JP2007272065A - 光学フィルムおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１枚で複数方向の視野角制御を行うことができる等の機能を有する光学シートおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の光学フィルム１は、二次元的視野角制限用の光学フィルムであって、可視光を透過する透明な樹脂で形成され二次元的に配置された複数の光透過部４と、該光透過部の間に配置された光制御部６と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学フィルムおよびその製造方法に関し、詳細には、視野角制御等の機能を有する光学フィルムおよびその製造方法に関する。

携帯電話、金融機関のＡＴＭ、ラップトップパソコン、携帯用ゲーム機等の表示画面では、覗き見防止等の目的で視野角を制御することが求められ、視野角制御のために、表面にプリズム形状等の凹凸形状が形成されたプリズムシートが用いられている。

このようなプリズムシートは、１枚のシートで、複数の方向の視野角制御を十分に行うことができなかったため、複数の方向、例えば縦横方向の視野角制御が必要な場合には、複数枚のシートを重ねる必要があり、この結果、部品点数および厚さが増加するという問題を有していた。

本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、１枚で複数方向の視野角制御を行うことができる等の機能を有する光学シートおよびその製造方法を提供することを目的としている。

本発明によれば、二次元的視野角制限用の光学フィルムであって、可視光を透過する透明な樹脂で形成され二次元的に配置された複数の光透過部と、該光透過部の間に配置された光制御部と、を備えていることを特徴とする光学フィルムが提供される。

このような構成によれば、光透過部の周囲に設けられる光制御部によって、複数の方向で光の出射を制御することができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記光制御部が可視光を吸収する材料を含む。
このような材料としては、例えば溶媒混合インクがある。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記光制御部が可視光を散乱させる材料を含む。
このような材料としては、例えば溶媒混合系の樹脂がある。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記光制御部は、前記光透過部と異なる屈折率を有する。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記光制御部は、前記光透過部より屈折率が高い。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記光制御部の屈折率が、光透過部の屈折率より低い。
光制御部の屈折率は、光透過部の屈折率より、例えば、０．０５以上、好ましくは０．１以上、さらに好ましくは０．１５以上、最も好ましくは０．２以上低い。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記低屈折材料が空気である。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記光透過部の側面が可視光を散乱するように粗面化されている。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記光透過部および光制御部の少なくとも一方がエネルギ線硬化樹脂で形成されている。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記光透過部が規則的に配置されている。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記光透過部が柱形状である。この断面形状を、三角形、六角形、円形などの液晶パネルの画素形状と異なる形状にすると、液晶パネルと組み合わせたときにモアレ縞が発生しにくく好ましい。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記光透過部が角錐台形状を有している。
角錐台形状の傾斜面は、光学フィルムの法線との角度が０〜４５度であり、好ましくは０〜３０度、更に好ましくは０〜２０度、最も好ましくは０〜１０度である。この角度が小さいほど視野角制限効果が大きい。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記光制御部の光学フィルム面内における平均的幅が５０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以下、最も好ましくは１０μｍ以下である。
光光制御部の幅が必要以上に大きいと透過光の窓が減少し、暗いディスプレイとなる、一方、小さ過ぎると、製造が困難であり、さらに十分な覗き見防止効果が得られない。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記光透過部のピッチあるいは間隔が、１００μｍ以下である。このピッチは、６０μｍ以下が好ましく、３０μｍ以下がさらに好ましく、２０μｍ以下が最も好ましい。
このピッチが大きくなると液晶パネルと組み合わせたときモアレ縞が生じ易くなり、また光学品位が低下するが、上記範囲では、液晶パネルと組み合わせたときにモアレ縞が発生しにくいので好ましい。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記光透過部の高さ/幅の比αが１．０〜５であり、より好ましくは１．５〜３である。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記光透過部が回転対称の形状を有している。
このような構成によれば、液晶パネルと組み合わせたときにモアレ縞が発生しにくく好ましい。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記複数の光透過部が異なる径の環状形状を有し、同心円状に配置されている。
このような構成によれば、液晶パネルと組み合わせたときにモアレ縞が発生しにくく好ましい。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記光透過部と光制御部が海島状に配列されている。

本発明の他の好ましい態様によれば、請求項１ないし１７のいずれか１項に記載された光学フィルムによって構成される複数のドメインが、所望のパタ−ンを形成するように連続または離散的に分散して配置されている、ディスプレイ用のプライバシフィルムが提供される。

