(57)【要約】光拡散マイクロフィルムの作製方法は、保持基板を設け、前記保持基板に被膜流体を塗被し、前記保持基板上の被膜流体を乾燥させて、剥離可能な光拡散マイクロフィルムを基板上に形成し、前記光拡散マイクロフィルムを前記保持基板から分離することを特徴とする。
2006506260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光拡散マイクロフィルムの作製方法であって、
イ）保持基板を設け、
ロ）前記保持基板の上に被膜流体を塗被し、
ハ）保持基板上の前記被膜流体を乾燥させ、保持基板上に剥離可能な光拡散マイクロフィルムを形成し、
ニ）前記保持基板から光拡散マイクロフィルムを分離すること
を特徴とする光拡散マイクロフィルムの作製方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、更に、前記光拡散マイクロフィルムを前記保持基板の上で保管し、使用に先だって前記保持基板から前記光拡散マイクロフィルムを分離することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記保持基板には、前記マイクロフィルムにテクスチャ付き表面を提供するためのテクスチャが形成されることを特徴とする方法。
【請求項４】
光フィルム製品であって、
イ）保持基板と、
ロ)前記保持基板上に剥離可能に形成された光拡散マイクロフィルムと、
を含むことを特徴とする光フィルム製品。
【請求項５】
テクスチャ付き表面を持つマイクロフィルムの作製方法であって、
イ）保持基板を設け、
ロ）気泡形成被膜流体を用いて、前記保持基板上に下塗り層を塗被し、
ハ）前記下塗り層を乾燥させて、該下塗り層内に微小空隙を生成し、
ニ）前記下塗り層にフィルム形成被膜流体を塗被し、
ホ）前記下塗り層上のフィルム形成被膜流体を乾燥させ、下塗り層の微小空隙によって規定されるテクスチャ付き表面を持つ剥離可能なマイクロフィルムを形成し、
ヘ）前記下塗り層および前記保持基板から前記マイクロフィルムを分離する
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、更に、前記マイクロフィルムを前記保持基板の上で保管し、使用に先立って、前記保持基板から前記マイクロフィルムを分離することを特徴とする方法。
【請求項７】
テクスチャ付き表面を持つマイクロフィルムの作製方法であって、
イ）保持基板を設け、
ロ）相分離被膜流体を用いて、前記保持基板の上に下塗り層を塗被し、
ハ）前記下塗り層を乾燥させ、該下塗り層にテクスチャ付き表面を形成し、
ニ）前記下塗り層の上に、フィルム形成被膜流体を塗被し、
ホ）前記下塗り層上のフィルム形成被膜流体を乾燥させ、前記下塗り層のテクスチャ付き表面によって規定されるテクスチャが形成された表面を持つ剥離可能なマイクロフィルムを形成し、
ヘ）前記下塗り層および前記保持基板から前記マイクロフィルムを分離する
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、更に、前記保持基板の上で前記マイクロフィルムを保管し、使用に先立って前記保持基板から前記マイクロフィルムを剥がすことを特徴とする方法。
【請求項９】
マイクロフィルム製品であって、
イ）保持基板と、
ロ）テクスチャ付き表面を持つ下塗り層と、
ハ）前記下塗り層のテクスチャ付き表面によって規定されるテクスチャが形成された表面を持ち、前記下塗り層の上に剥離可能に形成されるマイクロフィルムと、
を含むことを特徴とするマイクロフィルム製品。
【請求項１０】
テクスチャ付き表面を持つマイクロフィルムの作製方法であって、
イ）保持基板を設け、
ロ）下塗り層の上に、固体粒子を含むフィルム形成被膜流体を塗被し、
ハ）前記下塗り層上のフィルム形成被膜流体を乾燥させ、前記固体粒子によって規定されるテクスチャが形成された表面を持つ剥離可能なマイクロフィルムを形成し、
ニ）前記マイクロフィルムを前記保持基板から分離する
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂フィルムの製造方法に関し、より詳細には、フラットパネルディスプレイや、他の電子式表示装置などの光学装置に用いられる電子機械式スイッチフィルムを製造するための改良方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バウアー（Ｂａｕｅｒ）に付与された米国特許第４，１１３，３６０号明細書には、光導波路または蛍光体として機能する第１プレートと、前記第１プレートから距離を取って配置された第２プレートと、２枚の前記プレートの間に設けられた薄型の可動式マイクロフィルムを含む表示装置が記載されている。ここで使用されているように、マイクロフィルムは、厚さが５００ミクロンより薄い可撓性フィルムを意味する。前記可動式マイクロフィルムは可撓性を備えると共に、第１プレートと局所的に接触できるように構成され、第１プレートからマイクロフィルム内に光を透過できる。マイクロフィルムが光を拡散するように構成された場合、可動式マイクロフィルムは光スイッチとして機能し、マイクロフィルムが第１プレートと接触または分離することで、それぞれ、明領域と暗領域を２枚のプレート上に形成する。マイクロフィルムと第１プレートの高速の接触および分離を利用してグレー領域を形成できる。
【０００３】
バウアー（Ｂａｕｅｒ）の前記米国特許第４，１１３，３６０号明細書に記載されるように、マイクロフィルムの動作は電気的手段で制御できる。マイクロフィルムは、たとえば、マイクロフィルムに電荷を印加できる非常に薄いＩＴＯ層を含んでもよい。同様の導電層がプレート上に配置されてもよい。プレートとマイクロフィルムの間の電気的バイアスを利用して、前記光導波路に対するマイクロフィルムの接近と離脱を行ってもよい。また、スターン（Ｓｔｅｒｎ）に付与された米国特許第５，７７１，３２１号明細書は、マイクロフィルムの動作を制御する電子機械的手段について記載している。
【０００４】
通常、前記プレートは剛性を備え、ミリメートルオーダーの厚さを持ち、ガラスまたはプラスチック（たとえば、プレキシグラス、ポリカーボネート）などの透明材料からなる。一方、マイクロフィルムは可撓性を備えなければならず、その厚さはミクロンのオーダーである。マイクロフィルムは、スターン（Ｓｔｅｒｎ）の米国特許第５，７７１，３２１号明細書に提案されているように、ポリカーボネートまたはポリスチレンなどの樹脂材料で形成されてよい。
【０００５】
前述した光スイッチ装置を使用して情報表示パネルを作製する場合の障害としては、１つに、可撓性マイクロフィルムを製造する簡単かつ安価な方法が存在しないという問題がある。スターン（Ｓｔｅｒｎ）の前記米国特許第５，７７１，３２１号明細書は、マイクロフィルムのシートを球体の溶液に浸して、表面が粗いマイクロフィルムを作製する手段について記載している。シートが溶液から除去されるとき、表面張力によって球体がシートに接着される。ここで、マイクロフィルムが加熱されて、恒久的に球をシートに固定する。その結果生じる不規則な表面が、光拡散面であると説明されている。ただし、スターン（Ｓｔｅｒｎ）の米国特許第５，７７１，３２１号明細書には、薄い前駆体シートを作製する方法は記載されてない。また、スターン（Ｓｔｅｒｎ）の米国特許第５，７７１，３２１号明細書は、マイクロフィルムの両面それぞれの粗さを個別に制御する方法を提供しない。また、表面の拡散手段と共に内部の光拡散手段を備えたマイクロフィルムを作製することが求められる。更に、低複屈折率で作製されたマイクロフィルムも求められている。光スイッチの用途に対応するこのようなマイクロフィルムの作製については、まったく記載されていない。
