KR20080037066A - 가변 피치 또는 각도를 갖는 미세 구조화 형상체와 복굴절표면을 구비하는 물품 및 그 물품의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물품의 복굴절 표면 상의 가변 피치 또는 각도를 갖는 미세 구조화 형상체와, 그 미세 구조화 형상체의 제조 방법에 관한 것이다. 물품은 복굴절성을 제공하기 위해 일축으로 배향된다. 가변 피치는 여러 가지 광학적 효과들을 제공하며, 랜덤 피치, 비주기적 피치, 준 비주기적 피치 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

가변 피치, 구조화 표면, 기하 형상체, 중합체 필름, 일축 배향, 굴절률

Description

가변 피치 또는 각도를 갖는 미세 구조화 형상체와 복굴절 표면을 구비하는 물품 및 그 물품의 제조 방법{Article Having a Birefringent Surface and Microstructured Features Having a Variable Pitch or Angles and Process for Making the Article}

본 발명은 여러 가지 광학 효과들을 제공하기 위한 가변 피치 또는 각도의 미세 구조체를 갖는 복굴절 표면을 구비하는 물품과, 그 물품을 제조하는 방법에 관한 것이다.

구조화 표면(structured surface)을 구비한 광학 물품과 그러한 광학 물품을 제공하는 방법은 알려져 있다. 예를 들어 미국 특허 제6,096,247호, 제6,808,658호 및 제6,788,463호를 참조하라. 이들 참고 문헌들에 개시된 구조화 표면은 (마이크로큐브와 같은) 마이크로프리즘과 렌즈를 포함한다. 전형적으로, 이들 구조체는 예컨대 엠보싱, 압출 또는 기계 가공에 의해 적절한 중합체의 표면에 생성된다.

구조화 표면을 갖는 복굴절 물품도 또한 알려져 있다. 예를 들어 미국 특허 제3,213,753호, 제4,446,305호, 제4,520,189호, 제4,521,588호, 제4,525,413호, 제4,799,131호, 제5,056,030호 및 제5,175,030호와, 국제특허공개 WO 2003/0058383 A1호 및 WO 2004/062904 A1호를 참조하라.

신장된 필름을 제조하는 방법도 또한 알려져 있다. 이러한 방법은 전형적으로 필름의 기계적 및 물리적 특성을 향상시키기 위해 이용된다. 이러한 방법은 이축 신장 기법 및 일축 신장 기법을 포함한다. 예를 들어 국제특허공개 WO 00/29197호와 미국 특허 제2,618,012호, 제2,988,772호, 제3,502,766호, 제3,807,004호, 제3,890,421호, 제4,330,499호, 제4,434,128호, 제4,349,500호, 제4,525,317호 및 제4,853,602호를 참조하라. 또한, 미국 특허 제4,862,564호, 제5,826,314호, 제5,882,774호, 제5,962,114호 및 제5,965,247호를 참조하라. 또한, 특개평 5-11114호, 5-288931호, 5-288932호, 6-27321호 및 6-34815호를 참조하라. 또한, 필름 신장 방법을 개시하고 있는 또 다른 일본 특허 출원으로는 특개평 5-241021호, 6-51116호, 6-51119호 및 5-11113호가 있다. 또한, 국제특허공개 WO 2002/096622 A1호를 참조하라.

구조화 물품은, 제1 및 제2 표면과, 서로 직교하는 제1 및 제2 평면내 축과 상기 제1 및 제2 평면내 축과 상호 직교하는 두께 방향으로의 제3 축을 갖는 본체를 포함한다. 제1 표면의 일부는 가변 각도를 갖는 형상체나 가변 피치를 구비한 복굴절 구조화 표면이다.

일축 배향 구조화 물품은, 제1 및 제2 표면과, 서로 직교하는 제1 및 제2 평면내 축과 상기 제1 및 제2 평면내 축과 상호 직교하는 두께 방향으로의 제3 축을 갖는 중합체 필름을 포함한다. 필름의 표면부는 중합체 필름의 제1 표면에 배치된 복수의 기하 형상체들을 구비한다. 복수의 선형 기하 형상체들은 중합체 필름의 제1 평면내 축에 실질적으로 평행한 방향으로 상기 필름에 배치되며, 가변 피치를 갖는다.

본 발명은 또한 이들 구조화 물품을 제조하는 방법을 포함한다.

복제된 기하 형상체(들)(geometric feature)는 예를 들어 프리즘형, 렌즈형 또는 사인파형 기하 형상체일 수 있다. 이러한 기하 형상체(들)는 폭 방향 및 길이 방향으로 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 이러한 기하 형상체는 매크로 형상체 또는 마이크로 형상체일 수 있다. 이러한 기하 형상체는 이하에 보다 상세히 설명되는 바와 같이 여러 가지 단면 프로파일을 가질 수 있다. 기하 형상체는 복제된 구조화 표면에서 반복되거나 반복되지 않을 수 있다. 복제된 표면은 동일한 단면 형상을 갖는 복수의 기하 형상체들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 복제된 표면은 서로 다른 단면 형상들을 갖는 복수의 기하 형상체들을 구비할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 하기의 용어 및 어구들은 다음과 같은 의미를 갖는다.

"복굴절 표면"이란 본체의 복굴절 재료에 인접한 본체의 표면 부분을 의미한다.

"단면 형상" 및 그의 명백한 변형은 제2 평면내 축 및 제3 축에 의해 형성되는 기하 형상체의 외주의 형상을 의미한다. 기하 형상체의 단면 형상은 그 물리적 치수와 무관하다.

"분산"이란 파장에 따른 굴절률의 변동을 의미한다. 분산은 이방성 재료의 서로 다른 축들을 따라 달리 변할 수 있다.

"신장률" 및 그의 명백한 변형은 신장 후에 신장 방향을 따라 이격된 2개의 지점들 간의 간격과 신장 전에 대응 지점들 간의 간격의 비율을 의미한다.

"기하 형상체" 및 그의 명백한 변형은 구조화 표면에 존재하는 소정의 형상(들)을 의미한다.

"매크로"는 접두어로 사용되며, 이에 의해 수식되는 용어는 높이가 1 ㎜보다 큰 단면 프로파일을 갖는다는 것을 의미한다.

일정 어레이의 주기적 구조체의 경우의 "피치"는 공통의 필름 본체 평면 상으로 투영되는 바와 같이 계속되는 피크들 또는 계속되는 밸리들 사이에서 제2 평면내 축에 평행하게 측정한 간격을 의미한다. 일정 어레이의 가변 구조체의 경우의 "피치"란 계속되는 기하 형상체의 상대적 최고치들 또는 상대적 최저치들 사이에서 제2 평면내 축에 평행하게 측정한 간격을 의미한다.

"평균 피치"는 복수의 피치들의 분포의 평균을 의미한다.

"금속성 표면" 및 그의 명백한 변형은 준금속(metalloid)을 또한 함유할 수 있는 금속 합금 또는 금속으로 코팅되거나 형성된 표면을 의미한다. "금속"이란 철, 금, 알루미늄 등과 같이 일반적으로 연성(ductility), 전성(malleability), 광택(luster), 및 열 및 전기의 전도성으로 특징지울 수 있는 원소로서, 수산기(hydroxyl radical)와 함께 염기를 형성하고 염(salt)의 형성을 위해 산의 수소 원자를 대체할 수 있는 원소를 말한다. "준금속"이란 금속 특성의 일부를 구비하고/하거나 금속과 함께 합금을 형성하는 비금속성 원소(예컨대, 반도체)이고, 금속 및/또는 준금속 도펀트(metalloid dopant)를 함유하는 비금속성 원소를 또한 포함한다.

"마이크로"는 접두어로 사용되며, 이에 의해 수식되는 용어는 높이가 1 ㎜ 이하인 단면 프로파일을 갖는다는 것을 의미한다. 바람직하게는, 단면 프로파일은 0.5 ㎜ 이하의 높이를 갖는다. 보다 바람직하게는, 단면 프로파일은 0.05 ㎜ 이하이다.

"배향된"은 일 세트의 대응 이방성 굴절률들을 갖는 이방성 유전 텐서(anisotropic dielectric tensor)를 갖는다는 것을 의미한다.

"배향"은 배향된 상태를 의미한다.

"일축 배향"(Uniaxial orientation)은 2개의 주 굴절률이 실질적으로 동일하다는 것을 의미한다.

"일축 신장" 및 그의 명백한 변형은 물품의 대향 가장자리들을 파지하여 일방향으로만 그 물품을 물리적으로 신장시키는 동작을 의미한다. 일축 신장은 예컨대 필름의 여러 부분들에서 순간적인 또는 상대적으로 아주 작은 이축 신장을 유발시킬 수 있는 전단 효과로 인해 필름의 균일한 신장시 약간의 결함을 포함하는 것을 의도한다. 정확한 일축 신장은 재료가 신장 방향에 직교하는 평면내 필름 방향으로 상대적으로 구속되지 않아 일축 배향이 되도록 하는 특수한 하위 세트의 일축 신장을 말한다.

"구조 표면"은 그 위에 적어도 하나의 기하 형상체를 갖는 표면을 의미한다.

"구조화 표면"은 원하는 기하 형상체 또는 복수의 기하 형상체들을 표면에 제공하는 임의의 기법에 의해 생성된 표면을 의미한다.

"가변 각도"는 단면 관점에서 기하학적 유사성을 공유하는 동일한 물품 또는 필름 상의 모든 형상체들이 필요하면 연장되는 주어진 면과 필름 본체 평면 사이에 형성되는 식별가능한 형상체의 대응 단면 측면에 대해 동일한 경사 각도를 갖지는 않는다는 것을 의미한다.

