(57)【要約】  ディスプレイ積層体が開示される。より詳細には、複数の有機発光ダイオードを含む発光ディスプレイと、円偏光子と、発光ディスプレイと円偏光子との間に配置された色補正フィルムと、を含むディスプレイ積層体が開示される。色補正フィルムは、複数のミクロ層を含むものであって、色補正フィルムを含んでいないディスプレイ積層体と比較して、軸上での視野角と軸外での視野角との間において、より低減されたカラーシフト性能を提供することができる。
2019533276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の有機発光ダイオードを含む発光ディスプレイと、
円偏光子と、
前記発光ディスプレイと前記円偏光子との間に配置された色補正フィルムと、を含み、
前記色補正フィルムは、複数のミクロ層を含み、各ミクロ層は、５５０ｎｍにおける３つの直交屈折率の間において、０．０５以下という最大差を有し、各ミクロ層は、５５０ｎｍにおける前記３つの直交屈折率の算術平均とされた平均屈折率を有し、
前記複数のミクロ層は、高屈折率ミクロ層と低屈折率ミクロ層との交互からなる複数の層ペアとして構成され、各高屈折率ミクロ層の前記平均屈折率は、各低屈折率ミクロ層の前記平均屈折率より、０．１５〜０．７５大きく、
前記複数の層ペアの各々は、５５０ｎｍにおいて１５０ｎｍ〜５５０ｎｍの光学的厚さを有し、前記複数の層ペアの少なくとも半分は、５５０ｎｍにおいて２７５ｎｍ〜４００ｎｍの光学的厚さを有し、
前記色補正フィルムは、垂直入射する非偏光可視光の、明所視的に重み付けされた少なくとも８０％を透過させるのに十分に少数のミクロ層を有し、
前記色補正フィルムは、６０°で入射する非偏光光の少なくとも１つの波長の少なくとも１５％を反射させるのに十分なミクロ層を有する、ディスプレイ積層体。
【請求項２】
前記色補正フィルムは、８〜２０のミクロ層を有する、請求項１記載のディスプレイ積層体。
【請求項３】
前記色補正フィルムの複数のミクロ層の少なくともいくつかは、無機材料と有機材料との双方を含む、請求項１記載のディスプレイ積層体。
【請求項４】
前記色補正フィルムの複数のミクロ層の少なくともいくつかは、有機マトリクス内に分散された無機材料を含む、請求項３記載のディスプレイ積層体。
【請求項５】
前記無機材料は、金属酸化物を含む、請求項４記載のディスプレイ積層体。
【請求項６】
前記色補正フィルムの前記複数のミクロ層の厚さは、３マイクロメートル未満である、請求項１記載のディスプレイ積層体。
【請求項７】
前記色補正フィルムの前記複数のミクロ層の厚さは、１マイクロメートル未満である、請求項１記載のディスプレイ積層体。
【請求項８】
前記色補正フィルムの前記複数のミクロ層の厚さは、１．５〜２．５マイクロメートルである、請求項１記載のディスプレイ積層体。
【請求項９】
前記色補正フィルムは、垂直入射での透過においてシアンに見える、請求項１記載のディスプレイ積層体。
【請求項１０】
前記色補正フィルムは、６０°入射での透過においてマゼンダに見える、請求項１記載のディスプレイ積層体。
【請求項１１】
前記ディスプレイ積層体は、前記発光ディスプレイが完全にオンになっている時、垂直入射と６０°入射との間において、２ＪＮＤ未満の小さなカラーシフトを呈する、請求項１記載のディスプレイ積層体。
【請求項１２】
前記カラーシフトは、１．５ＪＮＤ未満である、請求項１１記載のディスプレイ積層体。
【請求項１３】
前記カラーシフトは、０．５〜１．５ＪＮＤである、請求項１１記載のディスプレイ積層体。
【請求項１４】
前記ディスプレイ積層体は、前記発光ディスプレイが完全にオンになっている時、垂直入射と６０°入射との間において、２未満のａ＊に沿ってカラーシフトを呈する、請求項１記載のディスプレイ積層体。
【請求項１５】
前記ディスプレイ積層体は、前記発光ディスプレイが完全にオンになっている時、垂直入射と６０°入射との間において、６未満のｂ＊に沿ってカラーシフトを呈する、請求項１記載のディスプレイ積層体。
【請求項１６】
前記色補正フィルムは、基材を更に含み、前記複数のミクロ層は、前記基材上に配置される、請求項１記載のディスプレイ積層体。
【請求項１７】
前記基材は、ポリマー基材である、請求項１６記載のディスプレイ積層体。
【請求項１８】
前記色補正フィルムを、前記円偏光子又は前記発光ディスプレイの一方に取り付ける光学的に透明な接着剤を更に含む、請求項１記載のディスプレイ積層体。
【請求項１９】
前記色補正フィルムは、前記複数のミクロ層上に配置された保護層を更に含む、請求項１記載のディスプレイ積層体。
【請求項２０】
前記保護層は、ハードコートである、請求項１記載のディスプレイ積層体。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
発光ディスプレイは、典型的には、個別の発光素子を含んでいる。これら個別の発光素子は、多くの場合、複数の波長の組合せを作り出すことができ、その結果、発光ディスプレイは、白色の外観を作り出したり近似したりすることができる。これら個別の発光素子は、有機発光ダイオード（organic light emitting diodes、ＯＬＥＤｓ）とすることができる。特にＯＬＥＤｓの場合には、軸上で（すなわち、垂直入射で）作り出される白色点は、軸外で（例えば、６０°視野角で）作り出される白色点と同じではないことがある。このカラーシフトは、目立ったり気を散らしたりするのに十分なほど重大なものであり得る。このカラーシフトは、また、同じデバイスから複数の人々によるコンテンツの視認性又は可読性を損なうことがあり得る（これは必然的に、多様な視野角を必要とするためである）。
【発明の概要】
【０００２】
一態様においては、本明細書は、ディスプレイ積層体に関するものである。ディスプレイ積層体は、複数の有機発光ダイオードを含む発光ディスプレイと、円偏光子と、発光ディスプレイと円偏光子との間に配置された色補正フィルムと、を含んでいる。この色補正フィルムは、複数のミクロ層を含み、各ミクロ層は、５５０ｎｍにおける３つの直交屈折率の間において、０．０５以下の最大差を有し、各ミクロ層は、５５０ｎｍにおける３つの直交屈折率の算術平均とされた平均屈折率を有している。複数のミクロ層は、高屈折率ミクロ層と低屈折率ミクロ層との交互からなる複数の層ペアとして構成され、各高屈折率ミクロ層の平均屈折率は、各低屈折率ミクロ層の平均屈折率と比較して、０．１５〜０．７５だけ大きい。複数の層ペアの各々は、５５０ｎｍにおいて１５０ｎｍ〜５５０ｎｍの光学的厚さを有し、複数の層ペアの少なくとも半分は、５５０ｎｍにおいて２７５ｎｍ〜４００ｎｍ光学的厚さを有している。色補正フィルムは、垂直入射する非偏光可視光の、明所視的に重み付けされた少なくとも８０％を透過させるのに十分な少数のミクロ層を有している。色補正フィルムは、６０°で入射する非偏光光の少なくとも１つの波長の少なくとも１５％を反射させるのに十分なミクロ層を有している。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】ディスプレイ積層体を示す正面分解図である。ディスプレイ積層体は、発光ディスプレイと色補正フィルムとを含んでいる。
【図２】図１の色補正フィルムを示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
