JP2010020179A - 光学フィルムおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡便かつ連続生産が可能で生産性が高い光学フィルムおよびその製造方法を提供することを目的とする。また、この光学フィルムを用いたバックライトユニットを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の光学フィルム1は、可視光を透過する可視光高透過部11および可視光高透過部11より可視光透過率が低い可視光低透過部12からなる光透過率不均一層10と、光透過率不均一層10の可視光高透過部11の片面側に形成され、電離放射線を遮蔽すると共に可視光を透過する電離放射線遮蔽層20とを備える。
【選択図】図3
【解決手段】本発明の光学フィルム1は、可視光を透過する可視光高透過部11および可視光高透過部11より可視光透過率が低い可視光低透過部12からなる光透過率不均一層10と、光透過率不均一層10の可視光高透過部11の片面側に形成され、電離放射線を遮蔽すると共に可視光を透過する電離放射線遮蔽層20とを備える。
【選択図】図3
Description
本発明は、バックライト用輝度分布補正フィルムとして好適に使用される光学フィルムおよびその製造方法に関する。
光学フィルムとして、例えば、樹脂層中に気泡が所定のパターンで形成された光拡散性の発泡フィルムが知られている。そのような発泡フィルムの製造方法として、特許文献1には、放射線エネルギーの作用によって酸を発生する酸発生剤または塩基を発生する塩基発生剤と、酸または塩基と反応して低沸点揮発性物質を分解脱離する分解発泡性官能基を有する分解発泡性化合物とを含有する発泡性組成物をフィルムにした後、該フィルムに放射線エネルギーおよび熱エネルギーを付与して発泡させる方法が開示されている。
この製造方法においてフィルムに放射線エネルギーを付与する際には、フィルムの表面にフォトマスクを配置し、フォトマスクの上から電離放射線をフィルムに照射して露光する。
特開2006−124499号公報
この製造方法においてフィルムに放射線エネルギーを付与する際には、フィルムの表面にフォトマスクを配置し、フォトマスクの上から電離放射線をフィルムに照射して露光する。
ところで、フォトマスクを用いる特許文献1に記載の露光方法では、正確なパターンを形成するために、フォトマスクをフィルムの表面に真空密着させる必要がある。しかし、フォトマスクの真空密着は密着および脱着に時間を要するため、パターンを形成する工程の生産性が低かった。
また、フォトマスクの密着および脱着を、フィルムを移動させながら行うことは困難であるため、連続生産に適していなかった。
さらに、フォトマスクを用いる露光方法では、フォトマスクとフィルムとの間に異物が入り込むと、フォトマスクが浮いてしまい、露光欠陥を生じやすくなる。そのため、異物が入り込みにくいように、清浄な環境で露光させなければならず、簡便とはいえなかった。
本発明は、簡便かつ連続生産が可能で生産性が高い光学フィルムおよびその製造方法を提供することを目的とする。また、この光学フィルムを用いたバックライトユニットを提供することを目的とする。
また、フォトマスクの密着および脱着を、フィルムを移動させながら行うことは困難であるため、連続生産に適していなかった。
さらに、フォトマスクを用いる露光方法では、フォトマスクとフィルムとの間に異物が入り込むと、フォトマスクが浮いてしまい、露光欠陥を生じやすくなる。そのため、異物が入り込みにくいように、清浄な環境で露光させなければならず、簡便とはいえなかった。
本発明は、簡便かつ連続生産が可能で生産性が高い光学フィルムおよびその製造方法を提供することを目的とする。また、この光学フィルムを用いたバックライトユニットを提供することを目的とする。
本発明は、以下の態様を包含する。
[1] 可視光を透過する可視光高透過部および該可視光高透過部より可視光透過率が低い可視光低透過部からなる光透過率不均一層と、
該光透過率不均一層の可視光高透過部の片面側に形成され、電離放射線を遮蔽すると共に可視光を透過する電離放射線遮蔽層とを備えることを特徴とする光学フィルム。
[2] 可視光低透過部は気泡が多数形成した高発泡部であり、可視光高透過部は可視光低透過部より気泡の形成密度が小さい低発泡部または気泡が形成されていない無発泡部である[1]に記載の光学フィルム。
[3] バックライト用輝度分布補正フィルムとして用いられる[1]または[2]に記載の光学フィルム。
[4] 電離放射線の照射により可視光透過率が低下する感光性樹脂層の片面側に、電離放射線を遮蔽すると共に可視光を透過する電離放射線遮蔽成分を含む電離放射線遮蔽性インキを所定のパターンで印刷または塗布して、電離放射線遮蔽層を形成する工程と、
感光性樹脂層に、電離放射線遮蔽層が形成された側から電離放射線を照射する工程とを有することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
[5] 前記感光性樹脂層は、電離放射線の照射により発泡する発泡性組成物からなる[4]に記載の光学フィルムの製造方法。
[6] 光源と、該光源からの光出射側に配置された[1]〜[3]のいずれかに記載の光学フィルムとを具備することを特徴とするバックライトユニット。
[1] 可視光を透過する可視光高透過部および該可視光高透過部より可視光透過率が低い可視光低透過部からなる光透過率不均一層と、
該光透過率不均一層の可視光高透過部の片面側に形成され、電離放射線を遮蔽すると共に可視光を透過する電離放射線遮蔽層とを備えることを特徴とする光学フィルム。
