JP2001515096A

JP2001515096A - 着色レプリカ製造方法及び組成物

Info

Publication number: JP2001515096A
Application number: JP2000508752A
Authority: JP
Inventors: ガジェンドラディ．サバント; アバスホッセイニ
Original assignee: Physical Optics Corp
Current assignee: Physical Optics Corp
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1998-09-02
Publication date: 2001-09-18
Also published as: WO1999011735A1; EP1034235B1; EP1034235A4; KR20060023604A; US6113801A; EP1034235A1; KR100613527B1; KR100629706B1; KR20010023231A; KR20060023603A; KR100626886B1

Abstract

(57)【要約】組成物と、着色レプリカの製造方法が示されている。この方法は、組成物を作るため重合可能なワニスと染料を組合せる工程を含み、上記染料は組成物内に溶解し、面微細形状を組成物に複製する。上記組成物及び方法によれば、着色した重合体マトリックス内に面微細形状を廉価に複製できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

【０００２】（１．発明の分野）

【０００３】本発明は積層構成体の形成方法、特に、光学素子を埋め込んだ積層光学構成体
の形成方法に関するものである。特に、本発明の好ましい実施例は、材料層内に
複数の光学素子を複製し、次いでこの層の複製側を屈折率調和材料を有する基体
に積層し、液晶ディスプレイシステムのコリメートバックライト内に光学素子を
埋め込む液晶ディスプレイシステムのコリメートバックライトの形成方法に関す
る。本発明は従って、積層埋め込みの型の光学構成体の形成方法に関する。

【０００４】（２．従来技術）

【０００５】本発明で説明する幾つかの公知例はアラビア数字を（）で囲んで示し、その
詳細を明細書の末尾に記載する。これら公知例は本発明の背景技術を説明するも
のである。

【０００６】従来、種々の高分子材料内に構造的特徴を複製する技術⁽¹⁾は知られている。
これら公知例では、アルミニウムまたは銅のような材料内にマスター微細形状（
ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ）を機械加工し、次いで、マスター微細形状を高分子材料
にプレスすることによってマスターからレプリカを作る。従来は、レプリカを個
々に作っていたため複製プロセスは非効率的であった。従って、従来の問題は多
数のレプリカを作る場合多くの時間を要し、コスト高となることにあった。

【０００７】勿論、レプリカを高効率で大量生産する方法が望まれている。然しながら、複
製工程を改良するためにはより多くの時間とコスト及びまたはエネルギを必要と
するため、全体のコストを考えることなしに単に複製工程の効率化のみを計るこ
とは好ましい解決策ではない。

【０００８】例えば、筒状の単一金属ドラムの外面にマスター微細形状を機械加工する従来
の方法は満足できるものではない。このような単一金属ドラムを使用すればレプ
リカを連続的に作成でき、効率と品質を高めることができる。然しながら、この
ような金属ドラムは単一目的の工具であるという欠点がある。特別なレプリカを
得たい場合もあるが、マスター微細形状はドラム自体と一体となっているため金
属ドラムを他の用途に使用することはできない。

【０００９】更に、従来の方法では初期コストが高くなるという欠点がある。金属ドラムの
機械加工のコストは、連続複製工程の場合よりも増加し、特に、レプリカの作成
数があまり多くない、または、ドラムの面に機械加工すべき複製の特徴が多いか
、または極めて小さい場合コスト高となる。ビジネスの点から見れば、特別な型
のレプリカのため個々の要求が単一金属ドラムの機械加工のコストから好ましく
ない場合、かかる単一金属ドラムの使用に問題があるか否かを定める必要がある
。従って、作るレプリカの数が不明な場合、全体のコストの点で面微細形状を複
製する方法を定める必要がある。

【００１０】レプリカの製造と販売は自由競争のビジネスである。コストの点で好ましい方
法はユーザーによって定められる。ユーザーの限られた予算からコスト的に解決
される。

【００１１】ＬＣＤと呼ばれる液晶ディスプレイは既知である。^(2,3)ＬＣＤはバックから
照明できるため、ＬＣＤは周囲光が弱い条件で見ることができる。例えば、１つ
以上の蛍光灯を有するバックライトはＬＣＤの後方に設けることができる。

【００１２】従来の問題はＬＣＤを好ましく機能せしめるためバックライトからの光は偏光
しなければならないことである。この偏光の問題を解決するための１つの方法は
、バックライトとＬＣＤとの間に偏光シートを介挿することである。然しながら
、これは、バックライトからの多くの光量を偏光シートを通して送ることができ
ず、輝度が減少するという欠点がある。

【００１３】この輝度減少の欠点を除くための１つの手段はバックライトの底面に複数の光
学素子を設けることである。この光学素子の目的はバックライトからの光をそれ
が偏光シートに達する前に調整することにある。光学素子を設けることによって
平行（ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ）光が偏光シートを通るときのパワーロスが減少さ
れ、ＬＣＤの輝度が上昇する。

【００１４】然しながら、この方法ではコストが高くなるという重大な欠点がある。即ち、
光学素子をバックライトの底面に設けるコストは極めて高い。例えば、バックラ
イトの注入モールドには高価な工具と、各モールド毎に数分間の作業時間が必要
となる。更に、多数の光学素子を各バックライトに設けるときや、各光学素子の
サイズが小さいときは、工具のコストはより高くなる。従って、低い全体コスト
でＬＣＤ内に光学素子を大量生産せしめる方法が必要である。従来、このような
要求に対応するものは得られていない。

【００１５】以下に示す米国特許には上記の要求の少くとも一部を満足する例が記載されて
いる。以下の米国特許は本発明に対する公知例となるものであり、従来技術と本
発明の背景を示すものである。

【００１６】米国特許第5,396,350 号はマイクロプリズムの列を用いたバックライト装置を
示す。米国特許第5,390,276 号はマイクロプリズムを用いたバックライトアセン
ブリを示す。米国特許第5,371,618 号はデューアルセルを用いたカラー液晶ディ
スプレイを示す。米国特許第5,359,691 号は多重反射注入システムを有するバッ
クライトシステムを示す。米国特許第5,056,892 号は全内部反射可撓性薄フィル
ムを示す。

【００１７】（発明の要約と目的）

【００１８】要約すれば、本発明の効果は、材料層内に複数の光学素子を複製し、次いでこ
の層の複製側を屈折率調和材料を有する基体に積層し、液晶ディスプレイシステ
ムのコリメートバックライト内に光学素子を埋め込む液晶ディスプレイシステム
のコリメートバックライトによって得られる。上記複製側は積層の前に反射層に
よって被覆できる。

【００１９】本発明の主たる目的は、種々の面微細形状のレプリカを作るための、組成物を
得るにある。本発明の他の目的は複製できる伝達特性を有する着色拡散体を得る
にある。

【００２０】本発明の他の目的は、低い全体コストで面微細形状のレプリカを作るための装
置を得るにある。本発明の他の目的は、丈夫で信頼でき、従って、作業時間とコ
ストを低下できる装置を得るにある。本発明の他の目的は、上記１つ以上の特性
を有し、パーツが少なく操作及びセットアップが比較的簡単で、操作に熟練を要
しない装置を得るにある。

【００２１】本発明の上記目的は、キャリアシートと、樹脂源と、上記キャリアシートに上
記樹脂を被覆するためのコーターと、上記樹脂内に微細形状を複製するためのド
ラムとより成る装置によって達成できる。本発明の一実施例においては、上記ド
ラムは夫々上記微細形状を有する複数のサブマスターを有する。

【００２２】本発明の他の目的は、光学的構成体内に埋め込むべき光学素子のレプリカを作
る方法を得るにある。本発明の他の目的は、予測でき、複製でき、従って変化と
操作コストを減少できる方法を得るにある。本発明の他の目的は、上記特徴の１
つ以上を有し、比較的熟練を有せずに簡単に実施できる方法を得るにある。

【００２３】本発明の上記目的は、複数の光学素子を有するマスター面微細形状を作り、夫
々（ａ）第１サブマスター面と（ｂ）第２サブマスター面とを有する複数のサブ
マスターブランクを作り、上記各サブマスターブランクの上記第１サブマスター
面に上記マスター面微細形状を押圧し、上記各サブマスターブランクの上記第１
サブマスター面に上記マスター面微細形状をサブマスター面微細形状として複製
し、外面を有するドラムを作り、このドラムの外面に上記各サブマスターブラン
クの上記第２サブマスター面を接続し、（ａ）ある粘度と、（ｂ）第１樹脂面と
、（ｃ）第２樹脂面とを有する樹脂層を作り、（１）上記第１樹脂面に上記一つ
のサブマスターブランクの上記第１サブマスター面を押圧し、（２）上記樹脂層
の上記第１樹脂面内に上記一つのサブマスターブランクの上記第１サブマスター
面微細形状を上記複数の光学素子のレプリカを含むレプリカ面微細形状として複
製し、（３）上記第１樹脂面から上記一つのサブマスターブランクの上記第１サ
ブマスター面を剥がし、上記樹脂層の上記粘度を増加せしめ、上記レプリカ面微
細形状を含む光学素子を形成するため上記樹脂層を硬化し、上記レプリカ面微細
形状を１つの層で被覆し、基板屈折率を有する基板を作り、及び上記基板屈折率
に等しい調和屈折率を有するインデックス調和材料を介して上記基板に上記層を
接続する方法によって達成できる。本発明の１つの実施例においては、更に工程
（１），（２）及び（３）を連続的に繰り返す。

