JP2012198423A - 光学シート、面光源装置及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明基材の一面側に、稜線を有する凸状の光学単位を複数配列した光学機能発現部を設けた光学シートであって、前記光学機能発現部が、アクリル樹脂及び/又はメタクリル樹脂を含む活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、前記光学単位の頂部における、特定の押し込み荷重で測定される押し込み深さが特定の値以上であり、前記光学単位の稜線と光学シートの端縁のなす鋭角をバイアス角と定義するとき、各端縁のバイアス角のうち最も角度が小さいものの角度θが、2°≦θ≦45°であることを特徴とする光学シート。
【選択図】図1
Description
上記光学シートは、通常、基材と、当該基材上に、所定の屈折率を備えた単位プリズム又は単位レンズ等の凸状の光学単位を複数配列した凹凸形状の光学機能発現部を有し、光学シートの大面積原反から矩形に切り抜かれて製造される。
前記光学機能発現部が、アクリル樹脂及び/又はメタクリル樹脂を含む活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、
前記光学単位の頂部における、ISO14577−1に準拠して押し込み荷重0.5mNで測定される押し込み深さが、0.6μm以上であり、
前記光学単位の稜線と光学シートの端縁のなす鋭角をバイアス角と定義するとき、各端縁のバイアス角のうち最も角度が小さいものの角度θが、2°≦θ≦45°であることを特徴とする。
前記光学機能発現部が、アクリル樹脂及び/又はメタクリル樹脂を含む活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、
前記光学単位の頂部における、ISO14577−1に準拠して押し込み荷重300mNで測定される押し込み深さが、15μm以上であり、
前記光学単位の稜線と光学シートの端縁のなす鋭角をバイアス角と定義するとき、各端縁のバイアス角のうち最も角度が小さいものの角度θが、2°≦θ≦45°であることを特徴とする。
本発明において樹脂とは、モノマーやオリゴマーの他、ポリマーを含む概念である。
なお、フィルムとシートのJIS−K6900での定義では、シートとは薄く一般にその厚さが長さと幅のわりには小さい平らな製品をいい、フィルムとは長さ及び幅に比べて厚さが極めて小さく、最大厚さが任意に限定されている薄い平らな製品で、通例、ロールの形で供給されるものをいう。したがって、シートの中でも厚さの特に薄いものがフィルムであるといえるが、シートとフィルムの境界は定かではなく、明確に区別しにくいので、本発明では、厚みの厚いもの及び薄いものの両方の意味を含めて、「シート」と定義する。
本発明において、分子量とは、分子量分布を有する場合には、THF溶剤におけるゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算値である重量平均分子量を意味し、分子量分布を有しない場合には、化合物そのものの分子量を意味する。
本発明に係る第一の態様の光学シートは、透明基材の一面側に、稜線を有する凸状の光学単位を複数配列した光学機能発現部を設けた光学シートであって、前記光学機能発現部が、アクリル樹脂及び/又はメタクリル樹脂を含む活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、前記光学単位の頂部における、ISO14577−1に準拠して押し込み荷重0.5mNで測定される押し込み深さが、0.6μm以上であり、前記光学単位の稜線と光学シートの端縁のなす鋭角をバイアス角と定義するとき、各端縁のバイアス角のうち最も角度が小さいものの角度θが、2°≦θ≦45°であることを特徴とする。
また、本発明の光学シートは、各端縁のバイアス角のうち最も小さい角度を有するバイアス角の角度θを、2°≦θ≦45°とする。従って、本発明の光学シートを大面積原反から所定形状に切り抜くときには、光学単位の稜線との関係で各切断方向に生じるバイアス角のうち、最も小さい角度を有するバイアス角の角度θが、2°≦θ≦45°となるように、原反上に存在する光学単位の稜線方向と切断方向の角度を調整する。
