JP2016173601A - 均一光配向フィルム及びその作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光配向フィルムは、第1の方向(142)に沿って延在する複数の微細構造(150)と、複数の微細構造上に配置された複数の隆起部分(160)とを含む構造化主面(110)を有する。光配向フィルム全体にわたる隆起部分の数密度は、Dである。各隆起部分は、第1の方向に沿った前縁(162)と後縁(164)とを有する。光配向フィルムを、連続した二次元格子を構成する複数の同じサイズと形状の格子セルに分割することができる。各格子セルの面積は、約1/Dである。格子セルの少なくとも70%がそれぞれ、隆起部分(160)の単一前縁(162)を有する。
【選択図】図1
Description
図3の格子320と類似の連続した二次元格子を設計した。格子セルは、長方形で同じ大きさであった。図11は、x軸に沿った第1の方向1192に沿った側面1120と、第1の方向に垂直でy軸に沿った第2の方向1193に沿った側面1125とを有する、1つのそのような格子セル1100の概略図である。線形微細構造は、第1の方向1192に沿って延在し、第2の方向1193に沿った周期Pを有していた。各格子セル1100は、少なくとも1つの微細構造ピークと、隆起部分の少なくとも一部分とを有していた。各隆起部分は、所定長Lを有するが、一部の例では、隆起部分は、隆起部分が所定長Lより大きい長さを有するように重ねられてもよい。その結果得られた隆起部分のパターンは、各格子セルが、好ましくは隆起部分の単一前縁を有するようにすることによって均一に作製され、何回かの繰返し又は試行後にそのような配列が得られなかったときは、その代わりに、格子セルが、隆起部分の一部分を有するようにされ、その場合、隆起部分は、隆起部分の平均長、即ち所定長Lより大きい長さを有していた。
ここで、nは整数であった。各格子セル1100は、少なくとも1つの微細構造ピークを有し、全ての格子セルは同数の微細構造ピークを有していた。rの最小値rminは、式(1)にn=1を代入することによって得られ、以下の式となる。
したがって、式(2)を次のように書き直すことができる。
設計パターンは、ねじ切り旋盤回転工程を使用することにより、円筒形工具に切削された。円筒形工具は、円周Cを有していた。継ぎ目のないパターン形成工具を得るために、寸法sは、次の式によりCと関連付けられた。
ここで、kは整数であった。符号化切削工程により、有限数のエンコーダステップMが可能であった。sの最小値sminは、kがMのときに達成され、以下の式が得られた。
したがって、第1の方向に沿った格子セル長さsは、次の式によって示される。
ここで、mは整数であった。
図1の光配向フィルム100と類似の光配向フィルムは、実施例1で設計された格子に基づいて設計された。光配向フィルムは、24マイクロメートルのピッチPと、90度の頂角を有するプリズム状横断面形状を有していた。円筒形工具は、約1277mm(直径16インチ)の円周Cを有していた。エンコーダは、円筒形工具の1回転当たり18000エンコーダステップを有していた。隆起部分の密度は、2670cm−2になるように選択され、その結果、隆起部分1つ当たりの面積Aは、約0.0374mm2になった。式(7)を丸めると、積m・nは22になる。表Iは、t、F、D及びGの計算値を、mとnの例示的な値の関数として列挙する。
光配向フィルム100と類似し、かつ実施例2の設計に基づく光配向フィルムを作製した。微小複製工具は、例えば米国特許公開第2009/0041553号に概説され記述された工程を使用して作製され、その開示は、参照により全体が本明細書に組み込まれる。次に、微小複製工具は、例えば米国特許第5,175,030号に概説され記述された工程を使用して光配向フィルムを作製するために使用され、この開示は、参照により全体が本明細書に組み込まれる。光配向フィルムは、基板130と類似の基板上に配置された構造化層140と類似の構造化層を有していた。基板は、PETで作製され、約50マイクロメートルの厚さと、約1.65の屈折率を有していた。各プリズム3930の頂角は、約90度であった。隆起部分の領域内と非隆起部分の領域内の微細構造の横方向断面は、同じ形状を有していた。プリズムは、約24マイクロメートルのピッチPを有していた。線形プリズムの屈折率は、約1.65の屈折率を有していた。