JPH1114807A - レンズフイルム、面光源及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示装置に用いるレンズフイルムが、面
光源に組込むときにおいて、保護フイルムを剥離すると
きに発生する静電気による異物の付着や、２枚のレンズ
フイルムを積層して使用するときにみられる静電気によ
る密着ムラを解消したレンズフイルムの提供を課題とす
る。 【解決手段】透明基材フィルム１と、この基材フィルム
の少なくとも一方の側に設けられた導電性層２と、レン
ズ層３を形成したレンズフイルム１０の該導電性層２の
表面抵抗を１０¹²Ω／□以下に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防塵性に優れたレ
ンズフイルムとそれを用いた面光源に関し、特にワープ
ロ、コンピュータ、テレビなどのディスプレイ、液晶表
示装置に用いて、その表面が粉塵による汚れ防止性や積
層したときに密着ムラがない積層性に優れた面光源と液
晶表示装置に属する。

【０００２】

【従来の技術】パソコン、ワープロなど電子機器のディ
スプレイにその他種々の商業ディスプレイなどの部品と
して組み込むレンズフイルムは、導電性層基材フイルム
の一方の面をエンボス成形、あるいは透明基材フイルム
に設けた熱可塑性樹脂や紫外線硬化型樹脂などを賦型硬
化したレンズ層を設けられていた。そして、これらのレ
ンズフイルムを液晶表示装置などに組み込まれて使用さ
れていた。

【０００３】従来、これらのレンズフイルムは、面光源
装置と組立てるときに、レンズフイルムを覆っている保
護フイルム剥離して使用するが、このときに発生する剥
離静電気が面光源装置への異物付着の原因となる問題が
あった。また、２枚のレンズフイルムがもつプリズム形
状の稜線を直交するようにして使用することが多く行わ
れている。このとき、下のレンズフイルムのプリズム面
と、上のレンズフイルムの基材のフラット面とが静電気
の影響で部分的に密着し、液晶表示装置に組み込んだ後
においても、この密着ムラが表示画像の不良の原因とな
る問題があった。

【０００４】静電気の発生を防止するために、凹又は凸
形状をもつレンズの表面に帯電防止剤を塗工して導電性
層を設ける試みもなされているが、導電性層を均一の膜
に設けることは技術的に難易度が高く、レンズフイルム
の外観、更に液晶表示装置の画像が不均一となり、光学
特性を著しく損なったり、導電性層が脱落したりするな
どの問題があった。また、金属蒸着などによる導電性薄
膜層の形成技術も開示されてはいるが、凹凸形状をもつ
レンズへ蒸着を均一に設けることが困難であり、光学特
性のバラツキと、コスト面からも高いという問題があっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、液晶表示装
置などに用いるレンズフイルムが、面光源装置と組立て
るときにおいて、保護フイルムを剥離するときに発生す
る剥離静電気による異物付着や、２枚のレンズフイルム
がもつプリズム形状の稜線を直交して使用するときにみ
られる密着ムラなどの静電気に起因する問題を解消する
導電性層をもつレンズフイルムの提供を課題とするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明は、透明基材フィルムと、この基材フィルムの少な
くとも一方の面に設けられた導電性層と、該導電性層上
に凹レンズあるいは凸レンズからなるレンズ層とが形成
されて、該導電性層を形成した面の表面抵抗が１０¹²Ω
／□以下のレンズフイルムである。そして、請求項２の
発明は、前記透明導性層が樹脂組成物からなるバインダ
ーに導電性微粒子を分散したレンズフイルムである。ま
た、請求項３の発明は、平面光源の出光側に前記レンズ
フイルムの受光面が配置された面光源である。そして、
請求項４の発明は、前記の面光源を備えた液晶表示装置
である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のレンズフイルム１０は、
図１に示す透明基材フィルム１と、この基材フィルムの
少なくとも一方の面に設けられた導電性層２と、該導電
性層上に凹レンズあるいは凸レンズからなるレンズ層３
とが形成されて、該導電性層２を形成した面の表面抵抗
が１０¹²Ω／□以下のレンズフイルム１０である。した
がって、図４に示す透明基材フイルム１にレンズ層２を
設けたレンズフイルム１１や、図５に示すように該レン
ズ層に静電気防止層２７を設けたりした従来のレンズフ
イルム１２とは構成の異なるものである。そして、請求
項２の発明は、前記導電性層２が反応硬化型樹脂又は熱
可塑性樹脂を主成分とする樹脂組成物からなるバインダ
ーに導電性微粒子２６を分散したレンズフイルム１０で
ある。また、請求項３の発明は、図８に示すとおりの反
射フイルム２４で形成された平面化された光源２１の出
光側の拡散フイルム２５に前記レンズフイルム１０の受
光面６が配置された平面光源２０である。そして、請求
項４の発明は、前記の平面光源２０に液晶層３０を設け
た液晶表示装置３５である。

