JP7475182B2

JP7475182B2 - 異方性光拡散フィルム積層体および表示装置

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Publication number: JP7475182B2
Application number: JP2020065207A
Authority: JP
Inventors: 昌央加藤; 純弥荒島
Original assignee: Tomoegawa Paper Co Ltd
Current assignee: Tomoegawa Co Ltd
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2024-04-26
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Also published as: JP2021162733A

Description

本発明は、異方性光拡散フィルム積層体および異方性光拡散フィルム積層体を備える表示装置に関する。

表示装置、例えば透過型のＴＮ方式の液晶は、特定の方位で表示装置を斜めから視認した際に、輝度やコントラストが低下したり、正面方向とは異なる色味に変化（階調反転）する、といった視角依存性に係る問題があった。

このような視角依存性を解消するために、光の入射角により、直線透過率［（入射した光の直線方向の透過光量）／（入射した光の光量）］が変化する異方性光学体を適用することが行われている。

例えば、特許文献１では、表示デバイスの色変化が最小となる方向と、散乱中心軸と、が特定の角度範囲である異方性光学フィルムを表示装置に用いることで、視野角による輝度と色変化の問題を改善している。

特開２０１５－１２７８１９号公報

しかしながら、表示装置の表示方法や表示サイズの多様化等を踏まえ、更に優れた視角依存性改善効果を有する異方性光学体が求められている。

そこで本発明は、視野角による輝度と色変化に関して、従来よりも優れた視角依存性改善効果を有する異方性光拡散フィルム積層体を提供することを課題とする。

光学異方性を有する異方性光拡散フィルムを２層以上積層させ、更に２層の異方性光拡散フィルムに対し、「各散乱中心軸角度」と、「各最大直線透過率及び最小直線透過率」と、を特定範囲とすることで、上記課題を解決可能なことを見い出し、本発明を完成させた。即ち、本発明は以下の通りである。

本発明（１）は、
光の入射角により、（入射した光の直線方向の透過光量）／（入射した光の光量）である、直線透過率が変化する異方性光拡散フィルムを、少なくとも２層有する異方性光拡散フィルム積層体であって、
前記異方性光拡散フィルムは、マトリックス領域と、前記マトリックス領域とは屈折率の異なる複数の柱状領域とを有し、
更に、前記異方性光拡散フィルムは、１つの散乱中心軸を有し、
前記異方性光拡散フィルムの表面に対する法線方向と、前記散乱中心軸の方向とがなす極角を散乱中心軸角度とし、
前記異方性光拡散フィルム積層体の有する異方性光拡散フィルムのうち、第１の異方性光拡散フィルムを異方性光拡散フィルムａとし、第２の異方性光拡散フィルムを異方性光拡散フィルムｂとすると、
前記異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸角度θ_ａが、１０°～５０°であり、かつ、前記異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸角度θ_ｂが、３０°～６０°であり、
前記異方性光拡散フィルムａ及び異方性光拡散フィルムｂは、前記直線透過率が最大となる入射角で異方性光拡散フィルムに入射した光の直線透過率である、最大直線透過率が、共に４０％以下であり、かつ、前記直線透過率が最小となる入射角で異方性光拡散フィルムに入射した光の直線透過率である、最小直線透過率が、共に２０％以下であることを特徴とする、異方性光拡散フィルム積層体である。
本発明（２）は、
前記異方性光拡散フィルムａおよび前記異方性光拡散フィルムｂのヘイズ値が、６０％以上であることを特徴とする、前記発明（１）に記載の異方性光拡散フィルム積層体である。
本発明（３）は、
前記異方性光拡散フィルムａ及び前記異方性光拡散フィルムｂの厚みが、共に１５μｍ～１００μｍであり、かつ、前記異方性光拡散フィルム積層体の厚みが、３０μｍ～５００μｍであることを特徴とする、前記発明（１）又は（２）に記載の異方性光拡散フィルム積層体である。
本発明（４）は、
前記異方性光拡散フィルムの複数の柱状領域は、
前記異方性光拡散フィルムの一方の表面から他方の表面にかけて配向、かつ、延在して構成され、
前記光拡散フィルムの前記柱状領域の柱軸に垂直な断面における、前記柱状領域の平均長径／平均短径、である前記柱状領域のアスペクト比が、２未満であることを特徴とする、前記発明（４）に記載の異方性光拡散フィルム積層体である。
本発明（５）は、
液晶層と、前記発明（１）～（４）のいずれかに記載の異方性光拡散フィルム積層体と、を含む表示装置であって、
前記液晶層よりも視認側に、前記異方性光拡散フィルム積層体が積層されていることを特徴とする、液晶表示装置である。
本発明（６）は、
発光層と、前記発明（１）～（４）のいずれかに記載の異方性光拡散フィルム積層体と、を含む表示装置であって、
前記発光層よりも視認側に、前記異方性光拡散フィルム積層体が積層されていることを特徴とする、有機ＥＬ表示装置である。
本発明（７）は、
前記異方性光拡散フィルムｂが、異方性光拡散フィルムａよりも視認側となるよう、積層されていることを特徴とする、前記発明（５）又は（６）に記載の表示装置である。

本発明によれば、視野角による輝度と色変化に関して、従来よりも優れた視角依存性改善効果を有する異方性光拡散フィルム積層体を提供可能である。

異方性光拡散フィルムの入射角依存性を示した説明図である。異方性光拡散フィルムの表面構造を示す上面図である。異方性光拡散フィルムの例を示す模式図である。異方性光拡散フィルムにおける散乱中心軸を説明するための３次元極座標表示である。異方性光拡散フィルムにおける光学プロファイルである。異方性光拡散フィルムの入射光角度依存性測定方法を示す模式図である。異方性光拡散フィルム積層体の例を示す模式図である。異方性光拡散フィルム積層体を構成する異方性光拡散フィルムにおける散乱中心軸を説明するための３次元極座標表示である。任意工程１－３を含む本発明に係る異方性光拡散フィルムの製造方法を示す模式図である。

以下、異方性光拡散フィルムについて簡単に説明した後に、本発明に係る異方性光拡散フィルム積層体の構造、物性、製造方法、具体的な用途について説明する。

＜＜＜＜異方性光拡散フィルム＞＞＞＞
異方性光拡散フィルムは、光の入射角により、直線透過率［（入射した光の直線方向の透過光量）／（入射した光の光量）］が変化する、光学異方性を有するフィルムである。即ち、異方性光拡散フィルムに対する入射光について、所定の角度範囲の入射光は直線性を維持して透過し、その他の角度範囲の入射光は、拡散性を示す。

例えば、図１に示される異方性光拡散フィルムでは、入射角が２０°～５０°の場合に拡散性を示し、その他の入射角では拡散性を示さず、直線透過性を示す。

＜＜＜構造＞＞＞
本発明における異方性光拡散フィルムは、マトリックス領域と、マトリックス領域とは屈折率の異なる複数の柱状領域とを有する。異方性光拡散フィルムに含まれる複数の柱状領域は、通常、異方性光拡散フィルムの一方の表面から他方の表面にかけて配向、かつ、延在して構成されている（図３等参照）。

ここで、屈折率が異なるとは、異方性光拡散フィルムに入射した光の少なくとも一部が、マトリックス領域と、柱状領域との界面において反射が起こる程度に差異があればよく、特に限定されないが、例えば、マトリックス領域と柱状領域との屈折率の差は、０．００１以上あればよい。

＜＜柱状領域＞＞
柱状領域の長さは、特に限定されず、異方性光拡散フィルムの一方の表面から他方の表面に貫通したものでもよく、一方の表面から他方の表面に届かない長さでも良い。

