(57)【要約】  異方性結晶フィルムを形成する方法であって、基材と前記基材に付着した異方性結晶フィルムとを有する供与体及び受容体を用意することを有する方法。前記異方性結晶フィルムの少なくとも一部を前記受容体に接触させて配置される。前記基材の少なくとも一部に荷重を負荷することにより、前記供与体及び受容体に剪断応力及び圧縮応力をもたらし、そして、前記異方性結晶フィルムの少なくとも一部を前記受容体上に移し、かつ前記異方性結晶フィルムの前記少なくとも一部を前記基材から剥離させる。
2007511661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異方性結晶フィルムを形成する方法であって、
基材及び少なくとも一つの異方性結晶フィルムを有する供与体を用意すること、
受容体を用意すること、
前記異方性結晶フィルムの少なくとも一部を前記受容体に接触させて配置すること、及び
前記基材の少なくとも一部に荷重を負荷することにより、前記供与体及び受容体に剪断応力及び圧縮応力の分布をもたらし、そして、前記異方性結晶フィルムの少なくとも一部を前記受容体上に移し、かつ前記異方性結晶フィルムの前記少なくとも一部を前記基材から剥離することを有する、方法。
【請求項２】
前記負荷される荷重は、前記供与体から前記受容体に移される前記異方性結晶フィルムの結晶構造を乱さないように制御される、請求項１の方法。
【請求項３】
前記異方性結晶フィルムは、共役π系を有する少なくとも一つの多環式有機化合物を有する棒状超分子によって形成される、請求項１の方法。
【請求項４】
前記多環式有機化合物は複素環を含む、請求項３の方法。
【請求項５】
前記異方性結晶フィルムは二色性を有する、請求項３の方法。
【請求項６】
前記異方性結晶フィルムは、主光軸の一つの方向に３．４±０．３Åの格子面間隔を有する、請求項１の方法。
【請求項７】
前記異方性結晶フィルムは、リオトロピック液晶を形成できる材料により作成されている、請求項１の方法。
【請求項８】
前記受容体は、ポリマー、半導体、ガラス、セラミックス、金属、誘電体、及びそれらの任意の組合せからなる群より選ばれる材料かにより作成されている、請求項１の方法。
【請求項９】
前記配置する工程の前に、前記受容体の表面の少なくとも一部を前処理する工程をさらに有する、請求項１の方法。
【請求項１０】
前記前処理の工程は、イオン衝撃、コロナ放電、真空清浄、加熱、機械的処理、電磁波照射、化学的修飾、及びそれらの任意の組合せからなる群より選ばれる方法によって行われる、請求項９の方法。
【請求項１１】
前記前処理は、前記結晶フィルムの前記受容体への接着力が前記結晶フィルムの前記基材フィルムへの接着力よりも大きいという条件を保証するものである、請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記供与体は、前記異方性結晶フィルムの上層部に配置される接着層をさらに有する、請求項１の方法。
【請求項１３】
前記接着層は感圧型材料を有する、請求項１２の方法。
【請求項１４】
前記受容体は、前記受容体の少なくとも一部に接着層をさらに有する、請求項１の方法。
【請求項１５】
前記接着層は感圧型接着材料を有する、請求項１４の方法。
【請求項１６】
前記供与体は干渉多層構造をさらに有する、請求項１の方法。
【請求項１７】
前記供与体は、保護層、接着層、蛍光層、平坦化層、拡散層、光散乱層、反射層、配向層、電気分離層、導電性電極層、基材層、液晶層、及びそれらの任意の組合せからなる群より選ばれる層をさらに有する、請求項１の方法。
【請求項１８】
前記受容体は平滑面を有する、請求項１の方法。
【請求項１９】
前記受容体は曲面を有する、請求項１の方法。
【請求項２０】
前記荷重は、前記供与体と前記受容体の界面に沿って前記剪断応力を付与するために負荷される、請求項１の方法。
【請求項２１】
前記荷重は、前記異方性結晶フィルムの主光軸に沿って前記剪断応力を付与するために負荷される、請求項１の方法。
【請求項２２】
前記荷重は、プレスヘッドを有するプレス装置によって負荷される、請求項１の方法。
【請求項２３】
前記プレスヘッドは、曲面刃を有するナイフ、ロール、ドクター、回転ボール、定規、及び剥ぎ取り棒からなる群より選ばれるプレスヘッドを有する、請求項２２の方法。
【請求項２４】
前記プレスヘッドは曲面刃を有するナイフである、請求項２２の方法。
【請求項２５】
前記プレスヘッドはロールである、請求項２２の方法。
【請求項２６】
前記受容体が固定された位置にあり、かつ前記プレス装置が前記受容体に対して移動させられる、請求項２２の方法。
【請求項２７】
前記プレス装置が固定された位置にあり、かつ前記受容体が前記プレス装置に対して移動させられる、請求項２２の方法。
【請求項２８】
前記異方性結晶フィルムは少なくとも二つのフラグメントを有し、かつ前記二つのフラグメントの光軸は約０〜９０度の範囲にある角度を形成する、請求項１の方法。
【請求項２９】
前記異方性結晶フィルムは色の異なる少なくとも二つのフラグメントを有する、請求項１の方法。
【請求項３０】
前記荷重は、第一及び第二のプレス装置を有するプレス組立て品によって負荷され、前記第一及び第二のプレス装置は、前記供与体及び受容体をそれらの間に挟んで互いに対向して配置されている、請求項１の方法。
【請求項３１】
前記第一及び第二のプレス装置が固定された位置にあり、かつ前記受容体及び供与体が前記第一及び第二のプレス装置に対して移動させられる、請求項３０の方法。
【請求項３２】
前記受容体が固定された位置にあり、かつ前記第一及び第二のプレス装置が前記受容体に対して移動させられる、請求項３０の方法。
【請求項３３】
前記第一及び第二のプレス装置は同じ型のものである、請求項３０及び３１のいずれか一項の方法。
【請求項３４】
前記第一及び第二のプレス装置は異なる型のものである、請求項３０及び３１のいずれか一項の方法。
【請求項３５】
前記第一のプレス装置は曲面刃を有するナイフを有し、かつ前記第二のプレス装置はロールを有する、請求項３０及び３１のいずれか一項の方法。
