JP2003529798A - 耐食性特徴部を有する光指向性構造 - Google Patents

耐食性特徴部を有する光指向性構造

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、ディスプレイ装置に使用するための光指向性構造である。光指向性構造は、２つの側を有するプリズム構造体を有する光指向性フィルムを含み、１つの側は、傾斜面を有する鋸歯形成部と、この鋸歯形成部を有するプリズム基体の側の金属被覆とを含む。耐食性特徴部が光指向性構造上に設けられ、塩雰囲気で受ける腐食の影響を最小にする。本発明の第１の実施態様では、光指向性構造は、光指向性フィルムと金属被覆との間に配置される中間層を含む。本発明の第２の実施態様では、周辺ポリマ被覆が光指向性構造に設けられる。この周辺被覆はレーザで形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の分野 本発明は、ディスプレイ装置と共に使用するための光指向性装置と方法、より
詳しくは、グレア角と異なる角度に画像を方向付け、また腐食に対して抵抗性が
ある光指向性装置に関する。
【０００２】 発明の背景 液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、携帯型コンピュータ、携帯電話およびデジタ
ル時計を含む多くの異なるタイプの電子デバイスに使用される。１つのクラスの
実質的に反射性のＬＣＤは、周囲光を観測者に方向付けるための反射体を含むこ
とが多い。他のクラスのＬＣＤは、装置内の光源からの光が観測者への情報の搬
送も可能にするための部分的に透過性の反射体を含むことが多い。部分的に透過
性の反射体は一般に半透過反射体（ｔｒａｎｓｆｌｅｃｔｏｒ）と呼ばれ、また
半透過反射体を組み込んだＬＣＤは一般に半透過反射性（ｔｒａｎｓｆｌｅｃｔ
ｉｖｅ）と呼ばれる。反射体は金属または他の種類の複合材料から製造可能であ
る。ＬＣＤ装置のいくつかの例は、１９９９年４月２２日に出願された同時係属
出願の出願番号第０９／２９８，００３号「反射偏光材料を使用する光学デバイ
ス」に記載されている。
【０００３】 発明の要旨 本発明は、塩環境によってもたらされる腐食を防止する構造体を利用する光指
向性構造である。本発明は、光指向性構造の種々の層の間の接着力の向上に関し
たものではない。より詳しくは、本出願に開示する耐食性特徴部は、この構造内
の特定の種類の腐食を共にもたらす３つの成分、塩、水および酸化剤の内の少な
くとも１つを除去することに関する。光指向性構造と密接な環境からこれらの成
分の少なくとも１つを除去することによって、腐食を最小にし、好ましくは排除
する。
【０００４】 光指向性構造は、光指向性フィルムと、その上に配置された薄い半透過反射性
の金属層とを含む。光指向性フィルムは、ＵＶ硬化可能な有機材料から作製され
た３次元プリズム構造体を含み、プリズム構造体は２つの側を有し、１つの側は
傾斜面を有する鋸歯形成部を含む。半透過反射性の金属被覆は、鋸歯形成部を有
するプリズム構造体の側に配置される。
【０００５】 光指向性構造は、光指向性構造が塩気のある環境に暴露された場合に金属被覆
とプリズム構造体との間に生じ得る腐食を最小にする耐食性特徴部をさらに含む
。本発明の一実施態様では、中間層が光指向性フィルムと金属被覆との間に配置
される。この中間層は、光指向性のプリズム構造体と薄い金属被覆との間の薄い
金属被覆であり得る。中間層の金属は、クロム、ニッケル、鉄、アルミニウム、
チタン、銀、金、ジルコニウム、白金、これらの金属を含む合金の１つ以上、お
よび他の金属から選択することができる。好ましい中間層の金属は、約２〜４０
Åの厚さのニッケルクロムとニッケルクロム鉄の合金である。
【０００６】 他の実施態様では、ポリマ周辺被覆が光指向性構造の外周に設けられ、これに
よって構造の開口縁と腐食開始反応物の進入箇所とをシールする。好ましい態様
では、ポリマ周辺被覆はレーザビームを使用することによって提供される。レー
ザビームは、光指向性構造の最外縁を少なくとも部分的に溶融し、これによって
、構造の外縁をシールする流動性材料を形成する。同時にレーザビームを使用し
て、光指向性構造を所望の形状と寸法に切断し、縁部シールを提供することがで
きる。
【０００７】 ディスプレイ装置用の基部を提供するプリズム構造体は、エポキシ−アクリレ
ートのようなＵＶ硬化可能な架橋された樹脂から形成される。プリズム層の３次
元傾斜面は、水平から約１°〜３５°の傾斜角を有し得る。鋸歯形成部は、少な
くとも約５μｍ、および約２００μｍ以下の繰り返し距離を有し得る。
【０００８】 プリズム構造体の構造化表面に配置される半透過反射性の金属被覆は、銀、ク
ロム、ニッケル、アルミニウム、チタン、アルミニウムチタン合金、金、ジルコ
ニウム、白金、パラジウム、アルミニウムクロム合金、ロジウム、あるいは組合
せであり得る。半透過反射性の金属被覆は好ましくは銀であり、典型的に４００
Å以下の厚さであり、また少なくとも１０％以上の可視光の透過率を有する。
【０００９】 光指向性フィルムと半透過反射性の金属被覆と耐食性特徴部とを含む光指向性
構造は、半透過反射性の金属被覆上に形成される無機保護層をさらに含むことが
でき、無機保護層は、大気から金属被覆への分子の移動を阻止して、反射かつ透
過される光の色を平均させる。無機保護層は、チタン、インジウムスズ酸化物、
硫化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、二酸化ケイ素、一酸化ケイ
素、またはフッ化マグネシウムを含むことができる。
【００１０】 さらに、光指向性構造は、半透過反射性の金属被覆への分子の移動を阻止する
ために、ポリマバリヤ層またはポリマ保護層を含むことができる。この層は、架
橋されたエポキシ樹脂、架橋されたまたは直鎖のアクリル樹脂、エポキシアクリ
レート、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニリデン、およびポリビニル
アルコールからなる群から選択することができる。
【００１１】 感圧接着剤層は、さらに偏光子と無機保護層との間に設けることができる。無
機保護層に重なる感圧接着剤層は、アクリレート／アクリル酸接着剤層であるこ
とが可能であり、接着剤層は光拡散する。感圧接着剤層は光拡散粒子を含み得る
。
【００１２】 任意の被覆と特徴部とを有する本発明の光指向性フィルムは、ディスプレイ装
置に組み込むことができる。
【００１３】 １つの特定の実施態様では、本発明は、第１および第２の表面を有する、非ハ
ロゲン化ＵＶ重合性組成物から作製されるプリズム構造体であって、第２の表面
が、傾斜面を有する鋸歯形成部を含むプリズム構造体と、鋸歯形成部に近接して
設けられる、少なくとも１０％の可視光の透過率を有する半透過反射性の金属被
覆と、可視光の透過率と反射率との和を５％未満で減少させる金属被覆とプリズ
ム構造体の各々に近接して配置された耐食性特徴部と、を具備する光指向性構造
に関する。ある実施態様では、透過率と反射率との和の減少は２％未満である。
【００１４】 一実施態様では、耐食性特徴部はプリズム構造体と半透過反射性被覆との間に
配置される中間層である。他の実施態様では、耐食性特徴部は構造の周辺に配置
されるポリマ被覆である。構造をレーザで切断するとき、上記のポリマ被覆を形
成することができる。
【００１５】 添付図に関連して以下の本発明の種々の実施態様の詳細な説明を考慮すること
によって、本発明をより完全に理解し得る。
【００１６】 本発明は種々の修正と代替形態とに応じることができる一方、その詳細は図面
の実例によって示され、また詳細に記載される。しかし、記載した特定の実施態
様に本発明を限定することが意図されないことを理解すべきである。反対に、添
付した特許請求の範囲に規定されるような本発明の精神と範囲内に含まれるすべ
ての修正、等価物および代替物を網羅することが意図される。
【００１７】 好適な実施態様の詳細な説明 本発明は、光をグレア角から導いて、ディスプレイの反射または半透過反射性
の金属被覆の腐食を阻止する種々のシステムと装置に適用できると考えられる。
