JP2014501946A - ナノ構造を含むマイクロ構造化物品及び方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、アンチグレアフィルム、反射防止フィルム、加えてマイクロ構造化工具などのナノ構造を含むマイクロ構造化物品、並びにマイクロ構造化物品を作製する方法に関する。
Description
様々なマットフィルム(アンチグレアフィルムとも表現)が記載されている。マットフィルムは、交互に配置された高屈折率層及び低屈折率層を有して製造され得る。そのようなマットフィルムは、低光沢を反射防止と組み合わせて有し得る。しかしながら、交互に配置された高屈折率層及び低屈折率層の不在下では、それらのフィルムはアンチグレアであるが反射防止ではないであろう。
米国特許第2007/0286994号の段落0039に記載されているように、マット反射防止フィルムは、典型的には、等価な光沢フィルムと比較して低い透過率と高いヘイズ値とを有する。例えば、ヘイズ値は、ASTM D1003に従って測定した場合、概して少なくとも5%、6%、7%、8%、9%又は10%である。更に、光沢表面が、ASTM D 2457−03によって60°において測定した場合、典型的には少なくとも130の光沢を有するのに対して、マット表面は120未満の光沢を有する。
マットフィルムを得るためのいくつかの手法が存在する。
例えば、米国特許第6,778,240号に記載されているように、マット粒子を加えることによりマットコーティングを調製することができる。
更に、マットな反射防止フィルムは、高及び低屈折率層をマットフィルム基材上に提供することによっても調製することができる。
更なる別の手法では、アンチグレア又は反射防止フィルムの表面を粗面化し又はテクスチャリングして、マット表面を提供することができる。米国特許第5,820,957号によれば、「反射防止フィルムのテクスチャリングされた表面は、多数のテクスチャリング材料、表面又は方法のいずれかにより付与することができる。テクスチャリング材料又は表面の非限定的な例としては、マット仕上げを有するフィルム若しくはライナー、マイクロエンボス加工フィルム、所望のテクスチャリングパターン若しくは鋳型を含むマイクロ複製工具、スリーブ若しくはベルト、金属若しくはゴムロール等のロール、又はゴム被覆ロールが挙げられる。」
米国特許出願第2009/0147361号は、基板及びその基板の主表面上に微細複製機構を有する光学フィルムを記載する。機構は、微細複製マクロスケール機構及びそのマクロスケール機構上に1つ以上の微細複製回折機構を含む。フィルムは、回折機構を有する工具先端で機械加工された加工物から作製できる。工具先端は、加工物を機械加工する間にマクロスケール機構及び回折機構の両方を形成する。次に、コーティングプロセスを使用して、機械加工された加工物から光学フィルムを作製することができる。
米国特許出願第2009/0147361号は、基板及びその基板の主表面上に微細複製機構を有する光学フィルムを記載する。機構は、微細複製マクロスケール機構及びそのマクロスケール機構上に1つ以上の微細複製回折機構を含む。フィルムは、回折機構を有する工具先端で機械加工された加工物から作製できる。工具先端は、加工物を機械加工する間にマクロスケール機構及び回折機構の両方を形成する。次に、コーティングプロセスを使用して、機械加工された加工物から光学フィルムを作製することができる。
本発明は、アンチグレアフィルム、反射防止フィルム、加えてマイクロ構造化工具などのナノ構造を含むマイクロ構造化物品並びにマイクロ構造化物品を作製する方法に関する。
いくつかの実施形態では、複数のマイクロ構造を含むマイクロ構造化表面層を有する反射防止マットフィルムが記載され、このマイクロ構造は、少なくとも30%が、少なくとも0.7度の傾斜規模を有し、少なくとも25%が、1.3度未満の傾斜規模を有するように、補完的累積傾斜規模分布を有する。マイクロ構造化表面又は対向する表面は、ナノ構造を更に含む。好ましい実施形態では、空気充填ナノ構造が、屈折率勾配をもたらす。
別の実施形態では、マクロ構造化物品は、複数の個別の山のマイクロ構造を含み、マイクロ構造の少なくとも一部が、複数のナノ構造を更に含み、このマイクロ構造は、複合する形状を含む。
このナノ構造は、典型的には、チップが1ミクロン未満のピッチを有するマルチチップダイアモンドによって形成され得るような、複数の実質的に平行な線状の溝である。
更に説明されるものは、(例えば、反射防止)マットフィルムを作製するためのマイクロ構造化工具などのマイクロ構造化物品を作製する方法である。この方法は、ダイアモンド工具であって、その工具の少なくとも一部が、複数のチップを含み、チップのピッチが1マイクロメートル未満である、ダイアモンド工具を提供することと、基材をダイアモンド工具で切削することと、を含み、ダイアモンド工具が、ピッチ(P1)の方向に沿って内外に動かされ、ダイアモンド工具が、最大カッター幅P2を有し、並びにP2/P1は少なくとも2である。
今般説明されるものは、マット(すなわち、アンチグレア)フィルム、反射防止フィルム、及びマイクロ構造化工具などのマイクロ構造化物品である。更に説明されるものは、マイクロ構造化工具などのマイクロ構造化物品を作製する方法である。図1A〜1Cを参照すると、マットフィルム100はマイクロ構造化(例えば、視認)表面層60を含み、前記表面層60は、典型的には光透過性(例えば、フィルム)基材50上に配置される。図1A〜1Cの反射防止フィルムは、複数のナノ構造75を更に含む。このナノ構造は、典型的には空気を含み、回折勾配として機能する。あるいは、複数のナノ構造75は、周囲材料とは実質的に異なる(例えば、低い)屈折率を有する材料で充填されてもよい。ナノ構造75の空気と周囲材料(例えば、マイクロ構造化視認表面層60)との間の屈折率における差は、典型的には少なくとも0.10、又は0.15、若しくは0.2又はそれ以上である。空気の屈折率が1.0であるために、必要に応じて(例えばシリカ)ナノ粒子を含むハードコート組成物などの多様な従来の重合可能な樹脂材料又は従来のフィルム材料が、ナノ構造化層を製作するために使用され得る。
図1Aに示されるような好ましい実施形態では、マイクロ構造化表面は、ナノ構造を更に含む。この実施形態において、ナノ構造は、マイクロ構造の(例えば、露出の)表面上に存在する。したがって、ナノ構造は、マクロスケールのマイクロ構造化表面のサブ構造である。ナノ構造及びマイクロ構造は、同一表面上に存在し、共通の(例えば、空気)境界面を有する。この(例えば、空気充填)ナノ構造は、マイクロ構造化表面内に埋め込まれたものとして特徴付けられてもよい。空気に露出するナノ構造の部分を除いて、ナノ構造の形状は、概して隣接するマイクロ構造化材料によって画定される。後に説明されるように、ナノ構造を更に含むマイクロ構造化(例えば、工具)表面は、複数のチップが1マイクロメートル未満のピッチを有する(例えば、単一半径の)マルチチップダイアモンド工具の使用によって形成され得る。このようなマルチチップダイアモンドはまた、「ナノ構造化ダイアモンド工具」とも呼ばれ得る。したがって、マイクロ構造がナノ構造を更に含むマイクロ構造化表面は、マイクロ構造化工具のダイアモンド工具加工製作中に同時に形成され得る。
次いでマイクロ構造化(例えば、光学)フィルム物品が、硬化可能な(例えば、重合可能な)高分子材料を工具表面に接触して鋳造かつ硬化することによって、この工具からマイクロ複製を用いて製作され得る。マイクロ構造化表面は、図1Aに示すように、対向する表面に隣接する光透過性フィルム基材50を典型的に含むナノ構造を更に含むが、マイクロ構造化表面は、その中に基材50が存在しない取り外し可能な剥離ライナー上に必要に応じて鋳造かつ硬化され得る。
他の実施形態では、ナノ構造は、マイクロ構造化表面以外の異なる表面上に提供される。例えば、ナノ構造は、図1B及び1Cに示されるように、対向する(非マイクロ構造化)表面上に提供され得る。一実施形態では、マット(例えば、反射防止)フィルムは、図1Bに示すように、非構造化平面の光透過性基材50の(例えば、露出した)表面上に配置されたナノ構造を備える。実質的に平行な線状の溝などのナノ構造は、光透過性(例えば、フィルム)基材50をナノ構造化ダイアモンド工具で切削するなどの減算的プロセスによって光透過性(例えば、フィルム)基材50上に形成されることができる。あるいは(図示せず)、このようなナノ構造は、ナノ構造化工具(マットマイクロ構造を欠如する)を用いて、重合可能な樹脂の薄層を光透過性(例えば、フィルム)基材50上にマイクロ複製するなどの添加剤プロセスによって形成されることができる。
更に別の実施形態において、マット(例えば、反射防止)フィルムは、1つの表面上にマットマイクロ構造を有しかつ対向する(非マイクロ構造化)表面上にナノ構造を有するように調製され得、このフィルムは、図1Cに示すように、光透過性基材50を欠如する。この実施形態は、並行又は逐次的添加剤(マイクロ複製)プロセス若しくは添加剤及び上記のような減算的プロセスの組み合わせによって、形成されることができる。
図1A〜1Cに示されるように、ナノ構造化表面は、典型的には空気に露出されているために、閉じたセルを形成しない。したがって、ナノ構造化表面は、一般的に多孔性ではないと考えられる。別の実施形態において、薄い(例えば低屈折率)フィルム層は、ナノ構造化表面に適用されて、空気充填ナノ構造のモノレーヤを封入してもよい。
ナノ構造は、様々な形状及び寸法を有することができる。広くは、このナノ構造は、光の波長未満の、すなわち1マイクロメートル未満の最大寸法を有する。いくつかの実施形態では、ナノ構造は、典型的には、900nm、又は800nm、又は700nm、又は600nm以下の最大寸法を有する。この最大寸法は、典型的には、少なくとも25nm、50nm、又は100nmである。好ましい実施形態において、ナノ構造は、所望の回折屈折率勾配をもたらすよう十分な寸法でありかつ十分な表面積を被覆する。これ故に、ナノ構造の存在は、反射防止特性をもたらす。この実施形態については、ナノ構造は典型的には、500nm以下の最大寸法を有する。いくつかの好ましい実施形態では、ナノ構造(例えば、光又は光学フィルム)は、U型又はV型溝などの実質的に平行な線状の溝である。一実施形態では、実質的に平行な線状の溝は、典型的には少なくとも100nm及び500nm以下のピッチを有する。更に、このような溝は、100nm〜200nmの深さを有し得る。
