的粘度の高いものが使用
される。この理由は、第１の電離放射線硬化樹脂は、成
形型の微細なレンズパターンとの間に気泡を含まないよ
うに全面に塗布するので粘度は低くなければならず、第
２の電離放射線硬化樹脂は、均しながら塗布して樹脂内
の気泡を追い出すのである程度粘度が高くなくてはなら
ないからである。このように、第１の電離放射線硬化樹
脂層を形成することにより、成形型界面での脱泡性がよ
り向上する。

このように、樹脂を２層にすることにより、成形型、ベ
ース部材あるいは成形されたレンズシート自体の各部に
対するそれぞれの機能をより有効に果たすことができる
とともに、それらの機能を２層に分けることで樹脂選択
の幅を広くすることができる。

以下、各電離放射線硬化樹脂の選択条件をさらに説明す
る。レンズシートの場合には、少なくとも両者の屈折率
は略等しいことが要求される。これは、第１の電離放射
線硬化樹脂と第２のＴｉ、Ｈ放射線硬化樹脂とが積層さ
れた界面は、必ずしもフラットになるとは限らないので
、２つの樹脂の屈折率が大きく異なると、均一な光が得
られなくなるためである。

この関係を満たせば、第１の電離放射線硬化樹脂と第２
の電離放射線硬化樹脂とは、同一の材質であってもよい
し、異なる材質のものであってもよい。異なる樹脂の場
合には、略屈折率の等しい組み合わせのものを、物性を
考慮して用いればよく、例えば、第１の電離放射線硬化
樹脂として成形型再現性がよく、表面強度の高いウレタ
ンアクリレート樹脂を用い、第２の電離放射線硬化樹脂
として柔軟性のよいエポキシアクリレート樹脂を用いる
ことができる。また、第１の電離放射線硬化樹脂と第２
の電離放射線硬化樹脂の加工工程における樹脂温度を変
化させるとか、添加剤（消泡剤、レベリング剤等）、溶
剤等を添加するとか、あるいは、第１の電離放射線硬化
樹脂と第２の電離放射線硬化樹脂のモノマー、オリゴマ
ー等の配合比を変化させるとかして成形型に対する濡れ
性。

流動性、粘性等を適性に調整すればよい。

さらに、前記第１の電離放射線硬化樹脂と第２の電離放
射線硬化樹脂の双方または一方に、拡散剤を含ませるこ
とができる。

次に、本発明による第２の構成のレンズシートの製造方
法は、第４図に示すように、第１の樹脂塗布工程２０１
と、第２の樹脂塗布工程２０２と、均し積層工程２０３
と、樹脂硬化工程２０４と、離型剥離工程２０５とから
構成されている。

第１の樹脂塗布工程２０１は、レンズパターン型が形成
された成形型の全面に第１の電離放射線硬化樹脂を塗布
する工程である。この工程は、成形型の濡れ性を均一化
するとともに、塗布量の安定化を図り、さらに、次工程
での脱泡を促進するための工程である。具体的には、ロ
ールコート法。

シルクスクリーン法、カーテン法、グラビア法等により
実施することができる。

第２の樹脂塗重工１程２０２は、前記成形型の端部に第
２の電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりを形成する工程で
ある。

均し積層工程２０３は、前記第２の電離放射線硬化樹脂
の樹脂溜まりに電離放射線透過性のベース部材を載せそ
のベース部材を介して加圧ロールで前記第２の電離放射
線硬化樹脂を前記成形型に塗布された前記第１の電離放
射線硬化樹脂上に均しながら前記ベース部材を前記第２
の電離放射線硬化樹脂に積層する工程である。

樹脂硬化工程２０４は、前記各電離放射線硬化樹脂に電
離放射線を照射して硬化させる工程である。

離型剥離工程２０５は、前記成形型から前記各電離放射
線硬化樹脂を離型するとともに前記ベース部材を剥離す
る工程である。

２０２〜２０５の各工程は、第１の構成のレンズシート
の製造方法の工程（１０１〜１０４）と略同様に実施す
ることができる。

なお、本発明では、レンズシートとして説明したが、本
発明によるシートの構造や製造方法は、表面に微細パタ
ーンを有するものであればよく、光カード、光ディスク
、ホログラム等にも適用できる。