尚、本発明の光学シートは、通常、光学単位はその稜線が略平行となるように配列されている。本発明において略平行とは、真に平行な状態から±1°未満、特に±0.5°未満の範囲内のことである。
本発明者は、光学機能発現部において、特定の押し込み荷重時の押し込み深さ(微小硬さ)を特定の値以上とすることで、復元性と耐傷付き性に優れ、当該光学機能発現部の表面を保護シートで被覆しなくても、凸状の光学単位の頂上付近の傷付き、破損、山潰れの発生がない光学シートが得られることを発見した。
しかし、このような光学シートは、保護シートで被覆しない状態で大面積原反から切り抜き加工をすると、切断部である端縁にバリ、ヒゲが生じるという問題が新たに発生した。バリ(切断面から飛び出た残部)は、切断具の刃との接触部が変形した状態で切断され、切断後に復元すると生じる。ヒゲは、刃との接触部で切断が不完全な部分が、刃で引き伸ばされ、弾性応力の限界を超えて伸びきってしまうことで生じる。光学単位頂部の微小硬さを特定の値以上とすると、光学単位の柔軟性が高くなるため、保護シートを貼着していないと、切り抜き加工時に切断具の刃がすべりやズレを生じやすく、切断される凸状光学単位の斜面(以下、単に「斜面」と称する場合がある。)が、刃との接触部で変形したり、切断が不完全な部分が生じたりしやすくなるため、バリ、ヒゲが生じやすいと考えられる。バリ、ヒゲは、光学機能発現部の微小硬さを特定の値以上とした場合であっても、その上を保護シートで被覆すれば生じないが、それでは保護シートを用いなければならない。つまり、このような光学シートは、傷付き、破損、山潰れ等を防止する観点では保護シートが不要であるが、端縁にバリやヒゲ等の無いものとするためには依然として保護シートが必要であった。
一方、本発明に係る光学シートは、保護シートを用いなくても良いことを目的としており、製造過程及び輸送時において保護シートを用いなくても、凸状の光学単位が復元性及び耐傷付き性に優れるだけでなく、端縁にバリ、ヒゲが生じにくい光学シートである。本発明の光学シートが端縁にバリ、ヒゲを生じにくいのは、大面積原反からの切り抜き加工時において、光学単位の稜線と切断方向が前記範囲内のバイアス角を有するようにすることで、刃と斜面との接触点が点接触となり、刃全体と斜面とが同時に接触せず、漸次切断されるので、斜面と刃の間にすべりやズレが生じにくくなり、刃との接触部における変形や、不完全な切断が起こりにくくなるからであると考えられる。
また、本発明に係る光学シートは、端縁にバリやヒゲが生じにくいため、製造工程における歩留まりが向上する。
尚、本発明において保護シートとは、傷付き防止用の保護シート等、表面に貼着して光学シートを保護するために一般的に用いられるものを意味する。
図1は、本発明に係る光学シートの一例を示した模式的な平面図及び正面図である。
図1に示す光学シート10は、透明基材11上に、光学機能発現部12を備えている。光学機能発現部12には、凸状の光学単位13が稜線13Lを有するように複数配列している。光学単位13は頂部14と斜面15を有し、頂部14の稜線13Lを点線で示す。光学単位13の稜線13Lと光学シートの各端縁16a、16b、16c、16dのなす鋭角(バイアス角)を斜線部で示し、各端縁のバイアス角のうち最も角度が小さいものの角度をθとする。
本発明の光学シートは、通常、透明基材の上に光学機能発現部の層を設ける。透明基材は、特に限定されず、従来公知の光学シートに用いられている透明基材を用いることができる。透明基材は、例えば、特開2009−37204号公報に記載のものを用いることができる。
透明基材は、所望の透明性、機械的強度等の要求特性を勘案の上、材料及び厚さを適宜選択すればよい。
透明基材は、通常、樹脂基材とする。透明基材の樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ポリメチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリメタクリルイミド樹脂、ポリエステル樹脂、シクロオレフィンポリマー(COP)樹脂及びシクロオレフィンコポリマー(COC)樹脂等が好ましい。
