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JP7837751B2 - Liquid crystal photomask laminate and exposure apparatus - Google Patents
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JP7837751B2 - Liquid crystal photomask laminate and exposure apparatus - Google Patents

Liquid crystal photomask laminate and exposure apparatus

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JP7837751B2 JP2022035324A JP2022035324A JP7837751B2 JP 7837751 B2 JP7837751 B2 JP 7837751B2 JP 2022035324 A JP2022035324 A JP 2022035324A JP 2022035324 A JP2022035324 A JP 2022035324A JP 7837751 B2 JP7837751 B2 JP 7837751B2
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Description

本発明は、液晶フォトマスク積層体及び露光装置に関する。 This invention relates to a liquid crystal photomask laminate and an exposure apparatus.

プリント基板及びフラットパネルディスプレイ(FPD)等の主要製造工程の1つとして、フォトリソグラフィ技術を用いた工程がある。この工程では、例えば、基板上に形成されたフォトレジスト膜に対し、所定のパターンを配したフォトマスクを介して紫外線等の光を照射することによってフォトレジスト膜を選択的に露光し、フォトレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する。 One of the main manufacturing processes for printed circuit boards and flat panel displays (FPDs) involves a process using photolithography technology. In this process, for example, a photoresist film formed on a substrate is selectively exposed by irradiating it with light, such as ultraviolet light, through a photomask with a predetermined pattern. The photoresist film is then developed to form a resist pattern.

従来、フォトマスクは、石英ガラス等の透明基板上に、遮光膜及びフォトレジスト膜を形成し、フォトレジスト膜を所定のパターンに対応して選択的に露光し、現像してレジストパターンを形成し、レジストパターンを介して遮光膜をエッチングすることにより製造されている。しかし、フォトマスクは、製造する回路設計毎にその都度デザインされ、1製品の作製に数枚から数十枚が必要となり、それらを全て作製するには大量の時間及び費用が掛かるという問題があった。
この問題に対し、液晶フォトマスクが検討されている(特許文献1~4)。液晶フォトマスクを露光装置に用いることで、フォトマスクの交換を行うことなく、電気的にそのパターンを書き換えることができる。
Conventionally, photomasks are manufactured by forming a light-shielding film and a photoresist film on a transparent substrate such as quartz glass, selectively exposing the photoresist film to a predetermined pattern, developing it to form a resist pattern, and then etching the light-shielding film through the resist pattern. However, photomasks are designed each time for each circuit design to be manufactured, and several to dozens of masks are required to produce a single product, resulting in the problem of requiring a large amount of time and expense to produce them all.
To address this problem, liquid crystal photomasks have been considered (Patent Documents 1-4). By using a liquid crystal photomask in an exposure apparatus, the pattern can be electrically rewritten without having to replace the photomask.

特開昭60-33530号公報Japanese Patent Application Publication No. 60-33530 特開平4-137792号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-137792 特開平4-157466号公報JP-A-4-157466 特開平6-301190号公報Japanese Patent Application Publication No. 6-301190

しかし、液晶フォトマスクでは、主面の縦方向及び横方向に配列した複数の画素によって露光光の透過及び遮蔽が制御されるので、形成しようとするパターンが、画素の配列方向(縦方向及び横方向)に対して傾斜した方向に延びるラインパターン又はスペースパターン(以下、これらをまとめて「傾斜パターン」とも記す。)を含む場合(例えば図11)、液晶フォトマスクのパターン(マスクパターン)において、傾斜パターンが直線にならずジグザグになる(例えば図12)。この場合、形成されるレジストパターンにおいても、傾斜パターンがジグザグになり、パターンの精度が低下することがある。この問題は、パターンが高精細化するにつれて顕著となる。 However, in liquid crystal photomasks, the transmission and shielding of exposure light are controlled by multiple pixels arranged vertically and horizontally on the main surface. Therefore, if the pattern to be formed includes line patterns or space patterns (hereinafter collectively referred to as "inclined patterns") extending in a direction inclined with respect to the pixel arrangement direction (vertical and horizontal directions) (for example, Figure 11), the inclined pattern in the liquid crystal photomask pattern (mask pattern) will not be a straight line but will be zigzag (for example, Figure 12). In this case, the inclined pattern will also be zigzag in the formed resist pattern, which can reduce the accuracy of the pattern. This problem becomes more pronounced as the pattern resolution increases.

本発明は、傾斜パターンを有するレジストパターンを良好な精度で形成できる液晶フォトマスク積層体及び露光装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a liquid crystal photomask laminate and exposure apparatus capable of forming a resist pattern having a gradient pattern with good accuracy.

本発明は、以下の態様を有する。
〔1〕液晶フォトマスクと、前記液晶フォトマスクの光入射面側及び光出射面側のいずれか一方に積層された光拡散体とを備え、
前記光拡散体は、第一の主面と、前記第一の主面とは反対側の第二の主面とを有し、前記第一の主面より前記第一の主面の法線方向に沿って直線光を入射し、前記第二の主面より出射する拡散光の分布を、前記第二の主面の法線方向角度を0°として測定したときに、前記拡散光の強度最大値の1/10値における角度幅が45°以下であり、ヘイズ値が55%以上であることを特徴とする液晶フォトマスク積層体。
〔2〕前記光拡散体は、前記第一の主面の法線方向における直線透過率が40%以下である、〔1〕の液晶フォトマスク積層体。
〔3〕前記光拡散体は、入射光角度により光拡散性が変化する異方性拡散フィルムである、〔1〕又は〔2〕の液晶フォトマスク積層体。
〔4〕前記異方性拡散フィルムは、マトリックスと、マトリックスとは屈折率の異なる複数の柱状構造とを有し、前記複数の柱状構造は、前記異方性拡散フィルムの厚み方向に延在している、〔3〕の液晶フォトマスク積層体。
〔5〕前記異方性拡散フィルムの散乱中心軸角度が10°以下である、〔4〕の液晶フォトマスク積層体。
〔6〕前記複数の柱状構造は各々、前記柱状構造の延在方向に垂直な断面における長径と短径の比(長径/短径)で表されるアスペクト比が1~10である、〔4〕又は〔5〕の液晶フォトマスク積層体。
〔7〕前記光拡散体は、前記液晶フォトマスクの光出射面側に積層されている、〔1〕~〔6〕のいずれかの液晶フォトマスク積層体。
〔8〕〔1〕~〔7〕のいずれかの液晶フォトマスク積層体を用いた露光装置。
The present invention has the following aspects.
[1] A liquid crystal photomask and a light diffuser laminated on either the light incident side or the light output side of the liquid crystal photomask,
The light diffuser has a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface, and when linear light is incident on the first main surface along the direction normal to the first main surface, and the distribution of diffused light emitted from the second main surface is measured with the angle of the normal direction of the second main surface being 0°, the angular width at 1/10 of the maximum intensity of the diffused light is 45° or less, and the haze value is 55% or more, characterized in that the light diffuser has a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface, and when linear light is incident on the first main surface along the direction normal to the first main surface, the distribution of diffused light emitted from the second main surface is measured with the angle of the normal direction of the second main surface being 0°, the angular width at 1/10 of the maximum intensity of the diffused light is 45° or less, and the haze value is 55% or more.
[2] The light diffuser is the liquid crystal photomask laminate of [1], wherein the linear transmittance in the direction normal to the first main surface is 40% or less.
[3] The liquid crystal photomask laminate of [1] or [2], wherein the light diffuser is an anisotropic diffusion film whose light diffusivity changes depending on the angle of incident light.
[4] The liquid crystal photomask laminate of [3], wherein the anisotropic diffusion film comprises a matrix and a plurality of columnar structures having different refractive indices from the matrix, and the plurality of columnar structures extend in the thickness direction of the anisotropic diffusion film.
[5] The liquid crystal photomask laminate of [4], wherein the scattering center axis angle of the anisotropic diffusion film is 10° or less.
[6] A liquid crystal photomask laminate of [4] or [5], wherein each of the plurality of columnar structures has an aspect ratio of 1 to 10, expressed as the ratio of the major axis to the minor axis (major axis/minor axis) in a cross section perpendicular to the extending direction of the columnar structure.
[7] The light diffuser is a liquid crystal photomask laminate of any of [1] to [6], which is laminated on the light-emitting surface side of the liquid crystal photomask.
An exposure apparatus using one of the liquid crystal photomask laminates described in [8] [1] to [7].

本発明によれば、傾斜パターンを含むレジストパターンを良好な精度で形成できる液晶フォトマスク積層体及び露光装置を提供できる。 According to the present invention, a liquid crystal photomask laminate and exposure apparatus capable of forming a resist pattern including a gradient pattern with good accuracy can be provided.

液晶フォトマスク積層体の一例を示す模式断面図。A schematic cross-sectional view showing an example of a liquid crystal photomask laminate. 光拡散体の一例を示す模式断面図。A schematic cross-sectional view showing an example of a light diffuser. 異方性拡散フィルムの散乱中心軸を説明するための3次元極座標表示。A three-dimensional polar coordinate representation to explain the scattering center axis of an anisotropic diffusion film. 棒状の柱状構造を有する異方性拡散フィルムの構造と、この異方性拡散フィルムに入射した透過光の様子を示す模式図。A schematic diagram showing the structure of an anisotropic diffusion film having a rod-shaped columnar structure, and the behavior of transmitted light incident on this anisotropic diffusion film. 板状の柱状構造を有する異方性拡散フィルムの構造と、この異方性拡散フィルムに入射した透過光の様子を示す模式図。A schematic diagram showing the structure of an anisotropic diffusion film having a plate-like columnar structure, and the behavior of transmitted light incident on this anisotropic diffusion film. 異方性拡散フィルムの光拡散性の評価方法を示す説明図。An explanatory diagram showing a method for evaluating the light diffusion properties of anisotropic diffusion films. 図4に示した棒状の柱状構造を有する異方性拡散フィルムにおける入射光角度と直線透過率との関係を示すグラフ。A graph showing the relationship between the angle of incident light and linear transmittance in an anisotropic diffusion film having a rod-shaped columnar structure as shown in Figure 4. 液晶フォトマスク積層体の他の例を示す模式断面図。A schematic cross-sectional view showing another example of a liquid crystal photomask laminate. 液晶フォトマスク積層体の他の例を示す模式断面図。A schematic cross-sectional view showing another example of a liquid crystal photomask laminate. 傾斜パターンを含むパターンの一例を示す模式図。A schematic diagram showing an example of a pattern including a slope pattern. 図11に示したパターンを液晶フォトマスクに表示させた状態を示す模式図。A schematic diagram showing the pattern shown in Figure 11 displayed on a liquid crystal photomask. 任意の工程(S3)を含む場合の異方性拡散フィルムの製造方法の一例を示す模式図。A schematic diagram showing an example of a method for manufacturing an anisotropic diffusion film, including an optional step (S3). 任意の工程(S3)を含む場合の異方性拡散フィルムの製造方法の一例を示す模式図。A schematic diagram showing an example of a method for manufacturing an anisotropic diffusion film, including an optional step (S3).

以下、本発明について、添付の図面を参照し、実施形態を示して説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
なお、図1~13における寸法比は、説明の便宜上のものであり、実際のものとは異なることがある。また、以下の図面において、同一の構成については同一の語句及び符号を用いて示し、重複する構成について説明を省略することがある。
The present invention will be described below with reference to the attached drawings and embodiments. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
Note that the dimensional ratios in Figures 1-13 are for illustrative purposes only and may differ from actual dimensions. Furthermore, in the following drawings, identical components are indicated using the same terminology and reference numerals, and explanations of redundant components may be omitted.

図1は、本発明の一実施形態に係る液晶フォトマスク積層体1の模式断面図である。
液晶フォトマスク積層体1は、液晶フォトマスク2と、光拡散体3とを備える。光拡散体3は、液晶フォトマスク2の光出射面側(図中、下側)に、透明粘着層4を介して積層されている。
Figure 1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal photomask laminate 1 according to one embodiment of the present invention.
The liquid crystal photomask laminate 1 comprises a liquid crystal photomask 2 and a light diffuser 3. The light diffuser 3 is laminated to the light-emitting side (lower side in the figure) of the liquid crystal photomask 2 via a transparent adhesive layer 4.

(液晶フォトマスク)
液晶フォトマスク2としては、特に制限は無く、公知のものを使用できる。
液晶フォトマスク2は、典型的には、縦方向及び横方向に所定のドット数の画素が配列されたドットマトリックス式の液晶表示装置として構成されている。各画素をそれぞれ適宜に駆動制御することにより、全体として所定のパターンの透過部分を構成し、透過光により画像を画成するようになっている。
(Liquid crystal photomask)
There are no particular restrictions on the liquid crystal photomask 2; any publicly available one can be used.
The liquid crystal photomask 2 is typically configured as a dot matrix type liquid crystal display device in which a predetermined number of pixels are arranged in the vertical and horizontal directions. By appropriately controlling the driving of each pixel, a predetermined pattern of transparent portions is formed as a whole, and an image is drawn by the transmitted light.

液晶フォトマスク2には、液晶フォトマスク2を駆動制御する制御装置(図示略)が接続されている。制御装置には、種々のマスクパターンを電子式のパターンデータとして記憶する記憶装置(図示略)が接続されている。制御装置が、前もって記憶装置に記憶された種々のマスクパターンに対応するパターンデータから所望のマスクパターンに対応するパターンデータを読み出し、このパターンデータに基づいて液晶フォトマスク2を駆動制御することで、液晶フォトマスク2の各画素がそれぞれ駆動制御されて、全体として所望のマスクパターンをマトリックス画像として形成することになる。 A control device (not shown) is connected to the liquid crystal photomask 2 for driving and controlling it. A memory device (not shown) is connected to the control device for storing various mask patterns as electronic pattern data. The control device reads pattern data corresponding to a desired mask pattern from the pattern data corresponding to various mask patterns pre-stored in the memory device. Based on this pattern data, the control device drives and controls the liquid crystal photomask 2, thereby driving and controlling each pixel of the liquid crystal photomask 2, and ultimately forming the desired mask pattern as a matrix image.

液晶フォトマスクの画素サイズは、10μm~500μmが好ましく、20μm~200μmがより好ましい。画素サイズが前記下限値以上であれば、液晶パネルの製造コストが高く、製造困難となることなく製造できる傾向があり、前記上限値以下であれば、解像度が低すぎず、パターン形成に有利な傾向がある。 The pixel size of the liquid crystal photomask is preferably 10 μm to 500 μm, and more preferably 20 μm to 200 μm. If the pixel size is above the lower limit, the manufacturing cost of the liquid crystal panel tends to be high, but manufacturing is not difficult. If the pixel size is below the upper limit, the resolution is not too low, which is advantageous for pattern formation.