〔実施例］以下、実施例につき、本発明をさらに詳細に説明する。

第５図は、本発明による第１の構成のレンズシートおよ
びその製造方法の実施例を示した工程図である。

第５図において、１は電離放射線硬化樹脂、２はベース
部材、３は成形型、４はロール、５はＵ■光源である。

まず、第５図（ａ）に示すように、たて横１ｍで、ピッ
チ０．１ｍｍのフレネルレンズ形状の成形型３の左端（
ロール４側）に、電離放射線硬化樹脂１をフローコート
法により滴下し、１．０　ｇ　／ｃｉの樹脂溜まりを形
成した。電離放射線硬化樹脂１としては、屈折率１．４
９．粘度１５００センチボイズに調整したエポキシアク
リレート系のＵＶ硬化樹脂を用いた。

次に、第５図［有］）に示すように、ベース部材２とし
て、剥離剤を塗布したＵＶ透過性のある厚さ３゜０ｍｍ
のアクリル板を積層し、加圧ロール４．４を速度５０ｃ
ｍ／ｍｉｎで転勤して加圧した。このとき、図中Ａで示
す部分で、成形型３とベース部材２の間に入る気泡を押
し出している。この際、ベース部材２側からＵＶ光源５
を用いて、１６０Ｗ　／　ｃ　ｍの紫外線（ＵＶ）を照
射し、電離放射線硬化樹脂１を硬化した。

最後に、第５図（Ｃ）に示すように、成形型４を解圧離
型するとともに、ベース部材２を剥離して、厚さ０．２
ｍｍのフレネルレンズシートを得た。このレンズシート
は、電離放射線硬化樹脂１のみで構成されものである。

このフレネルレンズシートは、レンズ部に気泡を混入し
ておらず、透過形スクリーンの一部に使用した結果、周
辺部での色むらがなく、解像性も良好な画像が得られた
。

第６図は、本発明による第２の構成のレンズシートおよ
びその製造方法の実施例を示した工程図である。

第６図において、１１は第１の電離放射線硬化樹脂、１
２は第２の電離放射線硬化樹脂であり、前述の実施例と
同様な機能を果たす部分には同一の符号が付しである。

まず、第６図（ａ）に示すように、たて横１ｍで、ピッ
チ０．１ｍｍのフレネルレンズ形状の成形型３に、第１
の電離放射線硬化樹脂１１として、屈折率１．４９．粘
度１００センチボイズに調整したウレタンアクリレート
系のＵＶ硬化樹脂をシルクスクリーン法により厚さ５０
μｍに塗布した。

次に、第６図い）に示すように、第２の電離放射線硬化
樹脂１２を成形型３の左端（ロール４側）にフローコー
ト法により滴下し、１．　Ｏｇ　／ｃｄの樹脂溜まりを
形成した。第２の電離放射線硬化樹脂１２としては、屈
折率１．４９．粘度１５００センチボイズに調整したエ
ポキシアクリレート系のＵＶ硬化樹脂を用いた。

さらに、第６図（Ｃ）に示すように、ベース部材２とし
て、剥離剤を塗布したＵＶ透過性のある厚さ３．０ｍｍ
のアクリル板であって、曲率半径が６０００ｍｍに曲げ
加工したものを積層し、加圧ロール４．４を速度５０ｃ
ｍ／ｍｉｎで転動して加圧した。このとき、図中Ａで示
す部分で、成形型３とベース部材２の間に入る気泡を押
し出している。

この際、ベースフィルム２側からＵＶ光源５を用いて、
１６０Ｗ／ｃｍの紫外線（ＵＶ）を照射し、第１の電離
放射線硬化樹脂１１と第２の電離放射線硬化樹脂１２を
硬化した。

最後に、第６図（ｄ）に示すように、成形型４を解圧離
型するとともに、ベース部材２を剥離して、厚さ０．２
ｍｍのフレネルレンズシートを得た。このレンズシート
は、レンズ部の先端付近が第１の１ｉ離放射線硬化樹脂
１１で構成され、基部側が第２の電離放射線硬化樹脂１
２で構成されたものである。

このフレネルレンズシートは、レンズ部、特に表面には
、気泡を混入しておらず、透過形スクリーンの一部に使
用した結果に、周辺部での色むらがなく、解像性も良好
な画像が得られた。

