(57)【要約】【課題】液晶表示装置用の拡散板を作製する際、搬送しながら連続的に露光する場合、搬送方向の位置によりマスターへの光の入射角度がばらつくと記録された拡散パターンがボケてしまい拡散特性が損なわれるという問題点があった。【解決手段】露光光のフィルムの法線に対する入射角度を揃えて照射する。特にバラツキを搬送方向で１．８度以内とすることが好ましく、これによりフィルムを搬送させながら露光を行なってもパターンにボケが生じない拡散フィルムが作成できる作成方法及び作製装置を提供する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明支持体上に感光材料層が配置されたフィルムとマスター拡散フィルムとをある長さにわたって重ね合わせて、重ね合わせた区間の一部又は全部に紫外線または可視光線またはその両方を照射する事によって感光材料層に拡散パターンを形成する、光の入射方向によって拡散性が変化する拡散フィルムの作成方法において、前記紫外線および可視光線のフィルムの法線に対する入射角度を揃えて照射することを特徴とする光の入射方向によって拡散性が変化する拡散フィルムの作成方法。
【請求項２】
紫外線および可視光線の入射角度のバラツキをフィルム搬送方向で１．８度以内とすることを特徴とする請求項１に記載の拡散フィルムの作成方法。
【請求項３】
紫外線および可視光線の進行方向を光源と感光材料層の間で変化させることを特徴とする光の入射方向によって拡散性が変化する請求項１または２に記載の拡散フィルムの作成方法。
【請求項４】
紫外線および可視光線の進行方向をプリズムシートにより変化させることを特徴とする請求項３に記載の光の入射方向によって拡散性が変化する拡散フィルムの作成方法。
【請求項５】
紫外線または可視光線またはその両方の照射を複数の光源ユニットにより行うことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光の入射方向によって拡散性が変化する拡散フィルムの作成方法。
【請求項６】
透明支持体上に感光材料層が配置されたフィルムとマスター拡散フィルムとを、ある長さにわたって重ね合わせて、重ね合わせた区間の一部又は全部に紫外線または可視光線又はその両方を照射する事によって感光材料層に拡散パターンを形成する、光の入射方向によって拡散性が変化する拡散フィルムの作製装置において、紫外線または可視光線又はその両方を照射する露光部の光源の照射角度を変える機構を有することを特徴とする光の入射方向によって拡散性が変化する拡散フィルムの作製装置。
【請求項７】
前記光源の照射角度を変える機構がプリズムシートであることを特徴とする請求項６に記載の光の入射方向によって拡散性が変化する拡散フィルムの作製装置。
【請求項８】
前記光源が複数の光源ユニットを含むことを特徴とする請求項６に記載の光の入射方向によって拡散性が変化する拡散フィルムの作製装置。
【請求項９】
前記露光部に光源からの出射光を平行にするコリメーターを有することを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の光の入射方向によって拡散性が変化する拡散フィルムの作製装置。
【請求項１０】
前記露光部にフィルムを傾ける機構を有することを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の光の入射方向によって拡散性が変化する拡散フィルムの作製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の入射方向に応じて散乱性が異なる（あるいは入射角度選択性を持つ）ような、光散乱特性に角度依存性を持つ拡散フィルムの作成方法に関し、特に液晶表示装置のコントラストの低下を抑制し、視野角に優れる液晶表示装置を形成しうる光学フィルムの作成のための、ツイスト配向された液晶素子とディスコティック液晶とを用いた液晶表示装置の下方向以外の視野角を補償し、下方向については、入射角依存性を有する拡散フィルムを用いることにより、視域の広い液晶表示装置を提供でき表示画像の視認性（明るさやコントラスト等）を向上することが可能な拡散フィルムの作成方法に関する。
また本発明は、上記のような拡散フィルムを作成するための作成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