いくつかの実施形態においては、発光ディスプレイを含むディスプレイ積層体は、色補正フィルムを使用することによって、良好な（すなわち、小さな）カラーシフトを呈することができる。いくつかの実施形態においては、色補正フィルムは、視野角に応じてシフトする反射スペクトル又は吸収スペクトルを提供する。角度に応じたスペクトルシフトは、色補正フィルムの１つ以上の特性を、角度に応じてシフトさせることを可能とする。例えば、特定の波長における、あるいはピーク反射波長又はピーク吸収波長における光に関する反射率又は吸収率を、角度に応じてシフトさせることを可能とする。いくつかの実施形態においては、色補正フィルムは、白色点及び他の視覚的要因に関して、存在していないような影響しか、あるいは無視できる程度の影響しか、あるいはわずかの影響しか有しないものとすることができ、色補正フィルムの存在又は欠如は、少なくとも軸上においては、観測者にとって、そうでなければ気付かれないようなあるいは気付くのが非常に困難であるようなものとすることができる。いくつかの実施形態においては、色補正フィルムは、軸上において色補正吸収特性又は色補正反射特性を呈することができ、これにより、視野角が増大するにつれての発光ディスプレイからのあらゆるカラーシフトの少なくともいくらかを補償することができる。これに代えてあるいはこれに加えて、いくつかの実施形態においては、色補正フィルムは、軸外での色補正吸収特性又は色補正反射特性を呈することができ、これにより、ディスプレイ積層体の白色点を調節することができる。これら実施形態のいくつかにおいては、関連する発光ディスプレイの白色点は、相応に調節することができる。
【０００５】
図１は、ディスプレイ積層体を示す正面分解図である。ディスプレイ積層体は、発光ディスプレイと色補正フィルムとを含んでいる。ディスプレイ積層体１００は、色補正フィルム１１０と、円偏光子１２０と、有機発光ダイオード１３２Ｒ、１３２Ｇ、１３２Ｂを含む発光ディスプレイ１３０と、を含んでいる。
【０００６】
発光ディスプレイ１３０は、図１において１３２Ｒ、１３２Ｇ、１３２Ｂとして示されているように、複数のピクセル又は複数のサブピクセルに対応した複数の有機発光ダイオードを含むことができる。いくつかの実施形態においては、タグ「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」によって図１に示すように、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤｓ）は、様々な波長の光（例えば、それぞれ、赤、緑、青）を生成又は放出することができる。いくつかの実施形態においては、ＯＬＥＤｓは、白色光を生成又は近似し得るように選択された複数の波長、あるいは、特定のデバイス、ディスプレイ積層体、又は適用に適合するように設計又は決定された特定の白色点を生成又は近似し得るように選択された複数の波長を放出することができる。図１には詳細に図示されていないけれども、発光ディスプレイ１３０は、任意の適切な駆動エレクトロニクス及び他の層を含むものとして理解されるべきである。他の層には、例えば、薄膜封入剤を含む封入剤、反射性電極又は他の反射性バックプレーン又は他の反射性の層、光学的に透明な接着剤、透明な電極又は部分反射性の電極、フレキシブルな基材を含む基材、等が含まれる。本明細書に記載の発光ディスプレイは、上面発光又は底面発光のいずれともすることができ、また、（上面電極及び底面電極の反射率からの有機層積層体内の反射度合いに依存して）強い光学キャビティ又は弱い光学キャビティのいずれかを使用することもできる。また、ＯＬＥＤｓは、あたかも光の複数の個別波長を放出するかのようにして図示されて符号を付されているけれども、例えばカラーバイホワイトＯＬＥＤｓ（この場合には、液晶ディスプレイにおいて典型的であるように、白色光が放出され、この白色光が、様々な色のサブピクセルに対応した吸収性の色フィルタを通過する）又は積層型ＯＬＥＤｓといったような他の構成が想定される。
【０００７】
円偏光子１２０は、任意の適切な円偏光子とすることができる。円偏光子１２０は、典型的には、吸収型の円偏光子である。いくつかの実施形態においては、円偏光子１２０は、一方の偏光方向の光を吸収すると共に、他方の偏光方向の光を透過させる。円偏光子を使用することにより、発光ディスプレイの反射性金属電極からの鏡面反射の散乱を最小化することができる。周囲光のために、一方の偏光方向の光が吸収され、透過した光は、鏡面反射された際には、偏光方向を切り替える。そのため、その前には透過した偏光方向を有する光は、次には、吸収される偏光方向となる。したがって、いくつかの実施形態においては、周囲光の大部分、近似的に１００％が吸収される（見えない）。
【０００８】
色補正フィルム１１０は、円偏光子１２０と発光ディスプレイ１３０との間に配置されたものとして、図示されている。いくつかの実施形態においては、色補正フィルム１１０は、円偏光子１２０の互いに反対側を向く面上に配置される。いくつかの実施形態においては、図示された１つ以上の構成部材は、他の構成部材に対して積層することができ、固定することができ、あるいは接着することができる。これら構成部材は、ホットメルト接着剤、硬化性（ＵＶ硬化性を含む）接着剤、光学的に透明な接着剤、感圧性接着剤、テープ、又は任意の他の適切な接着性の構成要素を含む接着剤を使用して取り付けることができる。いくつかの実施形態においては、色補正フィルムは、円偏光子上に形成され、あるいは円偏光子上に直接的に成膜される。
【０００９】
色補正フィルム１１０は、複数の層からなるフィルムとすることができる。いくつかの実施形態においては、色補正フィルム１１０は、実質的に等方性の（複屈折ではない）複数のミクロ層を含んでいる。いくつかの実施形態においては、色補正フィルム１１０は、複屈折性のミクロ層を含んでいない。いくつかの実施形態においては、色補正フィルム１１０は、配向された複屈折性のポリマー製ミクロ層を含んでいない。複屈折性のミクロ層を含んでいない色補正フィルムは、例えば周囲グレアの低減のために注意深い偏光制御に依存しているディスプレイ積層体において、より良好に動作することができる。色補正フィルム１１０については、図２を参照して、より詳細に説明する。
【００１０】
いくつかの実施形態においては、色補正フィルム１１０は、複数の層からなる干渉型の反射体である。このような反射体は、屈折率及び精密な厚さの異なるミクロ層間の界面において光を反射することによって、動作する。異なる屈折率を有した２つのミクロ層の界面においては、ミクロ層ペアの光学的厚さ（屈折率と物理的厚さとの積）の２倍の波長を有した光が構造的干渉によって反射される。この波長（光学的厚さの２倍）の周囲の波長は、反射されるものの、その程度はより小さい。ｆ比（各ミクロ層内における光学的厚さ同士の間の比率）は、約０．５とすることができる。あるいは、より高次の反射帯域を作り出し得るよう又は抑制し得るよう例えば０．１、０．２５、０．７５、０．９といったように変更することができる。あるいは、任意の他の比率とすることができる。いくつかの実施形態においては、ｆ比は、反射体の全体にわたって変更することができる。反射帯域の強度は、各ミクロ層ペア内におけるミクロ層同士の間の屈折率差の大きさに依存する。より多くのミクロ層ペアを追加することにより、反射光の合計を増大させることができる。しかしながら、多数のミクロ層ペア（例えば、１０よりも多い数）は、製造に関する困難さを著しく増大させる可能性がある。しかしながら、驚くべきことに、非常に良好な色補正性能は、適度で実用的な数のミクロ層ペアの場合に得ることができる。また、これらの実施形態においてミクロ層の数を少なくすることは、色補正フィルムを通しての高透過性能を維持すること（特に、軸上において／垂直入射において）を補助し、顕著な嵩低さを維持することを補助し、更に、ディスプレイ積層体の観察者にとっての軸上での輝度損失を最小化することを補助する。
