特許 6178076 空隙を有するディフューザー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6178076

(24)【登録日】2017年7月21日

(45)【発行日】2017年8月9日

(54)【発明の名称】空隙を有するディフューザー

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/02 20060101AFI20170731BHJP

   G02B 5/08 20060101ALI20170731BHJP

   G02B 5/30 20060101ALI20170731BHJP

【ＦＩ】

   G02B5/02 B

   G02B5/08 A

   G02B5/30

【請求項の数】3

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2012-535400(P2012-535400)

(86)(22)【出願日】2010年10月22日

(65)【公表番号】特表2013-508780(P2013-508780A)

(43)【公表日】2013年3月7日

(86)【国際出願番号】US2010053673

(87)【国際公開番号】WO2011050236

(87)【国際公開日】20110428

【審査請求日】2013年10月22日

【審判番号】不服2015-9390(P2015-9390/J1)

【審判請求日】2015年5月20日

(31)【優先権主張番号】61/254,676

(32)【優先日】2009年10月24日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】505005049

【氏名又は名称】スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100077517

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 敬

(74)【代理人】

【識別番号】100087413

【弁理士】

【氏名又は名称】古賀 哲次

(74)【代理人】

【識別番号】100146466

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 正俊

(74)【代理人】

【識別番号】100160543

【弁理士】

【氏名又は名称】河野上 正晴

(72)【発明者】

【氏名】ジェイソン エス．ぺタジャ

(72)【発明者】

【氏名】ウィリアム エフ．エドモンズ

(72)【発明者】

【氏名】アダム ディー．ハーグ

(72)【発明者】

【氏名】エリック ダブリュ．ネルソン

(72)【発明者】

【氏名】ハオ エンカイ

(72)【発明者】

【氏名】ウィリアム ブレイク コルブ

(72)【発明者】

【氏名】ルー フェイ

(72)【発明者】

【氏名】リチャード ジェイ．ポコルニー

【合議体】

【審判長】 中田 誠

【審判官】 鉄 豊郎

【審判官】 河原 正

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−６９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２６４５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１９９０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−８０９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２０９３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１９６１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５３２７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／００６３８０（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特表２００９−５３２７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／００７４７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−１３３４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４８０００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

G02B 1/10 - 1/12

G02B 5/00 - 5/136

G02F 1/1335 - 1/13363

F21S 2/00

B32B 1/00 - 43/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１マイクロメートル超の平均有効直径を有する複数のビーズと、
前記複数のビーズと接触しているバインダー組成物とを含み、前記バインダー組成物はバインダーと複数の相互連結した空隙とを含み、ここで、前記バインダー組成物中の前記複数の相互連結した空隙の体積分率は５％以上であり、前記バインダーと前記複数のビーズは、それぞれの重量が等しいか、ビーズの重量がバインダーよりも大きく、前記相互連結した空隙の少なくとも６０％が７０ｎｍ以下の寸法を有し、前記バインダー組成物はさらに１マイクロメートル以下の平均粒径を有する複数の粒子を含み、前記複数の粒子の少なくとも６０％が７０ｎｍ以下の粒径を有する、空隙を有する空隙型ディフューザー。

【請求項2】

多層光学フィルムを含む基材と、
前記基材上に配置された空隙型ディフューザーとを備える光学構造体であって、前記空隙型ディフューザーが、
バインダーと、
前記バインダー内に分散した複数の相互連結した空隙と、
１マイクロメートル超の平均有効直径を有する複数のビーズと、を含み、
前記バインダー中の前記複数の相互連結した空隙の体積分率は５％以上であり、
前記バインダーと前記複数のビーズは、それぞれの重量が等しいか、ビーズの重量がバインダーよりも大きく、前記相互連結した空隙の少なくとも６０％が７０ｎｍ以下の寸法を有し、前記バインダーはさらに１マイクロメートル以下の平均粒径を有する複数の粒子を含み、前記複数の粒子の少なくとも６０％が７０ｎｍ以下の粒径を有する、光学構造体。

【請求項3】

反射偏光子と、
前記反射偏光子上に配置され並びに複数の相互連結した空隙と１マイクロメートル以下の平均粒径を有する複数の粒子を含むバインダーと、１マイクロメートル超の平均有効直径を有する複数のビーズと、１０％以下の光学的明澄度とを有し、前記バインダー中の前記複数の相互連結した空隙の体積分率は５％以上である空隙型ディフューザーと、を備える光学構造体であって、前記複数の粒子の少なくとも６０％が７０ｎｍ以下の粒径を有し、前記バインダーと前記複数のビーズは、それぞれの重量が等しいか、ビーズの重量がバインダーよりも大きく、前記空隙の少なくとも６０％が７０ｎｍ以下の寸法を有し、空隙型ディフューザーの厚さが５マイクロメートル以上である、光学構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２００９年４月１５日に申請され、参照により組み込まれる以下の米国特許出願に関する：「光学構造体及びこれを組み込んだディスプレイシステム」（代理人整理番号第６５３５４ＵＳ００２号）；「再帰反射光学構造体」（代理人整理番号第６５３５５ＵＳ００２号）；「光結合を防止するための光学フィルム」（代理人整理番号第６５３５６ＵＳ００２号）；「バックライト及びこれを組み込んだディスプレイシステム」（代理人整理番号第６５３５７ＵＳ００２号）；「欠陥を低減してコーティングするためのプロセス及び装置」（代理人整理番号第６５１８５ＵＳ００２号）；及び「ナノ空隙を有する物品のためのプロセス及び装置」（代理人整理番号第６５０４６ＵＳ００２号）。

【0002】

本発明はまた、同日付で申請され、参照により組み込まれる以下の米国特許出願に関する：「低屈折率分布物品及び方法」（代理人整理番号第６５７１６ＵＳ００２号）及び「勾配ナノ空隙を有する物品のためのプロセス」（代理人整理番号第６５７６６ＵＳ００２号）、並びにまた、２００９年１０月２３日に申請された表題「光学構造体及びその製造方法」の米国特許出願第６１／２５４，２４３号。

【0003】

（発明の分野）
本発明は、概して、ディフューザーコーティングを備え、いくらかの低屈折率様特性を呈する光学フィルムに関する。本発明は更に、そのような光学フィルムを組み込んだディスプレイシステムなどの光学システムに適用される。

【背景技術】

【0004】

再帰反射システム又はディスプレイシステムなどの光学システムは、入射光を管理するために１つ以上の光学層を利用している。光学層はしばしば、望ましい光透過性、光学的ヘイズ、光学的明澄度、及び屈折率を有することが求められる。多くの用途において、空気層及びディフューザー層が、この光学システムに組み込まれる。通常、空気層は全内部反射を援助し、ディフューザー層は光学的散乱を提供する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

一態様では、本開示は、複数のビーズとバインダー組成物とを含む空隙を有するディフューザーを提供する。バインダー組成物は、複数のビーズと接触している。更に、バインダー組成物は、バインダーと、複数個の相互連結した空隙と、を含み、ここで、バインダー組成物中の複数の相互連結した空隙の体積分率は約５％以上である。

【0006】

別の態様では、本開示は、基材と、その基材上に配置された空隙を有するディフューザーと、を備える光学構造体を提供する。空隙を有するディフューザーは、複数のビーズとバインダー組成物とを含む。バインダー組成物は、複数のビーズと接触している。更に、バインダー組成物は、バインダーと、複数個の相互連結した空隙と、を含み、ここで、バインダー組成物中の複数の相互連結した空隙の体積分率は約５％以上である。

【0007】

更に別の態様では、本開示は、基材と、その基材上に配置された空隙を有するディフューザーと、を備える光学構造体を提供する。空隙を有するディフューザーは、バインダー、そのバインダー内に分散した複数の相互連結した空隙と、複数のビーズと、を更に含み、ここで、バインダーと複数のビーズの重量比は約１：１以上である。

【0008】

更に別の態様では、本開示は、反射偏光子とその反射偏光子上に配置された空隙を有するディフューザーとを備える光学構造体を提供する。空隙を有するディフューザーは、複数の空隙と複数のビーズとを含み、約１０％以下の光学的明澄度を有し、ここで、空隙を有するディフューザーの厚さは約５マイクロメートル以上である。

【0009】

更に別の態様では、本開示は、吸収偏光子、複数の空隙と複数のビーズとを含む空隙を有するディフューザー及び反射偏光子を備える光学積層体を提供し、ここで、光学積層体のそれぞれ２つの隣接する主表面の大部分は、互いに物理的に接触している。

【0010】

更に別の態様では、本開示は、導光器上に配置された光学積層体を備えるディスプレイシステムを提供する。光学積層体は、吸収偏光子、複数の空隙と複数のビーズとを含む空隙を有するディフューザー及び反射偏光子を備え、ここで、光学積層体のそれぞれ２つの隣接する主表面の大部分は、互いに物理的に接触している。

【0011】

上記概要は、本発明の開示した各々の実施形態又は全ての実現形態を説明することを意図したものではない。図面及び以下の詳細な説明によって、例示的実施形態をより具体的に例示する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

本発明は、添付の図面に関連して以下の本発明の種々の実施形態の詳細な説明を考慮して、より完全に理解し正しく認識することができる。

【図1A】バインダー組成物の概略断面図。

【図1B】空隙を有するディフューザーの概略断面図。

【図1C】空隙を有するディフューザーの概略断面図。

【図2】光学構造体の概略的側面図。

【図3】光学構造体の概略的側面図。

【図4】光学構造体の概略的側面図。

【図5A】ディフューザーの走査型電子顕微鏡写真。

【図5B】空隙を有するディフューザーの走査型電子顕微鏡写真。

【0013】

図面は、必ずしも一定の比率の縮尺ではない。図中で用いられる類似の数字は、類似の構成要素を示す。しかし、所与の図中の構成要素を意味する数字の使用は、同一数字でラベル付けされた別の図中の構成要素を制約するものではないことは理解されよう。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本開示は、概して、ビーズと、有機バインダーと、その有機バインダー全体に分散した空隙と、を含む空隙を有するディフューザーコーティングに関する。有機バインダー全体に分散した空隙は、低屈折率（すなわち、「空気のような」）特性をもたらすことができる光学コーティングを作り出す。空隙を有するディフューザーコーティングは、液晶ディスプレイ用多層光学フィルム（ＭＯＦ）が挙げられるがこれらに限定されない反射偏光子輝度上昇フィルムと組み合わせることができる。１つの特定の実施形態では、例えば、空隙を有するディフューザーコーティングでコーティングされたＭＯＦは、液晶ディスプレイに積層することができ、高輝度及び良好なランプ隠蔽性能を有する独特なバックライト構造体を提供する。ほとんどのディフューザーコーティングと比較して、空隙を有するディフューザーコーティングは、バックライト方式ディスプレイ及びエッジライト方式ディスプレイの両方において、有意なゲイン増加を呈する。

