(57)【要約】  光方向転換フィルムが開示される。この光方向転換フィルムは、第１の方向に沿って延在する複数の第１のミクロ構造を含む第１の主表面を含む。また、この光方向転換フィルムは、第１の主表面の反対側にあって、複数の第２のミクロ構造を含む第２の主表面を含む。第２の主表面は、約４％〜約２０％の範囲の光学的ヘイズと、約２０％〜約６０％の範囲の光学的透明度と、を有する。この光方向転換フィルムは、約１．５５以上の平均実効透過率を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に沿って延在する複数の第１のミクロ構造を含む第１の主表面と、
前記第１の主表面の反対側にあって、複数の第２のミクロ構造を含み、約４％〜約２０％の範囲の光学的ヘイズと、約２０％〜約６０％の光学的透明度と、を有する第２の主表面と、
を含み、
約１．５５以上の平均実効透過率を有する、光方向転換フィルム。
【請求項２】
前記複数の第１のミクロ構造が、前記第１の方向に沿って延在する複数の線状プリズムを含む、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項３】
前記複数の第１のミクロ構造のうちの１つのミクロ構造の最大高さが、前記複数の第１のミクロ構造の別のミクロ構造の最大高さとは異なる、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項４】
前記複数の第１のミクロ構造のうちの１つのミクロ構造の高さが、前記第１の方向に沿って変化する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項５】
前記複数の第２のミクロ構造が複数の突出部を含む、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項６】
前記複数の第２のミクロ構造が複数の凹部を含む、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項７】
前記複数の第２のミクロ構造が前記第２の主表面の少なくとも約４０％を占める、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項８】
前記複数の第２のミクロ構造が前記第２の主表面の少なくとも約５０％を占める、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項９】
前記複数の第２のミクロ構造が前記第２の主表面の約４０％〜約９５％を占める、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項１０】
前記複数の第２のミクロ構造が前記第２の主表面の約５０％〜約９０％を占める、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項１１】
前記複数の第２のミクロ構造が規則的なパターンを形成する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項１２】
前記複数の第２のミクロ構造が不規則なパターンを形成する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項１３】
前記第２の主表面の約７％以下が約９度超の勾配強度を有する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項１４】
前記第２の主表面の約７％以下が約８度超の勾配強度を有する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項１５】
前記第２の主表面の約７％以下が約７度超の勾配強度を有する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項１６】
前記第２の主表面の約３％以下が約１０度超の勾配強度を有する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項１７】
前記第２の主表面の約３％以下が約９度超の勾配強度を有する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項１８】
前記第２の主表面の約３％以下が約８度超の勾配強度を有する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項１９】
前記第２の主表面が約４％〜約１８％の範囲の光学的ヘイズを有する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項２０】
前記第２の主表面が約４％〜約１５％の範囲の光学的ヘイズを有する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項２１】
前記第２の主表面が約５％〜約１２％の範囲の光学的ヘイズを有する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項２２】
前記第２の主表面が約５％〜約１０％の範囲の光学的ヘイズを有する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項２３】
前記第２の主表面が約２５％〜約６０％の範囲の光学的透明度を有する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項２４】
前記第２の主表面が約３０％〜約６０％の範囲の光学的透明度を有する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項２５】
前記第２の主表面が約３０％〜約５５％の範囲の光学的透明度を有する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項２６】
前記光方向転換フィルムの平均実効透過率が約１．５８以上である、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項２７】
前記光方向転換フィルムの平均実効透過率が約１．６以上である、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項２８】
前記第２のミクロ構造の相当の割合が、約０．５マイクロメートル超の平均寸法を有する粒子上に配置されない、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項２９】
約０．５マイクロメートル超の平均寸法を有する粒子を含まない、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項３０】
約０．２マイクロメートル超の平均寸法を有する複数の粒子を含む、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項３１】
約０．１マイクロメートル超の平均寸法を有する複数の粒子を含む、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項３２】
前記複数の第２のミクロ構造の平均高さが約４マイクロメートル以下である、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項３３】
前記複数の第２のミクロ構造の平均高さが約３マイクロメートル以下である、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項３４】
前記複数の第２のミクロ構造の平均高さが約２マイクロメートル以下である、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項３５】
前記複数の第２のミクロ構造のうちのミクロ構造が、約２度〜約６度の範囲の半値半幅（ＨＷＨＭ）を有する勾配分布を有する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項３６】
前記複数の第２のミクロ構造のうちのミクロ構造が、約２．５度〜約５．５度の範囲の半値半幅（ＨＷＨＭ）を有する勾配分布を有する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項３７】
前記複数の第２のミクロ構造のうちのミクロ構造が、約３度〜約５度の範囲の半値半幅（ＨＷＨＭ）を有する勾配分布を有する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項３８】
互いに反対側にある第１の主表面及び第２の主表面を有する基材層と、
前記基材層の前記第１の主表面に配置され、前記光方向転換フィルムの前記第１の主表面を含む第１の層と、
前記基材層の前記第２の主表面に配置され、前記光方向転換層の前記第２の主表面を含むマット層と、
を含む、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項３９】
前記第１の層が約１．５以上の屈折率を有する、請求項３８に記載の光方向転換フィルム。
【請求項４０】
前記第１の層が約１．５５以上の屈折率を有する、請求項３８に記載の光方向転換フィルム。
【請求項４１】
前記第１の層が約１．６以上の屈折率を有する、請求項３８に記載の光方向転換フィルム。
【請求項４２】
前記第１の層が約１．６５以上の屈折率を有する、請求項３８に記載の光方向転換フィルム。
【請求項４３】
前記第１の層が約１．７以上の屈折率を有する、請求項３８に記載の光方向転換フィルム。
【請求項４４】
前記第１の層が約１．５〜約１．８の範囲の屈折率を有する、請求項３８に記載の光方向転換フィルム。
【請求項４５】
前記マット層が約１．４以上の屈折率を有する、請求項３８に記載の光方向転換フィルム。
【請求項４６】
前記マット層が約１．５以上の屈折率を有する、請求項３８に記載の光方向転換フィルム。
【請求項４７】
前記マット層が約１．４〜約１．６の範囲の屈折率を有する、請求項３８に記載の光方向転換フィルム。
【請求項４８】
前記マット層が、前記複数の第２のミクロ構造の平均寸法よりも少なくとも５倍小さい平均寸法を有する複数の粒子を含む、請求項３８に記載の光方向転換フィルム。
【請求項４９】
前記複数の粒子が、前記複数の第２のミクロ構造の平均寸法よりも少なくとも１０倍小さい平均寸法を有する、請求項４８に記載の光方向転換フィルム。
【請求項５０】
前記マット層が粒子を含む場合、前記マット層の平均厚さが前記粒子の平均寸法よりも少なくとも２マイクロメートル大きい、請求項３８に記載の光方向転換フィルム。
【請求項５１】
前記マット層が粒子を含む場合、前記マット層の平均厚さが前記粒子の平均寸法よりも少なくとも２倍大きい、請求項３８に記載の光方向転換フィルム。
【請求項５２】
前記第２の主表面が前記第２の主表面の全域で勾配分布を有し、前記勾配分布が約２度〜約６度の範囲の半値半幅（ＨＷＨＭ）を有する、請求項３８に記載の光方向転換フィルム。
