(57)【要約】  第１の光学フィルム、第２の光学フィルム、及び、第１の光学フィルムと第２の光学フィルムの間に配置されている少なくとも１つの可剥性粗面境界層が備わっている光学体を開示する。また、第１の光学フィルムと第２の光学フィルムの間に配置されているとともに、第１のポリマー及び第１のポリマーに実質的に混和しない第２のポリマーが備わっている可剥性境界層が含まれている光学体も開示する。本開示では、光学体を延伸させることを含め、光学体を加工する方法も提供する。
2008537168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光学フィルム、第２の光学フィルム、及び、前記第１の光学フィルムと前記第２の光学フィルムの間に配置されている少なくとも１つの可剥性粗面境界層が備わっている光学体。
【請求項２】
前記可剥性粗面境界層に、連続相及び分散相が備わっている請求項１記載の光学体。
【請求項３】
前記連続相に、ポリプロピレン、ポリエステル、線状低密度ポリエチレン、ナイロン及びそのコポリマー、シンジオタクチックポリプロピレン、線状低密度ポリエチレン、並びにプロピレンとエチレンのランダムコポリマーが含まれている請求項２記載の光学体。
【請求項４】
前記分散相に、スチレンアクリロニトリル、中密度ポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリカーボネート、及び、コポリエステルブレンド、ε−カプロラクトンポリマー、プロピレンランダムコポリマー、ポリ（エチレンオクテン）コポリマー、帯電防止ポリマー、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、及び無機材の少なくとも１つが含まれている請求項２記載の光学体。
【請求項５】
少なくとも１つの前記可剥性粗面境界層に更に成核剤が含まれている請求項１記載の光学体。
【請求項６】
前記可剥性粗面境界層に更に空洞が備わっている請求項１記載の光学体。
【請求項７】
前記光学フィルムの少なくとも１つを、多層偏光子、多層反射体、連続相及び分散相が備わっている光学フィルム層、スチレンアクリロニトリルが含まれている層、ポリカーボネートが含まれている層、ＰＥＴが含まれている層、脂環式ポリエステル／ポリカーボネートが含まれている層、及び、これらのうちの何種類か又はこれらの組み合わせから成る群から選択された請求項１記載の光学体。
【請求項８】
前記光学フィルムの少なくとも１つに皮下層が少なくとも１つ備わっている請求項１記載の光学体。
【請求項９】
前記皮下層にスチレンアクリロニトリル、ポリカーボネート、ＰＥＴ、又は、脂環式ポリエステル／ポリカーボネートが含まれている請求項８記載の光学体。
【請求項１０】
前記皮下層が第１の材料、及び、第１の材料に実質的に混和しない第２の材料が含まれており、前記第２の材料がポリマー材又は無機材である請求項８記載の光学体。
【請求項１１】
少なくとも１つの可剥性粗面境界層に更に着色剤が含まれている請求項１記載の光学体。
【請求項１２】
実質的に透明な請求項１記載の光学体。
【請求項１３】
複屈折材が含まれている請求項１記載の光学体。
【請求項１４】
更に少なくとも１つの可剥性平滑境界層が備わっている請求項１記載の光学体。
【請求項１５】
前記可剥性平滑境界層が少なくとも１つの可剥性粗面表皮層と隣接して配置されている請求項１４記載の光学体。
【請求項１６】
第１の光学フィルム、第２の光学フィルム、及び、前記第１の光学フィルムと前記第２の光学フィルムの間に配置されている可剥性境界層が備わっている光学体であって、前記可剥性境界層に第１のポリマー、及び、前記第１のポリマーに実質的に混和しない第２のポリマーが含まれている光学体。
【請求項１７】
前記第１のポリマーの結晶化度が前記第２のポリマーの結晶化度よりも低い請求項１６記載の光学体。
【請求項１８】
前記可剥性境界層に更に第３のポリマーが含まれている請求項１６記載の光学体。
【請求項１９】
前記可剥性境界層に更に無機材が含まれている請求項１６記載の光学体。
【請求項２０】
前記可剥性境界層に更に着色剤が含まれている請求項１６記載の光学体。
【請求項２１】
実質的に透明な請求項１６記載の光学体。
【請求項２２】
複屈折材が含まれている請求項１６記載の光学体。
【請求項２３】
第１の光学フィルムと第２の光学フィルムの間にある少なくとも１つの可剥性粗面境界層が備わっている光学体を用意する工程、及び、
前記光学体を延伸させる工程を含む、光学体を加工する方法。
【請求項２４】
前記光学体に更に少なくとも１つの可剥性平滑境界層が備わっている請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記光学体を２軸延伸させる請求項２３記載の方法。
【請求項２６】
前記光学体を実質的に１軸延伸させる請求項２３記載の方法。
【請求項２７】
第１の光学フィルムと第２の光学フィルムの間にある少なくとも１つの可剥性境界層が備わっている光学体であって、前記可剥性境界層に第１のポリマー、及び、前記第１のポリマーに実質的に混和しない第２のポリマーが含まれている光学体を用意する工程、並びに、
前記光学体を延伸させる工程を含む、光学体を加工する方法。
【請求項２８】
前記光学体に更に少なくとも１つの可剥性平滑境界層が備わっている請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
前記光学体を２軸延伸させる請求項２７記載の方法。
【請求項３０】
前記光学体を実質的に１軸延伸させる請求項２７記載の方法。
【請求項３１】
第１の光学フィルム、第２の光学フィルム、及び、前記第１の光学フィルムと前記第２の光学フィルムの間に配置されている少なくとも１つの可剥性粗面境界層が備わっている光学体を用意する工程、
前記光学体を延伸領域に移動させる工程、
縦方向に概ね分岐している経路に沿って前記光学体の対向縁部を移動させながら前記光学体を延伸させて該光学体の横寸法を増大させる工程であって、概ね分岐している前記経路が、縦方向延伸比（ＭＤＤＲ）、垂直方向延伸比（ＮＤＤＲ）、及び、横方向延伸比（ＴＤＤＲ）の相関関係を延伸中に
ＭＤＤＲ＝ＮＤＤＲ＝（ＴＤＤＲ）-1/2
に近づける構造及び配置になっている工程を含む、光学体を加工する方法。
【請求項３２】
前記分岐経路が実質的に放物線状である請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
前記分岐経路が実質的に放物線状の経路の線形近似である請求項３１記載の方法。
【請求項３４】
前記分岐経路が同一平面上にある請求項３１記載の方法。
【請求項３５】
前記延伸済み光学体内の前記第１の光学フィルム及び前記第２の光学フィルムの少なくとも１つに反射偏光子が含まれている請求項３１記載の方法。
【請求項３６】
前記フィルムを延伸させる工程に、延伸比が４超になるまで前記光学体を延伸させることが含まれている請求項３１記載の方法。
【請求項３７】
前記延伸工程に、光学体の中心軸に対して実質的に対称である分岐経路に沿って対向縁部を移動させることが含まれている請求項３１記載の方法。
【請求項３８】
連続的な形でフィルムのロールから前記光学体を延伸機に送ることが含まれている請求項３１記載の方法。
【請求項３９】
前記延伸工程に合わせて前記光学体を共押出することが更に含まれている請求項３１記載の方法。
【請求項４０】
前記光学体の共押出に増幅が含まれており、前記増幅の前に少なくとも１つの境界層を追加する請求項３９記載の方法。
【請求項４１】
縦方向及び厚み方向に当たる長さ方向の屈折指数が実質的に同じであるが幅方向の屈折率が実質的に異なる材料が前記延伸済みフィルムに少なくとも１つ含まれる請求項３１記載の方法。
【請求項４２】
以下の式で定義される１軸特性Ｕの最小値が少なくとも０．７である請求項３１記載の方法。
Ｕ＝（１／ＭＤＤＲ−１）／（ＴＤＤＲ1/2−１）
【請求項４３】
非線状分岐経路に沿って前記対向縁部を移動させることによって、延伸比が４超になるまで前記延伸機内で前記光学体を延伸させ、延伸中、ＴＤＤＲが２．５になった後の延伸の最終部分を通じて１軸特性Ｕの最小値が少なくとも０．７であり、延伸最終時点のＵが１未満である方法であって、前記Ｕが以下の式によって定義され、
Ｕ＝（１／ＭＤＤＲ−１）／（ＴＤＤＲ1/2−１）
式中、ＭＤＤＲが、前記分岐経路間で測定した場合の縦方向延伸比であり、ＴＤＤＲが、前記分岐経路間で測定した場合の横方向延伸比である請求項３１記載の方法。
【請求項４４】
第１の光学フィルム、第２の光学フィルム、及び、前記第１の光学フィルムと前記第２の光学フィルムの間に配置されている少なくとも１つの可剥性粗面境界層がが備わっている光学体を用意する工程、
前記光学体の対向縁部を保持させながら前記光学体を縦方向に沿って延伸機内に移動させる工程、並びに、
非線状分岐経路に沿って前記対向縁部を移動させることによって、前記光学体を延伸機内で延伸させる工程であって、前記光学体の延伸中、フィルムの縦方向沿いの速度が約λ1/2倍低下する工程を含む方法であって、前記λが横方向延伸比である、光学体を加工する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光学体、及び、光学体の加工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリマー単層光学フィルム、ポリマー多層光学フィルム、並びに、分散層及び連続層を備えたポリマー光学フィルムなどの光学フィルムは、様々な目的で広く利用されている。ポリマー光学フィルムの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、及びその他の装置に搭載されている液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のようなディスプレイ装置が挙げられる。周知のポリマー光学フィルムとしては、ビキュイティ（Vikuiti）（商標）２重輝度上昇フィルム（Dual Brightness Enhancement Film）（ＤＲＥＦ）及び、ビキュイティ（Vikuiti）（商標）拡散反射偏光フィルム（Diffuse Reflective Polarizer Film）（ＤＲＰＦ）（双方とも３Ｍ社（3M Company）から入手可能）のような反射偏光フィルムが挙げられる。その他の周知のポリマー光学フィルムとしては、同じく３Ｍ社（3M Company）から入手可能なビキュイティ（Vikuiti）（商標）高度鏡面反射体（Enhanced Specular Reflector）（ＥＳＲ）のような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】
【０００３】
偏光子又は反射鏡として用いられるポリマー多層光学フィルムには一般に、第１の光学層が１つ以上、及び、第２の光学層が１つ以上備わっている。従来型の複数フィルムには、第１の光学層及び第２の光学層に加え、非光学層が１つ以上、例えば、光学層の束の上又は間にある保護境界層が１つ以上備わっているものもある。非光学層は通常、ポリマー多層光学フィルムの中に組み込んで、第１及び第２の光学層によって透過、偏光、又は反射される光の少なくとも一部が前記非光学層も通るようになっている。このような非光学層は、光学層を損傷から保護し、共押出加工を助け、及び／又は、光学フィルムの事後加工の機械的特性を向上させることができる。したがって、このような従来型の光学フィルムでは通常、非光学層が、対象波長域にわたって光学フィルムの反射特性に影響を実質的に及ぼさないことが重要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ある態様では、本開示は、第１の光学フィルム、第２の光学フィルム、及び、第１の光学フィルムと第２の光学フィルムとの間に配置されている少なくとも１つの可剥性粗面境界層が備わっている光学体を目的としている。
