JP2024518398A - 多層光学フィルム - Google Patents
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Abstract
多層光学フィルムは、合計で少なくとも10の複数の第1のポリマー層を含み、第1の層の各々は、約500nm未満の平均厚さを有する。p偏光入射光について、第1の入射角及び第1の入射角よりも少なくとも約40度大きい第2の入射角の各々では、波長に対する光学フィルム及び複数の第1のポリマー層の各々の反射率は、反射帯域であって、反射帯域の短波長側に左帯域端(LBE)と、反射帯域の長波長側に右帯域端(RBE)とを有する反射帯域を有する。第1の入射角では、RBE間の間隔はLBE間の間隔よりも小さく、第2の入射角では、RBE間の間隔はLBE間の間隔よりも大きい。
Description
多層光学フィルムは、反射帯域を提供するために複数の交互ポリマー層を含むことができる。
本明細書は、概して多層光学フィルムに関する。多層光学フィルムは、1つ以上の反射帯域を有することができる。反射帯域は、反射率が一般に波長の増加とともに概ね増加する反射帯域の短波長側の左側帯域端と、反射率が波長の増加とともに概ね減少する反射帯域の長波長側の右側帯域端とを有することができる。本明細書のいくつかの実施形態によれば、多層光学フィルムは、従来のポリマー多層光学フィルムと比較して、入射角に対する左帯域端及び右帯域端の一方又は両方のシフトが低減されている。いくつかの実施形態では、帯域シフトの低減は、左帯域端補償板及び右帯域端補償板の一方又は両方を多層光学フィルムに含めることによってもたらされ、帯域端補償板は、例えば、多層光学フィルムにおいて別の反射体(例えば、光学ミラー又は反射偏光子)と組み合わされた場合に、入射角による帯域シフトの低減をもたらすことができるように、入射角による反射率変化を有する光学層のパケットであり得るか、又はそれを含むことができる。2つの帯域端補償板は、例えば、狭帯域反射体に、入射角による望ましく低い帯域端シフトを提供する別の反射体なしで一緒に使用され得る。
いくつかの態様では、本明細書は、合計で少なくとも10の複数の第2のポリマー層上に配置された合計で少なくとも10の複数の第1のポリマー層を含む多層光学フィルムであって、第1の層及び第2の層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有し、それにより、約200nm~約2000nmに配置された所定の波長範囲における、p偏光入射光について、第1入射角及び第1入射角よりも少なくとも約40度大きい第2入射角の各々では、波長に対する光学フィルム及び複数の第1のポリマー層の各々の光反射率が、反射帯域であって、反射帯域の短波長側に波長の増加とともに反射率が概ね増加する左帯域端(LBE)と、反射帯域の長波長側に波長の増加とともに反射率が概ね減少する右帯域端(RBE)とを有する、反射帯域を含み、それにより、第1の入射角では、光学フィルムのRBEと第1の層のREBとの間の間隔を、光学フィルムのLBEと第1の層のLBEとの間の間隔よりも小さくすることができ、第2の入射角では、光学フィルムのRBEと第1の層のRBEとの間の間隔を、光学フィルムのLBEと第1の層のLBEとの間の間隔よりも大きくすることができる、多層光学フィルムを提供する。
いくつかの態様では、本明細書は、合計で少なくとも10の複数の第1のポリマー層を含む多層光学フィルムであって、第1の層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有し、それにより、約200nm~約2000nmに配置された所定の波長範囲における、実質的に垂直に入射するp偏光入射光について、波長に対する光学フィルム及び複数の第1のポリマー層の各々の光反射率が、反射帯域であって、半値全幅(FWHM)と、反射帯域の長波長側に波長の増加とともに反射率が概ね減少する右帯域端(RBE)とを有する反射帯域を含み、それにより、2つのFWHMのうちの少なくとも一方が、2つのFWHMのうちの他方の少なくとも50%と重なり合い、p偏光入射光の入射角が少なくとも約60度増加すると、光学フィルム及び第1の層のRBEに沿った半値反射率における波長は、それぞれCS及びMSだけより小さい波長にシフトする、多層光学フィルムを提供する。CSは、MSよりも少なくとも約10nm小さくすることができる。
いくつかの態様では、本明細書は、合計で少なくとも10の複数の第2のポリマー層上に配置された合計で少なくとも10の複数の第1のポリマー層を含む多層光学フィルムであって、第1の層及び第2の層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有し、少なくとも約200nm幅である所定の波長範囲における、p偏光入射光について、第1の入射角では、光学フィルムの光反射率は、約50%超であり得るピーク反射率を有する第1の反射帯域を含み、複数の第1のポリマー層が、約3%未満であり得る標準偏差を有する実質的に一定の光反射率を有し、第1の入射角よりも少なくとも約40度大きい第2の入射角では、光学フィルム及び複数の第1のポリマー層が、それぞれの第2の反射帯域及び第3の反射帯域を有し、各反射帯域が、約40%超であり得るピーク反射率を有する、多層光学フィルムを提供する。
いくつかの態様では、本明細書は、合計で少なくとも10の複数の第2のポリマー層上に配置された合計で少なくとも10の複数の第1のポリマー層を含む多層光学フィルムであって、第1の層及び第2の層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有し、約200nm~約2000nmに配置された、少なくとも約200nmの幅である所定の波長範囲において、p偏光入射光について、光学フィルム及び複数の第1のポリマー層の最大反射率がそれぞれ、第1の入射角ではCmax及びLmaxであり、第1の入射角よりも少なくとも約40度大きい第2の入射角ではC’max及びL’maxである、多層光学フィルムを提供する。Cmax及びLmaxは、互いの20%以内とすることができ、C’maxは、2L’max以上とすることができる。
いくつかの態様では、本明細書は、合計で少なくとも10の複数の第1のポリマー層を含む多層光学フィルムであって、第1の層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有し、約200nm~約2000nmに配置された所定の波長範囲における、第1の入射角でのp偏光入射光について、波長に対する光学フィルム及び複数の第1のポリマー層の光反射率は、それぞれの半値全幅FW1及びFW2を有するそれぞれの第1の反射帯域及び第2の反射帯域を含む、多層光学フィルムを提供する。入射角を第2の入射角まで少なくとも約40度だけ増加させると、第1の反射帯域及び第2の反射帯域は、それぞれの半値全幅FW’1及びFW’2を有するより小さい波長のそれぞれの第3の反射帯域及び第4の反射帯域にシフトする。FW’1は、FW1よりも約30%未満小さくすることができる。FW’2は、FW2よりも約35%超小さくすることができる。
いくつかの態様では、本明細書は、複数の第2のポリマー層上に配置され、それらと一体的に形成された複数の第1のポリマー層を含む多層光学フィルムであって、2つの複数の各々が合計で少なくとも10のポリマー層を含み、第1の層及び第2の層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有し、約200nm~約2000nmに配置された、少なくとも約200nmの幅である所定の波長範囲におけるp偏光入射光について、第1の入射角では、波長に対する複数の第1のポリマー層の光反射率は反射帯域を含むが、波長に対する複数の第2のポリマー層の光反射率は反射帯域を含まず、第1の入射角よりも少なくとも約40度大きい第2の入射角では、波長に対する複数の第1のポリマー層及び複数の第2のポリマー層の各々の光反射率が反射帯域を含むことができる、多層光学フィルムを提供する。
いくつかの態様では、本明細書は、複数の交互の第3のポリマー層及び第4のポリマー層並びに複数の交互の第5のポリマー層及び第6のポリマー層上に配置され、それらと一体的に形成された複数の交互の第1のポリマー層及び第2のポリマー層を含み、3つの複数の各々が合計で少なくとも10又は少なくとも20のポリマー層を含み、第1のポリマー層~第6のポリマー層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有する、多層光学フィルムを提供する。第1のポリマー層~第6のポリマー層は、同じ面内x方向に沿ったそれぞれの屈折率nx1~nx6と、x方向に直交する面内y方向に沿ったそれぞれの屈折率ny1~ny6と、x方向及びy方向に直交するポリマー層の厚さ方向に沿ったそれぞれの屈折率nz1~nz6とを有し、約420nm~約680nmにわたる可視波長範囲における少なくとも1つの波長について、nx1及びny1の各々はnz1よりも少なくとも0.02大きくすることができ、nx3、ny3及びnz3間の最大差の大きさは0.02未満とすることができ、nx5及びny5の各々はnz5よりも少なくとも0.02小さくすることができる。
いくつかの態様では、本明細書は、複数の交互の第3のポリマー層及び第4のポリマー層上に配置され、それらと一体的に形成された複数の交互の第1のポリマー層及び第2のポリマー層を含む多層光学フィルムであって、2つの複数の各々が、合計で少なくとも10又は少なくとも20のポリマー層を含み、第1のポリマー層~第4のポリマー層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有する、多層光学フィルムを提供する。第1のポリマー層~第4のポリマー層は、同じ面内x方向に沿ったそれぞれの屈折率nx1~nx4と、x方向に直交する面内y方向に沿ったそれぞれの屈折率ny1~n4と、x方向及びy方向に直交するポリマー層の厚さ方向に沿ったそれぞれの屈折率nz1~nz4とを有し、約420nm~約680nmにわたる可視波長範囲における少なくとも1つの波長について、|nx1-nx2|及び|ny1-ny2|の各々が約0.02未満であり、nz1-nz2は約0.03超であり、nx1はnz1より少なくとも約0.02小さくすることができ、nx4-nx3は約0.03超であり、nz4-nz3≧nx4-nx3であり、nx3はnz3よりも少なくとも約0.02大きくすることができる。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの波長について、nx4、ny4、及びnz4の間の最大差の大きさは、約0.02未満とすることができる。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの波長について、nx4はny4よりも、少なくとも0.03大きくすることができる。
いくつかの態様では、本明細書は、複数の第2のポリマー層上に配置され、それらと一体的に形成された複数の第1のポリマー層を含む多層光学フィルムであって、2つの複数の各々が合計で少なくとも10のポリマー層を含み、第1の層及び第2の層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有し、約200nm~約2000nmに配置された、少なくとも約200nmの幅である所定の波長範囲におけるp偏光入射光について、第1の入射角では、波長に対する複数の第1のポリマー層の光反射率は反射帯域を含むが、波長に対する複数の第2のポリマー層の光反射率は反射帯域を含まず、約10nm超の半値全幅(FWHM)を有することができ、第1の入射角よりも少なくとも約40度大きい第2の入射角では、波長に対する複数の第1のポリマー層及び複数の第2のポリマー層の各々の光反射率が反射帯域を含み、反射帯域の各々が、約10nm超のFWHMを有することができる、多層光学フィルムを提供する。
いくつかの態様では、本明細書は、複数の第2のポリマー層上に配置され、それらと一体的に形成された複数の第1のポリマー層を含む多層光学フィルムであって、2つの複数の各々が合計で少なくとも10のポリマー層を含み、第1の層及び第2の層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有し、約200nm~約2000nmに配置された、少なくとも約200nmの幅である所定の波長範囲におけるp偏光入射光について、約30度超の第1の入射角では、波長に対する、光学フィルム、複数の第1のポリマー層、及び複数の第2のポリマー層の各々の光反射率が、反射帯域であって、反射帯域の短波長側に波長の増加とともに反射率が概ね増加する左帯域端(LBE)と、反射帯域の長波長側に波長の増加とともに反射率が概ね減少する右帯域端(RBE)とを有する反射帯域を含み、それにより、光学フィルムのRBEが、複数の第1の層及び複数の第2の層のうちの一方のRBEと実質的に重なり合い、光学フィルムのLBEが、複数の第1の層及び複数の第2の層のうちの他方のLBEと実質的に重なり合う、多層光学フィルムを提供する。
いくつかの態様では、本明細書は、複数の第2のポリマー層上に配置され、それらと一体的に形成された複数の第1のポリマー層を含む多層光学フィルムであって、2つの複数の各々が合計で少なくとも10のポリマー層を含み、第1の層及び第2の層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有し、約200nm~約2000nmに配置された、少なくとも約200nmの幅である所定の波長範囲におけるp偏光入射光について、第1の入射角では、波長に対する光学フィルム及び複数の第1のポリマー層の各々の光反射率は互いに約20%以内の半値全幅(FWHM)を有する反射帯域を含むが、波長に対する複数の第2のポリマー層の光反射率は反射帯域を含まず、第1の入射角よりも少なくとも約40度大きい第2の入射角では、波長に対する光学フィルム及び複数の第1のポリマー層の各々の光反射率が反射帯域を含み、これらの反射帯域が、少なくとも約30%異なるFWHMを有することができる、多層光学フィルムを提供する。
いくつかの態様では、本明細書は、合計で少なくとも10の数の複数の層を含む多層光学フィルムであって、層の各々が約500nm未満の平均厚さを有し、約200nm~約2000nmに配置された、少なくとも約200nmの幅である所定の波長範囲におけるp偏光入射光について、増加する第1の入射角、第2の入射角、及び第3の入射角では、波長に対する光学フィルムの光反射率が、それぞれの半値全幅F1、F2、及びF3を有するそれぞれの第1の反射帯域、第2の反射帯域、及び第3の反射帯域を含み、F3>F1>F2である、多層光学フィルムを提供する。
いくつかの態様では、本明細書は、複数の交互の第3のポリマー層及び第4のポリマー層上に配置され、それらと一体的に形成された複数の交互の第1のポリマー層及び第2のポリマー層を含む多層光学フィルムであって、2つの複数の各々が、合計で少なくとも10のポリマー層を含み、第1のポリマー層~第4のポリマー層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有し、約200nm~約2000nmに配置された、少なくとも約200nmの幅である所定の波長範囲における非偏光入射光について、波長に対する光学フィルムの光反射率が、少なくとも約25度未満の第1の入射角では、約100nm未満の半値全幅を有する反射帯域を含み、反射帯域内の少なくとも1つの第1の波長について、光学フィルムの光反射率が、第1の入射角及び第1の入射角より少なくとも約60度大きい第2の入射角の各々では、約50%超である、多層光学フィルムを提供する。
これら及び他の態様は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。しかしながら、いかなる場合も、この簡潔な概要は、特許請求の範囲の主題を限定するものと解釈されるべきではない。
以下の説明では、本明細書の一部を構成し、様々な実施形態が実例として示される、添付図面が参照される。図面は、必ずしも正確な比率の縮尺ではない。本明細書の範囲又は趣旨から逸脱することなく、他の実施形態が想到され、実施可能である点を理解されたい。したがって、以下の発明を実施するための形態は、限定的な意味では解釈されない。
