JP5870555B2 - マイクロルーバー粘着シート及び画像表示装置 - Google Patents
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Description
そして、画像表示パネル20の観察者V側に配置されたマイクロルーバー層41は、光吸収部42が太陽光や室内照明光などの不要な光Laは吸収し、光透過部43が必要とされる画像光Ldを画像表示パネル20側から観察者V側に透過する。
このため、マイクロルーバーシート40を、画像表示パネルと組み合わせて画像表示装置としたときに、マイクロルーバー層41の繰返周期と画像表示パネルを構成する画素の繰返周期とが干渉して、モアレが生じることがある。
ただ、最適なバイアス角は、繰返周期以外に、画素サイズ、画素間寸法など、組み合わせる画像表示パネルの設計仕様毎に異なる。このため、マイクロルーバー層41の設計仕様も画像表示パネル毎の多品種小ロット仕様となり、生産性及び製品コストの点で難があった。
しかし、この方法は、図18から見てとれるように、無駄部分44が多いという問題がある。
このように、マイクロルーバーシートを単にマイクロルーバー層のみによる光線制御機能以外に、粘着機能など複数の機能を追加したシートとすると、追加した機能の分、無駄部分44の材料及び製造のコストが嵩むことは無視できるものではない。
一方、特開平11−121974号公報では、モアレ防止の為に、これも電磁波シールド用の導電性パターンではあるが、配列の周期性を一部は残し、一部はランダム化したパターンを提案している。しかし、この一部ランダム化したパターンでは、濃淡ムラは軽減するが、モアレが残る。
これらのランダムパターンに起因する濃淡ムラや残留モアレは図16や図17の如きマイクロルーバー層41に適用した場合も同様であった。
このため、従来のモアレ解消技術では、モアレの解消と、濃淡ムラの解消とを、両立させることが出来なかった。
(1)光吸収部とこの光吸収部以外の部分の光透過部とからかなるマイクロルーバー層と、このマイクロルーバー層を被着体に貼り付ける為の透明粘着剤層とを備えたマイクロルーバー粘着シートであって、
前記光吸収部をシート面に垂直な方向から見たときの平面視形状である遮光パターンが、
光透過部に対応する多数の開口領域を画成し、二つの分岐点の間を延びて前記開口領域を画成する多数の境界線分から形成され、一つの分岐点から延びる境界線分の数の平均値Nが、3.0<N<4.0であり、且つ、前記開口領域が一定の繰返周期で並べられている方向が存在しない領域を含んでなるパターンであり、
開口領域の外接円直径D(開口領域Aの大きさ)の最大値をD MAX 、最小値をD MIN としたときに、当該外接円直径Dの分布範囲ΔD=D MAX −D MIN が外接円直径Dの平均値D AVG に対して、0.1≦ΔD/D AVG ≦0.6である、マイクロルーバー粘着シート。
(2)上記遮光パターンに於ける開口領域の形状が、少なくとも五角形及び六角形を含んでなる、上記(1)のマイクロルーバー粘着シート。
(3)上記マイクロルーバー層と上記透明粘着剤層との間に透明基材を有する、上記(1)または(2)のマイクロルーバー粘着シート。
(4)画像表示パネルと、この画像表示パネルの前面、背面、又は前面と背面のいずれかに上記(1)〜(3)のいずれかのマイクロルーバー粘着シートとを備えた画像表示装置。
(2)本発明の画像表示装置によれば、上記マイクロルーバー粘着シートによる効果を享受でき、モアレも明暗ムラも共に防げ、組み立ても簡便な装置となる。
以下に、本発明において用いる主要な用語について、その定義をここで説明しておく。
「主切断面形状」とは、「シート面」に立てた法線nに平行な断面のうち、光吸収部2乃至はその遮光パターン2Pの注目部分における延在方向に直交する断面として定義される「主切断面」に於ける形状のことを意味する。
「平面視形状」とは、「シート面」に平行な面に於ける形状のことを意味する。言い換えると、「平面視形状」とは、「シート面」に立てた法線nの方向から見た形状のことを意味する。
「シート」、「フィルム」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。
