JP2012018229A - 光学シート、光学シートの製造方法、及び映像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一方の面側から入射した光を制御して他方の面側に出射する、複数の層を有する光学シート10であって、基材層11、及び、該基材層の一方の面側に形成された光学機能シート層12を少なくとも備えており、光学機能シート層が、光を透過可能にシート面に沿って並列して形成された光透過部13を有しており、投影面積が0.3mm2以上の気泡が光透過部に含まれていない光学シート、該光学シートの製造方法、及び該光学シートを備えた映像表示装置とする。
【選択図】図1
Description
基材層11は、後で詳しく説明する光学機能シート層12を形成するための基材層としての層で、ポリエチレンテレフタレート(PET)を主成分とすることができる。基材層11がPETを主成分とする場合、他の樹脂が含まれてもよい。また、各種添加剤を適宜添加してもよい。一般的な添加剤としては、フェノール系等の酸化防止剤、ラクトン系等の安定剤等を挙げることができる。ここで「主成分」とは、基材層を形成する材料全体に対して上記PETが50質量%以上含有されていることを意味する(以下、同様とする。)。
ただし、性能に加え、量産性、価格、入手可能性等の観点から、基材層11にはPETを主成分とする樹脂を用いることが好ましい。
光学機能シート層12は、映像光源側からの映像光の光路を制御するとともに、迷光や外光を適切に吸収する機能を有する層である。光学機能シート層12は、図1に示した断面を有して紙面奥/手前側に延在する形状を備える。すなわち、図1に表れる断面において断面が略台形である光透過部13、13、…と、該光透過部13、13、…の間に配置される光吸収部14、14、…とを備えている。図2に、図1に示した光学シート10のうち、光学機能シート層12の1つの光吸収部14とこれに隣接する光透過部13、13を拡大して示した。図1、図2及び適宜示す図を参照しつつ光学機能シート層12についてさらに説明する。
また、図3(b)の例は2つの斜辺により構成されている例であるが、さらに多くの辺で折れ線状が構成されてもよい。
また、本実施形態では上記のようにNp≧Nbの関係が好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではなく、光透過部の屈折率を光吸収部の屈折率よりも小さく形成することも可能である。
このときバインダー部15のバインダーが上記の屈折率Nbである材料により構成される。当該バインダーとして用いられるものは特に限定されないが、例えば、光硬化型プレポリマー(P2)、反応性希釈モノマー(M2)および光重合開始剤(S2)を配合した光硬化型樹脂組成物が好ましく用いられる。
図1に戻って、粘着剤層20について説明する。粘着剤層20は、粘着剤を含む粘着剤組成物によって構成される層である。該粘着剤としては、公知のもの用いることができる。本発明に用いることができる粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤を挙げることができる。ただし、必要な光透過性、粘着性、耐候性を得ることができれば粘着剤はこれに限定されるものではない。また、粘着剤組成物にはUV吸収剤、近赤外線吸収剤、ネオン線吸収剤、および調色色素などを含める場合もある。
次に、離型フィルム層21について説明する。離型フィルム層21は、光学シート10の加工時や輸送時などに粘着剤層20に異物が付着することや、粘着剤層20が他のものと接触することを防止するために設けられる層である。離型フィルム層21を構成する離型フィルムとしては、公知の離型フィルムを用いることができる。
次に、光学シート10の製造方法について説明する。図4は、光学シート10の製造方法の一例について、その過程を概略的に示した断面図である。図5は、光学シート10に備えられる光学機能シート層12を形成する装置の一部の構成を概略的に示した断面図である。図6は、図5に示した矢印VIの方向から見た様子を概略的に示した図である。