【請求項５３】
前記ＨＷＨＭが約２度〜約５．５度の範囲である、請求項５２に記載の光方向転換フィルム。
【請求項５４】
前記ＨＷＨＭが約２．５度〜約５．５度の範囲である、請求項５２に記載の光方向転換フィルム。
【請求項５５】
前記ＨＷＨＭが約２．５度〜約５度の範囲である、請求項５２に記載の光方向転換フィルム。
【請求項５６】
前記ＨＷＨＭが約３度〜約５度の範囲である、請求項５２に記載の光方向転換フィルム。
【請求項５７】
前記第２の主表面の勾配強度プロファイルが少なくとも１つのピークを有する、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項５８】
前記第２の主表面の前記勾配強度プロファイルが１つのピークを有する、請求項５７に記載の光方向転換フィルム。
【請求項５９】
前記１つのピークが約４度未満の角度に位置する、請求項５８に記載の光方向転換フィルム。
【請求項６０】
前記１つのピークが約３．５度未満の角度に位置する、請求項５８に記載の光方向転換フィルム。
【請求項６１】
前記第２の主表面の前記勾配強度プロファイルが少なくとも２つのピークを有する、請求項５７に記載の光方向転換フィルム。
【請求項６２】
前記少なくとも２つのピークの第１のピークが約４度未満の第１の角度に位置し、前記少なくとも２つのピークの第２のピークが約４度〜約８度の範囲の第２の角度に位置する、請求項６１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項６３】
前記少なくとも２つのピークの第１のピークが約４度未満の第１の角度に位置し、前記少なくとも２つのピークの第２のピークが約４度〜約６度の範囲の第２の角度に位置する、請求項６１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項６４】
前記少なくとも２つのピークの第１のピークが約２度未満の第１の角度に位置し、前記少なくとも２つのピークの第２のピークが約６度〜約８度の範囲の第２の角度に位置する、請求項６１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項６５】
前記第２の主表面の二次元フーリエスペクトルが第１の主方向に沿って複数のピークを含み、前記複数のピークがゼロ周波数に相当しない最低周波数ピークを含み、前記最低周波数ピークに隣接する谷部が基準を画定し、前記最低周波数ピークが前記最低周波数ピークと前記基準との間の第１の領域及び前記基準より下の第２の領域を画定し、前記第１の領域と前記第２の領域との比が約２未満である、請求項１に記載の光方向転換フィルム。
【請求項６６】
前記第１の領域と前記第２の領域との比が約１．７５未満である、請求項６５に記載の光方向転換フィルム。
【請求項６７】
前記第１の領域と前記第２の領域との比が約１．５未満である、請求項６５に記載の光方向転換フィルム。
【請求項６８】
前記第１の領域と前記第２の領域との比が約１．２５未満である、請求項６５に記載の光方向転換フィルム。
【請求項６９】
前記第１の領域と前記第２の領域との比が約１未満である、請求項６５に記載の光方向転換フィルム。
【請求項７０】
前記第１の領域と前記第２の領域との比が約０．８未満である、請求項６５に記載の光方向転換フィルム。
【請求項７１】
光源と、
前記光源から受光する、請求項１による第１の光方向転換フィルムと、
前記第１の光方向転換フィルム上に配置された、請求項１による第２の光方向転換フィルムと、
を含み、
前記第１の光方向転換フィルムの第１の方向が、前記第２の光方向転換フィルムの第１の方向とは異なる、バックライト。
【請求項７２】
前記第１の光方向転換フィルム及び前記第２の光方向転換フィルムのそれぞれの第２の主表面が前記光源に面し、前記第１の光方向転換フィルム及び前記第２の光方向転換フィルムのそれぞれの第１の主表面が前記光源から離れる方向に向く、請求項７１に記載のバックライト。
【請求項７３】
複数の線状ミクロ構造を含む第１の主表面と、
複数の第２のミクロ構造を含み、約４％〜約２０％の範囲の光学的ヘイズと、約２０％〜約６０％の範囲の光学的透明度と、を有する、前記第１の主表面の反対側にある第２の主表面と、
を含み、
光方向転換フィルムの平均実効透過率が、平滑な第２の主表面を含むことを除いて同一の構造を有する光方向転換フィルムと比較して小さくないか、約２％以下小さい、光方向転換フィルム。
【請求項７４】
平滑な第２の主表面を含むことを除いて同一の構造を有する光方向転換フィルムと比較して、約１．５％以下小さい平均実効透過率を有する、請求項７３に記載の光方向転換フィルム。
【請求項７５】
第１の主表面と、反対側にある第２の主表面と、を含み、前記第１の主表面が、第１の方向に沿って延在する第１の複数のミクロ構造を含み、前記第２の主表面が、第２の複数のミクロ構造を含む、第１の光方向転換フィルムと、
第３の主表面と、反対側にある第４の主表面と、を含み、前記第３の主表面が、前記第１の光方向転換フィルムの前記第２の主表面に面し、前記第１の方向とは異なる第２の方向に沿って延在する第３の複数のミクロ構造を含む、第２の光方向転換フィルムと、
を含み、
前記第２の主表面が、約４％〜約２０％の範囲の光学的ヘイズと、約２０％〜約６０％の範囲の光学的透明度と、を有し、
前記第４の主表面が約０．５％以下の光学的へイズを有する、光学積層体。
【請求項７６】
前記第２の主表面が約４％〜約１８％の範囲の光学的ヘイズを有する、請求項７５に記載の光学積層体。
【請求項７７】
前記第２の主表面が約４％〜約１５％の範囲の光学的ヘイズを有する、請求項７５に記載の光学積層体。
【請求項７８】
前記第２の主表面が約５％〜約１５％の範囲の光学的ヘイズを有する、請求項７５に記載の光学積層体。
【請求項７９】
前記第２の主表面が約５％〜約１２％の範囲の光学的ヘイズを有する、請求項７５に記載の光学積層体。
【請求項８０】
前記第２の主表面が約２５％〜約６０％の範囲の光学的透明度を有する、請求項７５に記載の光学積層体。
【請求項８１】
前記第２の主表面が約３０％〜約６０％の範囲の光学的透明度を有する、請求項７５に記載の光学積層体。
【請求項８２】
前記第２の主表面が約３０％〜約５５％の範囲の光学的透明度を有する、請求項７５に記載の光学積層体。
【請求項８３】
約２．１以上の実効透過率を有する、請求項７５に記載の光学積層体。
【請求項８４】
約２．２５以上の実効透過率を有する、請求項７５に記載の光学積層体。
【請求項８５】
約２．５以上の実効透過率を有する、請求項７５に記載の光学積層体。
【請求項８６】
第１の主表面と、反対側にある第２の主表面と、を含み、前記第１の主表面が、第１の方向に沿って延在する第１の複数のミクロ構造を含む、第１の光方向転換フィルムと、
第３の主表面と、反対側にある第４の主表面と、を含み、前記第３の主表面が、前記第１の光方向転換フィルムの前記第２の主表面に面し、前記第１の方向とは異なる第２の方向に沿って延在する第３の複数のミクロ構造を含む、第２の光方向転換フィルムと、
を含み、
前記第２の主表面が、約４％〜約２０％の範囲の光学的ヘイズと、約２０％〜約６０％の範囲の光学的透明度と、を有し、光学積層体の実効透過率が、平滑な第２の表面を含むことを除いて同一の構造を有する光学積層体と比較して小さくないか、約６％以下小さい、光学積層体。
【請求項８７】
平滑な第２の主表面を含むことを除いて同一の構造を有する光学積層体と比較して、約５．５％以下小さい平均実効透過率を有する、請求項８６に記載の光学積層体。
【請求項８８】
平滑な第２の主表面を含むことを除いて同一の構造を有する光学積層体と比較して、約５％以下小さい平均実効透過率を有する、請求項８６に記載の光学積層体。
【請求項８９】
平滑な第２の主表面を含むことを除いて同一の構造を有する光学積層体と比較して、約４．５％以下小さい平均実効透過率を有する、請求項８６に記載の光学積層体。
【請求項９０】
前記第４の主表面が約０．５％以下の光学的へイズを有する、請求項８６に記載の光学積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００９年６月２日に出願した、係属中の米国特許出願第６１／１８３１５４号、「Ｌｉｇｈｔ  Ｒｅｄｉｒｅｃｔｉｎｇ  Ｆｉｌｍ  ａｎｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ  Ｓａｍｅ」（代理人整理番号第６５４２５ＵＳ００２号）に関するものであり、この内容全体を参照により本明細書に援用する。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、概して光を方向転換するための光学フィルムに関する。本発明は更に、かかる光学フィルムを組み込んだディスプレイシステムなどの光学システムに適用される。
【背景技術】
【０００３】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）システムなどのディスプレイシステムは様々な用途で用いられており、例えば、コンピュータ用モニター、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、小型音楽プレーヤー、及び薄型ＬＣＤテレビなどの市販の装置である。大部分のＬＣＤは、液晶パネルと、液晶パネルを照射するための拡張範囲型光源（バックライトと呼ばれることが多い）と、を含む。バックライトは、典型的に、１つ以上のランプと、多数の光管理フィルム（例えば、光ガイド、ミラーフィルム、光方向転換フィルム、リターダーフィルム、光偏光フィルム、及び拡散フィルム）と、を含む。拡散フィルムは、典型的に、光学的欠陥を隠蔽し、バックライトによって放射された光の輝度均一性を向上させるために含まれる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