여러 가지 특별한 경우에, 형상체는 간단한 기하학적 형상과 유사, 예컨대 근사할 수 있다. 예를 들어, 형상체는 단면 관점에서 삼각형 또는 사변형과 같은 간단한 기하학적 다각형과 유사할 수 있다. 이러한 형상체는 식별가능한 변과 꼭지점(vertex)을 구비한다. 실제로, 변은 곡선형이거나 "파형"(wiggly)일 수 있으며, 꼭지점은 둥글 수 있지만 일반적인 기하학적 형상은 식별가능하게 유지된다. 이러한 경우들 중 대부분의 경우에, 평균 경사도는 예컨대 불완전하거나 계획적인 라운딩(rounding)에 의해 유도된 변의 피크(필름 본체에 대한 최고점) 및/또는 밸리(필름 본체에 대한 최저점)에서의 예측하기 힘든 변화(vagary)를 배제한 변의 중앙 부분을 통과하게 선(line)을 피팅(fitting)함으로써 식별될 수 있다.

마찬가지로, 여러 꼭지점들에 대한 꼭지각은 이러한 꼭지점들의 각각을 한정하고 정의하는 2개의 변을 나타내는 선을 연장하여 연결시킴으로써 개산(estimate)될 수 있다. 이와 관련하여, "가변 각도"는 단면 관점에서 기하학적 유사성을 공유하는 동일한 물품 또는 필름의 모든 형상체들이 필요하면 연장되는 주어진 면과 필름 본체 평면 사이에 형성되는 식별가능한 형상체의 대응 단면 측면에 대해 동일한 경사 각도를 갖지는 않는다는 것 및/또는 대응 꼭지점들의 여러 꼭지각들이 형상체들마다 다르다는 것을 의미한다. 이러한 다른 경우에서, 변의 중앙 부분은 의도적으로 특정 곡률을 가지도록 설계되며, 예컨대 변의 곡률은 이상적인 파라미터 방정식에 따라 단면 가장자리를 따라서 대략 밸리로부터 피크로 진행한다. 이와 관련하여, "가변 각도"는 여러 형상체들 중에서 대응 변의 밸리로부터 피크로의 이상적인 곡선 상의 파라미터 시점 및 종점의 변화도 또한 포함한다.

"파장"은 진공에서 측정한 등가 파장을 의미한다.

적층 필름(layered films)의 경우에, "일축" 또는 "정확한 일축"은 달리 특정되지 않는다면 필름의 개별 층들에 적용되는 것으로 의도된다.

피치와 관련하여,

"비주기적"(aperiodic)이란 규칙적인 반복 패턴이 없다는 것, 예컨대 피치의 분포가 규칙적이거나 주기적이지 않은 간격을 가진다는 것을 의미하며,

"준 비주기적"(quasi-aperiodic)이란 소정의 길이 척도(length scale) (1 ㎜로부터 수 미터의 범위일 수 있음)에 걸쳐 일 군의 표면 형상체들이 일련의 비주기적 피치(aperiodic pitch progression)를 가지며, 즉 준 비주기적 분포는 특정 비주기적 패턴을 보다 긴 길이 척도에 걸쳐 반복하여 일련의 표면 형상체들을 보다 긴 척도(예컨대, 1 ㎝ 내지 100 ㎝ 내지 10 m)에 걸치게 함으로써 형성되며,

"랜덤"(random)이란 선정한 평균 및 분포 함수에 의해 제한되는 경우를 제외하고는 의도적인 순서가 없음을 의미한다.

일 군의 표면 형상체들을 갖는 필름에 대한 일련의 랜덤 피치들은 피치에 대한 평균치와 그 평균치에 대한 허용치의 분포 함수를 선정함으로써 유도될 수 있다. 분포 함수는 여러 가지 형태들, 예컨대 포아송 분포, 절단 정규 분포(예컨대, 상한 및 하한을 선정하여 다시 정규화함으로써) 또는 균일 분포의 형태를 취할 수 있다. 균일 분포는 특정 상한과 하한 사이의 모든 수치에 대해 동일한 확률을 제공한다. 예를 들어, 10% 랜덤한 경우의 예는 평균 피치와 그 평균에 대한 +10% 및 -10%의 상한 및 하한을 갖는다. 100% 랜덤한 경우의 예는 평균 피치와 그 평균에 대한 +100%(즉, 평균치의 2배) 및 -100%(즉, 본질적으로 0)의 상한 및 하한을 갖는다. 의사 랜덤 패턴은 평균 및 분포를 선정하여 난수 생성기 또는 의사 난수 생성기(random or pseudo-random number generator)를 이용해 연속하는 피치값들을 구해 급수(progression)를 전개함으로써 유도되는 특정 급수로서 취해진다. 본 명세서의 관점에서, 용어 랜덤은 이러한 의사 랜덤 시퀀스(sequence)를 내포할 수 있다.

본 발명은 첨부 도면과 관련하여 본 발명의 다양한 실시예에 대한 하기의 상세한 설명에서 더욱 완벽하게 이해될 수 있다.

도 1은 한 가지 방법에 의해 제조된 필름의 단면도.

도 2A 내지 도 2E는 본 발명의 몇몇 대안적인 실시예의 물품을 도시한 단면도.

도 3A 내지 도 3W는 한 가지 방법에 의해 제조될 수 있는 기하 형상체의 몇몇 대안적인 프로파일들을 도시한 단면도.

도 4는 구조화 필름을 제조하기 위한 공정을 도시한 개략도.

도 5는 가변 피치의 미세 구조화 복굴절 필름의 사시도.

도 6A 및 도 6B는 각각 일정한 피크간 간격(PS) 및 가변적인 기저부 폭(BW)을 갖는 가변 피치의 미세 구조화 복굴절 필름의 측면도 및 평면도.

도 7A 및 도 7B는 각각 가변적인 피크간 간격(PS) 및 일정한 기저부 폭(BW)을 갖는 가변 피치의 미세 구조화 복굴절 필름의 측면도 및 평면도.

도 8A 및 도 8B는 각각 가변적인 피크간 간격(PS) 및 가변적인 기저부 폭(BW)을 갖는 가변 피치의 미세 구조화 복굴절 필름의 측면도 및 평면도.

도 9A 내지 도 9C는 10% 랜덤 피치를 갖는 하나의 예시적인 샘플의 주사 전자 현미경(SEM) 이미지를 도시한 측면도(edge view).

도 10A 및 도 10B는 10% 랜덤 피치를 갖는 하나의 예시적인 샘플의 SEM 이미지를 도시한 평면도.

도 11A 내지 도 11C는 100% 랜덤 피치를 갖는 하나의 예시적인 샘플의 SEM 이미지를 도시한 측면도.

도 12A 및 도 12B는 100% 랜덤 피치를 갖는 하나의 예시적인 샘플의 SEM 이미지를 도시한 평면도.

본 발명은 다양한 변형 및 대안적인 형태들을 수용하기 용이하다. 본 발명의 상세 사항들을 단지 예시적인 목적으로 도면들에 도시되어 있다. 하기의 특정 실시예들로 본 발명을 한정하고자 함이 아니다. 대신에, 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 변형예, 균등물 및 대안적인 실시예들을 커버하고자 하는 것이다.

미세 구조화 물품

한 가지 예시적인 공정에 의해 제조된 물품 및 필름은 일반적으로 본체부와 표면 구조부를 포함한다. 도 1은 여러 가지 실시예들에 따라 제조된 필름의 단부도를 도시하고 있다. 도 2A 내지 도 2E는 한 가지 특정 공정에 의해 제조될 수 있는 몇몇 대안적인 실시예들의 필름의 단면도를 도시하고 있다. 도 3A 내지 도 3W는 구조화 표면을 갖는 물품의 기하 형상체의 몇몇 대안적인 실시예들을 도시하고 있다.

도 1을 보면, 필름(9)은 일정 두께(Z)를 갖는 본체부 또는 랜드부(land portion)(11)와, 일정 높이(P)를 갖는 표면부(13)를 포함한다. 표면부(13)는 그루브 방향으로 대체로 연속하는 일련의 평행 기하 형상체(15)들을 포함하며, 본 발명에서 이들은 직각 프리즘으로 도시되어 있다. 기하 형상체(15)들의 각각은 기저부 폭(BW, basal width)과 피크간 간격(PS, peak-to-peak spacing)을 갖는다. 필름은 P+Z의 합과 같은 전체 두께(T)를 갖는다. 일반적으로, 기저부 폭은 예컨대 필름 본체의 공통 평면 상으로 투영되는 바와 같이 형상체들 사이의 밸리간 간격을 나타낸다.

본체부 또는 랜드부(11)는 필름(9)의 바닥 표면(17)과 표면부(13)의 최저점 사이의 물품 부분을 포함한다. 어떤 경우에, 이 본체부는 물품의 폭(W)에 걸쳐 일정한 치수일 수 있다. 다른 경우에, 이 치수는 가변적인 피크 높이 또는 밸리 깊이를 갖는 기하 형상체의 존재로 인해 변할 수 있다. 이에 대해서 도 2E를 참조하라.

필름(9)은 제1 평면내 축(18), 제2 평면내 축(20) 및 제3 축(22)을 갖는다. 도 1에서, 제1 평면내 축(18)은 실질적으로 기하 형상체(15)의 길이에 평행하다. 도 1에서, 제1 평면내 축은 필름(9)의 단부에 수직이다. 이러한 3개의 축은 서로 직교한다.

일반적으로, 필름은 신장 공정의 결과이다. 필름은 무배향(등방성)이거나, 일축 배향되거나, 이축 배향될 수 있다. 형상체는 신장 가공 전후에 여러 가지 방법들에 의해 필름으로 제공될 수 있다. 어떤 경우에, 일축 배향 필름이 바람직하다.

일축 배향 필름을 제조하기 위해 여러 가지 방법들이 이용될 수 있다. 일축 배향은 제1 평면내 축을 따른 필름의 굴절률(n₁), 제2 평면내 축을 따른 필름의 굴절률(n₂) 및 제3 축을 따른 필름의 굴절률(n₃)의 차이를 결정함으로써 측정될 수 있다. 이러한 방법에 의해 제조된 일축 배향 필름에 따르면, n₁ ≠ n₂이고 n₁ ≠ n₃이다. 또한, n₂와 n₃는 그들의 n₁에 대한 차이에 비해 실질적으로 상호 동일하다. 한 가지 특정 방법에 따라 바람직하게 제조된 필름은 정확하게 일축으로 배향될 수 있다.

