JP5973561B2 - 相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製する方法 - Google Patents

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Description

フィルムの表面に補完的なパターンを複製するためのパターン付きツールを使用する方法は既知である。しかしながら、多くの場合において、複製方法から生じるパターンは、ツールにより制限され得る(例えば、いくつかのパターン構成は、従来的な複製方法によって複製することができない)。
好ましくは、微細複製ツールの恒久的な物理的修正を必要とせずに、様々な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を生成するための、比較的迅速であり、比較的低費用の、方法が必要とされている。
一般的に本開示は、成形ツール、放射線硬化性樹脂、パターン照射源の様々な組み合わせを使用して(例えば、被覆された発光ダイオード、被覆された紫外線ランプ、被覆されたeビーム、レーザー、及び投影された画像)、様々な異なる特性を有する相異するようにパターン硬化された区域(光学的、機械的、又は接着剤特性において異なる、少なくとも2つの区域を有する)を有する微細構造化物品を生成するための方法を記載する。放射線硬化性樹脂を微細構造化成形ツールに適用し、これと共に様々なパターン照射及び非パターン照射技術で放射線硬化性樹脂を照射することにより、各異なるパターンのために、異なる成形ツールを提供することを必要とせずに、広範な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品が生成され得る。
第1態様において、本開示は物品の作成方法を開示し、この方法は、複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、複数のキャビティに第1の放射線硬化性樹脂を少なくとも部分的に充填する工程と、少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂を提供するために、第1の放射線硬化性樹脂を第1のパターン照射に暴露する工程であって、少なくとも1つの第1区域が第1のパターン照射によって照射され、少なくとも1つの第2区域が第1のパターン照射によって照射されない工程と、微細構造化表面及び内部に相異するように硬化されたパターンを有する物品をもたらすために、少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域の両方を第2照射に暴露する工程と、微細構造化表面及び内部の相異するように硬化されたパターンを有する物品を成形ツールから分離する工程とを含む。
第2態様において、本開示は、物品の作製方法を記載し、前記方法は、複数のキャビティを含む第1微細構造化表面を有する第1成形ツールを提供する工程と、複数のキャビティに、オーバーレイ要素の主要表面上に配置された放射線硬化性樹脂を充填する工程と、少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂に接着したオーバーレイ要素を含む、一部効果した複合体を提供するために、放射線硬化性樹脂を第1のパターン照射に暴露する工程であって、少なくとも1つの第1区域は第1パターン照射によって照射され、少なくとも1つの第2区域が第1パターン照射によって照射されない工程と、少なくとも1つの第2区域の硬化性樹脂の少なくとも一部が成形ツールに残るように、一部効果した複合体を成形ツールから分離する工程と、少なくとも1つの第2区域に微細構造を有さない表面を備える、分離された一部効果した複合体を提供する工程と、第1微細構造化表面、及び内部に相異するように硬化されたパターンを有する複合体物品、内部に相異するように硬化されたパターンをもたらすために、成形ツールから分離された一部効果した複合体を第2照射に暴露する工程とを含む。
第2態様の方法のいくつかの実施形態において、本方法は更に、第2の複数のキャビティを含む第2微細構造化表面を有する第2成形ツールを提供する工程と、第1微細構造化表面及内部の相異するように硬化されたパターンを有する複合体物品のオーバーレイ要素の第2主要表面上に配置された第2放射線硬化性樹脂で、第2の複数のキャビティを少なくとも部分的に充填する工程と、第1主要表面において第1微細構造化表面及び内部の相異するように硬化されたパターンを、第2主要表面において第2微細構造化表面を有する、物品をもたらすために、第2放射線硬化性樹脂を第3照射に暴露する工程と、第2成形ツールから物品を分離する工程とを更に含む。
第3の態様において、本開示は、複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、複数のキャビティにオーバーレイ要素の主要表面上に配置された放射線硬化性樹脂を少なくとも部分的に充填する工程と、少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む対応するパターンを有する一部硬化した樹脂に接着したオーバーレイ要素を含む、一部効果した複合体をもたらすために、放射線硬化性樹脂をパターン照射に暴露する工程であって、少なくとも1つの第1区域がパターン照射によって照射され、少なくとも1つの第2照射がパターン照射によって照射されない工程と、成形ツールから一部硬化した複合体を分離する工程と、微細構造化表面を有する複合体物品をもたらすために、少なくとも1つの第2区域から放射線硬化性樹脂を取り除く工程とを含む方法を開示する。
これらの方法は、成形ツールの修正を必要とせずに、所与の成形ツールから、相異するようにパターン硬化された微細構造化物品の広範な配列をもたらすために有用である。
「被覆照射」とは、非パターン照射を指す。
ポリマーに関して、「硬化された」とは、フリーラジカル重合、カチオン重合、及びアニオン重合を含む様々な方法によって、固形材料を生成するために適切なエネルギー源を適用することにより、液状の、流動性の、又は形成可能なモノマー又はオリゴマー前駆体を架橋することによって作製されるポリマーを指す。
「硬化されたオリゴマー樹脂」とは、他のモノマー材料と混合され得る、少なくとも2つの反復するモノマーユニットを有する、プレポリマー材料を含む硬化性組成物を硬化することによって作製されたポリマー材料を指す。
「相異するようにパターン硬化された」とは、パターン照射に暴露した際の放射線硬化性材料におけるパターンを指し、放射線硬化性材料における可視のパターンを形成するために異なるレベルの硬化が生じることを指す。
微細構造を備える表面を有する物品の文脈において、本明細書で使用される「微細構造」とは、物品の所定の所望の使用目的又は機能を表す、又は特徴付ける表面の構成を指す。不連続部(例えば、表面の突起及び凹部)は、直線の上の表面プロファイルが成す面積の合計が、直線の下の領域のものの合計と等しくなるように、微細構造を通じて引かれた平均的プロファイル、又は中央線から、プロファイルが偏倚しており、この直線は、物品の公称表面(微細構造を備える)に対して本質的に並行である。偏倚の高さは表面の代表的な特徴的長さ(例えば、1cm〜30cm)を通じ、±0.005μm〜±750μmである。平均的プロファイル、又は中央線は、平坦、凹状、凸状、非球面、又はこれらの組み合わせであり得る。偏倚が低い水準であり(例えば、±0.005μm〜±0.1μmであり、又は好ましくは±0.005μm〜±0.05μmである)、偏倚の頻度が低く又は最小の割合である(すなわち、表面は、いずれの顕著な断絶部も含まない)物品においては、微細構造を備える表面は本質的に「平坦」又は「完全に平滑な」表面であり、このような物品は例えば、精密光学素子、又は精密光学干渉を備える素子(例えば、光学レンズ)として有用である。偏倚が低い水準であり、頻度が高い物品において、防反射性微細構造を有する物品の場合におけるように、有用な不連続性を有する。偏倚が高い水準であり(例えば、±0.1μm〜±750μmである)、同じ又は異なる、不規則的又は規則的な様式で、離間するか連続的である、複数の有用な不連続部を含む微細構造に起因する物品は、(例えば、再帰反射性コーナーキューブシート、線形フレネルレンズ、及びビデオディスクなどの)物品である。微細構造を備える表面は、低い及び高い水準の有用な断絶部を含む場合がある。微細構造を備える表面は、その量又は種類が、物品の所望の有用性と干渉する又はこれに悪影響を与えないかぎり、外部の又は非実用的な不連続部を含むことがある。いくつかの実施形態において、微細構造要素は、円錐、回折格子、レンズ、球体の区分、角錐、円筒、フレネル、又はプリズムの少なくとも1つを含む。硬化された際の収縮が、干渉する外部の不連続部を生じない、特定のオリゴマー組成物(例えば、2%〜6%しか収縮しない組成物)を選択することが必要又は望ましい場合がある。不連続部のプロファイル及び寸法、及び離間は、1000倍〜100,000倍、の電子顕微鏡、又は10倍〜1000倍の光学顕微鏡によって識別可能なものである。
「非照射」とは、所与の照射に関連し、照射区域が暴露される照射のレベルの、0%、又は約1%以下(いくつかの実施形態において、約2%以下、又は約5%以下、又は約10%以下)で所与の放射線に暴露されることを指す。いくつかの実施形態において、照射区域が暴露される照射のレベルは、ジュール/cmの単位のエネルギー密度として数量化され得る。
「不透明」とは、所要の照射を実質的に吸収又は反射するマスクを指す(すなわち、所要の照射の少なくとも90%が吸収又は反射され、典型的には所与の照射の少なくとも95%が吸収又は反射される)。
「オーバーレイ要素」とは、本明細書において記載される相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のいくつかの実施形態の一部となる層を指す。オーバーレイ要素を含む、本明細書において記載される方法において、オーバーレイ要素は、典型的には放射線硬化性材料と接触する。典型的にはオーバーレイ要素はフィルム(すなわち、「オーバーレイフィルム」)であるが、いくつかの実施形態においてオーバーレイ要素は、フィルム以外であり得る(例えば、ガラスシート、金属シート、木材ボード、又は石スラブ)。
「部分的に硬化された」とは、放射線硬化性樹脂の一部が実質的に流れない度合いまで硬化されることを指す。
「パターン」とは、空間的に変化する外観を指す。用語「パターン」は、均一又は周期的なパターン、変動パターン、又は不規則パターンの少なくとも1つである。
「パターン照射」は、マスクの透明区域を通じて照射することと、光線を誘導することと、電子ビームを誘導することと、又は放射線硬化性樹脂においてパターンを有する一部硬化した樹脂を生成するためにデジタル画像を投射することの少なくとも1つを指す。
「安全マーク」とは、背景の視覚的外観によって囲まれる、本明細書において記載される物品上又は物品内の要素を指す。多くの実施形態において、安全マークは連続的な背景の外観によって囲まれる「島」機構である。安全マークは、観察者が安全マークに対する視点を変えると、観察者に対する外観を変え得る。
「可視の」とは、約400nm〜約700nmの範囲の波長内の光を使用して、正常視力(すなわち、20/20)の裸眼に対して明らかであり、特定可能である(すなわち、その特定の特徴を確認できる)ことを指す。「裸眼」とは、顕微鏡又は拡大鏡を使用しないことを意味する。
「紫外線光」は、波長が約400nm未満である電磁放射線を指し、用語「可視光線」は、約400〜約700nmの波長範囲を指し、用語「近赤外線」とは、約700〜約2500nmの波長範囲を指す。
成形ツール、パターン照射技術、及び放射線硬化性材料の多くの組み合わせが、本明細書において記載される方法に含まれる。これらの方法を使用して、広範な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品が、成形ツールの高価な修正を必要とせずに生成され得る。
本明細書において記載される方法の代表的用途には、製品安全マーク、ロゴ、商標、装飾的外観、及び光管理特性(例えば、透過光、反射光、又は再帰反射光)を有する物品の製造を含む。
相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製するための、本開示の方法の代表的な実施形態。 相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製するための、本開示の方法の代表的な実施形態。 相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製するための、本開示の方法の代表的な実施形態。 相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製するための、本開示の方法の代表的な実施形態。 相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製するための、本開示の方法の代表的な実施形態。 相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製するための、本開示の方法の代表的な実施形態。 本明細書において記載される方法を使用する、連続的な相異するようにパターン硬化された微細複製のための代表的な装置。 本発明において記載される、代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造のデジタル写真画像。 本発明において記載される相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製するための本開示の方法の代表的な実施形態。 本発明において記載される相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製するための本開示の方法の代表的な実施形態。 本発明において記載される相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製するための本開示の方法の代表的な実施形態。 本発明において記載される方法を使用した、連続的な相異するようにパターン硬化された微細複製のための代表的な装置。 本明細書において使用される代表的なマスクのデジタル写真画像。 図6Aのマスクから調整される代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 図6Aのマスクから調整される代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 本明細書において使用される代表的な金属マスクのデジタル写真画像。 図8Aのマスクから調整される代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製するための、本開示の方法の代表的な実施形態。 相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製するための、本開示の方法の代表的な実施形態。 相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製するための、本開示の方法の代表的な実施形態。 相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製するための、本開示の方法の代表的な実施形態。 相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製するための、本開示の方法の代表的な実施形態。 本明細書において記載される、代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 本明細書において記載される、代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 本明細書において記載される、代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 本明細書において記載される、代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 本明細書において記載される、代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 本明細書において記載される、代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 本明細書において記載される、相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製するための、本開示の方法の代表的な実施形態。 本明細書において記載される、相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製するための、本開示の方法の代表的な実施形態。 本明細書において記載される、相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製するための、本開示の方法の代表的な実施形態。 本明細書において記載される代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 本明細書において記載される代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 方向付けられた光線を使用して、連続的な相異するようにパターン硬化された微細構造のための、代表的な装置及び代表的な方法。 本明細書において記載される代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 本明細書において記載される代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 方向付けられた光線を使用して、連続的な相異するようにパターン硬化された微細構造のための、装置及び代表的な方法。 本発明において記載される、代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造のデジタル写真画像。 本明細書において記載される、代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 本明細書において記載される、代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 本発明において記載される、代表的な相異するようにパターン硬化された光学顕微鏡プロファイル画像。 本発明において記載される、代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造のデジタル写真画像。 本明細書において記載される代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品の顕微鏡プロファイル画像。 本明細書において記載される同じ代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 本明細書において開示される、代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 本明細書において開示される、代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 本明細書において記載される、代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 本明細書において記載される、代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造化物品のデジタル写真画像。 本発明において記載される、代表的な相異するようにパターン硬化された微細構造のデジタル写真画像。
