JP5748655B2 - 軸外の可視のしるしを有する光制御フィルム - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２００８年５月１６日に出願された米国特許仮出願第６０／０５３８１３号の利益を主張する。

本発明は、ある視角範囲に関してより高い透過率を可能にし、別の視角範囲に関してより低い透過率を可能にし、ある視角範囲にわたってのみ可視であるしるしを有する、光制御フィルムに関する。

光コリメーティングフィルムとしても知られる光制御フィルム（ＬＣＦ）は、光透過率を調節するように構成されている光学フィルムである。各種のＬＣＦが周知であり、典型的には、光吸収材料で形成されている複数個の平行な溝を有する光透過性フィルムが挙げられる。

ＬＣＦは、表示面、像表面、又は見られる他の表面に近接して設置できる。見る人が、フィルム表面に垂直な方向においてＬＣＦを通して画像を見る垂直入射（即ち視野角０°）では、画像を見ることができる。視野カットオフ角に達するまでは、視野角が増加するにつれてＬＣＦを通って透過される光の量が減少し、視野カットオフ角では実質的にすべての光が光吸収材料により遮断され、画像はもはや見られなくなる。これは、視野角の典型的範囲の外側にいる他者による観察を遮断することによって、見る人にプライバシーを提供することができる。

ＬＣＦは、ポリカーボネート基材上で重合性樹脂を成形し、紫外線硬化させることによって調製できる。このようなＬＣＦは、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から商品名「３Ｍ（商標）ノートブックコンピュータ及びＬＣＤモニタ用フィルタ（Filters for Notebook Computers and LCD Monitors）」で市販されている。

一態様では、本発明は、ある視角範囲において可視であるしるしを有する光制御フィルムを提供する。光制御フィルムは、光入射面、及び光入射面に対向する光出射面を含む。光制御フィルムは、光入射面と光出射面との間に交互に配置された透過区域及び吸収区域を更に含む。吸収区域の各々は高さ及び長さを有し、しるしに対応する吸収区域の高さは、しるしに対応する吸収区域を囲む吸収区域の高さとは異なる。

一実施形態では、しるしに対応する吸収区域の高さは、しるしに対応する吸収区域を囲む吸収区域の高さよりも低い。

別の実施形態では、しるしに対応する吸収区域の高さは、しるしに対応する吸収区域を囲む吸収区域の高さよりも高い。

別の実施形態では、しるしに対応する吸収区域のいくらかの高さは、しるしに対応する吸収区域を囲む吸収区域の高さよりも高く、しるしに対応する吸収区域のいくらかの高さは、しるしに対応する吸収区域を囲む吸収区域の高さよりも低い。

別の実施形態では、しるしに対応する吸収区域の高さは、このような吸収区域の長さに沿って変化する。

別の実施形態では、しるしに対応する吸収区域のいくらかは、このような吸収区域の長さに沿って変化し、しるしに対応する吸収区域のいくらかは、しるしに対応する吸収区域を囲む吸収区域の高さよりも、高いか、低いか、又は高い部分と低い部分の両方がある。

本発明の光制御フィルムの実施形態の描写の部分平面図。 本発明の光制御フィルムの実施形態の描写の断面図。 微細構造フィルム物品の描写の斜視図。 本発明の光制御フィルムの実施形態の描写の斜視図。 本発明の光制御フィルムの実施形態の描写の部分平面図。 本発明の光制御フィルムの実施形態の描写の部分斜視図。 本発明の光制御フィルムの実施形態の描写の断面図。 本発明の光制御フィルムの実施形態の描写の断面図。 本発明の光制御フィルムの実施形態の描写の部分斜視図。 本発明の光制御フィルムの実施形態の描写の部分斜視図。 本発明の光制御フィルムの実施形態の描写の部分斜視図。 バックライトディスプレイの概略斜視図。 本発明の光制御フィルムの実施形態の描写の断面図。

本出願は、軸外観察中に可視であり、軸上観察中に本質的に不可視である、ロゴ又はしるしを有する光制御フィルムを目的とする。しるし（１つ又は複数）は、吸収区域の高さの違いによって、「より明るく」、又は「より暗く」見える場合がある。例えば、しるしに対応する吸収区域が、しるしを囲む吸収区域の高さを上回る高さを有する場合、しるしは「より暗く」見える。しるしに対応する吸収区域が、周囲の吸収区域よりも低い場合、しるしは「より明るく」見える。しるしに対応する吸収区域が、周囲の吸収区域よりも高い、及び低い高さの両方を有する場合、しるしは「グレースケール」に見える。

