JPH11174206A - 保護フィルター - Google Patents

保護フィルター

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JPH11174206A
JPH11174206A JP9346230A JP34623097A JPH11174206A JP H11174206 A JPH11174206 A JP H11174206A JP 9346230 A JP9346230 A JP 9346230A JP 34623097 A JP34623097 A JP 34623097A JP H11174206 A JPH11174206 A JP H11174206A
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JP
Japan
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transparent film
film
transparent
reflection
image
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JP9346230A
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English (en)
Inventor
Naoki Azuma
直樹 東
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透過率が高く、画面への写り込みと外光反射
の両方を低減し、表面及び内部を保護するというすべて
を満たした保護フィルターを提供する。 【解決手段】 透明樹脂シート(例えば、アクリル樹脂
シート等)の片面に、片面を緻密な凹凸形状にして、平
均粗さが0.5〜2.5μm、かつ、ヘーズが5〜15
%の透明フィルム1を張り合わせ、もう一方の片面に含
フッ素化合物を含む反射防止を施した透明フィルム2を
張り合わせた保護フィルター。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、装飾用ディスプレ
イ、ディスプレイ、特にブラウン管、液晶ディスプレイ
等の受光型表示装置、プラズマディスプレイの内部のガ
ラス基板を保護するフィルターに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、公共の場にディスプレイが登場す
る機会が増加している。その用途としては、宣伝、案
内、情報サービス等に利用されている。更に、画面をタ
ッチさせて、情報を取り出す、画面タッチ型のディスプ
レイが大きく普及している。これらは、公共の場に設置
されるので、どの場から見ても見やすくする必要があ
る。このためにどの場からも見やすくするために、太陽
光や、街灯の画面への写り込みや反射光を低減するため
の外光反射防止が考えられる。
【0003】この外光反射防止には2つの方法があり、
特開平3−255402号公報、特公昭63−4923
1号公報、特開平2−280101号公報、特開平3−
90345号公報等に開示の様に、画面の表面に、
(1)緻密な凹凸を設けて外光を乱反射させる方法と、
(2)屈折率の異なる物質を多層に設けることで干渉に
より、外光反射を低減させる方法であった。
【0004】(1)の方法では、写り込みは少なくなる
が、外光反射量は低減しないので、画面が白っぽくなり
画質が低下していた。また、凹凸状況に応じて画像がぼ
やけてしまい画像がはっきりしなかった。また、中心線
平均粗さで0.015〜0.75μmとするもの(特開
昭59−114501号公報)、表面十点平均粗さとし
て0.1〜2μmとするもの(特開昭59−11660
1号公報)、凹凸の平均間隔が5〜20μmで光沢保持
率が25〜90%、曇価が5%以下とするもの(特開昭
61−230125号公報)により、様々な凹凸形状が
規定されているが、画像の精度と防眩効果は上記の文献
の記載だけでは不十分である。とくにCRTやLCDに
距離を離して設置した場合問題とはならないが、近年、
奥行きは薄型が望まれているため、CRTやLCD画面
