JP2000094536A - 視野角拡大フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 視野角拡大シートと他の光学素子との間でモ
アレ等の光学トラブルを起こすことなく、又、正面輝度
を大きく低下させることなく液晶表示装置の有する観察
方向によって表示品質が大きく変動するという欠点を補
い得る視野角拡大フィルムの製造方法を提供する。 【解決手段】 透明なマトリックス樹脂１００重量部、
可塑剤２〜４重量部並びに０．５〜２重量％の残留溶媒
を含有する透明なマトリックス樹脂フィルムの一面に、
上記フィルムのガラス転移温度±３℃のガラス転移温度
を有し、横一軸延伸された熱収縮性フィルムを粘着剤に
よって貼合し、上記貼合フィルムを透明なマトリックス
樹脂フィルムのガラス転移温度±３℃の温度に加熱して
透明なマトリックス樹脂フィルムを幅方向に１０〜３０
％収縮させ、然る後、上記熱収縮性フィルムを粘着剤層
と共に透明なマトリックス樹脂フィルム面から剥離する
ことを特徴とする視野角拡大フィルムの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は視野角拡大フィルム
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は極薄のフラットな構造や
低消費電力に特徴があり、携帯機器を中心に汎用されて
いるが、良好な画面が得られる視野角が狭く、観察者の
位置が動いたり、液晶表示装置の角度が変化すると、画
面が極端に暗くなったり、階調が反転して良好な画質が
得られなくなってしまうという欠点があった。特に近
年、画面の大型化やモニターの多岐にわたる用途展開に
よって上記の視野角が狭いという事実は更に顕著な問題
となっている。

【０００３】上記液晶表示装置の上記欠点を取り除く試
みとして、例えば、特開平６−２７４５３号公報に、マ
イクロレンズを面状に配列したマイクロレンズアレイ層
を用いて視野角を拡大しようとする提案がなされてい
る。しかし、マイクロレンズの配列に規則性があると、
ブラックマトリックス等、パターンに規則性を有する他
の光学部材との間で、画像が重なり合いもしくは打ち消
し合って画像に無用の濃淡ができる所謂モアレを生じ
る。又、マイクロレンズ部材とマイクロレンズに接する
粘着剤層や無反射コート層等の物材の屈折率との差が十
分に大きくものでないと、視野角拡大効果は得られな
い。更に、光学歪を残すことなく長大なマイクロレンズ
を作製することは極めて難しいことである等の問題点を
有するものである。

【０００４】又、特開平８−３３４７５１号公報には、
樹脂マトリックス中に透明な粒子を充填した光拡散シー
トを用いる方法が開示されている。しかしながら、樹脂
マトリックス中に透明な粒子を充填する方法では、液晶
表示装置で光を拡散する必要のない上下方向にも光を拡
散し、光の利用効率が悪いばかりか、正面輝度が低下し
画質の劣化を惹起することになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の事実に
鑑みなされたものであって、その目的とするところは、
視野角拡大シートと他の光学素子との間でモアレ等の光
学トラブルを起こすことなく、又、正面輝度を大きく低
下させることなく液晶表示装置の有する観察方向によっ
て表示品質が大きく変動するという欠点を補い得る視野
角拡大フィルムの製造方法を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の視野角拡大フィ
ルムの製造方法は、透明なマトリックス樹脂１００重量
部、可塑剤２〜４重量部及び０．５〜２重量％の残留溶
媒を含有する透明なマトリックス樹脂フィルムを支持材
上に形成し、該フィルムの支持材に接していた面の反対
面に、上記フィルムのガラス転移温度±３℃のガラス転
移温度を有し、長さ方向と直交する方向に横一軸延伸さ
れた熱収縮性フィルムを、各々の長さ方向を合わせて粘
着剤によって貼合し、上記貼合フィルムを透明なマトリ
ックス樹脂フィルムのガラス転移温度±３℃の温度に加
熱して透明なマトリックス樹脂フィルムを幅方向に１０
〜３０％収縮させ、然る後、上記熱収縮性フィルムを粘
着剤層と共に透明なマトリックス樹脂フィルム面から剥
離することにより、透明なマトリックス樹脂フィルムの
熱収縮性フィルムが貼合されていた面に長さ方向の微細
な筋状の凹凸を形成させ、反対面には該フィルムのヘイ
ズ値が４０〜８０％となる方向性を有しない微細な凹凸
を形成させることを特徴とする。

