JP6934515B2 - ウェアラブルディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、光回折フィルム及びウェアラブルディスプレイ装置に関する。より詳細には、本発明は、ウェアラブルディスプレイにおいて画素格子が視認される問題を改善する技術に関する。

ヘッドマウントディスプレイやシースルーの眼鏡型ディスプレイ等、頭部に装着するウェアラブルディスプレイは、レンズもしくは回折光学素子等の拡大光学系を採用することで画像表示部を拡大して観察する。例えば、ヘッドマウントディスプレイは、曲率の高い光学レンズを通して画像表示部を観察することで、視野が広く臨場感のある映像を鑑賞することができる。

このように画像表示部の映像を広視野角に拡大して観察するため、画素格子が拡大されて視認されるようになる問題がある。これに対して、特許文献１にはマイクロレンズアレイシート、アンチグレアシート、複屈折素子等を用いた光学ローパスフィルタを用いることで、画素格子の視認性を改善する技術が提案されている。

日本国特開２０１６−１３９１１２号公報

しかしながら、従来のマイクロレンズアレイシートやアンチグレアシートを用いる方法では、画素格子が視認されやすくなる問題は改善できる一方で、画像鮮明性が損なわれる問題があった。またアンチグレアシートのような表面の凹凸が不規則に配置したフィルムを用いると、画像にギラツキが発生する問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、拡大光学系を用いたウェアラブルディスプレイにおいて、画素格子が視認されにくく、画像鮮明性が高く、ギラツキの少ない光回折フィルムおよびウェアラブルディスプレイ装置を提供することを目的とする。

本発明者らは鋭意検討を重ね、下記手段により上記課題を解決できることを見出した。
［１］
透明基材と、バインダー樹脂及び粒子を含有する光回折層とを有する光回折フィルムを画像表示部の表面に配置したウェアラブルディスプレイ装置であって、
上記粒子の平均一次粒径が１μｍ〜１０μｍであり、
上記粒子による透明基材表面の被覆率が７０％〜９０％であり、
バインダー樹脂高さｈが上記粒子の平均一次粒径の１倍以上２．０倍以下である光回折フィルムを画像表示部の表面に配置したウェアラブルディスプレイ装置。
［２］
上記光回折層において、上記透明基材表面に直交する方向には上記粒子が複数存在しない［１］に記載のウェアラブルディスプレイ装置。
［３］
上記粒子が面内方向に配置し、１００μｍ四方中の粒子の個数をＮｐ、平均一次粒径をＤｐ（μｍ）、最近接粒子間距離をＬｐ（μｍ）としたときに、下記式で表される粒子規則性が３０％以上である［１］又は［２］に記載のウェアラブルディスプレイ装置。
規則配置距離Ｌｉ＝（４／√３×１００００／２／Ｎｐ）＾（１／２）
粒子規則性＝（Ｌｐ−Ｄｐ）／（Ｌｉ−Ｄｐ）
［４］
上記粒子の屈折率をｎｐとし、上記バインダー樹脂の屈折率をｎｂとした時に、屈折率比ｎｂ／ｎｐが１．０３以上１．０９以下である［１］〜［３］のいずれか一項に記載のウェアラブルディスプレイ装置。
［５］
表示部とレンズを含む［１］〜［４］のいずれか一項に記載のウェアラブルディスプレイ装置。
［６］
表示部と回折光学素子を含む［１］〜［４］のいずれか一項に記載のウェアラブルディスプレイ装置。
本発明は、上記［１］〜［６］に係るものであるが、本明細書には参考のためその他の事項についても記載した。

＜１＞
透明基材と、バインダー樹脂及び粒子を含有する光回折層とを有する光回折フィルムであって、
上記粒子の平均一次粒径が１μｍ〜１０μｍであり、
上記粒子による透明基材表面の被覆率が７０％〜９０％である光回折フィルム。
＜２＞
上記光回折層において、上記透明基材表面に直交する方向には上記粒子が複数存在しない＜１＞に記載の光回折フィルム。
＜３＞
上記粒子が面内方向に配置し、１００μｍ四方中の粒子の個数をＮｐ、平均一次粒径をＤｐ（μｍ）、最近接粒子間距離をＬｐ（μｍ）としたときに、下記式で表される粒子規則性が３０％以上である＜１＞又は＜２＞に記載の光回折フィルム。
規則配置距離Ｌｉ＝（４／√３×１００００／２／Ｎｐ）＾（１／２）
粒子規則性＝（Ｌｐ−Ｄｐ）／（Ｌｉ−Ｄｐ）
＜４＞
上記粒子の屈折率をｎｐとし、上記バインダー樹脂の屈折率をｎｂとした時に、屈折率比ｎｂ／ｎｐが１．０３以上１．０９以下である＜１＞〜＜３＞のいずれか一項に記載の光回折フィルム。
＜５＞
バインダー樹脂高さｈが上記粒子の平均一次粒径の０．７倍以上３．０倍以下である＜１＞〜＜４＞のいずれか一項に記載の光回折フィルム。
＜６＞
＜１＞〜＜５＞のいずれか一項に記載の光回折フィルムを用いたウェアラブルディスプレイ装置。
＜７＞
表示部とレンズを含む＜６＞に記載のウェアラブルディスプレイ装置。
＜８＞
表示部と回折光学素子を含む＜６＞に記載のウェアラブルディスプレイ装置。

本発明によれば、拡大光学系を用いたウェアラブルディスプレイにおいても、画素格子が視認されにくく、画像鮮明性が高く、ギラツキの少ない光回折フィルムおよびウェアラブルディスプレイ装置を提供することができる。

本発明の光回折フィルムの一実施形態の概略断面図である。 本発明の光回折フィルムの別の一実施形態の概略断面図である。 本発明の光回折フィルムの更に別の一実施形態の概略断面図である。

以下、本発明に係る好ましい実施の形態について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
本明細書において、数値範囲を「（数値１）〜（数値２）」という記載で表す場合、この記載は「（数値１）以上（数値２）以下」の意味を表す。
また、「（メタ）アクリレート」はアクリレート及びメタクリレートの少なくとも一種を表し、「（メタ）アクリル」はアクリル及びメタクリルの少なくとも一種を表し、「（メタ）アクリロイル」は、アクリロイル及びメタクリロイルの少なくとも一種を表す。

［光回折フィルム］
本発明の光回折フィルムは、透明基材と、バインダー樹脂及び粒子を含有する光回折層とを有する光回折フィルムであって、上記粒子の平均一次粒径が１μｍ〜１０μｍであり、上記粒子による透明基材表面の被覆率が７０％〜９０％である光回折フィルム、である。