透明基材の光透過率としては、ディスプレイ装置の前面設置用としては、100%が理想であり、透過率85%以上であることが好ましい。
透明基材は、必要に応じて、その表面に従来公知のマット処理(光拡散性の微小凹凸の形成)、帯電防止処理又は反射防止処理等が施されたものであっても良い。また、透明樹脂と基材の間にマット処理、帯電防止処理又は反射防止処理等が施されたものであっても良いし、これらを自由に組合せて用いても良い。
光学機能発現部は、(メタ)アクリル樹脂を含む活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、複数の光学単位を備える凹凸形状を有する。当該光学機能発現部は、通常、透明基材の上に形成されるが、透明基材と光学機能発現部とが一体成形されていても良い。この場合、特に限定されないが、後述する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いて、透明基材上に光学機能発現部を積層成形することが好ましい。
本発明に係る第二の態様の光学シートでは、当該光学単位の頂部における、ISO14577−1に準拠して押し込み荷重300mNで測定される押し込み深さが、15μm以上である。
なお、上記押し込み深さは、ISO 14577−1に準拠して(株)フィッシャー・インストルメンツ製の微小硬さ試験機(商品名PICODENTOR HM500、圧子はダイヤモンド製の四角錐型、対面角90°)で測定した値をいう。
厚さ方向の断面における三角形の単位プリズムの頂角の値は、40〜120°の範囲で調節することができる。
光学機能発現部の平衡弾性率を2.0×107Pa未満とすることにより、本発明に係る光学シートに優れた復元性を付与することができる。
Tgを上記範囲内とすることにより、光学機能発現部の光学単位の形状を変形させるものの磨耗性に優れたものとすることができる。
なお、本発明では、引っ張り正弦波、周波数1Hzにて測定したときの、損失正接(tanδ)の極大値を示す温度をTgとし、80℃における貯蔵弾性率(E’)を平衡弾性率とする。
なお、動的粘弾性測定装置としては、エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製の商品名粘弾性スペクトロメータ DMS6100を挙げることができる。
なお、本発明に係る光学シートの光学機能発現部の復元性は、後述する復元性評価で「3」以上であることが好ましく、さらに好ましくは評価「4」以上であり、特に好ましくは評価「5」である。
本発明に係る光学シートの光学機能発現部の耐傷付き性は、後述する耐傷付き性評価で「3」以上であることが好ましく、さらに好ましくは評価「4」以上であり、特に好ましくは評価「5」である。
なお、本発明において「活性エネルギー線」とは、可視光並びに紫外線及びX線等の非可視領域の波長の電磁波だけでなく、電子線及びα線のような粒子線を総称する、活性エネルギー線硬化性基を有する分子に架橋反応乃至重合反応を生じせしめるに足るエネルギー量子を持った放射線が含まれる。活性エネルギー線としては、紫外線が好ましい。
単官能のモノマーとしては、例えば、特開2009−37204号公報に記載のビニルモノマー、(メタ)アクリル酸エステルモノマー及び(メタ)アクリルアミド誘導体が挙げられる。
多官能のモノマーとしては、例えば、特開2009−37204号公報に記載のエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAポリエトキシジオールジ(メタ)アクリレート及びペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
反応性プレポリマー(乃至オリゴマー)としては、例えば、特開2009−37204号公報に記載のエポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート及びポリエステル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
以下、これら(A)〜(D)成分について順に説明する。