異方性光拡散フィルムに含まれる複数の柱状領域の、異方性光拡散フィルムの柱軸に垂直な断面における複数の柱状領域の断面形状は、短径と、長径とを有する形状とすることができる。

柱状領域の断面形状は、特に限定されず、例えば、円形、楕円形、多角形とすることができる。円形の場合には、短径と長径とは等しくなり、楕円形の場合には、短径は短軸の長さ、長径は長軸の長さであり、多角形の場合には、多角形内の最も短い長さを短径とし、最も長い長さを長径とすることができる。図２に、異方性光拡散フィルムの表面方向から見た柱状領域を示す。図２中、ＬＡは長径を表わし、ＳＡは短径を表わしている。

柱状領域の短径及び長径は、異方性光拡散フィルムの、柱軸に垂直な断面を光学顕微鏡で観察し、任意に選択した２０個の柱状領域についてそれぞれの短径、長径を計測し、これらの平均値とすることができる。

柱状領域の平均短径に対する平均長径の比（平均長径／平均短径）、即ち、アスペクト比は、特に限定されないが、例えば、１～２０とすることができる。

図２（ａ）は、柱状領域のアスペクト比が２～２０の異方性光拡散フィルムを示しており、図２（ｂ）は、柱状領域のアスペクト比が1以上２未満の異方性光拡散フィルムを示している。

アスペクト比が１以上２未満の場合には、柱状領域の軸方向に平行な光を照射した場合、その透過光は等方的に拡散する｛図３（ａ）を参照｝。一方、アスペクト比が２～２０の場合には、同様に軸方向に平行な光を照射した場合には、アスペクト比に応じた異方性をもって拡散する｛図３（ｂ）を参照｝。

異方性光拡散フィルムは、１つのアスペクト比を有する複数の柱状領域を含んでもよいし、異なるアスペクト比を持つ、複数の柱状領域を含んでもよい。

＜＜＜散乱中心軸＞＞＞
異方性光拡散フィルムは、散乱中心軸を有する。散乱中心軸と柱状領域の配向方向（延在方向）とは、通常、平行な関係にある。なお、散乱中心軸と柱状領域の配向方向とが平行であるとは、屈折率の法則（Ｓｎｅｌｌの法則）を満たすものであればよく、厳密に平行である必要はない。

Ｓｎｅｌｌの法則は、屈折率ｎ１の媒質から屈折率ｎ２の媒質の界面に対して光が入射する場合、その入射光角度θ１と屈折角θ２との間に、ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２の関係が成立するものである。例えば、ｎ１＝１（空気）、ｎ２＝１．５１（異方性光拡散フィルム）とすると、入射光角度が３０°の場合、柱状領域の配向方向（屈折角）は約１９°となるが、このように入射光角度と屈折角が異なっていてもＳｎｅｌｌの法則を満たしていれば、本発明においては平行の概念に包含される。

次に、図４を参照しながら、異方性光拡散フィルムにおける散乱中心軸Ｐについてより詳細に説明する。図４は、異方性光拡散フィルムにおける散乱中心軸Ｐを説明するための３次元極座標表示である。

散乱中心軸は、上述したように、異方性光拡散フィルムへの入射光角度を変化させた際に光拡散性がその入射光角度を境に略対称性を有する光の入射光角度と一致する方向を意味する。なお、このときの入射光角度は、異方性光拡散フィルムの直線透過率を測定し、入射光角度毎の直線透過率をプロットしたものである光学プロファイル（図５）における極小値に挟まれた略中央部（拡散領域の中央部）となる。

散乱中心軸は、図４に示すような３次元極座標表示によれば、異方性光拡散フィルムの表面をｘｙ平面とし、異方性光拡散フィルムの表面に対する法線をｚ軸とすると、極角θと方位角φとによって表現することができる。つまり、図４中のＰｘｙが、異方性光拡散フィルムの表面に投影した散乱中心軸の長さ方向ということができる。

ここで、異方性光拡散フィルムの法線（図４に示すｚ軸）と、柱状領域とのなす極角θ（－９０°＜θ＜９０°）を散乱中心軸角度と定義することができる。未硬化樹脂組成物層を光硬化させ柱状領域を形成させる工程において、照射する光線の方向を変えることで、柱状領域の軸方向の角度を所望の範囲に調整することができる。

＜＜＜光学プロファイル＞＞＞
図５に示すように、異方性光拡散フィルムは、入射光角度によって直線透過率が変化する光拡散性の入射光角度依存性を有するものである。ここで、図５のように光拡散性の入射光角度依存性を示す曲線を以下、「光学プロファイル」と称する。

光学プロファイルは、例えば以下のようにして作成できる。

図６に示すように、異方性光拡散フィルムを光源１と検出器２との間に配置する。本形態においては、光源１からの照射光Ｉが、異方性光拡散フィルムの法線方向から入射する場合を入射光角度０°とした。また、異方性光拡散フィルムは直線Ｖを回転軸として、任意に回転させることができるように配置され、光源１及び検出器２は固定されている。すなわち、この方法によれば、光源１と検出器２との間にサンプル（異方性光拡散フィルム）を配置し、サンプル表面の直線Ｖを回転軸として角度を変化させながらサンプルを直進透過して検出器２に入る直線透過率を測定する。その後、この直線透過率を角度ごとにプロットし、光学プロファイルを作成する。

光学プロファイルは、光拡散性を直接的に表現しているものではないが、直線透過率が低下することで、逆に拡散透過率が増大していると解釈すれば、概ね光拡散性を示しているといえる。

通常の等方的な光拡散フィルムでは、０°付近の入射光角度をピークとする、山型の光学プロファイルを示す。

異方性光拡散フィルムでは、例えば、散乱中心軸角度を０°とすると（図５）、０°付近（－２０°～＋２０°）の入射光角度で直線透過率が小さく、入射光角度（の絶対値）が大きくなるにつれて直線透過率が大きくなる谷型の光学プロファイルを示す。

このように、異方性光拡散フィルムは、入射光が散乱中心軸に近い入射光角度範囲では強く拡散されるが、それ以上の入射光角度範囲では拡散が弱まり直線透過率が高まるという性質を有する。

散乱中心軸角度が０°以外の場合には、散乱中心軸角度付近の入射光角度で直線透過率が小さくなるように光学プロファイルが移動する（光学プロファイルの谷部が散乱中心軸角度側に移動する）。

＜＜＜直線透過率＞＞＞
図５に示すように、直線透過率が最大となる入射角で異方性光拡散フィルムに入射した光の直線透過率を、最大直線透過率と称する。

図５に示すように、直線透過率が最小となる入射角で異方性光拡散フィルムに入射した光の直線透過率を、最少直線透過率と称する。

図５に示すように、最大直線透過率と最小直線透過率との中間値の直線透過率に対する２つの入射光角度の角度範囲を拡散領域（この拡散領域の幅を「拡散幅」）と称し、それを除く入射光角度範囲を非拡散領域（透過領域）と称する。

＜＜＜ヘイズ値＞＞＞
異方性光拡散フィルムのヘイズ値（全ヘイズ）は、異方性光拡散フィルムの拡散性を示す指標である。ヘイズ値が大きくなると、異方性光拡散フィルムの拡散性が高くなる。

ヘイズ値の測定方法は、特に限定されず、公知の方法で測定することができる。例えば、ＪＩＳＫ７１３６－１：２０００「プラスチック－透明材料のヘイズの求め方」によって測定することができる。