透過型液晶表示装置は、フラットパネルディスプレイに代表される表示素子であり、軽く、薄く、低消費電力であることから液晶テレビ、カーナビゲーション、ノートパソコン、タブレットＰＣ、パソコン用モニター、テレビ等に、幅広く使用されてきている。これらの中で、車載用テレビ、カーナビゲーション等は、運転手の視点との位置関係において斜め方向からも良好に見えることが重要である。また、ペン入力デバイスを用いたパソコンでは、様々な姿勢で、様々な方向から覗き込むため、斜めからも良好な画像が得られる必要がある。そのため、視野角依存が大きいことが大きな問題となる。視野角依存とは、例えば、ある角度以上の斜め方向から見ると本来黒で表示されるべきものが白っぽく見えたり、階調性が反転することで、観察者が正確に読み取れない表示内容となることである。従って、どの方向からみても黒表示が白っぽくならず、階調性が崩れていない透過型液晶表示装置が要求されている。
【０００３】
液晶表示装置に使われる液晶の性質には屈折率異方性があるため、視角が大きくなると階調の反転やコントラスト比の低下が起こり、表示品質が著しく低下する。例えば、一般的なＴＮ配向の液晶表示装置では、下方向５度を越えると階調反転が起こり、また上３０度、下５０度を越えるとコントラスト比が１０以下に低下する。ここで階調反転とは、正面で認識する本来の階調の順番がある斜め方向からみた場合に逆になることであり、コントラスト比とは白表示輝度／黒表示輝度である。
【０００４】
そこで、この種の液晶表示装置の視野角依存性を改善するべく各種の提案がなされている。光学異方素子を用いた視野角改善液晶表示素子では（例えば、特許文献１）、光学異方素子フィルムを２枚用いた構成となっている（以下、第１の視野角拡大技術という）。液晶セルを光学異方素子で挟み、更にその上から偏光板で挟んでいる。の屈折率楕円体は、主屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚはｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係があり、ｎｘはフィルム面内に、ｎｙ、ｎｚはｎｘの方向を回転軸として傾いている。これらの構成により、液晶自体が持つ複屈折によるコントラスト低下を抑えている。しかし、コントラスト低下は抑えても、階調反転が抑えきれない場合があり、また、ＴＮ−ＬＣＤに用いた場合、斜め方向での色付きが起きる。
【０００５】
また、負の屈折率異方性を有する位相差補償フィルムを用いた視野角改善液晶表示装置が提案されている。（例えば、特許文献２参照）（以下、これを第２の視野角拡大技術という）。ここで使われている光学異方素子は、光学的に負の一軸性を有しており、３軸方向屈折率をその値が小さい順にｎα、ｎβ、ｎγとしたとき、ｎα＜ｎβ＝ｎγの関係がある。従って光軸方向の屈折率が最も小さいという特性を有する。また、光軸がフィルム面内にも法線方向にもないフィルムである。この第２の視野角拡大技術も第１の視野角拡大技術と同様に、階調反転を抑えられない場合や色付きが起きる。
【０００６】
拡散フィルムを用いた視野角改善液晶表示装置が提案されている（以下、これを第３の視野角拡大技術という）（例えば、特許文献３参照）。液晶セル及び偏光板を透過した光は拡散板によって拡散され、コントラストが平均化され、大きな視角に対するコントラスト比が改善される。ここで使われる拡散板は、フィラーを含有した層を有したものや、表面が粗面化されているものである。このような拡散フィルムにおいては、表面をマット状に加工した樹脂シートや、内部に拡散材を包含した樹脂シートなどが用いられている。
【０００７】
表面をマット状に加工した拡散フィルムの場合、フィルム表面をサンドブラスター処理のように物理的に加工してマット面を形成したり、あるいは、酸性またはアルカリ性の溶液による溶解処理により化学的にマット面を形成する。マット面（凹凸の形状など）の制御により、散乱光の出射範囲／方向（以後、散乱指向性と称する）を制御することは可能であるが、光の入射角度のよって散乱性が変化するようなフィルムは、原理的に困難である。
【０００８】
また、内部に拡散材を包含した拡散フィルムにおいても、散乱性を制御するために、拡散材の屈折率，大きさ，形状などを制御する試みも為されているが、技術的に難易度が高く、実用上十分であるとは言えないのが現状である。
【０００９】
