KR20150094713A - 매립된 확산기를 갖는 휘도 향상 필름 - Google Patents

Abstract

매립된 확산기를 갖는 휘도 향상 필름이 기재된다. 더 구체적으로는, 복굴절성 기판, 기판에 의해 담지되고 선형 프리즘들을 갖는 프리즘 층, 및 기판과 프리즘 층 사이에 배치된 매립된 구조화된 표면을 포함하는 필름이 개시된다. 매립된 구조화된 표면은 밀집-패킹된 구조체들을 포함할 수 있다. 특정 지형을 갖는 매립된 구조화된 표면을 생성하기 위한 방법이 또한 개시된다.

Description

매립된 확산기를 갖는 휘도 향상 필름{BRIGHTNESS ENHANCING FILM WITH EMBEDDED DIFFUSER}

액정 디스플레이(LCD) 시스템과 같은 디스플레이 시스템은 각종의 응용 및 구매가능한 장치 - 예를 들어, 컴퓨터 모니터, PDA(personal digital assistant), 휴대폰, 소형 음악 플레이어, 및 박형 LCD 텔레비전 등 - 에서 사용된다. 대부분의 LCD는 액정 패널 및 액정 패널을 조명하는 대면적 광원 - 종종 백라이트라고 함 - 을 포함한다. 백라이트는 전형적으로 하나 이상의 램프 및, 예를 들어 도광체, 미러 필름, 광 방향전환 필름(휘도 향상 필름을 포함함), 지연기 필름, 편광 필름, 및 확산기 필름과 같은 다수의 광 관리 필름을 포함한다. 확산기 필름은 전형적으로 광학 결함을 숨기고 백라이트에 의해 방출되는 광의 휘도 균일성을 개선하기 위해 포함된다.

일부 확산 필름은 비드부착 구조물(beaded construction)을 사용하여 광 확산을 제공한다. 예를 들어, 광학 필름은 필름의 한쪽 표면에 부착된 미소 비드들의 층을 가질 수 있으며, 비드 표면에서의 광의 굴절은 필름의 광 확산 특성을 제공하도록 작동할 수 있다. 비드부착 확산 필름의 예에는 하기가 포함된다: 본 명세서에서 "성기게 분포된 비드부착 확산기(sparsely distributed beaded diffuser)" 또는 "SDB 확산기"로 지칭되는, 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)에 의해 제품명 TBEF2-GM으로 판매되는 성기게 분포된 비드들의 무광 표면(matte surface)을 갖는 선형 프리즘 휘도 향상 필름; 본 명세서에서 "조밀-패킹된 비드부착 확산기(densely-packed beaded diffuser)" 또는 "DPB 확산기"로 지칭되는, 쓰리엠 컴퍼니에 의해 제품명 DBEF-D3-340으로 판매되는 비드부착 확산기 층을 갖는 반사 편광 필름; 및 본 명세서에서 "시판 커버 시트 확산기(commercial cover sheet diffuser)" 또는 "CCS 확산기"로 지칭되는, 시판 디스플레이 디바이스 내에 포함되는 확산 커버 시트. 도 1은 CCS 확산기의 비드부착 표면의 대표적인 부분의 주사 전자 현미경(SEM) 이미지를 나타내고, 도 1a는 횡단면에서의 그러한 표면의 SEM 이미지를 나타낸다. 도 2 및 도 3은 각각 DPB 확산기 및 SDB 확산기의 대표적인 부분의 SEM 이미지를 나타낸다.

다른 확산 필름들은 비드부착 층 이외의 구조화된 표면을 사용하여 광 확산을 제공하는데, 여기서 구조화된 표면은 구조화된 툴로부터의 미세복제에 의해 제조된다. 그러한 확산 필름의 예에는 하기가 포함된다: 미국 특허 출원 공개 US 2012/0113622호(아론슨(Aronson) 등), US 2012/0147593호(야펠(Yapel) 등), 국제 출원 공개 WO 2011/056475호(바르비(Barbie)), 및 WO 2012/0141261호(아론슨 등)에 기재된 바와 같은, 둥글거나 만곡된 구조체들을 갖되, 이들은 커터에 의해 툴로부터 재료를 제거함으로써 제조된 상응하는 구조체들을 갖는 툴로부터 미세복제된 것인 필름(본 명세서에서 "I형 미세복제된(Type I Microreplicated)" 확산 필름으로 지칭됨); 및 미국 특허 출원 공개 US 2010/0302479호(아론슨 등)에 기재된 바와 같은, 평탄하게 소면화된(flat-faceted) 구조체들을 갖되, 이들은 전기도금 공정에 의해 제조된 상응하는 구조체들을 갖는 툴로부터 미세복제된 것인 필름(본 명세서에서 "II형 미세복제된" 확산 필름으로 지칭됨). I형 미세복제된 확산 필름의 구조화된 표면의 대표적인 부분의 SEM 이미지가 도 4에 나타나 있으며, II형 미세복제된 확산 필름의 유사한 이미지가 도 5에 나타나 있다. 또 다른 미세복제된 확산 필름에는, 툴 표면을 샌드블라스팅 절차에 의해 구조화되게 하고, 이어서 구조화된 표면을 툴로부터 미세복제에 의해 필름에 부여한 필름이 포함된다. 예를 들어, 미국 특허 제7,480,097호(나가하마(Nagahama) 등)를 참조한다.

일 태양에서, 본 발명은 광학 필름에 관한 것이다. 광학 필름은 복굴절성 기판(birefringent substrate); 및 기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층을 포함한다. 광학 필름은 또한 매립된 구조화된 표면을 포함하는데, 이는 기판과 프리즘 층 사이에 배치되고, 리지(ridge)들이 인접한 구조체들 사이에 형성되도록 배열된 밀집-패킹된 구조체(closely-packed structure)들을 포함하며, 구조체들은 2개의 직교하는 평면내 방향(in-plane direction)을 따라 크기가 제한된다. 매립된 구조화된 표면은 각각의 제1 및 제2 직교하는 평면내 방향과 관련된 제1 및 제2 푸리에 파워 스펙트럼에 의해 특징지어질 수 있는 지형(topography)을 갖고, 제1 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제1 기준선(baseline)을 규정하는 2개의 인접한 밸리(valley)들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제1 주파수 피크(peak)를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제1 주파수 피크는 0.9 미만의 제1 피크 비를 가지며, 제1 피크 비는 제1 주파수 피크와 제1 기준선 사이의 면적을 제1 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하다. 또한, 제2 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제2 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제2 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제2 주파수 피크는 0.8 미만의 제2 피크 비를 가지며, 제2 피크 비는 제2 주파수 피크와 제2 기준선 사이의 면적을 제2 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하다. 매립된 구조화된 표면은 평면도에서의 단위 면적당 총 리지 길이가 200 mm/㎟ 미만인 것에 의해 특징지어진다.

다른 태양에서, 본 발명은 광학 필름에 관한 것으로, 본 광학 필름은 복굴절성 기판; 및 기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층을 포함한다. 광학 필름은 또한 매립된 구조화된 표면을 포함하는데, 이는 기판과 프리즘 층 사이에 배치되고, 밀집-패킹된 구조체들을 포함하고, 기준 평면 및 기준 평면에 직각인 두께 방향을 규정한다. 매립된 구조화된 표면은 각각의 제1 및 제2 직교하는 평면내 방향과 관련된 제1 및 제2 푸리에 파워 스펙트럼에 의해 특징지어질 수 있는 지형을 갖고, 제1 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제1 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제1 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제1 주파수 피크는 0.9 미만의 제1 피크 비를 가지며, 제1 피크 비는 제1 주파수 피크와 제1 기준선 사이의 면적을 제1 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하다. 또한, 제2 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제2 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제2 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제2 주파수 피크는 0.8 미만의 제2 피크 비를 가지며, 제2 피크 비는 제2 주파수 피크와 제2 기준선 사이의 면적을 제2 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하다. 밀집-패킹된 구조체들은 기준 평면에서의 상당 원직경(equivalent circular diameter, ECD) 및 두께 방향을 따르는 평균 높이에 의해 특징지어지고, 각각의 구조체의 평균 종횡비는 구조체의 평균 높이를 구조체의 ECD로 나눈 값과 동일하다. 구조체의 평균 종횡비는 0.15 미만이다.

또 다른 태양에서, 본 발명은 광학 필름에 관한 것으로, 본 광학 필름은 복굴절성 기판; 및 기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층을 포함한다. 광학 필름은 또한 매립된 구조화된 표면을 포함하는데, 이는 기판과 프리즘 층 사이에 배치되고, 만곡된 베이스 표면을 갖는 밀집-패킹된 구조체들을 포함한다. 매립된 구조화된 표면은 각각의 제1 및 제2 직교하는 평면내 방향과 관련된 제1 및 제2 푸리에 파워 스펙트럼에 의해 특징지어질 수 있는 지형을 갖고, 제1 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제1 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제1 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제1 주파수 피크는 0.9 미만의 제1 피크 비를 가지며, 제1 피크 비는 제1 주파수 피크와 제1 기준선 사이의 면적을 제1 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하다. 또한, 제2 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제2 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제2 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제2 주파수 피크는 0.8 미만의 제2 피크 비를 가지며, 제2 피크 비는 제2 주파수 피크와 제2 기준선 사이의 면적을 제2 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하다. 매립된 구조화된 표면은 95% 미만의 광학 헤이즈를 제공한다.

다른 태양에서, 본 발명은 광학 필름에 관한 것으로, 본 광학 필름은 복굴절성 기판; 및 기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층을 포함한다. 광학 필름은 또한 매립된 구조화된 표면을 포함하는데, 이는 기판과 프리즘 층 사이에 배치되고, 밀집-패킹된 구조체들을 포함한다. 매립된 구조화된 표면은 각각의 제1 및 제2 직교하는 평면내 방향과 관련된 제1 및 제2 푸리에 파워 스펙트럼에 의해 특징지어질 수 있는 지형을 갖고, 제1 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제1 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제1 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제1 주파수 피크는 0.9 미만의 제1 피크 비를 가지며, 제1 피크 비는 제1 주파수 피크와 제1 기준선 사이의 면적을 제1 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하다. 또한, 제2 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제2 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제2 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제2 주파수 피크는 0.8 미만의 제2 피크 비를 가지며, 제2 피크 비는 제2 주파수 피크와 제2 기준선 사이의 면적을 제2 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하다. 매립된 구조화된 표면은 10 내지 60% 범위의 광학 헤이즈 및 10 내지 40% 범위의 광학 투명도를 제공한다.

다른 태양에서, 본 발명은 광학 필름에 관한 것으로, 본 광학 필름은 복굴절성 기판; 및 기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층을 포함한다. 광학 필름은 또한 매립된 구조화된 표면을 포함하는데, 이는 기판과 프리즘 층 사이에 배치되고, 더 큰 제1 구조체들 및 더 작은 제2 구조체들을 포함하며, 제1 및 제2 구조체들 둘 모두는 2개의 직교하는 평면내 방향을 따라 크기가 제한된다. 제1 구조체들은 매립된 구조화된 표면 상에 불균일하게 배열되고; 제2 구조체들은 밀집 패킹되고 제1 구조체들 사이에 불균일하게 분산된다. 제1 구조체들의 평균 크기는 15 마이크로미터 초과이고, 제2 구조체들의 평균 크기는 15 마이크로미터 미만이다.

또 다른 태양에서, 본 발명은 광학 필름에 관한 것으로, 본 광학 필름은 복굴절성 기판; 및 기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층을 포함한다. 매립된 구조화된 표면은 툴 구조화된 표면(tool structured surface)으로부터 미세복제에 의해 제조되며, 툴 구조화된 표면은 제1 전기도금 공정을 사용하여 금속을 전착(electrodepositing)하여 그 결과 제1 평균 조도를 갖는 제1 층의 주 표면을 생성함으로써 금속의 제1 층을 형성하고, 제2 전기도금 공정을 사용하여 제1 층 상에 금속을 전착하여 그 결과 제1 평균 조도보다 더 작은 제2 평균 조도를 갖는 제2 층의 주 표면을 생성함으로써 제1 층의 주 표면 상에 금속의 제2 층을 형성하며, 제2 층의 주 표면은 툴 구조화된 표면에 상응한다.

도 1은 CCS 확산기(광학 헤이즈 = 72%, 광학 투명도 = 9.9%)의 비드부착 표면의 일부분의 SEM 이미지이고, 도 1a는 횡단면에서의 그러한 표면의 SEM 이미지이다.
도 2는 DPB 확산기(광학 헤이즈 = 97.5%, 광학 투명도 = 5%)의 비드부착 표면의 일부분의 SEM 이미지이다.
도 3은 SDB 확산기(광학 헤이즈 = 67%, 광학 투명도 = 30%)의 비드부착 표면의 일부분의 SEM 이미지이다.
도 4는 I형 미세복제된 확산 필름(광학 헤이즈 = 91.3%, 광학 투명도 = 1.9%)의 구조화된 표면의 일부분의 SEM 이미지이다.
도 5는 II형 미세복제된 확산 필름(광학 헤이즈 = 100%, 광학 투명도 = 1.3%)의 구조화된 표면의 일부분의 SEM 이미지이다.
도 6은 복굴절성 기판을 갖는 미세복제된 광학 필름을 포함하는 광학 시스템의 개략 측면도 또는 단면도이다.
도 7은 선형 프리즘들의 어레이를 갖는 미세복제된 광학 필름의 개략 사시도이며, 이 도면은 사용될 수 있는 다양한 프리즘 구성들을 보여준다.
도 8은 구조화된 표면을 갖는 광학 확산 필름의 개략 측면도 또는 단면도이다.
도 9는 구조화된 표면 툴 및 구조화된 표면 광학 필름을 비롯한 구조화된 표면 물품을 제조하는 데 사용되는 단계들을 묘사하는 개략적인 흐름도이다.
도 10은 실린더 또는 드럼 형태의 구조화된 표면 툴의 개략 사시도이다.
도 11a는 도 10의 툴의 일부분의 개략 측면도 또는 단면도이다.
도 11b는 미세복제 절차 동안의 도 11a의 툴의 일부분의 개략 측면도 또는 단면도로서, 이러한 미세복제 절차에서 이것은 광학 확산 필름의 구조화된 표면을 제조하는 데 사용된다.
도 11c는, 도 11b에 묘사된 미세복제 절차로부터 생성된, 제조된 광학 확산 필름의 일부분의 개략 측면도 또는 단면도이다.
도 12는 광학 투명도 대 광학 헤이즈의 그래프로서, 그래프 상의 각각의 포인트는 도 9에 따른 방법을 사용하여 제조된 상이한 광학 확산 필름 샘플을 묘사한다.
도 13은 "502-1"로 지칭된 광학 확산 필름 샘플의 구조화된 표면의 대표적인 부분의 SEM 이미지이고, 도 13a는 횡단면에서의 502-1 샘플의 SEM 이미지이다.
도 14는 "594-1"로 지칭된 광학 확산 필름 샘플의 구조화된 표면의 대표적인 부분의 SEM 이미지이다.
도 15는 "599-1"로 지칭된 광학 확산 필름 샘플의 구조화된 표면의 대표적인 부분의 SEM 이미지이다.
도 16은 "502-2"로 지칭된 광학 확산 필름 샘플의 구조화된 표면의 대표적인 부분의 SEM 이미지이다.
도 17은 "RA22a"로 지칭된 광학 확산 필름 샘플의 구조화된 표면의 대표적인 부분의 SEM 이미지이다.
도 18은 "RA13a"로 지칭된 광학 확산 필름 샘플의 구조화된 표면의 대표적인 부분의 SEM 이미지이다.
도 19는 "N3"으로 지칭된 광학 확산 필름 샘플의 구조화된 표면의 대표적인 부분의 SEM 이미지이다.
도 20은 "593-2"로 지칭된 광학 확산 필름 샘플의 구조화된 표면의 대표적인 부분의 SEM 이미지이다.
도 21은 "597-2"로 지칭된 광학 확산 필름 샘플의 구조화된 표면의 대표적인 부분의 SEM 이미지이다.
도 22는 파워 스펙트럼 밀도 대 공간 주파수의 그래프로서, 이 그래프는 주어진 평면내 방향을 따르는 구조화된 표면의 불규칙성(irregularity) 또는 랜덤성(randomness)의 정도가 어떻게 그러한 평면내 방향과 관련된 푸리에 파워 스펙트럼에 의해 특징지어질 수 있는지를 보여주는 데 사용되는 가상 곡선을 포함한다.
도 23a는 I형 미세복제된 확산 필름(광학 헤이즈 = 91.3%, 광학 투명도 = 1.9%)의 샘플에 대한 다운웨브(downweb) 방향으로의 파워 스펙트럼 밀도 대 공간 주파수의 그래프이고, 도 23b는 동일한 샘플에 대한 유사한 그래프이지만 직각(크로스웨브) 평면내 방향으로의 것이다.
도 24a는 광학 확산 필름 샘플 502-1에 대한 다운웨브 방향으로의 파워 스펙트럼 밀도 대 공간 주파수의 그래프이고, 도 24b는 동일한 샘플에 대한 유사한 그래프이지만 크로스웨브 방향으로의 것이다.
도 25는 구별가능한 구조체들을 갖는 가상의 구조화된 표면의 일부분의 개략 평면도로서, 이는 상당 원직경(ECD)의 개념을 보여준다.
도 26은 공초점 현미경을 통한 CCS 확산기의 사진의 합성 이미지로서, 구조화된 표면의 개별 구조체들의 외부 경계들 또는 에지들을 나타내는 어두운 형상들이 사진 상에 중첩되어 있다.
도 27은 공초점 현미경을 통한 I형 미세복제된 확산 필름 샘플(광학 헤이즈 = 91.3%, 광학 투명도 = 1.9%)의 사진의 합성 이미지로서, 구조화된 표면의 개별 구조체들의 외부 경계들 또는 에지들을 나타내는 어두운 형상들이 사진 상에 중첩되어 있다.
도 28은 도 26 및 도 27과 유사한 합성 이미지이지만, 광학 확산 필름 샘플 594-1에 대한 것이다.
도 29는 도 26 내지 도 28과 유사한 합성 이미지이지만, 광학 확산 필름 샘플 502-1에 대한 것이다.
도 30은 광학 확산 필름 샘플 502-1의 대표적인 샘플링된 영역에 대한 정규화된 카운트(normalized count) 대 ECD의 그래프이다.
도 31은 구별가능한 구조체들을 갖는 가상의 구조화된 표면의 일부분의 개략 측면도 또는 단면도로서, 이는 최대 높이 또는 심도의 개념을 보여준다.
도 32는 구조화된 표면 상에 있는 가상의 개별 구조체들의 개략 평면도로서, 이는 구조화된 표면 상에의 리지의 존재를 결정하는 데 사용되는 기준을 보여준다.
도 33a는 공초점 현미경을 통한 광학 확산 필름 샘플 594-1의 사진의 합성 이미지로서, 구조화된 표면 상에서 검출된 리지들을 나타내는 어두운 선 세그먼트들이 사진 상에 중첩되어 있다.
도 33b는 반전 인쇄에서의(암/명이 반전된) 도 34a의 어두운 선 세그먼트들만을, 즉 검출된 리지들만을 보여주는 이미지이다.
도 34a 및 도 34b는 각각 도 33a 및 도 33b와 유사하지만, DPB 확산기에 대한 것이다.