交互のポリマー層を含む多層光学フィルムは、例えば、米国特許第5,882,774号(Jonzaら)、同第6,179,948号(Merrillら)、同第6,783,349号(Neavinら)、同第6,967,778号(Wheatleyら)、及び同第9,162,406号(Neavinら)に概して記載されているように、層厚さ及び屈折率差を適切に選択することによって、所望の波長範囲において所望の反射及び透過を提供するために使用することができる。交互のポリマー層は、典型的には交互の高屈折率層及び低屈折率層を含み、これらは主に光学干渉によって光を透過及び反射する光学層として説明することができる。交互の高屈折率層及び低屈折率層を含む多層光学フィルムは、各光学繰り返し単位が高屈折率層及び低屈折率層を含む、複数の光学繰り返し単位を含むものとして説明することができる。光学繰り返し単位は、一般的に、光学フィルムの厚さ方向に沿って繰り返す光学層の最小の別個の単位である。各光学繰り返し単位は、例えば、米国特許第5,103,337号(Schrenkら)、同第5,540,978号(Schrenk)、及び同第6,207,260号(Wheatleyら)に記載されているように、高屈折率層及び低屈折率層に加えて、1つ以上の層を含んでもよい。
多層光学フィルムは、1つ以上の反射帯域を有することができる。反射帯域は、反射率が一般に波長の増加とともに増加する反射帯域の短波長側に左帯域端(LBE)を有し、反射率が一般に波長の増加とともに減少する反射帯域の長波長側に右帯域端(RBE)を有することができる。従来のポリマー多層光学フィルムでは、帯域端は、入射角の変化に伴って大きくシフトする。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)及びコ-ポリメチルメタクリレート(coPMMA)の交互層を含み、可視及び近赤外波長範囲に反射帯域を有する従来の光学フィルムでは、入射角が0度から75度に変化するとき、右帯域端はより低い波長に約130nmシフトする。多くの用途では、このようなシフトは望ましくない。
本明細書のいくつかの実施形態によれば、多層光学フィルムは、従来のポリマー多層光学フィルムと比較して、入射角に対するLBE及びRBEの一方又は両方のシフトが低減されている。例えば、PET/coPMMA反射体に対する約130nmの右帯域端シフトは、約100nmのシフトに低減することができる。いくつかの実施形態では、帯域シフトの低減は、多層光学フィルムにLBE補償板及びRBE補償板の一方又は両方を含めることによって提供される。本明細書の他の箇所に更に記載されるように、帯域端補償板は、多層光学フィルムにおいて別の反射体と組み合わされたときに、例えば、帯域端補償板を有さない光学フィルムと比較して、入射角による帯域端シフトの低減をもたらすことができるように、入射角による反射率変化を有する光学層のパケットとすることができる、又はそれを含むことができる。
本明細書の多層光学フィルムは、第1の反射体を有するLBE補償板(例えば、従来のポリマー光学フィルム)を含むことができる。いくつかの実施形態では、主反射体又は一次反射体とも呼ばれ得る第1の反射体は、反射帯域の幅の大部分を提供する。例えば、光学フィルム及び一次反射体の各々の反射帯域は半値全幅(FWHM)を有することができ、第1の入射角では、2つのFWHMの各々は、2つのFWHMの他方と50%超、又は少なくとも約60%、又は少なくとも約70%、又は少なくとも約75%重なり合う。LBE補償板は、一般に、入射角による第1の反射体のLBEのシフトを低減し、交互の第1の光学層及び第2の光学層を含むことができる複数(又はパケット)のポリマー層を含むことができ、第1の光学層は、同じ第1の波長について第2の光学層よりも第1の面内方向に沿って高い屈折率を有し、厚さ方向(第1の面内方向及び直交する第2の面内方向の各々に直交する)に沿った第1の層と第2の層との間の屈折率の差は、同じ第1の波長について第1の面内方向に沿った第1の層と第2の層との間の屈折率の差と少なくとも同じ大きさである。多層光学フィルムは、例えば、反射偏光子(例えば、第1の面内方向はブロック軸に沿ってもよい)とすることができる、又は光学ミラー(例えば、第2の面内方向に沿った屈折率は、第1の面内方向に沿った対応する屈折率とほぼ同じであってもよい)とすることができる。第1の面内方向を含む入射面(光の方向及び光が入射する表面に対する法線によって画定される面)及びp偏光(入射面に平行な電界)について、LBE補償板は、典型的には、高い軸上反射率(例えば、第1の反射体の反射率と同様)を有し、ブルースター角効果に起因して、かつ厚さ方向の屈折率不一致に起因して、入射角が増加するにつれて反射率が減少する。LBE補償板の垂直入射反射帯域を第1の反射体のLBEと重なり合う波長に位置決めすることによって、LBEの位置は、LBE補償板の反射に起因して低入射角ではより低い波長にシフトされ、LBE補償板の反射が弱い高入射角では実質的にシフトされない。その結果、第1の反射体のLBEと比較して、多層光学フィルムのLBEのシフトが低減される。これは図1Aに概略的に示されており、同図はまた、本明細書の他の箇所で更に説明されるように、RBE補償板から生じるRBEのシフトの低減を示す。
図1Aは、いくつかの実施形態による、p偏光の入射角についての帯域端波長の概略プロットである。帯域端波長は、反射率が反射帯域外の波長に対するベースライン反射率と反射帯域内の最大反射率との間の中間である帯域端に沿った波長であると解釈されてもよく(例えば、米国特許第10,054,803号(Woldら)を参照)、又は帯域端波長は、反射率が反射帯域内の最大反射率の半分である帯域端に沿った波長であると解釈されてもよく、又は帯域端波長は、反射率が50%である帯域端に沿った波長であると解釈されてもよい。入射角は、表面の法線に対する、表面に入射する光の方向の角度であり、0度~90度の範囲である。第1の反射体(例えば、従来のポリマー光学フィルム)についてのLBE波長曲線161及びRBE波長曲線162(入射角の関数としての帯域端波長)が概略的に示されている。LBE補償板及び第1の反射体を含む多層光学フィルムのLBE波長曲線151が概略的に示されている。LBE補償板は、LBEシフトを低減するために、低入射角の場合の第1の反射体の波長からLBE波長を低減する。代替的に、LBE補償板が多層光学フィルムに含まれる場合、例えば、第1の反射体を(例えば、元のLBE波長161付近を反射するように適合された光学層を除去することによって)修正して、第1の反射体のLBE波長をより長い波長にシフトさせ、それにより、LBE補償板が含まれるときに、多層光学フィルムが、修正されていない第1の反射体と同様の垂直入射での反射帯域を有するようにすることができる。これは図1Bに概略的に示されており、多層光学フィルムのLBE波長曲線151’は、より小さい入射角に対するLBE波長曲線161に類似しており、より大きい入射角に対するLBE波長曲線161よりも高い波長にある。
第1の面内方向に直交する入射面内のs偏光(入射面に直交する電界)について(例えば、光は第1の面内方向に平行な電界を有することができる)、LBE補償板は、第1の反射体の帯域端シフトと同様の帯域端シフトを有することができ、これは典型的には、p偏光に対する第1の反射体の帯域端シフトよりも小さい。したがって、いくつかの実施形態によれば、LBE補償板は、p偏光の帯域端シフトを低減することができ、s偏光の低帯域端シフト特性を維持する。
本明細書の多層光学フィルムは、第1の反射体を有するRBE補償板(例えば、従来のポリマー光学フィルム)を含むことができる。RBE補償板は、一般に、入射角による第1の反射体のRBEのシフトを低減し、交互の第1の光学層及び第2の光学層を含むことができる複数(又はパケット)のポリマー層を含むことができ、第1の光学層及び第2の光学層は、直交する第1の面内方向及び第2の面内方向の各々に沿って実質的に一致した(例えば、約0.02以内又は約0.015以内の)屈折率と、同じ第1の波長について第1の面内方向及び第2の面内方向の各々に直交する厚さ方向に沿って実質的に一致しない(例えば、約0.02超又は少なくとも約0.03異なる)屈折率とを有する。RBE補償板は、典型的には、各偏光状態について垂直入射で低い反射率を有する。p偏光について、RBE補償板は、典型的には、厚さ方向における屈折率不一致に起因して、入射角が増加するにつれて増加する反射率を有する。RBE補償板の反射帯域を、高入射角で第1の反射体のRBEに重なり合う波長にRBE補償板の反射帯域を位置決めすることによって、RBEの位置は、RBE補償板の反射により、より高い入射角ではより長い波長にシフトされ、RBE補償板の反射が弱い低入射角では実質的にシフトされない。その結果、第1の反射体のRBEと比較して、多層光学フィルムのRBEのシフトが低減される。このことは図1A~図1Bに概略的に示されており、RBE補償板及び第1の反射体を含む多層光学フィルムのRBE波長曲線152が概略的に示されている。RBE波長曲線152は、より高い入射角での第1の反射体のRBE波長曲線162よりも長い波長であり、その結果、RBEシフトが低減される。いくつかの実施形態によれば、s偏光について、RBE補償板は、RBEが低帯域端シフト特性s偏光を維持するように、従来の多層光学フィルムの反射率と同様に増加する反射率を有することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書の多層光学フィルムは、第1の反射体(例えば、従来のポリマー光学フィルム)を有するRBE補償板及びLBE補償板を含み、第1の反射体のLBE及びRBEの両方の入射角によるシフトを低減する。他の実施形態では、RBE補償板及びLBE補償板の一方のみが含まれる。いくつかの実施形態では、多層光学フィルムは、第1の反射体を含まずにRBE補償板及びLBE補償板を含む。RBE補償板とLBE補償板との組み合わせは、垂直入射において同様の狭い反射帯域を有する従来のポリマー光学フィルムのものと比較して、入射角に伴うLBE帯域端シフト及びRBE帯域端シフトが低減された狭帯域反射体をもたらすことができる。いくつかの実施形態では、反射帯域は、垂直入射において約100nm未満の半値全幅を有し、光学フィルムが、例えば、0~約75度の入射角の範囲にわたって約50%超の反射率を有する少なくとも1つの波長が存在する。対照的に、垂直入射において狭い反射帯域を有する従来の光学フィルムでは、入射角による帯域端のシフトに起因して、広範囲の入射角に対して反射率が約50%を超えたままである波長は存在しない。
図2Aは、複数10の層11、12、複数20の層21、22、及び複数30の層31、32を含む多層光学フィルム100の概略断面図である。いくつかの実施形態では、複数10、20、30の層のうちの1つは、第1の反射体(例えば、光学ミラー又は反射偏光子)であり、複数10、20、30の層のうちの別の1つは、LBE補償板であり、複数10、20、30の層のうちの残りの1つは、RBE補償板である。いくつかの実施形態では、複数10、20、30の層のうちのいずれか1つ(例えば、第1の反射体、LBE補償板、又はRBE補償板のうちのいずれか1つ)が省略される。場合によっては、複数10、20、及び30のうちの1つは、複数の第1のポリマー層と称されてもよく、複数10、20、及び30のうちの他の2つのうちの1つは、複数の第2のポリマー層と称されてもよく、又は複数10、20、及び30のうちの他の2つは、まとめて複数の第2のポリマー層と称されてもよい。複数10、20、30の層は、3つの複数10、20、30のうちのいずれか1つが3つの複数のうちの他の2つの間に配置された状態で、任意の順序で配置することができる(例えば、複数10の層は、図示されるように複数20の層と複数30の層との間に配置することができる、又は複数20の層は、複数10の層と複数30の層との間に配置することができる、又は複数30の層は、複数10の層と複数20の層との間に配置することができる)。複数の層が多層光学フィルム内で互いに対してどこに配置されるかに関わらず、LBE補償板によって提供される反射は一般にRBE補償板によって提供される反射の左側にあり(いくつかの入射角に対する反射率対波長のプロット-例えば図5Bを参照)、主反射体によって提供される反射はLBE補償板によって提供される反射と及びRBE補償板によって提供される反射との間にあるため、LBE補償板の層は左層又は左パケットと称されてもよく、RBE補償板の層は右層又は右パケットと称されてもよく、第1の反射体又は主反射体の層は中間層又は中間パケットと称されてもよい。多層光学フィルムの反射率は、フィルムの様々な層又は複数の層の複合反射率と称され得る。反射率は、本明細書の他の箇所で更に説明されるように、様々な入射角での入射光140について、及び/又は様々な偏光状態(例えば、p偏光、s偏光、又は非偏光)について特徴付けられ得る。
複数の層10、20、30の各々は、光学フィルム100に含まれるとき、例えば、合計で少なくとも10層、又は合計で少なくとも20層、又は合計で少なくとも30層、又は合計で少なくとも40層を含んでもよく、例えば、合計で最大1000層、又は合計で最大600層、又は合計で最大400層、又は合計で最大300層を含んでもよい。いくつかの実施形態では、層11、12、21、22、31、32の総数は、例えば、少なくとも10、若しくは少なくとも20、若しくは少なくとも40、若しくは少なくとも60、若しくは少なくとも100であってもよく、及び/又は2000未満、若しくは1000未満であってもよい。複数の層10、20、及び/又は30は、図2Aに概略的に示されるよりも多くの層を含んでもよい。これは、例えば、複数20の層21、22及び複数30の層31、32について、図2Bに概略的に示されている。図2Bの実施形態では、複数10の層11、12が省略されている。
複数10、20、30の層の各層は光学層と称されてもよく、例えば、約500nm未満、又は約400nm未満、又は約300nm未満、又は約250nm未満、又は約200nm未満の平均厚さを有してもよい。層の各々は、例えば、約30nm超、又は約40nm超、又は約50nm超、又は約60nm超の平均厚さを有してもよい。層の平均厚さは、層の厚さの層の面積にわたる非加重平均である。複数の層10、20、30内の層は、光学フィルム100の一方の側から光学フィルムの反対側へと順次番号付けされてもよい。図2Cは、いくつかの実施形態による、層番号の関数としての複数の層10、20、及び30内の層の平均層厚さのプロットである。
複数10、20、30の層の各々は、光学繰り返し単位が少なくとも第1の光学層及び第2の光学層(例えば、層11、12、又は21、22、又は31、32)を含む光学繰り返し単位に配置された層を含んでもよい。光学繰り返し単位は、第1の光学層及び第2の光学層のみを含んでもよく、又は1つ以上の追加の層を含んでもよい。例えば、光学繰り返し単位は、改善された剥離抵抗のために、1つ以上の薄い(例えば、第1の光学層及び第2の光学層の各々の厚さの半分未満)層を含んでもよい。
多層光学フィルム100は、複数10、20、30の層に加えて、層を含んでもよい。これらの層のいくつかは、約500nm超の厚さを有してもよい。例えば、光学フィルム100は、光学フィルムの最外層として、各々が約500nm超、又は約1マイクロメートル超、又は約2マイクロメートル超の平均厚さを有するスキン層155及び156を含むことができる。スキン層155、156は、例えば、最大約20マイクロメートルの厚さを有することができる。光学フィルム100はまた、隣接する複数10、20、又は30の層の間に保護境界層153、154又は153’、154’を含んでもよく、保護境界層153、154、153’、154’は、約1マイクロメートル超若しくは約2マイクロメートル超、又はスキン層155、156について記載した範囲のいずれかの平均厚さを有することができる。いくつかの実施形態では、複数(例えば、10、20、又は30のうちの1つ)の層は、例えば、保護境界層によって分離された層の2つ以上のパケットを含むことができる。
本明細書で使用するとき、第2の要素と「一体的に形成された」第1の要素とは、第1及び第2の要素が個別に製造されてから接合されるのではなく、一緒に製造されることを意味する。一体的に形成することには、第1の要素を製造し、続いて第2の要素を第1の要素上に製造することが含まれる。複数の層を含む光学フィルムが、層が別々に製造された後に接合されるのではなく、複数の層が共に製造される(例えば、溶融ストリームとして組み合わされ、次いでチルロール上にキャストされて各層を有するキャストフィルムを形成し、更にキャストフィルムを配向させる)場合には、一体的に形成されている。
