JP6276842B2 - 光学フィルム及びその用途 - Google Patents
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Description
本発明の光学フィルムについて、以下に詳細に説明する。
前記透明基材フィルムを構成する材料としては、特に限定されないが、一般的な材料を用いることができ、例えば、セルロースアシレート、アクリル樹脂((メタ)アクリレート系ポリマー)、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド等の樹脂を主体とする材料、ガラス等の無機材料が挙げられる。本明細書において、「(メタ)アクリレート」はアクリレートおよび/又はメタクリレートを意味するものとする。
前記粘着層は、樹脂粒子およびシリコーン系粘着剤を含んでいればよく、自己吸着性層であってもよい。前記粘着層の厚さは、通常は5〜100μmの範囲内であり、好ましくは10〜60μmの範囲内である。
前記シリコーン系粘着剤は、25μm厚のポリイミドフィルム上にシリコーン系粘着剤の層を30μm厚で形成することによって粘着フィルムを作製し、被着体としてのステンレス板に前記粘着フィルムを粘着させて前記粘着フィルムの粘着力を測定したときの粘着力が0.01〜4N/25mmの範囲内であることが好ましく、0.01〜1.5N/25mmの範囲内であることがより好ましく、0.01〜0.5N/25mmの範囲内であることがさらに好ましい。前記測定による前記シリコーン系粘着剤の粘着力が4N/25mm以下であることで、前記光学フィルムをいったん被着体に貼り付けた後に被着体から剥離するのが容易になる。
前記樹脂粒子としては、例えば、(メタ)アクリル系単量体およびスチレン系単量体の少なくとも一方の重合体からなる樹脂粒子、ポリカーボネート粒子、ポリエチレン粒子、ポリ塩化ビニル粒子、メラミン樹脂粒子等が挙げられる。
0.01<D×│nP−nA│<0.25
を満たすことが好ましい。すなわち、D×│nP−nA│が0.01超0.25未満であることが好ましい。D×│nP−nA│が0.01以下である場合には、D×│nP−nA│が0.01超である場合と比較して、前記樹脂粒子による光散乱効果が少ないためにブルーライトカット効果が低下する。D×│nP−nA│が0.25以上である場合には、D×│nP−nA│が0.25未満である場合と比較して、To−Tbの値が小さくなり、ブルーライトの低減の度合いが小さくなる。D×│nP−nA│は、0.02〜0.22であることがより好ましい。
0.01<D×(nP−nA)<0.25
を満たすことがより好ましい。すなわち、D×(nP−nA)が0.01超0.25未満であることがより好ましい。D×(nP−nA)が0.01以下である場合には、D×(nP−nA)が0.01超である場合と比較して、前記樹脂粒子による光散乱効果が少ないためにブルーライトカット効果が低下する。D×(nP−nA)が0.25以上である場合には、D×(nP−nA)が0.25未満である場合と比較して、To−Tbの値が小さくなり、ブルーライトの低減の度合いが小さくなる。D×(nP−nA)は、0.02〜0.22であることがさらに好ましい。
前記粘着層の形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば、溶剤中に樹脂粒子を分散させると共に溶剤中にシリコーン系粘着剤またはその前駆体(硬化前のシリコーン系粘着剤)を溶解または分散させることによってコーティング剤を調製し、そのコーティング剤で前記透明基材フィルムをコーティングした後、コーティング剤を乾燥させる(溶剤を蒸発させる)方法が好適である。
前記粘着層は、色素を含まないことが好ましい。これにより、全光線透過率の高い光学フィルムを実現できる。したがって、前記光学フィルムをディスプレイの表示画面に貼り付けたときの透過像輝度や、前記光学フィルムをLED照明等の照明の照明カバーに貼り付けたときの照明の照度を向上させることができる。
本発明の光学フィルムは、前記透明基材フィルムにおける前記粘着層が形成されている面の裏面上に、ハードコート層をさらに備えることが好ましい。これにより、硬度に優れ、ディスプレイ(液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等)の表示画面を保護するディスプレイ保護フィルム等の保護フィルムとして好適な光学フィルムを実現できる。