線形プリズムは、重合有機成分と、表面改質された無機ジルコニアナノ粒子とを含んでいた。隆起部分の一部分を含むことなく光配向フィルムの構造化主面に重なることができる最大円の直径Gは、約0.34mmであった。光配向フィルムの単一シートの光学利得は、約1.78と測定され、この光学利得は、適所にフィルムのない光学システムの輝度に対する、光学システムの適所にフィルムを有する表示システムなどの光学システムの輝度の比率を指す。本明細書に開示される光配向フィルムでは、隆起部分の少なくとも一部分を含むことなく光配向フィルムの構造化主面に重なることができる最大円の直径は、約0.5mm以下、又は約0.45mm以下、又は約0.4mm以下、又は約0.35mm以下である。
(a)第1の方向に沿って延在する複数の微細構造を有する光配向フィルムを提供する工程であって、各微細構造が、第1の方向に沿って延在するピークを有する、工程と、
(b)光配向フィルム上に、複数の同じサイズと形状の格子セルを含む連続的な格子を、各格子セルが同数の微細構造ピークを有するように重ねる工程と、
(c)各格子セルを同数のサブセルに分割して、各サブセルが単一の微細構造ピークを有するようにする工程と、
(d)各格子セル内の単一のサブセルを選択する工程と、
(e)無作為に選択された各サブセル内に突出部の前縁を配置する工程と、を含む、方法。
本発明はまた、以下の項目1〜10の内容を包含する。
(1)
第1の方向に沿って延在する複数の微細構造を含む構造化主面を有する光配向フィルムであって、各微細構造が、複数の隆起部分と複数の非隆起部分を有し、前記複数の微細構造の前記隆起部分が、平均長を有し、各隆起部分が、前記第1の方向に沿った前縁と後縁とを有し、
前記光配向フィルムを、連続した二次元格子を形成する複数の同じサイズと形状の格子セルに分割することができ、前記格子セルの少なくとも90%がそれぞれ、隆起部分の単一前縁または隆起部分の一部分のどちらかを有し、その場合、前記隆起部分が、前記隆起部分の前記平均長より大きい長さを有する、光配向フィルム。
(2)
前記複数の微細構造内の前記微細構造の前記非隆起部分が、前記第1の方向に沿って同じ一定のピーク高さを有する、項目1に記載の光配向フィルム。
(3)
前記複数の微細構造内の前記微細構造の前記隆起部分が、同じ最大ピーク高さを有する、項目1に記載の光配向フィルム。
(4)
前記格子セルが、長方形である、項目1に記載の光配向フィルム。
(5)
各格子セルが、微細構造ピークを1つだけ有する、項目1に記載の光配向フィルム。
(6)
前記格子セルの少なくとも90%がそれぞれ、隆起部分の単一前縁を有する、項目1に記載の光配向フィルム。
(7)
第1の方向に沿って延在する複数の微細構造と、前記複数の微細構造上に配置された複数の隆起部分とを含む構造化主面を有する光配向フィルムであって、前記光配向フィルム全体にわたる前記隆起部分の数密度がDであり、各隆起部分が、前記第1の方向に沿った前縁と後縁とを有し、
前記光配向フィルムを、連続した二次元格子を形成する複数の同じサイズと形状の格子セルに分割することができ、各格子セルの面積が、約1/Dであり、前記格子セルの少なくとも90%がそれぞれ、隆起部分の単一前縁を有する、光配向フィルム。
(8)
第1の方向に沿って延在する複数の微細構造を含む構造化主面を有する光配向フィルムであって、各微細構造が、複数の隆起部分と複数の非隆起部分を有し、隆起部分の領域内と非隆起部分の領域内の微細構造の横方向断面が同じ形状を有し、
隆起部分の少なくとも一部分を含むことなく前記光配向フィルムの前記構造化主面に重なることができる最大円の直径が、約0.5mm以下である、光配向フィルム。
(9)
第1の方向に沿って延在する複数の微細構造を含む構造化主面を有する光配向フィルムであって、各微細構造が、複数の隆起部分と複数の非隆起部分を有し、前記複数の微細構造の前記隆起部分が、平均長を有し、各隆起部分が、前記第1の方向に沿った前縁と後縁とを有し、
前記光配向フィルムを、連続した二次元格子を形成する複数の同じサイズと形状の格子セルに分割することができ、各格子セルが、少なくとも2つの近接した微細構造のピークを有し、前記格子セルの少なくとも70%がそれぞれ、隆起部分の単一前縁又は隆起部分の一部分のどちらかを有し、その場合、前記隆起部分が、前記隆起部分の前記平均長より大きい長さを有する、光配向フィルム。
(10)
光配向フィルム上に複数の突出部を分散させる方法であって、