(A)成分は、活性エネルギー線硬化性基として(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリル樹脂であり、ハロゲン原子、硫黄原子、酸素原子若しくは窒素原子等のヘテロ原子を含む鎖状の脂肪族又は環状の脂環式若しくは芳香族の(メタ)アクリル樹脂であっても良く、例えば、上述した特開2009−37204号公報に記載の単官能の(メタ)アクリル樹脂を用いることができる。
上記一般式(2)において、kは2〜6の正の整数であり、光学機能発現部の柔軟性を高める観点から、好ましくは2、3又は4であり、さらに好ましくは2又は3である。
(A)成分は組成物の全固形分質量に対して、20〜50質量%が好ましい。
そして、組成物の全固形分質量に対してフェノキシエチル(メタ)アクリレートが、15〜30質量%であることが好ましく、22〜27質量%であることがより好ましい。
また、組成物の全固形分質量に対して上記一般式(2)で表わされる化合物が、5〜20質量%であることが好ましく、5〜15質量%であることがより好ましい。
(B)成分は、活性エネルギー線硬化性基として(メタ)アクリロイル基を2個有する(メタ)アクリル樹脂であり、ハロゲン原子、硫黄原子、酸素原子若しくは窒素原子等のヘテロ原子を含む鎖状の脂肪族又は環状の脂環式若しくは芳香族の(メタ)アクリル樹脂であっても良く、例えば、上述した特開2009−37204号公報に記載の2官能の(メタ)アクリル樹脂を用いることができる。
(B)成分は好ましくは、下記一般式(3)で表わされる化合物が挙げられる。
(C)成分は、光学機能発現部に滑り性を付与し、光学機能発現部の凹凸形状に他部材等が接触した際の外力が加わりを緩和する働きを有する。
この他、非反応性の(C)成分は、組成物が硬化した際に、上記(A)成分、(B)成分及び後述する(D)成分が架橋した網目状の組織の中で、当該網目の隙間を埋める働きもしていると推測される。
このような(C)成分としては、例えば、下記一般式(4)で表わされる化合物が挙げられる。
(C)成分の誘導体として、水酸基を導入したビックケミー・ジャパン(株)製の商品名BYK−377等も好ましく用いることができる。
(D)成分は、下記一般式(1)で表わされる化合物(グリセリンエポキシトリアクリレート)であり、1分子内に3つの活性エネルギー線硬化性基を有するため、組成物の硬化時に上記(A)及び(B)成分との架橋可能であり、多くの架橋点を生じる働きを有する。
この他、(D)成分は、そのCHO−(CH2O−)2部分に由来した柔軟性を有する。
したがって、(D)成分は、光学機能発現部に、複数の架橋点及びCHO−(CH2O−)2部分に由来した柔軟性による強靭性を付与する働きを有する。
なお、本発明の組成物は、通常、当該組成物中に含まれる上記必須成分と当該必須成分以外の硬化後に光学シートのマトリクスを形成する成分の合計量が、当該組成物の全質量に対して、通常、90質量%以上となるように適宜調製される。
本発明に係る光学シートにおいては、必要に応じて光拡散機能を付与するために光拡散層を設けても良い。
光拡散層は、好ましく設けられる任意の層であって、光を拡散させる作用があればよく、一般的な光拡散シートに形成されているものを用いることができる。
例えば、光拡散性微粒子が透光性樹脂中に分散した層を適用できる。光拡散層は、透明基材の光学機能発現部とは反対側の面に設けられていても良いし、透明基材と光学機能発現部の間に設けられていても良い。
また、光拡散性微粒子としては、一般的に光拡散シートに用いられる光拡散性の微粒子が用いられ、例えば、ポリメタクリル酸メチル系ビーズ、ポリメタクリル酸ブチル系ビーズ等のアクリルビーズ、ポリカーボネート系ビーズ、ポリウレタン系ビーズ、炭酸カルシウム系ビーズ及びシリカ系ビーズ等が挙げられる。
なお、光拡散層の厚さは、通常、1〜20μmである。
本発明の光学シートは、上述した層構成を有する光学シートの大面積原反を、特定のバイアス角を有する形状に切り抜くことによって得られる。図2は、光学シートの大面積原反から本発明に係る光学シートを切り抜く際の切断方向の一例を模式的に示す正面図である。図2に示すように、光学単位の稜線13Lと切断方向17a、17b、17c、17dのなすバイアス角(斜線部)のうち最も角度が小さいものの角度θが2°≦θ≦45°となるように、切断方向17a、17b、17c、17dに沿って大面積原反10’を長方形形状に切り抜くことによって、図1に示すような本発明に係る光学シートが得られる。
