JP2017161909A - 減色の部分的に反射する多層光学フィルム - Google Patents

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Abstract

【課題】対象の広い波長範囲にわたって部分的に反射性であり、部分的に透過性である、多層光学フィルムの提供。【解決手段】多層光学フィルム体は、第1及び第2のミクロ層のパケットを含む。各パケットは、可視領域などの拡張された波長範囲にわたって、フィルム体の第1の主軸に沿って偏光された垂直入射光線に対して、光線を部分的に透過し部分的に反射する。第1及び第2のパケットを組み合わせると、垂直入射光線に対して中程度の反射及び透過率を有し、斜光線に対して、類似の中程度の反射/透過率を有する。パケットは、光線が連続的にパケットを通過することができるように、積層されるか、ないしは別の方法で接続される。フィルム体の少なくとも第1の試験領域では、パケットの複合の高周波スペクトル変動は、第1のパケット自体の高周波スペクトル変動未満であり、また第2のパケット自体の高周波スペクトル変動未満であることができる。【選択図】図5

Description

本発明は、概して光学フィルムに関し、その反射及び透過特性が、フィルム内の多層間の境界面から反射された光線の建設的及び相殺的干渉によって主に決定され、そのようなフィルムに対する特定の印加は、所与の入射条件に対して、拡張された波長範囲にわたって光線を部分的に反射し部分的に透過する。本発明はまた、それに関連する物品、システム、及び方法に関する。
多層光学フィルムは既知である。そのようなフィルムは、典型的に、異なる透過性材料の多数の極薄層を組み込み、この層は、光学フィルムの反射及び透過特性が、層の境界面から反射された光線の建設的及び相殺的干渉によって主に決定されるように十分薄いため、ミクロ層と称される。個別のミクロ層によって示される複屈折の程度(存在する場合)、及び隣接したミクロ層の相対屈折率の差、また他の設計特性に基づいて、多層光学フィルムは、例えば、場合によっては反射偏光子として、また場合によってはミラーとして特徴付けられ得る、反射及び透過特性を有するように製造することができる。
その面内屈折率が、面内遮蔽軸に沿って隣接するミクロ層の間の実質的な屈折率不整合を提供し、面内通過軸に沿って隣接するミクロ層の間の実質的な屈折率整合を提供するように選択され、遮蔽軸と称される1つの主方向に沿って偏光された垂直入射に関して高い反射率を確実にする一方で、通過軸と称される直交主方向に沿って偏光された垂直入射光線に関しては低い屈折率及び高い反射率を維持するために、十分な数の層を有する、複数のミクロ層から構成される反射性偏光子が、しばらくの間既知である。例えば、米国特許第3,610,729号(Rogers)、同第4,446,305号(Rogersら)及び同第5,486,949号(Schrenkら)を参照されたい。
より最近では、3M Companyの研究者が、このようなフィルムのフィルムと垂直な方向、すなわちz軸に沿った層間の屈折率特性の有意性を指摘し、これらの特性が斜角の入射角で、フィルムの反射率及び透過率においていかに重要な役割を有するかを示した。例えば、米国特許第5,882,774号(Jonzaら)を参照されたい。Jonzaらはとりわけ、隣接するミクロ層間の屈折率におけるz軸の不整合(より簡潔にz屈折率不整合すなわちΔnz)が、ブリュースター角(境界面におけるp偏光の反射率がゼロになる角度)が非常に大きいか又は存在しない多層積み重ね体の構成を可能にするためにどのように調整され得るかを教示する。これはひいては、その境界面におけるp偏光に関する反射率が、入射角の増加に伴って緩慢に減少するか又は入射角と独立しているか又は入射角が垂直方向から遠ざかるにつれて増加する、多層ミラー及び偏光子の構成を可能にする。その結果、ミラーの場合のあらゆる入射方向及び偏光子の場合の選択された方向において、s偏光及びp偏光の両方に関し、広帯域幅にわたり高反射率を有する多層フィルムが達成され得る。
いくつかの多層光学フィルムは、狭周波数帯操作のため、すなわち狭い波長範囲にわたって設計される一方で、実質的に可視又は明所視スペクトル全体、又は例えば、近赤外線波長を伴う可視又は明所視波長範囲などの広い波長範囲にわたって使用するために設計されたものもある。長年にわたって、後者の種類のフィルム、すなわち広帯域多層光学フィルムの設計者及び製造者は、色の問題を扱う必要があった。多くの場合、色の問題は、フィルムを視覚表示システムで使用することが意図されるとき、例えば、フィルムが広帯域反射偏光子又は広帯域ミラーであり、表示システムが液晶表示、照明器具、又はバックライトであるときに生じる。そのようなシステムでは、典型的に、垂直入射であるか、又は斜入射光線に対するかに関わらず、フィルムに有意な着色(白でない)外観を付与することは望ましくない。着色外観は、フィルムが、スペクトルの可視部分にわたって均一でない透過又は反射特性を有するときに起こる。共押出された高分子多層光学フィルムの場合、そのような不均一性は、典型的に、標的プロファイルに対するフィルムの層厚さプロファイルの不完全な制御の結果である。色の問題を回避するために、高分子多層光学フィルムは、多くの場合、高分子多層光学フィルムの主軸に沿って、極めて低い反射率及び高い透過率(例えば、反射偏光子の通過軸に対して)、又は極めて高い反射率及び低い透過率(例えば、反射偏光子の遮蔽軸、若しくは反射ミラーフィルムの面内軸に対して)のいずれかを提供するように設計される。反射率又は透過率のスペクトル不均一性の規模は、それぞれ公称反射率が約0(0%)又は1(100%)であり、公称透過率が約1又は0であるとき、層厚さプロファイルの所与の変動に関してより小さいため、強制的に反射率を極めて低いか、又は極めて高い値(及び透過率をそれぞれ極めて高いか、又は極めて低い値)にすることによって、減色広帯域フィルムを生じる。
近年、ある有意量の入射光線が反射され、別の有意量の入射光線(典型的に、反射されない入射光線の残り)が透過されるように、少なくとも1つの主光学軸に平行に偏光された光線に関して中程度の反射率及び透過率を有する、広帯域高分子多層光学フィルムが提案された。そのようなフィルムは、本明細書において、部分的に反射する多層光学フィルム、又は部分的に透過する多層光学フィルムと称される。そのようなフィルムにおける色の問題を解決するための1つのアプローチは、慎重に調整された層厚さプロファイルを有する単一のミクロ層のパケットのみをフィルムに提供すること、任意の層乗算デバイスを使用せずにフィルムを製造すること、層厚さプロファイルの最大制御及び可視波長範囲にわたって透過率又は反射率の対応する最小スペクトル変動を提供することである。例えば、PCT公開第WO 2009/0123928号(Derksら)の「Low Layer Count Reflective Polarizer With Optimized Gain」を参照する。
したがって、既に上述のように、(1)主軸に沿って部分的に反射し、(2)広帯域であることが意図される(すなわち、広い波長範囲にわたって部分的反射率を提供することが意図される)、高分子多層光学フィルムの設計者及び製造者が直面している1つの課題は、不完全な層厚さ制御から生じる、意図せぬ望ましくない知覚色である。そのような望ましくない色は、典型的に、光学的透過及び反射スペクトルの比較的高周波の変動として現れ、この高周波変動は、ミクロ層の厚さにおけるそれらの理想的又は目標値からの偏差(より正確には、ミクロ層の光学繰り返し単位の光学的厚さにおける偏差)と直接関連付けられる。部分的に反射する広帯域多層光学フィルムの製造者及び設計者が直面しているこの課題は、本文書の詳細な説明の部分において、図1〜3を参照して以下で更に説明される。
本出願の特定の対象である多層光学フィルムは、垂直入射光線及び斜入射光線の両方に関して、少なくとも1つの面内主軸に沿って、対象の広い波長範囲にわたって部分的に反射性であり、部分的に透過性であるフィルムである。そのようなフィルムは、特定の光線入射条件に関して、フィルム又はその構成要素の1つ以上の「内部透過率」を特徴とし得る。その表面が空気と接触するか、又は接触しない場合があるフィルム/構成要素の最前及び最後尾表面の任意の作用が測定値に含まれないとき、フィルムの「内部透過率」はフィルムの透過率を指す。したがって、フィルムの内部透過率は、フィルム/構成要素の2つの外面ではなく、内部部分からのみ生じる透過率を指す。内部透過率に完全に類似しているのは「内部反射率」である。したがって、フィルムの内部反射率は、フィルム/構成要素の2つの最も外側の表面ではなく、内部部分からのみ生じる反射率を指す。多層光学フィルム又は他の光学本体を、その内部透過率及び/又は内部反射率に関して特徴付けることは、多くの状況において有益かつ有用であり得る。明確にするために、「反射」及び「透過」などの用語(並びに反射性及び透過性などの関連用語)が、本文書において、多層光学フィルム若しくは他の光学本体若しくはその部分と関連して使用されるとき、読者は、文脈に応じて、それらが、通常(ブリュースター角でのp偏光入射を除く)2つの最も外側の表面の作用を含む、本体の通常反射及び透過、又は本体の内部反射及び透過、又はそれらの両方を指す。最も外側の表面の作用を特異的に除外することが意図されるとき、「内部」という形容詞が本文書全体で使用される。
本出願は、とりわけ、それぞれの高周波スペクトルのピーク及び谷部分が、対象の広い波長範囲にわたって、フィルム体の少なくとも一部領域で互いに相殺する傾向がある、2つの別箇の多層光学フィルム又はミクロ層パケットを組み合わせることによって、例えば、積層によって、減色をもたらす、部分的に透過する多層光学フィルム体を開示する。実際には、多層光学フィルム及びミクロ層パケットは、スペクトルのピーク及び谷部分が、フィルム又はパケット上のある領域又は場所から次に波長をわずかに移行させるように、空間の不均一性を呈し得る。そのような空間不均一性が、異なるフィルム又はパケットのそれぞれのスペクトルのピーク及び谷部分が互いに相殺する傾向にない構成の別の領域をもたらすときでさえ、そのような最適でない領域の色が、典型的に、ほんのわずかな量だけ増加するため、全体構成が依然として平均して減色を有し得ることがわかり、ここで平均値は、フィルム構成の有用な領域にわたって空間平均値を含んでもよい。
したがって、例えば、部分的に反射する共押出多層光学フィルム体は、以前の設計と比較して、フィルム体の少なくとも一部領域又は部分において、及び/又はフィルム体上のすべての地点にわたって空間平均値を考慮するとき、対象の波長範囲にわたってより平坦又は平滑な透過スペクトルを有するように製造することができる。フィルム体は、互いに対して厚さ又は形状をわずかに調整した2つ又はそれ以上の多層パケット及び2つ又はそれ以上の対応する連続層プロファイルで製造されてもよく、各パケットの反射バンドは、実質的に対象の全体波長範囲に及ぶ。これは、たった1つの多層パケット及び、その反射バンドが対象の波長範囲に及ぶ、たった1つの対応する連続層プロファイルとを使用するフィルム体とは異なる。そのような単一パケットフィルム体は、単一パケットフィルム体が、より総数の少ないミクロ層を使用して、対象の波長範囲にわたって、特定量の反射率を有する反射バンドを製造することができるため、2つ又はそれ以上の多層パケットで製造された記載のフィルム体よりも効率的であると考えることができる。例えば、PCT公開第WO 2009/0123928号(Derksら)を参照されたい。しかし、開示される多重パケット設計は、典型的に、単一パケット設計よりも光学的観点から効率が悪いとしても、フィルム体の使用可能な全体領域を考慮すると、波長範囲にわたって良好な全体スペクトル均一性を提供することができる。
したがって、本出願は、とりわけ、第1及び第2のミクロ層のパケットを含む、多層光学フィルム体を開示する。場合によっては、フィルム体は、第1及び第2のパケット以外のミクロ層パケットを含まなくてもよいが、場合によっては、フィルム体は、1つ以上の他のミクロ層パケットを含んでもよい。第1のミクロ層のパケットは、可視領域などの拡張された波長範囲にわたって、フィルム体の第1の主軸に沿って偏光された垂直入射光線に対して、光線を部分的に透過し部分的に反射するように構成されてもよく、第2のミクロ層のパケットもまた、拡張された波長範囲にわたって、直入射直線偏光に対して、光線を部分的に透過し部分的に反射するように、構成されてもよい。第1及び第2のパケットは、組み合わされると、垂直入射光線に対して有意量の反射率及び透過率(例えば、拡張された波長範囲にわたって平均して、5〜95%の範囲の内部透過率)を有してもよく、例えば、第1の主軸を含有する平面内で60度の角度で空中から入射したp偏光などの斜光に対して同様の部分反射率及び透過率を有してもよい。第1及び第2のパケットは、組み合わされると、拡張した波長範囲にわたって平均したとき、60度のp偏光に対して、0.1(10%)〜0.9(90%)又は0.2〜0.8、又は0.3〜0.7の範囲の内部透過率を有し得る。場合によっては、60度のp偏光斜光線の内部透過率は、例えば、ミクロ層が入射角度の増加とともにp偏光をより強く反射する場合、垂直入射光線の内部透過率未満であり得る。場合によっては、60度のp偏光斜光の内部透過率は、例えば、ミクロ層が入射角度の増加とともにp偏光をより弱く反射する場合、垂直入射光線の内部透過率を超えてもよい。更に場合によっては、60度のp偏光斜光線の内部透過率は、垂直入射光線の内部透過率と実質的に同一であってもよい。
少なくともいくらかの光線が、第1及び第2のミクロ層のパケットを連続的に通過することができるように、第1及び第2のミクロ層のパケットを接続してもよい。多層光学フィルム体の少なくとも第1の試験領域では、第1及び第2のパケットの複合の高周波スペクトル変動(Δcomb)が、第1のパケット自体の高周波スペクトル変動(Δ1)未満であってもよく、また第2のパケット自体の高周波スペクトル変動(Δ2)未満であってもよい。場合によっては、Δcombは、特にフィルム体が第1及び第2のパケット以外のミクロ層パケットを含まないとき、同一の拡張された波長範囲にわたる多層光学フィルム体の高周波スペクトル変動ΔFBと同一であり得る。
第1のミクロ層のパケットは、拡張された波長範囲にわたる垂直入射光線に対して第1の透過スペクトルを呈し、この第1の透過スペクトルは、第1の高周波スペクトル変動Δ1を有する。第2のミクロ層のパケットは、拡張された波長範囲にわたる垂直入射光線に対して第2の透過スペクトルを呈し、この第2の透過スペクトルは、第2の高周波スペクトル変動Δ2を有する。第1の透過スペクトルと第2の透過スペクトルとの差は、拡張された波長範囲にわたって第1の差透過スペクトルをもたらす場合があり、第1の差透過スペクトルは、第1の差高周波スペクトル変動Δdiffを有する。第1及び第2のパケットの複合は、拡張された波長範囲にわたって第1の複合透過スペクトルを呈し、この第1の複合透過スペクトルは、高周波スペクトル変動Δcombを有する。多層光学フィルム体は、拡張された波長範囲にわたる垂直入射光線に対して第1のフィルム体透過スペクトルを呈する場合があり、この第1のフィルム体透過スペクトルは、第1のフィルム体高周波スペクトル変動ΔFBを有する。(多層光学フィルム体は、少なくとも1つ以上の光学的に厚い光線透過層とともに、本質的に第1及び第2のミクロ層のパケットで構成され、第1の複合透過スペクトルは、実質的に第1のフィルム体透過スペクトルと同一であってもよく、Δcombは、実質的にΔFBと同一であってもよい。)フィルム体は、好ましくは、ΔdiffがΔ1及びΔ2の少なくとも一方を超えるように構成される。更に、Δdiffは、Δ1及びΔ2のそれぞれを超えてもよく、Δcomb及び/又はΔFBは、Δ1及びΔ2の少なくとも一方未満であってもよく、並びにΔcomb及び/又はΔFBは、それぞれのΔ1及びΔ2未満であってもよい。
第1の透過スペクトル、第2の透過スペクトル、第1の差透過スペクトル、第1の複合透過スペクトル、及び第1のフィルム体スペクトルは、内部透過スペクトルであり得るか、又は通常(外部)透過スペクトルであってもよい。これらの透過スペクトルは、それぞれ5nm以下の測定解像度を有してもよく、これは十分に大部分の分光光度計の能力の範囲内である。フィルム体の任意の所与のスペクトル特徴が、第1の試験領域の任意の2つの部分間で、特定量未満、例えば、約5nmだけ波長を移行させるように、第1の試験領域を選択してもよい。多くの多層光学フィルム体及び大部分の分光光度計の場合、この試験領域は、約1mm〜1cmの範囲である。対象の拡張された波長範囲は、400nm〜700nmの範囲の少なくとも大部分、例えば、420〜680nm、又は420nm〜680nmを超える波長、例えば420〜1000nmを含んでもよい。
