JP2022008916A - 方位変調層を有する光学道具 - Google Patents
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Abstract
Description
関する。光学道具は、第1の表面と、第1の表面の反対側の第2の表面と、第3の表面と
、第3の表面の反対側の第4の表面とを有する反射層;および反射層の第1の表面の外側
の第1の選択的光変調層を含むことができ、第3の表面および第4の表面のうちの少なく
とも一方は、方位変調層を含む。光学道具の製造方法も開示されている。
れた反射層などの「白色」反射層は、顔料に限られた色空間属性を提供する。さらに、ア
ルミニウムの反射層を使用するには、水によるアルミニウムの腐食のリスクを排除するた
めの不動態化などの、腐食保護メカニズムを追加する必要があることがある。腐食は、リ
フレクター機能の損失と水素の形成につながる可能性がある。これらの問題はどちらも顔
料にとって有害であり、その使用を制限することがある。さらに、「白色」反射層の使用
は、顔料がカラーフロップおよび/またはカラーシフト効果を生ずる能力を制限する可能
性がある。
の表面の反対側の第4の表面とを有する反射層;および反射層の第1の表面の外側の第1
の選択的光変調層を含み、第3の表面および第4の表面のうちの少なくとも一方が、方位
変調層を含む、光学道具が開示される。
面と、第3の表面の反対側の第4の表面とを有する反射層を堆積すること;反射層の第1
の表面上に第1の選択的光変調層を堆積すること;および反射層の第3の表面および第4
の表面のうちの少なくとも一方上に方位変調層を設けることを含む、光学道具を製造する
ための方法が開示される。
から明らかになるか、または様々な実施形態の実施により習得することができる。様々な
実施形態の目的および他の利点は、本明細書の説明で特に指摘された要素および組み合わ
せによって実現および達成されるであろう。
からより完全に理解することができる。
教示の様々な実施形態の説明を提供することを意図していることを理解されたい。その広
く多様な実施形態において、本明細書に開示されるのは、例えば、箔、シートおよびフレ
ークの形態の光学道具などの物品;ならびに物品の製造方法である。一例では、顔料など
の光学道具、光学タガントおよび光学セキュリティ装置を含む物品は、簡素化された構造
で製造し得る。本明細書に開示される光学道具は、例えば、反射層の劣化の低減、反射層
上の水素の形成の低減および向上した色属性を含む、少なくとも1つの特性を示し得る。
液体コーティングプロセスを使用して堆積された選択的光変調層14を含み得る。一態様
では、図2に示すように、選択的光変調層14は、第1の選択的光変調層14または第2
の選択的光変調層14’であり得る。反射層16は、着色反射層16とすることができる
。反射層16は、むき出しの面を有することができる。反射層16は、図3~8に示すよ
うに、方位変調層12を含む少なくとも1つの表面を有することができる。
。別の態様では、物品10は、箔またはフレークの形態であってもよい。例えば、物品1
0は、層状形状を有し得る。一態様では、物品10は、光学道具であり得る。別の態様で
は、組成物は、光学道具と液体媒体を含み得る。組成物は、インク、ワニス、塗料などと
することができる。別の態様では、物品10は、フレークの形態の光学道具であり、フレ
ークは、例えば、100nm~100μmの厚さと100nm~1mmのサイズを有する
。物品10は、色が変化する着色剤とすることができ、または通貨のセキュリティ機能と
して使用することができる。物品10の使用に共通する属性には、高い色度(または強い
色)、視野角に対する色の変化(ゴニオクロマティシティまたは玉虫色とも呼ばれる)お
よびフロップ(視野角が変化すると明度、色相または色度が変化する鏡面外観および金属
外観)が挙げられる。加えて、物品10は、金属色であってもよく、色を生成するのに干
渉を利用することができない。特に、物品10は、角度依存色シフト効果を追加するため
の追加機能を含むことができる。さらに、物品10は、反射層16の縁などの、露出した
金属表面の向上した化学的保護を示し得るが、物品10全体をカプセル化する必要はない
。
0は、本開示の様々な態様に従い、フレークおよび/または箔の形態であってもよい。さ
らに、図は特定の順序で特定の層を示しているが、当業者は、物品10が任意の順序で任
意の数の層を含むことができることを理解するであろう。さらに、任意の特定の層の組成
は、任意の他の層の組成と同じでも異なっていてもよい。例えば、第1の選択的光変調層
(SLML)14は、第2の選択的光変調層(SLML)14’と同じ組成でも異なる組
成でもよい。さらに、任意の特定の層の物理特性は、任意の他の層の物理特性と同じでも
異なっていてもよい。例えば、第1のSLML14は、第1の屈折率を有する組成を有す
ることができるが、同じ物品10の第2のSLML14’は、異なる屈折率を有する異な
る組成を有することができる。別の例として、第1のSLML14は、第1の厚さである
組成を有することができるが、第2のSLML14’は、第1の厚さとは異なる第2の厚
さで同じ組成を有することができる。
第2の表面と、第3の表面とを有する着色反射層16;および着色反射層16の第1の表
面の外側の選択的光変調層を含むことができる。
白色TiO2)であってもよい。反射層16は、金属を含むことができる。反射層16は
、着色反射層であり得る。本明細書で使用するとき、「着色反射層」には、着色金属、着
色金属合金、着色非金属および化学的に着色化合物に変換された金属が含まれる。着色反
射層16は、銅、金、銀および青銅から選択される着色金属または着色金属合金であり得
る。着色反射層16は、ポリアセチレンのような有機材料、導電性ポリマー(例えば、ポ
リピロール、PEDOT、ポリアニリン)、半導体、ならびに金属酸化物、硫化物、塩化
物、フッ化物、チタン酸塩、ジルコン酸塩、希土類ドープCaF2、遷移金属ドープSr
TiO3およびCaTiO3、鉄または硫黄ドープソーダライトおよび金属配位錯体など