【請求項３６】
前記第一及び第二のプレス装置はロールを有する、請求項３０及び３１のいずれか一項の方法。
【請求項３７】
第三のプレス装置をさらに有する、請求項３１の方法。
【請求項３８】
前記荷重は、曲面刃を有しかつ前記曲面刃の先端に所定の隙間が設けられたナイフによって負荷され、それにより、前記隙間と前記受容体との間にある異方性結晶フィルムの部分は、荷重を受けずかつ前記受容体に移されない、請求項１の方法。
【請求項３９】
前記荷重は、前記基材の全体に負荷され、それにより、前記異方性結晶フィルムの全体が前記受容体上に移される、請求項１の方法。
【請求項４０】
前記配置及び荷重の工程は、ほぼ同時に行われる。請求項１の方法。
【請求項４１】
異方性結晶フィルム層、及び
基材を有する供与体であって、
前記異方性結晶フィルムは、共役π系を有する少なくとも一つの多環式有機化合物を有する棒状超分子によって形成されたものである、供与体。
【請求項４２】
前記異方性結晶フィルムは、主光軸の一つの方向に３．４±０．３Åの格子面間隔を有する、請求項４１の供与体。
【請求項４３】
少なくとも一つの多環式有機化合物は複素環を含む、請求項４１の供与体。
【請求項４４】
前記異方性結晶フィルムは、リオトロピック液晶フィルムを形成できる材料から作成されている、請求項４１の供与体。
【請求項４５】
前記異方性結晶フィルムは二色性を有する、請求項４１の供与体。
【請求項４６】
前記基材はポリエチレンテレフタレートの少なくとも一つの層を有する、請求項４１の供与体。
【請求項４７】
前記異方性結晶フィルム層の上層部に接着層をさらに有する、請求項４１の供与体。
【請求項４８】
前記接着層は感圧型接着材料を有する、請求項４７の供与体。
【請求項４９】
前記供与体は、保護層、接着層、蛍光層、平坦化層、拡散層、光散乱層、反射層、配向層、電気分離層、導電層、基材層、液晶層、及びそれらの任意の組合せからなる群より選ばれる一つ以上の層をさらに有する、請求項４１の供与体。
【請求項５０】
前記異方性結晶フィルム層は少なくとも二つのフラグメントを有し、前記二つのフラグメントの光軸は約０〜９０度の範囲にある角度を形成する、請求項４１の供与体。
【請求項５１】
前記異方性結晶フィルム層は、色の異なる複数のフラグメントを有する、請求項４１の供与体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方性フィルムを製造する分野に関する。特に本発明は、異方性結晶フィルムを供与体プレートから受容体プレートに移すための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特別な製造操作により、多環式有機化合物から得られ、高度の異方性、耐熱性及び耐光性の特徴を有する光学異方性結晶フィルムが知られている。このフィルムの製造技術は、比較的簡単であるが、フィルムのパラメーターの再現性を確保するため、特別な装置と、製造条件の厳密な順守を必要とする。既に予め製造した部品の組み立てが主である、光装置、表示装置、及び他の装置による製造にあたっては、フィルムや上記フィルムをベースとする部品を製造するためさらに製造プロセスを組み込むことは時に困難である。また、複雑な構造又は小さなパターンの形態を有する異方性コーティングを製造する必要があるとき、さらに難題が生じる。通常、この場合、既知の方法により連続的な異方性コーティングを形成し、その後、コーティングの特定の部分を除去する。例えば、スコッチテープを用いてコーティングの部分を除去する方法が知られている。コーティングの剥がすべきフィルム領域にスコッチテープを貼り付け、そして、テープを剥がすと、基材上に残ったコーティングは必要な形態を有する。この公知の方法は、特別な装置を必要としないが、十分に鋭利なコーティングの端縁にすることができず、残った領域の端縁において十分な程度の異方性にできず、そして、小さなサイズの要素を得るには再現性が十分でない。さらに問題なのは、異方性結晶フィルムに種々の圧縮応力及び剪断応力が負荷されるため、結晶秩序の程度が低下する可能性があることである。また、スコッチテープを剥がしたとき、異方性結晶フィルムの表面粗さも増加し得る。
【０００３】
望ましい形態の偏光コーティングを製造するため、水溶性ラッカーのパターン形成層を用いることもできる。ラッカーを固化した後、露出した偏光コーティングは適当な溶媒（水又は水と有機溶媒の混合物）で洗い流される。しかし、この方法もまた、いくつかのさらなる製造操作を行うこと（さらなる製造ステーションの設置）を必要とし、この方法の実施は、適当な化学薬品（偏光コーティング用ラッカーの適当な組成物、保護ラッカーを除去するための溶媒など）を選択するにあたり困難が生じ得る。
【０００４】
有機染料から得られる種々の形態の偏光フィルムを製造するにあたり、特別な製造プロセスの採用を回避できる技術が開発されてきた（Staral et al．，米国特許第５６９３４４６号）。この技術は、基材上に予め形成した偏光フィルム、いわゆる供与体、を用いることに基づく。この技術は、移すべきコーティング領域を局部的に加熱する結果として物質を移動させる既知の方法を用いる（Chou et al．，米国特許第５５０６１８９号）。加熱は、熱素子、レーザー照射などによって行うことができる。この方法によれば、高い解像度のパターンを有する任意の形の偏光コーティングを得ることが可能になる。
【０００５】
この方法の実施で生じる問題は、まず、転移偏光コーティングの構造と、転移を行うのに必要な温度まで局部的に加熱したときコーティングの光学特性の劣化が起こる可能性に関するものである。偏光コーティングは、リオトロピック液晶（ＬＬＣ）染料から得られ、その分子は集まって超分子複合体となる。ＬＬＣを基材上に付与し、外部から剪断力を加えると、超分子複合体は、その作用の方向に配向するようになる。このフィルムの乾燥（溶媒の除去）の後、分子の配向は維持される。このため、リオトロピック液晶から得られる結晶秩序は同様に維持される。
【０００６】