本発明の光学フィルムは、その粘着層の粘着力により光学機器に貼り付けることができ、光学機器に貼り付けられたときに、光学機器から出射するブルーライトをカットすることができる。そのため、本発明の光学フィルムは、ブルーライトを多く出すLED光源を使用した光学機器に使用される光学フィルムとして好適である。LED光源を使用した光学機器としては、例えば、LED光源を使用した液晶ディスプレイ、LED光源を使用した投射型スクリーン(投射型ディスプレイ)、LED照明(LED照明器具)等が挙げられる。
本発明の光学フィルムは、その粘着層の粘着力によりディスプレイ(液晶ディスプレイ有機ELディスプレイ等)の表示画面に貼り付けることができ、表示画面に貼り付けられたときに、表示画面を保護すると共に表示画面から出射するブルーライトをカットすることができる。そのため、本発明の光学フィルムは、ディスプレイの表示画面を保護するディスプレイ保護フィルムとして好適であり、LED光源を使用したディスプレイ(LED光源を使用した液晶ディスプレイ、LED光源を使用した投射型スクリーン等)の表示画面を保護するディスプレイ保護フィルムとして特に好適である。また、本発明の光学フィルムは、携帯端末(携帯電話機、携帯タブレットパーソナルコンピュータ、携帯音楽プレイヤー等)のディスプレイの表示画面を保護する携帯端末用のディスプレイ保護フィルムとして特に好適である。
本発明の複合光拡散体は、光拡散体と、本発明の光学フィルムとを備えている。上記構成によれば、光拡散体による光拡散効果と、本発明の光学フィルムによるブルーライトカット効果との組み合わせにより、光を拡散でき、かつ、ブルーライト以外の光の透過率を良好なレベルに維持したままブルーライトを十分に低減できる複合光拡散体を実現できる。本発明の複合光拡散体は、ブルーライトを多く出すLED照明に使用されるLED照明用光拡散カバーとして特に好適である。本発明の複合光拡散体は、本発明の光学フィルムをその粘着層の粘着力により光拡散体に貼り付けることで得ることができる。
前記透明粒子は、光透過性を有する粒子であればよい。前記透明粒子は、均一な屈折率を有する粒子(例えば、単一の材質からなる粒子や、同一の屈折率を有するコア及びシェルからなるコア・シェル型粒子)であってもよいし、屈折率が異なる複数の部分から構成される粒子(例えば、異なる屈折率を有するコア及びシェルからなるコア・シェル型粒子)であってもよい。
前記熱可塑性樹脂は、透明性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリカーボネート樹脂;アセチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース誘導体;酢酸ビニルの単独重合体又は共重合体、塩化ビニルの単独重合体又は共重合体、塩化ビニリデンの単独重合体又は共重合体;ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のアセタール系樹脂;アクリル樹脂(ポリアクリル酸エステル)及びその共重合樹脂、メタクリル樹脂(ポリメタクリル酸エステル)及びその共重合樹脂等の(メタ)アクリル系樹脂;ポリスチレン樹脂;ポリアミド樹脂;ポリエチレンテレフタラート樹脂(以下「PET樹脂」と略記する)等の線状ポリエステル樹脂等が挙げられる。
本発明の照明器具は、本発明の複合光拡散体を備えている。上記構成によれば、照明器具の光源からの光を拡散でき、かつ、照明の明るさを良好なレベルに維持したまま照明器具の光源からのブルーライトを十分に低減できる照明器具を実現できる。本発明の照明器具は、ブルーライトを多く出すLED光源を光源として備えるLED照明器具として特に好適である。
以下の実施例および比較例で使用した体積平均粒子径が1.5μm未満の樹脂粒子の体積平均粒子径およびCV値は、以下のようにしてレーザー回折・散乱方式により測定した。
液体(ノニオン性界面活性剤水溶液)の屈折率B.I.の実部=1.333(水の屈折率)
固体(測定対象の樹脂粒子)の屈折率の実部=樹脂粒子の屈折率
固体の屈折率の虚部=0
固体の形状因子=1
また、測定条件および測定手順は、以下の通りとする。
測定時間:60秒
測定回数:1
ポンプ速度:50〜60%
PIDS相対濃度:40〜55%程度
超音波出力:8
<測定手順>