多層光学フィルム100の様々な層に好適な材料としては、例えば、ポリエチレンナフタレート(PEN)、coPEN(コポリエチレンナフタレートテレフタレートコポリマー)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリヘキシルエチレンナフタレートコポリマー(PHEN)、グリコール変性PET(PETG)、グリコール変性PEN(PENG)、本明細書の別の個所に記載されるような各種他のコポリエステル、シンジオタクチックポリスチレン(sPS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、coPMMA(メチルメタクリレートとエチルアクリレートのコポリマー)、又はこれらのブレンドが挙げられる。多層光学フィルム100内の様々な層に好適な他の材料としては、例えば、米国特許第5,103,337号(Schrenkら)、同第5,540,978号(Schrenk)、同第5,882,774号(Jonzaら)、同第6,179,948号(Merrillら)、同第6,207,260号(Wheatleyら)、同第6,783,349号(Neavinら)、同第6,967,778号(Wheatleyら)、同第9,069,136号(Weberら)、及び同第9,162,406号(Neavinら)に記載されているものが挙げられる。好適なsPSは、例えば、Idemitsu Kosan Co.,Ltd.(Tokyo,Japan)から入手することができる。アタクチックポリスチレン(aPS)は、任意選択的に、得られる層の屈折率を調整するために、及び/又は層のヘイズを低減するために(例えば、層の結晶化度を低減することによって)、sPSと(例えば、約5~約30重量パーセントのaPSで)ブレンドすることができる。好適なPMMAは、例えば、Arkema Inc.(Philadelphia,PA)から入手することができる。好適なPETは、例えば、Nan Ya Plastics Corporation,America(Lake City,SC)から入手することができる。PETGは、ポリマーのグリコール単位の一部が異なるモノマー単位、典型的にはシクロヘキサンジメタノールから誘導されるモノマー単位で置換されたPETとして説明することができる。PETGは、ポリエステルを製造するエステル交換反応で使用されるエチレングリコールの一部分(例えば、約15~約60モルパーセント又は約30~約40モルパーセント)を、例えばシクロヘキサンジメタノールで置き換えることによって製造することができる。好適なPETGコポリエステルとしては、Eastman Chemical Company(Kingsport,TN)から入手可能なGN071が挙げられる。PEN及びcoPENは、例えば、米国特許第10,001,587号(Liu)に記載されているように製造することができる。グリコール変性ポリエチレンナフタレート(PENG)は、ポリマーのグリコール単位の一部分が異なるモノマー単位で置換されたPENとして説明することができ、例えば、ポリエステルを製造するエステル交換反応で使用されるエチレングリコールの一部分(例えば、約15~約60モルパーセント又は約30~約40モルパーセント)をシクロヘキサンジメタノールで置き換えることによって製造することができる。PHENは、エステル交換反応において使用されるエチレングリコールの一部分(例えば、約15~約60モルパーセント、又は約30~約50モルパーセント、又は約40モルパーセント)がヘキサンジオールで置き換えられることを除いて、例えば、米国特許第10,001,587号(Liu)にPENについて記載されているように製造することができる。他の好適なコポリエステルとしては、例えば、Eastman Chemical Company(Kingsport,TN)からTRITANの商品名で入手可能なもの、及びOsaka Gas Chemicals.Co.,Ltd.(Osaka,Japan)から入手可能なOKP-1が挙げられる。
コポリエステルは芳香族基及び脂肪族基を含むことができる。このようなコポリエステルの屈折率は、芳香族基及び脂肪族基の種類及び量を適切に選択することによって調整することができる。例えば、コポリエステルの芳香族含有量を減少させると、一般に、コポリエステルの全体の屈折率及びコポリエステルの配向層の複屈折が減少する。別の例として、(例えば、PENにおけるような)2つの融合芳香族環を含む芳香族基を使用することは、(例えば、PETにおけるような)単一の芳香族環を有する芳香族基を使用するよりも配向後により高い複屈折を与える。更に別の例として、スチルベン基を組み込むことは、一般に屈折率及び複屈折を増大させることが見出されている。更に別の例として、PET中のテレフタル酸ジメチル又はテレフタル酸の一部分をシクロヘキサンジカルボン酸ジメチルで置き換えると、芳香環が脂肪族環で置き換えられ、一般に複屈折が減少する。関連する有益なコポリエステルは、例えば、米国特許第9,477,011号(Liuら)に記載されている。
多層光学フィルム100の様々な層は、第1の面内方向(例えば、x方向)、直交する第2の面内方向(例えば、y方向)、及び/又は第1及び第2の面内方向に直交する厚さ方向(z方向)に沿ったそれらの屈折率によって特徴付けることができる。複数の層の屈折率が指定される実施形態では、x方向、y方向、及びz方向に沿った屈折率は、それぞれnxi、nyi、nziと表されてもよく、「i」は1、2などである。図3は、多層光学フィルムの例示的な層の概略斜視図である。x方向、y方向、及びz方向に沿った屈折率nxi、nyi、nziは、例えば、図2Aに示す層11、12、21、22、31、又は32のいずれかに対応し得る層「i」について示されている。屈折率は、本明細書の他の箇所に記載される所定の波長範囲における少なくとも1つの波長について、及び/又は、例えば、約400nm~約700nm、又は約420nm~約680nm、又は約450nm~約650nmにわたる可視範囲における少なくとも1つの波長について指定され得る。少なくとも1つの波長は、例えば、約532nmの波長、約550nmの波長、約589nmの波長、又は約633nmの波長のうちの少なくとも1つであってもよく、又はそれらを含んでもよい。屈折率(indices of refraction)とも称される屈折率(refractive indices)は、例えば、ASTM D542-14試験方法に従って、例えば、屈折計を使用して測定され得る。
いくつかの実施形態では、多層光学フィルムは、入射角の変化に伴う左帯域端のシフトを低減するための複数のポリマー層(例えば、複数10、20、又は30のうちの1つ)を含む(例えば、LBE補償板)。いくつかの実施形態では、複数のポリマー層は、同じ面内x方向に沿ったそれぞれの屈折率nx1及びnx2と、x方向に直交する面内y方向に沿ったそれぞれの屈折率ny1及びny2と、x方向及びy方向に直交するポリマー層の厚さ方向(z方向)に沿ったそれぞれの屈折率nz1及びnz2とを有する複数の交互の第1の光学層及び第2の光学層を含み、所定の波長範囲内の少なくとも1つの波長について、nz2-nz1≧nx2-nx1≧0.02である。光反射率は、例えば、x方向を含む入射面において多層光学フィルムに入射するp偏光入射光について特定されてもよい。所定の波長範囲は、本明細書の他の箇所に更に記載されるように、多層光学フィルムが反射帯域を有するように構成される波長範囲とすることができる(例えば、所定の波長範囲は、約420nm~約680nmにわたる可視波長範囲とすることができる)。交互層は、代替的に、例えば、他の交互層が説明されるとき、異なってラベル付けされてもよい。例えば、複数のポリマー層は、x方向に沿ったそれぞれの屈折率nx3及びnx4と、y方向に沿ったそれぞれの屈折率ny3及びny4と、厚さ方向(z方向)に沿ったそれぞれの屈折率nz3及びnz4とを有する交互の第3の光学層及び第4の光学層を含むものとして説明することができる。この場合、所定の波長範囲内の少なくとも1つの波長に対する屈折率の間の先の関係は、nz4-nz3≧nx4-nx3≧0.02と書くことができる。より一般的には、この関係は、nzj-nzi≧nxj-nxi≧0.02と書くことができ、ここで、「i」及び「j」は、「i番目」及び「j番目」の層をラベル付けする整数である。少なくとも1つの波長についての差nzj-nziはΔnzと示され、少なくとも1つの波長についての差nxj-nxiは、Δnxと示され、同様に、少なくとも1つの波長についての差nyj-nyiはΔnyと示され得る。Δnz≧Δnx≧0.02であるいくつかの実施形態では、Δnxは0.025、又は0.03上、又は0.04上、又は0.05、又は0.06又はそれ以上である。いくつかの実施形態では、Δnz≧Δnxであり、Δnxは、約0.02超、又は約0.025超、又は約0.04超、又は約0.05超、又は約0.06超である。Δnz≧Δnx≧0.02であるいくつかの実施形態では、Δnz≧Δny≧0.02である。いくつかの実施形態では、Δnyは、0.025、又は0.03、又は0.04、又は0.05、又は0.06又はそれ以上である。いくつかの実施形態では、Δnz≧Δnyであり、Δnyは、約0.02超、又は約0.025超、又は約0.04超、又は約0.05超、又は約0.06超である。いくつかの実施形態では、Δnz-Δnxは、0.01、又は0.015、又は0.02、又は0.025、又は0.03、又は0.035、又は0.04又はそれ以上である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態ではΔnz-Δnyは、0.01、又は0.015、又は0.02、又は0.025、又は0.03、又は0.035、又は0.04又はそれ以上である。Δnx及びΔnyはそれぞれ、例えば、最大約0.2、又は最大約0.15、又は最大約0.12、又は最大約0.1であってもよい。Δnzは、例えば、最大約0.22、又は最大約0.2、又は最大約0.18、又は最大約0.16であってもよい。Δnz-Δnx、及び/又はΔnz-Δnyは、例えば、最大約0.1、又は最大約0.08、又は最大約0.06であってもよい。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの波長について(及び、例えば、LBE補償板の層について)、nxi(例えば、nx1又はnx3)は、nzj(例えば、nz1又はnx3)よりも、少なくとも約0.02、又は少なくとも約0.025、又は少なくとも約0.03、又は少なくとも約0.04、又は少なくとも約0.05大きい。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、少なくとも1つの波長について、nxj、nyj、及びnzj(例えば、nx2、ny2、及びnz2、又はnx4、ny4、及びnz4)の間の最大差の大きさは、約0.02未満、又は約0.015未満、又は約0.012未満、又は約0.01未満である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、少なくとも1つの波長について、nxj及びnyjの各々は、nxi及びnyiの各々よりも少なくとも約0.02、又は少なくとも約0.03、又は少なくとも約0.04、又は少なくとも約0.05、又は少なくとも約0.06大きい。nxj及びnyjの各々は、nxi及びnyiの各々よりも、例えば、最大約0.2、又は最大約0.15、又は最大約0.12、又は最大約0.1大きくてもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの波長について、x方向に沿った第1の光学層(又はi番目の光学層)の屈折率とy方向に沿った第1の光学層(又はi番目の光学層)の屈折率との間の差の絶対値は、約0.05未満、又は約0.04未満、又は約0.03未満、又は約0.025未満、又は約0.02未満、又は約0.015未満、又は約0.012未満、又は約0.01未満である。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの波長について、並びに第1の光学層及び第2の光学層の各々について(又はi番目の光学層及びj番目の光学層の各々について)、x方向に沿った層の屈折率とy方向に沿った層の屈折率との間の差の絶対値は、約0.05未満、又は約0.04未満、又は約0.03未満、又は約0.025未満、又は約0.02未満、又は約0.015未満、又は約0.012未満、又は約0.01未満である。
(例えば、LBE補償板の)i番目(例えば、第1又は第3)の光学層に好適な材料としては、例えば、Eastman Chemical CompanyからTRITANの商品名で入手可能なものなどのコポリエステルが挙げられる。(例えば、LBE補償板の)j番目(例えば、第2又は第4)の光学層に好適な材料としては、例えば、PHEN、PENG、又はOKP-1が挙げられる。例えば、i番目の光学層は、633nmの波長でx、y、及びz方向にそれぞれ1.561、1.561、及び1.529の屈折率を有するTRITANコポリエステル層であってもよく、j番目の光学層は、633nmの波長で約1.64の等方性屈折率を有するOKP-1層であってもよく、又は633nmの波長で約1.63の等方性屈折率を有するPENG若しくはPHEN層であってもよい。
いくつかの実施形態では、多層光学フィルムは、入射角の変化に伴う右帯域端のシフトを低減するための複数のポリマー層(例えば、複数10、20、又は30のうちの1つ)を含む(例えば、RBE補償板)。いくつかの実施形態では、複数のポリマー層は、同じ面内x方向に沿ったそれぞれの屈折率nx1及びnx2と、x方向に直交する面内y方向に沿ったそれぞれの屈折率ny1及びny2と、x方向及びy方向に直交するポリマー層の厚さ方向(z方向)に沿ったそれぞれの屈折率nz1及びnz2を有する複数の交互の第1の光学層及び第2の光学層を含み、所定の波長範囲内の少なくとも1つの波長について、|nx1-nx2|及び|ny1-ny2|の各々は約0.02未満であり、nz1-nz2は約0.02超又は約0.03超である。本明細書の他の場所で更に説明されるように、第1の層及び第2の層は、異なってラベル付けされてもよい。例えば、層は、第3の層及び第4の層、又は第5の層及び第6の層、又はより一般的には、「i番目」及び「j番目」の層と称され得る。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの波長について、|nxi-nxj|及び|nyi-nyj|の各々(例えば、|nx1-nx2|及び|ny1-ny2|の各々)は、約0.015未満、又は約0.012未満、又は約0.01未満である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、少なくとも1つの波長について、nzi-nzj(例えば、nz1-nz2、又はnz3-nz4、又はnz5-nz6)は、約0.04超、又は約0.05超、又は約0.07超、又は約0.08超、又は約0.09超、又は約0.1超である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、少なくとも1つの波長について、|nxi-nyi|及び|nxj-nyj|の各々(例えば、|nx1-ny1|及び|nx2-ny2|の各々)は、約0.02未満、又は約0.015未満、又は約0.012未満、又は約0.01未満である。少なくとも1つの波長についての差nzi-nzjは、例えば、最大約0.2、又は最大約0.16、又は最大約0.14であり得る。
