構造化光学フィルム及びこれを用いたバックライト
【課題】正面輝度の低下を防止しつつ微細欠陥を視認し難くさせる構造化光学フィルム及びこれを用いたバックライトを提供する。
【解決手段】本発明の構造化光学フィルム１は、構造化面２を有するものであって、構造化面２は、概して平行に並んでいる複数の凸状の列３により構成されてなり、隣接する凸状の列３が谷４によって隔てられており、凸状の列３はそれぞれピーク５を備えており、ピーク５の高さはその稜線に沿って変動し、かつ、隣接するピーク５間のピッチ６は変動し、隣接する谷４間のピッチ７はその前後のピッチ７と相違する。
【解決手段】本発明の構造化光学フィルム１は、構造化面２を有するものであって、構造化面２は、概して平行に並んでいる複数の凸状の列３により構成されてなり、隣接する凸状の列３が谷４によって隔てられており、凸状の列３はそれぞれピーク５を備えており、ピーク５の高さはその稜線に沿って変動し、かつ、隣接するピーク５間のピッチ６は変動し、隣接する谷４間のピッチ７はその前後のピッチ７と相違する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示装置のバックライトに用いられる構造化光学フィルムに関し、正面輝度の低下を防止しつつ微細欠陥を視認し難くさせる構造化光学フィルム及びこれを用いたバックライトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー液晶表示装置が、ノート型パソコンもしくはデスクトップ型パソコンなどのモニターまたは液晶テレビなどの様々な分野で用いられている。この種の液晶表示装置は、液晶セルとバックライトとを備えており、当該バックライトの構造としては、光源を拡散板を介して液晶セルの直下に設けた直下型の構造、あるいは光源を導光板の側面に設けたエッジライト方式の構造などが知られている。
【０００３】
カラー液晶表示装置は、ＰＤＰ、ＣＲＴあるいは有機ＥＬ表示装置に比べて、消費電力が小さいという点において優れている。しかしながら、カラー液晶表示装置では、正面輝度が低くなりがちであった。そこで、上述のバックライトを用いて光学的な効率を高めることにより、小さな消費電力で正面輝度を高くすることが求められている。
【０００４】
このようなバックライトとしては、一般的に、光源、拡散板や導光板、構造化光学フィルム等により構成される。
【０００５】
このうち、構造化光学フィルムは、拡散板や導光板の光出射面上に配置され、拡散板や導光板から出射された光を屈折作用により正面に集光させ、正面輝度を向上させる機能を果たす。
【０００６】
一般に、構造化光学フィルムは、断面が三角形状の構造物が複数規則的に配列されたレンズ部を備えており、当該断面三角形状の構造物の頂角、即ち、構造物の斜辺同士で形成される角度を９０°としたものが、正面輝度を高める上で最適であると考えられている。なお、レンズ単位の頂部の曲率半径は０であること、すなわち先端は先鋭な形状とされていることが望ましいと考えられている（特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】特開平０９−１９７１０９号公報（発明の実施の形態）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した構造化光学フィルムは、構造物の先端が先鋭な形状であるため、取扱時の傷付き、使用時の振動による構造物の先端部の傷付き等が発生し易く、傷付きが発生すると輝度が低下する等の光学欠陥が発生してしまうため、歩留まりが低下しないよう当該構造化光学フィルムの取扱いには多大な注意を要するものであった。
【０００９】
さらに、上述した構造化光学フィルム以外の光学部材や、拡散板や導光板等の部材に関しても、その製造工程やバックライト組立工程において微細な欠陥が入ることがあり、かかる欠陥を備えた部材を含んだバックライトも、同様に光学特性に悪影響を及ぼしてしまうため、同様に商品価値を失ってしまうという問題を有していた。
【００１０】
そこで、本発明は、正面輝度の低下を防止しつつ微細欠陥を視認し難くさせる構造化光学フィルム及びこれを用いたバックライトとすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、これらの問題を解決すべく鋭意検討を行った結果、特殊な構造化面を有する構造化光学フィルムとすることで、正面輝度の向上という機能を発揮しつつ、微細欠陥を視認し難くさせることができることを見出し、本発明に至ったものである。
【００１２】
即ち、本発明の構造化光学フィルムは構造化面を有するものであって、構造化面は概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなり、隣接する凸状の列が谷によって隔てられており、凸状の列はそれぞれピークを備えており、ピークの高さはその稜線に沿って変動し、かつ、隣接するピーク間のピッチは変動し、隣接する谷間のピッチはその前後のピッチと相違することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の構造化光学フィルムは、好ましくは谷間のピッチが二種類のピッチが交互に繰り返されてなることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の構造化光学フィルムは、好ましくは谷間の前記二種類のピッチの相違差が２μｍ以上であり、一方のピッチが１０〜２００μｍであることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の構造化光学フィルムは、好ましくは稜線に沿って変動するピークの高さの変動域をΔＨとするとき、１μｍ≦ΔＨ≦稜線上のピークの最大高さの４０％の関係を満たすことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の構造化光学フィルムは、好ましくは稜線に沿ったピークの高さ変動に周期性があり、平均周期が１０００〜５０００μｍであることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の構造化光学フィルムは、好ましくは構造化面が前記ピークの稜線に沿った平均高さの異なる二種類の凸状の列から構成されてなり、平均高さの低い凸状の列のピークの高さの変動域が、平均高さの高い凸状の列のピークの高さの変動域よりも大きいことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の構造化光学フィルムは、好ましくは構造化光学フィルムの任意の箇所において、凸状の列のピークの稜線の流れ方向に対し垂直な方向で切断した際の稜線上の最大高さをＨｐmax、最小高さをＨｐminとするとき、Ｈｐmax−Ｈｐmin≧３μｍの関係を満たすことを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明のバックライトは、少なくとも光源と、前記光源に隣接して配置され、導向又は拡散のための光学板と、前記光学板の光出射側に配置された構造化光学フィルムとを備えたものにおいて、構造化光学フィルムが本発明の構造化光学フィルムであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の構造化光学フィルムは、構造化面を有するものであって、構造化面は概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなり、隣接する凸状の列が谷によって隔てられており、凸状の列はそれぞれピークを備えており、ピークの高さはその稜線に沿って変動し、かつ、隣接するピーク間のピッチは変動し、隣接する谷間のピッチはその前後のピッチと相違してなるため、従来ではなしえなかった正面輝度の向上という機能を発揮しつつ、微細欠陥を視認し難くさせるものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の構造化光学フィルムは、構造化面を有するものであって、構造化面は、概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなり、隣接する凸状の列が谷によって隔てられており、凸状の列はそれぞれピークを備えており、ピークの高さはその稜線に沿って変動し、かつ、隣接するピーク間のピッチは変動し、隣接する谷間のピッチはその前後のピッチと相違するものである。また、本発明のバックライトは、本発明の構造化光学フィルムが用いられたものである。以下、本発明の構造化光学フィルムの実施の形態について説明する。
【００２２】
本発明の構造化光学フィルムについて、一つの実施形態を示す斜視図を図１及び図２に示す。図１及び図２に示す構造化光学フィルム１は、構造化面２を有するものであって、前記構造化面２は、概して平行に並んでいる複数の凸状の列３により構成されてなり、隣接する凸状の列３が谷４によって隔てられており、凸状の列３はそれぞれピーク５を備えており、ピーク５の高さはその稜線に沿って変動し、かつ、隣接するピーク５間のピッチ６は変動し、隣接する谷４間のピッチ７はその前後のピッチ７と相違するものである。