任意の所与の高周波スペクトル変動は、関連透過スペクトル間の差、及び対象の波長範囲にわたる透過スペクトルに対する最良適合曲線に基づく変動であってもよく、この最良適合曲線は、例えば、a+aλ+aλ+aλの形状であり、λは光学波長である。高周波スペクトル変動は、透過スペクトルと対応する最良適合曲線との間の差の標準偏差であり得る。したがって、Δ1は、対象の波長範囲にわたって、第1の透過スペクトルと、第1の透過スペクトルに対する第1の最良適合曲線との差に基づいてもよく、第1の最良適合曲線は、a+aλ+aλ+aλの形状である。パラメータΔ2も同様に、対象の波長範囲にわたって、第2の内部透過スペクトルと、第2の透過スペクトルに対する第2の最良適合曲線との差に基づいてもよく、第2の最良適合曲線もまた、a+aλ+aλ+aλの形状である。またパラメータΔdiffは、対象の波長範囲にわたって、第1の差透過スペクトルと、第1の差透過スペクトルに対する第1の差最良適合曲線との差に基づいてもよく、第1の差最良適合曲線もまた、a+aλ+aλ+aλの形状である。第1及び第2のパケットは、組み合わされると、拡張された波長範囲にわたる垂直入射光線に対して第1の複合の透過スペクトルを呈してもよく、第1の複合透過スペクトルは、高周波スペクトル変動Δcombを有し、Δcombは、第1の複合の透過スペクトルと、対象の波長範囲にわたる第一の複合透過スペクトルの第1の複合最良適合曲線との差に基づいてもよく、第1の複合最良適合曲線もまた、a+aλ+aλ+aλの形状である。
第1及び第2のパケットは、構成が同一であるか、又は類似していてもよく、個別に考慮するとき、同一又は類似する透過及び反射特性を有してもよい。第1の透過スペクトルは、例えば、対象の波長範囲にわたって第1の平均値を有してもよく、第2の透過スペクトルは、同一の波長範囲にわたって第2の平均値を有してもよく、かつ第1の平均値は、例えば、0.2未満、又は0.1未満だけ第2の平均値と異なってもよい。第1の平均値は、第2の平均値と実質的に同一であってもよい。
第1のパケットは、実質的に第2のパケットと同数のミクロ層を有してもよい。第1及び第2のミクロ層のパケットは、それぞれ光学繰り返し単位の垂直単調層の厚さプロファイルによって特徴付けられてもよい。
第1の試験領域とは異なる多層光学フィルム体の第2の試験領域では、第1のパケットは、拡張された波長範囲にわたる垂直入射光線に対して第3の透過スペクトルを呈してもよく、この第3の透過スペクトルは、第3の高周波スペクトル変動Δ3を有し、第2のミクロ層のパケットは、拡張された波長範囲にわたる所与の入射条件に対して、第4の透過スペクトルを呈してもよく、この第4の透過スペクトルは、第4の高周波スペクトル変動Δ4を有する。第3の透過スペクトルと第4の透過スペクトルとの差は、拡張された波長範囲にわたる第2の差スペクトルをもたらす場合があり、この第2の差スペクトルは、第2の差高周波変動Δdiff2を有する。第2の試験領域では、第1及び第2のパケットの複合は、拡張された波長範囲にわたる垂直入射光線に対して第2の複合透過スペクトルを呈してもよく、この第2の複合透過スペクトルは、第2の複合高周波スペクトル変動Δcomb2を有する。Δdiff2は、場合によっては、Δ3及びΔ4の少なくとも一方未満であり得る。更に、Δdiff2は、Δ3及びΔ4のそれぞれ未満であってもよく、Δcomb2は、Δ3及びΔ4の少なくとも一方を超えてもよい。
部分的に反射する多層光学フィルム体を製造する方法も開示され、そのような方法は、第1のミクロ層のパケットを提供する工程と、第2のミクロ層のパケットを提供する工程と、少なくともいくらかの光線が、第1及び第2のパケットを連続的に通過することができるように、第1及び第2のパケットを接続して多層光学フィルム体を形成する工程と、を含む。第1のパケットは、拡張された波長範囲にわたる、第1の面内主軸に沿って偏光された垂直入射光線に対して、光線を部分的に透過し部分的に反射するように構成されてもよく、第2のミクロ層のパケットもまた、拡張された波長範囲にわたって、垂直入射光線に対して、光線を部分的に透過し部分的に反射するように構成されてもよい。接続する工程は、少なくとも第1の試験領域において、第1のパケットが、拡張された波長範囲にわたる垂直入射光線に対して第1の透過スペクトルを呈し、この第1の透過スペクトルは、第1の高周波変動Δ1を有し、かつ第2のパケットが、拡張された波長範囲にわたる垂直入射光線に対して第2の透過スペクトルを呈し、この第2の透過スペクトルは、第2の高周波変動Δ2を有するように実行されてもよい。第1及び第2のパケットの複合は、拡張された波長範囲にわたる所与の入射条件に対して、第1の複合透過スペクトルを有してもよく、この第1の複合透過スペクトルは、第1の複合高周波変動Δcombを有し、Δcombは、Δ1及びΔ2の少なくとも一方未満であってもよく、好ましくは、それぞれのΔ1及びΔ2未満である。
部分的に反射する多層光学フィルム体を製造する方法も開示され、そのような方法は、第1のミクロ層のパケットを提供する工程と、第2のミクロ層のパケットを提供する工程と、少なくともいくらかの光線が、第1及び第2のパケットを連続的に通過することができるように、第1及び第2のパケットを接続して多層光学フィルム体を形成する工程と、を含む。第1のパケットは、拡張された波長範囲にわたって、所与の入射条件に対して、光線を部分的に透過し部分的に反射するように構成されてもよく、第2のミクロ層のパケットもまた、拡張された波長範囲にわたる所与の垂直入射条件に対して、光線を部分的に透過し部分的に反射するように構成されてもよい。接続する工程は、少なくとも多層光学フィルム体の第1の試験領域において、第1及び第2のパケットの複合、並びに/又はフィルム体の高周波スペクトル変動が、第1のミクロ層のパケットの高周波スペクトル変動未満でもあり、好ましくは、第2のミクロ層のパケットの高周波スペクトル変動未満でもあるように実行され得る。
第1及び第2のミクロ層のパケットを含む、部分的に反射する多層光学フィルム体も開示される。第1のミクロ層のパケットは、拡張された波長範囲にわたる所与の入射条件に対して、光線を部分的に透過し部分的に反射するように構成されてもよく、第2のミクロ層のパケットは、拡張された波長範囲にわたる所与の入射条件に対して、光線を部分的に透過し部分的に反射するように構成されてもよく、第1及び第2のパケットは、少なくともいくらかの光線が、第1及び第2のミクロ層のパケットを連続的に通過することができるように接続される。少なくとも多層光学フィルム体の第1の試験領域において、第1及び第2のパケットの複合、並びに/又はフィルム体の高周波スペクトル変動は、第1のミクロ層のパケットの高周波スペクトル変動未満であってもよく、好ましくは、第2のミクロ層のパケットの高周波スペクトル変動未満であり得る。
関連する方法、システム、及び物品も述べられる。
本願のこれらの態様及び他の態様は、以下の詳細な説明から明らかとなろう。しかし、決して、上記概要は、請求された主題に関する限定として解釈されるべきでなく、主題は、手続処理の間補正することができる添付の特許請求の範囲によってのみ規定される。
理想的な単一パケットの部分的に反射する広帯域多層光学フィルムの概略的側面図。 光学繰り返し単位の光学的厚さの望ましくない変動が、フィルムの反射及び透過スペクトルの望ましくない高周波変動を生じさせる図1に類似する多層光学フィルムの概略的側面図。 フィルム内のミクロ層が2つの別個のパケットに分割される、図2に類似する多層光学フィルムの概略的側面図。 多層光学フィルムの代表的な光学繰り返し単位(ORU)の概略的斜視図。 マイクロ層のパケット及び複数のORUを示している多層光学フィルムの一部の概略的斜視図。 実際の多層光学フィルムの測定された厚さプロファイルの一部分のグラフ。 2つの仮定的なミクロ層パケットに対するスペクトル反射率のプロットであり、2つのミクロ層スペクトル反射率間の差スペクトル、及び2つの仮定的なパケットが仮定的な2パケット多層光学フィルム体の中に組み込まれるときに生じる複合スペクトルも示す図。 ミクロ層パケットの1つのスペクトル反射率が波長移行する図7aに類似するプロット。 ミクロ層パケットの1つのスペクトル反射率が波長移行する図7aに類似するプロット。 多層光学フィルム体の斜視図である、例示的試験領域。 2パケット多層光学フィルム体、及びその2つの構成ミクロ層パケットに関して、それらが互いから物理的に分離された後に個別に測定されたスペクトル透過のグラフ。 図9aの2つの構成ミクロ層パケットに関して測定されたスペクトル透過に基づいて計算されたスペクトル透過のグラフを伴う、図9aの2パケットフィルム体に関して測定されたスペクトル透過を示すグラフ。 別の2パケット多層光学フィルム体、及びその2つの構成ミクロ層パケットに関して、それらが互いから物理的に分離された後に個別に測定されたスペクトル透過を示すグラフ。 後に一緒に積層されて2パケット多層光学フィルム体を形成する、2つの単一パケット多層光学フィルム体の測定スペクトル透過を示すグラフ。 いくつかのデータ操作を行って、いくつかの異なる2パケット多層光学フィルム体の製造をシミュレートし、2つの単一パケット多層光学フィルム体の測定スペクトル透過に基づく追加のグラフ。 いくつかのデータ操作を行って、いくつかの異なる2パケット多層光学フィルム体の製造をシミュレートし、2つの単一パケット多層光学フィルム体の測定スペクトル透過に基づく追加のグラフ。 いくつかのデータ操作を行って、いくつかの異なる2パケット多層光学フィルム体の製造をシミュレートし、2つの単一パケット多層光学フィルム体の測定スペクトル透過に基づく追加のグラフ。 いくつかのデータ操作を行って、いくつかの異なる2パケット多層光学フィルム体の製造をシミュレートし、2つの単一パケット多層光学フィルム体の測定スペクトル透過に基づく追加のグラフ。
図中、同様の参照番号は同様の構成要素を示す。
上述のように、(1)主軸に沿って垂直及び斜角で部分的に反射し、(2)広帯域であることが意図される(すなわち、広い波長範囲にわたって部分的反射率を提供することが意図される)、高分子多層光学フィルムの設計者及び製造者が直面している1つの課題は、不完全な層厚さ制御から生じる、意図せぬ望ましくない色である。そのような望ましくない色は、典型的に、光学的透過及び反射スペクトルの比較的高周波の変動として現れ、この高周波変動は、ミクロ層の厚さにおけるそれらの理想的又は目標値からの偏差(より正確には、ミクロ層の光学繰り返し単位の光学的厚さにおける偏差)と直接関連付けられる。部分的に反射する広帯域多層光学フィルムの製造者及び設計者が直面しているこの課題について、図1〜3を参照して説明する。これらの図の目的で、簡潔にするために、多層光学フィルム体は、フィルム体の平面内に空間変動を有しないと想定する。したがって、所与のフィルム体のスペクトル反射及び透過特性は、それらが測定されるフィルム上の位置又は場所(例えば、(x,y)座標)から独立していると想定する。
図1では、多層光学フィルム体110は、特定の入射条件を有する光線112によって照明される。例えば、光線は、フィルム体の平面に対して垂直(直角)である方向に沿って入射してもよく、光線は、非偏光であってもよい。あるいは、光線は、異なる方向に沿って入射してもよく、かつ光線は、異なる偏光特性を有してもよく、例えば、特定の方向に沿って直線偏光されるか、いくつかの他の方法で偏光されてもよい。読者は、入射の方向及び偏光状態の両方によって特徴付けられ得る、特定の入射条件が、必要に応じて、光学フィルム設計者又は製造者によって特定されてもよいことを理解するであろう。フィルム体110は、デカルトx−y−z座標系の文脈で示され、平坦でx−y平面に平行に広がるように描かれる。広くは、フィルム体が平坦である必要はなく、そうでなければ、フィルム体の任意の十分に小さい部分が単独で平坦であるとみなされてもよい。本体110は、多層光学フィルムを含む本体であるため、「多層光学フィルム体」と称される。場合によっては、多層光学フィルムは、フィルム体の唯一の構成要素であってもよく、すなわち、フィルム体及び多層光学フィルムは、理想的に同一であり得る。場合によっては、フィルム体は、他の構成要素、例えば、1つ以上の基材、層、コーティング、フィルム(1つ以上の追加の多層光学フィルム)、又は他を含んでもよく、それに対して多層光学フィルムが積層、接着、ないしは別の方法で取り付けられる。
更に図1を参照して、フィルム体110は、以下で更に論じられ、図1に単に概略的に示される、光学繰り返し単位(ORU)に配列されたミクロ層の連続する積み重ね体又はパケットを1つだけ有する。ORUは、パケットの一方の末端部からもう一方に変化する、光学的厚さ(屈折率によって乗算された物理的厚さ、z方向に沿って測定された厚さ)を有し、パケットの一方の側面からもう一方までカウントされたORU数に対する光学的厚さのプロット114は、単調に変動する厚さプロファイルを生じるが、他の所望の機能的形状を厚さプロファイルに使用してもよい。プロット114の厚さプロファイルは、ORUの光学的厚さのそれらの目標値からの偏差がなく、理想的であると想定される。更に、厚さプロファイル、及びパケット内の様々なミクロの光学特性、並びにミクロ層の総数(及びORUの総数)は、プロット116、118、120に示されるパワースペクトルから確認できるように、中程度の反射率及び中程度の透過率、例えば、λ〜λの広い波長範囲にわたって、約0.50(50%)の反射率を提供するように選択されると想定する。プロット116は、入射光線112に対する波長の関数として、単位波長当たりのパワーを示し、入射光線112が、理想的な広帯域エミッター、例えば、白色光源からの光線であることを示す。プロット118は、フィルム体110によって反射される、入射光線112の部分に対する波長の関数として、単位波長当たりのパワーを示す。プロット120は、フィルム体110によって透過される、入射光線112の部分に対する波長の関数として、単位波長当たりのパワーを示す。
フィルム体110のスペクトル反射及び透過特性は、プロット118の関数をプロット116の関数で割ることによって、及びプロット120の関数をプロット116の関数で割ることによって、それぞれ容易に確認することができる。図1の検証は、そのような除算が、理想的なフィルム体110に対する反射及び透過スペクトルをもたらし、それらはλとλの限界の間で実質的に一定であり、各パラメータに関して約0.5又は50%の一定値(及び平均値)を有し、波長の関数としての値からの高周波偏差又は変動はない。
図2に移り、そこにフィルム体110に類似する単一パケットの多層光学フィルム体210を見ることができるが、フィルム体210の光学的厚さは、それらの理想値又は目標値からの偏差を含むように示される。ミクロ層又はORUの目標値からの厚み偏差は、フィルム製造プロセスの慎重な設計及び制御を通して低減又は最小化することができるが、実際の実施形態では、いくらかの些細でない厚み偏差が残る。(例えば、以下で更に論じられる、図6の測定された厚さ勾配を参照されたい。)広帯域光線112は、特定の入射条件で、フィルム体上に再度衝突し、いくらかの光線がフィルム体によって反射されるが、一部は透過される。
フィルム体110と同様に、フィルム体210は、図2に単に概略的に示される、ORUに配列されたミクロ層の単一の隣接する積み重ね体又はパケットを有する。ORUは、ORU数に対する光学的厚さをプロットする、プロット214に示されるように、パケットの一方の末端部からもう一方に変化する光学的厚さを有し、概して単調な厚さプロファイルを生じる。プロット214の厚さプロファイルは、プロット114(図1)のそれと同一の一般的形状を有するが、プロット214の厚さプロファイルは、ORUの光学的厚さの目標値からの有意な偏差を有するため、理想的ではない。そのような偏差は、多層光学フィルムの製造中に、多様な要因から生じ得る。厚さプロファイル、及びパケットの他の関連特性は、プロット116、218、220にプロットされるパワースペクトルから確認できるように、中程度の反射率及び中程度の透過率、例えば、λ〜λの広い波長範囲にわたって、約0.50(50%)の反射率を提供するように選択されると想定する。同様の参照番号は、同様の要素を示すため、図2のプロット116は、再度、入射光線112が、理想的な広帯域エミッター、例えば、理想的な白色光源からの光線であることを示す。プロット218は、フィルム体210によって反射される、入射光線112の部分に対する波長の関数として、単位波長当たりのパワーを示す。プロット220は、フィルム体210によって透過される、入射光線112の部分に対する波長の関数として、単位波長当たりのパワーを示す。
