JP6093113B2 - 異方性光学フィルム - Google Patents

Description

本発明は、広い拡散範囲と集光性を有する異方性光学フィルムに関する。

光拡散性を有する部材は、照明器具や建材の他、表示装置においても使用されている。この表示装置としては、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ）等がある。光拡散部材の光拡散発現機構としては、表面に形成された凹凸による散乱（表面散乱）、マトリックス樹脂とその中に分散された微粒子間の屈折率差による散乱（内部散乱）、及び表面散乱と内部散乱の両方によるものが挙げられる。但し、これら光拡散部材は、一般にその拡散性能は等方的であり、入射角度を少々変化させても、その透過光の拡散特性が大きく異なることはなかった。

一方、一定の角度領域の入射光は強く拡散し、それ以外の角度の入射光は透過するという、光制御板（異方性光学フィルム）が知られている（例えば、特許文献１）。この光制御板は、シート状の感光性組成物層の上空から線状光源を用いて光を照射して硬化せしめたものである。そして、シート状の基体内には、図１４に示すように、異方性光学フィルム５０の作製時にその上空に配置した線状光源５１の長さ方向に一致して、周辺領域と屈折率が異なる板状構造４０が互いに平行に形成されていると考えられている。図１５に示すように、図示しない光源と受光器３との間にサンプル１（異方性光学フィルム）を配置し、サンプル表面の直線Ｌを中心軸として角度を変化させながらサンプルを直進透過して受光器３に入る直線透過率を測定することができる。

図１２は、図１５に示す方法を用いて測定した図１４に示す異方性光学フィルム５０が有する散乱特性の入射角依存性を示すものである。図１２は、後述する比較例１の異方性光学フィルムを評価したものである。縦軸は散乱の程度を表す指標である直線透過率（所定の光量の平行光線を入射させたときに、入射方向と同じ方向に出射された平行光線の光量）を示し、横軸は入射角を示す。図１２中の実線及び破線はそれぞれ、図１４中のＡ−Ａ軸（板状構造を突き抜ける）及びＢ−Ｂ軸（板状構造に平行）を中心に異方性光学フィルム５０を回転させた場合を示す。尚、入射角の正負は、異方性光学フィルム５０を回転させる方向が反対であることを示す。図１２中の実線は、正面方向でも斜め方向でも直線透過率が小さいままであるが、これは、Ａ−Ａ軸を中心に回転させた場合には、光学フィルム５０が入射角に無関係に散乱状態であることを意味する。また、図１２中の破線は、０°近傍の方向で直線透過率が小さくなっているが、これはＢ−Ｂ軸を中心に回転させた場合にも、光学フィルムが正面方向の光に対して散乱状態であることを意味する。更に、入射角が大きい方向では直線透過率が増加しているが、これは、Ｂ−Ｂ軸を中心に回転させた場合には、異方性光学フィルムが斜め方向の光に対して透過状態であることを意味する。この構造のおかげで、例えば、横方向には透過度が入射角によって異なるものの、縦方向には入射角を変えても透過度が変わらない、という特性を与えることができる。ここで、図１２のように散乱特性の入射角依存性を示す曲線を以下、「光学プロファイル」と称する。光学プロファイルは、散乱特性を直接的に表現しているものではないが、直線透過率が低下することで逆に拡散透過率が増大していると解釈すれば、概ね拡散特性を示しているといえる。

異方性光学フィルム５０は、その板状構造４０のフィルム法線に対する傾きにより光学特性が規定される。この場合、板状構造４０にほぼ平行な方向からの入射光が強く拡散され、その板状構造を貫くように入射する光は殆ど拡散されずに透過するため、板状構造４０は光散乱面といえる。

この異方性光学フィルム５０の性質は板状構造の傾きと入射光の傾きに依存するため、光が強く拡散される際の入射角度範囲は限定的であった。また、異方性光学フィルム５０は入射角度を変えた場合の拡散性の変化が極めて急峻であるため、表示装置に適用した場合、視認性の急激な変化となって現れ、不自然な印象を抱かせることがあった。この問題を解決するために、板状構造の傾きを変えた異方性光学フィルムを複数積層する方法が挙げられるが、コストが多くかかる問題があり、改善が要求されていた。

特許第２５４７４１７号公報

本発明は、１層の異方性拡散層であっても、広い入射角度範囲で、光の拡散と集光を行うことができ、且つ、不自然な印象を抱かせることのない異方性光学フィルムを提供することを目的とする。

本発明は下記の技術的構成により上記課題を解決できたものである。

（１）１層の異方性拡散層の内部に低屈折率領域と高屈折率領域を少なくとも有し、該１層の異方性拡散層の表面では該低屈折率領域と該高屈折率領域が交互に並んでおり、該１層の異方性拡散層の断面では該低屈折率領域および該高屈折率領域が厚さ方向に屈曲して延存した構造を有しており、該１層の異方性拡散層の該厚さ方向に第１の拡散中心軸と、第２の拡散中心軸と、第３の拡散中心軸とを有し、該第１の拡散中心軸、該第２の拡散中心軸および該第３の拡散中心軸のうち、一つの拡散中心軸の傾きが±５°の範囲であり、且つ、別の拡散中心軸の傾きが−１５°〜−５°または＋５°〜＋１５°の範囲であり、前記二つの軸以外の軸の傾きが、−２５°〜−１５°または＋１５°〜＋２５°の範囲であり、該第１の拡散中心軸と該第２の拡散中心軸との屈曲角が正の値であり、該第２の拡散中心軸と該第３の拡散中心軸との屈曲角が負の値であることを特徴とする異方性光学フィルム。
（２）前記１層の異方性拡散層の厚さ方向に渡って、前記低屈折率領域と前記高屈折率領域の界面が途切れることなく連続して存在する構成を有することを特徴とする前記（１）に記載の異方性光学フィルム。
（３）前記低屈折率領域および前記高屈折率領域の屈曲方向が、前記１層の異方性拡散層の厚さ方向に渡って途切れることなく徐々に変化することを特徴とする前記（１）または（２）に記載の異方性光学フィルム。
（４）前記１層の異方性拡散層の直線透過率が最大となる入射角における最大直線透過率が５０％以上であり、前記１層の異方性拡散層の直線透過率が最小となる入射角における最小直線透過率が２０％以下であり、且つ、該最大直線透過率と該最小直線透過率との差が１／２以下となる直線透過率に対する入射光の拡散範囲の角度範囲が４０°〜８０°であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか一つに記載の異方性光学フィルム。
（５）前記第１の拡散中心軸と前記第２の拡散中心軸との屈曲角の絶対値が１０〜４０°であり、前記第２の拡散中心軸と前記第３の拡散中心軸との屈曲角の絶対値が１０〜４０°であることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれか一つに記載の異方性光学フィルム。
（６）前記第１の拡散中心軸、前記第２の拡散中心軸および前記第３の拡散中心軸の傾きが、それぞれ異なることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれか一つに記載の異方性光学フィルム。

本発明は、１層の異方性拡散層であっても、広い入射角度範囲で、光の拡散と集光を行うことができ、且つ、不自然な印象を抱かせることのない異方性光学フィルムを提供することができる。

本発明の異方性光学フィルムの模式図であって、（ａ）斜視図、（ｂ）断面図、である。 本発明の別の異方性光学フィルムの断面図である。 本発明の別の異方性光学フィルムの断面図である。 本発明の別の異方性光学フィルムの断面図である。 参考例１の異方性光学フィルムの断面図である。 参考例２の異方性光学フィルムの断面図である。 実施例３の異方性光学フィルムの断面図である。 比較例１の異方性光学フィルムの断面図である。 参考例１の異方性光学フィルムの直線透過率を示す図である。 参考例２の異方性光学フィルムの直線透過率を示す図である。 実施例３の異方性光学フィルムの直線透過率を示す図である。 比較例１の異方性光学フィルムの直線透過率を示す図である。 屈曲角の正負を説明する図であって、（ａ）屈曲角が正となる場合、（ｂ）屈曲角が負となる場合、である。 従来の異方性光学フィルムの模式図である。 異方性光学フィルムの光学プロファイルの測定方法を示す。

