JP2002530713A

JP2002530713A - 許容角度および選択的透過が強化された多層反射器

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Publication number: JP2002530713A
Application number: JP2000584331A
Authority: JP
Inventors: ヤオキ・ジェイ・リウ; ブルース・エイ・ネラッド; ローレンス・アール・ギルバート; ロバート・エル・ブロット; マイケル・エフ・ウェーバー; ケリー・エム・ロスコー; ジョン・エイ・ウィートリー
Original assignee: ミネソタマイニングアンドマニュファクチャリングカンパニー
Priority date: 1998-11-25
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2002-09-17
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: KR100584052B1; KR20010093109A; KR20040045043A; AU3373799A; CN1135409C; KR100703114B1; DE69919204T2; EP1133705A1; JP4348016B2; DE69919204D1; WO2000031572A1; US6208466B1; EP1133705B1; CN1328647A

Abstract

(57)【要約】多層誘電反射器（１６０）において、反射器の表面を処理することにより、反射器を透過する光の量が選択的に増加する。様々な表面処理を使用して、さもなければ反射器によって反射される光が、反射器を貫通して透過することを可能にする。このような反射器のひとつでは、表面（１０１、１０３、１０７、１０９）の異なる部分は、多層反射器に高伝播角度の光を結合するための異なる結合効率（１０１、１０７）を有する。反射器の各々の面により高い結合効率を有する部分は、より高度の透過角度を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】技術分野本発明は、一般に多層反射器に関し、特に、選択的透過を行う多層誘電反射器
に関する。

【０００２】背景技術多層誘電反射器は、多くの場合、反射と透過との間にある電磁スペクトルの部
分を仕切るために使用される。多層誘電反射器は、一般に、少なくとも２種類の
異なる材料から成る多数の層を光学積層体内に使用する。異なる材料は、積層体
の少なくとも１つの平面内軸線に沿って実質的に異なる屈折率を有し、各層の界
面において光を実質的に反射する。代表的な誘電反射器の場合、吸収は非常に少
ない。意図する用途に応じて、誘電積層体は、電磁スペクトルの広い領域、この
領域の特定部分、１種類の偏光などを反射するように構成することができる。誘
電積層体は、垂直入射角および／または視射入射角で入射する光を反射するよう
に構成することもできる。

【０００３】ある種の多層誘電反射器は、薄膜を基板上に順次配置して形成される。この方
法を使用すると、個々の層各々の厚さは、所望の反射帯域プロファイルが得られ
るように入念に調節することができる。誘電反射器を形成するための別の方法は
、同時押出しポリマー層を使用して光学積層体を形成する。各種の反射器では、
より多くの層を使用すると、結果として得られる誘電反射器の性能が改善される
傾向がある。

【０００４】発明の開示本発明は、一般に、反射器の透過特性を変えるために選択的に処理される誘電
反射器に関する。誘電反射器の反射および透過特性は、たとえば、反射器の一方
の表面に入射する光の伝播角度を変え、対向する表面で反射器から光を抽出する
ことができるように表面を処理することにより局所的に選択的に変えることがで
きる。

【０００５】一実施態様では、反射器は、異なる屈折率を有する少なくとも２種類の異なる
材料を含む光学的反復ユニットの誘電積層体を備える。この積層体は、積層体内
で伝播する光が、空気を含む積層体の界面で内部全反射を生じる臨界角を有する
。誘電積層体に光学的に結合された第１表面は、臨界角を超える伝播角度で第１
表面上に入射する光の少なくとも一部を誘電積層体に結合するように選択的に処
理される。第２表面は、臨界角を超える角度で誘電積層体中を伝播する光の少な
くとも一部を誘電積層体から離して選択的に処理される。臨界角を超える伝播角
度で積層体にまたは積層体から離して光を結合する結合効率は、少なくとも一方
の表面における誘電積層体の様々な領域で異なる。

【０００６】多くの誘電反射器は、本発明の様々な実施態様と組み合わせて使用するのに適
する。適切な反射器としては、ポリマー多層ミラーおよび偏光フィルム、蒸着誘
電ミラーなどが挙げられる。積層体に選択的に光を結合し、積層体から選択的に
光を離すには、様々な処理を使用することができる。選択的に処理されたこうし
た反射器は、多くの有用な物品の一部として使用することができる。たとえば、
均一に照明される標識は、標識の一方の面を選択的に処理して標識上の標示を変
えることができるように製造することができる。

【０００７】本発明の上記の概要は、各々の具体的な実施態様または本発明のすべての実施
を説明することを意図するものではない。以下の図面および詳細な説明は、これ
ら実施態様をさらに詳細に具体的に示す。

【０００８】好適な実施態様の詳細な説明本発明は、一般に多数の異なる多層反射器に適用され、特に多層誘電ミラーお
よび偏光子に適する。こうした反射器の特定の実施例は、本発明の様々な態様を
説明しやすくするために以下に記載するが、本発明をこれら実施例の詳細に限定
することを意図するのではない。

【０００９】本発明の様々な実施態様では、多層誘電反射器を透過する光の量は、選択的に
増加させることができる。多層誘電反射器は、誘電積層体の基本的な構成ブロッ
クを形成する光学的反復ユニットから一般に構成される。光学的反復ユニットは
、高屈折率の材料および低屈折率の材料から成る２つ以上の層を一般に備える。
これら構成ブロックを使用すると、多層反射器は、赤外波長、可視波長または紫
外波長および直交する特定の対の偏光を反射するように設計することができる。
概して、積層体は、以下の関係により層の光学的厚さを調節して、特定の波長λ
の光を反射するように構成することができる： λ＝（２／Ｍ）×Ｄ_ｒここで、Ｍは反射光の次数を表す整数であり、Ｄ_ｒは光学的反復ユニットの光学
的厚さである。一次反射の場合、光学的反復ユニットの厚さはλ／２である。単
純な１／４波積層体は、各々の層がλ／４に相当する。広帯域反射器は、各積層
体または積層体の組合せ全体で層の厚さが連続して段階的に変化する複数の１／
４波積層体を備えることができる。代表的な多層反射器は、非光学層をさらに備
える。たとえば、同時押出しポリマー誘電反射器は、反射器膜の形成を促進し、
反射器を保護するために使用される保護境界層および／または表皮層を備える。
本発明に特に適するポリマー光学積層体は、公開ＰＣＴ特許出願第ＷＯ９５／
１７３０３号「ＭｕｌｔｉｌａｙｅｒＯｐｔｉｃａｌＦｉｌｍ」（多層光学
フィルム）、および同時係属特許出願第０９／００６／５９１号「Ｃｏｌｏｒ
ＳｈｉｆｔｉｎｇＦｉｌｍ」（色変位フィルム）に記載されており、これら特
許は、引用することにより本明細書に包含する。以下に記載する様々な実施例は
、１／４波積層体であるが、本発明は単純な１／４波積層体に限定されるのでは
なく、たとえば、コンピュータにより最適化された積層体および層厚さが無作為
な積層体などのような誘電積層体に、より一般的に適用される。

【００１０】誘電積層体による特定波長の光の反射は、一部には、積層体を通る伝播角度に
よっても左右される。多層反射器は、特定角度において積層体内を伝播する光に
対する反射帯域プロファイル（たとえば、帯域中心および帯域端部）を有すると
考えられる。この帯域プロファイルは、積層体内における伝播角度が変化すると
変化する。積層体内における伝播角度は、概して、積層体内および周囲媒体の材
料の入射角および屈折率の関数である。積層体内における伝播角度が変化する時
の反射帯域プロファイルの帯域端部の変化は、角度に応じた積層体の帯域端部の
変位と考えられる。一般に、考察中の材料の場合、垂直入射光に対する反射器の
帯域端部は、空気中で斜入射で観察した場合の当該垂直入射光の約８０％まで変
位する。対照的に、金属構成要素を有する誘電多層は、こうした著しい変位を示
さない。

【００１１】殆どの誘電積層体は別個の層を含むが、ルゲートフィルタ、つまり屈折率が、
フィルムまでの深さの関数として周期的だが連続的に変化するフィルムの場合に
も、類似の角度挙動が存在する。さらに、円形偏光を反射するコレステロール液
の結晶などのようなキラル構造を持つ材料は、光の伝播角度に応じて帯域端部が
類似の変位を示す。一般に、球状粒子、たとえばオパールの規則正しい積層体な
どのような珍しい材料を含むブラッグ反射器はこうした作用を示し、本発明に含
まれる。

【００１２】反射帯域プロファイルの角度依存（たとえば、角度に応じた帯域端部の変位）
は、有効層厚さの変化によって生じる。複屈折誘電層の場合、入射角度による有
効屈折率の変化は、反射帯域プロファイルにも影響を与える。反射帯域プロファ
イルの角度依存は著しく目立ち、正または負の複屈折材料を積層体に使用してい
る場合、反射帯域は、角度が垂直入射から増加するにつれて、より短い波長に向
かって変位する。特定層を貫通する全体の経路の長さは角度に応じて変化するが
、角度による帯域位置の変化は、角度による層を貫通する経路全体の長さの変化
に依存しない。むしろ、帯域位置は、特定層の上面および下面から反射する光線
間の経路の長さの差によって決まる。こうした経路の差は、特定層が１／４λ厚
の層として同調される波長λを計算するために使用される周知の公式ｎ×ｄ×ｃ
ｏｓθで示される入射角に応じて減少する。２軸延伸ＰＥＴおよびＰＥＮなどの
ような負の１軸複屈折層の場合、有効屈折率ｎは、ｃｏｓθと同様にｐ偏光の入
射角に応じて減少するが、ｃｏｓθはより急激に減少する。負の１軸複屈折層を
含む積層体の場合、この層の有効屈折率はｐ偏光の入射角に応じて減少するため
、ｐ偏光の帯域中心は、入射角に応じてｓ偏光の帯域中心よりも高速度で移動す
る。特定のストップバンドの帯域幅は、ｓ偏光の入射角に応じて増加するが、ｐ
偏光の場合、この帯域幅は、平面内および平面外（ｚ軸）屈折率差の相対的な符
号に応じて、入射角に応じて減少または増加する。場合によっては、ｓおよびｐ
偏光の低波長（青色）帯域端部は、すべての入射角全体で一致するが、長波長（
赤色）帯域端部は、入射角の関数として分離する。この問題の完全な説明は、上
記の同時係属特許出願第０９／００６，５９１号「ＣｏｌｏｒＳｈｉｆｔｉｎ
ｇＦｉｌｍ」（色変位フィルム）に記載されている。

【００１３】上記は、反射帯域プロファイルの帯域端部が角度の関数としてどのように変化
するかに関する説明である。本明細書で使用する場合、「帯域端部」という用語
は、概して、多層反射器が実質的反射から実質的透過に変化する領域を意味する
。この領域はかなり鋭利であり、単一波長として記述される。他の場合には、反
射と透過との間の遷移は、より漸進的であり、中心波長および帯域幅に関して記
述される。しかし、何れの場合にも、反射および透過の実質的な相違は、両側の
帯域端部に存在する。

【００１４】特定波長の光の場合、誘電積層体の帯域端部も、誘電積層体内における伝播角
度の関数として扱われる。特定波長の光は、増加する伝播角度で（反復ユニット
の界面に垂直な軸線から測定して）積層体内を伝播するので、光は帯域端部に接
近する。一実施例では、伝播角度が十分に大きいと、積層体はこの特定波長の光
に対して実質的に透過性になり、光は積層体を貫通して透過する。したがって、
特定波長の光の場合、積層体は、ある値未満で積層体が光を実質的に反射する関
連伝播角度と、ある値を超えると積層体が実質的に光を透過するもう１つの伝播
角度とを有する。したがって、特定の多層積層体の場合、光の各々の波長は、あ
る値未満で実質的な反射が生じる対応角度と、ある値を超えると透過が生じる対
応角度とを有すると考えられる。関連する波長では、帯域端部が鋭利になればな
るほど、これら２つの角度は接近する。

【００１５】上記は、特定の積層体内において特定波長の光が、伝播角度が増加するにつれ
て反射から透過に変位する方法を説明するものである。帯域端部は、誘電積層体
における伝播角度に応じて変位するので、光の特定の波長も、透過状態から反射
状態に変位することが分かるであろう。したがって、これら波長の光の場合、積
層体は、ある値を超えると積層体が光を実質的に反射する関連伝播角度と、ある
値未満で積層体が光を実質的に透過する伝播角度とを有する。したがって、光の
各々の波長は、光が実質的に反射される対応する群の伝播角度と、光が実質的に
透過される別の群の角度とを有すると一般に考えられる。２つの群のうち、どち
らの伝播角度がより大きいかは、誘電積層体の帯域プロファイルによって決まる
。以下に詳細に説明するように、２つの群のうち、伝播角度が大きい方の群は、
誘電積層体に選択的な表面処理を施して、当該臨界角の伝播角度、または当該臨
界角を超える伝播角度で積層体にかつ積層体から離して光を結合することができ
る臨界角を含む。

