TW202346926A - 光學構件及光學元件 - Google Patents

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TW202346926A
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竿本建次郎
松尾直之
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日商日東電工股份有限公司
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    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
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Abstract

本發明之光學構件(1)具有包含第1區域(12)之第1層(10)，該第1區域(12)具有多孔質結構。第1層(10)進一步包含不具有多孔質結構且填充有接著劑之第2區域(14)。第2區域(14)包含離散配置之複數個島狀區域(14a)。島狀區域(14a)之等周長圓相當徑為1000 μm以下。

Description

光學構件及光學元件
本發明係關於一種光學構件及光學元件。
作為自導光層取出光之方法，已知有利用具有折射率不同之2個區域之光提取層之方法。例如專利文獻1中公開有此種光提取層。
專利文獻1中公開了如下方法：利用印刷法於基材上以規定圖案賦予奈米孔隙化聚合物材料後，用具有比奈米孔隙化聚合物材料高之折射率之接著劑等來填充不存在奈米孔隙化聚合物材料之區域，藉此形成包含低折射率區域及高折射率區域之光提取層。
再者，本說明書中，專利文獻1中之光提取層有時稱為「光耦合層」。又，專利文獻1中之「提取光」有時稱為「取出光」或「使光耦合」。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第6541571號公報
[發明所欲解決之問題]
於具有包含低折射率區域及高折射率區域之光提取層之光學元件中，能夠藉由光提取層取出自光源出射並自導光層之端面入射至導光層內之光。根據光學元件之用途，有時要求無論距光源之距離如何均使取出之光之光量(亮度)均勻。然而，根據本發明人之研究，可知藉由專利文獻1所公開之方法形成之光提取層難以使光量(亮度)均勻。
本發明之實施方式之目的在於提供一種具有能夠更均勻地取出光之光提取層之光學構件。 [解決問題之技術手段]
根據本發明之實施方式，提供以下項目所記載之解決手段。
[項目1] 一種光學構件，其具有包含第1區域之第1層，該第1區域具有多孔質結構， 上述第1層進一步包含不具有多孔質結構且填充有接著劑之第2區域， 上述第2區域包含離散配置之複數個島狀區域，且 上述複數個島狀區域之各者之等周長圓相當徑為1000 μm以下。
[項目2] 如項目1所記載之光學構件，其中當將上述第1層中1邊為10 mm之正方形之任意區域稱為單位區域時， 上述第1層包含上述第2區域於上述第1層中所占之面積率P為0.1%以上50%以下之單位區域。
[項目3] 如項目1或2所記載之光學構件，其中上述複數個島狀區域之間距為5000 μm以下。
[項目4] 如項目1至3中任一項所記載之光學構件，其中上述第2區域於上述第1層中所占之面積率P於上述第1層之層面內隨著自一側朝向另一側而變化。
[項目5] 如項目1至4中任一項所記載之光學構件，其進一步具有與上述第1層於層法線方向上相鄰且具有接著性之第2層。
[項目6] 如項目5所記載之光學構件，其進一步具有與上述第1層於層法線方向上相鄰且具有接著性之第3層，該第3層位於相對於上述第1層與上述第2層相反之側。
[項目7] 如項目1至6中任一項所記載之光學構件，其中上述第1區域與上述第2區域之界面相對於上述第1層之層法線方向之梯度角為0°以上60°以下。
[項目8] 如項目1至7中任一項所記載之光學構件，其中當將上述第1區域之折射率設為n 1，將上述第2區域之折射率設為n 2時，n 1＜n 2。
[項目9] 如項目8所記載之光學構件，其中n 1為1.30以下，n 2為1.43以上。
[項目10] 如項目1至9中任一項所記載之光學構件，其中上述第1區域包含氧化矽多孔體。
[項目11] 一種光學元件，其具有： 如項目1至10中任一項所記載之光學構件、及 導光層。
[項目12] 如項目11所記載之光學元件，其進一步具有配置於相對於上述光學構件與上述導光層相反之側之方向變換層。 [發明之效果]
根據本發明之實施方式，可提供一種具有能夠更均勻地取出光之光提取層之光學構件。
以下參照圖式對本發明之實施方式進行說明。再者，本發明之實施方式不限於以下說明中例示者。
[光學構件之構成] 本發明之實施方式之光學構件例如能夠將在導光層中傳播之光自導光層之主表面取出，或向以與導光層之主表面相接之方式配置之光學構件引導。將在導光層中傳播之光向以與導光層之主表面相接之方式配置之光學構件引導稱為光學耦合，如此作用之層稱為光耦合層。以下說明之光學構件例如較佳地作為國際公開第2022/025067號所記載之導光構件所具有之光耦合層使用。如國際公開第2022/025067號所記載般，光耦合層可設置於導光層與方向變換層之間。方向變換層例如具有複數個內部空間，該等複數個內部空間形成藉由內部全反射使光朝向方向變換層之主表面側之界面。具有此種內部空間之方向變換層例如可為國際公開第2019/087118號中公開之配光結構體。又，方向變換層亦可為公知之角柱薄片。國際公開第2022/025067號及國際公開第2019/087118號之公開內容全部藉由參照併入本說明書。
圖1係模式性地示出具有本發明之實施方式之光學構件1之光學元件100之剖視圖。光學元件100如圖1所示，具有光學構件1及導光層50。
光學構件1具有第1層10、介隔第1層10而相互對向之第2層20及第3層30、及支持第1層10、第2層20及第3層30之基材層40。
第2層20及第3層30分別與第1層10於層法線方向上相鄰，第3層30位於相對於第1層10與第2層20相反之側。第2層20及第3層30之各者為具有接著性之接著劑層。以下有時將第2層20稱為「第1接著劑層」，將第3層30稱為「第2接著劑層」。圖示之例中，第1接著劑層20設置於第1層10與導光層50之間，第2接著劑層30設置於第1層10與基材層40之間。
第1層10包含具有多孔質結構之第1區域12及不具有多孔質結構之第2區域14。第2區域14中填充有接著劑。更具體而言，第2區域14包含與第1接著劑層20相同之材料及/或與第2接著劑層30相同之材料。又，第2區域14包含離散配置之複數個島狀區域14a。複數個島狀區域14a之各者之等周長圓相當徑如後文示出實施例所述般，為1000 μm以下。
