(57)【要約】【目的】外側フィルム表面に対して混和性のある熱可塑性材料を積層するに際して光伝送特性を損なわない手法を提供する。【構成】互いに異なる屈折率を持つ少なくとも２つのポリマーより成る繰り返しの光学レイヤーと、(ii)外側フィルム表面と、(iii)外側フィルム表面に沿う屈折境界と、(iv)フィルムに供給される合計熱エネルギーに基づく剥離限界とを有する誘電性フィルムを選択し、この外側フィルム表面に対して混和性のある熱可塑性材料を剥離限界以下の熱エネルギーで屈折境界に融着し、屈折境界より高い光伝送特性を有する多分散領域を形成する。【選択図】図２
2005502924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性物質を有機誘電性光学フィルムの外側表面レイヤーに光学的に結合するための方法であって、
互いに異なる屈折率を持つ少なくとも２つのポリマーより成る繰り返しの光学レイヤーと、(ii)外側フィルム表面と、(iii)外側フィルム表面に沿う屈折境界と、(iv)フィルムに供給される合計熱エネルギーに基づく剥離限界とを有する誘電性フィルムを選択する選択ステップと、
外側フィルム表面に対して混和性のある熱可塑性材料を、剥離限界以下の熱エネルギーで屈折境界に融着し、屈折境界より高い光伝送特性を有する多分散領域を形成する融着ステップと、を有して成ることを特徴とする方法。
【請求項２】
キャビティの少なくとも一部において、フィルムに供給される合計エネルギーを剥離限界以下に制限するべく十分に低いガラス遷移温度を有する分子量を持つ熱可塑性物質を選択する、請求項１の方法。
【請求項３】
熱可塑性物質が、該熱可塑性物質の光伝送特性を変える有機吸収染料を含む、請求項１の方法。
【請求項４】
無反射コーティングをさらに含む、請求項１の方法。
【請求項５】
有機誘電性光学フィルムにハードコートレイヤーが設けられる、請求項１の方法。
【請求項６】
ハードコートレイヤーにさらに無反射コーティングが設けられる、請求項５の方法。
【請求項７】
熱可塑性物質にハードコートレイヤーが設けられる、請求項１の方法。
【請求項８】
ハードコートレイヤーにさらに無反射コーティングが設けられる、請求項７の方法。
【請求項９】
ホログラムをさらに含む、請求項１の方法。
【請求項１０】
ホログラムにさらに保護光学キャップが設けられる、請求項９の方法。
【請求項１１】
キャップにさらに無反射コーティングが設けられる、請求項１０の方法。
【請求項１２】
ホログラムとキャップの間に金属誘電性スタックが設けられる、請求項１０の方法。
【請求項１３】
キャップが凹面を有し、金属誘電性スタックが該キャップ凹面にスパッタリングされる、請求項１２の方法。
【請求項１４】
保護光学キャップをさらに含み、金属誘電性スタックがキャップと有機誘電性光学フィルムの間に設けられる、請求項１の方法。
【請求項１５】
キャップにさらに保護光学キャップが設けられる、請求項１４の方法。
【請求項１６】
前記選択ステップが、外側フィルム表面に対して混和性のある熱可塑性物質を選択することを含み、前記融着ステップが、熱可塑性物質を基板に成型すると同時に、剥離限界以下の熱エネルギーで基板を屈折境界に融着して、当初の屈折領域より高い光伝送率を持つ多分散領域を形成することを含む、請求項１の方法。
【請求項１７】
前記融着ステップの前に、射出成形機のバレル内で熱可塑性物質をそのガラス遷移温度以上に加熱するステップを含み、熱可塑性物質がバレルから出てキャビティに投入されるときにガラス遷移温度からキャビティ温度への温度降下に遭遇する、請求項１６の方法。
【請求項１８】
前記選択ステップが、外側フィルム表面に対して混和性を持つと共に、外側表面と、該外側表面に沿って第２の屈折境界を有する熱可塑性基板を選択することを含み、前記融着ステップが、これらの屈折境界を剥離限界以下の熱エネルギーで融合させて、当初のこれらの屈折領域より高い光伝送率を持つ多分散領域を形成することを含む、請求項１の方法。
【請求項１９】
熱可塑性基板の外側表面が第１の溶融温度範囲を有しており、前記選択ステップが、該第１の溶融温度範囲と重複する題２の溶融温度範囲を有する熱可塑性物質を選択することから成る、請求項１８の方法。
【請求項２０】
