JP2007512552A - 多層光学接着剤および物品 - Google Patents

Abstract

屈折率ｎ₁を有する第１の層と、ｎ₁より大きい屈折率ｎ_iを有する第ｉの層と、前記第１の層と前記第ｉの層との間の１つまたは２つ以上の中間層と、を含み、前記中間層の屈折率がｎ₁とｎ_iとの間であり、各中間層の前記屈折率が前記第１の層からの各層の位置の順に増加する、多層光学複合体が開示される。

Description

本発明は、多層光学接着剤および製品、ならびに製造方法に関する。

多層フィルムおよびそれらの製品は、異なった材料の層を単一の複合フィルムに形成することによって生み出される利点および相乗効果のため、現在の商業用途および消費者用途に普及している。多層構造物によって得られる利点には、機械的強度、耐引き裂き性または耐破壊性、および望ましい光学的性質がある。多層光学製品は特に、若干の例を挙げれば、コンピュータ、タッチスクリーンディスプレイ、他の電子デバイス、ウインドウフィルム、拡散体、偏光子、およびミラーなどの製品において用いられる。

多層製品は、一体に形成される（例えば、同時押出される）場合、別個の予備形成されたフィルム層から多層フィルム構造物に積層される場合、一体に配置され、光学的性質を有することができる接着剤層を用いて接触状態に維持される場合がある。感圧接着剤、構造用接着剤、および構造用接着剤−感圧接着剤ハイブリッドなどの組合せなど、良好な透明度または透過率などの光学的性質を有する特定の接着材料が公知である。

接着剤層などの非光学機能を有する多層光学製品の特定の層は、透明度、解像度、コントラスト、または透過率などの多層複合体の光学的性質に悪影響をおよぼすことがあり、あるいは界面反射のために、光学製品の反射の増加などの好ましくない光学効果を起こすことがある。

様々な光学用途に使用するために、高透明度、高透過率、高コントラスト、高解像度、および低反射能などの、有用なおよび改良された光学的性質を有する光学製品が、現在も必要とされている。

本発明は、低反射能を有する多層光学製品に関する。多層光学製品の層は、少なくとも部分的に、高透過率および好ましくは低反射能の性質のために選択される。電磁放射線の少なくとも特定の波長に対して高透過率であることが望ましい。反射能は、透過率を低減し、また全ての光学フィルムに少なくとも或る程度まで生じる。多層複合体では、異なった材料の２つの層の間の界面が放射線を反射する。複合体の１つの層を通過し、界面に達する放射線は、次の層によって透過される代わりに部分的に反射される場合がある。界面の隣接している材料の屈折率の差が比較的大きい場合、反射量は比較的大きい（すなわち、隣接している層の屈折率の差が比較的大きい場合には、比較的大きな反射を生じ、屈折率の差が比較的小さい場合または差がない場合には、比較的小さい反射を生じる）。

本発明は、電磁放射線の選択された波長、例えば、可視波長に対して透過性であり、同じ波長に対して低反射性を有するように設計された多層光学複合体に関する。本発明によって、多層複合体の隣接した層は、複合体の厚さに沿って界面において生じる反射能を低減する屈折率を有するように選択することができる。本発明は、隣接した層の屈折率を互いに接近するように、好ましくはできる限り接近するように選択することと、反射能を低減する順に層を配置することとに関する。好ましくは、多層光学複合体の層は、その隣接した層の値に近い屈折率の値を有することができ、複合体の層の屈折率は、複合体中の層の位置に従って漸増また漸減することができ、例えば、２つの異なる層の間の各層は、一方の隣接した層より高く他方の層より低い屈折率を有することができる。これは、界面においての反射能を低減し、特にいくつかのまたは多くの層が互いに隣接して配置され、各層が順次に、例えば、単調に積層体に沿って１つの層から各隣接した層への漸変する屈折率を有する場合、多層複合体の厚さにわたる全反射能を実質的に低減する。複合体の光学的性質はまた、説明されたような変化する屈折率を有する中間層を使用しない複合体に比べて、改良された透明度、改良された解像度、低減された歪み、および低減されたハローイングおよびゴースティングを示すことができる。

異なった層の屈折率の差は好ましくは、多層複合体の多数の別個の層によって漸変することができ、例えば、単調に増加または減少することができる。隣接した層の間の屈折率の差の大きさは、隔たった層間の全屈折率の差および層の総数に依存することがある。

本発明は、拡散体、ガラス層、ポリエステルフィルムなどのポリマー光学部品、導電層など、異なった屈折率の２つの光学機能性部品（例えば、少なくとも一部はそれらの光学的性質のために複合体に含有された非接着剤光学部品）を有する光学製品を設計するために特に有用であり得る。このような用途において、本発明は、２つの光学部品層の間の反射能の低減を可能にする。本発明は、透過率、透明度、および屈折率などの有用な光学的性質を有する中間層（例えば、本明細書に記載されたような多層光学接着剤）を光学部品層の間に置くことによって、低減された反射能を達成する。中間層の屈折率は、光学部品の１つの屈折率に整合または近似する値から他の光学部品の屈折率に整合または近似する値まで漸変することができる。中間層の界面において生じる全反射能は、互いに接触して、または空気層が２つの光学部品の間に存在する場合のいずれかで２つの光学部品が互いに直接に隣接して配置される場合に生じる反射能より小さいことがある。それらの屈折率の段階的な小さな差を有する多数の中間層は、反射能をかなり低減することができる。本発明の特定の実施態様において、中間層の１つまたは多数が光学接着剤層であってもよく、例えば、中間層が多層光学接着剤を形成することができる。

光学製品の層のために用いられる材料は、好ましくは所望の波長の高透過率を有する、好ましくは所望の機械的、接着性、導電性、偏光、拡散、または他の機械的または光学的性質を有する、光学製品において有用ないずれの材料であってもよい。光学部品層は、ガラスの他、ポリエステル、ポリカーボネートなどの有機ポリマー材料、または別の有機または無機材料などの材料であってもよい。光学部品層（特に表面層）をコートして所望の光学的、電気的、または他の効果を生じさせることができる。中間層、例えば、接着剤層または多数の接着剤層として設計されて多層光学接着剤を形成する層は、有用な光学的性質を提供しながら光学部品層を互いに接着することができる。接着剤は、構造用接着剤または感圧接着剤の性質を示す材料であってもよい。

また、異なった層のいずれも、複合体の中間層の必要性を満たす所望の機械的性質または特定の屈折率を示すように選択された材料であってもよい。本発明は、透明度、透過率、解像度、低減された歪み、およびゴースティングまたはハローイングの回避が重要である高透過光学複合体に対して、例えば、タッチスクリーンディスプレイに使用するための導電性複合体に対して特に有用であり得る。

中間層の屈折率は、各層の組成物に基づいて複合体の厚さに沿って漸変する、例えば、単調に変化する屈折率を有する連続したまたは一連の層を提供する各層のための材料を選択することによって制御されてもよい。様々な屈折率の多くのポリマー材料は、光学的性質を有し、多層光学製品において有用であることが公知である。いずれかのこのような公知のまたは将来開発される材料が、より高い屈折率およびより低い屈折率を有する他の層の間に複合体の所定の位置において、その屈折率に基づいて本発明による光学複合体中に配置されてもよい。異なった層が、同様なまたははっきり区別できる化学的性質を有してもよい。

好ましくは多数の材料が、異なった屈折率を有する多層光学製品の一連の層のために必要とされるが、必ずしも、各層について１つの材料、１つの屈折率ではない。異なった屈折率を有する多数の材料を製造するために有用な１つの技術は、２つ以上の異なった材料から開始し、異なった材料を異なった量で組合わせて各組合せについて漸変する屈折率を有する材料の層を製造することである。このような技術の例は、単一ポリマー材料から出発し、出発原料の屈折率を漸増または漸減する充填剤または添加剤（例えば、ナノ粒子）をより多くまたはより少なく段階的に添加することを含める。材料のこれらの混合物またはブレンドは組成において非常に近くてもよいが、異なった層に使用するために屈折率を変えるように変化することができる。様々な屈折率の材料を製造する技術の別の例は、公知の屈折率の異なったポリマー材料を、好ましくは段階的に、例えば、規則的に変化する量において組合わせることである。別の技術は、同じかまたは異なった反応性モノマーから多数の異なったコポリマー材料を製造する技術であってもよい。この技術によって、同じモノマーを用いて（同じコモノマーが用いられるという点で）化学的に似ているが（同じコモノマーの異なった量が用いられるという点で）構造的に異なった最終コポリマーを製造する場合でも、コモノマーの相対量を増減することによって好ましくは漸変する屈折率を有する一連のポリマー材料を製造することができる。あるいは、異なった屈折率の材料は、これらの技術のいずれかの組合せを用いて、またはそれらを用いずに作製されてもよいが、１つ以上の他の技術を用いて、例えば、互いに近い屈折率を有し、変化する屈折率、例えば、単調に増加または減少する屈折率を有する多数の層に配置することができるいずれかの多様な化学的性質または組成の材料を簡単に選択することによって作製されてもよい。