に5mm以内の間隔でフィルターを設置した場合、画素
のドットと画面とフィルターの間隔との関係から生じる
モアレや、拡散ムラによる色ムラや、部分的なドットの
浮き出しにより、画像が悪くなる。
【0005】(2)の方法では、外光反射量は低減して
も完全に低減することが出来ないので、写り込みが生じ
て画面が見にくかった。これまでは、ディスプレイでは
ブラウン管や、液晶ディスプレイのガラス基板に直接こ
れらの処理をして外光反射を低減していたが、しかし、
直接処理したのでは、ブラウン管や、液晶ディスプレイ
のガラス基板表面が痛むとその装置全体の寿命となり、
外的破損から保護することが出来ない。また、これらは
いずれも片面しか処理できないため、裏面からの反射の
影響が残っているために画面の写り込みや反射光を低減
するには不十分であった。また、公共使用のために、人
の手や砂埃等の環境的要因により壊れ易いので外的要因
からの破損を防ぐために、内部、特にディスプレイ画面
を保護しなければならない。
【0006】また、樹脂シートやガラスに直接設けた場
合、外的から力が加わった場合、フィルターが飛散して
しまい、公共に設置するフィルターとしては、安全性に
問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、画面への写
り込みと外光反射の両方を低減し、ディスプレイのブラ
ウン管やガラス基板を保護する保護フィルターを提供す
ることを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は、ディスプレ
イの表面及び内部を保護するフィルターとして、透明樹
脂シートの観測者側にのみ表面が緻密な凹凸により表面
十点粗さが0.5〜2.5μmとし、ヘーズが5%より
大きく15%以下の透明フィルムを設け、太陽光や街
灯、蛍光灯等の写り込みを防ぐと同時に、もう一方の片
面側にフッ素系樹脂共重合体を含む反射防止を施したフ
ィルムを設けることで、外光反射を低下せしめ、外光反
射と写り込みの両方を防ぐことが出来、また、本来の目
的であるディスプレーの内部を保護し、かつ、フィルタ
ーが割れても飛散する危険性のない保護フィルターが出
来ることを見いだし、本発明をなすに至った。
【0009】すなわち、本発明は以下の通りである。 1)透明樹脂シートの片面に、片面を緻密な凹凸形状に
して、JIS−B−0601に基づき測定した表面十点
平均粗さが0.5〜2.5μm、かつ、JIS−K−7
105に基づき測定したヘーズが5%より大きく15%
以下の透明フィルム1を張り合わせ、もう一方の片面に
含フッ素化合物を含む反射防止を施した透明フィルム2
を張り合わせてなることを特徴とする保護フィルター。
【0010】2)透明フィルム1の表面に、含フッ素化
合物を含む層を設けてなることを特徴とする上記1記載
の保護フィルター。以下、本発明を詳細に説明する。本
発明で用いる透明樹脂シートは、原料として、アクリル
樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート、スチレン−ア
クリル共重合樹脂等を用いることが出来る。また、これ
ら透明樹脂シートは製造過程において、紫外線吸収剤や
酸化防止剤、着色剤等の添加剤を添加しても良い。ま
た、シートの成形方法は、特に限定されるものではない
が、プレス成形や、圧延成形、また、Tダイによる押出
シート成形等により容易に得られる。その厚みは特に限
定されることはないが、0.2〜10mmが好ましく、
更に好ましくは、0.5mm〜5mmが軽量かつ剛性が
あり、衝撃性もあって好ましい。また、必要に応じ、色
素や顔料等を添加して着色した透明樹脂シートであって
も良い。
【0011】本発明において、透明フィルム1及び透明
フィルム2に用いられる基材の透明フィルムは特に限定
されることなく、ポリエチレンテレフタレート(以下、
PETという)フィルムやトリアセチルセルロース(以
下、TACという)フィルム、アクリルフィルム等が用
いられる。また、透明フィルム1と透明フィルム2に用
いられる基材の透明フィルムは同じでも良いし、また、
異なっていても良い。好ましくは、同じ透明フィルムを