【００１１】
図２は、図１の色補正フィルムを示す正面断面図である。色補正フィルム２１０は、高屈折率ミクロ層２１２と低屈折率ミクロ層２１４との交互からなる複数のミクロ層と、基材２１６と、保護フィルム２１８と、を含んでいる。
【００１２】
高屈折率ミクロ層２１２と低屈折率ミクロ層２１４との交互からなる複数のミクロ層は、任意の適切な厚さとすることができると共に、適切な屈折率コントラストを提供する任意の適切な材料から形成することができる。いくつかの実施形態においては、高屈折率ミクロ層の各々における平均屈折率（５５０ｎｍにおける３つの直交屈折率の各々の算術平均）は、低屈折率ミクロ層の各々の平均屈折率と比較して、０．２５〜０．５だけ大きい。いくつかの実施形態においては、高屈折率ミクロ層２１２と低屈折率ミクロ層２１４との一方又は双方は、少なくとも１つの「２層構造層」を含むことができ、例えば、金属酸化物とポリマーとからなる２層構造層を含むことができる。いくつかの実施形態においては、ジルコニアを、高屈折率の金属酸化物として使用することができ、シリカを、低屈折率の金属酸化物として使用することができる。数十ナノメートル以内の精度でもって所望厚さを近似するための方法が存在し、これにより、所望厚さを有した複数の２層構造層の成膜を行うことができる。例示的なプロセスは、実施例において説明される。いくつかの実施形態においては、高屈折率ミクロ層及び低屈折率ミクロ層は、等方性である。いくつかの実施形態においては、高屈折率ミクロ層及び低屈折率ミクロ層の各々は、５５０ｎｍにおける直交屈折率の間において、０．０５の最大差を有している。
【００１３】
色補正フィルムに関する目標設計は、各ミクロ層の厚さ及び屈折率を含んでいる。一般的に、高屈折率ミクロ層及び低屈折率ミクロ層の屈折率は、コーティング製造方法（すなわち、層ごとのコーティング、あるいは、真空蒸着）によって容易に得ることができる値に適合するように固定されている。色補正フィルムの目標設計が、所与のＯＬＥＤデバイスの特定の特性に強く依存するため、最適の複数層の決定は、ＯＬＥＤデバイスの白色点スペクトルを視野角（例えば、法線から０°、３０°、６０°）の関数として注意深く測定することから開始しなければならない。その場合、色補正フィルムのための複数層光学モデルは、Ｎ個の層からなる交互的な屈折率構造のための周知の手段を使用して、Ｍａｔｈｗｏｒｋｓ（Ｎａｔｉｃｋ，ＭＡ）からのＭＡＴＬＡＢソフトウェアといったような数学的ソフトウェア内において構築することができる。その場合、色変化に関する性能指数は、測定されたすべての視野角にわたる色変化の合計として構成することができる。次に、複数層モデルフィルムの設計パラメータを最適化することができ、これにより、色変化に関する性能指数を最小化することができる。この最適化に際しては、Ｄａｓｓａｕｌｔ  Ｓｙｓｔｅｍｅｓ（Ｖｅｌｉｚｙ−Ｖｉｌｌａｃｏｕｂｌａｙ，Ｆｒａｎｃｅ）から市販のソフトウェアパッケージＩＳＩＧＨＴが有効である。その結果として最適化された複数層光学積層体は、ＯＬＥＤデバイスの特定の特性に対して適合化され、これにより、測定された視野角の範囲にわたって色変化に関する性能指数を最小化することができる。
【００１４】
高分子電解質複数層（polyelectrolyte multilayer、ＰＥＭ）コーティング又は静電的自己組織化（electrostatically self-assembled、ＥＳＡ）コーティングとしても知られている層ごとのコーティングは、色補正フィルムに対して使用し得るコーティングの一種である。基材上に配置された複数のミクロ層は、「層ごとの自己組織化プロセス」として一般的に参照される手法によって成膜された少なくとも１つの「２層構造層」を含んでいる。このプロセスは、高分子電解質及び／又は無機酸化物粒子といったような逆極性に帯電したポリイオンの薄膜又はコーティングを静電的に組織化するために一般的に使用される。しかしながら、水素結合ドナー／アクセプタ、金属イオン／リガンド、共有結合部分といったような他の官能基を、フィルムの組織化のための原動力とすることができる。典型的には、この成膜プロセスにおいては、表面電荷を有した基材を、一連の液体溶液又はバスに対して露出する工程を含む。これは、液体バス内に基材を浸漬することにより（ディップコーティングとも称される）、噴霧により、スピンコーティングにより、ロールコーティングにより、また、インクジェット印刷等により、実現することができる。基材の極性とは逆極性の電荷を有する第１ポリイオン（例えば、高分子電解質バス）液体溶液に対して露出することにより、基材表面近傍の荷電種が迅速に吸着されることとなる。これは、濃度勾配を確立し、バルク溶液から表面へと、より多くの高分子電解質を引き寄せる。下層の電荷を遮蔽して基材表面の正味の電荷を反転させ得るほど十分なミクロ層が発達するまでは、更なる吸着が起こる。物質移動及び吸着が起こるためには、この露出時間は、典型的には、数秒間から数分間のオーダである。次に、基材は、第１ポリイオン（例えば、バス）液体溶液から取り出され、その後、一連の水洗バスに対して露出される。これにより、物理的に絡まっているような又は緩く結合しているようなすべての高分子電解質が除去される。このような濯ぎ用（例えば、バス）液体溶液に続いて、次に、基材は、第１ポリイオン（例えば、バス）液体溶液の極性とは逆極性の電荷を有した第２ポリイオン（例えば、高分子電解質バス又は無機酸化物ナノ粒子バス）液体溶液に対して露出される。基材の表面電荷が第２（例えば、バス）液体溶液の極性とは逆極性であることにより、再度、吸着が起こる。その後、第２ポリイオン（例えば、バス）液体溶液に対しての引き続いての露出により、基材の表面電荷の反転が引き起こされる。その後に濯ぎを行うことができ、これにより、サイクルを終了することができる。この一連のステップは、１つの「２層構造層」の成膜を形成するものと言われており、基材に対して更なる２層構造層を追加するために、必要に応じて繰り返すことができる。典型的には、１つのミクロ層を形成するために、複数の２層構造層が成膜される。
【００１５】
適切なプロセスのいくつかの例は、米国特許第８，２３４，９９８号（Ｋｒｏｇｍａｎ氏他）、米国特許出願公開第２０１１／００６４９３６号（Ｈａｍｍｏｎｄ−Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍ氏他）、及び米国特許第８，３１３，７９８号（Ｎｏｇｕｅｉｒａ氏他）に記載されたものを含む。層ごとのコーティングプロセスを実行するための市販の装置は、ＳＴＲＡＴＯＳＥＱＵＥＮＣＥ  ＶＩ（ｎａｎｏＳｔｒａｔａ  Ｉｎｃ．，Ｔａｌｌａｈａｓｓｅｅ，ＦＬ）ディップコーティングロボット、及び、Ａｇｉｌｔｒｏｎ，Ｉｎｃ．（Ｗｏｂｕｒｎ，ＭＡ）から入手可能なＳＰＡＬＡＳ（Ｓｐｒａｙ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｌａｙｅｒ−ｂｙ−Ｌａｙｅｒ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）コーティングシステム、を含む。