本発明のＬＣＦは、ディスプレイ表面、画像表面、ウィンドウ、ドキュメント、又は観察される他の表面の近位に配置され得る。

図１は、軸外で可視のしるし１２を有する光制御フィルム（ＬＣＦ）１０の部分斜視図である。

図２はＬＣＦ １００の断面図であり、光出射面１２０及び光出射面１２０に対向する光入射面１１０を含む。本明細書では参考として光入射面及び光出射面を記載しているが、使用する際には、本明細書に記載のＬＣＦは見る人又はディスプレイ源のいずれかに面する光出射面を有し得ること、及び光入射面はディスプレイ源又は見る人のいずれかに面し得ることが認識されるであろう。ＬＣＦ １００は、交互に配置された透過区域１３０、吸収区域１４０、及び透過区域１３０と吸収区域１４０との間の境界面１５０を含む。透過区域１３０は、ピッチ「Ｐ」だけ相互に離れて配置されるベース幅「Ｗ」を有し、吸収区域１４０と光出射面１２０との間のランド区域「Ｌ」を含む。吸収区域１４０は、ベース１４５、上面１５５、高さ「Ｈ」及び「Ｈ’」を有し、ピッチ「Ｐ」だけ相互に離れて配置される。境界面１５０は、光出射面１２０に対する垂線１６０で境界角θ_Ｉを形成する。本明細書に記載するとき、表面に対して「垂直」とは、表面の平滑度のいずれかの局所的な偏差を無視して表面の主平面に垂直であることを意味する。ＬＣＦ １００は、交互に配置された透過区域１３０及び吸収区域１４０の形状によって画定される、内部視野カットオフ角Φ_Ｉを含む。この実施形態では、吸収区域１４２は、しるしの一部に対応し、高さ「Ｈ」よりも低い高さ「Ｈ’」を有する。高さＨ’はゼロ高さであり得る。

図３は、少なくとも１つの微細構造表面２１０を含む、微細構造フィルム物品２００を示す。この物品は、ＬＣＦの作製に使用できる。一実施形態では、微細構造表面２１０は、複数個の溝２０１ａ〜２０１ｄを含んでよい。この実施形態では、溝２０１ｃは、２０１ａ、２０１ｂ及び２０１ｄよりも小さい深さを有する。

図３に示すように、溝２２０のベースと微細構造フィルム物品２００の対向面２１１との間には、連続的なランド層２３０が存在してよい。あるいは、溝２２０は、微細構造フィルム物品２００全体を貫通して延びていてよい（図示なし）。微細構造フィルム物品２００は、ベース基材層２６０も含んでいてよく、ベース基材層２６０は、（押出成形、型硬化、又はその他の方法により）微細構造フィルム物品２００と一体形成する、又は微細構造フィルム物品２００に別個に付加することができる。

図４は、図２の溝２０１ａ〜２０１ｄに光吸収材料３５０を充填することでこれらの溝を光吸収性にしたＬＣＦ３００を示す。微細構造フィルム２００の溝２０１ａ〜２０１ｄの形状内の光吸収材料３５０は、以下吸収区域１４０と称される。この実施形態では、吸収性区域が透過区域の長さに対応する長さを有する。

図５は、吸収区域１４０、透過区域１３０及び部分的なしるし４１０を有するＬＣＦ４００を図示する。この実施形態では、しるしに対応する吸収区域の高さは、しるしを囲む吸収区域の高さよりも低い。