【００２３】
また、本発明の構造化光学フィルムについて、正面方向から観察した形状を図３に示す。本発明の構造化光学フィルム１は、上述したように隣接するピーク５間のピッチ６が変動し、隣接する谷４間のピッチ７においても、その前後のピッチ７と相違している。
【００２４】
また、本発明の構造化光学フィルムについて、側面方向から観察した形状を図４に示す。本発明の構造化光学フィルム１は、上述したようにピーク５の高さはその稜線に沿って変動している。谷４の高さにおいても、同様に変動している。
【００２５】
なお、本発明でいう谷の平均高さとは、図４に示すように、構造化面に対向する面から谷の稜線の平均面までの長さｐをいい、ピークの平均高さとは、構造化面の先端部の稜線の平均面から谷の平均高さまでの長さｑをいう。
【００２６】
また、本発明でいうピークの高さとは、図４に示すように、任意の地点の谷の平均高さからピークの稜線までの実際の長さａをいい、谷の高さとは、任意の地点の構造化面に対向する面から谷まで実際の長さｂをいう。
【００２７】
本発明の構造化光学フィルムは、このように凸状の列のピークの高さが稜線に沿って変動したり、隣接するピーク間のピッチが変動したり、谷間のピッチがその前後のピッチと相違したりする特殊な構造化面を備えていることから、正面輝度が低下することなく微細欠陥が視認し難い構造化光学フィルムとすることができる。なお、ここでいう「微細な欠陥」とは、直径１０〜１００μｍ程度の傷や異物等を指す。また、このような構造化面を備えることにより、従来の構造化光学フィルムに比べ、正面方向だけでなく正面方向から若干外れた方向に対しても輝度を向上させることができる。また、このような構造化光学フィルムは、微細欠陥が視認し難いことから、製造時や使用時における過度な注意が不要となり、取扱い性が良好なものとなる。
【００２８】
前記凸状の列の谷間のピッチは、当該ピッチと前後のピッチとで相違するものである。谷間のピッチが当該前後のピッチと相違した構成とすることにより、微細欠陥を視認し難くすることができる。また、正面輝度の低下を十分に抑える観点から、二種類のピッチが交互に繰り返されてなるものとすることが好ましい。
【００２９】
谷間のピッチは、前後のピッチと相違するものであるが、１０〜２００μｍの範囲内とすることが好ましく、１０〜８０μｍとすることがより好ましい。また、当該ピッチと前後のピッチとの相違差は、２μｍ以上とすることが好ましく、２〜１０μｍとすることがより好ましい。
【００３０】
凸状の列の谷の頂角は、８０〜１０５°の範囲内であることが好ましい。
【００３１】
次に、凸状の列の隣接するピーク間のピッチは、変動するものである。隣接するピーク間のピッチが変動することにより、微細欠陥を視認し難くすることができる。当該ピーク間のピッチは、前記ピークの最大高さの２〜３０％の範囲内でランダムに変動することが好ましく、具体的には１０〜２００μｍの範囲内でランダム変動することが好ましい。
【００３２】
また、凸状の列のピークの高さは、その稜線に沿って変動するものである。ピークの高さをその稜線に沿って変動させ、かつ、隣接するピーク間のピッチを変動させることにより、微細欠陥を視認させ難くすることができる。
【００３３】
凸状の列のピークの平均高さは、ピークの頂角や谷のピッチによっても左右されるため一概にはいえないが、正面輝度向上の観点から、５〜１００μｍであることが好ましく、５〜４０μｍであることがより好ましい。
【００３４】
また、上述したピークの高さの変動域をΔＨとするとき、取り扱い時の擦り傷などを抑止して微細欠陥を生じ難くさせる観点から、１μｍ≦ΔＨ≦稜線上のピークの最大高さの４０％の関係を満たすものとすることが好ましい。特に、１μｍ≦ΔＨ≦稜線上のピークの最大高さの２５％の関係を満たすものとすることがより好ましい。
【００３５】
また、前記稜線に沿ったピークの高さ変動は周期性があることが好ましく、具体的には平均周期が１０００〜５０００μｍの範囲内であることが好ましく、１０００〜２０００μｍであることがより好ましい。平均周期がこのような範囲内であることにより、正面輝度を必要以上に低下させることなく微細欠陥を視認し難くすることができる。
【００３６】
前記構造化面は、概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなるものであるが、前記凸状の列が、前記ピークの稜線に沿った平均高さの異なる二種類のものにより構成されてなることが、微細欠陥を視認し難くすることができる観点から好ましい。
【００３７】
特に、前記平均高さの低い凸状の列のピークの高さの変動域が、前記平均高さの高い凸状の列のピークの高さの変動域よりも大きいと、平均高さの低い凸状の列の任意のピークの高さが平均粒径の高い凸状の列の任意のピークの高さを超えることがあり、このような構造化面を有する構造化光学フィルムは対向する部材への接点部位が増加し、圧力集中が緩和することになるため、取り扱い時の擦り傷などを抑止することができる点で好ましい。
【００３８】
また、本発明の構造化光学フィルムは、構造化光学フィルムの任意の箇所において、図５に示すように凸状の列のピークの稜線の流れ方向に対し垂直な方向で切断した際の稜線上の最大高さをＨｐmax、最小高さをＨｐminとするとき、Ｈｐmax−Ｈｐmin≧３μｍの関係を満たすことが好ましい。このような関係を満たすことにより、微細欠陥を視認し難くすることができる。
【００３９】
凸状の列のピークの頂角は、８０〜１０５°の範囲内であることが好ましい。また、凸状の列の形状は、ピークが先鋭な形状である三角柱状の列や、三角柱の列の先端部に若干のＲを持たせたものであっても構わない。
【００４０】
本発明の構造化光学フィルムの構成としては、上述した構造化面を有する単独の層により構成されてなるものであっても、支持体上に構造化面を有する層が積層されてなるものであってもよい。
【００４１】
支持体としては、ガラス板やプラスチックフィルム等の透明性の高いものを用いることができる。ガラス板としては、例えばケイ酸塩ガラス、リン酸塩ガラス、ホウ酸塩ガラス等の酸化ガラスを板ガラス化したものを使用することができ、特にケイ酸ガラス、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラス等のケイ酸塩ガラスを板ガラス化したものが好ましい。プラスチックフィルムとしては、例えば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、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、トリアセチルセルロース、アクリル、ポリ塩化ビニル、ノルボルネン化合物等が使用でき、延伸加工、特に二軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムが機械的強度、寸法安定性に優れているために好適に使用される。このような支持体はプラズマ処理、コロナ放電処理、遠紫外線照射処理、下引き易接着層の形成等の易接着処理が施されたものを用いることが好ましい。
【００４２】
支持体の厚みとしては特に限定されず、適用される材料に対して適宜選択することができるが、一般に２５〜３００μｍであり、好ましくは５０〜３００μｍである。
【００４３】
本発明の構造化面を有する層は、高分子樹脂により構成されてなる。高分子樹脂としては、電離放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。
【００４４】
電離放射線硬化性樹脂としては、電離放射線（紫外線または電子線）の照射によって架橋硬化することができる光重合性プレポリマーを用いることができ、この光重合性プレポリマーとしては、１分子中に２個以上のアクリロイル基を有し、架橋硬化することにより３次元網目構造となるアクリル系プレポリマーが特に好ましく使用される。このアクリル系プレポリマーとしては、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、ポリフルオロアルキルアクリレート、シリコーンアクリレート等が使用できる。さらにこれらのアクリル系プレポリマーは単独でも使用可能であるが、架橋硬化性を向上させレンズ層の硬度をより向上させるために、光重合性モノマーを加えることが好ましい。
【００４５】
光重合性モノマーとしては、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート等の単官能アクリルモノマー、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート等の２官能アクリルモノマー、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチルプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等の多官能アクリルモノマー等の１種若しくは２種以上が使用される。