このような構成によれば、ディスプレイを部分的に光学フィルムで覆うことによって、覗き見を防止することができる。また、所望のパターンとしては、会社ロゴ、アニメキャラクタ等の種々のデザインを採用することができる。このような構成によれば、このようなパターンによる意匠的な効果が奏される。
また、ディスプレイの一部分を光学フィルムで覆うだけで覗き見を防止することができるので、光学フィルムを製造するための金型のサイズが、ディスプレイの面積に対して小さくなり、金型製造コストが低減される。
さらに、液晶パネルと組み合わせた場合には、モアレ縞の発生が回避される。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記ディスプレイの全表示エリアに対する前記複数のドメインの総面積比が、３０〜１００％である。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記ドメインが配置されていない部分に、光吸収物質が含まれている。
このような構成によれば、ドメインが配置されている部分で正面輝度が低下する場合があるので、ドメインが配置されていない部分の輝度を低下させ、ドメインが配置されている部分との輝度の差を減少させ、ディスプレイの見にくさを解消している。

本発明の他の態様によれば、視野角制限用の光学フィルムであって、可視光を透過する透明な樹脂で形成された平坦なフィルムベースと、可視光を拡散する材料で形成され前記フィルムベース上に配置された複数の光拡散部と、を備えていることを特徴とする光学フィルムが提供される。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記光拡散部が、前記フィルムベース上で規則的に配列されている。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記光拡散部が、前記フィルムベース上で碁盤目状に配列されている。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記光拡散部が、略四角錐台形状を有している。

本発明の他の態様によれば、光学フィルムの製造方法であって、キャビティの少なくとも一部を構成するとともにエネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有する第１の金型を用いて、可視光を透過する透明な樹脂で形成された平坦なベース部分上に可視光を透過する透明なエネルギ線硬化樹脂で形成された複数の光透過部を射出成型によって形成するステップと、キャビティの少なくとも一部を構成するとともにエネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有する第２の金型を用いて、光制御部を、前記光透過部の間に射出成形によって形成するステップと、前記充填された樹脂をエネルギ−線により硬化するステップとを、備えていることを特徴とする光学フィルムの製造方法が提供される。

本発明の他の態様によれば、光学フィルムの製造方法であって、キャビティの少なくとも一部を構成するとともにエネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有する第１の金型を用いて、可視光を透過する透明な樹脂で形成された平坦なベース部分上に可視光を透過する透明なエネルギ線硬化樹脂で形成された複数の光透過部を射出成型、または金型を押し当てることによって形成するステップと、光制御部を、前記光透過部の間に形成するステップとを、備えていることを特徴とする光学フィルムの製造方法が提供される。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記光制御部を形成するステップが、可視光を吸収または散乱する流動性のあるエネルギ−線硬化樹脂または溶媒混合樹脂材料を、前記複数の光透過部の間にベース部分と裏面から充填しながら、余分な前記材料をスキジによってかきとるステップと、さらに、前記充填された樹脂をエネルギ−線または溶媒のドライプロセスにより硬化するステップとを、備えている。

本発明の他の態様によれば、光学フィルムの製造方法であって、キャビティの少なくとも一部を構成するとともにエネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有する金型を用いて、可視光を透過する透明な樹脂で形成された平坦なベース部分上に、複数の光散乱部を射出成型によって形成するステップを、備えていることを特徴とする光学フィルムの製造方法が提供される。

本発明の他の態様によれば、光学フィルムの製造方法であって、可視光を透過する第１の透明な樹脂と、可視光を吸収または散乱する第２の樹脂とを溶融状態で共押し出しして、第２の樹脂による海の領域と第１の樹脂による島の領域を有する海島構造を備えた構造体を形成するステップと、前記構造体を共押し出し方向と垂直な方向に薄く切断するステップとを、備えていることを特徴とする光学フィルムの製造方法が提供される。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記切断ステップに先立って、前記構造体を延伸する延伸ステップを備えている。

このような構成を有する本発明によれば、１枚で複数方向の視野角制御を行うことができる等の機能を有する光学シートおよびその製造方法が提供される。

以下、添付図面に沿って、本発明の第１実施形態の光学フィルム１を説明する。図１は、光学フィルム１の模式的な斜視図である。
図１に示されているよう、光学フィルム１は、平坦なベース部分２と、ベース部分２上に配置された複数の光透過部４と、光透過部４の間に充填（配置）された光制御部６とを備えている。

ベース部分２は可視光を透過する樹脂で形成され、光透過部４は可視光を透過する透明なエネルギ線硬化樹脂で形成されている。また、光透過部４は、上方に向かって約１０度の角度で先細りする略直方体（四角錐台）形状を有し、ベース部分２上に碁盤目状に規則的に配列されている。

四錐台形状の傾斜面の角度は、光学フィルムの法線との角度が０〜４５度、好ましくは０〜３０度、更に好ましくは０〜２０度、最も好ましくは０〜１０度である。この角度が小さいほど視野角制限効果が大きい。