【0015】

多くの場合、ディフューザー層は、散乱特性を上昇させるために、複数の有機又は無機ビーズを含むことができる。このようなビーズ入りディフューザーコーティングは、バックライトで使用されるライトバルブを隠蔽するために、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）で使用することができる。ビーズ入りディフューザーは、ＬＣＤからの光の均一性を向上させることができる。しかしながら、典型的なビーズ入りディフューザーが光リサイクリングフィルムなどの光学フィルムの後ろ側に取り付けられる場合、これは光学フィルムのゲインを低減することができる。一部の場合には、ビーズ入りディフューザーのゲインは、ビーズをフィルムに固定するために使用されるバインダーとの光相互作用により、減少し得る。「空気のような」バインダーは、光学フィルムに取り付けられたビーズ入りディフューザーのゲインを増加させるために有効であり得る。

【0016】

１つの特定の実施形態では、低屈折率特性を有する空隙を有するディフューザーは、より良好な耐久性及び潜在的により高いコントラスト比を有すると共に、光の均一性を向上させながらゲイン（すなわち、輝度）を維持するか又は増加させるかのいずれかのフィルムを製造するために、輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）、多層光学フィルム（ＭＯＦ）、吸収偏光子フィルム又は他の光学フィルムなどを含む光マネジメントフィルムの底面又は頂面上にコーティングすることができる。本明細書で用いるとき、光学構造体の「ゲイン」又は「光学ゲイン」は、光学構造体を持つ光学システム又はディスプレイシステムの軸方向出力輝度と、光学構造体を持たない同じ光学システム又はディスプレイシステムの軸方向出力輝度との比として定義されている。空隙を有するディフューザーは、例えば、２００９年４月１５日に申請された表題「光学フィルム」の同時係属中米国特許出願（代理人整理番号第６５０６２ＵＳ００２号）に記載のものなどの、高ヘイズ／低屈折率の材料の代わりに使用することができる。

【0017】

バインダー組成物は概して、ある程度の低屈折率様光学特性を呈する。一部の開示されるバインダー組成物は、低い光学的ヘイズ及び低い有効屈折率、例えば約５％未満の光学的ヘイズ及び約１．３５未満の有効屈折率を有する。開示される一部のバインダー組成物は、ある程度の低屈折率様光学特性、例えば、全内部反射を補助するか又は内部反射を強化する能力などを呈する一方で、高い光学的ヘイズ及び／又は高い散乱光反射率を有する。概して、バインダー組成物を組み込んだ空隙を有するディフューザーは、高い光学的ヘイズ及び低い光学的明澄度を有し、結果としてＬＣＤディスプレイ内で効率的なバルブ隠蔽をもたらす。

【0018】

一部の場合では、開示される空隙を有するディフューザーは、例えばシステムの再帰反射性、又はシステムによって表示される画像の軸上輝度及びコントラストなどのシステムの光学的特性のうち少なくとも一部を改善、維持、又は実質的に維持しながら、システムの耐久性を改善し、製造コストを削減し、システムの全体の厚さを低減させるために、例えば一般の照明システム、液晶ディスプレイシステム、又は再帰反射光学システムなどの様々な光学システム又はディスプレイシステムに組み込むことができる。

【0019】

本明細書に開示される空隙を有するディフューザーは、典型的には、複数のビーズを相互連結する（すなわち、一緒につなげる）バインダー中に、複数の相互連結した空隙又は分散した空隙の網状組織を含むバインダー組成物を含む。本明細書で使用するとき、「ビーズ」は、寸法で概ね約１マイクロメートル（１ミクロン）を超える平均有効直径を有するものとして定義され、一方、「粒子」又は「ナノ粒子」は、寸法で概ね約１ミクロン未満の平均有効直径を有するものとして定義される。一部の場合では、しかしながら、個々の粒子又はナノ粒子は、寸法で最大約５ミクロンの範囲の平均有効直径を有することができる凝集体を形成し得る。有効直径は、概して、粒子又はビーズと同一の体積を有する球体の直径を意味する。

【0020】

複数の空隙又は空隙の網状組織のうち少なくとも一部は、空隙を有するトンネル又は空隙を有するトンネル様通路を介して相互に連結している。空隙は、物質及び／又は微粒子を必ずしも持たないわけではない。例えば、一部の場合では、空隙は、例えば、バインダー及び／又は粒子若しくはナノ粒子を含む、１つ以上の小さな繊維様物体又はひも様物体を含み得る。一部の場合では、空隙は、バインダーに取り付けられ得るか又は空隙内で遊離し得る、粒子又は粒子凝集体を含んでもよい。一部の開示される空隙を有するディフューザーは、集合的な複数の相互連結した空隙又は空隙の集合的な複数の網状組織を含み、ここで、複数の空隙又は空隙の網状組織は、相互連結している。一部の場合では、集合的な複数の相互連結した空隙に加えて、開示された空隙を有するディフューザーは、複数の閉じた又は未連結の空隙、つまり、トンネルを介して他の空隙に連結していない空隙を含む。

【0021】

一部の開示される空隙を有するディフューザーは、複数の空隙を含むことによって、内部全反射（ＴＩＲ）又は強化内部反射（ＥＩＲ）を補助する。光学的に透明な非多孔質媒質中を進行する光が、高度な多孔性を有する層に入射するとき、その入射光の反射率は、垂直入射と比べて、斜角にてはるかに高くなる。ヘイズのないあるいはヘイズの少ない空隙を有するフィルムの場合、臨界角を超える斜角における反射率は約１００％に近くなる。そのような場合、入射光は内部全反射（ＴＩＲ）を受ける。ヘイズの高い空隙を有するフィルムの場合、光がＴＩＲを受けないことがあるにもかかわらず、斜角での反射率は、同様の入射角の範囲にわたって１００％に近くなり得る。ヘイズの高いフィルムのこの強化反射率はＴＩＲと類似しており、強化内部反射（ＥＩＲ）として設計される。本明細書で使用するとき、多孔質又は空隙を有するディフューザー強化内部反射（ＥＩＲ）により、フィルム又はフィルム積層体の空隙を有する層及び非空隙を有する層の境界における反射率が、空隙なしの場合よりも空隙ありの場合の方が大きいことを意味する。

【0022】

開示される空隙を有するディフューザーの空隙は、屈折率ｎ_ｖ及び誘電率ε_ｖを有し、ここで、ｎ_ｖ^２＝ε_ｖであり、バインダーは屈折率ｎ_ｂ及び誘電率ε_ｂを有し、ここで、ｎ_ｂ^２＝ε_ｂである。概して、光学フィルムに入射する光又は光学フィルム内を伝播する光などの光と空隙を有するディフューザーとの相互作用は、例えば、フィルムの厚さ、バインダーの屈折率、ビーズの屈折率及び分離、空隙又は孔の屈折率、孔の形状及び寸法、孔の空間分布、光の波長など多数のフィルム特性に応じて異なる。一部の場合には、空隙を有するディフューザーに入射する光又は空隙を有するディフューザー内を伝播する光は、有効誘電率ε_ｅｆｆ及び有効屈折率ｎ_ｅｆｆを「経る」又は「経験」し、ここで、ｎ_ｅｆｆは空隙屈折率ｎ_ｖ、バインダー屈折率ｎ_ｂ及び空隙有孔率又は体積分率「ｆ」で表すことができる。このような場合、空隙を有するディフューザーは、十分に厚く、空隙は、光が単一又は単離された空隙の形状及び特徴を解像できないように十分に小さい。そのような場合、空隙の少なくとも６０％又は７０％又は８０％又は９０％など、少なくとも空隙の大多数の寸法は、約λ／５以下、又は約λ／６以下、又は約λ／８以下、又は約λ／１０、又は約λ／２０であり、ここでλは光の波長である。

【0023】

一部の場合には、開示される空隙を有するディフューザーに入射する光は可視光であり、つまり、その光の波長は、電磁スペクトルの可視域にある。このような場合、可視光は、約３８０ｎｍ〜約７５０ｎｍ、又は約４００ｎｍ〜約７００ｎｍ、又は約４２０ｎｍ〜約６８０ｎｍの範囲の波長を有する。このような場合、空隙を有するディフューザーは、有効屈折率を有し、空隙の少なくとも大部分の、例えば、空隙の少なくとも６０％又は７０％又は８０％又は９０％の寸法が約７０ｎｍ以下、又は約６０ｎｍ以下、又は約５０ｎｍ以下、又は約４０ｎｍ以下、又は約３０ｎｍ以下、又は約２０ｎｍ以下、又は約１０ｎｍ以下である場合、複数の空隙を含む。

【0024】

図１Ａは、空隙の網状組織、又は相互連結した複数の空隙３２０と、場合によりバインダー３１０内にほぼ均一に分散した複数の粒子３４０と、を含むバインダー組成物３００の概略断面図である。バインダー組成物３００は、バインダー組成物内に空隙３２０の網状組織が存在することにより多孔質の内部を有している。一般に、バインダー組成物は、相互連結した孔又は空隙の１つ以上の網状組織を含み得る。例えば、空隙３２０の網状構造は、相互連結した空隙又は孔３２０Ａ〜３２０Ｃを含むと見なされ得る。一部の場合では、バインダー組成物は多孔質フィルムであり、すなわち、空隙３２０の網状組織が、それぞれ、第一主表面３３０と第二主表面３３２との間に１つ以上の通路を形成する。

【0025】

空隙の網状組織は、相互連結した複数の空隙を含むと見なされ得る。空隙の一部はバインダー組成物の表面にある可能性があり、表面空隙であると見なされ得る。例えば、代表的なバインダー組成物３００では、空隙３２０Ｄ及び３２０Ｅはバインダー組成物の第二主表面３３２にあり、表面空隙３２０Ｄ及び３２０Ｅとみなすことができ、空隙３２０Ｆ及び３２０Ｇはバインダー組成物の第一主表面３３０にあり、表面空隙３２０Ｆ及び３２０Ｇとみなすことができる。例えば、空隙３２０Ｂ及び３２０Ｃなどの一部の空隙は、バインダー組成物の内部にあり、バインダー組成物の外面からは離れており、例えば、内部空隙が他の空隙を介して主表面に連結し得るとしても内部空隙３２０Ｂ及び３２０Ｃとみなすことができる。

【0026】

空隙３２０は寸法ｄ_１を有し、これは一般に、好適な組成物及び製造（例えばコーティング、乾燥及び硬化条件など）を選択することによって制御することができる。一般に、ｄ_１は、任意の望ましい数値範囲内にある任意の望ましい値であり得る。例えば、一部の場合では、少なくとも大多数の空隙、例えば空隙の少なくとも６０％又は７０％又は８０％又は９０％又は９５％が、望ましい範囲内にある寸法を有する。例えば、一部の場合では、少なくとも大多数の空隙、例えば空隙の少なくとも６０％又は７０％又は８０％又は９０％又は９５％が、約１０マイクロメートル以下、又は約７マイクロメートル以下、又は約５マイクロメートル以下、又は約４マイクロメートル以下、又は約３マイクロメートル以下、又は約２マイクロメートル以下、又は約１マイクロメートル以下、又は約０．７マイクロメートル以下、又は約０．５マイクロメートル以下の寸法を有する。