도 6에서, 광학 시스템(610)은 백색 광을 방출하는 확장된 출력 표면을 갖는 평면 도광체와 같은 확장형 광원(602)과 편광기(604) 사이에 배치된 미세복제된 광학 필름(619)을 포함한다. 광학 시스템(610)은 광학 디스플레이, 백라이트, 또는 유사한 시스템일 수 있으며, 이는 이 도면에 도시되지 않은 다른 구성요소들, 예컨대 액정 패널 및 추가 편광기, 확산기, 지연기, 및/또는 다른 광학 필름들 또는 구성요소들을 포함할 수 있다. 본 발명의 설명을 위하여, 본 발명자들은 설명 용이성 때문에 그러한 다른 구성요소들을 무시한다. 광학 필름(619) - 이는 전방 주 표면(619a) 및 후방 또는 배면 주 표면(619b)을 가짐 - 은 프리즘 층(650)을 담지하는 기판(620)으로 구성되는 것으로 도시되어 있지만, 다른 층 구성이 또한 사용될 수 있다. 기판(620)은, 하나 이상의 중간 층들이 기판을 프리즘 층에 물리적으로 연결시키는 경우에도, 프리즘 층(650)을 담지한다고 할 수 있다. 프리즘 층(650)은 미세패턴화된 툴을 사용하여 중합체 조성물을 중합체 필름 기판(620) 상에 캐스팅하고 경화시킴으로써 제조될 수 있다. 이 툴은 프리즘 층(650)의 제1 주 표면(650a) - 이는 필름(619)의 전방 주 표면(619a)과 일치함 - 이 그 툴의 미세구조화된 레플리카(replica)가 되도록, 선형 프리즘들의 어레이를 형성하는 별개의 면(face)들 또는 소면(facet)들로 구성된다. 캐스팅 및 경화 이외에도, 미세구조화된 표면(650a)을 형성하기 위해 다른 공지된 제조 기술, 예컨대 엠보싱, 에칭, 및/또는 다른 공지된 기술이 또한 사용될 수 있다. 프리즘 층(650)의 제2 주 표면(650b)은 기판(620)의 제1 주 표면(620a)과 일치한다. 기판(620)의 제2 주 표면(620b)은 필름(619)의 후방 주 표면(619b)과 일치한다.

x-y-z 직교 좌표계가 참조 목적으로 도면에 포함되어 있다. 필름(619)은 x-y 평면에 대체로 평행하게 연장되며, 시스템(610)의 광학 축은 z축에 상응할 수 있다. 구조화된 표면의 각각의 프리즘은, 적어도 평면도에서, y축에 평행한 대체로 직선인 방향으로 연장된다. 선형 프리즘들의 어레이는, 필름(619)을 갖지 않는 동일한 시스템과 비교하여, 이 시스템의 축상 휘도 또는 루미넌스(luminance)가 증가되는 방식으로 광을 굴절시킨다.

프리즘 층(650)을 담지하는 기판(620)은 복굴절성이다. 복굴절은 의도적인 설계 특징일 수 있거나, 이는 비의도적일 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로부터 제조된 필름은 광학 필름 응용에 사용하기에 바람직한 기계적 및 광학적 특성을 갖도록 경제적으로 제조될 수 있지만, PET로부터 제조된 필름은 무시할 수 없는 양의 복굴절을 나타낼 수 있다. 복굴절은 사실상 공간적으로 균일할 수 있으며, 즉 기판 내의 한 위치에서의 복굴절은 기판 내의 다른 위치에서의 복굴절과 사실상 동일할 수 있다. 복굴절은 전형적으로 적어도 평면내 복굴절에 의해 특징지어진다. 즉, 기판이 x축, y축, 및 z축을 따라 편광된 광에 대해 각각 굴절률 nx, ny, nz를 가진다면, 이때에는 평면내 굴절률 nx와 ny 사이에 상당한 차이가 존재한다. x 방향 및 y 방향은, 예를 들어 중합체 필름의 크로스-웨브 및 다운-웨브 방향에 상응할 수 있다. nx ― ny의 크기는 전형적으로 0.01, 또는 0.02, 또는 0.03 이상일 수 있다. 특정 굴절률 차이가 유의한지에 대한 질문은 기판의 두께에 좌우될 수 있다: 작은 굴절률 차이는 얇은 기판의 경우 무시할 수 있지만, 더 두꺼운 기판에 대해서는 유의할 수 있다.

이 도면에는, 임의적인 광선(603)이 광원(602)으로부터 관찰자(601)에게로 이동하는 것으로 도시되어 있다. 이 광선을 추적하면, 그것이 주 표면(620b)(619b)에서 굴절되고, 기판(620)을 통해 전파되어, 주 표면(620a)(650b)에서 다시 굴절되고, 프리즘 층(650)을 통해 전파되어, 주 표면(650a)(619a)에서 다시 굴절되고, 편광기(604)로 이동하고, 광선의 한 편광 성분이 편광기를 통과하여 관찰자(601)에게로 이동한다는 것을 알 수 있다. 광선(603)은, 그것이 광원(602)을 떠남에 따라 그리고 그것이 필름(619)에 부딪치기 전에는 비편광된 것으로 가정된다. 그것이 주 표면(620b)에서 공기/기판 계면에 부딪칠 때, 그것은 부분 편광되게 되는데, 그 이유는 입사각 및 기판의 굴절률에 따라, 직교하는 s- 및 p-편광 상태가 일반적으로 상이하게 투과되기 (그리고 반사되기) 때문이다. 반사된 광 성분들은 설명 용이성 때문에 도 6에 도시되어 있지 않다. 광선(603)이 기판(620)을 통한 그의 경로를 시작함에 따라 일어나는 부분 편광을 나타내기 위하여, 양방향 화살표가 표면(620b) 부근에서 광선(603) 상에 중첩되어 있다. 광선(603)이 기판(620)을 통해 표면(620a)을 향해 전파됨에 따라, 그의 부분 편광 상태는 일반적으로 기판(620)의 복굴절로 인해 변화된다. 편광 상태에서의 이러한 변화는 기판의 복굴절의 양(및 두께)뿐만 아니라 광선의 전파각 및 광선의 파장에도 좌우된다. 변화된 편광 상태가 표면(620a) 부근에서 광선(603) 상에 중첩된 작은 타원으로 이 도면에 도시되어 있다. 이어서, 변경된 편광 상태를 갖는 광선이 프리즘 층(650)에 의해 굴절되고, 편광기(604)의 통과축과 정렬된 편광 성분이 편광기(604)를 통과하여 관찰자(601)에 도달한다.

상기 언급된 바와 같이, 기판(620) 내에서 일어나는 편광 상태의 변화는 광의 파장에 좌우된다. 이는 기판 재료가 전혀 분산을 나타내지 않더라도 그렇다. 그 결과로서, 시스템(610)을 통해 동일하거나 거의 동일한 경로, 예컨대 광선(603)에 의해 그려진 경로를 따르는 상이한 파장의 광선은 일반적으로 상이한 상대량으로 관찰자(601)에게 전달될 것이다. 이러한 상대량은 광선의 전파 방향에 좌우될 것이며, 본 발명자들은 광원(602)이 상당한 각도 범위에 걸쳐, 예를 들어 램버시안 분포(Lambertian distribution)로 또는 다른 적합한 각도 분포로 광을 방출한 결과로서, 일정 범위 또는 원추형의 전파 방향들이 존재할 것으로 가정한다.

도 6 및 하기의 다른 도면에서의 프리즘은 공칭상 동일한 기하학적 형태 - 이에는 높이, 폭, 및 정각(apex angle)이 포함됨 - 를 갖는 것으로 도시되어 있다. 이는 주로 설명의 간소함 때문이다. 일반적으로, 달리 언급되지 않는 한, 프리즘 층의 프리즘들은 도 2에 의해 제시된 바와 같이, 매우 다양한 구성들 중 임의의 것을 가질 수 있다.

도 7에는, 디스플레이, 백라이트, 또는 다른 시스템에서 휘도 향상 필름으로서 기능할 수 있는 미세복제된 광학 필름(719)이 도시되어 있다. 광학 필름(719)은 휘도를 개선시키기 위한 선형 프리즘들 또는 미세구조체들(751)의 어레이를 포함한다. 광학 필름(719)은 y 방향을 따라 연장되는 복수의 미세구조체들 또는 선형 프리즘들(751)을 포함하는 제1 주 또는 구조화된 표면(719a)을 포함한다. 필름(719)은 제1 주 또는 구조화된 표면(719a)의 반대쪽에 있는 제2 주 표면(719b)을 포함한다.

필름(719)은 제1 주 표면(720a) 및 대향하는 제2 주 표면(720b) - 이는 주 표면(719b)과 일치함 - 을 포함하는 기판 층(720)을 포함한다. 광학 필름(719)은 기판 층(720)에 의해 담지된 프리즘 층(750)을 포함한다. 프리즘 층(750)은 기판 층의 주 표면(720a) 상에 배치되며, 이때 이 표면(720a)은 층(750)의 주 표면(750b)과 일치하며, 층(750)은 또한 다른 주 표면(750a)을 포함하는데, 이때 표면(750a)은 필름(719)의 주 표면(719a)과 일치한다.

광학 필름(719)은 2개의 층, 즉 기판 층(720) - 이는 본 설명을 위하여 복굴절성인 것으로 가정됨 -, 및 프리즘 층(750)을 포함한다. 일반적으로, 광학 필름(719)은 하나 이상의 층들을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 광학 필름(719)은 각각의 제1 및 제2 주 표면(719a, 719b)을 포함하는 단일 층만을 가질 수 있다. 다른 예로서, 일부 경우에, 광학 필름(719)은 많은 층들을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 기판(720)은 다수의 별개의 층들로 구성될 수 있다. 광학 필름이 다수의 층들을 포함하는 경우, 이러한 구성 층들은 전형적으로 서로 동연적(coextensive)이며, 인접한 구성 층들의 각각의 쌍은 유형체의(tangible) 광학 재료를 포함하고, 서로 완전히 일치하거나 그들 각각의 표면적의 적어도 80% 초과, 또는 90% 이상 서로 물리적으로 접촉하는 주 표면들을 갖는다.

프리즘들(751)은 광학 필름(719)의 주 표면(719b) 상에 입사되는 광을, 원하는 방향을 따라, 예컨대 양의 z 방향을 따라 방향전환시키도록 설계될 수 있다. 예시적인 광학 필름(719)에서, 프리즘들(751)은 선형 프리즘 구조체들이다. 일반적으로, 프리즘들(751)은, 예를 들어 입사광의 일부분을 굴절시키고 입사광의 다른 일부분을 재순환시킴으로써, 광을 방향전환시킬 수 있는 임의의 유형의 프리즘들 또는 프리즘-유사 미세구조체들일 수 있다. 예를 들어, 프리즘들(751)의 횡단면 프로파일은 곡선형 및/또는 단편적으로(piece-wise) 선형인 부분이거나 이를 포함할 수 있다.

각각의 프리즘들(751)은 정각(752) 및, 예컨대 주 표면(750b)과 같은, 공통 기준 평면으로부터 측정된 높이를 포함한다. 개별 프리즘들(751a, 751b, 751c 등)은 높이(753a, 753b, 753c, ..., 753e 등)를 갖는 것으로 도시되어 있다. 일부 경우에, 예를 들어 광학 커플링 또는 웨트-아웃(wet-out)을 감소시키고/감소시키거나 광 방향전환 광학 필름의 내구성을 개선시키는 것이 바람직한 경우에, 주어진 프리즘(751)의 높이는 y 방향을 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 선형 프리즘(751a)의 프리즘 높이는 y 방향을 따라 변한다. 그러한 경우에, 프리즘(751a)은 y 방향을 따라 변하는 국소 높이(753a)를 가지며, 이 변하는 높이는 최대 높이 및 평균 높이를 한정한다. 일부 경우에, 프리즘, 예컨대 선형 프리즘(751c)은 y 방향을 따라 일정 높이를 갖는다. 그러한 경우에, 이 프리즘은 일정 국소 높이(753c)를 갖는데, 이 높이는 프리즘의 최대 높이 및 평균 높이와 동일하다.

일부 경우에, 예컨대 광학 커플링 또는 웨트-아웃을 감소시키는 것이 바람직한 경우에, 선형 프리즘들 중 일부는 더 짧고 일부는 더 길다. 예를 들어, 선형 프리즘(751c)의 높이(753c)는 선형 프리즘(751b)의 높이(753b)보다 더 작다.

각각의 프리즘의 정각 또는 이면각(dihedral angle)(752)은 하나의 응용에서 바람직할 수 있는 임의의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 정각(752)은 약 70도 내지 약 110도, 또는 약 80도 내지 약 100도, 또는 약 85도 내지 약 95도의 범위일 수 있다. 일부 경우에, 프리즘들(751)은, 예를 들어 약 88 또는 89도 내지 약 92 또는 91도의 범위, 예컨대 90도일 수 있는 동일한 정각을 갖는다.

프리즘 층(750)은 임의의 적합한 광투과성 재료로 구성될 수 있으며, 임의의 적합한 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 프리즘 층은 굴절률이 약 1.4 내지 약 1.8, 또는 약 1.5 내지 약 1.8, 또는 약 1.5 내지 약 1.7의 범위일 수 있다. 일부 경우에, 프리즘 층은 굴절률이 약 1.5 이상, 또는 약 1.55 이상, 또는 약 1.6 이상, 또는 약 1.65 이상, 또는 약 1.7 이상일 수 있다. 프리즘 층은 전체적으로 또는 부분적으로 복굴절성일 수 있고, 이는 전체적으로 또는 부분적으로 (사실상) 등방성일 수 있다.

대부분의 경우에, 예컨대 광학 필름(719)이 액정 디스플레이 시스템에서 사용되는 경우에, 광학 필름(719)은 광학 필름(719)을 갖지 않는 동일한 디스플레이와 비교할 때, 디스플레이의 축상 휘도, 즉 z축을 따라 측정된 바와 같은 휘도를 증가시킨다. 축방향 루미넌스의 개선을 정량화하려는 목적으로, 광학 필름(719)은 1보다 큰 "유효 투과율", 또는 상대 "게인(gain)"을 갖는다고 한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "유효 투과율"("ET")은, 광원이 80% 초과의 확산 반사율을 갖는 램버시안 또는 램버시안 근사 광원인 경우, 정위치에 그 필름을 갖는 경우의 축상 루미넌스 대 정위치에 그 필름을 갖지 않는 디스플레이 시스템의 축상 루미넌스의 비를 지칭한다.

광학 필름의 ET는 중공 램버시안 라이트 박스, 선형 광 흡수 편광기, 및 라이트 박스의 광학 축 상의 중심에 놓인 광검출기를 포함하는 광학 시스템을 사용하여 측정될 수 있다. 중공 라이트 박스는 광학 섬유를 거쳐 라이트 박스의 내부에 연결된 안정화된 광대역 광원에 의해 조명될 수 있으며, 라이트 박스의 방출 또는 출구 표면으로부터 방출된 광은 램버시안 루미넌스 분포를 가질 수 있다. ET를 측정하고자 하는 광학 필름 또는 다른 시험 샘플은 라이트 박스와 흡수 선형 편광기 사이의 위치에 놓여진다. 광학 필름이 시스템 내에 존재하는 상태에서의 광검출기 출력을 시스템에 광학 필름이 부재하는 상태에서의 광검출기 출력으로 나누면 광학 필름에 대한 ET가 산출된다.

ET를 측정하는 데 사용하기에 적합한 광검출기는 미국 캘리포니아주 채스워스 소재의 포토 리서치, 인크.(Photo Research, Inc.)로부터 입수가능한 스펙트라스캔(SpectraScan)™ PR-650 스펙트라컬러리미터(SpectraColorimeter)이다. 그러한 측정에 적합한 라이트 박스는 총 반사율이 약 85%인 테플론(Teflon) 큐브이다.

광학 필름(719)의 ET는, 주 표면(719a)(및 선형 프리즘들(751))이 광검출기와 대면되게 하고 주 표면(719b)이 라이트 박스와 대면되게 한 상태로, 지정된 위치에 광학 필름(719)을 놓음으로써 측정될 수 있다. 다음으로, 스펙트럼 가중된(spectrally weighted) 축방향 루미넌스 I1(광학 축을 따른 루미넌스)을 선형 흡수 편광기를 통해 광검출기에 의해 측정한다. 이어서, 광학 필름(719)을 꺼내고, 광학 필름(719)이 없는 상태로 스펙트럼 가중된 루미넌스 I2를 측정한다. ET는 I1/I2 비이다. ET는 선형 흡수 편광기에 대한 광학 필름의 배향을 특정함으로써 더 상세히 규정될 수 있다. 예를 들어, "ET0"은 각각의 프리즘(751)이 선형 흡수 편광기의 통과축에 평행한 방향을 따라 연장되도록 광학 필름이 배향될 때의 유효 투과율을 지칭하고, "ET90"은 각각의 프리즘(751)이 선형 흡수 편광기의 통과축에 직각인 방향을 따라 연장되도록 광학 필름이 배향될 때의 유효 투과율을 지칭한다. 추가로 이에 관하여, "평균 유효 투과율"("ETA")은 ET0과 ET90의 평균이다. 이러한 추가의 용어를 고려해 볼 때, 앞서 언급된 용어 "유효 투과율" 또는 "ET"는 당연히 광학 필름의 평균 유효 투과율을 지칭한다.

