特許 5729908 構造化光学フィルム及びこれを用いたバックライト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5729908

(24)【登録日】2015年4月17日

(45)【発行日】2015年6月3日

(54)【発明の名称】構造化光学フィルム及びこれを用いたバックライト

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/02 20060101AFI20150514BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20150514BHJP

   F21V 5/00 20150101ALI20150514BHJP

   F21V 5/02 20060101ALI20150514BHJP

【ＦＩ】

   G02B5/02 C

   G02F1/13357

   F21V5/00 530

   F21V5/02 100

【請求項の数】4

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2010-33252(P2010-33252)

(22)【出願日】2010年2月18日

(65)【公開番号】特開2010-224528(P2010-224528A)

(43)【公開日】2010年10月7日

【審査請求日】2013年2月5日

(31)【優先権主張番号】特願2009-44951(P2009-44951)

(32)【優先日】2009年2月27日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000125978

【氏名又は名称】株式会社きもと

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 武弘

(72)【発明者】

【氏名】相川 隆行

【審査官】 藤岡 善行

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００２−５０４６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０００−５０８７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１２８３９７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２００８／０５６４７３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ５／０２

Ｇ０２Ｆ １／１３３５７

Ｆ２１Ｖ ５／００

Ｆ２１Ｖ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造化面を有する構造化光学フィルムであって、
前記構造化面は、概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなり、
隣接する前記凸状の列が谷によって隔てられており、
前記凸状の列はそれぞれピークを備えており、
前記ピークの高さはその稜線に沿って変動し、当該ピークの高さ変動は周期性があり、平均周期が１０００〜５０００μｍであり、
当該ピークの高さ変動の周期に関し、それぞれの凸状の列毎において周期に位相差が存在し、
前記稜線に沿って変動するピークの高さの変動域をΔＨとするとき、以下の関係を満たし、
１μｍ≦｜ΔＨ｜≦稜線上のピークの最大高さの４０％
前記構造化面は、前記ピークの稜線に沿った平均高さの異なる二種類の凸状の列から構成されてなり、平均高さの低い凸状の列のピークの高さの変動域が、平均高さの高い凸状の列のピークの高さの変動域よりも大きく、
隣接するピーク間のピッチはその前後のピッチと相違し、
かつ、隣接する前記谷間のピッチは前記谷の流れ方向に沿って変動し、
前記構造化光学フィルムの任意の箇所において、凸状の列のピークの稜線の流れ方向に対し垂直な方向で切断した際の稜線上の最大高さをＨｐ_max、最小高さをＨｐ_minとするとき、以下の関係を満たすことを特徴とする構造化光学フィルム。
Ｈｐ_max−Ｈｐ_min≧１１μｍ

【請求項2】

前記ピーク間のピッチは、二種類のピッチが交互に繰り返されてなることを特徴とする請求項１に記載の構造化光学フィルム。

【請求項3】

前記ピーク間の前記二種類のピッチの相違差が２μｍ以上であり、
一方のピッチが１０〜２００μｍであることを特徴とする請求項２に記載の構造化光学フィルム。

【請求項4】

少なくとも光源と、前記光源に隣接して配置され、導向又は拡散のための光学板と、前記光学板の光出射側に配置された構造化光学フィルムとを備えたバックライトにおいて、前記構造化光学フィルムが請求項１乃至３何れか１項に記載の構造化光学フィルムであることを特徴とするバックライト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば液晶表示装置のバックライトに用いられる構造化光学フィルムに関し、正面輝度の低下を防止しつつ光学欠陥を視認し難くさせ、かつ広視野角な構造化光学フィルム及びこれを用いたバックライトに関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、カラー液晶表示装置が、ノート型パソコンもしくはデスクトップ型パソコンなどのモニターまたは液晶テレビなどの様々な分野で用いられている。この種の液晶表示装置は、液晶セルとバックライトとを備えており、当該バックライトの構造としては、光源を拡散板を介して液晶セルの直下に設けた直下型の構造、あるいは光源を導光板の側面に設けたエッジライト方式の構造などが知られている。

【0003】

カラー液晶表示装置は、ＰＤＰ、ＣＲＴに比べて、消費電力が小さいという点において優れている。しかしながら、カラー液晶表示装置では、正面輝度が低くなりがちである。そこで、上述のバックライトを用いて光学的な効率を高めることにより、小さな消費電力で正面輝度を高くすることが求められている。

【0004】

このようなバックライトとしては、一般的に、光源、拡散板や導光板、構造化光学フィルム等により構成される。

【0005】

このうち、構造化光学フィルムは、拡散板や導光板の光出射面上に配置され、拡散板や導光板から出射された光を屈折作用により正面に集光させ、正面輝度を向上させる機能を果たす。