特に、上記のフィルムでは、散乱異方性や軸外しの光散乱特性がなく、光散乱の指向性が小さいため、正面方向の光も散乱するため、コントラストを平均化することで、正面のコントラストが低下したり、偏光板の上面に拡散板があることで乱反射により白っぽく見えてしまう。正面のコントラストが低下するのは、黒表示の斜め方向で漏れた光を、正面方向に拡散してしまうからである。そのため、表示装置に適用しても、表示の明るさやコントラストの低下等の、問題点がある。
【００１０】
また、散乱板としてホログラムを用いた透過型液晶表示装置に係る特許出願が、（例えば、特許文献４参照）に示されている。上記出願は、バックライトを有する液晶表示装置からの出射表示光を散乱させるものであり、散乱板としてホログラムを採用しているため、散乱異方性や散乱指向性を制御することも容易ではあるが、必然的に分光（波長分散）を伴ってしまうため、観察する視点を移動するに応じて、表示光の色が変化して視覚されることになる。
【００１１】
また、数μm〜数十μmのフィラーを樹脂中または、粘着材の中に入れた拡散フィルムが公知である。このような拡散フィルムは、液晶ディスプレイにおいて、バックライトからの光を散乱させたり、外部からの光を散乱させるなどにより、広い範囲からディスプレイを観察可能とするものである（例えば、特許文献５参照）。
このようなフィラー拡散フィルムでは、どのような方向から入射した光でも同様の拡散性を有するため、特定方向の光のみを散乱させるような用途には適さない。そこで、入射方向により散乱性の異なる拡散フィルムが公知である（例えば、特許文献６参照）。
このような拡散フィルムを用いた視域拡大技術が公知である（例えば、特許文献７参照）。
また、このような拡散フィルムの光学的な作製方法として、拡散板にコヒーレントな光をあて、出来たスペックルパターンにより拡散フィルムを作製する方法が、公知である（例えば、特許文献８参照）。しかしこのようにして作製された拡散板は、通常の拡散板と異なり、射出した光の散乱分布を制御することはできるが、入射方向によって、拡散性が異なるものでは無い。そのため、このような拡散板を用いても、正面でのコントラストの低下が発生する。
【００１２】
また、入射角度によって散乱性が異なるフィルムの作製方法が公知である。（例えば、特許文献9参照）。このような方法では、拡散光が、一方向にのみしか広がらないものしか作製する事ができないため、液晶ディスプレイと合わせたときに、像が２重像になるなどの不自然なものとなってしまう。また、このような作製方法により作製されたフィルムは、その拡散を制御することができず、位相差補償フィルムで、補償されない角度に光を効率良く広げることができない。
また、拡散板にレーザー光を照射してスペックルパターンを作製する方法が公知である。（例えば、特許文献７参照）。しかし、この方法で、フィルムに拡散パターンを記録すると、拡散板のパターンを間欠で記録しなければならず、量産性が上げられず、且つ、フィルムに記録された拡散パターンに繋ぎ目が出来てしまい、抜き取りの効率が悪いなどの欠点がある。
【特許文献１】特開平７−１２０６１９号公報
【特許文献２】特開平７−１５９６１４号公報
【特許文献３】特開昭６０−２０２４６４号公報
【特許文献４】特開平９−１５２６０２号公報
【特許文献５】特開平１０−１０４６１１号公報
【特許文献６】特開２０００−１７１６１９号公報
【特許文献７】特開２００３−２９５１６７号公報
【特許文献８】特開昭５５‐８８００２号公報
【特許文献９】特開平２‐６７５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
拡散フィルムを作成する方法において、ホログラムやスペックルパターンを光学的に記録していく方法並びに装置では、マスターとなるガラスを用い、マスターのガラスサイズに応じた領域ごとに露光して拡散パターンを記録していくので、繋ぎ目ができてしまい抜きの際に無駄な部分ができるためコストを上げる要因となっていた。そこでフィルム状のマスターと支持体を用いて、搬送しながら連続的に拡散パターンを記録していく方法並びに装置が考えられる。搬送しながら露光する場合、必要な露光量を得るため搬送方向にある長さにわたって露光し続ける必要があるが、搬送方向の位置によりマスターへの光の入射角度がばらつくと記録された拡散パターンがボケてしまい拡散特性が損なわれるという問題点があった。しかも入射角度は拡散フィルムの仕様に応じて変更されるため正確な角度調整をその度に行わなければならないと言う問題点もあった。