當將第1區域12之折射率設為n 1，將第2區域14之折射率設為n 2，將第2層(第1接著劑層)20之折射率設為n 3時，n 1＜n 2，且n 1＜n 3。第1區域12之折射率n 1例如為1.30以下。第2區域14之折射率n 2及第1接著劑層20之折射率n 3分別例如為1.43以上。又，當將第3層(第2接著劑層)30之折射率設為n 4時，n 1＜n 4。第2區域14之折射率n 2、第1接著劑層20之折射率n 3及第2接著劑層30之折射率n 4可實質上相同。
具有多孔質結構之第1區域12例如可由氧化矽多孔體形成。氧化矽多孔體之空隙率超過0%且未達100%。為了獲得低折射率，氧化矽多孔體之空隙率較佳為40%，進而較佳為50%以上，更佳為55%以上。空隙率之上限無特別限制，但就強度之觀點而言，較佳為95%以下，進而較佳為85%以下。氧化矽(氧化矽多孔體之基質部分)之折射率例如為1.41以上1.43以下。
本案說明書中，「接著劑」以包含壓敏接著劑(亦稱為黏著劑)之含義使用。作為用於形成第2區域14、第1接著劑層20及第2接著劑層30之各者之接著劑之具體例，可例舉橡膠系接著劑、丙烯酸系接著劑、矽酮系接著劑、環氧系接著劑、纖維素系接著劑、聚酯系接著劑。該等接著劑可單獨使用，亦可組合使用2種以上。
藉由以規定圖案配置第1區域12及第2區域14，獲得作為光耦合層(光提取層)發揮功能之第1層10。光耦合層配置於2個光學層之間，例如配置於導光層與方向變換層之間，將在導光層中傳播之光之一部分向方向變換層引導。方向變換層例如具有對傳播之光賦予層法線方向之分量之界面(或表面)。方向變換層例如可為角柱薄片。
具有上述構成之光學元件100如下述般發揮功能。
圖1中，示出相互正交之X方向、Y方向及Z方向。其中，設光學元件100之各層具有與XY面平行之主表面。自光源LS嚮導光層50之受光端面(未圖示)出射之光於導光層50內沿Y方向傳播(導波光L P)。入射至導光層50內之光之一部分藉由第1層10、第2層20及第3層30而光學耦合(取出)到基材層40，沿Z方向出射(出射光L E)。當然，光之傳播方向與Y方向具有偏差(分佈)，光之出射方向亦與Z方向具有偏差(分佈)。
在導光層50內傳播之光L P中，入射到第2層20與第1層10之第1區域12之界面之光被內部全反射。與之相對，入射到第2層20與第1層10之第2區域14之界面之光不被內部全反射，而通過第1層10之第2區域14、第3層30及基材層40，自光學元件100出射。
藉由調整第1層10之第1區域12及第2區域14於層面(平行於XY面之面)內之配置，能夠控制利用光學構件1自導光層50取出之(與基材層40耦合之)光之配光分佈(出射強度分佈、出射角度分佈等)。第1層10中之第1區域12及第2區域14之配置根據所要求之配光分佈而適當設定。
圖2A係示出第1層10中之第1區域12及第2區域14之配置之例之圖。圖2A所示之例中，於第1層10中，複數個圓形之島狀區域14a離散地配置。島狀區域14a之直徑例如為1 μm以上1000 μm以下。又，X方向上相鄰之島狀區域14a之間距Px、Y方向上相鄰之島狀區域14a之間距Py分別獨立地例如為2 μm以上5000 μm以下。間距Px、Py分別係X方向及Y方向上相鄰之島狀區域14a之中心(面積重心)間之距離。
圖2B係示出第1層10中之第1區域12及第2區域14之配置之另一例之圖。圖2B所示之例中，複數個圓形之島狀區域14a亦離散地配置。圖2B所示之例中，複數個島狀區域14a之間距Py沿Y方向(隨著自圖中左側朝向右側)減少。即，複數個島狀區域14a之配置密度沿Y方向增大。進一步換言之，圖2B所示之例中，第2區域14於第1層10中所占之面積率P沿Y方向增大。這是為了使自配置於圖2B左側之光源(未圖示)入射至導光層而沿Y方向傳播之光無論距光源之距離如何均可均勻地沿Z方向出射。再者，以下有時亦將第2區域14於第1層10中所占之面積率P稱為第1層10之「開口率」。
第1層10中之第1區域12及第2區域14之配置可進行各種改變。又，島狀區域14a之形狀不限於例示之圓形，可為各種形狀。
島狀區域14a之形狀或尺寸、第1層10之開口率P可根據使用光學構件1(光學元件100)之目的及用途而適當變更。例如，於要求透明性等良好視認性之情形時，島狀區域14a之各者之長徑較佳為200 μm以下，更佳為100 μm以下。例如，如圖2A及圖2B所示，於島狀區域14a為圓形之情形時，圓之直徑較佳為200 μm以下。藉由使島狀區域14a之長徑為200 μm以下，於行動顯示器或小型標牌等以較近距離觀察具備光學構件1之機器之用途中，能夠抑制島狀區域14a被視認。於島狀區域14a並非圓形之情形時，島狀區域14a之尺寸例如可用等周長圓相當徑(具有與島狀區域14a之周長相等之圓周之圓之直徑)進行評價。因此，可以說島狀區域14a之等周長圓相當徑較佳為200 μm以下，更佳為100 μm以下。
本發明之實施方式之光學構件(及具有該光學構件之光學元件)只要至少包含上述第1層10即可，可進行各種改變。
圖3示出具有本發明之實施方式之光學構件1之另一光學元件200。圖3所示之光學元件200與圖1所示之光學元件100之不同之處在於，進一步包含具有複數個內部空間IS之配光控制結構。
圖示之例中，具有複數個內部空間IS之配光控制結構形成在設置於基材層40上之方向變換層70。方向變換層70包含：賦形膜72，其包含具有複數個凹部74之主表面；及接著劑層76，其配置於賦形膜72與基材層40之間。配光控制結構之複數個內部空間IS由賦形膜72之複數個凹部74及接著劑層76界定，形成使在基材層40內傳播之光之一部分藉由內部全反射(TIR，total internal reflection)朝向光出射面側之界面。
如上述般，本發明之實施方式之光學構件1中，由於第1層10之島狀區域14a之尺寸(等周長圓相當徑)為1000 μm以下，故容易使第1層10包含開口率P低之部分，藉此，可提高取出之光之均勻性。與之相對，專利文獻1所公開之方法中，難以以小尺寸形成高折射區域，如後文示出比較例所述般，難以降低高折射區域於光提取層中所占之面積率(開口率)。如從參照圖2B所作之說明亦可理解般，要想使光量(亮度)無關於距光源之距離而均勻，光提取層必須包含開口率較低之部分，但專利文獻1所公開之方法難以獲得此種光提取層。
[光學構件之製造方法] 根據本發明之實施方式之光學構件1可藉由以下說明之製造方法而較佳地製造。
光學構件1之較佳製造方法包含：步驟A，其係準備支持於基材上之多孔質層；步驟B，其係藉由對多孔質層照射雷射光，而去除多孔質層之部分區域，其中去除之部分區域包含離散之複數個島狀區域；及步驟C，其係於步驟B之後，於多孔質層上配置第1接著劑層。根據該製造方法，如後述般，可獲得具有島狀區域14a之尺寸足夠小且第1層10包含開口率P足夠低之部分之光耦合層(光提取層)之光學構件1。