本発明の１つの実施態様において、多層複合体は、第１の屈折率の第１の層と、より大きな屈折率の第２の層と、該第１および第２の層の屈折率の間である１つ以上の屈折率を有する該第１および第２の層の間の１つ以上の中間層と、を有する。このような実施態様の例は、３つ以上の層の多層光学接着剤複合体であってもよい。多層接着剤の２つの最も外側の層は、接着剤層であってもよく、外側の層の間に１つ以上の接着剤または他のポリマー層があってもよい。別の実施態様は、２つ以上の接着剤層（すなわち、多層接着剤）によって一体に接着された光学部品層を含む光学製品であってもよい。光学部品層は、拡散率、偏光性質、透明度、透過率、反射能など、光学複合体のために意図された光学的性質および他の性質の組合せを有することができる。光学部品は、ガラスまたはポリエステルまたは別の光学機能性有機または無機材料であってもよい。多層光学製品は、例えば、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレン）上のインジウムスズ酸化物コートなどの導電性コート層を含むタッチスクリーンディスプレイの導電層として機能する場合がある。

本発明の特定の実施態様は、複合体の全体にわたって、例えば、単調に増加する屈折率を有する材料の層を含む多層の、例えば、３つ以上の層の光学接着剤である。２つ以上の接着剤層が、多層接着剤に特に外側の層に含有され、例えば、光学部品に接着することができる。非接着剤層もまた、多層光学接着剤に含有されてもよい。このような複合体の例は、単調に増加する屈折率を有する材料の３、５、または１０以上の層を含有することができ、外側の層が接着材料であり、内部層は好ましくは、ポリマー接着剤またはポリマー非接着材料である。

本明細書において用いられるとき、語句「感圧接着剤」は、ごく軽く圧力を加えた後に多種多様な基材に対して永久および乾燥粘着性を示す接着剤を意味する。それは接着力、凝集力、伸縮性、および弾性の４つのバランスを有し、典型的に室温（すなわち、約２０℃〜約３０℃）である使用温度において通常は粘着性である。感圧接着剤はまた典型的に、数日およびしばしば数ヶ月または数年のオーダーの開放時間粘着性（すなわち、接着剤が室温において粘着性である時間）を有する。感圧接着剤の公認の定量的説明は、ダルキスト（Ｄａｈｌｑｕｉｓｔ）規準ライン（「感圧接着剤技術ハンドブック“Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ −Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”」、第２版、ドナタス・サタス（Ｄｏｎａｔａｓ Ｓａｔａｓ）編、ニューヨーク州、ニューヨーク（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、Ｎ．Ｙ．）のヴァン・ノストランド・ラインホルト（Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｒｅｉｎｈｏｌｄ）、１９８９年、１７１〜１７６ページに記載されている）によって与えられ、それは、約３×１０⁵パスカルより小さい貯蔵弾性率（Ｇ’）（約２０℃〜約２２℃の温度において１０ラジアン／秒において測定された）を有する材料が典型的に感圧接着剤の性質を有し、この値を超えるＧ’を有する材料が典型的にこの性質を有さないことを示す。

１つの態様において、本発明は、屈折率ｎ₁を有する第１の非接着剤光学層と、ｎ₁より大きい屈折率ｎ_iを有する第ｉの非接着剤光学層と、該第１の層と該第ｉの層との間の多層光学接着剤と、を含有する４つ以上の層を含む多層光学複合体に関するものであり、該多層光学接着剤の層の屈折率が該第１の層からの位置の順に増加する。

別の態様において、本発明は、屈折率ｎ₁を有する第１の光学部品と、ｎ₁より大きい屈折率ｎ_iを有する第２の光学部品と、該第１の光学部品と該第２の光学部品との間の界面反射を低減するための該第１の光学部品と該第２の光学部品との間の多層光学接着剤と、を含む多層光学物品に関するものであり、該多層光学接着剤が、ｎ₁とｎ_iとの間で単調に変化する屈折率を有する接着剤層から本質的になる。

さらに別の態様において、本発明は、屈折率ｎ_a1を有する第１の接着剤層と、屈折率ｎ_aiを有する第２の接着剤層と、ｎ_a1とｎ_aiとの間の屈折率を有するポリマー中間層とを含む３つ以上の層を含む多層光学接着剤に関する。

さらに別の態様において、本発明は、最も外側の接着剤層の間で単調に変化する屈折率を有する３つ以上の接着剤層を含む多層光学接着剤に関する。

さらに別の態様において、本発明は、２つの光学層の間の反射能の低減方法に関する。該方法は、２つの光学層の間の界面において反射能を示す、屈折率ｎ₁を有する層１および屈折率ｎ_iを有する層ｉの２つの光学層を提供する工程と、層ｎ₁とｎ_iとの間に２つ以上の中間接着剤層を提供して多層光学複合体を形成する工程と、を含み、中間接着剤層の屈折率がｎ₁とｎ_iとの間であり、該多層光学複合体の反射能が、該２つの光学層の間の該界面においての反射能より小さい。

さらに別の態様において、本発明は、多層光学接着剤の製造方法に関する。該方法は、ポリマー材料の３つ以上の層を、屈折率ｎ_a1を有する第１の接着剤層と、屈折率ｎ_aiを有する第２の接着剤層と、ｎ_a1とｎ_aiとの間の屈折率を有するポリマー中間層と、を含む複合体として配列する工程を有する。

本発明の多層光学製品は、２つの層、例えば、異なった屈折率を有する層１および層ｉと、層１と層ｉとの間の１つ以上の、例えば、ｉ−２の中間層とを含む。中間層は好ましくは、複合体中の各層の位置によって層１と層ｉとの屈折率の間で増加する屈折率を有する。１つより多い中間層については、層１に最も近い中間層は、（中間層の屈折率のなかで）層１の屈折率に最も近い屈折率を有することができ、残りの層の屈折率は、層ｉに向かってそこから各層によって増加することができる。

光学製品の各層は、電磁放射線の所望の波長、例えば、可視光線に対して透過性であり得る。多くの有用な光学製品は、可視スペクトル、またはおそらく紫外線または赤外線に関連する。この説明は特に可視スペクトルに関するが、この説明および権利請求された発明は、透過率または反射能について考察する時に電磁放射線のいずれかの特定の範囲に限定されず、本発明は波長のいずれの範囲にも適用され得ることは理解されよう。

光学製品の透過率は、光学製品のタイプおよびその光学機能に依存して大きな範囲にわたって変化することができる。偏光子、拡散層、および同様な光学製品は、可視光線について５０〜９０パーセント、時にはより大きいかまたはより低い透過率を有してもよい。可視範囲において高い透過率、透明度、および低減された歪みのために設計された光学製品の代表的な透過率は、可視光線に対して９０パーセント透過性を超えることがあり、例えば、〜約９９パーセント、または９９．５パーセント以上の透過性であることがある。光学製品の層は、いずれの有用な透過率を有してもよく、望ましく高い可視波長の透過率、透明度、および低い歪みの用途のために、好ましくは可視光線に対して９９パーセントまたは９９．５パーセントあるいはそれ以上の透過率であってもよい。層のために用いられる代表的な材料は、所望の放射線の吸光度の最小量を有するかまたは有意な量を有さなくてもよい。吸光度がないと仮定すると、光学製品の反射能のパーセントは、反射された光のパーセンテージを１００パーセントから差し引いた値に等しい（反射能）。