【００４６】
上述した光重合性プレポリマー及び光重合性モノマーの他、紫外線照射によって硬化させる場合には、光重合開始剤や光重合促進剤等の添加剤を用いることが好ましい。
【００４７】
光重合開始剤としては、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンジルメチルケタール、ベンゾイルベンゾエート、α−アシルオキシムエステル、チオキサンソン類等が挙げられる。
【００４８】
また、光重合促進剤は、硬化時の空気による重合障害を軽減させ硬化速度を速めることができるものであり、例えば、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等が挙げられる。
【００４９】
熱硬化性樹脂としては、シリコーン系樹脂、フェノール系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、フラン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、グアナミン系樹脂、ケトン系樹脂、アミノアルキッド系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が挙げられる。これらは単独でも使用可能であるが、架橋性、架橋硬化塗膜の硬度をより向上させるためには、硬化剤を加えることが望ましい。
【００５０】
硬化剤としては、ポリイソシアネート、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、カルボン酸などの化合物を、適合する樹脂に合わせて適宜使用することができる。
【００５１】
熱可塑性樹脂としては、ＡＢＳ樹脂、ノルボルネン樹脂、シリコーン系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、スルフォン系樹脂、イミド系樹脂、フッ素系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、ナイロン系樹脂、ゴム系樹脂、ポリビニルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール等が挙げられる。
【００５２】
なお、これら熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂のうち、構造化面を有する層とした際の塗膜強度や、良好な透明性が得られる観点から、アクリル系樹脂の熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。また、これら熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂は、それぞれ熱硬化性樹脂どうし或いは熱可塑性樹脂どうしを複数種組み合わせた複合樹脂として用いることもできる。
【００５３】
高分子樹脂としては、上述した樹脂以外の樹脂を併用することもできるが、上述した高分子樹脂とそれ以外の樹脂との含有割合としては、本発明の構造物を精度良く製造する観点から、後述するようにＰｈｏｔｏ−Ｐｏｌｙｍｅｒ法（２Ｐ法）によりプリズムシートを製造する場合には、電離放射線硬化性樹脂が全高分子樹脂成分中３０〜９０重量％程度含まれることが好ましい。一方、Ｔｈｅｒｍａｌ−Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ法（２Ｔ法）やエンボス加工法によりプリズムシートを製造する場合では、熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂が全高分子樹脂成分中３０〜９０重量％程度含まれることが好ましい。
【００５４】
なお、構造化面を有する層には、上述した高分子樹脂の他、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、微粒子、滑剤、蛍光増白剤、帯電防止剤、難燃剤、抗菌剤、防カビ剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、可塑剤、レベリング剤、流動調整剤、消泡剤、分散剤、離型剤、架橋剤等の種々の添加剤を含ませることもできる。
【００５５】
前記構造化面を有する層の厚みは、本発明の構造化光学フィルムを構造化面を有する単独の層で形成する場合には、当該層の十分な塗膜強度や平滑性を得る観点から、２５〜３００μｍとすることが好ましい。一方、構造化面を有する層を支持体上に形成して構造化光学フィルムとする場合では、３〜１０μｍとすることが好ましい。なお、ここでいう構造化面を有する層の厚みとは、構造物が形成されていない樹脂部分のみの厚み（図４でいうｐの部分）をいう。
【００５６】
本発明の構造化面を有する層を備えた構造化光学フィルムを製造する方法としては、２Ｐ法、２Ｔ法やエンボス加工法等のような転写賦形技術により形成することができる。例えば、上述したような構造化面を有する層を構成する高分子樹脂等を、要求する構造化面を有する層の表面形状とは相補的な形状を有する型内に充填し、形状パターンを転写賦形させた後、当該高分子樹脂等を硬化させ、型から剥離することで、構造物が賦形された構造化面を有する層を備えた構造化光学フィルムが得られる。一方、支持体を用いる場合には、型内に高分子樹脂等を充填し、その上に支持体を重ね合わせた後、当該高分子樹脂等を硬化させ、型から剥離することで、支持体上に構造物が賦形された構造化面を有する層を備えた構造化光学フィルムが得られる。なお、２Ｐ法により構造化面を有する層の構造物を形成する場合には、電離放射線硬化性樹脂を用い、２Ｔ法やエンボス加工法により構造化面を有する層の構造物を形成する場合には、熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂を用いる。
【００５７】
上述した転写賦形技術のうち構造化光学フィルムを比較的短時間で作製でき、加熱冷却が不要であるため構成部材の熱による変形を少なく抑えられる観点からは、２Ｐ法を採用することが好ましい。一方、構成部材の材料選択性の自由度が高く、プロセスコストを削減可能な観点からは、２Ｔ法を採用することが好ましい。
【００５８】
なお、高分子樹脂を硬化させる方法としては、高分子樹脂が電離放射線硬化性樹脂の場合には電離放射線を照射することで硬化させることができる。また、高分子樹脂が熱硬化性樹脂の場合には、熱を加えることで硬化させることができる。また、高分子樹脂が熱可塑性樹脂の場合には、冷却することで硬化させることができる。ここで、電離放射線としては、例えば超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプなどから発せられる１００〜４００ｎｍ、好ましくは２００〜４００ｎｍの波長領域の紫外線や、走査型・カーテン型の電子線加速器から発せられる１００ｎｍ以下の波長領域の電子線を利用することができる。
【００５９】
本発明の構造化光学フィルムは、このように特殊な構造化面を有するものであるため、正面輝度を低下させることなく微細欠陥を視認し難くすることができる。したがって、歩留まりを低下させることなく、製造時や使用時における取扱い性も良好なものとなる。
【００６０】
次いで、本発明のバックライトの実施の形態について説明する。本発明のバックライトの一つの実施形態を示す断面図を図６に示す。図６の本発明のバックライト１０は、エッジライト方式のバックライトで、光源１１と、導光板１２と、その上に置かれた構造化光学フィルム１とを備えている。なお、図示するように、必要に応じ、構造化光学フィルム１に隣接して光拡散シート１３等を備えていても良い。
【００６１】
また、本発明のバックライトとして、図６ではエッジライト方式のバックライトを説明したが、本発明のバックライトは、拡散板の下側に光源を配置し、その上側に下用光拡散シート、構造化光学フィルム、上用拡散シート等が備えられた直下型のバックライトにおいても適用することができる。
【００６２】
このように、本発明のバックライトは、従来ではなしえなかった正面輝度が低下することなく微細欠陥を視認し難い構造化光学フィルムを備えたものであるため、例えば構造化光学フィルムだけでなく他の部材について付着した微細欠陥をも視認し難くさせることができ、他の部材においても取扱い性に優れたものとなる。
【実施例】
【００６３】
以下、実施例により本発明を更に説明する。なお、「部」、「％」は特に示さない限り、重量基準とする。
【００６４】
１．構造化光学フィルムの作製
［実施例１］