【0006】

一般に、構造化光学フィルムは、断面が三角形状の構造物が複数規則的に配列されたレンズ部を備えており、当該断面三角形状の構造物の頂角、即ち、構造物の斜辺同士で形成される角度を９０°としたものが、正面輝度を高める上で最適であると考えられている。なお、レンズ単位の頂部の曲率半径は０であること、すなわち先端は先鋭な形状とされていることが望ましいと考えられている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平０９−１９７１０９号公報（発明の実施の形態）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上述した構造化光学フィルムは、構造物の先端が先鋭な形状であるため、取扱い時や、使用時の振動によって構造物の先端部に微細な欠陥が入り易く、微細な欠陥が入ると輝度が低下する等の光学欠陥が発生してしまうため、歩留まりが低下しないよう当該構造化光学フィルムの取扱いには多大な注意を要するものであった。

【0009】

さらに、上述した構造化光学フィルム以外の光学部材や、拡散板や導光板等の部材に関しても、その製造工程やバックライト組立工程において微細な欠陥が入ることがあり、かかる欠陥を備えた部材を含んだバックライトも、同様に光学特性に悪影響を及ぼしてしまうため、同様に商品価値を失ってしまうという問題を有していた。

【0010】

また、液晶表示装置は、当該装置に対し正面方向だけでなく、正面に対して斜め方向からであっても映像が暗くなることなく快適に視認できることが好ましく、広い視野角なものが望まれている。

【0011】

そこで、本発明は、正面輝度の低下を防止しつつ光学欠陥を視認し難くさせ、かつ広視野角な構造化光学フィルム及びこれを用いたバックライトとすることを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明者らは、これらの問題を解決すべく鋭意検討を行った結果、特殊な構造化面を有する構造化光学フィルムとすることで、正面輝度の向上という機能を発揮しつつ、光学欠陥を視認し難くさせることができ、かつ広視野角な構造化光学フィルムとすることができることを見出し、本発明に至ったものである。

【0013】

即ち、本発明の構造化光学フィルムは構造化面を有するものであって、構造化面は概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなり、隣接する前記凸状の列が谷によって隔てられており、凸状の列はそれぞれピークを備えており、ピークの高さはその稜線に沿って変動し、当該ピークの高さ変動は周期性があり、平均周期が１０００〜５０００μｍであり、当該ピークの高さ変動の周期に関し、それぞれの凸状の列毎において周期に位相差が存在し、稜線に沿って変動するピークの高さの変動域をΔＨとするとき、１μｍ≦｜ΔＨ｜≦稜線上のピークの最大高さの４０％、の関係を満たし、構造化面は、ピークの稜線に沿った平均高さの異なる二種類の凸状の列から構成されてなり、平均高さの低い凸状の列のピークの高さの変動域が、平均高さの高い凸状の列のピークの高さの変動域よりも大きく、隣接するピーク間のピッチはその前後のピッチと相違し、かつ、隣接する前記谷間のピッチは前記谷の流れ方向に沿って変動し、前記構造化光学フィルムの任意の箇所において、凸状の列のピークの稜線の流れ方向に対し垂直な方向で切断した際の稜線上の最大高さをＨｐ_max、最小高さをＨｐ_minとするとき、Ｈｐ_max−Ｈｐ_min≧１１μｍ、の関係を満たすことを特徴とするものである。

【0014】

また、本発明の構造化光学フィルムは、好ましくはピーク間のピッチが、二種類のピッチが交互に繰り返されてなることを特徴とするものである。

【0015】

また、本発明の構造化光学フィルムは、好ましくはピーク間の二種類のピッチの相違差が２μｍ以上であり、一方のピッチが１０〜２００μｍであることを特徴とするものである。

【0017】

また、本発明の構造化光学フィルムは、好ましくは構造化面が前記ピークの稜線に沿った平均高さの異なる二種類の凸状の列から構成されてなり、平均高さの低い凸状の列のピークの高さの変動域が、平均高さの高い凸状の列のピークの高さの変動域よりも大きいことを特徴とするものである。

【0018】

また、本発明の構造化光学フィルムは、好ましくは構造化光学フィルムの任意の箇所において、凸状の列のピークの稜線の流れ方向に対し垂直な方向で切断した際の稜線上の最大高さをＨｐ_max、最小高さをＨｐ_minとするとき、Ｈｐ_max−Ｈｐ_min≧３μｍの関係を満たすことを特徴とするものである。

【0019】

また、本発明のバックライトは、少なくとも光源と、光源に隣接して配置され、導向又は拡散のための光学板と、光学板の光出射側に配置された構造化光学フィルムとを備えたものにおいて、構造化光学フィルムが本発明の構造化光学フィルムであることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0020】

本発明の構造化光学フィルムは、構造化面を有するものであって、構造化面は概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなり、隣接する凸状の列が谷によって隔てられており、凸状の列はそれぞれピークを備えており、ピークの高さはその稜線に沿って変動し、当該ピークの高さ変動は周期性があり、平均周期が１０００〜５０００μｍであり、隣接するピーク間のピッチはその前後のピッチと相違し、かつ、隣接する谷間のピッチは前記谷の流れ方向に沿って変動してなるため、従来ではなしえなかった正面輝度の向上という機能を発揮しつつ、光学欠陥を視認し難くさせ、かつ広視野角なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の構造化光学フィルムの実施形態を示す斜視図