いくつかの実施形態では、所定の波長範囲内の少なくとも1つの波長について(及び、例えば、RBE補償板の層について)、nxi(例えば、nx1、nx3、又はnx5)は、nzi(例えば、nz1、又はnz3、又はnz5)よりも少なくとも約0.02だけ小さく、及び/又はnxj(例えば、nx2、又はnx4、又はnx6)は、nzj(例えば、nz2、又はnz4、又はnz6)よりも少なくとも約0.02だけ大きい。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、所定の波長範囲内の少なくとも1つの波長について、nxiは、nziよりも少なくとも約0.03、又は少なくとも約0.04、又は少なくとも約0.05、又は少なくとも約0.06だけ小さい。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、所定の波長範囲内の少なくとも1つの波長について、nxjは、nzjよりも少なくとも約0.025、又は少なくとも約0.03、又は少なくとも約0.04、又は少なくとも約0.05だけ大きい。本明細書の他の箇所で更に記載されるように、反射率又は他の光学特性は、多層光学フィルムに入射するp偏光入射光について特定され得る。p偏光入射光は、x方向を含む入射面に入射し得る。反射偏光子の場合、少なくとも1つの波長について、nyiとnziは同様(例えば、約0.02以内)であってもよく、及び/又はnyjとnzjは同様(例えば、約0.02以内)であってもよく、及び/又は|nyj-nyi|は約0.02未満であり得る。光学ミラーの場合、|nxi-nyi|及び|nxj-nyj|の各々は、少なくとも1つの波長について、例えば、約0.03未満、又は約0.02未満、又は約0.015未満、又は約0.012未満、又は約0.01未満であり得る。いくつかの実施形態では、所定の波長範囲内の少なくとも1つの波長について、nyi(例えば、ny1、ny3、又はny5)は、nzi(例えば、nz1、nz3、又はnz5)よりも少なくとも約0.02だけ小さく、nyj(例えば、ny2、ny4、又はny6)は、nzj(例えば、nz2、nz4、又はnz6)よりも少なくとも約0.02だけ大きい。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、少なくとも1つの波長について、nyiはnziよりも、少なくとも約0.03、又は少なくとも約0.04、又は少なくとも約0.05、又は少なくとも0.06小さい。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、少なくとも1つの波長について、nyjはnzjよりも、少なくとも約0.025、又は少なくとも約0.03、又は少なくとも約0.04、又は少なくとも約0.05大きい。いくつかの実施形態では、nxi及び/又はnyiは、例えば、少なくとも1つの波長について、nziよりも約0.2、又は約0.15、又は約0.12、又は約0.1、又は約0.08小さくてもよい。いくつかの実施形態では、nyjはnzjよりも、少なくとも1つの波長について、例えば、最大約0.2、又は最大約0.15、又は最大約0.12、又は最大約0.1、又は最大約0.08大きくてもよい。
(例えば、RBE補償板の)i番目(例えば、第1、第3、又は第5)の光学層に好適な材料としては、例えば、sPSが挙げられる。(例えば、RBE補償板の)j番目(例えば、第2、第4、又は第6)の光学層に好適な材料としては、例えば、Eastman Chemical CompanyからTRITANの商品名で入手可能なものなどのコポリエステルが挙げられる。例えば、i番目の光学層は、633nmの波長でx方向、y方向、及びz方向にそれぞれ約1.55、1.55、及び1.49の屈折率を有するsPS層であってもよく、j番目の光学層は、633nmの波長でx方向、y方向、及びz方向にそれぞれ1.561、1.561、及び1.529の屈折率を有するTRITANコポリエステル層であってもよい。いくつかの実施形態では、i番目の光学層は負の複屈折性であり、j番目の光学層は正の複屈折性である。PEN、PET、及びTRITANコポリエステルは、正の複屈折熱可塑性ポリマーの例であり、sPSは、負の複屈折熱可塑性ポリマーの例である。例えば、米国特許第9,069,136号(Weberら)に記載されているように、ポリマーが正又は負の複屈折を示すかどうかは、ポリマーが配向されたときに形成される微結晶の幾何形状に依存し得る。好適な正の複屈折熱可塑性ポリマーとしては、延伸方向と実質的に整列した対称軸を有する微結晶を形成するものが挙げられ、一方、好適な負の複屈折熱可塑性ポリマーとしては、延伸方向と実質的に整列した最小単位セル寸法を有する円盤状単位セル構造を有する微結晶を形成するものが挙げられる。正及び負の複屈折熱可塑性ポリマー並びに等方性熱可塑性ポリマーの更なる例は、例えば、米国特許第8,854,730号(Wangら)及び同第9,069,136号(Weberら)に記載されている。
いくつかの実施形態では、多層光学フィルム100は、交互の高屈折率光学層及び低屈折率光学層を含む第1の反射体(例えば、複数10、20、30の層のうちの1つ)を含む。これらの光学層は、反射性ポリマー多層光学フィルムに従来使用されている任意の好適なポリマー材料から形成することができる。好適な例示的材料は、例えば、米国特許第5,882,774号(Jonzaら)、同第6,179,948号(Merrillら)、同第6,783,349号(Neavinら)、同第6,967,778号(Wheatleyら)、及び同第9,162,406号(Neavinら)に記載されている。高屈折率層は、例えば、PET又はPEN層などの正の複屈折層であってもよく、低屈折率層は、例えば、PMMA又はcoPMMA層などの実質的に等方性の層であってもよい。場合によっては、低屈折率層は、i番目の層(例えば、第1又は第3の光学層)とラベル付けされてもよく、高屈折率層は、j番目の層(例えば、第2又は第4の光学層)とラベル付けされてもよい。いくつかの実施形態では、所定の波長範囲内の少なくとも1つの波長について、nxi、nyi、及びnziの最大差の大きさは、約0.015未満、又は約0.012未満、又は約0.01未満である。いくつかの実施形態では、可視波長範囲内の少なくとも1つの波長について、nxj及びnyjの各々は、nzjよりも少なくとも約0.02、又は少なくとも約0.03、又は少なくとも約0.04、又は少なくとも約0.05、又は少なくとも約0.06、又は少なくとも約0.08、又は少なくとも約0.1、又は少なくとも約0.12、又は少なくとも約0.15大きい。nxj及びnyjの各々はnzjよりも、所定の波長範囲内の少なくとも1つの波長について、例えば、最大約0.3、又は最大約0.25、又は最大約0.2大きい。
いくつかの実施形態では、多層光学フィルム100は、複数の交互の第3のポリマー層及び第4のポリマー層並びに複数の交互の第5のポリマー層及び第6のポリマー層上に配置され、それらと一体的に形成された複数の交互の第1のポリマー層及び第2のポリマー層を含む。3つの複数のうちのいずれか1つ(例えば、複数10、20、30のうちの1つ)は、3つの複数のうちの他の2つの間に配置され得る。3つの複数の各々は、合計で少なくとも20のポリマー層を含むことができ、又は各複数の総数は、本明細書の他の箇所に記載される範囲内であることができる。第1のポリマー層~第6のポリマー層の各々は、約500nm未満の平均厚さを有するか、又は平均厚さは、光学層について本明細書の他の箇所に記載されている範囲内であることができる。第1のポリマー層~第6のポリマー層は、同じ面内(xy面)x方向に沿ったそれぞれの屈折率nx1~nx6と、x方向に直交する面内y方向に沿ったそれぞれの屈折率ny1~ny6と、x方向及びy方向に直交するポリマー層の厚さ方向(z方向)に沿ったそれぞれの屈折率nz1~nz6とを有し、約420nm~約680nmにわたる可視波長範囲内の少なくとも1つの波長について、nx1及びny1の各々はnz1よりも少なくとも0.02大きく、nx3、ny3、及びnz3間の最大差の大きさは0.02未満であり、nx5及びny5の各々はnz5よりも少なくとも0.02小さい。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの波長について、nx2、ny2、及びnz2の間の最大差は0.02未満であり、nx4及びny4の各々はnz4よりも少なくとも0.02大きく、|nx5-nx6|及び|ny5-ny6|の各々は0.02未満であり、nz5-nz6は0.02超である。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの波長について、nx1及びny1の各々はnz1よりも少なくとも約0.03大きく、nx2、ny2、及びnz2の間の最大差は約0.02未満であり、nx4及びny4の各々はnz4よりも少なくとも約0.03大きく、|nx5-nx6|及び|ny5-ny6|の各々は約0.02未満であり、nx5及びny5の各々はnz5よりも少なくとも約0.03小さく、nz5-nz6は約0.03超である。少なくとも1つの波長は、例えば、約450nm~約650nm、又は約532nm~約633nmの範囲内の1つ以上の波長を含んでもよく、屈折率(例えば、約633nm)を特定するために本明細書の他の箇所に記載される波長(複数可)を含んでもよい。
第1の層及び第2の層は、例えば、LBE補償板のそれぞれの第1の光学層及び第2の光学層について説明した通りであってもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの波長について、nx1及びny1の各々は、nz1よりも、少なくとも約0.02、又は少なくとも約0.025、又は本明細書の他の箇所に記載される範囲内の量だけ大きい。いくつかの実施形態では、可視範囲内の少なくとも1つの波長について、nx2、ny2、及びnz2の間の最大差の大きさは、約0.02未満、又は約0.015未満、又は本明細書の他の箇所に記載される範囲内である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、可視波長範囲内の少なくとも1つの波長について、nx2及びny2の各々は、nx1及びny1の各々よりも、少なくとも約0.02、又は少なくとも約0.025、又は本明細書の他の箇所に記載される範囲内の量だけ大きい。いくつかのそのような実施形態、又は他の実施形態では、可視波長範囲内の少なくとも1つの波長について、nz2-nz1≧nx2-nx1≧0.02、nz2-nz1≧nx2-nx1≧0.025である、又はnz2-nz1及びnx2-nx1は、本明細書の他の箇所に記載される範囲内であり得る。いくつかのそのような実施形態、又は他の実施形態では、可視波長範囲内の少なくとも1つの波長について、nz2-nz1≧ny2-ny1≧0.02である、又はnz2-nz1及びny2-ny1は、本明細書の他の箇所に記載される範囲内であり得る。
第3の層及び第4の層は、例えば、第1の反射体のそれぞれの低屈折率光学層及び高屈折率光学層について説明した通りであってもよい。いくつかの実施形態では、可視範囲内の少なくとも1つの波長について、nx3、ny3、及びnz3の間の最大差の大きさは、約0.02未満、若しくは約0.015未満であるか、又は最大差は、本明細書の他の箇所に記載される範囲内であり得る。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、可視波長範囲内の少なくとも1つの波長について、nx4及びny4の各々は、nz4よりも少なくとも約0.02、又は少なくとも約0.03、又は少なくとも約0.04、又は少なくとも約0.05、又は少なくとも約0.06、又は本明細書の他の箇所に記載される範囲内の量だけ大きい。
第5の層及び第6の層は、例えば、RBE補償板のそれぞれの第1の光学層及び第2の光学層について記載された通りであってもよい。いくつかの実施形態では、可視波長範囲内の少なくとも1つの波長について、nx5及びny5は、nz5よりも、少なくとも約0.02、又は少なくとも約0.025、又は本明細書の他の箇所に記載される量だけ小さい。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、可視波長範囲内の少なくとも1つの波長について、nx6及びny6の各々は、nz6よりも、少なくとも約0.02、又は少なくとも約0.025、又は本明細書の他の箇所に記載される範囲内の量だけ大きい。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、可視波長範囲内の少なくとも1つの波長について、|nx5-nx6|及び|ny5-ny6|の各々は、約0.02未満、又は約0.015未満、又は本明細書の他の箇所に記載される範囲内である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、可視波長範囲内の少なくとも1つの波長について、nz5-nz6は、約0.02超、又は約0.03超、又は約0.05超、又は本明細書の他の箇所に記載される範囲内である。
いくつかの実施形態では、多層光学フィルム100は、光学ミラーである。いくつかの実施形態では、第1のポリマー層~第6のポリマー層の各々について、及び可視波長範囲内の少なくとも1つの波長について、x方向に沿った層の屈折率とy方向に沿った層の屈折率との間の差の絶対値は、約0.05未満、又は約0.04未満、又は約0.03未満、又は約0.025未満、又は約0.02未満、又は約0.015未満、又は約0.012未満、又は約0.01未満である。
いくつかの実施形態では、多層光学フィルムは、複数の交互の第3のポリマー層及び第4のポリマー層上に配置され、それらと一体的に形成された複数の交互の第1のポリマー層及び第2のポリマー層を含み、2つの複数の各々は、合計で少なくとも10又は少なくとも20のポリマー層を含み、第1のポリマー層~第4のポリマー層の各々は、約500nm未満の平均厚さを有する。第1のポリマー層~第4のポリマー層は、同じ面内(xy面)x方向に沿ったそれぞれの屈折率nx1~nx4と、x方向に直交する面内y方向に沿ったそれぞれの屈折率ny1~n4と、x方向及びy方向に直交するポリマー層の厚さ方向(z方向)に沿ったそれぞれの屈折率nz1~nz4とを有し、所定の波長範囲(約420nm~約680nmにわたる可視波長範囲であってもよく、又は本明細書の他の箇所に記載される別の所定の波長範囲であってもよい)における少なくとも1つの波長(例えば、633nm又は屈折率を特定するために本明細書の他の箇所に記載される別の波長)について、|nx1-nx2|及び|ny1-ny2|の各々が約0.02未満であり、nz1-nz2が約0.03超であり、nx1がnz1より少なくとも約0.02小さく、nx4-nx3が約0.03超であり、nz4-nz3≧nx4-nx3であり、nx3はnz3よりも少なくとも約0.02小さい。第1のポリマー層及び第2のポリマー層は、RBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されている通りであってもよく、第3の層及び第4の層は、LBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されている通りであってもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの波長について、|nx1-nx2|及び|ny1-ny2|の各々は、0.015未満、又は0.012未満、又は0.01未満である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、少なくとも1つの波長について、nz1-nz2は、約0.05超、又は約0.07超、又は約0.08超、又は約0.09超、又は約0.1超であり、nz1-nz2は、例えば、最大約0.25又は最大約0.2であってもよい。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、少なくとも1つの波長について、nx1はnz1よりも、少なくとも約0.03、又は少なくとも約0.04、又は少なくとも約0.05、又は少なくとも約0.06小さく、nx1はnz1よりも、例えば最大約0.25又は最大約0.2小さくてもよい。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、少なくとも1つの波長について、nx4-nx3は、例えば、約0.04超、又は約0.05超、又は約0.06超である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、少なくとも1つの波長について、nz4-nz3は、nx4-nx3よりも大きくてもよく、又はnz4-nz3は、nx4-nx3よりも、少なくとも約0.02、又は少なくとも約0.03、又は少なくとも約0.04大きくてもよい。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、少なくとも1つの波長について、nx3は、nz3よりも少なくとも約0.03、又は少なくとも約0.04、又は少なくとも約0.05大きく、nx3は、例えば、nz3よりも最大約0.2、又は最大約0.15大きくてもよい。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、少なくとも1つの波長について、nx4、ny4、及びnz4の間の最大差の大きさは、例えば、約0.02未満、又は約0.015未満、又は約0.012未満、若しくは約0.01未満であり(例えば、光学ミラーの場合)、又はnx4はny4よりも、例えば、少なくとも約0.02、又は少なくとも約0.03、又は少なくとも約0.04、又は少なくとも約0.05、又は少なくとも約0.06大きく、nx4は、例えば、ny4よりも最大約0.25、又は最大約0.2大きくてもよい(例えば、反射偏光子の場合)。nx4がny4よりも少なくとも約0.03、又は少なくとも約0.04、又は少なくとも約0.05、又は少なくとも約0.06大きいいくつかの実施形態では、ny4とnz4との間の差の大きさは、約0.025未満、又は約0.02未満、又は約0.015未満、又は約0.01未満である。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの波長について、nz4-nz3及び/又はnx4-nx3は、例えば、最大約0.25又は最大約0.2であってもよい。