【００１６】
基材上における層ごとのコーティングの厚さは、例えばスタイラス表面形状測定を含む当該技術分野において公知の一般的な方法によって決定することができる。層ごとのコーティングの厚さ及び屈折率は、例えば分光エリプソメトリ又はリフレクトメトリを含む当該技術分野において公知の一般的な方法によって決定することができる。層ごとのコーティングの多くは、成膜された２層構造層の数に対しては、一次関数的な厚さの増加を示すけれが、一方、他のものは、指数関数的な成長又は一次関数を超えた成長を示す。所与の層ごとの材料の組合せ（すなわち、ポリカチオンとポリアニオンとのペア）に関し、特定の組合せの条件（例えば、高分子電解質の濃度、コーティング溶液内におけるイオン強度、及び、コーティング溶液のｐＨ）下において、いわゆる「成長曲線」（すなわち、２層構造層の数に対しての、厚さのプロット）が、一般的に作成される。低屈折率ミクロ層に関しては、材料の組合せは、典型的には、ポリマー製のポリカチオン（例えば、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド）と、低屈折率用のアニオン性無機酸化物ナノ粒子（例えば、コロイド状二酸化ケイ素）と、を含む。高屈折率ミクロ層に関しては、材料の組合せは、典型的には、ポリマー製のポリカチオンと、高屈折率用のアニオン性無機酸化物ナノ粒子（例えば、コロイド状ジルコニア又はコロイド状チタニア）と、を含む。
【００１７】
水性媒体中の無機シリカゾルは、当該技術分野において周知であり、市販されている。水内における又は水−アルコール溶液内におけるシリカゾルは、ＬＵＤＯＸ（Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏ．，Ｉｎｃ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥによって製造されている）、ＮＹＡＣＯＬ（Ｎｙａｃｏｌ  Ｃｏ．，Ａｓｈｌａｎｄ，ＭＡから入手可能）、又は、ＮＡＬＣＯ（Ｎａｌｃｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｎａｐｅｒｖｉｌｌｅ，ＩＬによって製造されている）といったような商品名で市販されている。いくつかの有用なシリカゾルは、４ナノメートル（ｎｍ）〜７７ｎｍの平均粒径を有したシリカゾルとして入手可能なＮＡＬＣＯ１１１５、２３２６、１０５０、２３２７、及び２３２９である。他の有用なシリカゾルは、２０ナノメートルの平均粒径を有したシリカゾルとして入手可能なＮＡＬＣＯ１０３４ａである。有用なシリカゾルは、５ナノメートルの平均粒径を有したシリカゾルとして入手可能なＮＡＬＣＯ２３２６である。適切なコロイド状シリカの追加的な例は、米国特許第５，１２６，３９４号（Ｒｅｖｉｓ氏他）に記載されている。
【００１８】
様々な高屈折率の無機酸化物ゾルが市販されている。ジルコニアゾルは、Ｎａｌｃｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｎａｐｅｒｖｉｌｌｅ，ＩＬ）から「Ｎａｌｃｏ  ００ＳＳ００８」という商標名で入手可能であり、Ｂｕｈｌｅｒ  ＡＧ（Ｕｚｗｉｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から「Ｂｕｈｌｅｒ  ｚｉｒｃｏｎｉａ  Ｚ−ＷＯ  ｓｏｌ」という商標名で入手可能であり、更に、Ｎｉｓｓａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から「ＮＡＮＯＵＳＥ  ＺＲ」という商品名で入手可能である。酸化アンチモンによって被覆された酸化スズ及びジルコニアの混合物を含むナノ粒子分散体（ＲＩ〜１．９）は、Ｎｉｓｓａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から「ＨＸ−０５Ｍ５」という商標名で市販されている。酸化スズナノ粒子分散体（ＲＩ〜２．０）は、Ｎｉｓｓａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｃｏｒｐ．から「ＣＸ−Ｓ５０１Ｍ」という商標名で市販されている。
【００１９】
いくつかの実施形態においては、無機酸化物ナノ粒子は、チタニアを含んでいる。アナターゼ、ブルッカイト、ルチル、及び非晶質を含む様々な形態のチタニアを利用することができる。アナターゼ型チタニアのナノ粒子（５〜１５ｎｍ直径）分散体は、Ｕ．Ｓ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から、１５ｗｔ％の水性懸濁液として市販されている。ＴｉＯ２ゾルは、また、酸性溶液又は塩基性溶液内に分散されたものとして、Ｉｓｈｉｈａｒａ  Ｓａｎｇｙｏ  Ｋａｉｓｈａ  Ｌｔｄ．（Ｏｓａｋａ，Ｊａｐａｎ）から入手可能である。チタニアは、ｐＨ約４〜６において等電点を有しており、これにより、等電点よりも十分に大きなｐＨにおいては層ごとの自己組織化におけるポリアニオンとして使用することができ、また、等電点よりも十分に小さなｐＨにおいては層ごとの自己組織化におけるポリカチオンとして使用することができる。
【００２０】
適切な高分子電解質は、ポリアリルアミン又はポリエチレンイミンといったようなポリカチオン性ポリマー（すなわち、ポリカチオン）を含む。適切なポリカチオン性ポリマーは、限定するものではないけれども、例えば、直鎖状の及び分岐状のポリ（エチレンイミン）、ポリ（アリルアミン塩酸塩）、ポリビニルアミン、キトサン、ポリアニリン、ポリアミドアミン、ポリ（ビニルベンジルトリアメチルアミン）、ポリ（ジアリル−ジメチルアンモニウムクロライド）、ポリ（ジメチルアミノエチルメタクリレート）、及び、ポリ（メタクリロイルアミノ）プロピル−トリメチルアンモニウムクロライド、を含む。適切なポリアニオン性ポリマーは、限定するものではないけれども、ポリ（硫酸ビニル）、ポリ（ビニルスルホン酸）、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（スチレンスルホン酸）、硫酸デキストラン、ヘパリン、ヒアルロン酸、カラギーナン、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸塩、ＮＡＦＩＯＮといったような、スルホン化されたテトラフルオロエチレンベースのフッ素化されたポリマー、ポリ（ビニルリン酸）、ポリ（ビニルホスホン酸）、を含む。
【００２１】