【００２４】本発明の他の目的及び特徴は以下図面を用いた説明によって明らか成らしめる
。然しながら、以下の説明は好ましい実施例を示したもので本発明はこれに限定
されるものではない。本発明の精神を逸脱しない本発明の範囲内で種々変更、増
減できることは勿論である。

【００２５】

【発明の実施の形態】

以下図面によって本発明の実施例を説明する。

【００２６】（１．システム概要）

【００２７】上記の要望は相互に矛盾するものであり、筒状金属ドラムを機械加工する例で
はこれを同時に満足するものは得られない。然しながら、サブマスターは夫自体
複製できることから複数のサブマスターを含むドラムを用いれば上記の要望をあ
る程度同時に達成できる。

【００２８】（２．好ましい実施例）

【００２９】図２〜図４に示すように複数のサブマスターを含むドラムを用いて面微細形状
を連続的に複製できる。本発明によれば、多数の極めて小さい特徴を含む複雑な
面微細形状を効率的に複製し光学素子内に埋め込むことができる。

【００３０】図１Ａに示すサブマスター１０は複数の光学素子２０を区画する面微細形状を
含む。サブマスター１０は金属または電鋳板複製となし得るが、サブマスター１
０には金属を用いる必要はなく、面微細形状を保持し移転できる材料、例えばポ
リメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート、マイラーまたはポリ
ウレタンで作り得る。サブマスター１０を圧縮モールドのために用いる例では、
金属とする。複製のために用いる例では、サブマスター１０はＵＶ硬化プラスチ
ックとする。

【００３１】金属サブマスターを作るための第１工程は銅マスターをポリカーボネートに複
製することである。次いで硝酸銀の層上にニッケルの層を電鋳する。得られたサ
ブマスターをポリカーボネートから剥がすため、溶剤を用いるか、好ましくはポ
リカーボネート共に被覆層を加熱し、次いでプラスチックと金属を外力で引き離
す。

【００３２】樹脂層３０をサブマスター１０近くにこれから離して配置する。この樹脂層３
０としては、面微細形状を押圧でき、後の処理工程で面微細形状を保持できる任
意の材料を用いる。例えば、押出複製プロセスにおいては、樹脂層３０は連続し
たフィルムとしてキャリア３５に被覆したポリカーボネートサーモプラスチック
となし得る。キャリア３５は任意の厚さのポリエステルまたはポリカーボネート
のフィルムとなし得る。樹脂層３０は、樹脂層３０の粘度を増加するため面微細
形状を移す前に冷却できる。また、プリント複製プロセスにおいては樹脂層３０
には、連続したフィルムとしてキャリア３５に被覆し面微細形状を移した後でサ
ブマスター１０を樹脂層３０から離す前に紫外線に露出せしめることによって硬
化せしめたアクリレーテッドアリファテックウレタンブレンドを含めるこ
とができる。

【００３３】面微細形状は図１Ａに示すように明るさ改良のため二等辺三角形状プリズムを
連続せしめたものである。図１Ａの好ましい実施例では二等辺三角形状プリズム
の連続したものを示すが、他の任意の面微細形状となし得る。樹脂層内に安定に
形成できる面微細形状の深さは好ましくは約０．２μｍ〜２００μｍ、より好ま
しくは約１μｍ〜１００μｍである。個々の特徴のアスペクト比は任意に作られ
、光学素子は樹脂層内で安定化できる任意のアスペクト比となし得る。隣接する
個々の特徴の幅比は、樹脂層内で安定化できる任意の幅比、好ましくは少くとも
約２となし得る。個々の光学素子の幅は樹脂層内で安定化できる幅、好ましくは
少くとも約０．１μｍ、より好ましくは少くとも約１０μｍとなし得る。底の幅
は任意に作られ、光学素子の幅は樹脂層内で安定化できる任意の幅、好ましくは
少くとも約０．１μｍより好ましくは少くとも約１０μｍとなし得る。

【００３４】図１Ａに示す個々の特徴は平らな側面の二等辺三角形状のプリズムであるが曲
面でも良い。例えば、各特徴は樹脂層３０に対して凸状とし、凹状のレプリカを
作ることもできる。

【００３５】図１Ｂに示すように次の工程では樹脂層３０をサブマスター１０に接触せしめ
る。サブマスター１０が樹脂層３０内に完全に接触したとき、複数の光学素子２
０が樹脂層３０内にレプリカとして表現される。サブマスター１０は面微細形状
が移されるに十分な期間樹脂層３０に接触せしめる必要がある。樹脂層３０が熱
可塑性の場合、面微細形状を安定化せしめるためサブマスター１０に接している
間樹脂層３０を冷却するのが好ましい。同様にして樹脂層３０が紫外線硬化ポリ
マーの場合には、面微細形状を安定化せしめるためサブマスター１０に接してい
る間樹脂層３０をＵＶ線にさらすのが好ましい。図１Ｃに示すように次の工程で
はサブマスター１０を樹脂層３０から引きはがし、複製された面微細形状からサ
ブマスター面微細形状の分離を達成する。この分離の後面微細形状を安定化する
ため樹脂層３０を冷却及びまたは硬化せしめる。

【００３６】図１Ｄに示すように次の工程では、レプリカ面微細形状をコート４０で被覆せ
しめる。コート４０は反射コートまたは単に屈折コートとなし得る。コート４０
が反射コートの場合には、コート４０はアルミニウムと銀より成る群から選んだ
少くとも１つの素子より成るものとする。然しながら、反射コートの材料には全
体としてその反射特性を維持する限りにおいて任意の成分を含めることができる
。コート４０は化学蒸着薄層またはスパッタした薄層となし得る。

【００３７】図１Ｅに示すように次の工程ではコート４０の上面にインデックス調和流体５
０を付着する。インデックス調和流体５０は少くとも部分的に光を伝達可能な任
意の材料となし得る。例えば、インデックス調和流体５０は透明体とするためア
クリルベースエポキシ、または２以上の成分の混合物となし得るが、好まし
くはＵＶ硬化流体とする。

【００３８】図１Ｆに示すように次の工程ではインデックス調和流体５０を基体６０に接触
せしめる。インデックス調和流体５０は基体６０とコート４０とによって挟持せ
しめる。インデックス調和流体５０がＵＶ硬化組成物の場合には、基体６０がイ
ンデックス調和流体５０に接する迄硬化を遅らせるのが好ましい。

【００３９】インデックス調和流体５０は基体６０にかぶせても良い。この例では、インデ
ックス調和流体５０を次いでコート４０に接触せしめる。図１Ａ〜図１Ｆの素子
には寸法を付す必要はない。

【００４０】図１Ｆから明らかなように本発明の硬化は光学素子内に面微細形状を複製し、
埋め込むことにある。図１Ｆは予期し得ない改良された結果を示している。即ち
、移転、被覆及び埋め込みの結果は、面微細形状を複製し、次いで反射コートで
被覆したとき反射微細形状が光学成分または基体６０のバランスに関して正確に
位置されるという予期し得ない利益をもたらす。更に、コートを埋め込むことに
よって反射面が光学成分または基体のバランスに効率良く光学的に結合されると
いう予期しない効果が得られる。更に、コートを埋め込むことによって反射面が
保護される。従って、デザインの選択によりエネルギー的及び経済的効果が得ら
れる。

【００４１】図２は本発明方法を実施するための装置を示す。７０はシート材の大きなロー
ルのキャリア供給体、８０はキャリアであって複製工程のための十分な裏当てと
なる任意の基体である。例えば、キャリア８０はポリエステル、ポリカーボネー
ト、ポリビニルクロライドまたは紙となし得る。コーター９０をキャリア８０上
近くに配置し、キャリア８０上にコート１００を付着せしめる。コーター９０は
、コート１００の層を付着できるドクターブレードを有するテープキャスティン
グユニットその他のものとなし得る。コート１００は熱可塑性材料及びまたは光
重合可能な材料となし得る。

【００４２】キャリア８０が下流に引かれたとき、コート１００がドラム１１０に向って押
される。ドラム１１０はコート１００に移される面微細形状を有する。ドラム１
１０は熱エネルギをキャリア８０とコート１００に向って、またはこれから移す
ためのヒータ及びまたはチラーを有し、透明で紫外線源を内蔵するものとなし得
る。

【００４３】コート１００が光重合可能な材料を含む場合には、紫外線源１４０をドラム１
１０の近くで、キャリア８０とコート１００に対向して配置する。紫外線源はコ
ート１００がドラム１１０の面微細形状に接したままでコート１００を少くとも
部分的に硬化せしめるために用いる。

