(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的繰り返し単位に配置されたミクロ層積層体を含むポリマー多層光学フィルムであって、
設計入射角で、該積層体は１次反射帯域、２次反射帯域、及び任意追加的に３次反射帯域を提供し、
該１次反射帯域は、７２０〜２０００ｎｍの波長範囲内に配置され、
該２次反射帯域は、３８０〜７２０ｎｍの波長範囲に少なくとも部分的に配置され、
該積層体の該２次反射帯域は、同じ該積層体の該１次及び３次反射帯域の少なくとも一方に重複する、あるいは、該積層体の該２次反射帯域は、同じ該積層体の該１次及び３次反射帯域の少なくとも一方に重複しないが、該１次反射帯域の短波長帯域エッジと、該２次反射帯域の長波長帯域エッジとの差が、該１次反射帯域の短波長帯域エッジに対して５％以下にある、及び／又は、該２次反射帯域の短波長帯域エッジと、該３次反射帯域の長波長帯域エッジとの差が、該２次反射帯域の短波長帯域エッジに対して５％以下にあり、これにより、単一の広い反射帯域を形成する、フィルム。
【請求項２】
前記２次反射帯域が、前記１次反射帯域に重複する、又は、前記２次反射帯域が、同じ該積層体の前記１次反射帯域に重複しないが、前記１次反射帯域の短波長帯域エッジと、前記２次反射帯域の長波長帯域エッジとの差が、前記１次反射帯域の短波長帯域エッジに対して５％以下にあり、これにより、前記単一の広い反射帯域が、該１次及び２次反射帯域を含む、請求項１に記載のフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、反射及び透過特性が、ミクロ層積層体内の境界面で反射する光の建設的及び相殺的干渉によって主に決定される、多層光学フィルムに関する。本開示は更に、そのような光学フィルムを組み込んだ物品及びシステム、並びにそのようなフィルムの製造及び使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多層光学フィルムは既知である。そのようなフィルムは、異なる光透過性材料の多数の薄層を組み込むことができ、この層は、光学フィルムの反射及び透過特性が、層の境界面から反射された光線の建設的及び相殺的干渉によって主に決定されるように十分薄いため、ミクロ層と称される。個別のミクロ層によって示される複屈折の程度（存在する場合）、及び隣接したミクロ層の相対屈折率の差、また他の設計特性に基づいて、多層光学フィルムは、例えば、場合によっては反射偏光子として、また場合によってはミラーとして特徴付けられ得る、反射及び透過特性を有するように製造することができる。
【０００３】
その面内屈折率が、面内遮蔽軸に沿って隣接するミクロ層の間の実質的な屈折率不整合を提供し、面内通過軸に沿って隣接するミクロ層の間の実質的な屈折率整合を提供するように選択され、遮蔽軸と称される１つの主方向に沿って偏光された垂直入射光に関して高い反射率を確実にする一方で、通過軸と称される直交主方向に沿って偏光された垂直入射光線に関しては低い屈折率及び高い反射率を維持するために、十分な数の層を有する、複数のミクロ層から構成される反射性偏光子が、しばらくの間既知である。例えば、米国特許第３，６１０，７２９号（Ｒｏｇｅｒｓ）、同第４，４４６，３０５号（Ｒｏｇｅｒｓら）、及び同第５，４８６，９４９号（Ｓｃｈｒｅｎｋら）を参照されたい。
【０００４】
より最近では、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙの研究者が、このようなフィルムのフィルムと垂直な方向、すなわちｚ軸に沿った層間の屈折率特性の有意性を指摘し、これらの特性が斜角の入射角で、フィルムの反射率及び透過率においていかに重要な役割を有するかを示した。例えば、米国特許第５，８８２，７７４号（Ｊｏｎｚら）を参照されたい。Ｊｏｎｚａらはとりわけ、隣接するミクロ層間の屈折率におけるｚ軸の不整合（より簡潔にｚ屈折率不整合すなわちΔｎｚ）が、ブリュースター角（境界面におけるｐ偏光の反射率がゼロになる角度）が非常に大きいか、又は存在しない多層積層体の構成を可能にするためにどのように調整され得るかを教示する。これはひいては、その境界面におけるｐ偏光に関する反射率が、入射角の増加に伴って緩慢に減少するか、又は入射角と独立しているか、又は入射角が垂直方向から遠ざかるにつれて増加する、多層ミラー及び偏光子の構成を可能にする。その結果、ミラーの場合のあらゆる入射方向及び偏光子の場合の選択された方向において、ｓ偏光及びｐ偏光の両方に関し、広帯域幅にわたり高反射率を有する多層フィルムが達成され得る。
【０００５】
いくつかの多層光学フィルムは、狭周波数帯操作のため、すなわち狭い波長範囲にわたって設計される一方で、その他の多層光学フィルムは、実質的に可視又は明所視スペクトル全体、又は例えば、近赤外線波長を伴う可視又は明所視波長範囲などの広い波長範囲にわたって使用するために設計されたものもある。広帯域反射体においては、ミクロ層が光学繰り返し単位内に配置され、この光学的厚さ値はフィルムの第１面から第２面に向かって増加する。この層厚さ構成は、勾配層厚さプロファイルと呼ばれる。そのような広帯域反射体ではしばしば、垂直入射であるか、又は斜入射光線に対するかに関わらず、有意な着色（白でない）外観をシステムに付与することは望ましくない。着色外観は、フィルムが、スペクトルの可視部分にわたって均一でない透過又は反射特性を有する時に起こる。共押出された高分子多層光学フィルムの場合、そのような不均一性は、典型的に、標的プロファイルに対するフィルムの層厚さプロファイルの不完全な制御の結果である。色の問題を回避するために、高分子多層光学フィルムは、多くの場合、それらの主軸に沿って、極めて低い反射率及び高い透過率（例えば、透過時に見られる反射偏光子の通過軸に対して）、又は極めて高い反射率及び低い透過率（例えば、反射偏光子の遮蔽軸、若しくは、反射時に見られる反射ミラーフィルムの面内軸に対して）のいずれかを提供するように設計される。しかしながら場合によっては、中程度の反射率及び透過率が望ましい。そのような部分的反射性／部分的透過性フィルムにおける色の問題を解決するための１つのアプローチは、慎重に調整された層厚さプロファイルを有する単一のミクロ層のパケット又は積層体のみをそれらに提供すること、任意の層乗算デバイスを使用せずにそれらを製造すること、層厚さプロファイルの最大制御及び可視波長範囲にわたって透過率又は反射率の対応する最小スペクトル変動を提供することである。
【０００６】
スペクトルの赤外線部分において高反射率を提供するよう適合された多層光学フィルムも、既知である。そのようなフィルムはしばしば、赤外線波長での１次反射帯域において光反射率を提供し、スペクトルの可視部分において反射を避けるためにこれより高次の反射を抑制するよう設計される。米国特許第３，２４７，３９２号（Ｔｈｅｌｅｎ）、同第５，１０３，３３７号（Ｓｃｈｒｅｎｋら）、同第５，３６０，６５９号（Ａｒｅｎｄｓら）、及び同第７，０１９，９０５号（Ｗｅｂｅｒ）を参照されたい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、特に、所与の連続ミクロ層積層体が、垂直入射又はその他の設計入射角で、少なくとも１次及び２次反射帯域を提供し、場合によっては３次反射帯域も提供する、多層光学フィルム及びフィルム体について説明する。２次反射帯域は１次及び３次反射帯域のうち一方又は両方に重複し、これにより、可視波長及び赤外線波長の少なくとも一部をカバーする単一の広い反射帯域を提供する。この単一の広い反射帯域は、ミラーの場合のように直交した偏光状態を伴っていてよく、あるいは、偏光子の場合のように１つだけの偏光状態を伴っていてもよい。所与の反射帯域が別の反射帯域に「重複」又は「実質的に重複」しているかどうか、所与の反射帯域が別の反射帯域と「区分される」（すなわち、実質的に重複しておらず、またスペクトル的に分離していない）かどうか、あるいは、所与の反射帯域が存在しているかどうかに至るまで、このような概念に関して明確さと精密さを期すため、本出願の目的のために「反射帯域」が意味するところを下記に詳述する。この詳述では、本出願の目的のため、（単一の）反射帯域の関連するスペクトル特性（例えば短波長帯域エッジ、長波長帯域エッジ、及び反射能など）を定義する。
【０００８】
本出願の目的のため、可視波長範囲は３８０〜７２０ｎｍ、赤外線波長範囲は７２０〜少なくとも２０００ｎｍの範囲と仮定する。更に、近紫外線（近ＵＶ）範囲は３００〜３８０ｎｍの範囲と仮定する。
【０００９】