【０００５】
別の態様では、本開示は、第１の光学層フィルム、第２の光学フィルム、及び、第１の光学フィルムと第２の光学フィルムとの間に配置されている可剥性境界層が備わっている光学体を目的としている。このような代表的な実施形態では、可剥性境界層には、第１のポリマー、及び、第１のポリマーに実質的に混和しない第２のポリマーが含まれている。
【０００６】
本開示は更に、光学体の加工法も目的としている。ある１つの代表的な方法は、第１の光学フィルムと第２の光学フィルムの間にある少なくとも１つの可剥性粗面境界層が備わっている光学体を用意する工程、及び、前記光学体を延伸させる工程を含む。
【０００７】
本開示に従って光学体を加工する別の代表的な方法には、第１の光学フィルムと第２の光学フィルムとの間にある少なくとも１つの可剥性境界層が備わっており、前記可剥性境界層に、第１のポリマー、及び、第１のポリマーに実質的に混和しない第２のポリマーが含まれている光学体を用意する工程、並びに、前記光学体を延伸させる工程を含む。
【０００８】
本開示に従って光学体を加工する更に別の代表的な方法は、第１の光学フィルム、第２の光学フィルム、及び、第１の光学フィルムと第２の光学フィルムとの間に配置されている少なくとも１つの可剥性粗面境界層が備わっている光学体を用意する工程、前記光学体を延伸領域に移動させる工程、並びに、概ね分岐している縦方向の経路に沿って、光学体の対向縁部を移動させながら前記光学体を延伸させ、前記光学体の横寸法を増大させる工程を含む。この代表的な方法では、概ね分岐している経路は、縦方向延伸比（ＭＤＤＲ）、垂直方向延伸比（ＮＤＤＲ）及び、横方向延伸比（ＴＤＤＲ）の相関関係を延伸中にＭＤＤＲ＝ＮＤＤＲ＝（ＴＤＤＲ）1/2に近づける構造及び配置になっている。
【０００９】
本開示に従って光学体を加工する更に別の代表的な方法は、第１の光学フィルム、第２の光学フィルム、及び、第１の光学フィルムと第２の光学フィルムとの間に配置されている少なくとも１つの可剥性粗面境界層が備わっている光学体を用意する工程、光学体の対向縁部を保持させながら縦方向に沿って延伸機内に光学体を移動させる工程、並びに、非線状分岐経路に沿って対向縁部を動かすことによって、延伸機内の光学体を延伸させる工程を含む。この代表的な方法では、光学体の延伸中、フィルムの縦方向沿いの速度が約λ1/2倍低下する。この場合のλは横方向延伸比である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
上に要約したとおり、本開示は、可剥性境界層が１つ以上備わっている光学体、及び前記光学体を作製する方法を提供するものである。本開示の原理によれば、各境界層は少なくとも１つの光学フィルムに接続している。代表的な実施形態の一部では、１つ以上の境界層は粗面状に作製することができ、また、例えば、単一又は複数の光学フィルムを粗面境界層とともに共押出又は配向させることによって、あるいは、その他の好適な方法によって、１つ以上の光学フィルムに表面性状をもたらすために１つ以上の境界層を用いることができる。１つ以上の可剥性粗面境界層は、ヘブリンク（Hebrink）らに付与され、「光学体及び光学体の作製法（Optical Bodies and Methods for Making Optical Bodies）」という表題が付され、２００４年１０月２９日に申請され、本開示と所有者が同一の米国特許出願第１０／９７７，２１１号に記載されている可剥性粗面表皮層と実質的に同じ方法で構築及び利用することができる。前記開示は参照することにより、本開示と矛盾しない範囲で本書に組み込まれる。
【００１１】
本開示の典型的な実施形態では、第１の加工中、例えば延伸中に、あるいは、代表的な実施形態の一部では、その後の保管、取扱、包装、輸送、及び／又は、転用中にも、可剥性境界層が１つ以上の光学フィルムに付着し続けられるように、可剥性境界層は１つ以上の光学フィルムに接続させてあるが、ユーザーが剥離又は取り外すことができるようになっている。例えば、可剥性境界層と光学フィルムは、光学体を延伸させた直後、又は、１つ以上の構成光学フィルムをディスプレイ装置に組み込む直前に分離させることができる。１つ以上の可剥性境界層と１つ以上の光学フィルムは、過剰な力を加えて、光学フィルムに損傷を与えたり、可剥性境界層の大量の粒子残留物によって光学フィルムを汚染させたりすることなく、分離させるのが好ましい。別の代表的な実施例では、本開示の光学体は、少なくとも１つの可剥性境界層の原型を保った状態で、ディスプレイ装置に組み込んでよい。この特徴によって、本開示の光学体を用いる様式の柔軟性が向上する。
【００１２】
以下では、簡略図の形で本開示の代表的な実施例が描かれている図１、２、及び３について述べていく。図１は、第１の光学フィルム２０、第２の光学フィルム３０、及び、第１の光学フィルムと第２の光学フィルムの間に配置されている少なくとも１つの可剥性境界層１８が備わっている光学体１０を描いた概略的な部分断面図である。可剥性境界層の第１の表面は光学フィルム２０に隣接させて配置してよく、可剥性境界層の第２の表面は光学フィルム３０に隣接させて配置してよい。別の代表的な実施形態では、可剥性境界層は、１つの光学フィルムに隣接させて配置するとともに、もう１つの光学フィルムから追加の層によって分離させてよい。前記追加の層は単一若しくは複数の追加の可剥性層にしてよく、あるいは、前記追加の層は、隣接光学フィルムに結合させてもよい。所望に応じて、例えば、隣接光学フィルム２０又は３０に対する可剥性境界層の接着度を異なる値にするために、光学フィルム２０と３０の間に２つの可剥性境界層を設けてもよい。光学体１０には任意に応じて、更に、光学フィルム２０及び３０の外層に配置されているとともに１つの光学フィルムのみに隣接して配置されている追加の可剥性境界層１８を１つ以上、及び、外側表皮層１６を１つ以上搭載してもよい。
【００１３】
図１に示した構造で利便的に利用可能な材料の一例は（１）５５モル％の２塩基酸、例えばナフタレンジカルボキシレート、４５モル％の２塩基酸、例えば、ジメチルテレフタレート、ジオールにおける４モル％のヘキサンジオール、及び９６モル％のエチレングリコールで作られている第１の光学層１２、（２）ポリエチレンナフタレートで作られている第２の光学層１４、（３）ポリプロピレンで作られている可剥性境界層１８、（３）７５モル％の２塩基酸、例えばナフタレンジカルボキシレート、２５モル％の２塩基酸、例えばジメチルテレフタレート、ジオールにおける４モル％のヘキサンジオール、及び、９６モル％のエチレングリコールで作られている外側表皮層１６である。
【００１４】
光学フィルムが２つ超備わっている代表的な光学体には更に、第１及び第２の光学フィルム２０及び３０と追加の光学フィルムの間、又は、追加の光学フィルムの間（図示なし）に位置する追加の可剥性境界層（図示なし）も搭載してよい。例えば、光学体１０には更に、第２の光学層の隣に位置する第３の光学フィルム、及び、第２の光学層と第３の光学層の間に位置する第２の可剥性境界層を搭載してもよい。別の代表的な実施例では、光学フィルムを３つ超、例えば６、１０、又はそれ以上搭載してもよい。本開示に従って構築する光学体に用いる光学フィルムの数は、使用する機器及び材料、並びに、その他の関連要因によって決まる。更には、光学体１０には、特定の用途に適している場合、その他の追加の層を搭載してもよい。例えば、光学フィルム２０及び３０の１つ又は双方に更に、光学フィルムと可剥性境界層の間に位置するとともに、光学フィルムの一部を成している皮下層を１つ以上搭載してもよい。
【００１５】
代表的な実施形態の一部では、光学フィルム２０及び３０の１つ又は双方は、多層反射偏光フィルムのようなポリマー多層光学フィルムにしてよく、又は、光学フィルム２０及び３０の１つ又は双方にポリマー多層光学フィルムを搭載してよい。例えば、光学フィルムの１つ又は双方には、第１の光学層１２を１つ以上、及び、第２の光学層１４を１つ以上搭載してよい。第１の光学層１２は、１軸又は２軸配向の複屈折ポリマー層にしてよい。第２の光学層１４も、複屈折、並びに、１軸又は２軸配向のポリマー層にしてよい。別の代表的な実施形態では、第２の光学層１４の屈折指数は等方的であり、配向後の第１の光学層１２の屈折指数の少なくとも１つと異なっている。光学フィルム２０及び３０の１つ又は双方は、分散相及び連続相を備えたポリマー光学フィルム、例えば拡散反射偏光フィルムにしてよく、又は、光学フィルム２０及び３０の１つ又は双方に前記ポリマー光学フィルムを搭載してもよい。更に別の代表的な実施形態では、光学フィルム２０及び３０の１つ以上を単層光学フィルムにしてよい。
【００１６】
図２には、本開示の別の代表的な実施形態に従って構築した光学体４０の概略的な部分断面図を示してある。光学体４０には、第１の光学フィルム５０、第２の光学フィルム６０、及び、第１の光学フィルム５０と第２の光学フィルム６０の間に配置されている可剥性境界層４８が備わっている。この代表的な実施形態では、可剥性境界層４８は、連続相４７及び分散層４９を備えた可剥性粗面境界層である。分散相４９は、連続相４７内に粒子を混合することによって、又は、適切な加工段階で連続相４７に混和しない単一又は複数の材料を混入することによって形成させることができ、前記粒子及び材料は、後に分相して、可剥性境界層材と光学フィルムの間の境界面に粗面を形成させるものが好ましい。一部の用途では、連続相と分散相を備えているとともに、フィルムを配向させるかフィルムにその他の加工を施した場合に空洞ができるほど、前記２つの相の間の境界面が脆弱である１つ以上の層とともに境界層を形成させるのが望ましいと思われる。前記空洞は、境界層と隣接光学層の間に粗面境界面を作り出す一因となると考えられる。空洞の平均寸法及びアスペクト比は、加工パラメータ及び延伸比を入念に操作することによって、又は、相溶剤を選択的に用いることによって制御してよい。
【００１７】
連続相４７及び分散相４９は図２では概括的且つ簡易的な図で描かれているが、実際には、この２つの相は更に均一性が低く、更に不揃いな外観にすることができる。例えば、図２の略図は、可剥性境界層に第１のポリマー、及び、第１のポリマーと実質的に混和しないが、明確に分散している領域を形成させない第２のポリマーが含まれている実施形態を対象としていると考えられる。代表的な実施形態の一部では、可剥性境界層４８に、分散又は／及び連続相の副次相を複数搭載してもよい。可剥性境界層４８は、可剥性境界層４８に隣接して配置されている光学フィルム５０の表面に凹部５０ａなどの表面性状を、及び、可剥性境界層４８に隣接して配置されている光学フィルム６０の表面に凹部６０ａなどの表面性状を持たせるために用いることができる。したがって、表面性状は、可剥性境界層とともに光学フィルムを共押出、ラミネーション、及び／又は、その後に延伸させる工程中に設けることができる。光学体４０には更に、図１との関連で描写又は記載されているフィルム又は層、及び、特定の用途に適している場合にはその他の追加の層をいくつ搭載してもよい。
【００１８】
図３には、本開示の更に別の代表的な実施形態に従って構築した光学体７０の概略的な部分断面図を示してある。光学体７０には、第１の光学フィルム８０、第２の光学フィルム９０、連続相７７及び分散相７９を備えた可剥性境界層７８、並びに、可剥性平滑境界層７５が備わっている。前記可剥性平滑境界層は、可剥性境界層７８と一体化させて形成させ、可剥性境界層７８とともに取り外すようにすることができる。あるいは、可剥性平滑境界層７５は、可剥性境界層７８とは別に形成及び／又は取り外すようにできる。一部の実施形態では、可剥性平滑境界層７５に、連続相７７と同じ材料を少なくとも１つ含めることができる。