(a)第1の方向に沿って延在する複数の微細構造を有する光配向フィルムを提供する工程であって、各微細構造が、前記第1の方向に沿って延在するピークを有する、工程と、
(b)前記光配向フィルム上に、複数の同じサイズと形状の格子セルを含む連続的な格子を、各格子セルが同数の微細構造ピークを有するように重ねる工程と、
(c)各格子セルを同数のサブセルに分割して、各サブセルが単一の微細構造ピークを有するようにする工程と、
(d)各格子セル内の単一のサブセルを選択する工程と、
(e)無作為に選択された各サブセル内に突出部の前縁を配置する工程と、を含む、方法。
Claims (10)
- 第1の方向に沿って延在する複数の微細構造を含む構造化主面を有する光配向フィルムであって、各微細構造が、複数の隆起部分と複数の非隆起部分を有し、前記複数の微細構造の前記隆起部分が、平均長を有し、各隆起部分が、前記第1の方向に沿った前縁と後縁とを有し、
前記光配向フィルムを、連続した二次元格子を形成する複数の同じサイズと形状の格子セルに分割することができ、前記格子セルの少なくとも90%がそれぞれ、隆起部分の単一前縁または隆起部分の一部分のどちらかを有し、その場合、前記隆起部分が、前記隆起部分の前記平均長より大きい長さを有する、光配向フィルム。 - 前記複数の微細構造内の前記微細構造の前記非隆起部分が、前記第1の方向に沿って同じ一定のピーク高さを有する、請求項1に記載の光配向フィルム。
- 前記複数の微細構造内の前記微細構造の前記隆起部分が、同じ最大ピーク高さを有する、請求項1に記載の光配向フィルム。
- 前記格子セルが、長方形である、請求項1に記載の光配向フィルム。
- 各格子セルが、微細構造ピークを1つだけ有する、請求項1に記載の光配向フィルム。
- 前記格子セルの少なくとも90%がそれぞれ、隆起部分の単一前縁を有する、請求項1に記載の光配向フィルム。
- 第1の方向に沿って延在する複数の微細構造と、前記複数の微細構造上に配置された複数の隆起部分とを含む構造化主面を有する光配向フィルムであって、前記光配向フィルム全体にわたる前記隆起部分の数密度がDであり、各隆起部分が、前記第1の方向に沿った前縁と後縁とを有し、
前記光配向フィルムを、連続した二次元格子を形成する複数の同じサイズと形状の格子セルに分割することができ、各格子セルの面積が、約1/Dであり、前記格子セルの少なくとも90%がそれぞれ、隆起部分の単一前縁を有する、光配向フィルム。 - 第1の方向に沿って延在する複数の微細構造を含む構造化主面を有する光配向フィルムであって、各微細構造が、複数の隆起部分と複数の非隆起部分を有し、隆起部分の領域内と非隆起部分の領域内の微細構造の横方向断面が同じ形状を有し、
隆起部分の少なくとも一部分を含むことなく前記光配向フィルムの前記構造化主面に重なることができる最大円の直径が、約0.5mm以下である、光配向フィルム。 - 第1の方向に沿って延在する複数の微細構造を含む構造化主面を有する光配向フィルムであって、各微細構造が、複数の隆起部分と複数の非隆起部分を有し、前記複数の微細構造の前記隆起部分が、平均長を有し、各隆起部分が、前記第1の方向に沿った前縁と後縁とを有し、
前記光配向フィルムを、連続した二次元格子を形成する複数の同じサイズと形状の格子セルに分割することができ、各格子セルが、少なくとも2つの近接した微細構造のピークを有し、前記格子セルの少なくとも70%がそれぞれ、隆起部分の単一前縁又は隆起部分の一部分のどちらかを有し、その場合、前記隆起部分が、前記隆起部分の前記平均長より大きい長さを有する、光配向フィルム。 - 光配向フィルム上に複数の突出部を分散させる方法であって、
(a)第1の方向に沿って延在する複数の微細構造を有する光配向フィルムを提供する工程であって、各微細構造が、前記第1の方向に沿って延在するピークを有する、工程と、
(b)前記光配向フィルム上に、複数の同じサイズと形状の格子セルを含む連続的な格子を、各格子セルが同数の微細構造ピークを有するように重ねる工程と、
(c)各格子セルを同数のサブセルに分割して、各サブセルが単一の微細構造ピークを有するようにする工程と、
(d)各格子セル内の単一のサブセルを選択する工程と、
(e)無作為に選択された各サブセル内に突出部の前縁を配置する工程と、を含む、方法。
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