先ず、本発明によるマイクロルーバー粘着シートを、図1の斜視図で示す一実施形態例を参照して説明する。
すなわち、この遮光パターン2Pは、光透過部3に対応する多数の開口領域Aを画成し、二つの分岐点Bの間を延びて前記開口領域Aを画成する多数の境界線分Lから形成され、一つの分岐点Bから延びる境界線分Lの数の平均値Nが、3.0≦N<4.0であり、且つ、前記開口領域Aが一定の繰返周期で並べられている方向が存在しない領域を含んでなるパターンである。
図1の実施形態では、光吸収部2の高さはマイクロルーバー層1の厚さよりも小さく、マイクロルーバー層1の一方の面1pと面一でなかったが、図2(A)の様に、光吸収部2の高さがマイクロルーバー層1の厚みと同じとしてもよい。光吸収部2の高さを変えることにより、マイクロルーバー層1の光線制御機能を調整できる。
図1の実施形態では、透明粘着剤層4はマイクロルーバー層1に接して形成されていたが、図2(B)の様に、透明粘着剤層4とマイクロルーバー層1との間に透明基材5を有していてもよい。透明基材5を設けることにより、機械的強度を向上させることができる。
マイクロルーバー層1は、平面視形状が前記した特定のパターンからなる遮光パターン2Pを呈する光吸収部2と、この光吸収部2以外の部分を占める光透過部3とからなる。光吸収部2が不要光を吸収し、光透過部3が必要光を透過させる。光吸収部2と光透過部3とは、マイクロルーバー層1をシート面に立てた法線nに平行な断面であって、任意位置で任意方向の断面において、交互に位置するようになっている。
交互に位置するようになっている点では、従来のマイクロルーバー層と同じであるが、その平面視形状である遮光パターンの規則性において本発明は異なる。
遮光パターン2Pは光吸収部2の平明視形状として形成され、この光吸収部2以外のマイクロルーバー層の部分が光透過部3となっている。
遮光パターン2Pは、マイクロルーバー層1を、層面乃至はシート面の法線方向(図1でZ軸方向)から観察した場合における、光吸収部2の平面視形状である。以下、この遮光パターン2Pについて、図3および図9を主として参照しながら説明する。
図4は、遮光パターン2Pで画成される多数の開口領域Aが、一定の周期で配置されている領域が存在せず、繰返周期が存在しないことを説明するXY平面に平行なシート面に於ける平面図である。このシート面の面内において、同図では、任意の位置で任意の方向を向く一本の仮想的な直線diが選ばれている。
この一本の直線diが、ライン部Ltの境界線分Lと交差し交差点が形成される。この交差点を、図面では図面左下から順に、交差点c1,c2,c3,・・・・・,c9として図示してある。隣接する交差点、例えば、交差点c1と交差点c2との距離が、前記或る一つの開口領域Aの直線di上での寸法t1である。次に、寸法t1の開口領域Aに対して直線di上で隣接する別の開口領域Aについても、同様に、直線di上での寸法t2が定まる。そして、任意位置で任意方向の直線diについて、直線diと交差する境界線分Lとから、任意位置で任意方向の直線diと遭遇する多数の開口領域Aについて、該直線di上における寸法として、t1,t2,t3,・・・・・・,t8が定まる。そして、t1,t2,t3,・・・・・・,t8の数値の並びには、周期性が存在しない。
図4では、このt1,t2,t3,・・・・・・,t8は、判り易い様に図面下方に、直線diと共に遮光パターン2Pとは分離して描いてある。
すなわち、このt1,t2,t3,・・・・・・,t8の数値の並びの様に、境界線分Lで画成された開口領域Aには繰返周期を持つ方向が存在しない。
言い換えると、開口領域Aの配置において、任意位置を通る任意方向の仮想的線分di上での開口領域Aの寸法tiの並びの数列が非周期関数となる。すなわち、t(i)=t(i+M)となるMが存在しない(i,Mはそれぞれ独立な正の整数)。
このように、開口領域Aが繰返周期を持つ方向が存在しないことを、開口領域Aが一定の繰返周期で並べられている方向が存在しない、と表現する。
図10Cには、図3及び図10Aに示された遮光パターン2Pを、図10Bに示された画像表示パネル20に於ける典型的な画素配列上に重ねた状態が示されている。図10Cからも理解され得るように、図3及び図10A示された遮光パターン2Pを実際に作製して画像表示パネル20の画素配列上に配置した場合、視認され得る程度の縞状の模様、すなわちモアレ(干渉縞)は発生しなかった。
