特表 2023-507407 光制御フィルム及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-02-22

(54)【発明の名称】光制御フィルム及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/00 20060101AFI20230215BHJP

   B32B 3/30 20060101ALI20230215BHJP

【ＦＩ】

G02B5/00 Z

G02B5/00 B

B32B3/30

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022537310

(86)(22)【出願日】2020-12-17

(85)【翻訳文提出日】2022-06-17

(86)【国際出願番号】 IB2020062133

(87)【国際公開番号】W WO2021124214

(87)【国際公開日】2021-06-24

(31)【優先権主張番号】62/951,794

(32)【優先日】2019-12-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【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】100130339

【弁理士】

【氏名又は名称】藤井 憲

(74)【代理人】

【識別番号】100135909

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 和歌子

(74)【代理人】

【識別番号】100133042

【弁理士】

【氏名又は名称】佃 誠玄

(74)【代理人】

【識別番号】100171701

【弁理士】

【氏名又は名称】浅村 敬一

(72)【発明者】

【氏名】ロックリッジ，ジェイムズ イー．

(72)【発明者】

【氏名】ゴトリック，ケビン ダブリュ．

(72)【発明者】

【氏名】ケニー，レイモンド ジェイ．

(72)【発明者】

【氏名】ネルソン，カレブ ティー．

(72)【発明者】

【氏名】シュミッド，ダニエル ジェイ．

(72)【発明者】

【氏名】ヒルストローム，リレイ ジェイ．

【テーマコード（参考）】

2H042

4F100

【Ｆターム（参考）】

2H042AA03

2H042AA10

2H042AA11

2H042AA15

2H042AA26

4F100AA37B

4F100AK01B

4F100AK25A

4F100AK25B

4F100AK45C

4F100AT00A

4F100AT00C

4F100BA02

4F100BA03

4F100BA07

4F100CA02B

4F100CA18B

4F100DC21B

4F100DD01A

4F100DE00B

4F100EJ55

4F100EJ61

4F100GB41

4F100JN02B

4F100JN08

(57)【要約】

本開示は、光制御フィルム及びその製造方法を提供する。本方法は、微細構造化フィルムを提供することを含む。微細構造化フィルムは、チャネルと交互になっている複数の光透過領域を含む。微細構造フィルムは、各光透過領域の上面及び一対の側面と、各チャネルの底面とによって画定される。本方法は、各光透過領域の一対の側面及び各チャネルの底面をコーティングでコーティングすることを更に含む。コーティングは、液体中に分散している光吸収粒子を含む。本方法は、コーティングを乾燥させて、光吸収粒子を各光透過領域の一対の側面上に選択的に堆積させることを更に含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光制御フィルムを製造する方法であって、
チャネルと交互になっている複数の光透過領域を備える微細構造化フィルムであって、各光透過領域の上面及び一対の側面と、各チャネルの底面と、によって画定された表面を有する、微細構造化フィルムを提供することと、
各光透過領域の前記一対の側面及び各チャネルの前記底面を、液体中に分散した光吸収粒子を含むコーティングでコーティングすることと、
前記コーティングを乾燥させて、前記光吸収粒子を各光透過領域の前記一対の側面上に選択的に堆積させることと、
を含む、方法。

【請求項2】

前記コーティングは、水性コーティングであり、前記液体は、水である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

各光透過領域の前記上面及び各チャネルの前記底面は、前記光吸収粒子を含まない、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記光吸収粒子は、少なくとも２０ｎｍの平均粒径を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記光吸収粒子は、１マイクロメートル未満の平均粒径を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

コーティングの前記乾燥は、空気乾燥、赤外線加熱、及びオーブン乾燥のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記コーティングの前記乾燥は、少なくとも５０℃の温度で達成される、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記微細構造化フィルムの前記表面上に表面処理を実行することを更に含む、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記表面処理は、酸素プラズマ処理、コロナ処理、及びフルオロカーボンプラズマ処理のうちの少なくとも１つを含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記微細構造化フィルムは、表面処理されていない、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記光透過領域の材料と同様の材料で前記チャネルを充填することを更に含む、請求項１に記載の方法。

【請求項12】

前記コーティングは、添加剤を更に含む、請求項１に記載の方法。

【請求項13】

前記添加剤は、バインダー、界面活性剤、及び架橋剤のうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記バインダーは、アニオン性バインダー、カチオン性バインダー、及び双性イオンバインダーのうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記光吸収粒子は、カーボンブラック粒子を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項16】

前記光吸収粒子は、前記コーティングの総重量に基づいて、少なくとも１重量％の濃度で存在する、請求項１に記載の方法。

【請求項17】

前記微細構造化フィルムは、ベース層を更に含み、前記光透過領域は、前記ベース層から延びている、請求項１に記載の方法。

【請求項18】

前記微細構造化フィルムは、重合性樹脂を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項19】

光制御フィルムを製造する方法であって、
チャネルと交互になっている複数の光透過領域を備える微細構造化フィルムであって、各光透過領域の上面及び一対の側面と、各チャネルの底面と、によって画定された表面を有する、微細構造化フィルムを提供することと、
前記微細構造化フィルムの前記表面上に第１の表面処理を実行することと、
各光透過領域の前記上面及び各チャネルの前記底面上に第２の表面処理を選択的に実行することと、
各光透過領域の前記一対の側面及び各チャネルの前記底面を、液体中に分散した光吸収粒子を含むコーティングでコーティングすることと、
前記コーティングを乾燥させて、前記光吸収粒子を各光透過領域の前記一対の側面上に選択的に堆積させることと、
を含む、方法。

【請求項20】

前記第１の表面処理は、酸素プラズマ処理又はコロナ処理を含む、請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

前記第２の表面処理は、フルオロカーボンプラズマ処理を含む、請求項１９に記載の方法。

【請求項22】

前記光吸収粒子は、少なくとも２０ｎｍの平均粒径を有する、請求項１９に記載の方法。

【請求項23】

前記コーティングを前記乾燥させることは、空気乾燥、赤外線加熱、及びオーブン乾燥のうちの少なくとも１つを含む、請求項１９に記載の方法。

【請求項24】

前記コーティングは、水性コーティングであり、前記液体は、水である、請求項１９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光制御フィルム及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

「プライバシーフィルム」としても知られる光制御フィルム（light control film；ＬＣＦ）は、光の透過率を調節する光学フィルムである。様々なＬＣＦが知られており、典型的には、複数の平行なルーバーを有する光透過性フィルムを含む。ルーバーは、光吸収材料で形成されている。

【0003】

ＬＣＦは、ディスプレイ表面、画像表面、又は視認される任意の他の表面に近接して置くことができる。観察者がフィルム表面に垂直な方向でＬＣＦを通して画像を見る垂直入射（すなわち、０度の視野角）では、画像は視認可能である。視野角が増大するにつれて、ＬＣＦを透過する光の量は、視野カットオフ角に達するまで減少し、視野カットオフ角では実質的に全ての光が光吸収材料によって遮断され、画像は視認できなくなる。これにより、視野角の典型的な範囲の外側にいる他の人が観察することを遮ることによって、観察者にプライバシーを提供することができる。