光透過部４間の格子状の領域には、可視光を透過しない不透明材料が充填され、格子状の光制御部６とされている。この不透明材料は、カーボンブラック、溶液混合インク等の可視光を吸収する着色材料が添加されたエネルギ線硬化樹脂である。

本実施形態の光学フィルムでは、光透過部６は、幅及び奥行きが約３０μｍ、高さが約４０μｍとされ、光制御部６は、幅１０μｍとされている。
本実施形態の光学フィルム１では、光透過部４のピッチは、１００μｍ以下、好ましくは６０μｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ以下、最も好ましくは２０μｍ以下である。

また、直方体形状の光透過部４の高さ/幅の比αは１．０〜５が好ましく、より好ましくは１．５〜３に設定されている。このαが大きいほど視野角を狭視野角に制限することができる。

また、光制御部６の光学フィルム面内における平均的幅が５０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以下、最も好ましくは１０μｍ以下である。
光透過部４に対して光制御部６の幅が大きすぎると、正面方向に出射する光の量が低下してしまうため、上記範囲が好ましい。

ベース部分が、基材フィルムとその上に配置されるエネルギ線硬化樹脂で構成される場合には、例えば、基材フィルムが厚さ約５０μｍ、その上に配置されるエネルギ線硬化樹脂層が厚さ約１０μｍであり、ベース部分の厚さは約６０μｍとなる。

次に、光学シート１の製造方法について説明する。まず、光学シート１の製造に使用する装置の一例である、エネルギ線硬化樹脂を用いる射出成型装置１０について説明する。図２は、射出成型装置１０の概略構成を示す模式的な図面である。

射出成型装置１０は、金型２と、金型２にエネルギ線硬化樹脂を計量して射出する計量射出機構１４と、金型１２にエネルギ線を照射するエネルギ線源１６を備えている。金型１２は、金属製の固定型１２ａと、固定型１２ａに対して往復動可能に構成された金属製の移動型１２ｂとを備え、固定型１２ａと移動型１２ｂとの間に成型品の形状に対応したキャビティ１８が形成されるように構成されている。

計量射出機構１４は、一端がキャビティ１８に連通するように固定型１２ａを貫通して配置されたランナ２０と、ランナ２０の他端に所定量のエネルギ線硬化樹脂を供給する吐出装置２２とを備えている。

エネルギ線源１６は、移動型１２ｂと反対側から固定型１２ａに向けてエネルギ線を照射するように配置されている。本実施形態では、エネルギ線源１６は、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＵＶランプであるが、使用するエネルギ線硬化樹脂の種類等に応じ、他の発光波長を有するＵＶランプ、または他のエネルギ線を発生させるものを使用してもよい。他のエネルギ線源としては、レ−ザ−、例えば、Ａｒイオンレ−ザ−（488nm、514nm）、YAGレ−ザ−（532nm）がある。また、エネルギ線源１６は、短パルス発信のＵＶ光源でもよい。

エネルギ線源１６と金型１２の間に、エネルギ線源１６からのエネルギ線を集光、拡散またはコリメートする光学系を設けてもよい。

金型１２の移動型１２ｂのエネルギ線源１６側面には、開口２４が設けられ、この開口２４に石英ガラス板２６が取付けられ、エネルギ線源１６からのエネルギ線を金型１２のキャビティ１８内に導入する窓が形成されている。石英ガラス板２６は、キャビティの一部を構成している。

開口２４および石英ガラス板２６は、エネルギ線源１６からのエネルギ線がキャビティ１８内に射出されたエネルギ線硬化樹脂を硬化させることができるような寸法形状に設定されている。

前記石英ガラス板２６と対向する固定型１２ａ側のキャビティ１８の底面には、微細構造転写金型２８が取付けられている。微細構造転写金型２８は、光学フィルム１の光透過部４と相補的な形状を有する微細構造が表面に形成された金型部品であり、微細構造をキャビティ１８側に向けて配置されている。

微細構造転写金型２８の裏側には、複数の水管３０が配置され、金型１２を所定温度に維持するように構成されている。さらに、ランナ２０のキャビティ１８側の端を開閉するシャッタ３２が設けられている。また、固定型１２ａと移動型１２ｂとの間に直径１０μｍ以下ガス抜き孔３４が形成されている。

さらに、射出成型装置１０には、光学フィルム１のベース部分２となる透明基材３６を石英ガラス板２６のキャビティ１８側の面に吸着するための吸引通路３８が石英ガラス板２６に設けられている。

