JP2022504163A - 多層光学フィルム及びそれを含む物品 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022504163000001
少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルム。多層光学フィルムの実施形態は、例えば、UV-Cシールド、UV-C光コリメータ、及びUV-C集光器用途において有用である。

Description

紫外(UV)光及び青色光は、例えば、コーティング、接着剤、及びポリマー材料に使用されるフリーラジカル反応化学物質を開始するのに有用である。紫外線はまた、例えば、表面、フィルタ、包帯、膜、物品、空気、及び液体(例えば、水)の消毒にも有用である。UV-C(すなわち、100~280の範囲の波長)の消毒が適用され得る例としては、医療診療室及び用品、飛行機のトイレ、病院の部屋及び外科用機器、学校、空気及び水の浄化、並びに消費者用途(例えば、歯ブラシ及び携帯電話の消毒)が挙げられる。特にハイリスク環境及び集団における感染及び病気の蔓延の防止は、病原体が突然変異して抗生物質耐性を発達させるにつれて、ますます重要になってきている。世界的な人の移動の利用度及び速度は、エピデミック/パンデミックが急速に進行するリスクを上昇させる。空気及び水の消毒は、人間の健康及び感染症予防にとって最も重要である。UV-C消毒の利点としては、無接触適用が挙げられ、遺伝子非特異的標的における細胞の機械的破壊は、病原体によって突然変異により克服され耐性を発達させる可能性が低い。金属、セラミック、又はガラス表面以外の紫外線で消毒される表面は、紫外線から保護する必要がある。UV-C照射を適用して、細菌、ウイルス、真菌、及びカビを含む原核微生物及び真核微生物を効果的に不活性化又は死滅させることができる。1つ以上の抗生物質に対する耐性が発達した細菌株もまた、UV-C光の影響を受けやすい。関心が高まっている病原体の例としては、院内感染(例えば、C.diff、E.coli、MRSA、クレブシエラ、インフルエンザ、マイコバクテリア、腸内細菌)、水及び土壌感染(例えば、ジアルジア、レジオネラ、カンピロバクター)、及び空気感染(例えば、インフルエンザ、肺炎、結核)が挙げられる。
しかしながら、紫外線及び高強度の青色光は、人及び動物に対して多かれ少なかれ有害にもなり得る。例えば、400~500nmの波長光を出力する歯科用硬化光は、眼への長期の損傷を引き起こす場合がある。紫外線及び青色光を必要な場所により効率的に方向付けながら、同時に紫外線及び青色光によって引き起こされる損傷から人、動物、及び物品を保護する紫外線及び青色光管理設計が必要とされている。最大量の可視光が青色光シールド、コリメータ、又は集光器を透過するため、ユーザ(例えば、歯科医療従事者)にとっても利点がある。
一態様では、本開示は、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムであって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、100~280(いくつかの実施形態では、180~280、又は更には、200~280)nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射紫外光の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセント(すなわち、100以上400nm未満の範囲の波長を有する任意の光)を合計で反射する、多層光学フィルムについて記載する。多層光学フィルムの実施形態は、例えば、UV-Cシールド(UV-C劣化からポリマー、塗料、木材、物品、及び人、動物、及びグラフィック(例えば、グラフィックフィルム)を保護するため)、UV-C光コリメータ、及びUV-C集光器用途において有用である。光コリメータは、点光源からの光をコリメートするように設計することができ、放物線状(楕円形)反射光学素子を使用してコリメートすることができる。主要な要件は、光源が光学素子の焦点付近に位置すること、及び光源が光学素子のサイズと比較して比較的小さいことである。集光器は、光源が楕円の一方の焦点にあり、標的が楕円の他方の焦点にある状態でその楕円の一部分から生成された回転面を利用して、設計することができる。一方の焦点にある光源は、楕円の最も近い頂点に向かって照射する。回転面を生成するために使用される楕円の一部分は、光源での通径と光源に最も近い頂点とによって画定される部分である。通径は、集光器が光源からの光の大部分を収集できるように、光源よりも大きい必要がある。光源及び標的が点である場合、光源からの全ての光が標的に収集されることになる。
別の態様では、本開示は、フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含む第1のUVシールドであって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、320nm以上400nm未満の波長範囲(UV-A)における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射UV光の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射する、第1のUVシールドについて記載する。このようなUVシールドは、例えば、UV-A劣化からポリマー、塗料、木材、物品、及び人、動物、及びグラフィック(例えば、グラフィックフィルム)を保護するのに有用である。
別の態様では、本開示は、フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含む第2のUVシールドであって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、280nm以上320nm未満の波長範囲(UV-B)における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射UV光の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射する、第2のUVシールドについて記載する。このようなUVシールドは、例えば、UV-B劣化からポリマー、塗料、木材、物品、人、動物、及びグラフィック(例えば、グラフィックフィルム)を保護するのに有用である。
別の態様では、本開示は、フルオロポリマーフィルムと、多層光学フィルムと、を含む第3のUVシールドであって、多層光学フィルムが、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含み、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、100以上280未満(いくつかの実施形態では、180~280、また更には200~280)nmの波長範囲(UV-C)における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射UV光の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射する、第3のUVシールドについて記載する。このようなUVシールドは、例えば、UV-C劣化からポリマー、塗料、木材、物品、グラフィック(例えば、グラフィックフィルム)、人、及び動物を保護するのに有用である。
本明細書で使用するとき、「グラフィックフィルム」は、少なくとも一部の可視光又は赤外光範囲を吸収し、少なくとも一部の可視範囲内の光の波長を反射し、反射された光が一部のグラフィックコンテンツを含む任意のフィルムである。グラフィックコンテンツは、パターン、画像、又は他の視覚的なインダイシア(indicia)を含んでもよい。グラフィックフィルムは、印刷されたフィルムであってもよく、又はグラフィックが、印刷以外の手段によって作製されていてもよい。例えば、グラフィックフィルムは、パターニング処理された穿孔状態による穿孔反射フィルムであってもよい。グラフィックフィルムはまた、エンボス加工によって作製されていてもよい。いくつかの実施形態では、グラフィックフィルムは、部分的に透光性のグラフィックフィルムである。例示的なグラフィックフィルムは、3M Company(St.Paul,MN)から商品名「DINOC」で入手可能である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のUV-Cシールドは、消毒装置(例えば、チャンバ)において有用である。UV-C消毒装置、キャビネット、又は筐体は、その装置の内部及びその装置の内容物をUV-C光で照射するUV-C光源を備える。UV-C消毒装置は、例えば、正方形、矩形、円錐形、放物線形、楕円形、球形、又はそれらの形状の組み合わせであることができ、UV-C反射体が内表面に適用されるとより効果的である。内表面でのUV反射は、UV-C光が目的の微生物に吸収される前のUV-C光の吸収を最小限に抑える傾向がある。UV-C反射内表面は、例えば、可視光に対して非透過性(例えば、アルミニウム、多孔質ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、又は多孔質硫酸バリウム)、又は本明細書に記載の可視光に対して透過性であるUV-Cシールドとすることができる。UV-Cシールドはまた、例えば、UV-C消毒装置内の内容物を見るための窓であってもよく、UV-C消毒装置の内壁の残りの部分は、不透明UV-C反射体(例えば、アルミニウム又は多孔質PTFE)で覆われている。UV-C消毒装置は、例えば、医療器具、衛生物品、空気、液体(例えば、水又は飲料)、濾材、食品調製装置、及び多孔質膜の消毒に有用である。
別の態様では、本開示は、フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含む青色光シールドであって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400nm~500nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射する、青色光シールドについて記載する。このような青色光シールドは、例えば、青色光から歯科医を保護しながら歯科用接着剤を硬化するのに有用である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の青色光シールドは、消毒装置(例えば、チャンバ)において有用である。青色光シールド消毒装置、キャビネット、又は筐体は、その装置の内部及びその装置の内容物を青色光で照明する青色光源を備える。青色消毒装置は、例えば、正方形、矩形、円錐形、放物線形、楕円形、球形、又はそれらの形状の組み合わせであることができ、青色光反射体が内表面に適用されるとより効果的である。内表面での青色光反射は、青色光が目的の微生物に吸収される前の青色光の吸収を最小限に抑える傾向がある。青色反射内表面は、例えば、可視光に対して非透過性(例えば、アルミニウム、多孔質ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、又は多孔質硫酸バリウム)、又は本明細書に記載の可視光に対して透過性である青色光シールドとすることができる。青色光シールドはまた、例えば、青色光消毒装置内の内容物を見るための窓であってもよく、青色光消毒装置の内壁の残りの部分は、不透明青色光反射体(例えば、アルミニウム又は多孔質PTFE)で覆われている。青色光消毒装置は、例えば、医療器具、衛生物品、空気、液体(例えば、水又は飲料)、濾材、食品調製装置、及び多孔質膜の消毒に有用である。
別の態様では、本開示は、フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含む青色光コリメータであって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400ナノメートル~500ナノメートルの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光の少なくとも30パーセントを合計で反射し、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光透過率が、500ナノメートル~750ナノメートルの波長範囲における30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって30パーセントを超える、青色光コリメータについて記載する。
別の態様では、本開示は、フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含む青色光集光器であって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400ナノメートル~500ナノメートルの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光の少なくとも30パーセントを合計で反射し、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光透過率が、500ナノメートル~750ナノメートルの波長範囲における30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって30パーセントを超える、青色光集光器について記載する。
別の態様では、本開示は、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムを含む青色光シールドを備える青色光硬化装置であって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400~600(いくつかの実施形態では、400~550、400~500、又は更には450~550)nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光(すなわち、400以上500nm未満の範囲の波長を有する任意の光)の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射し、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、550以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、500~750(いくつかの実施形態では、500~700、又は更には550~700)nmの波長反射帯域幅において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)(いくつかの実施形態では、55、60、65、70、75、80、85超、又は更には90超)パーセントである、青色光硬化装置について記載する。
別の態様では、本開示は、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムを含む青色光コリメータを備える青色光硬化装置であって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400~600(いくつかの実施形態では、400~550、400~500、又は更には450~550)nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光(すなわち、400以上500nm未満の範囲の波長を有する任意の光)の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射し、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、550以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、500~750(いくつかの実施形態では、500~700、又は更には550~700)nmの波長反射帯域幅において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)(いくつかの実施形態では、55、60、65、70、75、80、85超、又は更には90超)パーセントである、青色光硬化装置について記載する。
別の態様では、本開示は、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムを含む青色光集光器を備える青色光硬化装置であって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400~600(いくつかの実施形態では、400~550、又は更には400~500)nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光(すなわち、400以上500nm未満の範囲の波長を有する任意の光)の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射し、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、550以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、500~750(いくつかの実施形態では、500~700、又は更には550~700)nmの波長反射帯域幅において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)(いくつかの実施形態では、55、60、65、70、75、80、85超、又は更には90超)パーセントである、青色光硬化装置について記載する。