本発明の光回折フィルムは、光を回折させることができるものであり、本発明の光回折フィルムを用いれば、画素格子が視認されにくく、画像鮮明性が高く、ギラツキの少ないウェアラブルディスプレイ装置を提供することができる。具体的には、例えば、画像表示部と拡大光学系であるレンズを有するヘッドマウントディスプレイにおいて、画像表示部の表面に本発明の光回折フィルムを配置することで、画素格子が視認されにくく、画像鮮明性が高く、ギラツキの少ないヘッドマウントディスプレイ装置を製造することができる。また、もう一つの例としては、画像表示部と導光部と回折光学素子を有する眼鏡型ディスプレイ装置において、画像表示部の表面に本発明の光回折フィルムを配置することで、画像格子が視認されにくく、画像鮮明性が高く、ギラツキの少ない眼鏡型ディスプレイ装置を製造することができる。

本発明の光回折フィルムの各構成要素の詳細について、図１を参照しながら説明する。
図１に本発明の光回折フィルムの一例を示す。図１の光回折フィルム１０は、図１に示すように、透明基材１１上に、バインダー樹脂１４と粒子１３とを含有する光回折層１２が積層された光回折フィルムである。

図２に本発明の光回折フィルムの別の一例を示す。図２の光回折フィルム２０は、図２に示すように、透明基材１１の両面に、バインダー樹脂１４と粒子１３とを含有する光回折層１２および、バインダー樹脂１４’と粒子１３’とを含有する光回折層１２’が積層された光回折フィルムである。この場合は、光回折層１２と光回折層１２’の周期が異なる、つまり粒子１３と粒子１３’の粒径が異なり、粒子１３’の粒子径が粒子１３の粒子径よりも小さいことが光学設計上、好ましい。

図３に本発明の光回折フィルムの更に別の一例を示す。図３の光回折フィルム３０は、図３に示すように、透明基材１１の片面に、バインダー樹脂１４と粒子１３とを含有する光回折層１２を積層し、光回折層とは反対にマイクロレンズアレイ１５を含有していても良い。この場合もマイクロレンズアレイと本発明の光回折層の周期が異なることが、光学設計上、異方性を付与することができ好ましい。

本発明の光回折フィルムにおける光回折層の粒子の被覆率は７０％以上９０％以下であることが好ましい。ここで被覆率とは、表面積に対して粒子が覆う面積の比率を表わす。より詳細には、本発明における被覆率とは、透明基材表面に直交する方向から見た場合の透明基材表面の面積Ｓ_１に対する光回折層中の粒子の投影面積の総和Ｓ_２の割合（１００×Ｓ_２／Ｓ_１）である。被覆率が９０％より大きいと、粒子が厚み方向に重なってしまい、ギラツキが悪化する。被覆率が７０％より小さいと、周期性が損なわれるために一次回折強度が弱くなり、結果として、画素格子の視認される問題の改善効果が少なくなる。
上記のように、本発明の光回折フィルムは、光回折層において、透明基材表面に直交する方向には粒子が複数存在しない（すなわち、粒子が膜厚方向に重なっていない）ことが好ましい。

被覆率は、光回折層におけるバインダー樹脂と粒子の体積比および光回折層の厚みにより制御することができる。そのため、バインダー樹脂と粒子の配合比および光回折層を形成するときの光回折層形成用組成物の塗布量を適切に設計することが重要である。

本発明の光回折フィルムは、ウェアラブルディスプレイの画像表示部に用いることが可能である。従来公知のマイクロレンズアレイシートやアンチグレアシートを用いても画素格子が視認される問題を改善することは可能であると考えられるが、マイクロレンズアレイシートは正面からの入射光に対して高次の光回折成分を多く発生させてしまうために個々の画素がぼんやり広がって視認されてしまい、画像鮮明性を維持することが難しいと考えられる。また、アンチグレアシートは表面の凹凸がランダムに形成されているために、画素配列に対して屈折の起こり方が不均一となり、結果として明るさや色の不均一さとして視認される、いわゆるギラツキと呼ばれる問題が生じやすくなると考えられる。
これに対して、本発明では、光回折機構として粒子の規則配列を採用し、粒子とバインダー樹脂の間に屈折率差を設定して好適な値に設定することで、充分に大きな回折効率を得ながら、一次回折光の比率を高くして、高次回折光の比率を低くすることが可能である。この特性によって、画素格子が視認される問題を改善しながら、高い画像鮮明性を維持し、さらにギラツキの発生を抑制することが可能となるものと考えられる。
なお、本明細書において、「屈折率」とは、特に断りのない場合は、波長５５０ｎｍの屈折率を示す。

以下、本発明の光回折フィルムを構成する各構成要素につき、より詳細に説明する。

＜＜透明基材＞＞
本発明の透明基材は、無機材料でも有機材料でも良いが、透明性および可撓性を有する樹脂からなるプラスチックフィルムが好ましく用いられる。透明基材の透過率（可視光透過率）は８０％以上が好ましく９０％以上がより好ましい。透明基材用のプラスチックフィルムとしては、好適には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステルフィルム、（メタ）アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、セルロースアシレート等のセルロース系樹脂等からなるフィルムが挙げられる。ただし、上記（メタ）アクリル系樹脂は、ラクトン環構造を有する重合体、無水グルタル酸環構造を有する重合体、グルタルイミド環構造を有する重合体を含む。このほか、必要な強度を有しかつ光学適性を有するものであれば、他のプラスチックフィルムも使用可能である。

透明基材としては、紫外線透過性を有していても有していなくても良いが、有していないものがより好ましい。紫外線透過性を有さないことで、日光にさらされたときの劣化を低減することができる。

透明基材の膜厚は特に限定されないが、１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、１２μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましく、１５μｍ以上６０μｍ以下であることが更に好ましく、１５μｍ以上５０μｍ以下であることが特に好ましい。

また本発明の透明基材は、仮支持体として用いることもできる。この仮支持体とは、一度本発明の光回折層を塗工によって上記支持体上に形成した後に、剥離工程を経ることで、本発明の光回折層のみを、任意の表面へ転写する場合の支持体のことを指す。光回折層のみを転写することで、画像表示部と光回折層の距離が小さくなり、薄膜構成の作成が可能となる。

＜＜光回折層＞＞
光回折層は、バインダー樹脂及び粒子を含有する。

＜バインダー樹脂＞
バインダー樹脂は、透明基材、光回折層、および光回折層以外の他の層に粒子を結着させる機能を有することが好ましい。
バインダー樹脂は硬化性化合物を硬化させて得ることができる。
バインダー樹脂の形成に用いられる硬化性化合物を硬化性化合物（ａ１）とも呼ぶ。

