JPH11231137A - 異種ポリマー配列板及びその製造方法 - Google Patents

異種ポリマー配列板及びその製造方法

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JPH11231137A
JPH11231137A JP10044386A JP4438698A JPH11231137A JP H11231137 A JPH11231137 A JP H11231137A JP 10044386 A JP10044386 A JP 10044386A JP 4438698 A JP4438698 A JP 4438698A JP H11231137 A JPH11231137 A JP H11231137A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 汎用なポリマーを用いて屈折率差等の光学特
性を幅広く設定でき、量産が容易な異種ポリマー配列板
及びその製造方法の開発。 【解決手段】 屈折率の異なるポリマー層(1,2)が
所定の繰返し単位にて平面方向に密着状態で配列してな
る異種ポリマー配列板、及び屈折率の異なるポリマー層
を所定の繰返し順序にて積層密着してなる積層体を、そ
の積層方向が幅方向となるように薄層切断して、積層し
たポリマー層が平面方向に配列してなる薄層体を形成す
る異種ポリマー配列板の製造方法。 【効果】 屈折率の異なるポリマー層を積層して切断す
る特殊装置不要な容易な操作方式にて量産性よく形成で
き、ポリマー層を幅広く選択できて屈折率差等の光学特
性を幅広く設定できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、導波路型拡散板などとし
て有用な異種ポリマー配列板及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【発明の背景】従来、導波路型拡散板としては、フォト
リソグラフィー方式によるものが知られていた。しかし
ながら、量産性に乏しく、製造に特殊配合の樹脂組成物
を要してその調製に多時間、多労力を要する問題点があ
った。
【0003】
【発明の技術的課題】本発明は、汎用なポリマーを用い
ることができて屈折率差等の光学特性を幅広く設定で
き、量産が容易な異種ポリマー配列板及びその製造方法
の開発を課題とする。
【0004】
【課題の解決手段】本発明は、屈折率の異なるポリマー
層が所定の繰返し単位にて平面方向に密着状態で配列し
てなることを特徴とする異種ポリマー配列板、及び屈折
率の異なるポリマー層を所定の繰返し順序にて積層密着
してなる積層体を、その積層方向が幅方向となるように
薄層切断して、積層したポリマー層が平面方向に配列し
てなる薄層体を形成することを特徴とする異種ポリマー
配列板の製造方法を提供するものである。
【0005】
【発明の効果】本発明によれば、屈折率の異なるポリマ
ー層の積層体を切断する方式にて形成できて量産性に優
れると共に、フォトリソグラフィー装置の如き特殊装置
の必要なく製造でき、また積層方式であることより積層
するポリマー層を汎用なポリマーなどより幅広く選択で
きて屈折率差等の光学特性を幅広く設定することができ
る。
【0006】
【発明の実施形態】本発明による異種ポリマー配列板
は、屈折率の異なるポリマー層が所定の繰返し単位にて
平面方向に密着状態で配列したものからなる。その例を
図1、図2、図3に示した。1,2、3,4が屈折率の
異なるポリマー層である。
【0007】かかる異種ポリマー配列板の製造は、例え
ば屈折率の異なるポリマー層を所定の繰返し順序にて積
層密着してなる積層体を、その積層方向が幅方向となる
ように薄層切断して、積層したポリマー層が平面方向に
配列してなる薄層体を形成する方法などにより行うこと
ができる。
【0008】前記積層体の形成は、適宜な方式にて行う
ことができる。ちなみにその例としては、図4に例示し
た如く屈折率の異なるポリマーフィルム11,12,・
・・を所定の繰返し順序にて積層する方式、図5に例示
した如くポリマーフィルム14の片面又は両面に屈折率
の異なるポリマー層13を塗工付設してそれを積層する
方式があげられる。
【0009】また図6に例示した如く、多層押出し方式
やポリマー液の重ね塗り方式などで屈折率の異なるポリ
マー15,16,17からなる2層又は3層以上のラミ
ネートフィルム18を形成し、それを所定の繰返し順序
で積層する方式などにても前記した積層体を形成するこ
とができる。
【0010】積層する屈折率相違のポリマー層の組合せ
数は、2層以上の任意数とすることができ、一般には1
0層以下、就中7層以下、特に2〜5層とされる。また
全積層数は、目的とする異種ポリマー配列板の幅長さな
どに応じて適宜に決定することができる。
【0011】積層する屈折率相違のポリマー層の組合せ
は、使用目的になどに応じて適宜に決定しうるが、導波
路型拡散板などを得る点よりは隣接するポリマー層の屈
折率差が0.001〜0.5、就中0.003〜0.