基材50及びマットフィルムは、一般に少なくとも85%又は90%、いくつかの実施形態では少なくとも91%、92%、93%又はそれ以上の透過率を有する。透明な基材はフィルムであり得る。このフィルム基材の厚さは、典型的には目的とする使用に左右される。大部分の用途について、基材の厚さは好ましくは約0.5mm未満、より好ましくは約0.02〜約0.2mmである。代替的に、透明フィルム基材は、光学(例えば、照射)ディスプレイであってもよく、前記ディスプレイを介して試験、画像又は他の情報が表示され得る。透明基材は、ガラス等の多種多様な非ポリマー材料、又はポリエチレンテレフタレート(PET)、(例えばビスフェノールA)ポリカーボネート、酢酸セルロース、ポリ(メチルメタクリレート)、及び例えば二軸配向ポリプロピレンのようなポリオレフィン等の様々な熱可塑性及び架橋ポリマー材料のいずれかを含むか、又はそれからなってもよく、これらは様々な光学デバイスで一般に使用されている。
耐久性マット(例えば反射防止)フィルムは、典型的には比較的厚いマイクロ構造化マット(例えば、視認)表面層を含む。マイクロ構造化マット層は、典型的には少なくとも0.5マイクロメートル、好ましくは少なくとも1マイクロメートル、より好ましくは少なくとも2又は3マイクロメートルの平均厚さ(「t」)を有する。いくつかの実施形態では、マイクロ構造化マット層は、典型的には15マイクロメートル以下、より典型的には4又は5マイクロメートル以下の厚さを有する。しかしながら、マットフィルムの耐久性が必要でない場合、マイクロ構造化マット層の厚さは、より薄くてもよい。他の実施形態では、異なる屈折率の材料の薄層を含む従来の反射防止フィルムの場合と同様に、層の厚さが1/4波を必要としないために、この厚さは200マイクロメートル以上である。マイクロ構造化フィルムが、基材50などの支持体を欠如する場合、マイクロ構造化層は、一般的に少なくとも25マイクロメートル又は50マイクロメートルの厚さを有する。広範囲の多様な高分子材料が、1/4波の厚さでの適用に好適ではない場合がある、このようなより厚い層を製作するよう用いられ得る。
いくつかの実施形態において、マイクロ構造は、陥没部であってもよい。例えば、図2Aは、陥没したマイクロ構造320、又はマイクロ構造キャビティを含むマイクロ構造化(例えば、マット)層310の概略側面図を示す。そこからマイクロ構造化表面(例えば、光学フィルムの)が形成される工具表面は、一般的に複数の陥没部を含む。マットフィルムのマイクロ構造は、典型的には突出部である。例えば、図2Bは、突出したマイクロ構造340を含むマイクロ構造化層330の概略側面図である。図9D及び13A〜13Dは、複数の個別のマイクロ構造突出部又は山を含む様々なマイクロ構造化表面を示す。
いくつかの実施形態において、マイクロ構造は規則的なパターンを形成し得る。例えば、図3Aは、主表面415に規則的なパターンを形成するマイクロ構造410の概略上面図である。しかしながら、典型的にはマイクロ構造は不規則なパターンを形成する。例えば、図3Bは、不規則なパターンを形成するマイクロ構造420の概略上面図である。ある場合には、マイクロ構造は無作為に見える擬無作為パターンを形成し得る。マイクロ構造化表面は、円筒状工具からのロール品として調製される場合、このマイクロ構造化ロール品は、工具の回転に相当する繰り返しパターンを有するか、若しくはパターンが工具表面上で繰り返す場合はより小さな寸法を有する。仮に人がこのような工具から製作されたマイクロ構造化物品(この物品が繰り返しパターンよりも小さい寸法を有する)を検査することになれば、パターンの繰り返しが明白でない場合もあり、マイクロ構造が無作為に見えるだろう。
ナノ構造75は、規則的なパターン、不規則なパターン又は無作為に見える擬無作為パターンを形成することができる。1つの好ましい実施形態では、ナノ構造は、規則的なパターンを形成する。例えば、ナノ構造(工具の)は、図8に示すようなナノ構造化ダイアモンド工具によって形成され得、ここでは、このナノ構造(例えば、溝)は共通のピッチを有する。工具の複製によってこのように形成される光学フィルムのナノ構造はまた、一定のピッチを有することで、規則的パターンを形成する。ナノ構造が、ナノ構造化ダイアモンド工具(このナノ構造が一定の高さを有する)によって形成される場合、ナノ構造(例えば、溝)は、マイクロ構造化表面に対して一定の高さを有する。ナノ構造化表面(ナノ構造75が規則的パターンを形成する)が、図1A及び1Cに示される。このようなナノ構造は、一定のピッチ及び一定の高さを有する。あるいは、ナノ構造化表面(ナノ構造75が不規則なパターンを形成する)が、図1Bに示される。このようなナノ構造は、無作為に可変のピッチ及び無作為に可変の高さを有する。
(例えば、個別の)マイクロ構造は、傾斜により特徴付けることができる。図4は、マイクロ構造化(例えば、マット)層140の一部分の概略側面図である。特に、図4は、主表面120及び対向する(例えば、平面の)主表面142における、マイクロ構造160を示す。マイクロ構造160は、マイクロ構造の表面全域に傾斜分布を有する。例えば、マイクロ構造は、位置510に傾斜θを有し、θは、位置510におけるマイクロ構造表面に直交する法線520(α=90度)と、同一位置におけるマイクロ構造表面に対して正接となる接線530との間の角度である。また、傾斜θは、接線530とマット層の主表面142との間の角度である。
広くは、この(例えば、マット又は反射防止フィルムの)マイクロ構造は、典型的には、高さ分布を有する。いくつかの実施形態において、(実施例に記載した試験方法にしたがって測定した)マイクロ構造の平均高さは、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である。平均高さは、典型的には少なくとも0.1又は0.2マイクロメートルである。
いくつかの実施形態において、マイクロ構造は実質的にマット粒子(例えば、無機酸化物又はポリスチレン)を含まない。しかしながら、マット粒子の不在下でも、マイクロ構造70は、図1A〜1Cに示すように、必要に応じて(例えば、ジルコニア又はシリカ)ナノ粒子30を含む。
ナノ粒子のサイズは、可視光線の顕著な光散乱を防止するように選択される。光学又は材料特性を最適化するため及び全組成物コストを低下させるために、複数の種類の無機酸化物粒子の混合物を用いることが望ましい場合がある。表面改質コロイド状ナノ粒子は、少なくとも1nm又は5nmの(例えば非会合の)一次粒径又は会合粒径を有する無機酸化物粒子であり得る。一次粒径又は会合粒径は一般に、100nm未満、75nm未満、又は50nm未満である。典型的には、一次又は会合粒径は40nm、30nm、又は20nm未満である。ナノ粒子は非会合性であることが好ましい。それらの測定は、透過型電子顕微鏡法(TEM)に基づいてよい。表面修飾コロイド状ナノ粒子のほぼ全てを凝縮させることができる。
ナノ粒子のサイズが相当小さいため、それらのナノ粒子はマイクロ構造を形成しない。正しくは、マイクロ構造は、複数のナノ粒子を含む。
別の実施形態では、マイクロ構造の一部分は、埋め込まれたマット粒子を含み得る。
マット粒子は、典型的には、約0.25マイクロメートル(250ナノメートル)を越える、又は約0.5マイクロメートルを越える、又は約0.75マイクロメートルを越える、又は約1マイクロメートルを越える、又は約1.25マイクロメートルを越える、又は約1.5マイクロメートルを越える、又は約1.75マイクロメートルを越える、又は約2マイクロメートルを越える、平均サイズを有する。より小さいマット粒子は、比較的薄いマイクロ構造化層を含むマットフィルムには一般的である。しかしながら、マイクロ構造化層がより厚いような実施形態については、マット粒子は5マイクロメートル又は10マイクロメートルまでの平均寸法を有する場合もある。マット粒子の濃度は、少なくとも1又は2重量%から約5、6、7、8、9、又は10重量%若しくはそれ以上の範囲であってもよい。
図5は、基材850上に配置されたマット層860を含む光学フィルム800の概略側面図である。マット層860は、基材850に付着された第1の主表面810と、重合バインダー840中に分散された複数のマット粒子830及び/又はマット粒子凝集体とを含む。マイクロ構造870のうちの相当部分、例えば少なくとも約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%には、マット粒子830又はマット粒子凝集体880が存在しない。したがって、それらのマイクロ構造は(例えば、埋め込まれた)マット粒子を含まない。(例えば、シリカ又はCaCO3)マット粒子の存在は、以下に記載するように、それらのマット粒子の存在が所望の反射防止、透明度、及び曇り度特性を提供するのに不十分であったとしても、改善された耐久性を提供し得ることが推定される。しかしながら、マット粒子のサイズが比較的大きいため、コーティング組成物中に均一に分散されたマット粒子を維持することは困難であり得る。このことは、適用されたマット粒子の濃度に変動を生じる場合があり(特にウェブコーティングの場合)、これは次にマット特性に変動を生じる。
マイクロ構造の少なくとも一部分が埋め込みマット粒子又は凝集マット粒子を含む実施形態では、マット粒子の平均サイズは、典型的にはマイクロ構造の平均サイズよりも十分小さく(例えば、少なくとも約2以上の因数により)、したがって図5に示すように、マット粒子がマイクロ構造化層の重合性樹脂組成物で包囲される。
マット層が埋め込みマット粒子を含む場合、マット層は、典型的には粒子の平均サイズよりも少なくとも約0.5マイクロメートル、又は少なくとも約1マイクロメートル、又は少なくとも約1.5マイクロメートル、又は少なくとも約2マイクロメートル、又は少なくとも約2.5マイクロメートル、又は少なくとも約3マイクロメートル大きい平均厚さ「t」を有する。
マイクロ構造化表面は、任意の好適な製作方法により作製することができる。マイクロ構造は、典型的には、米国特許第5,175,030号(Luら)及び第5,183,597号(Lu)に記載されているように、重合性樹脂組成物を工具表面と接触させて成型及び硬化させることにより、工具からのマイクロ複製により製作される。工具は、任意の利用可能な製作方法、例えばエングレービング又はダイアモンド切削を用いることにより製作することができる。例示的なダイアモンド切削システム及び方法は、例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、国際出願公開第WO 00/48037号、米国特許第7,350,442号及び同第7,328,638号、並びに米国特許出願第2009/0147361号に記載されるような高速工具サーボ(FTS)を含みかつ使用し得る。