(光拡散体)
光拡散体3は、第一の主面3aと、第一の主面3aとは反対側の第二の主面3bとを有する。本実施形態では、光拡散体3は、第一の主面3a側を液晶フォトマスク2側に向けて配置されている。
(Light diffuser)
The light diffuser 3 has a first main surface 3a and a second main surface 3b opposite to the first main surface 3a. In this embodiment, the light diffuser 3 is positioned with the first main surface 3a facing the liquid crystal photomask 2.

光拡散体3は、第一の主面3aより第一の主面3aの法線方向に沿って直線光を入射し、第二の主面3bより出射する拡散光の分布を、第二の主面3bの法線方向角度を0°として測定したときに、拡散光の強度最大値の1/10値における角度幅(Full Width at Tenth Maximum、以降FWTMと表記する場合がある)が45°以下であり、40°以下であることが好ましく、35°以下であることがより好ましい。
FWTMは、光拡散体3の光拡散性の指標である。FWTMが前記下限値以上であれば、液晶フォトマスク2からの光が拡散されることで、形成されるレジストパターンにおいて傾斜部がジグザグになることを抑制できる。FWTMが前記上限値以下であれば、光が拡散されすぎてパターン精度が低下することを抑制できる。
When linear light is incident on the light diffuser 3 from the first main surface 3a along the direction normal to the first main surface 3a, and the distribution of diffused light emitted from the second main surface 3b is measured with the angle of the normal direction of the second main surface 3b set to 0°, the angular width at 1/10 of the maximum intensity of the diffused light (Full Width at Tenth Maximum, hereafter sometimes referred to as FWTM) is 45° or less, preferably 40° or less, and more preferably 35° or less.
FWTM is an indicator of the light diffusion properties of the light diffuser 3. If FWTM is above the lower limit, the light from the liquid crystal photomask 2 is diffused, which can suppress the formation of zigzag patterns in the sloped portions of the resist pattern. If FWTM is below the upper limit, excessive light diffusion can be prevented, which can reduce the accuracy of the pattern.

光拡散体3は、ヘイズ値が55%以上であり、60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましい。ヘイズ値が前記下限値以上であれば、液晶フォトマスク2からの光が拡散されることで、形成されるレジストパターンにおいて傾斜部がジグザグになることを抑制できる。ヘイズ値が前記上限値以下であれば、光が拡散されすぎてパターン精度が低下することを抑制できる。
ヘイズ値は、JIS K7136:2000に準拠して測定される。
The light diffuser 3 has a haze value of 55% or more, preferably 60% or more, and more preferably 70% or more. If the haze value is above the lower limit, the light from the liquid crystal photomask 2 is diffused, which can suppress the formation of a zigzag pattern in the sloped portion of the resist pattern. If the haze value is below the upper limit, excessive light diffusion can be prevented from reducing the pattern accuracy.
The haze value is measured in accordance with JIS K7136:2000.

光拡散体3は、第一の主面3aの法線方向における直線透過率が40%以下であることが好ましく、2%~25%であることがより好ましい。法線方向における直線透過率が前記下限値以上であれば、光が拡散されすぎてパターン精度が低下することを抑制でき、前記上限値以下であれば、光拡散性がより優れる。
「直線透過率」とは、光拡散体に、ある入射光角度で光が入射した際の、直線方向の透過光量(直線透過光量)と、入射した光の光量(入射光量)との比率であり、下記式で表される。直線方向とは、入射する光の進行方向を示す。直線透過光量は、特開2015-191178号公報に記載された方法によって測定できる。
直線透過率(%)=(直線透過光量/入射光量)×100
The light diffuser 3 preferably has a linear transmittance of 40% or less in the direction normal to the first main surface 3a, and more preferably 2% to 25%. If the linear transmittance in the direction normal is above the lower limit, excessive light diffusion that reduces pattern accuracy can be suppressed, and if it is below the upper limit, the light diffusion performance is better.
"Linear transmittance" is the ratio of the amount of light transmitted in a straight line (linear transmitted light amount) to the amount of incident light (incident light amount) when light is incident on a light diffuser at a certain incident light angle, and is expressed by the following formula. The straight line direction refers to the direction of propagation of the incident light. Linear transmitted light amount can be measured by the method described in Japanese Patent Application Publication No. 2015-191178.
Linear transmittance (%) = (linear transmitted light amount / incident light amount) x 100

光拡散体3は、露光時に露光光に影響を与えないように、露光光を吸収する成分を含まないことが好ましい。例えば、露光光が紫外光である場合、光拡散体3は、紫外線吸収剤等を含まないことが好ましい。 The light diffuser 3 preferably does not contain any components that absorb exposure light so as not to affect the exposure light during exposure. For example, if the exposure light is ultraviolet light, the light diffuser 3 preferably does not contain ultraviolet absorbers or the like.

光拡散体3の厚さは、10μm~500μmが好ましく、15μm~250μmがより好ましく、20μm~100μmがさらに好ましい。光拡散体3の厚さが前記下限値以上であれば、光拡散性がより優れ、前記上限値以下であれば、光が拡散されすぎてパターン精度が低下することを抑制できる。 The thickness of the light diffuser 3 is preferably 10 μm to 500 μm, more preferably 15 μm to 250 μm, and even more preferably 20 μm to 100 μm. If the thickness of the light diffuser 3 is above the lower limit, the light diffusion performance is superior; if it is below the upper limit, excessive light diffusion that reduces pattern accuracy can be suppressed.

光拡散体3は、公知の光拡散体のなかから、上記半値幅等の特性を考慮して適宜選択できる。光拡散体3としては、例えば、等方性拡散フィルム及び異方性拡散フィルムが挙げられる。これらの中でも、拡散幅の制御及び光集行性の点から、異方性拡散フィルムが好ましい。 The light diffuser 3 can be appropriately selected from known light diffusers, taking into consideration the characteristics such as the full width at half maximum (FWHM). Examples of light diffusers 3 include isotropic diffusion films and anisotropic diffusion films. Among these, anisotropic diffusion films are preferred from the viewpoint of controlling diffusion width and light focusing properties.

「等方性拡散フィルム」とは、入射光角度により光拡散性が変化しない光拡散フィルムである。等方性拡散フィルムとしては、公知のものを使用でき、例えば、マトリックスに、マトリックスとは屈折率の異なる複数の微粒子が分散したフィルムが挙げられる。
「異方性拡散フィルム」とは、入射光角度により光拡散性が変化する光拡散フィルムである。つまり入射光角度によって直線透過率が変化する、光拡散性の入射光角度依存性を有する光拡散フィルムである。異方性拡散フィルムとしては、公知のものを使用できる。
An "isotropic diffusion film" is a light diffusion film whose light diffusion properties do not change with the angle of incident light. Known isotropic diffusion films can be used; for example, a film in which multiple fine particles with different refractive indices from the matrix are dispersed in a matrix.
An "anisotropic diffusion film" is a light diffusion film whose light diffusion properties change depending on the angle of incident light. In other words, it is a light diffusion film that exhibits an incident light angle dependence on its light diffusion properties, where the linear transmittance changes depending on the angle of incident light. Known anisotropic diffusion films can be used.

図2は、異方性拡散フィルムの一例を示す模式断面図である。この例の異方性拡散フィルム3Aは、マトリックス31と、マトリックス31とは屈折率の異なる複数の柱状構造32(「柱状構造」ともいう。)とを有する。複数の柱状構造32は、それぞれ、異方性拡散フィルム3Aの厚み方向に延在している。 Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of an anisotropic diffusion film. In this example, the anisotropic diffusion film 3A has a matrix 31 and a plurality of columnar structures 32 (also referred to as "columnar structures") with refractive indices different from those of the matrix 31. Each of the columnar structures 32 extends in the thickness direction of the anisotropic diffusion film 3A.

異方性拡散フィルム3Aの複数の柱状構造32の延在方向(異方性拡散フィルム3A主面において、一方の面から他方の面にかけ、柱状構造32が配向している方向)と異方性拡散フィルム3Aの法線方向との成す角度(以降、「柱状構造延在角度」と表記する場合がある。)は、7°以下が好ましく、4°以下がより好ましく、2°以下が特に好ましく、0°が最も好ましい。柱状構造延在角度が前記範囲内であれば、方位による拡散性の差が生じにくく、均一な拡散効果が得られやすい。
なお、柱状構造延在角度は、異方性拡散フィルム3Aを製造する際に、シート状の光重合性化合物を含む組成物に照射する光線の方向を変えることで、所望の角度に調整することができる。
また、柱状構造延在角度は、異方性拡散フィルム3Aの厚さ方向断面を光学顕微鏡にて観察し、任意の10本の柱状構造について、柱状構造の延在方向が、異方性拡散フィルム3A主面の法線方向との成す角度を測定し、その平均値として算出した値が用いられる。
The angle between the extension direction of the multiple columnar structures 32 of the anisotropic diffusion film 3A (the direction in which the columnar structures 32 are oriented from one surface to the other on the main surface of the anisotropic diffusion film 3A) and the normal direction of the anisotropic diffusion film 3A (hereinafter sometimes referred to as the "columnar structure extension angle") is preferably 7° or less, more preferably 4° or less, particularly preferably 2° or less, and most preferably 0°. If the columnar structure extension angle is within the above range, differences in diffusion due to orientation are less likely to occur, and a uniform diffusion effect is easily obtained.
Furthermore, the columnar structure extension angle can be adjusted to a desired angle by changing the direction of the light rays irradiated onto the sheet-like composition containing the photopolymerizable compound when manufacturing the anisotropic diffusion film 3A.
Furthermore, the columnar structure extension angle is calculated by observing the thickness-direction cross-section of the anisotropic diffusion film 3A with an optical microscope, measuring the angle between the extension direction of the columnar structure and the normal direction of the main surface of the anisotropic diffusion film 3A for any 10 columnar structures, and using the average value of these measurements.

柱状構造32の延在方向に垂直な断面形状に特に制限はない。例えば、円形状、楕円形状、多角形状、不定形状、これらの入り混じっているもの等であってよい。 There are no particular restrictions on the cross-sectional shape perpendicular to the extension direction of the columnar structure 32. For example, it may be circular, elliptical, polygonal, irregular, or a combination of these.

柱状構造32は、柱状構造32の延在方向に垂直な断面における長径と短径との比(長径/短径)で表されるアスペクト比が、1~10であることが好ましく、1~5であることがより好ましく、1~2であることがさらに好ましい。アスペクト比が前記上限値以下であれば、方位による拡散性の差が生じにくく、均一な拡散効果が得られる。
ここで、「長径」は、上記断面における最大径であり、「短径」は、長径方向と直交する方向における最大径である。
The columnar structure 32 has an aspect ratio, expressed as the ratio of the major axis to the minor axis (major axis/minor axis) in a cross section perpendicular to the extension direction of the columnar structure 32, which is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5, and even more preferably 1 to 2. If the aspect ratio is below the upper limit, differences in diffusion depending on the orientation are less likely to occur, and a uniform diffusion effect can be obtained.
Here, the "major axis" is the maximum diameter in the cross-section described above, and the "minor axis" is the maximum diameter in the direction perpendicular to the major axis direction.

複数の柱状構造32それぞれの長径の平均値は、0.5μm以上が好ましく、1μm以上がより好ましい。また、長径の平均値は、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましい。長径の平均値が前記下限値以上であれば、拡散性が向上する傾向にある。長径の平均値が前記上限値以下であれば、外観欠点の発生抑制が向上する傾向にある。
これら下限値及び上限値は、適宜組み合わせることができる。
The average value of the major axis of each of the multiple columnar structures 32 is preferably 0.5 μm or more, and more preferably 1 μm or more. Furthermore, the average value of the major axis is preferably 100 μm or less, and more preferably 50 μm or less. If the average value of the major axis is above the lower limit, the diffusivity tends to improve. If the average value of the major axis is below the upper limit, the suppression of appearance defects tends to improve.
These lower and upper limits can be combined as appropriate.

複数の柱状構造32それぞれの短径の平均値は、0.5μm以上が好ましく、1μm以上がより好ましい。また、短径の平均値は、10μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましい。短径の平均値が前記下限値以上であれば、拡散性が向上する傾向にある。短径の平均値が前記上限値以下であれば、外観欠点の発生抑制が向上する傾向にある。
これら下限値及び上限値は、適宜組み合わせることができる。
The average value of the short axis of each of the multiple columnar structures 32 is preferably 0.5 μm or more, and more preferably 1 μm or more. Furthermore, the average value of the short axis is preferably 10 μm or less, and more preferably 5 μm or less. If the average value of the short axis is above the lower limit, the diffusivity tends to improve. If the average value of the short axis is below the upper limit, the suppression of appearance defects tends to improve.
These lower and upper limits can be combined as appropriate.

柱状構造32の延在方向に垂直な断面の形状は、光学顕微鏡で確認できる。
長径の平均値、短径の平均値はそれぞれ、任意に選択した10個の柱状構造32の延在方向に垂直な断面における長径、短径をそれぞれ測定し、平均した値である。
アスペクト比は、上記で求めた長径の平均値を短径の平均値で除した値が用いられる。
The shape of the cross-section perpendicular to the extension direction of the columnar structure 32 can be confirmed with an optical microscope.
The average values for the major axis and minor axis are the average values obtained by measuring the major axis and minor axis in cross-sections perpendicular to the extension direction of 10 arbitrarily selected columnar structures 32, respectively.
The aspect ratio is calculated by dividing the average value of the major axis, as determined above, by the average value of the minor axis.

マトリックス31、柱状構造32それぞれの屈折率は、互いに異なっていればよい。それらの屈折率がどの程度異なるかは特に限定されず、相対的なものである。マトリックス31の屈折率が柱状構造32の屈折率よりも低い場合、マトリックス31は低屈折率領域となる。逆に、マトリックス31の屈折率が柱状構造32の屈折率よりも高い場合、マトリックス31は高屈折率領域となる。
ここで、マトリックス31と柱状構造32の界面における屈折率は漸増的に変化するものであることが好ましい。漸増的に変化させることで、入射光角度を変えた場合の拡散性の変化が極めて急峻となり、シンチレーションを生じやすくなる問題が発生し難くなる。マトリックス31と柱状構造32を光照射に伴う相分離によって形成することで、マトリックス31と柱状構造32の界面の屈折率を漸増的に変化させることができる。
The refractive indices of the matrix 31 and the columnar structure 32 do not need to be different from each other. The degree to which their refractive indices differ is not particularly limited and is relative. If the refractive index of the matrix 31 is lower than that of the columnar structure 32, the matrix 31 will be in the low refractive index region. Conversely, if the refractive index of the matrix 31 is higher than that of the columnar structure 32, the matrix 31 will be in the high refractive index region.
Here, it is preferable that the refractive index at the interface between the matrix 31 and the columnar structure 32 changes gradually. By changing it gradually, the change in diffusivity when the angle of incident light is changed becomes extremely abrupt, making it less likely for scintillation to occur. The refractive index at the interface between the matrix 31 and the columnar structure 32 can be changed gradually by forming the matrix 31 and the columnar structure 32 by phase separation associated with light irradiation.