図６は、ベース基材層２６０と同じか、又は異なり得る任意のカバーフィルム４７０を更に含むＬＣＦ ４００を図示する。光学カバーフィルム４７０又はベース基材層２６０の材料には、例えば、市販のポリカーボネートフィルムが挙げられてよい。無光沢仕上げ又は光沢仕上げを提供するように、特定のポリカーボネート材料を選択してもよい。光学カバーフィルム４７０及びベース基材層２６０は、無光沢であっても、光沢があっても、又はその両方であってもよい。本明細書では４つの組み合わせのいずれも考慮される。任意のカバーフィルム４７０は、接着剤４１０で微細構造表面に接着できる。接着剤４１０は、紫外線硬化性アクリル酸系接着剤、転写接着剤などの光学的に透明な任意の接着剤でよい。ＬＣＦ ４００は、光入射面１１０、及び光入射面１１０に対向する光出射面１２０も含んでおり、共に主平面を画定する。繰り返しになるが、本明細書に記載の実施形態を説明するために、光入射面１１０が吸収区域１４０のベース１４５に隣接して配置されるようにＬＣＦ ４００が配置されているが、光入射面１１０は、上面１５５に隣接してベース１４５に対向するようにも配置され得ることを理解されたい。換言すれば、ベース１４５が光入射面１１０に光を入射させる光源（図示せず）により近くなるようにＬＣＦ ４００を配置したり、上面１５５が光源（図示せず）により近くなるようにＬＣＦ ４００を配置したりできる。

図７は、吸収区域５０２及び透過区域５０４を有するＬＣＦ ５００の別の実施形態の断面図を図示する。この実施形態では、しるし５０６に対応する吸収区域の高さは、しるしを囲む吸収区域の高さよりも高い。

図８は、吸収区域６０２及び透過区域６０４を有するＬＣＦ ６００の別の実施形態の断面図を図示する。この実施形態では、しるし６０６に対応する吸収区域の高さは、しるしを囲む吸収区域の高さよりも高いものと低いものがある。

図９は、吸収区域７０２及び透過区域７０４を有するＬＣＦ ７００の別の実施形態の部分斜視図を図示する。この実施形態では、しるし７０６に対応する吸収区域の高さＨ、Ｈ’は、このような吸収区域の長さＹに沿って変化する。この実施形態は、しるしに対応する吸収区域の局所的な高さの変動が、本発明の範囲内であることを例示している。

図１０は、吸収区域８０２及び透過区域８０４を有するＬＣＦ ８００の別の実施形態の部分斜視図を図示する。この実施形態では、第１のしるし８１２に対応する吸収区域の高さＨ’は、しるしを囲む吸収区域８０８及び８１０の高さＨより高い。この実施形態では、第２のしるしに対応する吸収区域８０６は、長さＹの一部に沿って変化する高さを有する。この実施形態における吸収区域８１２の高さは、吸収区域の長さＹに沿って変化しない。当然、本出願において記載されるＬＣＦの実施形態のいずれも、少なくとも第１及び第２のしるしを有し得る。したがって、異なるしるしに対応する吸収区域は、所望されるしるしの観察特性によって、同じ又は異なる高さ（互いに比較した際）を有し得る。

図１１は、吸収区域９０２及び透過区域９０４を有するＬＣＦ ９００の別の実施形態の部分斜視図を図示する。この実施形態では、第１のしるしに対応する吸収区域９０６及び９０８は、吸収区域９１０の高さＨよりも低い高さＨ’を有する。加えて、透過区域９１２は、吸収区域の不在によって規定される。この場合、第２のしるしに対応する「吸収区域」はゼロ高さを有する。

図４及び６に示されるように（また図２により詳細に表示されるように）、吸収区域１４０間の透過区域１３０は、内包壁角θ_Ｔ、透過区域のベース幅「Ｗ」、有効高さ「Ｈ」、ピッチ「Ｐ」（それぞれ図３に示される）、及び極視野カットオフ角Φ_Ｐ（図４に示される）を有する。対称な吸収区域については、内包壁角θ_Ｔは、図２に示す境界角θ_Ｉの２倍である。ある場合には、非対称の吸収区域については、境界角θ_Ｉは境界面１５０ごとに異なってよく、内包壁角θ_Ｔは、吸収区域１４０の両側の境界角θ_Ｉの合計に等しい。極視野カットオフ角Φ_Ｐは、任意のカバーフィルム４７０、接着剤４１０、透過区域１３０、ベース基材層２６０、及びＬＣＦ ４００が置かれている物質（典型的には空気）の屈折率を使用して、スネルの法則を内部視野カットオフ角Φ_Ｉを画定する光線に適用することで決定できる。極視野カットオフ角Φ_Ｐは、極視野カットオフ半角Φ_１と極視野カットオフ半角Φ_２との合計に等しく、これら角度はそれぞれ光入射面１１０に対する垂線から測定される。場合によっては、極視野カットオフ角Φ_Ｐは対称であってよく、極視野カットオフ半角Φ_１は極視野カットオフ半角Φ_２と等しい。場合によっては、極視野カットオフ角Φ_Ｐは非対称であってよく、極視野カットオフ半角Φ_１は極視野カットオフ半角Φ_２と等しくない。本開示のために、図６に示され、光入射面１１０に対する垂線から図示の方向に沿って測定される角度「Φ」は、本明細書において「極視野角」と呼ばれる。極視野角Φは、０°（すなわち、光入射面１１０と垂直）〜９０°（すなわち、光入射面１１０と平行）の範囲に及び得る。４２０によって表わされる角度は、しるしが可視である角範囲である。