【０００６】
前述した各種の光学要素の作製に利用される樹脂マイクロフィルムには、一般に、優れた光拡散能力と、透過性と、優れた均一性と、低複屈折率とを持つことが求められる。また、これらのマイクロフィルムは、最終用途によっては、厚さが一定の範囲内でなければならない場合もある。
【０００７】
樹脂マイクロフィルムは、通常、溶融押出法または流し込成形法で作製される。溶融押出法では、溶融点（約１００，０００ｃｐ程度の粘度）まで樹脂を熱し、溶融した高熱のポリマーを、高度に研磨された金属製のバンドまたはドラムに押出型を用いて塗布し、次いでフィルムを冷却し、最後に、金属製の支持体からフィルムを剥がすことが行われる。ただし、多くの理由から、溶融押出法で作製されたフィルムは、概して、光学用途には適さない。その主な理由としては、溶融押出フィルムは、高い光複屈折を示すことが挙げられる。高度に置換されたセルロースアセテートの場合は、ポリマーが融解するという別の問題もある。セルローストリアセテートは、２７０〜３００℃という非常に高い融解温度を持つが、これは分解が始まる温度より高温である。フィルムは、マシェル（Ｍａｃｈｅｌｌ）に付与された米国特許第５，２１９，５１０号明細書に開示されるように、セルロースアセテートを各種の可塑剤と合成することによって、低い温度で溶融押出形成されている。ただし、マシェル（Ｍａｃｈｅｌｌ）の米国特許５，２１９，５１０号明細書に記載されたポリマーは、完全に置換されたセルローストリアセテートではなく、若干程度のアルキル置換基を含むか、あるいは、アセテート基の変わりにプロプリオ酸基を含む。であるとしても、セルロースアセテートの溶融押出フィルムは、シゲンムラ（Ｓｈｉｇｅｎｍｕｒａ）に付与された米国特許第５，７５３，１４０号明細書に記載されるように、平面度が劣ったものになる。このため、溶融押出法は、概して、セルローストリアセテートフィルムを含む各種の樹脂フィルムの成形加工には実用的でない。これらのフィルムの製造には、むしろ、流し込成型法の方が一般的に利用される。
【０００８】
図８には、従来の樹脂マイクロフィルムの流し込成型法が記載されている。図８に示すように、粘性を持つポリマードープ剤は、供給ライン２００を通って、加圧タンク２０４から押出ホッパ２０２までポンプ２０６によって搬送される。ドープ剤は、乾燥炉２１２の第１乾燥区画２１０内に配置された高研磨金属ドラム２０８に流し込まれる。注型マイクロフィルム２１４は、可動ドラム２０８で部分的に乾燥され、その後、ドラム２０８から剥がされる。注型マイクロフィルム２１４は、次に、残留溶液を除去する最終乾燥区画２１６に運ばれる。最終的に乾燥されたマイクロフィルム２１８は、巻き付けステーション２２０でロールに巻き取られる。従来の注型マイクロフィルムは、通常４０〜２００μｍの範囲の厚さを持つ。
【０００９】
一般に、４０μｍより薄いマイクロフィルムは、剥離および乾燥工程中の湿ったマイクロフィルムが脆弱であるため、流し込成型法での製造は極めて困難である。注型マイクロフィルムは、好ましくない皺またはひだを有する場合がある。より薄型のマイクロフィルムは、流し込成型処理の剥離工程および乾燥工程であっても、あるいはその後のマイクロフィルムの処理であっても、寸法的アーティファクトに特に弱い。また、多くの注型マイクロフィルムは、湿気の影響で時間の経過とともに自然破壊する可能性がある。光学マイクロフィルムの場合、保管時および後の組み立て時に優れた寸法安定性が必要である。溶融押出マイクロフィルムも、注型マイクロフィルムと同様の多くの問題を抱えている。また、溶融押出マイクロフィルムの製造では、ポリマーを液化するための熱がポリマーを劣化させる可能性があるため、特定の高分子物質しか利用できない。
【００１０】
したがって、光スイッチ要素としての用途に応じた樹脂マイクロフィルムを作製する改良された方法が希求されている。
【００１１】
【特許文献１】米国特許第４，１１３，３６０号明細書
【特許文献２】米国特許第５，７７１，３２１号明細書
【特許文献３】米国特許第５，２１９，５１０号明細書
【特許文献４】米国特許第５，７５３，１４０号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述の希求を満たすため、本発明の一態様では、光拡散マイクロフィルムの作製方法を提供する。前記光拡散マイクロフィルムの作成方法は、保持基板を設け、前記保持基板に被膜流体を塗被し、前記保持基板上の被膜流体を乾燥させて剥離可能な光拡散マイクロフィルムを保持基板上に形成し、前記保持基板から前記光拡散マイクロフィルムを分離することを特徴とする。本発明の別の態様によれば、光学フィルム製品は、保持基板と、保持基板上に剥離可能に形成された光拡散マイクロフィルムとを含む。
【００１３】
本発明の別の態様によれば、テクスチャ付き表面を持つマイクロフィルムの作製方法は、保持基板を設け、気泡形成被膜流体を用いて前記保持基板に下塗り層を塗被し、前記下塗り層を乾燥させて下塗り層内に微小空隙を生成し、前記下塗り層の上にフィルム形成被膜流体を塗被し、下塗り層上のフィルム形成被膜流体を乾燥させて、下塗り層の微小空隙によって規定されるテクスチャが形成された表面を持つ剥離可能なマイクロフィルムを形成し、前記下塗り層と前記保持基板からマイクロフィルムを分離することを特徴とする。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、テクスチャ付き表面を持つマイクロフィルムの作製方法は、保持基板を設け、相分離被膜流体を用いて前記保持基板に下塗り層を塗被し、前記下塗り層を乾燥させて、下塗り層にテクスチャ付き表面を形成し、前記下塗り層の上にフィルム形成被膜流体を塗被し、下塗り層上のフィルム形成被膜流体を乾燥させて、下塗り層のテクスチャ付き表面によって規定されるテクスチャが形成された表面を持つ剥離可能なマイクロフィルムを形成し、前記下塗り層と前記保持基板からマイクロフィルムを分離することを特徴とする。
【００１５】
本発明の別の態様によれば、マイクロフィルム製品は、保持基板と、テクスチャ付き表面を持つ下塗り層と、前記下塗り層の上に剥離可能に形成され、該下塗り層のテクスチャ付き表面によって規定されるテクスチャが形成された表面を持つマイクロフィルムと、を含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明の別の態様によれば、テクスチャ付き表面を持つマイクロフィルムの作製方法は、保持基板を設け、固体粒子を含むフィルム形成被膜流体を下塗り層上に塗被し、前記下塗り層上のフィルム形成被膜流体を乾燥させて、前記固体粒子によって規定されるテクスチャ付き表面を持つ剥離可能なマイクロフィルムを形成し、前記保持基板から前記マイクロフィルムを分離することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に従ってマイクロフィルムは、塗被法を用いて、移動保持基板にポリマー樹脂を含む低粘度の流体を塗布して作製される。樹脂溶液は、分散された光拡散粒子（dispersed light scattering particles）、たとえば、酸化金属などを含んでよい。好ましい実施形態において、光拡散粒子は、平均粒径が０．３ミクロンの二酸化チタンである。樹脂マイクロフィルムは、テクスチャ付き表面を持つ保持基板(carrier substrate)上に塗被されてよい。