[2] 可視光低透過部は気泡が多数形成した高発泡部であり、可視光高透過部は可視光低透過部より気泡の形成密度が小さい低発泡部または気泡が形成されていない無発泡部である[1]に記載の光学フィルム。
[3] バックライト用輝度分布補正フィルムとして用いられる[1]または[2]に記載の光学フィルム。
[4] 電離放射線の照射により可視光透過率が低下する感光性樹脂層の片面側に、電離放射線を遮蔽すると共に可視光を透過する電離放射線遮蔽成分を含む電離放射線遮蔽性インキを所定のパターンで印刷または塗布して、電離放射線遮蔽層を形成する工程と、
感光性樹脂層に、電離放射線遮蔽層が形成された側から電離放射線を照射する工程とを有することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
[5] 前記感光性樹脂層は、電離放射線の照射により発泡する発泡性組成物からなる[4]に記載の光学フィルムの製造方法。
[6] 光源と、該光源からの光出射側に配置された[1]〜[3]のいずれかに記載の光学フィルムとを具備することを特徴とするバックライトユニット。
本発明の光学フィルムは、簡便かつ連続生産が可能で生産性が高い。
本発明の光学フィルムの製造方法は、簡便かつ連続生産が可能で生産性が高い光学フィルムの製造方法である。
本発明のバックライトユニットによれば、均一な面発光が得られる。
本発明の光学フィルムの製造方法は、簡便かつ連続生産が可能で生産性が高い光学フィルムの製造方法である。
本発明のバックライトユニットによれば、均一な面発光が得られる。
<光学フィルム>
本発明の光学フィルムの一実施形態について説明する。
図1に、本実施形態の光学フィルムを示す。この光学フィルム1は、可視光を透過する可視光高透過性領域1aと、可視光高透過性領域1aより可視光透過率が低い可視光低透過性領域1bとを有している。ここで、可視光透過率は、JIS K7105に基づいて測定した可視光の全光線透過率である。
可視光高透過性領域1aと可視光低透過性領域1bは、交互にパターン状に形成されている。
本発明の光学フィルムの一実施形態について説明する。
図1に、本実施形態の光学フィルムを示す。この光学フィルム1は、可視光を透過する可視光高透過性領域1aと、可視光高透過性領域1aより可視光透過率が低い可視光低透過性領域1bとを有している。ここで、可視光透過率は、JIS K7105に基づいて測定した可視光の全光線透過率である。
可視光高透過性領域1aと可視光低透過性領域1bは、交互にパターン状に形成されている。
図2および図3に、光学フィルム1の可視光低透過性領域1bの一部を拡大した図を示す。図2および図3に示すように、光学フィルム1の可視光低透過性領域1bは、可視光高透過部11および可視光低透過部12からなる光透過率不均一層10と、光透過率不均一層10の可視光高透過部11の片面側に形成された電離放射線遮蔽層20と、光透過率不均一層10の電離放射線遮蔽層20と反対側の面に設けられた支持体30とを備えている。
本実施形態における光透過率不均一層10の可視光高透過部11および可視光低透過部12は、各々、帯状で交互にパターン状に形成されている。
可視光高透過部11は可視光を透過する部分であり、可視光低透過部12は可視光高透過部11より可視光透過率が低い部分である。ここでいう可視光透過率も、JIS K7105に基づいて測定した可視光の全光線透過率である。
可視光高透過部11においては、少なくとも一部の波長領域の可視光が透過すればよい。
可視光高透過部11は可視光を透過する部分であり、可視光低透過部12は可視光高透過部11より可視光透過率が低い部分である。ここでいう可視光透過率も、JIS K7105に基づいて測定した可視光の全光線透過率である。
可視光高透過部11においては、少なくとも一部の波長領域の可視光が透過すればよい。
本実施形態における可視光高透過部11は気泡が形成されていない無発泡部であり、可視光低透過部12は気泡12aが多数形成した高発泡部である。気泡12aは、可視光を拡散させる機能を有している。
気泡12aの直径は、光学フィルム1の光拡散性が高くなることから、20μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましい。また、気泡12aの直径は、気泡12aを容易に形成できることから、0.1μm以上であることが好ましい。
気泡12aの直径は、光学フィルム1の光拡散性が高くなることから、20μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましい。また、気泡12aの直径は、気泡12aを容易に形成できることから、0.1μm以上であることが好ましい。
可視光高透過性領域1aにおいても、可視光低透過性領域1bと同様に、可視光高透過部11および可視光低透過部12からなる光透過率不均一層10と、光透過率不均一層10の可視光高透過部11の片面側に形成された電離放射線遮蔽層20と、光透過率不均一層10の電離放射線遮蔽層20と反対側の面に設けられた支持体30とを備えている。
ただし、可視光高透過性領域1aでは、領域全体に対する可視光低透過部12の面積比率が、可視光低透過性領域1bの領域全体に対する可視光低透過部12の面積比率より小さくなっている。
ただし、可視光高透過性領域1aでは、領域全体に対する可視光低透過部12の面積比率が、可視光低透過性領域1bの領域全体に対する可視光低透過部12の面積比率より小さくなっている。