【０００７】本発明で使用される透明なマトリックス樹
脂は、透明性に優れるものであれば特に限定されるもの
ではなく、例えば、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹
脂、ウレタン系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネー
ト系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリエーテルサルホン
系樹脂、ポリアリルスルホン系樹脂等の熱可塑性樹脂が
挙げられ、中でも、ガラス転移温度付近の高温でも比較
的緩やかな弾性率変化を示すポリサルホン系樹脂、ポリ
エーテルサルホン系樹脂、ポリアリルスルホン系樹脂が
好適に用いられる。上記マトリックス樹脂は単独で使用
されてもよく、２種以上を混合して使用されてもよい。

【０００８】可塑剤としては、上記マトリックス樹脂と
相溶するものあって、透明なマトリックス樹脂フィルム
成形時の加熱（乾燥）温度において揮発量の少ないもの
であれば特に限定されるものではないが、例えば、マト
リックス樹脂がポリサルホン系樹脂の場合、フタル酸ジ
−２−エチルヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタ
ル酸ジエチル、フタル酸ジヘキシル等のフタル酸系可塑
剤や燐酸トリクレジル等の燐酸系可塑剤等が挙げられ
る。

【０００９】可塑剤の含有量は、使用されるマトリック
ス樹脂の種類等によって各々定められるものであるが、
本発明においては特に、透明なマトリックス樹脂１００
重量部に対し可塑剤２〜４重量部の範囲に限定される。
可塑剤の含有量が２重量部未満では、透明なマトリック
ス樹脂フィルムのガラス転移温度（以下、Ｔｇ₁ と略称
する）が高くなって、透明なマトリックス樹脂フィルム
を熱収縮性フィルムと共に加熱収縮させる際に、上記両
フィルムを接着している粘着剤が発泡する等して剥離
し、又は高弾性率のために所望の収縮量が得られないお
それがある。又、４重量部を超えると、収縮時に、熱収
縮性フィルム貼合面にも微細な凹凸ができ透明なマトリ
ックス樹脂フィルムの光拡散の方向性が少なくなってし
まうおそれがある。

【００１０】透明なマトリックス樹脂フィルムが含有す
る溶媒は、上記透明なマトリックス樹脂及び可塑剤の良
溶媒であれば、特に限定されるものではないが、例え
ば、透明なマトリックス樹脂が、ポリサルホン系樹脂で
ある場合、１，２−ジクロロエタン、塩化メチレン、メ
トキシベンゼン、アニソール等が挙げられる。

【００１１】透明なマトリックス樹脂１００重量部、可
塑剤２〜４重量部及び０．５〜２重量％の残留溶媒を含
有する透明なマトリックス樹脂フィルムを形成する手段
は、特に限定されるものではないが、例えば、透明なマ
トリックス樹脂１００重量部及び可塑剤２〜４重量部を
上記溶媒に溶解し、溶液キャスト法によって離型性を有
する支持材上に流延し、残留溶媒量が０．５〜２重量％
となるように加熱乾燥して形成されてもよいが、溶融キ
ャスト法によって離型性を有する支持材上に残留溶媒量
が０．５〜２重量％となるように押出コーティングして
形成されてもよい。

【００１２】尚、本発明において支持材とは、透明なマ
トリックス樹脂フィルムを形成する際に用いられる支持
材であって、溶液キャスト法において用いられる離型性
を有する支持材に限らず、溶融キャスト法において用い
られる金属ロール等も包含するものである。又、透明な
マトリックス樹脂フィルムが支持材に接していた面と
は、透明なマトリックス樹脂フィルムの形成時において
これらの支持材に接していた面を指し、微差ではある
が、該支持材に接していた面は、透明なマトリックス樹
脂フィルムの形成時にこれらに接していなかった露出面
に対し、表面平滑性が高いものである。

【００１３】透明なマトリックス樹脂フィルムの残留溶
媒量が０．５重量％未満であると、該フィルムを熱収縮
性フィルムと共に熱収縮させる際に、所望の収縮量が得
られず、熱収縮性フィルムが貼着されている面の長さ方
向の微細な筋状の凹凸が形成され難くなるおそれがあ
り、２重量％を超えると、反対面の支持材に接している
面の方向性を有しない凹凸面が粗くなって、ヘイズ値も
大きくならず所望の範囲を外れ、有効な光拡散能も得ら
れなくなるおそれがある。