【図2】本発明の構造化光学フィルムの実施形態を示す斜視図

【図3】本発明の構造化光学フィルムの実施形態を示す平面図

【図4】本発明の構造化光学フィルムの実施形態を示す側面図

【図5】本発明の構造化光学フィルムの実施形態を示す断面図

【図6】本発明のバックライトの実施形態を示す斜視図

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明の構造化光学フィルムは、構造化面を有するものであって、構造化面は、概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなり、隣接する凸状の列が谷によって隔てられており、凸状の列はそれぞれピークを備えており、ピークの高さはその稜線に沿って変動し、当該ピークの高さ変動は周期性があり、平均周期が１０００〜５０００μｍであり、隣接するピーク間のピッチはその前後のピッチと相違し、かつ、隣接する谷間のピッチは前記谷の流れ方向に沿って変動するものである。また、本発明のバックライトは、本発明の構造化光学フィルムが用いられたものである。以下、本発明の構造化光学フィルムの実施の形態について説明する。

【0023】

本発明の構造化光学フィルムについて、一つの実施形態を示す斜視図を図１及び図２に示す。図１及び図２に示す構造化光学フィルム１は、構造化面２を有するものであって、前記構造化面２は、概して平行に並んでいる複数の凸状の列３により構成されてなり、隣接する凸状の列３が谷４によって隔てられており、凸状の列３はそれぞれピーク５を備えており、ピーク５の高さはその稜線に沿って変動し、当該ピーク５の高さ変動は周期性があり、平均周期が１０００〜５０００μｍであり、隣接するピーク５間のピッチ６はその前後のピッチ６と相違し、かつ、隣接する谷４間のピッチ７は前記谷４の流れ方向に沿って変動するものである。

【0024】

また、本発明の構造化光学フィルムについて、平面方向から観察した形状を図３に示す。本発明の構造化光学フィルム１は、上述したように隣接するピーク５間のピッチを６とすると、その前後のピッチである６’と相違し、隣接する谷４間のピッチ７は前記谷４の流れ方向に沿って変動（図３の７、７’、７’’のように変動）している。

【0025】

また、本発明の構造化光学フィルムについて、側面方向から観察した形状を図４に示す。本発明の構造化光学フィルム１は、上述したようにピーク５の高さはその稜線に沿って変動しており、当該ピーク５の高さ変動は周期性があり、平均周期が１０００〜５０００μｍである。谷４の高さにおいても、同様に変動している。

【0026】

なお、本発明でいう谷の平均高さとは、図４に示すように、構造化面を有する層の構造化面に対向する面から谷の稜線の平均面までの長さｐをいい、ピークの平均高さとは、構造化面のピークの稜線の平均面から谷の平均高さまでの長さｑをいう。

【0027】

また、本発明でいうピークの高さとは、図４に示すように、任意の地点の谷の平均高さからピークの稜線までの実際の長さａをいい、谷の高さとは、任意の地点の構造化面を有する層の構造化面に対向する面から谷まで実際の長さｂをいう。

【0028】

本発明の構造化光学フィルムは、このように凸状の列のピークの高さが稜線に沿って変動したり、隣接するピーク間のピッチがその前後のピッチと相違したり、隣接する谷間のピッチが谷の流れ方向に沿って変動したりする特殊な構造化面を備えていることから、正面輝度が低下することなく光学欠陥が視認し難い構造化光学フィルムとすることができる。なお、ここでいう「光学欠陥」とは、直径１０〜１００μｍ程度の傷や異物等が存在することにより生じる輝度低下等の欠陥を指す。また、このような構造化面を備えることにより、従来の構造化光学フィルムに比べ、正面方向だけでなく正面方向から若干外れた方向に対しても輝度を向上させることができる。また、このような構造化光学フィルムは、光学欠陥が視認し難いことから、製造時や使用時における過度な注意が不要となり、取扱い性が良好なものとなる。

【0029】

また、本発明の構造化光学フィルムは、前記稜線に沿ったピークの高さ変動に周期性があり、平均周期が１０００〜５０００μｍであることにより、正面方向だけでなく正面方向から離れた方向に対しても効率良く光を出射させることができるようになる。それにより、さらに正面方向から離れた方向に対しても輝度を向上させることができ、広視野角を達成することができる。また、平均周期がこのような範囲内であることにより、正面輝度を必要以上に低下させることなく光学欠陥を視認し難くすることもできる。前記平均周期は、より好ましくは１０００〜２０００μｍである。

【0030】

前記凸状の列の谷間のピッチは、谷の流れ方向に沿って変動するものである。隣接する谷間のピッチが谷の流れ方向に沿って変動することにより、光学欠陥を視認し難くすることができる。当該谷間のピッチは、正面輝度を必要以上に低下させることなく光学欠陥を視認し難くする観点から、前記ピークの最大高さの２〜３０％の範囲内でランダムに変動することが好ましく、具体的には１０〜２００μｍの範囲内でランダム変動することが好ましい。

【0031】

凸状の列の谷の頂角は、８０〜１０５°の範囲内であることが好ましい。

【0032】

次に、凸状の列の隣接するピーク間のピッチは、当該ピッチと前後のピッチとで相違するものである。ピーク間のピッチが当該前後のピッチと相違した構成とすることにより、光学欠陥を視認し難くすることができる。また、正面輝度の低下を十分に抑える観点から、二種類のピッチが交互に繰り返されてなるものとすることが好ましい。