＜＜＜＜異方性光拡散フィルム積層体＞＞＞＞
＜＜＜異方性光拡散フィルム積層体の構造＞＞＞
本発明の異方性光拡散フィルム積層体は、特定の性質を有する異方性光拡散フィルムを少なくとも２層以上有したものである（図７）。

異方性光拡散フィルム積層体に含まれる２層の異方性光拡散フィルムについて、第１の異方性光拡散フィルムを第１異方性光拡散フィルムａとし、第２の異方性光拡散フィルムを第２異方性光拡散フィルムｂとする。

異方性光拡散フィルム積層体は、第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂ以外の、その他の異方性光拡散フィルムを有していてもよい。即ち、異方性光拡散フィルム積層体は、第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂを含む、３層以上の異方性光拡散フィルムを含む積層体であってもよい。その他の異方性光拡散フィルムは、散乱中心軸を有しないものであってもよい。その他の異方性光拡散フィルムは、１層のみであってもよいし複数層であってもよい。また、その他の異方性光拡散フィルムが複数層存在する場合、各層は、構造と特性が互いに同じであっても異なっていてもよい。

ただし、第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂは、通常、その他の異方性光拡散フィルムを介さずに積層される。即ち、異方性光拡散フィルム積層体が有する異方性光拡散フィルムの積層形態（積層の順番）は、「第１異方性光拡散フィルムａ／第２異方性光拡散フィルムｂ」（図７（ａ））、「その他の異方性光拡散フィルム／第１異方性光拡散フィルムａ／第２異方性光拡散フィルムｂ」（図７（ｂ））、「第１異方性光拡散フィルムａ／第２異方性光拡散フィルムｂ／その他の異方性光拡散フィルム」（図７（ｃ））、「その他の異方性光拡散フィルム／第１異方性光拡散フィルムａ／第２異方性光拡散フィルムｂ／その他の異方性光拡散フィルム」（図７（ｄ）、ただしその他の異方性光拡散フィルムは構造と特性が同じであっても異なっていてもよい）のいずれかの形態になるものと考えられる。

各々の異方性光拡散フィルムは、直接積層されていてもよいし、粘着層等を介して積層されていてもよい。

粘着層に用いられる粘着剤としては、透明性を有するものであれば特に制限されるものではないが、常温で感圧接着性を有する粘着剤を使用することが好ましい。このような粘着剤としては、例えば、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂等の樹脂を挙げることができる。特に、アクリル系の樹脂は、光学的透明性が高く、比較的安価で好ましい。

各々の異方性光拡散フィルムの層間には、本発明の効果を妨げない範囲で、異方性光拡散フィルム以外の、別の機能を有する層を有していてもよい。別の機能を有する層としては、例えば、位相差フィルム、UVカット層、低透湿層等が挙げられる。

また、異方性光拡散フィルム積層体は、ガラス基板等の透明基板上に積層されていてもよい。

異方性光拡散フィルム積層体の厚みは、層の積層数にもよるが、３０μｍ～５００μｍであることが好ましく、３０μｍ～３００μｍであることがより好ましい。異方性光拡散フィルム積層体の厚みをこのような範囲とすることで、優れた視認性を奏することが可能となる。

第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂは、同じ材質からなるものであっても、異なる材質からなるものであってもよい。

＜＜＜第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂ＞＞＞
次に、第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂについて説明する。なお、異方性光拡散フィルムの基本的な構造等については前述の通りである。第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂとは、柱状領域の短径、長径、アスペクト比等が、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

＜＜柱状領域＞＞
＜短径＞
第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂは、柱状領域の短径の平均値（平均短径）が、０．５μｍ以上であることが好ましく、１．０μｍ以上であることがより好ましく、１．５μｍ以上であることがさらに好ましい。一方、柱状領域の平均短径は、５．０μｍ以下であることが好ましく、４．０μｍ以下であることがより好ましく、３．０μｍ以下であることがさらに好ましい。これら柱状領域の短径の下限値及び上限値は、適宜組み合わせることができる。

＜長径＞
第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂは、柱状領域の長径の平均値（平均長径）が、０．５μｍ以上であることが好ましく、１．０μｍ以上であることがより好ましく、１．５μｍ以上であることがさらに好ましい。一方、柱状領域の平均長径は、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましく、３０μｍ以下であることがさらに好ましい。柱状領域の平均長径は、柱状領域の長さよりも短いことが好ましい。このようにすることで、異方性光拡散フィルムの光の直線透過性を高くすることが可能である。これら柱状領域の長径の下限値及び上限値は、適宜組み合わせることができる。

＜アスペクト比＞
第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂは、柱状領域のアスペクト比が、２０以下であることが好ましく、１０以下であることがより好ましく、２未満であることがさらに好ましい。

＜＜散乱中心軸＞＞
次に、図８を参照し、第１異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸Ｐａと第２異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸Ｐｂとの関係等について述べる。

本発明に係る異方性光拡散フィルム積層体において、第１異方性光拡散フィルムａと、第２異方性光拡散フィルムｂとは、それぞれ独立して、散乱中心軸Ｐａと、散乱中心軸Ｐｂとを有する。第１異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸Ｐａと、第２異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸Ｐｂとを適切な範囲とすることにより、異方性光拡散フィルム積層体全体の拡散性を調整し、単層とした異方性光拡散フィルムよりも優れた視角依存性改善効果を奏することが可能である。より詳細には、一般的なディスプレイでは、正しい色味かつ高い照度の光が得られるのが、法線方向(極角θ＝０）付近である。法線方向付近の光を、視野角を改善したい方位の極角θが大きい方向へと拡散させることで、視野角を改善することが可能となる。本発明によれば、正面方向の光を段階的に、極角θが大きい方向へと変化させる、つまり、散乱中心軸角度θを２段階で適切に拡散していくこととなる。散乱中心軸角度θが小さいもののみでは、極角θが大きい方向へと光を十分に拡散することができず、また、散乱中心軸角度θが大きいもののみでは、法線方向での拡散性が不足するために、やはり極角θが大きい方向へと光を十分に拡散することができない。

第１異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸Ｐａの散乱中心軸角度θ_ａは、好ましくは１０°～５０°であり、より好ましくは２０°～４０°であり、特に好ましくは２５°～４０°である。

第２異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸Ｐｂの散乱中心軸角度θ_ｂは、好ましくは３０°～６０°であり、より好ましくは３０°～５０°であり、特に好ましくは３５°～５０°である。

散乱中心軸角度θ_ａと散乱中心軸角度θ_ｂとをこのように設定することで、所望の角度依存性を奏することが可能となる。

更に、散乱中心軸角度θ_ａと散乱中心軸角度θ_ｂとの差分（θ_ａｂ）を、５°～４０°とすることが好ましく、１０°～３０°とすることがより好ましい。

第１異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸Ｐａの方位と、第２異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸Ｐｂの方位と、のなす角度φ_ａｂ（換言すれば、第１異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸Ｐａの方位角φ_ａと第１異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸Ｐａの方位角φ_ｂとの差分）は、好ましくは０°～４５°であり、より好ましくは０°～３０°であり、さらに好ましくは０°～１０°である。角度φ_ａｂが大きすぎる場合、散乱中心軸Ｐａと散乱中心軸Ｐｂとの方位のずれが大きくなり、所望の角度依存性が奏されない場合がある。

前述のように、散乱中心軸角度は、未硬化樹脂組成物層を光硬化させ柱状領域を形成させる工程において、照射する光線の方向を変えることで調整することができる。また、角度φ_ａｂは、第１異方性光拡散フィルムａと第２異方性光拡散フィルムｂと積層させる方向によって調整することができる。