本発明は、半透過反射性のディスプレイ、すなわち、周囲光源によって、あるい
はディスプレイ内またはその背後の光源によって照明できるディスプレイが必要
とされる使用環境において、特に有利であることが確認されている。本発明はそ
れほど限定されないが、本発明の種々の態様の最善の理解は、種々の応用実施例
の説明によって得られる。
【００１８】 傾斜ミラーフィルムまたは光指向性構造１０が、図１の詳細な断面図に示され
ている。光指向性構造１０は、プリズム型光指向性フィルムまたは構造体２０と
薄い金属被覆３０とを有する。図２では、構造上に配置された種々の任意の層を
有する光指向性構造が示されている。
【００１９】 プリズム型光指向性フィルム プリズム型光指向性フィルム２０は第１の表面２１と、対向した第２の表面２
２とを有する。第２の表面２２は、傾斜面２６と隆起部２８とを備える鋸歯形成
部２４のプリズム構造体を有する。
【００２０】 最適観測角の再方向付けを達成するために、傾斜面２６は、一実施態様におい
て、第１の表面２１（本発明の目的について「水平」面であると考えることがで
きる）から約１°〜３５°の傾斜角ｔを有する。好ましくは、傾斜面は約３°〜
１２°の傾斜角を有し、最も好ましくは、傾斜角ｔは約６〜９°である。これら
の好ましい傾斜角は、上述の典型的な観測者のシナリオに基づき決定され、特定
のＬＣＤの品質にも関係する。
【００２１】 多くの用途において、鋸歯形成部２４の繰り返し距離は、典型的な観測距離に
おいて鋸歯形成部が人間の目に知覚できないように、十分に小さいことが望まし
い。繰り返し距離はまた、鋸歯形成部の間の水平距離として規定し得る。しかし
、鋸歯形成部２４は、確実に形成できる程度に十分大きくなければならない。形
成部が小さくなると、プリズム層を製造するための製造手順がより難しくなる。
約４０〜６０ｃｍの典型的な観測距離を有するハンドヘルドＬＣＤでは、一実施
態様における繰り返し距離は、約５μｍ以上〜約２００μｍ以下の範囲にある。
より好ましくは、繰り返し距離は３０μｍ〜約８０μｍの範囲にある。最も好ま
しくは、鋸歯形成部は約５０μｍの繰り返し距離を有する。しかし、広告板また
は道路標識用のように、ディスプレイがはるかに大きく、それを観測する距離が
より遠い場合、繰り返し距離ははるかに大きくなる可能性がある。
【００２２】 プリズム型光指向性フィルム２０は、ＵＶ硬化可能またはＵＶ重合可能な樹脂
組成物の硬化製品、好ましくはＵＶ重合可能なエポキシ−アクリレートである。
光指向性フィルム２０の第２の表面２２にはピンホールがないことが好ましく、
また薄い金属被覆３０を蒸着するための平滑面を提供する。光指向性フィルム２
０は、可視光の透過性および耐引っ掻き性が高く、またガス放出が小さいことが
好ましい。硬化構造は、硬化時および熱と湿度への暴露時、収縮なしに鋸歯形状
を保持することが好ましい。
【００２３】 光指向性フィルム２０が得られるＵＶ重合性組成物は、一般的にハロゲン化さ
れておらず、ハロゲン剤は金属層の腐食を引き起こす可能性があり、したがって
、組成物がハロゲン化された材料を含まないことが望ましい。ある組成物では、
ごく僅かな量のハロゲン化された材料が、少量で、例えば約１％未満で存在する
界面活性剤または他の添加剤の成分として組成物中に存在し得る。ハロゲン化部
分を含む任意の材料の量は、光指向性フィルム２０に対する金属被覆３０の接着
性を悪化させるレベルに達してはならない。実際に、組成物中のハロゲン原子そ
れ自体の実際のレベルは、組成物全体の約０．２重量％未満、好ましくは約０．
１５重量％未満、最も好ましくは約０．１重量％未満であるべきである。ある実
施態様では、例えばハロゲンが臭素である場合、組成物全体におけるそのレベル
は、約０．１重量％未満、好ましくは０．０１重量％未満、最も好ましくは存在
すべきでもない（すなわち、ゼロ重量％）。本発明の目的のために、約０．２重
量％未満のハロゲン原子レベルを有するＵＶ重合性組成物を非ハロゲン化と考え
ることができる。
【００２４】 光指向性フィルム２０を作製するための非ハロゲン化ＵＶ重合性組成物は、ビ
ニルモノマー、例えば、メチルスチレンのようなアルキルスチレンモノマー、お
よび種々のコモノマーおよび／またはオリゴマを含む。一実施例において、組成
物は、ビスフェノール−Ａエポキシジアクリレート、ノボラックエポキシアクリ
レート、およびアルキルスチレン（例えば、メチルスチレン）を含むビニルモノ
マーの各々を含み、このような組成物は「エポキシアクリレート」であると考え
られる。開始剤を加えて、組成物の重合を始めるための遊離基源を重合構造に付
与し得る。
【００２５】 プリズム構造体に使用するために好ましいＵＶ重合可能なエポキシアクリレー
ト組成物の１つの例は、ある範囲の重量％を有する次の成分、すなわちビスフェ
ノール−Ａエポキシジアクリレート（５５〜８０％）、アクリル化エポキシ（１
〜１０％）、メチルスチレン（５〜２５％）、光開始剤（０．２５〜５％）（例
えばＬｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯ）、およびフルオロ界面活性剤（０．１〜０．３％
）である。さらに、組成物は、最高約５％の重量％のＩｒｇａｃｕｒｅ１８４の
ような第２の光開始剤を含むことができる。この好ましい組成物のフルオロ界面
活性剤はハロゲンであるが、それは比較的不活性で、少量のみ存在し、また金属
被覆がプリズム層に形成されるときに少なくとも部分的に蒸発する。これらの好
ましいＵＶ硬化可能な組成物に関する追加の詳細は、１９９９年１０月２２日に
出願された米国特許出願第０９／４２５，２７０（Ｆｏｎｇ）に確認することが
でき、参考として本出願に組み込まれている。
【００２６】 光指向性フィルム２０の鋸歯形成部２４は、基材と鋸歯形成部を有する工具と
の間に重合性組成物を適用して、紫外線放射の下で組成物を重合し、次にシート
を工具から分離するような関連技術において公知の異なる多くの方法によって作
製することができる。プリズム構造体を形成するための他の方法も公知であり、
本発明において利用し得る。鋸歯形成部２４の小さな寸法の故に、３次元構造を
形成する工程は「微細複製」としばしば呼ばれる。３次元構造体の微細複製に関
する追加情報については、例えば、参考として本出願に組み込まれている米国特
許第５，１８３，５９７号（Ｌｕ）を参照されたい。
【００２７】 微細複製のプリズム構造体の例、すなわち鋸歯パターンは、６〜７°の傾斜角
および５０μｍの繰り返し距離を有し、また５〜７μｍの範囲のピークから谷ま
での厚さを有する。すなわち、図１を参照すると、傾斜面２６は第１の表面２１
に対して約６〜７°の角度であり、隆起部２８は約５〜７μｍの高さを有し、ま
た隣接したピーク２９の間の距離は約５０μｍである。プリズム構造体は、三角
部分の下の平坦層構成要素である鋸歯形成部２４の基部に、基部または「ランド
部」を含み得る。プリズム構造体のランド部は、０〜３μｍの範囲にあることが
可能であり、またプリズム構造体を形成するために使用されるプロセスに関係し
得る。好ましくは、プリズム構造体のランド部は約０．５μｍの厚さを有する。
【００２８】 半透過反射性の金属被覆 金属被覆３０は、プリズム型光指向性フィルム２０に特に、鋸歯構造体２４に
形成される。本出願全体にわたって、「上に形成される（ｆｏｒｍｅｄ ｏｎ）
」または「の上方に形成される（ｆｏｒｍｅｄ ｏｖｅｒ）」という用語は、他
の層の上部に形成されるが、必ずしも直接それに隣接して形成される必要はない
層を指すために使用される。したがって、金属被覆３０はプリズム構造体に直接
隣接しなくてもよい。
【００２９】 金属被覆３０は、光指向性フィルム２０の鋸歯形成部２４に形成され、好まし
くは高反射性であり、また部分的に透過性である。金属被覆３０は半透過反射性
被覆であり、金属被覆上の反射特性に加えて、金属被覆が少なくとも部分的な可
視光の透過を可能にすることを意味する。金属被覆は、例えば、銀、クロム、ニ
ッケル、アルミニウム、チタン、金、ジルコニウム、白金、パラジウム、ロジウ
ムの１つ以上、あるいはそれらの種々の合金を含む反射層を形成できる異なる多
