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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024041941
(43)【公開日】2024-03-27
(54)【発明の名称】光学フィルム
(51)【国際特許分類】
G02B 5/28 20060101AFI20240319BHJP
G02B 5/30 20060101ALI20240319BHJP
B32B 7/023 20190101ALI20240319BHJP
【ＦＩ】
G02B5/28
G02B5/30
B32B7/023
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024004927
(22)【出願日】2024-01-17
(62)【分割の表示】P 2021513963の分割
【原出願日】2019-09-13
(31)【優先権主張番号】62/731,325
(32)【優先日】2018-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】505005049
【氏名又は名称】スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100130339
【弁理士】
【氏名又は名称】藤井 憲
(74)【代理人】
【識別番号】100135909
【弁理士】
【氏名又は名称】野村 和歌子
(74)【代理人】
【識別番号】100133042
【弁理士】
【氏名又は名称】佃 誠玄
(74)【代理人】
【識別番号】100171701
【弁理士】
【氏名又は名称】浅村 敬一
(72)【発明者】
【氏名】ファビック，ライアン ティー．
(72)【発明者】
【氏名】ソウサ，マシュー イー．
(72)【発明者】
【氏名】ブラック，ウィリアム ビー．
(72)【発明者】
【氏名】キベル，エドワード ジェイ．
(57)【要約】 （修正有）
【課題】近赤外のバンドエッジまで反射性であり、より長い波長で透過性である、光学フィルム又はミラーフィルムを提供する。
【解決手段】スキン層は、約２マイクロメートルを超える平均厚さを有する。実質的に垂直に入射する光に対するフィルムの透過率が、第１の波長範囲１２２と第２の波長範囲１２６とを分離するバンドエッジ１２０を含み、各範囲が少なくとも２５０ｎｍの幅である。フィルムの反射率が、第１の波長範囲１２２における各波長に対して約９５％超であり、フィルムの平均透過率が、第２の波長範囲１２６において約８０％超であり、第２の波長範囲１２６におけるフィルムの光透過率の最大値と最小値との間の差が、約３０％未満である。バンドエッジ１２０は、約２％／ｎｍを超える傾きを有し得る。透過率は、波長の増加に伴って少なくとも約１０％から約７０％まで単調に増加し得る。
【選択図】図２
【解決手段】スキン層は、約２マイクロメートルを超える平均厚さを有する。実質的に垂直に入射する光に対するフィルムの透過率が、第１の波長範囲１２２と第２の波長範囲１２６とを分離するバンドエッジ１２０を含み、各範囲が少なくとも２５０ｎｍの幅である。フィルムの反射率が、第１の波長範囲１２２における各波長に対して約９５％超であり、フィルムの平均透過率が、第２の波長範囲１２６において約８０％超であり、第２の波長範囲１２６におけるフィルムの光透過率の最大値と最小値との間の差が、約３０％未満である。バンドエッジ１２０は、約２％／ｎｍを超える傾きを有し得る。透過率は、波長の増加に伴って少なくとも約１０％から約７０％まで単調に増加し得る。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
スキン層上に配置された複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層を含む光学フィルムであって、前記第１のポリマー層及び前記第２のポリマー層がそれぞれ、２５０ｎｍ未満の平均厚さを有し、前記スキン層が、２マイクロメートルを超える平均厚さを有し、垂直に入射する光に対する前記光学フィルムの光透過率が、第１の波長範囲と第２の波長範囲とを分離するバンドエッジを含み、前記第１の波長範囲が、少なくとも４００ｎｍ～７００ｎｍにわたり、前記第２の波長範囲が、少なくとも９５０ｎｍ～１３００ｎｍにわたり、空気中で垂直に入射する光に対して、
前記光学フィルムの光反射率が、前記第１の波長範囲における各波長に対して９５％超であり、
前記光学フィルムの平均光透過率が、前記第２の波長範囲において８０％超であり、
前記第２の波長範囲における前記光学フィルムの前記光透過率の最大値と最小値との間の差が、２５％未満であり、
前記光透過率が１０％から７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって前記光透過率を波長に相関させる、前記バンドエッジに対する最良の線形近似が、２％／ｎｍを超える傾きを有しており、前記第１のポリマー層、前記第２のポリマー層、及び前記スキン層が、互いに一体的に形成されている、光学フィルム。
前記光学フィルムの光反射率が、前記第１の波長範囲における各波長に対して９５％超であり、
前記光学フィルムの平均光透過率が、前記第２の波長範囲において８０％超であり、
前記第２の波長範囲における前記光学フィルムの前記光透過率の最大値と最小値との間の差が、２５％未満であり、
前記光透過率が１０％から７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって前記光透過率を波長に相関させる、前記バンドエッジに対する最良の線形近似が、２％／ｎｍを超える傾きを有しており、前記第１のポリマー層、前記第２のポリマー層、及び前記スキン層が、互いに一体的に形成されている、光学フィルム。
【請求項2】
垂直に入射する光に対する前記光学フィルムの前記光透過率が、波長の増加に伴って少なくとも１０％から７０％まで単調に増加する、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項3】
前記最良の線形近似の前記傾きが、３％／ｎｍを超える、請求項１又は２に記載の光学フィルム。
【請求項4】
前記複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層のうち隣接する第１のポリマー層及び第２のポリマー層の一対が、最大光学的厚さを有し、前記複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層が、前記最大光学的厚さから２０ｎｍ以内の光学的厚さを有する少なくとも２０個の別個の層対を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【請求項5】
前記第１のポリマー層及び前記第２のポリマー層の平面において、前記第１のポリマー層及び前記第２のポリマー層が、それぞれの屈折率、すなわち、第１の偏光状態に沿ったｎ１ｘ及びｎ２ｘ、前記第１の偏光状態と直交する第２の偏光状態に沿ったｎ１ｙ及びｎ２ｙ、並びに前記第１の偏光状態及び前記第２の偏光状態と直交するｚ軸に沿ったｎ１ｚ及びｎ２ｚを有し、前記第１の波長範囲及び前記第２の波長範囲の少なくとも一方に入る少なくとも１つの波長に対して、
ｎ１ｘ及びｎ１ｙの各々が、ｎ１ｚより少なくとも０．２大きく、
ｎ１ｘとｎ１ｙとの間の差が、０．０４未満であり、
ｎ２ｘとｎ２ｙとｎ２ｚとの間の最大の差が、０．０１未満であり、
ｎ１ｘとｎ２ｘとの間の差が、０．２より大きい、請求項１～４のいずれか一項に記載の光学フィルム。
ｎ１ｘ及びｎ１ｙの各々が、ｎ１ｚより少なくとも０．２大きく、
ｎ１ｘとｎ１ｙとの間の差が、０．０４未満であり、
ｎ２ｘとｎ２ｙとｎ２ｚとの間の最大の差が、０．０１未満であり、
ｎ１ｘとｎ２ｘとの間の差が、０．２より大きい、請求項１～４のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
光学フィルムは、様々なディスプレイ用途において使用される。例えば、液晶ディスプレイパネルのバックライトユニットにおいて光リサイクルのためにミラーフィルムを使用することができる。
【発明の概要】
【0002】
本説明のいくつかの態様では、スキン層上に配置された複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層を含む光学フィルムが提供される。第１の層及び第２の層はそれぞれ、約２５０ｎｍ未満の平均厚さを有する。スキン層は、約２マイクロメートルを超える平均厚さを有する。第１の層、第２の層、及びスキン層は、互いに一体的に形成される。実質的に垂直に入射する光に対する光学フィルムの光透過率が、第１の波長範囲と第２の波長範囲とを分離するバンドエッジを有し、第１の波長範囲は、少なくとも約４００ｎｍ～約７００ｎｍにわたり、第２の波長範囲は、少なくとも約９５０ｎｍ～約１３００ｎｍにわたる。空気中で実質的に垂直に入射する光に対して、光学フィルムの光反射率が、第１の波長範囲における各波長に対して約９５％超であり、光学フィルムの平均光透過率が、第２の波長範囲において約８０％超であり、第２の波長範囲における光学フィルムの光透過率の最大値と最小値との間の差が、約２５％未満である。光透過率が約１０％から約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似が、約２％／ｎｍを超える傾きを有する。
【0003】
本説明のいくつかの態様では、５０～８００の数の複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層を含む光学フィルムが提供される。各第１の層及び第２の層が、約５００ｎｍ未満の平均厚さを有する。実質的に垂直に入射する光に対する光学フィルムの光透過率が、第１の波長範囲と第２の波長範囲とを分離するバンドエッジ領域を有し、各範囲は、少なくとも２５０ｎｍの幅である。各波長範囲における光学フィルムの光透過率の最大値と最小値との間の差が、約３０％未満である。第１の層及び第２の層の平面において、第１の層及び第２の層は、それぞれの屈折率、すなわち、第１の偏光状態に沿ったｎ１ｘ及びｎ２ｘ、第１の偏光状態と直交する第２の偏光状態に沿ったｎ１ｙ及びｎ２ｙ、並びに第１の偏光状及び第２の偏光状態と直交するｚ軸に沿ったｎ１ｚ及びｎ２ｚを有する。第１の波長範囲及び第２の波長範囲の少なくとも一方に入る少なくとも１つの波長に対して、ｎ１ｘ及びｎ１ｙの各々が、ｎ１ｚより少なくとも０．２大きく、ｎ１ｘとｎ１ｙとの間の差が、約０．０４未満であり、ｎ２ｘとｎ２ｙとｎ２ｚとの間の最大の差が、約０．０１未満であり、ｎ１ｘとｎ２ｘとの間の差が、約０．２より大きい。バンドエッジ領域内の実質的に垂直に入射する光に対する光学フィルムの光透過率は、波長の増加に伴って少なくとも約１０％から約７０％まで単調に増加する。
【0004】
