【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学フィルムに関し、さらに詳しく述べると、例えばタッチパネル、グラフィックパネルなどの入出力装置に貼付して使用した時に、視認性に優れ、かつペン先、指先などの操作で直接入力が可能な光学フィルムに関する。本発明はまた、かかる高性能な光学フィルムを簡単にかつ高精度で製造する方法に関する。本発明は、さらに、かかる光学フィルムを画像表示面に備えた画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、最近の画像表示パネルには、液晶方式、ＥＬ（エレクトロルムネッセンス）方式、プラズマ方式等、各種の表示方式があり、それぞれの画像表示パネルが、大型ないし小型のいろいろな画像表示装置において広く使用されている。液晶方式について言えば、タッチパネルやグラフィックパネルのような入出力装置において使用される例が多くなっている。例えば、タッチパネルは、最近の液晶表示パネルでは視認性（視覚に訴える機能）が改良されているので、銀行の自動窓口機、すなわち、現金自動預け払い機、いわゆるＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）において広く利用されている。ＡＴＭでは、銀行利用者がタッチパネルに直接指先を触れて、問答形式で入力操作を行うことができる。タッチパネルは、また、個人用携帯情報端末、いわゆるＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄａｔａ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）においても普及している。ＰＤＡには、例えば、シャープ社製の「ザウルス」、Ａｐｐｌｅ社製の「Ｎｅｗｔｏｎ」、カシオ社製の「カシオペア」、Ｐａｌｍ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ社製の「Ｐａｌｍ」、Ｈａｎｄｓｐｒｉｎｇ社製の「Ｖｉｓｏｒ」（いずれも、商品名）がある。ＰＤＡでは、使用者がスタイラスペンのペン先でタッチパネルをなぞって、簡便に入力操作を行うことができる。さらに、グラフィックパネルは、各種のプラント設備において機器や計器などを表示するために使用されている。プラント設備のオペレータ又は使用者は、そこで表示された機器や計器などを監視し、かつ、その表示面にオペレータの指先やスタイラスペンのペン先を直接に触れてプラント設備の運転を制御することができる。
【０００３】
上記したように、タッチパネル、グラフィックパネル及びその他の入出力装置の性能は、液晶表示パネルの視認性に大きく依存している。ところが、これらの入出力装置の画像表示面（以下、「タッチ入出力面」、「タッチ入力面」又は「タッチ面」ともいう）に指先やペン先を直接に触れて入出力操作を行う結果、視認性を長期にわたって安定に維持できないという問題がある。なぜならば、タッチ入出力面に使用者の指先やペン先を直接に触れて各種の操作を繰り返し行うことの結果、そのタッチ入出力面からの光反射の存在により、その全体としての透明性を損ない、視認性を低下させる傾向があるからである。また、上記のような光反射が存在する場合、タッチ入出力面の周辺部がタッチ入出力面に映り込む傾向もあり、これによっても視認性が低下する。
【０００４】
従来、上記のような視認性の低下の問題を解決するため、タッチ入出力面に凹凸模様を施すことが行われている。例えば、タッチパネルのタッチ側用透明フィルム基板を製造するためのものであって、タッチ入力面側を、中心線平均粗さ０．０５〜０．８μｍの表面粗さに粗面化し、該粗面に透明な金属化合物又は合成樹脂を付着状態でコーティングすることを特徴とする透明フィルム基板の製造方法が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
また、タッチパネルにおける視認性の向上を目的としたものではないが、光反射を防止することで、目の疲れを防止し、着用感に優れたレンズ等の成形体も提案されている（特許文献２）。この成形体は、その表面に透明な被覆層を形成するとともに、その被覆層を、１種以上の特定の金属酸化物からなる微粒子状無機物と１種以上の特定の有機ケイ素化合物からなるケイ素系高分子化合物とから構成することを特徴とする。
【０００６】
しかし、これらの解決方法では、タッチ面での光反射が低減され、周辺部からの映り込み現象も軽減されるかもしれないが、タッチ面の凹凸模様に原因して、依然としていくつかの問題が発生している。例えば、タッチ面には凹凸模様がランダムに形成されているので、反射光の拡散によりコントラストが低下し、視認性の悪化の原因となっている。また、使用者が指先でタッチ面に触れる方式のタッチパネルの場合、指紋のような汚れの付着に原因しても視認性が低下する。
【０００７】
また、使用者がスタイラスペンのような専用ペンのペン先でタッチ面に触れる方式のタッチパネルの場合、筆記性の良し悪しが問題となっている。タッチ面が平滑であると、ペン先が滑ってしまい、反対にタッチ面に上記したように凹凸模様をランダムに形成した場合、先丸のペン先の動きが悪くなり、作業性に劣るばかりか、入力操作を誤って行うことが可能であるからである。また、ペン先によって、タッチ面に引っ掻き傷などが作られる恐れもある。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−１７２３７７号公報（特許請求の範囲、段落００２５、図１）
【特許文献２】
特開平５−１２３３７８号公報（特許請求の範囲）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記のような従来の技術の問題点を解決することを目的とする。
【００１０】
すなわち、本発明の目的は、指紋の付着やコントラストの低下を伴うことなく視認性の向上を図ることができ、引っ掻き傷などに対して耐久性があり、また、塵埃などの付着からも保護された、特にタッチパネル、グラフィックパネル等の入出力装置に貼付して使用するのに有用な光学フィルムを提供することにある。
【００１１】
また、本発明の目的は、本発明の光学フィルムを簡単にかつ高精度で製造することのできる方法を提供することにある。
【００１２】
さらに、本発明の目的は、本発明の光学フィルムでもたらされる上述のような特徴を生かすことのできる画像表示装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の上記したような目的やその他の目的は、以下の詳細な説明から容易に理解することができるであろう。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その１つの面において、それぞれが少なくとも１個の微細構造体を含む複数の表面反射分割領域を表面に有している透明な反射フィルムを含むことを特徴とする光学フィルムにある。
【００１５】
本発明の光学フィルムにおいて、透明な反射フィルムは、単独で、すなわち、それを支持する基材を有しない状態で使用してもよく、さもなければ、基材によって支持された状態で使用してもよい。後者の場合、光学フィルムは、好ましくは、透明なシート状基材と、該基材の片面に形成された透明な反射フィルム（本発明では、「反射層」ともいう）とを含むように構成される。
【００１６】
また、本発明は、そのもう１つの面において、透明なフィルムの片面に、それぞれが少なくとも１個の微細構造体を含む複数の表面反射分割領域を転写により付与して反射フィルムを作製する工程を含むことを特徴とする光学フィルムの製造方法にある。
【００１７】
本発明による光学フィルムの製造方法において、反射フィルムは、基材を有しない自立したフィルムの形で作製してもよく、さもなければ、透明なシート状基材によって支持された透明な反射層の形で作製してもよい。
【００１８】
また、表面反射分割領域の転写は、エンボス加工により行ってもよく、さもなければ、成形型に硬化性の成形材料を充填して硬化させることによって行ってもよい。
【００１９】
さらに、本発明は、そのもう１つの面において、本発明の光学フィルムを画像表示パネルの画像表示面に備えていることを特徴とする画像表示装置にある。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明は、上記したように、光学フィルムとその製造方法、そして本発明の光学フィルムを画像表示面に貼付した画像表示装置にある。以下、これらの発明の好ましい実施の形態のいくつかを添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下に記載の特定の実施形態に限定されるものではない。
【００２１】
本発明による光学フィルムは、自立のフィルムの形で、あるいは基材に支持されたフィルムの形で提供することができる。図１及び図２は、基材に支持された光学フィルムの一例である。図１に示した光学フィルム１０の線分ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である図２から容易に理解されるように、光学フィルム１０は、透明なシート状基材１と、この基材１の片面に形成された透明な反射層２とを少なくとも有している。また、光学フィルム１０は、その反射層２において、図示の例ではそれぞれ複数の表面反射分割領域Ａを表面に有するとともに、それぞれの表面反射分割領域Ａには、それぞれ１個の微細構造体（図では、微細な四角錐状プリズム体）１２が形成されている。なお、微細構造体１２は、図示していないが、必要ならば、２個以上の微細構造体１２がそれぞれの表面反射分割領域Ａに含まれていてもよい。また、本発明の光学フィルム１０の場合、反射層２の微細構造体は、規則的なパターンで反射層２の上に配置されているとともに、予め定められた形状、高さ及び分布密度を有していることが好ましい。すなわち、微細構造体は、製造の容易さや精度などの面から、異なる形状、サイズ、分布密度でランダムに配置されていないことが望ましい。
【００２２】
本発明の光学フィルムでは、透明なシート状基材の表面において、形状、高さ及び分布密度を制御した透明な微細構造体（好ましくは、プリズム体）を配列することにより表面反射分割領域を形成し、表面反射を微細構造体の面方向に分割可能としたので、平滑な表面からの特定方向への強い鏡面反射を抑えることができる。その結果、たとえ光学フィルムの表面に指紋などの汚れが付着したとしても、その汚れをあまり目立たなくすることができ、表示性能の低下を抑制し、視認性を向上させることができる。なお、「微細構造体」とは、それを本願明細書において参照した場合、非常に微細であり、通常、肉眼でその存在を実質的に認めることができない表面模様を指している。すなわち、微細構造体は、目視ではどの面から観察しても明瞭に認めることができないので、顕微鏡的に観察することが必要な程度の微細度を有している。ここで、「顕微鏡的微細度」とは、微細構造体の形を確認するために、どのような目視面から見ても、肉眼に対して光学的補助器具が必要であるほど大きさが小さい構造を指している。一つの基準は、１９６６年、Ｗ．Ｊ．Ｓｍｉｔｈ著、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ社から出版された刊行物、Ｍｏｄｅｒｎ Ｏｐｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇの１０４〜１０５頁に見られ、それによれば、視力とは「認識されうる最も小さな文字の視角の大きさによって定義、測定される」ものである。通常の視力は認識しうる最も小さな文字が高低角で５分の範囲の弧を網膜上に形成する時と考えられる。これは、２５０ｍｍ（１０インチ）の典型的な作業距離においては、この対象に関して０．３６ｍｍ（０．０１４５インチ）の横寸法となる。
【００２３】
本発明の光学フィルムにおいて、透明なシート状基材は、いろいろな材料から異なる厚さで形成することができる。一般的には、画像表示装置の画像表示面などに貼付して使用されることを考慮して、視認性、耐久性等に悪影響を及ぼさない厚さと、貼付作業に十分な可とう性とを少なくとも有していることが好ましい。また、本発明の光学フィルムをタッチパネルなどの入出力装置に積層して使用することが意図されているような場合には、指先やペン先からの押圧力に耐え得る硬さ、耐久性と同時に、その押圧力を正確に入出力装置に伝達できる軟らかさを備えていることが必要である。
【００２４】