各領域で可視光低透過部12の面積比率を変化させるための可視光低透過部12のパターンは、可視光低透過部12の幅は一定で、単位面積当たりの可視光低透過部12の数が変化するFM階調と称されるパターンであってもよいし、単位面積当たりの可視光低透過部12の数は一定で幅が変化するAM階調と称されるパターンであってもよい。さらには、FM階調とAM階調が混合したパターンであってもよい。
本発明における電離放射線遮蔽層20は、電離放射線を吸収して遮蔽すると共に可視光を透過する層である。本発明における電離放射線とは、紫外線、電子線のことである。
電離放射線遮蔽層20は、少なくとも一部の波長領域の可視光が透過すればよい。ただし、電離放射線遮蔽層20が透過する可視光の波長領域は、可視光高透過部11が透過する可視光の波長領域に少なくとも一部が重なっており、少なくとも一部の波長領域の可視光が可視光高透過部11と電離放射線遮蔽層20の積層部分を透過できるようになっている。
電離放射線遮蔽層20は、後述する電離放射線遮蔽性インキから形成されている。また、電離放射線遮蔽層20には、必要に応じて、着色剤や光拡散性粒子などが含まれていても構わない。例えば、電離放射線遮蔽層20において、一部の波長領域の可視光を遮蔽したい場合には、その波長領域の可視光を吸収または反射させる着色剤等を含有させればよい。
電離放射線遮蔽層20は、少なくとも一部の波長領域の可視光が透過すればよい。ただし、電離放射線遮蔽層20が透過する可視光の波長領域は、可視光高透過部11が透過する可視光の波長領域に少なくとも一部が重なっており、少なくとも一部の波長領域の可視光が可視光高透過部11と電離放射線遮蔽層20の積層部分を透過できるようになっている。
電離放射線遮蔽層20は、後述する電離放射線遮蔽性インキから形成されている。また、電離放射線遮蔽層20には、必要に応じて、着色剤や光拡散性粒子などが含まれていても構わない。例えば、電離放射線遮蔽層20において、一部の波長領域の可視光を遮蔽したい場合には、その波長領域の可視光を吸収または反射させる着色剤等を含有させればよい。
電離放射線遮蔽層20の厚さは0.1〜15μmが好ましく、0.5〜15μmがより好ましい。電離放射線遮蔽層20の厚さが0.1μm以上であれば、充分に電離放射線を吸収でき、15μm以下であれば、可視光透過率の低下を充分に防止できる。
支持体30としては、例えば、ガラス基板、透明プラスチックシート等の可視光を透過する部材が用いられる。透明プラスチックシートを構成する透明樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル樹脂などが挙げられる。
また、支持体30には、可視光を透過する範囲で、着色剤が含まれていてもよいし、光拡散性粒子が均一に含まれていてもよい。
また、支持体30には、可視光を透過する範囲で、着色剤が含まれていてもよいし、光拡散性粒子が均一に含まれていてもよい。
支持体30は、少なくとも一部の波長領域の可視光が透過すればよい。ただし、支持体30が透過する可視光の波長領域は、可視光高透過部11および電離放射線遮蔽層20が透過する可視光の波長領域に少なくとも一部が重なっており、少なくとも一部の波長領域の可視光が可視光高透過部11と電離放射線遮蔽層20と支持体30の積層部分を透過できるようになっている。かつ、支持体30が透過する可視光の波長領域は、可視光低透過部12が透過する可視光の波長領域に少なくとも一部が重なっており、少なくとも一部の波長領域の可視光が可視光低透過部12と支持体30の積層部分を透過できるようになっている。
上記光学フィルム1は、後述するように、フォトマスクを使用しなくても、所定のパターンの可視光高透過部11および可視光低透過部12を形成できる。そのため、簡便かつ連続生産が可能で生産性が高い。
また、上記光学フィルム1は、液晶表示装置や看板照明等に備え付けられるバックライト用輝度分布補正フィルムとして好適に用いることができる。
また、上記光学フィルム1は、液晶表示装置や看板照明等に備え付けられるバックライト用輝度分布補正フィルムとして好適に用いることができる。
なお、本発明の光学フィルムは、上記実施形態に限定されない。
例えば、各領域における可視光高透過部11の形成パターンは、例えば、丸網点、角網点、チェーンドット、クロス、斜線の平行線などであってもよい。
可視光高透過性領域1aと可視光低透過性領域1bとは明確に分離していないグラデーションで形成されていてもよい。
例えば、各領域における可視光高透過部11の形成パターンは、例えば、丸網点、角網点、チェーンドット、クロス、斜線の平行線などであってもよい。
可視光高透過性領域1aと可視光低透過性領域1bとは明確に分離していないグラデーションで形成されていてもよい。
また、可視光高透過部11は、可視光低透過部12より気泡の形成密度が小さい低発泡部であってもよい。
電離放射線遮蔽層20は、紫外線吸収剤とアクリル樹脂等のバインダとを含有する電離放射線吸収性インキにより形成され、電離放射線により硬化せず、電離放射線を吸収する層であってもよい。紫外線吸収剤としては、例えば、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、またはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤などが挙げられる。さらに、サリチル酸系紫外線吸収剤としては、フェニルサリシレート、p−t−ブチルフェニルサリシレート、p−オクチルフェニルサリシレートなどが挙げられる。ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2,2′−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−5′−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。また、微粒子酸化チタン、微粒子酸化亜鉛等の無機紫外線吸収剤を用いてもよい。
