JP4073695B2 - 表示画面用光学フィルター - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、表示画面用光学フィルターに関し、液晶ディスプレイの表示画面前面に取付けてレンズフィルムのレンズ効果により視界を制御し、画面の略正面からは画面の画像が見え、その略正面に対して斜め方向からは画像が見えないようにして横からの覗き見を防止するものである。さらに、この横からの覗き見防止に加え、光学フィルター内に潜在させた文字や図形からなるパターンを略正面からは見えず、略正面に対して斜め方向からは見えるようにして、意匠性やアイキャッチ性を付与したものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ等の電子表示装置は、パソコン、ワープロ、コピー機、ファクシミリ等のＯＡ機器の分野に限らず、キャッシュディスペンサー、ＡＴＭ、ゲーム機、テレビ、時計、電話、工場内の制御装置等の広い分野で使用されている。特にキャッシュディスペンサーやＡＴＭおよびノートパソコンやモバイル、携帯電話等では、プライバシー保護のため、電子表示装置に隣からの覗き見を防止するための視界制御機能が要求されている。
【０００３】
上記の視界制御機能を付与する手段として、この出願の発明者は、高分子材料からなるフィルムの片面に微細な凹凸を形成してなるレンズフィルムを構成材料とし、ディスプレイの表示画面前面に取付けて可視範囲をコントロールするようにした表示画面用光学フィルターを提案した（特願２００１−１５３２８８参照）。しかし、この先願発明は、ウインドウズパソコンのデスクトップ画面の壁紙が青色無地の場合のように、明るさが通常の場合はともかく、画面に白地が多く明るい場合、例えばパソコンソフト「エクセル」の初期画面では、視界制御性能が十分でなく、近年の液晶パネルの進歩に伴って画面の明るさが向上した状況下では、その改善が必要になった。
【０００４】
また、上記の視界制御性に加えて、意匠性やアイキャッチ性を付与し、略正面からは見えない像や文字を、その略正面に対して斜め方向からは見えるようにする機能の市場要求が生じた。該機能を付与する手段としては、透明ホログラムの利用が知られている（特開平１１−１３３２３３号公報参照）が、この方法は視界制御機能が十分でなく、正面から見たときの画像の視認性が劣り、かつ高価で、経済性に劣るという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記従来技術の問題を解決し、パソコンソフト「エクセル」の初期画面のように明るい画面でも十分な視界制御性を有し、覗き見防止性に優れた表示画面用光学フィルターを提供するものである。また、この発明は、上記の視界制御機能に加え、略正面からは見えない像や文字等のパターンを、その略正面に対して斜め方向からは見えるようにする機能を加えて意匠性やアイキャッチ性を向上するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る表示画面用光学フィルターは、高分子材料からなるフィルムの片面に微細な凹凸を形成してなるレンズフィルムを構成材料とし、ディスプレイの表示画面前面に取付けて可視範囲をコントロールするための表示画面用光学フィルターにおいて、このレンズフィルムの平面側に直接、または該平面側に積層された透明な熱可塑性高分子材料からなる基材フィルムを介して上記光学フィルターを表示画面前面に取付けるための粘着剤が塗布され、上記の積層に用いる透明な粘着剤もしくは接着剤の層および上記の表示画面に取付けるための透明な粘着剤の層の少なくとも一方の層に空気層が設けられ、該空気層が文字または図形の形状にパターン化され、そのパターン形状が表示画面用光学フィルターの正面からは見えない潜在像を形成していることを特徴とする。
【０００７】
上記のレンズフィルムは、その表面構造によってレンズ機能を発現することが可能なものであれば、その表面構造や材質は任意である。表面構造としては、合成樹脂フィルム（シートを含む）の片面に角錐形状、凸レンズ形状もしくはフレネルレンズ形の凸部や凹部の多数個を縦横に並べて形成した蜂巣構造、並びに断面形状が三角形、台形、長方形もしくは半円形等の直線突条を多数本平行に配列した突条構造等が例示される。この場合、上記の凸部、凹部および直線突条等のレンズ部は、それぞれが互いに隣接して並ぶもの、または若干の隙間を隔てて並ぶもののいずれでもよい。そして、上記のレンズフィルムは、上記の凸部、凹部または直線突条のいずれか一種からなる単一構造体でもよく、また二種以上の組合せ構造体でもよい。
【０００８】
上記のレンズフィルムは、透明な合成樹脂フィルムを原料とし、レンズ構造のメス型の金型またはエンボス加工ロールで熱プレスを行うことにより、またはレンズ構造を有する離型性シートの表面模様を合成樹脂フィルムに転写することによって単層構造に製造することができる。また、上記のレンズフィルムを表示画面前面に取付ける場合、レンズフィルムのレンズ面を表示画面側でなく、その反対側前方に向けることがレンズフィルムの機能発揮上好ましく、その場合はレンズ面に利用者の手やタッチペンが接触することを考慮して、上記の透明な熱可塑性高分子材料からなるフィルムを支持フィルムとし、その表面に耐スクラッチ性や防汚性に優れた材料でレンズフィルムを形成して２層構造の複合レンズフィルムとすることもできる。
【０００９】
合成樹脂フィルムの片面に凸部や凹部、直線突条等を熱プレスや転写法で成形して単層構造のレンズフィルムとする場合、その材質は、レンズ面を形成して使用可能であり、かつ透明な熱可塑性の高分子材料であれば任意であるが、好ましいものとして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等のポリエステルおよびその変成体、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸メチル等のメタクリル酸エステルやアクリル酸エステルの単独重合体もしくは共重合体、ポリスチレン、ポリメチルペンテン、環状ポリオレフィン重合体およびその変成体、トリアセチルセルロース、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等があげられる。
【００１０】
一方、複合レンズフィルムを製造する場合は、透明な合成樹脂からなる支持フィルム上に透明な硬化性樹脂からなるレンズ構造をグラビアロールで形成した後、このレンズ構造部分を架橋処理により硬化させて耐スクラッチ性とすることができる。この場合の硬化方法は任意であり、加熱で行ってもよく、また紫外線、電子線、放射線等の活性線照射で行ってもよい。更に、上記支持フィルムの片面に球状または半球状の透明もしくは半透明な微粒子の平坦面を接着剤で接着して作ることができる。
【００１１】
このような耐スクラッチ性材料としては、メラミン系、ウレタン系、アクリル系、シリコーン系、オキセタン系等の硬化性樹脂の単体または二種以上の混合物が例示される。また、これらの硬化性樹脂と無機化合物とのハイブリッド型硬化性材料も使用可能である。この硬化性材料を使用する場合は、上記の支持フィルム上に上記の硬化性材料を積層し、未硬化または半硬化の状態でレンズ構造を形成し、しかるのち再度硬化処理を行って硬化を終了する方法が好ましい。なお、硬化方法は特に限定されないが、紫外線や電子線等の活性線で硬化する方法は、硬化度のコントロールが容易な点で好ましい。
【００１２】
また、前記の球状または半球状の微粒子は、透明または半透明であれば特に材質に限定はなく、無機材料、有機材料または両者のハイブリッド体のいずれでもよく、無機材料としてはシリカやガラスが、有機材料としてはアクリル系、ポリエステル系、オレフィン系等のポリマーが、またハイブリッド体としてはシリカとポリマーとの複合体が例示される。
【００１３】
上記の微粒子は、光線屈折率の高いことが好ましく、例えばガラスの場合は鉛等の金属を、またシリカの場合は酸化チタンをそれぞれ添加したものが好ましい。また、ハイブリッド体の場合は、上記鉛等の金属を添加したガラスまたは酸化チタンを添加したシリカを使用することが好ましい。そして、接着剤は、透明または半透明な樹脂であればよく、前記の硬化性樹脂が例示される。
【００１４】
上記の凸部、凹部または直線突条等のレンズ部において、その幅および高さは、任意に設定することができるが、好ましい幅および高さは、１０〜１０００μｍであり、特に１０〜５００μｍが好ましい。モアレを回避するためには、２００μｍ以下が好ましい。また、凸部を微粒子で形成する場合、その大きさは１０〜１０００μｍが好ましく、特に１０〜５００μｍが好ましく、モアレを回避するためには、２００μｍ以下が好ましい。
【００１５】
