JP5127698B2 - 転写フィルム - Google Patents

Description

本発明は、搬送フィルムと、構造層を有し、搬送フィルムに配置され、搬送フィルムから剥離可能な転写層部分と、を備えた転写フィルム、特に、熱型押し加工フィルムと、そのような転写フィルムおよび多層体の製造プロセスに関する。

適切な表面構造により、例えば、反射低減または防汚表面の形態によって、技術的目的の利用価値を向上することができる。

ＤＥ１９９６２６４１は、自浄金属表面の製造プロセスを述べている。ここでは、プロセスは金属表面に限定されている。

ＤＥ１０２３３８３１Ａ１は、コーティング・プロセスによる搬送層としての硬化物質の保護されるべき表面への適用、コーティング・プロセスによるナノ粒子の搬送層への適用、および、搬送層の硬化による粒子の固定、を述べている。

コーティング・プロセスは、コーティング結果が、ナノ粒子の性質と適用プロセスに依存する、という不利点に悩まされる。ナノ粒子の適用工程は、スプレーガンを用いて行われ、ナノ粒子は、長期使用において、搬送層から取れてしまう、という不利点がある。加えて、製造、使用、廃棄の観点で、ナノ粒子の毒性作用はほとんど調査されず、危険因子を伴っている。

本発明の目的は、外部構造層を備えた多層体を生産するための大量生産に適した安価なプロセスと、そのプロセスにより生産される多層体とを提供することにある。

本発明の目的は、搬送フィルムと、構造層を有し、搬送フィルムに配置され、搬送フィルムから剥離可能な転写層部分と、を備えた転写フィルム、特に、熱型押し加工フィルム、により達成される。そこでは、主凹凸構造が、構造層に対する側の搬送フィルムに形成され、構造層は、搬送フィルムに対する側に搬送フィルムの主構造層に対して補完的な凹凸構造を備える。

本発明の目的は、搬送フィルムと、構造層を有し、搬送フィルムに配置され、搬送フィルムから剥離可能な転写層部分と、を備えた転写フィルム製造のためのプロセスによって、さらに達成される。ここで、主凹凸構造が搬送フィルム内に形成され、および／または、複製層が搬送フィルムに適用されるとともに主凹凸構造が複製層内に形成され、構造層が搬送フィルムに適用される。ここで、搬送フィルムの主凹凸構造に対して補完的な凹凸構造が構造層内に形成されるとともに、凹凸構造は構造層の固形化処理または硬化により固定される。

さらに、本発明の目的は、構造層から成る多層体により達成される。ここで、構造層は、多層体の前側を形成し、凹凸構造は、多層体の前側を形成する透明な構造層の第一の表面内に形成される。ここで、構造層は、厚みが１００μｍより小さく、好ましくは２０μｍより小さい。

本発明は、非常に薄い層厚を有する構造層を生成することができ、搬送フィルムによりそれ等を転写することができる。ここで、主凹凸構造を有する搬送フィルムは、保護されるべき表面に転写層部分を適用する場合に、適切な機械的安定性と表面構造の保護を提供する。

本発明により、透明な構造層の厚みは、光学システムまたはディスプレイに適用された場合に、画像の欠陥が引き起こされないように、低減することができる。本発明に従うプロセスにより、構造層に生成された凹凸構造を、機能的基準に従い、排他的に生成することができる。さらに、実際に試行テストされ、大量生産に適した装置やプロセス・ステップを利用することができ、連続したプロセスで構造層を生成することができる。

第一の凹凸構造は、多層体の表面に配置されているので、多層体は、傷つきやすく繊細な表面に対する技術的表面保護、好ましくは、汚れからの保護、を提供することができる。

さらなる有利な構造が、従属項で列挙される。

転写フィルムの構造層は、厚みが１００μｍより小さく、好ましくは、２０μｍより小さい。これは、上記で言及した利点を達成する。

さらに、構造層は、透明とすることができる。しかしながら、例えば、材料の典型的な表面を装う、不透明な、および／または カラーの構造層をも含むことができる。ここで、材料の、光学的および触覚的な作用双方を装うことが可能である。

有利な構造により、主凹凸構造は、型押し加工により搬送フィルムに形成される。しかしながら、搬送フィルムは、例えば、熱型押し加工またはＵＶ型押し加工により主凹凸構造が形成される複製ラッカー層を備えることもできる。

搬送フィルムと転写層部分との間に、剥離層を配置することもできる。そのような剥離層は、例えばワックス層の形態である。ここで、剥離層の厚みは、主凹凸構造の生成時に考慮される必要がある。

第一の凹凸構造に、保護層を配置することができる。前記材料での構造層は、保護層を形成するように、有利に選択することも可能である。

凹凸構造は、好ましくは、非ランダムな凹凸構造である。非ランダムな凹凸構造とは、明確に、目的をもって形成され、材料表面のランダムな表面粗さにより生じることのない構造、を意味するために使用される。従って、非ランダム凹凸構造は、特に、それらが明確に再現可能である、と言う事実により認めることができる。

例えば、所望の外形形状を備えた凹凸構造が、例えば工業的基準でエンドレスな搬送フィルムに形成される場合、適切に構築されたスタンプ、シリンダー、または有限長の物が、その目的のために通常使用される。エンドレスな搬送フィルムへの構造化ツールの連続使用により形成された凹凸構造は、規則正しい間隔で搬送フィルム上に繰り返され、従って、たとえ一見するとランダムな凹凸構造が存在するように見えても、知覚でき得る非ランダムな凹凸構造である。