透過区域１３０の材料特性、内包壁角θ_Ｔ、ピッチ「Ｐ」、及び透過区域のベース幅「Ｗ」は、ＬＣＦ ４００の光透過に影響を及ぼし得る。ＬＣＦは、１０°以上など比較的大きい内包壁角を有することができる。より大きい壁角は光吸収区域の幅を増加させ、それによって垂直入射での光透過率を減少させる。垂直入射での光透過率をできる限り大きくできるように、１０°未満など、より小さい壁角が好ましい。

いくつかの実施形態では、本明細書で記載されるＬＣＦは、６°以下の内包壁角を有する。他の実施形態では、内包壁角は、５°以下、例えば、５°、４°、３°、２°、１°、又は０．１°までである。本明細書に記載されるように、内包壁角は、対称及び非対称な吸収区域の境界角に関連し得る。したがって、一態様では、境界角は、３°、又は３°以下、例えば、２．５°、２°、１°、又は０．１°以下であり得る。より小さい壁角は、より小さいピッチ「Ｐ」における、比較的高いアスペクト比（Ｈ／Ｗ）を有する溝を形成することができ、より低い視角において、より鮮明な画像カットオフを提供することができる。場合によっては、透過区域は、平均高さ「Ｈ」及びその最大幅部分における平均幅「Ｗ」を有し、Ｈ／Ｗは少なくとも１．７５である。場合によっては、Ｈ／Ｗは、少なくとも２．０、２．５、３．０、又はそれ以上である。

ＬＣＦは、任意の所望の極視野カットオフ角を有するように作製できる。１つの態様では、極視野カットオフ角は、４０°〜９０°の範囲、又はそれ以上である。極視野カットオフ角Φ_Ｐは、本明細書の他の部分に記載されるようにパラメーター「θ_Ｉ」、「Ｈ」、「Ｗ」、「Ｐ］、及びＬＣＦ材料の屈折率によって決定できる。

場合によっては、極視野カットオフ角よりも大きい角度でＬＣＦを通って透過される光を含む「有効極視野角」を画定することも有用であり得る。例えば、内部視野カットオフ角Φ_Ｉより僅かに大きな角度で吸収区域と交わる光は、吸収区域の最も薄い部分を「ブリードスルー」することができる（すなわち、図１に図示される台形として表わされる光吸収区域の上部及び下部を部分的に透過する）。更に、ＬＣＦの平面に垂直に進む光は、散乱する及び有効極視野角の外側にそれることがある。本明細書で使用するとき、有効極視野角は、相対輝度比が５％以下まで低下する角度として定義される。相対輝度比は、ＬＣＦを通して測定した場合の拡散光源の輝度の、ＬＣＦなしで測定した場合の同じ拡散光源の輝度に対する比である（パーセンテージとして表される）。相対輝度比の測定の詳細については、以下の実施例で更に説明する。

「機能的極視野角」という用語も当該技術分野において使用されており、同様に極視野カットオフよりも大きい角度でＬＣＦを通って透過される光を含む。機能的極視野角は、ＬＣＦを備えるディスプレイの輝度が、ＬＣＦを備えるディスプレイの軸輝度の小さなパーセンテージ（例えば、１０％、５％、又はそれ以下）まで低下する角度として定義される。しかしながら、このような視野角の定義は、ディスプレイに左右されることがある。