光学透過材料の代表的な屈折率は、組成に応じて大きく変化してもよい。ポリマー材料は、１．４〜１．５（例えば、特定のケイ素ポリマーおよびポリアクリレート）から１．８５または１．８７（例えば、一軸延伸ポリエチレンナフタレンについて）の屈折率を示す場合がある-多くの感圧接着剤は、この範囲、特にこの範囲の小さい側に属する。いずれかのタイプの基材上のガラスまたは無機コーティングなどの無機材料は、異なった範囲の屈折率を有してもよい。有機ガラスは典型的に、約１．５（例えば、１．４５〜１．５５）から約１．７までであってもよい。無機コーティングは、約１．５または１．８から２．２（インジウムスズ酸化物）またはそれ以上（例えば、２．４）の範囲など、比較的高い屈折率を示すことができる。材料の屈折率は、屈折計（例えば、アッベ（Ａｂｂｅ）製）を使用するなど、公知の方法によって測定可能である一般的な性質である。屈折率はまた、一覧にされている。例えば、Ｊ．ブランドアップ（Ｊ．Ｂｒａｎｄｕｐ）およびＥ．Ｈ．イマーガット（Ｅ．Ｈ． Ｉｍｍｅｒｇｕｔ）、ポリマーハンドブック（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ）、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ）、４５３〜４６１ページ（第３版、１９８９年）を参照のこと。

光学製品において、互いに接触し、異なった屈折率を有する異なった材料の２つの異なった層の間の界面は、透過率を低減する反射能を生じる。１つの層を通過し、界面に達する放射線は、次の層を通って透過されずに界面において反射される場合がある。高透過率が望ましいとき、反射率は望ましくない。２つの層の屈折率の差が大きくなると、ますます反射能が生じる。

本発明の光学製品の層、例えば、層１および層ｉの屈折率の間の差（この差は本明細書中でΔｎと称されることもある）は、透過性固体、特に、接着剤（例えば、ポリマー接着剤）、他のポリマー材料、またはガラスまたは透過性セラミックなどの無機材料などの光学製品において有用なそれらのタイプの透過性固体の屈折率を用いて比較的小さいかまたは比較的大きくてもよい。

光学製品の層の屈折率１とｉとの典型的な差は、層の２つの材料の組成に依存する。２つの異なったポリマー材料について、差が０．１以下であってもよく、あるいは０．６まで、しばしば０．５または０．４までの差Δｎであってもよい。一方の材料がポリマー材料であり他方がガラスまたは無機コーティングであるとき、差は、最大１．０であってもよい。材料が光学製品中で互いに隣接して配置される時にこの差が高くなると、ますます大きな反射能が一般に生じる。本発明は、任意の差Δｎ、例えば、０．１または０．６、１．０まで、またはより大きいかもしくはより小さい差の反射能を実質的に低減することができる。本発明は、これらの構造において生じることがある反射能の比較的大きな量のために、２つの層の屈折率の差Δｎが比較的大きい時に反射能の最も顕著な低減をもたらすことができる。

本発明によって、異なった屈折率を有する２つの層の間に１つ以上の中間層を配列することによって多層光学製品の１つ以上の界面においての反射率を低減することができる。例えば、多層製品が例えば光学製品の一部分の厚さまたは全厚さにわたって、異なった屈折率を有する２つの層の屈折率の間にもある増加または減少する屈折率を有する隣接した層を含有するように中間層を配列することができる。（本発明の複合体の層は好ましくは互いに密着しており、好ましくは閉じこめられた空気または気泡を含有しない。）使用された中間層の数およびそれらの特定の組成および屈折率に応じて、複合体の層の間の、例えば、２つの光学部品層の間の反射能は、互いに直接接触して配置されている２つの光学部品層の反射能に対して（例えば少なくとも５０％、好ましくは８０％、または９０％以上）実質的に低減される場合がある。本発明による多層光学製品において達成することができる典型的な反射能は、０．００１より小さく、例えば、最低０．００４またはそれ以下、好ましくは最低０．０００２またはそれ以下であることがある。

多層光学製品の隣接した層の屈折率は好ましくは、厳密にではないがほぼ同じであり、異なった屈折率を有する２つの層の間の屈折率の漸変を生じ、反射能をかなり低減する。隣接した層が同じ屈折率を有することは可能であるが、このような構造は、わずかに異なった、漸変する屈折率ほど好ましくない場合がある。隣接した層の屈折率の間の差は規則的に変化する必要はないが、隣接した層の屈折率のほとんど規則的な差が好ましい場合がある。

説明されたように、同様な（または同じ）屈折率を有する材料の界面において、すなわち、隣接した層の屈折率の差が小さい場合、それらの屈折率の間のより大きな差を有する材料の界面において生じる反射能の量に比べて、より小さい反射能が生じる。また、一連の層にわたって各層の屈折率は好ましくは、多数の層にわたって全ての層に対して、例えば完全に単調に増加し（以下を参照のこと）、層は増加傾向から逸脱せず、好ましくは層は屈折率の単調に増加する状態から逸脱せず、多数の層は好ましくは、完全に単調に増加する層から成るかまたは本質的になる。（単調に増加する層から本質的になる実施態様は単調に増加する層を備えることができるが、ほとんど影響を及ぼさない、例えば、複合体の反射能を増加させる層または副層をさらに備えてもよい。例えば、複合体の反射能は、単調に変化する屈折率の少なくともいくつかの中間層を用いない場合に生じる反射能をさらに下回る。あるいは単一中間層の界面において反射能をほとんど増加させない層または副層を含有してもよい。）これは、層１とｉとの間の反射能を最適に低減することができる。他方、互いに隣接して配置された層１と層ｉとの反射能に比べて層１と層ｉとの間の複合体の全反射能がさらに低減される場合、例えば、単調に変化する屈折率を有する他の層の間で、単調に増加する屈折率を有さない１つ以上の層を多層製品中に含有することもまた可能である。しかしながら、いずれのこのような配列も通常、層１のｎ₁と層ｉのｎ_iとの間で単調に増加する屈折率の層から成るかまたは本質的になる複合体ほど好ましくない場合がある。

好ましくは、多層複合体の層の屈折率は完全に単調に変化することができる。「単調に」変化する屈折率は、多層複合体中の各層の位置に基づいて、層１から層ｉに進んで屈折率が増加する（または他の方向に進む場合、減少する）層を指し、このため、複合体は、連続的に増加する屈折率を有するように配列された一連の層を含有する。例として、図１は、ｉ層を有する多層複合体１０を示す。４として表される層１は最も低い屈折率ｎ₁を有し、２として表される層ｉは、最も高い屈折率ｎ_iを有する。６として表される層２は、ｎ₁より大きいが８として表される層３のｎ₃より小さい屈折率ｎ₂を有する。層３は、ｎ₂より大きいが１０として表される層４のｎ₄より小さい屈折率ｎ₃を有する。１２として表される層ｉ−１は、１４として表される層ｉ−２のｎ_i-2より大きいが層ｉのｎ_iより小さい屈折率ｎ_i-1を有する。一括して１６として表される中間層、例えば、層５〜層ｉ−２は、ｎ₄とｎ_i-1との間で単調に増加する屈折率を有する。複合体１０は好ましくは、単調に増加する屈折率のｉ層からなる。しかしながら、述べたように、望ましい場合および層１とｉとの間の全反射能がやはり有用であるかまたは十分な数の、例えば、２つ以上の単調に変化する中間層のために低減される場合、１つ以上の中間層がこの傾向から逸脱することがある。

全体または部分的な多層光学製品にわたっての屈折率、および２つの隣接した層の間の屈折率の変化量は、中心から離れた層（例えば、層１および層ｉ）にわたっての屈折率の全差Δｎ、層または中間層の総数、および異なった層の組成および機能などの因子に依存していずれの有用な変化であってもよい。好ましい光学製品は、屈折率が１つの層から隣接した層に漸変して界面においての反射能を最も有効に低減するように十分な数の中間層を含有することができる。複合体中の層の総数は、様々な因子に依存することがある。層１と層ｉとの間の屈折率の小さな差、例えば、０．１より小さいかまたは０．１〜約０．５の範囲のΔｎについては、全複合体層の比較的少ない数、例えば、３または５が必要とされるが、それより多い数が有用であり得る。より大きなΔｎ、例えば、０．５〜１．０については、多層製品の層に沿った屈折率の漸変をもたらすために５以上の層、または１０以上の層の総数が好ましい場合がある。層の数の上限は、多層製品を製造する加工技術の複雑さまたはコスト、あるいはそれらの屈折率の差が非常に小さい材料を精密に製造する複雑さまたはコストなどの因子によって限定されることがある。多層光学接着剤の特定の実施態様において、任意の２つの隣接した層の屈折率の差は、０．０５以下、例えば、０．０２以下であってもよい。