【００４４】コート１００が熱可塑性材料を含むときはヒータ１０５はドラム１１０の近く
にコート１００とキャリアに対向して配置する。ヒータ１０５は、コート１００
の粘度がドラム１１０の面微細形状複製のため好適となるようにコート１００が
ドラム１１０に接する前にコート１００に十分な熱エネルギを供給できる必要が
ある。

【００４５】キャリア８０が更に下流に引かれたとき、コート１００がドラム１１０から離
れる。キャリア８０はドラム１１０が回転したときコート１００をドラム１１０
から引き出すためコート１００はこすれることがない。コート１００とキャリア
８０は複製された構成体１３０としてドラム１１０から引き出される。

【００４６】複製された構成体１３０は装置１４１の下を通過する。この装置１４１は複製
プロセスがＵＶ硬化プリンティングまたは熱可塑性押し出しであるか否かによっ
て夫々紫外線源、チラーまたはアナログ装置となし得る。

【００４７】装置１４１は連続する２つのものとするか、または省略できる。複製された構
成体１３０の所定の区域が装置１４１の下を通過したとき、複製された構成体１
３０のキャリア８０側が同時に装置１５１上を通過する。この装置１５１は複製
プロセスがＵＶ硬化プリンティングまたは熱可塑性押し出しであるか否かによっ
て夫々紫外線源、チラーまたはアナログ装置となし得る。装置１４１及びまたは
装置１５１の使用によりコート１００を完全に硬化し及びまたはキャリア８０に
対するコート１００の接着を改良できる。

【００４８】キャリア８０が更に下流に引かれたとき、キャリア８０が牽引ローラ１２０に
近づきこれに重なる。牽引ローラ１２０は図２に示すようにドラム１１０と同一
直径であるが、牽引ローラ１２０は任意の直径としても良く、ヒータ及びまたは
チラーを含むことができ、透明とし紫外線源を内蔵できる。図２に示すように牽
引ローラ１２０は、ドラム１１０の中心線から離れる方向に複製構成体を引くた
めドラム１１０に相対的に位置せしめ、または複製構成体を直線状に引くため位
置せしめる。

【００４９】ポストローリングプロセスは複製構成体１３０を装置１４２の下側を通すこと
によって継続される。

【００５０】装置１４２は装置１４１と同一の型、または例えば、コート１００のための表
面コンデショナーのような異なる型の装置となし得る。装置１４２は連続する２
つのものとするか、または省略できる。複製構成体１３０の所定の区域が装置１
４２の下を通過したとき複製構成体１３０のキャリア８０の側が同時に装置１５
２を通過する。装置１５２は、装置１５１と同一の型、または例えばコート１０
０からキャリア８０を離すための薄層分離装置のような異なる型の装置となし得
る。この装置１５２は連続する２つのものとするか、または省略できる。

【００５１】次いで複製構成体１３０は次のプロセスアセンブリ１６０を通る。このアセン
ブリ１６０には、粘度変更装置１６３とコート４０を付すための化学蒸着（ＣＶ
Ｄ）反応器またはスパッタ室とを含めることができる。このような被覆システム
は連続した差働ポンプ被覆システムとなし得る。アセンブリ１６０には、複製構
成体１３０をその引き出し軸に直角に切断しスライスシートとするダイナミック
切断機構１６７を含めることができる。アセンブリ１６０には、インデックス調
和流体５０を加えるため複製構成体１３０の切断セグメントを異なる位置に移動
するピックアンドプレースロボットを含ませ得る。アセンブリ１６０には更に複
製構成体１３０の切断セグメントを基体６０に結合するピックアンドプレースロ
ボットを含ませ得る。（図２に示すアセンブリ１６０は模式的なものである。）
図２に示す実施例では切断機構を含むがアセンブリ１６０の一部としての既知の
任意の型のポストプロセス装置を設けることができる。

【００５２】図３にはドラム２１０と複数のサブマスター２２０を示す。図３のドラム２１
０は図２のドラム１１０と類似である。複数のサブマスター２２０はドラム２１
０の外周面に感圧接着剤で取り付けることができる。ドラム２１０は透明として
紫外線源を内蔵できる。（図３に示すサブマスター２２０は説明上１２個の比較
的短く厚いストリップとして示す。）図３に示す好ましい実施例ではサブマスタ
ーの数は１２であるがそれ以外でも良い。

【００５３】図４に示すドラム３１０の外面には面微細形状を直接設ける。このドラム３１
０は図３に示すドラム２１０と図２に示すドラム１１０と類似である。ドラム３
１０はポリメチルメタクリレート（即ち、商標名ＰＬＥＸＩＧＬＡＳＳ）のよう
な任意の透明材料となし得る。紫外線源３２０をドラム３１０内に設ける。紫外
線源３２０はドラム３１０の一部または総ての外面に紫外線を加えるようにドラ
ム３１０の軸から角度的にづらして配置できる。（図４の紫外線源は模式的に示
している。）図４に示す好ましい実施例では、ローリング操作の直後紫外線をド
ラム３１０を介して略πラジアンで始まり、略２π／３で終るようにドラムの円
弧に沿って照射する紫外線源を用いているが、ドラム３１０の任意の部分または
総ての部分を照射できる他の型の光源を用いても良い。

【００５４】特別な理論によって制限されることはないが、複製微細形状は樹脂から基体を
引き離す間に変化する。このことは、接着剤及びまたは樹脂の表面張力に起因す
る。例えば、凸状の複製特徴は平ら（または凹状）に変化することが考えられる
。紫外線硬化樹脂と、紫外線スペクトルに対し透明なドラムとを用い、ドラム内
部に紫外線源を配置するこによって樹脂の微細形状を、サブマスター微細形状が
樹脂から離れる前及びまたは直後に安定化できる。

【００５５】このような透明ドラムはその表面に直接複製したマスター微細形状を含み得る
。この透明ドラムには複数の透明サブマスターを含ませ得る。

【００５６】この実施例では面微細形状を移す機能を果すための構成としてのドラムを示す
が、面微細形状を移す機能を果すための構成としては例えば連続ベルト、デスク
または円環面を含む。上記機能を達成できる任意の他の構成としても良い。

【００５７】図５Ａ〜図５Ｈは、圧縮モールドによって複製のための両面（または両側）光
学構成体を形成するための順次の工程を示す。図５Ａは、平らな微細形状４２０
を含むモールドスペース４１０を有する圧縮モールド４００を示す。図５Ｂに示
すように、第１の粘度を有する第１の樹脂４５０をモールドスペース４１０に入
れる。上記第１の樹脂は熱可塑性または熱硬化性となし得る。図５Ｃに示すよう
に、プレス工具４６０によって第１の樹脂４５０を加圧し、第１の微細形状４２
０を第１の樹脂４５０で満たす。図５Ｃの状態では、第１の樹脂４５０が熱硬化
性の場合その粘度を紫外線のようなエネルギを加えることによって増加せしめ、
第１の樹脂４５０が熱可塑性の場合には冷却によって増加せしめる。図５Ｄに示
すように、第１の樹脂４５０をモールドスペース４１０から除去する。図５Ｅに
示すように、第２の微細形状５１０を有するサブマスター５００を設ける。図５
Ｆに示すように、第２の粘度及び面５３０を有する第２の樹脂５２０の層によっ
て第１の樹脂４５０を被覆する。この第２の樹脂５２０は第１の樹脂４５０と同
一または異なるものとなし得る。図５Ｇに示すように、第２の微細形状５１０を
第２の樹脂５２０の面５３０に押圧し、第２の樹脂の面５３０内に第２の微細形
状５１０をレプリカ面５４０として複製する。図５Ｇの状態では、第２の樹脂５
２０が熱硬化性の場合その粘度をエネルギを加えることによって増加せしめ、第
２の樹脂５２０が熱可塑性の場合には冷却によって増加せしめる。図５Ｈに示す
ように、レプリカ面５４０を第２の微細形状５１０から除去する。このように、
図５Ａ〜図５Ｄの工程と、図５Ｅ〜図５Ｈの工程とを組合せることによって両面
レプリカを作ることができる。また、順次圧縮モールドプロセス、または第２の
微細形状を支持する加圧工具を用いることによって１度に両面を形成する圧縮モ
ールドプロセスによって両面レプリカを作ることができる。

【００５８】図６Ａは順次両面複製を行なうための装置の説明用正面図である。キャリアウ
エブ６１０の源６００をロール６２０によって作る。キャリアウエブ６１０は第
１面と第２面とを有し、索引ローラ６３１と６３２間に引かれる。キャリアウエ
ブ６１０の頂面（第１面）にコーター６４０によって第１の粘度を有する第１の
樹脂を被覆する。第１の微細形状を有する第１のサブマスターをドラム６５０の
面上に作る。キャリアウエブ６１０がドラム６５０上に引かれたとき第１の微細
形状を第１の樹脂に押圧し、第１の樹脂内に第１の微細形状を第１レプリカ面と
して複製する。第１の樹脂の粘度を、第１の樹脂が第１の微細形状に接している
間に硬化手段６６０によって増加せしめる。硬化手段６６０は、第１の樹脂が熱
硬化性の場合、紫外線ランプのような放射線源とし、第１の樹脂が熱可塑性の場
合にはコンベクションチラーのような冷却装置とする。ドラム６５０には、チ
ラーを設け、及びまたはドラム６５０が透明な場合放射線源を組み込む。第１の
レプリカ面を次いで第１の微細形状から離す。ポストプロセッサ６７０を付加的
硬化装置、または例えばメタライズコーターのように表面処理装置として用い得
る。