図11Cには、図11Aに示された周期的遮光パターン42Pを、図11Bに示された画像表示パネル20(図10Bで示したものと同じである)に於ける典型的な画素配列上に重ねた状態が示されている。図11A、図11B及び図11Cからも理解され得るように、周期的遮光パターン42Pを有するマイクロルーバーシート40が画像表示パネル20の画素配列上に配置されると、光吸収部42の周期的遮光パターン42Pと画素の規則的パターンとの干渉によって、明暗の筋(図11Cに示された例では、左上から右下に延びている明暗の筋)が視認されるようになる。
ここで、本発明固有の上記遮光パターン2Pのパターンを作成する方法の一例を以下に説明する。
この様に構成することにより、遮光パターン2Pを目視した際の濃淡(明暗)ムラが、より一層、効果的に解消する。遮光パターン2Pの目視時の濃淡ムラを、実質上、目視不能とし、且つ遮光パターン2Pの非周期性によるモアレ防止性とも両立させる為には、開口領域Aの外接円直径D(開口領域Aの大きさ)の最大値をDMAX、最小値をDMINとしたときに、当該外接円直径Dの分布範囲ΔD=DMAX−DMINが外接円直径Dの平均値DAVGに対して、
0.1≦ΔD/DAVG≦0.6
より好ましくは、
0.2≦ΔD/DAVG≦0.4
とする。
次に、マイクロルーバー層1の構成材料について説明する。構成材料は、従来公知のマイクロルーバー層と同様とすることができる。
光吸収部2は、母材(バインダー樹脂)と、母材中に分散された光吸収粒子とを有するものとすることができる。光吸収粒子は、可視光を吸収する機能を有した粒子である。これにより、マイクロルーバー層1において、光透過部3と光吸収部2との界面で反射せずに光吸収部2内に入射した光を光吸収粒子で吸収することができる。
光吸収部2の主切断面形状は、図1などに示された例に限られず、例えば図12に示すように、種々の形状が可能である。
図12(2)の光吸収部2の主切断面形状は、台形形状となっている。台形形状は、互いに平行な上底とこの上底よりも大きい下底と、上底及び下底を結ぶ2つの斜辺とを有する。同図の台形は等脚台形である。この台形形状における下底と、マイクロルーバー層1の少なくとも一方の面1pとが一致している。
図12(3)の光吸収部2の主切断面形状は、台形形状または三角形形状の斜辺(光吸収部2と光透過部3との界面)が、1つの辺からではなく、2つの辺から構成されている。この斜辺は折れ線状である。この略台形形状の下底または略三角形における底辺がマイクロルーバー層1の少なくとも一方の面1pと一致している。さらに、図示はしないが、斜辺が3以上の線分からなる折れ線からなる形状でも良い。
図12(4)の光吸収部2の主切断面形状は、図12(3)で例示された形状において、斜辺を曲線化した形状である。
図12(5)の光吸収部2の主切断面形状は、図1などで例示した矩形状の例である。この矩形状の一辺と、マイクロルーバー層1の少なくとも一方の面1pとが一致している。
光吸収部2の寸法の具体例として、図13(A)を参照して、その一例を以下に示す。光吸収部2の主切断面形状に於ける最大幅Wmaxは5〜100μmとすることができる。光吸収部2の主切断面形状に於ける高さHは20〜200μmとすることができる。
この高さHとマイクロルーバー層1の総厚みTとの関係では、0.8T≦H≦Tの関係を満たすようにしてもよい。図13(B)のように、H<Tとするときは、光透過部3はランド部3aを有するマイクロルーバー構造となる。
光吸収部2が不要光吸収機能をある程度確保するだけでなく、光透過部3が画像表示パネルからの画像光に対してある程度の高い必要光透過機能を確保する観点から、光吸収部2の遮光パターン2Pにおける多数の開口領域Aが占める領域の総割合(以下において「開口率」とも呼ぶ)は50〜90%となるように、遮光パターン2Pの線幅、つまり境界線分Lの線幅と、開口領域Aの大きさ乃至面積を調節することが好ましい。
開口領域Aの外接円直径Dとして定義される開口領域Aの大きさは5〜1000μmとすることができる。