本発明に係る光学シートは、各端縁と光学単位の稜線とがなすバイアス角のうち、もっとも角度が小さいバイアス角の角度θが2°≦θ≦45°であることにより、端縁にバリやヒゲなどが生じにくい。これは、切り抜き工程において、切断具の刃と切断される光学単位の斜面との接触点が点接触となり、刃全体と当該斜面とが同時に接触せず、漸次切断されるので、斜面と刃の間にすべりやズレを生じにくいためであると考えられる。
また、前記バイアス角は、最も小さいバイアス角の角度θが上記範囲内であれば、モアレ防止の観点で好適な角度に調整することもできる。
本発明に係る光学シートは、例えば、液晶表示装置等のバックライトに用いられるプリズムシート、プロジェクションテレビ等の投影スクリーンに用いられるフレネルレンズシートやレンチキュラーシート等に用いることができる。本発明に係る光学シートはこれらのいずれにおいても好適に用いることができるが、中でも液晶表示装置用バックライトのプリズムシートとして好適に用いることができる。
本発明に係る面光源装置は、面光源の光放出面側に、上述した本発明の光学シートを備えることを特徴とする。本発明に係る面光源装置は、本発明に係る光学シートを用いるため、アセンブリ工程において、光学シートのバリやヒゲ等から生じる異物発生による歩留まりの低下が防がれ、光学シートの傷等に起因する表示ムラの発生が抑えられる。本発明に係る面光源装置に用いられる面光源としては、各種の仕様(形態)のものが使用でき、特に制限は無い。従来公知の、いわゆる、エッジライト型、直下型、EL(電場発光)型等の形態の面光源の光放出面側に上記の本発明の光学シートを載置して本発明の面光源装置が構成される。
図3は、本発明に係る光学シートを備える面光源装置の一例として、エッジライト型面光源を用いた本発明に係る面光源装置の形態を示した模式的な断面図である。図3の面光源装置20は、導光板21の光放出面22側に、光放出面22側から透明基材11及び光学機能発現部12が設けられている。
なお、図3の面光源装置20は、導光板21の少なくとも一つの側端面23に設けられた光源24から光が導光板21内に入射され、光放出面22から光が放出されるエッジライト型面光源26を用いたエッジライト型面光源装置である。
導光板は、従来公知の導光板とすれば良く、光学シートや透明基材と同様の透光性材料で形成しても良い。
導光板は通常、アクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂で形成される。
導光板の厚さは通常1〜10mmであり、その厚さは全範囲で一定であっても良いし、図3に示すように、一端側に光源24を設ける場合は、光源24を設ける側端面23側が最も厚く、側端面23の反対側ほどに徐々に薄くなるテーパ形状であっても良い。
導光板には、光放出面から光を放出させるために、その内部又は表面に光散乱機能が付加されていることが好ましい。
光源としては、特に限定されず、冷陰極管等の線状光源を用いても良いし、白熱電球、LED(発光ダイオード)等の点光源を側端面に沿ってライン状に配置しても良いし、小形の平面蛍光ランプを側端面に沿って複数個配置するようにしても良い。
光学単位の頂角が80度未満の場合は、図示しないが図3の場合とは逆に、光学シート10の光学機能発現部12側が導光板21側に対峙する向きで配置される。
光反射板は、薄い金属板にアルミニウム等を蒸着したもの、又は、白色の発泡PET(ポリエチレンテレフタレート)等が用いられる。
尚、面光源装置としては、上記実施形態で用いたエッジライト型面光源装置に代えて、直下型面光源装置、電場発光(EL)型面光源装置を用いることも出来る。
本発明に係る画像表示装置は、画像表示装置本体の背面側に、上述した本発明に係る面光源装置を配置していることを特徴とする。本発明の画像表示装置は、本発明の面光源装置を備えるため、表示面に白点(白模様)等の表示ムラを生じさせることがなく、安定で良好な表示性能を得ることができる。