光学特性、磁気的特性又は電気的特性の異方性、異方性結晶フィルムの偏光特性は、結晶の秩序に関係する。異方性結晶フィルムに加えられる熱は、この結晶秩序を低下させるおそれがあり、従って、異方性の特性も同様に低下することになる。加熱によって結晶の秩序が破壊されるおそれは、特定の材料、温度上昇、異方性結晶フィルムの状態、周囲の条件などに応じてかなり増加する可能性がある。従って、加熱の使用は、一般的に当該技術にとって望ましくない。
【０００７】
他の可能な解決法は、予備的な活性化、すなわち、構造物中の分子同士又は超分子複合体同士の結合を弱めるようフィルムの転移領域に予備的な作用を及ぼすことであり、それにより、前記フィルムの領域は、顕著により低い圧力で供与体プレートから受容体プレートに移される。これは、バルク材料において異方性の低下を招かず、そのパターンの端縁において異方性の低下を招かない。
【０００８】
一般的な複雑さに加えて、加熱及び活性化の両方の転移促進技術は、転移の後に供与体フィルムを剥がすことによって荒れを生じさせる。
【０００９】
この剥離応力は、伸縮成分と剪断成分とを含む。これら両方の成分は、異方性結晶フィルムにおける配向分子を乱す。この乱れは、分子双極子の表面平面からのずれを含み、従って、表面に付着する異方性結晶フィルム材料の層の大きなひずみを生む。特に、光学特性、磁気的特性、電気的特性、強磁性特性及び他の任意の特性は、乱され得る。
【００１０】
一方、多環式有機化合物の溶液から直接フィルムを形成しなければならない場合、精度よく所定の厚みを有する異方性結晶フィルムを製造することは、骨の折れる仕事である。例えば、厚みは、種々の厚みを有する複数の同じ異方性結晶フィルムを用いることで調節される。異方性結晶フィルムの厚みのオーダーは、１０分の数ナノメートルから数百ミクロンの非常に広い範囲で変えることができるため、このことは可能である。均質なフィルムを得るためには、フィルム間の界面からすべての欠陥を取り除くことが望ましい。界面の境界がいくらかでも残ると、干渉作用が生じ、光学特性が悪くなるころから、フィルムの界面を再設定することが望ましい。上述した剥離による乱れは、多層フィルムの特性にかなり影響を及ぼす可能性があり、さらに、界面効果をもたらす可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、供与体からの転移を介して受容体上に異方性結晶フィルムを製造する方法を提供する。本方法は、供与体から受容体に転移される異方性結晶フィルムの表面層の配向を維持できる。本方法は、約１０分の数ナノメートル〜１０分の数ミクロンの範囲で所定の厚みを有する多層異方性結晶フィルムのパターンを製造するのに用いることができる。異方性結晶フィルムは、初めに多環式有機化合物の溶液から調製できる。
【００１２】
本方法は、基材と前記基材に付着した異方性結晶フィルムとを有する供与体、及び受容体を用意することを含む。前記異方性結晶フィルムの少なくとも一部を前記受容体に接触させて配置する。前記基材の少なくとも一部に荷重を負荷することにより、前記供与体及び受容体に剪断応力及び圧縮応力をもたらし、そして、前記異方性結晶フィルムの少なくとも一部を前記受容体上に移し、かつ前記異方性結晶フィルムの前記少なくとも一部を前記基材から剥離させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下の添付図面とともに下記の説明を読むことにより、本発明はより明瞭に理解される。
【００１４】
本発明は、供与体から受容体に異方性結晶フィルムを移す方法を提供する。この方法は、異方性のフィルムを偏光子又は位相差板などとして用いる装置、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）、の製造に有用である。また、本発明の方法は、自動車産業、建築、そして応用技術のための材料及び製品の製造に有用である。
【００１５】
総じて、本発明の方法は、異方性結晶フィルムを供与体から受容体に移す。供与体は、異方性結晶フィルムと、異方性フィルムのための機械的基材として機能する基材とを有する。前記基材の少なくとも一部に荷重を負荷して、基材及び異方性結晶フィルム並びに受容体に剪断応力及び圧縮応力を付与し、それにより、異方性結晶フィルムの少なくとも一部を受容体上に移す。基材は、受容体に移される異方性結晶フィルムから剥離させられる。付与される応力が、異方性結晶フィルムの供与体から受容体への転移に十分である一方、移される異方性結晶フィルムの結晶構造を破壊しないよう、荷重のレベルが制御される。
【００１６】
供与体は、受容体に接触して配置される。異方性結晶フィルムは、基材と受容体の間に配置される。異方性結晶フィルムの受容体との接触により、これらのフィルム間に接着性の結合が生じる。そして、この結合は、以下に記載するような接触表面の前処理を用いることによって実現することができる。一実施態様において、供与体は、干渉多層構造を有する。
【００１７】
次に、外部からの荷重を、基材の外側表面に負荷される。この付与される荷重は、基材に剪断応力及び圧縮応力をもたらす。この荷重は比較的小さな領域に付与できるが、基材は、その応力を再配分するため、異方性結晶フィルムにおける表面配向の乱れを防止する。圧縮応力は、異方性結晶フィルムと受容体との接着性結合を高める。剪断強度は、常に伸縮／圧縮強度よりもかなり低いから、剪断応力は、異方性結晶フィルムと基材との接着性結合を破る。
【００１８】
従って、異方性結晶フィルムの少なくとも一部が供与体から受容体に移される結果、異方性結晶フィルムは受容体上に固定される。最終的に基材は剥離させることができる。
【００１９】
付与される応力のレベルは、異方性結晶フィルムの少なくとも一部を供与体から受容体に移すよう十分に高いものである一方、異方性結晶フィルムの結晶構造を維持するよう十分に低いものである。異方性結晶フィルムに付与される剪断応力は、配向作用をもたらし、従って、異方性結晶フィルムの異方性特性を高める。
【００２０】