一つの屈折領域の近くに放射線吸収物質を配置するステップをさらに含み、前記融着ステップが放射線吸収物質を照射することから成る、請求項１８の方法。
【請求項２１】
前記照射ステップがフィルムを通して放射線吸収物質を照射することから成る、請求項２０の方法。
【請求項２２】
前記照射ステップが熱可塑性物質を通して放射線吸収物質を照射することから成る、請求項２０の方法。
【請求項２３】
前記配置ステップが放射線吸収染料と溶剤の混合物をフィルムに塗布することから成る、請求項２０の方法。
【請求項２４】
前記配置ステップが放射線吸収染料と溶剤の混合物を熱可塑性物質に塗布することから成る、請求項２０の方法。
【請求項２５】
熱可塑性物質が、その光伝送特性を変える有機吸収染料を含む、請求項１８の方法。
【請求項２６】
前記選択ステップが、外側フィルム表面に対して混和性のある熱可塑性物質を選択することを含み、前記融着ステップが、熱可塑性物質を押し出し成形して外側表面と該外側表面に沿って第２の屈折境界を有する熱可塑性基板を得、剥離限界以下の熱エネルギーでこれら屈折領域を融合して、当初の屈折領域より高い光伝送率を持つ多分散領域を形成することを含む、請求項１の方法。
【請求項２７】
熱可塑性基板の外側表面が第１の溶融温度範囲を有しており、前記選択ステップが、該第１の溶融温度範囲と重複する題２の溶融温度範囲を有する熱可塑性物質を選択することから成る、請求項２６の方法。
【請求項２８】
熱可塑性物質が押し出し成形機のノズルから吐出されるときに温度降下に遭遇し、前記熱可塑性物質選択ステップが、フィルムに供給される合計エネルギーを剥離限界以下に制限するべく十分に低い押し出し温度とそれに見合った温度降下を有する分子量を持つ熱可塑性物質を選択する、請求項２６の方法。
【請求項２９】
熱可塑性物質が、その光伝送特性を変える有機吸収染料を含む、請求項２６の方法。
【請求項３０】
熱可塑性の基板上に有機誘電性光学フィルムが支持されて成る光学フィルタであって、
(i)互いに異なる屈折率を持つ少なくとも２つのポリマーより成る繰り返しの光学レイヤーと、(ii)外側表面物質と、(iii)フィルムに供給される合計熱エネルギーに基づく剥離限界とを有する誘電性フィルムと、
前記誘電性フィルムの外側表面物質に対して混和性を持ち、誘電性フィルムと同じ光伝送路に配置される熱可塑性基板と、
前記誘電性フィルムと前記熱可塑性基板との間の光伝送路において配置された、前記外側表面物質と前記熱可塑性基板との混合物からなる多分散領域と、を有して成り、前記多分散領域が前記フィルムから前記熱可塑性基板へと移行する遷移領域において光伝送路に沿って改善された光伝送率を与えることを特徴とする、光伝送路に沿ったフィルムの正味の光伝送特性を実質的に低減しない光学フィルム。
【請求項３１】
前記外側表面物質が第１の溶融温度範囲を持ち、前記熱可塑性基板が該第１の溶融温度範囲と重複する第２の溶融温度範囲を持つ、請求項３０のフィルタ。
【請求項３２】
前記熱可塑性基板が有機吸収染料を含む、請求項３０のフィルタ。
【請求項３３】
無反射コーティングをさらに含む、請求項３０のフィルタ。
【請求項３４】
前記有機誘電性光学フィルムにハードコートレイヤーが設けられる、請求項３０のフィルタ。
【請求項３５】
前記ハードコートレイヤーに無反射コーティングが設けられる、請求項３４のフィルタ。
【請求項３６】
前記熱可塑性基板にハードコートレイヤーが設けられる、請求項３０のフィルタ。
【請求項３７】
ホログラムをさらに含む、請求項３０のフィルタ。
【請求項３８】
前記ホログラムに保護光学キャップが設けられる、請求項３７のフィルタ。
【請求項３９】
前記キャップに無反射コーティングが設けられる、請求項３８のフィルタ。
【請求項４０】
前記ホログラムと前記キャップの間に金属誘電性スタックが設けられる、請求項３８のフィルタ。
【請求項４１】