射出成型装置１０は、金型２を型締めしたとき、固定型２ａに取付けられた微細構造転写金型２８の先端と、移動型２ｂに吸着固定された透明基材３６との間に数μｍないし数十μｍの間隙４０が形成されるように構成されている。したがって、射出成型装置１０では、微細構造転写金型２８の表面の光透過部４と相補的な多数の凹部４２と、この数μｍないし数十μｍの間隙とがキャビティ１８となる。
このため、微細構造転写金型２８の表面の光透過部４と相補的な多数の凹部４２は、型締め時に、この数μｍないし数十μｍの間隙４０を介して、連通することになる（図３）。
なお、本実施形態では、各凹部４２は同一形状で、碁盤目状に配置されている。

本実施形態の光学シート１の製造方法では、移動型２ｂに透明基材３６を吸着固定させて金型２を型締めし、移動型２ｂに吸着固定された透明基材３６との間に数μｍないし数十μｍの間隙４０を形成した状態で、キャビティ１８にエネルギ線硬化樹脂を、計量射出成形機構４から注入する。

上述したように、微細構造転写金型２８の表面の光透過部４と相補的な多数の凹部４２は、型締め時に、この数μｍないし数十μｍの間隙４０を介して連通するので、注入されたエネルギ線硬化樹脂は、図３に模式的に示すように、この間隙４０を通して微細構造転写金型２８の表面の光透過部４と相補的な各凹部４２に流入し、これらを満たす。

その後、エネルギ線源１６のＵＶランプを所定時間作動させることによって、石英ガラス板２６を通してキャビティ１８（間隙４０および凹部４２）内のエネルギ線硬化樹脂にＵＶを照射し、エネルギ線硬化樹脂を硬化させてベース部分２（透明基材３６）上に複数の光透過部４が碁盤目状に規則的に配列された成型品４４（図４）とする。その後、金型１２を開き成型品４４を金型１２から取り外す。

次いで、微細構造転写金型２８に代えて平面金型４６が配置された射出成型装置１０と同様の射出成型装置に、成型品４４を取付け、光透過部４間の格子状の空間にカーボンブラック等を含む可視光を吸収するエネルギ線硬化樹脂材料４８を充填する（図５）。
次いで、エネルギ線源１６のＵＶランプを所定時間作動させ、不透明なエネルギ線硬化樹脂を硬化させ、光透過部４間に光制御部６が配置された光学シート１（図１）を得る。
このようにして形成された光学シート１は、必要に応じて表面が研磨される。

なお、光制御部６を形成するステップは、不透明樹脂を成型品４４上に流し、この不透明樹脂（可視光吸収樹脂）をスキージ等で光透過部４間の空間に押し込み、余分な樹脂をかきとる方法で行っても良い。
不透明樹脂として溶媒混合系のインクを用いた場合には、充填プロセスの後、ドライプロセスで乾燥させ、不透明樹脂として不透明なＵＶ硬化樹脂を用いる場合にはこのＵＶ硬化樹脂をスキ−ジで押し込み、その後、ＵＶ硬化樹脂を紫外線で硬化させる。

上記第１実施形態の光学フィルムでは、可視光を吸収する材料が光制御部６に含まれている構成であったが、可視光を分散させる材料が光制御部に含まれる構成、または光制御部６が光透過部４と異なる屈折率を有する構成でもよい。

可視光を分散させる材料（分散材）として、平均粒径約０．５〜１０μｍ、好ましくは６μｍ以下、最も好ましくは２μｍ以下、ポリスチレンなどの有機物拡散材、シリコーン樹脂、無機系シリカ拡散材、バル−ン状拡散微粒子などが挙げられる。

光制御部６が光透過部４と異なる屈折率を有する構成としては、隣接する光透過部４の間に光透過部４より屈折率が高い物質あるいは低い物質を配置する構成がある。

光制御部６の屈折率が、光透過部４の屈折率より低い構成としては、光制御部６の屈折率が例えば、０．０５以上、好ましくは０．１以上、さらに好ましくは０．１５以上、最も好ましくは．２以上低くされている。また、光制御部６を構成する物質として空気を利用する、すなわち隣接する光透過部４間を空気層とする構成でもよい。
このとき四角錐台の光透過部４の側面を粗面化するのが好ましい。このような構成によれば、側面が粗面化されているので空気との界面で強い散乱が起こり視野角制限機能を果たす。

光透過部４の強度の観点からは、光透過部４の間隔はできるだけ小さい方が好ましく、四角錐台の光透過部４の底部における間隔は、好ましくは３０μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以下、最も好ましくは１０μｍ以下である。

このような構成では、隣接する四角錐台の光透過部４間で光学シートから出射する斜視方向への光は、四角錐台の光透過部４の粗面化された側面で散乱されるので、角度の大きい斜視方向の光は遮断される。