これまでの本発明の説明では、基材層11、光学機能シート層12、粘着剤層20、及び離型フィルム層21を備えた光学シート10について説明したが、本発明の光学シートは、少なくとも、上述した基材層、及び該基材層上に形成された、気泡の混入数が少ない光透過部を有する光学機能シート層を備えていればよい。よって、本発明の光学シートは、用途に応じてこれまでに説明した層以外の様々な機能を有する層も備えることができる。本発明の光学シートに備えられ得るその他の層としては、従来の光学シートに用いられていたものを特に限定することなく用いることができる。具体的には、電磁波シールド層、防眩層、反射防止層、ハードコート層、波長フィルタ層などを、粘着剤層を用いて貼合することで構成することができる。また、粘着剤層を構成する粘着剤組成物にはUV吸収剤、近赤外線吸収剤、ネオン線吸収剤、および調色色素などを含める場合もある。これらの層の積層順、及び積層数は、光学シートの用途に応じて適宜決定される。以下、これらの層の機能などについて説明する。
本発明の光学シートは、適当な大きさに切り出して、プラズマディスプレイパネルや液晶ディスプレイパネルに貼合し、映像表示装置に備えさせることができる。
蛍光灯と観察者との間に光学シートを配置し、該光学シートの表面に対して垂直に当てられた蛍光灯の光によって投影される、光透過部に含まれる気泡の大きさと数を確認した。評価結果を表1の「光透過部の外観」に示した。面積が0.3mm2以上の気泡が光透過部に含まれていなかった場合を「○」、含まれていた場合を「×」とした。
光透過部を形成する直前の基材層について、接触角計(協和界面科学株式会社製、CA−X型)を用いて、光透過部を形成する側の面の水の接触角を評価した。具体的には、乾燥状態(20℃、65%RH)で針先に作った直径2mmの液滴(純水を使用。)を基材層の表面に接触させ、基材層上にできた液滴の表面の接線と基材層の表面とが成す角(接触角)を求めた。評価結果を表1の「基材層の接触角」に示した。
基材層に粘着剤層を介して離型フィルム層を貼合した後、該離型フィルム層の粘着剤層が形成されていない側の面について、接触角計(協和界面科学株式会社製、CA−X型)を用いて水の接触角を評価した。具体的な接触角の求め方は、上記基材層の水の接触角の求め方と同様である。評価結果を表1の「離型フィルム層の接触角」に示した。
(1)粘着剤層の形成
(メタ)アクリル系樹脂粘着剤(綜研化学株式会社製、SKダイン2094)100質量部に対して、硬化剤(綜研化学株式会社製、E−5XM)0.25質量部、溶剤MIBK30質量部を各々添加し、充分分散させて粘着剤組成物を調製した。当該粘着剤組成物を、厚み25μm、幅1370mmとなるように基材層(PETフィルム、厚み:100μm、幅:1400mm、東洋紡績株式会社製、商品名:コスモシャインA4300)上に塗工し、80℃で3分乾燥した。その後、上記粘着剤組成物からなる塗膜上に、更に、離型フィルム層(離型処理PETフィルム、品名:PET−O3−BU、東セロ株式会社製)を粘着層と相対して被覆して、ロール状に巻取り、40℃の環境下で72時間放置した。
以上により、基材層の一方の面側に粘着剤層を有する、粘着剤層付PETフィルムを作製した。
ポリテトラメチレングリコール及びイソホロンジイソシアネートからなるウレタンアクリレート15質量部、ビスフェノールA−エトキシ付加物及びキシリレンジイソシアネートからなるウレタンアクリレート55質量部、フェノキシエチルアクリレート20質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート4質量部、ビスフェノールAジグリシジルエーテル4質量部、並びに、テトラデカノール−エトキシ付加物のリン酸エステル2質量部の混合物に対して、光重合開始剤として、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン1質量部を添加して均一化した。