本明細書に記載される例示的なアセンブリの概略断面図である。
本明細書に記載される例示的なアセンブリで使用される例示的な多層光学フィルムの概略断面図である。
透明UVミラー又は透明青色ミラーを備える例示的な光シールドの概略断面図である。
本明細書に記載される例示的なフルオロポリマーフィルムの測定された吸光度スペクトルのグラフである。
本明細書に記載される例示的な多層光学フィルムのモデル化された反射スペクトルのグラフである。
本明細書に記載される3つの異なる例示的な多層光学フィルムのモデル化された反射スペクトルのグラフである。
本明細書に記載されるような入射光角度の変化に伴う反射スペクトルのシフトを示す、例示的な多層光学フィルムのモデル化された反射スペクトルのグラフである。
可視光を透過しながら、同時にUV光又は青色光をコリメートする例示的な光コリメータ設計の概略断面図である。
透明なUVミラー又は透明な青色ミラーを備える例示的な集光器設計の概略断面図である。
歯科用充填物硬化装置上にUVミラー又は青色ミラーを備える例示的な透過性光シールドの概略図である。
フェイスマスク上にUVミラー又は青色ミラーを備える例示的な透過性光シールドの概略図である。
フェイスシールド上にUVミラー又は青色ミラーを備える例示的な透過性光シールドの概略図である。
一般に、本明細書に記載の多層光学フィルムは、少なくとも3層(典型的には、合計で3~2000層の範囲又はそれ以上)を含む。
本明細書に記載のいくつかの多層光学フィルムは、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含み、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、100~280(いくつかの実施形態では、少なくとも180~280、又は更には200~280)nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射紫外(UV)光(すなわち、100以上400nm未満の範囲の波長を有する任意の光)の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射する。いくつかの実施形態では、多層光学フィルムは、222nm、254nm、265nm、又は275nmのうちの少なくとも1つで、90%を超える(いくつかの実施形態では、99%を超える)UV反射率を有する。
本明細書に記載の多層光学フィルムのいくつかの実施形態では、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、400以上700nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、400~750(いくつかの実施形態では、400~700、500~700、又は更には550~700)nmの波長範囲において30パーセントを超える(いくつかの実施形態では、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85パーセントを超える、又は更には90パーセントを超える)。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の多層光学フィルムは、20ナノメートル未満(いくつかの実施形態では、15ナノメートル未満、又は更には10ナノメートル未満)にわたり10~90パーセントの透過率の範囲のUV透過帯域端を有する。
本明細書に記載の多層光学フィルムの実施形態は、例えば、UV-Cシールド、UV-C光コリメータ、及びUV-C集光器用途において有用である。
いくつかの実施形態では、第1のUVシールドは、フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含み、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、320nm以上400nm未満の波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射UV光の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の第1のUVシールドは、325nm、365nm、又は385nmのうちの少なくとも1つで、90超(いくつかの実施形態では、99超)%のUV反射率を有する。
本明細書に記載の第1のUVシールドのいくつかの実施形態では、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、400以上700nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、400~750(いくつかの実施形態では、400~700、500~700、又は更には550~700)nmの波長範囲において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントである。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の第1のUVシールドは、20ナノメートル未満(いくつかの実施形態では、15ナノメートル未満、又は更には10ナノメートル未満)にわたり10~90パーセントの透過率の範囲のUV透過帯域端を有する。
いくつかの実施形態では、第2のUVシールドは、フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含み、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、280nm以上320nm未満の波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射UV光の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の第2のUVシールドは、300nmで、90%を超える(いくつかの実施形態では、99%を超える)UV反射率を有する。
本明細書に記載の第2のUVシールドのいくつかの実施形態では、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、400以上700nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、400~750(いくつかの実施形態では、400~700、500~700、又は更には550~700)nmの波長範囲において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)(いくつかの実施形態では、55、60、65、70、75、80、85超、又は更には90超)パーセントである。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の第2のUVシールドは、20ナノメートル未満(いくつかの実施形態では、15ナノメートル未満、又は更には10ナノメートル未満)にわたり10~90パーセントの透過率の範囲のUV透過帯域端を有する。
いくつかの実施形態では、第3のUVシールドは、フルオロポリマーフィルム及び多層光学フィルムを含み、多層光学フィルムは、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含み、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、100以上280(いくつかの実施形態では、180~280、また更には200~280)nm未満の波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射UV光の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の第3のUVシールドは、222nm、254nm、265nm、又は275nmのうちの少なくとも1つで、90%を超える(いくつかの実施形態では、99%を超える)UV反射率を有する。
本明細書に記載の第3のUVシールドのいくつかの実施形態では、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、400以上700nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、400~750(いくつかの実施形態では、400~700、500~700、又は更には550~700)nmの波長範囲において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも40、45、50、55、60、65、70、75、80、85又は更には少なくとも90)パーセントである。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の第3のUVシールドは、20ナノメートル未満(いくつかの実施形態では、15ナノメートル未満、又は更には10ナノメートル未満)にわたり10~90パーセントの透過率の範囲のUV透過帯域端を有する。
本明細書に記載の例示的なUV-C多層光学フィルム及びUV-Cシールドは、可撓性である。可撓性UV-C多層光学フィルム及びUV-Cシールドは、目に見えるほどひび割れることなく、直径が1m以下(いくつかの実施形態では、75cm、50cm、25cm、10cm、5cm以下、又は更に1cm以下)のロッドの周囲に巻き付けることができる。
いくつかの実施形態では、青色光シールドは、フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含み、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400nm~500nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射する。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の青色光シールドは、440nm~470nmの範囲の波長の90%を超える(いくつかの実施形態では、99%を超える)青色光反射率を有する。
本明細書に記載の青色光シールドのいくつかの実施形態では、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、500以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、500~750(いくつかの実施形態では、500~700、又は更には550~700)nmの波長範囲において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントである。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の青色光シールドは、20ナノメートル未満(いくつかの実施形態では、15ナノメートル未満、又は更には10ナノメートル未満)にわたり10~90パーセントの透過率の範囲の光透過帯域端(反射から透過への移行)を有する。
本明細書に記載の多層光学フィルムのいくつかの実施形態では、少なくとも第1の光学層は、ポリマー材料(例えば、フッ化ポリビニリデン(PVDF)、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)のうちの少なくとも1つ)を含み、第2の光学層は、ポリマー材料(例えば、コポリマー(THV)、又はテトラフルオロエチレン(TFE)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、及びフッ化ビニリデン(VDF)由来のサブユニットを含むポリエチレンコポリマー、テトラフルオロエチレン(TFE)及びヘキサフルオロプロピレン(HFP)由来のサブユニットを含むコポリマー(FEP)、又はパーフルオロアルコキシアルカン(PFA)のうちの少なくとも1つ)を含む。
本明細書に記載の多層光学フィルムのいくつかの実施形態では、少なくとも第1の光学層は、無機材料(例えば、チタニア、ジルコニア、酸窒化ジルコニウム、ハフニア、又はアルミナのうちの少なくとも1つ)を含み、第2の光学層は、無機材料(例えば、シリカ、フッ化アルミニウム、又はフッ化マグネシウムのうちの少なくとも1つ)を含む。例示的な材料は、例えば、Materion Corporation(Mayfield Heights,OH)及びUmicore Corporation(Brussels,Belgium)から入手可能である。
青色光を反射する光学層(例えば、第1及び第2の光学層)を作製するための例示的な材料としては、ポリマー(例えば、ポリエステル、コポリエステル、及び変性コポリエステル)が挙げられる。本明細書の文脈では、用語「ポリマー」は、ホモポリマー及びコポリマー、並びに、例えば、共押出しにより、又はエステル交換を含む反応により、混和性ブレンドにおいて形成され得るポリマー又はコポリマーを含むと理解される。用語「ポリマー」及び「コポリマー」は、ランダム及びブロックコポリマーの双方を含む。本開示に従って構成されたいくつかの例示的な多層光学フィルムにおける使用に好適なポリエステルは、一般に、ジカルボン酸エステルとグリコールのサブユニットを含み、カルボン酸モノマー分子とグリコールモノマー分子との反応によって生成され得る。各ジカルボン酸エステルモノマー分子は、2つ以上のカルボン酸又はエステル官能基を有し、各グリコールモノマー分子は、少なくとも2つのヒドロキシ官能基を有する。ジカルボン酸エステルモノマー分子は、全て同一であってもよいし、又は2つ以上の異なるタイプの分子であってもよい。グリコールモノマー分子についても同様である。用語「ポリエステル」には、グリコールモノマー分子と炭酸エステルとの反応に由来するポリカーボネートも含まれる。
ポリエステル層のカルボン酸サブユニットを形成するのに使用する好適なジカルボン酸モノマー分子の例としては、2,6-ナフタレンジカルボン酸及びその異性体、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ビシクロオクタンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸及びその異性体、t-ブチルイソフタル酸、トリメリット酸、スルホン化イソフタル酸ナトリウム、4,4’-ビフェニルジカルボン酸及びその異性体、並びに、これら酸の低級アルキルエステル、例えば、メチル又はエチルエステルが挙げられる。用語「低級アルキル」は、本明細書の文脈では、C1~C10の直鎖又は分岐アルキル基を指す。
ポリエステル層のグリコールサブユニットを形成するのに用いる好適なグリコールモノマー分子の例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール及びその異性体、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリシクロデカンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール及びその異性体、ノルボルネンジオール、ビシクロオクタンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、1,4-ベンゼンジメタノール及びその異性体、ビスフェノールA、1,8-ジヒドロキシビフェニル及びその異性体、並びに、1,3-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ベンゼンが挙げられる。
反射層に有用な別の例示的な複屈折ポリマーは、ポリエチレンテレフタレート(PET)であり、これは、例えばテレフタル酸ジカルボン酸とエチレングリコールとの反応によって作製することができる。波長550nmの偏光入射光に対するその屈折率は、偏光面が延伸方向と平行であるときに、約1.57から、約1.69まで高まる。分子配向を高めることにより、PETの複屈折が高まる。分子配向は、材料を延伸比が高くなるように延伸し、かつ他の延伸条件を固定して保持することにより、高めることができる。その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第6,744,561号(Condoら)及び同第6,449,093号(Hebrinkら)に記載されるようなPETのコポリマー(CoPET)が、比較的低温(典型的には250℃未満)での加工能力にとって特に有用であり、熱的安定性が低い第2のポリマーとの共押出互換性を高める。複屈折ポリマーとして好適な他の半結晶性ポリエステルとしては、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第6,449,093号(Hebrinkら)及び米国特許出願公開第2006/0084780号(Hebrinkら)に記載されるような、ポリブチレンテレフタレート(PBT)及びそのコポリマーが挙げられる。別の有用な複屈折ポリマーは、シンジオタクチックポリスチレン(sPS)である。
第1の光学層はまた、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリプロピレンのコポリマー;ポリエチレンのコポリマー、環状オレフィンコポリマー、環状オレフィンブロックコポリマー、ポリウレタン、ポリスチレン、アイソタクチックポリスチレン、アタクチックポリスチレン、ポリスチレンのコポリマー(例えば、スチレンとアクリレートのコポリマー)、ポリカーボネート、ポリカーボネートのコポリマー、ポリカーボネートとコポリエステルの混和性ブレンド、又はポリ(メチルメタクリレート)又はポリ(フッ化ビニリデン)の混和性ブレンドのうちの少なくとも1つを含む等方性高屈折率層であり得る。