【0033】

ピーク間のピッチは、前後のピッチと相違するものであるが、一方のピッチが１０〜２００μｍの範囲内とすることが好ましく、１０〜８０μｍとすることがより好ましい。

【0034】

また、ピーク間のピッチとその前後のピッチとの相違差は、２μｍ以上相違することが好ましく、２〜１０μｍの範囲内で相違することがより好ましい。なお、ピーク間のピッチが１０〜２００μｍの範囲内のものとその前後のピッチとの関係において、上記した相違差を備えていることがより好ましい。

【0035】

また、凸状の列のピークの高さは、その稜線に沿って変動するものである。ピークの高さをその稜線に沿って変動させ、かつ、隣接するピーク間のピッチをその前後のピッチと相違させることにより、光学欠陥を視認させ難くすることができる。

【0036】

凸状の列のピークの平均高さは、ピークの頂角や谷のピッチによっても左右されるため一概にはいえないが、正面輝度向上の観点から、５〜１００μｍであることが好ましく、５〜４０μｍであることがより好ましい。

【0037】

また、上述したピークの高さの変動域をΔＨとするとき、取り扱い時の擦り傷などを抑止して光学欠陥を生じ難くさせる観点から、１μｍ≦｜ΔＨ｜≦稜線上のピークの最大高さの４０％の関係を満たすものとすることが好ましい。特に、１μｍ≦｜ΔＨ｜≦稜線上のピークの最大高さの２５％の関係を満たすものとすることがより好ましい。

【0038】

また、当該ピークの高さ変動の周期に関し、それぞれの凸状の列毎において、周期に位相差が存在することが好ましい。稜線に沿ったピークの高さ変動の周期が、それぞれの凸状の列毎において、稜線の流れ方向の任意の地点において一致するものではなく、位相差が存在することにより、構造化光学フィルムの構造化面と対向する部材に対して接地する地点が分散されることとなり、当該フィルムへの傷付きが緩和されることとなる。

【0039】

前記構造化面は、概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなるものであるが、前記凸状の列が、前記ピークの稜線に沿った平均高さの異なる二種類のものにより構成されてなることが、光学欠陥を視認し難くすることができる観点から好ましい。

【0040】

特に、前記平均高さの低い凸状の列のピークの高さの変動域が、前記平均高さの高い凸状の列のピークの高さの変動域よりも大きいと、平均高さの低い凸状の列の任意のピークの高さが平均粒径の高い凸状の列の任意のピークの高さを超えることがあり、このような構造化面を有する構造化光学フィルムは対向する部材への接点部位が増加し、圧力集中が緩和することになるため、取り扱い時の擦り傷などを抑止することができる点で好ましい。

【0041】

さらには、このようなピークの稜線に沿った平均高さの異なる二種類の凸状の列において、上述したように稜線に沿ったピークの高さ変動が一定の平均周期を備えたものとすることにより、さらに正面方向への高い輝度を維持させることができる。

【0042】

また、本発明の構造化光学フィルムは、構造化光学フィルムの任意の箇所において、図５に示すように凸状の列のピークの稜線の流れ方向に対し垂直な方向で切断した際の稜線上の最大高さをＨｐ_max、最小高さをＨｐ_minとするとき、Ｈｐ_max−Ｈｐ_min≧３μｍの関係を満たすことが好ましく、さらにＨｐ_max−Ｈｐ_min≧５μｍの関係を満たすことがより好ましい。このような関係を満たすことにより、光学欠陥を視認し難くすることができる。

【0043】

凸状の列のピークの頂角は、８０〜１０５°の範囲内であることが好ましい。また、凸状の列の形状は、ピークが先鋭な形状である三角柱状の列や、三角柱の列の先端部に若干のＲを持たせたものであっても構わない。

【0044】

また、本発明の構造化光学フィルムは、上述したように正面方向への輝度を向上させるものであるが、液晶表示装置等に組み込んだ際に、正面方向だけでなく、正面方向に対し斜め方向に対しても輝度が高く、広視野角なものである。例えば、バックライト装置の具体的構成にも左右されるが、構造化光学フィルムのレンズ層表面に対して法線方向への輝度を１００％とした際に、当該法線方向から５０度斜めに傾いた位置における輝度が４０％以上のものである。輝度が４０％以上であると、正面方向に対して斜め方向から見たときに急激に映像が暗くなったりする等の違和感を視認者に対して与え難くなる。

【0045】

本発明の構造化光学フィルムの構成としては、上述した構造化面を有する単独の層により構成されてなるものであっても、支持体上に構造化面を有する層が積層されてなるものであってもよい。

【0046】

支持体としては、ガラス板やプラスチックフィルム等の透明性の高いものを用いることができる。ガラス板としては、例えばケイ酸塩ガラス、リン酸塩ガラス、ホウ酸塩ガラス等の酸化ガラスを板ガラス化したものを使用することができ、特にケイ酸ガラス、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラス等のケイ酸塩ガラスを板ガラス化したものが好ましい。プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、トリアセチルセルロース、アクリル、ポリ塩化ビニル、ノルボルネン化合物等が使用でき、延伸加工、特に二軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムが機械的強度、寸法安定性に優れているために好適に使用される。このような支持体はプラズマ処理、コロナ放電処理、遠紫外線照射処理、下引き易接着層の形成等の易接着処理が施されたものを用いることが好ましい。

