KR101877209B1 - 공간 선택적 복굴절 감소를 갖는 필름을 사용하는 마스크 처리 - Google Patents

Abstract

소정의 패턴화가능한 반사 필름이 다른 패턴화된 물품을 제조하도록 마스크로서 사용되며, 하나 이상의 초기 마스크가 패턴화가능한 반사 필름을 패턴화하도록 사용될 수 있다. 예시적인 패턴화가능한 반사 필름은 방사 빔에의 노출 시에, 제1 반사 특성을 상이한 제2 반사 특성으로 변화시키기에 충분한 양만큼 필름의 일부분을 흡수 가열하기에 적합한 흡수 특성을 갖는다. 제1 반사 특성으로부터 제2 반사 특성으로의 변화는 패턴화가능한 필름의 하나 이상의 층 또는 재료의 복굴절의 변화에 기인한다. 관련 물품에서, 마스크가 그러한 패턴화가능한 반사 필름에 부착된다. 마스크는 불투명한 부분 및 광-투과성 부분을 가질 수 있다. 또한, 마스크는 집광 요소 및/또는 프리즘형 요소와 같은 구조물을 갖는 광-투과성 부분을 가질 수 있다.

Description

공간 선택적 복굴절 감소를 갖는 필름을 사용하는 마스크 처리{MASK PROCESSING USING FILMS WITH SPATIALLY SELECTIVE BIREFRINGENCE REDUCTION}

본 발명은 일반적으로 광학 필름, 특히 그 반사 특성이 광학 필름의 구성 층 또는 재료의 복굴절을 이완시키도록 맞추어진 방사 에너지(radiant energy)의 선택적 인가에 의해 공간적으로 맞추어질 수 있는 광학 필름에 대한 응용에 관한 것이며, 본 발명은 또한 관련 물품, 시스템 및 방법에 관한 것이다.

때때로 "STOF" 필름으로 지칭되는 공간적으로 맞추어진 광학 필름은 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용의 마지막 부분에서 참조되어 있는, 몇몇 공히 양도되었지만 현재 미공개된 국제 및 미국 특허 출원들에 기술되어 있다. 일부 경우에, 이들 필름은 필름에 초기 반사 특성을 제공하는 내부 구조적 특징부를 통합한다. 예를 들어, 내부 구조적 특징부는 광을 보강 또는 상쇄 간섭에 의해 선택적으로 반사하는 미세층(microlayer)들의 하나 이상의 패킷(packet)일 수 있거나, 내부 구조적 특징부는 광을 확산 산란시키기 위해 블렌딩된 층(blended layer) 내에서 별개의 제1 및 제2 상으로 분리되는 중합체 재료일 수 있다. 필름은 또한 필름의 가용 영역 내의 임의의 원하는 위치 또는 구역에서 방사 에너지에 의해 필름이 처리되도록 하는 흡수 특성을 갖고, 방사 처리는 초기 반사 특성이 처리된 위치에서 상이한 제2 반사 특성으로 변화되게 한다. 변화는 주로 복굴절 이완 메커니즘으로 인해 일어난다: 필름은 흡수 특성으로 인해 적절한 양의 방사 에너지를 흡수하며, 흡수된 에너지는 국소화된 위치, 즉 원하는 위치 또는 구역에서 필름을 가열하고, 열은 그러한 원하는 위치 또는 구역에서 필름의 하나 이상의 구성 층 또는 재료의 복굴절이 이완되게, 예컨대 덜 복굴절성으로 되거나 등방성으로 되게 한다. 예시적인 경우에, 방사 에너지는 처리된 구역에서 필름의 구조적 완전성(예컨대, 층 구조 또는 비혼화성 블렌드 형태(immiscible blend morphology))을 실질적으로 변화시키거나 손상시키기에 충분할 정도로 필름을 가열하지 않는다.

반사 STOF 필름을 다른 패턴화된 물품의 제조에서 패턴화된 마스크(patterned mask)로서 사용하는 기술을 개발하였다. 다른 패턴화된 물품은 다른 STOF 필름을 포함할 수 있고, 및/또는 이들은 다른 유형의 패턴화가능한 물품을 포함할 수 있다. STOF 필름의 제조에서 통상적인 마스크를 사용하는 기술을 또한 개발하였다. 반사 STOF 필름이 층상 배열로 마스크에 연결되는 물품을 추가로 개발하였다. STOF 필름과 마스크 사이의 연결은 STOF 필름이 마스크의 투과성 영역 또는 불투명한 영역과 같은 특징부와 공간적 정합 상태에 있는 구역 내에서 패턴화되도록 한다.

따라서, 소정의 패턴화가능한 반사 필름이 다른 패턴화된 물품을 제조하도록 마스크로서 사용되며, 하나 이상의 초기 마스크가 패턴화가능한 반사 필름을 패턴화하도록 사용될 수 있다. 예시적인 패턴화가능한 반사 필름은 방사 빔(radiant beam)에의 노출 시에, 제1 반사 특성을 상이한 제2 반사 특성으로 변화시키기에 충분한 양만큼 필름의 일부분을 흡수 가열하기에 적합한 흡수 특성을 갖는다. 제1 반사 특성으로부터 제2 반사 특성으로의 변화는 패턴화가능한 필름의 하나 이상의 층 또는 재료의 복굴절의 변화에 기인한다. 관련 물품에서, 마스크가 그러한 패턴화가능한 반사 필름에 부착된다. 마스크는 불투명한 부분 및 광-투과성 부분을 가질 수 있다. 또한, 마스크는 원통형 요소, 집광 요소(focusing element), 및/또는 프리즘형 요소(prismatic element)와 같은 구조물을 갖는 광-투과성 부분을 가질 수 있다.

따라서, 본 출원은 특히 제1 반사 특성을 갖는 제1 필름을 제공하는 단계 및 제1 검출가능 특성을 갖는 제2 필름을 제공하는 단계를 포함하는 패턴화된 필름을 제조하는 방법을 개시한다. 제1 필름은 또한 제1 방사 빔에의 노출 시에, 복굴절의 변화에 의해 제1 반사 특성을 제2 반사 특성으로 변화시키기에 충분한 양만큼 제1 필름의 일부분을 흡수 가열하기에 적합한 제1 흡수 특성을 가질 수 있다. 제2 필름의 제1 검출가능 특성은 제2 필름을 제2 방사 빔에 노출시킴으로써 상이한 제2 검출가능 특성으로 변화할 수 있다. 방법은 또한 제1 필름을 패턴화된 마스크로 변환하기 위해 제2 구역에서 제1 반사 특성을 제2 반사 특성으로 변화시키도록 제1 방사 빔을 제1 필름의 제1 구역보다는 제2 구역으로 우선적으로 지향시키는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 추가로 제2 방사 빔을 패턴화하기 위해 패턴화된 마스크를 사용할 수 있고, 제2 필름의 선택된 부분들에서 제1 검출가능 특성을 제2 검출가능 특성으로 변화시키기 위해 패턴화된 제2 방사 빔을 제2 필름으로 지향시킬 수 있다.

제1 필름은 제1 반사 특성을 제공하기 위해 광을 보강 또는 상쇄 간섭에 의해 선택적으로 반사하도록 배열되는 제1 군의 내부 층들을 포함할 수 있고, 제1 반사 특성으로부터 제2 반사 특성으로의 변화는 내부 층들 중 적어도 일부의 복굴절의 변화에 실질적으로 기인할 수 있다. 제1 필름은 대신에 각각 별개의 제1 및 제2 상으로 분리되는 제1 및 제2 중합체 재료를 포함하는 제1 블렌딩된 층을 포함할 수 있고, 제1 반사 특성으로부터 제2 반사 특성으로의 변화는 제1 및 제2 중합체 재료 중 적어도 하나의 복굴절의 변화에 실질적으로 기인할 수 있다. 일부 경우에, 제1 필름은 2-레벨 패턴화된 반사 필름일 수 있거나 그것을 포함할 수 있다.

제1 방사 빔을 제1 필름의 제2 구역으로 우선적으로 지향시키는 절차는 제2 구역을 한정하는 제1 필름의 부분들에 걸쳐 제1 광 빔을 스캔하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 반사 특성은 제2 방사 빔을 제2 반사 특성보다 많이 반사할 수 있고, 제2 필름의 선택된 부분들은 제1 필름의 제2 구역에 대응할 수 있다. 대안적으로, 제1 반사 특성은 제2 방사 빔을 제2 반사 특성보다 적게 반사할 수 있고, 제2 필름의 선택된 부분들은 제2 구역 이외의 제1 필름의 부분들에 대응할 수 있다.

제1 및 제2 방사 빔은 각각 상이한 제1 및 제2 광학 파장을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 광학 파장은 적외선 광학 파장일 수 있고, 제2 광학 파장은 700 ㎚ 미만일 수 있다. 다른 예에서, 제1 및 제2 광학 파장은 상이한 적외선 파장, 예컨대 808 ㎚ 및 1064 ㎚일 수 있다. 제2 필름은 제2 방사 빔에의 노출 시에, 제1 검출가능 특성을 제2 검출가능 특성으로 변화시키기에 충분한 양만큼 제2 필름의 일부분을 흡수 가열하기에 적합한 제2 흡수 특성을 가질 수 있다. 제2 필름은 제1 검출가능 특성을 제공하기 위해 광을 보강 또는 상쇄 간섭에 의해 선택적으로 반사하도록 배열되는 제2 군의 내부 층들을 포함할 수 있고, 제1 검출가능 특성으로부터 제2 검출가능 특성으로의 변화는 내부 층들 중 적어도 일부의 복굴절의 변화에 실질적으로 기인할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 제2 필름은 각각 별개의 제3 및 제4 상으로 분리되는 제3 및 제4 중합체 재료를 포함하는 제2 블렌딩된 층을 포함할 수 있고, 제1 검출가능 특성으로부터 제2 검출가능 특성으로의 변화는 제3 및 제4 중합체 재료 중 적어도 하나의 복굴절의 변화에 실질적으로 기인할 수 있다.

제1 또는 제2 반사 특성은 제2 방사 빔에 대해 및/또는 관심 있는 다른 파장에서 90% 이상, 또는 95% 이상, 또는 99% 이상의 반사율을 가질 수 있다.

제1 방사 빔을 지향시키는 단계는 제1 필름에 제1 패턴을 제공할 수 있고, 방법은 제2 방사 빔을 패턴화하기 위해 패턴화된 마스크를 사용하는 단계 후에, 제1 필름 내의 제1 패턴의 적어도 일부분을 제거하기 위해 제3 방사 빔을 제1 필름으로 지향시키는 단계를 추가로 포함한다. 제1 및 제2 필름은 층상 배열로 연결될 수 있다. 제3 방사 빔은 제1 필름을 실질적으로 패턴화되지 않은 상태로 되게 하도록 맞추어질 수 있는데, 예컨대 이는 제1 필름 내의 제1 패턴의 실질적으로 전부를 제거할 수 있거나, 이는 제1 필름 내에 상이한 제2 패턴을 제공하기 위해 제1 패턴의 단지 일부분만을 제거할 수 있다. 제2 반사 특성은 제1 반사 특성보다 덜 반사성이거나 더 반사성일 수 있다.

패턴화된 마스크를 제공하는 단계 및 제1 필름을 제공하는 단계를 포함할 수 있는, 패턴화된 필름을 제조하는 방법을 또한 개시한다. 제1 필름은 제1 반사 특성, 및 제1 방사 빔에의 노출 시에, 제1 반사 특성을 제2 반사 특성으로 변화시키기에 충분한 양만큼 제1 필름의 일부분을 흡수 가열하기에 적합한 제1 흡수 특성을 가질 수 있다. 방법은 제1 방사 빔을 패턴화하기 위해 패턴화된 마스크를 사용하고, 제1 필름의 선택된 부분들에서 제1 반사 특성을 제2 반사 특성으로 변화시키기 위해 패턴화된 제1 방사 빔을 제1 필름으로 지향시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

제1 필름은 제1 반사 특성을 제공하기 위해 광을 보강 또는 상쇄 간섭에 의해 선택적으로 반사하도록 배열되는 제1 군의 내부 층들을 포함할 수 있고, 제1 반사 특성으로부터 제2 반사 특성으로의 변화는 내부 층들 중 적어도 일부의 복굴절의 변화에 실질적으로 기인할 수 있다. 제1 필름은 대안적으로 또는 추가로 각각 별개의 제1 및 제2 상으로 분리되는 제1 및 제2 중합체 재료를 포함하는 블렌딩된 층을 포함할 수 있고, 제1 반사 특성으로부터 제2 반사 특성으로의 변화는 제1 및 제2 중합체 재료 중 적어도 하나의 복굴절의 변화에 실질적으로 기인할 수 있다. 제1 필름의 선택된 부분들의 실질적으로 전부가 동시에 제1 반사 특성으로부터 제2 반사 특성으로 변화될 수 있다.

층상 배열로 마스크에 부착되는 제1 필름을 포함할 수 있는 물품을 또한 개시한다. 제1 필름은 제1 반사 특성을 가질 수 있고, 또한 제1 방사 빔에의 노출 시에, 제1 반사 특성을 제2 반사 특성으로 변화시키기에 충분한 양만큼 제1 필름의 일부분을 흡수 가열하기에 적합한 제1 흡수 특성을 가질 수 있다.

제1 반사 특성으로부터 제2 반사 특성으로 변화는 제1 필름의 적어도 일부분의 복굴절의 변화에 실질적으로 기인할 수 있다. 제1 필름은 제1 반사 특성을 제공하기 위해 광을 보강 또는 상쇄 간섭에 의해 선택적으로 반사하도록 배열되는 제1 군의 내부 층들을 포함할 수 있다. 제1 필름은 대안적으로 또는 추가로 각각 별개의 제1 및 제2 상으로 분리되는 제1 및 제2 중합체 재료를 포함하는 블렌딩된 층을 포함하며, 제1 및 제2 반사 특성은 각각 제1 및 제2 확산 반사 특성을 포함할 수 있다.

마스크는 가용 영역을 가질 수 있고, 가용 영역의 일부 부분들은 제1 방사 빔을 차단할 수 있으며 가용 영역의 다른 부분들은 제1 방사 빔을 투과시킬 수 있다. 마스크는 대안적으로 또는 추가로 제1 방사 빔을 제1 필름의 선택된 부분들 상으로 우선적으로 방향전환시키도록 구성되는 하나 이상의 구조화된 표면 특징부를 포함할 수 있다. 하나 이상의 구조화된 표면 특징부는 원통형 요소, 집광 요소, 및/또는 프리즘형 요소를 포함할 수 있다. 하나 이상의 구조화된 표면 특징부는 제1 필름의 선택된 부분들이 제1 반사 특성을 제2 반사 특성으로 변화시키기에 충분한 양만큼 적절하게 가열되게 하고, 제1 필름의 다른 부분들은 제1 반사 특성을 제2 반사 특성으로 변화시키기에 충분한 양만큼 적절하게 가열되지 않게 하도록 구성될 수 있다.

관련 방법, 시스템 및 물품이 또한 논의된다.

본 출원의 이들 및 다른 태양이 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 어떠한 경우에도 상기의 개요는 청구된 기술적 요지를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 기술적 요지는 절차를 수행하는 동안 보정될 수도 있는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 한정된다.

<도 1a>
도 1a는 반사 STOF 필름을 다른 물품을 패턴화하기 위한 마스크로서 사용하는 공정의 다양한 단계에 수반되는 구성요소들의 개략 측면도 또는 단면도.
<도 1b>
도 1b는 마스크가 반사 STOF 필름을 패턴화하는 데 사용되는 공정의 다양한 단계에 수반되는 구성요소들의 개략 측면도 또는 단면도.
<도 2>
도 2는 표지를 형성하기 위해 필름의 상이한 부분들 또는 구역들에 상이한 반사 특성을 제공하도록 내부 패턴화된 반사 STOF 필름의 롤의 사시도.
<도 3a>
도 3a는 다층 광학 필름의 일부분의 개략 측면도.
<도 3b>
도 3b는 확산 광학 필름의 블렌딩된 층의 일부분의 개략 사시도.
<도 4>
도 4는 도 1의 반사 STOF 필름의 일부분의 개략 단면도.
<도 5>
도 5는 내부 패턴화를 갖는 반사 STOF 필름의 일부분의 개략 단면도.
<도 5a 내지 도 5d>
도 5a 내지 도 5d는 다양한 반사 STOF 필름의 제조의 상이한 단계에 대해, 미세층 패킷의 2개의 교번하는 미세층 또는 블렌딩된 층의 2개의 별개의 중합체 재료의 각각의 굴절률(nx, ny, nz)을 도시하는 이상화된 선도.
<도 6>
도 6은 반사 STOF 필름에 대해 본 명세서에 논의된 기술을 사용하여 달성될 수 있는 다양한 변환을 요약하는 개략도.
<도 7>
도 7은 내부 패턴화를 달성하기 위해 반사 STOF 필름을 선택적으로 가열하기 위한 배열의 개략 측면도.
<도 8a 내지 도 8c>
도 8a 내지 도 8c는 내부 패턴화된 광학 필름의 상이한 제2 구역, 및 그 상에 중첩된, 도시된 구역을 형성할 수 있는 필름에 대한 광 빔의 가능한 경로의 개략 평면도.
<도 9a>
도 9a는 광 빔이 필름 내로 전파될 때 깊이의 함수로서 광의 빔의 상대 세기를 도시하는 이상화된 선도로서, 3개의 곡선이 3개의 상이한 광학 필름에 대해 제공됨.
<도 9b>
도 9b는 필름 내의 깊이 또는 축방향 위치의 함수로서 국소 흡수 계수를 도시하는 이상화된 선도로서, 3개의 곡선은 도 9a의 3개의 곡선에 대응함.
<도 10 내지 도 12>
도 10 내지 도 12는 구조화된 표면을 갖는 마스크에 부착되는 STOF 반사 필름을 각각 포함하는 다양한 물품의 개략 측면도 또는 단면도.
도면에서, 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 지시한다.

도 1a에서, 반사 STOF 필름을 다른 물품을 패턴화하기 위한 마스크로서 사용하는 공정의 다양한 단계에 수반되는 구성요소들의 개략 측면도 또는 단면도를 볼 수 있다. 제1 단계에서, 반사 STOF 필름(110)이 제공된다. 필름(110)은 초기에 실질적으로 공간적으로 균일할 수 있는데, 즉 이는 그 전체 가용 영역에 걸쳐 제1 반사 특성을 나타낼 수 있다. 광범위한 이용가능한 STOF 필름 유형의 상세 사항은 본 명세서의 다른 곳, 예컨대 이하의 논의에 제공된다. 다음으로, 필름(110)은 적합한 제1 방사 빔(112)을 필름의 선택된 부분들 상으로 지향시킴으로써 내부 패턴화된다. 여기서 "내부 패턴화된"이라는 것은, 임의의 원하는 형상의 패턴이 필름의 하나 이상의 내부 층에 대한 변화에 의해 필름에(예컨대, 필름이 2개의 외부 층 및 외부 층들 사이에 개재된 하나 이상의 내부 층을 갖는 경우), 및/또는 필름의 표면 텍스처(texture), 조도(roughness), 또는 다른 표면 효과의 변화보다는 실질적으로 필름 내측에 존재하는 필름의 하나 이상의 재료에 부여되는 것을 의미한다. 패턴은 임의의 원하는 형상일 수 있다. 예를 들어, 패턴은 주어진 유형의 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD) 장치에 대한 픽셀 어레이(pixel array)에 대응하는 작은 직사각형 또는 다른 형상의 격자 또는 어레이일 수 있다. 선택적인 렌즈(114) 또는 다른 집광 요소 또는 시스템이 선택된 부분들에서 방사 빔의 플럭스(flux)를 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 요구되는 경우, 빔 편향기(beam deflector), 가동 스테이지(moveable stage), 및/또는 다른 스캐닝 장비가 STOF 필름의 부분들을 가로질러 방사 빔을 스캔하는 데 사용될 수 있다. STOF 필름(110)의 흡수 특성의 적절한 맞춤과 조합하여, 빔(112)의 세기, 파장, 및 다른 중요한 특성의 적절한 선택 또는 조정에 의해, 필름(110)의 반사 특성은 이웃한 제1 구역 또는 영역(110a, 110c)에 대해, 본 명세서에서 처리된 제2 구역(110b) 또는 영역으로 지칭되는 필름의 선택된 부분들에서 변화될 수 있다. 따라서, 제1 구역(110a, 110c)에서, 필름(110)의 원래의 제1 반사 특성은 유지되는 반면에, 제2 구역(110b)에서, 상이한 제2 반사 특성이 제공된다. 제1 반사 특성으로부터 제2 반사 특성으로의 변화는, 예시적인 경우에, 제1 필름의 적어도 일부분의 복굴절의 변화에 실질적으로 기인하며, 필름의 구조적 완전성 또는 형태에 대한 임의의 상당한 변화 또는 손상에는 실질적으로 기인하지 않는다.

패턴화된 STOF 필름(110)은 이어서 역시 방사 에너지에 의해 패턴화될 수 있는 다른 물품(116)에 근접하게 배치될 수 있다. 대안적으로, 필름(110)은 물품(116)으로부터 먼 위치에 배치될 수 있으며, 하나 이상의 렌즈와 같은 집광 시스템이 필름(110)을 물품(116) 상으로 이미징하기 위해 사용될 수 있다. 물품(116)을 패턴화하는 데 사용되는 방사 에너지는 바람직하게는 STOF 필름을 패턴화하는 데 사용되는 제1 방사 빔과는 어느 정도 상이하다는 것에 유의한다. 초기에, 물품(116)은 그의 전체 가용 영역에 걸쳐 실질적으로 공간적으로 균일할 수 있는 제1 검출가능 특성을 가질 수 있다. 제1 검출가능 특성은 예컨대 투과, 반사, 흡수, 산란, 편광, 파장/색상 등에 관련되는 사실상 광학적일 수 있거나, 이는 상이한, 예컨대 사실상 전기적, 기계적, 및/또는 화학적, 또는 이들의 조합일 수 있다.

제2 방사 빔(118)이 이어서, 이제 마스크로서 기능하는 패턴화된 필름(110)을 통해 물품(116)을 조명하도록 제공될 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 방사 빔(118)은 바람직하게는 STOF 필름을 패턴화하는 데 사용되었던 제1 방사 빔(112)과 상이하다. 제1 및 제2 방사 빔 중 하나 또는 둘 모두는 편광된 광을 이용할 수 있고, 편광 상태는 상이할 수 있다. 마스크로부터 물품(116)으로의 시차(parallax) 또는 확산(spreading) 효과를 방지하기 위해, 제2 빔(118)을 광의 시준된 또는 부분적으로 시준된 빔으로서 구성하는 것이 특히 도움이 될 수 있다. 또한, 제2 방사 빔의 각도 및 세기 분포, 물품(116)에 대한 패턴화된 필름의 기하학적 배열, 및 다른 관련 처리 고려사항이 최종 패턴화된 물품(116)에서의 적절한 특징부 크기 및 배향을 보장하도록 필름(110)을 패턴화할 때 고려될 수 있다.

제2 반사 특성은 제1 반사 특성보다 더 반사성일 수 있거나, 그 반대의 경우도 가능하다. 도 1a의 목적을 위해, 제2 구역(110b)에서의 필름(110)의 제2 반사 특성은 제2 방사 빔(118)에 대해 제1 구역(110a, 110c)에서의 제1 반사 특성보다 더 반사성이고 덜 투과성인 것으로 가정한다. 이러한 이유로, 제2 구역에 충돌하는 빔(118)의 부분(118a)은 반사되는 것으로 도시되어 있다. 대안적인 실시예에서, 구역(110b)에서의 제2 반사 특성은 제1 구역(110a, 110c)에서의 제1 반사 특성보다 덜 반사성이고 더 투과성일 수 있다. STOF 필름의 설계에 따라 정반사성이거나 확산성일 수 있는 제1 또는 제2 반사 특성은 제2 방사 빔에 대해 및/또는 관심 있는 다른 파장에서 비교적 높은 반사율, 예컨대 90% 이상, 또는 95% 이상, 또는 99% 이상의 반사율을 가질 수 있다.

패턴화된 STOF 필름(110)을 통과하여 물품(116)에 충돌하는 제2 방사 빔(118)으로부터의 방사선은 제1 검출가능 특성을 상이한 제2 검출가능 특성으로 변화시키도록 맞추어진다. 패턴화된 STOF 필름에 의해 제공되는 마스킹에 의해, 물품(116)에서의 이러한 변화는 이러한 경우에 물품(116)의 구역(116a, 116c)인 단지 선택된 위치들에서만 달성되며, 구역(116a, 116c)은 필름(110)의 구역(110a, 110c)에 실질적으로 대응한다. 물품(116)의 구역(116b)은 필름(110)의 구역(110b)에서의 빔의 가정된 높은 반사율로 인해 빔(118)에 의해 처리되지 않고 유지된다.

최종 단계에서, 패턴화된 물품(116)은 제거되어 설계된 적합한 최종 사용 응용에 사용되도록 배치될 수 있다.

물품(116)은 블록 또는 다른 중실체 형태, 판, 필름, 및/또는 기타일 수 있거나 그것을 포함할 수 있으며, 다른 STOF 필름일 수 있거나 그것을 포함할 수 있다. 물품(116)은 예를 들어 반도체 기판 또는 다른 기판 상에 배치된 포토레지스트(photoresist)의 층, 또는 광-정렬가능(photo-alignable) 액정 재료의 층, 또는 경화성 재료의 층일 수 있거나 그것을 포함할 수 있다. 물품의 검출가능 특성은 광, 예컨대 적합한 자외선, 가시, 또는 적외선 광의 입사 및 흡수에 의해 변경될 수 있다. 예를 들어, 검출가능 특성의 변화는 제2 방사 빔에 의해 유발되는 경화 작용(예컨대, UV 경화) 또는 다른 화학적 반응을 수반할 수 있다. 검출가능 특성의 변화는 또한 상 변환 및/또는 화학적 분해를 수반할 수 있다. 응력 이완과 같은 분자 배향 과정이 또한 수반될 수 있다. 그러한 과정은 물품(116)의 복굴절의 변화를 야기할 수 있다. 패턴화된 STOF 필름(110)에 의해 제공되는 마스킹 효과는 제2 방사 빔(118)의 공간 선택적 반사율을 제공하며, 그에 따라 물품(116) 내에서 그러한 변화가 허용되는 위치에 대한 제어, 그리고 일부 경우에는 임의의 이들 위치에서의 그러한 변화의 정도(예컨대, 주어진 특성의 변화의 정도)에 대한 제어를 제공한다.

물품(116)은 또한 다양한 층 또는 다른 구성요소의 복합 구성물일 수 있거나 그것을 포함할 수 있다. 그러한 물품(116)의 구성요소가 층상 구성으로 배열되는 경우, 물품은 제2 방사 빔에 의해 처리될 수 있는 적어도 하나의 외부 또는 상부 층을 가질 수 있고, 제2 방사 빔 및/또는 다른 방사 빔의 효과로부터 훨씬 더 깊은 층 또는 구성요소를 보호하기 위해 처리가능한 층 아래에 배치된 차단 층(예컨대, PCT 공개 WO 2010/075373호(메릴(Merrill) 등) "2-레벨 내부 패턴화에 적합한 다층 광학 필름(Multilayer Optical Films Suitable for Bi-Level Internal Patterning)"에 개시된 차단 층들 중 임의의 것)을 가질 수 있다.

물품(116)이 가요성 필름인 경우, 장력 및/또는 롤 지지체 및/또는 평탄한 지지체가 처리 동안의 진동, 채터(chatter), 및/또는 기복(undulation)을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 물품(116)이 필름의 롤인 경우, 공정은 연속적이거나 반-연속적(semi-continuous)일 수 있다. 요구되는 허용 오차가 너무 엄격하지는 않은 경우에, 물품(116)을 위해 사용되는 비패턴화된 STOF 필름의 롤이 마스크로서 기능하는 패턴화된 STOF 필름을 갖춘 처리 라인 내로 풀려질 수 있다. STOF 마스크는 개재하는 이형 라이너를 갖거나 갖지 않고서 비패턴화된 STOF 필름에 제어된 장력 하에서 접촉될 수 있고, 필름들은 이어서 방사 처리 유닛 내로 함께 이송될 수 있다. 이들 필름 중 하나 또는 둘 모두가 처리 유닛을 통과하는 이동 벨트에 의해 지지될 수 있다. 상부 및 하부 벨트 둘 모두가 사용되는 경우, 적어도 하나는 처리 광(즉, 제2 방사 빔)에 대해 상당히 투과성이어야 한다. 대안적으로, 비패턴화된 STOF 필름 또는 다른 물품(116)은 방사 처리 유닛 내로 별도로 이동될 수 있고, 이어서 연속적인 또는 반-연속적인 방식으로 STOF 마스크와 고정 및 정합될 수 있다. 예를 들어, 이송은 물품(116)을 고정, 정합, 및/또는 방사 처리하기 위해 정지될 수 있고, 이어서 처리된 물품(116)을 처리 유닛으로부터 운반하고 다음(처리되지 않은) 물품(116)을 처리 유닛 내로 운반하기 위해 재시작될 수 있다. 예를 들어, 필름 롤의 일부분은 유리 판에 라미네이팅될 수 있다. 필름은 이어서 절단 및 이송될 수 있거나, 판에 여전히 부착된 상태로 처리 유닛 내로 이송될 수 있다. 그 유닛 내에서, STOF 마스크는 라미네이팅된 필름/판과 접촉하게 될 수 있거나, 그러한 라미네이팅된 물품으로부터 제어된 거리에서 유지될 수 있다.

제조 시에, 예컨대 느리지만 정밀한 레이저 스캐닝 공정을 사용하여 제1 방사 빔을 위한 하나의 기록 파장(writing wavelength)을 사용해 초기 패턴을 STOF 마스크(110)에 정밀하게 기록하고, 이어서 예컨대 보다 간단하고 보다 빠른 공정을 사용하여 물품(116)을 패턴화하기 위해 상이한 기록 파장에서 제2 방사 빔을 선택적으로 차단하도록 이러한 정밀하게 기록된 STOF 마스크를 사용하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 스캐닝 레이저를 사용하여 STOF 필름을 처리하는 것은 정밀한 패턴을 생성할 수 있지만, 또한 마스크와 조합하여 플래시램프(flashlamp)와 같은 비-스캐닝 또는 비-패턴화 광원을 사용해 필름을 패턴식(pattern-wise)으로 처리하는 것보다 느리고 비용이 더 많이 들 수 있다. 마스크는 예를 들어 STOF 필름 상에 스캐닝 레이저로 기록될 수 있다. 이러한 STOF 마스크는 이어서 다른 패턴화가능한 물품(116)을 처리하기 위해 플래시램프 또는 다른 적합한 방사원으로부터의 광의 넓은 빔을 위한 공간 필터로서 사용될 수 있다. 패턴화가능한 물품(116)을 패턴식으로 처리하기 위해 근적외선 대역의, 예컨대 1064 ㎚ 또는 그 부근에서의 파장을 갖는 제2 방사 빔과 조합하여 STOF 마스크를 사용하는 공정을 고려한다. 물품(116)은, 예컨대 디스플레이에서의 응용을 위해 가시 대역, 예컨대 적색, 녹색, 또는 청색 광의 일부에 걸쳐 광을 반사하고 1064 ㎚에서의 광을 흡수하는 STOF 필름일 수 있거나 그것을 포함할 수 있다. 1064 ㎚에서의 열-유도 흡수에 의해 이러한 필름을 처리하는 것은 가시 적색, 녹색, 또는 청색 반사율을 예를 들어 처리된 영역에서 윈도우-유사 외양으로 변환할 수 있다. 그러한 물품(116)을 패턴화하는 데 사용되는 STOF 마스크(110)가 제2 방사 빔의 1064 ㎚ 파장과 중첩하거나 이를 포함하는 반사 대역을 가질 수 있으며, 또한 예컨대 가시, 자외선, 또는 적외선의 다른 부분 내의 상이한 파장 대역에 걸쳐 상당한 흡수율을 가질 수 있다. 이러한 상이한 파장 대역에서의 제1 방사 빔이 STOF 마스크(110)를 패턴화하도록, 즉 선택된 구역들에서 1064 ㎚에서의 그의 반사 대역을 제거하도록 초기 단계에 사용된다. 다른 예에서, 물품(116)은 근-자외선 파장을 갖는 제2 방사 빔 및 그러한 근-자외선 파장을 선택적으로 반사하는 STOF 마스크를 사용하여 패턴식으로 처리될 수 있다. STOF 마스크 자체는 예를 들어 가시 또는 적외선 파장을 갖는 제1 방사 빔을 사용하여 가공 또는 처리되었을 수 있다.