概して、本発明は光方向転換フィルムに関する。一実施形態では、光方向転換フィルムは、第１の方向に沿って延在する複数の第１のミクロ構造を含む第１の主表面と、第１の主表面の反対側にあって、複数の第２のミクロ構造を含む第２の主表面と、を含む。第２の主表面は、約４％〜約２０％の範囲の光学的ヘイズと、約２０％〜約６０％の範囲の光学的透明度と、を有する。光方向転換フィルムは、約１．５５以上の平均実効透過率を有する。幾つかの場合において、複数の第１のミクロ構造は、第１の方向に沿って延在する複数の線状プリズムを含む。幾つかの場合において、複数の第１のミクロ構造の１つのミクロ構造の最大高さは、複数の第１のミクロ構造の別のミクロ構造の最大高さとは異なる。幾つかの場合において、複数の第１のミクロ構造の１つのミクロ構造の高さは、第１の方向に沿って変化する。幾つかの場合において、複数の第２のミクロ構造は、複数の突出部を含む。幾つかの場合において、複数の第２のミクロ構造は、複数の凹部を含む。幾つかの場合において、複数の第２のミクロ構造は、第２の主表面の少なくとも約４０％、又は少なくとも約５０％を占める。幾つかの場合において、複数の第２のミクロ構造は、第２の主表面の約４０％〜約９５％、又は約５０％〜約９０％を占める。幾つかの場合において、複数の第２のミクロ構造は、規則的なパターンを形成する。幾つかの場合において、複数の第２のミクロ構造は、不規則なパターンを形成する。幾つかの場合において、第２の主表面の約７％以下は、約９度超、又は約８度超、又は約７度超の勾配強度を有する。幾つかの場合において、第２の主表面の約３％以下は、約１０度超、又は約９度超、又は約８度超の勾配強度を有する。幾つかの場合において、第２の主表面は、約４％〜約１８％、又は約４％〜約１５％、又は約５％〜約１２％、又は約５％〜約１０％の範囲の光学的ヘイズを有する。幾つかの場合において、第２の主表面は、約２５％〜約６０％、又は約３０％〜約６０％、又は約３０％〜約５５％の範囲の光学的透明度を有する。幾つかの場合において、光方向転換フィルムの平均実効透過率は、約１．５８以上、又は約１．６以上である。幾つかの場合において、第２のミクロ構造の相当の割合は、約０．５マイクロメートル超の平均寸法を有する粒子上に配置されない。幾つかの場合において、光方向転換フィルムは、約０．５マイクロメートル超、又は約０．２マイクロメートル超、又は約０．１マイクロメートル超の平均寸法を有する粒子を含まない。幾つかの場合において、複数の第２のミクロ構造の平均高さは、約４マイクロメートル以下、又は約３マイクロメートル以下、又は約２マイクロメートル以下である。幾つかの場合において、複数の第２のミクロ構造のうちのミクロ構造は、約２度〜約６度、又は約２．５度〜約５．５度、又は約３度〜約５度の範囲の半値半幅（ＨＷＨＭ）を有する勾配分布を有する。幾つかの場合において、光方向転換フィルムは、互いに反対側にある第１の主表面及び第２の主表面を有する基材層と、基材層の第１の主表面に配置され、光方向転換フィルムの第１の主表面を含む第１の層と、基材層の第２の主表面に配置され、光方向転換層の第２の主表面を含むマット層と、を含む。幾つかの場合において、第１の層は、約１．５以上、又は約１．５５以上、又は約１．６以上、又は約１．６５以上、又は約１．７以上の屈折率を有する。幾つかの場合において、第１の層は、約１．５〜約１．８の範囲の屈折率を有する。幾つかの場合において、マット層は、約１．４以上、又は約１．５以上の屈折率を有する。幾つかの場合において、マット層は、約１．４〜約１．６の範囲の屈折率を有する。幾つかの場合において、マット層は、複数の第２のミクロ構造の平均寸法よりも少なくとも５倍、又は少なくとも１０倍小さい平均寸法を有する複数の粒子を含む。幾つかの場合において、マット層が粒子を含む場合、マット層の平均厚さは、粒子の平均厚さよりも少なくとも２マイクロメートル大きい。幾つかの場合において、マット層が粒子を含む場合、マット層の平均厚さは、粒子の平均厚さよりも少なくとも２倍大きい。幾つかの場合において、第２の主表面は第２の主表面全域で勾配分布を有し、勾配分布は、約２度〜約６度、又は約２度〜約５．５度、又は約２．５度〜約５．５度、又は約２．５度〜約５度、又は約３度〜約５度の範囲の半値半幅（ＨＷＨＭ）を有する。幾つかの場合において、第２の主表面の勾配強度プロファイルは、少なくとも１つのピークを有する。幾つかの場合において、第２の主表面の勾配強度プロファイルは１つのピークを有し、幾つかの場合において、この１つのピークは、約４度未満、又は約３．５未満の角度に位置する。幾つかの場合において、第２の主表面の勾配強度プロファイルは少なくとも２つのピークを有し、幾つかの場合において、第１のピークは約４度未満の第１の角度に位置し、第２のピークは、約４度〜約８度の範囲の第２の角度に位置する。幾つかの場合において、第１のピークは約４度未満の第１の角度に位置し、第２のピークは、約４度〜約６度の範囲の第２の角度に位置する。幾つかの場合において、第１のピークは約２度未満の第１の角度に位置し、第２のピークは、約６度〜約８度の範囲の第２の角度に位置する。
【０００５】
幾つかの場合において、第２の主表面のトポグラフィーの二次元フーリエスペクトルは、第１の主方向に沿って複数のピークを含む。この複数のピークは、ゼロ周波数に相当しない最低周波数ピークを含む。最低周波数ピークに隣接する谷部は、基準を画定する。最低周波数ピークは、最低周波数ピークと基準との間の第１の領域及び基準より下の第２の領域を画定する。第１の領域と第２の領域との比は、約２未満、又は約１．７５未満、又は約１．５未満、又は約１．２５未満、又は約１未満、又は約０．８未満である。幾つかの場合において、バックライトは、光源と、光源から受光する第１の光方向転換フィルムと、第１の光方向転換フィルム上に配置された第２の光方向転換フィルムと、を含む。第１の光方向転換フィルムの第１の方向は、第２の光方向転換フィルムの第１の方向とは異なる。幾つかの場合において、第１の光方向転換フィルム及び第２の光方向転換フィルムのそれぞれの第２の主表面は光源に面し、第１の光方向転換フィルム及び第２の光方向転換フィルムのそれぞれの第１の主表面は、光源から離れる方向に向く。
【０００６】
別の実施形態では、光方向転換フィルムは、複数の線状ミクロ構造を含む第１の主表面と、第１の主表面の反対側にあって、複数の第２のミクロ構造を含む第２の主表面と、を含む。第２の主表面は、約４％〜約２０％の範囲の光学的ヘイズと、約２０％〜約６０％の範囲の光学的透明度と、を有する。光方向転換フィルムの平均実効透過率は、平滑な第２の主表面を含むことを除いて同一の構造を有する光方向転換フィルムと比較して小さくないか、約２％以下小さい。幾つかの場合において、光方向転換フィルムは、平滑な第２の主表面を含むことを除いて同一の構造を有する光方向転換フィルムと比較して約１．５％以下小さい平均実効透過率を有する。
【０００７】
別の実施形態では、光学積層体は、第１の主表面と、反対側にある第２の主表面と、を含む第１の光方向転換フィルムを含む。第１の主表面は、第１の方向に沿って延在する第１の複数のミクロ構造を含む。第２の主表面は、第２の複数のミクロ構造を含む。光学積層体は、第３の主表面と、反対側にある第４の主表面と、を含む第２の光方向転換フィルムを更に含む。第３の主表面は、第１の光方向転換フィルムの第２の主表面に面し、第１の方向とは異なる第２の方向に沿って延在する第３の複数のミクロ構造を含む。第２の主表面は、約４％〜約２０％の範囲の光学的ヘイズと、約２０％〜約６０％の範囲の光学的透明度と、を有する。第４の主表面は、約０．５％以下の光学的へイズを有する。幾つかの場合において、第２の主表面は、約４％〜約１８％、又は約４％〜約１５％、又は約５％〜約１５％、又は約５％〜約１２％の範囲の光学的ヘイズを有する。幾つかの場合において、第２の主表面は、約２５％〜約６０％、又は約３０％〜約６０％、又は約３０％〜約５５％の範囲の光学的透明度を有する。幾つかの場合において、光学積層体は、約２．１以上、又は約２．２５以上、又は約２．５以上の実効透過率を有する。
【０００８】
別の実施形態では、光学積層体は、第１の主表面と、反対側にある第２の主表面と、を含む第１の光方向転換フィルムを含む。第１の主表面は、第１の方向に沿って延在する第１の複数のミクロ構造を含む。光学積層体は、第３の主表面と、反対側にある第４の主表面と、を含む第２の光方向転換フィルムを更に含む。第３の主表面は、第１の光方向転換フィルムの第２の主表面に面し、第１の方向とは異なる第２の方向に沿って延在する第３の複数のミクロ構造を含む。第２の主表面は、約４％〜約２０％の範囲の光学的ヘイズと、約２０％〜約６０％の範囲の光学的透明度と、を有する。光学積層体の実効透過率は、平滑な第２の主表面を含むことを除いて同一の構造を有する光学積層体と比較して小さくないか、約６％以下小さい。幾つかの場合において、平均実効透過率は、平滑な第２の主表面を含むことを除いて同一の構造を有する光学積層体と比較して、約５．５％以下、又は約５％以下、又は約４．５％以下小さい。幾つかの場合において、第４の主表面は約０．５％以下の光学的へイズを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明は、添付の図面に関連して以下の本発明の種々の実施形態の詳細な説明を考慮して、より完全に理解し正しく認識することができる。
【図１】光方向転換フィルムの概略的側面図。
【図２】実効透過率を測定するための光学システムの概略的側面図。
【図３Ａ】陥凹ミクロ構造の概略的側面図。
【図３Ｂ】突出ミクロ構造の概略的側面図。
【図４Ａ】規則的に配置されたミクロ構造の概略平面図。
【図４Ｂ】不規則に配置されたミクロ構造の概略平面図。
【図５】ミクロ構造の概略側面図。
【図６】計算上の光学的ヘイズ対表面比「ｆ」。
【図７】計算上の光学的透明度対表面比「ｆ」。
【図８】計算上の光学的透明度対光学的ヘイズ。
【図９】光学フィルムの概略的側面図。
【図１０】別の光学フィルムの概略的側面図。
【図１１】切削工具システムの概略的側面図。
【図１２Ａ】様々なカッターの概略的側面図。
【図１２Ｂ】様々なカッターの概略的側面図。
【図１２Ｃ】様々なカッターの概略的側面図。
【図１２Ｄ】様々なカッターの概略的側面図。
【図１３Ａ】ミクロ構造表面の三次元ＡＦＭ表面形状。
【図１３Ｂ】図１３Ａのミクロ構造表面のｘ方向に沿った断面形状。
【図１３Ｃ】図１３Ａのミクロ構造表面のｙ方向に沿った断面形状。
【図１４Ａ】別のミクロ構造表面の三次元ＡＦＭ表面形状。
【図１４Ｂ】図１４Ａのミクロ構造表面のｘ方向に沿った断面形状。
【図１４Ｃ】図１４Ａのミクロ構造表面のｙ方向に沿った断面形状。
【図１５Ａ】別のミクロ構造表面の三次元ＡＦＭ表面形状。
【図１５Ｂ】図１５Ａのミクロ構造表面のｘ方向に沿った断面形状。
【図１５Ｃ】図１５Ａのミクロ構造表面のｙ方向に沿った断面形状。
【図１６Ａ】別のミクロ構造表面の三次元ＡＦＭ表面形状。
【図１６Ｂ】図１６Ａのミクロ構造表面のｘ方向に沿った断面形状。
【図１６Ｃ】図１６Ａのミクロ構造表面のｙ方向に沿った断面形状。
【図１７Ａ】別のミクロ構造表面の三次元ＡＦＭ表面形状。
【図１７Ｂ】図１７Ａのミクロ構造表面のｘ方向に沿った断面形状。
【図１７Ｃ】図１７Ａのミクロ構造表面のｙ方向に沿った断面形状。
【図１８Ａ】別のミクロ構造表面の三次元ＡＦＭ表面形状。
【図１８Ｂ】図１８Ａのミクロ構造表面のｘ方向に沿った断面形状。
【図１８Ｃ】図１８Ａのミクロ構造表面のｙ方向に沿った断面形状。
【図１９】ミクロ構造表面のｘ方向に沿った勾配分布率。
【図２０】ミクロ構造表面のｙ方向に沿った勾配分布率。
【図２１】様々なミクロ構造表面の勾配強度分布率。
【図２２】様々なミクロ構造表面の累積勾配分布率。
【図２３】様々なミクロ構造表面の計算上の絶対二次元フーリエスペクトル。
【図２４】様々なミクロ構造表面の計算上の絶対二次元フーリエスペクトル。
【図２５】様々なミクロ構造表面の計算上の絶対二次元フーリエスペクトル。
