(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の層と、前記第１の層に隣接する第２の層とを備える光学積層体であって、前記第１の層と前記第２の層との間の境界面が第１の格子を備え、前記第１の層が屈折率ｎ１を有し、前記第２の層が屈折率ｎ２を有し、前記第１の格子がピークから谷までの高さｈを有し、｜ｎ１−ｎ２｜にｈを乗算したものが１５０ｎｍ〜３５０ｎｍであり、前記第１の格子が２マイクロメートル〜５０マイクロメートルの範囲の第１のピッチを有し、前記第１の層、又は前記第２の層、又は前記第１の層及び前記第２の層の両方は、前記光学積層体が５３２ｎｍの波長を有するレーザ光で照明されたときに、
強度Ｉ０を有する中央回折ピーク、
前記中央回折ピークから距離ｄに位置する最近接回折ピーク、
及び
強度分布であって、
前記中央回折ピークと前記最近接回折ピークとの間の中間点における強度Ｉｍｉｄ、
前記中央回折ピークから距離２ｄの点における強度Ｉ２ｄ、を含む、強度分布、を含む回折パターンが生成されるように、粒径、屈折率、及び数密度を有する複数の粒子を含み、
ＩｍｉｄがＩ０の０．０１倍超であり、Ｉ２ｄがＩ０の０．００１倍未満である、光学積層体。
【請求項２】
前記第１の格子が二方向格子である、請求項１に記載の光学積層体。
【請求項３】
前記第１の層と反対側の前記第２の層に隣接する第３の層をさらに備える、請求項１に記載の光学積層体。
【請求項４】
前記第２の層と前記第３の層との間の境界面が第２の格子を備える、請求項３に記載の光学積層体。
【請求項５】
前記第１の格子が、第１の方向に沿って延びる第１の一方向格子であり、前記第２の格子が、前記第１の方向とは異なる第２の方向に沿って延びる第２の一方向格子である、請求項４に記載の光学積層体。
【請求項６】
前記第２の層と反対側の第１の層に近接する防眩層をさらに備える、請求項１に記載の光学積層体。
【請求項７】
前記第１の層が前記第２の層と反対側の外側主表面をさらに含み、前記外側主表面が防眩特徴部を含む、請求項１に記載の光学積層体。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学積層体を備えるディスプレイであって、前記ディスプレイが複数のピクセルを備え、前記光学積層体は、第１の色を有する前記複数のピクセルのうちの第１のピクセルが照明されて前記光学積層体を通して見られたときに、複数の二次画像が生成されるように、前記複数のピクセルに近接して位置付けられており、各二次画像が前記第１のピクセルから側方変位しており、前記第１のピクセルが、前記第１の色を有する複数の一次隣接ピクセル及び前記第１の色を有する複数の二次隣接ピクセルを有し、各二次画像の前記側方変位は、各二次画像が前記複数の一次隣接ピクセルと重なるか、又は前記第１のピクセルと前記複数の一次隣接ピクセルとの間のスペースと重なるようなものであり、前記複数の二次画像と前記二次隣接ピクセルとの重なりが存在しない、ディスプレイ。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学積層体を備えるディスプレイであって、前記ディスプレイが複数のピクセルを備え、前記光学積層体は、前記格子が前記複数のピクセルを含む平面から距離Ｚにあるように、前記複数のピクセルに近接して位置付けられており、前記複数のピクセルがピッチＰを有し、前記複数の粒子が単分散しており、かつ直径Ｄを有し、ここで、Ｄが、マイクロメートル単位でＺをＰで割ったものの０．７〜２．５倍の範囲である、ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
防眩コーティング、他の不規則なコーティング、スクラッチ、又はマークされた表面を有する高解像度ディスプレイは、ビューワーにとって不愉快又は邪魔になり得るスパークルを生じさせる傾向がある。ディスプレイのスパークルは、ディスプレイに対するビューワーの位置のわずかな変化に伴ってあちこちに移動するか、又はちらついて見える粒状パターンとして説明することができる。高解像度ディスプレイのスパークルの低減が必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
いくつかの態様では、本発明の記載は、屈折率ｎ１を有する第１の層と、屈折率ｎ２を有し、かつ第１の層に隣接し得位置付けられる第２の層とを含む光学積層体に関する。第１の層と第２の層との間の境界面は、ピークから谷までの高さｈを有する格子を含み、ｎ１〜ｎ２にｈを乗算した絶対値は、約１５０ｎｍ〜約３５０ｎｍである。格子は、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲の第１のピッチを有する。第１の層、又は第２の層、又は第１の層及び第２の層の両方は、光学積層体が約５３２ｎｍの波長を有するレーザ光で照明されたときに回折パターンが生成されるように、粒径、屈折率、及び数密度を有する複数の粒子を含む。回折パターンは、強度Ｉ０を有する中央回折ピークと、中央回折ピークから距離ｄに位置する最近接回折ピークと、強度分布とを含む。強度分布は、中央回折ピークと最近接回折ピークとの間の中間点における強度Ｉｍｉｄ、及び中央回折ピークから距離２ｄの点における強度Ｉ２ｄを含む。ＩｍｉｄはＩ０の約０．０１倍超であり、Ｉ２ｄはＩ０の約０．００１倍未満である。いくつかの例では、格子は一方向格子であり、いくつかの例では、格子は二方向格子である。いくつかの例では、ＩｍｉｄはＩ０の約０．１倍超である。
【０００３】
別の態様では、本発明の記載は、光学積層体を含むディスプレイに関する。光学積層体は、本発明の記載において説明される光学積層体ののうちのいずれかであってよい。ディスプレイはピクセルを含み、光学積層体は、第１の色を有する第１のピクセルが照明されて光学積層体を通して見られたときに、二次画像が生成されるように、それらのピクセルに近接して位置付けられており、各二次画像は、第１のピクセルから側方変位している。第１のピクセルは、第１の色を有する一次隣接ピクセル及び第１の色を有する二次隣接ピクセルを有する。各二次画像の側方変位は、各二次画像が一次隣接ピクセルと重なるか、又は第１のピクセルと一次隣接ピクセルとの間のスペースと重なるようなものであり、複数の二次画像と二次隣接ピクセルとの重なりは実質的に存在しない。いくつかの例では、ピクセルは、表示方向に沿って繰り返すパターンで配置され、光学積層体は、格子配向方向を含む配向を有し、表示方向と格子配向方向との間の角度は、約５度〜約８５度の範囲である。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】光学積層体の断面図である。
【図２】光学積層体の概略上面斜視図である。
【図３Ａ】光学積層体の断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示す断面と直交する断面に沿った、図３Ａの光学積層体の断面図である。
【図３Ｃ】図３Ａ及び図３Ｂの光学積層体の斜視図である。
【図４】光学積層体の断面図である。
【図５Ａ】防眩層を有する光学積層体の断面図である。
【図５Ｂ】防眩特徴部を含む光学積層体の断面図である。
【図５Ｃ】防眩特徴部を含む光学積層体の断面図である。
【図５Ｄ】防眩層を含む光学積層体の断面図である。
【図６Ａ】二方向構造を含む表面を有する第１の層の斜視図である。
【図６Ｂ】第２の層が第１の層の二方構造を埋めている、図６Ａの第１の層の断面図である。
【図６Ｃ】光学積層体の断面図である。
【図７】粒子を含む光学積層体の断面図である。
【図８】光学積層体を組み込んだディスプレイの概略断面図である。
【図９】光学積層体を照明しているところを示す図である。
【図１０】光学積層体を照明することによって生じる回折パターンを示す。
【図１１】光学積層体を照明することによって生じる回折パターンを示す。
【図１２】複数のピクセルの平面図である。
【図１３】１つのピクセルが照明され、光学積層体を通して見られている状態の、図１２の複数のピクセルの平面図である。
【図１４】光学積層体を照明することによって生じる回折パターンを示す。
【図１５】光学積層体を照明することによって生じる強度分布を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
ディスプレイのスパークルは、光の光路の不均一性と相互作用するピクセルからの光によって典型的にはディスプレイの表面上に引き起こされ得る。ピクセル光と不均一性との相互作用により、ピクセルからの光は、ビューワーが移動すると、あちこちに移動するか、又はちらついて見える場合がある。そのような不均一性としては、ディスプレイに加えられ得るフィルム又は他の層の構造又は表面テクスチャを挙げることができる。例えば、表面からの正反射を低減してグレアを低減するために、多くの場合、表面テクスチャが防眩フィルムに含まれる。また、スパークルを生じさせ得る不均一性には、ディスプレイ表面上の指紋、スクラッチ、又は他の残留物も含まれる。
【０００６】
回折を生じさせる一方向周期構造を用いてスパークルを低減するアプローチが既知であるが、回折を生じさせることができる二方向周期構造の使用が、ディスプレイの知覚解像度を不必要に低下させるとこれまで考えられてきた。回折を最小化するように設計された二方向周期構造を含むスパークルを低減するアプローチも既知であるが、そのような構造が、ディスプレイの知覚解像度が損なわれないように、わずかな回折効果しか生成しないように設計されなくてはならないとこれまで考えられてきた。本発明の記載によると、面内二次元に回折を生じさせるディスプレイ内の構造は、知覚解像度を実質的に低下させることなく使用可能であり、一方向の場合と比較してスパークル低減が改善されることが見出された。具体的には、回折を制御するように選択された２つ若しくは３つ以上の一方向格子、又は少なくとも１つの二方向格子を有する光学積層体、及び、光の放射状の拡散（すなわち、一方向構造だけで得られる方向以外の方向に光が広がるように、光学積層体の平面内での光の拡散）を制御するように選択された追加要素を含む一方向構造を有する光学積層体は、ディスプレイに組み込まれて、ディスプレイの知覚解像度を実質的に維持したまま、スパークルを有意に低減することができる。いずれの場合も、これらの構造は、制御されたレベルの面内二次元回折をもたらすものとして説明することができる。
【０００７】