図１は、供与体１０３からの転移を介して異方性結晶フィルム１０２を受容体１０１上に製造する方法の主段階を模式的に示す。
【００２１】
図１Ａは、供与体１０３を受容体１０１に接触させて配置する様子を模式的に示す。供与体１０３は、受容体１０１に移すべき少なくとも一つの異方性結晶フィルム１０２を有する。基材フィルム１０４は、異方性結晶フィルム１０２のための基材であり、供与体１０３全体の一部である。異方性結晶フィルム１０２は受容体１０１に面し、このとき、供与体１０３を、受容体１０１に接触させて配置するため、図示する方向１０７に移動させる。
【００２２】
図１Ｂは、異方性結晶フィルム１０２の受容体１０１への転移を模式的に示す。例示された図１Ｂでは、剪断荷重及び圧縮荷重をもたらすための装置としてナイフ１０５を用いる。他の装置も、後述するように用いることができる。ナイフ１０５は、矢印１０８で示すように、供与体１０３及び受容体１０１を押す。同時に、矢印１０６で示すように供与体１０３の外表面に沿ってナイフ１０５を移動させる。ここに記載する処理により、供与体１０３において剪断及び圧縮の応力分布が生じ、基材フィルム１０４と異方性結晶フィルム１０２の境界に回位が形成される。図１Ｂに示すとおり、この回位によって、基材フィルム１０４の異方性結晶フィルム１０２からの剥離が起こる。受容体１０１は異方性結晶フィルム１０２とともに固定される。剪断と圧縮荷重の複合作用により、異方性結晶フィルム１０２の供与体１０３から受容体１０１への転移がもたらされる。剪断応力及び圧縮応力の値は、異方性結晶フィルムの少なくとも一部を移すよう十分に大きなものである。一方、剪断及び圧縮荷重の値は、結晶構造が損なわれないよう、そして移される異方性結晶フィルムの光学パラメーターが低下しないよう制御される。
【００２３】
図２は本開示の発明の転移段階をより詳細に示す。例示された図２において、ナイフ２０５は、剪断応力及び圧縮応力を生じさせるための装置としてより詳細に示される。
【００２４】
ナイフ２０５は、供与体２０３の外表面２１０に沿って移動させられる。ナイフ２０５は、供与体２０３から受容体２０１の方向２０８に押付けられ、このようにして、圧縮応力がもたらされる。同時にナイフ２０５は、図示する方向２０６に移動させられ、供与体２０３において摩擦による剪断応力の分布を生じさせる。この摩擦は、ナイフ２０５と供与体２０３の外表面２１０との間で生じる。線２１１及び２１２はそれぞれ、基材フィルム２０４と異方性結晶フィルム２０２との界面、供与体２０３と受容体２０１との界面を示している。
【００２５】
ナイフの刃の下にある微小領域を、図２の上部にある円の中により詳しく示す。基材フィルム２０４及び異方性結晶フィルム２０２の厚みは、圧縮応力によって生じる圧縮ひずみのため、ナイフ２０５の刃下において、減らされている。
【００２６】
このひずみの値及び方向を示すためハッチング線を用いている。圧縮及び剪断荷重がフィルム２０２、２０１、２０４の弾性変形をもたらすため、図２に示すひずみは、応力に比例する。フィルム２０１、２０２及び２０４の応力がかかっていない部分は、垂直なハッチング線で示される。ハッチング線の垂直線からのずれがより大きいことは、ハッチングした領域において剪断応力の値がより大きいことを意味する。また、受容体２０１、異方性結晶フィルム２０２及び基材フィルム２０４の間の接着性結合を表すため、連続したハッチング線を用いている。各フィルム間で接着性結合が存在するとき、ハッチング線はつながっており、境界２１１又は２１２において切れていない。一方、ハッチング線が切れていることは、フィルム間で接着性結合が切れていることを意味する。
【００２７】
異方性結晶フィルム２０２は、転移の前、基材フィルム２０４に接着結合している。一旦、供与体２０３を受容体２０１に接触させて配置すると、異方性結晶フィルム２０２は受容体２０１に接着結合する。従って、ナイフ２０５の刃の左側にあるハッチング線は、境界２１１と２１２の両方をつながって横切っている。最大の剪断ひずみは、ナイフ２０５の刃の下及び直後の領域に存在する。ハッチング線は、ナイフ２０５の直下及び直後において最大の傾斜を有する。この傾斜は、フィルム２０２又は２０４内の位置がナイフ２０５から遠ざかるにつれ、減少する。受容体２０１と異方性結晶フィルム２０２との間の接着性結合は、負荷される剪断応力に打ち勝つよう十分に強いため、どの位置においても、境界２１２を横切るハッチング線はつながっている。一方、異方性結晶フィルム２０２と基材フィルム２０４との間の接着性結合は、点２２５でとぎれている。そして、回位点２２５の右側において、基材フィルム２０４の部分は異方性結晶フィルム２０２から剥離させられ、これは、ハッチング線の不連続によって示されている。
【００２８】
本開示の発明の種々の実施態様を以下に説明する。荷重は、種々の方法で負荷することができ、荷重を負荷するため種々の装置を用いることができる。複数の荷重装置の種々の組合せを用いることができる。異方性結晶フィルム、基材フィルム及び受容体の望ましい前処理を、フィルム間の合わせ目の圧縮前処理とともに示す。供与体又は受容体には、種々の追加の層、例えば、接着剤、感圧型接着剤、剪断応力に対して十分に弱い接着性を有する層などを含めることができる。一実施態様において、異方性結晶フィルムは、種々のフラグメント、例えば着色フラグメント、種々の偏光透過軸を有するフラグメントなどを含む。異方性結晶フィルムの一部を受容体に移すことができる望ましい実施態様を説明する。本開示の製造方法は、段階の時間的順序について複数の実施態様を有する。以下に記載する望ましい一実施態様において、異方性結晶フィルムは結晶薄膜を有する。本開示の発明は、多層フィルムの製造に有用である。
【００２９】
一実施態様において、供与体は、干渉多層構造をさらに有する。干渉多層構造の下、前記構造は二つ以上の層を有し、前記構造における少なくとも二つの層の厚みは、意図する波長範囲の波長と同じオーダーである。一実施態様において、前記波長範囲は可視波長範囲である。
【００３０】