예시적인 경우에, 광학 필름(719)을 포함한 개시된 미세복제된 광학 필름은 시스템 휘도를 증가시키도록 구성되며, 선형 프리즘들은 굴절률이 약 1.6 이상이고, 광학 필름의 평균 유효 투과율(ETA)은 약 1.3 이상, 또는 1.5 이상, 또는 1.7 이상, 또는 1.9 이상, 또는 2.1 이상이다.

광 확산 또는 산란은 "광학 헤이즈" 또는 간단히 "헤이즈"라 불리는 파라미터로 표현될 수 있다. 수직으로 입사되는 광 빔에 의해 조명되는 필름, 표면, 또는 다른 물체의 경우, 그러한 물체의 광학 헤이즈는 수직 방향으로부터 4도를 초과하여 벗어나는 투과광 대 전체 투과광의 비를 지칭한다. 헤이즈는 시뮬레이션에서 계산될 수 있으며, 실제 샘플의 경우, 이는 ASTM D1003에 기술된 절차에 따라, 또는 다른 적합한 절차를 이용하여 헤이즈-가드 플러스(Haze-Gard Plus) 헤이즈 측정기(미국 매릴랜드주 콜럼비아 소재의 비와이케이-가드너(BYK-Gardner)로부터 입수가능함)를 사용하여 측정될 수 있다. 광학 헤이즈와 관련된 것이 광학 투명도인데, 이는 (T₁-T₂)/(T₁+T₂) 비를 지칭하며, 여기서T₁은 수직 방향으로부터 1.6 내지 2도만큼 벗어나는 투과광이고, T₂는 수직 방향으로부터 0도와 0.7도 사이에 있는 투과광이다. 투명도 값은 또한 비와이케이-가드너로부터의 헤이즈-가드 플러스 헤이즈 측정기를 사용하여 측정될 수 있다.

일부 실시 형태에서, 프리즘 층과 복굴절성 기판 사이에 에어 갭이 제공되지 않고, 광 산란 또는 헤이즈가, 노출된 구조화된 표면 대신에 매립된 구조화된 표면에 의해 제공된다. 구조화된 표면은 매장 또는 매립된다고 할 수 있는데, 그 이유는 이 표면이 대향하는 면들 상에서 고체 또는 달리 유형체인 광투과성 재료, 예를 들어 적합한 광투과성 중합체 재료에 의해 경계를 이루기 때문이다.

일부 실시 형태에서, 구조화된 표면은 표면의 사실상의 대부분이, 예를 들어 평면도에서 구조화된 표면의 80% 이상 또는 90% 이상이 포커싱(focusing) 특성을 나타내지 않는 방식으로 구성된다. 이것이 달성될 수 있는 한 가지 방식은 표면의 사실상의 대부분이 동일한 배향으로, 예를 들어 프리즘 층의 프리즘들 쪽으로 또는 그로부터 멀어지는 쪽으로 만곡되는 부분들로 이루어지도록 구조화된 표면을 구성하는 것이다. 구조화된 표면의 각각의 그러한 만곡된 부분은 렌즈렛(lenslet)으로 지칭될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 예를 들어, 구조화된 표면의 부분들이 모두 대체로 프리즘 층으로부터 멀어지는 쪽으로 만곡될 수 있으며, 렌즈렛들인 것으로 여겨질 수 있다. 일부 구성에서, 렌즈렛들은 디포커싱(defocusing)일 것이며, 즉 이들은 각각, 층들 사이의 굴절률 차이로 인해 입사하는 시준광을 디포커싱할 것이다. 일부 실시 형태에서, 구조화된 표면의 80% 이상이 렌즈렛들에 의해 커버되거나 점유된다. 구조화된 표면의 사실상의 소부분 - 이는 바람직하게는 표면의 20% 미만 또는 10% 미만을 커버하거나 점유함 - 은 포커싱 특성을 갖도록 하는 방식으로 만곡될 수 있다.

다수의 설계 변동이, 특히 매립된 구조화된 표면을 포함한 광학 필름을 비롯한 개시된 광학 필름에 사용될 수 있다. 도면에 도시되고 이와 관련하여 기술된 특정 층 배열에 더하여, 필름은 원하는 광학적 및/또는 기계적 기능성을 제공하기 위해 추가 층 및/또는 코팅을 포함할 수 있다. 임의의 기술된 층들은 2개 이상의 별개의 하위층들을 사용하여 구성될 수 있다. 유사하게, 임의의 2개 이상의 인접한 층들이 일체형 단일 층으로 조합되거나 이로 대체될 수 있다. 매우 다양한 프리즘 설계, 필름 또는 층 두께, 및 굴절률이 사용될 수 있다. 프리즘 층은, 예를 들어 약 1.4 내지 약 1.8, 또는 약 1.5 내지 약 1.8, 또는 약 1.5 내지 약 1.7의 범위, 또는 약 1.5 이상, 또는 약 1.55 이상, 또는 약 1.6 이상, 또는 약 1.65 이상, 또는 약 1.7 이상의 임의의 적합한 굴절률을 가질 수 있다. 복굴절성 기판은 상기에 논의된 바와 같이, 평면내 복굴절을 포함한 전형적인 복굴절을 가질 수 있다. 일부 경우에, 염료, 안료, 및/또는 입자(산란 입자 또는 다른 적합한 확산제를 포함함)가 원하는 기능성을 위하여 광학 필름의 층들 또는 구성요소들 중 하나 이상에 포함될 수 있다. 때때로 중합체 재료가 기능성 및 경제성 때문에 개시된 광학 필름에 사용하기에 바람직하지만, 다른 적합한 재료가 또한 사용될 수 있다.

초저굴절률(ultra low index, ULI), 예를 들어 1.4 미만, 또는 1.3 미만, 또는 1.2 미만, 또는 1.15 내지 1.35 범위의 굴절률을 갖는 것들을 포함한 나노공극형(nanovoided) 재료가 또한 개시된 광학 필름에 사용될 수 있다. 많은 그러한 ULI 재료가 다공성 재료 또는 층으로서 기술될 수 있다. 나노공극형이 아니고 1.5 초과 또는 1.6 초과와 같은 사실상 더 높은 굴절률을 갖는 더 일반적인 광학 중합체 재료들과 조합하여 사용되는 경우, 매립된 구조화된 표면을 가로질러 상대적으로 큰 굴절률 차이 Δn이 제공될 수 있다. 적합한 ULI 재료가, 예를 들어 국제 출원 공개 WO 2010/120864호(하오(Hao) 등) 및 WO 2011/088161호(월크(Wolk) 등)에 기술되어 있으며, 이들은 본 명세서에 참고로 포함된다.

본 발명자들은, 예를 들어 도 6의 구성과 함께 사용되는 매립된 구조화된 표면을 비롯한, 고성능 광학 확산 필름을 제조하기에 상당히 적합한 구조화된 표면을 형성하는 데 사용될 수 있는 방법을 개발하였다. 본 방법은, 커팅 툴로 기재(substrate) 내의 특징부들을 절단함으로써 동일한 면적 및 비견되는 특징부 크기의 구조화된 표면을 생성하는 데 걸리게 될 시간과 비교하여, 짧은 기간에, 상당한 표면적, 예를 들어 적어도 전형적인 데스크탑 컴퓨터 디스플레이 스크린의 표면적만큼 큰 표면적의 미세복제 툴에서 구조화된 표면을 생성할 수 있다. 이는 본 방법이 구조화된 표면을 생성하는 데 절단 기법 대신에 전기도금 기법을 사용할 수 있기 때문이다. (그러나, 하기에 추가로 기술된 일부 경우에는, 절단에 더하여 전기도금이 사용될 수 있다.) 본 방법은 매우 높은 헤이즈(및 낮은 투명도)를 제공하는 구조화된 표면, 매우 낮은 헤이즈(및 높은 투명도)를 제공하는 구조화된 표면, 및 이들 극단 상태 사이의 구조화된 표면을 비롯한 매우 다양한 구조화된 표면들을 생성하도록 맞추어질 수 있다. 본 방법은 예비 구조화된 표면이 생성되는 제1 전기도금 절차를 이용할 수 있는데, 이때 예비 구조화된 표면은 상기에 논의된 II형 미세복제된 확산 필름의 구조화된 표면에 사실상 상응한다. 도 6과 관련하여, II형 미세복제된 확산 필름은 비교적 높은 광학 투명도를 갖는 일반적인 설계 공간을 커버한다는 것을 상기한다. 본 발명자들은 예비 구조화된 표면을 제2 전기도금 절차를 사용하여 제2 전착 층으로 커버함으로써, 제2 구조화된 표면이 얻어지며, 제2 구조화된 표면은 공정 조건에 따라 높은, 낮은, 또는 중간 헤이즈의 확산 필름을 생성할 수 있음을 알아내었지만; 제2 구조화된 표면으로 제조된 확산 필름은 예비 구조화된 표면으로 제조된 확산 필름과 상이하다. 특히, 흥미롭게도, 제2 구조화된 표면으로 제조된 확산 필름은 II형 미세복제된 확산 필름에 대한 설계 공간보다 (헤이즈의 중간 값들에 대해) 사실상 더 낮은 투명도를 갖는 일반적인 설계 공간 내에 속한다. 이는 개발된 방법에 따라 제조된 광학 확산 필름과 관련하여 나타날 것이다. 광학 확산 필름들 중 적어도 일부는 또한, 거의 없거나 전혀 없는 공간 주기성을 특징으로 하는 지형, 및 15 마이크로미터 미만 또는 10 마이크로미터 미만의 평균 특징부 크기를 비롯한 다른 바람직한 특성들을 갖는 것으로 나타난다.

도 8은 개시된 방법에 의해 제조될 수 있는 대표적인 확산 광학 필름(820)의 일부분의 개략 측면도 또는 단면도를 묘사한다. 필름(820)은 제1 주 표면(820a) 및 제2 주 표면(820b)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 입사광(830)이 제2 표면(820b)에서 필름(820) 상에 충돌하는 것으로 도시되어 있다. 광(830)은 필름을 통과하고, 주 표면(820a)의 조면화되거나 구조화된 지형에서 굴절(및 얼마간의 회절)의 결과로서 산란되거나 확산되어서, 산란되거나 확산된 광(832)을 생성한다. 따라서, 주 표면(820a)은 대안적으로 구조화된 표면(820a)으로 지칭될 수 있다. 물론, 입사광(830)에 대한 필름(820)의 배향은, 광(830)이 초기에 구조화된 표면(820a) 상에 충돌하도록 변화될 수 있으며, 이 경우에 구조화된 표면에서의 굴절은 역시 산란되거나 확산된 광을 생성한다.

구조화된 표면(820a)은 대체로 직교하는 평면내 방향들 - 이들은 국소 x-y-z 직교 좌표계를 규정하는 데 사용될 수 있음 - 을 따라 연장된다. 이어서, 구조화된 표면(820a)의 지형은 구조화된 표면(820a)에 대해 평행하게 놓여진 기준 평면(x-y 평면)에 대해 두께 방향(z축)을 따르는 편차(deviation)로 표현될 수 있다. 많은 경우에, 구조화된 표면(820a)의 지형은 별개의 개별 구조체들이 확인될 수 있도록 하는 그러한 것이다. 그러한 구조체들은 돌출부들 - 이들은 구조화된 표면 툴 내의 상응하는 공동들로부터 제조됨 -, 또는 공동들 - 이들은 구조화된 표면 툴 내의 상응하는 돌출부들로부터 제조됨 - 의 형태일 수 있다. 구조체들은 전형적으로 2개의 직교하는 평면내 방향을 따라 크기가 제한되는데, 즉 구조화된 표면(820a)을 평면도에서 볼 때, 개별 구조체들은 전형적으로 임의의 평면내 방향을 따라 선형적으로 무한히 연장되지 않는다. 돌출부들 또는 공동들 어느 것이든 간에, 구조체들은 또한 일부 경우에 밀집 패킹될 수 있는데, 즉 많은 또는 대부분의 인접한 구조체들의 경계들의 적어도 부분들이 사실상 만나거나 일치하도록 배열된다. 구조체들은 또한 전형적으로 구조화된 표면(820a) 상에 불규칙적으로 또는 불균일하게 분산된다. 일부 경우에, 구조체들 중 일부, 대부분, 또는 사실상 전부(예를 들어, 90% 초과, 또는 95% 초과, 또는 99% 초과)가 만곡될 수 있거나, 또는 둥글거나 또는 달리 만곡된 베이스 표면을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 구조체들 중 적어도 일부는 피라미드 형상일 수 있거나 사실상 평탄한 소면들에 의해 달리 한정될 수 있다. 주어진 구조체의 크기는 평면도에서 상당 원직경(ECD)으로 표현될 수 있으며, 구조화된 표면의 구조체들은 평균 ECD가, 예를 들어 15 마이크로미터 미만, 또는 10 마이크로미터 미만, 또는 4 내지 10 마이크로미터의 범위일 수 있다. 구조화된 표면 및 구조체들은 또한 본 명세서의 어딘가 다른 곳에서 논의된 다른 파라미터들을 사용하여, 예를 들어 특징적인 횡방향 치수, 예컨대 ECD에 대한 심도 또는 높이의 종횡비, 또는 평면도에서의 단위 면적당 표면 상의 리지들의 총 길이에 의해 특징지어질 수 있다. 광학 확산 필름의 광학 헤이즈, 광학 투명도, 및 다른 특성들은 구조화된 표면에 또는 그 상에, 또는 광학 필름 내의 어딘가 다른 곳에 어떠한 비드도 사용하지 않고서 제공될 수 있다.

주어진 광학 확산 필름의 광학 거동을 특징짓는 데 사용될 수 있는 다양한 파라미터들 중에서, 2개의 핵심 파라미터는 광학 헤이즈 및 광학 투명도이다. 광 확산 또는 산란은 "광학 헤이즈" 또는 간단히 "헤이즈"로 표현될 수 있다. 수직으로 입사되는 광 빔에 의해 조명되는 필름, 표면, 또는 다른 물체의 경우, 그러한 물체의 광학 헤이즈는, 예를 들어 ASTM D1003에 기재된 절차에 따라 헤이즈-가드 플러스 헤이즈 측정기(미국 매릴랜드주 콜럼비아 소재의 비와이케이-가드너로부터 입수가능함)를 사용하여 측정하거나, 또는 사실상 유사한 기기 및 절차에 의해 측정할 때, 수직 방향으로부터 4도를 초과하여 벗어나는 투과광 대 전체 투과광의 비를 본질적으로 지칭한다. 광학 헤이즈와 관련된 것이 광학 투명도인데, 이 또한 비와이케이-가드너로부터의 헤이즈-가드 플러스 헤이즈 측정기에 의해 측정되지만, 여기서는 이 기기에 환상 링 센서(annular ring sensor) 내의 중심에 놓인 원형 중간 센서(circular middle sensor)를 갖는 이중 센서가 장착되며, 광학 투명도는 비 (T₁-T₂)/(T₁+T₂)를 지칭하며, 여기서 T₁은 중간 센서에 의해 감지된 투과광이고, T₂는 링 센서에 의해 감지된 투과광이며, 중간 센서는, 샘플에 대해 수직하고 샘플의 시험 부분 상에 중심에 놓인 축에 대해 0 내지 0.7도의 각도들로 한계를 정하고, 링 센서는 그러한 축에 대해 1.6 내지 2도의 각도들로 한계를 정하며, 여기서 샘플이 존재하지 않는 상태의 입사광 빔은 중간 센서를 과다충전(overfill)하지만 링 센서를 조명하지 않는다(0.2도의 반각으로 링 센서를 과소충전(underfill)한다).

도 9는 본 방법의 예시적인 버전(901)을 나타낸다. 본 방법의 단계(902)에서는, 금속 층들이 전기도금될 수 있는 토대로서의 역할을 할 수 있는 기부(base) 또는 기재가 제공된다. 기재는 다수의 형태들 중 하나, 예를 들어 시트, 플레이트, 또는 실린더 형태를 취할 수 있다. 연속 롤 상품을 생성하는 데 사용될 수 있다는 점에서 원형 실린더가 유리하다. 기재는 전형적으로 금속으로 제조되며, 예시적인 금속에는 니켈, 구리, 및 황동이 포함된다. 그러나, 다른 금속들이 또한 사용될 수 있다. 기재는 노출된 표면("베이스 표면")을 가지며, 후속 단계에서 이 위에 전착 층들이 형성될 것이다. 베이스 표면은 매끄럽고 평탄하거나 사실상 평탄할 수 있다. 매끄러운 폴리싱된 실린더의 만곡된 외부 표면은, 특히 실린더 표면 상의 임의의 주어진 지점 부근의 작은 국소 영역을 고려할 때, 사실상 평탄한 것으로 여겨질 수 있다. 베이스 표면은 베이스 평균 조도로 특징지어질 수 있다. 이에 관하여, 베이스 표면의 표면 "조도", 또는 본 명세서에 언급된 다른 표면들의 "조도"는 임의의 일반적으로 허용되는 조도 척도, 예컨대 평균 조도 R_a 또는 제곱평균제곱근 조도(root mean squared roughness) R_rms를 사용하여 정량화될 수 있으며, 이러한 조도는 대상 표면의 전체 관련 영역을 공정하게 대표하기에 충분히 큰 면적에 걸쳐 측정되는 것으로 가정된다.