【0004】

ＬＣＦは、光吸収材料による光の吸収に起因して、低い軸上透過率を有し得る。ＬＣＦの軸上透過率の改善を目指して、いくつかの努力がなされてきた。例えば、ＬＣＦのアスペクト比を増大させて、光吸収材料の厚さを減少させることができる。しかしながら、従来の微細複製法では、高アスペクト比のＬＣＦを提供することは実現可能ではない。

【発明の概要】

【0005】

本発明は、光制御フィルム及びその製造方法に関する。本発明はまた、光学用途と共に使用するための光制御フィルムに関する。

【0006】

本開示の一実施形態では、光制御フィルムを製造する方法が提供される。本方法は、微細構造化フィルムを提供することを含む。微細構造化フィルムは、チャネルと交互になっている複数の光透過領域を含む。微細構造フィルムは、各光透過領域の上面及び一対の側面と、各チャネルの底面とによって画定されている。本方法は、各光透過領域の一対の側面及び各チャネルの底面をコーティングでコーティングすることを更に含む。コーティングは、液体中に分散した光吸収粒子を含む。本方法は、コーティングを乾燥させて、光吸収粒子を各光透過領域の一対の側面上に選択的に堆積させることを更に含む。

【0007】

いくつかの実施形態では、コーティングは、水性コーティングであり、液体は、水である。

【0008】

いくつかの実施形態では、各光透過領域の上面及び各チャネルの底面は、光吸収粒子を含まない。

【0009】

いくつかの実施形態では、光吸収粒子は、少なくとも２０ｎｍの平均粒径を有する。

【0010】

いくつかの実施形態では、光吸収粒子は、少なくとも１マイクロメートルの平均粒径を有する。

【0011】

いくつかの実施形態では、コーティングの乾燥は、空気乾燥、赤外線加熱、及びオーブン乾燥のうちの少なくとも１つによって達成される。

【0012】

いくつかの実施形態では、コーティングの乾燥は、少なくとも５０℃の温度で達成される。

【0013】

いくつかの実施形態では、本方法は、微細構造化フィルムの表面上に表面処理を実行することを更に含む。更に、いくつかの実施形態では、表面処理は、酸素プラズマ処理、コロナ処理、及びフルオロカーボンプラズマ処理のうちの少なくとも１つを含む。

【0014】

いくつかの実施形態では、微細構造化フィルムは、表面処理されていない。

【0015】

いくつかの実施形態では、本方法は、光透過領域の材料と同様の材料で微細構造化フィルムのチャネルを充填することを更に含む。

【0016】

いくつかの実施形態では、コーティングは、添加剤を含む。

【0017】

いくつかの実施形態では、添加剤は、バインダー、界面活性剤、及び架橋剤のうちの少なくとも１つを含む。

【0018】

いくつかの実施形態では、バインダーは、アニオン性バインダー、カチオン性バインダー、及び双性イオンバインダーのうちの少なくとも１つを含む。

【0019】

いくつかの実施形態では、光吸収粒子は、カーボンブラック粒子を含む。

【0020】

いくつかの実施形態では、光吸収粒子は、コーティングの総重量に基づいて、少なくとも１重量％の濃度で存在する。

【0021】

いくつかの実施形態では、微細構造化フィルムは、ベース層を更に含む。光透過領域は、ベース層から延びている。

【0022】

いくつかの実施形態では、微細構造化フィルムは、重合性樹脂を含む。

【0023】

別の実施形態では、光制御フィルムを製造する方法が提供される。本方法は、微細構造化フィルムを提供することを含む。微細構造化フィルムは、チャネルと交互になっている複数の光透過領域を含む。微細構造フィルムは、各光透過領域の上面及び一対の側面と、各チャネルの底面とによって画定されている。本方法は、第１の表面処理を実行し、その後、各光透過領域の上面及び各チャネルの底面上に第２の表面処理を選択的に実行すること、を更に含む。本方法は、各光透過領域の一対の側面及び各チャネルの底面をコーティングでコーティングすることを更に含む。コーティングは、液体中に分散した光吸収粒子を含む。本方法は、コーティングを乾燥させて、光吸収粒子を各光透過領域の一対の側面上に選択的に堆積させることを更に含む。

【0024】

いくつかの実施形態では、第１の表面処理は、酸素プラズマ処理又はコロナ処理を含む。

【0025】

いくつかの実施形態では、第２の表面処理は、フルオロカーボンプラズマ処理を含む。

【0026】

いくつかの実施形態では、コーティングは、水性コーティングであり、液体は、水である。

【図面の簡単な説明】

【0027】

以下の図に関連して以下の「発明を実施するための形態」を検討することで、本明細書に開示される例示的な実施形態を、より完全に理解することができる。図は、必ずしも一定の比率の縮尺ではない。図中で使用されている同様の番号は、同様の構成要素を指す。複数の同様の要素が存在する場合、特定の要素を指す小文字の指定を使用して、単一の参照番号を、複数の同様の要素のそれぞれに割り当てることができる。要素を一括して参照する場合、又は、非特定的な１つ以上の要素を参照する場合、小文字の指定を削除することができる。しかしながら、所与の図において、或る構成要素を指すために或る番号を使用することは、別の図において、その構成要素が同じ番号で標識されるように限定することを意図するものではない点が理解されよう。

【図1A】具体化された光制御フィルムの断面図である。

【図1B】図１Ａの光制御フィルムの極性カットオフ視野角を示す。

【図2】微細構造化フィルムの斜視図である。

【図3A】光制御フィルムを製造する例示的な方法の略断面図である。

【図3B】光制御フィルムを製造する例示的な方法の略断面図である。

【図3C】光制御フィルムを製造する例示的な方法の略断面図である。

【図3D】光制御フィルムを製造する例示的な方法の略断面図である。

【図3E】光制御フィルムを製造する例示的な方法の略断面図である。

【図4】本開示の一実施形態による、微細構造化フィルムを製造する方法のフローチャートである。

【図5】本開示の別の実施形態による、微細構造化フィルムを製造する方法のフローチャートである。

【図6A】微細構造化フィルムの表面上に表面処理を実行する方法を示す。

【図6B】微細構造化フィルムの表面上に表面処理を実行する方法を示す。

【図7】光制御フィルムの様々なコーティング組成物についての視野角に応じた透過率のプロットを示す。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下の説明では、説明の一部を構成し、様々な実施形態が実例として示される、添付の図面が参照される。本開示の範囲又は趣旨から逸脱することなく、他の実施形態が想到され、実施されてもよい点を理解されたい。したがって、以下の発明を実施するための形態は、限定的な意味では解釈されない。