관심 파장에 대한 상대 복굴절률이 0.3 이하인 필름을 제공하기 위해 특정 방법이 이용될 수 있다. 다른 실시예에서 상대 복굴절률은 0.2 미만이며, 또 다른 실시예에서는 상대 복굴절률이 0.1 미만이다. 상대 복굴절률은 하기의 식에 따라 결정되는 절대값이다.

| n₂ - n₃ | ／ |n₁ - (n₂ + n₃) ／2 |

적어도 2개의 프리즘형 또는 렌즈형 기하 형상체를 갖는 필름을 제조하기 위해 특정 방법이 이용될 수 있다. 기하 형상체는 전형적으로 필름의 제1 평면내 축에 평행한 긴 구조체일수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 구조화 표면은 일련의 직각 프리즘(15)들을 포함한다. 그러나, 다른 기하 형상체들 및 그 조합들도 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 2A 내지 도 2E 및 도 3A 내지 도 3W를 참조하라. 도 2A는 기하 형상체들이 그 기저부에서 서로 접할 필요가 없음을 도시하고 있다. 도 2B는 기하 형상체들이 둥근 피크와 곡선형 면(facet)을 가질 수 있음을 도시하고 있다. 도 2C는 기하 형상체의 피크가 평탄할 수 있음을 도시하고 있다. 도 2D는 필름의 대향 표면들의 각각이 구조화 표면을 가질 수 있음을 도시하고 있다. 도 2E는 기하 형상체가 가변적인 랜드 두께, 피크 높이 및 기저부 폭을 가질 수 있음을 도시하고 있다.

도 3A 내지 도 3W는 구조화 표면을 제공하기 위해 사용될 수 있는 다른 단면 형상들을 도시하고 있다. 이들 도면은 기하 형상체가 함몰부(depression)(도 3A 내지 도 3I 및 도 3T 참조)와 돌출부(도 3J 내지 도 3S 및 도 3U 내지 도 3W 참조)를 포함할 수 있다는 것을 추가로 도시하고 있다. 함몰부를 포함하는 형상체의 경우에, 함몰부들 사이의 상승 영역은 도 2C에 도시된 바와 같은 돌출형 형상체로 간주될 수 있다.

원하는 결과를 얻기 위해 임의의 방식으로 조합될 수 있는 여러 가지 형상체 실시예들을 제공하기 위해 여러 가지 방법들이 이용될 수 있다. 예를 들어, 수평 표면은 둥근(radiused) 피크 또는 평탄한 피크를 갖는 형상체들을 분리시킬 수 있다. 게다가, 곡면은 임의의 이들 형상체에 사용될 수 있다.

도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 임의의 원하는 기하학적 형상을 갖는 형상체를 제공하기 위해 상기의 방법들이 이용될 수 있다. 이러한 형상체는 필름의 z축(두께)에 대해 대칭 또는 비대칭일 수 있다. 이러한 형상체는 단일 형상체, 원하는 패턴의 복수의 동일 형상체, 또는 원하는 패턴으로 배치된 2개 이상의 형상체의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 형상체의 높이 및/또는 폭과 같은 치수는 구조화 표면에 걸쳐 동일할 수 있다. 대안적으로, 이들 치수는 형상체마다 다를 수 있다.

구조화 물품을 제조하는 한 가지 공정은 엠보싱, 주조, 압출, 또는 고체 재료의 절삭 또는 다른 형성 가공을 포함하지 않는 다른 비기계적 가공 기법에 의해서 원하는 구조화 표면을 제공할 수 있는 중합체 수지를 제공하는 단계를 포함하며, 오히려 유동 구조의 유체나 점탄성 재료가 상기 공정을 통해 형상화되어 고체로 응고된다. 구조화 표면은 원하는 물품의 형성과 동시에 제공되거나, 물품이 형성된 후에 수지의 제1 표면에 제공될 수 있다. 이러한 공정은 도 4를 참조하여 더 설명된다.

도 4는 구조화 표면을 갖는 필름을 제조하는 방법을 도시한 개략도이다. 이러한 방법에서, 필름의 원하는 구조화 표면의 음각(negative) 형상을 구비한 도구(24)가 제공되고, 구동 롤(26A, 26B)에 의해 다이(28)의 오리피스(미도시)를 지 나 진행된다. 다이(28)는 용융물 트레인(melt train)의 방출 지점을 포함하며, 본 발명에서 펠렛(pallet), 분말 등의 형태의 건조 중합체 수지를 수납하는 공급 호퍼(32)를 갖는 압출기(30)를 포함한다. 용융 수지는 다이(28)로부터 도구(24) 상으로 배출된다. 다이(28)와 도구(24) 사이에 간극(33)이 형성된다. 용융 수지는 도구(24)와 접하고 경화되어 중합체 필름(34)을 형성한다. 이어서, 필름(34)의 전단(leading edge)이 박리 롤(stripper roll)(36)에서 도구(24)로부터 박리된다. 이어서, 필름(34)은 원한다면 이러한 지점에서 신장 장치(38)로 향할 수 있다. 이어서, 필름(34)은 스테이션(40)에서 연속 롤로 권취될 수 있다.

구조화 표면을 필름에 제공하기 위해 여러 가지 기법들이 이용될 수 있다. 이들은 배치(batch) 기법 및 연속 기법을 포함한다. 이들은 원하는 구조화 표면의 음각 형상인 표면을 갖는 도구를 제공하는 단계와, 원하는 구조화 표면의 양각 형상을 중합체에 생성시키기에 충분한 일정 시간 동안 그리고 조건 하에서 중합체 필름의 적어도 하나의 표면을 도구에 접촉시키는 단계와, 구조화 표면을 갖는 중합체를 도구로부터 제거하는 단계를 포함한다. 전형적으로, 도구의 음각 표면은 금속성 표면을 포함하며, 여기에는 흔히 이형제가 도포되어 있다.

다이(28)와 도구(24)가 서로에 대해 수직 배치된 것으로 도시되어 있지만, 수평 배치 또는 다른 배치도 또한 가용될 수 있다. 특정 배치와 무관하게, 다이(28)는 용융 수지를 간극(33)에서 도구(24)로 제공한다.

다이(28)는 도구(24) 쪽으로 이동될 수 있도록 장착된다. 이는 간극(33)을 원하는 간격으로 조절할 수 있도록 한다. 간극(33)의 크기는 용융 수지의 조성과, 그 점도와, 용융 수지로 도구를 본질적으로 완전히 채우는 데에 필요한 압력의 함수이다.

용융 수지는 선택적으로는 가해진 진공, 압력, 온도, 초음파 진동 또는 기계식 수단을 이용하여 도구(24)의 캐비티(cavity) 내로 바람직하게는 사실상 채워지도록 하는 점도의 것이다. 수지가 사실상 도구(24)의 캐비티를 채우는 경우에, 생성된 필름의 구조화 표면이 복제되었다고 말한다.

수지가 열가소성 수지인 경우에, 수지는 전형적으로 고체로서 공급 호퍼(32)로 공급된다. 충분한 열이 압출기(30)에 의해 가해져서 고체 수지를 용융물로 변환시킨다. 도구는 전형적으로 가열된 구동 롤(26A) 위를 통과함으로써 가열된다. 구동 롤(26A)은 예컨대 구동 롤을 통해 고온의 오일을 순환시키거나 구동 롤을 유도 가열함으로써 가열될 수 있다. 롤(26A)에서 도구(24)의 온도는 전형적으로 수지의 연화점을 초과하지만 수지의 분해 온도 미만이다.

부분적으로 중합된 수지를 포함하는 중합성 수지의 경우에, 수지는 다이(28)로 공급하는 분배기 내로 직접 투입되거나 펌핑될 수 있다. 수지가 반응성 수지인 경우에, 본 방법은 수지를 경화시키는 하나 이상의 추가 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수지는 수지를 경화시키고 도구(24)로부터 수지를 제거하기에 충분한 시간 동안 화학선, 예컨대 자외선, 적외선, 전자빔 방사선, 가시광 등과 같은 적합한 방사 에너지원에 노출되어 경화될 수 있다.

용융 필름은 추가 처리를 위해 필름을 경화시키는 여러 가지 방법들에 의해 냉각될 수 있다. 이들 방법은 압출 수지 상으로 물을 분무하는 것, 도구의 비구조 화 표면을 냉각 롤과 접촉시키는 것, 또는 필름 및/또는 도구를 직접 공기와 충돌시키는 것을 포함한다.

위에서 필름과 구조화 표면의 동시 형성을 중심으로 설명하였다. 다른 유용한 기법은 예비형성된 필름의 제1 표면에 도구를 접촉시키는 것을 포함한다. 이어서, 필름의 표면이 원하는 구조화 표면을 필름에 생성하기에 충분하게 연화될 때까지, 압력, 열, 또는 압력 및 열을 필름/도구 조합에 가한다. 바람직하게는, 필름의 표면은 도구의 캐비티를 완전히 채우기에 충분하게 연화된다. 이어서, 필름이 냉각되고 마스터(master)로부터 제거된다.

상술한 바와 같이, 도구는 원하는 구조화 표면의 음각 형상(즉, 음각 표면)을 포함한다. 따라서, 도구는 소정 패턴의 돌출부 및 함몰부(또는 캐비티)를 포함한다. 도구의 음각 표면은 제1 평면내 축 또는 제2 평면내 축에 대해 임의의 정렬 상태로 구조화 표면 상에 기하 형상체를 생성시키기 위해서 수지와 접촉될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 도 1의 기하 형상체는 물품의 기계 방향 또는 길이 방향과 정렬되거나 아니면 물품의 횡단 방향 또는 폭방향과 정렬될 수 있다.

