CN112074771A

CN112074771A - 头戴式显示器

Info

Publication number: CN112074771A
Application number: CN201980029926.4A
Authority: CN
Inventors: 坂野翼; 杉山仁英; 大岛彻也; 木暮亮太郎; 中村幸宏
Original assignee: Tomoegawa Paper Co Ltd; Japan Display Inc
Current assignee: Japan Display Inc; Tomoegawa Co Ltd
Priority date: 2018-05-14
Filing date: 2019-03-22
Publication date: 2020-12-11
Anticipated expiration: 2039-03-22
Also published as: US11126002B2; US20210247609A1; TW202011078A; JPWO2019220774A1; JP6616921B1; CN112074771B; WO2019220774A1; KR20210007949A; TWI821284B

Abstract

一种头戴式显示器，其在与液晶显示面板(160)内的像素间具有黑色矩阵的滤光片相比靠可视侧，具备直线透射率根据入射光角度而变化的各向异性光学膜(150)，上述各向异性光学膜(150)包含单层或多层的各向异性光扩散层，在上述各向异性光扩散层的至少一个表面上，形成有根据JIS B0601‑2001测定得到的算术平均粗糙度Ra为0.10μm以下的表面凹凸，上述各向异性光扩散层具有矩阵区域以及折射率与上述矩阵区域不同的多个柱状区域，通过上述各向异性光学膜(150)，从而上述黑色矩阵的可视性降低，感觉不到着色，能够获得更高的沉浸感。

Description

头戴式显示器

技术领域

本发明涉及头戴式显示器。

背景技术

近年来，虚拟现实(以下，简称为VR)技术开发正在进展，作为显示器件而使用头戴式显示器(以下，简称为HMD)。HMD为使用了液晶(以下，简称为LCD)显示面板、有机电致发光(以下，简称为OLED)显示面板等的显示器件，是使用小型的图像显示面板，在观众的眼前直接提供图像的显示装置。

HMD与以往的液晶显示面板等不同，眼睛与图像显示面板的距离极近，因此能够获得VR所需要的沉浸感。

然而，LCD显示面板使用了滤光片，在滤光片的各像素间，为了防止背光源的漏光、RGB的混色而形成有黑色矩阵(BM)(图1)。因此，眼睛与头戴式显示器的显示用面板变得极近，因此存在上述黑色矩阵更明显地可视的问题(纱窗(screen door)效应)，存在损害VR所需要的沉浸感的担忧。

针对该问题，专利文献1中提出了在液晶显示面板的面板面(可视)侧设置预定的相位型衍射光栅的发明。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-206512号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在使用了专利文献1所公开的相位型衍射光栅的HMD中，明确了图像的粗糙感得以抑制，但最多也只能够使黑色矩阵被观察得浅，具有得不到充分的沉浸感的担忧。

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供使来自显示监视器的光通过上述各向异性光学膜来扩散、透射，使黑色矩阵的可视性降低，感觉不到着色，获得更高的沉浸感的HMD。

用于解决课题的方法

关于上述课题，本发明人等进行了深入研究，结果发现通过在与液晶显示面板内的滤光片相比靠可视侧，设置直线透射率根据入射光角度而变化的特定的各向异性光学膜，从而能够降低黑色矩阵的可视性，由此完成了本发明。

即，

本发明(1)涉及一种头戴式显示器，其特征在于，在与液晶显示面板内的滤光片相比靠可视侧，具备直线透射率根据入射光角度而变化的各向异性光学膜，

上述各向异性光学膜至少包含单层或多层的各向异性光扩散层，

在上述各向异性光扩散层的至少一个表面形成有表面凹凸，

上述表面凹凸根据JIS B0601-2001测定得到的算术平均粗糙度Ra为0.10μm以下，

上述各向异性光扩散层具有基体区域以及折射率与上述基体区域不同的多个柱状区域。

本发明(2)涉及上述发明(1)的头戴式显示器，其特征在于，上述单层或多层的各向异性光扩散层的雾度值为50％～85％。

本发明(3)涉及上述发明(1)或(2)的头戴式显示器，其特征在于，上述各向异性光扩散层具有至少1个散射中心轴，上述至少1个散射中心轴角度为-15°～+15°。

本发明(4)涉及上述发明(1)～(3)中的任一头戴式显示器，其特征在于，上述各向异性光扩散层的多个柱状区域构成为从上述各向异性光扩散层的一个表面朝另一个表面取向，并且延伸，

上述各向异性光扩散层的一个表面中的上述多个柱状区域的表面形状具有短径和长径。

本发明(5)涉及上述发明(4)的头戴式显示器，其特征在于，上述各向异性光扩散层的一个表面中的、上述柱状区域的平均长径/平均短径，即长宽比小于2。

本发明(6)涉及上述发明(4)的头戴式显示器，其特征在于，上述各向异性光扩散层的一个表面中的、上述柱状区域的平均长径/平均短径，即长宽比为2～20。

本发明(7)涉及上述发明(1)～(6)中的任一头戴式显示器，其特征在于，上述各向异性光扩散层的厚度为10μm～100μm。

本发明(8)涉及上述发明(1)～(7)中的任一头戴式显示器，其特征在于，由上述各向异性光学膜的法线方向入射的光的直线透射率为5％～40％。

本发明(9)涉及上述发明(1)～(8)中的任一头戴式显示器，其特征在于，在上述液晶显示面板内的滤光片与位于上述液晶显示面板的可视侧的偏振片之间具备上述各向异性光学膜。

发明的效果

根据本发明，能够提供使黑色矩阵的可视性降低，感觉不到着色，沉浸感更高的头戴式显示器。

附图说明

图1为表示本发明涉及的黑色矩阵的例子的滤光片的示意图。

图2为表示本发明涉及的HMD的显示部的结构例的截面图。

图3为表示本发明涉及的各向异性光学膜的入射角依赖性的说明图。

图4为本发明涉及的各向异性光扩散层的平面方向的截面图。

图5为表示本发明涉及的各向异性光扩散层的例子的示意图。

图6为用于说明各向异性光扩散层中的散射中心轴的三维极坐标显示。

图7为用于说明各向异性光扩散层中的扩散区域与非扩散区域的光学曲线。

图8为表示各向异性光扩散层的入射光角度依赖性测定方法的示意图。

图9为表示包含任意工序1-3的本发明涉及的各向异性光扩散层的制造方法的示意图。

图10为实施例1和比较例4的头戴式显示器中观察到的照片。

具体实施方式

1.主要词语的定义

所谓“直线透射率”，一般而言，涉及对于各向异性光学膜或各向异性光扩散层入射的光的直线透射性，为从某入射光角度入射时，与入射方向相同的直线方向的透射光量和所入射的光的光量的比率，由下述式表示。

直线透射率(％)＝(直线透射光量/入射光量)×100

所谓“散射中心轴”，是指使向各向异性光学膜或各向异性光扩散层的入射光角度变化时，与直线透射性以该入射光角度为界具有大致对称性的光的入射光角度一致的方向。设为“具有大致对称性”，是因为在散射中心轴相对于膜的法线方向具有倾斜度的情况下，光学特性(后述的“光学曲线”)严格地说不具有对称性。散射中心轴能够如下确认：利用光学显微镜来观察各向异性光学膜的截面的倾斜度，或使入射光角度变化来观察隔着各向异性光学膜的光的投影形状。

所谓“散射中心轴角度”，为散射中心轴相对于各向异性光学膜或各向异性光扩散层表面的法线方向的倾斜度，为将各向异性光学膜或各向异性光扩散层的法线方向设为0°时的角度。

