(57)【要約】  光学フィルム（２）、光学フィルム（２）の第１主面上の第１層（４）、及び光学フィルム（２）の第２主面上の第２層（６）を含み、第１層（４）及び第２層（６）の少なくとも１つは、ポリカーボネート／ポリエステル混合樹脂又はスチレンコポリマーを含む接着促進層を包含する光学体（１）。本開示はまた、第１層（４）及び第２層（６）の少なくとも１つが結晶性ポリエステル類、コポリエステル類、オレフィンホモポリマー類及びオレフィンコポリマー類から成る群から選択されるポリマーを包含するインプリント抵抗層を包含し得る光学体を目的とする。
2008537797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する第１主面及び第２主面を有する光学フィルム（２）；
前記光学フィルム（２）の前記第１主面上の第１層（４）；及び
前記光学フィルム（２）の前記第２主面上の第２層（６）を含み、
前記第１層（４）及び前記第２層（６）の少なくとも１つは、ポリカーボネート／ポリエステル混合樹脂を含む接着促進層である光学体（１）。
【請求項２】
前記第１層（４）及び前記第２層（６）の少なくとも１つが表面薄層を含む、請求項１に記載の光学体（１）。
【請求項３】
前記第１層（４）及び前記第２層（６）の少なくとも１つが保護境界層を含む、請求項１に記載の光学体（１）。
【請求項４】
前記第１層（４）及び第２層（６）の少なくとも１つが光学フィルム（１０２）の光学スタック（１０３）内に層を含む、請求項１に記載の光学体（１００）。
【請求項５】
前記第１層（４）及び前記第２層（６）の少なくとも１つの上に構造表面層（８）をさらに含む、請求項２に記載の光学体（１）。
【請求項６】
前記第１層（４）及び第２層（６）の少なくとも１つの上に構造表面層（８）をさらに含む、請求項３に記載の光学体（１）。
【請求項７】
前記第１層（１２４）及び前記第２層（１２６）の少なくとも１つの上に構造表面層（１３２）をさらに含む、請求項４に記載の光学体（１２０）。
【請求項８】
対向する第１主面及び第２主面を有する光学フィルム（２）；
前記光学フィルム（２）の前記第１主面上の第１層（４）であって、前記第１層（４）はポリカーボネート／ポリエステル混合樹脂を含む接着促進層であり；
前記光学フィルム（２）の前記第２主面上の第２層（６）であって、前記第２層（６）は、結晶性ポリエステル類、コポリエステル類、オレフィンホモポリマー類及びオレフィンコポリマー類から成る群から選択されるポリマーを含むインプリント抵抗層であり；及び
前記第１層（４）及び前記第２層（６）の少なくとも１つに隣接して配設される構造表面皮膜（８）、を含む光学体（１）。
【請求項９】
前記第１層（４）及び前記第２層（６）の少なくとも１つが表面薄層を含む、請求項８に記載の光学体（１）。
【請求項１０】
前記第１層（４）及び前記第２層（６）の少なくとも１つが保護境界層を含む、請求項８に記載の光学体（１）。
【請求項１１】
前記第１層（４）及び前記第２層（６）の少なくとも１つが光学フィルム（１０２）の光学スタック（１０３）内に層を含む、請求項８に記載の光学体（１００）。
【請求項１２】
前記結晶性ポリエステル類及びコポリエステル類は、ＰＥＮ及びＣｏＰＥＮから成る群から選択される請求項８に記載の光学体（１）。
【請求項１３】
請求項８に記載の光学体（１）を含む光学ディスプレイ（１５０）。
【請求項１４】
主面上に少なくとも１つの接着促進層（１０４）、（１０５Ａ）、（１０５Ｂ）、（１０６）を含む光学スタック（１０３）を提供し、ここで前記接着促進層（１０４）、（１０５Ａ）、（１０５Ｂ）、（１０６）は、保護境界層（１０５Ａ）、（１０５Ｂ）及び表面薄層（１０４）、（１０６）の１つから選択され、前記接着促進層（１０４）、（１０５Ａ）、（１０５Ｂ）、（１０６）はポリエステル／ポリカーボネート混合樹脂を含み；及び
付加層（１０４）、（１０５Ａ）、（１０５Ｂ）、（１０６）上に構造表面皮膜（１３２）を配設する、ことから成る光学体（１００）作製方法。
【請求項１５】
光学フィルム（２）；
前記光学フィルム（２）の第１主面上の第１層（４）及び前記光学フィルム（２）の第２主面上の第２層（６）を含み、前記第１層（４）及び前記第２層（６）の少なくとも１つは、結晶性ポリエステル類、コポリエステル類、オレフィンホモポリマー類及びオレフィンコポリマー類から成る群から選択されるポリマー類を含むインプリント抵抗層である光学体（１）。
【請求項１６】
前記結晶性ポリエステル類及び前記コポリエステル類は、ＰＥＮ及びＣｏＰＥＮから成る群から選択される請求項１５に記載の光学体（１）。
【請求項１７】
前記第１層（４）及び前記第２層（６）の少なくとも１つと隣接して配設される構造表面皮膜（８）を含む、請求項１５に記載の光学体（１）。
【請求項１８】
請求項１５に記載の前記光学体（１）を含む光学ディスプレイ（１５０）。
【請求項１９】
対向する第１主面及び第２主面を有する光学フィルム（２）；
前記光学フィルム（２）の前記第１主面上の第１層（４）；及び
前記光学フィルム（２）の前記第２主面上の第２層（６）を含み、
前記第１層（４）及び前記第２層（６）の少なくとも１つは、スチレンコポリマーを含む接着促進層である光学体（１）。
【請求項２０】
前記第１層（４）及び前記第２層（６）の少なくとも１つが表面薄層を含む、請求項１９に記載の光学体（１）。
【請求項２１】
前記第１層（４）及び前記第２層（６）の少なくとも１つが保護境界層を含む、請求項１９に記載の光学体（１）。
【請求項２２】
前記第１層（４）及び前記第２層（６）の少なくとも１つが光学フィルム（１０２）の光学スタック（１０３）内に層を含む、請求項１９に記載の光学体（１）。
【請求項２３】
前記第１層（４）及び前記第２層（６）の少なくとも１つの上に構造表面層（８）をさらに含む、請求項２０に記載の光学体（１）。
【請求項２４】
前記第１層（４）及び前記第２層（６）の少なくとも１つの上に構造表面層（８）をさらに含む、請求項２１に記載の光学体（１）。
【請求項２５】
前記第１層（１２４）及び前記第２層（１２６）の少なくとも１つの上に構造表面層（８）をさらに含む、請求項２２に記載の光学体（１２０）。
【請求項２６】
主面上に少なくとも１つの接着促進層（１０４）、（１０５Ａ）、（１０５Ｂ）、（１０６）を含む光学スタック（１０３）を提供し、ここで前記接着促進層（１０４）、（１０５Ａ）、（１０５Ｂ）、（１０６）は、保護境界層（１０５Ａ）、（１０５Ｂ）及び表面薄層（１０４）、（１０６）の１つから選択され、前記接着促進層（１０４）、（１０５Ａ）、（１０５Ｂ）、（１０６）はスチレンコポリマーを含み；及び
前記接着促進層（１０４）、（１０５Ａ）、（１０５Ｂ）、（１０６）上に構造表面皮膜（１３２）を配設する、ことから成る光学体（１００）の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願に対する相互対照）
本出願は、「特定の機能層を有する光学フィルムを備える光学体（Optical Bodies with Optical Films Having Specific Functional Layers）」と題する、２００５年４月６日に出願された米国仮出願シリアル番号６０／６６８，８７３号からの優先権の利益を主張する。
【０００２】
（発明の分野）
本開示は、光学フィルム及び光学フィルム構造のための特殊材料及び材料の組み合わせに関する。本開示はさらに、光学フィルム構造を備えるディスプレイ構成部品に関する。
【背景技術】
【０００３】