図6は、マイクロ複製されてマイクロ構造160及びマット層140を製造し得る工具の切削に使用され得る切削工具システム1000の概略側面図である。切削工具システム1000は、ねじ切り旋盤旋削プロセスを用い、駆動体1030によって中心軸1020の周囲を回転する、及び/又はこれに沿って移動することができるロール1010と、ロール材料を切削するためのカッター1040と、を含む。カッターは、サーボ1050に装着され、駆動体1060によってx方向に沿ってロールの中、及び/又はロール沿いに移動させることができる。一般に、カッター1040は、ロール及び中心軸1020に対して垂直に装着されてよく、刻装可能な材料であるロール1010に押し込まれるが、このとき、ロールは、中心軸の周囲を回転している。次に、カッターは、中心軸と平行に駆動されて、ねじ切りを製造する。カッター1040は、高周波かつ低変位で作動可能であり、ミクロ複製時にミクロ構造160をもたらす機構をロール内に製造する。
サーボ1050は、高速工具サーボ(FTS)であり、固体圧電(PZT)装置(PZTスタックと呼ばれることが多い)を含むが、このPZTスタックは、カッター1040の位置を迅速に調節する。FTS 1050により、カッター1040のx方向、y方向、及び/若しくはz方向、又は軸外方向での高精密かつ高速での動作が可能になる。サーボ1050は、静止位置に関して制御された動作をもたらすことができる、任意の高品質の変位サーボであってよい。幾つかの場合において、サーボ1050は、約0.1マイクロメートル以上の分解能で0〜約20マイクロメートルの範囲の変位を確実にかつ繰り返しもたらすことができる。
駆動体1060は、カッター1040をx方向に沿って中心軸1020に平行に移動させることができる。幾つかの場合において、駆動体1060の変位分解能は、約0.1マイクロメートル以上、又は約0.01マイクロメートル以上である。駆動体1030によってもたらされる回転運動は、駆動体1060によってもたらされる並進運動と同期して、結果として得られるミクロ構造160の形状を正確に制御する。
刻装可能な材料であるロール1010は、カッター1040によって刻装されることができる任意の材料であってよい。例示のロール材料には、銅などの金属、様々なポリマー、及び様々なガラス材料が挙げられる。
カッター1040は任意の種類のカッターであってよく、用途において望ましい可能性がある任意の形状を有することができる。例えば、図7Aは、半径「R」の弓形切削チップ1115を有するカッター1110の概略側面図である。ある場合には、切削チップ1115の半径Rは、少なくとも約100マイクロメートル、又は少なくとも約150マイクロメートル、又は少なくとも約200マイクロメートルである。いくつかの実施形態において、切削チップの半径Rは、又は少なくとも約300マイクロメートル、又は少なくとも約400マイクロメートル、又は少なくとも約500マイクロメートル、又は少なくとも約1000マイクロメートル、又は少なくとも約1500マイクロメートル、又は少なくとも約2000マイクロメートル、又は少なくとも約2500マイクロメートル、又は少なくとも約3000マイクロメートルである。
代替的に、工具のマイクロ構造化表面は、図7Bに示すようなV形切削チップ1125を有するカッター1120、図7Cに示すような、部分的に直線状の切削チップ1135を有するカッター1130、又は7Dに示すような湾曲切削チップ1145を有するカッター1140を使用して、形成されてもよい。1つの実施形態では、少なくとも約178度以上の頂角βを有するV形切削チップを使用した。
マイクロ構造化表面が更にナノ構造を含むような、本明細書に記載されるマイクロ構造化表面は、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第7,140,812号及び米国特許出願第2008/0147361号に記載されるようなマルチチップダイアモンド工具の使用により調製されることが好ましい。このチップは互いに隣接し、チップ間に谷を形成する。ダイアモンド工具のそれぞれのチップは、離隔する切削機構を画定する。
集束イオンビームミリングプロセスが、チップを形成するよう使用され得、ダイアモンド工具の谷を形成するようにも使用され得る。例えば、収束イオンビームミリングは、チップの内側表面が共通軸に沿って集まり谷の底部分を形成することを保証するよう使用され得る。集束イオンビームミリングは、凹状又は凸状の弧の楕円、放物線、機械的に画定される表面パターン、若しくは無作為又は擬無作為パターンなどの、谷における特徴を形成するよう使用され得る。谷の広範囲の多様な他の形状もまた形成され得る。
谷がマイクロ複製工具において創出されるべき突出部を画定することができるために、谷部の精密な創出は非常に重要である。例えば、谷は、外部参照点に対して画定される半径を有する凹状又は凸状の孤を画定し得るか、又は隣接する表面間の角度を画定し得る。マルチチップが単一のダイアモンド上に形成されるために、単一の工具における離隔したダイアモンドの使用に関連するアライメントの問題は回避され得る。したがって、これらマルチチップのダイアモンドは、より大きなマイクロ構造(例えば、マット表面の)の形成と同時に、実質的に平行なナノ構造をもたらすことが容易である。
ダイアモンド工具の一部の走査型電子顕微鏡写真である図8で示されるように、ダイアモンドチップは、複数のチップを含む。ナノ構造を形成するために、工具のチップ及び/又は谷の間のピッチは、光の波長未満、すなわち、1マイクロメートル未満である。このピッチは、工具のマイクロ構造化表面及びこのような工具から形成されるマイクロ構造化表面(例えば、光学フィルムの)上に存在する実質的に平行な線状のナノ構造のピッチ(例えば、ナノ構造幅)に相当する。いくつかの実施形態では、平均ピッチは、900nm、又は800nm、又は700nm、又は500nm以下である。このピッチは、典型的には、少なくとも25nm、50nm、又は100nmである。反射防止フィルムの場合、ナノ構造は、所望の回折屈折率勾配をもたらすよう、十分な寸法であり、かつ十分な表面積を被覆する。図8のダイアモンド工具が、ピッチが名目上同一である(すなわち一定のピッチ)複数のチップを含むが、隣接するマイクロ構造間のピッチは、交互に変化され得る。この変化が無作為である場合、図1Bのナノ構造化表面によって示されるように、このようなナノ構造化表面は不規則なパターンを形成すると考えられる。
再び図6を参照すると、ロール材料を切削する間の、中心軸1020に沿ったロール1010の回転とx方向に沿った(例えば、マルチチップダイアモンド工具)カッター1040の移動とが、中心軸に沿ってピッチP1を有するねじ経路をロールの周囲に画定する。カッターがロール表面に対して垂直の方向に沿って移動してロール材料を切削する際、カッターによって切削される材料の幅は変化、つまり増減する。例えば図7Aを参照すると、カッターによる最大侵入深さは、カッターにより切削される最大幅P2に対応する。P2/P1が1未満の場合、カッターによる最大幅P2カットは、ピッチP1以下である。故に、ロールの周囲の第1のねじ経路は、ロールの周囲の第2の隣接するねじ経路に重なることはない。しかしながら、P2/P1が1を超える場合、ねじ経路は重なり合う。マイクロ構造は、単一のV型のダイアモンド工具がV型の溝を切削するよう使用される場合のように、ダイアモンド工具の形状に完全に一致する形状を有さない。むしろ、マイクロ構造は、重なり合うカット(すなわち、重なり合うねじ経路)と組み合わされて内外に動かされ又は突入するカッターの移動によって形成される。したがって、単一のマイクロ構造は、2つ以上の重なり合うカットによって形成される面を有する。いくつかの実施形態では、P2/P1は少なくとも1.5又は2である。少なくとも2.0のP2/P1比は、個別の(例えば、山の)マイクロ構造の形成を容易にする。P2/P1比は、15までの範囲でもよい。マットマクロ構造化表面の形成のために1つの好ましい実施形態では、比P2/P1は、約2〜約4の範囲である。
マルチチップダイアモンドカッターは、ナノ構造化工具の実質的に平行な線状の溝が、ロールのエッヂ(すなわち、図6のy軸)に実質的に平行であるように整列される。更に、ナノ構造化工具の実質的に平行な線状の溝は、x軸に対して実質的に直交する(すなわち、クロスウェブ)。したがって、マイクロ構造化工具及びこのような工具から複製された物品は、一般的に、マイクロ構造化物品のダウンウェブ方向に実質的に平行でありかつクロスウェブ方向に実質的に直交する複数のナノ構造を含む。重なり合うカットのナノ構造化溝が、前の(例えば、隣接する)カットのナノ構造化溝と完全に一致するように重なり合うカットが作製される場合には、このナノ構造は、連続的であり得る。ナノ構造化溝が完全に一致しないように重なり合うカットが作製される場合には、重なり合うカットの交差点で不連続性が存在する。それぞれのマイクロ構造のナノ構造の一部分は、典型的には、マイクロ構造の(例えば、ダウンウェブ)寸法(例えば、長さ又は幅)に連続的である。更に、ナノ構造の一部分は、他の(例えば、ダウンウェブ)マイクロ構造に典型的に連続的でもある。このように、連続的ナノ構造化溝の長さは、図10に示されるナノ構造化表面の一部の走査型電子顕微鏡写真で示されるように、典型的には、少なくとも約5又は10マイクロメートルである。
重なり合うカットは、一般的に、複合する形状を有するマイクロ構造を引き起こす。本明細書で使用する場合、「複合する形状」とは、隣接の線で一次導関数又は二次導関数のいずれかにおける不連続性を含む隣接面部分を有する単一のマイクロ構造を指す。単一のマイクロ構造が、異なる傾斜を有する隣接面部分を含む場合、このような表面部分は、隣接の線で異なる一次導関数を有すると考えられる。同様に、隣接する平面及び/又は曲面部分は、隣接の線で一定の一次導関数又は傾斜を有し得るが、二次導関数では不連続性を有し得る。
反射防止マット層を作製するために、パターン化工具をマイクロ複製することによってマイクロ構造化層が作製された。マット層のマイクロ構造化表面は、工具表面の精密な(例えば、正の)複製物であったため、マイクロ構造化層に関する今後の説明は、逆工具表面(すなわち負の複製物)の説明でもある。