ディスプレイは、多くの場合、アドレス可能な素子のグリッドに分割され、このグリッドは単色領域に細分され得る。本明細書で用いるとき、「ピクセル」は、ディスプレイの最小のアドレス可能な素子を指す。単色素子が別々にアドレス可能なディスプレイでは、そのような別々にアドレス可能な単色素子は「サブピクセル」としても知られ得るが、本明細書では単色素子を「ピクセル」とする。ディスプレイは、第１、第２、及び第３の色のピクセルの周期的配列を含み得る。いくつかの例では、第４の色を使用することもできる。例えば、赤色、緑色、及び青色のピクセルをディスプレイで使用してもよい。あるいは、黄色、マゼンダ、及びシアンのピクセルのアレイを使用してもよい。第１の色のピクセルは、典型的には、第１の色のピクセル間に間隔をあけて、周期パターンで配置され、これらの間隔には他の色を有するピクセルが配置される。スパークルは、ディスプレイに対する観察者の位置が変化したときに、ピクセルからの光の輝度又は色の見かけのずれから生じるとして説明することができる。本発明の記載によると、スパークルを低減するためのアプローチでは、照らされている第１の色のピクセルと、隣接する第１の色のピクセルとの間のスペースを、照らされているピクセルの重複画像で埋めることである。この場合、ピクセルからの光がより大きな領域にわたって広がるので、観察者は、ピクセルの輝度、色、又は見かけの位置のシフトにあまり気付かない。同様に、他の色のピクセルの重複画像を、同様のピクセル間のスペースに位置付けることができる。一般に、ディスプレイの解像度を保つことが望ましいが、照らされているピクセルの重複画像を広範囲わたって広げることで、知覚解像度を低下させることができる。したがって、ディスプレイの知覚解像度を適切なレベルに維持したままスパークルを低減するように、重複画像の位置を制御するのが望ましい。
【０００８】
本発明の記載は、ディスプレイの中又は上に組み込むことができ、知覚解像度を有意に損なうことなくスパークルを低減することができる光学積層体を提供する。光学積層体は、二方向格子、複数の一方向格子、及び／又は制御された光の拡散をもたらすように含まれる粒子などの追加構造を有する一方向格子を含む。また、そのような追加構造を二方向格子に含ませてもよい。いくつかの実施形態では、光学積層体は、ポリマー材料を含み、いくつかの実施形態では、光学積層体は、ポリマー及び／又はポリマー複合体及び／又は光学的に透明な接着剤から作製される。いくつかの実施形態では、光学積層体は、可撓性フィルムである。他の実施形態では、光学積層体は、ガラス又は他の基板上に形成される。
【０００９】
図１は、第１の層１１０、第２の層１２０、第３の層１３０、第１の格子１４０、及び第２の格子１５０を含む光学積層体１００の断面図を示す。第１の層１１０は、第２の層１２０と反対側の第１の外側主表面１８０を有し、第３の層１３０は、第２の層１２０と反対側の第２の外側主表面１９０を有する。第１の格子１４０は、ピークから谷までの高さｈ１を有し、第２の格子１５０は、ピークから谷までの高さｈ２を有する。図１に示す実施形態では、第１の外側主表面１８０及び第２の外側主表面１９０は、実質的に平らである。
【００１０】
回折格子によって生じる回折ピークの強度分布は、格子にわたる屈折率コントラスト（すなわち、格子の片側に隣接する光学媒体の屈折率と、格子の他方側に隣接する光学媒体の屈折率の差の絶対値）と、格子のピークから谷までの高さとの積の関数である。本明細書で用いるとき、屈折率及び屈折率コントラストは、別途記載のない限り、２５℃及び大気圧で５３２ｎｍの波長を有する光を用いた屈折率測定値を指す。屈折率コントラストとピークから谷までの高さの積は、回折ピークが、高い相対強度で現れるスパークルを低減する一方で、回折ピークが、低強度で現れるか又は測定できるほどには現れない有効解像度を損なうことがないように調整され得る。屈折率コントラストとピークから谷までの高さの積の有用な値の範囲は、格子の形状に依存し得る。格子は、任意の周期的に繰り返す形状（例えば、正弦波状、方形波状）であってもよく、又は格子は、他の周期的に繰り返す規則的な形状又は不規則な形状であってもよい。
【００１１】
第１の層１１０の屈折率はｎ１であり、第２の層１２０の屈折率はｎ２であり、第３の層１３０の屈折率はｎ３である。いくつかの実施形態では、ｎ１がｎ３と等しいか又はほぼ等しくなるように、第１の層及び第３の層は同じ材料から作製される。他の実施形態では、ｎ１は、ｎ３とは異なっていてもよい。
【００１２】
本明細書で論じられる実施形態のうちのいずれかについて、任意の格子の屈折率コントラスにピークから谷までの高さを乗算したものは、約１００ｎｍ超、又は約１５０ｎｍ超、又は約２００ｎｍ超であり、約４００ｎｍ未満、又は約３５０ｎｍ未満、又は約３００ｎｍ未満であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、｜ｎ１〜ｎ２｜にｈ１を乗算したものは、約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、又は約１５０ｎｍ〜約３５０ｎｍ、又は約２００ｎｍ〜約３００ｎｍである。いくつかの実施形態では、｜ｎ３−ｎ２｜にｈ２を乗算したものは、約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、又は約１５０ｎｍ〜約３５０ｎｍ、又は約２００ｎｍ〜約３００ｎｍである。
【００１３】
図１の光学積層体１００は様々な方法で作製され得る。いくつかの実施形態では、第１の層１１０及び第３の層１３０は、表面構造を機械加工して材料の層にすることによって作製される。例えば、表面構造を有する層は、ダイヤモンド工具を使用して、ガラスなどの様々な非ポリマー材料、又は熱可塑性樹材料若しくは架橋ポリマー材料のうちのいずれかの層に構造を切削することによって作製されてもよい。好適な材料としては、様々な光学素子で一般に使用される、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル類、アセチルセルロース、二軸延伸ポリプロピレンなどのポリオレフィン類が挙げられる。好適なダイヤモンド工具は当該技術分野で既知であり、米国特許第７，１４０，８１２号（Ｂｒｙａｎら）に記載されているダイヤモンド工具が挙げられる。あるいは、ダイヤモンド工具を使用して、銅製微小複製ロールに反転パターンを切削することができ、この反転パターンが切削された微小複製ロールを使用して、重合性樹脂を用いて連続鋳造及び硬化プロセスによって基板上にパターンを形成することができる。連続鋳造及び硬化プロセスは当該技術分野で既知であり、米国特許第４，３７４，０７７号（Ｋｅｒｆｅｌｄ）、同第４，５７６，８５０号（Ｍａｒｔｅｎｓ）、同第５，１７５，０３０号（Ｌｕら）、同第５，２７１，９６８号（Ｃｏｙｌｅら）、同第５，５５８，７４０号（Ｂｅｒｎａｒｄら）、及び同第５，９９５，６９０号（Ｋｏｔｚら）に記載されている。
【００１４】
第１の層１１０を作製するための他の好適なプロセスとしては、レーザアブレーション及びエンボス加工が挙げられる。第３の層１３０は、第１の層１１０を作製するために用いた技術のうちのいずれかを用いて作製され得る。いくつかの実施形態では、第２の層１２０は、第１の層１１０及び第３の層１３０を一緒に接着するために使用される光学的に透明な接着剤である。いくつかの実施形態では、第１の層１１０及び第３の層１３０は、格子１４０が第１の方向を有し、格子１５０が第１の方向とは異なる第２の方向を有するように、第２の層１２０によって一緒に接着される、同一又は類似の部品である。
【００１５】
いくつかの実施形態では、第２の層１２０は、第１の主表面上に第１の格子１４０を有し、第２の主表面上に第２の格子１５０を有するように材料を機械加工することによって調製される。そのような構造化層は、本明細書中の他の箇所で論じられる材料及び技術のうちのいずれかを用いて調製され得る。したがって、第１の層１１０は、第１の格子１４０に塗布される光学的に透明な接着剤又は他のコーティングであってもよく、第３の層１３０は、第２の格子１５０に塗布される光学的に透明な接着剤又は他のコーティングであってもよい。
【００１６】
第２の層１２０上に塗布される場合に第１の層１１０及び／若しくは第３の層１３０として使用され得るか、又は第１の層１１０を第２の層１３０に接着することによって第２の層１２０を形成するために使用され得る好適な光学的に透明な接着剤としては、Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  ８１７ｘ、Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  ８１７ｘ、Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  ８２６ｘ、Ｌｉｑｕｉｄ  Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  ２３２１、ＣＥＦ２２ｘｘ、ＣＥＦ２８ｘｘ（全て３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手可能）が挙げられる。他の好適な光学的に透明な接着剤としては、紫外線硬化性アクリレート、ホットメルト接着剤、及び溶液流延接着剤が挙げられる。
【００１７】
いくつかの実施形態では、第１の層１１０は、第１のポリマーを含み、第２の層１２０は、第１のポリマーと同じでも異なっていてもよい第２のポリマーを含み、第３の層１３０は、第１又は第２のポリマーと同じでも異なっていてもよい第３のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、第１の層１１０は、第１のポリマー又は第１のポリマー複合体を含み、第２の層１２０は、光学的に透明な接着剤を含み、第３の層１３０は、第１のポリマー又は第１のポリマー複合と同じでも異なっていてもよい第２のポリマー又は第２のポリマー複合体を含む。いくつかの実施形態では、第１の層１１０は、第１の光学的に透明な接着剤を含み、第２の層１２０は、第１のポリマー又は第１のポリマー複合体を含み、第３の層１３０は、第１の光学的に透明な接着剤と同じでも異なっていてもよい第２の光学的に透明な接着剤を含む。好適なポリマー複合体としては、約５ｎｍ〜約５０ｎｍの範囲の平均寸法を有する無機ナノ粒子（例えば、ジルコニ又はチタニアナノ粒子など）を有するポリマー（例えば、ポリアクリレートなど）が挙げられる。いくつかの実施形態では、光学積層体は、可撓性フィルムである。多くの実施形態において、光学積層体は、可視スペクトルの光に対して実質的に透過性である。
【００１８】