복제 단계의 일 실시예에 있어서, 도구의 캐비티는 수지에 의해 적어도 50%만큼 채워진다. 다른 실시예에 있어서, 캐비티는 수지에 의해 적어도 75%만큼 채워진다. 또 다른 실시예에 있어서, 캐비티는 수지에 의해 적어도 90%만큼 채워진다. 또 다른 실시예에 있어서, 캐비티는 수지에 의해 적어도 95%만큼 채워진다. 다른 실시예에 있어서, 캐비티는 수지에 의해 적어도 98%만큼 채워진다.

캐비티가 수지에 의해 적어도 75%만큼 채워지면, 많은 적용 분야의 경우 음 각 형상에 대한 충분한 충실도(fidelity)가 얻어질 수 있다. 그러나, 캐비티가 수지에 의해 적어도 90%만큼 채워지면, 음각 형상에 대한 더 양호한 충실도가 얻어진다. 캐비티가 수지에 의해 적어도 98%만큼 채워지면, 음각 형상에 대한 최상의 충실도가 얻어진다.

원하는 구조화 표면을 생성하는 데 사용되는 도구는 역상 표면에 불소화합물계 벤조트라이아졸을 함유하는 코팅을 구비할 수 있다. 불소화합물이 존재하는 것이 바람직하며, 어떤 중합체들은 불소화합물의 사용을 필요로 하지 않지만 다른 중합체들은 불소 화합물의 사용을 필요로 한다. 바람직하게는, 불소화합물계 벤조트라이아졸은 실질적으로 연속하는 단층 필름을 도구 상에 형성한다. "실질적으로 연속하는 단층 필름"이라는 어구는 개별 분자들이 그들의 분자 구조가 허용하는 만큼 밀집되게 함께 패킹(pack)됨을 의미한다. 분자의 트라이아졸 기가 도구의 금속/준금속 표면의 가용 영역에 부착되고 펜단트 플루오로카본 테일(pendant fluorocarbon tail)이 실질적으로 외측 계면 쪽으로 정렬되므로 필름이 자기 어셈블(self assemble)되는 것으로 여겨진다.

단층 필름의 효율성과 단층 필름이 표면에 형성되는 정도는 도구의 특정 금속 또는 준금속 표면과 화합물 사이의 결합 강도와 필름 코팅 표면이 사용되는 조건에 따라 일반적으로 달라진다. 예를 들어, 어떤 금속 또는 준금속 표면은 아주 높은 점착성의 단층 필름을 필요로 할 수 있지만, 이러한 다른 표면은 훨씬 낮은 결합 강도를 갖는 단층 필름을 필요로 할 수 있다. 유용한 금속 및 준금속 표면은 화합물과 결합을 형성할 것이고, 바람직하게는 단층 필름 또는 실질적으로 연속하 는 단층 필름을 형성할 것인 임의의 표면을 포함한다. 상기의 단층 필름의 형성에 적합한 표면의 예로는 구리, 니켈, 크롬, 아연, 은, 게르마늄 및 이들의 합금을 포함하는 것이 있다.

단층 또는 사실상 연속적인 단층 필름은 전체 표면을 코팅하기에 충분한 양의 불소화합물계 벤조트라이아졸과 표면을 접촉시킴으로써 형성시킬 수도 있다. 화합물을 적절한 용매에 용해시키고, 이 조성물을 표면에 적용하고, 건조시킬 수 있다. 적합한 용매는 에틸 아세테이트, 2-프로판올, 아세테이트, 2 프로판올, 아세톤, 물 및 그 혼합물을 포함한다. 대안적으로, 불소화합물계 벤조트라이아졸을 증기상으로부터 표면 상으로 증착시킬 수도 있다. 모든 여분의 화합물은 기재를 용매로 헹굼으로써 및/또는 처리된 기재의 사용을 통해 제거될 수도 있다.

불소화합물계 벤조트라이아졸은 금속 및 준금속 표면에 화학적으로 결합하는 것으로 밝혀졌을 뿐만 아니라, 예를 들어 상기 표면에 이형 및/또는 부식 저해 특징도 제공한다. 이들 화합물은 금속 또는 준금속 표면 (예를 들어, 마스터 도구)에 결합할 수 있는 헤드 기와, 극성 및/또는 작용성 면에서 이형될 물질과는 적합하게 상이한 테일 부분을 갖는 것을 특징으로 한다. 이들 화합물은 내구성의 자기 어셈블 필름을 형성하며, 상기 필름은 단층 또는 사실상 단층이다. 불소화합물계 벤조트라이아졸은 하기 화학식을 갖는 것을 포함한다:

여기서, R_f는 C_n F_2n+l -(CH₂)_m- - 여기서, n은 1 내지 22의 정수이며, m은 0, 또는 1 내지 22의 정수임 - 이고; X는 -CO₂-, -SO₃-, -CONH-, -O-, -S-, 공유 결합,

-SO₂NR-, 또는 -NR- - 여기서, R은 H 또는 C₁ 내지 C₅ 알킬렌임 - 이며; Y는 -CH₂- 이고, z는 0 또는 1이며; R'은 H, 저급 알킬 또는 R_f-X-Y_z-이되, 단, X가 -S- 또는 -O-일 때, m은 0이고, z는 0이며, n은 7이고, X가 공유 결합일 때, m 또는 z는 적어도 1이다. 바람직하게는 n + m은 8 내지 20의 정수이다.

이형제로서 사용하기에 특히 유용한 부류의 불소화합물계 벤조트라이아졸 조성물은 하기 화학식을 갖는 하나 이상의 화합물을 함유한다:

여기서, R_f는 C_n F_2n+l -(CH₂)_m- - 여기서, n은 1 내지 22이고, m은 0 또는 1 내지 22의 정수임 - 이며; X는 -CO₂-, -SO₃-, -S-, -O-, -CONH-, 공유 결합, -SO₂NR- 또는 -NR- - 여기서, R은 H 또는 C₁ 내지 C₅ 알킬렌임 - 이고, q는 0 또는 1이며; Y는 C₁ - C₄ 알킬렌이고, z는 0 또는 1이며; R'은 H, 저급 알킬 또는 R_f-X-Y_z이다. 그러한 물질은 미국 특허 제6,376,065호에 기재되어 있다.

한 가지 방법은 신장 단계를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 물품은 일축 (단축(monoaxially)을 포함) 또는 이축 배향될 수 있다. 게다가, 이 방법은 오븐 또는 다른 장치의 제공과 같은 신장 이전의 사전 컨디셔닝 단계를 선택적으로 포함할 수도 있다. 사전 컨디셔닝 단계는 예열 존(zone) 및 히트 소크(heat soak) 존을 포함할 수도 있다. 이 방법은 컨디셔닝 후 단계를 또한 포함할 수도 있다. 예를 들어, 필름은 먼저 열고정(heat set)시키고 그 후 급랭시킬 수 있다.

일반적으로, 물품 또는 본체에 사용되는 중합체는 결정성, 반결정성, 액정성 또는 비결정성 중합체 또는 공중합체일 수 있다. 중합체 분야에서, 중합체는 전형적으로 전적으로 결정성이지 않으며, 따라서, 물품 또는 본체의 정황에서, 결정성 또는 반결정성 중합체는 비결정성이 아닌 중합체를 말하며, 일반적으로 결정성, 부분적 결정성, 반결정성 등으로 지칭되는 임의의 상기 물질을 포함한다는 것이 일반적으로 인정됨을 이해하여야 한다. 때로, 강성-로드 중합체로도 지칭되는 액정성 중합체는 당업계에서 3차원 결정 질서와는 상이한 장거리 질서의 몇몇 형태를 보유하는 것으로 이해된다.