따라서, STOF 필름은 패턴화된 마스크를 생성하기 위해, 예컨대 제1 파장 대역에서 흡수하는 흡수 염료 또는 다른 제제의 통합을 통해, 또는 구성물 내에 사용되는 재료의 고유 흡수율을 사용하여, 관심 있는 제1 파장 대역 내의 방사 에너지의 신속한 흡수에 의해 패턴식으로 처리될 수 있다. 일부 위치에서 제2 파장 대역에서의 광을 반사할 수 있고 다른 위치에서 그러한 광을 투과시킬 수 있는 이러한 패턴화된 마스크는 후속하여 물품(116)을 처리하기 위해 제2 파장 대역에서 방출하는 방사원과 조합하여 사용될 수 있다. 물품(116)은 제2 파장 대역에서, 이러한 파장에서 패턴화된 마스크보다 상당하게 더 많이 흡수하는 흡수 염료 또는 다른 제제를 포함할 수 있다. 패턴화된 마스크를 통과하여 물품(116)에 충돌하는 방사원으로부터 광이 물품의 방사 처리를 위해 사용될 수 있다.

다른 물품을 패턴화하기 위한 마스크로서 반사 STOF 필름을 사용하는 것은 몇몇 가능한 이점을 갖는데, 그 중 일부는 구현의 상세 사항에 좌우될 수 있다. 첫째, STOF 필름 마스크 내로 패턴을 기록하기 위해 레이저 스캐닝을 사용하는 능력은 후속하여 처리되거나 패턴화되는 물품에서의 정밀한 미세 세부를 가능하게 한다. 둘째, STOF 필름 마스크는 마스크의 정밀한 치수 제어를 유지하기 위해 유리 판과 같은 투명한 지지 부재 상에 장착될 수 있다. 셋째, STOF 필름 마스크는 그러한 지지 부재에 장착된 후에 패턴화될 수 있다. 넷째, STOF 필름 마스크의 패턴화는 또한 마스크와 패턴화가능한 물품 사이의 적절한 정합을 보장하기 위해 물품 상에 존재할 수 있는 대응하는 마크 또는 특징부와의 정합을 위해 사용될 수 있는 정렬 마크(예컨대, 광학 "구멍" 또는 "블록")을 생성하도록 수행될 수 있다. 디스플레이의 경우에, 마크 또는 특징부는 턴온된(turned on) 소정의 픽셀들 자체일 수 있다. 능동 또는 수동 광학 센서, 예컨대 그 방사 출력(파장, 세기, 편광, 입사각 등에 의해 특징지어짐)이 마스크 및 패턴화가능한 물품 둘 모두를 처리 또는 변경하는 데 효과가 없는 레이저를 이용하는 센서가 정렬 목적을 위해 사용될 수 있다. 요구되는 경우, STOF 필름 마스크는 미세층들의 2개의 상이한 광학 패킷을 포함하도록 설계될 수 있다: (물품(116)을 패턴화하는 데 사용되는) 제2 방사 빔을 반사하는 하나의 패킷, 및 광학 정합 목적을 위해 사용되는 하나의 패킷. STOF 필름 마스크는 원하는 효과를 달성하기 위해, 예를 들어 PCT 공개 WO 2010/075373호(메릴 등) "2-레벨 내부 패턴화에 적합한 다층 광학 필름(Multilayer Optical Films Suitable for Bi-Level Internal Patterning)"에 기술된 바와 같은 2-레벨 패턴화된 반사 필름일 수 있거나 그것을 포함할 수 있다.

최대의 이용성을 위해, STOF 필름 마스크가 다수의 사용 후, 예컨대 패턴화가능한 물품(116)을 처리하는 데 사용되는 제2 방사 빔에의 다수의 노출 후에도 반사 및 투과 구역의 그의 정밀한 패턴의 충실도를 유지하는 것이 바람직할 수 있다. 마스크의 수명은 열적 및 입사 방사선 조건을 비롯한 그의 환경적 조건의 함수일 것이다. 일부 경우에, STOF 마스크의 다수의 세대(generation)를 제작하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 주 또는 마스터 STOF 마스크가 적절한 제어된 스캐닝 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 이러한 주 마스크는 이어서 제한된 세트, 예컨대 하나 이상의 부 STOF 마스크를 제조하는 데 사용될 수 있다. 각각의 그러한 부 STOF 마스크는 부 STOF 마스크가 열화되기 전에 가능한 한 많은 패턴화가능한 물품을 제조하는 데 사용될 수 있고, 그 후 열화된 부 STOF 마스크는 상이한(사용되지 않은) 부 STOF 마스크로 교체될 수 있는 등이다. 따라서, 주 또는 마스터 STOF 마스크는, 차례로 패턴화가능한 물품을 처리하는 데 사용될 수 있는 제한된 수명의 부 STOF 마스크들의 제조를 가능하게 한다.

일부 경우에, 마스크는 완성된 물품의 일부가 될 수 있다. 예를 들어, 보안 필름과 같이 가시 파장 영역에서 사용되도록 의도된 완성된 물품에서, STOF 필름 마스크의 반사 부분들은 가시 대역 외측의 파장에서 반사할 수 있다. 예를 들어, 그러한 필름 마스크는 반사 대역이 더 짧은 파장으로 이동되게 하는 비축(off-axis)(경사각) 관찰에 대한 요건에 따라 자외선 영역에서 또는 약 900 내지 1000 ㎚ 초과의 영역에서 수직 입사 반사 대역을 가질 수 있다. STOF 필름 마스크가 모든 가시 파장에 걸쳐 그의 전체 가용 영역에 대해 실질적으로 투명하도록 의도된 경우 그리고 마스크가 적외선 영역에서 (공간적으로 패턴화된) 반사 대역을 포함하는 경우, 그 적외선 반사 대역을 제공하는 미세층들의 패킷(들)은 바람직하게는 고차 반사 피크(higher order reflection peak)를 억제하도록 맞추어진 광학 반복 단위를 갖도록 설계될 것이다. 완성된 물품은 그러한 STOF 마스크 필름을, STOF 필름 마스크 아래에 또는 후방에 배치된 제2 STOF 필름과 같은 패턴화가능한 물품과 함께 포함할 수 있다. 제2 STOF 필름은 상이한 반사 대역, 예컨대 가시 파장에서의 패턴화된 반사를 나타낼 수 있다. 그러한 완성된 물품의 STOF 필름 마스크는 제1 방사 빔, 예컨대 제1 스캔된 레이저 빔에 완성된 물품을 노출시킴으로써 먼저 패턴화될 수 있다. 이러한 STOF 필름 마스크의 공간적 패턴이 육안으로 가시적이든 그렇지 않든 간에, 그렇게 패턴화된 STOF 마스크는 제2 방사 빔을 사용하는 제2 STOF 필름의 이후의 패턴식 처리를 허용할 것이며, 여기서 제2 방사 빔은 비-스캐닝될 수 있고 STOF 마스크의 전체 가용 영역에, 하지만 (STOF 마스크의 공간 필터링 작용으로 인해) 제2 STOF 필름의 단지 선택된 부분들에만 충돌할 수 있다. 생성된 완성된 물품을 관찰하는 최종 사용자는 제2 STOF 필름의 패턴화를 관찰할 수 있지만, 구성물 내에 남아 있을 수 있는 STOF 마스크의 패턴화를 검출하거나 관찰할 수 없을 수 있다.

일부 경우에, 완성된 물품의 일부인 패턴화된 STOF 필름이 패턴화가능한 물품(예컨대, 도 1a의 물품(116))을 패턴화하기 위해 STOF 필름 내에 생성되었던 초기 패턴을 변경하도록 제2 시간(그리고 요구되는 경우, 제3, 제4, 및 더 많은 시간)에 방사 빔으로 처리될 수 있다. STOF 필름 내의 초기 패턴의 변경은 초기 패턴화 단계에서 열처리되지 않았던 STOF 필름의 다른 영역 또는 구역이 처리되지 않은 상태로 유지되게 하면서, 초기 패턴화 단계에서 열처리되지 않았던 STOF 필름의 선택된 영역 또는 구역을 열처리함으로써 STOF 필름 내에 제2 패턴을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 초기 패턴의 변경은 또한 STOF 필름 내에 패턴이 실질적으로 남아 있지 않도록, 즉 STOF 필름의 실질적으로 전체 가용 영역이 열처리와 관련된 감소된 복굴절과 관련된 광학 특성(예컨대, 반사 특성)을 갖도록, STOF 필름의 전체 가용 영역 또는 적어도 그렇게 하기에 충분한 STOF 필름의 가용 영역을 열처리하는 것을 포함할 수 있다.

따라서, 예를 들어 STOF 필름은 제1 방사 빔을 사용하여, 예컨대 도 1a 및 도 1b의 공정과 같이, 스캐닝 공정을 사용하여 또는 마스킹 공정을 사용하여 제1 패턴으로 패턴화될 수 있다. 제1 방사 빔으로 처리된 STOF 필름의 영역 또는 구역은 STOF 필름의 원래의 제1 반사 특성과 상이한 제2 반사 특성을 나타낸다. 이러한 패턴화된 STOF 필름은 다른 패턴화가능한 물품(예컨대, 도 1a의 물품(116))을 포함하는 복합 물품의 일부일 수 있거나, 패턴화된 STOF 필름은 이후에 복합 물품을 형성하도록 패턴화가능한 물품에 부착될 수 있다. 복합 물품은 이어서 제2 방사 빔에 노출될 수 있어서, 패턴화된 STOF 필름은 패턴화가능한 물품을 패턴화하도록 제2 방사 빔의 부분을 마스킹한다. 이는 예를 들어 제1 패턴을 STOF 필름으로부터 패턴화가능한 물품으로 실질적으로 전사할 수 있다. 그 후, 제1 방사 빔이 충돌하지 않았던 STOF 필름의 적어도 일부 영역에 충돌하게 되는 것을 제외하고는 제1 방사 빔과 유사할 수 있는 제3 방사 빔이, STOF 필름의 적어도 이들 영역이 또한 제1 반사 특성으로부터 제2 반사 특성으로의 변화를 나타내게 한다. 제3 방사 빔이 STOF 필름의 이전에 처리되지 않은 영역 전부를 처리하지 않는 경우, 제1 패턴과 상이한 제2 패턴이 STOF 필름 내에 제공된다. 다른 한편, 제3 방사 빔이 STOF 필름의 이전에 처리되지 않은 영역 전부를 처리하는 경우(예컨대, 제3 방사 빔이 실질적으로 전체 STOF 필름에 충돌하는 경우), STOF 필름은 제2 반사 특성에 의해 특징지어진 반사 특성을 갖는 실질적으로 패턴화되지 않은 상태로 된다. STOF 필름의 설계에 따라, 제2 반사 특성은 원래의 제1 반사 특성보다 더 반사성이거나 덜 반사성일 수 있다는 것에 유의한다. 제3 방사 빔에 의한 STOF 필름의 재처리는 위조 방지 또는 조작 방지 수단으로서 사용될 수 있다.

일부 경우에, STOF 마스크와 조합되는 제2 방사 빔은 일시적인 및/또는 가역적인 방식으로 패턴화가능한 물품(예컨대, 도 1a의 물품(116))의 검출가능 특성을 변화시킬 수 있다. 다시, STOF 필름 마스크 및 패턴화가능한 물품 둘 모두를 포함하는 복합 물품의 경우를 고려한다. 패턴화가능한 물품의 검출가능 특성은 패턴화가능한 물품을 STOF 필름 마스크를 통해 제2 방사 빔에 노출시킴으로써 일시적으로 변화된다. 패턴화가능한 물품의 부분들에 충돌하는 제2 방사 빔의 부분들은 예컨대 제2 방사 빔의 파장과 상이한 파장에서 패턴화가능한 물품 내의 마스크의 패턴을 광학적으로 드러나게 할 수 있다. 예를 들어, 일부 구역에서 UV 광을 반사하고 다른 구역에서는 UV 광을 투과시키는 STOF 마스크를 고려한다. 반사 및 투과 구역의 그러한 패턴은 예컨대 적외선 파장에서의 제1 방사 빔을 사용하여 STOF 마스크 내에 처리되었을 수 있다. STOF 필름 마스크 아래의 또는 후방의 패턴화가능한 물품은 UV 파장에서 여기되고 가시 파장에서 방출하는 형광 염료 또는 유사한 물질을 함유하는 필름일 수 있다. 복합 물품을 UV 광의 제2 방사 빔에 노출시키는 것은 UV 광이, STOF 마스크의 투명한 구역(들) 바로 아래에 놓인 패턴화가능한 물품의 그러한 부분들에만 충돌하게 한다. 따라서, 가시 형광 광의 패턴이 복합 물품에 의해 제공될 수 있다. 이러한 패턴은, 제2 방사 빔이 턴오프된(turned off) 또는 달리 제거된 후에 형광 광 패턴이 사라질 것이므로, 일시적이고 가역적이라는 것에 유의한다.

STOF 필름 마스크를 이용하는 실시예는 또한 STOF 필름 마스크를 패턴화하기 위해 제1 방사 빔에 사용되는 광의 파장을 차단하도록 및/또는 광의 다른 파장을 차단하도록 구성된 차단 층을 이용할 수 있다. 예를 들어, 제2 방사 빔이 STOF 필름 아래의 패턴화가능한 물품을 패턴화하는 데 효과적인 제2 파장의 광을 포함할 수 있을 뿐만 아니라, STOF 필름 마스크의 반사 특성을 변화시키거나 STOF 필름 마스크를 달리 열화시킬 수 있는 제3 파장의 광도 포함할 수 있다. 그러한 경우에, 제3 파장의 광을 반사하지만 제2 파장의 광은 투과시키는 차단 층이 마스크와 제2 방사 빔의 공급원 사이에서 STOF 필름 마스크 위의 또는 전방의 보호 층으로서 제공될 수 있다. 차단 층은 또한 바람직하게는 STOF 필름 마스크가 처리되거나 패턴화되는 제1 파장의 광을 투과시킬 수 있다. 그러한 차단 층은, 예를 들어 그의 반사 대역이 제3 파장 또는 마스크-민감성 파장 대역의 적어도 일부를 포함하는 미러-유사 다층 광학 필름(MOF)일 수 있거나 그것을 포함할 수 있다. 그러한 필름은 STOF 필름 마스크 위에 부가될 수 있다.

반사 STOF 필름이 유용한 정보를 제공하기 위해 기계를 사용하여 관찰되거나 검출될 수 있는 이미지 또는 다른 패턴을 포함하는 필름 또는 물품에 적용될 수 있다. STOF 필름이 그러한 패턴화된 물품에 적용되기 전에 또는 후에, STOF 필름의 제1 반사 특성이 제1 방사 빔을 사용하여 상이한 제2 반사 특성으로 선택적으로 패턴화될 수 있다. 제1 방사 빔은 STOF 필름의 반사율을 "턴온"시킬 수 있는데, 즉 제2 반사 특성은 제1 반사 특성보다 더 반사성일 수 있고(예컨대, 원도우에서 미러, 또는 윈도우에서 편광기, 또는 편광기에서 미러 특성), 또는 제1 방사 빔은 STOF 필름의 반사율을 "턴오프"시킬 수 있는데, 즉 제2 반사 특성은 제1 반사 특성보다 덜 반사성일 수 있다(예컨대, 미러에서 윈도우, 또는 편광기에서 윈도우, 또는 미러에서 편광기 특성). 제3 방사 빔이 이후에 여전히 제1 반사 특성을 갖고 있는 패턴화된 STOF 필름 상의 영역 중 일부 또는 전부를 처리함으로써 STOF 필름의 패턴을 제거하거나 변경시키도록 사용될 수 있어서, 이들은 STOF 필름의 복굴절의 열-유도 감소의 결과로서 제2 반사 특성으로 변화한다. 제3 방사 빔에 의한 STOF의 재처리는 아래에 놓인 필름 또는 물품 내의 유용한 정보를 더 접근가능하게(예컨대, 제2 반사 특성이 제1 반사 특성보다 덜 반사성인 경우) 또는 덜 접근가능하게(예컨대, 제2 반사 특성이 제1 반사 특성보다 더 반사성인 경우) 할 수 있다. 따라서, 재패턴화된 STOF 필름은 아래에 놓인 패턴화된 필름 또는 물품 내의 정보를 완전하게 또는 부분적으로 마스킹할 수 있다.

도 1b는 마스크(120)가 반사 STOF 필름(122)을 패턴화하는 데 사용되는 공정의 다양한 단계에 수반되는 구성요소들의 개략 측면도 또는 단면도이다. 마스크(120)는 통상적인 설계의 마스크, 예컨대 잉크와 같은 불투명한 재료가 그 상에 패턴으로 인쇄되어 있는 단순한 투명한 필름일 수 있거나 그것을 포함할 수 있고, 또는 이는 내부 패턴화된 STOF 필름일 수 있거나 그것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마스크(120)는 도 1a의 패턴화된 STOF 필름(110), 또는 도 1a의 패턴화된 물품(116)일 수 있다. 어느 경우에서도, 마스크(120)는 그것이 광을 실질적으로 차단(예컨대, 흡수 및/또는 반사)하는 제1 영역 또는 구역(120a, 120c), 및 광을 실질적으로 투과시키는 다른 구역(120b)을 포함하도록 패턴화된다. 패턴은 임의의 원하는 형상일 수 있다. 예를 들어, 패턴은 주어진 유형의 액정 디스플레이(LCD) 장치에 대한 픽셀 어레이에 대응하는 작은 직사각형 또는 다른 형상의 격자 또는 어레이일 수 있다.

제1 단계에서, 마스크(120)는 반사 STOF 필름(122)에 근접하게 배치되거나, 마스크(120)는 전술된 바와 같이 필름(112) 상으로 이미징될 수 있다. STOF 필름(122)은 초기에 실질적으로 공간적으로 균일할 수 있는데, 즉 이는 그 전체 가용 영역에 걸쳐 제1 반사 특성을 나타낼 수 있다. 광범위한 이용가능한 STOF 필름 유형의 상세 사항은 본 명세서의 다른 곳, 예컨대 이하의 논의에 제공된다.

다음으로, STOF 필름(122)은 마스크(120)를 통해 필름(122)을 조명하기 위해 제1 방사 빔(124)을 제공함으로써 내부 패턴화된다. 마스크(120)에 의해 제공된 공간 필터링은 제1 방사 빔(124)이 필름의 단지 선택된 부분들에만 충돌하게 한다. STOF 필름(122)의 흡수 특성의 적절한 맞춤과 조합하여, 빔(124)의 세기, 파장, 및 다른 중요한 특성의 적절한 선택 또는 조정에 의해, 필름(122)의 반사 특성은 이웃한 제1 구역 또는 영역(122a, 122c)에 대해, 본 명세서에서 처리된 제2 구역 또는 영역(122b)으로 지칭되는 필름의 선택된 부분들에서 변화될 수 있다. 따라서, 제1 구역(122a, 122c)에서, 필름(122)의 원래의 제1 반사 특성은 유지되는 반면에, 제2 구역(122b)에서, 상이한 제2 반사 특성이 제공된다. 제1 반사 특성으로부터 제2 반사 특성으로의 변화는, 예시적인 경우에, 제1 필름의 적어도 일부분의 복굴절의 변화에 실질적으로 기인하며, 필름의 구조적 완전성(예컨대, 층 구조 또는 비혼화성 블렌드 형태)에 대한 임의의 상당한 변화 또는 손상에는 실질적으로 기인하지 않는다.

마스크로부터 필름(122)으로의 시차 또는 확산 효과를 방지하기 위해, 방사 빔(124)을 광의 시준된 또는 부분적으로 시준된 빔으로서 구성하는 것이 특히 도움이 될 수 있다. 또한, 방사 빔의 각도 및 세기 분포, STOF 필름(122)에 대한 마스크(120)의 기하학적 배열, 및 다른 관련 처리 고려사항이 STOF 필름(122)에서의 적절한 특징부 크기 및 배향을 보장하도록 마스크(120)에 대한 패턴을 설계할 때 고려될 수 있다. 방사 빔(124)은 필름의 가용 영역을 가로질러 스캔되는 보다 작은 빔이기보다는 정지 상태이고 큰 영역이며 비교적 균일한 빔일 수 있기 때문에, 반사 특성의 변화를 받는 STOF 필름(122)의 실질적으로 모든 영역이 실질적으로 동시에 그러한 변화를 겪을 수 있다. 유사한 관찰이 도 1a의 방사 빔(118)에 또한 적용된다.

최종 단계에서, 패턴화된 STOF 필름(122)은 제거되어 설계된 적합한 최종 사용 응용에 사용되도록 배치될 수 있다.

일부가 도 10 내지 도 12와 관련하여 이하에 논의되어 있는, 마스크 및 STOF 필름의 다른 조합을 고려하기 전에, STOF 필름, 및 방사 에너지의 국소화된 흡수에 의해 제공되는 선택적 가열 - 선택적 가열은 필름의 적어도 하나의 구성 재료 또는 층의 복굴절의 이완을 일으킴 - 을 사용하여 그 반사 특성 또는 다른 광학 특성을 변화시키는 방식으로 그러한 STOF 필름을 처리하는 능력에 관한 추가의 정보 및 배경을 제공하기 위해, 이제 도 2 내지 도 9b를 참조한다.

도 2는 표지를 형성하기 위해 필름의 상이한 부분들 또는 구역들에 상이한 반사 특성을 제공하도록 내부 층들 또는 재료들(도 2에 도시되지 않음) 중 적어도 일부의 공간 선택적 복굴절 감소를 사용하여 내부 패턴화되거나 공간적으로 맞추어진 반사 STOF 필름(210)의 롤의 사시도이다. 내부 패턴화는 도시된 바와 같은 표지 "3M"을 형성하도록 형상화된 별개의 구역(212, 214, 216)을 한정한다. 필름(210)은, 본 명세서에 기술된 방법이 대량 롤-투-롤(roll-to-roll) 공정과 유리하게 양립할 수 있기 때문에, 롤로 감겨진 긴 가요성 재료로서 도시되어 있다. 그러나, 이 방법은 가요성 롤 제품으로 제한되는 것은 아니며, 비-가요성 필름 및 물품은 물론 작은 단편 부분이나 샘플에 대해서도 실시될 수 있다.

필름(210)의 반사율은 예컨대 대체로 평탄한 미세층들의 패킷을 갖는 다층 광학 필름에 의해 제공되는 바와 같이 사실상 정반사성일 수 있거나, 그것은 예컨대 적어도 제1 및 제2 재료를 갖는 블렌딩된 층 - 제1 및 제2 재료는 블렌딩된 층 내에 별개의 제1 및 제2 상으로 배열됨 - 에 의해 제공되는 바와 같이 사실상 확산성일 수 있다. 반사율은 또한 광의 편광 상태에 좌우될 수 있다.

"3M" 표지는 상이한 구역(212, 214, 216)이 상이한 반사 특성을 갖기 때문에 가시적이거나 달리 검출가능하다. 도시된 실시예에서, 구역(212)은 제1 반사 특성을 갖고, 구역(214, 216)은 제1 반사 특성과 상이한 제2 반사 특성을 갖는다. 일부 경우에, 필름(210)은 적어도 부분적으로 광 투과성일 수 있다. 그러한 경우에, 그리고 필름(210)이 그의 구역(212, 214, 216)에서 상이한 반사율을 갖는 경우에, 그들 구역은 또한 그들 각각의 반사 특성에 대응하는 상이한 투과 특성을 가질 것이다. 일반적으로, 물론, 투과율(T) 더하기 반사율(R) 더하기 흡수율(A) = 100%, 또는 T + R + A = 100%이다. 투과된 및/또는 반사된 광을 상당하게 확산 산란시킬 수 있는 필름을 취급할 때, T가 반구 투과율, 즉 2π의 입체각 내에서의 그의 전파 방향에 상관 없이 광원에 대향하는 필름의 면에서 필름으로부터 출사하는 모든 광을 나타낼 수 있고, R이 마찬가지로 반구 반사율, 즉 상보적 2π 입체각 내에서의 그의 전파 방향에 상관 없이 광원과 동일한 필름의 면에서 필름으로부터 출사하는 모든 광을 나타낼 수 있음을 유념하여야 한다. 일부 실시예에서, 필름은 파장 스펙트럼의 적어도 일부분에 걸쳐 낮은 흡수율을 갖는 재료로 전체적으로 구성된다. 이는 심지어 열 전달을 증진시키기 위해 흡수 염료 또는 안료를 통합한 필름에도 해당할 수 있는데, 왜냐하면 일부 흡수 재료는 그들의 흡수율에서 파장 특정적이기 때문이다. 예를 들어, 근-적외선 파장 영역에서는 선택적으로 흡수하지만 가시 스펙트럼에서는 아주 낮은 흡수율을 갖는 적외선 염료가 이용될 수 있다. 스펙트럼의 다른 단부에서, 광학 필름 문헌에서 낮은 손실을 갖는 것으로 간주되는 많은 중합체 재료는 가시 스펙트럼에 걸쳐 낮은 손실을 갖지만, 또한 소정의 자외선 파장에서 상당한 흡수율을 갖는다. 따라서, 많은 경우에, 필름(210)은 가시 스펙트럼과 같은 파장 스펙트럼의 적어도 제한된 부분에 걸쳐 작거나 무시할 수 있는 흡수율을 가질 수 있으며, 이 경우 그 제한된 영역에 걸친 반사율 및 투과율은 T + R = 100% - A이기 때문에 상보적인 관계를 취하고, A가 작기 때문에,

T + R ≒ 100%이다.

본 명세서의 다른 곳에 언급된 바와 같이, 상이한 패턴화된 구역에서 필름(210)의 상이한 반사 특성은 각각 필름의 표면 또는 다른 표면 특징부에 적용되는 코팅의 결과이기보다는, 필름 내부에 있는 구조적 특징부(예컨대, 다층 광학 필름 내의 미세층들의 스택, 또는 블렌딩된 층 내의 별개의 제1 및 제2 상)의 결과이다. 개시된 필름들의 이러한 양태는, 내부 특징부가 복사되거나 위조되기 어렵기 때문에, 이들을 보안 응용(예컨대, 필름이 인증의 지표로서 제품, 패키지 또는 문서에 적용되도록 의도된 경우)에 유리하게 한다.

제1 및 제2 반사 특성은 관찰자에 의한 또는 기계에 의한 패턴의 검출을 허용하기 위해 적어도 일부 관찰 조건 하에서 인지가능한 일부 방식으로 상이하다. 일부 경우에는, 패턴이 대부분의 관찰 및 조명 조건 하에서 사람 관찰자의 눈에 잘 띄도록 가시 파장에서 제1 반사 특성과 제2 반사 특성 사이의 차이를 최대화시키는 것이 바람직할 수 있다. 다른 경우에, 단지 제1 반사 특성과 제2 반사 특성 사이의 미묘한 차이만을 제공하는 것, 또는 단지 소정 관찰 조건 하에서만 눈에 잘 띄는 차이를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 어느 경우에서도, 제1 반사 특성과 제2 반사 특성 사이의 차이는 바람직하게는 필름의 상이한 이웃한 구역에서 광학 필름의 내부 특징부의 굴절률 특성의 차이에 주로 기인하고, 이웃한 구역들 사이의 두께의 차이에는 주로 기인하지 않는다.

굴절률의 구역간 차이는 광학 필름의 설계에 따라 제1 반사 특성과 제2 반사 특성 사이의 다양한 차이를 생성할 수 있다. 일부 경우에, 제1 반사 특성은 주어진 중심 파장, 대역 에지, 및 최대 반사율을 갖는 제1 반사 대역을 포함할 수 있고, 제2 반사 특성은 중심 파장 및/또는 대역 에지에서 제1 반사 대역과 유사하지만 제1 반사 대역과 실질적으로 상이한 최대 반사율(더 크든 더 작든 간에)을 갖는 제2 반사 대역을 가짐으로써 제1 특성과 상이할 수 있거나, 제2 반사 대역에는 제2 반사 특성이 실질적으로 없을 수 있다. 이들 제1 및 제2 반사 대역은 단지 하나의 편광 상태의 광과, 또는 필름의 설계에 따라 임의의 편광 상태의 광과 관련될 수 있다.

확산 반사성 블렌딩된 층을 포함하는 실시예에서, 제1 반사 특성은 예를 들어 가시 파장 범위에 걸쳐 최소, 최대 또는 평균 확산 반사율(또는 투과율) 값일 수 있거나 그것을 포함할 수 있으며, 여기서 반사율(또는 투과율)은 예를 들어 특정 편광 상태의 입사 빔에 대해 그리고 입사 빔에 대해 반사된(또는 투과된) 방향의 특정 입체각 내의, 또는 필름의 입사 광 면(또는 반대편 면)에서의 반구(2π) 입체각 내의 반사된(또는 투과된) 광에 대해 측정될 수 있다. 제2 반사 특성은 제1 특성과 동일한 특정 입사 광 및 측정 조건에 대해 실질적으로 상이한(더 크든 더 작든 간에) 최소, 최대 또는 평균 반사율 또는 투과율 값을 가짐으로써 제1 특성과 상이할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 특성 중 하나는 적어도 하나의 편광 상태의 입사 광에 대해, 윈도우 필름의 경우에서와 같이 실질적으로 높은 투과성, 낮은 산란성 외양에 대응할 수 있다.