また、電離放射線遮蔽層20は、例えば、モンモリロナイト等の電離放射線反射剤を含有する電離放射線反射性インキにより形成された、電離放射線を反射する層であってもよい。
電離放射線遮蔽層20は、紫外線吸収剤とアクリル樹脂等のバインダとを含有する電離放射線吸収性インキにより形成され、電離放射線により硬化せず、電離放射線を吸収する層であってもよい。紫外線吸収剤としては、例えば、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、またはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤などが挙げられる。さらに、サリチル酸系紫外線吸収剤としては、フェニルサリシレート、p−t−ブチルフェニルサリシレート、p−オクチルフェニルサリシレートなどが挙げられる。ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2,2′−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−5′−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。また、微粒子酸化チタン、微粒子酸化亜鉛等の無機紫外線吸収剤を用いてもよい。
また、電離放射線遮蔽層20は、例えば、モンモリロナイト等の電離放射線反射剤を含有する電離放射線反射性インキにより形成された、電離放射線を反射する層であってもよい。
また、本発明の光学フィルムにおいては、光透過率不均一層が、着色されて可視光の透過率が低くなっている可視光低透過部と、着色されていない又は可視光低透過部より薄く着色されている可視光高透過部とからなるものであってもよい。
また、本発明の光学フィルムは、図4に示すように、電離放射線遮蔽層20が、支持体30の光透過率不均一層10側の面の、可視光高透過部11に隣接する部分と反対側に設けられていてもよい。
<光学フィルムの製造方法>
上記光学フィルム1の製造方法の一実施形態について説明する。
本実施形態の光学フィルム1の製造方法では、まず、支持体30の片面に感光性樹脂層10aを形成する。
ここで、感光性樹脂層10aは、電離放射線の照射により可視光透過率が低下する層である。本実施形態では、電離放射線の照射により発泡して可視光透過率が低下する発泡性組成物からなる層である。
上記光学フィルム1の製造方法の一実施形態について説明する。
本実施形態の光学フィルム1の製造方法では、まず、支持体30の片面に感光性樹脂層10aを形成する。
ここで、感光性樹脂層10aは、電離放射線の照射により可視光透過率が低下する層である。本実施形態では、電離放射線の照射により発泡して可視光透過率が低下する発泡性組成物からなる層である。
感光性樹脂層10aの形成方法としては、例えば、支持体30の片面に発泡性組成物を含む液を塗布する方法、発泡性組成物を押出成形することにより発泡性組成物からなる層を形成し、その層を支持体30の片面に積層する方法などが挙げられる。塗布により形成される感光性樹脂層10aは薄いものとなり、押出成形により形成される感光性樹脂層10aは厚いものとなる。
上記発泡性組成物としては、例えば、(A)ジアゾ化合物等を含み、光の照射によって窒素等のガスを発生させて発泡する発泡性化合物(特開平5−72727号公報参照)が挙げられる。
また、発泡性組成物として、例えば、(B)ラジカル重合性の光重合性化合物と、加熱によりガスを発生する熱発泡性化合物を含み、電離放射線の照射および加熱の両方により発泡するもの(特許第3422384号公報参照)が挙げられる。
また、発泡性組成物として、(C)電離放射線の作用によって酸を発生する酸発生剤または塩基を発生する塩基発生剤と、酸または塩基と反応して一種類以上の低沸点揮発性物質を分解脱離する分解発泡性官能基を有する分解発泡性化合物とを含有し、電離放射線の照射、必要に応じて加熱により発泡する発泡性組成物(特開2004−2812号公報、特開2006−155937号公報参照)が挙げられる。
とりわけ、気泡12aの直径を容易に10μm以下にすることができ、かつ、気泡分布パターンを広範囲に精密制御できることから、(C)の発泡性組成物が好ましい。
また、発泡性組成物として、例えば、(B)ラジカル重合性の光重合性化合物と、加熱によりガスを発生する熱発泡性化合物を含み、電離放射線の照射および加熱の両方により発泡するもの(特許第3422384号公報参照)が挙げられる。
また、発泡性組成物として、(C)電離放射線の作用によって酸を発生する酸発生剤または塩基を発生する塩基発生剤と、酸または塩基と反応して一種類以上の低沸点揮発性物質を分解脱離する分解発泡性官能基を有する分解発泡性化合物とを含有し、電離放射線の照射、必要に応じて加熱により発泡する発泡性組成物(特開2004−2812号公報、特開2006−155937号公報参照)が挙げられる。
とりわけ、気泡12aの直径を容易に10μm以下にすることができ、かつ、気泡分布パターンを広範囲に精密制御できることから、(C)の発泡性組成物が好ましい。