様々な図面における同様の参照番号は同様の要素を示す。しかしながら、特定の図中のある要素を示す数字の使用は、同じ数字によって示される別の図中のその要素を限定しようとするものではないことは理解されるであろう。要素によっては、同じ又は同等のものが複数個存在するものがあり、その場合、1つ以上の代表的な要素のみが参照符合によって示されている場合があるが、こうした参照符合はすべてのこのような同じ要素に適用されるものであることは理解されるであろう。特に指定されない限り、本文献における全ての図面及び図は、一定の縮尺ではなく、本発明の異なる実施形態を例示する目的で選択される。詳細には、異なる要素の寸法はあくまで例示的な意味で示されるものであり、特にそのように断られないかぎり、図面から異なる要素の寸法間にいっさいの関係が推測されるべきではない。「上部」、「下部」、「上側」、「下側」、「下」、「上」、「前」、「後」、「外側」、「内側」、「上方」、「下方」、並びに「第1」及び「第2」などの用語が本開示に使用され得るが、特に断らないかぎり、これらの用語はあくまで相対的な意味においてのみ使用される点は理解されるはずである。特に、いくつかの実施形態では、ある構成要素は、互換性のある及び/又は同一の複数体(例えば、対)で存在してもよい。これらの構成要素について、「第1の」及び「第2の」という表記は、本明細書に記載されるように、使用の順序に適用してもよい(これを使用することは、どの構成要素が最初に使用されると選択されるかに無関係である)。
図1A〜1Eは、相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製する方法の代表的な実施形態を例示する。成形ツール190は、複数のキャビティ127を含む、微細構造化表面191を有する。複数のキャビティ127は、放射線硬化性樹脂130により少なくとも一部を充填され、複数のキャビティ127の上にマスク150が提供される。放射線硬化性樹脂130からのマスク150の除去を促進するための、任意の剥離ライナー119が、マスク150と放射線硬化性樹脂130との間に示される。放射線硬化性樹脂130は、マスク150の少なくとも1つの放射線透過性区域151に放射線140を通すことによって、第1のパターン照射に暴露される。放射線硬化性樹脂130の少なくとも1つの区域131は、第1照射140によって少なくとも部分的に硬化されるが、マスク150の少なくとも1つの放射線不透過性区域152が第1照射140を遮断し、図1Aに例示されるように、少なくとも1つの第1区域131、及び少なくとも1つの第2区域134のパターンを含む、一部硬化した樹脂を形成する。少なくとも1つの第2区域134は、第1照射140によって硬化されない。マスク150及び剥離ライナー119が取り除かれ、図1Bに示されるように、少なくとも1つの第1区域131、及び少なくとも1つの第2区域134の両方の表面132を露出する。図1Cは、少なくとも1つの第1区域131及び少なくとも1つの第2区域134の両方の上にコーティングされた放射線硬化性樹脂130’の追加的な層、並びに放射線硬化性樹脂130’と接触するオーバーレイ要素120を示す。図1C〜1Eに例示される代表的な実施形態において、オーバーレイ要素120は、第2照射142に対して透明である。他の代表的な実施形態において(図示されない)、第2照射142は最初に成形ツール190を通過し、ここで成形ツール190は第2照射142に対して透明であり、このような代表的な実施形態において、オーバーレイ要素120は、第2照射142に対して透明である必要はない。図1Dに例示される代表的な実施形態において、少なくとも1つの第1区域131、及び少なくとも1つの第2区域134は、両方とも、最初にオーバーレイ要素120を通過する第2照射142に暴露される。放射線硬化性樹脂130’の追加的な層は、第2照射142にも暴露される。図1Eは、第2照射142が微細構造化層135を相異するように硬化された後に、成形ツール190から分離された物品100を示す。
図1Fは、相異するように硬化された微細構造化層135を有する相異するように硬化された微細構造化物品110、及び放射線硬化性樹脂130’の層の別の代表的な実施形態を例示する(照射後として示される)。少なくとも1つの第2区域134、及び放射線硬化性樹脂130’の層において使用される、放射線硬化性樹脂は、同じであるか、又は互いに異なるようにして選択され得る。
図2は、図1A〜1Eにおいて例示される方法に基づき、連続的な相異するようにパターン硬化された微細複製のための、方法の代表的な実施形態を例示する。装置220は、複数のキャビティ227を含む、微細構造化表面を有する、成形ツールロール225を含む。複数のキャビティ227は、ロール224を介してダイ250から供給される、放射線硬化性樹脂230を部分的に充填される。成形ツールロール225が回転すると、放射線硬化性樹脂230がマスク270の下を通る。マスク270は、放射線透過区域(図示されない)、及び放射線不透過性区域(図示されない)を有し、これらは図1Aのマスク150の少なくとも1つの放射線透過性区域151、及び少なくとも1つの放射線不透過性区域152と類似である。マスク270を放射線硬化性樹脂230から分離させるために、マスク270に任意により剥離ライナー(図示されない)を備える。第1照射源240は、マスク270の放射線透過性区域を通じて、放射線硬化性区域230の第1照射をもたらす。マスク270の放射線不透過性区域は、照射源240からの照射に対して不透明であり、放射線硬化性区域230の非照射区域を生じる。放射線硬化性樹脂230の照射区域は第1照射240によって少なくとも部分的に硬化され、一方で放射線硬化性区域230の非照射区域は硬化されず、照射区域及び非照射区域のパターンを含む一部硬化した樹脂231を形成し、これは、図1Bに例示される少なくとも1つの第1区域131、及び少なくとも1つの第2区域134と類似である。
図2に例示される代表的な実施形態において、放射線硬化性樹脂230’はダイ252から、供給ロール222からのオーバーレイ要素221の主要表面上へと供給され(放射線硬化性樹脂230’のコーティングにおいてロール224’を任意により含む)、これはその後、成形ツールロール225の微細構造表面上で一部硬化した樹脂231に対してロール223でニップ加工され、一部硬化した複合物233を形成し、これは第2照射源241によって照射されて、更に硬化された複合物234を形成する。更に硬化された複合物234は、成形ツールロール225から分離されて、第3照射源242の下を通り、微細構造化表面、及び相異するように硬化されたパターンを内部に有する物品235を形成する。物品235は、ロール222’に巻き上げられるものとして図2に示される。
図2に例示される方法の、いくつかの代表的な実施形態において、放射線硬化性樹脂230及び230’は、互いに同じであり得る。いくつかの他の代表的な実施形態において、放射線硬化性樹脂230、及び230’は、互いに異なる場合がある。
オーバーレイ要素221は、ロールから供給されるものとして図2に示される。オーバーレイ要素の柔軟性により、オーバーレイ要素は、キャスティング、及び固化又は硬化中に、オーバーレイ要素に構造的及び機械的耐久性をもたらす、好適なキャリア層(図示されない)で支持されてもよい。キャリア層は物品235に組み込まれてもよく(すなわち、キャリア層がオーバーレイ要素221に固定されてもよい)、又はキャリア層はオーバーレイ要素221に取り外し可能に取り付けられ、第2照射の後に取り外されてもよい。
キャリア層は、ポリエステルフィルム、セルロースアセテートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、印刷紙、クラフト紙、セキュリティ用紙、包装紙、アルミ箔、及び銅箔を含む、このような目的に使用されるいずれかの従来的なフィルム、紙又はホイルであり得る。いくつかの実施形態においてキャリア層は、第1のパターン照射に対して透明であるように選択される。いくつかの他の実施形態において、キャリア層は、第1のパターン照射に対して不透明であるように選択され、このような実施形態において、成形ツールは、第1のパターン照射に対して透明であるように選択され、放射線硬化性樹脂230は、成形ツールにわたって最初に照射を行うことによって照射される。
図3は、第1のパターン付き照射から生じる少なくとも1つの第1区域331、及び少なくとも1つの第2区域334のパターンを例示する、図1A〜1Eにおいて例示される代表的な方法を使用して生成される、物品300のデジタル写真画像である。少なくとも1つの区域331、及び少なくとも1つの第2区域334はそれぞれ、微細構造化表面を有する成形ツール(すなわち、図1Aの190)に対して補完的な微細構造化表面を含む。
図4A〜4Cは、相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製する方法の代表的な実施形態を例示する。成形ツール490は、複数のキャビティ427を含む、微細構造化表面491を有する。複数のキャビティ427は放射線硬化性樹脂430を少なくとも部分的に充填され、オーバーレイ要素420が放射線硬化性樹脂430と重複及び接触する。マスク450がオーバーレイ要素420に重なり、放射線硬化性樹脂430は、マスク450の放射線透過性区域451を通じて第1照射440を行うことによってパターン照射に暴露される。放射線硬化性区域430の少なくとも1つの第1区域431は、第1照射440によって少なくとも部分的に硬化されるが、マスク450の放射線不透過性区域452が第1照射440を遮断し、図4Aに例示されるように、少なくとも1つの第1区域431、及び少なくとも1つの第2区域434のパターンを含む、一部硬化した樹脂を形成する。少なくとも1つの第2区域434は、第1照射140によって硬化されない。マスク450が取り除かれ、少なくとも1つの第1区域431及び少なくとも1つの第2区域434はその後両方とも第2照射442に暴露され、この照射は図4Bに例示されるようにオーバーレイ要素420を通過する。第2照射142は、微細構造化表面、及び内部に相異するように硬化されたパターンを有する、物品400をもたらす。図4Cは、オーバーレイ要素420、及び成形ツール490から分離された、相異するように硬化された微細構造化表面135を有する物品400を示す。
図5は、図2に例示される方法との一定の類似性を有する、連続的な相異するようにパターン硬化された微細複製のための方法の代表的な実施形態を例示する。装置520は、複数のキャビティ527を含む、微細構造化表面を有する、成形ツールロール525を含む。複数のキャビティ527は、ダイ550から供給される、放射線硬化性樹脂530を部分的に充填される。放射線透過性オーバーレイ要素521は、ロール524を使用して、放射線硬化性樹脂530に対してニップ加工される。成形ツールロール525が回転すると、放射線硬化性樹脂530がマスク570の下を通る。マスク570は、放射線透過区域(図示されない)、及び放射線不透過性区域(図示されない)を有し、これらは図4Aのマスク450の放射線透過性区域451、及び放射線不透過性区域452と類似である。第1照射源540は、マスク570の放射線透過性区域を通じて放射線硬化性区域530の第1照射を提供し、放射線硬化性区域の少なくとも1つの第1区域を生じる。マスク570の放射線非透過性区域は、照射源540からの照射を遮断し、放射線硬化性樹脂の少なくとも1つの第2区域を生じる。放射線硬化性区域の少なくとも1つの第1区域は照射源540からの照射によって少なくとも一部が硬化され、一方で放射線硬化性樹脂の少なくとも1つの第2区域は硬化されない。一部硬化した複合物531は、照射区域及び非照射区域のパターンを含み、これは図4Bに例示される少なくとも1つの第1区域431及び少なくとも1つの第2区域434のパターンと類似である。
図5に例示される代表的な実施形態において、一部硬化した複合物531は、第2照射源541によって照射され、更に硬化された複合物534を形成する。更に硬化された複合物534は、成形ツールロール525から分離されて、第3照射源542の下を通り、微細構造化表面、及び相異するように硬化されたパターンを内部に有する物品535を形成する。
図6Aのマスク650を使用して生じる代表的な物品600のデジタル写真画像が図6Bに示される。マスク650の放射線透過性区域651はマスク650を通じて光(例えば、紫外線又は可視光線)を通し、より暗い第1区域631を形成し、不透明区域652はマスクを通じて光を通さず、より明るい第2区域634を生じる。
いくつかの実施形態において、第2照射は、eビーム照射を含むことがある。図7は、図6Aのマスクを通じた紫外線LED光源を使用した、第1のパターン照射、これに続く観察される相異するように硬化されたパターンを生じる、eビーム照射を使用した第2照射により生じる、代表的な物品700のデジタル写真画像を示す。
第1パターン照射にeビーム照射が含まれるいくつかの他の実施形態において、非照射区域に届かないように第1照射を遮断するために、金属(例えば、アルミニウム)マスクが設けられる。代表的な金属マスク850のデジタル写真画像が図8Aに示される。マスク850内のeビーム透過性区域851は、マスク850にeビーム照射を通さず、より暗い第1区域(図示されない)を形成し、一方でeビーム不透明区域852はマスク850にeビーム照射を通さずに、より明るい第2区域を生じる(図示されない)。図8Bは、第1のパターン照射により生じる少なくとも1つの第1区域831、及び少なくとも1つの第2区域834のパターンを示す、マスク850のeビーム透過性区域851を通じたeビーム照射を使用した、図4A〜4Cに関して例示されたプロセスによって生成される、物品800のデジタル写真画像である。少なくとも1つの区域831、及び少なくとも1つの第2区域834はそれぞれ、微細構造化表面を有する成形ツール(すなわち、図1Aの490)に対して補完的な微細構造化表面を含む。
図9A及び9Bは、相異するようにパターン硬化された微細構造化物品を作製する方法の別の代表的な実施形態を例示する。図9Aにおいて、成形ツール990は、複数のキャビティ927を含む、微細構造化表面991を有する。複数のキャビティ927は放射線硬化性樹脂930を少なくとも部分的に充填され、オーバーレイ要素920が放射線硬化性樹脂930と重複及び接触する。図9Aに示される代表的な実施形態において、オーバーレイ要素920は第1照射940に対して透過性であり、オーバーレイ要素920は、第1照射940への暴露を伴って又は伴わずに、放射線硬化性樹脂930に接着するように選択される。放射線硬化性樹脂930は、マスク950の放射線透過性区域951を通じて第1照射940に暴露される。放射線硬化性樹脂930の照射区域931は、第1照射940によって少なくとも一部が硬化され、一方でマスク950の放射線不透過性区域952は、非照射区域934に到達しないように第1照射940を遮断し、図9Aに例示されるように、少なくとも1つの区域931、及び少なくとも1つの第2区域934を含む対応するパターン硬化された樹脂に接着される、オーバーレイ要素920を含む一部硬化した複合物をもたらす。第2区域934は、第1照射940によって硬化されない。一部硬化した複合物は、第2区域934からの放射線硬化性区域930の少なくとも一部が成形ツール990に残るようにして、成形ツール990から分離され、非照射区域934に微細構造を有さない表面を備える、分離された一部硬化した複合物900をもたらす。図9Bに例示される代表的な実施形態において、一部硬化した複合物900が第2照射942に暴露されて、微細構造化表面及び内部に相異するように硬化されたパターンを有する複合体物品900をもたらす。
複合体物品900において例示された方法により調整された、複合体物品1000のデジタル写真画像(黒い背景で撮られた)が図10に示される。より明るい区域1031は、第1のパターン照射に暴露される区域に対応し、微細構造化表面を有する。より暗い区域1034は、非照射区域と対応し、微細構造化表面を有さない。
図11は、互いに逆の画像である一対のマスクを使用する、複合体物品900において例示される方法を使用して生じる、一対のパターン1100のデジタル画像写真(格子線用紙に対してとられる)を示す。図11の左半分1101において、三日月形区域1131は微細構造化表面を有さない非照射区域に対応し、一方でより暗い「背景」区域1134は微細構造化表面を有する非照射区域に対応する。図11に右半分1102において、三日月形区域1134’は、構造化表面を有する照射区域に対応し、一方でより明るい「背景」区域1131’は、微細構造化表面を有さない非照射区域と対応する。