【0029】

本開示の文脈において、「第１」及び「第２」という用語は、識別子として使用される。したがって、そのような用語は、本開示を限定するものとして解釈されるべきではない。特徴又は要素と併せて使用される場合、「第１」及び「第２」という用語は、本開示の実施形態全体を通して交換され得る。

【0030】

本明細書において使用される場合、第１の材料が、第２の材料と「同様である（similar）」と称されるとき、第１の材料及び第２の材料の少なくとも９０重量％が同一であり、第１の材料と第２の材料との間に変動がある場合には、その変動は第１の材料及び第２の材料の各々の約１０重量％未満である。

【0031】

本開示は、光制御フィルム及びその製造方法を対象とする。微細構造化フィルムは、チャネルと交互になっている複数の光透過領域を含む。微細構造化フィルムは、各光透過領域の上面及び一対の側面と、各チャネルの底面とによって画定されている。本方法は、各光透過領域の一対の側面及び各チャネルの底面をコーティングでコーティングすることを更に含む。コーティングは、液体中に分散した光吸収粒子を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、水性コーティングであり、液体は、水である。本方法は、コーティングを乾燥させて、光吸収粒子を各光透過領域の一対の側面上に選択的に堆積させることを更に含む。光制御フィルムは、ディスプレイ、窓などの様々な適用性を有する。

【0032】

図１Ａは、例示的な光制御フィルム（「ＬＣＦ」）の斜視図である。一実施形態では、ＬＣＦ１００は、高アスペクト比を有する。ＬＣＦは、光入力面１１０と、光入力面１１０の反対側にある光出力面１２０とを含む。光出力面１２０は、典型的には光入力面１１０に対して平行である。ＬＣＦ１００は、光出力面１２０と光入力面１１０との間に配置された、交互の光透過領域１３０（互換的に「透過領域１３０」と呼ばれる）と光吸収領域１４０（互換的に「吸収領域１４０」と呼ばれる）とを含む。

【0033】

図１Ａに示すように、透過領域１３０は、典型的にはランド領域Ｌと一体であり、これは、ランド領域と、透過領域１３０のベース部１３１との間に界面が存在しないことを意味している。別法としては、ＬＣＦは、このようなランド領域Ｌを欠いていてもよく、あるいはランド領域Ｌと透過領域１３０との間に界面が存在していてもよい。典型的には、ランド領域Ｌは、交互の透過領域１３０及び吸収領域１４０と、光入力面１１０との間に配置されている。

【0034】

別法としては、いくつかの態様では、表面１２０が光入力面であってもよく、表面１１０が光出力面であってもよい。このような場合には、ランド領域は、交互の透過領域１３０及び吸収領域１４０と、光出力面との間に配置されている。

【0035】

透過領域１３０は、幅Ｗ_Ｔによって画定され得る。ランド領域Ｌを除くと、透過領域１３０は、典型的には、吸収領域１４０と名目上同じ高さを有する。この態様では、吸収領域の高さＨ_Ａは、少なくとも３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０又は１００マイクロメートルである。いくつかの場合には、高さＨ_Ａは、２００、１９０、１８０、１７０、１６０又は１５０マイクロメートル以下である。いくつかの場合には、高さＨ_Ａは、１４０、１３０、１２０、１１０、又は１００マイクロメートル以下である。ＬＣＦ１００は、典型的には、名目上同じ高さ及び幅を有する複数の透過領域１３０を含む。いくつかの場合には、透過領域１３０は、高さＨ_Ｔ、透過領域１３０の最も広い部分における最大幅Ｗ_Ｔ、及び少なくとも１．７５のアスペクト比Ｈ_Ｔ／Ｗ_Ｔを有する。いくつかの実施形態では、Ｈ_Ｔ／Ｗ_Ｔは、少なくとも２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、又は５．０である。他の態様では、透過領域１３０のアスペクト比は、少なくとも６、７、８、９、１０である。他の態様では、透過領域１３０のアスペクト比は、少なくとも１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、又は５０である。

【0036】

吸収領域１４０は、底面１５５と上面１４５との間の距離によって画定される高さＨ_Ａを有し、このような上面１４５及び底面１５５は、典型的には光出力面１２０及び光入力面１１０に対して平行である。吸収領域１４０は、最大幅Ｗ_Ａを有し、光出力面１２０に沿ってピッチＰ_Ａだけ間隔があいている。

【0037】

ベースにおける（すなわち底面１５５に隣接している）吸収領域の幅Ｗ_Ａは、典型的には上面１４５に隣接している吸収領域１４０の幅と名目上同じである。しかしながら、ベースにおける吸収領域の幅が、上面に隣接する幅と異なる場合、幅は最大幅によって画定される。複数の吸収領域の最大幅は、透過率（例えば輝度）が測定される面積などの、対象となる面積に対して平均化され得る。ＬＣＦ１００の吸収領域１４０は、典型的には、名目上同じ高さ及び幅を有する。吸収領域１４０は、通常、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、又は１マイクロメートル以下の幅を有している。吸収領域１４０は、通常、９００、８００、７００、６００、又は５００ナノメートル以下の幅を有し、かつ、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、又は１００マイクロメートルの幅を有している。

【0038】

吸収領域１４０は、吸収領域の高さを吸収領域の最大幅で割ったアスペクト比（Ｈ_Ａ／Ｗ_Ａ）によって画定され得る。典型的には、吸収領域のアスペクト比は、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０である。いくつかの態様では、吸収領域（単数又は複数）の高さ及び幅は、吸収領域（単数又は複数）１４０が更に高いアスペクト比を有するように選択される。いくつかの場合には、吸収領域のアスペクト比は、少なくとも２５、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、又は１００である。他の場合には、吸収領域のアスペクト比は、少なくとも２００、３００、４００、又は５００である。アスペクト比は、最大１０，０００以上であり得る。いくつかの場合には、アスペクト比は、９，０００、８，０００、７，０００、６，０００、５，０００、４，０００、３０００、２，０００、又は１，０００以下である。

【0039】

図１Ｂに示すように、ＬＣＦ１００は、交互の透過領域１３０及び吸収領域１４０、並びに透過領域１３０と吸収領域１４０との間の界面１５０を含む。界面１５０は、光出力面１２０に垂直である線１６０に対して壁角度θをなしている。壁角度θが大きいほど、垂直入射、言い換えると０度の視野角における透過率が減少する。垂直入射における光の透過率を可能な限り大きくすることができるように、より小さい壁角度が好ましい。典型的には、壁角度θは、１０、３５ ９、８、７、６、又は５度未満である。より具体的には、壁角度θは、２．５、２．０、１．５、１．０、０．５、又は０．１度以下である。例示した実施形態では、壁角度θはゼロである、又はゼロに近い。壁角度θがゼロである場合、吸収領域１４０と光出力面１２０との間の角度は９０度である。透過領域１３０は、壁角度θに応じて、短形又は台形の断面を有することができる。