【００１８】
前記保持基板の表面のテクスチャは、保持基板(carrier substrate)に下塗り層(subbing layer)を塗被することで調整されてよい。下塗り層のテクスチャは、下塗り層内に意図的に微小空隙を生成することで調整される。これらの微小空隙は、湿った下塗り層を急速に加熱することで、下塗り層内に気泡核生成を誘発して(induced bubble nucleation)形成される。乾燥および冷却された時に気泡が崩壊して、深さ０〜１００ｎｍ、幅５０〜２０００ｎｍの一連の均一な微小空隙(uniform series of microvoids)を形成する。この微小空隙の深さと直径は、乾燥温度、補助溶剤の使用状況(the use of co-solvents)、界面活性剤濃度(surfactant concentrations)、および下塗り層の全体厚さを変更することで調整できる。たとえば、微小空隙が形成され、乾燥厚さが２ミクロンの下塗り層は、十分に加水分解され、かつ、０．０４％の界面活性剤（たとえば、Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００ＴＭとして入手できるポリオキシエチレート化されたオクチルフェノール(a polyoxyethylated octyl phenol)）を含むポリビニルアルコールが、９２対８の重量パーセント比の水とエタノールの溶媒系から塗被されて形成される。乾燥区域６６、および乾燥区域６８〜８２では、それぞれ、摂氏２５度と摂氏１００度の乾燥温度が用いられる。
【００１９】
微小空隙は、深さが約２０ｎｍ、幅が約３００ｎｍである。エタノールまたは界面活性剤を用いずに作製された(prepared)下塗り層は、微小空隙を生成しない。別の方法として、テクスチャ付き基板(a textured substrate)は、乾燥された下塗り層から突出する微粒子を含む下塗り層を塗被することによって作製されてもよい。あるいは、前記テクスチャ付き表面は、不和合性の樹脂を含む(contains incompatible resins)下塗り流体を塗被して作製されてもよい。湿った下塗り層の乾燥中に不和合性ポリマー相(incompatible polymers phase)が分離して、極めて小さい微小空隙を形成し、下塗り層の表面に突出する(bumps)。たとえば、ポリメタクリル酸メチルとポリスチレンを等比率でメチルエチルケトン内に溶解して、ポリエステル支持体に塗被し、厚さ２ミクロンの層を形成してもよい。乾燥時に、この下塗り層には、深さ５０ｎｍ、幅１０００ｎｍ程度の突起と空隙で微小テクスチャが形成される。あるいは、下塗りされない基板が、平均粗さ１ｎｍ未満の非常に滑らかな表面を提供してもよい。
【００２０】
ある状況では、テクスチャ付き下塗り層からの光スイッチマイクロフィルム(optical switch microfilm)の剥離(peel)が困難な場合がある。この場合、テクスチャ付き光スイッチマイクロフィルムは、下塗り層と光スイッチマイクロフィルムとを一緒に剥がして形成されてもよい。剥離後、下塗り層は、光スイッチマイクロフィルムから洗い流すことができる。たとえば、セルロースアセテート(cellulose acetate)の光スイッチマイクロフィルムは、ＰＥＴ支持体に塗布されたテクスチャ付きポリビニルアルコール下塗り層の上に形成されてよい。後に、セルロースアセテートマイクロフィルムとポリビニルアルコール下塗り層は、ＰＥＴ基板から剥がされ、ポリビニルアルコール下塗り層を洗い流すために水に浸漬される。セルロースアセテートは水に溶解しないため、テクスチャ付き下塗り層の鏡像(a mirror image of the textured subbing surface)を備えた光スイッチマイクロフィルムの生成結果(resulting optical switch microfilm)のみが残る。
【００２１】
上記の説明は、保持基板または保持基板の下塗り層と接触している面において、光スイッチマイクロフィルムのテクスチャを調整する方法に関するものである。マイクロフィルムの反対側の面、すなわち空気にさらされている側のテクスチャを調整するには、複数層の合成構造を用いて光スイッチマイクロフィルムを作製する。一般に、分散二酸化チタンを含む単層マイクロフィルムは、凹凸のある光スイッチマイクロフィルムを形成する。凸部の高さは、通常、２００ｎｍである。隆起または突起がより小さいマイクロフィルムを作製するため、最上層(uppermost layer)に二酸化チタンを含有しない複数層の複合体(multi-layer composite)を同時に保持基板に塗布してもよい。
【００２２】
この場合、最上層は、溶媒と樹脂のみを含有する。最上層の湿性厚さ(wet thickness)を変えることで、乾燥したマイクロフィルムの表面のテクスチャを制御できる。別の方法として、光スイッチマイクロフィルムと保持基板の複合体を、溶媒と樹脂のみを含有する第２の被膜と共に塗布することによって前記テクスチャを調整し、より滑らかなマイクロフィルム完成品(final microfilm)を生成してもよい。マイクロフィルムの滑らかさは、第２の被膜層の厚さを減らすことで(by attenuating the thickness)制御できる。
【００２３】
光スイッチマイクロフィルムは、塗被されたマイクロフィルムが実質的に乾燥する（残留溶媒が１０重量％未満になる）まで保持基板から分離されない。実際には、樹脂マイクロフィルムと保持基板とで構成される複合構造が、ロールに巻き付けられた状態（be wound into rolls）で、必要になるまで保管(stored)されてよい。このように、保持基板が光スイッチマイクロフィルムを保持して、乾燥工程における搬送時のせん断力から保護する。更に、樹脂マイクロフィルムが最終的に保持基板から剥がされる時に、樹脂フィルムは乾燥して固化しているため、剥離工程に起因する破れ、またはマイクロフィルム内のポリマーの配向は存在しない。その結果、本発明で作製されたマイクロフィルムは、極めて非晶質(amorphous)であり、非常に低い面内複屈折を示す。
【００２４】
ポリマーマイクロフィルムは、本発明の方法で、約１〜５００μｍの厚さに作製できる。４０ミクロン未満の極めて薄い樹脂マイクロフィルムが、従来の方法では不可能だったライン速度で簡単に製造できる。非常に薄いマイクロフィルムの成形加工(fabrication)は、乾燥工程を通じて湿ったマイクロフィルムを保持する保持基板によって容易になり、更に、従来技術に記載した流し込成形法で必要とするような、最終乾燥工程の前に金属製のバンドまたはドラムからマイクロフィルムを剥がす必要性も前記保持基板によって排除される。マイクロフィルムは、むしろ、保持基板からの剥がされる前に、完全ではないにしても、ほぼ乾燥している。