【図２６】様々なミクロ構造表面の計算上の絶対二次元フーリエスペクトル。
【図２７】様々なミクロ構造表面の計算上の絶対二次元フーリエスペクトル。
【図２８】様々なミクロ構造表面の計算上の絶対二次元フーリエスペクトル。
【図２９】光学積層体の概略的側面図。
【図３０】ディスプレイシステムの概略的側面図。
【図３１】反復方向に沿ったミクロ構造表面のフーリエスペクトル。
【００１０】
本明細書において複数の図面で用いられる同じ参照符号は、同一又は同様の性質及び機能を有する同一又は同様の要素を指す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、概して、ディスプレイシステム内の輝度を実質的に向上させることができ、一方でそれと同時に、キズなどの物理的欠陥及びモアレ、色むら（color mura）など望ましくない光学的効果を遮蔽及び／又は除去できる光方向転換フィルムに関する。開示される光方向転換フィルムは、ディスプレイにおいて、１つ以上の拡散フィルムなど１つ以上の従来のフィルムの必要性を除去するか、低減する。開示される光方向転換フィルムは、輝度を向上させるための線状ミクロ構造のアレイと、ディスプレイの外観を向上させるためのマット面と、を含む。マット面は、物理的欠陥、モアレ、色むらの可視性を遮蔽、除去、及び／又は低減し、マット面と物理的に接触するフィルムのキズを実質的に除去するか、低減する。マット面の光学的ヘイズは輝度を実質的に維持する範囲内であり、マット面の光学的透明度は欠陥を実質的に遮蔽及び／又は除去する範囲内である。
【００１２】
図１は、入射光線を所望の方向に方向転換するための光方向転換フィルム１００の概略的側面図である。光方向転換フィルム１００は、ｙ方向に沿って延在する複数のミクロ構造１５０を含む第１の主表面１１０を含む。また、光方向転換フィルム１００は、第１の主表面１１０の反対側にあって、複数のミクロ構造１６０を含む第２の主表面１２０を含む。
【００１３】
また、光方向転換フィルム１００は、対応する第１の主表面１１０と第２の主表面１２０との間に配置され、第１の主表面１７２と、反対側にある第２の主表面１７４と、を含む基材層１７０を含む。また、光方向転換フィルム１００は、基材層の第１の主表面１７２に配置され、光方向転換フィルムの第１の主表面１１０を含むプリズム層１３０と、基材層の第２の主表面１７４に配置され、光方向転換フィルムの第２の主表面１２０を含むマット層１４０と、を含む。マット層は、主表面１２０の反対側にある主表面１４２を有する。
【００１４】
例示の光方向転換フィルム１００は、３つの層１３０、１７０、及び１４０を含む。一般に、光方向転換フィルムは１つ以上の層を有してよい。例えば、幾つかの場合において、光方向転換フィルムは、対応する第１の主表面１１０と、第２の主表面１２０と、を含む単一層を有してよい。別の例としては、幾つかの場合において、光方向転換フィルムは多数の層を有してよい。例えば、かかる場合において、基材１７０は多数の層を有してよい。
【００１５】
ミクロ構造１５０は、主として光方向転換フィルムの主表面１２０への入射光線を所望の方向に沿って（正のｚ方向に沿ってなど）方向転換するように設計されている。例示の光方向転換フィルム１００では、ミクロ構造１５０はプリズムの線状構造体である。一般に、ミクロ構造１５０は、例えば、入射光線の一部を屈折させ、入射光線の別の一部を再利用することによって光を方向転換できる任意の種類のミクロ構造であってよい。例えば、ミクロ構造１５０の断面形状は、湾曲部及び／又は区分的な直線部であるか、これらを含んでよい。例えば、幾つかの場合において、ミクロ構造１５０は、ｙ方向に沿って延在する、線状円柱レンズであってよい。
【００１６】
各線状プリズムミクロ構造１５０は、頂角１５２と、例えば主平面１７２などの共通基準面から測定された高さ１５４と、を含む。光結合若しくはウェットアウトを低減させること、及び／又は光方向転換フィルムの耐久性を向上させることが望ましいなど幾つかの場合において、プリズムミクロ構造１５０の高さは、ｙ方向に沿って変化してよい。例えば、プリズム線状ミクロ構造１５１のプリズム高さは、ｙ方向に沿って変化する。そのような場合、プリズムミクロ構造１５１は、ｙ方向に沿って変化する局所的高さと、最大高さ１５５と、平均高さと、を有する。幾つかの場合において、線状ミクロ構造１５３などプリズム線状ミクロ構造は、ｙ方向に沿って一定高さを有する。そのような場合、ミクロ構造は、最大高さ及び平均高さと等しい、一定の局所的高さを有する。
【００１７】
光結合又はウェットアウトを低減させることが望ましいなど幾つかの場合において、一部の線状ミクロ構造は低く、一部の線状ミクロ構造は高い。例えば、線状ミクロ構造１５３の高さ１５６は、線状ミクロ構造１５７の高さ１５８よりも小さい。
【００１８】
頂角、つまり２面角１５２は、用途において望ましい可能性がある任意の値を有することができる。例えば、幾つかの場合において、頂角１５２は、約７０度〜約１１０度、又は約８０度〜約１００度、又は約８５度〜約９５度の範囲であってよい。幾つかの場合において、ミクロ構造１５０は等しい頂角を有してよく、これは、例えば、約８８度又は８９度〜約９２度又は９１度の範囲（９０度など）であってよい。
【００１９】
プリズム層１３０は、用途において望ましい可能性がある任意の屈折率を有することができる。例えば、幾つかの場合において、プリズム層の屈折率は、約１．４〜約１．８、又は約１．５〜約１．８、又は約１．５〜約１．７の範囲である。幾つかの場合において、プリズム層の屈折率は、約１．５以上、又は約１．５５以上、又は約１．６以上、又は約１．６５以上、又は約１．７以上である。
【００２０】
光方向転換フィルム１００が液晶ディスプレイシステムで用いられるなど幾つかの場合において、光方向転換フィルム１００は、ディスプレイの輝度を増大させる、つまり向上させることができる。そのような場合、光方向転換フィルムは、１を超える実効透過率（ＥＴ）、つまり相対利得を有する。本明細書で使用するとき、「実効透過率」は、フィルムがディスプレイシステム内の定位置にあるディスプレイシステムの輝度とフィルムが所定の位置にないディスプレイの輝度との比である。
【００２１】
実効透過率は、図２に概略的側面図を示す光学システム２００を用いて測定できる。光学システム２００は、光軸２５０の中心に配置され、放射面、つまり出射面２１２を通ってランバート光２１５を放射する中空のランバートライトボックス２１０と、線状光吸収偏光子２２０と、光検出器２３０と、を含む。ライトボックス２１０は、光ファイバー２７０によってライトボックスの内側２８０に接続された安定化広帯域光源２６０によって照射される。光学システムの測定対象である試験サンプルのＥＴは、ライトボックスと線状吸収偏光子との間の位置２４０に配置される。
【００２２】
光方向転換フィルム１００のＥＴは、線状プリズム１５０が光検出器に面し、ミクロ構造１６０がライトボックスに面した状態で、光方向転換フィルムを位置２４０に配置することによって測定できる。次に、スペクトル的に重み付けされた軸方向輝度Ｉ１（光軸２５０に沿った輝度）が、線状吸収偏光子を通じて光検出器によって測定される。次に、光方向転換フィルムが取り外され、スペクトル的に重み付けされた輝度Ｉ２が、光方向転換フィルムを位置２４０に配置せずに測定される。ＥＴは、比Ｉ１／Ｉ２である。ＥＴ０は、線状プリズム１５０が線状吸収偏光子２２０の偏光軸と平行の方向に沿って延在する場合の実効透過率であり、ＥＴ９０は、線状プリズム１５０が線状吸収偏光子の偏光軸に対して垂直の方向に沿って延在する場合の実効透過率である。平均実効透過率（ＥＴＡ）は、ＥＴ０とＥＴ９０との平均である。
【００２３】
本明細書に開示される測定実効透過率値は、光検出器２３０にＳｐｅｃｔｒａＳｃａｎ（商標）ＰＲ−６５０  ＳｐｅｃｔｒａＣｏｌｏｒｉｍｅｔｅｒ（Ｐｈｏｔｏ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｉｎｃ（Ｃｈａｔｓｗｏｒｔｈ，ＣＡ）から入手可能）を用いて測定された。ライトボックス２１０は、全反射が約８５％のテフロン製立方体であった。
【００２４】
光方向転換フィルム１００が、輝度を増大させるためにディスプレイシステムで用いられ、線状プリズムが約１．６を超える屈折率を有するなど幾つかの場合において、光方向転換フィルムの平均実効透過率（ＥＴＡ）は、約１．５以上、又は約１．５５以上、又は約１．５８以上、又は約１．６以上、又は約１．６５以上、又は約１．７以上、又は約１．７５以上、又は約１．８以上である。
【００２５】
マット層１４０のミクロ構造１６０は、主として、光方向転換フィルムによる光の方向転換機能及び輝度向上機能に悪影響を及ぼさないか、ほとんど及ぼさずに、望ましくない物理的欠陥（例えば、キズなど）及び／又は光学的欠陥（例えば、ディスプレイ又は照明システムのランプによる、望ましくない輝点、つまり「ホット」スポット）を隠蔽することを目的として設計される。そのような場合、第２の主表面１２０は、約３％〜約２５％、又は約３％〜約２０％、又は約４％〜約２０％、又は約４％〜約１８％、又は約４％〜約１５％、又は約５％〜約１２％、又は約５％〜約１０％の範囲の光学的ヘイズと、約１５％〜約６５％、又は約１５％〜約６０％、又は約２０％〜約６０％、又は約２５％〜約６０％、又は約３０％〜約６０％、又は約３０％〜約５５％の範囲の光学的透明度と、を有する。
【００２６】
本明細書で使用するとき、光学的ヘイズは、垂直方向から４度を超えて偏向している透過光と全透過光との比として定義される。本明細書に開示される、測定された光学的ヘイズ値は、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３に記述されている方法に従い、Ｈａｚｅ−Ｇａｒｄ  Ｐｌｕｓヘイズ計（ＢＹＫ−Ｇａｒｄｉｎｅｒ（Ｓｉｌｖｅｒ  Ｓｐｒｉｎｇｓ，Ｍｄ．）から入手可能）を用いて測定された。本明細書で使用するとき、光学的透明度とは、式（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｔ１＋Ｔ２）を指し、式中、Ｔ１は垂直方向から１．６〜２度偏光している透過光であり、Ｔ２は垂直方向から０〜０．７度にある透過光である。本明細書に開示される、測定された光学的透明度値は、ＢＹＫ−ＧａｒｄｉｎｅｒのＨａｚｅ−Ｇａｒｄ  Ｐｌｕｓヘイズ計を用いて測定された。
【００２７】
ミクロ構造１６０は、用途において望ましい可能性がある任意の種類のミクロ構造であってよい。幾つかの場合において、ミクロ構造１６０は凹部であってよい。例えば、図３Ａは、マット層１４０に類似し陥凹ミクロ構造３２０を含むマット層３１０の概略的側面図である。幾つかの場合において、ミクロ構造１６０は突出部であってよい。例えば、図３Ｂは、マット層１４０に類似し突出ミクロ構造３４０を含むマット層３３０の概略的側面図である。
【００２８】
