JP7276613B2 - 光学フィルム、パネルユニット、およびディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
複数のパネルユニットで構成される表示面を有するディスプレイ装置に用いられる、光学フィルム。
本発明の一態様は、粒子および着色剤を含み、全光線透過率が10%以上30%以下である、透光性層を含む、複数のパネルユニットで構成される表示面を有するディスプレイ装置に用いられる、光学フィルムに関する。本発明の一態様によれば、複数のパネルユニットで構成される表示面を有するディスプレイ装置において、各パネルユニット間のつなぎ目に由来する映像品位の低下抑制効果と、十分な輝度との両立を可能とする手段が提供されうる。
本発明の一実施形態に係る透光性層Aは、ベース材料を含むことが好ましい。ベース材料は、フィルムに自己支持性を付与し、フィルム中で粒子を保持するよう作用する。
(2)一般式(A-1)または一般式(A-2)で表されるシクロオレフィンモノマーと共重合性モノマーとの開環共重合体;
(3)上記(1)または上記(2)の開環(共)重合体の水素添加(共)重合体;
(4)上記(1)または上記(2)の開環(共)重合体をフリーデルクラフト反応により環化したのち、水素添加した(共)重合体;
(5)一般式(A-1)または一般式(A-2)で表されるシクロオレフィンモノマーと不飽和二重結合含有化合物との共重合体;
(6)一般式(A-1)または一般式(A-2)で表されるシクロオレフィンモノマーの付加型(共)重合体およびその水素添加(共)重合体;
(7)一般式(A-1)または一般式(A-2)で表されるシクロオレフィンモノマーとメタクリレート、またはアクリレートとの交互共重合体。
本発明の一実施形態に係る透光性層Aは、粒子を含む。粒子は、透光性層A中に分散することで、光学フィルムを透過する光を散乱するよう作用する。よって、透光性層Aが粒子を含まない場合、複数のパネルユニットで構成される表示面を有するディスプレイ装置における、各パネルユニット間のつなぎ目に由来する映像品位の低下抑制が不十分となる。
本発明の一実施形態に係る透光性層Aは、着色剤を含む。着色剤は、透光性層Aを着色し、光学フィルムの全光線透過率を制御するよう作用する。よって、透光性層Aが着色剤を含まない場合、複数のパネルユニットで構成される表示面を有するディスプレイ装置における、各パネルユニット間のつなぎ目に由来する映像品位の低下抑制が不十分となる。
本発明の一実施形態に係る透光性層Aは、本発明の効果を損なわない限り、上記説明した成分以外の他の成分をさらに含んでいてもよい。他の成分としては、特に制限されないが、例えば、公知の光学フィルム分野や、公知の光学用途の機能層分野で使用される各成分が挙げられる。具体的には、位相差調整剤、波長分散調整剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、水素結合性溶媒、イオン性界面活性剤等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の一実施形態に係る透光性層Aの全光線透過率は、10%以上30%以下である。全光線透過率が10%未満であると、複数のパネルユニットで構成される表示面を有するディスプレイ装置において、輝度が不十分となる。また、全光線透過率が30%超であると、複数のパネルユニットで構成される表示面を有するディスプレイ装置における、各パネルユニット間のつなぎ目に由来する映像品位の低下抑制が不十分となる。複各パネルユニット間のつなぎ目に由来する映像品位の低下抑制効果と、輝度とを共に向上させるとの観点から、透光性層Aの全光線透過率は、15%以上25%以下であることが好ましい。
透光性層Aは、表面改質処理が施されていてもよい。表面改質処理の方法は、特に制限されないが、例えば、コロナ放電処理、火炎処理、酸化処理、プラズマ処理等が挙げられる。