第2の光学層はまた、フッ素化エチレンプロピレンコポリマー(FEP);テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びフッ化ビニリデン(THV)のコポリマー;テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、又はエチレンのコポリマーのうちの少なくとも1つなどのフッ素化コポリマー材料も含み得る。特に有用なのは、テトラフルオロエチレンと、少なくとも2つ又は更には少なくとも3つの追加の別々のコモノマーとの溶融加工可能なコポリマーである。
上述のテトラフルオロエチレンと他のモノマーとからなる例示的な溶融加工可能なコポリマーとしては、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びフッ化ビニリデンのコポリマーとして入手可能な、Dyneon LLC(Oakdale,MN)製の商品名「Dyneon THV 220」、「Dyneon THV 230」、「Dyneon THV 2030」、「Dyneon THV 500」、「Dyneon THV 610」、及び「Dyneon THV 815」;Daikin Industries,Ltd.(Osaka,Japan)製の「NEOFLON EFEP」;Asahi Glass Co.,Ltd.(Tokyo,Japan)製の「AFLAS」;Dyneon LLC製の商品名「DYNEON ET 6210A」及び「DYNEON ET 6235」で入手可能なエチレンとテトラフルオロエチレンとのコポリマー;E.I.duPont de Nemours and Co.(Wilmington,DE)製の「TEFZEL ETFE」;及びAsahi Glass Co.,Ltd.の「Fluon ETFE」が挙げられる。
更に、第2ポリマーは、ポリエステル、ポリカーボネート、フルオロポリマー、ポリアクリレート、及びポリジメチルシロキサンのホモポリマー及びコポリマー、並びにそれらのブレンドから形成することができる。
光学層、特に第2の層に用いる他の例示的なポリマーとしては、例えば、Ineos Acrylics,Inc.(Wilmington,DE)から商品名「CP71」及び「CP80」で入手可能なものなどの、ポリメチルメタクリレート(PMMA)と、PMMAよりもガラス転移温度が低いポリエチルメタクリレート(PEMA)とのホモポリマーが挙げられる。更なる有用なポリマーとしては、75重量%のメタクリル酸メチル(MMA)モノマー及び25重量%のアクリル酸エチル(EA)モノマーから作られたPMMAのコポリマー(CoPMMA)(例えば、Ineos Acrylics,Inc.から商品名「PERSPEX CP63」で、又はArkema(Philadelphia,PA)から商品名「ATOGLAS 510」で入手可能)、MMAコモノマー単位とメタクリル酸n-ブチル(nBMA)コモノマー単位とによって形成されたCoPMMA、又はPMMAとポリ(フッ化ビニリデン)(PVDF)とのブレンドなど、CoPMMAが挙げられる。
光学層に適した更なるポリマーとしては、例えば、Dow Elastomers(Midland,MI)から商品名「ENGAGE 8200」で入手可能なポリ(エチレン-co-オクテン)(PE-PO)などのポリオレフィンコポリマー;例えば、これもDow(Midland,MI)から商品名「ELVALOY 1125」で入手可能なポリエチレンメチルアクリレート;例えば、Atofina Petrochemicals,Inc.(Houston,TX)から商品名「Z9470」で入手可能なポリ(プロピレン-co-エチレン)(PPPE);アタクチックポリプロピレン(aPP)とアイソタクチックポリプロピレン(iPP)とのコポリマーが挙げられる。多層光学フィルムはまた、第2の層に官能化ポリオレフィンを含むことができる(例えば、直鎖状低密度ポリエチレン-グラフト-無水マレイン酸(LLDPE-g-MA)であり、例えば、E.I.duPont de Nemours&Co.,Inc.から商品名「BYNEL 4105」で入手可能)。
多層光学フィルムの作製に使用されるポリマーの組み合わせの選択は、例えば、反射される所望の帯域幅に依存する。第1の光学層ポリマーと第2の光学層ポリマーとの屈折率差が大きいほど、より大きい光学的パワーが作り出され、それにより反射帯域幅を大きくすることができる。あるいは、追加の層を用いて、より高い光学的パワーを提供することができる。複屈折層及び第2のポリマー層の例示的な組み合わせとしては、例えば、以下のものが挙げられる:PET/THV、PET/SPOX、PET/CoPMMA、CoPEN/PMMA、CoPEN/SPOX、sPS/SPOX、sPS/THV、CoPEN/THV、PET/PVDFとPMMAとのブレンド、PET/フルオロポリマー、sPS/フルオロエラストマー、及びCoPEN/フルオロポリマー。
UV光(例えば、第1及び第2の光学層)を反射する光学層を作製するための例示的な材料の組み合わせとしては、PMMA(例えば、第1の光学層)/THV(例えば、第2の光学層)、PMMA(例えば、第1の光学層)/PVDFとPMMAとのブレンド(例えば、第2の光学層)、PC(ポリカーボネート)(例えば、第1の光学層))/PMMA(例えば、第2の光学層)、PC(ポリカーボネート)(例えば、第1の光学層)/PMMAとPVDFとのブレンド(例えば、第2の光学層)、コポリエチレン(例えば、ポリエチレンメチルアクリレート)(例えば、第1の光学層)/THV(例えば、第2の光学層)、PMMAとPVDFとのブレンド(例えば、第1の光学層)/PVDFとPMMAとのブレンド(例えば、第2の光学層)、及びPET(例えば、第1の光学層)/CoPMMA(例えば、第2の光学層)が挙げられる。
UV光又は青色光を吸収する光学層を作製するための例示的な材料としては、COC、EVA、TPU、PC、PMMA、CoPMMA、シロキサンポリマー、フルオロポリマー、THV、PET、PVDF、又はPMMAとPVDFとのブレンドが挙げられる。
UV吸収層(例えば、UV保護層)は、UV光反射光学層積層体を通過する可能性があるUV光(例えば、任意のUV光)を吸収することにより、UV光に起因する経時的な損傷/劣化から可視/IR反射光学層積層体を保護するのに役立つ。一般に、UV吸収層は、感圧性接着剤組成物を含み、UV光に長時間耐えることができる任意のポリマー組成物(即ち、ポリマー+添加物)を含んでもよい。
LED UV光、特に280~400nmの紫外線は、プラスチックの劣化を引き起こすことがあり、ひいては、変色並びに光学特性及び機械的特性の劣化をもたらす。光酸化劣化の抑制は、長期の耐久性が必須である屋外用途にとって重要である。ポリエチレンテレフタレートによるUV光の吸収は、例えば、約360nmで開始し、320nm未満で著しく増加し、300nm未満では非常に顕著である。ポリエチレンナフタレートは、310~370nmの範囲のUV光を強く吸収し、吸収尾部は約410nmまで延び、吸収極大は352nm及び337nmで生じる。鎖開裂は酸素の存在下で発生し、主な光酸化生成物は一酸化炭素、二酸化炭素、及びカルボン酸である。エステル基の直接光分解に加えて、酸化反応を考慮する必要があり、酸化反応も同様に過酸化物ラジカルを介して二酸化炭素を形成する。
UV吸収層は、UV光の反射、UV光の吸収、UV光の散乱、又はこれらを組み合わせることによって、多層光学フィルムを保護することができる。一般に、UV吸収層は、UV照射を反射する、散乱する、又は吸収する、のいずれかである一方で、長期間UV放射に耐えることができる任意のポリマー組成物を含んでもよい。このようなポリマーの例としては、PMMA、CoPMMA、シリコーン熱可塑性樹脂、フルオロポリマー、及びそれらのコポリマー、並びにこれらのブレンドが挙げられる。例示的なUV吸収層は、PMMAとPVDFとのブレンドを含む。
光学層をUV吸収性にするために様々な任意選択の添加物を光学層に配合してよい。このような添加物の例としては、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン光安定剤、又は酸化防止剤のうちの少なくとも1つが挙げられる。
特に望ましいUV吸収剤は、180nm~400nmの波長領域におけるUV光の少なくとも70%(いくつかの実施形態では、少なくとも80%、又は更には90%超)を吸収する、赤方偏移UV吸収剤(RUVA)である。典型的には、RUVAは、ポリマー中で高溶解性であり、高光吸収性であり、光耐久性であり、保護層の形成のための押出プロセスの200℃~300℃の温度範囲で熱安定性であれば望ましい。RUVAはまた、モノマーと共重合可能であり、UV硬化、ガンマ光線硬化、電子ビーム硬化、又は熱硬化プロセスによって保護コーティング層を形成することができる場合、非常に好適であり得る。
RUVAは、典型的に、長波UV領域において強化されたスペクトル有効範囲を有し、ポリエステルの黄変を引き起こし得る長波長UV光を遮断することができる。典型的なUV保護層は、13マイクロメートル~380マイクロメートル(0.5ミル~15ミル)の範囲の厚さを有し、RUVA含有濃度は2~10重量%である)。最も効果的なRUVAの1つは、ベンゾトリアゾール化合物である、5-トリフルオロメチル-2-(2-ヒドロキシ-3-α-クミル-5-tert-オクチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール(BASF(Florham Park,NJ)から商品名「CGL-0139」で入手可能)である。他の例示的なベンゾトリアゾールとしては、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-α-クミルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、5-クロロ-2-(2-ヒドロキシ-3-tert-ブチル-5-メチルフェニル)-2H-ベンゾチアゾール、5-クロロ-2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-アミルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3-α-クミル-5-tert-オクチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾールが挙げられる。更に例示的なRUVAとしては、2(-4,6-ジフェニル-1-3,5-トリアジン-2-イル)-5-ヘキルオキシ-フェノールが挙げられる。他の例示的なUV吸収剤としては、BASFから、商品名「TINUVIN 1577」、「TINUVIN 900」、「TINUVIN 1600」、及び「TINUVIN 777」で入手可能なものが挙げられる。他の例示的なUV吸収剤は、例えば、Sukano Polymers Corporation(Dunkin,SC)から商品名「TA07-07 MB」でポリエステルマスターバッチで入手可能である。ポリメチルメタクリレート用の例示的なUV吸収剤は、例えば、Sukano Polymers Corporationから商品名「TA11-10 MBO1」で入手可能なマスターバッチである。ポリカーボネート用の例示的なUV吸収剤は、Sukano Polymers Corporation製の商品名「TA28-09 MB01」のマスターバッチである。更に、UV吸収剤は、ヒンダードアミン光安定剤(HALS)及び酸化防止剤と組み合わせて使用することができる。例示的なHALSとしては、BASFから商品名「CHIMASSORB 944」及び「TINUVIN 123」で入手可能なものが挙げられる。例示的な酸化防止剤としては、これもBASFから入手可能な、商品名「IRGANOX 1010」及び「ULTRANOX 626」で入手されるものが挙げられる。
いくつかの実施形態では、第1の光学層はフルオロポリマーであり、第2の光学層はフルオロポリマーである。このような実施形態に望ましい材料の例としては、ETFE/THV、PMMA/THV、PVDF/FEP、ETFE/FEP、PVDF/PFA、及びETFE/PFAが挙げられる。例示的な一実施形態では、例えば、Dyneon LLC(Oakdale,MN)から商品名「DYNEON THV 220 GRADE」又は「DYNEON THV 2030 GRADE」又は「DYNEON THV 815 GRADE」で入手可能なTHVを第2の光学層として、320~400nmを反射する多層UVミラーの場合は、第1の光学層であるPMMAと共に使用する。別の例示的な実施形態では、例えば、Dyneon LLCから商品名「DYNEON THV 220 GRADE」又は「DYNEON THV 2030 GRADE」又は「DYNEON THV 815 GRADE」で入手可能なTHVを第2の光学層として、第1の光学層としてDow(Midland,MI)から入手可能な「ELVALOY 1125」と共に使用する。
他の添加物が、UV吸収層(例えば、UV保護層)に含まれてもよい。小粒子非顔料酸化亜鉛及び酸化チタンを、UV吸収層において遮断添加剤又は散乱添加剤として使用することもできる。例えば、ナノスケール粒子をポリマー又はコーティング基材中に分散させて、UV照射による劣化を最小限にすることができる。ナノスケール粒子は、有害なUV照射の散乱又は吸収のいずれかによって熱可塑性樹脂に対する損傷を低減すると同時に、可視光線に対して透過性である。その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第5,504,134号(Palmerら)には、直径約0.001~約0.2マイクロメートル(いくつかの実施形態では、約0.01マイクロメートル~約0.15マイクロメートル)の粒径の金属酸化物粒子の使用による、紫外線に起因するポリマー基材劣化の軽減について記載されている。その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第5,876,688号(Laundon)には、本発明での使用に充分適する塗料、コーティング、仕上げ材、プラスチック物品、及び化粧材などにUV遮断剤及び/又は散乱剤として配合された場合に透明であるのに十分な程度小さな微粉化酸化亜鉛を作製する方法が記載されている。UV照射を減衰させることができる10nm~100nmの範囲の粒径を有する酸化亜鉛及び酸化チタンなどのこれら微粒子は、例えばKobo Products,Inc.(South Plainfield,NJ)から入手可能である。また、難燃剤を添加物としてUV保護層に配合してもよい。
UV吸収剤、HALS、ナノスケール粒子、難燃剤、抗菌剤、湿潤剤、及び酸化防止剤をUV吸収層に添加することに加えて、UV吸収剤、HALS、ナノスケール粒子、難燃剤、及び酸化防止剤を多層光学層、並びに任意選択の耐久性トップコート層に添加することができる。また、蛍光分子及び蛍光増白剤をUV吸収層、多層光学層、任意選択のハードコート層、又はこれらの組み合わせに添加してもよい。青色光吸収染料又は顔料は、例えば、Clariant Specialty Chemicals(Charlotte,NC)から商品名「PV FAST Yellow」で入手可能であり、スキン層又はトップコートに添加することができる。例示的な実施形態では、抗菌剤及び湿潤剤をスキン層に添加することができ、それらは空気に曝露された表面に移動することになる。湿潤剤は、結露の曇りを防止するために必要となることがある。
抗菌剤は、好ましくは、200nm~300nmのUV-C領域において吸光度をほとんど又は全く有しておらず、金属、金属酸化物、芳香族基を含まないカチオン性界面活性剤、カチオン性抗菌性ポリマー、抗菌性脂質、及びアルキルカルボン酸及びアルキルカルボキシレートエステルカルボン酸から選択されてもよい。抗菌剤はまた、UV光への曝露によってその場で生成されてもよい。銀はまた、有効な殺菌剤であることが知られており、創傷及び他の局所感染を治療するためにクリームに使用されている。銀の活性形は、イオンのAg+である。同様に、銅及び亜鉛は、抗菌活性を有し、それらのイオンは、活性成分(Cu2+,Zn2+)であると考えられる。これらのイオンは、銀ゼオライト;無機銀塩(例えば、硝酸銀、塩化銀、硫酸銀、チオ硫酸銀、リン酸銀);銀アルキル、銀アリール、及び銀アラルキルカルボキシレート(例示的なカルボキシレートアニオンは、約8個未満の炭素原子を有する(例えば、酢酸塩、乳酸塩、サリチル酸塩、及びグルコン酸塩))、酸化銀、コロイド銀、ナノ結晶銀、銀コーティングされた微小球、様々なポリマーとの銀錯体、並びにその開示が参照により本明細書に組み込まれる、例えば米国特許第6,579,906号(Cooperら)及び同第6,224,898号(Baloghら)に記載のようにデンドリマーから送達される銀;並びに銀抗菌性錯体(例えば、スルファジアジン銀)を含む様々な銀塩及び錯体から送達され得る。銀は、任意選択で、第一級、第二級、第三級、及び第四級アミン、並びにそれらのポリマー形態、及び銀タンパク質錯体で錯化され得る。同様に、銅又は亜鉛のこれらの同じ塩及び錯体を使用することができる(例えば、塩化銅、塩化亜鉛など)。例えば真空蒸着され得るこのクラスの化合物は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第9,393,350号(McGrathら)に記載されるように、装置の外面上にコーティングされてもよい。第四級アミン又はプロトン化第一級、第二級、若しくは第三級アミン基を含む抗菌性ポリマーを殺菌剤として使用してもよい。好ましくは、UV安定性のために、カチオン性抗菌性ポリマーは、ポリ四級アミンである。これらは、典型的には、少なくとも6個の炭素原子、好ましくは少なくとも8個の炭素原子からなる少なくとも1つのアルキル又はアラルキル鎖を有する第四級アミン基を有するポリマーである。このポリマーは、直鎖、分岐鎖、超分岐鎖、又はデンドリマーであってもよい。例示的な抗菌性ポリマー第四級アミンポリマーとしては、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第6,440,405号(Cooperら)、同第5,408,022号(Imazatoら)、及び同第5,084,096号(Stovicek);国際公開第02102244号(2002年12月27日発行)、及び「Disinfection,Sterilization and Preservation」、S.Block編、第4版、1991年、13章、Lea&Febigerに記載されているものが挙げられる。