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため本発明では、透明支持体上に感光材料層が配置されたフィルムとマスター拡散フィルムとをある長さにわたって重ね合わせて、重ね合わせた区間の一部又は全部に紫外線または可視光線またはその両方を照射する事によって感光材料層に拡散パターンを形成する、光の入射方向によって拡散性が変化する拡散フィルムの作成方法において、前記紫外線および可視光線のフィルムの法線に対する入射角度を揃えて照射することを特徴とする光の入射方向によって拡散性が変化する拡散フィルムの作成方法を提供する。特に角度のバラツキをフィルム搬送方向で１．８度以内とすることを特徴とすることによりフィルムを搬送させながら露光を行なってもパターンにボケが生じない拡散フィルムが作成できる。
【００１５】
また紫外線および可視光線の進行方向を光源と感光材料層の間で変化させることを特徴とする光の入射方向によって拡散性が変化する拡散フィルムの作成方法である。これにより所望の照射角を得ることが出来る。
【００１６】
また本発明は、照射する光の進行方向をプリズムシートにより変化させることを特徴とする光の入射方向によって拡散性が変化する拡散フィルムの作成方法を提供する。これにより露光部を簡略にしつつ、露光角度を容易にかつ正確に変えることが可能となる。
【００１７】
その際、前記紫外線または可視光線またはその両方の照射を複数の光源ユニットにより行うこと様にすれば、例えば搬送方向等に並べる事によって、より多くの光線を照射する事ができるため、複製スピードを容易に上げることが可能である。
【００１８】
また本発明は、透明支持体上に感光材料層が配置されたフィルムとマスター拡散フィルムとを、ある長さにわたって重ね合わせて、重ね合わせた区間の一部又は全部に紫外線または可視光線又はその両方を照射する事によって感光材料層に拡散パターンを形成する、光の入射方向によって拡散性が変化する拡散フィルムの作製装置において、紫外線または可視光線又はその両方を照射する露光部の光源の照射角度を変える機構を有することを特徴とする光の入射方向によって拡散性が変化する拡散フィルムの作製装置を提供する。拡散フィルムの仕様に応じて容易に照射角度を変えることが出来る。
【００１９】
また前記作製装置において、前記光源の照射角度を変える機構がプリズムシートであることを特徴とする。これにより露光部を簡略にしつつ、露光角度を容易にかつ正確に変えることが可能となる。
【００２０】
また前記作製装置において、光源が複数の光源ユニットを含むことを特徴とする。複数の光源ユニットを例えば搬送方向に並べることによって、より多くの光線を照射する事ができるため、複製スピードを容易に上げることが可能である。
【００２１】
また前記作製装置において、前記露光部に光源からの出射光を平行にするコリメーターを有することを特徴とする。これにより比較的簡略な機構で、露光光を容易にかつ正確に平行にすることが可能となる。
【００２２】
また前記作製装置において、前記露光部にフィルムを傾ける機構を有することを特徴とする。露光する角度を変えるために、フィルムを傾ける機構と、光源の照射角度を変える機構とを適時組み合わる事によりより自由に照射角度を変えることが出来る。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の拡散フィルムの作成方法によれば、フィルムを搬送させながら露光を行なっても、搬送されていく途中で記録されるスペックルがそれぞれ角度のバラツキなく重ね合わされて記録されるため、パターンがボケることなくかつ露光不足になることなく、露光する事ができ、良好な特性の拡散フィルムを作成することができる。また露光部全体を傾けることなく、簡易な機構で露光角度を容易に精度よく変えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図５に本発明の拡散フィルムの作成方法の原理を示す。マスター拡散フィルム１１を感光材料層１２とそれを支持する透明支持体１３に積層する。このような積層体のマスター拡散フィルム側から平行な光１５を入射すると、その光はマスター拡散フィルム１１で拡散され、その後方でスペックルパターン１４を形成する。そのスペックルパターン１４が照射された光の強度によって屈折率が変化するような感光材料にあたることによって、それと同等の屈折率が変化したパターンが感光材料層１２に記録される。その後、マスター拡散フィルム１１を剥離し、拡散フィルムが得られる。その後加熱、紫外線照射などの後処理が行われることもある。光の回折による色付きを抑制するため、屈折率の異なる部分は微小な領域内（０．１〜１ｍｍ程度）では非周期的となっているが、そのサイズは規則的であり、その空間周波数はどの場所をとっても略一定となっている。またこのスペックルパターンの角度は、拡散フィルムがディスプレイパネルで用いられる際の観察角度等により適時設定される。