滑らかな表面を有する厚み４ｍｍの銅板に対し、ダイヤモンド製の９０°バイトを用いて切削し、金型を作製した。作製した金型へ、アクリルモノマー（メタクリル酸メチル：和光純薬社）５０重量部、多官能性アクリルモノマー（ＮＫエステルA-TMPT-3EO：新中村化学工業社）４５部、光重合開始剤（イルガキュア184：チバ・ジャパン社）５部からなる混合液を滴下し、厚み１００μｍのポリエステルフィルム（コスモシャインA4300：東洋紡績社）をかぶせ、気泡が残らないようにローラーで樹脂を均一に押し広げて樹脂とポリエステルフィルムを密着させた。
【００６５】
この状態のままポリエステルフィルム側からメタルハライドランプにより１５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、紫外線硬化型樹脂を硬化させたのちポリエステルフィルムを剥離し、金型の形状を忠実に転写し、以下の実施例１の構造化光学フィルムを作製した。
【００６６】
＜実施例１の構造化光学フィルム＞
・ピーク頂角：９０°
・谷間ピッチ：４２μｍと３８μｍとの繰り返し
・凸状の列の構成：平均高さの高い凸状の列と平均高さの低い凸状の列との繰り返し
・平均高さの高い凸状の列のピークの平均高さＨｂ（変動域）：２４μｍ（±３μｍ）
・平均高さの低い凸状の列のピークの平均高さＨｓ（変動域）：２３μｍ（±４μｍ）
・ピークの高さ変動の平均周期：１０００μｍ
・Ｈｐmax−Ｈｐmin＝８μｍ
【００６７】
［実施例２］
実施例１とは異なる切削条件により銅板を切削した以外は実施例１と同様にして、以下の実施例２の構造化光学フィルムを作製した。
【００６８】
＜実施例２の構造化光学フィルム＞
・ピーク頂角：９０°
・谷間ピッチ：５２μｍ、４０μｍ、３６μｍの繰り返し
・凸状の列の構成：平均高さが一番高い凸状の列と、平均高さが二番目に高い凸状の列と、平均高さが一番低い凸状の列との繰り返し
・平均高さが一番高い凸状の列のピークの平均高さＨｂ（変動域）：３０μｍ（±４μｍ）
・平均高さが二番目に高い凸状の列のピークの平均高さＨｍ（変動域）：２４μｍ（±４μｍ）
・平均高さが一番低い凸状の列のピークの平均高さＨｓ（変動域）：２２μｍ（±４μｍ）
・ピークの高さ変動の平均周期：１５００μｍ
・Ｈｐmax−Ｈｐmin＝１６μｍ
【００６９】
［比較例１］
実施例１とは異なる切削条件により銅板を切削した以外は実施例１と同様にして、以下の比較例１の構造化光学フィルムを作製した。
【００７０】
＜比較例１の構造化光学フィルム＞
・ピーク頂角：９０°
・ピークピッチ：４０μｍ
・凸状の列のピークの高さ：２０μｍ
・ピークの高さの変動域：なし
・ピークの高さ変動：なし
【００７１】
［比較例２］
実施例１とは異なる切削条件により銅板を切削した以外は実施例１と同様にして、以下の比較例２の構造化光学フィルムを作製した。
【００７２】
＜比較例２の構造化光学フィルム＞
・ピーク頂角：９０°
・ピークピッチ：５０μｍ
・凸状の列のピークの高さ：２５μｍ
・ピークの高さの変動域：±４μｍ
・ピークの高さ変動の平均周期：１０００μｍ
【００７３】
２．評価
（１）導光板及び拡散フィルムの微細欠陥の視認性
直径１５μｍ、高さ３０μｍの円筒状の異物（欠陥）が表面に付着した厚み０．７ｍｍの付型導光板上に、直径３０μｍの白点状の傷（欠陥）が表面に付着した厚み１００μｍの拡散フィルム（ライトアップMXE：きもと社）、実施例１、２及び比較例１、２で作製した構造化光学フィルム及び厚み１００μｍの拡散フィルム（ライトアップTL2：きもと社）を順次備えてなる７インチのエッジライト型のバックライト（実施例１、２及び比較例１、２のバックライト、線状ランプ一本）を作製した。そして、実施例１、２及び比較例１、２のバックライトについて、導光板及び拡散フィルムの微細欠陥を目視にて確認できるか観察した。目視にて確認することができなかったものを「○」、わずかにではあるが目視にて確認することができたものを「△」、目視にて確認することができたものを「×」、目視にてはっきりと確認することができたものを「××」とした。評価結果を表１に示す。
【００７４】
（２）正面輝度
（１）導光板の微細欠陥の視認性の評価の際に作製した実施例１、２及び比較例１、２のバックライトの正面輝度について測定した。評価結果を表１に示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
表１に示すように、実施例１、２の構造化光学フィルムを用いた実施例１、２のバックライトは、用いられた構造化光学フィルムが構造化面を有するものであり、当該構造化面が概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなり、隣接する凸状の列が谷によって隔てられており、凸状の列はそれぞれピークを備え、かつ、隣接するピーク間のピッチは変動し、隣接する谷間のピッチはその前後のピッチと相違すると相違するものであることから、正面輝度の低下を防止しつつ導光板や拡散フィルムに付着した微細欠陥を視認し難くすることができるものであった。
【００７７】
また、実施例１の構造化光学フィルムを用いた実施例１のバックライトは、二種類の谷間のピッチが交互に繰り返されてなるものであったため、正面輝度の低下を極力抑えつつ、導光板や拡散フィルムに付着した微細欠陥を視認し難くすることができるものであった。
【００７８】
一方、比較例１の構造化光学フィルムを用いた比較例１のバックライトは、用いられた構造化光学フィルムが凸状の列のピークの高さが稜線に沿って変動しないものであったため、導光板の傷が目視にてはっきりと確認することができ、拡散フィルムの傷においても目視にて確認できるものとなった。
【００７９】
また、比較例２の構造化光学フィルムを用いた比較例１のバックライトは、用いられた構造化光学フィルムが凸状の列のピークのピッチが一定のものであったため、導光板の傷が目視にて確認することができ、拡散フィルムの傷においても目視にて確認できるものとなった。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の構造化光学フィルムの実施形態を示す斜視図
【図２】本発明の構造化光学フィルムの実施形態を示す斜視図
【図３】本発明の構造化光学フィルムの実施形態を示す平面図
【図４】本発明の構造化光学フィルムの実施形態を示す側面図
【図５】本発明の構造化光学フィルムの実施形態を示す断面図
【図６】本発明のバックライトの実施形態を示す斜視図
【符号の説明】
【００８１】
１・・・・・本発明の構造化光学フィルム
２・・・・・構造化面
３・・・・・凸状の列
４・・・・・谷
５・・・・・ピーク
６、７・・・ピッチ
１０・・・・本発明のバックライト
１１・・・・光源
１２・・・・導光板
１３・・・・光拡散シート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示装置のバックライトに用いられる構造化光学フィルムに関し、正面輝度の低下を防止しつつ微細欠陥を視認し難くさせる構造化光学フィルム及びこれを用いたバックライトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー液晶表示装置が、ノート型パソコンもしくはデスクトップ型パソコンなどのモニターまたは液晶テレビなどの様々な分野で用いられている。この種の液晶表示装置は、液晶セルとバックライトとを備えており、当該バックライトの構造としては、光源を拡散板を介して液晶セルの直下に設けた直下型の構造、あるいは光源を導光板の側面に設けたエッジライト方式の構造などが知られている。
【０００３】
カラー液晶表示装置は、ＰＤＰ、ＣＲＴあるいは有機ＥＬ表示装置に比べて、消費電力が小さいという点において優れている。しかしながら、カラー液晶表示装置では、正面輝度が低くなりがちであった。そこで、上述のバックライトを用いて光学的な効率を高めることにより、小さな消費電力で正面輝度を高くすることが求められている。
【０００４】
このようなバックライトとしては、一般的に、光源、拡散板や導光板、構造化光学フィルム等により構成される。
【０００５】
このうち、構造化光学フィルムは、拡散板や導光板の光出射面上に配置され、拡散板や導光板から出射された光を屈折作用により正面に集光させ、正面輝度を向上させる機能を果たす。
【０００６】
一般に、構造化光学フィルムは、断面が三角形状の構造物が複数規則的に配列されたレンズ部を備えており、当該断面三角形状の構造物の頂角、即ち、構造物の斜辺同士で形成される角度を９０°としたものが、正面輝度を高める上で最適であると考えられている。なお、レンズ単位の頂部の曲率半径は０であること、すなわち先端は先鋭な形状とされていることが望ましいと考えられている（特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】特開平０９−１９７１０９号公報（発明の実施の形態）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した構造化光学フィルムは、構造物の先端が先鋭な形状であるため、取扱時の傷付き、使用時の振動による構造物の先端部の傷付き等が発生し易く、傷付きが発生すると輝度が低下する等の光学欠陥が発生してしまうため、歩留まりが低下しないよう当該構造化光学フィルムの取扱いには多大な注意を要するものであった。