更に、光学的繰り返し単位に配置されたミクロ層積層体を含む、多層光学フィルム及び関連物品も開示される。設計入射角で、この積層体は１次反射帯域、２次反射帯域、及び任意追加的に３次反射帯域を提供する。１次反射帯域は、７２０〜２０００ｎｍの波長範囲に少なくとも部分的に配置される。２次反射帯域は、３８０〜７２０ｎｍの波長範囲に少なくとも部分的に配置される。２次反射帯域は、１次及び３次反射帯域の少なくとも一方に実質的に重複して、単一の広い反射帯域を形成する。場合によっては、２次反射帯域は３００〜３８０ｎｍの近ＵＶ波長範囲に部分的に配置されてよく、３次反射帯域が存在する場合、これも近ＵＶ波長範囲に部分的に配置されてもよい。
【００１０】
２次反射帯域は、１次反射帯域に実質的に重複してよく、これにより、単一の広い反射帯域が、１次及び２次反射帯域を含む。２次反射帯域は、１次反射帯域に重複し得る。１次及び２次反射帯域は、実質的に等しい反射率を有してよく、例えば、違いがわずか１０％未満の平均反射率を有し得る。あるいは、１次及び２次反射帯域は、実質的に異なる反射率を有してよく、例えば、違いがわずか１０％未満の平均反射率を有し得る。場合によっては、この積層体は３次反射帯域を提供しなくてもよい。
【００１１】
また場合によっては、積層体は３次反射帯域を提供し得る。３次反射帯域は、３００〜３８０ｎｍの波長範囲に少なくとも部分的に配置され得る。２次反射帯域は、３次反射帯域に実質的に重複してよく、これにより、単一の広い反射帯域が、２次及び３次反射帯域を含む。２次反射帯域は、３次反射帯域に重複し得る。２次反射帯域は、１次反射帯域に実質的に重複しなくてもよく、これにより、単一の広い反射帯域は、１次反射帯域を含まない。２次及び３次反射帯域は、実質的に等しい反射率を有し、例えば、違いがわずか１０％未満の平均反射率を有し得る。あるいは、２次及び３次反射帯域は、実質的に異なる反射率を有してよく、例えば、違いがわずか１０％未満の平均反射率を有し得る。２次反射帯域は、３８０〜７２０ｎｍの波長範囲に少なくとも１００ｎｍをカバーし得る。単一の広い反射帯域は、反射率の段状変化を有し得、ミクロ層積層体は、滑らかに変化するＯＲＵ厚さプロファイルによって特徴付けられ得る。２次反射帯域は、３００〜３８０ｎｍの波長範囲に少なくとも部分的に配置され得る。
【００１２】
２次反射帯域が、例えば、１次反射帯域に実際には重複していないが、実質的な重複に十分に近い場合、２次反射帯域は、長波長帯域エッジを有し得、この波長λＬ２ｎｄと、１次反射帯域の短波長帯域エッジの波長λＳ１ｓｔとの差は、λＳ１ｓｔの５％以下である。同様に、２次反射帯域が、３次反射帯域に実際には重複していないが、実質的な重複に十分に近い場合、２次反射帯域は、短波長帯域エッジを有し得、この波長λＳ２ｎｄと、３次反射帯域の長波長帯域エッジの波長λＬ３ｒｄとの差は、λＳ２ｎｄの５％以下である。ここで使用される用語「実質的な重複」及び同様の語は、対象の２つの反射帯域が実際に重複している、すなわち、一方の帯域の長波長帯域エッジ又は短波長帯域エッジが、他方の長波長帯域エッジと短波長帯域エッジとの間にある状況と、２つの帯域（それぞれの帯域エッジにより決定される）が実際には重複していないが、上述の５％許容度内にある状況の、両方の状況を包含する。
【００１３】
設計入射角は、垂直入射であってよく、又は別の望ましい入射角であってもよい。フィルムは、偏光子であってよく、又は偏光子を含んでもよく、１次、２次、及び３次反射帯域はすべて、２つの直交した偏光状態のうち一方のみを伴ってもよい。あるいは、このフィルムは、ミラーであってよく、又はミラーを含んでもよく、１次、２次、及び３次反射帯域はすべて、２つの直交した偏光状態を伴ってもよい。
【００１４】
関連する方法、システム、及び物品についても検討する。
【００１５】
本出願のこれらの態様及び他の態様は、以下の「発明を実施するための形態」より明らかになるであろう。しかしながら、上記の概要は、いかなる場合においても特許請求される主題に対する限定として解釈されるべきではなく、手続時に補正され得る添付の「特許請求の範囲」によってのみ定義されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本開示は、添付の図面に関連してより完全に理解され得る。
【図１】多層光学フィルムの代表的な光学繰り返し単位（ＯＲＵ）の概略的斜視図である。
【図２】多層光学フィルムの一部の概略的斜視図であり、この図はミクロ層のパケット又は積層体及び複数のＯＲＵを示している。
【図３】一群のＯＲＵを形成するミクロ層積層体の層厚さプロファイルの理想化した図である。
【図４】例えば図３のようなミクロ層積層体が、その積層体の設計詳細に応じて生成し得る、様々な調波反射帯域の理想化した概略図である。
【図５Ａ】ミクロ層積層体のｆ比の関数としての相対的反射能のグラフである。
【図５Ｂ】ミクロ層積層体のｆ比の関数としての相対的フーリエ係数振幅のグラフである。
【図６Ａ】調波反射帯域（４次まで）がｆ比０．５を有するミクロ層積層体によって生成されていることを示す理想化した概略図である。
【図６Ｂ】図６Ａと同様であるが、ミクロ層積層体がｆ比１／３又は２／３を有する場合の理想化した概略図である。
【図７】１つのミクロ層積層体を有する多層光学フィルムの概略斜視図である。
【図８】２つの別個のミクロ層積層体を有する多層光学フィルム物品の概略斜視図である。
【図９Ａ】波長に対する反射率の理想化したグラフであり、所与のミクロ層積層体とは別個の調波反射帯域（特に、２次反射帯域を含む）が、ｆ比が０．２５、好適に調整された厚さプロファイルを用いて、いかに重複するよう作製され得るかを示す。
【図９Ｂ】図９Ａと同様の理想化したグラフであるが、重複調波帯域がどのように、可視波長と赤外線波長の少なくとも一部をカバーする単一の広い反射帯域を生成するかを示している。
【図１０Ａ】図９Ａと同様の理想化したグラフであるが、積層体のｆ比が０．３３に変更され、これにより２次反射帯域の反射率が１次反射帯域の反射率とは実質的に異なり、また３次反射帯域は生成されない。
【図１０Ｂ】図１０Ａと同様の理想化したグラフであるが、重複調波帯域がどのように、可視波長と赤外線波長の少なくとも一部をカバーする単一の広い反射帯域を生成するかを示している。
【図１１Ａ】図９Ａ及び１０Ａと同様の理想化したグラフであるが、積層体は異なるＯＲＵ厚さ勾配とｆ比０．５９を有し、これにより２次反射帯域は３次反射帯域に実質的に重複するが、１次反射帯域とは実質的に重複しない。
【図１１Ｂ】図１１Ａと同様の理想化したグラフであるが、２次及び３次反射帯域（並びに４次反射帯域）がどのように、可視波長と赤外線波長の少なくとも一部をカバーする単一の広い反射帯域を生成するかを示している。
【図１２】図５Ａと同様の、相対的反射能対ｆ比のグラフであるが、ただし相対的反射能が調波反射帯域（１次及び２次反射帯域、又は１次、２次、及び３次反射帯域）の組み合わせを用いることによりどのように強化され得るかを示す追加の曲線が含まれている。
【図１３】モデル化された第１ミクロ層積層体の層厚さプロファイルグラフであり、この第１積層体はｆ比０．２５を有し、このグラフは、積層帯内のＯＲＵの光学的厚さを表わす１本の曲線と、様々な高次調波によるのが積層体の全体的反射率のどの部分であるかを判定するのに使用できる関連曲線とを含む。
【図１４Ａ】第１ミクロ層積層体の計算又はモデル化されたスペクトル反射率のグラフであり、第１ミクロ層積層体により生成された１次、２次、及び３次反射帯域を分離してプロットし特定するのに、ある手法が使用されている。
【図１４Ｂ】調波特定を分離することなしに、第１ミクロ層積層体の計算又はモデル化された全体的なスペクトル反射率のグラフである。
【図１５Ａ】第１ミクロ層積層体のモデル化されたスペクトル反射率と、反射帯域が顕著な２次要素を有さずほぼ１次調波のみによって生成された第１比較ミクロ層積層体のモデル化されたスペクトル反射率とを比較したグラフである。
【図１５Ｂ】第１ミクロ層積層体のＯＲＵ厚さを、第１比較ミクロ層積層体のＯＲＵ厚さと比較した、層厚さプロファイルグラフである。
【図１５Ｃ】図１２と実質的に同じであるが、ただし、第１ミクロ層積層体及び第１比較ミクロ層積層体の動作を表わす２つの点がプロットされている。
【図１６Ａ】第２モデル化ミクロ層積層体の計算又はモデル化されたスペクトル反射率のグラフであり、第２モデル化積層体は第１モデル化積層体と同様であるが、ただし、ｆ比０．３３を有し、第２モデル化積層体により生成された１次及び２次反射帯域を別個にプロットし識別するのに本出願者らの手法が使用されている。
