JP2005059469A - 防眩性フィルム及び防眩性フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 防眩性フィルムの製造を容易に行うことが可能な製造方法を提供する。
【解決手段】 防眩性フィルム１０の製造は、レーザ光をフィルム面上におけるＸ方向に主走査させつつ出力制御すると共に、そのレーザ光をＹ方向に副走査してフィルム面上を平面走査し、レーザ光のフィルム面上への照射により凹凸状の起伏を形成することで行う。本製造方法では、レーザ光のビーム径を、レーザ光の照射位置（図１では格子１４の各格子点）に対して不規則に変化させることで、レーザ光の出力制御を行う。具体的なステップとしては、まず、レーザ装置側において、格子１４の格子点毎に対して乱数を発生させ、その数値に応じて格子点毎のレーザ光のビーム径を決定する。そして、決定したデータに基づいて各格子点にレーザ光を照射していき、凹部１１と凸部１２からなる表面１３を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、凹凸状の表面を有する防眩性フィルムに関する。

従来、液晶ディスプレイ等の表示面における蛍光灯の映りこみ等を低減させるために、防眩性フィルムが用いられている。この防眩性フィルムは、表面にランダムな凹凸形状を施すことにより作成される。作成方法としては、支持体の内部表面付近に適当なサイズの粒子を入れ込み、粒子の存在する領域を凸部にし、粒子の存在しない領域を凹部にして、内部表面にランダムな凹凸形状を形成するのが一般的である。この他にも、レーザ照射や電子ビーム、又はフォトリソグラフィ等により表面に凹凸加工したマスター上に熱硬化樹脂等を塗布して剥離する手法、上記マスターをエンボス版として凹凸構造をフィルムに転写する手法等が知られている。

又、上記凹凸形状をランダムではなく、所定の規則にしたがって形成することで、防眩性を持ったフィルムを実現するものもある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１４２１１号公報

上記従来の防眩性フィルムは、凹凸部の配置を不規則にすることにより防眩性や干渉光による色の発生を抑制するものであるが、凹凸部の配置が不規則であるため、その設計が容易ではない。又、レーザ等を用いて表面に凹凸部をランダムに形成する場合、基本的には２次元の主走査と副走査でレーザ光の出力位置の変更を行うため、凹部を完全にランダムにすることは困難である。特許文献１に記載の技術でも、凹凸形状を所定の規則性にしたがって形成するために凹凸部の位置を精度良く決めなければならず、フィルムの製造が技術的に容易ではない。

本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、防眩性フィルムの製造を容易に行うことが可能な製造方法を提供することを目的とする。又、本発明は、設計が容易な防眩性フィルムを提供することを目的とする。

本発明の防眩性フィルムの製造方法は、レーザ光をフィルム面上における特定方向に主走査させつつ出力制御すると共に、前記レーザ光を前記特定方向に直行する方向に副走査して前記フィルム面上を平面走査し、前記レーザ光の前記フィルム面上への照射により凹凸状の起伏を形成する防眩性フィルムの製造方法であって、前記レーザ光の照射範囲、強度、及び照射時間の少なくとも１つを前記レーザ光の照射位置に対して不規則に変化させることで前記出力制御を行う。

この製造方法によれば、レーザ光の簡単な出力制御で防眩性フィルムを製造することができる。

本発明の防眩性フィルムは、凹凸状の表面を有する防眩性フィルムであって、前記表面の凹部が、前記防眩性フィルムの面上の特定方向に延びる直線上に複数個形成されると共に、前記直線上に形成された複数個の凹部が前記面上の前記特定方向に直交する方向に複数列形成されており、前記凹部の大きさがバラツキを持つものである。又、前記大きさが、前記凹部の開口面の面積及び前記凹部の窪み深さの少なくとも一方を含むものである。

本発明の防眩性フィルムは、凹凸状の表面を有する防眩性フィルムであって、前記表面の凸部が、前記防眩性フィルムの面上の特定方向に延びる直線上に複数個形成されると共に、前記直線上に形成された複数個の凸部が前記面上の前記特定方向に直交する方向に複数列形成されており、前記凸部の大きさがバラツキを持つものである。又、前記大きさが、前記凸部の前記防眩性フィルム上への投影面積及び前記凸部の突出高さの少なくとも一方を含むものである。

この防眩性フィルムによれば、直線上に形成された凹部又は凸部の大きさがバラツキを持つことで防眩性を得ることができているため、凹部又は凸部の形成位置がランダムなものに比べ、その設計を容易に行うことができる。