【0047】

支持体の厚みとしては特に限定されず、適用される材料に対して適宜選択することができるが、一般に２５〜３００μｍであり、好ましくは５０〜３００μｍである。

【0048】

本発明の構造化面を有する層は、高分子樹脂により構成されてなる。高分子樹脂としては、電離放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。

【0049】

電離放射線硬化性樹脂としては、電離放射線（紫外線または電子線）の照射によって架橋硬化することができる光重合性プレポリマーを用いることができ、この光重合性プレポリマーとしては、１分子中に２個以上のアクリロイル基を有し、架橋硬化することにより３次元網目構造となるアクリル系プレポリマーが特に好ましく使用される。このアクリル系プレポリマーとしては、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、ポリフルオロアルキルアクリレート、シリコーンアクリレート等が使用できる。さらにこれらのアクリル系プレポリマーは単独でも使用可能であるが、架橋硬化性を向上させレンズ層の硬度をより向上させるために、光重合性モノマーを加えることが好ましい。

【0050】

光重合性モノマーとしては、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート等の単官能アクリルモノマー、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート等の２官能アクリルモノマー、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチルプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等の多官能アクリルモノマー等の１種若しくは２種以上が使用される。

【0051】

上述した光重合性プレポリマー及び光重合性モノマーの他、紫外線照射によって硬化させる場合には、光重合開始剤や光重合促進剤等の添加剤を用いることが好ましい。

【0052】

光重合開始剤としては、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンジルメチルケタール、ベンゾイルベンゾエート、α−アシルオキシムエステル、チオキサンソン類等が挙げられる。

【0053】

また、光重合促進剤は、硬化時の空気による重合障害を軽減させ硬化速度を速めることができるものであり、例えば、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等が挙げられる。

【0054】

熱硬化性樹脂としては、シリコーン系樹脂、フェノール系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、フラン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、グアナミン系樹脂、ケトン系樹脂、アミノアルキッド系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が挙げられる。これらは単独でも使用可能であるが、架橋性、架橋硬化塗膜の硬度をより向上させるためには、硬化剤を加えることが望ましい。

【0055】

硬化剤としては、ポリイソシアネート、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、カルボン酸などの化合物を、適合する樹脂に合わせて適宜使用することができる。

【0056】

熱可塑性樹脂としては、ＡＢＳ樹脂、ノルボルネン樹脂、シリコーン系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、スルフォン系樹脂、イミド系樹脂、フッ素系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、ナイロン系樹脂、ゴム系樹脂、ポリビニルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール等が挙げられる。

【0057】

なお、これら熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂のうち、構造化面を有する層とした際の塗膜強度や、良好な透明性が得られる観点から、アクリル系樹脂の熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。また、これら熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂は、それぞれ熱硬化性樹脂どうし或いは熱可塑性樹脂どうしを複数種組み合わせた複合樹脂として用いることもできる。

【0058】

高分子樹脂としては、上述した樹脂以外の樹脂を併用することもできるが、上述した高分子樹脂とそれ以外の樹脂との含有割合としては、本発明の構造物を精度良く製造する観点から、後述するようにＰｈｏｔｏ−Ｐｏｌｙｍｅｒ法（２Ｐ法）によりプリズムシートを製造する場合には、電離放射線硬化性樹脂が全高分子樹脂成分中３０重量％以上含まれることが好ましい。一方、Ｔｈｅｒｍａｌ−Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ法（２Ｔ法）や他のエンボス加工法によりプリズムシートを製造する場合では、熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂が全高分子樹脂成分中３０重量％以上含まれることが好ましい。

【0059】

なお、構造化面を有する層には、上述した高分子樹脂の他、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、微粒子、滑剤、蛍光増白剤、帯電防止剤、難燃剤、抗菌剤、防カビ剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、可塑剤、レベリング剤、流動調整剤、消泡剤、分散剤、離型剤、架橋剤等の種々の添加剤を含ませることもできる。

【0060】

前記構造化面を有する層の厚みは、本発明の構造化光学フィルムを構造化面を有する単独の層で形成する場合には、当該層の十分な塗膜強度や平滑性を得る観点から、２５〜３００μｍとすることが好ましい。一方、構造化面を有する層を支持体上に形成して構造化光学フィルムとする場合では、３〜１０μｍとすることが好ましい。なお、ここでいう構造化面を有する層の厚みとは、構造物が形成されていない樹脂部分のみの厚み（図４でいうｐの部分）をいう。