図12は、複合体物品900に関して例示される方法により調整される別の複合体物品1200のデジタル写真画像を示し、より明るい区域1231は、微細構造化表面を有する照射区域に対応し、より暗い区域1234は、非照射区域に対応し、放射線硬化性樹脂は取り除かれた。
図9Cは別の代表的な実施形態を例示し、第2照射942は適用されず、代わりに、微細構造化表面、及び内部に相異するように硬化されたパターンを有する(非照射区域934の樹脂の内区域を有する)複合体物品901をもたらすために、一部硬化した複合物900の非照射区域934の放射線硬化性区域930が取り除かれる(例えば、好適な溶媒で洗浄することにより)。複合体物品901は、照射区域931により高いレベルの硬化をもたらすために実質的に更に照射されてもよい。
図9Dは代表的な実施形態を例示し、図9Bの複合体物品900は、オーバーレイ要素920の第2主要表面980(すなわち、オーバーレイ要素920の反対の第1主要表面985)上に微細構造化表面982を形成するために修正され、第2主要表面982は、放射線硬化性樹脂を第2主用表面980にコーティングすることにより形成され、樹脂を成形ツール(図示されない)の微細構造化表面と接触させ、かつ放射線硬化性樹脂を照射源(図示されない)により照射して、複合体物品903が形成される。複合体物品903は、微細構造化表面及び内部に相異するように硬化されたパターンを有する第1主要表面、及び微細構造化された第2主要表面982を有する。いくつかの代表的な実施形態において、複合体物品903の少なくともいくつかの区域が光透過性である場合、物品903の主要表面と垂直に観察した際に、比較的複雑的な視覚的パターンが明らかとなり得る。図13は、物品903を形成するための例示される方法により形成された光透過性複合体物品1300のデジタル写真画像を示し、干渉パターンが区域1331に観察され(すなわち、第1パターン照射によって照射された区域)、一方でモワレパターンは区域1334(すなわち、第1パターン照射によって照射されない区域であり、第1主要表面に微細構造が存在しない)に観察可能ではない。
図9Eは、複合体物品900に関連する複合体物品の別の代表的な実施形態を例示し、非照射区域943のみに顔料を有する複合体物品902を形成するために、第2照射942(第2照射942は図9Eに図示されない)で照射する前に、非照射区域934に顔料939が追加された。図14Aは、周囲光における複合体物品1400のデジタル写真画像であり、顔料を有し微細構造表面を有さない非照射区域1434を示し、一方でより明るい照射区域1431は微細構造表面を有し、顔料を有さない。図14Bは、再帰反射ライティング状態における同じ複合体物品1400を示し、はやり微細構造を有する照射区域1431は明るく、微細構造を有さない非照射区域1434は暗い。
図15A〜15Cは、微細構造化表面、及び内部に相異するように硬化されたパターンを有する、複合体物品1500を生成する方法の代表的な実施形態を例示する。成形ツール1590は、放射線硬化性樹脂1530を少なくとも部分的に充填した複数のキャビティ1527を含む、微細構造化表面1591を有する。オーバーレイ要素1520は、放射線硬化性樹脂1530と接触する。放射線硬化性樹脂1530は、マスク1550の放射線透過性区域1551を通じて、かつ第1照射1540に対して透過性であるように選択された成形ツール1590を通じて第1照射1540を行うことによって第1のパターン照射に暴露される。放射線硬化性樹脂1530の照射区域1531は、第1照射1540によって少なくとも一部が硬化され、一方でマスク1550の放射線不透過性区域1552は、非照射区域1534に到達しないように第1照射1540を遮断し、図15Aに例示されるように、照射区域1531、及び非照射区域1534を含む対応するパターン硬化された樹脂に接着される、オーバーレイ要素1520を含む一部硬化した複合物をもたらす。非照射区域1534は、第1照射1540によって硬化されない。図15Bは、より完全に硬化した複合物を形成するために(すなわち、第1のパターン照射及び第2照射は、一部硬化した複合物の相対する面から行われる)オーバーレイ要素1520を通じて行う第2照射1542を例示し、成形ツールからより完全に硬化された複合物を取り除くことにより、微細構造化表面及び内部の相異するように硬化されたパターンを有する、図15Cに示される複合体物品1500が形成される。図16Aは、図15A〜15Cにおいて例示される方法で有用なマスク1650のデジタル写真画像であり、図16Bは図15A〜15Cにおいて例示される方法における、第1パターン照射においてマスク1650を使用することによって生成される複合体物品1600のデジタル写真画像である。
図17は、図2において例示されるものと同様の装置及び方法の、別の代表的な実施形態を例示するが、放射線源1760が誘導された照射(例えば、誘導された光線(例えば、誘導されたレーザー))である点において異なる。装置1720は、複数のキャビティ1727を含む、微細構造化表面を有する成形ツールロール1725を含む。複数のキャビティ1727は、ロール1724を介してダイ1750から供給される、放射線硬化性樹脂1730を部分的に充填される。成形ツールロール1725が回転すると、放射線硬化性樹脂1730は誘導された放射線源1760の下を通過する。放射線硬化性樹脂1730の照射区域は第1照射1740によって少なくとも部分的に硬化され、一方で放射線硬化性樹脂1730の非照射区域は硬化されず、照射区域及び非照射区域のパターンを含む一部硬化した樹脂1731を形成し、これは、図1Bに例示される第1区域131、及び第2区域134と類似である。
図17に例示される代表的な実施形態において、放射線硬化性樹脂1730’はダイ1752から、オーバーレイ要素1721の主要表面上へと供給され、これはその後、成形ツールロール1725の微細構造表面上で一部硬化した樹脂1731に対してニップ加工され、一部硬化した複合物1733を形成し、これは第2照射源1741によって照射されて、更に硬化された複合物1734を形成する。更に硬化された複合物1734は、成形ツールロール1725から分離されて、第3照射源1742の下を通り、微細構造化表面、及び相異するように硬化されたパターンを内部に有する物品1735を形成する。
図17に例示される方法の、いくつかの代表的な実施形態において、放射線硬化性樹脂1730及び1730’は、互いに同じであり得る。いくつかの他の代表的な実施形態において、放射線硬化性樹脂1730、及び1730’は、互いに異なる場合がある。
オーバーレイ要素1721は、ロール1722から供給されるものとして図17に示される。いくつかの代表的な実施形態において、キャリア層(図示されない)は、放射線硬化性樹脂1730’でコーティングされたオーバーレイ要素の主要表面と反対側のオーバーレイ要素の主要表面上に設けられてもよい。キャリア層(図示されない)は、物品1735に組み込まれてもよく(例えば、キャリア層(図示されない)はオーバーレイ要素1721に強く接着されてもよい)、又はキャリア層(図示されない)は、オーバーレイ要素1721に取り外し可能に取り付けられて、第2照射後に取り除かれてもよい。
図18は、図17において例示される方法にしたがって生成される複合体物品1800の代表的な実施形態のデジタル写真画像であって、放射線硬化性樹脂1730及び1730’は、互いに同じであるように選択され、パターンを有する照射はレーザーを使用する。照射区域1831、及び非照射区域1834は共に、内部に相異するように硬化されたパターンを有する微細構造化表面を形成する。
図19は、図17において例示される方法にしたがって生成される複合体物品1800の代表的な実施形態のデジタル写真画像であって、放射線硬化性樹脂1730及び1730’は、互いに異なるように選択される。照射区域1931、及び非照射区域1934は共に、内部に相異するように硬化されたパターンを有する微細構造化表面を形成する。図18及び図19の複合体物品の比較は、複合体物品1800の照射区域1831と非照射区域1834との間の対比よりも優れた、複合体物品1900の照射区域1931及び非照射区域1934との間の対比を示す。
図20は、図5において例示されるものと同様の装置及び方法の、別の代表的な実施形態を例示するが、放射線源2060が誘導された照射(例えば、誘導された光線(例えば、誘導されたレーザー))である点において異なる。装置2020は、複数のキャビティ2027を含む、微細構造化表面を有する、成形ツールロール2025を含む。複数のキャビティ2027は、ダイ2050から供給される、放射線硬化性樹脂2030を部分的に充填される。放射線透過性オーバーレイ要素2021は、ロール2024を使用して、放射線硬化性樹脂2030に対してニップ加工される。成形ツールロール2025が回転すると、放射線硬化性樹脂2030は誘導された放射線源2060の下を通過する。放射線硬化性樹脂2030の照射区域は第1照射2040によって少なくとも部分的に硬化され、一方で放射線硬化性樹脂2030の非照射区域は硬化されず、照射区域及び非照射区域のパターンを含む一部硬化した樹脂2031を形成し、これは図4Bに例示される、照射区域431及び非照射区域434のパターンと類似である。
図20に例示される代表的な実施形態において、一部硬化した複合物2031は、第2照射源2041によって照射され、更に硬化された複合物2034を形成する。更に硬化された複合物2034は、成形ツールロール2025から分離されて、第3照射源2042の下を通り、微細構造化表面、及び内部に相異するように硬化されたパターンを有する物品2035を形成する。
図21は、図20において例示される方法に従って生成される複合体物品2100の代表的な実施形態のデジタル写真画像である。第1区域2131、及び第2区域2134は共に、内部に相異するように硬化されたパターンを有する微細構造化表面を形成する。
図22Aは、本開示の方法により生成される合成物品の代表的な実施形態のデジタル写真画像であり、放射線硬化性樹脂は、布層上に支持される。第1区域2231、及び第2区域2234は共に、内部に相異するように硬化されたパターンを有する微細構造化表面を形成する。放射線硬化性樹脂の放射線硬化を阻害しない好適な布地が使用され得る。例えば、好適な布地はナイロン布地を含む。図22Bは、図22Aと同じサンプルを示すが、再帰反射ライティング状態である。
図23は、微細構造化層2345内に2つ以上の相異するようにパターン硬化された層を有する、複合体物品2400(図24参照)の代表的な実施形態の断面図サンプルの顕微鏡写真である。第1層2336は、第1区域2431を含むように相異するようにパターン硬化された第1放射線硬化性樹脂を含み、第2層2335は、第1区域2436を含むために相異するようにパターン硬化された第2放射線硬化性樹脂を含む(すなわち、微細構造化層は、各層に異なるパターンを有する2つ以上の相異するようにパターン硬化された層を含み得るものとみられる)。
図25Aは、微細構造化層2535内に2つ以上の相異するようにパターン硬化された層を有する、複合体物品2500(図25B参照)の代表的な実施形態の断面図サンプルの顕微鏡写真である。第1層2536は、第1区域2531及び第2区域2534を含むように相異するようにパターン硬化された第1放射線硬化性樹脂を含み、第2層2538は、第1区域2539及び第2区域2540を含むために相異するようにパターン硬化された第2放射線硬化性樹脂を含む(すなわち、微細構造化層は、各層に異なるパターンを有する2つ以上の相異するようにパターン硬化された層を含み得るものとみられる)。
図26A及び図26Bは、複合体物品2600の代表的な実施形態を例示し、オーバーレイ要素は銅シートであり、第1区域2631及び第2区域2634は共に、微細構造化表面を有する相異するようにパターン硬化された層を含む。図26Bは、微細構造化表面の再帰反射性を示す。
照射を必要とする、本明細書において記載される方法の実施形態において、照射の種類の例としては、電子ビーム、紫外線光、及び可視光が挙げられる。電離放射線としても知られる、電子ビーム照射は、約0.1Mrad〜10Mradの範囲(より典型的には約1Mrad〜10Mradの範囲)の照射量において使用され得る。紫外線照射とは、約200〜400nmの範囲内(典型的には約250〜400nmの範囲内)の波長を有する非粒子状放射線を指す。典型的には、紫外線照射は、50〜1500ミリジュール/cmにおける紫外線光によりもたらされる場合がある。可視光照射とは、約400nm〜約700nmの範囲内の波長を有する非粒子状放射線を指す。
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を有する対応するパターンの一部硬化した樹脂をもたらす、任意の好適なパターン照射が使用され得、少なくとも1つの第1区域はパターン照射によって照射され、少なくとも1つの第2区域はパターン照射によって照射されない。
放射線硬化性樹脂のパターン照射の例としては、マスクの透明区域を通じた照射、光線の誘導、電子ビームの誘導、又はデジタル画像の投影の少なくとも1つが挙げられる。これらのパターン照射技術の組み合わせが使用されてもよい。樹脂の所望のレベルの硬化を得るために、電力レベル、照射時間、及び放射線硬化性樹脂からの距離の好適な調節が行われ得る。
マスクの透過性区域を通じた照射の実施形態としては、少なくとも1つの透過性区域及び少なくとも1つの不透明区域を有するマスクの使用が挙げられる。マスク内の区域の透明性及び不透明性は、照射源に関連して選択される。例えば、照射源が可視光であるとき、好適なマスクは可視光線に対して透過性であり、上部に印刷された(例えば、レーザーをプリンターにより)、少なくとも1つの不透明区域(可視光線に対して)を有する、フィルムを含み得る。他の実施形態において、照射源が紫外線光であるとき、好適なマスクは可視光線に対して透過性であり、上部に印刷された、少なくとも1つの不透明区域(紫外線光に対して)を有する、フィルムを含み得る。他の実施形態において、例えば、電子ビーム照射が使用されるとき、好適なマスクは内部に開放(すなわち、透明)区域を有するアルミニウムシートを含んでもよい。
いくつかの実施形態において、放射線硬化性樹脂は、可視光によって少なくとも一部が硬化可能であり、好適な照射源は、少なくとも可視光を供給し、これはレーザー光源ではない。可視光源の好適な例は、当該技術分野において既知である(例えば、蛍光ランプ)。
いくつかの実施形態において、放射線硬化性樹脂は、紫外線によって少なくとも一部が硬化可能であり、好適な照射源は少なくとも紫外線を供給し、これはレーザー光源ではない。紫外線を供給する好適な照射源は当該技術分野において既知であり、例えば、発光ダイオード(LED)ランプ(例えば、Clearstone Technologies,Minneapolis,MNから商標名「MODEL LN 120−395B−120」で、入手可能であるものを含む)の配列が挙げられ、いくつかの実施形態において、照射条件は、平方cm当たり約170ミリワットのエネルギー出力レベルを備える395nm紫外線光を有する照射が挙げられる。
いくつかの実施形態において、照射源は、ビーム光線を供給するレーザーであり得る。パターン照射を生成するために、放射線硬化性樹脂(例えば、ミラーで、若しくは成形ツールを移動することにより、又はその両方)に対して、ビーム光線が誘導され得る。放射線硬化性樹脂を照射するために使用されるレーザーは、可視及び/又は紫外線出力波長において動作する任意の好適なレーザーであってもよい。好適なレーザーの例には、ガスレーザー、エキシマレーザー、固定レーザー、及び化学レーザーが挙げられる。代表的なガスレーザーとしては、アルゴン−イオンレーザー(例えば、458nm、488nm、又は514.5nm)、一酸化炭素レーザー(例えば、最大500kWの電力を生成することができるもの)、及びより深い紫外線波長を生成するガスレーザーである金属イオンレーザー(例えば、ヘリウム−銀(HeAg)224nmレーザー、及びネオン−銅(NeCu)248nmレーザー)が挙げられる。
化学レーザーとしては、少なくとも一方が励起された電子状態である、2種の化学種(原子)による、短寿命二量体又はヘテロ二量体分子を有する、励起された二量体(すなわち、「エキシマ」)を伴う、化学反応によって駆動される、エキシマレーザーが挙げられる。これらは、典型的には紫外線を生じる。一般的に使用されるエキシマ分子としては、希ガス化合物(KrCl(222nm)、KrF(248nm)、XeCl(308nm)、及びXeF(351nm))が挙げられる。
固体レーザー材料は通常、結晶性固体ホストを必要とされるエネルギー状態をもたらすイオンでドーピングすることによって製造される。例としては、ルビーレーザー(例えば、ルビー又はクロムドープしたサファイアから作製される)が挙げられる。別の一般的なタイプは、Nd:YAGとして知られるネオジミウムドープイットリウムアルミニウムガーネット(YAG)から作られる。Nd:YAGレーザーは、1064nmでの赤外スペクトルにおいて高出力を生み出すことができる。Nd:YAGレーザーはまた、可視の(緑色)コヒレントなソースが望ましい場合、一般的に周波数が二倍になり532nmを生じる。
このレーザーは、パルスモード及び/又は持続波モードで用いられ得る。例えば、レーザーは少なくとも部分的に持続波モードで及び/又は少なくとも部分的にパルスモードで動作し得る。
レーザービームは典型的には、任意により、所望の照射パターンを達成するために方向付けられるか又は走査され、調節される。レーザービームは、1つ以上のミラー(例えば、ミラーの回転、及び/又はミラーの走査)、及び/又はレンズの組み合わせを介して方向付けられる。あるいは又はそれに加えて、基材がレーザービームに対して移動され得る。