【図１６Ｂ】調波特定を分離することなしに、第２モデル化積層体の計算又はモデル化された全体的なスペクトル反射率のグラフである。
【図１６Ｃ】図１６Ｂと同様のグラフであるが、ただし、ｆ比が０．３３から０．３６へと変化した時に、第２モデル化積層体の計算又はモデル化された全体的なスペクトル反射率がどのように変化するかを示している。
【図１７】モデル化された第３ミクロ層積層体の層厚さプロファイルグラフであり、この第３モデル化積層体はｆ比０．５９を有し、このグラフは、積層帯内のＯＲＵの光学的厚さを表わす１本の曲線と、様々な高次調波によるのが積層体の全体的反射率のどの部分であるかを判定するのに使用できる関連曲線とを含む。
【図１８Ａ】第３モデル化積層体の計算又はモデル化されたスペクトル反射率のグラフであり、第３ミクロ層積層体により生成された１次、２次、及び３次反射帯域を別々にプロットし特定するのに、本出願者らの手法が使用されている。
【図１８Ｂ】調波特定を分離することなしに、第３モデル化積層体の計算又はモデル化された全体的なスペクトル反射率のグラフである。
【図１９】２つのアポダイズされた光学パケット又はミクロ層積層体（本明細書で第２比較積層体と呼ばれるミクロ層積層体を含む）を有する光学フィルムの層厚さプロファイルグラフである。
【図２０】図１９の第２比較積層体及び他のミクロ層積層体の層厚さプロファイルから得られた透過スペクトルのグラフである。
【図２１】第２比較積層体の計算又はモデル化された全体的なスペクトル反射率のグラフであり、第２比較積層体により生成された１次及び２次反射帯域を別々にプロットし特定するのに、本出願者らの手法が使用されている。
【００１７】
本明細書に示される概略図は必ずしも正しい縮尺ではないが、グラフは、特に明記しない限り、正確な縮尺を有するものと想定される。図中用いられる同様の数字は、同様の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
上述のように、本出願者らはとりわけ、設計入射角で少なくとも１つのミクロ層積層体又はパケットが、複数の調波反射帯域（２次反射帯域及び１次反射帯域を含み、この２次反射帯域が１次反射帯域及び／又は３次反射帯域（存在する場合）と重複又は実質的に重複している）を提供し、これにより、可視波長及び赤外線波長の少なくとも一部をカバーする単一の広い反射帯域を提供する、多層光学フィルム及びフィルム組み合わせなどの光学物品を開示する。本開示において提供される、所与の積層体の反射帯域の間、及び異なる積層体の反射帯域の間における関係は、反射帯域が何であるか、またその特性が何であるかの明瞭かつ正確な定義に依存し、特に、反射帯域の相対する境界又はエッジのスペクトル位置に依存する。そのような定義は、光学的繰り返し単位（ＯＲＵ）、多層積層体、及び調波反射の説明の後、本開示の目的のために下記に提供される。
【００１９】
場合によっては、開示の光学フィルム構成体は、広帯域の部分的反射体の帯域内の透過光及び反射光について、滑らかなスペクトルを提供し得る。そのような広帯域の部分的反射体は、帯域内リンギングを実質的になくし、帯域内透過光及び反射光について滑らかなスペクトルを提供し得る。アポダイズされた勾配厚さプロファイルを有する広帯域の部分的反射体は、帯域内スペクトルリンギングを低減又は実質的に除去し、よって、望ましくない色を低減又は実質的に除去することが見出されている。スペクトルリンギング（用途によって望ましくないことがある）などのスペクトル特性を最小限に抑えるために、勾配層厚さプロファイルの境界処理をするアポダイゼーション技法の利用については、米国特許出願第１３／８４４，６６４号「Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｓｔａｃｋ  Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ  Ｗｉｔｈ  ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ  Ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ  Ｈａｒｍｏｎｉｃｓ  ｆｏｒ  Ｗｉｄｅ  Ｖｉｓｉｂｌｅ−Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｃｏｖｅｒａｇｅ」（２０１３年３月１５日出願）に詳しく記述されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
【００２０】
本明細書に示されかつ説明される図を簡潔にする目的のために、多層光学フィルム体は、フィルム体の平面内に空間的変動性を有しないと想定する。したがって、所与のフィルム体のスペクトル反射及び透過特性は、それらが測定されるフィルム上の位置又は場所（例えば、（ｘ，ｙ）座標）と無関係であると想定する。ただし、一般に、開示のフィルム体のいずれも、既知のフィルム設計、加工、及び加工後技法に従って、フィルム体の面内に空間的変動性を有するよう作製してもよい。
【００２１】
ここで図１を参照して、多層光学フィルムの代表的な光学繰り返し単位（ＯＲＵ）の概略斜視図が示されている。図１は、多層光学フィルム１００の２層のみを表すが、フィルム１００は、１つ以上の連続的なパケット又は積層体内に配置される数十又は数百のこのような層を含み得る。フィルム１００は個別のミクロ層１０２、１０４を含み、ここで「ミクロ層」とは、十分に薄く、それにより、このような層の間の複数の境界面で反射する光が、多層光学フィルムに所望の反射又は透過特性を付与するために強め合う又は弱め合う干渉を経験する層を指す。ミクロ層１０２、１０４は共に、多層積層体の１つの光学繰り返し単位（ＯＲＵ）を表し得、ＯＲＵは、積層体の厚さを通じて繰り返しパターンで繰り返す、層の最小のセットである。隣接するミクロ層の境界面で一部の光が反射されるように、これらのミクロ層は異なる屈折率特性を有する。紫外線、可視、又は近赤外線波長で光線を反射するように設計された光学フィルムの場合、各ミクロ層は、典型的に、約１マイクロメートル未満の光学的厚さ（すなわち、該当する屈折率によって乗算された物理的厚さ）を有する。しかしながら、望ましい場合、フィルムの外側表面の表面薄層、又はミクロ層のパケットを分離させる、フィルム内に配置されている保護境界層（ＰＢＬ）のようなより厚い層を含めることもできる。
【００２２】
主要なｘ、ｙ及びｚ軸に沿った偏光に関するミクロ層（例えば、図１の層１０２、又は以下の図２の「Ａ」層）のうちの１つの屈折率は、それぞれｎ１ｘ、ｎ１ｙ及びｎ１ｚである。相互に垂直なｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸は、例えば、材料の誘電テンソルの主方向に対応し得る。多くの実施形態において、かつ議論の都合上、種々の材料の主方向は一致しているが、一般にはそうである必要はない。同じ軸に沿った隣接するミクロ層（例えば、図１の層１０４又は図２の「Ｂ」層）の屈折率は、それぞれ、ｎ２ｘ、ｎ２ｙ、ｎ２ｚである。これらの層の間の屈折率の差は、ｘ方向に沿ったΔｎｘ（＝ｎ１ｘ−ｎ２ｘ）、ｙ方向に沿ったΔｎｙ（＝ｎ１ｙ−ｎ２ｙ）、及びｚ方向に沿ったΔｎｚ（＝ｎ１ｚ−ｎ２ｚ）である。これらの屈折率差の性質は、フィルム内（又は所与のフィルムの積層体内）のミクロ層の数及びこれらの厚さ分布と組み合わされて、フィルムの（又は所与のフィルムの積層体の）反射特性及び透過特性を制御する。例えば、隣接するミクロ層が、ある面内方向に沿って、大きな屈折率の不整合（Δｎｘが大）を有し、それに直交する面内方向に沿って、小さな屈折率の不整合（Δｎｙ≒０）を有する場合、フィルム又はパケットは、垂直入射光について反射性偏光子として作用することができる。反射性偏光子は、波長がパケットの反射帯域内にある場合に１つの面内軸（「遮蔽軸」と称される）に沿って偏光された垂直入射光を強力に反射し、垂直な面内軸（「通過軸」と称される）に沿って偏光されるこのような光を強力に透過する光学体とみなされ得る。
【００２３】