色補正フィルムに対する目標設計に適合させるために、典型的にはガラス基材上における高屈折率材料と低屈折率材料との組合せに関して、成長曲線が作成される。シリコンウェハ又はポリマーフィルムといったような他の基材も、また、適用可能である。成長曲線により、所望の厚さに到達するのに必要な２層構造層の数を決定することができる。その後、色補正コーティングが、各材料の組合せに関して必要数の２層構造層を有するように作製され、そして、分光光度計を使用して、紫外／可視／近赤外領域での反射スペクトル及び／又は透過スペクトルが測定される。次に、両スペクトルが、目標設計に関する理論スペクトルと比較される。スペクトル同士が十分に似通っていない場合には、スペクトル同士がより緊密に適合するまで、異なる数の２層構造層が成膜される。高屈折率ミクロ層及び低屈折率ミクロ層の実際の厚さは、例えば断面を走査型電子顕微鏡又は透過型電子顕微鏡を使用して測定することにより、決定することができる。これに代えて、光学モデリングソフトウェアを使用して、ミクロ層の実際の厚さを決定することができる。多くの場合、基材によって影響を受けることによりコーティングの成長速度が異なるため、非理想的なものが存在する。これにより、２層構造層の数は、光学設計に対してより緊密に適合するように変更する必要があり得る。
【００２２】
真空蒸着された薄膜は、色補正フィルムに対して使用し得る他の種類のコーティングである。高屈折率ミクロ層２１２と低屈折率ミクロ層２１４との交互からなる複数のミクロ層は、米国特許第７，０１８，７１３号（Ｐａｄｉｙａｔｈ氏他）に記載されているように、ポリマー薄膜と、無機薄膜と、ポリマー層及び無機層のハイブリッド組合せと、のいずれに対しても、従来的な薄膜の真空蒸着技術によって作製することができる。ポリマー材料のタイプに応じて、様々な手法でフィルムを蒸着することができる。直接蒸着は、弱い分子間相互作用を有したポリエチレン又はポリテトラフルオロエチレンといったようなポリマーに対して適用することができる。一般的に、ポリマー薄膜は、蒸着重合法により得ることができる。蒸着重合法においては、モノマー材料を蒸発させ、基材表面上における重合反応によってポリマー薄膜を作り出す。二官能性モノマーの共蒸着は、重縮合又は重付加を介した段階的な反応を引き起こし、これにより、ポリイミド及びポリ尿素といったようなポリマーからなる薄膜を得ることができる。この方法は、また、π共役ポリマーからなる薄膜を調製するためにも適用することができる。他の種類の蒸着重合においては、鎖付加反応を利用し、これにより、ビニルモノマー又はアクリルモノマーのラジカル重合を達成することができる。この方法は、より高い重合度が得られるという利点を有していると共に、多用途の分子設計を可能にするという利点を有している。表面において開始される蒸着重合法は、自己組織化された単一層（self-assembled monolayer、ＳＡＭ）をモノマーの蒸着に対して組み合わせるものであって、基材表面に対して化学的に結合されたポリマー薄膜を成長させるための独自の方法である。ＰＶＤにおける無溶媒の特質は、ナノメートル厚さのフィルムの形成に際して、また、デバイス作製のために時に必要とされる複数層フィルムの形成に際して、都合がよいものである。
【００２３】
高屈折率ミクロ層２１２と低屈折率ミクロ層２１４との交互からなる複数のミクロ層は、色補正フィルム内において変化する厚さを有することができる。いくつかの実施形態においては、複数のミクロ層は、最も薄い光学層ペア厚さから最も厚い光学層ペア厚さまで（例えば、２層ペア以下という例外を除いて）大まかに構成することができる。あるいはその逆に、複数のミクロ層は、最も厚い光学層ペア厚さから最も薄い光学層ペア厚さまで（例えば、２層ペア以下という例外を除いて）大まかに構成することができる。いくつかの実施形態においては、各層ペアの光学的厚さは、異なるものとされる。いくつかの実施形態においては、各層ペアの光学的厚さは、同じものとされる。いくつかの実施形態においては、非常に少ない層では、所望の反射帯域の様々な部分をカバーする各層ペアを有することによって、反射波長の幅を最大化する必要がある。しかしながら、いくつかの実施形態においては、非常に少ない層では、与えられた波長に対して２つ以上の層ペアを有することによって、あるいは、互いに対しての１０ｎｍ以内に２つ以上の層ペアを有することによって、特定の反射波長の強度を最大化する必要がある。いくつかの実施形態においては、各層ペアの各々は、５５０ｎｍにおいて１５０ｎｍ〜５５０ｎｍの光学的厚さを有している。いくつかの実施形態においては、層ペアの少なくとも半分は、５５０ｎｍにおいて２７５ｎｍ〜４００ｎｍの光学的厚さを有している。いくつかの実施形態においては、層ペアの少なくとも半分は、黄色の光、オレンジ色の光、又は赤色の光を中心とした反射帯域に対応する光学的厚さを有している。層厚さの正確な調整及び構成は、ディスプレイの残部の構成に依存することとなり、また、発光ディスプレイの白色点の詳細に依存することとなる。
【００２４】
色補正フィルムが、反射又は吸収に基づいて角度をシフトさせることによって色の忠実度を向上させることのために、それら特性の大きさと透過との間に必然的なトレードオフが存在する。いくつかの実施形態においては、透過を大きいものに維持することが望ましいことがあり得る。いくつかの実施形態においては、色補正フィルムは、垂直入射する非偏光可視光の少なくとも８０％を透過させるのに十分に少数の層を有している。いくつかの実施形態においては、色補正フィルムは、垂直入射する非偏光可視光の少なくとも８５％を透過させるのに十分に少数の層を有している。いくつかの実施形態においては、色補正フィルムは、垂直入射する非偏光可視光の少なくとも９０％を透過させるのに十分に少数の層を有している。透過の割合は、明所視的に重み付けされた平均透過率とすべきである。逆に、いくつかの実施形態においては、カラーシフトの補正を効果的なものとし得るよう、６０°で入射する非偏光光の少なくとも１つの波長の反射又は吸収は、少なくとも１０％であるべきである。いくつかの実施形態においては、６０°で入射する非偏光光の少なくとも１つの波長の反射又は吸収は、少なくとも１５％であるべきである。いくつかの実施形態においては、６０°で入射する非偏光光の少なくとも１つの波長の反射又は吸収は、少なくとも２０％であるべきである。いくつかの実施形態においては、色補正フィルムは、６から２６の光学層を有している。
【００２５】
いくつかの実施形態においては、色補正フィルムは、基材２１６を含んでいる。基材は、色補正フィルムに対して寸法安定性を提供し得るものであって、保護層又はキャリア層として機能することができる、あるいは、他のディスプレイ表面又は他のディスプレイ部材に対しての良好な接着性を提供することができる。基材は、任意の適切な材料とすることができ、任意の適切な厚さと硬さと弾性とを含む任意の適切な寸法を有することができる。いくつかの実施形態においては、基材は、色補正フィルムを形成するための特定のプロセスに際して必要である。例えば、特定のプロセスにおいては、表面上に薄い層を成膜する必要があり、基材は、この基材上に成膜されたそのような層を有することができる。いくつかの実施形態においては、基材は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、又はポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）といったようなポリマー材料とすることができる。いくつかの実施形態においては、色補正フィルムの残部において複屈折性のミクロ層を回避することが好ましい場合があり得るのと同じ理由で、固有複屈折が小さい基材を使用することが好ましい場合があり得る。いくつかの実施形態においては、基材は、他の光学機能又は特性を有することができる。例えば、基材は、円偏光子とすることができる。