いくつかの実施形態において、照射源は電子ビームである。好適なマスク(例えば、アルミニウムマスク)が、パターン照射を生成するために、電子ビームと組み合わせて使用されてもよい。好適な電子ビーム(「eビーム」)システムの例は、Energy Sciences Inc.,Wilmington,MA,から、商標「MODEL CB−300 ELECTRON BEAM SYSTEM」で入手可能である。あるいは、電子ビームリソグラフィが、パターン照射において電子ビームを誘導するために使用されてもよい。好適な動作条件が、使用される放射線硬化性樹脂によって選択され得る。いくつかの実施形態において、電子ビームシステムは、放射線硬化性樹脂に硬化をもたらすために、2〜5Mradの照射量を供給するために、200kV電圧で操作され得る。
いくつかの実施形態において、本明細書において記載される方法としては、デジタル画像の投影を使用した照射が挙げられる。デジタル画像として照射を投影するための、任意の好適な投影技術が使用され得る。デジタル画像の投影は、急速原型製造法技術(例えば、米国特許番号第7,079,915号(Huang et al.))において使用されている、パターン照射を生じるための、放射線硬化性樹脂の選択されるゾーンを走査するために、デジタルマイクロミラー装置又は液晶ディスプレイと共に平坦な光源を使用して、達成され得る。
いくつかの実施形態において、本開示の方法は、電子ビーム、紫外線光、及び可視光の少なくとも1つであり得る照射を備える、被覆照射(blanket irradiation)(すなわち、非パターン照射)を含む。放射線硬化性樹脂の非照射区域の少なくとも部分硬化を提供し、更に前に照射された区域(すなわち、パターン照射により照射された区域)の追加的な硬化を潜在的にもたらすために有用である。有利に、被覆照射は、放射線硬化性樹脂の寸法的及び化学的安定性を促進する。いくつかの実施形態において、被服照射は、放射線硬化性樹脂における非重合化前駆体の不在、又は不在に近い状態を生じる。
紫外線照射によって硬化可能な組成物としては一般的に少なくとも1つの光開始剤を含む。光開始剤は、約0.1重量%〜10重量%の範囲の濃度で使用され得る。より典型的に、光開始剤は、0.2重量%〜3重量%の範囲の濃度で使用される。
一般的に、光開始剤は、少なくとも一部可溶性であり(例えば、樹脂の加工温度において)、重合化の後に実質的に無色である。光開始剤は有色であってもよく(例えば、黄色)、ただし光開始剤は紫外線光源に暴露した後に、実質的に無色となる。
好適な光開始剤としては、モノアシルホスフィンオキシド及びビスアシルホスフィンオキシドが挙げられる。入手可能なモノ又はビスアシルホスフィンオキシド光開始剤としては、BASF Corporation,Clifton,NJから、商標「LUCIRIN TPO」で入手可能な2,4,6−トリメイチルベンゾイルジフェニルホスフィン(trimethylbenzoydiphenylphosphine)オキサイド、またBASF Corporationから商標名「LUCIRIN TPO−L」で入手可能な、エチル−2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィネート、及びCiba Specialty Chemicals,Tarrytown,NY,から、商標名「IRGACURE 819」で入手可能なビス−(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキシドが挙げられる。Ciba Specialty Chemicalsから商標名「DAROCUR 1173」で入手可能な2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、加えて、Ciba Specialty Chemicalsから商標名「DAROCUR 4265」、「IRGACURE 651」、「IRGACURE 1800」、「IRGACURE 369」、「RGACURE 1700」、及び「IRGACURE 907」から入手可能な他の光開始剤が挙げられる。
フリーラジカルスカベンジャー、又は抗酸化剤が、典型的には約0.01重量%〜0.5重量%の範囲で使用され得る。好適な抗酸化剤としては、Ciba Specialty Chemicalsから、商標名「IRGANOX 1010」、「IRGANOX 1076」、「IRGANOX 1035」、及び「IRGAFOS 168」で入手可能なものなどの、ヒンダードフェノール樹脂が挙げられる。
本開示の物品を形成する放射線硬化性樹脂は、1つ以上の工程で硬化され得る。例えば、放射線源(例えば、140、240、440、540、940、1540、1760、又は2060)は、放射線硬化性樹脂の性質により、放射線硬化性樹脂を放射線に暴露する(例えば、紫外線、可視光線、eビーム)。
代表的ポリマー材料には、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、スチレンアクリロニトリルコポリマー、スチレン(メタ)アクリレートコポリマー、ポリメチルメタクリレート、スチレン無水マレイン酸コポリマー、有核半結晶性ポリエステル、ポリエチレンナフタレートのコポリマー、ポリイミド、ポリイミドコポリマー、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、シンジオクタクチック(syndiodactic)ポリスチレン、ポリフェニレンオキサイド、アクリロニトリルとブタジエンとスチレンとのコポリマー、機能的に修飾されたポリオレフィン、及びポリウレタンが挙げられる。
代表的UV硬化性ポリマー材料には、化学線(例えば、電子ビーム、紫外線、又は可視光線)への曝露により、フリーラジカル重合機構によって架橋されることが可能な反応性樹脂系が挙げられる。これらの材料はまた、熱反応開始剤(例えば、過酸化ベンゾイル)の追加で熱的に重合されてもよい。放射線開始のカチオン重合性樹脂を使用してもよい。要素アレイを形成するために好適な反応性樹脂は、光開始剤と、アクリレート基を有する少なくとも1つの化合物との混合物であってもよい。好ましくは、樹脂混合物は、照射時に架橋ポリマー網状組織の形成を確実にするために、一官能性、二官能性、又は多官能性化合物を含有する。
本明細書で使用可能な、フリーラジカル機構によって重合可能な樹脂の代表的実施例としては、エポキシ類、ポリエステル類、ポリエーテル類、及びウレタン類、エチレン系不飽和化合物類、少なくとも1つのペンダントアクリレート基を有するアミノプラスト誘導体類、少なくとも1つのペンダントアクリレート基を有するイソシアネート誘導体類、アクリレート化エポキシ類以外のエポキシ樹脂類、並びにこれらの混合物及び組み合わせから誘導されるアクリル系樹脂が挙げられる。本明細書では、用語「アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートの両方を包含するために使用される。
本開示の成形ツールは、ロール、連続的なベルト、フィルム及びプレートを含み得る。本開示の物品の連続的な生成のため、成形ツールは典型的にはロール又はベルトである。成形ツールは、所望の要素(例えば、コーナーキューブ要素)を形成するために好適な形状及び寸法を有する、複数のキャビティ開口部を上部に有する、微細構造化成形表面を有する。キャビティ、及びこれによって生じる要素は、例えば、1つのコーナーキューブであってもよく、例えば、1つのコーナーキューブをそれぞれ有する三面角錐(例えば、米国特許番号第4,588,258号(Hoopman)に開示される)が2つの矩形の面及び2つの三角形の面を備える矩形の基部を有し、これによって各要素が2つのコーナーキューブ(例えば、米国特許番号第4,938,563(Nelson et al.)に開示される)をそれぞれ有するか、又は少なくとも1つのコーナーキューブを有する他の所望の形状を有してもよい(例えば、米国特許番号第4,895,428号(Nelson et al.)に開示される)。任意の角錐要素を本開示に従い使用してもよいことを当業者は理解されよう。成形型の窪みの形状、したがって、得られた物品構造もまた、例えば、湾曲側面のプリズム、切頭ピラミッド、小型レンズ、微小針、締結具、茎部、微小流量チャネル、及び様々な他の幾何形状であってもよい。表面のピッチは、1つの窪み又は構造から次の隣接する窪み又は構造までの反復距離を指す。
本明細書において記載されるいくつかの実施形態において、成形ツールは照射の少なくとも1つに対して透過性であり、米国特許番号第5,435,816号(Spurgeon et al.)、及び同第5,425,848号(Haisma et al.)に開示されるような、透明成形ツールを通じた照射によって行われ得る。いくつかの実施形態において、パターン照射は、これが成形ツールの放射線硬化性樹脂に到達する前に、透過性成形ツールを通過する。いくつかの実施形態において、非パターン照射は、これが成形ツールの放射線硬化性樹脂に到達する前に、透過性成形ツールを通過する。
いくつかの実施形態において、オーバーレイ要素は、オーバーレイフィルムであり得る。オーバーレイフィルムは、アイオノマーエチレンコポリマー、塑性ビニルハロゲン化物ポリマー、酸官能性エチレンコポリマー、脂肪族ポリウレタン、芳香族ポリウレタン、他の放射線透過性エラストマー、及びこれらの組み合わせを含む、これらの目的のために使用されるいずれかの従来的なフィルムであり得る。いくつかの実施形態において、オーバーレイフィルムは、光透過性支持層であり得る。
いくつかの実施形態において、本明細書において記載される物品は補強材料を含む。補強材料は、織布材料、不織布材料、フィラメント、織り糸、又はワイヤの少なくとも1つを含む、任意の好適な材料を含み得る。
いくつかの実施形態において、本明細書において開示される物品は、着色材料(例えば、蛍光粒子)を含む。いくつかの実施形態において、着色材料は、染料又は顔料(例えば、サターンイエロー)の少なくとも一方を含む。
いくつかの実施形態において、本開示の物品は、少なくとも第1主要表面と垂直に観察した際に可視のパターンで配置された第1微細構造化機構及び第2微細構造化機構を含む第1主要表面を有し、第1及び第2微細構造化機構は互いに異なり、円錐、回折格子、レンズ形、積分球の区分、角錐、円筒、フレネル、プリズム、及びこれらの組み合わせから成る群から選択される。いくつかの実施形態において、第1微細構造化機構は、第1ピッチを有し、第1ピッチは1000μm以下である(いくつかの実施形態においては、500、100、50、20、10、5、2、1、0.5、0.2、又は更に0.1μm以下である)。いくつかの実施形態において、第2微細構造化機構は、第2ピッチを有し、第2ピッチは1000μm以下である(いくつかの実施形態においては、500、100、50、20、10、5、2、1、0.5、0.2、又は更に0.1μm以下である)。いくつかの実施形態において、第2ピッチは第1ピッチの50%以下(いくつかの実施形態においては、20%、10%、5%、2%以下、又は更に1%以下)である。
いくつかの実施形態において、物品は、着色剤又は顔料のうちの少なくとも1つを含む。いくつかの実施形態において、物品は、不透明の充填剤を含む。代表的着色剤及び顔料には、二酸化チタン、フタロシニアンブルー、赤色酸化鉄、様々な粘土、炭酸カルシウム、雲母、シリカ、及びタルクが挙げられる。代表的な充填剤には、ガラスビーズ又はガラス繊維、カーボンブラック、凝集粒子及び鉱物強化材が挙げられる。着色剤、顔料、及び/又は充填剤は、例えば、従来の技術を使用してそれらをポリマー材料中に添加することにより、本明細書に説明される物品中に組み込むことができる。
いくつかの実施形態において、物品は金属化層を含む。硬化された放射線硬化性樹脂にわたり、金属化層を提供する方法は本明細書において既知であり、米国特許番号第4,801,193号(Martin)に記載される金属化再帰反射シートを作製するための方法を含む。
第2光学要素の少なくとも1つの非連続的な区域を有する、第1光学要素のマトリックスの様々なパターンのいずれかが提示され得る。例えば、いくつかの実施形態において、円、楕円、正方形、矩形、三角形、英数字などの、様々な形状のいずれかであり得る。いくつかの実施形態において、第1光学要素のマトリックス内の第2光学要素の複数の連続的な区域が存在する。いくつかの実施形態において、マトリックスの少なくとも一部、及び少なくとも1つの非連続的な区域(及び存在する場合、他の非連続的な区域)は、全体的に少なくとも第1(第2、第3、又はそれ以上)の画像又はしるし(世界(米国を含む)の国、領土などのいずれかにおいて規定される登録商標又は登録した著作権を含む、商標又は著作権を有するものであり得る)を呈する。第2光学要素の少なくとも1つの非連続的な区域(任意の追加的な非連続的な区域)を有する第1光学要素のマトリックスのパターンは典型的には、物品内の光学素子を形成するために使用されるツールの構成、及び/又は物品を作製するための方法で使用されるパターン照射によって形成される。
本明細書において記載される方法の使用には、製品安全マーク、ロゴ、商標、装飾的外観、及び光管理特性(例えば、透過光、反射光、又は再帰反射光)を有する物品の製造を含む。
実施形態
項目1.物品の製造方法であって、方法は、
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
複数のキャビティを第1放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂をもたらすために、第1の放射線硬化性樹脂を第1パターン照射に暴露する工程であって、少なくとも1つの第1区域が第1のパターン照射によって照射され、少なくとも1つの第2区域は第1のパターン照射によって照射されない工程と、
微細構造化表面、及び内部に相異するように硬化されたパターンを有する、物品を提供するために、少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域の両方を第2照射に暴露する工程と、
微細構造化表面、及び内部の相異するように硬化されたパターンを有する物品を成形ツールから分離する工程とを、含む、物品の作製方法。
項目2.パターン照射が、マスクの透過性区域を通じた照射、ビーム光線の誘導、電子ビームの誘導、又はデジタル画像の投影の少なくとも1つを含む、項目1に記載の方法。
項目3.第1放射線硬化性樹脂が、オーバーレイ要素の主表面と接触する、項目1に記載の方法。
項目4.オーバーレイ要素が、ポリマーフィルム、紙、布地、繊維ガラス、不織布、ガラス、及び金属箔からなる群から選択される材料を含む、項目3に記載の方法。
項目5.オーバーレイ要素が、照射の少なくとも1つにおいて使用される放射線に対して透過性である、項目3に記載の方法。
項目6.成形ツールが、照射の少なくとも1つにおいて使用される放射線に対して透過性である、項目1に記載の方法。
項目7.オーバーレイ要素は、パターン照射に対して不透明である、項目6に記載の方法。
項目8.第2照射の前に、一部硬化した樹脂にわたり、第2の放射線硬化性樹脂を適用する工程を更に含む、項目1に記載の方法。
項目9.第1及び第2放射線硬化性樹脂はそれぞれ、屈折率を有し、第1及び第2放射線硬化性樹脂の屈折率は、0.0002未満の絶対差を有する、項目8に記載の方法。
項目10.第1及び第2放射線硬化性樹脂はそれぞれ、屈折率を有し、第1及び第2放射線硬化性樹脂の屈折率は、少なくとも0.0002の絶対差を有する、項目8に記載の方法。
項目11.第2放射線硬化性樹脂は、オーバーレイ要素の主要表面と接触する、項目8〜10のいずれか一項目に記載の方法。
項目12.オーバーレイ要素が、ポリマーフィルム、紙、布地、繊維ガラス、不織布、ガラス、及び金属箔からなる群から選択される材料を含む、項目11に記載の方法。
項目13.成形ツールが、照射の少なくとも1つにおいて使用される放射線に対して透過性である、項目11に記載の方法。
項目14.オーバーレイ要素は、パターン照射に対して不透明である、項目13に記載の方法。
項目15.少なくとも1つの第2区域のマトリックス内に複数の第1区域が存在する、項目1〜14に記載の方法。
項目16.少なくとも1つの第1区域のマトリックス内に複数の第2区域が存在する、項目1〜14に記載の方法。
項目17.複合体物品を作製する方法であって、方法は、
複数のキャビティを含む第1微細構造化表面を有する第1成形ツールを提供する工程と、
複数のキャビティを、オーバーレイ要素の第1主要表面上に配置された放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂に接着されたオーバーレイ要素を含む、複数の硬化された樹脂をもたらすために、第1の放射線硬化性樹脂を第1パターン照射に暴露する工程であって、少なくとも1つの第1区域が第1のパターン照射によって照射され、少なくとも1つの第2区域は第1のパターン照射によって照射されない工程と、
少なくとも1つの第2区域の硬化性樹脂の一部が成形ツールに残るように、一部硬化した複合物を成形ツールから分離し、少なくとも1つの第2区域において微細構造を有さない表面を備える、分離した一部硬化した複合物をもたらす工程と、
第1微細構造化表面及び内部に相異するように硬化されたパターンを有する、複合物を提供するために、成形ツールから分離された一部硬化した複合物を第2照射に暴露する工程とを含む、方法。
項目18.第2の複数のキャビティを含む第2微細構造化表面を有する第2成形ツールを提供する工程と、
第1の微細構造化表面、及び内部に相異するように硬化されたパターンを有する複合体物品のオーバーレイ要素の第2主要表面上に配置された、第2の放射線硬化性樹脂を有する、第2の複数のキャビティを少なくとも部分的に充填する工程と、
第1主要表面上の第1微細構造化表面及び内部の差別的構造化パターン、並びに第2主要表面上の第2微細構造化表面を有する物品をもたらすために、第2放射線硬化性樹脂を第3照射に暴露する工程と、
第2成形ツールから物品を分離する工程とを更に含む、項目17に記載の方法。
項目19.パターン照射が、マスクの透過性区域を通じた照射、ビーム光線の誘導、電子ビームの誘導、又はデジタル画像の投影の少なくとも1つを含む、項目17又は18に記載の方法。
項目20.オーバーレイ要素が、ポリマーフィルム、紙、布地、繊維ガラス、不織布、ガラス、及び金属箔からなる群から選択される材料を含む、項目17又は18に記載の方法。
項目21.オーバーレイ要素が、照射の少なくとも1つにおいて使用される放射線に対して透過性である、項目17又は18に記載の方法。