4、特に0.005〜0.2であることが好ましい。
【0012】積層体における各ポリマー層の厚さは、使
用目的などに応じて適宜に決定しうるが、一般には0.
1〜200μm、就中0.5〜100μm、特に1〜50
μmとされる。積層効率などの点よりは、フィルムなど
としたものを積層する方式が好ましい。またフィルムの
両面に屈折率相違のポリマー層を設け、そのポリマー層
をフィルムの両側で同じものとした場合には、それを積
層する際に表裏の区別なく用いることができて積層効率
などの点より有利である。
【0013】なおフィルム等を用いて積層したことによ
り、ポリマー層間の密着処理を要する場合には、例えば
積層界面を形成するポリマー層が溶融する温度に積層体
を加熱してプレス処理する方式などにより密着処理する
ことができる。またポリマー系接着剤を介して密着処理
する方式なども採ることができる。その接着剤には、ホ
ットメルト型や感圧接着型などの適宜なものを用いう
る。
【0014】積層体を形成する屈折率相違のポリマー種
については特に限定はなく、適宜な種類のものであって
よい。また一般には透明性に優れるポリマーが好ましく
用いうるが、これに限定されない。ちなみに前記ポリマ
ーの例としては、アクリル系ポリマーやシリコーン系ポ
リマー、ポリエステルやポリウレタン、ポリエーテルス
ルホンやポリカーボネート、ポリアミドやポリイミド、
ポリオレフィンやアセテート系ポリマー、ポリビニルア
ルコールやポリスチレン、酢酸ビニル系ポリマーやポリ
塩化ビニル、ポリエーテルや各種ゴム系ポリマー、各種
液晶ポリマー、あるいはフェノール系やメラミン系、ア
クリル系やウレタン系、アクリルウレタン系やエポキシ
系やシリコーン系等の熱硬化型、ないし紫外線硬化型の
樹脂などがあげられる。
【0015】本発明による異種ポリマー配列板における
屈折率相違のポリマー層の界面における屈折率特性は、
ステップインデックス型やグレーデッドインデックス型
などの適宜なものであってよい。ちなみにグレーデッド
インデックス型の屈折率特性は、例えば屈折率相違のポ
リマー層の界面にそれらの層を形成するポリマー同士が
相互に混合融合するように融着処理して明確な界面を消
失させる方式などにより付与することができる。
【0016】また異種ポリマー配列板における屈折率相
違のポリマー層の界面は、図1,2に例示の如く平滑面
からなっていてもよいが、拡散効果の向上などの点より
は図3に例示した如く凹凸構造に形成されていることが
好ましい。かかる凹凸構造は、例えば表面を粗面化処理
したフィルムを感圧接着層等を介して積層する方式など
により得ることができる。
【0017】また前記した拡散効果の向上をはかる点な
どよりは、繰返し単位を形成する屈折率相違のポリマー
層の少なくとも一層に、屈折率が相違する微粒子を分散
含有させる方式も有効である。その含有微粒子に基づい
てポリマー層の界面に前記した凹凸構造を付与すること
もできる。
【0018】前記した屈折率相違の微粒子としては、有
機系や無機系の適宜なものを用いうる。ちなみにその例
としては、例えばシリカやアルミナ、チタニアやジルコ
ニア、酸化錫や酸化インジウム、酸化カドミウムや酸化
アンチモン等からなる金属酸化物系粒子や金属粒子やそ
の他の無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマー等から
なる有機系微粒子などがあげられる。目立ちにくさの点
等よりは透明微粒子が好ましく用いうる。
【0019】本発明による異種ポリマー配列板の製造
は、上記した積層体をその積層方向が幅方向となるよう
に薄層切断して、積層したポリマー層が平面方向に配列
してなる薄層体を形成する方法などにより行うことがで
きる。
【0020】図7に例示した如く、切断にはカッター等
の適宜な切断手段6を用いうるが、その切断処理は積層
体5の積層構造が現れた面51に対して施すことが、切
断対象面の同質化による切断処理の安定性、ひいては均
厚切断性などの点より好ましい。積層方向の切断処理で
は切断対象のポリマー層11,12が順次交代して物性
の相違による切断特性の変化で不安定な切断となりやす
い。
【0021】また前記の切断に際しては図8に例示した
如く、積層体5に変形処理を加えることもできる。すな
わち切断処理は、積層体5に変形処理を加えることなく
行って、図1に例示した如きポリマー層1,2が板平面
に垂直な方向に配列した異種ポリマー配列板を得ること
もできるが、積層体の変形処理下に切断処理して図2に
例示した如く、ポリマー層1,2が板平面に対して、従
って厚さ方向に傾斜配列した異種ポリマー配列板を得る
こともできる。
【0022】前記したポリマー層の傾斜配列化は、透過
光が屈折率相違のポリマー層界面を経由することで拡散
効果が発生し、従って拡散効果の向上などに有効であ
