JP2007010717A - 光学フィルター - Google Patents

Abstract

【課題】表示画像の視認性を確保しつつ、加飾の自由度を向上させることができる光学フィルター。
【解決手段】画像表示画面の視認側に配される光透過帯１１と遮光帯１２が交互に配された防眩層１０と前記防眩層１０の表面上の全面に設けられた透明保護層１３からなる光学フィルター１の前記透明保護層の表面上に、網点印刷により形成された印刷画像２を備えていることを特徴とする光学フィルター。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像表示画面の視認側に配される光学フィルターに関する。

例えば液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、プラズマディスプレイ等の画像表示画面に、光透過性を有するとともに、各種目的に応じた機能性を備えた光学フィルターを装着して使用することが知られている。
例えば、携帯電話、携帯情報端末等の表示画面の覗き見防止機能を有する光学フィルターとして、下記特許文献１では、複数の透明シリコーンゴムシートと着色シリコーンゴムシートとを互い違いに並べて一体化することにより防眩層を形成し、該防眩層の表面に透光層を設けるとともに、該防眩層の裏面に粘着層を設けたものが提案されている。かかる構成の光学フィルターによれば、使用者からの表示画像の視認性を損なうことなく、側方からの覗き見を防止することができる。
特開２００３−１３１２０２号公報

しかしながら、上記の例の光学フィルターは、例えば携帯電話の表示画面に貼着して使用するが、単に側方からの覗き見を防止する機能を有するだけであり、絵柄が無いために視覚的な変化に乏しく、携帯電話のアクセサリーとしては面白みに欠ける。
また、上記の例に限らず、画像表示画面の視認側に配される光学フィルターにあっては、絵柄を設けると画像表示画面の視認性を損なうおそれがあることから、絵柄等の加飾を施す領域がコーナー部に限られるなど制約が多かった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、表示画像の視認性を確保しつつ、加飾の自由度を向上させることができる光学フィルターを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の光学フィルターは、画像表示画面の視認側に配される光学フィルターであって、網点印刷により形成された印刷画像を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、表示画像の視認性を確保しつつ、光学フィルターに施す加飾の自由度を向上させることができる。

図１、２は本発明の光学フィルターの一実施形態を示したもので、図１は斜視図、図２は図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。本実施形態では、覗き見防止機能を有する光学フィルターを例に挙げて説明する。なお、図面は光学フィルターの一部を拡大して模式的に示している。
本実施形態の光学フィルターは、光学フィルター本体（以下、単に本体ということがある）１の一面上に印刷画像２が形成されて概略構成されている。
本実施形態において、本体１は、光透過帯１１と遮光帯１２とが交互に配されている防眩層１０と、該防眩層１０の表面上の全面に設けられた第１の透明保護層１３とからなっている。印刷画像２は、第１の透明保護層１３の表面上に形成されている。
光学フィルターの全体の平面形状は、例えば矩形であるが、適用する表示画面の形状に応じて適宜変更できる。

印刷画像２は、網点印刷により形成されている。網点印刷の手法としては、平版（オフセット）印刷法、水無し平板印刷法（ｄｒｙｏｇｒａｐｈｙ）、樹脂凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、熱転写印刷法等を用いることができる。前記水無し平板印刷法（ｄｒｙｏｇｒａｐｈｙ）は、具体的には非画線部がシリコーンゴムからなる平版を使用し湿し水を用いない印刷法を用いることができる。上記に挙げた印刷法の中でも、生産性と表現力の点から水無し平板印刷法が好ましい。

表示画面を使用者が見たときに、表示画面上の表示画像と、表示画面の視認側に配された光学フィルター上の印刷画像２とが重なり合っても、表示画像の好ましい視認性を確保するためには、網点印刷において、個々の網点の大きさであるドット径が０．２ｍｍ以下であり、かつ網点面積率（印刷画像２全体の面積のうち、インキ（網点）が存在している面積の割合）が６０％以下であることが好ましい。網点面積率は５０％以下がより好ましい。
印刷画像２（絵柄）の良好な視認性を得るために、ドット径の下限値は０．０５ｍｍ以上であることが好ましく、０．１ｍｍ以上であることがより好ましい。網点面積率の下限値は、２０％以上であることが好ましく、３５％以上がより好ましい。
網点面積率は、ドット径および／または単位面積当たりの網点の数（解像度）によって制御することができる。
好ましい解像度の範囲は、７５〜３００メッシュ程度であり、より好ましくは１２５〜２５０メッシュである。