【００１９】
可剥性境界層４８は、該可剥性境界層４８に隣接して配置されている光学フィルム５０の表面に凹部５０ａなどの表面性状を、及び、可剥性境界層４８に隣接して配置されている光学フィルム６０の表面に凹部６０ａなどの表面性状を持たせるために用いることができる。したがって、表面性状は、可剥性境界層とともに光学フィルムを共押出、ラミネーション、及び／又は、その後に延伸させる工程中に設けることができる。所望に応じて、例えば、異なる光学フィルムに異なる粗度を持たせるために異なる量の分散相を用いて、光学フィルム８０と９０の間に２つの可剥性粗面層を設けてもよい。更に、光学体７０には、図１及び図２との関連で描写又は記載されているフィルム又は層、及び、特定の用途に適している場合にはその他の追加の層をいくつ搭載してもよい。
【００２０】
本開示に従って構築した光学体に組み込まれている可剥性境界層には、取り外し可能な状態で第１の光学フィルムに結合している第１の主要面、及び、取り外し可能な状態で第２の光学フィルムに結合している第２の主要面を搭載してもよい。しかし、本開示に従って構築した一部の代表的な光学体には、取り外し可能な状態で第１の光学フィルムに結合させた第１の主要面、及び、可剥性境界層を第１の光学フィルムから取り外せるが、第２の光学フィルムからは取り外せないように、容認可能なレベルで境界層と第２の光学フィルムを接合させる材料を選択することを通じて取り外せない状態で第２の光学フィルムに結合させた第２の主要面が備わっている境界層を少なくとも１つ設けてもよい。一部の実施形態では、光学フィルムの１つが、加工（共押出加工又はフィルム処理、及び／又は転用）の要件を満たすようにするために追加する表皮層としての役割を果たしてもよい。前記表皮層は、前記加工のある時点に取り外し、廃棄することができる。
【００２１】
別の実施形態では、境界層は、第１及び第２の光学フィルムの双方に接着してもよく、また、境界層は剥離時に分裂して、境界層の材料から構成されている第１及び第２の光学フィルム上に追加の層を形成させるようにしてもよい。このような作用を実現させるための１つの方法は、上で説明したように２つ以上の材料から成る多層材の境界層を設けることである。このような代表的な実施形態の一部では、前記材料選択には、隣接光学フィルムに対する接着性が比較的強い又は比較的弱い材料が含まれることになる。これらの材料の選択は、隣接光学フィルムの材料組成によって決まることになる。
【００２２】
図１、２及び３に描かれている光学フィルム及び光学層は、例示されているものとは異なる相対厚になるように構築することができる。
以下では、本発明の更なる態様について更に詳しく説明していく。
【００２３】
光学フィルム
本開示の実施形態での使用に好適な光学フィルムには様々なものがある。本開示の一部の実施形態での使用に好適な光学フィルムとしては、ＤＢＥＦやＥＳＲのような誘電体多層光学フィルム（すべて複屈折光学層から、一部は複屈折光学層から、又は、すべて等方性光学層から構成されているかは問わない）、及び、偏光子又は反射鏡として特徴付けることのできるＤＲＰＦのような連続／分散相を備えた光学フィルムを挙げることができる。本開示の実施形態での使用に好適な光学フィルムは、ＢａＳＯ4充填ＰＥＴなど、微小空洞を備えた拡散反射フィルム、又は、ＴｉＯ2充填ＰＥＴなどの「白」拡散反射フィルムにすることができ、又は、前記好適な光学フィルムとして、前記拡散反射フィルム又は「白」拡散反射フィルムを挙げることができる。あるいは、光学フィルムは、好適な光学透明等方性又は複屈折材、例えばポリカーボネートから成る単層にすることができ、また、光学フィルムには体積拡散子を含有させても含有させなくてもよい。当該技術分野における通常の技術を有する者であれば、本明細書に記載の構造、方法、及び技法をその他の種類の好適な光学フィルムに適応及び適用可能であることを容易に理解されるであろう。本明細書で具体的に扱う光学フィルムは、説明するための例に過ぎず、本開示の代表的な実施形態との使用に好適な光学フィルムの網羅的なリストを意図したものではない。
【００２４】
更に詳細には、本開示の実施形態での使用に好適な代表的な光学フィルムとしては、例えば米国特許第５，８８２，７７４号及び同６，３５２，７６１号、並びに、国際特許公開ＷＯ９５／１７３０３号、ＷＯ９５／１７６９１号、ＷＯ９５／１７６９２号、ＷＯ９５／１７６９９号、ＷＯ９６／１９３４７号、及びＷＯ９９／３６２６２号に記載されているような多層反射フィルムが挙げられ、前記特許はすべて参照することにより本明細書に組み込まれる。多層反射偏光子光学フィルム、及び、連続／分散相を備えた反射偏光子光学フィルムは双方とも、少なくとも１つの偏光配向の光を選択的に反射させる際、少なくとも２つの異なる材料（典型的にはポリマー）間の屈折指数差に依存する。好適な拡散反射偏光子としては、例えば、参照することにより本明細書に組み込む米国特許第５，８２５，５４３号に記載されているような、連続／分散相を備えた光学フィルムとともに、例えば、米国特許第５，８６７，３１６号に記載されているような拡散性反射光学フィルムが挙げられる。分散相及び連続相を含め、本開示の一部の実施形態での使用に好適なその他の材料及び光学フィルムは、「配向可能なポリマーブレンドを備えた拡散反射偏光フィルム（Difffuse Reflective Polarizing Films With Orientable Polymer Blends）」という表題が付され、本明細書と同日に申請された本開示と所有者が同一の３Ｍ整理番号６０７５８ＵＳ００２号にも記載されている。前記開示は参照することにより、本開示と矛盾しない範囲で本明細書に組み込まれる。
【００２５】
一部の実施形態では、光学フィルムの１つ以上が、ブリュースター角（ｐ−偏光の反射がゼロになる角度）が非常に大きいか存在しないポリマー層の多層積み重ね体である。当該技術分野における通常の技術を有する者に既知であるように、多層光学フィルムは、ｐ−偏光の反射率が入射角に従って徐々に減少するか、入射角の影響を受けないか、又は、入射角が垂直から外れるのに従って増大するかする多層反射鏡又は偏光子にすることができる。多層反射光学フィルムは、本明細書では、光学フィルムの構造、並びに、本発明の光学フィルムを作製及び利用する方法を例示するための実施例として用いる。上で述べたとおり、本明細書に記載の構造、方法、及び技法はその他の種類の好適な光学フィルムに適応及び適用することができる。
【００２６】
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。一部の実施形態では、第２の光学層の屈折指数は等方的で、配向済みの層の面内指数の１つとほぼ等しくなっている。２つの光学層の間の境界面は光反射面を形成している。２つの層の屈折指数がほぼ等しくなる方向と平行な面で偏光する光は、実質的に透過することになる。２つの層の屈折指数が異なっている方向と平行な面で偏光する光は少なくとも部分的に反射することになる。この反射率は、層の数を増やすことによって、又は、第１の層と第２の層の反射指数の差異を大きくすることによって、増大させることができる。
【００２７】
複数の層を備えたフィルムには、光学厚の異なる層を搭載して、波長範囲にわたってフィルムの反射率を増大させることができる。例えば、フィルムには、特定の波長を持つ光が最適な形で反射するように（例えば法線入射光に合わせて）個別に調整した層を複数対搭載することができる。一般に、本発明の特定の実施形態とともに用いるのに好適な多層光学フィルムには、約２〜５，０００の光学層、典型的には約２５〜２，０００の光学層、及び、多くの場合は約５０〜１，５００の光学層又は約７５〜１，０００の光学層が備わっている。代表的な実施形態の一部には、約８２５以内の光学層、約６００以内の光学層、約２７５以内の光学層、又は、約１００以内の光学層が備わっている。光学層の数は用途によって決まる。更に、当然のことながら、１つの多層積み重ね体についてしか述べていないが、多層光学フィルムは、複数の積み重ね体、又は、多層光学フィルムを形成させるために実質的に結合させたさまざまな種類の光学フィルムから作製することができる。
【００２８】
反射偏光子は、１軸配向型の第１の光学層を、屈折指数が等方的で、配向済みの層の面内指数の１つとほぼ等しい第２の光学層と結合させることによって作製することができる。あるいは、双方の光学層は、複屈折ポリマーから形成させ、単一の面内方向における反射指数がほぼ等しくなるように延伸プロセスで配向させる。２つの光学層の間の境界面によって、１つの偏光の光反射面を形成させる。２つの層の屈折指数がほぼ等しくなる方向と平行な面で偏光する光は、実質的に透過することになる。２つの層の屈折指数が異なっている方向と平行な面で偏光する光は少なくとも部分的に反射することになる。
【００２９】
反射指数が等方的であるか、面内複屈折率が低い（例えば波長６３２．８ｎｍで約０．０７以下）第２の光学層が備わっている偏光子では、第２の光学層の面内指数（ｎx及びｎy）は、第１の光学層の面内指数の１つ（例えばｎy）とほぼ等しくなっている。つまり、第１の光学層の面内複屈折率は多層光学フィルムの反射率の指標である。典型的には、面内複屈折率が高いほど、多層光学フィルムの反射率が上昇することが分かっている。典型的には、第１の光学層の配向後の面内複屈折率（ｎx−ｎy）は波長６３２．８ｎｍで約０．０４以上、波長６３２．８ｎｍで約０．１以上、波長６３２．８ｎｍで約０．１５以上、好ましくは波長６３２．８ｎｍで約０．２以上、及び、より好ましくは波長６３２．８ｎｍで約０．３以上である。第１及び第２の光学層の面外屈折指数（ｎz）が等しい、又はほぼ等しい場合には、多層光学層のオフ角反射率も上昇する。同一又は同類の設計配慮を適用して、分散及び連続ポリマー相が備わっている反射偏光子を拡散させる。
【００３０】
反射鏡は、２つの指数（典型的にはｘ及びｙ軸沿いの指数、又はｎx及びｎy）がほぼ等しいとともに、第３の指数（典型的にはｚ軸沿いの指数、又はｎz）とは異なっている１軸複屈折材を少なくとも１つ用いて作製することができる。ｘ及びｙ軸は内面軸として定義づけ、この場合ｘ及びｙ軸は多層フィルム内の所定の層の面を意味し、各指数ｎx及びｎyは内面指数を指している。１軸複屈折システムを作製する方法の１つは、多層ポリマーフィルムを２軸配向（２つの軸に沿って延伸）させることである。隣接し合っている層の応力誘起複屈折率が異なっている場合、多層フィルムの２軸配向によって、双方の軸とも平行な面において隣接層の反射指標が異なる値を取り、その結果、双方の偏光面の光が反射する。
【００３１】
第１の光学層が１軸又は２軸配向の複屈折ポリマー層の場合、第１の光学層のポリマーは典型的に、延伸時に大きく複屈折することが可能なように選択する。用途に応じて、複屈折は、前記フィルムの面内の２つの直交方向の間、１つ以上の面内方向とフィルム面に対して垂直な方向の間、又は、これらの組み合わせの位置で生じるようにしてよい。所望の光学特性を完成フィルムにもたらすために、第１のポリマーは延伸後、複屈折状態を維持する必要がある。第２の光学層は、複屈折性、及び１軸又は２軸配向性を備えたポリマー層にすることができ、あるいは、第２の光学層の反射指数を等方的、且つ、第１の光学層の配向後の反射指数の少なくとも１つとは異なるものにすることができる。後者の場合、第２の層のポリマーは、そのフィルム面の屈折指数が完成フィルムの第１の光学層のポリマーのフィルム面の屈折指数と極力異なるものになるように、延伸時にわずかしか、又は全く複屈折しない必要があるか、反対（正〜負、又は、負〜正）の複屈折を示す必要があるか若しくは実際に前記複屈折を示す。