前記キャップが凹面を有し、前記金属誘電性スタックが該凹面にスパッタリングされる、請求項４０のフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱可塑性基板を有機誘電性光学フィルムに実装するための方法と、その結果として得られる光学フィルタに関する。より詳しくは、様々な工業的プロセスを介して、フィルムの屈折境界における光電送を向上させながら、しかも層間剥離を起こさずに熱可塑性基板を誘電性フィルムに融着（fusing）するための方法論に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、誘電性のスタックは、無機（金属）酸化物の複数の層を高分子基板上にスパッタリングすることによって構成されてきた。該層は高屈折率と低屈折率との間で互い違いになっており、これにより入射光が各々の新たな層で部分ミラー（partial mirror）に遭遇する。いわゆるクォーターウェーブスタック（quarter wave stacks）を生成することにより、ある波長はブラッグ回析(Bragg diffraction)を介して破壊的な干渉を受ける。これらの構成は幾つかの利点を有する。すなわち、これらは基板に密接に光結合されるので高伝送をもたらし、また、これは各々の特定の部品の形状および曲率のために注文設計される。しかし、一方では、これらの構成に伴って多くの不利欠点が存在する。すなわち、製造に要する労力ならびに材料・設備コストが膨大であり、高分子基板に対する金属酸化物の機械的結合であることから曲げ応力による層間剥離を起こしやすく、金属酸化物と高分子基板との間の熱膨張率差も層間剥離の原因となる。
【０００３】
近年、誘電性スタックの製造を交互に高屈折率と低屈折率とを有する複数の高分子層から製造して、有機誘電性光学フィルムを生成することが行われるようになっている。このようなフィルムの幾つかの例が「光学フィルム」と題される下記特許文献１に記載されている。その内容をここに参照する。異なる高分子が類似した機械特性および融点特性を有しており、多数の層を積層して厚さを制御しフィルムを光学的にチューンすることを許容する。この発明はフィルムを経済的に製造することを可能にするが、フィルムを他の部品、たとえば光学的熱可塑性基板に光結合することにおいて問題がある。繊細なフィルムは剥離、溶融、焼失またはその望ましいトランスミッション特性の変更を非常に受けやすいので、これまでのフィルム実装の試みは光学式の流体または接着剤を介しての粘着に限られていた。これらの手法はそれなりに適切なものではあるが、フィルム−接着剤およびフィルム−基板から屈折境界を与えることによって、フィルムの高いトランスミッション特性を大幅に低減させてしまう。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第５８８２７７４号公報
【０００５】
したがって、フィルムのトランスミッション特性を維持または向上させながら、構造的および機構的な一体性をもってフィルムを基板上に実装することが好ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、有機誘電性フィルムを含む光学フィルタを製造するための様々な方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、誘電性フィルムの屈折境界における光伝送特性を改善しながら、層間剥離を生じさせずに該フィルムを熱可塑性基板に融着または熱接合するための工業的プロセスを提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに別の目的は、熱可塑性物質の化学的および物質的特性を選択するための、フィルム融着方法に効果的に用いることのできる基準ないし指標を記述することにある。
【０００９】
本発明のさらに別の目的は、選択した製造法に基づいてフィルムを熱可塑性基板に熱的に結合するための基準ないし指標を記述することにある。
【００１０】
本発明のさらに別の目的は、熱的に結合された領域の光学特性を記述することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
これらおよび他の関連した目的は、熱可塑性物質を有機誘電性光学フィルムの外側表面レイヤーに光学的に結合するための方法である本発明によって達成される。誘電性のフィルムは、(i)互いに異なる屈折率を持つ少なくとも２つのポリマーより成る繰り返しの光学レイヤーと、(ii)外側フィルム表面と、(iii)外側フィルム表面に沿う屈折境界と、(iv)フィルムに供給される合計熱エネルギーに基づく剥離限界（delamination threshold）とを有するように選択される。次に、外側フィルム表面と混和できる（miscible）熱可塑性材料が選択される。熱可塑性材料は、剥離限界以下の熱エネルギーで屈折境界に融着されて、屈折境界より高い光伝送特性を有する多分散(polydisperse)領域を形成する。熱可塑性物質の分子量は、その溶融温度範囲が外側フィルム表面の溶融温度範囲と重なるように選択される。