異方性拡散フィルム3Aは、典型的には、光重合性化合物を含む組成物(光硬化型組成物)の硬化物からなる。この組成物を硬化する際に、屈折率の異なる領域が形成される。光硬化型組成物については後で詳しく説明する。
本発明において「光重合」と「光硬化」はいずれも、光重合性化合物が光により重合反応することを意味する。
The anisotropic diffusion film 3A typically consists of a cured product of a composition containing a photopolymerizable compound (a photocurable composition). When this composition is cured, regions with different refractive indices are formed. Photocurable compositions will be described in detail later.
In this invention, both "photopolymerization" and "photocuring" refer to a polymerization reaction in which a photopolymerizable compound is exposed to light.

異方性拡散フィルム3Aは、散乱中心軸を有する。異方性拡散フィルム3Aにおいて、複数の柱状構造32はそれぞれ、延在方向と散乱中心軸とが略平行になるように形成されている。したがって、同一の異方性拡散フィルム3Aにおける複数の柱状構造32は互いに略平行である。
柱状構造32の延在方向と散乱中心軸とが略平行であるとは、屈折率の法則(Snellの法則)を満たすものであればよく、厳密に平行である必要はない。Snellの法則は、屈折率n1の媒質から屈折率n2の媒質の界面に対して光が入射する場合、その入射光角度θ1と屈折角θ2との間に、n1sinθ1=n2sinθ2の関係が成立するものである。例えば、n1=1(空気)、n2=1.51(異方性拡散フィルム)とすると、散乱中心軸の傾き(入射光角度)が30°の場合、柱状構造32の延在方向(屈折角)は約19°となるが、このように入射光角度と屈折角が異なっていてもSnellの法則を満たしていれば、本形態においては略平行の概念に包含される。特に異方性拡散フィルム3Aの法線方向角度を0°とし、その柱状構造32の延存方向角度が0°である場合、散乱中心軸角度も0°となり、散乱中心軸角度と、延在方向とが略平行ではなく完全な平行となる。
異方性拡散フィルム3Aに所定の入射光角度で入射した光は、入射光角度が柱状構造32の延在方向(配向方向)と略平行である場合には拡散が優先され、入射光角度が延在方向と略平行ではない場合には透過が優先される。そのため、異方性拡散フィルム3Aに入射する光の角度が変化すると、直線透過率も変化する。具体的には、異方性拡散フィルム3Aにおいては、法線方向(すなわち、柱状構造32の延在方向)及び法線方向に近い入射光角度範囲内(拡散領域)では入射光が強く拡散されるが、それ以上の入射光角度範囲(非拡散領域)では拡散が弱まり直線透過率が高まる。
The anisotropic diffusion film 3A has a scattering center axis. In the anisotropic diffusion film 3A, each of the columnar structures 32 is formed such that its extension direction is substantially parallel to the scattering center axis. Therefore, the multiple columnar structures 32 in the same anisotropic diffusion film 3A are substantially parallel to each other.
The extension direction of the columnar structure 32 and the scattering center axis are said to be approximately parallel only if they satisfy the law of refractive index (Snell's law), and they do not need to be strictly parallel. Snell's law states that when light is incident on the interface between a medium with refractive index n1 and a medium with refractive index n2, the relationship n1sinθ1 = n2sinθ2 holds between the incident light angle θ1 and the refraction angle θ2. For example, if n1 = 1 (air) and n2 = 1.51 (anisotropic diffusion film), and the inclination of the scattering center axis (incident light angle) is 30°, the extension direction of the columnar structure 32 (refraction angle) will be approximately 19°. Even if the incident light angle and refraction angle are different in this way, as long as Snell's law is satisfied, they are included in the concept of approximately parallelism in this embodiment. In particular, when the normal angle of the anisotropic diffusion film 3A is set to 0° and the extension angle of its columnar structure 32 is set to 0°, the scattering center axis angle also becomes 0°, and the scattering center axis angle and the extension direction become perfectly parallel, not just approximately parallel.
When light incident on the anisotropic diffusion film 3A at a predetermined incident angle, diffusion is prioritized when the incident angle is approximately parallel to the extending direction (orientation direction) of the columnar structure 32, and transmission is prioritized when the incident angle is not approximately parallel to the extending direction. Therefore, when the angle of light incident on the anisotropic diffusion film 3A changes, the linear transmittance also changes. Specifically, in the anisotropic diffusion film 3A, incident light is strongly diffused in the normal direction (i.e., the extending direction of the columnar structure 32) and within the range of incident angles close to the normal direction (diffusion region), but diffusion weakens and linear transmittance increases in the range of incident angles beyond that (non-diffusion region).

「散乱中心軸」とは、異方性拡散フィルムへの入射光角度を変化させた際に、光拡散性がその入射光角度を境に略対称性を有する光の入射光角度と一致する方向を意味する。ここで、「略対称性を有する」としたのは、散乱中心軸が異方性拡散フィルムの法線方向に対して傾きを有する場合には、光学特性(後述する光学プロファイル)が厳密には対称性を有しないためである。散乱中心軸は、当該光学プロファイルにおける、略対称性を有する入射光角度より確認することができる。
図3に、散乱中心軸(P)を説明するための3次元極座標表示を示す。3次元極座標表示において、異方性拡散フィルムの表面をxy平面とし、法線をz軸とすると、散乱中心軸は、極角θと方位角φとによって表現することができる。つまり、図3中のPxyが、異方性拡散フィルムの表面に投影した散乱中心軸の長さ方向ということができる。
本発明においては、異方性拡散フィルムの法線(図3に示すz軸)と散乱中心軸とのなす極角θ(0°≦θ<90°)を散乱中心軸角度と定義する。また、散乱中心軸角度の正負は、異方性拡散フィルムの面方向における所定の対称軸(例えば、異方性拡散フィルム3Aの重心を通るMD(Machine Direction、詳細は後述)の軸と、異方性拡散フィルムの法線方向の両方を通る平面に対して、散乱中心軸が一側に傾斜している場合を+、他側に傾斜している場合を-と定義することとする。
異方性拡散フィルムは、単一層中に、傾きの異なる柱状構造群(同一の傾きを有する柱状構造の集合)を複数有していてもよい。このように、単一層中に傾きの異なる柱状構造群が複数ある場合には、各柱状構造の群の傾きに対応して散乱中心軸も複数となる。
The "scattering center axis" refers to the direction in which, when the angle of incident light on an anisotropic diffusion film is changed, the light diffusion properties coincide with the angle of incident light that exhibits approximate symmetry with respect to that angle of incident light. The phrase "approximately symmetry" is used because if the scattering center axis is tilted with respect to the normal direction of the anisotropic diffusion film, the optical properties (optical profile, described later) will not be strictly symmetrical. The scattering center axis can be confirmed from the angle of incident light that exhibits approximate symmetry in the optical profile.
Figure 3 shows a three-dimensional polar coordinate representation to explain the scattering center axis (P). In the three-dimensional polar coordinate representation, if the surface of the anisotropic diffusion film is the xy-plane and the normal is the z-axis, the scattering center axis can be expressed by the polar angle θ and the azimuthal angle φ. In other words, Pxy in Figure 3 can be said to be the length direction of the scattering center axis projected onto the surface of the anisotropic diffusion film.
In this invention, the polar angle θ (0° ≤ θ < 90°) between the normal of the anisotropic diffusion film (z-axis shown in Figure 3) and the scattering center axis is defined as the scattering center axis angle. Furthermore, the sign of the scattering center axis angle is defined as + when the scattering center axis is tilted to one side and - when it is tilted to the other side with respect to a plane that passes through both a predetermined axis of symmetry in the plane direction of the anisotropic diffusion film (for example, the axis of MD (Machine Direction, details described later) passing through the centroid of the anisotropic diffusion film 3A and the normal direction of the anisotropic diffusion film).
An anisotropic diffusion film may have multiple groups of columnar structures with different inclinations (a collection of columnar structures with the same inclination) within a single layer. In this case, where there are multiple groups of columnar structures with different inclinations within a single layer, there will also be multiple scattering center axes corresponding to the inclination of each group of columnar structures.

異方性拡散フィルム3Aの散乱中心軸角度は、10°以下が好ましく、5°以下がより好ましく、3°以下が特に好ましく、0°が最も好ましい。散乱中心軸角度が前記範囲内であれば、方位による拡散性の差が生じにくく、均一な拡散効果が得られる。
散乱中心軸角度、つまり極角θは、変角光度計により測定される。
散乱中心軸角度は、異方性拡散フィルム3Aを製造する際に、シート状の光重合性化合物を含む組成物に照射する光線の方向を変えることで、所望の角度に調整することができる。
The scattering center axis angle of the anisotropic diffusion film 3A is preferably 10° or less, more preferably 5° or less, particularly preferably 3° or less, and most preferably 0°. If the scattering center axis angle is within the above range, differences in diffusion depending on orientation are less likely to occur, and a uniform diffusion effect can be obtained.
The scattering center axis angle, or polar angle θ, is measured using a bending-angle photometer.
The scattering center axis angle can be adjusted to a desired angle by changing the direction of the light beam irradiated onto the sheet-like composition containing the photopolymerizable compound when manufacturing the anisotropic diffusion film 3A.

異方性拡散フィルム3Aの最大直線透過率は、10%~75%であることが好ましく、15%~65%であることがより好ましく、20%~55%であることがさらに好ましい。異方性拡散フィルム3Aの最大直線透過率が前記範囲内であれば、拡散性と集光性のバランスがより優れる。
異方性拡散フィルム3Aの最小直線透過率は、25%以下であることが好ましく、15%以下であることがより好ましく、10%以下であることがさらに好ましい。異方性拡散フィルム3Aの最小直線透過率が前記上限値以下であれば、拡散性と集光性のバランスがより優れる。
「最大直線透過率」とは、直線透過率が最大となる入射光角度で入射した光の直線透過率である。「最小直線透過率」とは、直線透過率が最小となる入射光角度で入射した光の直線透過率である。最大直線透過率>最小直線透過率である。最小直線透過率は低くなるほど直線透過光量が減る(ヘイズ値が増大する)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。
The maximum linear transmittance of the anisotropic diffusion film 3A is preferably 10% to 75%, more preferably 15% to 65%, and even more preferably 20% to 55%. If the maximum linear transmittance of the anisotropic diffusion film 3A is within the above range, a better balance between diffusion and light concentration is achieved.
The minimum linear transmittance of the anisotropic diffusion film 3A is preferably 25% or less, more preferably 15% or less, and even more preferably 10% or less. If the minimum linear transmittance of the anisotropic diffusion film 3A is below the above upper limit, the balance between diffusion and light concentration is better.
"Maximum linear transmittance" is the linear transmittance of light incident at the incident angle that maximizes linear transmittance. "Minimum linear transmittance" is the linear transmittance of light incident at the incident angle that minimizes linear transmittance. Maximum linear transmittance > Minimum linear transmittance. A lower minimum linear transmittance indicates a decrease in the amount of linearly transmitted light (an increase in haze value). Therefore, a lower minimum linear transmittance indicates an increase in the amount of diffused light.

ここで、図4~7を参照しながら、異方性拡散フィルム3Aの光拡散性についてより具体的に説明する。
ここでは、棒状の柱状構造(ピラー構造ともいう。)を有する異方性拡散フィルム3Bと、板状の柱状構造(ルーバー構造ともいう。)を有する異方性拡散フィルム3Cを例に挙げて説明する。図4及び図5は、異方性拡散フィルム3B、3Cそれぞれの構造と、これらの異方性拡散フィルムに入射した透過光の様子を示す模式図である。図4及び図5中の符号32Aはピラー構造、符号32Bはルーバー構造を示す。図6は、異方性拡散フィルム3Bの光拡散性の評価方法を示す説明図である。図7は、異方性拡散フィルム3Bにおける入射光角度と直線透過率との関係を示すグラフである。
Here, with reference to Figures 4-7, we will explain the light diffusion properties of the anisotropic diffusion film 3A in more detail.
Here, we will explain using an anisotropic diffusion film 3B having a rod-shaped columnar structure (also called a pillar structure) and an anisotropic diffusion film 3C having a plate-shaped columnar structure (also called a louver structure) as examples. Figures 4 and 5 are schematic diagrams showing the structures of anisotropic diffusion films 3B and 3C respectively, and the behavior of transmitted light incident on these anisotropic diffusion films. In Figures 4 and 5, reference numeral 32A indicates the pillar structure, and reference numeral 32B indicates the louver structure. Figure 6 is an explanatory diagram showing a method for evaluating the light diffusion properties of anisotropic diffusion film 3B. Figure 7 is a graph showing the relationship between the incident light angle and linear transmittance in anisotropic diffusion film 3B.

光拡散性の評価方法は、以下のようにして行われる。まず、図6に示すように、異方性拡散フィルム3Bを、光源201と検出器202との間に配置する。本形態においては、光源201からの照射光Iが、異方性拡散フィルム3Bの法線方向から入射する場合を入射光角度0°とする。また、異方性拡散フィルム3Bは直線Lを中心軸として、任意に回転させることができるように配置され、光源201および検出器202は固定されている。
ここで、直線Lとは、異方性拡散フィルム製造の際の塗工時流れ方向をMD(以降同様)としたとき、MDに垂直な方向TD(以降同様、Traverse Direction)と同方向であり、且つ、異方性拡散フィルムの重心を通る直線である。ただし、ピラー構造を有し、且つ、そのピラー構造が傾斜している場合には、柱状構造の傾斜方位方向に直交する方向と同方向であり、且つ、異方性拡散フィルムの重心を通る直線となる。
この方法によれば、光源201と検出器202との間にサンプル(異方性拡散フィルム3B)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検出器202に入る直線透過光量を測定し、直線透過率を出すことができる。
The method for evaluating light diffusion is as follows. First, as shown in Figure 6, the anisotropic diffusion film 3B is placed between the light source 201 and the detector 202. In this embodiment, the incident light angle is defined as 0° when the irradiated light I from the light source 201 is incident from the direction normal to the anisotropic diffusion film 3B. The anisotropic diffusion film 3B is positioned so that it can be rotated arbitrarily around a straight line L as its central axis, while the light source 201 and the detector 202 are fixed.
Here, the straight line L is a straight line that is in the same direction as the direction TD (hereinafter referred to as Traverse Direction), which is perpendicular to the flow direction MD (hereinafter referred to as Traverse Direction), when the coating flow direction during the manufacture of the anisotropic diffusion film is defined as MD (hereinafter referred to as Traverse Direction), and that passes through the centroid of the anisotropic diffusion film. However, if a pillar structure is present and the pillar structure is inclined, the straight line L is in the same direction as the direction perpendicular to the inclination direction of the columnar structure, and that passes through the centroid of the anisotropic diffusion film.
According to this method, a sample (anisotropic diffusion film 3B) is placed between the light source 201 and the detector 202, and the amount of linearly transmitted light that passes straight through the sample and enters the detector 202 is measured while changing the angle with respect to a straight line L on the surface of the sample as the central axis, thereby determining the linear transmittance.