多層光学製品の層は、十分な光学的性質、例えば、透過率、透明度、または他の所望の光学的または機械的性質を提供するいずれの層から成ってもよい。層は、一緒に作用して十分な中間層接着力を示す多層製品を製造するのがよい。層は、（例えば、機械的強度または支持のための）ポリマー接着剤、ポリマー非接着剤などのポリマー材料、または（特に光学部品層のための）ガラス、セラミック、またはポリカーボネートなどの無機材料から作製されてもよい。透明度および透過率などの所望の光学的性質に加えて、層は、所望の強度、弾性率、安定性などの機械的性質、または感圧接着剤または構造用接着剤に関連した性質などの接着剤性質を含めて、他の所望の性質を示してもよい。多層製品は、接着剤性質、例えば、感圧接着剤性質を有するポリマー層、構造用接着剤、これらのハイブリッド、または接着剤層のこれらのタイプの１つ以上の組合せを複合体に含有することができる。本発明の特定の実施態様において、多層製品または多層製品の一部が１つまたは２つの光学部品層に付着することができる。外側の層は接着剤性質、例えば、感圧接着剤性質を示すことができ、あるいは光学部品であってもよい。１つ以上の内層が好ましくは接着剤性質を示すが、多数の層が多層製品の形で一体になっている限り、すなわち、製品が有用な中間層接着力を有する限り、接着剤性質は必ずしも全ての層について必要ではない。

光学的および機械的性質を示す多くの有用な材料が公知であり、複合体の層において有用であると理解されている。

光学層の例は、有機ポリマー（例えば、ホモポリマーまたはコポリマー等）またはガラス、セラミックなどの無機材料、金属酸化物コーティングなどの無機コーティング、またはポリカーボネートを含む材料から作製されてもよい。強度または支持を提供する支持層、偏光層、拡散層、反射層、透過層、および導電層、反射防止層等として作用する非接着剤光学部品層など、多くのこのような有用な光学材料が公知である。これらの非接着剤層はしばしば、異なった屈折率を有し、このため、典型的に多層光学製品の１つまたは２つの外側の層において、例えば、層１または層ｉにおいて光学部品層として含有されてもよく、中間層（例えば、多層光学接着剤）が間にあり、反射能を低減する。しかしながら、非接着剤層もまた、必要ならば中間層として用いられてもよく、あるいは２つの別個の低反射能多層製品の間に用いられてもよい。

ガラスまたは光学セラミックのいずれのタイプも、例えば、支持体のための非接着剤光学部品として使用できる。ポリエステル（例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート等）、ポリアクリレート、ポリカーボネートなどのポリマー材料、またはフィルム材料およびポリマー材料などの他の剛性または硬質材料も使用できる。ポリカーボネート層は典型的に、約１または３ミリメートルからもっと大きな厚さまでの範囲の厚さで用いられてもよい。ポリメチルメタクリレートなどのポリアクリレートは、例えば、少なくとも約１〜３ミリメートルからもっと大きな厚さまでの厚さにおいて有用であり得る。このような材料の代表的な屈折率は、約１．４より大きくてもよく、例えば、約１．４８〜１．６であってもよい。

非接着剤または光学部品層は、光学コーティング層、導電性コーティング層、または別のタイプのコーティング層を含有してもよい。コートされた光学層の例には、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などの導電層でコートされたガラスまたはポリエステルがある。

典型的な接着剤層は、構造用接着剤、感圧接着剤、または構造用接着剤および感圧接着剤のハイブリッドの性質を示すことが知られている材料から製造されてもよい。接着剤は、紫外線、電子線放射線、熱などの様々な方法によって硬化可能であり得る。

光学接着剤として有用であり得るポリマーの特定のクラスの１つには、（メタ）アクリレートモノマーを重合することによって調製された（メタ）アクリレートポリマー、すなわち、ポリ（メタ）アクリレート（「（メタ）アクリレート」はメタクリレートおよびアクリレートを一括して指す）が挙げられる。場合により様々な他の有用なモノマーのいずれか一つ以上と共に、（メタ）アクリレートモノマーの１つ以上から調製されたポリマーは、一括して「ポリアクリレート」と称される。該ポリマーは、ホモポリマーまたはコポリマーであってもよく、場合により他の非（メタ）アクリレート、例えば、ビニル不飽和モノマーと組合わせられてもよい。このようなポリアクリレートポリマーおよびそれらのモノマーは、このモノマーおよびポリマーの調製方法と同様、ポリマーおよび接着剤技術において公知である。例えば、「ハイブリッド接着剤、物品、および方法（“Ｈｙｂｒｉｄ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ，Ａｒｔｉｃｌｅｓ，ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ”）」と題された（２００１年、１１月２日に出願された）本願出願人の係属中の米国特許出願第１０／００５６６９号明細書（その全内容を参照によって本願明細書に組み入れるものとする）を参照のこと。当業者は、このようなポリマーが感圧接着剤として有用であり得ることを理解および認識し、本明細書に記載されたような光学複合体の接着剤層を提供する時にそれらを使用することを理解する。

本発明によって有用なポリアクリレートポリマーの特定の例には、米国特許第６，２８８，１７２号明細書および国際公開第０１／３０９３３号パンフレット（その内容を参照によって本願明細書に組み入れるものとする）に記載されたようなフリーラジカル重合性アクリレートモノマーまたはオリゴマーから調製されたポリアクリレートポリマーがある。異なった屈折率を有するポリ（メタ）アクリレート感圧接着剤を調製するための有用な（メタ）アクリレートモノマーの例は、具体的に、限定的ではなく、以下のクラスを包含する。

クラスＡ−１〜１４個（好ましくは４〜１０個）の炭素原子を含有するアルキルアルコール（好ましくは非第三アルコール）のアクリル酸エステル、例えば、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソアミルアクリレート、２−メチルブチルアクリレート、４−メチル−２−ペンチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチル アクリレート、イソノニルアクリレート、イソデシルメタクリレート、ドデシルアクリレート、テトラデシルアクリレートおよびそれらの混合物などがある。これらのうち、イソオクチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレートおよび２−エチルヘキシルアクリレートが好ましいことがある。ホモポリマーとして、これらの（メタ）アクリレートエステルは概して、約−２０℃より低いガラス転移温度を有する。

クラスＢ−ホモポリマーとして、約−２０℃より高いガラス転移温度を有する（メタ）アクリレートまたは他のビニルモノマーが挙げられ、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ブチルメタクリレート、ビニルアセテート、ビニルエステル、アクリロニトリルなどが、好ましくは約−１０℃より低いガラス転移温度を有するポリマーを提供し、場合によりおよび好ましくは同様に、有用な感圧接着剤および光学的性質を達成するように１つ以上の他の（メタ）アクリレートモノマーと共に用いられてもよい。

クラスＣ−極性モノマー、例えばアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、スルホエチルメタクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリジノン、ｔ−ブチルアクリルアミド、ジメチルアミノエチルアクリルアミド、Ｎ−オクチルアクリルアミドの他、イオン性モノマー、例えばナトリウムメタクリレート、アンモニウムアクリレート、アクリル酸ナトリウム、トリメチルアミンｐ−ビニルベンズイミド、４，４，９−トリメチル−４−アゾニア−７−オキソ−８−オキサ−デカ−９−エン−１−スルホネート、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−（ベータ−メタクリルオキシエチル）アンモニウムプロピオネートベタイン、トリメチルアミンメタクリルイミド、１，１−ジメチル−１−（２，３−ジヒドロキシプロピル）アミンメタクリルイミド、それらの混合物などがある。好ましい極性モノマーには、モノオレフィンモノカルボン酸、モノオレフィンジカルボン酸、アクリルアミド、Ｎ−置換アクリルアミド、それらの塩、およびそれらの混合物からなる群から選択された極性モノマーがある。このような好ましい極性モノマーの例には、アクリル酸、アクリル酸ナトリウム、Ｎ−ビニルピロリドン、およびそれらの混合物からなる群から選択された極性モノマーがあるがそれらに限定されない。ポリヒドロキシアルキルアルコールの（メタ）アクリル酸モノエステル、例えば１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、様々なブチルジオール、様々なヘキサンジオール、グリセロールがあり、得られたエステルは、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートと称される。