【００３２】
本開示の代表的な実施形態で用いる光学フィルムを作製するのに好適な材料としては、例えば、ポリエステル、コポリエステル、及び変性コポリエステルのようなポリマーが挙げられる。この文脈では、「ポリマー」という用語には、ホモポリマー及びコポリマー、並びに、例えば共押出、又は、例えばエステル交換などの反応によって、混和性ブレンドの形で形成されるポリマー又はコポリマーが含まれていると考えられる。「ポリマー」及び「コポリマー」という用語には、ランダム及びブロックコポリマーの双方が含まれている。
【００３３】
本開示の光学フィルムに有用な代表的なポリマーには、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）がある。ＰＥＮは、第１の光学層用として頻繁に選ばれている。第１の光学層での使用に好適なその他のポリマーとしては、例えば、ポリブチレン２，６−ナフタレート（ＰＢＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、及び、これらのコポリマーが挙げられる。光学フィルム、とりわけ第１の光学層での使用に好適なその他の材料は、例えば米国特許第５，８８２，７７４号、同６，３５２，７６１号、及び、同６，４９８，６８３号、並びに、米国特許出願第０９／２２９７２４号、同０９／２３２３３２号、同０９／３９９５３１号、及び、同０９／４４４７５６号に記載されており、これらの特許は参照することにより本明細書に組み込む。第１の光学層での使用に好適な代表的なｃｏＰＥＮは、９０モル％のジメチルナフタレンジカルボキシレート及び１０モル％のジメチルテレフタレート由来のカルボキシレートサブユニット、並びに、１００モル％のエチレングリコール由来のグリコールサブユニット、０．４８ｄＬ／ｇの固有粘度（ＩＶ）を備えたｃｏＰＥＮである。別の有用なポリマーは、固有粘度が０．７４ｄＬ／ｇで、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）から入手可能なＰＥＴである。
【００３４】
第２の光学層での使用に好適な単一又は複数のポリマーは、完成フィルムの少なくとも１方向の屈折指数が第１の光学層の同じ方向の屈折指数と大きく異なるようになるように選択する必要がある。加えて、第２のポリマーの選択は、当該光学フィルムの想定用途のみならず、第１のポリマーに関わる選択、及び加工条件によっても左右されると考えられる。
【００３５】
第２の光学層は、ガラス転移温度が第１の光学層のガラス転移温度と合致しているとともに、屈折指数が第１のポリマーの等方的な屈折指数に類似しているさまざまなポリマーから作製することができる。光学フィルム、とりわけ第２の光学層での使用に好適なその他のポリマーの例としては、上で述べたｃｏＰＥＮ以外では、ビニルナフタレン、スチレン、無水マレイン酸、アクリレート、及びメタクリレートなど、モノマーから作られているビニルポリマー及びコポリマーが挙げられる。前記ポリマーの例としては、ポリアクリレート、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）のようなポリメタクリレート、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。その他のポリマーとしては、ポリスルフォン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアミド酸、及びポリイミドなどの縮合ポリマーが挙げられる。更には、第２の光学層は、ポリエステル及びポリカーボネートのようなポリマー及びコポリマーから形成させることができる。
【００３６】
その他の代表的な好適な、とりわけ第２の光学層での使用に好適なポリマーとしては、デラウェア州ウィルミントンのイネオスアクリリクス社（Ineos Acrylics, Inc.）からＣＰ７１及びＣＰ８０の製品名で市販されているようなポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、又は、ＰＭＭＡよりもガラス転移温度の低いポリエチルメタクリレート（ＰＥＭＡ）のホモポリマーが挙げられる。追加の第２のポリマーとしては、７５質量％のメチルメタクリレート（ＭＭＡ）モノマー及び２５質量％のエチルアクリレート（ＥＡ）モノマーから作られているｃｏＰＭＭＡ（イネオスアクリリクス社（Ineos Acrylics, Inc.）からパースペックス（Perspex）ＣＰ６３の製品名で市販されている）、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によって形成されているｃｏＰＭＭＡ、又は、ＰＭＭＡと、テキサス州ヒューストンのソルベーポリマーズ社（Solvay Polymers, Inc.）からソレフ（Solef）１００８の製品名で市販されているようなポリ（フッ化ビニリデン）（ＰＶＤＦ）のブレンドといったＰＭＭＡ（ｃｏＰＭＭＡ）のコポリマーが挙げられる。
【００３７】
更に別の好適な、とりわけ第２の光学層での使用に好適なポリマーとしては、ダウ・デュポンエラストマーズ（Dow-Dupont Elastomers）からエンゲージ（Engage）８２００の製品名で市販されているポリ（エチレン−ｃｏ−オクテン）（ＰＥ−ＰＯ）、テキサス州ダラスのフィナオイルアンドケミカル社（Fina Oil and Chemical Co.）からＺ９４７０の製品名で市販されているポリ（プロピレン−コ−エチレン）（ＰＰＰＥ）などのポリオレフィンコポリマー、並びに、アタクチックポリプロピレン（ａＰＰ）とア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。光学フィルムには更に、例えば、第２の光学層に、デラウェア州ウィルミントンのＥ．Ｉ．デュポンデュヌムール社（E.I. duPont de Nemours & Co., Inc.）からバイネル（Bynel）４１０５の製品名で市販されているような線状低密度ポリエチレン−ｇ−無水マレイン酸（ＬＬＥＰＥ−ｇ−ＭＡ）などの官能化ポリオレフィンを搭載することもできる。
【００３８】
偏光子の場合の材料の代表的な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）、及び、ＰＥＴ／イースター（Eastar）が挙げられるが、前記「ｃｏ−ＰＥＮ」はナフタレンジカルボン酸（既述済み）系のコポリマー又はブレンドを意味しており、イースター（Eastar）は、イーストマンケミカル社（Eastman Chemical Co.）から市販されているポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートである。反射鏡の場合の材料の代表的な組み合わせとしては、ＰＥＴ／ｃｏＰＭＭＡ、ＰＥＮ／ＰＭＭＡ又はＰＥＮ／ｃｏＰＭＭＡ、ＰＥＴ／ＥＣＤＥＬ、ＰＥＮ／ＥＣＤＥＬ、ＰＥＮ／ｓＰＳ、ＰＥＮ／ＴＨＶ、ＰＥＮ／ｃｏ−ＰＥＴ、及びＰＥＴ／ｓＰＳが挙げられるが、前記「ｃｏ−ＰＥＴ」はテレフタル酸（既述済み）系のコポリマー又はブレンドを意味しており、ＥＣＤＥＬは、イーストマンケミカル社（Eastman Chemical Co.）から市販されている熱可塑性ポリエステルであり、ＴＨＶは３Ｍから市販されている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意味しており、ＰＥＴＧは、第２のグリコール（通常はシクロヘキサンジメタノール）が用いられているＰＥＴのコポリマーを意味している。ｓＰＳはシンジオタクチックポリスチレンのことである。偏光子フィルムの作製には、ポリエステル以外のポリマーを用いてよい。例えば、ポリエーテルイミドをＰＥＮ及びｃｏＰＥＮなどのポリエステルとともに用いて、多層反射鏡を生成させることができる。ポリエチレンテレフタレートとポリエチレン（例えば、エンゲージ（Engage）８２００の製品名でミシガン州ミッドランドのダウケミカル社（Dow Chemical Corp.）から市販されているもの）など、その他のポリエステル／ポリエステル以外の物質の組み合わせを用いることができる。
【００３９】
本開示に従って構築する光学体に搭載させる光学フィルムは典型的には薄いが、他の実施形態では、所望に応じて厚くしてもよい。好適なフィルムの厚みはさまざまな値にしてよいが、通常、好適なフィルムとしては、厚みが約３８０マイクロメートル（１５ミル）未満、典型的には約２５０マイクロメートル（１０ミル）未満、更に典型的には約１８０マイクロメートル（７ミル）未満、場合によっては１２７マイクロメートル（５ミル）未満、３８．１マイクロメートル（１．５ミル）未満、又更には２５．４マイクロメートル（１ミル）未満、例えば１７．８マイクロメートル（０．７ミル）のフィルムが挙げられる。加工中、押出コーティング又は共押出によって、寸法安定性層を光学フィルムに組み込んでもよい。本開示の光学フィルムには、任意のその他の光学又は非光学層、例えば、光学層の束の間に１つ以上の非剥性境界層を搭載することもできる。非光学層は、特定の用途に適したいずれかの適切な材料から構成されているものにしてよく、また、非光学層は光学フィルムの残部で使われている材料の少なくとも１つにすることができ、又は、非光学層に前記材料の少なくとも１つを含めることができる。
【００４０】
一部の実施形態では、中間層又は皮下層は、光学フィルムと一体化させて、又は、光学フィルムの１つ以上の外面上に形成させることができる。１つ以上の皮下層は典型的に、例えば第１及び第２の光学層を一体成形及び結合させるために、光学フィルムと共押出することによって形成させる。単一又は複数の皮下層には、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。皮下層の分散相は、ポリマー又は無機相にすることができ、また、実質的に透明な光学フィルムを所望する場合には、前記分散相の屈折指数は連続相の指数とほぼ同じ又は類似のものにする。このような透明光学フィルムの代表的な実施形態の一部では、分散及び連続相を構成する各材料間の屈折指数の差異は約０．０２未満である。屈折指数適合ブレンドを備えた皮下層の１例は、ＳＡＮが含まれている連続相、及びＰＥＴＧ（イーストマンケミカル（Eastman Chemical ）からイースター（Eastar）６７６３の商標名で市販されているコポリエステル）が含まれている分散相である。屈折指数不適合ブレンドを備えた皮下層の１例は、ザイレックス（Xylex）７２００の連続相、及びポリスチレンの分散相である。
【００４１】
可剥性境界層
１つ以上の可剥性境界層に含有させる材料を選択することによって、可剥性境界層（単一又は複数）と隣接光学フィルムの間の界面接着性を制御して、特定の用途に合わせて所望の期間、可剥性境界層が光学フィルム（単一又は複数）に接着し続けられるが、過剰な力を加えなくても、又は、適切な実施形態では、可剥性境界層の粒子残留物が大量に隣接光学フィルム上に残ることなく、使用前に光学フィルム（単一又は複数）からきれいに剥離又は除去することもできるようにすることができる。
【００４２】
本開示の一部の実施形態では、標準的な検査装置を用いて光学体の不具合を検査できるように、光学フィルム（単一又は複数）に接続させる可剥性境界層（単一又は複数）とともに光学体に含有させる材料は実質的に透明である。このような代表的な透明光学体には通常、各構成材の屈折指数が同じ又は十分に類似している可剥性境界層が備わっている。このような透明光学体の実施形態の一部では、可剥性境界層を構成する各材料の屈折指数の差異は約０．０２未満である。
【００４３】