の無機材料を含む着色非金属であり得る。
含むことができる。例えば、化学的に変換される金属には、アルミニウム、ステンレス鋼
および白色の材料が含まれ得る。一態様では、化学的に変換される金属には、アルミニウ
ムおよびステンレス鋼が含まれる。一態様では、化学的に変換される金属には、例えば、
アルミニウム、銅、ステンレス鋼、銀、金、亜鉛、鉄、青銅、マンガン、チタン、ジルコ
ニウム、バナジウム、ニオブ、クロム、モリブデン、ニッケル、タングステン、スズ、イ
ンジウム、ビスマス、これらの金属のいずれかの合金またはそれらの組み合わせが含まれ
得る。変換プロセスは、非着色または白色の金属を着色化合物に変換する任意のプロセス
であり得る。変換プロセスは、非着色または白色の金属を反応物にさらすことを含み得る
。
どの任意の状態であり得る。反応物は、制御可能な方法で、非着色または白色の金属の少
なくとも一部と反応を引き起こし得る化学的または物理的要素を含み得る。一例では、水
および溶媒系環境を反応物として使用できる。いくつかの例では、変換プロセスは、バッ
チおよび連続撹拌タンク反応物、管状反応物、回転床反応物、流動床反応物、連続流管お
よびバッチ炉を含むさまざまなタイプの化学反応物の使用を含み得る。
る。無機化合物の例には、硫黄、硫化物、硫酸塩、酸化物、水酸化物、イソシアネート、
チオシアン酸塩、モリブデン酸塩、クロム酸塩、過マンガン酸塩、炭酸塩、チオ硫酸塩、
コロイド金属、無機塩およびそれらの組合せのうちの少なくとも1つが含まれ得る。有機
化合物の例には、チオール、チオアミン、オキシチオアミン、チオ尿素、チオシアン酸塩
などの硫黄;アミンおよびイソシアネートなどの窒素;酸素;シランなどのケイ素;また
はその組み合わせを含む有機化合物が含まれ得る。さらに、化学浴は、金属の無機塩もし
くは有機塩または金属の金属有機化合物のうちの少なくとも1つを含むことができる。さ
らに別の態様では、化学浴は、酸化剤、表面改質剤および/または抑制剤を含むことがで
きる。
9.9%変換など、その間のパーセント変換のすべての範囲を含めて、部分的に変換し得
る。
ムまたは着色化合物に化学的に変換されていない白色材料を含まない。
を含み得る。例えば、所望のスペクトル範囲で5%~100%の範囲の反射率を有する任
意の材料。
定的なものと見なされるべきではない。例えば、反射層16が0.8の最大透過率を提供
できるように、厚さの下限を選択することができる。
に応じて、より高いまたはより低い最小厚さが必要とされ得る。いくつかの例では、上限
は、約5000nm、約4000nm、約3000nm、約1500nm、約200nm
および/または約100nmであり得る。一態様では、反射層16の厚さは、約10nm
~約5000nm、例えば、約15nm~約4000nm、約20nm~約3000nm
、約25nm~約2000nm、約30nm~約1000nm、約40nm~約750n
m、または約50nm~約500nm、例えば、約60nm~約250nmまたは約70
nm~約200nmであり得る。
図示される右(第3)および左(第4)の表面/側面はむき出しでもよい。一態様では、
物品10がフレークまたは箔の形態である場合、反射層16は、図に例示されている4つ
より多い表面を含むことができる。それらの例では、例えば、反射層16の1、2、3、
4または5つの表面が、大気にむき出しになっていてもよい。一例では、反射層16のむ
き出しの側面、すなわち外側層を含まない反射層16の表面は、フロップの利点となり得
る。別の態様では、図7および8に示すように、物品10は、むき出しでない反射層16
および/またはSLML層14、すなわち反射層16および/またはSLML層14の側
面など、側面の外側の方位変調層12、12’を有する反射層16および/またはSLM
L層14を含むことができる。別の態様では、反射層16、SLML14および/または
方位層12の任意の表面は、機能性分子を含む機能層(図示せず)も含むことができる。
6を含むことができ;選択的光変調層14は、図1に示すように、第1の色と同じ第2の
色を有する。例えば、反射層16は赤色であってもよく、選択的光変調層も赤色であって
もよい。
16を含むことができ;選択的光変調層14は、図1に示すように、第1の色とは異なる
第2の色を有する。例えば、反射層16は、赤色であってもよく、選択的光変調層14は
、青色であってもよい。
むことができ;さらに、第2の選択的光変調層14’を含むことができる。図2に示すよ
うに、第1の選択的光変調層14は、反射層16の第1の表面上に存在し、第2の選択的
光変調層14’は、反射層16の第2の表面上に存在する。第1および第2の選択的光変
調層14、14’のそれぞれは、同じまたは異なる色を有することができる。さらに、反
射層16は、第1および第2の選択的光変調層14、14’のそれぞれと同じまたは異な
る色を有する着色反射層16であってもよい。例えば、第1の選択的光変調層14は、第
2の色の赤色であってもよく、反射層は、第1の色の青色であってもよく、第2の選択的
光変調層14’は、赤色であってもよい。別の態様では、第1の選択的光変調層14は、
第2の色の赤色であってもよく、反射層は、銅を含みかつ第1の色の赤色(おそらく異な
る色相を有する)であってもよく、第2の選択的光変調層14’は、赤色であってもよい
。さらなる態様では、第1の選択的光変調層14は、第2の色の赤色であってもよく、反
射層は、第1の色の青色であってもよく、第2の選択的光変調層14’は、黄色であって
もよい。
二次色規定特徴として機能できるため、物品10は、メタリック効果を示し得る。一態様
では、物品10は、第1の表面と、第1の表面の反対側の第2の表面と、第3の表面と、
第3の表面の反対側の第4の表面とを有する反射層16;および反射層16の第1の表面
の外側の第1の選択的光変調層14を含むことができ、反射層16の第3の表面および第
4の表面の少なくとも一方が、方位変調層12を含む。物品10は、反射層16の第2の
表面の外側の第2の選択的光変調層14’をさらに含むことができる。反射層16は、上
述のとおりであり得る。第1の選択的光変調層14、第2の選択的光変調層14’、第1