＜硬化性化合物（ａ１）＞
硬化性化合物（ａ１）としては、重合性官能基を有する化合物（好ましくは電離放射線硬化性化合物）が好ましい。重合性官能基を有する化合物としては、各種モノマー、オリゴマー又はポリマーを用いる事ができ、重合性官能基（重合性基）としては、光、電子線、放射線重合性のものが好ましく、中でも光重合性官能基が好ましい。
光重合性官能基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の重合性不飽和基（炭素−炭素不飽和二重結合性基）等が挙げられ、中でも、（メタ）アクリロイル基が好ましい。

重合性不飽和基を有する化合物の具体例としては、ネオペンチルグリコールアクリレート、１，６−ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等のアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類；
トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等のポリオキシアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類；
ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート等の多価アルコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類；
２，２−ビス｛４−（アクリロキシ・ジエトキシ）フェニル｝プロパン、２−２−ビス｛４−（アクリロキシ・ポリプロポキシ）フェニル｝プロパン等のエチレンオキシドあるいはプロピレンオキシド付加物の（メタ）アクリル酸ジエステル類；等を挙げることができる。

さらにはエポキシ（メタ）アクリレート類、ウレタン（メタ）アクリレート類、ポリエステル（メタ）アクリレート類も、光重合性官能基を有する化合物として、好ましく用いられる。

中でも、多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル類が好ましい。さらに好ましくは、１分子中に３個以上の（メタ）アクリロイル基を有する多官能モノマーを少なくとも１種含有することが好ましい。
例えば、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ（エチレンオキサイド）変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＰＯ（プロピレンオキサイド）変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性リン酸トリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールトヘキサ（メタ）アクリレート、１，２，３−シクロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート、カプロラクトン変性トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート等が挙げられる。

（メタ）アクリロイル基を有する多官能アクリレート系化合物類の具体化合物としては、日本化薬（株）製ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ、同ＤＰＨＡ−２Ｃ、同ＰＥＴ−３０、同ＴＭＰＴＡ、同ＴＰＡ−３２０、同ＴＰＡ−３３０、同ＲＰ−１０４０、同Ｔ−１４２０、同Ｄ−３１０、同ＤＰＣＡ−２０、同ＤＰＣＡ−３０、同ＤＰＣＡ−６０、同ＧＰＯ−３０３、大阪有機化学工業（株）製Ｖ＃３ＰＡ、Ｖ＃４００、Ｖ＃３６０９５Ｄ、Ｖ＃１０００、Ｖ＃１０８０等のポリオールと（メタ）アクリル酸のエステル化物を挙げることができる。また紫光ＵＶ−１４００Ｂ、同ＵＶ−１７００Ｂ、同ＵＶ−６３００Ｂ、同ＵＶ−７５５０Ｂ、同ＵＶ−７６００Ｂ、同ＵＶ−７６０５Ｂ、同ＵＶ−７６１０Ｂ、同ＵＶ−７６２０ＥＡ、同ＵＶ−７６３０Ｂ、同ＵＶ−７６４０Ｂ、同ＵＶ−６６３０Ｂ、同ＵＶ−７０００Ｂ、同ＵＶ−７５１０Ｂ、同ＵＶ−７４６１ＴＥ、同ＵＶ−３０００Ｂ、同ＵＶ−３２００Ｂ、同ＵＶ−３２１０ＥＡ、同ＵＶ−３３１０ＥＡ、同ＵＶ−３３１０Ｂ、同ＵＶ−３５００ＢＡ、同ＵＶ−３５２０ＴＬ、同ＵＶ−３７００Ｂ、同ＵＶ−６１００Ｂ、同ＵＶ−６６４０Ｂ、同ＵＶ−２０００Ｂ、同ＵＶ−２０１０Ｂ、同ＵＶ−２２５０ＥＡ、同ＵＶ−２７５０Ｂ（日本合成化学（株）製）、ＵＡ−３０６Ｈ、ＵＡ−３０６Ｉ、ＵＡ−３０６Ｔ、ＵＬ−５０３ＬＮ（共栄社化学（株）製）、ユニディック１７−８０６、同１７−８１３、同Ｖ−４０３０、同Ｖ−４０００ＢＡ（大日本インキ化学工業（株）製）、ＥＢ−１２９０Ｋ、ＥＢ−２２０、ＥＢ−５１２９、ＥＢ−１８３０，ＥＢ−４８５８（ダイセルＵＣＢ（株）製）、Ａ−ＴＭＭＴ、Ａ−ＴＭＰＴ、Ｕ−４ＨＡ、Ｕ−６ＨＡ、Ｕ−１０ＨＡ、Ｕ−１５ＨＡ（新中村化学工業（株）製）、ハイコープＡＵ−２０１０、同ＡＵ−２０２０（（株）トクシキ製）、アロニックスＭ−１９６０（東亜合成（株）製）、アートレジンＵＮ−３３２０ＨＡ，ＵＮ−３３２０ＨＣ，ＵＮ−３３２０ＨＳ、ＵＮ−９０４，ＨＤＰ−４Ｔなどの３官能以上のウレタンアクリレート化合物、アロニックスＭ−８１００，Ｍ−８０３０，Ｍ−９０５０（東亞合成（株）製、ＫＲＭ−８３０７（ダイセルサイテック（株）製）などの３官能以上のポリエステル化合物なども好適に使用することができる。

さらに、３個以上の重合性官能基を有する樹脂、例えば比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコール等の多官能化合物などのオリゴマー又はプレポリマー等も挙げられる。

また、特開２００５−７６００５号、同２００５−３６１０５号公報に記載された化合物、ＳＩＲＩＵＳ−５０１、ＳＵＢＡＲＵ−５０１（大阪有機化学工業（株）製）のようなデンドリマー、特開２００５−６０４２５号公報に記載のようなノルボルネン環含有モノマーを用いることもできる。

硬化性化合物（ａ１）としては、硬化後の屈折率が１．５０以上１．６０未満の重合性化合物を少なくとも１種用いることが好ましい。硬化性化合物（ａ１）のうち、硬化後の屈折率が１．５０以上１．６０未満の重合性化合物を「硬化性化合物（ａ１Ｍ）」とも呼ぶ。
またバインダー樹脂の屈折率を調整するために、硬化後の屈折率が１．６０以上の重合性化合物（「硬化性化合物（ａ１Ｈ）」とも呼ぶ。）を硬化性化合物（ａ１Ｍ）に併せて用いることが好ましい。