ここで、本特許請求の範囲及び本明細書における各用語の定義を説明する。

「低屈折率領域」と「高屈折率領域」は、異方性光学フィルムを構成する材料の局所的な屈折率の高低差により形成される領域であって、他方に比べて屈折率が低いか高いかを示した相対的なものである。これらの領域は、異方性光学フィルムを形成する材料が硬化する際に形成される。

「拡散中心軸」とは、入射角を変化させた際に散乱特性がその入射角を境に略対象性を有する光の入射角と一致する方向を意味する。「略対象性を有する」としたのは、厳密に光学特性の対象性を有しないためである。拡散中心軸は、フィルム断面の傾きを光学顕微鏡によって観察することや、異方性光学フィルムを介した光の投影形状を入射角を変化させて観察することにより見出せる。

直線透過率は、異方性光学フィルムに対して入射した光の直線透過性に関し、ある入射角から入射した際に、直線方向の透過光量と、入射した光の光量との比率であり、下記式で表される。
直線透過率（％）＝（直線透過光量／入射光量）×１００

異方性拡散層はその厚み方向において複数の拡散中心軸を有する。すなわち、１層の異方性拡散層の上部に第１の拡散中心軸、異方性拡散層の中部に第２の拡散中心軸を有するものである。また、前記１層の異方性拡散層の下部に第３の拡散中心軸を有していてもよい。異方性拡散層の「上部」、「中部」、「下部」とは、拡散中心軸の相対的な位置関係を示したものである。上部と中部があればよく、下部は存在しなくてもよい。拡散中心軸の相対的な位置関係以外の事項については適宜設定することができる。異方性拡散層の一方の界面と異方性拡散層の上部の間、異方性拡散層の上部と中部の間、異方性拡散層の中部と下部の間、異方性拡散層の下部と異方性拡散層のもう一方の界面の間に、他の相が含まれていてもよい。

本発明においては、「散乱」と「拡散」の両者を区別せずに使用しており、両者は同じ意味を示す。

以下、本発明の内容について説明する。
図１は本発明の異方性光学フィルム５の模式図である。図１（ａ）は異方性光学フィルム５の斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線で切断した異方性光学フィルム５の断面図である。
図１に示すように、異方性光学フィルム５の表面および断面において、異方性光学フィルム５は低屈折領域４と高屈折率領域６が交互になるように形成されている。異方性光学フィルム５の厚さ方向（Ｚ方向）においては低屈折領域４と高屈折率領域６は屈曲して形成されており、フィルム表面においては低屈折率領域４と高屈折率領域６は交互に並んでいる。すなわち、本発明の異方性光学フィルム５は、フィルム表面の低屈折率領域４および高屈折率領域６が厚さ方向に屈曲して延存した構造を形成するものである。なお、低屈折領域４と高屈折領域６に加え、他の屈折率領域を含んでもよい。他の屈折率領域としては、例えば中屈折率領域が挙げられる。また、図１において、異方性拡散層７の中部７２の下に下部等を設けてもよい。

図１（ｂ）では、異方性拡散層７の上面５ａと下面５ｂを図示している。上面５ａと下面５ｂは便宜上設けたものであり、異方性拡散層５を裏返せば逆（下面と上面）になる。本発明においては、１層の異方性拡散層７の厚さ方向（Ｚ方向）に渡って、低屈折率領域４と高屈折率領域６の界面が途切れることなく連続して存在する構成を有することが好ましい。低屈折率領域４と高屈折率領域６の界面がつながった構成を有することで、光の拡散と集光が異方性拡散層７を通過する間、連続して生じやすくなり、光の拡散と集光の効率が上がる。一方、異方性拡散層７の断面において、低屈折率領域および高屈折率領域が、斑のようにまだらに存在するものが主になると、本発明の効果である集光性が得にくくなるため好ましくない。

異方性拡散層の直線透過率が最大となる入射角における最大直線透過率は５０％以上であることが好ましい。直線透過率が最大となる入射角としたのは、入射角によって直線透過率が異なるためである。最大直線透過率の上限値は限定されないが、例えば９５％である。
異方性拡散層の直線透過率が最小となる入射角における最小直線透過率は２０％以下であることが好ましい。最小直線透過率は低くなるほど直線透過光量が減ることを示す。よって、最小直線透過率が低くなるほど拡散光量が増すことを示す。最小透過率は低い方が好ましい。１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましい。下限値は限定されないが、例えば０％である。
ここで、直線透過光量および直線透過率は図１５に示す方法によって測定することができる。すなわち、図１５に示す回転軸Ｌと、図１（ａ）に示すＢ−Ｂ軸を一致させるようにして、入射角毎に直線透過光量及び直線透過率を測定する（法線方向をゼロ°とする）。得られたデータより光学プロファイルが得られ、この光学プロファイルから最大直線透過率および最小透過率を求める。

上記により、異方性拡散層の最大直線透過率と最小直線透過率を求め、最大直線透過率と最小直線透過率の差を求める。この差の１／２となる直線を光学プロファイルに作成し、この直線と光学プロファイルとが交わる２つの交点を求め、その交点に対応する入射角を読み取る。ここで、光学プロファイルにおいては、法線方向をゼロ°とし、入射角をマイナス方向及びプラス方向で示している。したがって、入射角および交点に対応する入射角はマイナスの値を有する場合がある。２つの交点の値がプラスの入射角値と、マイナスの入射角値を有するものであれば、マイナスの入射角値の絶対値とプラスの入射角値の和が入射光の拡散範囲の角度範囲となる。
２つの交点の値が両方ともプラスである場合、より大きい値からより小さい値を引いた差が入射光の拡散範囲の角度範囲となる。２つの交点の値が両方ともマイナスである場合、それぞれの絶対値をとり、より大きい値からより小さい値を引いた差が入射光の拡散範囲の角度範囲となる。

最大直線透過率と最小直線透過率との差が１／２以下となる直線透過率に対する入射光の拡散範囲の角度範囲が４０°〜８０°であることが好ましい。この入射光の拡散範囲の角度範囲が４０°より小さいと、従来の異方性光学フィルムと大差ない。より好ましい拡散範囲の角度範囲は５０〜８０°であり、５０°以上の角度範囲は屈曲の大きい内部構造を得なければ達成できない角度範囲である。屈曲の大きい内部構造としては、後述する拡散中心軸の傾きが１０°以上になることが挙げられる。一方、入射光の拡散範囲の角度範囲が８０°を超えると、集光性が損なわれるため好ましくない。

本発明の異方性光学フィルム５は、厚さ方向において屈曲した略板状の構造を有する。すなわち、低屈折率領域４は異方性光学フィルムの面内方向（Ｘ−Ｙ平面）において略四角状の形状を有するものであるが、異方性拡散層７の厚み方向（Ｚ方向）において屈曲する構造を有するものである。低屈折率領域４と高屈折率領域６は交互に形成されるため、低屈折率領域４が屈曲すれば高屈折率領域６も屈曲して形成されることになる。
なお、本明細書においては低屈折率領域４が屈曲する態様を中心に記載しているが、低屈折率領域４が高屈折率領域に置き換わる態様であってもよい。いずれの態様であっても、本発明の効果が得られる。