따라서, 예를 들어 구역(212)의 제1 반사 특성(사실상 확산성 또는 정반사성일 수 있음)은 입사 광의 특정 조건(예컨대, 수직으로 입사하는 비편광된 가시 광, 또는 특정 평면내 방향을 따라 편광된 수직으로 입사하는 가시 광과 같은, 특정 방향, 편광 및 파장)에 대해 관심 있는 파장 범위에서 R₁의 피크 또는 평균 반사율을 가질 수 있다. 구역(214, 216)의 감소된 복굴절은 입사 광의 동일한 특정 조건에 대해 관심 있는 동일한 파장 범위에서 R₂의 상이한 피크 또는 평균 반사율과 같은 제2 반사 특성(역시 사실상 확산성 또는 정반사성일 수 있음)을 생성한다. R₁ 및 R₂는 동일한 조명 및 관찰 조건 하에서 비교되며, 예를 들어 R₁ 및 R₂는 특정 입사 조건에 대해 필름의 입사 광 면에서의 반구 반사율로서 측정될 수 있다. R₁ 및 R₂가 백분율로 표현되는 경우, R₂는 R₁과 10% 이상만큼, 또는 20% 이상만큼, 또는 30% 이상만큼 상이할 수 있다. 명확한 예로서, R₁은 70%일 수 있고, R₂는 60%, 50%, 40%, 또는 그 미만일 수 있다. 대안적으로, R₁은 10%일 수 있고, R₂는 20%, 30%, 40%, 또는 그 초과일 수 있다. R₁ 및 R₂는 또한 그들의 비를 취함으로써 비교될 수 있다. 예컨대, R₂/R₁ 또는 이의 역은 2 이상, 또는 3 이상일 수 있다.

일부 경우에, 제1 및 제2 반사 특성은 관찰각과의 반사율의 그들의 의존성에서 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 반사 특성은 수직 입사에서 주어진 중심 파장, 대역 에지, 및 최대 반사율을 갖는 제1 반사 대역을 포함할 수 있고, 제2 반사 특성은 수직 입사에서 제1 반사 대역의 이들 양태와 아주 유사한 제2 반사 대역을 포함할 수 있다. 그러나, 입사각이 증가함에 따라, 제1 및 제2 반사 대역 둘 모두는 더 짧은 파장으로 이동할 수 있지만, 그들 각각의 최대 반사율은 서로로부터 크게 벗어날 수 있다. 예를 들어, 제1 반사 대역의 최대 반사율은 입사각의 증가에 따라 증가하거나 일정하게 유지될 수 있고, 한편 제2 반사 대역, 또는 적어도 그의 p-편광된 성분의 최대 반사율은 예컨대 수직 입사로부터 브루스터각(Brewster's angle)까지의 범위 내에서 입사각의 증가에 따라 감소할 수 있다.

적어도 하나의 다층 광학 필름을 포함하는 실시예에서, 위에서 논의된 제1 반사 특성과 제2 반사 특성 사이의 차이는 가시 스펙트럼의 일부를 포함하는 반사 대역에 관련될 수 있다. 그러한 차이는 그들 경우에 필름의 상이한 평면내 구역들 사이의 색상의 차이로서 인지될 수 있다.

제1 반사 특성은 필름에 수직으로 입사하는 주어진 편광 상태의 광에 대해 주어진 최소, 최대 또는 평균 반사율 또는 투과율을 가질 수 있고, 제2 반사 특성은 동일한 입사 조건의 광에 대해 동일하거나 유사한 반사율 또는 투과율 값을 가질 수 있다. 그러나, 입사각이 증가함에 따라, 그 값은 제1 특성에 대해 증가하고 제2 특성에 대해 감소할 수 있거나 그 반대일 수 있으며, 또는 그 값은 하나의 특성에 대해 비교적 일정하게 유지되고 다른 하나의 특성에 대해 실질적으로 증가하거나 감소할 수 있다. 적어도 하나의 확산 반사성 블렌딩된 층을 포함하는 실시예에서, 상이한 제1 및 제2 확산 반사 특성은 주어진 편광 상태의 수직으로 입사하는 광에 대해 가시 파장에 걸쳐 동일하거나 유사한 평균 반사율을 나타낼 수 있지만, 입사각이 증가함에 따라, 제1 구역에서 필름의 평균 반사율(제1 확산 반사 특성에 대응함)은 증가할 수 있고, 한편 제2 구역에서 필름의 평균 반사율(제2 확산 반사 특성에 대응함)은 감소할 수 있다.

이제 도 3a를 참조하면, 그의 내부 층들을 포함하는 필름의 구조를 나타내는 개략 측면도에서, STOF 필름일 수 있는 다층 필름(310)의 일부분을 볼 수 있다. 그러한 필름은 개시된 실시예에서 차단 층으로서 사용될 수 있고, 그것이 적합한 흡수 특성을 갖도록 제조되면, 또한 개시된 실시예에서 패턴화가능한 반사기 또는 STOF 필름으로서 사용될 수 있다. 이 필름은 국소 x-y-z 직교 좌표계와 관련하여 도시되어 있으며, 여기서 필름은 x 및 y-축에 평행하게 연장되고, z-축은 필름과 그 구성 층에 수직하고 필름의 두께 축에 평행하다. 필름(310)은 전체적으로 평평할 필요가 없고, 만곡되거나 평면으로부터 벗어나도록 달리 형상화될 수 있으며, 심지어 이들 경우에 필름의 임의의 작은 부분 또는 영역은 도시된 바와 같은 국소 직교 좌표계와 관련될 수 있다는 것에 유의한다. 필름(310)은 임의의 그의 구역(212, 214, 216)에서 도 2의 필름(210)을 나타내는 것으로 고려될 수 있는데, 왜냐하면 필름(210)의 개별 층들은 바람직하게는 각각의 그러한 구역으로부터 다음 구역으로 연속적으로 연장되기 때문이다.

다층 광학 필름은 일부 광이 인접한 층들 사이의 계면에서 반사되도록 상이한 굴절률을 갖는 개별 층들을 포함한다. 때때로 "미세층"으로 지칭되는 이들 층은 복수의 계면에서 반사된 광이 다층 광학 필름에 원하는 반사 또는 투과 특성을 제공하기 위해 보강 또는 상쇄 간섭을 겪도록 충분히 얇다. 자외선, 가시 또는 근적외선 파장에서 광을 반사하도록 설계된 다층 광학 필름의 경우, 각각의 미세층은 대체로 약 1 ㎛ 미만의 광학적 두께(물리적 두께 곱하기 굴절률)를 갖는다. 그러나, 다층 광학 필름의 외부 표면에 있는 스킨 층, 또는 미세층들의 상호 밀착군("스택" 또는 "패킷"으로 알려짐)들을 분리하도록 다층 광학 필름 내에 배치된 보호 경계층(protective boundary layer, PBL)과 같은 더 두꺼운 층이 또한 포함될 수 있다. 도 3a에서, 미세층은 "A" 또는 "B"로 표기되며, "A" 층은 하나의 재료로 구성되고, "B" 층은 상이한 재료로 구성되며, 이들 층은 도시된 바와 같은 광학 반복 단위 또는 단위 셀(ORU 1, ORU 2, ... ORU 6)을 형성하도록 교번 배열로 적층된다. 전형적으로, 전체적으로 중합체 재료로 구성된 다층 광학 필름은 높은 반사율이 요구되는 경우 6개 초과의 많은 광학 반복 단위를 포함할 것이다. 도 3a에 도시된 "A" 및 "B" 미세층 모두는, 이러한 예시적인 예에서 그의 상부 표면이 필름(310)의 외부 표면(310a)과 일치하는 최상부 "A" 층을 제외하고는, 필름(310)의 내부 층이라는 것에 유의한다. 도면의 하부에서의 실질적으로 보다 두꺼운 층(312)은 외부 스킨 층, 또는 도면에 도시된 미세층들의 스택을 미세층들의 다른 스택 또는 패킷(도시되지 않음)으로부터 분리하는 PBL을 나타낼 수 있다. 필요할 경우, 2개 이상의 개별 다층 광학 필름이 라미네이트 또는 복합 필름을 형성하도록, 예컨대 하나 이상의 두꺼운 접착제 층에 의해, 또는 압력, 열 또는 다른 방법을 사용하여 함께 라미네이팅될 수 있다.

일부 경우에, 미세층은 ¼-파장 스택에 대응하는 두께 및 굴절률 값을 가질 수 있는데, 즉 동일한 광학적 두께의 2개의 인접한 미세층을 각각 갖는 광학 반복 단위로 배열될 수 있으며(f-비 = 50%, f-비는 완전한 광학 반복 단위의 광학적 두께에 대한 구성 층 "A"의 광학적 두께의 비임), 그러한 광학 반복 단위는 그의 파장 λ가 광학 반복 단위의 전체 광학적 두께의 2배인 보강 간섭 광에 의해 반사하는 데 효과적이고, 여기서 물체의 "광학적 두께"는 그의 물리적 두께 곱하기 그의 굴절률을 지칭한다. 다른 경우에, 광학 반복 단위 내의 미세층들의 광학적 두께는 서로 상이할 수 있으며, 따라서 f-비는 50% 초과이거나 미만이다. 도 3a의 실시예에서, "A" 층은 일반성을 위해 "B" 층보다 얇은 것으로 도시된다. 각각의 도시된 광학 반복 단위(ORU 1, ORU 2 등)는 그의 구성 "A" 및 "B" 층의 광학적 두께의 합과 동일한 광학적 두께(OT₁, OT₂ 등)를 갖고, 각각의 광학 반복 단위는 그의 파장 λ가 그의 전체 광학적 두께의 2배인 광을 반사한다. 일반적으로 다층 광학 필름에 사용되는, 특히 본 명세서에서 논의된 내부 패턴화된 다층 광학 필름에 사용되는 미세층 스택 또는 패킷에 의해 제공되는 반사율은 전형적으로 미세층들 사이의 대체로 매끄러운 명확한 계면 및 전형적인 구성물에 사용되는 낮은 탁도 재료의 결과로서 확산성이기보다는 사실상 실질적으로 정반사성이다. 그러나, 일부 경우에는, 완성된 물품은, 예컨대 스킨 층(들) 및/또는 PBL 층(들)에 확산 재료를 사용하여 및/또는 예를 들어 하나 이상의 표면 확산 구조물 또는 텍스처화된 표면을 사용하여 임의의 원하는 정도의 산란을 포함하도록 맞추어질 수 있다.

일부 실시예에서, 층 스택 내의 광학 반복 단위들의 광학적 두께는 모두 서로 동일하여, 각각의 광학 반복 단위의 광학적 두께의 2배와 같은 파장에 중심설정된 고 반사율의 좁은 반사 대역을 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 광학 반복 단위들의 광학적 두께는 필름의 z-축 또는 두께 방향에 따른 두께 구배에 따라 상이할 수 있으며, 그로써 광학 반복 단위들의 광학적 두께는 증가하거나, 감소하거나, 스택의 일 면(예컨대, 상부)으로부터 스택의 다른 면(예컨대, 하부)으로 진행함에 따라 일부 다른 기능적 관계에 따른다. 그러한 두께 구배는 관심 있는 연장된 파장 대역에 걸쳐 그리고 또한 관심 있는 모든 각도에 걸쳐 실질적으로 스펙트럼적으로 평평한 광의 투과 및 반사를 제공하도록 넓어진 반사 대역을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 미국 특허 제6,157,490호(휘틀리(Wheatley) 등) "예리해진 대역 에지를 갖는 광학 필름(Optical Film With Sharpened Bandedge)"에 논의된 바와 같이, 고 반사와 고 투과 사이의 파장 전이에서의 대역 에지를 예리하게 하도록 맞추어진 두께 구배가 또한 사용될 수 있다. 중합체 다층 광학 필름의 경우, 반사 대역은 예리해진 대역 에지는 물론, 반사 특성이 응용의 파장 범위를 가로질러 본질적으로 일정한 "평평한 상부" 반사 대역을 갖도록 설계될 수 있다. 그의 f-비가 50%와 상이한 2-미세층 광학 반복 단위를 갖는 다층 광학 필름 또는 그의 광학 반복 단위가 2개 초과의 미세층을 포함하는 필름과 같은 다른 층 배열이 또한 고려된다. 이들 대안적인 광학 반복 단위 설계는 원하는 반사 대역이 근적외선 파장에 있거나 그에까지 연장되는 경우 유용할 수 있는, 소정의 고차 반사를 감소 또는 여기시키도록 구성될 수 있다. 예컨대, 미국 특허 제5,103,337호(슈렝크(Schrenk) 등) "적외선 반사 광학 간섭 필름(Infrared Reflective Optical Interference Film)", 제5,360,659호(아렌즈(Arends) 등) "2 구성요소 적외선 반사 필름(Two Component Infrared Reflecting Film)", 제6,207,260호(휘틀리 등) "다중 구성요소 광학체(Multicomponent Optical Body)", 및 제7,019,905호(웨버(Weber)) "고차 반사의 억제를 갖는 다층 반사기(Multi-layer Reflector With Suppression of High Order Reflections)"를 참조한다.

다층 광학 필름의 인접한 미세층들은 상이한 굴절률을 가져서, 인접한 층들 사이의 계면에서 일부 광이 반사된다. 주 x, y, 및 z-축을 따라 편광된 광에 대한 미세층들 중 하나(예컨대, 도 3a의 "A" 층)의 굴절률을 각각 n1x, n1y, 및 n1z로 지칭한다. x, y, 및 z-축은 예를 들어 재료의 유전체 텐서(dielectric tensor)의 주 방향에 대응할 수 있다. 전형적으로, 그리고 논의 목적상, 상이한 재료의 주 방향은 일치하지만, 일반적으로는 그러할 필요는 없다. 동일한 축을 따른 인접한 미세층(예컨대, 도 3a의 "B" 층)의 굴절률을 각각 n2x, n2y, n2z로 지칭한다. 이들 층들 사이의 굴절률의 차이를 x-방향을 따른 Δnx ( = n1x - n2x), y-방향을 따른 Δny ( = n1y - n2y), 및 z-방향을 따른 Δnz ( = n1z - n2z)로 지칭한다. 이들 굴절률 차이의 특성은 필름 내의(또는 필름의 주어진 스택 내의) 미세층의 수와 그들의 두께 분포와 조합하여 주어진 구역 내의 필름의(또는 필름의 주어진 스택의) 반사 및 투과 특성을 제어한다. 예를 들어, 인접한 미세층들이 하나의 평면내 방향을 따라 큰 굴절률 부정합(큰 Δnx)을 갖고 직교하는 평면내 방향을 따라 작은 굴절률 부정합(Δny ≒ 0)을 갖는 경우, 필름 또는 패킷은 수직으로 입사하는 광에 대해 반사 편광기로서 거동할 수 있다. 이와 관련하여, 반사 편광기는 본 출원의 목적을 위해, 파장이 패킷의 반사 대역 내에 있는 경우 하나의 평면내 축("차단 축"으로 지칭됨)을 따라 편광된 수직으로 입사하는 광을 강하게 반사하고 직교하는 평면내 축("통과 축"으로 지칭됨)을 따라 편광된 그러한 광을 강하게 투과시키는 광학체로 고려될 수 있다. "강하게 반사한다" 및 "강하게 투과시킨다"는 의도된 응용 또는 사용 분야에 따라 상이한 의미를 가질 수 있지만, 많은 경우에 반사 편광기는 차단 축에 대해 70, 80, 또는 90% 이상의 반사율, 및 통과 축에 대해 70, 80, 또는 90% 이상의 투과율을 가질 것이다.

본 출원의 목적을 위해, 재료가 관심 있는 파장 범위, 예컨대 스펙트럼의 UV, 가시, 및/또는 적외선 부분의 선택된 파장 또는 대역에 걸쳐 이방성 유전체 텐서를 갖는 경우 재료는 "복굴절성"으로 고려된다. 달리 말하면, 재료의 주 굴절률(예컨대, n1x, n1y, n1z)이 모두 동일하지는 않은 경우 재료는 "복굴절성"으로 고려된다. 그러면, 주어진 재료 또는 층의 "복굴절"은 달리 지시되지 않는 한, 그의 최대 주 굴절률과 그의 최소 주 굴절률 사이의 차이를 지칭할 수 있다. 복굴절의 무시해도 될 정도의 양은 일반적으로 무시될 수 있다. 확산 반사 필름을 위한 블렌딩된 층의 경우에, 연속 상 내의 구성 재료는 바람직하게는 0.03, 또는 0.05, 또는 0.10 이상의 복굴절을 나타낸다. 일부 경우에, 임의의 주어진 재료 또는 층의 복굴절은 예를 들어 0.02, 또는 0.03, 또는 0.05 이상으로 특정될 수 있다.

다른 예로서, 인접한 미세층들은 두 평면내 축을 따른 큰 굴절률 부정합(큰Δnx 및 큰 Δny)을 가질 수 있으며, 그 경우에 필름 또는 패킷은 축상(on-axis) 미러로서 거동할 수 있다. 이와 관련하여, 미러 또는 미러-유사 필름은 본 출원의 목적을 위해, 파장이 패킷의 반사 대역 내에 있는 경우 임의의 편광의 수직으로 입사하는 광을 강하게 반사시키는 광학체로 고려될 수 있다. 역시, "강하게 반사하는"은 의도된 응용 또는 사용 분야에 따라 상이한 의미를 가질 수 있지만, 많은 경우에 미러는 관심 있는 파장에서 임의의 편광의 수직으로 입사하는 광에 대해 70, 80, 또는 90% 이상의 반사율을 가질 것이다. 전술한 실시예의 변형에서, 인접한 미세층들은 z-축을 따른 굴절률 정합 또는 부정합(Δnz ≒ 0 또는 큰 Δnz)을 나타낼 수 있으며, 이 부정합은 평면내 굴절률 부정합(들)과 동일 또는 반대의 극성 또는 부호일 수 있다. Δnz의 그러한 맞춤은 경사져서 입사하는 광의 p-편광된 성분의 반사율이 입사각이 증가함에 따라 증가하거나, 감소하거나, 동일하게 유지되는지에서 주요한 역할을 한다. 또 다른 예에서, 인접한 미세층들은 두 평면내 축을 따라 상당한 굴절률 정합(Δnx ≒ Δny ≒ 0)을 갖지만 z-축을 따라 굴절률 부정합(큰 Δnz)을 가질 수 있으며, 이 경우 필름 또는 패킷은, 임의의 편광의 수직으로 입사하는 광을 강하게 투과시키지만 파장이 패킷의 반사 대역 내에 있는 경우 증가하는 입사각의 p-편광된 광을 점진적으로 반사하는 이른바 "p-편광기"로서 거동할 수 있다.

상이한 축을 따른 가능한 굴절률 차이의 순열의 많은 수, 층의 총 수 및 그들의 두께 분포(들)와, 다층 광학 필름에 포함된 미세층 패킷들의 수 및 유형을 고려하면, 가능한 다층 광학 필름(310) 및 그의 패킷의 다양성이 매우 크다. 예시적인 다층 광학 필름이 하기에 개시되어 있다: 미국 특허 제5,486,949호(슈렝크 등) "복굴절성 간섭 편광기(Birefringent Interference Polarizer)"; 미국 특허 제5,882,774호(존자(Jonza) 등) "광학 필름(Optical Film)"; 미국 특허 제6,045,894호(존자 등) "투명 내지 유색 보안 필름(Clear to Colored Security Film)"; 미국 특허 제6,179,949호(메릴 등) "광학 필름 및 이를 제조하기 위한 공정(Optical Film and Process for Manufacture Thereof)"; 미국 특허 제6,531,230호(웨버 등) "색상 이동 필름(Color Shifting Film)"; 미국 특허 제6,939,499호(메릴 등) "실질적으로 단축 특성으로 횡방향으로 인발된 필름을 제조하기 위한 공정 및 장치(Processes and Apparatus for Making Transversely Drawn Films with Substantially Uniaxial Character)"; 미국 특허 제7,256,936호(헤브링크(Hebrink) 등) "설계된 색상 이동을 갖는 광학 편광 필름(Optical Polarizing Films with Designed Color Shifts)"; 미국 특허 제7,316,558호(메릴 등) "중합체 필름을 연신시키기 위한 장치(Devices for Stretching Polymer Films)"; PCT 공개 WO 2008/144136 A1호(네빗(Nevitt) 등) "직하형 백라이트를 위한 램프-은폐 조립체(Lamp-Hiding Assembly for a Direct Lit Backlight)"; PCT 공개 WO 2008/144656 A2호(웨버 등) "백라이트 및 이를 사용하는 디스플레이 시스템(Backlight and Display System Using Same)".

다층 광학 필름의 적어도 하나의 패킷 내의 미세층들 중 적어도 일부는 필름의 적어도 하나의 구역(예컨대, 도 2의 구역(212, 214, 216))에서 복굴절성이라는 것에 유의한다. 따라서, 광학 반복 단위 내의 제1 층이 복굴절성일 수 있거나(즉, n1x ≠ n1y, 또는 n1x ≠ n1z, 또는 n1y ≠ n1z), 광학 반복 단위 내의 제2 층이 복굴절성일 수 있거나(즉, n2x ≠ n2y, 또는 n2x ≠ n2z, 또는 n2y ≠ n2z), 제1 및 제2 층 둘 모두가 복굴절성일 수 있다. 더욱이, 하나 이상의 그러한 층의 복굴절은 적어도 하나의 구역에서 이웃한 구역에 비해 감소된다. 일부 경우에, 이들 층의 복굴절은 0으로 감소될 수 있어서, 이들은 구역들 중 하나에서는 광학적으로 등방성이지만(즉, n1x = n1y = n1z, 또는 n2x = n2y = n2z) 이웃한 구역에서는 복굴절성이 된다. 두 층이 초기에 복굴절성인 경우에, 재료 선택 및 처리 조건에 따라, 이들 층은 층들 중 단지 하나만의 복굴절이 실질적으로 감소되거나 두 층의 복굴절이 감소될 수 있도록 하는 방식으로 처리될 수 있다.

예시적인 다층 광학 필름은 중합체 재료로 구성되고, 공압출, 필름 주조, 및 필름 연신 또는 인발 공정을 비롯한 다양한 유동 공정을 사용하여 제조될 수 있다 전형적으로, 복굴절은 이들 다양한 유동 공정 중 하나 이상을 통해 적어도 일부 층 내에서 발생된다. 미국 특허 제5,882,774호(존자 등) "광학 필름(Optical Film)", 미국 특허 제6,179,949호(메릴 등) "광학 필름 및 이를 제조하기 위한 공정(Optical Film and Process for Manufacture Thereof)", 및 제6,783,349호(네빈(Neavin) 등) "다층 광학 필름을 제조하기 위한 장치(Apparatus for Making Multilayer Optical Films)"가 참조된다. 다층 광학 필름은 전술된 참고 문헌들 중 임의의 것에 기술된 바와 같이 중합체의 공압출에 의해 형성될 수 있다. 다양한 층의 중합체는 유사한 유동학적 특성, 예컨대 용융 점도를 갖도록 선택될 수 있어서, 이들은 상당한 유동 방해 없이 공압출될 수 있다. 압출 조건은 연속적이고 안정된 방식으로 공급 스트림 또는 용융 스트림으로서 각각의 중합체를 적절히 공급, 용융, 혼합 및 펌핑하도록 선택된다. 용융 스트림 각각을 형성하고 유지하는 데 사용되는 온도는 온도 범위의 하한에서 동결, 결정화, 또는 과도하게 높은 압력 저하를 방지하고 온도 범위의 상한에서 재료 열화를 방지하는 범위 내에 있도록 선택될 수 있다.

간단히 요약하면, 다층 광학 필름의 제조 방법은 (a) 완성된 필름에 사용될 제1 및 제2 중합체에 대응하는 수지의 적어도 제1 및 제2 스트림을 제공하는 단계; (b) 제1 및 제2 스트림을, 예를 들어 (i) 제1 및 제2 유동 채널을 포함하는 구배 판(gradient plate) - 여기서, 제1 채널은 유동 채널을 따라 제1 위치로부터 제2 위치로 변화하는 단면적을 가짐 - , (ii) 제1 유동 채널과 유체 연통되는 제1 복수의 도관 및 제2 유동 채널과 유체 연통되는 제2 복수의 도관을 갖는 피더 튜브 판(feeder tube plate) - 각각의 도관은 그 자신의 각각의 슬롯 다이로 공급하고, 각각의 도관은 제1 단부 및 제2 단부를 가지며, 도관의 제1 단부는 유동 채널과 유체 연통되고, 도관의 제2 단부는 슬롯 다이와 유체 연통됨 - , 및 (iii) 선택적으로, 상기 도관에 근접하게 위치되는 축방향 로드 히터(axial rod heater)를 포함하는 것과 같은 적합한 피드블록(feedblock)을 사용하여 복수의 층으로 분할하는 단계; (c) 각각의 층이 인접한 층들의 주 표면에 대체로 평행한 다층 웨브를 형성하기 위해 복합 스트림을 압출 다이로 통과시키는 단계; 및 (d) 주조된 다층 필름을 형성하기 위해 다층 웨브를, 때때로 주조 휠 또는 주조 드럼으로 지칭되는 냉각 롤(chill roll) 상으로 주조하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 주조된 필름은 완성된 필름과 동일한 층의 수를 가질 수 있지만, 주조된 필름의 층은 완성된 필름의 층보다 전형적으로 훨씬 더 두껍다. 더욱이, 주조된 필름의 층들은 전형적으로 모두 등방성이다.

주조된 다층 웨브를 제조하는 많은 대안적인 방법이 또한 사용될 수 있다. 중합체 공압출을 또한 이용하는 하나의 그러한 대안적인 방법이 미국 특허 제5,389,324호(루이스(Lewis) 등)에 기술되어 있다.

냉각 후에, 다층 웨브는 거의 완성된 다층 광학 필름을 생성하기 위해 인발되거나 연신될 수 있으며, 이에 관한 상세 사항은 위에서 인용된 참고 문헌들에서 확인할 수 있다. 인발 또는 연신은 2가지 목표를 달성한다: 층들을 그들의 원하는 최종 두께로 박화하는 것 및 층들 중 적어도 일부가 복굴절성이 되도록 층들을 배향시키는 것. 배향 또는 연신은 (예컨대, 텐터(tenter)를 통해) 웨브 횡단 방향을 따라, (예컨대, 길이 배향기(length orienter)를 통해) 웨브 하류 방향을 따라, 또는 동시적이든 순차적이든 간에 이들의 임의의 조합에 따라 달성될 수 있다. 단지 하나의 방향만을 따라 연신되는 경우, 연신은 "비구속"(이 경우 필름은 연신 방향에 수직한 평면내 방향으로 치수적으로 이완됨) 또는 "구속"(이 경우 필름은 구속되어, 연신 방향에 수직한 평면내 방향으로 치수적으로 이완되지 못함)될 수 있다. 두 평면내 방향을 따라 연신되는 경우, 연신은 대칭적, 즉 직교 평면내 방향을 따라 동일하거나, 비대칭적일 수 있다. 대안적으로, 필름은 배치(batch) 공정으로 연신될 수 있다. 어느 경우에서도, 후속하는 또는 동시의 인발 감소, 응력 또는 변형 평형, 열 고정, 및 다른 처리 작업이 또한 필름에 적용될 수 있다.

이제 도 3b를 참조하면, 도면에서 층/필름의 내부 구조 또는 블렌드 형태를 나타내는 개략 사시도에서, STOF 필름일 수 있는 확산 반사 광학 필름(320)의 블렌딩된 층의 일부분을 볼 수 있다. 필름이 탁도가 거의 또는 전혀 없이 높은 투명도를 가질 수 있는 경우에도, 즉 그것이 윈도우-유사 외양을 갖는 경우에도, 그러한 필름이 본 명세서에 기재된 선택적 가열 기술에 따라 주어진 입사 방향 및 편광 상태의 광을 확산 반사하거나 확산 투과하는 필름으로부터 유래되었거나 그것으로 처리될 수 있는 한, 그 필름을 확산 반사 광학 필름으로 지칭한다. 이 필름(320)은 국소 x-y-z 직교 좌표계와 관련하여 도시되어 있으며, 여기서 필름은 x 및 y-축에 평행하게 연장되고, z-축은 필름에 수직하고 필름의 두께 축에 평행하다. 필름(320)은 전체적으로 평평할 필요가 없고, 만곡되거나 평면으로부터 벗어나도록 달리 형상화될 수 있으며, 심지어 이들 경우에 필름의 임의의 작은 부분 또는 영역은 도시된 바와 같은 국소 직교 좌표계와 관련될 수 있다는 것에 유의한다. 필름(320)은 일반적으로 임의의 그의 구역(212, 214, 216)에서 도 2의 필름(210)을 나타내는 것으로 고려될 수 있는데, 왜냐하면 필름(210)은 각각의 그러한 구역으로부터 다음 구역으로 연속적으로 연장되는 블렌딩된 층일 수 있거나 그것을 포함할 수 있기 때문이다. 도시된 바와 같이, 필름(320)은 연속 또는 매트릭스 상(322)의 형태인 제1 광-투과성 중합체 또는 다른 재료와, 불연속 또는 분산 상(324)의 형태인 제2 광-투과성 중합체 또는 다른 재료를 포함한다.

광학 필름이 적용되는 특정 응용에 따라, 많은 상이한 재료가 개시된 광학 필름을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 그러한 재료는 무기 재료, 예컨대 규소계 중합체, 유기 재료, 예컨대 액정, 및 단량체, 공중합체, 그래프트된(grafted) 중합체 및 이들의 혼합물 또는 블렌드를 포함하는 중합체 재료를 포함할 수 있다. 주어진 응용을 위한 재료의 정확한 선택은 특정 축을 따른 상이한 상의 굴절률에서 획득가능한 원하는 정합 및/또는 부정합은 물론 생성된 제품에서의 원하는 물리적 특성에 의해 주도될 것이다. 재료들 중 하나가 블렌딩된 층 내에 연속 상으로 존재하는 경우에, 그러한 재료는 원하는 스펙트럼의 영역 내에서 실질적으로 투명한 것으로 일반적으로 특징지어질 것이며, 그러한 재료는 바람직하게는 적어도 본 명세서에 논의된 선택적 열처리 전에 복굴절을 나타낸다.

본 명세서에 개시된 확산 반사 필름들 및/또는 이들의 블렌딩된 층들 중 적어도 일부는 실질적으로 전체적으로 중합체 재료로 구성될 수 있지만, 일부 경우에 비-중합체 재료가 또한 사용될 수 있다. 일부 경우에, 단지 2가지 상이한 중합체 재료만이 사용될 수 있지만, 다른 경우에 2가지를 초과하는 그러한 중합체 재료가 사용될 수 있다.

일반적으로, 열가소성재의 공압출가능한 블렌드로 형성된 광학 필름의 부류가 특히 관심의 대상이다. 이들 시스템에서, 필름은 형성되고, 하나 이상의 연신 공정에 의해 배향되며, 이후의 사용을 위해 롤 스톡으로 감겨질 수 있다. 이로써, 연신 공정은 적어도 하나의 연속 상에 복굴절을 부여한다. 열가소성재는 롤로 감기기 전에 경화되어야 하는 열경화성재를 포함하는 시스템에 비해 뚜렷한 이점을 제공한다. 예를 들어, 열가소성재는 예컨대 열성형 방법을 통해 후-처리 형상화를 허용할 수 있다. 롤은 또한 공간적 패턴화를 위해 이후에 처리될 수 있다. 사용하기에 적합한 일부 재료가, 예를 들어 미국 특허 제5,882,774호(오더커크(Ouderkirk) 등), 제6,179,948호(메릴 등), 제6,673,275호(앨런(Allen) 등), 제7,057,816호(앨런 등)와, 미국 특허 출원 공개 제2004/0164434호(타바르(Tabar) 등) 및 제2008/0020186호(헤브링크 등)에 논의되어 있다. 연속 상과 관련하여, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 및 PEN과 PET의 공중합체를 비롯한 이들 참고 문헌들에 기술된 다양한 폴리에스테르 및 이들의 공중합체, 특히 이른바 "coPEN"이 특히 유용하다. 적어도 하나의 다른 상과 관련하여, 분산 상이든 공-연속 상이든 간에, 이들 참고 문헌에 기술된 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트, 및 폴리카르보네이트가 특히 유용하다.