くの材料から成り得る。銀は、光の吸収が小さいため最も好適であり、銀の反射
率と透過率との和が他の金属と比較して高いことを意味する。
【００３０】 金属被覆は、真空蒸着またはめっきを含む関連技術で公知の多くの異なる方法
を用いて、プリズム基体上に形成することができる。適切な真空蒸着技術は、ス
パッタリング、プラズマ蒸着およびカソードアーク蒸着を含む。電気めっきまた
は溶液めっきのようなめっき技術も利用できるであろう。半透過反射性の金属被
覆３０は、約２５Å〜約３０００Åの厚さを有することができ、厚さは典型的に
約３００〜４００Åである。金属被覆は比較的均一な厚さを有することが好まし
い。
【００３１】 好ましい実施態様では、金属被覆は少なくとも約１０％の可視光の透過率を提
供する銀層である。一般的に、このような金属被覆の厚さは約３６０〜４００Å
である。
【００３２】 図２では、光指向性構造１０（光指向性フィルム２０と薄い金属被覆３０とを
含む）は、光ディスプレイ装置１００に組み込まれる。光ディスプレイ装置１０
０は、光指向性構造に加えて種々の層を含むことが可能であり、光ディスプレイ
装置１００は、ポリマ保護層４０と感圧接着剤層５０とポリマ基体６０と偏光子
７０とを含む。これらの層の各々について後に詳細に説明する。
【００３３】 耐食性特徴部 本発明によれば、光指向性構造は、プリズム型光指向性フィルム２０と薄い金
属被覆３０と耐食性特徴部とを含む。この耐食性特徴部は、周囲雰囲気の塩に対
する構造の許容度を増すために、光指向性構造の上または中に設けられる。高濃
度の風媒塩を有する雰囲気には、広大な塩水に近接した領域が含まれる。さらに
、ある工業プロセスは高い塩濃度をもたらすことがある。人間も塩の源であり、
例えば、涙と汗は低濃度であるが、それでも有害な塩濃度を含む。
【００３４】 ある塩濃度を有する雰囲気においては、光指向性構造は、光指向性フィルム２
０と半透過反射性の金属被覆３０との間で腐食の影響を受けやすいことが確認さ
れている。腐食は、典型的に光指向性構造の外周で始まる。少量の腐食は、縁部
近くの場所の金属被覆３０の黒ずみをもたらす可能性がある。大量の腐食がプリ
ズムフィルム２０と薄い金属被覆３０との間に生じる場合、半透過反射性の金属
被覆がプリズム構造体から離層する傾向が生じる。ある実施態様では、全体的な
離層が生じる可能性があり、金属被覆はその新たな酸化状態において本質的に透
明になる（すなわち、黒ずみは殆どまたはまったくない）。全体的な離層がなく
ても、黒ずみまたは離層は容認できない製品を生みだす。
【００３５】 腐食および離層発生の可能性は、酸化化学種と薄い金属被覆との反応によって
引き起こされると考えられる。塩イオンの存在は一般的なイオン移動度と伝導度
を高める。この反応の役割を果たす酸化化学種は、光指向性フィルム２０と薄い
金属被覆３０との間の界面にまたは層の周辺に捕らえられる酸素であり得るか、
あるいは酸化化学種は光指向性フィルム２０内に存在し得る。特に、すべてのＵ
Ｖ硬化可能な混合物が完全には反応しなかった場合、このことが可能であり得る
。例えば、アクリレートエポキシ材料は非反応のエポキシドの量を有するかもし
れない。
【００３６】 腐食が反射性金属膜／プリズムフィルムの界面に生じるためには、光指向性構
造は、３つの成分、塩、水および酸化剤の組合せに暴露されなければならないと
考えられる。これらの成分の１つが存在しない場合、腐食は起こらないに違いな
い。本発明は、界面の直接の環境からこれらの成分の少なくとも１つを除去する
ことに関し、典型的に、除去されるのは塩または水、あるいは両方である。
【００３７】 ＵＶ重合性組成物、特にアクリレートエポキシ組成物から光指向性フィルム２
０が作製される光指向性構造１０は、３つの要素すべてが存在しない場合、この
レドックス反応に対し特に敏感ではないことが確認されている。かくして、本発
明は、これらの要素の少なくとも１つ、典型的に塩に対する光指向性構造の暴露
を止める耐食性特徴部を提供する。耐食性特徴部は可視光に対し実質的に透明で
あることが望ましい。すなわち、耐食性特徴部による光透過損失と反射損失との
和は、耐食性特徴部なしの光指向性構造と比較した場合、好ましくは２％以下、
より好ましくは１．５％以下、さらにより好ましくは１％以下である。ある実施
態様では、光透過損失は約０．５％以下である。しかし、ある実施態様では、透
過率と反射率との和の約５％までの損失が許容し得る。
【００３８】 図３に示した本発明の第１の実施態様では、中間層のような耐食性特徴部が光
指向性フィルムと金属被覆との間の界面に配置される。この中間層２５は、薄い
金属被覆を適用する前に光指向性のプリズム構造体に設けられる薄い被覆、好ま
しくは薄い金属被覆である。図５に示した第２の実施態様では、周辺被覆３５の
ような耐食性特徴部が光指向性構造の外縁１５に設けられ、これによって開口縁
をシールする。
【００３９】 図３の中間層２５を参照すると、中間層２５はプリズム型光指向性フィルム２
０と薄い金属被覆３０との間の光指向性構造１１内に配置される。中間層２５は
、光指向性の層２０に対し、また薄い金属被覆３０に対し十分な接着性を有する
どのような材料であってもよい。中間層２５の材料の例は、ポリマのような有機
材料と金属と含む。
【００４０】 中間層２５が金属中間層である場合、金属は、クロム、ニッケル、鉄、アルミ
ニウム、チタン、銀、金、ハフニウム、ジルコニウム、タンタル、ニオブ、タン
グステン、白金、バナジウム、モリブデン、スズ、パラジウム、ロジウム、これ
らの金属を含む合金、および他の金属からなる群の１つ以上から選択することが
好ましい。所定の中間層材料は一般的に耐食性であり、雰囲気中の塩イオンの存
在によって影響を受けない。
【００４１】 １つの好ましい中間層材料はチタンである。他の好ましい中間層金属は、ニッ
ケルとクロムの合金（例えば「ＬｕｍａｌｌｏｙTM」、Ｃ．Ｐ．Ｆｉｌｍｓ ｏ
ｆ Ｍａｒｔｉｎｓｖｉｌｌｅ，ＶＡから商業的に入手可能な材料）、およびニ
ッケルクロム鉄（同様にＣ．Ｐ．Ｆｉｌｍｓから入手可能な例えば「Ｉｎｃｏｎ
ｅｌ６００」）である。ニッケルとクロムの他の合金も使用することができる。
【００４２】 金属中間層は、プラズマ蒸着とカソードアーク蒸着を含む蒸着、スパッタリン
グ、めっき等によって光指向性フィルム２０に付与し得る。
【００４３】 可視光に対し実質的に透明な中間層を設けることが有利であり、すなわち、中
間層により失われる光透過損失と反射損失との和は、中間層内の光指向性構造と
比較した場合、好ましくは２％以下、より好ましくは１．５％以下、さらにより
好ましくは１％以下である。ある実施態様では、光透過損失は約０．５％以下で
ある。しかし、ある実施態様では、例えば４％または５％のようなより大きな損
失を許容し得る。
【００４４】 許容し得る透過および反射レベルを中間層３５に付与するために、中間層の厚
さは約５〜５０Åであることが好ましい。しかし、この厚さは中間層に使用され
る材料に関係するであろう。例えば、チタンの中間層は好ましくは約２０〜４０
Åの厚さを有し、「Ｌｕｍａｌｌｏｙ」の中間層は好ましくは約１０から４０Å
の厚さを有し、また「Ｉｎｃｏｎｅｌ」の層は好ましくは約１０〜４０Åの厚さ
を有する。
【００４５】 図４では、光指向性構造１１（光指向性フィルム２０と中間層２５と半透過反
射性の金属被覆３０とを含む）は、光ディスプレイ装置１１１に組み込まれる。
光ディスプレイ装置１１１は、光指向性構造１１に加えて種々の層を含み、光デ
ィスプレイ装置１１１は、ポリマ保護層４０と感圧接着剤層５０とポリマ基体６
０と偏光子７０とを含む。これらの層の各々について後に詳細に説明する。
【００４６】 図５を参照すると、耐食性特徴部の第２の実施態様が示されている。光指向性
構造１２の耐食性特徴部は、構造の周辺１５に配置される周辺被覆３５である。
腐食を止めるための１つの原理は、金属被覆／プリズム型光指向性フィルムの界
面への溶液で運ばれる塩イオンの移動を止めることであり、これは、層の露出縁
部の周囲に障壁を設けることによって達成できる。
【００４７】 側縁シールは、光指向性プリズム構造体の縁部の周囲に延在するポリマ材料の
被覆であることが好ましい。この被覆は、構造体がその所望の寸法と形状に転換