【0040】

入射光が吸収領域１４０と透過領域１３０との間の界面から内部全反射（total internal reflection；ＴＩＲ）すると、透過率（例えば可視光の輝度）を増大させることができる。光線がＴＩＲを経ることになるか否かは、界面に対する入射角、並びに透過領域１３０及び吸収領域１４０の材料の屈折率の差から判定することができる。

【0041】

図１Ｂに示すように、吸収領域１４０間の透過領域１３０は、交互の透過領域１３０及び吸収領域１４０の幾何学形状によって画定される界面角度θＩを有している。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、界面角度θＩは、２本の線の交点によって画定され得る。第１の線は、第１の吸収領域１４０の底面及び側壁表面によって画定される第１の点、及び最も近い第２の吸収領域１４０の上面及び側壁表面によって画定される第２の点から延びている。第２の線は、第１の吸収領域１４０の上面及び側壁表面によって画定される第１の点、及び第２の吸収領域１４０の底面及び側壁表面によって画定される第２の点から延びている。

【0042】

いくつかの場合には、極性カットオフ視野角θＰは、極性カットオフ視野半角θ１と極性カットオフ視野半角θ２の合計に等しく、これらの各々は、光入力面１１０に対する法線から測定される。いくつかの場合には、極性カットオフ視野角θＰは、対称であり、極性カットオフ視野半角θ１は、極性視野半角θ２に等しい。別法としては、極性カットオフ視野角θＰは、非対称であってもよく、極性カットオフ視野半角θ１は、極性カットオフ視野半角θ２に等しくない。

【0043】

本明細書に記載の光制御フィルム１００は、任意の所望の極性視野カットオフ角θＰを有し得る。一態様では、極性視野カットオフ角θＰは、４０°～９０°の範囲又は更にはより大きい範囲である。極性視野カットオフ角θＰは、様々なパラメータ、すなわちＨ_Ａ、Ｗ_Ａ、Ｗ_Ｔ、Ｐ_Ａ、及び光制御フィルム１００の材料の屈折率によって判定することができる。

【0044】

図２は、本開示の一実施形態による微細構造化フィルム２００を示している。微細構造化フィルム２００をコーティングして、ＬＣＦを作製する。図２に示すように、微細構造化フィルム２００は、ベース層２６０上に、複数のチャネル２０１ａ～２０１ｄ（「チャネル２０１」と総称される）を含む微細構造化表面を含む。微細構造化表面は、ベース層２６０の上面２１０上に配置される。更に、チャネル２０１の底面２０５とベース層２６０の上面２１０との間に、連続するランド層Ｌ１が存在し得る。別法としては、チャネル２０１は、微細構造化フィルム２００を完全に通過して延びていてもよい。別の態様（図示せず）では、溝又はチャネル２０１の底面２０５は、ベース層２６０の上面２１０と一致し得る。微細構造化フィルム２００は、連続するランド層Ｌ１から延びている複数の光透過領域２３０を更に含む。いくつかの場合には、ベース層２６０は、後で説明されるように、透過領域２３０とは異なる有機ポリマー材料を含む事前形成されたフィルムである。

【0045】

例示した実施形態では、光透過領域２３０は、突出部である。透過領域２３０の高さ及び幅は、隣接するチャネル（例えば２０１ａと２０１ｂ）によって画定される。透過領域２３０は、上面２２０と、底面２３１と、上面２２０を底面２３１に結合する一対の側面２３２及び２３３とによって画定され得る。微細構造化フィルム２００は、各光透過領域２３０の上面２２０及び一対の側面２３２、２３３と、各チャネル２０１の底面２０５とによって画定される表面を有する。

【0046】

いくつかの場合には、側面２３２、２３３は、互いに対して平行であり得る。別法としては、側面２３２、２３３の各々は、テーパ状のプロファイルを有する。更に、側面２３２、２３３の各々のテーパ状のプロファイルは、微細構造化フィルム２００の上面２２０に向かって先細りになっている。別法としては、側面２３２、２３３は、垂直のプロファイルを有し得る。更に、複数の光透過領域２３０の各々の断面は、正方形の形状、短形の形状、湾曲した形状、台形の形状、及び多角形の形状のうちの少なくとも１つを含む。例示した実施形態では、光透過領域２３０は、短形の形状である。光透過領域２３０は、互いに等間隔に離れていてもよい。

【0047】

いくつかの実施形態では、光透過領域２３０は、ベース層２６０上に高精細表面化される。例示的な高精細表面プロセスが、米国特許第８，５０３，１２２（Ｂ２）号（Ｌｉｕら）に記載されている。典型的な高精細表面プロセスは、マスターネガの微細構造化成形表面上に、マスターの空洞を充填するのに十分な量の重合性組成物を堆積させることを含む。次いで、重合性組成物のビーズを事前形成されたベースとマスターとの間で移動させることによって、空洞を充填する。次いで、組成物を硬化させる。光透過領域２３０は、押出成形、鋳造及び硬化、コーティング、又は何らかの他の方法などの様々な方法によって、ベース層２６０上に形成され得る。

【0048】

いくつかの実施形態では、突出部（例えば光透過領域２３０）は、少なくとも１０マイクロメートルのピッチＰ_Ｔを有している。ピッチＰ_Ｔは、図２に示すように、第１の突出部（例えば透過領域）の始まりと、第２の突出部（例えば透過領域）の始まりとの間の距離である。ピッチＰ_Ｔは、少なくとも１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、又は５０マイクロメートルであってもよい。ピッチＰ_Ｔは、通常、１ｍｍ以下である。ピッチＰ_Ｔは、典型的には９００、８００、７００、６００、又は５００マイクロメートル以下である。いくつかの場合には、ピッチＰ_Ｔは、典型的には５５０、５００、４５０、４００、３５０、３００、２５０、又は２００マイクロメートル以下である。いくつかの実施形態では、ピッチＰ_Ｔは、１７５、１５０、１００マイクロメートル以下である。いくつかの場合には、突出部は、単一のピッチで均等に間隔があいている。別法としては、突出部は、隣接する突出部の間のピッチが同じにならないように間隔をあけてもよい。

【0049】

いくつかの場合には、光透過領域２３０は、重合性樹脂で作製される。いくつかの場合では、重合性樹脂は、約３００ナノメートル（ｎｍ）～約８００ｎｍの波長範囲において実質的に高い透過率を有して光学的に透明であってもよい。重合性樹脂は、（メタ）アクリレートモノマー、（メタ）アクリレートオリゴマー及びそれらの混合物から選択される、第１の重合性成分及び第２の重合性成分の組み合わせを含んでもよい。本明細書で使用するとき、「モノマー」又は「オリゴマー」は、ポリマーに変換できる任意の物質である。用語「（メタ）アクリレート」は、アクリレート化合物及びメタクリレート化合物の両方を指す。いくつかの場合では、重合性組成物は、（メタ）アクリル化ウレタンオリゴマー、（メタ）アクリル化エポキシオリゴマー、（メタ）アクリル化ポリエステルオリゴマー、（メタ）アクリル化フェノール系オリゴマー、（メタ）アクリル化アクリル系オリゴマー、及びこれらの混合物を含んでもよい。重合性樹脂は、ＵＶ硬化性樹脂などの放射線硬化性ポリマー樹脂であってもよい。より具体的には、カスタムツールに対するアクリレート樹脂のＵＶ架橋による鋳造及び硬化プロセスを使用した。ツールは、「方形波」設計で作製したが、これは、ピッチがチャネルの幅にほぼ等しいことを意味する。

