(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を透過する基板と、
樹脂フィルムと、
前記樹脂フィルムと前記基板とを接着するための粘着剤と、
を有し、前記樹脂フィルムの面方向において、最大の屈折率Ｎｘとなる一方の方向と、最小の屈折率Ｎｙとなる他方の方向とし、前記樹脂フィルムの厚さ方向における屈折率をＮｚとした場合、（Ｎｘ−Ｎｚ）／（Ｎｙ−Ｎｚ）の値が、１≦（Ｎｘ−Ｎｚ）／（Ｎｙ−Ｎｚ）≦１．１２であって、
前記樹脂フィルムの厚さｔは、２０μｍ≦ｔ≦１５０μｍであって、
前記樹脂フィルムの面内方向における屈折率Ｎｘ、Ｎｙは、１．６＜Ｎｘ、１．６＜Ｎｙであって、
前記樹脂フィルムの膜厚方向における屈折率Ｎｚは、Ｎｚ＜１．５であることを特徴とする加飾フィルタ。
【請求項２】
前記樹脂フィルムはポリエチレンテレフタレート樹脂を含む材料により形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の加飾フィルタ。
【請求項３】
前記樹脂フィルムにおいて、前記基板と接着される面と反対側の面には、反射防止膜を有することを特徴とする請求項１または２に記載の加飾フィルタ。
【請求項４】
前記樹脂フィルムにおいて、前記基板と接着される面には、前記粘着剤が付着しやすくなるように易接着層が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の加飾フィルタ。
【請求項５】
前記一方の方向と前記他方の方向とは、略直交する方向であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の加飾フィルタ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の加飾フィルタを含むものであって、
画像表示装置の表示面側に設置されるものであることを特徴とする画像表示装置用フィルタ。
【請求項７】
前記画像表示装置は、液晶ディスプレイ、ＰＤＰ、ＥＬディスプレイのいずれかであることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置用フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加飾フィルタ及び画像表示装置用フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶等の画像表示装置においては、表示画面の前面に加飾フィルタが設けられたものが増加しつつある。加飾フィルタは、画像表示装置における表示を見やすくするため反射防止機能を有するとともに、画像表示装置の美感を向上させて高級感等を与えることから、加飾フィルタを搭載した画像表示装置は付加価値の高いものとなる。このため、画像表示装置においては加飾フィルタの重要性は高い。このような加飾フィルタとしては、特許文献１及び２に示されるように、ガラス基板上に樹脂材料からなる透明フィルムが貼り付けられている構造のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−６６２２６号公報
【特許文献２】特開２００６−１６３１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、画像表示装置においては、低コスト化も重要な要素の１つである。即ち、低価格な加飾フィルタを用いることにより、画像表示装置の全体の価格も引き下げることが可能となるため、低価格で良好な機能性を有する加飾フィルタが望まれている。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みたものであり、低価格で良好な加飾フィルタ及び画像表示装置用フィルタを提供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】
【０００６】
本発明は、光を透過する基板と、樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムと前記基板とを接着するための粘着剤と、を有し、前記樹脂フィルムの面方向において、最大の屈折率Ｎｘとなる一方の方向と、最小の屈折率Ｎｙとなる他方の方向とし、前記樹脂フィルムの厚さ方向における屈折率をNｚとした場合、（Ｎｘ−Ｎｚ）／（Ｎｙ−Ｎｚ）の値が、１≦（Ｎｘ−Ｎｚ）／（Ｎｙ−Ｎｚ）≦１．１２、または１．