【００１６】上記の考察を適用すると、規定の角度範囲上で誘電積層体に入射する特定帯域
の光を所望どおりに反射および／または透過する誘電積層体を設計することがで
きる。たとえば、広帯域可視ミラーは、多層積層体による反射の伝播角度依存を
考慮して、表面に垂直に入射する光の反射帯域幅を、可視スペクトルを超える範
囲まで拡張して構成される。しかし、スネルの法則により、等方性媒体から平坦
な表面に入射する光の場合、誘電積層体内における最大伝播角度は制限されるこ
とが分かるである。概して、全角度で入射する光を反射するミラーの可視スペク
トル全体を包含するには、ミラーが、多層積層体に使用される特定材料に関する
スネルの法則により許容される最大角度の伝播角度を有する光を反射するように
、帯域幅を拡張する。

【００１７】図１を参照すると、反射器１００の一部が示されている。多層誘電積層体１０
５の対向する表面１０３および１０９の部分１０１および１０７は、積層体内で
より大きい伝播角度で積層体におよび／または積層体から離して光を結合するよ
うに処理される。誘電積層体１０５は、一般に、所望の反射帯域プロファイルを
有するように設計された光学的反復ユニットの多層積層体である。多層誘電積層
体１０５は、屈折率が異なる２種類以上の誘電材料の層を使用する適切な多層反
射器で良く、たとえば同時押出しポリマー複屈折多層反射器、真空蒸着されて、
有機、無機および／または等方性材料などから製造された誘電反射器が挙げられ
る。積層体１０５は、１つまたは複数の非光学層（たとえば、誘電反射器１０５
の表面１０３および１０９を形成する表皮層）をさらに含む。「積層体」という
用語は、屈折率が周期的に変動してブラッグ反射器として作用する任意の材料を
含むことも意図している。

【００１８】表面１０３および１０９に施される処理は、一般に、積層体の反射帯域端部に
関連して角度θ_ｒより大きい誘電積層体内における伝播角度θ_ｐを有する光を積
層体と周囲媒体との間に結合するために行われる。誘電反射器が、たとえば、空
気中においてすべての角度で入射する可視光に対する広帯域ミラーとして構成さ
れる場合、反射角度θ_ｒは、スネルの法則により積層体内に許容される最大角度
、および積層体を射出する光に関して内部全反射（ＴＩＲ）が生じる角度に相当
する。この場合、表面処理は、典型的な平板上界面においてスネルの法則により
許容される角度より高角度で積層体に光の一部を結合し、ＴＩＲの角度を超える
角度で積層体内を伝播する光の一部を積層体から離して結合する。このような場
合、処理は、一般に、処理と光学積層体との間に空気の界面が介在しないように
、積層体に光学的に結合しなければならない。

【００１９】本明細書で説明するように、「平面状」、「平行な平面」という用語、および
「スネルの法則」に言及する場合は、ほぼ平面に近いフィルムの局所的領域を指
す。その結果、入射角は局所的な接平面を意味する。したがって、単純であるか
または複合的な湾曲を示すフィルムも含まれる。たとえば、円筒または球上に塗
布されたフィルム、または円筒状に巻かれたか、さもなければたとえば熱成形に
より複雑な形状に賦形された多層ポリマーフィルムも含まれる。

【００２０】図１に示す実施態様では、反射器１００を透過する光の量は、表面が処理され
ている場合は増加する。表面の処理済み部分および未処理部分で反射する光の量
は、処理の種類およびフィルムの構成によって決まる。一般に、反射器１００の
処理済み部分と未処理部分との間の透過の差は、これら２つの領域間に明確なコ
ントラストを得るのに十分であることが望ましい。たとえば透過状態の広帯域可
視ミラーの場合、処理済み部分以外では、光は本質的に観察されない。以下にさ
らに詳細に記載するように、表面に様々な表面処理を施して、伝播角、射出表面
反射角、および反射器中を透過する光の量を変えることができる。場合によって
は、表面の未処理部分において誘電積層体が反射する入射光のすべての波長の光
を処理済み部分に透過させることが望ましいことがある。これは、表面処理によ
り、積層体が波長に対して透過性になる伝播角度で各波長の光を誘電積層体に結
合し、また誘電積層体から離れて結合する。

【００２１】上記のとおり、本発明の実施態様により、誘電反射器の入射および射出表面は
、光を選択的に反射器に透過するように処理することができる。こうして、様々
な処理を誘電反射器の各部分に選択的に施して、反射器の処理済み部分と未処理
部分との間、または異なる処理が施された反射器の各部分の間にコントラストを
生じさせることができる。たとえば、ミラーは、射出側から観察した場合に、処
理済み部分でのみ光を透過するか、またはミラーの異なる方法で処理された部分
で異なるように光を透過するように製造することができる。反射器から選択的に
漏洩する光の量は、一部には、光が、本質的に透過性の積層体内における伝播角
度で誘電積層体に結合し、また誘電積層体から離れて結合される効率によって決
まる。反射器の少なくとも一方の表面上の異なる位置の結合効率を変えることに
より、所望のコントラストが得られる。一般に、この結合効率は、まったく結合
しない状態から高度に結合する状態に変えることができる。たとえば、さもなけ
れば高効率の反射器、たとえば、引用することにより本明細書に包含する公開Ｐ
ＣＴ特許出願第ＷＯ９５／１７３０３号「ＭｕｌｔｉｌａｙｅｒＯｐｔｉｃａ
ｌＦｉｌｍ」（多層光学フィルム）に記載されている反射器は、表面の未処理
部分に入射する光に関してスネルの法則により許容される伝播角度を超える伝播
角度で光を反射器に結合し、また反射器から離れて結合することにより、処理済
み部分で著しく透過するように選択的に処理することができる。以下により詳細
に説明するように、様々な処理を表面の様々な部分に施して、たとえば、これら
領域における結合効率の程度を変えることにより、コントラストにさらに漸進的
な差を提供することができる。結合程度を変える方法を使用すると、不均一に照
明された反射器を均一に透過させることもできる。特定の表面処理またはその一
部は、多様な方法で誘電反射器に比較的容易に施すことができる。さらに、場合
によっては、処理を除去して、反射器を未処理時の反射性に戻すことができる。

【００２２】上記のとおり、多層積層体内における光の伝播角度を増加させることにより、
誘電反射器の反射帯域端部を効果的に変位させて、光を多層積層体に選択的に透
過させることができる。特定の誘電積層体の場合、積層体が入射光に対して透過
性になる角度は十分に小さいので、射出表面処理を施さなくても、光は積層体か
ら射出することができる。しかし、多くの誘電積層体の場合、広帯域可視ミラー
のように、透過伝播角度は、積層体の平面状射出表面におけるＴＩＲの臨界角よ
り大きい。したがって、光を積層体から射出させるには、射出表面も、積層体か
ら離れて高角度の光を結合するように処理する。以下にさらに詳細に説明するよ
うに、様々な表面処理は、高伝播角度の光を積層体にまた積層体から離れて結合
するのに用いることができる。たとえば、空気に比べて積層体材料の屈折率によ
り一致する屈折率を有する媒体内の散乱光を使用すると、高角度の光を積層体に
結合し、また積層体から離れて光を結合することができる。構造化表面を使用し
ても、入射平面の角度を変えることができる。

【００２３】入射表面および射出表面の媒体が同じ屈折率を有し、同一の等方性媒体、たと
えば空気中に浸漬される場合、射出表面におけるＴＩＲの角度は、スネルの法則
により許容される入射表面の媒体中の最大伝播角度と同じである。したがって、
光線がより高角度で積層体に入るように処理すると、より高角度の光を多層積層
体の射出表面から射出させることができる。特定の誘電反射器の場合、一方の表
面全体を処理し、なおかつ対向する表面上の同様に処理された積層体の部分にお
いてのみ光を漏洩させることができる。本発明は、誘電またはブラッグ反射器に
一般に適用されるが、本明細書に記載する方法および処理は、同時押出し多層誘
電反射器に使用するのに特に適する。等方性誘電反射器は比較的厚い基板上に一
般に配置され、こうした基板は、たとえば光が基板の両面から射出する、対向す
る面の処理の見当が合っていないなどにより、効果が低下する傾向がある。しか
し、同時押出し誘電反射器は、別個の基板を必要としない。

【００２４】上記のとおり、多層反射器の表面は、光の一部を周囲媒体と反射器との間に結
合し、結合された光が、反射器が光に対して透過性になる角度で反射器内を伝播
するように、様々な方法で処理することができる。図２は、２種類のこうした結
合処理作業を略図で示す。図２では、多層反射器の対向表面２０３および２０５
の部分は、高角度で伝播する光を反射器２０１に結合し、また反射器２０１から
離れて光を結合するように処理される。反射器の入射面および射出面は、概して
置き換えることができる点に注意する。しかし、説明しやすくするために、これ
ら２つの表面は、入射表面２０３および射出表面２０５と記載する。周知のとお
り、２つの表面全体の結合効率は、表面の異なる領域では変化する。

【００２５】光線２０７は、入射表面２０３の未処理部分に入射する。光は、入射表面２
０３の平面に入射する光に関してスネルの法則により決定される最大角度で多層
積層体内を伝播する。広帯域ミラーの場合、光線２０７は、多層積層体の構成に
よって決まる効率で反射する。たとえば、上記の公開ＰＣＴ特許出願第９５／１
７３０３号に開示されているような高効率の同時押出し多層積層体を使用する場
合、入射光の１％未満は、積層体の射出表面（裏面）２０５から射出する。光線
２０９は、入射光を広い範囲の角度で多層反射器内に前方散乱させるように処理
された入射表面２０３の部分２１１に入射する。光のある部分は、散乱はするが
、積層体の未処理部分に入射する光に関するスネルの法則により許容される角度
以下である積層体内における伝播角度を有する。次に、この光は、入射表面２０
３の未処理部分に入射する光と同じ程度まで積層体によって反射されるが、より
拡散して反射する。

【００２６】光線２０９の他の部分２１５は、反射器が光を反射するように設計されている
角度を超える角度で散乱する。したがって、散乱は、多層積層体によって透過さ
れる角度で、入射光のこの部分を多層反射器に効果的に結合する。反射器がたと
えば広帯域ミラーである場合、最大反射角度は、表面の平面に入射する光に関し
てスネルの法則で許容される最大角度に相当する。こうした場合、より高角度の
光線は、高伝播角度の光を積層体２０１から離れて結合するように裏面も処理さ
れている部分２１７を除く射出表面でＴＩＲを生じる。周知のとおり、反射器の
少なくとも一方の表面に沿って高角度の光の結合効率を変えることにより、積層
体２０１を透過する光の量は、いくつかの領域（たとえば、光線２０９）が他の
領域（たとえば、光線２０７）よりも多くなる。表面処理の配置および／または
結合効率を調整することにより、所望の透過プロファイルを得ることができる。

【００２７】図２は、光を周囲媒体と反射積層体２０１との間に結合する屈折光学要素の使
用も示す。光線２１８は、光学層の平面に平行ではない表面構造を有する多層積
層体２０１の部分２１９に入射する。光線２１８は、光がこの層に平行な表面に
入射した場合にスネルの法則により許容される角度より高角度で多層積層体２０
１内に光を効果的に結合するように、構造化表面により屈折される。射出表面も
、ＴＩＲを防止し、反射せずに多層積層体２１８から離れて光を結合するように
処理される。図示の実施例では、光は、射出表面２０５に形成された第２構造２
２０により積層体から分離される。構造化結合処理は、光が積層体に方向付けら
れる伝播角度をより正確に画定するので、こうした方法は、たとえば光の拡散散
乱を利用する処理よりも高角度で、より多くの光を積層体に結合し、また積層体
から離れてより多くの光を結合するために使用される。

【００２８】上記の実施例から分かるとおり、代表的な未処理多層誘電反射器は、光の入射
角度と積層体内の伝播角度（スネルの法則により指示される）との直接的な関係
を示す。入射角と伝播角度との関係は、高伝播角度の光を積層体と周囲媒体との
間に結合するように表面を処理して（たとえば、光を散乱させるかまたは屈折さ
せて）変えることができる。この表面処理は、積層体と光学的に接触する追加の
層、表面に施されるテクスチャー加工などの形態で良い。処理は、光学積層体の
表面に光学的に結合されるもう１つの層または材料（たとえば、表皮層）に施し
ても良い。積層体の層の屈折率が大きければ大きいほど、積層体内の伝播角度に
対する制約は少なくなる。散乱層と誘電ミラーとの間に介在する低屈折率の層は
、積層体内の最大伝播角度を減少させる。