光學構件1之較佳製造方法亦可進一步包含：步驟D，其係於步驟C之後，自多孔質層剝離基材；及步驟E，其係於步驟D之後，於多孔質層之與第1接著劑層相反之側配置第2接著劑層。
參照圖4A～圖4F對光學構件1之製造方法之具體例進行說明。
首先，如圖4A所示，準備支持於基材40T上且具有多孔質結構之層(多孔質層)10P。例如，於基材40T上形成多孔質層10P。基材40T可為由樹脂形成之膜。作為基材40T，例如可使用聚醯亞胺(PI)膜或黑色之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜。多孔質層10P例如可藉由後文例示之方法而形成。
圖示之例中，基材40T上設置有剝離層2，多孔質層10P形成於剝離層2上。剝離層2由相對於多孔質層10P之剝離性高之材料(例如環烯烴聚合物)形成。可賦予剝離層2雷射光吸收性。再者，剝離層2亦可省略。若設置有剝離層2，則能夠更容易地進行後述之多孔質層10P之轉印(圖4E所示之步驟)。
繼而，如圖4B所示，藉由對多孔質層10P照射雷射光LB，而去除(剝離)多孔質層10P之部分區域。即，該步驟中，藉由雷射剝離法來部分地去除多孔質層10P。此時，去除之部分區域包含離散之複數個島狀區域10a。
作為雷射光LB，可較佳地使用紫外線雷射光。亦可使用紫外線雷射光以外之雷射光(例如紅外線雷射光)，但藉由使用紫外線雷射光，即使是微細圖案亦可較佳地進行多孔質層10P之去除。紫外線雷射光之波長範圍較佳為150 nm以上380 nm以下，進而較佳為190 nm以上360 nm以下。例如，自ArF準分子雷射光源、KrF準分子雷射光源、XeCL準分子雷射光源及XeF準分子雷射光源分別獲得波長193 nm、248 nm、308 nm及351 nm之雷射光。
多孔質層10P之去除所必需之光照射量可藉由調節照射之光之強度、照射時間等而適當地設定。又，藉由根據所使用之雷射光LB之波長範圍來適當地設定基材40T之光吸收係數，能夠較佳地進行多孔質層10P之去除。具體而言，基材40T相對於所使用之雷射光LB之光吸收係數較佳為500 cm -1以上。例如，於使用波長355 nm之紫外線雷射光作為雷射光LB之情形時，基材40T相對於波長355 nm之光之光吸收係數較佳為500 cm -1以上。若將基材40T之厚度設為L，將自入射光之強度減去反射光之強度後之光強度設為I 0，將通過基材40T後之光之強度設為I，則光吸收係數α滿足-αL＝log 10(I/I 0)之關係(由朗泊-比爾公式導出)。
雷射光(光束)LB之光強度分佈例如為高斯型或高頂帽型。若雷射光LB之光強度分佈為高頂帽型，則易於使由雷射光LB之照射所賦予之能量於照射區域內均勻。
光束形狀可為圓形，亦可為矩形。亦可使用物鏡等聚光光學系統來聚光。於光束形狀為圓形之情形時，焦點徑(點徑)例如較佳為1 μm以上200 μm以下之範圍，進而較佳為20 μm以上120 μm以下之範圍。
就以短時間進行圖案形成之觀點而言，使用脈衝雷射較佳，較佳為使用具有奈秒到微秒級之脈衝寬度之雷射。脈衝雷射光之重複頻率無特別限定，但就生產性之觀點而言越高越佳，可於10 kHz～5000 kHz之範圍內適當調整。
作為滿足上述諸要件之雷射振盪器之種類，除了準分子雷射之外，亦可例舉YAG雷射、YLF雷射、YVO 4雷射、光纖雷射、半導體雷射等。
雷射光LB之照射條件可設定為任意適當之條件，但能量密度例如較佳為0.1 J/cm 2以上5 J/cm 2以下。
就高速地實施所需之圖案處理之觀點而言，較佳為使用檢流計掃描器或多邊形掃描器、或其等組合而成之掃描器單元。藉由使用此種掃描器單元，於雷射光之掃描方向上，能夠以掃描速度0.01m/秒～170m/秒之範圍形成圖案。圖案之間距可藉由根據掃描速度調整雷射脈衝之重複頻率而任意地設定，例如，可於10 μm～500 μm之範圍內進行設定。
與掃描方向垂直之方向之圖案間距可藉由控制掃描器單元與被照射物之相對位置關係而適當調整。此種控制可藉由使用具有驅動軸之精密載台，例如將單片之被照射物吸附固定於載台面，一面沿與掃描方向垂直之方向以固定間隔饋送一面照射雷射光，從而以所需之間距形成圖案。或者，亦可於以卷對卷搬送方式間歇或連續搬送捲繞之長條原料片材時，使用掃描器單元形成圖案。
繼而，如圖4C所示，於多孔質層10P上配置第1接著劑層20。具體而言，將形成於剝離片61上之第1接著劑層20貼附至多孔質層10P上。
繼而，如圖4D所示，自多孔質層10P剝離基材40T。圖示之例中，基材40T上形成有剝離層2，因此基材40T連同剝離層2一起自多孔質層10P剝離。
繼而，如圖4E所示，於多孔質層10P之與第1接著劑層20相反之側配置第2接著劑層30。具體而言，將形成於剝離片62上之第2接著劑層30貼附至第1層10上。此時，多孔質層10P殘存之區域成為第1區域12。又，對於去除了多孔質層10P之複數個島狀區域10a，於圖4C所示步驟中使接著劑自第1接著劑層20進入其中，及/或於圖4E所示步驟中使接著劑自第2接著劑層30進入其中，由此各島狀區域10a成為第2區域14(島狀區域14a)。如此，獲得包含第1區域12及第2區域14之第1層10。再者，多孔質層10P與第1接著劑層20之間及/或多孔質層10P與第2接著劑層30之間，亦可存在用於抑制接著劑成分滲透至多孔質層10P之障壁層。
繼而，如圖4F所示，藉由將剝離片62剝離，並於第2接著劑層30貼附基材層40，而獲得光學構件1。又，之後，藉由將剝離片61剝離，並於第1接著劑層20貼附導光層50，而獲得光學元件100。
再者，此處說明了自多孔質層10P剝離基材40T(換言之，多孔質層10P自基材40T轉印至剝離片61與第1接著劑層20之積層體)之例，但亦可不自多孔質層10P剝離基材40T(即，不使基材40T作為轉印基材發揮功能)，而使基材40T作為光學構件(光學元件)之一部分發揮功能。於此情形時，於圖4C所示之步驟中，複數個島狀區域10a可被自第1接著劑層20進入之接著劑完全掩埋。又，於不自多孔質層10P剝離基材40T之情形時，可於基材40T之與多孔質層10P相反之側積層第2接著劑層30。若上述製造方法包含自多孔質層10P剝離基材40T之步驟D，則與不自多孔質層10P剝離基材40T之情形相比，可使光學構件(光學元件)之厚度減小相當於不殘留基材40T之程度。
根據上述製造方法(至少包含步驟A、B及C)，能夠製造具有島狀區域14a之尺寸足夠小且第1層10包含開口率P足夠低之部分之光耦合層(光提取層)之光學構件1。以下，示出實施例1～8及比較例1～3來說明該內容得以驗證之結果。
[實施例1] (1)基材之準備及剝離層之形成 作為基材40T，準備厚度50 μm之黑色PET膜(東麗公司製造之Lumirror X30)，於其上如下述般形成剝離層2。