在本说明书中，没有将“散射”和“扩散”这两者进行区别来使用，两者表示相同含义。进一步，将“光聚合”和“光固化”的含义设为光聚合性化合物通过光进行聚合反应，将两者作为同义词来使用。

在本说明书中，在没有任何说明而仅记载为“法线”的情况下，表示各向异性光学膜的表面或各向异性光扩散层的表面的法线。

在本说明书中，在没有任何说明而仅记载为“柱状区域的表面形状”或“表面形状”的情况下，表示柱状区域在各向异性光扩散层表面上的表面形状。

1-1.头戴式显示器(HMD)

HMD为安装于头部的显示器装置，为帽子型、眼镜型的可穿戴设备之一。本发明涉及的HMD只要作为显示部使用LCD显示面板，在上述液晶显示面板的可视侧包含滤光片，就没有特别限定。即，包括如下的HMD：帽子型、眼镜型这样的形状、安装于双眼或单眼的安装方法、完全覆盖眼睛而完全不能视认外部的“非透射型”、使用半反射镜等而能够看见外部情况的“透射型”这样的显示器样式、3D型、2D型的影像方式、VA方式、IPS方式这样的液晶面板的驱动方式等。

1-2.HMD的构成

对于本发明涉及的HMD的显示部的结构的一例，按照图2进行说明。使用了本发明涉及的各向异性光学膜150的LCD面板没有特别限定，只要是公知的LCD面板即可。图2表示LCD面板的截面结构。图2(a)的LCD面板100包括：各向异性光学膜150；包含光源和导光板的背光源110；偏振片120；包含玻璃基板、透明电极、取向膜、液晶、滤光片的液晶面板130；以及偏振片140。另外，本发明中，将除了各向异性光学膜150以外的背光源110、偏振片120和140以及液晶面板130统称为液晶显示面板160。液晶显示面板160除了上述之外还可以包含棱镜片、亮度提高膜、相位差膜等。本发明涉及的各向异性光学膜以外的构成物能够使用公知的构成物。

本发明涉及的HMD的显示部中，如图2所示，在滤光片的可视侧设置有各向异性光学膜。上述各向异性光学膜的设置位置只要是设置在与滤光片相比靠可视侧、即靠近眼睛的位置即可，没有特别限定。例如也可以设置于滤光片与偏振片140之间{图2(b)}。进而，在进一步设置有相位差膜等的情况下，上述各向异性光学膜只要设置于与滤光片相比靠可视侧即可，其设置位置没有特别限定。

本发明涉及的各向异性光学膜可以为直接或间接地层叠于液晶显示面板160的方式，也可以与显示装置隔离地设置{图2(c)}。只要从液晶显示面板160射出的光隔着各向异性光学膜而能够被使用者的眼睛可视即可。

另外，本发明涉及的HMD可以进一步包含改变光的方向的反射镜、增加光量或放大影像的透镜。

2.各向异性光学膜

本发明涉及的各向异性光学膜的直线透射率根据入射光的入射角而变化。即，预定的角度范围的入射光维持直线性而透射，且其它角度范围的入射光显示扩散性(图3)。图3表示：在入射角为20°～50°的情况下显示扩散性，在其它角度时，不显示扩散性而显示直线透射性。即，在小于20°的0°时和大于50°的65°时，不显示扩散性而显示直线透射性。

2-1.各向异性光学膜的结构

本发明涉及的各向异性光学膜至少包含单层或多层的各向异性光扩散层。各向异性光学膜所包含的各向异性光扩散层可以包含多层直线透射性、雾度值、散射中心轴等光学特性不同的各向异性光扩散层。

这里，所谓多层的各向异性光扩散层，是指单层的各向异性光扩散层直接或隔着粘着层层叠多个而成的层。作为粘着层所使用的粘着剂，只要具有透明性，就没有特别限制，优选使用常温下具有压敏粘接性的粘着剂。作为这样的粘着剂，可举出例如，聚酯系树脂、环氧系树脂、聚氨酯系树脂、有机硅系树脂、丙烯酸系树脂等树脂。特别是丙烯酸系树脂的光学透明性高，比较便宜，因此优选。

另一方面，在设为各向异性光扩散层上直接层叠各向异性光扩散层的构成的情况下，能够如下制作：使包含光聚合性化合物的组合物层固化，制成单层的各向异性光扩散层之后，在该单层的各向异性光扩散层上直接涂布包含光聚合性化合物的组合物，以片状的形式进行固化。

进而，各向异性光学膜中，也能够将各向异性光扩散层以外的多个层进行层叠。

作为层叠有多个层的各向异性光学膜，可举出例如，在各向异性光学膜上，层叠有具有其它功能的层的各向异性光学膜等。另外，本发明涉及的各向异性光学膜也可以层叠于玻璃基板等透明基板上来使用。

从制造的容易性、制造成本的观点考虑，本发明的各向异性光学膜优选为单层的各向异性光扩散层。

如果考虑用途、生产率，则各向异性光学膜的厚度优选为10μm～500μm，更优选为50μm～150μm。

3.各向异性光扩散层

3-1.各向异性光扩散层的结构

本发明涉及的各向异性光扩散层包含基体区域以及折射率与基体区域不同的多个柱状区域，具有直线透射率根据入射光角度而变化的光扩散性。

另外，各向异性光扩散层通常由包含光聚合性化合物的组合物的固化物形成。因此基体区域和柱状区域由同一组成形成，各自相分离而形成。

这里，所谓折射率不同，是指以入射至各向异性光扩散层的光的至少一部分在基体区域与柱状区域的界面发生反射的程度存在差异即可，没有特别限定，例如，上述折射率的差只要为0.001以上即可。

本发明涉及的各向异性光扩散层的厚度(与各向异性光学膜的厚度相同方向的长度)没有特别限定，例如，优选为1μm～200μm，更优选为10μm～100μm。在上述厚度超过200μm的情况下，不仅更加消耗材料费，而且UV照射所花费的费用也增加，因此花费制造成本，由于各向异性光扩散层的厚度方向上的扩散性增加，从而易于引起图像模糊、对比度降低。另外，在厚度小于1μm的情况下，有时难以使光的扩散性和聚光性变得充分。

3-2.柱状区域

本发明涉及的各向异性光扩散层所包含的多个柱状区域通常构成为从各向异性光扩散层的一个表面朝另一个表面取向，并且延伸。

本发明涉及的各向异性光扩散层所包含的多个柱状区域中，各向异性光扩散层的表面中的上述多个柱状区域的表面形状能够设为具有短径和长径的形状。

上述截面形状没有特别限定，例如，能够设为圆形、椭圆形、多边形。在圆形的情况下，短径和长径相等，在椭圆形的情况下，短径为短轴的长度，长径为长轴的长度，在多边形的情况下，能够将多边形内的最短的长度设为短径，将最长的长度设为长径。图4中示出从各向异性光扩散层的表面方向观察到的柱状区域。图中LA表示长径，SA表示短径。

关于本发明涉及的短径和长径，能够将各向异性光扩散层的表面用光学显微镜进行观察，对于任意地选择的20个柱状区域计测各自的短径、长径，采用它们的平均值。

柱状区域的短径的平均值(平均短径)优选为0.5μm以上，更优选为1.0μm以上，进一步优选为1.5μm以上。另一方面，柱状区域的平均短径优选为5.0μm以下，更优选为4.0μm以下，进一步优选为3.0μm以下。这些柱状区域的短径的下限值和上限值能够适当组合。