オフセット測定、光軸調整、バックグラウンド測定を行った後、上記した分散液を、スポイトを用いて、上記のレーザー回折・散乱方式粒度分布測定装置のユニバーサルリキッドサンプルモジュール内へ注入する。上記のユニバーサルリキッドサンプルモジュール内の濃度が上記のPIDS相対濃度に達し、上記のレーザー回折・散乱方式粒度分布測定装置のソフトウェアが「OK」と表示したら、測定を開始する。なお、測定は、ユニバーサルリキッドサンプルモジュール中でポンプ循環を行うことによって上記樹脂粒子を分散させた状態、かつ、超音波ユニット(ULM ULTRASONIC MODULE)を起動させた状態で行う。
〔樹脂粒子の体積平均粒子径およびCV値の測定方法(2)〕
以下の実施例および比較例で使用した体積平均粒子径が1.5μm以上の樹脂粒子の体積平均粒子径およびCV値は、以下のようにしてコールター方式により測定した。
〔樹脂粒子の屈折率の測定方法〕
体積平均粒子径が1μmを超える樹脂粒子の屈折率の測定は、ベッケ法により行う。まず、スライドガラス上に樹脂粒子を載せ、屈折液(予想される屈折率辺りのCARGILLE社製のカーギル標準屈折液を屈折率差0.002刻みで複数準備する;例えば、屈折率(25℃での屈折率nD25)1.538〜1.562の屈折液を屈折率差0.002刻みで複数準備する)を滴下する。そして、樹脂粒子と屈折液とをよく混ぜた後、下方から岩崎電気株式会社製の高圧ナトリウムランプ「NX35」(中心波長589nm)の光を照射しながら、上方から光学顕微鏡により樹脂粒子の輪郭を観察する。なお、光学顕微鏡による観察は、樹脂粒子の輪郭が確認できる倍率での観察であれば特に問題ないが、粒子径5μmの粒子であれば500倍程度の観察倍率が適当である。
シリコーン系粘着剤の屈折率の測定は、体積平均粒子径が1μmを超える樹脂粒子の屈折率の測定と同様にしてベッケ法により行う。
気温20℃、相対湿度65%に設定した恒温恒湿室内で、積分球を装着していない紫外可視光分光光度計(UV−VISIBLE SPECTROPHOTOMETER)(株式会社島津製作所製、型番「UV−2450」)に測定試料をセットして波長300nm〜800nmまでの光の直進光透過率を測定する。具体的には、まず、前記紫外可視光分光光度計に対して、前記紫外可視光分光光度計に付属のフィルムホルダをセットする。次に、前記紫外可視光分光光度計により波長300nm〜800nmの透過率を測定し、波長500nmの透過光強度が100%となるように前記紫外可視光分光光度計を補正する。次に、前記フィルムホルダに前記測定試料をセットし、波長300nm〜800nmの透過率を測定する。測定条件および紫外可視光分光光度計のパラメーター(装置パラメーター)は、以下の通りとする。
・測定波長範囲:300nm〜800nm
・スキャンスピード:中速
・サンプリングピッチ:1nm
・測定モード:シングル
(装置パラメーター)
・測光値:透過
・スリット巾:2.0mm
・光源切替波長:360nm
・S/R切替:標準
波長300nm〜800nmの透過率を所定間隔(例えば10nm間隔)の各波長で測定する。これを分光透過率とする。
前記紫外可視光分光光度計に積分球を装着すること以外は「光学フィルムの分光透過率の測定方法」と同様にして、300nm〜800nmの分光透過率を測定する。この測定方法によって測定される光学フィルムの分光透過率は、光学フィルムを通して光源から人間の目へと直進する直進光と、光学フィルムで散乱される散乱光とを合わせた全透過光の分光透過率に相当する。本明細書では、この測定方法によって測定される分光透過率を、全項の測定方法によって測定される分光透過率と区別するために、「全光分光透過率」と呼ぶ。
光学フィルムの全光線透過率を、ヘイズメーター(日本電色工業株式会社製、商品名「NDH4000」)を使用して、JIS K 7361−1に従って測定する。また、2個の測定サンプルについてそれぞれ測定を実施し、得られた2つの測定値の平均値を最終的な測定値とする。