本説明のいくつかの態様では、ディスプレイであって、少なくとも約４００ｎｍ～約７００ｎｍにわたる第１の波長範囲における可視画像を観察者に対して表示するためのディスプレイパネルと、第１の波長範囲を超える赤外波長の光をディスプレイパネルを通して観察者に向けて放射するための赤外光源と、ディスプレイパネルと赤外光源との間に配置されたミラーフィルムとを含むディスプレイが提供される。実質的に垂直に入射する光、並びに直交する第１の偏光状態及び第２の偏光状態のそれぞれについて、第１の波長範囲における各波長に対して、ミラーフィルムは、少なくとも９０％の光を反射し、赤外波長において、ミラーフィルムは、少なくとも７０％の光を透過し、第１の波長範囲と赤外波長との間にある第１の波長において、ミラーフィルムは、４０％～６０％の光を透過する。第１の波長は、赤外波長から約５０ｎｍ以内である。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【図1】光学フィルムの概略断面図である。
【図2】波長に対する光学フィルムの光透過率の概略プロットである。
【図3】光学フィルムの光学的厚さプロファイルの概略図である。
【図4】光学フィルムを含むディスプレイの概略断面図である。
【図5】赤外光源の発光スペクトルの概略図である。
【図6】原子間力顕微鏡法によって求めた厚さプロファイルのプロットである。
【図7】光学フィルムの透過スペクトルである。
【図8】光学フィルムの透過スペクトルである。
【図9】光学フィルムの透過スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【0006】
以下の説明では、本明細書の一部を形成し、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、必ずしも縮尺どおりではない。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ものとする。
【0007】
いくつかのディスプレイでは、Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｓｐｅｃｕｌａｒ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ（ＥＳＲ）フィルム（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手可能）などのミラーフィルムが、リサイクル型バックライトユニットにおいて液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルの（光出力側とは反対側の）下方に配置される。いくつかの用途では、ディスプレイが、１つ以上のセンサを含む。例えば、スマートフォンが、近接センサ、周辺光センサ、又は指紋センサのうちの１つ以上を含み得る。そのようなセンサは従来、ディスプレイのアクティブエリアの外側に配置されている。ディスプレイの周囲のベゼルを低減するために、ディスプレイのアクティブエリアに配置された１つ以上のセンサを含むことが望ましい場合がある。そのときセンサは、好ましくはミラーフィルムの下方に配置される。場合によっては、ミラーフィルムの下方に赤外（ＩＲ）光源を含むことが望ましい。例えば、指紋センサが、ディスプレイパネルを通して赤外光を放射する赤外光源を含み得、例えば、指から反射されてディスプレイパネルを通って戻った後の赤外光を受光するセンサを含み得る。光源及び／又はセンサを所望に動作させるために、ミラーフィルムは好ましくは、光源及び／又はセンサが機能するように適合された波長の光に対して相当な透過率（例えば、少なくとも７０％）を有する。典型的に、ＩＲ光源及びセンサの場合、この波長は、８５０ｎｍ又は９４０ｎｍである。現在、スマートフォン及び他の民生用電子機器のディスプレイに使用するミラーフィルムは、これらの波長の光を透過しない。
【0008】
本説明のいくつかの実施形態では、近赤外のバンドエッジまで反射性であり、より長い波長で透過性である、光学フィルム又はミラーフィルムが提供される。バンドエッジは、大きな（例えば、約２％／ｎｍを超える）傾きを有し得る。このことは、光学フィルムが、（少なくとも、所望の入射角までの）斜めに入射する光についても可視範囲にわたってリサイクルをもたらし、光源／センサが動作するバンドエッジに近い赤外波長において透過性であるので、望ましい場合がある。この赤外波長は、例えば、バンドエッジから約５０ｎｍ以内であり得る。本説明の光学フィルムは、例えば、自動車の車内にＩＲ照明を提供するために、ＩＲ光源がディスプレイのミラーフィルムの背後でディスプレイに含まれる、自動車ディスプレイの用途においても有用である。
【0009】
鋭いバンドエッジを伴う反射帯域を有する多層光学フィルムについては、例えば、米国特許第６，１５７，４９０号（Ｗｈｅａｔｌｅｙら）に記載されている。場合によっては、この参照文献に記載されている帯域先鋭化技術は、１０％の透過率と５０％の透過率との間で測定されるバンドエッジの鋭い傾きをもたらすが、近赤外のバンドエッジの場合に７０％未満の透過率に存在し得る透過スペクトルのリンギングであって、１０％～７０％の透過率の非単調な増加をもたらし、その結果、バンドエッジの傾きを抑制し得る、透過スペクトルのリンギングにより、１０％の透過率と７０％の透過率との間で測定されるバンドエッジの傾きが、実質的により小さくなる可能性がある。そのようなリンギングは、スキン層の最も外側の主面でフレネル反射により反射された光との干渉により、少なくとも部分的に引き起こされる可能性がある。赤外線透過領域における透過率のリンギングを抑制することが望ましい場合もある。いくつかの実施形態によれば、スキン層の厚さを好適に選択する（例えば、いくつかの実施形態によれば、約２マイクロメートルを超える厚さを有するスキン層を使用する）ことにより、透過率のリンギングを、赤外線透過領域において抑制でき、少なくとも透過率が約１０％から約７０％以上まで変化する範囲内のバンドエッジ領域において抑制又は排除できることが見出されている。本明細書で説明する、１０％～７０％以上の透過率でバンドエッジの傾きを増加させるための、及び／又は望ましくないリンギングを抑制するための他の技術としては、バンドエッジ付近の波長における反射をもたらす厚さを有する、光学フィルム内の層の数を増加させることが挙げられる。例えば、光学フィルムの交互する第１の層及び第２の層における層対（光学的繰り返し単位）が、最大光学的厚さを有し得、交互する第１の層及び第２の層は、最大光学的厚さから約３０ｎｍ以内、又は約２５ｎｍ以内、又は約２０ｎｍ以内、又は約１５ｎｍ以内、又は約１２ｎｍ以内、又は約１０ｎｍ以内、又は約８ｎｍ以内、又は約７ｎｍ以内、又は約６ｎｍ以内の光学的厚さを有する、少なくとも２０個、又は少なくとも２５個、又は少なくとも３０個の別個の層対を含み得る。好適なスキン厚さ及び好適な層厚さプロファイルを使用することで、少なくとも約１０％から約７０％まで（例えば、約５％から約８０％以上まで）の透過率の単調増加をもたらすことができ、光透過率が約１０％から約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似が、例えば約２％／ｎｍを超える傾きを有する結果をもたらすことができる。
【0010】
図１は、複数の交互する第１のポリマー層１０１及び第２のポリマー層１０２を含む光学フィルム１００の概略図である。図示する実施形態では、複数の交互する第１の層１０１及び第２の層１０２は、スキン層１１０上に配置されている。第２のスキン層が、複数の交互する第１の層１０１及び第２の層１０２の反対側に配置されてもよい。複数の交互する第１の層１０１及び第２の層１０２は、主に光干渉によって光を反射及び透過し、光学層又は干渉層と呼ばれ得る。干渉層は、干渉層の反射率及び透過率が光干渉によって合理的に説明できるか、又は光干渉の結果として合理的に正確にモデル化できる場合、光を主に光干渉によって反射及び透過すると説明されてもよい。異なる屈折率を有する干渉層の隣接する対は、対が光の波長の１／２の組み合わされた光学的厚さ（屈折率を掛けた物理的厚さ）を有するときに、光干渉によって光を反射する。光学的厚さを求める際に使用する屈折率は、一定の基準波長（例えば、５３２ｎｍ又は６３３ｎｍ）とすることができる。干渉層は典型的に、約５００ナノメートル未満又は約２５０ｎｍ未満の物理的厚さを有する。スキン層は典型的に、主に光干渉によって光を反射及び透過するには大きすぎる光学的厚さを有し、非干渉層、非光学層、又は光学的に厚い層と呼ばれ得る。しかし、スキン層の主面（例えば、最も外側の主面）からのフレネル反射が、本明細書の他の箇所で更に説明するように、光学フィルムの透過スペクトルに影響を及ぼす可能性がある。
【0011】
交互する第１の層及び第２の層の厚さは、所望の反射帯域を与えるように選択することができ、厚さプロファイルは、本明細書の他の箇所で更に説明するように、バンドエッジに対応する光学的厚さを有する多数の層対を含むように選択することができる。スキン層の適切な厚さは、光学モデリングによって求めることができ、光学モデリングは、例えば、ある範囲のスキン厚さについて透過スペクトルを求めることができる。光リンギングの抑制をもたらすスキン厚さを選ぶことができることが見出されている。
【0012】
ｉ番目の層の平均厚さｔｉが示されている。いくつかの実施形態では、第１層及び第２の層はそれぞれ、約５００ｎｍ未満、又は約２５０ｎｍ未満、又は約２００ｎｍ未満、又は約１８０ｎｍ未満、又は約２００ｎｍ未満、又は２０ｎｍ～２５０ｎｍの範囲内、又は２５ｎｍ～２００ｎｍの範囲内、又は約３０ｎｍ～約１８０ｎｍの範囲内の平均厚さを有する。平均厚さとは、光学フィルム１００のある領域にわたる厚さの単純平均を指す。層の厚さは、実質的に一定（例えば、１０％以下、又は５％以下、又は３％以下で変化する）であり得るので、平均厚さは、層の実質的に一定の厚さである。いくつかの実施形態では、スキン層１１０は、約２マイクロメートルを超える、又は約３マイクロメートルを超える、又は約４マイクロメートルを超える、又は約５マイクロメートルを超える、又は約６マイクロメートルを超える、又は約７マイクロメートルを超える平均厚さを有する。いくつかの実施形態では、スキン層１１０は、約３０マイクロメートル以下、又は約２０マイクロメートル以下、又は約１５マイクロメートル以下、又は約１０マイクロメートル以下の厚さを有する。いくつかの実施形態では、スキン層１１０は、例えば、約２マイクロメートル～約１５マイクロメートルの範囲内、又は約３マイクロメートル～約１０マイクロメートルの範囲内の平均厚さを有する。いくつかの実施形態では、任意選択的な第２のスキン層が含まれ、この層は、スキン層１１０の平均厚さから約２０％以内、又は約１５％以内、又は約１０％以内の平均厚さを有する。
【0013】