본 방법(901)의 단계(903)에서는, 제1 전기도금 공정을 사용하여 금속의 제1 층이 기재의 베이스 표면 상에 형성된다. 이 단계가 개시되기 전에, 기재의 베이스 표면은 접착을 촉진시키기 위해 프라이밍되거나 달리 처리될 수 있다. 이 금속은 베이스 표면을 구성하는 금속과 사실상 동일할 수 있다. 예를 들어, 베이스 표면이 구리를 포함하는 경우, 단계(903)에서 형성된 제1 전기도금 층 또한 구리로 제조될 수 있다. 금속의 제1 층을 형성하기 위하여, 제1 전기도금 공정은 제1 전기도금 용액을 사용한다. 제1 전기도금 용액의 조성, 예를 들어 이 용액 중에 사용되는 금속 염의 유형뿐만 아니라 다른 공정 파라미터들, 예컨대 전류 밀도, 도금 시간, 및 기재 속도는, 제1 전기도금 층이 매끄럽고 평탄하게 형성되지 않고, 대신에 구조화되고, 불규칙한 평탄하게 소면화된 특징부들에 의해 특징지어지는 제1 주 표면을 갖도록 선택된다. 불규칙한 특징부들의 크기 및 밀도는 전류 밀도, 도금 시간, 및 기재 속도에 의해 결정되며, 반면 제1 전기도금 용액에 사용되는 금속 염의 유형은 특징부들의 기하학적 형태를 결정한다. 이에 관한 추가의 교시는 미국 특허 출원 공개 US 2010/0302479호(아론슨 등)에서 찾을 수 있다. 제1 도금 공정은 제1 전기도금 층의 제1 주 표면이 기재의 베이스 평균 조도보다 큰 제1 평균 조도를 갖도록 수행된다. 대표적인 제1 주 표면의 구조화된 특징 및 조도는 도 5의 SEM 이미지에서 관찰될 수 있는데, 이 이미지는 II형 미세복제된 확산 필름의 구조화된 표면을 나타내는 것으로, 이 필름은 단계(903)에 따라 제조된 제1 전기도금 층의 제1 주 표면으로부터 미세복제된다.

금속의 제1 전기도금 층이 단계(903)에서 제1 평균 조도의 그의 구조화된 주 표면을 갖도록 제조된 후에, 단계(904)에서 제2 전기도금 공정을 사용하여 금속의 제2 전기도금 층이 형성된다. 금속의 제2 층은 제1 전기도금 층을 커버하고, 이들의 조성은 사실상 동일할 수 있기 때문에, 2개의 전기도금 층은 더 이상 구별 불가능할 수 있으며, 제1 층의 제1 주 표면은 사실상 사라지게 되고 더 이상 검출 불가능하게 될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 제2 전기도금 공정은, 제2 전기도금 층의 노출된 제2 주 표면이, 구조화되고 평탄하지 않더라도, 제1 주 표면의 제1 평균 조도보다 더 작은 제2 평균 조도를 갖도록 하는 방식으로 제1 전기도금 공정과는 상이하다. 제1 주 표면에 비하여 감소된 조도를 제2 주 표면에 제공하기 위하여, 제2 전기도금 공정은 다수의 측면에서 제1 전기도금 공정과 상이할 수 있다.

일부 경우에, 단계(904)의 제2 전기도금 공정은, 박스(904a)에 나타낸 바와 같이, 적어도 유기 레벨링제(organic leveler)의 첨가에 의해, 단계(903)에서의 제1 전기도금 용액과 상이한 제2 전기도금 용액을 사용할 수 있다. 유기 레벨링제는, 도금욕(plating bath) 내로, 작은 함몰부들 내에는 비교적 더 두꺼운 침착물(deposit)을 그리고 작은 돌출부들 상에는 비교적 더 얇은 침착물을 생성하여 작은 표면 요철들의 심도 또는 높이를 궁극적으로 감소시키는 능력을 도입하는 재료이다. 레벨링제에 의해, 도금된 부분은 기저 금속(basis metal)보다 더 큰 표면 매끄러움성(surface smoothness)을 가질 것이다. 예시적인 유기 레벨링제에는 설폰화, 황화 하이드로카르빌 화합물; 알릴 설폰산; 다양한 종류의 폴리에틸렌 글리콜; 및 바이티오카르바메이트 또는 티오우레아를 비롯한 티오카르바메이트 및 그의 유도체가 포함될 수 있지만 이로 한정되지 않는다. 제1 전기도금 용액은 기껏해야 미량의 유기 레벨링제를 함유할 수 있다. 제1 전기도금 용액은 유기 탄소의 총 농도가 100, 또는 75, 또는 50 ppm 미만일 수 있다. 제2 전기도금 용액 내의 유기 레벨링제의 농도 대 제1 전기도금 용액 내의 임의의 유기 레벨링제의 농도의 비는, 예를 들어 적어도 50, 또는 100, 또는 200, 또는 500일 수 있다. 제2 주 표면의 평균 조도는 제2 전기도금 용액 내의 유기 레벨링제의 양을 조정함으로써 맞추어질 수 있다.

단계(904)의 제2 전기도금 공정은 또한 또는 대안적으로 단계(903)의 제1 전기도금 공정과 상이할 수 있는데, 이는 제2 단계(904)에서, 제1 주 표면에 비하여 제2 주 표면의 조도를 감소시키는 효과를 갖는 적어도 하나의 전기도금 기법 또는 특징을 포함시킴으로써 그러할 수 있다. 티빙(thieving)(박스(904b)) 및 실딩(shielding)(박스(904c))이 그러한 전기도금 기법 또는 특징의 예이다. 더욱이, 유기 레벨링제에 더하여 또는 그 대신에, 제2 주 표면의 평균 조도를 감소시키기 위하여 하나 이상의 유기 그레인 리파이너(organic grain refiner)(박스(904d))가 제2 전기도금 용액에 첨가될 수 있다.

단계(904)가 완료된 후에, 제1 및 제2 전기도금 층을 갖는 기재는 광학 확산 필름을 형성하는 데 사용되는 원본 툴(original tool)로서 사용될 수 있다. 일부 경우에, 툴의 구조화된 표면, 즉 단계(904)에서 생성된 제2 전기도금 층의 구조화된 제2 주 표면은 제2 금속 또는 다른 적합한 재료에 의해 패시베이션되거나(passivated) 또는 달리 보호될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 전기도금 층이 구리로 구성된다면, 구조화된 제2 주 표면은 크롬의 얇은 코팅으로 전기도금될 수 있다. 크롬 또는 다른 적합한 재료의 얇은 코팅은 바람직하게는 구조화된 제2 주 표면의 지형 및 평균 조도를 사실상 보존하기에 충분히 얇다.

광학 확산 필름의 제작에서 원본 툴 그 자체를 사용하는 대신에, 원본 툴의 구조화된 제2 주 표면을 미세복제함으로써 하나 이상의 레플리카 툴(replica tool)이 제조될 수 있으며, 이어서 레플리카 툴(들)이 광학 필름을 제작하는 데 사용될 수 있다. 원본 툴로부터 제조된 제1 레플리카는, 구조화된 제2 주 표면에 상응하지만 이의 반전 형태인 제1 레플리카 구조화된 표면을 가질 것이다. 예를 들어, 구조화된 제2 주 표면 내의 돌출부들은 제1 레플리카 구조화된 표면 내의 공동들에 상응한다. 제2 레플리카가 제1 레플리카로부터 제조될 수 있다. 제2 레플리카는, 원본 툴의 구조화된 제2 주 표면에 상응하고 이의 비반전 형태인 제2 레플리카 구조화된 표면을 가질 것이다.

단계(904) 후에, 구조화된 표면 툴이 제조된 후에, (원본 툴에 대해 반전이든 비반전이든) 동일한 구조화된 표면을 갖는 광학 확산 필름이 원본 툴 또는 레플리카 툴로부터의 미세복제에 의해 단계(906)에서 제조될 수 있다. 광학 확산 필름은 임의의 적합한 공정을 사용하여 이 툴로부터 형성될 수 있는데, 이러한 공정에는, 예를 들어 사전형성된 필름을 엠보싱하는 공정, 또는 경화성 층을 캐리어 필름 상에 캐스팅-및-경화하는 공정이 포함된다.

이제 도 10을 참고하면, 실린더 또는 드럼 형태의 구조화된 표면 툴(1010)의 개략도가 도시되어 있다. 툴(1010)은 연속 주 표면(1010a)을 갖는데, 이는 적절하게 구조화된 표면을 갖도록 도 9의 방법에 따라 가공된 것으로 가정한다. 이 툴은 폭(w) 및 반경(R)을 갖는다. 이 툴은 연속 필름 제조 라인에서 미세복제에 의해 광학 확산 필름을 제조하는 데 사용될 수 있다. 툴(1010), 또는 동일한 툴의 작은 일부분(P)이 도 11a에 개략적으로 도시되어 있다.

도 11a에서는, 툴(1010)과 동일한 것으로 가정된 구조화된 표면 툴(1110)이 개략적인 횡단면으로 도시되어 있다. 도 9의 방법에 의해 제조된 툴(1110)은 기재(1112), 구조화된 제1 주 표면(1114a)을 갖는 금속의 제1 전기도금 층(1114), 및 이 금속의 제2 전기도금 층(1116)을 포함하는 것으로 도면에 도시되어 있는데, 제2 층(1116)은 툴(1110)의 구조화된 주 표면(1110a)과 일치하는 구조화된 제2 주 표면(1116a)을 갖는다. 도 9의 교시에 따라, 제2 주 표면(1116a)은 구조화되거나 매끄럽지 않으며, 이의 평균 조도는 제1 주 표면(1114a)의 평균 조도보다 더 작다. 제1 주 표면(1114a), 및 별개의 층들(1114, 1116)이 도 11a에 참조 목적으로 도시되어 있지만, 상기에 언급된 바와 같이, 제1 전기도금 층(1114) 상에의 제2 전기도금 층(1116)의 형성은 제1 주 표면(1114a), 및 층(1114)과 층(1116) 사이의 구별이 검출 불가능하게 할 수 있다.

도 11b에는, 미세복제 절차 동안의 도 11a의 툴(1110)의 개략도가 도시되어 있는데, 이러한 미세복제 절차에서 이것은 광학 확산 필름(1120)의 구조화된 표면을 제조하는 데 사용된다. 도 11a로부터의 것과 유사한 도면 부호들은 유사한 요소들을 지정하며, 추가로 논의될 필요가 없다. 미세복제 동안, 필름(1120)은 툴(1110)에 대해 가압되어서, 툴의 구조화된 표면이 높은 충실도(fidelity)로 필름에 (반전 형태로) 전사되게 한다. 이러한 경우에, 필름은 베이스 필름 또는 캐리어 필름(1122) 및 패턴화된 층(1124)을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 다른 필름 구조물이 또한 사용될 수 있다. 패턴화된 층은, 예를 들어 엠보싱에 적합한 경화성 재료 또는 열가소성 재료일 수 있다. 미세복제 공정은 광학 필름(1120)의 주 표면(1120a) - 이는 패턴화된 층(1124)의 주 표면(1124a)과 일치함 - 이 툴의 구조화된 주 표면(1110a)에 상응하는 방식으로 구조화되거나 조면화되게 한다.

도 11c에서, 도 11b의 미세복제 절차에서 제조된 광학 필름(1120)은 툴(1110)과 분리된 상태로 도시되어 있다. 필름(1120) - 이는 도 7의 광학 확산 필름(720)과 동일하거나 유사할 수 있음 - 은 이제 광학 확산 필름으로서 사용될 수 있다.

실시예

도 9에 나타낸 바와 같은 방법에 따라 다수의 광학 확산 필름 샘플을 제조하였다. 따라서, 각각의 경우에, 공정 조건 세트 하에서 구조화된 표면 툴을 제조하였으며, 이어서 툴의 구조화된 표면을 미세복제하여 광학 필름의 주 표면으로서 (반전 형태로) 상응하는 구조화된 표면을 형성하였다. (각각의 광학 필름의 대향되는 주 표면은 평탄하고 매끄러웠다.) 구조화된 표면은 각각의 광학 필름에 주어진 양의 광학 헤이즈 및 광학 투명도를 제공하였다. 비와이케이-가드너로부터의 헤이즈-가드 플러스 헤이즈 측정기를 사용하여, 각각의 광학 확산 필름 샘플의 헤이즈 및 투명도를 측정하였다. 하기의 표는 하기에 추가로 설명된 바와 같은 다양한 샘플들의 제작 동안 사용한 화학 용액들 중 일부를 기재한다:

[표 1]

예비 툴

직경이 16 인치이고 길이가 40 인치인 구리-코팅된 실린더를 툴의 구조물을 위한 기부로 사용하였다. 이 툴 - 이는 도 9에 나타낸 전기도금 단계들 중 단지 하나를 사용하여 제조되었기 때문에 본 명세서에서 예비 툴로 지칭됨 - 을 먼저 약 알칼리 세정 용액으로 탈지(degrease)하고, 황산 용액으로 탈산화하고, 이어서 탈이온수로 헹구었다. 알칼리 세정제의 조성뿐만 아니라, 다른 관련 용액들의 조성들도 표 1에 나타나 있다. 이어서, 습윤 상태인 동안에 예비 툴을 구리 도금 탱크(다에트와일러 Cu 마스터 주니어(Daetwyler Cu Master Junior) 18)로 옮겼다. 그것을 도금 사이클의 시작시에 대략 1 리터의 황산 용액으로 헹구어서 표면 산화물을 제거하였다. 이어서, 예비 툴을 제1 구리욕 중에 50% 레벨로 침지하였다. 욕 온도는 25℃였다. 구리욕을 탄소-충전된 캐니스터로 처리하여 유기 오염을 제거하였다. 5분 동안 5 amp로 도금되고 휘도의 결여에 대해 평가되는 1000 mL 황동 휼 셀(Hull Cell) 패널을 사용함으로써, 그리고 과황산염 TOC 분석기를 사용한 TOC(total organic carbon, 총 유기 탄소) 분석에 의해, 이 둘 모두에 의해 이러한 처리의 유효성을 검증하였다. TOC 수준은 45 ppm(parts per million) 미만인 것으로 결정되었다. 예비 툴을 20 rpm으로 회전시키면서 45분 동안 (5초의 시작에서의 램프 업(ramp up) 시간으로) 제곱피트당 60 amp의 전류 밀도로 DC-도금하였다. 도금 동안 애노드로부터 툴 상의 최근접 지점까지의 거리는 대략 45 mm였다. 도금을 완료했을 때, 도금된 구리의 두께 - 이를 제1 구리 층으로 지칭함 - 는 대략 30 마이크로미터였다. 제1 구리 층의 노출된 구조화된 표면은 다수의 평탄한 소면들로 조면화되었다.

(도 9에 따라) 더 작은 평균 조도의 전기도금된 제2 구리 층으로 제1 구리 층을 커버하는 대신에, 참조 목적으로, 이 예비 툴, 및 특히 제1 구리 층의 구조화된 표면은 II형 미세복제된 확산 필름을 제조하는 데 사용하였다. 이는 예비 툴을 세정하는 단계 및 제1 구리 층의 구조화된 표면 상에 크롬 코팅을 전기도금하는 단계를 포함하였다. 크롬 코팅은 제1 구리 층 구조화된 표면의 지형을 사실상 보존하기에 충분히 얇았다.

따라서, 제1 구리 층의 구조화된 표면이 여전히 노출된 상태인 예비 툴을 탈이온수 및 약산 용액으로 세척하여 구리 표면의 산화를 방지하였다. 다음으로, 예비 툴을 클래스(Class) 100 클린 룸으로 이동시키고, 세정 탱크(cleaning tank) 내에 넣고, 20 rpm으로 회전시켰다. 예비 툴을 시트르산 용액을 사용하여 탈산화하고, 이어서 알칼리 세정제로 세척하였다. 그 후, 그것을 탈이온수로 헹구고, 시트르산 용액으로 다시 탈산화하고, 탈이온수로 헹구었다.

습윤 상태인 동안에 예비 툴을 크롬 도금 탱크로 옮기고, 탱크 내에 50% 침지하였다. 욕 온도는 124℉였다. 예비 툴이 90 미터/분의 표면 속도로 이동되는 동안에 제곱데시미터당 25 amp의 전류 밀도를 사용하여 툴을 크롬으로 DC-도금하였다. 도금을 400초 동안 계속하였다. 도금의 완료시에, 예비 툴을 탈이온수로 헹구어서 어떠한 남아 있는 크롬욕 용액도 제거하였다. 크롬 코팅은 구리를 보호하여 산화를 방지하는 역할을 하며, 언급된 바와 같이, 이는 제1 구리 층 구조화된 표면의 지형을 사실상 보존하기에 충분히 얇았다.

예비 툴을 세정 탱크로 옮겼으며, 여기서 그것을 10 rpm으로 회전시키고, 주위 온도에서 1 리터의 탈이온수로 세척하고, 이어서 1.5 리터의 변성 알코올(SDA-3A, 주위 온도에서 시약 등급)을 전체 툴 표면을 커버하도록 서서히 적용하여 세척하였다. 이어서, 툴 회전 속도를 20 rpm으로 증가시켰다. 이어서, 이를 공기 건조시켰다.

II형 미세복제된 광학 확산 필름

일단 예비 툴을 건조시켰으면, 프라이밍된 PET 필름 상에 코팅된 UV-경화성 아크릴레이트 수지를 사용하여 툴로부터 핸드-스프레드 필름(hand-spread film)을 제조하였다. 이 절차는 제1 구리 층의 구조화된 표면을 미세복제하여 필름의 경화된 수지 층 상에 상응하는 구조화된 표면(그러나 예비 툴의 구조화된 표면에 대해 반전됨)을 생성하였다. 제작 방법으로 인해, 이 필름은 II형 미세복제된 광학 확산 필름이었다. 이 필름의 구조화된 표면의 주사 전자 현미경(SEM) 이미지가 도 5에 나타나 있다. 비와이케이 가드너(미국 미들랜드주 콜럼비아 소재)로부터의 헤이즈-가드 플러스 시스템을 사용하여 이 필름의 광학 헤이즈 및 투명도를 측정하였으며, 이들은 각각 100% 및 1.3%인 것으로 확인되었다.

제1 툴

이어서, 본 명세서에서 제1 툴로 지칭된 다른 구조화된 표면 툴을 제조하였다. 예비 툴과 달리, 도 9에 나타낸 둘 모두의 전기도금 단계들을 사용하여 제1 툴을 제조하였으며, 따라서 더 작은 평균 조도의 전기도금된 제2 구리 층으로 제1 구리 층을 커버하도록 하였다.