非ランダムな凹凸構造は、例えば、通常遭遇しない、またはめったに遭遇しない所与の外形形状が、頻繁に、周期的に、または準周期的に現れる、という事実により認めることができる。表面粗さ等のランダム凹凸構造から、むしろ不明瞭で丸みを帯びた外形形状が期待されるべきである一方、非ランダム凹凸構造は、例えば、矩形状の外形、鋸歯状の外形、半球状の外形、ブレーズ構造等の、正確で幾何学的に形成された外形形状を表す。加えて、非ランダム凹凸構造は、例えば、ジグザグ階段状の構造であり、特に、ＤＥ１００５４５０３Ｂ４等で述べられる、双対の外形のような一定の外形深さである外形深さを備えた外形を表す。

階段状の外形の特別なケースは、例えば矩形状の外形である。この場合、局所的な外形深さは、離散レベルをとることができる。この場合、二つの隣接する凹部の間隔は、好ましくは、０．５〜５０μｍの範囲である。中心レベルに関する外形深さは、好ましくは、５μｍより小さい。

局所的に多様な構造深さを有する、微視的に細かく、非ランダムな凹凸構造は、例えばＥＰ９９２０２０Ｂ１に開示されている。

補完的な凹凸構造は、人間の眼の解像度の限度を下回る寸法のマイクロ構造を含むことが好ましいことが判明している。

補完的な凹凸構造は、通常、人間の眼の解像度の限度を下回る寸法のマイクロ構造の形態、および／または、人間の眼に見えるマクロ構造の形態とすることができる。この場合、マクロ構造は、マイクロ構造の隣に存在し、および／または、マイクロ構造により重ね合わされ得る。この場合、マイクロ構造は、マクロ構造の存在をシミュレートする光学効果を備えることができる。

補完的な凹凸構造は、マット構造の形態、および／または、回折構造の形態、および／または、屈折構造の形態、および／または、マクロ構造の形態とすることができる。

マット構造は、入射光がランダムに拡散される、確率的形状の回折構造である。マット構造は、拡散能力を設定し、例えば、平均粗さ値Ｒａ、相関長Ｉｃなどの統計的パラメータで記述され得る、微視的スケールで細かい構造エレメントを有する。好ましいマット構造は、２０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲、好ましくは、５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の平均粗さ値Ｒａを備えている。相関長Ｉｃは、好ましくは２００ｎｍ〜５００００ｎｍの範囲、特に、５００ｎｍ〜１００００ｎｍの範囲である。

回折構造は、例えば回折格子またはホログラムなど、光の回折に基づく光学効果を生じる構造である。それは、表面構造に基づいて、３次元情報の表示を可能にする、標準的な２Ｄ／３Ｄまたは３Ｄホログラムを備えることができる。局所的に考えると、例えば、フーリエホログラムのような、ホログラフ的に発生したホログラムは、およそ周期的であると見なされる。この場合、ラインの標準的な数は、３００〜２０００ｌ／ｍｍの範囲であり、標準的な構造深さは、５０〜８００ｎｍの範囲である。

例えば、ｋｉｎｏｆｏｒｍと呼ばれる、コンピュータで作成したホログラムは、確率的な表面の凹凸の影響を喚起することができ、非対称回折効果を備えることができる。標準的な構造深さは、入射光の波長の半分または数倍であり、ｋｉｎｏｆｏｒｍが透過または反射モードにおいてその効果を生じるべきかに依存する。

屈折構造は、例えばマイクロレンズなど、光の屈折に基づく光学効果を生じる構造である。そのようなマイクロレンズは、通常単独では使用されず、相互に隣接関係にある規則正しいラスター格子内に配置される。

このような構造は、通常、人間の眼の解像度の限度を下回る寸法である。

マクロ構造は、例えば構造部位により形成されたデザイン・エレメントなど、寸法が人間の眼に知覚され得る構造である。

そのようなマクロ構造は、例えばレンズ・エレメント、または、光学回折効果を有し、特にＤＥ１０２５４４９９Ｂ４またはＤＥ１０２５４５００Ｂ４に従う凹凸構造のような、知覚可能なレンズ様の効果を生じる、特に成型された凹凸構造により、形成することができる。この場合、巨視的に可視的な構造は、光学回折効果を有し、眼では分離できない凹凸構造により、本質的にシミュレートされる。加えて、少なくとも部分的に安定し弁別可能な機能であり、部分的に湾曲しており、隣接する極値がお互いに少なくとも０．１ｍｍ間隔である、マクロ構造は、ＤＥ１０２１６５６１Ａ１に従って設計することができる。

マイクロ構造に重ね合わされるマクロ構造は、例えばＷＯ０３／０８４７６４において見つけられる。ここでは、微視的に細かい凹凸形状を有する巨視的な構造の、付加的なまたは減法的な重ね合わせにより形成される回折構造が述べられている。

有利な形状により、凹凸構造は、非反射効果を備え、および／または、拡散器として形成され、および／または、汚れ防止として適用される。防汚凹凸構造を形成するために、構造層は疎水性とすることができる。

上述した凹凸構造の特性は、高い深さ幅比、好ましくは１より大きい深さ幅比を有する凹凸構造により得られる。

無次元の深さ幅比は、好ましくは周期的構造の特徴的な特性である。ここで、そのような構造の、連続する最上点と最下点との間隔を、深さｔと呼ぶ。すなわち、これは谷の深さである。隣接する二つの最上点の間隔、すなわち、二つのピークの間隔を、幅ｂと呼ぶ。凹凸構造が回折格子である場合に、幅ｂを格子周期と呼ぶ。高さ幅比が高いほど、ピーク側面は急峻となる。構造が矩形凹凸構造である場合は、ピーク側面は垂直形状である。