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の要素は、第１の要素と第２の要素が、別個に製造された後に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。一体的に形成されるとは、第１の要素を製造し、続いて第１の要素上に第２の要素を製造することを含む。複数の層を含む光学フィルムが、層が別個に製造された後に接合されるのではなく、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、次に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、続いてキャストフィルムを配向させる）場合には、一体的に形成される。いくつかの実施形態では、第１の層１０１、第２の層１０２、及びスキン層１１０は、互いに一体的に形成される。いくつかの実施形態では、第１の層１０１、第２の層１０２、第１のスキン層１１０、及び反対側の第２のスキン層は、互いに一体的に形成される。
【0014】
いくつかの実施形態では、光学フィルム１００は、５０～８００、又は４００～８００、又は５００～８００の数の、複数の交互する第１のポリマー層１０１及び第２のポリマー層１０２を含む。いくつかの実施形態では、光学フィルムにおける約５００ｎｍ未満又は約２５０ｎｍ未満の厚さを有する層のみが、第１の層１０１及び第２の層１０２であり、交互する第１のポリマー層１０１及び第２のポリマー層１０２の総数が、５０～８００の範囲内、又は４００～８００の範囲内、又は５００～８００の範囲内である。
【0015】
本説明の光学フィルムは、任意の好適な光透過性材料を使用して作製できるが、多くの場合、低吸収性ポリマー材料を使用することが有益である。そのような材料により、可視波長及び赤外波長におけるミクロ層積層体の吸収率を、小さくするか又は無視できる程度にすることができ、これにより、任意の所与の波長における並びに任意の特定の入射角及び偏光状態に対する、積層体（又は積層体が一部をなす光学フィルム）の反射率と透過率の合計は、凡そ１００％、すなわち、Ｒ＋Ｔ≒１００％又はＲ≒１００％－Ｔとなる。
【0016】
交互する第１の層１０１及び第２の層１０２、並びにスキン層１１０の好適な材料は、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ＰＥＮ及びポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又は二安息香酸）を含有するコポリマー、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、又はこれらクラスの材料のブレンドを含む。いくつかの実施形態では、第１の層１０１はＰＥＮを含み、第２の層１０２はＰＭＭＡを含む。
【0017】
例示的な光学フィルムは、ポリマー材料から構成され、共押出成形プロセス、キャスティングプロセス、及び配向プロセスを使用して製作され得る。そのようなフィルムの作製方法については、米国特許第５，８８２，７７４号（Ｊｏｎｚａら）「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｌｍ」、米国特許第６，１７９，９４８号（Ｍｅｒｒｉｌｌら）「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｌｍ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｔｈｅｒｅｏｆ」、米国特許第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）「Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｌｍｓ」、及び特許出願公開第２０１１／０２７２８４９号（Ｎｅａｖｉｎら）「Ｆｅｅｄｂｌｏｃｋ ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｆｉｌｍｓ」、を参照されたい。多層光学フィルムは、前述の参照文献のいずれかに記載されているポリマーの共押出によって形成することができる。様々な層のポリマーを、同様のレオロジー特性を有するように、例えば融解粘度を有するように選択することができ、それによりこれらのポリマーは、有意な流れの乱れを伴うことなく共押出することができる。押出条件は、それぞれのポリマーを、供給ストリーム又は溶融ストリームとして連続的かつ安定したやり方で適切に供給、溶融、混合、及びポンプ移送するように選択される。溶融ストリームの各々を形成し、維持するために使用される温度は、温度範囲の下限で凍結、結晶化又は過度な圧力低下を回避し、温度範囲の上限で材料劣化を回避する範囲内で選択してもよい。
【0018】
いくつかの実施形態では、光学フィルム１００は、第１の波長範囲内（例えば、少なくとも約４３０ｎｍ～約６８０ｎｍ又は少なくとも約４００ｎｍ～約７００ｎｍにわたる）で反射性（例えば、約９０％超又は約９５％超の光反射率）である。そのような光学フィルムは、ミラーフィルム又は可視光ミラーフィルムとして説明され得る。いくつかの実施形態では、光学フィルム１００又はミラーフィルムは、第２の波長範囲内（例えば、少なくとも約１０００ｎｍ～約１２５０ｎｍ又は少なくとも約９５０ｎｍ～約１３００ｎｍにわたる）で透過性（例えば、約７５％超又は約８０％超の平均光透過率）である。
【0019】
いくつかの実施形態では、主反射帯域が、第１の波長範囲内での反射をもたらす。主反射帯域又は一次高調波反射帯域は、反射帯域内の波長が、波長の半分の光学的厚さを有する層対又は光学的繰り返し単位によって反射される、反射帯域である。層対又は光学的繰り返し単位はまた、この一次波長の逆整数倍の波長である高次高調波を反射してもよい。
【0020】
いくつかの実施形態では、第１の層１０１及び第２の層１０２の（図示したｘ－ｙ－ｚ座標系を基準とするｘ－ｙ平面と平行な）平面において、第１の層１０１及び第２の層１０２は、それぞれの屈折率、すなわち、第１の偏光状態（ｘ軸と平行な電界を伴う偏光状態）に沿ったｎ１ｘ及びｎ２ｘ、第１の偏光状態と直交する第２の偏光状態（ｙ軸と平行な電界を伴う偏光状態）に沿ったｎ１ｙ及びｎ２ｙ、並びに第１の偏光状態及び第２の偏光状態と直交するｚ軸に沿ったｎ１ｚ及びｎ２ｚを有し、第１の波長範囲及び第２の波長範囲の少なくとも一方に入る少なくとも１つの波長（例えば、５３２ｎｍ又は６３３ｎｍ）に対して、ｎ１ｘ及びｎ１ｙの各々が、ｎ１ｚより少なくとも０．２大きく、ｎ１ｘとｎ１ｙとの間の差が、約０．０４未満であり、ｎ２ｘとｎ２ｙとｎ２ｚの間の最大の差が、約０．０１未満であり、ｎ１ｘとｎ２ｘとの間の差が、約０．２よりも大きくなっている。例えば、いくつかの実施形態では、６３３ｎｍの波長において、ｎ１ｘは約１．７３７、ｎ１ｙは約１．７６３、ｎ１ｚは約１．４９６であり、ｎ２ｘ、ｎ２ｙ、及びｎ２ｚはそれぞれ約１．４９５である。
【0021】
図２は、実質的に垂直に入射する光に対する光学フィルムの光透過率の概略グラフである。光学フィルムの光透過率は、第１の波長範囲１２２と第２の波長範囲１２６を分離するバンドエッジ１２０を含む。バンドエッジ領域１２４が、波長の増加に伴って光透過率が約１０％から約７０％まで増加する少なくとも１つの波長範囲を含む。いくつかの実施形態では、バンドエッジ領域１２４内の実質的に垂直に入射する光に対する光学フィルムの光透過率は、波長の増加に伴って、少なくとも約１０％から約７０％まで、又は少なくとも約１０％から約７５％まで、又は少なくとも約１０％から約８０％まで、又は少なくとも約５％から約８０％まで単調に増加する。いくつかの実施形態では、第１の波長範囲１２２は、少なくとも約４００ｎｍ～約７００ｎｍにわたる。いくつかの実施形態では、第２の波長範囲１２６は、少なくとも約９５０ｎｍ～約１３００ｎｍにわたる。いくつかの実施形態では、第１の波長範囲及び第２の波長範囲はそれぞれ、少なくとも２５０ｎｍの幅又は少なくとも３００ｎｍの幅である。いくつかの実施形態では、バンドエッジ領域１２４は、３０ｎｍ以下の幅、２０ｎｍ以下の幅、又は１５ｎｍ以下の幅である。
【0022】
実質的に垂直に入射する光は、実質的に垂直に入射する光の透過率及び反射率が、光学フィルムに垂直に入射する光の透過率及び反射率と無視できる程度にしか異ならない、光学フィルムに垂直に入射するのに十分に近い光である。実質的に垂直に入射する光は、いくつかの実施形態では、垂直入射から２０度以内、１０度以内、若しくは５度以内であってもよく、又は垂直入射若しくは名目上垂直入射であってもよい。
【0023】
光学要素（例えば、光学フィルム又はミラーフィルム）の透過率は、（所与の波長、入射方向などの光に対する）透過光の強度を入射光の強度によって除したものを一般的に指すが、「外部透過率」又は「内部透過率」という用語で表されることもある。光学要素の外部透過率は、周囲が空気であり、かつ要素の前方の空気／要素界面のフレネル反射に関して、又は要素の後方の要素／空気界面のフレネル反射に関していかなる補正もされない場合の、その光学要素の透過率である。光学要素の内部透過率は、その前面及び後面のフレネル反射を除去した場合の、その要素の透過率である。前方及び後方のフレネル反射を除くことは、計算によって（例えば、適切な関数を外部透過スペクトルから引き算することによって）、又は実験によってのいずれかで行うことができる。多くのタイプのポリマー及びガラス材料では、フレネル反射は、２つの外部表面の各々で約４～６％（法線入射角又はほぼ法線入射角に対して）であり、これにより、外部透過率が、内部透過率と比べ約１０％下方にシフトする。本明細書で内部又は外部を指定せずに透過率に言及する場合、特に指定していないか又は文脈によって特に示していない限り、透過率は、外部透過率を指すものと見なしてもよい。
【0024】
いくつかの実施形態では、空気中で実質的に垂直に入射する光に対して、光学フィルムの光反射率が、第１の波長範囲１２２における各波長に対して約９５％超であり（例えば、９３％超、又は９４％超、又は９５％超、又は９６％超）であり、光学フィルムの平均光透過率が、第２の波長範囲１２６において約８０％超であり、第２の波長範囲１２６における光学フィルムの光透過率の最大値１３２と最小値１３４との間の差が、約３０％未満又は約２５％未満である（例えば、第２の波長範囲１２６における光透過率の最大値１３２は約９５％であり得、最小値１３４は約７５％であり得、これにより、差は約２０％である）。第２の波長範囲１２６における平均光透過率は、第２の波長範囲１２６における波長にわたる偏光状態の単純平均である。
【0025】
いくつかの実施形態では、ディスプレイが、光学フィルムと、赤外波長１２７の光を放射するように適合された赤外光源とを含む。場合によっては、光学フィルムは、赤外波長１２７に対して透過性であり、赤外波長１２７の近くの（例えば、約５０ｎｍ短い）波長に対して反射性であることが望ましい。いくつかの実施形態では、赤外波長１２７において、光学フィルムは、実質的に垂直に入射する光の少なくとも７０％を透過し、第１の波長範囲１２２と赤外波長１２７の間にある第１の波長１２３において、光学フィルムは、実質的に垂直に入射する光の４０％～６０％を透過する。いくつかの実施形態では、第１の波長１２３は、赤外波長１２７から約６０ｎｍ、又は約５０ｎｍ、又は約４０ｎｍ、又は約３０ｎｍ、又は約２０ｎｍ以内である。