【００２５】
マスター拡散フィルムの材質としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、ポリカーボネイトフィルム、ポリエチレンフィルム、アクリルフィルム等の可視光線・紫外線の透過率が高いもので、延伸していないフィルムであれば、偏光を乱さないため、より適している。なお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。
【００２６】
このような拡散フィルムを作製する際には、マスター拡散フィルムとそれにより生じるスペックルパターンを記録する感光材料を一体化して搬送させながら露光する事により、効率よく作製する事ができるが、その際、搬送されていく途中で露光の角度が変化するとスペックルパターンがきれいに記録されない。この現象を図面により具体的に説明する。
【００２７】
図１は本発明の拡散フィルムの作成方法の模式図である。光源１から照射される光線２は部位により角度がばらつき、矢印の方向に搬送される感光材料層を設けた透明支持体にマスター拡散フィルムが積層されたフィルム３の法線方向に対しそれぞれ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｃの角度で入射する。この時のフィルム３の状態を拡大し模式的に示したのが図２である。ここでばらついた角度で入射した光線２ａ、２ｂはマスター拡散フィルム３ａで拡散され、感光材料層３ｂ中にスペックルパターンによる屈折率が変化したパターン（黒色で示す）を形成する。３ｃは透明支持体である。この時フィルム３が矢印の方向に搬送されていると、まず光線２ａにより屈折率が変化したパターンが形成された部位が光線２ｂが照射される部位まで移動したとき、光線２ａにより形成された屈折率が変化したパターン（網掛けで示す）と光線２ｂにより形成された屈折率が変化したパターン（黒色で示す）が重なり合うことになる。この時、光線２ａと光線２ｂの角度のバラツキが小さければ屈折率が変化したパターンはほぼ重なり合うため問題にはならない。しかし光線２ａと光線２ｂの角度は揃っている必要があり、バラツキがある程度以上に大きいと屈折率が変化したパターンが打消しあうなどして乱れてしまう。その場合の角度の条件について以下に詳細に説明する。
【００２８】
フィルムに入射する光の角度θ１が搬送方向でΔθ1変化すると、フィルムの屈折率を１．５、空気の屈折率を１とし、θ１が０度に近くズレ量が小さい場合は、フィルム内での照射光線の変化量Δθ２との関係は、
Δθ１≒１．５×Δθ２
そこで、サイズが０．５μｍで、１μｍピッチで屈折率が変化したパターンが記録されている場合、０．５μｍパターンがずれるとパターンが乱れてしまう。そこでマスター拡散フィルムの拡散層と、感光材料の間隔が２５μｍの場合、
Δθ２≒０．５／２５［rad］＝０．０２［rad］≒１．１［deg］
Δθ１≒１．５×Δθ２≒１．７［deg］
となる。同様にマスター拡散フィルムの拡散層と、感光材料の間隔が５０μmの場合、
Δθ１≒１．５×０．５／５０［rad］＝０．０１５［rad］≒０．９［deg］
同様にマスター拡散フィルムの拡散層と感光材料の間隔が１００μmの場合、
Δθ１≒１．５×０．５／１００［rad］＝０．００７５［rad］≒０．４［deg］
同様にマスター拡散フィルムの拡散層と感光材料の間隔が２００μmの場合、
Δθ１≒１．５×０．５／２００［rad］＝０．０１［rad］≒０．２［deg］
となる。
【００２９】
通常のフィルムは薄すぎるとコシが無く取り扱いが難しく、逆に厚くなるとロール状にした場合重量が増えてしまう。そのためフィルムの厚みとしては２５μｍ〜２００μｍが適当で、より望ましくは２５μｍ〜１００μmが適当である。またパターンとしては、視域拡大効果を得るためには光を十分に広げる必要があり、そのためには波長程度の細かさのパターンが記録される必要があるため、スペックルのサイズとしては０．５μm程度まで描ける必要がある。この二つの条件から、露光に用いる光の平行度としては１．８度以下である必要があり、より望ましくは０．９度以下であり、さらに望ましくは０．４５度以下である事が望ましい。