図１（ａ）、（ｂ）を用いて低屈折率領域４の構造について詳述する。低屈折率領域４は、少なくとも異方性拡散層７の上部７１に第１の拡散中心軸Ｒ_１を有する低屈折率領域４１と、異方性拡散層７の中部７２に第２の拡散中心軸Ｒ_２を有する低屈折率領域４２と、を有する。第１の拡散中心軸Ｒ_１と第２の拡散中心軸Ｒ_２は、それぞれ異なる傾きを有するものである。拡散中心軸の傾きは、法線Ｓの方向を基準（０°）として表すことができる。すなわち、第１の拡散中心軸Ｒ_１は法線Ｓからθ_１°傾いているため、第１の拡散中心軸Ｒ_１はθ_１°傾いていることになる。同様に、第２の拡散中心軸Ｒ_２は法線Ｓからθ_２°傾いているため、第２の拡散中心軸Ｒ_２はθ_２°傾いていることになる。ここで、第１の拡散中心軸Ｒ_１および第２の拡散中心軸Ｒ_２は、法線Ｓを基準としてマイナス方向とプラス方向に傾いていることになるから、θ_１°とθ_２°の和が、第１の拡散中心軸Ｒ_１と第２の拡散中心軸Ｒ_２との屈曲角になる。拡散中心軸の一方の傾きがゼロになる場合においても、上記を適用することができる。
なお、低屈折率領域４１と低屈折率領域４２は、それぞれ異なる傾きを示すために符号を変えているが、これらの屈折率は略同じである。

図２は、別の異方性光学フィルム５１の断面図である。図１と同様に図２も、異方性拡散層７の上部７１に第１の拡散中心軸Ｒ_１０を有する低屈折率領域４１０と、異方性拡散層７の中部７２に第２の拡散中心軸Ｒ_２０を有する低屈折率領域４２０と、を有する。図２は、第１の拡散中心軸Ｒ_１０と第２の拡散中心軸Ｒ_２０とが、法線Ｓを基準として同方向（いずれもプラス方向）に傾いている。この場合、傾きの大きいθ_２０°から傾きの小さいθ_１０°を差し引いた差が、第１の拡散中心軸Ｒ_１０と第２の拡散中心軸Ｒ_２０との屈曲角になる。
拡散中心軸が法線Ｓを基準としていずれもマイナス方向になる場合であっても、傾きの大きいものから傾きの小さいものを差し引いた差が、拡散中心軸と別の拡散中心軸との屈曲角になる。

図３は、別の異方性光学フィルム５２の断面図である。図３（ａ）は、異方性拡散層７の上部７１において、低屈折率領域４１１、４１２、４１３、４１４の傾きが漸増している場合を示している。同様に、図３（ａ）は、異方性拡散層７の下部７２において、低屈折率領域４２１、４２２、４２３、４２４の傾きが漸増している場合を示している。この場合においては、１層の異方性拡散層７の中においても、拡散中心軸と別の拡散中心軸との屈曲角が複数存在することになる。また、第１の拡散中心軸および第２の拡散中心軸も複数存在することになる。この場合、異方性拡散層７の厚さ方向において低屈折率領域同士がつながったものについて、拡散中心軸と別の拡散中心軸との屈曲角を求めればよい。
図３（ｂ）は、異方性拡散層７の上部７１に第１の拡散中心軸Ｒ_１１を有する低屈折率領域４１１と、異方性拡散層７の中部７２に第２の拡散中心軸Ｒ_２１を有する低屈折率領域４２１について示したものである。この場合、第１の拡散中心軸Ｒ_１１および第２の拡散中心軸Ｒ_２１は、法線Ｓを基準としてマイナス方向とプラス方向に傾いていることになるから、θ_１１°とθ_２１°の和が、第１の拡散中心軸Ｒ_１１と第２の拡散中心軸Ｒ_２１との屈曲角になる。法線Ｓを基準として２つの拡散中心軸が同方向に傾く場合は、傾きの大きいものから傾きの小さいものを差し引いた値が、拡散中心軸と別の拡散中心軸との屈曲角になる。
異方性拡散層７の上部７１に第１の拡散中心軸Ｒ_１２を有する低屈折率領域４１２と異方性拡散層７の中部７２に第２の拡散中心軸Ｒ_２２を有する低屈折率領域４２２について、第１の拡散中心軸Ｒ_１３を有する低屈折率領域４１３と第２の拡散中心軸Ｒ_２３を有する低屈折率領域４２３について、第１の拡散中心軸Ｒ_１４を有する低屈折率領域４１４と第２の拡散中心軸Ｒ_２４を有する低屈折率領域４２４についても、図３（ｂ）と同様にして、拡散中心軸と別の拡散中心軸との屈曲角を求めることができる。

図４は、別の異方性光学フィルム５３の断面図である。図４は、異方性拡散層７の上部７１に第１の拡散中心軸Ｒ_１を有する低屈折率領域４１と、異方性拡散層７の中部７２に第２の拡散中心軸Ｒ_２を有する低屈折率領域４２と、異方性拡散層７の下部７３に第３の拡散中心軸Ｒ_３を有する低屈折領域４３と、を有する。図４に示すように、第１の拡散中心軸Ｒ_１と、第２の拡散中心軸Ｒ_２と、第３の拡散中心軸Ｒ_３は、それぞれ異なる傾きを有することが好ましい。図４においては、第３の拡散中心軸Ｒ_３が新たに加わった態様を記載しているが、この場合においても上記と同様にして、第１の拡散中心軸軸Ｒ_１と第３の拡散中心軸Ｒ_３との屈曲角、および第２の拡散中心軸Ｒ_２と第３の拡散中心軸Ｒ_３との屈曲角、を求めることができる。
第２の拡散中心軸Ｒ_２は法線Ｓと一致しているから、第２の拡散中心軸Ｒ_２はゼロ°である。第３の拡散中心軸Ｒ_３は法線Ｓからθ_３°傾いているため、第３の拡散中心軸Ｒ_３はθ_３°傾いていることになる。よって、ゼロ°とθ_３°の和が、第２の拡散中心軸Ｒ_２と第３の拡散中心軸Ｒ_３との屈曲角、になる。
第１の拡散中心軸Ｒ_１は法線Ｓからθ_１°傾いているため、第１の拡散中心軸Ｒ_１はθ_１°傾いていることになる。ここで、第１の拡散中心軸Ｒ_１および第３の拡散中心軸Ｒ_３は、法線Ｓを基準として同方向（いずれもプラス方向）に傾いている。この場合、傾きの大きいθ_３°から傾きの小さいθ_１°を差し引いた差が、第１の拡散中心軸Ｒ_１と第３の拡散中心軸Ｒ_３との屈曲角、になる。
図４に示す異方性拡散層７の下部７３より下（中部７２の反対側）に他の相（例えば、第４の拡散中心軸Ｒ_４）を設けてもよい。
なお、低屈折率領域４１と低屈折率領域４２と低屈折率領域４３は、それぞれ異なる傾きを示すために符号を変えているが、これらの屈折率は略同じである。

屈曲角は正の値または負の値を有する。図１３は屈曲角の正負を説明する図である。
図１３（ａ）に屈曲角が正となる場合を示した。図１３（ａ）は、図３（ｂ）で示したものを別の形で示したものである。すなわち、第１の拡散中心軸Ｒ_１１と第２の拡散中心軸Ｒ_２１との屈曲角（θ_１１＋θ_２１）を示している。ここで、第１の拡散中心軸Ｒ_１１の延長線（点線で示す）は第２の拡散中心軸Ｒ_２１よりも左側にあることから、その屈曲角は正の値をとることになる。
図１３（ｂ）に屈曲角が負となる場合を示した。図１３（ｂ）は、図１（ｂ）で示したものを別の形で示したものである。すなわち、第１の拡散中心軸Ｒ_１と第２の拡散中心軸Ｒ_２との屈曲角（θ_１＋θ_２）を示している。ここで、第１の拡散中心軸Ｒ_１の延長線（点線で示す）は第２の拡散中心軸Ｒ_２１よりも右側にあることから、その屈曲角は負の値をとることになる。