６≦（Ｎｘ−Ｎｚ）／（Ｎｙ−Ｎｚ）であって、前記樹脂フィルムの厚さｔは、２０μｍ≦ｔ≦１５０μｍであることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、光を透過する基板と、樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムと前記基板とを接着するための粘着剤と、を有し、前記樹脂フィルムの面方向において、最大の屈折率Ｎｘとなる一方の方向と、最小の屈折率Ｎｙとなる他方の方向とし、前記樹脂フィルムの厚さ方向における屈折率をＮｚとした場合、（Ｎｘ−Ｎｚ）／（Ｎｙ−Ｎｚ）の値が、１≦（Ｎｘ−Ｎｚ）／（Ｎｙ−Ｎｚ）≦１．１２であって、前記樹脂フィルムの厚さｔは、２０μｍ≦ｔ≦１５０μｍであって、前記樹脂フィルムの面内方向における屈折率Ｎｘ、Ｎｙは、１．６＜Ｎｘ、１．６＜Ｎｙであって、前記樹脂フィルムの膜厚方向における屈折率Ｎｚは、Ｎｚ＜１．５であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、前記樹脂フィルムはポリエチレンテレフタレート樹脂を含む材料により形成されたものであることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記樹脂フィルムにおいて、前記基板と接着される面と反対側の面には、反射防止膜を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記樹脂フィルムにおいて、前記基板と接着される面には、前記粘着剤が付着しやすくなるように易接着層が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記一方の方向と前記他方の方向とは、略直交する方向であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記記載の加飾フィルタを含むものであって、画像表示装置の表示面側に設置されるものであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記画像表示装置は、液晶ディスプレイ、ＰＤＰ、ＥＬディスプレイのいずれかであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、低価格で良好な加飾フィルタ及び画像表示装置用フィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】加飾フィルタの構造図
【図２】クロスニコルの状態の評価装置の構造図
【図３】ｘ軸を中心に回転させた場合における傾斜角度とリタデーションの相関図
【図４】ｙ軸を中心に回転させた場合における傾斜角度とリタデーションの相関図
【図５】虹ムラの発生原因の説明図
【図６】屈折率差ΔＮと角度θｉとの相関図
【図７】屈折率Ｎｚと角度θｉとの相関図
【図８】本実施の形態における加飾フィルタ及び画像表示装置用フィルタの構造図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００１７】
図１に示されるように、液晶等の画像表示装置用の加飾フィルタ２００は、ガラス基板２１０に、反射防止フィルム２２０を粘着剤２３０により貼り付けた構造のものである。反射防止フィルム２２０において、一方の面には粘着剤２３０による接着がし易いように易接着層２２３が設けられており、他方の面には反射防止層２２２が形成されている。このような加飾フィルタ２００は、ガラス基板２１０が画像表示装置側となるように設置されており、人は反射防止膜２２２が形成されている面より加飾フィルタ２００を介し、画像表示装置に表示される画像を認識する。
【００１８】
このような樹脂フィルム２２１としては、主にＴＡＣ（Triacetylcellulose）樹脂が用いられているが、より低価格なポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ；Polyethylene Terephthalate）樹脂を用いることができれば、加飾フィルタ２００を低価格で作製することができ、ひいては画像表示装置の価格をより低価格にすることが可能となる。
【００１９】
ところで、このようにＰＥＴ樹脂からなる樹脂フィルム２２１を用いた加飾フィルタ２００では、リング状の虹色の干渉縞（以下虹ムラ）が生じることが確認されており、このような虹ムラが発生すると美観や視認性にも影響を与える。特に、リング状の虹ムラの中心や間隔が狭い干渉縞が生じると、虹ムラが目立ちやすい。このような虹ムラは樹脂フィルム２２１としてＴＡＣ樹脂を用いた場合には発生しないことから、加飾フィルタ２００において、樹脂フィルム２２１としてＰＥＴ樹脂を用いる場合において大きな課題である。
【００２０】