光学フィルムのΔb*値は、色彩色差計「CR−400」(コニカミノルタオプティクス株式会社製)及びデータプロセッサ「DP−400」(コニカミノルタオプティクス株式会社製)を用いて測定した。具体的には、まず、色彩色差計「CR−400」とデータプロセッサ「DP−400」とを接続した。次いで、色彩色差計「CR−400」及びデータプロセッサ「DP−400」の電源を入れた後、データプロセッサ「DP−400」の「表色系」ボタンを押してYxy表色系の表示画面に設定した。次に、色彩色差計「CR−400」に付属の白色校正板(X=84.5、x=0.3159、y=0.3227)に色彩色差計「CR−400」の測定部位を当てて、データプロセッサ「DP−400」の「校正」ボタンを押して校正を行った。校正の後、白色校正板に色彩色差計「CR−400」の測定部位を当てて測定を行い、データプロセッサ「DP−400」の「表色系」ボタンを押してL*a*b*表色系の表示画面に切り替え、L*a*b*表色系のb*値を読み取り、そのb*値を白色校正板のb*値とした。
本実施例では、シリコーン系粘着剤として、主剤(信越化学工業株式会社製、型番「KR−3704(X−40−3229)」、有効成分60重量%)と硬化剤(信越化学工業株式会社製、型番「CAT−PL−50T」、白金系触媒)とからなる、2液混合系の付加型シリコーン組成物であるシリコーン系粘着剤(硬化後の屈折率1.41)を用いた。まず、容器に、溶剤としてのトルエン5gに、樹脂粒子としての体積平均粒子径0.8μmの架橋ポリメタクリル酸メチル(以下「PMMA」と略記する)粒子(メタクリル酸メチル70重量%及びエチレングリコールジメタクリレート30重量%からなる単量体混合物の重合体、CV値12%、屈折率1.49)0.5gを入れ、高速攪拌機にて5分間攪拌を行い、PMMA粒子をトルエン中に分散させた。これにより、粒子分散液を得た。
樹脂粒子として体積平均粒子径0.8μmのPMMA粒子に代えて体積平均粒子径0.3μmの架橋ポリスチレン(以下「PS」と略記する)粒子(スチレン95重量%及びジビニルベンゼン5重量%からなる単量体混合物の重合体、CV値14%、屈折率1.59)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。
樹脂粒子として体積平均粒子径0.8μmのPMMA粒子に代えて体積平均粒子径0.5μmのPMMA粒子(メタクリル酸メチル70重量%及びエチレングリコールジメタクリレート30重量%からなる単量体混合物の重合体、CV値12%、屈折率1.49)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。
樹脂粒子として体積平均粒子径0.8μmのPMMA粒子に代えて体積平均粒子径2.0μmのPMMA粒子(メタクリル酸メチル70重量%及びエチレングリコールジメタクリレート30重量%からなる単量体混合物の重合体、CV値10%、屈折率1.49)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。
樹脂粒子として体積平均粒子径0.8μmのPMMA粒子に代えて体積平均粒子径0.8μmの架橋ポリスチレン(以下「PS」と略記する)粒子(スチレン95重量%及びジビニルベンゼン5重量%からなる単量体混合物の重合体、CV値11%、屈折率1.59)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。
樹脂粒子として体積平均粒子径0.8μmのPMMA粒子に代えて体積平均粒子径2.0μmの架橋メタクリル酸メチル−スチレン共重合体(以下「MS」と略記する)粒子(スチレン30重量%、メタクリル酸メチル65重量%及びエチレングリコールジメタクリレート5重量%からなる単量体混合物の重合体、CV値11%、屈折率1.52)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。
樹脂粒子として体積平均粒子径0.8μmのPMMA粒子に代えて体積平均粒子径15μmのPMMA粒子(メタクリル酸メチル70重量%及びエチレングリコールジメタクリレート30重量%からなる単量体混合物の重合体、CV値9%、屈折率1.49)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、光学フィルムを得た。
実施例3において、透明基材フィルム(PETフィルム)に代えて、以下に説明する透明基材フィルム(PETフィルム)の一方の面上にハードコート層が形成されたものを用いたこと以外は、実施例3と同様にして光学フィルムを得た。ハードコート層は、以下の「ハードコート層形成用のコーティング剤の調製」「ハードコート層の形成」のようにして形成した。