項目22.第1成形ツールは、パターン照射に対して透過性である、項目17又は18に記載の方法。
項目23.オーバーレイ要素は、パターン照射に対して不透明である、項目22に記載の方法。
項目24.成形ツールから分離される部分的に硬化された複合体を第2照射に暴露する前に、少なくとも1つの第2区域に顔料を添加する工程を更に含む、請求項17〜23に位置項目に記載の方法。
項目25.複合体物品を作製する方法であって、方法は、
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
複数のキャビティを、オーバーレイ要素の主要表面上に配置された放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂に接着されたオーバーレイ要素を含む、複数の硬化された樹脂をもたらすために、第1の放射線硬化性樹脂をパターン照射に暴露する工程であって、少なくとも1つの第1区域がパターン照射によって照射され、少なくとも1つの第2区域はパターン照射によって照射されない工程と、
一部硬化した複合体を成形ツールから分離する工程と、
微細構造化表面を有する複合体物品をもたらすために、少なくとも1つの第2区域から放射線硬化性樹脂を取り除く工程と、を含む、方法。
項目26.パターン照射が、マスクの透過性区域を通じた照射、ビーム光線の誘導、電子ビームの誘導、又はデジタル画像の投影の少なくとも1つを含む、項目25に記載の方法。
項目27.オーバーレイ要素が、ポリマーフィルム、紙、布地、繊維ガラス、不織布、ガラス、及び金属箔からなる群から選択される材料を含む、項目25に記載の方法。
項目28.オーバーレイ要素は、パターン照射に対して不透明である、項目25に記載の方法。
項目29.成形ツールは、パターン照射に対して透過性である、項目25に記載の方法。
項目30.オーバーレイ要素は、パターン照射に対して不透明である、項目29に記載の方法。
項目31.複合体物品を作製する方法であって、方法は、
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
複数のキャビティを第1放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
オーバーレイ要素を第1放射線硬化性樹脂に接触させる工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する第1の一部硬化した樹脂をもたらすために、第1の放射線硬化性樹脂を第1パターン照射に暴露する工程であって、少なくとも1つの第1区域が第1のパターン照射によって照射され、少なくとも1つの第2区域は第1のパターン照射によって照射されない工程と、
第1の更に硬化した樹脂をもたらすために、第1の一部硬化した樹脂を第1の被覆照射に暴露する工程であって、第1の更に硬化した樹脂はオーバーレイ要素に接着する、工程と、
第1の更に硬化した樹脂の少なくとも一部を成形ツールから分離する工程と、
第2の放射線硬化性樹脂で複数のキャビティを少なくとも部分的に充填する工程と、
第1の更に硬化した樹脂を第2の放射線硬化性樹脂と接触させる工程と、
少なくとも1つの第3区域及び少なくとも1つの第4区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂をもたらすために、第1の放射線硬化性樹脂を第1パターン照射に暴露する工程であって、少なくとも1つの第3区域が第2のパターン照射によって照射され、少なくとも1つの第4区域は第1のパターン照射によって照射されない工程と、
複合体物品をもたらすために第2の一部硬化した樹脂を第2の被覆照射に暴露する工程であって、第2の更に硬化した樹脂は第1の更に硬化した樹脂に接着し、第1の更に硬化した樹脂がオーバーレイ要素に接着する、工程と、
複合体物品を成形ツールから分離する工程と、を含む、複合体物品を作製する方法。
項目32.複合体物品を作製する方法であって、方法は、
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
複数のキャビティを第1放射線硬化性樹脂で部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する第1の一部硬化した樹脂をもたらすために、第1の放射線硬化性樹脂を第1パターン照射に暴露する工程であって、少なくとも1つの第1区域が第1のパターン照射によって照射され、少なくとも1つの第2区域は第1のパターン照射によって照射されない工程と、
第1の更に硬化した樹脂をもたらすために第1の一部硬化した樹脂を第1被覆照射に暴露する工程と、
複数のキャビティにおいて、第2放射線硬化性樹脂を第1の更に硬化した樹脂に接触させる工程と、
オーバーレイ要素を第2放射線硬化性樹脂に接触させる工程と、
少なくとも1つの第3区域及び少なくとも1つの第4区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂をもたらすために、第2の放射線硬化性樹脂を第2パターン照射に暴露する工程であって、少なくとも1つの第3区域が第2のパターン照射によって照射され、少なくとも1つの第4区域は第1のパターン照射によって照射されない工程と、
複合体物品をもたらすために第2の一部硬化した樹脂を第2被覆照射に暴露する工程であって、第1の更に硬化した樹脂は第2の更に硬化した樹脂に接着し、第2の更に硬化した樹脂がオーバーレイ要素に接着する、工程と、
複合体物品を成形ツールから分離する工程と、を含む、複合体物品を作製する方法。
本発明の利点及び実施形態は、以下の実施例により更に例示されるが、これらの実施例に列挙したその特定の材料及び量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を過度に限定すると解釈されるべきではない。すべての部及びパーセンテージは、特に記載されていない限り、重量に基づく。
Figure 0005973561
組成物1の作製
第1の放射線硬化性組成物(組成物1)は、25重量%のBAED−1、12%のDEAEMA、38重量%のTMPTA、25重量%のHDDA、0.5/100部(pph)TPO、0.2pphのI1035、及び0.5pphのT405をガラスジャー内で混合することによって調整された。約100グラムの組成物が調整された。
組成物2の作製
第2の放射線硬化性組成物(組成物2)は、74.5重量%のAUA、24.5重量%のHDDA、1.0重量%のD1173、及び0.5pph TPOをガラスジャー内で混合することによって調整された。100グラムの組成物が調整された。
組成物3の作製
第3の放射線硬化性組成物(組成物3)が、49.5重量%のHDDA、49.5重量%のTMTPA、及び1重量%のTPOを混合することによって調整された。100グラムの組成物が調整された。
組成物4の作製
第4の放射線硬化性組成物(組成物4)は、25重量%のBAED−1、50重量%のTMPTA、25重量%のHDDA、0.5/100部(pph)TPO、0.5pphのD1173をガラスジャー内で混合することによって調整された。約100グラムの組成物が調整された。
組成物5の作製
第5の放射線硬化性組成物(組成物5)は、74.5重量%のBAED−1、24.5重量%のPEA、0.5重量%のD1173、及び0.5重量%のTPOを混合することによって調整された。約100グラムの組成物が調整された。
組成物6の作製
第6の放射線硬化性組成物(組成物6)は、64.7重量%のBAED、24.9重量%のPEA、9.95重量%のTMPTA、0.35重量%のD1173、及び0.1重量%のTPOを混合することによって調整された。約100グラムの組成物が調整された。
組成物7の作製
第7放射線硬化性組成物(組成物7)は、75重量%のDiPETPA、25重量%のHDDA、0.3/100部(pph)のMB、0.4pphのI7460と不透明のプラスチックジャー内で混合することによって調整された。約100グラムの組成物が調整され、使用前に10μmフィルターを通じて濾過された。
(実施例1)
再帰反射性物品は、以下の手順を使用して調整された。約10グラムの組成物1は、加熱された微細構造化ツールの上方微細構造面上に注がれ、その後ドクターブレードとして250μmのポリエステルテレフタレート(PET)フィルムを使用して均一に拡散された。ツールは25cm×30cmであり、厚さ760μmのニッケルプレートであった。ツールは、43μmの深さ、及び86μmのピッチを有する、コーナーキューブキャビティからなる微細構造化表面を有した。ツールは、60℃に設定された磁気ホットプレート上に配置された。ドクターブレードを使用してツールのキャビティに組成物1を充填した後、透明な、75μmでシリコーンコーティングされたPET剥離ライナーが、インクローラーを使用して、コーティングされたツールの上面に積層された。その後、剥離ライナーの上にマスキングフィルムが配置された。マスキングフィルムは、図3に示される画像のネガ画像であった、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリトグラフ印刷されたフィルムであった。0.6cm厚さの透明なガラスプレートがその後、マスクの上に配置された。
コーティングされたツール、剥離ライナー、マスキングフィルム、及びガラスプレートからなるアセンブリはその後、コンベアベルトに配置されて、コーティングされた組成物を硬化させるために、紫外線(UV)ランプの下を通された。第1硬化工程において、600ワット/2.5cm(100%の電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems,Rockville,MDから入手可能)が、コーティングされた組成物を照射するために使用された。ランプは、ガラスプレートの上5cmに位置付けられた。コンベアベルトは15.2メートル/分で動作した。
紫外線暴露の後、ガラスプレート、マスキングフィルム、及び剥離ライナーがコーティングされたツールから除去された。組成物1の追加的な10グラムが、ツール上に注がれ、均一に拡散した。オーバーレイフィルム(光透過性支持層)はその後、インクローラーを使用して、コーティングされたツールに積層された。オーバーレイフィルムは、75μmのPAUでコーティングされた透明な50μm PETフィルムであった。オーバーレイフィルムのポリウレタンコーティングされた面が、コーティングされたツールと接触した。コーティングされたツールからなるアセンブリ、及びフィルムはその後、コンベアベルトに配置されて、第1硬化ステップにおいて先に記載されたものと同じ条件を使用して、コーティングされた組成物を硬化させるために、UVランプの下に通された。硬化された組成物/フィルムはその後ツールから除去され、第1及び第2硬化工程に関して先に記載されたのと同じ条件を使用して硬化を完成させるために、微細構造がUVランプに面するようにして、UVランプの下に再び通された。
図3は、生じる再帰反射性物品のデジタル写真画像(Mが約58mmである)である。
(実施例2)
再帰反射性物品は、以下の手順を使用して調整された。約10グラムの組成物1は、加熱された微細構造化ツールの上方微細構造面上に注がれ、その後ドクターブレードとして250μmのPETフィルムを使用して均一に拡散された。ツールは25cm×30cmであり、厚さ760μmのニッケルプレートであった。ツールは、89μmの深さ、及び178μmのピッチを有する、コーナーキューブキャビティからなる微細構造化表面を有した。ツールは、60℃に設定された磁気ホットプレート上に配置された。ドクターブレードを使用してツールのキャビティに組成物1を充填した後、75μmのPAUでコーティングされた、透明な50μmのPETオーバーレイフィルムが、インクローラーを使用して、コーティングされたツールの上面に積層された。その後、オーバーレイフィルムの上にマスキングフィルムが配置された。マスキングフィルムは、図6Aに示されるように、黒い背景上の明るい画像を有する、50μm PETフォトリソグラフ印刷されたフィルムであった(Mは約26mm)。0.6cm厚さの透明なガラスプレートがその後、マスクの上に配置された。発光ダイオード(LED)の配列はその後、コーティングされたツール、オーバーレイフィルム、マスキングフィルム、及びガラスプレートからなるアセンブリの上に配置された。配列は、それぞれ36 LEDの2列からなり(Clearstone Technologies,Minneapolis,MNから、商標名「CF 1000」で得られた395nmの波長)、3cm×38cmフレーム内に合計72のLEDが配置された。LEDは、コーティングされた組成物を硬化させるために約6メートル/分でガラスプレートにわたって手動で2回往復させた。
LED暴露の後、ガラスプレート及びマスキングフィルムは、コーティングされたツールから除去された。コーティングされたツール及びオーバーレイフィルムからなるアセンブリはその後、コンベアベルト上に配置されて、コーティングされた組成物に追加的な硬化をもたらすために、600ワット/2.5cm(100%電力設定)に設定されたFusion「H」UVランプ(Fusion Systemsから入手可能)の下を通される。ランプは、ガラスプレートの上5cmに位置付けられた。コンベアベルトは15.2メートル/分で動作した。硬化された組成物/フィルムはその後ツールから除去されて、コンベアベルト上に配置され、コーティングされた組成物に追加的な硬化をもたらすために、微細構造がUVランプに向くようにして、600ワット/2.5cm(100%電力セッティング)に設定された、Fusion「H」UVランプ(Fusion Systems)の下を再び通される。
図6Bは、生じる再帰反射性物品のデジタル写真画像(Mが約26mmである)である。
(実施例3)
プリズム物品は、以下の手順を使用して調整された。約5グラムの組成物2は、加熱された微細構造化ツールの上方微細構造面上に注がれ、その後ドクターブレードとして250μmのPETフィルムを使用して均一に拡散された。ツールは25cm×30cmであり、厚さ760μmのニッケルプレートであった。ツールは、25μmの深さ、及び50μmのピッチを有する、90°のプリズム溝からなる微細構造化表面を有した。ツールは、63℃に設定された磁気ホットプレート上に配置された。ドクターブレードを使用して、ツールの溝に組成物2を充填した後、透明のオーバーレイフィルム(光透過性支持層)が、インクローラーを使用して、コーティングされたツールに積層された。オーバーレイフィルムは、透明な、125μmで下塗りしたPETフィルムであった(DuPont Teijin Films,Chester,VAから、商標名「DUPONT−TEIJIN #617」で得られる)。その後、オーバーレイフィルムの上にマスキングフィルムが配置された。マスキングフィルムは、図6Aに示されるように、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリソグラフ印刷されたフィルムであった。0.6cm厚さの透明なガラスプレートがその後、マスクの上に配置された。LEDの配列はその後、コーティングされたツール、オーバーレイフィルム、マスキングフィルム、及びガラスプレートからなるアセンブリの上に配置された。配列は、それぞれ36 LEDの2列からなり(「CF 1000」)、3cm×38cmフレーム内に合計72のLEDが配置された。LEDは、コーティングされた組成物を硬化させるために約6メートル/分でガラスプレートにわたって手動で2回往復させた。
LED暴露の後、ガラスプレート及びマスキングフィルムは、コーティングされたツールから除去された。コーティングツール及びオーバーレイフィルムからなるアセンブリはその後、コンベアベルトに配置され、コーティングされた組成物に追加的な硬化をもたらすために、5Mradの照射量を供給するため、200kV電圧で動作する、電子ビームシステム(Energy Sciences Inc.,Wilmington,MAから、商標名「MODEL CB−300 ELECTRON BEAM SYSTEM」で得られる)内で電子ビーム下に通される。コンベアベルトは7.9メートル/分で動作した。
図7は、生じる再帰反射性物品のデジタル写真画像(Mが約26mmである)である。
(実施例4)
プリズム物品は、以下を例外として、実施例3に記載された通りに調整された。マスクは、図8Aに示される1.6mmアルミニウムダイカットされたシートである(Mは、約6.2mm)。コーティングツール、オーバーレイフィルム、及びマスクからなるアセンブリはその後、コンベアベルトに配置され、コーティングされた組成物に追加的な硬化をもたらすために、2Mradの照射量を供給するため、200kV電圧で動作する、電子ビームシステム(商標名「MODEL CB−300 ELECTRON BEAM SYSTEM」)内で電子ビーム下に通される。コンベアベルトは7.9メートル/分で動作した。マスクはその後取り除かれて、コーティングされたツール及びオーバーレイフィルムからなるアセンブリはその後コンベアベルト上に配置され、コーティングされた組成物に追加的な硬化をもたらすために、5Mradの照射量を供給する、200kV電圧で動作する電子ビーム下に通された。
図8Bは、生じるプリズム物品のデジタル写真画像(Mが約15mmである)である。
(実施例5)
プリズム物品は、以下の手順を使用して調整された。二層積層体を形成する、除去可能接着剤テープ(3M Company,St.Paul,MNから、商標名「SCOTCH #811」で入手可能)を使用した、75μmの、38cm幅のストリップ(約1.2〜1.5メートル長さ)で下塗りされたPETオーバーレイフィルム(「DUPONT−TEIJIN #617」)の一方の面に接着された。フィルムマスクは、図10に示されるもののネガ画像である黒い背景上の明るい画像を有する100μm PETフォトリソグラフ印刷されたフィルムの20cm×25cmのシートであった。