本発明によれば、防眩性フィルムの製造を容易に行うことができる。又、設計が容易な防眩性フィルムを提供することができる。

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態を説明するための防眩性フィルムの概略構成を示す図であり、（ａ）は防眩性フィルムの平面を示す図、（ｂ）は防眩性フィルムのＸ−Ｘ断面を示す図である。

図１（ｂ）に示すように、防眩性フィルム１０は、略円錐状の凹部１１と凸部１２とからなる凹凸状の表面１３を有している。凹部１１は、例えばレーザ光の照射により形成されたものである。図１（ａ）には、表面１３のうち凹部１１の開口面が円で示されている。凹部１１は、表面１３において格子状に配列されており、円の中心（レーザ光の照射点）が格子１４の各格子点にほぼ一致している。各凹部１１の大きさ（図１では開口面の面積又は上記円の直径）はばらつきを持っている。各凹部１１の大きさは、形成位置毎に例えば乱数等によって決定されたものである。

図１において各凹部１１の大きさにばらつきがない場合、防眩性フィルム１０に干渉光による色が見えてしまう。これは、防眩性フィルム１０の直線状断面における凹凸の断面形状が規則的であることと、上記断面形状と上記断面と平行な断面における凹凸の断面形状とで同じ規則性が繰り返し現れることとの２つの条件が満たされることによるものである。

本実施形態の防眩性フィルム１０では、各凹部１１の大きさがばらつきを持っているため、上記条件は満たされない。したがって、外部から入射された外光が表面１３で反射される際、反射光の回折による干渉が解消され干渉光による色の発生が抑えられる。又、外部又は内部からの光を表面１３で拡散反射又は拡散透過させることができるため、ディスプレイの表面に防眩性フィルム１０を貼ることにより、ディスプレイの観察者は、眩しくなく且つ鮮明な画像を見ることができる。

又、従来のように、凹部１１の形成位置が不規則になっているのではなく、凹部１１の形成位置は規則的であるが、凹部１１の大きさがバラツキを持つことで不規則な凹凸部が形成されているため、従来に比べ防眩性フィルム１０の設計が容易になっている。

尚、ばらつきを持たせる各凹部１１の大きさは開口面の面積に限らず、凹部１１の窪み深さであっても良いし、開口面の面積と窪み深さとの両方であっても良い。又、各凹部１１の形状は円錐に限らず、任意の多角錐であっても良い。

又、上記では、各凹部１１が表面１３において格子状に形成されている例を説明したが、表面１３上の特定方向（例えばＸ又はＹ方向）に延びる直線上に凹部１１が複数個形成され、該直線上に形成された複数個の凹部１１が、特定方向に直交する方向に複数列形成されている構成であれば、上記と同様の効果を得ることができる。つまり、図１（ａ）において、例えば、複数個の凹部１１からなる凹部行（点線で囲った部分）が、その次の行に対して１／２ピッチＸ方向にずれていても良く、各凹部行の凹部間の間隔が一定でなくても良い。

又、防眩性フィルム１０はレーザ光の照射によって凹部を形成する方法以外の公知の方法を用いても製造することが可能である。

（第二実施形態）
図２は、本発明の第二実施形態の防眩性フィルムの概略構成を示す図であり、（ａ）は防眩性フィルムの平面を示す図、（ｂ）は防眩性フィルムのＹ−Ｙ断面を示す図である。
図２（ｂ）に示すように、防眩性フィルム２０は、支持体２４上に形成された略円錐状の凸部２１と凹部２２とからなる凹凸状の表面２３を有している。凸部２１は、例えばフォトリソグラフィ法等により支持体２４上に形成されたものである。図２（ａ）には、表面２３のうち凸部２１の支持体２４への投影面積が円で示されている。凸部２１は、表面２３において格子状に配列されており、円の中心が格子２５の各格子点にほぼ一致している。各凸部２１の大きさ（図２では円の面積又は上記円の直径）はばらつきを持っている。各凸部２１の大きさは、各凹部２１の形成位置毎に例えば乱数等によって決定されたものである。

図２において、各凸部２１の大きさにばらつきがない場合、防眩性フィルム２０に干渉光による色が見えてしまう。これは、防眩性フィルム２０の直線状断面における凹凸の断面形状が規則的であることと、上記断面形状と上記断面と平行な断面における凹凸の断面形状とで同じ規則性が繰り返し現れることとの２つの条件が満たされることによるものである。

本実施形態の防眩性フィルム２０では、各凸部２１の大きさがばらつきを持っているため、上記条件は満たされない。したがって、外部から入射された外光が表面２３で反射される際、反射光の回折による干渉が解消され干渉光による色の発生が抑えられる。又、外部又は内部からの光を表面２３で拡散反射又は拡散透過させることができるため、ディスプレイの表面に防眩性フィルム２０を貼ることにより、ディスプレイの観察者は、眩しくなく且つ鮮明な画像を見ることができる。

