(57)【要約】【課題】原版と感光材料との密着、離型をスムーズに行えるようにすることで、複製時に生じる欠陥を減少させると伴に、原版の拡散性を上げて、拡散性の高い指向性ディフューザーを製造できる拡散性積層体の提供が求められていた。【解決手段】本発明は複屈折性を持たないフィルムの一方の表面レリーフ処理されており、他方の面に離型剤とその中に離型剤と異なる屈折率を持つフィラーが分散されている離型層が積層されていることを特徴とする拡散性積層体およびそれを用いた指向性ディフューザーの製造方法と指向性ディフューザーを提供するものである。【選択図】    図１
2006337462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複屈折性を持たないフィルムの一方の表面レリーフ処理されており、他方の面に離型剤とその中に離型剤と異なる屈折率を持つフィラーが分散されている離型層が積層されていることを特徴とする拡散性積層体。
【請求項２】
複屈折性を持たないフィルム素材とフィルム素材と異なる屈折率を持つフィラーが分散されているフィルムの一方の面に表面レリーフ拡散層が形成され、他方の面に離型層が積層されていることを特徴とする拡散性積層体。
【請求項３】
フィルム素材が無延伸ポリカーボネートであるとを特徴とする請求項１または２記載の拡散性積層体。
【請求項４】
請求項１から３何れかに記載した拡散性積層体の離型層が積層された面と、露光によって屈折率が変化するとともに粘着性のある感光材料と、を密着積層させた上で拡散性積層体側からレーザー光を照射することを特徴とする指向性ディフューザーの製造方法。
【請求項５】
請求項４の方法を用いて製造された指向性ディフューザー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定方向から入射した光のみを拡散し他の光を素通しにするような、指向性を持つ指向性ディフューザーの製造方法に関するものであり、
特に、屈折率が異なるカラシレンコン状の領域構造を持つ指向性ディフューザーを、拡散性積層体と感光材料とを密着させて、レーザー光により記録する複製方法において、
原版である拡散性積層体と感光材料との密着離型をスムーズに行えるようにすること、および、作製される指向性ディフューザーの拡散性能を上げるための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特定方向から入射した光のみを拡散し他の方向から入射した光を素通しにするような、指向性ディフューザーが、液晶パネルなどの分野で利用されるようになってきている。
【０００３】
このような指向性ディフューザーの一つとして、例えば図６に示すように屈折率の異なる平行な柱状の領域が多数形成されて、カラシレンコンのような構造となっている指向性ディフューザーが知られている。
【０００４】
このような構造の指向性ディフューザーでは、例えば図７に示すように平行な柱状領域の方向とほぼ同じ方向から入射した光は、屈折率の高い領域１に入射した光２は屈折率の高い領域１のみを通過して射出され、屈折率の低い領域３に入射した光４は屈折率の低い領域３のみを通過して射出されるので、射出される光は隣あった領域ごとで大きな位相差が生じるため強く拡散される。
【０００５】
これに対して、例えば図８に示すように異なる方向から入射した光は、屈折率の高い領域１に入射した光５、屈折率の低い領域３に入射した光６ともには屈折率の高い領域と低い領域をいくつか通過した後に射出される。このため、隣あった領域ごとで位相差がほとんど生じないため、ほとんど散乱されずに素通りする。このため、特定方向から入射した光のみを拡散し他の方向から入射した光を素通しにするような、指向性ディフューザーとなる。この様な構造の指向性ディフューザーは特許文献１で公知である。
【０００６】
このような構造の指向性ディフューザーの製造方法として、出願人らは特許出願において下記のような方法を提案している。
【０００７】
まず、露光量の違いが屈折率の違いとして記録されるような、粘着性を持った感光材料をベースフィルム上に塗工する。その上から複屈折がない拡散フィルムをラミネートして、例えば図９に示すように、感光材料７が、ベースフィルム８と拡散性フィルム９とでサンドイッチされたようなフィルムを作製する。この際に用いる感光材料としては例えばデュポン社のＯＭＮＩＤＥＸ３５２などが考えられ、また複屈折がない拡散性フィルムとしては例えば、無延伸で作製されたポリカーボネートの表面レリーフを設けたフィルムなどが考えられる。