されると同時にまたはそのすぐ後に適用されることが好ましい。
【００４８】 周辺被覆３５は、熱可塑性または熱硬化性材料のようなどのポリマ材料であっ
てもよい。材料はＵＶ重合可能、水分硬化可能、熱硬化可能等であり得る。周辺
被覆３５として使用できる材料の例には、エポキシおよびシリコーンが含まれる
。周辺１５に適用する場合、材料は液体または固体（例えば粉末）であり得る。
【００４９】 ポリマ材料は、例えば、スプレコーティング、転写塗布、ロール塗布、手によ
るブラシコーティング、粉末コーティング、および他のこうした方法のような任
意の公知の方法によって周辺１５に適用し得る。
【００５０】 好ましい態様では、ポリマ周辺被覆は、炭酸ガスレーザのようなレーザビーム
を使用することによって提供される。レーザビームは、光指向性構造の最外縁と
構造内に存在する任意の層とを少なくとも部分的に溶融し、これによって構造の
外縁をシールする流動性材料を作製する。レーザビームを使用して、光指向性構
造を所望の寸法に同時に切断し、縁部シールを行うことができる。本実施態様の
ためにどの型式のレーザをも使用することができ、典型的なレーザの例には、５
０ワット炭酸ガスレーザおよび１０００ワット炭酸ガスレーザが含まれる。
【００５１】 図６において、光指向性構造１２（光指向性フィルム２０と薄い金属被覆３０
と周辺被覆３５とを含む）は、光ディスプレイ装置１１２に組み込まれる。光デ
ィスプレイ装置１１２は、光指向性構造１２に加えて種々の層を含むことが可能
であり、光ディスプレイ装置１１２は、ポリマ保護層４０と感圧接着剤層５０と
ポリマ基体６０とを含む。これらの層の各々について後に詳細に説明する。
【００５２】 任意の層 光指向性フィルムは、感圧接着剤５０、ポリマ保護層４０、無機保護層（図示
せず）、ポリマ基体層６０、および偏光層７０のような任意の層を含む。例えば
、これらの任意の層のいくつかを組み込んだ図２、図４、図６の実施態様を参照
。無機保護層のような付加層が光指向性構造内に存在し得る。さらに、剥離ライ
ナ、シリコーン層等のような付加層が、出荷の間またはディスプレイ装置に組み
込んだ後にポリマ基体６０を保護するために存在し得る。
【００５３】 多くの場合、光指向性フィルムが製造され、次に、偏光層７０を設けて、構造
を装置内に組み込む組立業者に販売される。かくして、光指向性構造は、感圧接
着剤層５０上の剥離ライナ付きで出荷される。
【００５４】 本発明の一実施態様では、光指向性フィルムはポリマバリヤ層またはポリマ保
護層４０を含む。ポリマ保護層は、金属被覆３０への分子の移動を阻止する。ポ
リマ保護層は、以下に説明する無機保護層と組み合わせて使用しても、しなくて
もよい。ポリマ保護層すなわちポリマ層４０は、架橋されたエポキシ樹脂、架橋
されたまたは直鎖のアクリル樹脂、エポキシアクリレート、Ｖｉｔｅｌ（登録商
標）のようなポリエステル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニリデン、およびポリビ
ニルアルコールからなる群から選択される。使用可能な架橋アクリル樹脂の１つ
の例は、Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ、１００ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ Ｍ
ａｌｌ Ｗｅｓｔ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ１９１０６−２３９９製の
商品名「Ｂ４８Ｎ」を有する。
【００５５】 ポリマ保護層が無機保護層と組み合わせて使用される場合、ポリマ保護層４０
は無機保護層に典型的に堆積される。ポリマ保護層が無機保護層なしの光指向性
フィルムに使用される場合、ポリマ保護層は、図２、図４、図６の構造に示した
ように典型的に金属被覆に直接堆積される。
【００５６】 関連技術で公知の種々の方法を用いてポリマ保護層を形成し得る。例えば、ポ
リマ保護層は溶液被覆されることが好ましく、この場合、ポリマ保護層４０の厚
さは約０．０１μｍ〜約５０μｍの範囲にあり得る。ポリマ保護層は金属被覆ま
たは無機保護層に形態追隋して堆積することが可能であり、あるいは下に位置す
る鋸歯形成部を平坦化するかまたは部分的に平坦化し得る。
【００５７】 ポリマ保護層４０が平坦化機能を有する場合、層の１つの側は、プリズム構造
体の傾斜面に対応する傾斜面を有し、また層４０の第２の側は略平坦である。ポ
リマ保護層４０は２つ以上の層を含み得る。例えば、ポリマ保護層が、下に位置
するプリズム構造体を平坦化するように意図される場合、ポリマ保護層は２つ以
上の層を含み得る。また、使用する材料に応じて、ポリマ保護層が適切なバリヤ
として機能するのを保証するために、２層以上であることが望ましいかもしれな
い。
【００５８】 ポリマ保護層４０を形成するための１つの可能な方法は、揮発性の単量体また
は低重合ポリマ前駆体を蒸着し、次に前駆体を硬化させることである。蒸着は通
常の大気圧でまたは真空下で行い得る。硬化は、熱、紫外線、あるいは電子ビー
ム放射、あるいはプラズマまたはコロナ暴露を用いて達成し得る。形態追隋的な
蒸着のためのこのような方法の１つの例および特定材料のいくつかの例は、同時
係属中の米国出願番号第０９／２５９，１００号、名称「Ｒｅｔｒｏｒｅｆｌｅ
ｃｔｉｖｅ Ａｒｔｉｃｌｅｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｍｕｌｔｉｌ
ａｙｅｒ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ Ｃｏａｔｉｎｇｓ」および米国出願番号第０
９／２５９，４８７号、名称「Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｃｏａｔｉｎｇ Ｍｉｃｒ
ｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ ｗｉｔｈ Ｐｏｌｙｍｅｒｉ
ｃ Ｌａｙｅｒ（ｓ），Ａｌｌｏｗｉｎｇ Ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｓｕｒｆａｃｅ Ｆｅａｔｕｒｅ Ｐｒｏｆｉｌｅ」に記載されており、この両
方は本出願に参考として組み込まれている。上に参照した同時係属中のこれら２
つの特許出願に記載された方法を用いると、典型的なポリマ保護層は約１ｎｍ〜
約２μｍの厚さを有するであろう。ある実施態様では、この方法は、ポリマ保護
層を溶液被覆することよりも好ましいかもしれないが、この理由は、溶液被覆に
用いられる溶剤がディスプレイ装置の金属被覆または他の層に有害であり得るか
らである。ポリマ保護層はまた、関連技術で知られているように、プラズマ重合
またはプラズマ強化化学気相成長のようなプラズマ工程を用いて蒸着できるであ
ろう。
【００５９】 ポリマ保護層４０用の１つの好ましい材料は、約１０μｍの厚さの溶液被覆さ
れたポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）である。ＰＭＭＡはＵＶ遮断剤のよ
うな添加剤と変色防止剤とを含み得る。ＰＭＭＡよりも好ましい１つの添加剤は
、グリコールジメルカプトアセテート（ＧＤＡ）、銀の腐食防止剤である。この
防止剤およびポリマ保護層に使用可能な他の添加剤は米国特許第４，３０７，１
５０号および第４，６４５，７１４号に記載されており、これらの特許は本出願
に参考として組み込まれている。代わりに、ポリマ保護層は、プリズム構造体に
好ましい材料のような上述のＵＶ硬化可能な架橋エポキシアクリレートを含むこ
とができる。
【００６０】 感圧接着剤５０は光学的拡散層であることが好ましい。本発明の一実施態様で
は、感圧接着剤層５０はアクリレートアクリル酸接着剤を含む。接着剤は、接着
剤層の拡散特性を改善するために接着剤層全体にわたって拡散される光拡散粒子
を含み得る。
【００６１】 感圧接着剤５０は、９０／１０〜９７／３の比率のブチルアクリレート／アク
リル酸、９０／１０〜９７／３の比率のイソオクチルアクリレートアクリル酸、