ＬＣＦの光吸収区域の光吸収材料は、少なくとも可視スペクトルの一部で光を吸収又は遮断するように機能する任意の好適な材料であってよい。いくつかの実施形態では、光吸収材料は、光透過性フィルムの溝又はくぼみにコーティングされるか、ないしは別の方法で提供されて、光吸収区域を形成することができる。更なる実施形態では、光吸収材料は、カーボンブラックなどの黒色着色剤を含むことができる。カーボンブラックは、１０マイクロメートル未満、例えば１マイクロメートル以下の粒径を有する粒状カーボンブラックであってよい。カーボンブラックは、いくつかの実施形態では、１マイクロメートル未満の平均粒径を有してよい。別の実施形態では、光吸収材料は、白色、赤色、緑色又は黄色などの他の色を有する着色剤を含み得る。更に別の実施形態では、吸収材料（例えば、カーボンブラック、別の顔料若しくは染料又はこれらの組み合わせ）は、好適な結合剤に分散され得る。光吸収材料には、光が光吸収区域を通って透過されるのを遮断するように機能することができる粒子又は他の散乱要素も挙げられる。

光透過区域／光吸収区域の境界面における反射は、スペクトル、例えば人間の可視スペクトルの少なくとも一部において光透過性材料の相対屈折率と光吸収材料の屈折率とを一致させないことによって制御できる。場合によっては、矯正後の透過区域の屈折率（Ｎ１）は、矯正後の光吸収区域の屈折率（Ｎ２）よりも約０．００５未満だけ大きい。このような場合、屈折率差（Ｎ２−Ｎ１）は−０．００５未満ではない。つまり、（Ｎ２−Ｎ１）は−０．００５以上である。

本明細書に記載のＬＣＦは、複数個の光吸収区域を含む。いくつかの実施形態では、光吸収区域は、本明細書の他の部分に記載されるように複数個のチャネルであってよい。場合によっては、ＬＣＦは、米国特許第６，３９８，３７０号（Ｃｈｉｕら）の図２ｂに示されるように、複数個の縦列を含むことができる。場合によっては、本明細書に記載のＬＣＦは、これもまた米国特許第６，３９８，３７０号に記載されているように、第２のＬＣＦと組み合わせることができる。他の実施形態では、光吸収区域は、縦列、柱、ピラミッド、円錐、及びフィルムに角度依存の光透過機能又は光遮断機能を追加できる他の構造である。

重合性樹脂は、（メタ）アクリレートモノマー、（メタ）アクリレートオリゴマー、及びこれらの混合物から選択される第１重合性成分及び第２重合性成分の組み合わせを含んでよい。本明細書で使用するとき、「モノマー」又は「オリゴマー」は、ポリマーに変換できる任意の物質である。用語「（メタ）アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレート化合物の両方を指す。場合によっては、重合性組成物は、（メタ）アクリレート化ウレタンオリゴマー、（メタ）アクリレート化エポキシオリゴマー、（メタ）アクリレート化ポリエステルオリゴマー、（メタ）アクリレート化フェノールオリゴマー、（メタ）アクリレート化アクリルオリゴマー、及びこれらの混合物を含んでよい。重合性樹脂は、紫外線硬化性樹脂などの放射線硬化性ポリマー樹脂であってよい。場合によっては、本説明のＬＣＦに有用な重合性樹脂組成物は、米国特許出願公開第２００７／０１６０８１１号（Ｇａｉｄｅｓら）に記載されている重合性樹脂組成物などの重合性樹脂組成物をこれらの組成物が本明細書に記載の屈折率及び吸収特性を満たす程度まで含んでよい。

微細構造保有物品（例えば、図３に図示される微細構造フィルム物品２００）は、（ａ）重合性組成物を調製する工程と、（ｂ）マスターのキャビティを満たすのにかろうじて十分な量でマスターネガ微細構造成型表面上に重合性組成物を付着させる工程と、（ｃ）予成形させたベースとマスター（少なくとも一方は可撓性である）との間で重合性組成物のビードを移動させることによりキャビティを満たす工程と、（ｄ）組成物を硬化させる工程とを含む方法によって調製できる。付着温度は、周囲温度〜約８２℃（１８０°Ｆ）の範囲であってよい。マスターは、ニッケル、クロムメッキ銅、ニッケルメッキ銅、若しくは黄銅のような金属製であってよく、又は重合条件下で安定であり、かつマスターから重合材料をきれいに取り出すことができる表面エネルギーを有する熱可塑性材料であってもよい。ベースへの光学層の接着を促進するために、ベースフィルムの１つ以上の表面に、任意に下地処理又は他の処理を施すことができる。