約200マイクロメートル×250マイクロメートル〜約500マイクロメートル×600マイクロメートルの面積の範囲の面積を有する、製作されたサンプルのマイクロ構造化表面の代表的な部分を、位相シフト干渉法を使用することにより、実施例に記載した試験方法に従って特徴付けた。原子間力顕微鏡法(AFM)、又は共焦点顕微鏡法もまた、マイクロ構造化表面を特徴付けるために用いら得る。
例示的マイクロ構造化層(例えば、ナノ構造を更に含む)の表面プロファイルの例が、図9及び図13A〜13Dに示される。マイクロ構造化表面は、一般的に、異なる寸法及び傾斜の分布を有する、多様な異なる形状にされたマイクロ構造を含む。マイクロ構造の少なくとも50%の傾斜は、典型的には10度未満である。これらの表面プロファイルは、マイクロ構造が不規則的又は擬無作為パターンを形成する個別のマイクロ構造を含むマイクロ構造化表面の描写である。図13C及び13Dにおいて特に明白であるように、個別の山のマイクロ構造は、複合する形状を有する。更に、個別の山のマイクロ構造は、各々の山を包囲する谷によって画定される。谷の最下部分は、典型的には共通平面内には存在しない。
傾斜分布のFcc(θ)補完的累積傾斜規模分布は、以下の等式により定義される。
マイクロ構造化表面は、そのそれぞれが、参照により本明細書に組み込まれる、国際出願公報第WO2010/141345号並びに2010年5月7日に出願された米国特許出願第61/332231号及び2010年5月28日に出願された同第61/349318号に記載されるような同一の(例えば、マット表面)特性を有し得るナノ構造を更に含む。マイクロ構造の少なくとも90%又はそれ以上は、少なくとも0.1度又はそれ以上のFcc(θ)補完的累積傾斜規模を有する。更に、マイクロ構造の少なくとも75%が少なくとも0.3度の傾斜規模を有する。
前側(例えば、視認)表面マット層としての使用に好適な高透明度及び低曇り度を有する好ましいマイクロ構造化表面は、マイクロ構造の少なくとも25%又は30%又は35%又は40%並びにいくつかの実施形態では少なくとも45%又は50%又は55%又は60%又は65%又は70%又は75%が、少なくとも0.7度の傾斜規模を有するように、Fcc(θ)補完的累積傾斜規模を有する。したがって、少なくとも25%又は30%又は35%又は40%又は45%又は50%又は55%又は60%又は65%又は70%が、0.7度未満の傾斜規模を有する。
あるいは又はこれに加えて、好ましいマイクロ構造化表面は、マイクロ構造の少なくとも25%が1.3度未満の傾斜規模を有することによって特徴付けられ得る。いくつかの実施形態において、マイクロ構造の少なくとも30%又は35%又は40%又は45%が、少なくとも1.3度の傾斜規模を有する。したがって、マイクロ構造の55%又は60%又は65%が、1.3度未満の傾斜規模を有する。別の実施形態では、マイクロ構造の少なくとも5%又は10%又は15%又は20%が、少なくとも1.3度の傾斜規模を有する。したがって、マイクロ構造の80%又は85%又は90%又は95%が、1.3度未満の傾斜規模を有する。
あるいは、又はこれに加えて、マットマイクロ構造化表面は、マイクロ構造の少なくとも20%又は15%又は10%が4.1度以上の傾斜規模を有することによって特徴付けられ得る。したがって、80%又は85%又は90%が4.1度未満の傾斜規模を有する。1つの実施形態では、マイクロ構造の5〜10%が4.1度以上の傾斜規模を有する。いくつかの実施形態では、マイクロ構造の5%又は4%又は3%又は2%又は1%未満が4.1度以上の傾斜規模を有する。
マイクロ構造化表面は、先に引用した国際出願公報第WO2010/14135号並びに2010年5月7日に出願された米国特許出願第61/332231号及び2010年5月28日に出願された同第61/349318号に記載されるような、複数の個別の山のマイクロ構造を含む。
これらの寸法的特徴は、マット表面とLCD画素との相互作用を原因とする、マット表面を介して表示される画像の視覚的劣化である「スパークル」に関連することが見出された。スパークルの外観は、LCD画像上に「粒状性」を重ね合わせて、透過された像の透明度を損なう複数の特定の色の輝点として説明することができる。スパークルのレベル又は量は、マイクロ複製された構造と、LCDの画素との相対的なサイズの相違に依存する(即ち、スパークルの量はディスプレイ依存性である)。一般に、マイクロ複製構造は、スパークルを排除するためにLCD画素サイズよりも遙かに小さい必要がある。スパークルの量は、商標名「Apple iPod Touch」で入手可能な、白色状態のLCDディスプレイ(顕微鏡で測定して約159μmの画素ピッチを有する)上で、一組の物理的許容基準(異なるレベルのスパークルを有するサンプル)との視覚的比較によって評価される。等級は1〜4の範囲であり、1が最少、4が最多のスパークル量である。
低スパークルを有するマイクロ構造化表面は、少なくとも5マイクロメートル、典型的には少なくとも10マイクロメートルの平均ECDを有するものとして特徴付けされ得る。更に、マイクロ構造化表面は、典型的には、30マイクロメートル未満又は25マイクロメートル未満の平均ECD(すなわち、山)を有する。低スパークルマイクロ構造化表面の山は、5マイクロメートルを超える、典型的には10マイクロメートルを超える平均長さを有する。マイクロ構造化表面の山の平均幅もまた、少なくとも5マイクロメートルである。低スパークルのマイクロ構造化表面の山は、約20マイクロメートル以下の平均長さ、いくつかの実施形態では、10又は15マイクロメートル以下の平均長さを有する。幅対長さの比(即ち、W/L)は、典型的には少なくとも1.0、又は0.9、又は0.8である。いくつかの実施形態において、W/Lは、少なくとも0.6である。別の実施形態では、W/Lは、0.5又は0.4未満、典型的には少なくとも0.1又は0.15未満である。最近傍(即ち、NN)は、典型的には少なくとも10又は15マイクロメートルでありかつ100マイクロメートル以下である。いくつかの実施形態において、NNは、15マイクロメートル〜約20マイクロメートル又は25マイクロメートルの範囲である。より高いスパークルの実施形態は、典型的には少なくとも約30又は40マイクロメートルのNNを有する。
マイクロ構造化表面の複数の山は、平均高さ、平均粗さ(Ra)、及び平均最大表面高さ(Rz)に関連して特徴付けることもできる。
平均表面粗さ(即ち、Ra)は、典型的には0.20マイクロメートル未満である。高い透明度を十分な曇り度と共に有する好ましい実施形態は、0.18又は0.17又は0.16又は0.15マイクロメートル以下のRaを有する。いくつかの実施形態において、Raは0.14又は0.13又は0.12又は0.11又は0.10マイクロメートル未満である。Raは、典型的には少なくとも0.04又は0.05マイクロメートルである。
平均最大表面高さ(即ち、Rz)は、典型的には3マイクロメートル未満又は2.5マイクロメートル未満である。高い透明度を十分な曇り度と共に有する好ましい実施形態は、1.20マイクロメートル以下のRzを呈する。いくつかの実施形態において、Rzは、1.10又は1.00又は0.90又は0.80マイクロメートル未満である。Rzは、典型的には少なくとも0.40又は0.50マイクロメートルである。
例示的なマイクロ構造化層及び好ましいマットフィルムに関しては、マイクロ構造は実質的に表面全体を覆う。しかしながら、理論に束縛されるものではないが、少なくとも0.7度の傾斜規模を有するマイクロ構造は、所望のマット特性を提供すると考えられる。したがって、少なくとも0.7度の傾斜規模を有するマイクロ構造は、主表面の少なくとも約25%、又は少なくとも約30%、又は少なくとも約35%、又は少なくとも約40%、又は少なくとも約45%、又は少なくとも約50%、又は少なくとも約55%、又は少なくとも約60%、又は少なくとも約65%、又は少なくとも約70%を覆い得るが、尚、所望の高い透明度及び低い曇り度を提供すると推定される。
例示的なマイクロ構造化層及び好ましい反射防止フィルムに関しては、ナノ構造は、表面全体を覆う。しかしながら、ナノ構造は、実質的に表面全体に満たない部分を覆う場合であっても、適切な反射防止特性をもたらし得る。更には、フィルム反射防止性を与えるための十分なナノ構造の不在下で、このフィルムは、適切なマット特性を呈する。いくつかの実施形態では、ナノ構造は、主表面の少なくとも25%、又は少なくとも30%、又は少なくとも35%、又は少なくとも40%、又は少なくとも45%、又は少なくとも50%、又は少なくとも55%、又は少なくとも60%、又は少なくとも65%、又は少なくとも70%を覆う。
Haze−Gard Plus曇り度メータ(BYK−Gardiner,Silver Springs,Mdから入手可能)を用いて測定されるようなマイクロ構造化表面又は光学フィルムの光学的透明度は、一般的に少なくとも約40%、45%、又は50%である。いくつかの実施形態において、光学的透明度は、少なくとも60%、又は65%、又は70%、又は75%、又は80%である。いくつかの実施形態において、透明度は、90%又は89%又は88%又は87%又は86%又は85%以下である。
光学的曇り度は、典型的には、法線方向から2.5度を越えて逸脱する透過光の、総透過光に対する比として定義される。ASTM D1003に記載される手順に従ってHaze−Gard Plus曇り度メータを用いてまた測定されるマイクロ構造化表面又は光学フィルムの光学的曇り度は、一般的に、20%未満、好ましくは15%未満、より好ましくは10%未満である。好ましい実施形態では、光学的曇り度は、約0.5%、又は0.75%、又は1%〜約3%、4%、又は5%の範囲である。
本明細書に記載される好ましい反射防止マットフィルムは、上記のような分光光度計で測定されるような、550nmで2%未満、又は1.5%未満、又は1%未満の平均明所視反射率(すなわち、Rphot)を呈する。
マットフィルムのマイクロ構造化層は、典型的には、重合性樹脂の反応生成物等の高分子材料を含む。重合性樹脂は、好ましくは表面改質ナノ粒子を含む。様々なフリーラジカル重合可能なモノマー、オリゴマー、ポリマー、及びこれらの混合物をマイクロ構造化層の有機材料中に用いることができる。