必要に応じて、Ｚ軸に沿って偏光された隣接ミクロ層間の屈折率差（Δｎｚ）をまた調整して、斜めに入射した光のｐ偏光成分に望ましい反射率特性を達成することができる。斜めの入射角のｐ偏光のほぼ軸上の反射率を維持するために、ミクロ層間のｚ屈折率不整合Δｎｚを最大面内屈折率差Δｎｘより実質的に小さく、Δｎｚ≦０．５＊Δｎｘとなるように制御することができる。あるいは、Δｎｚ≦０．２５＊Δｎｘ。ゼロ又はほぼゼロの大きさのｚ屈折率の不整合によって、ｐ偏光に対する反射率が入射角の関数として一定又はほぼ一定である界面がミクロ層の間に生じる。更に、ｚ屈折率の不整合Δｎｚは、面内屈折率の差Δｎｘと比較して反対の極性を有するように、すなわち、Δｎｚ＜０であるように、制御することができる。この条件は、ｓ偏光の場合と同様に、ｐ偏光に対する反射率が、入射角の増加と共に増加する境界面をもたらす。Δｎｚ＞０である場合、次にｐ偏光に対する反射率が、入射角と共に減少する。前述の関係は、当然のことながら、Δｎｚ及びΔｎｙを伴う関係、例えば、有意な反射率及び透過率が、２つの面内主軸に沿って望ましい場合（例えば、平衡又は対称の部分的に反射するミラーフィルム、又はその通過軸が垂直入射で有意な反射率を有する部分的偏光フィルム）にも当てはまる。
【００２４】
図２の概略側面図において、多層フィルム１１０のより多くの内部層が、多重ＯＲＵが見えるように示される。フィルムは、局所的なｘ−ｙ−ｚデカルト座標系と関連させて示されており、フィルムはｘ軸及びｙ軸と平行に延び、ｚ軸は、フィルム及びその構成層に垂直であり、フィルムの厚さ軸と平行である。
【００２５】
図２において、ミクロ層は「Ａ」又は「Ｂ，」と記されており、「Ａ」層はある材料から構成され、「Ｂ，」層はそれとは異なる材料から構成されており、これらの層は、交互に並ぶ構成で積み重ねられて、図示のように光学的繰り返し単位又は単位セルＯＲＵ  １、ＯＲＵ  ２、．．．ＯＲＵ  ６を形成している。多くの実施形態において、完全に高分子材料から構成される多層光学フィルムは、高反射率が所望される場合、６光学繰り返し単位よりもはるかに多くを含む。多層光学フィルム１１０は、実質的により厚い層１１２を有するものとして示され、この層１１２は、外表面薄層、又は図に示されるミクロ層の積み重ね体を、別のミクロ層の積み重ね体又はパケット（存在する場合）から分離し得る、保護境界層（「ＰＢＬ」、米国特許第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）を参照）を表し得る。更に、所望により、２つ以上の別々の多層光学フィルムが、例えば１つ以上の厚い接着剤層で、あるいは圧力、熱、又は積層体若しくは複合フィルムを形成する他の方法を用いて、互いに積層され得る。
【００２６】
一般に、ミクロ層の境界は急激であってよく、又は勾配であってもよい。後者の場合、１／２波長の厚さ方向に沿ってある距離内で、屈折率は、例えば高屈折率の領域から低屈折率の領域へと徐々に変化してよい。本明細書で記述されるミクロ層はそれぞれ、２つ以上の材料の混合物であり得る。例えば、各ミクロ層は材料Ａ及びＢの両方を異なる比率で含んでよく、これによって、低屈折率から高屈折率の空間的変化をもたらし得る。「ミクロ層積層体」、「ミクロ層パケット」、及び同様の語が使用される場合、介在する光学的に厚い層又は領域がないＯＲＵの連続セットを形成するために、高屈折率から低屈折率へ、そしてまた高屈折率へと連続的に変化する屈折率を繰り返し有するフィルムの領域を含むことを意図する。ＯＲＵの光学的厚さは、屈折率が徐々に変化するか急激に変化するかを問わず、１／２波長であると理解されている。
【００２７】
場合によっては、所与の積層体又はパケットのミクロ層は、１／４波長積層体に相当する厚さ及び屈折率値を有し、すなわち、それぞれが等しい光学的な厚さの２種の隣接ミクロ層を有するＯＲＵで配列され、このようなＯＲＵは、波長λが光学的繰り返し単位の全光学的な厚さの２倍である、建設的干渉光による反射に有効である。構成体の「光学的厚さ」は、物理的厚さに屈折率を掛けた値を指す。各ＯＲＵの２つの隣接するミクロ層が等しい光学的厚さを有する１／４波長積層体は、「ｆ比」が０．５又は５０％であるとされる。ここにおいて「ｆ比」は、構成層「Ａ」の光学的厚さと、完全な光学的繰り返し単位の光学的厚さとの比を指し、ここで構成層「Ａ」は、構成層「Ｂ」よりも高い屈折率を有すると想定され、層「Ｂ」の方が高い屈折率を有する場合は、このｆ比は、構成層「Ｂ」の光学的厚さと、完全な光学的繰り返し単位の光学的厚さとの比を指す。５０％のｆ比を使用することがしばしば望ましいとみなされる。これは、後述のように、ミクロ層積層体の１次反射帯域の反射能を最大化するからである。ただし、これも後述されるように、５０％のｆ比は、２次反射帯域を抑制又は除去する。これも多くの用途において望ましいとみなされる。しかしながら、本明細書で検討される調波重複アプローチの目的においては望ましくない。この調波重複アプローチでは、所与のミクロ層積層体の２次反射帯域が、同じ積層体の１次及び／又は３次反射帯域に重複して、広い連続反射帯域を提供する。
【００２８】
よって、他の場合において、光学繰り返し単位のミクロ層の光学的厚さは互いに異なり、ｆ比は５０％超又は５０％未満であり得る。本出願の目的のために、ｆ比が本明細書の教示に従って任意の好適な値であるミクロ層積層体を含む多層光学フィルムが想到され、特に、ｆ比が５０％以外の積層体に注目する。したがって、図２の実施形態において、「Ａ」層は、「Ｂ」層よりも一般的に薄いものとして表される。それぞれ表される光学繰り返し単位（ＯＲＵ  １、ＯＲＵ  ２など）は、構成層「Ａ」及び「Ｂ」の光学的厚さの合計と等しい光学的厚さ（ＯＴ１、ＯＴ２など）を有し、各光学繰り返し単位は、その波長λがＯＲＵの全体的な光学的厚さの２倍である光の１次反射を提供する。
【００２９】
代表的な実施形態において、ＯＲＵの光学的厚さは、ｚ軸又はフィルムの厚さ方向に沿った厚さ勾配に従って異なり、それにより、光学的繰り返し単位の光学的厚さは、積層体の一方の側（例えば上部）から積層体の他方の側（例えば下部）へと進むにつれて、増加するか、減少するか、又は他の何らかの関数関係に従う。そのような厚さ勾配を使用すると、拡張した反射帯域を設けて、対象となる延長した波長帯域にわたって、及びまた対象となるすべての角度にわたって、光の透過及び反射をスペクトルに関して実質的に平坦にすることができる。あるいは、開示されるミクロ層のパケットの層厚さ勾配は、対象の波長範囲にわたって著しく変化する、反射及び透過スペクトルを提供するように意図的に調整されてもよい。例えば、多層光学フィルム体が、赤色光よりも青色光を多く透過（若しくは反射）するか（逆もまた同様）、又は青色光及び赤色光よりも緑色光を多く透過（若しくは反射）することが望ましい場合がある。そのような所望のスペクトル不均一性によって、多層光学フィルム体は、着色（不透明又は非中性の）外観を呈するが、所望の色は、スペクトル反射又は透過の比較的遅い変化と関連付けられるが、望ましくない色は、波長の関数としてのそれらパラメータのより速い変化と関連付けられるという点で、この所望の色は、しばしば、望ましくないとみなされ得る色と区別される。例えば、所望の色と関連付けられる反射又は透過のスペクトル不均一性は、約１００ｎｍ以上の特徴的期間と共に、波長の関数として変動し得るが、望ましくない色と関連付けられる反射又は透過のスペクトル不均一性は、約５０ｎｍ未満の特徴的期間と共に、波長の関数として変動し得る。ただし、この数値は、層厚さプロファイルにおける局所的な分断の度合にある程度依存する。
【００３０】
また場合によっては、赤外線スペクトルに比べ、可視スペクトルにわたって実質的に異なる反射率レベルを提供することが望ましい可能性がある。例えば、赤外光波長の範囲にわたって高レベルの反射率（従って、低レベルの透過率）を提供し、可視スペクトルの一部又は全体にわたってこれより低いレベルの反射率（かつより高い透過率）を提供したい場合があり得る。場合によっては、反射率と透過率の急激な段状変化は、２つの調波反射帯域の部分的スペクトル重複の結果として、及び／又は、２つの隣接する重複又は実質的に重複する調波反射帯域の反射率が異なる結果として、生じる可能性がある。そのようないくつかの実施形態を、更に下記に説明する。
【００３１】
適切な数の層を有する反射率を達成するために、隣接するミクロ層が、例えば、ｘ軸に沿った偏光に関して、少なくとも０．０３の屈折率差（Δｎｘ）を呈し得る。２つの垂直な偏光に対して高反射率が所望される場合、隣接するミクロ層はまた、例えば、ｙ軸に沿った偏光に関して、少なくとも０．０３の屈折率差（Δｎｙ）を呈し得る。いくつかの場合において、隣接するミクロ層は、２つの主要な面内軸（Δｎｘ及びΔｎｙ）に沿って、同様の大きさの、屈折率不整合を有してもよく、この場合、フィルム又はパケットは、軸上ミラー又は部分ミラーとして挙動し得る。あるいは、通過軸偏光に対して部分的に反射性であるように設計された反射偏光体の場合、隣接したミクロ層は、ｘ軸に沿って偏光された光線に対して、大きな屈折率（Δｎｘ）の差を呈し、ｙ軸に沿って偏光された光線に対して、小さいが実質的な屈折率（Δｎｙ）の差を呈し得る。このような実施形態の変形例において、隣接するミクロ層は、ｚ軸に沿って、屈折率の整合及び不整合を呈してもよく（Δｎｚ＝０又はΔｎｚが大）、その不整合は、面内屈折率の不整合と同じ極性又は符号であっても、逆の極性又は符号であってもよい。Δｎｚをそのように調整することは、斜め入射光のｐ偏光成分の反射率が、入射角の増加に伴って増加するか、減少するか、又は依然として同じであるかにおいて、重要な役割を果たす。