ポリマープロトン化アミン殺菌剤化合物の特に好ましいクラスは、ポリビグアニドである。このクラスの化合物は、以下の式によって表される:
X-R-NH-C(NH)-NH-C(NH)-NH-R-NHC(NH)-NH-C(NH)-NH-R-X
式中、R、R、及びRは、ポリメチレン基(いくつかの実施形態では、2~10個、4~8個、又は更には6個のメチレン基を有する)などの架橋基である。メチレン基は、任意選択で、利用可能な位置で、ハロゲン、ヒドロキシル、又はフェニル基に置換されることができる。Xは末端基であり、典型的にはアミン、アミン塩、又はジシアンジアミド基である。このクラスの好ましい化合物は、ポリヘキサメチレンビグアニド(PHMB)(例えば、Avecia(Wilmington,DE)から商品名「COSMOCILl CQ」で入手可能)である。
抗菌性カチオン性界面活性剤を使用することもできる。このクラスの化合物は、典型的には、少なくとも1つの第四級アンモニウム基を含み、四級アンモニウム基に結合しているのは、少なくとも1つのC6~C18直鎖又は分岐アルキル鎖である。好適な化合物としては、「Disinfection,Sterilization and Preservation」、S.Block編、第4版、1991年、13章、Lea&Febigerに開示されているものが挙げられる。このクラスの特に好ましい化合物は、1つ又は2つのC8~C18アルキル又はアラルキル鎖を有し、以下の式によって表され得る:
NR4+
式中、R及びRは、C1~C18直鎖又は分岐アルキル鎖であり、少なくとも1つのR又はRが、利用可能な位置でN、O、又はSと置換され得るC8~C18直鎖又は分岐アルキル鎖であるという条件で、アラルキル(alkaryl)鎖は、利用可能な位置でN、O、又はSと置換され得る。R及びRは、C1~C6アルキル基である。R及びRはまた、環(例えば、第四級アンモニウム基の窒素を有するピリジン環)を形成してもよい。Xは、アニオン、好ましくはハライド、最も好ましくはCl-又はBr-である。他のアニオンとしては、メトスルフェート、エトスルフェート、及びリン酸塩が挙げられ得る。このクラスの好ましい化合物としては、モノアルキルトリメチルアンモニウム塩、モノアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、塩化ベンズエトニウム、及びオクテニジンが挙げられる。
好ましい第四級アンモニウム殺菌剤の例としては、アルキル基がC8~C18の鎖長を有するジメチルジアルキルアンモニウムハロゲン化物が挙げられ、その例は、Lonza(Allendale,NJ)から商品名「BARQUAT 4250」で入手可能である。鎖長の混合(例えば、ジオクチル、ジラウリル、及びジオクタデシルの混合)が特に有用であり得る。例示的な化合物としては、第四級アンモニウム塩(例えば、Lonzaから商品名「BARDAC 2050」、「BARDAC 205M」、及び「BARDAC 2250」で入手可能);ハロゲン化セチルピリジニウム(例えば、塩化セチルピリジニウム(例えば、Merrell Labs(Kansas City,MO)から商品名「CEPACOL CHLORIDE」で入手可能);及びオクテニジンが挙げられる。
望ましくは、最外層は、所望の結果をもたらすのに好適なレベルの少なくとも1つの殺菌剤を含む。このような組成物は、好ましくは、最外層の総重量に基づいて、総量が少なくとも0.2(いくつかの実施形態では、少なくとも0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.75、1、2、又は更には少なくとも3)重量%の殺菌剤を含む。あるいは、殺菌剤は最外層上にコーティングすることができる。
本明細書に記載される殺菌剤と共に使用するための更なる殺菌剤として挙げられるのは、過酸化物、C6~C14アルキルカルボン酸及びアルキルエステルカルボン酸、抗菌性天然油、及びこれらの相溶性のある組み合わせ(例えば、米国特許出願公開第2006/0051384(A1)号(Scholzら)を参照)(その開示が参照により本明細書に組み込まれる);及び、ジフェニルエーテル、フェノール、ハロゲン化フェノール、ビスフェノール、レゾルシノール及びその誘導体、アニリド、及びこれらの組み合わせ(例えば、米国特許出願公開第2006/0052452(A1)号(Scholz)を参照)(その開示が参照により本明細書に組み込まれる)である。
いくつかの実施形態では、外層は、細菌の付着を低減又は防止する表面構造(例えば、工学的構造)を呈する。例示的な工学的構造は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第2013/0211310(Bommaritoら)及び同第2018/0171157号(Maginら)に記載されている。表面トポグラフィは、物品の外面と一体であってもよく、又は物品の外面に貼り付けてもよい。工学的表面は、少なくとも1つのパターン又は配列を含むトポグラフィを有し、これは、典型的には、複数の単位セルによって画定されることができる。各単位セルは、その表面から突き出た、又はその表面内に突き出た少なくとも1つの工学的構造を備える。工学的構造は、微細構造又はナノ構造であってもよい。各工学的構造は、典型的には、そこから突出するより小さい寸法を有する、更なるナノフィーチャを有することができる。いくつかの実施形態では、工学的構造は、少なくとも1つの断面の少なくとも1つの寸法が0.5マイクロメートル以上かつ50マイクロメートル以下の基部を含む。隣接する工学的構造間のピッチは、典型的には、少なくとも構造の最小寸法であり、その最小寸法の5倍を超えないとすることができる。本開示による表面トポグラフィは、そのようなトポグラフィのない表面と比較して、生体接着に抵抗する。本発明による表面トポグラフィは、多層光学積層体の外面に複数の微細構造及びナノ構造を含むフィルム又は他の基材を貼り付けることによって、又は構造フィーチャを物品の表面に直接高精細加工(microreplicating)することによって作製することができる。高精細化されると、結果として得られる構造は、下にある物品とモノリシックに一体化されることになる。他の実施形態では、工学的構造は、フォトリソグラフィによって作製することができる。最終的な任意選択の工程として、表面エネルギー改質コーティングを工学的表面に適用してもよい。例えば、低表面エネルギーコーティングが所望されることがある。低表面エネルギーコーティングは、一般に、平坦な表面上で、110°を超える水接触角を有するコーティングとして理解され得る。このようなコーティングは、高い疎水性能を達成するために必須ではない場合もある。使用され得る例示的な低表面エネルギーコーティング材料としては、ヘキサフルオロプロピレンオキシド(HFPO)、又はオルガノシラン(例えば、アルキルシラン、アルコキシシラン、アクリルシラン、多面体オリゴマーシルセスキオキサン(POSS)及びフッ素含有オルガノシラン)などの材料を挙げることができる。多くの他の好適な低表面エネルギーコーティングもまた、フィルムの疎水性を更に向上させるために使用してもよい。当技術分野において既知の特定のコーティングの例としては、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第2008/0090010号(Zhangら)及び同第2007/0298216号(Jingら)に記載されているものが挙げられる。コーティングは、微細構造に適用される場合、スパッタリング、蒸着、スピンコーティング、ディップコーティング、ロール・ツー・ロールコーティング、又は他の任意の数の適切な方法など、任意の適切なコーティング方法によって適用され得る。
バイオフィルム及び細菌の付着を制御する上部又は外部のコーティング又は層もまた、企図される。例示的なコーティングとしては、その開示が参考として本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2008/0075960号(Pociusら)に記載されるコーティングが挙げられる。硬化性組成物は、ペンダント長鎖脂肪族基を有するエチレン性不飽和単位、ペンダントポリ(オキシアルキレン)基を有するエチレン性不飽和単位、及びペンダント基反応性基を有するエチレン性不飽和単位から誘導されるポリマー、並びに架橋剤を含む。
いくつかの実施形態において、殺菌剤は、多価アルコールの(C7~C14)飽和脂肪酸エステル、多価アルコールの(C8~C22)不飽和脂肪酸エステル、多価アルコールの(C7~C14)飽和脂肪エーテル、多価アルコールの(C8~C22)不飽和脂肪エーテル、C8~C14アルキルカルボキシレート、及びC5~C12 1,2-アルカンジオールを含む有効量の抗菌性脂質殺菌剤を含む。多価アルコール1モル当たり5モル未満のアルコキシドを有するアルコキシル化誘導体も使用することができ、ただし、スクロース以外の多価アルコールについては、エステルはモノエステルを含み、エーテルはモノエーテルを含み、スクロースについては、エステルはモノエステル、ジエステル、又はこれらの組み合わせを含み、エーテルは、モノエーテル、ジエーテル、又はこれらの組み合わせを含む。このクラスの有用な殺菌剤は、例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第7,582,681号(Schmausら)及び同第8,512,723号(Scholzら)に更に記載されている。
抗菌性殺菌剤の例示的クラスには、C6~C14アルキルカルボン酸及びアルキルカルボキシレートエステルカルボン酸を含み、これは、C6~C14(いくつかの実施形態では、C8~C12)直鎖又は分岐鎖のアルキルカルボン酸(例えば、ヘプタン酸、カルピン酸、カプリル酸、ウンデシレン酸、及びラウリン酸)が挙げられる。これらは多くの場合、脂肪酸と呼ばれる。本明細書で使用するとき、用語「脂肪」は、直鎖又は分岐鎖であり得るアルキル酸中の偶数及び奇数の炭素原子の両方を含む。C8~C22モノ又はポリ不飽和脂肪酸もまた含まれる。例としては、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、及びアラキドン酸が挙げられる。UV安定性のために、好ましくは、アルキルカルボキシレートは飽和している。また、このクラスに入るものとしては、これらのカルボン酸とヒドロキシ官能性アルキル酸とのエステル(カルボン酸のアルキルカルボキシレートエステル)、例えば、ラウロイルラクチレート、カプリロイルラクチレート、又はカプロイルラクチレートが挙げられる。アルキルカルボキシレートエステルカルボン酸は、C6~C14(いくつかの実施形態では、C8~C12)アルキル基を含む。最も好都合には、これらは、C6~C14飽和の直鎖若しくは分岐鎖アルキルカルボン酸、又はC8~C22モノ-若しくはポリ-不飽和脂肪酸をヒドロキシ官能性アルキルカルボン酸とエステル化することによって形成される。アルキルカルボン酸のアルキルカルボキシレートエステルの市販の例は、RITA Corp.(Crystal Lake,IL)から商品名「PATIONIC 122A」で市販されているカプロリルラクチレートがある。このクラスでまた別の例示的な化合物は、ラウロイルラクチレートである。一重項酸素は強力な抗菌剤であり、適切な光増感剤を適切な波長の光に曝露することによってその場で生成することができる。一実施形態では、光増感剤は、UV光(200~320nm)で照射される外面に適用されるか、又はその中に組み込まれる二酸化チタン(例えば、アナターゼ型)である。光増感剤は、好ましくは、真空蒸着などの任意の好適な手段によって適用される。他の光増感剤及び適用方法は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第7,569,181号(Curryら)に記載されている。
UV-Cシールド、集光器、又はコリメータはまた、広範な群の又は標的の微生物を固定化するためのタンパク質結合又は機能化プローブを含む改質表面化学特性を含んでもよい。適用例としては、アレルゲン除去及び病原体固有の検疫クリアゾーンが挙げられるが、これらに限定されない。
UV保護層の所望の厚さは、典型的には、ランベルト・ベールの法則(Beers Law)によって計算される、具体的な波長における光学濃度目標に依存する。いくつかの実施形態では、UV保護層は、380nmで3.5、3.8、又は4を超える光学濃度、390nmで1.7を超える光学密度、及び400nmで0.5nmを超える光学濃度を有する。当業者であれば、意図される保護機能を提供するために、光学濃度は、典型的には、物品の長い寿命にわたって順調に一定のままに保たれる必要があることを認識している。
UV保護層及び任意選択の添加物は、UV保護などの所望の保護機能を達成するように選択されることができる。当業者であれば、UV保護層の記載された目的を達成するための複数の手段が存在することを認識している。例えば、特定のポリマーに非常に溶解する添加物を組成物に添加してもよい。特に重要なのは、ポリマー中の添加物の耐久性である。添加物は、劣化したりポリマーから移動したりするべきではない。更に、層の厚さは、所望の保護結果を達成するために変更されてもよい。例えば、より厚いUV保護層は、より低い濃度のUV吸収剤で同じUV吸光度レベルを可能にし、UV吸収剤の移動の駆動力が少ないことにより、より長いUV吸収剤の耐久性をもたらすであろう。物理的特性の変化を検知する1つのメカニズムは、ASTM G-155-05a(2005年10月)に記載された耐侯試験サイクルを使用し、D65光源を反射モードで作動させるものである。記載された試験では、物品にUV保護層が適用された際には、物品は、340nmで少なくとも18,700kJ/m2の曝露に耐えて、顕著なひび割れ、剥離、層剥離、又は曇りが発生する前に、CIE L空間を使って得られるb値の上昇が5以下、4以下、3以下、又は2以下であることを、必要とする。
例示的なUV-C保護層は、架橋フルオロポリマーである。フルオロポリマーは、電子ビーム照射で架橋されてもよい。架橋フルオロポリマー層は、その第1の表面において高い架橋密度及びその第2の表面においてより低い架橋を有する架橋密度勾配を有することができる。架橋密度勾配は、50kV~150kVの範囲の低電子ビーム電圧で達成することができる。
別の例示的なUV-C保護層は、架橋シリコーンポリマーである。架橋シリコーンポリマーはまた、ナノシリカ粒子及びシルセスキオキサン粒子を含むことができる。ナノシリカ粒子を含む例示的な架橋シリコーンポリマーコーティングは、Ulta-Tech International,Inc.(Jacksonville,FL)から商品名「GENTOO」で入手可能である。
その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第6,783,349号(Neavinら)に記載されているような一般的な加工技術を用いて、本明細書に記載の多層光学フィルムを作製することができる。
スペクトルが制御された多層光学フィルムを提供するための望ましい技術としては、例えば、米国特許第6,783,349号(Neavinら)に記載されているような共押出されたポリマー層の層厚値を制御するための軸ロッドヒーターの使用、層厚さ測定ツール(例えば、原子間力顕微鏡(AFM)、透過電子顕微鏡、又は走査電子顕微鏡)からの製造中に時宜を得た層厚さプロファイルのフィードバック、所望の層厚さプロファイルを得るための光学モデリング、及び測定される層プロファイルと所望の層プロファイルとの間の差に基づく軸ロッド調節の繰り返しが挙げられる。
層厚さプロファイル制御の基本プロセスは、典型的には、目標の層厚さプロファイルと測定した層プロファイルの差に基づく軸ロッドゾーン電力設定の調整を含む。所定のフィードブロックゾーンにおける層厚値を調整するために必要とされる軸ロッド力の増加を、そのヒーターゾーン内で生じた層の得られる厚さ変化の1ナノメートル当たりの入熱ワットに対してまず校正してもよい。例えば、スペクトルの細かい制御は、275層に対して24個の軸ロッドゾーンを使用して可能である。いったん校正されたならば、目標プロファイルと測定プロファイルが与えられれば、必要な電力調整を計算することができる。この手順は、2つのプロファイルが収束するまで繰り返される。