【００２９】上記のとおり、多層積層体を透過するように伝播角度を増加させなければなら
ない角度は、積層体の構成によって決まる。垂直入射において特定の赤色帯域端
部を有する薄膜積層体の場合、入射角の関数としての赤色帯域端部の位置は、先
行技術で公知の薄膜設計技術を使用して計算することができる。単純な１／４波
積層体の帯域端部の遷移を具体的な例として、以下に示す。この挙動を説明する
ために使用する積層体構造は、垂直入射における中心波長が８５５ｎｍであるＰ
ＥＮ（ｎ_ｏ＝１．７５、ｎ_ｅ＝１．５０）およびＰＭＭＡ（ｎ＝１．５）の１／
４波積層体である。長波長または赤色端部は、垂直入射（０°）において９００
ｎｍにある。空気中における斜入射（９０°）の限度では、長波長または赤色端
部は、ｓ偏光の場合は７３２ｎｍに、ｐ偏光の場合は６７５ｎｍに変位する。入
射媒体の屈折率が増加するにつれて、この変位は増加する。ｐ偏光とｓ偏光の両
方の場合を示すが、ｐ偏光の場合により大きい変位が生じる。帯域端部が４００
ｎｍ未満の値まで変位すると、誘電ミラーは本質的に透明かつ無色になる。鋭利
な帯域端部の場合、４２０ｎｍ未満まで変位すれば、平均的な観察者にとってミ
ラーが本質的に透明になるのに十分である。

【００３０】図３Ａおよび図３Ｂのグラフは、それぞれｐ偏光およびｓ偏光の場合について
、上記の１／４波積層体の各種入射媒体に関する入射角の関数である予想赤色帯
域端部の位置を示す。特に、曲線３０１および３１１は、入射媒体の屈折率が１
．０（空気）の場合であり、曲線３０２および３１２は、屈折率が１．４の場合
、曲線３０３および３１３は、屈折率が１．５の場合、曲線３０４および３１４
は、屈折率が１．６の場合、曲線３０５および３１５は、屈折率が１．７５の場
合である。

【００３１】屈折率が最大の媒体は、透明性に対して最小角度を生じ、図３Ａでは、ｐ偏光
の場合は約５０°である。この帯域は、ｓ偏光の場合、図３Ｂに示すように５０
°では完全に透明ではない。つまり、この帯域端部は、どの入射媒体の場合も４
２５ｎｍ未満に変位しないので、より短い波長の可視光の場合、依然として多少
の反射が生じる。その結果、透過光は、特定積層体の帯域端部の傾斜に応じてわ
ずかに着色される。赤色帯域端部を４００ｎｍ未満に完全に変位させるには、た
とえば積層体の屈折率が異なるか、または垂直入射においてより短い赤色帯域端
部で開始するなど、異なる積層体構造を使用することができる。

【００３２】上記の説明に従って、入射光のすべての波長の少なくとも一部について、帯域
が４００ｎｍ未満に変位するように処理を適切に選択すると、より高角度で結合
する光に対して多層積層体を本質的に透明にすることができる。入射媒体の屈折
率が増加すると、角度に応じた波長の変位が大きくなり、長波長の帯域端部が４
００ｎｍ未満まで減少する角度も減少する。たとえば、屈折率が１．５の入射媒
体の場合、６４°を超える角度で散乱するｐ偏光光線は、誘電反射器を透過する
。屈折率が１．７５の場合（等方性材料）、角度は、ｐ偏光では約５０°減少す
る。屈折率がより大きく、たとえば４．０台である場合、角度は２０°未満に減
少する。したがって、散乱粒子が、屈折率が非常に大きい結合層中で分散してい
る場合、光線が散乱するはずの角度は小さい。

【００３３】表Ｉは、入射媒体における散乱角度であって、中心波長が８５５ｎｍ、垂直入
射における長波長帯域端部が９００ｎｍの単純な１／４波積層体の長波長帯域端
部が、４００ｎｍ未満の波長に変位する散乱角度を示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】どの入射媒体についても、ｓ偏光では、帯域端部が４００ｎｍ未満に変位する
角度はないが、ｐ偏光では、帯域端部は多くの場合に４００ｎｍ未満に変位する
点に注意すること。しかし、図３Ｂから、高角度では、ｓ偏光成分の帯域端部は
、屈折率が１．５以上の入射媒体では約４３０ｎｍに変位し、大多数の青色光が
ミラーを通過することが可能である点に注意すること。

【００３６】入射媒体が空気である場合、スネルの法則は、光学層内の角度をＰＥＮの場合
は最大約３５°、ＣｏＰＥＮの場合は最大約３８°、ＰＭＭＡの場合は最大約４
２°に制限する。これら材料は、同時押出し多層誘電反射器フィルムに使用する
のに良く適する材料である。スネルの法則によって課せられるこの限度は、誘電
体帯域変位を約２５％に制限する。積層体の変位した帯域端部が約４００ｎｍか
ら７００ｎｍの間に位置する場合、多層積層体は色を呈する。多層積層体内にお
ける光線の伝播角度を増加することにより、帯域変位は５０％を超えて増加させ
ることができる。屈折率が低い積層体材料の場合、最大伝播角度は９０°まで増
加させることができる。その結果、通常４００ｎｍから９００ｎｍの間に位置す
るこうした材料の反射帯域を可視範囲未満に完全に変位させることにより、高度
の透過レベルおよび反射の減少が可能になる。角度および多層積層体を貫通する
透過に応じた色の変位は、伝播角度を増加するために使用される処理、帯域の位
置決め、および観測角に応じて強化することができる。

【００３７】入射材料の屈折率が積層体内の最小屈折率より大きい場合、内部全反射（ＴＩ
Ｒ）は、特に屈折率が低い層が１／４波より実質的に厚い場合に、積層体内で生
じる可能性がある。屈折率が低い層の界面におけるＴＩＲは、光が、適切な表面
処理により光を抽出できるフィルムの裏面に達するのを妨げる。たとえば幾何学
的に構造化した表面または内部散乱中心を有する複屈折表皮層など、複屈折表面
処理の場合、ＴＩＲ角度は、ｓ偏光の場合とｐ偏光の場合とで同じではない。ど
ちらの場合も、積層体自体の内部でＴＩＲが生じると、特定の積層体に関して帯
域端部が変位する程度が制限される。光学積層体の構造に応じて、減衰内部全反
射として一般に周知されている現象が生じ、角度が、屈折率が低い層の臨界角よ
り大きい場合にも、実質的な量の光が積層体を通過することができる。こうした
積層体構造の１つの主な要件は、屈折率が低いどの層も、１／４波台よりも実質
的に厚くないことである。

【００３８】上記は、多層積層体の表面に施された処理により散乱する光を主に対象として
いるが、上記の説明は、表面の屈折によって多層積層体内で角度が増加した光線
にも適用されることがわかるであろう。一般に、高屈折率の媒体からの入射角が
大きい場合、全反射は、屈折率がより小さい媒体の表面で生じる。屈折率が低い
層の厚さが、光の波長に比べて薄い場合、全反射は減衰され、多少の光が界面か
ら漏洩する可能性がある。また、中間の層は、多層積層体の光学層と、伝播角度
を変更するために使用される処理部分との間に形成される点にも注意すべきであ
る。たとえば、表皮層は、多層積層体の光学層を囲む。この場合、表皮層と、積
層体を貫通する伝播の角度を変更するために使用される材料との屈折率差を考慮
しなければならない。

【００３９】上記のとおり、誘電反射器の表面に様々な処理を施して、反射器を貫通する透
過を増加することができる。一般に、反射器の両面を処理すると、透過を強化す
ることができる。使用する処理の種類は、サンプルにより透過が増加する量に影
響を及ぼす。処理は、追加層として、もしくは誘電反射器の表面に対するコーテ
ィングとして施すか、またはたとえば、拡散粒子を表皮層、保護境界層に組み込
むなど、反射器の既存の層中に組み込むことができる。表面処理のスペクトル特
性も、たとえば着色染料または顔料を表面処理に組み込むことにより加減するこ
とができる。こうした処理は、各種の多層誘電反射器に使用することができる。
たとえば、さもなければ反射される光の透過を増加することは、広帯域可視ミラ
ー、狭帯域ミラー、反射偏光子などで可能である。様々な表面処理および技術に
ついて、実施例により以下に説明するが、この説明は制限する意図はなく、本発
明を分かりやすくするために記載するものである。

【００４０】図４は、拡散層４０５により処理された表面４０３を有する多層反射器４０１
の一部を示す。拡散層４０５は、結合剤４０９中に配置された多数の拡散要素４
０７を含む。拡散層４０５は、光が拡散要素４０７に遭遇すると光を散乱させる
。拡散要素４０７および結合剤４０９、並びに装填濃度および厚さは、多層反射
器４０１により反射される最大角度θ_１より大きい角度θ_ｐで光の実質的な前方
散乱が生じるように選択する。こうして、上記のように、反射器を透過する光の
量を実質的に増加することができる。伝播角度θ_ｐが射出表面におけるＴＩＲの
臨界角を超える場合、光が多層反射器から射出できるように、入射表面および射
出表面の両方を処理しなければならない。光拡散層４０５を射出表面に施すと、
高角度の光を積層体から離れて結合することができる。

【００４１】一般に、多様な粒子を連続結合剤中に埋め込み、層または膜として構成すると
、誘電反射器を貫通する透過を調節することができる。こうした拡散層は、拡散
状態で拡散層に入射する光を透過および反射する。一般に、拡散層が、正透過角
度から強度に逸脱する角度で、主に前方の半球に光を散乱させることは望ましい
。しかし、こうした拡散層は、後方の半球に入射光の一部を散乱させる傾向もあ
る（反射）。入射光が前方散乱（透過）および後方散乱（反射）する程度、およ
び光が散乱する角度分布は調節することができる。拡散層の散乱特性は、一般に
、粒子と結合剤マトリックスとの間の屈折率の不一致、光の波長に対する粒子の
特徴的な粒度、層中の粒子の体積含有率、散乱層の厚さ、および粒子の形状の関
数である。

【００４２】様々なパラメーターを調節することにより、高角度で透過する入射光の量を最
大にするか、さもなければ所望のレベルに加減することができる。一般に、入射
光の波長に近い光学厚さを有する粒子は、粒子と媒体との屈折率の不一致が１０
％を超える場合、光を強度に散乱させる。たとえば、屈折率が約１．６５を超え
るか、または約１．３５未満の粒子を含む屈折率が約１．５の結合剤層は、著し
い散乱を生じるはずである。粒度は、光学層のサイズとほぼ同じ大きさであるか
、または光学層のサイズより大きい点に注意を要する。したがって、散乱粒子は
、別個の層中に組み込むことが好ましい。なぜなら、粒子を光学層中に組み込む
と粒子が歪み、光コヒーレンスおよび反射力が低下することになる。

【００４３】特定の光学構成では、粒子は、多層光学反射器の非光学層中に組み込むことが
できる。同時押出し多層光学フィルムは、たとえば、光学積層体の各々の面形成
される比較的厚い非光学表皮層を使用することが多い。本発明の一態様では、散
乱粒子は、１つまたは複数の表皮層に組み込む。こうした１つの反射器では、平
面内屈折率が１．７５の２軸延伸ＰＥＮを表皮層として使用すると、粒子の屈折
率は１．９３を超えるかまたは１．５８未満であることを示唆する。屈折率が比
較的大きく約２．４であるＴｉＯ２粒子を使用しても良い。屈折率が１．５のＳ
ｉＯ２粒子も、表皮層として十分に作用する。散乱層の結合剤の屈折率は、所望
の散乱過程および多層フィルムに対する光の結合を最適化するように選択するこ
とが好ましい。