【０００９】
さらに、上述した構造化光学フィルム以外の光学部材や、拡散板や導光板等の部材に関しても、その製造工程やバックライト組立工程において微細な欠陥が入ることがあり、かかる欠陥を備えた部材を含んだバックライトも、同様に光学特性に悪影響を及ぼしてしまうため、同様に商品価値を失ってしまうという問題を有していた。
【００１０】
そこで、本発明は、正面輝度の低下を防止しつつ微細欠陥を視認し難くさせる構造化光学フィルム及びこれを用いたバックライトとすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、これらの問題を解決すべく鋭意検討を行った結果、特殊な構造化面を有する構造化光学フィルムとすることで、正面輝度の向上という機能を発揮しつつ、微細欠陥を視認し難くさせることができることを見出し、本発明に至ったものである。
【００１２】
即ち、本発明の構造化光学フィルムは構造化面を有するものであって、構造化面は概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなり、隣接する凸状の列が谷によって隔てられており、凸状の列はそれぞれピークを備えており、ピークの高さはその稜線に沿って変動し、かつ、隣接するピーク間のピッチは変動し、隣接する谷間のピッチはその前後のピッチと相違することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の構造化光学フィルムは、好ましくは谷間のピッチが二種類のピッチが交互に繰り返されてなることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の構造化光学フィルムは、好ましくは谷間の前記二種類のピッチの相違差が２μｍ以上であり、一方のピッチが１０〜２００μｍであることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の構造化光学フィルムは、好ましくは稜線に沿って変動するピークの高さの変動域をΔＨとするとき、１μｍ≦ΔＨ≦稜線上のピークの最大高さの４０％の関係を満たすことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の構造化光学フィルムは、好ましくは稜線に沿ったピークの高さ変動に周期性があり、平均周期が１０００〜５０００μｍであることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の構造化光学フィルムは、好ましくは構造化面が前記ピークの稜線に沿った平均高さの異なる二種類の凸状の列から構成されてなり、平均高さの低い凸状の列のピークの高さの変動域が、平均高さの高い凸状の列のピークの高さの変動域よりも大きいことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の構造化光学フィルムは、好ましくは構造化光学フィルムの任意の箇所において、凸状の列のピークの稜線の流れ方向に対し垂直な方向で切断した際の稜線上の最大高さをＨｐmax、最小高さをＨｐminとするとき、Ｈｐmax−Ｈｐmin≧３μｍの関係を満たすことを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明のバックライトは、少なくとも光源と、前記光源に隣接して配置され、導向又は拡散のための光学板と、前記光学板の光出射側に配置された構造化光学フィルムとを備えたものにおいて、構造化光学フィルムが本発明の構造化光学フィルムであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の構造化光学フィルムは、構造化面を有するものであって、構造化面は概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなり、隣接する凸状の列が谷によって隔てられており、凸状の列はそれぞれピークを備えており、ピークの高さはその稜線に沿って変動し、かつ、隣接するピーク間のピッチは変動し、隣接する谷間のピッチはその前後のピッチと相違してなるため、従来ではなしえなかった正面輝度の向上という機能を発揮しつつ、微細欠陥を視認し難くさせるものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の構造化光学フィルムは、構造化面を有するものであって、構造化面は、概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなり、隣接する凸状の列が谷によって隔てられており、凸状の列はそれぞれピークを備えており、ピークの高さはその稜線に沿って変動し、かつ、隣接するピーク間のピッチは変動し、隣接する谷間のピッチはその前後のピッチと相違するものである。また、本発明のバックライトは、本発明の構造化光学フィルムが用いられたものである。以下、本発明の構造化光学フィルムの実施の形態について説明する。
【００２２】
本発明の構造化光学フィルムについて、一つの実施形態を示す斜視図を図１及び図２に示す。図１及び図２に示す構造化光学フィルム１は、構造化面２を有するものであって、前記構造化面２は、概して平行に並んでいる複数の凸状の列３により構成されてなり、隣接する凸状の列３が谷４によって隔てられており、凸状の列３はそれぞれピーク５を備えており、ピーク５の高さはその稜線に沿って変動し、かつ、隣接するピーク５間のピッチ６は変動し、隣接する谷４間のピッチ７はその前後のピッチ７と相違するものである。
【００２３】
また、本発明の構造化光学フィルムについて、正面方向から観察した形状を図３に示す。本発明の構造化光学フィルム１は、上述したように隣接するピーク５間のピッチ６が変動し、隣接する谷４間のピッチ７においても、その前後のピッチ７と相違している。
【００２４】
また、本発明の構造化光学フィルムについて、側面方向から観察した形状を図４に示す。本発明の構造化光学フィルム１は、上述したようにピーク５の高さはその稜線に沿って変動している。谷４の高さにおいても、同様に変動している。
【００２５】
なお、本発明でいう谷の平均高さとは、図４に示すように、構造化面に対向する面から谷の稜線の平均面までの長さｐをいい、ピークの平均高さとは、構造化面の先端部の稜線の平均面から谷の平均高さまでの長さｑをいう。
【００２６】
また、本発明でいうピークの高さとは、図４に示すように、任意の地点の谷の平均高さからピークの稜線までの実際の長さａをいい、谷の高さとは、任意の地点の構造化面に対向する面から谷まで実際の長さｂをいう。
【００２７】
本発明の構造化光学フィルムは、このように凸状の列のピークの高さが稜線に沿って変動したり、隣接するピーク間のピッチが変動したり、谷間のピッチがその前後のピッチと相違したりする特殊な構造化面を備えていることから、正面輝度が低下することなく微細欠陥が視認し難い構造化光学フィルムとすることができる。なお、ここでいう「微細な欠陥」とは、直径１０〜１００μｍ程度の傷や異物等を指す。また、このような構造化面を備えることにより、従来の構造化光学フィルムに比べ、正面方向だけでなく正面方向から若干外れた方向に対しても輝度を向上させることができる。また、このような構造化光学フィルムは、微細欠陥が視認し難いことから、製造時や使用時における過度な注意が不要となり、取扱い性が良好なものとなる。
【００２８】
前記凸状の列の谷間のピッチは、当該ピッチと前後のピッチとで相違するものである。谷間のピッチが当該前後のピッチと相違した構成とすることにより、微細欠陥を視認し難くすることができる。また、正面輝度の低下を十分に抑える観点から、二種類のピッチが交互に繰り返されてなるものとすることが好ましい。
【００２９】
谷間のピッチは、前後のピッチと相違するものであるが、１０〜２００μｍの範囲内とすることが好ましく、１０〜８０μｍとすることがより好ましい。また、当該ピッチと前後のピッチとの相違差は、２μｍ以上とすることが好ましく、２〜１０μｍとすることがより好ましい。
【００３０】
凸状の列の谷の頂角は、８０〜１０５°の範囲内であることが好ましい。
【００３１】
次に、凸状の列の隣接するピーク間のピッチは、変動するものである。隣接するピーク間のピッチが変動することにより、微細欠陥を視認し難くすることができる。当該ピーク間のピッチは、前記ピークの最大高さの２〜３０％の範囲内でランダムに変動することが好ましく、具体的には１０〜２００μｍの範囲内でランダム変動することが好ましい。
【００３２】
また、凸状の列のピークの高さは、その稜線に沿って変動するものである。ピークの高さをその稜線に沿って変動させ、かつ、隣接するピーク間のピッチを変動させることにより、微細欠陥を視認させ難くすることができる。
【００３３】
凸状の列のピークの平均高さは、ピークの頂角や谷のピッチによっても左右されるため一概にはいえないが、正面輝度向上の観点から、５〜１００μｍであることが好ましく、５〜４０μｍであることがより好ましい。