まず、ハードコート層形成用のコーティング剤(ハードコート溶液)を以下のようにして調製した。光重合性多官能単量体としてのペンタエリストールトリアクリレート及びペンタエリストールテトラアクリレートの混合物(商品名「アロニックス(登録商標)M−305」、東亞合成株式会社製)80重量部と、溶剤としてのトルエンとシクロペンタノンとの混合液(トルエンとシクロペンタノンとの体積比=7:3)120重量部と、光重合開始剤(2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モリフォリノプロパン−1−オン、商品名「イルガキュア(登録商標)907」、BASF(登録商標)ジャパン株式会社製)5重量部とを混合し、コーティング剤を調製した。
次に、透明基材フィルムとしての厚み100μmのPETフィルム(東洋紡株式会社製、型番「A4300」)上に、バーコーターを用いて上記コーティング剤をコーティングし、塗膜を形成した。次に、上記塗膜を80℃で1分間加熱することにより、上記塗膜を乾燥させた。その後、高圧水銀ランプにて紫外線を積算光量300mJ/cm2で上記塗膜に照射することにより、上記塗膜を硬化させてハードコート層を形成した。
次に、以上のようにして得たPETフィルムの一方の面上にハードコート層が形成されたものをPETフィルムに代えて用い、PETフィルムにおけるハードコート層が形成されていない方の面(ハードコート層が形成されている面の裏面)上に粘着層が形成されるようにしたこと以外は、実施例3と同様にして、光学フィルムを得た。
市販の40W型直管型LED照明(株式会社OBU、型番「OLL40SD」)のカバー(断面が馬蹄形状の光拡散体)に実施例3で得た光学フィルムを貼付し、複合光拡散体としての光学フィルム付きカバーを得た。この光学フィルム付きカバーを上記市販のLED照明の本体に取り付けて、照明器具としての光学フィルム付きLED照明を得た。
光学フィルム付きLED照明を発光させて目視確認したところ、実施例3の光学フィルムを貼付していない上記市販のLED照明と比較して目への刺激が少なかった。
Claims (9)
- 透明基材フィルムと、
前記透明基材フィルム上に形成された、樹脂粒子およびシリコーン系粘着剤を含む粘着層とを備える光学フィルムであって、
波長700〜800nmの平均光透過率をTo(%)、波長380〜500nmの平均光透過率をTb(%)とすると、
To−Tb(%)が5以上であり、全光線透過率が85%以上であり、
前記樹脂粒子の体積平均粒子径をD(μm)、前記樹脂粒子の屈折率をn P 、前記シリコーン系粘着剤の屈折率をn A とすると、以下の不等式
0.01<D×│n P −n A │<0.25
を満たすことを特徴とする光学フィルム。 - 波長380〜800nmの分光透過率の極大点が波長700〜800nmの範囲内にあり、かつ波長380〜800nmの分光透過率の極小点が波長380〜500nmの範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルム。
- 前記透明基材フィルムにおける前記粘着層が形成されている面の裏面上に、ハードコート層をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学フィルム。
- LED光源を使用した光学機器に使用される光学フィルムであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学フィルム。
- ディスプレイ保護フィルムであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学フィルム。
- 携帯端末用のディスプレイ保護フィルムであることを特徴とする請求項5に記載の光学フィルム。
- 光拡散体と、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学フィルムとを備えることを特徴とする複合光拡散体。 - LED電球、直管型LED照明、LEDデスクスタンド、及びLEDシーリングライトからなる群より選択されるLED照明器具の発光部の大きさ及び形状に合わせられた大きさ及び形状を有するLED照明用光拡散カバーであることを特徴とする請求項7に記載の複合光拡散体。
- 請求項7又は8に記載の複合光拡散体を備えることを特徴とする照明器具。
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