【0027】

一部の場合では、相互連結した複数の空隙３２０は、約５マイクロメートル以下、又は約４マイクロメートル以下、又は約３マイクロメートル以下、又は約２マイクロメートル以下、又は約１マイクロメートル以下、又は約０．７マイクロメートル以下、又は約０．５マイクロメートル以下の、平均空隙寸法又は平均孔径を有する。

【0028】

一部の場合では、一部の空隙は十分に小さいため、その主な光学的影響は有効屈折率を下げることであり、また一方で別の一部の空隙は、有効屈折率及び散乱光を低減させることができ、また一方で更に別の一部の空隙は十分に大きくてもよく、そのためその主な光学的影響は光を散乱させることである。

【0029】

任意の粒子３４０は、任意の望ましい数値範囲内にある任意の望ましい値であり得る寸法ｄ_２を有する。例えば、一部の場合では、粒子の少なくとも６０％又は７０％又は８０％又は９０％又は９５％など、粒子の少なくとも大部分が、望ましい範囲内の寸法を有する。例えば、一部の場合では、粒子の少なくとも６０％又は７０％又は８０％又は９０％又は９５％など、粒子の少なくとも大部分が、約１マイクロメートル以下、又は約７００ｎｍ以下、又は約５００ｎｍ以下、又は約２００ｎｍ以下、又は約１００ｎｍ以下、又は約５０ｎｍ以下の寸法を有する。

【0030】

一部の場合では、任意の複数の粒子３４０は、約１マイクロメートル以下、又は約７００ｎｍ以下、又は約５００ｎｍ以下、又は約２００ｎｍ、又は約１００ｎｍ以下、又は約５０ｎｍ以下の平均粒径を有する。

【0031】

一部の場合では、一部の粒子は十分に小さいため、主に有効屈折率に影響をもたらすことができ、一方、別の一部の粒子は、有効屈折率及び散乱光に影響をもたらすことができ、一方、更に別の一部の粒子は十分に大きいため、その主な光学的影響は光を散乱させることである。

【0032】

一部の場合では、ｄ_１及び／又はｄ_２は十分に小さいため、空隙及び任意粒子の主な光学的影響は、バインダー組成物３００の有効屈折率に影響をもたらすことである。例えば、そのような場合、ｄ_１及び／又はｄ_２は約λ／５以下、又は約λ／６以下、又は約λ／８以下、又は約λ／１０以下、又は約λ／２０以下であり、ここにおいてλは光の波長である。別の例として、そのような場合、ｄ_１及びｄ_２は約７０ｎｍ以下、又は約６０ｎｍ以下、又は約５０ｎｍ以下、又は約４０ｎｍ以下、又は約３０ｎｍ以下、又は約２０ｎｍ以下、又は約１０ｎｍである。そのような場合、空隙及び任意粒子は光を散乱させ得るが、空隙及び任意粒子の主な光学的影響は、有効屈折率を有するバインダー組成物における有効な媒質を規定することである。この有効屈折率は、ある程度、空隙、バインダー、及び任意粒子の屈折率に依存する。一部の場合では、有効屈折率は低減された有効屈折率であり、すなわち、バインダーの屈折率及び任意粒子の屈折率よりも有効屈折率の方が低い。

【0033】

空隙及び／又は任意粒子の主な光学的影響が屈折率に影響を与えることである場合、ｄ_１及びｄ_２は十分に小さいため、例えば、空隙３２０及び任意粒子３４０のうち少なくとも約６０％、又は少なくとも約７０％、又は少なくとも約８０％、又は少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％といったかなりの部分が、有効屈折率を低減させる主な光学的影響を有する。そのような場合、空隙及び／又は任意粒子のうち少なくとも約６０％、又は少なくとも約７０％、又は少なくとも約８０％、又は少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％といったかなりの部分が、約１ｎｍ〜約２００ｎｍ、又は約１ｎｍ〜約１５０ｎｍ、又は約１ｎｍ〜約１００ｎｍ、又は約１ｎｍ〜約５０ｎｍ、又は約１ｎｍ〜約２０ｎｍの範囲内の寸法を有する。

【0034】

一部の場合では、任意粒子３４０の屈折率ｎ_１はバインダー３１０の屈折率ｎ_ｂに十分に近い値であり得、これにより有効屈折率は、粒子の屈折率に依存しないか、ごくわずかしか依存しない。そのような場合、ｎ_１とｎ_ｂとの間の差は約０．０５以下、又は約０．０１以下、又は約０．００７以下、又は約０．００５以下、又は約０．００３以下、又は約０．００２以下、又は約０．００１以下である。一部の場合では、任意粒子３４０は十分に小さく、その屈折率はバインダーの屈折率に十分に近いため、任意粒子は主に光を散乱させず、屈折率にも影響しない。そのような場合、任意粒子の主な影響は、例えば、バインダー組成物３００の強度を向上させることができることである。一部の場合では、任意粒子３４０は、バインダー組成物の製造プロセスを強化することができるが、一般的にはバインダー組成物３００は粒子無しで製造され得る。

【0035】

空隙３２０の網状組織及び任意粒子３４０の主な光学的影響が、有効屈折率に影響することであって、例えば光を散乱させることではない場合、空隙３２０及び任意粒子３４０によるバインダー組成物３００の光学的ヘイズは、約５％以下、又は約４％以下、又は約３．５％以下、又は約４％以下、又は約３％以下、又は約２．５％以下、又は約２％以下、又は約１．５％以下、又は約１％以下である。そのような場合、バインダー組成物の有効媒質の有効屈折率は、約１．３５以下、又は約１．３以下、又は約１．２５以下、又は約１．２以下、又は約１．１５以下、又は約１．１以下、又は約１．０５以下である。

【0036】

一部の場合では、ｄ_１及び／又はｄ_２は十分に大きいため、その主な光学的影響は光を散乱させかつ光学的ヘイズを生じさせることである。そのような場合、ｄ_１及び／又はｄ_２は、約２００ｎｍ以上、又は約３００ｎｍ以上、又は約４００ｎｍ以上、又は約５００ｎｍ以上、又は約６００ｎｍ以上、又は約７００ｎｍ以上、又は約８００ｎｍ以上、又は約９００ｎｍ以上、又は約１０００ｎｍ以上である。そのような場合、空隙及び任意粒子は屈折率にも影響し得るが、その主な光学的影響は光を散乱させることである。そのような場合、バインダー組成物への光入射は、空隙と任意粒子の両方により、散乱させることができる。

【0037】

一部の場合では、バインダー組成物３００は、低い光学的ヘイズを有する。そのような場合、バインダー組成物の光学的ヘイズは、約５％以下、又は約４％以下、又は約３．５％以下、又は約４％以下、又は約３％以下、又は約２．５％以下、又は約２％以下、又は約１．５％以下、又は約１％である。そのような場合、バインダー組成物は低減した有効屈折率を有し得、それは約１．３５以下、又は約１．３以下、又は約１．２以下、又は約１．１５以下、又は約１．１以下、又は約１．０５以下である。バインダー組成物３００に垂直に入射する光について、本明細書で使用される場合、光学的ヘイズは、垂直方向から４度を超えて偏向している透過光と全透過光の比として定義される。本明細書で開示されているヘイズ値は、ＡＳＴＭ Ｄ１００３に記載の手順に従い、Ｈａｚｅ−Ｇａｒｄ Ｐｌｕｓヘイズ計（ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ（Ｓｉｌｖｅｒ Ｓｐｒｉｎｇｓ，Ｍｄ．））を使用して測定された。

【0038】

一部の場合、バインダー組成物３００は、高い光学的ヘイズを有する。そのような場合、バインダー組成物のヘイズは、約４０％以上、又は約５０％以上、又は約６０％以上、又は約７０％以上、又は約８０％以上、又は約９０％以上、又は約９５％以上である。一部の場合では、バインダー組成物３００は、例えば、約５％〜約４０％の光学的ヘイズといった、中間的光学的ヘイズを有することができる。

【0039】

一部の場合では、バインダー組成物３００は、高い拡散反射率を有する。そのような場合、バインダー組成物の散乱光反射率は約３０％以上、又は約４０％以上、又は約５０％以上、又は約６０％以上である。

【0040】

一部の場合では、バインダー組成物３００は、高い光学的明澄度を有する。バインダー組成物３００に垂直に入射する光について、本明細書で使用するとき、光学的明澄度とは、比（Ｔ_１−Ｔ_２）／（Ｔ_１＋Ｔ_２）を指し、ここで、Ｔ_１は垂直方向から１．６〜２度の偏差の透過光であり、Ｔ_２は垂直方向から０〜０．７度にある透過光である。本明細書で開示する明澄度値は、ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒより販売されるＨａｚｅ−Ｇａｒｄ Ｐｌｕｓヘイズ計を使用して測定されたものである。バインダー組成物３００が高度な光学的明澄度を有する場合、その明澄度は、約４０％以上、又は約５０％以上、又は約６０％以上、又は約７０％以上、又は約８０％以上、又は約９０％以上、又は約９５％以上である。

【0041】

一部の場合では、バインダー組成物３００は、低い光学的明澄度を有する。そのような場合、バインダー組成物の光学的明澄度は、約４０％以下、又は約２０％以下、又は約１０％以下、又は約７％以下、又は約５％以下、又は約４％以下、又は約３％以下、又は約２％以下、又は約１％以下である。

【0042】

一般に、バインダー組成物、用途に望ましい可能性がある任意の多孔性又は空隙体積分率を有し得る。一部の場合では、バインダー組成物３００中の複数の空隙３２０の体積分率は、約５％以上、又は約１０％以上、又は約２０％以上、又は約３０％以上、又は約４０％以上、又は約５０％以上、又は約６０％以上、又は約７０％以上、又は約８０％以上、又は約９０％以上である。

【0043】

一部の場合では、バインダー組成物は、たとえ高い光学的ヘイズ及び／又は散乱反射率を有していたとしても、ある程度の低屈折率特性を呈し得る。例えば、そのような場合、バインダー組成物は、バインダー３１０の屈折率ｎ_ｂよりも小さい屈折率に対応する角度でのＴＩＲを補助することができる。

【0044】

代表的なバインダー組成物３００では、粒子３４０Ａ及び３４０Ｂなどの任意粒子３４０は、中実粒子である。一部の場合では、バインダー組成物３００は、追加又は代替として、複数の空隙を有する又は多孔質粒子３５０を含み得る。