本発明の実施において好ましいシート状基材の例としては、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、延伸ポリプロピレン、ポリカーボネート、トリアセテートなどのプラスチックフィルムを挙げることができる。とりわけＰＥＴフィルムが基材として有用であり、例えば、ポリエステルフィルム、例えばテトロンＴＭフィルム、ＭＥＬＩＮＥＸＴＭフィルム（デュポン・テイジン社製）などを基材として有利に使用することができる。これらのプラスチックフィルムは、通常、単層フィルムとして使用されるけれども、必要ならば、２種類以上を組み合わせて複合もしくは積層フィルムとして使用してもよい。
【００２５】
また、シート状基材は、目的とする光学フィルムの層構成やその使途などに応じていろいろな厚さで使用することができるけれども、通常、約１０〜５００μｍの範囲であり、好ましくは、約５０〜３００μｍの範囲である。なお、基材の厚さは、できる限り小さいほうが視認性の面で有利である。
【００２６】
本発明の光学フィルムにおいて、その反射層の微細構造体は、本発明の目的及び効果の範囲内でいろいろな形態で形成することができるけれども、好ましくは微細なプリズム体である。微細なプリズム体は、複数の方向に光を分割して、ギラツキ防止効果などを発現できるからである。好適なプリズム体としては、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、例えば、図１及び図２に示した四角錐状プリズム体の他に、三角錐状プリズム体又はその他の角錐状プリズム体、角錐台状プリズム体などを挙げることができる。例えば、図３は、シート状基材１の上に反射層２を形成するとともに、その反射層２のそれぞれの表面反射分割領域Ａに各１個の四角錐台状プリズム体１２を形成した光学フィルム１０の例である。なお、微細構造体は、必要ならば、反射層を省略して、下地のシート状基材に一体化させるか、さもなければ、シート状基材を省略して反射層を反射フィルムとして構成してもよく、かかる場合、基材を有しない光学フィルム（自立の光学フィルム）が完成する。
【００２７】
微細構造体は、いろいろなサイズで形成することができる。例えば、微細構造体が配列される表面反射分割領域が上方から観察して矩形であると仮定して、その一辺の長さで表すと、通常、約１０〜５００μｍの範囲であり、好ましくは、約５０〜３００μｍの範囲である。また、微細構造体の高さは、切頭もしくは非切頭によって若干の変動があるけれども、通常、約１０〜５００μｍの範囲であり、好ましくは、約５０〜３００μｍの範囲である。
【００２８】
微細なプリズム体などの微細構造体を備えた反射層の材料は、それぞれ、少なくとも可視光に透明な材料であるならば、特に限定されるものではない。反射層の形成に使用できる材料は、例えばガラスや種々のプラスチック材料などであるけれども、加工性の観点から、プラスチック材料の使用が有利である。
【００２９】
反射層は、上記したシート状基材と同様に、光学フィルムの層構成や使途などに応じていろいろなプラスチック材料から異なる厚さで形成することができる。適当なプラスチック材料の例としては、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂など、及びこれらの樹脂の混合物を挙げることができる。最適なプラスチック材料は、これらの樹脂の粘度（取り扱い性に影響）や屈折率などの光学特性などを考慮して、適宜選択することができる。ＰＥＴなどが反射層材料として好適である。
【００３０】
また、微細構造体が非常に微細で成形が容易でない場合には、以下に説明するように転写法などによって微細構造体を形成することが推奨され、そのような場合には、硬化性あるいは固化性樹脂材料の硬化物から反射層を形成するのが好ましい。すなわち、反射層は、硬化性あるいは固化性の樹脂材料を成膜した後、熱、光あるいはその他のエネルギーを適用することによって樹脂材料を硬化せしめることによって形成された薄膜であってもよい。硬化性あるいは固化性の樹脂材料は、したがって、好ましくは熱硬化性の樹脂材料又は光硬化性の樹脂材料あるいは熱可塑性の樹脂材料である。特に光硬化性（例えば、紫外線硬化性）の樹脂材料は、反射層の形成に長大な加熱炉を必要とすることなく、しかも比較的短時間に硬化させることが可能であるので、有用である。光硬化性の樹脂材料は、好ましくは、光硬化性のモノマーやオリゴマー、さらに好ましくは、（メタ）アクリレート系の、すなわち、アクリレート系又はメタクリレート系のモノマーやオリゴマーである。
【００３１】
さらに詳しく述べると、反射層の形成に好適なアクリレート系モノマーとしては、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、アクリルアミド、アクリロニトリル、アクリル酸、アクリル酸エステルなどを挙げることができる。また、反射層の形成に好適なアクリレート系オリゴマーとしては、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、ウレタンアクリレートオリゴマー、エポキシアクリレートオリゴマーなどを挙げることができる。特にウレタンアクリレートやそのオリゴマーは、硬化後に柔軟で強靭な硬化物を提供でき、また、アクリレート全般のなかでも硬化する速度が極めて速いので、光学フィルムの生産性の向上にも寄与できる。さらに、これらのアクリレート系モノマーやオリゴマーを使用すると、反射層が光学的に透明になる。なお、これらのアクリル系のモノマー及びオリゴマーは、単独で使用してもよく、２種類以上を任意に組み合わせて使用してもよい。また、以上は特にアクリレート系モノマー及びオリゴマーについての特徴等を記載したものであるが、メタクリレート系モノマー及びオリゴマーのついても、同様な特徴等を得ることができる。
【００３２】
硬化性又は固化性樹脂材料は、任意の添加剤を含有することができる。例えば、硬化性樹脂材料が光硬化性樹脂材料である場合、光重合開始剤を適当な添加剤として挙げることができる。例えば、適当な光重合開始剤は、硬化性樹脂材料の種類などに応じて最適な化合物を選択しなければならないけれども、その一例を挙げると、フェノキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、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シドなどがある。これらの光重合開始剤は、単独で使用してもよく、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３３】
反射層は、光学フィルムの層構成や使途などに応じてシート状基材上でいろいろな厚さで使用することができる。反射層の厚さは、通常、約５〜１０００μｍの範囲であり、好ましくは、約１０〜１００μｍの範囲である。
【００３４】
本発明による光学フィルムは、その性能や取り扱い性などを向上させるため、シート状基材及び反射層の他に任意の要素をさらに有していてもよい。
【００３５】
図４は、先に図２を参照して説明した光学フィルムに追加の層を積層して得た本発明による別の光学フィルムの断面図である。図示の光学フィルム１０は、シート状基材１の片面に形成された反射層２の上に、透明で薄い保護膜３をさらに有している。保護膜３は、必要ならばハードコート層として形成してもよい。また、シート状基材１の裏面には、粘着剤層４を介してリリースライナー５が裏打ちされている。光学フィルム１０をタッチパネル等に貼付する場合、このリリースライナー５を引き剥がして光学フィルム１０の貼付を容易に行うことができる。
【００３６】
保護膜は、もしもそれを本発明の光学フィルムの最上層に薄膜の形で積層した場合、光学フィルムに対して防汚効果や耐久性を付与し、さらには強度を付与することもできる。保護膜は、いろいろな材料から任意の成膜法によって形成することができるけれども、塵埃などの付着防止の面から低接着性の化合物から形成するのが有利である。保護膜の形成に好適な低粘着性の化合物は、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、含フッ素化合物、有機ケイ素化合物などを包含する。特に含フッ素化合物が好適であるが、これは、透明性や下地の光学フィルムとの密着性に優れ、また、反射層の表面の微細構造体を損傷させることなく薄膜に形成することができるからである。保護膜の形成に適当な含フッ素化合物は、分子中にパーフルオロポリエーテル基及びアルコキシシラン基を有する化合物である。かかる含フッ素化合物は、フッ素系シランカップリング剤として商業的に入手可能であり、例えば、次式により表されるフッ素系シランカップリング剤を包含する。
【００３７】
固形分（全体の２０重量％）：
Ｆ−（ＣＦ２ ＣＦ２ ＣＦ２ Ｏ）ｎ −Ｓｉ（ＯＭｅ）３ ：８０モル％
Ｆ−（ＣＦ２ ＣＦ２ ＣＦ２ Ｏ）ｎ −ＣＦ２ ＣＦ３ ：２０モル％
Ｍｅ＝メチル基
溶剤（全体の２０重量％）：
（ＣＦ３ ）２ −ＣＦＣＦ２ ＣＦ２ ＣＦ３ （パーフルオロイソヘキサン）
なお、このフッ素系シランカップリング剤は、ダイキン社より「ＯｐｔｏｏｌＤＳＸ」（商品名）として商業的に入手可能である。
【００３８】
保護膜は、いろいろな膜厚で形成することができるけれども、微細構造体の再現などを考慮した場合、できる限り薄いほうが好ましい。保護膜の膜厚は、通常、約０．１〜２００ｎｍの範囲であり、好ましくは約０．５〜１００ｎｍの範囲である。
【００３９】
先に図４を参照して説明したように光学フィルム１０が粘着剤層４を有している場合、その取り扱い性などを考慮して、粘着剤層４をリリースライナーで被覆していることが好ましい。リリースライナー及びそれを光学フィルムに接合する粘着剤層は、それぞれ、常用のものを任意の厚さで使用することができる。
【００４０】
一般的に説明すると、リリースライナーは、いろいろな基材から有利に構成することができる。リリースライナーの形成に適当な基材は、紙やプラスチック材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、酢酸セルロース、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデンなど、あるいはこのようなプラスチック材料で被覆又はそれを積層された紙やその他の材料などである。リリースライナーは、そのまま使用してもよいが、シリコーン処理あるいはその他の方法で処理して剥離特性を向上させた後に使用するのが好ましい。また、リリースライナーの厚さは、特に限定されるものではなく、通常、約２５〜２００μｍの範囲である。
【００４１】
また、粘着剤層は、感圧接着剤（ＰＳＡ）等、いろいろな接着剤を使用して形成することができる。粘着剤層の形成に有用な感圧接着剤としては、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、例えば、アクリル系接着剤、粘着性付与ゴム、粘着性付与合成ゴム、エチレン酢酸ビニル、シリコーンなどを挙げることができる。
【００４２】
このような接着剤は、溶媒又は水に分散させた後にリリースライナー上に塗布され、乾燥されたポリマーであってもよく、任意ではあるが、さらに架橋せしめられたものでもよい。もしも溶媒系又は水系の感圧接着剤組成物を使用するのであるならば、粘着剤層は、溶媒又は水の全て又は大半を除去するための乾燥工程を伴うであろう。接着剤は、ホットメルト接着剤であってもよい。さらに、低分子量の接着組成物をリリースライナー上に塗布し、熱、ＵＶ放射あるいは電子線放射などのエネルギ源で重合させることもできる。
【００４３】
粘着剤層の厚さは、例えば接着剤の組成、光学フィルムの構成、リリースライナーの厚さを含む多くのファクターに応じて広い範囲で変更することができる。一般に、粘着剤層の厚さは、約１０〜約５０μｍの範囲である。
【００４４】
図５は、支持体としての基材を有しない自立の光学フィルムの一例である。前述の基材付き光学フィルムの反射層の１変形例である光学フィルム４１は、図６に拡大して示すように、その表面に多数の微細構造体（図では、微細な四角錐台状プリズム体）４２を有している。光学フィルム４１は、上記したシート状基材や反射層と同様なプラスチック材料から任意の厚さで形成することができる。光学フィルム４１の厚さは、通常、約１０〜１０００μｍの範囲である。図示の例の場合、それぞれの微細構造体４２のピッチ（ｐ）は、通常、約１６０〜２５４μｍの範囲で変動可能であり、かつ高さ（ｈ）は、通常、約１０〜１５μｍの範囲で変動可能である。
【００４５】