재료의 선택에서 추가의 고려 사항은 생성된 제품이 바람직하게는 원하는 산란을 제공할 수 있는 미소 구조물을 블렌딩된 층 내에 형성하기 위해 적어도 2개의 별개의 상을 포함하는 것이다. 이는 서로 비혼화성인 2가지 이상의 재료로부터 광학 재료를 주조함으로써 달성될 수 있다. 대안적으로, 서로 비혼화성이 아닌 제1 및 제2 재료로 광학 재료를 제조하는 것이 바람직한 경우, 그리고 제1 재료가 제2 재료보다 높은 융점을 갖는 경우, 일부 경우에, 제1 재료의 적절한 치수의 입자를 제1 재료의 융점 미만의 온도에서 제2 재료의 용융된 매트릭스 내에 매립하는 것이 가능할 수 있다. 생성된 혼합물은 이어서 배향된 광학 필름 또는 광학체를 제조하기 위해, 후속 및/또는 동시 배향으로 필름으로 주조될 수 있다. 다양한 변형에서, 비혼화성 블록들을 유지하기에 온도가 충분히 낮고 압출 처리 시간이 충분히 짧으면, 예컨대 에스테르교환에 의해 반응하는 비혼화성 재료들이 별개의 상들을 형성하는 데 사용될 수 있다. 또 다른 변형에서, 제3 성분, 예컨대 블록 공중합체 또는 이른바 "상용화제(compatiblizer)"와 같은 다른 중합체가 계면 장력 또는 다른 특성 및 그에 따른 블렌딩된 상들의 크기 및 형상 분포를 제어하는 데 도움이 되도록 부가될 수 있다.

개시된 필름에 사용하기 위해 선택되는 재료와 이들 재료의 배향의 정도는 일부 경우에 완성된 필름의 블렌딩된 층 내의 상이한 재료가 그의 열처리된 구역에서이든 열처리되지 않은 구역에서이든 간에 관련 굴절률이 실질적으로 동일한 적어도 하나의 축을 갖도록 선택될 수 있다. 전형적이지만 필수적이지는 않게 배향의 방향을 횡단하는 축인 축과 관련된 굴절률의 정합은 그 편광 평면 내에서의 광의 반사를 실질적으로 일으키지 않는다.

적어도 제1 재료(예컨대, 분산 상의 형태)는 연신 후에 배향의 방향과 관련된 굴절률의 감소를 나타낼 수 있다. 제2 재료(예컨대, 연속 상의 형태)가 양인 경우, 제1 재료의 음의 변형 유도 복굴절은 배향 축과 관련된 인접 상의 굴절률들 사이의 차이를 증가시키는 이점을 갖는 동시에 배향 방향에 수직한 그 편광 평면을 갖는 광의 반사는 여전히 무시해도 될 정도일 수 있다. 반사 편광기가 요구되는 경우, 배향 방향에 직교하는 평면내 방향으로 인접 상의 굴절률들 사이의 차이는 바람직하게는 배향 후에 약 0.05, 또는 0.03, 또는 0.02, 또는 0.01 미만이다.

분산 상 형태의 재료는 또한 양의 변형-유도 복굴절을 나타낼 수 있다. 그러나, 이는 다른 재료(예컨대, 연속 상의 형태)의 배향 방향에 수직한 축의 굴절률과 정합하도록 열처리에 의해 변경될 수 있다. 열처리의 온도는 연속 상 내의 복굴절을 이완시킬 정도로 높지 않아야 한다.

분산 상 내의 구조물 또는 특징부의 크기가 또한 산란에 상당한 영향을 줄 수 있다. 분산 상 입자가 너무 작은 경우(예컨대, 관심 있는 매질 내의 광의 파장의 약 1/30 미만), 그리고 입방 파장당 많은 입자가 있는 경우, 광학체는 임의의 주어진 축을 따라 어느 정도 두 상의 굴절률들 사이인 유효 굴절률을 갖는 매질로서 거동할 수 있다. 그러한 경우에, 아주 적은 광이 산란된다. 입자가 매우 큰 경우, 블렌딩된 층의 단위 체적당 수용될 수 있는 입자의 수가 적어지고, 광이 다른 방향으로의 확산 또는 산란이 거의 없이 입자의 표면으로부터 정반사될 수 있다. 그러한 매우 큰 입자가 x 및 y-방향을 따라 디스크-형상으로 되거나 평평해지는 경우, 훈색 효과(바람직하거나 그렇지 않을 수 있음)가 발생할 수 있다. 입자가 커질 때 광학체의 두께가 커지고 바람직한 기계적 특성이 손상된다는 점에서 실제적 한계에 또한 도달할 수 있다.

정렬 후에 분산 상의 입자의 치수는 광학 재료의 원하는 사용에 따라 맞추어질 수 있다. 따라서, 예를 들어 입자의 치수는 특정 응용에서 관심 있는 전자기 방사선의 파장에 따라 맞추어질 수 있으며, 이때 가시, 자외선, 적외선 및 마이크로파 방사선을 반사하거나 투과하는 데 상이한 치수가 요구된다. 그러나, 일반적으로, 입자의 길이는 이들이 대략적으로 매질 내의 관심 있는 전자기 방사선의 파장을 30으로 나눈 것보다 클 정도이어야 한다.

광학체가 저 손실 반사 편광기로서 사용되도록 된 응용에서, 입자는 관심 있는 파장 범위에 걸쳐 전자기 방사선의 파장의 약 2배보다 큰, 바람직하게는 파장의 4배 초과인 길이를 가질 수 있다. 입자들의 평균 직경은 관심 있는 파장 범위에 걸쳐 전자기 방사선의 파장 이하, 바람직하게는 원하는 파장의 0.5 미만일 수 있다. 분산 상의 치수가 대부분의 응용에서 부차적인 고려 사항이지만, 이들은 비교적 적은 확산 반사가 있는 얇은 필름 응용에서 더욱 중요해지고 있다.

많은 경우에 굴절률 부정합이 산란을 촉진시키기 위해 의존되는 지배적인 인자일 수 있지만(예컨대, 확산 미러 또는 편광기 필름이 적어도 하나의 평면내 축을 따라 연속 및 분산 상의 굴절률의 상당한 부정합을 가질 수 있음), 분산 상의 입자의 기하학적 형상에 대한 변화가 또한 산란에 영향(예컨대, 부차적인 영향)을 줄 수 있다. 따라서, 굴절률 정합 및 부정합 방향으로 전기장에 대한 입자의 탈편광 인자는 주어진 방향으로 산란의 양을 감소시키거나 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 분산 상이 배향 축에 수직한 평면을 따라 취해진 단면에서 타원형일 때(예컨대 도 3b의 분산 상(324) 참조), 분산 상의 타원형 단면 형상은 후방-산란 광 및 전방-산란 광 둘 모두에서 비대칭 확산에 기여할 수 있다. 이 효과는 굴절률 부정합에 의해 유발되는 산란의 양을 증가시키거나 감소시킬 수 있지만, 전형적으로는 산란에 비교적 작은 영향을 미친다.

분산 상 입자의 형상은 또한 입자로부터 산란된 광의 확산의 정도에 영향을 줄 수 있다. 이러한 형상 효과는 전형적으로 작지만, 광의 입사 방향에 수직한 평면 내에서 입자의 기하학적 단면의 종횡비가 증가함에 따라 그리고 입자가 비교적 커짐에 따라 증가한다. 정반사보다는 확산 반사가 요구되는 경우, 분산 상 입자가 하나 또는 두 상호 직교 치수에서 광의 수 파장 미만으로 크기설정되는 것이 흔히 바람직하다.

저 손실 반사 편광기의 경우, 필름은 일련의 로드형(rod-like) 구조물로서 연속 상 내에 배치되는 분산 상으로 구성될 수 있으며, 이러한 일련의 로드형 구조물은 배향의 결과로서, 배향 방향에 평행한 편광을 위한 반사를, 배향 방향에 수직한 편광에 비해 그 편광을 위한 분산 및 산란 강도를 증가시킴으로써 향상시킬 수 있는 높은 종횡비를 갖는다. 그러나, 분산 상의 입자 또는 구조물에는 많은 상이한 기하학적 형상이 제공될 수 있다. 따라서, 분산 상은 디스크 형상 또는 긴 디스크 형상, 또는 로드 형상, 또는 구형일 수 있다. 분상 상 입자는 필름이 x 및 y-방향 둘 모두로 상당하게 배향된 또는 연신된 것의 결과로서 디스크일 수 있지만, 디스크는 y-방향을 따라, 그 방향으로의 더 큰 정도의 배향으로 인해 길어질 수 있다. 대안적으로, 디스크는 x 및 y-방향으로의 대략 동일한 정도의 배향으로 인해 실질적으로 대칭적일 수 있다. 대안적으로, 디스크는 x-방향을 따라, 그 방향으로의 더 큰 정도의 배향으로 인해 길어질 수 있다. 분산 상이 대체로 타원형(원형을 포함함), 다각형, 불규칙 형상, 또는 이들 형상 중 하나 이상의 조합인 단면을 갖는 다른 실시예가 고려된다. 분산 상의 입자의 단면 형상 및 크기는 또한 입자마다 또는 필름의 영역마다(즉, 표면으로부터 코어로의 깊이의 함수로서) 다를 수 있다.

연속/분산 상 조합 외에, 확산 반사 필름의 블렌딩된 층을 구성하는 상이한 중합체가 대안적으로 공-연속 상 관계로 배열될 수 있다. 공-연속 상 구성의 추가의 상세 사항은 예컨대 미국 특허 제7,057,816호(앨런 등)에서 확인할 수 있다. 두 상이 소섬유(fibrillar)이고 상호침투 중합체 네트워크(interpenetrating polymer network, IPN)를 형성하는 공-연속 상 구성이 제공될 수 있다. 섬유는 랜덤하게 배향되거나 주어진 축을 따라 배향될 수 있다. 다른 공-연속 시스템은 제1 재료(제1 상)의 개방-셀형 매트릭스를 포함할 수 있으며, 이때 제2 재료가 매트릭스의 셀 내에 공-연속 방식으로(제2 상) 배치된다.

확산 반사 광학 필름의 상이한 상에 사용되는 상이한 재료는 그의 열처리된 구역에서이든 열처리되지 않은 구역에서이든 간에, 특정 방향 또는 축을 따라 상이한 굴절률을 가져서, 그러한 방향 또는 축을 따라 편광된 일부 광이 인접한 상들 사이의 계면에서 반사되고 집합적으로 산란된다. 주 x, y, 및 z-축을 따라 편광된 광에 대한 블렌딩된 층 내의 제1 재료(예컨대, 도 3b에서, 연속 상(322)의 형태인 제1 광-투과성 중합체)의 굴절률을 각각 n1x, n1y, 및 n1z로 지칭할 수 있다. x, y, 및 z-축은 예를 들어 재료의 유전체 텐서의 주 방향에 대응할 수 있다. 전형적으로, 그리고 논의의 목적을 위해, 블렌딩된 층 내의 상이한 재료의 주 방향은 일치하지만, 일반적으로 그러할 필요는 없다. 동일한 축을 따른 블렌딩된 층 내의 제2 재료(제1 재료에 인접함)(예컨대, 도 3b에서, 불연속 또는 분산 상(324)의 형태인 제2 광-투과성 중합체 또는 다른 재료)의 굴절률을 각각 n2x, n2y, n2z로 지칭한다. 그러면, 이들 재료들 또는 상들 사이의 굴절률의 차이를 x-방향을 따라 Δnx(= n1x - n2x), y-방향을 따라 Δny(= n1y - n2y), 및 z-방향을 따라 Δnz(= n1z - n2z)로 지칭한다. 이들 굴절률 차이의 특성은 블렌딩된 층의 두께, 조성(예컨대, 블렌딩된 층 내의 제1 및 제2 재료의 체적 분율), 및 블렌드 형태(예컨대, 블렌딩된 층 내의 제1 중합체의 구조물 및 제2 중합체의 구조물의 크기, 형상 및 분포)와 조합되어, 주어진 구역에서 그러한 층의 반사 및 투과 특성을 제어한다. 예를 들어, 인접한 상이 하나의 평면내 방향을 따라 큰 굴절률 부정합(큰 Δnx) 및 직교 평면내 방향을 따라 작은 굴절률 부정합(Δny ≒ 0)을 갖는 경우, 필름 또는 블렌딩된 층은 수직으로 입사하는 광에 대해 확산 반사 편광기로서 거동할 수 있다. 이와 관련하여, 확산 반사 편광기는 본 출원의 목적을 위해, 하나의 평면내 축("차단 축"으로 지칭됨)을 따라 편광된 수직으로 입사하는 광을 강하게 확산 반사하고 직교 평면내 축("통과 축"으로 지칭됨)을 따라 편광된 그러한 광을 강하게 투과시키는 광학체로 고려될 수 있다. "강하게 반사한다" 및 "강하게 투과시킨다"는 의도된 응용 또는 사용 분야에 따라 상이한 의미를 가질 수 있지만, 많은 경우에 확산 반사 편광기는 차단 축에 대해 70, 85, 90 또는 95% 이상의 반사율, 및 통과 축에 대해 70, 80, 또는 85% 이상의 투과율을 가질 것이다. 이들 반사율 및 투과율 값은 필름의 외부 표면(공기/중합체 계면)에서 프레넬 반사(Fresnel reflection)의 효과를 포함하는 것으로 가정된다.

다른 예에서, 인접한 상은 두 평면내 축을 따라 큰 굴절률 부정합(큰 Δnx 및 큰 Δny)을 가질 수 있으며, 이 경우 필름 또는 블렌딩된 층은 축상 확산 미러로서 거동할 수 있다. 이와 관련하여, 확산 미러 또는 미러-유사 필름은 본 출원의 목적을 위해, 임의의 편광의 수직으로 입사하는 광을 강하게 확산 반사하는 광학체로 고려될 수 있다. 역시, "강하게 확산 반사하는"은 의도된 응용 또는 사용 분야에 따라 상이한 의미를 가질 수 있지만, 많은 경우에 확산 미러는 관심 있는 파장에서 임의의 편광의 수직으로 입사하는 광에 대해 70, 80, 또는 90% 이상의 반사율을 가질 것이다.

전술한 실시예의 변형에서, 인접한 상은 z-축을 따라 굴절률 정합 또는 부정합(Δnz ≒ 0 또는 큰 Δnz)을 나타낼 수 있고, 이 부정합은 평면내 굴절률 부정합(들)과 동일 또는 반대 극성 또는 부호일 수 있다. Δnz의 그러한 맞춤은 경사져서 입사하는 광의 p-편광된 성분의 반사율이 입사각이 증가함에 따라 증가하거나, 감소하거나, 동일하게 유지되는지에서 주요한 역할을 한다. 또 다른 예에서, 인접한 상은 두 평면내 축을 따라 상당한 굴절률 정합(Δnx ≒ Δny ≒ 0)을 갖지만 z-축을 따라 굴절률 부정합(큰 Δnz)을 가질 수 있으며, 이 경우 필름 또는 층은, 임의의 편광의 수직으로 입사하는 광을 강하게 투과시키지만 증가하는 입사각의 p-편광된 광을 점진적으로 반사하는 이른바 "p-편광기"로서 거동할 수 있다.

상이한 축을 따른 인접한 상들 사이의 가능한 굴절률 차이, 블렌딩된 층의 가능한 두께, 블렌딩된 층의 가능한 조성, 및 블렌딩된 층의 가능한 블렌드 형태의 다수의 순열이 있다. 따라서, 가능한 확산 반사 필름 및 그의 블렌딩된 층의 다양성은 방대하다. 적어도 하나의 블렌딩된 층을 포함하는 예시적인 확산 반사 광학 필름이 미국 특허 제5,825,543호(오더커크 등), 제6,179,948호(메릴 등), 및 제7,057,816호(앨런 등)에 개시되어 있다.

광학 필름의 블렌딩된 층 내의 상들 중 하나를 형성하는 재료들 중 적어도 하나가 필름의 적어도 하나의 구역(예컨대, 도 2의 구역(212, 214, 216))에서 복굴절성이다. 따라서, 블렌딩된 층 내의 제1 상이 복굴절성일 수 있거나(즉, n1x ≠ n1y, 또는 n1x ≠ n1z, 또는 n1y ≠ n1z), 블렌딩된 층 내의 제2 상이 복굴절성일 수 있거나(즉, n2x ≠ n2y, 또는 n2x ≠ n2z, 또는 n2y ≠ n2z), 제1 및 제2 상 둘 모두가 복굴절성일 수 있다. 또한, 하나 이상의 그러한 상의 복굴절은 적어도 하나의 구역에서 이웃한 구역에 비해 감소된다. 일부 경우에, 이들 상(들)의 복굴절은 그것이 또는 그것들이 구역들 중 하나에서는 광학적으로 등방성이지만(즉, n1x = n1y = n1z, 또는 n2x = n2y = n2z) 이웃한 구역에서는 복굴절성이도록 0으로 감소될 수 있다. 두 상이 초기에 복굴절성인 경우에, 재료 선택 및 처리 조건에 따라, 이들은 단지 하나의 상의 복굴절이 실질적으로 감소되거나 두 상 모두의 복굴절이 감소될 수 있는 방식으로 처리될 수 있다.

예시적인 확산 반사 광학 필름은 열가소성 중합체 재료로 구성되며, 공압출, 필름 주조, 및 배향 공정에 의해 제조될 수 있다. 미국 특허 제6,179,949호(메릴 등) "광학 필름 및 이를 제조하기 위한 공정(Optical Film and Process for Manufacture Thereof)"이 참조된다. 광학 필름은 전술된 참고 문헌들 중 임의의 것에 기술된 바와 같이 중합체들의 공압출에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 중합체들은 열화를 감소시키기 위해 처리 전에 건조되고, 요구되는 대로 적절한 필터를 가진 멜트 트레인(melt train)을 통해 (적용된 진공을 갖고서 또는 진공 없이 단축(single screw) 또는 2축(twin screw) 구성의) 압출기 내로 측정된 비율로 동시에 공급되며, 다이 매니폴드(die manifold) 내에서 확산되고, 다이 오리피스(die orifice)를 통해 급랭 휠 상으로 또는 급랭 닙 롤 시스템 내로 배출될 수 있다. 다양한 층의 중합체들은 유동학적 특성, 예컨대 용융 점도를 갖도록 선택될 수 있어서, 상들의 스케일은 유동의 작용을 적절하게 통과한다. 예를 들어, 분산 상 점도에 대한 연속 상 점도의 비를 증가시키는 것은 더 작은 액적들로의 분산 상의 분해 및 신장을 증가시킬 수 있다. 추가의 상용화제 또는 안정화 성분이 각각의 상들 사이의 계면 장력을 감소시키기 위해 부가될 수 있으며, 이로써 보다 구형의 형상으로 회복하려는 또는 보다 큰 입자로 재응집하거나 다시 뭉치려는 액적들의 표면 장력에 의해 유발되는 경향을 감소시킬 수 있다. 온도, 스크류 속도, 기어 펌프율 등을 포함하는 압출 조건이 연속적이고 안정된 방식으로 중합체들을 적절하게 공급, 용융, 혼합 및 펌핑하도록 선택된다. 용융 스트림을 형성하고 유지하는 데 사용되는 온도는 온도 범위의 하한에서 동결, 결정화, 또는 과도하게 높은 압력 저하를 방지하고 온도 범위의 상한에서 재료 열화를 방지하는 범위 내에 있도록 선택될 수 있다. 높은 전단율이 미세-스케일 상 구조물을 생성하기 위해 처리에서 특히 유리한 것으로 확인될 수 있다. 많은 경우에, 상 구조물의 스케일에서 증가하는 구배가 용융 스트림, 예컨대 다이, 벽으로부터 유동 스트림 중심으로의 감소하는 전단장으로 인해 블렌드 층의 두께를 통해 확인될 수 있다. 신장 유동이 상 크기 및 형상(블렌드 형태)에 영향을 줄 수 있다.

많은 경우에, 다수의 층의 공압출이 바람직하다. 예를 들어, 광학적으로 투명한, 내부 촉진 층(facilitation layer)(예컨대, 코어 층, 또는 층들의 세트) 또는 외부 스킨 층이 예컨대 미국 특허 제6,179,948호(메릴 등)에 기술된 바와 같이 사용될 수 있다. 블렌드 층이 또한 예컨대 미국 특허 제6,830,713호(헤브링크 등)에 기술된 처리 방법을 사용하여 형성된 다층 구성의 층을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 다양한 교번하는 층이 유사한 블렌드 재료를 포함할 수 있다. 다른 경우에, 촉진 및 블렌드 층이 교번할 수 있다.

필름은 이어서 필름을 형성하기 위해 예컨대 드롭 다이(drop die)로부터 급랭 휠 상으로 주조하여, 예컨대 정전 피닝(electro-static pinning)에 의해 또는 급랭된 닙 롤들 사이 등에서 형성될 수 있거나, 필름은 슬롯 다이를 가진 벨트 상으로 형성되고 급랭될 수 있다. 미국 특허 출원 공개 제2008/0020186호(헤브링크 등)에 기술된 바와 같이, 필름은 필름 형성 공정에서 예컨대 캘린더링(calendering)에 의해 부분적으로 배향될 수 있다. 일부 경우에, 롤링 뱅크(rolling bank) 구성이 상 크기 및 형상에 추가로 영향을 주도록 캘린더링 공정과 함께 사용될 수 있다. 일반적으로, 급랭의 속도 및 외부 필름 표면으로부터의 열전달의 특성이 형성된 필름의 생성되는 블렌드 형태에 영향을 줄 수 있다.

냉각 후에, 웨브는 거의 완성된 광학 필름을 생성하기 위해 인발되거나 연신될 수 있으며, 이에 관한 상세 사항은 위에서 인용된 참고 문헌들에서 확인할 수 있다. 인발 또는 연신은 2가지 목표를 달성한다: 블렌드의 상들을 추가로 배향 및 연신시키는 것 및 적어도 하나의 블렌딩된 층 내의 적어도 하나의 상을 배향시켜 그에 복굴절을 부여하는 것. 전형적으로, 적어도 하나의 연속 상은 이러한 방식으로 복굴절을 획득하지만, 복굴절은 또한 일부 경우에 이전에 기술된 바와 같이 필름 형성 단계 동안 부여될 수 있다. 배향 또는 연신은 (예컨대, 텐터를 통해) 웨브 횡단 방향을 따라, (예컨대, 길이 배향기를 통해) 웨브 하류 방향을 따라, 또는 동시적이든 순차적이든 간에 이들의 임의의 조합에 따라 달성될 수 있다. 단지 하나의 방향만을 따라 연신되는 경우, 연신은 "비구속"(이 경우 필름은 연신 방향에 수직한 평면내 방향으로 치수적으로 이완됨) 또는 "구속"(이 경우 필름은 구속되어, 연신 방향에 수직한 평면내 방향으로 치수적으로 이완되지 못함)될 수 있다. 두 평면내 방향을 따라 연신되는 경우, 연신은 대칭적, 즉 직교 평면내 방향을 따라 동일하거나, 비대칭적일 수 있다. 다양한 연신 단계가 또한, 예컨대 미국 특허 제6,179,948호(메릴 등)에 추가로 기술된 바와 같이 상들에 상이하게 영향을 줄 수 있다. 대안적으로, 필름은 배치 공정으로 연신될 수 있다. 어느 경우에서도, 후속하는 또는 동시의 인발 감소, 응력 또는 변형 평형, 열 고정, 및 다른 처리 작업이 또한 필름에 적용될 수 있다.

다층 광학 필름, 확산 반사 필름, 및 다른 개시된 필름 및 필름 물체는 또한 그들의 광학적, 기계적, 및/또는 화학적 특성을 위해 선택된 추가의 층 및 코팅을 포함할 수 있다. 예를 들어, UV 흡수 층이 UV 광에 의해 초래되는 장기 열화로부터 필름을 보호하기 위해 필름의 하나 또는 두 주 외부 표면에 부가될 수 있다. 추가의 층 및 코팅은 또한 긁힘 방지 층, 인열 방지 층 및 경화제(stiffening agent)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제6,368,699호(길버트(Gilbert) 등)를 참조한다.

일부 경우에, STOF 필름을 구성하는 구성 중합체 재료들 중 하나, 일부, 또는 전부의 자연 또는 고유 흡수율이 흡수 가열 절차에 이용될 수 있다. 예를 들어, 가시 영역에 걸쳐 손실이 낮은 많은 중합체는 소정의 자외선 파장에서 실질적으로 더 높은 흡수율을 갖는다. 필름의 일부를 그러한 파장의 광에 노출시키는 것은 필름의 그러한 부분을 선택적으로 가열하도록 사용될 수 있다.

다른 경우에, 흡수 염료, 안료, 또는 다른 제제가 위에서 언급된 바와 같이 흡수 가열을 증진시키기 위해 STOF 필름의 개별 층 또는 재료의 일부 또는 전부 내에 통합될 수 있다. 일부 경우에, 그러한 흡수제는 스펙트럼 선택적이며, 그로써 이들은 하나의 파장 영역에서는 흡수하지만 다른 파장 영역에서는 흡수하지 않는다. 예를 들어, 개시된 필름들 중 일부는 예컨대 위조 방지 보안 라벨과 함께, 또는 액정 디스플레이(LCD) 장치 또는 다른 디스플레이 장치의 구성요소로서 가시 영역에서 사용되도록 의도될 수 있으며, 그 경우 적외선 또는 자외선 파장에서는 흡수하지만 가시 파장에서는 실질적으로 흡수하지 않는 흡수제가 사용될 수 있다. 또한, 흡수제는 필름의 하나 이상의 선택된 층 또는 재료 내에 통합될 수 있다. 예를 들어, 필름은 보호 경계 층(PBL), 라미네이팅 접착제 층, 하나 이상의 스킨 층 등과 같은 광학적으로 두꺼운 층에 의해 분리되는 2개의 별개의 미세층 패킷을 포함할 수 있고, 흡수제는 패킷들 중 하나 내에는 통합되지만 다른 하나 내에는 그렇지 않을 수 있거나, 두 패킷 내에 통합되지만 다른 하나에 비해 하나에서 더 높은 농도로 통합될 수 있다.

다양한 흡수제가 사용될 수 있다. 가시 스펙트럼에서 작동하는 광학 필름의 경우, 자외선 및 적외선(근적외선 포함) 영역에서 흡수하는 염료, 안료 또는 다른 첨가제가 사용될 수 있다. 일부 경우에, 필름의 중합체 재료가 실질적으로 낮은 흡수성을 갖는 스펙트럼 범위에서 흡수하는 제제를 선택하는 것이 유리할 수 있다. 그러한 흡수제를 다층 광학 필름의 선택된 층 내에 통합시킴으로써, 지향된 방사선이 우선적으로 필름의 전체 두께 전반에 걸쳐서보다는 선택된 층에 열을 전달할 수 있다. 예시적인 흡수제는 이들이 관심 있는 선택된 층 세트 내에 매립될 수 있도록 용융 압출가능할 수 있다. 이를 위해, 흡수제는 압출에 필요한 처리 온도와 체류 시간에서 상당히 안정되는 것이 바람직하다. 적합한 흡수제에 대한 추가의 정보에 대해서는, 미국 특허 제6,207,260호(휘틀리 등) "다중 구성요소 광학체(Multicomponent Optical Body)"가 참조된다.

도 2는 표지를 형성하기 위해 필름의 상이한 부분들 또는 구역들에 상이한 반사 특성을 제공하도록 내부 층들 또는 재료들(도 2에 도시되지 않음) 중 적어도 일부의 공간 선택적 복굴절 감소를 사용하여 내부 패턴화되거나 공간적으로 맞추어진 반사 STOF 필름(210)의 롤의 사시도이다. 내부 패턴화는 도시된 바와 같은 표지 "3M"을 형성하도록 형상화된 별개의 구역(212, 214, 216)을 한정한다. 필름(210)은, 본 명세서에 기술된 방법이 대량 롤-투-롤 공정과 유리하게 양립할 수 있기 때문에, 롤로 감겨진 긴 가요성 재료로서 도시되어 있다. 그러나, 이 방법은 가요성 롤 제품으로 제한되는 것은 아니며, 비-가요성 필름 및 물품은 물론 작은 단편 부분이나 샘플에 대해서도 실시될 수 있다.

이제, 구역(212) 및 구역(216)의 경계에 있는 영역(218) 부근에서 도 2의 STOF 필름(210)의 일부분의 개략 단면도를 도시하는 도 4를 참조한다. 필름(210)의 이러한 확대도에서, 구역(212)을 이웃한 구역(216)으로부터 분리하는 좁은 전이 구역(215)을 볼 수 있다. 그러한 전이 구역은 처리 상세 사항에 따라 존재할 수 있거나 그렇지 않을 수 있고, 그것이 존재하지 않으면, 구역(216)은 상당한 개재하는 특징부 없이 구역(212)에 바로 인접할 수 있다. 필름(210)의 구성 상세 사항은 또한 다음과 같음을 알 수 있다: 필름은 그의 대향하는 면들 상에 광학적으로 두꺼운 스킨 층(410, 412)을 포함하고, 이때 복수의 미세층(414) 및 다른 복수의 미세층(416)이 스킨 층들(410, 412) 사이에 배치된다. 미세층들(414, 416) 모두는 외부 스킨 층에 의해 필름(210) 내부에 있다. 미세층들(414, 416) 사이의 공간은, 미세층(414, 416)이 하나의 스킨 층(410)에서 시작하여 반대편 스킨 층(412)에서 종료하는 단일 미세층 패킷의 부분인 경우, 및 또한 미세층(414, 416)이 하나 이상의 광학적으로 두꺼운 보호 경계 층(PBL) 또는 다른 광학적으로 두꺼운 내부 층(들)에 의해 서로 분리되는 2개 이상의 별개의 미세층 패킷의 부분인 경우를 허용하기 위해 도면에서 개방된 상태로 남아 있다. 어느 경우에서도, 미세층(414, 416)은 바람직하게는 광학 반복 단위로 배열되는 2개의 교번하는 중합체 재료를 각각 포함하며, 미세층(414, 416) 각각은 도시된 바와 같이 구역(212)으로부터 이웃한 구역(216)으로 측방향 또는 횡방향 방식으로 연속적으로 연장된다. 미세층(414, 416)은 보강 또는 상쇄 간섭에 의해 구역(212)에서 제1 반사 특성을 제공하고, 미세층(414, 416)의 적어도 일부는 복굴절성이다. 구역(215, 216)은 구역(212)과 동일한 특성을 이전에 가졌을 수 있지만, 구역(212)에서 미세층의 복굴절을 유지시키면서 구역(216)에서 미세층(414, 416)의 일부의 복굴절을 감소시키거나 제거하기에 충분한 양으로 그에 열을 선택적으로 인가함으로써 처리되었으며, 이 열은 또한 처리된 구역(216)에서 미세층(414, 416)의 구조적 완전성을 유지시키기에 충분히 낮다. 구역(216)에서 미세층(414, 416)의 감소된 복굴절은 구역(212)에 대한 제1 반사 특성과 상이한 구역(216)에 대한 제2 반사 특성을 주로 유발한다.