マスクの一方の表面をオーバーレイフィルムに対して、かつマスクの他方の表面をキャリア層の一方に対して有する、オーバーレイフィルムからなる三層積層体を形成するために接着剤テープ(3M Companyから、商標名「SCOTCH BOX SEALING TAPE」で入手可能)を使用して、キャリア層として機能する53cm幅75μm PETフィルム上に、二層積層体が貼り付けられた。過剰な樹脂組成物2はその後、材料の回転バンクがゴムコーティングされたニップロールと回転金属ツールとの間に形成されるように、従来的なコーティングダイを使用して、オーバーフィルム上にコーティングされた。回転金属ツールは、25μmの深さ、及び50μmのピッチを有する、90°のプリズム溝からなる微細構造化表面を有した。
コーティングされた三層積層体は、54℃の温度を有し、12メートル/分のライン速度で動作する回転金属ツールに対してニップされた。コーティングされた三層積層体はその後、600ワット/2.5cm(100%電力設定)に設定され、ツールから5cm上に位置付けられた、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)を使用して、キャリア層側から照射し、よってマスクの透明部分を通じて組成物2の樹脂を照射することによって、最初に硬化された。コーティングされた三層積層体はその後、回転金属ツールから除去され、追加的な硬化を提供するために、400ワット/2.5cm(100%電力設定)の、UVランプを備えた、活性窒素雰囲気UV硬化チャンバ(Aetek UV Systems,Lebanon,INから、商標名「UVXL20」から入手可能)へと運搬された。ランプは、組成物2の樹脂がランプに面する状態で、積層体から5cm上に位置付けられた。
図10は、生じるプリズム物品のデジタル写真画像(Mが約12mmである)である。
(実施例6)
一対のプリズム物品が、それぞれ図11における左半分1101及び右半分1102のネガである、一対のマスクが使用された(横並び)ことを除いて、実施例5と同じ手順を使用して調整された。図11は、生じたプリズム物品の対のデジタル写真画像である(M及びMはそれぞれ約26mmである)。
(実施例7)
マイクロレンズ物品は、以下の手順を使用して調整された。フィルムマスクが、二層積層体を形成する、除去可能接着剤テープ(「SCOTCH #811」で入手可能)を使用した、75μmの、38cm幅のストリップ(約1.2〜1.5メートル長さ)で下塗りされたPETオーバーレイフィルム(「DUPONT−TEIJIN #617」)の一方の面に接着された。フィルムマスクは、それぞれ図12の少なくとも1つの第1区域1231、及び少なくとも1つの第2区域1234に対応する、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリソグラフ印刷フィルムの、20cm×25cmシートである。マスクの一方の主表面をオーバーレイフィルムに対して有し、かつマスクの他方の主表面をキャリア層に対して有する、オーバーレイフィルムからなる三層積層体を形成するために接着剤テープ(商標名「SCOTCH BOX SEALING TAPE」)を使用して、キャリア層として機能する53cm幅75μm PETフィルム上に、二層積層体が貼り付けられた。過剰な樹脂組成物2はその後、材料の回転バンクがゴムコーティングされたニップロールと回転金属ツールとの間に形成されるように、従来的なコーティングダイを使用して、オーバーフィルム上にコーティングされた。回転金属ツールは、40μmの直径、及び10.8μmの深さを有する、円形凹部からなるマイクロレンズ微細構造化表面を有する。
コーティングされた三層積層体は、54℃の温度を有し、12メートル/分のライン速度で動作する回転金属ツールに対してニップされた。コーティングされた三層積層体はその後、600ワット/2.5cm(100%電力設定)に設定され、ツールから5cm上に位置付けられた、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)を使用して、キャリア層側から照射することによって最初に硬化され、よってマスクの透明部分を通じて組成物2の樹脂を照射し、オーバーレイフィルム及び硬化樹脂の複合体を形成する。コーティングされた三層積層体はその後、回転金属ツールから取り除かれ、マスクの黒い区域によって保護されていたいずれかの残りの非硬化樹脂は、2−プロパノールを非硬化樹脂に手で噴霧して複合フィルムから取り除かれ、その後風乾された。
図12は、生じるマイクロレンズ物品のデジタル写真画像である(M10が約19mmである)。
(実施例8)
マイクロレンズ物品は、以下の手順を使用して調整された。フィルムマスクが、二層積層体を形成する、除去可能接着剤テープ(「SCOTCH #811」で入手可能)を使用した、75μmの、38cm幅のストリップ(約1.2〜1.5メートル長さ)で下塗りされたPETオーバーレイフィルム(「DUPONT−TEIJIN #617」)の一方の面に接着された。フィルムマスクは、それぞれ図13の少なくとも1つの第1区域1331、及び少なくとも1つの第1区域1334に対応する、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリソグラフ印刷フィルムの、20cm×25cmシートである。マスクの一方の主表面をオーバーレイフィルムに対して有し、かつマスクの他方の主表面をキャリア層に対して有する、オーバーレイフィルムからなる三層積層体を形成するために接着剤テープ(商標名「SCOTCH BOX SEALING TAPE」)を使用して、キャリア層として機能する53cm幅75μm PETフィルム上に、二層積層体が貼り付けられた。過剰な樹脂組成物2はその後、材料の回転バンクがゴムコーティングされたニップロールと回転金属ツールとの間に形成されるように、従来的なコーティングダイを使用して、オーバーフィルム上にコーティングされた。回転金属ツールは、40μmの直径、及び10.8μmの深さを有する、円形凹部からなるマイクロレンズ微細構造化表面を有する。
コーティングされた三層積層体は、54℃の温度を有し、12メートル/分のライン速度で動作する回転金属ツールに対してニップされた。コーティングされた三層積層体はその後、600ワット/2.5cm(100%電力設定)に設定され、ツールから5cm上に位置付けられた、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)を使用して、キャリア層側から照射することによって最初に硬化され、よってマスクの透明部分を通じて組成物2の樹脂を照射し、オーバーレイフィルム及び硬化樹脂の複合体を形成する。コーティングされた三層積層体及びマスクはその後、ツールから除去され、追加的な硬化を提供するために、400ワット/2.5cm(100%電力設定)の、UVランプを備えた、活性窒素雰囲気UV硬化チャンバ(「UVXL20」)へと運搬された。ランプは、積層体から5cm上に位置付けられ、コーティングされた三層積層体の樹脂側を照射した。
オーバーレイフィルム及び硬化樹脂の複合体がマスク及びキャリア層から分離され、オーバーレイフィルムの複製されない平滑な面が上を向くようにして位置付けられた。過剰な組成物2がその後オーバーレイフィルムの複製されない平滑な面上にコーティングされ、コーティングされたオーバーレイフィルムはその後、コーティングされた積層体を生じる、40μmの直径、及び10.8μmの深さを有する、円形凹部からなる微細構造表面を有する、回転金属ツールに対してニップされた。ツール温度は54℃であり、12メートル/分のライン速度で動作する。コーティングされた積層体はその後、600ワット/2.5cm(100%電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)を使用して、ツールと接触している間に初期硬化された。ランプは、ツールの5cm上に位置付けられた。コーティングされた積層体はその後、ツールから除去され、追加的な硬化を提供するために、400ワット/2.5cm(100%電力設定)の、UVランプを備えた、活性窒素雰囲気UV硬化チャンバ(「UVXL20」)へと運搬された。ランプは、積層体から約5cm上に位置付けられた。
図13は、生じるマイクロレンズ物品のデジタル写真画像である(M11が約31mmである)。様々な度合いのモワレ干渉が、図13に明らかである。
(実施例9)
再帰反射性物品は、以下の手順を使用して調整された。約10グラムの組成物2は、加熱された微細構造化ツールの上方微細構造面上に注がれ、その後ドクターブレードとして250 PETフィルムを使用して均一に拡散された。ツールは25cm×30cmであり、厚さ760μmのニッケルプレートであった。ツールは、43μmの深さ、及び86μmのピッチを有する、コーナーキューブキャビティからなる微細構造化表面を有した。ツールは、60℃に設定された磁気ホットプレート上に配置された。ドクターブレードを使用して、ツールのキャビティに組成物2を充填した後、オーバーレイフィルム(光透過性支持層)がその後、インクローラーを使用して、コーティングされたツールに積層された。オーバーレイフィルムは透明な75μmで下塗りされたPETフィルム(「DUPONT−TEIJIN #617」)であった。その後、オーバーレイフィルムの上にマスキングフィルムが配置された。マスキングフィルムは、図14Aに示される画像のネガ画像であった、黒い背景上の明るい画像を有する、75μm PETフォトリトグラフ印刷されたフィルムであった。0.6cm厚さの透明なガラスプレートがその後、マスクの上に配置された。コーティングされたツール、剥離ライナー、マスキングフィルム、及びガラスプレートからなるアセンブリはその後、コンベアベルトに配置されて、コーティングされた組成物を照射するために、UVランプの下を通された。600ワット/2.5cm(100%の電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)が、コーティングされた組成物を照射するために使用された。ランプは、ガラスプレートの上5cmに位置付けられた。コンベアベルトは15.2メートル/分で動作した。UV暴露の後、ガラスプレート、マスキングフィルム、オーバーレイフィルム、及び硬化された組成物/フィルムが、コーティングされたツールから取り除かれた。
蛍光黄色顔料(DayGlo Color Corp.,Cleveland,OHから、商標名「DAY−GLO ZQ−17 SATURN YELLOW」)が、マスキングフィルムの不透明区域によって被覆/保護されていたコーティングされた組成物の、非照射非硬化区域にわたって、手で散布された。非硬化区域に接着されない過剰な顔料は、振盪により取り除かれた。コーティングされた組成物及びオーバーレイフィルムからなるアセンブリは、その後微細構造がUVランプに向くようにしてコンベアベルトに配置され、上記の第1硬化工程に関して上記されたものと同じ条件を使用して、コーティングされた組成物の非硬化区域を硬化するために、Fusion「D」UV ランプ(Fusion Systems)の下で窒素雰囲気下で通した。コーティングされた組成物、及びオーバーレイフィルムからなるアセンブリはその後反転され、第1及び第2硬化工程に関するものと同じ条件を使用して、硬化を完成させるために微細構造をUVランプと反対に向けて、UVランプの下に再び通す。非接着残留顔料はその後、数滴の洗剤(Alconox,Inc.,White Plains,NYから、商標名「LIQUI−NOX」で得られる)を含む、脱イオン水を使用して洗い流された。微細構造化フィルムはその後、脱イオン水ですすがれ、その後エタノールですすがれた。
図14A及び14Bは、通常の照明条件、及び再帰反射照明条件でそれぞれとった、生じた再帰反射性物品の画像である(M12、及びM13はそれぞれ、約31mm)。
(実施例10)
ポリマーフィルムツールは、以下の手順を用いて調整された。樹脂組成物2は、従来的なコーティングダイを使用して、125μmで下塗りしたPETオーバーレイフィルム(「DUPONT−TEIJIN #617」)上にコーティングされた。過剰な組成物2が、材料の回転バンクが形成されるように、ニップに供給された。コーティングされたPETフィルムは、89μmの高さ、178μmのピッチを有する、コーナーキューブからなる微細構造化表面を有する、回転金属ツールに対してニップされた。ツール温度は54℃であり、7.6メートル/分のライン速度で動作する。コーティングされたPETフィルムはその後、600ワット/2.5cm(100%電力設定)で設定され、ツールの上約5cm上に位置付けられた、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)を使用して、回転金属ツールと接触する際に、初期硬化された。コーティングされたPETフィルムはその後、回転金属ツールから取り除かれ、追加的な硬化をもたらすために、600ワット/2.5cm(100%電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)を備える、UV硬化チャンバ内に運搬される。硬化された微細構造化組成物/PETフィルム積層体(ポリマーツール)はその後、ポリマーツールの微細構造化面上に剥離コーティングをもたらすために、以下の手順を使用して、テトラメチルシランでプラズマ処理された。
剥離コーティングは、プラズマ蒸着によってシリコン含有フィルムを堆積することによって塗布された。蒸着は、26インチ(66cm)のより低い電力の電極、及び中央ガスポンピングによる、反応性イオンエッチング(RIE)のために構成された(Plasmatherm,Kresson,NJから、商標名「PLASMATHERM MODEL 3032」で入手可能)市販の反応性イオンエッチャーシステムで実行された。チャンバは、乾燥機械ポンプ(Edwards Vacuum,Ltd.から、商標名「EDWARDS MODEL iQDP80」で入手可能)により補助される、ルーツ送風機(Edwards Vacuum,Ltd.,Tewksbury,MAから、商標名「EDWARDS MODEL EH1200」で入手可能)によってポンピングされた。無線周波電力は、インピーダンス適合ネットワークを通じた、5kW、13.56MHzソリッドステート発生器(「RFPP MODEL RF50S0」)によって供給される。システムは、5mTorr(0.67Pa)の公称基本圧力を有する。ガスの流量は、流量コントローラー(MKS Instruments,Andover,MAから得られる)によって調節された。ポリマーツールのサンプルは、バッチプラズマ装置の駆動された電極上に配置された。一連の処理工程でプラズマ処理を行った。この機構は最初に500cm/分の流量、及び200ワットのプラズマ電力で、60秒にわたって酸素ガスを流すことによって酸素プラズマで処理された。酸素プラズマ処理の後、シリコン含有フィルムはその後、150標準cm/分の流量、200ワットのプラズマ電力で、120秒にわたって、テトラメチルシラン(TMS)ガスを流すことによって蒸着された。プラズマ蒸着が完了した後、チャンバが雰囲気に対して通気され、ポリマーツールは除去され、その後以下の手順でツールとして使用された。
再帰反射性物品はその後、上記の剥離コーティングされたポリマーツール、及び以下の手順を使用して、調整された。アセンブリは、フォトリソグラフィフィルムマスクを0.6cm厚さ透明ガラスプレートに配置することによって調整された。マスキングフィルムは、図16Aに示される画像のネガ画像であった、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリトグラフ印刷されたフィルムであった(M14は約26mmであった)。ポリマーツールは、コーナーキューブが上方に向けて、マスクの上に配置された。約10グラムの組成物1は、ポリマーツールの上方微細構造面上に注がれ、その後ドクターブレードとして250μmのPETフィルムを使用して均一に拡散された。ガラスは、66℃に設定された、ホットプレート上に位置する。ドクターブレードを使用してツールのキャビティに組成物1を充填した後、75μmのPAUでコーティングされた、透明な50μmのPETオーバーレイフィルムが、インクローラーを使用して、コーティングされたツールの上面に積層された。0.6cm厚さの透明なガラスプレートがその後、オーバーレイフィルムの上に配置された。コーティングしたツール、マスク、キャリアフィルム、及びガラスプレートからなるアセンブリはその後、反転されて、マスクを通じてコーティングした組成物を硬化するために、コンベアベルトの上に配置されてUVランプの下に通される。600ワット/2.5cm(100%の電力設定)に設定された、Fusion「H」UVランプ(Fusion Systems)が、コーティングされた組成物を硬化するために使用された。ランプは、ガラスプレートの上5cmに位置付けられた。コンベアベルトは15.2メートル/分で動作した。アセンブリはその後反転されて、二度目にコンベアベルトに配置されて、追加的な硬化をもたらすために、同じ手順を使用して硬化させた。
図16Bは、生じる再帰反射性物品のデジタル写真画像(M15が約26mmである)である。
(実施例11)
プリズム物品は、以下の手順を使用して調整された。樹脂組成物2は、図17に一般的に示される従来的なコーティングダイを使用して、回転金属ツール上にコーティングされた。ダイは、回転金属ツールロールと、ゴムコーティングされたニップロールとの間に、組成物2をもたらすように位置付けられた。回転金属ツールは、25μmの深さ、及び50μmのピッチを有する、90°のプリズム溝からなる微細構造化表面を有した。ツール温度は57℃であり、7.6メートル/分のライン速度で動作する。組成物2の一部はその後、回転金属ツールと接触している間、10キロへロツ(kHz)の反復速度を有するUVレーザー(「AVIA 355−1500」)による照射で、ツール表面から約60mmの距離にミラーが位置付けられ、約32mm/秒のミラー走査速度で、架橋された。