【0061】

本発明の構造化面を有する層を備えた構造化光学フィルムを製造する方法としては、２Ｐ法、２Ｔ法や他のエンボス加工法等のような転写賦形技術により形成することができる。例えば、上述したような構造化面を有する層を構成する高分子樹脂等を、要求する構造化面を有する層の表面形状とは相補的な形状を有する型内に充填し、形状パターンを転写賦形させた後、当該高分子樹脂等を硬化させ、型から剥離することで、構造物が賦形された構造化面を有する層を備えた構造化光学フィルムが得られる。一方、支持体を用いる場合には、型内に高分子樹脂等を充填し、その上に支持体を重ね合わせた後、当該高分子樹脂等を硬化させ、型から剥離することで、支持体上に構造物が賦形された構造化面を有する層を備えた構造化光学フィルムが得られる。なお、２Ｐ法により構造化面を有する層の構造物を形成する場合には、電離放射線硬化性樹脂を用い、２Ｔ法や他のエンボス加工法により構造化面を有する層の構造物を形成する場合には、熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂を用いる。

【0062】

上述した転写賦形技術のうち構造化光学フィルムを比較的短時間で作製でき、加熱冷却が不要であるため構成部材の熱による変形を少なく抑えられる観点からは、２Ｐ法を採用することが好ましい。一方、構成部材の材料選択性の自由度が高く、プロセスコストを削減可能な観点からは、２Ｔ法を採用することが好ましい。

【0063】

また、常温にて形成するエンボス加工法であると、形成時の高分子樹脂の弾性により、版（エンボスロール）の凹凸形状に比べ角がなだらかな形状となってしまい、所望のサイズの凹凸形状を得ることが難しくなるので、所望の凹凸形状を正確に形成できるという点で、２Ｐ法および２Ｔ法がより好ましい。

【0064】

なお、高分子樹脂を硬化させる方法としては、高分子樹脂が電離放射線硬化性樹脂の場合には電離放射線を照射することで硬化させることができる。また、高分子樹脂が熱硬化性樹脂の場合には、熱を加えることで硬化させることができる。ここで、電離放射線としては、例えば超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプなどから発せられる１００〜４００ｎｍ、好ましくは２００〜４００ｎｍの波長領域の紫外線や、走査型・カーテン型の電子線加速器から発せられる１００ｎｍ以下の波長領域の電子線を利用することができる。熱硬化性樹脂の加熱温度は、樹脂の種類や構造化面を有する層の膜厚などを考慮して設計されるが、通常８０〜２００℃の範囲である。

【0065】

本発明の構造化光学フィルムは、このように特殊な構造化面を有するものであるため、正面輝度を低下させることなく光学欠陥を視認し難くすることができる。したがって、歩留まりを低下させることなく、製造時や使用時における取扱い性も良好なものとなる。

【0066】

次いで、本発明のバックライトの実施の形態について説明する。本発明のバックライトの一つの実施形態を示す断面図を図６に示す。図６の本発明のバックライト１０は、エッジライト方式のバックライトで、光源１１と、導光板１２と、その上に置かれた構造化光学フィルム１とを備えている。なお、図示するように、必要に応じ、構造化光学フィルム１に隣接して光拡散シート１３等を備えていても良い。

【0067】

また、本発明のバックライトとして、図６ではエッジライト方式のバックライトを説明したが、本発明のバックライトは、拡散板の下側に光源を配置し、その上側に下用光拡散シート、構造化光学フィルム、上用拡散シート等が備えられた直下型のバックライトにおいても適用することができる。

【0068】

このように、本発明のバックライトは、従来ではなしえなかった正面輝度が低下することなく光学欠陥を視認し難い構造化光学フィルムを備えたものであるため、例えば構造化光学フィルムだけでなく他の部材について付着した光学欠陥をも視認し難くさせることができ、他の部材においても取扱い性に優れたものとなる。また、広視野角な構造化光学フィルムを備えたものであるため、当該バックライトを用いた液晶表示装置においても、広視野角で視認性の高いものとすることができる。

【実施例】

【0069】

以下、実施例により本発明を更に説明する。なお、「部」、「％」は特に示さない限り、重量基準とする。

【0070】

１．構造化光学フィルムの作製
［実施例１］
滑らかな表面を有する厚み４ｍｍの銅板に対し、ダイヤモンド製の９０°バイトを用いて切削し、金型を作製した。作製した金型へ、アクリルモノマー（メタクリル酸メチル：和光純薬社）５０重量部、多官能性アクリルモノマー（ＮＫエステルA-TMPT-3EO：新中村化学工業社）４５部、光重合開始剤（イルガキュア184：チバ・ジャパン社）５部からなる混合液を滴下し、厚み１００μｍのポリエステルフィルム（コスモシャインA4300：東洋紡績社）をかぶせ、気泡が残らないようにローラーで樹脂を均一に押し広げて樹脂とポリエステルフィルムを密着させた。

【0071】

この状態のままポリエステルフィルム側からメタルハライドランプにより１５００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射し、紫外線硬化型樹脂を硬化させたのちポリエステルフィルムを剥離し、金型の形状を忠実に転写し、以下の実施例１の構造化光学フィルムを作製した。