필름(210)은 도면에 도시된 바와 같이 구역(212)에서 특성 두께(d1, d2)를 갖고, 구역(216)에서 특성 두께(d1', d2')를 갖는다. 두께(d1, d1')는 각각의 구역에서 필름의 전방 외부 표면으로부터 필름의 후방 외부 표면까지 측정된 물리적 두께이다. 두께(d2, d2')는 필름의 전방 표면에 가장 근접하게 배치된 미세층(미세층 패킷의 일 단부에 있는)으로부터 필름의 후방 표면에 가장 근접하게 배치된 미세층(동일하거나 상이한 미세층 패킷의 단부에 있는)까지 측정된 물리적 두께이다. 따라서, 구역(212) 내의 필름(210)의 두께를 구역(216) 내의 필름의 두께와 비교하고자 한다면, 어느 측정이 더 편리한지에 따라 d1을 d1'와 비교하거나 d2를 d2'와 비교하는 것을 선택할 수 있다. 대부분의 경우에, d1과 d1' 사이의 비교는 d2와 d2' 사이의 비교와 실질적으로 동일한 결과(비례적으로)를 산출하는 것은 당연하다. (물론, 필름이 외부 스킨 층을 포함하지 않는 경우에, 그리고 미세층 패킷이 필름의 두 외부 표면에서 종단되는 경우에, d1 및 d2는 동일해진다.) 그러나, 스킨 층이 곳곳에서 상당한 두께 변화를 겪지만 아래에 놓인 미세층에는 대응하는 두께 변화가 없는 경우, 또는 그 반대의 경우와 같이, 상당한 불일치가 존재하는 경우에, 스킨 층이 전형적으로 미세층 패킷(들)에 비해 필름의 반사 특성에 미치는 영향이 미미하다는 점을 감안한다면, 상이한 구역에서 총 필름 두께를 더욱 잘 나타내는 것으로서 d2 및 d2' 파라미터를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

물론, 광학적으로 두꺼운 층에 의해 서로로부터 분리된 2개 이상의 별개의 미세층 패킷을 포함하는 STOF 필름의 경우, 임의의 주어진 미세층 패킷의 두께는 또한 패킷 내의 최초부터 최후 미세층까지 z-축을 따른 거리로서 측정되고 특징지어질 수 있다. 이러한 정보는 상이한 구역(212, 216)에서의 필름(210)의 물리적 특징을 비교하는 더욱 심층적인 분석에서는 중요하게 될 수 있다.

언급된 바와 같이, 구역(216)은 구역(216)이 미세층으로부터의 광의 보강 또는 상쇄 간섭에 기인하는, 구역(212)의 반사 특성과 상이한 반사 특성을 나타내도록, 미세층(414, 416)의 적어도 일부가 이웃한 구역(212)에서의 그들의 복굴절에 비해 그들의 복굴절의 일부 또는 전부를 잃게 하기 위해 열을 선택적으로 인가하여 처리되었다. 선택적 가열 공정은 구역(216)에 대한 압력의 선택적 인가를 수반하지 않을 수 있고, 이것은 필름의 두께 변화가 실질적으로 없게 할 수 있다(파라미터 d1/d1'를 사용하든 파라미터 d2/d2'를 사용하든 간에). 예를 들어, 필름(210)은 구역(212)의 평균 두께로부터, 구역(212)에서 또는 미처리된 필름에서 관찰되는 통상의 두께 변동성 이하만큼 벗어나는 구역(216)의 평균 두께를 나타낼 수 있다. 따라서, 필름(210)은 구역(212)에서 또는 구역(216)의 열처리 전의 구역(212, 216)의 일부를 포함하는 필름 영역에 걸쳐 (d1이든 d2이든 간에) Δd의 두께 변동성을 나타낼 수 있으며, 구역(216)은 Δd 이하만큼 구역(212)의 공간적 평균 두께(d1, d2)와 (각각) 상이한 공간적 평균 두께(d1', d2')를 가질 수 있다. 파라미터 Δd는 예를 들어 두께 d1 또는 d2의 공간 분포에서 1, 2 또는 3의 표준 편차를 나타낼 수 있다.

일부 경우에, 구역(216)의 열처리는 구역(216)에서 필름의 두께에 소정의 변화를 발생시킬 수 있다. 이들 두께 변화는 예를 들어 STOF 필름을 구성하는 상이한 재료의 국소 수축 및/또는 팽창에 기인할 수 있거나, 일부 다른 열-유도 현상에 기인할 수 있다. 그러나, 그러한 두께 변화는 이들이 발생하는 경우, 처리된 구역에서 복굴절의 감소 또는 제거에 의해 행해지는 주된 역할에 비해 처리된 구역(216)의 반사 특성에 대한 그들의 영향에서 단지 부착적인 역할만을 한다. 또한, 많은 경우에, 필름에 주름이 생기는 것을 방지하기 위해 또는 다른 이유로, 내부 패턴화를 달성하는 선택적 열처리 동안 필름을 그의 에지에 의해 인장 상태로 유지하는 것이 바람직할 수 있음에 유의한다. 가해진 장력의 양 및 열처리의 상세 사항은 또한 처리된 구역에서의 두께 변화의 일정 양을 생성할 수 있다.

일부 경우에, 필름의 반사 특성을 분석함으로써 두께 변화의 효과를 복굴절 변화와 구별하는 것이 가능하다. 예를 들어, 미처리된 구역(예컨대, 구역(212))의 미세층이 좌측 대역 에지(LBE), 우측 대역 에지(RBE), 중심 파장 λ_c, 및 피크 반사율 R₁에 의해 특징지어지는 반사 대역을 제공하는 경우, (미세층의 굴절률 변화가 없는) 그들 미세층에 대한 주어진 두께 변화는 R₁과 대략 동일한 피크 반사율 R₂를 갖지만 미처리된 구역의 반사 대역의 그들 특징부에 비해 파장이 비례적으로 이동된 LBE, RBE, 및 중심 파장을 갖는 처리된 구역에 대한 반사 대역을 생성할 것이고, 이러한 이동은 측정될 수 있다. 반면에, 복굴절의 변화는 전형적으로 복굴절의 변화에 기인하는 광학적 두께의 (보통 아주 작은) 변화의 결과로서, LBE, RBE, 및 중심 파장의 단지 아주 근소한 파장의 이동만을 생성할 것이다. (광학적 두께는 물리적 두께 곱하기 굴절률과 같음을 상기한다.) 그러나, 복굴절의 변화는 미세층 스택의 설계에 따라 반사 대역의 피크 반사율에 큰 또는 적어도 상당한 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 일부 경우에, 복굴절의 변화는 R₁과 실질적으로 상이한 변형된 구역의 반사 대역에 대한 피크 반사율 R₂을 제공할 수 있으며, 여기서 물론 R₁ 및 R₂는 동일한 조명 및 관찰 조건 하에서 비교된 것이다. R₁ 및 R₂가 백분율로 표현되는 경우, R₂는 R₁과 10% 이상만큼, 또는 20% 이상만큼, 또는 30% 이상만큼 상이할 수 있다. 명확한 예로서, R₁은 70%일 수 있고, R₂는 60%, 50%, 40%, 또는 그 미만일 수 있다. 대안적으로, R₁은 10%일 수 있고, R₂은 20%, 30%, 40%, 또는 그 초과일 수 있다. R₁ 및 R₂는 또한 그들의 비를 취함으로써 비교될 수 있다. 예컨대, R₂/R₁ 또는 이의 역은 2 이상, 또는 3 이상일 수 있다.

피크 반사율의 상당한 변화는, 이것이 복굴절의 변화로 인한 인접한 층들 사이의 굴절률 차이의 변화에 기인한 계면 반사율(때로는 광학 파워(optical power)로 지칭됨)의 변화를 나타내는 경우, 또한 전형적으로 반사 대역의 대역폭의 적어도 약간의 변화를 수반하며, 여기서 대역폭은 LBE와 RBE 사이의 간격을 지칭한다.

논의한 바와 같이, 일부 경우에, 처리된 구역(216)의 필름(210)의 두께, 즉 d1' 또는 d2'는, 열처리 동안 구역(216)에 실제로 선택적 압력이 인가되지 않은 경우에도, 미처리된 구역(212)의 필름 두께와 다소 상이할 수 있다. 이러한 이유로, 도 4는 d1'를 d1과 약간 상이한 것으로, 그리고 d2'를 d2와 약간 상이한 것으로 도시한다. 선택적 열처리의 결과로서 필름의 외부 표면 상에 "범프(bump)" 또는 다른 검출가능한 아티팩트(artifact)가 존재할 수 있음을 보여주도록, 일반성을 위해 전이 구역(215)이 또한 도시되어 있다. 그러나, 일부 경우에, 처리는 이웃한 처리된 구역과 미처리된 구역 사이에 검출가능한 아티팩트를 생성하지 않을 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 구역들 사이의 경계를 가로질러 그의 또는 그녀의 손가락을 활주시키는 관찰자는 구역들 사이의 범프, 리지, 또는 다른 물리적 아티팩트를 검출하지 못할 수 있다.

일부 상황 하에서, 처리된 구역과 미처리된 구역 사이의 두께 차이가 필름의 두께를 통해 비-비례적으로 되는 것이 가능하다. 예를 들어, 일부 경우에, 외부 스킨 층은 처리된 구역과 미처리된 구역 사이의, 백분율 변화로서 표현된 비교적 작은 두께 차이를 갖는 것이 가능하며, 반면에 하나 이상의 내부 미세층 패킷은 동일한 구역들 사이의, 역시 백분율 변화로서 표현된 더 큰 두께 차이를 가질 수 있다.

도 4가 하나 또는 2개의 미세층 패킷을 포함하는 것으로 필름(210)을 도시하지만, 대안적인 실시예에서, 이들 패킷은 확산 반사 특성을 제공하는 하나 또는 2개의 블렌딩된 층으로 대체될 수 있다. 각각의 블렌딩된 층은 연속 상 및 분산 상, 또는 2개의 공-연속 상과 같은 2개의 별개의 상을 형성하는 적어도 2개의 중합체 재료를 포함할 수 있다. 주어진 블렌딩된 층 내의 중합체 재료들 중 적어도 하나는 미처리된 구역(212)에서 복굴절성일 수 있으며, 처리된 구역(216)에서는 덜 복굴절성(예컨대, 등방성 포함)이다.

도 5는 내부 패턴화를 포함하는 다른 STOF 필름(510)의 일부분의 개략 단면도를 도시한다. 필름(510)은 광학적으로 두꺼운 외부 스킨 층(512, 514), 및 스킨 층들 사이에 개재된 계층 또는 층(516)에 있는 미세층들의 패킷을 포함한다. 미세층들 모두는 필름(510) 내부에 있다. (대안적인 실시예에서, 하나 또는 두 스킨 층이 생략될 수 있으며, 이 경우 하나 또는 두 PBL 또는 패킷 내의 최외부 미세층이 외부 층이 될 수 있다.) 미세층들은, 필름의 적어도 일부 구역 또는 영역에서 복굴절성이고 적어도 필름의 이웃한 구역들 사이에서 측방향 또는 횡방향 방식으로 연장되는 적어도 일부의 미세층을 포함한다. 미세층들은 적어도 필름의 제1 미처리된 구역(522)에서 광의 보강 또는 상쇄 간섭과 관련된 제1 반사 특성을 제공한다. 필름(510)은, 역시 광의 보강 또는 상쇄 간섭과 관련되지만 제1 반사 특성과 상이한 제2 반사 특성을 제공하도록, 이웃한 구역들(520, 524)에서, 이들 구역에 임의의 압력을 선택적으로 인가하지 않고서, 선택적으로 가열되었다. 이들 반사 특성의 차이는 관찰자에게는 반사된 또는 투과된 광에서 처리된 구역과 미처리된 구역 사이의 색상의 차이로서 나타날 수 있다. 또한 각각의 색상과 이들 사이의 차이는 전형적으로 입사각에 따라 변화하거나 이동된다. 필름(510)은 구역(520, 522, 524)에서 실질적으로 동일한 필름 두께를 가질 수 있거나, 필름 두께는 이들 구역들 사이에서 약간 다를 수 있지만, 이들 구역들 사이의 필름 두께의 임의의 차이가 제1 반사 특성과 제2 반사 특성 사이의 차이를 주로 유발하지는 않는다. 구역(520, 522, 524)은 계층 또는 층(516) 내의 크로스해칭(crosshatching)에 의해 지시되는 바와 같이, 필름 내부에 또는 필름 내에 있는 패턴을 형성한다. 크로스해칭은 크로스해칭된 영역의 미세층들 중 적어도 일부가 구역(522)에서의 또는 다른 미처리된 구역에서의 그들의 복굴절에 비해 감소된 복굴절(0의 복굴절을 포함함)을 갖는 것을 나타낸다.

대안적인 실시예에서, 층(516) 내의 미세층들의 패킷은 연속 상 및 분산 상, 또는 2개의 공-연속 상과 같은 2개의 별개의 상을 형성하는 적어도 2개의 중합체 재료를 포함하는 블렌딩된 층으로 대체될 수 있다. 블렌딩된 층 내의 중합체 재료들 중 적어도 하나는 미처리된 구역(522)에서 복굴절성일 수 있으며, 처리된 구역(520, 524)에서는 덜 복굴절성(예컨대, 등방성 포함)이어서, 제1 확산 반사 특성이 미처리된 구역에 제공되고 상이한 제2 확산 반사 특성이 처리된 구역에 제공된다.

또 다른 실시예에서, 내부 패턴화는 STOF 필름 내의 2개 이상의 층 또는 레벨에서 독립적으로 달성될 수 있다. 적어도 하나의 차단 층이 또한 임의의 2개의 인접한 패턴화가능한 층들 사이에 제공될 수 있다. 차단 층은, 제1 구역에서 하나의 층(예컨대, 적합한 흡수 특성을 가진 미세층들의 패킷 또는 블렌딩된 층)의 제1 반사 특성을, 제2 층(예컨대, 적합한 흡수 특성을 가진 다른 미세층들의 패킷 또는 다른 블렌딩된 층)의 제3 반사 특성을 변화시키지 않으면서, 상이한 제2 반사 특성으로 변화시키기 위해 기록 파장을 포함하는 제1 방사 빔이 STOF 필름의 제1 구역으로 지향될 수 있도록, 기록 파장에서의 광의 충분한 양을 차단할 수 있다. 차단 층은 또한, 제2 구역에서 제1 층의 제1 반사 특성을 제2 반사 특성으로 변화시키지 않으면서, 제2 층의 제3 반사 특성을 제4 반사 특성으로 변화시키기 위해 기록 파장을 포함하는 제2 방사 빔이 필름의 제2 구역으로 지향될 수 있도록 기록 파장에서의 광의 충분한 양을 차단할 수 있다. 차단 층은 이러한 기능성을 주로 기록 파장의 광을 흡수함으로써, 기록 파장의 광을 반사함으로써, 또는 흡수 및 반사의 조합에 의해 달성할 수 있다. 차단 층의 설계 및 각각의 제1 및 제2 패턴화가능한 층의 임계 특성에 따라, 제1 및 제2 방사 빔은 STOF 필름의 동일한 면 또는 주 표면에 입사할 수 있거나, 이들은 대향하는 면들에 입사할 수 있다. 일부 설계에서, 제1 및 제2 방사 빔은 또한 필름에 대해 상이한 입사각을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 빔은 실질적인 수직 입사로 전달될 수 있고, 제2 빔은 필름에 대해 큰 경사각으로 전달될 수 있다. 2-레벨 STOF 필름에 관한 추가의 정보는 PCT 공개 WO 2010/075373호(메릴 등) "2-레벨 내부 패턴화에 적합한 다층 광학 필름(Multilayer Optical Films Suitable for Bi-Level Internal Patterning)", 및 2010년 6월 30일자로 출원된 미국 출원 제61/360,127호(대리인 문서 번호 66473US002) "공간 선택적 복굴절 감소를 갖는 지연기 필름 조합물(Retarder Film Combinations With Spatially Selective Birefringence Reduction)"에서 확인할 수 있다.

도 5a 내지 도 5d는 STOF 필름인 다층 광학 필름을 패턴화하는 공정을 설명하는 데 도움을 준다. 이들은 또한 임의의 주어진 미세층들의 기록가능 패킷에 대해, 각각 미처리된 및 처리된 구역에서 제1 및 제2 반사 특성의 상이한 가능한 조합들 중 일부를 설명하는 데 도움을 준다. 설명의 목적을 위해, 처리된 구역에서이든 미처리된 구역에서이든 간에, 반사 필름의 반사 특성은 하기의 3가지 유형 중 하나로 분류될 수 있다: 미러-유사 반사 특성, 윈도우-유사 반사 특성, 및 편광기-유사 반사 특성. 미러-유사 반사 특성은 수직으로 입사하는 광의 모든 편광 상태에 대해 높은 반사율(예컨대, 일부 경우에, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 또는 99% 초과)을 나타내고, 윈도우-유사 반사 특성은 수직으로 입사하는 광의 모든 편광 상태에 대해 낮은 반사율(예컨대, 일부 경우에, 20%, 10%, 5%, 3%, 또는 1% 미만)을 나타내며, 편광기-유사 반사 특성은 하나의 편광 상태의 수직으로 입사하는 광에 대해 높은 반사율(예컨대, 일부 경우에, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 또는 99% 초과) 및 상이한 편광 상태의 수직으로 입사하는 광에 대해 낮은 반사율(예컨대, 일부 경우에, 30%, 20%, 10%, 5%, 3%, 또는 1% 미만)을 나타낸다. (반사 편광기-유사 특성은 대안적으로 다른 하나의 편광 상태에 대한 하나의 편광 상태의 반사율의 차이로 표현될 수 있다.) 다층 광학 필름 또는 스택과 관련되는 본 명세서에서 논의되는 반사율 값은 외부 공기/중합체 계면에서의 프레넬 반사를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 높은 반사율의 일부 경우에, 이들 값은 표면 기여분을 포함할 수 있지만, 낮은 반사율의 일부 경우에, 이들은 표면 반사를 배제할 수 있다. 외부 공기/중합체 표면 기여분을 포함하는 반사율은 공기 중에 놓여 있는 베어(bare) 필름을 사용하는 통상적인 방식으로 측정될 수 있으며, 한편 공기/중합체 표면 기여분을 포함하지 않는 반사율은 알려진 반사율의 커버 층과 함께 굴절률 정합 유체를 사용하여 측정치로부터 알려진 반사율을 차감함으로써 측정될 수 있다.

이들 상이한 특성의 경계 또는 한계 -- 예컨대, "높은" 반사율로 고려되는 것 및 "낮은" 반사율로 고려되는 것 -- 와 이들 사이의 차이는 최종 사용 응용 및/또는 시스템 요건에 좌우될 수 있다. 예를 들어, 모든 편광 상태에 대해 적당한 수준의 반사율을 나타내는 다층 광학 필름 또는 그의 미세층 패킷은 일부 응용의 목적을 위해 미러 그리고 다른 응용의 목적을 위해서는 윈도우인 것으로 고려될 수 있다. 유사하게, 수직으로 입사하는 광의 상이한 편광 상태에 대해 적당히 상이한 수준의 반사율을 제공하는 다층 광학 필름 또는 그의 미세층 패킷은 상이한 편광 상태에 대한 반사율의 차이에 대한 주어진 최종 사용 응용의 민감도 및 정확한 반사율 값에 따라 일부 응용을 위해 편광기, 다른 응용을 위해 미러, 그리고 또 다른 응용을 위해서는 윈도우인 것으로 고려될 수 있다. 달리 지시되지 않는 한, 미러, 윈도우 및 편광기 분류는 수직으로 입사하는 광에 대해 특정된다. 독자는 경사각 특성이 수직 입사에서 광학 필름의 특성과 일부 경우에는 동일하거나 유사할 수 있고, 다른 경우에는 크게 상이할 수 있음을 이해할 것이다.

도 5a 내지 도 5d의 그래프 각각에서, 상대 굴절률 "n"이 수직 축 상에 플로팅된다. 수평 축 상에는, 패턴화가능한 다층 광학 필름의 2-층 광학 반복 단위를 특징짓는 6개의 굴절률 각각에 대해 위치 또는 마크가 제공된다: "1x", "1y", 및 "1z"는 위에서 n1x, n1y, 및 n1z로 지칭되었던, x, y, 및 z-축을 따른 제1 층의 굴절률을 나타낸다. 마찬가지로, "2x", "2y", 및 "2z"는 위에서 n2x, n2y, 및 n2z로 지칭되었던, x, y, 및 z-축을 따른 제2 층의 굴절률을 나타낸다. 도면들에서 다이아몬드 형상의 기호(◇)는 제1 처리 단계에서의 재료의 굴절률을 나타낸다. 이러한 제1 단계는 예를 들어 주조 휠 상에서 압출 및 급랭되거나 주조되었지만, 아직 연신 또는 달리 배향되지 않은 중합체 층에 대응할 수 있다. 도면에서 빈(채워지지 않은) 원 형상의 기호(○)는 제1 단계 뒤의 제2 처리 단계에서의 재료의 굴절률을 나타낸다. 제2 단계는 필름 내의 미세층들 사이의 계면으로부터 보강 또는 상쇄 간섭에 의해 광을 반사하는 다층 광학 필름으로 연신 또는 달리 배향된 중합체 층에 대응할 수 있다. 도면에서 작은 채워진 원 형상의 기호 또는 점(●)은 제1 및 2 단계 뒤의 제3 처리 단계에서의 재료의 굴절률을 나타낸다. 제3 단계는 압출 및 배향된 후에, 본 명세서의 다른 곳에서 논의된 바와 같이, 선택적으로 열처리된 중합체 층에 대응할 수 있다. 그러한 열처리는 전형적으로, 처리된 구역으로 지칭되는 필름의 하나 이상의 특정 부분 또는 구역으로 제한된다.

주어진 도면에서 다양한 기호의 수직 좌표를 비교함으로써, 독자는 다층 광학 필름, 그의 제조 방법, 및 그의 처리된 및 미처리된 부분의 광학 특성에 관한 많은 정보를 쉽게 확인할 수 있다. 예를 들어, 독자는 다음을 확인할 수 있다: 재료 층들 중 하나 또는 둘 모두가 선택적 열처리 전 또는 후에 복굴절성이거나 복굴절성이었던지의 여부, 그리고 복굴절이 단축인지 이축인지의 여부, 그리고 복굴절이 큰지 작은지의 여부. 독자는 또한 도 5a 내지 도 5d로부터, 3가지 처리 단계(주조된 상태, 연신된 상태, 및 처리된 상태) 각각에 대해, 두 층 사이의 굴절률 차이(Δnx, Δny, Δnz) 각각의 상대 크기를 확인할 수 있다.

위에서 논의된 바와 같이, 완성된 내부 패턴화된 다층 광학 필름에 대한 전구체 물품은 중합체 재료의 주조된 웨브일 수 있다. 주조된 웨브는 완성된 필름과 동일한 수의 층을 가질 수 있으며, 이 층들은 완성된 필름에 사용된 것과 동일한 중합체 재료로 구성될 수 있지만, 주조된 웨브는 더 두껍고 그의 층들은 대개 모두 등방성이다. 그러나, 도면에 도시되지 않은 일부 경우에, 주조 공정 자체가 재료들 중 하나 이상에 일정 수준의 배향 및 복굴절을 부여할 수 있다. 도 5a 내지 도 5d의 다이아몬드 형상의 기호는 후속 연신 절차 후에, 다층 광학 필름의 광학 반복 단위 내의 미세층이 되는 주조된 웨브 내의 2개의 중합체 층의 굴절률을 나타낸다. 연신 후에, 층들 중 적어도 일부는 배향되고 복굴절성을 갖게 되고, 배향된(그러나 아직 패턴화되지 않은) 다층 광학 필름이 형성된다. 이는 도 5a 내지 도 5d에서 다이아몬드 형상의 기호에 의해 나타내어진 그들 각각의 원래 값으로부터 수직으로 변위될 수 있는 빈 원에 의해 예시된다. 예를 들어, 도 5a에서, 연신 절차는 x-축을 따른 제2 층의 굴절률을 상승시키지만, y 및 z-축을 따른 그의 굴절률을 저하시킨다. 그러한 굴절률 이동은 필름을 y 및 z-축을 따라 치수적으로 이완되게 하면서 양의 복굴절성 중합체 층을 x-축을 따라 적합하게 단축 연신시킴으로써 얻어질 수 있다. 도 5b에서, 연신 절차는 x 및 y-축을 따른 제1 층의 굴절률을 상승시키지만, z-축을 따른 그의 굴절률을 저하시킨다. 그러한 굴절률 이동은 양의 복굴절성 중합체 층을 x 및 y-축을 따라 적합하게 이축 연신시킴으로써 얻어질 수 있다. 도 5c에서, 연신 절차는 x-축을 따른 제1 및 제2 층 둘 모두의 굴절률을 상승시키고, z-축을 따른 그들 각각의 굴절률을 저하시키며, y-축을 따라 대략 동일한 굴절률을 유지시킨다. 일부 경우에, 이러한 굴절률 이동은 y-축에 비해 x-축을 따른 더 높은 정도의 연신을 사용하여 양의 복굴절성 중합체 층을 x 및 y-축을 따라 비대칭적으로 이축 연신시킴으로써 얻어질 수 있다. 다른 경우에, 이는 필름을 y-축에서 제한하면서 x-축을 따라 단축 연신시킴으로써(제한된 단축 연신) 대략적으로 얻어질 수 있다. 도 5a 및 도 5b에서, 배향되지만 처리되지 않은 상태의 층들(빈 원들) 중 하나가 복굴절성인데, 그 이유는 빈 원들 중 적어도 2개(도 5a에서 n2x, n2y, 및 n2z에 대해, 그리고 도 5b에서 n1x, n1y, 및 n1z에 대해)가 굴절률 n의 상이한 값을 갖기 때문인 것에 유의한다. 이들 도시된 실시예에서, 다른 중합체 층은 주조된 상태 및 배향되지만 처리되지 않은 상태에 대한 동일한 굴절률 값(도 5a에서 n1x = n1y = n1z, 및 도 5b에서 n2x = n2y = n2z)에 의해 지시되는 바와 같이 연신 후에 등방성으로 유지된다.

제1 반사 특성을 제공하기 위해 광학 반복 단위로 배열된 미세층들을 가진 적어도 부분적으로 복굴절성인 다층 광학 필름의 형성 후에, 필름은 위에서 논의된 선택적 가열에 대해 준비된다. 가열은 다층 광학 필름의 제1 구역에 이웃한 제2 구역에서 선택적으로 수행되며, 제1 (미처리된) 구역에서는 그 복굴절을 변화되지 않게 유지하면서 미세층들 중 적어도 일부의 복굴절을 감소시키거나 제거하기 위해 미세층 패킷 내의 적어도 하나의 복굴절성 재료를 부분적으로 또는 전체적으로 선택적으로 용융 및 배향해제시키도록 맞추어진다. 선택적 가열은 또한 제2 구역 내의 층들의 구조적 완전성을 유지하도록 수행된다. 처리된 제2 구역의 복굴절성 재료가 전체적으로, 즉 완전히 배향해제되면, 복굴절성 미세층들은 광학적으로 얇게 유지되면서 (예컨대, 주조된 웨브의) 등방성 상태로 복귀한다. 이는 도 5a 및 도 5b에서 볼 수 있으며, 여기서 열처리가 제1 층(도 5b) 또는 제2 층(도 5a)의 굴절률(작은 검은 점 참조)이 주조된 웨브 상태에서 그들의 값(다이아몬드 형상의 기호 참조)으로 복귀되게 한다. 다이아몬드 형상의 기호는 등방성 상태(예컨대 주조된 웨브)에서의 층의 굴절률을 나타내고, 작은 검은 점은 완성된 내부 패턴화된 필름 내의 처리된 또는 선택적으로 가열된 구역의 미세층들의 굴절률을 나타내며, 빈 원은 완성된 내부 패턴화된 필름의 미처리된 구역의 미세층들의 굴절률을 나타낸다는 것을 상기한다.

처리된 제2 구역 내의 복굴절성 재료가 단지 부분적으로, 즉 불완전하게 배향해제되면, 복굴절성 미세층들은 가열 전의 복굴절성 상태보다는 작지만 등방성이지는 않은 복굴절 상태로 이완된다. 이러한 경우에, 처리된 제2 구역 내의 복굴절성 재료의 굴절률은 도 5a 내지 도 5d에 도시된 다이아몬드 형상의 기호와 빈 원 사이의 어딘가에서 값을 획득한다. 그러한 불완전한 복굴절성 이완의 일부 예가 본 명세서에 참고로 포함된, 공히 양도된 PCT 공개 WO 2010/075363호(메릴 등) "다수의 복굴절성 층을 갖는 내부 패턴화된 다층 광학 필름(Internally Patterned Multilayer Optical Films With Multiple Birefringent Layers)"에 더욱 상세히 설명되어 있다.

도 5a에서, 비교적 낮은 굴절률을 갖는 제1 중합체 재료가 선택되고, 더 높은 굴절률을 갖고 양의 응력-광학 계수(stress-optic coefficient)를 갖는 제2 중합체 재료가 선택된다. 재료는 적합한 수의 층을 갖는 교번하는 층 배열로 공압출되어 다이아몬드 형상의 기호에 의해 도시된 굴절률을 가진 다층 주조된 웨브를 형성한다. 주조된 웨브는 이어서 제1 중합체 재료가 등방성으로 유지되는 상태에서 제2 중합체 재료에 복굴절을 유도하기 위해 적합한 조건 하에서 x-축을 따라 단축 연신된다. 굴절률 값 n2x는 더욱 증가하여 n1x와의 큰 굴절률 차이 Δnx를 형성한다. 굴절률 값 n2y 및 n2z는 감소하여 각각 n1y 및 n1z와의 작은 굴절률 차이 Δny 및 Δnz를 형성한다. 값 Δny 및 Δnz는 예를 들어 0일 수 있다. 이러한 세트의 굴절률은 적절한 수의 층을 갖는 미세층 패킷으로 구현된 때, x-축이 차단 축이고 y-축이 통과 축인 반사 편광기를 제공할 수 있다. 반사 편광기는 미세층들의 층 두께 분포에 따라 넓은 대역이거나 좁은 대역일 수 있다.

이러한 반사 편광 필름은 이어서 반사 편광 필름을 제1 구역에서 그대로 두면서, 전술된 바와 같이 제2 구역에서 내부 패턴화될 수 있다. 방사 에너지의 제2 구역으로의 선택적 전달에 의한 선택적 가열은 복굴절성 층이 그 원래의 등방성 상태로, 또는 배향해제가 불완전하면 중간 복굴절성 상태로 이완되게 한다. 이완이 완전하면, 제2 구역은 Δnx ≒ Δny ≒ Δnz를 갖는 미러-유사 필름으로 될 수 있다(미세층 패킷이 적절한 수의 층을 갖는 경우). 따라서, 완성된 필름은 단일 필름 내에 하나의 구역에서의 반사 편광기 및 이웃한 구역에서의 미러-유사 필름을, 하나의 구역으로부터 다음 구역으로 연속적으로 연장되는 미세층과 조합시킨다. 그러한 필름은 PCT 공개 WO 2010/075340호(메릴 등) "나란한 미러/편광기 구역을 갖는 다층 광학 필름(Multilayer Optical Films Having Side-by-Side Mirror/Polarizer Zones)"에 더욱 상세히 기술되어 있다. 도 5a의 경우, 선택적 열처리 공정은 다층 반사 편광기 필름을 다층 반사 미러 필름으로, 즉 편광기 → 미러로 변화시킬 수 있다.