クラスＤ（低屈折率モノマー）−典型的に約１．４６〜約１．４８の屈折率を有する、ポリ（メタ）アクリレート感圧接着剤より低い屈折率を有する感圧接着剤を調製するために、フッ素化アクリレートまたはメタクリレートモノマーを用いてクラスＡ、ＢおよびＣモノマーと共重合する。このようなフッ素化（メタ）アクリレートモノマーは、これらのモノマーのフルオロアルキル置換基の鎖長および／または分岐度に依存して、約１．３４〜約１．４４の範囲の屈折率を有するポリマーを形成する。有用なフッ素化アクリレートまたはメタクリレートモノマーの例には、ペンタデカフルオロオクチルアクリレート、ウナデカフルオロヘキシルアクリレート、ノナフルオロペンチルアクリレート、ヘプタフルオロブチルアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート、ペンタフルオロプロピルアクリレート、トリフルオロアクリレート、トリイソフルオロイソプロピルメタクリレート、およびトリフルオロエチルメタクリレートなどがある。

クラスＥ（高屈折率モノマー）−１．４７より大きい屈折率を有するポリ（メタ）アクリレート感圧接着剤は好ましくは、脂環式、置換脂環式、芳香族または置換芳香族置換基を有するフリーラジカル重合性モノマーから作製されてもよい。このようなフリーラジカル重合性モノマーのホモポリマーは概して、約１．４９〜約１．６５の範囲の屈折率を有する。このようなフリーラジカル重合性モノマーの有用な例には、３−メチルシクロヘキシルメタクリレート、４−メチルシクロヘキシルメタクリレート、２−メチルシクロヘキシルメタクリレート、ボルニルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、１−メチルシクロヘキシルメタクリレート、２−クロロシクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェノキシメタクリレート、ポリフェニルメタクリレート、α−メチルスチレン、スチレン、ビニルネオノネート、ハロゲン化メタクリレート、２−クロロシクロヘキシルメタクリレート、２−ブロモエチルメタクリレートなどがある。本発明に適した他の芳香族モノマーには、６−（４，６−ジブロモ−２−イソプロピルフェノキシ）−１−ヘキシルアクリレート、６−（４，６−ジブロモ−２−ｓｅｃ−ブチルフェノキシ）−ｌ−ヘキシルアクリレート、２，６−ジブロモ−４−ノニルフェニルアクリレート、２，６−ジブロモ−４−ドデシルフェニルアクリレート、２−（ｌ−ナフチルオキシ）−１−エチルアクリレート、２−（２ナフチルオキシ）−１−エチルアクリレート、６−（１−ナフチルオキシ）−ｌ−ヘキシルアクリレート、６−（２−ナフチルオキシ）−ｌ−ヘキシルアクリレート、８−（１−ナフチルオキシ）−ｌ−オクチルアクリレート、８−（２−ナフチルオキシ）−ｌ−オクチルアクリレート、２−フェニルチオ−１−エチルアクリレート、およびフェノキシエチルアクリレートなどがあるがそれらに限定されない。芳香族高屈折率モノマーは国際公開第０１／３０９３３号パンフレットに記載されている。

クラスＦ（ナノ粒子）−ポリ（メタ）アクリレート感圧接着剤組成物にはまた、ナノ粒子も含めることができる。ナノ粒子は、ポリ（メタ）アクリレート感圧接着剤の１つ以上の性質、例えば、屈折率、および接着剤強度を変えるように選択されてもよい。該粒子は、屈折率の増強のために特に有用である。有用なナノ粒子には、例えば、シリカおよびジルコニア、チタニア、セリア、およびそれらの組合せなどの金属からの金属酸化物粒子がある。好ましくは、該粒子は、約２００ｎｍ未満、好ましくは約１００ｎｍ未満、より好ましくは５０ｎｍ未満、最も好ましくは約１０〜約３０ｎｍの平均粒径を有する。いくつかの実施態様において、約２０ｎｍ未満の平均粒径を有する粒子を有することが好ましい。粒子が凝集される場合、凝集された粒径は、これらの好ましい範囲のいずれかの範囲内である。有用な市販されているシリカの例には、イリノイ州、ネーパービルのナルコ・ケミカル・カンパニー（Ｎａｌｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｎａｐｅｒｖｉｌｌｅ，Ｉｌｌ．）から製品名 ナルココロイドシリカ（ＮＡＬＣＯ ＣＯＬＬＯＩＤＡＬ ＳＩＬＩＣＡＳ）１０４０、１０５０、１０６０、２３２７、および２３２９として入手可能なナノサイズのコロイドシリカがある。有用な金属酸化物ゾルには、コロイドＺｒＯ₂があり、その適した例は、米国特許第５，０３７，５７９号明細書（その内容を本願明細書に組み入れるものとする）に記載されており、およびコロイドＴｉＯ２があり、その適した例は、１９９８年７月３０日に出願された「透明な金属酸化物コロイドおよびセラマーを製造するためのナノサイズ金属酸化物粒子（“Ｎａｎｏｓｉｚｅ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｆｏｒ Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｃｏｌｌｏｉｄｓ ａｎｄ Ｃｅｒａｍｅｒｓ”）」（アーネイ（Ａｒｎｅｙ）ら）と題された米国特許出願第９８１５８４３号明細書（その内容を参照によって本願明細書に組み入れるものとする）に記載されている。

クラスＧ（架橋剤）−ポリ（メタ）アクリレート感圧接着剤の凝集強さを増加させるために、架橋添加剤をＰＳＡに混入してもよい。２つの主なタイプの架橋添加剤が一般に用いられる。第１の架橋添加剤は、多官能性アジリジンなどの熱架橋添加剤である。１つの例は、本明細書中で「ビスアミド」と称される１，１’−（１，３−フェニレンジカルボニル）−ビス−（２−メチルアジリジン）（ＣＡＳＮｏ．７６５２２−６４−４）である。このような化学架橋剤は、重合した後に溶剤ベースのＰＳＡに添加され、コートされた接着剤を炉乾燥する間にビートによって活性化されてもよい。別の実施態様において、架橋反応を行なうためにフリーラジカルに依存する化学架橋剤を使用してもよい。例えば過酸化物などの試薬が、フリーラジカルの供給源として役立つ。十分に加熱されるとき、これらの前駆物質は、ポリマーの架橋反応を起こすフリーラジカルを発生する。一般的なフリーラジカル発生試薬はベンゾイルペルオキシドである。フリーラジカル発生剤は少量しか必要とされないが、架橋反応を終えるために、ビスアミド試薬のために必要とされる温度よりも高い温度を必要とする。化学架橋剤の第２のタイプは、高強度の紫外線（ＵＶ）光によって活性化される感光性架橋剤である。ホットメルトアクリルＰＳＡのために用いられる２つ一般的な感光性架橋剤は、米国特許第４，７３７，５５９号明細書に記載されているようなベンゾフェノンおよび共重合性芳香族ケトンモノマーである。溶液ポリマーに後添加されて紫外線光によって活性化することができる別の光架橋剤は、トリアジン、例えば、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシ−フェニル）−ｓ−トリアジンである。これらの架橋剤は、中圧水銀ランプまたは紫外線バックライトなどの人工的な供給源から発生された紫外線光によって活性化される。メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（ペンシルベニア州、タリタウンのゲレスト社（Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．，Ｔｕｌｌｙｔｏｗｎ，ＰＡ）から入手可能）、ビニルジメチルエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、などがあるがそれらに限定されないモノエチレン性不飽和モノ−、ジ−、およびトリアルコキシシラン化合物などの加水分解性、フリーラジカル共重合性架橋剤もまた、有用な架橋剤である。多官能性アクリレートは、塊状重合または乳化重合のために有用である。有用な多官能性アクリレート架橋剤の例には、Ｚ’において、ジアクリレート、トリアクリレート、およびテトラアクリレート、例えば１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリ（エチレングリコール）ジアクリレート、ポリブタジエンジアクリレート、ポリウレタンジアクリレート、およびプロポキシ化グリセロールトリアクリレート、およびそれらの混合物があるがそれらに限定されない。架橋はまた、ガンマまたは電子線放射線などの高エネルギー電磁放射線を用いて達成されてもよい。この場合、架橋剤は必要とされないことがある。