【００２５】
いずれの場合においても、乾燥された樹脂マイクロフィルムは、１０重量％未満の残留溶媒成分を含む。本発明の好ましい実施形態において、残留溶媒成分は５％未満であり、最も好ましくは１％未満である。このように、本発明は、従来の流し込成形法では不可能であった、非常に繊細な薄型マイクロフィルムの製造を容易に実現できる。また、４０μｍより厚いマイクロフィルムも、本発明の方法で作製できる。厚いマイクロフィルムを製造する場合は、タンデム動作(tandem operation)または光学品質(optical quality)を構成しないオフラインの工程のいずれかで、マイクロフィルムと基板の複合体に追加の被膜を塗被すればよい。この方法において、本発明の方法は、厚いマイクロフィルムの作製中における溶媒除去の限界に制約されない。これは、最初に塗被されたマイクロフィルムは、後に続く湿ったマイクロフィルムの塗布前に乾燥しているためである。このように、本発明は、流し込成形法で可能であった厚さよりも広い範囲の最終マイクロフィルム膜厚を実現できる。
【００２６】
樹脂マイクロフィルムは、被覆ホッパの摺動面(slide surface of a coating hopper)に、単層、または低粘度の最下層と、１層以上の中間層と、界面活性剤を含有する光学最上層とからなる複数層の複合体を形成し、摺動面の下方から被覆ホッパの被覆リップの先に前記複数層の複合体を送り、移動している基板に前記複数層の複合体を塗布して作製される。特に、複数層の被膜を利用することで、それぞれ独自の組成を持つ複数の液層を塗布できる。
【００２７】
特定の層に被覆助剤(coating aids)と添加剤(additives)を配して、マイクロフィルムの性能、あるいは製造の堅牢性(robustness)を改善してもよい。たとえば、複数層を塗布することで、湿ったマイクロフィルム全体ではなく、界面活性剤を必要とする最上部に広がる層に、界面活性剤が配置されるようにできる。別の例として、最下層のポリマー濃度を調整して低粘度を実現し、複数層の複合体を保持基板上に高速で塗布できるようにしてもよい。したがって、本発明は、特定の光学要素または他の同様の要素で必要とされる複数層構成のマイクロフィルムの成形加工に有利な方法を提供する。ひだまたは皺のアーティファクト(cockle and wrinkling artifacts)は、保持基板を利用する本発明の方法によって削減(minimized)される。樹脂マイクロフィルムに硬質の裏当て(stiff backing)を設けることで、保持基板は、光マイクロフィルムの寸法歪み(dimensional distortion)を削減する。このことは、約４０ミクロン未満という非常に薄型のマイクロフィルムの処理および加工において非常に有利である。
【００２８】
更に、流し込成形法(casting method)で形成される周知のかき傷および剥脱のアーティファクト(scratches and abrasion artifacts)は、本発明の方法では、全乾燥動作中、潜在的やすりである搬送ローラ(potentially abrasive conveyance rollers)と樹脂マイクロフィルムの間に保持基板が存在するため形成されない。このように、本発明の方法では、流し込成形動作で剥脱アーティファクト(abrasion artifacts)を削減するのに必要とするような変換補助剤として、補助溶剤、潤滑剤、または保護積層部(protective laminates)を利用する必要がない。また、保持基板の抑止特性は、湿度レベルが変化した結果として経時的に樹脂マイクロフィルムが歪んだり皺になったりする傾向を除去する。このように、本発明の方法は、製造および保管中において、および光学部品の加工に必要な最終処理工程において、ポリマー光マイクロフィルムが寸法的に安定した状態にあることを保証する。
【００２９】
本発明の方法の実施において、保持基板は、ウェブ(web)、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などであると好ましい。ＰＥＴ保持基板は、被覆された光スイッチマイクロフィルムの物理的型板として機能する粗面加工された下塗り層(roughened subbing layer)と共に作製されてよい。粗面加工された下塗り層のテクスチャ(texture)は、下塗り層内に小さい気泡の核を生成することで形成できる。たとえば、放電装置を利用して、樹脂マイクロフィルムとＰＥＴ基板の接着度(adhesion)を変更してもよい。特に、下塗り層または放電処理を用いてマイクロフィルムと基板の間の接着状態を改善してもよいが、後で基板からマイクロフィルムを剥がせる程度に改善する。
【００３０】
本発明について、ここでは、スライドビード被覆動作(slide bead coating operation)を参照しながら説明するが、当業者であれば、他の被覆動作でも本発明を有利に実施できることは理解されるであろう。たとえば、面内リターデーション(low in-plane retardation)が低い自立型(freestanding)マイクロフィルムは、単層または多層のスロットダイ塗被動作(slot die coating operations)、および単層または多層の流し塗動作を用いて実現できる。また、別の保持基板でも本発明を有利に実現できることは、当業者であれば理解されるであろう。たとえば、面内複屈折が低いマイクロフィルムの剥離は、他の樹脂支持体（たとえば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、セルロースアセテート、ＰＥＴ）、紙支持体、樹脂積層紙支持体、および金属支持体（アルミニウムなど）を用いた場合にも実現できる。
【００３１】
本発明の適用用途は、光マイクロフィルムとして使用されるポリマーマイクロフィルムの製造(preparation)を含む。特に、本発明の方法で作製された樹脂マイクロフィルムは、光スイッチマイクロフィルムを利用する電子表示装置(electronic displays)の製造で光学要素(optical elements)として利用できる。光学樹脂の例は、たとえば、ここに記載するセルローストリアセテート、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン、ポリメタクリル酸メチル、およびポリビニルブチラールなどを含む。他に利用できる可能性がある光学樹脂としては、特に、フッ化ポリマー類（ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、およびポリ塩化三フッ化エチレン）、他のセルロース系材料（二酢酸セルロース、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセトプロピオネート、エチルセルロース）、ポリオレフィン類（サイクリックオレフィンポリマー）、ポリスチレン、芳香族ポリエステル類（ポリアリレートおよびポリエチレンテレフタレート）、スルホン類（ポリスルホン、ポリエーテルスルフォン、ポリアリルスルフォン(polyarylsulfone）、ポリカーボネート共重合体が挙げられる。
【００３２】