前記画像表示装置としては、例えば、画像表示装置本体として液晶セルを用いた液晶表示装置が挙げられる。本発明において液晶セルとは、液晶化合物をガラス等により封入したモジュールをいい、偏光板又はカラーフィルター等のその他の部材が含まれたモジュールであっても良い。
(組成物1)
フェノキシエチルアクリレート(サートマー社製の商品名SR339A):9質量部
オルトフェニルフェノキシエチルアクリレート(別名アクリル酸2−(2−ビフェニリルオキシ)エチル):36質量部
ビスフェノールAジアクリレート(一般式(3)においてm=n=2、かつ、R1及びR3が全て水素原子、共栄社化学(株)製の商品名ライトアクリレート BP−4EA):8質量部
ビスフェノールAジアクリレート(一般式(3)においてm=n=5、かつ、R1及びR3が全て水素原子、MIWON社製の商品名MIRAMER M2100):42質量部
ポリエーテル変性ジメチルポリシロキサン(ビックケミー・ジャパン(株)製の商品名BYK−377)、一般式(4)において、a=5、b=5、c=30、d=10、R1及びR2がメチル基、重量平均分子量10800):0.5質量部
グリセリンエポキシトリアクリレート(上記一般式(1)、ナガセケムテックス(株)製の商品名DA−314):5質量部
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・ジャパン(株)製の商品名イルガキュア184):3質量部
リン酸エステル系離型剤(SC有機化学(株)製の商品名Chelex H−18D):0.1質量部
フェノキシエチルアクリレート(サートマー社製の商品名SR339A):18.9質量部
イソボルニルアクリレート:8質量部
4−アクリロイルモルホリン:5質量部
ビスフェノールAジアクリレート(一般式(3)においてm=n=2、かつ、R1及びR3が全て水素原子、共栄社化学(株)製の商品名ライトアクリレート BP−4EA):12質量部
ビスフェノールAジアクリレート(一般式(3)においてm=n=1、R1が全てメチル基、かつ、R3が全て水素原子、共栄社化学(株)製の商品名ライトアクリレート BP−2EM):27質量部
ビスフェノールAエポキシジアクリレート(共栄社化学(株)製の商品名FLEA−POA、(全質量に対するビスフェノールAエポキシジアクリレートの含有量49質量%、フェノキシエチルアクリレートの含有量51質量%)、重量平均分子量2000):16.1質量部
イソシアヌル酸トリアクリレート(EO3モル変性、東亞合成(株)製の商品名アロニックス M−315):13質量部
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・ジャパン(株)製の商品名イルガキュア184):3質量部
リン酸エステル系離型剤(SC有機化学(株)製の商品名Chelex H−18D):0.05質量部
図1に示すような光学機能発現部の凹凸形状が形成されたプリズム型に上記調製した組成物1を塗工した後、厚さ125μmのポリエチレンテレフタレート(PET)からなる透明基材(東洋紡績(株)製の商品名A4300)を重ね、ラミネーターで当該PET透明基材全面を組成物1に圧着した。
次いで、水銀灯を用い、780mJ/cm2でその組成物1に対して紫外線照射を行い、多数の単位プリズムを有するプリズム部を硬化させ、PET透明基材と一体化させて光学機能発現部を形成した。その後、上記プリズム型を剥離することによって、光学シートの大面積原反を得た。
ここで、光学機能発現部が有する光学単位(単位プリズム)の形状は、主切断面形状が高さ25μm、底辺50μm、頂角90°となる二等辺三角形の三角柱形状とした。また、光学機能発現部は、各光学単位の稜線が互いに平行になるように複数の光学単位を配列周期50μmで当該稜線と直交する方向に多数隣接して配列しているものであった。
続いて、枠状にトムソン刃を備えた切断具を用いて、得られた光学シートの大面積原反から、光学単位の稜線と切断方向(切断後の光学シートの端縁)のなすバイアス角のうち、もっとも角度が小さいバイアス角の角度θが2°となるように、0.75m(横)×0.40m(縦)の長方形を切り抜いて光学シートを得た。
もっとも角度が小さいバイアス角の角度θを表1に示すように変えたこと以外は、実施例1と同様にして光学シートを得た。