＜＜直線透過率＞＞
第１異方性光拡散フィルムａ及び第２異方性光拡散フィルムｂは、最大直線透過率が、４０％以下であることが好ましく、３５％以下であることがより好ましい。

また、異方性光拡散フィルムは、直線透過率が最小となる入射角で異方性光拡散フィルムに入射した光の直線透過率である、最小直線透過率が、２０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましい。

直線透過率は、異方性光拡散フィルムの材料の屈折率（複数の樹脂を用いる場合はその屈折率差）や塗膜の膜厚、ＵＶ照度や構造形成時の温度などの硬化条件によって調整することができる。

第１異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸Ｐａと第２異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸Ｐｂとを上述した適切な範囲としつつ、第１異方性光拡散フィルムａ及び第２異方性光拡散フィルムｂの最大直線透過率及び最小直線透過率をこのような範囲とすることで、十分に光を拡散することができるとともに、ボケなどの問題が生じ難くなる。

＜＜ヘイズ値＞＞
第１異方性光拡散フィルムａのヘイズ値は、特に限定されないが、６０％以上が好ましく、７５％以上がより好ましい。第２異方性光拡散フィルムｂのヘイズ値は、特に限定されないが、６０％以上が好ましく、６５％以上がより好ましい。このような範囲とすることで、本発明の効果をより高めることができる。

ヘイズ値は、異方性光拡散フィルムの材料の屈折率（複数の樹脂を用いる場合はその屈折率差）や塗膜の膜厚、ＵＶ照度や構造形成時の温度などの硬化条件によって調整することができる。

＜＜厚み＞＞
第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂの厚みは、特に限定されないが、共に、好ましくは１５μｍ～１００μｍであり、より好ましくは３０μｍ～６０μｍである。このような範囲とすることで、材料費やＵＶ照射に要する費用等の製造コストを低減させつつも、第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂの厚み方向での拡散性増加による画像ボケやコントラスト低下等の発生を抑制し、更に、光の拡散性及び集光性を十分なものとすることができる。

＜＜＜＜異方性光拡散フィルム積層体の製造方法＞＞＞＞
異方性光拡散フィルム積層体は、複数の異方性光拡散フィルムを有する積層体である。異方性光拡散フィルム積層体は、例えば、第１の異方性光拡散フィルムと第２の異方性光拡散フィルムとを別々に製造し、これらを対し、粘着剤層を介して積層させることによって異方性光拡散フィルム積層体を製造することができる。

粘着剤としては、前述のように、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂等の樹脂を挙げることができる。

粘着剤の塗布方法および硬化条件としては、使用する粘着剤に応じて、従来公知のものとすることができる。

なお、異方性光拡散フィルム積層体は、第１の異方性光拡散フィルムを製造した後に、第１の異方性光拡散フィルムを基材として、第１の異方性光拡散フィルム上に第２の異方性光拡散フィルムを直接的に形成させることでも製造可能である。より具体的には、光重合性化合物を含む組成物層を硬化させて、第１の異方性光拡散フィルムを製造した後、当該第１の異方性光拡散フィルム上に、直接、光重合性化合物を含む組成物を塗布して、シート状に設けて硬化することにより、第２の異方性光拡散フィルムを形成させてもよい。

以下、異方性光拡散フィルムの製造方法について説明する。

＜＜＜異方性光拡散フィルムの製造＞＞＞
＜＜原料＞＞
異方性光拡散フィルムの原料について、（１）光重合性化合物、（２）光開始剤、（３）配合量、その他任意成分の順に説明する。

＜光重合性化合物＞
光重合性化合物は、ラジカル重合性又はカチオン重合性の官能基を有するマクロモノマー、ポリマー、オリゴマー、モノマーから選択される光重合性化合物と光開始剤とから構成され、紫外線及び／又は可視光線を照射することにより重合・硬化する材料である。

ここで、異方性光拡散フィルムを形成する材料が１種類であっても、密度の高低差ができることによって屈折率差が生ずる。ＵＶの照射強度が強い部分は硬化速度が早くなるため、その硬化領域周囲に重合・硬化材料が移動し、結果として屈折率が高くなる領域と屈折率が低くなる領域が形成されるからである。なお、（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタアクリレートのどちらであってもよいことを意味する。

ラジカル重合性化合物は、主に分子中に１個以上の不飽和二重結合を含有するもので、具体的には、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、シリコーンアクリレート等の名称で呼ばれるアクリルオリゴマーと、２－エチルヘキシルアクリレート、イソアミルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソノルボルニルアクリレート、２－ヒドロキシエチルアクリレート、２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－アクリロイロキシフタル酸、ジシクロペンテニルアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、ビスフェノールＡのＥＯ付加物ジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等のアクリレートモノマーが挙げられる。又、これらの化合物は、各単体で用いてもよく、複数混合して用いてもよい。なお、同様にメタクリレートも使用可能であるが、一般にはメタクリレートよりもアクリレートの方が、光重合速度が速いので好ましい。

カチオン重合性化合物としては、分子中にエポキシ基やビニルエーテル基、オキセタン基を１個以上有する化合物が使用できる。エポキシ基を有する化合物としては、２－エチルヘキシルジグリコールグリシジルエーテル、ビフェニルのグリシジルエーテル、ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＳ、テトラメチルビスフェノールＡ、テトラメチルビスフェノールＦ、テトラクロロビスフェノールＡ、テトラブロモビスフェノールＡ等のビスフェノール類のジグリシジルエーテル類、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ブロム化フェノールノボラック、オルトクレゾールノボラック等のノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル類、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、１，４－シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡのＥＯ付加物、ビスフェノールＡのＰＯ付加物等のアルキレングリコール類のジグリシジルエーテル類、ヘキサヒドロフタル酸のグリシジルエステルやダイマー酸のジグリシジルエステル等のグリシジルエステル類が挙げられる。

エポキシ基を有する化合物としてはさらに、３，４－エポキシシクロヘキシルメチル－３’，４’－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル－５，５－スピロ－３，４－エポキシ）シクロヘキサン－メタ－ジオキサン、ジ（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ジ（３，４－エポキシ－６－メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、３，４－エポキシ－６－メチルシクロヘキシル－３’，４’－エポキシ－６’－メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス（３，４－エポキシシクロヘキサン）、ジシクロペンタジエンジエポキシド、エチレングリコールのジ（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）エーテル、エチレンビス（３，４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、ラクトン変性３，４－エポキシシクロヘキシルメチル－３’，４’－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、テトラ（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）ブタンテトラカルボキシレート、ジ（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）－４，５－エポキシテトラヒドロフタレート等の脂環式エポキシ化合物も挙げられるが、これらに限定されるものではない。

ビニルエーテル基を有する化合物としては、例えば、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、プロペニルエーテルプロピレンカーボネート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、ビニルエーテル化合物は、一般にはカチオン重合性であるが、アクリレートと組み合わせることによりラジカル重合も可能である。

又、オキセタン基を有する化合物としては、１，４－ビス［（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン、３－エチル－３－（ヒドロキシメチル）－オキセタン等が使用できる。

なお、以上のカチオン重合性化合物は、各単体で用いてもよく、複数混合して用いてもよい。上記光重合性化合物は、上述に限定されるものではない。

また、十分な屈折率差を生じさせるべく、上記光重合性化合物には、低屈折率化を図るために、フッ素原子（Ｆ）を導入しても良く、高屈折率化を図るために、硫黄原子（Ｓ）、臭素原子（Ｂｒ）、各種金属原子を導入しても良い。さらに、特表２００５－５１４４８７号公報に開示されるように、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、酸化錫（ＳｎＯ_ｘ）等の高屈折率の金属酸化物からなる超微粒子の表面に、アクリル基やメタクリル基、エポキシ基等の光重合性官能基を導入した機能性超微粒子を上述の光重合性化合物に添加することも有効である。