印刷画像２を形成する材料は特に制限されず、各印刷法に適した既存のインキを適宜用いることができる。例えば水無し平板印刷法を用いる場合は、酸化重合型インキ、紫外線硬化型インキ、蒸発乾燥型インキ等の、一般的なオフセット印刷用インキを用いることができる。インキの基材（ビヒクル）の具体例としてはアクリレート系光重合性樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。

本実施形態において、網点（インキ層）のみの光線透過率は特に制限されないが、印刷画像２（絵柄）の良好な視認性を得るためには５０％以下が好ましく、２０％以下がより好ましい。０（ゼロ）％あってもよい。網点（インキ層）のみの光線透過率は、インキの組成および／またはインキ層の厚さによって制御することができる。
なお、本発明における「光線透過率」の値は、Ｃ光、Ｄ_６５光を光源として照射して、４００〜１２００ｎｍの波長範囲の光の透過率を測定したときの値とする。

印刷画像２の形状（絵柄のデザイン）は特に制限されず、任意の形状とすることができる。また印刷画像２を形成する位置も、従来は加飾が表示画面のコーナー部などに限られていたが、本実施形態では任意の位置に形成することが可能である。
印刷画像２の全体において網点印刷の条件が一様である必要はなく、印刷画像２の各部分によって、インキ組成、網点（インキ）層のみの光線透過率、ドット径、網点面積率等が互いに異なっていてもよい。

次に本体１について説明する。
本体１の厚さ方向をＺ方向、Ｚ方向に垂直な面内における互いに垂直な２方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向とすると、防眩層１０を構成している光透過帯１１および遮光帯１２はいずれもＸ方向に延びる帯状であり、Ｙ方向において複数の光透過帯１１と複数の遮光帯１２とが交互に配されている。複数の光透過帯１１のＹ方向の幅は均一であり、かつＸ方向において一定である。また複数の遮光帯１２のＹ方向の幅も均一であり、かつＸ方向において一定である。

光透過帯１１の材料としては、透明性が高い樹脂が用いられる。具体的には、光透過帯１１のみに対して、図中Ｚ方向に光を透過させたときの光線透過率が７５％以上、好ましくは８５％以上であるような、高い透明性を有する樹脂材料が好ましい。例えば、透明性が高い熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が用いられ、具体例としては、セルロース系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。中でもシリコーン樹脂が好ましく、耐熱性の点でシリコーンゴムが特に好ましい。

遮光帯１２の材料としては、光透過帯１１の材料として上記に挙げた樹脂を基材とし、これに顔料や染料等の着色剤を添加してなる着色樹脂が好適に用いられる。遮光帯１２の色調は、遮光帯１２における好ましい遮光性が得られればよく、例えば黒、赤、黄、緑、青、水色等とすることができる。遮光帯１２の色調は、着色剤の種類および添加量によって調整できる。具体的には、遮光帯１２のみに対して、図中Ｙ方向に光を透過させたときの光線透過率が４０％以下、好ましくは１０％以下となるような遮光性を有することが好ましい。また、遮光帯１２の色調は、防眩層１０（本体１）を見たときに認識される色調を構成するので装飾性も考慮して設計することが好ましい。
着色剤の具体例としては、カーボンブラック、ベンカラ、酸化鉄、酸化チタン、黄色酸化鉄、ジスアゾイエロー、フタロシアニンブルー等の一般的な有機顔料あるいは無機顔料が挙げられる。着色剤は１種でもよく、２種以上を用いてもよい。また黒色顔料を用いない場合は、良好な遮光性を得るために白色顔料を併用することが好ましい。
防眩層１０において、光透過帯１１をなしている樹脂材料と、遮光帯１２の基材としての樹脂材料とは同じであってもよく、異なっていてもよいが、光透過帯１１と遮光帯１２との接着性の点からは両者が同じであることが好ましい。

防眩層１０において、Ｘ方向に垂直な面（図２における紙面）内における視野角θは、光透過帯１１のＺ方向における厚さおよびＹ方向における幅によって決まる。また、Ｙ方向における光透過帯１１の幅と遮光帯１２の幅の比は、Ｚ方向に平行な光線の透過率に影響する。
具体的に、防眩層１０における前記視野角θは３０〜１５０°の範囲が好ましく、より好ましくは６０〜１２０°である。
光透過帯１１のＺ方向における厚さＴは、０．１〜２．５ｍｍ程度が好ましく、０．１４〜０．４ｍｍ程度がより好ましい。
光透過帯１１のＹ方向における幅Ｗ１は、５０μｍ〜０．３ｍｍの範囲内が好ましく、７５μｍ〜０．２ｍｍの範囲内がより好ましい。
遮光帯１２のＹ方向における幅Ｗ２は、５μｍ〜５０μｍの範囲内が好ましく、１５μｍ〜３０μｍの範囲内がより好ましい。
遮光帯１２のＺ方向における厚さＴは、光透過帯１１の厚さＴと同じである。