図２は、第１の方向２１３に延びる要素２１２で表される第１の格子と、第２の方向２１５に延びる要素２１４で表される第２の格子とを有し、第１の方向２１３と第２の方向２１５との間が角度２２６である、光学積層体の概略上面図である。要素２１２で表される第１の格子は、第１のピッチ２３２を有し、要素２１４で表される第２の格子は、第２のピッチ２３４を有する。多くの実施形態において、第２の方向２１５は、第１の方向２１３とは異なる。いくつかの実施形態では、角度２２６は、０度超、又は約５度超、又は約１０度超、又は約２０度超であり、９０度以下である。９０度を超える角度は、９０度未満の相補的な角度と同等であることが理解される。いくつかの実施形態では、第１の方向２１３及び第２の方向２１５は実質的に直交する。いくつかの実施形態では、第１のピッチ２３２及び第２のピッチ２３４はほぼ等しい。他の実施形態では、第１のピッチ２３２及び第２のピッチ２３４は異なる。
【００１９】
格子によって生じる回折ピークの位置は、格子のピッチの関数である。本発明の種々の実施形態に現れる格子のピッチは、相対的に高い強度を有する回折ピークが、スパークルを低減するのに有効である領域に位置するが、該回折ピークが、ディスプレイの有効画像解像度を損なうことになる領域内に位置しないように調整され得る。回折ピークの位置は、ピクセル間の間隔、及びピクセルの平面と、ディスプレイ内に位置付けられたときの光学積層体との間の距離に依存する。本明細書で論じられる実施形態のうちのいずれかについて、任意の格子のピッチは、約１マイクロメートル超、又は約２マイクロメートル超、又は超約４マイクロメートル、又は約６マイクロメートル超であってもよく、また、約６０マイクロメートル未満、又は約５０マイクロメートル未満、又は約４０マイクロメートル未満、又は約３０マイクロメートル未満であってもよい。例えば、いくつかの実施形態では、第１のピッチ２３２は、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートル、又は約４マイクロメートル〜約４０マイクロメートルである。いくつかの実施形態では、第２のピッチ２３４は、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートル、又は約４マイクロメートル〜約４０マイクロメートルである。
【００２０】
第１の方向２１３及び第２の方向２１５は、実質的に直交していてもよく、又は非直交であってもよい。第１の方向２１３及び第２の方向２１５が実質的に直交している光学積層体が、図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃに示される。光学積層体３００は、第１の層３１０、第２の層３２０、第３の層３３０、第１の格子３４０、及び第２の格子３５０を有する。第１の格子３４０は、第２の格子３５０の第２のピッチと実質的に同じ第１のピッチを有する。第１の格子３４０は、第１の方向に沿って（図３Ｂの平面の中へと）延び、第２の格子３５０は、第１の方向と実質的に直交する第２の方向に沿って（図３Ａの中へと）延びる。図３Ｂは、図３Ａに示す断面に沿っており、図３Ａは、図３Ｂに示す断面に沿っている。図３Ｃは、光学積層体３００の斜視図である。
【００２１】
図４は、第１の層４１０、第２の層４２０、第３の層４３０、第１の格子４４０、及び第２の格子４５０を有する光学積層体４００の断面図を示す。第１の層４１０は、第２の層４２０と反対側の第１の外側主表面４８０を有し、第３の層４３０は、第２の層４２０と反対側の第２の外側主表面４９０を有する。第１の外側主表面４８０は、格子４４０のピークと実質的に同じ高さである。第１の外側主表面４８０は、他の箇所で論じられる方法のうちのいずれかを用いて第２の層４２０を形成した後、コーティングが格子構造を埋めて実質的に平面である第１の外側主表面４８０を形成するように、光学的に透明な接着剤などのコーティングを第２の層４２０に塗布することによって作製され得る。同様に、第２の外側主表面４９０は格子４５０のピークと実質的に同じ高さであり、これは、コーティングが格子４５０を埋めて実質的に平面表面である第２の外側主表面４９０を形成するように、光学的に透明な接着剤などのコーティングを、第１の層と反対側の第２の層４２０に塗布することによって達成され得る。好適なコーティングとしては、他の箇所で論じられるものが挙げられる。
【００２２】
光学積層体４００は、第１の層１１０及び第３の層１３０が、それぞれ、第１の格子１４０のピークの高さを越えて及び第２の格子１５０の高さを越えて延びている図１に示す実施形態の代替案である。別の実施形態では、第１の層４１０は、第１の格子４４０のピークと実質的に同じ高さであってもよく、第３の層４３０は、第２の格子４５０のピークの高さを越えて延びてもよい。
【００２３】
図５Ａは、コーティングされていない光学積層体５０５、第１の主表面５８１、外側主表面５８２、結合剤５８３、埋め込み粒子５８５、防眩層５８７、及び防眩特徴部５８８を含む光学積層体５００を示す。第１の主表面５８１は、防眩層５８７でコーティングされて、防眩特徴部５８８を含む外側主表面５８２を生成する。コーティングされていない光学積層体５０５は、本発明の記載の任意のコーティングされていない光学積層体を表す。例えば、コーティングされていない光学積層体５０５は、図１の光学積層体１００に対応し、その場合、第１の主表面５８１は、第１の層１１０の第１の外側主表面１８０に対応する。防眩層５８７は、結合剤５８３及び埋め込み粒子５８５を含む。防眩層５８７は、外側主表面５８２の不規則な表面構造を生成することができるビーズ又は他の粒子を含有する任意のコーティングであり得る。好適な埋め込み粒子５８５としては、約０．１マイクロメートル〜約１０マイクロメートルの範囲、又は約０．３マイクロメートル〜約２マイクロメートルの範囲の平均直径を有するガラスビーズ、ポリマービーズ、シリカ粒子、又はシリカ粒子の凝集体が挙げられる。結合剤５８３は、任意の光学的に透明な接着剤又は透明ポリマーなどの他の透明な材料から選択される。結合剤５８３に好適な材料としては、他の箇所で論じられる光学的に透明な接着剤及び他のコーティングが挙げられる。防眩層５８７に好適な材料としては、例えば、米国特許第７，２９１，３８６号（Ｒｉｃｈｔｅｒら）に記載されている、硬化した無機ポリマーマトリックス中に凝集シリカ粒子を含むものが挙げられる。
【００２４】
あるいは又はさらに、いくつかの実施形態は、光学積層体の最外層のうちの１つに埋め込み粒子を含む。埋め込み粒子は、本発明の記載の任意の光学積層体の任意の最外層に含まれてもよい。図５Ｂに示す特定の実施形態では、光学積層体５０１は、第１の層５１０、第２の層５２０、第３の層５３０、第１の格子５４０、及び第２の格子５５０を含む。埋め込み粒子５８５は、防眩特徴部５８８を含む外側主表面５８２を作製するために、第１の層５１０に含まれる。また、結合剤５８３及び埋め込み粒子５８５としての使用に好適な任意の材料を、第１の層５１０で使用することができる。
【００２５】
図５Ｃは、外側主表面５８２をマイクロ複製するか、粗面化するか、又はテクスチャリングすることによって、防眩特徴部５８８が光学積層体５０２に提供されている、別の実施形態を示す。光学積層体５０２は、本発明の記載の任意の光学積層体を表すことができる。例えば、光学積層体５０２は、外側主表面５８２を作製するように第１の外側主表面１８０を構造化することによって、光学積層体１００から得ることができる。表面を構造化して防眩特徴部を生成する方法は、当該技術分野で既知であり、例えば、米国特許第５，８２０，９５７号（Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒら）に記載されている。いくつかの実施形態では、防眩特徴部５８８は、例えば、米国特許出願公開第２０１２／００６４２９６号（Ｗａｌｋｅｒら）に記載されている旋盤旋削プロセスを用いるマイクロ複製によって、本発明の記載の光学積層体のうちのいずれかの任意の外側主表面内に直接得ることができる。
【００２６】
防眩機能性を提供する別のアプローチは、本開示の光学積層体のうちのいずれかに防眩層を加えることである。これについては図５Ｄに図示されており、図中、第２の光学積層体５０２は、第１の光学積層体５０６、第１の主表面５６１、及び第１の光学積層体５０６に近接する防眩層５９７を含んでいる。第１の光学積層体５０６は、防眩層５９７をまだ含んでいない、本発明の記載の任意の光学積層体を表している。例えば、第１の光学積層体５０６は、図１の光学積層体１００に対応していてもよく、その場合、第１の主表面５６１は、第１の層１１０の第１の外側主表面１８０と一致する。この場合、防眩層５９７は第１の層１１０に近接している。図５Ｄにおいて、防眩層５９７は、第１の光学積層体５０６の第１の外側主表面５６１に近接している。代替実施形態では、１つ又は２つ以上の追加層が、第１の光学積層体５０６と防眩層５９７とを分離してもよい。防眩層５９７としての使用に好適な層としては、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手可能なＮａｔｕｒａｌ  Ｖｉｅｗ  Ａｎｔｉ−Ｇｌａｒｅフィルムが挙げられ、米国特許第５，８２０，９５７号（Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒら）及び米国特許出願公開第２０１２／００６４２９６号（Ｗａｌｋｅｒら）に記載されている防眩フィルムが挙げられる。
【００２７】
２つの一方向格子を使用する代替案は、１つの二方向格子を使用することである。別の代替案は、２つの二方向格子を使用することか、又は１つの光学積層体において１つの二方向格子及び１つの一方向格子を使用することである。そのような光学積層体は、一方向格子を２つ有する光学積層体を構築することに関して記載したのと同じ技術及び材料を用いて構築され得る。
【００２８】
二方向格子は、二方向に繰り返す任意の形状を有することができる。例えば、格子は、正弦波状、方形波状を有してもよく、又は、格子は、他の周期的に繰り返す規則的な形状又は不規則な形状を有してもよい。いくつかの実施形態では、二方向格子は、次の形態の形状を有する。
ｚ（ｘ，ｙ）＝ｆ（ｘ）＋ｇ（ｙ）          （等式１）
式中、ｆ（ｘ）及びｇ（ｙ）は、それぞれ、ｘ及びｙの関数であり、ｘ及びｙは、サンプルの平面における座標系であり、ｚ（ｘ，ｙ）は、光学積層体の平面と平行な平面に対する格子の垂直変位である。いくつかの実施形態では、座標ｘ及び座標ｙは実質的に直交する。他の実施形態では、ｘ及びｙは斜交座標系であってもよい。等式１の形態の構造は、関数ｆ（ｘ）によって記述される形状を有する工具を使用して作製することができ、その場合、工具がｙ方向に沿って移動するときに工具を加工表面に出し入れし、工具を加工表面に出し入れする動きは、関数ｇ（ｙ）によって記述される。いくつかの実施形態では、ｆ（ｘ）は、第１のピークから谷までの高さを有する第１の周期関数であり、ｇ（ｙ）は、第２のピークから谷までの高さを有する第２の周期関数である。いくつかの実施形態では、第１のピークから谷までの高さは、第２のピークから谷までの高さとは異なる。こうすることで、いくつかの例では有用であり得る非対称回折パターンを生成することができる。いくつかの実施形態では、第１のピークから谷までの高さと第２のピークから谷までの高さとの差の絶対値を乗算した格子の屈折率コントラストは、１０ｎｍ超、又は２０ｎｍ超であり、１００ｎｍ未満である。第１のピークから谷までの高さが第２のピークから谷までの高さとは異なる実施形態では、全般的な格子のピークから谷までの高さは、第１のピークから谷までの高さ及び第２のピークから谷までの高さのうちの大きい方を指す。