いくつかの実施形態において、マットフィルムのマイクロ構造化層は、高い屈折率、即ち少なくとも1.60以上の屈折率を有する。いくつかの実施形態において、屈折率は、少なくとも1.62又は少なくとも1.63又は少なくとも1.64又は少なくとも1.65である。マイクロ構造化層が高屈折率を有する場合、このような層は、(例えば先に引用された、2010年5月7日出願の米国特許出願第61/332231号及び2010年5月28日に出願された同第61/349318号に記載されるような)(表面修正された)ジルコニアなどの高屈折率ナノ粒子を必要に応じて含む芳香族モノマーを含むものなどの高屈折率を有する重合可能な組成物から調製され得る。
しかしながら、反射防止フィルムが、本明細書に記載されるような空気充填されたナノ構造を更に含む場合、マイクロ構造化層の材料は、実質的により低い屈折率を有するので、多様なより多くの従来の低コスト材料を使用することができる。
好ましい実施形態では、(例えば、反射防止)フィルムのマイクロ構造化層は、1.60未満の屈折率を有する。例えば、マイクロ構造化層は、約1.40〜約1.60の範囲の屈折率を有し得る。いくつかの実施形態において、マイクロ構造化層の屈折率は、少なくとも約1.47、1.48又は1.49である。
1.60未満の屈折率を有するマイクロ構造化層は、典型的には、1つ以上のフリーラジカル重合可能な材料を含む重合可能な組成物の反応生成物と、典型的には低屈折率(例えば、1.50未満)を有する、表面修正無機ナノ粒子と、を必要に応じて含む。
従来の重合可能な組成物中で使用するための様々な(メタ)アクリレートモノマーなどの様々なフリーラジカル重合可能モノマー及び様々なオリゴマーが記載されており、前記モノマー及びオリゴマーには、例えば(a)1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノアクリレートモノメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、アルコキシル化脂肪族ジアクリレート、アルコキシル化シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、アルコキシル化ヘキサンジオールジアクリレート、アルコキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、カプロラクトン変性ネオペンチルグリコールヒドロキシピバレートジアクリレート、カプロラクトン変性ネオペンチルグリコールヒドロキシピバレートジアクリレート、シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、エトキシル化(10)ビスフェノールAジアクリレート、エトキシル化(3)ビスフェノールAジアクリレート、エトキシル化(30)ビスフェノールAジアクリレート、エトキシル化(4)ビスフェノールAジアクリレート、ヒドロキシピバルアルデヒド変性トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール(200)ジアクリレート、ポリエチレングリコール(400)ジアクリレート、ポリエチレングリコール(600)ジアクリレート、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート等のジ(メタ)アクリル含有化合物;(b)グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシル化トリアクリレート(例えば、エトキシル化(3)トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシル化(6)トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシル化(9)トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシル化(20)トリメチロールプロパントリアクリレート)、プロポキシル化トリアクリレート(例えば、プロポキシル化(3)グリセリルトリアクリレート、プロポキシル化(5.5)グリセリルトリアクリレート、プロポキシル化(3)トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシル化(6)トリメチロールプロパントリアクリレート)、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート等のトリ(メタ)アクリル含有化合物;(c)ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリトリトールペンタアクリレート、エトキシル化(4)ペンタエリトリトールテトラアクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリトリトールヘキサアクリレート等の高官能性(メタ)アクリル含有化合物;(d)例えば、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート類、エポキシアクリレート等のオリゴマー(メタ)アクリル化合物;前述したもののポリアクリルアミド類似体;及びそれらの組み合わせが挙げられる。このような化合物は、例えば、Exton,PennsylvaniaのSartomer Company;Smyrna,GeorgiaのUCB Chemicals Corporation;及びMilwaukee,WisconsinのAldrich Chemical Company等の供給業者から広く入手可能である。追加の有用な(メタ)アクリレート材料には、例えば、米国特許第4,262,072号(Wendlingら)に記載されているようなヒダントイン部分含有ポリ(メタ)アクリレートが挙げられる。追加の有用な材料としては、Sartomer、Cognis,Bayer Material Scienceなどにより販売されるものなどのアクリレート官能性ウレタン樹脂(すなわち、ウレタン(メタ)アクリレート)が挙げられる。
いくつかの実施形態では、マイクロ構造化層は、(例えば、シリカ)ナノ粒子を含まない(例えば、重合可能な)樹脂組成物から調製される。例えば、マイクロ複製化層は、脂肪族ウレタンアクリレート(CN9893)及びヘキサンジオールアクリレート(SR238)を含む組成物から調製されてもよい。
他の実施形態では、マイクロ構造化層は、(例えば、シリカ)ナノ粒子を含む(例えば、重合可能な)樹脂組成物から調製される。
中屈折率組成物中に使用されるシリカは、Nalco Chemical Co.,Naperville,Ill.から、製品1040、1042、1050、1060、2327及び2329等、商標名「Nalco Collodial Silicas」で市販されている。好適なヒュームドシリカには、例えば商品名「Aerosilシリーズ OX−50」、同じく商品番号−130、−150、及び−200でDeGussa AG(Hanau,Germany)から市販されている製品が挙げられる。ヒュームドシリカはまた、Cabot Corp.,Tuscola,Ill.から商標名「CAB−O−SPERSE 2095」、「CAB−O−SPERSE A105」及び「CAB−O−SIL M5」で市販されている。
マイクロ構造化マット層中の(例えば、無機)ナノ粒子の濃度は、典型的には少なくとも25重量%又は30重量%である。中屈折率層は、典型的には50重量%又は40重量%以下の無機酸化物ナノ粒子を含む。高屈折率層中の無機ナノ粒子の濃度は、典型的には少なくとも40重量%でありかつ約60重量%又は70重量%以下である。
無機ナノ粒子は、好ましくは表面処理剤で処理される。シリカに対してはシランが好ましく、ケイ酸質充填剤に対しては他のものが好ましい。ジルコニアのような金属オキシドに対しては、シラン及びカルボン酸が好ましい。様々な表面処理が知られており、そのいくつかは、米国特許第2007/0286994号に記載されている。
1つの実施形態において、マイクロ複製層は、約1対1の比の、少なくとも3つの(メタ)アクリレート基を含む架橋モノマー(SR444)と表面改質シリカとを含む組成物から調製される。
マイクロ構造化層の重合性組成物は、典型的には、少なくとも5重量%又は10重量%の架橋剤(即ち、少なくとも3つの(メタ)アクリレート基を有するモノマー)を含む。低屈折率組成物中の架橋剤の濃度は、一般に約30重量%又は25重量%又は20重量%以下である。高屈折率組成物中の架橋剤の濃度は、一般に約15重量%以下である。
適切な架橋剤モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート(Sartomer Company,Exton,Pa.から商標名「SR351」で市販)、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート(Sartomer Company,Exton,Pa.から商標名「SR454」で市販)、ペンタエリトリトールテトラアクリレート、ペンタエリトリトールトリアクリレート(Sartomerから商標名「SR444」で市販)、ジペンタエリトリトールペンタアクリレート(Sartomerから商標名「SR399」で市販)、エトキシル化ペンタエリトリトールテトラアクリレート、エトキシル化ペンタエリトリトールトリアクリレート(Sartomerから商標名「SR494」で市販)ジペンタエリトリトールヘキサアクリレート、及びトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート(Sartomerから商標名「SR368」で市販)が挙げられる。いくつかの態様では、ヒダントイン部分含有マルチ−(メタ)アクリレート化合物、例えば米国特許第4,262,072号(Wendling et al.)に記載されているものが、用いられている。
光学ディスプレイ又はフィルム上のマットコーティングの形成方法は、光透過可能な基材層を提供する工程と、この基材層上にマイクロ構造化層を提供する工程と、を含み得る。マイクロ構造化層が、複数のマイクロ構造陥没部を備えるマイクロ構造化工具(その陥没部が複数の(実質的に平行の線状の)ナノ構造を更に含む)から調製される場合、工具表面の複製中に、このマイクロ構造及びナノ構造は、並行して形成される。