切断後の光学シートの端縁(大面積原反の切断方向)と光学単位の稜線とが平行(バイアス角が0°)となるように、大面積原反から光学シートを切り抜いたこと以外は、実施例1と同様にして光学シートを得た。
先ず、実施例1と同様にして得られた光学シートの大面積原反の光学機能発現部上に、保護シート(厚さ38μmのポリプロピレン基材にゴム系粘着材をコーティングしたもの)を貼合した。而かる後、切断後の光学シートの端縁(大面積原反の切断方向)と光学単位の稜線とが平行(バイアス角が0°)となるように、大面積原反から光学シートを切り抜いたこと以外は、実施例1と同様にして光学シートを得た。
組成物1の代わりに組成物2を用いて光学機能発現部を形成し、切断後の光学シートの端縁(大面積原反の切断方向)と光学単位の稜線とが平行(バイアス角が0°)となるように、大面積原反から光学シートを切り抜いたこと以外は、実施例1と同様にして光学シートを得た。
光学単位の稜線と切断方向(切断後の光学シートの端縁)のなすバイアス角のうち、もっとも角度が小さいバイアス角の角度θを1°としたこと以外は、実施例1と同様にして光学シートを得た。
ISO 14577−1に準拠して、(株)フィッシャー・インストルメンツ製の微小硬さ試験機(商品名PICODENTOR HM500、圧子はダイヤモンド製の四角錐型、対面角90°)を用いて、押し込み荷重0.5mN時及び300mN時の押し込み深さを測定した。その測定結果を表1に示す。尚、比較例2で得られた光学シートは、保護シートを剥離した状態で押し込み深さを測定した。
各実施例及び各比較例で得られた光学シートの端縁におけるバリ及びヒゲの発生状況を目視にて観察した。
作製した光学シートの枚数(加工数)のうち、バリの発生を目視にて認識できた枚数の割合、即ちバリ発生率(%)と、作製した光学シートの枚数(加工数)のうち、ヒゲの発生を目視にて認識できた枚数の割合、即ちヒゲ発生率(%)の合計を、バリ・ヒゲ発生率(%)とした。
(評価方法)
図5は、本発明における復元性及び耐傷付き性の評価方法を模式的に示した概略図であり、図5に示すように、耐摩耗試験機の可動盤110上に試験片である光学シート10を透明基材11側が可動盤110側に位置するように設定し、当該試験片上に面積12cm2の偏光フィルム120を介して荷重部130に2.45N(250gf)の荷重をかけた。そして、可動盤110を速度5mm/sで20秒間、図5の矢印140方向に移動させた時の光学機能発現部12の頂部の状態を目視及び顕微鏡観察により評価した。
測定装置は、テスター産業(株)製の商品名AB−301 学振型摩擦堅牢度試験機を用いた。
偏光フィルムは、面積12cm2の大日本印刷(株)製の商品名H25を用い、マット層側を試験片に向けて配置した。
顕微鏡は、(株)キーエンス社製の商品名デジタルマイクロスコープ VHX−200Nを用いた。
なお、荷重部の底面は外径20mm、内径10mmのドーナツ状であり、底面積は2.36cm2である。
・評価5:顕微鏡観察で形状の変形が確認されなかった。
・評価4:顕微鏡観察で形状の変形が確認されたが、バックライト上で目視によっては確認されなかった。
・評価3:バックライト上で目視により形状の変形が確認されたが、室温(25℃)で10分以内に元の形状に復元した。
・評価2:バックライト上で目視により形状の変形が確認され、室温(25℃)で10分以内に元の形状に復元しなかったが、35℃に加熱した場合、5分以内に元の形状に復元した。
・評価1:バックライト上で目視により形状の変形が確認され、35℃で加熱しても5分以内に元の形状に復元しなかったが、80℃で1分加熱した場合、元の形状に復元した。
・評価5:顕微鏡観察で傷が確認されなかった。
・評価4:顕微鏡観察で傷が1本確認されたが、バックライト上で目視では傷が確認されなかった。
・評価3:バックライト上で目視により傷が2〜3本確認された。
・評価2:バックライト上で目視により傷(スジ)が多数確認された。
・評価1:バックライト上で目視によりプリズム表面全面に削れた後が確認された。
なお、復元性評価及び耐傷付き性評価において、顕微鏡観察は、顕微鏡の倍率を500倍の範囲内で適宜調節して行った。