도 5b에서, 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 제1 및 제2 중합체 재료가 선택되지만, 여기서 제1 중합체 재료는 양의 응력-광학 계수를 갖는다. 재료는 적합한 수의 층을 갖는 교번하는 층 배열로 공압출되어 다이아몬드 형상의 기호에 의해 도시된 굴절률을 가진 다층 주조된 웨브를 형성한다. 주조된 웨브는 이어서 제2 중합체 재료가 등방성으로 유지되는 상태에서 제1 중합체 재료에 복굴절을 유도하기 위해 적합한 조건 하에서 x 및 y-축을 따라 이축 연신된다. 굴절률 값 n1x, n1y는 증가하여 각각 n2x, n2y와의 상당한 굴절률 차이 Δnx, Δny를 형성한다. 굴절률 값 n1z는 감소하여 극성 또는 부호가 Δnx 및 Δny와 반대인, n2z와의 상당한 굴절률 차이 Δnz를 형성한다. 이러한 세트의 굴절률은 적절한 수의 층을 갖는 미세층 패킷으로 구현된 때, 미러-유사 필름을 제공할 수 있다. 필름에 의해 제공되는 반사는 미세층들의 층 두께 분포에 따라 넓은 대역이거나 좁은 대역일 수 있다.

이러한 미러-유사 필름은 이어서 미러-유사 필름을 제1 구역에서 그대로 두면서, 전술된 바와 같이 제2 구역에서 내부 패턴화될 수 있다. 방사 에너지의 제2 구역으로의 선택적 전달에 의한 선택적 가열은 복굴절성 층이 그 원래의 등방성 상태로, 또는 배향해제가 불완전하면 중간 복굴절성 상태로 이완되게 한다. 이완이 완전하면, 제2 구역은 Δnx ≒ Δny ≒ Δnz ≒ 0을 갖는 윈도우-유사 필름으로 된다. 따라서, 완성된 필름은 단일 필름 내에 하나의 구역에서의 미러-유사 반사기 및 이웃한 구역의 실질적인 윈도우를, 하나의 구역으로부터 다음 구역으로 연속적으로 연장되는 미세층과 조합시킨다. 이러한 도 5b의 경우, 선택적 열처리 공정은 다층 반사 미러 필름을 다층 윈도우 필름으로 변화시킬 수 있다(미러 → 윈도우).

도 5a 및 도 5b 둘 모두에서, 광학 재료들 중 하나는 연신 후(그리고 선택적 열처리 후) 등방성으로 유지된다. 그러나, 일반적으로 그러할 필요는 없으며, 본 명세서에 개시된 선택적 열처리 기술을 사용하여 내부 패턴화된 광학 필름으로 변환될 수 있는 많은 흥미롭고 유용한 다층 광학 필름 설계는 물론 확산 반사 필름 설계는 광학 반복 단위의 구성 층들을 위해 2개의 상이한 광학 재료를 포함하고, 이들 구성 재료 층 둘 모두는(단지 하나보다는) 주조된 웨브가 연신되거나 달리 배향된 때 복굴절성으로 된다. 그러한 다층 광학 필름 및 확산 반사 광학 필름은 본 명세서에서 "이중 복굴절성(doubly birefringent)" 광학 필름으로 지칭되는데, 왜냐하면 다층 광학 필름의 경우에, 그러한 필름 내의 광학 반복 단위들 각각은 연신 후에 복굴절성인 적어도 2개의 구성 미세층을 포함하고, 확산 반사 필름의 경우에, 그러한 필름 내의 블렌딩된 층은 2개의 별개의 상을 형성하는 그리고 두 상 모두가 연신 후에 복굴절성인 적어도 2개의 상이한 재료를 포함하기 때문이다.

이중 복굴절성 다층 광학 필름이 선택적 열처리에 노출된 때, 재료 특성 및 가열 조건에 따라, 처리된 구역에서 다수의 상이한 반응이 가능하며: 예를 들어, 두 재료 층은 등방성이 되도록 완전히 이완될 수 있거나, 하나의 재료 층은 완전히 또는 부분적으로 이완될 수 있는 반면, 다른 하나의 재료 층은 그의 복굴절을 유지시키거나, 두 재료 층은 상이한 양만큼 이완될 수 있다(예컨대, 하나의 재료 층은 등방성이 되도록 완전히 이완될 수 있는 반면, 다른 하나의 재료는 단지 그의 복굴절의 일부만을 유지시키도록 부분적으로 이완됨). 어느 경우에서도, 하나 또는 두 재료 층의 복굴절의 변화는 필름의 제1 (미처리된) 구역의 반사 특성과 실질적으로 상이한 반사 특성을 광학 필름의 제2 (처리된) 구역에 형성한다. 이중 복굴절성 다층 광학 필름 및 이들을 내부 패턴화하는 데 사용되는 선택적 가열 기술의 추가의 상세 사항은 본 명세서에 참고로 포함된, 하기의 공히 양도된 PCT 공개에 제공되어 있다: WO 2010/075363호(메릴 등) "다수의 복굴절성 층을 갖는 내부 패턴화된 다층 광학 필름(Internally Patterned Multilayer Optical Films With Multiple Birefringent Layers)"; 및 WO 2010/075383호(메릴 등) "나란한 편광기/편광기 구역을 갖는 다층 광학 필름(Multilayer Optical Films Having Side-by-Side Polarizer/Polarizer Zones)". 선택적 열처리에 의해 내부 패턴화하기에 적합한 이중 복굴절성 STOF 필름의 일부 예가 본 출원에서 도 5c 및 도 5d에 도시되어 있다.

도 5c에서, 동일한 또는 유사한 등방성 굴절률을 갖고, 동일한 또는 유사한 응력-광학 계수(음의 계수가 또한 사용될 수 있지만 도 5c에 양으로 도시됨)를 가지며, 상이한 용융 또는 연화 온도를 갖는 제1 및 제2 중합체 재료가 선택된다. 재료는 적합한 수의 층을 갖는 교번하는 층 배열로 공압출되어 다이아몬드 형상의 기호에 의해 도시된 굴절률을 가진 다층 주조된 웨브를 형성한다. 이축 인발되기보다는, 도 5c의 주조된 웨브는 이어서 제1 및 제2 중합체 재료 둘 모두에 복굴절을 유도하기 위해 적합한 조건 하에서 x-축을 따라 단축 연신된다. 연신은 유사한 양만큼 굴절률 값 n1x 및 n2x가 증가하게 하면서, n1z 및 n2z가 유사한 양만큼 감소되게 하면서도, n1y 및 n2y는 비교적 일정하게 유지되게 한다. 이는 각각의 재료 층이 강하게 이축 복굴절성인 경우에도, 모든 3개의 주요 방향을 따라 실질적으로 정합되는 2개의 재료 층의 굴절률을 형성한다(Δnx ≒ 0, Δny ≒ 0, 및 Δnz ≒ 0). 이러한 굴절률 세트는, 적절한 수의 층을 갖는 미세층 패킷으로 구현된 때, 수직으로 입사하는 그리고 경사져서 입사하는 광에 대해 반사율을 거의 또는 전혀 갖지 않는 다층 윈도우-유사 필름을 제공할 수 있다.

이러한 다층 윈도우 필름은 이어서 윈도우 필름을 제1 구역에서 그대로 두면서, 전술된 바와 같이 제2 구역에서 내부 패턴화될 수 있다. 방사 에너지의 제2 구역으로의 선택적 전달에 의한 선택적 가열은 복굴절성 층들 중 적어도 일부가 덜 복굴절성으로 되도록 이완되게 한다. 도 5c의 경우에, 가열은, 제1 재료 층의 융점 또는 연화점 초과이지만 제2 재료 층의 융점 또는 연화점 미만인 온도로 역시 신중하게 제어된다. 이러한 방식으로, 선택적 가열은 제2 구역 내의 제1 복굴절성 층이 그 원래의 등방성 상태로, 또는 배향해제가 불완전하면 중간 복굴절성 상태로 이완되게 하면서도, 제2 구역 내의 제2 복굴절성 층은 그 복굴절을 실질적으로 유지하게 한다. 제1 재료의 이완이 완전하면, 제2 구역은 하나의 평면내 방향으로 비교적 큰 굴절률 차이(Δnx), 다른 하나의 평면내 방향으로 0 또는 거의 0의 굴절률 차이(Δny), 및 Δnx에 비교하여 반대 극성 또는 부호의 비교적 큰 평면외 굴절률 차이(Δnz)에 의해 특징지어진다. 이들 굴절률 관계는 적절한 수의 층을 갖는 미세층 패킷으로 구현된 때, 제2 구역에 반사 편광기 필름을 제공할 수 있다. 이러한 편광기 필름은 y-방향에 평행한 통과 축 및 x-방향에 평행한 차단 축을 갖는다. 차단-상태 편광된 광에 대해 이러한 필름에 의해 제공된 반사는 미세층들의 층 두께 분포에 따라 넓은 대역이거나 좁은 대역일 수 있다. 어느 경우에서도, 차단-상태 편광된 광에 대한(s-편광된 성분 및 p-편광된 성분 둘 모두에 대한) 편광기 필름의 반사율은 Δnz의 반대 극성에 기인하여 입사각을 증가시킴에 따라 증가한다. 따라서 완성된 필름은 단일 필름 내에 하나의 구역에서의 다층 윈도우 필름 및 이웃한 구역에서의 반사 편광기 필름을, 하나의 구역으로부터 다음 구역으로 연속적으로 연장되는 미세층과 조합시킨다. 이러한 도 5c의 경우, 선택적 열처리 공정은 다층 윈도우 필름을 다층 반사 편광기 필름으로 변화시킬 수 있다(윈도우 → 편광기).

도 5d의 실시예는 미국 특허 제6,179,948호(메릴 등)에 기술된 2-단계 인발 공정을 사용한다. 이러한 공정에서 주조된 필름의 연신 또는 배향은 일 세트의 층(예컨대 각각의 광학 반복 단위의 제1 재료 층)은 두 인발 단계 동안 실질적으로 배향되는 반면에 다른 세트의 층(예컨대 각각의 광학 반복 단위의 제2 재료 층)은 하나의 인발 단계 동안에만 실질적으로 배향되도록 신중하게 제어된 2-단계 인발 공정을 사용하여 수행된다. 결과는 인발 후에 실질적으로 이축 배향된 일 세트의 재료 층 및 인발 후에 실질적으로 단축 배향된 다른 세트의 재료 층을 갖는 다층 광학 필름이다. 2 공정 인발 단계에 대한 온도, 변형률 및 변형 정도와 같은 하나 이상의 적합하게 상이한 공정 조건을 사용하여 2개의 재료의 상이한 점탄성 및 결정화 특성에 영향을 줌으로써 차별화가 달성된다. 따라서, 예를 들어, 제1 인발 단계는 제1 방향을 따라 제1 재료를 실질적으로 배향시킬 수 있는 반면에 이러한 방향을 따라 제2 재료를 많아야 단지 약간만 배향시킬 수 있다. 제1 인발 단계 후에, 하나 이상의 공정 조건은 제2 인발 단계에서 제1 및 제2 재료 둘 모두가 제2 방향을 따라 실질적으로 배향되도록 적합하게 변화된다. 이러한 방법을 통해, 제1 재료 층은 본질적으로 이축 배향된 특성(예를 들어, 굴절률은 관계 n1x ≒ n1y ≠ n1z를 만족시킬 수 있으며, 때로는 단축 복굴절성 재료로 지칭됨)을 나타낼 수 있고, 바로 그 동일한 다층 필름의 제2 재료 층은 본질적으로 단축 배향된 특성(예를 들어, 굴절률은 관계 n2x ≠ n2y ≠ n2z ≠ n2x를 만족시킬 수 있으며, 때로는 이축 복굴절성 재료로 지칭됨)을 나타낼 수 있다.

이러한 배경에서, 도 5d는 제1 및 제2 중합체 재료가 동일한 또는 유사한 등방성 굴절률을 갖도록, 그리고 둘 모두 인발 후에 복굴절성이 되도록, 그리고 동일 극성의 응력-광학 계수를 갖도록(도면에서 이들은 둘 모두 양으로 도시되지만, 이들은 대신에 둘 모두 음일 수 있음) 선택되는 실시예를 도시한다. 제1 및 제2 재료는 상이한 용융 또는 연화 온도를 갖고, 위에서 논의된 2-단계 인발 공정이 구현될 수 있도록 상이한 점탄성 및/또는 결정화 특성을 갖는다. 재료는 적합한 수의 층을 갖는 교번하는 층 배열로 공압출되어 다이아몬드 형상의 기호에 의해 도시된 굴절률을 가진 다층 주조된 웨브를 형성한다. 주조된 웨브는 이어서 전술된 2-단계 인발 공정을 사용하여 x 및 y-축을 따라 이축 연신되어, 제1 재료는 x 및 y-축 둘 모두를 따라 동등하게 배향되는 반면에 제2 재료는 y-축을 따라 우선적으로 배향되고 x-축을 따라서는 더 적은 배향을 갖는다(일부 경우에는 배향이 없음). 최종 결과는 그의 제1 및 제2 미세층이 모두 복굴절성이지만 제1 재료 층은 실질적으로 이축 배향된 특성을 갖고, 반면에 제2 재료 층은 비대칭적 이축 배향된 특성 또는 심지어 실질적으로 단축 배향된 특성을 갖는 다층 광학 필름이다. 도시된 바와 같이, 재료 및 공정 조건은 연신에 의해 굴절률 값 n1x 및 n1y가 유사한 양만큼 증가하게 하고 반면에 n1z는 더 큰 양만큼 감소하게 하도록 선택된다. 또한, 연신에 의해 굴절률 값 n2y는 n1x 및 n1y와 동일하거나 근접한 값으로 증가하게 되고, 굴절률 n2z는 감소하게 되며, 굴절률 n2x는 대략 동일하게 유지된다(제2 재료가 x-축 배향 단계 동안 작은 정도로 배향되는 경우, n2x는 도면에 도시된 바와 같이 약간 증가할 수 있음). 이는 Δnx로부터 반대 극성의 하나의 큰 평면내 굴절률 부정합(Δnx), 하나의 상당하게 더 작은 평면내 굴절률 부정합(Δny ≒ 0), 및 중간 평면외 굴절률 부정합(Δnz)을 갖는 2개 재료 층의 굴절률을 형성한다. 제2 재료가 더 많이 이축 배향된 때, 처리 후의 x-방향에서의 굴절률 정합은 그의 등방성 굴절률이 제2 재료보다 높은 제1 재료와 짝을 이룸으로써 달성될 수 있다. 이러한 세트의 굴절률은 적절한 수의 층을 갖는 미세층 패킷으로 구현된 때에, x-방향을 따른 차단 축 및 y-방향을 따른 통과 축을 가진 제1 반사 편광 필름을 제공할 수 있다. (차단 축에 평행한 편광된 광에 대한) 필름에 의해 제공된 반사는 미세층들의 층 두께 분포에 따라 넓은 대역이거나 좁은 대역일 수 있다.

이러한 제1 다층 반사 편광기 필름은 이어서 편광기 필름을 제1 구역에서 그대로 두면서, 전술된 바와 같이 제2 구역에서 내부 패턴화될 수 있다. 방사 에너지의 제2 구역으로의 선택적 전달에 의한 선택적 가열은 복굴절성 층들 중 적어도 일부가 덜 복굴절성으로 되도록 이완되게 한다. 본 경우에, 가열은 제1 재료 층의 융점 또는 연화점 초과이지만 제2 재료 층의 융점 또는 연화점 미만인 온도로 신중하게 제어된다. 이러한 방식으로, 선택적 가열은 제2 구역 내의 제1 복굴절성 층이 그 원래의 등방성 상태로, 또는 배향해제가 불완전하면 중간 복굴절성 상태로 이완되게 하면서도, 제2 구역 내의 제2 복굴절성 층은 그 복굴절을 실질적으로 유지하게 한다. 제1 재료의 이완이 완전하면, 제2 구역은 하나의 평면내 방향으로 비교적 큰 굴절률 차이(Δny), 다른 하나의 평면내 방향으로 0 또는 거의 0의 굴절률 차이(Δnx), 및 Δny에 비교하여 반대 극성 또는 부호의 비교적 큰 평면외 굴절률 차이(Δnz)에 의해 특징지어진다. 이들 굴절률 관계는 적절한 수의 층을 갖는 미세층 패킷으로 구현된 때, 제2 구역에서 제2 반사 편광기 필름을 제공할 수 있다. 특히, 이러한 제2 반사 편광기는 x-방향에 평행한 통과 축 및 y-방향에 평행한 차단 축을 가지며, 즉 이는 제1 반사 편광기에 대해 수직 배향된다. 차단-상태 편광된 광에 대해 이러한 제2 편광기 필름에 의해 제공하는 반사는 미세층들의 층 두께 분포에 따라, 제1 반사 편광기가 직교 편광 상태에 대해 넓은 대역이거나 좁은 대역인 것과 같은 정도로 넓은 대역이거나 좁은 대역일 것이다. 어느 경우에서도, 차단-상태 편광된 광에 대한(s-편광된 성분 및 p-편광된 성분 둘 모두에 대한) 제2 편광기 필름의 반사율은 제2 구역에서의 Δnz의 반대 극성에 기인하여 입사각을 증가시킴에 따라 증가한다. 따라서 완성된 필름은 단일 필름 내에 하나의 구역에서의 제1 반사 편광기 필름 및 제1 반사 편광기 필름에 대해 수직하게 배향된 제2 반사 편광기 필름인, 이웃한 구역에서의 제2 반사 편광기 필름을, 하나의 구역으로부터 다음 구역으로 연속적으로 연장되는 미세층과 조합시킨다. 이러한 도 5d의 경우, 선택적 열처리 공정은 제1 다층 반사 편광기 필름을 제2 다층 반사 편광기 필름으로 변화시킬 수 있다(편광기1 → 편광기2).

위에서 논의된 시나리오는 다른 내부 패턴화된 다층 광학 필름을 생성하도록 사용될 수 있는 제1 구역을 위한 반사기 유형, 제2 구역을 위한 반사기 유형, 재료 특성, 및 처리 파라미터의 다수의 가능한 조합의 단지 일부만을 포함하며, 제한적인 것으로 고려되지 않아야 한다. 양의 복굴절성뿐만 아니라 음의 복굴절성 재료 및 이들의 조합도 사용될 수 있음에 유의한다. 또한, 복굴절성 및 등방성 중합체의 조합이 사용되는 경우에, 복굴절성 중합체는 등방성 중합체의 굴절률보다 작거나, 그보다 크거나, 그와 동일한 연신전 등방성 굴절률을 가질 수 있음에 유의한다. 다양한 조합이 본 명세서에 개시된 바와 같은 2-레벨 기록가능 다층 광학 필름에 이용될 수 있는 내부 패턴화된 다층 광학 필름의 제1 및 제2 구역을 위한 반사기 유형의 다른 가능한 조합의 논의는 하기의 공히 양도된 PCT 공개들 중 하나 이상에서 확인할 수 있다: WO 2010/075357호(메릴 등) "공간 선택적 복굴절 감소를 사용하여 내부 패턴화된 다층 광학 필름(Internally Patterned Multilayer Optical Films Using Spatially Selective Birefringence Reduction)"; WO 2010/075340호(메릴 등) "나란한 미러/편광기 구역을 갖는 다층 광학 필름(Multilayer Optical Films Having Side-by-Side Mirror/Polarizer Zones)"; WO 2010/075363호(메릴 등) "다수의 복굴절성 층을 갖는 내부 패턴화된 다층 광학 필름(Internally Patterned Multilayer Optical Films With Multiple Birefringent Layers)"; 및 WO 2010/075383호(메릴 등) "나란한 편광기/편광기 구역을 갖는 다층 광학 필름(Multilayer Optical Films Having Side-by-Side Polarizer/Polarizer Zones)".

도 6은 다층 광학 필름에 대해 본 명세서에서 논의된 복굴절성-이완 기술을 사용하여 달성될 수 있는 다양한 변환을 요약한 개략도이다. 이로써, 도면은 내부 패턴화된 다층 광학 필름의 제1 (미처리된) 구역 및 제2 (열처리된) 구역을 위한 반사기 유형의 다양한 조합을 또한 요약하며, 이는 결국 하나 이상의 패턴화가능한 지연기 필름을 또한 포함할 수 있는 2-레벨 기록가능 복합 필름의 일부를 형성할 수 있다. 도면에서 화살표는 제1 반사 특성으로부터 제1 반사 특성과 실질적으로 상이한 제2 반사 특성으로의 변환을 나타낸다. 도 6의 도면은 설명의 목적을 위해 제공된 것이며 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다는 것에 유의한다.

화살표(610a)는 예컨대 도 5b와 관련하여 기술된 바와 같이, 다층 미러 필름으로부터 다층 윈도우 필름으로의 변환을 나타낸다. 그러한 변환은 미러 필름에 의해 특성화된 하나 이상의 제1 (미처리된) 구역 및 윈도우 필름에 의해 특성화된 하나 이상의 제2 (처리된) 구역을 내부 패턴화된 다층 광학 필름에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 화살표(610b)는 다층 윈도우 필름으로부터 다층 미러 필름으로의 반대 변환을 나타낸다. 그러한 변환은 윈도우 필름에 의해 특성화된 하나 이상의 제1 (미처리된) 구역 및 미러 필름에 의해 특성화된 하나 이상의 제2 (처리된) 구역을 내부 패턴화된 다층 광학 필름에 제공하기 위해 사용될 수 있다.

화살표(612a)는 예컨대 도 5c와 관련하여 기술된 바와 같이, 다층 윈도우 필름으로부터 다층 편광기 필름으로의 변환을 나타낸다. 그러한 변환은 윈도우 필름에 의해 특성화된 하나 이상의 제1 (미처리된) 구역 및 편광기 필름에 의해 특성화된 하나 이상의 제2 (처리된) 구역을 내부 패턴화된 다층 광학 필름에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 화살표(612b)는 다층 편광기 필름으로부터 다층 윈도우 필름으로의 반대 변환을 나타낸다. 그러한 변환은 편광기 필름에 의해 특성화된 하나 이상의 제1 (미처리된) 구역 및 윈도우 필름에 의해 특성화된 하나 이상의 제2 (처리된) 구역을 내부 패턴화된 다층 광학 필름에 제공하기 위해 사용될 수 있다.

화살표(614a)는 예컨대 도 5a와 관련하여 기술된 바와 같이, 다층 편광기 필름으로부터 다층 미러 필름으로의 변환을 나타낸다. 그러한 변환은 편광기 필름에 의해 특성화된 하나 이상의 제1 (미처리된) 구역 및 미러 필름에 의해 특성화된 하나 이상의 제2 (처리된) 구역을 내부 패턴화된 다층 광학 필름에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 화살표(614b)는 다층 미러 필름으로부터 다층 편광기 필름으로의 반대 변환을 나타낸다. 그러한 변환은 편광기 필름에 의해 특성화된 하나 이상의 제1 (미처리된) 구역 및 윈도우 필름에 의해 특성화된 하나 이상의 제2 (처리된) 구역을 내부 패턴화된 다층 광학 필름에 제공하기 위해 사용될 수 있다.

화살표(616, 618, 620)는 하나의 유형의 미러로부터 다른 유형의 미러로의, 하나의 유형의 윈도우로부터 다른 유형의 윈도우로의, 그리고 하나의 유형의 편광기로부터 다른 유형의 편광기로의(예컨대 도 5d 참조) 변환을 나타낸다. 독자는 다시, 도 6의 도면이 설명의 목적을 위해 제공되는 것이며 제한하는 방식으로 해석되지 않아야 한다는 것을 상기해야 한다.

도 5a 내지 도 5d 및 도 6과 그 관련 설명은 주로 그의 반사 특성이 필름, 즉 다층 광학 필름 내에 배치된 미세층들 사이의 계면으로부터 반사된 광의 보강 및 상쇄 간섭에 의해 대부분 결정되는 반사 필름에 관한 것이다. 그들 도면 및 설명의 대응물이 또한 그의 반사 특성이 하나 이상의 블렌딩된 층 내의 별개의 제1 및 제2 상으로 분리되는 제1 및 제2 재료에 의해 대부분 결정되기 때문에 사실상 확산성인 반사 필름을 위해 제공될 수 있다. 이와 관련하여, 2010년 6월 30일자로 출원된, 공히 양도된 미국 출원 제61/360,124호(대리인 문서 번호 66469US002) "공간 선택적 복굴절 감소를 갖는 확산 반사 광학 필름(Diffuse Reflective Optical Films With Spatially Selective Birefringence Reduction)이 참조된다. 도 5a 내지 도 5d 각각에 대해, "제1" 재료는 연속 상으로 고려될 수 있고 "제2" 재료는 분산 상(또는 다른 연속 상)으로 고려될 수 있는 반면에, 대안적인 실시예에서는 "제2" 재료가 연속 상으로 고려될 수 있고 "제1" 재료가 분산 상(또는 다른 연속 상)으로 고려될 수 있다.

STOF 필름의 반사 특성의 변화가 주로 STOF 필름의 재료 또는 층의 복굴절의 열-유도 이완과 관련된다는 사실은 STOF 필름을 패턴화하기 위해 사용되는 선택적 처리 공정이 주로 일방향성 또는 비가역성일 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 그의 초기 제1 반사 특성이 제2 반사 특성으로 변화되도록 처리된(방사 에너지의 흡수에 의해 선택적으로 열처리된) STOF 필름의 주어진 영역 또는 구역은 그 후에 그의 원래 제1 반사 특성을 재획득하기 위해 다른 방사 빔으로 처리되지 못할 수 있다. 실제로, 초기 열처리가 구역에서 복굴절을 실질적으로 제거하였으면, 동일하거나 유사한 방사 빔에 의한 추가 방사 처리가 구역의 반사 특성에 추가적인 영향을 거의 또는 전혀 주지 않을 수 있다. STOF 필름 패턴화의 이러한 일방향성 또는 비가역성 양태는 예컨대, 예를 들어 조작-방지가 중요한 보안 응용에, 또는 예를 들어 다른 구성 요소를 스위칭하는 데 사용되는 광학장 또는 전자장에 대한 안정성이 요구되는 디스플레이 또는 광-전자 응용에 특히 유리할 수 있다. 다른 응용에서, 연속 상 내의 STOF 필름 패턴화의 이러한 일방향성 또는 비가역성 양태는 다른 상 내의, 예컨대, 예를 들어 제1 구역에서 복굴절을 갖고 제2 구역에서 복굴절을 거의 또는 전혀 갖지 않는 안정된, 패턴화된 연속 상이 요구되는 광-전자 장치 내의 스위칭가능 요소와 조합될 수 있다.

도 7에서, 개시된 패턴화된(예컨대, 내부 패턴화된) 필름을 제공하기 위해 STOF 필름의 제2 구역을 선택적으로 가열하도록 사용될 수 있는 하나의 배열(700)을 보여준다. 간략하게, 필름 전반에 걸쳐, 예컨대 제1 구역으로부터 제2 구역으로 연장되는 적어도 하나의 패턴화가능한 반사 필름을 포함하는 STOF 필름(710)이 제공된다. 반사 필름은 STOF 필름 내부에 있을 수 있고, 제1 반사 특성을 제공한다. 고 방사도(radiance) 광원(720)이 입사 광의 일부를 흡수에 의해 열로 변환시킴으로써 필름의 조명된 부분(724)을 선택적으로 가열하기 위해 적합한 파장, 세기 및 빔 크기의 지향된 빔(722)을 제공한다. 바람직하게는, 필름의 흡수는 적당한 출력의 광원으로 충분한 가열을 제공하기에 충분히 크지만, 필름의 초기 표면에 표면 손상을 일으킬 수 있는 과도한 양의 광이 흡수될 정도로는 높지 않다. 이에 대해서는 아래에서 추가로 논의된다. 일부 경우에, 경사져서 위치된 광원(720a), 지향된 빔(722a), 및 조명된 부분(724a)에 의해 도시된 바와 같이, 광원을 경사각 θ로 배향하는 것이 바람직할 수 있다. 그러한 경사 조명은, STOF 필름(710)이 원하는 양의 흡수 및 수반되는 가열을 방지하는 방식으로 지향된 빔(722)을 실질적으로 반사하는 수직 입사 시의 반사 대역을 갖는 미세층 패킷을 포함하는 경우에 바람직할 수 있다. 따라서, 반사 대역이 입사각이 증가함에 따라 더 짧은 파장으로 이동하는 것을 이용하면, 지향된 빔(722a)은 원하는 흡수 및 가열을 허용하도록 (이제 이동된) 반사 대역을 회피하는 경사각 θ에서 전달될 수 있다.

경사 조명은 또한 STOF 필름(710)이 확산 반사기를 포함하는 경우에, 그리고 확산 반사율이 입사각 및/또는 편광 상태에 따라 변화하는 경우에 바람직할 수 있다. 비대칭 확산 반사기의 경우, 반사 편광기와 유사하게, 광원을 제어된 방위각(azimuthal angle) φ로 배향하는 것이 또한 바람직할 수 있다. 예를 들어, 하나의 입사 방향(예컨대 주어진 (θ,φ) 좌표 쌍에 의해 한정됨) 및 편광 상태에서, 필름은 지향된 빔(722/722a)을 제2 구역에서 블렌딩된 층의 원하는 양의 흡수 및 수반되는 가열을 방지하는 방식으로 대부분 산란시킬 수 있다. 상이한 입사 방향(θ,φ) 및/또는 편광 상태에서, 산란은 위에서 논의된 복굴절 이완 및 반사율 변환을 생성하기 위해 제2 구역에서 블렌딩된 층의 원하는 양의 흡수 및 수반되는 가열을 허용하도록 실질적으로 감소될 수 있다. 따라서, 지향된 빔(722/722a)의 입사 방향(θ,φ) 및 편광 상태는 블렌딩된 층을 통한 과도한 산란을 회피하도록 선택될 수 있으며, 예컨대 그것들은 블렌딩된 층 또는 광학 필름의 최소 산란과 일치하도록, 또는 달리 말하면 블렌딩된 층을 통한 최대의 정반사성 투과와 일치하도록 선택될 수 있다. 확산 반사 필름이 반사 편광기인 경우, 편광 상태는 바람직하게는 편광기의 통과 상태일 수 있다.

일부 경우에, 지향된 빔(722 또는 722a)은 조명된 부분(724 또는 724a)이 완성된 제2 구역의 원하는 형상을 갖도록 하는 방식으로 형상화될 수 있다. 마스크가 그러한 목적을 위해 사용될 수 있다. 다른 경우에, 지향된 빔은 원하는 제2 구역보다 크기가 더 작은 형상을 가질 수 있다. 후자의 상황에서, 빔 조종 장비가 처리될 구역의 원하는 형상을 찾아내기 위해 다층 광학 필름의 표면에 걸쳐 지향된 빔을 스캔하도록 사용될 수 있다. 지향된 빔의 공간적 및 시간적 변조가 또한 빔 스플리터, 렌즈 어레이, 포켓 셀, 음향-광학 변조기, 및 당업자에게 공지된 다른 기술과 장치와 같은 장치와 함께 이용될 수 있다.