使用するのが良い。
【0012】本発明における透明フィルム1及び2は、
透明樹脂シートの飛散防止を目的することから、その引
っ張り強度は、透明フィルム1、2の材質が、JIS−
K−7113に基づき測定して、400kg/cm2
上であることが好ましい。400kg/cm2より小さ
いと、この材質を用いたフィルムを透明樹脂シートに張
り合わせてフィルターを作成した場合、衝撃を受けたと
き、透明樹脂シートが割れてフィルムが引っ張られたと
き、フィルムが破けてフィルターの破片が飛び散る場合
がある。具体的には、樹脂シートのマスキングに使われ
る低密度ポリエチレンや高密度ポリエチレンは引っ張り
強度が約220kg/cm2であり、このようなフィル
ムをラミネートした場合、シートが割れたときの破片の
飛散は必ずしも十分には防ぐことが出来ない。
【0013】本発明で用いられる透明フィルム1の表面
に微細な凹凸形状を設ける方法としては、サンドブラス
トにより表面を緻密な凹凸を付ける方法でも良いが、性
能の安定性には、好ましくは、透明フィルム1に石英製
ビーズや、酸化シリカビーズ、酸窒化チタン微粒子、樹
脂微粒子等の微粒子を混入した塗料を塗布して微細な凹
凸形状を設けることである。用いる微粒子としては平均
粒子径が0.01〜1μmのものを用いるのが好まし
い。また、塗料や透明インキに4〜20wt%添加する
ことが好ましい。塗料や透明インキもアクリル系、ウレ
タン系、エポキシ系等、特に限定することなく一般的な
ものが用いられる。塗布方法としては、スクリーン印刷
やディッピング、ロールコート、スプレーコート、スピ
ンコート、グラビアコート等が用いられる。
【0014】本発明において、微細な凹凸形状にしたと
きの微細な凹凸形状とは、JIS−B−0601の解説
に記載されている粗さの測定方法に基づき測定して、表
面十点平均粗さが0.5〜2.5μmである。0.5μ
mより小さいと、外光による正反射を充分に押さえるこ
とが出来ず、2.5μmより大きくなると外観の凹凸形
状が目立ち、外観が良くなく好ましくない。更に好まし
くは1.0〜2.0μmである。
【0015】本発明における透明フィルム1は、上記の
凹凸形状で、かつ、ヘーズが5%より大きく15%以下
である必要がある。ヘーズが5%より小さいと、写り込
みが生じ良くない。また、画面に近づけたとき、画像の
画素(ドット)が浮かび上がり、また、ドットが強調さ
れる部分にムラが生じ、その結果、色ムラが画面に生じ
て好ましくない。ヘーズが15%より大きいと、画像が
ぼやけるため、画質が低下して良くない。更に好ましく
は7〜15である。
【0016】本発明において、含フッ素系化合物を含む
反射防止を施した透明フィルム2は、特開平2−198
01号公報、特開平2−29329号公報、特開昭63
−238111号公報、特開昭63−238115号公
報、平8−48935号公報等に、その含フッ素化合物
を含む層の材料、及び、層の製法、反射防止層の製法が
記載されていて、これらを用いることが出来る。
【0017】例えば、含フッ素化合物として、加水分解
可能な含フッ素ケイ素化合物と加水分解可能な有機ケイ
素化合物の共重合組成物や、含フッ素脂肪環化合物の環
化重合組成物が用いられる。好ましくは、密着性の点か
らラジカル重合性モノマーとの共重合組成物や含フッ素
ジ(メタ)アクリル酸エステルと含フッ素(メタ)アク
リル酸エステル及び、フマル酸ジエステルとの共重合組
成物が用いられる。含フッ素化合物を含む層を形成する
方法としては、特に制限は無く、例えば、含フッ素重合
体をフッ素系溶剤に溶解して、ロールコート、スプレー
コート、スピンコート、グラビアコート等で塗布して、
溶剤を乾燥しても良い。また、含フッ素系モノマーをそ
れぞれ溶剤に溶解して、加熱や紫外線照射、電子線照射
により透明フィルム上で重合、膜形成を行っても良い。
【0018】本発明において、反射防止層の厚みと層の
数は、上記文献で知られている通り、含フッ素系化合物
を含む層の屈折率をNdとすると、層の厚みはdとする
とd=(2m−1)・550/(4・Nd)nmで表さ
れる。具体的には、70〜150nmが好ましく、特に
好ましくは、90〜110nmである。さらに、含フッ