ピッチが87μmで開口幅が15μmで深さが130μmの溝を形成し得る温度調整が可能な金型ロールを準備した。この金形ロールを約50℃に加温した後、上記粘着剤層付PETフィルムを5m/分の速さで金型ロールとニップロールとの間に送り込んだ。この粘着剤層付PETフィルムの送り込みに合わせ、金型ロールと粘着剤層付PETフィルムのPETフィルム側との間に上で得られた光透過部構成組成物を供給した。このとき、金型ロールと粘着剤層付PETフィルムのPETフィルム側との間において、光透過部構成組成物の液溜まりが幅1330mmとなるように、供給装置から光透過部構成組成物を供給した。そして、金型ロールおよびニップロール間の押圧力(ニップ圧0.65MPa)により、PETフィルムと金型ロールとの間に光透過部構成組成物を充填した。その後、そのPETフィルム側から、高圧水銀灯により800mJ/cm2の紫外線を照射して、光透過部構成組成物を硬化させた。
ウレタンアクリレート33.6質量部とエポキシアクリレート14.4質量部とが混合されたプレポリマーに、反応性希釈モノマーとしてトリプロピレングリコールジアクリレート28質量部と、メトキシトリエチレングリコールアクリレート4質量部とを加え調整した組成物に、光重合開始剤として、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド3質量部と、着色粒子として、平均粒径4.0μmのカーボンブラック含有アクリル架橋微粒子(ガンツ化成株式会社製)16質量部とを混合して均一化した。
幅1260mmの液溜まりが形成されるようにして、上で得られた光吸収部構成組成物を供給装置から光透過部上に供給した。ドクターブレードを用いて、当該光吸収部構成組成物を光透過部間の溝に充填しながら、余剰分の光吸収部構成組成物を掻き落とした。その後、光透過部が形成されている側から紫外線を照射して、光透過部間の溝に充填された光吸収部構成組成物を硬化させ、光吸収部を形成した。
離型フィルム層を東セロ株式会社製のPET−O2−BU(品名)とした以外は実施例1と同様にして、光学シートを作製した。
離型フィルム層を東セロ株式会社製のPET−O4−BU(品名)とした以外は実施例1と同様にして、光学シートを作製した。
離型フィルム層を東セロ株式会社製のPET−OV−BU(品名)とした以外は実施例1と同様にして、光学シートを作製した。
10’ 積層体
11 基材層
12 光学機能シート層
13 光透過部
14 光吸収部
15 バインダー部
16 光吸収粒子
20 粘着剤層
21 離型フィルム層
30 液滴
31 液溜まり
40 供給手段
41 ニップロール
42 金型ロール
43 剥離ロール
Claims (5)
- 一方の面側から入射した光を制御して他方の面側に出射する、複数の層を有する光学シートであって、
基材層、及び、該基材層の一方の面側に形成された光学機能シート層を備えており、
前記光学機能シート層が、光を透過可能にシート面に沿って並列して形成された光透過部を有しており、
投影面積が0.3mm2以上の気泡が前記光透過部に含まれていない光学シート。 - 請求項1に記載の光学シートを備えた、映像表示装置。
- 複数の層を有する光学シートの製造方法であって、
前記複数の層のうち、少なくとも1層が、基材層の表面に沿って並列に形成される、光を透過可能な光透過部と、前記光透過部間に並列される、光を吸収可能な光吸収部と、を有する光学機能シート層であり、
粘着剤層を介して離型フィルム層及び前記基材層が貼合された積層体を得る、積層体作製工程と、
前記積層体の前記基材層側の面上に光透過部構成組成物を供給して硬化させて前記光透過部を形成する、光透過部形成工程と、
光吸収粒子及び樹脂からなるバインダーを含む光吸収部構成組成物を前記光透過部間に充填して硬化させることで前記光吸収部を形成する、光吸収部形成工程と、
を含み、
前記積層体作製工程後において、前記積層体の前記離型フィルム層側の表面の水の接触角が80度以下である、光学シートの製造方法。 - 前記光透過部形成工程時の前記積層体の前記基材層側の表面の水の接触角が74度以下である、請求項3に記載の光学シートの製造方法。
- 前記光透過部形成工程において、前記積層体の前記基材層側の面上に、前記光透過部構成組成物の液溜まりを形成し、該液溜まりから離れた位置に、前記光透過部構成組成物を供給する、請求項3または4に記載の光学シートの製造方法。
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