도 8a 내지 도 8c는 패턴화된 STOF 필름의 상이한 제2 구역, 및 그 상에 중첩된, 도시된 구역을 형성할 수 있는 필름에 대한 지향된 광 빔의 가능한 경로의 개략 평면도를 제공한다. 도 8a에서, 광 빔이 STOF 필름(810)으로 지향되고, 임의 형상의 구역(814)을 제1 구역(812)과 구별하기 위해 임의 형상의 구역의 필름을 선택적으로 가열하도록 경로(816)를 따라 시작점(816a)으로부터 종단점(816b)으로 제어된 속도로 스캔된다. 도 8b 및 도 8c는 유사하다. 도 8b에서, 광 빔이 STOF 필름(820)으로 지향되고, 직사각형 형상의 구역(824)을 이웃한 제1 구역(822)과 구별하기 위해 직사각형 형상의 구역의 필름을 선택적으로 가열하도록 경로(826)를 따라 시작점(826a)으로부터 제어된 속도로 스캔된다. 도 8c에서, 광 빔이 STOF 필름(830)으로 지향되고, 직사각형 형상의 구역(834)을 이웃한 제1 구역(832)과 구별하기 위해 직사각형 형상의 구역의 필름을 선택적으로 가열하도록 불연속 경로(836 내지 842) 등을 따라 제어된 속도로 스캔된다. 도 8a 내지 도 8c 각각에서, 가열은 제2 구역의 적어도 일부의 내부 층 또는 재료의 복굴절을 감소시키거나 제거하는 동시에 제1 구역의 그들 층 또는 재료의 복굴절을 유지시키기에 충분하고, 제2 구역의 층 또는 필름의 구조적 완전성을 유지시키면서 그리고 제2 구역에 대한 압력의 임의의 선택적 인가 없이 달성된다.

지향된 빔은 또한 대시, 점, 또는 달리 파단되거나 불연속으로 나타낸 경로들을 생성하도록 변조될 수 있다. 변조는 완전할 수 있으며, 여기서 광 빔 세기는 100% 또는 "최대(full on)"로부터 0% 또는 "최소(full off)"로 변화한다. 대안적으로, 변조는 부분적일 수 있다. 또한, 변조는 빔 세기의 급격한(예컨대, 계단식) 변화를 포함할 수 있고, 및/또는 그것은 빔 세기의 더욱 점진적인 변화를 포함할 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 어떻게 패턴화가능한 필름의 흡수율이 최적의 국소화된 가열을 제공하도록 맞추어질 수 있거나 맞추어져야 하는지에 대한 주제를 다룬다. 도 9a 및 9b의 그래프는 방사 광 빔이 필름을 통해 전파됨에 따라 방사 광 빔의 깊이 또는 위치를 나타내는 동일한 수평 스케일 상에 플로팅된다. 0%의 깊이는 필름의 전방 표면에 대응하고 100%의 깊이는 필름의 후방 표면에 대응한다. 도 9a는 방사 빔의 상대 세기 I/I₀을 수직 축을 따라 플로팅한 것이다. 도 9b는 필름 내의 각각의 깊이에서 (방사 빔의 선택된 파장 또는 파장 대역에서의) 국소 흡수 계수를 플로팅한 것이다.

각각의 도면에서, 3개의 패턴화가능한 STOF 필름 실시예에 대해 3개의 곡선이 플로팅된다. 제1 실시예에서, 필름은 지향된 광 빔의 파장에서 그 두께 전체에 걸쳐 실질적으로 균일하고 낮은 흡수율을 갖는다. 이러한 실시예는 도 9a에서 곡선(910)으로, 그리고 도 9b에서 곡선(920)으로 플로팅되어 있다. 제2 실시예에서, 필름은 그 두께 전체에 걸쳐 실질적으로 균일하고 높은 흡수율을 갖는다. 이러한 실시예는 도 9a에서 곡선(912)으로, 그리고 도 9b에서 곡선(922)으로 플로팅되어 있다. 제3 실시예에서, 필름은 그 두께의 영역(915a, 915c) 전체에 걸쳐서는 비교적 낮은 흡수율을 갖지만, 그 두께의 영역(915b)에서는 더 높은 중간 흡수율을 갖는다.

제1 실시예는 많은 상황에 대해 너무 낮은 흡수 계수를 갖는다. 지향된 광 빔은 곡선(910)의 일정한 기울기로 나타낸 바와 같이 깊이의 함수로서 균일하게 흡수되지만(이는 일부 경우에 바람직할 수 있음), 100%의 깊이에서 곡선(910)의 높은 값으로 나타낸 바와 같이 실제로는 매우 적은 광이 흡수되며, 이는 높은 백분율의 지향된 광 빔이 낭비된다는 것을 의미한다. 그럼에도 불구하고, 일부 경우에, 이러한 제1 실시예가 일부 필름의 처리에 여전히 아주 유용할 수 있다. 제2 실시예는 많은 상황에 대해 너무 큰 흡수 계수를 갖는다. 지향된 광 빔의 실질적으로 전부가 흡수되고 낭비되는 것이 없지만, 높은 흡수율에 의해 과도한 양의 광이 필름의 전방 표면에서 흡수되고, 이는 필름에 대한 표면이 손상을 야기할 수 있다. 흡수율이 너무 높은 경우, 적절한 양의 열이 필름의 전방 표면에 있거나 그 부근에 있는 층을 손상시키지 않고서 관심 있는 내부 층 또는 재료로 전달될 수 없다. 제3 실시예는 예를 들어 필름의 선택된 내부 층 내로 흡수제를 통합함으로써 달성될 수 있는 불균일한 흡수율 프로파일을 이용한다. (국소 흡수 계수에 따라 제어되는) 흡수율의 수준은 바람직하게는 지향된 광 빔의 적절한 부분이 필름의 맞추어진 흡수 영역(915b)에서 흡수되는 중간 수준으로 설정되지만, 이 흡수율은 과도한 양의 열이 반대편 단부에 비해 영역(915b)의 입사 단부에 전달될 정도로 높지는 않다. 많은 경우에, 흡수 영역(915b)에서의 흡수율은 여전히 상당히 약한데, 예컨대 그 영역에 걸친 상대 세기 프로파일(914)은 단지 다른 영역(예컨대, 915a, 915c)보다 더 가파른 기울기를 가진 보다 직선으로서 보일 수 있다. 흡수율의 타당성은 원하는 효과를 달성하기 위해 입사하는 지향된 광 빔의 출력 및 지속시간과 그 흡수율을 대비함으로써 결정될 수 있다.

제3 실시예의 기본적 예에서, 패턴화가능한 STOF 필름은 그들 사이에 미세층들의 하나 이상의 패킷을 갖는 2개의 두꺼운 스킨 층의 구성을 가질 수 있고(2개 이상의 미세층 패킷이 포함되는 경우 보호 경계 층에 의해 분리됨), 필름은 단지 2개의 중합체 재료 A 및 B로만 구성될 수 있다. 중합체 재료 A 내에는 그 흡수율을 중간 수준으로 증가시키기 위해 흡수제가 통합되지만, 중합체 B 내에는 흡수제가 통합되지 않는다. 두 재료 A 및 B는 미세층 패킷(들)의 교번하는 층에 제공되지만, 존재하는 경우, 스킨 층 및 보호 경계 층은 단지 중합체 B로만 구성된다. 그러한 구성은 약한 흡수 재료 B의 사용으로 인해, 필름의 외부 표면, 즉 스킨 층에서 낮은 흡수율을 가질 것이고, 또한 광학적으로 두꺼운 PBL이 존재하는 경우 이들에서 낮은 흡수율을 가질 것이다. 이 구성은 (더 약하게 흡수하는 재료 B의 교번하는 미세층들과 함께) 교번하는 미세층들에 더 강하게 흡수하는 재료 A의 사용으로 인해 미세층 패킷(들)의 더 높은 흡수율을 가질 것이다. 그러한 배열은 우선적으로 열을 외부 표면 층보다는, 필름의 내부 층으로, 예컨대 하나 이상의 내부 미세층 패킷(들)으로 전달하도록 사용될 수 있다. 적절하게 설계된 피드블록을 이용하면 다층 광학 필름은 3가지 이상의 상이한 유형의 중합체 재료(A, B, C, ...)를 포함할 수 있으며, 필름의 선택된 내부 층, 패킷 또는 영역으로 열을 전달하기 위해 매우 다양한 상이한 흡수율 프로파일을 제공하도록 재료들 중 하나, 일부 또는 전부에 흡수제가 통합될 수 있음에 유의한다. 다른 경우에, PBL(들)에 또는 심지어 존재하는 경우 스킨 층에 흡수제를 포함시키는 것이 유용할 수 있다. 어느 경우에서도, 로딩 또는 농도는 미세층에서와 동일하거나 상이할 수 있으며 그보다 높거나 낮을 수 있다.

다층 광학 필름에 사용된 다양한 고유 재료의 고유 흡수 특성을 사용하여 전술한 실시예의 흡수율 프로파일과 유사한 흡수율 프로파일이 얻어질 수 있다. 따라서, 주어진 복합 필름 구성은 복합 필름의 다양한 구성 층 또는 필름 사이에서 상이한 흡수 특성을 갖는 상이한 재료를 포함할 수 있고, 이들 다양한 층 또는 필름은 필름 형성 동안 함께 형성되었을 수 있거나(예컨대, 공압출에 의해), 예컨대 라미네이션에 의해 추후에 조합되는 별개의 전구체 필름으로서 형성되었을 수 있다.

고유의 능력을 갖는 특유한 물품이 복합 물품 내에 하나 이상의 STOF 필름을 하나 이상의 마스크와 조합함으로써 얻어질 수 있다. STOF 필름(들)은 본 명세서에 개시된 광범위한 STOF 필름들 중 임의의 것일 수 있다. 마스크(들)는 임의의 통상적인 설계의 것일 수 있지만, 이하에서 추가로 논의되는 바와 같이 방사 빔으로부터의 광을 STOF 필름(들)의 선택된 부분들 상으로 우선적으로 방향전환시키도록 구성될 수 있는 구조화된 표면 특징부를 또한 포함할 수 있다. STOF 필름(들)은 부착, 예컨대 직접 라미네이션에 의한 부착에 의해, 또는 투명한 접착제 층 및/또는 다른 부착 층을 사용함으로써 마스크(들)와 조합될 수 있다. 부착은 일반적으로 마스크를 통과하는 적어도 일부 광이 반사 STOF 필름에 충돌하도록 층상 배열을 이룬다.

마스크의 표면 상의 또는 마스크 내에 매립된 다양한 구조물은 STOF 필름 내의 관심 있는 층 또는 패킷에 걸친 처리의 인가된 방사 에너지의 국소 플럭스 밀도를 조작하도록 사용될 수 있다. 구조물은 형상이 규칙적이거나 가변적이고 배열이 주기적이거나 비주기적(의사-랜덤(quasi-random) 또는 무질서적)일 수 있다. 구조물은 필름의 평면을 가로질러 일차원적 또는 이차원적 품질을 가질 수 있는데, 즉 주어진 구조물은 필름의 하나의 평면내 축을 따라 균일하고 변화하지 않는 단면 형상을 가질 수 있고(예컨대, 선형으로 연장되는 프리즘의 경우), 또는 주어진 구조물은 2개의 수직한 평면내 방향들에서 2개의 단면 형상으로 경계지어질 수 있다(예컨대, 반구 돌출부 또는 피라미드형 구조물의 경우). 구조물은 표면을 완전하게 또는 단지 부분적으로 덮을 수 있는데, 예컨대, 평평한 영역이 격리된 구조물들, 구조물들의 클러스터들 사이에 개재되거나, 표면을 가로질러 섞일 수 있다. 구조물은 평면내 좌표의 함수로서 인가된 방사 빔의 상대 세기 또는 플럭스를 변경할 수 있다. 일부 경우에, 구조물은 또한 STOF 필름의 두께를 통해 상대 세기 또는 플럭스에 영향을 줄 수 있다. 다양한 메커니즘은 구조물 상으로 초기에 입사하는 평면형 투사로부터 STOF 필름 자체 상으로의 유효 평면형 투사로의 플럭스의 압축(또는 반대로 희박화), 초기 입사 영역의 STOF 필름 상으로의 영역의 중첩, 및 입사각 및 편광에 대한 반사 계수의 의존성뿐만 아니라 구조물 위의 영역 및 구조물 자체의 재료 고려사항, 가장 중요하게는 굴절률 및 그들의 부피(bulk)와 표면 탁도의 결과로서의 구조물 상으로의 투과의 필터링을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 조작은 또한 입사 광의 시준의 수준에 좌우될 수 있다. 예를 들어, 입사 광은 수직으로 입사하여 시준될 수 있거나, 예컨대 시준 필름 또는 필름들(예컨대, 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 입수가능한 비퀴티(Vikuiti)™ 휘도 향상 필름(Brightness Enhancement Film, BEF), 단독으로, 또는 서로 교차된 2개의 그러한 필름과 함께, 또는 다른 재료와 조합되어 사용되든 간에)을 사용하여 부분적으로 시준될 수 있거나, 램버시안(Lambertian) 광원의 경우에서와 같이 시준되지 않을 수 있다. 편광기가 또한 광원으로부터의 입사 광을 사전-편광시키도록 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, STOF 필름의 다양한 부분이 상이한 양의 플럭스, 및 상이한 수준의 처리를 겪을 수 있다. 예를 들어, 보다 높은 세기 또는 플럭스의 영역이 처리되어(즉, 방사 빔에 노출된 때, STOF 필름 내의 하나 이상의 재료의 복굴절을 감소시키기에 충분한 정도로 가열됨) 패턴화된 STOF 필름의 제2 (처리된) 구역의 부분을 나타낼 수 있고, 반면에 보다 낮은 세기 또는 플럭스의 영역이 미처리되거나 덜 처리된 상태로 남게 되어(즉, 방사 빔에 노출된 때, STOF 필름 내의 하나 이상의 재료의 복굴절을 실질적으로 감소시키기에 충분하지 않는 정도로 가열됨) 패턴화된 STOF 필름의 제1 (미처리된) 구역의 부분을 나타낼 수 있다.

마스크의 표면 상의 구조물은 주로 굴절 현상에 의해 광을 조작하는 특성 치수를 가질 수 있거나, 이들은 주로 회절 현상에 의해 광을 조작하도록 더 작은 치수를 가질 수 있거나, 이들은 굴절과 회절의 조합에 의해 광을 조작하도록 크기설정될 수 있다.

추가로, 하나 이상의 마스크와 함께 하나 이상의 STOF 필름을 포함하는 복합 물품과 관련하여, 도 10 내지 도 12는 구조화된 표면을 갖는 마스크에 부착된 STOF 반사 필름을 각각 포함하는 다양한 물품의 개략 측면도 또는 단면도를 제공한다. 이들 도면 각각에서, 구조물의 형상은 단지 하나의 평면, 즉 x-z 평면으로 지칭되는 도면의 평면 내에 도시되어 있다. 직교 방향에서(즉, y-축을 따름), 구조물은 선형으로 연장되는 프리즘의 경우에서와 같이 균일하게 연장될 수 있거나, 이들은 예를 들어 x-z 평면 내의 그들 각각의 프로파일과 동일하거나 유사한 경계지어진 프로파일을 가질 수 있다. 특성이 일차원적인, 예컨대 y-방향을 따라 일정한 단면 프로파일을 유지하는 구조물은 만곡된 렌즈형 또는 평평-소면형(flat-faceted)의 삼각형 프리즘형 구조물과 같은 선형 원통형 구조물을 나타낼 수 있다. 특성이 이차원적인, 즉 x-z 및 y-z 평면 둘 모두에서 경계지어진 프로파일을 갖거나 하나의 평면 내에서 경계지어진 프로파일을 갖고 경계지어진 프로파일이 직교 방향을 따라 불균일한 구조물은 렌즈-유사 융기부로서 기능할 수 있다.

간략하게, 도 10은 STOF 필름(1014)에 부착된 마스크(1012)를 포함하는 복합 물품(1010)을 도시한다. 마스크(1012)는 그의 전체 가용 영역에 걸쳐 광 투과성(투명)일 수 있다. 마스크(1012)는, 그렇지 않다면 평평한 상부 표면 상에서 만곡된 구조물(1012a, 1012b)에 의해 구조화된 표면을 갖는다. 구조물(1012a, 1012b)은 각각 대응하는 영역 또는 구역(1014a, 1014b)에서 방사 빔(1016)의 플럭스를 증가시키는 것으로 도시되며, 이 구역들은 이어서 STOF 필름(1014)의 다른 구역들은 처리되지 않는 상태에서 방사 빔(1016)에 의해 처리될 수 있다(복굴절 감소의 메커니즘에 의해 반사 특성이 변경됨). 도 11은 STOF 필름(1114)에 부착된 투명한 마스크(1112)를 포함하는 복합 물품(1110)을 도시한다. 마스크(1112)는, 횡방향 치수(1113a)를 갖는 만곡된(예컨대, 반원형 또는 반구형) 구조물(1112a)에 의해 특징지어진 구조화된 표면을 갖는다. 마스크(1112)는 치수(두께)(1113b)의 "랜드(land)" 부분을 가질 수 있다. STOF 필름은 1115a의 두께를 가질 수 있다. 도 12는 STOF 필름(1214)에 그리고 다른 광학 필름 또는 기판(1216)에 부착된 투명한 마스크(1212)를 포함하는 복합 물품(1210)을 도시한다. 마스크(1212)는, 횡방향 치수(1213a)를 갖는 삼각형 프리즘형 구조물(1212a)에 의해 특징지어진 구조화된 표면을 갖는다. 마스크(1212)는 치수(두께)(1213b)의 "랜드" 부분을 가질 수 있다. STOF 필름은 1215a의 두께를 가질 수 있다. 도 10의 마스크(1012)는 또한, 구체적으로 표기되지 않은 한정된 랜드 부분을 갖는 것으로 도시되어 있다.

도 10 내지 도 12의 것과 같은 복합 물품은, 예컨대 STOF 필름의 처리된 부분이 미처리된 영역보다 덜 반사성이고 더 투과성인 경우에 광 지향 필름으로서 기능할 수 있다. 그러한 복합 물품이, 표지판, 백라이트, 조명 기구, 또는 유사한 내부 발광 장치에 사용되는 경우, STOF 필름이 내부 광원을 향해 배치되고 구조화된 표면 마스크가 그러한 광원으로부터 멀리 배치되도록 배향될 수 있다. 그러면, STOF 필름의 처리된 영역은 광을 투과시킬 수 있고, 이 광은 이어서 STOF 필름의 처리된 영역과의 구조화된 표면 특징부의 공간적 정합에 의해 시준되거나 부분적으로 시준되거나 달리 원하는 출력 축을 따라 지향될 수 있다.

도시된 마스크의 표면 구조 또는 프로파일은 두께 H의 랜드 위의 표면 함수 f(x,y)에 의해 특징지어질 수 있다. 도 11에서 H는 1113b로 표기되어 있고, 도 12에서 H는 1213b로 표기되어 있다. 일부 경우에, 랜드는 생략될 수 있어서(H = 0), 구조물은 STOF 필름에 직접 부착된다. 일부 경우에, 랜드는 STOF 필름의 외부 스킨 층일 수 있고, 구조물은, 예컨대 압출 복제, 엠보싱, 및 표면 기계가공(예컨대, 다이아몬드 선삭)을 포함하는 임의의 많은 표면 구조화 방법을 통해 스킨 층 상에 직접 형성될 수 있다. 구조물이 일차원적 특성을 가진 때, 표면 구조는 단지 하나의 평면내 방향의 표면 함수, 예컨대 f(x)에 의해 한정될 수 있다. 구조물이 관심 있는 광학 대역에서 STOF 필름의 유전체 텐서의 주요 방향들 중 임의의 방향과 정렬될 필요는 없지만, 이들은 일부 경우에 그러할 수도 있다.

일부 경우에, 마스크의 구조화된 표면을 완전하게 덮고 개별 구조물들을 봉지시키는 추가의 상부 층(공기보다 치밀한 투명한 재료로 제조됨)이 제공될 수 있다. 그러한 상부 층은 굴절률 텐서 n_U를 갖는, 투명한 "상부" 매질로 구성될 수 있다. 상부 매질은 등방성일 수 있다. 그들 각각의 구조물 및 선택적인 랜드를 포함하는 마스크(1012, 1112, 1212)는 굴절률 텐서 n_L을 갖는 "하부" 매질 또는 재료를 포함할 수 있다. 하부 매질은, 예컨대 미국 특허 출원 공개 제2007/0065636호(메릴 등) 및 제2006/0204720호(비어나스(Biernath) 등)에 기술된 바와 같이, 등방성일 수 있거나 복굴절성일 수 있다. 임의의 주어진 구조물이 주어진 방향을 따라 기부 폭 B(도 11에서 1113a 및 도 12에서 1213a로 표기됨) 및 (x,y) 좌표 평면 내의 각각의 평면형 투사에서 국소 표면 법선 벡터를 가질 수 있다. 도 11에서, 미분 단면 폭 Δx (Δx << B)에 걸쳐 수직으로 입사하는(z-축에 평행) 광은 개별 구조물들 중 하나의 표면에 충돌한다. 이러한 입사 광의 일부 부분은 국소 표면 법선, 굴절률 n_U와 n_L, 및 입사 방사선의 편광 상태를 고려한 반사 계수와 일치하게 반사된다. 폭 Δx에 걸쳐 투과된 플럭스는 이어서 새로운 단면 폭 Δx'에 걸쳐 STOF 필름의 표면으로 투과된다. 도 11에서, 새로운 단면 Δx'는 더 작으며, 따라서 이러한 예시적인 예에서 세기가 증가된다. 도 12에서, Δx₁ 및 Δx₂에서 구조물 상으로 초기에 입사하는 2개의 평면형 투사는 단일의 유효 평면형 투사 Δx'에서 STOF 필름 상으로 중첩하도록 지향된다. STOF 필름의 선택된 부분들에 걸친 세기를 추가로 증가시키기 위해 압축 및 중첩이 조합될 수 있다.

표면 함수 f(x,y), 기부 B(x,y), H, 및 STOF 필름의 두께의 상대 크기 및/또는 높이는 바람직한 효과를 달성하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 변경된 반사 특성의 균일한 제어된 패턴을 달성하기 위해, 구조물이 STOF 필름 내의 처리될 광학 층의 두께에 비해 크게 되는 것이 유리할 수 있다. 또한, 소정 수준의 초점을 달성하기 위해, 또는 예컨대 STOF 필름 위, 아래, 또는 내의 초점 평면을 위치설정하기 위해, H를 조정하는 것이 유리할 수 있다. 예컨대, 보안, 장식, 디스플레이, 표지판, 또는 조명 시스템에서의 광의 제어와 같은 반사 특성의 제어된 수준의 변화를 달성하기 위해, 구조화된 마스크가 예컨대 STOF 필름의 하프-톤(half-tone) 접근법을 통해 면적 변환 또는 처리를 효과적으로 제어하도록, 예컨대 B 및/또는 H가 STOF 필름의 두께 정도인 경우, 미세 구조물을 사용하는 것이 유리할 수 있다.

일례에서, 구조화된 마스크가 광학 장치 내의 패턴화된 어레이와 일치하도록 형성된다. 예를 들어, 마스크는 광원, 예컨대 LED 직하형 디스플레이 내의 전구와 정렬되도록 패턴화될 수 있다. 처리 후에, 광학 장치 내의 광원의 어레이와 원하는 대로 일치하는 패턴이 형성될 수 있다. 따라서, 패턴화된 STOF 필름이 제2 단계에서 패턴화되어 광학 장치의 구성요소와 정합될 수 있다. 대안적으로, 패턴화된 마스크 자체가 광학 장치의 패턴화된 광학 특징부일 수 있다. 조립된 또는 하위-조립된 광학 부품 내의 패턴화된 마스크를 통한 처리가 이어서 STOF 필름 및 이러한 다른 광학 특징부의 자가-정합된 패턴화를 생성할 수 있다.

따라서, 예를 들어 STOF 필름이 낮은 반사율 및 높은 투과율의 제1 구역(미처리되든 처리되든 간에), 및 높은 반사율 및 낮은 투과율의 제2 구역(처리되든 미처리되든 간에)을 갖도록 패턴화될 수 있으며, 여기서 패턴은 디스플레이 또는 조명 기구에 유용한 백라이트의 LED 또는 다른 광원의 패턴과 정합하도록 맞추어진다. 높은 반사성의 제2 구역은 각각 광원 위에 또는 전방에 위치되어, 광원으로부터의 광이 관찰자의 눈에 직접 도달하는 것 또는 달리 "핫 스폿(hot spot)", 즉 국소적은 밝은 영역을 생성하는 것을 방지할 수 있다. 패턴화된 STOF 필름에 의해 반사된 광은 후방 반사기에 의해 반사될 수 있으며, 백라이트의 전방을 향해 STOF 필름의 높은 투과성의 제1 구역을 통과할 수 있다. 이와 관련하여, 백라이트는 재순환 백라이트일 수 있거나 그것을 포함할 수 있다.

따라서, STOF 필름 및 물품은 다양한 디스플레이 및 다른 확장된 영역의 광전자 장치, 예컨대 백라이트, 표지판, 조명 기구, 채널 레터(channel letter), 도광 또는 광 도파 시스템 등에 사용될 수 있다. 그러한 장치는 편광된 또는 비편광된 광을 방출할 수 있다. 그러한 장치는 백색 광, 즉 통상의 관찰자에 의해 명목상 백색으로서 인지되는 광, 또는 백색과는 다른 특정 색상의 광을 방출할 수 있다. 그러한 장치는 예를 들어 액정, 유기 발광 장치(OLED) 및/또는 발광 다이오드(LED)의 어레이를 포함할 수 있다. 그러한 장치는 3차원 디스플레이, 예컨대 입체 디스플레이일 수 있거나 그것을 포함할 수 있다. 그러한 장치는 투과성 디스플레이, 반사성 디스플레이 및/또는 반투과성 디스플레이일 수 있거나 그것을 포함할 수 있다. 그러한 장치는 에지형 디스플레이 및/또는 직하형 디스플레이를 포함할 수 있다.

본 명세서에 개시된 필름, 방법, 및 상용 공정은 일반적으로 공간적으로 제어된 수준의 배향이 요구되는 임의의 응용에 유용할 수 있다. 관심 분야는 예를 들어 디스플레이, 장식 및 보안 응용을 포함할 수 있다. 일부 응용은 다수의 분야에 중복될 수 있다. 예컨대, 일부 물품은 본 명세서에 개시된 내부 패턴화된 필름을, 예를 들어 표지 형태의 종래의 패턴화를 포함하는 필름, 기판, 또는 다른 층과 조합하여 포함할 수 있다. 생성된 물품은 보안 응용에 유용할 수 있지만, 그 변형은 또한 장식용으로 고려될 수 있다. 그러한 물품을 선택적으로 열처리하는 것은 내부 패턴화된 필름의 설계에 따라 다른 필름의 종래의 패턴화 부분을 (반사율을 증가시킴으로써) 선택적으로 차단하거나 (반사율을 감소시킴으로써) 드러나게 하는 내부 패턴화된 필름 내의 구역들을 생성할 수 있다. 개시된 내부 패턴화된 필름의 색상 이동 특성은 또한 예를 들어 미국 특허 제6,045,894호(존자 등) "투명 내지 유색 보안 필름(Clear to Colored Security Film)", 및 미국 특허 제6,531,230호(웨버 등) "색상 이동 필름(Color Shifting Film)"에 개시된 바와 같이 유색 또는 흑색-백색 배경 표지와 조합하여 활용될 수 있다.

추가로, 보안 응용과 관련하여, 개시된 필름은 신분증, 운전 면허증, 여권, 출입증, 금융 거래 카드(신용카드, 직불카드, 선불카드 등), 브랜드 보호 또는 식별 라벨 등을 포함하는 다양한 보안 구성물에 사용될 수 있다. 필름은 보안 구성물의 다른 층 또는 부분에 내부 또는 외부 층으로서 라미네이팅되거나 달리 접착될 수 있다. 필름이 패치로서 포함될 때, 이는 카드, 페이지, 또는 라벨의 주 표면의 단지 일부만을 덮을 수 있다. 일부 경우에, 필름을 보안 구성물의 기부 기판 또는 전용 요소로서 사용하는 것이 가능할 수 있다. 필름은 홀로그램, 인쇄된 이미지(음각, 오프셋, 바코드 등), 재귀반사성 특징부, UV 또는 IR 활성화 이미지 등과 같이 보안 구성물에서의 많은 특징부들 중 하나로서 포함될 수 있다. 일부 경우에, 개시된 필름은 이들 다른 보안 특징부들과 조합하여 층을 이룰 수 있다. 필름은 보안 구성물에 개인화가능 특징부, 예를 들어 서명, 이미지, 개별 코딩된 번호 등을 제공하는 데 사용될 수 있다. 개인화가능 특징부는 제조업자 태그, 로트 검증 태그, 조작 방지 코딩 등의 경우에서와 같이 개별 문서 소지자 또는 특정 제품 실체에 관계될 수 있다. 개인화가능 특징부는 선 또는 점 패턴을 포함하는 다양한 스캐닝 패턴으로 만들어질 수 있다. 패턴은 필름 구성에 따라, 기록가능 패킷들 간에 동일하거나 상이할 수 있다.

예를 들어, 초기에는 인지가능한 색상을 나타내지만 이후의 처리 또는 패턴화에 의해 투명하게 되는 미세층들의 제1 기록가능 패킷의 경우를 고려한다. 하나 이상의 그러한 색상 패킷이 사용될 수 있다. 보안 구성물에 포함될 필름 구성물을 형성하기 위한 제2 다층 광학 필름 패킷의 부가를 고려한다. 제1 패킷을 패턴화하거나 기록하는 것은 조합된 2개의 패킷의 색상 특성을 나타내는 배경 내의 제2 패킷의 색상의 디자인 또는 이미지를 생성할 것이다. 스펙트럼 대역이 충분하게 좁을 때, 전경(패턴화된 영역) 및 배경 둘 모두는 시야각에 따라 색상 이동될 수 있다. 투과되거나 반사된 광 관찰에 유리한 배경, 예컨대 백색 또는 흑색 배경에 의한 인지되는 색상의 변동이 보안 특징으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 여권과 같은 문서 내의 필름의 페이지 또는 낱장이 문서의 상이한 배경 또는 부분에 대해 필름을 관찰하도록 젖혀질 수 있다.

STOF 필름은 보안 구성물에 명백한(예컨대, 통상의 관찰자가 명확하게 볼 수 있는) 및 은밀한 보안 특징부 둘 모두를 제공할 수 있다. 예를 들어, 기록가능 (색상) 반사 편광기 층은 편광 분석기로 관찰가능한 은밀한 특징부, 예컨대 분석기의 편광 상태에 따라 색상이 변화하거나 사라지는 특징부를 제공할 수 있다. 적외선 반사 패킷이 IR 검출가능한, 예컨대 기계 판독가능한, 개인화된 코딩 특징부를 만들도록 패턴화될 수 있다.