この虹ムラの発生原因について、発明者は検討を重ねたところ、虹ムラは、加飾フィルタ２００を形成している樹脂フィルム２２１の材料に起因して発生するものであること、画像表示装置の前に机等の光を反射する部材を設置した場合に特に確認されやすく、また、所定の角度付近で観察されやすいこと、更に、偏光板を通してみると虹ムラは強調されること等を見出すに至った。これらのことから、虹ムラはある偏光状態の光が樹脂フィルム２２１に入射し、樹脂フィルム２２１において、光の偏光状態が変化することにより発生しているものと推察され、具体的には以下のように推察される。即ち、光がブリュスター角に近い角度にて机等の光を反射する部材に入射することにより、その反射光はある直線偏光に近い偏光状態を持ち、樹脂フィルム２２１に入射し、樹脂フィルム２２１を形成しているＰＥＴ樹脂における位相差により偏光状態が変化する。その後、樹脂フィルム２２１が貼られたのと反対側のガラス表面により光が反射し、更に、反射光は樹脂フィルム２２１により偏光状態が変化し、樹脂フィルム２２１から光が出射する。樹脂フィルム２２１が貼られている面と反対側のガラス表面での反射、あるいは樹脂フィルム２２１から光が出射する際には、またブリュスター角に近い角度となることから、検光子同様の機能を有し、樹脂フィルム２２１から出射する光は波長により光量が変化する。その為虹色の干渉縞が生じているものと推察される。
【００２１】
また、樹脂フィルム２２１として用いられるＰＥＴ樹脂の特性等を変えた場合には、虹ムラの発生状況が異なり、虹ムラが顕著に発生する場合と、そうでない場合とがあることが確認されている。
【００２２】
このことを特性等の異なるＰＥＴ樹脂からなる試料Ｓ１、試料Ｓ２、試料Ｓ３、試料Ｓ４に基づき説明する。試料Ｓ１は、あるＰＥＴ樹脂を用いて厚さが１８８μｍとなるように形成したものであり、虹ムラの中心が確認され、かつ、虹ムラの干渉縞が顕著に発生するものである。試料Ｓ２は、試料Ｓ１と同一のＰＥＴ樹脂を用いて厚さが１００μｍとなるように形成したものであり、虹ムラの中心が確認されるが干渉縞は試料Ｓ１よりは程度が低い。試料Ｓ３は、試料Ｓ１とは異なるＰＥＴ樹脂を用いて、厚さが１８８μｍとなるように形成したものであり、虹ムラの中心は確認されないが虹ムラの干渉縞は試料１と同程度観察される。試料Ｓ４は、試料Ｓ３と同一のＰＥＴ樹脂を用いて厚さが１００μｍとなるように形成したものであり、発生する虹ムラは目立たないものである。
【００２３】
最初に、図２に示すような、光源部１１、偏光子１２、検光子１３、を有するいわゆるクロスニコルの状態を観察するための評価装置において、試料Ｓ１〜Ｓ４について試料を傾斜させた場合における虹ムラの発生について説明する。偏光子１２と検光子１３とをいわゆるクロスニコルの状態にし、偏光子１２と検光子１３との間に試料Ｓ１〜Ｓ４おいて、サンプルを回転させ消光状態により試料Ｓ１〜Ｓ４の光軸を確認した。光軸を中心として試料を傾斜させた時の試料Ｓ１〜Ｓ４の状態を観察したところ、いずれの試料についても一方の光軸を中心に回転させた時のみ虹ムラが発生した。
【００２４】
この時の、虹ムラの中心が発生しない光軸をｘ軸、虹ムラの中心が発生する光軸をｙ軸とし、リタデーションの変化について説明する。リタデーションは大塚電子社製ＲＥＴＳ−１００により測定した。この結果を図３及び図４に示す。測定に用いた波長は５５０ｎｍである。図３は、ｘ軸を中心軸とし、試料Ｓ１〜Ｓ４を傾斜させた場合を示すものであり、図４は、ｙ軸を中心軸とし、試料Ｓ１〜Ｓ４を傾斜させた場合を示すものである。
【００２５】
図３及び図４に示されるように、虹ムラのあまり確認されない試料Ｓ４は、試料Ｓ１、Ｓ２及びＳ３に対しリタデーションの値が全体的に低い。また、図４に示されるように、ｙ軸を中心に回転させた場合では、試料Ｓ３及びＳ４は傾斜角度θが２０°前後でリタデーションが約０ｎｍとなるのに対し、試料Ｓ１及びＳ２では、傾斜角度θが４５°前後でリタデーションが約０ｎｍとなる。更に、試料Ｓ１及びＳ２あるいは試料Ｓ３及びＳ４においては、厚さが薄い方がリタデーションの値が低くなる。
【００２６】
以上より、虹ムラはリタデーションにも起因して生じているものと考えられ、リタデーションの値を低くすることにより、虹ムラの発生を抑制することができるものと推察される。
【００２７】