【００２６】
保護フィルム２１８は、任意の適切な保護フィルム又は保護層とすることができ、損傷又は摩耗からミクロ層を保護することができる。いくつかの実施形態において、保護フィルムは、ハードコートとすることができる、あるいは、ハードコートを含むことができる。いくつかの実施形態においては、保護フィルムは、反射防止特性を含むことができる。いくつかの実施形態においては、保護フィルムは、防眩特性を含むことができる。いくつかの実施形態においては、保護フィルムは、これら特性の組合せを含むことができる。保護フィルム２１８は、任意選択的なものであり、いくつかの実施形態においては、省略することができる。
【００２７】
色補正フィルム２１０は、いくつかの実施形態においては、垂直入射での透過においてシアンに見えることができる。いくつかの実施形態においては、色補正フィルムは、６０°入射での透過においてマゼンダに見えることができる。本明細書に記載の色補正フィルムを含むディスプレイ積層体は、任意の適切な方法によって特徴づけられる良好なカラーシフト性能を呈することができる。例えば、発光ディスプレイが完全にオンになっている時、ディスプレイ積層体は、垂直入射と６０°入射との間において、丁度可知差異の２倍（2 just noticeable difference、２ＪＮＤ）よりも小さなカラーシフトを呈することができる。説明の目的のために、丁度可知差異とは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間内において、ａ＊ｂ＊座標（ディスプレイ積層体を、垂直入射及び６０°入射で見ている）内の２つのポイント同士の間のユークリッド距離を、２．３で割り算したものである。いくつかの実施形態においては、ディスプレイ積層体は、垂直入射と６０°入射との間において、１．５ＪＮＤ未満のカラーシフトを呈することができる。いくつかの実施形態においては、ディスプレイ積層体は、垂直入射と６０°入射との間において、０．５〜１．５ＪＮＤのカラーシフトを呈することができる。いくつかの実施形態においては、ディスプレイ積層体は、垂直入射と６０°入射との間において、２未満のａ＊に沿ってカラーシフトを呈することができる。いくつかの実施形態においては、ディスプレイ積層体は、垂直入射と６０°入射との間において、６未満のｂ＊に沿ってカラーシフトを呈することができる。
【実施例】
【００２８】
上述したように、層厚さの正確な調整及び構成は、ディスプレイの残部の構成に依存することとなり、また、発光ディスプレイの白色点の詳細に依存することとなる。各ディスプレイのための最適の色補正フィルムのための正確な厚さの目標値へと、高屈折率ミクロ層と低屈折率ミクロ層との交互からなる複数の層を形成するに際して、様々な方法が適切な手段である。特定の厚さ及び光学的指数は、この特定のディスプレイに関しての例示的なものであり、他のディスプレイの特性に適応するように設計された最適の色補正フィルムを作製するに際して限定的なものではない。
【００２９】
以下の実施例においては、特定のディスプレイ条件にとって適切であるような特定の層厚さ及び光学的指数のサンプルを提供するために、２つのプロセスについて詳細に説明する。第１プロセスとして、層ごとに自己組織化されるコーティング方法（以下においては、ＬＢＬと略記される）について説明し、第２プロセスとして、真空薄膜コーティング方法（以下においては、ＶＴＦと略記される）について説明する。
【００３０】
試験方法
ＯＬＥＤディスプレイの色の測定方法
色の測定は、Ｗｅｓｔａｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｓｔ．Ｃｈａｒｌｅｓ，ＭＯ）によるＦＰＭ−５２０機器を使用して、行われた。
【００３１】
ｐＨの測定方法
ＬＢＬコーティングのために使用される溶液のｐＨは、ＶＷＲ  ＳＹＭＰＨＯＮＹ  ｐＨメータに対して接続されたＶＷＲ  ＳＹＭＰＨＯＮＹの凹凸付きの球状ｐＨ電極を使用して決定された。標準的なバッファ溶液が、較正のために使用された。
【００３２】
層ごとに（ＬＢＬ）自己組織化されたコーティングの作製方法
材料
特に記載のない限り、実施例及び本明細書の残りの部分におけるすべての部、百分率、及び比率などは、重量による。特に記載のない限り、すべての化学物質は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏ．（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｉｓｓｏｕｒｉ）などの化学物質供給業者から入手されているか、又は入手可能である。
【００３３】
以下は、ＬＢＬの実施例を通して使用される材料のリストである。
「ＰＤＡＣ」は、ポリ（ジアリル−ジメチルアンモニウムクロライド）を参照しており、これは、１００〜２００Ｋの分子量を有した正に帯電したポリマーであり、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏ．（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｉｓｓｏｕｒｉ）から、２０ｗｔ％の水溶液として入手された。
【００３４】
「ＳｉＯ２」は、特記しない限り、シリカナノ粒子（２０ｎｍ直径、アンモニウムによって安定化されている）を参照しており、Ｎａｌｃｏ  Ｃｏ．（Ｎａｐｅｒｖｉｌｌｅ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）から、「Ｎａｌｃｏ  ２３２７」という商標名で、４０ｗｔ％の水分散液として入手された。
【００３５】
「ＺｒＯ２」は、特記しない限り、ジルコニアナノ粒子（６〜１５ｎｍ直径、水酸化テトラエチルアンモニウム／有機酸によって安定化されている）を参照しており、Ｎｉｓｓａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から、「ＮａｎｏＵｓｅ  ＺＲ−３０ＢＦＮ」という商標名で、３０．５ｗｔ％の水分散液として入手された。
【００３６】
「ＴＭＡＣｌ」は、塩化テトラメチルアンモニウムを参照しており、ＳＡＣＨＥＭ，Ｉｎｃ．（Ａｕｓｔｉｎ，ＴＸ）から、５０％の水溶液として入手された。
【００３７】
「ＴＭＡＯＨ」は、水酸化テトラメチルアンモニウムを参照しており、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ（Ｗａｒｄ  Ｈｉｌｌ，ＭＡ）から、２．３８ｗｔ％の水溶液として入手された。
【００３８】
方法
層ごとの自己組織化されたコーティングは、Ｓｖａｙａ  Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，ＣＡ）から購入した装置を使用して作製され、米国特許第８，２３４，９９８号（Ｋｒｏｇｍａｎ氏他）に記載されたまたＫｒｏｇｍａｎ氏他によるＡｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ  ａｎｄ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｌａｙｅｒ−ｂｙ−Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，Ｌａｎｇｍｕｉｒ  ２００７，２３，３１３７−３１４１に記載されたシステムを手本としている。