硬化後の屈折率が１．６０以上の重合性化合物としては、好ましくは、フルオレン骨格、ジナフトチオフェン骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、ベンゾトリアゾール骨格、トリアジン骨格、ベンゾフェノン骨格、メロシアニン骨格、ベンゾオキサゾール骨格、ベンゾチオール骨格、トリフェニレン骨格、シンナモイル骨格、トラン骨格等を挙げることができる。具体例としては、特開２００７-９１８７６号公報の段落００２９〜００４６に記載の一般式（Ｉ）〜（ＶＩ）で表される化合物、特開２０１４-３４５９６号公報の段落０１１３〜０１１５に記載のフルオレン化合物、特開２０１４−８０５７２号公報の一般式（１）で表される縮合環含有化合物（好ましくは同公報の一般式（３）で表される縮合環含有化合物）、特開２０１３−２５３１６１号公報の段落００１６に記載の化合物、特開２００６−３０１６１４号公報の段落００２５〜０１５３に記載の化合物、特開２００７−１０８７３２号公報の段落００２０〜０１２２に記載の化合物、特開２０１０−２４４０３８号公報の段落００１２〜０１０８に記載の化合物等が挙げられる。中でも、フルオレン骨格、ジナフトチオフェン骨格、ナフタレン骨格およびアントラセン骨格からなる群から選ばれる少なくとも一つの骨格を有する化合物が好ましく、フルオレン骨格を有する化合物がより好ましい。

バインダー樹脂と後述する粒子の屈折率差が回折因子のため、屈折率差を調整するためには、硬化後の屈折率が１．５０未満の重合性化合物（「硬化性化合物（ａ１Ｌ）」とも呼ぶ。）を硬化性化合物（ａ１Ｍ）に併せて用いることも好ましい。

硬化後の屈折率が１．５０未満の重合性化合物の好ましい例としては、特開２０１０−１５２３１１号公報に記載の含フッ素多官能アクリレートモノマーや、市販例としては、含フッ素アクリレートＬＩＮＣＡ−３Ａ、およびＬＩＮＣＡ−５Ａ（共に共栄社化学製）などが挙げられる。

バインダー樹脂と粒子の屈折率差の調整のために、硬化後の屈折率が１．６０以上の重合性化合物（硬化性化合物（ａ１Ｈ））及び／又は、硬化後の屈折率が１．５０未満の重合性化合物（硬化性化合物（ａ１Ｌ））を硬化性化合物（ａ１Ｍ）に併せて用いる場合には、硬化性化合物（ａ１Ｈ）及び／又は硬化性化合物（ａ１Ｌ）と硬化性化合物（ａ１Ｍ）との混合後のバインダー樹脂形成用組成物のＳＰ値を２０〜２４となるように調整することが好ましい。このように、混合後のバインダー樹脂形成用組成物の親疎水性を表すＳＰ値を２０〜２４にすることにより、後述する粒子の分散性を非常に良好にすることができ、特に、バインダー樹脂形成用組成物、粒子、及び溶媒を含む光回折層形成用組成物を塗布した際、溶媒が揮発した後の分散性への影響が大きく、粒子規則性が高く、かつ面内均一性の高い光回折フィルムを得ることができる。硬化性化合物（ａ１Ｈ）及び／又は硬化性化合物（ａ１Ｌ）と硬化性化合物（ａ１Ｍ）との配合比を適切に選択することにより、混合後のバインダー樹脂形成用組成物のＳＰ値を２０〜２４とすることができる。粒子の組成、表面分散剤、表面修飾によっても変化するが、例えば粒子としてアクリル修飾シリカ粒子を用いた場合は、混合後のバインダー樹脂形成用組成物のＳＰ値は２１〜２３がより好ましく、２１．５〜２２．５が更に好ましい。
なお、バインダー樹脂形成用組成物のＳＰ値は、硬化性化合物（ａ１Ｈ）のＳＰ値、硬化性化合物（ａ１Ｌ）のＳＰ値、及び硬化性化合物（ａ１Ｍ）のＳＰ値をそれぞれの含有率で積算した値である。
本発明におけるＳＰ値（溶解性パラメーター）は、Ｆｅｄｏｒｓ法によって算出した値であり、単位は、「ＭＰａ^０．５」である。Ｆｅｄｏｒｓ法は、ＰＲＯＰＥＲＴＹＥＳ ＯＦ ＰＯＬＹＭＥＲＳのＴＡＢＬＥ ７．３に記載がある。

更に、バインダー樹脂の屈折率調整に加え、カールや、表面凹凸抑制のために、硬化収縮のない、粒径５０ｎｍ以下の無機微粒子を併用することも好ましい。例えば高屈折率化のためには、ＺｒＯ_２粒子（屈折率１．９）を用いることや、低屈折率化のためには、シリカ粒子（屈折率１．４６）や中空シリカ粒子（屈折率１．３５）を用いることができる。市販例としては、ＺＲ−３０ＢＦＮ（粒径１５ｎｍＺｒＯ_２粒子）、ＭＥＫ−ＡＣ−２１４０Ｚ（粒径１５ｎｍシリカ粒子）、ＭＥＫ−ＡＣ−４１３０Ｙ（粒径４５ｎｍシリカ粒子）（全て、日産化学工業（株）製）、などが挙げられる。このように屈折率調整を無機微粒子を併用して行なう場合は、親疎水性の異なる硬化性化合物を２種以上用いて、混合後のバインダー樹脂形成用組成物のＳＰ値を２０〜２４に調整することが、好ましい。

＜粒子＞
上記光回折層の形成に利用可能な粒子の例には、樹脂粒子及び無機微粒子が含まれる。樹脂粒子の具体例としては、例えば架橋ポリメチルメタアクリレート粒子、架橋メチルメタアクリレート−スチレン共重合体粒子、架橋ポリスチレン粒子、架橋メチルメタアクリレート−メチルアクリレート共重合粒子、架橋アクリレート−スチレン共重合粒子、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂粒子、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド樹脂粒子等の樹脂粒子が好ましく挙げられる。なかでも架橋スチレン粒子、架橋ポリメチルメタアクリレート粒子、架橋メチルメタアクリレート−スチレン共重合体粒子等が好ましい。さらにはこれらの樹脂粒子の表面にフッ素原子、シリコン原子、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、スルホン酸基、燐酸基等を含む化合物を化学結合させた所謂表面修飾した粒子やシリカやジルコニアなどのナノサイズの無機微粒子を表面に結合した粒子も好ましく挙げられる。また、粒子として、無機微粒子を用いることもできる。無機微粒子の具体例としては、シリカ粒子、アルミナ粒子等が好ましく挙げられるが、シリカ粒子が特に好ましく用いられる。
粒子の形状は、真球又は不定形のいずれも使用できる。