光学輝度上昇フィルムを備える光学フィルムは、様々な目的、特に光学ディスプレイにおいて幅広く使用されている。多層光学フィルムは、典型的に、特定の光学特性を提供するために選択される屈折率を有するポリマー材料の交代層から作製される。例えば、交代層は、しばしば光学スタックと称され、反射偏光子又は反射鏡として機能し、全偏光における光を反射する。それは、可視光線を反射するが赤外線を透過させる「コールドミラー」、又は可視光線を透過させ赤外線を反射する「ホットミラー」など波長選択性反射器であっても良い。組み立てることのできる多層光学スタックの様々な例は、例えば、米国特許第５，８８２，７７４号に包含される。代表的な用途としては、携帯電話、携帯情報端末、コンピュータ、テレビ及び他のデバイスに設置される液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）がある。代表的な光学フィルムは、特にＬＣＤで有用であり、ミネソタ州セントポールの３Ｍ社（3M Company, St. Paul, MN）から、商標表記ビキュイティ輝度上昇フィルム（Vikuiti Brightness Enhancement Film）（ＢＥＦ）、ビキュイティデュアル輝度上昇フィルム（Vikuiti Dual Brightness Enhancement Film）（ＤＢＥＦ）及びビキュイティ拡散反射偏光フィルム（Vikuiti Diffuse Reflective Polarizer Film）（ＤＲＰＦ）として入手できるものが挙げられる。他に幅広く使用される光学フィルムとしては、３Ｍ社から商標表示ビキュイティ強化鏡面反射体（Vikuiti Enhanced Specular Reflector）（ＥＳＲ）として入手できるものなど反射体が挙げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光学フィルムは好ましい光学及び物理特性を有することができるが、その表面は損傷される可能性がある。引っ掻き、曲げ、粒子混入、及び他の構成成分による浮き出しなどの損傷が、製造、取扱、及び輸送中、並びに光学ディスプレイ用途での使用の際に起こる可能性がある。これらの欠点の一部は、光学フィルムを使用不可にするか、又は観察者から欠点を隠すために付加ディフューザと組み合わせることによる使用を余儀なくする。光学フィルム及び他の構成成分上の欠点を排除又は削減することは、典型的に、長期間近い距離で観察されるディスプレイにおいて特に重要である。蛍光灯又はＬＥＤライトなど光学フィルムの後ろに配置される照明構成成分を隠すのにも有用である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの態様において、本発明は、光学フィルム、光学フィルムの第１主面上の第１層、光学フィルムの第２主面上の第２層を備え、この第１層及び第２層の少なくとも１つは、ポリカーボネート／ポリエステル混合樹脂を包含する接着促進層である光学体を目的とする。別の態様において、本開示は、光学フィルム、光学フィルムの第１主面上の第１層、光学フィルムの第２主面上の第２層を備える光学体を目的とし、この第１層は、ポリカーボネート／ポリエステル混合樹脂又はスチレンコポリマーを包含する接着促進層であり、第２層は、結晶性ポリエステル類、コポリエステル類、オレフィンホモポリマー類及びオレフィンコポリマー類から成る群から選択されるポリマー、及び任意で第１層及び第２層の少なくとも１つの上の構造表面皮膜を包含するインプリント抵抗層である。
【０００６】
さらに別の態様において、本開示は、光学フィルム、光学フィルムの第１主面上の第１層、光学フィルムの第２主面上の第２層を備える光学体を目的とし、この第１層及び第２層の少なくとも１つは、結晶性ポリエステル類、コポリエステル類、オレフィンホモポリマー類及びオレフィンコポリマー類から成る群から選択されるポリマー、及び第１層及び第２層の少なくとも１つの上の構造表面皮膜を包含するインプリント抵抗層である。
【０００７】
本発明による１つ以上の例示的実施形態の詳細を、添付の図面及び以下の説明に示す。本発明の他の特徴、目的及び利点は、説明、図面及び特許請求の範囲から明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
米国特許第６，３６８，６９９号は参照として本明細書に組み込まれており、光学スタックの層材料の特性とは異なる機械的、化学的又は光学的特性のために選択される少なくとも１つの付加層が主面の片面又は両面に付着している多層光学フィルムを記載している。多層光学スタックは、著しく望ましい光学特性を提供し得るが、機械的、光学的又は化学的など他の特性も望まれる。かかる特性は、これらの特性を提供する光学スタックを有する１つ以上の層を備えることで、光学スタック自体の主要な光学機能に寄与せずに提供されることができる。層が光学スタックの主面上に提供される場合、それは「表面薄層」と称される。層がフィルム層の光学スタック内に提供される際、それは「保護境界層（ＰＢＬ）」と称される。
【０００９】
付加層は、例えば、フィードブロック及びダイ壁に沿った高せん断から多層スタックを保護するために製造されるように、多層光学スタックの主面の片面又は両面上に共押出することが可能である。この保護された多層スタックがフィードブロックから現れた後、１つ以上の付加表面薄層は任意で塗布される。保護境界層及び／又は表面薄層は、多層光学フィルムの製造工程において、異なる時期に塗布されるが、それぞれ同様の保護機能を有してよい。本出願の目的において、多層光学フィルム内の交代ポリマー層の光学活性構造が「光学スタック」と称される一方で、用語「多層光学フィルム」は、任意の保護境界層を包含する。
【００１０】
本明細書に参照として組み込まれる、２００４年１０月２９日に出願された同時係属及び同一所有者による米国特許出願番号１０／９７７，２１１号には、多層光学フィルムに接続、又は一部の実施形態においては動作可能に接続できる可剥性粗面表面薄層が記載されている。用語「可剥性表面薄層」は、例えば、初期加工、保管、取扱、包装、輸送及びそれに続く加工中、所望であれば、光学フィルムに付着して残ることができるが、特別な用途において必要であれば、その後に取り除かれ、いつか再塗布できる層を指す。２００５年４月６日に同時出願され、本明細書に参照として組み込まれる、他の同一所有者による米国特許出願番号１１／０９９，８６０号；１１／１００，１９１号；及び６０／６６８，７００号には、光学体に組み込まれる可剥性境界層及び可剥性粗面境界層が記載されている。
【００１１】
反射偏光子（ミネソタ州セントポールの３Ｍ社（3M Company, St. Paul, MN）から、商標表記ビキュイティデュアル輝度上昇フィルム（Vikuiti Brightness Enhancement Film）又はＤＢＥＦとして入手できるものなど）の光学特性を有する多層フィルムは、バックライト付き液晶（ＬＣ）の観察者に向けられる照射量を最大化し、光再利用を通して電力消費を削減するために、例えば、３Ｍ社から、商標表記ビキュイティ輝度上昇フィルム（Vikuiti Brightness Enhancement Film）、又はＢＥＦとして入手できる輝度上昇プリズムフィルムなど構造表面皮膜と共に頻繁に使用される。近年、フィルム製品は反射偏光子及びプリズムフィルム成分の双方を、単一構成に含有することを取り入れている。
【００１２】
図１の光学体１は、偏光子を形成するのに選択される屈折率を有するポリマーの交代層の光学スタックを有する多層光学フィルムなどの光学フィルム２を備える。光学フィルム２は、第１層４及び第２層６を備える。１つの実施形態において、光学フィルム２への適合性及び付着性を高めるために、層４及び６は光学フィルム２に使用される同一の材料から選択され、例えば、多層光学フィルムの光学スタックの交代層に使用される同一の材料が選択される。例えば、ＰＥＮ及びＣｏＰＥＮの交代層のスタックを備える反射偏光子において、引裂き抵抗外表面層となるＣｏＰＥＮは、製造工程中に光学フィルム２に共押出されることができる。硬化材料のコーティングなどのコーティングが、表面層６及びその上に形成される構造面上に塗布されてもよい。構造面は、ＢＥＦなど輝度上昇プリズムフィルム８上に見られる同様のミクロ構造を有するプリズムを備えてもよい。偏光フィルム及び構造表面皮膜のこのような単一構成は、３Ｍ社から商標表示ＢＥＦ−ＲＰとして入手できる。しかしながら、当業者には、任意の好適な構造面が本開示の範囲内に入ることは用意に理解できるであろう。表面層構造に付与されるコーティング材料の好適な例としては、放射線硬化型樹脂が挙げられる。