【００４４】多層反射器が偏光依存性である場合、拡散層によって偏光が変化する程度を調
節することも望ましい。たとえば、多層反射偏光子の反射状態の偏光は、反射器
の選択した部分を透過できることが望ましい。偏光積層体の未処理部分を透過す
る光は、実質的に１種類の偏光である（つまり、積層体は、その他の偏光を実質
的に反射する）。本明細書に記載するように反射偏光子を選択的に処理すること
により、偏光子は、処理済み位置において両方の偏光状態の光に対して実質的に
透過性になる。こうした一実施態様では、処理済み部分および未処理部分はとも
に透過性を呈するが、処理済み部分は、未処理部分よりもより透過性を示す。偏
光が、少なくとも１種類の偏光について保存される場合、処理済み領域および未
処理領域の異なる特性は、偏光子を使ってフィルムを観察することにより、さら
に観察することができる。一実施態様では、この状態を使用して、標示を支持す
る基板が実際に多層誘電偏光子から構成されていることを確認する。もう１つの
実施態様では、偏光子は、偏光子によって通常は反射される偏光状態で部分的に
透過性になり、透過程度が１０％または２０％台になるように透過程度を選択し
、透過された部分が元の偏光状態を維持するように処理する。こうした物品は、
背面照明および周囲照明で表示情報を観察できるＬＣＤディスプレー内のトラン
スフレクタ（ｔｒａｎｓｆｌｅｃｔｏｒ）として有用である。偏光状態を保存す
る散乱および屈折処理はともに、偏光子に適用することができる。一般に、屈折
処理は、拡散散乱処理よりも偏光解消が少ない。粒子の屈折率との屈折率差が小
さい結合剤に球状粒子を使って形成された拡散層は、光の偏光解消を最小限にす
る。

【００４５】上記のとおり、適切な多くの表面処理を使用して、光を多層積層体中に散乱さ
せることができる。透過作用の増加は、押出し時に、同時押出し多層積層体の表
皮層に滑り粒子を組み込む、多層積層体の対向表面スプレー塗料を塗布する、粒
子を含む結合剤を積層体の両面にコーティングする、押出し後、各表面に拡散テ
ープを貼付するなどの方法により観察された。同じ処理を各々の表面に施す必要
はないので、効果を得るために様々な処理を組み合わせることができる。透過を
強化するには、一般に対向表面上の処理を必要とするので、一方の表面全体（た
とえば、射出表面）を拡散層で処理し、対向表面（たとえば、入射表面）に選択
的に処理を施すことができる。こうした処理は、少なくとも一方の処理を除去し
て元に戻すことができる。たとえば、両面に塗料をスプレーして処理した反射器
は、透過の増加を示すが、溶剤を使用して一方の塗料コーティングを除去すると
、透過は、表面処理を施さない状態で得られるレベルに戻る。

【００４６】上記の説明は、ばらの拡散粒子について説明しているが、本発明のもう１つの
実施例では、光の入射表面を処理して表面拡散層を形成して、透過を強化するこ
とができる。図５は、多層積層体５０１の表面５０３を処理して表面拡散層５０
５を形成する本発明の実施態様を示す。表面の拡散により透過を増加させる原理
は、ばらの拡散粒子の場合と同じである。表面拡散層５０５のテクスチャーは、
高伝播角度（つまり、さもなければ、積層体に反射するか、および／または積層
体から反射する角度）で光を積層体内に結合するために使用する。一般に、表面
拡散層のテクスチャーが光の波長より実質的に大きい場合、幾何学的光学要素が
伝播角度を決定する（つまり、スネルの法則は、各界面で有効だが、局所的な表
面に垂直な座標系で作用しなければならない）。あるいは、表面拡散層のテクス
チャーが光の波長台であるか、光の波長より小さい場合、回折効果が伝播角度を
決定する。公知の様々な方法を使用して、基板上に表面拡散層を形成することが
できる。たとえば、表面は、たとえばサンドブラストおよび研磨材を使用してラ
ンダムに粗くするか、エンボス加工により擬似ランダムに粗くするなどの方法で
、局所的な幾何学的変形を形成することができる。

【００４７】上記のとおり、表面層に埋め込まれた粒子によるか、または表面層の研磨もし
くはテクスチャー加工による入射光線の散乱は、光線が、積層体により反射され
る最大角度を超える角度、および光学的反復ユニット層と同一平面にある表面に
関してスネルの法則により許容されない角度で多層積層体を横断することを可能
にする。表面散乱は、屈折率の大きい変化が得られる点で有利である（たとえば
、空気対表皮層の屈折率差）。散乱粒子を含むマトリックスを使用すると、厚さ
、粒度および濃度に関して重要な加工処理を行うことができる。たとえば、一般
に使用される粒子は、限られた粒度分布を有する。これら粒子は、単一の散乱事
象のみが生じるか、または複数の散乱が生じるように塗布することができる。

【００４８】上記の２つの場合、ばらの拡散体または表面拡散体を使用して、ほぼランダム
な伝播角度を有する多層積層体内に光を方向付けた。上記のとおり、また図６に
さらに示すように、多層積層体６０１を透過する光の量は、微細構造化表面６０
３および６０５を多層積層体６０１の表面６０７および６０９の選択した部分に
形成して、より正確に調節することができる。角度θ_ｓは、微細構造化表面６０
３および多層積層体の材料の屈折率に関連して、積層体を貫通する光の伝播角度
θ_ｐをより正確に指定するように選択することができる。この構造化表面は、光
学接着剤を使って、それぞれ３ＭＣｏｍｐａｎｙが市販している３Ｍブランド
のＯｐｔｉｃａｌＬｉｇｈｔｉｎｇＦｉｌｍ（ＯＬＦ）（光学照明フィル
ム）、ＦｒｏｎｔＥｘｔｒａｃｔｉｏｎＴａｐｅ（前部抽出テープ）を多層
積層体に積層して形成するか、またはたとえばエンボス加工により、積層体の外
側保護層上に直接組み込むことができる。

【００４９】構造化材料の屈折率は、高入射角で光学層に効果的に光を結合するように選択
する。図６は、多層積層体の入射表面と射出表面の両方に形成された構造化表面
を示すが、様々な処理を結合できることが分かるであろう。たとえば、前部出テ
ープを散乱処理および幾何学的処理の両方とともに使用すると、高角度の光線を
誘電積層体から抽出することができる。このテープは空気の台形溝を有し、この
溝は、さもなければ内部全反射を生じる表面から高角度の光線を抽出する機能を
果たす。

【００５０】上記の説明は、主として、透過を増加させるための多層反射器の選択的な処理
に関するが、類似の処理は、反射器の反射率を選択的に減少させるために使用す
ることもできる。図７に示すように、多層積層体７０１の反射率は、入射表面７
０５上に散乱処理７０３、および裏面７０９に吸収体７０７を使用して減少させ
ることができる。一般に、本明細書に記載する入射面の処理はどれも、多層積層
体７０１を貫通する透過を増加するために使用することができる。伝播角度が増
加すると、本明細書に記載するようにフィルムから離れて光を結合するか、また
はさもなければ内部全反射を生じる光をフィルムの裏面から吸収する裏面処理は
、積層体による反射全体を減少させる。したがって、高反射率の誘電ミラー（＞
９９％の反射）の入射表面に処理を施すと、たとえば、アルミニウムと同程度の
反射率の材料を積層しても、全体的な反射率を減少させることができる。この現
象を図８に示す。このようにフィルムの射出表面に設けられた着色吸収体は、こ
れら吸収体が吸収する光の色に対してのみフィルムの反射率を減少させ、複合構
造から反射される光に補色を与える。

【００５１】図８では、２軸延伸ＰＥＮ（正常つまり平面内屈折率１．７５、異常つまりｚ
屈折率１．４９）とＰＭＭＡ（屈折率１．４９）とが交互に配置された層から成
る多層ミラーの入射面は、５μｍ厚および屈折率１．４８の結合剤中に分散した
ＴｉＯ_２ビード（屈折率２．４）のコーティングで処理した。ビードの装填率は
、結合剤の５容量％だった。曲線８０１は、裏面にコーティングがない前面処理
多層ミラー上に入射した光の全反射率（％）を表す。曲線８０２は、屈折率が１
．５のアルミニウムに光学的に結合された多層ミラーを表す。曲線８０３は、裏
面に黒色インクのコーティングを有する多層ミラーの全反射率を表す。これら曲
線は、垂直入射光の反射率を表す。本発明の実施態様により、高反射率および低
反射率の領域を有する反射器は、黒色吸収体を反射器の裏面に形成し、反射器を
透過して裏面の処理部分により吸収される光の量を増加するように入射側の表面
を選択的に処理することにより提供される。

【００５２】上記の各種具体的な実施態様のいくつかでは、多層反射器の表面は空気との界
面を形成した。しかし、場合によっては、表面（処理済みまたは未処理表面）の
界面は、空気以外の屈折率（つまりｎ＞１．００）を有する材料により囲むこと
ができる。図９は、本発明のこの態様および他の態様を実証するのに役立つ本発
明のもう１つの実施態様を示す。図９には、２つの多層積層体９０１および９０
３が示されている。多層積層体は、境界層９０５により分離される。境界層９０
５および２つの積層体９０１および９０３は一体構造を形成する。境界層９０５
は、散乱粒子９０７が内部に分散したほぼ透明な結合剤材料から形成される。散
乱粒子９０７が埋め込まれた境界層９０５は、多層積層体９０３の処理済み表面
として機能する。第２多層積層体９０３の射出表面９１１の一部は、光が、ＴＩ
Ｒの臨界角θ_ｃを超える角度で第２多層積層体９０３を貫通して伝播し、第２多
層積層体９０３から射出することができるように処理される（図示の実施例では
、拡散体を使用する）。

【００５３】図９の実施態様では、第１および第２多層積層体の光学特性は、異なる透過効
果を得るように設計することができる。たとえば、第１積層体９０１は、選択し
た波長帯域（たとえば、特定の色）を除くすべてを反射するように設計すること
ができる。選択した波長帯域の光９１３および９１５は、第１多層積層体９０１
を貫通して境界層９０５に透過する。この光９１３の少なくとも一部は、第１誘
電積層体の平坦な表面において、スネルの法則により許容される角度θ_ｃを超え
る角度で第２多層積層体９０３内に散乱する。第２多層積層体９０３が広帯域ミ
ラーである場合、第２多層積層体は、一般に、臨界角未満で伝播するすべての波
長の光を反射する。第２多層積層体の射出表面９０９が未処理である場合、θ_ｃを超える角度で伝播する光は、裏面でＴＩＲを生じる。射出表面９０９の処理済
み部分は、多層積層体内において積層体から離れて高角度で伝播する光の少なく
とも一部を結合する。第２積層体に入る光のスペクトル特性は、第１多層積層体
により制限されるので、第２多層積層体の選択的に処理された部分から射出され
る光は、特定のスペクトル特性を有する。

【００５４】図９の代替実施態様では、光は右から多層ミラー９０３に入射することができ
、多層積層体９０１は、３ＭＣｏｍｐａｎｙが市販しているＤＢＥＦなどのよ
うな反射偏光子で良い。この方法では、結合物品は、１つの偏光方向の光のみを
透過する。さらに、拡散光源と組み合わせたＤＢＥＦの再循環特性により、５０
％を超える入射光を１つの偏光で透過させることができる。

【００５５】上記の実施例が示すように、多層反射器は、反射器の透過および反射特性を変
更するように、多くの方法で選択的に処理することができる。さらに、処理部分
は、一般にきわめて適応性があり、安価である。多くの処理は、特殊な機器を使
用せずに行うことができる。その結果、反射器を使用する最終的な位置で、表面
を容易に処理することができる。一実施態様では、本発明は、反射率を必要に応
じて減少させるか、および／または画定された領域上の透過を増加する必要があ
る用途に特に適する。多くの処理では、変更される透過／反射効果は、異なる多
層誘電反射器に一時的に適用することができる。たとえば、永久的な結合を必要
としない可溶性のコーティングおよび層を使用して、後で除去することができる
。

【００５６】周知のとおり、本発明は、各種の異なる用途に使用するのに適する。こうした
多くの用途について、以下に記載する。ある用途では、光導波路から光を抽出す
るように、選択的に形成される処理部分を中空の光導波路の対向表面に形成する
ことができる。図１０は、こうした光導波路に対する本発明の様々な態様の適用
を実証する。図１０では、光源（図示しない）は、光１００１を中空光導波路１
００３内に方向付ける。光導波路１００３は、上記の公開ＰＣＴ特許出願第ＷＯ９５／１７３０３に記載されているような高効率（たとえば、＞反射率９９％
）の誘電多層ミラーから構成される。光１００１は、非常に少ない損失率で光導
波路１００３を貫通して伝播する。こうした光導波路を使用すると、比較的長距
離上で光を伝送することができる。本発明の１つの特定の利点は、比較的単純な
処理部分１００５および１００７を光導波路１００３の対向面に形成して、所望
の位置で光を抽出することができる点である。使用する処理は、本明細書に記載
する上記の処理またはこれら処理の組合せで良い。