【００１４】本発明において、上記透明なマトリックス
樹脂フィルムの収縮のために用いられる熱収縮性フィル
ムは、Ｔｇ₁ ±３℃のガラス転移温度（以下、Ｔｇ₂ と
略称する）を有し、該フィルムの長さ方向と直交する方
向に横一軸延伸された熱収縮性フィルムであれば特に限
定されるものではないが、例えば、上記透明なマトリッ
クス樹脂フィルムと同材質からなるものであってもよ
く、透明なマトリックス樹脂がポリサルホン系樹脂であ
る場合、熱収縮性フィルムとして、ポリカーボネート樹
脂等の異なる熱可塑性樹脂からなるＴｇ₂ を有する熱収
縮性フィルムであってもよい。

【００１５】Ｔｇ₂ がＴｇ₁ ±３℃の範囲を外れると、
熱収縮性フィルムの収縮開始時点における収縮力と透明
なマトリックス樹脂フィルムの弾性率との適合性が崩
れ、透明なマトリックス樹脂フィルムの長さ方向に直交
する幅方向に均一な収縮を起こすことが難しくなり、所
望の長さ方向の微細な筋状の凹凸や、反対面の方向性を
有しない微細な凹凸を形成させることができなくなる。

【００１６】上記透明なマトリックス樹脂フィルムと熱
収縮性フィルムの貼合方向は、透明なマトリックス樹脂
フィルムの長さ方向に、該フィルムの長さ方向と直交す
る方向に横一軸延伸された熱収縮性フィルムを、各々の
長さ方向を合わせた方向である。本発明においては、こ
のように貼り合わされる透明なマトリックス樹脂フィル
ムと熱収縮性フィルムの各々の長さ方向を合わせること
によって、上記両フィルムの貼合工程の生産性を高める
ものである。

【００１７】上記透明なマトリックス樹脂フィルムと熱
収縮性フィルムの貼合に用いられる粘着剤は、Ｔｇ₁ ±
３℃の範囲の温度で熱収縮性フィルムを加熱して、これ
に貼り合わされている透明なマトリックス樹脂フィルム
を収縮させるものであるので、該加熱収縮工程における
高温時の接着性と耐熱性が求められる。このような高温
時の接着性と耐熱性を有するものであれば特に限定され
るものではないが、例えば、透明なマトリックス樹脂が
ポリサルホン系樹脂である場合、アクリル系粘着剤やシ
リコーン系粘着剤等が挙げられる。

【００１８】上記粘着剤によって貼合された透明なマト
リックス樹脂フィルム／熱収縮性フィルム貼合フィルム
を加熱収縮させる手段は、貼合された熱収縮性フィルム
を均一且つ効率的に加熱し、横一軸に収縮させ得る方法
であれば特に限定されるものではないが、例えば、横一
軸延伸機を用い、横一軸延伸の逆操作を行うことによっ
て横一軸延伸された熱収縮性フィルム貼合フィルムを横
一軸に収縮させる『逆横一軸延伸』法が挙げられる。

【００１９】特に、上記逆横一軸延伸法は、横方向の収
縮に際して両側縁が掴持され、横方向の収縮に伴って縦
方向の伸長その他の寸法変化が抑制されるものであるの
で、極めて確実且つ効率的に、透明なマトリックス樹脂
フィルムの熱収縮性フィルムが貼合されていた面に長さ
方向の微細な筋状の凹凸を形成させ、支持材に接してい
る反対面には該フィルムのヘイズ値が４０〜８０％とな
る方向性を有しない微細な凹凸を形成させることができ
る。

【００２０】上記透明なマトリックス樹脂フィルム／熱
収縮性フィルム貼合フィルムの加熱温度は、Ｔｇ₁ ±３
℃の範囲の温度である。上記加熱温度がＴｇ₁ −３℃未
満であると、熱収縮性フィルムの収縮量が小さく透明な
マトリックス樹脂フィルムに所望の収縮量を与えること
ができず、Ｔｇ ₁ ＋３℃を超えると、透明なマトリック
ス樹脂フィルムの延展によって透明なマトリックス樹脂
フィルムに所望の長さ方向の微細な筋状の凹凸や反対面
に方向性を有しない微細な凹凸を十分に形成することが
できなくなる。