【0050】

微細構造を有する物品（例えば、図２に示した微細構造化フィルム２００）は、任意の好適な方法によって調製することができる。一態様では、微細構造を有する物品（例えば図２に示した微細構造化フィルム２００）は、（ａ）重合性組成物を準備するステップと、（ｂ）マスターの空洞をかろうじて充填するのに十分な量の、重合性組成物をマスターネガ微細構造成形表面（例えばツール）に堆積させるステップと、（ｃ）重合性組成物のビーズを、少なくとも一方が可撓性である（例えば事前形成されたフィルム）ベース層とマスターとの間で移動させることによって空洞を充填するステップと、（ｄ）組成物を硬化させるステップと、を含む方法によって調製することができる。堆積温度は、周囲温度から約１８０°Ｆ（８２℃）の範囲に及び得る。マスターは、ニッケル、クロムめっき若しくはニッケルめっきが施された銅又は黄銅などの金属製であってもよく、あるいは重合条件下で安定であり、かつ、マスターからの重合材料のきれいな除去を可能にする表面エネルギーを有する熱可塑性材料であってもよい。ベース層が事前形成されたフィルムである場合、フィルムの表面のうちの１つ以上の表面は、光透過領域の有機材料との粘着を促進するために、任意選択で下塗り処理を施すことができる、さもなければ別の方法で処理することができる。

【0051】

重合性組成物は、（メタ）アクリレートモノマー、（メタ）アクリレートオリゴマー及びそれらの混合物から選択される、第１の重合性成分及び第２の重合性成分の組み合わせを含んでもよい。本明細書において使用される場合、「モノマー」又は「オリゴマー」は、ポリマーに変換することができる任意の物質である。「（メタ）アクリレート」という用語は、アクリレート化合物及びメタクリレート化合物の両方を意味している。場合によっては、重合性組成物は、（メタ）アクリル化ウレタンオリゴマー、（メタ）アクリル化エポキシオリゴマー、（メタ）アクリル化ポリエステルオリゴマー、（メタ）アクリル化フェノール系オリゴマー、（メタ）アクリル化アクリル系オリゴマー、及びこれらの混合物を含み得る。

【0052】

ベース層材料としては、例えば、スチレン－アクリロニトリル、酢酸酪酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、三酢酸セルロース、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンナフタレート、ナフタレンジカルボン酸に基づくコポリマー又はブレンド、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びポリシクロ－オレフィン、ポリイミド、及びガラスのキャストフィルム又は配向フィルムなどのポリオレフィン系材料が挙げられる。任意選択で、ベース層２６０は、これらの材料の混合物又は組み合わせを含有することができる。いくつかの実施形態では、ベース層は、多層であってもよく、あるいは連続相中に懸濁又は分散した分散成分を含有することができる。

【0053】

ベース層材料の例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリカーボネート（ＰＣ）が挙げられる。有用なＰＥＴフィルムの例としては、Ｄｅｌａｗａｒｅ州Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ在所のＤｕＰｏｎｔ Ｆｉｌｍｓから、商品名「Ｍｅｌｉｎｅｘ ６１８」で入手可能なフォトグレードのポリエチレンテレフタレートが挙げられる。光学グレードのポリカーボネートフィルムの例としては、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ州Ｓｅａｔｔｌｅ在所のＧＥ Ｐｏｌｙｍｅｒｓｈａｐｅｓから入手可能なＬＥＸＡＮ．ＲＴＭポリカーボネートフィルム８０１０、及びＧｅｏｒｇｉａ州Ａｌｐｈａｒｅｔｔａ在所のＴｅｉｊｉｎ Ｋａｓｅｉから入手可能なＰａｎｌｉｔｅ １１５１が挙げられる。

【0054】

図３Ａ～図３Ｅは、光制御フィルムを製造する方法を示している。図３Ａは、微細構造化フィルム５００を示している。微細構造化フィルム５００は、光透過領域５０１を含む。隣接する光透過領域５０１の間に、チャネル５０２が画定されている。各光透過領域５０１は、上面５０３及び一対の側面５０４を有する。各チャネル５０２は、底面５０５を有する。各チャネル５０２の底面５０５は、微細構造化フィルム５００のベース層５０６と一致している。

【0055】

図３Ｂは、チャネル５０２の側面５０４のコーティングを示している。各チャネル５０２を、液体中に分散した光吸収粒子５０７を含むコーティングでコーティングする。いくつかの実施形態では、コーティングは、水性コーティングであり、液体は、水である。具体的には、光吸収粒子５０７は水中に配置される。

【0056】

いくつかの場合には、水性コーティングは、添加剤を含む。添加剤は、バインダー、界面活性剤、架橋剤、又はそれらの組み合わせであってもよい。いくつかの場合には、バインダーは、アニオン性バインダー、カチオン性バインダー、及び双性イオンバインダーであってもよい。バインダーの好適な例としては、ポリウレタン、ポリ（ビニルアルコール）、ポリエステル、ポリエステル－メラミン、スルホン化ポリエステル、フルオロポリマー、ポリアクリレート、スチレン－アクリル酸コポリマー、スチレン－アクリル酸－アルキルアクリレートコポリマー、スチレン－マレイン酸コポリマー、スチレン－マレイン酸－アルキルアクリレートコポリマー、スチレン－メタクリル酸コポリマー、スチレン－メタクリル酸－アルキルアクリレートコポリマー、スチレン－マレイン酸ハーフエステルコポリマー、ビニルナフタレン－アクリル酸コポリマー、ビニルナフタレン－マレイン酸コポリマー、及びそれらの塩が挙げられる。