【００５７】図１０では、処理部分は、上記のとおり、光が抽出される特定の位置の両面に
形成されているように示されているが、一方の表面全体を処理し、他方の表面に
は、光の抽出が望ましい位置に選択的に処理を施すことができる。拡散処理を使
用する場合、光導波路の光透過効率の減少を最小限にするために、光導波路の内
側に選択的に処理を施すことが好ましい。あるいは、高効率の拡散反射器を内面
に設けても良い。こうした高効率の拡散反射器は、米国特許出願第０８／９５７
，５５８号「ＤｉｆｆｕｓｅＲｅｆｌｅｃｔｉｖｅＡｒｔｉｃｌｅ」（拡散
反射物品）に記載されており、この特許の内容は、引用することにより本明細書
に包含する。構造化表面は、光導波路から光を抽出するために使用することもで
きる。たとえば、３ＭブランドのＯｐｔｉｃａｌＬｉｇｈｔｉｎｇＦｉｌｍ
（ＯＬＦ）（光照明フィルム）を多層反射器の一方の面または両面に貼付すると
、光を選択した領域に結合するか、または選択した領域から離れて光を結合する
ことができる。構造化表面の材料を射出面に使用する場合、拡散体も使用すると
、光導波路から漏出する光の方向性により、抽出される光をさらに鮮明にするこ
とができる。

【００５８】図１０に示す光導波路の形状は、光導波路の特定の用途に応じて異なる。たと
えば、円筒状の光導波路は、主に光を伝送するために使用する。楔形の光導波路
も使用できる。図１１に示すもう１つの実施例では、ボックス構成をライトボッ
クス１１００として使用して、電光を形成している。ライトボックス１００は、
高反射率の多層反射器（たとえば、ポリマー多層可視ミラー）と並ぶ標準ライト
ボックスから構成する。この多層反射器は、ライトボックスの前面を覆うために
も使用される。反射器の両面をたとえば拡散コーティングで処理すると、反射器
は比較的透過性になる。この処理は、たとえば、反射器の一方の面を艶無しの白
色料で被覆し、逆の面にステンシルで文字を書いて行うことができる。拡散コー
ティングおよびステンシル文字は、どちらの面に形成しても良い。

【００５９】図１１のライトボックス１１００は、ライトボックスの一方の端部から照明さ
れる点に注意する。文字のいくつかは光源に近いので、文字は、均一な抽出条件
で不均一な照明特性を有する傾向がある。しかし、多層反射器から光を抽出する
ために使用する処理は、より均一に照明された標識になるように変えることがで
きる。一実施態様では、処理の傾斜を使用して、高角度で反射器に、または反射
器から離れて結合された光の量（ひいては、反射器を透過する光の量）を変える
ことができる。処理部分が光源から遠く離れるにつれて結合効率を増加すること
により、標識の面全体でより均一な光出力が得られる。これは、たとえば、ステ
ンシルの文字を多層反射器の一方の表面に形成し、他方の表面に処理の傾斜を適
用して（たとえば、塗料のレベルを変える）行うことができる。処理の程度は、
光源付近の比較的低レベルから遠く離れた取付具側の比較的高レベルまでである
。

【００６０】傾斜またはその他の変化した処理レベルは、多層反射器を透過する光の相対量
を調節することが望ましい他の用途に使用することもできる。この効果は、誘電
反射器の選択領域上の反射率または透過率をより正確に調節するために使用する
ことができる。これは、散乱顔料またはインクを使って表面に印刷する、各々の
表面を粗くするかもしくはサンドブラストして研磨する、第２層を表面の選択領
域に積層するなどにより行うことができる。表面全体を処理する場合、こうした
処理としては、押出し時に同時押出し多層積層体の表皮層に粒子を拡散させる、
不混和性のポリマーブレンドを表皮層に使用する、表面に適切なインクをコーテ
ィングするなどが挙げられる。上記のとおり、誘電反射器の一方の面は表面全体
を処理し、第２の面は選択領域を処理すると、類似のパターンを両面で位置合わ
せする問題をなくすことができる。こうした実施態様では、部分的にのみ処理さ
れる面については、透過を増加させる必要がない領域を清潔かつ掻き傷がないよ
うに保つことが重要である。特定の場合には、反射器をガラスまたはその他の耐
引掻性材料に積層して、耐久性を高め、露出表面を清掃しやすくすることが望ま
しい。清潔な耐引掻性コーティングを施しても良い。

【００６１】その他の様々な表面処理を使用して、ミラーに入射する光を積層体または積層
体上の表皮層内における臨界角を超える角度に方向付けることができる。ある一
般的なクラスのこうした処理は、先行技術で公知の方法によりミラーの表面層に
刻印できる回折格子である。ブレーズド回折格子に関しては、部分的な蒸着を使
用することもできる。表面のホログラムを使用しても良い。これらは、ミラーフ
ィルムに積層される別個のシートとして形成するか、または表面のホログラムは
、ミラーフィルム上の表皮層またはその他の既存コーティングに直接エンボス加
工することができる。表面のホログラムも、表皮層またはコーティングを被覆す
る材料が、ある程度異なる屈折率を有する限り、上塗りするか、または「埋め込
む」ことができる。

【００６２】ミラーの表皮層またはその他の追加に形成された層は、多量のホログラム、ま
たは透明な結合剤層中に分散した多層光学積層体のさらに小さい断片など、変調
屈折率を有する材料の体積領域をも含むことができる。こうした断片は、無機多
層積層体、ポリマー多層積層体、またはこれら両方で良い。これら分散した断片
は、平坦な空気界面を有する表面層、または局所的に平坦ではない空気界面を有
する表面層に含むことができる。したがって、後者の場合は、ミラー本体の臨界
角を超える角度に入射光を再度方向付けるために、レンズ手段および内部光再方
向付け手段の両方を使用することになる。

【００６３】表面層の屈折率変調領域のほかに、入射光を再度方向付けるために、一般的な
金属ミラーフレークも使用することができる。こうしたフレークは、自立してい
るか（含浸前）、または非金属材料の金属蒸着フレークで良い。能動的な処理は
、たとえば、誘電フィルムに結合された層中の散乱程度を切り替えることにより
行うことができる。ポリマーが分散した液晶（ＰＤＬＣ）コーティングを適切な
電極、たとえば３ＭＰｒｉｖａｃｙＦｉｌｍ（３Ｍプライバシーフィルム
）に結合することにより、多層積層体の透過率を電子的に調節することができる
。たとえば、完全なＰＤＬＣフィルムを反射器に積層するか、または反射器に透
明導体を塗布して、ＰＤＬＣ電極の一方として使用することができる。透過率を
能動的に変更するもう１つの方法は、処理部分と誘電ミラーとの間の結合を変え
ることである。自己接着散乱フィルムは、ミラーに機械的または静電的に結合お
よび分離して、制御可能な透過を生じる。こうした技術は、作用を入切する上で
、光管を介する分散照明または宣伝用の表示または標識に有用である。

【００６４】実施例１図１２は、２軸延伸ＰＥＮとＰＭＭＡとが交互に配置された層を含む同時押出
し多層反射ミラーの透過スペクトルを示す。反射ミラーは、一般に、ミラーの表
面に拡散入射する可視光を実質的に反射する（つまり、ミラーの平坦な表面にお
いてスネルの法則により許容される最大伝播角度以下の角度でミラーを貫通して
伝播する可視光を実質的に反射する）ように設計された光学積層体から構成され
る。ミラーフィルムの表皮層は、チタニア（ＴｉＯ_２）粒子が内部に分散し、積
層体を透過する角度で誘電積層体に光を効果的に結合する。拡散表皮層を含むフ
ィルムの透過スペクトル１２０１を図１２に示す。測定後、フィルムの一方の表
皮層を剥離した。結果として生じる透過スペクトル１２０３も図１２に示す。図
１２から分かるとおり、両面を処理したフィルムは、実質的により高度の透過率
を示す。一方の面のみを処理したフィルムの透過スペクトルは、光がフィルムの
処理済みの表面に入射したか未処理側の表面に入射したかに関わらず、実質的に
同じだった。

【００６５】上記のとおり、様々な粒子が散乱要素として適している。たとえば、水和アル
ミナシリケート（Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２・２Ｈ_２Ｏ）粒子を試したが、類似の
結果が得られた。一般に、屈折率がより大きい粒子は、全体的に最大の透過率の
増加を示した。また、図１２に示すように、反射器の精密なスペクトル特性を維
持しつつ、誘電反射器を貫通する透過率の増加が得られる。この場合、透過率の
増加は、反射器のその他の特性を実質的に変えずに基礎を変位させた作用である
。

【００６６】実施例２図１３は、実施例１（表皮層に散乱粒子を含まない）に関連して上記で説明し
たタイプの広帯域光学積層体から成るもう１つの誘電反射器を貫通する透過率増
加の結果を示す。この実施例では、接着テープ（３Ｍマジックメンディングテー
プ）を使用して、誘電積層体内における伝播角度が大きい光を表皮層に、また表
皮層から離れて結合するように、誘電反射器の対向表面を処理した。透過スペク
トルを曲線１３０１として示す。比較上、一方の面のみを処理したフィルムのス
ペクトル１３０３も図示する。図１３に示すように、多層反射器の各々の面をこ
うして処理すると、透過曲線のスペクトルの特徴は著しく変化せずに、帯域の平
均透過レベルが増加した。透過の増加量は比較的少ないが、反射器の処理済み部
分と未処理部分との間の観察可能なコントラストは明白だった。その他の自己接
着散乱テープ、たとえば接着結合剤中にＴｉＯ_２粒子を含む３ＭＳｃｏｔｃｈ
Ｃａｌマーキングフィルムは、透過率のより大きい増加を示した。

【００６７】実施例３図１４は、上記のタイプの広帯域誘電反射器の両面をＰｌａｓｔｉ−ｋｏｔｅ
水性エナメル５２５ホワイトシルクスプレー塗料で処理した場合に透過率が増加
した結果を示す。図１４は、表面を処理する前１４０１および処理した後１４０
３の多層反射器の透過スペクトルを示す。処理済みフィルムに結果として得られ
た全透過曲線１４０３は、フィルムの帯域端部より下のＩＲ付近で３０％にも達
した。この透過率の増加は、黄色の濃淡の原因になる波長依存を示した。塗料に
使用されている顔料により、多層の有効帯域を越えるＩＲ付近で著しい反射率が
ある。８５０ｎｍと９００ｎｍとの間の頂点は、測定過程の人為的な結果であり
、フィルムの処理には関係ない。

【００６８】実施例４図１５に示す透過スペクトルは、処理を行わない広帯域多層反射器の透過率１
５０１、およびサンドペーパーで表面を研磨して散乱表面を形成することにより
両面を処理した多層反射器の透過率１５０３を表す。研磨処理は、光学層の崩壊
を防止するためにフィルムの表皮層に施した。前面の研磨は、帯域端部の鮮鋭度
を減少させる。可視スペクトル全体の透過レベルは、約８％増加する。帯域端部
における類似の変化は、入射面のみを処理したフィルムでも見られた。しかし、
一方の表面のみを処理した場合の可視スペクトルにおける透過率の実質的な増加
は、観察されなかった。表面の研磨による帯域端部のレベルは、著しい量の光が
少なくとも６０°の伝播角度まで散乱したことを示す。

【００６９】実施例５上記の実施例では、表面を研磨することにより、ほぼランダムな構造を導入し
た。実施例５は、規則正しい構造を持つ表面を処理して得られる透過効果の増加
を実証する。図１６は、構造化表面を広帯域多層積層体の表面に形成した場合に
視準光で得られる透過スペクトルを示す。この多層積層体は、ＰＥＮとＰＭＭＡ
とが交互に配置された層から構成され、入射光ビームと多層積層体の平面との間
の角度が変化する。構造化表面のフィルムは、光学接着剤を使用して多層反射器
の対向表面に積層した。屈折率が１．５８６、フィルムの裏面に対するプリズム
（表面）角度が４５°のポリカーボネート樹脂からキャストされた３Ｍブランド
のＯｐｔｉｃａｌＬｉｇｈｔｉｎｇＦｉｌｍ（ＯＬＦ）（光照明フィルム
）など、様々な構造化表面を試験した。このフィルムの表面にある複数の直角二
等辺三角形プリズムは連続しており、各プリズムは、幅約０．３６ｍｍ、高さ０
．１８ｍｍであり、フィルムの長さに沿って配置されている。