【００５９】図６Ａに示すように、第１のレプリカ面を形成したキャリアウエブ６１０を牽
引ローラ６８１と６８２間に引き出す。この牽引ローラ６８１と６８２により第
１の樹脂が、複製のための十分な期間第１の微細形状に接触せしめられる。次い
でキャリアウエブが牽引ローラ６９１と６９２との間に引かれ、これによって縦
軸に沿って回動される。キャリアウエブは更に他の牽引ローラ（図示せず）によ
って引かれ牽引ローラ７０２によって縦軸に沿って回動される。キャリアウエブ
は次いで牽引ローラ７１１と７１２によって引き出し、縦軸に沿って更に回動せ
しめる。キャリアウエブは更に牽引ローラ７２１と７２２によって引き出し、縦
軸に沿って更に回動せしめる。この結果キャリアウエブが反転し、キャリアウエ
ブ６１０の第１面になした先の被覆と複製と同様に重力によってキャリアウエブ
６１０の第２面上に次の被覆と複製が実行されるよになる。このキャリアウエブ
６１０の反転プロセスは、被覆すべき樹脂の粘度がその変形を素子するに十分な
ほど大きい場合には省略できる。

【００６０】図６Ａに示すようにキャリアウエブ６１０の第２面にコーター７３０によって
第２の粘度を有する第２の樹脂を被覆する。この第２の樹脂は第１の樹脂と同一
か異なるものとなし得る。第２の微細形状を有する第２のサブマスターをドラム
７４０の面上に形成する。キャリアウエブ６１０がドラム７４０上に引かれたと
き第２の微細形状が第２の樹脂に押圧され、第２の樹脂内に第２の微細形状を第
２のレプリカ面として複製する。第２の樹脂の粘度は、第２の樹脂が第２の微細
形状に接している間に硬化手段７５０によって増加する。硬化手段７５０は、第
２の樹脂が熱硬化性の場合、紫外線ランプのような放射線源とし、第２の樹脂が
熱可塑性の場合にはコンベクションチラーのような冷却装置とする。ドラム７４
０にはチラーを設け、及びまたはドラム７４０が透明な場合放射線源を組み込む
。第２のレプリカ面を次いで第２の微細形状から離す。ポストプロセッサ７６０
を付加的硬化装置、または例えばメタライズコーターのように表面処理装置とし
て用い得る。

【００６１】最後にキャリアウエブ６１０を牽引ローラ７７１と７７２間に引き出す。この
結果、順次の連続した工程によって両面レプリカを作ることができる。

【００６２】図６Ｂは両面複製を同時に行なうための装置の説明用正面図である。キャリア
ウエブ８１０の供給源８００をロール８２０によって形成する。キャリアウエブ
８１０は第１，第２面を有し、牽引ローラ８３１と８３２間に引かれる。キャリ
アウエブ８１０はローラ８２０から任意の方向に引き出し得るが、好ましい実施
例においてはキャリアウエブを重力の方向に引き出し、重力に関して両面被覆と
複製が同一条件でなされるようにする。特に好ましい実施例においては、キャリ
アウエブを略垂直下方に引き出す。

【００６３】図６Ｂに示すように、キャリアウエブ８１０の第１面をコーター８４１によっ
て第１の粘度の第１の樹脂で被覆する。同様にしてキャリアウエブ８１０の第２
面をコーター８４２によって第２の粘度を有する第２の樹脂で被覆する。コータ
ー８４１はコーター８４２よりもキャリアウエブ８１０により接近せしめるが、
互に等しくしても良い。好ましい実施例においては、コーターとキャリアウエブ
８１０間の距離を完全独立に調節可能ならしめる。このようにすれば、第１及び
第２の樹脂が互に異なるか及びまたは第１と第２の微細形状が異なるとき特に利
益がある。第１の微細形状を有する第１のサブマスターをドラム８５１の面上に
形成する。第２の微細形状を有する第２のサブマスターをドラム８５２の面上に
形成する。キャリアウエブ８１０がドラム８５１上に引かれたとき第１の微細形
状を第１の樹脂に押圧し、第１の樹脂内に第１の微細形状を第１のレプリカ面と
して複製する。同時にキャリアウエブ８１０がドラム８５２上に引かれたとき第
２の微細形状を第２の樹脂に押圧し、第２の樹脂内に第２の微細形状を第２のレ
プリカ面として複製する。

【００６４】第１の樹脂が第１の微細形状に接している間に硬化手段８５５によって第１の
樹脂の粘度を増加する。第１の樹脂が熱硬化性の場合には硬化手段８５５は紫外
線のような放射線源とし、第１の樹脂が熱可塑性の場合にはコンベクションチラ
ーのような冷却装置とする。ドラム８５１が透明な場合には硬化手段８５５をド
ラム８５１内に設けることができる。この場合、複製が始まる前に第１の樹脂が
硬化するのを防ぐためドラム８５１にシールド８５７を設けることができる。こ
のシールド８５７は不透明スクリーンまたは直交偏波器となし得る。同時に第２
の樹脂の粘度が第２の微細形状に接している間に硬化手段８５６によって第２の
樹脂の粘度を増加する。第２の樹脂が熱硬化性の場合には硬化手段８５６は紫外
線のような放射線源とし、第２の樹脂が熱可塑性の場合にはコンベクションチラ
ーのような冷却装置とする。この場合、複製が始まる前に第２の樹脂が硬化する
のを防ぐためドラム８５２にシールド８５８を設けることができる。このシール
ド８５８は不透明スクリーンまたは直交偏波器となし得る。

【００６５】次いで図６Ｂにおいて第１レプリカ面を第１の微細形状から引き離す。同時に
第２レプリカ面を第２の微細形状から引き離す。ポストプロセッサ８６１を付加
的硬化手段または例えばメタライジングコーターのような表面処理装置となし得
る。ポストプロセッサ８６１とキャリアウエブ８１０の間の距離はポストプロセ
ッサ８６２とキャリアウエブ８１０間の距離より少なくするが、等しくしても良
い。好ましい実施例では、コーターとキャリアウエブ間の距離は独立に調節でき
るようにする。このような独立した調節は、第１及び第２の樹脂に対するポスト
プロセスが異なるとき利益となる。キャリアウエブ８１０を次いで牽引ローラ８
７１と８７２間から引き出す。

【００６６】面微細形状を複製するために用いる特別なプロセスには信頼性と予想性のある
ことが必要である。本発明の複製方法は任意の刻印方法を用いて行なうことがで
きる。押圧による方法も好ましい。作成操作のためローリング方法を用いるのも
好ましい。

【００６７】然しながら、記載された複製を作る限りにおいては本発明に対し特別な作成プ
ロセスは絶対的ものではない。通常、最終製品の適用要求と作成プロセスの要求
から見て、この製品のための作成プロセスは工具と望まれるエネルギをベースと
して選択される。

【００６８】本発明においてはサブマスター及びまたは仕上げられた製品（即ち、レプリカ
）を作るための組成物は多数存在する。機能的にこれら組成物はサブマスター組
成物またはレプリカ（ワークピース）組成物に仕分けできる。異なる見地からは
、これら各カテゴリーは望まれる微細形状の深さをベースとして更に分類できる
。

【００６９】大きな寸法の微細形状、例えばプリズムアレイのためのサブマスター組成物の
好ましい例は、（１）アクリレーテッドアリファテックウレタンオリゴマ
ー／モノマーブレンド及びトリプロピレングリコールジアクリレート
を含む混合物、（２）イソボニルアクリレート、（３）紫外線重合ワニス、（
４）表面活性剤、及び（５）ホトイニシエータを含む。この混合物はジョージア
州スミーナのＵＣＢケミカルコープから販売されているエベクリル４８８
３とすることができ、略４３重量％のサブマスター組成物を含む。イソボニル
アクリレートは２−プロペノイック酸，１，７，７−トリメチルビシクロ〔２．
２．１〕ヘプト−２−エル（即ち、ＣＡＳ５８８８−３３−５，アカＩ
ＢＯＡモノマーであり、ジョージア州スマーナのＵＣＢケミカルコープ
から販売されている）で、略２２重量％のサブマスター組成物を含む。混合物と
イソボニルアクリレートの重量％の組合せは、例えば複製特徴の寸法の大きさ
にかかわらず複製微細形状の幾何学的安定性に予期しない良い効果を得るために
定める。紫外線重合ワニスはフレキソオーバープリントワニス、例えばフル
オロアルキルエステルとアクリレーテッドエポキシの混合物２５−ＵＶ
Ｆ−１とすることができ、これはカルフォルニア州ポモナのＥＰＩＣプリ
ンティングインクコーポレーションから販売されており、略２７重量％のサ
ブマスター組成物を含む。表面活性剤はＳＩＬＷＥＴ、例えばポリアルキレン
オキサイド−モデファイドポリジメチルシロキサン（即ち、ＣＡＳ６８９
３８−５４−５，アカＬ７６０２）であり、略７重量％のサブマスター組成物
を含む。紫外線重合ワニスと表面活性剤の重量％の組合せは、例えば黄化抵抗の
ような予期しない良い結果を得るために定める。ホトイニシエータは２−ヒドロ
キシ−２−メチル−１−ヘニル−プロパン−１−ワン（ＵＣＢケミカルコー
プから販売されているアカダロカー１１７３）であり、略０．５〜３重量％
、好ましくは略１重量％のサブマスター組成物を含む。ホトイニシエータはあま
り多いとクラックの原因となる。