この発明の光学フィルターは、任意の取付け手段によってディスプレイの表示画面前面に取付けると、表示画面に対して法線方向の光線透過率が最大となり、正面からは表示画面の画像が明確に見える。しかし、画像を眺める角度を正面から横にずらしていくと、レンズフィルムのレンズ効果によって画像の視認性が次第に低下し、或る角度を超えたとき、画像の内容が不明になる。すなわち、横からの覗き見を防ぐことができる。なお、レンズフィルムが直線突条で形成される場合は、直線突条が画面の横辺に対して２０〜４５度傾斜するように取付けて正面からの視認性を向上させることができる。ただし、傾斜角度が２０度未満では視界制御機能が不十分となり、４５度を超えるとモアレが発生する。
【００１６】
そして、この発明の光学フィルターは、そのレンズフィルムの非レンズ面側すなわち平面側に空気層が介在するので、上記レンズフィルムのレンズ効果が高められ、視界制御性が向上する。上記の空気層を設ける部位は、上記の光学フィルターを取付ける表示画面から光学フィルターのレンズフィルム部までの間であれば、任意である。例えば、レンズフィルム部でもよく、レンズフィルムの支持フィルムでもよい。また、表示画面に対する光学フィルターの取付け面でもよい。該空気層を設ける層は、１層でもよく、また２層以上でもよい。なお、空気層の厚みは、０．１〜１００μｍが好ましく、０．１μｍ未満では空気層の効果が認められず、反対に１００μｍを超えると正面からの視認性が低下する。
【００１７】
上記の空気層は、光学フィルターを画面に取付けるために使用する粘着剤の塗布形状をパターン化し、塗布されない部分を空気層とするのが好ましい。また、塗布厚みの厚薄をパターン化し、薄い部分を空気層とすることもできる。また、レンズフィルムに基材フィルムを積層し、この積層に用いる粘着剤層や接着剤層の部分に空気層を形成してもよい。
【００１８】
上記の空気層部分は、正面に対して斜めの方向からは白っぽく見え、かつその部分の表面反射度が高くなり、空気層のない部分とは異なる色調を呈する。また、空気層は、略正面からはその存在を視認できない潜在像を形成し、表示画面の画像のみが明瞭に見える。したがって、上記の空気層をパターン化すると、斜めから見た場合に空気層のパターンが浮かび上がる。すなわち、空気層のパターンを文字や画像にすると、これらの潜在情報を斜め方向から視認させることができ、光学フィルターの意匠性やアイキャッチ性を高めることができる。上記空気層のパターン化手段にも限定はなく、任意である。上記の空気層を設ける方法の例示の中では、粘着剤や接着剤をパターン化する方法が好適であるが、これに限定されるものではない。
【００１９】
この発明の光学フィルターは、ディスプレイの表示画面に直接取付けて使用することが好ましい。特に着脱自在であることが好ましく、この場合は、必要に応じて取付けて視界制御機能を発揮させ、不要時には外すことができる。取付け手段は任意であるが、光学フィルターの裏側を平面に形成して、この平面を表示画面に直接密着させることが好ましく、これによって表示画像以外の多重像の発生が押さえられて視認性が向上する。
【００２０】
上記の取付け手段としては、柔軟性ポリマーからなる表面平滑で自己粘着性と再剥離性を有する自己粘着層を用いるのが好ましい。すなわち、レンズフィルムの非レンズ面に直接または基材フィルムを介して透明な柔軟性ポリマーからなる自己粘着層を積層しておき、表示画面の前面に自己粘着層の自己粘着力で貼り付けるのがよく、この場合は、所望の大きさに裁断して目的の表示画面に当て、手で押さえることにより、自己粘着層と表示画面との間に気泡を入れることなく均一に取付けることができ、作業性が良好であり、また必要に応じて剥離し、再度貼り付けて使用でき、貼着ミスがあっても貼り直しが可能であり、また剥離跡に自己粘着層の一部が欠けて残ることがなく、表示画面を汚すことがない等の点で好ましい。
【００２１】
上記の柔軟性ポリマーは、ゴム、軟質塩ビ、エラストマーまたはプラストマーからなるものであり、ゴムとしては天然ゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムおよびウレタンゴム等が、また軟質塩ビとしては塩化ビニル系樹脂に可塑剤や他の軟質ポリマーを配合したものが、またエラストマーとしてはポリエステル系、ポリアミド系およびポリオレフィン系の熱可塑性エラストマーが、またプラストマーとしてはポリオレフィン系プラストマーがそれぞれ例示される。なお、これらの柔軟性ポリマーは、単体で用いてもよく、また２以上を混合して用いてもよい。
【００２２】
上記の柔軟性ポリマーは、透明度を阻害しない範囲で各種の機能化剤や安定化剤等を含有することができる。そして、この発明の光学フィルターは、上記の柔軟性ポリマーからなる自己粘着層の自己粘着力を利用して表示画面の前面に貼着されるので、粘着助剤を配合することは不要であるが、この発明の目的を阻害しない範囲で粘着助剤を配合して粘着力を高めることができる。
【００２３】
上記の自己粘着力は、柔軟性ポリマーからなる粘着層表面を平滑に形成することによって発生する。この場合の好ましい平均表面粗度（Ｒa ）は０．１２μｍ以下である。特に好ましいのは０．０８μｍ以下であり、０．０５μｍ以下が最も好ましい。この平均表面粗度（Ｒa ）が０．１２μｍを超えると、自己粘着力が発生せず、この発明の光学フィルターを自己粘着層の自己粘着力で固定することが不可能になる。
【００２４】
上記自己粘着層の表層のダイナミック硬度は、０．０１〜２０ｍＮ／２５μｍ2 が好ましい。特に０．０２〜１０ｍＮ／２５μｍ2 が好ましく、０．０４〜５ｍＮ／２５μｍ2 が最も好ましい。このダイナミック硬度が、０．０１ｍＮ／２５μｍ2 未満の場合は、剥離が困難になって前記の貼り直しを含むリペアー性が低下し、反対に２０ｍＮ／２５μｍ2 を超えると、固定力が不足する。
【００２５】
上記自己粘着層表面の初期粘着力は、自己粘着層を構成する柔軟性ポリマーの種類、これに添加される粘着助剤や感圧性粘着剤の種類や添加量等によって制御することができるが、上記初期粘着力の好ましい大きさは、２９〜１９６０ｍＮ／２５mmである。この初期粘着力が２９ｍＮ／２５mm未満の場合は、光学フィルターが表示画面から脱落し易くなり、反対に１９６０ｍＮ／２５mmを超えると、前記のリペアー性が低下する。
【００２６】
上記の柔軟性ポリマーからなる自己粘着層は、前記光学フィルターの平面側、すなわち支持フィルムを有しないレンズフィルムにおいてはその平面側、支持フィルム付きレンズフィルムにあっては支持フィルムの表面に柔軟性ポリマーを押出し法や塗工法によって積層する等、任意の方法で形成することができる。そして、この自己粘着層は、光学フィルターの平面側全面に形成してもよく、また部分的に形成してもよい。この部分的に形成する手段としては、スクリーン印刷法が例示される。また、上記の柔軟性ポリマー、例えば塩化ビニル系樹脂でレンズフィルムを作り、その非レンズ面を表面平滑で自己粘着性と再剥離性を有する自己粘着層に形成することができ、この場合は、片側にレンズ面を、反対側に自己粘着層をそれぞれ備えた単層構造の光学フィルターが得られる。
【００２７】
上記自己粘着層の厚みおよび該自己粘着層を除く表示画面用光学フィルターの厚みは、任意であり、市場の要求に応じて適宜に設定することができるが、一般には、自己粘着層の厚みが１〜３００μｍに、また自己粘着層を除いた上記光学フィルターの厚みが１０〜３００μｍにそれぞれ設定される。
【００２８】
また、この発明の表示画面用光学フィルターは、その自己粘着層の表面に剥離性のカバーフィルムを積層してその表面を保護することができ、上記光学フィルターをロール状に巻いた際の自己粘着を防いで巻き特性を向上させることができる。この場合は、カバーフィルムを剥離しながら自己粘着層表面を表示画面の表面に合わせることにより、自己粘着で密着が進み、上記光学フィルターと表示画面との間に空気が噛み込まれることなく貼着が行われる。そして、仮に空気が噛み込まれても、前記のごとくリペアー性に優れるので、空気の入った部分を剥がして再貼着することができ、また光学フィルターの上から弱い力で押さえることで空気を逃がすことができる。
【００２９】
一方、上記の自己粘着層表面に微細な凹凸を形成し、自己粘着層とともに空気層を介在させることもできる。また、上記の取付け手段として、レンズフィルムの反レンズ面に吸盤タイプの粘着層を形成し、粘着性と再剥離性を付与すると共に、粘着層のない部分に空気層を形成して表示画面に貼着することもできる。
【００３０】
なお、上記の光学フィルターを構成するレンズフィルム、支持フィルム、基材フィルムおよび自己粘着層の少なくとも一方に染料や顔料を配合することによって視界制御性を向上し、ファッション性を高めることができる。用いる染料や顔料は、特に限定されないが、視界制御性の向上効果や耐候性の点からフタロシアニン系のものが好ましい。また、レンズフィルムの反レンズ面や基材フィルムに印刷層を設けることにより、意匠性や視界制御性を向上させることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