【０００８】
このサンドイッチ状のフィルムを用いて、例えば図１０に示すような系により、フィルム１０を送りながら、平行なレーザー光１１を拡散フィルム９側から照射するようにする。
【０００９】
この時、拡散フィルム９を通過したレーザー光は、干渉によりスペックルパターンを形
成する。スペックルパターンとは、コヒーレント性の良い光が粗面で散乱反射または透過した時に生ずる明暗の斑点模様であり、粗面の微小な凹凸で散乱した光が不規則な位相関係で干渉するために生ずるものである。
【００１０】
一般に、拡散光の（中心の）進行方向に対するスペックルパターンの平均の長さｔは、使用するレーザー光の波長λ、距離Ｆ進んだときにＤの大きさ拡がる拡散光に対して、ｔ＝４．０λ（Ｆ／Ｄ）2（式１）で、それと垂直な方向に関してのスペックルパターンの平均サイズｄは、ｄ＝１．２λＦ／Ｄ（式２）で計算できることが知られている。
【００１１】
この計算式から、拡散性フィルムの拡散性が特に大きくない限り、スペックルパターンは拡散光の（中心の）進行方向に対して細長い形状となることが分かる。例えば、３５５ｎｍの波長のレーザー光を用い、拡散性積層体によって、５０ｃｍ進んで１０ｃｍ程度の拡がりを持つ拡散光となるような場合には、ｔ＝３５．５μｍ，ｄ＝２．１３μｍとなり、かなり進行方向に対して細長い形状となる。
【００１２】
このことから分かるように、拡散フィルム９を通過した平行なレーザー光１１は、図１１に模式的に示すように、入射したレーザ光１１の進行方向に対して細長い形状をしたスペックルパターン１２として射出される。このため、図１２に示すように感光材料７には、このスペックルパターンが感光材料７の厚みによって区切られたパターンが記録されるので、結果的にカラシレンコン状のパターンが記録されることになる。
【００１３】
このようにしてカラシレンコン状のパターンが記録された感光材料７から拡散性フィルム９を剥離して、感光材料７に現像処理を施してやると、屈折率の異なる平行な柱状の領域が多数形成されて、カラシレンコンのような構造となった指向性ディフューザーを得ることができる。
【００１４】
この方法は、比較的簡単な装置で指向性ディフューザーを作製でき、しかもシームレスなものが得られるため便利な方法である。
【００１５】
ところで、この方法で作製できる指向性ディフューザーの特性は、原版として用いられる複屈折がない拡散性フィルムの光学特性に依存するが、現状使えるフィルムとしては、無延伸で作製されたポリカーボネートの表面レリーフ拡散性フィルムくらいしかないため、次のような２つの問題点があった。
【００１６】
１つめは、露光後に感光材料から拡散性フィルムを剥離する工程で、部分的に拡散性フィルム上に感光材料が残ってしまうという現象が生じることである。このような現象が生じると、製品としての指向性ディフューザーに欠陥が生じるだけでなく、複製マスターである拡散性フィルムもだめになってしまい、生産性やコスト面で大きな問題となる。
【００１７】
２つめは、指向性ディフューザーに十分な拡散性を持たせるのがものが難しいことである。この方法で作製されるパターンは原版の拡散性に依存することになるが、表面レリーフ拡散のみでは拡散性の高さに限界があるため、これから作製される指向性ディフューザーに十分な拡散性を持たせることができなかった。
【００１８】
これは、特許文献２の様な透過率の異なるマスク状のフィルムを用いる場合も同様であった。
【００１９】
特許文献は以下の通り。
【特許文献１】特開２０００−１７１６１９号公報
【特許文献２】特開２００４−２８３９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
上述したように、従来の指向性ディフューザーの製造では、露光後に感光材料から拡散性フィルムを剥離する工程で、部分的に拡散性フィルム上に感光材料が残ってしまい、製品や複製マスターがだめになってしまうという問題点と、
原版として利用できる拡散性フィルムの拡散性が低いために、作製できる指向性ディフューザーに十分な拡散性を持たせることができないという問題点があった。