特定の波長範囲にわたって少なくとも50パーセントの入射UV光を反射する、本明細書に記載の多層光学フィルムの層厚さプロファイル(層厚値)は、ほぼ線形のプロファイルとなるように調整することができ、第1の(最も薄い)光学層が、100nmの光に対して約1/4波長の光学的厚さ(屈折率×物理的厚さ)を有するように調整され、280nmの光に対して約1/4波長の光学的厚さになるように調整される最も厚い層に進むようになっている。
屈折率コントラストを有する無機誘電体材料からなる交互の薄層で構成された光学薄膜積層体設計を有する誘電体ミラーは、これに特に適している。最近では、誘電体ミラーは、UVスペクトル領域、可視スペクトル領域、NIRスペクトル領域、及びIRスペクトル領域における用途に使用される。対象となるスペクトル領域に応じて、その領域に適した特定の材料がある。また、これらの材料をコーティングするために、2つの形態の物理蒸着(PVD)、すなわち、蒸着又はスパッタリングのうちの1つが使用される。コーティングの蒸着は、コーティング材料(蒸着物)が蒸発する温度までコーティング材料を加熱することによる。これに続いて、基材上で蒸気を凝縮させる。蒸着誘電体ミラーコーティングの場合、電子ビーム蒸着プロセスが最も一般的に使用される。スパッタコーティングでは、エネルギーガスイオンを使用して材料(「ターゲット」)表面に衝撃を与え、原子を放出し、その原子が近くの基材上で凝縮する。使用するコーティング方法及びその方法について使用する設定に応じて、薄膜コーティング速度及び構造-特性関係は、強く影響を受けることになる。理想的には、コーティング速度は、高密度、低応力、無空隙、非光学吸収コーティング層として特徴付けられる、許容可能なプロセススループット及びフィルム性能を可能にするのに十分に高くあるべきである。
例示的な実施形態は、両方のPVD法によって、254nmでピーク反射率を有するように設計することができる。例えば、高屈折率材料としてHfO、低屈折率材料としてSiOを使用して、電子ビーム蒸着法で個別の基材をコーティングする。ミラー設計では、各材料の「1/4波長光学的厚さ」(qwot)の交互の層があり、例えば、それらの層は、13層の後、254nmでの反射率が99%を超えるまで、層毎にコーティングされる。この反射ピークの帯域幅は、約80nmである。4分の1波長光学厚さは、設計波長であり、ここでは254nm、又は4で割って、63.5nmである。高屈折率層(HfO)の物理的厚さは、254nm(2.41)又は30.00nmでの、HfOのqwotと屈折率との商である。254nmで屈折率1.41の低屈折率層(MgF)の物理的厚さは、45.02nmである。次いで、HfOとSiOの交互の層で構成され、254nmでピーク反射率を有するように設計された薄膜積層体のコーティングを、層1のHfOを30.00nmでコーティングすることで開始する。電子ビーム蒸着では、ハース4個の蒸着源が使用される。各ハースは円錐形状であり、体積17cmのHfO塊が充填される。磁気的に偏向した高電圧電子ビームは、ビームのフィラメント電流を事前プログラムされた方法で着実に増加させながら、材料表面にわたってラスタ走査される。事前プログラムされた工程が完了すると、HFO表面は、蒸着温度である、約2500℃に加熱され、供給源シャッタが開き、HfO蒸気流束が、供給源からコサイン状分布で出て、供給源の上方の基材材料上で凝縮する。コーティングの均一性を向上させるために、基材ホルダは蒸着中に回転する。所定のコーティング厚(30.00nm)に達すると、フィラメント電流が遮断され、シャッタが閉じて、HfO材料が冷却される。層2については、蒸着源は、その後、MgFの塊を含むハースまで回転され、同様の事前プログラムされた加熱プロセスが開始する。ここで、MgF表面温度は、供給源シャッタが開いたときに約950℃であり、所定のコーティング厚(45.02nm)に達すると、フィラメント電流が遮断され、シャッタが閉じて、HfO材料が冷却される。この段階的プロセスは、設計層の総数に達するまで、層毎に継続される。この光学設計では、合計層が3から13に増加するにつれて、結果として得られるピーク反射率は、それに応じて3層で40%から13層で99%超に増加する。
別の例示的な実施形態では、高屈折率材料としてZrON、低屈折率材料としてSiOを使用して、UV透過性フィルムを連続的ロール・ツー・ロール(R2R)方式でコーティングすることができる。光学設計は薄膜積層体と同じタイプであり、2つの材料のqwot層が交互になっている。254nmで屈折率2.25を有するZrONについて、物理的厚さ目標は28.22nmであった。ここでは、屈折率1.49のアルミニウムドープシリコンスパッタターゲットからスパッタされたSiOについて、目標厚さは42.62nmであった。層1のZrONは、アルゴン、酸素、及び窒素のガス混合物中の純粋なジルコニウムスパッタターゲットからDCスパッタされる。アルゴンが主要なスパッタリングガスであるのに対し、酸素と窒素のレベルは、透明性、低吸収率、高屈折率を実現するように設定されている。フィルムロールの輸送は、最初は所定の速度で開始し、スパッタ源の出力は、最大運転出力まで上昇し、続いて反応性ガスが導入された後、定常状態になる。コーティングするフィルムの長さに応じて、このプロセスは、全長に達するまで継続する。ここで、スパッタ源は、コーティングされているフィルムと直交し、かつそれよりも幅広いので、コーティング厚さの均一性は非常に高い。コーティングされたフィルムが所望の長さに達すると、反応性ガスをゼロに設定し、ターゲットをスパッタして、純粋なZr表面状態にする。次に、フィルム方向を反転させ、スパッタターゲットのシリコン(アルミニウムドープ)回転対には、アルゴンスパッタリング雰囲気中でAC周波数(40kHz)電力が印加される。定常状態に達すると、酸素反応性ガスが、透明性及び低屈折率をもたらすために導入される。所定のプロセス設定及びライン速度で、第2の層が、層1がコーティングされた長さにわたってコーティングされる。この場合もやはり、これらのスパッタ源は、コーティングされているフィルムと直交し、かつそれよりも幅広いので、コーティング厚さの均一性は非常に高い。コーティングされたフィルムが所望の長さに達した後、反応性酸素を除去し、ターゲットをアルゴン中でスパッタし、純粋なシリコン(アルミニウムドープ)表面状態にする。ピーク反射率目標に応じて、3~5、又は7、又は9、又は11、又は13個の層が、この順序でコーティングされる。完了後、フィルムロールを後処理のために除去する。
これらの無機コーティングの製造について、別個の部品をコーティングするのには、電子ビームプロセスが最も適している。いくつかのチャンバではR2Rフィルムコーティングを実際に実施したが、層毎のコーティングシーケンスはやはり必要となる。フィルムのR2Rスパッタリングの場合、1つ又はおそらくは2つのコーティングドラムの周囲に配置された複数の供給源を有するスパッタリングシステムを使用することが好都合である。ここで、13層の光学積層体設計の場合、高屈折率層と低屈折率層とを交互に順次コーティングする2つ又は更には単一のマシンパスプロセスが実行可能となる。いくつのマシンパスが必要となるかは、マシン設計、コスト、13個の連続する供給源の実用性などによって異なるであろう。加えて、コーティング速度は、単一のフィルムライン速度に一致させる必要があろう。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の多層光学フィルムは、実施例に記載される「UV-C寿命試験」を使用して試験したときに、254nmで少なくとも151,108,800mJ/cmのUV-C光に曝露した後には、UV-C光吸収が増加しない。
本明細書に記載の多層光学フィルムの実施形態は、例えば、UV-Cシールド(例えば、本明細書に記載の多層光学フィルムを含むUV-Cシールド)、UV-C光コリメータ(例えば、本明細書に記載の多層光学フィルムを含むUV-C光コリメータ)、及びUV-C集光器(例えば、本明細書に記載の多層光学フィルムを含むUV-C集光器)の用途に有用である。
UV-Cシールド、集光器、又はコリメータを使用して、多孔質膜又はフィルタを消毒することができる。膜は、薄くて柔軟なシート状の構造であり、内部の2つの環境又は構成要素を選択的に分離する働きをする。それらは、単一又は複数の層で作製することができる。多孔質膜及びフィルタは、空気及び水からの微生物の濾過/除去を可能にする。UV-Cシールドは、膜及びフィルタ材料をUV-Cから保護することができ、UV-C集光器又はコリメータを使用して、膜/フィルタ材料を消毒し、寿命及び/又は性能を向上させることができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のUV-Cシールドは、消毒装置(例えば、チャンバ)において有用である。UV-C消毒装置、キャビネット、又は筐体は、その装置の内部及びその装置の内容物をUV-C光で照射するUV-C光源を備える。UV-C消毒装置は、例えば、正方形、矩形、円錐形、放物線形、楕円形、球形、又はそれらの形状の組み合わせであることができ、UV-C反射体が内面に適用されるとより効果的である。内表面でのUV反射は、UV-C光が目的の微生物に吸収される前のUV-C光の吸収を最小限に抑える傾向がある。UV-C反射内表面は、例えば、可視光に対して非透過性(例えば、アルミニウム、多孔質ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、又は多孔質硫酸バリウム)、又は本明細書に記載の可視光に対して透過性であるUV-Cシールドとすることができる。UV-Cシールドはまた、例えば、UV-C消毒装置内の内容物を見るための窓であってもよく、UV-C消毒装置の内壁の残りの部分は、不透明UV-C反射体(例えば、アルミニウム又は多孔質PTFE)で覆われている。UV-C消毒装置は、例えば、医療器具、衛生物品、空気、液体(例えば、水又は飲料)、濾材、食品調製装置、及び多孔質膜の消毒に有用である。
UV-Cシールド、集光器、又はコリメータを使用して、食品調製装置を消毒することができる。食品調製装置は、表面、切断装置、混合装置、又は更には調理装置であり得る。UV-Cシールドは、UV-C光から食品調製面を保護することができる。UV-C集光器及びUV-Cコリメータを使用して、食品調製装置を消毒することができる。
UV-Cシールド、集光器、又はコリメータを使用して、創傷を消毒することができる。創傷のUV-C消毒は、非接触消毒を提供することができる。UV-Cシールドは、UV-C光から創傷包帯材料を保護することができる。UV-C集光器又はコリメータを使用して、手術前、手術中、又は手術後に創傷を消毒することができる。
図1を参照すると、例示的なアセンブリ10は、UV-C透過保護層11を、第1の光学層12A、12B、12N、第2の光学層13A、13B、13N、任意選択の接着剤層14、及び任意選択のUV保護対象の基板15の上に含む紫外線ミラーフィルムである。
図2を参照すると、例示的な多層光学フィルム20は、UV-C透過保護層21を、第1の光学層22A、22B、22N、第2の光学層23A、23B、23N、及び任意選択の接着剤層24の上に含む。
図3を参照すると、例示的な光学アセンブリ30は、青色光吸収スキン層31と、第1の光学層32A、32B、32N、第2の光学層33A、33B、33N、任意選択の第2のスキン層34、及び任意選択の接着剤層35を有する青色反射性透明反射体と、を含む。
いくつかの実施形態では、メカニカルフィルタが、本明細書に記載の多層光学フィルムを含む。例えば、観察窓として多層光学フィルムを有する液体(例えば、水)フィルタ、又はUV-C光を反射するために多層光学フィルムを使用する空気フィルタが挙げられる。
青色光シールド、集光器、又はコリメータを使用して、多孔質膜又はフィルタを消毒することができる。膜は、薄くて柔軟なシート状の構造であり、内部の2つの環境又は構成要素を選択的に分離する働きをする。それらは、単一又は複数の層で作製することができる。多孔質膜及びフィルタは、空気及び水からの微生物の濾過/除去を可能にする。青色光シールドは、膜及びフィルタ材料を青色光から保護することができ、青色光集光器又はコリメータを使用して、膜/フィルタ材料を消毒し、寿命及び/又は性能を向上させることができる。
本明細書に記載の多層光学フィルムの実施形態は、例えば、青色光シールド(例えば、本明細書に記載の多層光学フィルムを含む青色光シールド)、青色光コリメータ(例えば、本明細書に記載の多層光学フィルムを含む青色光コリメータ)、及び青色光集光器(例えば、本明細書に記載の多層光学フィルムを含む青色光集光器)の用途に有用である。
青色光シールド、集光器、又はコリメータを使用して、食品調製装置を消毒することができる。食品調製装置は、表面、切断装置、混合装置、又は更には調理装置であり得る。青色光シールドは、青色光から食品調製面を保護することができる。青色光集光器及び青色光コリメータを使用して、食品調製装置を消毒することができる。
青色光シールド、集光器、又はコリメータを使用して、創傷を消毒することができる。創傷の青色光消毒は、非接触消毒を提供することができる。青色光シールドは、青色光から創傷包帯材料を保護することができる。青色光集光器又はコリメータを使用して、手術前、手術中、又は手術後に創傷を消毒することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の青色光シールドは、消毒装置(例えば、チャンバ)において有用である。青色光シールド消毒装置、キャビネット、又は筐体は、その装置の内部及びその装置の内容物を青色光で照明する青色光源を備える。青色消毒装置は、例えば、正方形、矩形、円錐形、放物線形、楕円形、球形、又はそれらの形状の組み合わせであることができ、青色光反射体が内表面に適用されるとより効果的である。内表面での青色光反射は、青色光が目的の微生物に吸収される前の青色光の吸収を最小限に抑える傾向がある。青色反射内表面は、例えば、可視光に対して非透過性(例えば、アルミニウム、多孔質ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、又は多孔質硫酸バリウム)、又は本明細書に記載の可視光に対して透過性である青色光シールドとすることができる。青色光シールドはまた、例えば、青色光消毒装置内の内容物を見るための窓であってもよく、青色光消毒装置の内壁の残りの部分は、不透明青色光反射体(例えば、アルミニウム又は多孔質PTFE)で覆われている。青色光消毒装置は、例えば、医療器具、衛生物品、空気、液体(例えば、水又は飲料)、濾材、食品調製装置、及び多孔質膜の消毒に有用である。
青色光硬化装置は、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムを含む青色光シールドを備えることができ、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400~600(いくつかの実施形態では、400~550、又は更には400~500)nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光(すなわち、400以上500nm未満の範囲の波長を有する任意の光)の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射し、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、550以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、500~750(いくつかの実施形態では、500~700、又は更には550~700)nmの波長反射帯域幅において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)(いくつかの実施形態では、55、60、65、70、75、80、85超、又は更には90超)パーセントである。
青色光硬化装置は、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムを含む青色光コリメータを備えることができ、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400~600(いくつかの実施形態では、400~550、又は更には400~500)nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光(すなわち、400以上500nm未満の範囲の波長を有する任意の光)の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射し、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、550以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、500~750(いくつかの実施形態では、500~700、又は更には550~700)nmの波長反射帯域幅において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)(いくつかの実施形態では、55、60、65、70、75、80、85超、又は更には90超)パーセントである。