물품 또는 본체에 있어서, 필름 형태로 용융 가공가능하거나 경화가능한 임의의 중합체가 사용될 수도 있으며, 이는 그의 제조 공정, 또는 최종 물품의 안정성, 내구성 또는 가요성으로 인하여 특히 유용할 수 있다. 이들은 하기 패밀리로부터 중합체로 경화될 수 있는 단일중합체, 공중합체 및 올리고머를 포함할 수도 있지만, 이로 한정되는 것은 아니다: 폴리에스테르 (예를 들어, 폴리알킬렌 테레프탈레이트 (예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 및 폴리-1,4-사이클로헥산다이메틸렌 테레프탈레이트), 폴리에틸렌 바이벤조에이트, 폴리알킬렌 나프탈레이트 (예를 들어 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 및 그 이성체 (예를 들어, 2,6-, 1,4-, 1,5-, 2,7-, 및 2,3-PEN)) 및 폴리부틸렌 나프탈레이트(PBN) 및 그 이성체), 및 액정 폴리에스테르); 폴리아릴레이트; 폴리카르보네이트 (예를 들어, 비스페놀 A의 폴리카르보네이트); 폴리아미드 (예를 들어 폴리아미드 6, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 폴리아미드 46, 폴리아미드 66, 폴리아미드 69, 폴리아미드 610, 및 폴리아미드 612, 방향족 폴리아미드 및 폴리프탈아미드); 폴리에테르-아미드; 폴리아미드-이미드; 폴리이미드 (예를 들어, 열가소성 폴리이미드 및 폴리아크릴릭 이미드); 폴리에테르이미드; 폴리올레핀 또는 폴리알킬렌 중합체 (예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리아이소부틸렌, 및 폴리(4- 메틸)펜텐); 이오노머, 예를 들어 설린(Surlyn)™ (미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 이. 아이. 듀퐁 드 네므와 앤드 컴퍼니(E. I. du Pont de Nemours & Co.)로부터 입수가능); 폴리비닐아세테이트; 폴리비닐 알코올 및 에틸렌-비닐 알코올 공중합체; 폴리메타크릴레이트 (예를 들어, 폴리아이소부틸 메타크릴레이트, 폴리프로필메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 및 폴리메틸메타크릴레이트); 폴리아크릴레이트 (예를 들어, 폴리메틸 아크릴레이트, 폴리에틸 아크릴레이트, 및 폴리부틸 아크릴레이트); 폴리아크릴로니트릴; 플루오로중합체 (예를 들어, 퍼플루오로알콕시 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리트라이플루오로에틸렌, 플루오르화된 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리클로로트라이플루오로에틸렌, 폴리에틸렌-코-트라이플루오로에틸렌, 폴리 (에틸렌-알트-클로로트라이플루오로에틸렌), 및 THV™ (쓰리엠 컴퍼니(3M Co.))); 염소화 중합체 (예를 들어, 폴리비닐리덴 클로라이드 및 폴리비닐클로라이드); 폴 리아릴에테르 케톤 (예를 들어, 폴리에테르에테르케톤("PEEK")); 지방족 폴리케톤 (예를 들어, 에틸렌 및/또는 프로필렌과, 이산화탄소와의 공중합체 및 삼원공중합체); 임의의 탁티시티(tacticity)의 폴리스티렌 (예를 들어, 아탁틱(atactic) 폴리스티렌, 이소탁틱(isotactic) 폴리스티렌 및 신디오탁틱(syndiotactic) 폴리스티렌) 및 임의의 탁티시티의 고리- 또는 사슬-치환된 폴리스티렌 (예를 들어, 신디오탁틱 폴리-알파-메틸 스티렌, 및 신디오탁틱 폴리다이클로로스티렌); 임의의 이들 스티렌의 공중합체 및 블렌드 (예를 들어, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 삼원공중합체); 비닐 나프탈렌; 폴리에테르 (예를 들어, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리(다이메틸페닐렌 옥사이드), 폴리에틸렌 옥사이드 및 폴리옥시메틸렌); 셀룰로오스 화합물 (예를 들어, 에틸 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 및 셀룰로오스 니트레이트); 황 함유 중합체 (예를 들어, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리설폰, 폴리아릴설폰, 및 폴리에테르설폰); 실리콘 수지; 에폭시 수지; 탄성중합체 (예를 들어, 폴리부타디엔, 폴리아이소프렌, 및 네오프렌), 및 폴리우레탄. 두 가지 이상의 중합체 또는 공중합체의 블렌드 또는 합금이 또한 사용될 수도 있다.

반결정성 중합체, 특히 폴리에스테르를 사용하여 표면들을 복제하는 것이 어려웠었다. 일반적으로, 이들은 상기에 설명된 불소화합물계 벤조트라이아졸 코팅과 같은 처리가 이용되지 않으면, 복제 과정 동안 도구에 강하게 점착한다. 그 때문에, 이들은 복제된 표면에 손상을 야기함이 없이 미처리 도구로부터 제거하는 것 이 어렵다. 물품 또는 본체에 유용한 반결정성 열가소성 중합체의 예는 반결정성 폴리에스테르를 포함한다. 이들 물질은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트를 포함한다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트를 포함하는 중합체는 다수의 바람직한 특성들을 갖는 것으로 밝혀져 있다.

폴리에스테르에서 사용하기에 적합한 단량체 및 공단량체는 다이올 또는 다이카르복실산 또는 에스테르계의 것일 수 있다. 다이카르복실산 공단량체는 테레프탈산, 아이소프탈산, 프탈산, 모든 이성체형 나프탈렌다이카르복실산 (2,6-, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,8-), 바이벤조산, 예를 들어 4,4'-바이페닐 다이카르복실산 및 그 이성체, 트랜스-4,4'-스틸벤 다이카르복실산 및 그 이성체, 4,4'-다이페닐 에테르 다이카르복실산 및 그 이성체, 4,4'-다이페닐설폰 다이카르복실산 및 그 이성체, 4,4'-벤조페논 다이카르복실산 및 그 이성체, 할로겐화 방향족 다이카르복실산, 예를 들어 2-클로로테레프탈산 및 2,5-다이클로로테레프탈산, 기타 치환된 방향족 다이카르복실산, 예를 들어 3차 부틸 아이소프탈산 및 소듐 설포네이티드(sulfonated) 아이소프탈산, 사이클로알칸 다이카르복실산, 예를 들어 1,4-사이클로헥산다이카르복실산 및 그 이성체 및 2,6-데카하이드로나프탈렌 다이카르복실산 및 그 이성체, 바이- 또는 멀티-사이클릭 다이카르복실산 (예를 들어, 다양한 이성체형 노르보르난 및 노르보르넨 다이카르복실산, 아다만탄 다이카르복실산, 및 바이사이클로-옥탄 다이카르복실산), 알칸 다이카르복실산 (예를 들어, 세바식산, 아디프산, 옥살산, 말론산, 석신산, 글루타르산, 아젤라산, 및 도데칸 다이카르복실산), 융합 고리 방향족 탄화수소의 임의의 이성체 형 다이카르복실산 (예를 들어, 인덴, 안트라센, 펜안트렌, 벤조나프텐, 플루오렌 등)을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 다른 지방족, 방향족, 사이클로알칸 또는 사이클로알켄 다이카르복실산이 사용될 수도 있다. 대안적으로는, 다이메틸 테레프탈레이트와 같은 임의의 이들 다이카르복실산 단량체의 에스테르가 다이카르복실산 그 자신 대신에 사용되거나 다이카르복실산 그 자신과 조합되어 사용될 수 있다.

적합한 다이올 공단량체는 선형 또는 분지형 알칸 다이올 또는 글리콜 (예를 들어, 에틸렌 글리콜, 프로판다이올, 예를 들어 트라이메틸렌 글리콜, 부탄다이올, 예를 들어 테트라메틸렌 글리콜, 펜탄다이올, 예를 들어 네오펜틸 글리콜, 헥산다이올, 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜탄다이올 및 고급 다이올), 에테르 글리콜 (예를 들어, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 및 폴리에틸렌 글리콜), 사슬-에스테르 다이올, 예를 들어 3-하이드록시-2,2-다이메틸프로필-3-하이드록시-2,2-다이메틸프로필-3-하이드록시-2,2-다이메틸 프로파노에이트, 사이클로알칸 글리콜, 예를 들어 1,4-사이클로헥산다이메탄올 및 그 이성체 및 1,4-사이클로헥산다이올 및 그 이성체, 바이- 또는 멀티사이클릭 다이올 (예를 들어, 다양한 이성체형 트라이사이클로데칸 다이메탄올, 노르보르난 다이메탄올, 노르보르넨 다이메탄올, 및 바이사이클로-옥탄 다이메탄올), 방향족 글리콜 (예를 들어, 1,4-벤젠다이메탄올 및 그 이성체, 1,4-벤젠다이올 및 그 이성체, 비스페놀, 예를 들어 비스페놀 A, 2,2'-다이하이드록시 바이페닐 및 그 이성체, 4,4'-다이하이드록시메틸 바이페닐 및 그 이성체, 및 1,3-비스(2-하이드록시에톡시)벤젠 및 그 이성체), 및 다이메틸 또는 다이에틸 다이올과 같은 이들 다이올의 저급 알킬 에테르 또는 다이에테르를 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 다른 지방족, 방향족, 사이클로알킬 및 사이클로알켄일 다이올이 사용될 수도 있다.

폴리에스테르 분자에 분지형 구조를 부여하는 역할을 할 수 있는 3작용성 또는 다작용성 공단량체도 사용될 수 있다. 이들은 카르복실산, 에스테르, 하이드록시 또는 에테르계의 것일 수 있다. 예에는 트라이멜리트산 및 그 에스테르, 트라이메틸올 프로판, 및 펜타에리트리톨이 포함되지만, 이로 한정되는 것은 아니다.

파라하이드록시벤조산 및 6-하이드록시-2-나프탈렌카르복실산과 이들의 이성체와 같은 하이드록시카르복실산을 포함하는 혼합 작용기의 단량체와, 5-하이드록시아이소프탈산과 같은 혼합 작용기의 3작용성 또는 다작용성 공단량체 등이 공단량체로서 또한 적합하다.

적합한 폴리에스테르 공중합체는 PEN의 공중합체 (예를 들어, 2,6-, 1,4-, 1,5-, 2,7-, 및/또는 2,3-나프탈렌 다이카르복실산 또는 그의 에스테르와, (a) 테레프탈산 또는 그의 에스테르; (b) 아이소프탈산 또는 그의 에스테르; (c) 프탈산 또는 그의 에스테르; (d) 알칸 글리콜; (e) 사이클로알칸 글리콜 (예를 들어, 사이클로헥산 다이메탄올 다이올); (f) 알칸 다이카르복실산; 및/또는 (g) 사이클로알칸 다이카르복실산 (예를 들어, 사이클로헥산 다이카르복실산)과의 공중합체), 및 폴리알킬렌 테레프탈레이트의 공중합체 (테레프탈산 또는 그의 에스테르와, (a) 나프탈렌 다이카르복실산 또는 그의 에스테르; (b) 아이소프탈산 또는 그의 에스테르; (c) 프탈산 또는 그의 에스테르; (d) 알칸 글리콜; (e) 사이클로알칸 글리콜 (예를 들어, 사이클로헥산 다이메탄 다이올); (f) 알칸 다이카르복실산; 및/또는 (g) 사이클로알칸 다이카르복실산 (예를 들어, 사이클로헥산 다이카르복실산)과의 공중합체)를 포함한다. 또한, 설명된 코폴리에스테르는 적어도 하나의 성분이 하나의 폴리에스테르를 기재로 하는 중합체이고, 다른 성분 또는 성분들이 다른 폴리에스테르 또는 폴리카르보네이트인, 단일중합체 또는 공중합체인 펠렛들의 블렌드일 수도 있다.