【００１３】
構造表面層上に構造を形成するのに使用されるツールからコーティングを容易に分離する特性を保持しつつ、許容できる程度にコーティングをフィルムへ確実に付着するために、コーティングが塗布される前に、プライマーの層３が光学フィルム２又は層６上に被覆される。プライマーは、必要に応じて配向前又は後に、光学フィルム２又は層６上に被覆されてよい。
【００１４】
ＤＢＥＦなど多層フィルムのプライミングは、通常、フィルムの伸縮前又は後にプライマーコーティング及び乾燥工程を使用する。プライマー工程を除外すると、収率が増加し得る。
【００１５】
図２を参照すると、図１を参照して記載された光学体である光学体２０は、光学体１０を形成するために、例えばＢＥＦであるような構造表面皮膜２２の付加シートを有するディスプレイに頻繁に利用される。ポリマーの交代層を有する多層光学フィルムであってよく、配向の際に反射偏光子（ＲＰ）を形成するために選択される屈折率を有する光学フィルム１２は、インプリント抵抗層であり得る第１表面層１４、及び接着促進層であり得る第２表面層１６に塗布される。隣接した第２表面層１６が、光学フィルム１２及び層１６と反対方向を向く構造面を有する構造表面層１８に塗布される。光学フィルム１２、層１４及び１６、並びに構造表面層１８の組み合わせは、光学体２０と称される。光学ディスプレイの輝度をさらに上昇させるために、ＢＥＦのような構造表面皮膜の付加シート２２が、光学体２０の下方、且つ第１表面層１４の外面２４に隣接してディスプレイ内に設置される。当業者は、本開示の例示的実施形態が、光学フィルム１２に向かって突出した表面層構造を有し、光学体２０の隣接面に嵌入部を作製し得る任意の構造表面皮膜に対して有益となることは容易に理解できよう。例えば、図２のプリズムで説明するように、構造表面皮膜２２内の構造チップ２６は第１表面層１４の表面２４に向かって配向しているが、これに限定されるものではない。
【００１６】
時間、温度、力の特定条件のもと、光学体２０及び構造表面皮膜２２は接触し、表面層構造２６は、光学フィルム１２の表面薄層１４の表面２４に嵌入又は浮き出すか、構造２６は表面２４に埋め込まれる。この損傷は、しばしば表面２４上に望ましくない目に見える嵌入として現れる。かかる損傷は、例えば、ハードコーティング工程の付加、又は塗布形式の変更によって軽減されることができる。
【００１７】
図３を参照すると、例えば多層光学フィルムなどの光学フィルム１０２を備える光学体１００が示されている。１つの実施形態において、多層光学フィルムは、光学スタック１０３中の材料の少なくとも１つが配向する際に、光学スタック１０３が反射偏光子を形成するように選択される屈折率を有する交代ポリマー層を有する光学スタックを備える。この用途の目的において、光学フィルム１０２は、多層光学フィルム、分散層及び連続層を備える光学フィルム、又は任意の他の好適な光学フィルム構成であって良い。他の付加的な光学及び非光学層（図３には示さず）は、例えば任意の光学層間又は任意の層にわたるような光学スタック中に備えられる。
【００１８】
光学フィルム１０２と同一又は異なる材料であってもよい任意の保護境界層１０５Ａ及び１０５Ｂは、例えば、多層光学フィルムの際には、光学スタック１０３の主面の片面又は両面のような、光学フィルム１０２の主面の片面又は両面上に存在し得る。保護境界層１０５Ａ、１０５Ｂの１つ又は双方は、単層か又は異なる材料を含む多層であって良い。保護境界層１０５Ａ及び１０５Ｂは、永続的に光学フィルム１０２に付着するか、可剥性、つまり、所望であれば光学スタック１０３から分離するが、所望である限り光学フィルム１０２上に残ることができる。
【００１９】
表面薄層１０４及び１０６の１つ又は双方は、存在するのであれば保護境界層１０５Ａ、１０５Ｂに塗布されるか、又は保護境界層１０５Ａ、１０５Ｂがフィルム構成中に存在しない場合には、光学フィルム１０２に直接塗布され得る。表面層は、単層であるか、又は異なる材料の多層を備えてよい。表面薄層１０４、１０６は、保護境界層１０５Ａ、１０５Ｂに永続的に付着するか、又は可剥性であってよい。１つ又は２つの層１０４及び１０６は、接着促進又はインプリント抵抗層であってよい。一部の例示的実施形態において、層１０４及び１０６の１つは接着促進層であって、他のもう１つはインプリント抵抗層である。
【００２０】
１つの実施形態において、保護境界層１０５Ａ、１０５Ｂ及び／又は表面層１０４及び１０６の１つ又は両方は、例えば、ポリカーボネート／ポリエステル混合樹脂、アクリレート及びアクリレートコポリマー類、スチレン及び例えばスチレンアクリロニトリル（ＳＡＮ）及びスチレンアクリレートコポリマーのようなスチレンコポリマー類、並びにコポリエステル類のような非晶質ポリマー類から作製されるかまたは包含する接着促進層である。ポリカーボネート／ポリエステル混合樹脂の好適な例としては、ペンシルバニア州ピッツバーグのバイエルプラスチック社（Bayer Plastics）からマクロブレンド(Macroblend)の商標表記として入手可能であり；マサチューセッツ州ピッツフィールド（Pittsfield）のＧＥプラスチック社（GE Plastics）からキシレックス（Xylex）の商標表記として入手可能であり；及びテネシー州キングスポート（Kingsport）のイーストマンケミカル社（Eastman Chemical）からイーストマンケミカルＳＡ１１５（ Eastman Chemical SA 115）として入手可能なポリエステル／ポリカーボネート合金が挙げられる。他の実施形態において、保護境界層１０５Ａ及び１０５Ｂ、表面薄層１０４、１０６、並びに光学フィルム１０２が多層光学フィルムであるいくつかの光学スタック１０３の層のうち少なくとも１つは、ポリカーボネート／ポリエステル混合樹脂、非晶質ポリエステル、又はＳＡＮのようなポリスチレンコポリマーから作製される。一部の例示的な実施形態において、１つ以上の接着促進層は、インプリント抵抗に関して付加的な機能性も有してよい。例えば、これは、結晶化度を高めるのに十分厚いポリカーボネート／ポリエステル混合層又はポリスチレンコポリマー層において生じ得る。
【００２１】
光学体１００は任意の可剥性保護層１０８、１１０を備える。これらの取り外し可能な保護層は、光学フィルム１０２上の異物の蓄積を削減し、フィルム１０２をより強固にする。一部の例示的な実施形態において、可剥性表面層１０８、１１０は、光学フィルム１０２又は層１０４、１０６の隣接面を粗面化するか、又は質感を付与する可能性がある。例示的な実施形態において、可剥層１０８、１１０は、例えばポリプロピレン及びポリプロピレンとポリエチレンとのコポリマー類のようなポリオレフィンから作製される。
【００２２】
図３に示す光学体１００は、図４に示す光学体１２０を形成するために、表面層構造が光学フィルム１０２から外方を向くように構造表面層１３２を塗布する。光学体１２０は、例えば、配向時に反射偏光子を形成するのに選択される屈折率を有する材料の交代ポリマー層を備える光学スタックを有する多層光学フィルムのような光学フィルム１２２を備える。光学フィルム１２２に隣接するように層１２４、１２６が載置され、これらの１つ又は双方が、例えば、バイエルプラスチック社（Bayer Plastics）からマクロブレンド（Macroblend）の商標表記として入手可能；ＧＥプラスチック社（GE Plastic）からキシレックス（Xylex）の商標表記として入手可能；及びイーストマンケミカル社（Eastman Chemical）からイーストマンケミカルＳＡ１１５（Eastman Chemical SA 115）等として入手可能なポリエステル／ポリカーボネート合金のようなポリカーボネート／ポリエステル混合樹脂から作成される接着促進層であってよい。層１２４、１２６は、特定の用途において好適なように、表面薄層、保護境界層、又は光学フィルム１２２の光学スタックを構成する層であってよい。