屈曲角は正の値または負の値を有するが、拡散中心軸が２つである場合は特に意味を有するものではない。屈曲角の値は１つだけであり、異方性拡散フィルムの上下を入れ替えて測定すれば、屈曲角は逆の符号を有することになるからである。
他方、拡散中心軸が３つ以上となる場合は、屈曲角が複数存在することになる。例えば、第１の拡散中心軸、第２の拡散中心軸および第３の拡散中心軸を有する場合、屈曲角は、（１）第１の拡散中心軸と第２の拡散中心軸、（２）第１の拡散中心軸と第３の拡散中心軸、（３）第２の拡散中心軸と第３の拡散中心軸、の３つが得られることになる。この場合において、正の値を有する屈曲角と、負の値を有する屈曲角を有することが好ましい。これによって、光の強さを略一定に保った状態でより集光性を高めることができる。

異方性光学フィルムを形成する材料にもよるが、１つの拡散中心軸が光を強く散乱する角度は、拡散中心軸の傾きと光の進行方向の傾きの差が概ね±１０°の範囲にあるときである。したがって、第１の拡散中心軸と第２の拡散中心軸との屈曲角の絶対値は、１０〜４０°であることが好ましい。更に好ましくは１５〜２５°で効率の良い拡散を得ることができる。これによって、光を強く散乱する領域を広げることができる。また、光を強く散乱する領域を連続して形成することができるため、光の強さを略一定に保った状態で集光性を高めることができる。
第１の拡散中心軸と第２の拡散中心軸との屈曲角の上限は特に限定されない。第１の拡散中心軸と第２の拡散中心軸が、図１に示すように、法線Ｓを基準としてプラス方向とマイナス方向に傾いている場合、第１の拡散中心軸と第２の拡散中心軸との屈曲角の上限値は、例えば１４０°である。また、第１の拡散中心軸と第２の拡散中心軸が、図２に示すように、法線Ｓを基準として同じ方向に傾いている場合、第１の拡散中心軸と第２の拡散中心軸との屈曲角の上限値は、例えば７０°である。異方性光学フィルムを形成する材料にもよるが、これらの上限値を超える光は、異方性光学フィルム表面で反射しやすくなり、異方性光学フィルム内に入射しにくいためである。

第１の拡散中心軸と第３の拡散中心軸との屈曲角の絶対値は、１０〜４０°であることが好ましい。更に好ましくは１５〜２５°で効率の良い拡散を得ることができる。これによって、光を強く散乱する領域をより広げることができる。また、光を強く散乱する領域を連続して形成することができるため、光の強さを略一定に保った状態でより集光性を高めることができる。

第２の拡散中心軸と第３の拡散中心軸との屈曲角の絶対値は、１０〜４０°であることが好ましい。更に好ましくは１５〜２５°で効率の良い拡散を得ることができる。これによって、光を強く散乱する領域をより広げることができる。また、光を強く散乱する領域を連続して形成することができるため、光の強さを略一定に保った状態でより集光性を高めることができる。

第１の拡散中心軸と第２の拡散中心軸との屈曲角の絶対値、及び第１の拡散中心軸と第３の拡散中心軸との屈曲角の絶対値は、それぞれ１０〜４０°であることが好ましい。これによって、光を強く散乱する領域をさらに広げることができる。また、光を強く散乱する領域を連続して形成することができるため、光の強さを略一定に保った状態でさらに集光性を高めることができる。

第１の拡散中心軸、第２の拡散中心軸および第３の拡散中心軸の傾きは、法線方向をゼロ°としたとき、±７０°の範囲にあることが好ましい。−７０°より小さいか、＋７０°より大きくなると、異方性光学フィルムを形成する材料にもよるが、これらの上限値を超える光は、異方性光学フィルム表面で反射しやすくなり、異方性光学フィルム内に入射しにくいためである。

第１の拡散中心軸、第２の拡散中心軸が存在する場合、これらの軸のうち少なくとも一つの拡散中心軸の傾きは±５°の範囲にあることが好ましく、且つ、別の拡散中心軸の傾きは−１５°〜−５°または＋５°〜＋１５°の範囲にあることが好ましい。これによって光を強く散乱する領域をより広げることができる。また、光を強く散乱する領域を連続して形成することができるため、光の強さを略一定に保った状態でより集光性を高めることができる。

第１の拡散中心軸、第２の拡散中心軸および第３の拡散中心軸が存在する場合、これらの軸のうち少なくとも一つの拡散中心軸の傾きは±５°の範囲にあることが好ましく、且つ、別の拡散中心軸の傾きは−１５°〜−５°または＋５°〜＋１５°の範囲にあることが好ましい。上記二つの軸以外の軸は、−２５°〜−１５°または＋１５°〜＋２５°の範囲にあることが好ましい。これによって光を強く散乱する領域をさらに広げることができる。また、光を強く散乱する領域を連続して形成することができるため、光の強さを略一定に保った状態でさらに集光性を高めることができる。

本発明の異方性光学フィルムは、異方性拡散層の断面では低屈折率領域および高屈折率領域が厚さ方向に屈曲して延存した構造を有するものである。屈曲方向は、屈曲する部分が略直線状に曲がるものであってもよいし、徐々に変化するもの（例えば、曲線状）であってもよいし、急峻に変化するもの（例えば、直線状）であってもよい。これによって、本発明の効果が得られる。本発明においては、低屈折率領域および高屈折率領域の屈曲方向が途切れることなく徐々に変化することが好ましい。途切れることなく徐々に変化することによって、光を効率的に拡散・集光させることができる。

異方性拡散層の一方の面に他の層を設けた異方性光学フィルムとしてもよい。他の層としては、例えば、粘着層、偏光層、光拡散層、低反射層、防汚層、帯電防止層、紫外線・近赤外線（ＮＩＲ）吸収層、ネオンカット層、電磁波シールド層などを挙げることができる。他の層を順次積層してもよい。
異方性拡散層の両方の面に、他の層を積層してもよい。両方の面に積層される他の層は、同一の機能を有する層であってもよいし、別の機能を有する層であってもよい。

異方性光学フィルムの製造方法
本発明の異方性光学フィルムは、特定の光硬化性組成物層に特殊な条件でＵＶ照射を行うことにより作製することが出来る。以下、まず異方性光学フィルムの原料を説明し、次いで製造プロセスを説明する。

異方性光学フィルムの原料
本発明の異方性光学フィルムを形成する材料は、ラジカル重合性又はカチオン重合性の官能基を有するマクロモノマー、ポリマー、オリゴマーまたはモノマーから選択される光硬化性化合物と光開始剤とから構成され、紫外線及び／又は可視光線を照射することにより重合固化する材料である。
ここで、異方性光学フィルムを形成する材料が１種類であっても、密度の高低差ができることによって屈折率差が生ずる。ＵＶの照射強度が強い部分は硬化速度が早くなるため、その硬化領域周囲に硬化材料が移動し、結果として屈折率が高くなる領域と屈折率が低くなる領域が形成されるからである。
なお、（メタ）アクリレートとは、アクリレートまたはメタアクリレートのどちらであってもよいことを意味する。

ラジカル重合性化合物は、主に分子中に１個以上の不飽和二重結合を含有するもので、具体的にはエポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、シリコーンアクリレート等の名称で呼ばれるアクリルオリゴマーと、２−エチルヘキシルアクリレート、イソアミルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソノルボルニルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−アクリロイロキシフタル酸、ジシクロペンテニルアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ビスフェノールＡのＥＯ付加物ジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ＥＯ変成トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等のアクリレートモノマーが挙げられる。又、これらの化合物は、各単体で用いてもよく、複数混合して用いてもよい。尚、同様にメタクリレートも使用可能であるが、一般にはメタクリレートよりもアクリレートの方が光重合速度が速いので好ましい。