【００３４】
また、上述したピークの高さの変動域をΔＨとするとき、取り扱い時の擦り傷などを抑止して微細欠陥を生じ難くさせる観点から、１μｍ≦ΔＨ≦稜線上のピークの最大高さの４０％の関係を満たすものとすることが好ましい。特に、１μｍ≦ΔＨ≦稜線上のピークの最大高さの２５％の関係を満たすものとすることがより好ましい。
【００３５】
また、前記稜線に沿ったピークの高さ変動は周期性があることが好ましく、具体的には平均周期が１０００〜５０００μｍの範囲内であることが好ましく、１０００〜２０００μｍであることがより好ましい。平均周期がこのような範囲内であることにより、正面輝度を必要以上に低下させることなく微細欠陥を視認し難くすることができる。
【００３６】
前記構造化面は、概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなるものであるが、前記凸状の列が、前記ピークの稜線に沿った平均高さの異なる二種類のものにより構成されてなることが、微細欠陥を視認し難くすることができる観点から好ましい。
【００３７】
特に、前記平均高さの低い凸状の列のピークの高さの変動域が、前記平均高さの高い凸状の列のピークの高さの変動域よりも大きいと、平均高さの低い凸状の列の任意のピークの高さが平均粒径の高い凸状の列の任意のピークの高さを超えることがあり、このような構造化面を有する構造化光学フィルムは対向する部材への接点部位が増加し、圧力集中が緩和することになるため、取り扱い時の擦り傷などを抑止することができる点で好ましい。
【００３８】
また、本発明の構造化光学フィルムは、構造化光学フィルムの任意の箇所において、図５に示すように凸状の列のピークの稜線の流れ方向に対し垂直な方向で切断した際の稜線上の最大高さをＨｐmax、最小高さをＨｐminとするとき、Ｈｐmax−Ｈｐmin≧３μｍの関係を満たすことが好ましい。このような関係を満たすことにより、微細欠陥を視認し難くすることができる。
【００３９】
凸状の列のピークの頂角は、８０〜１０５°の範囲内であることが好ましい。また、凸状の列の形状は、ピークが先鋭な形状である三角柱状の列や、三角柱の列の先端部に若干のＲを持たせたものであっても構わない。
【００４０】
本発明の構造化光学フィルムの構成としては、上述した構造化面を有する単独の層により構成されてなるものであっても、支持体上に構造化面を有する層が積層されてなるものであってもよい。
【００４１】
支持体としては、ガラス板やプラスチックフィルム等の透明性の高いものを用いることができる。ガラス板としては、例えばケイ酸塩ガラス、リン酸塩ガラス、ホウ酸塩ガラス等の酸化ガラスを板ガラス化したものを使用することができ、特にケイ酸ガラス、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラス等のケイ酸塩ガラスを板ガラス化したものが好ましい。プラスチックフィルムとしては、例えば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、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、トリアセチルセルロース、アクリル、ポリ塩化ビニル、ノルボルネン化合物等が使用でき、延伸加工、特に二軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムが機械的強度、寸法安定性に優れているために好適に使用される。このような支持体はプラズマ処理、コロナ放電処理、遠紫外線照射処理、下引き易接着層の形成等の易接着処理が施されたものを用いることが好ましい。
【００４２】
支持体の厚みとしては特に限定されず、適用される材料に対して適宜選択することができるが、一般に２５〜３００μｍであり、好ましくは５０〜３００μｍである。
【００４３】
本発明の構造化面を有する層は、高分子樹脂により構成されてなる。高分子樹脂としては、電離放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。
【００４４】
電離放射線硬化性樹脂としては、電離放射線（紫外線または電子線）の照射によって架橋硬化することができる光重合性プレポリマーを用いることができ、この光重合性プレポリマーとしては、１分子中に２個以上のアクリロイル基を有し、架橋硬化することにより３次元網目構造となるアクリル系プレポリマーが特に好ましく使用される。このアクリル系プレポリマーとしては、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、ポリフルオロアルキルアクリレート、シリコーンアクリレート等が使用できる。さらにこれらのアクリル系プレポリマーは単独でも使用可能であるが、架橋硬化性を向上させレンズ層の硬度をより向上させるために、光重合性モノマーを加えることが好ましい。
【００４５】
光重合性モノマーとしては、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート等の単官能アクリルモノマー、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート等の２官能アクリルモノマー、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチルプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等の多官能アクリルモノマー等の１種若しくは２種以上が使用される。
【００４６】
上述した光重合性プレポリマー及び光重合性モノマーの他、紫外線照射によって硬化させる場合には、光重合開始剤や光重合促進剤等の添加剤を用いることが好ましい。
【００４７】
光重合開始剤としては、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンジルメチルケタール、ベンゾイルベンゾエート、α−アシルオキシムエステル、チオキサンソン類等が挙げられる。
【００４８】
また、光重合促進剤は、硬化時の空気による重合障害を軽減させ硬化速度を速めることができるものであり、例えば、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等が挙げられる。
【００４９】
熱硬化性樹脂としては、シリコーン系樹脂、フェノール系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、フラン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、グアナミン系樹脂、ケトン系樹脂、アミノアルキッド系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が挙げられる。これらは単独でも使用可能であるが、架橋性、架橋硬化塗膜の硬度をより向上させるためには、硬化剤を加えることが望ましい。
【００５０】
硬化剤としては、ポリイソシアネート、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、カルボン酸などの化合物を、適合する樹脂に合わせて適宜使用することができる。
【００５１】
熱可塑性樹脂としては、ＡＢＳ樹脂、ノルボルネン樹脂、シリコーン系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、スルフォン系樹脂、イミド系樹脂、フッ素系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、ナイロン系樹脂、ゴム系樹脂、ポリビニルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール等が挙げられる。
【００５２】
なお、これら熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂のうち、構造化面を有する層とした際の塗膜強度や、良好な透明性が得られる観点から、アクリル系樹脂の熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。また、これら熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂は、それぞれ熱硬化性樹脂どうし或いは熱可塑性樹脂どうしを複数種組み合わせた複合樹脂として用いることもできる。
【００５３】
高分子樹脂としては、上述した樹脂以外の樹脂を併用することもできるが、上述した高分子樹脂とそれ以外の樹脂との含有割合としては、本発明の構造物を精度良く製造する観点から、後述するようにＰｈｏｔｏ−Ｐｏｌｙｍｅｒ法（２Ｐ法）によりプリズムシートを製造する場合には、電離放射線硬化性樹脂が全高分子樹脂成分中３０〜９０重量％程度含まれることが好ましい。一方、Ｔｈｅｒｍａｌ−Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ法（２Ｔ法）やエンボス加工法によりプリズムシートを製造する場合では、熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂が全高分子樹脂成分中３０〜９０重量％程度含まれることが好ましい。