본 발명의 몇몇 실시 형태에서, 특히 유용한 중합체는 폴리에스테르 및 폴리카르보네이트의 압출 생성물이다. 이들 두 부류로부터 선택된 중합체들이 함께 압출될 때, 약간의 에스테르 교환 반응이 일어나지만, 상기 에스테르 교환 반응은 느려서 압출 동안 완료될 것 같지 않으며, 이것에 의해 정말 랜덤한 공중합체가 생성된다고 널리 믿어진다. 따라서, 폴리에스테르-폴리카르보네이트 압출에 의해 2성분 중합체 블렌드로부터 균질한 공중합체까지의 연속체를 따라 늘어설 수 있는 압출물이 생성될 수 있지만, 가장 전형적으로는 약간의 블록 공중합체 특징과 약간의 중합체 블렌드 특징 둘 모두를 갖는 압출물이 생성된다.

가변 피치의 미세 구조화 복굴절 물품

특정 실시예에서, 가변 각도의 형상체 또는 가변 피치의 미세 구조체를 갖는 필름은 다음의 태양들을 가질 수 있다. 필름은 복굴절 중합체로 제조된 적어도 2개의 표면 형상체를 구비한다. 각각의 형상체는 필름의 제1 평면내 방향(그루브 방향)을 따라 연속하는 단면을 갖는다. 이 단면은 제1 방향에 대해 직교하는 제2 평면내 방향(그루브 교차 방향)과 필름 평면에 수직한 방향에 의해 형성되는 평면 에 형성된다. 임의의 단면을 따라, 일 군의 형상체들은 평균 기저부 폭과 그 평균 기저부 폭을 중심으로 변동하는 기저부 폭의 분포를 갖는다. 일부 실시예들에서, 형상체 단면들의 기저부 폭 분포는 단조 증가하지도 단조 감소하지도 않는다.

형상체의 가변 피치는 예컨대 랜덤 피치, 비주기적 피치, 준 비주기적 피치, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이 피치는 제1 및 제2 특정치 내에서 변할 수 있으며, 가능하게는 이들 특정치 내에서 랜덤할 수 있다. 물품의 구조화 표면의 대향 표면은 평탄하거나, 매끄럽거나, 거칠거나, 구조화되거나, 다른 유형의 토포그래피(topography)를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 물품 또는 필름과 함께, 위상 지연기(retarder), 파장판(wave plate), 다층 광학 필름, IR 필터, 원형 편광기, 또는 이들 품목들을 모두 사용할 수 있다. 더욱이, 가변 피치의 미세 구조화 물품의 이점은 필름 내의 작은 결함들을 은폐시킬 수 있다는 점이다. 이러한 이점은 제조 수율의 상당한 향상으로 이어질 수 있다.

소정의 형상체에 대해 그루브 방향으로 단면이 변하는 경우에, 예컨대 피치, 각도, 높이 또는 깊이의 변동 범위뿐만 아니라 그 변동 범위의 변화율은 공정 및/또는 물품의 품질 및 기능에 일정 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 구조체의 형성시 형상 충실도(shape fidelity)의 수준이나 형상 보유력(shape retention) 또는 필름 일체성(film integrity)의 본질이 변할 수 있다. 이러한 요인들이 적합성(suitability)에 미치는 효과는 원하는 용도와 관련하여 고려될 필요가 있다.

표면 형상체의 상대 위치는 필름을 투과하는 광의 보강 및 상쇄 간섭의 패턴을 결정한다. 많은 경우에, 표면 형상체의 상대 위치를 랜덤하게 변화시켜 간섭 효과를 최소화하는 것이 바람직하다. 형상체들은 특정 길이 척도, 예컨대 0.5 ㎜에 걸쳐 인접, 즉 접촉할 수 있다. 형상체의 재료 또는 랜드 배면의 재료는 이들 재료가 동일한 경우에 낮은 수준의 상대 복굴절률을 가질 수 있다. 제1 평면내 방향을 따라, 일 군의 형상체들의 단면이 평균 기저부 폭과 그 평균 기저부 폭을 중심으로 변동하는 기저부 폭의 분포를 가질 수 있으며, 이들은 본질적으로 고정적으로 유지된다. 일 군의 형상체 단면들은 제1 평면내 방향을 따라 변할 수 있다. 형상체들은 각기 다른 치수를 가질 수 있는 유사한 형상들(예컨대, 가변 높이를 갖지만 공통 꼭지각을 갖는 직각 삼각형 형상들)을 가질 수 있다. 대안적으로, 형상체들은 유사하지 않은 형상들을 가질 수 있다.

가변 피치 미세 구조체를 구비한 필름의 형성 공정은 적어도 2개의 단계를 포함할 수 있다. 먼저, 상술한 태양들에 부합되게 적어도 3개의 표면 형상체를 형성한다. 다음으로, 필름의 제1 평면내 방향을 따라 필름을 신장시킨다.

이러한 공정은 대안적으로 하기의 추가 태양들을 포함할 수 있다. 신장 후의 평균 기저부 폭은 신장 전의 초기 기저부 폭보다 작을 수 있다. 이러한 신장은 중합체가 적어도 3개의 표면 형상체 내에서 복굴절성을 갖도록 할 수 있다. 이러한 신장 공정은 정확히 일축이 될 수 있어서, 표면 형상체에 대한 높은 수준의 형상 보유력과 낮은 수준의 상대 복굴절률을 유지시킬 수 있다.

표면 형상체의 일반적인 형상, 예컨대 필름 평면에 대한 변의 경사 및 꼭지각을 단면을 따라 유지시키는 것이 흔히 바람직하다. 예를 들어, 블러 필터 적용예에서, 톱니 형상체의 경사면의 경사와 그의 거의 수직한 측벽은 2가지 직교 편광 상태에서 광의 상대 발산(relative divergence of the light)에 직접 영향을 미친다. 신장 공정은 전형적인 표면 형상체의 치수를 감소시킨다. 그러나, 일부 형태의 신장(예컨대, 정확한 일축 신장)은 본질적으로 개별 표면 형상체들의 형상을 유지시킨다. 예를 들어, 대략 직각 삼각형인 표면 형상체는 신장 후 본질적으로 직각 삼각형을 유지한다. 일축 신장 중 표면 형상체의 선형 치수는 변하지만, 이 구조체의 각방향 특징은 본질적으로 유지된다. 특정 실시예에서, 필름은 신장되고, 구조화되고, 이어서 다시 신장될 수 있다.

준 비주기적 형상체는 일반적으로 본 발명의 방법에 사용될 수 있다. 이러한 형상체는 중합체 주조 필름 또는 웨브의 표면 상에 형성될 수 있다. 필름은 신장에 기인한 배향을 갖거나 가지지 않고서도 그루브 방향(또는 가변 단면 형상체의 경우에는 평균 그루브 방향)을 따라 신장(인발)될 수 있다. 대안적으로, 이러한 형상체는 예비 배향된 중합체 필름 상에 형성될 수 있다.

복굴절 준 비주기적 표면 형상체를 구비한 필름의 특정 광학 성능은 여러 가지 방법들로 달성될 수 있다. 한 가지 방법에서, 일련의 비주기적 피치, 즉 일련의 기저부 폭은 보강 및 상쇄 간섭 극단(extreme)을 해소하도록 선정될 수 있다. 패턴은 여러 가지 형상체들의 간격들 사이의 공통 인자를 회피하게 신중하게 선정될 수 있다. 다른 방법에서, 패턴은 소정의 기저부 폭 분포를 갖는 예측 평균치에 합치되게 선정된 무작위 추출 알고리즘(randomizing algorithm)에 의해 선정될 수 있다. 다른 방법에서, 패턴은 예컨대 다이아몬드 터닝 플런징 방법(diamond turning plunging method)으로 인해 절삭 깊이를 랜덤하게 변경시키는 공정에 의하 여 형성될 수 있다. 다이아몬드 터닝 방법의 일 예가 미국 특허 제6,354,709호에 개시되어 있다. 대안적인 공정으로는 압출, 시트 상으로의 복제, 롤러들에 의한 닙(nip) 내로의 압출, 엠보싱 및 성형이 있다.

이러한 방식으로, 일 군의 형상체들에 대해 그루브 방향을 따라 일정한 단면을 가지거나(즉, 그루브 방향으로 하향 진행시 일 군의 형상체들의 각각의 특정 형상체가 균일하고 일정한 단면 크기 및 형상을 가짐) 일 군의 형상체들에 대해 그루브 방향을 따라 가변적인 단면을 가지는(즉, 그루브 방향으로 하향 진행시 일 군의 형상체들의 각각의 특정 형상체가 변화하는 단면 크기 또는 형상을 가짐) 준 비주기적 구조체들의 어레이가 형성될 수 있다.

물품은 물품의 하나 이상의 표면 상에 또는 물품들 사이에 굴절률 정합 재료 또는 유체를 선택적으로 포함할 수 있지만 이를 반드시 필요로 하는 것은 아니다. 또한, 물품은 예컨대 유리, 플렉시 유리 또는 플라스틱과 같은 밀봉판에 선택적으로 적층 또는 부착될 수 있다. 이 물품은 도 4에 도시되고 이와 관련하여 설명된 공정을 이용하여 예컨대 전술한 재료와 이하 예들에 기재된 재료들로부터 제조될 수 있다.

가변 피치의 미세 구조화 필름의 예들이 도 5, 도 6A, 도 6B, 도 7A, 도 7B, 도 8A 및 도 8B에 도시되어 있다. 이들 도면에서, 측면도에서의 랜드(z) 및 그 크기와, 평면도에서의 그루브 방향을 따른 변동과 그 구배는 축척에 따라 도시하지 않았다. (가변 각도를 갖는 형상체를 구비한 필름의 일 예가 도 2E에 도시되어 있다.)