크롬 도금 단계까지 예비 툴과 동일한 방식으로 제1 툴을 제조하였다. 이어서, 제1 툴(사실상 도 5의 반전된 버전) - 구조화된 표면이 비교적 높은 평균 조도를 갖는 제1 구리 층을 가짐 - 을, 건조 전에, 추가 도금을 위해 셋업된 구리 도금 탱크로 옮겼다. 제2 도금 사이클의 시작 전에, 제1 툴을 대략 1 리터의 황산 용액으로 헹구어서, 툴을 탱크 내로 로딩(loading)하는 동안 발생된 표면 산화물을 제거하였다. 이어서, 제1 툴을 다에트와일러 Cu 마스터 주니어 18 탱크 내의 제2 구리욕 중에 50% 침지하였다. 욕 온도는 25℃였다. 제2 구리욕을, 예비 툴에 대해 전술된 바와 같이, 탄소 처리하여 유기 오염을 제거하였다. 탄소 처리 후, 제2 구리욕을 유기 그레인 리파이너(14 밀리리터/리터 농도의 커트플렉스(Cutflex) 321)로 재충전하여, 제2 구리욕이 상기 표 1에 나타낸 조성을 갖게 하였다. 유기 그레인 리파이너를 첨가함으로써 제2 구리욕의 조성은 제1 구리욕의 조성과 상이하였다. 애노드를 제1 툴로부터 대략 45 mm의 거리에 위치시켰다. 이어서, 20 rpm으로 회전시키면서, 제곱피트당 60 amp의 전류 밀도를 사용하여 제2 구리욕 내에서 제1 툴을 12분 동안 DC 도금하였다. 전류 램프 시간은 약 5초였다. 이는 제1 구리 층을 커버한 제2 전기도금된 구리 층을 생성하였으며, 제2 구리 층은 제1 구리 층의 평균 조도보다 더 작은 평균 조도의 구조화된 표면을 가졌다. 제2 구리 층의 두께는 8 마이크로미터였다.

이어서, 제1 툴을 세정 탱크로 옮겼다. 그것을, 분무 노즐을 구비한 호스를 사용하여 주위 온도에서 대략 1 리터의 탈이온수로 세척하면서, 10 내지 12 rpm으로 회전시켰다. 주위 온도에서 1 내지 2 리터의 시트르산 용액을 사용하여 제2 세척을 행하였다. 이어서, 제1 툴을 분무 노즐을 구비한 호스를 사용하여 대략 3 리터의 탈이온수로 세척하여 과량의 시트르산을 제거하였다. 다음으로, 건조를 돕기 위하여, 대략 2 리터의 변성 알코올(시약 등급의 SDA 3A)을 전체 툴 표면을 커버하도록 주위 온도에서 서서히 적용하여 제1 툴을 헹구었다. 이어서, 제1 툴을 공기 건조시켰다. 다음으로, 예비 툴에 대해 행해졌던 것과 동일한 방식으로, 제1 툴을 클래스 100 클린 룸으로 이동시키고, 세정하고, 크롬 도금하였다. 크롬 도금은 제2 구리 층의 구조화된 표면의 지형을 사실상 유지하였다.

샘플 502-1

공기 건조 후, 제1 툴을 사용하여 핸드 스프레드를 통해 필름을 제조하였다. 이 또한 예비 툴에 대해 행했던 것과 동일한 방식으로 행하였으며, 그것은 제2 구리 층의 구조화된 표면에 상응하는(그러나 그에 대해 반전된), 필름의 경화된 수지 층 상에 미세복제된 구조화된 표면을 갖는 광학 확산 필름(본 명세서에서 샘플 표기 번호 502-1로 지칭됨)을 생성하였다. 이 필름의 구조화된 표면의 SEM 이미지가 도 14에 나타나 있다. 표면이 구조화될지라도, 표면의 평균 조도는 도 5의 구조화된 표면의 평균 조도보다 더 작음을 알 수 있다. 502-1 샘플의 횡단면의 SEM 이미지가 도 14a에 나타나 있다. 비와이케이 가드너(미국 미들랜드주 콜럼비아 소재)로부터의 헤이즈-가드 플러스 시스템을 사용하여 이 광학 확산 필름 샘플 502-1의 광학 헤이즈 및 투명도를 측정하였으며, 이들은 각각 92.8% 및 6.9%인 것으로 확인되었다. 이들 값이 하기 표 2에 열거되어 있다.

제2 툴

본 명세서에서 제2 툴로 지칭된 다른 구조화된 표면 툴을 제조하였다. 제2 구리욕의 조성이 다음과 같이 상이한 것을 제외하고는, 사실상 제1 툴과 동일한 방식으로 제2 툴을 제조하였다: 단지 하나의 유기 그레인 리파이너를 사용하는 대신에, 2개의 유기 그레인 리파이너(14 밀리리터/리터 농도의 커트플렉스 321, 및 70 밀리리터/리터 농도의 커트플렉스 320H)를 사용하였다. 그러나, 제2 구리 도금 단계를 역시 12분 내에 완료하였으며, 이는 두께가 8 마이크로미터인 제2 전기도금된 구리 층을 생성하였다. 제2 구리 층의 구조화된 표면을 크롬 도금한 후에, 제2 툴은 광학 필름에 대한 미세복제에 바로 사용할 수 있게 되었다.

샘플 594-1

이어서, 제2 툴을 사용하여 핸드 스프레드를 통해 필름을 제조하였다. 이는 제1 툴에 대해 행했던 것과 동일한 방식으로 행하였으며, 그것은 제2 구리 층의 구조화된 표면에 상응하는(그러나 그에 대해 반전된), 필름의 경화된 수지 층 상에 미세복제된 구조화된 표면을 갖는 광학 확산 필름(본 명세서에서 샘플 표기 번호 594-1로 지칭됨)을 생성하였다. 이 필름의 구조화된 표면의 SEM 이미지가 도 15에 나타나 있다. 표면이 구조화될지라도, 표면의 평균 조도는 도 5의 구조화된 표면의 평균 조도보다 더 작음을 알 수 있다. 비와이케이 가드너(미국 미들랜드주 콜럼비아 소재)로부터의 헤이즈-가드 플러스 시스템을 사용하여 이 광학 확산 필름 샘플 594-1의 광학 헤이즈 및 투명도를 측정하였으며, 이들은 각각 87.9% 및 6.9%인 것으로 확인되었다. 이들 값이 하기 표 2에 열거되어 있다.

제3 툴

본 명세서에서 제3 툴로 지칭된 다른 구조화된 표면 툴을 제조하였다. 제2 구리 도금을 12분 대신에 18분 내에 완료하였으며, 이것이 두께가 약 12 마이크로미터인 제2 전기도금된 구리 층을 생성한 것을 제외하고는, 사실상 제2 툴과 동일한 방식으로 제3 툴을 제조하였다. 제2 구리 층의 구조화된 표면을 크롬 도금한 후에, 제3 툴은 광학 필름에 대한 미세복제에 바로 사용할 수 있게 되었다.

샘플 593-2

이어서, 제3 툴을 사용하여 핸드 스프레드를 통해 필름을 제조하였다. 이는 제1 및 제2 툴에 대해 행했던 것과 동일한 방식으로 행하였으며, 그것은 제2 구리 층의 구조화된 표면에 상응하는(그러나 그에 대해 반전된), 필름의 경화된 수지 층 상에 미세복제된 구조화된 표면을 갖는 광학 확산 필름(본 명세서에서 샘플 표기 번호 593-2로 지칭됨)을 생성하였다. 이 필름의 구조화된 표면의 SEM 이미지가 도 21에 나타나 있다. 표면이 구조화될지라도, 표면의 평균 조도는 도 5의 구조화된 표면의 평균 조도보다 더 작음을 알 수 있다. 비와이케이 가드너(미국 미들랜드주 콜럼비아 소재)로부터의 헤이즈-가드 플러스 시스템을 사용하여 이 광학 확산 필름 샘플 593-2의 광학 헤이즈 및 투명도를 측정하였으며, 이들은 각각 17.1% 및 54.4%인 것으로 확인되었다. 이들 값이 하기 표 2에 열거되어 있다.

제4 툴

본 명세서에서 제4 툴로 지칭된 다른 구조화된 표면 툴을 제조하였다. 이 제4 툴을 제조하기 위하여, 2개의 도금 용액을 제조하였다. 제1 도금 용액은 60 g/L의 황산(미국 뉴저지주 필립스버그 소재의 제이.티.베이커 케미칼 컴퍼니(J.T.Baker Chemical Company)) 및 217.5 g/L의 황산구리(미국 인디애나주 앙골라 소재의 유니버티칼 케미칼 컴퍼니(Univertical Chemical Company))로 이루어졌다. 제2 도금 용액은 제1 도금 용액 + 첨가제 쿠프라시드(CUPRACID) HT 레벨링제(0.05 부피%), 쿠프라시드 HT 파인 그레이너(fine grainer)(0.1 부피%), 및 쿠프라시드 HT 습윤제(0.3 부피%)의 내용물들로 이루어졌으며, 이들 모두는 아토테크 유에스에이로부터 입수가능하였다. 두 용액 모두 탈이온수를 사용하여 제조하였다. 8 인치 × 8 인치 구리 시트를 제1 도금 용액을 보유하는 탱크 내에 넣었다. 탱크 크기는 36 인치(길이) × 24 인치(폭) × 36 인치(깊이)였다. 순환 펌프를 사용하여 생성된 분당 8 갤런의 유량으로, 제곱피트당 10 amp의 전류 밀도를 사용하여, 이 시트를 24시간 동안 21℃에서 도금하였다. 이러한 제1 도금 단계는 비교적 거친 구조화된 표면을 갖는 제1 전착된 구리 층을 생성하였으며, 이 전착 층의 두께는 약 330 마이크로미터였다. 이 플레이트를 제1 도금 용액으로부터 꺼내고, 헹구고, 건조시켰다. 이어서, 제1 전기도금 층을 갖는 구리 시트를 1.5 인치 × 8 인치 섹션으로 절단하였다. 이 섹션의 후면을 접착 테이프로 차폐시키고 제2 도금 용액이 담긴 4 리터 비커 내에 넣고, 제곱피트당 35 amp의 전류 밀도로 35분 동안 25℃에서 도금하였다. 이 제2 도금 단계는 제1 구리 층을 커버한 제2 전착된 구리 층을 생성하였으며, 제2 구리 층은 제1 구리 층의 평균 조도보다 더 작은 평균 조도를 갖는 구조화된 표면을 가졌다. 제2 구리 층의 두께는 약 28 마이크로미터였다. 제2 도금 단계 후에, 이 섹션 - 이는 제4 툴로 지칭됨 - 을 헹구고 건조시켰다. 제1, 제2, 및 제3 툴과 달리, 제4 툴의 제2 구리 층은 크롬으로 도금하지 않았다. 대신에, 제2 구리 층의 노출된 구조화된 표면을 광학 필름의 미세복제에 직접 사용하였다.

본 명세서에 개시된 다른 광학 확산 필름 샘플들을 제조하는 데 사용된 툴들과는 대조적으로, 평탄성(flatness)으로부터 상당히 벗어난 제4 툴을 제조하기 위한 출발 재료로서 사용된 구리 시트는, 특히, 그것이 사실상 선형인 주기적인 기복(undulation)을 함유한다는 것을 알아내었다. 이들 기복을 제1 및 제2 구리 층의 구조화된 표면 내로 캐리 오버(carry over)하여, 제2 구리 층의 구조화된 표면은 전기도금 단계들에 기인하는 조도뿐만 아니라 전착된 구리 층이 위에 형성되는 기부 구리 시트로부터 기원되는 기복도 함유하도록 하였다.

샘플 RA13a

이어서, 제4 툴을 사용하여 핸드 스프레드를 통해 필름을 제조하였다. UV-경화성 아크릴레이트 수지를 갖는 폴리에스테르 필름 기판을 제4 툴에 적용함으로써 이를 행하였다. 알피씨 인더스트리즈(RPC Industries)(미국 일리노이주 플레인필드 소재)로부터의 UV-프로세서를 사용하여 분당 50 피트의 라인 속도로 이 수지를 경화시켰다. 이어서, 이 필름을 제4 툴의 구조화된 표면으로부터 제거하였다. 이 필름은 제2 구리 층의 구조화된 표면에 상응하는(그러나 그에 대해 반전된), 필름의 경화된 수지 층 상에 미세복제된 구조화된 표면을 갖는 광학 확산 필름(본 명세서에서 샘플 표기 번호 RA13a로 지칭됨)이었다. 이 필름의 구조화된 표면의 SEM 이미지가 도 19에 나타나 있다. 이 도면에서 보여지는 희미한 주기적인 수직선은 구리 시트 출발 재료에서의 주기적인 기복의 결과이며, 2개의 구리 전기도금 단계에 의해 도입되지 않았다. 이 광학 확산 필름 샘플 RA13a의 광학 헤이즈 및 투명도를 다른 샘플과 마찬가지로 측정하였으며, 이들은 각각 25.9% 및 19.4%인 것으로 확인되었다. 이들 값이 하기 표 2에 열거되어 있다.

샘플 507-1, 600-1, 554-1, 597-1, 551-1, 및 599-1

제2 전기도금 단계에 대해 하기 중 하나 이상을 변화시킨 것을 제외하고는, 이들 광학 확산 필름 샘플을 제조하는 데 사용되는 툴들을 상기 샘플 502-1 및 594-1에 대한 툴들과 동일한 방식으로 제조하였다: 사용되는 유기 레벨링제의 양, 전류 밀도, 및 도금 시간. 이어서, 샘플들 그 자체를 샘플 502-1 및 594-1과 동일한 방식으로 핸드 스프레드를 통해 그들 각각의 툴들로부터 제조하였으며, 다른 샘플들과 마찬가지로 헤이즈 및 투명도를 측정하였다. 측정값이 하기 표 2에 열거되어 있다. 필름 샘플 599-1의 구조화된 표면의 SEM 이미지가 도 16에 나타나 있다.

샘플 502-2, 554-2, 551-2, 597-2, 및 600-2

제2 전기도금 단계에 대해 하기 중 하나 이상을 변화시킨 것을 제외하고는, 이들 광학 확산 필름 샘플을 제조하는 데 사용되는 툴들을 상기 샘플 593-2에 대한 툴과 동일한 방식으로 제조하였다: 사용되는 유기 레벨링제의 양, 전류 밀도, 및 도금 시간. 이어서, 샘플들 그 자체를 샘플 593-2와 동일한 방식으로 핸드 스프레드를 통해 그들 각각의 툴들로부터 제조하였으며, 다른 샘플들과 마찬가지로 헤이즈 및 투명도를 측정하였다. 측정값이 하기 표 2에 열거되어 있다. 필름 샘플 502-2의 구조화된 표면의 SEM 이미지가 도 17에 나타나 있다. 필름 샘플 597-2의 구조화된 표면의 SEM 이미지가 도 22에 나타나 있다.

샘플 RA13c, RA13b, RA22a, L27B, RA14b, RA24a, RA24b, N3, 및 N2

(i) 출발 재료로서 사용된 구리 시트는 평탄하고 매끄러웠으며 주기적인 기복을 함유하지 않았고, (ii) 제1 또는 제2 전기도금 단계에 대해 하기 중 하나 이상을 변화시킨 것을 제외하고는, 이들 광학 확산 필름 샘플을 제조하는 데 사용되는 툴들을 상기 샘플 RA13a에 대한 툴(즉, 제4 툴)과 동일한 방식으로 제조하였다: 전류 밀도, 및 도금 시간. 이어서, 샘플들 그 자체를 샘플 RA13a와 동일한 방식으로 핸드 스프레드를 통해 그들 각각의 툴들로부터 제조하였으며, 다른 샘플들과 마찬가지로 헤이즈 및 투명도를 측정하였다. 측정값이 하기 표 2에 열거되어 있다. 필름 샘플 RA22a의 구조화된 표면의 SEM 이미지가 도 18에 나타나 있다. 필름 샘플 N3의 구조화된 표면의 SEM 이미지가 도 20에 나타나 있다.

[표 2]

표 2에 열거된 각각의 광학 확산 필름 샘플을 도 9에 따른 방법을 사용하여 제조하였다. 이 표에서의 측정된 헤이즈 값 및 측정된 투명도 값이 도 13의 광학 투명도 대 광학 헤이즈 그래프로 그려져 있다. 그래프 상의 포인트들은 표 2에서의 샘플 표기 번호에 따라 표시된다. 표 2에 열거된 샘플들 중, 구조화된 표면의 SEM 이미지가 하기에 대해 제공된다: 샘플 502-1(도 14, 도 14a); 샘플 594-1(도 15); 샘플 599-1(도 16); 샘플 502-2(도 17); 샘플 RA22a(도 18); 샘플 RA13a(도 19); 샘플 N3(도 20); 샘플 593-2(도 21); 및 샘플 597-2(도 22). 이들 이미지의 검사는 하기 중 하나 이상을 밝혀낸다:

구조화된 표면에서 관찰될 수 있는 확인가능한 개별 구조체들(예를 들어, 별개의 공동들 및/또는 돌출부들의 형태임);

2개의 직교하는 평면내 방향을 따라 크기가 제한되는 개별 구조체들;

밀집 패킹된 개별 구조체들;

둥글거나 만곡된(크레이터-유사 또는 돔-유사; 만곡된 베이스 표면을 갖는) 개별 구조체들

피라미드형 또는 평탄하게 소면화된 개별 구조체들; 및

불균일하게 배열된 더 큰 구조체들, 및 더 큰 구조체들 사이에 불균일하게 분산된 밀집 패킹된 더 작은 구조체들의 조합.

추가 논의 ― 구조화된 표면 특성화

단독으로든 다른 특성들과 조합하든, 도 9의 방법에 의해 제조된 구조화된 표면들 중 적어도 일부를 특징짓는 데 사용될 수 있는 구조화된 표면의 특성을 확인하기 위하여, 그리고/또는 적어도 일부의 그러한 구조화된 표면을 다른 광학 확산 필름들, 예컨대 SDB 확산기, DPB 확산기, CCS 확산기, I형 미세복제된 확산 필름, 및 II형 미세복제된 확산 필름의 구조화된 표면과 구별하기 위하여 추가의 분석 작업을 수행하였다. 이에 관하여, 하기를 비롯한 몇몇 특성화 파라미터를 연구하였다:

공간 불규칙성 또는 랜덤성의 척도로서의 직교하는 평면내 방향을 따르는 지형의 파워 스펙트럼 밀도(PSD);

구조화된 표면을 구성하는 (평면도에서의) 개별 구조체들의 확인, 및 그러한 구조체들의 평면내 크기 또는 횡방향 치수(예컨대, ECD)의 측정;

구조체들의 심도 또는 높이 대 평면내 크기의 비; 및

구조화된 표면 상의 리지들의 확인, 및 단위 면적당 (평면도에서의) 리지 길이의 측정.

이러한 추가의 분석 작업을 이제 논의할 것이다.