の方位変調層12および第2の方位変調層12’は、以下に記載されるとおりであり得る
。
ができる。例えば、第1の選択的変調層14は、光学道具に赤色を提供することができる
。第1の色属性は、第1の視野角で存在し得る。
できる。例えば、方位変調層12、12’は、光学道具に黒色を提供することができる。
第2の色属性は、第2の視野角で存在することができ、第2の視野角は、第1の視野角と
は異なる。第2の色属性は、第1の色属性と異なり得る。方位変調層12、12’は、選
択的光変調層14によって規定される第1の色属性を有することができる物品10に、法
線以外の視野角から見えるなど、物品10への色相の導入を可能とする。
光変調層14;および反射層16の第3の表面の外側の方位変調層12を含むことができ
る。一態様では、方位変調層12は、反射層16の第3の表面および第4の表面の少なく
とも一方を保護することができる。反射層16の第1の表面の反対側の第2の表面および
第3の表面の反対側の第4の表面は、大気にむき出しであってもよい。反射層16は上述
のとおりであり得る。一態様では、反射層16は、着色材料を含むことができる。
選択的光変調層14;反射層16の第2の表面の外側の第2の選択的光変調層14’;お
よび反射層16の第3の表面の外側の方位変調層12を含むことができる。一態様では、
方位変調層12は、反射層16の第3の表面および第4の表面の少なくとも一方を保護す
ることができる。反射層16の第3の表面の反対側の第4の表面は、大気にむき出しであ
ってもよい。反射層16は、上述のとおりであり得る。一態様では、反射層16は、着色
材料を含むことができる。
選択的光変調層14;反射層16の第3の表面の外側の第1の方位変調層12;および反
射層16の第4の表面の外側の第2の方位変調層12’を含むことができる。一態様では
、第1および第2の方位変調層12、12’の少なくとも一方は、反射層16の第3の表
面および第4の面の少なくとも一方を保護することができる。反射層16の第1の表面の
反対側の第2の表面は、大気にむき出しであってもよい。反射層16は、上述のとおりで
あり得る。一態様では、反射層16は、着色材料を含むことができる。
選択的光変調層14;反射層16の第2の表面の外側の第2の選択的光変調層14’;反
射層16の第3の表面の外側の第1の方位変調層12;および反射層16の第4の表面の
外側の第2の方位変調層12’を含むことができる。一態様では、第1および第2の方位
変調層12、12’の少なくとも一方は、反射層16の第3の表面および第4の表面の少
なくとも一方を保護することができる。反射層16は、上述のとおりであり得る。一態様
では、反射層16は、着色材料を含むことができる。
選択的光変調層14;反射層16の第3の表面の外側かつ第1の選択的光変調層14の第
3の表面の外側の第1の方位変調層12;および反射層16の第4の表面の外側かつ第1
の選択的光変調層14の第4の表面の外側の第2の方位変調層12’ を含むことができ
る。第1の選択的光変調層14は、第1の表面;第1の表面の反対側の第2の表面;第3
の表面;および第3の表面の反対側の第4の表面を有することができる。一態様では、第
1および第2の方位変調層12、12’の少なくとも一方は、反射層16の第3の表面、
反射層16の第4の表面、第1の選択的光変調層の第3の表面および第1の選択的光変調
層14の第4の表面のうちの少なくとも1つを保護することができる。反射層16は、上
述のとおりであり得る。一態様では、反射層16は着色材料を含むことができる。
選択的光変調層14;反射層16の第2の表面の外側の第2の選択的光変調層14’;反
射層16の第3の表面の外側、第1の選択的光変調層14の第3の表面の外側かつ第2の
選択的光変調層14’の第3の表面の外側の第1の方位変調層12;および反射層16の
第4の表面の外側、第1の選択的光変調層14の第4の表面の外側かつ第2の選択的光変
調層14’の第4の表面の外側の第2の方位変調層12’を含むことができる。第1およ
び第2の選択的光変調層14、14’は、それぞれ独立して、第1の表面;第1の表面の
反対側の第2の表面;第3の表面;および第3の表面の反対側の第4の表面を有すること
ができる。一態様では、第1および第2の方位変調層12、12’の少なくとも一方は、
反射層16の第3の表面、反射層16の第4の表面、第1の選択的光変調層14の第3の
表面、第1の選択的光変調層14の第4の表面、第2の選択的光変調層14’の第3の表
面および第2の選択的光変調層14’の第4の表面のうちの少なくとも1つを保護するこ
とができる。反射層16は上述のとおりであり得る。一態様では、反射層16は着色材料
を含むことができる。
ように、着色化合物に化学的に変換される金属を含むことができる。一態様では、方位変
調層12、12’は、顔料と有機染料の少なくとも一方を含んでもよい。方位変調層12
、12’は、物品10の表面を腐食から保護することができる。
たは第2の選択的光変調層14’を含むことができる。SLMLは、約0.2μm~約2
0μmの範囲の波長を有する電磁放射のスペクトルの異なる選択された領域で光強度を変
調(吸収および/または放出)することを目的とする複数の光学機能を含む物理層である
。物品10は、SLML14が選択的SLMSによって提供される吸収によって光を選択
的に変調できる非対称層構造を含み得る(以下により詳細に説明する)。特に、物品10
は、光などの特定の波長のエネルギーを選択的に吸収するSLML14を含み得る。
例えば、SLML14は、特定の波長の透過の量を制御し得る。いくつかの例では、SL
ML14は、特定の波長のエネルギー(例えば、可視および/または非可視範囲内)を選
択的に吸収し得る。例えば、SLML14は、「着色層」および/または「波長選択吸収
層」とすることができる。いくつかの例では、吸収される特定の波長により、物品10が
特定の色に見える場合がある。例えば、SLML14は、人間の目には赤く見えることが
ある(例えば、SLML14は、約620nm未満の光の波長を吸収することができ、し