る。なおポリマー層の傾斜配列における傾斜角は、全反
射の防止などの点より臨界角以下であることが好まし
く、従ってかかる傾斜角は0度から臨界角の範囲で適宜
に決定することができる。
【0023】前記した積層体の変形処理は、適宜な方式
で行うことができる。図8の例では、積層体をプレス軸
71に巻き付けて円筒体52とし、それをプレス軸71
と共に雌型72に装着してプレス処理し、円筒体に積層
方向のズラシ力を負荷することにより積層体を形成する
ポリマー層が傾斜配列してその状態が固定化されるよう
になっている。
【0024】そして図9に例示した如く、形成されたポ
リマー層が傾斜配列した円筒体52を切断手段6を介し
切断して薄層体を得ることにより、図2に例示の如きポ
リマー層が傾斜配列した異種ポリマー配列板を得ること
ができる。なお切断処理して得た異種ポリマー配列板
は、必要に応じ表面仕上げや厚さ調節などを目的に研削
処理等の適宜な処理を施すことができる。
【0025】本発明による異種ポリマー配列板の厚さ
は、使用目的などにより適宜に決定することができ、1
mm以上の厚さとすることもできる。一般には軽量性や柔
軟性等の取扱性などの点より、1μm〜1mm、就中5〜
500μm、特に10〜200μmとされる。
【0026】本発明による異種ポリマー配列板は、屈折
率の異なるポリマー層が平面方向に配列した構造に基づ
いて、光の透過性や拡散性等の各種の光学特性を示し、
導波路や拡散板などの各種の光学素子として好ましく用
いることができる。
【0027】
【実施例】実施例1 厚さ6μmのポリカーボネートキャストフィルムの両面
にキャスト方式で厚さ2μmのポリメタクリル酸メチル
層を形成し、その1万枚を積層して熱プレスし、積層界
面を密着処理して厚さ10cmの積層体を得、それを上記
図8に準じた方式で変形処理してポリマー層を20度傾
斜させた。
【0028】前記傾斜処理の円筒体をカッターを介し積
層方向が幅方向となるように薄層切断処理して、積層し
たフィルム層が平面方向に配列してなる厚さ50μm、
長さ30cm(幅10cm)の図2の如き傾斜配列型の異種
ポリマー配列板を得た。その異種ポリマー配列板に垂直
平行光を入射させたところ、拡散光からなる透過光を光
透過率よく得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】異種ポリマー配列板例の断面図
【図2】他の異種ポリマー配列板例の断面図
【図3】さらに他の異種ポリマー配列板例の断面図
【図4】積層体形成例の説明図
【図5】他の積層体形成例の説明図
【図6】さらに他の積層体形成例の説明図
【図7】積層体切断例の説明図
【図8】積層体変形処理例の説明図
【図9】他の積層体切断例の説明図
【符号の説明】
1,2,3,4:ポリマー層 11,12,14:ポリマーフィルム 13:ポリマー塗工層 18:ラミネートフィルム 5,52:積層体 6:切断手段

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 屈折率の異なるポリマー層が所定の繰返
    し単位にて平面方向に密着状態で配列してなることを特
    徴とする異種ポリマー配列板。
  2. 【請求項2】 請求項1において、隣接するポリマー層
    の屈折率差が0.001〜0.5である異種ポリマー配
    列板。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、屈折率の異な
    るポリマー層の密着界面が凹凸構造を有する異種ポリマ
    ー配列板。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3において、繰返し単位にお
    けるポリマー層の少なくとも一層が、屈折率相違の微粒
    子を分散含有するものである異種ポリマー配列板。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4において、ポリマー層が厚
    さ方向に臨界角以下の角度で傾斜配列してなる異種ポリ
    マー配列板。
  6. 【請求項6】 屈折率の異なるポリマー層を所定の繰返
    し順序にて積層密着してなる積層体を、その積層方向が
    幅方向となるように薄層切断して、積層したポリマー層
    が平面方向に配列してなる薄層体を形成することを特徴
    とする異種ポリマー配列板の製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項6において、積層するポリマー層
    が厚さ200μm以下のフィルムからなり、得られた積
    層体を変形処理下に薄層切断する異種ポリマー配列板の
    製造方法。
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