本明細書に記載の重合性樹脂組成物は、例えば、輝度上昇フィルムなどが挙げられる他の光透過性物品及び／又は微細構造物品の製造に用いるのに好適である。「微細構造」という用語は、米国特許第４，５７６，８５０号（Ｍａｒｔｅｎｓ）に定義及び説明されたように、本明細書で使用される。微細構造は、例えば中心線の上の表面輪郭により包囲された面積の合計が線の下の面積の合計と等しくなるように、微細構造を通って引かれた平均中心線から輪郭がずれている物品表面内の突起及びくぼみのように、一般に不連続であり、線は物品の名目表面（微細構造を有する）に本質的に平行である。例えば１〜３０ｃｍの表面の典型的な代表長さを通って、光学又は電子顕微鏡により測定したとき、ずれの高さは典型的には、約±０．００５〜±７５０μｍである。平均中心線は、平面、凹部、凸部、非球面、又はこれらの組み合わせであることができる。ずれが低位、例えば、±０．００５〜±０．１又は±０．０５マイクロメートルであり、かつ、ずれがめったに起こらないか又は最小限に抑えられている、即ち、表面が任意の著しい不連続を含まない物品は、本質的に「平坦な」又は「滑らかな」表面を有すると見なすことができる。他の物品は、例えば、±０．１〜±７５０μｍの高位であり、並びに同じ又は異なる、及び、ランダム若しくは規則正しい方式により相隔たる又は連続する複数個の実利的不連続を含む微細構造に起因するずれを有する。

化学組成及びベース材料の厚みは、構築している製品の要件によって異なり得る。つまり、強度、透明性、光遅延特性、耐温度性、表面エネルギー、光学層への接着性に対するニーズのバランスを取る。場合によっては、ベース層の厚みは、少なくとも約０．０２５ミリメートル（ｍｍ）であり、約０．１ｍｍ〜約０．５ｍｍであってよい。

有用なベース材料には、例えばスチレン−アクリロニトリル、酢酸セルロースブチレート、酢酸セルロースプロピオネート、セルローストリアセテート、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンナフタレート、ナフタレンジカルボン酸に基づくコポリマー又はブレンド、ポリオレフィン系材料、例えばポリエチレン、ポリプロピレン及びポリクロロオレフィンのキャスト又は配向フィルム、ポリイミド、並びにガラスが挙げられる。所望により、基部材料には、これらの物質の混和物又は混合物を含めることができる。ある場合には、ベースは多層であってもよいし、又は連続相の中に懸濁又は分散した分散成分を含有してもよい。

１つの態様では、ベース材料の例には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリカーボネート（ＰＣ）が挙げられる。有用なＰＥＴフィルムの例には、ＤｕＰｏｎｔ Ｆｉｌｍｓ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）から商品名「Ｍｅｌｉｎｅｘ ６１８」で入手可能なフォトグレードのポリエチレンテレフタレートが挙げられる。光学グレードのポリカーボネートフィルムの例には、ＧＥ Ｐｏｌｙｍｅｒｓｈａｐｅｓ（Ｓｅａｔｔｌｅ ＷＡ．）から入手可能なＬＥＸＡＮ（登録商標）ポリカーボネートフィルム８０１０、Ｔｅｉｊｉｎ Ｋａｓｅｉ（Ａｌｐｈａｒｅｔｔａ ＧＡ．）から入手可能なＰａｎｌｉｔｅ １１５１が挙げられる。

いくつかのベース材料は、光学的に活性であり得、及び偏光板として作用することができる。多くのベースはまた、本明細書においてフィルム又は基材とも呼ばれ、光学製品分野において偏光板として有用であることが既知である。フィルムを通る光の偏光は、例えば、透過光を選択的に吸収するフィルム材料中に二色性偏光子を含めることによって達成され得る。光の偏光はまた、配列雲母チップのような無機材料を組み込むことによって、又は、連続フィルム中に分散している光変調液晶の液滴といった連続フィルム中に分散している不連続相によって実現させることができる。代替手段として、異なる材料のマイクロファイン層からフィルムを作製することができる。フィルム内の偏光材料は、例えば、フィルムの延伸、電場又は磁場の印加、及び、コーティング技術のような方法を利用することによって、偏光配向に揃えることができる。