【００２１】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、原版と感光材料との密着、離型をスムーズに行えるようにすることで、複製時に生じる欠陥を減少させると伴に、原版の拡散性を上げて、拡散性の高い指向性ディフューザーを製造できるようにすることを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記のような課題を解決するために、請求項１の発明では、指向性ディフューザーの製造用の原版として、
複屈折性を持たないフィルムの一方の表面レリーフ処理されており、他方の面に離型剤とその中に離型剤と異なる屈折率を持つフィラーが分散されている離型層が積層されていることを特徴とする従来の拡散性フィルムに代わる拡散性積層体を提案している。
【００２３】
請求項２の発明では
複屈折性を持たないフィルム素材とフィルム素材と異なる屈折率を持つフィラーが分散されているフィルムの一方の面に表面レリーフ拡散層が形成され、他方の面に離型層が積層されていることを特徴とする従来の拡散性フィルムに代わる拡散性積層体を提案している。
【００２４】
請求項３の発明では、
フィルム素材が無延伸ポリカーボネートであるとを特徴とする請求項１または２記載の拡散性積層体を提案している。
【００２５】
請求項４の発明では、このような請求項１、２、３に記載した拡散性積層体を原版にして、
請求項１から３何れかに記載した拡散性積層体の離型層が積層された面と、露光によって屈折率が変化するとともに粘着性のある感光材料と、を密着積層させた上で拡散性積層体側からレーザー光を照射することを特徴とする指向性ディフューザーの製造方法を提案するもので、これにより拡散性積層体の側からレーザー光を照射することにより、感光材料の中に、拡散性積層体で生じたレーザー光のスペックルパターンを、屈折率分布として記録することにより、指向性ディフューザーを形成することを特徴とする指向性ディフューザーの作製方法を提案している。特に、前記拡散性積層体の離型層側に感光材料を密着させて、これらを搬送させながら、レーザー光を照射することなども考えられる。
【００２６】
請求項５の発明では、請求項４の方法を用いて製造された指向性ディフューザーを提案している。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の拡散性積層体では、複屈折性を持たないフィルムの一方の面に離型層が積層されており、原版である拡散性積層体と感光材料との密着、離型をスムーズに行えるように
することで、複製時に生じる欠陥を減少させると伴に原版を長持ちさせている。
【００２８】
また、離型層またはフィルム内にフィラーを入れることで、原版の拡散性を上げ、複製される指向性ディフューザーの指向性を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下本発明の拡散性積層体について、図面を用いて詳細な説明を行う。
【００３０】
図１は本発明の請求項１に記載した拡散性積層体の一実施例を示す概要図である。
【００３１】
この図では、表面が表面レリーフされた複屈折性のないフィルム１３の表面レリーフされた表面とは反対の表面に、離型層１４が塗工されており、その離型層の中に離型層の屈折率と異なるフィラー１５が分散された構成となっている。
【００３２】
このような拡散性積層体は、例えば、溶剤などに溶かしている離型剤材料の中に離型剤材料と屈折率の異なるフィラーを分散させておき、この液を、従来用いていたような複屈折性を持たないフィルムに塗工することによって得ることができる。
【００３３】
なお、複屈折性を持たないフィルムとしては、例えば、押し出し成型で作製されたポリカーボネートのフィルムなどを用いることができ、離型剤としては、例えば、シリコン系のＵＶ硬化型樹脂や、水溶性の離型剤などを用いることができる。また、フィラーとしては、例えば積水化学テクノポリマーなどを用いることができる。
【００３４】
このような拡散性積層体を原版に用いて指向性ディフューザーを製造する場合、図２に示すように、露光量の違いが屈折率の違いとして記録されるような粘着性を持った感光材料１６が塗工されてフィルムに積層された拡散性積層体を、離型層１４側で密着させておいて、従来と同様に図１０の系により、表面拡散層の側からレーザー光を照射して感光材料にパターンを記録した後、拡散性積層体から感光材料を剥がすという工程で行う。