青色光硬化装置は、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムを含む青色光集光器を備えることができ、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400~600(いくつかの実施形態では、400~550、又は更には400~500)nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光(すなわち、400以上500nm未満の範囲の波長を有する任意の光)の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射し、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、550以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、500~750(いくつかの実施形態では、500~700、又は更には550~700)nmの波長反射帯域幅において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)(いくつかの実施形態では、55、60、65、70、75、80、85超、又は更には90超)パーセントである。
青色光消毒装置は、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムを含む青色光コリメータを備えることができ、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400~600(いくつかの実施形態では、400~550、又は更には400~500)nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光(すなわち、400以上500nm未満の範囲の波長を有する任意の光)の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射し、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、550以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、500~750(いくつかの実施形態では、500~700、又は更には550~700)nmの波長反射帯域幅において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)(いくつかの実施形態では、55、60、65、70、75、80、85超、又は更には90超)パーセントである。
例示的実施形態
1A. 少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムであって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、100~280(いくつかの実施形態では、180~280、又は更には200~280)nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射紫外(UV)光(すなわち、100以上400nm未満の範囲の波長を有する任意の光)の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射する、多層光学フィルム。
2A. 222nm、254nm、265nm、又は275nmのうちの少なくとも1つで、90%を超えるUV反射率を有する、例示的実施形態1Aの多層光学フィルム。
3A. 少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、400以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、400~750(いくつかの実施形態では、400~700、又は更には500~700)nmの波長範囲において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85又は更には少なくとも90)パーセントである、前述のいずれかのA例示的実施形態の多層光学フィルム。
4A. 20ナノメートル未満(いくつかの実施形態では、15ナノメートル未満、又は更には10ナノメートル未満)にわたり10~90パーセントの透過率の範囲のUV透過帯域端を有する、前述のいずれかのA例示的実施形態の多層光学フィルム。
5A. 少なくとも第1の光学層が、少なくとも1つのポリエチレンコポリマーを含み、第2の光学層が、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びフッ化ビニリデンを含むコポリマー、テトラフルオロエチレン及びヘキサフルオロプロピレンを含むコポリマー、又はペルフルオロアルコキシアルカンのうちの少なくとも1つを含む、前述のいずれかのA例示的実施形態の多層光学フィルム。
6A. 少なくとも第1の光学層が、チタニア、ジルコニア、酸窒化ジルコニウム、ハフニア、又はアルミナのうちの少なくとも1つを含み、第2の光学層が、シリカ、フッ化アルミニウム、又はフッ化マグネシウムのうちの少なくとも1つを含む、前述のいずれかのA例示的実施形態の多層光学フィルム。
7A. 254nmで少なくとも151,108,800mJ/cmのUV-C光に曝露した後に、UV-C光吸収が増加しない、前述のいずれかのA例示的実施形態の多層光学フィルム。
8A. 目に見えるほどひび割れることなく、直径が1m以下(いくつかの実施形態では、75cm、50cm、25cm、10cm、5cm以下、又は更に1cm以下)のロッドの周囲に巻き付けることができる、前述のいずれかのA例示的実施形態の多層光学フィルム。
1B. 前述のいずれかのA例示的実施形態の多層光学フィルムを含むUV-Cシールド。
2B. 広範な群の又は標的の微生物を固定化するためのタンパク質結合又は機能化プローブのうちの少なくとも1つを有する主表面を有する、例示的実施形態1BのUV-Cシールド。
3B. 前述のいずれかのB例示的実施形態を含むグラフィックフィルム。
4B. 前述のいずれかのB例示的実施形態を含むUV-C食品調製装置。
1C. 前述のいずれかのA例示的実施形態の多層光学フィルムを含む多孔質膜。
1D. 前述のいずれかのA例示的実施形態の多層光学フィルムを含むメカニカルフィルタ。
2D. 前述のいずれかのD例示的実施形態を含むUV-C空気濾過装置。
3D. 前述のいずれかのD例示的実施形態を含むUV-C創傷消毒装置。
1E. 前述のいずれかのA例示的実施形態の多層光学フィルムを含むUV-C光コリメータ。
2E. 広範な群の又は標的の微生物を固定化するためのタンパク質結合又は機能化プローブのうちの少なくとも1つを有する主表面を有する、例示的実施形態1EのUV-C光コリメータ。
1F. 前述のいずれかのA例示的実施形態の多層光学フィルムを含むUV-C集光器。
1G. 前述のいずれかのA例示的実施形態の多層光学フィルムを含むUV-C消毒装置。
1H. フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含むUVシールドであって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、320nm以上400nm未満の波長反射帯域幅における少なくとも30ナノメートル波長範囲にわたって入射UV光の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射する、UVシールド。
2H. 325nm、365nm、又は385nmのうちの少なくとも1つで、90%を超えるUV反射率を有する、例示的実施形態1HのUVシールド。
3H. 少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、400以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、400~750(いくつかの実施形態では、400~700、又は更には500~700)nmの波長範囲において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85又は更には少なくとも90)パーセントである、前述のいずれかのH例示的実施形態のUVシールド。
4H. 20ナノメートル未満(いくつかの実施形態では、15ナノメートル未満、又は更には10ナノメートル未満)にわたり10~90パーセントの透過率の範囲のUV透過帯域端を有する、前述のいずれかのH例示的実施形態のUVシールド。
5H. 少なくとも第1の光学層が、チタニア、ジルコニア、酸窒化ジルコニウム、ハフニア、又はアルミナのうちの少なくとも1つを含み、第2の光学層が、シリカ、フッ化アルミニウム、又はフッ化マグネシウムのうちの少なくとも1つを含む、前述のいずれかのH例示的実施形態のUVシールド。
1I. フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含むUVシールドであって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、280nm以上320nm未満の波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射UV光の少なくとも50パーセントを合計で反射する、UVシールド。
2I. 300nmで90%を超えるUV反射率を有する、例示的実施形態1IのUVシールド。
3I. 少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、400以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、400~700(いくつかの実施形態では、400~700、又は更には500~700)nmの波長範囲において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85又は更には少なくとも90)パーセントである、前述のいずれかのI例示的実施形態のUVシールド。
4I. 20ナノメートル未満(いくつかの実施形態では、15ナノメートル未満、又は更には10ナノメートル未満)にわたり10~90パーセントの透過率の範囲のUV透過帯域端を有する、前述のいずれかのI例示的実施形態のUVシールド。
5I. 少なくとも第1の光学層が、チタニア、ジルコニア、酸窒化ジルコニウム、ハフニア、又はアルミナのうちの少なくとも1つを含み、第2の光学層が、シリカ、フッ化アルミニウム、又はフッ化マグネシウムのうちの少なくとも1つを含む、前述のいずれかのI例示的実施形態のUVシールド。
1J. フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含むUVシールドであって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、100以上280(いくつかの実施形態では、180~280、200~280、又は更には200~280)nm未満の波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射UV光の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射する、UVシールド。
2J. 222nm、254nm、265nm、又は275nmのうちの少なくとも1つで、90%を超えるUV反射率を有する、例示的実施形態1JのUVシールド。
3J. 少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、400以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、400~750(いくつかの実施形態では、400~700、又は更には500~700)nmの波長範囲において50超(いくつかの実施形態では、55、60、65、70、75、80、85超、又は更には90超)パーセントである、前述のいずれかのJ例示的実施形態のUVシールド。
4J. 20ナノメートル未満(いくつかの実施形態では、15ナノメートル未満、又は更には10ナノメートル未満)にわたり10~90パーセントの透過率の範囲のUV透過帯域端を有する、前述のいずれかのJ例示的実施形態のUVシールド。
5J. 少なくとも第1の光学層が、チタニア、ジルコニア、酸窒化ジルコニウム、ハフニア、又はアルミナのうちの少なくとも1つを含み、第2の光学層が、シリカ、フッ化アルミニウム、又はフッ化マグネシウムのうちの少なくとも1つを含む、前述のいずれかのJ例示的実施形態のUVシールド。
6J. 抗菌剤を含む、前述のいずれかのJ例示的実施形態のUVシールド。
7J. 表面構造(例えば、細菌の付着を低減又は防止する表面構造)を含む、前述のいずれかのJ例示的実施形態のUVシールド。
8J. 例示的実施形態1J~7JのいずれかのUV-Cシールドを備えるUV-C消毒装置。
9J. 例示的実施形態1J~7JのいずれかのUV-Cシールドを含む多孔質膜。
10J. 例示的実施形態1J~7JのいずれかのUV-Cシールドを含むメカニカルフィルタ。
11J. 広範な群の又は標的の微生物を固定化するためのタンパク質結合又は機能化プローブのうちの少なくとも1つを有する主表面を有する、例示的実施形態1J~7JのいずれかのUV-Cシールド。
12J. 前述のいずれかのJ例示的実施形態を含むUV-C集光器。
1K. フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含む青色光シールドであって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、少なくとも400nm~500nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射する、青色光シールド。
2K. 450nmで90%を超える青色光反射率を有する例示的実施形態1Kの青色光シールド。
3K. 少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、550以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、少なくとも500~750(いくつかの実施形態では、少なくとも500~700、又は更には少なくとも550~700)nmの波長反射帯域幅において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)(いくつかの実施形態では、55、60、65、70、75、80、85超、又は更には90超)パーセントである、前述のいずれかのK例示的実施形態の青色光シールド。
4K. 20ナノメートル未満(いくつかの実施形態では、15ナノメートル未満、又は更には10ナノメートル未満)にわたり10~90パーセントの透過率の範囲の光透過帯域端(すなわち、反射から透過への移行)を有する、前述のいずれかのK例示的実施形態の青色光シールド。
5K. 少なくとも第1の光学層が、チタニア、ジルコニア、酸窒化ジルコニウム、ハフニア、又はアルミナのうちの少なくとも1つを含み、第2の光学層が、シリカ、フッ化アルミニウム、又はフッ化マグネシウムのうちの少なくとも1つを含む、前述のいずれかのK例示的実施形態の青色光シールド。
6K. 前述のいずれかのK例示的実施形態の青色光シールドを備える青色光硬化装置。
1L. フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含む青色光コリメータであって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400ナノメートル~500ナノメートルの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光の少なくとも30パーセントを合計で反射し、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光透過率が、500ナノメートル~750ナノメートルの波長範囲における30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって30パーセントを超える、青色光コリメータ。
2L. 例示的実施形態1Lの青色光コリメータを備える青色光硬化装置。
1M. フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含む青色光集光器であって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400ナノメートル~500ナノメートルの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光の少なくとも30パーセントを合計で反射し、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光透過率が、500ナノメートル~750ナノメートルの波長範囲における30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって30パーセントを超える、青色光集光器。
2M. 例示的実施形態1Mの青色光集光器を備える青色光硬化装置。