【００２３】
１つの実施形態において、層１２４、１２６の１つ又は双方のポリカーボネート／ポリエステル混合樹脂は、構造表面層１３２の塗布に先立って中間プライマー層を必要としない（典型的なコーティングが、好ましい塗布方法である）ので、本質的に、層１３２を構成するモノマー類を受け入れるように選択される。層１２４、１２６の１つ又は双方において、構造表面層１３２に十分接着するように材料を選択することで、中間プライマー層に関連する材料及び加工コストが削除され、追加プライマーコーティング工程の間にしばしば起こる光学フィルムへの損傷が原因で生じる収量のロスを削減される。任意の可剥層１２８は光学フィルム１２２の対向側を保護するために構造表面層１３２の塗布後に、その場に残存してよい。
【００２４】
典型的に、図４に示される光学体１２０が光学ディスプレイで使用される際、任意の可剥層１２８（存在するのであれば)は取り除かれ、光学体１２０の残りは構造表面皮膜に隣接して設置される。図５を参照すると、光学ディスプレイ１５０の一部分は、ディスプレイパネル（図示せず)、バックライト（図示せず)、及び、例えば、ディスプレイパネルとバックライトの間に配設される光学フィルム１５２を備える。光学フィルム１５２は、配向時に、反射偏光子を形成するのに選択される屈折率を有する交代ポリマー層の光学スタックを有する多層光学フィルムであってよい。光学フィルム１５２に隣接するように、表面薄層、保護境界層、又は光学スタックの層である可能性がある層１５４、１５６が載置される。少なくとも１つの層１５４、１５６は、バイエルプラスチック社（Bayer Plastics）からマクロブレンド（Macroblend）の商標表記として入手可能；ＧＥプラスチック社（GE Plastic）からキシレックス（Xylex）の商標表記として入手可能；及びイーストマンケミカル社（Eastman Chemical）からイーストマンケミカルＳＡ１１５（Eastman Chemical SA 115）等として入手可能なポリエステル／ポリカーボネート合金のようなポリカーボネート／ポリエステル混合樹脂から作成される接着促進層であってよい。構造表面層１６２は、接着促進層１５６上に直接塗布されてよく、例示的実施形態において中間プライマー層を必要としない。構造表面皮膜１６４は、例示的実施形態において層１５４に隣接して設置される。
【００２５】
他の実施形態において、層１５４の組成は、構造表面皮膜１６４が、構造１６６を備える該構造表面層が光学フィルム１５２に面するように配設される際、例えば構造表面皮膜１６４の構造又は突出１６６による嵌入又は浮き出しによる損傷に対する層１５４及び光学フィルム１５２の抵抗をさらに向上させるために変えることができる。かかる例示的実施形態において、層１５４はインプリント抵抗層である。科学的及び物理的な抵抗が向上したポリマー類およびコポリマー類は、インプリント抵抗層１５４の損傷抵抗を向上するのに好ましい。
【００２６】
例えば、予熱温度、適応温度、伸縮速度、ラインスピード、伸縮率、適応前熱設定及び、牽引削減（例えばトウイン）等のような適切な条件下で加工される際、様々なポリマー材料に好適な科学的及び物理的特性、特に、インプリント抵抗層１５４の損傷抵抗を高めるために結晶性を有する。好適な損傷抵抗ポリマー材料には、例えば、ＰＥＮ及びＣｏＰＥＮのような結晶性ポリエステル類及びコポリマー類、及び例えば、ニュージャージー州サミット（Summit）のティコナエンジニアリングポリマー社（Ticona Engineering Polymers）からＴＯＰＡＳの商標表記で入手可能なノルボルネン系ポリマー類のような非晶質環状オレフィンコポリマー類を包含するオレフィンホモポリマー類及びコポリマー類が挙げられる。
【００２７】
本開示のフィルム構成を形成するのに様々な方法が使用されることができるが、押出成形、共押出、フィルムキャスティング及びクエンチング、ラミネーション、配向が挙げられる。上述のように、フィルム構成は、様々な形状を取ってよいので、最終的な光学体の形状及び所望の特性に応じて変化する。
【００２８】
光学フィルム
本開示の実施形態に使用するのに好適な様々な光学フィルムには、ＤＢＥＦ及びＥＳＲのような誘導体多層光学フィルム（全て複屈折光学層で構成されるか、いくつかが複屈折光学層で構成されるか、又は全て等方性光学層で構成されている）、及びＤＲＲＦのような連続／分散相光学フィルムが挙げられ、偏光子又は反射鏡として特徴付けることができる。光学フィルムとしては、ＢＥＦのようなプリズム柄フィルム、又は構造表面層を有する他の光学フィルムなどが挙げられる。
【００２９】
ある例示的実施形態において、光学フィルムは、ＢａＳＯ4充填ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）のような拡散ミクロ中空反射フィルム、又はＴｉＯ2充填ＰＥＴのような拡散「白色」反射フィルムであるか、又はこれらを含むことができる。あるいは、光学フィルムは、ポリカーボネートのような好適な光学的に透明な材料の単層であってよく、容量ディフューザを備えても備えなくてもよい。当業者には、本明細書に記載の構造、方法、及び技術が好適な光学フィルムの他のタイプに適用及び塗布できることは容易に理解されよう。本明細書で具体的に述べられている光学フィルムは単なる説明例であって、本開示の代表的な実施形態と使用するのに好適な光学フィルムの総記を意味するものではない。
【００３０】
本発明に使用するのに好適な代表的な光学フィルムには、例えば、米国特許第５，８８２，７７４号及び６，３５２，７６１号、及びＰＣＴ公報番号第ＷＯ９５／１７３０３号；ＷＯ９５／１７６９１号；ＷＯ９５／１７６９２号；ＷＯ９５／１７６６９号；ＷＯ９６／１９３４７号及びＷＯ９９／３６２６１号に記載されるような多層反射フィルムが挙げられ、これらは全て本明細書に参照として組み込まれる。多層反射光学フィルム及び連続／分散相反射光学フィルムの双方は、少なくとも２つの異なる材料（典型的にはポリマー類）間の屈折率の差に依存し、少なくとも１つの偏光方位の光を選択的に反射する。好適な拡散反射偏光子には、例えば、米国特許第５，８２５，５４３号に記載される連続／分散相光学フィルム、並びに、例えば米国特許第５，８６７，３１６号に記載される分散反射光学フィルムが挙げられ、これらは参照として本明細書に組み込まれる。
【００３１】
ある実施形態において、光学フィルムは、非常に大きいか又は存在しないブルースター角（ｐ偏光の屈折率がゼロになる角度）を有するポリマー層の多層スタックである。多層光学フィルムは、ｐ偏光の屈折率が入射角とともに緩やかに下がるか、又は屈折率とは無関係であるか、垂線から離れた入射角とともに上昇する多層反射鏡又は偏光子に作製されてよい。多層反射光学フィルムは、光学フィルム構造及び本発明の光学フィルムの作製及び使用方法を説明する例として本明細書で使用される。上述するように、本明細書で記載される構造、方法、技術は、他の好適な光学フィルムに採用及び適用されてよい。
【００３２】
例えば、好適な多層光学フィルムは、１軸又は２軸配向且つ複屈折型の第１の光学層を第２の光学層と交互に入れ替える（例えばインタリーブする）ことによって作製することができる。ある実施形態において、第２光学層は、配向層の面内の１つとほぼ等しい等方性屈折率を有する。２つの異なる光学層の境界面は、反射板を形成する。２つの層の屈折率がほぼ等しい方向に平行な平面に偏光した光は、実質的に透過する。２つの層が異なる屈折率を有する方向に平行な平面に偏光した光は、少なくとも部分的に反射する。屈折率は層の数が増加することによるか、又は第１及び第２層間の屈折率の差が増加することによって増加し得る。
【００３３】