実施形態１
透明な合成樹脂からなる厚み５〜３５μｍの支持フィルム上に紫外線硬化性樹脂からなるハードコート剤を１０〜３００μｍの厚みに積層し、得られたハードコート層を紫外線照射で半硬化させ、このハードコート層に多数本の直線突条を長手方向に成形し、続いて再び紫外線を照射してハードコート層の硬化を完成して複合レンズフィルムを得る。図１は、上記の複合レンズフィルム１０を示し、１１は支持フィルム、１２はレンズフィルムであり、レンズフィルム１２の直線突条１２ａは、断面台形に形成される。なお、上記直線突条１２ａの配列ピッチは３０〜３００μｍに、また高さは１０〜３００μｍにそれぞれ設定される。
【００３２】
図１において、２０は自己粘着性複合フィルムであり、透明な合成樹脂からなる厚み３〜３５０μｍの基材フィルム２１の下面に柔軟性ポリマーからなる厚み３〜２００μｍの自己粘着層２２および厚み３〜２００μｍの易剥離性のカバーフィルム２３を順に積層し、得られた積層体を電子線照射装置に導入し、シリコーンゴムからなる自己粘着層２２を架橋して作られる。なお、自己粘着層２２の下面は、カバーフィルム２３の積層によりカバーフィルム２３の表面形状が転写され、平均表面粗度（Ｒa ）が０．１２μｍ以下の平滑面に形成される。
【００３３】
上記自己粘着性複合フィルム２０の基材フィルム２１の上面全域にドライラミネート用接着剤を用いて多数個のドット、またはハニカム状、格子状その他の網模様を印捺して、厚み０．３〜１００μｍの接着剤層２４を形成する。そして、この接着剤層２４に前記複合レンズフィルム１０の支持フィルム１１を重ねて貼り合わせ、レンズフィルム１２、支持フィルム１１、接着剤層２４、基材フィルム２１および自己粘着層２２からなる５層構造の光学フィルターを得る。この光学フィルターでは、接着剤層２４において接着剤の塗布されていない空隙部分２４ａが空気層を形成する。
【００３４】
上記の光学フィルターは、その自己粘着層２２で任意の液晶画面に貼り付けて視界制御用に使用される。その場合、レンズフィルム１２の作用により、画面を略正面から眺めたときの視認性は高いが、横から眺めたときの視認性は低くなり、眺める方向を横方向にずらし、或る限度を超えたとき、画像が全く見えなくなる。すなわち、視界制御性を備えている。しかも、空気層２４ａを有するので、空気層の無い場合に比べ、略正面から眺めたときの画像の視認性が向上し、横から眺めたとの視認性は低下する。すなわち、視界制御機能が向上する。
【００３５】
また、上記の光学フィルターは、裏面に柔軟性ポリマーからなる自己粘着性の自己粘着層２２を備えているため、表示画面に対し粘着剤や接着剤を用いないで貼着することができ、しかも自己粘着層２２の表面にカバーフィルム２３を設けているので、カバーフィルム２３を剥がしながら自己粘着層２２を表示画面等に接触させるのみで、光学フィルターの自重で自己粘着が進行し、そのため貼り付けが容易であり、かつ光学フィルターと表示画面との間に介在する空気が自己粘着力で押出されるので、空気の噛み込みを容易に防ぐことができる。なお、上記の光学フィルターを、貼り付け対象である液晶画面の形状に切断する際、レンズ面の直線突条１２ａが液晶画面の横辺に対して２０〜４５度の角度で傾斜するように（図２参照）裁断して用いることができ、この場合は、直線突条１２ａを上下方向または水平方向に向けた場合に比べ、視認性が向上する。
【００３６】
上記レンズフィルム１２の直線突条１２ａは、その断面形状を適宜に変更することができる。例えば、図３に示す直線突条１２ｂは、断面形状をかまぼこ形にしたものである。また、図４に示す直線突条１２ｃは、断面形状を正方形にしたものである。更に、上記の断面形状は、半円形、反楕円形、三角形等に形成することができる。また、直線突条１２ａ、１２ｂ、１２ｃ等に代え、図５に示すように、多数の凸部１２ｄを密に設けることもできる。なお、図５の例は、球面からなるレンズ状の凸部１２ｄを直線に沿って密に配列してレンズ列とし、互いに隣接するレンズ列の一方の凸部１２ｄを他方の凸部１２ｄに対して千鳥に配列したものである。
【００３７】
実施形態２
上記の実施形態１において、基材フィルム２１上の接着剤層２４を全面均一な厚みに形成して空気層２４ａを無くする一方、自己粘着層２２のカバーフィルム２３として、表面凹凸を有するものを用いて自己粘着層２２の表面に凹凸を形成する。そして、カバーフィルムを剥離し、自己粘着層２２を表示画面に貼り付けることにより、自己粘着層２２と表示画面との間に自己粘着層２２表面の凹部によって空気層を形成する。
【００３８】
実施形態３
前記の実施形態１において、その自己粘着性複合フィルム２０を省略し、図６に示すように、複合レンズフィルム１０の支持フィルム１１下面に紫外線硬化性粘着剤をドット状またはハニカム状、格子状等のパターン状に印捺して粘着剤層２５を形成し、この粘着剤層２５で複合レンズフィルム１０を表示画面に貼り付け、この貼り付けにより、粘着剤層２５における粘着剤の塗布されていない空隙部分２５ａで空気層を形成する。
【００３９】
実施形態４
上記の実施形態３において、複合レンズフィルム１０の支持フィルム１１下面に紫外線硬化性粘着剤をドット状に印捺する際、図７に示すように、上記粘着剤からなるドット状凸部２６の頂部に窪み２６ａを形成する。すなわち、吸盤形のドット状凸部２６を形成し、この吸盤形のドット状凸部２６によって上記の複合レンズフィルム１０、すなわち光学フィルターを表示画面に貼り付ける。
【００４０】
実施形態５
前記実施形態１の自己粘着性複合フィルム２０において、基材フィルム２１の上面全域にドライラミネート用接着剤を用いて多数個のドット２４ｂ（図８参照）を印捺して接着剤層２４を形成する際、上記ドット２４ｂの分布密度に粗密の偏りを設け、粗い部分または密な部分によって特定の文字や図形、記号等を表わす。この場合は、得られた光学フィルターを表示画面に貼り付けた際、上記空気層の文字等が正面からは見えないが、横からは見えるので、意匠性やアイキャッチ性が向上する。
【００４１】
実施形態６
上記の実施形態１〜５において、複合レンズフィルム１０の支持フィルム１１、レンズフィルム１２、自己粘着性複合フィルム２０の基材フィルム２１、自己粘着層２２のいずれかを、染料または顔料によって着色し、光線透過率を好ましくは９０〜５０％程度に下げると、視界制御性が向上する。
【００４２】
【実施例】
種々の表示画面用光学フィルターを試作し、その性能を比較した。
【００４３】
実施例１
(1) 複合レンズフィルムの製造
ポリエステルからなる厚み５０μｍの支持フィルム１１（図１参照）の片面に市販のアクリル系紫外線硬化性樹脂からなるハードコート剤を厚みが３０μｍとなるように塗工し、得られたハードコート層１２を紫外線照射で半硬化させる。次いで、彫刻ロールを用い、上記のハードコート層１２に多数本の直線突条１２ａを断面台形に成形し、続いて再び紫外線を照射してハードコート層の硬化を進め、多数本の直線突条１２ａを有する耐スクラッチ性のレンズフィルム１２と支持フィルム１１とからなる複合レンズフィルム１０を得た。上記レンズフィルム１２の頂部および谷部の幅は、それぞれ１０μｍ、側辺の傾斜角度は４５度、頂部の間隔は１００μｍであった。
【００４４】
(2) 自己粘着性複合フィルムの製造
ポリエステルフィルムからなる厚み３８μｍの基材フィルム２１の片面にプラズマ処理を行った。また、厚み２５μｍのポリエステルフィルムの片面に易剥離性処理を施してカバーフィルム２３とした。一方、市販の高透明度型シリコーンゴム組成物（ゴム硬度１０度）をトルエンに溶解し、これに基材フィルム２１に対する接着性向上剤としてペンタエリスリトールテトラアクリレートを添加して塗工液とした。この塗工液を、上記基材フィルム２１のプラズマ処理面にシリコーンゴム厚みが２５μｍとなるように塗布して自己粘着層２２を形成し、この自己粘着層２２の表面に上記カバーフィルム２３を、その易剥離性処理面が接するように積層した。得られた積層体を電子線照射装置に導入し、シリコーンゴムからなる自己粘着層２２を架橋した。
【００４５】
(3) 光学フィルターの製造
上記自己粘着性複合フィルム２０の基材フィルム２１表面に、グラビアロールを用いてドライラミネート用接着剤２４をハニカム状のパターン（厚み：３μｍ、線幅：１００μｍ、六角形の一辺長：１０００μｍ）に塗布し、この塗布面に前記の方法で製造した複合レンズフィルム１０の支持フィルム１１を貼り合わせて光学フィルターを得た。この光学フィルターは、ドライラミネート用接着剤が塗布されていない空隙部２４ａが空気層を形成していた。
【００４６】