幾つかの場合において、ミクロ構造１６０は規則的なパターンを形成してよい。例えば、図４Ａは、ミクロ構造１６０に類似し主表面４１５に規則的なパターンを形成するミクロ構造４１０の概略的平面図である。幾つかの場合において、ミクロ構造１６０は不規則なパターンを形成してよい。例えば、図４Ｂは、ミクロ構造１６０に類似し不規則なパターンを形成するミクロ構造４２０の概略的平面図である。幾つかの場合において、ミクロ構造１６０は、ランダムに見える擬似ランダムパターンを形成してよい。
【００２９】
一般に、ミクロ構造１６０は任意の高さ及び任意の高さ分布を有してよい。幾つかの場合において、ミクロ構造１６０の平均高さ（つまり、平均最大高さから平均最小高さを減じた値）は、約５マイクロメートル以下、又は約４マイクロメートル以下、又は約３マイクロメートル以下、又は約２マイクロメートル以下、又は約１マイクロメートル以下、又は約０．９マイクロメートル以下、又は約０．８マイクロメートル以下、又は約０．７マイクロメートル以下である。
【００３０】
図５は、マット層１４０の一部の概略的側面図である。具体的には、図５は、主表面１２０のミクロ構造１６０及び面する主表面１４２を示す。ミクロ構造１６０は、ミクロ構造の表面全域に勾配分布を有する。例えば、ミクロ構造は、位置５１０において勾配θを有し、θは、位置５１０においてミクロ構造面に垂直である（α＝９０度）法線５２０と、同一の位置でミクロ構造面に接する接線５３０との間の角度である。また、勾配θは、接線５３０とマット層の主表面１４２との間の角度である。
【００３１】
マット層１４０の光学的ヘイズ及び透明度は、市販のレイトレーシングプログラム、例えば、ＴｒａｃｅＰｒｏ（Ｌａｍｂｄａ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｏｒｐ．（Ｌｉｔｔｌｅｔｏｎ，ＭＡ）から入手可能）に類似のプログラムを用いて計算した。計算を実行する際、各ミクロ構造がガウス勾配分布を有し、半値半幅（ＨＷＨＭ）がσに等しいと仮定した。更に、マット層が１．５に等しい屈折率を有すると仮定した。計算結果は、図６、７、及び８に示す。図６は、９個の異なる値σに対する計算上の光学的ヘイズ対表面比「ｆ」であり、ｆはミクロ構造１６０によって占められる主表面１２０の面積率である。図７は、計算上の光学的透明度対ｆである。図８は、計算上の光学的透明度対計算上の光学的ヘイズである。ミクロ構造１６０が、輝度を低減させないか、ほとんど低減させずに物理的及び／又は光学的欠陥を効果的に隠蔽するなど幾つかの場合において、複数のミクロ構造１６０は、第２の主表面１２０の少なくとも約４０％、又は少なくとも約４５％、又は少なくとも約５０％、又は少なくとも約５５％、又は少なくとも約６０％、又は少なくとも約６５％、又は少なくとも約７０％を占める。ミクロ構造１６０が、輝度を低減させないか、ほとんど低減させずに物理的及び／又は光学的欠陥を効果的に隠蔽するなど幾つかの場合において、複数のミクロ構造１６０は、第２の主表面１２０の約１０％〜約９５％、又は約２０％〜約９５％、又は約３０％〜約９５％、又は約４０％〜約９５％、又は約５０％〜約９５％、又は約５０％〜約９０％、又は約５５％〜約９０％を占める。
【００３２】
ミクロ構造がガウス勾配分布、つまり正規勾配分布を有するなど幾つかの場合において、分布のＨＷＨＭ  σは、約２度〜約６度、又は約２度〜約５．５度、又は約２．５度〜約５．５度、又は約２．５度〜約５度、又は約３度〜約５．５度、又は約３度〜約５度、又は約３．５度〜約５度の範囲である。
【００３３】
上記で開示した例示の計算では、ミクロ構造１６０がガウス勾配分布を有し、ＨＷＨＭがσに等しいと仮定された。一般に、ミクロ構造は、用途において望ましい可能性のある任意の分布を有してよい。例えば、ミクロ構造が球欠であるなど幾つかの場合において、ミクロ構造は、２つの制限角度の間に一様分布を有してよい。他の例示の勾配分布には、ローレンツ分布、放物線状分布、及びガウスなど異なる分布の組み合わせが挙げられる。例えば、幾つかの場合において、ミクロ構造は、ＨＷＨＭ  σ２が大きい第２のガウス分布に加えて、又はこれと組み合わせて、ＨＷＨＭ  σ１が小さい第１のガウス分布を有してよい。幾つかの場合において、ミクロ構造は非対称の勾配分布を有してよい。幾つかの場合において、ミクロ構造は対称の勾配分布を有してよい。
【００３４】
図９は、基材１７０に類似の基材８５０上に配置されたマット層８６０を含む光学フィルム８００の概略的側面図である。マット層８６０は、基材８５０に付着した第１の主表面８１０と、第１の主表面の反対側にある第２の主表面８２０と、結合剤８４０中に分散した複数の粒子８３０と、を含む。第２の主表面８２０は、複数のミクロ構造８７０を含む。ミクロ構造８７０の相当部分、少なくとも約５０％、又は少なくとも約６０％、又は少なくとも約７０％、又は少なくとも約８０％、又は少なくとも約９０％などは、粒子８３０の上に配置され、主として粒子８３０が原因で形成される。換言すれば、粒子８３０は、ミクロ構造８７０が形成された主な理由である。そのような場合、粒子８３０は、約０．２５マイクロメートル超、又は約０．５マイクロメートル超、又は約０．７５マイクロメートル超、又は約１マイクロメートル超、又は約１．２５マイクロメートル超、又は約１．５マイクロメートル超、又は約１．７５マイクロメートル超、又は約２マイクロメートル超の平均寸法を有する。
【００３５】
幾つかの場合において、マット層１４０はマット層８６０に類似していてよく、第２の主表面１２０にミクロ構造１６０が形成された主な理由である複数の粒子を含んでよい。
【００３６】
粒子８３０は、用途に望ましい可能性がある任意の種類の粒子であってよい。例えば、粒子８３０は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、又は用途において望ましい可能性のある任意のその他の材料で作製されてよい。一般に、粒子８３０の屈折率は、結合剤８４０の屈折率とは異なるが、場合によっては、これらは同一の屈折率を有してよい。例えば、粒子８３０は、約１．３５、又は約１．４８、又は約１．４９、又は約１．５０の屈折率を有してよく、結合剤８４０は、約１．４８、又は約１．４９、又は約１．５０の屈折率を有してよい。
【００３７】
幾つかの場合において、マット層１４０は粒子を含まない。幾つかの場合において、マット層１４０は粒子を含むが、粒子は、ミクロ構造１６０が形成された主な理由ではない。例えば、図１０は、基材１７０に類似の基材９５０上に配置された、マット層１４０に類似のマット層９６０を含む光学フィルム９００の概略的側面図である。マット層９６０は、基材９５０に付着した第１の主表面９１０と、第１の主表面の反対側にある第２の主表面９２０と、結合剤９４０中に分散した複数の粒子９３０と、を含む。第２の主表面９７０は、複数のミクロ構造９７０を含む。マット層９６０は粒子９３０を含むが、粒子は、ミクロ構造９７０が形成された主な理由ではない。例えば、幾つかの場合において、粒子は、ミクロ構造の平均寸法よりも著しく小さい。そのような場合、ミクロ構造は、例えば、構造化工具のミクロ複製によって形成されることができる。そのような場合、粒子９３０の平均寸法は、約０．５マイクロメートル未満、又は約０．４マイクロメートル未満、又は約０．３マイクロメートル未満、又は約０．２マイクロメートル未満、又は約０．１マイクロメートル未満である。そのような場合、ミクロ構造９７０の相当の割合、少なくとも約５０％、又は少なくとも約６０％、又は少なくとも約７０％、又は少なくとも約８０％、又は少なくとも約９０％は、約０．５マイクロメートル超、又は約０．７５マイクロメートル超、又は約１マイクロメートル超、又は約１．２５マイクロメートル超、又は約１．５マイクロメートル超、又は約１．７５マイクロメートル超、又は約２マイクロメートル超の平均寸法を有する粒子上に配置されない。幾つかの場合において、粒子９３０の平均寸法は、ミクロ構造９３０の平均寸法よりも少なくとも約２倍、又は少なくとも約３倍、又は少なくとも約４倍、又は少なくとも約５倍、又は少なくとも約６倍、又は少なくとも約７倍、又は少なくとも約８倍、又は少なくとも約９倍、又は少なくとも約１０倍小さい。幾つかの場合において、マット層９６０が粒子９３０を含む場合、マット層９６０は、粒子の平均寸法よりも少なくとも約０．５マイクロメートル、又は少なくとも約１マイクロメートル、又は少なくとも約１．５マイクロメートル、又は少なくとも約２マイクロメートル、又は少なくとも約２．５マイクロメートル、又は少なくとも約３マイクロメートル大きい平均厚さ「ｔ」を有する。幾つかの場合において、マット層が複数の粒子を含む場合、マット層の平均厚さは、粒子の平均厚さよりも少なくとも約２倍、又は少なくとも約３倍、又は少なくとも約４倍、又は少なくとも約５倍、又は少なくとも約６倍、又は少なくとも約７倍、又は少なくとも約８倍、又は少なくとも約９倍、又は少なくとも約１０倍大きい。
【００３８】
再び図１を参照すると、幾つかの場合において、光方向転換フィルム１００は、プリズム層１３０、基材層１７０、又はマット層１４０など少なくとも幾つかの層内に層の屈折率を増大させるために小型粒子を有する。例えば、光方向転換フィルム１００の１つ以上の層は、例えば、米国特許第７，０７４，４６３号（Ｊｏｎｅｓら）及び米国特許出願公開第２００６／０２１０７２６号に記載されるシリカ又はジルコニアナノ粒子など無機ナノ粒子を含んでよい。幾つかの場合において、光方向転換フィルム１００は、約２マイクロメートル超、又は約１．５マイクロメートル超、又は約１マイクロメートル超、又は約０．７５マイクロメートル超、又は約０．５マイクロメートル超、又は約０．２５マイクロメートル超、又は約０．２マイクロメートル超、又は約０．１５マイクロメートル超、又は約０．１マイクロメートル超の平均寸法を有するいかなる粒子も含まない。
【００３９】
ミクロ構造１６０は、用途において望ましい可能性のある任意の製造方法を用いて作製できる。例えば、ミクロ構造は、工具からのミクロ複製を用いて製造することができ、この工具は、刻装又はダイヤモンド旋削を用いるなど任意の使用可能な製造方法を用いて製造されてよい。例示のダイヤモンド旋削システム及び方法には、例えば、国際公開第００／４８０３７号並びに米国特許第７，３５０，４４２号及び同第７，３２８，６３８号に記載の高速工具サーボ（ＦＳＴ）が挙げられ、これらを用いることができ、これらの特許の内容全体を参照により本明細書に援用する。
【００４０】