【0072】

＜実施例１の構造化光学フィルム＞
・ピーク頂角：９０°
・ピーク間ピッチ：４０μｍと３６μｍとの繰り返し
（図３の６と６’との繰り返し）
・凸状の列の構成：平均高さの高い凸状の列と平均高さの低い凸状の列との繰り返し
（図５のｍとｎとの繰り返し）
・平均高さの高い凸状の列のピークの平均高さＨｂ：２３μｍ
（図４の平均高さｑ）
・平均高さの高い凸状の列のピークの高さの変動域ΔＨｂ：±３μｍ
（図４の実際の長さａの上下変動域）
・平均高さの高い凸状の列のピークの最大高さ：２６μｍ
・平均高さの低い凸状の列のピークの平均高さＨｓ：２２μｍ
（図４の平均高さｑ）
・平均高さの低い凸状の列のピークの高さの変動域ΔＨｓ：±４μｍ
（図４の実際の長さａの上下変動域）
・平均高さの低い凸状の列のピークの最大高さ：２６μｍ
・ピークの高さ変動の平均周期：１０００μｍ
（図４のｓ）
・Ｈｐ_max−Ｈｐ_min＝８μｍ
・谷間のピッチ：谷の流れ方向に沿って２９〜４８μｍの範囲内でランダムに変動

【0073】

［実施例２］
実施例１とは異なる切削条件により銅板を切削した以外は実施例１と同様にして、以下の実施例２の構造化光学フィルムを作製した。

【0074】

＜実施例２の構造化光学フィルム＞
・ピーク頂角：９０°
・ピーク間ピッチ：５４μｍ、４８μｍ、４４μｍの繰り返し
・凸状の列の構成：平均高さが一番高い凸状の列と、平均高さが二番目に高い凸状の列と、平均高さが一番低い凸状の列との繰り返し
・平均高さが一番高い凸状の列のピークの平均高さＨｂ：３０μｍ
・平均高さが一番高い凸状の列のピークの高さの変動域ΔＨｂ：±３μｍ
・平均高さが一番高い凸状の列のピークの最大高さ：３３μｍ
・平均高さが二番目に高い凸状の列のピークの平均高さＨｍ：２８．５μｍ
・平均高さが二番目に高い凸状の列のピークの高さの変動域ΔＨｍ：±４．５μｍ
・平均高さが二番目に高い凸状の列のピークの最大高さ：３３μｍ
・平均高さが一番低い凸状の列のピークの平均高さＨｓ：２７．５μｍ
・平均高さが一番低い凸状の列のピークの高さの変動域ΔＨｓ：±５．５μｍ
・平均高さが一番低い凸状の列のピークの最大高さ：３３μｍ
・ピークの高さ変動の平均周期：１５００μｍ
・Ｈｐ_max−Ｈｐ_min＝１１μｍ
・谷間のピッチ：谷の流れ方向に沿って３８〜６０μｍの範囲内でランダムに変動

【0075】

［実施例３］
実施例１とは異なる切削条件により銅板を切削した以外は実施例１と同様にして、以下の実施例３の構造化光学フィルムを作製した。

【0076】

＜実施例３の構造化光学フィルム＞
・ピーク頂角：９０°
・ピーク間ピッチ：４０μｍ、３６μｍの繰り返し
・凸状の列の構成：平均高さの高い凸状の列と、平均高さの低い凸状の列との繰り返し
・平均高さの高い凸状の列のピークの平均高さＨｂ：２３μｍ
・平均高さの高い凸状の列のピークの高さの変動域ΔＨｂ：±３μｍ
・平均高さの高い凸状の列のピークの最大高さ：２６μｍ
・平均高さの低い凸状の列のピークの平均高さＨｍ：２２μｍ
・平均高さの低い凸状の列のピークの高さの変動域ΔＨｍ：±４μｍ
・平均高さの低い凸状の列のピークの最大高さ：２６μｍ
・ピークの高さ変動の平均周期：１５００μｍ
・Ｈｐ_max−Ｈｐ_min＝８μｍ
・谷間のピッチ：谷の流れ方向に沿って３０〜４６μｍの範囲内でランダムに変動

【0077】

［実施例４］
実施例１とは異なる切削条件により銅板を切削した以外は実施例１と同様にして、以下の実施例４の構造化光学フィルムを作製した。

【0078】

＜実施例４の構造化光学フィルム＞
・ピーク頂角：９０°
・ピーク間ピッチ：５０μｍ、４６μｍの繰り返し
・凸状の列の構成：平均高さの高い凸状の列と、平均高さの低い凸状の列との繰り返し
・平均高さの高い凸状の列のピークの平均高さＨｂ：２５μｍ
・平均高さの高い凸状の列のピークの高さの変動域ΔＨｂ：±４μｍ
・平均高さの高い凸状の列のピークの最大高さ：２９μｍ
・平均高さの低い凸状の列のピークの平均高さＨｓ：２３μｍ
・平均高さの低い凸状の列のピークの高さの変動域ΔＨｓ：±６μｍ
・平均高さの低い凸状の列のピークの最大高さ：２９μｍ
・ピークの高さ変動の平均周期：２０００μｍ
・Ｈｐ_max−Ｈｐ_min＝１２μｍ
・谷間のピッチ：谷の流れ方向に沿って３８〜５８μｍの範囲内でランダムに変動