파워 스펙트럼 밀도(PSD) 분석

이 분석 작업의 일부는 구조화된 표면의 지형에 초점을 맞추었으며, 표면의 공간 불규칙성 또는 랜덤성의 정도를 결정하고자 하였다. 지형은 구조화된 표면이 연장되는 기준 평면에 대해 규정될 수 있다. 예를 들어, 필름(820)의 구조화된 표면(820a)(도 8 참조)은 x-y 평면 내에 대체로 놓이거나 이를 따라 대체로 연장된다. 이어서, 기준 평면으로서 x-y 평면을 사용하여, 구조화된 표면(820a)의 지형이 기준 평면 내의 위치의 함수로서 기준 평면에 대한 표면(820a)의 높이로서, 즉 (x,y) 위치의 함수로서 표면의 z-좌표로서 기술될 수 있다. 이러한 방식으로 구조화된 표면의 지형을 측정한다면, 이때에는 지형적 함수의 공간 주파수 성분을 분석하여, 표면의 공간 불규칙성 또는 랜덤성의 정도를 결정할 수 있다(또는 구조화된 표면에 존재하는 공간 주기성을 확인할 수 있다).

본 발명자들의 일반적 접근은 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT) 함수를 사용하여 공간 주파수 성분을 분석하는 것이었다. 지형은 2개의 직교하는 평면내 방향(x 및 y)을 따라 높이 정보를 제공하기 때문에, 표면의 공간 주파수 성분은 각각의 평면내 방향을 따라 공간 주파수 성분을 분석함으로써 완전히 특징지어진다. 본 발명자들은 구조화된 표면의 충분히 크고 대표적인 부분에 걸쳐 지형을 측정하고, 각각의 평면내 방향에 대해 푸리에 파워 스펙트럼을 계산함으로써 공간 주파수 성분을 결정하였다. 이어서, 2개의 생성된 파워 스펙트럼은 파워 스펙트럼 밀도(PSD) 대 공간 주파수의 그래프 상에 그려질 수 있었다. 생성된 곡선들이 (제로 주파수에 상응하지 않는) 임의의 국소 주파수 피크들을 함유하는 한에 있어서, 그러한 피크의 크기는 도 22와 관련하여 하기에 추가로 기술되는 "피크 비"로 표현될 수 있다.

본 발명자들의 일반적 접근을 기술하였으며, 이제 본 발명자들은 PSD 분석에 대한 본 발명자들의 접근을 더 상세히 기술한다. 주어진 광학 확산 필름 샘플에 대하여, 샘플의 중심 부분으로부터 샘플의 약 1×1 cm 조각을 절단하였다. 샘플 조각을 현미경 슬라이드 상에 올려 놓았으며, 그의 구조화된 표면을 Au-Pd 스퍼터-코팅하였다. 공초점 주사 레이저 현미경법(confocal scanning laser microscopy, CSLM)을 사용하여, 구조화된 표면의 2개의 높이 프로파일을 얻었다. 가능할 때는 언제든지, 지형의 우수한 샘플링 및 존재하는 임의의 주기성을 제공하도록 시야를 선택하였다. 2-차원(2D) 파워 스펙트럼 밀도(PSD)를 각각의 2D 높이 프로파일에 대해 계산하였다. 2D PSD는 2D 높이 프로파일의 2D 공간 푸리에 변환의 크기의 제곱이다. MATLAB을 사용하여 MATLAB의 고속 푸리에 변환(FFT) 함수를 이용해 PSD를 계산하였다. FFT를 사용하기 전에, 2D 해밍 창함수(Hamming window)를 2D 높이 프로파일에 적용하여, 2D 높이 프로파일의 유한 공간 치수들에 의해 야기되는 FFT에서의 링잉(ringing)을 감소시키도록 도왔다. 2D PSD를 x 방향으로 합하여 y 방향(다운웨브 방향)으로의 1차원(1D) PSD를 제공하였다. 마찬가지로, 2D PSD를 y 방향으로 합하여 x 방향(크로스웨브 방향)으로의 1D PSD를 제공하였다.

이제, 공간 주파수 피크들에 관한 이들 1D PSD의 분석을 도 23과 관련하여 기술할 것이다. 그 도면에는, 가상 푸리에 파워 스펙트럼 곡선이 예시 목적으로 나타나 있다. 이 곡선 - 이는 상기에 논의된 1D PSD 함수들(x 또는 y) 중 어느 것이든 하나를 나타낼 수 있음 - 은 파워 스펙트럼 밀도(PSD) 대 공간 주파수의 그래프 상에 나타난다. 수직축(PSD)은 0에서 시작되는 선형 스케일 상에 그려진 것으로 가정된다. 이 곡선은 (a) 제로 주파수에 상응하지 않고, (b) 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 주파수 피크를 갖는 것으로 나타나 있다. 2개의 인접한 밸리들은 공간 주파수 f1에서의 포인트 p1, 및 공간 주파수 f2에서의 포인트 p2에 의해 확인된다. 주파수 f1은 피크가 시작되는 주파수인 것으로 여겨질 수 있고, f2는 피크가 종료되는 주파수인 것으로 여겨질 수 있다. 기준선은 p1과 p2를 연결하는 직선 세그먼트(파선)이다. 수직축(PSD)이 0에서 시작되는 선형 스케일 상에 있음을 염두에 두고서, 피크의 크기는 그래프 상에서 면적 A 및 B로 표현될 수 있다. 면적 A는 주파수 피크와 기준선 사이의 면적이다. 면적 B는 기준선 아래 또는 바로 아래의 면적이다. 즉, B = (PSD(f1) + PSD(f2))*(f2-f1)/2. 합 A+B는 주파수 피크 아래 또는 바로 아래의 면적이다. 이들 정의를 고려하여, 이제 하기와 같은 상대 피크 진폭 또는 "피크 비"로 피크의 크기를 규정할 수 있다:

피크 비 = A/(A + B).

실제로, 본 발명자들은, 평가되는 각각의 샘플에 대해 2개의 1D PSD(2개의 푸리에 파워 스펙트럼 ― 하나는 x 방향에 대한 것, 하나는 y 방향에 대한 것)를 평가하였으며, 본 발명자들은, 푸리에 파워 스펙트럼이 임의의 주파수 피크들을 포함하는 한에 있어서, 각각의 곡선에 대해 가장 융기된 피크를 확인하였다. 이어서, 전술된 피크 비를 각각의 곡선에 대해 가장 융기된 피크에 대해 계산하였다. 가장 융기된 피크를 측정하였기 때문에, 계산된 피크 비는 주어진 푸리에 파워 스펙트럼에 존재할 수 있는 모든 피크들에 대한 상한이다.

이들 PSD 측정은 도 9의 방법에 따라 제조된 광학 확산 필름 상에서뿐만 아니라 2개의 I형 미세복제된 확산 필름 샘플 상에서도 수행하였다. 상기에 인용된 '622 아론슨 등, '593 야펠 등, '475 바르비, 및 '261 아론슨 등의 참고문헌의 교시에 대체로 따라 2개의 I형 미세복제된 확산 필름 샘플을 제조하였으며, 이들 2개의 샘플은 본 명세서에서 "I형 마이크로 ― 1" 및 "I형 마이크로 ― 4"로 지칭된다. 이들 샘플을 상이한 조건 하에서 제조하였으며, 상이한 헤이즈 값을 가졌다. 특히, I형 마이크로 ― 1 샘플은 91.3%의 헤이즈 및 1.9%의 투명도를 가졌으며, I형 마이크로 ― 4 샘플은 79.1%의 헤이즈 및 4.5%의 투명도를 가졌다. 도 4에서의 SEM 이미지는 I형 마이크로 ― 1 샘플의 사진이다.

도 24a 및 도 24b는 I형 마이크로 ― 1 샘플에 대한 파워 스펙트럼 밀도 대 공간 주파수의 각각 다운웨브 및 크로스웨브 평면내 방향에 대한 그래프이다. 각각의 그래프에서, "f1" 및 "f2"는 가장 융기된 피크가 각각 시작 및 종료되는 것으로 결정되는 주파수들이다. 이들 그래프가 파워 스펙트럼 밀도(PSD)에 대해 로그 스케일을 사용할지라도, 피크 비의 계산에 사용되는 A 및 B 값은 상기 설명과 일관되게 선형 PSD 스케일에 기초하여 계산하였다.

도 24a 및 도 24b는 광학 확산 필름 샘플 502-1에 대한 파워 스펙트럼 밀도 대 공간 주파수의 각각 다운웨브 및 크로스웨브 방향에 대한 그래프이다. 표시 "f1" 및 "f2"는 도 22, 도 23a, 및 도 23b에서와 같이 이들 도면에서 동일한 의미를 갖는다. 비록 로그 스케일이 도 24a, 도 24b에 사용되고 있더라도, 피크 비를 계산하는 데 사용된 A 및 B 값은 선형 PSD 스케일에 기초하였다.

도 9의 방법에 따라 제조된 광학 확산 필름들 중 7개에 대한, 그리고 2개의 I형 미세복제된 확산 필름 샘플에 대한 계산된 PSD 피크 비가 표 3에 열거되어 있다.

[표 3]

표 3의 결과의 검토에서, 도 9에 따라 제조된 각각의 광학 확산 필름에 대해, 둘 모두의 평면내 방향(다운웨브 및 크로스웨브)에 대한 피크 비는 0.8 미만이며, 대부분의 경우에는 0.8보다 훨씬 더 작음을 알 수 있다. 이와 비교하여, I형 마이크로 ― 1 샘플은 크로스웨브 방향으로 피크 비가 0.19이었을지라도, 모든 다른 경우에, 시험된 I형 미세복제된 확산 필름의 피크 비는 0.8 초과였다. 따라서, 시험된 I형 미세복제된 확산 필름들 중 어느 것도 둘 모두의 평면내 방향에 대한 피크 비가 0.08 미만이라는 조건을 만족하지 않는다.

표 3의 결과의 검토에서, 도 9에 따라 제조된 시험된 필름 샘플들 중 하나를 제외한 전부는 또한 둘 모두의 평면내 방향에 대한 피크 비가 0.5, 또는 0.4, 또는 0.3 미만이라는 더 엄격한 조건을 만족함을 또한 알 수 있다. 둘 모두의 평면내 방향에서의 피크 비에 대한 비교적 작은 값들은 구조화된 표면에서의 초저 공간 주기성을 시사한다. 그러나, 샘플 RA13a는 더 엄격한 조건을 만족하지 않는다. 도 9에 따라 제조된 모든 시험된 필름 샘플들 중에서, RA13a 샘플은 단연코 최고의 측정된 피크 비, 즉 크로스웨브 방향에서의 0.76의 비를 갖는다. 직교하는 평면내 방향에서, RA13a 샘플은 훨씬 더 작은 0.14 피크 비를 갖는다. RA13a 샘플을 주기적인 기복을 함유하는 구리 시트 출발 재료로 제조하였으며, 이들 주기적인 기복을 미세복제 동안 RA13a 샘플의 구조화된 주 표면으로 전사하였음을 상기 설명으로부터 상기한다. 이에 비추어 볼 때, RA13a를 위한 기재가 기복 없이 사실상 평탄하였다면, 크로스웨브 방향에서의 피크 비는 0.14의 다운웨브 피크 비에 훨씬 더 근접했을 것으로 결론짓는 것이 타당하다. 달리 말하면, 도 9에 따라 제조된 툴이, 기저 구조(underlying structure)를 갖지 않는 평탄한 기재를 사용하여 제조되는 한에 있어서, 그러한 툴(및 그러한 툴로부터 제조된 임의의 광학 필름)은 둘 모두의 평면내 방향에서 0.8, 또는 0.5, 또는 0.4, 또는 0.3 미만의 PSD 피크 비를 가질 가능성이 높다.

유사하게, 도 9에 따라 제조된 툴이 (주기적인 기복이든, 프리즘형 BEF 구조화된 표면과 같은 더 명확한 구조이든) 상당한 기저 구조를 갖는 기재를 사용하여 제조되는 한에 있어서, 그러한 툴(및 그러한 툴로부터 제조된 임의의 광학 필름)은 적어도 하나의 평면내 방향에 있어서 파워 스펙트럼 밀도 곡선에서 상당한 또는 큰 피크를 나타낼 가능성이 높으며, 그러한 평면내 방향에서 상당한 또는 큰 PSD 피크 비를 가질 가능성이 높다. 그러한 경우에, PSD 측정에 관한 더 철저한 분석에 들어감으로써, 특히 원래의 기재에서의 이러한 기저 구조에 대한 정보가 입수가능한 경우에, 툴을 형성하는 데 사용되는 기재의 기저 구조에 기인되는 파워 스펙트럼 밀도 곡선에서의 피크들과, 전기도금 단계들(도 9에서의 단계들(903, 904) 참조)의 결과로서 형성된 구조체들에 기인되는 피크들 사이를 구별할 수 있다. 그러한 구별을 행하는 것은 복잡할 수 있는데, 그 이유는 기저 구조의 공간 주기성(들)이 전기도금된 구조의 임의의 공간 주기성(들)과 크게 상이해야 할 필요가 없기 때문인데, 실제로, 이들 상이한 구조 유형의 공간 주기성들은 적어도 일부 경우에 사실상 중첩될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 그러한 구별을 행하는 데 성공한다면, 이때에는 둘 모두의 평면내 방향에서의 PSD 피크 비가 0.8(또는 0.5, 또는 0.4, 또는 0.3) 미만이라는 구조화된 표면에 대한 조건이, 상당한 기저 구조를 갖는 기재를 사용하여 도 9에 따라 제조된 구조화된 표면에 의해 여전히 만족될 수 있되, 단 기저 구조에 기인되는 파워 스펙트럼 밀도 곡선에서의 임의의 피크들은 무시된다.

파워 스펙트럼 밀도 곡선에서, 존재한다면 가장 융기된 피크를 확인함으로써, 표 3에 주어진 결과를 얻었다. 그리고, 도 23a 내지 도 24b에서 알 수 있는 바와 같이, 파워 스펙트럼 밀도 곡선들에 대한 데이터가 대략 1 mm^-1로부터 거의 2000 mm^-1까지의 공간 주파수 범위에 이르렀으며, 이에 따라, 그러한 범위 전체에 걸쳐 존재할 수 있는 임의의 피크들이, 어느 피크가 가장 융기된 것인지를 결정하는 데 있어서의 후보이며, 이들은 또한 둘 모두의 평면내 방향에서의 PSD 피크 비가 0.8(또는 0.5, 또는 0.4, 또는 0.3) 미만이라는 기준에 대한 후보이기도 하다. 실제로, 파워 스펙트럼 밀도 곡선에서의 피크들이 이들 분석을 위한 것으로 여겨지는 공간 주파수 범위를 제한하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 둘 모두의 평면내 방향에서의 PSD 피크 비가 0.8(또는 0.5, 또는 0.4, 또는 0.3) 미만인 것으로 특정된 공간 주파수 범위를, 상한이 1000, 또는 500, 또는 100 mm^-1이고, 하한이 1, 또는 2, 또는 5 mm^-1인 주파수 범위로 제한하는 것이 유리할 수 있다.

횡방향 치수 또는 크기(ECD) 분석

별개의 개별 구조체들이 확인될 수 있는 구조화된 표면의 경우, 구조화된 표면은 구조체들의 특징적 크기, 예컨대 횡방향 또는 평면내 치수의 측면에서 기술될 수 있다. 각각의 구조체는, 예를 들어 최대 횡방향 치수, 최소 횡방향 치수, 및 평균 횡방향 치수를 갖는 것으로 특징지어질 수 있다. 개별 구조체들이 2개의 직교하는 평면내 방향을 따라 크기가 제한되는 경우, 예를 들어 임의의 평면내 방향을 따라 선형적으로 무한히 연장되지 않는 경우, 각각의 구조체는 상당 원직경 "ECD"를 갖는 것으로 특징지어질 수 있다. 주어진 구조체의 ECD는 평면도에서의 원의 면적이 그 구조체의 평면도에서의 면적과 동일한 원의 직경으로서 정의될 수 있다. 예를 들어, 도 25를 참고하면, 가상의 구조화된 표면(2520a)의 평면도가 도시되어 있다. 구조화된 표면은 구별가능한 구조체들(2521a, 2521b, 2521c, 2521d)을 포함하며, 이는 돌출부 또는 공동들일 수 있다. 원(2523a)은 구조체(2521a) 상에 중첩되는데, 이때 원은 언급된 바와 같이 이 평면도에서 구조체(2521a)의 면적과 동일한 면적을 갖는다. 원(2523a)의 직경(ECD)은 구조체(2521a)의 상당 원직경(ECD)이다. 구조화된 표면의 대표적인 부분에서의 모든 구조체들에 대한 ECD 값들을 평균냄으로써, 이때에는 구조화된 표면 또는 그의 구조체들은 평균 상당 원직경 ECD_avg를 갖는다고 할 수 있다.

본 발명자들은 다수의 광학 확산 필름들에 대하여 구조체 크기에 대한 체계적인 분석을 실시하였다. 주어진 광학 확산 필름 샘플에 대하여, 샘플의 중심 부분으로부터 샘플의 약 1×1 cm 조각을 절단하였다. 샘플 조각을 현미경 슬라이드 상에 올려 놓았으며, 그의 구조화된 표면을 Au-Pd 스퍼터-코팅하였다. 공초점 주사 레이저 현미경법(CSLM)을 사용하여, 구조화된 표면의 2개의 높이 프로파일을 얻었다. 가능할 때는 언제든지, 지형의 우수한 샘플링을 제공하도록 시야를 선택하였다. 무슨 구조 유형이 샘플에서 우세한지에 따라, 피크들 또는 밸리들 어느 것이든 하나를 크기지정하였다. 구조화된 표면 상에서 확인된 개별 구조체들의 크기지정을 위하여, 일관되고 반복가능한 방법을 확립하였다. 도 26 내지 도 29의 합성 이미지들은 이것이 어떻게 행해졌는지를 나타낸다. 이들 합성 이미지에서는, 어두운 윤곽 형상들이 공초점 현미경을 통해 구조화된 표면의 사진 상에 중첩되어 있다. 어두운 윤곽 형상들은 구조화된 표면의 개별 구조체들의 컴퓨터 처리된 외부 경계들 또는 에지들이다. 도 26은 CCS 확산기에 대한 그러한 합성 이미지이다. 도 27은 상기 논의된 I형 마이크로 ― 1 샘플에 대한 것이다. 도 28은 광학 확산 필름 샘플 594-1에 대한 것이다. 도 39는 광학 확산 필름 샘플 502-1에 대한 것이다. 그러한 이미지 및 기법을 사용하여, 전형적으로 수백개의, 그리고 일부 경우에는 수천개의 구조체들의 ECD를 주어진 구조화된 표면에 대해 계산하였다. ECD 측정 및 측정 통계치는 하기와 같이 요약된다:

[표 4]

샘플 I형 마이크로 ― 2, I형 마이크로 ― 3, I형 마이크로 ― 5, 및 I형 마이크로 ― 6은 상기에 인용된 '622 아론슨 등, '593 야펠 등, '475 바르비, 및 '261 아론슨 등의 참고문헌의 교시에 대체로 따라 제조된 추가의 I형 미세복제된 확산 필름 샘플들이다. I형 마이크로 ― 2 샘플은 90.7%의 헤이즈 및 2.9%의 투명도를 가졌으며, I형 마이크로 ― 3 샘플은 84.8%의 헤이즈 및 4.7%의 투명도를 가졌으며, I형 마이크로 ― 5 샘플은 73.9%의 헤이즈 및 5.5%의 투명도를 가졌으며, I형 마이크로 ― 6 샘플은 68.2%의 헤이즈 및 4.9%의 투명도를 가졌다. 표 4에서의 II형 마이크로 샘플은 도 5에 나타낸 II형 미세복제된 확산 필름과 유사한 광학 확산 필름이었지만, 표 4의 II형 마이크로 샘플은 91.1%의 헤이즈 및 9.8%의 투명도를 가졌다.