カチオン重合性化合物としては、分子中にエポキシ基やビニルエーテル基、オキセタン基を１個以上有する化合物が使用できる。エポキシ基を有する化合物としては、２−エチルヘキシルジグリコールグリシジルエーテル、ビフェニルのグリシジルエーテル、ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＳ、テトラメチルビスフェノールＡ、テトラメチルビスフェノールＦ、テトラクロロビスフェノールＡ、テトラブロモビスフェノールＡ等のビスフェノール類のジグリシジルエーテル類、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ブロム化フェノールノボラック、オルトクレゾールノボラック等のノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル類、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡのＥＯ付加物、ビスフェノールＡのＰＯ付加物等のアルキレングリコール類のジグリシジルエーテル類、ヘキサヒドロフタル酸のグリシジルエステルやダイマー酸のジグリシジルエステル等のグリシジルエステル類が挙げられる。

更に、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル−５，５−スピロ−３，４−エポキシ）シクロヘキサン−メタ−ジオキサン、ジ（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ジ（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシル−３’，４’−エポキシ−６’−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサン）、ジシクロペンタジエンジエポキシド、エチレングリコールのジ（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）エーテル、エチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、ラクトン変性３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、テトラ（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）ブタンテトラカルボキシレート、ジ（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）−４，５−エポキシテトラヒドロフタレート等の脂環式エポキシ化合物も挙げられるが、これらに限定されるものではない。

ビニルエーテル基を有する化合物としては、例えばジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、プロペニルエーテルプロピレンカーボネート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。尚ビニルエーテル化合物は、一般にはカチオン重合性であるが、アクリレートと組み合わせることによりラジカル重合も可能である。

オキセタン基を有する化合物としては、１，４−ビス［（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン、３−エチル−３−（ヒドロキシメチル）−オキセタン等が使用できる。

尚、以上のカチオン重合性化合物は、各単体で用いてもよく、複数混合して用いてもよい。上記光重合性化合物は、上述に限定されるものではない。又、十分な屈折率差を生じさせるべく、上記光重合性化合物には、低屈折率化を図るために、フッ素原子（Ｆ）を導入しても良く、高屈折率化を図るために、硫黄原子（Ｓ）、臭素原子（Ｂｒ）、各種金属原子を導入しても良い。又、特表２００５−５１４４８７に開示されるように、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、酸化錫（ＳｎＯｘ）等の高屈折率の金属酸化物からなる超微粒子の表面に、アクリル基やメタクリル基、エポキシ基等の光重合性官能基を導入した機能性超微粒子を上述の光重合性化合物に添加することも有効である。

（シリコーン骨格を有する光硬化性化合物）
光硬化性化合物として、シリコーン骨格を有する光硬化性化合物を使用することが好ましい。シリコーン骨格を有する光硬化性化合物は、その構造（主にエーテル結合）に伴い配向して重合・固化し、低屈折率領域、高屈折率領域、又は、低屈折率領域及び高屈折率領域を形成する。シリコーン骨格を有する光硬化性化合物を使用することによって、拡散中心軸を屈曲させやすくなり、正面方向への集光性が向上する。

低屈折率領域において、シリコーン骨格を有する光硬化性化合物の硬化物であるシリコーン樹脂が相対的に多くなることが好ましい。これによって、拡散中心軸をさらに屈曲させやすくすることができるため、正面方向への集光性が向上する。
シリコーン樹脂はシリコーン骨格を有さない化合物に比べ、シリカ（Ｓｉ）を多く含有するため、このシリカを指標として、ＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光器）を使用することによってシリコーン樹脂の相対的な量を確認することができる。

シリコーン骨格を有する光硬化性化合物は、ラジカル重合性又はカチオン重合性の官能基を有するモノマー、オリゴマー、プレポリマーまたはマクロモノマーである。ラジカル重合性の官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基などが挙げられ、カチオン重合性の官能基としては、エポキシ基、オキセタン基などが挙げられる。これらの官能基の種類と数に特に制限はないが、官能基が多いほど架橋密度が上がり、屈折率の差が生じやすいため好ましいことから、多官能のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有することが好ましい。また、シリコーン骨格を有する化合物はその構造から他の化合物との相容性において不十分なことがあるが、そのような場合にはウレタン化して相容性を高めることができる。本発明では末端にアクリロイル基またはメタクリロイル基を有するシリコーン・ウレタン・（メタ）アクリレートが好適に用いられる。

シリコーン骨格を有する光硬化性化合物の重量平均分子量（Ｍｗ）は、５００〜５０，０００の範囲にあることが好ましい。より好ましくは２，０００〜２０，０００の範囲である。重量平均分子量が上記範囲にあることにより、十分な光硬化反応が起こり、異方性光学フィルム内に存在するシリコーン樹脂が配向しやすくなる。シリコーン樹脂の配向に伴い、拡散中心軸を屈曲させやすくなる。

シリコーン骨格としては、例えば、下記の一般式（１）で示されるものが該当する。一般式（１）において、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６はそれぞれ独立に、メチル基、アルキル基、フルオロアルキル基、フェニル基、エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、ポリエーテル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等の官能基を有する。
一般式（１）中、ｎは１〜５００の整数であることが好ましい。

（シリコーン骨格を有さない化合物）
シリコーン骨格を有する光硬化性化合物にシリコーン骨格を有さない化合物を配合して、異方性光学フィルムを形成すると、低屈折領域と高屈折率領域が分離して形成されやすくなり、異方性の程度が強くなり好ましい。シリコーン骨格を有さない化合物は、光硬化性化合物のほかに熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を用いることができ、これらを併用することもできる。光硬化性化合物としては、ラジカル重合性又はカチオン重合性の官能基を有するポリマー、オリゴマー、モノマーを使用することができる（ただし、シリコーン骨格を有していないものである）。熱可塑性樹脂としては、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂とその共重合体や変性物が挙げられる。熱可塑性樹脂を用いる場合においては熱可塑性樹脂が溶解する溶剤を使用して溶解し、塗布、乾燥後に紫外線でシリコーン骨格を有する光硬化性化合物を硬化せしめて異方性光学フィルムを成形する。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステルとその共重合体や変性物が挙げられる。熱硬化性樹脂を用いる場合においては、紫外線でシリコーン骨格を有する光硬化性化合物を硬化させた後に適宜過熱することで、熱硬化性樹脂を硬化せしめて異方性光学フィルムを成形する。シリコーン骨格を有さない化合物として最も好ましいのは光硬化性化合物であり、低屈折領域と高屈折率領域が分離しやすいことと、熱可塑性樹脂を用いる場合の溶剤が不要で乾燥過程が不要であること、熱硬化性樹脂のような熱硬化過程が不要であることとなど、生産性に優れている。

低屈折領域と高屈折率領域の屈折率差（絶対値）は、０．０２以上あることが好ましい。より好ましくは０．０３以上であり、さらに好ましくは０．０４以上である。屈折率差が大きくなるほど、異方性の程度が大きくなることに加え、光学顕微鏡等で板状構造を形成しているか確認することが容易となる。

異方性光学フィルムの原料（光開始剤）
ラジカル重合性化合物を重合させることのできる光開始剤としては、ベンゾフェノン、ベンジル、ミヒラーズケトン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパノン−１、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、ビス（シクロペンタジエニル）−ビス（２，６−ジフルオロ−３−（ピル−１−イル）チタニウム、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等が挙げられる。又、これらの化合物は、各単体で用いてもよく、複数混合して用いてもよい。