素系化合物を含む層の透明フィルム側に透明フィルムよ
り屈折率の高い層を設けて2層にしても良い。またこれ
を1単位として、繰り返して多層としても良い。この屈
折率の高い層が好ましい。生産上から反射防止層として
は1層もしくは2層が好ましい。透明フィルムより屈折
率の高い層の素材としては、酸化インジウム、酸化錫、
酸化チタン等の無機酸化物やこれらに可塑剤やバインダ
ー樹脂を用いたもの等が挙げられる。
【0019】また、本発明において、透明フィルム2の
透明フィルムと反射防止層との密着を上げるために、透
明フィルムの表面を活性処理したり、シラン系化合物や
シラン系カップリング剤を透明フィルム表面に設けた
り、反射防止層の層に添加しても良い。本発明におい
て、透明性フィルム1の表面に含フッ素化合物を含む層
を設けると、反射率が低下するほか、透過率が驚くべき
ほど向上するので特に好ましい。用いる含フッ素系化合
物及び層の形成については、前記透明性フィルム2で用
いた含フッ素化合物及び層の形成が用いられる。
【0020】本発明で用いる粘着剤は特に限定されず、
アクリル系、エチレン−酢酸ビニル系等の粘着剤が用い
られる。透明フィルム1及び2を透明樹脂シートに張り
合わせる方法としては、特に限定はないが、生産性の点
から好ましくは、透明樹脂シートの生産中に、透明フィ
ルム1と2をそれぞれ任意に上側と下側に設置して、張
り合わせる方法が連続生産出来るので良い。
【0021】本発明において、反射防止効果は、5°分
光反射率で視感に強く感じる550〜600nmの反射
率が6%以下であることが好ましい。特に好ましくは4
%以下である。本発明の保護フィルターは、保護する物
体にもよるが、ブラウン管や液晶ディスプレイ等のディ
スプレイに対して、1cm以内の距離に設置されるの
で、1cm以上離して保護する物体がぼやけないことが
好ましい。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、実施例と比較例を挙げ更に
詳細に説明する。なお、評価する測定方法は下記の通り
である。 〔表面十点平均粗さの測定〕JIS−B−0601に基
づき、5×5cm角のフィルムの表面粗さ計(東京精密
製、サーフコム575A)を用いて表面十点粗さを測定
した。
【0023】〔ヘーズの測定〕JIS−K−7105に
基づき、5×5cm角のフィルムをヘーズメーター(日
本電色工業製、DP−1001P)でヘーズを測定し
た。 〔透明フィルムの材質の引っ張り強度の測定〕JIS−
K−7113に基づき、透明フィルムの材質の引っ張り
強度を測定した。
【0024】〔5°反射率の測定〕分光光度計(日立
製、UV−330)を用いて400〜800nmの5°
反射率を測定した。アルミミラーを基準とし、5×5c
mの入射光5°受光5°の分光反射率を測定した。 〔透過率の測定〕分光光度計(日立製、UV−330)
を用いて400〜800nmの分光透過率を測定した。
空気の透過率を基準として、5×5cmの分光透過率を
測定した。
【0025】〔写り込みの測定〕30Wの蛍光灯を20
×20cm角のサンプルに対し、60°の角度で5mの
位置からサンプルを照らし、そのサンプルと蛍光灯を結
ぶ線と、サンプル面の法線を含む面内で、サンプルと蛍
光灯を結ぶ線から更に30°線上サンプルから1mの位
置でサンプルを見て、蛍光灯の写り込んだ部分に蛍光灯
のイメージが見えるかどうかを測定した。
【0026】〔画像のぼやけの測定〕線幅200μm、
ピッチ0.3mmのストライプ50本の絵の前に10×
10cm角のサンプルをかざし、線が離れて見えるかど
うかを測定した。 〔画像の観察〕パソコン用17inchCRTモニター
(DELL製)の反射防止処理を落とし、その画面より
5mm離してサンプルを設置し、画像の色ムラやドット
の浮かび上がりを観察した。
【0027】〔衝撃による割れた破片の飛散の試験〕3
0cm角のサンプルの四辺を固定し、水平に置き、1m
上空に離れたところから重さ1kgの鉄球を落とし、飛
散状況を観察した。
【0028】
【実施例1】(透明フィルム1の作成)透明アクリル系
塗料(関西ペイント製、アクリッククリアー)に微粒子