透光性層Aの膜厚は、特に制限されないが、1μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましく、5μm以上であることがさらに好ましく、8μm以上であることが特に好ましい。これらの範囲であると、複数のパネルユニットで構成される表示面を有するディスプレイ装置における、各パネルユニット間のつなぎ目に由来する映像品位の低下抑制効果がより向上する。また、透光性層Aの膜厚は、50μm未満であることが好ましく、20μm未満であることがより好ましく、15μm以下であることがさらに好ましく、10μm以下であることが特に好ましい。これらの範囲であると、複数のパネルユニットで構成される表示面を有するディスプレイ装置において、輝度がより向上する。
本発明の一実施形態において、上記の透光性層Aは、当該層のみからなる単層フィルムとして用いられてもよく、光学フィルムの一部を構成していてもよいが、光学フィルムの一部を構成することが好ましい。
基材層(基材層が後述する機能層を有する場合は、基材層の母体(すなわち、基礎)となる層またはフィルム等)は、ベース材料を含むことが好ましい。なお、本明細書において、後述する透光性層B等をはじめとする基材層が後述する機能層を有するものである場合、その上に機能層が形成される層またはフィルムを、「母体」または「基礎」と称する。
基材層(基材層が後述する機能層を有する場合は、基材層の母体(基礎)となる層またはフィルム等)は、本発明の効果を損なわない限り、上記説明したベース材料以外の他の成分をさらに含んでいてもよい。他の成分としては、特に制限されず、例えば、上記の透光性層Aで説明した、粒子や着色剤が挙げられる。また、例えば、公知の光学フィルム分野や、公知の光学用途の機能層分野で使用される各成分が挙げられる。具体的には、粒子、着色剤、位相差調整剤、波長分散調整剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、水素結合性溶媒、イオン性界面活性剤等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
基材層は、表面改質処理が施されていてもよい。表面改質処理の方法は、特に制限されないが、例えば、コロナ放電処理、火炎処理、酸化処理、プラズマ処理等が挙げられる。
基材層は、その母体(基礎)となる層またはフィルム等の片側または両側に、機能層を有するものであってもよい。より詳細には、基材層は、透光性層A側に(すなわち、透光性層Aと、基材層の母体(基礎)となる層またはフィルム等との間に)、または透光性層Aとは反対側に、機能層を有するものであってもよい。
基材層の膜厚は、特に制限されないが、10μm以上であることが好ましく、20μm以上であることがより好ましく、30μm以上であることがさらに好ましく、50μm以上であることが特に好ましい。これらの範囲であると、透光性層Aの保護効果、光学フィルムへの機械的物性の付与効果、光学フィルムのハンドリング適性等がより向上する。また、基材層が透光性層Bである場合、複数のパネルユニットで構成される表示面を有するディスプレイ装置における、各パネルユニット間のつなぎ目に由来する映像品位の低下抑制がより向上する。また、基材層の膜厚は、500μm以下であることが好ましく、200μm以下であることがより好ましく、100μm以下であることがさらに好ましく、80μm以下であることが特に好ましい。これらの範囲であると、基材層が透光性層である場合、複数のパネルユニットで構成される表示面を有するディスプレイ装置において、輝度がより向上する。
基材層としては、市販品を用いてもよい。市販品としては、特に制限されないが、基材層が透光性層Bである場合には、例えば、日本ゼオン株式会社製のゼオノア(登録商標)ZF16、東洋紡株式会社製のコスモシャイン(登録商標)A4300等が挙げられる。
本発明の一実施形態に係る光学フィルムは、透光性層Aおよび基材層以外の機能層、すなわち、上記の基材層の機能層以外の他の機能層をさらに有していてもよい。例えば、本発明の一実施形態に係る光学フィルムでは、必要に応じて、透光性層Aの片側または両側に、他の機能層をさらに有していてもよい。当該他の機能層の詳細もまた、上記の基材層の機能層の説明と同様である。