偏光フィルムの例には、米国特許第５，８２５，５４３号（Ｏｕｄｅｒｋｉｒｋら）、同第５，７８３，１２０号（Ｏｕｄｅｒｋｉｒｋら）、同第５，８８２，７７４号（Ｊｏｎｚａｅｔら）、同第５，６１２，８２０号（Ｓｈｒｅｎｋら）、及び同第５，４８６，９４９号（Ｓｈｒｅｎｋら）に記載されるものが挙げられる。これらの偏光フィルムとプリズム状輝度上昇フィルムとを組み合わせて使用した場合については、例えば、米国特許第６，１１１，６９６号（Ａｌｌｅｎら）及び同第５，８２８，４８８号（Ｏｕｄｅｒｋｉｒｋら）に記載されている。市販されているフィルムは、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＶｉｋｕｉｔｉ（商標）デュアル輝度上昇フィルム（Dual Brightness Enhancement Film）「ＤＢＥＦ」などの多層反射偏光フィルムである。

本明細書に記載のベース材料は排他的なものではない。また、当業者に理解されるように、他の偏光フィルム及び非偏光フィルムもまた、本説明の光学製品用ベースとして有用であり得る。これらのベース材料は、多層構造体を形成するために、例えば偏光フィルムが挙げられる任意の数の他のフィルムと組み合わせることができる。特定のベースの厚さはまた、光学製品の所望の特性によって異なり得る。

図１２は、本記載の１つの代表的な態様によるバックライトディスプレイ１０００の概略斜視図を図示する。バックライトディスプレイ１０００は、別に記載される透過区域１００４及び吸収区域１００６を有するＬＣＦ １００２を含む。この実施形態では、しるし１００８に対応する吸収区域は、周囲の吸収区域の高さよりも低い高さを有する。バックライトディスプレイ１０００は、任意のプリズム状フィルム１０１０を通過し、次に画像面１０１２（ＬＣＤパネルなど）を通過し、最後にＬＣＦ １００２を通過して、見る人１０１４へ光を透過するように構成された光源１００７を含む。バックライトディスプレイ１０００は、任意のカバー層１０１６を更に含んでいてもよい。任意のカバー層は、例えば、グレア防止コーティング、反射防止コーティング、汚れ防止コーティング又はこれらのいくつかの組み合わせを提供してもよい。

図１３は、吸収区域及び透過区域を有するＬＣＦ １１００の断面図である。吸収区域の高さＨ、透過区域の幅Ｗ、隣接する、しるしに対応する吸収区域と対応しない区域との間の高さの差（δ）、並びに視角カットオフ角α_０、及びしるしの視角Δに対する影響の間の関係は、以下の等式によって記載される。
ｔａｎα_０＝Ｗ／Ｈ_０
ｔａｎ（α_０＋Δ）＝Ｗ／（Ｈ_０−δ）
ｔａｎΔ＝Ｗδ／Ｈ_０（Ｈ_０−δ）＋Ｗ^２≒δｓｉｎ^２α_０／Ｗ

本説明は、本明細書に記載の特定の実施例に限定されると考えるべきではなく、更に適切に言えば添付の特許請求の範囲に相当する本説明の全態様を包含すると理解されるべきである。本明細書を検討すると様々な修正形態、等価の方法、及び本説明を適用できる非常に多くの構造が、本説明が対象とする当業界の技術者には容易に明らかなはずである。

（実施例１）
工具の調製
所望のしるしのモデルを作成するためにＣＡＤプログラムが使用された。この実施例では、しるしに対応する吸収区域の高さは、周囲の区域よりも低かった。したがって、しるしは、加工物に対応するＣＡＤモデル内の凹部としてモデル化された。

好適な切削要素を有するダイヤモンド旋盤内に取り付けられた、硬銅めっきした円筒形マンドレルが使用された。マンドレルはまず、円筒の外径を機械加工することによって調製され、その後の機械加工工程のための平滑な表面を確実にした。次に、微細構造フィルム中にチャネルを機械加工するために使用される工具先端部を使用して、しるしを機械加工した。