【００３２】
反射率が入射角と共に増加する反射体と、反射率が所与の主軸に沿って、入射角と共に減少する反射体との両方が、望ましい場合、アポダイズ技法を用いて、減色で製造することができる。これは、その反射率が垂直入射で大きく、垂直入射を含む様々な角度での透過光において見られるフィルムに対して、重要であり得る。
【００３３】
開示される多層光学フィルムの少なくとも１つのパケット内のミクロ層の少なくとも一部は、必要に応じて、複屈折、例えば、単軸的に複屈折又は２軸的に複屈折であってもよいが、いくつかの実施形態において、全て等方性であるミクロ層が使用されてもよい。いくつかの場合において、各ＯＲＵは、１つの複屈折性ミクロ層と、等方性であるか又はもう一方のミクロ層に比べて低い程度の複屈折性を有する第２ミクロ層とを含み得る。別の場合において、各ＯＲＵは、２つの複屈折性ミクロ層を含んでもよい。
【００３４】
開示の多層光学フィルムは、任意の好適な光透過性材料を用いて製造できるが、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。そのような材料では、可視光波長及び赤外線波長にわたるミクロ層積層体の吸収が小さいか又は無視可能にすることができ、これによって、任意の所与の波長で、かつ任意の特定の入射角及び偏光状態について、積層体（又はその一部である光学フィルム）の反射率と透過率の合計は、約１になり、すなわちＲ＋Ｔ≒１、又はＲ≒１−Ｔとなる。代表的な多層光学フィルムは、ポリマー材料から構成され、これは共押出、注型成形、及び配向プロセスを用いて製造することができる。米国特許第５，８８２，７７４号（Ｊｏｎｚａら）「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｍ」、同第６，１７９，９４８号（Ｍｅｒｒｉｌｌら）「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｍ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ  Ｔｈｅｒｅｏｆ」、同第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｍａｋｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｍｓ」、及び米国特許出願第ＵＳ  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、上述の参照文献のいずれかに記載されるポリマーの共押出により形成され得る。様々な層のポリマーが、同様の流動学的特性、例えば融解粘度を有するように選択され得、それによりこれらのポリマーは、著しい流れの乱れを伴うことなく共押出しされることができる。押出し条件は、それぞれのポリマーを、連続的かつ安定した方式で供給流又は溶融流として、適切に供給、溶融、混合、及び圧送するように選択される。溶融流の各々を形成及び維持するために用いられる温度は、温度範囲の下端において凝固、結晶化、又は不当に大きな圧力低下を回避し、範囲の上端において材料劣化を回避する範囲内となるように選択されてもよい。
【００３５】
概要として、製作方法は、（ａ）最終的なフィルムに使用される第１ポリマー及び第２ポリマーと対応する樹脂の少なくとも第１流れ及び第２流れを提供する工程と、（ｂ）（ｉ）第１流路及び第２流路を含む勾配プレートであって、第１流路が流路に沿って第１位置から第２位置まで変化する断面積を有する勾配プレート、（ｉｉ）第１流路と流体連通する第１の複数の導管及び第２流路と流体連通する第２の複数の導管を有するフィーダーチューブプレートであって、各導管はその各独自のスロットダイに供給し、各導管は第１端部及び第２端部を有し、導管の第１端部は流路と流体連通し、導管の第２端部はスロットダイと流体連通するフィーダーチューブプレート、並びに（ｉｉｉ）任意により、上記導管の近位に位置する軸方向棒状ヒーターを含むものなどの、好適なフィードブロックを使用して、第１流れ及び第２流れを複数の層内に分割する工程と、（ｃ）複合的な流れを押出ダイに通過させて、各層が隣接する層の主表面とほぼ平行である多層ウェブを形成する工程と、（ｄ）多層ウェブを場合によりキャストホイール又はキャストドラムと称される冷却ロール上にキャストしてキャスト多層フィルムを形成する工程と、を含み得る。このキャストフィルムは、完成したフィルムと同じ数の層を有してもよいが、キャストフィルムの層は通常、完成したフィルムの層よりも、かなり厚いものである。更に、キャストフィルムの層は通常、すべて等方性である。広い波長範囲にわたって反射率及び透過率の低周波変動が制御された多層光学フィルムは、軸棒加熱器の熱領域制御によって達成することができ、例えば、米国特許第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）を参照されたい。
【００３６】
いくつかの場合において、製造器具は、最終的なフィルム内の層の数を倍増させるために、１つ以上の層倍増器を利用してもよい。他の実施形態において、フィルムは、いずれの層倍増器も使用せずに製造することができる。層倍増器は、多数の光学層の生成を大幅に単純化するが、各パケットごとに同一でない各合成層パケットに歪みを与えることがある。この理由のため、供給ブロック内で生成された層の層厚さプロファイルの調整は、各パケットごとに同じではなく、すなわち、スペクトル分断のない均一で滑らかなスペクトルを生成するために全てのパケットを同時に最適化できるとは限らない。したがって、低透過色及び反射色のための最適なプロファイルを、増幅器を使用して製造されたマルチパケットフィルムを使用して作製するのは困難であり得る。供給ブロック内で直接生成された単一パケット内の層の数が、十分な反射率を提供しない場合は、２つ以上のそのようなフィルムが貼り付けられ、反射率を高めることができる。ローカラーフィルムに滑らかな分光反射率及び透過率を提供するための層厚み制御の更なる考察は、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ  ２００８／１４４６５６号（Ｗｅｂｅｒら）に提供されている。
【００３７】
所与の多層フィルム内のミクロ層の全ての光学的厚さが、同じであるように設計された場合、フィルムは狭帯域の波長にわたってのみ高い反射率を提供する。帯域が可視スペクトル内のどこかにある場合、そのようなフィルムは高度に着色されて見えることになり、色は角度の関数として変化する。ディスプレイ及び照明用途の文脈において、顕著な色を呈するフィルムは一般的に避けられるが、いくつかの場合においてはシステム内のどこかで色の不均衡を補正するために、所与の光学フィルムにわずかに色を導入することが有益であり得る。例示的多層光学フィルム体は、ミクロ層（又はより正確には光学繰り返し単位（ＯＲＵ）であり、これは多くの実施形態（全てではない）において隣接するミクロ層の対に対応する）を、様々な光学的厚さを有するように調整することによって、広帯域の反射率及び透過率を、例えば可視スペクトル全体、又は可視光波長と赤外線（ＩＲ）波長の少なくとも一部分にわたって、備えることができる。典型的には、ミクロ層は、フィルムのｚ軸すなわち厚さ方向に沿って、フィルム又はパケットの一方の側面における最も薄いＯＲＵからもう一方の側面における最も厚いＯＲＵに掛けて配置されており、最も薄いＯＲＵが反射帯域における最も短い波長を反射し、最も厚いＯＲＵが最も長い波長を反射する。
【００３８】