フィルム体210のスペクトル反射及び透過特性は、プロット218の関数をプロット116の関数で割ることによって、及びプロット220の関数をプロット116の関数で割ることによって、それぞれ確認することができる。そのような除算は、理想的でないフィルム体210の反射及び透過スペクトルを生じ、λ〜λの限界の間で、各パラメータに対して約0.5又は50%の平均値を有するが、波長の関数としての値からの有意な高周波偏差を有する。反射及び透過スペクトル、並びに反射光及び透過光218、220のプロットの変動は、プロット214に示されるORUの厚さプロファイルの変動の直接的な結果である。
プロット218、220に描かれるような反射及び透過スペクトルの変動は、変動の振幅、使用される光源の種類、使用される検出器の種類、及び他の光学的構成要素(例えば、ディフューザー)が光学システム内に存在するか否かに応じて、システム設計者に許容され得るか、又は許容されない場合がある。少なくとも場合によっては、スペクトル変動は、許容されない量の知覚色をシステムに導入し得る。
ORUの厚さプロファイルにおける所与の変動性に関して、反射及び透過スペクトルに減少量の高周波スペクトル変動を有する、多層光学フィルム体を製造するための技法を開発した。これらの技法は、一般に、少なくとも1つの光学的に厚い層によって分離されたミクロ層の別個の多重パケット(例えば、第1及び第2のミクロ層のパケット)にミクロ層を配列する工程であって、各ミクロ層のパケットが、意図される反射体設計の全体バンド幅に及ぶ、工程と、次にスペクトル変動性を減少させるような方法で、多重パケットを慎重に複合する工程と、を伴う。これらの技法は、下記でより詳細に説明される。しかしながら、最初に図3の概略図を参照して、この技法を一般的な方法で説明する。
フィルム体110及び210とは異なり、図3のフィルム体310は、ORUに配列されたミクロ層の2つの別個の積み重ね体又はパケットに組織化されたミクロ層を有する。パケットは、図3にパケット310a及び310bとして概略的に示され、光学的に厚い層310cによって分離される。ORUは、プロット314に示されるように、フィルム体の一方の末端部からもう一方に変化する、光学的厚さを有する。別個のミクロ層パケット310a、310bに対応する、2つの別個の単調な厚さプロファイルを見ることができる。図示のとおり、ORU厚さプロファイルのそれぞれは、ORUの光学的厚さの目標値からの有意な偏差を有するため、理想的ではない。更に、異なるORU厚さプロファイルは、それらの光学的厚さの分布において、互いに実質的に重なり合い、異なるプロファイルの最小ORU光学的厚さは、同一又は類似であり、異なるプロファイルの最大ORU光学的厚さも同一又は類似である。これによって、異なるパケット310a、310bが、互いに実質的に重なり合う個別の反射バンドを有し、例えば、同一又は類似の最小波長λ、及び同一又は類似の最大波長λを有する。1つのパケットの反射バンドは、例えば、他のパケットの反射バンドの少なくとも70%、80%、又は90%以上に重なり合ってもよい。2つの個別の反射バンドの複合(但し、単なる算術的合計ではない)は、フィルム体310の反射バンドを生じる。
厚さプロファイル、及びパケットの他の関連特性は、プロット116、218、220にプロットされるパワースペクトルから確認できるように、中程度の反射率及び中程度の透過率、例えば、λ〜λの広い波長範囲にわたって、約0.50(50%)の反射率を有するフィルム体310を提供するように選択されると想定する。同様の参照番号は、同様の要素を示すため、図2のプロット116は、再度、入射光線112が、理想的な広帯域エミッター、例えば、理想的な白色光源からの光線であることを示す。
図3は、パケット310a、310bを複合することができる、2つの異なる方法を概略的に描く。最初に、1つのパケットの反射(又は透過)スペクトルの高周波スペクトル変動からのピーク及び谷部分自体を、他のパケットの反射(又は透過)スペクトルの高周波スペクトル変動からのピーク及び谷部分とそれぞれ整合させることができる。これを達成することができる1つの方法は、パケット310a、310bを実質的に同一であり、それらの高周波スペクトル変動、すなわち、それらの様々なピーク及び谷部分が、波長において互いに実質的に一致する、実質的に同一の反射及び透過スペクトルを有するように製造することによる。パケット310a、310bを複合するこの第1の方法は、フィルム体310に対して、反射光(波長の関数として、その単位波長当たりのパワーがプロット318aに示される)、及び透過光(波長の関数として、その単位波長当たりのパワーがプロット320aに示される)を生じる。フィルム体310の反射及び透過スペクトルは、個別のパケット310a、310bと関連付けられたピーク及び谷部分の実質的な整合の結果として、そのような高周波変動性を含むため、プロット318a、320aは、相当量の高周波スペクトル変動性を有するように示される。
パケット310a、310bを複合する第2の方法では、1つのパケットの反射(又は透過)スペクトルの高周波スペクトル変動からのピーク及び谷部分は、他のパケットの反射(又は透過)スペクトルの高周波スペクトル変動からのピーク及び谷部分とそれぞれ実質的に不整合である可能性がある。これを達成することができる1つの方法は、最初に、パケット310a、310bが実質的に同一であり、その高周波スペクトル変動が、波長において互いに実質的に一致する、実質的に同一の反射及び透過スペクトルを有するように製造するが、次に、製造中にパケットの一方を、もう一方に対して極わずかに薄化するか、又は厚化する追加の工程を実行して、パケットの一方の反射及び透過スペクトルを移行させ、1つのパケットの高周波スペクトルのピークが、もう一方のそれらと実質的に不整合であるように、かつ一方のパケットの高周波スペクトルの谷部分が、もう一方のパケットのそれらと実質的に不整合であるようにする。パケット310a、310bを複合するこの第2の方法は、フィルム体310に対して、反射光(波長の関数として、その単位波長当たりのパワーがプロット318bに示される)、及び透過光(波長の関数として、その単位波長当たりのパワーがプロット320bに示される)を生じる。フィルム体310の反射及び透過スペクトルは、個別のパケット310a、310bと関連付けられたピーク及び谷部分の実質的な不整合の結果として、そのような減少した高周波変動性を含むため、プロット318a、320aは、実質的に減少量の高周波スペクトル変動性を有するように示される。
ここで本発明の態様を広義に論じたが、それら及び他の態様を更に詳述する前に、図4及び5を参照して、ミクロ層、光学繰り返し単位(ORU)、ミクロ層の積み重ね体、並びに多層光学フィルム及びフィルム体について簡単にレビューする。
図4は、多層光学フィルム400の2層のみを表すが、フィルム400は典型的には1つ以上の連続的なパケット又は積層体内に配置される数十又は数百のこのような層を含む。フィルム400は個別のマイクロ層402、404を含み、ここで「マイクロ層」とは、多層光学フィルムに所望の反射又は透過特性を付与するために強め合う又は弱め合う干渉を経験するこのような層の間の複数の境界面で光が反射するために十分に薄い層を指す。マイクロ層402、404は共に、多層積層体の1つの光学繰り返し単位(ORU)を表し、ORUは、積層体の厚さを通じた反復パターン内で繰り返す、層の最小のセットである。別のORU設計が以下で更に記載される。隣接するミイクロ層の境界面で一部の光が反射されるように、これらのミイクロ層は異なる屈折率特性を有する。紫外線、可視、又は近赤外線波長で光線を反射するように設計された光学フィルムの場合、各ミクロ層は、典型的に、約1μm未満の光学的厚さ(すなわち、屈折率によって乗算された物理的厚さ)を有する。しかしながら、フィルムの外側表面の表面薄層又はミクロ層のパケットを分離させるフィルム内に配置されている保護境界層などのより厚い層を含めることもできる。
主要なx−、y−及びz−軸に沿った偏光に関するマイクロ層(例えば、図4の層402、又は以下の図5の「A」層)の1つの屈折率を、それぞれn1x、n1y及びn1zと称することができる。相互に垂直なx軸、y軸、及びz軸は、例えば、材料の誘電テンソルの主方向に対応してもよい。典型的に及び説明の目的のために、異なる材料の主方向は一致するが、これは一般的に妥当する必要はない。同じ軸に沿った隣接するマイクロ層(例えば、図4の層404又は図5の「B」層)の屈折率をそれぞれ、n2x、n2y、n2zと称する。これらの層間の屈折率の差をx方向に沿ってΔnx(=n1x−n2x)、y方向に沿ってΔny(=n1y−n2y)及びz方向に沿ってΔnz(=n1z−n2z)と称する。フィルム(又は所与のフィルムの積層体の)のマイクロ層の数及びこれらの厚さ分布と組み合わせたこれらの屈折率差の性質は、フィルムの(又は所与のフィルムの積層体の)反射特性及び透過特性を制御する。例えば、隣接するマイクロ層が、ある面内方向に沿って、大きな屈折率の不整合(Δnxが大)を有し、それに直交する面内方向に沿って、小さな屈折率の不整合(Δny≒0)を有する場合、フィルム又はパケットは、垂直入射光について反射性偏光子として作用することができる。反射性偏光子は、波長がパケットの反射帯域内にある場合に1つの面内軸(「遮蔽軸」と称される)に沿って偏光された垂直入射光を強力に反射し、垂直な面内軸(「通過軸」と称される)に沿って偏光されるこのような光を強力に透過する光学体とみなされ得る。
必要に応じて、z軸方向に偏光された光の隣接マイクロ層間の屈折率差(Δn)をまた調整して、斜めに入射した光のp偏光成分に望ましい反射率特性を達成することができる。斜めの入射角のp偏光のほぼ軸上の反射率を維持するために、マイクロ層間のz屈折率不整合Δnを最大面内屈折率差Δnより実質的に小さく、Δn≦0.5Δnとなるように制御することができる。あるいは、Δn≦0.25Δn。ゼロ又はほぼゼロの大きさのz屈折率の不一致によって、p偏光に対する反射率が入射角の関数として一定又はほぼ一定である界面がミクロ層の間に生じる。更に、z屈折率の不整合Δnは、面内屈折率の差Δnと比較して反対の極性を有するように、すなわち、Δn<0であるように、制御することができる。この条件は、s偏光の場合と同様に、p偏光に対する反射率が、入射角の増加と共に増加する境界面をもたらす。Δn>0である場合、次にp偏光に対する反射率が、入射角と共に減少する。前述の関係は、当然のことながら、Δn及びΔnを伴う関係、例えば、有意な反射率及び透過率が、2つの面内主軸に沿って望ましい場合(例えば、平衡又は対称の部分的に反射するミラーフィルム、又はその通過軸が垂直入射で有意な反射率を有する部分的偏光フィルム)にも適用する。
図5の概略側面図において、多層フィルム510のより多くの内部層が、多重ORUが見えるように示される。フィルムは局部的なx−y−zデカルト座標との関連において図示され、フィルムはx及びy軸と平行に延び、z軸はフィルム及びその構成層と垂直でありフィルムの厚さ軸と平行である。
図5において、マイクロ層は「A」又は「B」と記されており、「A」層はある材料から構成され、「B」層はそれとは異なる材料から構成されており、これらの層は、交互に並ぶ構成で積み重ねられて、図示のように光学的反復単位又は単位セルORU 1、ORU 2、...ORU 6を形成している。典型的に、完全に高分子材料から構成される多層光学フィルムは、高反射率が所望される場合、6光学反復単位よりもはるかに多くを含む。多層光学フィルム510は、実質的により厚い層512を有するものとして示され、外表面薄層、又は図に示されるミクロ層の積み重ね体を、別のミクロ層の積み重ね体又はパケット(図示せず)から分離する、保護境界層(「PBL」、米国特許第6,783,349号(Neavinら)を参照)を表し得る。所望により、例えば、2つ以上の厚い接着剤層で又は圧力、熱又は他の方法の使用により2つ以上の別個の多層光学フィルムが一緒に積層され、積層体又は複合フィルムを形成し得る。
いくつかの場合において、マイクロ層は1/4波積層体に対応する厚さ及び屈折率値を有し得る。すなわち、それぞれ同じ光学的厚さの2つの隣接するマイクロ層を有する光学繰り返し単位に構成されており(f比=50%であり、f比は構成層「A」の光学的厚さ対完全なORUの光学的厚さの比である)、このようなORUは、その波長λが光学繰り返し単位の全体的な光学的厚さの2倍である建設的干渉光により反射するために有効であり、本体の「光学的厚さ」とは、その物理的厚さにその屈折率を掛けたものである。他の場合において、光学反復単位のミクロ層の光学的厚さは互いに異なり、f比は50%超又は50%未満であり得る。本出願の目的のために、そのf比が任意の好適な値である多層光学フィルムを想到し、f比が50%であるフィルムに限定しない。したがって、図5の実施形態において、「A」層は、「B」層よりも一般的に薄いものとして表される。それぞれ表される光学反復単位(ORU 1、ORU 2など)は構成層「A」及び「B」の光学的厚さの合計と等しい光学的厚さ(OT、OTなど)を有し、各光学反復単位は、その波長λがその全体的な光学的厚さの2倍である光を反射する。
代表的な実施形態において、ORUの光学的厚さは、z軸又はフィルムの厚さ方向に沿った厚さ勾配に従って異なり、それにより、光学的反復単位の光学的厚さは、積層体の一方の側(例えば上部)から積層体の他方の側(例えば下部)へと進むにつれて、増加するか、減少するか、又は他の何らかの関数関係に従う。このような厚さ勾配はより広い反射帯域を提供し、実質的にスペクトルの平坦な透過性及び対象のより広い波長帯域にわたって、また対象の全ての角度にわたって光の反射を提供するために使用され得る。あるいは、開示されるミクロ層のパケットの層厚さ勾配は、対象の波長範囲にわたって著しく変化する、反射及び透過スペクトルを提供するように意図的に調整されてもよい。例えば、多層光学フィルム体が、赤色光よりも青色光を多く透過(若しくは反射)するか(逆もまた同様)、又は青色光及び赤色光よりも緑色光を多く透過(若しくは反射)することが望ましい場合がある。そのような所望のスペクトル不均一性によって、多層光学フィルム体は、着色(不透明又は非中性の)外観を呈するが、所望の色は、スペクトル反射又は透過の比較的遅い変化と関連付けられるが、望ましくない色は、それらのパラメータのより速い変化と関連付けられるという点で、この所望の色は、典型的に、本明細書の他の場所で論じられる望ましくない色と区別される。例えば、所望の色と関連付けられる反射又は透過のスペクトル不均一性は、約100nm以上の特徴的期間と共に、波長の関数として変動し得るが、望ましくない色と関連付けられる反射又は透過のスペクトル不均一性は、約50nm未満の特徴的期間と共に、波長の関数として変動し得る。
適切な数の層を有する高反射性を達成するために、隣接するマイクロ層が、例えば、x軸に沿った偏光に関して、少なくとも0.05の屈折率差(Δnx)を呈し得る。2つの垂直な偏光に対して高反射率が所望される場合、隣接するマイクロ層も、例えば、y軸に沿った偏光に関して、少なくとも0.05の屈折率差(Δny)を呈し得る。いくつかの場合において、隣接するマイクロ層は、2つの主要な面内軸(Δnx及びΔny)に沿って、同様の大きさの、屈折率不整合を有してもよく、この場合、フィルム又はパケットは、軸上ミラー又は部分ミラーとして挙動し得る。あるいは、通過軸偏光に対して部分的に反射性であるように設計された反射偏光体の場合、隣接したミクロ層は、x軸に沿って偏光された光線に対して、大きな屈折率(Δnx)の差を呈し、y軸に沿って偏光された光線に対して、小さいが実質的な屈折率(Δny)の差を呈し得る。このような実施形態の変形例において、隣接するマイクロ層は、z軸に沿って、屈折率の整合及び不整合を呈してもよく(Δnz≒0又はΔnzが大)、その不整合は、面内屈折率の不整合と同じ極性又は符号であっても、逆の極性又は符号であってもよい。このようなΔnzの調整は、斜めの入射光線のp偏光成分の反射率が入射角の増加に伴って増加するか、減少するか又は同じままであるかということにおいて、重要な役割を担う。