【００７０】「Ｖ」傾斜ガラスフィルムなど、その他の構造化プラスチックフィルムについ
て、光透過の強化を評価した。傾斜ガラスフィルムは、一般に、窓枠の外周部に
取り付けられ、平坦なガラス面に縁部傾斜ガラスの外観を与えるように設計され
ている。傾斜ガラスフィルムは、フィルムの様々な領域に様々なピッチを有して
いた。最大レベルの透過率増加は、３ＭＯＬＦで処理した表面で観察された。
最大透過率増加は、対向表面のプリズム構造が互いに平行である場合に観察され
た。

【００７１】図１６には、処理を施していない多層反射器に関する透過スペクトル１６０１
をを示し、ＯＬＦ処理表面については、多層積層体の表面は、様々な角度で分光
光度計の入射視準ビームに方向付けた。入射平面はＯＬＦプリズムの長さ方向に
垂直であり、光は、４５°の入射角でＯＬＦプリズムファセットに垂直入射した
。スペクトルはｐ偏光の場合である。スペクトル１６０３は１０°の入射角の場
合、１６０５は２０°、１６０７は３０°、１６０９は４０°、１６１１は５０
°、１６１３は６０°、１６１５は７０°の場合である。未処理フィルムの場合
、垂直から測定した多層積層体の最大角度は、屈折率が１．４９のＰＭＭＡ層で
４２．１°である。ｓ偏光は、平面内屈折率が約１．７５であると仮定して、約
３５°の角度でＰＥＮ層を横断するが、ｐ偏光は、これよりわずかに大きい角度
で伝播する。フィルム平面に垂直な屈折率は、約１．５にすぎないためである。

【００７２】ＯＬＦで処理したフィルムの場合、４５°を超える入射角（つまりプリズムフ
ァセットに垂直な角度を超える角度）では、プリズムは互いに陰影を与え始め、
プリズムの先端のみがビームを捕捉する。光は、こうしたより高角度でプリズム
内に入ると、対向するプリズムファセットから内部全反射して、様々な角度で多
層積層体に再度方向付けられる。したがって、特殊な光学装置がなければ、きわ
めて高角度ですべての光を多層積層体に方向付けることは難しい。結合プリズム
の屈折率が大きければ大きいほど、積層体の層内の角度が大きくなる。本発明に
より多層ミラーを貫通する高度の透過を得るには、入手可能な最も高屈折率のプ
リズムを使用することが好ましい。

【００７３】プリズムの対向表面からの反射を防止するには、単一の大きいプリズムを使用
して、すべての光をプリズムの基部付近に入射させる。この方法は、特定の用途
にのみ実行可能である。屈折率が１．５８６である単一直角二等辺三角形プリズ
ムの斜辺をフィルム積層体に積層した場合、光は、積層体の層に垂直に測定して
最大角度７１．４７°でプリズムに入射する。スネルの法則では、ＰＥＮ層（屈
折率１．７５）中の最大伝播角度はｓ偏光の場合５９．２４°だが、ＰＭＭＡ中
の仮想角度は、この光がＰＭＭＡ層に遭遇するとＴＩＲを生じることを示す。し
かし、上記のとおり、特定の多層積層体構造は、入射角が層のいくつかのＴＩＲ
角より大きい場合にも、相当量の光を透過することができる。この実施例のＰＭ
ＭＡ層が数波長分厚い場合、すべての光は層境界でＴＩＲを生じる。

【００７４】図６に示すような一般的な形状など、直角二等辺三角形以外の微細構造の形状
は、実質的にすべての視準光ビームを高角度で積層体に入射させることができる
ように適切な角度で設計できる。表面処理として使用されるテクスチャー加工さ
れたフィルムはすべて、平坦なフィルムの角度より実質的に大きい角度で光を方
向付けるので、強度に強化された透過が期待される。

【００７５】図１６に示すスペクトルは、ｐ偏光の場合である。４０％〜６０％の可視スペ
クトル透過レベルは、６０°の角度で見られる。未処理の反射器の場合、垂直入
射角帯域端部は８３０ｎｍにあった。未処理の多層ミラーの場合、帯域は、６５
０ｎｍ以下まで変位すると考えられる。６０の入射角では、ＯＬＦで処理された
多層フィルムの帯域端部は４３１ｎｍにある。平坦なファセットおよび鋭利な頂
点を有するプリズム構造、曲線構造、多用な幾何学的形状を有するプリズム、レ
ンズレットアレイなどを使用した特定の実施例を使用しても良い。

【００７６】幾何学的に賦形された表面処理は、微細構造に限定する必要はない。たとえば
、自立フィルム、または支持基板を有するフィルムの場合、個々の透明物体、た
とえばプリズムをフィルムの両面に光学的に結合すると有用である。個々の物体
は、フィルムの対向表面に位置合わせしてあっても、対向表面に重複しても、あ
るいはまったく重複しなくても良い。光は、介在するフィルムの未処理部分にお
けるＴＩＲによる複数の内部反射を介して、表面の１つの処理部分から側方に対
向表面の重複していない処理部分に伝送することができる。

【００７７】実施例６図１７は、標準真空塗布誘電反射器（Ｍｅｌｌｅｓ−ＧｒｉｏｔＭａｘｂｒ
ｉｔｅ／００１）の透過スペクトルを示す。この誘電反射器は、約５ｍｍ厚のガ
ラス基板上に塗布した。この透過スペクトルは、反射器に表面処理を施さない場
合１７０１、一方の面を散乱塗料で処理した場合１７０２、および両面を散乱塗
料で処理した場合１７０３を示す。一方の表面処理は、比較的厚い基板の表面に
施した。その結果、一方の処理表面は、基板の厚さに相当する距離だけ誘電反射
器から分離した。分離の結果、多少の散乱光が収集システムから失われた（たと
えば、光は、最大角度で散乱した）。スペクトルが示すように、処理によって、
ミラーを貫通する可視光の透過率は約１０％増加した。

【００７８】図１７に示すように、未処理誘電積層体縁部の帯域端部は約８００ｎｍにある
。この帯域は、多少の可視光をＴＩＲの臨界角より小さい角度において透過性に
する。したがって、一方の面のみを処理した場合、スペクトル１７０２は、スペ
クトルの赤色部分における透過率の増加を示す。これは、誘電積層体における高
伝播角度（しかし、ＴＩＲ未満）において光の結合が増加した結果である。散乱
処理を等方性誘電ミラーの両面に施すと、透過率の増加は、スペクトルの正常に
（未処理）反射する部分全体で明白である。

【００７９】実施例７上記のとおり、反射器は、可視以外の波長で光を反射するように調整すること
ができる。図１８は、処理済みおよび未処理ＩＲ反射フィルムの透過スペクトル
を示す。このＩＲ反射フィルムは、ＰＥＮおよびＰＭＭＡの２２４個の層から成
る光学積層体から構成した。

【００８０】図１８の曲線１８０１により示されるように、未処理反射器は、約８５０ｎｍ
と１２００ｎｍとの間に光の反射帯域を有していた。ＩＲ反射器の両面をＴｉＯ _２粒子を含む拡散体で処理すると、この帯域の透過率は約２０％増加した（曲線
１８０２）。さらに、スペクトルから分かるように、帯域変位は大きく、反射帯
域（３５０ｎｍ）の帯域幅全体を多量の拡散体によって生じる高角度散乱によっ
て除去するのに十分だった。

【００８１】実施例８〜実施例１２実施例８〜実施例１２は、選択的な処理を使用して、反射偏光子を貫通する光
の透過率を増加できることを示す。上記のとおり、多層偏光子の透過率は、多層
ミラーの場合と同様に選択的に増加することができる。偏光子の場合、関連する
誘導透過は、フィルムの反射（消光）軸線に沿って偏光方向を有する光の場合で
ある。偏光子の場合、架橋偏光子を貫通する光の透過は、光を偏光解消する架橋
偏光間に挿入された手段によっても誘導することができる。対照的に、本発明は
、偏光子の偏光状態を変えずに、偏光子により偏光されて反射（消光）する光の
透過を選択的に調節するために使用することができる。こうした透過を観察する
には、偏光解消の作用を念入りに調節しなければならない。反射スペクトルの波
長変位による誘導透過は、追加の（第３の）偏光子を検光子として使用して、さ
もなければ多層フィルムにより阻止される、反射偏光子から漏洩する偏光の量を
判定して観察することができる。上記のとおり、ミラーの場合と同様、偏光は、
拡散コーティング、幾何学的構造化表面など、様々な処理を使用して多層反射偏
光子を選択的に透過させることができる。

【００８２】実施例８は、多層反射偏光子により正常に反射される偏光状態の光の透過率増
加を示す。図１９では、曲線１９０１は、未処理反射偏光子に入射する反射偏光
状態の光の透過スペクトルを示す。曲線１９０２は、反射偏光子の両面を偏光保
存拡散体で処理した反射偏光子による反射偏光状態の光の透過率を示す。拡散体
は、ＰＣＴ公開特許出願第ＷＯ９７／０１６１０号に記載されているタイプの
拡散接着剤だった。曲線１９０３は、検光子（架橋偏光子）から観察した時に漏
洩した光の透過率を示す。図から分かるように、反射偏光状態を有する光の透過
率増加は、光の偏光状態を著しく変えなければ得られない。光の偏光状態を維持
する必要がない場合、透過率をさらに大幅に増加させることが可能である。

【００８３】実施例９は、３ＭＣｏｍｐａｎｙから市販されている反射偏光子フィルム、
ＤＢＥＦに類似する多層反射偏光子の様々な処理を表す。図２０は、様々な拡散
体コーティングで処理されたこうしたフィルムの透過スペクトルを示す。曲線２
００１および２００２は、それぞれ未処理反射偏光子の通過および反射方向にお
ける偏光の透過率を示す。平均可視透過率は、それぞれ８７％および２．７％で
ある。曲線２００３は、フィルムの両面を拡散体コーティングで処理した場合の
反射方向における偏光の透過スペクトルを示す。両面塗布フィルムの平均可視透
過率は、約１５．１％である。曲線２００４は、反射方向に偏光状態を保つ光の
透過率を示す。吸収偏光子を検光子として使用し、どの程度の誘導透過が偏光解
消によるものであり、何パーセントが、上記のスペクトル変位効果によるもので
あるかを決定した。

【００８４】図２０のスペクトルを得るために使用した拡散体は、屈折率が１．４６の５μ
ｍ径の球状ビードを屈折率が１．５９５のＵＶ硬化ポリマーマトリックス中に入
れて構成した。屈折率差がこのように大きいと、強度の散乱が生じる。しかし、
図２０から分かるとおり、こうした強度の散乱も光の偏光解消を生じる。拡散体
の両面には、球状ビードの１０重量％充填したＵＶ硬化性樹脂を塗布した。ビー
ドとマトリックスの屈折率差がより小さく、より厚い拡散体を使用すると、より
少ない偏光解消で同様量の光の漏洩を誘導することができる。球状ビードは、一
般に最低量の偏光解消を提供する。このスペクトルは、より高角度で考えられる
偏光子からの表面反射による影響を無視して、少なくとも６．２％（３．５％を
超える増加）の平均透過率を示す。

【００８５】実施例１０は、透過率が増加したもう１つの偏光子を示す。より大きい漏洩は
、図２１のスペクトルで示すように、より大きい角度で光を散乱するコーティン
グで反射偏光子の表面を処理することにより、反射偏光子中で誘導することがで
きる。曲線２１０１は、未処理フィルムの反射（消光）軸線に沿った偏光の透過
スペクトルを示す。曲線２１０２は、フィルムの両面を拡散体で処理した場合の
透過率を示す。この場合、フィルムには、２２重量％の球状ビードを充填したＵ
Ｖ硬化性樹脂を有する拡散体を塗布した。両面塗布フィルムの平均透過率は、約
２７％である。曲線２１０３は、フィルムの一方の面のみに塗布した場合の透過
スペクトルを示す。この場合、平均透過率は約１７％である。一方の面のみに塗
布したフィルムの透過率増加は、主に偏光解消によるものである。