另外，长径的平均值(平均长径)优选为0.5μm以上，更优选为1.0μm以上，进一步优选为1.5μm以上。另一方面，柱状区域的平均长径优选为100μm以下，更优选为50μm以下，进一步优选为30μm以下。这些柱状区域的短径的下限值和上限值能够适当组合。

另外，本发明涉及的柱状区域的平均长径相对于平均短径之比(平均长径/平均短径)，即，长宽比没有特别限定，例如，能够设为1以上20以下。图4(a)表示长宽比为2～20的各向异性光扩散层，图4(b)表示长宽比小于2的各向异性光扩散层。

长宽比的上限优选为20，更优选为15，进一步优选为10。

在长宽比为1以上且小于2的情况下，在照射与柱状区域的轴向平行的光的情况下，其透射光各向同性地扩散{参照图5(a)}。另一方面，在长宽比为2以上20以下的情况下，在同样照射与轴向平行的光的情况下，以具有与长宽比相应的各向异性的方式扩散{参照图5(b)}。

另外，本发明涉及的各向异性光扩散层可以包含具有1个长宽比的多个柱状区域，也可以包含具有不同长宽比的多个柱状区域。

本发明涉及的各向异性光扩散层能够具有散射中心轴。

柱状区域的取向方向(延伸方向)P能够以与散射中心轴平行的方式形成，各向异性光扩散层能够以具有所期望的直线透射率和扩散性的方式适当确定。另外，所谓散射中心轴与柱状区域的取向方向平行，是指满足折射率的定律(Snell的定律)即可，不需要严格地平行。

Snell的定律是在光从折射率n1的介质对于折射率n2的介质的界面入射的情况下，在其入射光角度θ1与折射角θ2之间成立n1sinθ1＝n2sinθ2的关系。例如，如果设为n1＝1(空气)、n2＝1.51(各向异性光扩散层)，则在入射光角度为30°的情况下，柱状区域的取向方向(折射角)成为约19°，即使这样入射光角度与折射角不同，如果满足Snell的定律，则在本发明中也包含于平行的概念中。

接下来，一边参照图6，一边对于各向异性光扩散层中的散射中心轴P进行说明。图6为用于说明各向异性光扩散层中的散射中心轴P的三维极坐标显示。

如上所述，该散射中心轴是指使向各向异性光扩散层的入射光角度变化时，与光扩散性以该入射光角度为界具有大致对称性的光的入射光角度一致的方向。另外，此时的入射光角度为测定各向异性光扩散层的光学曲线并被该光学曲线(图7)中的极小值所夹的大致中央部(扩散区域的中央部)。

另外，根据如图6所示的三维极坐标显示，将各向异性光扩散层的表面设为xy平面，将法线设为z轴时，上述散射中心轴能够通过极角θ与方位角

来表达。即，图6中的Pxy能够称为投影于上述各向异性光扩散层的表面上的散射中心轴的长度方向。

这里，将各向异性光扩散层的法线(图6所示的z轴)与柱状区域所形成的极角θ(-90°＜θ＜90°)定义为本发明中的散射中心轴角度。关于柱状区域的轴向的角度，通过在制造它们时，改变照射于片状的包含光聚合性化合物的组合物的光线的方向，从而能够调整为所期望的角度。

在本发明涉及的各向异性光扩散层包含多个散射中心轴的情况下，能够包含取向方向与多个散射中心轴的各自平行的多个柱状区域。

另外，本发明涉及的柱状区域的长度没有特别限定，可以为从各向异性光扩散层的一个表面贯通至另一个表面的长度，也可以为从一个表面未到达另一个表面的长度。为了能够提高各向异性光扩散层的光的直线透射性，因此优选柱状区域的长度比上述平均长径长。

3-3.各向异性光扩散层的特性

本发明中的各向异性光扩散层的光学特性(直线透射率、雾度值等)能够通过1个或多个上述散射中心轴角度(柱状区域的轴向的角度)与多个柱状区域的长宽比的组合来调整。

3-3-1.各向异性光扩散层的光学曲线

如图7所示，各向异性光扩散层具有直线透射率根据入射光角度而变化的光扩散性的入射光角度依赖性。这里，如图7所示，以下将表示光扩散性的入射光角度依赖性的曲线称为“光学曲线”。

如图8所示，关于光学曲线，将各向异性光扩散层(或各向异性光学膜)配置于光源1与检测器2之间。在本方式中，将来自光源1的照射光I从各向异性光扩散层(或各向异性光学膜)的法线方向入射的情况设为入射光角度0°。另外，各向异性光扩散层(或各向异性光学膜)按照能够以直线V为中心任意地旋转的方式配置，光源1和检测器2是固定的。即，根据该方法，能够在光源1与检测器2之间配置样品(各向异性光扩散层(或各向异性光学膜))，一边以样品表面的直线V为中心轴使角度变化，一边测定直行透射样品而进入检测器2的直线透射光量来获得。

光学曲线并没有直接表达光扩散性，但如果通过直线透射率降低而反过来理解为扩散透射率增大，则可以说大致表示了光扩散性。

通常的各向同性的光扩散膜中，显示以0°附近的入射光角度为峰的山型的光学曲线。

各向异性光扩散层中，例如，如果将散射中心轴角度设为0°(图7)，则在入射光角度为0°附近(-20°～+20°)时直线透射率小，随着入射光角度(的绝对值)变大，显示出直线透射率增大的谷形的光学曲线。

这样，各向异性光扩散层具有如下性质：入射光在靠近散射中心轴的入射光角度范围内被强烈地扩散，但在其以上的入射光角度范围内，扩散变弱，直线透射率变高。

以下，如图7所示，将与最大直线透射率和最小直线透射率的中间值的直线透射率对应的2个入射光角度的角度范围称为扩散区域(将该扩散区域的宽度设为“扩散宽度”)，将除此以外的入射光角度范围称为非扩散区域(透射区域)。

3-3-2.各向异性光扩散层的直线透射率

由本发明的各向异性光扩散层的法线方向入射的光的直线透射率没有特别限定，例如，在各向异性光学膜所包含的各向异性光扩散层为1个的情况下，优选为5％～40％，更优选为10％～30％。通过设为该范围，从而能够提高使黑色矩阵的可视性降低的效果。另外，上述直线透射率能够通过与光学曲线的测定同样地操作，测定直线透射光量来获得。

3-3-3.各向异性光扩散层的雾度值

本发明的各向异性光扩散层的雾度值为表示各向异性光扩散层的扩散性的指标。如果雾度值增大，则各向异性光扩散层的扩散性变高。各向异性光扩散层的雾度值没有特别限定，例如，优选为50％～85％，更优选为60％～80％。通过设为该范围，从而能够提高使黑色矩阵的可视性降低的效果。

在各向异性光学膜所包含的各向异性光扩散层为多层的情况下，全部各向异性光扩散层中的雾度值成为各向异性光学膜的各向异性光扩散层的雾度值。

上述各向异性光扩散层的雾度值的测定方法没有特别限定，能够利用公知的方法进行测定。例如，能够通过JIS K7136-1：2000“塑料-透明材料的雾度的求出方法”来测定。

3-3-4.各向异性光扩散层的散射中心轴

本发明涉及的各向异性光扩散层能够具有至少1个散射中心轴。上述散射中心轴角度没有特别限定，例如，优选为-15°～+15°，更优选为-10°～+10°。在处于-15°～+15°的范围内的情况下，由于其光学特性，使黑色矩阵的可视性降低的效果得以提高。