カチオン重合性化合物の光開始剤は、光照射によって酸を発生し、この発生した酸により上述のカチオン重合性化合物を重合させることができる化合物であり、一般的には、オニウム塩、メタロセン錯体が好適に用いられる。オニウム塩としては、ジアゾニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩、セレニウム塩等が使用され、これらの対イオンには、ＢＦ_４ ⁻、ＰＦ_６ ⁻、ＡｓＦ_６ ⁻、ＳｂＦ_６ ⁻等のアニオンが用いられる。具体例としては、４−クロロベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、（４−フェニルチオフェニル）ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、（４−フェニルチオフェニル）ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ビス［４−（ジフェニルスルホニオ）フェニル］スルフィド−ビス−ヘキサフルオロアンチモネート、ビス［４−（ジフェニルスルホニオ）フェニル］スルフィド−ビス−ヘキサフルオロホスフェート、（４−メトキシフェニル）ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、（４−メトキシフェニル）フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ベンジルトリフェニルホスホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルセレニウムヘキサフルオロホスフェート、（η５−イソプロピルベンゼン）（η５−シクロペンタジエニル）鉄（ＩＩ）ヘキサフルオロホスフェート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。又、これらの化合物は、各単体で用いてもよく、複数混合して用いてもよい。

異方性光学フィルムの原料（配合量、その他任意成分）
本発明において、上記光開始剤は、光重合性化合物１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部、好ましくは０．１〜７重量部、より好ましくは０．１〜５重量部程度配合される。これは、０．０１重量部未満では光硬化性が低下し、１０重量部を超えて配合した場合には、表面だけが硬化して内部の硬化性が低下してしまう弊害、着色、柱状構造の形成の阻害を招くからである。これらの光開始剤は、通常粉体を光重合性化合物中に直接溶解して使用されるが、溶解性が悪い場合は光開始剤を予め極少量の溶剤に高濃度に溶解させたものを使用することもできる。このような溶剤としては光重合性であることが更に好ましく、具体的には炭酸プロピレン、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。又、光重合性を向上させるために公知の各種染料や増感剤を添加することも可能である。更に光重合性化合物を加熱により硬化させることのできる熱硬化開始剤を光開始剤と共に併用することもできる。この場合、光硬化の後に加熱することにより光重合性化合物の重合硬化を更に促進し完全なものにすることが期待できる。

本発明では、上記の光硬化性化合物を単独で、又は複数を混合した組成物を硬化させて、異方性拡散層を形成することができる。又、光硬化性化合物と光硬化性を有しない高分子樹脂の混合物を硬化させることによっても本発明の異方性拡散層を形成することができる。ここで使用できる高分子樹脂としては、アクリル樹脂、スチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、セルロース系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩ビ−酢ビ共重合体、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。これらの高分子樹脂と光硬化性化合物は、光硬化前は十分な相溶性を有していることが必要であるが、この相溶性を確保するために各種有機溶剤や可塑剤等を使用することも可能である。尚、光硬化性化合物としてアクリレートを使用する場合は、高分子樹脂としてはアクリル樹脂から選択することが相溶性の点で好ましい。

シリコーン骨格を有する光硬化性化合物と、シリコーン骨格を有さない化合物の比率は質量比で１５：８５〜８５：１５の範囲にあることが好ましい。より好ましくは３０：７０〜７０：３０の範囲である。当該範囲にすることによって、低屈折領域と高屈折率領域の相分離が進みやすくなるとともに、拡散中心軸が屈曲しやすくなる。シリコーン骨格を有する光硬化性化合物の比率が下限値未満または上限値超であると、相分離が進みにくくなってしまい、拡散中心軸が屈曲しにくくなる。シリコーン骨格を有する光硬化性化合物としてシリコーン・ウレタン・（メタ）アクリレートを使用すると、シリコーン骨格を有さない化合物との相溶性が向上する。これによって、材料の混合比率を幅広くしても拡散中心軸を屈曲させることができる。

［プロセス］
次に本発明の異方性光学フィルムの製造方法（プロセス）について説明する。上述の光硬化性組成物を透明ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムのような適当な基体上に塗工して塗工膜（光硬化性組成物層）を設ける。必要に応じて乾燥して溶剤を揮発させるが、その乾燥膜厚は５０〜３００μｍであることが好ましい。乾燥膜厚の下限値は、より好ましくは８０μｍ、更に好ましくは１００μｍである。膜厚を厚くするほど屈曲を生じさせやすくなる。例えば、屈曲を２回以上形成するには、その膜厚は１００μｍ以上とすることが好ましい。一方、乾燥膜厚の上限値は、より好ましくは２００μｍ、更に好ましくは１５０μｍである。膜厚を薄くするほど生産性が向上する。上記の乾燥膜厚の下限値および上限値について、好ましい値、より好ましい値、更に好ましい値を適宜組み合わせることができる。乾燥膜厚が５０μｍ未満では、後述するＵＶ照射プロセスを経て得られる光拡散性が乏しいため好ましくない。一方乾燥膜厚が３００μｍを越えるような場合、全体の拡散性が強すぎて本発明の特徴的な異方性が得られ難くなると共に、コストアップ、薄型化用途に不適合といったことからも好ましくない。更に、この塗工膜上には離型フィルムや後述するマスクをラミネートして感光性の積層体を作る。

（光硬化性化合物を含む組成物を基体上にシート状に設ける手法）
ここで、光硬化性化合物を含む組成物を基体上にシート状に設ける手法としては、通常の塗工方式や印刷方式が適用される。具体的には、エアドクターコーティング、バーコーティング、ブレードコーティング、ナイフコーティング、リバースコーティング、トランスファロールコーティング、グラビアロールコーティング、キスコーティング、キャストコーティング、スプレーコーティング、スロットオリフィスコーティング、カレンダーコーティング、ダムコーティング、ディップコーティング、ダイコーティング等のコーティングや、グラビア印刷等の凹版印刷、スクリーン印刷等の孔版印刷等の印刷等が使用できる。組成物が低粘度の場合は、基体の周囲に一定の高さの堰を設けて、この堰で囲まれた中に組成物をキャストすることもできる。

（マスクの積層）
本発明の異方性光学フィルム形成させるために、光硬化性組成物層の酸素阻害を防止するために、マスクを積層することも可能である。マスクの材質としては特に限定されないが、入射する紫外線の少なくとも一部を透過するシートを用いることが必要である。このようなシートとしては、ＰＥＴ、ＴＡＣ、ＰＶＡｃ、ＰＶＡ、アクリル、ポリエチレンなどの透明プラスチックシートや、ガラス、石英などの無機シート、さらには、これらシートに紫外線透過量を制御するためのパターニングや紫外線を吸収する顔料を含んでもかまわない。このようなマスクを用いない場合には、窒素雰囲気下で光照射を行うことで、光硬化性組成物層の酸素阻害を防止することも可能である。

（光源）
光硬化性化合物を含む組成物に光照射を行うための光源としては、通常はショートアークの紫外線発生光源が使用され、具体的には高圧水銀灯、低圧水銀灯、メタハライドランプ、キセノンランプ等が使用可能である。光硬化性化合物を含む組成物に照射する光線は、該光硬化性化合物を硬化可能な波長を含んでいることが必要で、通常は水銀灯の３６５ｎｍを中心とする波長の光が利用されるが、使用する光重合開始剤の吸収波長に近い波長を含む光源であればいずれのランプも使用できる。光硬化性組成物層を硬化させることで、異方性拡散層を形成する。

上記のショートアークのＵＶ光線からの光から平行光線１２を作るためには、例えば光源の背後に反射鏡を配置して、所定の方向に点光源として光が出射するようにし、更にその光をフレネルレンズにより平行光とすることができる。フレネルレンズとは、通常のレンズを同心円状の領域に分割し厚みを減らしたレンズであり、のこぎり状の断面を持つものである。点状光源から出射された光線がフレネルレンズを通ると、方向がばらばらであった光の向きが一方向に統一され、平行光線となるものである。但し、本発明の異方性光学フィルムを作製する上で必要な平行なＵＶ出射光を得るために、必ずしもフレネルレンズを必須とするものではなく、レーザーを含め色々な方法を使用することが出来る。

上述した平行光線をレンチキュラーレンズの平坦な面に入射させ、このレンチキュラーレンズの凹凸面から出射させることによって、平行光線の一部が線状光線に変換される。すなわち、レンチキュラーレンズを介することによって、平行光線と線状光線を得ることができる。