【００７０】大きな寸法の微細形状例えばプリズムアレイのためのレプリカ（ワークピ
ースまたは運送可能な製品）組成物の好ましい例は、（１）アクリレーテッド
アリファテックウレタンオリゴマー／モノマーブレンド及びトリプロ
ピレングリコールジアクリレートを含む混合物、（２）イソボニルアクリ
レート、（３）β−カルボキシエチルアクリレート、（４）表面活性剤、及び
（５）Ｎ−ビニル−２−ピロリドンを含む。この混合物はジョージア州スマ
ーナのＵＣＢケミカルコープから販売されているエベクリル４８８３
であり、略６２重量％のレプリカ組成物を含む。イソボニルアクリレートは２
−プロピレン酸，１，７，７，−トリメチルビシクロ〔２．２．１〕ヘプト−２
−エルで、略１４重量％のレプリカ組成物を含む。混合物とイソボニルアクリ
レートの重量％の組合せは、例えば寸法の大きさにかかわらず複製微細形状の
安定性に予期しない良い効果を得るために定める。β−カルボキシエチルアク
リレートは２−プロピレン酸２−カルボキシエチルエステル（即ち、ＵＣＢケミカルコープから市販されているＣＡＳ２４６１５−８４−７）とす
ることができ、略１２〜２５重量％、好ましくは略１８重量％のレプリカ組成物
を含む。β−カルボキシエチルアクリレートの重量％は例えば接着性が最大で
黄化を最小にするという予期しない良い効果を得るために定める。接着性が大き
ければ複製保護特性を生じ、レプリカからレプリカの複製を得ることはより困難
となる。表面活性剤は２−ヒドロキシ−２−メチル−１−ワンとすることができ
、略０．５〜３重量％好ましくは１重量％のレプリカ組成物を含む。Ｎ−ビニル
−２−ピロリドンは略５重量％のレプリカ組成物を含む。Ｎ−ビニル２−ピロリ
ドンの重量％ははがれを防ぐためポリエステルキャリアに対する接着性を改良
するという予期しない良い効果を得るために定める。

【００７１】例えば、面拡散体のような寸法の小さい微細形状のためのサブマスター組成物
の好ましい例は紫外線重合ワニスと表面活性剤とを含む。紫外線重合ワニスはフ
レキソオーバープリントワニス、例えばフルオロアルキルエステルとア
クリレーテッドエポキシの混合物（例えば２５−ＵＶＦ−１）とすることが
でき、略９３〜９６重量％、好ましくは９５重量％のサブマスター組成物を含む
。表面活性剤は例えばＬ７６０２のようなポリアルキレンオキサイド−モデフ
ァイドポリジメチルシロキサンとすることができ、略４〜７重量％、好ましく
は略５重量％のサブマスター組成物を含む。シリコン含有表面活性剤の使用は、
サブマスターが硬化する間にシリコンが浮び、その結果サブマスターからのレプ
リカの分離を容易ならしめる表面隔離を形成するため特に高いアスペクト比のレ
プリカの複製のため予期しない良い効果を得るためには絶対的なことである。

【００７２】例えば面拡散体のような寸法の小さい微細形状のためのレプリカ（運送可能な
製品）の好ましい例は、ペンタエリチリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）
とニュージャージ州ワイネのＧＡＦコーポレーションから販売されている
ビニルピロリドンの混合物であるＧＡＦＧＡＲＤ２３３である。また、例え
ば面拡散体のような寸法の小さい微細形状のためのレプリカ組成物の好ましい例
は、カルフォルニア州ポモナのＥＰＩＣプリンティングインクコーポレ
ーションから販売されている１１９５１１エピックである。

【００７３】樹脂層のために用いる特別な材料は高分解面微細形状を安定するものであるこ
とが必要である。本発明の樹脂層は任意のプラスチック材料とすることができる
。この材料は、紫外線重合樹脂とするのが好ましい。形成操作のためにはポリメ
チルメタクリレート材料を用いるのが好ましい。

【００７４】然しながら、記載した機能を達成できる限り特別な材料の選択は本発明におい
て本質的なことではない。通常、製品の作成においては、最終製品適用要求と作
成プロセスの要求からみて、コストと利便性をベースとして最も経済的に有利な
材料を選択する。

【００７５】本発明の好ましい実施例は複製の精度をテストすることによって一度に定め得
る。複製の精度のテストは単純な従来のプロフィル測定装置を用いる実験なしに
実施できる。次に好ましい精度の良い複製の実施例を求める他の手段はサブマス
ターの分離を容易に、クリーンに及び完全になし得ることをベースとする。

【００７６】（着色拡散体）

【００７７】着色（ｔｉｎｔｅｄ）伝達特性を有する最終製品を望む場合は、製品を作るた
めの重合組成物内に染料を入れることによって分離カラーフィルターの必要性を
除去できる。この染料は、複製プロセスに用いる前に重合組成物内に混合せしめ
るのが好ましい。染料の選択は製品を作るための材料と染料間の適合性の必要性
によって最初に行なう。上述の複製工程は、エポキシを混合する時を除いて染料
を略０．１〜２５重量％の濃度で加えることを含む。エポキシに染料を加えた後
、得られた組成物を十分に混合するのが好ましい。この目的のためには攪拌する
か及びまたは超音波で攪拌する。粘度を下げるための加熱は混合を促進する。混
合の間組成物を加熱する場合の好ましい混合温度は略３０℃〜５５℃である。何
れにしても混合温度は染料の分解温度以下とすべきである。加熱、混合の後溶解
されていない染料を濾過するため組成物を室温に冷却する。濾過の後、得られた
混合物は均質であり、粒子を有しないが、その中に泡がある場合複製工程に用い
る前に混合物に遠心力を加える。レプリカワークピース組成物内に染料を用い
ることによって影響される前及び用いる必要がない場合のように上述のサブマス
ター組成物の他の総ての成分を残すことができる。染料の使用はＲＧＢカラー
フィルター染料と共に用いる場合特に有用である。上述の重合組成物に組み合
せ得る染料は多数存在する。そのうちの好ましいものはＮＥＯＺＡＰＯＮ９
７５，キュープリックサルフェイト，ＭＯＲＤＡＮＴＯＲＡＮＧＥ１０，
ＭＥＲＯＣＹＡＮＩＮＥ５４０，２，３ナフタロシアニン，アンモニウム
セリウムニトレイト，ＭＥＴＨＹＬＲＥＤ，７，７，８，８−テトラシア
ノキノジメタン，ＰＨＹＮＯＬＲＥＤ，銅フタロシアニン，ＳＵＤＡＮ
ＩＶ，ＰＯＮＣＥＡＶＥＳ，ＭＥＴＨＹＬＯＲＡＮＧＥ，ＭＯＲＤＡＮＴ
ＢＲＯＷＮ，ＡＭＡＲＡＮＴＨ，ＭＥＴＨＹＬＥＮＢＬＵＥ，ＲＯＳＥＢ
ＥＮＧＡＬ，２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニック，ＪＡＮＵＳＧＲＥＥＮＢ
，ＺＡＰＯＮＲＥＤ４７１，及びＺＡＰＯＮＲＥＤ３３５を含む。

【００７８】（例）

【００７９】以下本発明の特定実施例の特徴を詳細に説明するがこれは説明のためのもので
あって、当業者は他の手段を想定できる。従って、本発明の範囲はこれに限定さ
れるものではない。

【００８０】本発明によれば以下の２つの方法によってディスプレイ等のための人工光源の
輝度、均一性、消去等の伝達特性を改良できる。

【００８１】その一つの方法は、透明な基体上に対する散乱を制御する所望の角度（例えば
３０°その他）の光成形拡散体サブマスターを有する着色エポキシ成形体を付着
し、被覆し及びまたは鋳造することである。染料はエポキシに直接混合し、エポ
キシ液透明基体上に鋳込む前に均質とする。上述のように基体は透明であり、ガ
ラス及びまたはポリカーボネート，ＰＭＭＡ，ＰＥＴ，マイラー，ＴＰＸ，ポリ
エチレン等のプラスチック，または可視光に対し透明なプラスチック基体となし
得る。