また、図示の光学フィルム４１の場合、その裏面に粘着剤層４４とリリースライナー４５を有している。粘着剤層４４及びリリースライナー４５は、それぞれ、先に図４を参照して説明した光学フィルム１０の粘着剤層４及びリリースライナー５と同様の材料から、同様の厚さで形成することができる。
【００４６】
光学フィルム４１についてさらに具体的に説明すると、この光学フィルムは、５０μｍ厚で光学的に透明なＰＥＴフィルムからなり、そして２５μｍ厚のアクリル系接着剤からなる粘着剤層４４とシリコーン剥離剤（図示せず）で被覆された３５．５μｍ厚のポリエステル（ＰＥＴ）リリースライナー４５とを有している。ＰＥＴフィルムは、ＭＥＬＩＮＥＸＴＭフィルムである。光学フィルム４１の輪郭（プロファイル）として、上記したように、微細構造体（マイクロレプリケーション）４２のパターンが、１６０μｍから２５４μｍまで変化しうるピッチと、１０μｍから１５μｍまで変化しうる深さとをもって複数設けられた四角錐台のピラミッドが形成されている。
【００４７】
微細構造体４２は、フレーム・エンボス法を用いて、ＰＥＴフィルムを加熱したハガネロール（金型）上に配置し、エンボス加工することによって容易に形成することができる。なお、四角錐台のピラミッドの密度が増大するにつれ（ピッチが狭くなるにつれ）、高さは減少するであろう。
【００４８】
光学フィルム４１について測定した光学特性は、透過率、ヘイズ及び透明度とした。パターンの密度が増大するにつれて、保護フィルムのヘイズはそれに伴い増大したが、透過率と透明度はほとんど同じままであった。
【００４９】
本発明による光学フィルムは、いろいろな画像表示装置において使用することができ、通常、それぞれの装置の画像表示面に、反射層側を露出させる形で貼付して使用される。適当な画像表示装置としては、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、プラズマディスプレイ装置などを挙げることができる。また、所望ならば、画像表示装置以外の物品あるいはデバイスに本発明の光学フィルムを貼付してもよい。適当な用途として、例えば、グラフィックスフィルム、写真プレート、看板などの表示体をあげることができる。
【００５０】
本発明の光学フィルムは、特に、タッチパネル、グラフィックパネル等の入出力装置を備えた画像表示装置に組み合わせて、それらの入出力装置のタッチ面に上記のように貼付して有利に使用することができる。本発明の光学フィルムは、その反射層側にペン先もしくは指先を触れて入力操作を行っても、本発明の光学フィルムに特有の諸特性が低下せしめられることもなければ、フィルムの損傷や汚染等も引き起こさないからである。入出力装置を備えた画像表示装置の例としては、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、タッチパネル式のカーナビゲーションシステム、銀行の現金自動預け払い機（ＡＴＭ）、個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）などを包含する。
【００５１】
本発明は、したがって、上述した光学フィルムを画像表示パネルの画像表示面に備えていることを特徴とする画像表示装置にもある。また、本発明の画像表示装置は、いろいろな形態で有利に実施することができるけれども、その画像表示パネルの上にタッチパネル等の入出力装置を有し、その入出力装置の上に本発明の光学フィルムを備えていることが好ましい。もちろん、本発明の画像表示装置は、例えば携帯テレビ、表示計器、携帯ゲーム機、カーナビゲーションシステムなどで、タッチパネルなどの入出力装置を備えていないものを排除するものではない。
【００５２】
図７は、本発明の画像表示装置の典型例であるＰＤＡの斜視図であり、その構成は、線分ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った断面図である図８から容易に理解することができるであろう。ＰＤＡ３０は、液晶表示装置３５をケーシング３６に収納した構造を有しており、液晶表示装置３５の画像表示面にはタッチパネル３１が配置され、かつそのタッチパネル３１の上に本発明の光学フィルム４１が貼付されている。図７では、タッチパネル３１の上に光学フィルム４１を貼付する途中の状態が示されている。
【００５３】
図示のＰＤＡ３０において、光学フィルム４１は、先に図５及び図６を参照して説明したような形態を有している。光学フィルム４１は、５０μｍ厚の光学的に透明なポリエステル（ＰＥＴ）フィルム、ＭＥＬＩＮＥＸＴＭフィルムからなり、その表面に微細構造体（四角錐台状プリズム体）（図示せず）を有している。また、ここで使用した光学フィルム４１には、その貼付前、先に図５を参照して説明したように、その裏面に２５μｍ厚のアクリル系粘着剤層を介して３５．５μｍ厚のＰＥＴリリースライナーが積層してあった。なお、本発明の実施において、光学フィルム４１等の厚さは、上記の一例に限定されるものではない。例えば、光学フィルムの厚さは、通常、約１０〜１００μｍの範囲であり、アクリル系粘着剤層の厚さは約５〜５０μｍの範囲であり、そしてＰＥＴリリースライナーの厚さは約２０〜２００μｍの範囲である。
【００５４】
図示のＰＤＡ３０では、タッチパネル３１の上に光学フィルム４１を容易にラミネートすることができる。例えば、プラスチックカードなどをアプリケータとして使用すれば、エア噛み（気泡の捕捉）などの不都合を伴うこともない。用いられるアクリル系接着剤は、制御された水準の接着力を有して、光学フィルムが自然に剥がれないようになっているが、そのフィルムを新しいものに取り替えるときに依然として糊残りなくきれいに除去することができる。また、ハードコートの薄層が光学フィルム上に適用されて、引っかき抵抗性をある一定期間付与するようになっていてもよい。
【００５５】
光学フィルム４１は、ＰＤＡ画像表示部の一時的な保護になり得る。ほこりや引っかきによりフィルムが自然に擦り切れたとき、この光学フィルムは新しいものに取り替えられる。しかしながら、各光学フィルムの使用の間は剥がれず、また、ＰＤＡの使用者に高く信頼される。
【００５６】
また、光学フィルム４１は、引っ掻き傷の他、空気中の塵や埃などからもＰＤＡ３０の画面を保護することができると同時に、スタイラスペン３７を用いてタッチパネル３１に対して入力操作を行う時、ペン先が滑るようなことがなく、優れた筆記性で簡便にかつ安定して入力操作を継続することができる。すなわち、本発明の光学フィルムは、その表面の微細構造体によってある程度の表面粗さが付与され、より紙に近い感覚が作り出されている。なお、微細構造体のパターンは、最適化されて、光学フィルムの透過率、ヘイズ及び透明度及び表示部が妥協せず、かつ、画面上に書き込むスタイラスペンのセンサの感度が減じられないようになっていることが望ましい。
【００５７】
さらに、光学フィルム４１は、規則的なパターンからなる微細構造体をその表面に有しているので、パターンの寸法及び分布密度の最適化によって光反射を効果的に制御することができ、画面のギラツキなどを軽減することができる。
【００５８】
本発明の光学フィルムは、いろいろな方法に従って有利に製造することができる。特に有利な製造方法は、転写法である。転写法は、いろいろな方法で実施することができる。連続的に長尺の光学フィルムを作製して後段の工程で個別の光学フィルムを切り出してもよく、さもなければ、バッチ式で１枚あるいは数枚ずつ光学フィルムを作製してもよい。
【００５９】
また、転写法は、エンボス加工によって実施してもよく、さもなければ、成形型に硬化性もしくは固化性の成形材料を充填して硬化させることによって実施してもよい。成形型としては、金型、シート状の成形型などをあげることができる。
【００６０】
また、本発明は、好ましい１態様において、透明なシート状基材と、該基材の片面に形成された透明な反射層とを含む光学フィルムを製造する方法であって、
前記シート状基材を形成した後、その片面に、それぞれが少なくとも１個の微細構造体を含む複数の表面反射分割領域を表面に有している反射層を転写により形成する工程を含むことを特徴とする光学フィルムの製造方法にある。
【００６１】
本発明の光学フィルムのこの転写法による製造方法は、好ましくは、次のような手順で実施することができる。
成形型作製工程：
支持体と、該支持体上に設けられ、前記表面分割領域の微細構造体に対応する形状、高さ及び分布密度を有する微細構造体複製用溝パターンを表面に備えた付形層とを有する成形型を作製する。
成形材料充填工程：
前記シート状基材と前記成形型の付形層との間に硬化性もしくは固化性の成形材料を配置して、前記成形材料を前記成形型の溝パターンに充填する。
光学フィルム作製工程：
前記成形材料を硬化させ、前記シート状基材とそれに一体的に結合した微細構造体を表面に有する反射層とを含む光学フィルムを形成する。
光学フィルム分離工程：
前記光学フィルムを前記成形型から取り外す。シート状基材は、ロールの形態から連続して供給されてもよく、さもなければ、１枚ずつバッチ式で供給されてもよい。
【００６２】
ここで、光学フィルムは、１枚ずつ作製してもよく、多数枚の光学フィルムを含む大型の光学シートを作製した後に個々の光学フィルムに裁断してもよい。
【００６３】
具体的に説明すると、上述のような光学フィルムの製造方法は、図９に順を追って示すようにして有利に実施することができる。
【００６４】
まず、図９（Ａ）に示すような成形型２０を用意する。成形型２０は、支持体２１と、その支持体の上に設けられ、表面分割領域の微細構造体に対応する形状、高さ及び分布密度を有する微細構造体複製用溝パターン２５を表面に備えた付形層２２とからなる。成形型２０は、例えば、下記の工程：
成形型の溝パターンに対応する形状及び寸法を有する突起パターンを表面に有する金型（すなわち、目的とする光学フィルムのレプリカ）に光硬化性の樹脂材料を所定の膜厚で塗布して光硬化性樹脂材料層を形成する工程、
前記金型の上にプラスチック材料のフィルムからなる透明支持体を積層して前記金型、前記光硬化性樹脂材料層及び前記支持体の積層体を形成する工程、
前記積層体にその支持体側から光を照射して前記光硬化性樹脂材料層を硬化させる工程、そして
前記光硬化性樹脂材料層の硬化によって形成された付形層を前記支持体とともに前記金型から離型する工程、
によって製造することができる。
【００６５】
透明なシート状基材１を定盤（図示せず）の上にセットした後、可とう性成形型２０を基材１上の所定の位置に設置し、基材１と成形型２０との位置合わせ（アライメント）を行う。
【００６６】
引き続いて、ラミネートロール２３を成形型２０の一端部に載置する。ラミネートロール２３は、好ましくはゴムロールである。このとき、成形型２０の一端部は基材１上に固定されているのが好ましい。先に位置合わせが完了した基材１と成形型２０との位置ずれが防止され得るからである。
【００６７】
次に、成形型２０の自由な他端部をホルダー（図示せず）によって持ち上げてラミネートロール２３の上方に移動させ、基材１を露出させる。このとき、成形型２０には張力を与えないようにする。成形型２０にしわが入るのを防止したり、成形型２０と基材１の位置合わせを維持したりするためである。
【００６８】
引き続いて、反射層の形成に必要な所定量のプラスチック材料（ここでは、光硬化性樹脂を使用）１２を基材１の上に供給する。プラスチック材料の供給には、例えば、ノズル付きのペースト用ホッパーを使用できる。
【００６９】
図示の製造方法の実施に当たっては、プラスチック材料１２を基材１上の全体に均一に供給しない。図９（Ａ）に示すように、ラミネートロール２３の近傍の基材１上にプラスチック材料１２を供給するだけでよい。後述の工程でラミネートロール２３が成形型１０上を移動するときに基材１の上に均一にプラスチック材料１２を広げることができるからである。ただし、このような場合、プラスチック材料の粘度をそのような塗布に好適なように調整することが好ましい。プラスチック材料の粘度は、通常、約２０，０００ｃｐｓ以下である。また、プラスチック材料の供給は、上述の方法に限定されるものではない。例えば、図示しないが、プラスチック材料を基材の全面にコーティングしてもよい。
【００７０】
次に、回転モータ（図示せず）を駆動させ、図９（Ａ）において矢印で示すように、ラミネートロール２３を成形型２０上を所定の速度で移動させる。ラミネートロール２３がこのようにして成形型２０上を移動している間、成形型２０にはその一端部から他端部に圧力がラミネートロール２３の自重によって順次印加されて、基材１と成形型２０の間にプラスチック材料１２が広がり、成形型２０の溝部２５にプラスチック材料１２が充填される。