たがって、赤く見える波長のエネルギーを反射または透過する)。これは、着色剤(例え
ば、有機顔料および/または無機顔料および/または染料)である選択的光変調粒子(S
LMP)を、誘電体材料(例えば、ポリマー)などのホスト材料に添加することによって
達成できる。例えば、いくつかの例では、SLML14は、着色プラスチックであっても
よい。
(例えば、SLML14は、可視全体を吸収することができるが、赤外では透過させる)
。その得られた物品10は、黒く見えるが、赤外線の光を反射する。上記のいくつかの例
では、物品10および/またはSLML14の吸収波長(および/または特定の可視色)
は、少なくとも部分的にSLML14の厚さに依存し得る。追加的にまたは代替的に、S
LML14によって吸収されるエネルギーの波長(および/またはこれらの層および/ま
たはフレークの見える色)は、部分的に、SLML14への特定の側面の追加に依存し得
る。エネルギーの特定の波長を吸収することに加えて、SLML14は、劣化に対する反
射層16の強化;基板からの剥離を可能とすること;サイジングを可能とすること;反射
層16に使用されるアルミニウムまたは他の金属および材料の酸化などの環境劣化に対す
る耐性を提供すること;SLML14の組成と厚さに基づいて、光の透過、反射および吸
収における高いパフォーマンスのうちの少なくとも1つを達成し得る。
的に吸収するSLML14に加えてまたはその代替として、物品10のSLML14は、
屈折率を制御でき、および/またはSLML14は、屈折率を制御できる選択的光変調粒
子(SLMP)を含むことができる。吸収制御SLMP(例えば、着色剤)に加えて、ま
たはその代替として、SLML14の屈折率を制御できるSLMPをホスト材料内に含め
ることができる。いくつかの例では、ホスト材料は、SLML14の吸収制御SLMPと
屈折率SLMPの両方と組み合わせ得る。いくつかの例では、同じSLMPが、吸収と屈
折率の両方を制御し得る。
態様では、SLML14は、フレークの取り扱い、腐食、整列および物品10内の他の層
、例えば、反射層16の環境性能のうちの少なくとも1つの特性を向上し得る。
ト材料のみ、または選択的光変調システム(SLMS)と組み合わせたホスト材料を含み
得る。一態様では、第1のSLML14の少なくとも1つは、ホスト材料を含み得る。別
の態様では、第1のSLML14の少なくとも1つは、ホスト材料とSLMSを含み得る
。SLMSは、選択的光変調分子(SLMM)、選択的光変調粒子(SLMP)、添加剤
またはそれらの組み合わせを含み得る。
さらなる例として約1%~約30%の範囲の固形分を有し得る。いくつかの態様では、固
形分は、3%を超え得る。いくつかの態様では、SLML14の組成は、約3%~約10
0%、例えば約4%~50%の範囲の固形分を有し得る。
的および構造的目的に役立つ膜形成材料であり得る。ホスト材料は、必要であれば、物品
10に追加の光変調特性を提供するための選択的光変調システム(SLMS)などのゲス
トシステムを導入するための、ホスト(マトリックス)として使用し得る。
ポリマー、無機ポリマーおよび複合材料のうちの少なくとも1つであり得る。有機ポリマ
ーの非限定的な例には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアミド
、ポリイミド、ポリウレタン、アクリル、アクリレート、ポリビニルエステル、ポリエー
テル、ポリチオール、シリコーン、フルオロカーボンおよびそれらのさまざまなコポリマ
ーなどの熱可塑性プラスチック;エポキシ、ポリウレタン、アクリレート、メラミンホル
ムアルデヒド、尿素ホルムアルデヒドおよびフェノールホルムアルデヒドなどの熱硬化性
樹脂;アクリレート、エポキシ、ビニル、ビニルエステル、スチレンおよびシランなどの
エネルギー硬化性材料が挙げられる。無機ポリマーの非限定的な例には、シラン、シロキ
サン、チタネート、ジルコネート、アルミネート、シリケート、ホスファゼン、ポリボラ
ジレンおよびポリチアジルが挙げられる。
。一態様では、ホスト材料は、SLML14の約0.01重量%~約95重量%、例えば
、約0.1重量%~約90重量%、さらに別の例として約1重量%~約87重量%でSL
ML14に存在し得る。
的光変調粒子(SLMP)、選択的光変調分子(SLMM)、添加剤またはそれらの組み
合わせを含み得る。SLMSは、他の材料を含み得る。SLMSは、選択領域または対象
の全スペクトル範囲(0.2μm~20μm)での電磁放射の振幅の変調(吸収、反射、
蛍光など)を提供し得る。
SLMPは、ホスト材料と組み合わせて光変調を選択的に制御する任意の粒子であってよ
く、例えば、カラーシフト粒子、染料、1つ以上の染料を含む着色剤を含む着色剤、顔料
、反射顔料、カラーシフト顔料、量子ドットおよび選択的反射材が挙げられる。SLMP
の非限定的な例には、有機顔料、無機顔料、量子ドット、ナノ粒子(選択的に反射および
/または吸収する)、ミセルなどが含まれる。ナノ粒子としては、例えば、高い屈折率値
(約550nmの波長でn>1.6)を有する有機および有機金属材料;TiO2、Zr
O2、In2O3、In2O3-SnO、SnO2、FexOy(xおよびyは、それぞ
れ独立して0より大きい整数)、WO3などの金属酸化物;ZnSおよびCuxSy(x
とyは、それぞれ独立して0より大きい整数)などの金属硫化物;カルコゲナイド、量子
ドット、金属ナノ粒子;炭酸塩;フッ化物;およびその組合せが挙げられる。
系が含まれる。
剤などの少なくとも1つの添加剤を含み得る。
料であり得る。硬化剤の非限定的な例には、溶媒、ラジカル発生剤(エネルギーまたは化
学物質による)、酸発生剤(エネルギーまたは化学物質による)、縮合開始剤および酸/
塩基触媒が含まれる。
酸化防止剤、UV安定剤、硬化抑制緩和剤、防汚剤、腐食防止剤、光増感剤、二次架橋剤
および向上した赤外線乾燥のための赤外線吸収剤が含まれる。一態様では、酸化防止剤は
、SLML14の組成中に約25ppm~約5重量%の範囲の量で存在し得る。
例には、酢酸エチル、酢酸プロピルおよび酢酸ブチルなどのアセテート;アセトン;水;