多層を有するフィルムは、波長範囲を超えたフィルムの屈折率を増加させるために、異なる光学的厚さを有する層を備えてよい。例えば、フィルムには、特定の波長を有する光の最適な反射を達成するように、個々に調整（例えば、標準的な入射光線）される対層が挙げられる。一般的に、本発明の特定の実施形態に使用するのに好適な多層光学フィルムは、約２〜５０００の光学層、典型的には約２５〜２０００の光学層、及び多くの場合は約５０〜１５００の光学層又は７５〜１０００の光学層を有する。さらに、単一の多層スタックのみが記載されているが、多層光学フィルムは複数のスタック、又は続いてフィルムを形成するのに混合される異なるタイプの光学フィルムから形成されてよいことを理解すべきである。記載された多層光学フィルムは、米国特許出願番号第０９／２２９，７２４号及び米国特許第６，８２７，８８６号に従って形成されてよく、双方とも参照として本明細書に組み込まれる。
【００３４】
偏光子は、一軸は配向第１光学層と配向層の面内の１つとほぼ等しい等方性屈折率を有する第２光学層とを混合することで形成できる。あるいは、双方の光学層は複屈折率ポリマー類から形成され、単一の面内方向における屈折率伸縮工程に配向する。２つの光学層間の境界面は、１つの偏光における光反射面を形成する。
【００３５】
２つの層の屈折率がほぼ等しい方向に平行な平面に偏光した光は、実質的に透過する。２つの層が異なる屈折率を有する方向に平行な平面に偏光した光は、少なくとも部分的に反射する。等方性の屈折率又は低い面内複屈折（例えば約０．０７以下）を有する第２光学層を有する偏光子において、第２光学層の面内屈折率（ｎｘ及びｎｙ）と第１光学層の１つの面内屈折率（例えばｎｙ）はほぼ等しい。したがって、第１光学層の面内複屈折は、多層光学フィルムの反射率の目安である。典型的に、第１光学層の面内複屈折が高くなると、多層光学フィルムも向上するのが分かる。第１及び第２光学層の面外屈折率（ｎｚ）が等しいかほぼ等しい（例えば、差が０．１以下及び好ましくは０．５以下）場合、多層光学フィルムも優れたオフ角反射率を有する。
【００３６】
１つの実施形態において、反射鏡は、２つの屈折率（典型的にはｘ軸及びｙ軸、又はｎｘ及びｎｙに沿って）がほぼ等しく、及び第３の屈折率（典型的にはｚ軸又はｎｚに沿って）とは異なる少なくとも１つの一軸複屈折材料を用いて作製されてよい。ｘ及びｙ軸は、多層フィルム内に提供される層の平面を意味することから面内軸と定義され、それぞれに対応する屈折率ｎｘ及びｎｙは面内屈折率と称される。一軸複屈折系を作る１つの方法は、多層ポリマーフィルムを二軸的に配向（二軸に沿って伸ばす）するものである。隣接する層が、異なる応力誘起複屈折を有する場合、多層フィルムの二軸配向は、双方の軸に平行な平面において隣接する層間に差異を生じさせ、偏光の両平面の光の反射の原因となる。
【００３７】
一軸複屈折材料は、正、もしくは負の一軸複屈折性を有してよい。負の一軸複屈折は、ｚ方向（ｎｚ）での屈折率が面内屈折率（ｎｘ及びｎｙ）よりも高い場合に起こる。正の一軸複屈折は、ｚ方向（ｎｚ）での屈折率が面内屈折率（ｎｘ及びｎｙ）よりも低い場合に起こる。ｎ１ｚは、ｎ２ｘ＝ｎ２ｙ＝ｎ２ｚを満たすように選択され、及び多層フィルムの第１層が二軸配向である場合、ｐ偏光においてブルースター角は存在せず、従って全ての入射角において一定の反射率が存在する。互いに垂直な２つの面内軸に配向する多層フィルムは、例えば層の数、ｆ比、及び屈折率のような要因によって非常に高い割合で入射光線を反射することができ、及び効率性の高い反射鏡である。
【００３８】
１つの実施形態において、第１光学層は、好ましくは一軸、又は二軸配向の複屈折ポリマー層である。第１光学層の複屈折ポリマーは、典型的には伸縮時に大きな複屈折を発現できるように選択される。適用次第で、フィルム平面の２つの直交方向間で、１つ以上の面内方向と、フィルム平面に対して垂直な方向との間で、またはこれらの組み合せで複屈折が発現されることができる。
【００３９】
例示的な実施形態において、仕上げフィルムに所望の光学特性が与えられるように、第１ポリマーが伸長後に複屈折を維持する。例示的な実施形態において、第２光学層は複屈折及び一軸又は二軸配向であるポリマー層であるか、又は第２光学層は少なくとも１つの配向後の第１光学層の屈折率と異なる等方性屈折率を有してよい。例示的な実施形態において、第２ポリマーは、フィルム平面屈折率が仕上げフィルムにおける第１ポリマーのものとはできる限り異なるように、伸縮時に有利なことに複屈折をほとんど又は全く発現しないか、又は対抗する向き（正−負又は負−正）の複屈折を発現する。一部の用途においては、第１ポリマーも第２ポリマーも問題のフィルムにおける帯域幅内に任意で吸収帯を有さないことが有利である。したがって、帯域幅内の全ての入射光線は、反射するか透過する。しかしながら、いくつかの用途において、第１ポリマー及び第２ポリマーの１つ又は双方が特定の波長を全て、もしくは部分的にするのは有用である。
【００４０】
本開示の例示的な実施形態に使用する光学フィルムを作成するのに好適な材料としては、例えばポリエステル類、コポリエステル類及び変性コポリエステル類が挙げられる。本文中で、用語「ポリマー」はホモポリマー及びコポリマー、並びに、例えば、共押出し又は例えばエステル交換を包含する反応によって反応混和性の混合物に形成され得るポリマー類又はコポリマー類が挙げられることが理解できよう。「ポリマー」及び「コポリマー」には双方ともランダム及びブロックコポリマー類が挙げられる。本開示によって構成される光学体におけるいくつかの例示的な光学フィルムに使用するのに好適なポリエステル類には、一般的にはカルボキシレートレート及びグリコールサブユニットが挙げられ、カルボキシレートモノマー分子とグリコールモノマー分子との反応によって生成され得る。各カルボキシレートモノマー分子は、２つ以上のカルボン酸又はエステル官能基を有し、各グリコールモノマー分子は２つ以上のヒドロキシ官能基を有する。カルボキシレートモノマー分子は、全て同じであるか、２つ以上の異なる分子タイプであるかであってよい。グリコールモノマー分子についても同様である。また、用語「ポリエステル」内には、グリコールモノマー分子とカルボン酸のエステルとの反応に由来するポリカーボネートが包含される。
【００４１】
ポリエステル層のカルボキシレートサブユニットを形成するのに使用する好適なカルボキシレートモノマー分子には、例えば、２，６−ナフタレンジカルボキシル酸及びその異性体；テレフタル酸；イソフタル酸；フタル酸；アゼライン酸；アジピン酸；セバシン酸；ノルボルネンジカルボン酸；ビシクロオクタンジカルボン酸；１，６−シクロヘキサンジカルボン酸及びその異性体；ｔ−ブチルイソフタル酸、トリメリット酸；イソフタル酸スルホン酸ナトリウム；２，２’−ビフェニルジカルボン酸及びその異性体；及びメチル又はエチルエステル類のようなそれらの酸の低級アルキルエステル類が挙げられる。用語「低級アルキル」は、本文中ではＣ１〜Ｃ１０の直鎖又は分枝状アルキル基を表す。
【００４２】
ポリエステル層のグリコールサブユニットを形成するのに使用するのに好適なグリコールモノマーには、エチレングリコール；プロピレングリコール；１，４−ブタンジオール及びその異性体；１，６−ヘキサンジオール；ネオペンチルグリコール；ポリエチレングリコール；ジエチレングリコール；トリシクロデカンジオール；１，４−シクロヘキサンジメタノール及びその異性体；ノルボルナンジオール；ビシクロ−オクタンジオール；トリメチロールプロパン；ペンタエリスリトール；１，４−ベンゼンジメタノール及びその異性体；ビスフェノールＡ；１，８−ジヒドロキシビフェニル及びその異性体；及び１，３−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼンが挙げられる。
【００４３】