【００３５】
このようにすると、図３に示すようにレーザー光１７は、表面レリーフ処理された複屈折性を持たないフィルム１３の表面レリーフ処理面で拡散された後、離型層１４とフィラー１５によってさらに拡散されるため、従来の拡散性積層体よりも広い範囲に拡がる拡散光となる。
【００３６】
このため、この拡散性積層体によって形成されるスペックルパターンは、式（２）におけるＦ／Ｄの値が小さくなり、面方向に対して細かくなる。このため、感光材料１６上には、より細かい屈折率変調のパターンが記録されるので、拡散性の高い指向性ディフューザーを得ることができる。
【００３７】
また、感光材料１６が離型性のよい離型層１４と密着しているので、パターンを記録した後に感光材料を剥がす工程で、部分的に拡散性積層体上に感光材料が残るという問題が生じない。
【００３８】
図４は本発明の請求項２に記載した拡散性積層体の一実施例を示す概要図である。
【００３９】
この図で、複屈折性を持たない表面レリーフ処理された複屈折性を持たないフィルム１８の中にフィルム材料の屈折率と異なるフィラー１９が分散されており、その表面に、離型層２０が塗工された構成となっている。
【００４０】
このような拡散性積層体は、例えば、材料の中にフィラーをまぜてフィルムを製造した
後に、このフィルムに離型層を塗工することなどで得ることができる。
【００４１】
このようなフィルムを原版として用いた場合には、図５に示すようにレーザー光２１は、表面レリーフ処理された複屈折性を持たないフィルム１８のレリーフ処理された表面で拡散された後、フィラー１９によってさらに拡散されるため、従来の拡散性積層体よりも広い範囲に拡がる拡散光となる。
【００４２】
このため、請求項１の拡散性積層体の場合と同様に、拡散性の高い指向性ディフューザーを得ることができ、感光材料を離型する際の問題も生じない。
【実施例１】
【００４３】
図１は本発明の請求項１に記載した拡散性積層体の一実施例を示す概要図である。
【００４４】
この図では、表面が表面レリーフされた複屈折性を持たないフィルム１３の表面レリーフされた表面とは反対の表面に、離型層１４が塗工されており、その離型層の中に離型層の屈折率と異なるフィラー１５が分散された構成となっている。
【００４５】
このような拡散性積層体は、例えば、溶剤などに溶かしている屈折率１．５の離型剤材料の中に５重量％の割合で離型剤材料と屈折率１．６のフィラーを分散させておき、この液を、従来用いていたような複屈折性を持たないフィルムに厚さ５μｍだけ塗工することによって得ることができる。
【００４６】
なお、複屈折性を持たないフィルムとしては、例えば、押し出し成型で作製されたポリカーボネートのフィルム（厚さ１００μｍ）などを用いることができ、離型剤としては、例えば、シリコン系のＵＶ硬化型樹脂や、水溶性の離型剤（商品名サイマック、東亜合成株式会社製）などを用いることができる。また、フィラーとしては、例えば積水化学テクノポリマー（積水化学株式会社製）などを用いることができる。このような拡散性積層体を原版に用いて指向性ディフューザーを複製する場合、図２に示すように、露光量の違いが屈折率の違いとして記録されるような粘着性を持った感光材料１６であるＯＭＮＩＤＥＸ３５２が厚さ２０μｍだけ塗工されて拡散性積層体の離型層１４側で密着させておいて、従来と同様に図１０の系により、表面拡散層の側から波長３５５ｎｍのレーザー光を照射して感光材料にパターンを記録した後、感光材料を剥がすという工程でディフューザーの製造を行う。
【００４７】
このようにすると、図３に示すようにレーザー光１７は、表面レリーフ処理された複屈折性を持たないフィルム１３の表面レリーフ処理面で拡散された後、離型剤層１４とフィラー１５によってさらに拡散されるため、従来の拡散性積層体よりも広い範囲に拡がる拡散光となる。
【００４８】
このため、この拡散性積層体によって形成されるスペックルパターンは、（式２）におけるＦ／Ｄの値が従来の５．５から本実施例の２．５となって小さくなり、面方向に対して細かくなる。このため、感光材料１６上には、より細かい屈折率変調のパターンが記録されるので、拡散性の高い指向性ディフューザーを得ることができる。