표 4의 결과의 검토에서, RA13a 샘플을 제외하고는, 도 9에 따라 제조된 각각의 광학 확산 필름은 평균(중간값) ECD가 15 마이크로미터 미만이었으며, 대부분은 평균 ECD가 10 마이크로미터 미만, 또는 4 내지 10 마이크로미터의 범위이었음을 알 수 있다. 이는 II형 미세복제된 확산 필름 샘플들의 평균 ECD - 이는 대체로 적어도 15 마이크로미터 또는 그 이상임 - 와 대조적이었다. RA13a 샘플은 도 9에 따라 제조된 다른 필름들 중 어떠한 것보다도 사실상 더 높은 평균 ECD를 가졌다. 상기에 논의된 RA13a 샘플의 주기적인 기복이 이러한 큰 차이에 대한 이유인 것으로 여겨진다. 즉, RA13a를 위한 기재가 기복 없이 사실상 평탄하였다면, 평균 ECD는 다른 유사하게 제작된 필름들의 평균 ECD, 예를 들어 15 마이크로미터 미만 및 10 마이크로미터 미만에 훨씬 더 근접했을 것으로 결론짓는 것이 타당하다.

도 9의 방법에 의해 제조된 샘플들 중 일부의 구조화된 표면들은 불규칙적으로 배열된 더 큰 피라미드형 구조체들의 조합을 포함하는 것으로 관찰되었는데, 불규칙적으로 배열된 더 큰 피라미드형 구조체들 사이에 밀집-패킹된 더 작은 구조체들이 불규칙적으로 분산되어 있었다. 하나의 그러한 샘플은 502-1이었다. 구조화된 표면의 분석을 행하였으며, 도 30의 그래프에서 곡선(3010)으로 보여지는 이들 결과는, 표면이 구조체 크기의 바이모달(bimodal) 분포를 가짐을 입증한다. 도 31의 그래프는 ECD(단위: 마이크로미터)의 함수로서 정규화된 카운트(단위: 빈(bin)당 %)를 그린 것이다. 곡선(3010)은 더 큰 피크(3010a) 및 더 작은 피크(3010b)를 갖는 것으로 보여진다. 더 큰 피크(3010a)는 약 ECD = 8 마이크로미터에 위치하고, 구조화된 표면 상의 더 작은 구조체들에 상응한다. 더 작은 피크(3010b)는 약 ECD = 24 마이크로미터에 위치하고, 더 큰 피라미드형 구조체들에 상응한다. 따라서, 더 작은 구조체들의 평균 크기는 15 마이크로미터 미만, 및 10 마이크로미터 미만이고, 더 큰 구조체들의 평균 크기는 15 마이크로미터 초과, 및 20 마이크로미터 초과이다. 더 큰 구조체들의 더 작은 집단으로 인해, 구조화된 표면 상의 (크고 작은) 모든 구조체들에 대한 평균 ECD는 표 4에 기록된 바와 같이 10.3 마이크로미터이다.

높이 대 횡방향 치수(ECD)의 종횡비 분석

도 9의 방법에 의해 제조된 필름들 중 일부는, 개별 구조체들이 밀집 패킹되고 일부 경우에는 이들 구조체가 또한 만곡되었거나 또는 만곡된 베이스 표면을 갖는 구조화된 표면을 가졌다. 본 발명자들은 구조체들의 평면내 또는 횡방향 치수(예를 들어, ECD)와 구조체들의 평균 높이 사이의 관계를 조사하기로 결정하였다. 일반적으로, 용어 "높이"는 돌출부의 높이뿐만 아니라 공동의 심도를 지칭하기에 충분히 폭넓다. 비교 목적으로, 본 발명자들은 본 발명자들의 조사에 DPB 확산기 - 이는 조밀-패킹된 비드부착 표면을 가짐 - 를 포함하였다.

예시적인 구조체의 높이는 도 31에서의 가상의 구조화된 표면의 그림에 예시되어 있다. 이 도면에서, 광학 확산 필름(3120)은 구조화된 주 표면(3120a)을 갖는 패턴화된 층(3122)을 포함한다. 구조화된 표면(3120a)은 식별가능한 개별 구조체들(3121a, 3121b)을 포함한다. 구조화된 표면은 x-y 평면을 따라 연장되거나 이를 규정한다. x-y 평면에 평행한 3개의 기준 평면들이 도시되어 있다: RP1, RP2, 및 RP3. 기준 평면들(RP1, RP3)은 구조체(3121a)의 (각각) 최고 및 최저 부분으로 규정될 수 있다. 기준 평면(RP2)은 0 또는 0 부근의 곡률에 상응하는 위치에 위치될 수 있으며, 즉 그 위치에서의 표면은, 피크의 정상에서와 같이 내향으로 만곡되지도 않고 공동의 바닥에서와 같이 외향으로 만곡되지도 않는다. 이들 기준 평면이 주어진다면, RP1과 RP2 사이의 높이 h1, 및 RP2와 RP3 사이의 높이 h2를 규정할 수 있다.

본 발명자들은 주어진 구조화된 표면 상의 구조체들의 종횡비를 결정하는 체계적 분석을 실시하였으며, 이때 종횡비는 구조체의 높이를 ECD로 나눈 값이다. 구조체의 높이에 대하여, 본 발명자들은 도 31에 도시된 h1에 사실상 상응하는 값을 사용하는 것을 선택하였다. 주어진 광학 확산 필름 샘플에 대하여, 샘플의 중심 부분으로부터 샘플의 약 1×1 cm 조각을 절단하였다. 샘플 조각을 현미경 슬라이드 상에 올려 놓았으며, 그의 구조화된 표면을 Au-Pd 스퍼터-코팅하였다. 공초점 주사 레이저 현미경법(CSLM)을 사용하여, 구조화된 표면의 2개의 높이 프로파일을 얻었다. 가능할 때는 언제든지, 지형의 우수한 샘플링을 제공하도록 시야를 선택하였다. 구조화된 표면 내의 밸리들(공동들)을 크기지정하였지만; DPB 확산기의 구조화된 표면을 평가할 때에는, 계산의 용이성을 위하여, 구조화된 표면의 높이 프로파일을, 크기지정 전에, 피크들을 밸리들로 전환시키도록 반전시켰다. 전술된 ECD 측정에 대해 행해진 바와 같이, 구조화된 표면 상에서 확인된 개별 구조체들의 크기지정을 위하여, 일관되고 반복가능한 방법을 확립하였다. 그리고 나서, 이 방법을 변형시켜 높이 대 직경 종횡비(H평균/ECD)의 측정을 추가하였다. 이 비를 각각의 구조체(밸리 영역)에 대해 계산하였다. 높이 H평균은 구조체(밸리 영역)의 주연부 상에서의 평균 높이 - 구조체(밸리 영역)에서의 최소 높이였다. 높이를 측정하기 전에, 주연부 상의 데이터 포인트들을 사용하여, 밸리 영역에서의 높이 맵(height map)을 기울기 보정하였다(tilt correct). 시험된 샘플들에 대한 평균 종횡비를 계산하였으며, 이는 표 5에 나타나 있다.

[표 5]

표 5의 결과의 검토에서, 도 9의 방법에 의해 제조된 샘플들은 종횡비에 기초하여 DPB 확산기와 용이하게 구별될 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 전자의 샘플들의 평균 종횡비는 0.15 미만, 또는 0.1 미만이다.

리지 분석

상기에 언급된 바와 같이, 도 9의 방법에 의해 제조된 필름들 중 일부는 개별 구조체들이 밀집 패킹된 구조화된 표면을 가졌다. 밀집 패킹된 구조체들은 리지-유사 특징부들을 생성하는 경향이 있기는 하지만, 리지-유사 특징부들은 또한 밀집 패킹된 구조체들의 부재 하에서 일어날 수 있다. 본 발명자들은 구조화된 표면 상의 리지들의 양상을 조사하기로 결정하였다. 특히, 본 발명자들은 리지들이 구조화된 표면 상에 존재하는 정도를 조사하였다. 본 발명자들은 평면도에서의 구조화된 표면의 단위 면적당 총 리지 길이를 계산함으로써 이를 정량화하였다. 도 9의 방법에 따라 제조된 샘플들 중 다수에 대해 이를 행하였으며, 비교 목적으로, 본 발명자들은 또한 몇몇 비드부착 확산기를 포함하였다: SDB 확산기, CCS 확산기, 및 DPB 확산기.

도 32에서의 가상의 구조화된 표면의 그림에 리지가 예시되어 있다. 이 도면에서, 광학 확산 필름은 구조화된 주 표면(3220a)을 포함한다. 구조화된 표면(3220a)은 식별가능한 개별 구조체들(3221a, 3221b, 3221c)을 포함한다. 구조화된 표면은 x-y 평면을 따라 연장되거나 이를 규정한다. 리지 - 이는 길고 가파른 피크 영역(long, sharp, peaked region)으로 기술될 수 있음 - 가 적어도 짧은 세그먼트 - 여기서 구조체들(3221a, 3221b)의 경계가 합쳐짐 - 를 따라 형성된다. 리지 또는 세그먼트는 지점 p1, p2, p3을 포함한다. 알려진 지형에 기초한 이들 지점 각각에서의 국소 기울기 및 곡률이, 구배에 평행하고 리지에 직각인 방향들(축 a1, a2, a3 참조)을 따라서뿐만 아니라 구배에 직각이고 리지에 평행한 방향들(축 b1, b2, b3 참조)을 따라서도 계산될 수 있다. 그러한 곡률 및 기울기는 지점들이 길고 가파른 피크 영역 상에 놓여 있음을 확인하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 리지 상의 지점들은 하기에 의해 확인될 수 있다: 2개의 직각인 방향(예를 들어, a1, b1)을 따라 충분히 상이한 곡률; 리지에 직각인(예를 들어, a1) 가파른 곡률; 평균 기울기 미만인 구배 방향(예를 들어, 리지를 따르는 방향, b1 참조)에서의 기울기; 및 충분히 긴 세그먼트 길이.

본 발명자들은 전술된 원칙들을 사용하여 주어진 구조화된 표면 상의 단위 면적당 리지 길이를 결정하는 체계적 분석을 실시하였다. 주어진 광학 확산 필름 샘플에 대하여, 샘플의 중심 부분으로부터 샘플의 약 1×1 cm 조각을 절단하였다. 샘플 조각을 현미경 슬라이드 상에 올려 놓았으며, 그의 구조화된 표면을 Au-Pd 스퍼터-코팅하였다. 공초점 주사 레이저 현미경법(CSLM)을 사용하여, 구조화된 표면의 2개의 높이 프로파일을 얻었다. 가능할 때는 언제든지, 지형의 우수한 샘플링을 제공하도록 시야를 선택하였다. 리지 분석을 사용하여 상기 원칙에 따라 높이 프로파일을 분석하였다.

리지 분석에서는, 2D 높이 맵 상에서 리지들의 피크들을 확인하였으며, 단위 샘플 면적당 리지들의 총 길이를 계산하였다. 구배 방향을 따르는 곡률 및 구배 방향에 대해 횡방향인 곡률을 각각의 픽셀에 대해 계산하였다. 곡률 및 기울기에 대한 역치화(thresholding)를 수행하여 리지들을 확인하였다.

다음은 리지 분석에서 사용된 리지에 대한 정의이다.

1. 곡률 정의: (a) g곡률은 구배 방향을 따르는 곡률이고; (b) t곡률은 구배 방향에 횡방향(직각)인 방향을 따르는 곡률이고; (c) g곡률은 구배를 따르는 3개의 지점들을 사용하고 3개의 지점들을 선으로 둘러싸는 원을 계산함으로써 계산되고; g곡률 = 1 / R(여기서, R은 이 원의 반경임); (d) t곡률은 구배에 횡방향인 방향을 따르는 3개의 지점들을 사용하고 3개의 지점들을 선으로 둘러싸는 원을 계산함으로써 계산되고; g곡률 = 1 / R(여기서, R은 이 원의 반경임); (e) 곡률은 이들 3개의 지점의 중심 지점에 배정되고; (f) 3개의 지점의 간격은, 관심 대상은 아니지만 관심 대상인 특징부들에 의한 기여가 보존되도록 하기에 충분히 작은 미세한 특징부들에 의한 기여를 감소시키기에 충분히 크도록 선택된다.

2. 리지 상의 지점의 곡률은 2개의 수직한 방향들 사이에서 충분히 상이하다. (a) g곡률과 t곡률은 적어도 2배 상이하다(어느 것이든 하나가 더 클 수 있다).

3. 리지는 밸리들의 대부분보다 더 가파르다. (a) 곡률은 g곡률 분포의 1 퍼센타일 포인트의 절대값보다 더 크다(g곡률의 1%는 1 퍼센타일 포인트보다 더 낮다).

4. 기울기는 평균 기울기보다 더 낮다. (a) 리지 상에서의 g기울기(구배를 따르는 기울기)는 표면의 평균 g기울기보다 더 작다. (b) 리지의 정상 상에서의 기울기는, 그것이 고도로 경사진 표면 상에 있지 않는 한, 전형적으로 0에 근접한다.

5. 리지는 충분히 길다. (a) 잠재적인 리지는, (분지들을 포함한) 그의 총 길이가 잠재적인 리지 정상을 따르는 곡률의 평균 반경보다 더 짧다면, 리지로 간주되지 않으며; (b) 잠재적인 리지는, 그의 총 길이가 잠재적인 리지의 평균 폭의 3배보다 더 짧다면, 리지로 간주되지 않으며; (c) 이들 치수는 대략적으로 측정된다는 것에 유의한다.

6. 분지들은 충분히 길다. (a) 리지의 중간부(midsection)로부터의 분지는, 그것이 리지의 평균 폭의 1.5배보다 더 길다면, 리지의 연속인 것으로 간주된다. 그렇지 않으면, 이는 제거되고; (b) 이들 치수는 대략적으로 측정된다는 것에 유의한다.

도 33a 및 도 34a의 합성 이미지들은 어떻게 체계적인 리지 확인이 행해졌는지를 나타낸다. 이들 합성 이미지에서는, 어두운 선 세그먼트들이 공초점 현미경을 통해 구조화된 표면의 사진 상에 중첩되어 있다. 어두운 선 세그먼트들은 리지들로서 확인되는 구조화된 표면의 영역들이다. 도 33a는 594-1 샘플에 대한 그러한 합성 이미지이다. 도 34a는 DPB 확산기에 대한 것이다. 도 33b는 도 33a에 상응하지만, 단지 어두운 선 세그먼트들(즉, 검출된 리지들)만을 나타내되, 그러나 반전 인쇄로 나타내며, 따라서 리지들이 더 용이하게 관찰될 수 있다. 마찬가지로 도 34b는 도 34a에 상응하지만, 단지 어두운 선 세그먼트들만을 그리고 반전 인쇄로 나타낸다.

리지들을 확인한 후에, 높이 맵에서의 모든 리지들의 총 길이를 계산하고 높이 맵의 면적으로 나누었다. 이 분석을 수행하기 전에 높이 맵들을 반전시킴으로써 밸리 리지들을 확인하기 위해 이 분석을 또한 반복하였다. DPB 샘플은 그것으로 시작할 때에 대해 반전되었음에 유의한다. 그러한 이미지 및 기법을 사용하여, 시험된 구조화된 표면들에 대해 면적당 리지 길이를 계산하였다. 이들 측정의 결과는 하기와 같이 요약된다:

[표 6]

표 6의 결과의 검토에서, 도 9의 방법에 의해 제조된 비드 비부착 샘플들의 전부 또는 대부분은 평면도에서의 단위 면적당 총 리지 길이가 200 mm/㎟ 미만, 및 150 mm/㎟ 미만, 및 10 내지 150 mm/㎟의 범위인 것에 의해 특징지어지는 구조화된 표면을 가짐을 알 수 있다.

달리 지시되지 않는 한, 명세서 및 청구범위에서 사용되는 양, 특성의 측정치 등을 표현하는 모든 숫자는 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 달리 지시되지 않는 한, 명세서 및 청구범위에 기술되는 수치 파라미터는 본 출원의 교시 내용을 이용하여 당업자가 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 달라질 수 있는 근사치이다. 청구범위의 범주에 대한 등가물의 원칙의 적용을 제한하려고 시도함이 없이, 각각의 수치 파라미터는 적어도 보고된 유효 숫자의 수의 관점에서 그리고 통상의 반올림 기법을 적용하여 해석되어야 한다. 본 발명의 넓은 범주를 기재하는 수치 범위 및 파라미터가 근사치임에도 불구하고, 임의의 수치 값이 본 명세서에 기술된 특정 예에 기재되는 경우, 이들은 가능한 한 합리적으로 정확히 보고된다. 그러나, 임의의 수치 값은 시험 또는 측정 제한과 관련된 오차를 분명히 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 수정 및 변경이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 당업자에게는 명백할 것이며, 본 발명이 본 명세서에 기재된 예시적인 실시예로 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 개시된 투명 전도성 물품은 또한 반사방지 코팅 및/또는 보호 하드 코트를 포함할 수 있다. 읽는 사람은, 달리 지적하지 않는 한, 개시된 일 실시 형태의 특징이 다른 모든 개시된 실시 형태에 또한 적용될 수 있음을 추정해야 한다. 또한, 본 명세서에서 언급된 모든 미국 특허, 특허 출원 공개, 및 기타 특허와 비특허 문헌이, 전술된 개시 내용과 모순되지 않는 정도까지 참고로 포함된다는 것을 이해하여야 한다.