または約６６．３／０．６７／１３．４／１９．３の比率のイソオクチルアクリ
レート／アクリル酸／イソボルニルアクリレート／Ｒｅｇａｌｒｅｚ６１０８の
タイプであり得る。接着剤は、ビスアミド架橋剤、過酸化ベンゾイル開始剤、ア
ジリジン架橋剤、ＸＬ−３３０のような塩素化された架橋剤、Ｉｒｇａｃｕｒｅ
６５１架橋剤、または他の標準アクリル接着架橋剤の１つ以上を組み合わせて使
用し得る。さらに、接着剤は、次の添加剤、すなわちベンゾトリアゾール、５−
アミノベンゾトリアゾール、５−ブチルベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾー
ル５−カルボン酸、オクタデシルチオールまたはチオシランの１つ以上を含み得
る。本発明で使用可能な感圧接着剤の１つの例がＰＣＴ ＷＯ９９／２１９１３
（Ｋａｙｔｏｒ等）に記載されており、これは参考として本出願に組み込まれて
いる。感圧接着剤層の拡散品質は、所望する特定の拡散レベルに応じて、接着剤
に懸濁される拡散粒子の濃度を修正することによって調整し得る。
【００６２】 本発明の実施態様のいくつかはポリマ基体６０を含む。ポリマ基体は、ＰＥＴ
、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート、セルロースジアセテ
ート、セルローストリアセテートとからなる群から選択される材料であることが
可能であり、また複屈折または非複屈折であり得る。ポリマ基体は約２５〜１０
００μｍの厚さを有することが好ましい。
【００６３】 本発明の光指向性フィルムと光指向性構造は、種々のディスプレイ装置に組み
込むことができる。図７は、レンズまたはタッチスクリーン１１４を含む本発明
のディスプレイ１１０の１つの特定の実施態様の断面を示している。レンズまた
はタッチスクリーン１１４は、ディスプレイのユーザから入力を受け取ることが
可能であるか、あるいは特定の光学的品質をディスプレイに与えることが可能で
ある。ディスプレイは、上部偏光子１２２、液晶層１２４および底部偏光子１２
６を含む光変調層１２０をさらに具備する。光指向性フィルム１２８は底部偏光
子１２６に取り付けられる。光指向性フィルム１２８は、上に開示した光指向性
フィルムの種々の実施態様のいずれかであってよい。本発明の光指向性フィルム
はまた、１つのみの偏光子を含むディスプレイ装置に組み込むことが可能である
が、液晶層を間挿する２つの偏光子を有する装置で使用することがより一般的で
あろう。光指向性フィルム１２８は、ディスプレイ１１０のグレア角と実質的に
異なる所望の観測角に向かって画像を向けるために用意される。光指向性フィル
ム１２８の構造について上に詳細に説明してきた。光指向性フィルム１２８はま
た、ビームステアリングフィルムまたは傾斜ミラーフィルムと呼び得る。
【００６４】 図７に示したディスプレイ装置では、入射周囲光線１３２を生成する周囲光源
１３０が示されている。この図では、光源１３０からの光線１３２は、法線から
角度αでディスプレイ装置に入射する。法線はディスプレイ面に垂直の方向であ
る。入射光の一部分は、グレア光線１３４によって示されるグレアとして、ディ
スプレイ装置１１０の頂面によって反射される。グレア光線１３４は法線からの
グレア角ｂを有する。グレア画像は観測角の範囲にわたって可視であるが、グレ
ア角ｂにおいてピーク輝度を有する。反射の法則によれば、角度αは角度ｂに等
しい。入射光の他の部分は光変調層１２０を通過し、画像光線１３８によって表
されるディスプレイ情報または画像として、光指向性フィルム１２８によって反
射される。光指向性フィルム１２８は、グレア角ｂと実質的に異なる法線からの
角度で画像光線１３８がディスプレイ１１０から現れるように、画像光線を方向
付けるように設計される。ディスプレイ画像はまた、観測角の範囲にわたって可
視であり、また「最適観測角」を中心として、より狭い範囲の観測角においてピ
ーク輝度を有する。図７では、画像光線１３８によって表されるように、ピーク
画像角度または最適観測角は、ディスプレイに対しほぼ垂直である。この結果、
位置１４４のディスプレイ装置１１０の観測者は、グレア画像からの干渉なしに
ディスプレイ画像を明瞭に観測することができる。ディスプレイ装置のさらなる
例は、１９９９年１０月２２日に出願された米国特許出願第０９／４２５，７６
５号に開示され、参考として本出願に組み込まれている。
【００６５】 本発明について、後続の実施例でさらに説明かつ例示する。実施例は本発明の
例示であり、それらの詳細に範囲を制限するものと解釈すべきではない。すべて
の部分、割合、比率等は、特に指定がない限り重量による。
【００６６】 実施例 プリズム型光指向性フィルムは、次のようなＵＶ硬化可能なエポキシ−アクリ
レート組成物から調製された。
【００６７】 数時間６０℃に加熱した７７（７７）部のビスフェノール−Ａエポキシジアク
リレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙから「ＣＮ−１０４」の商標名で
商業的に入手可能である）を、メチルスチレン（ビニルトルエンとも呼ばれ、Ｍ
ｏｎｏｍｅｒ−Ｐｏｌｙｍｅｒ ＆ Ｄａｊａｃから商業的に入手可能）の７０
％のメタ異性体と３０％のパラ異性体との混合物の２０部と静かに混合した。６
５℃で１〜２時間加熱されていた、トリプロピレングリコールジアクリレート（
ＵＣＢ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｒｐから「Ｅｂｅｃｒｙｌ３６０３」の商標
名で商業的に入手した）で２０％希釈した３（３．０）部のノボラックエポキシ
トリアクリレートを、６０℃に維持していたエポキシジアクリレート／エポキシ
トリアクリレート混合物の中にブレンドした。１．５（１．５）部のジフェニル
（２，４，６−トリメチルベンゾイル）酸化ホスフィン、光開始剤（ＢＡＳＦか
ら「ＬｕｃｉｒｉｎTM ＴＰＯ」の商標名で商業的に入手可能）、３．０部の１
−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、光開始剤（Ｃｉｂａ Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌｓから「Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４」の商標名で商業的に入手可能）、およ
び０．３部の非イオンフッ素化アルキルエステル（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから「
ＦＣ−４３０」の商標名で商業的に入手可能）を添加し、その間混合物を６０℃
に常時維持した。混合の完了後、温度を５５℃に下げ、混合物を１５〜３０分間
静かに攪拌して、塗布可能な組成物を用意した。
【００６８】 ＰＥＴフィルムと微細複製のプリズムパターンを有する金属ドラムマスタツー
ルとの間に組成物を配置することによって、フィルムを調製した。プリズムパタ
ーンは図１に示した通りであり、傾斜角は６°またプリズムピッチは５０μｍ（
μｍ）であった。組成物はダイによってＰＥＴフィルム上に塗布されて、ＰＥＴ
上に５〜７μｍの被覆厚さを付与した。マスタツールを６０℃（１４０°Ｆ）に
加熱し、次に、組成物が工具内の空洞を充填するように被覆ＰＥＴ上に圧接した
。ＰＥＴ／組成物／工具構造を、約９．１ｍ／分（３０フィート／分）の速度で
６００ワット／ｃｍの紫外線灯の下を通過させ、紫外線はＰＥＴを通して組成物
内に通過した。マスタツールを、プリズム構造体が複製された当該ＰＥＴから分
離した。次に、プリズムフィルムを後硬化紫外線灯の下に、またアニーリング炉
の中に通過させて、残余のモノマーを除去した。
【００６９】 半透過反射性の銀層（厚さ約４００Å）をプリズム鋸歯パターンの上にスパッ
タすることによって蒸着した。ＰＭＭＡポリマ保護層（厚さ約１０μｍ）を銀層
の上に溶液から塗布し、次に、光拡散性のブチルアクリレート／アクリル酸接着
剤（厚さ約２５μｍ）をＰＭＭＡの上方に適用した。得られた構造の可視光透過
は、Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ Ｌａｍｂｄａ９００分光光度計で空気基準に対