凹凸構造は、例えば、線形格子または交差格子の形態とすることができる。すなわち、ｘおよび／またはｙ方向のｘ−ｙ座標で規定される平面に広がる。凹凸構造は、例えば六方格子のように、３次元に広がる構造とすることもできる。

凹凸構造の幅または格子周期は、表面の非反射用光活性凹凸構造である場合、光の波長より小さくすることができる。これは、可視光の範囲に対し、人間の眼の最大スペクトル感度を考慮すると、光波長λ＝５５５ｎｍに対し、格子周期ｂは、ｂ＜５５０である必要があることを意味する。良好な非反射に必要な凹凸構造の最小深さは、少なくとも光の波長の半分の大きさのオーダーである必要があり、すなわち、ｔ＞２７５ｎｍである。

凹凸構造の機械的な安定性を増すために、凹凸構造は、マイクロ構造に重ね合わされるマクロ構造の形態とすることができる。マクロ構造は、入射光の１０倍〜１００倍の格子周期、すなわち、λ＝５５０ｎｍ ｂ＝５．５μｍ〜５５μｍとすることができる。前述したルールが、マイクロ構造の採寸に関して適用される。

ピークがマクロ構造内に規則正しく分配されている場合、不要な方向性効果が、入射光の反射に生じる。このような効果は、モアレパターンと呼ばれるものを生じる。従って、好ましくは、ピークは、凹凸構造の表面における放射入射が完全に拡散的に反射されるように、マクロ構造内にランダムに分配することができる。

従って、凹凸構造は、さらに拡散器の形態とすることができる。この場合、表面にそのような凹凸構造が備えられた構造層は、入射光モードと透過光モードとにおいて拡散器の形態である。この構造層は、例えば、一眼レフカメラのマット・スクリーンとして、または、ディスプレイの背景映写表面または表面として利用することができる。このような全ての場合において、背面に放射される、または放射透過される光は、大きい単一角度内で知覚される。

さらに有利な形状において、凹凸構造は、光を拡散的に屈折するために屈折率が異なる、マイクロレンズで形成することができる。グラデーション指標として、またはＧＲＩＮ効果として知られるこの光学的効果は、例えば感光性樹脂材料により形成することができる。この場合、個々のマイクロレンズにおいて、位置依存屈折率が形成されるように、モノマーは、光で重合された部位に拡散する。そのような感光性樹脂材料は、光重合モノマー、または、オリゴマー、または、光重合モノマーとオリゴマーの混合物である。それらは、エポキシレジン、アリル、ビニルエーテル、及びビニル（ｖｉｎｙｌｈａｌｔｉｇｅ）有機モノマー、アクリレートおよびメタアクリレートを含む。光の作用下で重合化を開始する光開始剤と、例えば酸素などの、光の強度の閾値以下で重合化を抑制する抑制剤を、感光性材料に加えることができる。

マイクロレンズの直系は、好ましくは、３μｍ〜８０μｍ、さらに好ましくは、５μｍ〜５０μｍとすることができる。

しかしながら、凹凸構造は、あらかじめ定めた角度範囲内に光を拡散する形状とすることもできる。非対称形状を有する凹凸構造により、この場合、非対称配光現象を得ることも可能である。

防汚凹凸構造は、疎水性材料上に形成されることにより、かつ、ほこりの粒子の平均サイズよりも小さくなるように選択された格子周期により、形成される。２〜５μｍの大きさのオーダーのサイズの細かいほこりの粒子は、落下する水滴に結合され、凹凸構造から除去される。ここで、凹凸構造の細かい突起は、水の表面張力により、水が凹凸構造を濡らすことができないため、疎水性効果を有している。

特に、前述した効果の組合せは、例えば、干渉層による光学コンポーネントの表面の非反射化に対する先端技術を著しく越える解決策を可能とする。

本発明に従う構造層は、従来の非反射が設定された光学構造ユニットに対して、さらに適用することができる。本発明に従う多層体は、ディスプレイや光電エレメント用に、有利に設定することができる。

さらに、構造層は、光学コンポーネントまたは光学コンポーネントの一部の形態とすることができる。それは、例えば、均一な性質にもかかわらず、十分な厚みの凸面レンズの光学的効果を備えるフレネルレンズを含み得る。例えば、そのようなフレネルレンズは、しおり、または雑誌やマガジン用に意図されたマーカーに組み込まれ、限られた視覚力により、人々に小さな文字を読むことを可能にすることができる。

技術的表面を備えるべき対象への構造層の適用は、接着剤層を有する構造層が、対象の表面に適用されるまでの適用プロセス中に、搬送フィルムによって表面構造の損傷から保護される多層体を形成するため、特に簡単で、確実に可能である。接着剤は、好ましくは、ホットメルト接着剤である。構造層は、例えば、圧力および熱作用下での熱型押しプロセスにより、適用することができる。低温接着剤、圧力感応接着剤、ＵＶ硬化接着剤が、さらなる接着剤として利用することができる。この場合、複製層に対して反対の関係にある搬送フィルムの表面に、剥離層が設定されることが有利である。これにより、転写フィルムを広げた場合に、構造層が搬送フィルムから離れる危険なしに、転写フィルムの巻き上げを可能にする。