多層ウェブがチルロール上で冷却された後、これは延伸又は伸張されて、最終的な又はほぼ最終的な多層光学フィルムを生成し得る。延伸又は伸張は、２つの目的、つまり、所望の最終的な厚さに層を薄化すること、及び、層の少なくとも一部が複屈折性となるように層を配向し得ること、を達成する。配向又は伸張は、クロスウェブ方向に沿って（例えばテンターを介して）、ダウンウェブ方向に沿って（例えばレングスオリエンタ（length orienter）を介して）、又はそれらの任意の組み合わせで、同時に又は逐次的に達成され得る。１つの方向に沿ってのみ伸張された場合、その伸張は、「非拘束的」（フィルムは、伸張方向に垂直な平面内方向において寸法的に弛緩する）、又は、「拘束的」（フィルムは拘束され、したがって、伸張方向に垂直な平面内方向において寸法的に弛緩しない）となり得る。両方の平面内方向に沿って伸張された場合、その伸張は対称的に、すなわち直交する平面内方向に沿って等しくなるか、又は非対称的となり得る。別法として、フィルムはバッチプロセスで伸張されてもよい。いずれの場合も、その後の又は同時の延伸の低減（draw reduction）、応力又は歪みの均一化、加熱硬化、及び他の加工操作もまたフィルムに施され得る。
【００３９】
真空蒸着積層体設計と共押出ポリマー多層積層体設計との間の少なくとも１つの違いは、層プロファイル分布の形状である。真空蒸着フィルムでは、望ましいスペクトルは積層体の各層の厚さを個別に調節することによって達成されるため、コンピュータで最適化された積層体設計にぴったり一致する。この方法で、スペクトルリップルなどの問題は通常作業で抑制される。隣接する層の厚さは時に１０倍異なることがあり、厚さ値はしばしば約０．０５λ〜１．０λの範囲となる。共押出ポリマーフィルム積層体では、この方法の個々の層のオンライン監視及び制御はまだこの技術で実用可能なオプションにはなっていない。その結果、スペクトル形状は主に、連続的かつ滑らかに変化する層厚さプロファイルの形状によって制御される。しかしながらそのようなプロファイルは、ポリマーフィルム積層体に限定されたものではない。
【００４０】
所与の光学的積層体から得られる重複する調波反射帯域
単一の広い反射帯域を作製するために
出願者らは、特に、可視光波長と赤外線波長の両方にわたる広いスペクトル範囲にわたって高い反射率又は少なくとも顕著な反射率を必要とする用途において、多層光学フィルム積層体の特に効果的な使用が、光学的物品中の所与の多層積層体又はパケット（少なくとも１つの２次反射帯域を含む）から得られる重複する複数の調波反射帯域により達成できることを見出した。物品の機能動作における１次反射だけでなく２次反射も利用することにより、また積層体を調整して、２次反射帯域が１次反射帯域及び／又は３次反射帯域と重複又は実質的に重複するようにし、これにより広くなり合わされた、連続的反射帯域を生成することにより、効率を改善することができる。場合によっては、ミクロ層積層体が、単一の連続的反射帯域からスペクトル的に分離していて、その一部とはなっていないような、少なくとも１つの他の反射帯域を生成し得ることが、理解されよう。例えば、図１１Ａ及び１１Ｂと共に後述されるように、２次、３次、及び４次反射帯域は、互いに重複して、単一の、広くなった、連続的反射帯域を形成するが、ミクロ層積層体は更に、そのような広くなった反射帯域から離れていて、その一部とはなっていない、１次反射帯域も生成し得る。
【００４１】
更に、顕著な２次反射を生成するために、所与の積層体の「Ａ」及び「Ｂ」ミクロ層の相対的厚さを調整して、光学的繰り返し単位のｆ比が０．５（５０％）から有意に異なるようにし、この設計特徴は更に、フィルム製造にも大きな利点をもたらし得る。特に、「Ａ」ミクロ層の材料「Ａ」が、「Ｂ」ミクロ層の材料「Ｂ」よりも高価な場合（又はその逆）、ｆ比が０．５の積層体設計よりも、積層体中の材料「Ａ」を減らし、材料「Ｂ」を増やすよう（又はその逆）、ｆ比を選択することができる。より高価な材料になるＯＲＵに「より薄い」ミクロ層を選択し、より安価な材料になるＯＲＵに「より厚い」ミクロ層を選択することによって、完成したフィルムの全体の原材料コストを大幅に低減することができる。例えば、光学品質ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）は現在、光学品質ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）よりも高価である。よって、顕著な２次反射を生成する５０％以外の標的ｆ比を達成するために、各光学的繰り返し単位のＰＥＮミクロ層の厚さを減らし、各光学的繰り返し単位のＰＥＴミクロ層の厚さを増やすことができ、これによりフィルムの全体の材料コストを低減することができる。
【００４２】
ここで図３を参照し、一群のＯＲＵを形成するミクロ層積層体の厚さプロファイルの理想化した図が示されている。この特定の積層体は、アポダイズされた部分を有していない。厚さプロファイルの個々の点は、１つのＯＲＵの光学的厚さを表わす。このグラフでは４０のＯＲＵを想定し、積層体の一方の側から他方の側まで順に配列されているが、別の実施形態において４０より多い又は少ない数のＯＲＵが使用可能である。厚さプロファイルは、ＯＲＵ  １での最小値ＯＴ１から、ＯＲＵ  ４０での最大値ＯＴ４０までの、厚さの勾配を呈している。この勾配は、厚さの勾配を有さない同様の積層体に比べて、積層体により生成される反射帯域のスペクトル幅を広げる効果を有する。単純化のために単純線形の厚さプロファイルが示されているが、より複雑なプロファイル（例えば曲線、曲がり、及び／又はアポダイズ部分などを採用したプロファイル）も採用することができる。
【００４３】
個々の層の厚さは示されていないため、ＯＲＵの厚さプロファイルは、積層体に使用されるｆ比について何の情報も表わさないことに注意されたい。換言すれば、所与のＯＲＵ厚さプロファイル（図３のものを含む）は、ＯＲＵの光学的厚さは不変のままで、ｆ比を様々に調整することによって、多数の様々な方法で実施することができる。例えば、場合によっては、各ＯＲＵの「Ａ」ミクロ層は「Ｂ」ミクロ層よりもかなり薄くてよく、また別の場合において、各ＯＲＵの「Ａ」ミクロ層は「Ｂ」ミクロ層よりもかなり厚くてよく、更にまた別の場合において、「Ａ」及び「Ｂ」ミクロ層は各ＯＲＵにおいてほぼ同じ厚さであってよい。
【００４４】
図４において、例えば図３のようなミクロ層積層体が、その積層体の設計詳細に応じて生成し得る、様々な調波反射帯域の理想化した概略図を示す。本出願の目的のために、この反射帯域は、反射率対波長のプロット上で、増加した反射率の単一の閉じた領域を指し、この反射率は、その領域内の少なくとも３０％の値を達成する。各調波次数の反射帯域は、２つの相対する垂直直線の帯域エッジを有し、帯域内の反射率は平坦又は均一で、リップルやリンギングがない、単純化又は理想化した状態で示されている。この長方形の反射帯域は現実のフィルムでは見られないが、理想化した長方形反射帯域は、より複雑な形状を有する実際の反射帯域を近似又は代表させるのに有用であり得る。図示のため、１次、２次、３次、４次、５次、及び６次反射帯域がすべて同じグラフに示されているが、実際は、積層体に使用するｆ比に応じて、このうちいくつかは通常存在しないか、実質的に存在しない可能性がある。また、調波の反射率は、次数が増加するにつれて単調減少して示されているが、いつもこのようになるわけではない。場合によっては、他の反射帯域よりも大きな反射率を有する反射帯域が、高い次数を有することがある。
【００４５】
この点に関して、図５Ａを参照する。この図は、ミクロ層積層体のｆ比の関数としての相対的反射能のグラフである。ここで、ミクロ層積層体の「反射能」は、マイナスのＬｏｇ（１−Ｒ）スペクトル（光学密度）の下の面積を、波長で割って正規化したものを指す。数値積分により、反射能スペクトルの各刻み面積を、その部分の波長で割ることができる。（Ｌｏｇ（１−Ｒ（λｎ）））×（λｎ＋１−λｎ）／λｎ。（式中、パラメータ「Ｒ」は、積層体の反射率を指し、これは波長の関数である。値Ｒ＝１は反射率１．０又は１００％に対応し、値Ｒ＝０．５は反射率０．５又は５０％に対応し、他も同様。）積層体により生成される個々の調波帯域の反射能は、互いに重複していない場合、このようにして決定することができる。光学的モデル化又は実験により、小さな屈折率の差で、高屈折率層と低屈折率層を交互に重ねた積層体（例えばポリマー多層光学積層体に見られるようなもの）の反射能は、屈折率の差の二乗に比例することを示すことができる。この反射能に対するｆ比の影響は、下記のように、所与のｍ次調波帯域について、実行屈折率差を使用して表わすことができる。
【００４６】
【数１】
0006688728.tif 000002
式中、Δｎは実際の屈折率差、ｃｍは、一連の中のｍ次の積層体の非対称矩形波屈折率波形のフーリエ表現のフーリエ係数である。所与の調波反射帯域の反射能（ＲＰ）は、この実行屈折率差の二乗に比例するものとして表わすことができる。
【００４７】
【数２】
0006688728.tif 000003
【００４８】
非対称矩形波のｍ次それぞれのフーリエ係数は、次の式で表わされる。