マイクロ構造化層は、例えば、Hバルブ又は他のランプを用いて、所望の波長で、好ましくは不活性雰囲気(酸素50ppm未満)内で紫外線に曝露することによって硬化させ得る。この反応メカニズムを通じて、フリーラジカル重合性物質を架橋させる。硬化したマイクロ構造化層を炉内で乾燥して、光開始剤の副生成物、又は、存在する場合、微量の溶媒を除去し得る。代替的に、より大量の溶媒を含む重合性組成物をウェブ上に揚送し、乾燥した後、マイクロ複製及び硬化させてもよい。
通常、基材は連続ウェブのロールの形状であるのが好都合だが、個々のシートにコーティングを塗布してよい。
この基材は、基材と隣接層との間の接着を改善するために、例えば、空気又は窒素コロナ、プラズマ、火炎、又は化学線のような化学処理、コロナ処理により処理できる。所望であれば、中間層接着を増大させるため、任意の結合層又はプライマーを基材及び/又はハードコート層に適用することができる。代替的に、又はそれに加えて、プライマーを適用して干渉縞を低減し、又は静電気防止特性を提供してもよい。
様々な恒久的な及び除去可能なグレード接着剤組成物が、フィルム基材の反対側に提供されてよい。感圧接着剤を使用する実施形態については、反射防止フィルム物品は典型的には除去可能な剥離ライナーを含む。ディスプレイ表面に適用する間に、反射防止フィルム物品がこのディスプレイ表面に接着することができるように剥離ライナーを取り外す。
マイクロ構造化表面の特徴付け
以下の方法を用いて、位相シフト干渉法(PSI)により得た、山領域と、高さプロファイルにおける関心対象とを、約200マイクロメートル×250マイクロメートル〜約500マイクロメートル×600マイクロメートルの面積に亘る範囲の面積上で、10倍の対物レンズを有するWyko Surface Profilerを使用することにより同定及び特徴付けた。この方法は、曲率上の閾値化と反復アルゴリズムとを使用して、選択を最適化する。単純な高さ閾値の代わりに曲率を使用することにより、谷内に存在する、関連した山を見つけ出すことが補助される。単一の連続したネットワークの選択を回避することが補助される場合がある。
以下の方法を用いて、位相シフト干渉法(PSI)により得た、山領域と、高さプロファイルにおける関心対象とを、約200マイクロメートル×250マイクロメートル〜約500マイクロメートル×600マイクロメートルの面積に亘る範囲の面積上で、10倍の対物レンズを有するWyko Surface Profilerを使用することにより同定及び特徴付けた。この方法は、曲率上の閾値化と反復アルゴリズムとを使用して、選択を最適化する。単純な高さ閾値の代わりに曲率を使用することにより、谷内に存在する、関連した山を見つけ出すことが補助される。単一の連続したネットワークの選択を回避することが補助される場合がある。
高さプロファイルの解析に先だって、メディアンフィルターを使用してノイズを低減する。次いで、高さプロファイルの各地点に関して、最急傾斜の方向に平行な曲率(傾斜ベクトルに沿って)を計算した。この方向に直交する曲率も計算した。曲率は3つの地点を用いて計算し、以下のセクションに記載する。これら2方向の少なくとも一方にて正の曲率を有する範囲を同定することにより、山領域を同定する。他方の方向における曲率は、過度に負であってはならない。これを達成するために、これら2つの曲率上に閾値化を用いることにより二値画像を形成した。二値画像にいくつかの標準的な画像処理関数を適用して、二値画像を浄化した。加えて、浅すぎる山領域を除去した。
メディアンフィルターのサイズと、曲率計算に使用した地点間の距離は重要である。それらが小さすぎる場合、主な山は、山上の不完全性を原因として、より小さい領域に分割され得る。それらが大きすぎる場合、関連した山を同定し得ない。これらのサイズは、山領域のサイズ又は山間の谷領域の幅のいずれか小さい方に対応するよう設定された。しかしながら、領域サイズは、メディアンフィルターのサイズと、曲率計算用の地点間の距離とに依存する。したがって、良好な山同定をもたらす、いくつかの設定条件を満足する間隔を同定するのに反復プロセスを使用した。
谷は、最初に谷を山に転化するために画像を逆にすることで、同様な方法で特定されることができる。
傾斜及び曲率の解析
表面プロファイルデータは、表面の高さをx及びy位置の関数として与える。本発明者らは、このデータを関数H(x,y)として表す。画像のx方向は、画像の水平方向である。画像のy方向は、画像の垂直方向である。
表面プロファイルデータは、表面の高さをx及びy位置の関数として与える。本発明者らは、このデータを関数H(x,y)として表す。画像のx方向は、画像の水平方向である。画像のy方向は、画像の垂直方向である。
MATLABを使用して、以下を計算した。
1.傾斜ベクトル
4.g−曲率、傾斜ベクトルの方向における曲率(逆マイクロメートル)
5.t−曲率、傾斜ベクトルを横断する方向における曲率(増加マイクロメートル)
曲率
図13に示すように、傾斜計算に使用した2地点と中心地点とを使用して、1地点の曲率を計算した。この解析において、曲率は、これら3地点で形成された三角形が内接する円の半径で1を除算したものとして定義される。
5.t−曲率、傾斜ベクトルを横断する方向における曲率(増加マイクロメートル)
曲率
図13に示すように、傾斜計算に使用した2地点と中心地点とを使用して、1地点の曲率を計算した。この解析において、曲率は、これら3地点で形成された三角形が内接する円の半径で1を除算したものとして定義される。
曲率=±1/R=±2*sin(θ)/d
式中、θは、三角形の、斜辺の反対側の角度であり、dは斜辺の長さである。曲率は、湾曲が上方に凹の場合、負であり、下方に凹の場合、正であると定義される。
式中、θは、三角形の、斜辺の反対側の角度であり、dは斜辺の長さである。曲率は、湾曲が上方に凹の場合、負であり、下方に凹の場合、正であると定義される。
この曲率は、x方向に沿って(すなわち、x−曲率)、y方向に沿って(すなわち、y−曲率)、傾斜ベクトル方向に沿って(すなわち、g−曲率)及び傾斜ベクトルに対して横断する方向に沿って(すなわち、t−曲率)測定される。補間を用いて2つの終点を得る。
山の区分
曲率プロファイルを使用して、サンプル表面上の山に関するサイズ統計を得る。曲率プロファイルの閾値化を二値画像の生成に用いて、この二値画像は山の同定に使用される。MATLABを使用して、各画素に以下の閾値化を適用して、山の同定のための二値画像を生成した。
曲率プロファイルを使用して、サンプル表面上の山に関するサイズ統計を得る。曲率プロファイルの閾値化を二値画像の生成に用いて、この二値画像は山の同定に使用される。MATLABを使用して、各画素に以下の閾値化を適用して、山の同定のための二値画像を生成した。
max(g−曲率、t−曲率)>c0max
min(g−曲率、t−曲率)>c0min
式中、c0max及びc0minは、曲率のカットオフ値である。典型的には、c0max及びc0minは、以下のように指定される。
min(g−曲率、t−曲率)>c0min
式中、c0max及びc0minは、曲率のカットオフ値である。典型的には、c0max及びc0minは、以下のように指定される。
c0max=2sin(q0)N0/fov (q0及びN0は、固定パラメータである)
c0min=−c0max
q0は、有意である最小の傾斜(度による)の推定値でなければならない。N0は、視野の最長寸法の全域に亘って有することが望ましい山領域の最小数の推定値でなければならない。fovは、視野の最長寸法の長さである。
c0min=−c0max
q0は、有意である最小の傾斜(度による)の推定値でなければならない。N0は、視野の最長寸法の全域に亘って有することが望ましい山領域の最小数の推定値でなければならない。fovは、視野の最長寸法の長さである。
画像処理ツールボックスを有するMATLABを使用して、高さプロファイルを解析し、山統計を生成した。以下の連続は、山領域の特徴付けに使用したMATLABコードの工程の概略を提供する。
1.画素数が>=1001*1001の場合、画素数を減少させる
−nskip=fix(na*nb/1001/1001)+1を計算する
■元の画像のサイズはna×nbピクセルである。
−nskip=fix(na*nb/1001/1001)+1を計算する
■元の画像のサイズはna×nbピクセルである。
−nskip>1の場合、(2*fix(nskip/2)+1)×(2*fix(nskip/2)+1)メディアン平均を実行する
■fixは、端数を切り捨てて一番近似の整数とする関数である。
■fixは、端数を切り捨てて一番近似の整数とする関数である。
−全部のnskip画素を各方向に保つ新しい画像を形成する(例えば、nskip=3の場合、行及び列1、4、8、11...を保つ)
2.r=round(Δx/pix)
−Δxは、傾斜の計算で使用する刻み幅である。
2.r=round(Δx/pix)
−Δxは、傾斜の計算で使用する刻み幅である。
−pixは画素サイズである。
−rは、画素の最近整数に四捨五入されたΔxである。
−Δxに関する初期値は、プログラムを実行する前にユーザが選択するか、又はffov*fovに等しいように選択する。
■ffovは、プログラムを実行する前にユーザが選択するパラメータである。
3.round(fMX *r)×round(fMY *r)画素のウィンドウサイズを用いて、メディアン平均を実行する。
−領域が配向されている場合、メディアン平均は、以下に定義する一般的な領域のアスペクト比(W/L)に近いアスペクト比を有するウィンドウにより行われる。ウィンドウのアスペクト比は、既定値rm aspect minを下回ってはならない。
■領域が配向されている場合、高さプロファイリングは、この配向がx軸又はy軸に沿うよう整合されたサンプルを用いて行う必要があることに留意する。
−この解析において、領域は、
■領域の平均配向角度(領域面積で重み付けされた)は15度未満であるか、又は75度を越える。
■領域の平均配向角度(領域面積で重み付けされた)は15度未満であるか、又は75度を越える。
1.配向角度は、領域に関連した楕円の長軸がy軸と形成する角度として定義する。
■この配向角度の標準偏差は、25度未満である。
■カバレッジは10%を越える。
−これが第1のroundであるか又は領域が配向されていない場合、
■fMX及びfMYをfMに等しく設定する。
■fMX及びfMYをfMに等しく設定する。
−配向がy軸に沿っている場合、
■fMX=round(fM *r*sqrt(aspect));