また、四角錘台の光透過部４の側面に可視光吸収材料をコ−トしてもよい。このとき、可視光吸収材料を光透過部４の側面と密着させるために、粗面の上からコ−トする方が都合が良く、光学的にも艶消し効果があり好ましい。また、可視光吸収材の密着性を高めるためには、光透過部４の側面にプラズマ処理などを施し、化学的に密着性を高めてもよい。

次に、本発明の第２実施形態の光学フィルム５０を説明する。図６は、光学フィルム５０の模式的な斜視図である。
図６に示されているように、光学フィルム５０は、平坦なベース部分５２と、ベース部分５２上に配置された複数の光拡散部５４とを備えている。ベース部分５２は、可視光を透過する透明な樹脂で形成されている。また、光拡散部５４は、拡散材を含有するエネルギ線硬化樹脂で形成され、四角錐台形状を有し、ベース部分５２上に碁盤目状に規則的に配列されている。

本実施形態の光学フィルム５０では、配列された光拡散部５４のピッチは、１００μｍ以下、好ましくは６０μｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ以下、最も好ましくは２０μｍ以下である。また、光拡散部５４の高さ/幅の比αは１．０〜５、好ましくは１．５〜３に設定されている。このαが大きいほど視野角を狭視野角に制限することができる。
αが大きくなりすぎると光拡散部５４は強度が低下して壊れやすくなり、また、αが小さすぎると十分な遮光効果が得られなくなるので、上記範囲が好ましい。

このような構成を有する光学フィルム５０は、光学フィルム１の光透過部４を形成するステップと同様の方法で形成される。
即ち、光拡散部５４と相補的な形状が表面に形成された微細構造転写金型５６を使用して、光学フィルム１の光透過部４を形成するステップと同様に、射出成型装置１０で拡散作用を有するエネルギ線硬化樹脂を透明基材３６上に射出し（図７）、透明基材３６（ベース部分５２）上に碁盤目状に配置された四角錐台の光拡散部５４を形成する。

光学シート１の場合と同様に、射出成型装置１０は、金型１２を型締めしたとき、固定型１２ａに取付けられた微細構造転写金型５６の先端と、移動型１２ｂに吸着固定された透明基材３６との間に数μｍないし数十μｍの間隙５８が形成されるように構成されている。

したがって、移動型１２ｂに透明基材３６を吸着固定させて金型１２を型締めし、移動型１２ｂに吸着固定された透明基材５６との間に数μｍないし数十μｍの間隙５８を形成した状態で、エネルギ線硬化樹脂を計量射出成形機構１４から注入すると、注入されたエネルギ線硬化樹脂は、この間隙５８を通して微細構造転写金型２８の表面の光透過部５４と相補的な凹部６０を満たす。

次いで、エネルギ線源１６のＵＶランプを所定時間作動させ、エネルギ線硬化樹脂を硬化させ、ベース部分５２上に四角錐台の光制御部５４が碁盤目状に配置された、光学シート５０（図６）を得る。

次に、本発明の第３実施形態の光学フィルム７０を説明する。図８は、光学フィルム７０の構成を示す模式的な正面図である。
図８に示されているよう、光学フィルム７０は、平坦なベース部分７２と、ベース部分７２上に同心状に配置された複数の環状の光透過部７４と、光透過部７４の間に充填（配置）された光制御部７６とを備えている。

ベース部分７２は可視光を透過する樹脂で形成され、光透過部７４は可視光を透過する透明なエネルギ線硬化樹脂で形成されている。光制御部７６は、可視光を吸収または拡散する材料を含む樹脂で形成されている。

このような構成を有する光学フィルム７０は、例えば、第１の実施形態と同様の射出成形によって製造される。

次に、本発明の第４実施形態の光学フィルム８０を説明する。図９は、光学フィルム８０の構成を示す模式的な正面図である。
図９に示されているように、光学フィルム８０は、可視光を透過する透明樹脂で形成され碁盤目状に配置された円筒状の光透過部８２と、光透過部８２の周囲に配置された可視光を吸収または拡散する材料を含む樹脂で形成された光制御部８４とを備えた、いわゆる海島状構造を有している。

このような構成を有する光学フィルム８０は、例えば、特開２００２−１０７５５２号公報の図４に記載されているような紡糸口金を用いて、２種類の樹脂を共押し出しすることによって製造される。

まず、可視光を透過する第１の透明な樹脂と、可視光を吸収または散乱する第２の樹脂とを溶融状態で、上記特開２００２−１０７５５２号公報の図４に記載されているような紡糸口金で共押し出しして、第１の樹脂による島の領域（光透過部８２）と第２の樹脂による海の領域（光制御部８４）とを有する海島構造を備えた構造体を得る。

次いで、この構造体を共押し出し方向と垂直な方向に薄く切断することによって、図８に示されているような構成を有する光学フィルム８０を得る。なお、前記切断ステップに先立って、共押し出しで形成された構造体を延伸してもよい。