【0045】

任意粒子３４０は、用途に望ましい可能性がある任意のタイプの粒子であってよい。例えば、任意粒子３４０は、有機又は無機粒子、あるいは有機粒子と無機粒子の組み合わせであることができる。粒子は中実粒子であることでき、あるいは、粒子は発泡などの空隙を有する粒子であることができる。１つの特定の実施形態では、有機粒子は、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリシルセスキオキサン、シリコーン及びこれらに類するものなどのポリマーから作製することができる。１つの特定の実施形態では、無機粒子は、例えば、ガラス又はセラミックス及びこれらに類するものから作製することができる。例えば、粒子３４０はシリカ、酸化ジルコニウム、又はアルミナの粒子であり得る。

【0046】

任意粒子３４０は、用途に望ましい可能性がある又は入手可能であり得る任意の形状を有してよい。例えば、任意粒子３４０は規則的な形状又は不規則な形状を有し得る。例えば、任意粒子３４０は、ほぼ球状であることができる。別の例としては、任意粒子は、細長いものであることができる。そのような場合、バインダー組成物３００は、複数の細長粒子３４０を含む。一部の場合では、細長粒子は、約１．５以上、又は約２以上、又は約２．５以上、又は約３以上、又は約３．５以上、又は約４以上、又は約４．５以上、又は約５以上の平均縦横比を有する。一部の場合では、粒子は、ヒュームドシリカなど、数珠状の真珠（Ｎｉｓｓａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から入手可能なＳｎｏｗｔｅｘ−ＰＳ粒子など）又は凝集した鎖状の球形又は無形粒子の形態又は形状をなしてよい。

【0047】

任意粒子３４０は、官能基化されてもよく、官能基化されなくてもよい。一部の場合では、光学粒子３４０は、官能基化されない。一部の場合では、任意粒子３４０は官能基化されており、それにより、凝集することなく、又は凝集することがほとんどなく、所望の溶媒又はバインダー３１０に分散させることができる。一部の場合では、任意粒子３４０は、バインダー３１０に化学結合するよう更に官能基化することができる。例えば、任意粒子３４０（例えば粒子３４０Ａ）は、表面を改質し、反応性の官能基、すなわち反応性基３６０がバインダー３１０に化学結合するようにすることができる。そのような場合、任意粒子３４０のうち少なくともかなりの割合が、バインダーと化学結合される。一部の場合では、任意粒子３４０は、バインダー３１０に化学結合した反応性官能基を有していない。そのような場合、任意粒子３４０はバインダー３１０に物理的に結合させることができる。

【0048】

一部の場合では、任意粒子の一部は反応性基を有し、他の粒子は反応性基を有さない。例えば、一部の場合では、約１０％の任意粒子が反応性基を有し約９０％の任意粒子が反応性基を有さず、又は約１５％の任意粒子が反応性基を有し約８５％の任意粒子が反応性基を有さず、又は約２０％の任意粒子が反応性基を有し約８０％の任意粒子が反応性基を有さず、又は約２５％の任意粒子が反応性基を有し約７５％の任意粒子が反応性基を有さず、又は約３０％の任意粒子が反応性基を有し約６０％の任意粒子が反応性基を有さず、又は約３５％の任意粒子が反応性基を有し約６５％の任意粒子が反応性基を有さず、又は約４０％の任意粒子が反応性基を有し約６０％の任意粒子が反応性基を有さず、又は約４５％の任意粒子が反応性基を有し約５５％の任意粒子が反応性基を有さず、又は約５０％の任意粒子が反応性基を有し約５０％の任意粒子が反応性基を有さない。一部の場合では、一部の任意粒子は、同一粒子において反応性基と非反応性基の両方で官能基化されてもよい。

【0049】

任意粒子の集合は、大きさが混在したもの、反応性及び非反応性の粒子、異なるタイプの粒子（例えばシリカと酸化ジルコニウム）を含み得る。

【0050】

バインダー３１０は、用途に望ましい可能性がある任意の材料であり得、又はそのような材料を含み得る。例えば、バインダー３１０は、架橋ポリマーなどのポリマーを形成する紫外線硬化性材料であり得る。概して、バインダー３１０は、例えば、放射線硬化性である重合性材料又は熱硬化性である重合性材料といった、任意の重合性材料であることができる。１つの特定の実施形態では、バインダー３１０は、開示が参照によりその全体が本明細書に組み込まれる２００９年４月１５日に申請された表題「ナノ空隙を有する物品のためのプロセス及び装置」の同時係属中出願（代理人整理番号第６５０４６ＵＳ００２号）に記載されているものなどの相溶性である非重合性ポリマーとの任意の重合性材料の混合物であることができる。

【0051】

バインダー組成物３００は、用途に望ましい可能性がある任意の方法を使用して製造することができる。一部の場合では、バインダー組成物３００は、どちらも２００９年４月１５日に申請された表題「ナノ空隙を有する物品のためのプロセス及び装置」の同時係属中出願（代理人整理番号第６５０４６ＵＳ００２号）及び表題「欠陥を低減してコーティングするためのプロセス及び装置」の同時係属中出願（代理人整理番号第６５１８５ＵＳ００２号）、並びに、更にはどちらも同日付で申請された表題「低屈折率分布物品及び方法」の同時係属中米国特許出願（代理人整理番号第６５７１６ＵＳ００２号）及び表題「勾配ナノ空隙を有する物品のためのプロセス」の同時係属中米国特許出願（代理人整理番号第６５７６６ＵＳ００２号）に記載のプロセスにより製造することができ、これらの開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。１つのプロセスでは、最初に、溶媒に溶かした複数の任意粒子（例えばナノ粒子）及び重合性材料を含む溶液を調製し、ここで、重合性材料は例えば、１つ以上のタイプのモノマー及び／又はオリゴマーを含み得る。次に、例えば熱又は光を適用することにより、重合性材料を重合させて、溶媒中に不溶性のポリマーマトリックスを形成する。場合によっては、重合工程の後、まだ重合性材料の一部が溶媒に低濃度ながら残っていることがある。次に、溶液を乾燥又は蒸発させることによって溶媒を除去し、ポリマーバインダー３１０中に分散された空隙３２０の網状構造又は複数の空隙３２０を含むバインダー組成物３００がもたらされる。バインダー組成物は、ポリマー中に分散された複数の任意粒子３４０を更に含む。任意粒子はバインダーに結合し、ここで、結合は物理的又は化学的であることができ、あるいは、バインダーにより封入されてもよい。

【0052】

バインダー組成物３００は、バインダー３１０及び任意粒子３４０に加えて、他の材料を有することができる。例えば、バインダー組成物３００は、１つ以上の添加剤、例えばカップリング材などを含んで、バインダー組成物が形成される基材表面（図１Ａには明示されていない）を湿潤させるのを助けることができる。別の例として、バインダー組成物３００は、バインダー組成物に色（例えば黒色）を付与するための１つ以上の着色剤（例えばカーボンブラック）を含むことができる。バインダー組成物３００の他の代表的な材料としては、反応開始剤（例えば１つ以上の光反応開始剤）、帯電防止剤、紫外線吸収剤、及び剥離剤が挙げられる。一部の場合では、バインダー組成物３００は、光を吸収してより長い波長の光を再放射することができるダウンコンバート材料を含むことができる。代表的なダウンコンバート材料には燐光体が挙げられる。

【0053】

概して、バインダー組成物３００は、バインダー３１０と複数の任意粒子３４０の任意の重量比での望ましい多孔性を有することができる。したがって、重量比は概して、用途に望ましい可能性がある任意の値であり得る。一部の場合では、バインダー３１０と複数の粒子３４０の重量比は、約１：２．５以上、又は約１：２．３以上、又は約１：２以上、又は約１：１以上、又は約１．５：１以上、又は約２：１以上、又は約２．５：１以上、又は約３：１以上、又は約３．５：１以上、又は約４：１以上、又は約５：１以上である。一部の場合では、この重量比は約１：２．３〜約４：１の範囲内である。

【0054】

一部の場合では、バインダー組成物３００の上主表面３３２は、例えば、バインダー組成物の別の層への接着を改善するために処理することができる。例えば、この上表面はコロナ処理することができる。

【0055】

図１Ｂは、本開示の一態様による空隙を有するディフューザー１００の概略側面図である。図１Ｂでは、空隙を有するディフューザー１００は、基材３８０上に配置された空隙を有するディフューザーコーティング１１０を備える。空隙を有するディフューザーコーティング１１０は、複数のビーズ３７０と接触しているバインダー組成物３００を含む。バインダー組成物３００は、図１Ａを参照しながら、先述した。一部の場合では、空隙を有するディフューザー１００は、空隙を有するディフューザーコーティング１１０内の複数の間隙３７５を更に含むことができ、これは例えば、複数のビーズ３７０を積み重ねることにより、及び／又は、バインダー組成物３００が崩壊することにより、形成され得る。一部の場合では、複数の間隙３７５は、バインダー組成物３００と複数のビーズ３７０の比を、この比が「傾いている」ように、すなわち、バインダー組成物３００の最小限の量が例えば、バインダー３００と複数のビーズ３７０の比が約１：１未満、約２：３未満、約１：２未満、又は約１：３未満であるといったように使用されるように、調整することにより、空隙を有するディフューザー１００の中に形成され得る。

【0056】

空隙を有するディフューザー１００は、例えば、どちらも２００９年４月１５日に申請された表題「欠陥を低減してコーティングするためのプロセス及び装置」の同時係属中米国特許出願（代理人整理番号第６５１８５ＵＳ００２号）及び表題「ナノ空隙を有する物品のためのプロセス及び装置」の同時係属中米国特許出願（代理人整理番号第６５０４６ＵＳ００２号）、並びに、更にはどちらも同日付で申請された表題「低屈折率分布物品及び方法」の同時係属中米国特許出願（代理人整理番号第６５７１６ＵＳ００２号）及び表題「勾配ナノ空隙を有する物品のためのプロセス」の同時係属中米国特許出願（代理人整理番号第６５７６６ＵＳ００２号）に記載の、コーティング溶液中にビーズ３７０を含ませることにより、調製することができる。

【0057】

１つの特定の実施形態では、ビーズ３７０は、無機ビーズ、有機ビーズ、又は無機ビーズと有機ビーズの組み合わせであることができる。ビーズは、中実ビーズ、多孔質ビーズであることができ、あるいは、ビーズは発泡などの空隙を有するビーズであることができる。１つの特定の実施形態では、有機ビーズは、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリシルセスキオキサン、シリコーン及びこれらに類するものなどのポリマーから作製することができる。１つの特定の実施形態では、無機ビーズは、例えば、ガラス又はセラミックス及びこれらに類するものから作製することができる。

【0058】

ビーズ３７０は、用途に望ましい可能性がある又は入手可能であり得る任意の形状を有してよい。例えば、ビーズ３７０は、球形又は非球形状を有することができる。例えば、ビーズ３７０は、例えば、（日本、大阪）又は綜研化学株式会社（日本、東京）から入手可能であるものなどの、球形ビーズであることができる。別の例では、ビーズ３７０は、積水化成品工業株式会社から入手可能な半球形両凸レンズ形状ビーズ又は綜研化学株式会社から入手可能な血球形状ビーズ不規則形状のビーズであることができる。１つの特定の実施形態では、ビーズ３７０は、他所に記載の任意粒子３４０上の反応性官能基と同様に、バインダーに化学結合可能な反応性官能基を含むことができる。