ジメチルケトン(DMK)、メチルエチルケトン(MEK)、secブチルメチルケトン
(SBMK)、tert-ブチルメチルケトン(TBMK)、シクロペンタノンおよびア
ニソールなどのケトン;プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールメ
チルエーテルアセテートなどのグリコールおよびグリコール誘導体;イソプロピルアルコ
ールおよびジアセトンアルコールなどのアルコール;マロネートなどのエステル;n-メ
チルピロリドンなどの複素環式溶媒;トルエンおよびキシレンなどの炭化水素;グリコー
ルエーテルなどの凝集溶媒;ならびにその組合せが含まれ得る。一態様では、溶媒は、S
LML14の総重量に対して、約0重量%~約99.9重量%、例えば、約0.005重
量%~約99重量%、さらなる例として約0.05重量%~約90重量%の範囲の量で第
1のSLML14’に存在することができる。
成物、(iii)レベリング剤および(iv)消泡剤のうちの少なくとも1つを有する組
成物を含むことができる。
る。分子状酸素は、光開始剤増感剤の三重項状態を消滅させるか、フリーラジカルを除去
し、コーティング特性の低下および/または未硬化の液体表面をもたらす。酸素抑制緩和
組成物は、酸素抑制を減少させるか、または任意のSLML14の硬化を向上し得る。
なくとも1つのアクリレート、例えば少なくとも1つのアクリレートモノマーおよび少な
くとも1つのアクリレートオリゴマーを含むことができる。一態様では、酸素抑制緩和組
成物は、少なくとも1つのアクリレートモノマーと2つのアクリレートオリゴマーを含む
ことができる。酸素抑制緩和組成物で使用するためのアクリレートの非限定的な例には、
アクリレート;メタクリレート;変性エポキシアクリレートなどのエポキシアクリレート
;酸官能性ポリエステルアクリレート、四官能性ポリエステルアクリレート、変性ポリエ
ステルアクリレート、生物由来ポリエステルアクリレートなどのポリエステルアクリレー
ト;アミン官能性アクリレート共開始剤および第三級アミン共開始剤を含むアミン変性ポ
リエーテルアクリレートなどのポリエーテルアクリレート;芳香族ウレタンアクリレート
、変性脂肪族ウレタンアクリレート、脂肪族ウレタンアクリレートおよび脂肪族アロファ
ネート系ウレタンアクリレートなどのウレタンアクリレート;およびそれらのモノマーお
よびオリゴマーが含まれ得る。一態様では、酸素抑制緩和組成物は、2つのオリゴマーな
どの少なくとも1つのアクリレートオリゴマーを含むことができる。少なくとも1つのア
クリレートオリゴマーは、メルカプト変性ポリエステルアクリレートおよびアミン変性ポ
リエーテルテトラアクリレートなどのポリエステルアクリレートおよびポリエーテルアク
リレートから選択/選択することができる。酸素抑制緩和組成物は、1,6-ヘキサンジ
オールジアクリレートなどの少なくとも1つのモノマーも含むことができる。酸素抑制緩
和組成物は、SLML14の総重量に対して、約5重量%~約95重量%、例えば約10
重量%~約90重量%、さらに別の例として約15重量%~約85重量%の範囲の量で第
1のSLML14に存在することができる。
用することができる。カチオン系は、フリーラジカルプロセスの酸素抑制の緩和の影響を
受けにくいため、酸素抑制緩和組成物を必要としない場合がある。一例では、モノマー3
-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタンの使用は、酸素緩和組成物を必要としない。
光開始剤などの少なくとも1つの光開始剤を含むことができる。光開始剤は、より短い波
長に使用できる。光重合開始剤は、化学線波長に対して活性であり得る。光開始剤は、タ
イプ1光開始剤またはタイプII光開始剤であり得る。SLML14には、タイプIの光
開始剤のみ、タイプIIの光開始剤のみ、またはタイプIとタイプIIの両方の光開始剤
の組み合わせを含めることができる。光開始剤は、SLML14の組成物の総重量に対し
て、約0.25重量%~約15重量%、例えば約0.5重量%~約10重量%、さらに別
の例として約1重量%~約5重量%の範囲の量でSLML14の組成物中に存在すること
ができる。
シルホスフィンオキシドおよびビスアシルホスフィンオキシドを含み得る。モノアシルホ
スフィンオキシドは、ジフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキ
シドであり得る。ビスアシルホスフィンオキシドは、ビス(2,4,6-トリメチルベン
ゾイル)フェニルホスフィンオキシドであり得る。一態様では、少なくとも1つのホスフ
ィンオキシドが、SLML14の組成物中に存在し得る。例えば、2つのホスフィンオキ
シドが、SLML14の組成物中に存在し得る。
イプIIの光開始剤の増感剤として作用することができる。増感剤は、タイプIIの光開
始剤としても機能し得る。一態様において、増感剤は、SLML14の組成物の総重量に
対して、約0.05重量%~約10重量%、例えば、約0.1重量%~約7重量%、さら
なる例として約1重量%~約5重量%の範囲の量でSLML14の組成物中に存在し得る
。増感剤は、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントンなどのチオキサントンであり得
る。
リアクリレートであり得る。レベリング剤は、SLML14の組成物のクレーターをなく
すことができる。レベリング剤は、SLML14の組成物の総重量に対して、約0.05
重量%~約10重量%、例えば、約1重量%~約7重量%およびさらなる例として、約2
重量%~約5重量%の範囲の量でSLML14の組成物中に存在することができる。
できる。消泡剤は、シリコーンを含まない液体有機ポリマーであり得る。消泡剤は、SL
ML14の組成物の総重量に対して、約0.05重量%~約5重量%、例えば約0.2重
量%~約4重量%、さらに別の例として約0.4重量%~約3重量%の範囲の量でSLM
L14の組成物中に存在することができる。
有することができる。例えば、各SLML14’は、約1.5の屈折率を有し得る。各S