보안 응용을 위한 특히 관심 있는 STOF 필름 구성은 관찰각이 수직 입사로부터 스침 입사(glancing incidence)로 변화함에 따라 투명 내지 유색 외양을 제공할 수 있는, 미국 특허 제6,045,894호(존자 등)에 기술된 바와 같은, 예컨대 (필름 구성에 따라) 650 내지 800 ㎚의 낮은 (좌측) 반사 대역 에지를 갖는 적색에서 아주 먼 또는 근 IR 반사기이다. 설계된 색상 이동을 갖는 광학 편광 필름을 포함하는 다른 관심 있는 구성이 미국 특허 제7,064,897호(헤브링크 등)에 기술되어 있다. 본 출원의 패턴화 방법을 사용하여, '894 존자 참고 문헌에 기술된 것들 및 '897 헤브링크 참고 문헌에 기술된 것들과 같은 필름이 예를 들어 레이저에 의해 기록가능하도록 만들어질 수 있다. 예를 들어, 개인화된 정보가 스펙트럼의 가시, UV, 또는 IR 부분에서의 반사 패킷의 변경에 의해 그러한 필름에 기록될 수 있으며, 여기서 필름의 변경된 부분(처리된 구역)은 필름의 미처리된 부분보다 낮은 반사율을 가질 수 있거나, 그 반대의 경우도 가능하다.

개시된 STOF 필름을 사용하여 제조될 수 있는 추가적인 유용한 물품은 다양한 신분 증명서(ID 증명서)를 포함한다. 용어 "ID 증명서"는 광범위하게 정의되며, 여권, 운전 면허증, 국민 ID 카드, 사회 보장 카드, 선거인 등록 및/또는 신분 카드, 출생 증명서, 경찰 ID 카드, 국경 통과 카드, 보안 허가 배지, 보안 카드, 비자, 이민 서류 및 카드, 총기 허가증, 멤버쉽 카드, 전화 카드, 가치 저장 카드, 종업원 배지, 직불 카드, 신용 카드, 및 상품권 및 기프트 카드를 이에 제한됨이 없이 포함하도록 의도된다. ID 증명서는 또한 때때로 "보안 증명서"로 지칭된다. 이러한 개시 내용의 물품은 ID 증명서일 수 있거나 ID 증명서의 일부일 수 있다. 개시된 패턴화가능한 필름을 사용하여 제조될 수 있는 다른 유용한 물품은 위조 또는 사기로부터 보호하기 위해 아이템의 인증이 중요한, 예를 들어 통화, 은행권, 수표 및 증권과 같은, 가치 있는 색상 이미지 및 아이템을 포함하는 물품은 물론 제품 태그, 제품 패키징, 라벨, 차트, 지도 등의 상에 정보를 제공하는, 장식적인, 또는 인식가능한 마크 또는 표지를 생성하기 위해 사용될 수 있는 물품을 포함한다.

개시된 STOF 필름을 이용할 수 있는 훨씬 더 유용한 물품은 여권, ID 배지, 이벤트 패스(event pass), 어피니티 카드(affinity card), 검증 및 인증을 위한 제품 식별 포맷 및 광고 프로모션, 브랜드 향상 이미지, 경찰, 소방, 또는 다른 비상 차량용 상징과 같은 그래픽 응용의 신분 표시 이미지; 키오스크(kiosk), 야간 표지판, 및 차량 대시보드 디스플레이와 같은 그래픽 응용의 정보 표시 이미지; 및 명함, 걸이용 태그, 아트(art), 신발, 및 병 제품과 같은 제품 상의 복합 이미지의 사용을 통한 신규성 향상을 포함한다.

마지막으로, 보안 응용을 위해 여기에 기술된 많은 특징이 장식적 응용을 위해서도 마찬가지로 유용하다는 것에 유의하여야 한다. 예를 들어, 개인화된 로고가 그에 따라 소비자 물품에 매립될 수 있다.

본 출원의 교시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된, 하기의 공히 양도된 출원들 중 임의의 것 또는 전부의 교시 내용과 조합되어 사용될 수 있다: PCT 공개 WO 2010/075357호(메릴 등) "공간 선택적 복굴절 감소를 사용하여 내부 패턴화된 다층 광학 필름(Internally Patterned Multilayer Optical Films Using Spatially Selective Birefringence Reduction)"; PCT 공개 WO 2010/075340호(메릴 등) "나란한 미러/편광기 구역을 갖는 다층 광학 필름(Multilayer Optical Films Having Side-by-Side Mirror/Polarizer Zones)"; PCT 공개 WO 2010/075373호(메릴 등) "2-레벨 내부 패턴화에 적합한 다층 광학 필름(Multilayer Optical Films Suitable for Bi-Level Internal Patterning)"; PCT 공개 WO 2010/075363호(메릴 등) "다수의 복굴절성 층을 갖는 내부 패턴화된 다층 광학 필름(Internally Patterned Multilayer Optical Films With Multiple Birefringent Layers); 및 PCT 공개 WO 2010/075383호(메릴 등) "나란한 편광기/편광기 구역을 갖는 다층 광학 필름(Multilayer Optical Films Having Side-by-Side Polarizer/Polarizer Zones); 및 2010년 6월 30일자로 출원된 하기의 출원들: 미국 출원 제61/360,124호(대리인 문서 번호 66469US002) "공간 선택적 복굴절 감소를 갖는 확산 반사 광학 필름(Diffuse Reflective Optical Films With Spatially Selective Birefringence Reduction)"; 미국 출원 제61/360,127호(대리인 문서 번호 66473US002) "공간 선택적 복굴절 감소를 갖는 지연기 필름 조합물(Retarder Film Combinations With Spatially Selective Birefringence Reduction)"; 미국 출원 제61/360,022호(대리인 문서 번호 66267US002) "색상 이미지를 형성할 수 있는 다층 물품 및 색상 이미지를 형성하는 방법(Multi-Layer Articles Capable of Forming Color Images and Methods of Forming Color Images)"; 및 미국 출원 제61/360,032호(대리인 문서 번호 66498US002) "색상 이미지를 형성할 수 있는 다층 물품 및 색상 이미지를 형성하는 방법(Multi-Layer Articles Capable of Forming Color Images and Methods of Forming Color Images)".

많은 경우에, 재료 층 또는 상은 재료의 분자 구성의 결과로서 복굴절을 나타낼 것이다. 그러나, 일부 경우에, 매질(때때로 유효 매질로 지칭됨)은 광의 파장에 비해 작지만 분자 거리에 비해 큰 치수를 갖는 미소 구조물의 결과로서 복굴절을 나타낼 수 있다. 그러한 매질의 기본적 예는 상이한 광-투과성 재료의 초박 층의 스택이다. 예컨대 미국 특허 제6,590,707호(웨버)를 참조한다. 따라서, 복굴절성 재료의 유효 매질은 예컨대 교번하는 중합체 재료의 초박 층의 스택일 수 있거나 그것을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 여기서 층 각각의 광학적 두께는 파 두께의 ¼ 미만, 바람직하게는 1/8 미만이다(예컨대, 150, 또는 100, 또는 50 ㎚ 미만의 두께). 그러한 매질이 일반적으로 개시된 실시예에 사용될 수 있다.

예

예 1

여기서 필름 1로 지칭되는 적색 광을 반사하는 공간적으로 맞춤가능한 광학 필름을, 2개의 중합체 재료 - 그 중 하나가 적합한 농도의 적외선 흡수 염료를 함유함 - 의 약 300개의 교번하는 층을 공압출하고; 압출물을 급랭된 웨브 내로 주조하고; 공간적으로 맞춤가능한 광학적으로 반사하는 다층 광학 필름을 형성하도록 이러한 주조된 웨브를 이축 연신시킴으로써 형성하였다.

필름 1과 관련하여 더욱 구체적으로, 2개의 중합체 재료는 고 굴절률 재료 및 저 굴절률 재료를 포함하였다. 고 굴절률 재료는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)의 공중합체였고, 미국 특허 제6,352,761호(헤브링크 등)의 예 1에 기술된 바와 같이 카르복실레이트로서 90 몰% 나프탈렌 다이카르복실레이트 및 10 몰% 테레프탈레이트를 포함하였으며, 이러한 공중합체는 PEN 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 하위-단위 둘 모두를 함유하고 본 명세서에서 90/10 coPEN으로 지칭된다. 저 굴절률 재료는 미국 특허 제6,352,761호(헤브링크 등)의 예 10에 기술된 바와 같이 PEN의 다른 공중합체(즉, 다른 coPEN)였고, 이러한 저 굴절률 재료는 본 명세서에서 55/45 HD coPEN으로 지칭된다. 1 중량% 적외선(IR) 흡수 염료(미국 뉴저지주 뉴어크 소재의 에폴린(Epolin)으로부터 상표명 "에폴라이트(EPOLITE) 4121"로 입수됨)를 포함하는 마스터배치(masterbatch)를, 염료 분말을 55/45 HD coPEN 중합체 내로 압출 배합함으로써 형성하였다. 마스터배치를 추가로 순수한 공중합체에 대해 1:17의 중량 비율로 공압출 공정을 위한 55/45 HD coPEN 수지 공급 스트림 내로 도입시켰다. 피드블록이 저 굴절률 55/45 HD coPEN을 약 150개의 층으로 분리하였으며, 이를 고 굴절률 90/10 coPEN 재료의 약 150개의 층과 교번하는 방식으로 공압출하였다. 고 굴절률 층 내의 재료에 대한 저 굴절률 층 내의 재료의 중량 비율은 약 9:10이었다. 공압출된 필름의 외부 층은 고 굴절률 90/10 coPEN 재료를 포함하는 보호 경계 층(PBL)이었다. 300개의 교번하는 고 굴절률 층 및 저 굴절률 층은 완성된 필름 1 내의 이른바 광학 패킷을 형성하였다. 폴리에스테르 재료(미국 테네시주 킹스포트 소재의 이스트만 케미칼 컴퍼니(Eastman Chemical Company)로부터 상표명 "이스트만 코폴리에스테르(Eastman Copolyester) SA-115B"로 입수됨)를 포함하는 스킨 층들의 최종 공압출된 쌍을, 광학 패킷에 대해 약 1:4의 총 중량 비율로 공압출하였다. 압출된 웨브를 급랭시켰고, 이어서 추가로 고 굴절률 90/10 coPEN 재료의 유리 전이 온도 초과로 가열하여 길이 배향기 내에서 약 3.7의 인발 비로 롤러 위에서 연신시켰으며, 이어서 추가로 약 130℃로 가열하여 텐터 내에서 약 4의 인발 비로 횡방향으로 연신시켰다. 필름을 추가로 연신 후에 약 215℃로 열 고정하였다. 생성된 필름 1은 약 580 ㎚ 내지 약 680 ㎚에 걸친, 즉 적색 광을 반사하는 반사 대역을 갖고서 약 35 마이크로미터의 두께였다. 이러한 반사 대역의 중심 부분을 통한 투과율은 약 2%였다.

약 0.46 밀리미터 (0.018 인치)의 두께 및 밀리미터당 약 3개 라인(인치당 75개 라인)의 원통형 특징부 간격에 의해 특징지어지는 렌즈형 필름(미국 위스콘신주 뉴베를린 소재의 테크라 코포레이션(Tekra Corporation)으로부터 상표명 "듀라-고(Dura-GO)"로 입수됨)을, 광학적 투명 접착제(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니로부터 상표명 "쓰리엠(3M)™ 옵티컬리 클리어 어드히시브즈(Optically Clear Adhesives)", 타입 8141로 입수됨)를 사용하여 적색-반사 필름 1에 적용하였다. 렌즈형 필름을 필름 1을 패턴화하기 위해 방사 에너지를 지향시키는 마스크로서 사용하였다. 방사 에너지를 808 나노미터에서 레이저 광을 방출하는 레이저 다이오드에 의해 제공하였다. 레이저 다이오드에 의해 방출된 빔을 렌즈형 필름의 원통형 특징부에 수직한 스캐닝 패턴으로 광학 구성물의 렌즈형 면을 가로질러 스캔하였다. 빔의 평균 출력이 너무 낮게 설정된 경우, 또는 스캔 속도가 너무 높게 설정된 경우, 필름 1의 반사 특성에서의 유의한 변화가 관찰되지 않았으며, 이는 처리를 위한 임계 조건의 증거가 된다. 빔 출력 및 스캔 속도의 몇몇 조합이 필름 1을 성공적으로 처리하는 것으로 확인되었는데, 즉 이들 파라미터들의 몇몇 조합이 필름 1의 반사 특성에서의 유의한 변화를 생성하였다. 제1 경우에, 빔의 평균 출력을 약 831 밀리와트로 조정하였고, 스캔 속도는 약 60 밀리미터/초였다. 스캔 패턴은 약 30 마이크로미터의 라인 간격을 갖는 단방향성 라인 스캔을 포함하였으며, 이들 라인 스캔은 광학 구성물의 119 ㎜ x 119 ㎜의 처리 영역을 포함한다. 제2 경우에, 빔의 평균 출력을 약 362 밀리와트로 조정하였고, 스캔 속도는 약 15 밀리미터/초였다. 이러한 제2 경우의 스캔 패턴은 역시 일련의 단방향성 라인 스캔이었지만, 이러한 경우에 약 25 ㎜ x 25 ㎜ 크기의 더 작은 처리 영역을 처리하였다.

처리된 광학 구성물을 광학 현미경 하에서 관찰하였다. 투과 상태의 렌즈형 면으로부터 관찰하면, 광학 구성물의 미처리된 영역은 대략 색상이 시안색으로 보였는데, 이는 적색 반사기의 특성이며, 반면에 전술된 2개의 처리된 영역은 색상이 더 백색으로 보였다. 반사 상태의 광학 구성물의 렌즈형 면으로부터 관찰하면, 미처리된 영역은 색상이 적색으로 보였고, 반면에 2개의 처리된 영역은 검은 외양이었다. 검은 외양은 처리된 영역에서의 필름 1의 반사율을 감소 또는 제어와 부합된다. 반사 상태의 광학 구성물의 필름 1 면으로부터 관찰하면, 2개의 처리된 영역에서, 교번하는 적색 스트라이프 및 검은(비-반사 또는 감소된 반사율) 스트라이프가 관찰되었으며, 스트라이프의 이들 군 각각은 렌즈형 필름의 원통형 특징부와 명목상 동일한 간격을 가진다. 검은 스트라이프는 렌즈형 필름의 원통형 특징부 아래의 초점 영역에 대응하였고, 적색 스트라이프는 이들 초점 영역들 사이의 영역에 대응하였다. 따라서, 렌즈형 필름의 집광 특성이, 그 반사율이 미처리된 필름 1의 원래 반사율과 대략 동일한 제1 스트라이프형 부분 및 실질적으로 감소된 반사율의 제2 스트라이프형 부분으로 처리된 영역들 각각을 분할하는 마스크로서 작용하는 것으로 관찰되었으며, 제1 및 제2 스트라이프형 부분은 렌즈형 필름의 광-집광 원통형 특징부에 대해 자가-정합된다.

전술한 예 1은, 렌즈형 필름이 패턴화된 필름 1을 렌즈형 필름으로부터 격리시키도록 레이저 처리 후에 광학 구성물로부터 제거될 수 있다는 것을 제외하고는, 반복될 수 있다. 필름 1과 렌즈형 필름 사이의 제거가능한 접착제가 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 렌즈형 필름과 같은 구조화된 표면 마스크는 레이저 처리 동안 접착제 없이, 예컨대 롤러를 구비한 인장 시스템에 의해 필름 1과 같은 STOF 필름 위에서 제위치로 일시적으로 유지될 수 있고, 그 후 레이저 처리 후에 구조화된 표면 마스크는 제거될 수 있다.

예 2

2개의 STOF 필름, 즉 필름 2 및 필름 3을 후술되는 바와 같이 제조하였다. 필름 2는 약 800 나노미터의 수직으로 입사하는 광을 실질적으로 반사시켰고, 필름 3을 위한 STOF 마스크로서 사용하였다. 필름 3은 약 550 ㎚ 내지 700 ㎚의 반사 대역의 수직으로 입사하는 황색 및 적색 광을 실질적으로 반사시켰다.

필름 2를 예 1에 기술된 실질적으로 동일한 고 굴절률 및 저 굴절률 재료, 즉 90/10 coPEN 및 55/45 HD coPEN을 공압출함으로써 형성하였다. 1 중량% 적외선(IR) 흡수 염료(미국 조지아주 애틀랜타 소재의 컬러켐(ColorChem)으로부터 상표명 "아마플라스트(Amaplast) IR-1050"로 입수됨)를 포함하는 마스터배치를, 염료 분말을 55/45 HD coPEN 중합체 내로 압출 배합함으로써 형성하였다. 마스터배치를 추가로 순수한 공중합체에 대해 1:17의 중량 비율로 공압출 공정을 위한 55/45 HD coPEN 수지 공급 스트림 내로 도입시켰다. 피드블록을 사용하여 저 굴절률 55/45 HD coPEN을 약 150개의 층으로 분리하였으며, 이를 고 굴절률 90/10 coPEN 재료의 약 150개의 층과 교번하는 방식으로 공압출하였다. 고 굴절률 층 내의 재료에 대한 저 굴절률 층 내의 재료의 중량 비율은 약 9:10이었다. 공압출된 필름의 외부 층은 고 굴절률 90/10 coPEN 재료를 포함하는 보호 경계 층(PBL)이었다. 300개의 교번하는 고 굴절률 층 및 저 굴절률 층은 완성된 필름 2 내의 이른바 광학 패킷을 형성하였다. 폴리에스테르 재료(미국 테네시주 킹스포트 소재의 이스트만 케미칼 컴퍼니로부터 상표명 "이스트만 코폴리에스테르 SA-115B"로 입수됨)를 포함하는 스킨 층들의 최종 공압출된 쌍을, 광학 패킷에 대해 약 1:4의 총 중량 비율로 공압출하였다. 압출된 웨브를 급랭시켰고, 이어서 추가로 고 굴절률 90/10 coPEN 재료의 유리 전이 온도 초과로 가열하여 길이 배향기 내에서 약 3.7의 인발 비로 롤러 위에서 연신시켰으며, 이어서 추가로 약 130℃로 가열하여 텐터 내에서 약 4의 인발 비로 횡방향으로 연신시켰다. 필름을 추가로 연신 후에 약 215℃로 열 고정하였다. 생성된 필름 2는 약 750 ㎚ 내지 약 850 ㎚에 걸친 반사 대역을 갖고서 약 45 마이크로미터의 두께였다. 이러한 반사 대역의 중심 부분을 통한 투과율은 약 2%였다.

필름 3을 필름 1 및 필름 2에 사용된 고 굴절률 90/10 coPEN 재료 및 상이한 저 굴절률 중합체 재료를 공압출함으로써 형성하였다. 이러한 필름 3의 저 굴절률 중합체는, 미국 특허 출원 공개 제2007/0298271호(리우(Liu) 등)에서 폴리에스테르 K로 기술된, 5 몰% 카르복실레이트 하위-단위 부분이 설포아이소프탈산 또는 이의 에스테르의 사용에 기인하여 치환되고 27% 다이올 하위-단위 부분이 네오펜틸 글리콜의 사용에 기인하여 치환된 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 공중합체(즉, coPET)였다. 약 0.55 중량%의 적외선(IR) 흡수 염료(미국 뉴저지주 뉴어크 소재의 에폴린으로부터 상표명 "에폴라이트 4121"로 입수됨)를 고 굴절률 90/10 coPEN 재료에 첨가하였고, 이를 피드블록을 사용하여 저 굴절률 중합체와 약 550개의 교번하는 재료 층으로 공압출하였다. 공압출된 필름의 외부 층은 고 굴절률 90/10 coPEN 재료를 포함하는 보호 경계 층(PBL)이었다. 550개의 교번하는 고 굴절률 층 및 저 굴절률 층은 완성된 필름 3 내의 이른바 광학 패킷을 형성하였다. 흡수 염료 없이 90/10 coPEN 재료를 포함하는 스킨 층들의 최종 공압출된 쌍을 또한 공압출하였다. 스킨 층들 내의 고 굴절률 재료, 광학 패킷 내의 고 굴절률 재료, 및 광학 패킷 내의 저 굴절률 재료에 대한 공급 스트림의 중량 비는 약 6:11:16이었다. 공압출된 층 스택을 다이를 통해 주조하여, 정전 피닝 및 냉각 롤 상의 급랭에 의해 주조된 웨브로 형성하였다. 주조된 웨브는 약 700 마이크로미터의 두께였다. 주조된 웨브를 급랭시켰고, 이어서 추가로 고 굴절률 90/10 coPEN 재료의 유리 전이 온도 초과로 가열하여 길이 배향기 내에서 약 3.7의 인발 비로 롤러 위에서 연신시켰다. 다음으로, 필름을 약 130℃로 가열하여 텐터 내에서 약 3.5의 인발 비로 횡방향으로 연신시켰다. 필름을 추가로 연신 후에 약 235℃로 열 고정하였다. 생성된 필름 3은 약 55 마이크로미터의 두께였고, 약 750 ㎚ 내지 약 850 ㎚에 걸친 반사 대역을 가졌다. 대역의 중심 부분을 통한 투과율은 1% 미만이었다. 백색 배경으로부터 투과된 광에 유리한 조건 하에서 관찰한 때, 필름 3은 선명한 청색 색상을 나타내었다. 반사된 광에 유리한 조건 하에서 관찰한 때, 필름 3은 선명한 금색 색상을 나타내었다.

이어서, STOF 필름 2 및 3을, 필름 2, 필름 3, 및 확산성 백색 폴리카르보네이트 보안 필름을 포함하는 라미네이팅된 구성물로 조합하였다. 백색 폴리카르보네이트 필름은 약 150 마이크로미터의 두께였고, 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니로부터 상표명 "쓰리엠™ PC 시큐리티 필름즈(Security Films)"로 입수하였다. 이들 3개의 필름을 광학적 투명 접착제(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니로부터 상표명 "쓰리엠™ 옵티컬리 클리어 어드히시브즈", 타입 8141로 입수됨)의 개재하는 층에 의해 라미네이트로 접착하였다. 백색 배킹(backing) 필름으로부터 투과된 광에 유리한 조건 하에서 관찰한 때, 라미네이트는 실질적으로 청색 색상을 나타내었다. 반사된 광에 유리한 조건 하에서 관찰한 때, 라미네이트는 실질적으로 금색 색상을 나타내었다.

라미네이트를 1064 ㎚의 파장으로 조정된 제1 레이저를 사용하여 먼저 처리하였다. 제1 레이저는 펄스형 레이저였고, 375 kHz 펄스 주파수, 12 나노초 펄스 지속시간, 3 와트의 전달 출력, 및 약 50 마이크로미터의 라미네이트에서의 빔 폭으로 설정하였다. 라미네이트의 2 ㎜ x 2 ㎜ 영역을, 약 50 마이크로미터의 라인 간격 및 250, 300, 350, 400 및 450 ㎜/초를 포함하는 다양한 선형 스캔율로 이러한 레이저 빔에 의해 스캔하였다. 250 ㎜/초의 스캔율을 사용하여, 처리된 영역 전체에 걸친 필름 2의 반사율이 상당하게 감소하는 것을 관찰하였다. 따라서, 제1 레이저에 의한 처리는 STOF 필름 2를, 처리된 영역 외측의 약 800 ㎚에서의 그의 반사율이 미처리된 필름 2의 반사율과 대략 동일하고 처리된 영역 내측의 약 800 ㎚에서의 그의 반사율이 실질적으로 감소되도록, 패턴화하였다.

이어서, 이러한 패턴화된 필름 2를, 제2 레이저를 사용하는 라미네이트 내의 STOF 필름 3의 처리에서 마스크로서 사용하였다. 제2 레이저는 808 ㎚로 조정된 다이오드 레이저였다. 다이오드 레이저에 의해 제공된 빔은 펄스형이기보다는 연속적이었고, 약 3 와트의 전달 출력 및 약 50 마이크로미터의 라미네이트에서의 빔 폭을 가졌다. 이러한 제2 레이저에 의해 제공된 빔을 라미네이트로 지향시켜, (약 250 ㎜/초의 스캔율에서) 제1 레이저에 의해 처리된 제1 영역보다 넓은 제2 영역에 걸쳐 스캔하였다. 제2 영역은 라미네이트의 제1 영역뿐만 아니라, 제1 레이저에 의해 처리되지 않은 라미네이트의 다른 영역도 포함하였다. 제2 레이저의 빔을, 약 100 마이크로미터의 라인 간격으로 64 ㎜/초의 선형 스캔율에서 제2 영역에 걸쳐 스캔하였다. 제2 영역에서 제2 레이저에 의해 라미네이트를 처리한 후에, 필름 3의 반사 특성은 제1 영역과 제2 영역 사이의 중첩 영역에서 변화하는 것으로 나타났다. 백색 배킹 필름으로부터 투과된 광에 유리한 조건 하에서 관찰한 때, 라미네이트는 제1 처리된 영역과 제2 처리된 영역 사이의 중첩 영역에서 실질적으로 백색 색상을 나타내었으며, 이는 이제 필름 2의 마스크 부분(제1 영역)을 통해 그리고 필름 3의 처리된 부분(제1 처리된 영역과 제2 처리된 영역 사이의 중첩 영역 내)을 통해 가시적인 백색 폴리카르보네이트 배킹 필름을 나타낸다. 제1 처리된 영역과 중첩하지 않는 제2 처리된 영역의 부분과 같은 라미네이트의 다른 영역에서, 라미네이트는 필름 3의 변화되지 않은 반사 특성으로 인한 그의 초기 색상의 외양을 유지하였다. 따라서, 이들 다른 영역에서, 라미네이트는 백색 배킹 필름으로부터 투과된 광에 유리한 조건 하에서 관찰한 때 실질적으로 청색 색상을 나타내었고, 라미네이트는 반사된 광에 유리한 조건 하에서 관찰한 때 실질적으로 금색 색상을 나타내었다. 따라서, 제2 레이저에 의한 라미네이트의 처리는 제1 레이저에 의해 먼저 공간적으로 패턴화된 STOF 필름(필름 2)을 마스크로서 사용하여 STOF 필름 3의 패턴화를 달성하였다.

전술한 예 2는, 패턴화된 필름 2가 패턴화된 필름 3을 패턴화된 필름 2에 의해 제공된 마스크로부터 격리시키도록 라미네이트 구성물로부터 제거될 수 있다는 것을 제외하고는, 반복될 수 있다. 마스크와 라미네이트의 잔여부 사이의 제거가능한 접착제가 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 패턴화된 필름 2와 같은 STOF 마스크는 제2 레이저에 의한 처리 동안 접착제 없이, 예컨대 롤러를 구비한 인장 시스템에 의해 필름 3과 같은 제2 STOF 필름 위에서 제위치로 일시적으로 유지될 수 있고, 그 후 그러한 처리 후에 STOF 마스크는 제거될 수 있다.

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

본 발명의 다양한 수정 및 변경이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 당업자에게는 명백할 것이며, 본 발명이 본 명세서에 기재된 예시적인 실시예로 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 독자는, 달리 지시되지 않는 한, 하나의 개시된 실시예의 특징이 또한 모든 다른 개시된 실시예에도 적용될 수 있는 것으로 가정해야 한다. 또한, 본 명세서에서 언급된 모든 미국 특허, 특허 출원 공개, 및 기타 특허와 비특허 문헌이, 전술한 개시 내용과 모순되지 않는 정도로 참고로 포함된다는 것을 이해하여야 한다.

Claims (9)

1. 패턴화된 필름을 제조하는 방법으로서,
   제1 반사 특성을 갖는 제1 필름 - 상기 제1 필름은 또한 제1 방사 빔(radiant beam)에의 노출 시에, 복굴절의 변화에 의해 제1 반사 특성을 제2 반사 특성으로 변화시키기에 충분한 양만큼 상기 제1 필름의 일부분을 흡수 가열하는 제1 흡수 특성을 가짐 - 을 제공하는 단계;
   제2 방사 빔에의 노출 시에 상이한 제2 검출가능 특성으로 변화하는 제1 검출가능 특성을 갖는 제2 필름을 제공하는 단계;
   제1 필름을 패턴화된 마스크(patterned mask)로 변환하기 위해 제2 구역에서 제1 반사 특성을 제2 반사 특성으로 변화시키도록 제1 방사 빔을 제1 필름의 제1 구역보다는 상기 제2 구역으로 우선적으로 지향시키는 단계; 및
   제2 방사 빔을 패턴화하기 위해 패턴화된 마스크를 사용하고, 제2 필름의 선택된 부분들에서 제1 검출가능 특성을 제2 검출가능 특성으로 변화시키기 위해 패턴화된 제2 방사 빔을 제2 필름으로 지향시키는 단계를 포함하며,
   상기 제1 필름은 제2 필름의 선택된 부분들 상으로 제1 방사 빔을 우선적으로 방향전환시키도록 구성되는 하나 이상의 구조화된 표면 특징부를 포함하는 것인, 패턴화된 필름을 제조하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 하나 이상의 구조화된 표면 특징부는 집광 요소를 포함하는 것인, 패턴화된 필름을 제조하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 하나 이상의 구조화된 표면 특징부는 원통형 요소를 포함하는 것인, 패턴화된 필름을 제조하는 방법.
4. 패턴화된 필름을 제조하는 방법으로서,
   하나 이상의 구조화된 표면 특징부를 포함하는 패턴화된 마스크를 제공하는 단계;
   제1 반사 특성을 갖는 제1 필름 - 상기 제1 필름은 또한 제1 방사 빔에의 노출 시에, 복굴절의 변화에 의해 제1 반사 특성을 제2 반사 특성으로 변화시키기에 충분한 양만큼 상기 제1 필름의 일부분을 흡수 가열하는 제1 흡수 특성을 가짐 - 을 제공하는 단계; 및
   제1 방사 빔을 패턴화하기 위해 패턴화된 마스크를 사용하고, 제1 필름의 선택된 부분들에서 복굴절의 변화에 의해 제1 반사 특성을 제2 반사 특성으로 변화시키기 위해 패턴화된 제1 방사 빔을 제1 필름으로 지향시키는 단계를 포함하며,
   상기 하나 이상의 구조화된 표면 특징부는 제1 필름의 선택된 부분들 상으로 제1 방사 빔을 우선적으로 방향전환시키도록 구성되는 것인, 패턴화된 필름을 제조하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 하나 이상의 구조화된 표면 특징부는 집광 요소를 포함하는 것인, 패턴화된 필름을 제조하는 방법.
6. 제4항에 있어서, 하나 이상의 구조화된 표면 특징부는 원통형 요소를 포함하는 것인, 패턴화된 필름을 제조하는 방법.
7. 물품으로서,
   제1 반사 특성을 갖는 제1 필름 - 제1 필름은 또한 제1 방사 빔에의 노출 시 복굴절의 변화에 의해 제1 반사 특성을 제2 반사 특성으로 변화시키기에 충분한 양만큼 제1 필름의 일부분을 흡수 가열하는 제1 흡수 특성을 갖고, 제1 필름은 제1 반사 특성을 제공하기 위해 광을 보강 또는 상쇄 간섭에 의해 선택적으로 반사하도록 배열되는 제1 군의 내부 층들을 포함하고, 제1 반사 특성으로부터 제2 반사 특성으로 변화는 내부 층들 중 적어도 일부분의 복굴절의 변화에 실질적으로 기인함 - ; 및
   제1 필름에 부착되는 마스크 - 마스크는 제2 필름의 선택된 부분들 상으로 제1 방사 빔을 우선적으로 방향전환시키도록 구성되는 하나 이상의 구조화된 표면 특징부를 포함함 -
   를 포함하는, 물품.
8. 제7항에 있어서, 하나 이상의 구조화된 표면 특징부는 집광 요소를 포함하는 것인, 물품.
9. 제7항에 있어서, 하나 이상의 구조화된 표면 특징부는 원통형 요소를 포함하는 것인, 물품.

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