另外，在多个各向异性光扩散层具有同一个散射中心轴的情况下，它们成为1个散射中心轴。

3-3-5.各向异性光扩散层的表面凹凸

本发明涉及的各向异性光扩散层在各向异性光扩散层的至少一个表面具有凹凸，各向异性光扩散层的表面的算术平均粗糙度Ra为0.10μm以下。另外，上述算术平均粗糙度Ra根据JIS B0601-2001来求出。在处于该范围内的情况下，能够提高制成头戴式显示器时的、抑制由像素导致的着色的效果。

上述各向异性光扩散层的表面的算术平均粗糙度Ra能够由公知的方法来测定，没有特别限定。可举出例如，使用共聚焦型激光显微镜等的非接触法、使用利用了探针的表面粗糙度测定仪等的接触法。

4.各向异性光学膜(各向异性光扩散层)的制造方法

本发明的各向异性光学膜的制造方法能够通过对于光固化性组合物层照射UV等光线来制造。以下，首先说明各向异性光扩散层的原料，接着说明制造工艺。下述，主要对于作为优选例的、包含1个各向异性光扩散层的各向异性光学膜的制造进行说明，根据需要对于其它方式进行补充。

4-1.各向异性光扩散层的原料

关于各向异性光扩散层的原料，以(1)光聚合性化合物、(2)光引发剂、(3)配合量、其它任意成分的顺序进行说明。

4-1-1.光聚合性化合物

作为形成本发明涉及的各向异性光扩散层的材料的光聚合性化合物由选自具有自由基聚合性或阳离子聚合性的官能团的大分子单体、聚合物、低聚物、单体中的光聚合性化合物和光引发剂来构成，为通过照射紫外线和/或可见光线进行聚合、固化的材料。这里，即使形成各向异性光学膜所包含的各向异性光扩散层的材料为1种，通过形成密度的高低差，也会产生折射率差。这是因为UV的照射强度强的部分的固化速度快，因此聚合、固化材料移动至其固化区域周围，结果形成折射率高的区域和折射率低的区域。另外，所谓(甲基)丙烯酸酯，是指可以是丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的任一者。

自由基聚合性化合物主要在分子中含有1个以上的不饱和双键，因此具体而言，可举出被称为环氧丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚丁二烯丙烯酸酯、有机硅丙烯酸酯等名称的丙烯酸低聚物、以及丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸丁氧基乙酯、乙氧基二甘醇丙烯酸酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸异降冰片酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、2-丙烯酰氧基邻苯二甲酸、二环戊烯基丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、双酚A的EO加成物二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、EO改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等丙烯酸酯单体。另外，这些化合物可以以各单体来使用，也可以混合多个来使用。另外，同样地，也能够使用甲基丙烯酸酯，但一般而言，与甲基丙烯酸酯相比，丙烯酸酯的光聚合速度快，因此优选。

作为阳离子聚合性化合物，能够使用分子中具有1个以上环氧基、乙烯基醚基，氧杂环丁基的化合物。作为具有环氧基的化合物，可举出2-乙基己基二甘醇缩水甘油醚、联苯的缩水甘油醚、双酚A、氢化双酚A、双酚F、双酚AD、双酚S、四甲基双酚A、四甲基双酚F、四氯双酚A、四溴双酚A等双酚类的二缩水甘油醚类、苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆、溴化苯酚酚醛清漆、邻甲酚酚醛清漆等酚醛清漆树脂的聚缩水甘油醚类、乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、1,4-环己烷二甲醇、双酚A的EO加成物、双酚A的PO加成物等亚烷基二醇类的二缩水甘油醚类、六氢邻苯二甲酸的缩水甘油酯、二聚酸的二缩水甘油酯等缩水甘油酯类。

作为具有环氧基的化合物，进一步也可举出3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己烷甲酸酯、2-(3,4-环氧环己基-5,5-螺-3,4-环氧)环己烷-间-二

烷、二(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、二(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)己二酸酯、3,4-环氧-6-甲基环己基-3’,4’-环氧-6’-甲基环己烷甲酸酯、亚甲基双(3,4-环氧环己烷)、二环戊二烯二环氧化物、乙二醇的二(3,4-环氧环己基甲基)醚、亚乙基双(3,4-环氧环己烷甲酸酯)、内酯改性3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己烷甲酸酯、四(3,4-环氧环己基甲基)丁烷四甲酸酯、二(3,4-环氧环己基甲基)-4,5-环氧四氢邻苯二甲酸酯等脂环式环氧化合物，但并不限定于此。

作为具有乙烯基醚基的化合物，可举出例如，二甘醇二乙烯基醚、三甘醇二乙烯基醚、丁二醇二乙烯基醚、己二醇二乙烯基醚、环己烷二甲醇二乙烯基醚、羟基丁基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、十二烷基乙烯基醚、三羟甲基丙烷三乙烯基醚、丙烯基醚碳酸亚丙酯等，但并不限定于此。另外，乙烯基醚化合物一般而言为阳离子聚合性，但通过与丙烯酸酯进行组合，也能够自由基聚合。

另外，作为具有氧杂环丁基的化合物，能够使用1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁基甲氧基)甲基]苯、3-乙基-3-(羟基甲基)-氧杂环丁烷等。

另外，以上的阳离子聚合性化合物可以以各单体来使用，也可以混合多个来使用。上述光聚合性化合物并不限定于上述化合物。另外，为了产生充分的折射率差，在上述光聚合性化合物中，可以导入氟原子(F)以谋求低折射率化，也可以导入硫原子(S)、溴原子(Br)、各种金属原子以谋求高折射率化。进一步，如日本特表2005-514487号公报所公开的那样，在上述光聚合性化合物中添加在由氧化钛(TiO₂)、氧化锆(ZrO₂)、氧化锡(SnO_x)等高折射率的金属氧化物形成的超微粒的表面上导入丙烯酰基、甲基丙烯酰基、环氧基等光聚合性官能团而得到的功能性超微粒也是有效的。

作为本发明涉及的光聚合性化合物，优选使用具有有机硅骨架的光聚合性化合物。具有有机硅骨架的光聚合性化合物随着其结构(主要是醚键)进行取向，进行聚合、固化，形成低折射率区域、高折射率区域、或者低折射率区域和高折射率区域。通过使用具有有机硅骨架的光聚合性化合物，从而易于使柱状区域倾斜，沿正面方向的聚光性提高。另外，低折射率区域相当于柱状区域或基体区域的任一者，另一者相当于高折射率区域。

在低折射率区域中，优选使作为具有有机硅骨架的光聚合性化合物的固化物的有机硅树脂相对多。由此，能够进一步易于使散射中心轴倾斜，因此沿正面方向的聚光性提高。有机硅树脂与不具有有机硅骨架的化合物相比，含有大量硅(Si)，因此能够将该硅作为指标，通过使用EDS(能量分散型X射线分光器)，来确认有机硅树脂的相对的量。

具有有机硅骨架的光聚合性化合物为具有自由基聚合性或阳离子聚合性的官能团的单体、低聚物、预聚物或大分子单体。作为自由基聚合性的官能团，可举出丙烯酰基、甲基丙烯酰基、烯丙基等，作为阳离子聚合性的官能团，可举出环氧基、氧杂环丁基等。这些官能团的种类和数目没有特别限制，官能团越多，则交联密度越提高，越易于产生折射率之差，因此优选，因而优选具有多官能的丙烯酰基或甲基丙烯酰基。另外，具有有机硅骨架的化合物由于其结构，有时与其它化合物的相容性不充分，但在这样的情况下，能够使其氨基甲酸酯化来提高相容性。在本方式中，适合使用末端具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的有机硅-氨基甲酸酯-(甲基)丙烯酸酯。