上記の方法で得られた光学フィルターを液晶画面の形状に対応する形状に切断する際、複合レンズフィルム１０の直線突条１２ａが液晶画面の横辺に対して３０度の角度で傾斜するように（図２参照）裁断し、この光学フィルターを裏面のカバーフィルム２３を剥離しながら、自己粘着層２２（図１参照）の自己粘着力で表示画面（ウインドウズパソコンの「エクセル」の初期画面）に貼り付けた。この光学フィルターは、略正面から眺めたときの画像の視認性は高いが、横から眺めたときの視認性は低くなり、眺める方向が表示画面の法線方向に対し水平にほぼ５０度を超えると、上記の画像が全く見えなくなった。すなわち、視角制御機能による覗き見防止効果を備えていた。
【００４７】
また、上記の光学フィルターは、裏面に柔軟性ポリマーからなる自己粘着層２２を備えているため、表示画面に対し粘着剤や接着剤を用いないで貼着することができ、しかも自己粘着層の表面にカバーフィルムを設けているので、カバーフィルムを剥がしながら自己粘着層を表示画面等に接触させるのみで、光学フィルターの自重で自己粘着が進行し、そのため貼着が容易に行われ、かつ光学フィルターと表示画面等の表面との間に介在する空気が自己粘着力で押出され、空気の噛み込みを容易に防ぐことができた。また、この光学フィルターは、上記の自己粘着層の初期粘着力が適度であるため、固定力に優れると共に、表示画面等に貼着した後の剥離性も容易で、弱い力で剥離することができ、かつ剥離後における表示画面等の表面汚れは皆無であり、リペアー性に優れていた。
【００４８】
比較例１
上記の実施例１において、複合レンズフィルム１０と自己粘着性複合フィルム２０とを貼り合わせるときの、ドライラミネート用接着剤をパターン化せずに全面に塗布して貼り合わせ、複合レンズフィルム１０と自己粘着性複合フィルム２０との間に空気層を形成しない以外は、実施例１と同様にして光学フィルターを得た。この比較例１の光学フィルターの視界制御性能を、実施例１と同様にして評価した。画像の見えなくなる角度は略７５度と、実施例１よりも２５度広がり、視界制御性能が実施例１よりも劣っていた。
【００４９】
実施例２
ポリエステルフィルムからなる厚み５０μｍの支持フィルム１１（図３参照）の片面に市販の透明タイプのアクリル系紫外線硬化性樹脂からなるハードコート剤をグラビアロールで印捺して断面かまぼこ形の直線突条１２ｂを多数本形成し、次いで紫外線を照射し、多数本の直線突条１２ｂを有する耐スクラッチ性のレンズフィルム１２と基材フィルム１１とからなる複合レンズフィルム１０を得た。レンズフィルム１２の厚みは１００μｍ、谷の深さは９０μｍ、直線突条１２ｂの幅は１５０μｍ、直線突条１２ｂの間隔は３００μｍであった。その他は実施例１と同様にして実施例２の光学フィルターを得た。この実施例２の視界制御性能は良好で、画像の見えなくなる角度は、４５度であった。
【００５０】
比較例２
上記の実施例２において、複合レンズフィルムと自己粘着性複合フィルムとを貼り合わせるときのドライラミネート用接着剤をパターン化せずに全面に塗布して貼り合わせ、複合レンズフィルムと自己粘着性複合フィルムとの間に空気層を形成しない以外は、実施例２と同様にして比較例２の光学フィルターを得た。その視界制御性能は、実施例２よりも劣り、画像が見えなくなる角度が略７０度以上であった。
【００５１】
実施例３
前記の実施例１において、複合レンズフィルム１０の支持フィルム１１表面を透明な黒色のインキで着色し、複合レンズフィルム１０の全光線透過率を７５％とする以外は、実施例１と同様にして着色タイプの光学フィルターを得た。その視界制御性能は良好で、画像が見えなくなる角度が略４５度であった。
【００５２】
実施例４
前記実施例２の自己粘着性複合フィルムの製造において、カバーフィルムとして、多数の円形ドット（直径：０．１mm、厚み：２０μｍ）をエンボス加工し、ドット部と非ドット部の面積比を１：１としたものを用い、かつ複合レンズフィルムと自己粘着性複合フィルムとを貼り合わせるときのドライラミネート用接着剤をパターン化せずに全面に塗布して貼り合わせ、それ以外は、実施例２と同様にして実施例４の光学フィルターを得た。この光学フィルターは、自己粘着層のカバーフィルムにエンボス加工がされているため、自己粘着層表面に加工面の転写による円形窪みが形成されており、自己粘着層の自己粘着力で表示画面に貼り付けた場合、画面との間の凹部に空気層が形成され、実施例２と同程度の視界制御性能が得られた。
【００５３】
実施例５
図４に示すように、レンズフィルム１２の直線突条１２ｃの断面形状を正方形とし、その頂部、側辺および谷部の寸法をそれぞれ２０μｍに設定する以外は、実施例１と同様にして実施例５の光学フィルターを得た。その視界制御性能は実施例１と同程度であった。
【００５４】
実施例６
図５に示すように、レンズフィルム１２の表面に多数の凸レンズ形凸部１２ｄを密に並べて成形する以外は実施例１と同様にして実施例６の光学フィルターを得た。ただし、上記凸レンズ形凸部１２ｄにおいて、その直径を１５０μｍに、高さを３０μｍに、球面の半径を約１０９μｍにそれぞれ設定し、この凸部１２ｄの密な配列からなるレンズ列の凸部１２ｄに対し、隣接レンズ列の凸部１２ｄが千鳥に並ぶように成形した。得られた実施例６の光学フィルターは、視界制御性能が実施例１と同様に優れていた。
【００５５】
実施例７
実施例２で得た複合レンズフィルム１０の支持フィルム１１面に紫外線硬化性の粘着剤を円形のドット状に多数個印捺し、紫外線を照射し粘着剤を硬化させた。ドット部２５（図６参照）の直径は１５０μｍ、厚みは３０μｍ、ドット部２５と非ドット部（粘着剤の印捺されない空隙部）２５ａとの面積比は１：１とした。得られた実施例７の光学フィルターは、上記のドットからなる粘着剤層を介して表示画面に貼り付けた状態では、非ドット部２５ａに空気層が形成され、視界制御性能は、実施例２と同程度であった。
【００５６】
実施例８
実施例７の粘着剤をドット状に印捺する際、図７に示すように、粘着剤からなるドット部２６の頂部に窪み２６ａを形成して粘着剤のドット部２６を吸盤タイプとし、それ以外は、実施例７と同様にして光学フィルターを得た。この実施例８の視界制御性能も、実施例７同様に優れていた。
【００５７】
比較例５
実施例７において、レンズフィルムに積層する粘着剤をパターン化せずに全面に塗布する以外は、実施例７と同様にして比較例５の光学フィルターを得た。この光学フィルターは、空気層が形成されていないため、視界制御性能は、実施例７に比べて劣っていた。
【００５８】
実施例９
前記の実施例２において、自己粘着性複合フィルム２０の基材フィルム２１に塗布するドライラミネート用接着剤層２４を、図８に示すように、直径０．１mmの円形ドット２４ｂで形成し、かつ面内のドット密度の分布に偏りを付け、ドット密度の小さい部分で「クレハ」の文字を表わす以外は、実施例２と同様にして実施例９の光学フィルターを得た。この視界制御性能は、実施例２と同様に優れていた。さらに、実施例９の光学フィルターは、画面を横方向５０度以上の角度から眺めた場合、上記「クレハ」の文字が明確に視認された。一方、画面を略正面から眺めた場合は、画面の画像のみが見え、「クレハ」の文字は視認できなかった。したがって、実施例９の光学フィルターは、実施例２の光学フィルターよりも意匠性に優れ、商品価値の高いものであった。
【００５９】
【発明の効果】
上記のとおり、この発明の表示画面用光学フィルターは、液晶ディスプレイの表示画面前面に取付けることにより、横からの覗き見を防ぐことができる。しかも、パターン化された空気層を有するので、空気層を有しない場合に比べて視界制御機能が向上し、視野角度が狭くなる。また上記パターン化された空気層により、横からは見えるが、正面からは見えない潜在像を形成できるので、意匠性およびアイキャッチ性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の断面図である。
【図２】使用状態の正面図である。
【図３】実施形態１の変形例を示す断面図である。
【図４】図３の変形例を示す断面図である。
【図５】図４の変形例を示す断面図である。
【図６】実施形態３の断面図である。
【図７】実施形態４の斜視図である。
【図８】実施形態５の斜視図である。
【符号の説明】
１０：複合レンズフィルム
１１：支持フィルム
１２：レンズフィルム、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ：直線突条
１２ｄ：レンズ形凸部
２０：自己粘着性複合フィルム
２１：基材フィルム
２２：自己粘着層
２３：カバーフィルム
２４：接着剤層、２４ａ：空隙部分（空気層）、２４ｂ：接着剤のドット
２５：粘着剤層、２５ａ：空隙部分（空気層）
２６：粘着剤からなるドット状凸部、２６ａ：窪み
【発明の属する技術分野】