【００８６】拡散コーティングによって生じる偏光解消は、特定の用途には望ましくない。
特定の用途では、偏光の予め決められた部分を透過および反射しつつ、偏光の完
全性を維持することが望ましい。上記のとおり、構造化表面を使用して多層フィ
ルムを処理して、スネルの法則によって指示される正規の臨界角を超える角度で
多層積層体に光を導入する場合、偏光は実質的に維持されることが認められる。
実施例１１は、こうした処理の一実施例を示す。この実施例では、上記で使用し
たタイプの多層反射偏光子は、３ＭＣｏｍｐａｎｙが市販している構造化Ｏｐ
ｔｉｃａｌＬｉｇｈｉｎｇＦｉｌｍ（ＯＬＦ）（光照明フィルム）で処理
した。このフィルムは、やはり３ＭＣｏｍｐａｎｙが市販しているＢｒｉｇｈ
ｔｎｅｓｓＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔＦｉｌｍ（ＢＥＦ）（輝度強化フィル
ム）と同じ一般的な構成である。ＯＬＦフィルムは、約１７８μｍの反復プリズ
ムピッチを有していた。プリズムの溝は、反射偏光子フィルムの通過方向に平行
に方向付けた。このフィルムは、通過方向を垂直にして分光光度計に配置した。
入射ビームを水平に偏光させて、反射（消光）軸線の透過率を測定した。

【００８７】図２２は、こうした構造フィルムで処理した様々なフィルムの透過スペクトル
を示す。曲線２２０１および２２０２は、光が４５°でフィルムに入射し、それ
ぞれ反射（消光）軸線および通過軸線に沿って偏光した場合の未処理フィルムの
透過率を示す。曲線２２０３は、反射軸線に沿って偏光し、両面をＯＬＦで処理
したフィルムに４５°で入射した光の透過スペクトルを示す。図２２に示すよう
に、消光スペクトルの赤色端部の透過スペクトルは、基準フィルムの７３０ｎｍ
に比べて６００ｎｍに変位した。曲線２２０４は、反射軸線に沿って偏光し、両
面をＯＬＦで処理されたフィルムに６０°で入射する光の透過スペクトルを示す
。赤色端部における変位がより大きいことに注意する。全体的により低い透過率
は、主に、隣接プリズムからの陰影効果によるものである。上記の実施例に使用
した反射偏光子は、比較的高屈折率の材料（つまり、ＰＥＮおよびＣｏＰＥＮ）
から構成した点に注目するべきである。高屈折率により、上記で詳細に説明した
ように、可視スペクトルをカバーするのに十分に帯域端部を変位させることがよ
り難しくなる。

【００８８】実施例１２では、構造化表面および拡散コーティングの混成処理を使用して、
偏光を実質的に持続させつつ、透過率増加効果を生成した。反射偏光子フィルム
は、一方の面にＯＬＦを積層して処理し、対向面には、球状ビードを１０％充填
した拡散体をコーティングして処理した。ＯＬＦ側を偏光源に向けて４５°の入
射光について結果として生じた透過スペクトルは、曲線２２０５で示す。ＯＬＦ
は、偏光解消せずに、臨界角を超える角度で光ビームを偏光子に伝送した。拡散
コーティングは、臨界角未満でフィルムから射出する光の少なくとも一部を散乱
させる作用をする。

【００８９】代替実施態様では、多層反射偏光子の一方または両面に施される拡散処理は、
非対称または偏光拡散体で良いが、光を主に前方に散乱させる処理であることが
好ましい。こうした多くの偏光拡散体は、先行技術に記載されている。

【００９０】実施例１３実施例１３は、１種類を超える多層積層体を含む、図９に関連して上記で説明
した物品構成を示す。第１積層体は、実施例１に関連して上記に記載したタイプ
の２軸延伸ＰＥＮおよびＰＭＭＡの交互の層を含む同時押出し多層反射ミラーで
ある。図２３の曲線２３０１は、未処理ミラーフィルムの透過スペクトルを示す
。このミラーフィルムは、両面に拡散フィルムを積層して処理し、その結果、図
２３に曲線２３０３で示す透過スペクトルが生じた。拡散体を積層した後、多層
反射偏光子フィルムを一方の面に積層した。結果として生じた透過スペクトルを
曲線２３０５で示す。この偏光フィルムは、３ＭＣｏｍｐａｎｙからＤｕａｌ
ＢｒｉｇｈｔｎｅｓｓＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔＦｉｌｍ（ＤＢＥＦ）（
二重輝度強化フィルム）として市販されている。こうした偏光フィルムは非常に
効果的であり、１種類の偏光状態の光をほぼ１００％透過し（表面反射に関係な
く）、直交偏光状態の少量の光のみを漏洩する。曲線２３０５で示す透過光は、
偏光フィルムによって偏光されるが、本発明の物品の透過光は、偏光子の積層後
５０％だけ減少しない。その代わりに、曲線２３０３と２３０５とを比較して示
すように、透過は約２５％のみ減少することが分かる。これは、偏光フィルムに
より内部反射する光の再循環および変換によるものである。光が偏光子に最初に
入射すると、約５０％が偏光子により反射され、高度に偏光される。反射偏光は
、ミラーおよび拡散フィルムによって偏光解消されて偏光子に戻り、５０％が再
び透過される。特定の光線の場合、この過程は、すべての光が透過、反射または
吸収されるまで繰り返す。最終的な結果は、再循環現象が約５０％の偏光の透過
ゲインを提供することである。室内およびオフィス用の照明システムの光抽出を
伴う本発明の用途は、偏光照明を使用してグレアを減少させる点から利益がある
。

【００９１】もう１つの実施態様では、この実施例の反射偏光子は、米国特許第５，７８３
，１２０号「ＭｅｔｈｏｄｆｏｒＭａｋｉｎｇａｎＯｐｔｉｃａｌＦ
ｉｌｍ」（光学フィルム製造方法）に記載されているタイプの拡散反射偏光子で
良い。この特許の内容は、本明細書で引用することにより本明細書に包含する。
あるいは、またはこの構成と組み合わせて、ミラーフィルムに適用される拡散フ
ィルムは、同じ拡散反射偏光子を含むことができる。上記のこの実施態様および
他の実施態様に変わる構成では、前方散乱タイプの非対称拡散体をさらに使用す
る。非対称は、散乱角度、偏光、またはこれら両方に関する。

【００９２】実施例１４実施例１４は、反射器の表面に傾斜を設けて処理するその他の利点を示す。上
記タイプの誘電可視ミラーフィルムは、一方の表面の公称被覆面積９５％に白色
拡散インクをスクリーン印刷し、対向表面に、傾斜が９５／５〜５〜９５（印刷
／非印刷）の公称面積被覆パターンの傾斜網を形成して処理した。コーティング
する前、可視ミラーフィルムは、２色性の透過外観を呈し、これは、蛍光灯光源
を使って観察した場合に強調された。処理後、透過時に観察されるフィルムの色
は、入射角に基づいて変化しなかった。印刷フィルムの吸収率は許容可能な程度
に低く、５５０ｎｍで約３％だった。

【００９３】調節された拡散パターンは、９５％の被覆率を有するフィルムの領域からも高
度の正反射を示すフィルムを生成した。反射画像は、高ドット密度領域でも裸眼
で容易に認識できた。この方法では、蛍光灯の下でも角度に応じて実質的に変位
せず、正反射特性を有し、たとえば５〜１５％台の有用な透過レベルを維持しつ
つ、画像を識別することを可能にする許容可能な透過色を示すフィルムを作製し
た。

【００９４】図２４は、印刷フィルムの作用を示す。小規模には、処理フィルム２４０１は
、フィルムの未処理領域からの光線２４０３で示す光の一部を正反射する。フィ
ルムの処理済み領域に入射する光２４０５の一部は拡散反射し２４０６、光２４
０５の他の部分は拡散透過する２４０７。正反射光と拡散反射光との間の空間分
離は、巨視的な規模では一般に観察されない。したがって、処理済みフィルムは
、拡散反射特性および正反射特性の両方を示す。

【００９５】図２５は、処理レベルが異なるフィルムの様々な部分に関する光の波長の関数
として透過空間を示す。曲線２５０１は、９４％の面積がフィルムの傾斜側を被
覆する処理済みフィルムの一部を貫通する光の透過を示す。曲線２５０２、２５
０３および２５０４は、フィルムのそれぞれ７５％、５８％および３３％が被覆
された部分におけるフィルムを貫通する透過率を示す。処理の被覆領域が増加す
ると、フィルムを貫通する透過が増加し、波長の関数としてのスペクトルが平滑
化される。平滑スペクトルは、アーク灯光源を使用する場合に特に有用である。
なぜなら、スペクトル中の鋭利なスパイクによって、透過光に好ましくない色が
生じる可能性があるからである。図２６は、５５０ｎｍにおける光の透過を面積
被覆の関数として示す。

【００９６】スクリーン印刷処理、および上記の多くのその他の処理は、多くの有用な物品
を提供することができる。多くの用途では、漏洩しやすいミラーフィルムをポリ
カーボネートなどのような透明基板に付着させることが望ましい。プラスチック
業界で十分に周知されている問題は、接着剤とポリカーボネートとの反応により
ガス抜けが生じ、積層フィルム構成に物理的および視覚的欠陥が生じることであ
る。本発明による１つの方法は、ドット印刷接着剤を使用して、欠陥が生じない
ようにガスを逃がすことである。拡散接着剤は、ガスを反応から逃がす機能を果
たし、反射器を貫通する光の透過を容易にするのに役立つ。

【００９７】選択的に処理された反射器の多数の用途は、本出願を考察すると明白になるが
、以下の非制限的な実施例がある。本発明は、多数の照明用途に適用される。た
とえば、処理済みフィルムを使用して、照明器具用の透過ルーバーを形成するこ
とができる。このルーバーは、光を透過および反射する特性を有する。こうした
ルーバーの１つの利点は、正反射器を使用するルーバーよりも天井を均一に照明
することである。ルーバーの正反射構成要素は、光の下方配向を調節する能力を
維持する。

【００９８】図２７に示す１つルーバーは、光を拡散透過しつつ、両面からの光の一部を正
反射する。図２７のルーバーは、拡散層２７０３で分離された上記タイプの２つ
の誘電反射器２７０１Ａおよび２７０１Ｂを備える。反射器の外面２７０５Ａお
よび２７０５Ｂは、たとえば上記のスクリーン印刷により、拡散の局所的領域を
形成するように選択的に処理される。誘電反射器を貫通する制御リードを使用し
ても、たとえば、光が下方に漏洩する垂下式照明器具を介して、照明器具の輝度
と天井の輝度とを一致させることができる。特定タイプの照明器具の場合、光を
上方または側面に漏洩させることも望ましい。

【００９９】上記のとおり、本発明は、薄く効率的な光モジュールまたは標識を製造するた
めに使用することができる。反射器から光を抽出することは、プリズム照明フィ
ルムと違って、２つの直交方向から標識を照明できるという利点を利用する。図
２８Ａおよび２８Ｂに示すように、ライトボックス２８０１は、直交光源２８０
３および２８０４、高反射性後方反射器、たとえば対向表面に印刷して選択的に
処理された前方反射器２８０７を有し、光を所望の形状で透過させることができ
る。一実施態様では、照明される画像は、反射器２８０７の正面の内部に印刷す
ることができる。外側のドット密度を適切に選択すると、オフ状態で光モジュー
ルまたは標識にセミメタリックの外観を与えることができる。

【０１００】上記のとおり、様々な効果を使用して、日中および夜間における様々な印象を
得ることができる。たとえば、自動車のパネルまたはトリム（内部または外部）
は、日中はメタリックを呈し、夜間に背面光で照明された場合に、色またはメッ
セージを含むグローを呈するように製造することができる。制御レバーおよびボ
タンも、この方法を使用する。

【０１０１】本発明について、様々な実施態様および実施例に関して上記で説明してきたが
、本発明は、これら実施態様および実施例の詳細に限定するべきではない。むし
ろ、添付の請求の範囲に記載するように本発明を完全に網羅することを意図する
。