LML14の屈折率は、要求される色移動の程度を提供するように選択することができ、
色移動は、視野角を伴うL*a*b*色空間で測定される色相角の変化として定義できる
。いくつかの例では、各SLML14は、約1.1~約3.0、約1.0~約1.3、ま
たは約1.1~約1.2の範囲の屈折率を含むことができる。いくつかの例では、各SL
ML14の屈折率は、約1.5未満、約1.3未満または約1.2未満であり得る。いく
つかの例では、SLML14は、物品10内に2以上のSLMLが存在する場合、実質的
に等しい屈折率または他とは異なる屈折率を有することができる。
約20nm~約500nm、約1nm~約100nm、約10nm~約1000nm、約
1nm~約5000nmの範囲の厚さを有することができる。一態様では、光学道具など
の物品10は、厚さと幅が、1:1~1:50のアスペクト比を有することができる。
果が厚さのばらつきに比較的鈍感であるように見えることである。したがって、いくつか
の態様では、各SLML14は、独立して、約5%未満の光学厚さのばらつきを有するこ
とができる。一態様では、各SLML14は、独立して、層全体で約3%未満の光学的厚
さのばらつきを含むことができる。一態様では、各SLML14は、独立して、約50n
mの厚さを有する層にわたって、光学的厚さの約1%未満のばらつきを有することができ
る。
び/または剥離層も含むことができる。一態様では、剥離層は、基板と物品10との間に
配置することができる。
にハードコートまたは保護層を含むこともできる。いくつかの例では、これらの層(ハー
ドコートまたは保護層)は、光学品質を必要としない。
。例えば、シートを作成し、次いで、分割する、砕く、研磨するなどして、光学道具を形
成する小さなピースにすることができる。いくつかの例では、シートは、例えば、以下お
よび/または図9に関して説明するプロセスを含む、液体コーティングプロセスによって
作成することができる。
造する方法が開示される。この方法は、基板上に着色反射層16を堆積すること;液体コ
ーティングプロセスを使用して、選択的光変調層14を着色反射層16上に堆積させるこ
とを含むことができる。選択的光変調層14は、第1の選択的光変調層とすることができ
、この方法は、基板と着色反射層16との間に第2の選択的光変調層14’を堆積するこ
とをさらに含むことができる。
属性を向上することができる。着色反射層16は、ガス発生を制御することができる。着
色反射層16は、物理蒸着プロセスを使用して堆積させることができる。着色反射層16
は、着色金属、着色金属合金、着色非金属および化学的に着色化合物に変換された金属を
含むことができる。着色反射層16は、銅、金および青銅から選択される着色金属であり
得る。化学的に着色化合物に変換された金属には、アルミニウムとステンレス鋼が含まれ
る。着色反射層16は、ポリアセチレンおよび有機材料を含む着色非金属を含むことがで
きる。
の表面と、第1の表面の反対側の第2の表面と、第3の表面と、第3の表面の反対側の第
4の表面とを有する反射層16を基板上に堆積させること;反射層16の第1の表面上に
第1の選択的光変調層14を堆積すること;および反射層16の第3の表面および第4の
表面の少なくとも一方上に方位変調層12を設けることを含む。方法は、基板と反射層1
6との間に第2の選択的光変調層14’を堆積することも含むことができる。方位変調層
12、12’は、反射層16の腐食を抑制することができる。第1および第2の選択的光
変調層14、14’は、第1の色属性を提供し、方位変調層12、12’は、第1の色属
性とは異なる第2の色属性を提供することができる。方位変調層12、12’は、反射層
16の化学的に変換された部分を含むことができる。方位変調層12、12’は、顔料お
よび有機染料を含むことができる。
流動層などの改良された技術を含む、物理蒸着、化学蒸着、薄膜蒸着、原子層蒸着などの
既知の従来の堆積プロセスを使用して、反射層16を堆積することができる。
の適切な材料であり得る。適切な基板材料の非限定的な例には、ポリエチレンテレフタレ
ート(PET)などのポリマーウェブ、ガラス箔、ガラスシート、ポリマー箔、ポリマー
シート、金属箔、金属シート、セラミック箔、セラミックシート、イオン液体、紙、シリ
コンウェハなどが含まれる。基板は、厚さを変えることができるが、例えば、約2μm~
約100μm、さらに別の例として、約10~約50μmの範囲であり得る。
コーティングプロセスによって堆積させることができる。液体コーティングプロセスには
、スロットビーズ、スライドビーズ、スロットカーテン、スライドカーテン、単層および
多層コーティング、張力のかかったウェブスロット、グラビア、ロールコーティングおよ
び基板上にまたは既に堆積された層に液体を塗布してその後乾燥および/または硬化させ
る液体層または膜を形成するその他の液体コーティングおよび印刷プロセスが含まれる。
、基板を冷却して、存在する場合、関連する剥離層を脆化させることができる。別の態様
では、剥離層は、例えば、加熱および/またはフォトニックまたは電子ビームエネルギー
で硬化することにより脆化されて、架橋の度合いが増大して剥離を可能とする。その後、
堆積した層は、表面の鋭い曲げまたはブラッシングなど、機械的に剥離することができる
。剥離された層は、既知の技術を使用して、フレーク、箔またはシートの形態の光学道具
などの物品10にサイジングすることができる。
パンチまたはカットして、明確なサイズと形状の大きなフレークを生成できる。
LML14、14’の組成物が移動することを可能とする。さらに、液体コーティングプ
ロセスにより、SLML14、14’で使用するさまざまな材料を、簡単な装置でセット
アップできる。開示された液体コーティングプロセスを使用して形成されたSLML14
、14’は、向上した光学性能を示し得ると考えられる。
14の組成物(液体コーティング組成物)をスロットダイ320に挿入し、基板340上
に堆積させて、湿潤膜を得ることができる。上記で開示されたプロセスに関して、基板3
40は、基板、剥離層、反射層16および既に堆積した層のうちの少なくとも1つを含む