図1(A)~(C)は、各々、本発明の一実施形態で用いられるフィルムの構成例を表す。図1(A)は、透光性層A 1のみからなる単層フィルムを表す。また、図1(B)は、透光性層A 1と、透光性層B 3とが積層されてなる、積層フィルム 2を表す。図1(B)では、一方の最表面を透光性層A 1が構成し、他方の最表面を透光性層B 3が構成しており、透光性層A 1の表面上に、透光性層A 1と接するよう透光性層B 3が配置されている。例えば、透光性層Bが易接着層(図示せず)を有しており、透光性層A 1の表面上に、透光性層A 1と接するよう易接着層(図示せず)を有する透光性層B 3が配置されていることも好ましい。さらに、図1(C)は、透光性層A 1と、透光性層B 3とが積層された積層フィルム 2であって、さらに、透光性層B 3が、透光性層A 1側とは反対側の面を構成するハードコート層 4を有するものであるフィルムを表す。図(1)Cでは、一方の最表面を透光性層A 1が構成しており、透光性層A 1の表面上に、透光性層A 1と接するよう透光性層B 3が配置されている。例えば、透光性層Bが易接着層(図示せず)を有しており、透光性層A 1の表面上に、透光性層A 1と接するよう易接着層(図示せず)を有する透光性層B 3が配置されていることも好ましい。また、例えば、易接着層(図示せず)を有する透光性層B 3の易接着層(図示せず)上に、ハードコート層 4が形成されることも好ましい。なお、図1(C)において、3’は、透光性層B 3の母体(基礎)となる層またはフィルムを表す。
本発明の一実施形態に係る光学フィルムの製造方法は、特に制限されず、公知のフィルムの製造方法を使用することができる。例えば、塗布法、溶液流延法、溶融流延法、気相成膜法等が挙げられる。これらの中でも、1)透光性層A形成用塗布液を得る、塗布液調製工程と、2)得られた透光性層A形成用塗布液を、支持体の表面に付与する、塗膜形成工程と、3)付与された透光性層A形成用塗布液の塗膜から溶媒を除去して、透光性層Aを形成する、乾燥工程とを有する方法が好ましい。
本工程では、上記の透光性層Aで説明した粒子と、上記の透光性層Aで説明した着色剤と、溶媒とを含む透光性層A形成用塗布液を調製する。透光性層A形成用塗布液には、必要に応じて、ベース材料(例えば、樹脂)、またはその他の成分をさらに含有させてもよい。
本工程では、得られた透光性層A形成用塗布液を、支持体の表面に付与する。具体的には、得られた透光性層A形成用塗布液を、支持体の表面に塗布する。
本工程では、支持体に付与された透光性層A形成用塗布液の塗膜から溶媒を除去して、透光性層Aを形成する。具体的には、支持体に付与された透光性層A形成用塗布液の塗膜を乾燥させる。
本発明の一実施形態に係る光学フィルムは、帯状であってもよい。したがって、光学フィルムの製造方法は、4)帯状の光学フィルムを、ロール状に巻き取り、ロール体とする、巻き取り工程をさらに含んでいてもよい。
本発明の一実施形態に係る光学フィルムは、特に制限されないが、例えば、図2に示される製造装置によって製造することができる。
本発明の一実施形態に係る光学フィルムは、複数のパネルユニットで構成される表示面を有するディスプレイ装置に用いられる。本発明の一実施形態に係る光学フィルムは、特に制限されないが、例えば、以下のパネルユニットやディスプレイ装置の詳細な説明で挙げたものに好ましく適用することができる。
上記の光学フィルムが適用されるパネルユニットおよびこれを含むディスプレイ装置は、特に制限されないが、自発光型のパネルユニットおよびこれより構成される表示面を有するディスプレイ装置であることが好ましい。
[フィルム1(積層フィルム)]
(粒子分散液の調製)
10質量部のシリカ粒子(日本アエロジル株式会社製 R972V)と、90質量部のエタノールとをディゾルバーで30分間撹拌混合した後、高圧分散機であるマントンゴーリンを用いて分散させて、分散液を調製した。得られた分散液に、65質量部のジクロロメタンを撹拌しながら投入し、ディゾルバーで30分間撹拌混合して、希釈した。得られた溶液をアドバンテック東洋株式会社製ポリプロピレンワインドカートリッジフィルターTCW-PPS-1Nで濾過して、粒子分散液を得た。