図7は、異方性拡散フィルム3Bを、図4のTDを図6に示す回転中心軸の直線Lに選んだ場合における光拡散性を評価し、得られた光拡散性の評価結果を示すものである。つまり、図6に示す方法を用いて測定した異方性拡散フィルム3Bの光拡散性(光散乱性)の入射光角度依存性を示すものである。図7の縦軸は、散乱の程度を示す指標である直線透過率(本形態では、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の割合、より具体的には、直線透過率=異方性拡散フィルム3Bがある場合の検出器202の検出光量/異方性拡散フィルム3Bがない場合の検出器202の検出光量)を示し、横軸は、異方性拡散フィルム3Bへの入射光角度を示す。入射光角度の正負は、異方性拡散フィルム3Bを回転させる方向が反対であることを示している。
なお、本発明において、「散乱」と「拡散」は同じ意味を示す。
Figure 7 shows the evaluation results of the light diffusion properties of the anisotropic diffusion film 3B when TD in Figure 4 is selected as the straight line L of the rotation center axis shown in Figure 6. In other words, it shows the dependence of the light diffusion properties (light scattering properties) of the anisotropic diffusion film 3B on the incident light angle, measured using the method shown in Figure 6. The vertical axis of Figure 7 shows the linear transmittance, which is an index of the degree of scattering (in this embodiment, the ratio of the amount of parallel light emitted in the same direction as the incident direction when a predetermined amount of parallel light is incident on it; more specifically, linear transmittance = amount of light detected by detector 202 when anisotropic diffusion film 3B is present / amount of light detected by detector 202 when anisotropic diffusion film 3B is absent), and the horizontal axis shows the angle of incident light on the anisotropic diffusion film 3B. The sign of the incident light angle indicates that the direction of rotation of the anisotropic diffusion film 3B is opposite.
In this invention, "scattering" and "diffusion" have the same meaning.

異方性拡散フィルム3Bに所定の入射光角度で入射した光の方向が、マトリックスとは屈折率の異なる領域の配向方向(ピラー構造32Aの延在方向)と略平行である場合には拡散が優先され、当該方向に平行でない場合には透過が優先される。そのため異方性拡散フィルム3B、3Cは、図7に示すように、当該異方性拡散フィルムへの入射光角度によって直線透過率が変化する光拡散性の入射光角度依存性を有する。ここで、図7のように光拡散性の入射光角度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、光拡散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、概ね光拡散性を示しているといえる。
通常の等方性拡散フィルムでは、0°付近をピークとする山型の光学プロファイルを示すが、異方性拡散フィルム3Bでは、ピラー構造32Aの散乱中心軸方向の入射光角度を0°(柱状構造の延在方向も0°)とした場合、0°入射する場合の直線透過率と比較して、±5~±20°の入射光角度で一旦直線透過率が極小値になり、その入射光角度(の絶対値)が大きくなるにつれて直線透過率が大きくなり、±40~±60°の入射光角度で直線透過率が極大値となる谷型の光学プロファイルを示す。
ルーバー構造32Bを有する異方性拡散フィルム3Cも、異方性拡散フィルム3Bと同様に、所定の入射光角度で入射した光の方向が、マトリックスとは屈折率の異なる領域の配向方向(ルーバー構造32Bの高さ方向)と略平行である場合には拡散が優先され、当該方向に平行でない場合には透過が優先される。そのため、異方性拡散フィルム3Bと同様に、光拡散性の入射光角度依存性を有しており、谷型の光学プロファイルを示す。
When the direction of light incident on the anisotropic diffusion film 3B at a predetermined incident angle is approximately parallel to the orientation direction of a region with a different refractive index from the matrix (the extension direction of the pillar structure 32A), diffusion is prioritized; when it is not parallel to this direction, transmission is prioritized. Therefore, as shown in Figure 7, the anisotropic diffusion films 3B and 3C have an incident angle dependence of light diffusion, where the linear transmittance changes depending on the incident angle of light on the anisotropic diffusion film. Here, the curve showing the incident angle dependence of light diffusion as shown in Figure 7 will be referred to as the "optical profile." Although the optical profile does not directly represent light diffusion, if we interpret that the decrease in linear transmittance is accompanied by an increase in diffuse transmittance, it can be said that it generally indicates light diffusion.
While a typical isotropic diffusion film exhibits a mountain-shaped optical profile with a peak around 0°, the anisotropic diffusion film 3B exhibits a valley-shaped optical profile. When the incident light angle in the direction of the scattering center axis of the pillar structure 32A is set to 0° (the extension direction of the columnar structure is also 0°), the linear transmittance initially reaches a minimum value at incident light angles of ±5 to ±20°, compared to the linear transmittance when incident at 0°. As the absolute value of the incident light angle increases, the linear transmittance increases, and the linear transmittance reaches a maximum value at incident light angles of ±40 to ±60°.
The anisotropic diffusion film 3C, having a louver structure 32B, exhibits the same properties as the anisotropic diffusion film 3B. When the direction of light incident at a predetermined incident angle is approximately parallel to the orientation direction of a region with a different refractive index from the matrix (the height direction of the louver structure 32B), diffusion is prioritized. When the direction is not parallel to this direction, transmission is prioritized. Therefore, similar to the anisotropic diffusion film 3B, it exhibits an incident light angle dependence of light diffusion and shows a valley-shaped optical profile.

このように、異方性拡散フィルム3B、3Cは、入射光が散乱中心軸方向に近い入射光角度範囲では強く拡散されるが、それ以上の入射光角度範囲では拡散が弱まり直線透過率が高まるという性質を有する。
以下、最大直線透過率と最小直線透過率との中間値の直線透過率に対する2つの入射光角度の角度範囲を拡散領域(この拡散領域の幅を「拡散幅」)と称し、それ以外の入射光角度範囲を非拡散領域(透過領域)と称する。
図7に示す光学プロファイルの場合を例に挙げて拡散領域と非拡散領域について詳しく説明する。この光学プロファイルでは、最大直線透過率が約52%、最小直線透過率が約9%であり、それらの中間値の直線透過率が約30%である。この中間値の直線透過率に対する2つの入射光角度の間(図7に示す光学プロファイル上の2つの破線間の内側(入射光角度0°を含む)の入射光角度範囲が拡散領域となり、それ以外の入射光角度範囲が非拡散領域(透過領域)となる。
一方で、ピラー構造32Aを有する異方性拡散フィルム3Bでは、図4の投影面における透過光の様子に示すように、透過光は略円形状となっており、MDとTDとで略同一の光拡散性を示している。すなわち、ピラー構造32Aを有する異方性拡散フィルム3Bでは、拡散は等方性を有する。また、図7に示すように、入射光角度を変えても光拡散性(特に非拡散領域と拡散領域との境界付近における光学プロファイル)の変化が比較的緩やかである。
これに対し、ルーバー構造32Bを有する異方性拡散フィルム3Cでは、図5の投影面における透過光の様子に示すように、透過光は略針状となっており、MDとTDとで光拡散性が大きく異なる。すなわち、ルーバー構造32Bを有する異方性拡散フィルム3Cでは、拡散は異方性を有する。具体的には、図5に示す例では、MDではピラー構造の場合よりも拡散が広がっているが、TDではピラー構造の場合よりも拡散が狭まっている。
Thus, the anisotropic diffusion films 3B and 3C exhibit the property that incident light is strongly diffused in the incident light angle range close to the scattering center axis, but diffusion weakens and linear transmittance increases in the incident light angle range beyond that.
Hereinafter, the angular range of two incident light angles with respect to the linear transmittance that is the midpoint between the maximum linear transmittance and the minimum linear transmittance will be referred to as the diffusion region (the width of this diffusion region will be called the "diffusion width"), and the other incident light angle range will be referred to as the non-diffusive region (transmission region).
Let's take the optical profile shown in Figure 7 as an example to explain the diffuse and non-diffusive regions in detail. In this optical profile, the maximum linear transmittance is approximately 52%, the minimum linear transmittance is approximately 9%, and the intermediate linear transmittance is approximately 30%. The incident light angle range between the two incident light angles for this intermediate linear transmittance (the range of incident light angles inside the two dashed lines on the optical profile shown in Figure 7 (including an incident light angle of 0°) is the diffuse region, and the range of incident light angles outside of that range is the non-diffusive region (transmitted region).
On the other hand, in the anisotropic diffusion film 3B having the pillar structure 32A, as shown in the appearance of transmitted light on the projection surface in Figure 4, the transmitted light is approximately circular, and exhibits approximately the same light diffusion properties in both MD and TD directions. In other words, in the anisotropic diffusion film 3B having the pillar structure 32A, diffusion is isotropic. Furthermore, as shown in Figure 7, even when the incident light angle is changed, the change in light diffusion properties (especially the optical profile near the boundary between the non-diffusing and diffusing regions) is relatively gradual.
In contrast, in the anisotropic diffusion film 3C having a louver structure 32B, as shown in the appearance of transmitted light on the projection surface in Figure 5, the transmitted light is roughly needle-shaped, and the light diffusion properties differ greatly between MD and TD. That is, in the anisotropic diffusion film 3C having a louver structure 32B, the diffusion is anisotropic. Specifically, in the example shown in Figure 5, the diffusion is wider in MD than in the case of the pillar structure, but narrower in TD than in the case of the pillar structure.

(透明粘着層)
透明粘着層4としては、特に限定されず、OCA(光学透明粘着剤)等として公知の透明粘着層を用いることができる。
透明粘着層4は一般に、ベース樹脂を含み、必要に応じて任意成分をさらに含む。透明粘着層4のベース樹脂としては、例えば、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。光学的透明性が高いこと、比較的安価なこと等から、アクリル系樹脂が好ましい。
透明粘着層4の厚さは、例えば5μm~50μm程度である。
透明粘着層4の全光線透過率(JIS K7361-1:1997)は、例えば60%~100%が好ましく、80%~100%がより好ましく、90%~100%がさらに好ましい。
(transparent adhesive layer)
The transparent adhesive layer 4 is not particularly limited, and any transparent adhesive layer known as OCA (optical transparent adhesive) or the like can be used.
The transparent adhesive layer 4 generally contains a base resin and optionally further contains other components. Examples of the base resin for the transparent adhesive layer 4 include polyester resins, epoxy resins, polyurethane resins, silicone resins, and acrylic resins. Acrylic resins are preferred due to their high optical transparency and relatively low cost.
The thickness of the transparent adhesive layer 4 is, for example, about 5 μm to 50 μm.
The total light transmittance of the transparent adhesive layer 4 (JIS K7361-1:1997) is preferably 60% to 100%, more preferably 80% to 100%, and even more preferably 90% to 100%.

(液晶フォトマスク積層体の製造方法)
液晶フォトマスク積層体1は、例えば、液晶フォトマスク2の光出射面に、透明粘着層4を介して光拡散体3を貼り合わせることにより製造できる。
貼り合わせの方法は特に制限はなく、公知の方法により実施できる。
(Method for manufacturing a liquid crystal photomask laminate)
The liquid crystal photomask laminate 1 can be manufactured, for example, by bonding a light diffuser 3 to the light-emitting surface of a liquid crystal photomask 2 via a transparent adhesive layer 4.
There are no particular restrictions on the method of bonding; it can be done using any known method.

液晶フォトマスク2は、市販の液晶フォトマスクを用いることができる。公知の製造方法により製造したものを用いてもよい。
透明粘着層4は、市販の透明粘着シートを用いることができる。公知の製造方法により製造したものを用いてもよい。
Liquid crystal photomask 2 can be a commercially available liquid crystal photomask. It may also be one manufactured by a known manufacturing method.
The transparent adhesive layer 4 can be a commercially available transparent adhesive sheet. It may also be one manufactured by a known manufacturing method.

光拡散体3は、市販のものを用いることができる。公知の製造方法により製造したものを用いてもよい。例えば異方性拡散フィルム3Aは、特開2005-265915号公報、特開2006-119241号公報、国際公開第2014/084361号、特開2015-191178号公報等に開示された方法を参考とし、光硬化型組成物の加熱温度、光硬化型組成物の層の厚さ、マスクや窒素雰囲気下による酸素阻害の調整、光硬化型組成物に照射する光線方向等を適宜調整することにより得ることができる。また、等方性拡散フィルムは、国際公開第2018/051639号に開示された方法を参考とし、塗料に添加する樹脂微粒子の量を適宜調整することにより得ることができる。 The light diffuser 3 can be a commercially available product. It may also be manufactured using a known manufacturing method. For example, an anisotropic diffusion film 3A can be obtained by appropriately adjusting the heating temperature of the photocurable composition, the thickness of the photocurable composition layer, the adjustment of oxygen inhibition by a mask or nitrogen atmosphere, and the direction of light irradiation to the photocurable composition, referring to the methods disclosed in Japanese Patent Publication No. 2005-265915, Japanese Patent Publication No. 2006-119241, International Publication No. 2014/084361, Japanese Patent Publication No. 2015-191178, etc. An isotropic diffusion film can be obtained by appropriately adjusting the amount of resin fine particles added to the coating, referring to the method disclosed in International Publication No. 2018/051639.

以下に、異方性拡散フィルム3Aの製造方法の一例を説明する。
この例の製造方法は、主に、以下の工程を有する。
(S1)光重合性化合物を含む組成物(以下、「光硬化型組成物」とも記す。)の層を基体上に設ける工程。
(S2)光源から平行光線を得る工程。
(S3)必要に応じて、平行光線を指向性拡散素子に入射させ、指向性を持った光線を得る工程(任意工程)。
(S4)光線(工程(S2)で得た平行光線又は工程(S3)で得た指向性を持った光線)を光硬化型組成物の層に入射させ、光硬化型組成物の層を硬化させる工程。
An example of a method for manufacturing the anisotropic diffusion film 3A is described below.
The manufacturing method in this example mainly comprises the following steps.
(S1) A step of providing a layer of a composition containing a photopolymerizable compound (hereinafter also referred to as "photocurable composition") on a substrate.
(S2) A process to obtain parallel light rays from a light source.
(S3) If necessary, a step (optional step) to obtain a directional light ray by injecting a parallel light ray into a directional diffusion element.
(S4) A step of injecting a light ray (a parallel light ray obtained in step (S2) or a directional light ray obtained in step (S3)) into a layer of the photocurable composition and curing the layer of the photocurable composition.

<光硬化型組成物>
光硬化型組成物は、光の照射により重合・硬化する材料であり、典型的には光重合性化合物と光開始剤とを含む。光としては、例えば紫外線(UV)、可視光線等が挙げられる。
光硬化型組成物としては、例えば、次のような組成物が使用可能である。
(1)単独の光重合性化合物と光開始剤とを含むもの。
(2)複数の光重合性化合物と光開始剤とを含むもの。
(3)単独又は複数の光重合性化合物と、光重合性を有しない高分子化合物と、光開始剤とを含むもの。
<Photocurable composition>
Photocurable compositions are materials that polymerize and harden upon irradiation with light, and typically contain a photopolymerizable compound and a photoinitiator. Examples of light include ultraviolet (UV) light and visible light.
Examples of photocurable compositions that can be used include the following:
(1) A compound comprising a single photopolymerizable compound and a photoinitiator.
(2) A compound comprising multiple photopolymerizable compounds and a photoinitiator.
(3) A compound comprising one or more photopolymerizable compounds, a polymer compound that does not exhibit photopolymerization properties, and a photoinitiator.