本明細書の実施例は、その反射率が入射角と共に増加する反射体について説明しているが、その反射率が所与の主軸に沿って、入射角と共に減少する部分的反射体は、本明細書に記載される同一の技法を使用して、減色で製造することができる。これは、その反射率が垂直入射で大きく、垂直入射を含む様々な角度での透過光において見られるフィルムに対して特に重要である。
開示される多層光学フィルムの少なくとも1つのパケット内のミクロ層の少なくとも一部は、必要に応じて、複屈折、例えば、単軸的に複屈折又は2軸的に複屈折であってもよいが、いくつかの実施形態において、全て等方性であるミクロ層が使用されてもよい。いくつかの場合において、各ORUは、1つの複屈折性マイクロ層と、等方性であるか又はもう一方のマイクロ層に比べて低い程度の複屈折性を有する第2マイクロ層とを含み得る。別の場合において、各ORUは、2つの複屈折性ミクロ層を含んでもよい。
代表的な多層光学フィルムは、高分子材料から構成され、共押出、キャスト、及び配向プロセスを使用して作製され得る。米国特許第5,882,774号(Jonzaら)の「Optical Film」、同第6,179,949号(Merrillら)の「Optical Film and Process for Manufacture Thereof」、同第6,783,349号(Neavinら)の「Apparatus for Making Multilayer Optical Films」、及び2010年5月7日に出願された米国特許出願第61/332,401号(代理人整理番号第64248US002号)の「Feedblock for Manufacturing Multilayer Polymeric Films」を参照する。多層光学フィルムは、前述の参照文献のいずれかに記載されるポリマーの共押出によって形成され得る。様々な層のポリマーが、同様の流動学的特性、例えば融解粘度を有するように選択され得、それによりこれらのポリマーは、著しい流れの乱れを伴うことなく共押出しされることができる。押出条件は、各ポリマーを供給流及び溶解流として、連続的かつ安定した様式で、適切に供給、溶解、混合及びポンプ注入するように選択される。各溶解流を形成及び維持するために使用される温度は、温度範囲の最低における、凍結、結晶化又は不当に大きな圧力の低下を避け、範囲の最高における材料の分解を避けるような範囲内で選択され得る。
概要として、製作方法は、(a)最終的なフィルムに使用される第1ポリマー及び第2ポリマーと対応する樹脂の少なくとも第1流れ及び第2流れを提供する工程と、(b)(i)第1流路及び第2流路を含む勾配プレートであって、第1流路が流路に沿って第1位置から第2位置まで変化する断面積を有する勾配プレート、(ii)第1流路と流体連通する第1の複数の導管及び第2流路と流体連通する第2の複数の導管を有するフィーダーチューブプレートであって、各導管はその各独自のスロットダイに供給し、各導管は第1端部及び第2端部を有し、導管の第1端部は流路と流体連通し、導管の第2端部はスロットダイと流体連通するフィーダーチューブプレート、並びに(iii)任意により、上記導管の近位に位置する軸方向棒状ヒーターを含むものなどの、好適なフィードブロックを使用して、第1流れ及び第2流れを複数の層内に分割する工程と、(c)複合的な流れを押出ダイに通過させて、各層が隣接する層の主表面とほぼ並行である多層ウェブを形成する工程と、(d)多層ウェブを場合によりキャストホイール又はキャストドラムと称される冷却ロール上にキャストしてキャスト多層フィルムを形成する工程とを含み得る。このキャストフィルムは最終的なフィルムと同じ数の層を有してもよいが、キャストフィルムの層は典型的にはこれらの最終的なフィルムのものよりも遥かに厚い。更に、キャストフィルムの層は典型的には等方性である。広い波長範囲にわたって反射率及び透過率の低周波変動が制御された多層光学フィルムは、軸棒加熱器の熱領域制御によって達成することができ、例えば、米国特許第6,783,349号(Neavinら)を参照されたい。
いくつかの場合において、製造器具は、最終的なフィルム内の層の数を倍増させるために、1つ以上の層倍増器を利用してもよい。他の実施形態において、フィルムは、いずれの層倍増器も使用せずに製造することができる。層倍増器は、多数の光学層の生成を大幅に単純化するが、各パケットごとに同一でない各合成層パケットに歪みを与えることがある。この理由のため、供給ブロック内で生成された層の層厚さプロファイルの調整は、各パケットごとに同じではなく、即ち、スペクトル分断のない均一で滑らかなスペクトルを生成するために全てのパケットを同時に最適化できるとは限らない。したがって、低透過色及び反射色のための最適なプロファイルを、増幅器を使用して製造されたマルチパケットフィルムを使用して作製するのは困難であり得る。供給ブロック内で直接生成された単一パケット内の層の数が、十分な反射率を提供しない場合は、2つ以上のそのようなフィルムが貼り付けられ、反射率を高めることができる。低色フィルムのための平滑なスペクトル反射率及び透過率を提供するための、層厚さ制御の更なる説明は、PCT国際公開特許WO 2008/144656号(Weberら)に提供される。
所与の多層フィルム内のマイクロ層の全ての光学的厚さが、同じであるように設計された場合、フィルムは狭帯域の波長にわたってのみ高い反射率を提供する。帯域が可視スペクトルのどこかに位置する場合、このようなフィルムは非常に濃い色として顕れ、色は角度の関数として変化する。ディスプレイ及び照明用途の文脈において、顕著な色を呈するフィルムは一般的に避けられるが、いくつかの場合においてはシステム内のどこかで色の不均衡を補正するために、所与の光学フィルムに僅かに色を導入することが有益であり得る。例示的多層光学フィルム体は、マイクロ層(又はより正確には光学繰り返し単位(ORU)であり、これは多くの実施形態(全てではない)において隣接するマイクロ層の対に対応する)を、様々な光学的厚さを有するように調整することによって、広帯域の反射率及び透過率を、例えば可視スペクトル全体にわたって備えることができる。典型的には、マイクロ層は、フィルムのz軸すなわち厚さ方向に沿って、フィルム又はパケットの一方の側面における最も薄いORUからもう一方の側面における最も厚いORUにかけて配置されており、最も薄いORUが反射帯域における最も短い波長を反射し、最も厚いORUが最も長い波長を反射する。
多層ウェブがチルロール上で冷却された後、これは引き伸ばされ又は延伸されて、最終的な又はほぼ最終的な多層光学フィルムを生成し得る。引き伸ばし又は延伸は、2つの目的、つまり、所望の最終的な厚さに層を薄化すること、及び、層の少なくとも一部が複屈折性となるように層を配向し得ることを達成する。配向又は延伸は、クロスウェブ方向に沿って(例えば、幅出機により)、ダウンウェブ方向に沿って(例えば、長さ配向装置)又はこれらの任意の組み合わせにより、同時的又は順次的に達成され得る。一方向にのみに沿って延伸される場合、延伸は「非拘束」(フィルムは伸張方向と垂直な面内方向で寸法的に弛緩させられる)又は「拘束」(フィルムは拘束され、したがって延伸方向と垂直な面内方向において寸法的に弛緩させられない)であり得る。両方の面内方向に沿って延伸された場合、延伸は対称(すなわち、垂直な面内方向に沿って等しい)か又は非対称であり得る。あるいは、フィルムはバッチプロセスにおいて延伸されてもよい。いずれにせよ、順次的又は同時的な延伸変形、圧力又は歪み平衡、熱硬化及び他の処理作業もフィルムに適用され得る。
図6は、前述の共押出及び延伸プロセスを使用して、275ミクロ層の単一パケットを有するように製造された多層光学フィルムの測定された厚さプロファイル610の一部分のグラフである。ミクロ層は、A、Bポリマー材料を交互に四分の一波長で配列されるため、積み重ね体に137 ORUを備える。図に示される層厚さの値に関して、プロファイル610の地点は、各ミクロ層の物理的(光学的でない)厚さに対してプロットされ、ミクロ層は、パケットの一方の末端部からもう一方に1〜250まで番号が付けられる。得られるプロファイル610は、垂直入射光線に対して約350〜750nmの広い反射バンドを提供するように、名目上単調であるが、理想的な平滑曲線に対する厚さの変動を容易に見ることができる。これらの厚さ変動は、共押出多層光学フィルムのORUにおいて観察され得る、厚さ変動の種類を例証する。そのような制御されない、パケットのORUにおける典型的にランダム又は準ランダムな厚さ変動は、フィルムの透過スペクトル及び反射スペクトルにおいて望ましくない高周波変動を生じる。
図6に示されるような層プロファイルの崩壊又は変動は、高度な製造技術によって排除することが困難であり、更にフィルムの全ての位置、地点、又は領域において同一でない場合がある。したがって、少なくともいくつかの状況において、(例えば、長い連続ウェブの形状で製造されてもよい)フィルムのある部分に対してのみ厚さ変動を実質的に排除することは可能であり得るが、ウェブの他の部分は、ORU厚さプロファイルに実質的な変動を呈する。層の厚さプロファイルの崩壊は、(高周波スペクトル変動に対応する)小さい波長スケール、例えば、可視スペクトルにわたって広がる広帯域反射体の任意の所与の50nm部分内で、透過及び反射スペクトルの平坦性又は均一性を制限する。層プロファイルのこれらの変動又はねじれを平滑にする必要がある、フィードブロック金属の局部的加熱又は冷却を提供することは困難であり得る。このような変動又はねじれは、稼働ごとに再現性のある共押出多層光学フィルムでは現れない場合があり、端部付近よりもウェブの中心部でより優勢であり得るか、又は逆もまた同様であることを観察した。
多層光学フィルム及びフィルム体は、これらの光学的、機械的又は化学的特性のために選択された追加的な層及びコーティングを含むことができる。例えば、UV吸収層はフィルムの主要外側表面の一方又は両方に追加されて、フィルムをUV光により生じる長期にわたる劣化から保護し得る。追加の層及びコーティングは、例えば、引っ掻き抵抗性層、引き裂き抵抗性層、及び硬化剤も含むことができる。例えば、米国特許第6,368,699号(Gilbertら)を参照されたい。
多層光学フィルムの製造に使用される材料は、少なくとも可視及び近可視波長にわたり、かつフィルム内の典型的な光学経路距離において非常に低い吸収率を有する典型的なポリマー材料である。所与の光線における、多層フィルムの%反射率R及び%透過率Tは、典型的には実質的に補完的であり、すなわち、R+T≒(又は100%)であり、通常は約0.01(1%)の正確性の範囲内である。したがって、他に指定されない限り、高い反射率を有するものとされる、本明細書において開示される多層光学フィルムは補完的透過率を有し(T=1−R)、逆もまた同様であり、反射率又は透過率の記録される値はまた、関係R+T≒1(又は100%)を使用してそれぞれ透過率又は反射率に関しても報告するものと想定され得る。
反射及び透過特性は、コンピューターによりモデル化された光学フィルム又はその特性が実験室内で測定される実際のフィルムのいずれを扱うにしても、容易に測定することができる。複屈折性多層フィルムの反射スペクトル及びその特性の全て、例えば、任意の角度及び任意の帯域端における反射率が、Berremen及びSchefferの「Phys.Rev.Lett.」(25,577(1970))の4×4積層体コードを使用して算出され得る。この方法の記載は、Azzam及びBasharaにより著され、Elsevier Science(Holland)により出版される書籍「Ellipsometry and Polarized Light」に提供される。
本明細書において開示される多層光学フィルムは、好ましくは、1つ以上の特定の入射条件に関してより広い帯域にわたり、中程度の反射率、すなわち、部分的な反射率及び部分的な透過率を呈する。例えば、多くのディスプレイ及び照明用途における可視波長領域などの、より広い帯域にわたり、マイクロ層によって提供される部分的反射率及び部分的透過率は、反射又は透過特性が波長の関数として十分に均一又は平滑でない場合に、フィルムをシステムに望ましくない色が導入されることによる影響を受けやすくする。多層光学フィルムが部分を成すシステム設計により、任意の所望の入射条件において中程度の反射率/透過率が生じるように設計され得る。ある例において、例えば、入射条件は、偏光されていない垂直入射光線に対してであり得る。別の例において、入射条件は、フィルムの遮蔽軸又は通過軸に沿って偏光された垂直入射光線に対してであり得る。他の例において、入射条件は、任意の選択された入射平面において斜めに入射した光線に対してであってもよく、光線は、s偏光、p偏光され得るか、又はそれらの組み合わせであってもよい。
ここで、部分的に反射する多層光学フィルム又はフィルム体の反射又は透過の高周波スペクトル変動と関連付けられた視覚「色」の問題について、及び本出願の目的で、そのようなスペクトル変動をどのように特徴付け得るかについて論じるのを中断する。
色は、所与の多層光学フィルム体、又はその多層パケットに対して、多くの異なる方法で測定することができる。実際には、色は、システムにおいて使用される特定の光源のスペクトル特徴を含む、多くの要因に依存し、フィルムは、反射又は透過、光線の入射角、及びフィルム積み重ね体の特定のキャリパーにおいて見られる。したがって、全ての可能な角度及びフィルムキャリパーで、全ての可能な光源に対して、特定の比色を算出又は測定する代わりに、本出願の目的で、光源又は検出器から独立した方法で、多層フィルムにおける望ましくない色の源を特徴付けるか、又は説明するほうが良いことが分かった。望ましくない色の源は、既知のプロセス又は機械設備の変更によって除去することができない、フィルムの透過及び/又は反射スペクトルにおける多重の狭小又は突然の特徴である。これらのスペクトル特徴は、透過率値における比較的高周波の小さい変動であり、典型的に、対象の波長範囲にわたって、他の部分は平滑なスペクトルにおいて10nm、50nm、又は100nm幅のピーク及び谷部分として発生する。これらの高周波変動は、多くの特定のシステム適用において、虹色の知覚可能な色相を生じさせることができる。
広帯域の部分的に反射するフィルムが望ましくない色を生じる可能性を説明するための例示的方法は、特定又は所望の入射条件に対して、フィルムの透過又は反射スペクトルの平滑度の不均一性又は喪失を特徴付けることである。スペクトルの不均一性又は変動の単純かつ信頼できる測定は、平滑なスペクトル目標からのスペクトルの偏差である。これは、例えば、測定された(又はモデル化された)スペクトルと、そのスペクトルの平滑版との差を取ることによって行うことができる。スペクトルの平滑版は、好ましくは、例えば、対象の波長範囲にわたって平均化されたスペクトルの平均値に等しい1つの数字よりも複雑である。スペクトルの平滑版は、フィルム設計者が、フィルムが呈することを望み、フィルム製造者が、軸棒加熱器の適切な制御によってフィルムに組み込むことができる(共押出多層ポリマーフィルムの場合)、徐々に変動するスペクトルの特徴も含むか、又は考慮に入れることが望ましい。可視波長範囲全体で操作するために設計された多層光学フィルム体、若しくはその多層パケットを扱うとき、又は対象の波長範囲が、例えば、800、900、又は1000nmまでの近赤外線領域の可視波長領域に及ぶ場合、スペクトルの平滑版は、好ましくは、実際のスペクトルに対する曲線適合であり、この曲線適合は、波長の第3次までの多項式のみを含む。したがって、フィルム体又はそのパケットの透過又は反射スペクトルの平滑版は、対象の波長範囲にわたって、実際のスペクトルに対する最良適合曲線であり得、この最良適合曲線は、a+aλ+aλ+aλの形状である。次に、多層光学フィルム体又はパケットにおいて望ましくない色の源である、高周波スペクトル変動又は不均一性は、最初に実際のスペクトルと平滑版(最良適合曲線)との差を取り、次にこの差曲線の標準偏差を算出することによって計算され得る。そのような差曲線の標準偏差又は類似の統計量は、容易に算出することができ、次にフィルム又はパケットの望ましくない色の可能性と関連付けられた透過又は反射スペクトルの高周波変動の指標として使用することができる。