図１を参照した説明に移る。図１には、本発明の方法を実施するのに適した周知の塗布乾燥システム１０の一例の模式図が示されている。塗布乾燥システム１０は、主に、移動基板(moving substrate)１２に非常に薄いマイクロフィルムを塗布し、続いて、乾燥器１４において溶媒を除去するのに利用される。単一の塗被装置１６が図示されており、前記システム１０は１箇所のみの被膜塗布ポイントと１つのみの乾燥器１４しか含まないが、複合薄型マイクロフィルムの製造では、対応する乾燥区画を備えた２箇所または３箇所（６箇所の場合もある）の追加の被膜塗布ポイントは周知である。連続した塗布乾燥工程は、タンデム塗被動作として知られている。
【００３３】
塗布乾燥装置１０は、移動基板１２をバックアップローラ２０に送る解き出しステーション(unwinding station)１８を含み、バックアップローラ２０の位置において塗被装置１６によって被膜が塗布される。塗被されたウェブ２２は、次に、乾燥器１４を通って先に進む。本発明の方法の実施において、基板１２上の樹脂マイクロフィルムからなる最終的な乾燥マイクロフィルム２４は、巻き取りステーション(wind-up station)２６においてロールに巻き取られる。
【００３４】
図示されるように、移動ウェブ１２には、例示する４層の被膜が塗布される。各層の塗被液は、各被膜供給槽２８，３０，３２，３４にそれぞれ蓄えられている。各塗被液は、ポンプ３６，３８，４０，４２によって、それぞれ被膜供給槽から各管路４４，４６，４８，５０を通って塗被装置１６まで送られる。また、塗布乾燥システム１０は、被膜の塗布前に基板１２を調整するために、たとえば、コロナ放電装置またはグロー放電装置５２などの放電装置、または極性印加補助装置５４を含んでもよい。
【００３５】
塗被法と流し込成形法は、それぞれの技術に必要な処理工程によって区別される。これらの処理工程は、ひいては、たとえば、流体粘度、変換補助剤、基板、ハードウェアなど、各方法に固有の多数の有形物に影響を与える。一般に、塗被法は、希釈された低粘度の液体を薄い可撓性基板に塗布し、乾燥炉で溶媒を気化し、乾燥したマイクロフィルムと基板の複合体をロールに巻き取る方法である。これとは対照的に、流し込法は、高度に研摩された金属製ドラムまたはバンドに、粘性のある濃縮ドープ剤を塗布し、金属基板上の湿ったマイクロフィルムを部分的に乾燥し、部分乾燥されたマイクロフィルムを基板から剥がし、部分乾燥されたマイクロフィルムから余分な溶媒を乾燥炉で除去し、乾燥したマイクロフィルムをロールに巻き取る方法である。粘度について、塗被法では、５，０００ｃｐ未満という非常に低粘度の液体を必要とする。本発明の方法の実施において、塗被液の粘度は、概して、２，０００ｃｐ未満であり、多くの場合、１，５００ｃｐより低い。また、本発明の方法では、最下層の粘度は、高速被覆塗布の場合に２００ｃｐ未満であると好ましく、１００ｃｐより低いと非常に好ましい。これに対し、流し込法では、実用的な動作速度において、１０，０００〜１００，０００ｃｐ程度の粘度を持つ高濃度ドープ剤を必要とする。変換補助剤については、塗被法では、界面活性剤を変換補助剤として利用して、大理石模様、剥離性、みかん肌、縁の引き込みなどのアーティファクトを塗被した後のフローを制御する。一方、流し込法は界面活性剤を必要としない。代わりに、流し込法の剥がし動作および搬送動作を支援する変換補助剤が使用されるのみである。たとえば、注型光マイクロフィルム(cast optical microfilms)内に変換補助剤として低級アルコールを使用して、乾燥炉を通る搬送時の擦れアーティファクト(abrasion artifacts)を低減することもある。基板については、塗被法では、一般に薄型（１０〜２５０ミクロン）の可撓性支持体(flexible supports)を利用する。一方、流し込法では、厚型（１〜１００ミリメートル）の連続した高研摩金属ドラムまたは剛体バンド(rigid bands)を採用する。処理工程におけるこれらの違いによって、塗被で用いられるハードウェアは、図１と図８に示される概略構成を比較すると明らかなように、流し込成形で用いられるものとかなり異なる。
【００３６】
図２を参照した説明に移る。図２には、図１に示した塗布乾燥システム１０と同一の例が他の巻き取り動作について示されている。したがって、巻き取り動作までは、図に同一の番号が付与されている。本発明の方法の実施において、樹脂被膜が塗布された基板（樹脂マイクロフィルム、紙、樹脂塗布紙、または金属であってよい）を含む乾燥マイクロフィルム２４は、対向ローラ５６，５８の間に挿入される。樹脂マイクロフィルム６０は、基板１２から剥がされ、巻き取りステーション６２に向かう光マイクロフィルムと、巻き取りステーション６４に向かう基板１２とに分けられる。本発明の好ましい実施形態では、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が基板１２として利用される。基板１２は、被覆されたマイクロフィルム６０と基板１２の接着状態を向上させるため、下塗り層を用いて前処理されてよい。
【００３７】
被膜流体を移動基板１２に載せるのに使用される塗被装置１６は、たとえば、ラッセル（Russell）に付与された米国特許第２，７６１，７９１号明細書に例示されるようなスライドビードホッパなど多層塗布器、または、ヒューズ（Hughes）に付与された米国特許第３，５０８，９４７号明細書に記載されるようなスライドカーテンホッパでよい。別の選択肢として、塗被装置１６は、スロットダイホッパ、またはジェットホッパなどの単層塗布器であってもよい。本発明の好ましい実施形態において、塗被装置１６は、多層スライドビードホッパである。
【００３８】
前述したように、塗布乾燥システム１０は乾燥器１４を含み、前記乾燥器１４は、通常、被覆されたマイクロフィルムから溶媒を除去する乾燥炉である。本発明の方法を実施するために利用される乾燥器１４は、たとえば、第１乾燥区画６６と、その後に続く、温度および空気流の個別制御が可能な８つの追加乾燥区画６８〜８２を含む。９つの独立した乾燥区画を備えた乾燥器１４が図示されているが、区画室がこれより少ない乾燥炉は周知であり、そのような乾燥炉を利用して本発明の方法を実施してもよい。本発明の好ましい実施形態では、乾燥器１４は、少なくとも２つの独立した乾燥区域または乾燥区画を有する。
【００３９】
各乾燥区画６８〜８２は、それぞれ個別の温度制御装置と空気流制御装置を有することが好ましい。各区画において、温度は、５℃〜１５０℃の間で調整されてよい。湿ったマイクロフィルムの肌焼き(case hardening)または過剰被覆はぎ(skinning-over)による乾燥障害を削減するため、乾燥器１４の初期の区画では、最適な乾燥率が求められる。初期乾燥区域の温度が不適切な場合に形成されるアーティファクトがいくつかある。たとえば、ポリカーボネートマイクロフィルムのカブリ（fogging）または白化（brush）は、区域６６，６８，７０の温度が２５℃に設定されている場合に観察される。この白化障害は、被膜流体に高蒸気圧溶媒（塩化メチレン、およびアセトン）が用いられるときには特に深刻な問題となる。極めて高い温度も、樹脂マイクロフィルムに他のアーティファクト、たとえば、肌焼き、網状模様(reticulation patterns)、微小空隙などをもたらす。本発明の一実施形態において、第１乾燥区画６６は、約２５℃以上９５℃未満の温度で、被覆されたウェブ２２の湿った被膜に直接的な空気衝突のない状態で稼動される。本発明の方法の別の実施形態では、乾燥区画６８と７０もまた、約２５℃以上９５℃未満の温度で稼動される。乾燥区画６６，６８の実際の乾燥温度は、この範囲内で当業者によって経験的に最適化されてよい。