上記いずれの組成物においても、光照射により異方性拡散フィルム3A中に、屈折率の異なるミクロンオーダーの微細な構造が形成される。
異方性拡散フィルム3Aを形成する光重合性化合物が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。光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重合・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。
したがって、上記(1)の組成物においては、光重合の前後における屈折率変化が大きい光重合性化合物を用いることが好ましい。上記(2)、(3)の組成物においては、屈折率の異なる複数の材料を組み合わせることが好ましい。なお、ここでの屈折率変化や屈折率の差とは、具体的には、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.05以上、さらに好ましくは0.10以上の変化や差を示すものである。
In all of the above compositions, light irradiation forms micron-order fine structures with different refractive indices within the anisotropic diffusion film 3A.
Even if only one type of photopolymerizable compound forms the anisotropic diffusion film 3A, differences in density create differences in refractive index. This is because areas with strong light irradiation intensity cure faster, causing polymerization and curing material to migrate around these cured regions, resulting in the formation of regions with high refractive index and regions with low refractive index.
Therefore, in the composition of (1) above, it is preferable to use a photopolymerizable compound that exhibits a large change in refractive index before and after photopolymerization. In the compositions of (2) and (3) above, it is preferable to combine multiple materials with different refractive indices. Specifically, the change in refractive index or difference in refractive index referred to here is preferably a change or difference of 0.01 or more, more preferably 0.05 or more, and even more preferably 0.10 or more.

光重合性化合物としては、ラジカル重合性又はカチオン重合性の官能基を有する化合物(マクロモノマー、ポリマー、オリゴマー、モノマー等)が挙げられる。
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、アリル基等の不飽和二重結合を有する官能基が挙げられる。カチオン重合性の官能基としては、エポキシ基、ビニルエーテル基、オキセタン基等が挙げられる。
Examples of photopolymerizable compounds include compounds having radically polymerizable or cationically polymerizable functional groups (such as macromonomers, polymers, oligomers, and monomers).
Examples of radically polymerizable functional groups include functional groups having unsaturated double bonds, such as acryloyl groups, methacryloyl groups, and allyl groups. Examples of cationically polymerizable functional groups include epoxy groups, vinyl ether groups, and oxetane groups.

ラジカル重合性の官能基を有する化合物(ラジカル重合性化合物)としては、分子中に1個以上の不飽和二重結合を含有する化合物が挙げられる。具体例としては、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。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。メタクリレートも同様に使用可能であるが、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。 Compounds having radically polymerizable functional groups (radically polymerizable compounds) include compounds containing one or more unsaturated double bonds in their molecules. Specific examples include acrylic oligomers known by names such as epoxy acrylate, urethane acrylate, polyester acrylate, polyether acrylate, polybutadiene acrylate, and silicone acrylate, as well as 2-ethylhexyl acrylate, isoamyl acrylate, butoxyethyl acrylate, ethoxydiethylene glycol acrylate, phenoxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, isonorbornyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, and 2-hydroxypropyl acrylate. Examples of acrylate monomers include leloyoxyphthalic acid, dicyclopentenyl acrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, bisphenol A EO adduct diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, EO-modified trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, and dipentaerythritol hexaacrylate. These compounds may be used individually or in combination. Methacrylates can also be used similarly, but generally, acrylates are preferred over methacrylates because they have a faster photopolymerization rate.

カチオン重合性の官能基を有する化合物(カチオン重合性化合物)としては、分子中にエポキシ基、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挙げられる。
エポキシ基を有する化合物としては、例えば以下のものが挙げられる。ただしこれらに限定されるものではない。
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;
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。
Examples of compounds having cationic polymerizable functional groups (cationically polymerizable compounds) include compounds having one or more epoxy groups, vinyl ether groups, or oxetane groups in their molecule.
Examples of compounds containing epoxy groups include the following, but are not limited to these.
Diglycidyl ethers of bisphenols such as 2-ethylhexyl diglycol ether, biphenyl glycidyl ether, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, bisphenol S, tetramethylbisphenol A, tetramethylbisphenol F, tetrachlorobisphenol A, and tetrabromobisphenol A; polyglycidyl ethers of novolac resins such as phenol novolac, cresol novolac, bromized phenol novolac, and orthocresol novolac; diglycidyl ethers of alkylene glycols such as ethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, 1,4-cyclohexanedimethanol, EO adducts of bisphenol A, and PO adducts of bisphenol A; and glycidyl esters such as glycidyl esters of hexahydrophthalic acid and diglycidyl esters of dimer acid;
3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3',4'-Epoxycyclohexanecarboxylate, 2-(3,4-Epoxycyclohexyl-5,5-Spiro-3,4-Epoxy)cyclohexane-meth-dioxane, di(3,4-Epoxycyclohexylmethyl)adipate, di(3,4-Epoxy-6-methylcyclohexylmethyl)adipate, 3,4-Epoxy-6-methylcyclohexyl-3',4'-Epoxy-6'-methylcyclohexanecarboxylate, methylenebis(3,4-Epoxycyclo Alicyclic epoxy compounds such as xane, dicyclopentadiene diepoxide, ethylene glycol di(3,4-epoxycyclohexylmethyl) ether, ethylene bis(3,4-epoxycyclohexanecarboxylate), lactone-modified 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexanecarboxylate, tetra(3,4-epoxycyclohexylmethyl)butanetetracarboxylate, and di(3,4-epoxycyclohexylmethyl)-4,5-epoxytetrahydrophthalate.

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。なお、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)-オキセタン等が挙げられる。
Examples of compounds containing a vinyl ether group include, but are not limited to, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, butanediol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, cyclohexanedimethanol divinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether, trimethylolpropane trivinyl ether, and propenyl ether propylene carbonate. While vinyl ether compounds are generally cationic polymerizable, radical polymerization is also possible when combined with acrylates.
Examples of compounds having an oxetane group include 1,4-bis[(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy)methyl]benzene and 3-ethyl-3-(hydroxymethyl)-oxetane.

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。
光重合性化合物は、上述に限定されるものではない。また、上記光重合性化合物を低屈折率化して充分な屈折率差を生じさせるべく、上記光重合性化合物にフッ素原子(F)を導入してもよい。上記光重合性化合物を高屈折率化して充分な屈折率差を生じさせるべく、上記光重合性化合物に硫黄原子(S)、臭素原子(Br)、各種金属原子を導入してもよい。さらに、特表2005-514487号公報に開示されるように、酸化チタン(TiO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化錫(SnO)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。
The cationic polymerizable compounds described above may be used individually or in combination.
The photopolymerizable compounds are not limited to those described above. Furthermore, fluorine atoms (F) may be introduced into the photopolymerizable compounds to lower their refractive index and create a sufficient refractive index difference. Sulfur atoms (S), bromine atoms (Br), and various metal atoms may be introduced into the photopolymerizable compounds to raise their refractive index and create a sufficient refractive index difference. In addition, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 2005-514487, it is also effective to add functional ultrafine particles, in which photopolymerizable functional groups such as acrylic groups, methacrylic groups, and epoxy groups are introduced into the surface of ultrafine particles made of high refractive index metal oxides such as titanium dioxide ( TiO₂ ), zirconium oxide ( ZrO₂ ), and tin oxide (SnO₂x), to the above-mentioned photopolymerizable compounds.

光重合性化合物は、シリコーン骨格を有する光重合性化合物を含んでもよい。シリコーン骨格を有する光重合性化合物は、その構造(主にエーテル結合)に伴い配向して重合・硬化し、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。なお、マトリックス31及び柱状構造32のいずれか一方が低屈折率領域に相当し、他方が高屈折率領域に相当する。
低屈折率領域において、シリコーン骨格を有する光重合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。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、ケイ素(Si)を多く含有するため、このケイ素を指標として、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。
The photopolymerizable compound may include a photopolymerizable compound having a silicone skeleton. The photopolymerizable compound having a silicone skeleton polymerizes and hardens in an orientation according to its structure (mainly ether bonds), forming a low refractive index region, a high refractive index region, or both a low refractive index region and a high refractive index region. In this case, either the matrix 31 or the columnar structure 32 corresponds to the low refractive index region, and the other corresponds to the high refractive index region.
In the low refractive index region, it is preferable that the amount of silicone resin, which is a cured product of a photopolymerizable compound having a silicone skeleton, be relatively high. Since silicone resin contains more silicon (Si) than compounds without a silicone skeleton, the relative amount of silicone resin can be confirmed by using EDS (Energy Dispersive X-ray Spectrometer) with silicon as an indicator.

シリコーン骨格を有する光重合性化合物は、モノマー、オリゴマー、プレポリマー、マクロモノマーのいずれであってもよい。ラジカル重合性又はカチオン重合性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又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溶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溶性を高めることができる。このような化合物としては、末端にアクリロイル基又はメタクリロイル基を有するシリコーン・ウレタン・(メタ)アクリレートが挙げられる。
本発明において「(メタ)アクリレート」は、アクリレート又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。
The photopolymerizable compound having a silicone skeleton may be a monomer, oligomer, prepolymer, or macromonomer. There are no particular restrictions on the type and number of radically polymerizable or cationic polymerizable functional groups, but it is preferable to have polyfunctional acryloyl or methacryloyl groups, as a greater number of functional groups increases the crosslinking density and makes it easier to create differences in refractive index. Furthermore, compounds having a silicone skeleton may have insufficient compatibility with other compounds due to their structure, but in such cases, compatibility can be improved by urethane formation. Examples of such compounds include silicones, urethanes, and (meth)acrylates having acryloyl or methacryloyl groups at their terminal ends.
In this invention, "(meth)acrylate" means that it may be either acrylate or methacrylate.

シリコーン骨格としては、例えば、下記式(1)で示されるものが挙げられる。式(1)において、R、R、R、R、R、R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。式(1)中、nは1~500の整数であることが好ましい。 Examples of silicone skeletons include those represented by the following formula (1). In formula (1), R1 , R2 , R3 , R4 , R5 , and R6 each independently have a functional group such as a methyl group, alkyl group, fluoroalkyl group, phenyl group, epoxy group, amino group, carboxyl group, polyether group, acryloyl group, or methacryloyl group. In formula (1), n is preferably an integer from 1 to 500.

シリコーン骨格を有する光重合性化合物の重量平均分子量(Mw)は、500~50,000が好ましく、2,000~20,000がより好ましい。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やすくなる。 The weight-average molecular weight (Mw) of the photopolymerizable compound having a silicone skeleton is preferably 500 to 50,000, and more preferably 2,000 to 20,000. A weight-average molecular weight within this range facilitates a sufficient photocuring reaction.

シリコーン骨格を有する光重合性化合物と、シリコーン骨格を有さない化合物とを併用してもよい。これにより、低屈折率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る。
シリコーン骨格を有さない化合物としては、光重合性化合物のほかに熱可塑性樹脂、熱硬化型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。
光重合性化合物としては、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重合性化合物を硬化させて異方性光拡散層を成形する。
熱硬化型樹脂としては、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。熱硬化型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重合性化合物を硬化させた後に適宜加熱することで、熱硬化型樹脂を硬化させて異方性光拡散層を成形する。
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重合性化合物であり、低屈折率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、熱硬化型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。
A photopolymerizable compound having a silicone skeleton and a compound without a silicone skeleton may be used in combination. This makes it easier for low refractive index regions and high refractive index regions to be formed separately, and the degree of anisotropy is increased.
Compounds that do not have a silicone skeleton include photopolymerizable compounds, thermoplastic resins, and thermosetting resins, and these can also be used in combination.
As photopolymerizable compounds, polymers, oligomers, and monomers having radically polymerizable or cationic polymerizable functional groups can be used (provided they do not have a silicone backbone).
Examples of thermoplastic resins include polyester, polyether, polyurethane, polyamide, polystyrene, polycarbonate, polyacetal, polyvinyl acetate, acrylic resins and their copolymers and modified products. When using thermoplastic resins, they are dissolved using a solvent that dissolves them, and after coating and drying, a photopolymerizable compound having a silicone backbone is cured with ultraviolet light to form an anisotropic light-diffusing layer.
Examples of thermosetting resins include epoxy resins, phenolic resins, melamine resins, urea resins, unsaturated polyesters and their copolymers and modified products. When using thermosetting resins, a photopolymerizable compound having a silicone backbone is cured with ultraviolet light, and then the thermosetting resin is cured by appropriate heating to form an anisotropic light-diffusing layer.
The most preferred compounds that do not have a silicone skeleton are photopolymerizable compounds, which offer excellent productivity due to their ease of separation between low and high refractive index regions, the elimination of the need for solvents and drying processes when using thermoplastic resins, and the elimination of the need for a thermal curing process like that of thermosetting resins.

光硬化型組成物がシリコーン骨格を有する光重合性化合物とシリコーン骨格を有さない化合物とを含む場合、それらの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く、30:70~70:30の範囲にあることがより好ましい。当該範囲にすることによって、低屈折率領域と高屈折率領域の相分離が進みやすくなる。 When a photocurable composition contains a photopolymerizable compound having a silicone skeleton and a compound without a silicone skeleton, the ratio of these compounds by mass is preferably in the range of 15:85 to 85:15, and more preferably in the range of 30:70 to 70:30. This range facilitates phase separation between the low refractive index region and the high refractive index region.

ラジカル重合性化合物を重合させるための光開始剤としては、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、ジ-η(5)-シクロペンタジエニルビス[2,6‐ジフルオロ-3-(ピロール-1-イル)フェニル]チタン(IV)、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。また、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。 Examples of photoinitiators for polymerizing radical polymerizable compounds include benzophenone, benzyl, Michlar's ketone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, 2,2-diethoxyacetophenone, benzyldimethyl ketal, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1-one, and 1-hydroxycyclohexylphenyl ketal. Examples include ton, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropanone-1, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, di-η(5)-cyclopentadienylbis[2,6-difluoro-3-(pyrrole-1-yl)phenyl]titanium(IV), 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1, and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide. These compounds may be used individually or in combination.