ミラーは、正弦波形状の照射を生成するために、振動した。樹脂組成物2は、図17に一般的に示される従来的なコーティングダイを使用して、75μmで下塗りしたPETフィルム(「DUPONT−TEIJIN #617」)上にコーティングされた。過剰な組成物2が、材料の回転バンクが形成されるように、供給された。コーティングされたPETフィルムはその後、回転金属ツールに対してニップされた。コーティングされた回転金属は、その後600ワット/2.5cm(100%電力設定)に設定され、ツールの5cm上に位置付けられた、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)を使用して硬化された。硬化された組成物2及びPETフィルムは、回転金属ツールから取り除かれ、追加的な硬化をもたらすために、600ワット/2.5cm(100%電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)を備える、UV硬化チャンバ内に運搬される。ランプは、積層体から約5cm上に位置付けられた。
図18は、生じるプリズム物品のデジタル写真画像(M16が約2mmであった)である。
(実施例12)
プリズム物品は、以下の手順を使用して調整された。樹脂組成物3は、図17に一般的に示される従来的なコーティングダイを使用して、回転金属ツール上にコーティングされた。ダイは、回転金属ツールロールと、ゴムコーティングされたニップロールとの間に、組成物3をもたらすように位置付けられた。回転金属ツールは、25μmの深さ、及び50μmのピッチを有する、90°のプリズム溝からなる微細構造化表面を有した。ツール温度は57℃であり、23メートル/分のライン速度で動作する。コーティングされた組成物3の一部はその後、回転金属ツールと接触している間、7.5キロへロツ(kHz)の反復速度を有するUVレーザー(「AVIA 355−1500」)による照射で架橋された(ツール表面から約60mmの距離にミラーが位置付けられ、ミラー走査速度は約272mm/秒であった)。ミラーは、正弦波形状の照射を生成するために、振動した。
樹脂組成物2は、図17に一般的に示される従来的なコーティングダイを使用して、75μmで下塗りしたPETフィルム(「DUPONT−TEIJIN #617」)上にコーティングされた。過剰な組成物2が、材料の回転バンクが形成されるように、供給された。コーティングされたPETフィルムはその後、コーティングされた回転金属ツールに対してニップされて、輝度向上フィルム、架橋部分を有する組成物3のコーティング、組成物2のコーティング、及び下塗りしたPETフィルムを含む複合体を形成し、この複合体はその後、600ワット/2.5cm(100%電力設定)に設定され、回転金属ツールの上約5cmに位置付けられた、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)を使用して硬化された。硬化された組成物2及びPETフィルムは、回転金属ツールから取り除かれ、追加的な硬化をもたらすために、600ワット/2.5cm(100%電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)を備える、UV硬化チャンバ内に運搬される。ランプは、積層体から約5cm上に位置付けられた。
図19は、生じるプリズム物品のデジタル写真画像(M17が約75mmでった)である。
(実施例13)
プリズム物品は、以下の手順を使用して調整された。樹脂組成物2は、従来的なコーティングダイを使用して、75μmの下塗りしたPETフィルム(「DUPONT−TEIJIN #617」)上にコーティングされ、コーティングされたフィルムは、図20に一般的に示されるように、ゴムコーティングされたニップロールを使用して、回転金属ツールに対してニップされた。回転金属ツールは、25μmの深さ、及び50μmのピッチを有する、90°のプリズム溝からなる微細構造化表面を有した。ツール温度は57℃であり、7.6メートル/分のライン速度で動作する。コーティング組成物2の一部はその後、回転金属ツールと接触している間に、7.5キロヘルツ(kHz)の反復速度を有するUVレーザー(「AVIA 355−1500」)でオーバーレイフィルムを通じて照射することによって架橋され(ミラーはツール表面から約60mmの距離に位置付けられ、ミラー走査速度は約272mm/秒である)、一部硬化した樹脂をもたらした。ミラーは正弦波形状の照射を生じるように振動した。一部硬化した樹脂は、その後600ワット/2.5cm(100%電力設定)に設定され、回転金属ツールの5cm上に位置付けられた、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)を使用して硬化された。硬化された組成物2及びPETフィルムは、回転金属ツールから取り除かれ、追加的な硬化をもたらすために、600ワット/2.5cm(100%電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)を備える、不活性窒素雰囲気UV硬化チャンバ内に運搬される。ランプは、積層体から約5cm上に位置付けられた。
図21は、生じるプリズム物品のデジタル写真画像(M18が約75mmである)である。
(実施例14)
再帰反射性物品は、以下の手順を使用して調整された。約10グラムの組成物4は、加熱された微細構造化ツールの上方微細構造面上に注がれ、その後ドクターブレードとして250μmのPETフィルムを使用して均一に拡散された。ツールは25cm×30cmであり、厚さ760μmのニッケルプレートであった。ツールは、89μmの深さ、及び178μmのピッチを有する、コーナーキューブキャビティからなる微細構造化表面を有した。ツールは、63℃に設定された磁気ホットプレート上に配置された。ドクターブレードを使用して組成物4でツールのキャビティを充填した後、ナイロン布地のシート(Jo−Ann Fabrics,Hudson,OHから、商標名「BRIDAL INSPIRATIONS TULLE,WHITE ORGANZA #664−7242」で入手可能)およそ13cm×20cmがコーティングされたツール上に配置された。更に5グラムの組成物4が、ツールに適用され、125μmの透明なPETのシートが、インクローラーを使用して、コーティングされたツール及び布地の上面に積層された。その後、PETフィルムの上にマスキングフィルムが配置された。マスキングフィルムは、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリソグラフ印刷されたフィルムであった。0.6cm厚さの透明なガラスプレートがその後、マスクの上に配置された。コーティングされたツール、ナイロン布地、PETフィルム、マスキングフィルム、及びガラスプレートからなるアセンブリはその後、コンベアベルト上に配置されて、コーティングされた組成物を照射するために、600ワット/2.5cm(100%電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)の下に通された。ランプは、ガラスプレートの上5cmに位置付けられた。コンベアベルトは10.7メートル/分で動作した。UV暴露の後、ガラスプレート、マスキングフィルム、及びPETフィルム、並びにコーティングされた布地が、コーティングされたツールから取り除かれた。マスクにより保護された、いずれかの残った非硬化樹脂は、2−プロパノールを手で噴霧して布地から取り除かれ、その後風乾された。
図22Aは、周囲光における、生じた再帰反射性物品のデジタル写真画像である(M27は約39mmである)。図22Bは、再帰反射における、生じた再帰反射性物品のデジタル写真画像である。
(実施例15)
プリズム物品は、以下の手順を使用して調整された。約30グラムの組成物2は、加熱された微細構造化ツールの上方微細構造面上に注がれ、その後ドクターブレードとして250μmのPETフィルムを使用して均一に拡散された。ツールは25cm×30cmであり、厚さ760μmのニッケルプレートであった。金属構造化ツールは、175μmの深さ、及び350μmのピッチを有する90°のプリズム溝からなる微細構造化表面を有した。金属微細構造化ツールは、66℃に設定された磁気ホットプレート上に位置した。ドクターブレードを使用してツールのキャビティに組成物2を充填した後、透明な125μmで下塗りしたPETオーバーレイフィルム(「DUPONT TEIJIN #617」、図23の2330)は、インクローラーを使用して、コーティングされたツールの上面に積層された。その後、オーバーレイフィルムの上に第1マスキングフィルムが配置された。第1マスキングフィルムは、図24の「三日月形」2436に対応するパターンを有する、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリトグラフ印刷されたフィルムであった。0.6cm厚さの透明なガラスプレートがその後、マスクの上に配置された。コーティングされたツール、オーバーレイフィルム、及びガラスプレートからなるアセンブリはその後、コンベアベルト上に配置されて、コーティングされた組成物を硬化するために、600ワット/2.54cm(100%電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)の下に通された。ランプは、ガラスプレートの上5cmに位置付けられた。コンベアベルトは15.2メートル/分で動作した。UV暴露の後、ガラスプレート、及び第1マスキングフィルムがコーティングされたツールから除去された。コーティングされたツール及びオーバーレイフィルムからなるアセンブリはその後、コンベアベルト上に配置され、コーティングされた組成物に更なる硬化をもたらすために、600ワット/2.54cm(100%電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプの下に通され、微細構造化ツールの硬化された組成物/フィルムを生じた。
微細構造化ツールは、加熱された磁気ホットプレート上に配置された。硬化された組成物/フィルムはその後、組成物/フィルムの微細構造化(図23の2335)を、ツールの微細構造化表面のプリズム溝と位置合わせした状態に維持するように、ツールの組成物/フィルムの前縁部の約5cmを残して、微細構造化ツールから一部取り除かれた。約5グラムの組成物5は、ツールと組成物/フィルムとの間に注がれた。インクローラーは、ツールと、組成物1によって形成された微細構造との間に組成物5を広げるために使用された。その後、オーバーレイフィルムの上に第2マスキングフィルムが配置された。第2マスキングフィルムは、図24の「スマイル」2431に対応するパターンを有する、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリトグラフ印刷されたフィルムであった。0.6cm厚さの透明なガラスプレートは、その後第2マスキングフィルムの上に配置された。コーティングされたツール、オーバーレイフィルム、第2マスキングフィルム、及びガラスプレートからなるアセンブリはその後、コンベアベルト上に配置されて、コーティングされた組成物を硬化するために、600ワット/2.54cm(100%電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)の下に通された。ランプは、ガラスプレートの上5cmに位置付けられた。コンベアベルトは15.2メートル/分で動作した。UV暴露の後、ガラスプレート、及び第2マスキングフィルムがコーティングされたツールから除去された。コーティングされたツール及びオーバーレイフィルムからなるアセンブリはその後、コンベアベルト上に配置されて、コーティングされた組成物に追加的な硬化をもたらすために、600ワット/2.54cm(100%電力設定)に設定されたFusion「D」UVランプ(Fusion Systems)の下を通される。
図23は、生じるプリズム物品の顕微鏡断面画像である(M20は約350μm)。図24は、周囲光における、生じるプリズム物品のデジタル写真画像(M21は約26mmであり、M22は約31mmである)。
(実施例16)
プリズム物品は、以下の手順を使用して調整された。エタノール中における25重量%の組成物2の溶液約15グラムが、前縁部に沿って微細構造化ツールの上方微細構造化面上にビードとして、約24℃で適用され、その後ドクターブレードとして250μm PETフィルムを使用して均一に広げられた。ツールは25cm×30cmであり、厚さ760μmのニッケルプレートであった。金属構造化ツールは、175μmの深さ、及び350μmのピッチを有する90°のプリズム溝からなる微細構造化表面を有した。コーティングされたツールは、エタノールを蒸発させるために、63℃に設定された、加熱された磁気ホットプレートに配置された。約2分後、シリコーンコーティングされたPET剥離ライナーが、コーティングされたツール上に配置された。その後、PET剥離フィルムの上にマスキングフィルムが配置された。マスキングフィルムは、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリソグラフ印刷されたフィルムであった。0.6cm厚さの透明なガラスプレートがその後、マスクの上に配置された。コーティングされたツール、PET剥離フィルム、マスキングフィルム、及びガラスプレートからなるアセンブリはその後、コンベアベルトに配置されて、コーティングされた組成物を硬化させるために、紫外線(UV)ランプの下を通された。硬化工程において、600ワット/2.54cm(100%の電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)が、コーティングされた組成物を照射するために使用された。ランプは、ガラスプレートの上5cmに位置付けられた。コンベアベルトは15.2メートル/分で動作した。
UV暴露の後、ガラスプレート、マスキングフィルム、及びPET剥離フィルムがコーティングされたツールから除去された。コーティングされたツールは、コンベア上に戻されて、上記のようにUVランプの下に通された。約15グラムの組成物6は、ツールに適用され、125μmの透明PETのシート(「DUPONT TEIJIN #617」、図25Aの2520)は、インクローラーを使用してコーティングされたツールの上面に積層される。その後、PETフィルムの上に第2マスキングフィルムが配置された。マスキングフィルムは、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリソグラフ印刷されたフィルムであった。0.6cm厚さの透明なガラスプレートがその後、マスクの上に配置された。コーティングされたツール、PETフィルム、マスキングフィルム、及びガラスプレートからなるアセンブリはその後、コンベアベルトに配置されて、コーティングされた組成物を硬化させるために、紫外線(UV)ランプの下を通された。硬化工程において、600ワット/2.54cm(100%の電力設定)に設定された、Fusion「D」UVランプ(Fusion Systems)が、コーティングされた組成物を照射するために使用された。ランプは、ガラスプレートの上5cmに位置付けられた。コンベアベルトは15.2メートル/分で動作した。UV暴露後、ガラスプレート及びマスキングフィルムは、コーティングされたツールから除去された。フィルム/樹脂組成物を有するコーティングされたツールが、コンベア上に配置されて、上記のようにUVランプの下に通された。硬化工程の後、フィルム/樹脂組成物はツールから除去された。
図25Aは、生じるプリズム物品の顕微鏡断面画像である(M23は約350μm)。図25Bは、周囲光における、生じたプリズム物品のデジタル写真画像である(M24は約39mmである)。
(実施例17)
プリズム物品は、以下の手順を使用して調整された。約5グラムの組成物2が、60℃まで加熱された1/16インチ(1.6mm)のシート上に位置する加熱された35μm厚さ、11.4cm×16.5cmの銅ホイルシート(High Performance Copper Foil,Inc.、Chandler,AZ,から、商標名「JTC GRADE 1 COPPER FOIL」で入手可能)の上面に注がれた。樹脂はその後、ドクターブレードとして、250μm PETフィルムを使用して、均一に広げられた。銅ホイルをコーティングした後、プラズマテトラメチルシラン(TMS)剥離処理された溝フィルムツール(3M Companyから商標名「THIN BRIGHTNESS ENHANCING FILM II(90/24)」で入手可能)、樹脂厚さを最小化するためにインクローラーを使用して樹脂に積層された。マスクが、溝付フィルムツール上に配置され、銅ホイル、樹脂、溝付フィルムツール、及びマスクの緊密な接触を確実にするために、窓ガラスの6.4mmシートがマスク上に配置された。マスキングフィルムは、黒い背景上の明るい画像を有する、100μm PETフォトリソグラフ印刷されたフィルムであった。コーティングされた銅ホイル、フィルムツール、及びマスクからなるアセンブリはその後、コンベアベルト上に配置されて、コーティングされた組成物に硬化をもたらすために、600ワット/2.54cm(100%電力設定)に設定されたFusion「D」UVランプ(Fusion Systems)の下を通される。ランプは、ガラスプレートから5cm上に位置付けられた。コンベアベルトは15.2メートル/分で動作した。UV暴露の後、ガラスプレート、フィルムツール、及びマスクは、コーティングされた銅ホイルから取り除かれ、非硬化樹脂はエタノールを使用して銅ホイルからすすがれ、風乾され、パターンを有する金属/樹脂複合体を生じる。
図26Aは、周囲光における、生じるプリズム物品のデジタル写真画像(M25は約17mmである)である。図26Bは、プリズム少平面からの正反射を示す、約45°の傾斜角で取られた。
(実施例18)