【００７１】
また、図示の製造方法によれば、成形型の溝部は空気のチャネルにもなって、空気をそこに捕捉したとしても、上述した印加圧力を受けたときには空気を効率よく成形型の外部又は周囲に排除することができる。その結果、本製造方法は、プラスチック材料の充填を大気圧下で行っても、気泡の残存を防止することができるようになる。
【００７２】
引き続いて、プラスチック材料を硬化させる。ここでは、光硬化性の樹脂を反射層形成材料として使用しているので、図９（Ｂ）に示すように、基材１と成形型１０の積層体を光照射装置（図示せず）に入れ、紫外線（ＵＶ）のような光を基材１及び成形型２０を介してプラスチック材料１２に照射して硬化させる。このようにして、光硬化性樹脂由来の成形体である微細構造体１２が得られる。
【００７３】
最後に、得られた微細構造体１２を基材１に接着させたまま、基材１及び成形型２０を光照射装置から取り出し、図９（Ｃ）に示すように成形型２０を剥離除去する。なお、得られた光学フィルム１０は、説明の簡略化のためにシート状基材１に微細構造体１２が一体的に付着した形で示されているが、実際には、微細構造体１２と同じ材料からなる反射層も有している。また、図示の方法では光学フィルム１０をバッチ式で作製しているけれども、シート状基材１をロールから供給することなどによって、光学フィルム１０を連続的に作製することもできる。
【００７４】
別法によれば、微細構造体を表面に有する光学フィルムは、フレームエンボス法を用いても有利に形成することができる。フレームエンボス法は、マイクロレプリケーション法のひとつとして知られているもので、例えばＰＥＴフィルムからなるシート状基材を微細構造体に対応する溝パターンを表面に有する加熱ロールと接触させ、シート状基材を軟化させてその表面に微細構造パターンをエンボス加工して光学フィルムを完成することができる。
【００７５】
図１０は、図６に示した光学フィルム４１をフレームエンボス法によって連続的に作製する方法を模式的に示したものである。光学フィルム４１は、シート状基材（例えば、ＰＥＴフィルム）のロール４０から送られてきたフィルムを加熱されたエンボス加工ローラ５１と押圧ゴムローラ５３の間に所定の速度で案内することによって作製することができる。エンボス加工ローラ５１は、スチール製であり、光学フィルム４１の表面に付与されるべき微細構造パターン４２に対応する溝パターン５２をその表面に有している。一対のローラ５１及び５３の間を通過する時にＰＥＴフィルムが軟化せしめられ、その表面に微細構造パターン４２が転写される。
【００７６】
【実施例】
引き続いて、本発明をその実施例を参照して説明する。なお、本発明は、これらの実施例によって限定されるものでないことは言うまでもない。
実施例１
本例では、先に図１及び図２を参照して説明した光学フィルムを作製した。
【００７７】
１００重量部の脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー（商品名「Ｅｂｅｃｒｙｌ２７０」、ダイセルユーシービー社製）、２５重量部のフェノキシエチルアクリレート（商品名「Ｌｉｇｈｔ Ａｃｒｙｌａｔｅ ＰＯ−Ａ」、共栄社化学社製）及び１．２５重量部の２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン（光重合開始剤、商品名「Ｄａｒｏｃｕｒｅ１１７３」、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）を混合して微細プリズム成形用紫外線硬化性樹脂を調製した。
【００７８】
また、目的とする微細プリズム群に対応する溝パターンが表面に刻印されたシート状のポリプロピレン樹脂製成形型を用意した。
【００７９】
次いで、用意した成形型に先の工程で調製した紫外線硬化性樹脂の必要量を塗布し、溝パターンにも充填した。その後、成形型の上に基材用のポリエステル（ＰＥＴ）フィルムを重ね合わせた。ここで使用したＰＥＴフィルムは、厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（商品名「ＨＰＥ１８８」、テイジン社製）であった。
【００８０】
次いで、成形型の凹部に紫外線硬化性樹脂が充填された状態で、三菱電機オスラム社製の蛍光ランプを用い、３００〜４００ｎｍに波長をもった光を、ＰＥＴフィルムを介して、紫外線硬化性樹脂に３０秒間照射した。紫外線硬化性樹脂が硬化し、反射層が得られた。引き続いて、ＰＥＴフィルムを反射層と共に成形型から剥離すると、図１及び図２に示したような目的とする光学フィルムが得られた。得られた光学フィルムにおいて、反射層の厚さは、約３００μｍであった。また、反射層の表面に形成した微細プリズム（四角錐）は、ピッチ（ｐ）が１１０μｍで、高さ（ｈ）が６３μｍであった。
実施例２
本例では、前記実施例１で作製した光学フィルムの反射層の上にさらに保護膜を積層した。
【００８１】
次式により示されるように、分子中にパーフルオロポリエーテル基及びアルコキシシラン基を有するフッ素系シランカップリング剤（商品名「Ｏｐｔｏｏｌ ＤＳＸ」、ダイキン社製）を保護膜形成材料として用意した。
【００８２】
Ｆ−（ＣＦ２ ＣＦ２ ＣＦ２ Ｏ）ｎ −Ｓｉ（ＯＭｅ）３ ：８０モル％
Ｆ−（ＣＦ２ ＣＦ２ ＣＦ２ Ｏ）ｎ −ＣＦ２ ＣＦ３ ：２０モル％
Ｍｅ＝メチル基
このシランカップリング剤２０重量部をフッ素系溶剤、ハイドロフルオロエーテル（商品名「ＨＦＥ−７１００」、３Ｍ社製）８０重量部で希釈してコーティング溶液を調製した。次いで、得られたコーティング溶液に実施例１で作製した光学フィルムを浸漬し、光学フィルムの反射層側にシランカップリング剤からなる保護膜を形成した。保護膜の厚さは約０．１μｍであり、反射層上の微細プリズムを完全に覆っていた。
実施例３（評価試験）
本例では、実施例２で作製した光学フィルムの特性を、（１）視認性、（２）映り込み性及び（３）指紋拭き取り性に関して評価した。また、比較に供するために、市販のマット加工ポリエステル（ＰＥＴ）フィルム（厚さ１２５μｍ、商品名「テトロン（登録商標）」、テイジン社製）も用意した。
（１）視認性試験
ＰＤＡ（市販品）の画像表示面に光学フィルム（本発明品）及びＰＥＴフィルム（比較品）を貼付した後、それぞれのフィルムの表面を指先で繰り返し擦り、指紋（皮脂）汚れを模擬的に付与した。
【００８３】
次いで、ＰＤＡの電源を入れ、画像表示の際の視認性を目視によって評価した。本発明品の場合、光学フィルムの表面からの光反射がいくつかの微細プリズム面によって分割されたことにより、フィルム表面に付着した指紋などの汚れが見にくくなった。つまり、本発明品の場合、微細プリズムの存在によって、汚れによる表示性能の低下を抑制し、視認性を向上させることができた。これに対して、比較品の場合、指紋などの汚れが目立ち、不快感を除くことができなかった。
（２）映り込み性試験
視認性試験の場合と同様に、ＰＤＡ（市販品）の画像表示面に光学フィルム（本発明品）及びＰＥＴフィルム（比較品）を貼付した。
【００８４】
次いで、ＰＤＡを室内の蛍光灯の直下に約２ｍの距離をおいて配置し、蛍光灯の映り込みの程度を斜め方向から肉眼で観察した。本発明品の場合、光学フィルムの表面からの反射光が微細プリズム面によって拡散されたことにより、蛍光灯の映り込みを排除することができた。つまり、本発明品の場合、微細プリズムの存在によって、周囲にあるものが映り込んで視認性が低下するのを防止することができた。これに対して、比較品の場合、蛍光灯の明りょうな映り込みが認められた。
（３）指紋拭き取り性試験
視認性試験の場合と同様に、ＰＤＡ（市販品）の画像表示面に光学フィルム（本発明品）及びＰＥＴフィルム（比較品）を貼付した。なお、本試験では、本発明品については、前記実施例１で作製した保護膜を有しない光学フィルムも貼付し、また、比較品については、前記実施例２に手順に従って厚さ約０．１μｍの保護膜を形成したＰＥＴフィルムも貼付した。
【００８５】
次いで、ＰＤＡに貼付した合計４種類のサンプルフィルムについて、それぞれのサンプルフィルムの表面を指先で繰り返し擦り、指紋（皮脂）汚れを模擬的に付与した。それぞれの指紋汚れを市販のタオルで拭き取り、指紋拭き取り性の良し悪しを目視により評価した。本発明品及び比較品に共通して、シランカップリング剤からなる保護膜のあるほうが、指紋汚れを良好に拭き取れることが確認された。
【００８６】
さらに続けて、指紋拭き取り性を数値的に評価するため、それぞれのサンプルフィルムの表面エネルギーを接触角に関して測定した。なお、接触角（°）は、ＪＩＳ−Ｒ−３２５７に記載されている方法に準拠して、０．０５μｌの水で接触角計（商品名「ＣＯＮＴＡＣＴ ＡＮＧＬＥ ＭＥＴＥＲ」、協和界面科学社製）を用いて測定した。次のような測定結果が得られた。
【００８７】
上記の測定結果から理解されるように、本発明の光学フィルムが保護膜を有している場合は、撥水性、撥油性を高めて、指紋等の汚れの除去に有効であった。
【００８８】
【発明の効果】
以上に詳細に説明したように、本発明によれば、指紋の付着やコントラストの低下を伴うことなく視認性の向上を図ることができる光学フィルムが得られる。また、この光学フィルムは、引っ掻き傷などに対して耐久性があり、塵埃などの付着も防止することができ、付着したとしても容易に取り除くことができる。これらの特性があるので、本発明の光学フィルムは、各種の画像表示装置において有利に使用することができ、特にタッチパネル、グラフィックパネル等の入出力装置に貼付してとりわけ有利に使用することができる。
【００８９】
また、本発明によれば、本発明の光学フィルムを簡単にかつ高精度で製造することができる。
【００９０】
さらに、本発明によれば、本発明の優れた光学フィルムの特性を生かした画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光学フィルムの好ましい１実施形態を示した平面図である。
【図２】図１に示した光学フィルムの線分ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図３】本発明による光学フィルムのもう１つの好ましい実施形態を示した断面図である。
【図４】本発明による光学フィルムのさらにもう１つの好ましい実施形態を示した断面図である。
【図５】本発明による光学フィルムのさらにもう１つの好ましい実施形態を示した断面図である。
【図６】図５に示した光学フィルムの部分拡大図である。
【図７】本発明による光学フィルムを貼付したＰＤＡの斜視図である。
【図８】図７に示したＰＤＡの線分ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った断面図である。
【図９】本発明による光学フィルムの好ましい製造方法を、順を追って示した断面図である。
【図１０】本発明による光学フィルムのもう１つの好ましい製造方法を示した模式図である。
【符号の説明】
１…基材
２…反射層
３…保護膜
４…粘着剤層
５…リリースライナー
１０…光学フィルム
１２…微細構造体
２０…成形型
３０…ＰＤＡ
４１…光学フィルム
４２…微細構造体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical film, and more specifically, for example, when used by being attached to an input / output device such as a touch panel or a graphic panel, has excellent visibility, and can be directly input with an operation of a pen tip, a finger tip and the like. It relates to an optical film. The present invention also relates to a method for producing such a high-performance optical film simply and with high precision. The present invention further relates to an image display device provided with such an optical film on an image display surface.