【0057】

光吸収粒子５０７と組み合わせて、様々な界面活性剤が使用され得る。好適な非イオン性界面活性剤又は両性界面活性剤としては、フッ素化アルキルポリオキシエチレンエタノール；フッ素化アルキルアルコキシレート；フッ素化アルキルエステル；アルキルポリエチレンオキシド；アルキルフェニルポリエチレンオキシド；アセチレンポリエチレンオキシド；ポリエチレンオキシドブロックコポリマー；アミン、アミド、エステル（脂肪酸エステルなど）及びポリエチレンオキシドのジエステル；ソルビタン脂肪酸エステル；グリセリン脂肪酸エステル；フッ素化アルキル両性混合物；ポリエーテルシロキサンコポリマー；オルガノ改質ポリシロキサン；ジメチル－ポリシロキサンブレンドである、界面活性剤が挙げられる。好適なイオン性界面活性剤としては、アンモニウムペルフルオロアルキルスルホネート；リチウムペルフルオロアルキルスルホネート；カリウムペルフルオロアルキルスルホネート；脂肪酸塩；アルキル硫酸エステル塩；アルキルアリルスルホン酸塩ジアルキルスルホサクシネート塩、アルキルホスフェートエステル塩、及びポリオキシエチレンアルキルサルフェートエステル塩から選択されるアニオン性界面活性剤が挙げられる。好適なカチオン性界面活性剤としては、フッ素化アルキル四級アンモニウムヨウ化物が挙げられる。

【0058】

いくつかの場合には、光吸収粒子５０７は、架橋剤と組み合わせて提供され得る。架橋剤の選択は、光吸収粒子の表面官能性に依存することになり、それゆえ、そのような用途について一般に知られている材料から選択され得る。使用され得る材料の例は、アジリジン、カルボジイミド、イソシアネート、メラミン、エピコロヒドリン、ポリカチオン、ポリアニオンである。

【0059】

光吸収粒子５０７を形成するために有用な光吸収材料は、可視スペクトルの少なくとも一部分における光を吸収又は遮断するように機能する任意の好適な材料であってもよい。好ましくは、光吸収材料を、光透過領域５０１の側面５０４上にコーティングするか、さもなければ光透過領域５０１の側面５０４上に設けて、ＬＣＦ内に光吸収領域を形成することができる。例示的な光吸収材料としては、黒色又は他の光吸収着色料（カーボンブラック又は別の顔料若しくは染料、あるいはそれらの組み合わせなど）が挙げられる。他の光収材料は、光が光吸収領域を透過するのを阻止するように機能することができる粒子又は他の散乱要素を含むことができる。

【0060】

光吸収粒子５０７の材料として、商用的に入手可能な様々な顔料が使用され得る。例えば、好適な顔料は、Ｃａｂｏｔ、Ｃｌａｒｉａｎｔ、ＤｕＰｏｎｔ、Ｄａｉｎｉｐｐｏｎ及びＤｅＧｕｓｓａなどの製造業者から、コロイド状の安定水分散体として商用的に入手することができる。とりわけ適切な顔料としては、Ｃａｂｏｔ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ（登録商標）の名で入手可能な顔料、例えば２５０Ｃ（青緑色）、２６０Ｍ（赤紫色）、２７０Ｙ（黄色）又は３５２Ｋ（黒色）が挙げられる。いくつかの場合には、光吸収（例えば顔料）粒子５０７は、イオン性官能基を付与するために表面処理される。光吸収粒子５０７に好適なイオン性官能基の例としては、スルホネート官能基、カルボキシレート官能基、並びにリン酸又はビスホスホネート官能基が挙げられる。いくつかの実施形態では、イオン性官能基を有する表面処理された光吸収（例えば顔料）粒子は、商用的に入手可能である。例えばＣａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商用的に入手可能な、商品名２５０Ｃ（青緑色）、２６０Ｍ（赤紫色）、２７０Ｙ（黄色）及び２００（黒色）で販売されているＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ（登録商標）顔料は、スルホネート官能基を含んでいる。Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから、商品名３５２Ｋ（黒色）及び３００（黒色）で商用的に入手可能なＣＡＢＯ－Ｏ－ＪＥＴ（登録商標）顔料は、カルボキシレート官能基を含んでいる。

【0061】

いくつかの場合には、複数の光吸収材料（例えば顔料）を利用して、最終製品における特定の色相、色合い、又は色を達成することができる。複数の光吸収材料（例えば、顔料）が使用される場合、材料は、材料同士の親和性及び性能、並びに光学製品構成要素との親和性及び性能の両方を保証するように選択される。

【0062】

いくつかの実施形態では、光吸収粒子５０７のメジアン粒径は、一般に１マイクロメートル未満である。いくつかの場合には、メジアン粒径は、９００、８００、７００、６００、又は５００ｎｍ以下である。いくつかの場合には、メジアン粒径は、４５０、４００、３５０、３００、２５０、２００、又は１００ｎｍ以下である。いくつかの場合には、メジアン粒径は、９０、８５、８０、７５、７０、６５、６０、５５、又は５０ｎｍ以下である。いくつかの場合には、メジアン粒径は、３０、２５、２０、又は１５ｎｍ以下である。メジアン粒径は、典型的には少なくとも１、２、３、４、又は５ナノメートルである。いくつかの実施形態では、光吸収粒子５０７は、ナノ粒子であり得る。吸収領域のナノ粒子の粒径は、透過型電子顕微鏡法又は走査型電子顕微鏡法を使用して測定することができる。いくつかの実施形態では、光吸収粒子５０７は、少なくとも２０ｎｍの平均粒径を有する。いくつかの実施形態では、光吸収粒子５０７は、１マイクロメートル未満の平均粒径を有する。

【0063】

いくつかの実施形態では、光吸収粒子５０７は、水性コーティングの総重量に基づいて、少なくとも１重量％の濃度で存在する。いくつかの他の実施形態では、光吸収粒子５０７の濃度は、水性コーティングの総重量の少なくとも２、３、４、６、８、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、又は５０重量％である。いくつかの他の実施形態では、光吸収粒子５０７の濃度は、水性コーティングの総重量の５０、４０、３０、２０、１０、又は５重量％未満である。水性コーティング中の光吸収粒子５０７の濃度は、熱重量分析などの当該技術分野で知られている任意の方法によって判定することができる。

【0064】

いくつかの態様では、コーティングの方法は、例えば、スピンコーティング、バーコーティング、スクリーン印刷、インクジェット印刷、スリットダイコーティング、フラッドコーティングなどを含んでもよい。別法としては、微細構造化フィルム５００の各チャネル５０２を、水性コーティング溶液で充填することができる。

【0065】

更に、図３Ｃに示すように、水性コーティングは、各光透過領域５０１の側面５０４の選択的コーティングをもたらす乾燥ステップを更に含む。光透過領域５０１の上面５０３及びチャネル５０２の底面５０５は、光吸収粒子を含まない。典型的には、乾燥のステップは、当該技術分野で知られている任意の従来の乾燥技術によって達成することができる。より具体的には、乾燥は、空気乾燥、赤外線乾燥、及びオーブン乾燥のうちの少なくとも１つによって達成することができる。いくつかの場合には、乾燥のステップは、室温で達成され得る。いくつかの場合には、乾燥は、少なくとも４０、５０、６０、７０、８０、９０又は１００℃以上の温度で達成される。別法としては、乾燥は、赤外線ヒーターを使用することによって達成することができる。いくつかの場合には、水性コーティングを乾燥させるステップ中に、空気流が液体を妨害しないように、微細構造化フィルム５００のチャネル５０２に対して実質的に平行に空気流５０９を供給してもよい。乾燥に起因して、光吸収粒子５０７のコーティングが側面５０４上に形成され得る。コーティングは、側面５０４に沿って下向きに進行し得る。