【図面の簡単な説明】

本発明は、添付の図面に関連して本発明の様々な実施態様に関する以下の詳細
な説明を考慮すると、より完全に理解することができる。

【図１】本発明の一実施態様を示す略図である。

【図２】本発明の様々な実施態様を示すもう１つの略図である。

【図３Ａ】それぞれｐ偏光およびｓ偏光に対して入射媒体の屈折率が変化
する関数として変位する帯域端部を示す。

【図３Ｂ】それぞれｐ偏光およびｓ偏光に対して入射媒体の屈折率が変化
する関数として変位する帯域端部を示す。

【図４】本発明の一実施態様による表面処理を示す。

【図５】本発明のもう１つの実施態様による表面処理を示す。

【図６】本発明のさらにもう１つの実施態様による表面処理を示す。

【図７】本発明のもう１つの実施態様を示す。

【図８】本発明の一実施態様による反射器に関する反射スペクトルを示す
。

【図９】本発明のさらにもう１つの実施態様を示す。

【図１０】本発明のもう１つの実施態様を示す。

【図１１】本発明のさらにもう１つの実施態様を示す。

【図１２】本発明の一実施態様に従って製造された多層反射器の透過スペ
クトルを示す。

【図１３】本発明のもう１つの実施態様に従って製造された多層反射器の
透過スペクトルを示す。

【図１４】本発明の実施態様によるさらにもう１つの多層反射器の透過ス
ペクトルを示す。

【図１５】本発明のさらにもう１つの実施態様に従って製造された多層反
射器の透過スペクトルを示す。

【図１６】本発明のさらにもう１つの実施態様による様々な表面処理を施
された多層反射器の透過スペクトルを示す。

【図１７】本発明の実施態様に従って処理されたもう１つの多層反射器の
透過スペクトルを示す。

【図１８】本発明の実施態様に従って処理されたもう１つの多層反射器の
透過スペクトルを示す。

【図１９】本発明の実施態様に従って処理されたもう１つの多層反射器の
透過スペクトルを示す。

【図２０】本発明の実施態様に従って処理されたもう１つの多層反射器の
透過スペクトルを示す。

【図２１】本発明の実施態様に従って処理されたもう１つの多層反射器の
透過スペクトルを示す。

【図２２】本発明の実施態様に従って処理されたもう１つの多層反射器の
透過スペクトルを示す。

【図２３】本発明の実施態様に従って処理されたもう１つの多層反射器の
透過スペクトルを示す。

【図２４】本発明の一実施態様による反射器の拡散および正反射特性を示
す。

【図２５】本発明のもう１つの実施態様に従って様々に処理された反射器
の透過スペクトルを示す。

【図２６】本発明のさらにもう１つの実施態様による透過と処理との関係
を示す。

【図２７】本発明の一実施態様によるルーバーを示す。

【図２８Ａ】本発明のもう１つの実施態様による光モジュールを示す。

【図２８Ｂ】本発明のもう１つの実施態様による光モジュールを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｂ 5/30 Ｇ０２Ｂ 5/30 (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者ローレンス・アール・ギルバートアメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セント・ポール、ポスト・オフィス・ボックス33427 (72)発明者ロバート・エル・ブロットアメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セント・ポール、ポスト・オフィス・ボックス33427 (72)発明者マイケル・エフ・ウェーバーアメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セント・ポール、ポスト・オフィス・ボックス33427 (72)発明者ケリー・エム・ロスコーアメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セント・ポール、ポスト・オフィス・ボックス33427 (72)発明者ジョン・エイ・ウィートリーアメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セント・ポール、ポスト・オフィス・ボックス33427 Ｆターム(参考） 2H042 BA02 BA12 BA18 DA08 DA11 DB02 2H048 FA13 FA16 FA22 FA24 GA24 GA33 2H049 AA07 AA25 AA64 BA02 BA12 BA44 BB63

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電反射器であって、異なる屈折率を有する少なくとも２種類の異なる材料を含む光学的反復ユニッ
トの誘電積層体であって、前記積層体内で伝播する光が前記積層体と空気との界
面において内部全反射を生じる臨界角を有する誘電積層体と、前記誘電積層体に光学的に結合され、第１表面に入射する光の少なくとも一部
を、前記臨界角を超える伝播角度で前記誘電積層体に結合するように選択的に処
理された第１表面と、前記誘電積層体に光学的に結合され、前記誘電積層体内を伝播する光の少なく
とも一部を、前記臨界角を超える角度で前記積層体から離して選択的に処理され
た第２表面と、を含み、前記臨界角を超える伝播角度で前記積層体に光を結合するか、または前記積層
体から離して光を結合するための前記第１および第２表面の少なくとも一方の結
合効率が、前記誘電積層体の異なる領域において異なる誘電反射器。
【請求項２】前記第１および第２表面の一方の少なくとも一部が、前記結
合効率が前記第１および第２表面のひとつの平面に沿って変化するような傾斜処
理を有する、請求項１記載の誘電反射器。
【請求項３】前記誘電積層体が、少なくとも２種類のポリマー材料の層を
含み、少なくともひとつのポリマー材料が歪誘発複屈折を示す、請求項１記載の
誘電反射器。
【請求項４】前記第１および第２表面の一方の少なくとも一部が光を拡散
するように処理される、請求項１記載の誘電反射器。
【請求項５】前記第１および第２表面の一方の少なくとも一部が光を屈折
するように構造化される、請求項１記載の誘電反射器。
【請求項６】前記第１および第２表面の対向位置の少なくとも一部が、光
を拡散するように処理される、請求項１記載の誘電反射器。
【請求項７】前記第１および第２表面の対向位置の少なくとも一部が、構
造化表面、回折格子、表面ホログラム、および立体ホログラムから成る群から選
択された処理を施される、請求項１記載の誘電反射器。
【請求項８】前記誘電反射器がミラーを含む、請求項１記載の誘電反射器
。
【請求項９】前記ミラーが、可視光を実質的に反射する反射帯域を有する
、請求項８記載の誘電反射器。
【請求項１０】前記ミラーが、赤外線を実質的に反射し、可視光を透過す
る反射帯域を有する、請求項８記載の誘電反射器。
【請求項１１】前記第１および第２表面の少なくとも一方が、グラフィッ
クに相当する領域上で処理される、請求項１記載の誘電反射器。
【請求項１２】請求項１１記載の誘電反射器を組み込む光モジュールまた
は標識。
【請求項１３】光源と、前記光源からの光を前記誘電反射器に反射するよ
うに配置された高効率のミラーとをさらに含む、請求項１２記載の光モジュール
または標識。
【請求項１４】前記誘電反射器が、両面でグラフィックを位置合わせして
処理される、請求項１２記載の光モジュールまたは標識。
【請求項１５】前記第１および第２表面の少なくとも一方の処理部分が剥
離可能である、請求項１１記載の誘電反射器。
【請求項１６】前記誘電反射器が反射偏光子を含む、請求項１記載の誘電
反射器。
【請求項１７】屈折率が異なる少なくとも２種類の異なる材料を含む光学
的反復ユニットの誘電積層体に光を選択的に透過する方法であって、前記誘電積
層体が、第１角度で前記積層体内を伝播する特定波長の光に関して第１反射／透
過特性を有し、第２角度で前記積層体内を伝播する特定波長の光に関して第２反
射／透過特性を有し、前記第２角度が前記第１角度より大きく、前記誘電積層体に光学的に結合された第１表面の一部に、光を前記第２角度で
前記誘電積層体に結合する処理を施すステップと、前記誘電積層体に光学的に結合された第２表面の一部に前記積層体内を伝播す
る光を前記第２角度で前記誘電積層体から離して結合する処理を、前記第１表面
の処理された部分の対向位置で施すステップと、を含む方法。
【請求項１８】前記第１反射／透過特性が光の反射を含み、前記第２反射
／透過特性が光の透過を含む、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】前記第１反射／透過特性が光の透過を含み、前記第２反射
／透過特性が光の反射を含む、請求項１７記載の方法。
【請求項２０】前記第１および第２表面を処理するステップが、前記誘電
積層体の前記第１および第２表面に拡散材料を塗布するステップを含む、請求項
１７記載の方法。
【請求項２１】選択透過反射器であって、屈折率が異なる少なくとも２種類の異なる材料を含む光学的反射ユニットの誘
電積層体であって、光が第１群の角度内の伝播角度でフィルム内を伝播する時に
、予め決められた波長の光を実質的に反射し、光が第２群の角度内の伝播角度で
フィルム内を伝播する時に実質的に光を透過し、前記第１群および第２群の角度
の１つが臨界角を超える角度を含む誘電積層体と、前記誘電積層体に光学的に結合され、前記予め決められた波長で前記誘電積層
体内における伝播角度が前記臨界角を超える光の少なくとも一部を、前記誘電積
層体と第１表面を囲む媒体との間に結合するように選択的に処理された第１表面
と、前記誘電積層体内における伝播角度が前記臨界角を超える光の少なくとも一部
を、前記誘電積層体と第２表面を囲む媒体との間に結合するように選択的に処理
された第２表面と、を備え、前記臨界角を超える前記誘電体内における伝播角を有する光を結合する前記第
１表面および前記第２表面の少なくとも一方の結合効率が、前記誘電積層体の異
なる領域において異なる選択透過反射器。
【請求項２２】選択透過反射器であって、屈折率が異なる少なくとも２種類の異なる材料を含む光学的反復ユニットの誘
電積層体であって、第１角度未満の伝播角度で前記積層体内を伝播する特定波長
の光の第１反射特性と、第２角度を超える伝搬角度で前記積層体内を伝播する特
定波長の光の第２反射特性とを有し、前記第２角度が前記第１角度以上である誘
電積層体と、前記誘電積層体に光学的に結合され、特定波長の光の少なくとも一部を、前記
第２角度を超える前記誘電積層体内における伝播角度で前記誘電積層体に結合す
るように選択的に処理された第１表面と、前記特定波長の光であって、前記第２角度を超える伝播角度で前記積層体内を
伝播する光の少なくとも一部を前記積層体から離して結合するように選択的に処
理された第２表面と、を備え、前記第１表面および第２表面の少なくとも一方の結合効率が、前記誘電積層体
の異なる領域において異なる選択透過反射器。
【請求項２３】光学フィルムであって、前記フィルムの少なくとも１つの平面内軸線に沿って屈折率が異なる少なくと
も２種類の異なる材料の層を含む誘電材料の多層積層体であって、前記層は連続
平行面を形成し、屈折率がｎ_１の第１表面層と、第２表面層とにより結合される
多層積層体と、入力層に入射する光の少なくとも一部を、前記第１表面層の平面に垂直な軸線
から測定され、【数１】の関係を満たす透過角度θ_ｔで前記第１表面層に方向付けるように、前記第１表
面層の少なくとも一部に配置された入力層と、前記多層積層体を透過角度θ_ｔで透過する光の少なくとも一部が、出力層を貫
通して前記光学フィルムから射出することを可能にするように、前記第２表面層
の少なくとも一部に配置された出力層と、を含む光学フィルム。
【請求項２４】選択透過反射器であって、第１表面と第２表面とを有する多層誘電積層体であって、前記多層誘電積層体
は予め決められた帯域幅内の光を実質的に反射し、前記帯域幅の帯域端部が、前
記第１表面に直接入射する光に関して前記誘電積層体を貫通する伝播の最大角度
により画定される多層誘電積層体と、前記予め決められた帯域幅内の光が、前記最大角度を超える伝播角度で前記誘
電積層体に入射することを可能にするように、前記第１表面の少なくとも一部上
に形成された入力層と、前記第２表面の少なくとも一部に形成された出力層であって、光が、前記入力
層および出力層に対応する位置で誘電ミラーを選択的に透過するように、前記最
大角度を超える伝播角度で前記ミラーを貫通して伝播する光の内部全反射を防止
する出力層と、を含む選択透過反射器。
【請求項２５】選択透過ミラーであって、第１表面および第２表面を有し、フィルムの少なくとも１つの平面内軸線に沿
って屈折率が異なる少なくとも２種類の異なる材料の層を含む誘電材料の多層積
層体であって、前記積層体が予め決められた帯域幅内の前記フィルムに入射する
光を実質的に反射し、前記帯域幅の帯域端部は、予め決められた伝播角度で前記
誘電積層体を貫通して伝播する光を反射するように選択される多層積層体と、前記第１表面の少なくとも一部に適用された第１処理であって、前記第１表面
の前記処理済み部分に入射する、予め決められた帯域幅内の光の少なくとも一部
が、前記予め決められた伝播角度を超える伝播角度で前記誘電積層体に方向付け
られ、前記予め決められた伝播角度を超える角度で前記第２表面から前記誘電積
層体を貫通して伝播する光の少なくとも一部が、前記第１表面の前記処理済み部
分において前記誘電積層体から射出する第１処理と、前記第２表面の少なくとも一部に適用された第２処理であって、前記第２表面
の前記処理済み部分に入射する、予め決められた帯域幅内の光の少なくとも一部
が、前記予め決められた伝播角度を超える伝播角度で前記誘電積層体に方向付け
られ、前記予め決められた伝播角度を超える角度で前記第１表面から前記誘電積
層体を貫通して伝播する光の少なくとも一部が、前記第２表面の前記処理済み部
分において前記誘電積層体から射出し、前記予め決められた伝播角度を超える伝
播角度で前記第２表面を貫通して前記誘電積層体に方向付けられる、前記予め決
められた帯域幅内のある光の量、または前記第２表面を貫通して前記誘電積層体
から射出するある光の量が、前記第２表面の異なる部分に関して変化する第２処
理と、を含む選択透過ミラー。