再帰反射性物品は、以下の手順を使用して調整された。約5グラムの組成物7は、加熱された微細構造化ツールの上方微細構造面上に注がれ、その後ドクターブレードとして250μmのPETフィルムを使用して均一に拡散された。ツールは25cm×30cmであり、厚さ760μmのニッケルプレートであった。ツールは、43μmの深さ、及び86μmのピッチを有する、コーナーキューブキャビティからなる微細構造化表面を有した。ツールは、60℃に設定された磁気ホットプレート上に配置された。ドクターブレードを使用して、ツールのキャビティに組成物7を充填した後、オーバーレイフィルムがその後、インクローラーを使用して、コーティングされたツールの上面に積層された。オーバーレイフィルムは、透明な、75μmで下塗りしたPETフィルムであった(DuPont Teijin Filmsから、商標名「DUPONT−TEIJIN #617」で得られる)。第1硬化工程において、コーティングされたツール及びPETフィルムからなるアセンブリは、磁気ホットプレートから取り除かれて、Davis Powerbeam「V」Digital Light Projector(DLP)から垂直に約58cmのところに位置付けられた。白黒画像は、フィルムを通じてツールにコーティングされた樹脂上に、45秒間にわたって投影された。アセンブリはその後コンベアベルト上に配置されて、コーティングされた組成物を硬化させるために、紫外線(UV)ランプの下に通された。第2硬化工程において、600ワット/2.5cm(100%の電力設定)に設定された、Fusion「H」UVランプ(Fusion Systems)が、コーティングされた組成物を照射するために使用された。ランプは、ガラスプレートから5cm上に位置付けられた。コンベアベルトは10.7メートル/分で動作した。図27A及び27Bは、それぞれ、周囲条件及び再帰反射照明条件における、生じた再帰反射性物品のデジタル写真画像である(M26は約111mmである)。
(実施例19)
プリズム物品は、実施例18と同じように調製されたが、ただし約25cm×30cm、760μm厚さのニッケルプレートであり、25μmの厚さ、65μmのピッチを有する90°のプリズム溝からなる、微細構造化表面を有する。図28は、生じた再帰反射性物品2800のデジタル写真画像である(M27は約111mmである)。
本開示の範囲及び趣旨から外れることなく、本発明の予測可能な修正及び変更が当業者には自明であろう。本発明は、説明を目的として本出願に記載される各実施形態に限定されるべきものではない。本発明の実施態様の一部を以下の項目[1]−[27]に記載する。
[1]
物品の製造方法であって、
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
前記複数のキャビティを第1放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂をもたらすために、前記第1放射線硬化性樹脂を第1のパターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第1区域が前記第1のパターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第2区域は前記第1のパターン照射によって照射されない工程と、
前記一部硬化した樹脂にわたって、第2放射線硬化性樹脂を適用する工程と、
微細構造化表面及び前記微細構造化表面内に相異するように硬化されたパターンを有する物品を提供するために、前記少なくとも1つの第1区域及び前記少なくとも1つの第2区域の両方を第2照射に暴露すると、
微細構造化表面及び前記微細構造化表面内に相異するように硬化されたパターンを有する前記物品を前記成形ツールから分離する工程とを含む、物品の作製方法。
[2]
前記パターン照射が、マスクの透過性区域を通じた照射、ビーム光線の誘導、電子ビームの誘導、又はデジタル画像の投影のうちの少なくとも1つを含む、項目1に記載の方法。
[3]
前記第2放射線硬化性樹脂が、オーバーレイ要素の主表面と接触する、項目1に記載の方法。
[4]
前記オーバーレイ要素が、ポリマーフィルム、紙、布地、繊維ガラス、不織布、ガラス、及び金属箔からなる群から選択される材料を含む、項目3に記載の方法。
[5]
前記オーバーレイ要素が、前記照射の少なくとも1つにおいて使用される前記放射線に対して透過性である、項目3に記載の方法。
[6]
前記成形ツールが、前記照射の少なくとも1つにおいて使用される前記放射線に対して透過性である、項目1に記載の方法。
[7]
前記オーバーレイ要素は、前記パターン照射に対して不透明である、項目6に記載の方法。
[8]
前記第1及び前記第2放射線硬化性樹脂はそれぞれ、屈折率を有し、前記第1及び前記第2放射線硬化性樹脂の屈折率は、0.0002未満の絶対差を有する、項目1〜7のいずれか一項に記載の方法。
[9]
前記第1及び前記第2放射線硬化性樹脂はそれぞれ、屈折率を有し、前記第1及び前記第2放射線硬化性樹脂の前記屈折率は、少なくとも0.0002の絶対差を有する、項目1〜7のいずれか一項に記載の方法。
[10]
前記少なくとも1つの第2区域のマトリックス内に、複数の第1区域が存在する、項目1〜9のいずれか一項に記載の方法。
[11]
前記少なくとも1つの第1区域のマトリックス内に、複数の第2区域が存在する、項目1〜9のいずれか一項に記載の方法。
[12]
複合体物品を作製する方法であって、前記方法は、
複数のキャビティを含む第1微細構造化表面を有する第1成形ツールを提供する工程と、
前記複数のキャビティを、オーバーレイ要素の第1主要表面上に配置された放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂に接着された前記オーバーレイ要素を含む、一部硬化した複合体をもたらすために、前記放射線硬化性樹脂を第1パターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第1区域が前記第1のパターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第2区域は前記第1のパターン照射によって照射されない工程と、
前記少なくとも1つの第2区域の硬化性樹脂の少なくとも一部が前記成形ツールに残るように、前記一部硬化した複合物を前記成形ツールから分離し、前記少なくとも1つの第2区域において微細構造を有さない表面を備える、前記分離した一部硬化した複合物をもたらす工程と、
第1微細構造化表面及び前記第1微細構造化表面内に相異するように硬化されたパターンを有する複合体物品を提供するために、前記成形ツールから分離された前記一部硬化した複合物を第2照射に暴露する工程とを含む、方法。
[13]
第2の複数のキャビティを含む第2微細構造化表面を有する第2成形ツールを提供する工程と、
第1微細構造化表面及び前記第1微細構造化表面内に相異するように硬化されたパターンを有する前記複合体物品の、前記オーバーレイ要素の第2主要表面上に配置された第2の放射線硬化性樹脂で、前記第2の複数のキャビティを少なくとも部分的に充填する工程と、
前記第1主要表面上の前記第1微細構造化表面及び前記第1微細構造化表面内に相異するように硬化されたパターン、並びに前記第2主要表面上の第2微細構造化表面を有する物品をもたらすために、前記第2放射線硬化性樹脂を第3照射に暴露する工程と、
前記第2成形ツールから前記物品を分離する工程とを更に含む、項目12に記載の方法。
[14]
前記パターン照射が、マスクの透過性区域を通じた照射、ビーム光線の誘導、電子ビームの誘導、又はデジタル画像の投影のうちの少なくとも1つを含む、項目12又は13に記載の方法。
[15]
前記オーバーレイ要素が、ポリマーフィルム、紙、布地、繊維ガラス、不織布、ガラス、及び金属箔からなる群から選択される材料を含む、項目12又は13に記載の方法。
[16]
前記オーバーレイ要素が、前記照射の少なくとも1つにおいて使用される前記放射線に対して透過性である、項目12又は13に記載の方法。
[17]
前記第1成形ツールは、前記パターン照射に対して透過性である、項目12又は13に記載の方法。
[18]
前記オーバーレイ要素は、前記パターン照射に対して不透明である、項目17に記載の方法。
[19]
前記成形ツールから分離される前記一部硬化した複合体を第2照射に暴露する前に、前記少なくとも1つの第2区域の少なくとも一部分に顔料を添加する工程を更に含む、項目12〜18のいずれか一項に記載の方法。
[20]
複合体物品を作製する方法であって、前記方法は、
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
前記複数のキャビティを、オーバーレイ要素の第1主要表面上に配置された放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂に接着された、前記オーバーレイ要素を含む一部硬化した複合体をもたらすために、前記放射線硬化性樹脂をパターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第1区域が前記パターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第2区域は前記パターン照射によって照射されない工程と、
前記一部硬化した複合体を前記成形ツールから分離する工程と、
微細構造化表面を有する複合体物品をもたらすために、前記少なくとも1つの第2区域から前記放射線硬化性樹脂を取り除く工程とを含む、方法。
[21]
前記パターン照射が、マスクの透過性区域を通じた照射、ビーム光線の誘導、電子ビームの誘導、又はデジタル画像の投影のうちの少なくとも1つを含む、項目20に記載の方法。
[22]
前記オーバーレイ要素が、ポリマーフィルム、紙、布地、繊維ガラス、不織布、ガラス、及び金属箔からなる群から選択される材料を含む、項目20に記載の方法。
[23]
前記オーバーレイ要素は、前記パターン照射に対して透過性である、項目20に記載の方法。
[24]
前記成形ツールは、前記パターン照射に対して透過性である、項目20に記載の方法。
[25]
前記オーバーレイ要素は、前記パターン照射に対して不透明である、項目24に記載の方法。
[26]
複合体物品を作製する方法であって、前記方法は、
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
前記複数のキャビティを第1放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
オーバーレイ要素を前記第1放射線硬化性樹脂に接触させる工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する第1の一部硬化した樹脂をもたらすために、前記第1放射線硬化性樹脂をパターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第1区域が前記第1のパターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第2区域は前記第1のパターン照射によって照射されない工程と、
第1の更に硬化した樹脂をもたらすために、前記第1の一部硬化した樹脂を第1の被覆照射に暴露する工程であって、前記第1の更に硬化した樹脂は前記オーバーレイ要素に接着する、工程と、
前記第1の更に硬化した樹脂の少なくとも一部を前記成形ツールから分離する工程と、
第2の放射線硬化性樹脂で前記複数のキャビティを少なくとも部分的に充填する工程と、
前記第1の更に硬化した樹脂を前記第2の放射線硬化性樹脂と接触させる工程と、
少なくとも1つの第3区域及び少なくとも1つの第4区域を含む、対応するパターンを有する第2の一部硬化した樹脂をもたらすために、前記第2放射線硬化性樹脂を第2パターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第3区域が前記第2のパターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第4区域は前記第1のパターン照射によって照射されない工程と、
複合体物品をもたらすために前記第2の一部硬化した樹脂を第2の被覆照射に暴露する工程であって、前記第2の更に硬化した樹脂は前記第1の更に硬化した樹脂に接着し、前記第1の更に硬化した樹脂が前記オーバーレイ要素に接着する、工程と、
前記複合体物品を前記成形ツールから分離する工程とを含む、複合体物品を作製する方法。
[27]
複合体物品を作製する方法であって、前記方法は、
複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
前記複数のキャビティを第1放射線硬化性樹脂で部分的に充填する工程と、
少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する第1の一部硬化した樹脂をもたらすために、前記第1放射線硬化性樹脂をパターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第1区域が前記第1のパターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第2区域は前記第1のパターン照射によって照射されない工程と、
第1の更に硬化した樹脂をもたらすために前記第1の一部硬化した樹脂を第1の被覆照射に暴露する工程と、
前記複数のキャビティにおいて、第2放射線硬化性樹脂を前記第1の更に硬化した樹脂に接触させる工程と、
オーバーレイ要素を前記第2放射線硬化性樹脂に接触させる工程と、
少なくとも1つの第3区域及び少なくとも1つの第4区域を含む、対応するパターンを有する第2の一部硬化した樹脂をもたらすために、前記第2放射線硬化性樹脂を第2パターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第3区域が第2のパターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第4区域は第1のパターン照射によって照射されない工程と、
複合体物品をもたらすために前記第2の一部硬化した樹脂を第2の被覆照射に暴露する工程であって、前記第1の更に硬化した樹脂は前記第2の更に硬化した樹脂に接着し、前記第2の更に硬化した樹脂が前記オーバーレイ要素に接着する、工程と、
前記複合体物品を前記成形ツールから分離する工程とを含む、方法。

Claims (3)

  1. 物品の製造方法であって、
    複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
    前記複数のキャビティを第1放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
    少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂をもたらすために、前記第1放射線硬化性樹脂を第1のパターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第1区域が前記第1のパターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第2区域は前記第1のパターン照射によって照射されない工程と、
    前記一部硬化した樹脂にわたって、第2放射線硬化性樹脂を適用する工程と、
    微細構造化表面及び前記微細構造化表面内に相異するように硬化されたパターンを有する物品を提供するために、前記少なくとも1つの第1区域及び前記少なくとも1つの第2区域の両方を第2照射に暴露する工程と、
    微細構造化表面及び前記微細構造化表面内に相異するように硬化されたパターンを有する前記物品を前記成形ツールから分離する工程とを含み、
    前記パターン照射が、マスクの透過性区域を通じた照射、ビーム光線の誘導、電子ビームの誘導、又はデジタル画像の投影のうちの少なくとも1つを含む、
    物品の作製方法。
  2. 複合体物品を作製する方法であって、前記方法は、
    複数のキャビティを含む第1微細構造化表面を有する第1成形ツールを提供する工程と、
    前記複数のキャビティを、オーバーレイ要素の第1主要表面上に配置された放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
    少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂に接着された前記オーバーレイ要素を含む、一部硬化した複合体をもたらすために、前記放射線硬化性樹脂を第1パターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第1区域が前記第1のパターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第2区域は前記第1のパターン照射によって照射されない工程と、
    前記少なくとも1つの第2区域の硬化性樹脂の少なくとも一部が前記成形ツールに残るように、前記一部硬化した複合物を前記成形ツールから分離し、前記少なくとも1つの第2区域において微細構造を有さない表面を備える、前記分離した一部硬化した複合物をもたらす工程と、
    第1微細構造化表面及び前記第1微細構造化表面内に相異するように硬化されたパターンを有する複合体物品を提供するために、前記成形ツールから分離された前記一部硬化した複合物を第2照射に暴露する工程とを含む、方法。
  3. 複合体物品を作製する方法であって、前記方法は、
    複数のキャビティを含む微細構造化表面を有する成形ツールを提供する工程と、
    前記複数のキャビティを、オーバーレイ要素の第1主要表面上に配置された放射線硬化性樹脂で少なくとも部分的に充填する工程と、
    少なくとも1つの第1区域及び少なくとも1つの第2区域を含む、対応するパターンを有する一部硬化した樹脂に接着された、前記オーバーレイ要素を含む一部硬化した複合体をもたらすために、前記放射線硬化性樹脂をパターン照射に暴露する工程であって、前記少なくとも1つの第1区域の前記キャビティー中の前記放射線硬化性樹脂が前記パターン照射によって照射され、前記少なくとも1つの第2区域の前記キャビティー中の前記放射線硬化性樹脂は前記パターン照射によって照射されない工程と
    前記一部硬化した複合体を前記成形ツールから分離する工程と、
    微細構造化表面を有する複合体物品をもたらすために、前記少なくとも1つの第2区域から前記放射線硬化性樹脂を取り除く工程とを含み、
    前記パターン照射が、マスクの透過性区域を通じた照射、ビーム光線の誘導、電子ビームの誘導、又はデジタル画像の投影のうちの少なくとも1つを含む、
    方法。
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