【0026】
いくつかの実施形態では、光透過率が約１０％から約７０％まで増加する波長範囲（例えば、バンドエッジ領域１２４）に少なくともわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似が、約２％／ｎｍを超える、又は約３％／ｎｍを超える、又は約４％／ｎｍを超える、又は約５％／ｎｍを超える傾きを有する。最良の線形近似１３６が、図２に概略的に示されている。最良の線形近似１３６は、透過率が約１０％から約７０％まで増加する波長領域に少なくともわたって（例えば、透過率が約１０％から約７０％まで、又は約１０％から約７５％まで、又は約１０％から約８０％まで増加する波長範囲にわたって）、波長の関数としての透過率に対する線形の最小二乗近似として求めることができる。いくつかの実施形態では、光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似は、光透過率が約１０％から約７５％まで又は約１０％から約８０％まで増加する波長範囲に少なくともわたる。いくつかの実施形態では、光透過率が約１０％から約７５％まで増加する波長範囲に少なくともわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似が、約２％／ｎｍを超える、又は約３％／ｎｍを超える、又は約４％／ｎｍを超える、又は約５％／ｎｍを超える傾きを有する。いくつかの実施形態では、光透過率が約１０％から約８０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似が、約２％／ｎｍを超える、又は約３％／ｎｍを超える、又は約４％／ｎｍを超える、又は約５％／ｎｍを超える傾きを有する。
【0027】
図３は、いくつかの実施形態による、光学フィルムの隣接する層対の光学的厚さの光学的厚さプロファイルの概略図である。光学的厚さプロファイルは、フィルムに含まれる交互する第１の層及び第２の層の対の連続番号を指す層対番号の関数としての、各層対の平均光学的厚さとして複数の交互する第１のポリマー層１０１及び第２のポリマー層１０２のうち隣接する第１の層１０１及び第２の層１０２の別個の対（光学的繰り返し単位）の光学的厚さによって定義される。異なる層対は、別個である（すなわち、異なる層対は共通の層を含まない）。各層対は、１つの第１の層及び１つの第２の層を含み、１つの第１の層と１つの第２の層との間に追加の第１の層又は第２の層を含まない（例えば、１つの第１の層と１つの第２の層は、直接隣接し得る）。各層の光学的厚さは、層の平均厚さに層の面内屈折率を乗じたものである。図示した実施形態では、光学フィルムは、第１のパケット１４１及び第２のパケット１４３を含み、各パケットは、実質的に連続的に変化する層対の光学的厚さを有する。光学的に厚い（例えば、少なくとも２マイクロメートルの光学的厚さ）保護境界層が、任意選択的に、第１のパケット１４１と第２のパケット１４３との間に配置され得る。光学フィルムは、最大光学的厚さＴｍを有する層対１４０を有する（複数の交互する第１の層１０１及び第２の層１０２における他の層対は、より大きな光学的厚さを有していない）。いくつかの実施形態では、光学的厚さプロファイルは、複数の交互する第１のポリマー層１０１及び第２のポリマー層１０２における最も外側の層対１４２から、最大光学的厚さＴｍを有する層対１４０へと増加し、最大光学的厚さＴｍを有する層対１４０から、最も外側の層対１４２から離れる方向へと減少する。いくつかの実施形態では、最大光学的厚さＴｍは、最も外側の層対１４２の光学的厚さよりも少なくとも１５ｎｍ大きい。いくつかの実施形態では、最大光学的厚さＴｍは、約３３０ｎｍ～約４８０ｎｍの範囲内又は約３６０ｎｍ～約４６０ｎｍの範囲内である。
【0028】
いくつかの実施形態では、光学フィルムは、最大光学的厚さＴｍに近い光学的厚さを有する、相当な数の連続した層対１４４を含む。いくつかの実施形態では、複数の交互する第１のポリマー層１０１及び第２のポリマー層１０２は、最大光学的厚さＴｍから約２０ｎｍ以内、又は約１５ｎｍ以内、又は約１２ｎｍ以内、又は約１０ｎｍ以内、又は約８ｎｍ以内、又は約７ｎｍ以内、又は約６ｎｍ以内の光学的厚さを有する、少なくとも２０個の別個の層対（例えば、層対１４４）を含む。いくつかの実施形態では、複数の交互する第１の層１０１及び第２の層１０２は、最大光学的厚さＴｍから約２５ｎｍ以内、又は約２０ｎｍ以内、又は約１５ｎｍ以内、又は約１２ｎｍ以内、又は約１０ｎｍ以内、又は約８ｎｍ以内、又は約７ｎｍ以内、又は約６ｎｍ以内の光学的厚さを有する、少なくとも２５個の別個の層対を含む。いくつかの実施形態では、複数の交互する第１の層１０１及び第２の層１０２は、最大光学的厚さＴｍから約３０ｎｍ以内、又は約２５ｎｍ以内、又は約２０ｎｍ以内、又は約１５ｎｍ以内、又は約１２ｎｍ以内、又は約１０ｎｍ以内、又は約８ｎｍ以内、又は約７ｎｍ以内、又は約６ｎｍ以内の光学的厚さを有する、少なくとも３０個の別個の層対を含む。
【0029】
いくつかの実施形態では、複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層のうち隣接する第１の層及び第２の層の一対が、最大光学的厚さを有し（例えば、層対１４０）、複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層は、最大光学的厚さから約２０ｎｍ以内、又は約１５ｎｍ以内、又は約１２ｎｍ以内、又は約１０ｎｍ以内、又は約８ｎｍ以内、又は約７ｎｍ以内、又は約６ｎｍ以内の光学的厚さを有する、少なくとも２０個の別個の層対（例えば、層対１４４）を含む。いくつかの実施形態では、複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層のうち隣接する第１の層及び第２の層の一対が、最大光学的厚さを有し（例えば、層対１４０）、複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層は、最大光学的厚さから約２５ｎｍ以内、又は約２０ｎｍ以内、又は約１５ｎｍ以内、又は約１２ｎｍ以内、又は約１０ｎｍ以内、又は約８ｎｍ以内、又は約７ｎｍ以内、又は約６ｎｍ以内の光学的厚さを有する、少なくとも２５個の別個の層対（例えば、層対１４４）を含む。いくつかの実施形態では、複数の交互する第１ポリマー層及び第２のポリマー層のうち隣接する第１の層及び第２の層の一対が、最大光学的厚さを有し（例えば、層対１４０）、複数の交互する第１ポリマー層及び第２のポリマー層は、最大光学的厚さから約３０ｎｍ以内、又は約２５ｎｍ以内、又は約２０ｎｍ以内、又は約１５ｎｍ以内、又は約１２ｎｍ以内、又は約１０ｎｍ以内、又は約８ｎｍ以内、又は約７ｎｍ以内、又は約６ｎｍ以内の光学的厚さを有する、少なくとも３０個の別個の層対（例えば、層対１４４）を含む。いくつかの実施形態では、光学的厚さプロファイルは、図３に示すものと異なってもよい。例えば、光学的厚さは、最大光学的厚さを有する層対１４０から最も外側の層対１４２まで非単調に減少してもよく、又は層対１４０から最も外側の層対１４２までほぼ一定の光学的厚さを有してもよい。いくつかの実施形態では、複数の層対が、同じ最大光学的厚さを有してもよい。この場合、これらの層対のいずれかを、最大光学的厚さを有する層対１４０（例えば、これらの対のうち最も外側の層対１４２から最も遠い層対）とし得る。
【0030】
いくつかの実施形態では、本明細書の他の箇所で説明する光学フィルムのいずれかを含むディスプレイが提供される。図４は、光学フィルム４００と、第１の波長範囲（例えば、波長範囲１２２）内の可視画像４５５を観察者４６０に対して表示するためのディスプレイパネル４５０と、ディスプレイパネル４５０とは反対側で光学フィルム４００に隣接して配置された赤外センサ４５４又は赤外光源４５２の少なくとも一方とを含むディスプレイ４０１の概略図である。ディスプレイパネル４５０は、光学フィルム４００と観察者４６０との間に配置される。図示した実施形態では、赤外センサ４５４及び赤外光源４５２が含まれている。他の実施形態では、赤外センサ４５４及び赤外光源４５２の一方を省略してもよい。光学フィルム４００はミラーフィルムであり得る。
【0031】
いくつかの実施形態では、ディスプレイ４０１が、少なくとも約４００ｎｍ～約７００ｎｍにわたる第１の波長範囲内で可視画像４５５を観察者４６０に対して表示するためのディスプレイパネル４５０と、第１の波長範囲を超える赤外波長（例えば、図２に示した赤外波長１２７）の光をディスプレイパネル４５０を通して観察者４６０に向けて放射するための赤外光源４５２と、ディスプレイパネル４５０と赤外光源４５２との間に配置されたミラーフィルム４００であって、実質的に垂直に入射する光、並びに直交する第１の偏光状態及び第２の偏光状態のそれぞれについて、第１の波長範囲における各波長に対して、ミラーフィルム４００が、少なくとも９０％の光を反射し、赤外波長において、ミラーフィルムが、少なくとも７０％の光を透過し、第１の波長範囲と赤外波長との間にある第１の波長（例えば、図２に示した波長１２３）において、ミラーフィルムが、４０％～６０％の光又は４０％～５０％の光を透過する、ミラーフィルムとを含む。いくつかの実施形態では、第１の波長は、赤外波長から約６０ｎｍ、約５０ｎｍ、約４０ｎｍ、約３０ｎｍ、又は約２０ｎｍ以内である。
【0032】
いくつかの実施形態では、赤外光源４５２は、レーザーダイオード又は発光ダイオード（ＬＥＤ）であるか、又はそれを含む。いくつかの実施形態では、赤外光源４５２は、赤外波長のピークを有し、半値全幅が約５０ｎｍ以下、約４０ｎｍ以下、約３０ｎｍ以下、約２０ｎｍ以下、又は約１０ｎｍ以下である、発光スペクトルを有する。図５は、赤外波長に対応する波長λＩにピークを有し、半値全幅が４５９である、赤外光源４５２の発光スペクトルの概略図である。いくつかの実施形態では、赤外波長λＩは、約８５０ｎｍ又は約９４０ｎｍである。
【0033】