次に、本発明の他の実施形態であるディスプレイ用のプライバシフィルム９０について説明する。図１０は、プライバシフィルム９０の構成を説明するための模式的な正面図である。

プライバシフィルム９０は、可視光を透過する透明シート９２上に、上記第１ないし４実施形態の光学フィルムによって構成されるドメイン９４が、複数、所望のパタ−ン（図１０では四角で囲まれた「ＭＲＣ」の文字）を形成するように連続または離散的に分散して配置されている。ディスプレイの全表示エリア即ち透明シート９２の表面に対する複数のドメイン９４の総面積比は３０〜１００％である。さらに、ドメイン９４が配置されていない透明シート９２の部分には光吸収物質が含まれている。

射出成形で使用するエネルギ線硬化樹脂は、射出成型装置で使用されるエネルギ線によって硬化し、硬化後に必要な光学性能等を備えたものであれば特に限定されるものではないが、例えば、以下のような原料を混合して使用する。

剛直性成分であり、化学式１で表される樹脂原料１。

剛直性成分であり、化学式２で表される樹脂原料２。

柔軟性成分であり、化学式３で表される樹脂原料３。

柔軟性成分であり、化学式４で表される樹脂原料４。

柔軟性成分であり、化学式５で表される樹脂原料５。

柔軟性成分であり、化学式６で表される樹脂原料６。

化学式７で表されるUV開始剤７。

樹脂原料５に４ｍｏｌＥＯ付加した樹脂原料８。

剛直性成分であり、樹脂原料５の芳香族環を水素添加した構造の樹脂原料９。

剛直性成分であり、下記のＡ成分、Ｂ成分からなるウレタンアクリレート混合物である樹脂原料１０。
Ａ成分：ヘキサメチレンジイソシアネート＋ヘキサメチレンジイソシアネートの三量体
Ｂ成分：ヒドロキシプロピルアクリレート＋ペンタエリスリトールトリアクリレート

本発明では、製造された重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）が40℃以上、好ましくは６０℃以上、更に好ましくは８０℃度以上である。

このような重合体を製造するための原料としては、例えば、以下の化学式８ないし２で表されるものが挙げられる。

また、エネルギ線硬化樹脂の成分として、少なくとも重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）が４０℃以上、好ましくは７０℃以上、更に好ましくは９０℃度以上、最も好ましくは１１０℃以上のものが使用される。

また、エネルギ線硬化樹脂の成分として、少なくとも３官能アクリレ−トを使用すると、重合硬化反応が早く、フィルムの剛直性が高くなり、Tgも高くなる。

分子中にアクリロイル基を２つ以上、好ましくは３〜６、もつアクリレ−トモノマ−を使用すると重合硬化反応が早く、フィルムの剛直性およびTgが高くなる。
分子中に脂環式二官能アクリレ−トを含ませると、フィルムの剛直性およびTgが高くなる。

極性基を多く含有したアクリレ−トを含ませると、フィルムの特性として光学的異方性を付与することができる。
フッ素原子を含有したアクリレ−トを含ませると、フィルムに高電場を印加することでフィルムのポ−リングを行い光硬化することで光学的異方性を有する光学フィルムを製造できる。また、金属や他透明窓の樹脂との相溶性が乏しくなり、金型からの剥離が容易になる。

エポキシアクリレ−トを含ませると、硬化時酸素の阻害を受けにくく、金属への密着性に優れる。金属金型に重合物がとられ、金型を開いたときにガラス／透明樹脂に対し付着しにくく、剥離方向が常に金属金型面であり、都合が良い。金属面からの剥離はブロ−で行う。

ウレタンアクリレ−トとその希釈剤としてイミドアクリレ−トを用いてもよい。
｛ヘキサメチレンジイソシアネ−ト/ヘキサメチレンジイソシアネ−ト三量体混合物｝と、そして/または、｛ヒドロキシプロピルアクリレ−ト/ペンタエリスリト−ルトリアクリレ−ト混合物｝の成分からなるウレタンアクリレ−ト混合物を用いても良い。

開始剤として、UV開始剤に増感剤を併用し、エネルギ増感反応を用いて重合させてもよい。感光波長が伸ばされ、深部の硬化を向上する。
例えば、ITX (2-メチル-1-[4-（メチルチオ）フェニル]-2-モルフォリノプロパン−１−オン Irgacure907開始剤：チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）を併用するのがよい。

UV開始剤として360nm以上の長波長域に吸収ピ−クを有する光重合開始剤を用いると、感光波長が伸び、深部の硬化を向上する。
例えば、BAPO｛ビス（2,4,6-トリメチルベンゾイル）-フェニルフォスフィンオキサイド｝、MBAPO｛2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド｝が挙げられる。