1N. 少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムを含む青色光シールドを備える青色光硬化装置であって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400~600(いくつかの実施形態では、400~550、又は更には少なくとも400~500)nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光(すなわち、400以上500nm未満の範囲の波長を有する任意の光)の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射し、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、550以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、500~750(いくつかの実施形態では、少なくとも500~700、又は更には少なくとも550~700)nmの波長反射帯域幅において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)(いくつかの実施形態では、55、60、65、70、75、80、85超、又は更には90超)パーセントである、青色光硬化装置。
1O. 少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムを含む青色光コリメータを備える青色光硬化装置であって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400~600(いくつかの実施形態では、400~550、又は更には少なくとも400~500)nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光(すなわち、400以上500nm未満の範囲の波長を有する任意の光)の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射し、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、550以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、500~750(いくつかの実施形態では、500~700、又は更には少なくとも550~700)nmの波長反射帯域幅において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)(いくつかの実施形態では、55、60、65、70、75、80、85超、又は更には90超)パーセントである、青色光硬化装置。
1P. 少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムを含む青色光集光器を備える青色光硬化装置であって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400~600(いくつかの実施形態では、400~550、又は更には400~500)nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光(すなわち、400以上500nm未満の範囲の波長を有する任意の光)の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射し、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、550以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、500~750(いくつかの実施形態では、500~700、又は更には550~700)nmの波長反射帯域幅において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)(いくつかの実施形態では、55、60、65、70、75、80、85超、又は更には90超)パーセントである、青色光硬化装置。
1Q. 少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムを含む青色光コリメータを備える青色光消毒装置であって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400~600(いくつかの実施形態では、400~550、又は更には400~500)nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光(すなわち、400以上500nm未満の範囲の波長を有する任意の光)の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射し、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、550以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、少なくとも500~750(いくつかの実施形態では、少なくとも500~700、又は更には550~700)nmの波長反射帯域幅において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)(いくつかの実施形態では、55、60、65、70、75、80、85超、又は更には90超)パーセントである、青色光消毒装置。
1R. 少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムを含む青色光集光器を備える青色光消毒装置であって、第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400~600(いくつかの実施形態では、400~550、又は更には400~500)nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光(すなわち、400以上500nm未満の範囲の波長を有する任意の光)の少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)パーセントを合計で反射し、少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光(すなわち、550以上750nm未満の範囲の波長を有する任意の光)透過率が、少なくとも500~750(いくつかの実施形態では、少なくとも500~700、又は更には550~700)nmの波長反射帯域幅において少なくとも30(いくつかの実施形態では、少なくとも35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、又は更には少なくとも90)(いくつかの実施形態では、55、60、65、70、75、80、85超、又は更には90超)パーセントである、青色光消毒装置。
本発明の利点及び実施形態を以降の実施例によって更に説明するが、これらの実施例において述べられる特定の材料及びそれらの量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を不当に制限するものと解釈されるべきではない。全ての部及び百分率は、別段の指示のない限り、重量に基づく。
-UV-C寿命試験
UV-C寿命は、Atlantic Ultraviolet Corporation(Hauppauge,NY)によって製造された118V RRD-30-8S殺菌器具を有するアルミニウム製の筐体を用いて判定した。器具には、8つの高出力インスタントスタート254nmUV-Cランプが含まれる。圧縮空気をランプの長さ全体にわたって124kPa(18psi)の圧力で流して、一定の温度を維持し、温度によるランプ出力強度の損失を最小限に抑えた。試験サンプルを、分光光度計(Shimadzu(Kyoto,Japan)から商品名「SHIMADZU 2550 UV-VIS」で入手)を使用して吸光度測定を行うために適切なサイズの窓を含むアルミニウムスライド上に装着した。連続露光を離散時間間隔で行い、100時間毎に吸光度測定のために取り外し、露光チャンバに戻した。サンプルを、実験期間中、制御されたランプからの高さ及びランプに沿った距離で、試験チャンバ内に配置した。UV放射計(OPSYTECH Corporation(Makati City,Philippines)から商品名「UVPAD」で入手)を、露光プロセス中100時間毎にUV(具体的にはUV-C)照射量及び線量データを収集するために、試験サンプルと並べてチャンバ内に配置した。
実施例1
フルオロポリマー(Dyneon(Oakdale,MN)から商品名「THV815GZ」で入手可能)を、40mmの二軸押出成形機及びフラットフィルム押出ダイを用いて、21℃(70°F)に冷却されたフィルムキャスティングホイール上に押し出して、100マイクロメートル厚のフルオロポリマー(「THV815」)フィルムを作製した。フルオロポリマー(「THV815」)フィルムのフィルム吸光度スペクトルを、UV-C寿命試験に従って測定し、初期スペクトル41を図4に示した。次に、フルオロポリマー(「THV815」)フィルムを、UV-C寿命試験方法に記載されている254nmの光に1588時間、総線量105,108,800mj/cmで曝露した。曝露後、フルオロポリマー(「THV815」)フィルムの吸光度スペクトルを、UV-C寿命試験に従って再び測定し、吸光度スペクトル42を図4に示した。
モデル化された実施例I
Berremanアルゴリズムを用いた4×4マトリックス法を使用して、屈折率の異なる材料の層界面によって生じる強め合う干渉及び弱め合う干渉のスペクトルをモデル化した。Berreman4×4マトリックス法は、The Journal of the Optical Society of America(62巻、4号、1972年4月)及びThe Journal of Applied Physics(85巻、6号、1999年3月)に記載されており、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。この光学モデルの入力パラメータは、個々の層屈折率、層の厚さ、層の数、並びに左帯域エッジ及び右帯域エッジを含む反射帯域幅であった。Berreman法は、各層界面で反射した光の割合及び各層界面を透過した光の割合を算出し、反射スペクトル及び透過スペクトルを出力する。Berreman法を使用して、図5に示される反射率スペクトル50を、HfO高屈折率層及びSiO低屈折率層の10個の交互の光学層を有するUV-C多層光学フィルムの254nmのピーク反射率目標について計算した。
モデル化された実施例II
例2に記載されたBerreman法を使用して、図6に示される反射率スペクトル61を、HfO高屈折率層及びSiO低屈折率層の11個の交互の光学層を有する多層光学フィルムの222nmの反射率スペクトル中央値目標について計算した。反射率スペクトル62は、同じ多層光学層について計算したものであったが、反射率スペクトル中央値目標が254nmについて計算したものであった。反射率スペクトル63は、同じ多層光学層について計算したものであったが、反射率スペクトル中央値目標が265nmについて計算したものであった。反射率スペクトル64は、同じ多層光学層について計算したものであったが、反射率スペクトル中央値目標が275nmについて計算したものであった。
モデル化された実施例III
例2に記載されたBerreman法を使用して、図7に示される反射率スペクトル71を、ZrON高屈折率層及びSiO低屈折率層の14個の交互の光学層を有する多層光学フィルムの法線入射光角度(0°)で254nmの中央反射率目標について計算した。反射率スペクトル72は、同じ多層光学層について計算したものであったが、入射光角度が10°について計算したものであった。反射率スペクトル73は、同じ多層光学層について計算したものであったが、入射光角度が20°について計算したものであった。反射率スペクトル74、同じ多層光学層について計算したものであったが、入射光角度が30°について計算したものであった。反射率スペクトル75は、同じ多層光学層について計算したものであったが、入射光角度が40°について計算したものであった。
実施例2
図8を参照すると、放物線状反射光学素子82を有する光コリメータ80が示されている。光コリメータは、点光源からの光をコリメートするように設計することができ、放物線状(楕円形)反射光学素子を使用してコリメート(集束)することができる。主要な要件は、光源が光学素子の焦点付近に位置すること、及び光源が光学素子のサイズと比較して比較的小さいことである。3175マイクロメートル(125ミル)の厚さを有する254mm×254mm(PETG)シート(Eastman(Kingsport,TN)から商品名「SPECTAR 14471」で入手)を放物線状光学素子に熱成形した。ほとんどの用途において、光学素子は、発光ダイオード(LED)アレイの断面積及び光学素子の空間の許容量などの実際の考慮事項に合せて設計する必要がある。供給源の直径Ds(1Dの幅)並びに高さHv及び直径Dv(1Dの幅)からなる設計容積を所与として、ほぼ最適な放物線状反射体の形状の式を導出することが可能である。
y=a*(x+b)+オフセット
式中、a=Hv/((Dv/2)-(Ds/2))、b=-Dv/2、及びオフセット=-a*(Ds/2)であり、
Hv及び/又はDvは、放物線の焦点が、光源の位置と一致するように選択され、これは、以下を選択することにより達成される:
Hv=((Dv/2)-(Ds/2))/Ds。
式中、x=Dv/2及びy=0である。計算された光学素子は、システムの物理的制約を考慮すると、最適に近い。エテンデュの保存則に従って、コリメーションの量は(Dv/Ds)に比例し、設計容積が大きくなるとコリメーションが大きくなる。この光学素子のカットオフ角度は、次式によって与えられた:
シータ=+/-atan((Dv/2+Ds/2)/Hv)。
下記のように作製した青色光反射フィルムを、光学的に透明な接着剤(3M Company(St.Paul,MN)から商品名「OCA8171」で入手)を用いて放物線状光学素子に積層した。青色光反射フィルム光学素子は、ポリエチレンテレフタレート(PET)(Eastman Chemical(Kingsport,TN)から商品名「EASTAPAK 7452」で入手)で作製された第1の光学層と、コポリエチルメチルメタクリレート(CoPMMA)(Plaskolite(Columbus,OH)から商品名「CP63」で入手)を含む第2の光学層と、から構成された多層光学フィルムを含んでいた。PET及びCoPMMAを多層溶融マニホールド(フィードブロック)を通して共押出して、275層の光学積層体を形成した。この青色光反射光学素子の層厚さプロファイル(層厚値)は、ほぼ線形プロファイルになるように調整され、最も薄い層が、450nmの光に対して約1/4波長の光学的厚さ(屈折率×物理的厚さ)を有するように調整され、0°入射光角度(法線角)で反射を測定した場合、550nmの光に対して約1/4波長の光学的厚さになるように調整した最も厚い層に進むようになっていた。層厚さプロファイルは、その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第6,783,349号(Neavinら)に記載の軸方向ロッド装置を使用して、改善されたスペクトル特性を、原子間力顕微鏡技術で得られた層プロファイル情報と組み合わせて提供するように調整された。Lambda900分光光度計を用いて60°入射光角度で測定した場合、反射帯域は、左にシフトして、400nm~500nmの波長を反射した。青色LED81のアレイは、青色光コリメータの上部に配置される5.0mmの千鳥状間隔を有する80個の450nm LED(商品名「ZES」でModel LXZ2-PR02としてLumileds(Schiphol,Netherlands)から入手)を用いて作製した。LEDアレイに熱フィン83を取り付けて、LEDによって生成された熱を除去した。青色光コリメータを用いずに測定を行った後、青色光コリメータを定位置で用いて、青色LEDアレイから5.1cm(2インチ)離れた配置にある線量計(「PM100D測定器」を用いた商品名「S121Cセンサ」でThor Labs(Dachau/Munich,Germany)から入手)を使用して繰り返し測定した。青色光の線量は、青色光コリメータが定位置にある状態では76%高いことが測定された。
実施例3
UV-Cミラーを、HfOを含む第1の光学層とSiOを含む第2の光学層とを有する無機光学積層体を、100マイクロメートル(4ミル)の厚さのフルオロポリマーフィルム(Nowofol(Siegsdorf,Germany)から商品名「NOWOFLON THV815」で入手)に蒸気コーティングすることによって作製した。より具体的には、HfOとSiOの交互の層で構成され、254nmでピーク反射率を有するように設計された薄膜積層体のコーティングを、層1のHfOを30.00nmでコーティングすることによって開始した。電子ビーム蒸着では、ハース4個の蒸着源を使用した。各ハースは円錐形状であり、体積17cmのHfO塊を充填した。磁気的に偏向した高電圧電子ビームは、ビームのフィラメント電流を事前プログラムされた方法で着実に増加させながら、材料表面にわたってラスタ走査された。事前プログラムされた工程が完了すると、HFO表面は、蒸着温度である、約2500℃に加熱され、供給源シャッタが開き、HfO蒸気流束が、供給源からコサイン状分布で出て、供給源の上方の基材材料上で凝縮した。コーティングの均一性を向上させるために、基材ホルダは蒸着中に回転した。所定のコーティング厚(30.00nm)に達すると、フィラメント電流が遮断され、シャッタが閉じて、HfO材料が冷却された。層2については、蒸着源は、その後、SiOの塊を含むハースまで回転され、同様の事前プログラムされた加熱プロセスが開始した。ここで、SiO表面温度は、供給源シャッタが開いたときに約950℃であり、所定のコーティング厚(45.02nm)に達すると、フィラメント電流が遮断され、シャッタが閉じて、HfO材料が冷却された。この段階的プロセスは、合計13層に達するまで、層毎に継続された。得られたピーク反射率を分光光度計(SHIMADZU(Kyoto,Japan)から商品名「Shimadzu 2550 UV-VIS」で入手)を用いて測定し、254nmで99%であることが分かった。