しかしながら、接着剤は、対象に適用することもできる。転写工程は、例えば圧力と温度の作用下で行うことが可能である。接着剤への圧力が、特に、構造層が転写されるべき対象とのレジスト配置において、事前に設定されたパターンであることが、特に有利である。

本発明に従う構造層を備えた多層体は、接着剤層に加え、さらなる層を設定することにより、多数の異なるタスクに対して修正することができる。例えば、多層体は、生物学、および／または、医学利用のための、気体、および／または、液体、および／または、固体を計測または検出するために適用することができる。多層体は、例えば、表面構造に備えられたＩＤまたはロゴの形態の構造などの、価値のある文書、および／または、品物を保護するためのセキュリティ・エレメントの形態とすることもできる。

本発明は、以降に示す実施形態の例により、図面を用いて説明される。
図１は、搬送基材に適用された本発明に係る多層体の断面図である。
図２ａ〜２ｃは、図１に示す多層体の製造段階を示す図である。
図２ｄは、図２ｃの多層体の搬送基材への適用を示す図である。
図３は、凹凸構造の第一の実施形態の断面図である。
図４は、凹凸構造の第二の実施形態の断面図である。
図５ａおよび５ｂは、凹凸構造の第三の実施形態の断面図である。
図６は、第一の適用例の断面図である。
図７は、第二の適用例の断面図である。

図１は、搬送体２０の透明構造層１４と接着剤層１６とから形成された多層体１を示す。搬送体２０は、例えばディスプレイの前面窓枠とすることができる。

透明構造層１４は、接着剤層１６から離れている上側に、凹凸構造１４ｏを備えている。凹凸構造１４ｏは、例えば、図３および４を用いて後述する反射低減凹凸構造とすることができる。凹凸構造１４ｏは、図５ａおよび５ｂを用いて後述する防汚凹凸構造を含むこともできる。

さらに、凹凸構造１４ｏは、再帰反射器の形態とすることができる。それは、例えばロゴ形状の部位を含むことができる。

凹凸構造１４ｏは、フレネルレンズと同様に、外形深さが事前に設定された値に制限される構造による凹凸表現のために設定することもできる。表面での低レベル反射により、そのような種類の凹凸構造は、例えば下方に位置するドキュメントの視界に対する干渉をほとんど起こさず、しかしそれでも、適切な観察条件下で容易に確認することができる。

さらに、構造層１４の表面は、部分的メタライズ層または誘電体層を備えることができる。

図２ａ〜２ｃは、図１に示す多層体の製造段階を示す図である。

図２ａは、主凹凸構造１８ｍが形成された搬送フィルム１８を示している。搬送フィルム１８は、厚みが６〜１５０μｍ、好ましくは１２〜７０μｍの範囲にあるポリエステル・フィルムまたはポリプロピレン・フィルムまたはＢＯＰフィルムとすることができる。主凹凸構造１８ｍは、例えば、熱型押し加工により、搬送フィルムに直接生成することができる。そのために、過熱型押しローラーが搬送フィルムに接触し得る。

中間段階において、主凹凸構造１８ｍは、前述したように部分的コーティングされた構造層１４を生成するために、例えば蒸着された金属層または誘電体層を部分的に付与することができる。

さらなる構造は、搬送フィルム１８が、主凹凸構造１８ｍが形成されたラッカー層を備えるようにすることができる。特に、非反射表面に要求される、特別に細かく深い主凹凸構造１８ｍを生成するため、ラッカー層は、主凹凸構造１８ｍがＵＶ複製により生成されるＵＶ硬化ラッカーを含むようにすることができる。ＵＶ硬化ラッカーは、印刷ローラーの極小孔をも完全に満たすように、液体に設定することができる。ＵＶ硬化ラッカーは、搬送フィルムを通じたＵＶライトにより、直接硬化することができる。しかしながら、印刷ローラーは、それを用いて主凹凸構造１８ｍが光学イメージングにより転写され、ＵＶラッカーが部分的に硬化され、続く洗浄工程で非硬化ＵＶラッカーが洗浄される、光学ローラーを含むことができる。

ＵＶ硬化ラッカーは、例えば、次のラッカーとすることができる。単量体またはオリゴマーポリエステルアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、またはエポキシアクリレート、および、アミン修飾ポリエステルアクリレート、アミン修飾ポリエーテルアクリレート、またはアミン修飾ウレタンアクリレート。

しかしながら、材料は、圧力と温度下での熱型押し加工により複製される熱可塑性ラッカーとすることもできる。これは、例えば次の組成のラッカーを含むことができる。
組成 重量割合
メチルエチルケトン ４００
エチルアセテート ２６０
ブチルアセテート １６０
ポリメチルメタクリレート １５０
（柔化点約１７０℃）
スチレンコポリマー ３０
（柔化点約１００℃）

上述した例は、本発明に従うプロセスが、主凹凸構造の特性に広範囲に影響を及ぼすことが可能であり、その点では、大量生産に対して適切なプロセス・ステップを使用することができる、ということを明確に示している。

図２ｂは、全表面に透明構造層１４が適用された複製搬送フィルム１８を示す。構造層１４は、０．５μｍ〜５０μｍの間の層厚であり、好ましくは印刷ローラーにより適用され、適用後に硬化されるラッカー、特に熱可塑性ラッカーまたはＵＶ硬化ラッカーを含む。ラッカーは、複製搬送フィルムに対し、スプレー、スキジ利用、またはスピン・コーティングにより適用することができる。