【００４９】
【数３】
0006688728.tif 000004
式中、ｆはｆ比である。これらの式から、反射能ＲＰは、下記の単純な式に比例することがわかる。
【００５０】
【数４】
0006688728.tif 000005
【００５１】
この関数を、１次反射帯域の最大反射能（これはｆ比が０．５の時に生じる）を１．０に設定することにより正規化した後、いくつかの調波次数について図５Ａにプロットする。曲線は、最初の４つの調波次数それぞれについて提供されており、すなわち、１次反射（ｍ＝１）、２次反射（ｍ＝２）、３次反射（ｍ＝３）、及び４次反射（ｍ＝４）である。グラフから、ｆ比が０．５（又は５０％）で１次及び３次反射が最大化され、２次及び４次反射はゼロであることがわかる。一方、ｆ比が１／３又は２／３（それぞれ約３３％又は６７％）の時、１次反射はかなりあるが最大値からは低減しており、２次及び４次反射はかなりあるが１次反射よりは少なく、３次反射はゼロである。望ましいｆ比を選択することによって、異なる調波次数の幅広いバラエティの相対的反射率が得られる。所与のｍ次調波の相対的反射能は、ａｍとして参照することができる。
【００５２】
図５Ｂは図５Ａに関連しており、図５Ｂではフーリエ係数ｃｍの相対的大きさをｆ比の関数としてプロットしている。図では、異なる調波次数ｍの曲線が示されている。
【００５３】
図６Ａ及び６Ｂは、図４と同様の単一ミクロ層積層体の理想化したスペクトル反射率のグラフであるが、ただし図６Ａ及び６Ｂでは、それぞれの反射スペクトルに、どの調波次数が存在し、どの調波次数が存在しないかについての、副次的影響を有する特定のｆ比で積層体が作製されていると想定している。具体的には、図６Ａでは積層体はｆ比０．５で作製されている。この場合、図５Ａにより、図４の１次及び３次反射帯域は存在するが、図４の２次及び４次反射帯域は存在しない。図６Ｂではｆ比１／３又は２／３を想定し、これにより１次、２次、及び４次反射帯域は顕著であるが、３次反射帯域はない。
【００５４】
本明細書に記述される重複技法は、適切な設計パラメータを選択することにより、対象のミクロ層積層体のスペクトル反射率を好適に調節することに依存している。この設計パラメータは例えば、個々のミクロ層材料及びそれぞれの屈折率と屈折率差、ミクロ層及びＯＲＵの数、光学的繰り返し単位の層厚さプロファイル、並びに積層体のＯＲＵのｆ比である。場合によっては、第２のミクロ層積層体を対象の積層体と共に光学的連続体に配置することができ、これにより、対象の積層体により透過された光が第２積層体に当たり、及び／又は第２積層体により透過された光が対象の積層体に当たるようにできる。そのような配置を組み込んだ多層光学フィルムが、図７及び図８に模式的に示されている。
【００５５】
図７においては、物品７１０は、共押出と、１方向又は２方向の光学的配向又は延伸とにより製造された光学的フィルムであり得る。物品７１０は、光学的に厚い層７１４ａ、７１４ｂの間に挟まれたミクロ層積層体７１２を有する。光学的に厚い層７１４ａ、７１４ｂは、保護境界層（ＰＢＬ）及び／又は被覆層であり得る。積層体７１２はミクロ層を含むが、光学的に厚い層は含まない。ミクロ層は、複数の調波反射帯域（少なくとも２次反射帯域を含み、上述のようにこれら調波反射帯域が互いに重複又は実質的に重複する）を生成するよう調整された、屈折率及び層厚さプロファイルを備えたＯＲＵに配置することができる。
【００５６】
場合によっては、単一の共押出光学フィルムの一部として、あるいは、別々に製造されてから互いに接着又は他の方法で合わせられたフィルムとして、パケット又はミクロ層積層体を他のミクロ層積層体と組み合わせることができる。例えば、図８において、物品８１０は２つの光学フィルム８２６ａ、８２６ｂから製造されてよく、これらは別々に共押出及び製造され、次に、光学的に厚い層８１４ｃ（例えば光学的に透明な接着剤であるか又はこれを含み得る）と共にラミネートされるか、又は別の方法で接着される。フィルム８２６ａは、第１ミクロ層積層体８１２ａと、任意追加的に、ＰＢＬなどの光学的に厚い層８１４ａ、８１４ｂとを含む。フィルム８２６ｂは、第２ミクロ層積層体８１２ｂと、任意追加的に、ＰＢＬなどの光学的に厚い層８１４ｄ、８１４ｅとを含む。負のｚ方向に進み、第１積層体８１２ａで透過された光は、第２積層体８１２ｂに当たる。正のｚ方向に進み、第２積層体８１２ｂで透過された光は、第１積層体８１２ａに当たる。第１及び第２積層体の反射特性はこのように、物品８１０において組み合わせられることができる。場合によっては、第１積層体８１２ａは、本明細書で記述される調波帯域重複技法を採用してよく、一方第２積層体８１２ｂは採用しない。別の場合において、第１及び第２積層体８１２ａ、８１２ｂがそれぞれ、この重複技法を採用し得る。場合によっては、一方の積層体が、スペクトル領域に１次又はそれより高次の反射帯域を提供し、他方の積層体は、例えば他の反射帯域の間の通過帯域において、反射をほとんど又は全く有さないように、これら積層体を設計することができる。
【００５７】
ここで、重複調波反射帯域を提供し、拡張又は広くなった反射帯域をもたらすよう設計された、多層積層体のいくつかの代表的な例について記述する。それぞれの場合について、２次反射帯域は、１次反射帯域及び／又は３次反射帯域（存在する場合）と重複するか、又は実質的に重複する。最初に、単純化したスペクトル反射率の図に関連して、いくつかの代表的な場合について説明する。図９Ａ〜１１Ｂを参照されたい。その次に、それぞれの反射率特性が計算又はモデル化されている、特定のＯＲＵ厚さプロファイル及びｆ比を有する実施形態に関連したいくつかの代表的な場合について説明する。図１３〜１８Ｂを参照されたい。最後に、１次又は３次反射帯域のいずれとも実質的に重複しない２次反射帯域を有するミクロ層積層体の場合の比較例について説明する。図１９〜２１を参照されたい。
【００５８】
図９Ａは、２次反射帯域が１次及び３次反射帯域の少なくとも一方に重複するよう作製され、単一の広くなった反射帯域を生成する場合を図示する。簡単に言えば、ミクロ層積層体は、たくさんの調波反射帯域を提供するよう調整されている。積層体のＯＲＵ厚さ勾配は、ある範囲の光学的厚さをカバーし、これにより、１次、２次、及び３次反射帯域が図示のようになる。ここで、光は所与の偏光状態で、設計入射角（例えば垂直入射）であると仮定される。説明を簡単にするために、図中の反射帯域はすべて、単純化又は理想化して、すなわち長方形で図示されている。ミクロ層積層体のｆ比は０．２５である。図５Ａにより、このｆ比は１次、２次、及び３次調波を生成し、１次の反射能は２次の反射能と同じであり、３次はこれより低いがゼロではない反射能を有する。この図において、一般化のため、縦の「反射率」軸には目盛は提供されていない。ただし、１次及び２次帯域がほぼ同じ反射率を有し、３次帯域が実質的に低減された反射率を有するという点において、異なる帯域の相対的高さは少なくとも概ね正確である。１次帯域は、左の帯域エッジ８００ｎｍから右の帯域エッジ１６００ｎｍまで延在する。２次帯域は、左の帯域エッジ４００ｎｍから右の帯域エッジ８００ｎｍまで延在する。３次帯域は、左の帯域エッジ２６６ｎｍから右の帯域エッジ５３３ｎｍまで延在する。３次を超える調波は、単純化のため図示されていない。このように、２次反射帯域は、１次反射帯域及び３次反射帯域と（スペクトル的に）重複している。２次帯域と１次帯域の重複は、２次帯域の右の帯域エッジが、１次帯域の左の帯域エッジに合致する時、又は、２次帯域の右の帯域エッジが１次帯域内になる時（すなわち、２次帯域の右の帯域エッジが１次帯域の左と右の帯域エッジの間にある時）に、確立される。同様に、２次帯域と３次帯域の重複は、２次帯域の左の帯域エッジが、３次帯域の右の帯域エッジに合致する時、又は、２次帯域の左の帯域エッジが３次帯域内になる時（すなわち、２次帯域の左の帯域エッジが３次帯域の左と右の帯域エッジの間にある時）に、確立される。
【００５９】
１次、２次、及び３次調波帯域の重複の結果、少なくともこれら３つの調波反射帯域を組み合わせた、単一の広い反射帯域が形成される。同じ偏光状態及び同じ設計入射角について、そのような単一の広い反射帯域が、図９Ｂに示されている。この帯域は、左の帯域エッジ約２６６ｎｍ（３次帯域の左の帯域エッジに対応）から右の帯域エッジ約１６００ｎｍ（１次帯域の右の帯域エッジに対応）まで延在して示されている。この広い又は拡張された帯域は、赤外線スペクトル全体と、可視光スペクトルの大半にわたって、比較的一定の反射率をもたらす。ただし、スペクトル４００ｎｍ近くの、青／紫側では、４００〜５３３ｎｍで、２次と３次の組み合わせによりやや高くなっており、また２６６〜４００ｎｍではかなり低くなっている。