（平均一次粒径）
粒子の平均一次粒径は１μｍ以上１０μｍ以下であり、２μｍ以上８μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。平均一次粒径を１０μｍ以下とすることで、光回折フィルムの正面から光を入射させた時の光回折角を大きくすることができるため、画素格子が視認される問題を解決するために本発明の光回折フィルムを付与するときの、画像表示部の画素と光回折層の距離を小さくすることができ、結果として画像表示部の薄層化および軽量化に寄与することができる。ウェアラブルディスプレイにおいて軽量化は重要な課題と考えられる。また平均一次粒径を１μｍ以上とすることで、画素格子の視認性の問題を解決するために必要な光回折効率を得ることができる。

ここで、微粒子の平均一次粒径は、体積平均粒径の累積の５０％粒径を指す。粒径の測定には走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ＳＥＭ）を用いることができる。粉体粒子（分散液の場合は乾燥させて溶剤を揮発させたもの）をＳＥＭ観察により適切な倍率（５０００倍程度）で観察し、一次粒子１００個のそれぞれの直径を測長してその体積を算出し、累積の５０％粒径を平均一次粒径とすることができる。粒子が球形でない場合には、長径と短径の平均値をその一次粒子の直径とみなす。光回折フィルム中に含まれる粒子を測定する場合は、光回折フィルムを表面側から上記同様ＳＥＭで観察して算出する。この際、観察し易いように、試料にはカーボン蒸着、エッチング処理などを適宜施してよい。

微粒子の一次粒子径は、均一であることが望ましく、Ｃｖ値（変動係数）が７％未満が好ましく、５％未満であることが更に好ましく、３％未満であることがより好ましい。Ｃｖ値が７％未満であると、粒子径が均一であるため、粒子によって形成される表面凹凸も均一となり、画素表示の不均一（所謂ギラツキ）を生じにくく、視認性を向上させることができる。

上記粒子は面内方向に配置し、粒子規則性が３０％以上であることが好ましく、３５％以上がより好ましく、４０％以上が更に好ましい。粒子規則性とは、粒子が周期的に配列した場合の距離（規則配置距離Ｌｉ）からのずれを表す指標であって、値としては周期的に配列した場合の粒子間間隔と最近接粒子間間隔の比として得られる。粒子規則性は、１００μｍ四方中の粒子の個数をＮｐ、平均一次粒径をＤｐ（μｍ）、最近接粒子間距離をＬｐ（μｍ）として以下の式で求められる。
規則配置距離Ｌｉ＝（４／√３×１００００／２／Ｎｐ）＾（１／２）
粒子規則性＝（Ｌｐ−Ｄｐ）／（Ｌｉ−Ｄｐ）

粒子の屈折率をｎｐ、バインダー樹脂の屈折率をｎｂとして、粒子とバインダー樹脂の屈折率比ｎｂ／ｎｐが１．０３以上１．０９以下であることが好ましい。ｎｂ／ｎｐが１．０４以上、１．０８以下であることがより好ましく、ｎｂ／ｎｐが１．０５以上、１．０７以下であることが更に好ましい。
また同様に△ｎ＝ｎｂ−ｎｐも、０．０１以上０．１以下であることが好ましく０．０２以上０．０８以下であることがより好ましく、０．０３以上０．０５以下であることが更に好ましい。粒子の屈折率ｎｐとバインダー樹脂の屈折率ｎｂの大小が逆の場合は、ｎｐとｎｂを読み替えて良い。

本発明の光回折フィルムの光回折層におけるバインダー樹脂の膜厚（「バインダー樹脂高さ」とも呼ぶ。例えば、図１におけるバインダー樹脂の高さｈ）が上記粒子の平均一次粒径の０．７倍以上３．０倍以下であることが好ましい。０．８倍以上２．０倍以下がより好ましく、０．９倍以上１．５倍以下がより好ましい。バインダー樹脂高さｈが粒子の平均一次粒径の０．７倍以上であると粒子と空気界面による屈折率差由来の散乱が増え過ぎず、フィルムが白化しにくく、３．０倍以下であると、光回折層において、透明基材表面に直交する方向に粒子が複数存在しにくくなり（すなわち、粒子が膜厚方向に重なりにくくなり、換言すると粒子段積みが生じ易くなり）、多重散乱が生じにくくフィルムの白化が抑制される。

［光回折フィルムの製造方法］
本発明の光回折フィルムの製造方法は特に限定されるものではないが、好ましい製造方法の一態様として、下記の第一〜第二の工程をこの順に含む製造方法が挙げられる。

＜＜第一の工程＞＞
第一の工程は、透明基材上に、バインダー樹脂を形成するための硬化性化合物と粒子とを含む第一の層を設ける工程である。

第一の工程において、透明基材上に第一の層を設ける方法は特に限定されないが、透明基材上に第一の層を塗布することにより設けることが好ましい。この場合、第一の層は、硬化性化合物と、粒子とを含む組成物を塗布してなる層である。塗布方法としては、特に限定されず公知の方法を用いることができる。例えば、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、ダイコート法等が挙げられる。

第一の工程の終わりにおいて、透明基材の表面に直交する方向には粒子が複数存在しないことが好ましい。ここで、透明基材の表面に直交する方向には粒子が複数存在しないとは、透明基材の面内の１００μｍ×１００μｍを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で３視野観察した際に、表面に直交する方向に複数重なって存在していない状態の粒子の個数の割合が、８０％以上であることを表し、より好ましくは８８％以上であり、更に好ましくは９５％以上である。

＜第一の層形成用組成物＞
第一の層は、硬化性化合物および粒子と含む硬化性組成物（第一の層形成用組成物）を塗布してなることが好ましい。第一の層形成用組成物は、硬化性化合物および粒子以外の成分を含有していてもよく、たとえば、溶剤、重合開始剤、粒子の分散剤、レベリング剤、防汚剤等を含有していてもよい。
硬化性化合物は、前述の光回折フィルムの光回折層に含まれるバインダー樹脂を形成するためのバインダー樹脂形成用化合物と同様であるので説明は省略する。
また粒子は、前述の光回折フィルムの光回折層に含まれる粒子と同様であるので説明は省略する。