又、従来のように、凸部２１の形成位置が不規則になっているのではなく、凸部２１の形成位置は規則的であるが、凸部２１の大きさがバラツキを持つことで不規則な凹凸部が形成されているため、従来に比べ防眩性フィルム２０の設計が容易になっている。

尚、ばらつきを持たせる各凸部２１の大きさは上記面積に限らず、凸部２１の突出高さであっても良いし、上記面積と突出高さとの両方であっても良い。又、各凸部２１の形状は円錐に限らず、任意の多角錐であっても良い。

又、上記では、各凸部２１が表面２３において格子状に形成されている例を説明したが、表面２３上の特定方向（例えばＸ又はＹ方向）に延びる直線上に凸部２１が複数個形成され、該直線上に形成された複数個の凸部２１が、特定方向に直交する方向に複数列形成されている構成であれば、上記と同様の効果を得ることができる。つまり、図２（ａ）において、例えば、複数個の凸部２１からなる凸部行（点線で囲った部分）が、その次の行に対して１／２ピッチＸ方向にずれていても良く、各凸部行の凸部間の間隔が一定でなくても良い。

（第三実施形態）
本実施形態では、第一実施形態で説明した防眩性フィルム１０の製造方法について説明する。

防眩性フィルム１０の製造は、レーザ光をポリイミドフィルム等のフィルム面上における特定方向に主走査させつつ出力制御すると共に、そのレーザ光を特定方向に直行する方向に副走査してフィルム面上を平面走査し、レーザ光のフィルム面上への照射（露光）により凹凸状の起伏を形成することで行う。図１に示した防眩性フィルム１０を製造する場合、上記特定方向がＸ方向又はＹ方向になる。

図３は、防眩性フィルム１０の製造に用いる装置例の概略構成を示す図である。図３に示す装置は、レーザ発信器３１と、ミラー３２と、レーザ光の光路に置かれ、遮光範囲を変化させることが可能なマスク３３と、集光レンズ３４と、ＸＹステージ３５とを備える。

レーザ発信器３１はレーザ光をミラー３２に向けて照射する。ミラー３２は、照射されたレーザ光の向きを集光レンズ３４側に向ける。集光レンズ３４は、レーザ光をＸＹステージ３５上のフィルム３６面上に集める。ＸＹステージ３５は、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能であり、このＸＹステージ３５が走査方向及び副走査方向に移動することで、レーザ光がフィルム３６面上を平面走査し、フィルム３６の表面に凹凸部を形成する。

防眩性フィルム１０を製造する際、本実施形態では、レーザ光の照射範囲（レーザ発信器３１から出力されるレーザ光のビーム径）を、レーザ光の照射位置（図１では格子１４の各格子点）に対して不規則に変化させることで、レーザ光の出力制御を行う。具体的なステップとしては、まず、レーザ発信器３１において、格子１４の格子点毎に対して乱数を発生させ、その数値に応じて格子点毎のレーザ光のビーム径を決定しておく。そして、決定した値に基づき、各格子点でマスク３３によりレーザ光の遮光範囲を変化させてビーム径を変え、レーザ光をフィルムに照射していく。

本実施形態の防眩性フィルムの製造方法によれば、レーザ光の照射位置をＸ方向に向かって直線に移動させていき、その間、各照射位置においてビーム径を変更していくだけの制御で済むため、従来のように、レーザ光の照射位置を精度良く位置決めする必要等がなくなり、防眩性フィルムの製造を容易に行うことができる。

尚、レーザ光の出力制御として、レーザ光のビーム径の変更以外に、レーザ光の強度や照射時間を変化させることで、凹部の窪み深さにバラツキを持たせるようにしても良いし、レーザ光のビーム径、レーザ光の強度、及び照射時間の少なくとも１つを変化させるようにしても良い。

本実施例では次のような条件のもとで以下の実験１、２を行った。
レーザ発信器３１としてＹＡＧ−ＦＨＧ(波長２６６ｍｍ)、パルス幅１５ｎｓのものを用い、ビーム径Φを１５μｍ、フルエンス１μＪ／パルスとし、１照射位置あたりに１回の照射を行う。
フィルム３６としてポリイミドフィルム(２００μｍ厚み)を用いる。
レーザ光のビームが集光レンズ３４でガウシアン型のビームプロファイルを形成するように集光レンズ３４を決定する。
レーザ光の照射点は、Ｘ方向に一定間隔おきに２０００点とし、Ｙ方向に１５μｍおきに２０００ラインとする。