ミラーフィルム４００は、本明細書の他の箇所で説明する光学フィルムのいずれであってもよい。いくつかの実施形態では、実質的に垂直に入射する光に対するミラーフィルムの光透過率が、第１の波長範囲と、少なくとも約９５０ｎｍ～約１３００ｎｍにわたる第２の波長範囲とを分離するバンドエッジを含み、空気中で実質的に垂直に入射する光に対して、ミラーフィルムの光反射率が、第１の波長範囲における各波長に対して約９５％超であり、ミラーフィルムの平均光透過率が、第２の波長範囲において約８０％超であり、第２の波長範囲におけるミラーフィルムの光透過率の最大値と最小値との間の差が、約２５％未満である。いくつかの実施形態では、光透過率が約１０％から約７０％まで、又は約７５％まで、又は約８０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似が、約２％／ｎｍを超える、又は約３％／ｎｍを超える、又は約４％／ｎｍを超える、又は約５％／ｎｍを超える傾きを有する。いくつかの実施形態では、ミラーフィルム４００は、第１の波長範囲を、少なくとも２５０ｎｍの幅である第２の波長範囲から分離するバンドエッジ領域を含み、第１の波長範囲及び第２の波長範囲のそれぞれにおける光学フィルムの光透過率の最大値と最小値との間の差が、約３０％未満である。いくつかの実施形態では、バンドエッジ領域内の実質的に垂直に入射する光に対するミラーフィルム４００の光透過率が、波長の増加に伴って、少なくとも約１０％から約７０％まで、又は少なくとも約１０％から約７５％まで、又は少なくとも約１０％から約８０％まで単調に増加する。
【0034】
実施例
透過／反射スペクトル試験法
３５０ｎｍ～１５００ｎｍの波長範囲を有する、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ ＬＡＭＢＤＡ ９５０（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ（Ｗａｌｔｈａｍ，Ｍａｓｓ．）から入手可能）を使用して全てのスペクトル透過又は反射特性を測定した。
透過／反射スペクトル試験法
３５０ｎｍ～１５００ｎｍの波長範囲を有する、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ ＬＡＭＢＤＡ ９５０（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ（Ｗａｌｔｈａｍ，Ｍａｓｓ．）から入手可能）を使用して全てのスペクトル透過又は反射特性を測定した。
【0035】
比較例Ｃ１（ＥＳＲ－８０ｖ２）
３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から商品名ＥＳＲ－８０ｖ２の可視光ミラーフィルムを入手した。フィルムは、交互する第１の光学層及び第２の光学層を含み、第１の層がポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）ホモポリマー（１００モル％のエチレングリコールを伴う１００モル％のナフタレンジカルボキシレート）であり、第２の層がポリ（メチルメタクリレート）すなわちＰＭＭＡであった。フィルムは、交互する第１の層及び第２の層の外面にスキン層を含んでいた。スキン層に使用するポリマーを第１の層に使用するのと同じ材料で形成した。スキン層を含めて、光学フィルムは６５６の層を有していた。交互する第１の光学層及び第２の光学層の屈折率は、実施例１において報告する屈折率と凡そ同じであった。交互する第１の層及び第２の層の厚さプロファイルを原子間力顕微鏡法（atomic force microscopy；ＡＦＭ）によって求め、図６に示す。図６は、直接隣接する第１の層及び第２の層の別個の対における第１の光学層及び第２の光学層の平均物理的厚さを示す。スキン厚さは、ＡＦＭによって６．１及び５マイクロメートルと求められた。透過スペクトルを求め、図７に示す。バンドエッジの傾きは、光透過率が約１０％から約７０％まで増加した波長範囲にわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似から、１．１１％／ｎｍと求められた。フィルムは、ＡＦＭによって測定すると、凡そ８４マイクロメートルの物理的厚さを有していた。
３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から商品名ＥＳＲ－８０ｖ２の可視光ミラーフィルムを入手した。フィルムは、交互する第１の光学層及び第２の光学層を含み、第１の層がポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）ホモポリマー（１００モル％のエチレングリコールを伴う１００モル％のナフタレンジカルボキシレート）であり、第２の層がポリ（メチルメタクリレート）すなわちＰＭＭＡであった。フィルムは、交互する第１の層及び第２の層の外面にスキン層を含んでいた。スキン層に使用するポリマーを第１の層に使用するのと同じ材料で形成した。スキン層を含めて、光学フィルムは６５６の層を有していた。交互する第１の光学層及び第２の光学層の屈折率は、実施例１において報告する屈折率と凡そ同じであった。交互する第１の層及び第２の層の厚さプロファイルを原子間力顕微鏡法（atomic force microscopy；ＡＦＭ）によって求め、図６に示す。図６は、直接隣接する第１の層及び第２の層の別個の対における第１の光学層及び第２の光学層の平均物理的厚さを示す。スキン厚さは、ＡＦＭによって６．１及び５マイクロメートルと求められた。透過スペクトルを求め、図７に示す。バンドエッジの傾きは、光透過率が約１０％から約７０％まで増加した波長範囲にわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似から、１．１１％／ｎｍと求められた。フィルムは、ＡＦＭによって測定すると、凡そ８４マイクロメートルの物理的厚さを有していた。
【0036】
比較例Ｃ２（ＥＳＲ２）
以下の例外を除いて、米国特許出願公開第２００１／００１３６６８号（Ｎｅａｖｉｎら）に記載されているような共押出及び二軸配向により、交互する第１の光学層及び第２の光学層を含む可視光ミラーフィルムを調製した。第１の光学層は、１２１～１２３℃のＴｇを有するエチレンナフタレート（ＰＥＮ）ホモポリマー（１００モル％のエチレングリコールを伴う１００モル％のナフタレンジカルボキシレート）であった。第２の光学層は、ポリ（メチルメタクリレート）すなわちＰＭＭＡであった。ＰＭＭＡの例は、Ａｒｋｅｍａ（Ｐａｓａｄｅｎａ，ＴＸ，ＵＳＡ）から入手可能であり、１００℃のＴｇを有する。交互する第１の層及び第２の層の外面にスキン層を形成した。スキン層に使用するポリマーを第１の光学層に使用するのと同じ材料で形成した。スキン厚さは、ＡＦＭによって３．１及び３．６マイクロメートルと求められた。フィルムは、ＡＦＭによって測定すると、凡そ３２マイクロメートルの物理的厚さを有していた。交互する第１の光学層及び第２の光学層の屈折率は、実施例１において報告する屈折率と凡そ同じであった。
以下の例外を除いて、米国特許出願公開第２００１／００１３６６８号（Ｎｅａｖｉｎら）に記載されているような共押出及び二軸配向により、交互する第１の光学層及び第２の光学層を含む可視光ミラーフィルムを調製した。第１の光学層は、１２１～１２３℃のＴｇを有するエチレンナフタレート（ＰＥＮ）ホモポリマー（１００モル％のエチレングリコールを伴う１００モル％のナフタレンジカルボキシレート）であった。第２の光学層は、ポリ（メチルメタクリレート）すなわちＰＭＭＡであった。ＰＭＭＡの例は、Ａｒｋｅｍａ（Ｐａｓａｄｅｎａ，ＴＸ，ＵＳＡ）から入手可能であり、１００℃のＴｇを有する。交互する第１の層及び第２の層の外面にスキン層を形成した。スキン層に使用するポリマーを第１の光学層に使用するのと同じ材料で形成した。スキン厚さは、ＡＦＭによって３．１及び３．６マイクロメートルと求められた。フィルムは、ＡＦＭによって測定すると、凡そ３２マイクロメートルの物理的厚さを有していた。交互する第１の光学層及び第２の光学層の屈折率は、実施例１において報告する屈折率と凡そ同じであった。
【0037】
材料は、別々の押出成形機から、多層共押出フィードブロックへとフィードされ、そこでそれらは交互光学層へと組み立てられた。スキン層を、その目的に特化したマニホールドにおいて構造体に追加し、２６９の層を有する最終構造体を得た。この多層溶融物は次に、ポリエステルフィルムに関する従来の方法で、フィルムダイを通してチルロール上にキャストされ、急冷された。次に、商業規模の二軸テンターにおいて、米国特許出願公開第２００１／００１３６６号に記載のものと同様の温度及び延伸プロファイルで、キャストされたウェブを延伸した。
【0038】
透過スペクトルを求め、図８に示す。バンドエッジの傾きは、光透過率が約１０％から約７０％まで増加した波長範囲にわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似から、１．０２％／ｎｍと求められた。
【0039】
実施例１
交互する第１の光学層及び第２の光学層を含み、スキン層を含む光学フィルム（可視光ミラーフィルム）を、厚さプロファイル及びスキン層の厚さを変更した点を除いて、比較例２について概ね説明したように作製した。ＡＦＭによって求めた交互する第１の層及び第２の層の厚さプロファイルを図６に示す。フィルムの加工中にチルロールに面したスキン層の厚さは、７．１３マイクロメートルと測定され、反対側のスキン層は、７．２０マイクロメートルの測定厚さを有していた。透過スペクトルを求め、図７に示す。バンドエッジの傾きは、光透過率が約１０％から約７０％まで増加した波長範囲にわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似から、５．１７％／ｎｍと求められた。
交互する第１の光学層及び第２の光学層を含み、スキン層を含む光学フィルム（可視光ミラーフィルム）を、厚さプロファイル及びスキン層の厚さを変更した点を除いて、比較例２について概ね説明したように作製した。ＡＦＭによって求めた交互する第１の層及び第２の層の厚さプロファイルを図６に示す。フィルムの加工中にチルロールに面したスキン層の厚さは、７．１３マイクロメートルと測定され、反対側のスキン層は、７．２０マイクロメートルの測定厚さを有していた。透過スペクトルを求め、図７に示す。バンドエッジの傾きは、光透過率が約１０％から約７０％まで増加した波長範囲にわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似から、５．１７％／ｎｍと求められた。
【0040】
第１の層の屈折率は、スキン層を第１の層と同じ材料で形成し、同じ条件で配向したので、スキン層の屈折率を測定することによって求められた。波長６３３ｎｍにおいてＭｅｔｒｉｃｏｎ ２０１０／Ｍプリズム結合器を使用して屈折率を求め、それらは、ｎ１ｘ＝１．７３７、ｎ１ｙ＝１．７６３、及びｎ１ｚ＝１．４９６と見出された。第２の層の屈折率は、第２の層に使用する等方性ＰＭＭＡ材料の６３３ｎｍにおける屈折率として求められた。結果はｎ２ｘ≒ｎ２ｙ≒ｎ２ｚ≒１．４９５であった．
フィルムの物理的な厚さは、Ｏｎｏ－Ｓｏｋｋｉ ＤＧ－９２５ Ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒを使用して測定したところ、静電容量計によって凡そ７７マイクロメートルと測定された。