【００２１】上記透明なマトリックス樹脂フィルムの幅
方向の収縮量は、１０〜３０％である。上記収縮量が１
０％未満であると、透明なマトリックス樹脂フィルムに
所望の長さ方向の微細な筋状の凹凸や反対面に方向性を
有しない微細な凹凸を十分に形成することができず、３
０％を超えると、透明なマトリックス樹脂フィルムの幅
方向の収縮の均一性が確保しずらくなり、該透明なマト
リックス樹脂フィルムの幅方向の厚さのバラツキが大き
くなり、得られる視野角拡大フィルムの光拡散性能のバ
ラツキが大きくなって、これを搭載したディスプレー装
置の画像表示性能を低下させてしまう。

【００２２】又、上記方向性を有しない微細な凹凸は、
透明なマトリックス樹脂フィルムのヘイズ値が４０〜８
０％となるように形成される。透明なマトリックス樹脂
フィルムのヘイズ値が４０％未満では、得られる視野角
拡大フィルムの光拡散性能が低下し、８０％を超える
と、得られる視野角拡大フィルムの正面輝度が低下し、
いずれもこれを搭載したディスプレー装置の画像表示性
能を低下させてしまう。

【００２３】本発明の視野角拡大シートの製造方法によ
って作製された視野角拡大シートは、液晶ディスプレイ
のみならず、背面投写型プロジェクションディスプレイ
の視野角拡大にも有効である。背面投写型プロジェクシ
ョンディスプレイに組み込む場合、集光用フレネルレン
ズ等の光学素子よりも観察者側に設置すると良好な視野
角拡大効果を得ることができる。又、左右視野角拡大用
のレンチキュラーレンズと併用することもできる。この
場合、上記視野角拡大シートはレンチキュラーレンズよ
り観察者側に設置される。

【００２４】本発明の視野角拡大シートの製造方法は、
上述のように透明なマトリックス樹脂１００重量部、可
塑剤２〜４重量部及び０．５〜２重量％の残留溶媒を含
有する透明なマトリックス樹脂フィルムの、該フィルム
製膜時に支持材に接していた面の反対面に、上記フィル
ムのガラス転移温度±３℃のガラス転移温度を有し、長
さ方向と直交する方向に横一軸延伸された熱収縮性フィ
ルムを、各々の長さ方向を合わせて粘着剤によって貼合
し、貼合フィルムを透明なマトリックス樹脂フィルムの
ガラス転移温度±３℃の温度に加熱して透明なマトリッ
クス樹脂フィルムを幅方向に１０〜３０％収縮させ、然
る後、上記熱収縮性フィルムを粘着剤層と共に剥離する
ことにより、透明なマトリックス樹脂フィルムの熱収縮
性フィルムが貼合されていた面に長さ方向の微細な筋状
の凹凸を形成させ、反対面には該フィルムのヘイズ値が
４０〜８０％となる方向性のない微細な凹凸を形成させ
ることによって、他の光学素子との間でモアレ等の光学
トラブルを起こすことなく、又、画像のシャープネスを
低下させることなく、液晶表示装置の有する観察方向に
よって表示品質が大きく変動するという欠点を補い、良
好な画面が得られる視野角拡大シートを製造しえるもの
である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。

【００２６】（キャスト用溶液の調製）マトリックス樹
脂としてポリサルホン系樹脂、可塑剤としてフタル酸ジ
エチル、溶媒としてメトキシベンゼンを用い、表１に示
した組成のキャスト用溶液を調製した。

【００２７】

【表１】

【００２８】（実施例１〜３、比較例１、２） 表１に示した組成のキャスト用溶液を用い、厚さ１２５
μｍのポリエステル樹脂フィルムからなる支持材上に、
溶液キャスト法によって乾燥後の厚さが５０μｍとなる
ように製膜し、表２及び表３に示した残留溶媒量及びガ
ラス転移温度を有する透明なマトリックス樹脂フィルム
を作製した。得られた透明なマトリックス樹脂フィルム
の上記支持材に接していた面の反対面に、Ｔｇ₁ ±３℃
のガラス転移温度（Ｔｇ₂ ）を有する横一軸延伸された
熱収縮性ポリカーボネート樹脂フィルムを、横一軸延伸
軸とこれらの両フィルムの長さ方向と直交するように各
々長さ方向を合わせてアクリル系粘着剤によって貼り合
わせ、透明なマトリックス樹脂フィルム／熱収縮性ポリ
カーボネート樹脂フィルム貼合フィルムを作製した。