かかる構成の防眩層１０は、以下のようにして製造することができる。まず、光透過帯１１の構成材料からなり厚さが上記Ｗ１である第１のシートの複数枚と、遮光帯１２の構成材料からなり厚さが上記Ｗ２である第２のシートの複数枚とを交互に積層し、加熱および加圧してこれら複数のシートが一体化してなるブロック体を形成する。次いで、該ブロック体をシート表面に垂直な切断面でスライスすることにより防眩層１０が得られる。スライスする際の厚さ（スライス幅）は上記Ｔである。

防眩層１０の表面に設けられる第１の透明保護層１３の材料としては、光透過帯１１の材料として上記に挙げた樹脂を用いることができる。第１の透明保護層１３の単体に対して、図中、Ｚ方向に光を透過させたときの光線透過率が７５％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましい。
第１の透明保護層１３の材料は、特に、透明性と耐熱性の点からポリカーボネート、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シクロオレフィンポリマー、セルロース系フィルムが好ましく、中でもポリカーボネート、およびポリエステル樹脂がより好ましい。
第１の透明保護層１３のＺ方向における厚さは、薄すぎると十分な保護機能が得られず、厚いほど光線透過率が低下するので、０．０１〜０．５ｍｍ程度が好ましく、０．１〜０．２ｍｍ程度がより好ましい。

防眩層１０の表面に、第１の透明保護層１３を設ける方法は特に限定されず、公知の手法を適宜用いることができる。
例えば、防眩層１０の表面に接着剤を塗布し、第１の透明保護層１３の材料からなるシートを貼り合わせた後、接着剤を硬化させる方法でもよい。これにより本体１が得られる。
このとき用いる接着剤は硬化後における光線透過率が高いものが好ましい。具体的には、硬化後の接着剤層の単体における光線透過率が６５％以上であるものが好ましく、８０％以上がより好ましい。
かかる接着剤としては、硬化後に透明性を有する、熱硬化型接着剤、多液反応型接着剤、紫外線硬化型接着剤等が挙げられ、具体的にはエポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、メラミン系接着剤、ポリエステル系接着剤、シリコーン系接着剤等を好適に用いることができる。

かかる構成の本体１のみにおける光線透過率、すなわち防眩層１０と第１の透明保護層１３との積層体の光線透過率は６０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましい。該光線透過率の上限は高い方が好ましいが、覗き見防止機能を達成するためには９０％程度が限界である。

また本実施形態では、印刷画像２と反対側の最外層として、本体１の他面上、すなわち防眩層１０の裏面上に、光透過性を有するゴム材料からなる粘着層１４が設けられている。粘着層１４は表面１４ａが鏡面加工されており、これによって携帯電話等の表示画面に繰り返し着脱可能に貼着できるようになっている。
粘着層１４が「光透過性」を有するとは、粘着層１４のみにおける光線透過率が８５％以上であることをいう。粘着層１４の光線透過率の好ましい範囲は９０〜９９％であり、より好ましくは９５〜９８％である。
粘着層１４を構成するゴム材料としては、例えばエラストマー（低架橋密度品のゲル状物質を含む）を好適に用いることができ、具体例としてはシリコーンゴム、シリコーンゲル、ウレタンゴム、ウレタンゲル等が挙げられる。これらの中でも、表示画面から剥離したときに糊残りが少なく、光透過性が高い点でシリコーンゴムが特に好ましい。

防眩層１０の裏面に、粘着層１４を設ける方法は特に限定されず、公知の手法を適宜用いることができる。
例えば、防眩層１０の表面に第１の透明保護層１３を設ける方法と同様の接着方法を用いることができる。
本実施形態のように、本体１の裏面に粘着層１４を設ける場合、該粘着層１４と本体１との積層物における光線透過率、すなわち印刷画像２が設けられていない領域の光線透過率が６０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましい。該光線透過率の上限は高い方が好ましいが、覗き見防止機能を達成するためには９０％程度が限界である。