【００４０】
図３を参照して説明する。図３には、例示する塗被装置１６の模式図が詳細に示されている。側面の模式的断面立面図に示された塗被装置１６は、前部区画９２と、第２区画９４と、第３区画９６と、第４区画９８と、背面プレート１００と、を含む。第２区画９４には注入口１０２があり、ポンプ１０６から第１計量スロット１０４に被膜流体を供給して、最下層１０８を形成する。第３区画９６には注入口１１０があり、ポンプ１１４から第２計量スロット１１２に被膜流体を供給して、層１１６を形成する。第４区画９８には注入口１１８があり、ポンプ１２２から計量スロット１２０に被膜流体を供給して、層１２４を形成する。背面プレート１００には注入口１２６があり、ポンプ１３０から計量スロット１２８に被膜流体を供給して、層１３２を形成する。
【００４１】
各スロット１０４，１１２，１２０，１２８は、横方向に分布する空洞(transverse distribution cavity)を含む。前部区画９２は、傾斜した摺動面１３４と、被覆リップ(coating lip)１３６を含む。第２区画９４の上部には、第２の傾斜摺動面１３８がある。第３区画９６の上部には第３の傾斜摺動面１４０がある。第４区画９８の上部には第４の傾斜摺動面１４２がある。背面プレート１００は、傾斜摺動面１４２の上方まで延びて、後部ランド面１４４を形成する。塗被装置またはホッパ１６の隣には、その周囲にウェブ１２が搬送される被覆受けローラ２０が存在する。被覆層１０８，１１６，１２４，１３２は、リップ１３６と基板１２の間に被覆ビード(coating bead)１４６を形成する多層複合体(multi-layer composite)を形成する。通常、被覆ホッパ１６は、非塗被位置(non-coating position)から被覆受けローラ２０に向かって動いて塗被位置(coating position)に移動できる。塗被装置１６は、４つの計量スロットを持つことが図示されているが、それより多く（９つ以上であってもよい）の計量スロットを有する塗被成形型は周知であり、その塗被成形型を利用して本発明の方法を実施してもよい。
【００４２】
被膜流体は、主に、適切な溶媒に溶融されたポリマー樹脂で構成される。前記被膜流体には、光拡散微粒子が分散されていてもよい。適切な樹脂は、透明なマイクロフィルムの形成に利用できる任意の高分子物質を含む。光マイクロフィルムの形成に現在利用されている樹脂の実例は、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、アクリル系樹脂類、ポリスチレン、セルロース系材料、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリオレフィン、フッ素プラスチック（たとえば、ポリフッ化ビニル、およびポリフッ化ビニリデン）、スルホンを含む。本発明の方法において、光スイッチマイクロフィルムの形成に利用できるポリマーまたはポリマー混和物の種類に特別な制限はない。
【００４３】
前述した樹脂材料の溶媒に関して、適切な溶媒は、たとえば、塩化溶剤（塩化メチレン、および１，２ジクロロエタン）、アルコール類（メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ジアセトンアルコール、フェノール、およびシクロヘキサノール）、ケトン体（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、およびシクロヘキサノン）、エステル類（酢酸メチル、酢酸エチル、ｎ−プロピルアセテート、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、およびｎ−ブチルアセテート）、芳香族化合物（トルエン、およびキシレン）、およびエーテル類（テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、１，２−ジオキソラン、１，３−ジオキサン、１，４−ジオキサン、および１，５−ジオキサン）を含む。水も溶媒として利用できる。被膜溶液は、前述した溶媒の混和物を用いて作製できる。
【００４４】
被膜流体は、変換補助剤として機能する添加剤を含んでもよい。変換補助剤は、可塑剤と界面活性剤を含み、これらの添加剤は、一般に、ポリマーマイクロフィルムの種類によって限定される。たとえば、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン、およびセルローストリアセテートのマイクロフィルムに適した可塑剤は、フタル酸エステル類（フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ジオクチル、およびフタル酸ブチルオクチル）、アジピン酸エステル類（アジピン酸ジオクチル）、および燐酸エステル類（リン酸トリクレシル、およびリン酸トリフェニル）を含む。一方、水溶性ポリビニルアルコールに適切な可塑剤は、グリセリン、エチレングリコールなどの多価アルコール類や、エタノールアミンなどのアミンアルコール類を含む。
【００４５】
ここで、変換動作における被覆補助剤として可塑剤を利用して、被覆ホッパにおけるマイクロフィルムの早期凝固を抑えてもよく、あるいは湿ったマイクロフィルムの乾燥特性を改善してもよい。本発明の方法において、可塑剤は、乾燥動作中の樹脂マイクロフィルムのブリスタリング(blistering)、カール(curl)、層間剥離(delamination)を抑制するために利用できる。本発明の好ましい実施形態において、可塑剤は、最終的な樹脂マイクロフィルムの瑕(mitigate defects)を軽減するため、ポリマーの濃度に対して最大５０重量パーセントの総濃度で被膜流体に添加される。
【００４６】
被膜流体は、界面活性剤を、塗被後のフローに関連したアーティファクトを制御する被覆補助剤として含んでもよい。塗被現象の後のフローによって生成されるアーティファクトは、大理石模様、剥離、みかん肌（バーナード（Bernard）細胞）、および縁の引き込みを含む。有機溶媒に溶解されたポリマー樹脂に関して、アーティファクト塗布後のフロー制御に使用される界面活性剤は、シロキサンと、フルオロケミカル化合物を含む。シロキサンのタイプの市販されている界面活性剤は、たとえば、１）ダウコーニング（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ）のＤＣ２００  Ｆｌｕｉｄなどのポリジメチルシロキサン、２）ダウコーニング（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ）のＤＣ５１０  Ｆｌｕｉｄなどのポリ（ジメチル、メチルフェニール）シロキサン、３）ダウコーニング（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ）のＤＣ１９０とＤＣ１２４８、およびユニオンカーバイド（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ）のＬ７０００  Ｓｉｌｗｅｔシリーズ（Ｌ７０００，Ｌ７００１，Ｌ７００４、およびＬ７２３０）などのポリアルキル置換ポリジメチルシロキサン、４）ゼネラルエレクトリック（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）のＳＦ１０２３などのポリアルキル置換ポリ（ジメチル、メチルフェニール）シロキサンなどを含む。