なお、レンチキュラーレンズを使用する上述のＵＶ照射方法は、本発明の異方性光学フィルムを作製するためのひとつの方法であり、本発明はこれに限定されるものではない。要は、光硬化性組成物層中に特定の内部構造を形成するために、平面扇形に拡がるようなＵＶ光を感光性積層体に照射することが重要である。

すなわち、光硬化性組成物層に対して平面扇形に広がりを持たせた光を照射する工程により、本発明に係る屈折率の高低からなる微細な構造が形成される。尚、照射する光は、当該光硬化性組成物を硬化させることのできる波長を有する。また、上記の照射する工程では、平行光線を平面扇形に拡散させた光を使用することが好適である。

本発明の異方性光学フィルムを作製する場合、上述のレンチキュラーレンズ等を通過して光硬化性組成物層に照射されるＵＶ光の照度としては、０．０１〜１００ｍＷ／ｃｍ^２の範囲であることが好ましく、より好ましくは０．１〜２０ｍＷ／ｃｍ^２の範囲である。照度が０．０１ｍＷ／ｃｍ^２以下であると硬化に長時間を要するため、生産効率が悪くなり、１００ｍＷ／ｃｍ^２以上であると光硬化性化合物の硬化が速すぎて構造形成を生じず、目的の異方性拡散特性を発現できなくなるからである。

ＵＶの照射時間は特に限定されないが、１０〜１８０秒間、より好ましくは３０〜１２０秒間である。その後、離型フィルムを剥離することで、本発明の異方性光学フィルムを得ることができる。

本発明の異方性光学フィルムは、上述の如く低照度ＵＶ光を比較的長時間照射することにより光硬化性組成物層中に特定の内部構造が形成されることで得られるものである。そのため、このようなＵＶ照射だけでは未反応のモノマー成分が残存して、べたつきを生じたりしてハンドリング性や耐久性に問題がある場合がある。そのような場合は、１０００ｍＷ／ｃｍ^２以上の高照度のＵＶ光を追加照射して残存モノマーを重合させることが出来る。この時のＵＶ照射はマスク側の逆側から行うのが好ましい。

本発明の異方性光学フィルムに内部の屈曲構造を得るための手段は限定されるものではないが、光硬化性化合物を含む組成物が硬化する際に光硬化性組成物層の厚み方向に温度分布を与えることで得る方法が有効である。ここでいう光硬化性組成物層とは異方性拡散層を形成する前の状態をいう。すなわち、光硬化性組成物層とは光硬化性化合物を含む組成物が硬化する前の状態をいう。例えば、紫外線を入射する表面側に冷風を与え冷却させ、且つ、基体側は種種の温調プレートなどによって加熱することで、組成物層の厚み方向に温度分布を生じさせることが可能となる。光硬化性組成物は、温度によって屈折率が変化し、照射される紫外線が内部を通過するに従って屈曲する。この屈曲角や位置、方向は、組成物の屈折率や、反応速度、温度勾配などにより変化させることが可能である。また、主に屈曲する数は膜厚を調整することでも可能である。ここで、反応速度は組成物自体の配合による反応性や、粘度、紫外線の強度、開始剤の種類と量などにより適宜調整される。

表示装置
本発明の異方性光学フィルムは、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）や陰極管表示装置（ＣＲＴ）、表面電界ディスプレイ（ＳＥＤ）、電子ペーパーのような表示装置に適用することができる。特に好ましくは液晶表示装置（ＬＣＤ）に用いられる。本発明の異方性光学フィルムは、シリコーン骨格を有する光硬化性化合物を硬化して形成されるものであるが、接着強度の問題は少なく、接着層や粘着層を介して、所望の場所に貼り合わせて使用することができる。
本発明の異方性光学フィルムは、透過型、反射型、または半透過型の液晶表示装置に好ましく用いることができる。

以下の方法に従って、本発明の異方性光学フィルム及び比較例の異方性光学フィルムを製造した。

［参考例１］
厚さ１００μｍ、７６×２６ｍｍサイズのＰＥＴフィルム（東洋紡社製、商品名：Ａ４３００）の縁部全周に、ディスペンサーを使い硬化性樹脂で高さ０．２ｍｍの隔壁を形成した。この中に下記の光硬化性樹脂組成物を充填し、別のＰＥＴフィルムでカバーした。
・シリコーン・ウレタン・アクリレート（屈折率：１．４６０、重量平均分子量：５，８９０） ２０重量部
（ＲＡＨＮ社製、商品名：００−２２５／ＴＭ１８）
ネオペンチルグリコールジアクリレート（屈折率：１．４５０） ３０重量部
（ダイセルサイテック社製、商品名Ｅｂｅｃｒｙｌ１４５）
・ビスフェノールＡのＥＯ付加物ジアクリレート（屈折率：１．５３６） １５重量部
（ダイセルサイテック社製、商品名：Ｅｂｅｃｙｌ１５０）
・フェノキシエチルアクリレート（屈折率：１．５１８） ４０重量部
（共栄社化学製、商品名：ライトアクリレートＰＯ−Ａ）
・２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン ４重量部
（ＢＡＳＦ社製、商品名：Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１）
この両面をＰＥＴフィルムで挟まれた０．２ｍｍの厚さの液膜を８０℃に加熱したホットプレート載せ、表面からは送風機より風を送り冷やした状態にして、上部からＵＶスポット光源（浜松ホトニクス社製、商品名：Ｌ２８５９−０１）の落射用照射ユニットから出射される平行光線をレンチキュラーレンズを介して線状光線に変換した紫外線を垂直に、照射強度１０ｍＷ／ｃｍ^２として１分間照射して、図１に示すような厚さ方向に屈曲した線状の微小な領域を多数有する参考例１の異方性拡散フィルムを得た（ただし、図１とは拡散中心軸や屈曲角等が異なる）。そこから、ＰＥＴフィルムを剥がして本発明の異方性拡散フィルムを得た。

［参考例２］
下記の光硬化性樹脂組成物を用いたこと以外、参考例１と同様にして参考例２の異方性
拡散フィルムを得た。
・シリコーン・ウレタン・アクリレート（屈折率：１．４６０、重量平均分子量：５，８９０） ４５重量部
（ＲＡＨＮ社製、商品名：００−２２５／ＴＭ１８）
・ビスフェノールＡのＥＯ付加物ジアクリレート（屈折率：１．５３６） １５重量部
（ダイセルサイテック社製、商品名：Ｅｂｅｃｙｌ１５０）
・フェノキシエチルアクリレート（屈折率：１．５１８） ４０重量部
（共栄社化学製、商品名：ライトアクリレートＰＯ−Ａ）
・２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン ４重量部
（ＢＡＳＦ社製、商品名：Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１）

［実施例３］
下記の光硬化性樹脂組成物を用いたことと、線状光線に変換した紫外線を液膜の法線方向から 約−６ °傾けて照射する以外は参考例１と同様にして、実施例３の異方性拡散フィルムを得た。
・シリコーン・ウレタン・アクリレート（屈折率：１．４６０、重量平均分子量：５，８９０） ３５重量部
（ＲＡＨＮ社製、商品名：００−２２５／ＴＭ１８）
・トリメチロールプロパントリアクリレート（屈折率：） １０重量部
・ビスフェノールＡのＥＯ付加物ジアクリレート（屈折率：１．５３６） １０重量部
（ダイセルサイテック社製、商品名：Ｅｂｅｃｙｌ１５０）
・フェノキシエチルアクリレート（屈折率：１．５１８） ４５重量部
（共栄社化学製、商品名：ライトアクリレートＰＯ−Ａ）
・２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン ４重量部
（ＢＡＳＦ社製、商品名：Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１）