【００１２】
融着はフィルムインサート成型（film insert molding）によって行うことができ、熱可塑性物質を基板に成型すると同時にフィルムの屈折領域にヒューズする。溶融樹脂がバレル内でそのガラス遷移温度以上に保持され、それがキャビティ内に入るとフィルムの剥離限界以下に温度降下する。
【００１３】
融着はまたレーザー溶接によっても行うことができ、一つの屈折領域の近くに配置した放射線吸収物質（radiation absorbing material）に熱可塑性物質またはフィルムを介して照射する。
【００１４】
融着はまた、熱可塑性物質を押し出し成型により基板とし、基板温度が剥離限界以下に降下するときにフィルムを基板に接触させることによっても行うことができる。
【００１５】
本発明方法によって製造される光学フィルタは、紫外線吸収性の染料などの有機吸収染料、可視光線吸収染料、化粧性染料(cosmetic dye)、近赤外線吸収染料、赤外線吸収染料あるいはこれらの組み合わせを含んでいてもよい。ハードコートレイヤー、無反射レイヤー、ホログラム、金属誘電スタックあるいはこれらの組み合わせの形態のアドオン型フィルタが熱可塑性フィルム構造体と結合されていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、外側フィルム表面に対して混和性のある熱可塑性材料を、剥離限界以下の熱エネルギーで屈折境界に融着し、屈折境界より高い光伝送特性を有する多分散領域を形成するので、光伝送路に沿ったフィルムの正味の光伝送特性を実質的に低減しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
米国特許第５８８２７７４号において、トランスミッションスペクトルを改善するためにフィルムが互いに積層されている。たとえば、PENとcoPENのレイヤーを交互に積層することによって作られた1対の204レイヤー偏光子（偏光プリズム）が積層される。より詳しく述べると、一方の偏光子のcoPENレイヤーの外側面が他方の偏光子のcoPENレイヤーの外側面に積層される。この例では光学式の接着剤が用いられており、その唯一の重要な特性は、それがcoPENとできる限り近い屈折率を備えていることである。他の例では、比較的厚い外皮レイヤーがフィルムの外側表面上に形成される。この例では、外皮レイヤーはPENまたはcoPENから形成され得る。いずれにしても、外皮レイヤーは、フィルムに用いられるポリマーのうちの一つから作られる。
【００１８】
図１に示されるように、基板40の上にフィルム20を積層する点に問題が存在する。たとえば、PENおよびcoPEN（またはPENおよびPMMA）のレイヤー22と24を交互に積層することによって形成されたフィルム20が、異なる機械的、化学的または光学的特性を有する基板40に結合される。符号22と24は、有機誘電性の光学フィルムに用いられるポリマー対を示すものであってもよい。基板上にフィルムを積層する際、それらの間の空間または空隙のすべては中間的な媒体30によって占められる。中間媒体30は、交互レイヤー22または24のいずれかに隣接することもあるし、あるいは、フィルムのポリマーの一つから作られてレイヤーのたとえば数倍の厚みを有する外皮26に隣接することもある。最も単純なケースでは、中間媒体30は空気32から成る。あるいは、中間媒体30は接着剤34、すなわちフィルム、基板またはこれらの内部または間の何らかの等価物に匹敵する屈折率を有する光学グレード接着剤34(optical grade adhesive)より成る。これらの積層構造体は２つの屈折境界を有する。第一の屈折境界は、フィルムまたは外皮が空気32または接着剤34に触れるフィルム外側面または外皮外側面26aに配置され、第二の屈折境界は、空気32または接着剤34が基板に触れる基板外側面40aに配置される。これらの屈折境界26a，40aは、すべての波長で光を反映し、結果物であるフィルタの全体トランスミッション（overall transmission）を減少させる部分ミラーとして働く。当然に理解できるように、そのようなトランスミッション減少はフィルムの望ましい高い効率を損なう。このトランスミッション減少は、図１において左から右に通過する光波によって示されている。中間媒体30の材料特性にもかかわらず、光波が26a，40aと交差するときにその一部が反射していることに留意されたい。