用於形成剝離層2之塗佈液(剝離層形成用塗佈液)之調整係藉由於乙基環己烷中以成為8質量%之方式投入環烯烴聚合物(COP)(日本瑞翁公司製造之ZEONEX F52R)，並於常溫下用攪拌器攪拌及混合直至COP目視下溶解而進行。又，出於抑制剝離層形成用塗佈液於黑色PET膜之單面被彈開之目的，而實施電暈處理(放電度0.22 W/cm 2)。於黑色PET膜之經實施電暈處理之面塗佈剝離層形成用塗佈液，之後於120℃下乾燥3分鐘而形成厚度為800 nm之剝離層2。
(2)多孔質層之形成 如下述般進行多孔質層10P(第1層10之第1區域12)形成用塗佈液之製備。
(2-1)矽化合物之凝膠化 於2.2 g二甲基亞碸(DMSO)中溶解0.95 g作為凝膠狀矽化合物之前驅物之甲基三甲氧基矽烷(MTMS)而製備混合液A。於該混合液A中添加0.01 mol/L之草酸水溶液0.5 g，於室溫下攪拌30分鐘，藉此來使MTMS水解，而生成包含三(羥基)甲基矽烷之混合液B。
於5.5 g之DMSO中添加28質量%之氨水0.38 g及純水0.2 g後，進一步追加添加上述混合液B，於室溫下攪拌15分鐘，藉此來進行三(羥基)甲基矽烷之凝膠化，獲得包含凝膠狀矽化合物(聚甲基倍半矽氧烷)之混合液C。
(2-2)熟化處理 將如上述般製備之包含凝膠狀矽化合物之混合液C直接於40℃下保溫20小時，進行熟化處理。
(2-3)粉碎處理 繼而，將經如上述熟化處理之凝膠狀矽化合物用刮勺粉碎成數mm～數cm尺寸之顆粒狀。繼而，於混合液C中添加40 g異丙醇(IPA)，輕輕攪拌後，於室溫下靜置6小時，使凝膠中之溶劑及觸媒傾析。藉由進行3次同樣之傾析處理，而進行溶劑置換，獲得混合液D。繼而，對混合液D中之凝膠狀矽化合物進行粉碎處理(高壓無介質粉碎)。粉碎處理(高壓無介質粉碎)使用均質器(SMT公司製造：商品名UH-50)，於5 cc之螺旋口瓶中稱量混合液D中之凝膠狀化合物1.85 g及IPA 1.15 g後，於50 W、20 kHz之條件下進行2分鐘之粉碎。
藉由該粉碎處理，上述混合液D中之凝膠狀矽化合物被粉碎，藉此該混合液D'成為粉碎物之溶膠液。用動態光散射式Nanotrac粒度分析儀(日機裝公司製造之UPA-EX150型)確認表示混合液D'中所含粉碎物之粒度偏差之體積平均粒徑，結果為0.50～0.70。進而，對該溶膠液(混合液C')0.75 g，以光產鹼劑(和光純藥工業股份有限公司：商品名WPBG266)之1.5質量%濃度MEK(甲基乙基酮)溶液0.062 g、雙(三甲氧基矽烷基)乙烷之5%濃度MEK溶液0.036 g之比率添加，獲得多孔質層形成用塗佈液。多孔質層形成用塗佈液含有包含倍半矽氧烷作為基本結構之氧化矽多孔體。
以乾燥後之塗佈膜之厚度為700 nm之方式於剝離層2上塗佈多孔質層形成用塗佈液，而形成塗佈膜。將塗佈膜靜置1分鐘後，於100℃下乾燥2分鐘。對乾燥後之塗佈膜使用波長360 nm之光以300 mJ/cm 2之光照射量(能量)進行UV照射，獲得於黑色PET膜上形成有剝離層2及多孔質層10P(利用氧化矽微細孔粒子彼此之化學鍵結所得之氧化矽多孔體)之積層體。多孔質層10P之折射率為1.15。
(3)利用雷射剝離法所進行之多孔質層之部分去除 對於所得之積層體，於以下諸條件下照射紫外線雷射光，去除多孔質層10P之部分區域(複數個島狀區域)。再者，「加工」欄中記載之「1次射出」意指藉由雷射光之1次照射(即1次加工)形成設計圖案直徑之島狀區域。 雷射振盪器：Spectra-Physics公司製造之Talon355-20 波長：355 nm 掃描器：ScanLab公司製造之intelliScan14(檢流計掃描器) 光束強度分佈：高斯 聚光點尺寸：φ80 μm 重複頻率：12.5 kHz 圖案間距：150 μm(圖案排列為正方格子狀) 圖案加工區域：10 mm見方 功率：0.913 W 脈衝能量：73 μJ 加工：1次射出
(4)光學元件之製作 使用如上述般部分地去除多孔質層10P之積層體，製作具有與圖3所示之光學元件200相同之構成之光學元件。第2層(第1接著劑層)20及第3層(第2接著劑層)30使用丙烯酸系接著劑以具有10 μm之厚度之方式形成。作為基材層40，使用由丙烯酸系樹脂形成之膜，構成方向變換層70之接著劑層(將基材層40與賦形膜72接著之接著劑層)76使用聚酯系接著劑形成。
第1層10之島狀區域14a為大致圓形(直徑100 μm)。開口率P(實測值)為34.9%。
作為賦形膜72，按照日本專利特表2013-524288號公報所記載之方法製造凹凸賦形膜。具體而言，將聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜之表面用快乾漆(三洋化成工業公司製造之Finecure RM-64)塗佈，於含有該快乾漆之膜表面上壓紋加工光學圖案，之後使快乾漆硬化，藉此來製造凹凸賦形膜。凹凸賦形膜之總厚度為130 μm，霧度值為0.8%。
圖5A及圖5B示出製造之凹凸賦形膜72之一部分。圖5A係自具有複數個凹部74之主表面(凹凸面)側觀察凹凸賦形膜72之俯視圖，圖5B係沿圖5A中之5B-5B'線之剖視圖。複數個凹部74之X方向上之配置間隔E為155 μm，Y方向上之配置間隔D為100 μm。各凹部74之截面為三角形狀，各凹部74之長度L為80 μm，寬度W為14 μm，深度H為10 μm。凹凸賦形膜72之表面上之凹部74之密度為3612個/cm 2。圖5B中之角θa及θb均為41°，自凹凸面側俯視凹凸賦形膜72時之凹部74之佔有面積率為4.05%。
[實施例2] 與實施例1同樣地，獲得基材40T上形成有剝離層2及多孔質層10P之積層體。對於所得之積層體，於以下諸條件下照射紫外線雷射光，去除多孔質層10P之部分區域(複數個島狀區域)。 雷射振盪器：Spectra-Physics公司製造之Talon355-20 波長：355 nm 掃描器：ScanLab公司製造之intelliScan14(檢流計掃描器) 光束強度分佈：高斯 聚光點尺寸：φ80 μm 重複頻率：12.5 kHz 圖案間距：1000 μm(圖案排列為正方格子狀) 圖案加工區域：10 mm見方 功率：0.913 W 脈衝能量：73 μJ 加工：1次射出
使用如上述般部分地去除多孔質層10P之積層體，與實施例1同樣地製作光學元件。第1層10之島狀區域14a為大致圓形(直徑100 μm)。開口率P(實測值)為0.79%。
[實施例3] 與實施例1同樣地，獲得基材40T上形成有剝離層2及多孔質層10P之積層體。對於所得之積層體，於以下諸條件下照射紫外線雷射光，去除多孔質層10P之部分區域(複數個島狀區域)。 雷射振盪器：Spectra-Physics公司製造之Talon355-20 波長：355 nm 掃描器：ScanLab公司製造之intelliScan14(檢流計掃描器) 光束強度分佈：高斯 聚光點尺寸：φ80 μm 重複頻率：12.5 kHz 圖案間距：130 μm(圖案排列為正方格子狀) 圖案加工區域：10 mm見方 功率：0.913 W 脈衝能量：73 μJ 加工：1次射出