[0002]
[Prior art]
As is well known, recent image display panels include various display methods such as a liquid crystal method, an EL (electroluminescence) method, a plasma method, and the like. Widely used in equipment. Speaking of the liquid crystal system, examples used in input / output devices such as touch panels and graphic panels are increasing. For example, a touch panel has been widely used in an automatic teller machine of a bank, that is, an automatic teller machine (ATM), that is, a so-called ATM (Automated Teller Machine) because a touch panel has improved visibility (function that appeals to the sight) in recent liquid crystal display panels. Have been. In the ATM, a bank user can perform an input operation in a question-and-answer format by directly touching a fingertip on the touch panel. Touch panels have also become widespread in personal digital assistants, so-called PDAs (Personal Data Assistance). PDA includes, for example, "Zaurus" manufactured by Sharp, "Newton" manufactured by Apple, "Casio Pear" manufactured by Casio, "Palm" manufactured by Palm Computing, and "Visor" manufactured by Handspring (all of which include: Product name). In the PDA, the user can easily perform an input operation by tracing the touch panel with the stylus pen tip. Further, graphic panels are used to display equipment, instruments, and the like in various plant facilities. The operator or user of the plant equipment can monitor the displayed equipment and instruments, and control the operation of the plant equipment by directly touching the display surface with the operator's fingertip or stylus pen tip. it can.
[0003]
As described above, the performance of the touch panel, the graphic panel, and other input / output devices largely depends on the visibility of the liquid crystal display panel. However, a result of performing an input / output operation by directly touching a fingertip or a pen tip on an image display surface (hereinafter, also referred to as a “touch input / output surface”, a “touch input surface”, or a “touch surface”) of these input / output devices. However, there is a problem that visibility cannot be stably maintained for a long time. This is because, as a result of repeatedly performing various operations by directly touching the user's fingertip or pen tip on the touch input / output surface, the presence of light reflection from the touch input / output surface increases the overall transparency. It is because there is a tendency that the visibility is deteriorated. In addition, when the light reflection as described above exists, there is a tendency that the peripheral portion of the touch input / output surface is reflected on the touch input / output surface, which also reduces the visibility.
[0004]
Conventionally, in order to solve the above-described problem of a decrease in visibility, a pattern of unevenness is provided on a touch input / output surface. For example, it is for manufacturing a transparent film substrate for the touch side of a touch panel, and the touch input surface side is roughened to a surface roughness of a center line average roughness of 0.05 to 0.8 μm. A method of manufacturing a transparent film substrate, characterized in that a transparent metal compound or a synthetic resin is coated in an adhered state (Patent Document 1).
[0005]
Further, although not intended to improve the visibility of the touch panel, a molded article such as a lens which prevents light fatigue by preventing light reflection and has an excellent wearing feeling has been proposed (Patent Documents) 2). This molded product forms a transparent coating layer on the surface thereof, and forms the coating layer on a silicon-based material comprising one or more specific metal oxides and one or more specific organosilicon compounds. And a polymer compound.
[0006]
However, while these solutions may reduce light reflections on the touch surface and reduce glare from the periphery, there are still some problems due to the irregularities on the touch surface. It has occurred. For example, since irregularities are randomly formed on the touch surface, the contrast is reduced due to the diffusion of the reflected light, and the visibility is deteriorated. Further, in the case of a touch panel in which the user touches the touch surface with a fingertip, visibility deteriorates even due to adhesion of dirt such as a fingerprint.
[0007]
Also, in the case of a touch panel in which the user touches the touch surface with a pen tip of a dedicated pen such as a stylus pen, there is a problem of good and poor writability. If the touch surface is smooth, the pen tip will slip, and conversely, if the uneven pattern is randomly formed on the touch surface as described above, the movement of the tip of the tip of the round tip will worsen, and not only will the workability be inferior This is because an input operation can be performed by mistake. In addition, the pen tip may cause scratches on the touch surface.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-10-172377 (Claims, paragraph 0025, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-5-123378 (Claims)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to solve the problems of the conventional technology as described above.
[0010]
That is, the object of the present invention is to improve the visibility without accompanying the attachment of fingerprints and the decrease in contrast, and it is durable against scratches and the like, and is also protected from the attachment of dust and the like. It is another object of the present invention to provide an optical film which is particularly useful for attaching to an input / output device such as a touch panel and a graphic panel.
[0011]
Another object of the present invention is to provide a method capable of easily and accurately producing the optical film of the present invention.
[0012]
It is a further object of the present invention to provide an image display device that can make use of the above-described features provided by the optical film of the present invention.
[0013]
The above and other objects of the present invention can be easily understood from the following detailed description.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention resides in an optical film including a transparent reflective film having, on one surface thereof, a plurality of surface reflective divided regions each including at least one microstructure on the surface.
[0015]
In the optical film of the present invention, the transparent reflective film may be used alone, that is, may be used without a substrate supporting the same, or otherwise used in a state supported by the substrate. Is also good. In the latter case, the optical film preferably includes a transparent sheet-like substrate and a transparent reflective film (also referred to as a “reflective layer” in the present invention) formed on one surface of the substrate. Is done.
[0016]
In addition, the present invention provides, on the other side thereof, a step of producing a reflective film by transferring a plurality of surface reflection division regions each including at least one microstructure to one side of a transparent film by transfer. And a method for producing an optical film.
[0017]
In the method for producing an optical film according to the present invention, the reflective film may be produced in the form of a free-standing film having no substrate, or the transparent reflective layer supported by a transparent sheet-like substrate. It may be made in shape.
[0018]
In addition, the transfer of the surface reflection division area may be performed by embossing, or may be performed by filling a mold with a curable molding material and curing.
[0019]
Further, in another aspect, the present invention resides in an image display device characterized in that the optical film of the present invention is provided on an image display surface of an image display panel.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As described above, the present invention resides in an optical film, a method for producing the same, and an image display device in which the optical film of the present invention is attached to an image display surface. Hereinafter, some of the preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the specific embodiments described below.
[0021]
The optical film according to the invention can be provided in the form of a free-standing film or in the form of a film supported on a substrate. 1 and 2 are examples of an optical film supported on a substrate. As can be easily understood from FIG. 2 which is a cross-sectional view taken along line II-II of the optical film 10 shown in FIG. 1, the optical film 10 includes a transparent sheet-like substrate 1 and the substrate 1 And at least a transparent reflective layer 2 formed on one side. In the example shown in the drawing, the optical film 10 has a plurality of surface reflection division regions A on the surface of the reflection layer 2, and each surface reflection division region A has one microstructure (see FIG. 1). In this example, a fine quadrangular pyramid-shaped prism body 12 is formed. The microstructures 12 are not shown, but two or more microstructures 12 may be included in each surface reflection division region A if necessary. In the case of the optical film 10 of the present invention, the fine structure of the reflective layer 2 is arranged on the reflective layer 2 in a regular pattern and has a predetermined shape, height and distribution density. Preferably. That is, it is desirable that the microstructures are not randomly arranged in different shapes, sizes, and distribution densities in terms of ease of manufacture and accuracy.