【００１９】
出願人（発明者ら）は、中間的な接着剤の導入なしにフィルムを基板に結合させる試みを行った。しかし、フィルムが数百のレイヤーを含んでいることから、そのような初期の試みは、フィルムの一部が剥離し、あるいはフィルムがそのままの状態を維持できた場合にはフィルムの光学特性が破壊されるといった多くの失敗例に遭遇した。これらの試みのうちの幾つかは、基板にフィルムを熱的に結合すること、つまり融着または溶着させることを含んでいた。マッチングした屈折率を有する接着剤を単純に選択するということではなく、成功した熱結合は、ポリマーの溶融流動性（melt flow）、ポリマーの溶融温度範囲、および外側フィルムレイヤーに対するポリマーの混和性（miscibility）という３つの変数の最適化を必要としていた。この最適化の目的は、フィルムを破壊せずにフィルム表面に熱可塑性基板を熱形成（thermoform）することにある。剥離限界は、熱エネルギーがフィルムレイヤーに入り込んで、それが側面で散らされ得るより速く作りつけるような態様でフィルムに送られる全体の熱エネルギーの一機能であると考えられる。
【００２０】
熱可塑性ポリマーは一般に分子量で等級づけられ、選択プロセスはここから始まる。ポリマーの溶融温度範囲は分子量とおおよその相関性を持っているが、ポリマーの溶融流動性は分子量と反比例的に相関している。溶融流動性は、ポリマーが型、ローラー、押し出し機その他の成形機を介して熱成形される際の容易性を決定付ける。さらに、それは、ポリマーがフィルム表面に送られる際の容易性を決定付ける。しかし、フィルム剥離や破壊を引き起こすような高い溶融温度範囲では、低い溶融流動が存在する。ポリマーの溶融温度範囲は、それが溶融結合されるべき外側フィルムレイヤーの溶融温度範囲と少なくとも部分的に重なっていなければならないということが決定された。
【００２１】
さらに重要なこととして、フィルムは、互いに近接した数値ではあるが同一ではない溶融温度範囲を持つ２またはそれ以上の物質から構成される。熱形成が実行される態様は、フィルムに提供される合計熱エネルギーを決定する。出願人（発明者ら）は、低い方の溶融温度範囲のレイヤーに提供された合計熱エネルギーが剥離が起こるかどうかを決定し、したがって、そのような現象を剥離限界として決定する。すなわち、いかなる成功的熱形成プロセスも、スタックに供給される合計熱エネルギーを剥離限界以下に制限しなければならない。
【００２２】
ポリマー選択の初期の制限は次の通りである。すなわち、ポリマーは外側フィルムレイヤーに対して混和性があること、および、ポリマーの分子量が、外側フィルムレイヤーの溶融温度範囲と少なくとも部分的に重なる溶融温度範囲を与えるものであること、である。混和性は恐らくポリマーの極性をフィルムレイヤーにマッチさせることを必要とする。驚くべきことであるが、出願人（発明者ら）は、熱形成プロセスの末端で、ポリマーが外側フィルムレイヤーと接触し、剥離限界以下に維持しながら、両方の素材を接合して多分散レイヤーを形成し得ることを知見した。かかる多分散レイヤーは、空気や接着剤などの中間媒体のない連続遷移を生成するポリマー溶融（polymer melting）またはポリマー浸透(polymer interfusing)を介して形成した複数の材料による高分子混合体によって特徴付けられる。本発明による全体的調和は、これら中間媒体に代えて徐々に変遷する遷移体を形成して、あらゆる限定的光学境界を除去する。図２に示されるように、多分散レイヤー42は、外側フィルムレイヤーすなわち外皮26からポリマー基板40に至るスムーズで連続的な遷移を与えており、これにより元来存在する２つの屈折境界を取り除いている。Beer-Lambert則では２つのフィルタを結合したトランスミッションは各々のトランスミッションの積であると予測されているが、幾つかの例では、光伝送路にポリマーを付加してもフィルムの光トランスミッションは低下しなかった。