【０００８】本発明のレンズフイルムを構成する透明基
材フイルムは、セルローストリアセテート、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリメ
チルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセター
ル、ポリメタアクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポ
リウレタンなどの熱可塑性樹脂の延伸又は未延伸フィル
ムを使用することができる。その厚みは、フイルムがも
つ剛性にもよるが、５０〜２００μｍのものが、加工性
などの取扱い面からいって好ましい。そして、導電性層
を設ける層はコロナ放電処理などの易接着処理を施すこ
とが、積層する他の層との接着を強固に安定化するため
に好ましい。

【０００９】透明基材フィルムに設ける導電性層は、導
電性微粒子と熱可塑性樹脂や、反応硬化性樹脂組成物を
主成分とするバインダとからなる導電性層塗工液を塗工
したり、金属酸化物などを蒸着やスパッタリングなどの
方法で形成する。導電性層は、基材フィルムに直接又は
接着を強固にするプライマー層を介して形成することが
好ましい。また、導電性層にプライマー層の作用をもた
せることもできる。また、導電性微粒子は、導電性層の
表面に若干突出するようにし、その表面抵抗を１０¹²Ω
／□以下にすることが好ましい。塗工の方法は、ロール
コート、グラビアコート、バーコート、押出しコートな
どにより塗料の特性、塗工量に応じて従来より公知の方
法で形成することもできる。

【００１０】本発明の、導電性層は、基材シート１の一
方の側ばかりでなく、図２又は図３に示すように基材シ
ートの双方の側に設けることができる。図２に示すよう
にレンズ層１０の他の側に設けた導電性層２は、一方に
設けたよりもより高い導電性をもたせることができる。
また、他の側に設けた導電性層２に図３に示すように受
光面６側のレンズ層３に集光、拡散などの特性をもつレ
ンズ層１を設けることもできる。

【００１１】導電性微粒子と反応硬化性樹脂組成物との
組成比は、樹脂組成物を１００重量部に対して導電性微
粒子が、０．１〜１０重量部である。導電性微粒子が、
０．１重量部に満たないときは、導電性層の表面抵抗が
１０¹²Ω／□より大きくなり、１０重量部より多いとき
は、導電性層の透明性が低下する原因となる。

【００１２】本発明の導電性層に使用する導電性微粒子
は、アンチモンドープのインジウム・ティンオキサイド
（以下、ＡＴＯと記載する。）やインジウム・ティンオ
キサイド（ＩＴＯ）がある。また、透明の金属又は金属
酸化物を蒸着やスパッタリングして構成することもでき
る。

【００１３】導電性層を構成する樹脂組成物は、基材フ
ィルムとの接着がよく、樹脂組成物としての耐光性があ
り、耐湿性があり、また、導電性層の上に設けるレンズ
層との接着がよいものから選択する。熱可塑性樹脂を主
成分とするものには、線状ポリエステル、ポリウレタ
ン、アクリル系樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアミ
ド、塩化ビニル・酢酸ビニル系共重合体などに、所望に
応じて可塑剤や光安定剤を加えたバインダーを使用する
ことができる。

【００１４】反応硬化型のバインダーには、ポリエステ
ルポリオール・ポリイソシアネート、ポリエーテルポリ
オール・ポリイソシアネート、ポリアクリルポリール系
ポリオール・ポリイソシアネート、エポキシ・ポリイソ
シアネートの他電離放射線硬化型樹脂を使用することも
できる。そして、ポリイソシアネートには、芳香族及び
／又は脂肪族のジイソシアネートやトリイソシアネート
が広く使用される。