図4は、入射面42(光の方向と光学素子の表面に対する法線とによって規定される面)において光学素子200に入射する光40、40’の概略図である。光学素子200は、例えば、光学フィルム100又は複数10、20、30の層のいずれかに対応することができる。光40は、第1の入射角θ1で光学要素200に入射し、光40’は、θ1より大きい第2の入射角θ2で光学要素200に入射する。いくつかの実施形態では、例えば、0度≦θ1<45度、θ1+40度≦2<85度であり、又は0度≦θ1<30度であり、θ1+45度≦θ2<80度である。第1の入射角θ1は、約40度未満、又は約30度未満、又は約25度未満、又は約20度未満、又は約15度未満、又は約10度未満、又は約5度未満、又は約3度未満であり得る。第1の入射角θ1は、例えば、約0度(例えば、約2度以下)とすることができる。第2の入射角θ2は、第1の入射角θ1よりも、例えば、少なくとも約30度、又は少なくとも約35度、又は少なくとも約40度、又は少なくとも約45度、又は少なくとも約50度、又は少なくとも約55度、又は少なくとも約60度、又は少なくとも約65度大きくすることができる。第2の入射角θ2は、例えば、約30度超、又は約35度超、又は約40度超、又は約45度超、又は約50度超、又は約55度超、又は約60度超、又は約65度超とすることができる。第2の入射角θ2は、例えば、最大90度、又は最大約85度、又は最大約80度とすることができる。第2の入射角θ2は、例えば、約45度、又は約60度、又は約75度であり得る。p偏光(入射面42における電界)状態41が示されている。入射面42は、第1の面内方向(x方向)を含み、これは、反射偏光子の場合、ブロック軸に沿っていてもよい。光反射率又は他の特性が、第1の入射角θ1及び第2の入射角θ2におけるp偏光に対して説明される(θ1は0度であり、したがって、第1の入射角の光は垂直に入射する)とき、垂直入射光は、第2の入射角θ2の光と同じ入射面42において偏光されると理解されるべきである。
いくつかの実施形態では、光学素子200の光反射率は、λ1~λ2の波長範囲の少なくとも一部分について特定される。波長λ1は、例えば、約150nm、又は約200nm、又は約300nm、又は約350nm、又は400nmであり得る。波長λ2は、例えば、約2500nm、又は約2200nm、又は約2000nm、又は約1800nmであり得る。いくつかの実施形態では、光学素子200の光反射率は、λa~λbの所定の波長範囲について指定される。λa~λbの所定の波長範囲は、少なくとも約200nm幅、又は少なくとも約250nm幅、又は少なくとも約300nm幅であってもよい。λa~λbの所定の波長範囲は、例えば、最大約2200nm、又は最大約2000nm、又は最大約1800nm、又は最大約1500nm、又は最大約1200nmであってもよい。図4に概略的に示されるように、λa~λbの所定の波長範囲は、波長λ1と波長λ2bとの間に位置し得る。所定の波長範囲は、多層光学フィルムが反射帯域を有するように構成される波長範囲であってもよい。例えば、光学フィルムの層厚さプロファイルは、所定の波長範囲の所望の部分にわたる反射、又は所定の波長範囲の異なる所望の部分にわたる透過を提供するように選択することができる。λa~λbの所定の波長範囲は、可視波長範囲、近赤外波長範囲、又は可視/近赤外波長範囲であってもよい。波長λaは、例えば、約300nm、又は約350nm、又は約380nm、又は約400nm、又は約420nm、又は約450nmであってもよい。波長λbは、例えば、約2000nm、又は約1600nm、又は約1000nm、又は約700nm、又は約680nm、又は約650nmであってもよい。λbは約1000以上であり、λaは、例えば、約680nm、又は約700nm、又は約720nm、又は約750nmであってもよい。いくつかの実施形態では、λa~λbの波長範囲は、例えば、約380nm~約720nm、又は約400nm~約700nm、又は約420nm~約680nm、又は約450nm~約650nmの波長範囲である。
図5Aは、いくつかの実施形態による、第1の入射角におけるp偏光について、多層光学フィルムの反射率C1、並びにそれぞれの第1の複数のポリマー層、第2の複数のポリマー層、及び第3の複数のポリマー層の反射率L1、M1、及びR1のプロットである。図5Bは、第2の入射角におけるp偏光について、多層光学フィルムの反射率C2、並びにそれぞれの第1の複数のポリマー層、第2の複数のポリマー層、及び第3の複数のポリマー層の反射率L2、M2、及びR2のプロットである。図5Cは、第3の入射角におけるp偏光について、多層光学フィルムの反射率C3、並びにそれぞれの第1の複数のポリマー層、第2の複数のポリマー層、及び第3の複数のポリマー層の反射率L3、M3、及びR3のプロットである。多層光学フィルムは、第2の複数のポリマー層を含み、第1の複数のポリマー層及び第3の複数のポリマー層に対応する複数の光学層を含むが、第1の複数のポリマー層の反射率L1は、反射帯域50及び70並びに反射帯域50’及び70’の図示を容易にするために、多層光学フィルムの対応する複数のポリマー層の反射率よりも低い波長にシフトしており、同様に、第3の複数のポリマー層の反射率R2は、反射帯域50’及び80’、並びに反射帯域50’’及び80’’の図示を容易にするために、多層光学フィルムの対応する複数のポリマー層よりも高い波長にシフトさせている。特に、反射帯域70及び70’は、説明を容易にするために左にシフトさせており、反射帯域80’及び80’’は、説明を容易にするために右にシフトさせている。
図5A~図5Cのプロットは、高屈折率層がx、y及びz方向に1.65、1.65及び1.49の屈折率を有し、低屈折率層が1.49の等方性屈折率を有する交互の高屈折率及び低屈折率光学層を有する第1の反射体と、高屈折率層がx、y及びz方向に1.55、1.55及び1.62の屈折率を有し、低屈折率層がx、y及びz方向に1.55、1.55及び1.49の屈折率を有する交互の高屈折率及び低屈折率光学層を有するRBE補償板と、高屈折率層が1.65の等方性屈折率を有し、低屈折率層がx、y及びz方向に1.55、1.55及び1.49の屈折率を有し、交互の高屈折率及び低屈折率光学層を有するLBE補償板とを仮定して(屈折率が633nmで指定される)、従来の光学モデリング技術を使用して計算された。図5A~図5Cの入射角はそれぞれ、0度、60度、及び75度であった。スペクトルは、1nm刻みの波長(すなわち、隣接する波長が1nmだけ異なる)で計算され、ある波長における反射率を、その波長及びその4つの最も近い隣接波長における反射率の平均で置き換える移動平均を使用して平滑化された。平滑化手順を同じスペクトルに4回適用して、最終スペクトルを生成した。この手順は、計算されたスペクトルと測定されたスペクトルとの間の良好な一致を概ね提供することが分かっているため、選択された。
いくつかの実施形態では、多層光学フィルム100は、合計で少なくとも10の複数(例えば、10、20、又は30のうちの1つ)の第1のポリマー層(例えば、11、12、又は21、22、又は31、32)を含み、第1層の各々は、約500nm未満の平均厚さを有する。複数の第1のポリマー層中のポリマー層の数は、本明細書の他の箇所に記載される範囲のいずれかとすることができる。ポリマーの第1の層の平均厚さは、光学層について本明細書の他の箇所に記載される範囲のいずれかとすることができる。多層光学フィルム100は、合計で少なくとも10の複数の第2のポリマー層を更に含み、第2のポリマー層の各々は、約500nm未満の平均厚さを有する。複数の第1のポリマー層は、複数の第2のポリマー層上に配置されてもよく、及び/又はそれらと一体的に形成されてもよい。いくつかの実施形態では、多層光学フィルム100は、複数の第1のポリマー層と複数の第2のポリマー層との間に配置された少なくとも1つの層(例えば、153、又は154、又は153’及び154’)を含み、この層は、約1マイクロメートル超又は保護境界層について本明細書の他の箇所に記載される任意の範囲の平均厚さを有する。多層光学フィルム100は、合計で少なくとも10の複数の第3のポリマー層を更に含み、第3の層の各々は、約500nm未満の平均厚さを有する。複数の第3のポリマー層は、複数の第1のポリマー層及び複数の第2のポリマー層上に配置されてもよい、及び/又はそれらと一体的に形成されてもよい。いくつかの実施形態では、多層光学フィルム100は、複数のポリマー層の各々の間に配置された少なくとも1つの層(例えば、153、又は154、又は153’及び154’)を含み、この層は、約1マイクロメートル超、又は保護境界層について本明細書の他の箇所に記載される任意の範囲の平均厚さを有する。複数の第2のポリマー層中のポリマー層の数及び/又は複数の第3のポリマー層中のポリマー層の数は、本明細書の他の箇所に記載される範囲のいずれかとすることができる。第2のポリマー層及び/又は第3のポリマー層の平均厚さは、光学層について本明細書の他の箇所に記載されている範囲のいずれかとすることができる。約200nm~約2000nmに配置された所定の波長範囲(例えば、本明細書の他の箇所に記載されているλa~λb)におけるp偏光入射光(例えば、p偏光状態41を有する光40、40’)について、第1の入射角θ1及び第1の入射角よりも例えば少なくとも約40度大きい第2の入射角θ2(例えば、図5Bの第2の入射角又は図5Cの第3の入射角に対応)の各々では、波長に対する光学フィルム(例えば、光反射率C1、及び光反射率C2又はC3)及び複数の第1のポリマー層(例えば、光反射率M1、及び光反射率M2又はM3)の各々の光反射率は、反射帯域(例えば、光反射率C1の反射帯域50、及びそれぞれの光反射率C2又はC3の反射帯域50’又は50’’;及び光反射率M1の反射帯域60、及びそれぞれの光反射率M2又はM3の反射帯域60’又は60”)を有し、反射帯域は、反射帯域の短波長側の反射率が波長の増加とともに概ね増加する左帯域端(LBE)(例えば、反射帯域50のLBE51、及びそれぞれの反射帯域50’又は50”のLBE51’又は51’’;反射帯域60のLBE61、及びそれぞれの反射帯域60’又は60”のLBE61’又は61’’)と、反射帯域の長波長側の反射率が波長の増加とともに概ね減少する右帯域端(RBE)(例えば、反射帯域50のRBE52、及びそれぞれの反射帯域50’又は50”のRBE52’又は52”;反射帯域60のRBE62、及びそれぞれの反射帯域60’又は60”のRBE62’又は62”)とを有し、それにより、第1の入射角では、光学フィルムのRBEと第1の層のRBEとの間の間隔d1は、光学フィルムのLBEと第1の層のLBEとの間の間隔d2よりも小さく、第2の入射角では、光学フィルムのRBEと第1の層のRBEとの間の間隔d1’又はd1”は、光学フィルムのLBEと第1の層のLBEとの間の間隔d2’又はd2”よりも大きい。いくつかの実施形態では、p偏光及び第1の入射角では、波長に対する複数の第2のポリマー層の光反射率は、所定の波長範囲内に反射帯域を有しない。いくつかの実施形態では、所定の波長範囲において、p偏光入射光について、第1の入射角では、光学フィルムは約50%超のピーク光反射率を有し、複数の第2のポリマー層は約3%未満の標準偏差を有する実質的に一定の光反射率を有し、第2の入射角では、光学フィルム及び複数の第2のポリマー層はそれぞれ約40%超のピーク光反射率を有する。ピーク光反射率及び/又は標準偏差は、本明細書の他の箇所に記載されるそれぞれの範囲のいずれかであり得る。
第2の入射角及び第1の入射角の差は、本明細書の他の箇所に記載される範囲のいずれかであり得る。いくつかの実施形態では、第1の入射角でのRBE間の間隔は、例えば、約8nm未満、又は約6nm未満、又は約5nm未満、又は約4nm未満である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、第1の入射角では、LBE間の間隔は、例えば、約10nm超、又は約12nm超、又は約14nm超、又は約16nm超、又は約18nm超、又は約20nm超である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、第2の入射角でのRBE間の間隔は、例えば、約10nm超、又は約12nm超、又は約14nm超、又は約16nm超、又は約18nm超、又は約20nm超である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、第2の入射角では、LBE間の間隔は、例えば、約8nm未満、又は約6nm未満、又は約5nm未満、又は約4nm未満である。第1の入射角では、LBE間の間隔は、例えば、最大約100nm、又は最大約50nmであってもよい。第2の入射角でのRBE間の間隔は、例えば、最大約100nm、又は最大約50nmであってもよい。
複数の第1のポリマー層は、第1の反射体又は一次反射体について本明細書の他の箇所に記載されている通りであってもよい。光学フィルムは、本明細書のLBE補償板又はRBE補償板の一方又は両方を更に含み得る。例えば、光学フィルムは、合計で少なくとも10(又は本明細書の他の箇所に記載される範囲内)の複数の第2のポリマー層を含んでもよく、第2の層の各々は、約500nm未満の平均厚さを有し(又は平均厚さは、本明細書の他の箇所に記載される範囲内であり得る)、複数の第2のポリマー層は、複数の交互の第1の光学層及び第2の光学層であり得るか、又はそれらを含むことができる。第1の光学層及び第2の光学層は、LBE補償板又はRBE補償板に関して本明細書の他の箇所に記載されている通りであり得る。いくつかの実施形態では、第1の光学層及び第2の光学層は、LBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されている通りであり、多層光学フィルム100は、合計で少なくとも10(又は本明細書の他の箇所に記載されている範囲内)の複数の第3のポリマー層を更に含み、第3の層の各々は、約500nm未満(又は本明細書の他の箇所に記載されている範囲内)の平均厚さを有し、複数の第3のポリマー層は、RBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されている通りであり得る複数の交互の第3の光学層及び第4の光学層であり得るか、又はそれらを含むことができる。