[0022]
In the optical film of the present invention, a surface reflection division region is formed by arranging transparent microstructures (preferably prisms) having a controlled shape, height and distribution density on the surface of a transparent sheet-like substrate. Since the surface reflection can be divided in the surface direction of the fine structure, strong specular reflection from a smooth surface in a specific direction can be suppressed. As a result, even if dirt such as fingerprints adheres to the surface of the optical film, the dirt can be made less noticeable, a decrease in display performance can be suppressed, and visibility can be improved. The “microstructure”, when referred to in the specification of the present application, refers to a surface pattern that is very fine and usually cannot be substantially recognized by the naked eye. That is, since the fine structure cannot be clearly recognized from any surface by visual observation, the fine structure has a degree of fineness that requires microscopic observation. Here, the “microscopic fineness” means that the size is so small that an optical auxiliary tool is necessary for the naked eye, regardless of any visual plane, in order to confirm the shape of the fine structure. Refers to the structure. One criterion is 1966, W.C. J. Smith, a publication published by McGraw-Hill,Modern Optical EngineeringPp. 104-105, according to which visual acuity is "defined and measured by the size of the viewing angle of the smallest recognizable character." Normal visual acuity is considered when the smallest recognizable character forms an arc on the retina with an elevation angle of 5 minutes. At a typical working distance of 250 mm (10 inches), this translates to a lateral dimension of 0.36 mm (0.0145 inches) for this object.
[0023]
In the optical film of the present invention, the transparent sheet-like substrate can be formed from various materials with different thicknesses. In general, in consideration of being used by being pasted on the image display surface of an image display device, a thickness that does not adversely affect visibility, durability, and the like, and sufficient flexibility for the pasting work are required. It is preferable to have at least. Further, when the optical film of the present invention is intended to be used by laminating it on an input / output device such as a touch panel, the hardness and durability can withstand the pressing force from a fingertip or a pen tip. It is necessary to have a softness capable of accurately transmitting the pressing force to the input / output device.
[0024]
Examples of preferred sheet-like substrates in the practice of the present invention include, but are not limited to, those listed below, such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), stretched polypropylene, polycarbonate, triacetate and the like. Plastic films can be mentioned. In particular, PET films are useful as substrates, for example polyester films, such as TetronTMFilm, MELINEXTMA film (manufactured by DuPont Teijin) or the like can be advantageously used as the base material. These plastic films are usually used as a single-layer film, but if necessary, two or more kinds may be used in combination as a composite or laminated film.
[0025]
Further, the sheet-shaped substrate can be used in various thicknesses depending on the intended layer structure of the optical film or its use, but is usually in the range of about 10 to 500 μm, preferably about 10 to 500 μm. It is in the range of 50 to 300 μm. The smaller the thickness of the substrate is, the better the visibility is.
[0026]
In the optical film of the present invention, the fine structure of the reflective layer can be formed in various forms within the scope of the objects and effects of the present invention, but is preferably a fine prism. This is because a fine prism body can divide light in a plurality of directions and exhibit a glare preventing effect and the like. Suitable prism bodies are not limited to those listed below. For example, in addition to the quadrangular pyramid prism bodies shown in FIGS. 1 and 2, a triangular pyramid prism body or other pyramidal prism bodies may be used. A prism body, a truncated pyramidal prism body, and the like can be given. For example, FIG. 3 shows an optical system in which a reflection layer 2 is formed on a sheet-like base material 1 and one quadrangular pyramid-shaped prism body 12 is formed on each surface reflection division region A of the reflection layer 2. It is an example of a film 10. In addition, if necessary, the reflective layer is omitted and the microstructure is integrated with the underlying sheet-like base material, or the reflective layer is configured as a reflective film by omitting the sheet-like base material. In such a case, an optical film having no base material (self-standing optical film) is completed.
[0027]
The microstructure can be formed in various sizes. For example, assuming that the surface reflection division area where the microstructures are arranged is rectangular when viewed from above, and is represented by the length of one side thereof, it is usually in the range of about 10 to 500 μm, preferably It is in the range of about 50-300 μm. The height of the microstructure is usually in the range of about 10 to 500 μm, and preferably in the range of about 50 to 300 μm, although there is a slight variation depending on whether the structure is truncated or not.
[0028]
The material of the reflective layer having a fine structure such as a fine prism is not particularly limited as long as it is a material transparent to at least visible light. Materials that can be used for forming the reflective layer include, for example, glass and various plastic materials, but from the viewpoint of processability, the use of plastic materials is advantageous.
[0029]
The reflection layer can be formed from various plastic materials in different thicknesses according to the layer configuration and use of the optical film, similarly to the above-mentioned sheet-like substrate. Examples of suitable plastic materials include, but are not limited to, acrylic resins, polycarbonate resins, polyester resins, urethane resins, epoxy resins, polystyrene resins, and the like, and mixtures of these resins. be able to. The optimal plastic material can be appropriately selected in consideration of the viscosity (affecting the handling properties) of these resins and optical characteristics such as the refractive index. PET or the like is suitable as a material for the reflective layer.
[0030]
If the microstructure is very fine and cannot be easily formed, it is recommended to form the microstructure by a transfer method as described below. In such a case, the microstructure is hardened or solidified. It is preferable to form the reflection layer from a cured product of the conductive resin material. That is, the reflective layer may be a thin film formed by forming a curable or solidifying resin material and then curing the resin material by applying heat, light or other energy. The curable or curable resin material is therefore preferably a thermosetting resin material or a photocurable resin material or a thermoplastic resin material. In particular, a photocurable (for example, ultraviolet curable) resin material is useful because it can be cured in a relatively short time without requiring a long heating furnace for forming the reflective layer. . The photo-curable resin material is preferably a photo-curable monomer or oligomer, and more preferably a (meth) acrylate-based monomer or oligomer, ie, an acrylate or methacrylate-based monomer or oligomer.
[0031]
More specifically, acrylate monomers suitable for forming the reflective layer are not limited to those listed below, but include urethane acrylate, polyester acrylate, polyether acrylate, acrylamide, acrylonitrile, acrylic acid, and acrylic acid. Acid esters and the like can be mentioned. The acrylate-based oligomer suitable for forming the reflective layer is not limited to those listed below, but includes urethane acrylate oligomer, epoxy acrylate oligomer, and the like. In particular, urethane acrylate and its oligomer can provide a flexible and tough cured product after curing, and since the curing speed is extremely fast among all acrylates, it can contribute to an improvement in the productivity of an optical film. Further, when these acrylate monomers and oligomers are used, the reflection layer becomes optically transparent. These acrylic monomers and oligomers may be used alone or in any combination of two or more. In addition, the above description particularly describes characteristics of acrylate monomers and oligomers, but similar characteristics can be obtained for methacrylate monomers and oligomers.
[0032]
The curable or hardenable resin material can contain any additives. For example, when the curable resin material is a photocurable resin material, a photopolymerization initiator can be mentioned as a suitable additive. For example, a suitable photopolymerization initiator must select an optimum compound according to the type of the curable resin material and the like. For example, phenoxyethyl acrylate, 2-hydroxy-2-methyl-1 -Phenyl-propan-1-one, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide and the like. These photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
[0033]
The reflective layer can be used in various thicknesses on the sheet-like substrate according to the layer structure and use of the optical film. The thickness of the reflective layer is usually in the range of about 5 to 1000 μm, preferably in the range of about 10 to 100 μm.
[0034]
The optical film according to the present invention may further have an optional element in addition to the sheet-shaped substrate and the reflective layer in order to improve the performance and the handling property.
[0035]
FIG. 4 is a cross-sectional view of another optical film according to the present invention obtained by laminating an additional layer on the optical film described above with reference to FIG. The illustrated optical film 10 further includes a transparent and thin protective film 3 on the reflective layer 2 formed on one surface of the sheet-shaped substrate 1. The protective film 3 may be formed as a hard coat layer if necessary. A release liner 5 is lined with a pressure-sensitive adhesive layer 4 on the back surface of the sheet-shaped substrate 1. When attaching the optical film 10 to a touch panel or the like, the release liner 5 can be peeled off to easily attach the optical film 10.
[0036]
If the protective film is laminated on the uppermost layer of the optical film of the present invention in the form of a thin film, the protective film can impart an antifouling effect and durability to the optical film, and can also impart strength. Although the protective film can be formed from various materials by any film forming method, it is advantageous to form the protective film from a low-adhesion compound from the viewpoint of preventing adhesion of dust and the like. The low tack compounds suitable for forming the protective film include, but are not limited to, those listed below, and include fluorine-containing compounds, organosilicon compounds, and the like. Particularly preferred is a fluorine-containing compound, which is excellent in transparency and adhesion to the underlying optical film, and can be formed into a thin film without damaging the fine structure on the surface of the reflective layer. It is. The fluorine-containing compound suitable for forming the protective film is a compound having a perfluoropolyether group and an alkoxysilane group in the molecule. Such a fluorine-containing compound is commercially available as a fluorine-based silane coupling agent, and includes, for example, a fluorine-based silane coupling agent represented by the following formula.
[0037]
Solids (20% by weight of the total):
F- (CF2 CF2 CF2 O)n -Si (OMe)3 : 80 mol%
F- (CF2 CF2 CF2 O)n -CF2 CF3 : 20 mol%
Me = methyl group
Solvent (20% by weight of total):
(CF3 )2 -CFCF2 CF2 CF3 (Perfluoroisohexane)
Note that this fluorine-based silane coupling agent is commercially available from Daikin as "OptoolDSX" (trade name).
[0038]
Although the protective film can be formed in various thicknesses, it is preferable that the protective film be as thin as possible in consideration of reproduction of a fine structure. The thickness of the protective film is usually in the range of about 0.1 to 200 nm, preferably in the range of about 0.5 to 100 nm.
[0039]
When the optical film 10 has the pressure-sensitive adhesive layer 4 as described above with reference to FIG. 4, the pressure-sensitive adhesive layer 4 may be covered with a release liner in consideration of handleability and the like. preferable. As the release liner and the pressure-sensitive adhesive layer for bonding the release liner to the optical film, conventional ones can be used in any thickness.
[0040]
Generally described, the release liner can be advantageously constructed from a variety of substrates. Suitable substrates for forming the release liner include paper or plastic materials, such as polyethylene, polypropylene, polyester, cellulose acetate, polyvinyl chloride, polyvinylidene fluoride, or the like, or coated or laminated with such plastic materials. Paper and other materials. Although the release liner may be used as it is, it is preferable to use the release liner after treating it with a silicone or other method to improve the release characteristics. Further, the thickness of the release liner is not particularly limited, and is usually in a range of about 25 to 200 μm.
[0041]
Further, the pressure-sensitive adhesive layer can be formed using various adhesives such as a pressure-sensitive adhesive (PSA). Pressure-sensitive adhesives useful for forming the pressure-sensitive adhesive layer are not limited to those listed below, but include, for example, acrylic adhesives, tackifying rubber, tackifying synthetic rubber, ethylene vinyl acetate , Silicone and the like.
[0042]
Such an adhesive may be a polymer dispersed on a release liner after being dispersed in a solvent or water and dried, or optionally, further cross-linked. If a solvent-based or water-based pressure-sensitive adhesive composition is used, the pressure-sensitive adhesive layer will involve a drying step to remove all or most of the solvent or water. The adhesive may be a hot melt adhesive. Further, the low molecular weight adhesive composition can be applied on a release liner and polymerized with an energy source such as heat, UV radiation or electron beam radiation.