（溶媒）
溶媒としては、粒子と極性が近いものを選ぶのが分散性を向上させる観点で好ましい。具体的には、例えば粒子が金属酸化物粒子の場合にはアルコール系の溶剤が好ましく、メタノール、エタノール、２−プロパノール、１−プロパノール、ブタノールなどが挙げられるまた、例えば微粒子が疎水化表面修飾がされた金属樹脂粒子の場合には、ケトン系、エステル系、カーボネート系、アルカン、芳香族系等の溶剤が好ましく、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、炭酸ジメチル、酢酸メチル、アセトン、メチレンクロライド、シクロヘキサノンなどが挙げられる。これらの溶剤は、分散性を著しく悪化させない範囲で複数種混ぜて用いてもかまわない。

（粒子の分散剤）
本発明では粒子の分散剤を用いてもよい。
粒子の分散剤は、粒子同士の凝集力を低下させることにより、粒子を均一に配置させ易くすることができる。分散剤としては、特に限定されないが、硫酸塩、リン酸塩などのアニオン性化合物、脂肪族アミン塩、四級アンモニウム塩などのカチオン性化合物、非イオン性化合物、高分子化合物が好ましく、吸着基と立体反発基それぞれの選択の自由度が高いため高分子化合物がより好ましい。分散剤としては市販品を用いることもできる。

高分子分散剤の具体例としては、特許５９０９４５４号の[００６５]〜[００７０]に記載されている。

（レベリング剤）
レベリング剤は、第一の層の表面張力を低下させることにより、塗布後の液を安定化させ硬化性化合物及び粒子を均一に配置させ易くすることができる。
本発明において用いられる第一の層形成用組成物は、少なくとも１種のレベリング剤を含有することができる。
これにより、乾燥風の局所的な分布による乾燥バラツキに起因する膜厚ムラ等を抑制したり、塗布物のハジキを改良したり、硬化性化合物及び粒子を均一に配置させ易くすることができる。

レベリング剤として、具体的には、シリコーン系レベリング剤及びフッ素系レベリング剤から選択される少なくとも１種のレベリング剤を用いることができる。なお、レベリング剤は、低分子化合物よりもオリゴマー又はポリマーであることが好ましい。

レベリング剤を添加すると、塗布された塗膜の表面にレベリング剤が速やかに移動して偏在化し、塗膜の乾燥後もレベリング剤がそのまま表面に偏在することになるため、レベリング剤を添加した膜の表面エネルギーは、レベリング剤によって低下する。膜厚不均一性、ハジキ、及びムラを防止するという観点からは、膜の表面エネルギーが低いことが好ましい。

シリコーン系レベリング剤の好ましい例としては、ジメチルシリルオキシ単位を繰り返し単位として複数個含み、末端及び／又は側鎖に置換基を有するポリマーあるいはオリゴマーが挙げられる。ジメチルシリルオキシを繰り返し単位として含むポリマーあるいはオリゴマー中にはジメチルシリルオキシ以外の構造単位を含んでもよい。置換基は同一であっても異なっていてもよく、複数個あることが好ましい。好ましい置換基の例としてはポリエーテル基、アルキル基、アリール基、アリールオキシ基、アリール基、シンナモイル基、オキセタニル基、フルオロアルキル基、ポリオキシアルキレン基、などを含む基が挙げられる。

シリコーン系レベリング剤の数平均分子量に特に制限はないが、１０万以下であることが好ましく、５万以下であることがより好ましく、１０００〜３００００であることが特に好ましく、１０００〜２００００であることが最も好ましい。

上記レベリング剤は、第一の層形成用組成物の全固形分中に０．０１〜５．０質量％含有されることが好ましく、０．０１〜２．０質量％含有されることがより好ましく、０．０１〜１．０質量％含有されることが最も好ましい。

フッ素系レベリング剤は、フルオロ脂肪族基と、例えばこのレベリング剤を添加剤として使用したときに、コーティング用、成形材料用等の各種組成物に対する親和性に寄与する親媒性基とを同一分子内に有する化合物であり、このような化合物は、一般に、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと親媒性基を有するモノマーとを共重合させて得ることができる。
フルオロ脂肪族基を有するモノマーと共重合される、親媒性基を有するモノマーの代表的な例としては、ポリ（オキシアルキレン）アクリレート、ポリ（オキシアルキレン）メタクリレート等が挙げられる。

フッ素系レベリング剤として、特開２００４−３３１８１２号公報、特開２００４−１６３６１０号公報に記載の化合物等を用いることもできる。

タッチパネルを備えた画像表示装置に用いる場合は、本発明の光回折層上にＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）を積層されたり、ＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ｒｅｓｉｎ）を塗設される場合があり、その時には濡れ性や密着性を得るために、特開２０１６−９０７２２号公報に記載のアルカリ溶液の作用によって加水分解して親水性が増大する極性変換基を有する含フッ素ポリマーを用いることが好ましい。

（防汚剤）
第一の層には、防汚性、耐水性、耐薬品性、滑り性等の特性を付与する目的で、公知のシリコーン系あるいはフッ素系の防汚剤、滑り剤等を適宜添加することができる。

シリコーン系あるいはフッ素系の防汚剤の具体例としては、上記シリコーン系あるいはフッ素系のレベリング剤の中で電離放射線硬化基を有するものを好適に使用することができるがこれらに限定されるものではない。

防汚剤は第一の層中の全固形分に対して０．０１〜５．０質量％含有されることが好ましく、０．０１〜２．０質量％含有されることがより好ましく、０．０１〜１．０質量％含有されることが最も好ましい。

（重合開始剤）
重合開始剤としては、光重合開始剤が好ましい。
光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、２，３−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、芳香族スルホニウム類、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、活性ハロゲン類、無機錯体、クマリン類などが挙げられる。光重合開始剤の具体例、及び好ましい態様、市販品などは、特開２００９−０９８６５８号公報の段落［０１３３］〜［０１５１］に記載されており、本発明においても同様に好適に用いることができる。

「最新ＵＶ硬化技術」｛（株）技術情報協会｝（１９９１年）、ｐ．１５９、及び、「紫外線硬化システム」加藤清視著（平成元年、総合技術センター発行）、ｐ．６５〜１４８にも種々の例が記載されており本発明に有用である。

第一の層中の重合開始剤の含有量は、第一の層に含まれる重合可能な化合物を重合させるのに十分な量であり、かつ開始点が増えすぎないように設定するという理由から、第一の層中の全固形分に対して、０．１〜８質量％が好ましく、０．５〜５質量％がより好ましい。