し測定して、５５０ｎｍで約１０％であった。
【００７０】 以下に説明する塩浴試験のために、ブチルアクリレート／アクリル酸接着剤で
各プリズム型光指向性構造を裸のソーダライムガラスにラミネートした。
【００７１】 以下に説明する加熱および湿度試験のために、商業的に入手可能なヨウ素タイ
プの吸収偏光子（「ＬＬＣ２−５５１８」の商標名でＳａｎｒｉｔｚから商業的
に入手可能、等）に各プリズム型光指向性構造をブチルアクリレート／アクリル
酸接着剤でラミネートした。次に、裸のソーダライムガラスを偏光子にラミネー
トした。試験されたサンプル構造は、ＰＥＴ層を最外側の層として、ソーダライ
ムガラスとプリズム型光指向性構造との間に配置された偏光子を含んでいた。
【００７２】 塩浴試験 塩浴試験のために、加熱された２０重量％の水性塩化ナトリウム溶液にフィル
ム／ガラス構造を浸漬した。塩浴温度は各試験で記録される。サンプルは、プリ
ズム型光指向性フィルムと半透過反射性の銀層との界面に生じる塩誘発劣化を表
示するために、約２分毎に視覚的に評価された。一晩の試験については、試験期
間の終了時にのみ界面を評価した。
【００７３】 加熱および湿度試験 加熱および湿度試験のために、温度および相対湿度を高めた湿度チャンバにフ
ィルム／偏光子／ガラス構造を配置した。温度と湿度は各試験で記録される。指
摘しない限り、環境への塩化ナトリウムまたは他の塩の故意の導入はなかった。
【００７４】 フィルム基体上の銀層の劣化は、２つのステージで生じることが観察された。
初期のステージは、ラミネート構造のフィルムの縁部に始まる暗色または黒い点
の出現であった。第２のステージは、縁部からフィルム内への上記状態の伝播で
あり、この状態は「離層」と呼ばれた。
【００７５】 比較例Ａ 比較例Ａは、５５０ｎｍで約１０％の光透過率を有する蒸着された銀層と、Ｐ
ＭＭＡ層と、接着剤層とを有する上述のようなプリズム型光指向性フィルムであ
った。サンプルを上述のようにソーダライムガラスと偏光子とにラミネートし、
塩浴試験と加熱および湿度試験とを用いて、調製したサンプルを腐食について試
験した。
【００７６】 塩浴試験 比較例Ａは、７５℃の塩浴内に浸漬した際に３分以内にプリズム型光指向性フ
ィルム／銀界面の縁部から伝播する離層によって、不具合になった。
【００７７】 第２のサンプルは、５０℃の塩浴内で約１４時間の一晩の暴露後に、プリズム
型光指向性フィルム／銀界面の縁部から伝播する離層によって、不具合になった
。
【００７８】 加熱および湿度試験 第３のサンプルは、７０℃／９５％相対湿度の環境への２４０時間未満の暴露
によりプリズム型光指向性フィルム／銀界面の縁部から伝播する腐食の黒い点（
離層不具合の前触れ）の出現によって、不具合になった。
【００７９】 水中の１０％の塩化ナトリウム溶液の５マイクロリットルのアリコートによっ
て縁部でシードされた同様のサンプルは、６５℃／９５％相対湿度の環境への２
４０時間未満の暴露によりプリズム型光指向性フィルム／銀界面の縁部から伝播
する離層による腐食の黒い点の出現によって、不具合になった。
【００８０】 実施例１〜８は、プリズム型光指向性フィルムと半透過反射性の銀層との間の
介在耐酸化層を用いた塩腐食に対する追加抵抗性を示している。
【００８１】 実施例１ 「Ｌｕｍａｌｌｏｙ」合金の厚さ５Åの被覆をプリズム型光指向性フィルムと
銀層との間に蒸着した点を除いて、上の比較例Ａに記載したような半透過反射性
の光指向性ディスプレイフィルムを作製した。サンプルを偏光子と上述のような
ソーダライムガラスにラミネートし、試験した。
【００８２】 塩浴試験 実施例１は、３０分間の７５℃の塩浴後に変化せずに耐え抜いた。
【００８３】 同様のサンプルは、５０℃の塩浴内で約１４時間の一晩の暴露後に、プリズム
型光指向性フィルム／銀界面の縁部から伝播する離層によって、不具合になった
。
【００８４】 加熱および湿度試験 同様のサンプルは、７０℃／９５％相対湿度の環境への２４０時間未満の暴露
によりプリズム型光指向性フィルム／銀界面の縁部から伝播する腐食の黒い点（
離層不具合の前触れ）の出現によって、不具合になった。
【００８５】 実施例２ 「Ｌｕｍａｌｌｏｙ」合金の１０Åの被覆をプリズム型光指向性フィルムと銀
層との間に蒸着した点を除いて、実施例１に記載したように実施例２を調製した
。
【００８６】 塩浴試験 実施例２は、３０分間の７５℃の塩浴後に変化せずに耐え抜いた。
【００８７】 同様のサンプルは、５０℃の塩浴内で約１４時間の一晩の暴露後に変化せずに
耐え抜いた。
【００８８】 加熱および湿度試験 同様のサンプルは、７０℃／９５％相対湿度の環境への２４０時間の暴露後に
変化せずに耐え抜いた。
【００８９】 同様のサンプルは、６５℃／９５％相対湿度の環境への６６３時間の暴露後に
も変化せずに耐え抜いた。
【００９０】 水中の１０％の塩化ナトリウム溶液の５マイクロリットルのアリコートによっ
て縁部でシードされ、暴露の前に乾燥された同様のサンプルは、６５℃／９５％
相対湿度の環境への６６３時間未満の暴露によりプリズム型光指向性フィルム／
銀界面の縁部から伝播する離層によって、不具合になった。
【００９１】 実施例３ 実施例３では、「Ｌｕｍａｌｌｏｙ」合金の２０Åの被覆をプリズム型光指向
性フィルムと銀層との間に蒸着した点を除いて、実施例１に記載したように実施
例３を調製した。
【００９２】 塩浴試験 実施例３は、３０分間の７５℃の塩浴後に変化せずに耐え抜いた。
【００９３】 同様のサンプルは、５０℃の塩浴内で約１４時間の一晩の暴露後に変化せずに
耐え抜いた。
【００９４】 加熱および湿度試験 同様のサンプルは、７０℃／９５％相対湿度の環境への２４０時間の暴露後に
変化せずに耐え抜いた。
【００９５】 同様のサンプルは、６５℃／９５％相対湿度の環境への６６３時間の暴露後に
も変化せずに耐え抜いた。
【００９６】 実施例４ プリズム型光指向性フィルムと銀層との間に蒸着された４０Åの「Ｌｕｍａｌ
ｌｏｙ」合金の被覆を実施例４が有していた点を除いて、実施例１のように実施
例４を調製した。
【００９７】 塩浴試験 実施例４は、３０分間の７５℃の塩浴後に変化せずに耐え抜いた。
【００９８】 同様のサンプルは、５０℃の塩浴内で約１４時間の一晩の暴露後に変化せずに
耐え抜いた。
【００９９】 加熱および湿度試験 同様のサンプルは、７０℃／９５％相対湿度の環境への２４０時間の暴露後に
変化せずに耐え抜いた。
【０１００】 同様のサンプルは、６５℃／９５％相対湿度の環境への６６３時間の暴露後に
も変化せずに耐え抜いた。
【０１０１】 水中の１０％の塩化ナトリウム溶液の５マイクロリットルのアリコートによっ
て縁部でシードされ、暴露の前に乾燥された同様のサンプルは、６５℃／９５％
相対湿度の環境への６６３時間の暴露後に変化せずに耐え抜いた。
【０１０２】 実施例５ プリズム型光指向性フィルムと銀層との間に蒸着された１０Åの「Ｉｎｃｏｎ
ｅｌ６００」合金の被覆を実施例５が有していた点を除いて、実施例１のように
実施例５を調製した。
【０１０３】 塩浴試験 実施例５は、３０分間の７５℃の塩浴後に変化せずに耐え抜いた。
【０１０４】 同様のサンプルは、５０℃の塩浴内で約１４時間の一晩の暴露後に変化せずに
耐え抜いた。
【０１０５】 実施例６ プリズム型光指向性フィルムと銀層との間に蒸着された３０Åの「Ｉｎｃｏｎ
ｅｌ６００」合金の被覆を実施例６が有していた点を除いて、実施例１のように
実施例６を調製した。
【０１０６】 塩浴試験 実施例６は、３０分間の７５℃の塩浴後に変化せずに耐え抜いた。
【０１０７】 同様のサンプルは、５０℃の塩浴内で約１４時間の一晩の暴露後に変化せずに
耐え抜いた。
【０１０８】 加熱および湿度試験 同様のサンプルは、６５℃／９５％相対湿度の環境への３３０時間の暴露後に
も変化せずに耐え抜いた。
【０１０９】 実施例７ プリズム型光指向性フィルムと銀層との間に蒸着された１０Åのチタンの被覆
を実施例５が有していた点を除いて、実施例１のように実施例７を調製した。
【０１１０】 塩浴試験 実施例７は、３０分間の７５℃の塩浴後に変化せずに耐え抜いた。