【００８２】他の方法は、赤及びまたはグリーンＧＥレクサン等の着色プラスチック、また
は黄，オレンジ，スミレ，紫等のような他の色の他のプラスチック上に所望の角
度（ａｎｇｕｌａｒｉｔｙ）の拡散体を積層するかまたは付着することである。
この方法では、着色プラスチックは、カラーフィルターとして作用し、拡散体は
光を拡散し、輝度を均一とし、散乱または光の成形を制御してより明るくし、よ
り均一なディスプレイ（例えば出口サイン）とする。この拡散体はＧＥレクサ
ンプラスチック上に直接積層するか、または、感圧接着剤で付着せしめる。染
料はエポキシと混合せず、基体自体に加える。

【００８３】ディスプレイ内の基体の異なる３種のタイプのものをテストした。第１のテス
トは、赤色の３０ミルプラスチックシルクスクリーンの標準基体を有する従来
の出口ディスプレイに対して行なった。第２のテストは積層された明るいエポキ
シ内に形成した拡散体を有する赤色の３０ミルプラスチック（ＧＥレクサン）
シートの基体に対して行なった。第３のテストは、赤色染料エポキシ複製をその
上に有する３０ミルの明るいプラスチック（ＧＥレクサン）シートの基体に対し
て行なった。第２及び第３のタイプでは、エポキシワニスが均一に保持され（Ｇ
ＡＦＧＡＲＤ２３３），ＵＶ源（ダイマスＰＣ−２＠０．０１７Ｗ／ｃ
ｍ²）で略９秒間硬化され、１０ミルの厚さのＰＥＴポリマーの基体が使用され
た。

【００８４】基体を同様の方法でテストした。光ディスプレイの任意の型を使用できるが、
緊急出口サインハウジングのための標準照明システムを異なる基体のルミナンス
を測定するために用いた。図７Ａ〜図７Ｃに示すように出口サインハウジング９
００は文字“ＥＸＩＴ”を切り取った金属スライドカバー９１５を有する金属
フレーム９１０より成る。ハウジング内には２個の光源のブランクを入れ１１０
ＶＡＣを用いた。テストのため３個の基体をカバーの後ろでハウジング内に入れ
た。基体は、金属スライドカバーの切り取られた文字“ＥＸＩＴ”を通して光が
出る前にＬＥＤ光を濾過した。

【００８５】図７Ｂ〜図７Ｃに示すように、測定のためサインの中心における５個のスポッ
トを用いてテストされた。ユニットが１軸スライド上に置かれ、ルミナンスメー
ター（トプコムＢＭ）がユニットの前面に置かれ（３２″離間）、５個の異な
るスポットをサイン上で測定した。用いられた測定のユニットはニト（ｎｉｔ）
であった。（ルミナンスはランバートの法則を考慮した立体角度を超える目によ
る単位面積視野の輝度である。測定はスポットに直角になされたためルックスと
ニトは同一である。）

【００８６】表１はディスプレイ内の３個の異なる基体の輝度の測定結果を示し、（１）第
２欄は最近出口サインに用いられている従来の赤色シルクスクリーンプラスチッ
ク、（２）第３欄は積層された明るい拡散体を有する赤色ＧＥレクサン、及び（
３）第４欄は明るいＧＥレクサン上に複製した着色拡散体である。

【００８７】

【表１】

【００８８】この表の第３欄から明らかなように、明るい３０°拡散体を赤色プラスチック
上に積層したとき、出口サインは最近用いられている赤色シルクスクリーンプラ
スチックより明るくなる。第４欄より明らかなように、赤色染料（ＢＡＳＦザ
ポンレッド４７１）を含むエポキシを用いて形成した着色３０°拡散体を明
るいプラスチック上に複製したときより大きい輝度が得られる。更に、明るいＧ
Ｅレクサンと着色拡散体の組合せにより光を完全に拡散でき、可視人工光源は
存在しなくなり、輝度は完全に均一化される。切り取られた文字“ＥＸＩＴ”全
体の輝度が均一となり、可視人工光源が存在しなくなる出口ディスプレイの作成
が望まれているが、本発明によればシルクスクリーンプラスチックを有する
従来のディスプレイとは異なり、上記要求を達成できる。

【００８９】着色拡散体内に組み込まれる任意の染料のために最も重要なことは組成物の残
存成分に対する染料の溶解度である。この溶解パラメータを説明するため紫外線
重合ワニス（ＧＡＦＧＡＲＤ２３３）内に２１種類の染料を溶解した。この実
験結果を表２に示す。

【００９０】

【表２】

【００９１】凡例：Ｄ：エポキシ内に完全溶解。

【００９２】＊ＰＤ：エポキシ内に部分的に溶解。

【００９３】＊ＮＤ：エポキシ内に溶解しない。

【００９４】＊染料が部分的に溶解するか全く溶解しない場合は、エポキシに共用できる単
純な共通溶剤を必要に応じて用いることができ、得られた溶液をより均質化する
ため溶解プロセスを繰り返すことができる。

【００９５】これら染料のための化学式は以下のものを含む。

【００９６】１．フタロシアニン誘導体と１：１クロミウムコンプレックス染料の混
合物であるネオザポン９７５，

【００９７】２．キュープリックサルフェイト

【００９８】ＣｕＳＯ₄

【００９９】

【化１】

【０１００】

【化２】

【０１０１】

【化３】

【０１０２】

【化４】

【０１０３】

【化５】

【０１０４】２０．ザポンレッド４７１−１：２コバルトコンプレックス染料

【０１０５】２１．ザポンレッド３３５−１：２クロミウムコンプレックス染料

【０１０６】図８には、１重量％のザポンレッド４７１サンプルの角度分布特性を示す
。図９は１重量％のモルダントブラウンサンプルの角度分布特性を示す。図
１０は１重量％のローズベンガルサンプルの角度分布特性を示す。図１１は１
重量％のネオンザポン９７５サンプルの角度分布特性を示す。図１２は１
重量％のメチルレッドサンプルの角度分布特性を示す。図１３は１重量％の
ジャナスグリーンＢサンプルの角度分布特性を示す。

【０１０７】図１６は、非着色拡散体の角度分布結果を示す。図１７はポリカーボネート上
の５重量％の拡散体の角度分布結果を示す。図１４はグリーンレクサン上に
複製した拡散体の角度分布結果を示す。図１５は赤色レクサン上に複製した拡散
体の角度分布結果を示す。

【０１０８】（本発明の実際の適用）

【０１０９】技術的に価値がある本発明の実際の適用は、マイクロプリズムのコリメートア
レイ、面拡散体または解析格子のような面微細形状を移すことである。更に、本
発明の総ての実施例は、例えば装飾のために用いられる面微細形状パターンを移
す場合に有用である。ここに記載した本発明には実際上数え切れないほどの用途
があるがその総てを記載する必要はない。

【０１１０】以上、本発明の最良の実施例を記載したが本発明はこれに限定されるものでは
ない。本発明はその精神を逸脱することなく本発明の範囲内で種々変更、増減で
きることは勿論である。

【０１１１】例えば、このプロセスは多層樹脂層を作ることによって改良できる。同様にし
て、キャリア材料の供給ロールが好ましいがキャリア材料の任意の供給源を用い
ることができる。更に、個々の成分は、ここに記載した材料から作る必要はなく
、任意の好ましい材料から実質的に作ることができる。

【０１１２】更に、個々の成分は記載した形に形成したり、または、記載した構成に組み立
てる必要はなく、任意の形及び構成に組み立て、有用な製品を作るため面微細形
状を複製することができる。更に、図１Ｆに示されるアセンブリは物理的に分離
したモジュールから成るが、このアセンブリは装置として一体ならしめることが
できる。更に、ここに記載した特徴の総てを互に組み合せることができ、または
かかる特徴が相互に排他的な場合を除き他の実施例の特徴に代えることができる
。

【０１１３】特許請求の範囲の請求項は本発明の総ての付加及び変形を示す。本発明の好ま
しい実施例はその従属項によって示す。

【０１１４】（公知例）

【０１１５】１．ジョエルＲ．フレイド，ポリマーサイエンスアンドテクノロ
ジイ，プレンテスホールＰＴＲ（１９９５）

【０１１６】２．バハＥ．Ａ．セレアンドマルビンＣ．テイヒ，ファンダメンタ
ルズオブホトニクス，ジョンウイリアンドサンズ（１９９１）

【０１１７】３．ハンドブックオブオプティクス，２番，ボリウム．１−２，マ
クグロウヒル（ミカエルバスエトオール．エジ，１９９５）

【０１１８】４．バンノストランズサインティフィックエンサイクロペデア，８番，
バンノストランドレインホールド（ダグラスＭ．コンシデンエトオー
ルエジ，１９９５）

【０１１９】５．マークスメカニカルエンジニアリングハンドブック１０番，マ
クグロウヒル（ユージンＡ．アバロンエトオールエジ，１９９６）

【０１２０】６．ザエレクトリカルエンジニアリングハンドブック，ＣＲＣプレ
ス（リチャードＣ．ドルフエトオールエジ，１９９３）

【０１２１】７．ペリーズケミカルエンジニアズハンドブック，６番，マクグロ
ウヒル（ロバートＨ．ペリーエトオールエジ，１９８４）

【０１２２】８．キーク−オスマー，コンサイスエンサイクロペデアオブケミカル
テクノロジイ，ジョンウイリィアンドサンズ（マーチングレイソン
エトオール，エジ１９８５）