本開示の光学フィルムに有用な例示的なポリマーは、例えば、ナフタレンジカルボン酸とエチレングリコールとの反応によって作製することができるポリエチレンナフタレン酸（ＰＥＮ）である。ポリエチレン２，６−ナフタレン酸（ＰＥＮ）は、しばしば第１ポリマーとして選択される。ＰＥＮは、大きな正応力光学係数を有し、伸縮後に複屈折有効性を残し、可視範囲内に吸光度をほとんど、もしくは全く持たない。ＰＥＮは、等方性状態において大きな屈折率も有する。偏光平面が伸縮方向と平行に約１．６４〜約１．９もの高さとなる時、５５０ｎｍ波長の偏光入射光線におけるその屈折率は増加する。分子配向の増加によって、ＰＥＮの複屈折が増加する。分子配向は、材料をより高い伸縮率まで伸縮し、他の伸縮条件を保持することで増加する可能性がある。第１ポリマー類として好適な他の半結晶性ポリエステル類には、例えば、ポリブチレン２，６−ナフタレン酸（ＰＢＮ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、及びそれらのコポリマー類が挙げられる。
【００４４】
例示的な実施形態において、第２光学層の第２ポリマーは、仕上げフィルムにおいて、少なくとも一方向での屈折率が同一方向での第１のポリマーの屈折率と著しく異なるように選択される。つまり、ポリマー材料は典型的には分散性であって、屈折率は波長とともに変化するので、これらの条件は問題となる特定のスペクトル帯域幅によって判断されるべきである。前述の議論によって、第２ポリマーの選択は、問題の多層光学フィルムの用途の指定だけでなく、第１ポリマーの選択並びに処理条件に依存することが理解できよう。
【００４５】
光学フィルム、及び特に第１光学層の第１ポリマーとして使用するのに好適な他の材料としては、例えば、米国特許第６，３５２，７６１号；６，３５２，７６２号；及び６，４９５，６８３号；及び米国特許出願番号第０９／２２９，７２４号及び０９／３９９，５３１号に記載されており、これらは本明細書中に参照として組み込まれる。第１ポリマーとして有用な他のポリエステルは、カルボキシレートサブユニット９０ｍｏｌ％のジメチルナフタレン酸ジカルボキシレート及び１０ｍｏｌ％のジメチルテレフタラート由来のカルボキシレートサブユニット、及び１００ｍｏｌ％のエチレングリコールサブユニット由来のグリコールサブユニット及び０．４８ｄＬ／ｇの固有粘度を有するｃｏＰＥＮである。このポリマーの屈折率は約１．６３である。本明細書中のポリマーは、低融点ＰＥＮ（９０／１０）と称される。他の有用な第１ポリマーは、イーストマンケミカル社（Eastman Chemical Company）（テネシー州キングスポート（Kingsport））から入手可能な０．７４ｄＬ／ｇの固有粘度を有するＰＥＴである。非ポリエステルポリマーも偏光フィルムを作製するのに有用である。例えば、ポリエーテルイミドは、ＰＥＮ及びｃｏＰＥＮのようなポリエステル類とともに使用されてよく、多層反射鏡を生成する。ポリエチレンテレフタラート及びポリエチレン（例えば、ミシガン州ミッドランド（Midland）のダウケミカル社（Dow Chemical Corp）からエンゲージ８２００（Engage 8200）の商標表記で入手可能）のような他のポリエステル／非ポリエステル混合物を使用してよい。
【００４６】
例示的な実施形態において、第２光学層は第１ポリマーのガラス転移温度と適合性のあるガラス転移温度を有し、第１ポリマーの等方性屈折率と同様の屈折率を有する様々なポリマー類から作製されることができる。光学フィルム、特に第２光学層で使用するのに好適な他のポリマー類の例としては、上述するＣｏＰＥＮ以外に、ビニルナフタレン類、スチレン、無水マレイン酸、アクリレート類及びメタクリレート類のようなモノマー類から作製されるビニルポリマー類及びコポリマー類が挙げられる。かかるポリマー類の例としては、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）のようなポリアクリレート類、ポリメタクリレート類、及びアイソタクチック又はシンジオタクチックポリスチレンが挙げられる。他のポリマー類には、ポリスルフォン類、ポリアミド類、ポリウレタン類、ポリアミド酸類、及びポリイミド類のような縮合ポリマー類が挙げられる。加えて、第２光学層は、ポリエステル類及びポリカーボネート類のようなポリマー類及びコポリマー類から形成されてよい。
【００４７】
特に第２光学層に使用するのに好適な他の例示的なポリマー類には、デラウェア州ウィルミントン（Wilmington）のイネオスアクリリックス社（Ineos Acrylics, Inc）から商標表記ＣＰ７１及びＣＰ８０として入手可能なポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のホモポリマー、又はＰＭＭＡよりも低いガラス転移温度を有するポリエチルメタクリレート（ＰＥＭＡ）が挙げられる。付加的な第２ポリマーには、例えば７５質量％メチルメタクリレート（ＭＭＡ）及び２５質量％エチルアクリレート（ＥＡ）から生成されるｃｏＰＭＭＡ（イネオスアクリリックス社（Ineos Acrylics, Inc）から商標表記パースペックス（Perspex）６３として入手できる）、ＭＭＡコモノマーユニット及びｎ−ブチルメタクリレート（ｎＢＭＡ）コモノマーユニットと形成されるｃｏＰＭＭＡ、又はテキサス州ヒューストン（Houston）のソルベイポリマーズ社（Solvay Polymers, Inc）から商標表記ソレフ（Solef）１００８として入手可能なＰＭＭＡ及びポリ（フッ化ビニリデン）（ＰＶＤＦ）の混合物ＰＭＭＡ（ｃｏＰＭＭＡ）のコポリマー類が挙げられる。
【００４８】
さらに、特に第２層に使用する他の好適なポリマー類には、例えばダウ・デュポンエラストマーズ（Dow-Dupont Elastomers）から商標表記エンゲージ（Engage）８２００として入手可能なポリ（エチレン−ｃｏ−オクテン）（ＰＥ−ＰＯ）のようなポリオレフィンコポリマー類、テキサス州ダラス（Dallas）のフィナオイルアンドケミカル社（Fina Oil and Chemical Co）から商標表記Ｚ９４７０として入手可能なポリ（プロピレン共エチレン）（ＰＰＰＥ）、及びユタ州ソルトレイク市（Salt Lake City）のハンツマンケミカル社（Huntsman Chemical Corp）から商標表記レックフレックス（Rexflex）Ｗ１１１として入手可能なアタクチックポリプロピレン（ａＰＰ）及びイソタクチックポリプロピレン（ｉＰＰ）のコポリマーが挙げられる。例えば、第２光学層の光学フィルムとしては、デラウェア州ウィルミントン（Wilmington）のイー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー（E.I. duPont de Nemours & Co., Inc）から商標表記バイネル（Bynel）４１０５として入手可能であるような線状低密度ポリエチレン−ｇ−無水マレイン酸（ＬＬＤＰＥ−ｇ−ＭＡ）のような官能化ポリオレフィンも挙げられる。
【００４９】
偏光子において例示的な材料の組み合わせとしては、ＰＥＮ／ｃｏ−ＰＥＮ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）／ｃｏ−ＰＥＮ、ＰＥＮ／ｓＰＳ、ＰＥＮ／イースター（Eastar）、ＰＥＴ／イースターが挙げられ、ここで「ｃｏ−ＰＥＮ」は、ナフタレンジカルボキシル酸（上述のように）及びイースターに基づくコポリマー又は混合物を称し、イースターはイーストマンケミカル社（Eastman Chemical Co）から商業的に入手可能なポリシクロヘキサンジメチレンテレフタル酸である。反射鏡において例示的な材料の組み合わせとしては、ＰＥＴ／ｃｏ−ＰＭＭＡ、ＰＥＮ／ＰＭＭＡ又はＰＥＮ／ｃｏＰＭＭＡ、ＰＥＴ／ＥＣＤＥＬ、ＰＥＮ／ＥＣＤＥＬ、ＰＥＮ／ｓＰＳ、ＰＥＮ／ＴＨＶ、ＰＥＮ／ｃｏ−ＰＥＴ、及びＰＥＴ／ｓＰＳが挙げられ、ここで「ｃｏ−ＰＥＴ」はテレフタル酸（上述するように）にもとづいたコポリマー又は混合物を称し、ＥＣＤＥＬは、イーストマンケミカル社（Eastman Chemical Co）から商業的に入手可能な熱可塑性ポリエステルであって、ＴＨＶは３Ｍ社から商業的に入手可能なフルオロポリマーである。ＰＭＭＡはポリメチルメタクリレートを表し、ＰＥＴＧは第２グリコール（通常はシクロヘキサンジメタノール）に用いるＰＥＴのコポリマーを表す。ｓＰＳはシンジオタクチックポリスチレンを表す。