【００１５】塗工で形成する導電性層の厚みは、０．５
〜５μｍ（本明細書における塗工量は固形分で記載す
る。以下同様）好ましくは１〜３μｍに形成する。０．
５μｍ以下では、透明基材フィルムに形成する導電性層
の表面抵抗を１０¹²Ω／□以下とすることができず、５
μｍ以上では導電性層の透明性を失う。また、透明電導
層が、透明基材フィルムと強固に接着しなかったり、寒
熱、吸脱湿などの経時的影響で接着力が低下するとき
は、基材フィルムと、透明電導層との両面に接着作用を
もつプライマー層を設けることが好ましい。

【００１６】蒸着又はスパッタリングにより設ける導電
性層は、ＩＴＯ、ＡＴＯ、金、ニッケル、酸化亜鉛／酸
化アルミニウムや、塗工によりポリピロール、ポリアニ
リンなどから適宜選択して透明基材フィルムに設けて形
成する。

【００１７】なお、本発明のレンズ層は、導電性層の上
に適度の硬度と、賦型性をもつ熱可塑性樹脂、又は反応
硬化型樹脂を液状状態で、透明基材フイルムに設けた導
電性層の面に塗工・賦型することにより構成するもので
ある。そして、レンズ層の凹部を図１〜図３に示すよう
に、凹部の厚みｈが０．５〜３μｍの塗膜が全面を覆う
ように設けることが好ましい。この場合、透明導電性層
の上に突出した導電性微粒子は、レンズ層の樹脂に覆わ
れて導電性層の上にレンズ層を形成するために、光を拡
散するような光学特性の変化は認められない。しかしな
がら、レンズ層の凹部の厚みｈは４μｍ以下であること
が好ましく、５μｍを超えると帯電防止の効果が認めら
れなくなる。

【００１８】本発明のレンズ層を構成する樹脂組成物
は、多価アルコールなどの多官能化合物の（メタ）アク
リレート（以下本明細書では、アクリレートとメタアク
リレートとを（メタ）アクリレートと記載する。）など
のオリゴマー又はプレポリマー及び反応性の希釈剤を比
較的多量に含むものから構成する。上記希釈剤として
は、エチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メ
タ）アクリレート、スチレン、ビニルトルエン、Ｎ−ビ
ニルピロリドンなどの単官能モノマー、並びに多官能モ
ノマー、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）ア
クリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、
トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジ
エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエ
リスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリ
スリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，６ヘキサ
ンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリ
コールジ（メタ）アクリレートなどがある。

【００１９】更に、上記の電離放射線硬化型樹脂を紫外
線硬化型樹脂として使用するときは、これらの中に光重
合開始剤として、アセトフェノン類、ベンゾフェノン
類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、αーアミロキシ
ムエステル、チオキサントン類や、光増感剤としてｎ−
ブチルアミン、トリエチルアミン、トリｎ−ブチルホス
フィンなどを混合して使用する。

【００２０】上記の電離放射線硬化型樹脂には、次の反
応性有機ケイ素化合物を含ませることもできる。Ｒ_m Ｓ
ｉ（０Ｒ′）_n で表せる化合物であり、ここでＲ、Ｒ′
は炭素数１〜１０のアルキル基を表し、ｍ＋ｎ＝４であ
り、そしてｍ及びｎはそれぞれ整数である。更に具体的
には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、
テトラ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−プロ
ポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラ−
ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシ
シラン、テトラペンタエトキシシラン、テトラペンタ−
ｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラペンタ−ｎ−プロポ
キシシラン、テトラペンタ−ｎ−ブトキシシラン、テト
ラペンタ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラペンタ−ｔ
ｅｒｔ−ブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、
メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラ
ン、メチルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシ
ラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシ
ラン、ジメチルメトキシシラン、ジメチルプロポキシシ
ラン、ジメチルブトキシシラン、メチルジメトキシシラ
ン、メチルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシ
ランなどがあげられる。

【００２１】レンズ層３は、上記の反応硬化型樹脂ばか
りでなく、熱可塑性樹脂を用いて形成することもでき
る。例えば、メチルメタアクリレート、エチルメタアク
リレートなどのアクリル樹脂、、ポリエチレンテレフタ
レート、ポブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフ
タレートなどのポリエステル、ポリカーボネートや、ポ
リスチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなど
のポリハイドロカーボン、６，６ナイロン、６ナイロン
などのポリアミド、エチレン・酢酸ビニル共重合体ケン
化物、ポリイミド、ポリスルホン、ポリ塩化ビニル、ア
セチルセルロースなどの熱可塑性樹脂から選択できる。