使用如上述般部分地去除多孔質層10P之積層體，與實施例1同樣地製作光學元件。第1層10之島狀區域14a為大致圓形(直徑100 μm)。開口率P(實測值)為46.5%。
[實施例4] 與實施例1同樣地，獲得基材40T上形成有剝離層2及多孔質層10P之積層體。對於所得之積層體，於以下諸條件下照射紫外線雷射光，去除多孔質層10P之部分區域(複數個島狀區域)。 雷射振盪器：Spectra-Physics公司製造之Talon355-20 波長：355 nm 掃描器：ScanLab公司製造之intelliScan14(檢流計掃描器) 光束強度分佈：高斯 聚光點尺寸：φ80 μm 重複頻率：12.5 kHz 圖案間距：200 μm(圖案排列為正方格子狀) 圖案加工區域：10 mm見方 功率：0.913 W 脈衝能量：73 μJ 加工：1次射出
使用如上述般部分地去除多孔質層10P之積層體，與實施例1同樣地製作光學元件。第1層10之島狀區域14a為大致圓形(直徑100 μm)。開口率P(實測值)為19.6%。
[實施例5] 與實施例1同樣地，獲得基材40T上形成有剝離層2及多孔質層10P之積層體。對於所得之積層體，於以下諸條件下照射紫外線雷射光，去除多孔質層10P之部分區域(複數個島狀區域)。再者，「加工」欄中記載之「螺旋」意指為了形成設計圖案直徑之島狀區域，而使雷射光照射位置呈圓圈狀移動而進行複數次雷射光之照射。 雷射振盪器：Spectra-Physics公司製造之Talon355-20 波長：355 nm 掃描器：ScanLab公司製造之intelliScan14(檢流計掃描器) 光束強度分佈：高斯 聚光點尺寸：φ80 μm 重複頻率：12.5 kHz 圖案間距：5000 μm(圖案排列為正方格子狀) 圖案加工區域：10 mm見方 功率：0.913 W 脈衝能量：73 μJ 加工：螺旋(以600 mm/s掃描)
使用如上述般部分地去除多孔質層10P之積層體，與實施例1同樣地製作光學元件。第1層10之島狀區域14a為大致圓形(直徑1000 μm)。開口率P(實測值)為3.14%。
[實施例6] 與實施例1同樣地，獲得基材40T上形成有剝離層2及多孔質層10P之積層體。對於所得之積層體，於以下諸條件下照射紫外線雷射光，去除多孔質層10P之部分區域(複數個島狀區域)。 雷射振盪器：Spectra-Physics公司製造之Talon355-20 波長：355 nm 掃描器：ScanLab公司製造之intelliScan14(檢流計掃描器) 光束強度分佈：高斯 聚光點尺寸：φ80 μm 重複頻率：12.5 kHz 圖案間距：5000 μm(圖案排列為正方格子狀) 圖案加工區域：10 mm見方 功率：0.913 W 脈衝能量：73 μJ 加工：螺旋(以600 mm/s掃描)
使用如上述般部分地去除多孔質層10P之積層體，與實施例1同樣地製作光學元件。第1層10之島狀區域14a為大致圓形(直徑500 μm)。開口率P(實測值)為0.79%。
[實施例7] 與實施例1同樣地，獲得基材40T上形成有剝離層2及多孔質層10P之積層體。對於所得之積層體，於以下諸條件下照射紫外線雷射光，去除多孔質層10P之部分區域(複數個島狀區域)。 雷射振盪器：Spectra-Physics公司製造之Talon355-20 波長：355 nm 掃描器：ScanLab公司製造之intelliScan14(檢流計掃描器) 光束強度分佈：高斯 聚光點尺寸：φ40 μm 重複頻率：12.5 kHz 圖案間距：200 μm(圖案排列為正方格子狀) 圖案加工區域：10 mm見方 功率：0.5 W 脈衝能量：40 μJ 加工：1次射出
使用如上述般部分地去除多孔質層10P之積層體，與實施例1同樣地製作光學元件。第1層10之島狀區域14a為大致圓形(直徑50 μm)。開口率P(實測值)為4.91%。
[實施例8] 作為基材40T，準備厚度30 μm之丙烯酸系樹脂膜，於其上不形成剝離層2，而與實施例1同樣地形成多孔質層10P。對於所得之積層體，於以下諸條件下照射紫外線雷射光，去除多孔質層10P之部分區域(複數個島狀區域)。 雷射振盪器：Mlase公司製造之準分子雷射 波長：193 nm 掃描器：利用雷射固定控制XY載台 光束強度分佈：頂帽 聚光點尺寸：φ100 μm 重複頻率：0.1 kHz 圖案間距：150 μm(圖案排列為正方格子狀) 圖案加工區域：10 mm見方 功率：0.0012 W 脈衝能量：12 μJ
使用如上述般部分地去除多孔質層10P之積層體，與實施例1大致同樣地製作光學元件。但是，不進行自多孔質層10P剝離基材40T，將基材40T作為基材層40。第3層(第2接著劑層)30為被省略之形態。第1層10之島狀區域14a為大致圓形(直徑100 μm)。開口率P(實測值)為34.9%。
[比較例1] 如專利文獻1中所公開般，使用凹版印刷法形成光提取層，如下述般製作圖6所示之光學構件801。
(1)光學構件801之構成 光學構件801具有第1層810、及與第1層810於層法線方向上相鄰之第2層820。第1層810包含具有多孔質結構之第1區域812、及不具有多孔質結構且填充有接著劑之第2區域814，作為光提取層發揮功能。第2層820係具有接著性之接著劑層。光學構件801進一步具有支持第1層810之基材層840、及配置於第2層820之與第1層810相反之側之剝離片861。
製作光學構件801時，首先，藉由於基材層840上使用凹版印刷法以規定圖案賦予具有多孔質結構之材料，而形成第1層810之第1區域812，獲得如圖7A所示之積層體(第1積層體)801A。又，另外準備如圖7B所示之積層第2層(接著劑層)820及剝離片861而成之積層體(第2積層體) 801B。之後，藉由將第1積層體801A與第2積層體801B重疊，而獲得光學構件801。此時，藉由自第2層820向未賦予具有多孔質結構之材料之區域(未形成第1區域812之區域)填充接著劑，而形成第1層810之第2區域814。
(2)第1積層體之製作 與實施例1同樣地，進行多孔質層(第1層810之第1區域812)形成用塗佈液之製備。所得之塗佈液之黏度為0.5 Pa･s(角頻率0.63 rad/s)。作為基材層840，準備厚度30 μm之丙烯酸系樹脂膜，於其上利用凹版印刷法以規定圖案賦予該塗佈液。作為凹版輥，使用於直徑120 mm、寬度100 mm之鐵製輥之表面實施鍍Cr者。向凹版輥之製版圖案使用圓形之單元之直徑為50 μm、單元之深度為20 μm、單元間距為150 μm、開口率(第1層810中第2區域814之面積率)之設計值為91%者。以印刷速度15 m/min、壓印滾筒挾持壓力0.8 MPa進行印刷。