10質量部のカーボンブラック(CB)(三菱ケミカル株式会社製 #950)と、90質量部のメチルエチルケトン(MEK)とをディゾルバーで30分間撹拌混合した後、超音波分散機を用いて30分間分散させて、分散液を調製した。得られた分散液をアドバンテック東洋株式会社製ポリプロピレンワインドカートリッジフィルターTCW-PPS-1Nで濾過して、顔料分散液を得た。
まず、加圧溶解タンクにジクロロメタンを添加した。次いで、シクロオレフィン樹脂(COP、重量平均分子量14万、極性基(カルボキシ基)を有するシクロオレフィン樹脂、JSR株式会社製 アートン(ARTON)(登録商標)G7810)を撹拌しながら投入した。次いで、上記調製した粒子分散液および顔料分散液を投入して、これを60℃に加熱して30分間撹拌し、シクロオレフィン樹脂を完全に溶解させて、透光性層A形成用塗布液を得た。
シクロオレフィン樹脂 100質量部
ジクロロメタン 890質量部
粒子分散液 5質量部
顔料分散液 6質量部。
透光性層Bとして、ゼオノア(登録商標)ZF16 (日本ゼオン株式会社製 厚み100μm)を準備した。この透光性層B上に、上記得られた透光性層A形成用塗布液を、バックコート法によりダイを用いて塗布した。その後、乾燥速度0.002kg/hr・m2、透光性層B側から当てる熱風と、透光性層A形成用塗布液の塗膜側から当てる熱風の温度とが130℃の条件で乾燥させて、厚み10μmの透光性層Aを形成し、積層フィルムであるフィルム1を得た。なお、透光性層A中のシリカ粒子の平均二次粒子径は、200nmであり、顔料の平均二次粒子径は、300nmであった。
フィルム1の製造において、透光性層Bをポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)(東洋紡株式会社製 コスモシャイン(登録商標)A4300、厚み50μm)へと変更した以外は同様にして、積層フィルムであるフィルム2を得た。
フィルム1の製造において、透光性層Aのカーボンブラックの添加量が、シクロオレフィン樹脂100質量部に対して0.55質量部になるよう、顔料分散液の添加量を変更した以外は同様にして、積層フィルムであるフィルム3を得た。
フィルム1の製造において、透光性層Aのカーボンブラックの添加量が、シクロオレフィン樹脂100質量部に対して0.55質量部になるよう、顔料分散液の添加量を変更し、透光性層Bをポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)(東洋紡株式会社製 コスモシャイン(登録商標)A4300、厚み50μm)へと変更した以外は同様にして、積層フィルムであるフィルム4を得た。
フィルム1の製造において、透光性層Aのカーボンブラックの添加量が、シクロオレフィン樹脂100質量部に対して0.50質量部になるよう、顔料分散液の添加量を変更し、透光性層Bをポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)(東洋紡株式会社製 コスモシャイン(登録商標)A4300、厚み50μm)へと変更した以外は同様にして、積層フィルムであるフィルム5を得た。
フィルム1の製造において、透光性層Aのカーボンブラックの添加量が、シクロオレフィン樹脂100質量部に対して0.50質量部になるよう、顔料分散液の添加量を変更した以外は同様にして、積層フィルムであるフィルム6を得た。
フィルム1の製造において、透光性層Aのカーボンブラックの添加量が、シクロオレフィン樹脂100質量部に対して0.55質量部になるよう、顔料分散液の添加量を変更した以外は同様にして、透光性層Aおよび透光性層Bを含む積層フィルムを得た。次いで、得られた積層フィルムから透光性層Bを剥離して透光性層Aのみとすることで、単層フィルムであるフィルム7を得た。
フィルム1の製造において、透光性層Aの製造時に粒子分散液を添加せず、透光性層Aのカーボンブラックの添加量が、シクロオレフィン樹脂100質量部に対して0.55質量部になるよう、顔料分散液の添加量を変更し、透光性層Bをポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)(東洋紡株式会社製 コスモシャイン(登録商標)A4300、厚み50μm)へと変更した以外は同様にして、積層フィルムであるフィルム8を得た。