光重合性化合物として、シリコーン骨格を有する光重合性化合物を使用することが好ましい。シリコーン骨格を有する光重合性化合物は、その構造（主にエーテル結合）に伴い配向して重合・硬化し、低屈折率領域、高屈折率領域、又は、低屈折率領域及び高屈折率領域を形成する。シリコーン骨格を有する光重合性化合物を使用することによって、柱状領域を傾斜させやすくなり、正面方向への集光性が向上する。なお、低屈折率領域は柱状領域又はマトリックス領域のいずれか一方に相当するものであり、他方が高屈折率領域に相当する。

低屈折率領域において、シリコーン骨格を有する光重合性化合物の硬化物であるシリコーン樹脂が相対的に多くなることが好ましい。これによって、散乱中心軸をさらに傾斜させやすくすることができるため、正面方向への集光性が向上する。シリコーン樹脂は、シリコーン骨格を有さない化合物に比べ、ケイ素（Ｓｉ）を多く含有するため、このケイ素を指標として、ＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光器）を使用することによってシリコーン樹脂の相対的な量を確認することができる。

シリコーン骨格を有する光重合性化合物は、ラジカル重合性又はカチオン重合性の官能基を有するモノマー、オリゴマー、プレポリマー又はマクロモノマーである。ラジカル重合性の官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基等が挙げられ、カチオン重合性の官能基としては、エポキシ基、オキセタン基等が挙げられる。これらの官能基の種類と数に特に制限はないが、官能基が多いほど架橋密度が上がり、屈折率の差が生じやすいため好ましいことから、多官能のアクリロイル基又はメタクリロイル基を有することが好ましい。又、シリコーン骨格を有する化合物はその構造から他の化合物との相溶性において不十分なことがあるが、そのような場合にはウレタン化して相溶性を高めることができる。本形態では、末端にアクリロイル基又はメタクリロイル基を有するシリコーン・ウレタン・（メタ）アクリレートが好適に用いられる。

シリコーン骨格を有する光重合性化合物の重量平均分子量（Ｍｗ）は、５００～５０，０００の範囲にあることが好ましい。より好ましくは２，０００～２０，０００の範囲である。重量平均分子量が上記範囲にあることにより、十分な光硬化反応が起こり、異方性光拡散フィルム０の各異方性光拡散フィルム内に存在するシリコーン樹脂が配向しやすくなる。シリコーン樹脂の配向に伴い、散乱中心軸を傾斜させやすくなる。

シリコーン骨格としては、例えば、下記の一般式（１）で示されるものが該当する。一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に、メチル基、アルキル基、フルオロアルキル基、フェニル基、エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、ポリエーテル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等の官能基を有する。又、一般式（１）中、ｎは１～５００の整数であることが好ましい。

シリコーン骨格を有する光重合性化合物にシリコーン骨格を有さない化合物を配合して、異方性光拡散フィルムを形成すると、低屈折率領域と高屈折率領域が分離して形成されやすくなり、異方性の程度が強くなり好ましい。

シリコーン骨格を有さない化合物は、光重合性化合物のほかに熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を用いることができ、これらを併用することもできる。

光重合性化合物としては、ラジカル重合性又はカチオン重合性の官能基を有するポリマー、オリゴマー、モノマーを使用することができる（ただし、シリコーン骨格を有していないものである）。

熱可塑性樹脂としては、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂とその共重合体や変性物が挙げられる。熱可塑性樹脂を用いる場合においては熱可塑性樹脂が溶解する溶剤を使用して溶解し、塗布、乾燥後に紫外線でシリコーン骨格を有する光重合性化合物を硬化させて異方性光拡散フィルムを成形する。

熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステルとその共重合体や変性物が挙げられる。熱硬化性樹脂を用いる場合においては、紫外線でシリコーン骨格を有する光重合性化合物を硬化させた後に適宜加熱することで、熱硬化性樹脂を硬化させて異方性光拡散フィルムを成形する。

シリコーン骨格を有さない化合物として最も好ましいのは光重合性化合物であり、低屈折率領域と高屈折率領域が分離しやすいことと、熱可塑性樹脂を用いる場合の溶剤が不要で乾燥過程が不要であること、熱硬化性樹脂のような熱硬化過程が不要であることとなど、生産性に優れている。

＜光開始剤＞
ラジカル重合性化合物を重合させることのできる光開始剤としては、ベンゾフェノン、ベンジル、ミヒラーズケトン、２－クロロチオキサントン、２，４－ジエチルチオキサントン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、２，２－ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、２，２－ジメトキシ－１，２－ジフェニルエタン－１－オン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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ノン－１、１－［４－（２－ヒドロキシエトキシ）－フェニル］－２－ヒドロキシ－２－メチル－１－プロパン－１－オン、ビス（シクロペンタジエニル）－ビス［２，６－ジフルオロ－３－（ピル－１－イル）フェニル］チタニウム、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルフォリノフェニル）－ブタノン－１、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等が挙げられる。又、これらの化合物は、各単体で用いてもよく、複数混合して用いてもよい。

カチオン重合性化合物の光開始剤は、光照射によって酸を発生し、この発生した酸により上述のカチオン重合性化合物を重合させることができる化合物であり、一般的には、オニウム塩、メタロセン錯体が好適に用いられる。

オニウム塩としては、ジアゾニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩、セレニウム塩等が使用され、これらの対イオンには、ＢＦ４－、ＰＦ６－、ＡｓＦ６－、ＳｂＦ６－等のアニオンが用いられる。具体例としては、４－クロロベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、（４－フェニルチオフェニル）ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、（４－フェニルチオフェニル）ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ビス［４－（ジフェニルスルホニオ）フェニル］スルフィド－ビス－ヘキサフルオロアンチモネート、ビス［４－（ジフェニルスルホニオ）フェニル］スルフィド－ビス－ヘキサフルオロホスフェート、（４－メトキシフェニル）ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、（４－メトキシフェニル）フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ベンジルトリフェニルホスホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルセレニウムヘキサフルオロホスフェート、（η５－イソプロピルベンゼン）（η５－シクロペンタジエニル）鉄（ＩＩ）ヘキサフルオロホスフェート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。又、これらの化合物は、各単体で用いてもよく、複数混合して用いてもよい。

光開始剤は、光重合性化合物１００質量部に対して、０．０１～１０質量部、好ましくは０．１～７質量部、より好ましくは０．１～５質量部程度配合される。これは、０．０１質量部未満では光硬化性が低下し、１０質量部を超えて配合した場合には、表面だけが硬化して内部の硬化性が低下してしまう弊害、着色、柱状構造の形成の阻害を招くからである。

＜その他の成分＞
光開始剤は、通常粉体を光重合性化合物中に直接溶解して使用されるが、溶解性が悪い場合は光開始剤を予め極少量の溶剤に高濃度に溶解させたものを使用することもできる。このような溶剤としては光重合性であることがさらに好ましく、具体的には炭酸プロピレン、γ－ブチロラクトン等が挙げられる。又、光重合性を向上させるために公知の各種染料や増感剤を添加することも可能である。

さらに、光重合性化合物を加熱により硬化させることのできる熱硬化開始剤を光開始剤と共に併用することもできる。この場合、光硬化の後に加熱することにより光重合性化合物の重合硬化をさらに促進し完全なものにすることが期待できる。光重合性化合物を単独で、又は複数を混合した組成物を硬化させて、異方性光拡散フィルムを形成することができる。