［比較例１］
下記の光硬化性樹脂組成物を用いて、ホットプレートによる加熱温度を３０℃にした以外は参考例１と同様にして、比較例１の異方性拡散フィルムを得た。
・エポキシアクリレート （屈折率：１．５５６） ２０重量部
（ダイセルサイテック社製、商品名：Ｅｂｅｃｙｌ３７００）
・フェノキシエチルアクリレート（屈折率：１．５１８） ４０重量部
（共栄社化学製、商品名：ライトアクリレートＰＯ−Ａ）
・ポリエーテルアクリレート（屈折率：１．４６２） ４０重量部
（ダイセルサイテック社製、商品名：Ｅｂｅｃｙｌ２３０）
・２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン ３重量部
（ＢＡＳＦ社製、商品名：Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１）

参考例１、２と実施例３で使用したシリコーン・ウレタン・アクリレートの重量平均分子量（Ｍｗ）の測定は、ポリスチレン換算分子量として、ＧＰＣ法を用いて下記条件で行った。
デガッサー：DG-980-51（日本分光株式会社製）
ポンプ：PU-980-51（日本分光株式会社製）
オートサンプラー：AS-950（日本分光株式会社製）
恒温槽：C-965（日本分光株式会社製）
カラム：Shodex KF-806L × 2本 (昭和電工株式会社製)
検出器：RI (SHIMAMURA YDR-880)
温度：40℃
溶離液：THF
注入量：150μl
流量：1.0ml/min
サンプル濃度：0.2%

（異方性拡散フィルムの断面観察）
参考例１、２と実施例３、比較例１で得られた異方光学フィルムを、図１（ａ）のＡ軸で切片化して、その断面を顕微鏡にて観察した。

上記観察にて得られた結果を、図５〜図８に示した。図５は参考例１、図６は参考例２、図７は実施例３、図８は比較例１の断面観察の結果である。参考例１、２と実施例３は膜厚方向での低屈折率領域および高屈折率領域の延存が屈曲していることがわかる。この断面観察を解析すると、参考例１では主たる屈曲は１回で層構成は２層と判断でき、参考例２および実施例３は主たる屈曲は２回で層構成は３層と判断できる。また、参考例１は屈曲角が９°と比較的小さいが、参考例２では＋１２、−１７°と大きく、加えて実施例３では＋１７°、−２３°と更に大きな角度での屈曲が確認される。一方で比較例１では屈曲は見られず略直進的に延存していることがわかる。

（異方性拡散フィルムの評価）
光源の投光角、受光器の受光角を任意に可変できる変角光度計ゴニオフォトメータ（ジェネシア社製）を用いて、参考例、実施例および比較例の異方性拡散フィルムの評価を行った。光源からの直進光を受ける位置に受光部を固定し、その間のサンプルホルダーに参考例、実施例および比較例で得られた異方性拡散フィルムをセットした。図１５に示すように回転軸（Ｌ）としてサンプルを回転させてそれぞれの入射角に対応する直線透過光量を測定した。この評価方法によって、どの角度の範囲で入射される光が拡散するかを評価することができる。この回転軸（Ｌ）は、図１４または図１（ａ）に示されるサンプルの構造において、Ｂ−Ｂ軸と同じ軸である。直線透過光量の測定は、視感度フィルターを用いて可視光領域の波長を測定した。

上記測定で得られた参考例の結果を図９、図１０に、実施例の結果を、図１１に、比較例の結果を図１２に示した。
図９は参考例１、図１０は参考例２、図１１は実施例３、図１２は比較例１であり、それぞれ直線透過光量の測定による入射光依存性を示している。
表１に光学特性、表２に拡散中心軸の傾きと屈曲角をまとめた。

図９〜１１からは、いずれの異方性拡散フィルムも入射光依存性を示し、製造時の光硬化の際のＵＶ光線の入射角度に近い範囲では透過光量が低く拡散が強いことを示し、それ以外の入射角度では透過光量が高く拡散が弱いことを示している。参考例１と参考例２、実施例３の異方性拡散フィルムにおいては、比較例１の異方性拡散フィルムよりも広い範囲の入射光にて拡散が強いことを示している。また、参考例１＜参考例２＜実施例３の順で拡散する入射光の範囲が広いことを示している。特に参考例２と実施例３の拡散範囲は非常に広く、内部構造の屈曲角の大きさと屈曲の回数に関係している。このことは表１の「入射光の拡散範囲の角度範囲」に示す参考例２と実施例３の値が、比較例１および参考例１の値より大きくなっていることからもわかる。本発明の異方光学フィルムは、従来の異方光学フィルムの単膜（異方性拡散層１層）では成し得なかった光学プロファイルを有しており、また、従来の異方光学フィルムを積層した場合に比べ光ロスが少なく、更に、生産性、コストにおいても有利なものとなる。また、本発明によれば、光学プロファイルに大きな凸凹がないことから、不自然な印象を抱かせることのない異方性光学フィルムを提供することができる。

以上説明したように、本発明によれば、光線の入射角度による直線透過光量の変化量が多い異方性拡散フィルムを提供することができ、その異方性拡散フィルムは拡散する入射光の範囲が極めて広く、且つ、その配光される拡散の範囲が同様に広く、各種表示装置に用いた場合、視認性を向上することができる。

３ 受光器
４、４１、４２、４３、４１０、４１１、４１２、４１３、４１４、４２０、４２１、４２２、４２３、４２４ 低屈折率領域
５、５０ 異方性光学フィルム
５ａ 上面
５ｂ 下面
６ 高屈折率領域
７ 異方性拡散層
４０ 板状構造
５１ 線状光源
７１ 上部
７２ 中部
７３ 下部

Claims (6)

1. １層の異方性拡散層の内部に低屈折率領域と高屈折率領域を少なくとも有し、該１層の異方性拡散層の表面では該低屈折率領域と該高屈折率領域が交互に並んでおり、該１層の異方性拡散層の断面では該低屈折率領域および該高屈折率領域が厚さ方向に屈曲して延存した構造を有しており、
   該１層の異方性拡散層の該厚さ方向に第１の拡散中心軸と、第２の拡散中心軸と、第３の拡散中心軸とを有し、
   該第１の拡散中心軸、該第２の拡散中心軸および該第３の拡散中心軸のうち、一つの拡散中心軸の傾きが±５°の範囲であり、
   且つ、別の拡散中心軸の傾きが−１５°〜−５°または＋５°〜＋１５°の範囲であり、
   前記二つの軸以外の軸の傾きが、−２５°〜−１５°または＋１５°〜＋２５°の範囲であり、
   該第１の拡散中心軸と該第２の拡散中心軸との屈曲角が正の値であり、該第２の拡散中心軸と該第３の拡散中心軸との屈曲角が負の値であることを特徴とする異方性光学フィルム。
2. 前記１層の異方性拡散層の厚さ方向に渡って、前記低屈折率領域と前記高屈折率領域の界面が途切れることなく連続して存在する構成を有することを特徴とする請求項１に記載の異方性光学フィルム。
3. 前記低屈折率領域および前記高屈折率領域の屈曲方向が、前記１層の異方性拡散層の厚さ方向に渡って途切れることなく徐々に変化することを特徴とする請求項１または２に記載の異方性光学フィルム。
4. 前記１層の異方性拡散層の直線透過率が最大となる入射角における最大直線透過率が５０％以上であり、前記１層の異方性拡散層の直線透過率が最小となる入射角における最小直線透過率が２０％以下であり、且つ、該最大直線透過率と該最小直線透過率との差が１／２以下となる直線透過率に対する入射光の拡散範囲の角度範囲が４０°〜８０°であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の異方性光学フィルム。
5. 前記第１の拡散中心軸と前記第２の拡散中心軸との屈曲角の絶対値が１０〜４０°であり、前記第２の拡散中心軸と前記第３の拡散中心軸との屈曲角の絶対値が１０〜４０°であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の異方性光学フィルム。
6. 前記第１の拡散中心軸、前記第２の拡散中心軸および前記第３の拡散中心軸の傾きが、それぞれ異なることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の異方性光学フィルム。