【００２９】
いくつかの実施形態では、次の形態の形状を有する二方向格子が使用される。
ｚ（ｒ）＝１／２ｈ  ｓｉｎ（ｋ１・ｒ）ｓｉｎ（ｋ２・ｒ）        （等式２）
式中、ｒは、光学積層体の平面内の二次元位置ベクトルであり、ｋ１及びｋ２は、光学積層体の平面内の非共線二次元位置ベクトルであり、・は、スカラー積を表し、ｈは、格子のピークから谷までの高さである。いくつかの実施形態では、ｋ１及びｋ２は実質的に直交する。いくつかの実施形態では、ｋ１とｋ２との間の角度は、０度超、又は５度超、又は１０度超であり、９０度以下である。２つの正弦波の積は、２つの他の正弦波の和として表すことができるので、等式２は等式１の特別な場合であり、したがって、工具を使用して、等式１によって記述される構造を生成する方法を用いて、等式２によって記述される構造を製造することができる。
【００３０】
図６Ａは、第１の層６２５、第１の方向６２７、第２の方向６２８、第１のピッチ６３７、及び第２のピッチ６３８を示す。第１の構造化表面６７８は二方向であり、第１の方向６２７に第１のピッチ６３７を有し、第２の方向６２８に第２のピッチ６３８を有している。第１の構造化表面６７８は、一方向格子の生成について論じられるプロセスのうちのいずれかを用いて、第１の層６２５上に形成することができる。例えば、第１の構造化表面６７８は、透明層６２５の外側表面を機械加工することによって形成されてもよい。
【００３１】
図６Ｂは、図６Ａの第１の層６２５、及び第１の構造化表面６７８を埋める第２の層６４５を含む光学積層体６００を示す。第１の層６２５と第２の層６４５との間の境界面は、第１の格子６８０を含む。第２の層６４５は第１の外側主表面６８１を含む。第１の層６２５又は第２の層６４５としての使用に好適な材料としては、光学積層体の層として使用するための、他の箇所で論じられる任意の材料が挙げられる。いくつかの実施形態では、第２の層６４５は、第１の層６２５に塗布されて第１の格子６８０のピークと実質的に同じ高さの平坦化層を形成する、光学的に透明な接着剤である。他の実施形態では、第２の層６４５は、図６Ｂに示すように、第１の格子６８０のピークの高さを越えて延び、その場合、第２の層６４５は、第１の層６２５と反対側の第１の外側主表面６８１を含む。いくつかの実施形態では、第１の外側主表面６８１は実質的に平面である。また、光学積層体６００は、第１の透明層６２５の第２の外側主表面６９１を含む。いくつかの実施形態では、第２の外側主表面６９１は実質的に平面である。
【００３２】
第１の格子６８０は、構造化表面６７８の第１のピッチ６３７に等しい第１のピッチと、構造化表面６７８の第２のピッチ６３８に等しい第２のピッチとを有する。いくつかの実施形態では、第１のピッチは、約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲、又は約４マイクロメートル〜約４０マイクロメートルの範囲である。いくつかの実施形態では、第２のピッチは、約２マイクロメートル〜約５０の範囲、又は約４マイクロメートル〜約４０マイクロメートルの範囲である。
【００３３】
第１の層６２５の屈折率はｎ１であり、第２の層６４５の屈折率はｎ２である。第１の格子６８０は、ピークから谷までの高さｈ１を有する。第１の格子６８０の屈折率コントラストにピークから谷までの高さｈ１を乗算したものは、図１の格子に関して記載した範囲であってもよい。例えば、いくつかの実施形態では、｜ｎ１〜ｎ２｜にｈ１を乗算したものは、約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、又は約１５０ｎｍ〜約３５０ｎｍ、又は約２００ｎｍ〜約３００ｎｍである。
【００３４】
別の実施形態が図６Ｃに示されており、図６Ｃは、図６Ｂに示す光学積層体に加えられた第３の層６２７を有する光学積層体６０１を示している。光学積層体６０１は、第２の格子６８２及び第１の外側主表面６８６を含む。第３の層６２７は、第１の層６２５と反対側の第２の層６４５に隣接して配設される。第２の層と第３の層との間の境界面は、第２の格子６８２を含む。第２の格子６８２は、第１の格子６８０と同じでも異なっていてもよい。第２の格子６８２は、二方向であってもよく、又は一方向であってもよい。第３の層６２７における使用に好適な材料としては、光学積層体の層として使用するための、他の箇所で論じられる任意の材料が挙げられる。第３の層６２７は、屈折率ｎ３を有し、第２の格子６８２は、ピークから谷までの高さｈ２を有する。第２の格子６８２の屈折率コントラストにピークから谷までの高さｈ２を乗算したものは、図１の格子に関して記載した範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、第２の透明層６２７は、約２マイクロメートル〜約５０の範囲、又は約４マイクロメートル〜約４０マイクロメートルの範囲の少なくとも１つのピッチを含む。
【００３５】
いくつかの実施形態では、第１の層６２５は、第１のポリマー又は第１のポリマー複合体を含み、第２の層６４５は、光学的に透明な接着剤を含む。いくつかの実施形態では、第３の層６２７が光学積層体に含まれ、いくつかの実施形態では、第３の層６２７は、第１のポリマー又は第１のポリマー複合体と同じでも異なっていてもよい第２のポリマー又は第２のポリマー複合体を含む。いくつかの実施形態では、第１の層６２５は第１のポリマーを含み、第２の層６４５は、第１のポリマーと同じでも異なっていてもよい第２のポリマーを含み、第３の層６２７は、第１又は第２のポリマーと同じでも異なっていてもよい第３のポリマーを含む。いくつかの実施形態では、第１の層６２５は第１の光学的に透明な接着剤を含み、第２の層６４５は、第１のポリマー又は第１のポリマー複合体を含み、第３の層６２７は、第１の光学的に透明な接着剤と同じでも異なっていてもよい第２の光学的に透明な接着剤を含む。いくつかの実施形態では、光学積層体６００又は光学積層体６０１は、可撓性フィルムである。
【００３６】
いくつかの実施形態では、光学積層体６００又は光学積層体６０１は、防眩層を含んでもよい。防眩層は、光学積層体６００の第２の層６４５に近接して、又は第１の層６２５に近接して配設されてもよく、あるいは、光学積層体６０１の第３の層６２７に近接して、又は第１の層６２５に近接して配設されてもよい。いくつかの実施形態では、光学積層体６００の第１の外側主表面６８１又は第２の外側主表面６９１は、埋め込み粒子を含んでもよい防眩特徴部を含むことができる。図５Ａ〜図５Ｄに関連して詳細に論じられる防眩特徴部のうちのいずれかを、図６Ｂ及び図６Ｃに示す実施形態に適用することができる。例えば、図６Ｂを参照すると、第１の外側主表面６８１又は第２の外側主表面６９１は、粒子含有結合剤などの防眩層でコーティングされてもよく、若しくは、第１の外側主表面６８１又は第２の外側主表面６９１に防眩特徴部を生成するために、第２の層６４５又は第１の層６２５に粒子を含ませてもよく、又は、防眩特徴部を生成するために、第１の外側主表面６８１又は第２の外側主表面６９１をマイクロ複製、粗面化、又はテクスチャリングしてもよい。図６Ｃの光学積層体６０１と同様に、第１の外側主表面６８６又は第２の外側主表面６９１は、粒子含有結合剤などの防眩層でコーティングされてもよく、若しくは、第１の外側主表面６８６又は第２の外側主表面６９１に防眩特徴部を生成するために、第３の層６２７又は第１の層６２５に粒子を含ませてもよく、又は、防眩特徴部を生成するために、第１の外側主表面６８６又は第２の外側主表面６９１がマイクロ複製、粗面化、又はテクスチャリングされてもよい。
【００３７】
一方向又は二方向格子は、他の箇所で論じられるプロセスのうちのいずれかによって得ることができる。一方向又は二方向格子を得るための代替技術は、２０１２年１２月２１日に出願された米国特許出願第１３／７２３７１６号（Ｗｏｌｋら）に記載されている構造化転写テープを使用することである。この技術では、構造化テンプレート層がキャリアの上に配設される。次に、得られた構造に未硬化のバックフィル層をコーティングして、未硬化のバックフィル層が構造化テンプレート層と完全に接触するようにする。次に、バックフィルを乾燥、熱架橋、又は光架橋して、安定した中間フィルムを作製する。次に、構造を反転させ、いくつかの例では接着促進層でコーティングされているレセプター基板に積層する。次いで、構造化テンプレート層が除去されて、構造化バックフィル層をレセプター基板に取り付けられた状態で残すことができる。いくつかの実施形態では、光硬化前のバックフィルは室温で粘着性であり、その場合には、接着促進層を必要としない場合がある。例えば、接着促進層を有しないバックフィル層として、ポリビニルシルセスキオキサンを使用することができる。
【００３８】
次に、構造化バックフィル層に光学的に透明な接着剤又は他のコーティングを充填して、本発明の記載の光学積層体を形成することができる。例えば、この技術を用いて図６Ｂの光学積層体６００を作製することができ、その場合には、第１の層６２５はバックフィル材から形成され、第２の層６４５は光学的に透明な接着剤又は他のコーティングによって提供される。あるいは、構造化積層転写フィルム法を用いて、レセプター基板の両側に構造を適用してもよく、次に、基板の両側の構造に、光学的に透明な接着剤又は他のコーティングを充填して、本発明の記載の光学積層体を形成してもよい。例えば、この技術を用いて図６Ｃの光学積層体６０１を作製することができ、その場合には、両側にバックフィル層を有するレセプター基板は第２の層６４５を形成し、光学的に透明な接着剤又は他のコーティングは第１の層６２５及び第３の層６２７を形成する。
【００３９】
転写テープのアプローチでは、テンプレート層は、バックフィル層に構造を付与することができる。構造化テンプレート層は、例えばエンボス加工、複製プロセス、押出成形、鋳造、若しくは表面構造化、又は他の箇所で論じられる他の構造化方法により形成され得る。
【００４０】