【００５０】
本発明に用いるのに公的な光学フィルムは、典型的に薄い。好適なフィルムは、変動厚を有してよいが、特に約３８０マイクロメートル（１５ミル）未満、より典型的には約２５０マイクロメートル（１０ミル）未満、及び好ましくは約１８０マイクロメートル（７ミル）未満の厚みを有するフィルムを包含する。加工中、寸法安定層は、２５０℃を超える温度で押出しコーティング、又は共押出しすることで光学フィルムに包含され得る。従って、ある実施形態において、光学フィルムは２５０℃を超える温度までの曝露に耐えられる。光学フィルムも一般的に、加工中に様々な曲げ及び回転工程を経るので、本発明の典型的な例示的実施形態において、フィルムは可撓性であるべきである。本発明の例示的実施形態に用いるのに好適な光学フィルムもまた、任意で、１つ以上の光学層のパケット間に保護境界層のような光学又は非光学層を包含し得る。非光学層は、特定の用途において好適な任意の適切な材料からなって良く、光学フィルムの残りに使用される少なくとも１つの材料であることもできるし、又はそれを包含してもよい。
【００５１】
ある実施形態において、中間層又は表面下層は光学フィルムと一体となって形成され得る。１つ以上の下表面層は、典型的には光学フィルムと共押出しすることで形成され、例えば第１及び第２層と一体となって形成され、結合される。中間層は、例えば、光学フィルム上に同時に共押出しされるか、又は連続して押出されることによって、一体、又は離れて光学フィルム上に形成され得る。単一又は複数の表面下層には、連続相及び分散相に混和しないブレンドを含めることができる。前記相は、表面粗さ及び表面の曇りの形成を助ける役割を果たすこともできる。分散相は、ポリマー性又は無機であって良く、連続層とおおよそ同じか同様の屈折率を有する。かかる透明な光学体のある例示的な実施形態において、分散及び連続層を作製する材料の屈折率は、互いに約０．０２以下で異なる。屈折率を満たす混合物を有する表面下層の例は、ＳＡＮ及びＰＥＴＧ（イーストマンケミカル社（Eastman Chemical）から登録商標イースター（Eastar）６７６３として商業的に入手可能なコポリエステル）を含む分散相を含む連続層である。屈折率を満たさない混合物を有する表面下層の１例は、キシレックス（Xylex）７２００及びポリスチレンの分散相との連続相である。
【００５２】
本発明は、以下の非限定的な実施形態を参照して記載される。
【実施例】
【００５３】
（実施例１）
典型的に構造表面層を作製するのに使用される光学樹脂に対して、十分な接着性を有するポリカーボネート／ポリエステル混合物の使用を明らかにするために、以下の３つの異なるポリマー組成物の１つを使用するフィルムは、ＢＥＦプリズムとともにハンドスプレッドで塗布した。
【００５４】
使用されるフィルムは：１）バイエルプラスチックス社（Bayer Plastics）から商業的に入手可能なマクロブレンド（Makroblend）ＤＰ４−１３８６樹脂の単層フィルム、ポリカーボネート／ポリエチレンテレフタラート合金、２）ＧＥプラスチックス社（GE Plastics）から商業的に入手可能な９５質量％のキシレックス（Xylex）７２００の不混和性混合物から作製される外表面薄層を備える多層光学フィルム（ＭＯＦ）、ポリカーボネート／ポリエステル合金、及びミシガン州ミッドランド（Midland）のダウケミカル社（Dow Chemical）から入手可能な５質量％のタイリル（TYRIL）８８０、ＳＡＮ、及び３）イーストマンケミカル社（Eastman Chemical）から入手可能なイーストマンケミカル（Eastman Chemical）ＳＡ１１５の表面層を備える多層光学フィルム（ＭＯＦ）、ポリカーボネート／ポリエステル合金であった。
【００５５】
それぞれの場合において、ハンドスプレッドを作製するために、２０．３ｃｍ×３０．５ｃｍ（８インチ×１２インチ）のフィルム片を、同様の寸法の、３Ｍ社（3M Company）から商標表記ビクイティ（Vikuiti）ＢＥＦＩＩ９０/５０として入手可能な構造表面皮膜と同様の表面層パターンを備えるミクロ構造ツールの一端と張り合わせ、５４．４℃（１３０°Ｆ）まで熱した。米国特許第５，９０８，８７４号に記載されるような未硬化光学樹脂のプールが、フィルム及びプリズム型ツール間でピペットを介して貼り付けられた端部で堆積した。
【００５６】
フィルム及びツールはニップを通過し、フィルム及びツール上に均一に光学樹脂を広げた。次に、ハンドスプレッドＵＶ硬化ランプ（２１．３ｍ／分（７０フィート／分（ｆｐｍ）において１７７Ｗ／ｃｍ（４５０Ｗ／ｉｎ）の２バンクＤバルブ）の下を通過させ、光学樹脂を硬化した。次に、フィルムをツールから剥がし、ツールからプリズムを離す際の容易さ及び清浄度を記録した。それぞれの場合において、プリズムはツールから清浄かつ容易に離され、合金表面薄層へのコーティングにおいて良好な接着性を示した。
【００５７】
（実施例２Ａ）
表面薄層としてキシレックス（Xylex）７２００を使用する多層偏光フィルムのロール試料（図３に示される構造を参照のこと）を連続コーティングライン上で解いた。上部ポリオレフィン膜を連続的にフィルムから剥がし、スクラップワインダー中に巻き取った。曝露したキシレックス（Xylex）膜を未硬化光学樹脂で塗布し、３Ｍ社（3M Company）から商標表記ビクイティ（Vikuiti）ＴＢＥＦ９０／２４として入手可能な構造表面皮膜上で得られるものと同様のパターンを有するプリズム型微小反復ツール上を通過させた。樹脂を、実施例１のハンドスプレッドにおいて使用されるものと同様の方法で紫外線によって硬化した。
【００５８】
（実施例２Ｂ）
表面薄層として、ミシガン州ミッドランド（Midland）のダウケミカル社（Dow Chemical Corp）から入手可能なＳＡＮ８８０を使用する多層偏光フィルムのロール試料を連続コーティングライン上で解いた。日本の東レ株式会社（Toray）から商標表記７７２１ＰＦとして入手可能なプレマスクフィルムを加工中にフィルムを支持する多層偏光フィルムの一面に接着した。未硬化ＢＥＦ樹脂の層をフィルムの曝露ＳＡＮ表面に塗布し、ビクイティ（Vikuiti）ＴＢＥＦ９０／２４上で得られるものと同様のパターンを有するプリズム型微小反復ツール上を通過させた。樹脂を、実施例１のハンドスプレッドにおいて使用されるものと同様の方法で紫外線によって硬化した。
【００５９】
（実施例３）
上記で検討されたそれぞれのポリマー材料、キシレックス（Xylex）７２００及びイーストマンケミカル（Eastman Chemical）ＳＡ１１５を、保護境界層として多層光学フィルムの光学スタック上に共押出した。次に、多層光学フィルムを、米国特許第６，９３６，２０９号；６，９４９，２１２号；６，９３９，４９９号；又は６，９１６，４４０号中の工程に従って伸縮することで、実質的に一軸配向した。実質的に一軸配向工程に続いて、光学スタック中で高指数の光学材料の屈折率は、縦方向及び厚さ方向にそって、保護境界層として使用されるポリマーの屈折率と合わせた。
【００６０】
イーストマンケミカル（Eastman Chemical）ＳＡ１１５の保護境界層を高指数光学材料としてＬｍＰＥＮ（９０％ＰＥＮ、１０％ＰＥＴ）を使用する光学スタックと共押出ししながら、キシレックス（Xylex）７２００の保護境界層を、７９/２１ＣｏＰＥＮ（７９％ＰＥＮ、２１％ＰＥＴ）の高指数光学材料を有する光学スタックと共押出しした。
【００６１】
多層光学フィルムのそれぞれを、可剥性ポリオレフィン膜と共押出し、保護境界層が曝露するのを可能とした。各構造は、構造表面層へ優れた接着性を提供しながら、優れた光学、利益、厚みを提供した。
【００６２】
（実施例４）