押出された多層フィルムにおいて色を制御する工程は、それによってフィルムが製造される、押出及び配向プロセスを制御する工程を伴う。望ましくない高周波色を減少させるための、本明細書に開示される技法は、2つ又はそれ以上の別個の多層フィルムの積み重ね体を製造するプロセスを制御する工程と、次に、少なくともいくらかの光線が、両方のフィルムの積み重ね体を連続的に通過することができるように、それらを一緒に積層する工程とを伴う。多くの場合、フィルム体、及びその個別のミクロ層パケットが、対象の波長範囲にわたって均一又は平滑に変動するスペクトル透過又は反射を備えることだけでなく、同一又は類似のスペクトル透過及び反射が、フィルム体又はパケットの活性領域にわたって、実質的に全ての可能な試験地点又は領域において維持されるように、フィルム体及びそのパケットが、良好な空間的均一性を備えることも望ましい。多層高分子光学フィルムの活性領域にわたって良好な空間的均一性を達成するためのプロセスは、米国特許第6,531,230号(Weberら)「Color Shifting Film」において論じられている。第6,531,230号特許は、入射角の変化に伴って顕著な「色の移行」を見ることができるように、波長の関数として、反射又は透過の突然の変化による多層フィルムの空間的均一性を重視するが、本出願の対象の多層フィルムは、典型的に、望ましくは低い知覚色を伴って広帯域であり(例えば、対象の波長範囲にわたって実質的に平らな透過スペクトル、又は対象の範囲にわたって適度な傾斜又は湾曲を有する可能性がある)、空間的均一性に関する第6,531,230号特許の教示は、依然として本明細書における対象の多層フィルムと関連する。他の部分は平滑なスペクトルにおいてピーク及び谷部分として示される、透過又は反射のわずかな変動は、第6,531,230号特許に記載される鋭利なバンド端部と同様に動作する。鋭利なバンド端部の場合と同様に、フィルム体(又はその構成ミクロ層パケット)が厚さキャリパーにおいて不均一である場合、スペクトル特徴の波長位置が、フィルムの厚さ又はキャリパーと密接に相関するため、透過又は反射のわずかな変動は、より顕著である。
上述のように、それぞれ同一又は類似の広帯域スペクトル範囲を網羅する所与の入射条件に対する反射スペクトルを有する、少なくとも2つのミクロ層のパケットを利用し、次に、一方のパケットの高周波スペクトルのピーク及び谷部分が、もう一方のパケットの高周波スペクトルのピーク及び谷部分を相殺するように、ミクロ層パケットを積層するか、ないしは別の方法で複合することによって、部分的に透過性の多層光学フィルム体の望ましくない色を減少させることが可能であり、得られる部分的に透過性の多層光学フィルム体に対してより平滑な反射及び透過スペクトルをもたらすことが分かった。一方のパケットのスペクトルのピークは、比較的空間的に均一なミクロ層パケットを(例えば、別個のフィルムとして)製造し、一方をもう一方とは異なる所望のキャリパーを用いて製造することによって、もう一方のパケットのスペクトルの谷部分と整合させることができる。第1のパケット又はフィルムのスペクトルのピーク及び谷部分の全てが、第2のパケット又はフィルムのそれらと一対一の様式で対応しない場合、一方のパケットにおいて最も問題となるスペクトルピーク又は谷部分を選択し、最終製品において色を減少させるように、第2のパケットにおいて適切なオフセット特徴と整合させることができる。
開示されるスペクトル平滑技法は、複合又は完成した部分的に透過性の広帯域製品において、より平滑な透過及び反射スペクトルを製造するために、1つの広帯域ミクロ層パケットと、別の広帯域ミクロ層パケットのスペクトルのピーク部分との整合に一部依存している(部分的整合を含む)。予期せぬ発見は、一方のパケットの高周波ピーク及び谷部分が、もう一方のパケットの高周波ピーク及び谷部分と相殺しないとき、又は一方のパケットの高周波ピーク及び谷部分が、もう一方のパケットの高周波ピーク及び谷部分を強化するように、パケットを複合する場合であっても、複合物品の色は、単一パケットの1つ又はフィルム単独のいずれかを大幅に超えないことであった。したがって、例えば、2つのミクロ層パケットにおける空間的不均一性が、一方のパケットの高周波ピーク及び谷部分が、複合物品の活性領域上の1つ以上の選択された地点又は目標領域においてのみ、もう一方のパケットの高周波ピーク及び谷部分を相殺するが、他の地点又は目標領域において、一方のパケットの高周波ピーク及び谷部分が、もう一方のパケットの高周波ピーク及び谷部分を相殺せず、実際はそれらによって強化され得るように製造することができる場合であっても、得られる複合物品は、単一のミクロ層パケットのみを有して製造された類似物品と比較して、全体的に減少した高周波色を呈し得る。
多重パケット多層光学フィルムの予期せぬ色特徴は、フィルム体の構成ミクロ層パケットの反射性が、直線的又は一貫して追加されないが、2つの反射体R1及びR2の複合反射性に対して、いわゆる「パイル型」の式によって一貫性なく複合されるという事実に一部起因する。
Figure 2017161909
この等式において、R1及びR2は、個別のミクロ層パケットの反射率であり、Rは、両方のパケットを含む全体物品(フィルム体)の反射率である。R1及びR2が内部反射率である場合、Rは、フィルム体の内部反射率である。あるいは、R1及びR2は、2つの空気/ポリマー境界面の作用を集約的に組み込んでもよく(例えば、R1は、1つの空気/ポリマー境界面の作用を含んでもよく、R2は、別のそのような境界面の作用を含み得る)、Rは、フィルム体の外部反射率を表す。パケットは、光学的に厚い媒質、すなわち、対象の光線の波長と比較して大きい媒質によって分離されると想定される。等式(1)は、波長依存性を有しないことに留意すべきであるが、読者は、対象の任意の所与の波長において、等式を評価できることに留意されたい。つまり、パラメータR、R1、及びR2は、それぞれフィルム体、第1のミクロ層パケット、及び第2のミクロ層パケットの反射率を表し、全て対象の特定波長において測定される。
好ましくは、ミクロ層パケットの反射率R1、R2(又は対象の波長範囲にわたるそれらの平均反射率)は、同一又は類似しているか(例えば、2倍以内)、又は少なくともほぼ同一桁である。例えば、5%反射性ミクロ層パケットを80%反射性ミクロ層パケットと複合しても、フィルム体の反射率を80%以上に増加させることにはほとんど役に立たない。更に、ミクロ層パケットのそれぞれの反射バンドの帯域幅も、好ましくは同一又は類似である。パケットの帯域幅及びバンド端は、いくらか異なってもよいが、パケットの反射バンドは、好ましくは、共通の広いバンド、例えば、少なくとも可視スペクトル又はその主要部分にわたって広がる。
好ましくは、空気−ポリマー境界面(又は空気といくらかの他の光透過性光学材料を伴う境界面)の干渉作用は、透過及び反射スペクトル内の望ましくない高周波振動を最小限に維持するように、多層光学フィルムにおいて実質的に回避される。例えば、フィルム体の前側及び後側主表面における空気−ポリマー境界面以外に、フィルム体は、他の有意な空気−ポリマー境界面を含まなくてもよい。保護境界層(PBL)、皮膚層、及び/又は他の光学的に厚い層若しくは基質を組み込むことによって、例示的実施形態のフィルム体は、スペクトルの可視部分における高周波振動を実質的に減少させるように、少なくとも100マイクロメートルの全体物理的厚さを有し、スペクトルの近赤外線部分における高周波振動を更に減少させるように、少なくとも200マイクロメートルの全体物理的厚さを有し得る。例示的実施形態では、第1及び第2のミクロ層パケットは、ミクロ層パケット内で使用される材料と同一又は類似の屈折率の光透過性材料の1つ以上の光学的に厚い層によって接続され、パケット間に空気の間隙がない。
開示される高周波色平滑化の原理を、実用設計の多重パケットの部分的に反射性の多層光学フィルム体に関連して証明する前に、正弦波形状で変動する反射及び透過スペクトルによって特徴付けられる反射体(仮定的なミクロ層パケット)を利用する単純なシミュレーションを使用して、その原理を証明する。これらの単純なシミュレーションは、図7a〜cに示される。
図7aにおいて、第1の仮定的なパケットのスペクトル反射率710及び第2の仮定的なパケットのスペクトル反射率712をプロットした。これらの反射率はいずれも、任意の単位で0〜400に及ぶ拡張された波長範囲にわたって、そこから正弦波形状の変動で平均反射率0.30(30%)を有するようにモデル化されている。正弦波形状の変動は、高周波であって望ましくないと想定される。この場合、反射スペクトルが平らである、すなわち、波長の関数として一定であることが意図されるため、この単純なシミュレーションにおいて望ましくない高周波スペクトル変動を特徴付けるか、又は隔離する目的で、上述のような第3次曲線適合ではなく、反射率0.30の平らな線(ゼロ次波長)を選択し、第1及び第2の仮定的なパケットのそれぞれに対する「平滑化スペクトル」として使用する。第1及び第2の仮定的なパケットの「実際の」反射率から平らな線を控除することによって、曲線710、712の正弦波成分を生じ、そのような正弦波成分は、パケットのそれぞれに対して望ましくない変動を表す。2つの正弦波形状の曲線は、正確には互いに位相が不一致であるため、反射率710のピークは、反射率712の谷部分とスペクトル的に整合し、反射率710の谷部分は、反射率712のピークとスペクトル的に整合し、これらのピーク及び谷部分は、同一の振幅及び幅を有することに留意されたい。これは、仮定的なフィルム体から高周波スペクトル変動を除去するための最適な条件を表す。ピーク及び谷部分の振幅が等しく対向する場合であっても、リップルは完全にゼロに減少しないことに留意されたい。パケットの高周波スペクトル変動は、それぞれの反射率曲線の正弦波成分の統計的標準偏差として特徴付けることができる。これらの高周波変動値は、第1のパケットに関してΔ1と称し、第2のパケットに関してΔ2と称する。この場合、Δ1及びΔ2は、いずれも0.0354であり、図7aにおいてもそれらのそれぞれの反射率曲線の隣に標示される。
曲線710、712の正弦波成分間の数学的差を算出することもでき、その結果は、同一の拡張された波長範囲にわたって広がる差スペクトル714である。次に、例えば、このスペクトル714の統計的標準偏差を取ることによって、差高周波変動Δdiffと称する、差スペクトル714の高周波変動を算出することができる。この場合、Δdiffは0.0708であり、図面においてそのそれぞれの曲線の隣に標示される。
最後に、曲線710及び712、並びに等式(1)を使用して、第1及び第2の仮定的なミクロ層パケットを、それらの間に光学的に厚い材料層と一緒に積層することから生じる、多層光学フィルム体の反射率(この場合、第1及び第2のパケットの複合の反射率に等しい)を算出することもできる。結果は、複合反射スペクトル716である。この複合スペクトルは、平らである、すなわち、波長の関数として一定であることが意図されるため、この単純なシミュレーションにおいて望ましくない高周波スペクトル変動を特徴付けるか、又は隔離する目的で、上述のような第3次曲線適合ではなく、平らな線(ゼロ次波長)を選択し、フィルム本体又は複合の反射率に対する「平滑化スペクトル」として使用する。曲線716の平均反射率に等しい値を有する平らな線を「実際の」反射率曲線716から控除することによって、曲線716の高周波スペクトル変動成分を生じる。複合高周波変動Δcombと称する、単一の数字によってその曲線成分の変動を特徴付けることができ、その数字は、曲線716の高周波成分の統計的標準偏差として算出され得る。この場合、Δcombは0.0015であり、図7aにおいてその関連曲線716の隣に標示される。
一方のミクロ層パケットの反射率スペクトルのピーク及び谷部分が、もう一方のミクロ層パケットのピーク及び谷部分と厳密に整合しない、図7aの仮定的な実施形態に対する高周波変動値を要約するために、以下を有する。
Δ1=0.0354
Δ2=0.0354
Δdiff=0.0708
Δcomb=0.0015
この例は、フィルム体又は複合における高周波色(Δcomb)を最小化しようとするとき、差スペクトルの高周波変動(Δdiff)が大きくなるように、ミクロ層パケットを配置することが有益であることを示す。
ここで、第2のミクロ層パケットの高周波変動を移行させることによって、もう一方のパケットのそれと厳密に不整合である一方のパケットのピーク及び谷部分ではなく、2つのパケットのピーク及び谷部分が厳密に整合するように、図7aの仮定的な実施形態を修正する。図7aの実施形態の他の関連態様は、図7bの実施形態において維持され、例えば、第1及び第2のパケットの平均反射率は、正弦波形状の変動の振幅が、第1及び第2のパケットの両方に対してわずかに増加したことを除いて、いずれも依然として0.30(30%)である。曲線720は、第1のミクロ層パケットのスペクトル反射率を表し、曲線722は、第2のミクロ層パケットのスペクトル反射率を表し、曲線724は、曲線720、722の正弦波成分を控除することによって得られた差スペクトルを表し、曲線726は、曲線720及び722、並びに等式(1)から算出されたパケットの複合の反射スペクトルである。高周波変動値Δ1、Δ2、Δdiff、及びΔcombは、図7aと関連して説明されるのと同一の方法で算出することができる。一方のミクロ層パケットの反射率スペクトルのピーク及び谷部分が、もう一方のミクロ層パケットのピーク及び谷部分と厳密に整合する、図7bの仮定的な実施形態の結果は、以下のとおりである。
Δ1=0.0425
Δ2=0.0425
Δdiff=0
Δcomb=0.0508
この例は、パケットのフィルム体又は複合における高周波色(Δcomb)を最小化しようとするとき、差スペクトルの高周波変動(Δdiff)が小さくなるように、ミクロ層パケットを配置することが不利益であることを示す。しかしながら、個別のパケットのピーク及び谷部分が厳密に整合するとしても、高周波色の観点から最悪の事態に対応して、Δcombに関して測定されたフィルム体又は複合の色は、個別のミクロ層パケットの色(Δ1及びΔ2に関して測定された)を中程度だけ超えることに留意されたい。
ここで、第2のミクロ層パケットの高周波変動を移行させることによって、もう一方のピーク及び谷部分と厳密に整合している一方のパケットのピーク及び谷部分ではなく、2つのパケットのピーク及び谷部分が、位相が90度不一致であり、したがって厳密に整合でも厳密に不整合でもないように、図7bの仮定的な実施形態を修正することができる。図7bの実施形態の他の関連態様は、図7cの実施形態において維持され、例えば、第1及び第2のパケットの平均反射率は、双方とも依然として0.30(30%)であり、正弦波変動の振幅は、同一である。曲線730は、第1のミクロ層パケットのスペクトル反射率を表し、曲線732は、第2のミクロ層パケットのスペクトル反射率を表し、曲線734は、曲線730、732の正弦波成分を控除することによって得られた差スペクトルを表し、曲線736は、曲線730及び732、並びに等式(1)から算出されたパケットの複合の反射スペクトルである。高周波変動値Δ1、Δ2、Δdiff、及びΔcombは、図7a及び図7bと関連して説明されるのと同一の方法で算出することができる。一方のミクロ層パケットの反射率スペクトルのピーク及び谷部分が、もう一方のミクロ層パケットのピーク及び谷部分と厳密に整合でも厳密に不整合でもない、図7cの仮定的な実施形態の結果は、以下のとおりである。
Δ1=0.0425
Δ2=0.0425
Δdiff=0.0601
Δcomb=0.0356
この例は再度、パケットのフィルム体又は複合における高周波色(ΔFB1)を最小化しようとするとき、差スペクトルの高周波変動(Δdiff)が大きくなるように、ミクロ層パケットを配置することが有益であることを示す。