図１１は、ミクロ構造１６０及びマット層１４０を製造するためにミクロ複製されることができる、工具の切削に使用可能な切削工具システム１０００の概略的側面図である。切削工具システム１０００は、ねじ切り旋盤旋削プロセスを用い、駆動体１０３０によって中心軸１０２０の周囲を回転する、及び／又はこれに沿って移動することができるロール１０１０と、ロール材料を切削するためのカッター１０４０と、を含む。カッターは、サーボ１０５０に装着され、駆動体１０６０によってｘ方向に沿ってロールの中、及び／又はロール沿いに移動させることができる。一般に、カッター１０４０は、ロール及び中心軸１０２０に対して垂直に装着されてよく、刻装可能な材料であるロール１０１０に押し込まれるが、このとき、ロールは、中心軸の周囲を回転している。次に、カッターは、中心軸と平行に駆動されて、ねじ切りを製造する。カッター１０４０は、高周波かつ低変位で作動可能であり、ミクロ複製時にミクロ構造１６０をもたらす機構をロール内に製造する。
【００４１】
サーボ１０５０は、高速工具サーボ（ＦＴＳ）であり、固体圧電（ＰＺＴ）装置（ＰＺＴスタックと呼ばれることが多い）を含むが、このＰＺＴスタックは、カッター１０４０の位置を迅速に調節する。ＦＴＳ  １０５０により、カッター１０４０のｘ方向、ｙ方向、及び／若しくはｚ方向、又は軸外方向での高精密かつ高速での動作が可能になる。サーボ１０５０は、静止位置に関して制御された動作をもたらすことができる、任意の高品質の変位サーボであってよい。幾つかの場合において、サーボ１０５０は、約０．１マイクロメートル以上の分解能で０〜約２０マイクロメートルの範囲の変位を確実にかつ繰り返しもたらすことができる。
【００４２】
駆動体１０６０は、カッター１０４０をｘ方向に沿って中心軸１０２０に平行に移動させることができる。幾つかの場合において、駆動体１０６０の変位分解能は、約０．１マイクロメートル以上、又は約０．０１マイクロメートル以上である。駆動体１０３０によってもたらされる回転運動は、駆動体１０６０によってもたらされる並進運動と同期して、結果として得られるミクロ構造１６０の形状を正確に制御する。
【００４３】
刻装可能な材料であるロール１０１０は、カッター１０４０によって刻装されることができる任意の材料であってよい。例示のロール材料には、銅などの金属、様々なポリマー、及び様々なガラス材料が挙げられる。
【００４４】
カッター１０４０は任意の種類のカッターであってよく、用途において望ましい可能性がある任意の形状を有することができる。例えば、図１２Ａは、半径が「Ｒ」である、弧状の切削チップ１１１５を有するカッター１１１０の概略的側面図である。幾つかの場合において、切削チップ１１１５の半径Ｒは、少なくとも約１００マイクロメートル、又は少なくとも約１５０マイクロメートル、又は少なくとも約２００マイクロメートル、又は少なくとも約３００マイクロメートル、又は少なくとも約４００マイクロメートル、又は少なくとも約５００マイクロメートル、又は少なくとも約１０００マイクロメートル、又は少なくとも約１５００マイクロメートル、又は少なくとも約２０００マイクロメートル、又は少なくとも約２５００マイクロメートル、又は少なくとも約３０００マイクロメートルである。
【００４５】
別の例として、図１２Ｂは、頂角がβであるＶ字形の切削チップ１１２５を有するカッター１１２０の概略的側面図である。幾つかの場合において、切削チップ１１２５の頂角βは、少なくとも約１００度、又は少なくとも約１１０度、又は少なくとも約１２０度、又は少なくとも約１３０度、又は少なくとも約１４０度、又は少なくとも約１５０度、又は少なくとも約１６０度、又は少なくとも約１７０度である。更に他の例として、図１２Ｃは、区分線形切削チップ１１３５を有するカッター１１３０の概略的側面図であり、図１２Ｄは、湾曲切削チップ１１４５を有するカッター１１４０の概略的側面図である。
【００４６】
再び図１１を参照すると、ロール材料の切削中に、ロール１０１０が中心軸１０２０に沿って回転し、カッター１０４０がｘ方向に沿って移動することにより、中心軸に沿ってピッチＰ１を有するねじ経路がロールの周囲に画定される。カッターがロール表面に対して垂直の方向に沿って移動してロール材料を切削する際、カッターによって切削される材料の幅は変化、つまり増減する。例えば図１２Ａを参照すると、カッターによる最大侵入深さは、カッターによる最大幅Ｐ２の切削に相当する。光方向転換フィルム１００のミクロ構造１６０が幾何学的に対称であり、輝度を低減させないか、ほとんど低減させずに物理的及び／又は光学的欠陥を十分に隠蔽又は遮蔽できるなど幾つかの場合において、比Ｐ２／Ｐ１は、約１．５〜約６、又は約２〜約５、又は約２．５〜約４の範囲である。
【００４７】
ミクロ構造１６０に類似のミクロ構造を有する複数のサンプルは、切削工具システム１０００に類似の切削工具システムを用いてパターン化ロールを作製し、続いてパターン化工具をミクロ複製してマット層１４０に類似のマット層を作製することによって作製した。製造したサンプルの表面は、原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）を用いて約２００マイクロメートル×約２００マイクロメートルの領域にわたって特徴付けた。図１３Ａは、本明細書に開示の方法を用いて作製したサンプルＭＭ１の例示の三次元のＡＦＭ表面形状である。このサンプルは、約９５．２％の光透過率、約９．８％の光学的ヘイズ、及び約５５．９％の光学的透明度を有していた。図１３Ｂ及び１３Ｃは、それぞれｘ方向及びｙ方向に沿ったサンプルＭＭ１の例示の断面形状である。光方向転換フィルム１００に類似の光方向転換フィルムは、サンプルＭＭ１をマット層１６０として用いて作製した。線状プリズム１５０は、約２４マイクロメートルのピッチ、約９０度の頂角１５２、及び約１．５６７の屈折率を有していた。光方向転換フィルムは、約１．６２０の平均実効透過率を有していた。ちなみに、平滑な第２の主表面を有することを除いて同一の構造（材料組成を含む）を有した類似の光方向転換フィルムは、約１．６４３の平均実効透過率を有していた。
【００４８】
図１４Ａは、本明細書に開示の方法を用いて作製したサンプルＭＭ２の例示の三次元のＡＦＭ表面形状である。このサンプルは、約９５．５％の光透過率、約１４．５％の光学的ヘイズ、及び約２９．８％の光学的透明度を有していた。図１４Ｂ及び１４Ｃは、それぞれｘ方向及びｙ方向に沿ったサンプルＭＭ２の例示の断面形状である。光方向転換フィルム１００に類似の光方向転換フィルムは、サンプルＭＭ２をマット層１６０として用いて作製した。線状プリズム１５０は、約２４マイクロメートルのピッチ、約９０度の頂角１５２、及び約１．６５の屈折率を有していた。光方向転換フィルムは、約１．８の平均実効透過率を有していた。ちなみに、平滑な第２の主表面を有することを除いて同一の構造（材料組成を含む）を有した類似の光方向転換フィルムは、約１．８１３の平均実効透過率を有していた。
【００４９】
図１５Ａは、本明細書に開示の方法を用いて作製したサンプルＰＰ１の例示の三次元のＡＦＭ表面形状である。このサンプルは、約９５．４％の光透過率、約９．２％の光学的ヘイズ、及び約３７．７％の光学的透明度を有していた。図１５Ｂ及び１５Ｃは、それぞれｘ方向及びｙ方向に沿ったサンプルＰＰ１の例示の断面形状である。光方向転換フィルム１００に類似の光方向転換フィルムは、サンプルＰＰ１をマット層１６０として用いて作製した。線状プリズム１５０は、約２４マイクロメートルのピッチ、約９０度の頂角１５２、及び約１．５６７の屈折率を有していた。光方向転換フィルムは、約１．６０１の平均実効透過率を有していた。ちなみに、平滑な第２の主表面を有することを除いて同一の構造（材料組成を含む）を有した類似の光方向転換フィルムは、約１．６２５の平均実効透過率を有していた。
【００５０】
図１６Ａは、本明細書に開示の方法を用いて作製したサンプルＰＰ２の例示の三次元のＡＦＭ表面形状である。このサンプルは、約９５．４％の光透過率、約９．３％の光学的ヘイズ、及び約３７．７％の光学的透明度を有していた。図１６Ｂ及び１６Ｃは、それぞれｘ方向及びｙ方向に沿ったサンプルＰＰ２の例示の断面形状である。光方向転換フィルム１００に類似の光方向転換フィルムは、サンプルＰＰ２をマット層１６０として用いて作製した。線状プリズム１５０は、約２４マイクロメートルのピッチ、約９０度の頂角１５２、及び約１．６５の屈折率を有していた。光方向転換フィルムは、約１．７６１の平均実効透過率を有していた。
【００５１】
図１７Ａは、本明細書に開示の方法を用いて作製したサンプルＳＳ１の例示の三次元のＡＦＭ表面形状である。このサンプルは、約９５．１％の光透過率、約１８．１％の光学的ヘイズ、及び約５６．６％の光学的透明度を有していた。図１７Ｂ及び１７Ｃは、それぞれｘ方向及びｙ方向に沿ったサンプルＳＳ１の例示の断面形状である。光方向転換フィルム１００に類似の光方向転換フィルムは、サンプルＳＳ１をマット層１６０として用いて作製した。線状プリズム１５０は、約２４マイクロメートルのピッチ、約９０度の頂角１５２、及び約１．５６７の屈折率を有していた。光方向転換フィルムは、約１．６５３の平均実効透過率を有していた。ちなみに、平滑な第２の主表面を有することを除いて同一の構造（材料組成を含む）を有した類似の光方向転換フィルムは、約１．６４２の平均実効透過率を有した。
【００５２】
図１８Ａは、本明細書に開示の方法を用いて作製したサンプルＳＳ２の例示の三次元のＡＦＭ表面形状である。このサンプルは、約９５．４％の光透過率、約１４．９％の光学的ヘイズ、及び約５７．１％の光学的透明度を有していた。図１８Ｂ及び１８Ｃは、それぞれｘ方向及びｙ方向に沿ったサンプルＳＳ２の例示の断面形状である。光方向転換フィルム１００に類似の光方向転換フィルムは、サンプルＳＳ２をマット層１６０として用いて作製した。線状プリズム１５０は、約２４マイクロメートルのピッチ、約９０度の頂角１５２、及び約１．６５の屈折率を有していた。光方向転換フィルムは、約１．７８９の平均実効透過率を有していた。ちなみに、平滑な第２の主表面を有することを除いて同一の構造（材料組成を含む）を有した類似の光方向転換フィルムは、約１．８１３の平均実効透過率を有していた。
【００５３】
図１９は、製造したサンプルのｘ方向に沿った勾配分布率Ｓｘを示し、図２０は、製造したサンプルのｙ方向に沿った勾配分布率Ｓｙを示す。勾配Ｓｘ及びＳｙは、次の２つの式から計算した。
【００５４】
【数１】
2013503364.tif 000003
【００５５】
式中、Ｈ（ｘ，ｙ）は、表面形状である。勾配Ｓｘ及びＳｙは、０．５度の勾配ビンサイズを用いて計算した。図１９に示すように、サンプルＭＭ１、ＭＭ２、及びＰＰ２は、ｘ方向に沿って実質的に非対称の勾配分布を有し、サンプルＰＰ１、ＳＳ１、及びＳＳ２は、ｘ方向に沿って実施的に対称の勾配分布を有していた。図２０に示すように、サンプルＭＭ１、ＭＭ２、ＰＰ１、ＰＰ２、ＳＳ１、及びＳＳ２は、ｙ方向に沿って実質的に対称の勾配分布を有していた。
【００５６】
図２１は、製造した例示のサンプルの勾配強度率Ｓｍを示しており、勾配強度Ｓｍは次の式から計算した。
【００５７】
【数２】
2013503364.tif 000004
【００５８】