典型的には、バックフィル層は、化学線、例えば、可視光線、紫外線、電子ビーム照射、熱、及びこれらの組み合わせを使用して硬化されるモノマーを含む重合性組成物から作製される。アニオン、カチオン、フリーラジカル、凝結、又は他のものなどの様々な重合技術のうちのいずれかを使用することができ、これらの反応は、光開始、光化学開始、又は熱開始を使用して触媒され得る。強化シリコーンポリマーは、化学的安定性が高く、かつガラスに対して優れた接着性を有するので、バックフィル層に使用することができる。この場合、ガラス基板に接着するために接着促進層を必要としない場合がある。バックフィルに使用され得る材料としては、ポリシロキサン樹脂、ポリシラザン、ポリイミド、ブリッジ型又はラダー型のシルセスキオキサン、シリコーン、シリコーンハイブリッド材料、ビニルシルセスキオキサン；ゾル−ゲル材料；ナノ粒子複合体、及び多くの他のものが挙げられる。
【００４１】
ポリマー樹脂にナノ粒子又は金属酸化物前駆体を組み込むことにより、上記材料の異なる種類を、より高い屈折率のものと合成することができる。Ｓｉｌｅｃｓ  ＳＣ８５０（Ｓｉｌｅｃｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｐｔｅ．Ｌｔｄ．，Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ）は、変性されたシルセスキオキサン（ｎ≒１．８５）であり、Ｂｒｅｗｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ（Ｒｏｌｌａ，ＭＯ）の高屈折率のポリイミドのＯｐｔｉＮＤＥＸ  Ｄ１材料（ｎ≒１．８）は、このカテゴリーの例である。その他の材料としては、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＳ）とビストリエトキシシリルエタン（ＢＴＳＥ）のコポリマーが挙げられる（Ｒｏら、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２００７、１９、７０５〜７１０）。この合成は、シルセスキオキサンの非常に小さい架橋された環状のケージを有する容易に溶解するポリマーを形成する。このフレキシブルな構造は、コーティングの充填密度及び機械的強度の増加につながる。これらのコポリマーの比率は、非常に低い熱膨張係数、低い有孔率、及び高い弾性率のために調整することができる。
【００４２】
格子を得る別の技術は、国際公開公報番号第ＷＯ  ２０１４／０１４５９５号（Ｗｏｌｋら）に記載されている構造化積層転写フィルムを使用する。この技術では、剥離可能な表面を有するライナー（キャリア基板）を含み、該剥離表面上に犠牲層を有している積層転写フィルムを調製する。フィルムは、任意の熱可塑性樹脂の複製技術（例えば、熱エンボス加工）を用いて構造化されて、構造化表面が犠牲層の上に生成される。次に、構造化された犠牲層は、バックフィル層でコーティングされ、多くの場合、バックフィル層で平坦化される。フィルムをレセプター基板に積層し、ライナーを除去する。任意の接着促進層をバックフィル層又はレセプター基板に適用することができる。次に、構造化された犠牲層は、構造化表面をバックフィル層上に実質的に無傷のまま残しながら、きれいに焼去される、ないしは別の方法で除去される。
【００４３】
次に、他の箇所に記載されているように、構造化バックフィル層に光学的に透明な接着剤又は他のコーティングを充填して、本発明の記載の光学積層体を形成することができる。あるいは、他の箇所に記載されているように、構造化積層転写フィルム法を用いて、レセプター基材の両側に構造を適用した後、層の両側の構造に、光学的に透明な接着剤又は他のコーティングを充填して、本発明の記載の光学積層体を形成してもよい。
【００４４】
また、構造化転写テープのアプローチにおいてバックフィル層に関連して論じられる材料を、構造化積層転写フィルムのアプローチにおいてバックフィル材として使用してもよい。犠牲層に使用可能な材料としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチルセルロース、メチルセルロース、ポリノルボルネン、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリ（ビニルブチラール）、ポリ（シクロヘキセンカーボネート）、ポリ（シクロヘキセンプロピレン）カーボネート、ポリ（エチレンカーボネート）、ポリ（プロピレンカーボネート）、及び他の脂肪族ポリカーボネート、並びにＲ．Ｅ．Ｍｉｓｔｌｅｒ、Ｅ．Ｒ．Ｔｗｉｎａｍｅ、Ｔａｐｅ  Ｃａｓｔｉｎｇ著「Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ」、米国セラミック学会、２０００年の第２章、２．４節「Ｂｉｎｄｅｒｓ」に記載されている他の材料が挙げられる。これらの材料は多数の供給先から市販されている。これらの材料は、典型的には、熱分解又は燃焼による溶解又は熱分解によって容易に除去される。
【００４５】
本発明の記載の光学積層体を製造するために用いることができる代替の構造化積層転写フィルム技術は、２０１３年２月２７日出願の米国特許出願第１３／７７８２７６号（Ｆｒｅｅら）の、埋め込み構造を有する積層転写フィルム技術である。この技術では、剥離可能な表面を有するライナー（キャリア基板）を含み、剥離可能な表面上に犠牲テンプレート層を有している積層転写フィルムを調製する。犠牲テンプレート層は、犠牲材料及び無機ナノ材料を含む。積層転写フィルムは、任意の熱可塑性樹脂の複製技術（例えば、熱エンボス加工）を用いて構造化されて、構造化表面が犠牲テンプレート層の上に生成される。次に、構造化された犠牲テンプレート層は、バックフィル層でコーティングされ、多くの場合、バックフィル層で平坦化される。フィルムをレセプター基板に積層し、ライナーを除去する。任意の接着促進層をバックフィル層又はレセプター基板に適用することができる。次に、犠牲テンプレート層の犠牲材料は、バックフィル層の構造化表面上にナノ材料の緻密化層を残しながら、きれいに焼去され得る。
【００４６】
「ナノ材料の緻密化層」は、ポリマー又は他の有機成分及び無機ナノ材料を含む層の熱分解又は燃焼によってもたらされる、ナノ材料の体積分率が高い層を指す。緻密化層は、ナノ材料、部分的に溶融されたナノ材料、化学焼結ナノ材料、焼結プロセスによりもたらされる溶融ガラス状物質、又はガラス原料を含み得る。さらに、焼結助剤又は結合剤として作用する非粒子状有機又は無機残留材料含んでもよい。
【００４７】
他の箇所に記載される犠牲材料及びバックフィル材を、埋め込み構造を有する積層転写フィルム技術で使用することができる。好適な無機ナノ材料としては、金属酸化物のナノ粒子などの無機ナノ粒子を挙げることができる。ナノ粒子は、およそ５〜７５ｎｍの粒径を有し得る。ジルコニア、シリカ、チタニア、酸化アンチモン、アルミナ、酸化スズ、及び／又は混合金属酸化物のナノ粒子が、１０重量％〜７０重量％の量で存在してもよい。
【００４８】
本発明の記載の光学積層体のいくつかの実施形態では、制御された光の拡散をもたらす複数の粒子又はビーズが、１つ又は２つ以上の層に加えられてもよい。そのようなビーズにより、光学積層体を通して見たときに、ピクセル画像がピクセルサイズよりも大きな領域全体に広がり、このことがスパークルの低減に役立ち得る。いくつかの例では、粒子は、図１〜図５Ｃに示される実施形態の第１の層、第２の層、及び／又は第３の層に加えられる。いくつかの例では、粒子は、図６Ｂに示される実施形態の第１の層６２５及び／又は第２の層６４５に加えられる。いくつかの例では、粒子は、図６Ｃに示される実施形態の第１の層６２５及び／又は第２の層６４５及び／又は第３の層６２７に加えられる。図７は、第１の層７２５、第２の層７４５、第１の層７２５に組み込まれた第１の粒子７５３、第２の層７４５に組み込まれた第２の粒子７５４、及び格子７８０を含む光学積層体７００を示す。第１の粒子７５３は、第２の粒子７５４とは異なる粒度分布又は屈折率又は数密度を有してもよい。格子７８０は、一方向又は二方向であってもよい。
【００４９】
複数の粒子又はビーズを組み込むことは、スパークルを低減することに加えて、生じ得るイリデッセンスを低減することができる。格子を有する光学積層体をディスプレイに含ませると、光学積層体からの周辺光の反射の周波数に依存するイリデッセンスが観察される場合があり得る。防眩層はそのようなイリデッセンスを有意に低減することができるが、イリデッセンスは、防眩層を組み込んでいないディスプレイにおいて差し障りがある場合がある。光学積層体に粒子を組み込むことによって、イリデッセンスを低減する又は実質的に無くすことが可能である。粒子は、本明細書に記載する光学積層体のうちのいずれかの層のうちのいずれかに組み込まれ得る。粒子は、格子に直接隣接した層に組み込まれてもよく、又は、粒子は、格子層に近接して配設された別個の追加層に組み込まれてもよい。別個の追加層は、実質的に構造化されていない表面を有するフィルムであってもよい。
【００５０】
約０．５マイクロメートル〜約３０マイクロメートルの範囲の粒径（すなわち、平均直径）が、所望の程度のピクセル画像の広がりを生成するのに有効であることが見出された。いくつかの実施形態では、粒子の平均直径は、約０．５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２マイクロメートル超であり、また、粒子の平均直径は、約３０マイクロメートル未満、又は約２０マイクロメートル未満、又は約１０マイクロメートル未満である。
【００５１】
いくつかの実施形態では、ディスプレイは、光学積層体の層のうちの１つ又は２つ以上の中に粒子を有する、他の箇所に記載されるような光学積層体を含み、該ディスプレイは複数のピクセルを含み、該光学積層体は、格子が複数のピクセルを含む平面から距離Ｚにあるように、複数のピクセルに近接して位置付けられている。複数のピクセルは、第１の方向にピッチＰを有する。複数の粒子は、実質的に単分散していてもよく、平均直径Ｄは、マイクロメートル単位でＺをＰで割ったものの約０．７〜約２．５倍の範囲であってもよい。この範囲の粒径を有する粒子が、所望の程度のピクセル画像の広がりを生成するのに有効であることが見出された。
【００５２】
粒子と、それらが位置する媒体との間の屈折率差の絶対値は、本明細書では、｜Δｎ｜とする。約０．００１〜約０．１の範囲の｜Δｎ｜は、所望の程度のピクセル画像の広がりを生成するのに有効であることが見出された。いくつかの実施形態では、｜Δｎ｜は、約０．００１超、又は約０．００３超であり、約０．１未満、又は約０．０５未満、又は約０．０１未満である。いくつかの実施形態では、｜Δｎ｜は、０．００３〜約０．００７の範囲である。例えば、光学的に透明な接着剤ＣＥＦ２２（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ）から入手可能）中のＰＭＭＡビーズは、５３２ｎｍにおいて約０．００５（及び４０５ｎｍにおいて約０．００４、並びに６３２ｎｍにおいて約０．００３）の｜Δｎ｜を与える。