１０μｍより厚い構造層１４は、ＵＶ硬化ラッカーが与えられ、搬送フィルム１８に泡を含むことなくラミネートされる薄いＰＥＴキャリアを含むことができる。ラッカーは、主に薄いＰＥＴに付着し、搬送フィルム１８から主凹凸構造１８ｍを占有する。そして、接着剤１６が、全表面に渡って適用され得る。構造層１４の一部となった薄いＰＥＴフィルムは、熱型押し加工工程において、周知の方法ではもはや分離することはできない。従って、構造層１４は、所望の形状で型押しされ、転写されない構造層１４の部位は、スタンプ格子（ｓｔａｎｚｇｉｌｔｅｒ）により剥がされるようにすることができる。従って、転写の形は、転写パンチ（ｔｒａｎｓｆｅｒｓｔｅｍｐｅｌ）ではなく、スタンピングにより規定される。

さらに、構造層１４は、印刷により異なる部位が適用される過程により、表面を部分的に異なる材質で作ることもできる。異なる凹凸構造１４ｏとのレジスト配置において、異なる材料を適用することは、特に有益である。このようにして、構造層１４において、材料と表面構造の最適な組合せを部分的に実施することができる。

ここで、複製搬送フィルムは、凹凸構造の成型用の型として働く。その点では、成型品質は、構造層を適用する際の圧力および／または温度により改善することができる。しかしながら、凹凸構造の微細孔も特によく満たすことができる、非常に粘性のあるラッカーを与えることもできる。一般に、適用されるラッカーは、例えば、熱放射や、例えば回転ローラー等の熱せられた本体の接触による乾燥によって硬化される、とすることができる。特に滑らかな背面を備えた構造層を生成するため、乾式ローラーを用意することができる。ＵＶ硬化ラッカーを使用する場合、構造層の硬化は、透明ローラーによって、または搬送フィルムの前面から、特に容易に実施することができる。

構造層が、ＵＶ硬化により、位置依存屈折率を用いて生成されるようにすることもできる。この目的に必要なパターン形状での放射は、例えば放射源と構造層との間に配置したマスク、または主凹凸構造により、生成することができる。

さらに、構造層は、例えば、構造層とその下に配置された層との間の屈折を避けるために、あらかじめ定めた屈折率を用いて生成することができる。好ましくは、使用される屈折率は、構造層がポリマー基材または光学ガラスに適用される場合、１．４〜１．７である。

構造層の凹凸構造は環境に曝されるため、構造層は、特に、機械的、および／または化学的負荷に耐性を有するように、および／または、疎水性であるように、生成される、とすることもできる。

特に、機械的耐性を備えたＵＶ硬化ラッカーは、次の組成とすることができる。
組成 重量割合
メチルエチルケトン ３０
エチルアセテート ２０
シクロヘキサノン ５
ポリメチルメタクリレート １８
（ＭＷ６００００ｇ／ｍｏｌ）
ジペンタエリトリトールペンタアクリレート ２５
光開始剤（例えば、チバガイギーＩｒｇａｃｕｒｅ１０００） ２

ＵＶ硬化疎水性ラッカーは、次の組成で得られる。
組成 重量割合
メチルエチルケトン ２８
エチルアセテート ２０
シクロヘキサノン ５
ポリメチルメタクリレート １８
（ＭＷ６００００ｇ／ｍｏｌ）
ジペンタエリトリトールペンタアクリレート ２５
光開始剤（例えば、チバガイギーＩｒｇａｃｕｒｅ１０００） ２
ポリシロキサンレジン ２

図２ｃは、搬送フィルム１８に適用され、表面層１４に対して接着剤層１６が適用された、図１の多層体１の、第三の、そして最後の製造段階を示す。接着剤層１６は、好ましくはメルト接着剤とすることができる。

例えば、次の組成の接着剤を用いることができる。
組成 重量割合
メチルエチルケトン ５５０
エチルアセテート １７５
シクロヘキサノン ５０
ポリウレタンレジン（ＦＰ≧２００℃） １００
ポリ塩化ビニルターポリマー １２０
（Ｔｇ＝９０℃）
二酸化ケイ素 ５

図２ｄは、搬送体２０に適用され、多層体１の適用後に搬送フィルム１８が除去される多層体１を示す。多層体１と搬送フィルム１８は、図２ａ〜２ｃに示す位置関係と１８０度回転し、凹凸構造１４ｏが、搬送体１８から離れた、多層体１の最上面を形成している。

多層体１からの搬送フィルム１８の剥離性は、搬送フィルム１８と構造層１４の材料の組合せにより実施される。しかしながら、搬送フィルム１８と構造層１４との間に、例えばワックスで生成された剥離層を配置するようにすることもできる。しかしながら、剥離層の厚みは、搬送フィルム１８の主凹凸構造１８ｍの形成時に考慮されるべきであることを留意すべきである。構造層１４は、保護層の形態とすることもできる。

上述したプロセスは、多層体１が層的に搬送フィルム１８に適用され構造化される、連続稼動する過程に対し、特に十分に適合される。

図３は、凹凸構造３０ｏを有する構造層３０の第一の適用実施例の断面図を示す。これは、サブ波長格子の形態の線形回折格子を含む。サブ波長格子の格子周期、すなわち、二つのピークの間隔は、光の波長より小さい。凹凸構造３０ｏは、高い深さ幅比を有している。

