JP2004020725A - 光射出方向制御フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】モニター輝度の低下を抑制することのできる光射出方向制御フィルムを提供する。
【解決手段】透明保護層２０・２０Ａの間に、光の透過角度を制限するルーバー層４０を介在させ、ルーバー層４０を光透過層４１と光遮光層４２とを交互に重ねることにより形成し、光透過層４１と光遮光層４２の接合面をルーバー層４０の厚さ方向に対して所定の角度で傾斜させ、光遮光層４２を、片面である光反射型遮光層４３と、他方の片面である光吸収型遮光層４４とに分割形成する。各光遮光層４２が、バックライト１側に位置する光反射特性の光反射型遮光層４３と、液晶パネル１０側に位置する光吸収特性の光吸収型遮光層４４とからなるので、光が遮光・吸収されるのではなく、光反射型遮光層４３により分散して様々な角度でバックライト１に戻る。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、視野角を制限する光射出方向制御フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車には、カーＡＶ、カーＴＶ、盗難防止装置等、様々な装置が設置されるが、近年、図３に示すカーナビゲーション装置５０の設置されることが少なくない。このカーナビゲーション装置５０は、操作と経路設定により自動車の道案内をする機能を有するが、この機能を充実させる場合には、運転者の視野角を制限する必要がある。これは、カーナビゲーション装置５０の視野角を制限しないと、カーナビゲーション装置５０を構成する液晶表示装置の表示画面がフロントガラスに映り込み、乗車時における運転者の視認性を低下させることになるからである。
【０００３】
そこで、従来、運転者の視野角を制限する場合には、表裏両面に透明保護フィルムを備えたルーバー層をカーナビゲーション装置５０の液晶パネルに枠形の両面テープ等を介して接着（この点に関し、実願平５−４９７１号公報等参照）し、光の透過角度を制限するようにしている。この種のルーバー層は、図示しないが、光吸収性遮光層と光透過性樹脂とが交互に積層されることにより形成され、光の射出方向を制御する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のルーバー層は、以上のように構成され、液晶表示装置の表示画面がフロントガラスに映り込み、運転者の視認性を低下させるのを抑制防止することができるものの、光の吸収に伴い光透過率が低下してしまうので、モニターの輝度が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、モニター輝度の低下を抑制することのできる光射出方向制御フィルムを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明においては、上記課題を達成するため、透明保護層の間に、光の透過角度を制限するルーバー層を介在させたものであって、
ルーバー層を光透過層と光遮光層とを交互に重ねることにより形成し、これら光透過層と光遮光層の接合面をルーバー層の厚さ方向に対して所定の角度で傾斜させ、光遮光層を、片面である光反射型遮光層と、他方の片面である光吸収型遮光層とに分割形成したことを特徴としている。
【０００７】
ここで、特許請求の範囲におけるルーバー層の光透過層と光遮光層とは、複数であれば、特に数を問うものではない。光透過層の材料としては、透明なポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、セルロース誘導体、シリコーンゴム等があげられ、希釈剤の使用可能性の有無を特に問うものではない。また、光遮光層を構成する光吸収型遮光層としては、光透過層の材料に酸化鉄黒、カーボンブラック、チタニウムブラック等の各種顔料、アニリンブラック等の各種染顔料、炭酸カルシウム、クレイ、珪藻土、アルミナ、煙霧質シリカ、沈降性シリカ等の各種充填剤、金属粉末、カーボンファイバー、天然繊維、合成繊維、金属線等の短繊維粉末等の一種又は二種以上が混合されたものがあげられる。
【０００８】
ルーバー層と透明保護層とは、接着剤や接着層を介して接着することができる。さらに、液晶表示装置は、主にカーナビゲーション装置に使用されるが、視野角を制限する必要のある他の装置や用途に使用しても良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における光射出方向制御フィルム５は、図１や図２に示すように、背面光源であるバックライト１と液晶パネル（ガラス）１０との間に、図示しない反射防止コート層付きの透明保護層２０、接着層３０、ルーバー層４０、接着層３０Ａ、及び透明保護層２０Ａが介在され、自動車のカーナビゲーション装置５０に使用されてバックライト１の光を一旦バックライト１に戻し、再度バックライト１から射出させるよう機能する。