図２１に示すように、製造したサンプルの勾配強度プロファイルは、少なくとも１つのピークを有していた。幾つかの場合において、第２の主表面１２０の勾配強度プロファイルは少なくとも１つのピーク、又は少なくとも２つのピーク、又は少なくとも３つのピークを有してよい。幾つかの場合において、第２の主表面１２０の勾配強度プロファイルは、ピークを有さないか、１つのピーク、又は２つのピーク、又は３つのピークを有してよい。例えば、サンプルＭＭ２の勾配強度プロファイルは２つのピークを有していた。幾つかの場合において、第２の主表面１２０の勾配強度プロファイルは、約４度未満、又は約３．５度未満、又は約３度未満、又は約２．５度未満、又は約２度未満、又は約１．５度未満、又は約１未満など、所定の角度よりも小さい角度に位置するピークを有してよい。例えば、サンプルＭＭ１の勾配強度プロファイルは、約４度未満の角度に位置したピークを有していた。別の例として、サンプルＳＳ２の勾配強度プロファイルは、約１度未満の角度に位置したピークを有していた。
【００５９】
幾つかの場合において、第２の主表面１２０の勾配強度プロファイルは、第１の所定の角度よりも小さい第１の角度に位置する第１のピークと、第１の所定の角度〜第２の所定の角度の範囲、又は第２の所定の角度〜第３の所定の角度の範囲の第２の角度に位置する第２のピークと、を有してよい。例えば、サンプルＭＭ２の勾配強度プロファイルは、約４度未満の第１の角度に位置した第１のピークと、約４度〜約８度の範囲の第２の角度に位置した第２のピークと、を有していた。別の例として、サンプルＭＭ１の勾配強度プロファイルは、約４度未満の第１の角度に位置した第１のピークと、約４度〜約６度の範囲の第２の角度に位置した第２のピークと、を有していた。別の例として、サンプルＳＳ２の勾配強度プロファイルは、約２度未満の第１の角度に位置した第１のピークと、約６度〜約８度の範囲の第２の角度に位置した第２のピークと、を有していた。
【００６０】
図２２は、製造したサンプルの累積勾配分布率Ｓｃ（θ）を示しており、Ｓｃ（θ）は次の式から計算した。
【００６１】
【数３】
2013503364.tif 000005
【００６２】
図２２に示すように、製造したサンプルの表面の約１００％は約１２度未満の勾配強度を有し、製造したサンプルの表面の約８０％は約４度未満の勾配強度を有し、製造したサンプルの表面の約４０％は約２度未満の勾配強度を有していた。幾つかの場合において、本明細書に開示の第２の主表面１２０の約７％以下は、約９度超、又は約８度超、又は約７度超の勾配強度を有する。幾つかの場合において、本明細書に開示の第２の主表面１２０の約３％以下は、約１０度超、又は約９度超、又は約８度超の勾配強度を有する。
【００６３】
図２３〜２８は、それぞれ図１３Ａ〜１８Ａに示すサンプル形状のトポグラフィーの計算上の絶対二次元フーリエスペクトルである。例えば、図２３は、図１３Ａに示す形状の計算上の絶対二次元フーリエスペクトル（ＦＳ）であり、図２５は、図１５Ａに示す形状の計算上の絶対二次元フーリエスペクトルである。製造したサンプルのＦＳは、０以外の周波数で１つ以上のピークを有していたが、これは、サンプルにおける１つ以上の反復構造又はパターンの存在を示している。例えば、サンプルＳＳ１（図２７）は、第１の主方向２７１０に沿って複数のピークを有していたが、これは、サンプルＳＳ１が第１の主方向に沿って反復パターンを有していたことを示す。図３１は、第１の主方向２７１０に沿ったサンプルＳＳ１のフーリエスペクトル３１１０である。ＦＳ３  １１０は、第１のピーク３１２０と、第２のピーク３１１２と、第３のピーク３１２４と、第４のピーク３１２６と、を有し、第１のピーク３１２０は、ゼロ周波数に相当しない最低周波数ピークである。各ピークに隣接する谷部は、ピークの基準を画定する。例えば、谷部３１６０及び３１６２は、ピーク３１２０に隣接する谷部であって、基準３１３０を画定し、谷部３１６２及び３１６４は、ピーク３１２２に隣接する谷部であって、基準３１３２を画定し、谷部３１６４及び３１６６は、ピーク３１２４に隣接する谷部であって、基準３１３４を画定し、谷部３１６６及び３１６８は、ピーク３１２６に隣接する谷部であって、基準３１３５を画定する。各周波数ピークは、ピークとその対応する基準との間の第１の領域及び基準より下の第２の領域を画定する。例えば、第１のピーク３１２０は、ピークと基準３１３０との間の第１の領域と、基準より下、つまり基準を下回る第２の領域３１５０と、を画定する。幾つかの場合において、第１の領域と第２の領域との比ＲＲ１は、約３未満、又は約２．５未満、又は約２未満、又は約１．７５未満、又は約１．５未満、又は約１．２５未満、又は約１未満、又は約０．９未満、又は約０．８未満、又は約０．７未満である。比ＲＲ１は、サンプルでの対応する反復パターンの強度を示す。より大きい比ＲＲ１は、より顕著な反復パターンを示し、より小さい比ＲＲ１は、あまり顕著ではない反復パターンを示す。
【００６４】
一般に、本明細書に開示の第２の主表面１２０の計算上のＦＳは、１つ以上の方向に沿って周波数ピークを含まないか、又は任意の数の周波数ピークを含んでよい。例えば、幾つかの場合において、本明細書に開示の第２の主表面１２０のＦＳは、第１の軸に沿って線状に配置された複数のピークを有してよい。そのような場合、第２の主表面は、第１の軸に沿って反復パターンを含む。別の例として、幾つかの場合において、本明細書に開示の第２の主表面１２０のＦＳは、２つの相互に直交する方向に沿って配置された複数のピークを有してよい。そのような場合、第２の主表面は、２つの相互に直交する方向に沿って反復パターンを含む。
【００６５】
再び図１を参照すると、液晶ディスプレイなど光学システムで用いられる場合、光方向転換フィルム１００は、ディスプレイの光学的及び／又は物理的欠陥を隠蔽又は遮蔽し、ディスプレイの輝度を向上させることができる。幾つかの場合において、光方向転換フィルム１００の平均実効透過率は、平滑な第２の主表面１２０を有することを除いて光方向転換フィルム１００と同一の構造を有する光方向転換フィルムと比較して、約１０％以下、又は約９％以下、又は約８％以下、又は約７％以下、又は約６％以下、又は約５％以下、又は約４％以下、又は約３％以下、又は約２％以下、又は約１．５％以下、又は約１％以下、又は約０．７５％以下、又は約０．５％以下小さい。幾つかの場合において、光方向転換フィルムの平均実効透過率は、平滑な第２の主表面を有することを除いて同一の構造を有する光方向転換フィルムと比較して、約０．２％以上、又は約０．３％以上、又は約０．４％以上、又は約０．５％以上、又は約１％以上、又は約１．５％以上、又は約２％以上大きい。
【００６６】
基材層１７０は、例えば絶縁体、半導体、又は金属など、用途において好適であり得る任意の材料であってよいか、又はそのような材料を含んでよい。例えば、基材層１７０は、ガラス並びにポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、及びアクリルなどのポリマーを含んでよいか、それらで作製されてよい。基材１７０は剛性であっても可撓性であってもよい。基材層１７０は、用途において望ましい可能性がある任意の厚さ及び／又は屈折率を有してよい。例えば、幾つかの場合において、基材層１７０はＰＥＴであることができ、約５０マイクロメートル又は約１７５マイクロメートルの厚さを有する。
【００６７】
図２９は、第２の光方向転換フィルム２８５５上に配置された第１の光方向転換フィルム２８０５を含む光学積層体２８００の概略的側面図である。光方向転換フィルムのうちの１つ又は両方は、光方向転換フィルム１００に類似していてよい。第１の光方向転換フィルム２８０５は、第１の主表面２８１０と、反対側にある第２の主表面２８１５と、を含む。第１の主表面は、ｙ方向に延在する第１の複数のミクロ構造２８２０を含み、第２の主表面は、第２の複数のミクロ構造２８２５を含む。第２の光方向転換フィルム２８５５は、第３の主表面２８６０と、反対側にある第４の主表面２８６５と、を含む。第３の主表面２８６０は、第１の光方向転換フィルムの第２の主表面２８１５に面し、ｘ方向などｙ方向とは異なる方向に沿って延在する第３の複数のミクロ構造２８７０を含む。第４の主表面２８６５は、第４の複数のミクロ構造２８７５を含む。
【００６８】
幾つかの場合において、第１の光方向転換フィルム２８０５は、第２の主表面２８１５を含むマット層２８８０を含む。同様に、幾つかの場合において、第２の光方向転換フィルム２８５５は、第４の主表面２８６５を含むマット層２８８５を含む。
【００６９】
光学積層体２８００が液晶ディスプレイのバックライトに含まれるなど幾つかの場合において、線状ミクロ構造２８２０及び／又は２８７０は、モアレを生じさせる場合がある。幾つかの場合において、２つの光方向転換フィルム、具体的には上の光方向転換フィルムは、色むらを生じさせる場合がある。色むらは、光方向転換フィルムの屈折率分散が原因である。一次の色むらは、典型的に光方向転換フィルムの視野角度の限界付近に現れるが、高次の色むらは、典型的により高い角度に現れる。第２の主表面２８１５が約４％〜約２０％の範囲の光学的ヘイズと、約２０％〜約６０％の範囲の光学的透明度と、を有するなど幾つかの場合において、光学積層体は、ディスプレイ輝度を著しく低減させることなく、モアレ及び色むらを効果的に遮蔽又は除去できる。そのような場合、第４の主表面２８６５は、約２％以下、又は約１．５％以下、又は約１％以下、又は約０．７５％以下、又は約０．５％以下、又は約０．３以下の光学的ヘイズと、約６０％以上、又は約７０％以上、又は約８０％以上、又は約８５％以上、又は約９０％以上、又は約９５％以上の光学的透明度と、を有することができる。
【００７０】
輝度を増大させるためにディスプレイシステム内で光学積層体２８００が用いられるなど幾つかの場合において、光学積層体の平均実効透過率（ＥＴＡ）は、約２．１以上、又は約２．１５以上、又は約２．２以上、又は約２．２５以上、又は約２．３以上、又は約２．３５以上、又は約２．４以上、又は約２．４５以上、又は約２．５以上である。幾つかの場合において、光学積層体２８００の平均実効透過率は、平滑な第２の主表面、及び場合によっては平滑な第４の主表面を有することを除いて同一の構造（材料組成を含む）を有する光学積層体と比較して、約１０％以下、又は約９％以下、又は約８％以下、又は約７％以下、又は約６％以下、又は約５％以下小さい。幾つかの場合において、光学積層体２８００の平均実効透過率は、平滑な第２の主表面、及び場合によっては平滑な第４の主表面を有することを除いて同一の構造を有する光学積層体と比較して、小さくない。幾つかの場合において、光学積層体２８００の平均実効透過率は、平滑な第２の主表面、及び場合によっては平滑な第４の主表面を有することを除いて同一の構造を有する光学積層体と比較して、少なくとも約０．１％、又は少なくとも約０．２％、又は少なくとも約０．３％大きい。
【００７１】