次いで、図5に示すように、感光性樹脂層10aの支持体30とは反対側の面に電離放射線遮蔽性インキを、帯状に一定間隔でパターン状に印刷または塗布して、電離放射線遮蔽層20を形成する。
電離放射線遮蔽性インキは、電離放射線を遮蔽すると共に可視光を透過する電離放射線遮蔽成分を含む液である。本実施形態では、電離放射線遮蔽性インキとして電離放射線硬化性インキを用いる。電離放射線硬化性インキを用いることにより、電離放射線を吸収して硬化し、可視光を透過する電離放射線遮蔽層20を形成する。
電離放射線硬化性インキとしては、一般にハードコート層の形成に用いられる公知の硬化性インキを用いることができる。具体的には、有機溶剤中または水中に、紫外線硬化性アクリル成分、電子線硬化性アクリル成分、紫外線硬化性エポキシ成分、電子線硬化性エポキシ成分などが含まれるインキが挙げられる。
電離放射線硬化性インキは、印刷または塗布に適した粘度に調整しておくことが好ましい。粘度の調整方法としては、例えば、メジウムを添加して粘度を上げる方法、レデューサを添加して粘度を下げる方法などが挙げられる。
電離放射線硬化性インキとしては、一般にハードコート層の形成に用いられる公知の硬化性インキを用いることができる。具体的には、有機溶剤中または水中に、紫外線硬化性アクリル成分、電子線硬化性アクリル成分、紫外線硬化性エポキシ成分、電子線硬化性エポキシ成分などが含まれるインキが挙げられる。
電離放射線硬化性インキは、印刷または塗布に適した粘度に調整しておくことが好ましい。粘度の調整方法としては、例えば、メジウムを添加して粘度を上げる方法、レデューサを添加して粘度を下げる方法などが挙げられる。
電離放射線吸収性インキの印刷方法としては、例えば、オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、インキジェット印刷などが挙げられる。
塗布方法としては、例えば、スリットダイコーティング、ロールコーティング、スプレーコーティング、カーテンコーティングなどが挙げられる。
塗布方法としては、例えば、スリットダイコーティング、ロールコーティング、スプレーコーティング、カーテンコーティングなどが挙げられる。
次いで、図6に示すように、感光性樹脂層10aに、電離放射線遮蔽層20が形成された側から電離放射線を照射し、感光性樹脂層10aが前記(B)または(C)の発泡性組成物からなる場合には、その後、加熱する。
感光性樹脂層10aに照射する電離放射線は、感光性樹脂層10aを発泡させると共に電離放射線遮蔽成分により遮蔽される電離放射線である。例えば、感光性樹脂層10aが紫外線により発泡すると共に、電離放射線遮蔽成分が紫外線を吸収する場合には、感光性樹脂層10aに照射する電離放射線は紫外線である。
感光性樹脂層10aに照射する電離放射線は、感光性樹脂層10aを発泡させると共に電離放射線遮蔽成分により遮蔽される電離放射線である。例えば、感光性樹脂層10aが紫外線により発泡すると共に、電離放射線遮蔽成分が紫外線を吸収する場合には、感光性樹脂層10aに照射する電離放射線は紫外線である。
このとき、電離放射線遮蔽層20はフォトマスクと同様の役割を果たす。すなわち、電離放射線の照射により、感光性樹脂層10aの電離放射線遮蔽層20で被覆されていない部分に電離放射線が入射する。そして、感光性樹脂層10aの電離放射線が入射した部分が感光して発泡する。これにより、高発泡部である可視光低透過部12を形成する。
また、電離放射線遮蔽層20では、照射した電離放射線を吸収する。本実施形態では、電離放射線硬化性インキを用いているため、電離放射線の吸収と共に電離放射線遮蔽層20が硬化する。電離放射線遮蔽層20によって電離放射線を吸収した結果、感光性樹脂層10aの電離放射線遮蔽層20で被覆されている部分には、電離放射線が到達しにくくなっている。その結果、電離放射線遮蔽層20で被覆されている部分は発泡が生じにくいため、無発泡部(ある程度の電離放射線が到達した場合には低発泡部)である可視光高透過部11になる。
このようにして、図1および図2に示す光学フィルム1が得られる。
また、電離放射線遮蔽層20では、照射した電離放射線を吸収する。本実施形態では、電離放射線硬化性インキを用いているため、電離放射線の吸収と共に電離放射線遮蔽層20が硬化する。電離放射線遮蔽層20によって電離放射線を吸収した結果、感光性樹脂層10aの電離放射線遮蔽層20で被覆されている部分には、電離放射線が到達しにくくなっている。その結果、電離放射線遮蔽層20で被覆されている部分は発泡が生じにくいため、無発泡部(ある程度の電離放射線が到達した場合には低発泡部)である可視光高透過部11になる。
このようにして、図1および図2に示す光学フィルム1が得られる。
以上説明した光学フィルム1の製造方法では、感光性樹脂層10aの片面に所定のパターンで形成した電離放射線遮蔽層20によって、照射した電離放射線を遮蔽することができる。したがって、フォトマスクを用いずに、所定のパターンで可視光高透過部11および可視光低透過部12を形成した光学フィルム1を製造することができる。フォトマスクを用いない結果、感光性樹脂層10aへのフォトマスクの密着および脱着が不要になる。また、上記製造方法では、感光性樹脂層10aを移動させながら電離放射線遮蔽性インキを印刷または塗布し、電離放射線を照射させることができる。よって、上記製造方法は、連続生産が可能で生産性が高い。
また、上記製造方法では、感光性樹脂層10aと電離放射線遮蔽層20との間に異物が入り込んだとしても、電離放射線遮蔽層20が浮いてしまうことはないから、露光欠陥が防止されている。そのため、清浄な環境で露光させる必要がないため、簡便である。