[0043]
The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer can vary over a wide range depending on many factors including, for example, the composition of the adhesive, the configuration of the optical film, and the thickness of the release liner. Generally, the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer ranges from about 10 to about 50 μm.
[0044]
FIG. 5 shows an example of a free-standing optical film having no base material as a support. The optical film 41, which is a modification of the reflection layer of the above-described optical film with a base material, has a large number of fine structures (in the figure, a fine truncated square pyramid prism) on its surface as shown in an enlarged view in FIG. Body) 42. The optical film 41 can be formed in any thickness from the same plastic material as the above-mentioned sheet-like base material and the reflective layer. The thickness of the optical film 41 is usually in the range of about 10 to 1000 μm. In the case of the illustrated example, the pitch (p) of each microstructure 42 is generally variable in a range of about 160 to 254 μm, and the height (h) is generally in a range of about 10 to 15 μm. Can be varied.
[0045]
In the case of the optical film 41 shown in the drawing, the back surface thereof has an adhesive layer 44 and a release liner 45. The pressure-sensitive adhesive layer 44 and the release liner 45 can be formed from the same material as the pressure-sensitive adhesive layer 4 and the release liner 5 of the optical film 10 described above with reference to FIG. .
[0046]
More specifically, the optical film 41 is made of an optically transparent PET film having a thickness of 50 μm, and a pressure-sensitive adhesive layer 44 made of an acrylic adhesive having a thickness of 25 μm and a silicone release agent (shown in FIG. 35.5 μm thick polyester (PET) release liner 45 coated with PET film is MELINEXTMFilm. As described above, a plurality of patterns of the microstructure (micro-replication) 42 are provided as the contour (profile) of the optical film 41 with a pitch that can change from 160 μm to 254 μm and a depth that can change from 10 μm to 15 μm. A pyramid of truncated quadrangular pyramids is formed.
[0047]
The microstructure 42 can be easily formed by placing a PET film on a heated hagana roll (die) using a frame embossing method and embossing the PET film. Note that as the density of pyramids of truncated pyramids increases (as the pitch decreases), the height will decrease.
[0048]
The optical characteristics measured for the optical film 41 were transmittance, haze, and transparency. As the density of the pattern increased, the haze of the protective film increased with it, but the transmittance and transparency remained almost the same.
[0049]
The optical film according to the present invention can be used in various image display devices, and is usually used by being attached to the image display surface of each device so that the reflective layer side is exposed. Suitable image display devices include, but are not limited to, those listed below, such as liquid crystal displays, EL displays, plasma displays, and the like. If desired, the optical film of the present invention may be attached to an article or device other than the image display device. Suitable applications include, for example, displays such as graphics films, photographic plates, and signboards.
[0050]
The optical film of the present invention can be used advantageously, in particular, in combination with an image display device having an input / output device such as a touch panel and a graphic panel, and attached to the touch surface of the input / output device as described above. it can. The optical film of the present invention does not impair the various characteristics unique to the optical film of the present invention even if an input operation is performed by touching the reflective layer side with a pen tip or a finger tip, as long as the film is not damaged or contaminated. And so on. Examples of an image display device having an input / output device include, but are not limited to, a touch panel-type car navigation system, a bank automatic teller machine (ATM), and personal mobile information. Terminal (PDA) and the like.
[0051]
Therefore, the present invention also provides an image display device comprising the above-described optical film on an image display surface of an image display panel. Although the image display device of the present invention can be advantageously implemented in various forms, the image display device has an input / output device such as a touch panel on the image display panel, and the input / output device of the present invention is provided on the input / output device. It is preferable to have an optical film. Of course, the image display device of the present invention does not exclude, for example, a portable television, a display instrument, a portable game machine, a car navigation system, or the like that does not include an input / output device such as a touch panel.
[0052]
FIG. 7 is a perspective view of a PDA, which is a typical example of the image display device of the present invention, and its configuration can be easily understood from FIG. 8, which is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII. Would. The PDA 30 has a structure in which a liquid crystal display device 35 is housed in a casing 36, and a touch panel 31 is arranged on an image display surface of the liquid crystal display device 35, and an optical film 41 of the present invention is placed on the touch panel 31. Affixed. FIG. 7 shows a state in which the optical film 41 is being stuck on the touch panel 31.
[0053]
In the illustrated PDA 30, the optical film 41 has the form described above with reference to FIGS. The optical film 41 is a 50 μm thick optically transparent polyester (PET) film, MELINEX.TMIt is made of a film and has a fine structure (frustum of quadrangular pyramid) (not shown) on its surface. Before the optical film 41 used here is attached, as described with reference to FIG. 5, a 35.5 μm-thick PET release is formed on the back surface thereof via a 25 μm-thick acrylic pressure-sensitive adhesive layer. The liner was laminated. In the embodiment of the present invention, the thickness of the optical film 41 and the like is not limited to the above example. For example, the thickness of the optical film is usually in the range of about 10 to 100 μm, the thickness of the acrylic pressure-sensitive adhesive layer is in the range of about 5 to 50 μm, and the thickness of the PET release liner is about 20 to 200 μm. Range.
[0054]
In the illustrated PDA 30, the optical film 41 can be easily laminated on the touch panel 31. For example, if a plastic card or the like is used as an applicator, problems such as air biting (trapping of air bubbles) do not occur. The acrylic adhesive used has a controlled level of adhesion to prevent the optical film from spontaneously peeling off, but still cleanly removes glue when replacing the film with a new one be able to. Also, a thin layer of hard coat may be applied on the optical film to provide scratch resistance for a certain period of time.
[0055]
The optical film 41 can provide temporary protection for the PDA image display unit. The optical film is replaced by a new one when the film naturally frays due to dust or scratches. However, it does not peel off during use of each optical film, and is highly trusted by PDA users.
[0056]
Further, the optical film 41 can protect the screen of the PDA 30 from dust and dirt in the air in addition to scratches, and at the same time, when performing an input operation on the touch panel 31 using the stylus pen 37, The input operation can be easily and stably continued with excellent writing performance without the pen tip slipping. That is, the optical film of the present invention is provided with a certain degree of surface roughness by the fine structure on the surface thereof, thereby creating a feeling closer to paper. The pattern of the microstructure is optimized so that the transmittance, haze and transparency of the optical film and the display section are not compromised, and the sensitivity of the stylus pen sensor written on the screen is not reduced. Is desirable.
[0057]
Furthermore, since the optical film 41 has a fine structure composed of a regular pattern on its surface, light reflection can be effectively controlled by optimizing the size and distribution density of the pattern, and the screen can be effectively controlled. Glare and the like can be reduced.
[0058]
The optical film of the present invention can be advantageously produced according to various methods. A particularly advantageous production method is the transfer method. The transfer method can be performed by various methods. A long optical film may be continuously produced, and individual optical films may be cut out in a subsequent step. Otherwise, one or several optical films may be produced by a batch method.
[0059]
In addition, the transfer method may be performed by embossing, or may be performed by filling a mold with a curable or solidifying molding material and curing. Examples of the mold include a mold and a sheet-like mold.
[0060]
Further, the present invention, in a preferred embodiment, is a method for producing an optical film including a transparent sheet-like substrate and a transparent reflective layer formed on one surface of the substrate,
After forming the sheet-shaped base material, the method may include a step of forming, by transfer, a reflection layer having a plurality of surface reflection division regions each including at least one microstructure on a surface thereof. The present invention is a method for producing an optical film.
[0061]
The method for producing the optical film of the present invention by the transfer method can be preferably carried out by the following procedure.
Mold making process:
A support, and a shaping layer provided on the support and provided on the surface with a microstructure duplication groove pattern having a shape, height, and distribution density corresponding to the microstructure of the surface division region on the surface. Make a mold.
Molding material filling process:
A curable or solidifying molding material is disposed between the sheet-shaped substrate and the shaping layer of the molding die, and the molding material is filled into the groove pattern of the molding die.
Optical film production process:
The molding material is cured to form an optical film including the sheet-like substrate and a reflective layer having a fine structure integrally bonded thereto on the surface.
Optical film separation process:
The optical film is removed from the mold. The sheet-shaped substrate may be supplied continuously from a roll form, or may be supplied one by one in a batch manner.
[0062]
Here, the optical film may be manufactured one by one, or may be cut into individual optical films after manufacturing a large-sized optical sheet including a large number of optical films.
[0063]
More specifically, the method for manufacturing an optical film as described above can be advantageously implemented as shown in FIG.
[0064]
First, a mold 20 as shown in FIG. 9A is prepared. The molding die 20 has a support 21 and a microstructure duplication groove pattern 25 provided on the support and having a shape, a height, and a distribution density corresponding to the microstructure in the surface division region on the surface. And a shaping layer 22. The molding die 20 is formed, for example, by the following steps:
A photocurable resin material is applied to a mold having a predetermined thickness on a mold having a projection pattern having a shape and dimensions corresponding to a groove pattern of a molding die (that is, a replica of a target optical film), and photocured. Forming a conductive resin material layer,
Forming a laminate of the mold, the photocurable resin material layer and the support by laminating a transparent support made of a plastic material film on the mold,
A step of irradiating the laminate with light from the support side to cure the photocurable resin material layer, and
A step of releasing the shaping layer formed by curing the photocurable resin material layer from the mold together with the support,
Can be manufactured by
[0065]
After setting the transparent sheet-like substrate 1 on a surface plate (not shown), the flexible mold 20 is set at a predetermined position on the substrate 1, and the flexible mold 20 is placed between the substrate 1 and the mold 20. Perform alignment.
[0066]
Subsequently, the laminating roll 23 is placed on one end of the mold 20. The laminating roll 23 is preferably a rubber roll. At this time, it is preferable that one end of the mold 20 is fixed on the substrate 1. This is because misalignment between the substrate 1 and the molding die 20 that have been previously aligned can be prevented.
[0067]
Next, the free other end of the molding die 20 is lifted by a holder (not shown) and moved above the laminating roll 23 to expose the substrate 1. At this time, no tension is applied to the mold 20. This is for preventing wrinkles from being formed in the molding die 20 and for maintaining the alignment between the molding die 20 and the base material 1.
[0068]
Subsequently, a predetermined amount of a plastic material (here, a photo-curable resin is used) 12 necessary for forming the reflective layer is supplied onto the substrate 1. For the supply of the plastic material, for example, a paste hopper with a nozzle can be used.