【００２３】
＜射出成形例＞
ポリカーボネートをバレル内にて、フィルム剥離限界より十分に高い545〜550゜F（285〜約287.8℃）の温度に維持した。170゜F（約76.7℃）の型表面に対して既にフィルムがインサートされている型キャビティにこのポリカーボネートを注入した。ポリカーボネートをキャビティに注入すると温度降下が生じた。ゲートに近い型部分で最大の合計熱エネルギーを受け、フィルム剥離が生じた。しかしながら、ゲートから離れた型部分ではポリカーボネートをフィルムに堅固に融着または接合させ、自発的にせよ誘発的にせよ剥離に陥りやすいということは全くなかった。かかる接合強度は、規格化されたメカニカルな試験を用いて確認された。
【００２４】
ある試験において、可視スペクトルを通過する平均トランスミッション（光伝送率）が85％であるポリカーボネートを注入し、可視スペクトルを通過する平均伝送率が79％である近赤外線吸収フィルムに融着した。これらのフィルタを積層した場合、Beer-Lambert則によれば、可視スペクトルを通過する伝送率は85％減少し、次いで79％減少するので、トータルの伝送率は各々のフィルタの伝送率の積、すなわち85％×79％＝67％と算出される。しかし、本発明によって成形されたフィルタの可視スペクトルを通過する平均伝送率は79％であった。
【００２５】
別の試験において、可視スペクトルを通過する平均伝送率）が85％であるポリカーボネートを注入し、可視スペクトルを通過する平均伝送率が85％である紫外線吸収フィルムに融着した。これらのフィルタを積層した場合、Beer-Lambert則によれば、可視スペクトルを通過する伝送率は85％減少し、次いで85％減少するので、トータルの伝送率は各々のフィルタの伝送率の積、すなわち85％×85％＝72％と算出される。しかし、本発明によって成形されたフィルタの可視スペクトルを通過する平均伝送率は８２％であった。
【００２６】
50nm増加ごとの光伝送率の値が以下の表１に概略的に示されている。表１において、カラム50は、伝送率の値が得られた可視スペクトル通過波長をリストしている。カラム52〜62におけるすべての値はパーセント（％）で示された伝送率の値であることに留意されたい。カラム52では、リストされた波長におけるBayerブランドのwater white (clear)ポリカーボネート基板の伝送率が示され、これらの平均伝送率が最下段に示されている。カラム54では、3Mブランドの有機誘電性光学フィルムの伝送率と平均伝送率が示されている。カラム56は、フィルム上に基板を積層した場合のBeer-Lambert則による予測伝送率を示す。カラム58は、積層体の実際の伝送率を示す。これは、フィルム20、外皮外側面26a、この例では空気32より成る中間媒体30、基板外側面40aおよび基板40を通過する図１の光波を表している。カラム56において予期または予測された値がカラム58における実際の伝送率の値と数的に一致していることに留意されたい。
【００２７】
カラム60は、本発明による、フィルムに融着されたポリカーボネートの伝送率を示す。これは、フィルム20、多分散レイヤー42および基板40を通り、外皮26と基板40との間の屈折境界には遭遇しない図２の光波を表している。本発明により、層間剥離を生じさせない形態によって基板をフィルムに融着させることにより、Beer-Lambert則によって予測された伝送損失を取り除くことができるという予期せざる効果が得られ、その結果として伝送率が平均10％上昇した。
【００２８】
【表１】
2005502924.tif 000003
【００２９】
伝送率の値を算出すると同時に、出願人（発明者ら）は、ポリカーボネート、フィルム、積層構造体および融着体のための明所視（photopic）および暗所視（scotopic）の伝送率値を得た。明所視および暗所視の伝送率は、380〜780nmの可視光波長（λ）のための明所視または暗所視感度関数（photopic or scotopic sensitivity function）すなわちPλまたはSλによって重み付けされ、さらに参照光源曲線(reference illuminant curve)によって重み付けされた値を、すべての可視光波長にわたって積分した値である個別伝送率（Ｔ）に等しい。光源曲線C（Iｃ）は主として可視光範囲にわたる昼光をシミュレートするスペクトルとして用いられる。したがって、明所視または暗所視の値は、３つの値T, PおよびIcの積の積分値を２つの値PおよびIcの積の積分値で除して得られる。PとICの曲線は自然光の標準化された100％レセプションを表しているので、分母は単一である。明所視の値を計算するための式は次の通りである。