도 5는 일정한 피크간 간격(PS)을 갖는 가변 피치의 미세 구조화 복굴절 필름의 일부를 도시한 사시도이다. 필름(300)은 구조화 표면(304) 및 대향 표면(302)을 갖는다. (예컨대, 도 2A 또는 도 2B에서와 같이) 주기적 구조체를 구비한 필름과는 달리, 필름(300)의 피크(예컨대, 피크(306))는 제1 평면내 축에 평행한 직선을 형성하지 않는다. 그 대신에, 도 15에 도시된 프리즘의 피크의 높이는 프리즘의 길이를 따라 연속적으로 변할 수 있다. 유사하게는, 밸리(예컨대, 밸리(308))의 깊이도 또한 연속적으로 변할 수 있다.

도 6A 및 도 6B는 각각 일정한 피크간 간격(PS)과 가변적인 기저부 폭(BW)을 갖는 가변 피치의 미세 구조화 복굴절 필름(310)의 일부를 도시한 측면도 및 평면도이다. 도 6A에서, 필름(310)의 측면도는 그루브 방향을 따른 2개의 지점에서의 단면(312, 314)을 도시하고 있다. 필름(310)은 PS₁₂, PS₂₃및 PS₃₄에 의해 나타낸 실질적으로 동일한 간격으로 도시된 바와 같이 일정한 PS를 가지며, 여기서 PS_xy는 피크 P_x와 피크 P_y사이의 간격이다. 또한, 필름(310)은 BW₁, BW₂및 BW₃에 의해 나타낸 서로 다른 간격으로 도시된 바와 같이 가변적인 BW를 가지며, 여기서 BW_x는 피크 P_x의 밸리들 사이의 간격이다. 도 6B에서, 필름(310)의 평면도는 투영된 피크 윤곽(318) 및 밸리 윤곽(316)을 도시하고 있다.

도 7A 및 도 7B는 각각 가변적인 PS와 일정한 BW를 갖는 가변 피치의 미세 구조화 복굴절 필름(320)의 일부를 도시한 측면도 및 평면도이다. 도 7A에서, 필름(320)의 측면도는 그루브 방향을 따른 2개의 지점에서의 단면(322, 324)을 도시 하고 있다. 필름(320)은 PS₁₂, PS₂₃및 PS₃₄에 의해 나타낸 서로 다른 간격으로 도시된 바와 같이 가변적인 PS를 가지며, BW₁, BW₂ 및 BW₃에 의해 나타낸 실질적으로 동일한 간격으로 도시된 바와 같이 일정한 BW를 갖는다. 도 7B에서, 필름(320)의 평면도는 투영된 피크 윤곽(328) 및 밸리 윤곽(326)을 도시하고 있다.

도 8A 및 도 8B는 각각 가변적인 PS와 가변적인 BW를 갖는 가변 피치의 미세 구조화 복굴절 필름(330)의 일부를 도시한 측면도 및 평면도이다. 도 8A에서, 필름(330)의 측면도는 그루브 방향을 따른 2개의 지점에서의 단면(332, 334)을 도시하고 있다. 필름(330)은 PS₁₂, PS₂₃및 PS₃₄에 의해 나타낸 서로 다른 간격으로 도시된 바와 같이 가변적인 PS를 가지며, BW₁, BW₂및 BW₃에 의해 나타낸 서로 다른 간격으로 도시된 바와 같이 가변적인 BW를 갖는다. 도 8B에서, 필름(330)의 평면도는 투영된 피크 윤곽(338) 및 밸리 윤곽(336)을 도시하고 있다.

도 9 내지 도 12는 10% 및 100% 랜덤 피치를 도시한 샘플들의 이미지이다. 도 9A 내지 도 9C와 도 10A 및 도 10B는 각각 10% 랜덤 피치를 갖는 예시적인 샘플의 주사 전자 현미경(SEM) 이미지의 측면도 및 평면도이다. 도 11A 내지 도 11C와 도 12A 및 도 12B는 각각 100% 랜덤 피치를 갖는 예시적인 샘플의 SEM 이미지의 측면도 및 평면도이다.

본 발명에 따라 제조된 필름은, 타이어 코디지(tire cordage), 여과 매체, 테이프 배킹(tape backing), 피부용 와이프(skin wipe)와 같은 와이프, 마이크로유체 필름, 블러 필터, 편광기, 반사 편광기, 이색성 편광기, 정렬된 반사/이색성 편 광기, 흡수 편광기, 위상 지연기(retarder)(z축 위상 지연기 포함), 회절 격자, 편광 빔 스플리터 및 편광 회절 격자를 포함하는 아주 다양한 제품들에 유용할 수 있다. 필름은 특정 요소 자체를 포함하거나, 타이어, 필터, 접착 테이프, 예컨대 전후면 프로젝션 시스템용 빔 스플리터와 같은 다른 요소의 구성 요소로서 사용되거나 디스플레이 또는 마이크로디스플레이에 사용되는 휘도 향상 필름으로서 사용될 수 있다.

전술한 설명에서, 요소의 위치를 때때로 "제1", "제2", "제3", "상부" 및 "하부"의 용어들로 기재하였다. 이러한 용어들은 도면에 도시된 것과 같이 본 발명의 여러 가지 요소들을 단지 간결하게 기재하기 위해 사용되었다. 이러한 용어들은 본 발명의 요소들의 유용한 배향을 한정하고자 하는 것이 아니라는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 축의 사용에 대한 대안으로서, 단일 물품 또는 함께 사용되는 다수의 물품들의 위치 설정은 오일러 각도의 관점으로 기술될 수 있다.

그러므로, 본 발명은 상기에 설명된 특정 실시예에 한정되는 것으로 간주되어서는 안 되며, 오히려 청구의 범위에 적절히 기재된 본 발명의 모든 태양을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서의 개관시 본 발명에 적용될 수 있는 다양한 변형, 균등물뿐만 아니라, 다수의 구조는 본 발명과 관계된 분야의 숙련자에게 쉽게 명확해질 것이다. 청구의 범위는 이러한 변형 및 장치를 포함하고자 한다.

예

예 1 - 배향된 미세 구조화 필름의 생성

본 예에서는 미국 테네시주 킹스포트 소재의 이스트만 케미칼 컴퍼니(Eastman Chemical Company)로부터 입수가능한 고유 점도(I.V.)가 0.74인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 사용하였다.

PET 펠렛을 건조시켜 잔류수(residual water)를 제거한 다음, 질소 퍼지(nitrogen purge) 하에서 압출기 호퍼 내로 투입하였다. PET를 232℃ 내지 282℃의 증가하는 온도 프로파일로 압출기 내에서 압출하였으며, 이어지는 용융물 트레인을 282℃로 설정한 다이로 이송시켰다. 용융물 트레인 압력을 계속 모니터링하였으며, 도구에 대한 중합체 필름의 제1 표면의 구조화와 동시에 그 중합체 필름이 형성되는 도구에 다이를 근접시키기 전에 용융물 트레인을 따른 최종 모니터링 위치에서 평균을 구하였다.

도구는 니켈 합금 특유 조성이 알려져 있지 않은 구조화 벨트로, 이는 3M에서 제조하였고 구조화 표면의 음각 형상을 갖는 전기 주조된 용접 영역이 주조 필름에 형성된 것이다. 일련의 반복되고 연속적인 삼각형 프리즘으로 구조화 표면을 구성하였다. 이러한 삼각형 형상체는 톱니형 패턴을 형성하였다. 개별 프리즘들의 기저부 꼭지점들은 그들의 인접하고 이웃하는 구조체들에 의해 공유되었다. 프리즘을 주조 방향 또는 기계 방향(MD)을 따라 정렬시켰다. 도구의 구조화 표면을 하기의 식을 갖는 불소화합물계 벤조트라이아졸로 코팅하였다.

여기서, 미국 특허 제6,376,065호에 개시되어 있는 바와 같이, R_f는 C₈F₁₇이고, R은 -(CH₂)₂-이다. 주조 방향(MD)을 따라 도구 표면의 연속 운동을 제공하는 온도 제어식 회전 캔(can)에 도구를 장착하였다. 측정한 도구의 표면 온도는 평균 92℃였다.

용융물 트레인으로부터 용융 중합체를 나오게 하는 다이 오리피스를 도구와 다이 사이에서 최종 슬롯을 형성하는 회전 벨트 도구에 아주 근접하게 위치시켰다. 다이와 도구가 근접함에 따라, 용융물 트레인을 따른 최종 모니터링 위치에서의 압력이 상승되었다. 이러한 최종 압력과 이전에 기록된 압력 사이의 차이를 슬롯 압력 강하라고 부른다. 본 예에서의 슬롯 압력 강하는 7.37 x 10⁶ Pa (1070 psi)이었으며, 이는 도구의 음각 형상에 의해 형성된 구조화 캐비티 내로 용융 중합체를 밀어 넣는 데 충분한 압력을 제공하였다. 이렇게 형성하고 구조화한 필름을 도구 회전에 의해 슬롯으로부터 이송시키고 추가의 공기 냉각 방식으로 급랭시킨 다음, 도구로부터 박리시켜 롤에 권취시켰다. 구조체의 높이를 포함하여 주조 필름의 전체 두께(T)는 약 510 미크론이었다.

주조하고 권취시킨 중합체 필름은 도구 구조체를 엄밀하게 복제하였다. 단면 관찰을 위해 현미경을 사용하여 필름 표면 상에서 프리즘형 구조체를 식별하였는데, 그 꼭지각이 대략 85°이고 삼각형의 한 빗변(leg)에 대한 필름 랜드의 수평선으로부터의 경사가 20°이고 대향 빗변에 대한 수직선으로부터의 경사가 15°이었다. 측정한 프로파일은 직선의 모서리와 다소 둥근 꼭지점을 갖는 예측한 거의 직각 삼각형 형태를 나타내었다. 중합체 필름 표면 상의 복제된 프리즘은 기저부 폭이 44 미크론이고 높이(P)가 19 미크론인 것으로 측정되었다. 피크간 간격(PS)은 기저부 폭과 대략 동일하였다. 필름은 불완전하였고, 도구 결함, 복제 공정 결함 및 열수축 영향으로 인해 공칭 크기로부터의 작은 변동이 있었다.