一実施態様において、供与体及び受容体を互いに対して加圧する。他の実施態様において、剪断応力を、異方性結晶フィルムと基材の界面に沿って付与する。両方の実施態様は、異方性結晶フィルムの結晶構造を転移させかつ保持するのを促進するため、必要な方向に荷重を付与する。
【００３１】
一実施態様において、荷重装置を供与体及び受容体に対して移動させる。図１及び２は、供与体及び受容体に対して荷重装置を移動させる実施態様の具体例である。
【００３２】
他の実施態様では、供与体及び受容体を、静止した荷重装置に対して移動させる。図３は、この種の実施態様を模式的に示す。供与体３０３及び受容体３０１は、静止したナイフ３０５に対して図示する方向３０６に移動させられる。ナイフ３０５は、圧縮荷重を生じさせるため、図示する方向３０８に押付けられる。移動３０６と圧縮応力３０８の複合作用により、必要な剪断応力が生じる。
【００３３】
必要な荷重は、種々の荷重装置を用いてもたらされる。荷重装置は、基材の外表面に接触し、そして、圧縮応力を生じさせるため、受容体の方に押される。同時に荷重装置は、供与体の表面に沿って移動させられる。供与体の外表面と荷重装置との間に生じる摩擦力のため、この移動により剪断応力が生じる。例えば、荷重装置には、曲面刃を有するナイフ、回転しない又は回転するロール、ブレード、回転しない又は回転するボール、定規、ドクター、及び剥ぎ取り棒があるが、それらに限定されるものではない。
【００３４】
一実施態様において、荷重装置の内部の部分は互いに対して、荷重装置と供与体との間の摩擦により動かない。図１〜３は、そのような実施態様を示すものであり、ナイフ１０５、２０５、３０５を荷重装置として用いる。
【００３５】
他の実施態様において、荷重装置の内部の部分は互いに対して、荷重装置と供与体プレートとの間の摩擦により動く。ロールは、この種の荷重装置に対し一般的に用いられる名称である。ロールを荷重装置として用いる一つの利点には、剪断応力と圧縮応力をそれぞれ独立して調節できることがある。圧縮応力は、ロールの回転軸にかかる力により調節される。剪断応力は、ロールと供与体の外表面との間に生じる摩擦力により調節され、そして、この摩擦は、その軸を中心とするロールの自由な回転に対して種々の障害を設けることにより、調節される。剪断応力の調節は、転移プロセス自体よりむしろ、多くの他の目的にとって有用である。例えば、摩擦力を適当に選択すれば、供与体と受容体の自己誘発振動が抑制される。
【００３６】
図４は、荷重装置としてのロールの一具体例を示す。ロール４０１の軸４０２は、図示する方向２０６に移動する。同時にロール４０１は、基材フィルム２０４の外表面を図示する方向２０８に押す。ロール４０１は、軸４０２のまわりを図示する方向４１０に回転させられ、そして、ロール４０１と基材フィルム２０４との間の摩擦力は、供与体２０３において剪断応力を生じさせる。
【００３７】
ナイフとロール荷重装置の種々の組合せを本開示の発明に用いることができる。
【００３８】
図５は、本発明の一実施態様を模式的に示しており、この実施態様は、異方性結晶フィルム３０２を供与体３０３から受容体３０１に移すために用いられる二つのナイフを有する。第一のナイフ３０５は、供与体３０３の外表面を押す。ナイフ３０５と供与体３０３の相対的な移動により、剪断応力が生じる。第二のナイフ５１０は、受容体３０１の外表面上を移動させられる。第二のナイフ５１０は、受容体３０１の支持体として機能し、従って両ナイフ３０５と５１０は、互いに対向して配置される。受容体３０１において第二のナイフ５１０によって生じる剪断応力は、第二のナイフ５１０と受容体３０１の擦れ面の間に付与される減摩手段を用いることで、最小限にされる。任意の既知の減摩手段を適用でき、例えば、擦れ面同士の間に配置される潤滑剤、減摩材料（潤滑性材料）から擦れ部の製造、第二のナイフ５１０及び／又は受容体３０１の擦れ面に配置される減摩コーティング、擦れ面の研磨仕上げ、第二のナイフ５１０に負荷される加圧力５０９の低減などを適用できるが、これらに限定されるものではない。図５に示す実施態様では、減摩コーティング５１９が第二のナイフ５１０の刃を覆っている。
【００３９】
図６は、二つのロールを用いる本開示の発明の実施態様を模式的に示す。第二のロール６０１は、受容体２０１のための支持体として機能し、第一のロール４０１に対向して配置される。受容体２０１の剪断応力を避けるため、ロール６０１と受容体２０１との間の摩擦は最小限にされる。そのような応力は、異方性結晶フィルム２０２の受容体２０１からの望ましくない剥離を生じさせ得る。そこで、ロール６０１は、軸６０２のまわりを図示する方向６１０に自由に回転する。同時にロールの軸６０２は、図示する方向６０６に移動させられ、そして、ロールは図示する方向６０８に押される。回転６０２の自由によって、受容体２０１とロール６０１の摩擦が最小になる。
【００４０】
ロールとナイフの組合せを同様に用いることができる。一実施態様において、ロールとナイフを互いに対向して配置し、例えば、ナイフを供与体の外表面に沿って移動させ、そして、ロールを受容体の外表面に沿って移動させる。他の実施態様では、ロールを供与体の外表面に沿って移動させ、そして、ナイフを受容体の外表面に沿って移動させる。
【００４１】
図７は、この実施態様の一具体例を模式的に示しており、そこにおいて、ナイフが供与体の外表面を押し、ロールが受容体の外表面を押している。ナイフ３０５は、図示する方向３０６に移動する供与体３０３に荷重を負荷するため用いられ、一方、ロール７２０は、受容体３０１を支える。ロール７２０は、軸７２１のまわりを図示する方向７２２に自由に回転する。従って、ナイフ３０５は、基材フィルム３０４に剪断応力を負荷する一方、ロール７２０の自由な回転７２２により、受容体３０１には単に圧縮荷重だけがかかる。
【００４２】