幾つかの場合において、第４の主表面２８６５はミクロ構造２８７５を含まず、平滑な表面である。そのような場合、第４の主表面２８６５の光学的ヘイズは、約０．５％以下、又は約０．４％以下、又は約０．３％以下、又は約０．２％以下、又は約０．１％以下であり、第２の主表面２８１５は十分に曇りを帯び、十分に低い光学的透明度を有して、光学利得を著しく低減させることなく光学的欠陥の可視性を低減又は除去する。例えば、そのような場合、第２の主表面は、約４％〜約２０％の範囲の光学的ヘイズと、約２０％〜約６０％の範囲の光学的透明度と、を有する。
【００７２】
図３０は、観察者２９９９に情報を表示するためのディスプレイシステム２９００の概略的側面図である。ディスプレイシステムは、バックライト２９２０上に配置され、バックライト２９２０によって照射される、液晶パネル２９１０を含む。液晶パネル２９１０は、線状光吸収偏光子２９３５と２９４０との間に配置された液晶セル２９３０を含む。ディスプレイシステム２９００が観察者２９９９に対して画像を表示するなど幾つかの場合において、液晶パネル２９１０は画素化されてよい。
【００７３】
バックライト２９２０は、側面反射体２９９５内に収容されたランプ２９９０から光ガイド２９７０の縁部を貫いて光を受ける光ガイドと、後方反射体２９８０に入射する光を観察者２９９９に向けて反射させるための後方反射体と、光ガイドの出射面２９７５を出射する光２９８５を均質化するための光学ディフューザー２９６０と、光学ディフューザーと反射偏光子２９５０との間に配置された図２９の光学積層体２８００と、を含む。
【００７４】
光学積層体２８００は、光方向転換フィルム２８０５及び２８５５を含む。幾つかの場合において、２つの光方向転換フィルムの線状プリズムは、互いに直角に配向される。例えば、線状プリズム２８２０はｙ方向に沿って延在してよく、線状プリズム２８７０はｘ方向に沿って配向されてよい。ミクロ構造２８２５及び２８７５は光ガイド２９７０に面し、プリズムミクロ構造２８２０及び２８７０は光ガイドから離れる方向に向く。
【００７５】
光学積層体２８００は、ディスプレイシステムの軸上輝度など輝度を向上させる。同時に、光学積層体の第２の主表面２８１５は十分に低い光学的透明度を有して、キズなどの物理的欠陥を遮蔽し、モアレ及び色むらなどの光学的欠陥を隠蔽及び／又は除去する。
【００７６】
反射偏光子２９５０は、第１の偏光状態を有する光を実質的に反射し、第２の偏光状態を有する光を実質的に透過し、この２つの偏光状態は、相互に直交する。例えば、反射偏光子２９５０によって実質的に反射される偏光状態の可視部における反射偏光子の平均反射率は、少なくとも約５０％、又は少なくとも約６０％、又は少なくとも約７０％、又は少なくとも約８０％、又は少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％である。別の例として、反射偏光子２９５０によって実質的に透過される偏光状態の可視部における反射偏光子の平均透過率は、少なくとも約５０％、又は少なくとも約６０％、又は少なくとも約７０％、又は少なくとも約８０％、又は少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％、又は少なくとも約９７％、又は少なくとも約９８％、又は少なくとも約９９％である。幾つかの場合において、反射偏光子２９５０は、第１の直線偏光状態を有する光を（例えば、ｘ方向に沿って）実質的に反射し、第２の直線偏光状態を有する光を（例えば、ｙ方向に沿って）実質的に透過する。
【００７７】
反射偏光層２９５０には、任意の好適な種類の反射偏光子、例えば、多層光学フィルム（ＭＯＦ）反射偏光子、連続相及び分散層を有する拡散反射偏光フィルム（ＤＲＰＦ）（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手可能なＶｉｋｕｉｔｉ（商標）Ｄｉｆｆｕｓｅ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ  Ｆｉｌｍ（「ＤＲＰＦ」）など）、例えば米国特許第６，７１９，４２６号に記載されるワイヤグリッド反射偏光子、又はコレステリック反射偏光子などを用いてもよい。
【００７８】
例えば、幾つかの場合において、反射偏光子２９５０は、異なるポリマー材料の交互層で形成されるＭＯＦ反射偏光子であるか、これを含んでよく、一連の交互層のうちの１つは複屈折材料で形成され、異なる材料の屈折率は、１つの直線偏光状態で偏光された光に一致し、直交する直線偏光状態の光には一致しない。そのような場合、一致した偏光状態の入射光線は、反射偏光子２９５０を実質的に透過し、一致しない偏光状態の入射光線は、反射偏光子２９５０によって実質的に反射される。幾つかの場合において、ＭＯＦ反射偏光子２９５０は、無機誘電体層の積層体を含んでよい。
【００７９】
別の例として、反射偏光子２９５０は、通過状態で中間軸上平均反射率を有する部分反射層であるか、これを含んでよい。例えば、部分反射層は、ｘｙ面など第１の面で偏光された可視光線に関して少なくとも約９０％の軸上平均反射率を有し、第１の面に垂直のｘｚ面など第２の面で偏光された可視光線に関して約２５％〜約９０％の範囲の軸上平均反射率を有することができる。そのような部分反射層は、例えば、米国特許出願公開第２００８／０６４１３３号に記載されており、この開示の内容全体を参照により本明細書に援用する。
【００８０】
幾つかの場合において、反射偏光子２９５０は、円反射偏光子であるか、これを含んでよく、ある観点（時計回り又は反時計回りの観点であってもよく、右円偏光又は左円偏光とも呼ばれる）では円偏光した光が優先的に透過され、反対の観点で偏光された光は優先的に反射される。円偏光子の一種としてはコレステリック液晶偏光子が挙げられる。
【００８１】
幾つかの場合において、反射偏光子２９５０は、米国特許仮出願第６１／１１６１３２号（２００９年１１月１９日出願）、同第６１／１１６２９１号（２００８年１１月１９日出願）、同第６１／１１６２９４号（２００８年１１月１９日出願）、同第６１／１１６２９５号（２００８年１１月１９日出願）、同第６１／１１６２９５号（２００８年１１月１９日出願）、米国特許仮出願第６０／９３９０８５号（２００年４月１５日出願）に基づく優先権を主張する国際出願ＰＣＴ／ＵＳ  ２００８／０６０３１１号（２００８年５月１９日出願）に記載されるものなど光学干渉によって光を反射又は透過する多層光学フィルムであってよく、これら全ての特許は内容全体を参照により本明細書に援用する。
【００８２】
光学ディフューザー２９６０は、ランプ２９９０を隠蔽又は遮蔽し、光ガイド２９７０から放射される光２９８５を均質化するという主要機能を有する。光学ディフューザー２９６０は、高光学的ヘイズ及び／又は高散乱光反射率を有する。例えば、幾つかの場合において、光学ディフューザーの光学的ヘイズは、約４０％以上、又は約５０％以上、又は約６０％以上、又は約７０％以上、又は約８０％以上、又は約８５％以上、又は約９０％以上、又は約９５％以上である。別の例として、光学ディフューザーの散乱光反射率は、約３０％以上、又は約４０％以上、又は約５０％以上、又は約６０％以上である。
【００８３】
第２の主表面２８１５が約４％〜約２０％の範囲の光学的ヘイズと、約２０％〜約６０％の範囲の光学的透明度と、を有し、第４の主表面２８６５が平滑であるか、約０．５％以下の光学的ヘイズを有するなど幾つかの場合において、例えば、モアレ、むら、及びキズなどの欠陥の可視性を著しく増大させることなく、ディスプレイシステム２９００から光学ディフューザー２９６０を取り外すことができる。
【００８４】
光学ディフューザー２９６０は、用途において望ましい可能性のある、及び／又は使用可能である光学ディフューザーであるか、これを含んでよい。例えば、光学ディフューザー２９６０は、表面ディフューザー、体積ディフューザー、又はこれらの組み合わせであるか、これを含んでよい。例えば、光学ディフューザー２９６０は、結合剤中に分散した第１の屈折率ｎ１を有する複数の粒子、又は異なる屈折率ｎ２を有するホスト媒質を含んでよく、２つの屈折率の差は、少なくとも約０．０１、又は少なくとも約０．０２、又は少なくとも約０．０３、又は少なくとも約０．０４、又は少なくとも約０．０５である。
【００８５】
後方反射体２９８０は、負のｚ方向に沿って観察者２９９９から離れる方向に光ガイドによって放射される光を受容し、受容した光を観察者に向けて反射する。ランプ２９９０が光ガイドの縁部に沿って配置されたディスプレイシステム２９００などのディスプレイシステムは、一般に、エッジライト又はバックライトディスプレイ又は光学システムと呼ばれる。幾つかの場合において、後方反射体は部分的に反射性であり、部分的に透過性であってよい。幾つかの場合において、後方反射体は構造化されていてもよく、例えば構造化面を有することができる。
【００８６】
後方反射体２９８０は、用途において望ましい及び／又は実用的である可能性がある任意の種類の反射体であってよい。例えば、後方反射体は、鏡面反射体、半鏡面若しくは半拡散反射体、又は拡散反射体、例えば２００７年５月２０日出願の米国特許出願第６０／９３９０８５号に基づく優先権を主張する、２００８年５月１９日出願の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ  ２００８／０６４１１５号に開示されるものなどであってよく、これらの特許は両方とも内容全体を参照により本明細書に援用する。例えば、反射体は、アルミ蒸着フィルム又は多層ポリマー反射フィルム（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手可能な高鏡面反射体（ＥＳＲ）フィルムなど）であることができる。別の例としては、後方反射体２９８０は、白色の外観を有する拡散反射体とすることができる。
【００８７】
本明細書で使用するとき、「垂直の」、「水平の」、「上方の」、「下方の」、「左」、「右」、「上側」及び「下側」、「時計回り」及び「反時計回り」などの用語、並びに他の類似の用語は、諸図に示される相対的位置を指す。概して、物理的実施形態は異なる向きを有することができ、その場合、用語は、装置の実際の向きに修正された相対位置を意味することを意図している。例えば、図１の画像が図の配向と比べて反転していても、第１の主表面１１０は、最上の主表面であると見なされる。
【００８８】
上記に引用した全ての特許、特許出願及び他の公表文献は、それらがあたかも完全に再現されたものとして、参照により本明細書に援用するものである。本発明の様々な態様の説明を容易にするために本発明の特定の実施例を上記に詳細に説明したが、本発明は、それら実施例の詳細に限定されるものではないことを理解すべきである。むしろ、添付の「特許請求の範囲」により規定される本発明の趣旨及び範囲内にある全ての変形例、実施形態及び代替例に及ぶことを意図するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【国際調査報告】
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