ことができる。スロットダイ320の底部から基板340までの距離が、スロットギャッ
プGである。図9に示すように、液体コーティング組成物は、乾燥膜厚Hよりも大きい湿
潤膜厚Dで堆積することができる。液体コーティング組成物の湿潤膜が基板340上に堆
積された後、液体コーティング組成物の湿潤膜に存在する溶媒を蒸発させることができる
。液体コーティングプロセスは、続けて液体コーティング組成物の湿潤膜の硬化を行い、
正しい光学的厚さH(約30~約700nmの範囲)を有する硬化した自己平坦化層をも
たらす。液体コーティング組成物の自己平坦化能力により、層全体にわたって光学的厚さ
のばらつきが減少したと考えられる。最終的に、自己平坦化液体コーティング組成物を含
む光学道具などの物品10は、高い光学精度を示すことができる。理解を容易にするため
に、用語「湿潤膜」および「乾燥膜」は、液体コーティングプロセスのさまざまな段階で
の液体コーティング組成物を指すために使用される。
なくとも一方を調節して、所定の厚さDの湿潤膜を達成することを含むことができる。液
体コーティング組成物は、約0.1μm~約500μm、例えば、約0.1μm~約5μ
mの範囲の湿潤膜厚さDを有するように堆積することができる。開示された範囲の湿潤膜
厚さDを有する形成された液体コーティング組成物は、誘電体層など、すなわち、縞模様
またはすじなどの破損または欠陥のない安定なSLML層をもたらすことができる。一態
様において、湿潤膜は、最大約100m/分までのコーティング速度でスロットダイビー
ズモードを使用して安定な湿潤膜のために約10μmの厚さを有することができる。別の
態様において、湿潤膜は、最大約1200m/分のコーティング速度でスロットダイカー
テンモードを使用して安定な湿潤膜のために約6~約7μmの厚さを有することができる
。
スロットギャップG対湿潤膜厚さDの比を含むことができる。一態様では、その比は、約
100m/分のコーティング速度で約9である。一態様では、その比は、約50m/分の
コーティング速度で約20であり得る。液体コーティングプロセスは、約0~約1000
μmの範囲のスロットギャップGを有し得る。スロットギャップGを小さくすると、湿潤
膜の厚さを薄くできる。スロットビーズモードでは、10μmを超える湿潤膜の厚さで、
より速いコーティング速度を実現できる。
約950m/分、例えば、約100m/分~約900m、さらなる例では、約200m/
分~約850m/分の範囲のコーティング速度を有することができる。一態様では、コー
ティング速度は、約150m/分よりも大きく、さらなる例では、約500m/分よりも
大きい。
m/分~約600m/分、例えば、約50~約150m/分の範囲であり得る。別の態様
では、カーテンモード液体コーティングプロセスのコーティング速度は、約200m/分
~約1500m/分、例えば、約300m/分~約1200m/分の範囲であり得る。
きる。一態様では、液体コーティング組成物の硬化の前に、約100%、例えば、約99
.9%、さらなる例として、約99.8%の溶媒を液体コーティング組成物から蒸発させ
ることができる。さらなる態様では、硬化した/乾燥液体コーティング組成物中に微量の
溶媒が存在し得る。一態様では、溶媒の元の重量パーセントがより大きい湿潤膜は、減少
した膜厚さHを有する乾燥膜をもたらし得る。特に、溶媒の重量パーセントが高く、厚い
湿潤膜厚Dで堆積された湿潤膜は、乾燥膜厚Hが小さいSLML14などの液体コーティ
ング組成物になり得る。溶媒の蒸発後、湿潤膜は液体のままであり、それにより、後続の
液体コーティングプロセスの硬化ステップ中のスキニングおよびアイランド形成などの問
題を回避することに注意することが重要である。
として、約2~約40cPの範囲であり得る。粘度測定温度は25℃であり、レオロジー
は、0.025mmのギャップ設定で0.3°の角度で直径40mmのコーン/プレート
を使用して溶媒トラップを備えたAnton Paar MCR 101レオメーターで
測定した。
セスを使用した液体コーティング組成物の精密コーティングのためのニュートン挙動を示
すように選択することができる。湿潤膜は、最大10,000秒‐1以上のニュートン挙
動せん断速度を示すことができる。一態様では、液体コーティングプロセスのせん断速度
は、最大25m/分までのコーティング速度では1000秒‐1、例えば、最大100m
/分までのコーティング速度では3900秒‐1であり、さらなる例として、200m/
分以下のコーティング速度では、7900秒‐1であり得る。最大せん断速度は、厚さ1
μmなどの非常に薄い湿潤膜で発生し得ることが理解される。
μmの湿潤膜では15%減少し、さらなる例では、20μmの湿潤膜では30%減少する
。
精密SLML14を達成するのに有益であり得る。溶媒が蒸発した後、堆積した第1およ
び第2のSLML14、14’の動的粘度は、約10cP~約3000cP、例えば、約
20cP~約2500cP、さらなる例として、約30cP~約2000cPの範囲であ
り得る。溶媒が存在する場合、それを湿潤膜から蒸発させると、粘度が増大して擬似塑性
挙動が生じ得る。擬似塑性挙動により、湿潤膜の自己平坦化が可能となる。
を含むことができる。溶媒を蒸発させるのに必要な時間は、ウェブ/基板の速度と乾燥機
の能力に依存し得る。一態様では、乾燥機(図示せず)の温度は、約120℃未満、例え
ば、約100℃未満、さらなる例として、約80℃未満とすることができる。
せることができる。一態様では、湿潤膜は、紫外線、可視光線、赤外線または電子ビーム
のうちの少なくとも1つを利用する硬化剤を使用して硬化させることができる。硬化は、
不活性雰囲気または周囲雰囲気で進行し得る。一態様では、硬化ステップは、約395n
mの波長を有する紫外線光源を利用する。紫外線光源は、約200mJ/cm2~約10
000mJ/cm2、例えば、約250mJ/cm2~約900mJ/cm2、およびさ
らなる例として、約mJ/cm2~約850mJ/cm2の範囲の照射量で湿潤膜に適用
することができる。
ル重合、分光増感光誘起フリーラジカル重合、光誘起カチオン重合、分光増感光誘起カチ