カチオン重合性化合物を重合させるための光開始剤は、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 、PF 、AsF 、SbF 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。また、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。 Photoinitiators for polymerizing cationic polymerizable compounds are compounds that generate an acid upon light irradiation, and this generated acid can polymerize the aforementioned cationic polymerizable compound. Generally, onium salts and metallocene complexes are preferred. As onium salts, diazonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, phosphonium salts, selenium salts, etc. , are used, and anions such as BF₄⁻, PF₁⁻, AsF₁⁻, and SbF₁⁻ are used as counterions to these salts . Specific examples include 4-chlorobenzenediazonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium hexafluorophosphate, (4-phenylthiophenyl)diphenylsulfonium hexafluoroantimonate, (4-phenylthiophenyl)diphenylsulfonium hexafluorophosphate, bis[4-(diphenylsulfonio)phenyl]sulfide-bis-hexafluoroantimonate, bis[4-(diphenylsulfonio)phenyl]sulfide-bis-hexa Examples of such compounds include, but are not limited to, fluorophosphates, (4-methoxyphenyl)diphenylsulfonium hexafluoroantimonate, (4-methoxyphenyl)phenyliodonium hexafluoroantimonate, bis(4-t-butylphenyl)iodonium hexafluorophosphate, benzyltriphenylphosphonium hexafluoroantimonate, triphenylselenium hexafluorophosphate, and (η5-isopropylbenzene)(η5-cyclopentadienyl)iron(II) hexafluorophosphate. These compounds may be used individually or in combination.

光硬化型組成物中、光開始剤の含有量は、光重合性化合物100質量部に対して、0.01~10質量部が好ましく、0.1~7質量部がより好ましく、0.1~5質量部がさらに好ましい。0.01質量部以上であれば光硬化性が良好である。10質量部を以下であれば、柱状構造が良好に形成される。また、表面だけが硬化して内部の硬化性が低下したり、着色したりすることを抑制できる。 In the photocurable composition, the photoinitiator content is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 7 parts by mass, and even more preferably 0.1 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the photopolymerizable compound. A content of 0.01 parts by mass or more results in good photocurability. A content of 10 parts by mass or less ensures good formation of a columnar structure. Furthermore, it can suppress the hardening of the surface while reducing internal curability or causing discoloration.

光重合性を有しない高分子化合物としては、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、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。これらの高分子化合物と光重合性化合物とは、光硬化前は充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。なお、光重合性化合物としてアクリレートを使用する場合、光重合性を有しない高分子化合物としては、相溶性の点から、アクリル樹脂が好ましい。 Examples of polymer compounds that do not possess photopolymerizability include acrylic resins, styrene resins, styrene-acrylic copolymers, polyurethane resins, polyester resins, epoxy resins, cellulose resins, vinyl acetate resins, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, and polyvinyl butyral resins. These polymer compounds and photopolymerizable compounds must have sufficient compatibility before photocuring; however, various organic solvents and plasticizers can be used to ensure this compatibility. When using acrylate as the photopolymerizable compound, acrylic resin is preferred as the non-photopolymerizable polymer compound due to its compatibility.

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。
溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン等が挙げられる。
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。
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さらに促進し完全なものにすることが期待できる。
Photoinitiators are usually used by directly dissolving the powder in a photopolymerizable compound. However, if solubility is poor, the photoinitiator can be pre-dissolved in a very small amount of solvent at a high concentration beforehand.
Examples of solvents include ethyl acetate, butyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, toluene, and xylene.
Various known dyes and sensitizers can be added to improve photopolymerization properties.
A thermosetting initiator capable of curing photopolymerizable compounds by heating can also be used in combination with the photoinitiator. In this case, heating after photocuring is expected to further accelerate and complete the polymerization curing of the photopolymerizable compound.

<工程(S1)>
工程(S1)では、光硬化型組成物の層を基体上に設ける。
基体としては、特に限定されず、例えば石英ガラスやソーダガラス等のガラス;ポリエチレンテレフタレート(PET)、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、シクロオレフィンコポリマー(COC)、含ノルボルネン樹脂、ポリエーテルスルホン(PES)、セロファン、芳香族ポリアミド等の樹脂フィルム等が挙げられる。
<Step (S1)>
In step (S1), a layer of the photocurable composition is provided on the substrate.
The substrate is not particularly limited and includes, for example, glass such as quartz glass and soda glass; and resin films such as polyethylene terephthalate (PET), triacetylcellulose (TAC), polyethylene naphthalate (PEN), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyimide (PI), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl chloride (PVC), cycloolefin copolymer (COC), norbornene-containing resin, polyethersulfone (PES), cellophane, and aromatic polyamide.

光硬化型組成物の層を基体上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。光硬化型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光硬化型組成物をキャストすることもできる。この堰の高さを調整することで、光硬化型組成物の層の厚さを調整することができる。 Conventional coating and printing methods are applied to form a layer of light-curable composition on a substrate. Specifically, coatings such as air doctor coating, bar coating, blade coating, knife coating, reverse coating, transfer roll coating, gravure roll coating, kiss coating, cast coating, spray coating, slot orifice coating, calender coating, dam coating, dip coating, and die coating, as well as intaglio printing such as gravure printing and stencil printing such as screen printing, can be used. If the light-curable composition has low viscosity, a weir of a certain height can be created around the substrate, and the light-curable composition can be cast within this weir. The thickness of the light-curable composition layer can be adjusted by adjusting the height of this weir.

光硬化型組成物の層を設けた後、光硬化型組成物の酸素阻害を防止して、柱状構造32を効率良く形成させるために、光硬化型組成物の層の光照射側に、光の照射強度を局所的に変化させるマスクを積層してもよい。マスクの材質としては、カーボン等の光吸収性のフィラーをマトリックス中に分散したもので、入射光の一部はカーボンに吸収されるが、開口部は光が十分に透過できるような構成のものが好ましい。このようなマトリックスとしては、PET、TAC、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、PVA、アクリル樹脂、ポリエチレン等の透明プラスチックや、ガラス、石英等の無機物や、これらのマトリックスを含む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だものであっても構わない。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、光硬化型組成物の酸素阻害を防止することも可能である。また、通常の透明フィルムを光硬化型組成物の層上に積層するだけでも、酸素阻害を防ぎ柱状構造32の形成を促す上で有効である。 After forming a layer of the photocurable composition, a mask that locally changes the light irradiation intensity may be laminated on the light-irradiated side of the photocurable composition layer to prevent oxygen inhibition of the photocurable composition and efficiently form the columnar structure 32. The mask material is preferably one in which a light-absorbing filler such as carbon is dispersed in a matrix, so that some of the incident light is absorbed by the carbon, but the openings allow sufficient light transmission. Such a matrix may be transparent plastics such as PET, TAC, polyvinyl acetate (PVAc), PVA, acrylic resin, polyethylene, inorganic materials such as glass, quartz, or a sheet containing these matrices with patterning to control the amount of ultraviolet light transmitted or pigments that absorb ultraviolet light. If such a mask is not used, oxygen inhibition of the photocurable composition can also be prevented by performing light irradiation under a nitrogen atmosphere. Furthermore, simply laminating a normal transparent film on top of the photocurable composition layer is also effective in preventing oxygen inhibition and promoting the formation of the columnar structure 32.

<工程(S2)>
工程(S2)では、光源から平行光線を得る。
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。
光硬化型組成物の層に対して、所望の散乱中心軸と平行な光線を照射し、該光硬化型組成物を硬化させると、該光硬化型組成物の層中に、平行光線の照射方向に沿って延在する複数の柱状の硬化領域(柱状構造)が形成される。
このような平行光線を得る方法としては、点光源を配置して、この点光源と光硬化型組成物の層との間に、平行光線を照射するためのフレネルレンズ等の光学レンズを配置する方法、線状光源を配置して、この線状光源と光硬化型組成物の層との間に筒状物の集合を介在させ、この筒状物を通して光照射を行う方法(特開2005-292219号公報参照)等が挙げられる。線状光源を使用すると連続生産を行うことができるため好ましい。
線状光源としては、ケミカルランプ(紫外線を出す蛍光灯)を使用することができる。ケミカルランプは、直径20~50mm、発光長100~1500mm程度のものが市販されており、作成する異方性拡散フィルム3Aの大きさに合わせて適宜選択することができる。
<Step (S2)>
In step (S2), parallel light rays are obtained from the light source.
Typically, short-arc ultraviolet light sources are used as light sources, specifically high-pressure mercury lamps, low-pressure mercury lamps, metal halide lamps, xenon lamps, etc.
When a layer of a photocurable composition is irradiated with light rays parallel to a desired scattering center axis, and the photocurable composition is cured, a plurality of columnar cured regions (columnar structures) extending along the direction of irradiation of the parallel light rays are formed within the layer of the photocurable composition.
Methods for obtaining such parallel light rays include arranging a point light source and placing an optical lens, such as a Fresnel lens, between the point light source and the layer of the photocurable composition to irradiate with parallel light rays, and arranging a linear light source and interposing a collection of cylindrical objects between the linear light source and the layer of the photocurable composition, and irradiating with light through these cylindrical objects (see Japanese Patent Publication No. 2005-292219). Using a linear light source is preferable because it allows for continuous production.
A chemical lamp (a fluorescent lamp that emits ultraviolet light) can be used as a linear light source. Chemical lamps with a diameter of 20 to 50 mm and an emission length of 100 to 1500 mm are commercially available and can be appropriately selected according to the size of the anisotropic diffusion film 3A to be created.

<工程(S3)>
工程(S3)は任意工程である。工程(S3)では、工程(S2)で得た平行光線を指向性拡散素子に入射させ、指向性をもった光線を得る。
図13、図14を参照して、工程(S3)を含む場合の上記異方性拡散フィルムの製造方法について説明する。図13、図14に示すように、光源300からの平行光線Dが、指向性拡散素子301,302に入射して指向性を持った光Eとなり、この指向性を持った光Eが、光硬化型組成物の層303に入射し、光硬化型組成物の層303を硬化させる。
<Step (S3)>
Step (S3) is an optional step. In step (S3), the parallel light rays obtained in step (S2) are incident on a directional diffusion element to obtain directional light rays.
Referring to Figures 13 and 14, the method for manufacturing the anisotropic diffusion film, including step (S3), will be described. As shown in Figures 13 and 14, parallel light rays D from the light source 300 are incident on the directional diffusion elements 301 and 302 to become directional light E, and this directional light E is incident on the photocurable composition layer 303, curing the photocurable composition layer 303.

工程(S3)で用いられる指向性拡散素子301,302は、光源300から入射した平行光線Dに指向性を付与するものであればよい。 The directional diffusion elements 301 and 302 used in process (S3) only need to impart directionality to the parallel light rays D incident from the light source 300.

図13、図14においては、指向性をもった光Eが、X方向に多く拡散し、Y方向にはほとんど拡散せずに、光硬化型組成物の層303に入射する態様を示している。
このように指向性をもった光Eを得るためには、例えば、指向性拡散素子301,302内に、アスペクト比の高い針状フィラーを含有させるとともに、当該針状フィラーをY方向に長軸方向が延存するように配向させる方法を採用することができる。指向性拡散素子301,302に針状フィラーを使用する方法以外に、種々の方法を使用することができる。
Figures 13 and 14 show how directional light E is incident on the photocurable composition layer 303, with a large amount of diffusion in the X direction and almost no diffusion in the Y direction.
To obtain such directional light E, for example, a method can be employed in which needle-shaped fillers with a high aspect ratio are contained within the directional diffusion elements 301 and 302, and the needle-shaped fillers are oriented so that their long axis extends in the Y direction. In addition to using needle-shaped fillers in the directional diffusion elements 301 and 302, various other methods can be used.

ここで、指向性をもった光Eのアスペクト比は、2~20とすることが好ましい。当該アスペクト比にほぼ対応した、アスペクト比を有する柱状構造が形成される。上記アスペクト比の上限値は、10以下であることがより好ましく、5以下であることがより好ましい。アスペクト比が上限値以下であることで、干渉虹やギラツキを抑制することができる。光Eのアスペクト比は、光硬化型組成物の層303の光入射面における光Eの長径と短径との比(長径/短径)で表される。 Here, the aspect ratio of the directional light E is preferably 2 to 20. A columnar structure having an aspect ratio approximately corresponding to this aspect ratio is formed. The upper limit of the aspect ratio is more preferably 10 or less, and more preferably 5 or less. By keeping the aspect ratio below the upper limit, interference rainbows and glare can be suppressed. The aspect ratio of light E is expressed as the ratio of the major axis to the minor axis (major axis/minor axis) of light E at the light incident surface of layer 303 of the photocurable composition.

工程(S3)においては、指向性をもった光Eの広がりを調整することにより、形成される柱状構造の大きさ(アスペクト比、短径SA、長径LA等)を適宜定めることができる。例えば、図13、図14のいずれにおいても、本形態の異方性拡散フィルムを得ることができる。図13と図14で異なるのは、指向性をもった光Eの広がりが、相対的に、図13では大きいのに対し図14では小さいことである。指向性をもった光Eの広がりの大きさに依存して、柱状構造の大きさが異なることとなる。 In step (S3), the size of the formed columnar structure (aspect ratio, minor axis SA, major axis LA, etc.) can be appropriately determined by adjusting the spread of the directional light E. For example, an anisotropic diffusion film of this form can be obtained in either Figure 13 or Figure 14. The difference between Figure 13 and Figure 14 is that the spread of the directional light E is relatively larger in Figure 13 and smaller in Figure 14. The size of the columnar structure will differ depending on the size of the spread of the directional light E.

指向性をもった光Eの広がりは、主に指向性拡散素子301及び302の種類と、光硬化型組成物の層303との距離に依存する。当該距離を短くするにつれ柱状構造の大きさは小さくなり、長くするにつれ柱状構造の大きさは大きくなる。従って、当該距離を調整することにより、柱状構造の大きさを調整することができる。 The spread of directional light E primarily depends on the type of directional diffusion elements 301 and 302 and the distance between them and the photocurable composition layer 303. As this distance decreases, the size of the columnar structure decreases, and as it increases, the size of the columnar structure increases. Therefore, the size of the columnar structure can be adjusted by adjusting this distance.

<工程(S4)>
光硬化型組成物の層に照射する光線は、光重合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。この波長帯を使って異方性拡散フィルム3Aを作製する場合、照度としては0.01~100mW/cmの範囲であることが好ましく、0.1~20mW/cmの範囲がより好ましい。光の照射時間は特に限定されないが、10~180秒間が好ましく、30~120秒間がより好ましい。
上述の如く低照度の光を比較的長時間照射することにより光硬化型組成物層中に特定の内部構造が形成されるが、このような光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以上の高照度の光を追加照射して残存モノマーを重合させることができる。このときの光照射はマスクを積層した側の逆側から行ってもよい。
その後、基体を剥離することで、異方性拡散フィルム3Aを得ることができる。
<Step (S4)>
The light irradiated onto the layer of the photocurable composition must contain wavelengths capable of curing the photopolymerizable compound, and typically, light with wavelengths centered around 365 nm from a mercury lamp is used. When producing an anisotropic diffusion film 3A using this wavelength range, the illuminance is preferably in the range of 0.01 to 100 mW/ cm² , and more preferably in the range of 0.1 to 20 mW/ cm² . The light irradiation time is not particularly limited, but is preferably 10 to 180 seconds, and more preferably 30 to 120 seconds.
As described above, a specific internal structure is formed in the photocurable composition layer by irradiating it with low-intensity light for a relatively long period of time. However, with such light irradiation alone, unreacted monomer components may remain, causing stickiness and problems with handling and durability. In such cases, additional irradiation with high-intensity light of 1000 mW/ cm² or more can polymerize the remaining monomers. This light irradiation may be performed from the opposite side of the layered mask.
Subsequently, the substrate can be peeled off to obtain an anisotropic diffusion film 3A.