【００１０】
バックライト１は、面状であれば、特に限定されるものではない。例えば、バックライト１として、白熱ランプ、蛍光灯、薄型のエレクトロルミネセンス（ＥＬ）パネル、発光ダイオード等が使用される。
【００１１】
反射防止コート層（ＡＲコートともいう）は、例えば低屈折率のシリコーンコーティング材からなり、透明保護層２０に塗布されて所定時間乾燥に供され、所定時間熱が加えられることにより硬化形成される。この反射防止コート層としては、例えばＸ−１２−２１４２〔信越化学工業株式会社製：商品名〕等が好適に使用される。
【００１２】
透明樹脂保護層である透明保護層２０・２０Ａは、図２に示すように、例えば１２０℃の耐熱性を有する高透明なプラスチックシート又はプラスチックフィルムからなり、ルーバー層４０に１０〜３０μｍ程度の薄い接着層（例えば、プライマーを含有したシリコーン系の接着剤等）３０・３０Ａを介して接着される。この透明保護層２０・２０Ａの具体的な材料としては、厚さ０．０１〜０．５ｍｍ程度、好ましくは厚さ０．０５〜０．３ｍｍ程度、より好ましくは０．０５〜０．２ｍｍ程度のポリエステル、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ポリサルホン、ポリカーボネート等が使用される。このような材質・厚さとすれば、引張り強さ、引き裂き強度等の物理的強度に優れたシート又はフィルムを得ることができる。
【００１３】
ルーバー層４０は、図２に示すように、所定の厚さを有する複数の光透過層４１と光遮光層４２とが交互に重ねて積層されるとともに、加圧加熱して一体化されたブロック体がスライスされることにより製造され、各光遮光層４２が、片面であるバックライト１側に位置する光反射型遮光層４３と、他方の片面である液晶パネル１０側に位置する光吸収型遮光層４４とから二層構造に形成される。このルーバー層４０は、可視角の範囲、透光性、取扱性等に鑑み、０．１５〜０．２５ｍｍの厚さに形成され、縞模様を形成する光透過層４１と光遮光層４２の接合面が厚さ方向（図２の上下方向）に対し所定の角度（例えば、３０°〜６０°）で傾斜する。
【００１４】
光透過層４１と光遮光層４２の幅（図２の横方向の長さ）は、自由に選択することができるが、透明性や平行光線透過率が光透過層４１の幅／光遮光層４２の幅の比率で決定されること、可視角の範囲が光透過層４１の屈折率と幅、制御フィルムの厚さにより決定されることに鑑みて選択される。具体的には、光透過層４１の幅は、８０〜２００μｍ、好ましくは１１０〜１６０μｍに形成される。また、光遮光層４２の幅は、人間の視力に悪影響を及ぼさないよう３〜５０μｍ、好ましくは１０〜１８μｍに形成される。光透過層４１と光遮光層４２の幅を係る数値とすれば、ルーバー層４０を透明性で平行光線透過率が略７５％以上、最大８５％以上、可視角６０°〜１２０°に形成することができる。
【００１５】
光透過層４１としては、例えば市販のシリコーンゴムコンパウンドが使用される。具体的には、分子鎖末端がヒドロキシシリル基又はビニルシリル基で封鎖されたジオルガノポリシロキサンと有機過酸化物とからなる、一般にミラブルゴムと呼ばれるシリコーンゴム組成物、分子中にケイ素原子に結合したビニル基を少なくとも２個有するジオルガノポリシロキサンに分子中にケイ素原子に結合した水素原子（≡ＳｉＨ結合）を少なくとも３個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと白金系触媒を配合した、いわゆる付加反応型のオルガノシリコーンゴム組成物等が例示される。
【００１６】
光遮光層４２の光反射型遮光層４３は、白色顔料充填樹脂、あるいはアルミ蒸着膜等の金属蒸着膜からなる。光反射型遮光層４３が白色顔料充填樹脂からなる場合には、硫酸バリウムや酸化チタン等、単独又は混合物からなる白色顔料が樹脂に分散することにより製造される。白色顔料の混合割合は、樹脂１００質量部に対して２００〜２０００質量部、好ましくは２５０〜１５００質量部が良い。これは、白色顔料の含有量が２００質量部未満の場合には、白色顔料が少な過ぎて光を均一に反射させることができないからである。逆に、白色顔料の含有量が２０００質量部を超える場合には、白色顔料の光線吸収量が多くなり、反射効率の低い光反射シートになるからである。
【００１７】
また、光反射型遮光層４３が金属蒸着膜からなる場合には、先ず、離型層を形成したポリエステルフィルムに、５００オングストローム程度のアルミニウムが真空蒸着され、このアルミニウムに透明のシリコーン樹脂がカレンダー装置によりトッピング加熱硬化される。こうしてトッピング加熱硬化が終了したら、透明のシリコーン樹脂上にカーボンブラックの分散した光吸収型遮光層４４がカレンダー装置によりトッピングされ、ポリエステルフィルムとアルミニウム面とが剥離され、その後、これらが繰り返し積層されることにより、アルミニウムの蒸着面と反対側の面がカーボンブラックの分散した光吸収型遮光層４４であるルーバー層４０が製造される。