本開示の代表的な光学体内の光学フィルムの隣接面に接着している境界層は、可剥性境界層（単一又は複数）の光学フィルム（単一又は複数）に対する接着性が、１つの可剥性境界層と隣接光学フィルムの間の剥離力が約０．８ｇ／ｃｍ（２ｇ／インチ）以上であることを特徴とするように構築することができる。本開示に従って構築するその他の代表的な光学体は、約１．６ｇ／ｃｍ（４ｇ／インチ）、１．９ｇ／ｃｍ（５ｇ／インチ）、３．９ｇ／ｃｍ（１０ｇ／インチ）、又は５．９ｇ／ｃｍ（１５ｇ／インチ）以上の剥離力によって特徴付けることができる。一部の実施形態では、光学体は、約３９．４ｇ／ｃｍ（１００ｇ／インチ）、又、更には約１．９ｇ／ｃｍ（１２０ｇ／インチ）もの剥離力によって特徴付けることができる。別の代表的な実施形態では、光学体は、約１９．７ｇ／ｃｍ（５０ｇ／インチ）、１３．８ｇ／ｃｍ（３５ｇ／インチ）、１１．８ｇ／ｃｍ（３０ｇ／インチ）、又は９．８ｇ／ｃｍ（２５ｇ／インチ）以内の剥離力によって特徴付けることができる。代表的な実施形態の一部では、接着性は、０．８ｇ／ｃｍ（２ｇ／インチ）〜４７．２ｇ／ｃｍ（１２０ｇ／インチ）、１．６ｇ／ｃｍ（４ｇ／インチ）〜１９．７ｇ／ｃｍ（５０ｇ／インチ）、１．９ｇ／ｃｍ（５ｇ／インチ）〜１３．８ｇ／ｃｍ（３５ｇ／インチ）、３．９ｇ／ｃｍ（１０ｇ／インチ）〜９．８ｇ／ｃｍ（２５ｇ／インチ）、又は５．９ｇ／ｃｍ（１５ｇ／インチ）〜９．８ｇ／ｃｍ（２５ｇ／インチ）の範囲内にすることができる。別の代表的な実施形態では、接着性は、その他の好適な範囲内にすることができる。一部の用途では、使用する材料に応じて、４７．２ｇ／ｃｍ（１２０ｇ／インチ）超の剥離力に耐えることができる。
【００４４】
１つの可剥性境界層と隣接光学フィルムの間の剥離力の値が比較的高いことを特徴とする代表的な実施形態の一部では、可剥性境界層を１つ以上の光学フィルムから除去するのを補助するためのさまざまな方策を講じることができる。例えば、本開示の光学体にヒートセットを施して、除去工程中、特定の温度を維持させるか、張力を加えるか、又は／及び、老化可能にしてよく、これによって、光学体に含まれているいずれかの潤滑剤がフィルム又は層の表面に到達できるようにしてよい。
【００４５】
本開示の代表的な実施形態を特性化するために用いることのできる剥離力は以下に従って測定することができる。具体的に言うと、本試験法では、可剥性境界層を光学フィルム（例えば多層フィルム、ポリカーボネートなど）から取り外す際に必要な剥離力を測定する手順を提供する。光学フィルムに接着している可剥性境界層が備わっている光学体から試験ストリップを切り取る。典型的には、前記ストリップの幅は約２．５４ｃｍ（１インチ）、長さは約１５．２ｃｍ（６インチ）超である。前記ストリップには、環境（例えば、高温、高温多湿、寒冷、熱衝撃など）老化特性に関して、あらかじめ調整を施してもよい。
【００４６】
典型的には、試験する前に、サンプルは約２４時間超、休止状態にする必要がある。次に、２．５４ｃｍ（１インチ）のストリップを例えば両面テープ（３Ｍから市販されているスコッチ（Scotch）（商標）両面テープなど）を用いて硬質プレートに付着させ、プレート／試験ストリップ組立体を剥離試験装置の圧盤上の所定の位置に固定する。続いて、可剥性境界層の先端を光学フィルムから切り離し、剥離試験装置のロードセルに接続している固定具にクランプで固定する。次に、プレート／試験ストリップ組立体が固定されている圧盤を約２２８．６ｃｍ／分（９０インチ／分）という一定の速度でロードセルから取り除き、約１８０度の角度で基質光学フィルムから可剥性境界層を事実上剥離させる。圧盤がクランプから移動するのに伴い、可剥性境界層をフィルムから剥離させるのに必要な力がロードセルによって検知され、前記力がマイクロプロセッサーによって記録される。次に、５秒間の定常状態運動にわたって、剥離に必要な力を平均化して（剥離開始時の初期衝撃は無視するのが好ましい）、その値を記録する。
【００４７】
前記及び関連の目標は、可剥性境界層を作製するための材料を厳選すること、及び、光学フィルムを作製する際に用いる材料、とりわけ光学フィルムの外面、又は適切な代表的な実施形態では皮下層の外面の材料の少なくとも一部との適合性を確保することによって実現できることが分かっている。本開示の実施形態の１つに従うと、所要の期間にわたって可剥性境界層を光学フィルムに接着させ続けるために、可剥性境界層に、結晶化度が低い材料、又は非晶質材を十分な量含有させてよい。代表的な実施形態の一部では、所望の接着性を実現させるために、接着性の異なる２つ以上の異なる材料を可剥性境界層で用いることができる。
【００４８】
可剥性境界層（単一又は複数）での使用に好適な材料としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレンフルオロポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ＰＭＭＡ（又はｃｏＰＭＭＡ）及びＰＶＤＦのコポリマー、又は、３Ｍ（ミネソタ州セントポール）から入手可能なＴＨＶ又はＰＦＡ材のいずれかのようなフルオロポリマーが挙げられる。ダイナマー（Dynamar）（３Ｍから入手可能）又はグリコルーブ（Glycolube）（ニュージャージー州フェアローンのロンザ社（Lonza Corporation）から入手可能）のような加工助剤によって、可剥性境界層の剥離特性を向上させてもよい。
【００４９】
可剥性境界層（単一又は複数）での使用に好適な材料としては通常、ポリプロピレン及び変性ポリプロピレンのようなポリオレフィンが挙げられる。脂肪族ポリウレタンを用いることもできる。好適なポリプロピレン基の１つとしては、ポリエステル及びアクリル材に対する接着性が非常に低く、多層光学フィルムの作製の際によく用いられる高密度ポリプロピレンが挙げられる。ポリエチレン及びそのコポリマーも、プロピレン及びエチレンのコポリマーを含め、有用と思われる。その他の代表的な材料としては、ポリメチルペンテン、ティコナエンジニアリングポリマーズ（Ticona Engineering Polymers）（ケンタッキー州フローレンス）から入手できるトパス（Topas）のような環状オレフィンコポリマー、オレフィンと無水マレイン酸、アクリル酸、若しくはグリシジルメタクリレートのコポリマー、又は、デュポン社（DuPont Corporation）（デラウェア州ウィルミントン）から入手できるハイトレル（Hytrel）（熱可塑性ポリエステルエラストマー）若しくはバイネル（Bynel）（変性エチレンビニルアセテート）材のいずれかが挙げられる。
【００５０】
シンジオタクチック及びアタクチックビニル芳香族ポリマーは本開示の一部の実施形態で有用と思われ、前記芳香族ポリマーとしては、ポリ（スチレン）、ポリ（アルキルスチレン）、ポリ（スチレンハロゲン化物）、ポリ（アルキルスチレン）、ポリ（ビニルエステルベンゾエート）、並びに、これらの水素化ポリマー及び混合物、あるいは、これらの構造ユニットが含まれているコポリマーが挙げられる。ポリ（アルキルスチレン）の例としては、ポリ（メチルスチレン）、ポリ（エチルスチレン）、ポリ（プロピルスチレン）、ポリ（ブチルスチレン）、ポリ（フェニルスチレン）、ポリ（ビニルナフタレン）、ポリ（ビニルスチレン）、及び、ポリ（アセナフタレン）が挙げられる。ポリ（スチレンハロゲン化物）の例としては、ポリ（クロロスチレン）、ポリ（ブロモスチレン）、及び、ポリ（フルオロスチレン）が挙げられる。ポリ（アルコキシスチレン）の例としては、ポリ（メトキシスチレン）及びポリ（エトキシスチレン）が挙げられる。これらの例の中で、とりわけ好ましいスチレン基ポリマーとしては、ポリスチレン、ポリ（ｐ−メチルスチレン）、ポリ（ｍ−メチルスチレン）、ポリ（ｐ−第３ブチルスチレン）、ポリ（ｐ−クロロスチレン）、ポリ（ｍ−クロロスチレン）、ポリ（ｐ−フルオロスチレン）、及び、スチレンとｐ−メチルスチレンのコポリマーを挙げられるだろう。更には、シンジオタクチックビニル−芳香族基コポリマーのコモノマーとしては、上で説明したスチレン基ポリマーのモノマーに加え、エチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセン、又はオクテンのようなオレフィンモノマー、ブタジエン、イソプレンのようなジエンモノマー、環状ジエンモノマー、メチルメタクリレート、無水マレイン酸又はアクリロニトリルのような極性ビニルモノマーを挙げられるだろう。
【００５１】
脂肪族コポリエステル及び脂肪族ポリアミドも可剥性境界層に有用な材料と思われる。ポリエステルポリマー及びコポリマーに関しては、２塩基酸をテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、すべてのナフタレンジスルホン酸異性体（２，６−、１，２−、１，３−、１，４−、１，５−、１，６−、１，７−、１，８−、２，３−、２，４−、２，５−、２，７−、及び２，８−）、４，４’−ビフェニルジカルボン酸及びその異性体、トランス−４，４’−スチルベンジカルボン酸及びその異性体、４，４’−ジフェニルエーテルジカルボン酸及びその異性体、４，４’−ジフェニルスルホンジカルボン酸及びその異性体、４，４’−ベンゾフェノンジカルボン酸及びその異性体のようなビ安息香酸、２−クロロテレフタル酸及び２，５−ジクロロテレフタル酸のようなハロゲン化芳香族ジカルボン酸、第３ブチルイソフタル酸及びスルホン化イソフタル酸ナトリウムのようなその他の置換芳香族ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸及びその異性体、２，６デカヒドロナフタレンジカルボン酸及びその異性体のようなシクロアルカンジカルボン酸、２−又は多−環式ジカルボン酸（ノルボルナン及びノルボルネンジカルボン酸、アダマンタンジカルボン酸、並びにビシクロ−オクタンジカルボン酸の各種異性体など）、アルカンジカルボン酸（セバシン酸、アジピン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アゼライン酸、及びドデカンジカルボン酸など）、並びに、縮合環芳香族炭化水素ジカルボン酸異性体のいずれか（インデン、アントラセン、フェナントレン、ベンゾナフテン、フルオレンなど）から選択することができる。あるいは、前記モノマーのアルキルエステル、例えば、ジメチルテレフタレートを使用してもよい。
【００５２】
好適なジオールコモノマーとしては、以下に限らないが、直鎖又は分枝アルカンジオール又はグリコール（エチレングリコール、トリメチルグリコールのようなプロパンジオール、テトラメチレングリコールのようなブタンジオール、ネオペンチルグリコールのようなペンタンジオール、ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール及びそれ以上のジオールなど）、エーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、及びポリエチレングリコールなど）、３ヒロドキシ−２，２−ジメチルプロピル−３−ヒドロキシ２，２−ジメチルプロパノエートのような鎖状−エステルジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール及びその異性体、並びに、１，４−シクロヘキサンジオール及びその異性体のようなシクロアルカングリコール、２又は多環式ジオール（トリシクロデカンジメタノール、ノルボルナンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、及びビシクロ−オクタンジメタノールの各種異性体など）、芳香族グリコール（１，４−ベンゼンジメタノール及びその異性体、１，４−ベンゼンジオール及びその異性体、ビスフェノールＡのようなビスフェノール、２，２’−ジヒドロキシビフェニル及びその異性体、４，４’ジヒドロキシメチルビフェニル及びその異性体、並びに、１，３−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン及びその異性体など）、及び、ジメチル又はジエチルジオールのような、前記ジオールの低アルキルエーテル又はジエーテルが挙げられる。