オン重合および光誘起付加環化などの光誘起重合;電子線誘起フリーラジカル重合、電子
線誘起カチオン重合、電子線誘起付加環化などの電子線誘起重合;および熱誘起カチオン
重合などの熱誘起重合が含まれる。
学性能を示し得る、すなわち、精密SLMLであり得る。いくつかの例では、精密SLM
L14、14’は、層全体で約3%未満の光学的厚さのばらつき、約5%の光学的厚さの
ばらつきまたは約7%の光学的厚さのばらつきを有するSLMLを意味すると理解できる
。
μm~約100μmのコーティングギャップのうちの少なくとも一方を調節して、約50
0nm~約1500nmまでの所定の厚さを有する選択的光変調層の約2μm~10μm
の湿潤膜を堆積させることを含むことができる。さらなる態様において、プロセスは、3
0m/分の速度、75μmのギャップ、10μmの湿潤膜、乾燥膜厚1.25μmを含む
ことができる。
とができる。一例では、物品10は、SLMMとして溶媒染料を使用する脂環式エポキシ
樹脂ホストを含むことができる選択的光変調層14を含むことができ、反射層16は、ア
ルミニウムを含むことができる。
る脂肪族エポキシ樹脂ホストを含む第1のSLML14を含むことができ、反射層16は
、アルミニウムを含むことができる。
オリゴマー樹脂ホストを含む第1のSLML14を含むことができる。
ゴマー樹脂ホストを含むSLML14を含むことができ、反射層16は、アルミニウムを
含むことができる。
の両方に対する表面選択染料染色を含む方位層12を含むことができる。一態様では、物
品10は、外側表面(SLML14、14’の第2の表面)の染料染色を防止するために
、第1の選択的光変調層14および第2の選択的光変調層14’の両方の第2の表面上に
機能層をさらに含むことができる。
位層12を含むことができる。
染色を含む方位層12を含むことができる。一例では、物品10は、2つの異なる色を含
む方位層12を含むことができ、1つは金属の選択的装飾陽極酸化によるもの、1つは第
1の選択的光変調層14および/または反射層16の選択的な染料染色によるものである
。
きる。したがって、これらの教示を、その特定の実施形態および例に関連して説明してき
たが、本教示の真の範囲はそのように限定されるべきではない。本明細書の教示の範囲か
ら逸脱することなく、様々な変更および修正を行うことができる。
、活動、および機械的動作を達成するための同等物、手段、システムおよび方法を開示す
ることが意図されている。開示された各道具、物品、方法、手段、機械的要素または機構
について、本開示はその開示にも含まれ、本明細書に開示された多くの態様、機構および
道具を実施するための同等物、手段、システムおよび方法を教示することが意図されてい
る。さらに、この開示は、コーティングおよびその多くの態様、特徴および要素に関する
ものである。そのような道具は、その使用および動作において動的であり得、本開示は、
道具および/または製造の光学道具の使用の同等物、手段、システムおよび方法、ならび
にここに開示されている説明および操作と機能の精神と一致するその多くの態様を包含す
ることを意図する。本出願の請求項も同様に広く解釈されるべきである。本明細書におけ
る本発明の多くの実施形態の説明は、本質的に単なる例示であり、したがって、本発明の
趣旨から逸脱しない変形は、本発明の範囲内にあるものとする。そのような変形は、本発
明の精神および範囲からの逸脱と見なされるべきではない。
Claims (20)
- 光学道具であって、
第1の表面と、前記第1の表面の反対側の第2の表面と、第3の表面と、前記第3の表
面の反対側の第4の表面とを有する反射層;および
前記反射層の前記第1の表面の外側の第1の選択的光変調層、
を含み、
前記第3の表面および第4の表面の少なくとも一方が、方位変調層を含む、光学道具。 - 前記第1の選択的光変調層が、前記光学道具に第1の色属性を提供する、請求項1に記
載の光学道具。 - 前記反射層の前記第2の表面の外側の第2の選択的光変調層をさらに含む、請求項1に
記載の光学道具。 - 前記方位変調層が、前記光学道具に第2の色属性を提供する、請求項1に記載の光学道
具。 - 前記第2の色属性が、第1の色属性とは異なる、請求項4に記載の光学道具。
- 前記第1の色属性が、第1の視野角で存在する、請求項2に記載の光学道具。
- 前記第2の色属性が、第2の視野角で存在する、請求項4に記載の光学道具。
- 前記第2の視野角が、第1の視野角とは異なる、請求項7に記載の光学道具。
- 前記方位変調層が、前記第3の表面および前記第4の表面の少なくとも一方を保護する
、請求項1に記載の光学道具。 - 前記反射層が、着色材料を含む、請求項1に記載の光学道具。
- 請求項1に記載の光学道具と、液体媒体とを含む、組成物。
- 前記方位変調層が、着色化合物に化学的に変換された金属を含む、請求項1に記載の光
学道具。 - 前記方位変調層が、顔料および有機染料の少なくとも一方を含む、請求項1に記載の光
学道具。 - 前記反射層が、金属を含む、請求項1に記載の光学道具。
- 光学道具の製造方法であって、
第1の表面と、前記第1の表面の反対側の第2の表面と、第3の表面と、前記第3の表
面の反対側の第4の表面とを有する反射層を基板上に堆積すること;
前記反射層の前記第1の表面上に第1の選択的光変調層を堆積すること;および
前記反射層の前記第3の表面および前記第4の表面の少なくとも一方上に方位変調層を
設けること、
を含む、光学道具の製造方法。 - 前記基板と前記反射層との間に第2の選択的光変調層を堆積することをさらに含む、請
求項15に記載の方法。 - 前記方位変調層が、前記反射層の腐食を抑制する、請求項15に記載の方法。
- 前記第1の選択的光変調層が、第1の色属性を提供し、前記方位変調層が、前記第1の
色属性とは異なる第2の色属性を提供する、請求項15に記載の方法。 - 前記方位変調層が、前記反射層の化学的に変換された部分を含む、請求項15に記載の
方法。 - 前記方位変調層が、顔料および有機染料を含む、請求項15に記載の方法。
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