【００２２】反応硬化型樹脂を用いてレンズ層を形成す
るには図９に示す塗工・賦型・硬化工程で行う。すなわ
ち、プリズム形状などを形成してある版胴８８にポンプ
８７で電離放射線硬化型樹脂をダイヘッド８６に送り版
胴に樹脂８２を均一に押し込む。そして他方透明基材フ
イルム１の面に設けた導電性層２の面と入口ニップ８３
で版胴８８と密着し、電離放射線照射装置８５で電離線
を照射し、硬化した電離放射線硬化型樹脂８１とすると
ともに導電性層２との接着を行う。そして、出口ニップ
８４で版胴８８から透明基材フイルム１に形成したレン
ズ層３を剥離しレンズフイルム１０を形成する。

【００２３】熱可塑性樹脂は、適宜に熱安定剤、光安定
剤などの添加物を加えた樹脂組成物を使用する。すなわ
ち、透明基材フイルムに設けた導電性層に所望に応じて
接着を強固にするプライマー層を設けて、加熱溶融状態
で押出しコートして、冷却ロールでレンズ状に賦型した
り、該熱可塑性樹脂層を押出しコート・冷却後、再加熱
・溶融して賦型したりすることによりレンズフイルムを
形成できる。

【００２４】レンズ層は、図６（Ａ）プリズム形状、
（Ｂ）角錐形状、図７（Ａ）かまぼこ状、（Ｂ）逆かま
ぼこ状又は（Ｃ）半球状などの凹凸形状を構成すること
が任意にできる。

【００２５】図８は、本発明のレンズフイルムを用いた
一例としてエッジ型平面光源２０を設けた液晶表示装置
３５の断面図である。拡散パターン２３をレンズフイル
ム受光面６と対向する面に設けた導光板２２の側面に光
源２１を配置する。そして、導光板２２を囲むように反
射フイルム２４を設けた面光源上に拡散フイルム２５を
のせた面光源２０のレンズフイルム１０の出光面７の側
に下基板３２と上基板３１に挟まれた液晶層３０からな
る液晶パネルを設けることにより液晶表示装置３５を構
成するものである。また、図８の例示は、レンズフイル
ムを１枚用いた例であるが、レンズフイルムを２枚用い
て、その稜線を直交するようにして積層したり、線状光
源２１に対してレンズフイルムの稜線の方向は、直交、
平行あるいは任意の角度で配置することもできる。

【００２６】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に
説明する。 （実施例 １）図１で示すように厚み１２５μｍのポリ
エステルフィルムＡ−４３００（基材フィルム１ 東洋
紡（株）製 商品名）の一方の面に、ＡＴＯ（導電性微
粒子２６）を分散した導電性層コート剤（ザ・インクテ
ック（株）製 商品名）を塗工して１μｍ厚みの導電性
層２を形成した。次いで導電性層２にエポキシアクリレ
ートＺ９００２Ａ（日本合成ゴム（株）製 反応硬化型
樹脂 商品名）をプリズム版に充填・密着して紫外線を
照射して硬化しプリズム形状（頂角９７度、ピッチ５０
μｍ、凹部の厚みｈが１μｍ）の実施例１のレンズフイ
ルム１０を作成した。なお、レンズフイルムは形成後に
保護フィルムをその表面に設けて、積層状態で保存し
た。

【００２７】（実施例 ２）実施例１で使用した、基材
フィルム１、導電性層コート剤を用いた導電性層２、反
応硬化型樹脂を用いて、凹部の厚みｈを３μｍのプリズ
ム形状とした以外は実施例１と同様にして実施例２のレ
ンズフイルム１０を作成した。

【００２８】（比較例 １）実施例１で使用した導電性
層コート剤からＡＴＯの微粒子を除いた塗工液をレンズ
層のプライマー層２Ｐとして使用した以外は、実施例１
と同一工程で導電性層を含まないが、同一形状のレンズ
層２をもつ比較例１のレンズフイルム１１を作成した。

【００２９】（比較例 ２）比較例１で作成したレンズ
フイルム１１のレンズ層２に、エレクトロストリッパー
ＱＮをイソプロピルアルコールで２００倍に希釈して
０．１ｇ／ｍ² 塗工して、静電気防止層２７を設けた図
５に示す比較例２のレンズフイルム１２を作成した。

【００３０】（比較例 ３）比較例１で作成したレンズ
フイルム１１のレンズ層２に、スパッタリングでＩＴＯ
を０．０１μｍの厚みで形成した静電気防止層２７を設
けた比較例３のレンズフイルム１２を作成した。