【００５３】
粒子は、所望の範囲の寸法及び屈折率を有する任意の粒子であり得る。粒子は、球形形状、楕円形状、不規則な形状、又はその他の形状を有してもよい。ガラスビーズ又はポリマービーズを使用することができる。
【００５４】
いくつかの実施形態では、粒子は実質的に単分散している。実質的に単分散の粒子は、粒子の９０パーセント以上又は９５パーセント以上が平均粒子直径の５パーセント以内又は１０パーセント以内の直径を有するように、粒子直径分布を有し得る。実質的に単分散の粒子は、約１０パーセント未満、約５パーセント未満、又は約４パーセント未満の変動係数（標準偏差を平均×１００パーセントで割ったもの）を有する粒子直径分布を有してもよい。好適な実質的に単分散の粒子としては、約３．５パーセント未満の変動係数を有する、Ｍｉｃｒｏｂｅａｄｓ  ＡＳ（Ｓｋｅｄｓｍｏｋｏｒｓｅｔ，Ｎｏｒｗａｙ）製の単分散のＰＭＭＡミクロスフェア、又はＥＰＲＵＩ  Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ  ＆  Ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．（Ｎａｎｊｉｎｇ  Ｃｈｉｎａ）製の単分散のＰＭＭＡミクロスフェアが挙げられる。
【００５５】
約１０４ｍｍ−３及び約１０８ｍｍ−３の数密度の粒子の使用は、所望の程度のピクセル画像の広がりを生成するのに有効であり得ることが見出された。典型的には、大きな粒径を使用する場合には、低い数密度が有用であり、より小さな粒径を使用する場合には、高い数密度が有用である。いくつかの実施形態では、数密度は、１０４ｍｍ−３超又は１０５ｍｍ−３超であり、１０８ｍｍ−３未満又は１０７ｍｍ−３未満である。
【００５６】
本発明の記載の実施形態のうちのいずれかの光学積層体は、例えば、光学的に透明な接着剤を使用してディスプレイの外側表面に光学積層体を接着することによって、ディスプレイに組み込まれてもよい。これは図８に図示されており、この図は、光学積層体８０１、光学的に透明な接着剤層８３２、及び外側表面８３７を有するディスプレイユニット８３６を含むディスプレイ８００を概略的に示している。本発明の記載の任意の光学積層体であってよい光学積層体８０１は、光学的に透明な接着剤層８３２によってディスプレイユニット８３６に取り付けられる。いくつかの実施形態では、光学積層体８０１の外層は光学的に透明な接着剤で形成され、光学的に透明な接着剤層８３２などの別個の光学的に透明な接着剤層は不要である。代替実施形態では、光学積層体は、ディスプレイパネルと、ディスプレイの外側ガラス層との間に位置付けられてもよい。ディスプレイ８００は、ディスプレイの長さ又は幅に沿った表示方向ｄ１を有する。光学積層体８０１は、少なくとも１つの格子配向方向を含む配向を有する。例えば、図２を参照すると、第１の格子で表される要素２１２がこれに沿って延びる方向である第１の方向２１３が、格子配向方向を規定する。同様に、図６を参照すると、構造化表面６７８がこれに沿って第１のピッチ６３７で繰り返す方向である第１の方向６２７が、格子配向方向を規定する。表示方向と格子配向方向との間の角度は、任意の値であり得る。しかしながら、この角度が０度超、９０度未満であるように光学積層体を位置付けることが、モアレを低減するために有用であり得る。いくつかの実施形態では、表示方向と格子配向方向との間の角度は、約５度〜約８５度、又は約１０度〜約８０度、又は約２０度〜約７０度の範囲である。
【００５７】
本明細書に記載する光学積層体は、光学積層体を通して光源を見たときに回折を生じさせることができる。図９は、光学積層体９０１によって生じた回折の測定技術を示す。光源９２０は光ビーム９２５を生成し、この光ビーム９２５は、光学積層体９０１を通るように導かれて、スクリーン９４０に投影する回折光９３５を生じる。光学積層体９０１の配向は、光学積層体９０１がディスプレイで使用される場合に光源に面することになる外側主表面が光源９２０に面するように選択され得る。いくつかの実施形態では、光学積層体は、図１０に示す回折パターン１０２０を生じさせる。回折パターン１０２０は、中央回折ピーク１０３５と、回折光のエネルギーの大部分を含んでいる一連の９つの回折ピーク１０３６と、高次回折ピーク１０３７及び１０３８とを含む。
【００５８】
光ビーム９２５は入射電力ＰＩを有する。いくつかの例では、光ビーム９２５は、波長約５３２ｎｍのレーザ光線である。この波長を有する光を生成するレーザとしては、緑色のレーザポインタでよく用いられている、周波数を倍加させたダイオードポンプ式固体（ＤＰＳＳＦＤ）レーザが挙げられる。他の事例では、光源９２５は、ディスプレイにおけるピクセルである。ピクセルは緑色ピクセルであってもよく、約５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの範囲の波長を有する光を生成してもよい。回折ピークのそれぞれは、光出力成分及び回折次数を有する。一連の９つの回折ピーク１０３６の各回折ピークの出力成分の合計は、本明細書ではＰ９．とする。いくつかの実施形態では、Ｐ９は、少なくとも約０．６ＰＩ、又は少なくとも約０．７ＰＩ、又は少なくとも約０．８ＰＩ、又は少なくとも約０．９ＰＩ、又はさらには少なくとも約０．９５ＰＩである。いくつかの実施形態では、一連の９つの回折ピーク１０２０の各回折ピークの出力成分は、約０．０６Ｐ９超、又は約０．０７Ｐ９超、又は約０．０８Ｐ９超、又は超約０．０９Ｐ９、又は約０．１Ｐ９超であり、約０．１８Ｐ９未満、又は約０．１７Ｐ９未満、又は約０．１６Ｐ９未満、又は約０．１５Ｐ９未満、又は約０．１４Ｐ９未満、又は約０．１３Ｐ９未満、又は約０．１２Ｐ９未満である。いくつかの実施形態では、一連の９つの回折ピークの回折ピークのそれぞれの出力成分は、実質的にＰ９の９分の１に等しい。
【００５９】
いくつかの実施形態では、一連の９つの回折ピークの各ピークの回折次数は、一連の９つの回折ピーク以外の画回折ピークの回折次数より小さい。二方向格子又は２つの一方向格子を有する実施形態では、回折次数は、一対の整数（ｑ１，ｑ２）で表すことができる。ｑ１２＋ｑ２２がｐ１２＋ｐ２２未満である場合、回折次数（ｑ１，ｑ２）は回折次数（ｐ１，ｐ２）より小さい。図１０に示す実施形態では、中央回折ピーク１０３５は回折次数（０，０）を有し、一連の９つの回折ピーク１０３６のうちの残りの８つの回折ピークは、回折次数（±１，０），（０，±１）又は（±１，±１）を有する。また、より大きい回折次数を有する回折ピーク１０３７及びさらにより大きい回折次数を有する回折ピーク１０３８が図１０に示されている。回折ピーク１０３７及び回折ピーク１０３８は、一連の９つの回折ピーク１０３６の回折ピークよりも低い出力成分を有する。
【００６０】
図１０に示す実施形態では、回折パターンは、回折ピークの正方配列を形成する。正方配列は、光学積層体が、第１の方向のピッチと第１の方向に直交する第２の方向のピッチとがほぼ等しい二方向格子を有する場合に生じる。格子が第１の方向の第１のピッチと、第１の方向に直交しない第２の方向の第２のピッチとを有する実施形態では、回折パターンは、最も小さい９つの回折次数を有する一連の９つの回折ピーク１１３６を示している図１１に示すように、軸線に沿って細長くなる場合がある。
【００６１】
各回折ピークの強度分布は、格子の屈折率コントラストに格子のピークから谷までの高さを乗算したものを変更することによって調節することができる。適切な材料及び格子形状を選択することによって、所与の光波長における９つの最低次数の回折ピークに関してほぼ等しい強度を生成するように、格子を最適化することができる。多くの実施形態において、緑色は可視スペクトルの中央付近であり、緑色の光に対する目の明所視反応は大きいので、５３２ｎｍのような緑色の波長がこの最適化のために選択される。
【００６２】
いくつかの実施形態では、第１の一方向格子の屈折率コントラストに第１の格子のピークから谷までの高さを乗算したものは、第１の波長を有する光で照射されたときに第１の格子のみによって生成される３つの最小回折次数にほぼ等しい強度を与えるように選択され、第２の一方向格子の屈折率コントラストに第２の格子のピークから谷までの高さを乗算したものは、第２の波長を有する光で照らされたときに第２の格子のみによって生成される３つの最小回折次数にほぼ等しい強度を与えるように選択される。第２の波長が第１の波長とほぼ等しい実施形態では、第１及び第２の格子の両方を含む光学積層体は、最小回折次数を有する９つの回折ピークが、第１又は第２の波長を有する光で照らされたときにほぼ等しい強度を有する回折パターンを生成する。いくつかの実施形態では、第１の波長は、赤色光の波長域内にあり（例えば、４７５ｎｍ）、第２の波長は、青色光の波長域内にある（例えば、６５０ｎｍ）。緑色の波長域の波長（例えば、５３２ｎｍ）を有する光で照らされると、第１の一連の３つの回折ピークにより高い強度を有し、かつ第１の一連の３つの回折ピークの両側のそれぞれ一連の３つの回折ピークにより低い強度を有する非対称強度分布を有する回折パターンが生成される。そのような非対称強度分布は、いくつかの例では有用であり得る。いくつかの実施形態では、屈折率コントラストに第１の格子のピークから谷までの高さを乗算したものと、屈折率コントラストに第２の格子のピークから谷までの高さを乗算したものとの差は、１０ｎｍ超、又は２０ｎｍ超であり、１００ｎｍ未満である。
【００６３】
図１２は複数のピクセルを示しており、第１のピクセル１２４０は、第１の色を有する一次隣接ピクセル１２５０で取り囲まれた第１の色を有し、第１のピクセル１２４０と一次隣接ピクセル１２５０との間にはスペース１２５５がある。第１の色以外の色を有するピクセルがスペース１２５５内に存在してもよい。正方形格子上の正方形のピクセルとして図示されているが、他の形状を用いてもよい。例えば、ディスプレイによっては、実質的に矩形のピクセルが使用される。ピクセル間の間隔も図１２とは異なっていてもよく、ディスプレイで使用されるピクセルの配列に依存してもよい。本明細書で用いるとき、第１の色を有する第１のピクセル１２４０の「一次隣接ピクセル」は、凸領域１２７０内にある又は凸領域１２７０と交差する、第１のピクセル１２４０以外の第１の色を有するピクセルを指し、凸領域１２７０は、第１のピクセル１２４０の中心から点までの線が境界線を越えないように、該線が一連の点のうちの各点に到達することができる特性を有する一連の点として定義され得、境界線は、次のように定義される。境界線１２７４は、第１のピクセル１２４０の中心から、第１のピクセル１２４０と同じ色を有する隣接ピクセル１２５１の中心を通って延びる線１２７２に垂直な線であり、境界線１２７４は、隣接ピクセル１２５１の、線１２７２上において第１のピクセル１２４０から最も離れている点１２７６と交差する。（図１２では、明確にするために、点１２７６は、隣接ピクセル１２５１からわずかにずれて示されている。）境界線は、第１のピクセル１２４０と同じ色を有する隣接ピクセル毎に規定されている。ピクセルの周期的配列では、最近接ピクセルの境界線だけが、凸領域１２７０を画定することに寄与する。一次隣接ピクセルは、最近接ピクセルと、最近接でない追加のピクセルとを含む。例えば、図１２のピクセル１２５２は、第１のピクセル１２４０の一次隣接ピクセルであるが、ピクセル１２５１の方が近いので、最近接ピクセルではない。本明細書で用いるとき、「二次隣接ピクセル」は、凸領域１２７０の外側に位置する、第１のピクセルと同じ色を有するピクセルを指す。二次隣接ピクセル１２６０は図１２に示されている。