【0059】

ビーズ３７０は、任意の望ましい数値範囲内にある任意の望ましい値であり得る寸法を有する。例えば、一部の場合では、少なくとも大多数のビーズ、例えばビーズの少なくとも６０％又は７０％又は８０％又は９０％又は９５％が、望ましい範囲内にある寸法を有する。例えば、一部の場合では、少なくとも大多数のビーズ、例えばビーズの少なくとも６０％又は７０％又は８０％又は９０％又は９５％が、約１マイクロメートル以上、又は約２マイクロメートル以上、又は約３マイクロメートル以上、又は約４マイクロメートル以上、又は約５マイクロメートル以上、又は約７マイクロメートル以上、又は約１０マイクロメートル以上の寸法を有する。

【0060】

一部の場合では、複数のビーズ３７０は、約１マイクロメートル以上、又は約２マイクロメートル以上、又は約３マイクロメートル以上、又は約４マイクロメートル以上、又は約５マイクロメートル以上、又は約７マイクロメートル以上、又は約１０マイクロメートル以上の平均寸法を有する。一部の場合では、一部のビーズは、これらの主な光学的影響が光を散乱することであるべく十分に大きいものであることができる。

【0061】

図１Ｃは、本開示の一態様による空隙を有するディフューザー１００’の概略側面図である。図１Ｃでは、空隙を有するディフューザー１００’は、基材３８０上に配置された空隙を有するディフューザーコーティング１１０’を備える。空隙を有するディフューザーコーティング１１０’は、複数のビーズ３７０と接触しているバインダー組成物３００を含む。バインダー組成物３００は、図１Ａを参照しながら、先述した。一部の場合では、空隙を有するディフューザー１００’は、図１Ｂに示されているあらゆる有意な間隙３７５を除いてもよく、バインダー組成物３００は、例えば、複数のビーズ３７０とバインダー３００の比が約１：３以上、約１：２以上、約３：２以上又は約１：１以上である場合のように、複数のビーズ３７０を完全に包囲してもよい。

【0062】

空隙を有するディフューザー１００は、例えば、どちらも２００９年４月１５日に申請された表題「欠陥を低減してコーティングするためのプロセス及び装置」の同時係属中米国特許出願（代理人整理番号第６５１８５ＵＳ００２号）及び表題「ナノ空隙を有する物品のためのプロセス及び装置」の同時係属中米国特許出願（代理人整理番号第６５０４６ＵＳ００２号）、並びに、更にはどちらも同日付で申請された表題「低屈折率分布物品及び方法」の同時係属中米国特許出願（代理人整理番号第６５７１６ＵＳ００２号）及び表題「勾配ナノ空隙を有する物品のためのプロセス」の同時係属中米国特許出願（代理人整理番号第６５７６６ＵＳ００２号）に記載の、コーティング溶液中にビーｓズ３７０を含ませることにより、調製することができる。

【0063】

図２は、基材６１０の上に配置された空隙を有するディフューザー６３０を含む光学構造体６００の概略側面図である。一部の場合では、基材６１０は移動可能な空隙を有するディフューザー６３０をもたらす剥離ライナーであり、これはすなわち、例えば、空隙を有するディフューザー６３０の露出した上主表面６３２が、基材又は表面に接触して設置され、その後で剥離ライナーを空隙を有するディフューザーから剥がすことにより、空隙を有するディフューザーの下主表面６３４を露出させ、これを例えば、別の基材又は表面に接着させることができる。剥離ライナー６１０から空隙を有するディフューザー６３０を剥がすための剥離力は概して、約２００ｇｆ／インチ（０．７７Ｎ／ｃｍ）未満、又は約１５０ｇｆ／インチ（０．５８Ｎ／ｃｍ）未満、又は約１００ｇｆ／インチ（０．３９Ｎ／ｃｍ）未満、又は約７５ｇｆ／インチ（０．２９Ｎ／ｃｍ）未満、又は約５０ｇｆ／インチ（０．１９Ｎ／ｃｍ）未満である。

【0064】

空隙を有するディフューザー６３０は、本明細書に開示されている任意の空隙を有するディフューザーと同様であることができる。例えば、空隙を有するディフューザー６３０は、空隙を有するディフューザー１００、１００’のうちの１つと同様であることができる。一部の場合では、空隙を有するディフューザー１００、１００’のうちの１つは、基材６１０上に直接コーティングされてもよい。一部の場合では、空隙を有するディフューザー１００、１００’のうちの１つは、まず形成されてから、その後、基材６１０上に移されてもよい。基材６１０は、半透明、透明、又は不透明であり得る。

【0065】

基材６１０は、用途に好適であり得る任意の材料であり得るか、又はそのような材料を含み得、例えば誘電体、半導体、又は導体（金属など）であり得る。例えば、基材６１０は、ガラス、並びに、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、及びアクリルなどのポリマーを含んでも、それらで作られていてもよい。一部の場合では、基材６１０は、反射偏光子、吸収偏光子、ワイヤグリッド偏光子又は繊維偏光子などの、偏光子を含むことができる。一部の場合では、基材６１０は、例えば、多層反射フィルム及び多層偏光フィルムといった多層光学フィルムのような多層を備えることができる。一部の場合では、基材６１０は、例えば、プリズム又はレンズの配列といった複数の微細構造を有する主表面のような構造化表面を備えることができる。一部の場合では、基材６１０は、例えば、プライマーコーティングといった主表面上に更なるコーティングを備えることができる。

【0066】

本明細書で使用するとき、繊維偏光子は、バインダー内に埋め込まれた１つ以上の層の繊維を形成する複数の実質的に平行な繊維を備え、バインダー及び繊維の少なくとも１つが複屈折材料を含む。実質的に平行な繊維は、透過軸及び反射軸を画定する。繊維偏光子は、透過軸に平行に偏光された入射光を実質的に透過し、反射軸に平行に偏光された入射光を実質的に反射する。繊維偏光子の例は、例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれている米国特許第７，５９９，５９２号及び同第７，５２６，１６４号に記載されている。

【0067】

一部の場合では、基材６１０は、部分反射子を備えることができる。部分反射子は、少なくとも３０％の入射光を反射する一方で残部から吸収損失をマイナスした分を透過する、光学素子又は光学素子の集合体である。好適な部分反射子としては、例えば、発泡体、偏光及び非偏光多層光学フィルム、微細複製構造（例えば、ＢＥＦ）、偏光及び非偏光ブレンド、ワイヤグリッド偏光子、銀又はニッケルなどの部分的透過性金属、銀と酸化インジウムスズなどの金属／誘電体積層体、並びに非対称光学フィルムが挙げられる。非対称光学フィルムは、例えば、米国特許第６，９２４，０１４号（Ｏｕｄｅｒｋｉｒｋら）に及び国際公開第２００８／１４４６３６号にも記載されている。例えば、高鏡面反射子（ＥＳＲ、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）といった、穿孔部分反射子又は鏡は、部分反射子として有用でもある。

【0068】

１つの特定の実施形態では、基材６１０は、反射偏光子であることができる。反射偏光子層は、第一偏光状態を有する光を実質的に反射し、第二偏光状態を有する光を実質的に透過させるものであり、ここで、これら２つの偏光状態は互いに直交するものである。例えば、可視光領域で反射偏光子によって実質的に反射される偏光状態における反射偏光子の平均反射率は、少なくとも約５０％、又は少なくとも約６０％、又は少なくとも約７０％、又は少なくとも約８０％、又は少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％である。別の例として、可視光領域で反射偏光子によって実質的に透過される偏光状態における反射偏光子の平均透過率は、少なくとも約５０％、又は少なくとも約６０％、又は少なくとも約７０％、又は少なくとも約８０％、又は少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％、又は少なくとも約９７％、又は少なくとも約９８％、又は少なくとも約９９％である。一部の場合では、反射偏光子は、第一直線偏光状態を有する光を（例えば、ｘ方向に沿って）実質的に反射し、第二直線偏光状態を有する光を（例えば、ｚ方向に沿って）実質的に透過する。

【0069】

任意の好適なタイプの反射偏光子、例えば、多層光学フィルム（ＭＯＦ）反射偏光子（Ｖｉｋｕｉｔｉ（商標）Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ（ＤＢＥＦ）など）、連続相及び分散層を有する拡散反射偏光フィルム（ＤＲＰＦ）（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手可能なＶｉｋｕｉｔｉ（商標）Ｄｉｆｆｕｓｅ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ Ｆｉｌｍ（「ＤＲＰＦ」）など）、例えば、米国特許第６，７１９，４２６号に記載されるワイヤグリッド反射偏光子、又はコレステリック反射偏光子などを用いてもよい。

【0070】

例えば、一部の場合では、反射偏光層は、異なるポリマー材料の交互層で形成されるＭＯＦ反射偏光子であるか、これを含むことができ、一連の交互層の１つは複屈折材料で形成され、ここで、異なる材料の屈折率は、１つの直線偏光状態で偏光された光に一致し、直交直線偏光状態の光には一致しない。そのような場合、一致した偏光状態の入射光は、反射偏光子を実質的に透過し、一致しない偏光状態の入射光は、反射偏光子によって実質的に反射される。一部の場合では、ＭＯＦ反射偏光子は無機誘電体層の積層体を含んでもよい。

【0071】

別の例として、反射偏光子は、透過状態において中間的な軸上平均反射率を有する部分反射層であるか、又はこれを含んでもよい。例えば、部分反射層は、ｘｙ平面など第一面で偏光された可視光線に関して少なくとも約９０％の軸上平均反射率を有し、第一面に垂直のｘ−ｚ平面など第二面で偏光された可視光線に関して約２５％〜約９０％の範囲の軸上平均反射率を有することができる。そのような部分反射層は、例えば、米国特許出願公開第２００８／０６４１３３号に記載されており、この開示の内容全体を参照により本明細書に援用する。

【0072】

一部の場合では、反射偏光子は、円反射偏光子であるか、これを含んでよく、ある観点（時計回り又は反時計回りの観点であってもよく、右円偏光又は左円偏光とも呼ばれる）では円偏光した光が優先的に透過され、反対の観点で偏光された光は優先的に反射される。円偏光子の一種としてはコレステリック液晶偏光子が挙げられる。

【0073】

一部の場合では、反射偏光子は、米国特許仮出願第６１／１１６１３２号（２００８年１１月１９日出願）；同第６１／１１６２９１号（２００８年１１月１９日出願）；同第６１／１１６２９４号（２００８年１１月１９日出願）；同第６１／１１６２９５号（２００８年１１月１９日出願）；同第６１／１１６２９５号（２００８年１１月１９日出願）；及び同第６０／９３９０８５号（２００７年５月２０日出願）からの優先権を主張している国際出願ＰＣＴ／ＵＳ ２００８／０６０３１１号（２００８年５月１９日出願）に記載されるものなどの、光学干渉によって光を反射又は透過する多層光学フィルムであってよく、これら全てはその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0074】