として、平均粒径が0.03nmの酸化チタンを7wt
%混合した溶液をスプレーコートで、幅30cmの連続
した引っ張り強度800kg/m2のTACフィルムの
片面に連続的に塗布し、50℃で過熱乾燥して透明フィ
ルムを作成した。このフィルムの表面十点粗さは1.6
4μm、ヘーズは10.2%であった。
【0029】(透明フィルム2の作成)テトラエトキシ
シラン20wt%溶解したエタノール溶液に、1%塩酸
水溶液をテトラエトキシシランの90wt%の量を徐々
に添加して得た加水分解溶液に、エタノール分散ITO
ゾル液(ITO濃度2wt%、平均粒径0.080μ
m)を加えた。この溶液を、グラビアコーターで約10
0nmの膜を幅30cm厚み90μmの連続したTAC
フィルムの片面に連続的に塗布し、40℃で過熱乾燥し
た。その後、ジアクリル酸−2、2、3、3、4、4、
5、5、6、6、7、7、8、8、9、9、9−ヘプタ
デカフルオロノニルエチレングリコール10wt%、ポ
リ(アクリル酸−3,3,4,4,5,5,6,6,
7,7,8,8,9,9,10、10、10−ヘプタデ
カフルオロデシル)1wt%、トリフルオロメチルベン
ゼン89wt%を混合し、この溶液を、グラビアコータ
ーでTACフィルムの片面に連続的に約100nmの厚
みで塗布し、加速器電圧125kV、ビーム電流35m
Aで吸収線量30Mradの電子線を照射、重合硬化し
て反射防止を施した透明フィルム2を作成した。このフ
ィルムのヘーズは0.3%であった。
【0030】透明フィルム1と2の共にもう片面側にア
クリル系の粘着層38μmを設けた。アクリル樹脂(商
標;デルペット70H、旭化成工業製)をベント付き押
出機(スクリュー径50mmφ、L/D=32、単軸)
フィードブロックダイ、及びポリッシングロール3本か
ら成るユニットを用いて押出シート成形を行い、ポリッ
シングロールのクリアランスを調整してシートの幅30
mm、長さ400mm、厚み2mmの透明樹脂シートを
作成した。
【0031】ポリッシングロールと引き取りロールの間
で透明フィルム1を上面とし、透明フィルム2を下面と
して透明樹脂シートの作成中に張り合わせを行い保護フ
ィルターを得た。この透明フィルム2面を入射側にして
測定した保護フィルタ−の5°分光反射率は、図1のよ
うに、人間が強く感じる550〜600nmで4%以下
と反射が低い。同じく透明フィルム2面を入射側にして
測定した保護フィルターの分光透過率を図2に示す。こ
のように、450〜650nmで70%以上と高い透過
率を示した。
【0032】また、透明フィルム1の面を観測者側にし
て外光の写り込みを観測したところ、赤い像は見られた
が、蛍光灯のイメージが見られなかった。画像のぼやけ
については、同じく透明フィルム1の面から見て1.3
cmまで線が離れて見ることが出来て、像のぼやけは見
られなかった。
【0033】
【実施例2】実施例1で用いた透明フィルム1の表面
に、実施例1の透明フィルム2と同じ含フッ素系化合物
を用いて、同様にして電子線照射を行い重合硬化して含
フッ素系化合物を含む層を100nmの厚みで設けた。
この透明フィルム1と実施例1の透明フィルム2を用
い、実施例1と同様に、アクリル樹脂シートの製造中に
張り合わせて保護フィルターを作成した。
【0034】この透明フィルム2面を入射側にして測定
した保護フィルタ−の5°の分光反射率は、図3のよう
に、550〜600nmで、実施例1に比べさらに反射
率は低下した。更に透過率は図4に示すとおり実施例1
に比べ、さらに透過率が向上した。また、透明フィルム
1の面を観測者側にして外光の写り込みを観測したとこ
ろ、赤い像は見られたが明るくなく、蛍光灯のイメージ
が見られなかった。画像のぼやけについては、同じく透
明フィルム1の面から見て1.5cmまで線が離れて見
ることが出来て像のぼやけは見られなかった。
【0035】画像の観察は、実施例1、2では画像もド
ットが浮かび上がることなく、また、色ムラを起こすこ
ともなかった。落球による飛散試験でも、実施例1、2
では、アクリル樹脂シートは落球により割れたが、とも
に透明フィルム1、2によりその破片が飛散することが
なかった。
【0036】