（実験１）
レーザ光のビーム径を一定とし、上記の条件に基づいて防眩性フィルムの作成を行った。この結果得られたフィルムをフィルム１とする。
（実験２）
レーザ光の照射点毎に乱数を発生させ、その値に基づいて照射点毎のビーム径を決定し、決定したビーム径に基づいてマスク３３を制御して防眩性フィルムの作成を行った。尚、本実験では、最終的にフィルム上に形成される各凹部の直径のバラツキ（各凹部の面積のバラツキ）が、標準偏差で５％、１０％、１５％となるように、各照射点に対するレーザ光のビーム径を決定した（これは、レーザ光のビーム径のバラツキが標準偏差で５％、１０％、１５％となるようにすることと同義である）。この結果得られるフィルムのうち、標準偏差が５％となるようにビーム径を決定して作成したフィルムをフィルム２、標準偏差が１０％となるようにビーム径を決定して作成したフィルムをフィルム３、標準偏差が１５％となるようにビーム径を決定して作成したフィルムをフィルム４とする。

以上のフィルム１、２、３、４に対して、ルーバーなしの剥き出し蛍光灯（８０００ｃｄ／ｍ^２）を映し、蛍光灯の反射像のボケの程度を目視で評価して、光散乱方向制御の一例である防眩性の評価を行った。蛍光灯の反射像を見ると、全てのフィルムにおいて蛍光灯の輪郭がボケて見え、充分な防眩性があったが、フィルム１では強い干渉光による色が見えた。これに対し、フィルム２、３、４では干渉光による色の発生が抑えられており、上記標準偏差の数値が大きい程、干渉光による色の発生が強く抑えられていた。
尚、上記標準偏差が５％を下回る条件で作成したフィルムについては、フィルム１と同様に強い干渉光による色が見えた。この結果、上記標準偏差が５％以上であれば、干渉光による色の発生を強く抑えることが可能な防眩性フィルムを製造できることが認められた。

本発明の第一実施形態を説明するための防眩性フィルムの概略構成を示す図であり、（ａ）は防眩性フィルムの平面を示す図、（ｂ）は防眩性フィルムのＸ−Ｘ断面を示す図 本発明の第二実施形態の防眩性フィルムの概略構成を示す図であり、（ａ）は防眩性フィルムの平面を示す図、（ｂ）は防眩性フィルムのＹ−Ｙ断面を示す図 防眩性フィルムの製造に用いる装置例の概略構成を示す図

符号の説明

１０ 防眩性フィルム
１１ 凹部
１２ 凸部
１３ 表面
１４ 格子

Claims (7)

1. レーザ光をフィルム面上における特定方向に主走査させつつ出力制御すると共に、前記レーザ光を前記特定方向に直行する方向に副走査して前記フィルム面上を平面走査し、前記レーザ光の前記フィルム面上への照射により凹凸状の起伏を形成する防眩性フィルムの製造方法であって、
   前記レーザ光の照射範囲、強度、及び照射時間の少なくとも１つを前記レーザ光の照射位置に対して不規則に変化させることで前記出力制御を行う防眩性フィルムの製造方法。
2. 請求項１記載の防眩性フィルムの製造方法であって、
   前記レーザ光の照射範囲のみを変化させる場合、当該照射範囲のバラツキを、標準偏差で５％以上とする防眩性フィルムの製造方法。
3. 凹凸状の表面を有する防眩性フィルムであって、
   前記表面の凹部が、前記防眩性フィルムの面上の特定方向に延びる直線上に複数個形成されると共に、前記直線上に形成された複数個の凹部が前記面上の前記特定方向に直交する方向に複数列形成されており、
   前記凹部の大きさがバラツキを持つものである防眩性フィルム。
4. 請求項３記載の防眩性フィルムであって、
   前記大きさとは、前記凹部の開口面の面積及び前記凹部の窪み深さの少なくとも一方を含む防眩性フィルム。
5. 凹凸状の表面を有する防眩性フィルムであって、
   前記表面の凸部が、前記防眩性フィルムの面上の特定方向に延びる直線上に複数個形成されると共に、前記直線上に形成された複数個の凸部が前記面上の前記特定方向に直交する方向に複数列形成されており、
   前記凸部の大きさがバラツキを持つものである防眩性フィルム。
6. 請求項５記載の防眩性フィルムであって、
   前記大きさとは、前記凸部の前記防眩性フィルムの面上への投影面積及び前記凸部の突出高さの少なくとも一方を含む防眩性フィルム。
7. 請求項４記載の防眩性フィルムであって、
   前記大きさが前記開口面の面積である場合、当該面積のバラツキが標準偏差で５％以上である防眩性フィルム。

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