市販されているフルオロケミカル化合物の界面活性剤の例としては、１）３Ｍ（３Ｍ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）のＦｌｕｏｒａｄシリーズ（ＦＣ４３０、およびＦＣ４３１）などのフッ化アルキルエステル、２）デュポン（Ｄｕ  Ｐｏｎｔ）のＺｏｎｙｌシリーズ（ＦＳＮ，ＦＳＮ１００，ＦＳＯ，ＦＳＯ１００）などのフッ化ポリオキシエチレンエーテル、３）ＮＯＦ（ＮＯＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）のＦシリーズ（Ｆ２７０とＦ６００）などのアクリル酸ポリペルフルオロアルキルエチルアクリレート、４）旭硝子のサルフロンシリーズ（Ｓ３８３，Ｓ３９３、およびＳ８４０５）などのペルフルオロアルキル誘導体などが挙げられる。
【００４７】
水溶液に溶解されたポリマー樹脂に適した界面活性剤は、多数の出版物（たとえば、１９９７年、Ｃｈａｍｐｍａｎ  ａｎｄ  Ｈａｌｌから出版された、キストラー(ＳＥ  Ｋｉｓｔｌｅｒ)およびシュバイツァー(ＰＭ  Ｓｃｈｗｅｉｔｚｅｒ)編集、トリコット（ＹＭ  Ｔｒｉｃｏｔ）著の「液体フィルム塗布（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｆｉｌｍ  Ｃｏａｔｉｎｇ）」の９９〜１３６ページ「界面活性剤：静的および動的表面張力（Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ：  Ｓｔａｔｉｃ  ａｎｄ  ｄｙｎａｍｉｃ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｔｅｎｓｉｏｎ）」を参照）に記載されるような水溶性被膜に適したものを含む。界面活性剤は、非イオン性、陰イオン性、陽イオン性、両性のタイプを含む。実際の界面活性剤の例は、ポリオキシエチレンエーテル（８）イソオクチルフェニールエーテル、ポリオキシエチレン（１０）イソオクチルフェニールエーテル、およびポリオキシエチレン（４０）イソオクチルフェニールエーテルなどのポリオキシエチレンエーテル類、およびデュポン（Ｄｕ  Ｐｏｎｔ）から入手できるＺｏｎｙｌシリーズなどのフッ化ポリオキシエチレンエーテルを含む。
【００４８】
使用される界面活性剤のタイプに特別な制限はない。有用な界面活性剤は、一般に、非イオン性タイプのものである。本発明の好ましい実施形態において、シロキサンまたはフッ化タイプいずれかの非イオン性化合物は、有機溶媒を用いてマイクロフィルムを作製する場合に最上層に添加される。界面活性剤の分散という点において、界面活性剤は、多層被膜の最上層に存在する場合に最も効果的である。最上層において、界面活性剤の濃度は、０．００１〜１．０００重量パーセントであると好ましく、最も好ましくは、０．０１０〜０．５００重量パーセントである。また、より少量の界面活性剤を上から２番目の層に添加して、最上層の界面活性剤が分散するのを防いでもよい。上から２番目の層の界面活性剤の濃度は、０．０００〜０．２００重量パーセントであると好ましく、最も好ましくは、０．０００〜０．１００重量パーセントである。界面活性剤を必要とするのは最上層のみであるので、最終的に乾燥したマイクロフィルムに残る界面活性剤の総量は僅かである。
【００４９】
次に、図４〜図７を参照した説明に移る。各図には、本発明の方法で作製される各種のフィルム構成を示す断面図が示されている。図４には、単層光スイッチマイクロフィルム１５０が、保持基板１５２から部分的に剥がされた状態で示される。光マイクロフィルム１５０は、単一の液体層を保持基板１５２に塗布して形成することも、あるいは、各層の組成が実質的に同一である多層の複合材を塗布して形成することもできる。別の例として図５に示すように、保持基板１５４は、単層光マイクロフィルム１５８と基板１５４の接着力を調整する下塗り層１５６を用いて前処理されてもよい。図６には、保持基板１７０に最も近い最下層１６２と、２つの中間層１６４，１６６と、最上層１６８とからなる４層の組成的に離散した層で構成される多層マイクロフィルム１６０を示す。
【００５０】
図６には、前記多層複合体１６０の全層が保持基板１７０から剥がされた状態で示される。図７には、保持基板１８２に最も近い最下層１７４と、２つの中間層１７６，１７８と、最上層１８０を含む多層複合マイクロフィルム１７２が保持基板１８２から剥がされた状態で示される。保持基板１８２は、複合マイクロフィルム１７２と基板１８２の接着を改善する下塗り層１８４で前処理されている。
【００５１】
下塗り層１５６と１８４は、いくつかの高分子物質、たとえば、ポリビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリウレタン、セルロース系材料、アクリル系材料、ゼラチン、およびポリ（アクリロニトリルコビニリデンクロライドコアクリル酸）など、で構成されてよい。前記下塗り層に用いられる材料の選択は、当業者によって経験的に最適化されてよい。
【００５２】
本発明の方法は、既に作製されている樹脂マイクロフィルムと保持基板の複合体を被覆する工程を含む。たとえば、図１および図２に示した塗布乾燥システム１０を利用して、第２の多層マイクロフィルムを既存の光フィルム／基板複合体に塗布してもよい。次の被膜を塗布する前にフィルム／基板複合体がロールに巻き取られる場合、その工程はマルチパス塗被動作と呼ばれる。塗被乾燥動作が、複数の塗布ステーションおよび乾燥炉を備える１つの機械で順次実行される場合、その工程はタンデム塗被動作と呼ばれる。この方法で、厚いマイクロフィルムを高速のライン速度で作製でき、この時、非常に厚く湿ったマイクロフィルムから多量の溶媒を除去することに関連した問題に煩わされることもない。また、マルチパス塗被またはタンデム塗被の実施は、激しい縞模様、激しい大理石模様、マイクロフィルム全体の不均一性などの他のアーティファクトを削減するという利点も有する。
【００５３】
実際のタンデム塗被またはマルチパス塗被では、第１パスのフィルムと保持基板の接着に関して、最低でもある程度の接着レベルを必要とする。接着状態が貧弱なフィルム／基板複合体については、場合によっては、マルチパス動作で第２、第３の湿った被覆が塗布された後で前記複合体が膨れ上がる（ブリスタ）状態が観察される。ブリスタ障害を回避するため、第１パスの樹脂マイクロフィルムと保持基板の接着力は０．３Ｎ／ｍより大きくなければならない。このレベルの接着力は、各種の下塗り層と、各種の放電処理を含む各種のウェブ処理で達成できる。ただし、塗布されたマイクロフィルムと基板間の過剰な接着(excessive adhesion)は、後の引き剥がし動作でマイクロフィルムを損傷する可能性があるため好ましくない。特に、２５０Ｎ／ｍより大きい接着力を持つマイクロフィルム／基板複合体は、引き剥がしが不十分になることが判っている。このように過剰に接着している複合体から剥がされたマイクロフィルムは、マイクロフィルムの裂けと、マイクロフィルム内の凝集性の損傷の少なくとも一方に起因した障害を呈する。本発明の好ましい実施形態において、樹脂マイクロフィルムと保持基板の接着力は、２５０Ｎ／ｍ未満である。樹脂マイクロフィルムと保持基板の接着力は、０．５〜２５Ｎｍの間であると非常に好ましい。