次に、屈折率により、試料を傾斜させた場合における虹ムラの発生について説明する。屈折率の測定はメトリコン社モデル２０１０プリズムカプラにより行った。測定は６３２．８ｎｍ波長のＨｅ−Ｎｅレーザーを用い、面内方向の屈折率はＴＥモードにより、厚さ方向の屈折率はＴＭモードを使用した。表１に示すように、ＰＥＴ樹脂を用いて板状に成型した樹脂フィルムは、３次元方向において各々屈折率が異なっている。即ち、ＰＥＴ樹脂からなる試料Ｓ１と試料Ｓ３は、ｘ軸方向の屈折率Ｎｘ、ｙ軸方向の屈折率Ｎｙ、厚さ方向（以下ｚ軸）の屈折率Ｎｚが異なっている。これに対し、ＴＡＣ樹脂を用いて板状に成型した樹脂フィルムでは、ｘ軸方向の屈折率Ｎｘ、ｙ軸方向の屈折率Ｎｙ、ｚ軸方向の屈折率Ｎｚが略等しい。尚、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向は、相互に直交するものとする。角度θｔは、試料Ｓ１、Ｓ３における屈折率楕円体を想定した場合、断面が円となる面に垂直な方向に光が伝播する時の角度であり、図５に示されるように、ｘ−ｚ平面においてｚ軸となす角度を示す。角度θｉは、試料Ｓ１、Ｓ３内においてｚ軸に対しθｔの角度で光が進行するように、試料Ｓ１、Ｓ３に光を入射させるための角度である。尚、試料Ｓ２は試料Ｓ１と、試料Ｓ４は試料Ｓ３と同様であるものと考えられる。
【００２８】
表１における角度θｔはＮｘ、Ｎｙ、Ｎｚより楕円の式を用いて算出したものであり、角度θｉは、スネルの法則により、角度θｔと角度θｉとが、下記の（１）に示す式の関係を有していることから、（１）に示す式に基づき算出したものである。尚、ｎ０は空気の屈折率であり、１としている。
ｎ０×ｓｉｎθｉ＝｛（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２｝×ｓｉｎθｔ・・・・・（１）
【００２９】
【表１】
0005909912.tif 000002
表１に示されるように、虹ムラが顕著に発生する試料Ｓ１では、角度θｉは４２．１°であるのに対し、虹ムラがあまり確認されない試料Ｓ３では、角度θｉは１８．３°である。尚、試料Ｓ１〜Ｓ４は、面内方向における屈折率Ｎｘ、Ｎｙは、ともに、屈折率は１．６以上であり、厚さ方向における屈折率Ｎｚは、１．５以下である。即ち、１．６＜Ｎｘ、１．６＜Ｎｙであり、Ｎｚ＜１．５である。
【００３０】
ところで、樹脂フィルム２２１として用いられる材料においては、入射する光の偏光方向に依存して、透過率及び反射率が異なる場合があり、この場合、入射角度に依存して、透過率と反射率との差が顕著となる。例えば、屈折率１．５の媒体に光を入射させた場合、媒体が形成する面に対し垂直方向より、０°〜３０°（０°以上、３０°以下を意味するものとする）の範囲では、透過率及び反射率は、あまり偏光方向に依存することなく同じ値となるが、３０°〜８０°（３０°を超え、８０°未満を意味するものとする）の範囲では、偏光方向に依存して透過率及び反射率が大きく異なる。即ち、樹脂フィルム２２１に入射する光は、机の反射等の何らかの原因により偏光状態が偏った光となっているものと考えられ、この光が樹脂フィルム２２１に所定の角度で入射することにより透過光及び反射光において偏光分離が生じる。これにより図２の評価装置で確認するのと同様な虹ムラが発生するものと推察される。尚、屈折率１．５の媒体におけるブリュスター角は、約５６°であり、屈折率１．６５の媒体におけるブリュスター角は、約５９°であり、特に、この角度近辺で虹ムラが顕著に観察される。
【００３１】
虹ムラの中心が顕著に確認される試料Ｓ１は、角度θｉが４２．１°であり、偏光方向により透過率及び反射率が大きく異なる３０°〜８０°の範囲内であるのに対し、虹ムラの中心があまり確認されない試料Ｓ３は、角度θｉが１８．３°であり、偏光状態に透過率及び反射率はあまり依存しない０°〜３０°の範囲内にある。よって、角度θｉが、３０°＜θｉ＜８０°の範囲では虹ムラの中心部分が発生しやすく、０°≦θｉ≦３０°、または、８０°≦θｉ≦９０°の範囲では、虹ムラの中心部分は発生しにくいものと推察される。よって、角度θｉは、０°≦θｉ≦３０°、または、８０°≦θｉ≦９０°の範囲であることが好ましい。
【００３２】
ところで、角度θｉはＮｘとＮｙとＮｚとの関係に依存する。図６に、（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２＝１．６６とし、ΔＮ＝Ｎｘ−Ｎｙとした場合における角度θｉと屈折率差ΔＮとの関係を示す。図６に基づくならば、Ｎｚに依存して０°≦θｉ≦３０°とするためのΔＮと、また、８０°≦θｉとするためのΔＮはＮｚの値により様々である。一方、図７に示されるように、角度θｉは（Ｎｘ−Ｎｚ）／（Ｎｙ−Ｎｚ）と相関がみられ、０°≦θｉ≦３０°とするためには、１≦（Ｎｘ−Ｎｚ）／（Ｎｙ−Ｎｚ）≦１．１２とする必要がある。また、８０°≦θｉとするためには、１．６≦（Ｎｘ−Ｎｚ）／（Ｎｙ−Ｎｚ）とする必要がある。試料Ｓ１と試料Ｓ３の（Ｎｘ−Ｎｚ）／（Ｎｙ−Ｎｚ）の値はそれぞれ１．２２と１．０４であった。
【００３３】
更には、前述したように、虹ムラの縞の間隔はリタデーションの値にも依存することから、虹ムラを目立たなくするためには、厚さを薄くすることも効果的と考えられる。