【００２９】次いで、横一軸延伸機を逆方向に用いる前
記逆横一軸延伸機を用いて、表２及び表３に示した収縮
温度に加熱し、幅方向に透明なマトリックス樹脂フィル
ムを収縮させ、冷却固定した。然る後、収縮した透明な
マトリックス樹脂フィルム／熱収縮性ポリカーボネート
樹脂フィルム貼合フィルムから、アクリル系粘着剤と共
に熱収縮性ポリカーボネート樹脂フィルムを剥離して視
野角拡大フィルムを作製した。

【００３０】（比較例３）実施例１で用いたポリサルホ
ン系樹脂１００重量部に対し、平均粒径５μｍの無機ガ
ラス微粒子（屈折率１．４９）を光拡散粒子として添加
し、アニソール２００重量部に溶解、分散させてキャス
ト用溶液を調製し、実施例１と同様にして、厚さ１２５
μｍのポリエステル樹脂フィルムからなる支持材上に、
溶液キャスト法によって乾燥後の厚さが５０μｍとなる
ように製膜し、視野角拡大シートを作製した。

【００３１】（比較例４）視野角拡大シートを用いない
液晶表示装置の視野角を、比較のため比較例４として取
り上げた。

【００３２】（性能評価）上記実施例及び比較例で得ら
れた視野角拡大シートを、液晶セルの前面に張設し、液
晶セルの裏面には偏光板を介してバックライトを配設
し、液晶セルの前面には、視野角拡大シートの前に更に
偏光板を配設した以下に示す液晶表示装置を用いて正面
輝度及び視野角を測定した。正面輝度は、比較例４の視
野角拡大シートを用いない液晶表示装置を１００とした
相対値で示した。視野角については、市販のＴＦＴ型Ｌ
ＣＤテレビ（シャープ社製、商品名「６Ｅ−３Ｃ」）を
用い、コントラスト５以上で階調反転のない領域を視野
と定義して測定した。測定結果は表２及び表３に示し
た。

【００３３】

【表２】

【００３４】

【表３】

【００３５】上記いずれの本発明の実施例で得られた視
野角拡大シートを搭載した液晶表示装置も、視野角拡大
シートによって、真横に近い位置からでも良好な画像が
観察された。正面輝度については、比較例４に比して数
値的に小さい値となっているが、この程度の低下では実
用上で全く上記比較例のものと優劣がない。又、モアレ
や光学歪みを原因とするシャープネスの低下やその他画
質の低下も全く見られなかった。

【００３６】

【発明の効果】本発明の視野角拡大シート、叙上の如く
構成されているので、視野角拡大シートと他の光学素子
との間でモアレ等の光学トラブルを起こすことなく、
又、画像のシャープネスを低下させることなく、液晶表
示装置の有する観察方向によって表示品質が大きく変動
するという欠点を補い、良好な画面が得られる視野角を
拡大することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明なマトリックス樹脂１００重量部、
   可塑剤２〜４重量部及び０．５〜２重量％の残留溶媒を
   含有する透明なマトリックス樹脂フィルムを支持材上に
   形成し、該フィルムの支持材に接していた面の反対面
   に、上記フィルムのガラス転移温度±３℃のガラス転移
   温度を有し、長さ方向と直交する方向に横一軸延伸され
   た熱収縮性フィルムを、各々の長さ方向を合わせて粘着
   剤によって貼合し、上記貼合フィルムを透明なマトリッ
   クス樹脂フィルムのガラス転移温度±３℃の温度に加熱
   して透明なマトリックス樹脂フィルムを幅方向に１０〜
   ３０％収縮させ、然る後、上記熱収縮性フィルムを粘着
   剤層と共に透明なマトリックス樹脂フィルム面から剥離
   することにより、透明なマトリックス樹脂フィルムの熱
   収縮性フィルムが貼合されていた面に長さ方向の微細な
   筋状の凹凸を形成させ、反対面には該フィルムのヘイズ
   値が４０〜８０％となる方向性を有しない微細な凹凸を
   形成させることを特徴とする視野角拡大フィルムの製造
   方法。