光重合性化合物と光硬化性を有しない高分子樹脂の混合物を硬化させることによっても異方性光拡散フィルム形成することができる。

ここで使用できる高分子樹脂としては、アクリル樹脂、スチレン樹脂、スチレン－アクリル共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、セルロース系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。これらの高分子樹脂と光重合性化合物は、光硬化前は十分な相溶性を有していることが必要であるが、この相溶性を確保するために各種有機溶剤や可塑剤等を使用することも可能である。

光重合性化合物としてアクリレートを使用する場合は、高分子樹脂としてはアクリル樹脂から選択することが相溶性の点で好ましい。

シリコーン骨格を有する光重合性化合物と、シリコーン骨格を有さない化合物の比率は質量比で１５：８５～８５：１５の範囲にあることが好ましい。より好ましくは３０：７０～７０：３０の範囲である。当該範囲にすることによって、低屈折率領域と高屈折率領域の相分離が進みやすくなるとともに、柱状領域が傾斜しやすくなる。シリコーン骨格を有する光重合性化合物の比率が下限値未満又は上限値超であると、相分離が進みにくくなってしまい、柱状領域が傾斜しにくくなる。

シリコーン骨格を有する光重合性化合物としてシリコーン・ウレタン・（メタ）アクリレートを使用すると、シリコーン骨格を有さない化合物との相溶性が向上する。これによって、材料の混合比率を幅広くしても柱状領域を傾斜させることができる。

光重合性化合物を含む組成物を調製する際の溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン等を使用することができる。

＜＜製造プロセス＞＞
次に、異方性光拡散フィルムの製造プロセスについて説明する。

まず、上述の光重合性化合物を含む組成物（以下、「光硬化樹脂組成物」と称する場合がある。）を、透明ＰＥＴフィルムのような適当な基体上に塗布してシート状に設け、成膜して光硬化樹脂組成物層を設ける。この光硬化樹脂組成物層を、必要に応じて乾燥し溶剤を揮発させた上で、光硬化樹脂組成物層上に、光を照射することで、異方性光拡散フィルムを作製することができる。

より具体的には、異方性光拡散フィルムの形成工程は、主に、以下の工程を有するものである。
（１）工程１－１：未硬化樹脂組成物層を基体上に設ける工程
（２）工程１－２：光源から平行光線を得る工程
（３）任意工程１－３：指向性をもった光線を得る工程
（４）工程１－４：未硬化樹脂組成物層を硬化させる工程

＜工程１－１：未硬化樹脂組成物層を基体上に設ける工程＞
光硬化樹脂組成物を、基体上に、シート状に、未硬化樹脂組成物層として設ける手法は、通常の塗工方式や印刷方式が適用される。具体的には、エアドクターコーティング、バーコーティング、ブレードコーティング、ナイフコーティング、リバースコーティング、トランスファロールコーティング、グラビアロールコーティング、キスコーティング、キャストコーティング、スプレーコーティング、スロットオリフィスコーティング、カレンダーコーティング、ダムコーティング、ディップコーティング、ダイコーティング等のコーティングや、グラビア印刷等の凹版印刷、スクリーン印刷等の孔版印刷等の印刷等が使用できる。組成物が低粘度の場合は、基体の周囲に一定の高さの堰を設けて、この堰で囲まれた中に組成物をキャストすることもできる。

工程１－１において、未硬化樹脂組成物層の酸素阻害を防止して、異方性光拡散フィルムの特徴である柱状領域を効率良く形成させるために、未硬化樹脂組成物層の光照射側に密着して光の照射強度を局所的に変化させるマスクを積層することも可能である。

マスクの材質としては、カーボン等の光吸収性のフィラーをマトリックス中に分散したもので、入射光の一部はカーボンに吸収されるが、開口部は光が十分に透過できるような構成のものが好ましい。このようなマトリックスとしては、ＰＥＴ、ＴＡＣ、ＰＶＡｃ、ＰＶＡ、アクリル、ポリエチレン等の透明プラスチックや、ガラス、石英等の無機物や、これらのマトリックスを含むシートに紫外線透過量を制御するためのパターニングや紫外線を吸収する顔料を含んだものであっても構わない。

このようなマスクを用いない場合には、窒素雰囲気下で光照射を行うことで、未硬化樹脂組成物層の酸素阻害を防止することも可能である。また、通常の透明フィルムを未硬化樹脂組成物層上に積層するだけでも、酸素阻害を防ぎ柱状領域の形成を促す上で有効である。このようなマスクや透明フィルムを介した光照射では、光重合性化合物を含む組成物中に、その照射強度に応じた光重合反応を生じるため、屈折率分布を生じ易く、本形態に係る異方性光拡散フィルムの作製に有効である。

＜工程１－２：光源から平行光線を得る工程＞
光源としては、通常はショートアークの紫外線発生光源が使用され、具体的には高圧水銀灯、低圧水銀灯、メタハライドランプ、キセノンランプ等が使用可能である。このとき、所望の散乱中心軸と平行な光線を得る必要があるが、このような平行光線は、例えば点光源を配置して、この点光源と未硬化樹脂組成物層の間に平行光線を照射するためのフレネルレンズ等の光学レンズを配置する他、光源の背後に反射鏡を配置して、所定の方向に点光源として光が出射するようにすること等で、得ることができる。

＜任意工程１－３：指向性をもった光線を得る工程＞
任意工程１－３は、平行光線を指向性拡散素子に入射させ、指向性をもった光線を得る工程である。図９は、任意工程１－３を含む本発明に係る異方性光拡散フィルムの製造方法を示す模式図である。

任意工程１－３で用いられる指向性拡散素子３０１及び３０２は、光源３００から入射した平行光線Ｄに指向性を付与するものであればよい。

図９においては指向性をもった光Ｅが、Ｘ方向に多く拡散し、Ｙ方向にはほとんど拡散しない態様にて、未硬化樹脂組成物層３０３に入射することを記載している。このように指向性をもった光を得るためには、例えば、指向性拡散素子３０１及び３０２内に、アスペクト比の高い針状フィラーを含有させるとともに、当該針状フィラーをＹ方向に長軸方向が延存するように配向させる方法を採用することができる。指向性拡散素子３０１及び３０２は、針状フィラーを使用する方法以外に、種々の方法を使用することができる。

ここで、指向性をもった光Ｅのアスペクト比は、２～２０とすることが好ましい。当該アスペクト比にほぼ対応した、アスペクト比を有する柱状領域が形成される。上記アスペクト比の上限値は、１０以下であることがより好ましく、５以下であることがより好ましい。アスペクト比が２０超では、干渉虹やギラツキを生じるおそれがある。

任意工程１－３においては、指向性をもった光Ｅの広がりを調整することにより、形成される柱状領域の大きさ（アスペクト比、短径ＳＡ、長径ＬＡ等）を適宜定めることができる。例えば、図９（ａ）、（ｂ）のいずれにおいても、本形態の異方性光拡散フィルムを得ることができる。図９（ａ）と（ｂ）で異なるのは、指向性をもった光Ｅの広がりが、（ａ）では大きいのに対し（ｂ）では小さいことである。指向性をもった光Ｅの広がりの大きさに依存して、柱状領域の大きさが異なることとなる。