比較例1で得られた光学シートは、ISO14577−1に準拠して押し込み荷重0.5mNで測定される押し込み深さが2.8μmであり、押し込み荷重300mNで測定される押し込み深さが20.8μmなので、復元性及び耐傷付き性は良好であった。しかし、バイアス角を0°(光学単位の稜線と端縁が平行)としたため、保護シートがない状態では、バリ・ヒゲ発生率が13%と高かった。
比較例2で得られた光学シートは、比較例1で得られた光学シートの光学機能発現部上に保護シートを貼着した状態で切断したため、復元性及び耐傷付き性は良好であり、バリ・ヒゲ発生率は1%と低かった。
つまり、比較例1及び比較例2の光学シートは、凸状光学単位の復元性が大きいため、保護シートがない比較例1では、バイアス角を0°とすると、バリ、ヒゲ発生率が高かったが、保護シートを貼着した状態で切断した比較例2では、バイアス角が0°であっても、バリ、ヒゲ発生の問題を生じなかった。
比較例3で得られた光学シートは、押し込み荷重0.5mNで測定される押し込み深さが0.3μmであり、押し込み荷重300mNで測定される押し込み深さが13.8μmであったため、バイアス角を0°(光学単位の稜線と端縁が平行)としてもバリ・ヒゲは発生しなかったが、復元性及び耐傷付き性に劣るものであった。尚、比較例3の光学シートは、凸状光学単位の復元性が小さいため、山潰れ等が起こりやすい従来の光学シートであるが、保護シートがなくても、バリ、ヒゲ発生の問題は元々ない。
比較例4で得られた光学シートは、ISO14577−1に準拠して押し込み荷重0.5mNで測定される押し込み深さが2.8μmであり、押し込み荷重300mNで測定される押し込み深さが20.8μmなので復元性及び耐傷付き性は良好であった。しかし、最も小さいバイアス角を1°としたため、バリ・ヒゲ発生率が10.9%と高かった。従って、凸状光学単位の復元率を大きくすると、バイアス角が小さすぎる場合には、バリ、ヒゲの発生を防止できないことがわかった。
10’ 光学シートの大面積原反
11 透明基材
12 光学機能発現部
13 光学単位
13L 稜線
14 頂部
15 斜面
16a、16b、16c、16d 端縁
17a、17b、17c、17d 切断方向
20 面光源装置
21 導光板
22 光放出面
23 側端面
24 光源
25 光反射板
26 面光源
30 液晶表示装置
31 液晶セル
110 可動盤
120 偏光フィルム
130 荷重部
Claims (5)
- 透明基材の一面側に、稜線を有する凸状の光学単位を複数配列した光学機能発現部を設けた光学シートであって、
前記光学機能発現部が、アクリル樹脂及び/又はメタクリル樹脂を含む活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、
前記光学単位の頂部における、ISO14577−1に準拠して押し込み荷重0.5mNで測定される押し込み深さが、0.6μm以上であり、
前記光学単位の稜線と光学シートの端縁のなす鋭角をバイアス角と定義するとき、各端縁のバイアス角のうち最も角度が小さいものの角度θが、2°≦θ≦45°であることを特徴とする光学シート。 - 透明基材の一面側に、稜線を有する凸状の光学単位を複数配列した光学機能発現部を設けた光学シートであって、
前記光学機能発現部が、アクリル樹脂及び/又はメタクリル樹脂を含む活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、
前記光学単位の頂部における、ISO14577−1に準拠して押し込み荷重300mNで測定される押し込み深さが、15μm以上であり、
前記光学単位の稜線と光学シートの端縁のなす鋭角をバイアス角と定義するとき、各端縁のバイアス角のうち最も角度が小さいものの角度θが、2°≦θ≦45°であることを特徴とする光学シート。 - 面光源の光放出面側に前記請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光学シートを備えることを特徴とする、面光源装置。
- 画像表示装置本体の背面側に、前記請求項4に記載の面光源装置を配置した、画像表示装置。
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