それぞれの表面の接着特性を高めるため、そして、供与体から受容体への異方性結晶フィルムの転移を促進するため、それぞれの実施態様において、異方性結晶フィルム又は受容体の前処理が使用される。また、この前処理は、異方性結晶フィルムのフラグメントの転移を促進するため用いられるパターン形成法にもなる。受容体の表面を前処理することを含む実施態様において使用される前処理には、例えば、イオン衝撃、真空清浄、加熱、機械的処理、電磁波照射、洗浄、及び化学的修飾があるがこれらに限定されるものではない。上記方法の一つ以上を、好ましい順序で前処理に用いることができる。
【００４３】
図８は受容体表面の前処理を模式的に示す。波形の矢印８２０は、受容体２０１の表面に付与される上記前処理の任意のものを表している。
【００４４】
図９は異方性結晶フィルム表面の前処理を模式的に示し、波形の矢印９２０は、異方性結晶フィルム２０２の表面に付与される上記前処理の任意のものを表している。
【００４５】
図８及び９に示す前処理は、単に例示のみの目的で、図２に示す実施態様に基づき模式的に示されている。その前処理段階は、ここに開示するある特定の実施態様に限定されるものではなく、開示される実施態様の任意のものとともに用いることができる。
【００４６】
異方性結晶フィルムを付与する前に基材フィルム表面の少なくとも一部を前処理することは、剥離をより容易にするために用いられる。例えば、イオン衝撃、真空清浄、加熱、機械的処理、電磁波照射、洗浄、及び化学的修飾などの一つ以上の方法を、前記前処理において用いることができる。
【００４７】
圧縮応力による前処理は、本開示の発明の一実施態様である。供与体と受容体とを合わせて予め圧縮応力の下にさらすことにより、異方性結晶フィルムと受容体との接着性結合が高まる。従って、供与体と受容体を接触させて配置した後、異方性結晶フィルムを移す前に、供与体と受容体を加圧することが望ましい。
【００４８】
圧縮応力を用いる前処理を含む上記実施態様の一例を図１０に模式的に示す。異方性結晶フィルム３０２の供与体３０３から受容体３０１への転移は、ナイフ３０５を用いて行われ、供与体３０３及び受容体３０１は図示する方向３０６に移動させられる。供与体３０３及び受容体３０１の予備的プレスを、ロール１００６とロール１００７の対を用いて行なわれる。ロール１００６及び１００７は、移動方向３０６に対してナイフ３０５の前に設置される。従って、加圧の前処理は、転移の前に行われる。ロール１００６及び１００７は、図示する方向１０００及び１００１に、軸１００２及び１００３を中心として、それぞれ自由に回転する。ロール１００６及び１００７の自由な回転は、受容体３０１及び供与体３０３に剪断応力なく圧縮荷重だけをもたらすのに望ましいことである。圧縮応力は、各ロール１０００及び１００１の軸１００２、１００３にそれぞれ力１００４、１００５を負荷することにより得られる。
【００４９】
異方性結晶フィルムは複屈折性を有する。ｃ軸は、一軸複屈折材料の主光軸である。ｃ軸が光路と一致する場合、光は二つの光線に分かれない。本発明の一実施態様において、異方性結晶フィルムは、いくつかの複数の複屈折フラグメントを有し、そこにおいて、ｃ軸の方向は、フラグメントによって異なっている。一実施態様において、複屈折性の異方性結晶フィルムは、二色性を有し、そして偏光子として機能する。この実施態様において、異方性結晶フィルムは、いくつかの偏光フラグメントを有し、そこにおいて、透過軸の方向は、フラグメントによって異なる。
【００５０】
図１１は、異方性結晶フィルム１１０２の供与体１０３から受容体１０１への転移を模式的に示し、そこにおいて、異方性結晶フィルム１１０２は基材フィルム１０４上に配置され、そして、異方性結晶フィルム１１０２は、透過軸の方向が異なる三つのフラグメント１１３０、１１３２、及び１１３４を有する。細い点線は、異方性結晶フィルム１１０２のフラグメント１１３０、１１３２、１１３４同士の境界を示している。各フラグメントの透過軸は、フラグメント１１３０、１１３２、１１３４についてそれぞれ、矢印１１３１、１１３３、１１３５で示される。透過軸１１３１と１１３３の間の角度１１３７は、二つのフラグメントの透過軸間の角度の一例として示される。角度１１３７は、０〜９０度の範囲の任意の値となる。
【００５１】
一実施態様において、異方性結晶フィルムは、望ましい実施態様で着色フラグメントを有する。図１２は、異方性結晶フィルム１２０２の転移を模式的に示しており、そこにおいて、異方性結晶フィルムは色の異なる三つのフラグメントを有し、それらは、基材フィルム１０４上に配置される。細い点線は、異方性結晶フィルム１２０２のフラグメント１２１１、１２１２、及び１２１３同士の境界を示している。例えば、フラグメント１２１１、１２１２、及び１２１３はそれぞれ赤色、緑色及び青色とすることができ、ビデオ表示装置に使用されるＲＧＢの組合せを有することができる。
【００５２】
一実施態様において、種々の表面に堆積することが可能であり、他に、薄いこと、フィルムの熱安定性、フィルムの光学特性の熱安定性、高い二色比などの際立った特性が可能なことから、異方性結晶フィルムは、結晶薄膜を有する。例えば米国特許第６５６３６４０号を参照された。この内容はこの引用によりそっくり本明細書に記載されたものとする。上記の際立った特性は、結晶薄膜の製造技術に関連するものである。この技術は、Ｏｐｔｉｖａ（商標）Ｉｎｃ．（サンフランシスコ、米国）によって開発された。
【００５３】
結晶薄膜は多環式有機化合物をベースとする。望ましい多環式有機化合物の一例は、二色性染料又は複数の二色性染料の混合物である。一実施態様において、結晶薄膜は、多環式有機化合物の棒状超分子によって形成される部分的に結晶のフィルムであり、前記多環式有機化合物は共役π系を有する。この結晶薄膜は複屈折性を有し、このとき、棒状超分子の軸は、複屈折ｃ軸に平行に配向する。他の実施態様において、複屈折性の結晶薄膜は、二色性を有し、偏光子として機能する。
【００５４】