クラスＨ（添加剤）−共重合した後、他の添加剤を、得られたポリ（メタ）アクリレート感圧接着剤とブレンドしてもよい。例えば、相溶性粘着性付与剤および／または可塑剤を添加してＰＳＡの最終粘着性および剥離性質の最適化を促進してもよい。このような粘着性改良剤の使用は、「感圧接着剤技術ハンドブック“Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ−Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”」、ドナタス・サタス（Ｄｏｎａｔａｓ Ｓａｔａｓ）編（１９８２年）に記載されているように、本技術分野において一般的である。有用な粘着性付与剤の例には、ロジン、ロジン誘導体、ポリターペン樹脂、クマロン−インデン樹脂などがあるがそれらに限定されない。本発明の接着剤に添加されてもよい可塑剤は、多種多様な市販されている材料から選択されてもよい。各場合において、添加された可塑剤は、ＰＳＡと相溶性でなければならない。代表的な可塑剤には、ポリオキシエチレンアリールエーテル、ジアルキルアジペート、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェート、ｔ−ブチルフェニルジフェニルホスフェート、ｄ１（２−エチルヘキシル）アジペート、トルエンスルホンアミド、ジプロピレングリコールジベンゾエート、ポリエチレングリコールジベンゾエート、ポリオキシプロピレンアリールエーテル、ジブトキシエトキシエチルホルマール、およびジブトキシエトキシエチルアジペートなどがある。

クラスＩ−ＰＣＴ特許出願国際公開第８４／０３８３７号パンフレットおよび欧州特許出願第１４０９４１号明細書に記載されているような、（メタ）アクリレート末端スチレンオリゴマーおよび（メタ）アクリレート末端ポリエーテルなどのマクロマーの（メタ）アクリレート。

ごく一般的に、限定的ではなく、多くのポリアクリレート接着材料の屈折率の例は、公知の方法、例えばクラスＦに記載されたような高屈折率ナノ粒子を添加することによって、およびそれらのモノマー材料の組成を変えることによって、例えば、クラスＤおよびＥに記載されたような、様々な（メタ）アクリレートまたは他の不飽和コモノマーを含有するコポリマーを製造することによって調節されてもよい。

重合方法
本発明に有用なポリ（メタ）アクリレート感圧接着剤を通常のフリーラジカル重合方法によって重合することができる。重合の適した方法には、溶液重合、懸濁重合、乳化重合、および塊状重合などがある。

構造用接着剤および構造用ハイブリッド接着剤もまた、複合体の層中で単独でまたは感圧接着剤と組合わせて用いられてもよい。構造用接着剤および構造用ハイブリッド接着剤には、エポキシ、ポリウレタン、アクリレート、またはこれらの組合せなど、公知の硬化性材料の１つまたは組合せが挙げられる。

典型的なエポキシ材料は、米国特許第５，２５２，６９４号明細書、第４欄、３０行目〜第５欄、３４行目（その全内容を参照によって本願明細書に組み入れるものとする）に記載されている。好ましいエポキシモノマーには、脂環式、脂肪族、環状、および芳香族エポキシモノマーが挙げられる。重要な例には、テキサス州、ヒューストンのシェルケミカルズ（Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ）から商品名エポン（ＥＰＯＮ）８２８、エポン１００１Ｆ、およびエポネックス（ＥＰＯＮＥＸ）樹脂１５１０として市販されているような、ビスフェノールＡおよびビスフェノールＦエポキシがある。脂環式エポキシモノマーの重要な例には、コネチカット州、ダンバリーのユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ，Ｄａｎｂｕｒｙ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ）から市販されているＥＲＬ−４２２１またはＥＲＬ−４２０６などの脂環式エポキシモノマーのＥＲＬシリーズがある。

他のポリマーまたはポリマー材料が、必ずしも接着剤として機能せずに、複合体の層に含有されてもよい。これらの材料を含有して例えば、機械的性質、導電率、および拡散、色彩などの光学機能性を提供することができる。ポリマー材料の例には、プラスチックフィルム、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート、ポリメチル（メタ）アクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリウレタン、セルロースアセテート、セルローストリアセテート、エチルセルロース、拡散フィルム、金属化ポリマーフィルムおよびセラミックシート材料などがあるがそれらに限定されない。

本発明によって、好ましくは漸変する屈折率を有する多数の異なった材料が、多層光学製品の異なった層のために必要である。様々な異なった方法が、変化する屈折率、好ましくは接近して変化する屈折率を有する異なった材料を製造するために利用可能であることは理解されよう。ポリマーの屈折率を変える１つの実施例は、２０００年、６月２８日に出願された「高屈折率感圧接着剤（Ｈｉｇｈ Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ Ｉｎｄｅｘ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ−Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ）」と題された本願出願人の米国特許出願第０９／６０５，５００号明細書（その開示内容を参照によって本願明細書に組み入れるものとする）に記載されている。

１つの方法によって、多くの異なった材料が、それらの特定の屈折率だけに基づいて多層製品の異なった層として選択され、漸変する屈折率を有する２つ以上の層、好ましくは一連の層を製造することができる。このような組成物において、隣接した層の化学組成は、似ているかまたは異なっていてもよく、層は、有機または無機系であってもよい。

接近して変化する屈折率を有するポリマー材料のより好ましい製造方法は、異なった、似た、または同一の組成のモノマー、ポリマー材料、または無機材料から出発し、出発原料を異なった量、例えば、漸変する量において配合することによって用いられ、好ましくは漸変する屈折率を有する多数のポリマー材料を製造することができる。

ポリマー層の屈折率を変える１つの方法は、単一ポリマー成分から出発し、別のポリマー、モノマー、または無機添加剤など、より多量の屈折率改良添加剤を添加することである。

１つの例として、異なった屈折率を有する、好ましくは混和性または相溶性の２つまたはおそらくそれ以上の異なったポリマー材料、場合により接着剤が出発原料であってもよい。各々の高純度材料の屈折率は、光学部品層、例えば、層１および層ｉなど、複合体の異なった層の屈折率を整合させるように選択されてもよい。漸変する屈折率を有する中間層（例えば、層２からｉ−１）を製造するために、２つのポリマー材料を段階的に異なった量において配合、混合、またはブレンドすることができる。例としてにすぎないが、７層を有する多層製品が屈折率ｎ₁およびｎ₇の光学部品層１および７を有してもよく、ｎ₁がｎ₇より低い。５つの中間層が、ｎ₁よりわずかに大きい屈折率ｎ₂を有する第１のポリマーと、ｎ₇よりわずかに小さい屈折率（ｎ₆）を有する第２のポリマー材料とから作製されてもよい。層１に隣接した層２は、高純度の第１のポリマーであってもよく、層６は、高純度の第２のポリマーであってもよい。層３、４、および５は、好ましくは、第１のポリマー対第２のポリマーの層の屈折率の規則的な差、例えば、それぞれ７５／２５、５０／５０、および２５／７５をもたらすように、１００パーセントの第１のポリマーと１００パーセントの第２のポリマーとの間の様々な組成の第１および第２のポリマーのブレンドであってもよい。より多い中間層が用いられる場合、第１のポリマーと第２のポリマーとの相対量は、より小さな増分で変えられてもよい。

異なった実施例は、単一ポリマー組成物、例えば、ホモポリマー、コポリマー、または組合せ、好ましくは接着剤から出発して、別のポリマー、低分子量の有機添加剤、または無機添加剤（例えば、ナノ粒子）などのポリマーの屈折率をわずかに変える異なった材料の増加量を添加し、組合せられた材料の屈折率を好ましくは漸変させることであってもよい。第１の中間層（例えば、層２）は、添加剤を含有しないかまたは比較的低量の添加剤を含有することができる。添加剤の量を段階的に、好ましくは規則的に増加させて多層製品の層の材料の屈折率を上げる（または下げる）ことができる。この方法において有用な場合があるナノ粒子の１つの実施例は米国特許第６，４１６，８３８号明細書の実施例６５に記載されている。