光透過部3は、前述した光吸収部2における母材と同様の樹脂を用いて形成することができる。例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系などの電離放射線硬化性樹脂である。
このランド部3a上に、光吸収部2とランド部3aを除いた残りの部分の光透過部3が交互に配置される。
ランド部3aは、後述するマイクロルーバー層1の製造方法に起因して、光透過部3の一部として一体的に形成され得る。ただし、光透過部3において、このランド部3aは必須ではない。したがって、図13(A)の如くランド部3aが省略された光透過部3でも良く、この場合は、マイクロルーバー層1の厚みTと光吸収部2の高さHとは同じ寸法となる。
光透過部3をなす材料の屈折率Np、及び、光吸収部2をなす材料の屈折率Nbは、適宜選択され得る。
以上説明したようなマイクロルーバー層1を作製する方法をその一例で説明する。以下説明する作製方法では、まず光透過部3を形成し、その後に光吸収部2を形成することによって、マイクロルーバー層1を作製する。
透明粘着剤層4は、透明な粘着剤を用いて形成することができ、透明な粘着剤としては従来公知のものを用いることができる。透明な粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ゴム系粘着剤などである。透明粘着剤層4の厚みは、通常5〜50μm程度である。
透明基材5は、マイクロルーバー層1それ自身では機械的強度が不足する場合、マイクロルーバー層1の形成を容易にする場合などの為に、設けられる。
透明基材5としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル等からなる樹脂シート、ガラス、セラミックス等の無機板が用いられる。
マイクロルーバー粘着シート10は、上記したマイクロルーバー層1、粘着剤層4、透明基材5以外に、機能層を有することができる。この機能層としては、各種光学シートにおいて従来公知のものを適宜採用することができる。例えば、光学的機能を担う光学機能層として、反射防止層、防眩層、紫外線吸収層、赤外線吸収層、ネオン光吸収層、着色層などが挙げられ、光学的ではない機能を担う非光学機能層として、電磁波遮蔽層、帯電防止層、防汚層、耐衝撃層、ハードコート層などが挙げられる。それぞれの機能層の内容は、従来公知のものとすることができる。
マイクロルーバー粘着シート10は、これらの機能層により、1または複数の機能を有するものとすることができる。複数の機能を設ける場合、それぞれの機能毎に1層を設けても良いし、複数の機能を1層で兼用して設けてもよい。
機能層のマイクロルーバー層1及び粘着剤層4に対する位置は任意である。ただし、反射防止層は最外層として設けるなど機能層により自ずと位置が決まるものもある。
本発明のマイクロルーバー粘着シート10は、上記した形態以外のその他の形態をとり得る。
遮光パターン2Pの於ける開口領域Aの形状は、光透過部3の平面視形状に該当するものであるが、この開口領域Aの形状としては、少なくとも五角形と六角形とを含むことが好ましい。遮光パターン2Pが開口領域Aに少なくとも五角形と六角形とを含むことによって、モアレを目立たなくさせることが出来ると共に、遮光パターン2Pの粗密による濃淡ムラもより確実に目立たなくさせることができる。
例えば、図10Aの形態で使用した遮光パターン2Pについて、合計4631個の開口領域A(多角形)について計測したところ、
3角形 0個
4角形 79個
5角形 1141個
6角形 2382個
7角形 927個
8角形 94個
9角形 8個
10角形以上 0個
であった。
上述した実施形態では、マイクロルーバー粘着シート10中のマイクロルーバー層1の光吸収部2の全領域において、該光吸収部2が有する遮光パターン2Pによって画成される開口領域Aが繰返周期を持つ方向が存在しないようになっている例を説明した。しかしながら、図14の様に、その内部に於いて光吸収部2が有する遮光パターン2Pの全領域が、単位パターン領域Sを複数集合して遮光パターン2Pの全領域が構成されるようにして、且つ各単位パターン領域S内に於いては、複数の開口領域Aが、所定の繰返周期のないパターンで配列されている領域からなるようにしてもよい。