フィルム1の製造において、透光性層Aの製造時に粒子分散液を添加せず、透光性層Aのカーボンブラックの添加量が、シクロオレフィン樹脂100質量部に対して0.55質量部になるよう、顔料分散液の添加量を変更した以外は同様にして、透光性層Aおよび透光性層Bを含む積層フィルムを得た。次いで、得られた積層フィルムから透光性層Bを剥離して透光性層Aのみとすることで、単層フィルムであるフィルム9を得た。
フィルム1の製造において、透光性層Aのカーボンブラックの添加量が、シクロオレフィン樹脂100質量部に対して0.65質量部になるよう、顔料分散液の添加量を変更した以外は同様にして、積層フィルムであるフィルム10を得た。
フィルム1の製造において、透光性層Aの製造時に顔料分散液を添加しなかった以外は同様にして、積層フィルムであるフィルム11を得た。
[透光性層Aおよび透光性層Bの全光線透過率]
積層フィルムであるフィルム1~6、8、10および11については、透光性層Bを剥離して、透光性層Aのみの状態で、単層フィルムであるフィルム7および9は、そのままの状態で(すなわち、透光性層Aのみの状態で)、全光線透過率(%)を評価した。これらの結果を下記表1に示す。
積層フィルムであるフィルム1~6、8、10および11について、透光性層A側から測定したヘイズ値 Hz(A-B)(%)と、透光性層B側から測定したヘイズ値 Hz(B-A)(%)とを評価した。ヘイズ値は、ヘーズメーター(NDH4000、日本電色工業株式会社製)を用いて、JIS K 7136:2000に従い測定した。Hz(A-B)(%)と、Hz(B-A)(%)とのいずれが大きな値となるかについて、下記表1に示す。
[パネルユニットおよびディスプレイ装置の製造]
縦40cm、横40cmの大きさの外形を有する、縦横2mmのピッチのLED素子を含むLEDモジュールの、LED素子の樹脂カバーを含む表面上に、感圧接着剤から構成される接着層を貼合した。次いで、LEDモジュールの、LED素子の上記の表面上に、上記得られたフィルムを当該接着層を介して貼合して、パネルユニットを得た。ここで、フィルムが積層フィルムである場合には、積層フィルムの透光性層A側と、LED素子の上記の表面とが互いに向き合うような配置として貼合した。そして、得られたパネルユニットを横並びに2個連結させて独立モジュール型のディスプレイ装置を得た。
上記得られた独立モジュール型のディスプレイ装置について、サイバネットシステム株式会社製 ProMetric Color 1600を用いて、輝度(cd/m2)を測定し、パネルユニットの輝度平均値、および輝度均斉度の評価を行った。ここで、輝度均斉度は、パネル間のシームレス性が高いほどその値は小さくなる。これより、輝度均斉度は、複数のパネルユニットで構成される表示面を有するディスプレイ装置における、各パネルユニット間のつなぎ目に由来する映像品位の低下抑制効果の指標となりうる。輝度平均値、および輝度均斉度は、それぞれ以下の式を用いて算出することができる。下記式において、平均均斉度をLuとし、また平均輝度をLaとして表す。
L2:隣接する2つのパネルユニット間の中心と、中心から上下に10cmの位置の点との3点の輝度の平均値。
A:輝度平均値が1000(cd/m2)以上、
B:輝度平均値が500(cd/m2)以上1000(cd/m2)未満、
C:輝度平均値が200(cd/m2)以上500(cd/m2)未満、
D:輝度平均値が200(cd/m2)未満。
A:輝度均斉度が6以下、
B:輝度均斉度が6超12以下、
C:輝度均斉度が12超18以下、
D:輝度均斉度が18超。
2 積層フィルム
3 透光性層B
3’ 透光性層Bの母体(基礎)となる層またはフィルム
4 ハードコート層
10 パネルユニット
11 LEDモジュール
12 接着層
20 独立モジュール型のディスプレイ装置
100 積層体(積層フィルム)