具有有机硅骨架的光聚合性化合物的重均分子量(Mw)优选处于500～50,000的范围内。更优选为2,000～20,000的范围。通过使重均分子量处于上述范围内，从而发生充分的光固化反应，各向异性光学膜100的各个各向异性光扩散层内存在的有机硅树脂变得易于取向。随着有机硅树脂的取向，易于使散射中心轴倾斜。

作为有机硅骨架，例如，下述通式(1)所示的有机硅骨架是符合的。通式(1)中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆各自独立地具有甲基、烷基、氟烷基、苯基、环氧基、氨基、羧基、聚醚基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基等官能团。另外，通式(1)中，n优选为1～500的整数。

[化1]

【化1】

如果将不具有有机硅骨架的化合物配合于具有有机硅骨架的光聚合性化合物而形成各向异性光扩散层，则低折射率区域与高折射率区域易于分离地形成，各向异性的程度增强，因此优选。关于不具有有机硅骨架的化合物，除了光聚合性化合物以外，也能够使用热塑性树脂、热固性树脂，也能够将它们并用。作为光聚合性化合物，能够使用具有自由基聚合性或阳离子聚合性的官能团的聚合物、低聚物、单体(其中，为不具有有机硅骨架的化合物)。作为热塑性树脂，可举出聚酯、聚醚、聚氨酯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚缩醛、聚乙酸乙烯酯、丙烯酸系树脂及其共聚物、改性物。在使用热塑性树脂的情况下，使用可溶解热塑性树脂的溶剂来进行溶解，在涂布，干燥后，利用紫外线使具有有机硅骨架的光聚合性化合物固化，并成型为各向异性光扩散层。作为热固性树脂，可举出环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯及其共聚物、改性物。在使用热固性树脂的情况下，通过利用紫外线使具有有机硅骨架的光聚合性化合物固化之后适当加热，从而使热固性树脂固化，并成型为各向异性光扩散层。作为不具有有机硅骨架的化合物，最优选的是光聚合性化合物，其生产率优异，即：低折射率区域与高折射率区域易于分离；使用热塑性树脂的情况下不需要溶剂且不需要干燥过程；不需要热固性树脂那样的热固化过程等。

4-1-2.光引发剂

作为能够使自由基聚合性化合物聚合的光引发剂，可举出二苯甲酮、苯偶酰、米蚩酮、2-氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、2,2-二乙氧基苯乙酮、苯偶酰二甲基缩酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙酮-1,1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、双(环戊二烯基)-双[2,6-二氟-3-(吡咯-1-基)苯基]钛、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1,2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦等。另外，这些化合物可以以各单体来使用，也可以混合多个来使用。

另外，阳离子聚合性化合物的光引发剂是能够通过光照射而产生酸，并通过该产生的酸使上述阳离子聚合性化合物聚合的化合物，一般而言，适合使用

盐、金属茂配位化合物。作为

盐，使用重氮

盐、锍盐、碘

盐、

盐、硒

盐等，它们的抗衡离子使用BF₄ ^-、PF₆ ^-、AsF₆ ^-、SbF₆ ^-等阴离子。作为具体例，可举出4-氯苯重氮

六氟磷酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、三苯基锍六氟磷酸盐、(4-苯基硫代苯基)二苯基锍六氟锑酸盐、(4-苯基硫代苯基)二苯基锍六氟磷酸盐、双[4-(二苯基锍基)苯基]硫醚-双六氟锑酸盐、双[4-(二苯基锍基)苯基]硫醚-双六氟磷酸盐、(4-甲氧基苯基)二苯基锍六氟锑酸盐、(4-甲氧基苯基)苯基碘

六氟锑酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘

六氟磷酸盐、苄基三苯基鏻六氟锑酸盐、三苯基硒

六氟磷酸盐、(η5-异丙基苯)(η5-环戊二烯基)铁(II)六氟磷酸盐等，但并不限定于此。另外，这些化合物可以以各单体来使用，也可以混合多个来使用。

4-1-3.配合量、其它成分

相对于光聚合性化合物100质量份，将本发明涉及的光引发剂配合0.01～10质量份、优选为0.1～7质量份、更优选为0.1～5质量份左右。这是因为，小于0.01质量份时，光固化性降低，超过10质量份来配合的情况下，会导致仅表面固化而内部的固化性降低这样的缺陷、着色、阻碍柱状结构的形成。这些光引发剂通常将粉体直接溶解于光聚合性化合物中来使用，但在溶解性差的情况下，也能够使用使光引发剂预先高浓度地溶解于极少量的溶剂而得的物质。作为这样的溶剂，进一步优选为光聚合性，具体而言，可举出碳酸丙烯酯、γ-丁内酯等。另外，为了提高光聚合性，也能够添加公知的各种染料、敏化剂。进一步，也可以与光引发剂一起并用能够使光聚合性化合物通过加热而固化的热固化引发剂。在该情况下，通过在光固化之后进行加热，从而能够期待进一步促进光聚合性化合物的聚合固化，形成完整的产物。

能够使光聚合性化合物单独固化，或使多个混合后的组合物进行固化，形成各向异性光扩散层。另外，通过使光聚合性化合物与不具有光固化性的高分子树脂的混合物进行固化，也能够形成本发明涉及的各向异性光扩散层。这里作为能够使用的高分子树脂，可举出丙烯酸系树脂、苯乙烯树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物、聚氨酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、纤维素系树脂、乙酸乙烯酯系树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛树脂等。这些高分子树脂和光聚合性化合物需要在光固化前具有充分的相容性，而为了确保该相容性，也能够使用各种有机溶剂、增塑剂等。另外，在使用丙烯酸酯作为光聚合性化合物的情况下，从相容性方面来看，作为高分子树脂，优选从丙烯酸系树脂中选择。

具有有机硅骨架的光聚合性化合物与不具有有机硅骨架的化合物的比率以质量比计优选处于15:85～85:15的范围。更优选为30:70～70:30的范围。通过处于该范围，从而低折射率区域与高折射率区域的相分离易于进行的同时，柱状区域变得易于倾斜。如果具有有机硅骨架的光聚合性化合物的比率小于下限值或超过上限值，则相分离会难以进行，柱状区域变得难以倾斜。如果使用有机硅-氨基甲酸酯-(甲基)丙烯酸酯作为具有有机硅骨架的光聚合性化合物，则与不具有有机硅骨架的化合物的相容性提高。由此，即使扩大材料的混合比率，也能够使柱状区域倾斜。

4-1-4.溶剂

作为调制包含光聚合性化合物的组合物时的溶剂，能够使用例如，乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、甲苯、二甲苯等。

4-2.各向异性光扩散层的制造工艺

接下来，对于本方式的各向异性光扩散层的制造方法(工艺)进行说明。首先，将包含上述光聚合性化合物的组合物(以下，有时称为“光固化树脂组合物”。)涂布于透明PET膜那样的适当的基材上片状地设置，成膜以设置光固化树脂组合物层。使该光固化树脂组合物层根据需要进行干燥，使溶剂挥发之后，向光固化树脂组合物层上照射光，从而能够制作各向异性光扩散层。