구조화한 주조 필름을 10:7의 종횡비(그루브를 따른 방향:그루브에 수직한 방향)로 시트들로 절단하고, 텐터(tenter)의 플레넘(plenum)에서 측정된 바와 같이 약 100℃로 예열한 다음, 6.4의 공칭 신장률로 신장시키고, 배치 텐터 공정(batch tenter process)을 이용하여 프리즘의 연속 길이 방향을 따라 거의 정확한 일축 방식으로 6.3의 신장률로 즉시 이완시켰다. 6.4로부터 6.3으로의 이완은 최종 필름에서의 수축을 제어하는 신장 온도로 수행하였다. 구조화 표면은 적절한 직선형 단면 가장자리(적절한 평탄면)를 구비한 프리즘형 형상 및 거의 유사한 형상을 유지시켰다. 신장 후의 기저부 폭은 현미경 단면 측정(microscopy cross-sectioning)에 의해 16.5 미크론으로 측정되었으며, 신장 후의 피크 높이(P')는 5.0 미크론으로 측정되었다. 구조화 높이를 포함하는 필름의 최종 두께(T')는 180 미크론으로 측정되었다. 굴절률은 미국 뉴저지주 피스카타웨이 소재의 메트리콘(Metricon)으로부터 입수가능한 메트리콘 프리즘 커플러(Metricon Prism Coupler)를 사용하여 632.8 ㎚의 파장에서 신장된 필름의 배면 상에서 측정하였다. (프리즘을 따른) 제1 평면내 방향을 따른 굴절률, (프리즘을 가로지르는) 제2 평면내 방향을 따른 굴절률 및 두께 방향으로의 굴절률은 각각 1.672, 1.549 및 1.547로 측정되었다. 따라서, 이러한 신장된 재료의 단면 평면의 상대 복굴절률은 0.016이었다.

광경로 내에 위치될 때, 필름은 필름과 관찰자 사이에 유지된 편광기의 회전에 응답하여 현저하게 이동되는 이동(이중) 이미지를 제공하였다.

본 예는 주기적 구조체를 구비한 필름의 생성에 관하여 설명하고 있지만, 비주기적 구조체를 구비한 필름을 생성하는 데에 동일한 방법 및 절차가 적용된다. 랜덤 피치에 대한 확률 분포의 범위(breadth)가 특정치를 넘어 증가하면, 예컨대 경험적 증거에 기초하여 절차를 변경시킬 필요가 있다.

예 2 - 가변 피치의 물품

샘플 제조

3M 뉴모(Pneumo) 상에서 다이아몬드 터닝 코퍼 시팅(diamond turning copper sheeting)에 의해 도구를 절단하였다. 오일 또는 액체 냉각 방식을 사용하지 않았다. 사용한 다이아몬드는 84도의 끼인각을 가지며, 이러한 다이아몬드를 수직면 측벽에 대한 수평선의 6°교차각(angle off)을 갖는 절단부를 생성하도록 유지시켰다. 절단 도구는 BTA로 처리하였다. 이어서, 중합체 필름을 압축 성형기에서 엠보싱하였다. 공정 조건을 성형되는 재료에 따라 변경하였다. 이러한 조건은 높은 충실도의 복제를 달성하면서 결정화 유도 헤이즈(crystallization induced haze)를 회피하도록 선정하였다. 만일 샘플이 눈으로 식별가능한 헤이즈를 표시하였으면, 그 샘플은 폐기하였다. 때때로, 필름을 급속히 냉각시키기 위해 빙조(ice bath)를 사용하는 것이 유용한 것으로 밝혀졌다.

이어서, 샘플을 일정 크기로 절단하고, 실험실 규모의 임의의 상용 배치 텐터링 기계에서 일축으로 배향시켰다. 인발 조건을 재료, 두께 및 목표 굴절률에 따라 변경시켰다. 이어서, 신장된 샘플을 메트리콘에서 배면 물성치 측정을 통해 굴절률을 시험하였다. 작동 면(active face)의 구조화 기하 형상체를 형상 측정법(profilometry)에 의해 측정하였다. 피크 팁 첨예도(sharpness) 및 밸리 첨예도와 같은 다른 기하학적 특징을 SEM 또는 광학 현미경 검사법을 이용하는 단면 측정 및 검사에 의해 측정하였다.

Claims (26)

1. (a) (i) 제1 및 제2 표면과, (ii) 서로 직교하는 제1 및 제2 평면내 축과 상기 제1 및 제2 평면내 축과 상호 직교하는 두께 방향으로의 제3 축을 갖는 본체와;

   (b) 가변 피치를 갖는 복굴절 구조화 표면인 제1 표면의 일부를 포함하는 구조화 물품.
2. 제1항에 있어서, 가변 피치는 랜덤 피치, 비주기적 피치 또는 준 비주기적 피치를 포함하는 물품.
3. 제1항에 있어서, 피치가 제1 및 제2 특정치에 따라 변하는 물품.
4. 제1항에 있어서, 구조화 표면은 기하 마이크로 형상체를 구비하는 물품.
5. (a) (i) 제1 및 제2 표면과, (ii) 서로 직교하는 제1 및 제2 평면내 축과 상기 제1 및 제2 평면내 축과 상호 직교하는 두께 방향으로의 제3 축을 갖는 중합체 필름과;

   (b) 중합체 필름의 제1 표면에 배치되고 중합체 필름의 제1 평면내 축에 실질적으로 평행한 방향으로 상기 필름에 배치되는 복수의 기하 형상체들을 포함하는 표면부를 포함하며,

   복수의 기하 형상체들은 가변 피치를 갖는, 일축 배향 구조화 물품.
6. 제5항에 있어서, 가변 피치는 랜덤 피치, 비주기적 피치 또는 준 비주기적 피치를 포함하는 물품.
7. 제5항에 있어서, 일축 배향 중합체 필름은 (i) 제1 평면내 축을 따른 제1 굴절률(n₁), (ii) 제2 평면내 축을 따른 제2 굴절률(n₂), 및 (iii) 제3 축을 따른 제3 굴절률(n₃)을 가지며, n_{1 ≠} n₂ 이고, n_{1 ≠} n₃이고, n₂ 및 n₃는 n₁과의 차이에 대해 실질적으로 서로 동일한 물품.
8. 제5항에 있어서, 상기 필름은 서로 다른 중합체 조성의 복수의 층들을 갖는 다층 필름을 포함하는 물품.
9. 제5항에 있어서, 기하 형상체는 마이크로 형상체를 포함하는 물품.
10. (a) (i) 제1 및 제2 표면과, (ii) 서로 직교하는 제1 및 제2 평면내 축과 상기 제1 및 제2 평면내 축과 상호 직교하는 두께 방향으로의 제3 축을 갖는 본체와;

    (b) 가변 각도를 갖는 형상체를 구비하는 제1 표면의 일부를 포함하는 구조화 물품.
11. 제10항에 있어서, 구조화 표면은 적어도 2개의 서로 다른 기하 마이크로 형상체를 구비하는 물품.
12. (a) (i) 제1 및 제2 표면과, (ii) 서로 직교하는 제1 및 제2 평면내 축과 상기 제1 및 제2 평면내 축과 상호 직교하는 두께 방향으로의 제3 축을 갖는 본체를 제공하는 단계와;

    (b) 제1 표면의 일부에 가변 피치를 갖는 복굴절 구조화 표면을 형성하는 단계를 포함하는 구조화 물품 제조 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 형성 단계는 물품을 이축으로 배향되게 형성하는 단계를 포함하는 방법.
14. 제12항에 있어서, 상기 형성 단계는 랜덤 피치, 비주기적 피치 또는 준 비주기적 피치를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
15. 제12항에 있어서, 상기 형성 단계는 본체를 제1 평면내 축에 실질적으로 평행한 방향으로 신장시키는 단계를 포함하는 방법.
16. 제15항에 있어서, 중합체 필름은 단계 (b) 전에 실질적으로 신장되지 않는 방법.
17. 제12항에 있어서, 본체는 복수의 층들을 포함하는 방법.
18. 제12항에 있어서, 구조화 표면은 적어도 하나의 마이크로 형상체를 포함하는 방법.
19. (a) (i) 제1 구조화 표면 및 제2 표면과, (ii) 서로 직교하는 제1 및 제2 평면내 축과 상기 제1 및 제2 평면내 축과 상호 직교하는 두께 방향으로의 제3 축을 갖는 중합체 필름 - 여기서, 상기 제1 구조화 표면은 중합체 필름의 제1 평면내 축에 실질적으로 평행한 방향으로 상기 필름에 배치되는 복수의 기하 형상체들을 포함함 - 을 제공하는 단계와;

    (b) 이어서 구조화 표면을 갖는 중합체 필름을 중합체 필름의 제1 평면내 축에 실질적으로 평행한 방향으로 신장시키는 단계를 포함하며,

    복수의 선형 기하 형상체들은 가변 피치를 갖는, 구조화 표면을 갖는 중합체 표면 제조 방법.
20. 제19항에 있어서, 단계 (b) 전의 복수의 기하 형상체들의 단면 형상은 단계 (b) 후에 실질적으로 유지되는 방법.
21. 제19항에 있어서, 상기 신장 단계는 필름을 정확히 일축이 되도록 형성하는 단계를 포함하는 방법.
22. 제19항에 있어서, 중합체 필름은 단계 (b) 전에 실질적으로 신장되지 않는 방법.
23. 제19항에 있어서, 중합체 필름은 단계 (b) 전에 실질적으로 배향되지 않는 방법.
24. 제19항에 있어서, 중합체 필름은 단계 (b) 후에 복굴절성이 되는 방법.
25. 제19항에 있어서, 구조화 표면을 갖는 중합체 필름은 복수의 층들을 포함하는 방법.
26. 제19항에 있어서, 구조화 표면은 적어도 2개의 서로 다른 마이크로 형상체를 포함하는 방법.

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