【００３９】
この装置は、コーティング溶液を収容した圧力容器を含んでいる。フラットなスプレーパターンを有するスプレーノズル（Ｓｐｒａｙｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．，Ｗｈｅａｔｏｎ、ＩＬから）が設置されており、これにより、ソレノイドバルブにより制御されることによって指定されたタイミングでコーティング溶液をまた濯ぎ水を噴霧することができる。コーティング溶液を収容した圧力容器（Ａｌｌｏｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏｒｐ．，Ｗａｕｋｅｓｈａ，ＷＩ）が、窒素によって３０ｐｓｉにまで加圧される一方で、脱イオン（ＤＩ）水を収容した圧力容器が、空気によって３０ｐｓｉにまで加圧される。コーティング溶液ノズルからの流速は、それぞれ毎時約１０ガロンである一方で、ＤＩ水濯ぎノズルからの流速は、毎時約４０ガロンである。コーティングすべき基材が、エポキシ（Ｓｃｏｔｃｈ−Ｗｅｌｄエポキシ接着剤，ＤＰ１００  Ｃｌｅａｒ，３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）を使用して、ガラスプレート（１２インチ×１２インチ×１／８インチ厚さ）（Ｂｒｉｎ  Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎ  Ｇｌａｓｓ  Ｃｏ．，Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）に対して接着された。そして、ガラスプレートは、鉛直方向の搬送ステージ上に取り付けられ、真空チャックを使用して所定位置に保持された。典型的なコーティングシーケンスにおいては、ポリカチオン（例えば、ＰＤＡＣ）溶液が、ステージを７６ｍｍ／ｓｅｃで鉛直方向下向きに移動させつつ、基材上へと噴霧される。次に、１２秒間の留め置き時間の後に、ステージを１０２ｍｍ／ｓｅｃで鉛直方向上向きに移動させつつ、ＤＩ水溶液が基材上へと噴霧される。次に、４秒間の留め置き時間の後に、ポリアニオン（例えば、ＳｉＯ２又はＺｒＯ２ナノ粒子）溶液が、ステージを７６ｍｍ／ｓｅｃで鉛直方向下向きに移動させつつ、基材上へと噴霧される。更なる１２秒間の留め置き時間を経過させることができる。最後に、ステージを１０２ｍｍ／ｓｅｃで鉛直方向上向きに移動させつつ、ＤＩ水溶液を基材上へと噴霧され、そして、４秒間の留め置き時間を経過させることができる。上記のシーケンスを繰り返すことにより、所望数の「２層構造層」を成膜することができる。その後、コーティングが、圧縮空気流を使用して乾燥される。これら２層構造層が、１つの光学的ミクロ層を構成する。ポリアニオンとして、ＺｒＯ２ナノ粒子が使用される場合には、ミクロ層は、高屈折率の層として示される。ポリアニオンとして、ＳｉＯ２ナノ粒子が使用される場合には、ミクロ層は、低屈折率の層として示される。
【００４０】
複数層真空薄膜（ＶＴＦ）ミクロ層の作製方法
一般的に、様々なタイプの真空薄膜成膜技術が一般的に記載されている。これら技術には、様々なタイプの連続型の又はバッチ式の製造プロセスでコーティングするに際しての様々な利点を有し得るような、例えば、様々な態様の蒸着技術、スパッタリング技術、及び化学気相蒸着技術が含まれている。限定するものではないけれども、本開示のために使用される真空成膜方法として、電子ビーム（ｅ−ビーム）蒸着及びスパッタリングとして周知の２つの手段が記載されている。
【００４１】
ａ．Ｅ−ビーム蒸着
材料：高屈折率（Ｈｎ）用の材料とは、可視波長の屈折率＞〜１．９であるような金属酸化物蒸着材料を参照しており、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化タンタル等といったような材料を含む。
【００４２】
低屈折率（Ｌｎ）用の材料とは、可視波長の屈折率＜〜１．５であるような金属酸化物蒸着材料を参照しており、酸化シリコン、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等といったような材料を含む。
【００４３】
方法：装置は、真空コーティングチャンバであり、この真空コーティングチャンバには、（１）４つのハースを有した電子ビーム蒸着源と、（２）回転式の遊星固定治具と、（３）真空ポンピングステーションと、（４）水晶マイクロ天秤（ＱＣＭ）と、（５）分光光学的な厚さモニタと、が設けられている。この方法は、ガラスフィルタ、眼科用レンズ、及び同様の形状の又は堅固な対象物といったような個別の基材をコーティングするのに特に好適であると共に、真空薄膜産業において周知である。
【００４４】
コーティングを行う前に、２つの蒸着源ハースに対して、Ｈｎ材料の顆粒が予め充填され、他の２つの蒸着源ハースに対して、Ｌｎ材料の顆粒が予め充填される。
【００４５】
コーティング対象をなす基材が、回転式の遊星固定治具の下面に対して固定され、そして、真空コーティングチャンバが、一般的には１０−５Ｔｏｒｒ未満の蒸着に適したプロセス圧力へとポンピングされる。
【００４６】
電子ビーム源及び蒸着コントローラを使用して、複数層設計が要求するような光学的設計の個々の層を、一度に一層ずつ、順次的にコーティングする。例えば、第１層（例えば、実施例３のＴｉＯ２材料）から開始され、高電圧電子ビーム電流が、予めプログラムされた設定値に増大され、これにより、ＴｉＯ２顆粒が蒸発温度にまで加熱される。蒸着時には、ＱＣＭ（蒸発したフラックスを「見る」ためにシャッタ付きのものとされている）がコーティングされ始め、これにより、質量の変化が引き起こされ（したがって）共振周波数の変化が引き起こされる。材料定数を使用した計算が行われ、質量及び周波数の変化が、定常状態の蒸着速度及び蓄積厚さへと変換される。蒸着コントローラが、電子ビーム出力を所定の速度設定値へと調節し、そして、定常状態へと到達した時点で、電子ビーム供給源から基材へのシャッタが開放され、これにより、回転式の遊星固定治具上に取り付けられた基材に対してコーティングを開始することができる。蒸着時には、分光光学的な厚さモニタも、また、蓄積コーティングを「監視する」。
【００４７】
層の光学的厚さの設定ポイントに到達すると、電子ビーム供給源から基材へのシャッタが閉じられ、電子ビーム電流がゼロにまで減少される。次に、第２層のための蒸着ハースが、実施例３の場合にはＬｎ（１．４６）材料であるＳｉＯ２の蒸着ハースが、所定位置に配置され、そして、蒸発まで同様の加熱、シャッタの開放、コーティング、及び終了というシーケンスが、ＴｉＯ２（２．２３の屈折率を有するＨｎ材料）からなる交互層に対して実行される。
【００４８】
ｂ．真空スパッタリング
材料：高屈折率（Ｈｎ）用の材料とは、可視波長の屈折率＞〜１．９であるような金属酸化物スパッタリング材料を参照しており、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化亜鉛スズ等といったような材料を含む。
【００４９】