使用できる少なくとも一つの多環式有機化合物の化学式は、極性溶媒に対する溶解性を付与する少なくとも一つのイオノゲン基、及び／又は非極性溶媒に対する溶解性を付与する少なくとも一つの非イオノゲン基、及び／又は少なくとも一つの対イオンを含む。前記対イオンは、前記材料の調製時に分子の構造中に保持されているかまたは保持されていないかのいずれかである。そのような有機化合物を適当な溶媒に溶解させると、コロイド系（リオトロピック液晶）が形成される。前記コロイド系において、分子同士は結合して、前記系の動力学的単位を形成する超分子複合体となっている（ＷＯ０１／６３３４６）。液晶相は、前記材料の初期異方性を決定する、前記系の予め秩序づけられた状態である。超分子を配向させる工程及びその後の溶媒を除去する過程において、光学的異方性（例えば二色性）を有する固体結晶フィルムが形成される。
【００５５】
中間的な光学特性を有する結晶フィルムが得られるように、複数のコロイド系を混合することも可能である（この場合、混合超分子は溶液中で形成される）。複数のコロイド溶液の混合物から得られる光学的に異方性の二色性結晶フィルムにおいて、吸収及び屈折は、最初の成分によって決まる範囲内において種々の値を特徴とすることができる。混合超分子を形成する異なる複数のコロイド系の混合は、種々の有機化合物の分子レベルでの次元（格子面間隔）の一つが一致することにより、可能である（３．４±０．３Å）。
【００５６】
前記結晶フィルムが付着される表面は、その均一な濡れ性が得られるよう（表面の親水性を付与するよう）、さらに処理を施してもよい。これは、機械的処理、アニーリング、及びメカノケミカル処理とすることができる。また、同様の処理は、フィルムの厚みを減らし、また、分子秩序の程度を高めるのに役立ち得る。さらに、基板の表面において、フィルム内の秩序を高めるため、基板表面を機械的に処理して異方性の配向構造を形成することができる。
【００５７】
本発明の一実施態様において、転移段階と配置段階は、実施方法において時間は重ならない。一旦、供与体のシートが、供与体の全領域にわたって受容体に接触して配置されると、異方性結晶フィルムの転移が開始される。この実施方法は、製造のプロセス及び装置が簡単である点で有利であり、比較的小さなシートの供与体及び受容体に対して容易に実現できる。
【００５８】
上記実施態様は図１に模式的に示される。図１Ａは、供与体１０３全体を受容体１０１に接触させて配置する様子を示している。図１Ｂは、配置段階の後の転移段階を示している。従って、転移段階（図１Ｂ）は配置段階（図１Ａ）と時間的に隔たりがある。
【００５９】
他の実施態様において、転移段階と配置段階は、実施方法において時間的に重なりがある。異方性結晶フィルムの転移は、受容体に既に接触して配置されている供与体の部分に対して行われる。この実施方法は、プロセスの生産量の点で有利であり、大きなシートの供与体及び受容体にとって望ましい。
【００６０】
この種の実施態様は図２に示される。ここで異方性結晶フィルム２０２の転移は、供与体２０３と受容体２０１を接触させて配置する段階と同時に行われる。
【００６１】
他の実施態様において、圧縮応力及び剪断応力を生じさせる荷重を、供与体の必要な部分のみに負荷し、そして、異方性結晶フィルムのこの荷重が負荷された部分のみを、供与体から受容体に移す。図１３は、供与体の一部のみに荷重を負荷する一例を模式的に示している。
【００６２】
図１３Ａは、ナイフ型の荷重装置を用いる部分的転移を示している。ナイフ１３５５は、刃に隙間１３０１を有している。基材フィルム１０４の部分１３０２は、ナイフ１３５５の移動１０６の間、隙間１３０１の下にある。基材フィルム１０４及び供与体１０３のこの部分１３０２には、荷重がかからない。従って、異方性結晶フィルム１０２のこの部分（基材フィルム１０４の部分１３０２の下にある部分）は、受容体１０１に移されない。基材フィルム１０４の部分１３０４及び１３０６と、下にある異方性結晶フィルム１０２のそれぞれの部分とは、ナイフ１３５５により生じる荷重がかかる。従って、異方性結晶フィルム１０２の該当部分が、供与体１０３から受容体１０１に移される。
【００６３】
図１３Ｂは、図１３Ａに示すように受容体１０１に移された異方性結晶フィルムを示している。基材フィルム１０４は、図示していない。異方性結晶フィルム１０２の部分１３０５及び１３０７は、図１３Ａにおいて、ぞれぞれの部分１３０４及び１３０６の下にあるものであり、荷重は前記部分１３０５及び１３０７に負荷される。従って、異方性結晶フィルム１０２の部分１３０５及び１３０７が、受容体１０１に固定される。一方、帯状の空部１３０３は、図１３Ａの基材フィルムの部分１３０２に対応する。そして、部分１３０２は、図１３Ａにおいてナイフ１３５５の刃の隙間の下にある。供与体１０３の各部分に荷重が付与されないから、異方性結晶フィルム１０２のこの部分は転移されない。
【００６４】
剪断応力によって、基材の異方性結晶フィルムからの剥離が生じる。従って、異方性結晶フィルムの転移の直後に基材は取り除かれる。
【００６５】
本開示の方法において、接着材料をさらに用いることができる。接着剤及び感圧型接着剤の使用は、転移を促進する。その実施態様において、供与体は、異方性結晶フィルムの外側に配置される接着材料のさらなるフィルムを有する。一実施態様において前記接着剤は感圧型である。図１４は、その実施態様を模式的に示しており、そこにおいて、接着フィルム１４０１が供与体１４０３に使用される。接着フィルム１４０１は、異方性結晶フィルム２０２の外側表面を覆う。
【００６６】
他の実施態様において、受容体は、受容体の外側に配置される接着材料のさらなるフィルムを有する。一実施態様において、前記接着剤は感圧型である。図１５は、接着フィルム１５０１のついた受容体２０１を有する実施態様を模式的に示す。接着フィルム１５０１は、異方性結晶フィルム２０２に面する受容体２０１の表面を覆っている。
【００６７】
さらに他の実施態様は、曲がった又は平坦な受容体を有する。図１６は、その実施態様の例を模式的に示しており、そこにおいて、異方性結晶フィルム２０２は、供与体２０３から曲がった受容体１６０１に移される。
【００６８】