無次元の深さ幅比は、好ましくは周期構造の特徴的な特性である。ここで、そのような構造の、連続する最上点と最下点との間隔を、深さｔと表す。すなわち、これは谷の深さである。隣接する二つの最上点の間隔、すなわち、ピークの間隔は、幅ｂと見なされる。幅ｂは、格子周期と見なされる。高さ幅比が高いほど、ピーク側面は急峻となる。図１のように、矩形凹凸構造である場合は、ピーク側面は垂直形状である。

光ビーム３２が、凹凸構造３０ｏに作用すると、光ビーム３２より輝度レベルの低い多数の反射光ビーム３２ｒに分割される。煩わしい光反射は、そのような形で回避される。非反射作用を備えた周期的マイクロ構造は、モスアイ構造とも見なされる。線形格子に加えて、特に交差格子および六方格子がモスアイ構造に適している。

光波長λ＝５５５ｎｍに対し、人間の眼の最大スペクトル感度を考慮すると、可視域において反射低減する凹凸構造の格子周期は、ｂ＜５５０である必要がある。十分な非反射に必要な、凹凸構造の最小深さは、少なくとも光の波長の半分の大きさのオーダーである必要がある。すなわち、本実施形態では、約３５０ｎｍである。

凹凸構造３０ｏは、高い深さ幅比によってたいへん細長い構造エメントにより、容易に損傷し得る。図４は、このような不利点を避ける凹凸構造４０ｏを備えた構造層４０を示している。図に示すように、凹凸構造４０ｏは、周期的なマクロ構造と高い深さ幅比を備えたミクロ構造とを重ね合わせた特徴を備えた凹凸構造である。凹凸構造４０ｏは、入射光ビーム３２を多数の拡散反射光ビーム３２ｒに分割する限りにおいて、図３の凹凸構造３０ｏと同様の反射低減作用を行う。

図５ａおよび５ｂは、高い深さ幅比と垂直側壁とを有する線形格子形状の凹凸構造５０ｏを備えた構造層５０を示す。凹凸構造５０ｏは、さらに疎水性の性質である。

図５ａは、凹凸構造５０ｏの表面に位置するほこり粒子５２を示している。水滴５４が、水平に対して傾く凹凸構造５０ｏの表面を転がり落ち、ほこり粒子５２に接触する。

図５ｂに示すように、水滴５４は、ほこり粒子５２に対し、凹凸構造５０ｏの表面よりも高い拘束力を働かせる。これにより、ほこり粒子５２は、水滴５４の落下時に水滴５４に結合し、凹凸構造５０ｏの表面から除去される。

高い深さ幅比を備えた凹凸構造は、反射低減と汚れ防止の双方の性質を備えているため、光学表面に対する特に効果的な保護をもたらすことが可能である。ここで、光学表面とは、光ビームの経路内に配置された透明な表面を意味する。従って、これは、例えばディスプレイや、光学画像システムの表面を含み得るが、文書、ＩＤカード、物品等に適用されたセキュリティ特性の表面をも含み得る。例えば、日用のＩＤカードは、容易に汚れ、少なくともＩＤカードの光学的外観は劣化する。表面が汚れた場合、ＩＤカードの表面の下に配置された光学的セキュリティ特性が、エラーなしで読み取りできなくなる場合もあり得る。

図６は、前述した反射低減および防汚凹凸構造６２ｏを備えた構造層６２で表面がコートされた、ＩＤカード６０の断面図を示している。構造層６２は、接着剤層６４によりＩＤカード６０に剥離不可能に結合され、例えば、回折構造を備え得る光学的セキュリティ・エレメント６６を覆っている。接着剤層６４は、構造層６２とほぼ同じ屈折率を伴い得る。

保護機能に加え、構造層６２は、耐偽造特性を提供する。構造層６２は、光学的に複製不可能であり、薄い厚みにより、損傷なしでＩＤカード６０から剥離することは不可能であり、従って、転移不可能である。

構造層６２は、異なる構造を有する様々な部位を備えている。図６に示す実施形態では、凹凸構造６２ｏとは光学的効果の異なる凹凸構造６２ｏ´を有する部位を含んでいる。凹凸構造６２ｏ´は、巨視的構造では輪状であり、セキュリティ・エレメント６６を光学的に縁取る。

異なる凹凸構造６２ｏ、６２ｏ´を有する構造層６２の構造は、例えば、反射能力における差異に基づく、凹凸構造６２ｏ、６２ｏ´の把握特性または濡れ特性などの、セキュリティ特性の構造に役立つ。付加的な凹凸構造６２ｏ´は、例えばロゴなどの、識別表示の形態で組み込まれる。

構造層６２の部位は、触覚的に周囲から目立つか、手触りで知覚され得るパターンを備えている、とすることがさらに可能である。その部位は、堅さ、弾力性、滑り特性、熱伝導率または厚み等の特性によって感知され、または、手触りで知覚することができ、例えば点字文字や、四角形、ひし形、円、星などの図形ロゴ等のパターンを形成する、くぼみや突起を備え得る。その部位は、周囲に対して盛り上がりまたは凹んでいることにより、手触りで知覚することができる。

触覚的印象は、たとえば凹凸構造の選択的配置により、光学的印象に組み合わされるようにすることもできる。

適用工程後、構造層６２は、さらに、例えば凹版、または、空押しなどの、続く重ね刷りに結びくようにすることもできる。これにより、手触りで知覚でき、例えば個人化に対して与えられ得る付加的な特性を、局所的に与えることができる。