【０１１１】 同様のサンプルは、５０℃の塩浴内で約１４時間の一晩の暴露後に、プリズム
型光指向性フィルム／銀界面の縁部から伝播する離層によって、不具合になった
。
【０１１２】 加熱および湿度試験 同様のサンプルは、７０℃／９５％相対湿度の環境への２４０時間未満の暴露
によりプリズム型光指向性フィルム／銀界面の縁部から伝播する腐食の出現によ
って、不具合になった。
【０１１３】 実施例８ プリズム型光指向性フィルムと銀層との間に蒸着された４０Åのチタンの被覆
を実施例８が有していた点を除いて、実施例１のように実施例８を調製した。
【０１１４】 塩浴試験 実施例８は、３０分間の７５℃の塩浴後に変化せずに耐え抜いた。
【０１１５】 同様のサンプルは、５０℃の塩浴内で約１４時間の一晩の暴露後に変化せずに
耐え抜いた。
【０１１６】 加熱および湿度試験 同様のサンプルは、７０℃／９５％相対湿度の環境への２４０時間未満の暴露
によりプリズム型光指向性フィルム／銀界面の縁部から伝播する腐食の出現によ
って、不具合になった。
【０１１７】 水中の１０％の塩化ナトリウム溶液の５マイクロリットルのアリコートによっ
て縁部でシードされ、暴露の前に乾燥された同様のサンプルは、６５℃／９５％
相対湿度の環境への２４０時間未満の暴露によりプリズム型光指向性フィルム／
銀界面の縁部から伝播する腐食の出現によって、不具合になった。
【０１１８】 比較例Ｂ 比較例Ａと同一の方法で比較例Ｂを調製した。大量生産に適したギロチンカッ
タのような機械式剪断カッタを使用して、比較例Ｂのサンプルを寸法（１インチ
×１．５インチ）に変更した。切断時、剥離ライナがブチルアクリレート／アク
リル酸接着剤上に存在した。切断後、サンプルをソーダライムガラスと偏光子と
にラミネートした。
【０１１９】 塩浴試験 比較例Ｂは、７５℃の塩浴内に浸漬した際に３分以内にエポキシアクリレート
／銀界面の縁部から伝播する離層によって、不具合になった。
【０１２０】 同様のサンプルは、５０℃の塩浴内で約１４時間の一晩の暴露後に、プリズム
型光指向性フィルム／銀界面の縁部から伝播する離層によって、不具合になった
。
【０１２１】 加熱および湿度試験 同様のサンプルは、７０℃／９５％相対湿度の環境への２４０時間未満の暴露
によりプリズム型光指向性フィルム／銀界面の縁部から伝播する腐食の黒い点（
離層不具合の前触れ）の出現によって、不具合になった。
【０１２２】 水中の１０％の塩化ナトリウム溶液の５マイクロリットルのアリコートによっ
て縁部でシードされた同様のサンプルは、６５℃／９５％相対湿度の環境への２
４０時間未満の暴露によりエポキシアクリレート／銀界面のマークした縁部から
伝播する離層によって、不具合になった。
【０１２３】 実施例９〜１１は、フィルムのレーザトリミングによって誘発される縁部シー
ルを用いた塩腐食に対する追加抵抗性を示している。
【０１２４】 実施例９ １０００ワットの炭酸ガスレーザで実施例９を所定のサイズに切断した点を除
いて、比較例Ｂのように実施例９を調製した。１００％のデューティサイクルに
よる５００ワット、１０ｋＨｚの周波数、および１．６ｍ／秒の切断速度でレー
ザを操作した。レーザで切断する間、レーザが銀層の前の接着剤を通過するよう
に、サンプルを配向した。
【０１２５】 塩浴試験 実施例１０は、１７分間の７５℃の塩浴後に変化せずに耐え抜いた。
【０１２６】 同様のサンプルは、５０℃の塩浴内で約１４時間の一晩の暴露後に変化せずに
耐え抜いた。
【０１２７】 加熱および湿度試験 同様のサンプルは、６５℃／９５％相対湿度の環境への３３１時間の暴露後に
変化せずに耐え抜いた。
【０１２８】 水中の１０％の塩化ナトリウム溶液の５マイクロリットルのアリコートによっ
て縁部でシードされた同様のサンプルは、シード領域で変化せずに耐え抜いたが
、６５℃／９５％相対湿度の環境への３３１時間未満の暴露により、他の領域の
プリズム型光指向性フィルム／銀界面の縁部から伝播する離層による腐食の黒い
点の出現によって、不具合になった。
【０１２９】 実施例１０ レーザが接着剤の前の銀層を通過するように実施例１０を切断した点を除いて
、実施例９と同様に実施例１０を調製した。
【０１３０】 塩浴試験 実施例１０は、１７分間の７５℃の塩浴後に変化せずに耐え抜いた。
【０１３１】 同様のサンプルは、５０℃の塩浴内で約１４時間の一晩の暴露後に変化せずに
耐え抜いた。
【０１３２】 加熱および湿度試験 同様のサンプルは、６５℃／９５％相対湿度の環境への３３１時間の暴露後に
変化せずに耐え抜いた。
【０１３３】 水中の１０％の塩化ナトリウム溶液の５マイクロリットルのアリコートによっ
て縁部でシードされた同様のサンプルは、６５℃／９５％相対湿度の環境への３
３１時間未満の暴露により、塩シード領域のプリズム型光指向性フィルム／銀界
面の縁部から伝播する離層による腐食の黒い点の出現によって、不具合になった
。
【０１３４】 実施例１１ 接着剤上の剥離ライナを切断しないように切断パラメータを選択した点を除い
て、レーザで接着剤の前の銀層を貫通して、実施例１０と同様に実施例１１を調
製した。
【０１３５】 塩浴試験 実施例１１は、１７分間の７５℃の塩浴後に変化せずに耐え抜いた。
【０１３６】 同様のサンプルは、５０℃の塩浴内で約１４時間の一晩の暴露後に、プリズム
型光指向性フィルム／銀界面の縁部から伝播する離層によって、不具合になった
。
【０１３７】 加熱および湿度試験 同様のサンプルは、７０℃／９５％相対湿度の環境への２４０時間の暴露後に
変化せずに耐え抜いた。
【０１３８】 水中の１０％の塩化ナトリウム溶液の５マイクロリットルのアリコートによっ
て縁部でシードされた同様のサンプルは、６５℃／９５％相対湿度の環境への３
３１時間未満の暴露によりプリズム型光指向性フィルム／銀界面のマークされた
縁部から伝播する離層によって、不具合になった。
【０１３９】 本発明は上述の特定の実施例に限定されると考えるべきではなく、むしろ添付
した特許請求の範囲に規定したような本発明のすべての態様を網羅すると理解す
べきである。種々の修正、等価の方法ならびに本発明が適用可能である多数の構
造が、本明細書を検討すれば当業者には容易に理解できるであろう。特許請求の
範囲はこのような修正と装置を網羅するように意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 光指向性構造の拡大断面図である。
【図２】 構造上に配置された任意の層を有する図１の光指向性構造である。
【図３】 本発明の第１の実施態様による光指向性構造の拡大断面図である。
【図４】 構造上に配置された任意の層を有する図３の光指向性構造である。
【図５】 本発明の第２の実施態様による光指向性構造の断面図である。
【図６】 構造上に配置された任意の層を有する図５の光指向性構造である。
【図７】 本発明の第１の実施態様による光指向性構造を組み込んだディスプレイ装置の
断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 グリフィス，リチャード エフ． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者 リンス，ラバーン エル． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者 メイヤー，レオ エー． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者 スティーブンソン，ジェイムス エー． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 Ｆターム(参考） 2H042 AA26 BA04 BA12 BA14 BA15 BA20 CA12 DA01 DA11 DA14 DA17 DC02 DD02 2H091 FA08X FA08Z FA15Z FA21Z FB02 FB06 FB08 FC01 FC02 FC14 FD06 FD14 LA16 LA30

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光指向性構造であって、 （ａ）第１および第２の表面を有する、非ハロゲン化ＵＶ重合性組成物から作
