JP2004077781A

JP2004077781A - 拡散フィルム

Info

Publication number: JP2004077781A
Application number: JP2002237833A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Nishikawa; 西川　祐一
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2002-08-19
Filing date: 2002-08-19
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】内部拡散で得られる視野角等の光学特性と微細凹凸表面拡散面で得られる外光の写り込みが少なくコントラストにも優れた表面処理を施され、かつハードコート、防汚、帯電防止効果を有する、拡散フィルムを提供すること。
【解決手段】フィルム基材５６の一方の面に拡散層５７を有する拡散フィルムであって、
拡散層５７は、拡散剤５５が混入している紫外線硬化型樹脂層であり、かつ転写シートより転写された微細凹凸形状を表面５８に有し、
可視光を２０°で入射したときの鏡面反射率が１０〜７０％であることを特徴とする拡散フィルム。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種ディスプレイ等の光学部材で使用される拡散フィルムに係わり、具体的には液晶表示装置、ＣＲＴ表示装置等、各種表示装置に於て、外光の写り込みが少なく、コントラストも良いバランスの取れ、さらに防汚、帯電防止効果に優れた微細凹凸形状の表面処理を施された拡散フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置、ＣＲＴ表示装置、その他商業用のディスプレイ等の光学部材の表面に外光の写り込みを少なくしたい場合には反射防止層を用いたり、拡散剤を混入する場合が多い。また、拡散剤を用いないで、エンボス加工法を用いる場合もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、拡散剤を混入する場合、表面が拡散剤のために灰色を呈し、コントラストの低下を招いていた。一般的に、光拡散剤等を混入してマットな表面を得ようとすると拡散剤の粒径が大きいものを使用するか、または拡散剤の混入量を多くする必要があり、光透過率の低下を招き、光量損失の問題も生じ、マット層表面が本来の光学特性の損傷をしてしまう。
【０００４】
本発明は、係る拡散剤を混入する従来技術の欠点に鑑みてなされたもので、内部拡散で得られる視野角等の光学特性と微細凹凸表面拡散面で得られる外光の写り込みが少なくコントラストにも優れた表面処理を施され、かつハードコート、防汚、帯電防止効果を有する、拡散フィルムを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明において上記の課題を達成するために、まず請求項１の発明では、フィルム基材の一方の面に拡散層を有する拡散フィルムであって、
拡散層は、拡散剤が混入している紫外線硬化型樹脂層であり、かつ転写シートより転写された微細凹凸形状を表面に有し、
可視光を２０°で入射したときの鏡面反射率が１０〜７０％であることを特徴とする拡散フィルムとしたものである。
【０００６】
また請求項２の発明では、フィルム基材面から拡散層表面への光線透過率が５０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の拡散フィルムとしたものである。
【０００７】
また請求項３の発明では、前記転写シートは、フィルム基材の一方の面に、順次、微細凹凸表面形状処理層、離型層が積層されており、
微細凹凸表面形状処理層は、微細凹凸形状を表面に有し、
離型層は、微細凹凸表面形状処理層の表面と同等の微細凹凸形状を、表面に有し、
前記転写シートより転写された微細凹凸形状は、離型層の表面の微細凹凸形状が転写されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の拡散フィルムとしたものである。
【０００８】
また請求項４の発明では、前記微細凹凸表面形状処理層は、エポキシメラミン樹脂、アクリルアミン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂の何れかの単体、もしくは混合主成分とする樹脂であることにより、前記離型層を兼ねていることを特徴とする請求項３に記載の拡散フィルムとしたものである。
【０００９】