【００５４】
なお、構造化面を有する層には、上述した高分子樹脂の他、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、微粒子、滑剤、蛍光増白剤、帯電防止剤、難燃剤、抗菌剤、防カビ剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、可塑剤、レベリング剤、流動調整剤、消泡剤、分散剤、離型剤、架橋剤等の種々の添加剤を含ませることもできる。
【００５５】
前記構造化面を有する層の厚みは、本発明の構造化光学フィルムを構造化面を有する単独の層で形成する場合には、当該層の十分な塗膜強度や平滑性を得る観点から、２５〜３００μｍとすることが好ましい。一方、構造化面を有する層を支持体上に形成して構造化光学フィルムとする場合では、３〜１０μｍとすることが好ましい。なお、ここでいう構造化面を有する層の厚みとは、構造物が形成されていない樹脂部分のみの厚み（図４でいうｐの部分）をいう。
【００５６】
本発明の構造化面を有する層を備えた構造化光学フィルムを製造する方法としては、２Ｐ法、２Ｔ法やエンボス加工法等のような転写賦形技術により形成することができる。例えば、上述したような構造化面を有する層を構成する高分子樹脂等を、要求する構造化面を有する層の表面形状とは相補的な形状を有する型内に充填し、形状パターンを転写賦形させた後、当該高分子樹脂等を硬化させ、型から剥離することで、構造物が賦形された構造化面を有する層を備えた構造化光学フィルムが得られる。一方、支持体を用いる場合には、型内に高分子樹脂等を充填し、その上に支持体を重ね合わせた後、当該高分子樹脂等を硬化させ、型から剥離することで、支持体上に構造物が賦形された構造化面を有する層を備えた構造化光学フィルムが得られる。なお、２Ｐ法により構造化面を有する層の構造物を形成する場合には、電離放射線硬化性樹脂を用い、２Ｔ法やエンボス加工法により構造化面を有する層の構造物を形成する場合には、熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂を用いる。
【００５７】
上述した転写賦形技術のうち構造化光学フィルムを比較的短時間で作製でき、加熱冷却が不要であるため構成部材の熱による変形を少なく抑えられる観点からは、２Ｐ法を採用することが好ましい。一方、構成部材の材料選択性の自由度が高く、プロセスコストを削減可能な観点からは、２Ｔ法を採用することが好ましい。
【００５８】
なお、高分子樹脂を硬化させる方法としては、高分子樹脂が電離放射線硬化性樹脂の場合には電離放射線を照射することで硬化させることができる。また、高分子樹脂が熱硬化性樹脂の場合には、熱を加えることで硬化させることができる。また、高分子樹脂が熱可塑性樹脂の場合には、冷却することで硬化させることができる。ここで、電離放射線としては、例えば超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプなどから発せられる１００〜４００ｎｍ、好ましくは２００〜４００ｎｍの波長領域の紫外線や、走査型・カーテン型の電子線加速器から発せられる１００ｎｍ以下の波長領域の電子線を利用することができる。
【００５９】
本発明の構造化光学フィルムは、このように特殊な構造化面を有するものであるため、正面輝度を低下させることなく微細欠陥を視認し難くすることができる。したがって、歩留まりを低下させることなく、製造時や使用時における取扱い性も良好なものとなる。
【００６０】
次いで、本発明のバックライトの実施の形態について説明する。本発明のバックライトの一つの実施形態を示す断面図を図６に示す。図６の本発明のバックライト１０は、エッジライト方式のバックライトで、光源１１と、導光板１２と、その上に置かれた構造化光学フィルム１とを備えている。なお、図示するように、必要に応じ、構造化光学フィルム１に隣接して光拡散シート１３等を備えていても良い。
【００６１】
また、本発明のバックライトとして、図６ではエッジライト方式のバックライトを説明したが、本発明のバックライトは、拡散板の下側に光源を配置し、その上側に下用光拡散シート、構造化光学フィルム、上用拡散シート等が備えられた直下型のバックライトにおいても適用することができる。
【００６２】
このように、本発明のバックライトは、従来ではなしえなかった正面輝度が低下することなく微細欠陥を視認し難い構造化光学フィルムを備えたものであるため、例えば構造化光学フィルムだけでなく他の部材について付着した微細欠陥をも視認し難くさせることができ、他の部材においても取扱い性に優れたものとなる。
【実施例】
【００６３】
以下、実施例により本発明を更に説明する。なお、「部」、「％」は特に示さない限り、重量基準とする。
【００６４】
１．構造化光学フィルムの作製
［実施例１］
滑らかな表面を有する厚み４ｍｍの銅板に対し、ダイヤモンド製の９０°バイトを用いて切削し、金型を作製した。作製した金型へ、アクリルモノマー（メタクリル酸メチル：和光純薬社）５０重量部、多官能性アクリルモノマー（ＮＫエステルA-TMPT-3EO：新中村化学工業社）４５部、光重合開始剤（イルガキュア184：チバ・ジャパン社）５部からなる混合液を滴下し、厚み１００μｍのポリエステルフィルム（コスモシャインA4300：東洋紡績社）をかぶせ、気泡が残らないようにローラーで樹脂を均一に押し広げて樹脂とポリエステルフィルムを密着させた。
【００６５】
この状態のままポリエステルフィルム側からメタルハライドランプにより１５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、紫外線硬化型樹脂を硬化させたのちポリエステルフィルムを剥離し、金型の形状を忠実に転写し、以下の実施例１の構造化光学フィルムを作製した。
【００６６】
＜実施例１の構造化光学フィルム＞
・ピーク頂角：９０°
・谷間ピッチ：４２μｍと３８μｍとの繰り返し
・凸状の列の構成：平均高さの高い凸状の列と平均高さの低い凸状の列との繰り返し
・平均高さの高い凸状の列のピークの平均高さＨｂ（変動域）：２４μｍ（±３μｍ）
・平均高さの低い凸状の列のピークの平均高さＨｓ（変動域）：２３μｍ（±４μｍ）
・ピークの高さ変動の平均周期：１０００μｍ
・Ｈｐmax−Ｈｐmin＝８μｍ
【００６７】
［実施例２］
実施例１とは異なる切削条件により銅板を切削した以外は実施例１と同様にして、以下の実施例２の構造化光学フィルムを作製した。
【００６８】
＜実施例２の構造化光学フィルム＞
・ピーク頂角：９０°
・谷間ピッチ：５２μｍ、４０μｍ、３６μｍの繰り返し
・凸状の列の構成：平均高さが一番高い凸状の列と、平均高さが二番目に高い凸状の列と、平均高さが一番低い凸状の列との繰り返し
・平均高さが一番高い凸状の列のピークの平均高さＨｂ（変動域）：３０μｍ（±４μｍ）
・平均高さが二番目に高い凸状の列のピークの平均高さＨｍ（変動域）：２４μｍ（±４μｍ）
・平均高さが一番低い凸状の列のピークの平均高さＨｓ（変動域）：２２μｍ（±４μｍ）
・ピークの高さ変動の平均周期：１５００μｍ
・Ｈｐmax−Ｈｐmin＝１６μｍ
【００６９】
［比較例１］
実施例１とは異なる切削条件により銅板を切削した以外は実施例１と同様にして、以下の比較例１の構造化光学フィルムを作製した。
【００７０】
＜比較例１の構造化光学フィルム＞
・ピーク頂角：９０°
・ピークピッチ：４０μｍ
・凸状の列のピークの高さ：２０μｍ
・ピークの高さの変動域：なし
・ピークの高さ変動：なし
【００７１】
［比較例２］
実施例１とは異なる切削条件により銅板を切削した以外は実施例１と同様にして、以下の比較例２の構造化光学フィルムを作製した。
【００７２】
＜比較例２の構造化光学フィルム＞
・ピーク頂角：９０°
・ピークピッチ：５０μｍ
・凸状の列のピークの高さ：２５μｍ
・ピークの高さの変動域：±４μｍ
・ピークの高さ変動の平均周期：１０００μｍ
【００７３】
２．評価
（１）導光板及び拡散フィルムの微細欠陥の視認性
直径１５μｍ、高さ３０μｍの円筒状の異物（欠陥）が表面に付着した厚み０．７ｍｍの付型導光板上に、直径３０μｍの白点状の傷（欠陥）が表面に付着した厚み１００μｍの拡散フィルム（ライトアップMXE：きもと社）、実施例１、２及び比較例１、２で作製した構造化光学フィルム及び厚み１００μｍの拡散フィルム（ライトアップTL2：きもと社）を順次備えてなる７インチのエッジライト型のバックライト（実施例１、２及び比較例１、２のバックライト、線状ランプ一本）を作製した。そして、実施例１、２及び比較例１、２のバックライトについて、導光板及び拡散フィルムの微細欠陥を目視にて確認できるか観察した。目視にて確認することができなかったものを「○」、わずかにではあるが目視にて確認することができたものを「△」、目視にて確認することができたものを「×」、目視にてはっきりと確認することができたものを「××」とした。評価結果を表１に示す。