なお、第５図の実施例の場合に湾曲したベース部材を用
い、第６図の実施例の場合に平坦なベース部材を用いて
成形しても同様なレンズシートを得ることができる。

〔発明の効果〕

以上詳しく説明したように、本発明によれば、厚いベー
ス板がないので、透過形スクリーンを構成するフレネル
レンズシート等に用いた場合に、周辺部の光学特性が向
上した。

また、電離放射線硬化樹脂にベース部材を載せ、加圧ロ
ールで均しながら、塗布していくので、真空雰囲気中で
成形しなくとも、レンズ部に気泡が混入することはなく
なった。

さらに、特性の異なる第１および第２の電離放射線硬化
樹脂を別工程で塗布するようにしたので、脱泡性がより
向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による第１の構成のレンズシートを説
明するための図、第２図は、前記第１の構成のレンズシ
ートの製造方法を説明するための流れ図である。第３図は、本発明による第２の構成のレンズシートを説
明するための図、第４図は、前記第２の構成のレンズシ
ートの製造方法を説明するための流れ図である。第５図は、本発明による第１の構成のレンズシートおよ
びその製造方法の実施例を示した工程図である。第６図は、本発明による第２の構成のレンズシートおよ
びその製造方法の実施例を示した工程図である。 ■・・・電離放射線硬化樹脂１１・・・第１の電離放射線硬化樹脂１２・・・第２の電離放射線硬化樹脂２・・・ベース部材３・・・成形型４・・・加圧ロール５・・・ＵＶ光源特許出願人　大日本印刷株式会社代　理　人　弁理士　鎌１）次男第１Ａ図　　　　　第３Ａ図第旧図　　　　第３Ｂ図第２図第５図第６図ぞ１の電財厭１０負石吏イＣ引脇手続補正書１、事件の表示　　昭和６３年１月２８日提出の特許願
（２）２、発明の名称　　レンズシートおよびその製造
方法３、補正をする者事件との関係　特許出願人住　所　　　◎１６２−０１東京都新宿区市谷加賀町−
丁目１番１号名　称　　　（２８９）　　大日本印刷株
式会社代表者　北島　義俊４、代理人住　所　　　◎１７０東京都豊島区東池袋−丁目３６番
３号６、補正により増加する請求項の数　　なし７、補
正の対象　　明細書の発明の詳細な説明の欄８、補正の
内容　　別紙の通り補正の内容（１）明細書第１３頁第１６行目の「・・・調整すれば
よい。」を以下の通り補正する。［・・・調整すればよい。溶剤を用いて調整した場合に
は、樹脂収縮や溶剤劣化等を防止するために、塗布後に
その溶剤を揮散させておくことが望ましい。」以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レンズパターンを電離放射線硬化樹脂により薄い
シート状に成形したレンズシート。
（２）レンズパターン型が形成された成形型の端部に電
離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりを形成する樹脂塗布工程
と、前記電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりに電離放射線
透過性のベース部材を載せそのベース部材を介して加圧
ロールで前記電離放射線硬化樹脂を前記成形型上に均し
ながら前記ベース部材を前記電離放射線硬化樹脂に積層
する均し積層工程と、前記電離放射線硬化樹脂に電離放
射線を照射して硬化させる樹脂硬化工程と、前記成形型
から前記電離放射線硬化樹脂を離型するとともに前記ベ
ース部材を剥離する離型剥離工程とから構成したレンズ
シートの製造方法。
（３）レンズパターンの先端付近を第１の電離放射線硬
化樹脂により、そのレンズパターンの基部側を第２の電
離放射線硬化樹脂により薄いシート状に成形したレンズ
シート。
（４）レンズパターン型が形成された成形型の全面に第
１の電離放射線硬化樹脂を塗布する第１の樹脂塗布工程
と、前記成形型の端部に第２の電離放射線硬化樹脂の樹
脂溜まりを形成する第２の樹脂塗布工程と、前記第２の
電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりに電離放射線透過性の
ベース部材を載せそのベース部材を介して加圧ロールで
前記第２の電離放射線硬化樹脂を前記成形型に塗布され
た前記第１の電離放射線硬化樹脂上に均しながら前記ベ
ース部材を前記第２の電離放射線硬化樹脂に積層する均
し積層工程と、前記各電離放射線硬化樹脂に電離放射線
を照射して硬化させる樹脂硬化工程と、前記成形型から
前記各電離放射線硬化樹脂を離型するとともに前記ベー
ス部材を剥離する離型剥離工程とから構成したレンズシ
ートの製造方法。