■fMY=round(fM *r/sqrt(aspect))である;
−配向がx軸に沿っている場合、
■fMX=round(fM *r/sqrt(aspect));
■fMY=round(fM *r*sqrt(aspect))である;
−aspect=領域面積により重み付けされた平均アスペクト比
■これがrm_aspect_min未満の場合、rm_aspect_minに等しく設定される。
■fMX=round(fM *r*sqrt(aspect));
■fMY=round(fM *r/sqrt(aspect))である;
−配向がx軸に沿っている場合、
■fMX=round(fM *r/sqrt(aspect));
■fMY=round(fM *r*sqrt(aspect))である;
−aspect=領域面積により重み付けされた平均アスペクト比
■これがrm_aspect_min未満の場合、rm_aspect_minに等しく設定される。
−fMは、プログラムを実行する前に選択される固定パラメータである。
4.傾きを除去する。
−プロファイル全域にて、全方向における平均傾斜を効果的にゼロに等しくする。
5.前述したように傾斜プロファイルを計算する。
6.傾斜ベクトルに平行な方向(g−曲率)及び傾斜ベクトルを横断する方向(t−曲率)における曲率プロファイルを計算する。
7.上述した曲率閾値化を用いて、二値画像を形成する。
8.二値画像を収縮処理する。
−画像が収縮処理された回数をround(r*fE)に等しくセットする。
−fEは、プログラムの開始前に選択される固定パラメータ(典型的には≦1)である。
−これは細線によって接続されている個別領域を分離し、小さすぎる領域を排除することを補助する。
9.画像を膨張処理する。
−画像が膨張処理される回数は、典型的には、画像が収縮処理される回数と同一であるよう選択される。
10.画像を更に膨張処理する。
−このroundでは、画像は収縮処理される前に膨張処理される。
−行き止まり(cul-de-sacs)の除去、エッジの丸め、及び互いに非常に近接した領域の組み合わせを補助する。
11.画像を収縮処理する。
−画像が収縮処理される回数は、典型的には、直前の工程で画像が膨張処理された回数と同一であるよう選択される。
12.画像のエッジに近すぎる領域を排除する。
−一般的には、領域の任意の部分がエッジの(nerode+2)以内である場合、近すぎると判断され、nerodeは、工程9にて画像が収縮処理された回数である。
−これは、視野内に部分的にのみ存在する領域を排除する。
13.各領域内の任意の穴を満たす。
14.ECD(等価円直径)<2sin(q0)N0/fovを有する領域を排除する。
−q0及びN0は、曲率カットオフ計算に使用されるパラメータである。
−これは、半径Rの半球と比較して小さい領域を排除する。
−これらの領域は、領域内にq0未満の傾斜のバリエーションを有する可能性がある。
−これに代わって考慮される他のフィルターは、カットオフ値未満の標準偏差を傾斜内に有する領域を排除することである。
15.次いで、rに関する新しい値を計算する。
■同定された山の数がゼロと等しい場合、rを2減らし、端数を切り上げる。
■工程4に進む
−新しいr=round(fW *L0)
■fWは、プログラムの開始前に選択される固定パラメータ(典型的には≦1)である。
−新しいr=round(fW *L0)
■fWは、プログラムの開始前に選択される固定パラメータ(典型的には≦1)である。
■L0は、表A1に定義されている長さである。
−新しいrがrMIN未満の場合、rMINと等しくセットする
−新しいrがrMAXを越える場合、rMAXと等しくセットする
−rが不変又は繰り返される場合、これが選択されるRの値である。工程17に進む。
−新しいrがrMAXを越える場合、rMAXと等しくセットする
−rが不変又は繰り返される場合、これが選択されるRの値である。工程17に進む。
−カバレッジが因数Kc若しくはそれ以上低下した場合、又は領域の数が因数Kn若しくはそれ以上増加した場合、rの以前の値が選択される。工程17に進む。
−rの値が選択されない場合、工程4に進む。
16.選択されたrに関して、同定された各領域に関して以下の寸法を計算する。
−ECD、L、W及びアスペクト比。
17.各寸法に関して平均及び標準偏差を計算する。
18.カバレッジ及びNN(表A2)を計算する。
典型的なパラメータ設定は、以下の通りであった。
高さ度数分布
高さデータから最小の高さ値を減算したため、最小高さはゼロである。高さ度数分布は、ヒストグラムを形成することにより生成される。この分布の平均は、平均高さと称される。
高さデータから最小の高さ値を減算したため、最小高さはゼロである。高さ度数分布は、ヒストグラムを形成することにより生成される。この分布の平均は、平均高さと称される。
粗さの評価基準
Ra−測定されたアレイ全体に亘って計算された平均粗さ。
Ra−測定されたアレイ全体に亘って計算された平均粗さ。
Rzは、評価範囲内の10個の最大の山〜谷分離の平均最大表面高さである。
補完的累積傾斜分布に関して報告されたそれぞれの値、山寸法、及び粗さは、2つの範囲の平均に基づいていた。典型的な43cm(17インチ)のコンピュータディスプレイのような大きいフィルムの場合、典型的には、無作為に選択された5〜10個の範囲の平均を使用した。
ダイアモンドデザイン
500μmの半径を有する単結晶ダイアモンド工具(K&Y diamond,Montreal,CA)を、米国特許第7,140,812号(Bryanら)に概説されているように、集束イオンビーム(FIB)顕微鏡を用いて、元の半径上に積層された多数のサブ波長V型歯群を有するよう修正された。完全ナノ構造(FnS)デザインでは、完全作業半径(約50μmの幅)が、ダイアモンド上にサブ波長V型特性(225nmのピッチ、225nmの高さの三角形の波)を有するよう修正された。比較構造ダイアモンドと表示される第2のダイアモンド工具においては、ダイアモンド半径エッヂに修正は行われなかった。
500μmの半径を有する単結晶ダイアモンド工具(K&Y diamond,Montreal,CA)を、米国特許第7,140,812号(Bryanら)に概説されているように、集束イオンビーム(FIB)顕微鏡を用いて、元の半径上に積層された多数のサブ波長V型歯群を有するよう修正された。完全ナノ構造(FnS)デザインでは、完全作業半径(約50μmの幅)が、ダイアモンド上にサブ波長V型特性(225nmのピッチ、225nmの高さの三角形の波)を有するよう修正された。比較構造ダイアモンドと表示される第2のダイアモンド工具においては、ダイアモンド半径エッヂに修正は行われなかった。
材料
CN9893は、Sartomer Company,Exton,PAから入手された二官能性脂肪族ウレタンオリゴマーである。
CN9893は、Sartomer Company,Exton,PAから入手された二官能性脂肪族ウレタンオリゴマーである。
Dar 1173は、BASF,Florham Park,NJから商品名DAROCUR 1173で入手可能な液体ベンゾイルイソプロパノールである。
Dar 4265は、BASF,Florham Park,NJから商品名DAROCUR 4265で入手可能なジフェニル−2,4,6−トリメチルベンゾイルホスフィンオキシドと2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−インとの混合物である。
Desmolux XP 2513は、Bayer Material Science LLC,Pittsburg PAから入手されたウレタンアクリレートである。
Exfluor 8FHDDAは、Exfluor Research Corp.,Round Rock,TXから入手されたオクタフルオロヘキサンジオールジアクリレートである。
Mitsubishi PETは、商品名「4ミル(0.10mm)Polyester film 0321 E100W76」でMitsubishiから入手可能な下塗り済みPETである。
PHOTOMER 6210は、Cognis Corporation,Cincinati,OHから入手した脂肪族ウレタンジアクリレートである。
SR238は、Sartomer Company,Exton,PAから入手した1,6ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)である。
SR444は、Sartomer Company,Exton,PAから市販されるペンタエリスリトールトリアクリレートである。
SR494は、Sartomer Company,Exton,PAから入手したエトキシル化ペンタエリスリトールである。
実施例1及び比較例
完全ナノ構造化ダイアモンド工具及び比較物(すなわち、ナノ構造を含まない)を用いて、14マイクロメートルのピッチ、P1及び46.15マイクロメートルのカッター幅、P2で、銅工具にパターンを切削した。銅工具表面上のナノ構造のSEM画像を撮影し、これらは、三角形の波パターンが約240nmのピッチで高忠実度で再現されることを示した。
完全ナノ構造化ダイアモンド工具及び比較物(すなわち、ナノ構造を含まない)を用いて、14マイクロメートルのピッチ、P1及び46.15マイクロメートルのカッター幅、P2で、銅工具にパターンを切削した。銅工具表面上のナノ構造のSEM画像を撮影し、これらは、三角形の波パターンが約240nmのピッチで高忠実度で再現されることを示した。
マイクロ構造化マット層を含む光学フィルムを、パターン化工具をマイクロ複製することで作製した。マット層のマイクロ構造化表面は、工具表面の正確な複製物であったため、マイクロ構造化表面層に関する今後の説明は、工具表面の説明でもある。