ここで、より現実的又は実用的な多層光学フィルムを伴う例において、これらの同一の原理を使用できることを示す。いくつかの例において、所与のミクロ層パケット(例えば、たった1つのミクロ層パケットを有し、次に類似構成の別の多層光学フィルムに積層して、多重パケット多層光学フィルム体を製造することができる、多層光学フィルム)及び/又は所与の多重パケット多層光学フィルム体に関して測定された透過及び/又は反射スペクトルを利用する。そのようなスペクトル測定値の正確性及び信頼性を保証するために、特にフィルムの異なる位置、地点、又は領域で有意に異なるスペクトル特性を呈し得るフィルムを扱うとき、空間的平均化の結果として、操作者が特徴付けようとしている高周波変動を不注意に省略しないように十分小さいフィルムの一部分にわたって、そのような透過及び/又は反射測定値を取ることが有益である。信頼性のある測定目的のために十分に小さい部分は、本明細書において試験領域と称される。フィルム体の任意の所与のスペクトル特徴が、試験領域の任意の2つの部分間で、所与量未満、例えば、1nm、又は2nm、又は5nmだけ波長を移行させるように、試験領域を選択してもよい。フィルム試料の空間的均一性の程度に応じて、試験領域は、場合によっては(必要に応じて)比較的大きく製造されてもよいが、場合によっては実質的により小さい必要があり得ることに留意されたい。
いくつかの例示的試験領域は、図8に示される。その図において、後に別の多層光学フィルムに積層されるか、ないしは別の方法で接合される、単一のパケットフィルムであり得るか、又は多重パケット多層光学フィルム体であり得る、多層光学フィルム810が斜視図に示される。フィルム810は、例えば、ロール形状で保管するために適した可撓性ポリマーウェブの形状であってもよい。フィルム810は、フィルムの少なくとも1つの主要軸(主軸)に沿って偏光された光線に対して、広い波長範囲にわたって部分的に反射性であり、例えば、分光光度計を用いて測定することができる、少なくとも1つの特徴的なスペクトル特徴(例えば、反射又は透過スペクトルにおけるピーク、谷部分、又は遷移)を有する。フィルムキャリパー変動に起因するか、又は他の理由で、特徴的なスペクトル特徴が出現する波長は、フィルムの表面又は使用可能な領域上の位置の関数である。線812a〜fは、所与の波長でスペクトル特徴が出現するフィルム上の位置を表し、線812cに沿って、特徴は波長λにおいて出現し、線812aに沿って、スペクトルは、特徴が波長λ+10において出現するように移行し(例えば、波長λが600nmである場合、次に線812aに沿って、特徴は610nmにおいて出現する)、線812fに沿って、スペクトルは、特徴が波長λ−15において出現するように移行する(λが600である場合、585nm)。線812a〜fは、したがって、輪郭マップ上の線に類似する。領域814、816は、5nm測定解像度よりも良好であることが所望される場合、フィルム810上の表示された場所でスペクトル透過又は反射を測定するために使用され得る、例示的な試験領域である。当然のことながら、測定解像度に関するより厳しい(又はより緩い)要件は、より小さい(又は大きい)試験領域を必要とする。試験領域が円形である必要はなく、フィルムの空間的均一性が、1つの面内方向(例えば、ダウンウェブ方向)において、別の面内方向(例えば、クロスウェブ方向)よりも良好である場合は細長くてもよいことに留意されたい。
ここで図9aを参照して、2パケット反射偏光フィルム体と関連付けられた測定スペクトル特性を見る。フィルム体の各ミクロ層パケットは、275ミクロ層を有し、これらのミクロ層は、90/10coPENの高屈折率ポリマー材料(90%エチレンテレフタレート繰り返し単位及び10%エチレンテレフタレート繰り返し単位を含有するコポリエステル)、及びEastman Chemical Companyから入手できるPETgの低屈折率ポリマー材料によるA、Bの交互パターンで整列される。これらの材料は、共押出され、ダイを通して供給され、鋳造ホイールの上に成型された(例えば、上述の米国特許第6,783,349号(Neavinら)及び2010年5月7日に出願された米国特許出願第61/332,401号を参照)。次にキャストウェブを、長さオリエンターで約2.5:1、テンターで約6:1に延伸した。光学的に厚いポリマー層によって分離された2つのミクロ層パケットは、それぞれフィルム体の通過軸に沿って偏光された垂直入射光線に対して、400nm〜約1100nmに広がる部分的反射バンドに対応する、名目上単調な厚さ勾配を有した。偏光フィルムは、面内通過軸に沿って偏光された垂直入射光線に対して、並びに斜入射光線に対して、可視及び近赤外線波長にわたって有意量の反射率を有した。
2パケットフィルム体の透過率は、通過軸に沿って偏光された垂直入射光線に対して、少なくとも1つの位置又は試験領域上において測定され、測定された透過率は、曲線910として示される。試験領域(直径約5mm)は、後に参照するために、フィルム体の両側でマーキングした。次に、フィルム体の2つのミクロ層パケットを、個別のミクロ層パケットを無傷で維持しながら、フィルム体を剥離することによって、互いから分離した。ここで第1のミクロ層パケットと称されるミクロ層パケットの1つを、光学的に透明な接着剤の層を使用して、透明な剥離ライナーに接着した。これは、赤外線波長におけるスペクトル共鳴を減少させるために行った。フィルム体の、以前に測定した試験領域を画定するマーキングを使用して、第1及び第2のミクロ層パケット上の同一位置を決定し、元の2パケットフィルム体と同一の方法で、パケットの透過率を測定した。曲線912は、第1のパケットに関して測定された透過率を示し、曲線914は、第2のパケットに関して測定された透過率を示す。
次に、曲線910、912、914のそれぞれを、400〜1000nmの限界の間で、形状a+aλ+aλ+aλの平滑な最良適合曲線によって近似させた。これらの徐々に変動する最良適合曲線は、狭い線幅で図9aに描かれるが、標示されていない。(類似の標示されない最良適合曲線もまた、図10、11、及び12a〜dに示される。)それぞれの例において、次に、最良適合曲線を測定された透過スペクトルから控除し、測定スペクトルの高周波成分を単離した。曲線910、912、914のそれぞれに対する高周波成分の標準偏差は、400〜850nmの限界の間で算出し、結果はそれぞれΔFB=Δcomb=0.0226、Δ1=0.0200、及びΔ2=0.0362であった。また第1及び第2のパケットの透過スペクトルを互いから控除して、曲線916としてプロットされる差スペクトルを算出した。第3次最良適合曲線を控除した後、差スペクトル916の標準偏差は、400〜850nmの限界の間でΔdiff=0.0456であると算出された。要約すると、この例では以下を有した。
Δ1=0.0200
Δ2=0.0362
Δdiff=0.0456
Δcomb=0.0226
いくつかの追加の分析を行って、等式(1)が光学フィルム積層体のスペクトルを予測するために信頼できることを確認した。特に、第1及び第2のパケットに関して測定された透過スペクトル、すなわち、図9aの曲線912及び914を使用して、それら2つのパケットの積層体をシミュレートした。この方法論が信頼できる場合、シミュレートした積層体に関して算出する透過スペクトルは、パケットの単離に使用された剥離操作の前に存在したため、実際の積層体の測定透過スペクトル910と一致するはずである。我々の分析では、フィルム/空気境界面の作用に対して特別な考慮を付与した。元のフィルム体又は積層体は、2つの空気境界面を有したが、2つの個別のパケット(分離、剥離されたフィルムの形状)は、複合して合計4つのフィルム/空気境界面を有する。これらの空気境界面のうちの2つは、上記のパイル型式(等式(1))を使用して、シミュレートした積層体の透過率を算出することができる前に、数学的に除去する必要があり、T=1−Rであることに留意する。超過の空気境界面を数学的に除去するために、1つの空気/PETg境界面の反射率(PETgの屈折率は1.564である)を、分散作用を含めて、波長の関数として算出した。次に、第1のパケットの「内部反射率」を以下の式によって算出した。
Figure 2017161909
式中、Aintは、第1のパケットの「内部反射率」を指し、「air」は、空気/PETg境界面の算出反射率を指し、「A」は、第1のパケットを含有する剥離されたフィルムの測定総透過率を指し(2つの空気/ポリマー境界面の作用を含む)、関係R=1−Tは、全ての計算に関して想定される。フィルム又は他の本体の「内部反射率」という用語は、その本体の前側若しくは後側(又は上若しくは下など)における任意の境界面の非存在下で、空気又はフィルムとは異なる屈折率の任意の他の媒質に起因して、その本体が有する反射率を指すことに留意されたい。「内部透過率」という用語は、同義的に、本体の前側若しくは後側(又は上若しくは下など)における任意の境界面の非存在下で、その本体が有する透過率を指す。
第1のパケットの内部反射率Aintを算出した後、次に、各波長値に対して上記の等式(1)を使用して、シミュレートした積層体の透過率を算出し、Aintの値を等式(1)の「R1」に使用し、第2のパケットの測定反射率(2つの空気/ポリマー境界面の作用を含めた)を等式(1)の「R2」に使用し、透過率T=1−Rであった。シミュレートした積層体に対して得られた算出透過スペクトルは、図9bの曲線910aとして示され、曲線910の元の測定透過率に沿ってプロットされる。読者が見ることができるように、積層体の測定反射率と算出反射率との間に優れた一致が得られ、図9aの実施形態の個別のミクロ層パケットに対して得られた透過スペクトル912、914が信頼できること、及びインコヒーレント反射パケットの反射率を説明するために、等式(1)の使用が妥当であることを確認する。
図10は、別の2パケット反射偏光フィルム体と関連付けられた測定スペクトル特性を示す。フィルム体の各ミクロ層パケットは、275ミクロ層を有し、これらのミクロ層は、ポリエチレンテレフタレート(PET)の1つのポリマー材料と、上述のPETgポリマーの他のポリマー材料によるA、Bの交互パターンで整列される。これらの材料は、共押出され、ダイを通して供給され、鋳造ホイールの上に成型された(例えば、上述の米国特許第6,783,349号(Neavinら)及び2010年5月7日に出願された米国特許出願第61/332,401号を参照)。次に、キャストウェブをテンターで約6:1に延伸し、広帯域反射偏光子多層光学フィルム体を製造した。光学的に厚いポリマー層によって互いに接続された2つのミクロ層パケットは、それぞれフィルム体の遮蔽軸に沿って偏光された垂直入射光線に対して、400nm〜約850nmに広がる反射バンドに対応する、名目上単調な厚さ勾配を有した。図9a〜bの反射偏光子と同様に、この反射偏光フィルム体はまた、通過軸に沿って偏光された垂直入射光線に対して、また斜入射光線に対して、可視及び近赤外線波長にわたって有意な反射率を有した。したがって、「通過平面」(フィルム体の面法線及び通過軸を含む平面)に入射し、入射平面においてp偏光された垂直入射光線及び斜入射光線の両方を含む、通過軸に沿って直線偏光された光線に関して、広い波長範囲にわたる部分的反射率が認められた。
フィルム体の透過スペクトルは、60度の角度で通過平面に斜めに入射したp偏光に関して、フィルム体の試験領域内で測定した(面法線に対して空気中で測定された)。フィルム体の測定透過スペクトルは、図10の曲線1010として示される。次に、フィルム体を剥離して、図9a〜bと関連して説明されるものと同様の方法で、2つのミクロ層パケットを互いから単離した。2つのパケットの透過スペクトルは、元のフィルム体と同一の試験領域において、通過平面に60度で入射したp偏光の同一入射条件を使用して測定した。この方法で測定された第1及び第2のパケットの透過率は、それぞれ曲線1012、1014として示される。
次に、曲線1010、1012、1014のそれぞれを、400〜750nmの限界の間で、形状a+aλ+aλ+aλの平滑な最良適合曲線によって近似させた。それぞれの例において、次に、最良適合曲線を測定された透過スペクトルから控除し、測定スペクトルの高周波成分を単離した。曲線1010、1012、1014のそれぞれに対する高周波成分の標準偏差は、400〜700nmの限界の間で算出し、結果はそれぞれΔFB=Δcomb=0.0107、Δ1=0.0155、及びΔ2=0.0132であった。また第1及び第2のパケットの透過スペクトルを互いから控除して、曲線1016としてプロットされる差スペクトルを算出した。第3次最良適合曲線を控除した後、差スペクトル1016の標準偏差は、400〜700[?]nmの限界の間でΔdiff=0.0185であると算出された。要約すると、この例では以下を有した。
Δ1=0.0155
Δ2=0.0132
Δdiff=0.0185
Δcomb=0.0107
2つのパケットに関して個別に測定された透過スペクトルは、実質上同一であり、層プロファイルの非制御崩壊によってもたらされた高周波変動のみが異なっていた。フィルム体又は積層体の高周波変動は、いずれかのパケット単独の場合よりも小さいことが明らかに分かる。
図11は、別の2パケット多層光学フィルム体と関連付けられた測定スペクトル特性を示す。しかしながら、この例では、ミクロ層パケットは、別個のフィルムとして製造された後、一緒に積層されてフィルム体を形成した。したがって、275ミクロ層のたった1つのミクロ層パケットを有するベース多層光学フィルムが構成され、このミクロ層は、上述の90/10coPENである1つのポリマー材料、並びに90/10coPEN及びPETgの比率55/45のブレンドである他のポリマー材料によるA、Bの交互パターンで整列される。ポリマーブレンドは、屈折率1.595を呈する。これらの材料は、共押出され、ダイを通して供給され、鋳造ホイールの上に成型された(例えば、米国特許第6,783,349号(Neavinら)を参照)。次に、142℃で幅方向に長さ配向4.0:1及びテンター延伸比約6:1を使用し、続いて232℃の高温ヒートセットを用いてキャストウェブを非対称様式で2軸配向し、広帯域単一パケット多層光学フィルムを製造した。この単一パケットベースフィルムの2つの切片を、フィルムロール上の異なるクロスウェブ位置でウェブから切断し、それぞれ類似する第1及び第2のミクロ層パケットを有する第1及び第2のフィルムを提供した。これらのフィルム切片のそれぞれの透過率は、フィルムの同一面内主軸に沿って直線偏光された垂直入射光線を使用して測定され、結果は、図11の曲線1112、1114によって示される。これらのスペクトルは類似しているが、スペクトルの特徴は、それらの切片が切断された元のベースフィルムにおけるわずかなキャリパー差の結果としての、波長におけるオフセット又は移行である。実質的な反射率を垂直入射で呈することに加えて、フィルムはまた、面内主軸を含む入射平面において、60度で入射したp偏光に対する実質的な反射率を呈した。
次に、2つのフィルム切片を、透明な感圧性接着剤(PSA)で一緒に積層し(互いに平行なそれらのそれぞれの主軸とともに)、2パケット、広帯域の部分的に反射する多層光学フィルム体又は積層体を製造した。このフィルム体の透過率は、個別の切片と同一の方法で測定され、得られた測定値は、図11の曲線1110によって付与される。
次に、曲線1110、1112、1114のそれぞれを、400〜850nmの限界の間で、形状a+aλ+aλ+aλの平滑な最良適合曲線によって近似させた。それぞれの例において、次に、最良適合曲線を測定された透過スペクトルから控除し、測定スペクトルの高周波成分を単離した。曲線1110、1112、1114のそれぞれに対する高周波成分の標準偏差は、400〜850nmの限界の間で算出し、結果はそれぞれΔFB=Δcomb=0.0172、Δ1=0.0288、及びΔ2=0.0312であった。また第1及び第2のパケットの透過スペクトルを互いから控除して、曲線1116としてプロットされる差スペクトルを算出した。第3次最良適合曲線を控除した後、差スペクトル1116の標準偏差は、400〜850nmの限界の間でΔdiff=0.0482であると算出された。要約すると、この例では以下を有した。
Δ1=0.0288
Δ2=0.0312
Δdiff=0.0482
Δcomb=0.0172
ここで、パケットのそれぞれは、フィルム体又は積層体の実質的に低い値と比較して、比較的大きい高周波変動を有する。
更に2つの単一パケットの部分的に反射する広帯域多層光学フィルムを製造し、それらのスペクトル特性を測定した。次に、測定したスペクトルに関して演算分析を行い、そのようにしていくつかの異なる積層構成又はフィルム体をシミュレートした(しかし、実際には製造していない)。演算分析によって、単一パケットフィルムのうちの1つをわずかに厚化、又は薄化するシミュレーションを可能にし、そのフィルムの透過スペクトルをそれぞれより長いか、又は短い波長に移行させる。次に、得られた(シミュレートした)2パケットフィルム体の高周波変動に対するそれらの移行の作用をモデル化及び分析し得た。結果は、図12a〜dに提供される。この演習のポイントは、工場で製造される個別の多層光学フィルムを、オンライン又はオンザフライで調整して、その構成フィルムに対して高周波スペクトル変動を減少させ得る、多重パケット積層体又はフィルム体を製造できることを証明することである。