この発明は、表示画面用光学フィルターに関し、液晶ディスプレイの表示画面前面に取付けてレンズフィルムのレンズ効果により視界を制御し、画面の略正面からは画面の画像が見え、その略正面に対して斜め方向からは画像が見えないようにして横からの覗き見を防止するものである。さらに、この横からの覗き見防止に加え、光学フィルター内に潜在させた文字や図形からなるパターンを略正面からは見えず、略正面に対して斜め方向からは見えるようにして、意匠性やアイキャッチ性を付与したものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ等の電子表示装置は、パソコン、ワープロ、コピー機、ファクシミリ等のＯＡ機器の分野に限らず、キャッシュディスペンサー、ＡＴＭ、ゲーム機、テレビ、時計、電話、工場内の制御装置等の広い分野で使用されている。特にキャッシュディスペンサーやＡＴＭおよびノートパソコンやモバイル、携帯電話等では、プライバシー保護のため、電子表示装置に隣からの覗き見を防止するための視界制御機能が要求されている。
【０００３】
上記の視界制御機能を付与する手段として、この出願の発明者は、高分子材料からなるフィルムの片面に微細な凹凸を形成してなるレンズフィルムを構成材料とし、ディスプレイの表示画面前面に取付けて可視範囲をコントロールするようにした表示画面用光学フィルターを提案した（特願２００１−１５３２８８参照）。しかし、この先願発明は、ウインドウズパソコンのデスクトップ画面の壁紙が青色無地の場合のように、明るさが通常の場合はともかく、画面に白地が多く明るい場合、例えばパソコンソフト「エクセル」の初期画面では、視界制御性能が十分でなく、近年の液晶パネルの進歩に伴って画面の明るさが向上した状況下では、その改善が必要になった。
【０００４】
また、上記の視界制御性に加えて、意匠性やアイキャッチ性を付与し、略正面からは見えない像や文字を、その略正面に対して斜め方向からは見えるようにする機能の市場要求が生じた。該機能を付与する手段としては、透明ホログラムの利用が知られている（特開平１１−１３３２３３号公報参照）が、この方法は視界制御機能が十分でなく、正面から見たときの画像の視認性が劣り、かつ高価で、経済性に劣るという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記従来技術の問題を解決し、パソコンソフト「エクセル」の初期画面のように明るい画面でも十分な視界制御性を有し、覗き見防止性に優れた表示画面用光学フィルターを提供するものである。また、この発明は、上記の視界制御機能に加え、略正面からは見えない像や文字等のパターンを、その略正面に対して斜め方向からは見えるようにする機能を加えて意匠性やアイキャッチ性を向上するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る表示画面用光学フィルターは、高分子材料からなるフィルムの片面に微細な凹凸を形成してなるレンズフィルムを構成材料とし、ディスプレイの表示画面前面に取付けて可視範囲をコントロールするための表示画面用光学フィルターにおいて、このレンズフィルムの平面側に直接、または該平面側に積層された透明な熱可塑性高分子材料からなる基材フィルムを介して上記光学フィルターを表示画面前面に取付けるための粘着剤が塗布され、上記の積層に用いる透明な粘着剤もしくは接着剤の層および上記の表示画面に取付けるための透明な粘着剤の層の少なくとも一方の層に空気層が設けられ、該空気層が文字または図形の形状にパターン化され、そのパターン形状が表示画面用光学フィルターの正面からは見えない潜在像を形成していることを特徴とする。
【０００７】
上記のレンズフィルムは、その表面構造によってレンズ機能を発現することが可能なものであれば、その表面構造や材質は任意である。表面構造としては、合成樹脂フィルム（シートを含む）の片面に角錐形状、凸レンズ形状もしくはフレネルレンズ形の凸部や凹部の多数個を縦横に並べて形成した蜂巣構造、並びに断面形状が三角形、台形、長方形もしくは半円形等の直線突条を多数本平行に配列した突条構造等が例示される。この場合、上記の凸部、凹部および直線突条等のレンズ部は、それぞれが互いに隣接して並ぶもの、または若干の隙間を隔てて並ぶもののいずれでもよい。そして、上記のレンズフィルムは、上記の凸部、凹部または直線突条のいずれか一種からなる単一構造体でもよく、また二種以上の組合せ構造体でもよい。
【０００８】
上記のレンズフィルムは、透明な合成樹脂フィルムを原料とし、レンズ構造のメス型の金型またはエンボス加工ロールで熱プレスを行うことにより、またはレンズ構造を有する離型性シートの表面模様を合成樹脂フィルムに転写することによって単層構造に製造することができる。また、上記のレンズフィルムを表示画面前面に取付ける場合、レンズフィルムのレンズ面を表示画面側でなく、その反対側前方に向けることがレンズフィルムの機能発揮上好ましく、その場合はレンズ面に利用者の手やタッチペンが接触することを考慮して、上記の透明な熱可塑性高分子材料からなるフィルムを支持フィルムとし、その表面に耐スクラッチ性や防汚性に優れた材料でレンズフィルムを形成して２層構造の複合レンズフィルムとすることもできる。
【０００９】
合成樹脂フィルムの片面に凸部や凹部、直線突条等を熱プレスや転写法で成形して単層構造のレンズフィルムとする場合、その材質は、レンズ面を形成して使用可能であり、かつ透明な熱可塑性の高分子材料であれば任意であるが、好ましいものとして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等のポリエステルおよびその変成体、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸メチル等のメタクリル酸エステルやアクリル酸エステルの単独重合体もしくは共重合体、ポリスチレン、ポリメチルペンテン、環状ポリオレフィン重合体およびその変成体、トリアセチルセルロース、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等があげられる。
【００１０】
一方、複合レンズフィルムを製造する場合は、透明な合成樹脂からなる支持フィルム上に透明な硬化性樹脂からなるレンズ構造をグラビアロールで形成した後、このレンズ構造部分を架橋処理により硬化させて耐スクラッチ性とすることができる。この場合の硬化方法は任意であり、加熱で行ってもよく、また紫外線、電子線、放射線等の活性線照射で行ってもよい。更に、上記支持フィルムの片面に球状または半球状の透明もしくは半透明な微粒子の平坦面を接着剤で接着して作ることができる。
【００１１】
このような耐スクラッチ性材料としては、メラミン系、ウレタン系、アクリル系、シリコーン系、オキセタン系等の硬化性樹脂の単体または二種以上の混合物が例示される。また、これらの硬化性樹脂と無機化合物とのハイブリッド型硬化性材料も使用可能である。この硬化性材料を使用する場合は、上記の支持フィルム上に上記の硬化性材料を積層し、未硬化または半硬化の状態でレンズ構造を形成し、しかるのち再度硬化処理を行って硬化を終了する方法が好ましい。なお、硬化方法は特に限定されないが、紫外線や電子線等の活性線で硬化する方法は、硬化度のコントロールが容易な点で好ましい。
【００１２】
また、前記の球状または半球状の微粒子は、透明または半透明であれば特に材質に限定はなく、無機材料、有機材料または両者のハイブリッド体のいずれでもよく、無機材料としてはシリカやガラスが、有機材料としてはアクリル系、ポリエステル系、オレフィン系等のポリマーが、またハイブリッド体としてはシリカとポリマーとの複合体が例示される。
【００１３】
上記の微粒子は、光線屈折率の高いことが好ましく、例えばガラスの場合は鉛等の金属を、またシリカの場合は酸化チタンをそれぞれ添加したものが好ましい。また、ハイブリッド体の場合は、上記鉛等の金属を添加したガラスまたは酸化チタンを添加したシリカを使用することが好ましい。そして、接着剤は、透明または半透明な樹脂であればよく、前記の硬化性樹脂が例示される。
【００１４】
上記の凸部、凹部または直線突条等のレンズ部において、その幅および高さは、任意に設定することができるが、好ましい幅および高さは、１０〜１０００μｍであり、特に１０〜５００μｍが好ましい。モアレを回避するためには、２００μｍ以下が好ましい。また、凸部を微粒子で形成する場合、その大きさは１０〜１０００μｍが好ましく、特に１０〜５００μｍが好ましく、モアレを回避するためには、２００μｍ以下が好ましい。
【００１５】
この発明の光学フィルターは、任意の取付け手段によってディスプレイの表示画面前面に取付けると、表示画面に対して法線方向の光線透過率が最大となり、正面からは表示画面の画像が明確に見える。しかし、画像を眺める角度を正面から横にずらしていくと、レンズフィルムのレンズ効果によって画像の視認性が次第に低下し、或る角度を超えたとき、画像の内容が不明になる。すなわち、横からの覗き見を防ぐことができる。なお、レンズフィルムが直線突条で形成される場合は、直線突条が画面の横辺に対して２０〜４５度傾斜するように取付けて正面からの視認性を向上させることができる。ただし、傾斜角度が２０度未満では視界制御機能が不十分となり、４５度を超えるとモアレが発生する。