【００５４】
本発明の方法は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリスチレン、セルローストリアセテート、および他のポリマーマイクロフィルムなど、各種の基板に樹脂被膜を塗布するのに適したものである。ポリマー基板は、延伸されない、あるいは、一軸延伸または二軸延伸されたマイクロフィルムまたはシートでよい。追加の基板は、紙、紙とポリマーマイクロフィルムの積層構成、ガラス、布、アルミニウム、および他の金属支持体を含む。基板は、場合によっては、下塗り層または放電装置を用いて前処理されてもよい。また、基板は、各種の結合剤および補助剤を含む機能層を用いて前処理されてもよい。基板の厚さについての制限は特にない。ここで作製される光樹脂マイクロフィルムにおいて、基板は、厚さ１００μｍまたは１７５μｍのＰＥＴである。本発明の方法は、５〜５００μｍの厚さの基板を使用して実施できる。
【００５５】
下記の試験を実施してマイクロフィルムの特性を判定した。
厚さ：最終的に剥離されたマイクロフィルムの厚さは、型式ＥＧ−２２５の小野測器のゲージを用いてミクロンの単位で測定された。
リターデーション：剥離されたマイクロフィルムの面内リターデーション（Ｒｅ）は、ウーラム（Ｗｏｏｌｌａｍ）の高速分光エリプソメータ（Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ  Ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ）を３７０〜１０００ｎｍの波長で用いて、ナノメートル(ｎｍ)の単位で判定された。表１の面内リターデーション値は、５９０ｎｍでの測定について計算された。面内リターデーションは、次の式によって定義される。
【００５６】
[数１]
Ｒｅ＝｜ｎｘ-ｎｙ｜×ｄ
上式において、Ｒｅは５９０ｎｍにおける面内リターデーション、ｎｘは剥離されたマイクロフィルムの低速軸方向の屈折率、ｎｙは剥離されたマイクロフィルムの高速軸方向の屈折率、ｄは剥離されたマイクロフィルムのナノメートル（ｎｍ）の単位での厚さである。したがって、Ｒｅは、剥離されたマイクロフィルムの面内の低速軸方向と高速軸方向の複屈折の差の絶対値を前記マイクロフィルムの厚さで乗算したものである。
【００５７】
透過率とヘーズ：全透過率（Ｔｒａｎｓ）とヘーズは、ビックガードナー（ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ）のＨａｚｅ−Ｇａｒｄ  Ｐｌｕｓ（型式ＨＢ−４７２５）を用いて測定された。全透過率は、積分球に吸収されたように、マイクロフィルムを透過する全ての光エネルギである。透過ヘーズは、積分球に吸収されたように、２．５°よりも拡散される全ての光エネルギである。
表面粗さ：平均表面粗さ（Ｒａ）は、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓの型式Ｄ３００、ＴａｐｐｉｎｇＭｏｄｅＴＭ原子間顕微鏡を使用する走査型プローブ顕微鏡で、ナノメートル（ｎｍ）の単位で判定された。
接着：被覆されたサンプルの接着力は、インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）の１１２２引張試験機（Ｔｅｎｓｉｌｅ  Ｔｅｓｔｅｒ）と５００グラムの荷重計を用い、修正１８０°剥離試験を利用してニュートン毎メートル（Ｎ／ｍ）の単位で測定された。まず、０．０２５４ｍ（１インチ）幅の被覆サンプルの細片が作製された。３Ｍマジックテープの小片を利用して、片側端の被覆の剥離が開始された。次に、被覆の剥離部分にテープの別の小片が接着され、試験の把持点として利用された。テープの延長部分は、インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）の握りが検査に干渉しないように支持台を超える程度に長く延びる。次に、サンプルをインストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）１１２２引張試験機に載せ、基板を上部グリップにクランプし、被覆／テープアセンブリを下部グリップにクランプした。１８０°の角度において毎分２インチ（毎分５０．８ミリメートル）の速度で基板から被覆を剥がすのに必要な平均力（単位：ニュートン）が記録された。接着力は、この力の値を用いて、下記の式によりＮ／ｍの単位で計算された。
【００５８】
［数２］
ＳＡ＝ＦＰ（１−ｃｏｓθ）／ｗ
上式において、ＳＡは接着力、ＦＰは剥離力、θは剥離角度（１８０°）、ｗはサンプルの幅（０．０２５４ｍ）である。
残留溶媒：乾燥したマイクロフィルム内に残る残留溶媒の定性評価は、まず、保持基板からマイクロフィルムを剥がし、次に、剥離されたマイクロフィルムを計量し、１５０℃の電気炉内にマイクロフィルムを１６時間定温放置し、最後に、定温放置されたマイクロフィルムを計量することで実行した。残留溶媒は、重量の差を定温放置後の重量で除算したパーセント値で表される。
【００５９】
上記の内容から明らかであろうが、本発明は、ここに記載した結果および目的のすべてと共に、装置にとって明白かつ固有の他の利点とを得る目的に応じて、適切に変更できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の方法を実施するのに利用できる塗布乾燥装置の一例を示す模式図である。
【図２】図１の塗布乾燥装置の一例について、基板から分離された光拡散マイクロフィルムが個別に巻き取られるステーションと共に示す模式図である。
【図３】本発明の方法を実施するのに利用できるマルチスロット塗被装置の一例を示す模式図である。
【図４】本発明の方法で形成された単層の光拡散マイクロフィルムについて、該光拡散マイクロフィルムが保持基板から部分的に剥がされた状態で示す断面図である。
【図５】本発明の方法で形成された単層の光拡散マイクロフィルムについて、基板上に形成された下塗り層を含む保持基板から、該光拡散マイクロフィルムが部分的に剥がされた状態で示す断面図である。
【図６】本発明の方法で形成された多層の光拡散マイクロフィルムについて、該光拡散マイクロフィルムが保持基板から部分的に剥がされた状態で示す断面図である。
【図７】本発明の方法で形成された多層の光拡散マイクロフィルムについて、基板上に形成された下塗り層を含む保持基板から、該光拡散マイクロフィルムが部分的に剥がされた状態で示す断面図である。
【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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【国際調査報告】
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