110 支持体(例えば、透光性層B等の基材層)
200 製造装置
201 支持体(例えば、透光性層B等の基材層)のロール体
210 供給部
220 塗布部
221 バックアップロール
222 塗布ヘッド
223 減圧室
230 乾燥部
231 乾燥室
232 乾燥用気体の導入口
233 排出口
240 冷却部
241 冷却室
242 冷却風入口
243 冷却風出口
250 巻き取り部
251 積層体(積層フィルム)のロール体
a、b、c、d 搬送ロール。
Claims (18)
- 発光モジュールと、
粒子および着色剤を含み、全光線透過率が10%以上30%以下である、透光性層を含み、かつ、前記発光モジュールよりも表示面側に配置される、光学フィルムと、
を有する、
複数のパネルユニットで構成される表示面を有するディスプレイ装置に用いられる、パネルユニット。 - 前記透光性層は、樹脂フィルムである、請求項1に記載のパネルユニット。
- 前記透光性層の全光線透過率が15%以上25%以下である、請求項1または2に記載のパネルユニット。
- 前記粒子は、無機酸化物粒子である、請求項1~3のいずれか1項に記載のパネルユニット。
- 前記着色剤は、顔料である、請求項1~4のいずれか1項に記載のパネルユニット。
- 前記透光性層は、透光性層Aであり、
前記光学フィルムは、基材層をさらに含む、
請求項1~5のいずれか1項に記載のパネルユニット。 - 前記基材層は、樹脂フィルムである、請求項6に記載のパネルユニット。
- 前記基材層は、透光性層Bであり、
前記透光性層A上に、前記透光性層Bが配置されており、
前記透光性層Aと、前記透光性層Bとは、1つの透光性層Aと、1つの透光性層Bとの積層体のヘイズを測定した際に、前記透光性層A側から光を入射させたときの値Hz(A-B)(%)と、前記透光性層B側から光を入射させたときの値Hz(B-A)(%)とが、Hz(A-B)<Hz(B-A)となる関係を満たす、
請求項6または7に記載のパネルユニット。 - 前記透光性層Aよりも前記表示面側に前記基材層が配置されている、請求項6~8のいずれか1項に記載のパネルユニット。
- 前記発光モジュールは、LED素子を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載のパネルユニット。
- 前記LED素子は、LED発光チップと、前記LED発光チップを被覆する樹脂カバーとを有し、
前記LED素子の幅(W)および奥行き(D)は、いずれも300μm以下であり、前記LED素子の高さ(H)は、200μm以下であり、
個々の前記LED素子の配置間隔は、0.03mm以上100mm以下である、請求項10に記載のパネルユニット。 - 請求項1~11のいずれか1項に記載のパネルユニットの複数個で構成される表示面を有する、ディスプレイ装置。
- 粒子および着色剤を含み、全光線透過率が10%以上30%以下である、透光性層Aと、
基材層と、
を含み、
前記基材層は、透光性層Bであり、
前記透光性層A上に、前記透光性層Bが配置されており、
前記透光性層Aと、前記透光性層Bとは、1つの透光性層Aと、1つの透光性層Bとの積層体のヘイズを測定した際に、前記透光性層A側から光を入射させたときの値Hz(A-B)(%)と、前記透光性層B側から光を入射させたときの値Hz(B-A)(%)とが、Hz(A-B)<Hz(B-A)となる関係を満たす、
複数のパネルユニットで構成される表示面を有するディスプレイ装置に用いられる、光学フィルム。 - 前記透光性層Aは、樹脂フィルムである、請求項13に記載の光学フィルム。
- 前記透光性層Aの全光線透過率が15%以上25%以下である、請求項13または14に記載の光学フィルム。
- 前記粒子は、無機酸化物粒子である、請求項13~15のいずれか1項に記載の光学フィルム。
- 前記着色剤は、顔料である、請求項13~16のいずれか1項に記載の光学フィルム。
- 前記基材層は、樹脂フィルムである、請求項13~17のいずれか1項に記載の光学フィルム。
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