図７は、例えばビデオカメラ用のＵＶ遮断フィルターとして使用され得る光学的ネジ込み式フィルター７０の断面図を示している。ネジ込み式フィルター７０は、溝付きフィルターボディ７２と、クランプリング７２Ｋによりフィルターボディ７２に取り付けられたフィルター板７４とで形成されている。フィルター板７４には、カメラ本体（図７では図示せず）から離れた前側に、反射低減および防汚構造層７６が備えられている。構造層７６は、フィルター板７４の平らな表面に、うまく適合することができる。

搬送基材に適用された本発明に係る多層体の断面図である。 図１に示す多層体の製造段階を示す図である。 図１に示す多層体の製造段階を示す図である。 図１に示す多層体の製造段階を示す図である。 図２ｃの多層体の搬送基材への適用を示す図である。 凹凸構造の第一の実施形態の断面図である。 凹凸構造の第二の実施形態の断面図である。 凹凸構造の第三の実施形態の断面図である。 凹凸構造の第三の実施形態の断面図である。 第一の適用例の断面図である。 第二の適用例の断面図である。

符号の説明

１ 多層体
１４ ３０ ４０ ５０ ６２ ７６ 構造層
１４ｏ ３０ｏ ４０ｏ ５０ｏ ６２ｏ ６２ｏ´ 凹凸構造
１６ ６４ 接着剤層
１８ 搬送フィルム
１８ｍ 主凹凸構造
２０ 搬送体
３２ 入射光ビーム
３２ｒ 反射光ビーム
５２ ほこり粒子
５４ 水滴
６０ ＩＤカード
７０ ネジ込み式フィルター
７２ フィルターボディ
７２Ｋ クランプリング
７４ フィルター板

Claims (41)