１つの特定の実施形態では、基材６１０は、プリズム状導光フィルムなどの光微細構造化表面であることができる。例えば、空隙を有するディフューザー６３０は、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＶｉｋｕｉｔｉ（商標）Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｉｎｇ Ｆｉｌｍ（ＢＥＦ）などの導光フィルムのプリズム面にコーティングすることができる。ＢＥＦは、ピッチ２４マイクロメートル、プリズムピーク又は頂角が約９０度の複数の線状プリズムを含む。

【0075】

光学構造体６００中のそれぞれ２つの隣接する主表面の実質的部分は、空隙を有するディフューザー６３０の下主表面６３４に沿って互いに物理的に接触している。例えば、隣接する２つの主表面の少なくとも５０％、又は少なくとも６０％、又は少なくとも７０％、又は少なくとも８０％、又は少なくとも９０％、又は少なくとも９５％が、互いに物理的に接触する。例えば、一部の場合では、空隙を有するディフューザー６３０は、基材６１０上に直接コーティングされる。

【0076】

図３は、光学構造体７００の概略側面図であり、基材７１０上に配置された空隙を有するディフューザー７３０、及び空隙を有するディフューザー７３０上に配置された光学接着層７２０を含む。基材７１０は、他の箇所で記載の基材のいずれかであることができ、例えば、図２を参照しながら記載した基材６１０などの基材が挙げられる。一部の場合では、光学接着層７２０は、空隙を有するディフューザー７３０の空隙が湿潤するのを抑止するシーラーとして働くことができる。一部の場合では、光学接着層７２０及び空隙を有するディフューザー７３０を、基材７１０の相対する面に有することが望ましい場合がある。他の場合では、空隙を有するディフューザー７３０を基材７１０の両面に有することが望ましい場合がある。

【0077】

光学接着層７２０は、用途に望ましい及び／又は利用できる可能性がある任意の光学接着剤であり得る。光学接着層７２０は十分な光の質及び光安定性を有するものであり、例えば、経時的に又は天候への曝露時に接着層が黄ばみ、接着剤及び空隙を有するディフューザーの光学性能を劣化させることがない。一部の場合では、光学接着層７２０は実質的に透明な光学接着剤であり、すなわち、接着層は高い鏡面透過性及び低い散乱透過性を有する。例えばそのような場合、光学接着層７２０の鏡面透過性は、約７０％以上、又は約８０％以上、又は約９０％以上、又は約９５％以上である。

【0078】

一部の場合では、光学接着層７２０は、実質的に光拡散性であり、すなわち、接着層は高い拡散透過性及び低い鏡面透過性を有し、光学接着層７２０は、白色の外観を有することができる。例えば、そのような場合、光学拡散性接着層７２０の光学ヘイズは、約３０％以上、又は約３０％以上、又は約５０％以上、又は約６０％以上、又は約７０％以上、又は約８０％以上、又は約９０％以上、又は約９５％以上である。ある場合には、拡散性接着層の拡散反射率は、約２０％以上、又は約３０％以上、又は約４０％以上、又は約５０％以上、又は約６０％以上である。そのような場合、接着層は、光学接着剤中に分散された複数の粒子を含めることによって光学的に拡散性となり得るが、ここで、粒子と光学接着剤は、異なる屈折率を有するものである。２つの屈折率が整合しないことにより、結果として、光が散乱し得ることになる。

【0079】

代表的な光学接着剤としては、感圧性接着剤（ＰＳＡ）、感熱性接着剤、溶媒揮発性接着剤、再付着性接着剤又は再加工性接着剤、及び紫外線硬化性接着剤（Ｎｏｒｌａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．から入手可能な紫外線硬化性光学接着剤など）が挙げられる。

【0080】

代表的なＰＳＡとしては、天然ゴム、合成ゴム、スチレンブロック共重合体、アクリル（メタクリル）ブロック共重合体、ポリビニルエーテル、ポリオレフィン、及びポリアクリレート（ポリメタクリレート）に基づいたものが挙げられる。本明細書で用いるとき、アクリル（メタクリル）（又はアクリレート（メタクリレート））は、アクリルとメタクリルの両方を指す。他の代表的なＰＳＡとしては、アクリレート（メタクリレート）、ゴム、熱可塑性エラストマー、シリコーン、ウレタン、及びそれらの組み合わせが挙げられる。一部の場合では、ＰＳＡは、アクリル（メタクリル）ＰＳＡ又は少なくとも１つのポリアクリレート（ポリメタクリレート）に基づくものである。例示的なシリコーンＰＳＡとしては、ポリマー又はゴム、及び任意の粘着性樹脂が挙げられる。他の代表的なシリコーンＰＳＡとしては、ポリジオルガノシロキサンポリオキサミド、及び任意の粘着付与樹脂が挙げられる。

【0081】

空隙を有するディフューザー７３０は、本明細書に開示されている任意の空隙を有するディフューザーと同様であることができる。例えば、空隙を有するディフューザー７３０は、空隙を有するディフューザー１００、１００’のうちの１つと同様であることができる。

【0082】

図４は、基材８１０上に配置された低屈折率コーティング８２０と、低屈折率コーティング８２０上に配置された空隙を有するディフューザー８３０と、空隙を有するディフューザー８３０上に配置された任意光学接着層８４０と、を備える光学構造体８００の概略側面図である。一部の場合では（図示せず）、任意光学接着層８４０は、代わりに（又は更に）、低屈折率コーティング８２０の反対面の、基材８１０上に配置することができる。基材８１０は、他箇所に記載の基材のいずれかであることができ、例えば、図２を参照しながら記載した基材６１０などの基材が挙げられる。低屈折率コーティング８２０は、例えば、２００９年４月１５日に申請された表題「光学フィルム」の同時係属中米国特許出願（代理人整理番号第６５０６２ＵＳ００２号）並びにどちらも同日付で申請された表題「低屈折率分布物品及び方法」の同時係属中米国特許出願（代理人整理番号第６５７１６ＵＳ００２号）及び表題「勾配ナノ空隙を有する物品のためのプロセス」の同時係属中米国特許出願（代理人整理番号第６５７６６ＵＳ００２号）に記載のものなどの任意の好適な低屈折率コーティングであることができる。任意光学接着層８４０は、光学接着層７２０と同様であることができる。一部の場合では、低屈折率コーティング８２０及び任意光学接着層８４０は、同じ屈折率を有する。一部の場合では、これらは異なる屈折率を有することができる。

【0083】

空隙を有するディフューザー８３０は、本明細書に開示されている任意の空隙を有するディフューザーと同様であることができる。例えば、空隙を有するディフューザー８３０は、空隙を有するディフューザー１００、１００’のうちの１つと同様であることができる。

【0084】

開示するフィルム、層、構造体、及びシステムの利点のいくつかについて、以下の例で更に説明する。この実施例に記載する特定の材料、量、及び寸法、並びに他の条件及び詳細は、本発明を不当に限定するように解釈されるべきではない。

【0085】

実施例において、屈折率は、Ｍｅｔｒｉｃｏｎ Ｍｏｄｅｌ ２０１０ Ｐｒｉｓｍ Ｃｏｕｐｌｅｒ（Ｍｅｔｒｉｃｏｎ Ｃｏｒｐ．（Ｐｅｎｎｉｎｇｔｏｎ，ＮＪ）から入手可能）を使用して測定されたものである。光透過性及びヘイズは、Ｈａｚｅ−Ｇａｒｄ Ｐｌｕｓヘイズ計（ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ（Ｓｉｌｖｅｒ Ｓｐｒｉｎｇｓ，ＭＤ）から入手可能）を使用して測定された。

【実施例】

【0086】

材料及びそれらの出所の以下の一覧は、実施例全体を通して参照される。

【0087】

【表1】

【0088】

実施例１−明澄度を低下させた空隙を有するディフューザー（「ゲル化空隙を有するディフューザー」）
３３ｇの綜研ＴＳ−３５Ｃ ＰＭＭＡビーズと９０ｇのＩＰＡと２７ｇのＳＲ５０２と０．６ｇのＥｓａｃｕｒｅ Ｏｎｅとを急速に撹拌しながら混合することにより、コーティング配合物を調製した。下記の様々な速度にて注射ポンプによりコーティング配合物を１０．２ｃｍ（４インチ）幅スロットタイプコーティングダイの中にコーティングした。スロットコーティングダイは、５フィート／分（１５２ｃｍ／分）で動く２ミル（５０μｍ）基材上に１０．２ｃｍ幅コーティングを均一に分配した。

【0089】

次に、紫外線の通過を可能にする石英窓を含むＵＶ−ＬＥＤ硬化チャンバーに、コーティングされた基材を通すことによって、塗料を重合させた。ＵＶ−ＬＥＤバンクは、３５２個（１６個のダウンウェブ×２２個のクロスウェブ）のＵＶ−ＬＥＤの矩形配列を含んだ（約２０．３ｃｍ×２０．３ｃｍの領域を対象とする）。このＵＶ−ＬＥＤを、２つの水冷式ヒートシンクの上に配置した。ＬＥＤ（Ｃｒｅｅ，Ｉｎｃ．（Ｄｕｒｈａｍ ＮＣ）から入手可能）を公称３９５ｎｍの波長にて操作し、４５ボルト及び１０アンペアにて稼働したところ、１平方ｃｍ当たり０．１０８ジュールのＵＶ−Ａ量をもたらした。ＴＥＮＭＡ ７２−６９１０（４２Ｖ／１０Ａ）に電力供給機（Ｔｅｎｍａ（Ｓｐｒｉｎｇｂｏｒｏ ＯＨ））により、ＵＶ−ＬＥＤ配列を通電し、ファンで冷却した。ＵＶ−ＬＥＤを、基材から約２．５４ｃｍの距離を置いて硬化チャンバーの石英窓の上に配置した。ＵＶ−ＬＥＤ硬化チャンバーには、１時間当たり４６．７リットル／分（１００立方フィート）の流量の窒素流が供給され、これにより硬化チャンバー内の酸素濃度は約１５０ｐｐｍとなった。

【0090】

ＵＶ−ＬＥＤによる重合後、コーティングを１５０°Ｆ（６６℃）で動作する乾燥炉に２分間にわたり５フィート／分（１５２ｃｍ／分）のウェブ速度で移送することにより硬化コーティング内の溶媒を除去した。次に、乾燥したコーティングを、Ｈ型バルブを備えて構成されたＦｕｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｍｏｄｅｌ Ｉ３００Ｐ（Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ ＭＤ）から入手可能）を使用して後硬化させた。ＵＶ Ｆｕｓｉｏｎチャンバーに、結果としてチャンバー内に約５０ｐｐｍの酸素濃度を生じる窒素流を供給した。得られたディフューザーのＰＥＴ面から透過率パーセント（％Ｔ）、ヘイズパーセント（％Ｈ）、明澄度パーセント（％Ｃ）を測定し、得られたディフューザーのコーティングされた面からは％Ｔも測定した。各コーティングについての測定結果を表１に要約する。