フィルムの物理的な厚さは、Ｏｎｏ－Ｓｏｋｋｉ ＤＧ－９２５ Ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒを使用して測定したところ、静電容量計によって凡そ７７マイクロメートルと測定された。
【0041】
実施例２
交互する第１の層及び第２の層を含み、スキン層を含む光学フィルムを、スキン層の厚さを変更した点、及びバンドエッジをより短い波長にシフトさせるために層厚さプロファイルを変更した点を除いて、実施例１について概ね説明したように作製した。スキン厚さは、ＡＦＭによって５．１及び６．７マイクロメートルと求められた。フィルムは、ＡＦＭによって測定すると、凡そ６９マイクロメートルの物理的厚さを有していた。透過スペクトルを求め、図８に示す。バンドエッジの傾きは、光透過率が約１０％から約７０％まで増加した波長範囲にわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似から、６．２５％／ｎｍと求められた。交互する第１の層及び第２の層の屈折率は、実施例１において報告する屈折率と凡そ同じであった。
交互する第１の層及び第２の層を含み、スキン層を含む光学フィルムを、スキン層の厚さを変更した点、及びバンドエッジをより短い波長にシフトさせるために層厚さプロファイルを変更した点を除いて、実施例１について概ね説明したように作製した。スキン厚さは、ＡＦＭによって５．１及び６．７マイクロメートルと求められた。フィルムは、ＡＦＭによって測定すると、凡そ６９マイクロメートルの物理的厚さを有していた。透過スペクトルを求め、図８に示す。バンドエッジの傾きは、光透過率が約１０％から約７０％まで増加した波長範囲にわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似から、６．２５％／ｎｍと求められた。交互する第１の層及び第２の層の屈折率は、実施例１において報告する屈折率と凡そ同じであった。
【0042】
実施例３
交互する第１の層及び第２の層を含み、スキン層を含む光学フィルムを、交互する第１の層及び第２の層の数、厚さプロファイル、及びスキン層の厚さを変更した点を除いて、実施例１について概ね説明したように作製した。スキン層を含めて、光学フィルムは５３６の層を有していた。フィルムの加工中にチルロールに面したスキン層の厚さは、３．７３マイクロメートルと測定され、反対側のスキン層は、４．４３マイクロメートルの測定厚さを有していた。フィルムは、ＡＦＭによって測定すると、凡そ５９マイクロメートルの物理的厚さを有していた。層厚さプロファイルは、図９に示す透過スペクトルを生成するように選ばれた。バンドエッジの傾きは、光透過率が８．７％から７１．９％まで増加した波長範囲にわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似により、６．３０％／ｎｍと求められ、光透過率が８．７％から７５．１％まで増加した波長範囲にわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似により、５．８４％／ｎｍと求められた。交互する第１の光学層及び第２の光学層の屈折率は、実施例１において報告する屈折率と凡そ同じであった。
交互する第１の層及び第２の層を含み、スキン層を含む光学フィルムを、交互する第１の層及び第２の層の数、厚さプロファイル、及びスキン層の厚さを変更した点を除いて、実施例１について概ね説明したように作製した。スキン層を含めて、光学フィルムは５３６の層を有していた。フィルムの加工中にチルロールに面したスキン層の厚さは、３．７３マイクロメートルと測定され、反対側のスキン層は、４．４３マイクロメートルの測定厚さを有していた。フィルムは、ＡＦＭによって測定すると、凡そ５９マイクロメートルの物理的厚さを有していた。層厚さプロファイルは、図９に示す透過スペクトルを生成するように選ばれた。バンドエッジの傾きは、光透過率が８．７％から７１．９％まで増加した波長範囲にわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似により、６．３０％／ｎｍと求められ、光透過率が８．７％から７５．１％まで増加した波長範囲にわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似により、５．８４％／ｎｍと求められた。交互する第１の光学層及び第２の光学層の屈折率は、実施例１において報告する屈折率と凡そ同じであった。
【0043】
実施例４
交互する第１の層及び第２の層を含み、スキン層を含む光学フィルムを、スキン層の厚さを変更した点を除いて、実施例４について概ね説明したように作製した。フィルムの加工中にチルロールに面したスキン層の厚さは、５．１１マイクロメートルと測定され、反対側のスキン層は、５．６２マイクロメートルの測定厚さを有していた。フィルムは、ＡＦＭによって測定すると、凡そ６１マイクロメートルの物理的厚さを有していた。透過スペクトルを求め、図９に示す。バンドエッジの傾きは、光透過率が９．８％から７１．２％まで増加した波長範囲にわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似により、３．７１％／ｎｍと求められ、光透過率が９．８％から８１．５％まで増加した波長範囲にわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似により、３．６２％／ｎｍと求められた。交互する第１の光学層及び第２の光学層の屈折率は、実施例１において報告する屈折率と凡そ同じであった。
交互する第１の層及び第２の層を含み、スキン層を含む光学フィルムを、スキン層の厚さを変更した点を除いて、実施例４について概ね説明したように作製した。フィルムの加工中にチルロールに面したスキン層の厚さは、５．１１マイクロメートルと測定され、反対側のスキン層は、５．６２マイクロメートルの測定厚さを有していた。フィルムは、ＡＦＭによって測定すると、凡そ６１マイクロメートルの物理的厚さを有していた。透過スペクトルを求め、図９に示す。バンドエッジの傾きは、光透過率が９．８％から７１．２％まで増加した波長範囲にわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似により、３．７１％／ｎｍと求められ、光透過率が９．８％から８１．５％まで増加した波長範囲にわたって光透過率を波長に相関させる、バンドエッジに対する最良の線形近似により、３．６２％／ｎｍと求められた。交互する第１の光学層及び第２の光学層の屈折率は、実施例１において報告する屈折率と凡そ同じであった。
【0044】
「約、ほぼ（about）」などの用語は、それらが本明細書の記載に使用され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。フィーチャのサイズ、量、及び物理的性質を表す量に適用されるような「約」の使用が、本明細書に使用され記載されている文脈において、当業者にとって明らかではない場合、「約」は、指定された量の１０パーセント以内であるが、厳密に指定された量も含むことを意味すると理解することができる。例えば、本発明の記載に使用され記載されている文脈において、当業者にとって明らかではない場合、約１の値を有する量は、０．９～１．１の値を有するが、ちょうど１の値も含むことを意味する。
【0045】
前述の参照文献、特許、又は特許出願はいずれも一貫した方法でそれらの全体を参照することにより本明細書に組み込まれる。組み込まれた参照文献の部分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。
【0046】
図中の要素の説明は、別段の指示がない限り、他の図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。具体的な実施形態を本明細書において例示し記述したが、様々な代替及び／又は同等の実施により、図示及び記載した具体的な実施形態を、本開示の範囲を逸脱することなく置き換え可能であることが、当業者には理解されよう。本出願は、本明細書において説明した具体的な実施形態のあらゆる適合例又は変形例を包含することを意図する。したがって、本開示は、特許請求の範囲及びその同等物によってのみ限定されるものとする。以下に、例示的実施形態を示す。
［項目１］
スキン層上に配置された複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層を含む光学フィルムであって、前記第１の層及び前記第２の層がそれぞれ、約２５０ｎｍ未満の平均厚さを有し、前記スキン層が、約２マイクロメートルを超える平均厚さを有し、実質的に垂直に入射する光に対する前記光学フィルムの光透過率が、第１の波長範囲と第２の波長範囲とを分離するバンドエッジを含み、前記第１の波長範囲が、少なくとも約４００ｎｍ～約７００ｎｍにわたり、前記第２の波長範囲が、少なくとも約９５０ｎｍ～約１３００ｎｍにわたり、空気中で実質的に垂直に入射する光に対して、
前記光学フィルムの光反射率が、前記第１の波長範囲における各波長に対して約９５％超であり、
前記光学フィルムの平均光透過率が、前記第２の波長範囲において約８０％超であり、
前記第２の波長範囲における前記光学フィルムの前記光透過率の最大値と最小値との間の差が、約２５％未満であり、
前記光透過率が約１０％から約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって前記光透過率を波長に相関させる、前記バンドエッジに対する最良の線形近似が、約２％／ｎｍを超える傾きを有しており、前記第１の層、前記第２の層、及び前記スキン層が、互いに一体的に形成されている、光学フィルム。
［項目２］
実質的に垂直に入射する光に対する前記光学フィルムの前記光透過率が、波長の増加に伴って少なくとも約１０％から約７０％まで単調に増加する、項目１に記載の光学フィルム。
［項目３］
前記最良の線形近似の前記傾きが、約３％／ｎｍを超える、項目１又は２に記載の光学フィルム。
［項目４］
前記複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層のうち隣接する第１の層及び第２の層の一対が、最大光学的厚さを有し、前記複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層が、前記最大光学的厚さから約２０ｎｍ以内の光学的厚さを有する少なくとも２０個の別個の層対を含む、項目１～３のいずれか一項に記載の光学フィルム。
［項目５］
前記第１の層及び前記第２の層の平面において、前記第１の層及び前記第２の層が、それぞれの屈折率、すなわち、第１の偏光状態に沿ったｎ１ｘ及びｎ２ｘ、前記第１の偏光状態と直交する第２の偏光状態に沿ったｎ１ｙ及びｎ２ｙ、並びに前記第１の偏光状態及び前記第２の偏光状態と直交するｚ軸に沿ったｎ１ｚ及びｎ２ｚを有し、前記第１の波長範囲及び前記第２の波長範囲の少なくとも一方に入る少なくとも１つの波長に対して、