また、UV開始剤として光褪色性を有する光重合開始剤を用いると、光反応に伴い開始剤の吸収帯が消失し、光はより深部まで到達し奥まで硬化反応が進む。
例えば、アシルフォスフィンオキサイド： MBAPO｛2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド｝、チタノセン系開始剤： ビス（η5-2,4-シクロペンタジエン−１−イル）-ビス（2,6-ジフルオロ-3-（1Ｈ-ピロ−ル−１−イル）-フェニル）チタニウム、オキシムエステル： OXE｛1,2-オクタンジオン,1-[4-（フェニルチオ）-,2-（O-ベンゾイルオキシム）]｝がある。

可視光エネルギ線照射において使用可能な重合開始剤を用いると、可視光照射にて重合開始可能であるので、エネルギ線源としてレ−ザが使用可能となる。
例えば、チタノセン系開始剤： ビス（η5-2,4-シクロペンタジエン−１−イル）-ビス（2,6-ジフルオロ-3-（1Ｈ-ピロ−ル−１−イル）-フェニル）がある。

本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれる。
上記各実施形態では、各光制御部４およい各光拡散部５４の形状は同一であったが、各光制御部の形状、寸法はランダムでも良い。また、上記実施形態では、各光制御部４および光拡散部５４が規則的に配置されていたが、これらをランダム配置してもよい。

上記実施形態では、ベース部分２をとなる透明基材３６上に各光透過部４を射出成形で形成する構成であるが、透明基材３６を用いず、各光透過部４と同時にベース部分２を射出成形で形成してもよい。このように透明基材を用いずに、ベース部分全体をエネルギ線硬化樹脂で構成する場合には、ベース部分の厚さは例えば約２０μｍ程度にされる。この場合には、エネルギ線硬化樹脂として、強度に優れたものが選定される。

上記第１実施形態の光学フィルム１では、光透過部４が四角錐台形状であったが、光透過部４が他の形状、たとえば、三角柱、六角柱等の角柱、または円柱であってもよい。このような形状であると、液晶パネルと組み合わせたときにモアレ縞が発生しにくく好ましい。

上記光学フィルムの一方の面に、微弱粘着剤、または自己吸着性（自ら平滑面へ張り付く特性）を有する材料、例えばガラス転移温度の低い材料を用いた、軟質シリコン樹脂（ゴム）、軟質アクリル架橋性樹脂、軟質ポリエチレン樹脂などを含む粘着層を形成してもよい。特に、自己吸着性材料は、通常の粘着剤と異なり何度も脱着が可能であり、不必要な場合には光学シートをディスプレイから取り外しておくことができる。

また、光制御部または各光拡散部等を射出成形する装置は上記装置に限定されるものではない。

また、光透過部を、金型を押し当てることによって形成してもよい。

本発明の第１実施形態の光学フィルムの模式的な斜視図である。 図１の光学シートの製造に使用する装置の一例である、射出成型装置の概略構成を示す模式的な図面である。 図２の射出成型装置で図１の光学シートを製造する工程を説明する模式的な断面図である。 図１の光学シートの製造過程で形成される成型品の斜視図である。 図２の射出成型装置で図１の光学シートを製造する工程を説明する模式的な断面図である。 本発明の第２実施形態の光学フィルムの模式的な斜視図である。 図２の射出成型装置で図６の光学シートを製造する工程を説明する模式的な断面図である。 本発明の第３実施形態の光学フィルムの構成を示す模式的な正面図である。 本発明の第４実施形態の光学フィルムの構成を示す模式的な正面図である。 本発明の他の実施形態であるディスプレイ用のプライバシフィルムの模式的な正面図である。

符号の説明

１：光学フィルム
２：ベース部分
４：光透過部
６：光制御部

Claims (30)