【００７４】
（２）正面輝度
（１）導光板の微細欠陥の視認性の評価の際に作製した実施例１、２及び比較例１、２のバックライトの正面輝度について測定した。評価結果を表１に示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
表１に示すように、実施例１、２の構造化光学フィルムを用いた実施例１、２のバックライトは、用いられた構造化光学フィルムが構造化面を有するものであり、当該構造化面が概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなり、隣接する凸状の列が谷によって隔てられており、凸状の列はそれぞれピークを備え、かつ、隣接するピーク間のピッチは変動し、隣接する谷間のピッチはその前後のピッチと相違すると相違するものであることから、正面輝度の低下を防止しつつ導光板や拡散フィルムに付着した微細欠陥を視認し難くすることができるものであった。
【００７７】
また、実施例１の構造化光学フィルムを用いた実施例１のバックライトは、二種類の谷間のピッチが交互に繰り返されてなるものであったため、正面輝度の低下を極力抑えつつ、導光板や拡散フィルムに付着した微細欠陥を視認し難くすることができるものであった。
【００７８】
一方、比較例１の構造化光学フィルムを用いた比較例１のバックライトは、用いられた構造化光学フィルムが凸状の列のピークの高さが稜線に沿って変動しないものであったため、導光板の傷が目視にてはっきりと確認することができ、拡散フィルムの傷においても目視にて確認できるものとなった。
【００７９】
また、比較例２の構造化光学フィルムを用いた比較例１のバックライトは、用いられた構造化光学フィルムが凸状の列のピークのピッチが一定のものであったため、導光板の傷が目視にて確認することができ、拡散フィルムの傷においても目視にて確認できるものとなった。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の構造化光学フィルムの実施形態を示す斜視図
【図２】本発明の構造化光学フィルムの実施形態を示す斜視図
【図３】本発明の構造化光学フィルムの実施形態を示す平面図
【図４】本発明の構造化光学フィルムの実施形態を示す側面図
【図５】本発明の構造化光学フィルムの実施形態を示す断面図
【図６】本発明のバックライトの実施形態を示す斜視図
【符号の説明】
【００８１】
１・・・・・本発明の構造化光学フィルム
２・・・・・構造化面
３・・・・・凸状の列
４・・・・・谷
５・・・・・ピーク
６、７・・・ピッチ
１０・・・・本発明のバックライト
１１・・・・光源
１２・・・・導光板
１３・・・・光拡散シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造化面を有する構造化光学フィルムであって、
前記構造化面は、概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなり、
隣接する前記凸状の列が谷によって隔てられており、
前記凸状の列はそれぞれピークを備えており、
前記ピークの高さはその稜線に沿って変動し、かつ、隣接するピーク間のピッチは変動し、隣接する前記谷間のピッチはその前後のピッチと相違することを特徴とする構造化光学フィルム。
【請求項２】
前記谷間のピッチは、二種類のピッチが交互に繰り返されてなることを特徴とする請求項１に記載の構造化光学フィルム。
【請求項３】
前記谷間の前記二種類のピッチの相違差が２μｍ以上であり、
一方のピッチが１０〜２００μｍであることを特徴とする請求項２に記載の構造化光学フィルム。
【請求項４】
前記稜線に沿って変動するピークの高さの変動域をΔＨとするとき、以下の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載の構造化光学フィルム。
１μｍ≦ΔＨ≦稜線上のピークの最大高さの４０％
【請求項５】
前記稜線に沿ったピークの高さ変動は周期性があり、平均周期が１０００〜５０００μｍであることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項に記載の構造化光学フィルム。
【請求項６】
前記構造化面は前記ピークの稜線に沿った平均高さの異なる二種類の凸状の列から構成されてなり、平均高さの低い凸状の列のピークの高さの変動域が、平均高さの高い凸状の列のピークの高さの変動域よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至５何れか１項に記載の構造化光学フィルム。
【請求項７】
前記構造化光学フィルムの任意の箇所において、凸状の列のピークの稜線の流れ方向に対し垂直な方向で切断した際の稜線上の最大高さをＨｐmax、最小高さをＨｐminとするとき、以下の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至６何れか１項に記載の構造化光学フィルム。
Ｈｐmax−Ｈｐmin≧３μｍ
【請求項８】
少なくとも光源と、前記光源に隣接して配置され、導向又は拡散のための光学板と、前記光学板の光出射側に配置された構造化光学フィルムとを備えたバックライトにおいて、前記構造化光学フィルムが請求項１乃至７何れか１項に記載の構造化光学フィルムであることを特徴とするバックライト。
【請求項１】
構造化面を有する構造化光学フィルムであって、
前記構造化面は、概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなり、
隣接する前記凸状の列が谷によって隔てられており、
前記凸状の列はそれぞれピークを備えており、
前記ピークの高さはその稜線に沿って変動し、かつ、隣接するピーク間のピッチは変動し、隣接する前記谷間のピッチはその前後のピッチと相違することを特徴とする構造化光学フィルム。
【請求項２】
前記谷間のピッチは、二種類のピッチが交互に繰り返されてなることを特徴とする請求項１に記載の構造化光学フィルム。
【請求項３】
前記谷間の前記二種類のピッチの相違差が２μｍ以上であり、
一方のピッチが１０〜２００μｍであることを特徴とする請求項２に記載の構造化光学フィルム。
【請求項４】
前記稜線に沿って変動するピークの高さの変動域をΔＨとするとき、以下の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載の構造化光学フィルム。
１μｍ≦ΔＨ≦稜線上のピークの最大高さの４０％
【請求項５】
前記稜線に沿ったピークの高さ変動は周期性があり、平均周期が１０００〜５０００μｍであることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項に記載の構造化光学フィルム。
【請求項６】
前記構造化面は前記ピークの稜線に沿った平均高さの異なる二種類の凸状の列から構成されてなり、平均高さの低い凸状の列のピークの高さの変動域が、平均高さの高い凸状の列のピークの高さの変動域よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至５何れか１項に記載の構造化光学フィルム。
【請求項７】
前記構造化光学フィルムの任意の箇所において、凸状の列のピークの稜線の流れ方向に対し垂直な方向で切断した際の稜線上の最大高さをＨｐmax、最小高さをＨｐminとするとき、以下の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至６何れか１項に記載の構造化光学フィルム。
Ｈｐmax−Ｈｐmin≧３μｍ
【請求項８】
少なくとも光源と、前記光源に隣接して配置され、導向又は拡散のための光学板と、前記光学板の光出射側に配置された構造化光学フィルムとを備えたバックライトにおいて、前記構造化光学フィルムが請求項１乃至７何れか１項に記載の構造化光学フィルムであることを特徴とするバックライト。
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−１５２１８６（Ｐ２０１０−１５２１８６Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３１６７２（Ｐ２００８−３３１６７２）
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００１２５９７８）株式会社きもと (167)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００１２５９７８）株式会社きもと (167)
【Ｆターム（参考）】
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