【0066】

図３Ｄを参照すると、選択的にコーティングされている微細構造化フィルム５００が示されている。より具体的には、各光透過領域５０１の側面５０４上にコーティング５０８が形成されている。コーティング５０８は、図３Ｃに示すように、側面５０４上への光吸収粒子５０７の堆積をもたらす水性コーティングの乾燥によって形成され得る。光透過領域５０１の側面５０４上のコーティング５０８の厚さは、少なくとも０．１μｍである。更に、各光透過領域５０１の上面５０３及び各チャネル５０２の底面５０５は、光吸収粒子５０７のコーティングを含まない。

【0067】

図３Ｅに示すように、微細構造化フィルム５００は、複数の光透過領域５０１及びコーティング５０８によって形成された光吸収領域を含む。（図３Ｄに示した）各チャネル５０２は、光透過領域５０１の材料と同様の材料で充填されている。具体的には、各チャネル５０２を、光透過領域５０１の材料と同様の材料で埋め戻して光透過領域５１０を形成する。いくつかの場合には、材料は、硬化性の重合性樹脂などの有機ポリマー材料を含む。各光透過領域５１０は、コーティング５０８によって形成された２つの光吸収領域の間に配置される。したがって、微細構造化フィルム５００は、代替の光透過領域５０１、５１０及びコーティング５０８によって形成された光吸収領域を含んでもよい。したがって、微細構造化フィルム５００は、図３Ｅに示すような光制御フィルムである。

【0068】

図４を参照すると、光制御フィルムを製造するための方法３００である。方法３００を、図３Ａ～図３Ｅを参照して説明する。

【0069】

ステップ３０２において、方法は、微細構造化フィルム５００を提供することを含む。微細構造化フィルム５００は、複数のチャネル５０２と交互になっている複数の光透過領域５０１を含む。光透過領域５０１の各々は、上面５０３と、上面５０３から延びている一対の側面５０４とを含む。各チャネル５０２は、底面５０５を含む。微細構造化フィルム５００の表面は、上面５０３と、側面５０４と、底面５０５とによって画定される。

【0070】

いくつかの場合には、方法は、微細構造化フィルム５００の表面上に表面処理を実行することを更に含む。より好ましくは、表面処理は、酸素プラズマ処理、コロナ処理、及びフルオロカーボンプラズマ処理のうちの少なくとも１つを含む。いくつかの場合には、微細構造化フィルム５００は、表面プラズマ処理されていない。

【0071】

ステップ３０４において、方法３００は、各光透過領域５０１の側面５０４及び各チャネル５０２の底面５０５をコーティングでコーティングすることを更に含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、水性コーティングである。水性コーティングは、水中に分散した光吸収粒子５０７を含む。

【0072】

いくつかの場合には、コーティングは、添加剤を更に含む。いくつかの場合には、添加剤は、バインダー、界面活性剤、及び架橋剤のうちの少なくとも１つを含む。いくつかの場合には、光吸収粒子は、コーティングの総重量に基づいて、少なくとも１重量％の濃度で存在する。

【0073】

ステップ３０６において、方法３００は、コーティングを乾燥させて、光吸収粒子５０７を各光透過領域５０１の一対の側面５０４上に選択的に堆積させることを更に含む。

【0074】

いくつかの場合には、コーティングの乾燥は、空気乾燥、赤外線加熱、及びオーブン乾燥のうちの少なくとも１つを含む。いくつかの場合には、乾燥は、少なくとも５０℃の温度で達成される。

【0075】

図５を参照すると、光制御フィルムを製造するための方法７００である。方法７００を、図３Ａ～図３Ｅを参照して説明する。

【0076】

ステップ７０２において、方法７００は、微細構造化フィルム５００を提供することを含む。微細構造化フィルム５００は、複数のチャネル５０２と交互になっている複数の光透過領域５０１を含む。光透過領域５０１の各々は、上面５０３と、上面５０３から延びている一対の側面５０４とを含む。各チャネル５０２は、底面５０５を含む。微細構造化フィルム５００の表面は、上面５０３と、側面５０４と、底面５０５とによって画定される。

【0077】

ステップ７０４において、方法７００は、微細構造化フィルム５００の表面上に第１の表面処理を実行することを含む。いくつかの実施形態では、第１の表面処理は、プラズマ処理法を含む。いくつかの実施形態では、第１の表面処理は、酸素プラズマ処理又はコロナ処理のうちの少なくとも１つを含む。

【0078】

ステップ７０６において、方法７００は、各光透過領域５０１の上面５０３及び各チャネル５０１の底面５０５上に第２の表面処理を選択的に実行することを含む。いくつかの実施形態では、第２の表面プラズマ処理は、フルオロカーボンプラズマ処理を含む。

【0079】

ステップ７０８において、方法７００は、表面処理された微細構造化フィルム５００を、光吸収粒子５０７を含む水性コーティングでコーティングすることを更に含む。

【0080】

いくつかの場合には、光吸収粒子５０７は、水性コーティングの総重量に基づいて、少なくとも１重量％の濃度で存在する。

【0081】

いくつかの態様では、水性コーティングは、添加剤を含んでもよい。いくつかの場合には、添加剤は、バインダー、界面活性剤、及び架橋剤のうちの少なくとも１つを含む。いくつかの場合には、バインダーは、アニオン性バインダー、カチオン性バインダー、及び双性イオンバインダーのうちの少なくとも１つを含んでもよい。

【0082】

ステップ７１０において、方法７００は、水性コーティングを乾燥させて、光吸収粒子５０７を各光透過領域５０１の一対の側面５０４上に選択的に堆積させることを含む。

【0083】

いくつかの場合には、水性コーティングは、少なくとも５０℃の温度で達成される。いくつかの場合には、水性コーティングを乾燥させることは、空気乾燥、赤外線加熱、及びオーブン乾燥のうちの少なくとも１つを含む。

【0084】

図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、構造化フィルム８００の表面上に表面処理を実行する方法が示されている。図６Ａを参照すると、この方法は、複数の光透過領域８０２を含む微細構造化フィルム８００を製造することを含む。隣接する光透過領域８０２の間に、チャネル８０３が画定される。各光透過領域８０２は、上面８０６及び一対の側面８０１を有する。各チャネル８０３は、底面８０７を有する。微細構造化フィルム８００に表面処理が施される。微細構造化フィルム８００の表面は、各光透過領域８０２の上面８０６及び一対の側面８０１と、各チャネル８０３の底面８０７とによって画定される。微細構造化フィルム８００の表面は、第１の表面処理によって処理される。いくつかの実施形態では、光学フィルム８００は、酸素プラズマによって処理される。酸素プラズマ処理に起因して、微細構造化フィルム８００の表面の親水性が高くなり、この表面は、高エネルギー表面８０４によって示される。いくつかの他の実施形態では、第１の表面処理は、コロナ処理であり得る。