【００５３】
境界層の少なくとも１つを隣接光学フィルムの少なくとも１つに取り外せない状態で接着させる設計になっている代表的な実施例では、構成材には、前記隣接光学フィルムに対する十分な接着性が備わっている必要がある。前記材料は、その材料の光学フィルム及び境界層の別の構成要素（多層境界層の場合）に対する接着特性と関連させて選択することになる。有用と思われる一部の材料は、上に列挙した材料と、光学フィルムに接着するよう変性させた同じ部類のポリマーである。
【００５４】
一部の実施形態では、可剥性境界層（単一又は複数）には、融点と結晶化度の低いポリプロピレン及びそのコポリマー、融点と結晶化度の低いポリエチレン及びそのコポリマー、融点と結晶化度の低いポリエステル及びそのコポリマー、又はこれらの好適ないずれかの混合物を含有させてもよい。融点と結晶化度の低いこのようなポリプロピレン及びそのコポリマーは、プロピレンホモポリマー、及びプロピレンとエチレン又は４〜１０個の炭素原子を備えたα−オレフィン材のコポリマーから構成されている。「コポリマー」という用語には、コポリマーのみならず、ターポリマー及び４つ以上の成分ポリマーから成るポリマーも含まれる。融点と結晶化度の低い好適なポリプロピレン及びそのコポリマーとしては例えば、シンジオタクチックポリプロピレン主鎖中のエチレン含有量が非常に低いランダムコポリマーであるシンジオタクチックポリプロピレン（トータルペトロケミカルズ社（Total Petrochemicals, Inc.）製のフィナプラス（Finaplas）１５７１など）、及び、プロピレンのランダムコポリマー（アトフィナ（Atofina）社、現在のトータルペトロケミカルズ社（Total Petrochemicals, Inc.）製のＰＰ８６５０又はＰＰ６６７１など）が挙げられる。プロピレンとエチレンの上記コポリマーは、必要に応じて更に融点の高い可剥性境界層を実現させるために、ポリプロピレンのホモポリマーと混合させて押出成形することもできる。
【００５５】
融点と結晶化度の低いその他の好適なポリエチレン及びポリエチレンコポリマーとしては例えば、線状低密度ポリエチレン及びエチレンビニルアルコールコポリマーが挙げられる。好適なポリプロピレンとしては例えば、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー（例えばトータルペトロケミカルズ社（Total Petrochemicals, Inc.）製のＰＰ８６５０）、又はエチレンオクテンコポリマー（例えばダウケミカル社（Dow Chemical Company）製のアフィニティ（Affinity）ＰＴ１４５１）が挙げられる。本開示の実施形態の一部では、連続相に、非晶質ポリプロピレン、非晶質ポリエチレン、非晶質ポリエステル、又は、これらの好適ないずれかの混合物、若しくは前記材料とその他の材料との混合物などの非晶質ポリオレフィンが含まれている。一部の実施形態では、可剥性境界層の材料には、結晶化速度を制御する安息香酸ナトリウムのような成核剤を含めることができる。更には、帯電防止材、粘着防止材、色素及び染料のような着色剤、偏光染料、移動性潤滑剤、安定剤、及びその他の加工助剤を追加してもよい。これに加え、又は、これに代えて、可剥性粗面表皮層に、その他の適切な材料のいずれかを含有させてもよい。代表的な実施形態の一部では、可剥性境界層の光学フィルムに対する接着性を低下させる目的で、移動性帯電防止剤を可剥性境界層内に用いることができる。
【００５６】
可剥性粗面境界層
可剥性粗面境界層が少なくとも１つ備わっている本開示の代表的な実施形態では、単一又は複数の境界層に、上記の材料のいずれか、又は上記材料のいずれかの混合物を含有させてよい。例えば、連続相、又は、第１及び第２の不混和性ポリマーの１つに、上で可剥性境界層用として取り上げた材料のいずれかを含有させてもよい。
可剥性粗面境界層の表面粗度は、異なる材料、例えば、ポリマー材、無機材、又はこの双方を分散相に混入又は混合させることによって調節することができる。これに加え、表面粗度及び接着度を制御するために、分散相の連続相に対する比率を調節することができ、また前記比率は、使用する特定の材料によって決まることになる。したがって、可剥性粗面境界層が備わっている代表的な実施形態では、１つ、２つ、又はそれ以上のポリマーが連続相として機能する一方で、１つ、２つ、又はそれ以上の材料（ポリマー材にしてもしなくてもよい）によって、ある表面性状をもたらすのに好適な表面粗度を備えた分散相が実現する。連続相の１つ以上のポリマーは、光学フィルムの材料に所望の接着性が備わるように選択することができる。可剥性粗面境界層に隣接している光学フィルムの表面に粗い性状をもたらし接着性に影響を与える目的で、結晶化度が比較的高い材料、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）又はポリカプロラクトンを可剥性粗面境界層に混合させることができる。例えば、接着性を向上させる低結晶化度のポリ（エチレンオクテン）（ＰＥ−ＰＯ）とともに、低結晶化度のシンジオタクチックポリプロピレン（ｓＰＰ）にＨＤＰＥを混合させて、表面粗度を向上させることができる。
【００５７】
分散相が結晶化可能な場合、単一又は複数の可剥性表皮層の粗度は、適切な押出加工温度、混合度、冷却による分散相の結晶化によって、また、芳香族カルボン酸塩（安息香酸ナトリウム）、ミリケン社（Milliken & Company）製のミラド（Millad）３９８８のようなジベンジリデンソルビトール（ＤＢＳ）、並びに、チバスペシャルティケミカルズ社（Ciba Specialty Chemicals）が透明化しているイルガクリア（Irgaclea）及び三井東圧化学社が透明化しているＮＣ−４のようなソルビトールアセタールなどの成核剤の添加によって、向上させることができる。その他の成核剤としては、有機リン酸塩及びその他の無機材、例えば、旭電化製のリン酸エステル、ＡＤＫｓｔａｂ  ＮＡ−１１及びＮＡ−２１、並びに、ミリケン社（Milliken & Company）製のノルボルネンカルボン酸塩、ハイパーフォーム（Hyperform）ＨＰＮ−６８が挙げられる。一部の実施形態では、分散相には、光学体の押出、配向、ラミネート、又は延伸を行った時に可剥性粗面境界層の表面から突き出て、光学層に表面構造をもたらすことになる粒子、例えば、無機材含有の粒子が含まれている。
【００５８】
可剥性粗面境界層の分散相には、ある表面性状を光学フィルムの隣接層の外面にもたらすために用いるのに十分な大きさ（例えば少なくとも平均直径が０．１マイクロメートル）の粒子又はその他の粗面機構を含めることができる。典型的に、分散相の突出部の少なくともかなりの部分は、照射される光の波長よりも大きい一方で、肉眼で見分けられないほど小さい必要がある。このような粒子には、無機材の粒子、例えばシリカ粒子、タルク粒子、安息香酸ナトリウム、炭酸カルシウム、これらの混合物、又はその他の好適ないずれかの粒子を含めることができる。あるいは、分散相は、適切な条件下において連続相に実質的に混和しない（又は混和しなくなる）ポリマー材から形成させることができる。
【００５９】
分散相は、連続相の単一又は複数のポリマーよりも結晶化度の高い分散ポリマー相とともに、連続相の少なくとも１つのポリマーとは異なるもので、連続相に混和しない無機材、ポリマー、又はこの双方といった１つ以上の材料から形成させることができる。分散相は機械によってのみ単一又は複数の連続相ポリマーに混和したりしなかったりさせるのが好ましい。単一又は複数の分散相材、及び、単一又は複数の連続相材は、適切な加工条件下で分相させることができ、また、連続マトリックス内に、とりわけ、光学フィルムと可剥性粗面表皮層の間の境界面に独自の相インクルージョンを形成させることができる。
【００６０】
分散相での使用に特に好適な代表的なポリマーとしては、スチレンアクリロニトリル、変性ポリエチレン、ポリカーボネート、及び、コポリエステルブレンド、ダウケミカル社（Dow Chemical Company）から入手可能なトーン（TONE）のようなε−カプロラクトンポリマー、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー、その他のポリプロピレンコポリマー、ポリ（エチレンオクテン）コポリマー、帯電防止ポリマー、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリメチルメタクリレートが挙げられる。分散相には、その他のいずれかの適切な材料、例えば、好適ないずれかの結晶化ポリマーを含めてもよく、また、光学フィルムで用いる材料の１つ以上と同じ材料を含めてもよい。
【００６１】
代表的な実施形態の一部では、単一又は複数の可剥性境界層に、可剥性相の接着性を制御し、高い表面機構密度を実現させる目的で、少なくとも３つの材料を含めてもよい。代表的な実施形態の一部では、２つ超の分散副次相によって、異なるサイズの粗面機構若しくは突出部、又は複合突出部、例えば、「突出部の上に突出部のある」構成を実現させることができる。すなわち、大きい方の凹状表面機構（凹部）の間に小さい方の凹状表面機構（凹部）を、及び、代表的な実施形態の一部では、大きい方の凹状表面機構（凹部）内に小さい方の凹状表面機構（凹部）を設けることができる。このような構造は、光学フィルム上に曇った表面を作り出すのに有用であろう。
【００６２】
このような代表的な実施形態で用いる材料は、ＰＥＮ（３Ｍ社（3M Company）製の０．４８  ＩＶ  ＰＥＮ）、ＳＡＮ（ダウケミカル社（Dow Chemical）製のタイリル（Tyril）８８０）、ｓＰＰ（アトフィナ（Atofina）、現在のトータルペトロケミカルズ社（Total Petrochemicals, Inc.）から入手可能な１５７１）、ＭＤＰＥ（シェブロン−フィリップス社（Chevron-Philips）から入手可能なマーフレックス（Marflex）ＴＲ１３０）、アドマー（Admer）（三井化学社から入手可能なＳＥ８１０）、ザイレックス（Xylex）（ＧＥプラスチクス社（GE Plastics Inc.）から入手可能なザイレックス（Xylex）７２００）、ランダムプロピレン−エチレンコポリマー（アトフィナ社（Atofina）、現在のトータルペトロケミカルズ社（Total Petrochemicals, Inc.）から入手可能なＰＰ８６５０）、ペレスタット（Pelestat）３００（トーメンアメリカ社（Tomen America）から入手可能なペレスタット（Pelestat）３００）、ペレスタット（Pelestat）６３２１（トーメンアメリカ社（Tomen America）から入手可能なペレスタット（Pelestat）６３２１）、ポリカプロラクトン（トーン（Tone）７８７）、ＰＭＭＡ（アトフィナ（Atofina）、現在のトータルペトロケミカルズ社ケミカル（Total Petrochemicals, Inc. Chemical）から入手可能なＶＯ４４）、ポリスチレン（ダウケミカル社（Dow Chemical Company）から入手可能なスタイロン（Styron）６８５）など、さまざまな製造者から入手可能である。
【００６３】
材料の適合性及び作製方法