【００３０】
【数１】
2005502924.tif 000004
【００３１】
カラム52のwater whiteポリカーボネートは、明所視が87.3％、暗所視が86.7％であった。カラム54のフィルムは、明所視が86.7％、暗所視が86.2％であった。積層体は、明所視が75.7％、暗所視が74.4％であった。これらの低下した明所視および暗所視の値は、カラム56，58の予期波長および実際波長に基づく伝送率データに反映されている伝送損失と相関している。カラム60の予想外に高い伝送率値に合致して、本発明による成形体は、明所視が84.9％、暗所視が82.3％であった。これらの値は、積層体の値と比べてそれぞれ12.2％および10.6％の増加を示している。
【００３２】
＜レーザー溶接例＞
放射線吸収材料をポリカーボネートの平坦面にコーティングし、その表面にフィルムを載置した。得られた積層体のポリカーボネート側から、50ワットおよび4mm幅ビームで作動する940nmダイオードレーザーによってレーザー照射した。1/32インチ（約0.8mm）間隔で並行にレーザービーム照射した。既にビーム照射した領域では、フィルムに与えられた合計エネルギーが剥離限界を超え、このためフィルムの光学特性が局所的に破壊された。他の領域ではフィルムがポリカーボネートに強固に積層され、その光学特性にも変化がなかった。この例で行ったレーザービーム照射より均一な照射を行うことによってより良好な結果が得られるであろうことが理解される。
【００３３】
＜アドオンフィルタ例＞
図３Ａ，図３Ｂ，図３Ｃおよび図３Ｄはいずれも本発明により形成され図２に示されるプラスチック／フィルム複合体を示す。完成されたプラスチック／フィルム複合体はプラスチック／フィルム50として示され、プラスチック面50aとフィルム面50bとを有する。ここに示された付加的なレイヤー、コーティングおよび光学フィルタは、本発明によるプラスチック／フィルム複合体と組み合わされ得る光学装置の例である。図面には特定のタイプと形状が示されているが、より詳しくは後述するように、異なるタイプおよび形状も採用可能であることが理解されるべきである。
【００３４】
図３Ａは、プラスチック／フィルム50のフィルム面50b上に配置されたハードコートないしハードコートレイヤー60を示す。ハードコート60はフィルムのための保護レイヤーとして、たとえば耐スクラッチ性を向上させる。ハードコート60は、また、無反射レイヤーないしコーティング62を受けるための表面を提供する。ハードコート60がディップコーティングプロセスにより形成される場合、プラスチック面50aにもハードコートレイヤーが形成されるであろう。プラスチック／フィルム50のプラスチック面50aのハードコートレイヤー上に無反射レイヤーが設けられてもよい。この明細書の残余の記述にわたって、無反射レイヤーとは、スパッタリングによるメタルハライド(metal halide)レイヤー、スパッタリングによるメタルカルサイド(metal calcide)レイヤー、ルゲート（rugate）、誘電性スタック、またはこれらの組み合わせを意味している。メタルハライドは、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素と結合された金属を含む。メタルカルサイドは、酸素、硫黄、セレニウムまたはテルルと結合された金属を含む。ルゲートは、それ自体の屈折率が変化する金属および他のモノリシックの構造体を含む。誘電性スタックは、レイヤーごとに変化する屈折率を持つ金属および他の積層構造体を含む。
【００３５】
図３Ｂは、プラスチック／フィルム50のフィルム側に配置されたホログラム64を示す。光学式の保護キャップ68がホログラム64上に設けられている。反反射コーティングがプラスチック面50aおよび／またはキャップ外側面68aに設けられ得る。
【００３６】