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】本発明方法の工程を示す説明図である。

【図１Ｂ】本発明方法の工程を示す説明図である。

【図１Ｃ】本発明方法の工程を示す説明図である。

【図１Ｄ】本発明方法の工程を示す説明図である。

【図１Ｅ】本発明方法の工程を示す説明図である。

【図１Ｆ】本発明方法の工程を示す説明図である。

【図２】本発明方法を実施するための装置の説明用正面図である。

【図３】本発明におけるドラムの第１実施例の正面図である。

【図４】本発明におけるドラムの第２実施例の正面図である。

【図５Ａ】本発明方法の工程を示す説明図である。

【図５Ｂ】本発明方法の工程を示す説明図である。

【図５Ｃ】本発明方法の工程を示す説明図である。

【図５Ｄ】本発明方法の工程を示す説明図である。

【図５Ｅ】本発明方法の工程を示す説明図である。

【図５Ｆ】本発明方法の工程を示す説明図である。

【図５Ｇ】本発明方法の工程を示す説明図である。

【図５Ｈ】本発明の着色レプリカ製造方法の工程を示す説明図である。

【図６Ａ】本発明方法の他の実施例のための装置の正面図である。

【図６Ｂ】本発明方法の更に他の実施例のための装置の正面図である。

【図７Ａ】本発明における着色拡散体の特徴説明図である。

【図７Ｂ】本発明における着色拡散体の特徴説明図である。

【図７Ｃ】本発明における着色拡散体の特徴説明図である。

【図８】本発明における１％ザポンレッド４７１着色染料を含む拡散体のための角度の
関数としての光伝達の説明図である。

【図９】本発明における１％モンダントブラウン着色染料を含む拡散体のための角度の
関数としての光伝達の説明図である。

【図１０】本発明における１％ローズベンガル着色染料を含む拡散体のための角度の関数
としての光伝達の説明図である。

【図１１】本発明におけるネオザポン９７５着色染料を含む拡散体のための角度の関数と
しての光伝達の説明図である。

【図１２】本発明における１％メチルレッド着色染料を含む拡散体のための角度の関数と
しての光伝達の説明図である。

【図１３】本発明における１％ヤヌスグリーンＢ着色染料を含む拡散体のための角度の関
数としての光伝達の説明図である。

【図１４】分離グリーンポリカーボネート（グリーンＧＥレクサン）層の頂部における
プレーンエポキシのサンプルのための角度の関数としての光伝達の説明図であ
る。

【図１５】分離レッドポリカーボネート（レッドＧＥレクサン）層の頂部におけるプレ
ーンエポキシのサンプルのための角度の関数としての光伝達の説明図である。

【図１６】本発明における拡散体のための角度の関数としての光伝達の説明図である。

【図１７】本発明における分離透明ポリカーボネートの頂部におけるエポキシ内の５％ザ
ポンレッド４７１着色染料を含む拡散体のための角度の関数としての光伝達の説
明図である。

【符号の説明】

１０サブマスター２０光学素子３０樹脂層３５キャリア４０コート５０インデックス調和流体６０基体７０キャリア供給体８０キャリア９０コーター１００コート１０５ヒータ１１０ドラム１２０牽引ローラ１３０複製された構成体１４０紫外線源１４１装置１４２装置１５１装置１５２装置１６０プロセスアセンブリ１６３粘度変更装置１６７ダイナミック切断機構２１０ドラム２２０サブマスター３１０ドラム３２０紫外線源４００圧縮モールド４１０モールドスペース４２０微細形状４５０第１の樹脂４６０プレス工具５００サブマスター５１０微細形状５２０第２の樹脂５３０第２粘度及び面５４０レプリカ面６００源６１０キャリアウエブ６２０ロール６３１牽引ローラ６３２牽引ローラ６４０コーター６５０ドラム６６０硬化手段６７０ポストプロセッサ６８１牽引ローラ６８２牽引ローラ６９１牽引ローラ６９２牽引ローラ７０２牽引ローラ７１１牽引ローラ７１２牽引ローラ７２１牽引ローラ７２２牽引ローラ７３０コーター７４０ドラム７５０硬化手段７６０ポストプロセッサ７７１牽引ローラ７７２牽引ローラ８００供給源８１０キャリアウエブ８２０ロール８３１牽引ローラ８３２牽引ローラ８４１コーター８４２コーター８５１ドラム８５２ドラム８５５硬化手段８５６硬化手段８５７シールド８５８シールド８６１ポストプロセッサ８６２ポストプロセッサ８７１牽引ローラ８７２牽引ローラ

【手続補正書】特許協力条約第１９条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年３月３日（２０００．３．３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項２８】アクリレーテッドアリファテックウレタンオリゴマ
ー／モノマーブレンド及びトリプロピレングリコールジアクリレート
を有する混合物と、イソボニルアクリレートと、略１２〜２５重量％の量のβ−カルボキシエチルアクリレートと、及びホトイニシエータとより成る組成物に面微細形状を複製してレプリカを作るための方法。

【請求項２９】上記複製工程が上記組成物を紫外線で硬化する工程を含む
請求項２８記載の方法。

【請求項３０】複製工程の前に濾過液を形成するため上記組成物を濾過す
る工程を含む請求項２８記載の方法。

【請求項３１】上記複製工程の前に上記濾過液を遠心分離する工程を含む
請求項３０記載の方法。

【請求項３２】アクリレーテッドアリファテックウレタンオリゴマ
ー／モノマーブレンド及びトリプロピレングリコールジアクリレート
を有する混合物と、イソボニルアクリレートと、略１２〜２５重量％の量のβ−カルボキシエチルアクリレートと、ホトイニシエータと、及びＮ−ビニル−２−ピロリドンと、より成る組成物に面微細形状を複製することにより形成したレプリカ。

【請求項３３】着色プラスチック基体上に積層した光成形拡散体より成る
装置。

【請求項３４】光成形拡散体が上記着色プラスチック基体上に接着層によ
って積層されている請求項３３記載の装置。

【請求項３６】約１重量％の上記ホトイニシエータと、約５重量％の上記
Ｎ−ビニル−２−ピロリドンを含む請求項２２記載の組成物。

【請求項４０】上記レプリカが複製側を有する請求項２８記載の方法。

【請求項４１】屈折率調和材料を有する基体に上記複製側を積層する工程を有し、上記レプリカが液晶ディスプレイシステムのためのコリメートバックライトである請求項４０記載の方法。

【請求項４２】上記混合物に染料を入れる請求項３２記載のレプリカ。

【請求項４３】上記組成物を透明基体上に付着する請求項３２記載のレプリカ。

【請求項４４】複製側を有する請求項３２記載のレプリカ。

【請求項４５】屈折率調和材料を有する基体に上記複製側を積層する工程を有し、上記レプリカが液晶ディスプレイシステムのためのコリメートバックライトである請求項４４記載のレプリカ。

【請求項４６】アクリレーテッドアリファテックウレタンオリゴマ
ー／モノマーブレンド及びトリプロピレングリコールジアクリレート
を有する混合物と、イソボニルアクリレートと、 β−カルボキシエチルアクリレートと、ホトイニシエータと、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンと、及び染料とより成る組成物であって、上記染料が上記組成物に溶解し、上記組成物が、約１２重量％から約２５重量％の上記β−カルボキシエチルアクリレートと、約０．５重量％から約３重量％の上記ホトイニシエータとを含む組成物。

【請求項４７】アクリレーテッドアリファテックウレタンオリゴマ
ー／モノマーブレンド及びトリプロピレングリコールジアクリレート
を有する混合物と、イソボニルアクリレートと、 β−カルボキシエチルアクリレートと、ホトイニシエータと、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンと、及び染料とより成る組成物であって、上記染料が上記組成物に溶解し、上記組成物が、約６２重量％の上記混合物と、約１４重量％の上記イソボニルアクリレートと、約１８重量％の上記β−カルボキシエチルアクリレートと、約１重量％の上記ホトイニシエータと、約５重量％の上記Ｎ−ビニル−２−ピロリドンを含む組成
物。

【請求項４８】アクリレーテッドアリファテックウレタンオリゴマ
ー／モノマーブレンド及びトリプロピレングリコールジアクリレート
を有する混合物と、イソボニルアクリレートと、紫外線重合ワニスと、表面活性剤と、及びホトイニシエータと、より成るスケールの大きい微細形状のためのサブマスター作成用組成物。