また請求項５の発明では、前記微細凹凸表面形状処理層は、マット剤もしくは光拡散剤が０．１〜２０％混入されることによって、微細凹凸形状を表面に有することを特徴とする請求項３又は４に記載の拡散フィルムとしたものである。
【００１０】
また請求項６の発明では、前記微細凹凸表面形状処理層は、柄印刷法によって、微細凹凸形状を表面に有することを特徴とする請求項３又は４に記載の拡散フィルムとしたものである。
【００１１】
また請求項７の発明では、前記微細凹凸表面形状処理層は、エンボスによってフィルム基材の表面に微細凹凸形状を施されていることによって、微細凹凸形状を表面に有することを特徴とする請求項３又は４に記載の拡散フィルムとしたものである。
【００１２】
また請求項８の発明では、前記拡散層は、ハードコート、防汚、帯電防止の何れかの１つの又は複数の機能を有することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の拡散フィルムとしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、光学部品の一例としてフレネルレンズ１と観察側にブラックストライプ遮光層４を形成したレンチキュラーレンズ２との光学部材からなる透過型プロジェクションテレビ等に使用される透過型スクリーン３の観察側に、フィルム基材１６の一方の面に微細凹凸表面形状処理面１９を有する拡散紫外線硬化型樹脂層１７を備える本発明の拡散フィルム１０を、粘着層５を介して、微細凹凸表面形状処理面１９を最前面に位置するように配設した斜視図である。
【００１５】
図２は、従来の光学部品に使用されていた拡散フィルムの断面である。（ａ）は、フィルム基材２６の片方の表面に、コーティング方法によって、直接、拡散剤２５を混入した拡散紫外線硬化型樹脂層２７を設けて特に規定の表面処理面を施されていない拡散フィルム２０である。（ｂ）は、フィルム基材３６の片方の表面に、コーティング方法によって、直接、拡散剤３５を混入した拡散紫外線硬化型樹脂層３７を設けて、一方フィルム基材３６の他方の表面に粘着剤層３３を介して樹脂基板３９にラミネート方法によって積層した拡散フィルムラミ板３０である。（ｄ）は、樹脂基板４９の成形時に拡散剤４５を混入した拡散樹脂板４０である。
【００１６】
図３は、本発明の拡散フィルムの断面図である。フィルム基材５６の表面に、拡散剤５５を混入した拡散紫外線硬化型樹脂層５７を塗布形成した拡散層の表面に転写シート（図示せず）から転写された微細凹凸表面処理形状面５８を形成してなる微細凹凸表面処理形状を有する拡散フィルム５０の例である。本発明の拡散層表面形状理を施した上記構成の拡散フィルムは、光線透過率が５０％以上であり、可視光を２０°で入射したときの鏡面反射率１０〜７０％の範囲であるが、好ましくは２０〜５０％の範囲であることが望ましい。鏡面反射率が、５％より小さいと画像のコントラストや明るさが低下し、７０％より大きいと外光写り込みが激しく実用上問題となる。
【００１７】
上記の本発明の拡散フィルムの製造方法を、図４に基づいて、以下に詳細に説明する。
【００１８】
まず図４の（ａ）に示す拡散紫外線未硬化フィルム６０を、フィルム基材６６の一方の面に、拡散剤６５を混入した紫外線硬化型樹脂を塗布して、まだ未硬化状態の拡散紫外線硬化型樹脂層６１を設ける工程で作る。
【００１９】
本発明で使用されるフィルム基材６６は、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等の透明フィルム基材が挙げられるが、特に限定されるものではない。また、フィルム基材の表面に微細凹凸があるような場合でも、後に述べるように、転写によって微細凹凸表面処理形状面を設ける方法であるために、本発明では、問題無く使用することができる。
【００２０】
本発明で使用される拡散剤６５は、粉末ガラス、ガラスビーズ、微粉砕ガラス繊維、酸化チタン、炭酸カルシウム、二酸化珪素（シリカ）、酸化アルミニウム、各種粘土等の無機粉末また架橋重合体樹脂微粒子等の樹脂粉末等挙げることができるが、特に限定されるものではない。未硬化状態の拡散紫外線硬化型樹脂層６１の形成は、上記拡散剤６５とバインダー（紫外線硬化型樹脂）とからなる塗料を、フィルム基材６６の表面にコーティングすればよい。また、拡散剤を、樹脂基材に混入する場合は、樹脂基材を溶融状態で拡散剤を混入分散させて成形する。拡散剤の添加量は、目的に応じて適宜選択できる。
【００２１】
本発明で使用される未硬化状態の拡散紫外線硬化型樹脂層６１のバインダーである紫外線硬化型樹脂は、一般的には皮膜形成成分としてその構造の中にラジカル重合性の二重結合又はエポキシ基を有するポリマー、オリゴマー、モノマー等を主成分とするものであり、その他光重合開始剤や増感剤を含有する。