また、上記製造方法では、感光性樹脂層10aと電離放射線遮蔽層20との間に異物が入り込んだとしても、電離放射線遮蔽層20が浮いてしまうことはないから、露光欠陥が防止されている。そのため、清浄な環境で露光させる必要がないため、簡便である。
さらに、上記製造方法では、石英等の高価なフォトマスクを使用しなくてもよく、また、半導体製造に用いるような高価な電離放射線露光機を使用せずに、印刷設備等に付帯されるような安価な電離放射線照射装置を用いることができる。その上、汎用の印刷プロセスを適用できるため、安価に光学フィルムを製造できる。しかも、印刷または塗布のパターンを変更するだけで、可視光高透過部11および可視光低透過部12のパターンを変更できる。
また、フォトマスクを感光性樹脂層10aに密着させるためには真空排気を行うが、上記製造方法では真空排気をしなくてもよいため、光学フィルムを製造する際のエネルギーが少ない。
また、フォトマスクを使用しないことにより、フォトマスクの保管場所、使用済みフォトマスクの廃棄の必要がない。
また、フォトマスクを感光性樹脂層10aに密着させるためには真空排気を行うが、上記製造方法では真空排気をしなくてもよいため、光学フィルムを製造する際のエネルギーが少ない。
また、フォトマスクを使用しないことにより、フォトマスクの保管場所、使用済みフォトマスクの廃棄の必要がない。
また、本実施形態では、電離放射線硬化性インキにより形成した電離放射線遮蔽層を電離放射線により硬化するから、乾燥工程が不要であり、より簡便である。
なお、本発明の光学フィルムの製造方法は、上記実施形態に限定されない。
例えば、気泡形成密度の程度によって光透過率が不均一にされている光透過率不均一層10の代わりに、着色の程度によって光透過率が不均一にされている光透過率不均一層を適用する場合には、光透過率不均一層を得るために、感光性樹脂層として、銀塩等を含有して電離放射線を照射した部分が変色する層を用いればよい。
また、感光性樹脂層10aが厚く、得られる光透過率不均一層10が自立可能な場合には、支持体30がなくてもよい。感光性樹脂層10aを厚く形成するためには、例えば、発泡性組成物を押出成形すればよい。
例えば、気泡形成密度の程度によって光透過率が不均一にされている光透過率不均一層10の代わりに、着色の程度によって光透過率が不均一にされている光透過率不均一層を適用する場合には、光透過率不均一層を得るために、感光性樹脂層として、銀塩等を含有して電離放射線を照射した部分が変色する層を用いればよい。
また、感光性樹脂層10aが厚く、得られる光透過率不均一層10が自立可能な場合には、支持体30がなくてもよい。感光性樹脂層10aを厚く形成するためには、例えば、発泡性組成物を押出成形すればよい。
また、本発明の光学フィルムの製造方法は、図7に示すように、支持体30の感光性樹脂層10a側と反対側の面に電離放射線遮蔽層20を形成し、電離放射線遮蔽層20を形成した側から電離放射線を感光性樹脂層10aに照射してもよい。
<直下型バックライトユニット>
本発明の直下型バックライトユニットの一実施形態について説明する。
図8に、本実施形態の直下型バックライトユニットを示す。この直下型バックライトユニット100aは、上述した光学フィルム1と、冷陰極管やLED等の光源2とを具備し、可視光低透過性領域1bが光源2の直上に配置されている。
直下型バックライトユニット100aでは、光学フィルム1の、光源2の直上の部分にて、光源2から到達する光の光量が多くなり、光源2から離れた部分にて、光源2から到達する光の光量が少なくなる。
しかし、本実施形態では、可視光低透過部12が密に形成された可視光低透過性領域1bが、光源2の直上に配置されているため、光学フィルム1の、光源2から到達する光の光量が多い部分にて光の拡散性が高くなっている。そのため、光学フィルム1の、光源2から離れた部分に位置する可視光高透過性領域1aに、光を拡散させることができる。その結果、光源2から出射した光の光量を面方向に均一化するように補正できるため、均一な面発光を得ることができる。
本発明の直下型バックライトユニットの一実施形態について説明する。
図8に、本実施形態の直下型バックライトユニットを示す。この直下型バックライトユニット100aは、上述した光学フィルム1と、冷陰極管やLED等の光源2とを具備し、可視光低透過性領域1bが光源2の直上に配置されている。
直下型バックライトユニット100aでは、光学フィルム1の、光源2の直上の部分にて、光源2から到達する光の光量が多くなり、光源2から離れた部分にて、光源2から到達する光の光量が少なくなる。
しかし、本実施形態では、可視光低透過部12が密に形成された可視光低透過性領域1bが、光源2の直上に配置されているため、光学フィルム1の、光源2から到達する光の光量が多い部分にて光の拡散性が高くなっている。そのため、光学フィルム1の、光源2から離れた部分に位置する可視光高透過性領域1aに、光を拡散させることができる。その結果、光源2から出射した光の光量を面方向に均一化するように補正できるため、均一な面発光を得ることができる。
<サイドライト型バックライトユニット>
本発明のサイドライト型バックライトユニットの一実施形態について説明する。
図9に、本実施形態のサイドライト型バックライトユニットを示す。このサイドライト型バックライトユニット100bは、光学フィルム3と、光学フィルム3の一側面である第1の側面3aに隣接した光源2とを具備する。