【００３１】実施例及び比較例で作成した各試料につい
て、次の各項目を評価した結果を表１に示す。 表面抵抗 導電性層を積層した表面を抵抗率計（ＭＣＰ−ＨＴ２６
０：三菱化学（株）製商品名）を用いて測定する。 バックライト上における輝度 図８に示すようにエッジ型バックライトの導光板２２上
に拡散フイルム２５をのせ、更にそれぞれのレンズフイ
ルムをのせて、法線方向の輝度を、ＢＭ−７（輝度計
トプコン製）を用いて測定した。なお、比較例１の輝度
を１００とした。 バックライト上における外観 と同様にバックライト上にレンズフイルムを置き、そ
の外観（透過光のムラ）を目視で確認した。 密着ムラ と同様にバックライト上にレンズフイルムを置いた上
に、更に保護フイルムを剥離した直後のレンズフイルム
の稜線が２枚直交するように重ねてバックライト上でレ
ンズフイルムの密着ムラを目視で確認した。 帯電量 １０．４ｃｍ×２６．０ｃｍに断裁したレンズフイルム
に貼合した保護フイルムを剥離した直後に、レンズ層か
ら１０ｃｍの位置における帯電量を静電気チェッカーを
用いて測定した。 （以下余白）

【００３２】

【表１】

【００３３】

【発明の効果】本発明のレンズフイルムは、基材フィル
ムに設けた導電性層の作用でレンズ層の表面に至るまで
静電気の発生を防止する効果を奏する。したがって、レ
ンズフイルムの保護フイルムを剥離した直後においても
帯電量が少ない。したがって、面光源装置と組立てると
きに、レンズフイルムから保護フイルムを剥離するとき
に発生する剥離静電気による異物付着や、２枚のレンズ
フイルムがもつプリズム形状の稜線を直交して使用する
ときにみられる密着ムラなどの静電気に起因する問題を
解消する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレンズフイルムの基本構成を示す断面
概略図である。

【図２】本発明の他のレンズフイルムの構成を示す断面
概略図である。

【図３】本発明の他のレンズフイルムの構成を示す断面
概略図である。

【図４】従来技術のレンズフイルムの一例を示す断面概
略図である。

【図５】レンズ層に静電気防止層を設けたレンズフイル
ムの構成例を示す断面概略図である。

【図６】凹凸レンズの例を示す斜視図である。

【図７】他の凹凸レンズの例を示す斜視図である。

【図８】本発明のレンズフイルムを面光源とともに液晶
表示装置に組み込んだ状態を示す断面図である。

【図９】本発明のレンズ層を形成工程を説明するための
断面概略図である。

【符号の説明】

１ 基材フィルム ２ 導電性層 ２Ｐ プライマー層 ３ レンズ層 ４ 稜線形状をもつレンズ ５ 凸レンズの一例 ６ 受光面 ７ 出光面 １０ レンズフイルム １１、１２ 比較例のレンズフイルム ２０ エッジ型の平面光源 ２１ 光源 ２２ 導光板 ２３ 拡散パターン ２４ 反射フイルム ２５ 拡散フイルム ２６ 導電性微粒子 ２７ 静電気防止層 ３０ 液晶層 ３１ 上基板 ３２ 下基板 ３５ 液晶表示装置 ８１ 硬化した樹脂 ８２ 押込まれた樹脂 ８３ 入口ニップ ８４ 出口ニップ ８５ 電離放射線照射装置 ８６ ダイヘッド ８７ ポンプ ８８ 版胴 ｈ レンズ層凹部の厚み

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基材フィルムと、この基材フィルム
   の少なくとも一方の面に設けられた導電性層と、該導電
   性層上に凹レンズあるいは凸レンズからなるレンズ層と
   が形成されて、該導電性層を形成した面の表面抵抗が１
   ０¹²Ω／□以下であることを特徴とするレンズフイル
   ム。
2. 【請求項２】 前記導電性層が、樹脂組成物からなるバ
   インダーに導電性微粒子を分散したことを特徴とする請
   求項１に記載のレンズフイルム。
3. 【請求項３】 平面光源において、その出光側に請求項
   １乃至２に記載のレンズフイルムの受光面が配置された
   ことを特徴とする面光源。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の面光源を備えたことを
   特徴とする液晶表示装置