【００１８】
なお、透明なシリコーンゴム１００質量部に対してメタリックパウダー〔小池工業株式会社製：商品名〕を１００質量部分散させても、光反射型遮光層４３を得ることができる。
【００１９】
光遮光層４２の光吸収型遮光層４４は、例えば上記シリコーンゴム組成物に、黒、青、緑、赤等、又はその他の色彩が着色されることにより形成される。この光吸収型遮光層４４としては、シリコーンゴム組成物にカーボンブラック、ベンガル等の黒色、赤色顔料や染料が適宜添加したものが一般的である。
なお、黒色顔料が添加されない場合には、遮光性確保のため、任意の顔料が添加されるが、この場合、遮光性が黒色顔料には及ばないので、遮光性を得るために所定の白色顔料が添加される。この白色顔料の添加量は、遮光性を確保しながら任意の色調が生じるよう選択される。
【００２０】
このような構成の光射出方向制御フィルム５は、可視角の範囲、透光性、取扱性に鑑み、０．１５〜０．５ｍｍ程度の屈曲可能な厚さに形成される。より好ましくは、液晶パネル１０に密着する関係上、０．１５〜０．３ｍｍ程度の薄さに形成される。
【００２１】
上記構成によれば、各光遮光層４２が、バックライト１側に位置する光反射特性の光反射型遮光層４３と、液晶パネル１０側に位置する光吸収特性の光吸収型遮光層４４とからなる二層構造なので、図２に矢印で示す光が遮光・吸収されるのではなく、光反射型遮光層４３により分散して様々な角度でバックライト１に戻ることとなる。したがって、光がルーバー層４０を再度通過する確率を増加させ、輝度の著しい向上が期待できるので、モニター輝度の低下をきわめて有効に抑制防止することができる。
【００２２】
また、透明保護層２０の露出面に反射防止コート層を貼着すれば、光線透過率を向上させることができる。具体的には、反射防止コート層を屈折率１．４２のＸ−１２−２１４２とし、この反射防止コート層を透明保護層２０に塗布して１０分間風乾し、８０℃、６０分間の条件で熱を加えて熱硬化させ、この反射防止コート層に光を入射させて反対面での光透過率を比較したところ、反射防止コート層を施さない場合の最大光線透過率は８２％に止まった。これに対し、反射防止コート層を施した場合の最大光線透過率は８５％と向上した。
【００２３】
また、ルーバー層４０が運転者の視野角を適切に制限するので、カーナビゲーション装置５０を構成する液晶表示装置の表示画面がフロントガラスに映り込み、乗車時における運転者の視認性を低下させることがない。さらに、ルーバー層４０の表裏面に、透明保護フィルムからなる透明保護層２０・２０Ａを設けた光射出方向制御フィルムを隙間なく密着させ、全反射を招く空気層を省略するので、これを通じて視野角設定の容易化も期待できる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ルーバー層を光透過層と光遮光層とを交互に重ねることにより形成し、これら光透過層と光遮光層の接合面をルーバー層の厚さ方向に対して所定の角度で傾斜させ、光遮光層を、片面である光反射型遮光層と、他方の片面である光吸収型遮光層とに分割形成するので、モニター輝度の低下を抑制することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光射出方向制御フィルムの実施形態を示す模式断面説明図である。
【図２】本発明に係る光射出方向制御フィルムの実施形態を示す要部断面説明図である。
【図３】自動車のカーナビゲーション装置を示す斜視説明図である。
【符号の説明】
１　　　　　バックライト
５　　　　　光射出方向制御フィルム
１０　　　　液晶パネル
２０　　　　透明保護層
２０Ａ　　　透明保護層
３０　　　　接着層
３０Ａ　　　接着層
４０　　　　ルーバー層
４１　　　　光透過層
４２　　　　光遮光層
４３　　　　光反射型遮光層
４４　　　　光吸収型遮光層
５０　　　　カーナビゲーション装置

Claims (1)

1. 透明保護層の間に、光の透過角度を制限するルーバー層を介在させた光射出方向制御フィルムであって、
   ルーバー層を光透過層と光遮光層とを交互に重ねることにより形成し、これら光透過層と光遮光層の接合面をルーバー層の厚さ方向に対して所定の角度で傾斜させ、光遮光層を、片面である光反射型遮光層と、他方の片面である光吸収型遮光層とに分割形成したことを特徴とする光射出方向制御フィルム。

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