將印刷後之塗佈膜靜置1分鐘後，於100℃下乾燥2分鐘。對乾燥後之塗佈膜使用波長360 nm之光以300 mJ/cm 2之光照射量(能量)進行UV照射，獲得丙烯酸系樹脂膜上形成有第1區域812之第1積層體801A。
(3)光學構件及光學元件之製作 使用所得之第1積層體801A，製作光學構件801。作為第2積層體801B之剝離片861，使用經實施離型處理之PET膜，第2層(接著劑層)820使用丙烯酸系接著劑以具有10 μm之厚度之方式形成。
使用所得之光學構件801製作圖8所示之光學元件800。光學元件800藉由將光學構件801之剝離片861剝離，於第2層820貼附導光層850，並於基材層840之與第1層810相反之側配置包含複數個內部空間IS之方向變換層870(具體而言，於基材層840經由接著劑層876貼附賦形膜872)來製作。接著劑層876使用聚酯系接著劑形成。具有複數個凹部874之賦形膜872與實施例1中所用之賦形膜72同樣地製造。
第1層810之第1區域812包含離散形成之複數個島狀區域，各島狀區域為大致圓形(直徑105 μm)。第1層810之第2區域814為格子狀連續之形狀(無法規定島狀區域之尺寸)。第2區域814於第1層810中所占之面積率(開口率)之實測值為62.0%。
[比較例2] 與比較例1大致同樣地製作光學元件800。其中，將向凹版輥之製版圖案之單元間距設為100 μm，將開口率之設計值設為80%。所獲得之光學元件800中，於第1層810中第1區域812形成為立體狀，第2區域814幾乎不存在。
[比較例3] 與比較例1大致同樣地製作光學元件800。其中，對於多孔質層形成用塗佈液，用60℃之烘箱進行乾燥處理去除部分溶劑，使塗佈液之黏度為2.0 Pa･s(角頻率0.63 rad/s)。由於塗佈液之黏度高，故無法順利地進行利用凹版印刷法而進行之第1區域812之形成。
[實施例及比較例之總結] 表1中對於實施例1～8及比較例1～3，示出可否形成圖案、第2區域14之島狀區域14a之尺寸(其中由於島狀區域14a為大致圓形，故為直徑)及開口率P之實測值。
[表1]
   圖案 形成 第2區域之島狀區域尺寸[μm] 開口率(實測值)[%] 第1區域側面之梯度角[°]
實施例1 OK 100 34.9 5
實施例2 OK 100 0.79 2
實施例3 OK 100 46.5 13
實施例4 OK 100 19.6 9
實施例5 OK 1000 3.14 13
實施例6 OK 500 0.79 8
實施例7 OK 50 4.91 2
實施例8 OK 100 34.9 49
比較例1 NG - 62.0 85
比較例2 NG - - -
比較例3 NG - - -
由表1可知，實施例1～8均可形成圖案，又，能夠降低開口率P(具體而言使其為50%以下)。
與之相對，比較例1中，圖案形成本身能夠實現，但實測開口率(62%)相比設計開口率(91%)大幅降低。又，於設計開口率小於比較例1(80%)之比較例2中，不能形成圖案。使用凹版印刷法之方法難以形成圖案係如後述般由塗佈液之潤濕擴散導致，因此考慮藉由提高塗佈液之黏度來抑制實測開口率較設計開口率大幅降低，但於塗佈液之黏度高於比較例1之比較例3中，印刷本身無法較佳地進行。
如此，確認到藉由利用雷射剝離法進行多孔質層之部分去除，可使島狀區域14a之尺寸足夠小且使第1層10之開口率P足夠低。於使用凹版印刷法之情形時，實測開口率與設計開口率相比大幅降低或難以形成圖案之理由推測如下。
於使用凹版印刷法之情形時，如圖9之上段所示，當用凹版輥GR於基材層840上以規定圖案賦予塗佈液CL時，產生塗佈液CL之潤濕擴散。因此，如圖9之下段左側所示，相鄰之第1區域812之間隔變短(即，將成為第2區域814之區域變小)，或如圖9之下段右側所示，相鄰之第1區域812連續，圖案消失。
圖10係具有使用凹版印刷法以設計開口率25%形成之第1層810之光學構件801之光學顯微鏡像。由圖10可知，第1區域812形成為立體狀，圖案消失。
圖11及圖12係具有使用雷射剝離法以設計開口率30%及1%形成之第1層10之光學構件1之光學顯微鏡像。由圖11及圖12可知，第2區域14之複數個島狀區域14a形成為大致圓形，可較佳地進行圖案形成。
圖13係比較例1之截面SEM像，示出第1區域812之側面附近。又，圖14及圖15係實施例3之截面SEM像，示出第1區域12之側面附近。圖15係圖14之一部分之放大圖。
由圖13可知，於使用凹版印刷法之比較例1中，第1區域812之側面平緩地形成。認為其原因在於塗佈液CL之潤濕擴散。另一方面，由圖14及圖15可知，於使用雷射剝離法之實施例3中，第1區域12之側面陡峭地形成。
表1中對於實施例1～8及比較例1，示出第1區域12(812)之側面相對於第1層10(810)之層法線方向之梯度角。如圖16所示，第1區域12之側面12s(亦可稱為第1區域12與第2區域14之界面)之梯度角θ係層法線方向(Z方向)與通過側面12s之上端12sa及下端12sb(厚度方向上之一端及另一端)之直線L1所成之角度之絕對值。
由表1可知，對於實施例1～8中之任一個，第1區域12之側面12s之梯度角θ均為60°以下。與之相對，比較例1中，第1區域812之側面之梯度角θ為85°。如此，亦可說第1區域12之側面12s之梯度角θ較小有利於獲得已說明之效果。
如上述般，本發明之實施方式之光學構件1中，第1層10之島狀區域14a之尺寸(等周長圓相當徑)為1000 μm以下，藉此，可提高取出之光之均勻性。就抑制島狀區域14a被視認之觀點而言，島狀區域14a之等周長圓相當徑較佳為200 μm以下，更佳為100 μm以下。
為了提高取出之光之均勻性，第2區域14於第1層10中所占之面積率(開口率)P可根據光源之配置而設定為於第1層10之層面內具有分佈。即，開口率P可於第1層10之層面內隨著自一側朝向另一側而變化。例如，如例示圖2B而說明般，可使開口率P隨著遠離光源而增大。於此情形時，可使開口率P連續地增大，亦可階段性地增大。
開口率P例如係針對1邊為10 mm之正方形區域而求出。當將第1層10中1邊為10 mm之正方形之任意區域稱為「單位區域」時，就提高取出之光之均勻性之觀點而言，第1層10較佳為包含面積率P為0.1%以上50%以下之單位區域。又，第1層10更佳為包含面積率P為0.1%以上20%以下之單位區域，進而較佳為包含面積率P為0.1%以上5%以下之單位區域。再者，單位區域中所包含之島狀區域14a之個數例如為10～10000個。
第1區域12與第2區域14之界面(第1區域12之側面12s)相對於第1層10之層法線方向之梯度角θ例如為0°以上60°以下。梯度角θ較佳為0°以上50°以下，更佳為0°以上20°以下，進而較佳為0°以上10°以下。
繼而，對較佳地用於本發明之實施方式之光學元件之構成元件之例進行說明。