指向性をもった光Ｅの広がりは、主に指向性拡散素子３０１及び３０２の種類と、未硬化樹脂組成物層３０３との距離に依存する。当該距離を短くするにつれ柱状領域の大きさは小さくなり、長くするにつれ柱状領域の大きさは大きくなる。従って、当該距離を調整することにより、柱状領域の大きさを調整することができる。

＜工程１－４：未硬化樹脂組成物層を硬化させる工程＞
未硬化樹脂組成物層に照射して、未硬化樹脂組成物層を硬化させる光線は、光重合性化合物を硬化可能な波長を含んでいることが必要で、通常は水銀灯の３６５ｎｍを中心とする波長の光が利用される。この波長帯を使って異方性光拡散フィルムを作製する場合、照度としては０．０１ｍＷ／ｃｍ^２～１００ｍＷ／ｃｍ^２の範囲が好ましく、０．１ｍＷ／ｃｍ^２～２０ｍＷ／ｃｍ^２がより好ましい。照度が０．０１ｍＷ／ｃｍ^２未満であると、硬化に長時間を要するため、生産効率が悪くなり、１００ｍＷ／ｃｍ^２を超えると、光重合性化合物の硬化が速すぎて構造形成を生じず、目的の光学特性を発現できなくなるからである。

なお、光の照射時間は特に限定されないが、１０秒間～１８０秒間が好ましく、３０秒間～１２０秒間がより好ましい。上記光線を照射することで、本形態の異方性光拡散フィルムを得ることができる。

異方性光拡散フィルムは、上述の如く、低照度の光を比較的長時間照射することにより、未硬化樹脂組成物層中に、特定の内部構造が形成されることで得られるものである。そのため、このような光照射だけでは未反応のモノマー成分が残存して、べたつきを生じたりしてハンドリング性や耐久性に問題がある場合がある。そのような場合は、１０００ｍＷ／ｃｍ^２以上の高照度の光を追加照射して残存モノマーを重合させることができる。このときの光照射はマスクを積層した側の逆側から行ってもよい。

前述したように、未硬化樹脂組成物層を硬化させる際に、未硬化樹脂組成物層に照射される光の角度を調整することにより、得られる異方性光拡散フィルムの散乱中心軸を所望のものとすることができる。

＜＜＜＜異方性光拡散フィルム積層体の用途＞＞＞＞
異方性光拡散フィルム積層体は、視角依存性改善効果に優れることから、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、プラズマディスプレイ等のあらゆる表示装置に適用することができる。異方性光拡散フィルム積層体は、視角依存性の問題が生じ易いＴＮ方式の液晶においても特に好ましく使用することができる。

ここで、本発明によれば、液晶層と、異方性光拡散フィルム積層体と、を含む液晶表示装置を提供することが可能である。この場合、異方性光拡散フィルム積層体は、液晶層よりも視認側に設けられている（積層されている）。液晶表示装置は、ＴＮ方式、ＶＡ方式、ＩＰＳ方式などのいずれでもよい。より具体的には、一般的な液晶装置は、表示装置から視認側に向かって、光源、偏光板、透明電極付きガラス基板、液相層、透明電極付きガラス基板、カラーフィルター、偏光板の順番で積層された層構造を有し、また、適宜の機能層を更に有するが、異方性光拡散フィルム積層体は、液相層よりも視認側となるいずれの箇所に設けられていてもよい。

また、本発明によれば、発光層と、異方性光拡散フィルム積層体と、を含む有機ＥＬ表示装置を提供することが可能である。この場合、異方性光拡散フィルム積層体は、発光層（発光層に接続された電極を含む。）よりも視認側に設けられている（積層されている）。有機ＥＬ表示装置は、トップエミッション方式、ボトムエミッション方式のいずれでもよいし、また、カラーの有機ＥＬ表示装置である場合には、ＲＧＢ塗り分け方式、カラーフィルター方式のいずれでもよい。また、有機ＥＬ表示は、更に多層化されたものであってもよい。

なお、本発明の効果をより高めるためには、異方性光拡散フィルムｂが、異方性光拡散フィルムａよりも視認側となるように設けられている（積層されている）ことが好ましい。

＜＜＜実施例＞＞＞
次に、本発明を実施例及び比較例により、更に具体的に説明するが、本発明は、これらの例によって何ら限定されるものではない。

＜異方性光学フィルム＞
厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡社製、商品名：Ａ４３００）の縁部全周に、ディスペンサーを使い、硬化性樹脂で高さ３０～６０μｍの隔壁を形成した。この中に下記の紫外線硬化樹脂組成物を滴下し、別のＰＥＴフィルムでカバーした。

・シリコーン・ウレタン・アクリレート(屈折率：１．４６０、重量平均分子量：５８９０) ２０重量部
（ＲＡＨＮ社製、商品名：００－２２５／ＴＭ１８）
・ネオペンチルグリコールジアクリレート(屈折率：１．４５０) ３０重量部
(ダイセルサイテック社製、商品名Ｅｂｅｃｒｙｌ１４５)
・ビスフェノールＡのＥО付加物ジアクリレート(屈折率：１．５３６) １５重量部
(ダイセルサイテック社製、商品名Ｅｂｅｃｒｙｌ１５０)
・フェノキシエチルアクリレート(屈折率１．５１８) ４０重量部
(共栄社化学製、商品名：ライトアクリレートＰО－Ａ)
・２,２-ジメトキシ-１,２-ジフェニルエタン-１-オン４重量部
(ＢＡＳＦ社製、商品名：Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１)

この両面をＰＥＴフィルムで挟まれた３０～６０μｍの厚さの液膜に対して、ＵＶスポット光源（浜松ホトニクス社製、商品名：Ｌ２８５９－０１）の落射用照射ユニットから、照射強度３０ｍＷ／ｃｍ^２の平行光線である紫外線を１分間照射して、図２又は図３に示すような棒状の微小な領域を多数有する１１種類のＰＥＴ付き異方性光拡散フィルムを得た。

上記で作製した実施例の異方性光拡散フィルム特性を、表１にまとめた。
なお、散乱中心軸角度は、平行光線を塗膜面の法線方向から任意の角度傾けて照射することで調整した。また、最大直線透過率および最小直線透過率は、液膜の厚さや平行光線照射時の液膜の温度によって調整した。

＜異方性光拡散フィルムの厚みの測定＞
実施例で得られた異方性光拡散フィルムに対し、ミクロトームを用いて断面を形成した後、この断面を光学顕微鏡で観察して１０箇所における厚さを測定し、それら測定値の平均値を、異方性光拡散フィルムの厚みとした。

＜異方性光拡散フィルムの散乱中心軸の角度及び直線透過率の測定＞
図６に示すような、光源の投光角、検出器の受光角を任意に可変できる変角光度計ゴニオフォトメータ（ジェネシア社製）を用いて、表１に示す実施例の異方性光拡散フィルムの直線透過率の測定を行った。光源からの直進光を受ける位置に検出器を固定し、その間のサンプルホルダーに実施例で得られた異方性光拡散フィルムをセットした。図６に示すように回転軸（Ｖ）としてサンプルを回転させてそれぞれの入射光角度に対応する直線透過率を測定した。この評価方法によって、どの角度の範囲で入射される光が拡散するかを評価することができる。この回転軸（Ｖ）は、散乱中心軸の傾斜方位に垂直な異方性光拡散フィルム上の線である。直線透過率の測定は、視感度フィルターを用いて可視光領域の波長において測定した。以上のような測定の結果得られた光学プロファイルに基づき、直線透過率の最大値（最大直線透過率）及び最小値（最小直線透過率）と、該光学プロファイルにおける最小値に挟まれた略中央部（拡散領域の中央部）より散乱中心軸角度とを求め、表１にまとめた。