低屈折率（Ｌｎ）用の材料とは、可視波長の屈折率＜〜１．５であるような金属酸化物スパッタリング材料を参照しており、酸化シリコン等といったような材料を含む。特定の場合には、アクリレートといったようなポリマー層を、ハイブリッド成膜法によって成膜することができ、スパッタリングされたＬｎ金属酸化物材料の代わりとすることができる。これらポリマー層は、同等の光学的性能を提供することができるけれども、物理的性質の「化学的調整」をも提供することができ、例えば固有の応力及び接着性に影響を及ぼすことができる。
【００５０】
方法：個別の基材上へのコーティング時に電子ビーム蒸着する際のアプローチ（すなわち、一度に一層ずつ）とは異なり、スパッタリングといったような成膜技術を使用することにより、連続プロセスでフィルム基材をコーティングする際に、非常に大きな効率をもたらすことができる。以下の例示においては、１１個の成膜源が、すなわちＨｎ材料用の６個の成膜源及びＬｎ材料用の５個の成膜源が、温度制御されたコーティングドラムの周縁周りに配置されている。この例示においては、ＰＥＴ、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、又は同様のタイプのものといったような透明フィルムが、１１個のコーティング源を通過する表面上において巻回されており、１１層の薄膜積層体の全体が単一の機械通過においてコーティングされる。チャンバサイズが制限されていたり、あるいは、多数の成膜源を設置するコストが制限されていたりする場合には、同様の構成でより少ない回数を使用することができ、１１層のコーティングを、構成に応じて、２回のあるいはそれ以上の回数の機械通過によって完了することができる。
【００５１】
電子ビーム蒸着シーケンスと同様に、分光光学的な厚さの観測を使用することによって、層ごとに蓄積コーティングを観測することができ、更に、コーティングアルゴリズムを使用することによって、個々の層厚さを、また必要に応じて光学的特性を、調節することができ、これにより、高効率コーティングシナリオにおいて最適性能が得られるよう、薄膜積層体の調整に際してより大きなフレキシブルさを提供することができる。
【００５２】
実施例１の準備
層ごとの（ＬＢＬ）コーティング溶液
ＰＤＡＣコーティング溶液は、プラスチック製の容器内に、１７６８３グラムの脱イオン水と、２５．７１グラムのＴＭＡＯＨ（２．３８％）と、２９０．８８グラムのＰＤＡＣ（２０ｗｔ％）と、を分注することにより、調製された。ＰＤＡＣの最終濃度は、繰り返し単位に対して２０ｍＭである。この溶液のｐＨは、約１０．０であった。この溶液は、調製の直後に使用された。
【００５３】
ＳｉＯ２ナノ粒子コーティング懸濁液は、プラスチック製の容器内に、７５１１グラムの脱イオン水と、８１．８７グラムのＴＭＡＣｌ（５０％）と、２１４．８０グラムのＴＭＡＯＨ（２．３８％）と、１９２．００グラムのＳｉＯ２（Ｎａｌｃｏ  ２３２７）と、を分注することにより、調製された。ＳｉＯ２の最終濃度は、０．９６ｗｔ％であり、ＴＭＡＣｌの最終濃度は４８ｍＭである。この溶液のｐＨは、約１１．５であった。この溶液は、使用前に一晩熟成された。
【００５４】
ＺｒＯ２ナノ粒子コーティング懸濁液は、プラスチック製の容器内に、７９２３グラムの脱イオン水と、５１．２０グラムのＴＭＡＯＨ（２．３８％）と、２６．２３グラムのＺｒＯ２（Ｎｉｓｓａｎ  ＮａｎｏＵｓｅ  ＺＲ３０−ＢＦＮ）と、を分注することにより、調製された。ＺｒＯ２の最終濃度は、０．１０ｗｔ％である。この溶液のｐＨは、約１０．０であった。この溶液は、調製の直後に使用された。
【００５５】
ＰＥＴ上におけるＬＢＬコーティング
上述したような「層ごとに（ＬＢＬ）自己組織化されたコーティングの作製方法」を使用して、１０個の光学的ミクロ層を有したコーティングが、ＰＥＴ基材上に作製された。基材は、Ｓｋｙｒｏｌ  ＳＨ４１（ＳＫＣ  Ｉｎｃ．，Ｃｏｖｉｎｇｔｏｎ，ＧＡ）であり、この基材は、４ｍｉｌ厚さであると共に、ポリエステルによって下塗りされている。以下の表は、各ミクロ層内における２層構造層の成分及び数を特定している。高屈折率ミクロ層（奇数層）は、ＰＤＡＣポリマーとＺｒＯ２ナノ粒子とを含んでいる。低屈折率ミクロ層（偶数層）は、ＰＤＡＣポリマーとＳｉＯ２ナノ粒子とを含んでいる。第１層は、基材上に成膜された第１の積層体であった。
【表１】
2019533276.tif 000003
【００５６】
実施例２の準備
層ごとの（ＬＢＬ）コーティング溶液
実施例２のためのコーティング溶液は、実施例１に関して上述したようにして調製された。
【００５７】
ＰＥＴ上におけるＬＢＬコーティング
上述したような「層ごとに（ＬＢＬ）自己組織化されたコーティングの作製方法」を使用して、１０個の光学的ミクロ層を有したコーティングが、ＰＥＴ基材上に作製された。基材は、Ｓｋｙｒｏｌ  ＳＨ４１（ＳＫＣ  Ｉｎｃ．，Ｃｏｖｉｎｇｔｏｎ，Ｇｅｏｒｇｉａ）であり、この基材は、４ｍｉｌ厚さであると共に、ポリエステルによって下塗りされている。以下の表は、各ミクロ層内における２層構造層の成分及び数を特定している。高屈折率ミクロ層（奇数層）は、ＰＤＡＣポリマーとＺｒＯ２ナノ粒子とを含んでいる。低屈折率ミクロ層（偶数層）は、ＰＤＡＣポリマーとＳｉＯ２ナノ粒子とを含んでいる。第１層は、基材上に成膜された第１の積層体であった。
【表２】
2019533276.tif 000004
【００５８】
実施例３の準備
実施例３は、上記の「複数層真空薄膜（ＶＴＦ）ミクロ層の作製方法」における「ａ．Ｅ−ビーム蒸着」の項において上述したｅ−ビーム真空薄膜（ＶＴＦ）法を使用して、行われた。この例においては、複数層は、１１個の層設計からなり、シーケンスは、典型的には０．００２インチ〜０．１００インチ厚さのＰＥＴ基材又はガラス基材のいずれか上で完了される。この例においては、１２５マイクロメートル厚さのＰＥＴが使用された。
【表３】
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【００５９】
比較例１：ＯＬＥＤディスプレイに対して積層されたコーティング無しＰＥＴ
コーティングが適用されていない点を除いては実施例１と同じＰＥＴが使用された。
【００６０】
試験サンプル及び結果：
各実施例１〜３においては、コーティングされた基材が、３Ｍ製の光学的に透明な接着剤（ＯＣＡ）（製品番号８１４６−３）を使用して、Ｓａｍｓｕｎｇ  Ｇａｌａｘｙ  Ｓ３の前面に対して、手作業で積層された。（比較例１においては、コーティングされていないＰＥＴサンプルが、同様にして積層された。）３Ｍ製のＮａｔｕｒａｌ  Ｖｉｅｗ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒフィルムが、ＰＥＴに対して積層された。色測定は、上記の「ＯＬＥＤディスプレイの色の測定方法」に従って行われた。
【表４】
2019533276.tif 000006
【表５】
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【表６】
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【表７】
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【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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2019533276.tif 000013