このサイドライト型バックライトユニット100bで用いる光学フィルム3は、光源2に隣接する第1の側面3aから、第1の側面3aに対向する第2の側面3bに向かうにつれて、可視光低透過部12がより密になるように形成されている。したがって、第1の側面3aから第2の側面3bに向かうにつれて、気泡の形成密度が次第に大きくなっており、光の拡散性が高くなっている。
サイドライト型バックライトユニット100bでは、光学フィルム3の第1の側面3a側が最も光源2から到達する光の光量が多くなり、第1の側面3aから離れるにつれて光源2から到達する光の光量が少なくなる。
しかし、本実施形態における光学フィルム3では、第1の側面3aから第2の側面3bに向かうにつれて、気泡の形成密度が大きく、光の拡散性が高くなっているため、第1の側面3a側での出光量を抑えることができ、第1の側面3aから離れるにつれて出光量を増加させることができる。その結果、光源2から出射する光の光量を面方向に均一化するように補正できるため、均一な面発光を得ることができる。
本発明のサイドライト型バックライトユニットの一実施形態について説明する。
図9に、本実施形態のサイドライト型バックライトユニットを示す。このサイドライト型バックライトユニット100bは、光学フィルム3と、光学フィルム3の一側面である第1の側面3aに隣接した光源2とを具備する。
このサイドライト型バックライトユニット100bで用いる光学フィルム3は、光源2に隣接する第1の側面3aから、第1の側面3aに対向する第2の側面3bに向かうにつれて、可視光低透過部12がより密になるように形成されている。したがって、第1の側面3aから第2の側面3bに向かうにつれて、気泡の形成密度が次第に大きくなっており、光の拡散性が高くなっている。
サイドライト型バックライトユニット100bでは、光学フィルム3の第1の側面3a側が最も光源2から到達する光の光量が多くなり、第1の側面3aから離れるにつれて光源2から到達する光の光量が少なくなる。
しかし、本実施形態における光学フィルム3では、第1の側面3aから第2の側面3bに向かうにつれて、気泡の形成密度が大きく、光の拡散性が高くなっているため、第1の側面3a側での出光量を抑えることができ、第1の側面3aから離れるにつれて出光量を増加させることができる。その結果、光源2から出射する光の光量を面方向に均一化するように補正できるため、均一な面発光を得ることができる。
本実施例は、図1〜3に示す光学フィルム1を作製し、その光学フィルム1を用いて図8に示す直下型バックライトユニット100aを得る例である。
分解性化合物であるtert−ブチルアクリレート(60質量%)とメチルメタクリレート(30質量%)とメタクリル酸(10質量%)とが共重合した共重合体100質量部に対して、ヨードニウム塩系酸発生剤としてビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロブタンスルホネート(商標:BBI−109、みどり化学(株)製)3質量部を混合し、これを酢酸エチルに溶解して固形分濃度25質量%の溶液を調製し、この溶液を感光性樹脂層形成用塗布液として用いた。
この感光性樹脂層形成用塗布液を、厚さ125μmの透明ポリエチレンテレフタレートシート(東レ(株)製ルミラーU36)に、アプリケーターバーを用いて塗布し、その後、すぐに、温度110℃の恒温乾燥機内に5分間放置して酢酸エチルを蒸発除去した。これにより、発泡性組成物からなる厚さ10μmの感光性樹脂層を形成した。
この感光性樹脂層は、紫外線を照射した後に加熱することにより発泡して可視光透過率が低下するものである。
分解性化合物であるtert−ブチルアクリレート(60質量%)とメチルメタクリレート(30質量%)とメタクリル酸(10質量%)とが共重合した共重合体100質量部に対して、ヨードニウム塩系酸発生剤としてビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロブタンスルホネート(商標:BBI−109、みどり化学(株)製)3質量部を混合し、これを酢酸エチルに溶解して固形分濃度25質量%の溶液を調製し、この溶液を感光性樹脂層形成用塗布液として用いた。
この感光性樹脂層形成用塗布液を、厚さ125μmの透明ポリエチレンテレフタレートシート(東レ(株)製ルミラーU36)に、アプリケーターバーを用いて塗布し、その後、すぐに、温度110℃の恒温乾燥機内に5分間放置して酢酸エチルを蒸発除去した。これにより、発泡性組成物からなる厚さ10μmの感光性樹脂層を形成した。
この感光性樹脂層は、紫外線を照射した後に加熱することにより発泡して可視光透過率が低下するものである。
次いで、図5に示すように、感光性樹脂層10aの片面に、オフセット印刷により紫外線硬化性インキ(東洋インキ製造(株)製UV−OPニス)を、厚さ1μmの電離放射線遮蔽層20が形成するように印刷した。その際、可視光低透過性領域が一定の間隔で形成されるように、AM階調のパターンで紫外線硬化性インキを印刷して(すなわち、可視光高透過性領域になる領域では印刷の幅を太くし、可視光低透過性領域になる領域では印刷の幅を細くして)、電離放射線遮蔽層20を形成した。
次いで、オフセット印刷機にあらかじめ備え付けられた紫外線照射装置を用い、図6に示すように、200mJ/cm2の紫外線を、感光性樹脂層10aに電離放射線遮蔽層20が形成された側から照射して、紫外線硬化性インキを硬化させると共に、感光性樹脂層10aを感光させた。このとき、感光性樹脂層10a内の紫外線が通過した部分では、酸発生剤から酸が発生する。