4-2-1.各向异性光扩散层的制作

本方式涉及的各向异性光扩散层的形成工序主要具有以下工序。

(1)工序1-1：将未固化树脂组合物层设置于基材上的工序

(2)工序1-2：由光源获得平行光线的工序

(3)任意工序1-3：使平行光线入射至指向性扩散元件，获得具有指向性的光线的工序

(4)工序1-4：将光线照射至未固化树脂组合物层，使未固化树脂组合物层固化的工序

4-2-1-1.工序1-1：将未固化树脂组合物层设置于基材上的工序

在基材上片状地以未固化树脂组合物层的形式设置光固化树脂组合物的方法可应用通常的涂覆方式、印刷方式。具体而言，能够使用气刀涂布、棒涂、刮刀涂布、刀涂布、反向涂布、门辊涂布(transfer roll coating)、凹版辊涂布、吻涂、流延涂布、喷射涂布、槽孔涂布、压延涂布、坝式涂布、浸渍涂布、模涂等涂布、凹版印刷等凹版印刷、网版印刷等孔版印刷等印刷等。在组合物为低粘度的情况下，也能够在基材的周围设置一定高度的堤坝，向由该堤坝包围的内部浇铸组合物。

4-2-1-2.掩模的层叠

另外，在上述工序1-1中，为了防止未固化树脂组合物层的氧阻聚，高效地形成作为本方式涉及的各向异性光扩散层的特征的柱状区域，还能够层叠密合于未固化树脂组合物层的光照射侧以使光的照射强度局部地变化的掩模。作为掩模的材质，优选为如下构成的物质：在基体中分散有碳等光吸收性的填料，从而入射光的一部分被碳吸收，但开口部能够充分地透射光。作为这样的基体，可以是PET、TAC、PVAc、PVA、亚克力、聚乙烯等透明塑料，玻璃、石英等无机物，也可以是在包含这些基体的片中含有用于控制紫外线透射量的图案、吸收紫外线的颜料的物质。在不使用这样的掩模的情况下，通过在氮气气氛下进行光照射，从而也能够防止未固化树脂组合物层的氧阻聚。另外，即使仅将通常的透明膜层叠于未固化树脂组合物层上，在防止氧阻聚并促进柱状区域的形成方面也是有效的。隔着这样的掩模、透明膜的光照射时，在包含光聚合性化合物的组合物中产生与其照射强度相应的光聚合反应，因此易于产生折射率分布，对于本方式涉及的各向异性光扩散层的制作而言是有效的。

4-2-1-3.工序1-2：由光源获得平行光线的工序

作为光源，通常使用短弧的紫外线产生光源，具体而言，能够使用高压水银灯、低压水银灯、金属卤化物灯、氙灯等。此时，需要获得与所期望的散射中心轴平行的光线，这样的平行光线例如能够通过如下方式获得：配置点光源，在该点光源与未固化树脂组合物层之间配置用于照射平行光线的菲涅耳透镜等光学透镜；以及在光源的背面配置反射镜，使光沿预定的方向以点光源的形式射出。

4-2-1-4.工序1-4：将光线照射至未固化树脂组合物层，使未固化树脂组合物层固化的工序(不进行任意工序1-3的情况下)

照射至未固化树脂组合物层以使未固化树脂组合物层固化的光线需要包含能够使光聚合性化合物固化的波长，通常利用水银灯的以365nm为中心的波长的光。在使用该波长带域来制作各向异性光扩散层的情况下，作为照度，优选为0.01mW/cm²～100mW/cm²的范围，更优选为0.1mW/cm²～20mW/cm²。这是因为如果照度小于0.01mW/cm²，则固化需要长时间，因此生产效率变差，如果超过100mW/cm²，则光聚合性化合物的固化过快而不发生结构形成，不能表现出目标的光学特性。另外，光的照射时间没有特别限定，优选为10秒～180秒，更优选为30秒～120秒。通过照射上述光线，从而能够获得本方式的各向异性光扩散层。

本方式的各向异性光扩散层可以如上述那样获得，即：通过较长时间照射低照度的光，从而在未固化树脂组合物层中形成特定的内部结构。因此，仅进行这样的光照射时，未反应的单体成分残存，有时会发粘而操作性、耐久性存在问题。在这样的情况下，能够追加照射1000mW/cm²以上的高照度的光来使残存单体聚合。此时的光照射可以从层叠有掩模一侧的相反侧来进行。

接着，关于包含任意工序1-3时的制造方法进行说明。包含任意工序1-3时的制造方法中的工序1-1和1-2如上述所说明的那样，因此以下，对于任意工序1-3以后进行说明。

4-2-1-5.任意工序1-3：使平行光线入射至指向性扩散元件，获得具有指向性的光线的工序

4-2-1-5-1.指向性扩散元件

任意工序1-3所使用的指向性扩散元件301和302只要是对于从光源300入射的平行光线D赋予指向性的元件即可。图9中记载了具有指向性的光E以在X方向上大量扩散，在Y方向上几乎没有扩散的方式入射至未固化树脂组合物层303。为了获得这样具有指向性的光，例如，能够采用如下方法：使指向性扩散元件301和302内含有长宽比高的针状填料的同时，使该针状填料以长轴方向在Y方向上延伸的方式取向。指向性扩散元件301和302除了使用针状填料的方法以外，也能够使用各种方法。

这里，具有指向性的光E的长宽比优选设为2～20。形成具有与该长宽比基本上对应的长宽比的柱状区域。上述长宽比的上限值更优选为10以下，更优选为5以下。长宽比超过20时，具有产生干涉虹、眩光的担忧。

在任意工序1-3中，通过调整具有指向性的光E的展宽，从而能够适当确定所形成的柱状区域的大小(长宽比、短径SA、长径LA等)。例如，图9(a)、(b)的任一者中，能够获得本方式的各向异性光扩散层。图9(a)与(b)的不同之处在于，具有指向性的光E的展宽在(a)中大，而与此相对，在(b)中小。依赖于具有指向性的光E的展宽的大小，柱状区域的大小有所不同。

具有指向性的光E的展宽主要依赖于指向性扩散元件301和302的种类、与未固化树脂组合物层303的距离。随着缩短该距离，柱状区域的大小变小，随着增长该距离，柱状区域的大小变大。因此，通过调整该距离，从而能够调整柱状区域的大小。

4-2-1-6.工序1-4：将光线照射至未固化树脂组合物层，使未固化树脂组合物层固化的工序(进行任意工序1-3的情况下)

隔着指向性扩散元件照射至未固化树脂组合物层，使未固化树脂组合物层固化的光线需要包含能够使光聚合性化合物固化的波长，通常利用水银灯的以365nm为中心的波长的光。在使用该波长带域来制作各向异性光扩散层的情况下，作为照度，优选为0.01mW/cm²～100mW/cm²的范围，更优选为0.1mW/cm²～20mW/cm²。这是因为，如果照度小于0.01mW/cm²，则固化需要长时间，因此生产效率变差，如果超过100mW/cm²，则光聚合性化合物的固化过快而不产生结构形成，不能表现出目标的光学特性。另外，光的照射时间没有特别限定，优选为10秒～180秒，更优选为30秒～120秒。通过照射上述光线，从而能够获得本方式的各向异性光扩散层。

本方式的各向异性光扩散层即使在进行任意工序1-3的情况下，也可以如上述那样获得，即：通过较长时间照射低照度的光，从而在未固化树脂组合物层中形成特定的内部结构。因此，仅进行这样的光照射时，未反应的单体成分残存，有时会产生发粘而操作性、耐久性存在问题。在这样的情况下，能够追加照射1000mW/cm²以上的高照度的光来使残存单体聚合。此时的光照射可以从层叠有掩模一侧的相反侧来进行。