【請求項４９】アクリレーテッドアリファテックウレタンオリゴマ
ー／モノマーブレンド及びトリプロピレングリコールジアクリレート
を有する混合物と、イソボニルアクリレートと、 β−カルボキシエチルアクリレートと、ホトイニシエータと、及びＮ−ビニル−２−ピロリドンとより成るスケールの大きい微細形状のレプリカ作成用組成物。

【請求項５０】紫外線重合ワニスと、及び表面活性剤とを有する、小さいスケールの微細形状のためのサブマスターを作るための組成物。

【請求項５１】ペンタエリチリトールトリアクリレート及びビニルピロリドンを有する、小さなスケールの微細形状のためのレプリカを作るための組成物。

【請求項５２】１１９５エピックを有する、小さなスケールの微細形状のためのレプリカを作るための組成物。

【請求項５３】光を再指向せしめる複数の光学素子を区画する面微細形状を有する目的物であって、上記面微細形状が繰り返し連続する二等辺三角形プリズムよりなり、上記光学素子が、紫外線重合ワニスと、及び染料と、より形成され、上記染料が上記組成物内に溶解される目的物。

【請求項５４】上記面微細形状が略０．２μｍ〜２００μｍの深さである請求項５３記載の目的物。

【請求項５５】上記面微細形状が略１μｍ〜１００μｍの深さである請求項５４記載の目的物。

【請求項５６】上記光学素子が略２：１〜２０：１の深さ対幅比である請求項５３記載の目的物。

【請求項５７】上記光学素子の夫々が少くとも略０．１μｍの幅を有する請求項５３記載の目的物。

【請求項５８】上記光学素子の夫々が１０μｍの幅を有する請求項５７記載の目的物。

【請求項５９】上記光学素子の夫々が少くとも略０．１μｍの幅の底辺を有する請求項５３記載の目的物。

【請求項６０】上記光学素子の夫々が少くとも略１０μｍの幅の底面を有する請求項５９記載の目的物。

【請求項６１】光を再指向せしめる複数の光学素子を区画する面微細形状を有する目的物であって、上記面微細形状が繰り返し連続する二等辺三角形プリズムよりなり、上記光学素子が、アクリレーテッドアリファテックウレタンオリゴマー／モノマーブレンド及びトリプロピレングリコールジアクリレートを有する混合物と、イソボニルアクリレートと、約１２〜約２５重量％のβ−カルボキシエチルアクリレートと、ホトイニシエータと、及びＮ−ビニル−２−ピロリドンとより成る目的物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ホッセイニアバスアメリカ合衆国カリフォルニア州 90503トーランススペンサーストリート 3654 アパートメント 222 Ｆターム(参考） 2H042 BA03 BA20 2H050 AA15 AB42Z 2H091 FA14Z FA32Z FB02 FC05 FC07 FC19 FD06 LA11 LA18 4J002 BG04W BJ00X EE056 ET006 FD096 GQ00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紫外線で重合可能なワニスと染料より成る組成物であって、
上記染料が組成物内に溶解する組成物。
【請求項２】上記紫外線で重合可能なワニスがペンタエリチリトールト
リアクリレートとビニルピロリドンを含む請求項１記載の組成物。
【請求項３】上記染料が７，７，８，８−テトラシアノキノジメタンを
含む請求項１記載の組成物。
【請求項４】混合物を作るため紫外線で重合可能なワニスと染料を結合す
る工程より成る請求項１記載の組成物の製造方法。
【請求項５】濾過液を形成するため上記混合物を濾過する工程を含む請求
項４記載の方法。
【請求項６】上記濾過液を遠心分離する工程を含む請求項５記載の方法。
【請求項７】重合可能なワニスと染料を含むレプリカより成り、上記染料
が上記重合可能なワニスに溶解する装置。
【請求項８】基体を有する請求項７記載の装置。
【請求項９】液晶ディスプレイを有する請求項７記載の装置。
【請求項１０】組成物を形成するためこの組成物に溶解する染料と、重合
可能なワニスを組合せる工程と、上記組成物に面微細形状を複製する工程とより成る方法。
【請求項１１】上記複製工程が、上記組成物を紫外線で硬化する工程を含
む請求項１０記載の方法。
【請求項１２】複製工程の前に濾過液を形成するため上記組成物を濾過す
る工程を含む請求項１０記載の方法。
【請求項１３】上記複製工程の前に上記濾過液を遠心分離する工程を含む
請求項１２記載の方法。
【請求項１４】組成物を形成するためこの組成物に溶解する染料と、紫外
線により重合可能なワニスを組合せる工程と、上記組成物に面微細形状を複製する工程とより成る方法によって形成したレプリカ。
【請求項１５】基体を有する請求項１４記載のレプリカ。
【請求項１６】液晶ディスプレイを有する請求項１４記載のレプリカ。
【請求項１７】アクリレーテッドアリファテックウレタンオリゴマ
ー／モノマーブレンド及びトリプロピレングリコールジアクリレート
を有する第１の混合物と、イソボニルアクリレートと、 β−カルボキシエチルアクリレートと、ホトイニシエータと、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンと、及び染料とより成る組成物であって、上記染料が上記組成物に溶解する組成物。
【請求項１８】上記イソボニルアクリレートが、２−プロペノイック酸
、１，７，７−トリメチルビシクロ〔２．２．１〕へプト−２−イルである請求
項１７記載の組成物。
【請求項１９】上記β−カルボキシエチルアクリレートが２−プロペノ
イック酸，２−カルボキシエチルエステルを含む請求項１７記載の組成物。
【請求項２０】上記ホトイニシエータが２−ヒドロキシ−２−メチル−１
−ヘニル−プロパン−１−ワンを含む請求項１７記載の組成物。
【請求項２１】上記組成物が、約１２重量％から約２５重量％の上記β−
カルボキシエチルアクリレートと、約０．５重量％から約３重量％の上記ホト
イニシエータとを含む請求項１７記載の組成物。
【請求項２２】上記組成物が、約６２重量％の上記混合物と、約１４重量
％の上記イソボニルアクリレートと、約１８重量％の上記β−カルボキシエチ
ルアクリレートと、約１重量％の上記ホトイニシエータと、約５重量％の上記
Ｎ−ビニル−２−ピロリドンを含む請求項１７記載の組成物。
【請求項２３】上記染料が７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン
を含む請求項１７記載の組成物。
【請求項２４】第２の混合物を作るため、上記第１の混合物と、上記イソ
ボニルアクリレートと、上記β−カルボキシエチルアクリレートと、上記ホ
トイニシエータと、上記Ｎ−ビニル−２−ピロリドンと、及び上記染料を組合せ
る工程より成る請求項１７記載の組成物形成方法。
【請求項２５】濾過液を形成するため上記第２の混合物を濾過する工程を
含む請求項２４記載の方法。
【請求項２６】上記濾過液を遠心分離する工程を含む請求項２５記載の方
法。
【請求項２７】アクリレーテッドアリファテックウレタンオリゴマ
ー／モノマーブレンド及びトリプロピレングリコールジアクリレート
を有する第１の混合物と、イソボニルアクリレートと、 β−カルボキシエチルアクリレートと、ホトイニシエータと、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンと、及び染料とを含むレプリカを有し、上記染料が上記重合ワニスに溶解する装置。
【請求項２８】基体を有する請求項２７記載の装置。
【請求項２９】液晶ディスプレイを有する請求項２７記載の装置。
【請求項３０】組成物を形成するためアクリレーテッドアリファテックウレタンオリゴマー／モノマーブレンド及びトリプロピレングリコ
ールジアクリレートを有する第１の混合物と、イソボニルアクリレートと、 β−カルボキシエチルアクリレートと、ホトイニシエータと、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンと、及び染料とを組合せ、上記染料を上記組成物に溶解せしめ、上記組成物に面微細形状を複
製する方法。
【請求項３１】上記複製工程が上記組成物を紫外線で硬化する工程を含む
請求項３０記載の方法。
【請求項３２】複製工程の前に濾過液を形成するため上記組成物を濾過す
る工程を含む請求項３０記載の方法。
【請求項３３】上記複製工程の前に上記濾過液を遠心分離する工程を含む
請求項３２記載の方法。
【請求項３４】（ａ）アクリレーテッドアリファテックウレタンオ
リゴマー／モノマーブレンド及び（ｂ）トリプロピレングリコールジ
アクリレートを有する第１の混合物と、イソボニルアクリレートと、β−カル
ボキシエチルアクリレートと、ホトイニシエータと、Ｎ−ビニル−２−ピロリ
ドンと、及び溶解される染料とを組合せ組成物を形成する工程と、上記組成物に
面微細形状を複製する工程とにより形成したレプリカ。
【請求項３５】基体を有する請求項３４記載のレプリカ。
【請求項３６】液晶ディスプレイを有する請求項３４記載のレプリカ。
【請求項３７】着色プラスチック基体上に積層した光成形拡散体より成る
装置。
【請求項３８】光成形拡散体が上記着色プラスチック基体上に接着層によ
って積層されている請求項３７記載の装置。