すなわち、この形態に於いては、遮光パターン2Pの全領域中に、局所的に見たときに、同一パターンで開口領域群が配列されてなる単位パターン領域Sを2箇所以上含むようになる。この場合、特定方向について、一定周期で4箇所以上の繰返しが無ければ、単位パターン領域S同士の繋ぎ目は実質上目立ち難く、無視し得る。もちろん、単位パターン領域S中でモアレも濃淡ムラも生じていない。この例において、一つの単位パターン領域S内における遮光パターン2Pのパターンは、例えば、図5〜図9を参照しながら説明したパターン作成方法と同様にして作成することができる。
本発明による画像表示装置は、図15に例示する実施形態例の様に、上記の様なマイクロルーバー粘着シート10と、画像表示パネル20とを少なくとも備える画像表示装置100である。本画像表示装置100は、上記画像表示パネル20以外に、筐体(キャビネット)、入出力部品等の他、画像表示装置の用途に応じて、例えば、テレビジョン受像機の場合はチューナ等の、公知の各種部品を備える。これらのその他の構成要素は、特に制限はなく、用途に応じたものとなる。
画像表示パネル20は、プラズマディスプレイパネル、液晶パネル、EL(電界発光)パネル等の平面画像を表示可能な表示パネルである。また、表示面が平面のブラウン管等でも良い。画像表示パネル20としては、ディスプレイ駆動回路等の各種回路、該駆動回路と画像表示パネル本体間の配線、これらを一体化するシャーシ、フレーム等を含んでいても良い。従って、画像表示パネル20は、「ディスプレイモジュール」乃至は「パネルモジュール」等と呼ぶこともできる。
本発明によるマイクロルーバー粘着シート10は、各種画像表示パネルの観察者側の前面(画面)側、或いは逆側の背面側に配置する用途が好適である。また、このマイクロルーバー粘着シート10を備える画像表示装置100は、テレビジョン受像機、測定機器や計器類、事務用機器、医療機器、電算機器、電話機、電子看板、遊戯機器、デジタルフォトフレーム等の画像表示装置として好適である。
この他、本発明によるマイクロルーバー粘着シート10は、住宅、店舗、学校、事務所、病院乃至医院等の建物の窓、透明な扉、透明な壁面乃至間仕切に貼着し、覗き見防止、日光の遮蔽等の機能を付与する用途にも使用出来る。
2 光吸収部
2P 遮光パターン
3 光透過部
4 透明粘着剤層
5 透明基材
10 マイクロルーバー粘着シート
20 画像表示パネル
40 従来のマイクロルーバーシート
41 従来のマイクロルーバー層
42 光吸収部
43 光透過部
44 無駄部分
100 画像表示装置
A 開口領域
B 分岐点
BP 母点
L 境界線分
Lt ライン部(境界線分の集合)
S 単位パターン領域
V 観察者
Claims (4)
- 光吸収部とこの光吸収部以外の部分の光透過部とからかなるマイクロルーバー層と、このマイクロルーバー層を被着体に貼り付ける為の透明粘着剤層とを備えたマイクロルーバー粘着シートであって、
前記光吸収部をシート面に垂直な方向から見たときの平面視形状である遮光パターンが、
光透過部に対応する多数の開口領域を画成し、二つの分岐点の間を延びて前記開口領域を画成する多数の境界線分から形成され、一つの分岐点から延びる境界線分の数の平均値Nが、3.0<N<4.0であり、且つ、前記開口領域が一定の繰返周期で並べられている方向が存在しない領域を含んでなるパターンであり、
開口領域の外接円直径D(開口領域の大きさ)の最大値をD MAX 、最小値をD MIN としたときに、当該外接円直径Dの分布範囲ΔD=D MAX −D MIN が外接円直径Dの平均値D AVG に対して、0.1≦ΔD/D AVG ≦0.6である、マイクロルーバー粘着シート。 - 上記遮光パターンに於ける開口領域の形状が、少なくとも五角形及び六角形を含んでなる、請求項1に記載のマイクロルーバー粘着シート。
- 上記マイクロルーバー層と上記透明粘着剤層との間に透明基材を有する、請求項1または2に記載のマイクロルーバー粘着シート。
- 画像表示パネルと、この画像表示パネルの前面側、背面側、又は前面と背面の両側のいずれかに設けられた請求項1〜3のいずれかに記載のマイクロルーバー粘着シートとを備える画像表示装置。
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