【００３０】
また図６に示す様に光源ユニットを複数設けることも可能であるが、それらが搬送方向に沿って設置されている場合には、それらの光源ユニット間の光線の平行度のバラツキも上記の範囲内にあれば、搬送されながら複数の光源からの光線により記録されるスペックルがそれぞれ重ね合わせされて記録される。光源ユニットを搬送方向に沿って複数設けると露光可能な領域の搬送距離が伸びるため、搬送スピードを早くすることが出来るというメリットが得られる。またフィルムの幅方向に複数設けることも可能であるが、この場合は光源が長尺でなく小型のものを利用することが出来るという利点がある。このとき、露光に用いる光源を複数用いる事ができる。
【００３１】
紫外線および可視光線のフィルムの法線に対する角度のバラツキは、フィルムがまっすぐな状態に照射される場合は、デグリネーション半角の2倍、またはコリメーション角度と同等となる。
【００３２】
上記は略垂直に光が入射した場合についてであるが、斜めからの光に関してはこの場合より広い範囲の光でも許容され、例えば臨界角付近から光を入射した場合は、入射角度が変化してもフィルム内部での光の角度は殆ど変化がないが、実際の露光を設計する場合においては、露光角度はいろいろな値に設定されるため、許容範囲が最も厳しい０度、すなわち垂直の場合にあわせて設計するのが望ましいので上記範囲が好ましい。
【００３３】
拡散フィルムを作成する時、可視光、紫外線等をマスター拡散フィルムの法線に対して斜めから照射すると、斜め方向で散乱性が最大となる拡散フィルムを得る事ができる。しかし露光する光を斜めから照射する場合には作成装置において光源を傾ける必要があり、機構的に複雑になる。そこで光源とマスター拡散フィルムの間に照射角度を変える機構を設ければ良い。照射角度を変える機構は種々採用出来るが、好ましい例としてはプリズムシートであり、プリズムシートを挿入することにより、光源からは垂直方向に光を出射し、その後、プリズムシートにより光を曲げることができるため、作成装置の機構を非常に簡単化する事ができる。このような方法によれば、照射角度を変えるのもプリズムシートを入れかえるだけで良く、非常に簡単かつ精度よくできる。また、もとの照射角度にもどす場合についても、元と同じ角度での露光が簡単に行なう事ができ、再現性も良い。
＜プリズムシートのスペック＞
このプリズムシートから出てくる光についても、それぞれの光平行度に関しては、上記にあるような範囲である事が望ましい。そのため、プリズムシートに刻まれたプリズムは略平行であり、その傾きが一様である事が望ましい。また、このプリズムシートのピッチも、
３００μｍ以下、より望ましくは１５０μｍ以下であれば、そのピッチによるスジ等が生じた場合においても、肉眼では認識されない。また、照射される光を透過させる必要があるため、例えば紫外線により、露光を行なう場合は、その波長での透過率が高い事が望ましく、例えば、３５０ｎｍ〜４００ｎｍでの、透過率が、５０%以上あるようなものを用いる事ができる。
【００３４】
具体的には図３に例示した様なプリズムシート５を図４に示す様に光源１とフィルム３の間に挿入する。光源１から出射した光線２はプリズムシート５によりある角度方向へ曲げられフィルム３に照射される。このプリズムシート５から出てくる光線についても、それぞれの光平行度に関しては、前述したような範囲である事が望ましい。そのため、プリズムシートに刻まれたプリズムは略平行であり、その傾きは一様である事が望ましい。
【００３５】
これを実現するための実際の光源として、クリプトンレーザー、Ｈｅ−Ｃｄレーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、アルゴンレーザー、エキシマレーザー、ＹＡＧ、ＹＶＯ４等の３倍波、４倍波等の固体ＵＶレーザー、半導体レーザー、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、メタハライドランプ等の主に、２００ｎｍ〜７００ｎｍ程度の波長の光からなる光源と、それらの光を平行にする凹面鏡、レンズ群等からなるコリメーターとを用いることが出来る。