(用途)
液晶フォトマスク積層体1は、露光装置に用いられる。液晶フォトマスク積層体1を用いた露光装置は、例えば、フォトリソグラフィ法により基板表面にレジストパターンを形成するために用いられる。
液晶フォトマスク積層体1を用いた露光装置の構成は、従来のフォトマスクの代わりに液晶フォトマスク積層体1を備える以外は、公知の露光装置の構成と同様であってよい。露光装置の一例として、特開2004-85955号公報に記載されるような、光源を含み、光を照射する照明光学系と、照明光学系からの照明光の光路中に配置されたフォトマスクを含む露光制御系と、フォトマスクを通過した照明光が照射されるように、表面にフォトレジスト膜が形成された基板を保持する露光光学系とを備える露光装置が挙げられる。
光源としては、主に紫外線等が挙げられる。
(Application)
The liquid crystal photomask laminate 1 is used in an exposure apparatus. The exposure apparatus using the liquid crystal photomask laminate 1 is used, for example, to form a resist pattern on the substrate surface by photolithography.
The configuration of an exposure apparatus using the liquid crystal photomask laminate 1 may be the same as that of a known exposure apparatus, except that it includes the liquid crystal photomask laminate 1 instead of a conventional photomask. An example of an exposure apparatus is the one described in Japanese Patent Application Publication No. 2004-85955, which includes an illumination optical system that includes a light source and irradiates light, an exposure control system that includes a photomask placed in the optical path of the illumination light from the illumination optical system, and an exposure optical system that holds a substrate on which a photoresist film is formed so that the illumination light that has passed through the photomask is irradiated.
The main light sources include ultraviolet light.

液晶フォトマスク積層体1を用いた露光装置により形成するレジストパターンとしては、本発明の有用性から、図12に示すような、傾斜パターンを含むパターンが好ましい。
傾斜パターンは、液晶フォトマスク2の画素の配列方向(縦方向(図中の上下方向)及び横方向(図中の左右方向))に対して傾斜した方向(縦方向を0°方向としたとき、0°超90°未満の方向)に延びるラインパターン又はスペースパターンである。
As for the resist pattern formed by the exposure apparatus using the liquid crystal photomask laminate 1, a pattern including a gradient pattern, as shown in Figure 12, is preferred due to the usefulness of the present invention.
The inclined pattern is a line pattern or space pattern that extends in a direction inclined with respect to the pixel arrangement direction of the liquid crystal photomask 2 (vertical direction (up and down direction in the figure) and horizontal direction (left and right direction in the figure)) (when the vertical direction is defined as 0°, the direction is greater than 0° and less than 90°).

(作用効果)
以上説明した液晶フォトマスク積層体1にあっては、液晶フォトマスク2に光拡散体3が積層されているので、液晶フォトマスク2から出射した光が光拡散体3によって適度に拡散される。そのため、液晶フォトマスク2に表示されるパターンが傾斜パターンを含んでいても、形成されるレジストパターンの傾斜パターンがジグザグになることを抑制でき、レジストパターンの精度が良好となる。
特に光拡散体3が異方性拡散フィルムである場合、特定方向(例えば正面方向)への光の集光性を有する為、意図しない露光を抑制することができ、精度がより向上する。
(Effects and Benefits)
In the liquid crystal photomask laminate 1 described above, since the light diffuser 3 is laminated on the liquid crystal photomask 2, the light emitted from the liquid crystal photomask 2 is appropriately diffused by the light diffuser 3. Therefore, even if the pattern displayed on the liquid crystal photomask 2 includes a sloped pattern, the sloped pattern of the formed resist pattern will not become zigzag, resulting in good accuracy of the resist pattern.
In particular, when the light diffuser 3 is an anisotropic diffusion film, it has the ability to concentrate light in a specific direction (for example, the front direction), which can suppress unintended exposure and further improve accuracy.

(他の実施形態)
以上、本発明について実施形態を示して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。上記実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。
例えば、図8に示す液晶フォトマスク積層体1Aのように、透明粘着層4を有さず、液晶フォトマスク2と光拡散体3とが直接積層された構成としてもよい。このような液晶フォトマスク積層体は、例えば液晶フォトマスク2の主面に光拡散体3を直接形成することで得られる。
図9に示す液晶フォトマスク積層体1Bのように、液晶フォトマスク2の光入射面側(図中、上側)に光拡散体3が積層された構成としてもよい。この場合、液晶フォトマスク2に入射する光が光拡散体3によって適度に拡散されて、ジグザグを抑制できる。光拡散体3は、液晶フォトマスク積層体1Bのように、透明粘着層4を介して積層されてもよく、直接積層されてもよい。
露光用平行光が液晶フォトマスクを透過した後で光拡散をさせる方が、液晶フォトマスクの遮光及び露光を正しく制御させることができる為、液晶フォトマスク2の光出射面側に光拡散体3が積層されることが好ましい。
(Other embodiments)
Although the present invention has been described above with reference to embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. The configurations and combinations thereof in the above embodiments are examples, and additions, omissions, substitutions, and other modifications to the configurations are possible without departing from the spirit of the present invention.
For example, as shown in Figure 8, the liquid crystal photomask laminate 1A may have no transparent adhesive layer 4, and the liquid crystal photomask 2 and the light diffuser 3 may be directly laminated. Such a liquid crystal photomask laminate can be obtained, for example, by directly forming the light diffuser 3 on the main surface of the liquid crystal photomask 2.
As shown in Figure 9, the liquid crystal photomask laminate 1B may be configured such that the light diffuser 3 is laminated on the light incident surface side (upper side in the figure) of the liquid crystal photomask 2. In this case, the light incident on the liquid crystal photomask 2 is appropriately diffused by the light diffuser 3, suppressing the zigzag pattern. The light diffuser 3 may be laminated via a transparent adhesive layer 4, as in the liquid crystal photomask laminate 1B, or it may be laminated directly.
It is preferable that the light diffuser 3 be laminated on the light-emitting side of the liquid crystal photomask 2, because diffusing the light after the parallel light for exposure has passed through the liquid crystal photomask allows for proper control of light shielding and exposure of the liquid crystal photomask.

以下に本発明について、実施例及び比較例を挙げてより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described more specifically below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

(光拡散体の拡散光の強度最大値の1/10値における角度幅(FWTM))
ゴニオフォトメーター(ジェネシア社製、Gonio/Far Field Profiler)を用いて、光拡散体の一方の主面の法線方向から直線光を入射し、反対側の主面より光拡散体を出射(透過)した拡散光の強度の分布(角度毎の透過率)を、他方の面の法線方向角度を0°として法線方向に垂直な直線上で-75°~+75°の範囲で測定し、拡散光の強度最大値の1/10値を示す2点の角度幅でFWTMを算出した。
ただし、光拡散体が測定する方位によりFWTMが異なる場合には、FWTMが最大となる方位でのFWTMとFWTMが最小となる方位でのFWTMとの平均値とした。
(Angle width (FWTM) at 1/10th of the maximum intensity of diffused light from the light diffuser)
Using a goniotphotometer (Genesia, Goniot/Far Field Profiler), a straight beam of light was incident from the normal direction to one main surface of the light diffuser. The intensity distribution (transmittance at each angle) of the diffused light that exited (transmitted) the light diffuser from the opposite main surface was measured in the range of -75° to +75° on a straight line perpendicular to the normal direction, with the angle of the normal direction of the other surface set to 0°. The FWTM was calculated using the angular width between two points that represent 1/10 of the maximum value of the diffused light intensity.
However, if the FWTM differs depending on the orientation in which the light diffuser is measured, the average value of the FWTM at the orientation where the FWTM is maximum and the FWTM at the orientation where the FWTM is minimum was used.

(光拡散体の主面の法線方向の直線透過率、最大直線透過率、最小直線透過率、散乱中心軸角度)
ゴニオフォトメーター(ジェネシア社製、Gonio/Far Field Profiler)を用いて、上述の図6に示した方法に従い、光拡散体の一方の主面の法線方向(面法線方向)から直線光を入射し、光拡散体の反対側の主面より出射(透過)した直線光を測定し、直線透過率を算出し、この直線透過率を角度ごとにプロットして光学プロファイルを作成した。
なお、直線透過率の測定は、視感度フィルターを用いて可視光領域の波長において測定した。
以上の様な測定の結果得られた光学プロファイルに基づき、直線透過率の最大値(最大直線透過率)及び最小値(最小直線透過率)と、当該プロファイルにおける、略対称性を有する入射光角度である散乱中心軸角度とを求めた。
(Linear transmittance in the direction normal to the main surface of the light diffuser, maximum linear transmittance, minimum linear transmittance, scattering center axis angle)
Using a goniotphotometer (Genesia, Goniot/Far Field Profiler), linear light was incident from the normal direction (surface normal direction) of one main surface of the light diffuser according to the method shown in Figure 6 above. The linear light emitted (transmitted) from the opposite main surface of the light diffuser was measured, the linear transmittance was calculated, and this linear transmittance was plotted for each angle to create an optical profile.
Linear transmittance was measured using a luminous efficiency filter at wavelengths in the visible light region.
Based on the optical profile obtained from the above measurements, the maximum value (maximum linear transmittance) and minimum value (minimum linear transmittance), as well as the scattering center axis angle, which is the incident light angle with approximately symmetry in the said profile, were determined.

(光拡散体のヘイズ値)
ヘイズ値(Hz)は、ヘイズメーター(日本電色工業社製、NDH-7000)を用いて、JIS K7136に準拠して測定した。
(Haze value of light diffuser)
The haze value (Hz) was measured using a haze meter (NDH-7000, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) in accordance with JIS K7136.

(異方性拡散フィルムの柱状構造延在角度)
複数の柱状構造を持つ異方性拡散フィルムのとき、柱状構造の延在方向とフィルム法線方向との成す角度である柱状構造延在角度は、異方性拡散フィルムの厚さ方向断面を光学顕微鏡にて観察し、任意の10本の柱状構造について、柱状構造の延在方向(異方性拡散フィルム主面において、一方の面から他方の面にかけ、柱状構造が配向している方向)が、異方性拡散フィルム主面の法線方向との成す角度を測定し、その平均値として算出した。
(Angle of columnar structure extension in anisotropic diffusion film)
In the case of an anisotropic diffusion film having multiple columnar structures, the columnar structure extension angle, which is the angle between the extension direction of the columnar structures and the normal direction of the film, was calculated by observing the thickness-direction cross-section of the anisotropic diffusion film with an optical microscope and measuring the angle between the extension direction of the columnar structures (the direction in which the columnar structures are oriented from one surface to the other on the main surface of the anisotropic diffusion film) and the normal direction of the main surface of the anisotropic diffusion film for any 10 arbitrary columnar structures, and then calculating the average value of these angles.

(異方性拡散フィルムの柱状構造のアスペクト比)
複数の柱状構造を持つ異方性拡散フィルムのとき、長径の平均値、短径の平均値はそれぞれ、光学顕微鏡で柱状構造の延在方向に垂直な断面を観察し、任意に選択した10個の柱状構造32の断面形状の長径、短径をそれぞれ測定し、その平均として算出した値とした。
算出した長径の平均値を、算出した短径の平均値で除した値をアスペクト比とした。
(Aspect ratio of the columnar structure of anisotropic diffusion film)
In the case of an anisotropic diffusion film having multiple columnar structures, the average values of the major axis and minor axis were calculated by observing a cross-section perpendicular to the direction of extension of the columnar structures using an optical microscope, measuring the major and minor axes of the cross-sectional shapes of 10 arbitrarily selected columnar structures 32, and averaging these values.
The aspect ratio was calculated by dividing the average of the major axes by the average of the minor axes.

(等方性拡散フィルムの作製)
特開2002-122714号公報を参考に、以下に示す方法で等方性拡散フィルムを作製した。
屈折率1.47のアクリル系粘着剤(商品名:SKダインTM206、全固形分濃度18.8%、溶剤:酢酸エチル、メチルエチルケトン、綜研化学社製)100重量部に対して、イソシアネート系硬化剤(商品名:L-45、綜研化学社製)0.5部と、エポキシ系硬化剤(商品名:E-5XM、綜研化学社製)0.2部を添加したベース塗料に、粘着剤と屈折率の異なる微粒子としてシリコーン樹脂微粒子(トスパール145、屈折率1.43、粒子径4.5μm)を所定量添加し、アジターで30分間撹拌して微粒子を分散させ、等方性拡散フィルム用塗料aを調製した。
シリコーン樹脂微粒子の添加量を変えた以外は上記と同様にして、等方性拡散フィルム用塗料bを調製した。
同様にシリコーン樹脂微粒子の添加量を変えた以外は上記と同様にして、等方性拡散フィルム用塗料cを調製した。
比較のために、シリコーン樹脂微粒子を添加しなかった以外は上記と同様にして透明粘着フィルム用塗料dを調製した。
(Preparation of isotropic diffusion film)
An isotropic diffusion film was prepared using the method described below, with reference to Japanese Patent Publication No. 2002-122714.
To 100 parts by weight of an acrylic adhesive with a refractive index of 1.47 (product name: SK Dyne™ 206, total solids content 18.8%, solvent: ethyl acetate, methyl ethyl ketone, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.), 0.5 parts of an isocyanate curing agent (product name: L-45, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) and 0.2 parts of an epoxy curing agent (product name: E-5XM, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) were added to the base coating. A predetermined amount of silicone resin fine particles (Tospearl 145, refractive index 1.43, particle size 4.5 μm) with a refractive index different from that of the adhesive was added, and the mixture was stirred with an agitator for 30 minutes to disperse the fine particles, thereby preparing coating a for isotropic diffusion film.
A coating b for isotropic diffusion film was prepared in the same manner as described above, except that the amount of silicone resin fine particles added was changed.
Similarly, coating c for isotropic diffusion films was prepared in the same manner as described above, except that the amount of silicone resin fine particles added was changed.
For comparison, a coating d for transparent adhesive film was prepared in the same manner as above, except that silicone resin fine particles were not added.