図３Ｃは、キャップ68の内側にスパッタリングされた金属酸化物誘電性スタック66を示す。光学的に曲面が存在する場合には、図示のように、凹面上にスタック66がスパッタリングされることが好ましい。金属酸化物スタック66の干渉スペクトルは、プラスチック／フィルム50に組み込まれた有機誘電性フィルムの干渉スペクトルを補足する。無反射コーティングがプラスチック面50aおよび／またはキャップ外側面68aに形成され得る。
【００３７】
図３Ｄは、プラスチック／フィルム50のフィルム側に設けられたホログラム64を示す。ここにはまた、キャップ68の内側にスパッタリングされた金属酸化物誘電性スタック66が示されている。無反射塗装がプラスチック面50aおよび／またはキャップ外側面68aに形成され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】熱可塑性基板上に有機誘電性フィルムが積層され、これらの間に空気および接着剤が介在する従来構造のフィルタの断面図である。
【図２】本発明により製造された、熱可塑性基板上に有機誘電性フィルムが溶融されてなるフィルタの断面図である。
【図３Ａ】本発明により形成されたレンズであってハードコートレイヤーおよび無反射レイヤーを備えたものの拡大断面図である。
【図３Ｂ】本発明により形成されたレンズであってホログラムおよび保護キャップを備えたものの拡大断面図である。
【図３Ｃ】本発明により形成されたレンズであって無機誘電性スタックおよび保護キャップを備えたものの拡大断面図である。
【図３Ｄ】本発明により形成されたレンズであってホログラム、無機誘電性スタックおよび保護キャップを備えたものの拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
20  フィルム
22, 24  レイヤー
26  外皮
40  基板
42  多分散レイヤー
50  プラスチック／フィルム
50a  プラスチック面
50b  フィルム面
60  ハードコートレイヤー
62  無反射コーティング
64  ホログラム
66  金属酸化物誘電性スタック
68  保護キャップ
68a  キャップ外側面
【図１】
2005502924.tif 000005
【図２】
2005502924.tif 000006
【図３Ａ】
2005502924.tif 000007
【図３Ｂ】
2005502924.tif 000008
【図３Ｃ】
2005502924.tif 000009
【図３Ｄ】
2005502924.tif 000010
【国際公開パンフレット】
2005502924.tif 000011
2005502924.tif 000012
2005502924.tif 000013
2005502924.tif 000014
2005502924.tif 000015
2005502924.tif 000016
2005502924.tif 000017
2005502924.tif 000018
2005502924.tif 000019
2005502924.tif 000020
2005502924.tif 000021
2005502924.tif 000022
2005502924.tif 000023
2005502924.tif 000024
2005502924.tif 000025
2005502924.tif 000026
2005502924.tif 000027
2005502924.tif 000028
2005502924.tif 000029
2005502924.tif 000030
2005502924.tif 000031
2005502924.tif 000032
2005502924.tif 000033
2005502924.tif 000034
2005502924.tif 000035
2005502924.tif 000036
2005502924.tif 000037
2005502924.tif 000038
2005502924.tif 000039
2005502924.tif 000040
2005502924.tif 000041
2005502924.tif 000042
2005502924.tif 000043
【国際調査報告】
2005502924.tif 000044