いくつかの実施形態では、複数の第1のポリマー層は、第1の反射体又は一次反射体について本明細書の他の箇所に記載されている通りであってもよい。例えば、複数の第1のポリマー層は、光学ミラー(例えば、実質的に垂直に入射する光について、及び所定の波長範囲における少なくとも1つの波長について、光学ミラーは、2つの互いに直交する偏光状態の各々について約60%超又は約70%超の光反射率を有することができる)、又は反射偏光子(例えば、実質的に垂直に入射する光について、及び所定の波長範囲内の少なくとも1つの波長について、反射偏光子は、第1の偏光状態(例えば、x軸に沿って偏光された)を有する光について約60%超又は約70%超の光反射率、及び直交する第2の偏光状態(例えば、y軸に沿って偏光された)を有する光について約60%超又は約70%超の光透過率を有することができる)を含んでもよい。いくつかのそのような実施形態、又は他の実施形態では、多層光学フィルム100は、複数の第2のポリマー層を更に含む。いくつかの実施形態では、複数の第2のポリマー層は、同じ面内x方向に沿ったそれぞれの屈折率nx1及びnx2と、x方向に直交する面内y方向に沿ったそれぞれの屈折率ny1及びny2と、x方向及びy方向に直交する第2のポリマー層の厚さ方向に沿ったそれぞれの屈折率nz1及びnz2とを有する複数の交互の第1の光学層及び第2の光学層を含み(例えば、複数の第2のポリマー層は、複数の交互の第1の光学層及び第2の光学層を含む右帯域端補償板を含むことができる)、所定の波長範囲内の少なくとも1つの波長について、|nx1-nx2|及び|ny1-ny2|の各々は約0.02未満であり、nz1-nz2は約0.03超である。いくつかのそのような実施形態では、多層光学フィルムは、合計で少なくとも10の複数の第3のポリマー層を更に含み、第3の層の各々は、約500nm未満の平均厚さを有し、複数の第3のポリマー層は、x方向に沿ったそれぞれの屈折率nx3及びnx4と、y方向に沿ったそれぞれの屈折率ny3及びny4と、厚さ方向に沿ったそれぞれの屈折率nz3及びnz4とを有する複数の交互の第3の光学層及び第4の光学層を含み(例えば、複数の第3のポリマー層は、複数の交互の第3の光学層及び第4の光学層を含む左帯域端補償板を含むことができる)、p偏光入射光は、x方向を含む入射面において多層光学フィルムに入射することができ、所定の波長範囲内の少なくとも1つの波長について、nz4-nz3≧nx4-nx3≧0.02である。代替的に、複数の第2のポリマー層は、交互の第3の光学層及び第4の光学層を含むことができる(例えば、複数の第2のポリマー層は、複数の交互の第3の光学層及び第4の光学層を含む左帯域端補償板を含むことができる)。いくつかの実施形態では、複数の第2のポリマー層は、同じ面内x方向に沿ったそれぞれの屈折率nx1及びnx2と、x方向に直交する面内y方向に沿ったそれぞれの屈折率ny1及びny2と、x方向及びy方向に直交する第2のポリマー層の厚さ方向に沿ったそれぞれの屈折率nz1及びnz2とを有する複数の交互の第1の光学層及び第2の光学層を含み(例えば、複数の第2のポリマー層は、複数の交互の第1の光学層及び第2の光学層を含む左帯域端補償板を含むことができる)、所定の波長範囲内の少なくとも1つの波長について、nz2-nz1≧nx2-nx1≧0.02である。屈折率の差は、対応するLBE補償板又はRBE補償板について本明細書の他の箇所に記載される任意の対応する範囲内であり得る。
いくつかの実施形態では、複数の第1のポリマー層は、一次反射体を画定し、複数の第2のポリマー層は、右帯域端補償板又は左帯域端補償板のうちの少なくとも一方を画定する。いくつかの実施形態では、複数の第1のポリマー層及び複数の第2のポリマー層の各々は、複数の交互の第1の光学層及び第2の光学層を含む。いくつかの実施形態では、多層光学フィルムは、複数の第2のポリマー層の複数の交互の第1の光学層及び第2の光学層を含む右帯域端補償板を含む。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、複数の第1のポリマー層は、第1の入射角では、光学フィルム及び複数の第1のポリマー層の各々の反射帯域が半値全幅(FWHM)を含み、2つのFWHMの各々が2つのFWHMの他方の50%超(又は本明細書の他の箇所に記載される範囲内)で重なり合うように、一次反射体(例えば、光学ミラー又は反射偏光子)を画定する。いくつかのこのような実施形態又は他の実施形態では、多層光学フィルムは、複数の交互の第1の光学層及び第2の光学層を含む複数の第3のポリマー層を更に含む。いくつかのそのような実施形態では、多層光学フィルムは、複数のポリマーの第3の層の複数の交互の第1の光学層及び第2の光学層を含む左帯域端補償板を含む。いくつかの実施形態では、多層光学フィルムは、複数の第2のポリマー層の複数の交互の第1の光学層及び第2の光学層を含む左帯域端補償板を含む。左帯域端補償板及び右帯域端補償板は、本明細書の他の場所で説明されるようなものであり得る。
いくつかの実施形態では、多層光学フィルム100は、複数(例えば、10、20、30のうちの1つ)の第2のポリマー層の上に配置され、それらと一体的に形成された複数(例えば、10、20、又は30のうちの異なる1つ)の第1のポリマー層を含み、2つの複数の各々は、合計で少なくとも10のポリマー層を含み(又は各複数の総数は、本明細書の他の箇所に記載される範囲内であり得る)、第1の層及び第2の層の各々は、約500nm未満の平均厚さを有する(又は平均厚さは、光学層について本明細書の他の箇所に記載される範囲内であり得る)。いくつかの実施形態では、約200nm~約2000nmに配置された、少なくとも約200nmの幅である所定の波長範囲(例えばλa~λb)におけるp偏光入射光(40、40’)について、第1の入射角θ1では、波長に対する複数の第1のポリマー層(光反射率M1)の光反射率は、反射帯域60を有し、複数の第2のポリマー層(光反射率R1)の光反射率は反射帯域を有さず、第1の入射角よりも少なくとも約40度大きい(例えば、図5Bの第2の入射角又は図5Cの第3の入射角に対応する)第2の入射角θ2(又は第1及び第2の入射角は、本明細書の他の箇所に記載される範囲のいずれかであり得る)では、波長に対する複数の第1のポリマー層(光反射率M2又はM3)及び複数の第2のポリマー層(光反射率R2又はR3)の各々の光反射率は、反射帯域(60’及び80’、又は60’’及び80’’)を有する。反射帯域は概して、波長に対する反射率のプロット上で反射率が増加した単一の制限領域を指し、反射率は、その領域内で少なくとも20%の値を実現し、反射率は、その領域のいずれかの側の隣接する波長範囲内の最大反射率の約0.6倍未満である。
複数の第1のポリマー層は、第1の反射体又は一次反射体について本明細書の他の箇所に記載されている通りとすることができる。複数の第2のポリマー層は、RBE補償板に関して本明細書の他の箇所に記載されている通りとすることができる。多層光学フィルム100は、複数の第1及び第2のポリマー層上に配置され、それらと一体的に形成された複数(例えば、10、20、又は30のうちの残りの1つ)の第3のポリマー層を更に含んでもよい。複数のポリマーの第3の層は、LBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されている通りとすることができる。例えば、複数の第2のポリマー層は、RBE補償板に関して記載されたようなものであり得る複数の交互の第1の光学層及び第2の光学層であり得るか、又はそれらを含むことができ、複数の第3のポリマー層は、光学フィルムに含まれる場合、LBE補償板に関して記載されたようなものであり得る複数の交互の第3の光学層及び第4の光学層であり得るか、又はそれらを含むことができる。
いくつかの実施形態では、多層光学フィルム100は、合計で少なくとも10(又は合計数は、本明細書の他の箇所に記載される任意の範囲であり得る)の複数(例えば、10、20、又は30のうちの1つ)の第1のポリマー層(例えば、11、12、又は21、22、又は31、32)を含み、第1の層の各々は、約500nm未満の平均厚さを有し(又は平均厚さは、光学層について本明細書の他の箇所に記載される任意の範囲であり得る)、それにより、約200nm~約2000nmに配置された所定の波長範囲(例えばλa~λb)における、実質的な垂直入射(例えば、垂直入射の20度以内、又は10度以内、又は5度以内)のp偏光入射光(40、40’)について、波長に対する光学フィルム(例えば、光反射率C1)及び複数の第1のポリマー層(例えば、光反射率M1)の各々の光反射率は、反射帯域50及び60を有し、反射帯域50及び60は、半値全幅(FWHM)53及び63と、反射率が波長の増加とともに概ね減少する反射帯域の長波長側に右帯域端(RBE)52及び62とを有し、2つのFWHMのうちの少なくとも一方が2つのFWHMのうちの他方と少なくとも50%又は少なくとも約60%又は少なくとも約70%又は少なくとも約75%と重なり合っており(例えば、図5Aを参照)、p偏光入射光の入射角が少なくとも約60度増加すると、光学フィルム及び第1の層のRBEに沿った半値反射率における波長がそれぞれCS及びMSだけより小さい波長にシフトし(例えば、W1、W2がW1’、W2’に、又はW1’’、W2’’にシフトする)、CSはMSより少なくとも約10nm小さい。いくつかの実施形態では、2つのFWHMの各々は、2つのFWHMのうちの他方と少なくとも50%、又は少なくとも約60%、又は少なくとも約70%、又は少なくとも約75%重なり合う(例えば、図5Aを参照)。いくつかの実施形態では、CSはMSよりも、例えば、少なくとも約12nm、又は少なくとも約14nm、又は少なくとも約16nm、又は少なくとも約18nm小さい。いくつかの実施形態では、CSはMSよりも、例えば、最大約40nm、又は最大約35nm、又は最大約30nm小さい。図6は、いくつかの実施形態による、光学フィルムのRBEに沿った半値反射率における波長(波長C-WI)及び光学フィルムの第1の層(波長M-WI)、並びに入射角に対する光学フィルムのRBEに沿った半値反射率における波長のシフト(Cシフト)及び第1の層(Mシフト)のプロットである。図6は、図5A~図5Cのモデルと同じモデルを用いて計算された。
複数の第1のポリマー層は、第1の反射体又は一次反射体について本明細書の他の箇所に記載されている通りであってもよい。いくつかの実施形態では、光学フィルムは、MSに対するCSを低減するために、本明細書の他の箇所に記載されるRBE補償板を含む。例えば、多層光学フィルム100は、RBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されるようなものであり得る複数の交互の第1及び第2の光学層であり得るか、又はそれを含み得る複数の第2のポリマー層を含むことができる。光学フィルムはまた、本明細書の他の箇所に記載されるようなLBE補償板を任意選択的に含み得る。例えば、多層光学フィルム100は、LBE補償板に関して本明細書の他の箇所に記載されているようなものであり得る複数の交互の第3の光学層及び第4の光学層であり得るか、又はそれらを含み得る複数の第3のポリマー層を含むことができる。
図7A~図7Bは、図5A~図5Bの反射率R1、C1、R2及びC2のプロットであり、反射帯域50、50’、80’のピーク反射率及び反射率R1の標準偏差σを示す。
いくつかの実施形態では、多層光学フィルム100は、合計で少なくとも10(又は合計数は、本明細書の他の箇所に記載される任意の範囲であり得る)の複数(例えば、10、20、又は30のうちの1つ)の第1のポリマー層(例えば、11、12、又は21、22、又は31、32)を含み、第1の層の各々は、約500nm未満の平均厚さを有し(又は平均厚さは、光学層について本明細書の他の箇所に記載される任意の範囲であり得る)、それにより、少なくとも約200nm幅である所定の波長範囲(例えばλa~λb)において、p偏光された入射光40、40及び第1の入射角θ1について、光学フィルムの光反射率(光反射率C1)は、約50%超のピーク反射率54を有する第1の反射帯域50を含み、複数の第1のポリマー層は、約3%未満の標準偏差σを有する実質的に一定の(例えば、約10%未満又は約5%未満の所定の波長範囲における反射率の最大差)光反射率(光反射率R1)を有し、第1の入射角θ1よりも少なくとも約40度大きい第2の入射角θ2(又は第1及び第2の入射角は、本明細書の他の箇所に記載される任意の範囲内であり得る)について、光学フィルム及び複数のポリマー層は、それぞれ約40%超のピーク反射率(それぞれ56、86)を有する、それぞれの第2の反射帯域50’及び第3の反射帯域80’を有する。多層光学フィルム100は、合計で少なくとも10の複数の第2のポリマー層を更に含み、第2のポリマー層の各々は、約500nm未満の平均厚さを有する。多層光学フィルム100は、合計で少なくとも10の複数の第3のポリマー層を更に含み、第3のポリマー層の各々は、約500nm未満の平均厚さを有する。複数の第2のポリマー層中のポリマー層の数及び/又は複数の第3のポリマー層中のポリマー層の数は、本明細書の他の箇所に記載される範囲のいずれかであり得る。第2のポリマー層及び/又は第3のポリマー層の平均厚さは、光学層について本明細書の他の箇所に記載されている範囲のいずれかであり得る。図7Aに示す光反射率R1は、波長420nm~680nmの範囲において、平均9.2%、0.31%の標準偏差σを有する(σは、反射率の標準偏差をパーセントで表したものであるのでパーセントで表される)。第1の反射帯域、第2の反射帯域、及び第3の反射帯域の各々について、反射帯域は、反射帯域が、反射帯域の短波長側の所定の波長範囲内に配置され、波長が増加するにつれて反射率が概ね増加する左側帯域端と、反射帯域の長波長側の所定の波長範囲内に配置され、波長が増加するにつれて反射率が概ね減少する右側帯域端とを含むように、所定の波長範囲内に配置することができる。
測定された反射スペクトルについては、光反射率の標準偏差は、測定された反射率値から直接計算することができる。計算された光反射率の場合、光反射率は、標準偏差を計算する前に、本明細書の他の場所で説明されるように平滑化されることができ、これは、実験結果とのより近い一致を提供することが見出されているためである。いくつかの実施形態では、標準偏差σは、約2%未満、又は1%未満、又は0.8%未満、又は0.6%未満、又は0.5%未満、又は0.4%未満である。標準偏差σは、例えば、約0.2%、又は約0.1%、又は約0.05%、又は約0.03%の低さであってもよい。いくつかの実施形態では、ピーク反射率54は、約65%超、又は約80%超、又は約90%超、又は約95%超である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、ピーク反射率56及び86の各々は、約50%超、又は約60%超、又は約70%超、又は約80%超である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、ピーク反射率56は、約90%超、又は約95%超である。
複数の第1のポリマー層は、RBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されている通りのものであり得る。例えば、複数の第1のポリマー層は、RBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されているようなものであり得る複数の交互の第1の光学層及び第2の光学層であり得るか、又はそれらを含むことができる。多層光学フィルム100は、本明細書の他の箇所に記載されるような第1の反射体を含むことができる。多層光学フィルム100は、任意選択的に、本明細書の他の箇所に記載されるようなLBE補償板も含み得る。例えば、多層光学フィルム100は、LBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されているようなものであり得る複数の交互の第3の光学層及び第4の光学層であり得るか又はそれらを含み得る複数の第2のポリマー層を含むことができる。
図8A~図8Bは、異なる入射角での最大反射率及び半値全幅を示す、図5A~図5Bの反射率L1、C1、L2、及びC2のプロットである。