[導光層] 導光層50可廣泛使用公知之導光層(導光體)。導光層50典型地可由樹脂(較佳為透明樹脂)之膜或板狀物構成。樹脂可為熱塑性樹脂，亦可為光硬化性樹脂。熱塑性樹脂例如為：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈等(甲基)丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、PET等聚酯樹脂、三乙醯纖維素(TAC)等纖維素系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂、聚苯乙烯系樹脂。作為光硬化性樹脂，例如較佳地使用環氧丙烯酸酯系樹脂、胺基甲酸酯丙烯酸酯系樹脂等光硬化性樹脂。該等樹脂可單獨使用，亦可組合使用2種以上。
導光層50之厚度例如可為100 μm以上100 mm以下。導光層50之厚度較佳為50 mm以下，更佳為30 mm以下，進而較佳為10 mm以下。
導光層50之折射率n GP例如相對於第2層20之折射率n 3為-0.1～＋0.1之範圍之值，下限值較佳為1.43以上，更佳為1.47以上。另一方面，導光層50之折射率之上限值為1.7。
作為導光層50，亦可使用表面具有凹凸形狀之先前之導光層，但可較佳地使用如圖1所示之導光層50般表面實質上平坦之導光層。由於作為光耦合層發揮功能之光學構件1可具有實質上平坦之主表面，故能夠容易地與具有實質上平坦之表面之導光層50積層，並且能夠容易地與具有實質上平坦之表面之其他光學元件積層。所謂實質上平坦之表面，係指不會因表面之凹凸形狀而使光折射或漫反射。
[多孔質層、第1層之第1區域] 第1層10之第1區域12具有多孔質結構。第1層10可由多孔質層10P形成。較佳地使用之多孔質層10P包含：氧化矽粒子、具有微細孔之氧化矽粒子、氧化矽中空奈米粒子等大致球狀粒子；纖維素奈米纖維、氧化鋁奈米纖維、氧化矽奈米纖維等纖維狀粒子；包含膨潤土之奈米黏土等平板狀粒子等。一實施方式中，多孔質層10P係粒子(例如微細孔粒子)彼此直接化學鍵結而構成之多孔體。又，構成多孔質層10P之粒子彼此之至少一部分可經由少量(例如粒子質量以下)之黏合劑成分而鍵結。多孔質層10P之空隙率及折射率可根據構成該多孔質層10P之粒子之粒徑、粒徑分佈等而調整。
作為獲得多孔質層10P之方法，例如除了國際公開第2019/146628號所記載之低折射率層之形成方法之外，亦可例舉日本專利特開2010-189212號公報、日本專利特開2008-040171號公報、日本專利特開2006-011175號公報、國際公開第2004/113966號、日本專利特開2017-054111號公報、日本專利特開2018-123233號公報、及日本專利特開2018-123299號公報及其等之參考文獻中所記載之方法。該等公報之公開內容全部藉由參照併入本說明書。
作為多孔質層10P，可較佳地使用氧化矽多孔體。氧化矽多孔體例如用以下方法製造。可例舉：使矽化合物、水解性矽烷類及/或倍半矽氧烷、及其部分水解物及脫水縮合物之至少任一者水解及縮聚之方法；使用多孔質粒子及/或中空微粒子之方法；及利用彈回現象而生成氣凝膠層之方法；將利用溶膠凝膠法而得之凝膠狀矽化合物粉碎，使用將所得之粉碎體即微細孔粒子彼此以觸媒等化學鍵結而成之粉碎凝膠之方法等。但是，多孔質層10P並不限於氧化矽多孔體，製造方法亦不限於例示之製造方法，可藉由任意製造方法製造。再者，倍半矽氧烷係以(RSiO 1.5，R為烴基)為基本構成單位之矽化合物，嚴格而言與以SiO 2為基本構成單位之氧化矽不同，但於具有以矽氧烷鍵交聯之網狀結構這一點上與氧化矽共通，因此此處將含有倍半矽氧烷作為基本構成單位之多孔體亦稱作氧化矽多孔體或氧化矽系多孔體。
氧化矽多孔體可包含相互鍵結之凝膠狀矽化合物之微細孔粒子。作為凝膠狀矽化合物之微細孔粒子，可例舉凝膠狀矽化合物之粉碎體。氧化矽多孔體例如可於基材上塗佈包含凝膠狀矽化合物之粉碎體之塗佈液而形成。凝膠狀矽化合物之粉碎體例如可藉由觸媒之作用、光照射、加熱等而化學鍵結(例如矽氧烷鍵)。
多孔質層10P(第1層10)之厚度之下限值例如只要大於所用之光之波長即可。具體而言，下限值例如為0.3 μm以上。第1層10之厚度之上限值無特別限定，但例如為5 μm以下，更佳為3 μm以下。若第1層10之厚度為上述範圍內，則表面之凹凸不會大到影響積層，因此易於與其他構件複合化或積層。
多孔質層10P之折射率即第1層10之第1區域12之折射率n 1較佳為1.30以下。與第1區域12相接之界面容易發生內部全反射，即能夠減小臨界角。第1區域12之折射率n 1更佳為1.25以下，進而較佳為1.18以下，尤佳為1.15以下。第1區域12之折射率n 1之下限無特別限定，但就機械強度之觀點而言，較佳為1.05以上。
多孔質層10P之空隙率即第1層10之第1區域12之空隙率之下限值例如為40%以上，較佳為50%以上，更佳為55%以上，更佳為70%以上。多孔質層10P之空隙率之上限值例如為90%以下，更佳為85%以下。藉由空隙率為上述範圍內，能夠使第1區域12之折射率為適當之範圍。空隙率例如可根據由橢圓偏光計測得之折射率值，藉由Lorentz‐Lorenz's formula(勞洛公式)而計算出。
多孔質層10P之膜密度即第1層10之第1區域12之膜密度例如為1 g/cm 3以上，較佳為10 g/cm 3以上，更佳為15 g/cm 3以上。另一方面，膜密度例如為50 g/cm 3以下，較佳為40 g/cm 3以下，更佳為30 g/cm 3以下，進而較佳為2.1 g/cm 3以下。膜密度之範圍例如為5 g/cm 3以上50 g/cm 3以下，較佳為10 g/cm 3以上40 g/cm 3以下，更佳為15 g/cm 3以上30 g/cm 3以下。或者該範圍例如為1 g/cm 3以上2.1 g/cm 3以下。膜密度可用公知之方法測定。
若將構成多孔質層10P之基質部分(多孔質層10P之空隙以外之部分)之材料之折射率設為n M，則多孔質層10P之折射率即第1區域12之折射率n 1由n M、空隙率及空氣之折射率決定。例如，若如上述般使用氧化矽多孔體作為多孔質層10P，則ｎ Ｍ例如為1.41以上1.43以下。
[第1層之第2區域] 第1層10之第2區域14係藉由在去除了多孔質層10P之區域填充接著劑而形成。第2區域14之折射率n 2與第1區域12之折射率n 1及第2層20之折射率n 3滿足n 1＜n 2且n 1＜n 3之關係。藉由第2區域14之折射率n 2滿足此關係，能夠抑制第1層10之面方向中之第1區域12與第2區域14之界面處之反射及折射所引起之光之散射。第2區域14之折射率n 2之下限值例如大於1.30，較佳為1.35以上，更佳為1.40以上。