[0069]
In carrying out the illustrated manufacturing method, the plastic material 12 is not supplied uniformly over the entire surface of the substrate 1. As shown in FIG. 9A, it is only necessary to supply the plastic material 12 onto the base material 1 near the laminating roll 23. This is because the plastic material 12 can be uniformly spread on the base material 1 when the laminating roll 23 moves on the molding die 10 in a step described later. However, in such a case, it is preferable to adjust the viscosity of the plastic material so as to be suitable for such application. The viscosity of the plastic material is typically less than about 20,000 cps. Further, the supply of the plastic material is not limited to the method described above. For example, although not shown, a plastic material may be coated on the entire surface of the substrate.
[0070]
Next, a rotation motor (not shown) is driven to move the laminating roll 23 on the forming die 20 at a predetermined speed as indicated by an arrow in FIG. While the laminating roll 23 is moving on the forming die 20 in this manner, pressure is sequentially applied to the forming die 20 from one end to the other end by the weight of the laminating roll 23 to form the base 1. The plastic material 12 spreads between the molds 20, and the groove 25 of the mold 20 is filled with the plastic material 12.
[0071]
Further, according to the illustrated manufacturing method, the groove of the mold also serves as an air channel, and even if air is trapped therein, the air can be efficiently transferred to the outside or around the mold when receiving the above-described applied pressure. Can be eliminated. As a result, the present manufacturing method can prevent bubbles from remaining even when the plastic material is filled at atmospheric pressure.
[0072]
Subsequently, the plastic material is cured. Here, since a photo-curable resin is used as the material for forming the reflective layer, as shown in FIG. 9B, the laminate of the base material 1 and the molding die 10 is applied to a light irradiation device (not shown). Then, light such as ultraviolet light (UV) is applied to the plastic material 12 through the substrate 1 and the mold 20 to be cured. Thus, the fine structure 12 which is a molded body derived from the photocurable resin is obtained.
[0073]
Finally, with the obtained microstructure 12 adhered to the substrate 1, the substrate 1 and the mold 20 are taken out of the light irradiation device, and the mold 20 is peeled off as shown in FIG. 9C. . In addition, although the obtained optical film 10 is shown in the form in which the fine structure 12 is integrally attached to the sheet-like base material 1 for simplification of the description, in actuality, the fine structure 12 It also has a reflective layer made of the same material. Although the optical film 10 is manufactured in a batch method in the illustrated method, the optical film 10 can be manufactured continuously by supplying the sheet-like substrate 1 from a roll or the like.
[0074]
According to another method, an optical film having a microstructure on the surface can be advantageously formed by using a frame embossing method. The frame embossing method is known as one of micro replication methods. For example, a sheet-like substrate made of a PET film is brought into contact with a heating roll having a groove pattern corresponding to a microstructure on a surface thereof, Is softened, and a microstructure pattern is embossed on the surface to complete an optical film.
[0075]
FIG. 10 schematically shows a method of continuously manufacturing the optical film 41 shown in FIG. 6 by a frame embossing method. The optical film 41 is produced by guiding a film sent from a roll 40 of a sheet-like substrate (for example, a PET film) between a heated embossing roller 51 and a pressing rubber roller 53 at a predetermined speed. Can be. The embossing roller 51 is made of steel and has on its surface a groove pattern 52 corresponding to the microstructure pattern 42 to be provided on the surface of the optical film 41. When the PET film passes between the pair of rollers 51 and 53, the PET film is softened, and the fine structure pattern 42 is transferred to the surface thereof.
[0076]
【Example】
Subsequently, the present invention will be described with reference to examples thereof. It goes without saying that the present invention is not limited by these examples.
Example 1
In this example, the optical film described above with reference to FIGS. 1 and 2 was produced.
[0077]
100 parts by weight of an aliphatic urethane acrylate oligomer (trade name "Ebecryl270", manufactured by Daicel UCB), 25 parts by weight of phenoxyethyl acrylate (trade name "Light Acrylate PO-A", manufactured by Kyoeisha Chemical Co.) and 1.25 Part by weight of 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (photopolymerization initiator, trade name "Darocure 1173", manufactured by Ciba Specialty Chemicals) is mixed and cured by ultraviolet light for forming a fine prism. A hydrophilic resin was prepared.
[0078]
Further, a sheet-shaped polypropylene resin mold having a groove pattern corresponding to the target fine prism group stamped on the surface was prepared.
[0079]
Next, the required amount of the ultraviolet curable resin prepared in the previous step was applied to the prepared mold, and the groove pattern was also filled. Thereafter, a polyester (PET) film for a base material was overlaid on the mold. The PET film used here was a 100 μm-thick PET film (trade name “HPE188”, manufactured by Teijin Limited).
[0080]
Next, in a state where the concave portion of the mold is filled with the ultraviolet curable resin, light having a wavelength of 300 to 400 nm is applied to the ultraviolet curable resin through a PET film using a fluorescent lamp manufactured by Mitsubishi Electric OSRAM. Was irradiated for 30 seconds. The ultraviolet curable resin was cured, and a reflective layer was obtained. Subsequently, when the PET film was peeled off from the mold together with the reflection layer, an intended optical film as shown in FIGS. 1 and 2 was obtained. In the obtained optical film, the thickness of the reflection layer was about 300 μm. The fine prism (quadrangular pyramid) formed on the surface of the reflective layer had a pitch (p) of 110 μm and a height (h) of 63 μm.
Example 2
In this example, a protective film was further laminated on the reflective layer of the optical film manufactured in Example 1.
[0081]
As shown by the following formula, a fluorine-based silane coupling agent having a perfluoropolyether group and an alkoxysilane group in the molecule (trade name “Optool DSX”, manufactured by Daikin) was prepared as a protective film forming material.
[0082]
F- (CF2 CF2 CF2 O)n -Si (OMe)3 : 80 mol%
F- (CF2 CF2 CF2 O)n -CF2 CF3 : 20 mol%
Me = methyl group
20 parts by weight of this silane coupling agent was diluted with 80 parts by weight of a fluorinated solvent and hydrofluoroether (trade name “HFE-7100”, manufactured by 3M) to prepare a coating solution. Next, the optical film produced in Example 1 was immersed in the obtained coating solution to form a protective film made of a silane coupling agent on the reflective layer side of the optical film. The thickness of the protective film was about 0.1 μm, and completely covered the fine prism on the reflective layer.
Example 3 (Evaluation test)
In this example, the characteristics of the optical film produced in Example 2 were evaluated with respect to (1) visibility, (2) reflection property, and (3) fingerprint wiping property. For comparison, a commercially available matte-processed polyester (PET) film (125 μm in thickness, trade name “Tetron (registered trademark)”, manufactured by Teijin Co., Ltd.) was also prepared.
(1) Visibility test
After attaching an optical film (the present invention product) and a PET film (comparative product) to the image display surface of a PDA (commercially available product), the surface of each film is repeatedly rubbed with a fingertip to imitate fingerprint (sebum) stain. did.
[0083]
Then, the power of the PDA was turned on, and the visibility at the time of image display was visually evaluated. In the case of the product of the present invention, light reflection from the surface of the optical film was divided by several fine prism surfaces, so that it was difficult to see stains such as fingerprints attached to the film surface. That is, in the case of the product of the present invention, due to the presence of the fine prism, a decrease in display performance due to dirt was suppressed, and visibility was improved. On the other hand, in the case of the comparative product, dirt such as fingerprints was conspicuous and discomfort could not be eliminated.
(2) Reflection test
As in the visibility test, an optical film (the present invention) and a PET film (a comparative product) were adhered to the image display surface of a PDA (a commercially available product).
[0084]
Next, the PDA was placed at a distance of about 2 m directly under the fluorescent lamp in the room, and the degree of reflection of the fluorescent lamp was observed with the naked eye from an oblique direction. In the case of the product of the present invention, the reflected light from the surface of the optical film was diffused by the fine prism surface, so that the reflection of the fluorescent lamp could be eliminated. That is, in the case of the product of the present invention, it was possible to prevent the surroundings from being reflected and the visibility from being reduced due to the presence of the fine prism. On the other hand, in the case of the comparative product, clear reflection of the fluorescent lamp was recognized.
(3) Fingerprint wiping test
As in the visibility test, an optical film (the present invention) and a PET film (a comparative product) were adhered to the image display surface of a PDA (a commercially available product). In this test, for the product of the present invention, the optical film having no protective film prepared in Example 1 was also affixed, and for the comparative product, the thickness was about 0.1 μm according to the procedure in Example 2. A PET film on which a protective film was formed was also attached.
[0085]
Next, the surface of each sample film was repeatedly rubbed with a fingertip for a total of four types of sample films attached to the PDA, thereby imitating fingerprint (sebum) stain. Each fingerprint stain was wiped off with a commercially available towel, and the quality of the fingerprint wiping property was visually evaluated. It was confirmed that fingerprint dirt was better wiped off with a protective film made of a silane coupling agent in common with the present invention product and the comparative product.
[0086]
Further, in order to numerically evaluate the fingerprint wiping property, the surface energy of each sample film was measured with respect to the contact angle. The contact angle (°) was measured using a contact angle meter (trade name “CONTACT ANGLE METER”, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) with 0.05 μl of water according to the method described in JIS-R-3257. It measured using. The following measurement results were obtained.
[0087]
As understood from the above measurement results, when the optical film of the present invention had a protective film, the water repellency and the oil repellency were enhanced, which was effective in removing stains such as fingerprints.
[0088]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, an optical film capable of improving the visibility without accompanying the attachment of a fingerprint and a decrease in contrast is obtained. In addition, the optical film is durable against scratches and the like, can prevent adhesion of dust and the like, and can easily remove even if it adheres. Because of these characteristics, the optical film of the present invention can be advantageously used in various image display devices, and can be used particularly advantageously by being attached to an input / output device such as a touch panel or a graphic panel. .
[0089]
Further, according to the present invention, the optical film of the present invention can be manufactured easily and with high accuracy.
[0090]
Further, according to the present invention, it is possible to provide an image display device utilizing the characteristics of the excellent optical film of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a preferred embodiment of an optical film according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the optical film shown in FIG. 1, taken along line II-II.
FIG. 3 is a sectional view showing another preferred embodiment of the optical film according to the present invention.
FIG. 4 is a sectional view showing still another preferred embodiment of the optical film according to the present invention.
FIG. 5 is a sectional view showing still another preferred embodiment of the optical film according to the present invention.
6 is a partially enlarged view of the optical film shown in FIG.
FIG. 7 is a perspective view of a PDA to which an optical film according to the present invention is attached.
8 is a cross-sectional view of the PDA shown in FIG. 7, taken along line VIII-VIII.
FIG. 9 is a sectional view sequentially showing a preferred method of manufacturing an optical film according to the present invention.
FIG. 10 is a schematic view showing another preferred method for producing an optical film according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Base material
2: Reflective layer
3. Protective film
4: Adhesive layer
5. Release liner
10 Optical film
12 ... fine structure
20 ... Mold
30… PDA
41 ... Optical film
42 ... Microstructure