【００４９】
また、感光材料１６が離型性のよい離型層１４と密着しているので、パターンを記録した後に感光材料を剥がす工程で、部分的に拡散性積層体上に感光材料が残るという問題が生じない。
【実施例２】
【００５０】
図４に示す様に、複屈折性を持たない表面レリーフ処理されたフィルム１８の中にフィ
ルム材料の屈折率と異なるフィラー１９が分散されており、その表面に、離型層２０が塗工された構成となっている。
【００５１】
このような拡散性積層体は、例えば、ポリカーボネートの中にフィラーをフィルムの厚さが最終的に１００μｍになる様に一方の表面を凹凸のレリーフが形成される様に押出成型により作製した後に、このフィルムにシリコン系ＵＶ樹脂からなる離型層を厚さ５μｍだけ塗工することで得ることができる。
【００５２】
このような拡散性積層体を厚さ２９μｍからなる感光材料の原版として用いた場合には、図５に示すように波長３５５ｎｍのレーザー光２１は、表面レリーフ処理されたフィルム１８のレリーフ処理された表面で拡散された後、フィラー１９によってさらに拡散されるため、従来の拡散性積層体よりも広い範囲に拡がる拡散光となる。
【００５３】
このため、請求項１の拡散性積層体の場合と同様に、拡散性の高い指向性ディフューザーを得ることができ、感光材料を離型する際の問題も生じない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の拡散性積層体を原版として用いることで、液晶パネル等に用いられている指向性ディフューザーを安定して、かつ高性能に作製することができるようになるため、液晶ディスプレイなどの部材を生産する上で多いに役立つ可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】拡散性積層体の一例を示す概要斜視図である。
【図２】本発明の指向性ディフューザー製造時の、原版と感光材料の状態を示す概要斜視図である。
【図３】本発明の拡散性積層体で、拡散性を増すことを説明するための概要斜視図である。
【図４】本発明の別な拡散性積層体の一例を示す概要斜視図である。
【図５】図２の拡散性積層体で、拡散性を増すことを説明するための概要斜視図である。
【図６】指向性ディフューザーの構成の一例を示す概要斜視図である。
【図７】図６の構成のフィルムが指向性拡散を表す説明のための概要斜視図である。
【図８】図６の構成のフィルムが指向性拡散を表す説明のための概要斜視図である。
【図９】従来の指向性ディフューザー製造時の、原版と感光材料の状態を示す概要斜視図である。
【図１０】指向性ディフューザーの複製系を示す概要工程図である。
【図１１】従来の拡散性積層体によるスペックルパターンの一例を示す概要斜視図である。
【図１２】スペックルパターンにより感光材料に記録されるパターンを示す概要斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  高屈折領域
２  光
３  低屈折領域
４  光
５  光
６  光
７  感光材料
８  ベースフィルム
９  拡散フィルム
１０  フィルム
１１  レーザ光
１２  スペックルパターン
１３  複屈折性の無いフィルム
１４  離型層
１５  フィラー
１６  感光材料
１７  レーザー光
１８  複屈折性の無いフィルム
１９  フィラー
２０  感光材料
２１  レーザー光
２２  表面レリーフで拡散された光
２３  フィラーでさらに拡散された光
２５  表面レリーフがある側
２６  現像装置
２７  巻き出しロール
２８  巻き取りロール
【図１】
2006337462.tif 000003
【図２】
2006337462.tif 000004
【図３】
2006337462.tif 000005
【図４】
2006337462.tif 000006
【図５】
2006337462.tif 000007
【図６】
2006337462.tif 000008
【図７】
2006337462.tif 000009
【図８】
2006337462.tif 000010
【図９】
2006337462.tif 000011
【図１０】
2006337462.tif 000012
【図１１】
2006337462.tif 000013
【図１２】
2006337462.tif 000014