5.本发明涉及的各向异性光学膜的用途

本发明涉及的各向异性光学膜能够适合用作使用了液晶显示面板的头戴式显示器用的扩散膜。

另外，在使用本发明涉及的各向异性光学膜的情况下，只要在LCD的可视侧(出射光侧)配置各向异性光学膜即可。例如，可举出在形成有透明电极的一对透明玻璃基板之间，夹持液晶，在其可视侧的玻璃基板上设置滤光片，进一步在各玻璃基板的外侧，设置有各偏振片的LCD中，在可视侧偏振片上、或者位于可视侧的玻璃基板与偏振片之间，配置本发明涉及的各向异性光学膜等。另外，作为上述透明玻璃基板、液晶、滤光片、偏振片等，一般而言能够使用公知的产品。

实施例

6.实施例

接下来，通过实施例和比较例，进一步具体地说明本发明，但本发明并不受这些例子的任何限定。

6-1.各向异性光学膜的制作

按照以下方法，制作本发明的具有单层或多层的各向异性光扩散层的各向异性光学膜。

6-1-1.各向异性光学膜1～8的制作

通过以下方法制作实施例所使用的各向异性光学膜。

使用分配器，在厚度100μm的脱模PET膜1的边缘部整周，由固化性树脂形成高度50μm的间隔壁。在其中滴加下述紫外线固化树脂组合物，将滴加的液膜的表面利用剥离力比PET膜1高，且根据JIS B0601-2001求得的算术平均粗糙度Ra分别不同的脱模PET膜2(算术平均粗糙度Ra为0.02μm)、3(算术平均粗糙度Ra为0.05μm)或4(算术平均粗糙度Ra为0.08μm)中的任一者来进行覆盖，从而制作出厚度50μm的未固化树脂组合物层的液膜。

具体而言，在各向异性光学膜1～3、5、6的制作时使用了脱模PET膜2，在各向异性光学膜7的制作时使用了脱模PET膜3，并且在各向异性光学膜4的制作时使用了脱模PET膜4。

另外，关于实施例的未固化树脂组合物层的组成，全部使用了相同的组成。

6-1-1-1.紫外线固化树脂组合物

·有机硅-氨基甲酸酯-丙烯酸酯(折射率：1.460，重均分子量：5,890)20质量份

(RAHN公司制，商品名：00-225/TM18)

·新戊二醇二丙烯酸酯(折射率：1.450)30质量份

(Daicel cytec公司制，商品名Ebecryl145)

·双酚A的EO加成物二丙烯酸酯(折射率：1.536)15质量份

(Daicel cytec公司制，商品名：Ebecyl150)

·丙烯酸苯氧基乙酯(折射率：1.518)40质量份

(共荣公司化学制，商品名：Light Acrylate PO-A)

·2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮4质量份

(BASF公司制，商品名：Irgacure651)

接着，将未固化树脂组合物层的液膜进行加热，从UV点光源(浜松Photonics公司制，商品名：L2859-01)的落射用照射单元，将照射强度5mW/cm²的作为平行光线的紫外线直接或隔着指向性扩散元件照射1分钟，从而制作出图4所示那样的、在具有多个柱状区域的单层的各向异性光扩散层的两面具有PET膜的各向异性光学膜1～7。

具体而言，在各向异性光学膜1～5的制作中，没有使用指向性扩散元件，在各向异性光学膜6和7的制作中，使用了能够变更平行光线的长宽比的指向性扩散元件。

并且，在各向异性光学膜1～4、6、7的制作中，对于未固化树脂组合物层的液膜平面，从法线方向(角度成为0°)的角度照射了平行光线，但是在各向异性光学膜5的制作中，从相对于上述法线方向倾斜了15°的角度照射了平行光线。

另外，各向异性光学膜8如下制作：制作2层由上述制作的各向异性光学膜7，然后剥离各个各向异性光学膜7的脱模PET膜3，将剥离一侧的各个各向异性光学膜7表面以使一方的各向异性光学膜7相对于另一方的各向异性光学膜7旋转90°的状态，隔着厚度10μm的透明粘着层进行层叠，以使一方的各向异性光学膜7中的多个柱状区域长径方向与另一方的各向异性光学膜7的多个柱状区域长径方向成为彼此垂直的关系。

将所制作的各向异性光学膜1～8的特性示于以下的表1中。

6-2.比较用光学膜1的制作

如下制作作为比较用光学膜1的各向同性扩散粘着层。

相对于下述折射率1.47的丙烯酸系粘着剂组合物100质量份，作为折射率与粘着剂组合物不同的微粒而添加有机硅树脂微粒(迈图高新材料公司制，商品名：Tospearl145)20质量份，利用搅拌机(AJITER)搅拌30分钟，使微粒分散，制成涂液。使用缺角轮涂布机，将该涂液以使溶剂干燥后的膜厚成为25μm的方式涂覆在厚度38μm且根据JIS B 0601-2001测定得到的算术平均粗糙度Ra为0.15μm的脱模PET膜5上，使其干燥，制作出带有PET的各向同性扩散粘着层。进一步，对于扩散粘着层表面，层压剥离力比脱模PET膜5高的厚度38μm的脱模PET膜(LINTEC公司制，商品名：3801)，制作出作为两面带有PET的各向同性扩散粘着层的、在两面具有PET膜的比较用光学膜1。

将所制作的比较用光学膜1的特性示于以下的表1中。

6-2-1.丙烯酸系粘着剂组合物

·丙烯酸系粘着剂(总固体成分浓度18.8％，溶剂：乙酸乙酯，甲基乙基酮)100质量份

(综研化学公司制，商品名：SKDyne TM206)

·异氰酸酯系固化剂0.5质量份

(综研化学公司制，商品名：L-45)

·环氧系固化剂0.2质量份

(综研化学公司制，商品名：E-5XM)

6-3.比较用光学膜2的制作

比较用光学膜2使用了市售的厚度120μm的各向同性光扩散膜(TSUJIDEN公司制，商品名：D120P)。

将所使用的比较用光学膜2的特性示于以下的表1中。

6-4.比较用各向异性光学膜1的制作

在上述各向异性光学膜1的制作中，代替脱模PET膜2而使用了剥离力比PET膜1高，且根据JIS B0601-2001测定得到的算术平均粗糙度Ra为0.15μm的脱模PET膜5，除此以外，与各向异性光学膜1同样地进行制作，制作出在具有多个柱状区域的单层的各向异性光扩散层的两面具有PET膜的比较用各向异性光学膜1。

将所使用的比较用各向异性光学膜1的特性示于以下的表1中。

[表1]

6-5.测定

对于表1中各向异性光学膜1～8、比较用光学膜1、2、比较用各向异性光学膜1的特性，如以下那样操作而进行了测定。

6-5-1.各向异性光扩散层的雾度值的测定

对于表1的各光学膜的雾度值的测定，使用日本电色公司工业株式会社制的雾度计，NDH-2000，根据JIS K7136进行了测定。这里，雾度值越高，则表示各向异性光扩散层的扩散性越高。

6-5-2.散射中心轴角度和直线透射率的测定

使用图8所示的能够任意改变光源的投光角、检测器的受光角的变角光度计Goniophotometer(Genesia公司制)，对于表1的各光学膜，进行直线透射光量的测定。