하기는 본 발명에 따른 예시적인 실시 형태이다.

항목 1. 광학 필름으로서,

복굴절성 기판;

기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층; 및

기판과 프리즘 층 사이에 배치되고, 리지들이 인접한 구조체들 사이에 형성되도록 배열된 밀집-패킹된 구조체들을 포함하며, 구조체들은 2개의 직교하는 평면내 방향을 따라 크기가 제한된, 매립된 구조화된 표면을 포함하며,

매립된 구조화된 표면은 각각의 제1 및 제2 직교하는 평면내 방향과 관련된 제1 및 제2 푸리에 파워 스펙트럼에 의해 특징지어질 수 있는 지형을 갖고,

제1 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제1 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제1 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제1 주파수 피크는 0.8 미만의 제1 피크 비를 가지며, 제1 피크 비는 제1 주파수 피크와 제1 기준선 사이의 면적을 제1 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하고;

제2 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제2 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제2 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제2 주파수 피크는 0.8 미만의 제2 피크 비를 가지며, 제2 피크 비는 제2 주파수 피크와 제2 기준선 사이의 면적을 제2 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하고;

매립된 구조화된 표면은 평면도에서의 단위 면적당 총 리지 길이가 200 mm/㎟ 미만인 것에 의해 특징지어지는 광학 필름.

항목 2. 매립된 구조화된 표면은 굴절률이 0.05 이상 상이한 2개의 광학 매질들을 분리하는 항목 1의 필름.

항목 3. 단위 면적당 총 리지 길이는 150 mm/㎟ 미만인 항목 1의 필름.

항목 4. 제1 피크 비는 0.5 미만이고, 제2 피크 비는 0.5 미만인 항목 1의 필름.

항목 5. 밀집-패킹된 구조체들은 평면도에서의 상당 원직경(ECD)에 의해 특징지어지고, 구조체들은 평균 ECD가 15 마이크로미터 미만인 항목 1의 필름.

항목 6. 구조체들은 평균 ECD가 10 마이크로미터 미만인 항목 5의 필름.

항목 7. 프리즘 방향과 제1 및 제2 직교하는 평면내 방향 중 하나가 동일한 항목 1의 필름.

항목 8. 밀집-패킹된 구조체들 중 적어도 일부는 만곡된 베이스 표면을 포함하는 항목 1의 필름.

항목 9. 밀집-패킹된 구조체들의 대부분은 만곡된 베이스 표면을 포함하는 항목 8의 필름.

항목 10. 밀집-패킹된 구조체들 전부는 만곡된 베이스 표면을 포함하는 항목 9의 필름.

항목 11. 광학 필름으로서,

복굴절성 기판;

기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층; 및

기판과 프리즘 층 사이에 배치되고, 밀집-패킹된 구조체들을 포함하고, 기준 평면 및 기준 평면에 직각인 두께 방향을 규정하는, 매립된 구조화된 표면을 포함하며,

매립된 구조화된 표면은 각각의 제1 및 제2 직교하는 평면내 방향과 관련된 제1 및 제2 푸리에 파워 스펙트럼에 의해 특징지어질 수 있는 지형을 갖고,

제1 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제1 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제1 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제1 주파수 피크는 0.8 미만의 제1 피크 비를 가지며, 제1 피크 비는 제1 주파수 피크와 제1 기준선 사이의 면적을 제1 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하고;

제2 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제2 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제2 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제2 주파수 피크는 0.8 미만의 제2 피크 비를 가지며, 제2 피크 비는 제2 주파수 피크와 제2 기준선 사이의 면적을 제2 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하고;

밀집-패킹된 구조체들은 기준 평면에서의 상당 원직경(ECD) 및 두께 방향을 따르는 평균 높이에 의해 특징지어지고, 각각의 구조체의 종횡비는 구조체의 평균 높이를 구조체의 ECD로 나눈 값과 동일하고;

구조체들의 평균 종횡비는 0.15 미만인 광학 필름.

항목 12. 매립된 구조화된 표면은 평면도에서의 단위 면적당 총 리지 길이가 200 mm/㎟ 미만인 것에 의해 특징지어지는 항목 11의 필름.

항목 13. 단위 면적당 총 리지 길이는 150 mm/㎟ 미만인 항목 12의 필름.

항목 14. 밀집-패킹된 구조체들은 평면도에서의 상당 원직경(ECD)에 의해 특징지어지고, 구조체들은 평균 ECD가 15 마이크로미터 미만인 항목 11의 필름.

항목 15. 구조체들은 평균 ECD가 10 마이크로미터 미만인 항목 14의 필름.

항목 16. 밀집-패킹된 구조체들 중 적어도 일부는 만곡된 베이스 표면을 포함하는 항목 11의 필름.

항목 17. 밀집-패킹된 구조체들의 대부분은 만곡된 베이스 표면을 포함하는 항목 16의 필름.

항목 18. 밀집-패킹된 구조체들 전부는 만곡된 베이스 표면을 포함하는 항목 17의 필름.

항목 19. 광학 필름으로서,

복굴절성 기판;

기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층; 및

기판과 프리즘 층 사이에 배치되고, 만곡된 베이스 표면을 갖는 밀집-패킹된 구조체들을 포함하는, 매립된 구조화된 표면을 포함하며,

매립된 구조화된 표면은 각각의 제1 및 제2 직교하는 평면내 방향과 관련된 제1 및 제2 푸리에 파워 스펙트럼에 의해 특징지어질 수 있는 지형을 갖고,

제1 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제1 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제1 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제1 주파수 피크는 0.8 미만의 제1 피크 비를 가지며, 제1 피크 비는 제1 주파수 피크와 제1 기준선 사이의 면적을 제1 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하고;

제2 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제2 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제2 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제2 주파수 피크는 0.8 미만의 제2 피크 비를 가지며, 제2 피크 비는 제2 주파수 피크와 제2 기준선 사이의 면적을 제2 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하고;

매립된 구조화된 표면은 95% 미만의 광학 헤이즈를 제공하는 광학 필름.

항목 20. 매립된 구조화된 표면은 90% 미만의 광학 헤이즈를 제공하는 항목 19의 필름.

항목 21. 매립된 구조화된 표면은 80% 미만의 광학 헤이즈를 제공하는 항목 20의 필름.

항목 22. 매립된 구조화된 표면은 평면도에서의 단위 면적당 총 리지 길이가 200 mm/㎟ 미만인 것에 의해 특징지어지는 항목 19의 필름.

항목 23. 제1 피크 비는 0.5 미만이고, 제2 피크 비는 0.5 미만인 항목 19의 필름.

항목 24. 밀집-패킹된 구조체들은 평면도에서의 상당 원직경(ECD)에 의해 특징지어지고, 구조체들은 평균 ECD가 15 마이크로미터 미만인 항목 19의 필름.

항목 25. 구조체들은 평균 ECD가 10 마이크로미터 미만인 항목 24의 필름.

항목 26. 광학 필름으로서,

복굴절성 기판;

기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층; 및

기판과 프리즘 층 사이에 배치되고, 밀집-패킹된 구조체들을 포함하는, 매립된 구조화된 표면을 포함하며,

매립된 구조화된 표면은 각각의 제1 및 제2 직교하는 평면내 방향과 관련된 제1 및 제2 푸리에 파워 스펙트럼에 의해 특징지어질 수 있는 지형을 갖고,

제1 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제1 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제1 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제1 주파수 피크는 0.8 미만의 제1 피크 비를 가지며, 제1 피크 비는 제1 주파수 피크와 제1 기준선 사이의 면적을 제1 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하고;

제2 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제2 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제2 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제2 주파수 피크는 0.8 미만의 제2 피크 비를 가지며, 제2 피크 비는 제2 주파수 피크와 제2 기준선 사이의 면적을 제2 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하고;

매립된 구조화된 표면은 10 내지 60% 범위의 광학 헤이즈 및 10 내지 40% 범위의 광학 투명도를 제공하는 광학 필름.

항목 27. 매립된 구조화된 표면은 평면도에서의 단위 면적당 총 리지 길이가 200 mm/㎟ 미만인 것에 의해 특징지어지는 항목 26의 필름.

항목 28. 제1 피크 비는 0.5 미만이고, 제2 피크 비는 0.5 미만인 항목 26의 필름.

항목 29. 밀집-패킹된 구조체들은 평면도에서의 상당 원직경(ECD)에 의해 특징지어지고, 구조체들은 평균 ECD가 15 마이크로미터 미만인 항목 26의 필름.

항목 30. 구조체들은 평균 ECD가 10 마이크로미터 미만인 항목 29의 필름.

항목 31. 광학 필름으로서,

복굴절성 기판;

기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층; 및

기판과 프리즘 층 사이에 배치되고, 더 큰 제1 구조체들 및 더 작은 제2 구조체들을 포함하며, 제1 및 제2 구조체들 둘 모두는 2개의 직교하는 평면내 방향을 따라 크기가 제한된, 매립된 구조화된 표면을 포함하며,

제1 구조체들은 매립된 구조화된 표면 상에 불균일하게 배열되고;

제2 구조체들은 밀집 패킹되고 제1 구조체들 사이에 불균일하게 분산되고;

제1 구조체들의 평균 크기는 15 마이크로미터 초과이고, 제2 구조체들의 평균 크기는 15 마이크로미터 미만인 광학 필름.

항목 32. 제1 구조체들의 평균 크기는 20 내지 30 마이크로미터의 범위인 항목 31의 필름.

항목 33. 제2 구조체들의 평균 크기는 4 내지 10 마이크로미터의 범위인 항목 31의 필름.

항목 34. 매립된 구조화된 표면은 매립된 구조화된 표면의 구조체들의 상당 원직경(ECD)의 바이모달 분포에 의해 특징지어지며, 바이모달 분포는 제1 및 제2 피크를 갖고, 더 큰 제1 구조체들은 제1 피크에 상응하고, 더 작은 제2 구조체들은 제2 피크에 상응하는 항목 31의 필름.

항목 35. 광학 필름으로서,

복굴절성 기판;

기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층; 및

기판과 프리즘 층 사이에 배치된 매립된 구조화된 표면을 포함하며, 매립된 구조화된 표면은 툴 구조화된 표면으로부터 미세복제에 의해 제조되며, 툴 구조화된 표면은 제1 전기도금 공정을 사용하여 금속을 전착하여 그 결과 제1 평균 조도를 갖는 제1 층의 주 표면을 생성함으로써 금속의 제1 층을 형성하고, 제2 전기도금 공정을 사용하여 제1 층 상에 금속을 전착하여 그 결과 제1 평균 조도보다 더 작은 제2 평균 조도를 갖는 제2 층의 주 표면을 생성함으로써 제1 층의 주 표면 상에 금속의 제2 층을 형성하며, 제2 층의 주 표면은 툴 구조화된 표면에 상응하는 광학 필름.

Claims (6)

1. 광학 필름으로서,
   복굴절성 기판(birefringent substrate);
   기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층; 및
   기판과 프리즘 층 사이에 배치되고, 리지(ridge)들이 인접한 구조체들 사이에 형성되도록 배열된 밀집-패킹된 구조체(closely-packed structure)들을 포함하며, 구조체들은 2개의 직교하는 평면내 방향(in-plane direction)을 따라 크기가 제한된, 매립된 구조화된 표면을 포함하며,
   매립된 구조화된 표면은 각각의 제1 및 제2 직교하는 평면내 방향과 관련된 제1 및 제2 푸리에 파워 스펙트럼에 의해 특징지어질 수 있는 지형(topography)을 갖고;
   제1 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제1 기준선(baseline)을 규정하는 2개의 인접한 밸리(valley)들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제1 주파수 피크(peak)를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제1 주파수 피크는 0.8 미만의 제1 피크 비를 가지며, 제1 피크 비는 제1 주파수 피크와 제1 기준선 사이의 면적을 제1 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하고;
   제2 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제2 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제2 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제2 주파수 피크는 0.8 미만의 제2 피크 비를 가지며, 제2 피크 비는 제2 주파수 피크와 제2 기준선 사이의 면적을 제2 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하고;
   매립된 구조화된 표면은 평면도에서의 단위 면적당 총 리지 길이가 200 mm/㎟ 미만인 것에 의해 특징지어지는 광학 필름.
2. 광학 필름으로서,
   복굴절성 기판;
   기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층; 및
   기판과 프리즘 층 사이에 배치되고, 밀집-패킹된 구조체들을 포함하고, 기준 평면 및 기준 평면에 직각인 두께 방향을 규정하는, 매립된 구조화된 표면을 포함하며,
   매립된 구조화된 표면은 각각의 제1 및 제2 직교하는 평면내 방향과 관련된 제1 및 제2 푸리에 파워 스펙트럼에 의해 특징지어질 수 있는 지형을 갖고;
   제1 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제1 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제1 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제1 주파수 피크는 0.8 미만의 제1 피크 비를 가지며, 제1 피크 비는 제1 주파수 피크와 제1 기준선 사이의 면적을 제1 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하고;
   제2 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제2 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제2 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제2 주파수 피크는 0.8 미만의 제2 피크 비를 가지며, 제2 피크 비는 제2 주파수 피크와 제2 기준선 사이의 면적을 제2 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하고;
   밀집-패킹된 구조체들은 기준 평면에서의 상당 원직경(equivalent circular diameter, ECD) 및 두께 방향을 따르는 평균 높이에 의해 특징지어지고, 각각의 구조체의 종횡비는 구조체의 평균 높이를 구조체의 ECD로 나눈 값과 동일하고;
   구조체들의 평균 종횡비는 0.15 미만인 광학 필름.
3. 광학 필름으로서,
   복굴절성 기판;
   기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층; 및
   기판과 프리즘 층 사이에 배치되고, 만곡된 베이스 표면을 갖는 밀집-패킹된 구조체들을 포함하는, 매립된 구조화된 표면을 포함하며,
   매립된 구조화된 표면은 각각의 제1 및 제2 직교하는 평면내 방향과 관련된 제1 및 제2 푸리에 파워 스펙트럼에 의해 특징지어질 수 있는 지형을 갖고;
   제1 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제1 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제1 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제1 주파수 피크는 0.8 미만의 제1 피크 비를 가지며, 제1 피크 비는 제1 주파수 피크와 제1 기준선 사이의 면적을 제1 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하고;
   제2 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제2 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제2 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제2 주파수 피크는 0.8 미만의 제2 피크 비를 가지며, 제2 피크 비는 제2 주파수 피크와 제2 기준선 사이의 면적을 제2 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하고;
   매립된 구조화된 표면은 95% 미만의 광학 헤이즈를 제공하는 광학 필름.
4. 광학 필름으로서,
   복굴절성 기판;
   기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층; 및
   기판과 프리즘 층 사이에 배치되고, 밀집-패킹된 구조체들을 포함하는, 매립된 구조화된 표면을 포함하며,
   매립된 구조화된 표면은 각각의 제1 및 제2 직교하는 평면내 방향과 관련된 제1 및 제2 푸리에 파워 스펙트럼에 의해 특징지어질 수 있는 지형을 갖고;
   제1 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제1 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제1 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제1 주파수 피크는 0.8 미만의 제1 피크 비를 가지며, 제1 피크 비는 제1 주파수 피크와 제1 기준선 사이의 면적을 제1 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하고;
   제2 푸리에 파워 스펙트럼이, 제로 주파수에 상응하지 않고 제2 기준선을 규정하는 2개의 인접한 밸리들에 의해 경계를 이루는 하나 이상의 제2 주파수 피크를 포함하는 한에 있어서, 임의의 그러한 제2 주파수 피크는 0.8 미만의 제2 피크 비를 가지며, 제2 피크 비는 제2 주파수 피크와 제2 기준선 사이의 면적을 제2 주파수 피크 바로 아래의 면적으로 나눈 값과 동일하고;
   매립된 구조화된 표면은 10 내지 60% 범위의 광학 헤이즈 및 10 내지 40% 범위의 광학 투명도를 제공하는 광학 필름.
5. 광학 필름으로서,
   복굴절성 기판;
   기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층; 및
   기판과 프리즘 층 사이에 배치되고, 더 큰 제1 구조체들 및 더 작은 제2 구조체들을 포함하며, 제1 및 제2 구조체들 둘 모두는 2개의 직교하는 평면내 방향을 따라 크기가 제한된, 매립된 구조화된 표면을 포함하며,
   제1 구조체들은 매립된 구조화된 표면 상에 불균일하게 배열되고;
   제2 구조체들은 밀집 패킹되고 제1 구조체들 사이에 불균일하게 분산되고;
   제1 구조체들의 평균 크기는 15 마이크로미터 초과이고, 제2 구조체들의 평균 크기는 15 마이크로미터 미만인 광학 필름.
6. 광학 필름으로서,
   복굴절성 기판;
   기판에 의해 담지되고, 동일한 프리즘 방향을 따라 연장되는 복수의 나란한 선형 프리즘들을 포함하는 주 표면을 갖는 프리즘 층; 및
   기판과 프리즘 층 사이에 배치된 매립된 구조화된 표면을 포함하며, 매립된 구조화된 표면은 툴 구조화된 표면(tool structured surface)으로부터 미세복제에 의해 제조되며, 툴 구조화된 표면은 제1 전기도금 공정을 사용하여 금속을 전착(electrodepositing)하여 그 결과 제1 평균 조도를 갖는 제1 층의 주 표면을 생성함으로써 금속의 제1 층을 형성하고, 제2 전기도금 공정을 사용하여 제1 층 상에 금속을 전착하여 그 결과 제1 평균 조도보다 더 작은 제2 평균 조도를 갖는 제2 층의 주 표면을 생성함으로써 제1 층의 주 표면 상에 금속의 제2 층을 형성하며, 제2 층의 주 표면은 툴 구조화된 표면에 상응하는 광학 필름.

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