本実施形態の光学フィルターは、例えば携帯電話等の表示画面上に貼り付けて用いられる。本実施形態の光学フィルターは、第１の透明保護層１３上に、印刷画像２からなる絵柄が形成されているので装飾性が付与され、アクセサリーとしての付加価値が向上する。
しかも、印刷画像２は網点印刷により形成されているので、表示画像と重なる領域に印刷画像２を形成しても表示画像の視認性を確保することができるので、加飾の自由度が高い。
また印刷画像２を多色印刷で形成できるという利点も有する。
また本実施形態の光学フィルターは、防眩層１０を備えているので側方からの覗き見を防止することができる。

＜変形例＞
上記の実施形態の変形例として、防眩層１０の裏面と粘着層１４との間に第２の透明保護層を設けてもよい。
第２の透明保護層の好ましい材料、好ましい光線透過率の範囲、形成方法等は、第１の透明保護層１３と同様とすることができる。

なお、上記実施形態では、覗き見防止機能を備えた光学フィルターに印刷画像２を設ける例を挙げたが、本発明は光透過性を有し画像表示画面の視認側に配される光学フィルターであれば適用可能であり、覗き見防止機能に限らず各種の機能を備えた光学フィルターに適用することができる。

以下に実施例を挙げるが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
図１，２に示す構成の光学フィルターを製造した。
まず、光透過帯１１として透明シリコーンゴム（信越化学工業社製、商品名；ＫＥ１５３Ｕ）からなる厚さが２００μｍの第１のシートを用意した。
これとは別に、遮光帯１２として透明シリコーンゴム（信越化学工業社製、商品名；ＫＥ１５３Ｕ）１００質量部に対してカーボンブラックを１５質量部添加した材料からなる厚さが２０μｍの第２のシートを用意した。
第１のシート複数枚と第２のシート複数枚とを交互に積層し、加熱加硫および加圧してこれら複数のシートが一体化してなるブロック体を形成した。
次いで、該ブロック体をシート表面に垂直な切断面で、厚さ３６０μｍにスライスすることにより防眩層１０を作製した。

続いて、得られた防眩層１０の表面に熱硬化型接着剤（信越化学工業社製、商品名；ＫＥ１８２５）を塗布したポリカーボネートシート（第１の透明保護層１３）を貼り合わせ熱硬化させることにより、本体１を作製した。得られた本体１における光線透過率は７８％であった。

次に、防眩層１０の裏面に熱硬化性接着剤（信越化学工業社製、商品名；ＫＥ−１８００Ｔ）を塗布したシリコーンゴムシート（粘着層１４）を貼り合わせ、接着剤を硬化させた。

次に、本体１の一面（ポリカーボネートシートからなる第１の透明保護層１３の表面）上に紫外線硬化型オフセットインキＦＤ Ｏ ニューシリーズ（商品名、東洋インキ社製）を用い、オフセット印刷法により印刷画像２を所定の形状に形成した後、紫外線を照射してインキを硬化させることによって光学フィルターを得た。

（試験例）
上記実施例１において、オフセット印刷におけるドット径および網点面積率を下記のように変化させて得られる各光学フィルターについて、液晶表示画面に文字が表示されている部位に光学フィルターの印刷画像が重なり合った状態における、表示画像（文字）の視認性をシミュレーションした。
ドット径：０．１５ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ
網点面積率：７０％、６０％、５０％、４０％、３０％
なお、液晶表示画面としては、携帯電話の表示画面として標準的な、一画素のサイズが３００μｍである構成のものを用い、表示画像における文字の大きさは８ドット（８画素×８画素）とした。
その結果を図３に示す。図中の○は網点を示している。

図３の結果に示されるように、網点印刷により形成された印刷画像が表示画像（文字）と重なり合っても、表示画像を視認することが可能である。特に網点印刷におけるドット径が０．２ｍｍ以下であり、かつ網点面積率が６０％以下である範囲において、文字の視認性がより良好となる。

本発明の第１の実施形態を示す斜視図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 本発明にかかる試験例の結果を示す図である。

符号の説明

１ 光学フィルター本体
２ 印刷画像
１０ 防眩層
１１ 光透過帯
１２ 遮光帯

Claims (4)

1. 画像表示画面の視認側に配される光学フィルターであって、
   網点印刷により形成された印刷画像を備えていることを特徴とする光学フィルター。
2. 前記網点印刷におけるドット径が０．２ｍｍ以下であり、かつ網点面積率が６０％以下であることを特徴とする請求項１記載の光学フィルター。
3. 光透過帯と遮光帯とが交互に配されている防眩層を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の光学フィルター。
4. 画像表示画面側の最外層が、光透過性を有するゴム材料からなり、かつ表面が鏡面加工されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルター。
   
   

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