本開示の光学体は例えば、フィードブロック法を用いる共押出によって作製することができる。代表的な製造プロセスは例えば、米国特許第０９／２２９，７２４号、同０８／４０２，０４１号、同０９／００６２８８号、及び、米国特許出願公開第２００１／００１３６６８号、米国特許第６，３５２，７６１号に記載されており、これらは参照することによって本明細書に組み込まれる。光学体、並びに、代表的な実施形態の一部の第１の光学層、第２の光学層、任意の非光学層、並びに、可剥性境界層の材料は、類似のレオロジー特性（例えば溶融粘度）を持たせ、流動不安定性がなくても共押出できるように選択するのが好ましい。共押出中の剪断力の影響は、本開示の光学体を形成させる際に１つ以上の外皮層を共押出することによって減少させることができる。単一又は複数の外皮層の材料は、いずれかの加工工程の後又は前に光学体から取り外せるように選択することができる。
【００６４】
続いて、フィードブロックマニホールドに存在している光学体を成形ユニット、例えばダイに入れることができる。あるいは、成形ユニットに入れる前にポリマー流を分裂させて、後にスタッキングによって再結合する２つ以上の流れを形成させてもよい。このプロセスは通常、増幅と呼ばれている。代表的な増幅器は例えば、米国特許第５，０９４，７８８号、及び、同５，０９４，７９３号に記載されており、これらは参照することにより本明細書に組み込む。可剥性境界層は、光学層若しくは光学フィルムの共押出中、又は、光学層若しくは光学フィルムの共押出後、例えば、増幅前に本開示の光学体に追加してよい。代表的な実施形態の一部では、異なる可剥性境界層を製造プロセスの異なる工程に追加してもよい。光学体は、成形ユニットから取り出した後、冷却ロール、キャストホイール、又はキャストドラムの上に設置してよい。
【００６５】
続いて、光学体を延伸させて完成品を製造してよい。光学体に組み込む光学フィルムの種類に応じて、延伸は、１つ、２つ、又はそれ以上の工程で行うようにしてよい。本開示の光学体に組み込む光学フィルムの１つ以上が反射偏光子である場合、光学体は横方向（ＴＤ）に１軸延伸又は実質的に１軸延伸させてよく、その一方で、縦方向（ＭＤ）及び垂直方向（ＮＤ）に弛緩可能にしてよい。本開示のこのような代表的な実施例を延伸させるために用いることのできる好適な方法及び器具は、米国特許出願公開第２００２／０１９０４０６号、同２００２／０１８０１０７号、２００４／００９９９９２号、及び、２００４／００９９９９３号に記載されており、これらの開示は、本明細書において参照することにより本明細書に組み込まれる。
【００６６】
１軸延伸型又は実質的に１軸延伸型の光学体
本開示のプロセスには、縦方向（ＭＤ）、横方向（ＴＤ）、垂直方向（ＮＤ）に対応する３つの直交し合っている軸を基準にして述べることのできる光学体を延伸させることを含めてもよい。これらの軸は、図４に例示した光学体２００の幅（Ｗ）、長さ（Ｌ）、及び、厚み（Ｔ）に対応している。延伸プロセスでは、光学体の領域２００を初期構成２４０から最終構成２６０へ延伸させる。縦方向は、フィルムが延伸装置、例えば図５に例示した装置を通り抜ける一般的な方向である。横方向（ＴＤ）は、フィルムの平面内にある第２の軸であり、縦方向（ＭＤ）と直交している。垂直方向（ＮＤ）は、ＭＤ、ＴＤ、双方と直交しており、通常、ポリマーフィルムの厚み寸法に対応している。
【００６７】
図５には、本開示の延伸装置及び方法の実施形態の１つを例示してある。光学体は、いずれかの所望の方法によって延伸装置に設置することができる。例えば、光学体は、ロール又はその他の形状で作製し、続いて、延伸装置に設置することができる。別の例として、延伸装置は、押出成形機（例えば、光学体を押出によって生成させ、押出後の延伸に備える場合）、又は、コーティング機（例えば光学体をコーティングによって生成させ、１つ以上のコーティング層受容後の延伸に備える場合）、又は、ラミネーター（例えば、光学体をラミネーションによって生成させ、１つ以上のラミネート層受容後の延伸に備える場合）から光学体を受容する構成にすることができる。
【００６８】
一般に光学体１４０は領域１３０内で、光学体の対向縁部を保持して、所定の経路を形成している対向進路１６４で、進路に沿って光学体を移動させる構造及び構成になっている１つ以上の保持部材まで送り込む。保持部材（図示なし）は典型的に、光学体をその縁部の位置又は近辺で保持する。光学体の部分のうち、保持部材によって保持された部分は、延伸後に使用するのに適さない場合が多いため、保持部材の位置は典型的には、フィルムを十分に把持して延伸が可能になるように、またその一方で、本プロセスで発生する廃材の量が抑制されるように選択する。
【００６９】
保持部材、例えばクリップは、進路沿いに、例えば進路に沿って、チェーンに連結している保持部材とともにチェーンを回転させるローラー１６２の近くに配向することができる。ローラーは、フィルムが延伸装置を通り抜ける際にフィルムの速度及び方向を制御する駆動機構に接続させる。ローラーは、ベルト型保持部材を回転させるとともに、前記部材の速度を制御するために用いることもできる。
【００７０】
更に図５を再び見てみると、延伸装置には任意に応じて、典型的には延伸に備えて光学体を加熱するためのオーブン１５４又はその他の装置若しくは器具に収容されている事前調整領域１３２が備わっている。事前調整領域には、余熱区域１４２、加熱区域１４４、又はこの双方を設けることができる。
【００７１】
光学フィルムは、第１の延伸領域１３４で延伸させてよい。典型的には、第１の延伸領域１３４内で、光学体を加熱するか、光学体のポリマー（単一又は複数）のガラス転移温度を上回る加熱環境内に保持するかする。第１の延伸領域１３４内では、保持部材は概ね分岐進路に従って進み、所望の値で光学体を延伸させる。延伸装置の第１の延伸領域及びその他の領域内の進路は、さまざまな構造及び材料を用いて形成させることができる。第１の延伸領域外では、進路は典型的にはほぼ線状である。対向線状進路は平行にすることができ、あるいは、集束又は分岐する構成にすることができる。第１の延伸領域内では、進路は通常、分岐している。
【００７２】
延伸装置のすべての領域で、進路は、任意に応じて連結させた線状又は曲線状の一連の部分を用いて形成させることができる。この代わりとして、又は、特定の領域若しくは領域群内で、単一の連続構造体として進路を形成させることができる。少なくとも一部の実施形態では、第１の延伸領域内の進路は、その直前の領域の進路と連結しているが、前記進路から分離可能になっている。その次の事後調整領域又は取り外し領域内の進路１１４０、１１４１は典型的に、図５に例示したように、第１の延伸領域の進路から切り離す。一部の実施形態では、進路の全体形状を所望に応じて調節することができるように、進路部分の１つ以上、好ましくはすべての位置は調整可能（例えばある１つの軸の周りを旋回可能）になっている。各領域を通じて連続進路を用いることもできる。
【００７３】
典型的には、光学体の部分のうち、第１の延伸領域にわたって保持部材に保持された部分は取り外す。実質的にすべての延伸過程を通じて、実質的に１軸延伸性を維持させるために（図５参照）、横方向の延伸工程の最後に、スリッティング点１５８の位置で、延伸させた光学体１４８から急分岐縁部１５６を分断させるのが好ましい。切断は１５８で行うことができ、フラッシュ又は使用不能部１５６は廃棄することができる。
【００７４】
連続保持機構から廃品を解放させるのは連続工程として行うことができるが、しかし、テンタークリップのような不連続保持機構からの解放は好ましくは、当該クリップの下のすべての材料を一度に解放させるように行われるようにする必要がある。この不連続解放機構によって、延伸ウェブの逆流によって感じると思われるストレスにつながる比較的大きな混乱が生じると思われる。隔離撤去装置の作用を補助するために、前記装置内に連続廃品分離機構、例えば、加熱延伸済みフィルムの中央部の「ホット」スリッティングを用いるのが好ましい。
【００７５】
スリッティング位置は、「保持ライン」の十分近くに、例えば、隔離撤去システムの保持部材による最初の有効接触の隔離撤去点に設置して、ストレス要因である前記撤去点の逆流を最小限化又は減少させるのが好ましい。撤去システムにフィルムを保持させる前にフィルムにスリットを入れる場合、例えば、フィルムがＴＤに沿って「跳ね返る」ことによって、撤去が不安定になりかねない。したがって、フィルムは保持ラインの位置又は下流でスリッティングするのが好ましい。スリッティングは破壊プロセスであり、破壊プロセスとして、典型的には空間的位置の変異が小規模ながらも自然変異となっている。したがって、スリッティングの時間的変異によって保持ラインの逆流が起きないように、保持ラインのやや下流をスリッティングするのが好ましいと思われる。実質的に下流の位置で保持ラインからフィルムスリッティングする場合、撤去軌道と境界軌道の間のフィルムはＴＤに沿って延伸し続けることになる。この時フィルムの前記部分しか延伸していないため、前記部分は境界軌道よりも大きい延伸率で延伸し、逆流、例えば望ましくないレベルの縦方向張力増大化逆流を拡大させる可能性のある更なるストレス要因を作り出す。
【００７６】
スリッティングは、異なる最終的な横延伸方向比又は撤去システムの位置の調節に対応するために必要な撤去位置の変化に応じて変えられるように、可動式且つ再配置可能であるのが好ましいこのタイプのスリッティングシステムの利点は、撤去スリッティング点１５８を好ましくはＭＤに沿って単に移動させることによって延伸プロファイルを維持させながら、延伸比を調節できる点である。熱刃、熱線、レーザー、強力赤外線集束ビーム、又は、熱風集束ジェットなど、さまざまなスリッティング技法を用いることができる。
【００７７】
図５に示した装置には、任意に応じて事後調整領域１３６を設けてもよい。例えば、光学体は、区域１４８内に設置するとともに、区域１５０内で冷却させてもよい。光学体を第１の延伸領域１３４から取り外すために撤去システムを用いてもよい。例示した実施形態では、この撤去システムは、第１の延伸領域中にフィルムが上を通ることになる進路から独立している（すなわち、前記進路から分離しているか、前記進路と直接接続はしていない）。撤去システムでは、例えば対合している複数組のベルト又はテンタークリップなどの保持部材が備わっている進路１１４０、１１４１のようないずれのフィルム移動構造を用いることができる。一部の実施形態では、ＴＤ収縮制御は、傾斜し合っている進路１１４０、１１４１を用いて実現させることができる。例えば、撤去システムの進路は、冷却によってフィルムのＴＤ収縮を可能にする事後調整領域の少なくとも一部を通じて徐々に集束していく（約５°未満の角度を成している）経路に沿うように配置することができる。別の実施形態では、典型的には約３°未満の角度で２つの対向進路を分岐させることができる。ただし、一部の実施形態では、前記よりも大きい角度を用いることができる。前記のようにすることは、第１の延伸領域におけるフィルムのＭＤ張力を増大させ、例えばフィルム全域にわたる屈折指数の主軸のばらつきといった特性の不均一性を減少させるのに有用であろう。
【００７８】
代表的な実施形態の一部では、撤去システムの中心線は、フィルムが第１の延伸領域の進路１６４を通る際にフィルムの中心線に対して斜めになるようになっている。傾斜させた撤去システム、第１の延伸区域、又はこの双方は、フィルムのある特性的な主軸（単一又は複数）、例えば屈折指数軸又は破裂軸がフィルムに対して斜めに走るフィルムを実現させるのに有用であろう。一部の実施形態では、第１の延伸区域に対する撤去システムの角度は、手動で、又は、コンピュータ制御式の駆動装置、その他の制御メカニズム、若しくはその双方を用いて機械的に調節可能になっている。
【００７９】
図５の代表的なプロセスには、領域１３８に除去部分が含まれている。任意に応じて、延伸済みフィルム１５２を前進させるためにローラー１６５を用いてもよいが、この構成要素は省いてもよい。別の切断部１６０を作製してもよく、また、未使用部分１６１を廃棄してもよい。撤去システムを経たフィルムは典型的に、後で使用するのに備えてロールに巻きつける。あるいは、撤去後に直接転用してもよい。