キシレックス（Xylex）７２００及びＬｍＰＥＮ（９０％ＰＥＮ、１０％ＰＥＴ）を、それぞれ保護境界層（ＰＢＬ）として、多層光学フィルムの光学スタックの主面上に共押出した。多層フィルムもまた、可剥性表面薄層に塗布した。膜がはがれる際、ＰＢＬを以下に記載する試験において、構造表面皮膜に隣接するように設置した。
【００６３】
結果を、外表面薄層がキシレックス（Xylex）７２００である以外には同一の光学スタックから構成される多層光学フィルムによる結果と比較した。
【００６４】
以下の表２に示すように、試験結果は、薄型キシレックス（Xylex）７２００保護境界層の方が損傷に対してより抵抗性が高く、厚型キシレックス（Xylex）７２００膜材料のインプリント抵抗よりも優れていた。
【００６５】
（実施例５）
様々な割合及び厚みのＬｍＰＥＮ（９０％ＰＥＮ、１０％ＰＥＴ）の混合物を、光学スタックの第１主面上に表面薄層を形成するために作製された多層光学フィルムと共押出した。光学スタックの第２主面上の表面薄層は、イーストマンケミカル（Eastman Chemical）ＳＡ１１５であった。続いて、多層光学フィルムを、１４７℃（２９７°Ｆ）で、米国特許第６，９３６，２０９号；６，９４９，２１２号；６，９３９，４９９号；又は６，９１６，４４０号に記載の工程に従って、実質的に一軸的に伸縮した。
【００６６】
得られたフィルムを、いくつかの管理基準に沿って、以下に記載する損傷抵抗試験を用いて第１主面側上で試験した。それらの結果を下記の表２に示す。
【００６７】
表２に示すように、ＬｍＰＥＮ／ＰＥＴ混合物及びＬｍＰＥＮ表面薄層は、ＬｍＰＥＮ及び高ＰＥＴ混合組成において、対照フィルムよりも優れており、目に見える損傷は低減されるか又は全く無かった。
【００６８】
（実施例６）
ニュージャージー州サミット（Summit）のティコナエンジニアリングポリマー社（Ticona Engineering Polymers）から商標表記トパス（Topas）６０１３Ｓ−０４として入手可能な環状オレフィンコポリマーを７０％及びトパス（Topas）８００７Ｓ−０４を３０％した混合物を、光学スタックの両面上に表面薄層を形成するために作製される多層光学フィルムと共押出した。続いて、多層光学フィルムを、１４７℃（２９７°Ｆ）で、米国特許第６，９３６，２０９号；６，９４９，２１２号；６，９３９，４９９号；又は６，９１６，４４０号に記載の工程に従って、一軸的に伸縮した。
【００６９】
得られたフィルムのトパス（Topas）混合物の膜表面を、上述の試験において記載されるように構造表面皮膜と隣接するように設置して試験した。結果を以下の表２に示し、トパス（Topas）表面薄層が損傷に抵抗性であることを示している。
【００７０】
比較例Ｃ１
非晶質ＣｏＰＥＮポリマー樹脂を、光学スタックの両面に表面薄層を形成するのに作製される多層光学フィルムと共押出した。続いて、多層光学フィルムを、１４７℃（２９７°Ｆ）で、米国特許第６，９３６，２０９号；６，９４９，２１２号；６，９３９，４９９号；又は６，９１６，４４０号に記載の工程に従って、一軸的に伸縮した。
【００７１】
得られたフィルムの非晶質ＣｏＰＥＮの膜表面を、上述の試験において記載されるように構造表面皮膜と隣接するように設置して試験した。表２に示すように、結果は、高程度の外膜への目に見える損傷を示している。
【００７２】
損傷抵抗試験の手順及び器具
図６に示す器具２００を使用して損傷抵抗試験を実行した。適当な大きさのウェル２０４を備えたアルミニウム板２０２に、プリズム型輝度上昇フィルム、ゲインディフューザー、又はつや消し表面を有するフィルムのような構造表面皮膜の第１ダイカット試料２０６を設置した。構造表面皮膜及び多層光学フィルムを組み合わせた第２ダイカット試料２０８を第１試料２０６の上部に設置した。試料２０８のプリズムを、板２０２の主面の平面に実質的に垂直な方向に沿うように向けた。多層光学フィルムのダイカット試料２１０（任意のＰＢＬ又は表面薄層を包含するが、図６には示さない）を試料２０８の構造表面層に隣接し、試料２０８のポイントと接触するように設置した。多層フィルム試料２１０の上部に５０ｇのアルミニウムブロック２１２を設置した。非粘着層２１４を発泡体テープ層２１６に支持させながら、デュポン（DuPont）から商標表記テフロン（登録商標）（TEFLON（登録商標））として入手可能であるような非粘着性材料２１４を多層フィルム２１０と接触させた。重量ガイド２１８によってブロック２１２は位置に導かれた。
【００７３】
試料を器具に設置すると、２４時間８５℃で放置した。フィルムを取り除き、評価のために模擬ディスプレイに設置した。以下の表１における評価尺度を結果の評価に適用した。表１において、ＨＨは模擬ノートパソコンディスプレイを表し、ＭＴＲは模擬ＬＣＤモニタを表す。用語「軸上」は、ディスプレイに対して垂直である図を表す。
【００７４】
レベル０〜２：浮き出し無し
くぼみレベルの割合（０：無し、１：僅かなくぼみ、２：明らかなくぼみ）
レベル３〜６：ＣＩＳシステムを通過／失敗
軸上試験：直角ＣＩＳ試験を全ての方向で行いながら、ＢＥＦカットオフ角（より明るい領域）間の試料を観察
レベル７〜９：ＣＩＳ＃２０００での軸上において目に見える
通常の欠陥試料と比較して、光ボックス（透過光)上で見える割合
【００７５】
【表１】
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【００７６】
【表２】
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【００７７】
本明細書で参照又は引用される全ての特許、特許出願、仮出願、及び公報は、本明細書が明白に教示することと矛盾をしない範囲で、全図及び表を包含するその全てが参照として組み込まれる。
【００７８】
本明細書に記載される実施例及び実施形態は、単に例示することが目的であり、その種々の変更又は変形が当業者に提示され、本出願の精神及び範囲内に包含されることを理解されるべきである。
【００７９】
上記の図面は本開示のいろいろな例示的実施形態を示すが、他の実施形態も考えられる。本開示は、制限としてではなく、代表的な例として本発明の例示的実施形態を提供する。本開示の原理の精神および範囲内にある多数の他の改良および実施態様を当業者によって考案することができることは理解されるはずである。図面は、原寸大ではない。
【００８０】
さらには、実施形態及び構成成分は、表記「第１」、「第２」、「第３」等で表され、これらの説明は参照を簡便化し、優先順位を意味するわけではないことを理解されたい。この表記は、明確な目的において異なる実施形態を区別するためのみに提供される。
【００８１】
指示がない限り、明細書及び請求項に使用される外観の寸法、量、物理的特性を表す全ての数字は、用語「約」によって全ての事例において改変されると理解されたい。従って、反対に指定されるまで、本明細書の数字は、本明細書で開示される教示を使用する所望の特性によって変化し得る近似値である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】プリズム層が塗布された多層反射偏光光学フィルムを包含する光学体の断面外略図。
【図２】図１のフィルム構造及び構造表面皮膜の付加層を備えるディスプレイの断面外略図。
【図３】本開示の例示的実施形態の光学体の断面外略図。
【図４】構造表面皮膜を包含する本開示の例示的実施形態の光学体の断面外略図。
【図５】図４のフィルム構造及び構造表面皮膜の付加層を備えるディスプレイの断面外略図。
【図６】本開示による光学体の損傷抵抗性を向上するのに使用され得るインプリント抵抗テスターの略図。
【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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【国際調査報告】
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