【比較例1】30cm角、厚み2mmのアクリル樹脂シ
ートのみの保護フィルターの5°分光反射率は図5の通
り8%以上であり、反射が強い。また、透過率は図6の
通り92%と高く、画像のぼやけは3cm以上離れても
線が離れて見えるが、外光の写り込みは蛍光灯がはっき
りと写り込みサンプルが見にくい。保護フィルターとし
て好ましくない。
【0037】
【比較例2】透明アクリル系塗料(関西ペイント製、ア
クリッククリアー)に微粒子として、平均粒径が0.0
3nmの酸化チタンを3wt%混合した溶液を、スプレ
ーコートで幅30cmの連続した引っ張り強度800k
g/m2のTACフィルムの片面に連続的に塗布し、5
0℃で加熱乾燥して透明フィルムを作成した。このフィ
ルムの表面十点粗さは1.83μm、ヘーズは4.8%
であった。このフィルムの塗布していない面を30cm
角、厚み2mmの透明なアクリル樹脂シートに実施例1
2と同様のアクリル系粘着層を介してラミネートして保
護フィルターを作成した。
【0038】この保護フィルターのフィルムを張り合わ
せた面の5°の分光反射率は、図7のように、550〜
600nmで、実施例1、2同様反射率は低下した。更
にフィルムを貼った面と逆面より入射した透過率は、図
8に示すとおり実施例1、2同様、透過率は高い。しか
し、フィルムの面を観測者側にして外光の写り込みを観
測したところ、蛍光灯のイメージが完全には消えていな
くて画像が見難く好ましくなかった。画像のぼやけにつ
いては、同じくフィルムの面から見て3.5cmまで線
が離れて見ることが出来て像のぼやけは見られなかっ
た。
【0039】画像の観察は、比較例1は画像に問題はな
いが、比較例2はドットが浮かび上がり、画像とは違う
緻密な模様が生じ、長時間CRT画面を見ることが出来
ない。また、赤のドットが大きく見える現象を示し好ま
しくなかった。落球による飛散試験は、比較例1は、ア
クリル樹脂シートは落球により割れ、その破片が周辺に
飛散し危険であった。比較例2はアクリル樹脂シートは
割れたが、飛散することがなく問題ない。
【0040】
【発明の効果】本発明の保護フィルターは、透過率が高
く、画面への写り込みと外光反射の両方を低減し、ディ
スプレイのブラウン管やガラス基板の表面及び内部を保
護するというすべてを満たしており、保護フィルターと
して優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の5°の分光反射率である。
【図2】本発明の実施例1の分光透過率である。
【図3】本発明の実施例2の5°の分光反射率である。
【図4】本発明の実施例2の分光透過率である。
【図5】本発明の比較例1の5°の分光反射率である。
【図6】本発明の比較例1の分光透過率である。
【図7】本発明の比較例2の5°の分光反射率である。
【図8】本発明の比較例2の分光透過率である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G02B 1/10 G02B 5/02 B 5/02 G09F 9/00 303A G09F 9/00 303 G02B 1/10 Z

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明樹脂シートの片面に、片面を緻密な
    凹凸形状にして、JIS−B−0601に基づき測定し
    た表面十点平均粗さが0.5〜2.5μm、かつ、JI
    S−K−7105に基づき測定したヘーズが5%より大
    きく15%以下の透明フィルム1を張り合わせ、もう一
    方の片面に含フッ素化合物を含む反射防止を施した透明
    フィルム2を張り合わせてなることを特徴とする保護フ
    ィルター。
  2. 【請求項2】 透明フィルム1の表面に、含フッ素化合
    物を含む層を設けてなることを特徴とする請求項1記載
    の保護フィルター。
JP9346230A 1997-12-16 1997-12-16 保護フィルター Pending JPH11174206A (ja)

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