【0085】

図６Ｂを参照すると、微細構造化フィルム８００は、第２の表面処理によって選択的に処理される。いくつかの実施形態では、微細構造化フィルム８００は、フルオロカーボン（ＦＣ）プラズマ処理によって選択的に処理される。ＦＣプラズマ処理は、各光透過領域８０２の上面８０６上及び各チャネル８０３の底面８０７上に選択的に適用される。ＦＣプラズマ処理に起因して、上面８０６及びチャネルの底面８０７の疎水性がより高くなり、この表面は、低エネルギー表面８０５によって示される。選択的な処理に起因して、側面８０１は、高エネルギー表面８０４を有し続ける。

【0086】

更に、いくつかの実施形態では、この方法は、光透過領域８０２を水性コーティングでコーティングすることを含む。この方法は、水性コーティングの乾燥させることを更に含む。いくつかの場合には、水性コーティングを乾燥させることは、空気乾燥、赤外線加熱、及びオーブン乾燥のうちの少なくとも１つを含む。いくつかの場合には、水性コーティングは、少なくとも５０℃の温度で達成される。

【0087】

本開示は、以下の実施例によって更に例示されるが、これらの実施例において列挙される特定の材料及びその量は、他の諸条件及び詳細と同様に、本開示を過度に制限するものと解釈されるべきではない。

【0088】

実施例
特に言及されていない限り、実施例及び本明細書の残りの部分における、全ての部、百分率及び比率などは重量によるものである。以下は、実施例全体にわたって使用されている材料のリスト、並びにそれらの簡単な説明及び由来である。

【0089】

鋳造及び硬化高精細表面プロセスで使用される樹脂Ａの成分を以下の表１に列挙する。樹脂Ａは、微細構造化フィルム１００、２００、５００の製造に使用され得る。

【0090】

【表1】

【0091】

実施例１
「方形波」微細構造化フィルムの調製
この実施例は、微細構造化フィルム１００、２００、５００の製造に使用することができる。

【0092】

ダイヤモンド（先端幅２９．０μｍ、夾角３°、深さ８７μｍ）を使用して、複数の平行な線状溝を有するツールを切断した。溝は、６２．６マイクロメートルのピッチで間隔があけられた。

【0093】

以下の表２の材料を混合することによって樹脂Ａを調製した。

【0094】

【表2】

【0095】

上で説明した樹脂Ａ及びツールを使用して「鋳造及び硬化」高精細表面プロセスが実施された。０．００７インチ（０．１７８ｍｍ）のポリカーボネート（ＰＣ）フィルム上に、表１に記載した樹脂Ａ混合物を成型し、紫外線（ＵＶ）光硬化することによって、微細構造化フィルムを作製した。

【0096】

ライン条件は、樹脂温度１５０°Ｆ、ダイ温度１５０°Ｆ、コータＩＲ１２０°Ｆ縁部／１３０°Ｆ中心部、ツール温度１００°Ｆ、及びライン速度７０ｆｐｍであった。ピーク波長が３８５ｎｍのＦｕｓｉｏｎ Ｄランプを硬化に使用し、１００％の電力で運転した。これらの構造化フィルムの場合、精巧に精密なチャネルが外面に切削されている円筒形状の金属ロールが成形型としての役割を担う。最初に、樹脂混合物をＰＣ基材フィルム上にコーティングし、次いで、成形型を完全に充填するために金属ロールに対してしっかりと圧し付けた。重合後、構造化フィルムを成形型から取り外した。

【0097】

得られた微細構造化フィルムは、チャネル（例えば、図２に示したチャネル２０１）によって隔てられた複数の突出部（例えば光透過領域２３０）を含んでいた。微細構造フィルムの突出部は、ツールの溝のネガ型複製である。突出部は１．５度の壁角度を有し、したがって突出部はわずかに先細りになっている（光入力面でより広く、光出力面でより狭い）。微細構造化フィルムのチャネルは、溝の間のツールの非切断部分のネガ型複製である。

【0098】

実施例２
表面処理された光制御フィルム及び表面処理されていない光制御フィルムを製造する方法
微細構造化フィルム１００、２００、５００と同様の微細構造化フィルムが提供される。

【0099】

【表3】

【0100】

微細構造化フィルムは、樹脂Ｂで作製された３：１構造（幅３０μｍ、深さ９０μｍ）を有する。樹脂Ｂの組成は上記の表３に提供される。上記の表３に指定された比でモノマーをブレンドすることによって樹脂Ｂを調製した。希釈剤は、１つ以上の（メタ）アクリレート希釈剤を含んでいた。

【0101】

コーティング溶液は、約１％のＣａｂｏｊｅｔ－２００カーボンブラック、０．０６％のＴｏｍａｄｏｌ ２５－９界面活性剤、及び０．０４％のＮｅｏｃｒｙｌ Ａ６３９ａアクリル分散水溶液であった。この溶液をエアブラシによって、フィルム上に光沢が観察される（チャネルが満たされたことを示す）まで微細構造化フィルムに塗布した。次いで、試料を８０℃のバッチオーブンで乾燥させた。０度及び約３５度において軸上及び軸外％透過率（％Ｔ）のデータをＨａｚｅｇａｒｄ Ｐｌｕｓ透明度メータによって取得した。表４は、プラズマ処理された微細構造化フィルム及びプラズマ処理されていない微細構造化フィルムの透過率パーセントを提供する。

【0102】

【表4】

【0103】

実施例３：
水性コーティングを有する光制御フィルムの透過率。
微細構造化フィルム（例えば、微細構造化フィルム１００、２００、５００、及び８００）を水性コーティング溶液でコーティングする。水性コーティング溶液の様々な組成を表５に示す。

【0104】

【表5】

【0105】

図７を参照して、表５の様々なコーティング組成物についての視野角に応じた透過率（％）のプロットを提供する。図７に示すように、垂直入射では、試料１が最も高い透過率を有し、試料３及び試料２がそれに続く。

【0106】

別段の指示がない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される特徴サイズ、量及び物理的特性を表す全ての数は、用語「約」によって修飾されているものとして理解されるべきである。したがって、特に反対の指示がない限り、上記明細書及び添付の特許請求の範囲に記載されている数値パラメータは、本明細書で開示される教示を利用して当業者が得ようとする所望の特性に応じて変動し得る近似値である。

【0107】

本発明をある特定の実施形態と関連付けて記述したが、様々な代替及び／又は等価な実施により、図示及び記載した具体的な実施形態を、本開示の範囲を逸脱することなく置き換え可能であることが、当業者により理解されるであろう。本出願は、本明細書で論じられた特定の実施形態のいずれの適応例又は変形例も包含することが意図されている。したがって、本開示は、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定されることが意図されている。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【国際調査報告】