本発明において開示される製造方法は、多層フィルムの製造に使用されることが望ましい。その望ましい層には、異方性結晶フィルム層、保護層、接着層、蛍光層、平坦化層、拡散層、光散乱層、反射層、配向層、電気分離層、導電性電極層、基材層、液晶層などがある。本発明において開示される製造方法は、所定の厚みの多層異方性結晶フィルムを得るために用いることがさらに望ましく、このとき、その各層は、異方性結晶フィルムであり、選ばれた厚みを有し、そして、複数の層の光学特性は同じであり、かつ、複数の異方性結晶フィルム層の結晶軸は、同じ配向である。この多層フィルムに関する実施態様を以下に説明する。
【００６９】
一実施態様において、受容体は多層を有する。図１８は前記実施態様を模式的に示す。異方性結晶フィルム２０２は、供与体２０３から受容体１８０１に移され、そして、受容体１８０１は複数の層１８０２、１８０３、１８０４及び１８０５を有する。例えば、層１８０２は保護層であり、層１８０３は異方性結晶フィルム層であり、層１８０４は蛍光層であり、そして、層１８０５は平坦化層である。各層１８０２、１８０３、１８０４及び１８０５は、本発明に開示の転移法を用いて形成することが好ましい。
【００７０】
他の実施態様において、多層フィルムが供与体から受容体に移される。多層フィルムは、異方性結晶フィルム層の少なくとも一つの層と、多層フィルムの外側表面に配置される基材とを有する。さらに加える望ましい層には、異方性結晶フィルム、保護層、接着層、蛍光層、平坦化層、拡散層、光散乱層、反射層、配向層、電気分離層、導電性電極層、基材層、液晶層などがある。
【００７１】
図１７は、複数の層１７１２、１７１３、１７１４、及び１７１５を有する多層フィルム１７１１を供与体１７０３から受容体２０１に移す様子を模式的に示す。例えば、多層フィルム１７１１は、さらに層が加えられた異方性結晶フィルム１７１３であり、層１７１２は接着層、層１７１４は導電性電極層、そして層１７１５は拡散層である。
【００７２】
本開示の発明の実施態様において、種々の材料を受容体として使用できる。受容体に用いる材料の具体例には、ポリマー材料、ガラス、セラミック、及び金属がある。さらに他の実施態様において、受容体は、限定されることなく、例えば半導体、誘電体、及び導電性材料などの材料により作成することができる。
【００７３】
さらに他の実施態様は、望ましい弾性材料であることから、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で作成された基材を有するものである。
【００７４】
供与体は、異方性結晶フィルムと基材との間に配置される、付加層を有してもよい。境界における、付加層の異方性結晶フィルムとの接着力は、剪断応力に対して十分に弱いものである。この供与体の実施態様において、任意の既知の手段からの剪断応力が使用される。この方法の実施態様において、本開示の方法の転移段階において付与される剪断応力に対し、前記層の抵抗力が小さいことから、前記層を用いることにより転移が容易になる。
【００７５】
本発明の特定の実施態様について以上に示してきたものは、例示と説明を目的とするものであり、本発明を完全に網羅するものでもなく、また、本発明を開示したそのものずばりの形態に限定しようとするものでもない。上述した開示に照らして多くの変更・修飾、具体例および変形例が可能であることは明らかである。本発明の技術的範囲は、添付した請求の範囲およびその均等の範囲によって規定すべきものである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施態様に従い、ナイフ転移を用いて異方性結晶フィルムを製造する方法を模式的に示す図である。
【図２】本発明の一実施態様に従い、供与体、受容体及び異方性結晶フィルムに負荷される圧縮応力及び剪断応力を模式的に示す図である。
【図３】本発明の一実施態様に従い、静止した荷重装置に対して供与体及び受容体を移動させる様子を模式的に示す図である。
【図４】本発明の一実施態様に従い、圧縮応力及び剪断応力を発生させるのに用いるロールを模式的に示す図である。
【図５】本発明の一実施態様に従い、圧縮応力及び剪断応力を発生させるのに用いる二つのナイフを模式的に示す図である。
【図６】本発明の一実施態様に従い、圧縮応力及び剪断応力を発生させるのに用いる二つのロールを模式的に示す図である。
【図７】本発明の一実施態様に従い、ナイフが受容体の外表面上で圧力を負荷し、ロールが供与体の外表面上で圧力を負荷する様子を模式的に示す図である。
【図８】本発明の一実施態様に従い、受容体の表面を前処理する製造方法を模式的に示す図である。
【図９】本発明の一実施態様に従い、供与体の表面を前処理する製造方法を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の一実施態様に従い、圧縮応力による供与体及び受容体の前処理を模式的に示す図である。
【図１１】本発明の一実施態様に従い、種々の方向の偏光透過軸を有する複数のフラグメントを有する異方性結晶フィルムを模式的に示す図である。
【図１２】本発明の一実施態様に従い、着色フラグメントを有する異方性結晶フィルムを模式的に示す図である。
【図１３】本発明の一実施態様に従い、供与体の部分に負荷される剪断応力及び圧縮応力を模式的に示す図である。
【図１４】本発明の一実施態様に従い、接着材料を含む供与体を用いた製造方法を模式的に示す図である。
【図１５】本発明の一実施態様に従い、接着材料を含む受容体を用いた製造方法を模式的に示す図である。
【図１６】本発明の一実施態様に従い、曲がった受容体に異方性結晶フィルムを移す様子を模式的に示す図である。
【図１７】本発明の一実施態様に従い、いくつかの追加の層を含む受容体を模式的に示す図である。
【図１８】本発明の一実施態様に従い、供与体から受容体に多層フィルムを移す様子を模式的に示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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2007511661.tif 000022
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