＜＜第二の工程＞＞
第二の工程は、第一の工程で塗工した第一の層を硬化する工程である。
第一の層を硬化するとは、第一の層に含まれる硬化性化合物を重合させることを表し、これにより、出来上がりの光回折フィルムの光回折層におけるバインダー樹脂を形成することができる。

硬化は電離放射線を照射することで行うことができる。電離放射線の種類については、特に制限はなく、Ｘ線、電子線、紫外線、可視光、赤外線などが挙げられるが、紫外線が広く用いられる。例えば塗膜が紫外線硬化性であれば、紫外線ランプにより１０ｍＪ／ｃｍ^２〜１０００ｍＪ／ｃｍ^２の照射量の紫外線を照射して第一の層の硬化性化合物を硬化するのが好ましい。５０ｍＪ／ｃｍ^２〜１０００ｍＪ／ｃｍ^２であることがより好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ^２〜５００ｍＪ／ｃｍ^２であることがさらに好ましい。照射の際には、上記エネルギーを一度に当ててもよいし、分割して照射することもできる。紫外線ランプ種としては、メタルハライドランプまたは高圧水銀ランプ等が好適に用いられる。

硬化時の酸素濃度は０〜１．０体積％であることが好ましく、０〜０．１体積％であることがさらに好ましく、０〜０．０５体積％であることが最も好ましい。硬化時の酸素濃度を１．０体積％以下とすることで、酸素による硬化阻害の影響を受けにくくなり、強固な膜となる。

第二の工程の開始時において、透明基材の表面に直交する方向には粒子が複数存在しないことが好ましい。

粒子は、上記粒子と同様のものを用いることができる。なかでも、粒子は無機粒子であることが好ましく、塗布液中での分散性向上、膜強度向上、凝集防止のために表面処理された粒子であることがより好ましい。表面処理方法の具体例およびその好ましい例は、特開２００７−２９８９７４号公報の［０１１９］〜［０１４７］に記載のものと同様である。
特に、バインダー成分との結着性を付与し、膜強度を向上させる観点から、粒子表面を不飽和二重結合および粒子表面と反応性を有する官能基を有する化合物で表面修飾し、粒子表面に不飽和二重結合を付与することが好ましく、（メタ）アクリロイル基が付与されることがより好ましい。

＜ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）＞
ヘッドマウントディスプレイは、画像表示部、レンズ部からなり、本発明の光回折フィルムは、画像表示部〜レンズ部間のどの位置にも設置できる。回折角を大きくせずに設計できる点では、画像表示部の表面に配置されることが好ましい。画像表示部としては、どのような表示方式でも良く、例えば、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＬＥＤ（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）、マイクロＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）等のどのような方式でも本発明の設計可能である。画像表示部がＯＬＥＤパネルである場合は、基板反射低減のために、λ／４板を備えた偏光板を画像表示部表面に設置されることが多いが、その偏光板の内側フィルムとして本発明の光回折フィルムを使用することも好ましい。
またＨＭＤの画像表示部は、スマートフォンと兼用することも可能である。ＨＭＤアタッチメントにスマートフォンを差し込むことで、この場合は、本発明の光回折フィルムはスマートフォン用パネル表面、つまりタッチパネル部の内側に配置されることが好ましく、その場合は、本発明の回折フィルム表面における反射低減のために、反射防止層を積層することや、ＯＣＡを用いてエアギャップを無くすことが、スマートフォン用途の際の外光反射を低減することになり、視認性を損なわない点で好ましい。

以下、本発明の実施例について説明する。本発明は以下の実施例に限定されるものでない。

［光回折層形成用組成物の調製］
表１の組成となるように各成分をミキシングタンクに投入し、６０分間攪拌し、３０分間超音波分散機により分散し、光回折層形成用組成物（ＤＣ１〜ＤＣ１３、ＤＣ１Ｒ〜ＤＣ３Ｒ）を調製した。

それぞれ使用した化合物を以下に示す。
ＳＩＲＩＵＳ−５０１：デンドリマー（大阪有機化学工業（株）製、ＳＩＲＩＵＳ−５０１、固形分５０％、ＳＰ値２２）
ＥＡ−０２００：アクリレートモノマー（大阪ガスケミカル製、ＥＡ−０２００、ＳＰ値２３．４）
イルガキュア１２７：光重合開始剤（ＢＡＳＦジャパン（株）製）
ＳＳＸ−１０１：１μｍ架橋ポリメタクリル酸メチルの真球状粒子（積水化成品工業株式会社製テクポリマー、ＳＳＸ−１０１）
ＳＳＸ−１０４：４μｍ架橋ポリメタクリル酸メチルの真球状粒子（積水化成品工業株式会社製テクポリマー、ＳＳＸ−１０４）
ＳＳＸ−１０８：８μｍ架橋ポリメタクリル酸メチルの真球状粒子（積水化成品工業株式会社製テクポリマー、ＳＳＸ−１０８、Ｃｖ値６．５％）
ＳＳＸ−１１５：１５μｍ架橋ポリメタクリル酸メチルの真球状粒子（積水化成品工業株式会社製テクポリマー、ＳＳＸ−１１５）
３ＤＳ：８μｍ架橋ポリメタクリル酸メチルの真球状粒子（早川化学工業、ハヤビーズ３ＤＳ、Ｃｖ値４％）
Ｎ３Ｎ：８μｍシリカの真球状粒子(宇部エクシモ、ハイプレシカＮ３Ｎ、Ｃｖ値１．５％)

＜光回折フィルムの作製＞
［実施例１〜８、１４、１５、比較例１〜３］
（第一の工程：第一の層の塗工）
透明基材（フジタックＴＤ６０ＵＬ（富士フイルム（株）製）、厚み６０μｍ）に、第一の層形成用組成物（光回折層形成用組成物（ＤＣ１〜ＤＣ８、ＤＣ１２、ＤＣ１３、ＤＣ１Ｒ〜ＤＣ３Ｒ））をダイコーターを用い、乾燥後の厚み（バインダー樹脂高さ）が表２に記載の厚みになるように塗布量を調整して塗布し、８０℃で５分乾燥させた。このようにして第一の層を塗工した。

（第二の工程：第一の層の硬化）
上記の乾燥に続いて、酸素濃度が０．０１体積％以下の雰囲気になるように窒素パージしながら１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、第一の層が塗布された面側から照度２００ｍＷ／ｃｍ^２、照射量３００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射して第一の層を硬化させ、光回折層を形成した。