160°F(71.1℃)でホットプレート上に配置することにより予熱された矩形のマイクロ複製工具(幅4インチ(10cm)、長さ24インチ(61cm))を使用して、ハンドスプレッド(Handspread)コーティングを作製した。Northbrook,IL,USAのGeneral Binding Corporation(GBC)製の「Catena 35」モデルラミネータを160°F(71.1℃)に予熱した(速度5、積層圧「ヘビーゲージ(heavy gauge)」にセット)。重合可能な樹脂を60℃のオーブン内で予熱し、Fusion SystemsのUVプロセッサのスイッチを入れ、ウォームアップした(60fpm(0.305m/s)、100%出力、600ワット/インチ(236ワット/cm)Dバルブ、二色性反射体)。ポリエステルフィルムのサンプルを工具の長さ(約2フィート(0.6m))に切った。0.5%の光開始剤(BASFからのLucirin TPO)をPHOTOMER 6210及びSR238の75:25配合物に混合することで作製された重合可能な樹脂を、プラスチックの使い捨てピペットで工具の端部に適用し、4ミル(0.10mm)の(Mitsubishi O321E100W76)下塗り済みポリエステルをビード及び工具の上部に配置し、ポリエステルを伴う工具をラミネーターを通過して走行させ、これによって、コーティングを工具上に適切に拡散させることで、工具の陥没部が重合可能な樹脂組成物で充填された。サンプルをUVプロセッサベルト上に配置し、UV重合により硬化させた。得られた硬化コーティングは、ほぼ3〜6マイクロメートルの厚さを有した。
実施例1及び比較例に関する光学特性
光学的透明性値を、BYK−Gardiner(Silver Springs,MD)からのHaze−Gard Plus曇り度メータを用いて測定した。光学的曇り度は、典型的には、透過光全体に対して2.5度を超えるまで通常の方向から逸れる透過光の割合として定義される。ASTM D1003に記載される手順に従って、Haze−Gard Plus曇り度メータを用いて光学的曇り度値を測定した。
光学的透明性値を、BYK−Gardiner(Silver Springs,MD)からのHaze−Gard Plus曇り度メータを用いて測定した。光学的曇り度は、典型的には、透過光全体に対して2.5度を超えるまで通常の方向から逸れる透過光の割合として定義される。ASTM D1003に記載される手順に従って、Haze−Gard Plus曇り度メータを用いて光学的曇り度値を測定した。
マイクロ構造化反射防止フィルムの反射率(すなわち、第1の表面正反射率)は、入射角12°、反射モード380〜800nmでマシン付属品MPC 3100を有する、日本のShimadzu Co.、及びColumbia、MDのShimadzu Scientific Instrumentsから入手可能なShimadzu UV−3101PC UN−VIS−NIR Scanning Spectrophotometerを用いて、測定された。サンプルを、ナノ構造が分光光度計内でほぼ垂直であるように固定した。これらの計器では、約1cm2の面積の反射率を測定する。反射曲線をプロットし、反射が最小である波長(λMin)を最小反射(RMin)に沿って記録した。平均明所視反射率(RPhotopicAvg)もまた、Shimadzu分光光度計で測定した。これら値は、透過率パーセント、曇り度及び透明度と共に表2に報告される。このフィルムのアンチグレア(AG)特性は、検査によって決定した。λMin、RMin及びRPhotopicAvgを、フィルムがないガラスに関しても決定し、比較のために表2に報告する。
フルオロアクリレート/マルチアクリレート(FA/MA)処方物の調製
フルオロアクリレート/マルチアクリレート処方物を、SR494とExfluor 8FHDDAを重量で20:80の比で混合し、この混合物に1.5重量%のDar 1173を添加することで調製した。
SiO2ハードコート(SiO2/HC)処方物の調製
SiO2ナノ粒子を、PCT/US第2007/068197号に記載されるように、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランで表面修正した。SiO2ハードコート処方物を、48.75%の表面修正SiO2ナノ粒子を48.75%のSR444及び2.5%のDar 4265と混合することで製作した。
SiO2ナノ粒子を、PCT/US第2007/068197号に記載されるように、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランで表面修正した。SiO2ハードコート処方物を、48.75%の表面修正SiO2ナノ粒子を48.75%のSR444及び2.5%のDar 4265と混合することで製作した。
ウレタンアクリレート/ヘキサンジオールジアクリレート(UA/HDDA)処方物の調製
ウレタンアクリレート処方物を、CN9893とSR238を重量で70:30の比で混合し、この混合物に約2〜2.5重量%のDar 4265を添加することで調製した。
ウレタンアクリレート処方物を、CN9893とSR238を重量で70:30の比で混合し、この混合物に約2〜2.5重量%のDar 4265を添加することで調製した。
(実施例2〜4)
実施例1に記載の完全ナノ構造化銅工具上での複製を、Mitsubishi PET並びに3種の他の重合可能な樹脂組成物(樹脂処方物の項に記載):SiO2/HC処方物(実施例2)、FA/MA処方物(実施例3)、及びUA/HDDA処方物(実施例4)を使用して実施した。実施例1と同一の硬化条件及び約60℃の工具温度が使用された。光学特性を上述のように測定し、表3に報告する。
実施例1に記載の完全ナノ構造化銅工具上での複製を、Mitsubishi PET並びに3種の他の重合可能な樹脂組成物(樹脂処方物の項に記載):SiO2/HC処方物(実施例2)、FA/MA処方物(実施例3)、及びUA/HDDA処方物(実施例4)を使用して実施した。実施例1と同一の硬化条件及び約60℃の工具温度が使用された。光学特性を上述のように測定し、表3に報告する。
Claims (31)
- 複数のマイクロ構造を含むマイクロ構造化表面層を有する反射防止マットフィルムであって、前記マイクロ構造が、少なくとも30%が、少なくとも0.7度の傾斜規模を有し、少なくとも25%が、1.3度未満の傾斜規模を有するように、補完的累積傾斜規模分布を有し、前記マイクロ構造化表面又は対向する表面が、ナノ構造を更に有する、反射防止マットフィルム。
- 前記ナノ構造が、複数の実質的に平行な線状の溝を有する、請求項1に記載の反射防止マットフィルム。
- 前記ナノ構造が、500nm未満の平均ピッチを有する、請求項1〜2に記載の反射防止マットフィルム。
- 前記個別の山のマイクロ構造が、少なくとも5マイクロメートルの平均等価円直径を有する請求項1〜3に記載の反射防止マットフィルム。
- 前記フィルムが、少なくとも60%の透明度を有する、請求項1〜4に記載の反射防止マットフィルム。
- 前記フィルムが、10%以下の曇り度を有する、請求項1〜5に記載の反射防止マットフィルム。
- 前記反射防止フィルムが、550nmの波長にて2%未満の平均明所視反射率を有する、請求項1〜6に記載の反射防止マットフィルム。
- 前記マイクロ構造の50%以下が、埋め込まれたマット粒子を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の反射防止マットフィルム。
- 前記マイクロ構造化表面が、埋め込まれたマット粒子を含まない、請求項1〜8のいずれか一項に記載の反射防止マットフィルム。
- 前記マイクロ構造の少なくとも30%、35%、又は40%が、1.3度未満の傾斜規模を有する、請求項1〜9に記載の反射防止マットフィルム。
- 前記マイクロ構造の15%、10%又は5%未満が、4.1度以上の傾斜規模を有する、請求項1〜10に記載の反射防止マットフィルム。
- 前記マイクロ構造の少なくとも75%が、少なくとも0.3度の傾斜規模を有する、請求項1〜11のいずれか一項に記載の反射防止マットフィルム。
- 前記フィルムが、0.14未満の平均粗さ(Ra)を有する、請求項1〜12のいずれか一項に記載の反射防止マットフィルム。
- 前記フィルムが、1.20未満の平均最大表面高さ(Rz)を有する、請求項1〜13のいずれか一項に記載の反射防止マットフィルム。
- 複数の個別の山のマイクロ構造を有するマイクロ構造化物品であって、前記マイクロ構造が、複合した形状を有する、マイクロ構造化物品。
- 前記ナノ構造が、複数の実質的に平行な線状の溝を有する、請求項1に記載のマイクロ構造化物品。
- 前記ナノ構造は、500nm未満の平均ピッチを有する、請求項16に記載のマイクロ構造化物品。
- 前記個別の山のマイクロ構造が、少なくとも5マイクロメートルの平均等価円直径を有する、請求項15〜17に記載のマイクロ構造化物品。
- 前記物品が、光透過性フィルムである、請求項15〜16に記載のマイクロ構造化物品。
- 前記フィルムが、マットフィルムである、請求項17に記載のマイクロ構造化物品。
- 前記の複数の個別の山のマイクロ構造が、少なくとも30%が、少なくとも0.7度の傾斜規模を有し、かつ少なくとも25%が、1.3度未満の傾斜規模を有するように、補完的累積傾斜規模分布を有する、請求項20に記載のマイクロ構造化物品。
- 前記の複数の個別の山のマイクロ構造が、請求項10〜12に記載の補完的累積傾斜規模分布を有する、請求項21に記載のマイクロ構造化物品。
- 請求項15〜22に記載の前記複数の山の負の複製物に一致する複数の個別の陥没部を有する、マイクロ構造化物品。
- 前記マイクロ構造化物品が工具である、請求項23に記載のマイクロ構造化物品。
- 前記マイクロ構造化表面層が、重合可能な樹脂組成物の反応生成物を含む、請求項1〜24のいずれか一項に記載のマイクロ構造化物品。
- 前記重合可能な樹脂組成物が、1つ以上の(メタ)アクリレートモノマーを含む、請求項25に記載のマイクロ構造化物品。
- 前記重合可能な樹脂組成物が、ウレタン(メタ)アクリレートを含む、請求項26に記載のマイクロ構造化物品。
- 前記重合可能な樹脂組成物が、ナノ粒子を更に含む、請求項25〜27に記載のマイクロ構造化物品。
- マイクロ構造化物品を作製する方法であって、
ダイアモンド工具であって、前記工具の少なくとも一部が、複数のチップを含み、前記チップのピッチが1マイクロメートル未満である、ダイアモンド工具を提供することと、
基材表面を前記ダイアモンド工具で切削することと、
を含み、前記ダイアモンド工具が、ピッチ(P1)の方向に沿って前記表面に対して直交して内外に動かされ、前記ダイアモンド工具が、最大カッター幅P2を有し、並びにP2/P1が2〜15である、方法。 - 前記マイクロ構造化物品が工具である、請求項29に記載の方法。
- 前記ダイアモンド工具が、単一半径ナノ構造化チップを含む、請求項29又は30に記載の方法。
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