在接受来自光源的直线光的位置固定检测器，在其间的样品支架上，设置作为样品的表1的各光学膜。以图8的直线V为中心，使样品旋转，测定与对于样品的各入射光角度对应的直线透射光量。该直线V在比较用光学膜1、2中能够任意设定，但在具有各向异性的各向异性光学膜1～8、比较用各向异性光学膜1的情况下，以图4所示的C-C轴为中心轴旋转，进行测定。

由以上测定算出直线透射率，获得了表1的各光学膜的光学曲线。由该光学曲线获得表1的各光学膜的从膜平面的法线方向入射的光的直线透射率、以及该光学曲线中光扩散特性成为大致对称的入射光角度即散射中心轴角度。将结果示于表1中。

6-5-3.柱状区域的长宽比的测定(各向异性光扩散层的表面观察)

利用光学显微镜对于表1的各向异性光学膜1～8、比较用各向异性光学膜1的膜的表面(制作时的紫外线照射侧)进行观察，关于多个柱状区域的长径LA和短径SA，任意地测定20个柱状区域。算出所测定的长径LA和短径SA的平均值，算出平均长径LA/平均短径SA作为柱状区域的长宽比。

6-5-4.算术平均粗糙度Ra的测定

对于表1的各光学膜的算术平均粗糙度Ra的测定，使用小坂研究所公司制的Surfcorder SE1700α，根据JIS B0601-2001进行了测定。

6-6.头戴式显示器的制作

在市售的背光源上配置像素间距651ppi(像素尺寸0.039mm×0.039mm)的液晶显示面板，将由上述制作的表1的各光学膜以剥离了其脱模PET膜的状态层叠在液晶显示面板表面上。进一步在该光学膜平面上部配置透镜(倍率10倍)，从而制作出实施例1～8、比较例1～3的头戴式显示器。另外，作为比较例4，制作出没有层叠光学膜的头戴式显示器。将所制作的实施例1～8、比较例1～4的头戴式显示器中使用的各光学膜和特性示于以下表2中。此外，图10中示出实施例1和比较例4的头戴式显示器中观察到的照片。

6-6-1.感官试验

进行所制作的实施例1～8、比较例1～4的头戴式显示器的感官试验。按照以下评价基准进行评价，将结果示于表2中。

6-6-1-1.黑色矩阵消失评价基准

◎：几乎观测不到黑色矩阵

○：可观测到变浅的黑色矩阵

△：可观测到略微变浅的黑色矩阵

×：可清晰地观察到黑色矩阵

6-6-1-2.着色评价基准

○：能够稍微抑制由像素导致的着色感

×：能够看清由像素导致的着色感

6-6-1-3.模糊感评价基准

◎：可鲜明地观测到图像显示

○：可观察到略微模糊的图像显示

△：可观察到模糊的图像显示

6-6-2.全光线透射率的测定

对于所制作的实施例1～8、比较例1～4的头戴式显示器的全光线透射率的测定，将除去表1的各光学膜时的全光线透射率设为100％，使用日本电色公司工业株式会社制的雾度计NDH-2000进行了测定。

按照以下评价基准进行评价，将结果示于表2中。

6-6-2-1.全光线透射率评价基准

○：30％以上

×：小于30％

[表2]

根据表2结果，实施例1～8中，黑色矩阵消失的评价为△以上，着色的评价也全部为○，全光线透射率也高达35％以上。

因此，使用本发明各向异性光学膜的头戴式显示器中，难以观测到黑色矩阵，因此不仅由像素导致的粗糙感变得良好，而且还抑制由像素导致的着色感，全光线透射率也高，由此也能够抑制亮度降低。

特别是在实施例1、4、5、6中，在黑色矩阵消失、着色、模糊感、全光线透射率的全部评价项目中，均衡地具有高水平的特性。

实施例7中，由于使用了在实施例中长宽比较大的各向异性光学膜，因此仅能够在纵向或横向的一个方向上使黑色矩阵极其难以观测到。

实施例8是如上所述那样，将实施例7的各向异性光学膜一边考虑柱状区域长径方向，一边彼此旋转90°进行层叠而得到的例子，能够使纵横两方向的黑色矩阵极其难以观察到。

另一方面，比较例1～4中，表2评价项目的某一个为×。

比较例1的着色的×评价的主要原因可认为是：由于使用了各向同性扩散粘着层，因此产生由微粒导致的光的扩散，由此，引起光的干涉，由像素导致的着色变差。此外，着色变差会使画面的闪烁明显。进一步，根据表2，比较例1的全光线透射率与本发明各向异性光学膜相比低，因此亮度大幅降低。

对于比较例2，由于厚度比比较例1大，因此黑色矩阵消失的评价良好，但由于是各向同性扩散膜，因此认为基于与比较例1同样的理由，着色差，使得画面的闪烁明显，进一步，根据表2，全光线透射率比本发明各向异性光学膜低，因此亮度大幅降低。

比较例3的着色的×评价的主要原因可认为是：比较例3虽然使用了各向异性光学膜，但各向异性光学膜的算术平均粗糙度比本发明的各向异性光学膜大，因此着色变差。

比较例4没有使用光学膜，因此黑色矩阵消失的评价最差。

由以上来看，具备本发明的各向异性光学膜的头戴式显示器除了难以观察到黑色矩阵的效果以外，还能够抑制由像素导致的粗糙感和着色感，模糊感少，可抑制亮度的降低，能够获得更高的沉浸感。

符号说明

1：光源，2：检测器，100：LCD显示面板，110：背光源，120：偏振片，130：液晶面板，140：偏振片，150：各向异性光学膜，160：液晶显示面板，200：各向异性光扩散层，201、211：基体区域，202、212：柱状区域，300：光源，301、302：指向性扩散元件，303：未固化树脂组合物层。

Claims

1.一种头戴式显示器，其特征在于，在与液晶显示面板内的滤光片相比靠可视侧，具备直线透射率根据入射光角度而变化的各向异性光学膜，

所述各向异性光学膜至少包含单层或多层的各向异性光扩散层，

在所述各向异性光扩散层的至少一个表面形成有表面凹凸，

所述表面凹凸根据JIS B0601-2001测定得到的算术平均粗糙度Ra为0.10μm以下，

所述各向异性光扩散层具有基体区域以及折射率与所述基体区域不同的多个柱状区域。

2.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其特征在于，所述单层或多层的各向异性光扩散层的雾度值为50％～85％。

3.根据权利要求1或2所述的头戴式显示器，其特征在于，所述各向异性光扩散层具有至少1个散射中心轴，所述至少1个散射中心轴角度为-15°～+15°。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的头戴式显示器，其特征在于，所述各向异性光扩散层的多个柱状区域构成为从所述各向异性光扩散层的一个表面朝另一个表面取向，并且延伸，

所述各向异性光扩散层的一个面中的所述多个柱状区域的表面形状具有短径和长径。

5.根据权利要求4所述的头戴式显示器，其特征在于，所述各向异性光扩散层的一个表面中的、所述柱状区域的平均长径/平均短径，即长宽比小于2。

6.根据权利要求4所述的头戴式显示器，其特征在于，所述各向异性光扩散层的一个表面中的、所述柱状区域的平均长径/平均短径，即长宽比为2～20。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的头戴式显示器，其特征在于，所述各向异性光扩散层的厚度为10μm～100μm。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的头戴式显示器，其特征在于，由所述各向异性光学膜的法线方向入射的光的直线透射率为5％～40％。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的头戴式显示器，其特征在于，在所述液晶显示面板内的滤光片与位于所述液晶显示面板的可视侧的偏振片之间具备所述各向异性光学膜。