［実施例９］
透明基材をフジタックＴＪ２５（富士フイルム（株）製、厚み２５μｍ）に変更した以外は、実施例１と同様に作製した。

[実施例１０〜１３]
透明基材をフジタックＴＧ４０（富士フイルム（株）製、厚み４０μｍ）に変更し、表２に記載の第一の層形成用組成物（光回折層形成用組成物）を用いた以外は、実施例１と同様に作製した。

＜被覆率の測定法＞
粒子による透明基材表面の被覆率は断面ＳＥＭ観察により測定することができる。光回折フィルム試料をミクロトームで切削して断面を出し、適切な倍率（５０００倍程度）でＳＥＭ観察する。観察し易いように、試料にはカーボン蒸着、エッチング等適切な処理を施してもよい。被覆率は１００μｍ四方辺りの粒子の個数Ｎｐおよび平均一次粒径Ｄｐ（μｍ）から、以下の式で求められる。
被覆率＝π×Ｎｐ×（Ｄｐ／２）＾２／１００００ ×１００ [％]

粒子個数は、光回折フィルムの表面からのＳＥＭ観察により測定することができる。観察し易いように、試料にはカーボン蒸着、エッチング等適切な処理を施してもよい。適切な倍率（１００倍程度）を選択し、１００μｍ×１００μｍ四方の範囲をＳＥＭ観察する。ＳＥＭによって観察された最も表面側に位置する全粒子の位置座標を検出することで、単位面積当たりの粒子個数を得ることが出来る。

＜バインダー樹脂高さｈの測定法＞
バインダー樹脂高さｈは断面切削したサンプルの断面をＳＥＭ観察することにより測定することが出来る。バインダー樹脂高さｈは図１における高さｈに相当する部分の高さを測定した。

［光回折フィルムの評価方法］
光回折フィルムの評価は以下のとおり行った。

株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント製プレイステーションＶＲを分解し、表示部に貼合されていたシート（マイクロレンズアレイ）を除去した後、表示部に上記で作製した各光回折フィルムを貼合した。その際、光回折層の反対側の面（透明基材面）を粘着剤を介して貼合した。再度組み立てて画像を表示させ、レンズ越しに観察して、以下の三項目の評価を行った。

＜画素格子視認性＞
画像表示部へ表示する画像を白色のベタ画像とし、目視で画素格子を観察し、以下の４段階で評点付けを行った。画素格子が視認されないことが好ましい。
Ａ：格子が視認されない
Ｂ：格子が視認されるが軽微
Ｃ：格子が視認されるが許容範囲内
Ｄ：格子がはっきり視認される

＜画像鮮明性＞
画像表示部へ黒背景に白いライン（画素１ライン）を表示させて、目視で白線のぼけ具合を観察し、以下の４段階で評点付けを行った。
Ａ：白線のぼけが視認されない
Ｂ：白線のぼけが視認されるが軽微
Ｃ：白線のぼけが視認されるが許容範囲内
Ｄ：白線のぼけが目立つ

＜ギラツキ＞
画像表示部へ表示する画像を白色のベタ画像とし、目視でギラツキを観察し、以下の４段階で評点付けを行った。
Ａ：ギラツキが確認されない
Ｂ：ギラツキが確認されるが軽微
Ｃ：ギラツキが確認されるが許容範囲内
Ｄ：ギラツキが目立つ

光回折フィルムの構成および評価結果を表２に示す。
実施例１４は、参考例１４と読み替えるものとする。

実施例１５以外すべての実施例及び比較例について、光回折層において、透明基材表面に直交する方向には粒子が複数存在しなかった。実施例１５においては、光回折層において、透明基材表面に直交する方向に粒子が２段以上になっていることを確認した。

表２の結果より、本発明の光回折フィルムによって、画素格子の視認される問題が改善され、画像鮮明性が高く、ギラツキが良好であることが分かる。

［実施例２−１］
株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント製プレイステーションＶＲを分解し、表示部に貼合されていたシート（マイクロレンズアレイ）を除去した後、表示部に実施例１の光回折フィルムを貼合した。その際、光回折層の反対側の面を粘着剤を介して貼合した。再度組み立てて画像を表示させて鑑賞した結果、画素格子の視認される問題が改善され、画像鮮明性が高く、ギラツキが良好であることを確認した。

本発明によれば、拡大光学系を用いたウェアラブルディスプレイにおいても、画素格子が視認されにくく、画像鮮明性が高く、ギラツキの少ない光回折フィルムおよびウェアラブルディスプレイ装置を提供することができる。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２０１７年５月１９日出願の日本特許出願（特願２０１７−１０００４８）、及び２０１７年１０月１８日出願の日本特許出願（特願２０１７−２０１８９４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１０ 光回折フィルム
１１ 透明基材
１２ 光回折層
１３ 粒子
１４ バインダー樹脂
２０ 光回折フィルム
１２’光回折層
１３’粒子
１４’バインダー樹脂
３０ 光回折フィルム
１５ マイクロレンズアレイ

Claims (6)

1. 透明基材と、バインダー樹脂及び粒子を含有する光回折層とを有する光回折フィルムを画像表示部の表面に配置したウェアラブルディスプレイ装置であって、
   前記粒子の平均一次粒径が１μｍ〜１０μｍであり、
   前記粒子による透明基材表面の被覆率が７０％〜９０％であり、
   バインダー樹脂高さｈが前記粒子の平均一次粒径の１倍以上２．０倍以下である光回折フィルムを画像表示部の表面に配置したウェアラブルディスプレイ装置。
2. 前記光回折層において、前記透明基材表面に直交する方向には前記粒子が複数存在しない請求項１に記載のウェアラブルディスプレイ装置。
3. 前記粒子が面内方向に配置し、１００μｍ四方中の粒子の個数をＮｐ、平均一次粒径をＤｐ（μｍ）、最近接粒子間距離をＬｐ（μｍ）としたときに、下記式で表される粒子規則性が３０％以上である請求項１又は２に記載のウェアラブルディスプレイ装置。
   規則配置距離Ｌｉ＝（４／√３×１００００／２／Ｎｐ）＾（１／２）
   粒子規則性＝（Ｌｐ−Ｄｐ）／（Ｌｉ−Ｄｐ）
4. 前記粒子の屈折率をｎｐとし、前記バインダー樹脂の屈折率をｎｂとした時に、屈折率比ｎｂ／ｎｐが１．０３以上１．０９以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載のウェアラブルディスプレイ装置。
5. 表示部とレンズを含む請求項１〜４のいずれか一項に記載のウェアラブルディスプレイ装置。
6. 表示部と回折光学素子を含む請求項１〜４のいずれか一項に記載のウェアラブルディスプレイ装置。

Images