【００８０】
対向進路によって形成されている経路はＭＤ、ＴＤ、及びＮＤ方向でフィルムに影響を及ぼす。延伸変形は、縦方向延伸比（ＭＤＤＲ）、横方向延伸比（ＴＤＤＲ）、及び、垂直方向延伸比（ＮＤＤＲ）という一連の延伸比で説明することができる。フィルムに対する延伸比を算出する際には、特定の延伸比は通常、所望の方向（例えばＴＤ、ＭＤ、又はＮＤ）におけるフィルムの延伸後寸法（例えば長さ、幅、又は厚み）、及び、前記と同じ方向におけるフィルムの初期寸法（例えば長さ、幅、又は厚み）との比として定義される。延伸プロセスのある所定の点では、ＴＤＤＲは、境界軌道の延伸後の離間距離Ｌと、延伸開始時の境界軌道の初期離間距離Ｌ0の比率に相当する。換言すれば、ＴＤＤＲ＝Ｌ／Ｌ0＝λである。ＴＤＤＲのある程度有用な値としては、約１．５〜約７以上が挙げられる。ＴＤＤＲの代表的な有用な値としては、約２、４、５及び６が挙げられる。ＴＤＤＲの別の代表的な有用な値は、約４〜約２０、約４〜約１２、約４〜約２０、約４〜約８、及び、約１２〜約２０の範囲内にある。
【００８１】
米国特許出願公開第２００２／０１９０４０６号、同２００２／０１８０１０７号、同２００４／００９９９９２号、及び、同２００４／００９９９９３号に説明されているように、材料の密度が一定と仮定すると、実質的に１軸の延伸条件によって、横寸法の増大とともにＴＴＤＲはλに、ＭＤＤＲは（λ）1/2に、ＮＤＤＲは（λ）1/2に近づく。完全１軸配向のフィルムは、延伸を通じてＭＤＤＲ＝（ＮＤＤＲ）1/2＝（ＴＤＤＲ）1/2のフィルムである。
【００８２】
１軸性の程度に関する有用な指標Ｕは、以下のように定義することができる。
【数１】
2008537168.tif 000003
【００８３】
完全１軸延伸では、Ｕは延伸を通じて１である。Ｕが１未満の場合、延伸条件は「準１軸性」である。Ｕが１超の場合は、延伸条件は「超１軸性」とみなす。Ｕが１超の状態は、さまざまなレベルの過弛緩状態を表している。過弛緩状態は、境界縁部のＭＤ圧縮をもたらす。Ｕは、以下の式に従ってＵfを算出して、密度の変化に応じて補正することができる。
【００８４】
【数２】
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【００８５】
代表的な実施形態の一部では、図５に示したように、フィルムは平面内で延伸させる（すなわち、境界軌道及び進路は同一平面上にある）が、同一平面状にない延伸軌道も本開示の範囲内に含まれる。面内境界軌道では、完全１軸配向によって、面内ＭＤ中央線から分岐していく１対の鏡像対称且つ面内の放物線状軌道を得られる。
【００８６】
あらゆる時点で中心点の速度が中央トレースに沿って、初期速度から、対向境界軌道上の当該対向点の間で測定した瞬間ＴＤＤＲの逆数のちょうど平方根だけ低下する限りは、１軸延伸性は、延伸の全過程にわたって維持させてよい。
【００８７】
さまざまな要因によって、例えば、ポリマーフィルムの不均一な厚み、延伸中にポリマーフィルムを不均一に加熱すること、及び、例えば装置の下方ウェブ領域から追加の張力（縦方向の張力）を加えることなど、１軸配向を実現させる能力に影響を及ぼすことができる。ただし、多くの場合、完全１軸配向を実現させる必要はない。本開示の代表的な実施形態の一部では、Ｕ＞０であればいずれの値も有用と思われる。これに代わり、延伸中にわたって、又は、延伸の特定部分中に維持させるＵの最小値若しくは閾値、又はＵの平均値を定義することができる。例えば、代表的な実施形態の一部では、Ｕの許容可能な最小値／閾値、又は平均値は、所望に応じて、又は特定の用途での必要性に応じて、０．２、０．５、０．７、０．７５、０．８、０．８５、０．９又は０．９５にすることができる。Ｕの特定の値を選択する際、上記の方程式によって、ＭＤＤＲとＴＤＤＲの間の特定の相関関係を得られ、その他の考慮事項と合わせる際には、Ｕが１に近くなる分岐軌道も含まれている更に広い部類の境界軌道が特定される。延伸の少なくとも最終部分でＵの値が１未満になる軌道は、本明細書では準分岐軌道と称する。
【００８８】
上に示した部類の軌道は例示のためのものであり、本開示を限定するものとしてみなすべきではない。多くの部類の軌道が本発明内の範囲内にあると考えられる。第１の延伸領域には、延伸条件の異なる２種類以上の区域を設けることができる。例えば、第１の部類の軌道から始まる１つの軌道を初期延伸区域に選択することができ、同じ第１の部類の軌道から、又は、別の部類の軌道から始まる別の軌道をその後に続く各延伸区域に選択することができる。
【００８９】
本開示は、Ｕの最小値が０超であるすべての境界軌道を網羅しているが、本開示の典型的な実施例には、Ｕの最小値が約０．２、約０．５、好ましくは約０．７、より好ましくは約０．７５、更に好ましくは約０．８、更にいっそう好ましくは約０．８５である実質的に１軸のあらゆる境界軌道も含まれている。Ｕの最小値の制約は、好ましくは約２．５、より好ましくは約２．０、及び更に好ましくは約１．５の臨界ＴＤＤＲによって定義される延伸の最終部分にわたって適用してもよい。一部の実施形態では、臨界ＴＤＤＲは４、５、又はそれ以上にしてよい。臨界ＴＤＤＲ超では、例えば歪み誘起結晶化などの構造が発現するために、特定の材料、例えば配向可能な複屈折ポリエステルが含まれている特定のモノリシック及び多層フィルムの弾性及び跳ね返り能力が喪失し始めると思われる。
【００９０】
許容可能な実質的に１軸性の利用の例として、反射偏光子のオフ角特性は、ＴＤが主要１軸延伸方向である場合、ＭＤ屈折指数及びＮＤ屈折指数の差異に大きな影響を受ける。０．０８というＭＤ及びＮＤの指数の差異は一部の用途では許容可能である。０．０４という差異もその他の用途で許容することができる。より厳密な用途では、０．０２以内という差異が好ましい。例えば、多くの場合、１軸性横延伸フィルム用に、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はＰＥＮのコポリマーが含まれているポリエステル系において、波長６３３ｎｍで０．０２以内というＭＤ方向とＮＤ方向の屈折指数差を実現させるためには、０．８５という１軸特性度で十分である。一部のポリエステル系、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）では、実質的に１軸性ではない延伸フィルムの屈折指数の本質的差異が小さいため、０．８０、更には０．７５という更に低い値のＵが許容可能と思われる。
【００９１】
準１軸延伸では、真の１軸特性の最終的な値を用いて、以下の等式でｙ（ＭＤ）方向とｚ（ＮＤ）方向を釣り合わせる屈折指数のレベルを推定することができる。
Δｎyz＝Δｎyz（Ｕ＝０）×（１−Ｕ）
式中、Δｎyzは、Ｕがある値である場合のＭＤ方向（すなわちｙ−方向）とＮＤ方向（すなわちｚ−方向）の屈折指数の差異であり、Δｎyz（Ｕ＝０）は、ＭＤＤＲが延伸を通じて１に保たれる場合を除き、あらゆる点で等しく延伸するフィルムの屈折指数差である。この相関関係は、様々な光学フィルムで用いられているポリエステル系（ＰＥＮ、ＰＥＴ、及び、ＰＥＮ又はＰＥＴのコポリマーなど）については容易に予測可能であることが分かっている。これらのポリエステル系では、Δｎyz（Ｕ＝０）は典型的には、２つの面内方向ＭＤ（ｙ軸）とＴＤ（ｘ軸）の屈折差であるΔｎxy（Ｕ＝０）の約１／２以上である。Δｎxy（Ｕ＝０）の典型的な値は波長６３３ｎｍにおいて最大で約０．２６である。Δｎyz（Ｕ＝０）の典型的な値は波長６３３ｎｍにおいて最大で０．１５である。例えば、９０／１０ｃｏＰＥＮ、すなわち、約９０％のＰＥＮ様リピートユニット及び１０％のＰＥＴ様リピートユニットから成るコポリマーの典型的な最大延伸値は波長６３３ｎｍで約０．１４である。実際のフィルム延伸比によって測定した場合にＵの値が０．７５、０．８８、及び０．９７であり、対応するΔｎyzの値が波長６３３ｎｍにおいて０．０２、０．０１、及び０．００３であるこの９０／１０ｃｏＰＥＮが含まれているフィルムを本発明の方法に従って作製した。
【００９２】
延伸の最終時点にＵが準１軸性である場合、さまざまなその他の境界軌道を得ることができる。具体的には、有用な境界軌道としては、ＴＤＤＲが少なくとも５、ＴＤＤＲが２．５になった後の延伸の最終部分を通じてＵが少なくとも０．７、及び、延伸最終時点のＵが１未満である平面配向性軌道が挙げられる。その他の有用な軌道としては、ＴＤＤＲが少なくとも７、ＴＤＤＲが２．５になった後の延伸の最終部分を通じてＵが少なくとも０．７、及び、延伸最終時点のＵが１未満である平面配向性及び非平面配向性軌道が挙げられる。有用な軌道としては、ＴＤＤＲが少なくとも６．５、ＴＤＤＲが２．５になった後の延伸の最終部分を通じてＵが少なくとも０．８、及び、延伸最終時点のＵが１未満である平面配向性及び非平面配向性軌道も挙げられる。有用な軌道としては、ＴＤＤＲが少なくとも６、ＴＤＤＲが２．５になった後の延伸の最終部分を通じてＵが少なくとも０．９、延伸最終時点のＵが１未満である平面配向性及び非平面配向性軌道が挙げられる。有用な軌道としては、ＴＤＤＲが少なくとも７、ＴＤＤＲが２．５になった後の延伸の最終部分を通じてＵが少なくとも０．８５である平面配向性及び非平面配向性軌道も挙げられる。
【００９３】
通常、本開示の光学体の形成及び加工にはさまざまな方法を用いてよく、前記形成及び加工としては、押出混合、共押出、フィルムキャスティング及びクエンチング、ラミネーション及び配向、例えば、１軸及び２軸（均一及び不均一）延伸を挙げられるだろう。上で述べたとおり、光学体にはさまざまな構造をもたらすことができ、したがって、前記方法は、最終的な光学体の構造及び所望の特性に応じて変化する。
【００９４】
したがって、本開示では、可剥性境界層を備えた光学体、及び、前記光学体を作製する方法を提供する。前記方法は、少なくとも２倍の製品を同時に延伸可能なため、生産能力を大きく向上させるとともに人件費を低減することができる。各転用片から、フィルム製品の少なくとも２つの部分が生産されるため、転用費用も減少させることができる。得られる光学体は、顧客がフィルムを使用しようとするまで、出荷及び取扱中は原型のままにすることができる。これにより、光学フィルムの１つ以上の表面を隣接境界層によって保護できるようになる。
【００９５】
本明細書に具体的に示した代表的な実施形態を参照しながら本発明を説明してきたが、当業者であれば、本開示の趣旨及び範囲から逸脱しなければ形状及び詳細に変更を加えてよいことは理解されるであろう。
【００９６】
本発明に関連のある当業者が本発明の作製方法及び使用方法を更に容易に理解できるように、以下の図面を参照しながら本発明の代表的な実施形態について詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本開示の代表的な実施形態に従って構築した光学体の概略的な部分断面図。
【図２】本開示の別の代表的な実施形態に従って構築した光学体の概略的な部分断面図。
【図３】本開示の更に別の実施形態に従って構築した光学体の概略的な部分断面図。
【図４】光学体を１軸延伸させる工程を例示したものである。
【図５】本開示に従って光学体を加工するために用いてよい装置の概略的な平面図。
【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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【国際調査報告】
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