1. 二次元的視野角制限用の光学フィルムであって、
   可視光を透過する透明な樹脂で形成され二次元的に配置された複数の光透過部と、
   該光透過部の間に配置された光制御部と、を備えている、
   ことを特徴とする光学フィルム。
2. 前記光制御部が、可視光を吸収する材料を含む、
   請求項１に記載の光学フィルム。
3. 前記光制御部が、可視光を散乱させる材料を含む、
   請求項１に記載の光学フィルム。
4. 前記光制御部が、前記光透過部と異なる屈折率を有する、
   請求項１に記載の光学フィルム。
5. 前記光制御部は、前記光透過部より屈折率が高い、
   請求項４に記載の光学フィルム。
6. 前記光制御部の屈折率が、光透過部の屈折率より低い、
   請求項４に記載の光学フィルム。
7. 前記低屈折材料が空気である、
   請求項６に記載の光学フィルム。
8. 前記光透過部の側面が可視光を散乱するように粗面化されている、
   請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光学フィルム。
9. 前記光透過部および光制御部の少なくとも一方がエネルギ線硬化樹脂で形成されている、
   請求項１ないし８のいずれか１項に記載の光学フィルム。
10. 前記光透過部が規則的に配置されている、
    請求項１ないし９のいずれか１項に記載の光学フィルム。
11. 前記光透過部が柱形状である、
    請求項２に記載の光学フィルム。
12. 前記光透過部が角錐台形状を有している、
    請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の光学フィルム。
13. 前記光透過部のピッチが、１００μｍ以下である、
    請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の光学フィルム。
14. 前記光透過部の高さ/幅の比αが１．０〜５である、
    請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の光学フィルム。
15. 前記光透過部が回転対称の形状を有している、
    請求項１に記載の光学フィルム。
16. 前記複数の光透過部が異なる径の環状形状を有し、同心円状に配置されている、
    請求項１５に記載の光学フィルム。
17. 前記光透過部と光制御部が海島状に配列されている、
    請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の光学フィルム。
18. 請求項１ないし１７のいずれか１項に記載された光学フィルムによって構成される複数のドメインが、所望のパタ−ンを形成するように連続または離散的に分散して配置されている、ディスプレイ用のプライバシフィルム。
19. 前記ディスプレイの全表示エリアに対する前記複数のドメインの総面積比が、３０〜１００％である、
    請求項１８に記載のプライバシフィルム。
20. 前記ドメインが配置されていない部分に、光吸収物質が含まれている、
    請求項１９に記載のプライバシフィルム。
21. 視野角制限用の光学フィルムであって、
    可視光を透過する透明な樹脂で形成された平坦なフィルムベースと、
    可視光を拡散する材料で形成され前記フィルムベース上に配置された複数の光拡散部と、を備えている、
    ことを特徴とする光学フィルム。
22. 前記光拡散部が、前記フィルムベース上で規則的に配列されている、
    請求項２１に記載の光学フィルム。
23. 前記光拡散部が、前記フィルムベース上で碁盤目状に配列されている、
    請求項２２に記載の光学フィルム。
24. 前記光拡散部が、略四角錐台形状を有している、
    請求項２１ないし２３のいずれか１項に記載の光学フィルム。
25. 光学フィルムの製造方法であって、
    キャビティの少なくとも一部を構成するとともにエネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有する第１の金型を用いて、可視光を透過する透明な樹脂で形成された平坦なベース部分上に可視光を透過する透明なエネルギ線硬化樹脂で形成された複数の光透過部を射出成型によって形成するステップと、
    キャビティの少なくとも一部を構成するとともにエネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有する第２の金型を用いて、光制御部を、前記光透過部の間に射出成形によって形成するステップと、
    前記充填された樹脂をエネルギ−線により硬化するステップとを、備えている、
    ことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
26. 光学フィルムの製造方法であって、
    キャビティの少なくとも一部を構成するとともにエネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有する第１の金型を用いて、可視光を透過する透明な樹脂で形成された平坦なベース部分上に可視光を透過する透明なエネルギ線硬化樹脂で形成された複数の光透過部を射出成型、または金型を押し当てることによって形成するステップと、
    光制御部を、前記光透過部の間に形成するステップとを、備えている、
    ことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
27. 前記光制御部を形成するステップが、
    可視光を吸収または散乱する流動性のあるエネルギ−線硬化樹脂または溶媒混合樹脂材料を、前記複数の光透過部の間にベース部分と裏面から充填しながら、余分な前記材料をスキジによってかきとるステップと、
    さらに、前記充填された樹脂をエネルギ−線または溶媒のドライプロセスにより硬化するステップとを、備えている、
    ことを特徴とする請求項２６に記載の光学フィルムの製造方法。
28. 光学フィルムの製造方法であって、
    キャビティの少なくとも一部を構成するとともにエネルギ線源から放出されるエネルギ線を透過する窓を有する金型を用いて、可視光を透過する透明な樹脂で形成された平坦なベース部分上に、複数の光散乱部を射出成型によって形成するステップを、備えている、
    ことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
29. 光学フィルムの製造方法であって、
    可視光を透過する第１の透明な樹脂と、可視光を吸収または散乱する第２の樹脂とを溶融状態で共押し出しして、第２の樹脂による海の領域と第１の樹脂による島の領域を有する海島構造を備えた構造体を形成するステップと、
    前記構造体を共押し出し方向と垂直な方向に薄く切断するステップとを、備えている、
    ことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
30. 前記切断ステップに先立って、前記構造体を延伸する延伸ステップを備えている、
    請求項２９の光学フィルムの製造方法。

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