様々な屈折率を有する多数のポリマー材料を製造するためのさらに別の方法は、化学的に似たコポリマーの層を様々な量の２つ以上の異なったコモノマーから製造することであってもよい。第１のホモポリマーまたはコポリマーは、単一のモノマーまたは第１のモノマーおよびコモノマーによって製造されてもよい。一般に多量に存在する第１のモノマーは、アクリレートまたはメタクリレートモノマーなどの公知の重合性モノマーであってもよい。少量の重合性コモノマーを添加してポリマーの屈折率を変えることができる。該コモノマーは、他の点では望ましい光学的性質および（好ましくは）接着剤性質を維持したままポリマーの屈折率に影響を与えることができるいずれの重合性材料であってもよい。場合により、該コモノマーは、異なったタイプのハロゲン化（例えば、臭素化）芳香族（メタ）アクリレートモノマーを包含する、クラスＥに記載されたような、高屈折率コモノマーと称されることもあるコモノマー（例えば、国際公開第０１／３０９３３Ａ１号パンフレットを参照のこと）、およびクラスＤに記載されたような、低屈折率コモノマーと称されることもあるコモノマーであってもよい。一連のコポリマーを、高屈折率コモノマーなどのコモノマーのわずかに多い量を有する各コポリマーによって製造して連続したコポリマー組成物の屈折率を漸増させることができる。このようにして、多数の層を製造することができ、そこにおいてモノマーまたはコポリマー材料が（第１の光学部品層などの第１の層の）第１の屈折率に整合するかまたは近似し、屈折率が段階的に、好ましくは単調に、増加または減少して（例えば、第２の光学部品層などの隔たった層の）別の屈折率に整合するかまたは近似する。

様々な屈折率の層のためのポリマー材料を製造するこれらまたは他の技術の組合せを用いてもよく、実際、２つの光学部品層の異なった屈折率に近似するかまたは整合する屈折率の多数の層を製造するために必要な場合がある。具体的に、感圧接着剤層が光学複合体に含有される場合、これらはしばしば、約１．６より小さい屈折率を有する。屈折率を増加させる他のポリマー、コモノマー、または無機材料などの添加剤を添加することによって、感圧接着剤の性質を低減する場合がある。

ポリマー接着剤層または他のポリマー層の厚さはいずれの有用な厚さであってもよいが、層を通して透過される光の波長よりも大きいのがよく、好ましくはさらに大きく、例えば、少なくとも１０倍または１００倍であるのがよい。複合体の単一層の厚さは、本発明のいくつかの実施態様において望ましく低減されるかまたは最小にされて所望の光学的性質を提供することができ、多層製品が不当に厚くならないようにすることができる。単一層の有用な厚さは、サブミクロン厚さからの範囲、例えば、数百ナノメートル、あるいは１ミクロンまたは数ミクロンである場合があり、１層当たり１ミルまたは１０ミル以下であってもよい。光学製品の全厚さは、各層の全厚さおよび層の総数に依存し、例えば、１ミル未満から１ミル、１０または２０もしくは３０ミル以下であってもよい。

図１を参照して、これは、好ましくは単調に変化する屈折率のｉ層を有する多層光学製品１０の実施態様を示す。層１（４）は屈折率ｎ₁を有し、層ｉ（２）は、ｎ₁より大きい屈折率ｎ_iを有する。他の層１およびｎは、接着剤層または非接着剤層であってもよい。層２からｉ−１は好ましくは全て、層１から層２、層３から層ｉ−１、および層ｉに好ましくは単調に増加するｎ₁とｎ_iとの間の屈折率を有する。層２からｉ−１は、全多層製品を多層光学製品の形に一体に付着するために十分な接着剤層を含有する。多層製品は、１０層が示されるが、３から任意の実用限界までのｉの値を有する多層光学接着剤（層１およびｎが接着剤である場合）であってもよい。実施において、１０と等しいｉの値は、ほとんど低減された反射能をもたらすことができ、１０より大きいｉの値が用いられてもよく、好ましいことがあるが、ｉ＝１０を上回る、反射能の実質的により大きな低減をもたらさない。望ましいかまたは必要な場合、多層製品１０はまた、非単調な屈折率を有する１つ以上の層に接着されるかまたはそれらによって隔てられるかもしくは割り込まれた、単調に変化する屈折率の２つ以上の多層（例えば、３以上の層）製品を含有してもよいが、これは、単調に変化する中間層によって生じた反射能の低減を少なくともわずかに妨げるので、好ましくない。

図２は、本発明の多層製品の特定の実施態様を示す。光学製品２０は、多層光学接着剤２４によって光学部品層２６に接着された光学部品層２２を含む。多層光学接着剤２４は、２つまたは好ましくはそれより多くの層を含んでもよく、少なくとも４層の全製品２０をもたらす。光学部品層２２および２６は、場合により反射、反射防止、または導電層でコートされた、無機（例えば、ガラスまたはセラミック）または有機（ＰＥＴ、ＰＥＮ、またはポリカーボネート）材料の様々な偏光層、拡散層、反射層、または透過層のいずれであってもよい。好ましい光学部品層は、高い可視透過率、低歪み、低ハローイング、および高い透明度を提供するように、可視スペクトルにおいて高透過性、例えば、９９パーセントまたは９９．５パーセントより大きい透過性であってもよい。多層光学接着剤の層は、光学部品層２２および２６が一体に配置される場合、他の場合なら存在する反射能を低減する単調に変化する屈折率を有するポリマー層から成ってもよい。多層光学接着剤２４は好ましくは、単調に変化する屈折率を有する７つ以上、例えば、１０のポリマー層を含有することができ、十分な感圧接着剤または構造用接着剤の性質を有する十分な数の層が所定の位置に配置され、全多層製品のための十分な中間層接着力によって光学部品層２２および２６を一体に接着する。

タッチパネル電子ディスプレイに有用であり得る、導電性多層光学製品の特定の実施態様が図３に示される。多層光学製品４０は、好ましくはＰＥＴであってもよい、基材４２の表面の上に配置された導電層４８を含む。導電層の材料は、いずれかの導電性材料層、概して、インジウムスズ酸化物などの金属酸化物など、無機層であってもよい。多層光学接着剤４６は、導電層４８を光学部品層４４に接着し、これはガラス、ポリカーボネート、またはポリメチルメタクリレートなどのいずれの光学部品であってもよい。多層光学接着剤４６は好ましくは、良好な中間層接着力で光学部品層４２および４６を接着する十分な数の接着剤層を備える、少なくとも７または１０のポリマーの、無機または接着剤層を含有する。また好ましくは、多層光学接着剤４６は、光学部品層４２および４４の屈折率の間で単調に変化する屈折率の層から成るかまたは本質的に成ってもよい。光学部品層の界面によって他の場合なら起こされる反射能を減少させ、透過率を増加させる。

本発明の多層光学製品を当業者によって理解される方法によって作製することができる。例として、材料の多数の層は、所望の一連の屈折率を有するいずれの材料から作製されてもよい。これらの層は、単調に配列することができる（しかし指摘したように、非単調な屈折率の１つ以上の層を備えてもよい）。有用な中間層接着力を生じるように有機および無機接着剤または非接着剤層を配列することができる。ポリマーおよび接着剤層は、例えば、コーティングまたはキャスチングおよび溶剤蒸発によって、ホットメルト方法によって、様々な押出、ブローン押出、同時押出方法、または望ましいかまたは有用であるような他の公知の方法によって、ポリマーまたは接着剤層を製造することによって作製することができる。接着剤または非接着剤有機ポリマーまたは無機層は、適切であるように、硬化する前または後に一体に積層されて有用な量の中間層接着力を生じることができる。

公知の同時押出方法もまた、多数の孔（例えば、スロット）または多層ダイを通して異なった材料を押出すことによって、同様なまたは異なった熱加工可能なポリマー材料の多数の層を有する多層材料を作製するために用いられてもよい。これらの方法は、十分な中間層の接着力を有する、異なった材料の多層複合体を製造するために有用であることがある。しかしながら、このような方法は、多材料押出ダイが実施において、一般的に多くても４つまたはより少ないなど、限られた数の材料の同時押出を可能にするという点において限定されている。積層によってまたはタイ層あるいは接着剤層でこのような３または４層複合体を一体に接着して４層より多い複合体を製造することが可能である。