調製した等方性拡散フィルム用塗料a~c又は透明粘着フィルム用塗料dを、厚さ38μmの離型PETフィルム(リンテック社製、商品名:38C)に、コンマコーターを用いて、溶剤乾燥後の膜厚が25μmとなるように塗工し、乾燥して等方性拡散フィルムa~c又は透明粘着フィルムdを形成し、その上に厚さ38μmの離型PETフィルム(リンテック社製、商品名:3801)をラミネートした。
等方性拡散フィルムa~cのFWTM、面法線方向の直線透過率、最大直線透過率、最小直線透過率、ヘイズ値(Hz)を表1に示す。
The prepared isotropic diffusion film coatings a to c or transparent adhesive film coating d were applied to a 38 μm thick release PET film (Lintec Corporation, product name: 38C) using a comma coater to a film thickness of 25 μm after solvent drying, and dried to form isotropic diffusion films a to c or transparent adhesive film d. A 38 μm thick release PET film (Lintec Corporation, product name: 3801) was then laminated on top of the film.
Table 1 shows the FWTM, linear transmittance in the plane normal direction, maximum linear transmittance, minimum linear transmittance, and haze value (Hz) for isotropic diffusion films a to c.

(レンズ拡散板)
レンズ拡散板として、LSD1°、LSD5°、LSD30°及びLSD60°(いずれもオプティカルソリューションズ社製。)を用意した。
各レンズ拡散板のFWTM、面法線方向の直線透過率、最大直線透過率、最小直線透過率、ヘイズ値(Hz)を表1に示す。
(Lens diffuser)
As lens diffusers, LSD1°, LSD5°, LSD30°, and LSD60° (all manufactured by Optical Solutions Co., Ltd.) were prepared.
Table 1 shows the FWTM, linear transmittance in the surface normal direction, maximum linear transmittance, minimum linear transmittance, and haze value (Hz) for each lens diffuser plate.

(異方性拡散フィルムの作製)
特開2006-119241号公報及び国際公開第2014/084361号を参考に、以下に示す方法で異方性拡散フィルムを作製した。
以下の各成分を混合して紫外線硬化性樹脂組成物を調製した。
・シリコーン・ウレタン・アクリレート(RAHN社製、商品名:00-225/TM18、屈折率:1.460、重量平均分子量:5,890)20質量部。
・ネオペンチルグリコールジアクリレート(ダイセルサイテック社製、商品名Ebecryl145、屈折率:1.450)30質量部。
・ビスフェノールAのEO付加物ジアクリレート(ダイセルサイテック社製、商品名:Ebecyl150、屈折率:1.536)15質量部。
・フェノキシエチルアクリレート(共栄社化学製、商品名:ライトアクリレートPO-A、屈折率:1.518)40質量部。
・2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(BASF社製、商品名:Irgacure651)4質量部。
(Fabrication of anisotropic diffusion films)
An anisotropic diffusion film was prepared using the method described below, with reference to Japanese Patent Publication No. 2006-119241 and International Publication No. 2014/084361.
A UV-curable resin composition was prepared by mixing the following components.
20 parts by mass of silicone urethane acrylate (manufactured by RAHN, product name: 00-225/TM18, refractive index: 1.460, weight-average molecular weight: 5,890).
30 parts by mass of neopentyl glycol diacrylate (manufactured by Daicel Cytec, trade name Ebecryl 145, refractive index: 1.450).
15 parts by mass of bisphenol A EO adduct diacrylate (manufactured by Daicel Cytec, trade name: Ebecyl 150, refractive index: 1.536).
40 parts by mass of phenoxyethyl acrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., product name: Light Acrylate PO-A, refractive index: 1.518).
4 parts by mass of 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (BASF, trade name: Irgacure 651).

厚さ100μm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50μmの隔壁を形成した。この中に上記紫外線硬化樹脂組成物を滴下し、別のPETフィルムでカバーした。
この両面がPETフィルムで挟まれた厚さ50μmの紫外線硬化樹脂組成物の液膜に対し、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、照射強度30mW/cmの平行光線である紫外線を1分間照射して、複数の柱状構造を多数有する50μmの膜厚の7種類のPET付き単層の異方性拡散フィルムe~kを得た。各異方性拡散フィルムe~kのFWTM、面法線方向の直線透過率、最大直線透過率、最小直線透過率、ヘイズ値(Hz)、柱状構造の延在方向、アスペクト比を表1に示す。
A 50 μm high partition wall was formed around the entire edge of a 100 μm thick PET film (manufactured by Toyobo Co., Ltd., product name: A4300) using a dispenser with a curable resin. The above UV-curable resin composition was dropped into this partition wall and covered with another PET film.
A liquid film of a 50 μm thick ultraviolet-curable resin composition, sandwiched between PET films on both sides, was irradiated for 1 minute with ultraviolet light, a parallel beam with an irradiation intensity of 30 mW/ cm² , from the reflected irradiation unit of a UV spot light source (Hamamatsu Photonics, product name: L2859-01), to obtain seven types of PET-coated single-layer anisotropic diffusion films e to k, each with a thickness of 50 μm and numerous columnar structures. Table 1 shows the FWTM, linear transmittance in the plane normal direction, maximum linear transmittance, minimum linear transmittance, haze value (Hz), extension direction of the columnar structures, and aspect ratio for each anisotropic diffusion film e to k.

なお、各異方性拡散フィルムの光学特性である、最大直線透過率及び散乱中心軸角度(異方性拡散フィルムの法線方向に対する)と、各柱状構造のアスペクト比とは、紫外線硬化樹脂組成物による液膜の加熱温度と、照射する紫外線の光線方向との調整に加え、平行光線のアスペクト比を変更できる指向性拡散素子を、異方性拡散フィルムと落射用照射ユニット間に配置の有無と、指向性拡散素子を使用する場合、指向性拡散素子の配置を調整する(異方性拡散フィルムに近づける又は遠ざける)ことを行うことで、7種類の異方性拡散フィルムを得ることができた。
指向性拡散素子は、入射した平行光線に指向性を付与するものであり、本実施例では指向性拡散素子内にアスペクト比の高い針状微粒子を含有したものを使用した。柱状構造のアスペクト比は、指向性拡散素子によって変更された平行光線のアスペクト比にほぼ対応した形で形成された。
Furthermore, the optical properties of each anisotropic diffusion film, namely the maximum linear transmittance and the scattering center axis angle (relative to the normal direction of the anisotropic diffusion film), as well as the aspect ratio of each columnar structure, were obtained by adjusting the heating temperature of the liquid film made from the UV-curing resin composition and the direction of the irradiated UV light, as well as by whether or not to place a directional diffusion element that can change the aspect ratio of parallel light rays between the anisotropic diffusion film and the reflected light irradiation unit, and, if a directional diffusion element is used, by adjusting the position of the directional diffusion element (bringing it closer to or further away from the anisotropic diffusion film). In this way, seven types of anisotropic diffusion films were obtained.
The directional diffusion element imparts directionality to the incident parallel light rays. In this embodiment, a directional diffusion element containing needle-shaped microparticles with a high aspect ratio was used. The aspect ratio of the columnar structure was formed to approximately correspond to the aspect ratio of the parallel light rays modified by the directional diffusion element.

(実施例1~6、比較例1~9)
187ppi(pixel per inch)の液晶ディスプレイの光出射面側に、表2に示す光拡散体を夫々積層し、実施例1~6、比較例1~9の各液晶フォトマスク積層体を作製した。
(Examples 1-6, Comparative Examples 1-9)
The light diffusers shown in Table 2 were laminated onto the light-emitting side of a 187 ppi (pixels per inch) liquid crystal display to create liquid crystal photomask laminates for Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 9.

(液晶フォトマスク積層体のジグザグ消し効果、画像ボケ)
実施例及び比較例の各液晶フォトマスク積層体に対し、液晶フォトマスク積層体内液晶ディスプレイ画面上に、左上から斜め右下にかけて45°の斜め線を境界に、一方を黒表示、他方を白表示となる様に表示させた。
この境界を倍率30倍のルーペを用いて目視観察し、境界部分の画素によるジグザグが消えている(スムージングされている)かどうか、また境界に画像ボケが生じていないかどうかを目視にて判定した。
評価結果を表2に示した。
(Zigzag blurring effect in a liquid crystal photomask laminate; image blurring)
For each of the liquid crystal photomask laminates in the examples and comparative examples, a display was created on the liquid crystal display screen inside the liquid crystal photomask laminate, with a 45° diagonal line running from the upper left to the lower right as the boundary, such that one side was displayed in black and the other side in white.
This boundary was visually observed using a 30x magnification loupe to determine whether the zigzag pattern caused by pixels at the boundary had disappeared (smoothed out) and whether there was any image blurring at the boundary.
The evaluation results are shown in Table 2.

<評価基準>
表2における評価の評価基準は以下の通りである。
「ジグザグ消し効果」
◎ ジグザグが確認できない。
〇 極めてわずかにジグザグが確認できるが、実用上全く問題のないレベルである。
△ ジグザグが少し確認できるが、実用上問題のないレベルである。
× ジグザグがある。
「画像ボケ」
◎ 画像ボケなし。
〇 画像ボケが少し感じられるが、実用上問題のないレベルである。
× 画像ボケがある。
<Evaluation Criteria>
The evaluation criteria in Table 2 are as follows:
"Zigzag erasing effect"
◎ No zigzag pattern can be observed.
〇 A very slight zigzag pattern can be observed, but it is at a level that does not pose any practical problems.
△ A slight zigzag pattern is visible, but it is at a level that does not pose any practical problems.
× There is a zigzag pattern.
"Image blur"
◎ No image blur.
There is a slight blur in the image, but it is at a level that does not pose any practical problems.
× The image is blurry.

実施例1~6で使用した等方性拡散フィルムa、異方性拡散フィルムe~iは、高いヘイズ値を有する為、液晶フォトマスク積層体とした際、画素に起因するジグザグをスムージングする効果が高かった。また同時に、FWTMがある程度狭い為、画像ボケも抑えられていた。
一方で、光拡散体を用いてない比較例1や、ヘイズ値の低い等方性拡散フィルムb、c、異方性拡散フィルムj、k、レンズ拡散体(LSD1°、5°)を使用した比較例2~6、9では、拡散が十分でない為に、画素に起因するジグザグを十分にスムージングすることができなかった。また、ヘイズ値は高いもののFWTMが広いレンズ拡散体(LSD30°、60°)を使用した比較例7、8では、画素に起因するジグザグを実用上問題なくスムージングすることはできているものの、FWTMが広すぎる為、画像ボケが確認された。
The isotropic diffusion film a and anisotropic diffusion films e-i used in Examples 1-6 had high haze values, which resulted in a high effect in smoothing out pixel-induced zigzags when used in a liquid crystal photomask laminate. At the same time, because the FWTM was relatively narrow, image blur was also suppressed.
On the other hand, in Comparative Example 1, which did not use a light diffuser, and in Comparative Examples 2-6 and 9, which used isotropic diffusion films b and c, anisotropic diffusion films j and k, and lens diffusers (LSD 1°, 5°) with low haze values, the diffusion was insufficient, and the zigzag caused by pixels could not be sufficiently smoothed. Furthermore, in Comparative Examples 7 and 8, which used lens diffusers (LSD 30°, 60°) with high haze values but wide FWTM, the zigzag caused by pixels could be smoothed without practical problems, but image blur was observed because the FWTM was too wide.

1 液晶フォトマスク積層体、2 液晶フォトマスク、3 光拡散体、3A,3B,3C 異方性拡散フィルム、3a 第一の主面、3b 第二の主面、4 透明粘着層、31 マトリックス、32 柱状構造、32A 棒状の柱状構造(ピラー構造)、32B 板状の柱状構造(ルーバー構造) 1. Liquid crystal photomask laminate, 2. Liquid crystal photomask, 3. Light diffuser, 3A, 3B, 3C. Anisotropic diffusion film, 3a. First main surface, 3b. Second main surface, 4. Transparent adhesive layer, 31. Matrix, 32. Columnar structure, 32A. Rod-shaped columnar structure (pillar structure), 32B. Plate-shaped columnar structure (louver structure)

Claims (7)

液晶フォトマスクと、前記液晶フォトマスク光出射面側積層された光拡散体とを備え、
前記光拡散体は、第一の主面と、前記第一の主面とは反対側の第二の主面とを有し、前記第一の主面より前記第一の主面の法線方向に沿って直線光を入射し、前記第二の主面より出射する拡散光の分布を、前記第二の主面の法線方向角度を0°として測定したときに、前記拡散光の強度最大値の1/10値における角度幅が45°以下であり、ヘイズ値が55%以上であることを特徴とする液晶フォトマスク積層体。
The system comprises a liquid crystal photomask and a light diffuser laminated on the light-emitting surface side of the liquid crystal photomask,
The light diffuser has a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface, and when linear light is incident on the first main surface along the direction normal to the first main surface, and the distribution of diffused light emitted from the second main surface is measured with the angle of the normal direction of the second main surface being 0°, the angular width at 1/10 of the maximum intensity of the diffused light is 45° or less, and the haze value is 55% or more, characterized in that the light diffuser has a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface, and when linear light is incident on the first main surface along the direction normal to the first main surface, the distribution of diffused light emitted from the second main surface is measured with the angle of the normal direction of the second main surface being 0°, the angular width at 1/10 of the maximum intensity of the diffused light is 45° or less, and the haze value is 55% or more.
前記光拡散体は、前記第一の主面の法線方向における直線透過率が40%以下である、請求項1に記載の液晶フォトマスク積層体。 The liquid crystal photomask laminate according to claim 1, wherein the light diffuser has a linear transmittance of 40% or less in the direction normal to the first main surface. 前記光拡散体は、入射光角度により光拡散性が変化する異方性拡散フィルムである、請求項1又は2に記載の液晶フォトマスク積層体。 The liquid crystal photomask laminate according to claim 1 or 2, wherein the light diffuser is an anisotropic diffusion film whose light diffusivity changes depending on the angle of incident light. 前記異方性拡散フィルムは、マトリックスと、マトリックスとは屈折率の異なる複数の柱状構造とを有し、前記複数の柱状構造は、前記異方性拡散フィルムの厚み方向に延在している、請求項3に記載の液晶フォトマスク積層体。 The liquid crystal photomask laminate according to claim 3, wherein the anisotropic diffusion film comprises a matrix and a plurality of columnar structures having refractive indices different from those of the matrix, and the plurality of columnar structures extend in the thickness direction of the anisotropic diffusion film. 前記異方性拡散フィルムの散乱中心軸角度が10°以下である、請求項4に記載の液晶フォトマスク積層体。 The liquid crystal photomask laminate according to claim 4, wherein the scattering center axis angle of the anisotropic diffusion film is 10° or less. 前記複数の柱状構造は各々、前記柱状構造の延在方向に垂直な断面における長径と短径の比(長径/短径)で表されるアスペクト比が1~10である、請求項4又は5に記載の液晶フォトマスク積層体。 The liquid crystal photomask laminate according to claim 4 or 5, wherein each of the plurality of columnar structures has an aspect ratio of 1 to 10, expressed as the ratio of the major axis to the minor axis (major axis/minor axis) in a cross-section perpendicular to the extending direction of the columnar structure. 請求項1~のいずれか1項に記載の液晶フォトマスク積層体を用いた露光装置。 An exposure apparatus using a liquid crystal photomask laminate according to any one of claims 1 to 6 .
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