【００１６】
そして、この発明の光学フィルターは、そのレンズフィルムの非レンズ面側すなわち平面側に空気層が介在するので、上記レンズフィルムのレンズ効果が高められ、視界制御性が向上する。上記の空気層を設ける部位は、上記の光学フィルターを取付ける表示画面から光学フィルターのレンズフィルム部までの間であれば、任意である。例えば、レンズフィルム部でもよく、レンズフィルムの支持フィルムでもよい。また、表示画面に対する光学フィルターの取付け面でもよい。該空気層を設ける層は、１層でもよく、また２層以上でもよい。なお、空気層の厚みは、０．１〜１００μｍが好ましく、０．１μｍ未満では空気層の効果が認められず、反対に１００μｍを超えると正面からの視認性が低下する。
【００１７】
上記の空気層は、光学フィルターを画面に取付けるために使用する粘着剤の塗布形状をパターン化し、塗布されない部分を空気層とするのが好ましい。また、塗布厚みの厚薄をパターン化し、薄い部分を空気層とすることもできる。また、レンズフィルムに基材フィルムを積層し、この積層に用いる粘着剤層や接着剤層の部分に空気層を形成してもよい。
【００１８】
上記の空気層部分は、正面に対して斜めの方向からは白っぽく見え、かつその部分の表面反射度が高くなり、空気層のない部分とは異なる色調を呈する。また、空気層は、略正面からはその存在を視認できない潜在像を形成し、表示画面の画像のみが明瞭に見える。したがって、上記の空気層をパターン化すると、斜めから見た場合に空気層のパターンが浮かび上がる。すなわち、空気層のパターンを文字や画像にすると、これらの潜在情報を斜め方向から視認させることができ、光学フィルターの意匠性やアイキャッチ性を高めることができる。上記空気層のパターン化手段にも限定はなく、任意である。上記の空気層を設ける方法の例示の中では、粘着剤や接着剤をパターン化する方法が好適であるが、これに限定されるものではない。
【００１９】
この発明の光学フィルターは、ディスプレイの表示画面に直接取付けて使用することが好ましい。特に着脱自在であることが好ましく、この場合は、必要に応じて取付けて視界制御機能を発揮させ、不要時には外すことができる。取付け手段は任意であるが、光学フィルターの裏側を平面に形成して、この平面を表示画面に直接密着させることが好ましく、これによって表示画像以外の多重像の発生が押さえられて視認性が向上する。
【００２０】
上記の取付け手段としては、柔軟性ポリマーからなる表面平滑で自己粘着性と再剥離性を有する自己粘着層を用いるのが好ましい。すなわち、レンズフィルムの非レンズ面に直接または基材フィルムを介して透明な柔軟性ポリマーからなる自己粘着層を積層しておき、表示画面の前面に自己粘着層の自己粘着力で貼り付けるのがよく、この場合は、所望の大きさに裁断して目的の表示画面に当て、手で押さえることにより、自己粘着層と表示画面との間に気泡を入れることなく均一に取付けることができ、作業性が良好であり、また必要に応じて剥離し、再度貼り付けて使用でき、貼着ミスがあっても貼り直しが可能であり、また剥離跡に自己粘着層の一部が欠けて残ることがなく、表示画面を汚すことがない等の点で好ましい。
【００２１】
上記の柔軟性ポリマーは、ゴム、軟質塩ビ、エラストマーまたはプラストマーからなるものであり、ゴムとしては天然ゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムおよびウレタンゴム等が、また軟質塩ビとしては塩化ビニル系樹脂に可塑剤や他の軟質ポリマーを配合したものが、またエラストマーとしてはポリエステル系、ポリアミド系およびポリオレフィン系の熱可塑性エラストマーが、またプラストマーとしてはポリオレフィン系プラストマーがそれぞれ例示される。なお、これらの柔軟性ポリマーは、単体で用いてもよく、また２以上を混合して用いてもよい。
【００２２】
上記の柔軟性ポリマーは、透明度を阻害しない範囲で各種の機能化剤や安定化剤等を含有することができる。そして、この発明の光学フィルターは、上記の柔軟性ポリマーからなる自己粘着層の自己粘着力を利用して表示画面の前面に貼着されるので、粘着助剤を配合することは不要であるが、この発明の目的を阻害しない範囲で粘着助剤を配合して粘着力を高めることができる。
【００２３】
上記の自己粘着力は、柔軟性ポリマーからなる粘着層表面を平滑に形成することによって発生する。この場合の好ましい平均表面粗度（Ｒa ）は０．１２μｍ以下である。特に好ましいのは０．０８μｍ以下であり、０．０５μｍ以下が最も好ましい。この平均表面粗度（Ｒa ）が０．１２μｍを超えると、自己粘着力が発生せず、この発明の光学フィルターを自己粘着層の自己粘着力で固定することが不可能になる。
【００２４】
上記自己粘着層の表層のダイナミック硬度は、０．０１〜２０ｍＮ／２５μｍ2 が好ましい。特に０．０２〜１０ｍＮ／２５μｍ2 が好ましく、０．０４〜５ｍＮ／２５μｍ2 が最も好ましい。このダイナミック硬度が、０．０１ｍＮ／２５μｍ2 未満の場合は、剥離が困難になって前記の貼り直しを含むリペアー性が低下し、反対に２０ｍＮ／２５μｍ2 を超えると、固定力が不足する。
【００２５】
上記自己粘着層表面の初期粘着力は、自己粘着層を構成する柔軟性ポリマーの種類、これに添加される粘着助剤や感圧性粘着剤の種類や添加量等によって制御することができるが、上記初期粘着力の好ましい大きさは、２９〜１９６０ｍＮ／２５mmである。この初期粘着力が２９ｍＮ／２５mm未満の場合は、光学フィルターが表示画面から脱落し易くなり、反対に１９６０ｍＮ／２５mmを超えると、前記のリペアー性が低下する。
【００２６】
上記の柔軟性ポリマーからなる自己粘着層は、前記光学フィルターの平面側、すなわち支持フィルムを有しないレンズフィルムにおいてはその平面側、支持フィルム付きレンズフィルムにあっては支持フィルムの表面に柔軟性ポリマーを押出し法や塗工法によって積層する等、任意の方法で形成することができる。そして、この自己粘着層は、光学フィルターの平面側全面に形成してもよく、また部分的に形成してもよい。この部分的に形成する手段としては、スクリーン印刷法が例示される。また、上記の柔軟性ポリマー、例えば塩化ビニル系樹脂でレンズフィルムを作り、その非レンズ面を表面平滑で自己粘着性と再剥離性を有する自己粘着層に形成することができ、この場合は、片側にレンズ面を、反対側に自己粘着層をそれぞれ備えた単層構造の光学フィルターが得られる。
【００２７】
上記自己粘着層の厚みおよび該自己粘着層を除く表示画面用光学フィルターの厚みは、任意であり、市場の要求に応じて適宜に設定することができるが、一般には、自己粘着層の厚みが１〜３００μｍに、また自己粘着層を除いた上記光学フィルターの厚みが１０〜３００μｍにそれぞれ設定される。
【００２８】
また、この発明の表示画面用光学フィルターは、その自己粘着層の表面に剥離性のカバーフィルムを積層してその表面を保護することができ、上記光学フィルターをロール状に巻いた際の自己粘着を防いで巻き特性を向上させることができる。この場合は、カバーフィルムを剥離しながら自己粘着層表面を表示画面の表面に合わせることにより、自己粘着で密着が進み、上記光学フィルターと表示画面との間に空気が噛み込まれることなく貼着が行われる。そして、仮に空気が噛み込まれても、前記のごとくリペアー性に優れるので、空気の入った部分を剥がして再貼着することができ、また光学フィルターの上から弱い力で押さえることで空気を逃がすことができる。
【００２９】
一方、上記の自己粘着層表面に微細な凹凸を形成し、自己粘着層とともに空気層を介在させることもできる。また、上記の取付け手段として、レンズフィルムの反レンズ面に吸盤タイプの粘着層を形成し、粘着性と再剥離性を付与すると共に、粘着層のない部分に空気層を形成して表示画面に貼着することもできる。
【００３０】
なお、上記の光学フィルターを構成するレンズフィルム、支持フィルム、基材フィルムおよび自己粘着層の少なくとも一方に染料や顔料を配合することによって視界制御性を向上し、ファッション性を高めることができる。用いる染料や顔料は、特に限定されないが、視界制御性の向上効果や耐候性の点からフタロシアニン系のものが好ましい。また、レンズフィルムの反レンズ面や基材フィルムに印刷層を設けることにより、意匠性や視界制御性を向上させることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
実施形態１
透明な合成樹脂からなる厚み５〜３５μｍの支持フィルム上に紫外線硬化性樹脂からなるハードコート剤を１０〜３００μｍの厚みに積層し、得られたハードコート層を紫外線照射で半硬化させ、このハードコート層に多数本の直線突条を長手方向に成形し、続いて再び紫外線を照射してハードコート層の硬化を完成して複合レンズフィルムを得る。図１は、上記の複合レンズフィルム１０を示し、１１は支持フィルム、１２はレンズフィルムであり、レンズフィルム１２の直線突条１２ａは、断面台形に形成される。なお、上記直線突条１２ａの配列ピッチは３０〜３００μｍに、また高さは１０〜３００μｍにそれぞれ設定される。