あるいは、単調に増加する屈折率を有する連続的な材料の層を次々とより低い屈折率の層上に押出すかまたはキャストして任意の数の層の複合体を製造してもよい。

単一または多層接着材料を光学部品層に接着する方法は公知であり、積層、キャスチングまたはコーティング、または単一または多層押出プロセスなどがある。

これらの方法の組合せおよび変型を用いて接着剤または他の構造層に隣接した多種多様なおよび様々な量の光学複合体層の複合体を製造することができる。

この説明の本発明の方法および部品は、他の光学層の光学部品の間での反射能の回避と透過性とが望ましい場合はいつでも適用可能である。好ましい実施態様は、多層光学接着剤部品の使用によって、異なった屈折率を有する光学部品の接着を可能にする。このような多層光学接着剤部品は、光学部品を接着すると共に、他の方法を用いた場合または一般的なように一層のみの光学接着剤を用いた場合に存在する反射性を減少させる。具体的な適用の特定の実施例には、図３に示されるように、タッチスクリーンディスプレイのための透過および導電性複合体を製造することが挙げられる。多くの他の適用が、当業者には明らかである。

これらの実施例は、単に例示目的のためであるにすぎず、添付したクレームの範囲を限定することを意図するものではない。実施例および明細書の他の部分においての全ての部、パーセンテージ、比などは、特に記載しない限り、重量に基づいている。

試験方法
透過率（％Ｔ）、反射率（％Ｒ）、および正反射率（％ＲＳ）をパーキン・エルマー・スペクトロフォトメータ・モデル・ラムダ（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ Ｍｏｄｅｌ Ｌａｍｂｄａ）９００を用いて測定した。吸収（％Ａ）を式：％Ａ＝１００％−％Ｔ−％Ｒによって計算した。

合成試料
一連の５ＰＳＡ試料を、２−ＥＨＡ／ＮＯＥＡ／ＡＡの組成の比を変えることによって調製した。ＰＳＡ試料、ＰＳＡ−１−ＰＳＡ−５は、以下の手順を用いて表１に示された試薬を用いて溶液重合方法によって調製された。全ての成分をガラス瓶に秤量した。瓶の内容物を、１分間、毎分１リットルの流量の窒素でパージすることによってデオキシ化した。瓶を封止し、２４時間、５７℃の回転式水槽内に置き、事実上完全な重合を行なった。ポリマー溶液を固形分の％について試験した。ポリマー溶液を剥離ライナー上にコートし、１５分間、７０℃の炉内で乾燥させて５〜８マイクロメートルの乾燥コーティング厚さにした。コートされたフィルムを約２３℃および５０％の相対湿度の条件下で平衡させた。

積層体の作製
ＰＳＡ試料ＰＳＡ−１−ＰＳＡ−５の各々の試料をＰＥＴに積層して積層体ＬＡＭ−１−ＬＡＭ−５を作製し、屈折率は、アッベ屈折計（Ａｂｂｅ Ｒｅｆｒａｃｔｏｍｅｔｅｒ）（日本、東京の（株）エルマ販売（Ｅｒｍａ Ｉｎｃ．）によって製造され、フィッシャー・サイエンティフィック（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）によって販売されている）を用いてそれぞれ測定された。これらの積層体の屈折率を表２に示す。

実施例１
多層試料（実施例１）を作製するために、最も高い屈折率の接着剤試料（ＰＳＡ−５）をＰＥＴフィルムに積層し、剥離ライナーを除去し、次に最も高い屈折率の接着剤を上に積層し、全ての５つの接着剤が積層されるまで連続的に続けた。透過率のパーセント（％Ｔ）および反射率パーセント（％Ｒ）を４００〜７００ｎｍおよび６００〜７００ｎｍの波長範囲において、上述のように測定した。試料の接着剤側に入射する光源によって測定を行なった。吸収パーセント（％Ａ）を上述のように計算した。積層体の光透過率を、２つの異なった光源で、ＰＥＴ側ではなく接着剤側に入射する光によって、上述の試験方法を用いて測定した。多層積層体（実施例１）ならびに積層体ＬＡＭ−１−ＬＡＭ−５についてのデータを表３に示す。正反射率（％ＲＳ）は、サンドブラストし、各積層体のＰＥＴ側を黒色に塗り、第２の表面反射を除くことによって上述のように測定された。これらの多層積層体（実施例１）および積層体ＬＡＭ−１−ＬＡＭ−５についてのデータを表４に示す。

多層光学接着剤の形の本発明の光学複合体を示す。 多層光学接着剤で一体に接着された２つの光学部品の形の本発明の多層光学製品を示す。 タッチスクリーンディスプレイに使用するための導電性複合体を製造するための、多層光学接着剤を用いて別の透過層に接着された導電層の形の特定の多層光学製品を示す。

Claims (12)

1. 屈折率ｎ₁を有する第１の非接着剤光学層と、
   ｎ₁より大きい屈折率ｎ_iを有する第ｉの非接着剤光学層と、
   前記第１の層と前記第ｉの層との間の多層光学接着剤と、
   を含む４つ以上の層を含み、前記多層光学接着剤の層の屈折率が、ｎ₁とｎ_iとの間で、前記第１の層からの位置の順に増加している、多層光学複合体。
2. 前記多層光学接着剤が、３またはそれよりも多くの接着剤層を含む、請求項１に記載の多層光学複合体。
3. 屈折率ｎ₁を有する前記第１の層と、
   屈折率ｎ_iを有する前記第ｉの層と、
   前記第１の層からのポリマー層の位置に基づいて、ｎ₁とｎ_iとの間で単調に変化する屈折率を有する３〜２０のポリマー層から本質的になる、多層光学接着剤と、
   から本質的になる、請求項１に記載の多層光学複合体。
4. 前記多層光学接着剤の任意の２つの隣接している層の屈折率の間の差が、０．０５以下である、請求項１に記載の多層光学複合体。
5. 前記多層光学接着剤が、ｎ₁とｎ_iとの間の屈折率を各々有する１０またはそれより多くの層を含み、任意の２つの隣接している層の屈折率の間の差が０．０２以下である、請求項１に記載の多層光学複合体。
6. 前記多層光学接着剤が５またはそれより多くの層を含み、
   ｎ₁とｎ_iとの間の差が少なくとも０．２であり、かつ
   複合体の反射能が０．０００４より小さい、
   請求項１に記載の多層光学複合体。
7. 前記多層光学接着剤複合体が、４またはそれより多くの接着剤層から本質的になり、
   前記多層光学接着剤の各層が、前記層の屈折率を変える異なった量の２つの成分のブレンドを含み、前記２つの成分が、２つの異なったポリマー材料、およびポリマー材料と前記ポリマー材料の屈折率を変えるナノ粒子からなる群から選択される、
   請求項１に記載の多層光学複合体。
8. 導電層を含むタッチスクリーンディスプレイである、請求項１に記載の多層光学複合体。
9. 屈折率ｎ₁を有する第１の光学部品と、
   ｎ₁より大きい屈折率ｎ_iを有する第２の光学部品と、
   前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との間の界面反射を低減するための、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との間の多層光学接着剤と、
   を含み、前記多層光学接着剤が、ｎ₁とｎ_iとの間で単調に変化する屈折率を有する複数の接着剤層から本質的になる、多層光学物品。
10. 屈折率ｎ_a1を有する第１の接着剤層と、
    屈折率ｎ_aiを有する第２の接着剤層と、
    ｎ_a1とｎ_aiとの間の屈折率を有するポリマー中間層と、
    を含む、３またはそれより多くの層を含む多層光学接着剤。
11. 屈折率に基づいて単調に配列されている３〜２０の接着剤層から本質的になる、請求項１０に記載の多層光学接着剤。
12. 屈折率ｎ₁を有する層１および屈折率ｎ_iを有する層ｉの２つの光学層であって、これら２つの光学層の間の界面において反射能を示す光学層を提供する工程と、
    層ｎ₁とｎ_iとの間に２またはそれより多くの中間接着剤層を提供して、多層光学複合体を形成する工程と、
    を含み、前記中間接着剤層の屈折率が、ｎ₁とｎ_iとの間であり、前記多層光学複合体の反射能が、前記中間接着剤層のない前記２つの光学層の間の前記界面での反射能よりも小さい、２つの光学層の間の反射能を低減させる方法。

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