【００６４】
図１３は、第１のピクセルが照明されており、本発明の記載による光学積層体を通して見られている状態の複数のピクセルを示す。第１のピクセルの一次隣接ピクセル１３５０及び第１のピクセルの二次隣接ピクセル１３６０が図１３に示されている。照明されている第１のピクセルは、一次画像１３４２及び複数の二次画像１３５２を生成し、各二次画像は、一次画像１３４２に対して側方（すなわち、図１３の面内）変位１３９３を有する。一次画像は、最小回折次数によって特徴付けられ、照明された第１のピクセルからの変位が最小である画像である。二次画像は、一次画像の出力成分の少なくとも０．２倍の出力成分を有する一次画像以外の画像であると定義される。一次画像の出力成分の０．２倍未満の出力成分を有する画像であると定義される三次画像１３６２も生成され得る。
【００６５】
スパークルを低減するために、二次画像はピクセル間のスペース内に位置付けられるのが好ましい。ディスプレイの解像度を低下させるのを防ぐために、二次画像１３５２の側方変位１３９３は、二次画像が凸領域１３７０内に位置付けられるようなものであるのが好ましい。いくつかの実施形態では、二次画像１３５２の側方変位１３９３は、各二次画像が複数の一次隣接ピクセル１３５０と重なるか、又は第１のピクセルと複数の一次隣接ピクセル１３５０との間のスペースと重なるようなものであり、複数の二次画像１３５２と二次隣接ピクセル１３６０との重なりは実質的に存在しない。三次画像１３６２の出力成分は十分に小さく、ディスプレイの知覚解像度を有意に低下させないので、不鮮明な三次画像１３６２が二次隣接ピクセル１３６０と重なることは許容可能である。
【００６６】
ビーズが光学積層体の１つ又は２つ以上の層が含まれる実施形態では、制御された光の拡散をもたらすビーズの効果は、図９に示す回折パターンを生成することによって試験することができる。ビーズを用いた一方向格子の場合に得られる回折パターンの一部の略図を図１４に示す。図１４には、中央回折ピーク１４１０及び最近接ピーク１４２０を含む３つの最大強度の回折ピークが示されている。また、中央回折ピーク１４１０を中心とし、かつ半径が２ｄである円１４３０も示されており、この場合、ｄは、中央回折ピーク１４１０とその最近接１４２０との間の間隔である。円１４３０は、中央回折ピークから２ｄの距離にある点１４４０を含む。各回折ピークの周囲には、光学積層体内のビーズの存在により、ぼんやりした照明された領域１４５０が形成される。この効果は、回折パターン上の強度分布によって特徴付けることができる。強度分布は、中央回折ピーク１４１０におけるＩ０、中央回折ピーク１４１０と最近接回折ピーク１４２０との間の中間点のＩｍｉｄ、及び中央回折ピークから２ｄの距離の少なくとも１つの点１４００におけるＩ２ｄを含む。
【００６７】
光学積層体がディスプレイで使用される場合に、有効ピクセルサイズが大きくなってスパークルが低減するように、Ｉｍｉｄは十分高いことが望ましく、一方で、第１のピクセルから二次隣接ピクセルに対応する領域に至る有意な散乱光がなく、ディスプレイの知覚解像度が著しく損なわれないように、Ｉ２ｄは十分に低いことが望ましい。強度の低いＩｍｉｄでも、スパークルの有用な低減をもたらすことができることが見出された。いくつかの実施形態では、粒子の粒径、屈折率、及び数密度（すなわち、単位体積当たりの粒子の数）は、ＩｍｉｄがＩ０の約０．００１倍超、又はＩ０の約０．０１倍超、又はＩ０の約０．１倍超となるように、かつＩ２ｄがＩ０の約０．００１倍未満、又はＩ０の約０．０００１倍未満となるように選択される。いくつかの実施形態では、Ｉ２ｄは、Ｉｍｉｄの約０．１倍未満、又はＩｍｉｄの約０．０１倍未満である。
【実施例】
【００６８】
（実施例１）
フィルムＡを以下の手順に従って調製した。例えば、国際公開公報番号第ＷＯ  ００／４８０３７号（Ｃａｍｐｂｅｌｌら）、並びに米国特許第７，３５０，４４２号（Ｅｈｎｅｓら）及び同第７，３２８，６３８号（Ｇａｒｄｉｎｅｒら）に記載されている高速工具サーボ（ＦＴＳ）を使用するダイヤモンド旋削を用いて、工具を作製した。工具を、例えば、米国特許第５，１７５，０３０号（Ｌｕら）及び同第５，１８３，５９７号（Ｌｕ）に記載されている鋳造硬化プロセスにおいて使用して、厚さ５ミル（０．１３ｍｍ）のＰＥＴフィルムの下塗り側に正弦波構造を形成した。屈折率１．５６のアクリル樹脂を使用して正弦波構造を形成した。正弦波構造のピークから谷までの高さは２．６マイクロメートルであり、ピッチ（ピーク間距離又は谷間距離）は１６マイクロメートルであった。
【００６９】
正弦波構造のピッチが８マイクロメートルであることを除いて、光学フィルムＡに記載の通りに光学フィルムＢを作製した。
【００７０】
ＳＭＳ  １０００  Ｓｐａｒｋｌｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ（Ｄｉｓｐｌａｙ−Ｍｅｓｓｔｅｃｈｎｉｋ  ＆  Ｓｙｓｔｅｍｅ（Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ，Ｇｅｒｍａｎｙ）製）を使用してスパークルを測定した。フィルムを各デバイス、すなわち、Ｇｏｏｇｌｅ  Ｎｅｘｕｓ  ７  ２０１３モデル（３２３  ＰＰＩ）、Ａｍａｚｏｎ  ７インチ（１８センチメートル）Ｋｉｎｄｌｅ  Ｆｉｒｅ  ＨＤ（２１６  ＰＰＩ）、及びＭｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｓｕｒｆａｃｅ  ＲＴ（１４８  ＰＰＩ）のそれぞれに適切なスクリーンサイズに切断した。スパークルの測定は、最初にスクリーン上の定位置に追加のフィルムがない状態で、次にＮａｔｕｒａｌ  Ｖｉｅｗ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒ（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ  ＭＮ）から入手可能な防眩フィルム）のみの状態で行われた。これらの対照の結果を表１に示し、それぞれ、「フィルムなし」及び「ＮＶ」と表す。
【００７１】
次に、光学フィルムＡのサンプルに屈折率１．４７の光学的に透明な接着剤をオーバーコートした後、これを、ディスプレイの水平方向に対して３０度の角度の格子配向方向で、３つのデバイスのそれぞれのスクリーンに適用した。正弦波構造を形成するために使用した正弦波構造のピークから谷までの高さと、光学的に透明な接着剤とアクリレートとの屈折率差の絶対値との積は、約２３４ｎｍであった。接着剤がスクリーンと正弦波構造との間となるように、フィルムをデバイスに適用した。Ｎａｔｕｒａｌ  Ｖｉｅｗ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒフィルムを、ＰＥＴの上に最外面として適用した。スパークルを再度測定し、表１にＮＶ−Ｗとして記録する。
【００７２】
学フィルムＢのサンプルを、光学フィルムＡに関して説明した通りに３つのデバイスに適用し、Ｎａｔｕｒａｌ  Ｖｉｅｗ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒフィルムを光学フィルムＢの上に適用した。スパークルを、光学フィルムＡに関して説明した通りに測定し、表１にＮＶ−Ｎとして記録する。
【００７３】
光学フィルムＢの別のサンプルを、先に述べたように、７インチ（１８センチメートル）Ｋｉｎｄｌｅ  Ｆｉｒｅ  ＨＤスクリーンに適用した。しかしながら、この場合は、光学的に透明な接着剤は、ＣＡ１０  Ｓｐｈｅｒｏｍｅｒｓ（直径１０マイクロメートル、屈折率約１．５０の単一粒径の球状粒子、Ｍｉｃｒｏｂｅａｄｓ  ＡＳ（Ｓｋｅｄｓｍｏｋｏｒｓｅｔ，Ｎｏｒｗａｙ）から入手可能）を３５重量％含有していた。Ｎａｔｕｒａｌ  Ｖｉｅｗ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒフィルムを光学フィルムＢの上に再度適用した。上述の通りにスパークルを測定し、表１にＮＶ−Ｎ−Ｂとして記録する。
【００７４】
次に、２片の光学フィルムＡからなる光学積層体を、上記のビーズを有しない光学的に透明な接着剤を使用して組み立てた。２つのフィルムの正弦波パターンが互いに垂直となるようにフィルムを配向し、一方の層の光学的に透明な接着剤を隣接層のＰＥＴに取り付けた。上述したものと同じビーズを有しない接着剤を使用して、スクリーンに最も近いフィルムの正弦波構造が、ディスプレイの水平軸線に対して３０度の角度となるように、フィルムを７インチ（１８センチメートル）Ｋｉｎｄｌｅ  Ｆｉｒｅ  ＨＤに取り付けた。Ｎａｔｕｒａｌ  Ｖｉｅｗ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒフィルムを、ＰＥＴ上面に再度適用した。スパークルを測定し、表１に２Ｄ−Ｗとして記録する。
【００７５】
ビーズを有しない接着剤を備えた２片の光学フィルムＢからなる同様の積層体を、Ｇｏｏｇｌｅ  Ｎｅｘｕｓ  ａｎｄ  Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  ＲＴのスクリーンに適用した。Ｎａｔｕｒａｌ  Ｖｉｅｗ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒフィルムを、ＰＥＴ上面に再度適用した。スパークルを測定し、表１に２Ｄ−Ｎとして記録する。
【００７６】
【表１】
0006656177.tif 000002
【００７７】
（実施例２）