【００３２】
図１において、２０は自己粘着性複合フィルムであり、透明な合成樹脂からなる厚み３〜３５０μｍの基材フィルム２１の下面に柔軟性ポリマーからなる厚み３〜２００μｍの自己粘着層２２および厚み３〜２００μｍの易剥離性のカバーフィルム２３を順に積層し、得られた積層体を電子線照射装置に導入し、シリコーンゴムからなる自己粘着層２２を架橋して作られる。なお、自己粘着層２２の下面は、カバーフィルム２３の積層によりカバーフィルム２３の表面形状が転写され、平均表面粗度（Ｒa ）が０．１２μｍ以下の平滑面に形成される。
【００３３】
上記自己粘着性複合フィルム２０の基材フィルム２１の上面全域にドライラミネート用接着剤を用いて多数個のドット、またはハニカム状、格子状その他の網模様を印捺して、厚み０．３〜１００μｍの接着剤層２４を形成する。そして、この接着剤層２４に前記複合レンズフィルム１０の支持フィルム１１を重ねて貼り合わせ、レンズフィルム１２、支持フィルム１１、接着剤層２４、基材フィルム２１および自己粘着層２２からなる５層構造の光学フィルターを得る。この光学フィルターでは、接着剤層２４において接着剤の塗布されていない空隙部分２４ａが空気層を形成する。
【００３４】
上記の光学フィルターは、その自己粘着層２２で任意の液晶画面に貼り付けて視界制御用に使用される。その場合、レンズフィルム１２の作用により、画面を略正面から眺めたときの視認性は高いが、横から眺めたときの視認性は低くなり、眺める方向を横方向にずらし、或る限度を超えたとき、画像が全く見えなくなる。すなわち、視界制御性を備えている。しかも、空気層２４ａを有するので、空気層の無い場合に比べ、略正面から眺めたときの画像の視認性が向上し、横から眺めたとの視認性は低下する。すなわち、視界制御機能が向上する。
【００３５】
また、上記の光学フィルターは、裏面に柔軟性ポリマーからなる自己粘着性の自己粘着層２２を備えているため、表示画面に対し粘着剤や接着剤を用いないで貼着することができ、しかも自己粘着層２２の表面にカバーフィルム２３を設けているので、カバーフィルム２３を剥がしながら自己粘着層２２を表示画面等に接触させるのみで、光学フィルターの自重で自己粘着が進行し、そのため貼り付けが容易であり、かつ光学フィルターと表示画面との間に介在する空気が自己粘着力で押出されるので、空気の噛み込みを容易に防ぐことができる。なお、上記の光学フィルターを、貼り付け対象である液晶画面の形状に切断する際、レンズ面の直線突条１２ａが液晶画面の横辺に対して２０〜４５度の角度で傾斜するように（図２参照）裁断して用いることができ、この場合は、直線突条１２ａを上下方向または水平方向に向けた場合に比べ、視認性が向上する。
【００３６】
上記レンズフィルム１２の直線突条１２ａは、その断面形状を適宜に変更することができる。例えば、図３に示す直線突条１２ｂは、断面形状をかまぼこ形にしたものである。また、図４に示す直線突条１２ｃは、断面形状を正方形にしたものである。更に、上記の断面形状は、半円形、反楕円形、三角形等に形成することができる。また、直線突条１２ａ、１２ｂ、１２ｃ等に代え、図５に示すように、多数の凸部１２ｄを密に設けることもできる。なお、図５の例は、球面からなるレンズ状の凸部１２ｄを直線に沿って密に配列してレンズ列とし、互いに隣接するレンズ列の一方の凸部１２ｄを他方の凸部１２ｄに対して千鳥に配列したものである。
【００３７】
実施形態２
上記の実施形態１において、基材フィルム２１上の接着剤層２４を全面均一な厚みに形成して空気層２４ａを無くする一方、自己粘着層２２のカバーフィルム２３として、表面凹凸を有するものを用いて自己粘着層２２の表面に凹凸を形成する。そして、カバーフィルムを剥離し、自己粘着層２２を表示画面に貼り付けることにより、自己粘着層２２と表示画面との間に自己粘着層２２表面の凹部によって空気層を形成する。
【００３８】
実施形態３
前記の実施形態１において、その自己粘着性複合フィルム２０を省略し、図６に示すように、複合レンズフィルム１０の支持フィルム１１下面に紫外線硬化性粘着剤をドット状またはハニカム状、格子状等のパターン状に印捺して粘着剤層２５を形成し、この粘着剤層２５で複合レンズフィルム１０を表示画面に貼り付け、この貼り付けにより、粘着剤層２５における粘着剤の塗布されていない空隙部分２５ａで空気層を形成する。
【００３９】
実施形態４
上記の実施形態３において、複合レンズフィルム１０の支持フィルム１１下面に紫外線硬化性粘着剤をドット状に印捺する際、図７に示すように、上記粘着剤からなるドット状凸部２６の頂部に窪み２６ａを形成する。すなわち、吸盤形のドット状凸部２６を形成し、この吸盤形のドット状凸部２６によって上記の複合レンズフィルム１０、すなわち光学フィルターを表示画面に貼り付ける。
【００４０】
実施形態５
前記実施形態１の自己粘着性複合フィルム２０において、基材フィルム２１の上面全域にドライラミネート用接着剤を用いて多数個のドット２４ｂ（図８参照）を印捺して接着剤層２４を形成する際、上記ドット２４ｂの分布密度に粗密の偏りを設け、粗い部分または密な部分によって特定の文字や図形、記号等を表わす。この場合は、得られた光学フィルターを表示画面に貼り付けた際、上記空気層の文字等が正面からは見えないが、横からは見えるので、意匠性やアイキャッチ性が向上する。
【００４１】
実施形態６
上記の実施形態１〜５において、複合レンズフィルム１０の支持フィルム１１、レンズフィルム１２、自己粘着性複合フィルム２０の基材フィルム２１、自己粘着層２２のいずれかを、染料または顔料によって着色し、光線透過率を好ましくは９０〜５０％程度に下げると、視界制御性が向上する。
【００４２】
【実施例】
種々の表示画面用光学フィルターを試作し、その性能を比較した。
【００４３】
実施例１
(1) 複合レンズフィルムの製造
ポリエステルからなる厚み５０μｍの支持フィルム１１（図１参照）の片面に市販のアクリル系紫外線硬化性樹脂からなるハードコート剤を厚みが３０μｍとなるように塗工し、得られたハードコート層１２を紫外線照射で半硬化させる。次いで、彫刻ロールを用い、上記のハードコート層１２に多数本の直線突条１２ａを断面台形に成形し、続いて再び紫外線を照射してハードコート層の硬化を進め、多数本の直線突条１２ａを有する耐スクラッチ性のレンズフィルム１２と支持フィルム１１とからなる複合レンズフィルム１０を得た。上記レンズフィルム１２の頂部および谷部の幅は、それぞれ１０μｍ、側辺の傾斜角度は４５度、頂部の間隔は１００μｍであった。
【００４４】
(2) 自己粘着性複合フィルムの製造
ポリエステルフィルムからなる厚み３８μｍの基材フィルム２１の片面にプラズマ処理を行った。また、厚み２５μｍのポリエステルフィルムの片面に易剥離性処理を施してカバーフィルム２３とした。一方、市販の高透明度型シリコーンゴム組成物（ゴム硬度１０度）をトルエンに溶解し、これに基材フィルム２１に対する接着性向上剤としてペンタエリスリトールテトラアクリレートを添加して塗工液とした。この塗工液を、上記基材フィルム２１のプラズマ処理面にシリコーンゴム厚みが２５μｍとなるように塗布して自己粘着層２２を形成し、この自己粘着層２２の表面に上記カバーフィルム２３を、その易剥離性処理面が接するように積層した。得られた積層体を電子線照射装置に導入し、シリコーンゴムからなる自己粘着層２２を架橋した。
【００４５】
(3) 光学フィルターの製造
上記自己粘着性複合フィルム２０の基材フィルム２１表面に、グラビアロールを用いてドライラミネート用接着剤２４をハニカム状のパターン（厚み：３μｍ、線幅：１００μｍ、六角形の一辺長：１０００μｍ）に塗布し、この塗布面に前記の方法で製造した複合レンズフィルム１０の支持フィルム１１を貼り合わせて光学フィルターを得た。この光学フィルターは、ドライラミネート用接着剤が塗布されていない空隙部２４ａが空気層を形成していた。
【００４６】
上記の方法で得られた光学フィルターを液晶画面の形状に対応する形状に切断する際、複合レンズフィルム１０の直線突条１２ａが液晶画面の横辺に対して３０度の角度で傾斜するように（図２参照）裁断し、この光学フィルターを裏面のカバーフィルム２３を剥離しながら、自己粘着層２２（図１参照）の自己粘着力で表示画面（ウインドウズパソコンの「エクセル」の初期画面）に貼り付けた。この光学フィルターは、略正面から眺めたときの画像の視認性は高いが、横から眺めたときの視認性は低くなり、眺める方向が表示画面の法線方向に対し水平にほぼ５０度を超えると、上記の画像が全く見えなくなった。すなわち、視角制御機能による覗き見防止効果を備えていた。
【００４７】