    製されるプリズム構造体であって、前記第２の表面が、傾斜面を有する鋸歯形成
    部を含むプリズム構造体と、 （ｂ）前記鋸歯形成部に近接して設けられる、少なくとも１０％の可視光の透
    過率を有する半透過反射性の金属被覆と、 （ｃ）可視光の透過率と反射率との和を５％未満で減少させる、前記半透過反
    射性の金属被覆および前記プリズム構造体の各々に近接する耐食性特徴部と、を
    具備する光指向性構造。
  2. 【請求項２】 前記耐食性特徴部が、可視光の透過率と反射率との和を２％
    未満で減少させる、請求項１に記載の光指向性構造。
  3. 【請求項３】 前記ＵＶ重合性組成物が、架橋エポキシアクリレートを含む
    、請求項１に記載の光指向性構造。
  4. 【請求項４】 前記ＵＶ重合性組成物が、ＵＶ硬化可能な樹脂材料全体の約
    ５５〜８０％の重量％のビスフェノール−Ａエポキシジアクリレートと、ＵＶ硬
    化可能な樹脂材料全体の約５〜２５％の重量％のメチルスチレンと、ＵＶ硬化可
    能な樹脂材料全体の約１〜１０％の重量％のアクリル化エポキシと、ＵＶ硬化可
    能な樹脂材料全体の約０．２５〜５％の重量％の光開始剤と、ＵＶ硬化可能な樹
    脂材料全体の約０．１〜０．３％の重量％のフルオロ界面活性剤とを含む、請求
    項３に記載の光指向性構造。
  5. 【請求項５】 前記半透過反射性の金属被覆が、銀、クロム、ニッケル、ア
    ルミニウム、チタン、金、ジルコニウム、白金、パラジウム、ロジウム、および
    それらの合金からなる群から選択される材料を含む、請求項１に記載の光指向性
    構造。
  6. 【請求項６】 前記半透過反射性の金属被覆が銀を含む、請求項５に記載の
    光指向性構造。
  7. 【請求項７】 前記半透過反射性の金属被覆が、約３００Å〜約４００Åの
    厚さを有する、請求項５に記載の光指向性構造。
  8. 【請求項８】 前記耐食性特徴部が、前記プリズム構造体と前記半透過反射
    性の金属被覆との間に配置される中間層である、請求項１に記載の光指向性構造
    。
  9. 【請求項９】 前記中間層が、クロム、ニッケル、鉄、アルミニウム、チタ
    ン、銀、金、ハフニウム、ジルコニウム、タンタル、ニオブ、タングステン、白
    金、バナジウム、モリブデン、スズ、パラジウム、ロジウム、およびこれらの合
    金からなる群から選択される材料を含む、請求項８に記載の光指向性構造。
  10. 【請求項１０】 前記中間層がニッケルクロム合金を含む、請求項９に記載
    の光指向性構造。
  11. 【請求項１１】 前記中間層がニッケルクロム鉄合金を含む、請求項１０に
    記載の光指向性構造。
  12. 【請求項１２】 前記耐食性特徴部が、前記半透過反射性の金属層および前
    記プリズム構造体の外周にポリマ被覆を含む、外周を有する請求項１に記載の光
    指向性構造。
  13. 【請求項１３】 前記ポリマ被覆が、レーザでポリマ材料を溶融することに
    よって設けられる、請求項１２に記載の光指向性構造。
  14. 【請求項１４】 （ａ）無機保護層上に形成された感圧接着剤層と、 （ｂ）前記感圧接着剤層上に配置された偏光子とをさらに具備する、請求項１
    に記載の光指向性構造。
  15. 【請求項１５】 前記感圧接着剤層が、光拡散するアクリレートアクリル酸
    接着剤層を含み、該接着剤層が前記金属被覆に対する損傷を阻止する、請求項１
    ４に記載の光指向性構造。
  16. 【請求項１６】 前記感圧接着剤層が光拡散粒子を含む、請求項１５に記載
    の光指向性構造。
  17. 【請求項１７】 （ａ）ポリマ保護層と、 （ｂ）該ポリマ保護層上に形成された感圧接着剤層と、 （ｃ）前記感圧接着剤層上に配置された偏光子とをさらに具備する、請求項１
    に記載の光指向性構造。
  18. 【請求項１８】 前記ポリマ保護層が、ポリエステル、可溶性ポリエステル
    、架橋されたエポキシ樹脂、アクリル樹脂、エポキシアクリレート、ポリエチレ
    ン、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコールおよびポリメタクリル酸メチル
    からなる群から選択される、請求項１７に記載の光指向性構造。
  19. 【請求項１９】 前記ポリマ保護層が、約１ｎｍ〜２５μｍの厚さを有する
    、請求項１７に記載の光指向性構造。
  20. 【請求項２０】 前記ポリマ保護層が、前記プリズム構造体の傾斜面に対応
    する傾斜面を有する１つの側と、略平坦な第２の側とを含む、請求項１７に記載
    の光指向性構造。
  21. 【請求項２１】 前記ポリマ保護層上がポリメタクリル酸メチルを含む、請
    求項１７に記載の光指向性構造。
  22. 【請求項２２】 前記第１の表面上に配置されたポリマ基体をさらに具備し
    、該ポリマ基体が、ＰＥＴ、ポリエーテルスルフォン、ポリカーボネート、セル
    ロースジアセテート、および三酢酸セルロースの群から選択される材料を含む、
    請求項１に記載の光指向性構造。
  23. 【請求項２３】 前記ポリマ基体が約２５μｍ以上、および約１０００μｍ
    以下の厚さを有する、請求項２２に記載の光指向性構造。
  24. 【請求項２４】 前記プリズム層が、約６°〜約９°の傾斜角を有する傾斜
    面を含む、請求項１に記載の光指向性構造。
  25. 【請求項２５】 前記鋸歯形成部が、約３０μｍ〜約８０μｍの繰り返し距
    離を有する、請求項１に記載の光指向性構造。
  26. 【請求項２６】 （ａ）光変調層と、 （ｂ）偏光子と、 （ｃ）光指向性フィルムとを具備するディスプレイ装置であって、前記光指向
    性フィルムが、 （ｉ）ポリマ基体と、 （ｉｉ）第１および第２の表面を有する、非ハロゲン化ＵＶ重合性組成物か
    ら作製されるプリズム構造体であって、前記第２の表面が、傾斜面を有する鋸歯
    形成部を含むプリズム構造体と、 （ｉｉｉ）少なくとも１０％の可視光の透過率を有する、鋸歯形成部を備え
    る前記プリズム基体の側の半透過反射性の銀被覆と、 （ｉｖ）可視光の透過率と反射率との和を５％未満で減少させる、前記鋸歯
    形成部と前記銀層との間に配置された金属中間層と、 （ｖ）前記銀層の上方に形成されるポリメタクリル酸メチルのポリマ保護層
    と、 （ｖｉ）該ポリマ保護層の上方に形成され、前記偏光子に接着される拡散接
    着剤層と、 を具備するディスプレイ装置。
  27. 【請求項２７】 半透過反射体を作製する方法であって、 （ａ）（ｉ）複数の空洞を有する工具を用意し、 （ｉｉ）非ハロゲン化ＵＶ重合性組成物を含む組成物を空洞に充填し、 （ｉｉｉ）紫外線源によってＵＶ硬化可能な材料の重合を開始し、 （ｉｖ）前記組成物を重合して構造体を提供し、 （ｖ）第１の表面と、複数の鋸歯構造を有する第２の表面とを有する構造体
    を前記工具から取り外すことによって、プリズム型光指向性フィルムを提供する
    ステップと、 （ｂ）金属を含む中間層を前記第２の表面に適用するステップと、 （ｃ）少なくとも１０％の可視光の透過率を有する半透過反射性の銀被覆を前
    記中間層に適用するステップと、を含む方法。
  28. 【請求項２８】 ＵＶ硬化可能な材料を含む組成物を空洞に充填する前記ス
    テップが、約５５〜８０重量％のビスフェノール−Ａエポキシジアクリレートと
    、約５〜２５重量％のメチルスチレンと、約１〜１０重量％のアクリル化エポキ
    シと、約０．２５〜５重量％の光開始剤と、約０．１〜０．３重量％のフルオロ
    界面活性剤とを含む組成物で空洞を充填するステップを含む、請求項２７に記載
    の方法。
  29. 【請求項２９】 中間層を第２の表面に適用するステップが、ニッケルクロ
    ム合金を含む中間層を適用するステップを含む、請求項２８に記載の方法。
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