光学フィルムＢのサンプルに、実施例１に記載したビーズを有しない光学的に透明な接着剤をコーティングして試験片を得、散乱測定のためのサンプル「Ｎ」とした。光学フィルムＢのサンプルに、実施例１に記載したビーズを有しない光学的に透明な接着剤をコーティングして試験片を得、散乱測定のためのサンプル「Ｎ−Ｂ」とした。５３２ｎｍの波長で動作し、ビーム直径が１ｃｍである偏光レーザを使用して、散乱計で散乱プロフィルを測定した。強度は、インラインビームを使用し、サンプルを定置せずに正規化された。低利得及び中利得の両方でインラインビーム（計器シグネチャを特徴付ける）を測定した。サンプルＮ及びＮ−Ｂは共に中利得で測定した。正弦波パターンが水平となるようにサンプルを配向した。図１５は、拡散角（度）の関数としての散乱強度を示し、０度は直接前方散乱である。曲線１５４５はサンプルＮ（ビーズなし）の強度分布を示し、曲線１５３５は、ビーズを含んでいるサンプルＮ−Ｂの強度分布を示す。図示されていないが、これらの曲線は、負の拡散角では対称的に延びると予想される。
【００７８】
（実施例３）
Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  ＲＴデバイスを使用し、スクリーン上の１つの緑色ピクセルをＭｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｐａｉｎｔソフトウェアを使用して照明した。２片の光学フィルムＢからなる光学積層体を実施例１と同様に調製した。光学積層体は、実施例１に記載の通りにデバイスのスクリーンに取り付けたが、Ｎａｔｕｒａｌ  Ｖｉｅｗ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒフィルムは適用しなかった。Ｏｌｙｍｐｕｓ  Ｕ−ＴＶ  ０．５ＸＣ−３カメラ及びＳｔｒｅａｍ  Ｓｔａｒｔソフトウェアを備えたＯｌｙｍｐｕｓ  ＭＸ５０顕微鏡（全てＯｌｙｍｐｕｓ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｉｎｃ．（Ｍｅｌｖｉｌｌｅ  ＮＹ）から入手可能）を使用して画像を取り込み、光学積層体を適所に有するスクリーンイメージと有しないスクリーンイメージを比較した。光学積層体を有しないスクリーンでは、単一の照明されているピクセル画像だけが観察された。照明されているピクセルを覆って光学積層体をスクリーンに適用した後は、９つのピクセル画像が観察された。ピクセル画像は、下にあるピクセル配列に対して約４５度回転した、ほぼ正方形の格子の上に配置された。ピクセル画像と二次隣接ピクセルとの間に重なりは存在しなかった。
【００７９】
（実施例４）
実施例３のピクセル画像の強度を以下の通りに測定した。カメラ画像をＭａｔｌａｂの画像処理ツールボックス（ＭａｔｈＷｏｒｋｓ（Ｎａｔｉｃｋ  ＭＡ）から入手可能）にインポートした。ツールボックスを使用して、９つのピクセル画像のそれぞれの中心を通る水平線を規定し、これらの線に沿った緑色強度値を決定した。画像を横切る線に沿った強度を積算し、画像幅で割ることによって、ピクセル画像値毎の平均強度を算出した。ピクセル画像が全て同様のサイズを有するため、この数はピクセル画像の出力成分に比例すると見なされた。次に、９つのピクセル画像全てに関するピクセル画像の平均強度の合計Ｉ９を算出した。合計Ｉ９は、各ピクセル画像の出力成分の合計であるＰ９に比例すると予想される。画像毎の各ピクセル画像の平均強度とＩ９との比も算出した。ピクセル画像毎の平均強度及び９つのピクセル画像の比の両方を表２に報告する。（ピクセル画像番号５は中心であり、ピクセル画像番号１及び９は、それぞれ、中央画像の上及び下であり、画像番号３及び７は、それぞれ、中央画像の右及び左であり、ピクセル画像番号４は中央画像の左上であり、ピクセル画像番号６は中央画像の右下であり、ピクセル画像番号２は中央の右上であり、ピクセル画像番号８は中央の左下である。）
【００８０】
表２のデータは、ディスプレイの単一の緑色ピクセルを照明することによって収集されたが、光学積層体を照明するために緑色レーザを使用したとしても、同様の結果が予測されたであろう。具体的には、表に報告されている比は、回折パターンを生成するために緑色レーザを使用した場合の回折ピークの出力成分と各回折ピークの出力成分の合計との比Ｐ９と一致する。
【００８１】
【表２】
0006656177.tif 000003
【００８２】
以下は、本発明の記載の代表的な実施形態の一覧である。
【００８３】
実施形態１は、第１の層と、前記第１の層に隣接する第２の層とを備える光学積層体であって、前記第１の層と前記第２の層との間の境界面が第１の格子を備え、前記第１の層が屈折率ｎ１を有し、前記第２の層が屈折率ｎ２を有し、前記第１の格子がピークから谷までの高さｈを有し、｜ｎ１〜ｎ２｜にｈを乗算したものが約１５０ｎｍ〜約３５０ｎｍであり、前記第１の格子が約２マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの範囲の第１のピッチを有し、前記第１の層、又は前記第２の層、又は前記第１の層及び前記第２の層の両方は、前記光学積層体が約５３２ｎｍの波長を有するレーザ光で照明されたときに、
強度Ｉ０を有する中央回折ピーク、
前記中央回折ピークから距離ｄに位置する最近接回折ピーク、
及び
強度分布であって、
前記中央回折ピークと前記最近接回折ピークとの間の中間点における強度Ｉｍｉｄ、
前記中央回折ピークから距離２ｄの点における強度Ｉ２ｄ、を含む、強度分布、を含む回折パターンが生成されるように、粒径、屈折率、及び数密度を有する複数の粒子を含み、
ＩｍｉｄがＩ０の約０．０１倍超であり、Ｉ２ｄがＩ０の約０．００１倍未満である、光学積層体である。
【００８４】
実施形態２は、前記第１の格子が一方向格子である、実施形態１の光沢積層体である。
【００８５】
実施形態３は、前記第１の格子が二方向格子である、実施形態１の光沢積層体である。
【００８６】
実施形態４は、ＩｍｉｄがＩ０の約０．１倍超である、実施形態１の光沢積層体である。
【００８７】
実施形態５は、前記第１の層が光学的に透明な接着剤を含む、実施形態１の光沢積層体である。
【００８８】
実施形態６は、前記第１の層がポリマー又はポリマー複合体を含む、実施形態１の光沢積層体である。
【００８９】
実施形態７は、前記第２の層が光学的に透明な接着剤を含む、実施形態１の光沢積層体である。
【００９０】
実施形態８は、前記第２の層が光学的に透明な接着剤を含む、実施形態１の光沢積層体である。
【００９１】
実施形態９は、前記第１の層と反対側の前記第２の層に隣接する第３の層をさらに備える、実施形態１の光沢積層体である。
【００９２】
実施形態１０は、前記第３の層が、ポリマー、若しくはポリマー複合体、又は光学的に透明な接着剤を含む、実施形態９の光学積層体である。
【００９３】
実施形態１１は、前記第２の層と前記第３の層との間の境界面が第２の格子を備える、実施形態９の光学積層体である。
【００９４】
実施形態１２は、前記第１の格子が、第１の方向に実質的に沿って延びる第１の一方向格子であり、前記第２の格子が、前記第１の方向とは異なる第２の方向に実質的に沿って延びる第２の一方向格子である、実施形態１１の光学積層体である。
【００９５】
実施形態１３は、前記第１の方向及び前記第２の方向が実質的に直交している、実施形態１２の光学積層体である。
【００９６】
実施形態１４は、前記複数の粒子が、約０．５マイクロメートル〜約３０マイクロメートルの範囲の平均直径を有する、実施形態１の光学積層体である。
【００９７】
実施形態１５は、前記複数の粒子中の粒子と、それらが位置する媒体との間の屈折率差の絶対値が、約０．００１〜約０．１の範囲である、実施形態１の光沢積層体である。
【００９８】
実施形態１６は、前記第２の層と反対側の前記第１の層に近接する防眩層をさらに備える、実施形態１の光沢積層体である。
【００９９】
実施形態１７は、前記第１の層が前記第２の層と反対側の外側主表面を有し、前記外側主表面が防眩特徴部を含む、実施形態１の光沢積層体である。
【０１００】
実施形態１８は、前記光学積層体が可撓性フィルムである、実施形態１の光沢積層体である。
【０１０１】
実施形態１９は、前記複数の粒子が実質的に単分散している、実施形態１の光沢積層体である。
【０１０２】
実施形態２０は、実施形態１〜１９のいずれか１つに記載の光学積層体を備えるディスプレイであって、前記ディスプレイが複数のピクセルを備え、前記光学スタックは、第１の色を有する前記複数のピクセルのうちの第１のピクセルが照明されて前記光学積層体を通して見られたときに、複数の二次画像が生成されるように、前記複数のピクセルに近接して位置付けられており、各二次画像が前記第１のピクセルから側方変位しており、前記第１のピクセルが、前記第１の色を有する複数の一次隣接ピクセル及び前記第１の色を有する複数の二次隣接ピクセルを有し、各二次画像の前記側方変位は、各二次画像が前記複数の一次隣接ピクセルと重なるか、又は前記第１のピクセルと前記複数の一次隣接ピクセルとの間のスペースと重なるようなものであり、前記複数の二次画像と前記二次隣接ピクセルとの重なりが実質的に存在しない、ディスプレイである。
【０１０３】
実施形態２１は、前記複数のピクセルが、表示方向に沿って繰り返すパターンで配置され、前記光学積層体が、格子配向方向を含む配向を有し、前記表示方向と前記格子配向方向との間の角度が、約５度〜約８５度の範囲である、実施形態２０のディスプレイである。
【０１０４】
実施形態２２は、実施形態１〜１８のいずれか１つに記載の光学積層体を備えるディスプレイであって、前記ディスプレイが複数のピクセルを含み、前記光学スタックは、前記格子が前記複数のピクセルを含む平面から距離Ｚにあるように、前記複数のピクセルに近接して位置付けられており、前記複数のピクセルが第１のピッチＰを有し、前記複数の粒子が実質的に単分散しており、Ｄを有し、ここで、Ｄが、マイクロメートル単位でＺをＰで割ったものの約０．７〜約２．５倍の範囲である、ディスプレイである。
【０１０５】
図の要素に対する記載は、別段の指定がない限り、他の図の対応する要素に等しく適用されると理解すべきである。本発明は、前述した特定の実施形態に限定されると考えてはならず、なぜならば、このような実施形態は、本発明の種々の態様の説明を容易にするために詳細に説明しているからである。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物によって規定される本発明の範囲に入る様々な修正、等価プロセス、及び代替のデバイスを含む本発明の全ての態様を包含すると理解するべきである。
【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３Ｃ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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