また、上記の光学フィルターは、裏面に柔軟性ポリマーからなる自己粘着層２２を備えているため、表示画面に対し粘着剤や接着剤を用いないで貼着することができ、しかも自己粘着層の表面にカバーフィルムを設けているので、カバーフィルムを剥がしながら自己粘着層を表示画面等に接触させるのみで、光学フィルターの自重で自己粘着が進行し、そのため貼着が容易に行われ、かつ光学フィルターと表示画面等の表面との間に介在する空気が自己粘着力で押出され、空気の噛み込みを容易に防ぐことができた。また、この光学フィルターは、上記の自己粘着層の初期粘着力が適度であるため、固定力に優れると共に、表示画面等に貼着した後の剥離性も容易で、弱い力で剥離することができ、かつ剥離後における表示画面等の表面汚れは皆無であり、リペアー性に優れていた。
【００４８】
比較例１
上記の実施例１において、複合レンズフィルム１０と自己粘着性複合フィルム２０とを貼り合わせるときの、ドライラミネート用接着剤をパターン化せずに全面に塗布して貼り合わせ、複合レンズフィルム１０と自己粘着性複合フィルム２０との間に空気層を形成しない以外は、実施例１と同様にして光学フィルターを得た。この比較例１の光学フィルターの視界制御性能を、実施例１と同様にして評価した。画像の見えなくなる角度は略７５度と、実施例１よりも２５度広がり、視界制御性能が実施例１よりも劣っていた。
【００４９】
実施例２
ポリエステルフィルムからなる厚み５０μｍの支持フィルム１１（図３参照）の片面に市販の透明タイプのアクリル系紫外線硬化性樹脂からなるハードコート剤をグラビアロールで印捺して断面かまぼこ形の直線突条１２ｂを多数本形成し、次いで紫外線を照射し、多数本の直線突条１２ｂを有する耐スクラッチ性のレンズフィルム１２と基材フィルム１１とからなる複合レンズフィルム１０を得た。レンズフィルム１２の厚みは１００μｍ、谷の深さは９０μｍ、直線突条１２ｂの幅は１５０μｍ、直線突条１２ｂの間隔は３００μｍであった。その他は実施例１と同様にして実施例２の光学フィルターを得た。この実施例２の視界制御性能は良好で、画像の見えなくなる角度は、４５度であった。
【００５０】
比較例２
上記の実施例２において、複合レンズフィルムと自己粘着性複合フィルムとを貼り合わせるときのドライラミネート用接着剤をパターン化せずに全面に塗布して貼り合わせ、複合レンズフィルムと自己粘着性複合フィルムとの間に空気層を形成しない以外は、実施例２と同様にして比較例２の光学フィルターを得た。その視界制御性能は、実施例２よりも劣り、画像が見えなくなる角度が略７０度以上であった。
【００５１】
実施例３
前記の実施例１において、複合レンズフィルム１０の支持フィルム１１表面を透明な黒色のインキで着色し、複合レンズフィルム１０の全光線透過率を７５％とする以外は、実施例１と同様にして着色タイプの光学フィルターを得た。その視界制御性能は良好で、画像が見えなくなる角度が略４５度であった。
【００５２】
実施例４
前記実施例２の自己粘着性複合フィルムの製造において、カバーフィルムとして、多数の円形ドット（直径：０．１mm、厚み：２０μｍ）をエンボス加工し、ドット部と非ドット部の面積比を１：１としたものを用い、かつ複合レンズフィルムと自己粘着性複合フィルムとを貼り合わせるときのドライラミネート用接着剤をパターン化せずに全面に塗布して貼り合わせ、それ以外は、実施例２と同様にして実施例４の光学フィルターを得た。この光学フィルターは、自己粘着層のカバーフィルムにエンボス加工がされているため、自己粘着層表面に加工面の転写による円形窪みが形成されており、自己粘着層の自己粘着力で表示画面に貼り付けた場合、画面との間の凹部に空気層が形成され、実施例２と同程度の視界制御性能が得られた。
【００５３】
実施例５
図４に示すように、レンズフィルム１２の直線突条１２ｃの断面形状を正方形とし、その頂部、側辺および谷部の寸法をそれぞれ２０μｍに設定する以外は、実施例１と同様にして実施例５の光学フィルターを得た。その視界制御性能は実施例１と同程度であった。
【００５４】
実施例６
図５に示すように、レンズフィルム１２の表面に多数の凸レンズ形凸部１２ｄを密に並べて成形する以外は実施例１と同様にして実施例６の光学フィルターを得た。ただし、上記凸レンズ形凸部１２ｄにおいて、その直径を１５０μｍに、高さを３０μｍに、球面の半径を約１０９μｍにそれぞれ設定し、この凸部１２ｄの密な配列からなるレンズ列の凸部１２ｄに対し、隣接レンズ列の凸部１２ｄが千鳥に並ぶように成形した。得られた実施例６の光学フィルターは、視界制御性能が実施例１と同様に優れていた。
【００５５】
実施例７
実施例２で得た複合レンズフィルム１０の支持フィルム１１面に紫外線硬化性の粘着剤を円形のドット状に多数個印捺し、紫外線を照射し粘着剤を硬化させた。ドット部２５（図６参照）の直径は１５０μｍ、厚みは３０μｍ、ドット部２５と非ドット部（粘着剤の印捺されない空隙部）２５ａとの面積比は１：１とした。得られた実施例７の光学フィルターは、上記のドットからなる粘着剤層を介して表示画面に貼り付けた状態では、非ドット部２５ａに空気層が形成され、視界制御性能は、実施例２と同程度であった。
【００５６】
実施例８
実施例７の粘着剤をドット状に印捺する際、図７に示すように、粘着剤からなるドット部２６の頂部に窪み２６ａを形成して粘着剤のドット部２６を吸盤タイプとし、それ以外は、実施例７と同様にして光学フィルターを得た。この実施例８の視界制御性能も、実施例７同様に優れていた。
【００５７】
比較例５
実施例７において、レンズフィルムに積層する粘着剤をパターン化せずに全面に塗布する以外は、実施例７と同様にして比較例５の光学フィルターを得た。この光学フィルターは、空気層が形成されていないため、視界制御性能は、実施例７に比べて劣っていた。
【００５８】
実施例９
前記の実施例２において、自己粘着性複合フィルム２０の基材フィルム２１に塗布するドライラミネート用接着剤層２４を、図８に示すように、直径０．１mmの円形ドット２４ｂで形成し、かつ面内のドット密度の分布に偏りを付け、ドット密度の小さい部分で「クレハ」の文字を表わす以外は、実施例２と同様にして実施例９の光学フィルターを得た。この視界制御性能は、実施例２と同様に優れていた。さらに、実施例９の光学フィルターは、画面を横方向５０度以上の角度から眺めた場合、上記「クレハ」の文字が明確に視認された。一方、画面を略正面から眺めた場合は、画面の画像のみが見え、「クレハ」の文字は視認できなかった。したがって、実施例９の光学フィルターは、実施例２の光学フィルターよりも意匠性に優れ、商品価値の高いものであった。
【００５９】
【発明の効果】
上記のとおり、この発明の表示画面用光学フィルターは、液晶ディスプレイの表示画面前面に取付けることにより、横からの覗き見を防ぐことができる。しかも、パターン化された空気層を有するので、空気層を有しない場合に比べて視界制御機能が向上し、視野角度が狭くなる。また上記パターン化された空気層により、横からは見えるが、正面からは見えない潜在像を形成できるので、意匠性およびアイキャッチ性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の断面図である。
【図２】使用状態の正面図である。
【図３】実施形態１の変形例を示す断面図である。
【図４】図３の変形例を示す断面図である。
【図５】図４の変形例を示す断面図である。
【図６】実施形態３の断面図である。
【図７】実施形態４の斜視図である。
【図８】実施形態５の斜視図である。
【符号の説明】
１０：複合レンズフィルム
１１：支持フィルム
１２：レンズフィルム、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ：直線突条
１２ｄ：レンズ形凸部
２０：自己粘着性複合フィルム
２１：基材フィルム
２２：自己粘着層
２３：カバーフィルム
２４：接着剤層、２４ａ：空隙部分（空気層）、２４ｂ：接着剤のドット
２５：粘着剤層、２５ａ：空隙部分（空気層）
２６：粘着剤からなるドット状凸部、２６ａ：窪み
Claims (1)
- 高分子材料からなるフィルムの片面に微細な凹凸を形成してなるレンズフィルムを構成材料とし、ディスプレイの表示画面前面に取付けて可視範囲をコントロールするための表示画面用光学フィルターにおいて、
上記レンズフィルムの平面側に直接、または該平面側に積層された透明な熱可塑性高分子材料からなる基材フィルムを介して上記光学フィルターを表示画面前面に取付けるための粘着剤が塗布され、上記の積層に用いる透明な粘着剤もしくは接着剤の層および上記の表示画面に取付けるための透明な粘着剤の層の少なくとも一方の層に空気層が設けられ、該空気層が文字または図形の形状にパターン化され、そのパターン形状が表示画面用光学フィルターの正面からは見えない潜在像を形成していることを特徴とする表示画面用光学フィルター。
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