先見的実施例I
PETGシート(「SPECTAR 14471」)を、図9に示される放物線状光学素子に成形する。UV-C光反射光学素子は、光学的に透明な接着剤(3M Company(St.Paul,MN)から商品名「OCA8171」で入手可能)を用いて放物線状光学素子に積層することができる。UV-C光反射光学素子は、PVDF(フッ化ポリビニリデン)(3M DYNEON(St.Paul,MN)から商品名「PVDF 6008」で入手可能)で作製された第1の光学層と、フルオロポリマー(3M DYNEON(St.Paul,MN)から商品名「THV815GZ」で入手可能)を含む第2の光学層とを含む多層光学フィルムを含む。PVDF(「PVDF 6008」)及びフルオロポリマー(「THV815GZ」)を多層溶融マニホールドを通して共押出して、600層の光学積層体を形成することができる。このUV-C光反射光学素子の層厚さプロファイル(層厚値)は、ほぼ線形プロファイルになるように調整されることができ、最も薄い層が、240nmの光に対して約1/4波長の光学的厚さ(屈折率×物理的厚さ)を有するように調整され、反射が0°入射光角度(法線角)で測定される場合に320nmの光に対して約1/4波長の光学的厚さになるように調整された最も厚い層に進むようになっている。60°入射光角度で測定した場合、反射帯域は、左にシフトして、190nm~260nmの波長を反射する。
先見的実施例II
PETGシート(Eastman(Kingsport,TN)から商品名「SPECTAR 14471」で入手可能)は、図9に示す放物線状光学素子90に熱成形することができる。集光器は、光源が楕円の一方の焦点にあり、標的が楕円の他方の焦点にある状態でその楕円の一部分から生成された回転面を利用して、設計することができる。一方の焦点にある光源は、楕円の最も近い頂点に向かって照射する。回転面を生成するために使用される楕円の一部分は、光源での通径と光源に最も近い頂点とによって画定される部分である。通径は、集光器が光源からの光の大部分を収集できるように、光源よりも大きい必要がある。光源及び標的が点である場合、光源からの全ての光が標的に収集されることになる。光源はLEDのアレイであり、標的は領域であるため、Ray Tracingソフトウェア(例えば、Breault Research(Tucson,AZ)から商品名「ASAP」で入手可能)を使用して、楕円の焦点を中心としたランバートLEDのアレイから放射される光線の分布を追跡することができる。楕円の主軸及び偏心は、LEDによって放出されるエネルギーの最大量が標的表面に入射するように最適化される。
UV-C光反射光学素子は、光学的に透明な接着剤(「OCA8171」)を用いて放物線状光学素子に積層することができる。UV-C光反射光学素子は、ポリエチレンメチルアクリレート(DOW Chemical Company(Midland,MI)から商品名「ELVALOY 1125」で入手可能)で作製された第1の光学層と、フルオロポリマー(「THV815GZ」)を含む第2の光学層とを含む多層光学フィルムを含む。ポリエチレンメチルアクリレート(「ELVALOY1125」)及びフルオロポリマー(「THV815」)を多層溶融マニホールドフィードブロックを通して共押出して、600層の光学積層体を形成することができる。このUV-C光反射光学素子の層厚さプロファイル(層厚値)は、ほぼ線形プロファイルになるように調整されることができ、最も薄い層が、200nmの光に対して約1/4波長の光学的厚さ(屈折率×物理的厚さ)を有するように調整され、反射が0°入射光角度(法線角)で測定される場合に320nmの光に対して約1/4波長の光学的厚さになるように調整された最も厚い層に進むようになっている。層厚さプロファイルは、その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第6,783,349号(Neavinら)に記載の軸方向ロッド装置を使用して、改善されたスペクトル特性を、原子間力顕微鏡技術で得られた層プロファイル情報と組み合わせて提供するように調整されることになる。Lambda900分光光度計を用いて60°入射光角度で測定した場合、反射帯域は、左にシフトして、160nm~260nmの波長を反射する。
先見的実施例III
UV-Cミラーを、ZrONを含む第1の光学層とSiOを含む第2の光学層とを有する無機光学積層体を100マイクロメートル(4ミル)の厚さのフルオロポリマーフィルム(Nowofol(Siegsdorf,Germany)から商品名「NOWOFLON THV815」で入手可能)にスパッタコーティングすることによって作製することができる。高屈折率材料としてZrON、低屈折率材料としてSiOを使用して、UV透過性フィルムを連続的ロール・ツー・ロール(R2R)方式でコーティングすることができる。光学設計は、その2つの材料の1/4波長の厚さの層を交互に配置し、200nmで反射を開始し、層の厚さの勾配をつけて、300nmで反射を終了するように調整している。222nmで屈折率2.25を有するZrONについて、物理的厚さ目標は24.66nmであった。ここで、屈折率1.49のアルミニウムドープシリコンスパッタターゲットからスパッタされたSiOの場合、目標厚さは37.23nmである。層1のZrONは、アルゴン、酸素、及び窒素のガス混合物中の純粋なジルコニウムスパッタターゲットからDCスパッタすることができる。アルゴンが主要なスパッタリングガスであるのに対し、酸素と窒素のレベルは、透明性、低吸収率、高屈折率を実現するように設定されている。フィルムロールの輸送は最初は所定の速度で開始し、スパッタ源の出力は、最大運転出力まで上昇し、続いて反応性ガスが導入された後、定常状態になる。スパッタ源は、コーティング中のフィルムに直交し、かつそれよりも幅広い。コーティングされたフィルムが所望の長さに達すると、反応性ガスをゼロに設定し、ターゲットをスパッタして、純粋なZr表面状態にした。次に、フィルム方向を反転させ、スパッタターゲットのシリコン(アルミニウムドープ)回転対には、アルゴンスパッタリング雰囲気中でAC周波数(40kHz)電力が印加される。定常状態に達すると、酸素反応性ガスが、透明性及び低屈折率をもたらすために導入される。所定のプロセス設定及びライン速度で、第2の層が、層1がコーティングされた長さにわたってコーティングされる。スパッタ源は、コーティング中のフィルムに直交し、かつそれよりも幅広い。コーティングされたフィルムが所望の長さに達した後、反応性酸素を除去し、ターゲットをアルゴン中でスパッタし、純粋なシリコン(アルミニウムドープ)表面状態にする。この段階的プロセスは、合計13層に達するまで、層毎に継続される。結果として得られるピーク反射率は、分光光度計(「SHIMADZU 2550 UV-VIS」)を用いて測定したとき、222nmで99%であると予想される。
先見的実施例IV
PETGシート(Eastman(Kingsport,TN)から商品名「SPECTAR 14471」で入手可能)は、例示的光集光器設計である図9に示す放物線状光学素子90に熱成形することができる。集光器は、光源が楕円の一方の焦点にあり、標的が楕円の他方の焦点にある状態でその楕円の一部分から生成された回転面を利用して、設計することができる。一方の焦点にある光源は、楕円の最も近い頂点に向かって照射する。回転面を生成するために使用される楕円の一部分は、光源での通径と光源に最も近い頂点とによって画定される部分である。通径は、集光器が光源からの光の大部分を収集できるように、光源よりも大きい必要がある。光源及び標的が点である場合、光源からの全ての光が標的に収集されることになる。光源はLEDのアレイであり、標的は領域であるため、Ray Tracingソフトウェア(例えば、Breault Research(Tucson,AZ)から商品名「ASAP」で入手可能)を使用して、楕円の焦点を中心としたランバートLEDのアレイから放射される光線の分布を追跡することができる。楕円の主軸及び偏心は、LEDによって放出されるエネルギーの最大量が標的表面に入射するように最適化される。例5に記載の青色光ミラーフィルム又は例6に記載のUV-Cミラーフィルムを、熱成形された楕円形集光器の形状に積層して、青色光集光器又はUV-C集光器を形成することができる。
先見的実施例V
図10に示す例示的な歯科用硬化装置1000は、青色光歯科用充填物硬化装置1001を例5に記載されるように作製された可視光透過性青色シールド1002と組み立てて作製することができる。
先見的実施例VI
図11に示すダスクマスク1100は、例5に記載のように作製された可視光透過性青色光シールド1102をダスクマスク1101に取り付けて作製することができる。
先見的実施例VII
図12に示すフェイスシールド1200は、例5に記載のように作製された可視光透過性青色光シールド1202をフェイスシールドサポートヘッドバンド1201に取り付けて作製することができる。
本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、本発明の予見可能な改変及び変更が、当業者には明らかであろう。本発明は、例示目的のために本出願に記載されている実施形態に限定されるものではない。

Claims (16)

  1. 少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムであって、前記第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、100ナノメートル~280ナノメートルの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射紫外光の少なくとも30パーセントを合計で反射する、多層光学フィルム。
  2. 少なくとも前記複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光透過率が、400ナノメートル~750ナノメートルの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって30パーセントを超える、請求項1に記載の多層光学フィルム。
  3. 前記少なくとも第1の光学層が、少なくとも1つのポリエチレンコポリマーを含み、前記第2の光学層が、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びフッ化ビニリデンを含むコポリマー、テトラフルオロエチレン及びヘキサフルオロプロピレンを含むコポリマー、又はペルフルオロアルコキシアルカンのうちの少なくとも1つを含む、請求項1又は2に記載の多層光学フィルム。
  4. 前記少なくとも第1の光学層が、チタニア、ジルコニア、酸窒化ジルコニウム、ハフニア、又はアルミナのうちの少なくとも1つを含み、前記第2の光学層が、シリカ、フッ化アルミニウム、又はフッ化マグネシウムのうちの少なくとも1つを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の多層光学フィルム。
  5. 請求項1~4のいずれか一項に記載の多層光学フィルムを含む、UV-Cシールド。
  6. 請求項1~4のいずれか一項に記載の多層光学フィルムを含む、UV-C光コリメータ。
  7. 請求項1~4のいずれか一項に記載の多層光学フィルムを含む、UV-C集光器。
  8. 請求項1~4のいずれか一項に記載の多層光学フィルムを含む、UV-C消毒装置。
  9. フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含む紫外線シールドであって、前記第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、320ナノメートル以上400ナノメートル未満の波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射紫外光の少なくとも30パーセントを合計で反射する、紫外線シールド。
  10. フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含む紫外線シールドであって、前記第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、280ナノメートル以上320ナノメートル未満の波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射紫外光の少なくとも30パーセントを合計で反射する、紫外線シールド。
  11. フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含む紫外線シールドであって、前記第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、100ナノメートル以上280ナノメートル未満の波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射紫外光の少なくとも30パーセントを合計で反射する、紫外線シールド。
  12. フルオロポリマーフィルムと、少なくとも1つの無機材料を含む少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムと、を含む青色光シールドであって、前記第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400ナノメートル~500ナノメートルの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光の少なくとも30パーセントを合計で反射し、少なくとも前記複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光透過率が、500ナノメートル~750ナノメートルの波長範囲における30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって30パーセントを超える、青色光シールド。
  13. 少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムを含む青色光シールドを備える青色光硬化装置であって、前記第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400~600nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光の少なくとも30パーセントを合計で反射し、少なくとも前記複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光透過率が、500~750nmの波長反射帯域幅において30パーセントを超える、青色光硬化装置。
  14. 少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムを含む青色光コリメータを備える青色光硬化装置であって、前記第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400~600nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光の少なくとも30パーセントを合計で反射し、少なくとも前記複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光透過率が、500~750nmの波長反射帯域幅において30パーセントを超える、青色光硬化装置。
  15. 少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムを含む青色光集光器を備える青色光硬化装置であって、前記第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400~600nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光の少なくとも30パーセントを合計で反射し、少なくとも前記複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光透過率が、500~750nmの波長反射帯域幅において30パーセントを超える、青色光硬化装置。
  16. 少なくとも複数の交互の第1及び第2の光学層を含む多層光学フィルムを含む青色光コリメータを備える青色光消毒装置であって、前記第1及び第2の光学層が、0°、30°、45°、60°、又は75°の入射光角度のうちの少なくとも1つで、400~600nmの波長範囲における少なくとも30ナノメートル波長反射帯域幅にわたって入射青色光の少なくとも30パーセントを合計で反射し、少なくとも前記複数の交互の第1及び第2の光学層を通る入射可視光透過率が、500~750nmの波長反射帯域幅において30パーセントを超える、青色光消毒装置。
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