これら光源うち、特にレーザーを用いたものは、より平行度が良いものが得られ易いため、より望ましい。また、波長に関しては、３００ｎｍ以上の光を用いれば、様々なフィルム、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、ポリカーボネイトフィルム、ポリエチレンフィルム、アクリルフィルム等を透過するため、これらをマスターとなる拡散フィルムの透明支持体として用いる事ができる。また、４５０ｎｍ以下の波長を用いれば、反応開始剤に自体が色付きが無くこれに起因する、フィルムへの色付きを抑制する事が可能である。
【００３６】
フィルムに対する露光光の入射角度を変える方法としては、前述した様にプリズムシートなど光源の照射角度を変える機構を設けるほかに、フィルムを傾ける機構を設けても良く、またそれらを両方設けても良い。それらを組み合せて用いると、角度の設定がより自由に行え好ましい。これらの露光方法を適時組み合わせる事によって、拡散フィルムを容易に作製する事が可能となる。
＜内部構造詳細＞
次に本発明の作成方法により作成出来る拡散フィルムの構造について、更に詳細に説明する。上述したように、拡散フィルムの内部には、屈折率の異なる部分を不規則な形状・厚さで分布させることにより、屈折率の高低からなる濃淡模様を形成する。
【００３７】
この屈折率の差異は、小さすぎると散乱性が悪くなり、逆に大きすぎるとどのような角度で光が入射しても光散乱が生じてしまうことになり、入射角選択性の特性を持たせることが困難となる。そのため、表面上の屈折率差だけでは光散乱が生じず、拡散フィルムに厚みがあることで十分な散乱性を持つような最適な屈折率差である必要がある。
【００３８】
上記条件に適合するためには、屈折率差は０．００１から０．２の範囲で適宜選択し、フィルム厚みは屈折率差に応じて１０００μｍから１μｍの範囲で適宜選択すれば良い。
【００３９】
記録できる屈折率差は、フィルムの作製方法や記録材料などにより制限を受けるため、大きな屈折率差を持つ場合はフィルムを薄く、小さな屈折率差を持つ場合はフィルムを厚くすることで、本発明の拡散フィルムを実現することが可能である。
【００４０】
一例を挙げると、平均屈折率が１．５２で厚みが２０μｍのフィルム中に、屈折率が１．５６（屈折率差０．０４）の部分を分布させて、濃淡模様を形成することで、十分な散乱性と入射角度選択性を持つ拡散フィルムを得ることができた。
【００４１】
なお本明細書中では拡散、散乱という２種の用語を用いているが、光の射出方向を入射方向と異なった方向に曲げる意味で用いており、特に散乱と拡散の区別無く用いている。
【００４２】
また、本発明の拡散フィルムは、本明細書中ではフィルムという用語で統一して述べたが、例えば、ガラス基板や樹脂基板のような硬質基板上に形成されたシートであっても良い。
【００４３】
また、本発明の拡散フィルムは便宜的に、拡散フィルムという用語を用いているが、通常のフィラー、粒子等を混ぜる、又は、表面に凹凸を付ける事により光を拡散させるものとは、まったく異なるもので、通常の拡散フィルムに分類されるべきものではない。また、本発明の拡散フィルムは、縦横両方に光の広がりを有し、その広がり方を、ある範囲で制御可能であり、主に一方向に拡散する光制御フィルムとも、大きく異なっており、これに分類されるべきものでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の拡散フィルムの作成方法の説明図
【図２】拡散フィルム内部でのスペックルのズレを表す図
【図３】プリズムシートの一例を示す図
【図４】プリズムシートを用いた場合の作成方法の一例を示す図
【図５】拡散フィルムの作成方法の原理図
【図６】複数の光源ユニットを用いた場合の説明図
【符号の説明】
【００４５】
１    光源
２、２a、２b    光線
３    フィルム
３ａ、１１  マスター拡散フィルム
３ｂ、１２  感光材料層
３ｃ、１３  透明支持体
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  入射角度
５    プリズムシート
１４  スペックルパターン
１５  平行光
【図１】
2006058610.tif 000003
【図２】
2006058610.tif 000004
【図３】
2006058610.tif 000005
【図４】
2006058610.tif 000006
【図５】
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【図６】
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