更に図12a〜dに関して、275ミクロ層のたった1つのミクロ層パケットを有する、ベース多層光学フィルムが構成され、このミクロ層は、上述の90/10coPENである1つのポリマー材料、並びに90/10coPEN及びPETgの比率55/45のブレンドである他のポリマー材料によるA、Bの交互パターンで整列される。これらの材料は、共押出され、ダイを通して供給され、鋳造ホイールの上に成型された(例えば、米国特許第6,783,349号(Neavinら)を参照)。次に、142℃で幅方向に長さ配向3.5:1及びテンター延伸比約6:1を使用して、広帯域単一パケット多層光学フィルムを製造した。この単一パケットベースフィルムの2つの切片を、フィルムロール上のほぼ同一のクロスウェブ位置であるが、異なるダウンウェブ位置において、ウェブから切断し、それぞれ類似する第1及び第2のミクロ層パケットを有する第1及び第2のフィルムを提供した。各フィルムは、その面内通過軸(主軸)に沿って有意な反射率を有した。これらのフィルム切片のそれぞれの透過率は、フィルムの通過軸に沿って直線偏光された垂直入射光線を使用して測定され、結果は、図12aの曲線1212a、1214aによって示される。図に見ることができるように、これらのフィルムは、垂直入射で400nm〜約1250nmに広がる広い反射バンドと共に、通過軸に沿って部分的反射率を呈した。
次に、第1のシミュレートした積層体又はフィルム体を、図9bと関連して説明されたものに類似する方法で、曲線1212a、1214aを使用して評価した。第1のフィルム体の算出透過率は、曲線1212a、1214aのそれぞれに同一の入射条件が使用されたと想定して、図12aにおいて曲線1210aとして示される。この曲線は、所与の入射条件下で、個別のフィルム切片を一緒に積層することによって製造されたフィルム体に関して測定する、透過率を代表すると考えられる。
次に、曲線1210a、1212a、1214aのそれぞれを、400〜1150nmの限界の間で、形状a+aλ+aλ+aλの平滑な最良適合曲線によって近似させた。それぞれの例において、次に、最良適合曲線を測定又は算出された透過スペクトルから控除し、測定/算出スペクトルの高周波成分を単離した。曲線1210a、1212a、1214aのそれぞれに対する高周波成分の標準偏差は、400〜950nmの限界の間で算出し、結果はそれぞれΔFB=Δcomb=0.0261、Δ1=0.0269、及びΔ2=0.0231であった。また第1及び第2のパケットの透過スペクトルを互いから控除して、曲線1216aとしてプロットされる差スペクトルを算出した。第3次最良適合曲線を控除した後、差スペクトル1216aの標準偏差は、400〜950nmの限界の間でΔdiff=0.0277であると算出された。要約すると、この例では以下を有した。
Δ1=0.0269
Δ2=0.0231
Δdiff=0.0277
Δcomb=0.0261
次に、第2のシミュレートした積層体又はフィルム体を評価した。この第2のシミュレートした積層体は、第1の単一パケットフィルムのスペクトル(図12aにおける曲線1212aを参照)が、波長において移行し、第1の単一パケットフィルムの厚さの3%増加を表すことを除いて、第1のシミュレートした積層体(図12a)と実質的に同一であった。厚化した第1のパケットの算出透過スペクトルは、図12bにおいて曲線1212bとして示される。図12bの曲線1214bは、図12aの曲線1214aと同一であり、曲線1210bは、等式(1)を使用して、曲線1212b及び1214bの複合を表す。
前述のように、次に、曲線1210b、1212b、1214bのそれぞれを、400〜1150nmの限界の間で、形状a+aλ+aλ+aλの平滑な最良適合曲線によって近似され、この最良適合曲線をそれぞれの測定又は算出透過スペクトルから控除して、高周波成分を単離した。曲線1210b、1212b、1214bのそれぞれに対する高周波成分の標準偏差は、400〜950nmの限界の間で算出し、結果はそれぞれΔFB=Δcomb=0.0203、Δ1=0.0279、及びΔ2=0.0231であった。第1及び第2のパケットの透過スペクトルを互いから再度控除して、曲線1216bとしてプロットされる差スペクトルを算出した。第3次最良適合曲線を控除した後、差スペクトル1216bの標準偏差は、400〜950nmの限界の間でΔdiff=0.0404であると算出された。要約すると、この例では以下を有した。
Δ1=0.0279
Δ2=0.0231
Δdiff=0.0404
Δcomb=0.0203
次に、第3のシミュレートした積層体又はフィルム体を評価した。この第3のシミュレートした積層体は、第1の単一パケットフィルムのスペクトル(図12aにおける曲線1212aを参照)が、波長において移行し、第1の単一パケットフィルムの厚さの2%増加を表すことを除いて、第1のシミュレートした積層体(図12a)と実質的に同一であった。薄化した第1のパケットの算出透過スペクトルは、図12cにおいて曲線1212cとして示される。図12cの曲線1214cは、図12aの曲線1214aと同一であり、曲線1210cは、等式(1)を使用して、曲線1212c及び1214cの複合を表す。
前述のように、次に、曲線1210c、1212c、1214cのそれぞれを、400〜1150nmの限界の間で、形状a+aλ+aλ+aλの平滑な最良適合曲線によって近似され、この最良適合曲線をそれぞれの測定又は算出透過スペクトルから控除して、高周波成分を単離した。曲線1210c、1212c、1214cのそれぞれに対する高周波成分の標準偏差は、400〜950nmの限界の間で算出し、結果はそれぞれΔFB=Δcomb=0.0286、Δ1=0.0260、及びΔ2=0.0231であった。第1及び第2のパケットの透過スペクトルを互いから再度控除して、曲線1216cとしてプロットされる差スペクトルを算出した。第3次最良適合曲線を控除した後、差スペクトル1216cの標準偏差は、400〜950nmの限界の間でΔdiff=0.0160であると算出された。要約すると、この例では以下を有した。
Δ1=0.0260
Δ2=0.0231
Δdiff=0.0160
Δcomb=0.0286
ほぼ同一のスペクトルが複合されているが、積層体の標準偏差は、各個別のフィルムよりもわずかに高いだけであることに留意されたい。
次に、図12aの第1のシミュレートしたフィルム体を、異なる入射条件で再評価した。フィルムの通過軸に沿って直線偏光された垂直入射光線ではなく、ここでは光線が通過平面に60度で斜めに入射する入射条件を使用し、光線は、入射平面で偏光(p偏光)される。第1及び第2の単一パケットフィルムの透過率を、この新しい入射条件で測定し、結果を、図12dにおいてそれぞれ曲線1212d及び1214dとしてプロットした。
次に、シミュレートしたフィルム体を、図12aと関連して説明されるものと同様の方法で、曲線1212d、1214dを使用して評価した。シミュレートしたフィルム体の算出透過率は、曲線1212d、1214dのそれぞれに使用される同一の(斜め)入射条件を想定して、図12dにおいて曲線1210dとして示される。この曲線は、所与の(斜め)入射条件下で、個別のフィルム切片を一緒に積層することによって製造されたフィルム体に関して測定する、透過率を代表すると考えられる。p偏光に対するブリュースター角付近の表面反射率はごくわずかであるため、この計算に関して空気境界面は無視した。
前述のように、次に、曲線1210d、1212d、1214dのそれぞれを、400〜950nmの限界の間で、形状a+aλ+aλ+aλの平滑な最良適合曲線によって近似され、この最良適合曲線をそれぞれの測定又は算出透過スペクトルから控除して、高周波成分を単離した。曲線1210d、1212d、1214dのそれぞれに対する高周波成分の標準偏差は、400〜800nmの限界の間で算出し、結果はそれぞれΔFB=Δcomb=0.0176、Δ1=0.0219、及びΔ2=0.0220であった。第1及び第2のパケットの透過スペクトルを互いから再度控除して、曲線1216dとしてプロットされる差スペクトルを算出した。第3次最良適合曲線を控除した後、差スペクトル1216dの標準偏差は、400〜800nmの限界の間でΔdiff=0.0141であると算出された。要約すると、この例では以下を有した。
Δ1=0.0219
Δ2=0.0220
Δdiff=0.0141
Δcomb=0.0176
前述の実施例及び教示から、広帯域の部分的に反射するミクロ層パケットが多重パケットフィルム体に組み込まれる方法は、フィルム体の色、特に、反射及び/又は糖羽化スペクトルにおける望ましくない高周波変動と関連付けられた色の観点から重要であり得ることが分かる。望ましくは、Δdiffは、フィルム体の少なくとも第1の試験領域において、Δ1及びΔ2の少なくとも1つを超える。(差変動Δdiffが小さいとしても、Δcomb及びΔFBは、Δ1又はΔ2のいずれよりも小さいため、図12dの実施形態は、ある程度反例である。)Δdiffはまた、Δ1及びΔ2のそれぞれを超えてもよい。更に、ΔFB(及び/又はΔcomb)は、第1の試験領域において、Δ1及びΔ2の少なくとも1つ未満であり得るか、又はそれぞれのΔ1及びΔ2未満であってもよい。フィルム体の第2の試験領域では、Δdiff、Δ1、Δ2、ΔFB、及びΔcombの量は、それぞれΔdiff2、Δ3、Δ4、ΔFB2、及びΔcomb2と称されてもよく、Δdiff2は、Δ3及びΔ4の少なくとも1つ未満であり得るか、又はそれぞれのΔ3及びΔ4未満であってもよい。更に、ΔFB2及び/又はΔcomb2は、Δ3及びΔ4の少なくとも1つを超え得るか、又はそれ若しくはそれらが、Δ3及びΔ4の両方を超え得るか、又はそれ若しくはそれらが、Δ3及びΔ4の1つ又は両方未満であり得るが、ΔFB及び/若しくはΔcombは、Δ1及びΔ2の少なくとも1つ未満であり得るか、又はそれぞれΔ1及びΔ2未満であってもよい。
特記しない限り、本明細書及び「特許請求の範囲」で使用されている量、性質の測定などを表現する全ての数は、用語「約」により改変されていると理解されるべきである。したがって、反することが示されない限り、本明細書及び添付特許請求の範囲に記載の数値的パラメータは、本発明の教示を利用して当業者により得ることが求められる所望の性質に応じて変化する近似値である。均等論を特許請求の範囲の範疇に適用することを制限しようとする試みとしてではなく、各数値パラメータは少なくとも、記録された有効数字の桁数を考慮して、又通常の四捨五入を適用することによって解釈されるべきである。本発明の広範な範囲を示す数値範囲及びパラメータは近似であるにも拘わらず、いかなる数値も本明細書で述べられる具体的な例で示される程度に、これらは妥当に可能な限り精確に報告される。しかしながら、いかなる数値も試験及び測定の限界に関連する誤差を含み得る。
本発明の様々な修正及び変更は、本発明の範囲及び趣旨から逸脱せずに当該技術分野の当業者に明らかとであり、本発明は、ここに記載された例示的な実施形態に限定されないことが理解されるべきである。例えば、1つの開示実施形態の特徴は、別に記載のない限り、他の開示実施形態全てにも適用され得ることを、読者は推定すべきである。また、本明細書において参照された全ての米国特許、公開特許出願、並びに他の特許及び非特許文書は、それらが上述の開示に矛盾しない範囲において、参照によって全てが組み込まれることが理解されるべきである。
本発明の様々な修正及び変更は、本発明の範囲及び趣旨から逸脱せずに当該技術分野の当業者に明らかとであり、本発明は、ここに記載された例示的な実施形態に限定されないことが理解されるべきである。例えば、1つの開示実施形態の特徴は、別に記載のない限り、他の開示実施形態全てにも適用され得ることを、読者は推定すべきである。また、本明細書において参照された全ての米国特許、公開特許出願、並びに他の特許及び非特許文書は、それらが上述の開示に矛盾しない範囲において、参照によって全てが組み込まれることが理解されるべきである。本発明の実施態様の一部を以下の項目[1]−[26]に記載する。
[1]
第1の面内主軸を有する部分的に反射する多層光学フィルム体であって、
第1のミクロ層のパケットと、
第2のミクロ層のパケットであって、少なくともいくらかの光線が、前記第1及び第2のミクロ層のパケットを連続的に通過することができるように、前記第1のパケットに接続された第2のミクロ層のパケットと、を備え、
前記第1及び第2のパケットが、拡張された波長範囲にわたって、前記第1の面内主軸に沿って直線偏光された垂直入射光線を部分的に透過し部分的に反射するように、それぞれ構成され、
前記第1及び第2のパケットが、組み合わされると、前記拡張された波長範囲にわたって平均して、0.05(5%)〜0.95(95%)の範囲の垂直入射光線に対する第1の複合内部透過率を有し、
前記第1及び第2のパケットが、組み合わされると、(a)前記第1の面内主軸を含む第1の主平面において60度で入射し、(b)前記第1の主平面において直線偏光される斜光線に対する第2の複合内部透過率を有し、前記第2の複合内部透過率が、前記拡張された波長範囲にわたって平均して0.1(10%)〜0.9(90%)の範囲にあり、
前記多層光学フィルム体の少なくとも第1の試験領域では、前記第1及び第2のパケットの複合の高周波スペクトル変動(Δcomb)が、前記第1のパケット自体の高周波スペクトル変動(Δ1)未満である、多層光学フィルム体。
[2]
少なくとも前記第1の試験領域では、Δcombが、前記第2のパケット自体の高周波スペクトル変動(Δ2)未満でもある、項目1に記載のフィルム体。
[3]
Δ1、Δ2、及びΔcombがすべて、前記拡張された波長範囲にわたる垂直入射光線に対して評価される、項目2に記載のフィルム体。
[4]
Δ1、Δ2、及びΔcombがすべて、前記拡張された波長範囲にわたる斜光線に対して評価される、項目2に記載のフィルム体。
[5]
前記拡張された波長範囲が、400〜700nmの範囲の少なくとも大部分を含む、項目3に記載のフィルム体。
[6]
前記拡張された波長範囲が、420nmから680nmに広がる、項目5に記載のフィルム体。
[7]
前記拡張された波長範囲が、420nmから680nmを超える波長に広がる、項目5に記載のフィルム体。
[8]
前記第2の複合内部透過率が、前記拡張された波長範囲にわたって平均して、0.2(20%)〜0.8(80%)の範囲内にある、項目1に記載のフィルム体。
[9]
前記第2の複合内部透過率が、前記拡張された波長範囲にわたって平均して、0.3(30%)〜0.7(70%)の範囲内にある、項目8に記載のフィルム体。
[10]
少なくとも前記第1の試験領域では、
前記第1のミクロ層のパケットが、前記拡張された波長範囲にわたって、前記垂直入射光線に対して第1の透過スペクトルを呈し、前記第1の透過スペクトルが、前記第1の高周波スペクトル変動Δ1を有し、
前記第2のミクロ層のパケットが、前記拡張された波長範囲にわたって、前記垂直入射光線に対して第2の透過スペクトルを呈し、前記第2の透過スペクトルが、前記第2の高周波スペクトル変動Δ2を有し、
前記第1の透過スペクトルと前記第2の透過スペクトルとの差が、前記拡張された波長範囲にわたって第1の差透過スペクトルをもたらし、前記第1の差透過スペクトルが、第1の差高周波スペクトル変動Δdiffを有し、
Δdiffが、Δ1及びΔ2のうちの少なくとも1つを超える、項目1に記載のフィルム体。
[11]
Δdiffが、Δ1及びΔ2のそれぞれを超える、項目10に記載のフィルム体。
[12]
前記第1及び第2の透過スペクトルが、内部透過スペクトルである、項目10に記載のフィルム体。
[13]
Δ1が、前記対象の波長範囲にわたる、前記第1の透過スペクトルと、前記第1の透過スペクトルに対する第1の最良適合曲線との差に基づいており、前記第1の最良適合曲線が、a +a λ+a λ +a λ の形状である、項目10に記載のフィルム体。
[14]
Δ1が、前記対象の波長範囲にわたる、前記第1の内部透過スペクトルと、前記第1の内部透過スペクトルに対する第1の最良適合曲線との差に基づいており、前記第1の最良適合曲線が、a +a λ+a λ +a λ の形状であり、