再者，於自第2層20及第3層30兩者向去除了多孔質層10P之區域10a填充接著劑之情形時，第2區域14具有包含來自第2層20之接著劑之區域與包含來自第3層30之接著劑之區域沿厚度方向積層之結構。就抑制前者區域與後者區域之界面處之反射或折射等之觀點而言，較佳為第2層20之折射率n 3與第3層30之折射率n 4之差較小。具體而言，第2層20之折射率n 3與第3層30之折射率n 4之差較佳為0.05以下，更佳為0.03以下，進而較佳為0.02以下。
[基材層] 基材層40之厚度例如為1 μm以上1000 μm以下，較佳為10 μm以上100 μm以下，進而較佳為20 μm以上80 μm以下。基材層40之折射率較佳為1.40以上1.70以下，進而較佳為1.43以上1.65以下。
[接著劑層] 第1接著劑層20、第2接著劑層30及接著劑層76之厚度分別獨立地例如為0.1 μm以上100 μm以下，較佳為0.3 μm以上100 μm以下，進而較佳為0.5 μm以上50 μm以下。第1接著劑層20、第2接著劑層30及接著劑層76之折射率分別獨立地較佳為1.42以上1.60以下，更佳為1.47以上1.58以下。又，第1接著劑層20、第2接著劑層30及接著劑層76之折射率較佳為接近與其相接之導光層50、基材層40或賦形膜72之折射率，折射率之差之絕對值較佳為0.2以下。 [產業上之可利用性]
本發明之實施方式之光學構件例如與導光層等一起製成光學元件(配光元件)，可應用於正面光、背光、窗/立面之照明、標牌、信號亮燈、窗照明、壁面照明、桌上照明、太陽能應用、裝飾彩燈、遮光罩、光罩、屋頂照明等公共或一般照明等。又，本發明之實施方式之光學構件較佳地用作作為標牌之一例之反射型顯示器之正面光之構成構件。藉由使用本發明之實施方式之光學構件，能夠看到無因散射或繞射之光產生之可視認之模糊等光學疵點之反射型顯示器上之圖像或圖形。
1:光學構件 2:剝離層 10:第1層 10P:多孔質層 10a:島狀區域 12:第1區域 12s:側面 12sa:上端 12sb:下端 14:第2區域 14a:島狀區域 20:第2層（第1接著劑層） 30:第3層（第2接著劑層） 40:基材層 40T:基材 50:導光層 61:剝離片 62:剝離片 70:方向變換層 72:賦形膜 74:凹部 76:接著劑層 100:光學元件 800:光學元件 801:光學構件 801A:第1積層體 801B:第2積層體 810:第1層 812:第1區域 814:第2區域 820:第2層 840:基材層 850:導光層 861:剝離片 870:方向變換層 872:賦形膜 874:凹部 876:接著劑層 CL:塗佈液 GR:凹版輥 IS:內部空間 L1:通過側面12s之上端12sa及下端12sb(厚度方向上之一端及另一端)之直線 LB:雷射光 L E:出射光 L P:導波光 LS:光源
圖1係模式性地示出具有本發明之實施方式之光學構件1之光學元件100之剖視圖。 圖2A係示出光學構件1(光學元件100)所具有之第1層10中之第1區域12及第2區域14之配置例之俯視圖。 圖2B係示出第1層10中之第1區域12及第2區域14之配置之另一例之俯視圖。 圖3係模式性地示出具有本發明之實施方式之光學構件1之另一光學元件200之剖視圖。 圖4A係模式性地示出光學構件1之製造方法之1步驟之剖視圖。 圖4B係模式性地示出光學構件1之製造方法之1步驟之剖視圖。 圖4C係模式性地示出光學構件1之製造方法之1步驟之剖視圖。 圖4D係模式性地示出光學構件1之製造方法之1步驟之剖視圖。 圖4E係模式性地示出光學構件1之製造方法之1步驟之剖視圖。 圖4F係模式性地示出光學構件1之製造方法之1步驟之剖視圖。 圖5A係模式性地示出賦形膜72之俯視圖。 圖5B係模式性地示出賦形膜72之剖視圖，示出沿圖5A中5B-5B'線之截面。 圖6係模式性地示出比較例1～3之光學構件801之剖視圖。 圖7A係用於說明光學構件801之製造方法之圖。 圖7B係用於說明光學構件801之製造方法之圖。 圖8係模式性地示出具有光學構件801之光學元件800之剖視圖。 圖9係模式性地示出於使用凹版印刷法之情形時發生之塗佈液CL之潤濕擴散之圖。 圖10係具有使用凹版印刷法以設計開口率25%形成之第1層810之光學構件801之光學顯微鏡像。 圖11係具有使用雷射剝離法以設計開口率30%形成之第1層10之光學構件1之光學顯微鏡像。 圖12係具有使用雷射剝離法以設計開口率1%形成之第1層10之光學構件1之光學顯微鏡像。 圖13係比較例1之截面SEM像，示出第1區域812之側面附近。 圖14係實施例3之截面SEM像，示出第1區域12之側面附近。 圖15係實施例3之截面SEM像，係圖14之一部分之放大圖。 圖16係用於說明第1區域12之側面12s之梯度角θ之定義之圖。
1:光學構件
10:第1層
12:第1區域
14:第2區域
14a:島狀區域
20:第2層(第1接著劑層)
30:第3層(第2接著劑層)
40:基材層
50:導光層
100:光學元件
LE:出射光
LP:導波光
LS:光源

Claims (12)

  1. 一種光學構件，其具有包含第1區域之第1層，該第1區域具有多孔質結構， 上述第1層進一步包含不具有多孔質結構且填充有接著劑之第2區域， 上述第2區域包含離散配置之複數個島狀區域，且 上述複數個島狀區域之各者之等周長圓相當徑為1000 μm以下。
  2. 如請求項1之光學構件，其中當將上述第1層中1邊為10 mm之正方形之任意區域稱為單位區域時， 上述第1層包含上述第2區域於上述第1層中所占之面積率P為0.1%以上50%以下之單位區域。
  3. 如請求項1或2之光學構件，其中上述複數個島狀區域之間距為5000 μm以下。
  4. 如請求項1至3中任一項之光學構件，其中上述第2區域於上述第1層中所占之面積率P於上述第1層之層面內隨著自一側朝向另一側而變化。
  5. 如請求項1至4中任一項之光學構件，其進一步具有與上述第1層於層法線方向上相鄰且具有接著性之第2層。
  6. 如請求項5之光學構件，其進一步具有與上述第1層於層法線方向上相鄰且具有接著性之第3層，該第3層位於相對於上述第1層與上述第2層相反之側。
  7. 如請求項1至6中任一項之光學構件，其中上述第1區域與上述第2區域之界面相對於上述第1層之層法線方向之梯度角為0°以上60°以下。
  8. 如請求項1至7中任一項之光學構件，其中當將上述第1區域之折射率設為n 1，將上述第2區域之折射率設為n 2時，n 1＜n 2。
  9. 如請求項8之光學構件，其中n 1為1.30以下，n 2為1.43以上。
  10. 如請求項1至9中任一項之光學構件，其中上述第1區域包含氧化矽多孔體。
  11. 一種光學元件，其具有： 如請求項1至10中任一項之光學構件、及 導光層。
  12. 如請求項11之光學元件，其進一步具有配置於相對於上述光學構件與上述導光層相反之側之方向變換層。
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