その後、オーブンで120℃、2分加熱して、分解性化合物である共重合体を酸により分解させ、気体を発生させて、感光性樹脂層10aの感光した部分を発泡させた。これにより、図1〜3に示すような、可視光高透過部11および可視光低透過部12からなる光透過率不均一層10と、光透過率不均一層10の可視光高透過部11の片面側に形成された電離放射線遮蔽層20とを備え、可視光高透過性領域1aおよび可視光低透過性領域1bを有する光学フィルム1を得た。
本実施例における光学フィルム1の可視光高透過性領域1aのJIS K7105に基づいて測定された可視光の全光線透過率は92%であり、可視光低透過性領域1bのJIS K7105に基づいて測定された可視光の全光線透過率は28%であった。
次いで、オフセット印刷機にあらかじめ備え付けられた紫外線照射装置を用い、図6に示すように、200mJ/cm2の紫外線を、感光性樹脂層10aに電離放射線遮蔽層20が形成された側から照射して、紫外線硬化性インキを硬化させると共に、感光性樹脂層10aを感光させた。このとき、感光性樹脂層10a内の紫外線が通過した部分では、酸発生剤から酸が発生する。
その後、オーブンで120℃、2分加熱して、分解性化合物である共重合体を酸により分解させ、気体を発生させて、感光性樹脂層10aの感光した部分を発泡させた。これにより、図1〜3に示すような、可視光高透過部11および可視光低透過部12からなる光透過率不均一層10と、光透過率不均一層10の可視光高透過部11の片面側に形成された電離放射線遮蔽層20とを備え、可視光高透過性領域1aおよび可視光低透過性領域1bを有する光学フィルム1を得た。
本実施例における光学フィルム1の可視光高透過性領域1aのJIS K7105に基づいて測定された可視光の全光線透過率は92%であり、可視光低透過性領域1bのJIS K7105に基づいて測定された可視光の全光線透過率は28%であった。
得られた光学フィルム1を、図8に示すように、可視光低透過性領域1bが冷陰極管からなる光源2の直上に位置するように取り付けて、直下型バックライトユニット100aを作製した。
この直下型バックライトユニット100aの光源2を発光させて、輝度分布を目視により調べたところ、均一な面発光が得られることを確認できた。
この直下型バックライトユニット100aの光源2を発光させて、輝度分布を目視により調べたところ、均一な面発光が得られることを確認できた。
1,3 光学フィルム
1a 可視光高透過性領域
1b 可視光低透過性領域
2 光源
3a 第1の側面
3b 第2の側面
10 光透過率不均一層
10a 感光性樹脂層
11 可視光高透過部
12 可視光低透過部
12a 気泡
20 電離放射線遮蔽層
30 支持体
100a 直下型バックライトユニット
100b サイドライト型バックライトユニット
1a 可視光高透過性領域
1b 可視光低透過性領域
2 光源
3a 第1の側面
3b 第2の側面
10 光透過率不均一層
10a 感光性樹脂層
11 可視光高透過部
12 可視光低透過部
12a 気泡
20 電離放射線遮蔽層
30 支持体
100a 直下型バックライトユニット
100b サイドライト型バックライトユニット
Claims (6)
- 可視光を透過する可視光高透過部および該可視光高透過部より可視光透過率が低い可視光低透過部からなる光透過率不均一層と、
該光透過率不均一層の可視光高透過部の片面側に形成され、電離放射線を遮蔽すると共に可視光を透過する電離放射線遮蔽層とを備えることを特徴とする光学フィルム。 - 可視光低透過部は気泡が多数形成した高発泡部であり、可視光高透過部は可視光低透過部より気泡の形成密度が小さい低発泡部または気泡が形成されていない無発泡部である請求項1に記載の光学フィルム。
- バックライト用輝度分布補正フィルムとして用いられる請求項1または2に記載の光学フィルム。
- 電離放射線の照射により可視光透過率が低下する感光性樹脂層の片面側に、電離放射線を遮蔽すると共に可視光を透過する電離放射線遮蔽成分を含む電離放射線遮蔽性インキを所定のパターンで印刷または塗布して、電離放射線遮蔽層を形成する工程と、
感光性樹脂層に、電離放射線遮蔽層が形成された側から電離放射線を照射する工程とを有することを特徴とする光学フィルムの製造方法。 - 前記感光性樹脂層は、電離放射線の照射により発泡する発泡性組成物からなる請求項4に記載の光学フィルムの製造方法。
- 光源と、該光源からの光出射側に配置された請求項1〜3のいずれかに記載の光学フィルムとを具備することを特徴とするバックライトユニット。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008181855A JP2010020179A (ja) | 2008-07-11 | 2008-07-11 | 光学フィルムおよびその製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5857965B2 (ja) * | 2010-09-06 | 2016-02-10 | 日本ゼオン株式会社 | 位相差板、位相差板の製造方法、及び積層体の製造方法 |
US9268157B2 (en) | 2012-10-26 | 2016-02-23 | Empire Technology Development Llc | Illumination control |
-
2008
- 2008-07-11 JP JP2008181855A patent/JP2010020179A/ja active Pending
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