【0079】

［実施例５］
実施例４の銅板切削条件のうち、成形物のピークの高さ変動の平均周期を６０００μｍとなるように変更した以外は実施例４と同様にして、実施例５の構造化光学フィルムを作製した。

【0080】

［比較例１］
実施例１とは異なる切削条件により銅板を切削した以外は実施例１と同様にして、以下の比較例１の構造化光学フィルムを作製した。

【0081】

＜比較例１の構造化光学フィルム＞
・ピーク頂角：９０°
・ピーク間ピッチ：４０μｍ
・凸状の列のピークの高さ：２０μｍ
・ピークの高さの変動域：なし
・ピークの高さ変動：なし

【0082】

［比較例２］
実施例１とは異なる切削条件により銅板を切削した以外は実施例１と同様にして、以下の比較例２の構造化光学フィルムを作製した。

【0083】

＜比較例２の構造化光学フィルム＞
・ピーク頂角：９０°
・ピーク間ピッチ：５０μｍ
・凸状の列のピークの高さ：２５μｍ
・ピークの高さの変動域：±４μｍ
・ピークの高さ変動の平均周期：１０００μｍ

【0084】

２．評価
（１）導光板及び拡散フィルムの光学欠陥（微細欠陥）の視認性
直径１５μｍ、高さ３０μｍの円筒状の異物（欠陥）が表面に付着した厚み０．７ｍｍの付型導光板上に、直径３０μｍの白点状の傷（欠陥）が表面に付着した厚み１００μｍの拡散フィルム（ライトアップMXE：きもと社）、実施例１〜５及び比較例１、２で作製した構造化光学フィルム及び厚み１００μｍの拡散フィルム（ライトアップTL2：きもと社）を順次備えてなる１５インチのエッジライト型のバックライト（実施例１〜５及び比較例１、２のバックライト、線状ランプ二本）を作製した。そして、実施例１〜５及び比較例１、２のバックライトを点灯し、導光板及び拡散フィルムの微細欠陥による光学欠陥を目視にて確認できるか観察した。目視にて確認することができなかったものを「○」、わずかにではあるが目視にて確認することができたものを「△」、目視にて確認することができたものを「×」、目視にてはっきりと確認することができたものを「××」とした。評価結果を表１に示す。

【0085】

（２）正面輝度
（１）導光板の光学欠陥の視認性の評価の際に作製した実施例１〜５及び比較例１、２のバックライトの正面輝度について測定した。評価結果を表１に示す。

【0086】

（３）視野角特性
実施例１〜５及び比較例１、２のバックライトを用い、（２）で測定した正面方向（構造化光学フィルムのレンズ層表面に対して法線方向）への輝度を１００％とした際の、法線方向から５０度傾いた角度の輝度の割合を測定した。評価結果を表１に示す。

【表1】

【0087】

表１に示すように、実施例１〜５の構造化光学フィルムを用いた実施例１〜５のバックライトは、用いられた構造化光学フィルムが構造化面を有するものであり、当該構造化面が概して平行に並んでいる複数の凸状の列により構成されてなり、隣接する凸状の列が谷によって隔てられており、凸状の列はそれぞれピークを備え、当該ピークの高さ変動は周期性があり、平均周期が１０００〜５０００μｍの範囲内であり、隣接するピーク間のピッチはその前後のピッチと相違し、かつ、隣接する谷間のピッチは流れ方向に沿って変動するものであることから、正面輝度の低下を防止しつつ導光板や拡散フィルムに付着した微細欠陥による光学欠陥を視認し難くすることができるものであり、広視野角なものであった。

【0088】

また、実施例１の構造化光学フィルムを用いた実施例１のバックライトは、二種類のピーク間のピッチが交互に繰り返されてなるものであったため、正面輝度の低下を極力抑えつつ、導光板や拡散フィルムに付着した微細欠陥による光学欠陥を視認し難くすることができるものであった。

【0089】

また、実施例１〜４の構造化光学フィルムを用いた実施例１〜４のバックライトは、凸状の列のピークの高さ変動の平均周期が１０００〜２０００μｍの範囲であったため、導光板や拡散フィルムに付着した微細欠陥による光学欠陥が、目視にて視認できない程度となった。

【0090】

一方、比較例１の構造化光学フィルムを用いた比較例１のバックライトは、用いられた構造化光学フィルムが凸状の列のピークの高さが稜線に沿って変動しないものであったため、導光板の傷が目視にてはっきりと確認することができ、拡散フィルムの傷においても目視にて確認できるものとなった。

【0091】

また、比較例２の構造化光学フィルムを用いた比較例２のバックライトは、用いられた構造化光学フィルムが凸状の列のピーク間のピッチがその前後のピッチと相違しないものであったため、導光板の傷が目視にて確認することができ、拡散フィルムの傷においても目視にて確認できるものとなった。

【符号の説明】

【0092】

１・・・・本発明の構造化光学フィルム
２・・・・構造化面
３・・・・凸状の列
４・・・・谷
５・・・・ピーク
６・・・・隣接するピーク間のピッチ
７・・・・隣接する谷間のピッチ
１０・・・本発明のバックライト
１１・・・光源
１２・・・導光板
１３・・・光拡散シート

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図1】

【図2】