【００３４】
表２は、図２に示す装置において、試料Ｓ１〜Ｓ１１を、ｙ軸方向を中心に４５°傾斜させた場合と、６０°傾斜させた場合の虹ムラの発生を示したものである。試料Ｓ５、試料Ｓ６、試料Ｓ７、試料Ｓ８は、試料Ｓ１と同じＰＥＴ樹脂を用いてそれぞれ厚さ１５０μｍ、１２５μｍ、５０μｍ、３８μｍとなるように形成したものであり、試料Ｓ９、試料Ｓ１０、試料Ｓ１１は、試料Ｓ３と同じＰＥＴ樹脂を用いてそれぞれ厚さ１５０μｍ、１２５μｍ、５０μｍとなるように形成したものである。虹ムラの中心が確認されるものは×、されないものは○とし、サンプルを前後に５°傾けた際に虹ムラの干渉の数の周期を数え、３以下は○、４は△、５以上は×とした。総合評価は全ての判定で○のものを○とし、△があるものを△、いずれかで×があるものを×とした。
【００３５】
【表２】
0005909912.tif 000003
表２より、加飾フィルタを形成するための樹脂フィルムの厚さｔは、１５０μｍ以下であることが好ましく、更には、１２５μｍ以下であることが好ましい。尚、樹脂フィルムとしての形態を維持するためには、厚さは２０μｍ以上であることが好ましい。以上より、樹脂フィルムの厚さｔは、２０μｍ≦ｔ≦１５０μｍであることが好ましく、更には、３０μｍ≦ｔ≦１２５μｍであることが好ましい。
【００３６】
これらに基づき、本実施の形態における加飾フィルタ及び画像表示装置用フィルタについて説明する。本実施の形態における加飾フィルタ１００は、図８に示されるように、ガラス基板１１０に、反射防止フィルム１２０を粘着剤１３０により貼り付けた構造のものである。反射防止フィルム１２０において、粘着剤１３０と接する一方の面には易接着層１２３が設けられており、他方の面には反射防止層１２２が形成されている。
【００３７】
本実施の形態では、樹脂フィルム１２１はＰＥＴ樹脂により形成されており、樹脂フィルム１２１の厚さｔは、２０μｍ≦ｔ≦１５０μｍとなるように、より好ましくは３０μｍ≦ｔ≦１２５μｍとなるように形成されており、例えば、約１００μｍの厚さで形成されている。また、樹脂フィルム１２１の面内方向において、屈折率が最大となる方向（この方向をｘ軸方向とする）における屈折率をＮｘとし、ｘ軸に略直交する方向であるｙ軸方向における屈折率をＮｙとし、樹脂フィルム１２１の厚さ方向であるｚ軸方向における屈折率をNｚとした場合、（Ｎｘ−Ｎｚ）／（Ｎｙ−Ｎｚ）の値が、１≦（Ｎｘ−Ｎｚ）／（Ｎｙ−Ｎｚ）≦１．１２となる樹脂材料、または１．６≦（Ｎｘ−Ｎｚ）／（Ｎｙ−Ｎｚ）となる樹脂材料により形成されている。尚、ＰＥＴ樹脂をフィルム状に形成した場合においては、フィルムの面内方向において、屈折率が最大となる方向と屈折率が最小となる方向は略直交する。よって、上記の場合においては、ｙ軸方向は屈折率が最小となる方向となる。
【００３８】
ガラス基板１１０は、屈折率が約１．５２であって厚さが約２ｍｍのガラス材料により形成されている。反射防止層１２２は、シリカ系の材料またはフッ化物を含むものであって、樹脂フィルム１２１よりも屈折率の低い低屈折率材料により所定の膜厚となるように形成されている。易接着層１２３は、屈折率が１．５〜１．６であって、厚さが０．０５μｍ〜０．１μｍとなるように形成されている。粘着剤１３０は、屈折率が約１．４８であって、厚さが約２５μｍとなるように形成されている。
【００３９】
また、本実施の形態における加飾フィルタ及び画像表示装置用フィルタでは、ガラス基板１１０としてガラスを用いているが、ガラスに代えて可視光を透過する樹脂材料等により形成したものであってもよい。
【００４０】
この加飾フィルタ１００は、画像表示装置が位置する側がガラス基板１１０側となるように設置され、画像表示装置用フィルタとして用いられるものである。このような画像表示装置としては、液晶ディスプレイ、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイを含むＥＬディスプレイ等が挙げられる。
【００４１】
尚、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００４２】
１００      加飾フィルタ
１１０      ガラス基板
１２０      反射防止フィルム
１２１      樹脂フィルム
１２２      反射防止層
１２３      易接着層
１３０      粘着剤
１４０      画像表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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