【0091】

【表2】

【0092】

表１に示しているように、ＰＭＭＡビーズ／ＳＲ５０２混合物は、ＵＶ−ＬＥＤをオフにした状態でＰＥＴ基材上にコーティングした（サンプル５３ａ〜５６ａ）。これらのサンプルでは、後硬化源によりコーティングが硬化する前に、溶媒を除去した。得られたディフューザーコーティングは、高透過度、高ヘイズ及び低明澄度を示した。ディフューザーのＰＥＴ面から測定された％Ｔとコーティング面から測定された％Ｔの有意な差は、表面ディフューザーコーティングを示唆する。

【0093】

ＵＶ−ＬＥＤをオンにした状態で（サンプル５７ａ〜６５ａ）ＵＶ−ＬＥＤ硬化後に溶媒を除去したところ、コーティングの外観は半透明から白色に変化した。ディフューザーのＰＥＴ面及びディフューザーのコーティング面の両方から測定した％Ｔは、互いに非常に近接しており、体積ディフューザー（すなわち、空隙を有するディフューザー）コーティングを示唆する。

【0094】

実施例２−明澄度を低下させた空隙を有するディフューザー（「ゲル化空隙を有するディフューザー」）
３０ｇの綜研ＴＳ−３５Ｃ ＰＭＭＡビーズと８６ｇのＩＰＡと２７．４ｇのＳＲ４１５と０．７ｇのＥｓａｃｕｒｅ Ｏｎｅとを急速に撹拌しながら混合することにより、コーティング配合物を調製した。下記の様々な速度にて注射ポンプによりコーティング配合物を１０．２ｃｍ（４インチ）幅スロットタイプコーティングダイの中にコーティングした。スロットコーティングダイは、５フィート／分（１５２ｃｍ／分）で動く２ミル（５０μｍ）基材上に１０．２ｃｍ幅コーティングを均一に分配した。重合、乾燥及び後硬化は、実施例１で提供されたものと同じであった。

【0095】

得られた空隙を有するディフューザーのＰＥＴ面から透過率パーセント（％Ｔ）、ヘイズパーセント（％Ｈ）、明澄度パーセント（％Ｃ）を測定した。各コーティングについての測定結果を表２に要約する。

【0096】

【表3】

【0097】

図５Ａは、表２に示されているサンプル１０２ａによるディフューザー（溶媒除去後硬化させたもの）の走査型電子顕微鏡断面写真を示す。図５Ｂは、表２のサンプル１０６ｂによる空隙を有するディフューザーの走査型電子顕微鏡断面写真を示す。より多孔質の構造が溶媒除去前にＵＶ−ＬＥＤ重合を行う場合に観察される。

【0098】

フィルムの表面の全域でスタイラスに取り付けたフェルトパッドを振動させることができる機械装置を使用することにより、コーティング方向に対してクロスウェブに実施例１から選択されたディフューザーサンプルの耐久性を測定した。スタイラスは、２１０ｍｍ／秒の速度にて６０ｍｍの掃引幅にわたって振動した（ここで１回の掃引は、６０ｍｍの１回の移動として定義される）。スタイラスは、直径３．２ｃｍの平らな円筒形ベース部の形状を有していた。このスタイラスは、フィルムの表面に対して垂直にフェルトパッドによってかかる力を増加させるためのおもりの取り付けができる設計になっていた。３．２ｃｍのフェルトパッドは、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｆｇ．Ｃｏ（Ｐａｒｔ Ｎｏ．Ｎ２３７−１１５）から入手した。各測定につき、振動を２５回繰り返した。耐久性等級を以下のように割り当てた：０（コーティングの最大５％の除去に相当）、１（コーティングの５〜２０％の除去に相当）、２（コーティングの２０〜５０％の除去に相当）及び３（コーティングの５０％以上の除去）。データを表３にまとめている。

【0099】

【表4】

【0100】

実施例３−明澄度を低下させた空隙を有するディフューザー（「ゲル化空隙を有するディフューザー」）
実施例２からの４つの異なるディフューザーサンプル（１０２ｂ、１０６ｂ、１０９ｂ、１１１ｂ）を用いて、複数の光学構造体を製造した。これらの構造体について光学諸特性を測定し、標準的な体積ディフューザーを含む光学構造体と比較した。

【0101】

それぞれのディフューザーサンプルをＳＲ５６１８直線吸収偏光子と接触させて配置する（すなわち、ディフューザーコーティングは、偏光子から離れた方向を向く）ことにより、第一セットの光学構造体（下記の表４ではＡＰ−１０２ｂ、ＡＰ−１０６ｂ、ＡＰ−１０９ｂ及びＡＰ−１１１ｂと示される）を調製した。基材と偏光子との間に接着剤は全く使わず、その結果、光学構造体は、光学的接触にあるとは考えられなかった。

【0102】

第二セットの光学構造体（下記の表４ではＡＰ^＊Ｑ^＊１０２ｂ、ＡＰ^＊Ｑ^＊１０６ｂ、ＡＰ^＊Ｑ^＊１０９ｂ、ＡＰ^＊Ｑ^＊１１１ｂと示される）を以下のように調製した。ＯＣＡ ８１７１高透明性接着剤を用いて、ＤＢＥＦ−Ｑ反射偏光子の片面をＳＲ５６１８直線吸収偏光子に積層した。再びＯＣＡ ８１７１高透明性接着剤を用いて、ＤＢＥＦ−Ｑ反射偏光子の反対面をそれぞれのディフューザーサンプルに積層した（すなわち、ディフューザーコーティングは、直線偏光子及び反射偏光子のどちらからも離れた方向を向く）。得られた光学構造体は、光学的接触にあるとは考えられなかった。

【0103】

対照光学構造体（ＡＰ−ＡＲ３３）を比較のために作製して、表４に示されているデータを正規化した。ＳＢＸ−６ポリスチレンビーズ（２６重量％）とＰｈｏｔｏｍｅｒ ６０１０（９重量％）とＳＲ９００３（４．６重量％）とＳＲ８３３（４重量％）とＤｏｗａｎｏｌ ＰＭ（６０重量％）とＤａｒｏｃｕｒｅ ４２６５（０．４重量％）とを含んだ混合物を作製した。この混合物を高剪断ミキサー内で撹拌し、最後にビーズをこの混合物に加えた。次に、９ｗ１６２ ＴｉＯ_２分散液（２．６重量％）を上記混合物に加えた。次に、得られた溶液を０．２５４ｍｍ厚さポリエステル（ＰＥＴ）フィルム上にコーティングし、乾燥させ、紫外線硬化させて、約３９マイクロメートルの乾燥厚さにした。得られた対照体積光学ディフューザー（ＡＲ３３）は、約５０％の総光透過率、約１００％の光学ヘイズ及び約３％の明澄度を有した。対照体積ディフューザーをＳＲ５６１８直線吸収偏光子と接触させて配置する（すなわち、ディフューザーコーティングは、偏光子から離れた方向を向く）ことにより、対照光学構造体（ＡＰ−ＡＲ３３）を作製した。基材と偏光子との間に接着剤は全く使わず、その結果、対照光学構造体は、光学的接触にあるとは考えられなかった。

【0104】

拡散体側から対照光学構造体を照明するためのＳｃｈｏｔｔ−Ｆｏｓｔｅｃ−ＤＣＲ光源（Ｓｃｈｏｔｔ−Ｆｏｓｔｅｃ ＬＬＣ（Ａｕｂｕｒｎ ＮＹ）から入手可能）と、直線偏光子側からデータを収集するためのＡｕｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｏｓｃｏｐｅ Ｃｏｎｏｓｔａｇｅ ３（Ａｕｔｒｏｎｉｃ−Ｍｅｌｃｈｅｒｓ ＧｍｂＨ（Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手可能）を使用して、光学構造体の上及び下方向における軸方向輝度（ｃｄ／ｍ^２）、積分強度（ｌｍ／ｍ^２）、及び明るさ半減角度（度）を測定した。比較目的のため、測定した軸方向輝度及び積分強度の値を、１００％に設定した対照体積ディフューザー（ＡＰ−ＡＲ３３）に対して、正規化し、光学諸特性を表４に要約する。

【0105】

【表5】

【0106】

実施例４−低ゲインを有し、明澄度を低下させた空隙を有するディフューザー（「ゲル化空隙を有するディフューザー」）
４８０ｇのＰｈｏｔｏｍｅｒ ６８９１と２４６ｇのＳＲ９００３と２１４ｇのＳＲ８３３と１７４１ｇのＫＳＲ３ポリスチレンビーズと１６００ｇのＤｏｗａｎｏｌ ＰＭと１６００ｇのメタノールと２１．２ｇのＤａｒｏｃｕｒｅ ４２６５とを一緒に混合することにより、コーティング溶液を調製した。下記の様々な速度にて注射ポンプによりコーティング配合物を８インチ（２０．３ｃｍ）幅スロットタイプコーティングダイの中にコーティングした。３０フィートｆｔ／分（９．１４ｍ／分）の速度にて動くＶｉｋｕｉｔｉ（商標）Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｉｎｇ Ｆｉｌｍ（ＤＢＥＦ）ウェブにコーティングを送達した。コーティング後、ウェブは、作動中の、０．２５インチ（０．６４ｃｍ）の間隙並びに７０°Ｆ（２１℃）に設定された上方及び下方プレートの両方を有する５フィート（１５２ｃｍ）長セクションの間隙乾燥機の中に入った。

【0107】

次いで、コーティングされたウェブは、それぞれの列に２２個のＬＥＤを有する１６列のＬＥＤから構成される３９５ｎｍのＵＶ ＬＥＤ水冷式配列を用いる重合セクションの中を通過した。それぞれの列の２２個のＬＥＤはウェブの幅全域に等間隔に置かれ、１６列はおよそ８インチ×８インチ（２０．３ｃｍ×２０．３ｃｍ）の領域内にウェブ下流方向に沿って等間隔に置かれた。アレイ中３５２個のＬＥＤは、３９５ｎｍのＵＶ ＬＥＤ（Ｃｒｅｅ Ｉｎｃ．（Ｄｕｒｈａｍ ＮＣ）から入手可能）であった。ＬＡＭＢＤＡ ＧＥＮＨ７５０Ｗを電源としてＬＥＤ配列に通電した。電力供給出力は、下記に示すように０〜１３アンペアの範囲であり、およそ４５ボルトにて操作した。制御下環境におよそ２００立方フィート／時間（９４．４リットル／分）の窒素を供給したところ、重合セクションの制御下環境中におよそ２２０ｐｐｍの酸素濃度をもたらした。装置を出た後、ウェブは約３フィート（０．９ｍ）進み、３ゾーン全てを１５０°Ｆ（６６℃）に設定した３０フィート（９．１ｍ）の従来の空気浮上式ドライヤーに入った。乾燥後、Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．のＶＰＳ／Ｉ６００（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ）を用いて、重合及び乾燥されたコーティングを巻き取る前に後重合した。ＦｕｓｉｏｎシステムはＨ電球で構成されており、硬化ゾーンの酸素濃度５０ｐｐｍ未満で１００％の電力で運転した。