＜柱状構造体のアスペクト比の測定（異方性光拡散フィルムの表面観察）＞
実施例で得られた異方性光拡散フィルムの柱軸に垂直な断面（紫外線照射時の照射光側）を光学顕微鏡で観察し、柱状領域における柱状構造体の長径ＬＡ及び短径ＳＡを測定した。平均長径ＬＡ及び平均短径ＳＡの算出には、任意の２０の構造のうちの平均値とした。また、求めた平均長径ＬＡ及び平均短径ＳＡに対し、平均長径ＬＡ／平均短径ＳＡをアスペクト比として算出し、表１にまとめた。

＜異方性光拡散フィルムのヘイズの測定＞
ヘイズメーターＮＤＨ－２０００（日本電色工業製）を用いて、実施例で得られた異方性光拡散フィルムのヘイズの測定を行い、表１にまとめた。

（実施例１）
異方性光拡散フィルム１と異方性光拡散フィルム２を、長辺が散乱中心軸方位と一致するように矩形に切り出し、透明粘着層を介して積層することで、実施例１の異方性光拡散フィルム積層体１を得た。

（実施例２～７、比較例１～４）
表２に記載の組み合わせに従った他は、実施例１と同様に作製を行い、実施例２～７、比較例例１～４の異方性光拡散フィルム積層体２～１１を得た。

実施例１～７、比較例１～４の異方性光拡散フィルム積層体の２つ異方性光拡散フィルムの組み合わせについて表２に示した。

＜＜評価方法＞＞
上記の実施例１～７および比較例１～４で作製した光拡散フィルム積層体に関し、以下の様にして評価を行った。

＜異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸の方位と異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸の方位とのなす角φ_abの測定＞
光拡散フィルム積層体の異方性光拡散フィルムａの長辺と、異方性光拡散フィルムｂの長辺とのなす角度を測定顕微鏡で測定した。これを表３にまとめた。

＜階調反転の評価＞
異方性光拡散フィルム積層体を、ＴＮモードの液晶ディスプレイ表面に、液晶ディスプレイの階調反転が生じる方位と、異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸の傾斜方位となす角が０°となるように貼合した。
続いて、視野角測定装置Ｃｏｎｏｍｅｔｅｒ８０（Ｗｅｓｔｂｏｒｏ社製）を用いて、ディスプレイに白から黒までを１１階調に分けたグレースケールをそれぞれ表示したときの、ディスプレイの法線方向に対する極角０～８０°範囲における輝度分布を測定した。
液晶ディスプレイ単体において階調反転が生じる方位の極角７５°における「白輝度／黒輝度」を算出し、コントラストとした。また、液晶ディスプレイ単体において階調反転が生じる方位において、測定した１１階調が本来の階調と逆転する最小の極角を階調反転角度とした。これを表３にまとめた。
ここで、異方性光拡散フィルム積層体を貼り付けていない、ディスプレイのみの評価では、コントラストは８．３で、階調反転角度は２８°であった。

＜階調反転の判定基準＞
階調反転角度７５°以上を◎、階調反転角度が６５°以上７５°未満を○、６５°未満を×とした。

＜極角７５°コントラストの判定基準＞
コントラスト１８以上を◎、１４以上１８未満を○、１４未満を×とした。

＜＜評価結果＞＞
実施例１～７に示されるとおり、所定の異方性光拡散フィルム積層体を用いた本発明の階調反転改善効果や深視野角でのコントラストは、比較例１～４と比較して優れている。
比較例１および３は、異方性光拡散フィルムaの散乱中心軸角度が小さい、あるいは拡散性が低い(最大直線透過率が高い)ため、正面の光を十分に深い角度に拡散させることができず、７５°におけるコントラストが低くなった。
また比較例２および比較例４は、異方性拡散フィルムｂの散乱中心軸角度が小さいあるいは拡散性が低い(最大直線透過率が高い)ため、同様に深い角度へ光を拡散させることができず、７５°におけるコントラストが低く、６５°以下の角度で階調反転が生じている。

本発明は、特定の拡散特性を有する拡散媒体として、特定の異方性光学フィルムを積層させることで、段階的に光を拡散させることで本評価結果を得ることができたものと考えられる。

従って、実施例の光拡散フィルム積層体を、例えばTN液晶表示装置に用いた場合に、階調反転を抑え、深い角度におけるコントラストを向上させることができるため、通常では視認が困難な方位においても視認性を確保することができる。

Claims

光の入射角により、（入射した光の直線方向の透過光量）／（入射した光の光量）である、直線透過率が変化する異方性光拡散フィルムを、少なくとも２層有する異方性光拡散フィルム積層体であって、
前記異方性光拡散フィルムは、マトリックス領域と、前記マトリックス領域とは屈折率の異なる複数の柱状領域とを有し、
更に、前記異方性光拡散フィルムは、１つの散乱中心軸を有し、
前記異方性光拡散フィルムの表面に対する法線方向と、前記散乱中心軸の方向とがなす極角を散乱中心軸角度とし、
前記異方性光拡散フィルム積層体の有する異方性光拡散フィルムのうち、第１の異方性光拡散フィルムを異方性光拡散フィルムａとし、第２の異方性光拡散フィルムを異方性光拡散フィルムｂとすると、
前記異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸角度θ_ａが、１０°～５０°であり、かつ、前記異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸角度θ_ｂが、３０°～６０°であり、
前記異方性光拡散フィルムａ及び異方性光拡散フィルムｂは、前記直線透過率が最大となる入射角で異方性光拡散フィルムに入射した光の直線透過率である、最大直線透過率が、共に３５％以下であり、かつ、前記直線透過率が最小となる入射角で異方性光拡散フィルムに入射した光の直線透過率である、最小直線透過率が、共に２０％以下であり、
前記異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸Ｐａの方位と、前記異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸Ｐｂの方位と、のなす角度φ _ａｂが０°～１０°であり、
前記散乱中心軸角度θｂは前記散乱中心軸角度θａよりも大きく、
前記異方性光拡散フィルムｂが前記異方性光拡散フィルムａよりも視認側となるように設けられていることを特徴とする、異方性光拡散フィルム積層体。
前記異方性光拡散フィルムａおよび前記異方性光拡散フィルムｂのヘイズ値が、６０％以上であることを特徴とする、請求項１に記載の異方性光拡散フィルム積層体。
前記異方性光拡散フィルムａ及び前記異方性光拡散フィルムｂの厚みが、共に１５μｍ～１００μｍであり、かつ、前記異方性光拡散フィルム積層体の厚みが、３０μｍ～５００μｍであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の異方性光拡散フィルム積層体。
前記異方性光拡散フィルムの複数の柱状領域は、
前記異方性光拡散フィルムの一方の表面から他方の表面にかけて配向、かつ、延在して構成され、
前記異方性光拡散フィルムの前記柱状領域の柱軸に垂直な断面における、前記柱状領域の平均長径／平均短径、である前記柱状領域のアスペクト比が、２未満であることを特徴とする、請求項１～３いずれか１項に記載の異方性光拡散フィルム積層体。
液晶層と、請求項１～４いずれか１項に記載の異方性光拡散フィルム積層体と、を含む表示装置であって、
前記液晶層よりも視認側に、前記異方性光拡散フィルム積層体が積層されていることを特徴とする、液晶表示装置。
発光層と、請求項１～４いずれか１項に記載の異方性光拡散フィルム積層体と、を含む表示装置であって、
前記発光層よりも視認側に、前記異方性光拡散フィルム積層体が積層されていることを特徴とする、有機ＥＬ表示装置。