Δ2が、前記対象の波長範囲にわたる、前記第2の内部透過スペクトルと、前記第2の内部透過スペクトルに対する第2の最良適合曲線との差に基づいており、前記第2の最良適合曲線もまた、a +a λ+a λ +a λ の形状であり、
Δdiffが、前記対象の波長範囲にわたる、前記第1の差透過スペクトルと、前記第1の差透過スペクトルに対する第1の差最良適合曲線との差に基づいており、前記第1の差最良適合曲線もまた、a +a λ+a λ +a λ の形状であり、
前記第1及び第2のパケットが、組み合わされると、前記拡張された波長範囲にわたって、前記垂直入射光線に対する第1の複合透過スペクトルを呈し、前記第1の複合透過スペクトルが、前記高周波スペクトル変動Δcombを有し、
Δcombが、前記対象の波長範囲にわたる、前記第1の複合透過スペクトルと、前記第1の複合透過スペクトルに対する第1の複合最良適合曲線との差に基づいており、前記第1の複合最良適合曲線もまた、a +a λ+a λ +a λ の形状である、項目10に記載のフィルム体。
[15]
Δ1が、前記第1の内部透過スペクトルと前記第1の最良適合曲線との差の標準偏差であり、
Δ2が、前記第2の内部透過スペクトルと前記第2の最良適合曲線との差の標準偏差であり、
Δdiffが、前記第1の差透過スペクトルと前記第1の差最良適合曲線との差の標準偏差であり、
Δcombが、前記第1の複合透過スペクトルと前記第1の複合最良適合曲線との差の標準偏差である、項目14に記載のフィルム体。
[16]
前記フィルム体が、反射偏光子であり、前記第1の面内主軸が、前記反射偏光子の通過軸である、項目1に記載のフィルム体。
[17]
前記フィルム体が、前記第1の面内主軸に垂直な第2の面内軸に沿って偏光された垂直入射光線の反射率と実質的に同一の前記第1の面内主軸に沿って偏光された垂直入射光線の反射率を有する、部分反射体である、項目1に記載のフィルム体。
[18]
前記フィルム体の任意の指定スペクトル特徴が、前記第1の試験領域の任意の2つの部分間で1nm未満だけ波長を移行させるように、前記第1の試験領域が選択される、項目1に記載のフィルム体。
[19]
前記多層光学フィルム体の少なくとも第2の試験領域では、前記第1及び第2のパケットの複合の高周波スペクトル変動(Δcomb2)が、前記第1のパケット自体の高周波スペクトル変動(Δ3)、及び前記第2のパケット自体の高周波スペクトル変動(Δ4)の少なくとも1つを超える、項目1に記載のフィルム体。
[20]
前記第2の試験領域では、前記第1のパケットの透過スペクトルと、前記第2のパケットの透過スペクトルとの差スペクトルが、高周波スペクトル変動Δdiff2を有し、Δdiff2が、Δ3及びΔ4の少なくとも1つ未満である、項目19に記載のフィルム体。
[21]
部分的に反射する多層光学フィルム体を製造する方法であって、
拡張された波長範囲にわたって、前記フィルム体の第1の面内主軸に沿って直線偏光された垂直入射光線を部分的に透過し部分的に反射するようにそれぞれ構成された、第1及び第2のミクロ層のパケットを提供する工程と、
前記第1のミクロ層のパケットを前記第2のミクロ層のパケットに接続して、前記多層光学フィルム体を形成する工程であって、少なくともいくらかの光線が、前記第1及び第2のミクロ層のパケットを連続的に通過することができる、工程と、を含み、
前記接続する工程が、
前記第1及び第2のパケットが、組み合わされると、前記拡張された波長範囲にわたって平均して、0.05(5%)〜0.95(95%)の範囲の垂直入射光線に対する第1の複合内部透過率を有し、
前記第1及び第2のパケットが、組み合わされると、(a)前記第1の面内主軸を含む第1の主平面において60度で入射し、(b)前記第1の主平面において直線偏光される斜光線に対する第2の複合内部透過率を有し、前記第2の複合内部透過率が、前記拡張された波長範囲にわたって平均して、0.1(10%)〜0.9(90%)の範囲にあり、
前記多層光学フィルム体の少なくとも第1の試験領域では、前記第1及び第2のパケットの複合の高周波スペクトル変動(Δcomb)が、前記第1のパケット自体の高周波スペクトル変動(Δ1)未満であるように行われる、方法。
[22]
前記接続する工程が、Δcombが、前記第2のパケット自体の高周波スペクトル変動(Δ2)未満であるようにも行われる、項目21に記載の方法。
[23]
前記第1及び第2のパケットを提供する工程、及び前記接続する工程が、押出成形多層ウェブを形成し、前記ウェブを延伸して前記第1及び第2のミクロ層のパケットを同時に形成することによって達成される、項目21に記載の方法。
[24]
前記第1及び第2のパケットを提供する工程が、前記第1のミクロ層のパケットを含む、第1の多層光学フィルムを形成し、前記第2のミクロ層のパケットを含む、第2の多層光学フィルムを別個に形成することによって達成され、前記接続する工程が、前記第1の多層光学フィルムを前記別個の第2の多層光学フィルムに積層することによって達成される、項目21に記載の方法。
[25]
少なくとも前記第1の試験領域では、
前記第1のミクロ層のパケットが、前記拡張された波長範囲にわたって、前記垂直入射光線に対する第1の透過スペクトルを呈し、前記第1の透過スペクトルが、前記第1の高周波スペクトル変動Δ1を有し、
前記第2のミクロ層のパケットが、前記拡張された波長範囲にわたって、前記垂直入射光線に対する第2の透過スペクトルを呈し、前記第2の透過スペクトルが、前記第2の高周波スペクトル変動Δ2を有し、
前記第1の透過スペクトルと第2の透過スペクトルとの差が、前記拡張された波長範囲にわたって第1の差透過スペクトルをもたらし、前記第1の差透過スペクトルが、第1の差高周波スペクトル変動Δdiffを有し、
前記接続する工程が、Δdiffが、Δ1及びΔ2のうちの少なくとも1つを超えるように行われる、項目21に記載の方法。
[26]
前記接続する工程が、Δdiffが、Δ1及びΔ2のそれぞれを超えるように行われる、項目25に記載の方法。

Claims (26)

  1. 第1の面内主軸を有する部分的に反射する多層光学フィルム体であって、
    第1のミクロ層のパケットと、
    第2のミクロ層のパケットであって、少なくともいくらかの光線が、前記第1及び第2のミクロ層のパケットを連続的に通過することができるように、前記第1のパケットに接続された第2のミクロ層のパケットと、を備え、
    前記第1及び第2のパケットが、拡張された波長範囲にわたって、前記第1の面内主軸に沿って直線偏光された垂直入射光線を部分的に透過し部分的に反射するように、それぞれ構成され、
    前記第1及び第2のパケットが、組み合わされると、前記拡張された波長範囲にわたって平均して、0.05(5%)〜0.95(95%)の範囲の垂直入射光線に対する第1の複合内部透過率を有し、
    前記第1及び第2のパケットが、組み合わされると、(a)前記第1の面内主軸を含む第1の主平面において60度で入射し、(b)前記第1の主平面において直線偏光される斜光線に対する第2の複合内部透過率を有し、前記第2の複合内部透過率が、前記拡張された波長範囲にわたって平均して0.1(10%)〜0.9(90%)の範囲にあり、
    前記多層光学フィルム体の少なくとも第1の試験領域では、前記第1及び第2のパケットの複合の高周波スペクトル変動(Δcomb)が、前記第1のパケット自体の高周波スペクトル変動(Δ1)未満である、多層光学フィルム体。
  2. 少なくとも前記第1の試験領域では、Δcombが、前記第2のパケット自体の高周波スペクトル変動(Δ2)未満でもある、請求項1に記載のフィルム体。
  3. Δ1、Δ2、及びΔcombがすべて、前記拡張された波長範囲にわたる垂直入射光線に対して評価される、請求項2に記載のフィルム体。
  4. Δ1、Δ2、及びΔcombがすべて、前記拡張された波長範囲にわたる斜光線に対して評価される、請求項2に記載のフィルム体。
  5. 前記拡張された波長範囲が、400〜700nmの範囲の少なくとも大部分を含む、請求項3に記載のフィルム体。
  6. 前記拡張された波長範囲が、420nmから680nmに広がる、請求項5に記載のフィルム体。
  7. 前記拡張された波長範囲が、420nmから680nmを超える波長に広がる、請求項5に記載のフィルム体。
  8. 前記第2の複合内部透過率が、前記拡張された波長範囲にわたって平均して、0.2(20%)〜0.8(80%)の範囲内にある、請求項1に記載のフィルム体。
  9. 前記第2の複合内部透過率が、前記拡張された波長範囲にわたって平均して、0.3(30%)〜0.7(70%)の範囲内にある、請求項8に記載のフィルム体。
  10. 少なくとも前記第1の試験領域では、
    前記第1のミクロ層のパケットが、前記拡張された波長範囲にわたって、前記垂直入射光線に対して第1の透過スペクトルを呈し、前記第1の透過スペクトルが、前記第1の高周波スペクトル変動Δ1を有し、
    前記第2のミクロ層のパケットが、前記拡張された波長範囲にわたって、前記垂直入射光線に対して第2の透過スペクトルを呈し、前記第2の透過スペクトルが、前記第2の高周波スペクトル変動Δ2を有し、
    前記第1の透過スペクトルと前記第2の透過スペクトルとの差が、前記拡張された波長範囲にわたって第1の差透過スペクトルをもたらし、前記第1の差透過スペクトルが、第1の差高周波スペクトル変動Δdiffを有し、
    Δdiffが、Δ1及びΔ2のうちの少なくとも1つを超える、請求項1に記載のフィルム体。
  11. Δdiffが、Δ1及びΔ2のそれぞれを超える、請求項10に記載のフィルム体。
  12. 前記第1及び第2の透過スペクトルが、内部透過スペクトルである、請求項10に記載のフィルム体。
  13. Δ1が、前記対象の波長範囲にわたる、前記第1の透過スペクトルと、前記第1の透過スペクトルに対する第1の最良適合曲線との差に基づいており、前記第1の最良適合曲線が、a+aλ+aλ+aλの形状である、請求項10に記載のフィルム体。
  14. Δ1が、前記対象の波長範囲にわたる、前記第1の内部透過スペクトルと、前記第1の内部透過スペクトルに対する第1の最良適合曲線との差に基づいており、前記第1の最良適合曲線が、a+aλ+aλ+aλの形状であり、
    Δ2が、前記対象の波長範囲にわたる、前記第2の内部透過スペクトルと、前記第2の内部透過スペクトルに対する第2の最良適合曲線との差に基づいており、前記第2の最良適合曲線もまた、a+aλ+aλ+aλの形状であり、
    Δdiffが、前記対象の波長範囲にわたる、前記第1の差透過スペクトルと、前記第1の差透過スペクトルに対する第1の差最良適合曲線との差に基づいており、前記第1の差最良適合曲線もまた、a+aλ+aλ+aλの形状であり、
    前記第1及び第2のパケットが、組み合わされると、前記拡張された波長範囲にわたって、前記垂直入射光線に対する第1の複合透過スペクトルを呈し、前記第1の複合透過スペクトルが、前記高周波スペクトル変動Δcombを有し、
    Δcombが、前記対象の波長範囲にわたる、前記第1の複合透過スペクトルと、前記第1の複合透過スペクトルに対する第1の複合最良適合曲線との差に基づいており、前記第1の複合最良適合曲線もまた、a+aλ+aλ+aλの形状である、請求項10に記載のフィルム体。
  15. Δ1が、前記第1の内部透過スペクトルと前記第1の最良適合曲線との差の標準偏差であり、
    Δ2が、前記第2の内部透過スペクトルと前記第2の最良適合曲線との差の標準偏差であり、
    Δdiffが、前記第1の差透過スペクトルと前記第1の差最良適合曲線との差の標準偏差であり、
    Δcombが、前記第1の複合透過スペクトルと前記第1の複合最良適合曲線との差の標準偏差である、請求項14に記載のフィルム体。
  16. 前記フィルム体が、反射偏光子であり、前記第1の面内主軸が、前記反射偏光子の通過軸である、請求項1に記載のフィルム体。
  17. 前記フィルム体が、前記第1の面内主軸に垂直な第2の面内軸に沿って偏光された垂直入射光線の反射率と実質的に同一の前記第1の面内主軸に沿って偏光された垂直入射光線の反射率を有する、部分反射体である、請求項1に記載のフィルム体。
  18. 前記フィルム体の任意の指定スペクトル特徴が、前記第1の試験領域の任意の2つの部分間で1nm未満だけ波長を移行させるように、前記第1の試験領域が選択される、請求項1に記載のフィルム体。
  19. 前記多層光学フィルム体の少なくとも第2の試験領域では、前記第1及び第2のパケットの複合の高周波スペクトル変動(Δcomb2)が、前記第1のパケット自体の高周波スペクトル変動(Δ3)、及び前記第2のパケット自体の高周波スペクトル変動(Δ4)の少なくとも1つを超える、請求項1に記載のフィルム体。
  20. 前記第2の試験領域では、前記第1のパケットの透過スペクトルと、前記第2のパケットの透過スペクトルとの差スペクトルが、高周波スペクトル変動Δdiff2を有し、Δdiff2が、Δ3及びΔ4の少なくとも1つ未満である、請求項19に記載のフィルム体。
  21. 部分的に反射する多層光学フィルム体を製造する方法であって、
    拡張された波長範囲にわたって、前記フィルム体の第1の面内主軸に沿って直線偏光された垂直入射光線を部分的に透過し部分的に反射するようにそれぞれ構成された、第1及び第2のミクロ層のパケットを提供する工程と、
    前記第1のミクロ層のパケットを前記第2のミクロ層のパケットに接続して、前記多層光学フィルム体を形成する工程であって、少なくともいくらかの光線が、前記第1及び第2のミクロ層のパケットを連続的に通過することができる、工程と、を含み、
    前記接続する工程が、
    前記第1及び第2のパケットが、組み合わされると、前記拡張された波長範囲にわたって平均して、0.05(5%)〜0.95(95%)の範囲の垂直入射光線に対する第1の複合内部透過率を有し、
    前記第1及び第2のパケットが、組み合わされると、(a)前記第1の面内主軸を含む第1の主平面において60度で入射し、(b)前記第1の主平面において直線偏光される斜光線に対する第2の複合内部透過率を有し、前記第2の複合内部透過率が、前記拡張された波長範囲にわたって平均して、0.1(10%)〜0.9(90%)の範囲にあり、
    前記多層光学フィルム体の少なくとも第1の試験領域では、前記第1及び第2のパケットの複合の高周波スペクトル変動(Δcomb)が、前記第1のパケット自体の高周波スペクトル変動(Δ1)未満であるように行われる、方法。
  22. 前記接続する工程が、Δcombが、前記第2のパケット自体の高周波スペクトル変動(Δ2)未満であるようにも行われる、請求項21に記載の方法。
  23. 前記第1及び第2のパケットを提供する工程、及び前記接続する工程が、押出成形多層ウェブを形成し、前記ウェブを延伸して前記第1及び第2のミクロ層のパケットを同時に形成することによって達成される、請求項21に記載の方法。
  24. 前記第1及び第2のパケットを提供する工程が、前記第1のミクロ層のパケットを含む、第1の多層光学フィルムを形成し、前記第2のミクロ層のパケットを含む、第2の多層光学フィルムを別個に形成することによって達成され、前記接続する工程が、前記第1の多層光学フィルムを前記別個の第2の多層光学フィルムに積層することによって達成される、請求項21に記載の方法。
  25. 少なくとも前記第1の試験領域では、
    前記第1のミクロ層のパケットが、前記拡張された波長範囲にわたって、前記垂直入射光線に対する第1の透過スペクトルを呈し、前記第1の透過スペクトルが、前記第1の高周波スペクトル変動Δ1を有し、
    前記第2のミクロ層のパケットが、前記拡張された波長範囲にわたって、前記垂直入射光線に対する第2の透過スペクトルを呈し、前記第2の透過スペクトルが、前記第2の高周波スペクトル変動Δ2を有し、
    前記第1の透過スペクトルと第2の透過スペクトルとの差が、前記拡張された波長範囲にわたって第1の差透過スペクトルをもたらし、前記第1の差透過スペクトルが、第1の差高周波スペクトル変動Δdiffを有し、
    前記接続する工程が、Δdiffが、Δ1及びΔ2のうちの少なくとも1つを超えるように行われる、請求項21に記載の方法。
  26. 前記接続する工程が、Δdiffが、Δ1及びΔ2のそれぞれを超えるように行われる、請求項25に記載の方法。
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