【００２２】
また、一般に、紫外線硬化型樹脂層は、ハードコート層である。本発明に好ましいものは、皮膜形成成分がアクリレート系の官能基を有する多官能（メタ）アクリレート系の紫外線硬化型樹脂塗料であって、これを使用することによって、表面硬度、透明性、耐摩擦性、耐擦傷性等に優れたハードコート層を形成することができる。
【００２３】
フィルム基材６６の一方の面に、拡散剤６５を混入した紫外線硬化型樹脂を塗布するには、例えば、コンマコーティング、ダイコーティング、リップコーティング、リップリバースコーティング、マイクロコーティング、ファンテンリバースコーティング等の任意の塗布方法により上記の拡散層が塗布されるが、特に塗布厚の精度、塗布表面の平滑性等に優れたリップコーティング、リップリバースコーティング等の方法が好適である。
【００２４】
また図４の（ｂ）に示す転写シート７０を、フィルム基材７６の一方の面に、順次、微細凹凸表面形状処理層７８、離型層７４を積層する工程で作る。転写シート７０は、フィルム基材７６の一方の面に、順次、微細凹凸表面形状処理層７８、離型層７４が積層されており、微細凹凸表面形状処理層７８の該微細凹凸表面形状処理面と同等形状の離型層７４の微細凹凸形状面を、前記未硬化の拡散紫外線未硬化型樹脂層６１に転写することを特徴とする。上記フィルム基材７６の表面に設ける離型層７４は、前記未硬化の拡散紫外線未硬化型樹脂層６１と接着させて、その後硬化させても接着しない樹脂からなり、微細凹凸表面形状処理層７８の該凹凸表面形状処理面と同等となる形状を保つ厚みとして薄くするため、１μｍ以下が望ましい。
【００２５】
離型層７４を形成する樹脂成分として、シリコーン、ポリエステル、フッ素系樹脂等の離型性樹脂を主成分とする樹脂を使用することことができる。また、離型層７４と微細凹凸表面形状処理層７８を分けないで、一層とするため、エポキシメラミン樹脂、アクリルアミン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂の何れかの単体、もしくは混合樹脂を主成分とする樹脂にすることもできる。
【００２６】
本発明で使用される転写シート７０のフィルム基材７６は、従来公知の何れの基材でもよく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート／イソフタレート共重合体、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステルフィルム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニルリデンフィルム、エチレン／ビニルアルコール共重合体フィルム、ポリカーボネートフィルムポリアミドフィルム等の透明プラスチックフィルムが挙げられる。
【００２７】
また、エンボスによって、表面に微細凹凸形状を形成する場合のフィルム基材は、上記で列挙した基材のうちから、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性の基材が選択される。上記転写シートによって、微細凹凸形状が転写されて形成される表面の鏡面反射率が、所望の値が得られるように、エンボス型は微細な凹凸形状を適宜調節したものを使用すればよい。
【００２８】
次に、図４の（ｃ）に示すように、拡散紫外線未硬化型フィルム６０の未硬化状態の拡散紫外線硬化型樹脂層６１と、転写シート７０の離型層７４とを、加圧ロールＢ、Ｂ′を通して一定の圧力を加えて重ね合わせ、拡散紫外線未硬化フィルム６０のフィルム基材６６側から、光源Ａより紫外線を照射して、前記未硬化状態の拡散紫外線硬化型樹脂層６１を硬化せしめると同時に転写シート７０の微細凹凸表面形状処理面を転写する工程を行なう。
【００２９】
最後に、図４の（ｄ）に示すように、転写シートを剥離する工程を行なう。これにより、拡散紫外線硬化型樹脂層８７の表面に転写シートから転写されてできた微細凹凸表面形状処理面８９を設けたことを特徴とする微細表面処理を施された本発明の拡散フィルム８０が得られる。
【００３０】
本発明は、拡散紫外線硬化型樹脂層８７が、紫外線硬化型樹脂に金属酸化物微粉末が混入されてなる帯電防止層であることを特徴とする。拡散紫外線硬化型樹脂層８７を形成する樹脂成分に金属酸化物微粉末として、一例として粒径０．５μｍ以下の酸化錫（ＳｎＯ^２　）を用い、表面抵抗値が１０^１０Ω以下となるような帯電防止層を設ける。本発明において、帯電防止層の表面抵抗値が１０^１０Ω以下であれば、特に金属酸化物微粉末を限定するものではない。
【００３１】
或いは、拡散紫外線硬化型樹脂層８７に、帯電防止剤を添加しても、同様の帯電防止効果が得られる。特に、帯電防止剤の種類、添加量等は限定されるものではない。