円筒が毎分２００回転（ＲＰＭ）で回転する間、工具先端部及び作動装置は、ＣＡＤファイルによって周囲方向で決定される正確な位置で、かつ１回転ごとに７１．１マイクロメートルの前進で、円筒形マンドレル中に凹部を機械加工した。使用される１回転ごとの前進は、切削されるべきチャネルと同じ、１回転ごとの前進であったが、しるしを機械加工するための開始位置は、銅のリブの残りの部分が、工具先端部中央上で中央に合わせられることを確実にするため、この度合いの半分だけずらされる。しるしが機械加工された後、工具先端部の動的能力はオフにされ、微細構造フィルムのためのチャネルの標準的機械加工が実行された。この工程により、前の機械加工工程から銅表面の大部分が効果的に除去されたが、より低い高さのしるしを含む区域を有する銅のリブが残された。円筒形マンドレルが機械加工された後、これは、０．５マイクロメートルのクロムめっきによってめっきされた。リブの生じるピッチは、７１．１マイクロメートルであり、しるしの外のリブの高さは１４６マイクロメートルであった。しるしに対応するリブの高さは、１２８、１３２、１３６及び１３９マイクロメートルであった。

周囲の区域よりも高い高さを有するしるしに対応する吸収区域を有するＬＣＦを提供するための工具が、上記のように作製されるが、ただし、しるしを機械加工するプロセスの間、切削工具のヘッドは、周囲の領域を生成するために円筒形マンドレル中へと延長される。しかしながら、しるしの区域内にある間は、切削工具はその設計値へと短縮し、突出部を生成する。様々な高さを有するしるしに対応する吸収区域を有するＬＣＦを提供するための工具は、円筒形マンドレル中への切削工具の様々な延長及び短縮を別として、上記のように作製される。

微細構造フィルムの調製
９４重量％のＰＨＯＴＯＭＥＲ ６０１０（Ｃｏｇｎｉｓ（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ ＯＨ）から入手可能な脂肪族ウレタンジアクリレート）、５重量％のＳＲ−２８５（Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ ＰＡ）から入手可能なテトラヒドロフルフリルアクリレート）、及び１重量％のＤａｒｏｃｕｒ １１７３（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ ＮＹ）から入手可能な光開始剤）を含有する樹脂混合物を０．１７８ｍｍ（０．００７インチ）のポリカーボネート（ＰＣ）フィルム上に成形し、紫外線（ＵＶ）硬化することにより、微細構造フィルムが作製された。その外面に刻み込まれた非常に微細なチャネルを有する円筒形の金属ロールは、これらの構造化フィルムのために、金型としての役割を果した。樹脂性混合物を最初にＰＣ基材フィルム上にコーティングし、次いで金型を完全に充填するために金属ロールに対してしっかりと押し付けた。重合したら、構造化フィルムは金型から取り外された。硬化樹脂中に結果として生じた構造体は、各々が名目上台形の横断面を有する、均等に間隔をあけた一連のチャネルであった。

しるしを有する光制御フィルムの調製
微細構造フィルムの透明なチャネル間の空隙を、吸収材料含有樹脂で充填することにより、光コリメーティングフィルムを作製した。吸収材料含有樹脂の混合物は、６７重量％のＰｈｏｔｏｍｅｒ ６２１０（Ｃｏｇｎｉｓから入手可能な脂肪族ウレタンジアクリレート）、２０重量％の９Ｂ３８５（Ｐｅｎｎ Ｃｏｌｏｒ（Ｄｏｙｌｅｓｔｏｗｎ ＰＡ）から入手可能なカーボンブラックＵＶ硬化性ペースト）、及び１０重量％のＳＲ２８５を含有する。吸収材料含有樹脂は、各々Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ ＮＹ）から入手可能な光開始剤である、Ｉｒｇａｕｃｒｅ ３６９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ８１９、及びＤａｒｏｃｕｒ １１７３も１％ずつ含有した。過剰な黒色含有樹脂は、透明チャネルの表面から拭き取った。次に、紫外線を使用してカーボンブラック充填チャネルを硬化させ、光コリメーティングフィルムを得た。

Claims (2)

1. ある視角範囲において可視であるしるしを有する光制御フィルムであって、
   光入射面、及び前記光入射面に対向する光出射面と、
   前記光入射面と前記光出射面との間に交互に配置された透過区域及び吸収区域とを含み、
   前記吸収区域の各々は高さを有し、前記しるしに対応する前記吸収区域の前記高さは、前記しるしに対応する前記吸収区域を囲む前記吸収区域の前記高さとは異なる、光制御フィルム。
2. 前記しるしに対応する前記吸収区域の前記高さが、前記しるしに対応する前記区域を囲む前記吸収区域の前記高さよりも低い、請求項１に記載の光制御フィルム。

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