いくつかの実施形態では、多層光学フィルム100は、合計で少なくとも10(又は合計数は、本明細書の他の箇所に記載される任意の範囲内であり得る)の複数(例えば、10、20、又は30のうちの1つ)の第1のポリマー層(例えば、11、12、又は21、22、又は31、32)を含み、第1の層の各々は、約500nm未満の平均厚さを有する(又は平均厚さは、光学層について本明細書の他の箇所に記載される任意の範囲内とすることができる)。複数の第1のポリマー層は、LBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されている通りであってもよい。例えば、複数の第1のポリマー層は、LBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されているようなものであり得る複数の交互の第1の光学層及び第2の光学層であり得るか、又はそれを含むことができる。多層光学フィルム100は、本明細書の他の箇所に記載されるような第1の反射体を含むことができる。多層光学フィルム100は、任意選択的に、本明細書の他の箇所に記載されるようなRBE補償板も含み得る。例えば、多層光学フィルム100は、RBE補償板に関して本明細書の他の箇所に記載されているようなものであり得る複数の交互の第3の光学層及び第4の光学層であり得るか又はそれらを含み得る複数の第2のポリマー層を含むことができる。
いくつかの実施形態では、約200nm~約2000nmに配置された所定の波長範囲(例えばλa~λb)におけるp偏光入射光40、40’について、光学フィルム及び複数の第1のポリマー層の最大反射率はそれぞれ、第1の入射角θ1ではCmax及びLmax、第1の入射角θ1より少なくとも40度大きい第2の入射角θ2ではC’max及びL’maxであり、Cmax及びLmaxは互いに20%以内(|Cmax-Lmax|<20%)であり、C’max≧2L’maxである。いくつかの実施形態では、Cmax及びLmaxは、互いに15%以内、又は互いに10%以内、又は互いに5%以内である。いくつかの実施形態では、C’max≧2.1L’max、又はC’max≧2.2L’max、又はC’max≧2.3L’max、又はC’max≧2.4L’maxである。C’maxは、例えば、L’maxの最大約8倍、又は最大約6倍、又は最大約5倍であってもよい。
いくつかの実施形態では、約200nm~約2000nmに配置された所定の波長範囲(例えばλa~λb)における、第1の入射角θ1でのp偏光入射光について、波長に対する光学フィルムの光反射率(光反射率C1)と複数の第1のポリマー層の光反射率(光反射率M1)は、それぞれ半値全幅FW1及びFW2を有するそれぞれの第1及び第2の反射帯域50及び70を含み、入射角を第2の入射角θ2まで少なくとも約40度(又は本明細書の他の個所に記載される任意の範囲の量)増加させると、それぞれの半値全幅FW’1及びFW’2を有するより小さい波長で、第1及び第2の反射帯域は、それぞれの第3の反射帯域50’及び第4の反射帯域70’にシフトする。FW’1は、FW1よりも約30%未満小さくすることができ(約30%未満の(FW1-FW’1)/FW1×100%)、FW’2は、FW2よりも約35%超小さくすることができる(約35%超の(FW2-FW’2)/FW2×100%)。いくつかの実施形態では、FW’1はFW1よりも、例えば、約28%未満、又は約27%未満、又は約26%未満小さい。いくつかの実施形態では、FW’2はFW2よりも、例えば、約38%超、又は約40%を超えて、又は約41%超小さい。いくつかの実施形態では、(FW1-FW’1)/FW1×100%は、例えば、約5%超又は約10%超である。いくつかの実施形態では、(FW2-FW’2)/FW2×100%は、例えば、約70%未満又は約60%未満である。
図9A~図9Bは、いくつかの実施形態による、第1の入射角(図9A)について、及びより大きい第2の入射角(図9B)について、複数の第1のポリマー層及び第2のポリマー層(例えば、本明細書の他の箇所に記載されるLBE及びRBE補償板に対応する)の波長に対する反射率のプロットである。図9A~図9Bのプロットは、図5A~図5Cに概ね記載されたように計算された。図10は、いくつかの実施形態による、図9Bの第2の入射角に対応し得る入射角に対する、複数のポリマーの第1の層及び第2の層(例えば、本明細書の他の箇所に記載されるLBE及びRBE補償板に対応する)、並びに複数のポリマーの第1の層及び第2の層を含む光学フィルムの光反射率対波長のプロットである。図11は、いくつかの実施形態による、異なる入射角に対する複数のポリマーの第1の層及び第2の層(例えば、本明細書の他の箇所に記載されるLBE及びRBE補償板に対応する)を含む光学フィルムの正規化反射率対波長のプロットである。図11において、各反射率曲線は、各反射率曲線が最大値1を有するように最大反射率で除算することによって正規化されている。光反射率Ca、Cb、Ccは、それぞれ入射角0度、45度、60度に対する。これらの入射角に対する半値全幅(FWHM)を図11に概略的に示す。図11の反射率曲線は、図示された入射角の各々について最大反射率が1であるようにスケーリングされている。図12は、いくつかの実施形態による、入射角度の関数としてのFWHMのプロットである。図9A~図12の光学フィルムは、LBE補償板及びRBE補償板に加えて、第1の反射体又は主反射体を含まない。
いくつかの実施形態では、多層光学フィルム100は、複数(例えば、10、20、又は30のうちの1つ)の第2のポリマー層上に配置され、それらと一体的に形成された複数(例えば、10、20、又は30のうちの異なる1つ)の第1のポリマー層を含み、2つの複数の各々は、合計で少なくとも10のポリマー層を含み(又は複数の各々における合計数は、本明細書の他の箇所に記載される範囲のいずれかであり得る)、第1の層及び第2の層の各々は、約500nm未満の平均厚さを有する(又は平均厚さは、光学層について本明細書の他の箇所に記載される任意の範囲とすることができる)。複数の第1のポリマー層は、LBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されている通りであってもよく、複数の第2のポリマー層は、RBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されている通りであってもよい。例えば、複数の第1のポリマー層は、LBE補償板に関して本明細書の他の箇所に記載されているようなものであり得る複数の交互の第1の光学層及び第2の光学層であり得るか、又はそれらを含むことができ、複数の第2のポリマー層は、RBE補償板に関して本明細書の他の箇所に記載されているようなものであり得る複数の交互の第3の光学層及び第4の光学層であり得るか、又はそれらを含むことができる。
いくつかの実施形態では、約200nm~約2000nmに配置された、少なくとも約200nmの幅である所定の波長範囲(例えばλa~λb)におけるp偏光入射光40、40’について、第1の入射角θ1では、波長に対する複数の第1のポリマー層の光反射率(光反射率La)は反射帯域90を含むが、波長に対する複数の第2のポリマー層の光反射率(光反射率Ra)は反射帯域を含まず、第1の入射角θ1より約40度大きい第2の入射角θ2(又は第1及び第2の入射角は本明細書の他の個所に記載の任意の範囲であり得る)では、波長に対する複数の第1のポリマー層(光反射率Lb)及び複数の第2のポリマー層(光反射率Rb)の各々の光反射率は、反射帯域90’、91’を含む。いくつかの実施形態では、反射帯域90は、約10nm超である半値全幅(FWHM)を有し、反射帯域90’、91’の各々は、約10nm超のFWHMを有する。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、反射帯域90のFWHMは、約20nm超、約30nm超、又は約40nm超、又は約50nm超、又は約60nm超、又は約70nm超である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、反射帯域90’、91’の各々は、約20nm超、又は約30nm超、又は約40nm超、又は約50nm超のFWHMを有する。反射帯域90、90’、91’の各々は、例えば、約300nm未満、又は約200nm未満、又は約100nm未満、又は約90nm未満、又は約80nm未満のFWHMを有し得る。
いくつかの実施形態では、約200nm~約2000nmの間に配置された、少なくとも約200nmの幅である所定の波長範囲(例えばλa~λb)における、p偏光入射光40、40’について、約30度超の少なくとも1つの入射角(例えば、θ2に対応し得る少なくとも第1の入射角)では、波長に対する光学フィルム(光反射率C1’)、複数の第1のポリマー層(光反射率L1’)、及び複数の第2のポリマー層(光反射率R1’)の各々の光反射率は、反射帯域(それぞれの反射帯域92、93、及び94)を含み、反射帯域は、反射率が波長の増加とともに概ね増加する反射帯域の短波長側の左帯域端(LBE)と、反射率が波長の増加とともに概ね減少する反射帯域の長波長側の右帯域端(RBE)とを有し、それにより、光学フィルムのRBEは、複数の第1の層及び複数の第2の層のうちの一方のRBEと実質的に重なり合い、光学フィルムのLBEは、複数の第1の層及び複数の第2の層のうちの他方のLBEと実質的に重なり合う。第1の帯域端は、帯域端が第2の帯域端の長さの少なくとも大部分に沿って互いに例えば約7nm又は約5nm以内にある場合に、第2の帯域端に実質的に重なり合うと説明することができる。例えば、図10に示されるように、反射帯域92のLBEは、反射帯域93のLBEと実質的に重なり合い、反射帯域92のRBEは、反射帯域94のRBEと実質的に重なり合う。第1の入射角は、θ2について本明細書の他の箇所に記載される任意の範囲内であり得る。例えば、第1の入射角は、約35度超、又は約40度超、又は約45度超、又は約50度超、又は約55度超とすることができ、例えば、最大約80度であり得る。
いくつかの実施形態では、約200nm~約2000nmに配置された、少なくとも約200nmの幅である所定の波長範囲(例えばλa~λb)におけるp偏光入射光40、40’について、第1の入射角θ1では、波長に対する光学フィルム(図11の光反射率Ca)及び複数の第1のポリマー層(図9Aの光反射率La)の各々の光反射率は反射帯域90、95を含むが、波長に対する複数の第2のポリマー層の光反射率はこれらの反射帯域を含まず、これらの反射帯域は、互いに約20%以内の半値全幅(FWHM)を有し、第1の入射角θ1よりも少なくとも約40度(又は本明細書の他の個所に記載される範囲の任意の量)大きい第2の入射角θ2では、波長に対する光学フィルム(図10の光反射率C1’)及び複数の第1のポリマー層(図10の光反射率L1’)の各々の光反射率は、反射帯域92、93を含み、これらの反射帯域は、少なくとも約30%異なるFWHMを有する。反射帯域90は、FWaのFWHMを有し(例えば、図9Aを参照)、反射帯域95は、FW1のFWHMを有し(例えば、図11を参照)、これらのFWHMは、例えば、互いの約20%以内、又は約15%以内、又は約10%以内であり得る。反射帯域92はFW’cのFWHMを有し、反射帯域93はFW’aのFWHMを有し(例えば、図10を参照)、これらのFWHMは、例えば、少なくとも約30%(例えば、FW’c-FW’aは0.3FW’a超であり得る)、又は少なくとも約40%、又は少なくとも約50%異なり得る。FW’c及びFW’aは、例えば、最大約200%(例えば、FW’cはFW’aの最大約3倍であり得る)、又は最大約150%異なり得る。
いくつかの実施形態では、多層光学フィルム100は、合計で少なくとも10の複数(例えば、10、20、又は30のうちの少なくとも1つ)の層を含み、層の各々は、約500nm未満の平均厚さを有する(又は平均厚さは、光学層について本明細書の他の箇所に記載される範囲内とすることができる)。複数の層の総数は、例えば、複数10、20、及び30のうちの1つ又は2つについて記載された任意の範囲内であり得る。複数の層は、複数の第1のポリマー層及び複数の第2のポリマー層であるか、又はそれらを含むことができ、複数の第1のポリマー層は、LBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されている通りであってもよく、複数の第2のポリマー層は、RBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されている通りであってもよい。いくつかの実施形態では、約200nm~約2000nmに配置された、少なくとも約200nmの幅である所定の波長範囲(例えばλa~λb)におけるp偏光入射光40、40’について、増加する第1の入射角、第2の入射角、及び第3の入射角(及び/又は入射角θa、θb>θa、及びθc>θb)では、波長に対する光学フィルムの光反射率は、それぞれの半値全幅F1、F2、及びF3を有するそれぞれの第1、第2、及び第3の反射帯域95、96、及び97(例えば、図11を参照)を含み、F3>F1>F2である。第1の入射角は、図4に示すθ1に対応してもよく、第2の入射角は、図2Aに示す光140の入射角に対応してもよく、第3の入射角は、図4に示すθ2に対応してもよい。第1の入射角、第2の入射角、及び第3の入射角は、例えば、それぞれ0度、45度、及び60度であり得る。いくつかの実施形態では、第2の入射角は第1の入射角より少なくとも30度大きく、F1はF2よりも約12nm未満、又は約10nm未満、又は約9nm未満大きい。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、F1はF2より少なくとも約5nm又は少なくとも約6nm大きい。いくつかの実施形態では、例えば、第3の入射角は、第1の入射角より少なくとも45度超大きく、F3はF1よりも、少なくとも約10nm、又は少なくとも約15nm、又は少なくとも約20nm大きい。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、F3はF1よりも、例えば、約80未満、又は約60未満、又は約50未満大きい。第1の入射角、第2の入射角、及び第3の入射角は、代替的に、それぞれθa、θb、及びθcと称され得る。例示的な入射角θa、θb、及びθc、並びに対応する例示的なFWHM F1、F2、及びF3を図12に示す。いくつかの実施形態では、0度≦θa<θb<θc<90度である。いくつかのそのような実施形態では、又は他の実施形態では、θc<80度又はθc<75度である。
図13は、いくつかの実施形態による、様々な入射角での非偏光入射光に対する多層光学フィルムの透過率のプロットである。表記Twは、w度の入射角に対する透過率を指す(例えば、T60は、60度の入射角に対する透過率である)。光吸収率は典型的には無視できるので、反射率Rは1から透過率を引いたものであり、良好な近似である。反射率は、図示された実施形態では約72nmであるFW0の半値全幅(FWHM)を有する反射帯域99を有する。示される各入射角では、反射率が50%を超える波長範囲122が存在する。図13の光学フィルムは、RBE補償板及びLBE補償板を含み、追加の第1の反射体又は一次反射体を含まない。
図14は、入射角の関数としての図13の光学フィルムについての帯域端波長のプロットである。左右の帯域端波長は、帯域端に沿った透過率が50%である波長として判定された。垂直入射で同じ帯域端を有する比較用の従来の光学ミラーについての右帯域端波長及び左帯域端波長が、比較のために示されている(RBE比較例及びLBE比較例)。比較例の光学ミラーでは、例えば、入射角0度及び入射角60度の各々において、光学ミラーの反射率が50%を超える波長は存在しない。