【0108】

得られたディフューザーのＰＥＴ面から透過率パーセント（％Ｔ）、ヘイズパーセント（％Ｈ）、明澄度パーセント（％Ｃ）を測定し、得られたディフューザーのコーティングされた面からは％Ｔも測定した。反射偏光子をコーティングする前に透過率Ｔ_ａを測定し、反射偏光子をコーティングした後に光学構造体の透過率Ｔ_ｂを測定することにより、各光学構造体についてのゲインを決定した。各試料の光学ゲインは、比Ｔ_ｂ／Ｔ_ａであった。各コーティングについての測定結果を表４に要約する。

【0109】

【表6】

【0110】

実施例５−低屈折率分布コーティング上にオーバーコーティングされた空隙を有するディフューザー
ＤＢＥＦ基材上での低屈折率分布コーティングの調製
同日付で申請された表題「低屈折率分布物品及び方法」の同時係属中米国特許出願（代理人整理番号第６５７１６ＵＳ００２号）に記載の手順に従って、低屈折率分布コーティングを調製した。手順を以下に示す。

【0111】

光開始剤を基材上にコーティングしたところ、基材境界面から空気境界面にかけて密度に変化を生じた。ＭＥＫ中に０．３重量％のＩｒｇａｃｕｒｅ ８１９を混合することにより、光開始剤コーティング溶液を調製した。この光開始剤溶液をＤＢＥＦフィルム上に、４３．２ｃｍ（１７インチ）幅のスロットタイプコーティングダイを用いて、コーティングした。１２７ｇ／分の速度及び３０．５ｍ／分（１００フィート／分）のライン速度にて、溶液をコーティングした。次に、コーティングを１５０°Ｆ（６６℃）の炉の中で乾燥させた。これは、光開始剤がプライムコーティングされた基材をもたらした。

【0112】

コーティング溶液「Ａ」を作製した。まず、凝縮器及び温度計を備えた２リットルの三つ口フラスコ内で３６０ｇのＮａｌｃｏ ２３２７コロイドシリカ粒子（４０固体重量％、平均粒径約２０ナノメートル）と、３００ｇの１−メトキシ−２−プロパノールとを、高速撹拌して混合した。次に、２２．１５ｇのＳｉｌｑｕｅｓｔ Ａ−１７４シランを加え、混合物を１０分にわたって撹拌した。次に、更に４００ｇの１−メトキシ−２−プロパノールを加え、加熱マントルを用いて混合物を８５℃にて６時間にわたって加熱した。得られた溶液を室温に放冷し、６０℃水浴下でロータリーエバポレーターを用いて大部分の水及び１−メトキシ−２−プロパノール溶媒（約７００ｇ）を除去した。得られた溶液は、１−メトキシ−２−プロパノール中に４４重量％のＡ−１７４変性２０ｎｍシリカを有する透明なＡ−１７４変性シリカ溶液であった。

【0113】

コーティング溶液「Ａ」は、１８．０重量％の透明なＡ−１７４変性シリカ溶液（１−メトキシ−２−プロパノール中に４４重量％のＡ−１７４変性２０ｎｍシリカを有する）と、２３．９重量％の１−メトキシ−２−プロパノールと、４６．１重量％のＩＰＡと、１２．０重量％のＳＲ４４４と、から構成される。０．１５百分率でＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９をコーティング溶液Ａに加えた。（圧力ポットを用いて）１５．２ｇ／分の速度でコーティング溶液Ａを４３．２ｃｍ（１７インチ）幅のスロットタイプコーティングダイの中にポンプ注入した。スロットコーティングダイは、光開始剤がプライムコーティングされた基材上に４３．２ｍｍ幅のコーティングを１．５２ｍ／分（１０フィート／分）の速度にて均一に分配した。

【0114】

次に、紫外線の通過を可能にする石英窓を含む紫外線ＬＥＤ硬化チャンバーに、コーティングされた基材を通すことによって、塗料を重合させた。ＵＶ−ＬＥＤ硬化チャンバーは、４個のダウンウェブ×４０個のクロスウェブの、１６０個のＵＶ−ＬＥＤの矩形配列（約４２．５ｃｍ×４．５ｃｍの領域を対象とする）を含んだ。ＬＥＤ（日亜化学工業株式会社（日本、東京）から入手可能）を公称３８５ｎｍの波長にて操作し、８アンペアにて稼働したところ、１平方ｃｍ当たり０．０５２ジュールのＵＶ−Ａ量をもたらした。ファンで冷却したＵＶ−ＬＥＤ配列をＬａｍｂｄａ ＧＥＮＨ ６０−１２．５−Ｕ電力供給機（ＴＤＫ−Ｌａｍｂｄａ（Ｎｅｐｔｕｎｅ ＮＪ）から入手可能）により通電した。紫外線ＬＥＤを、基材から約２．５ｃｍの距離を置いて硬化チャンバーの石英窓の上に配置した。ＵＶ−ＬＥＤ硬化チャンバーに１分当たり１４１．６リットル／分（５立方フィート）の流速で窒素流を供給した。空気を窒素供給の中に導入して、ＵＶ−ＬＥＤチャンバー中の総酸素濃度を制御した。気流速度を変化させることによりＵＶ−ＬＥＤ硬化チャンバー中の酸素濃度を変え、Ｓｅｒｉｅｓ ３０００酸素分析器（Ａｌｐｈａ Ｏｍｅｇａ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｃｕｍｂｅｒｌａｎｄ ＲＩ）から入手可能）を用いて酸素濃度をモニターした。

【0115】

ＵＶ−ＬＥＤによって重合された後、コーティングされた基材を１５０°Ｆ（６６℃）の乾燥炉へ２分にわたって、ウェブ速度１０フィート／分（３．０４ｍ／分）で移送することにより、硬化したコーティング中の溶媒を除去した。次に、乾燥したコーティングを、Ｄ型バルブを備えて構成されたＦｕｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｍｏｄｅｌ Ｉ６００（Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ ＭＤ）から入手可能）を使用して後硬化させた。ＵＶ Ｆｕｓｉｏｎチャンバーに、結果としてチャンバー内に約５０ｐｐｍの酸素濃度を生じる窒素流を供給した。これは、ＤＢＥＦ上に低屈折率分布コーティングをもたらした。

【0116】

低屈折率分布コーティングされたＤＢＥＦ上への空隙を有するディフューザーのオーバーコーティング
４８７．５ｇのＰｈｏｔｏｍｅｒ ６２１０と、２４９．４ｇのＳＲ９００３と、２１７．５ｇのＳＲ８３３と、１７７４．３ｇのＫＳＲ３ポリスチレンビーズと、１６３０ｇの１−メトキシ−２−プロパノールと、１６２７．８ｇのメタノールと、２１．４ｇのＤａｒｏｃｕｒｅ ４２６５と、を一緒に混合することにより、空隙を有するディフューザーコーティング溶液を調製した。圧力ポットにより１１３．５ｇ／分の流速にてコーティング配合物を８インチ（２０．３ｃｍ）幅のスロットタイプコーティングダイの中にコーティングした。３０フィート／分（９．１４ｍ／分）の速度にて移動する上記ＤＢＥＦ上の低屈折率分布コーティングにコーティングを送達した。コーティング後、ウェブは、作動中の、０．２５インチ（０．６４ｃｍ）の間隙並びに７０°Ｆ（２１℃）に設定された上方及び下方プレートの両方を有する５フィート（１５２ｃｍ）長セクションの間隙乾燥機の中に入った。

【0117】

次いで、コーティングされたウェブを、それぞれの列に２２個のＬＥＤを有する１６列のＬＥＤから構成される３９５ｎｍのＵＶ ＬＥＤ水冷式配列を用いる重合セクションに通過させた。それぞれの列の２２個のＬＥＤはウェブの幅全域に等間隔に置かれ、１６列はおよそ８インチ×８インチ（２０．３ｃｍ×２０．３ｃｍ）の領域内にウェブ下流方向に沿って等間隔に置かれた。アレイ中３５２個のＬＥＤは、３９５ｎｍのＵＶ ＬＥＤ（Ｃｒｅｅ Ｉｎｃ．（Ｄｕｒｈａｍ ＮＣ）から入手可能）であった。ＬＡＭＢＤＡ ＧＥＮＨ７５０Ｗを電源としてＬＥＤ配列に通電した。電力供給出力は、下記に示すように４アンペアにて操作し、およそ４５ボルトにて操作した。制御下環境におよそ３００立方フィート／時間（１４１．６リットル／分）の窒素を供給したところ、重合セクションの制御下環境中におよそ５９ｐｐｍの酸素濃度をもたらした。装置を出た後、ウェブは約３フィート（０．９ｍ）進み、３ゾーン全てを１５０°Ｆ（６６℃）に設定した３０フィート（９．１ｍ）の従来の空気浮上式ドライヤーに入った。乾燥後、Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．のＶＰＳ／Ｉ６００（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ）を用いて、重合及び乾燥されたコーティングを巻き取る前に後重合した。ＦｕｓｉｏｎシステムはＨ電球で構成されており、硬化ゾーンの酸素濃度５０ｐｐｍ未満で４０％の電力で運転した。

【0118】

実施例４に記載のように、得られたディフューザーのＤＢＥＦ面から透過率パーセント（％Ｔ）、ヘイズパーセント（％Ｈ）、明澄度パーセント（％Ｃ）及びゲインを測定した。％Ｔは３７％であり、％Ｈは１０１％であり、％Ｃは０％であり、ゲインは１４９％であった。

【0119】

指示がない限り、本明細書及び請求項で使用される特性となる大きさ、量、及び物理特性を示す全ての数字は、「約」と言う用語によって修飾されることを理解されたい。それ故に、別の指示がない限りは、本明細書及び添付の請求項に説明される数字のパラメータは近似値であり、本明細書に開示された教示を使用して当業者が獲得しようとする所望の特性に応じて変化し得る。

【0120】

本願で引用した全ての参照文献及び刊行物は、本開示と完全には矛盾することのない程度まで、その全てが引用によって本開示に明白に組み込まれる。本明細書において特定の実施形態が例示及び説明されてきたが、多様な代替及び／又は同等の実施が、本開示の範囲から逸脱することなく、図示され説明された特定の実施形態と置き換えられ得ることは、当業者には理解されるであろう。本出願は、本明細書で説明された特定の実施形態のいかなる翻案又は変形をも包含すべく意図されている。したがって、本開示が「特許請求の範囲」及びその同等物によってのみ限定されることを、意図するものである。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】