ｎ１ｘ及びｎ１ｙの各々が、ｎ１ｚより少なくとも０．２大きく、
ｎ１ｘとｎ１ｙとの間の差が、約０．０４未満であり、
ｎ２ｘとｎ２ｙとｎ２ｚとの間の最大の差が、約０．０１未満であり、
ｎ１ｘとｎ２ｘとの間の差が、約０．２より大きい、項目１～４のいずれか一項に記載の光学フィルム。
［項目６］
５０～８００の数の複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層を含む光学フィルムであって、各第１の層及び第２の層が、約５００ｎｍ未満の平均厚さを有し、実質的に垂直に入射する光に対する前記光学フィルムの光透過率が、第１の波長範囲と第２の波長範囲とを分離するバンドエッジ領域を含み、各範囲が少なくとも２５０ｎｍの幅であり、各波長範囲における前記光学フィルムの前記光透過率の最大値と最小値との間の差が、約３０％未満であり、前記第１の層及び前記第２の層の平面において、前記第１の層及び前記第２の層が、それぞれの屈折率、すなわち、第１の偏光状態に沿ったｎ１ｘ及びｎ２ｘ、前記第１の偏光状態と直交する第２の偏光状態に沿ったｎ１ｙ及びｎ２ｙ、並びに前記第１の偏光状態及び前記第２の偏光状態と直交するｚ軸に沿ったｎ１ｚ及びｎ２ｚを有し、前記第１の波長範囲及び前記第２の波長範囲の少なくとも一方に入る少なくとも１つの波長に対して、
ｎ１ｘ及びｎ１ｙの各々が、ｎ１ｚより少なくとも０．２大きく、
ｎ１ｘとｎ１ｙとの間の差が、約０．０４未満であり、
ｎ２ｘとｎ２ｙとｎ２ｚの間の最大の差が、約０．０１未満であり、
ｎ１ｘとｎ２ｘとの間の差が、約０．２より大きく、
前記バンドエッジ領域内の実質的に垂直に入射する光に対する前記光学フィルムの前記光透過率が、波長の増加に伴って少なくとも約１０％から約７０％まで単調に増加する、光学フィルム。
［項目７］
前記光透過率が約１０％から約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって前記光透過率を波長に相関させる、前記バンドエッジに対する最良の線形近似が、約２％／ｎｍを超える傾きを有する、項目６に記載の光学フィルム。
［項目８］
前記第１の波長範囲が、少なくとも約４００ｎｍ～約７００ｎｍにわたり、かつ前記第２の波長範囲が、少なくとも約９５０ｎｍ～約１３００ｎｍにわたる、項目６又は７に記載の光学フィルム。
［項目９］
各波長範囲における前記光学フィルムの前記光透過率の最大値と最小値との間の前記差が、約２５％未満である、項目６～８のいずれか一項に記載の光学フィルム。
［項目１０］
各第１の層及び各第２の層が、約２５０ｎｍ未満の平均厚さを有する、項目６～９のいずれか一項に記載の光学フィルム。
［項目１１］
複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層のうちの隣接する第１の層及び第２の層の一対が、最大光学的厚さを有し、前記複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層が、前記最大光学的厚さから約２０ｎｍ以内の光学的厚さを有する少なくとも２０個の別個の層対を含む、項目６～１０のいずれか一項に記載の光学フィルム。
［項目１２］
ディスプレイであって、前記ディスプレイが、
少なくとも約４００ｎｍ～約７００ｎｍにわたる第１の波長範囲内で可視画像を観察者に対して表示するためのディスプレイパネルと、
前記第１の波長範囲を超える赤外波長の光を前記ディスプレイパネルを通して前記観察者に向けて放射するための赤外光源と、
前記ディスプレイパネルと前記赤外光源との間に配置されたミラーフィルムであって、実質的に垂直に入射する光、並びに直交する第１の偏光状態及び第２の偏光状態のそれぞれについて、
前記第１の波長範囲における各波長に対して、前記ミラーフィルムが、少なくとも９０％の光を反射し、
前記赤外波長において、前記ミラーフィルムが、少なくとも７０％の光を透過し、
前記第１の波長範囲と前記赤外波長との間にあり、前記赤外波長から約５０ｎｍ以内である第１の波長において、前記ミラーフィルムが、４０％～６０％の光を透過する、前記ミラーフィルムと、
を備えるディスプレイ。
［項目１３］
前記第１の波長が、前記赤外波長から約４０ｎｍ以内である、項目１２に記載のディスプレイ。
［項目１４］
実質的に垂直に入射する光に対する前記ミラーフィルムの光透過率が、前記第１の波長範囲と、少なくとも約９５０ｎｍ～約１３００ｎｍにわたる第２の波長範囲とを分離するバンドエッジを含み、空気中で実質的に垂直に入射する光に対して、
前記ミラーフィルムの光反射率が、前記第１の波長範囲における各波長に対して約９５％超であり、
前記ミラーフィルムの平均光透過率が、前記第２の波長範囲において約８０％超であり、
前記第２の波長範囲における前記ミラーフィルムの前記光透過率の最大値と最小値との間の差が、約２５％未満であり、
光透過率が約１０％から約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって前記光透過率を波長に相関させる、前記バンドエッジに対する最良の線形近似が、約２％／ｎｍを超える傾きを有する、項目１２又は１３に記載のディスプレイ。
［項目１５］
前記ミラーフィルムの前記光透過率が、前記第１の波長範囲を、少なくとも２５０ｎｍの幅である第２の波長範囲から分離するバンドエッジ領域を有し、前記第１の波長範囲及び前記第２の波長範囲のそれぞれにおける前記ミラーフィルムの前記光透過率の最大値と最小値との間の差が、約３０％未満であり、前記バンドエッジ領域内の実質的に垂直に入射する光に対する前記ミラーフィルムの前記光透過率が、波長の増加に伴って少なくとも約１０％から約７０％まで単調に増加する、項目１２～１４のいずれか一項に記載のディスプレイ。
［項目１］
スキン層上に配置された複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層を含む光学フィルムであって、前記第１の層及び前記第２の層がそれぞれ、約２５０ｎｍ未満の平均厚さを有し、前記スキン層が、約２マイクロメートルを超える平均厚さを有し、実質的に垂直に入射する光に対する前記光学フィルムの光透過率が、第１の波長範囲と第２の波長範囲とを分離するバンドエッジを含み、前記第１の波長範囲が、少なくとも約４００ｎｍ～約７００ｎｍにわたり、前記第２の波長範囲が、少なくとも約９５０ｎｍ～約１３００ｎｍにわたり、空気中で実質的に垂直に入射する光に対して、
前記光学フィルムの光反射率が、前記第１の波長範囲における各波長に対して約９５％超であり、
前記光学フィルムの平均光透過率が、前記第２の波長範囲において約８０％超であり、
前記第２の波長範囲における前記光学フィルムの前記光透過率の最大値と最小値との間の差が、約２５％未満であり、
前記光透過率が約１０％から約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって前記光透過率を波長に相関させる、前記バンドエッジに対する最良の線形近似が、約２％／ｎｍを超える傾きを有しており、前記第１の層、前記第２の層、及び前記スキン層が、互いに一体的に形成されている、光学フィルム。
［項目２］
実質的に垂直に入射する光に対する前記光学フィルムの前記光透過率が、波長の増加に伴って少なくとも約１０％から約７０％まで単調に増加する、項目１に記載の光学フィルム。
［項目３］
前記最良の線形近似の前記傾きが、約３％／ｎｍを超える、項目１又は２に記載の光学フィルム。
［項目４］
前記複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層のうち隣接する第１の層及び第２の層の一対が、最大光学的厚さを有し、前記複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層が、前記最大光学的厚さから約２０ｎｍ以内の光学的厚さを有する少なくとも２０個の別個の層対を含む、項目１～３のいずれか一項に記載の光学フィルム。
［項目５］
前記第１の層及び前記第２の層の平面において、前記第１の層及び前記第２の層が、それぞれの屈折率、すなわち、第１の偏光状態に沿ったｎ１ｘ及びｎ２ｘ、前記第１の偏光状態と直交する第２の偏光状態に沿ったｎ１ｙ及びｎ２ｙ、並びに前記第１の偏光状態及び前記第２の偏光状態と直交するｚ軸に沿ったｎ１ｚ及びｎ２ｚを有し、前記第１の波長範囲及び前記第２の波長範囲の少なくとも一方に入る少なくとも１つの波長に対して、
ｎ１ｘ及びｎ１ｙの各々が、ｎ１ｚより少なくとも０．２大きく、
ｎ１ｘとｎ１ｙとの間の差が、約０．０４未満であり、
ｎ２ｘとｎ２ｙとｎ２ｚとの間の最大の差が、約０．０１未満であり、
ｎ１ｘとｎ２ｘとの間の差が、約０．２より大きい、項目１～４のいずれか一項に記載の光学フィルム。
［項目６］
５０～８００の数の複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層を含む光学フィルムであって、各第１の層及び第２の層が、約５００ｎｍ未満の平均厚さを有し、実質的に垂直に入射する光に対する前記光学フィルムの光透過率が、第１の波長範囲と第２の波長範囲とを分離するバンドエッジ領域を含み、各範囲が少なくとも２５０ｎｍの幅であり、各波長範囲における前記光学フィルムの前記光透過率の最大値と最小値との間の差が、約３０％未満であり、前記第１の層及び前記第２の層の平面において、前記第１の層及び前記第２の層が、それぞれの屈折率、すなわち、第１の偏光状態に沿ったｎ１ｘ及びｎ２ｘ、前記第１の偏光状態と直交する第２の偏光状態に沿ったｎ１ｙ及びｎ２ｙ、並びに前記第１の偏光状態及び前記第２の偏光状態と直交するｚ軸に沿ったｎ１ｚ及びｎ２ｚを有し、前記第１の波長範囲及び前記第２の波長範囲の少なくとも一方に入る少なくとも１つの波長に対して、
ｎ１ｘ及びｎ１ｙの各々が、ｎ１ｚより少なくとも０．２大きく、
ｎ１ｘとｎ１ｙとの間の差が、約０．０４未満であり、
ｎ２ｘとｎ２ｙとｎ２ｚの間の最大の差が、約０．０１未満であり、
ｎ１ｘとｎ２ｘとの間の差が、約０．２より大きく、
前記バンドエッジ領域内の実質的に垂直に入射する光に対する前記光学フィルムの前記光透過率が、波長の増加に伴って少なくとも約１０％から約７０％まで単調に増加する、光学フィルム。
［項目７］
前記光透過率が約１０％から約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって前記光透過率を波長に相関させる、前記バンドエッジに対する最良の線形近似が、約２％／ｎｍを超える傾きを有する、項目６に記載の光学フィルム。
［項目８］
前記第１の波長範囲が、少なくとも約４００ｎｍ～約７００ｎｍにわたり、かつ前記第２の波長範囲が、少なくとも約９５０ｎｍ～約１３００ｎｍにわたる、項目６又は７に記載の光学フィルム。
［項目９］
各波長範囲における前記光学フィルムの前記光透過率の最大値と最小値との間の前記差が、約２５％未満である、項目６～８のいずれか一項に記載の光学フィルム。
［項目１０］