【００３２】
本発明の拡散フィルムにおいて、微細凹凸表面形状処理面８９は、転写シートにより転写され、拡散剤により成形されていない構成であるため、コントラストが高く、外光写り込みの少ないバランスのとれた拡散フィルムが得られる。
【００３３】
【実施例】
可視光を２０°で入射したときの鏡面反射率が異なる実施例及び比較例を作り、外光の写り込みとコントラストとを評価した。その評価結果を、以下の表１に示す。
【００３４】
【表１】

【００３５】
上記表１より明らかなように、本発明（実施例）に係わる拡散フィルムの鏡面反射は、透過型液晶プロジェクションスクリーンの拡散フィルムに良好であることが確認された。
【発明の効果】
本発明によれば、各種ディスプレイ等の光学部材の目的で使用される拡散フィルム、具体的には液晶表示装置、ＣＲＴ表示装置等、各種表示装置に於て、外光の写り込みが少なく、コントラストも良いバランスの取れ、さらに防汚、帯電防止効果に優れた微細凹凸形状を表面処理を施された微細凹凸表面処理面を有する拡散フィルムを提供することをができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光学部品の一例として透過型スクリーンの観察側の前面に、本発明の拡散フィルムを配設した斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、光学部品の前面に使用されていた従来の拡散フィルムの構成の断面図である。
【図３】本発明の拡散フィルムの構成を示した断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の拡散フィルムの製造方法の説明図である。
【符号の説明】
１…フレネルレンズ
２…レンチキュラーレンズ
３…透過型スクリーン
４…ブラックストライプ遮光層
５…粘着層
１０、５０、８０…本発明の拡散フィルム
１６、２６、３６、５６、６６、７６…フィルム基材
１７、２７、３７、５７、８７…拡散紫外線硬化型樹脂層
１９、８９…微細凹凸表面形状処理面
２０…従来の光学部品前面用拡散フィルム
２５、３５、４５、５５、６５…拡散剤
３０…拡散フィルムラミ板
３３…粘着剤層
３９、４９…樹脂基板
４０…拡散樹脂板
５８…微細凹凸表面形状処理面
６０…拡散紫外線未硬化フィルム
６１…未硬化状態の拡散紫外線硬化型樹脂層
７０…転写シート
７４…離型層
７８…微細凹凸表面形状処理層
Ａ…光源
Ｂ…加圧ロール
Ｂ′…加圧ロール

Claims

フィルム基材の一方の面に拡散層を有する拡散フィルムであって、
拡散層は、拡散剤が混入している紫外線硬化型樹脂層であり、かつ転写シートより転写された微細凹凸形状を表面に有し、
可視光を２０°で入射したときの鏡面反射率が１０〜７０％であることを特徴とする拡散フィルム。
フィルム基材面から拡散層表面への光線透過率が５０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の拡散フィルム。
前記転写シートは、フィルム基材の一方の面に、順次、微細凹凸表面形状処理層、離型層が積層されており、
微細凹凸表面形状処理層は、微細凹凸形状を表面に有し、
離型層は、微細凹凸表面形状処理層の表面と同等の微細凹凸形状を、表面に有し、
前記転写シートより転写された微細凹凸形状は、離型層の表面の微細凹凸形状が転写されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の拡散フィルム。
前記微細凹凸表面形状処理層は、エポキシメラミン樹脂、アクリルアミン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂の何れかの単体、もしくは混合主成分とする樹脂であることにより、前記離型層を兼ねていることを特徴とする請求項３に記載の拡散フィルム。
前記微細凹凸表面形状処理層は、マット剤もしくは光拡散剤が０．１〜２０％混入されることによって、微細凹凸形状を表面に有することを特徴とする請求項３又は４に記載の拡散フィルム。
前記微細凹凸表面形状処理層は、柄印刷法によって、微細凹凸形状を表面に有することを特徴とする請求項３又は４に記載の拡散フィルム。
前記微細凹凸表面形状処理層は、エンボスによってフィルム基材の表面に微細凹凸形状を施されていることによって、微細凹凸形状を表面に有することを特徴とする請求項３又は４に記載の拡散フィルム。
前記拡散層は、ハードコート、防汚、帯電防止の何れかの１つの又は複数の機能を有することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の拡散フィルム。