いくつかの実施形態では、多層光学フィルム100は、複数(例えば、10、20、又は30のうちの1つ)の交互の第3のポリマー層及び第4のポリマー層上に配置され、それらと一体的に形成された複数(例えば、10、20、又は30のうちの異なる1つ)の交互の第1のポリマー層及び第2のポリマー層を含み、2つの複数の各々は、合計で少なくとも10のポリマー層を含み(又は各複数の合計数は、本明細書の他の箇所に記載される任意の範囲内とすることができる)、第1のポリマー層~第4のポリマー層の各々は、約500nm未満の平均厚さを有する(又は平均厚さは、光学層について本明細書の他の箇所に記載される任意の範囲内とすることができる)。いくつかの実施形態では、約200nm~約2000nmの間に配置された所定の波長範囲(例えばλa~λb)における非偏光入射光140について、波長に対する光学フィルムの光反射率は、約25度未満の少なくとも第1の入射角θ1では、約100nm未満の半値全幅FW0を有する反射帯域99(例えば、図13を参照)を含み、反射帯域99内の少なくとも1つの第1の波長(例えば、範囲122内の波長)については、光学フィルムの光反射率は、第1の入射角θ1及び第1の入射角θ1よりも少なくとも約60度大きい第2の入射角θ2の各々について、約50%超である。第1の入射角θ1及び第2の入射角θ2は、本明細書の他の場所で説明する任意の範囲内であり得る。半値全幅FW0は、例えば、約90nm未満、又は約80nm未満、又は約75nm未満であり得る。半値全幅FW0は、例えば、約30nm超又は約50nm超であり得る。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの第1の波長について、光学フィルムの光反射率は、第1の入射角及び第2の入射角の各々では、約55%超、又は約58%超、又は約60%超である。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの第1の波長について、光学フィルム100の光反射率は、0度~約75度の範囲内の各入射角では、約50%超である。いくつかの実施形態では、光学フィルム100は、実質的に垂直に入射する光について、及び2つの互いに直交する偏光状態(例えば、x方向に沿って偏光され、y方向に沿って偏光された)の各々について、所定の波長範囲内で約80%超、又は約85%超、又は約90%超、又は約95%超の最大反射率を有する。
複数の第1のポリマー層及び第2のポリマー層は、RBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されている通りのものとすることができる。複数の第3のポリマー層及び第4のポリマー層は、LBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されている通りのものとすることができる。いくつかの実施形態では、第1のポリマー層~第4のポリマー層は、同じ面内(xy面)x方向に沿ったそれぞれの屈折率nx1~nx4、x方向に直交する面内y方向に沿ったそれぞれの屈折率ny1~n4、並びにx方向及びy方向に直交するポリマー層の厚さ方向(z方向)に沿ったそれぞれの屈折率nz1~nz4を有し、約420nm~約680nmにわたる可視波長範囲内の少なくとも1つの波長について、|nx1-nx2|及び|ny1-ny2|の各々は約0.02未満であり、nz1-nz2は約0.03超であり、nz4-nz3≧nx4-nx3≧0.03である。|nx1-nx2|及び|ny1-ny2|の各々は、約0.015未満とすることができる、又はRBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されている範囲内とすることができる。nz1-nz2は、約0.05超とすることができる、又はRBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されている範囲内とすることができる。nz4-nz3はnx4-nx3以上であってよく、0.04以上とすることができる、又はLBE補償板について本明細書の他の箇所に記載されている範囲内とすることができる。少なくとも1つの波長は、約633nmとすることができる、又は屈折率を決定するために本明細書の他の箇所に記載される他の波長(複数可)とすることができる。いくつかの実施形態では、第1のポリマー層~第4のポリマー層の各々について、及び可視波長範囲内の少なくとも1つの波長について、x方向に沿った層の屈折率とy方向に沿った層の屈折率との間の差の絶対値は、約0.05未満、又は約0.04未満、又は約0.03未満、又は約0.025未満、又は約0.02未満、又は約0.015未満、又は約0.012未満、又は約0.01未満である。
「約(about)」などの用語は、これらが本明細書に使用及び記載されている文脈において、当業者によって理解されよう。特徴部のサイズ、量、及び物理的特性を表す量に適用される「約」の使用が、本明細書に使用及び記載されている文脈において、当業者にとって別途明らかではない場合、「約」とは、特定の値の10パーセント以内を意味すると理解されよう。約特定の値として与えられる量は、正確に特定の値であり得る。例えば、それが本明細書で使用及び記載されている文脈において当業者にとって別途明らかではない場合には、約1の値を有する量とは、その量が0.9~1.1の値を有すること、及び、その値が1である場合もあることを意味する。
上記において参照された参照文献、特許、又は特許出願の全ては、それらの全体が参照により本明細書に一貫して組み込まれている。組み込まれた参照文献の一部と本出願との間に不一致又は矛盾がある場合、前述の記載における情報が優先するものとする。
図面中の要素の説明は、別段の指示がない限り、他の図面中の対応する要素に等しく適用されるものと理解されたい。特定の実施形態が本明細書において図示及び説明されているが、図示及び記載されている特定の実施形態は、本開示の範囲を逸脱することなく、様々な代替的実施態様及び/又は等価の実施態様によって置き換えられ得ることが、当業者には理解されよう。本出願は、本明細書で論じられた特定の実施形態のあらゆる適応例、又は変形例、又は組み合わせを包含することが意図されている。したがって、本開示は、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定されることが意図されている。
Claims (15)
- 合計で少なくとも10の複数の第2のポリマー層上に配置された合計で少なくとも10の複数の第1のポリマー層を含む多層光学フィルムであって、前記第1の層及び前記第2の層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有し、それにより、約200nm~約2000nmの間に配置された、少なくとも約200nmの幅である所定の波長範囲における、p偏光入射光について、第1の入射角及び前記第1の入射角よりも少なくとも約40度大きい第2の入射角の各々では、
波長に対する前記光学フィルム及び前記複数の第1のポリマー層の各々の光反射率が、反射帯域であって、前記反射帯域の短波長側に波長の増加とともに前記反射率が概ね増加する左帯域端(LBE)と、前記反射帯域の長波長側に波長の増加とともに前記反射率が概ね減少する右帯域端(RBE)とを含む、反射帯域を含み、それにより、前記第1の入射角では、前記光学フィルムのRBEと前記第1の層のRBEとの間の間隔が、前記光学フィルムのLBEと前記第1の層のLBEとの間の間隔よりも小さく、前記第2の入射角では、前記光学フィルムのRBEと前記第1の層のRBEとの間の間隔が、前記光学フィルムのLBEと前記第1の層のRBEとの間の間隔よりも大きい、多層光学フィルム。 - 前記複数の第2のポリマー層が、同じ面内x方向に沿ったそれぞれの屈折率nx1及びnx2と、前記x方向に直交する面内y方向に沿ったそれぞれの屈折率ny1及びny2と、前記x方向及び前記y方向に直交する前記第2のポリマー層の厚さ方向に沿ったそれぞれの屈折率nz1及びnz2とを有する複数の交互の第1の光学層及び第2の光学層を含み、前記所定の波長範囲内の少なくとも1つの波長について、
|nx1-nx2|及び|ny1-ny2|の各々が、約0.02未満であり、
nz1-nz2が、約0.03超である、請求項1に記載の多層光学フィルム。 - 合計で少なくとも10の数の複数の第3のポリマー層を更に含み、前記第3の層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有し、前記複数の第3のポリマー層が、同じ面内x方向に沿ったそれぞれの屈折率nx3及びnx4と、前記x方向に直交する面内y方向に沿ったそれぞれの屈折率ny3及びny4と、前記x方向及び前記y方向に直交する前記第3のポリマー層の厚さ方向に沿ったそれぞれの屈折率nz3及びnz4とを有する複数の交互の第3の光学層及び第4の光学層を含み、前記所定の波長範囲における少なくとも1つの波長について、nz4-nz3≧nx4-nx3≧0.02である、請求項1又は2に記載の多層光学フィルム。
- 前記p偏光入射光について、前記第1の入射角では、波長に対する前記複数の第2のポリマー層の光反射率が、前記所定の波長範囲内に反射帯域を含まない、請求項1~3のいずれか一項に記載の多層光学フィルム。
- 前記所定の波長範囲において、前記p偏光入射光について、
前記第1の入射角では、前記光学フィルムが、約50%超のピーク光反射率を有し、前記複数の第2のポリマー層が、約3%未満の標準偏差を有する実質的に一定の光反射率を有し、
前記第2の入射角では、前記光学フィルム及び前記複数の第2のポリマー層の各々が、約40%超のピーク光反射率を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載の多層光学フィルム。 - 前記光学フィルム及び前記複数の第1のポリマー層の各々の前記反射帯域が、半値全幅(FWHM)を含み、前記第1の入射角では、前記2つのFWHMのうちの少なくとも一方が、前記2つのFWHMのうちの他方の少なくとも50%と重なり合い、前記第2の入射角では、前記光学フィルム及び前記第1の層の前記RBEに沿った前記半値反射率における波長が、それぞれCS及びMSだけより小さい波長にシフトし、CSがMSよりも少なくとも約10nm小さい、請求項1~5のいずれか一項に記載の多層光学フィルム。
- 合計で少なくとも10の複数の第2のポリマー層上に配置された合計で少なくとも10の複数の第1のポリマー層を含む多層光学フィルムであって、前記第1の層及び前記第2の層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有し、約200nm~約2000nmに配置された、少なくとも約200nmの幅である所定の波長範囲において、p偏光入射光について、前記光学フィルム及び前記複数の第1のポリマー層の最大反射率がそれぞれ、第1の入射角ではCmax及びLmaxであり、前記第1の入射角よりも少なくとも約40度大きい第2の入射角ではC’max及びL’maxであり、Cmax及びLmaxが互いに20%以内であり、C’max≧2L’maxである、多層光学フィルム。
- 前記p偏光入射光について、前記第1の入射角では、波長に対する前記光学フィルム及び前記複数の第1のポリマー層の光反射率が、それぞれの半値全幅FW1及びFW2を含むそれぞれの第1の反射帯域及び第2の反射帯域を含み、前記p偏光入射光の入射角を前記第1の入射角から前記第2の入射角に増加させると、前記第1の反射帯域及び前記第2の反射帯域が、それぞれの半値全幅FW’1及びFW’2を有するより小さい波長のそれぞれの第3の反射帯域及び第4の反射帯域にシフトし、FW’1がFW1よりも約30%未満小さく、FW’2がFW2よりも約35%超小さい、請求項7に記載の多層光学フィルム。
- 複数の交互の第3のポリマー層及び第4のポリマー層並びに複数の交互の第5のポリマー層及び第6のポリマー層上に配置され、それらと一体的に形成された複数の交互の第1のポリマー層及び第2のポリマー層を含む多層光学フィルムであって、前記3つの複数の各々が、合計で少なくとも20のポリマー層を含み、前記第1のポリマー層~前記第6のポリマー層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有し、前記第1のポリマー層~前記第6のポリマー層が、同じ面内x方向に沿ったそれぞれの屈折率nx1~nx6と、前記x方向に直交する面内y方向に沿ったそれぞれの屈折率ny1~ny6と、前記x方向及び前記y方向に直交する前記ポリマー層の厚さ方向に沿ったそれぞれの屈折率nz1~nz6とを含み、約420nm~約680nmにわたる可視波長範囲における少なくとも1つの波長について、
nx1及びny1の各々が、nz1よりも少なくとも0.02大きく、
nx3、ny3、及びnz3の間の最大差の大きさが、0.02未満であり、
nx5及びny5の各々が、nz5よりも少なくとも0.02小さい、多層光学フィルム。 - 複数の第2のポリマー層上に配置され、それらと一体的に形成された複数の第1のポリマー層を含む多層光学フィルムであって、前記2つの複数の各々が合計で少なくとも10のポリマー層を含み、前記第1の層及び前記第2の層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有し、約200nm~約2000nmに配置された、少なくとも約200nmの幅である所定の波長範囲におけるp偏光入射光について、
第1の入射角では、波長に対する前記複数の第1のポリマー層の光反射率は反射帯域を含むが、波長に対する前記複数の第2のポリマー層の光反射率は反射帯域を含まず、前記反射帯域が約10nm超の半値全幅(FWHM)を有し、
前記第1の入射角よりも少なくとも約40度大きい第2の入射角では、波長に対する前記複数の第1のポリマー層及び前記複数の第2のポリマー層の各々の光反射率が、反射帯域を含み、前記反射帯域の各々が、約10nm超のFWHMを有する、多層光学フィルム。 - 前記p偏光入射光について、前記第1の入射角では、波長に対する前記光学フィルムの光反射率が、反射帯域であって、前記複数の第1のポリマー層の前記反射帯域のFWHMの約20%以内のFWHMを有する反射帯域を含み、前記p偏光入射光及び前記第2の入射角では、波長に対する前記光学フィルムの光反射率が、反射帯域であって、前記複数の第1のポリマー層の前記反射帯域のFWHMと少なくとも約30%異なるFWHMを有する反射帯域を含む、請求項10に記載の多層光学フィルム。
- 前記p偏光入射光について、約30度超の少なくとも1つの入射角では、
波長に対する前記光学フィルム、前記複数の第1のポリマー層、及び前記複数の第2のポリマー層の各々の光反射率が、反射帯域であって、前記反射帯域の短波長側に波長の増加とともに前記反射率が概ね増加する左帯域端(LBE)と、前記反射帯域の長波長側に波長の増加とともに前記反射率が概ね減少する右帯域端(RBE)とを含む反射帯域を含み、それにより、前記光学フィルムの前記RBEが、前記複数の第1の層及び前記複数の第2の層のうちの一方の前記RBEと実質的に重なり合い、前記光学フィルムの前記LBEが、前記複数の第1の層及び前記複数の第2の層のうちの他方の前記LBEと実質的に重なり合う、請求項10又は11に記載の多層光学フィルム。 - 前記p偏光入射光について、入射角θa、θb>θa、θc>θbでは、波長に対する前記光学フィルムの光反射率は、それぞれの半値全幅F1、F2、及びF3を有するそれぞれの第1の反射帯域、第2の反射帯域、及び第3の反射帯域を含み、F3>F1>F2である、請求項10~12のいずれか一項に記載の多層光学フィルム。
- 複数の交互の第3のポリマー層及び第4のポリマー層上に配置され、それらと一体的に形成された複数の交互の第1のポリマー層及び第2のポリマー層を含む多層光学フィルムであって、前記2つの複数の各々が合計で少なくとも10のポリマー層を含み、前記第1のポリマー層~前記第4のポリマー層の各々が、約500nm未満の平均厚さを有し、それにより、約200nm~約2000nmに配置された、少なくとも約200nmの幅である所定の波長範囲における非偏光入射光について、波長に対する前記光学フィルムの光反射率が、少なくとも約25度未満の第1の入射角では、約100nm未満の半値全幅を有する反射帯域を含み、前記反射帯域内の少なくとも1つの第1の波長について、前記光学フィルムの前記光反射率が、前記第1の入射角及び前記第1の入射角より少なくとも約60度大きい第2の入射角の各々では、約50%超である、多層光学フィルム。
- 前記第1のポリマー層~前記第4のポリマー層が、同じ面内x方向に沿ったそれぞれの屈折率nx1~nx4と、前記x方向に直交する面内y方向に沿ったそれぞれの屈折率ny1~n4と、前記x方向及び前記y方向に直交する前記ポリマー層の厚さ方向に沿ったそれぞれの屈折率nz1~nz4とを有し、前記所定の波長範囲における少なくとも1つの波長について、
|nx1-nx2|及び|ny1-ny2|の各々が、約0.02未満であり、
nz1-nz2が、約0.03超であり、
nx1が、nz1よりも少なくとも約0.02小さく、
nx4-nx3が、約0.03超であり、
nz4-nz3≧nx4-nx3であり、
nx3が、nz3よりも少なくとも約0.02大きい、請求項14に記載の多層光学フィルム。
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