各第１の層及び各第２の層が、約２５０ｎｍ未満の平均厚さを有する、項目６～９のいずれか一項に記載の光学フィルム。
［項目１１］
複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層のうちの隣接する第１の層及び第２の層の一対が、最大光学的厚さを有し、前記複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層が、前記最大光学的厚さから約２０ｎｍ以内の光学的厚さを有する少なくとも２０個の別個の層対を含む、項目６～１０のいずれか一項に記載の光学フィルム。
［項目１２］
ディスプレイであって、前記ディスプレイが、
少なくとも約４００ｎｍ～約７００ｎｍにわたる第１の波長範囲内で可視画像を観察者に対して表示するためのディスプレイパネルと、
前記第１の波長範囲を超える赤外波長の光を前記ディスプレイパネルを通して前記観察者に向けて放射するための赤外光源と、
前記ディスプレイパネルと前記赤外光源との間に配置されたミラーフィルムであって、実質的に垂直に入射する光、並びに直交する第１の偏光状態及び第２の偏光状態のそれぞれについて、
前記第１の波長範囲における各波長に対して、前記ミラーフィルムが、少なくとも９０％の光を反射し、
前記赤外波長において、前記ミラーフィルムが、少なくとも７０％の光を透過し、
前記第１の波長範囲と前記赤外波長との間にあり、前記赤外波長から約５０ｎｍ以内である第１の波長において、前記ミラーフィルムが、４０％～６０％の光を透過する、前記ミラーフィルムと、
を備えるディスプレイ。
［項目１３］
前記第１の波長が、前記赤外波長から約４０ｎｍ以内である、項目１２に記載のディスプレイ。
［項目１４］
実質的に垂直に入射する光に対する前記ミラーフィルムの光透過率が、前記第１の波長範囲と、少なくとも約９５０ｎｍ～約１３００ｎｍにわたる第２の波長範囲とを分離するバンドエッジを含み、空気中で実質的に垂直に入射する光に対して、
前記ミラーフィルムの光反射率が、前記第１の波長範囲における各波長に対して約９５％超であり、
前記ミラーフィルムの平均光透過率が、前記第２の波長範囲において約８０％超であり、
前記第２の波長範囲における前記ミラーフィルムの前記光透過率の最大値と最小値との間の差が、約２５％未満であり、
光透過率が約１０％から約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって前記光透過率を波長に相関させる、前記バンドエッジに対する最良の線形近似が、約２％／ｎｍを超える傾きを有する、項目１２又は１３に記載のディスプレイ。
［項目１５］
前記ミラーフィルムの前記光透過率が、前記第１の波長範囲を、少なくとも２５０ｎｍの幅である第２の波長範囲から分離するバンドエッジ領域を有し、前記第１の波長範囲及び前記第２の波長範囲のそれぞれにおける前記ミラーフィルムの前記光透過率の最大値と最小値との間の差が、約３０％未満であり、前記バンドエッジ領域内の実質的に垂直に入射する光に対する前記ミラーフィルムの前記光透過率が、波長の増加に伴って少なくとも約１０％から約７０％まで単調に増加する、項目１２～１４のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2024-01-17
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
５０～８００の数の複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層を含む光学フィルムであって、各第１の層及び第２の層が、約５００ｎｍ未満の平均厚さを有し、実質的に垂直に入射する光に対する前記光学フィルムの光透過率が、第１の波長範囲と第２の波長範囲とを分離するバンドエッジ領域を含み、各範囲が少なくとも２５０ｎｍの幅であり、各波長範囲における前記光学フィルムの前記光透過率の最大値と最小値との間の差が、約３０％未満であり、前記第１の層及び前記第２の層の平面において、前記第１の層及び前記第２の層が、それぞれの屈折率、すなわち、第１の偏光状態に沿ったｎ１ｘ及びｎ２ｘ、前記第１の偏光状態と直交する第２の偏光状態に沿ったｎ１ｙ及びｎ２ｙ、並びに前記第１の偏光状態及び前記第２の偏光状態と直交するｚ軸に沿ったｎ１ｚ及びｎ２ｚを有し、前記第１の波長範囲及び前記第２の波長範囲の少なくとも一方に入る少なくとも１つの波長に対して、
ｎ１ｘ及びｎ１ｙの各々が、ｎ１ｚより少なくとも０．２大きく、
ｎ１ｘとｎ１ｙとの間の差が、約０．０４未満であり、
ｎ２ｘとｎ２ｙとｎ２ｚの間の最大の差が、約０．０１未満であり、
ｎ１ｘとｎ２ｘとの間の差が、約０．２より大きく、
前記バンドエッジ領域内の実質的に垂直に入射する光に対する前記光学フィルムの前記光透過率が、波長の増加に伴って少なくとも約１０％から約７０％まで単調に増加する、光学フィルム。
ｎ１ｘ及びｎ１ｙの各々が、ｎ１ｚより少なくとも０．２大きく、
ｎ１ｘとｎ１ｙとの間の差が、約０．０４未満であり、
ｎ２ｘとｎ２ｙとｎ２ｚの間の最大の差が、約０．０１未満であり、
ｎ１ｘとｎ２ｘとの間の差が、約０．２より大きく、
前記バンドエッジ領域内の実質的に垂直に入射する光に対する前記光学フィルムの前記光透過率が、波長の増加に伴って少なくとも約１０％から約７０％まで単調に増加する、光学フィルム。
【請求項2】
前記光透過率が約１０％から約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって前記光透過率を波長に相関させる、前記バンドエッジに対する最良の線形近似が、約２％／ｎｍを超える傾きを有する、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項3】
前記第１の波長範囲が、少なくとも約４００ｎｍ～約７００ｎｍにわたり、かつ前記第２の波長範囲が、少なくとも約９５０ｎｍ～約１３００ｎｍにわたる、請求項１又は２に記載の光学フィルム。
【請求項4】
各波長範囲における前記光学フィルムの前記光透過率の最大値と最小値との間の前記差が、約２５％未満である、請求項１～３のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【請求項5】
各第１の層及び各第２の層が、約２５０ｎｍ未満の平均厚さを有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【請求項6】
複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層のうちの隣接する第１の層及び第２の層の一対が、最大光学的厚さを有し、前記複数の交互する第１のポリマー層及び第２のポリマー層が、前記最大光学的厚さから約２０ｎｍ以内の光学的厚さを有する少なくとも２０個の別個の層対を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【請求項7】
ディスプレイであって、前記ディスプレイが、
少なくとも約４００ｎｍ～約７００ｎｍにわたる第１の波長範囲内で可視画像を観察者に対して表示するためのディスプレイパネルと、
前記第１の波長範囲を超える赤外波長の光を前記ディスプレイパネルを通して前記観察者に向けて放射するための赤外光源と、
前記ディスプレイパネルと前記赤外光源との間に配置されたミラーフィルムであって、実質的に垂直に入射する光、並びに直交する第１の偏光状態及び第２の偏光状態のそれぞれについて、
前記第１の波長範囲における各波長に対して、前記ミラーフィルムが、少なくとも９０％の光を反射し、
前記赤外波長において、前記ミラーフィルムが、少なくとも７０％の光を透過し、
前記第１の波長範囲と前記赤外波長との間にあり、前記赤外波長から約５０ｎｍ以内である第１の波長において、前記ミラーフィルムが、４０％～６０％の光を透過する、前記ミラーフィルムと、
を備えるディスプレイ。
少なくとも約４００ｎｍ～約７００ｎｍにわたる第１の波長範囲内で可視画像を観察者に対して表示するためのディスプレイパネルと、
前記第１の波長範囲を超える赤外波長の光を前記ディスプレイパネルを通して前記観察者に向けて放射するための赤外光源と、
前記ディスプレイパネルと前記赤外光源との間に配置されたミラーフィルムであって、実質的に垂直に入射する光、並びに直交する第１の偏光状態及び第２の偏光状態のそれぞれについて、
前記第１の波長範囲における各波長に対して、前記ミラーフィルムが、少なくとも９０％の光を反射し、
前記赤外波長において、前記ミラーフィルムが、少なくとも７０％の光を透過し、
前記第１の波長範囲と前記赤外波長との間にあり、前記赤外波長から約５０ｎｍ以内である第１の波長において、前記ミラーフィルムが、４０％～６０％の光を透過する、前記ミラーフィルムと、
を備えるディスプレイ。
【請求項8】
前記第１の波長が、前記赤外波長から約４０ｎｍ以内である、請求項７に記載のディスプレイ。
【請求項9】
実質的に垂直に入射する光に対する前記ミラーフィルムの光透過率が、前記第１の波長範囲と、少なくとも約９５０ｎｍ～約１３００ｎｍにわたる第２の波長範囲とを分離するバンドエッジを含み、空気中で実質的に垂直に入射する光に対して、
前記ミラーフィルムの光反射率が、前記第１の波長範囲における各波長に対して約９５％超であり、
前記ミラーフィルムの平均光透過率が、前記第２の波長範囲において約８０％超であり、
前記第２の波長範囲における前記ミラーフィルムの前記光透過率の最大値と最小値との間の差が、約２５％未満であり、
光透過率が約１０％から約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって前記光透過率を波長に相関させる、前記バンドエッジに対する最良の線形近似が、約２％／ｎｍを超える傾きを有する、請求項７又は８に記載のディスプレイ。
前記ミラーフィルムの光反射率が、前記第１の波長範囲における各波長に対して約９５％超であり、
前記ミラーフィルムの平均光透過率が、前記第２の波長範囲において約８０％超であり、
前記第２の波長範囲における前記ミラーフィルムの前記光透過率の最大値と最小値との間の差が、約２５％未満であり、
光透過率が約１０％から約７０％まで増加する波長範囲に少なくともわたって前記光透過率を波長に相関させる、前記バンドエッジに対する最良の線形近似が、約２％／ｎｍを超える傾きを有する、請求項７又は８に記載のディスプレイ。
【請求項10】
前記ミラーフィルムの前記光透過率が、前記第１の波長範囲を、少なくとも２５０ｎｍの幅である第２の波長範囲から分離するバンドエッジ領域を有し、前記第１の波長範囲及び前記第２の波長範囲のそれぞれにおける前記ミラーフィルムの前記光透過率の最大値と最小値との間の差が、約３０％未満であり、前記バンドエッジ領域内の実質的に垂直に入射する光に対する前記ミラーフィルムの前記光透過率が、波長の増加に伴って少なくとも約１０％から約７０％まで単調に増加する、請求項７～９のいずれか一項に記載のディスプレイ。