1. 搬送フィルム（１８）と、
   構造層（１４）を有し、前記搬送フィルム（１８）に配置され、前記搬送フィルム（１８）から剥離可能な転写層部分と、
   を備えた転写フィルム、特に、熱型押し加工フィルムであって、
   主凹凸構造（１８ｍ）が、前記構造層（１４）に対する側の前記搬送フィルム（１８）に形成され、
   前記構造層（１４）は、前記搬送フィルム（１８）に対する側に、前記搬送フィルム（１８）の前記主凹凸構造に対して補完的な凹凸構造（１４ｏ）を備え、
   前記補完的な凹凸構造（１４ｏ）は、マイクロ構造を含むとともに、前記構造層は、厚みが２０μｍより小さいこと、
   を特徴とする転写フィルム。
2. 前記主凹凸構造（１８ｍ）が、前記搬送フィルム（１８）に型押し加工で形成されること、
   を特徴とする請求項１に記載の転写フィルム。
3. 前記搬送フィルム（１８）は、前記主凹凸構造（１８ｍ）が形成される複製ラッカー層を備えること、
   を特徴とする請求項１または２に記載の転写フィルム。
4. 前記構造層（１４）は、透明であること、
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の転写フィルム。
5. 剥離層が、前記搬送フィルム（１８）と前記転写層部分との間に配置されること、
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の転写フィルム。
6. 保護層が、前記凹凸構造（１４ｏ）に配置されること、
   を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の転写フィルム。
7. 前記凹凸構造が、マイクロ構造に加えて、さらにマクロ構造を含んでいること、
   を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の転写フィルム。
8. 前記凹凸構造（１４ｏ）の深さが、ｘ方向および／またはｙ方向において周期的に変化する、ｘ座標および／またはｙ座標の関数の形態であること、
   を特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の転写フィルム。
9. 前記凹凸構造（１４ｏ）の深さが、実質的には、ｘ方向またはｙ方向において周期的に変化する、ｘ座標またはｙ座標の矩形関数の形態であること、
   を特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の転写フィルム。
10. 前記凹凸構造（１４ｏ）の深さが、ｘ方向またはｙ方向において周期的に変化する、ｘ座標またはｙ座標の鋸歯関数の形態であること、
    を特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の転写フィルム。
11. 前記凹凸構造（１４ｏ）が、２より大きい深さ幅比で形成されていること、
    を特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の転写フィルム。
12. 前記凹凸構造（１４ｏ）が、マイクロ構造とマクロ構造の重ね合わせにより形成されていること、
    を特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の転写フィルム。
13. 前記マクロ構造が、前記マクロ構造（１４ｏ）の前記深さをｘ方向および／またはｙ方向において周期的に変化させる、ｘ座標および／またはｙ座標の関数の形態であること、
    を特徴とする請求項１２に記載の転写フィルム。
14. 前記マクロ構造が、ランダムに分布する突起を備えていること、
    を特徴とする請求項１３に記載の転写フィルム。
15. 前記マクロ構造の隣接する２つの突起の間隔が、５μｍ〜５５μｍの間であること、
    を特徴とする請求項１２または１３に記載の転写フィルム。
16. 前記マイクロ構造の深さ幅比が、１より大きいこと、
    を特徴とする請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の転写フィルム。
17. 前記凹凸構造が、反射低減するように適合され、前記凹凸構造の隣接する２つの突起の間隔が、入射光の波長よりも小さいこと、
    を特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の転写フィルム。
18. 前記凹凸構造（１４ｏ）の前記突起が、３μｍ〜８０μｍの間の直径、特に、５μｍ〜５０μｍの間の直径のマイクロレンズの形態であること、
    を特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の転写フィルム。
19. 前記マイクロレンズは、前記マイクロレンズの端部から前記マイクロレンズの中心点に向かって、減少または増加する屈折率を備えていること、
    を特徴とする請求項１８に記載の転写フィルム。
20. 前記マイクロレンズが、フレネルレンズの形態であること、
    を特徴とする請求項１８に記載の転写フィルム。
21. 前記凹凸構造（１４ｏ）が、汚れを防止するように適合され、前記凹凸構造の隣接する２つの突起の間隔が５μｍより小さく、前記深さ幅比が２より大きく、前記構造層が疎水性および／または疎油性であること、
    を特徴とする請求項１〜２０のいずれか１項に記載の転写フィルム。
22. 前記構造層（１４）が、光学コンポーネントまたは光学コンポーネントの一部の形態であること、
    を特徴とする請求項１〜２１のいずれか１項に記載の転写フィルム。
23. 前記構造層（１４）が、熱可塑性樹脂ラッカー、熱硬化性樹脂ラッカー、ＵＶ放射により硬化するラッカー、を含む群の異なるラッカーから形成されること、
    を特徴とする請求項１〜２２のいずれか１項に記載の転写フィルム。
24. 前記搬送フィルムに対する側の前記構造層が、特に、異なる凹凸構造の重なり関係において、局所的に異なるラッカーから形成されること、
    を特徴とする請求項１〜２３のいずれか１項に記載の転写フィルム。
25. 搬送フィルム（１８）と、
    構造層（１４）を有し、前記搬送フィルム（１８）に配置され、前記搬送フィルム（１８）から剥離可能な転写層部分と、
    を備えた転写フィルムの製造プロセスであって、
    主凹凸構造（１８ｍ）が前記搬送フィルム（１８）内に形成され、
    前記構造層（１４）が前記搬送フィルム（１８）に適用され、
    前記搬送フィルム（１８）の前記主凹凸構造（１８ｍ）に補完的な凹凸構造（１４ｏ）が、前記構造層（１４）内に形成され、
    前記補完的な凹凸構造（１４ｏ）が、マイクロ構造を含むとともに、前記補完的な凹凸構造（１４ｏ）が、前記構造層（１４）の凝固または硬化により固められ、前記構造層（１４）は、厚みが２０μｍより小さいこと、
    を特徴とする転写フィルムの製造プロセス。
26. 前記主凹凸構造（１８ｍ）が、型押し加工により前記搬送フィルム（１８）内に形成されること、
    を特徴とする請求項２５に記載のプロセス。
27. 複製層が前記搬送フィルム（１８）に適用され、前記主凹凸構造（１８ｍ）が前記複製層内に形成されること、
    を特徴とする請求項２５または２６に記載のプロセス。
28. 剥離層および／または保護層が、前記構造層（１４）の適用前に、前記搬送フィルム（１８）に適用されること、
    を特徴とする請求項２５〜２７のいずれか１項に記載のプロセス。
29. 接着剤層（１６）が、前記構造層（１４）に適用されること、
    を特徴とする請求項２５〜２８のいずれか１項に記載のプロセス。
30. 前記構造層（１４）が、熱可塑性樹脂ラッカー、熱硬化性樹脂ラッカー、ＵＶ放射により硬化するラッカー、を含む群の異なるラッカーから形成されること、
    を特徴とする請求項２５〜２９のいずれか１項に記載のプロセス。
31. 前記搬送フィルムに対する側の前記構造層（１４）が、特に、異なる補完的な凹凸構造（１４ｏ）の重なり関係において、局所的に異なるラッカーから形成されること、
    を特徴とする請求項２５〜３０のいずれか１項に記載のプロセス。
32. 構造層（１４）を備える多層体であって、
    前記構造層（１４）は、前記多層体の前側を形成するとともに請求項１〜２４のいずれか１項に記載の転写フィルムによって形成され、
    前記補完的な凹凸構造（１４ｏ）が、前記多層体の前記前側を形成する前記構造層（１４）の第一の表面内に形成され、
    前記構造層（１４）は、透明であるとともに、厚みが２０μｍより小さいこと、
    を特徴とする多層体。
33. 前記構造層（１４）が、熱可塑性樹脂ラッカー、熱硬化性樹脂ラッカー、ＵＶ放射により硬化するラッカー、を含む群の異なるラッカーから形成されること、
    を特徴とする請求項３２に記載の多層体。
34. 前記第一の表面が、特に、異なる補完的な凹凸構造の重なり関係において、局所的に異なるラッカーから形成されること、
    を特徴とする請求項３２または３３に記載の多層体。
35. 前記多層体が、適切な非反射層の形態であること、
    を特徴とする請求項３２に記載の多層体。
36. 前記多層体が、適切な自浄式保護層の形態であること、
    を特徴とする請求項３２に記載の多層体。
37. 前記多層体が、光学コンポーネントまたは光学コンポーネントの一部の形態であること、
    を特徴とする請求項３２に記載の多層体。
38. 前記多層体が、適切な加飾層の形態であること、
    を特徴とする請求項３２に記載の多層体。
39. 前記多層体が、面摩擦の修正に適切な層の形態であること、
    を特徴とする請求項３２に記載の多層体。
40. 前記多層体が、生物学および／または医学利用用の気体、および／または液体、および／または固体の計測または検出に適応されること、
    を特徴とする請求項３２に記載の多層体。
41. 前記多層体が、価値のある文書および／または品物の保護用のセキュリティ・エレメントの形態であること、
    を特徴とする請求項３２に記載の多層体。

Images