【００６０】
本明細書を通して、所与の反射帯域の左の帯域エッジは、短波長帯域エッジとも呼ばれ、この波長はλＳと表わすことができる。同様に、所与の反射帯域の右の帯域エッジは、長波長帯域エッジとも呼ばれ、この波長はλＬと表わすことができる。本明細書では更に、例えば１次又は２次などの所与の帯域の調波次数を表わすために、追加の下付き文字が使用される。よって例えば、λＳ１ｓｔは１次反射帯域の左の帯域エッジの波長を指し、λＬ２ｎｄは２次反射帯域の右の帯域エッジの波長を指す。
【００６１】
ある反射帯域と別の反射帯域とのスペクトル重複の領域において、反射率は、「コヒーレント」ではなく、「インコヒーレント」に組み合わせられる。例えば、一方の調波帯域が反射率Ｒ１を有し、もう一方の調波帯域が同じ波長で反射率Ｒ２を有する場合、その波長での積層体全体の反射率Ｒは、いわゆる「パイルオブプレート」式：
【００６２】
【数５】
0006688728.tif 000006
によって与えられ、Ｒ１＋Ｒ２の単純和にはならない。例えば、Ｒ１が６０％、Ｒ２が３０％の場合、合わせた反射率Ｒは約６６％になり、９０％ではない。
【００６３】
ここで、空気界面の影響に関して、明確にすべき点を説明する。光学フィルム又はフィルム体は、外側前面又は上主表面と、外側背面又は下主表面とを有する。これらの２つの表面はそれぞれ、典型的に、空気、真空、又は別の不活性ガスに曝されている。反射防止膜が提供されている場合を除き、光は、光学フィルムの内部構造又は組成にかかわらず、これら２つの外側表面で反射される。フィルム（又はその構成要素、例えばミクロ層積層体）の反射特性について検討する時、外側表面反射の影響を反射率値に含めるか、あるいは外側表面反射の影響を除外することができる。外側表面反射の影響を含めた反射率値は「外部」反射率と呼ばれ、外側表面反射の影響を含めない反射率値は「内部」反射率と呼ばれる。換言すれば、フィルム又は他の構成体の「内部反射率」は、そのフィルムの前側若しくは後側（又は上若しくは下など）における任意の境界面の非存在下で、空気又はフィルムとは異なる屈折率の任意の他の媒質との接触に起因して、そのフィルムが有する反射率である。「内部透過率」及び「外部透過率」は同様に、ただし透過率について定義される。本明細書の目的のために、別途明示的に記載のない限り、「反射率」及び類似の語は外部反射率を指し、「透過率」及び類似の語は外部反射率を指す。よって例えば、Ｒ１及びＲ２に関して全体の反射率Ｒのための上記の「パイルオブプレート」式において、Ｒ１及びＲ２が内部反射率について与えられた場合、計算されるＲも内部反射率を指す。あるいは、「パイルオブプレート」式は、Ｒ１が一方の外側界面での表面反射の影響を含み得、Ｒ２が反対側の外側界面での表面反射の影響を含み得るように解釈することができ、ここにおいてＲは、フィルムの外側反射率、すなわち、フィルムの両方の外側表面での光反射の影響を含むフィルムの反射率を表わす。
【００６４】
図９Ａの反射帯域の単純化により、上記の重複技法が容易に理解できるようになる。しかしながら、上述のように、実際のミクロ層積層体により生成される実際の反射帯域は、理想的な長方形にはなっていない。したがって、反射帯域の左右の帯域エッジの正確な波長が容易に決定できない限り、所与の反射帯域が別の反射帯域と重複しているかどうかの判定はそれほど単純ではない可能性がある。この理由から、ミクロ層積層体により生成される所与の調波次数反射帯域について、左右の帯域エッジのスペクトル位置を確実に決定するための方法を下記に述べる。この方法は、その積層体について、測定又はモデル化されたスペクトル反射率の解析と、測定又はモデル化されたＯＲＵ厚さプロファイルの解析の両方を含み、更に積層体のｆ比も解析の要素となる。
【００６５】
実際のミクロ層積層体により生成される実際の反射帯域が理想的な長方形を有していないということは、反射帯域重複の考え方に関して副次的影響を有する。特に、帯域エッジの位置を決定する本明細書の方法に厳密に従えば重複していない２つの反射帯域（例えば、本明細書の方法で決定された短い波長反射帯域の右の帯域エッジが、本明細書の方法で決定された長い波長反射帯域の左の帯域エッジから、わずか数ナノメートルだけ離れていて、それらの帯域が重複しているとはみなされない場合）は、依然として、単一の広い反射帯域として妥当に特徴付けられ得るスペクトル特性を生成するのに、十分近接している可能性がある。そのような状況を考慮して、本出願者らは用語「実質的な重複」（及び「実質的に重複している」などの関連表現）を使用して、（ａ）上記のように２つの反射帯域の間に実際の重複がある場合と、（ｂ）隣接する反射帯域の２つの近くの帯域エッジの間に実際の重複はないが、一方の帯域の波長（例えばλＬ２ｎｄ）と他方の帯域の波長（例えばλＳ１ｓｔ）との差が、いずれかの帯域エッジの波長の５％以下である場合との、両方を包含する。
【００６６】
図１０Ａは、２次反射帯域が１次及び３次反射帯域の少なくとも一方に重複するよう作製され、単一の広くなった反射帯域を生成する別の場合を図示する。簡単に言えば、ミクロ層積層体は図９Ａの積層体と実質的に同様に作製することができるが、ただし、積層体のすべてのＯＲＵのｆ比が、０．２５から０．３３（すなわち１／３）へと変更されている。図５Ａを参照して、改変されたｆ比は１次及び２次調波を生成するが、３次調波は生成しない。図５Ａから更に、２次調波の反射能は、ｆ比が１／３の場合、１次調波の反射能より顕著に小さくなることがわかる（図９Ａにおいてほぼ等しいのとは異なる）。図９Ａと同様に、図１０Ａに示されている反射帯域は、所与の偏光状態で、設計入射角（例えば垂直入射）の光に対する、積層体の反射率を表わす。また、一般化のため、図１０Ａの縦の「反射率」軸には目盛は提供されていない。ただし、２次帯域が１次帯域より顕著に低い反射率を有し、３次帯域が存在しないという点において、異なる帯域の相対的高さは概ね正確である。１次帯域は、左の帯域エッジ８００ｎｍから右の帯域エッジ１６００ｎｍまで延在する。２次帯域は、左の帯域エッジ４００ｎｍから右の帯域エッジ８００ｎｍまで延在する。３次帯域は存在せず、３次より上の調波は単純化のため図示されていない。よってこの場合、２次反射帯域は（スペクトル的に）１次反射帯域に重複する。
【００６７】
１次及び２次調波帯域の重複の結果、これら２つの調波反射帯域を組み合わせた、単一の広い反射帯域が形成される。単一の広い反射帯域が図１０Ｂに示されており、これは、図１０Ａと同じ偏光状態及び同じ設計入射角を想定している。この帯域は、左の帯域エッジ約４００ｎｍ（２次帯域の左の帯域エッジに対応）から右の帯域エッジ約１６００ｎｍ（１次帯域の右の帯域エッジに対応）まで延在して示されている。この広い又は拡張された帯域は、赤外線領域の大半にわたって比較的一定の反射率を提供し、また、可視光スペクトルの大半にわたって比較的一定であるが顕著に低いレベルの反射率（実質的に異なる反射率）を提供する。すなわち、広い反射帯域が、反射率と透過率における段状変化を有している。そのような反射特性を備えた多層光学フィルムは、可視光スペクトルのすべて又は大半にわたって部分的反射と部分的透過が望ましい用途（例えば、人間はフィルムを通して物を見ることができるが、赤外線スペクトルの大部分にわたってこれよりずっと高い反射率が望ましい場合）において有用であり得る。
【００６８】
図１１Ａは、２次反射帯域が１次及び３次反射帯域の少なくとも一方に重複するよう作製され、単一の広くなった反射帯域を生成する更に別の場合を図示する。簡単に言えば、ミクロ層積層体は、たくさんの調波反射帯域を提供するよう調整されている。積層体のＯＲＵ厚さ勾配は、ある範囲の光学的厚さをカバーし、これにより、１次、２次、及び３次反射帯域（及び４次反射帯域）が図示のようになる。ここで、光は所与の偏光状態で、設計入射角（例えば垂直入射）であると仮定される。ミクロ層積層体のｆ比は０．５９である。図５Ａを参照して、このｆ比は１次、２次、３次、及び４次調波を生成し、２次の反射能は３次の反射能と同じであり、４次の反射能はこれよりわずかに高い反射能を有し、１次は最も高い反射能を有する。一般化のため、図１１Ａの縦の「反射率」軸には目盛は提供されていない。ただし、異なる帯域の相対的高さは概ね正確である。１次帯域は、左の帯域エッジ１２００ｎｍから右の帯域エッジ１８００ｎｍまで延在する。２次帯域は、左の帯域エッジ６００ｎｍから右の帯域エッジ９００ｎｍまで延在する。３次帯域は、左の帯域エッジ４００ｎｍから右の帯域エッジ６００ｎｍまで延在する。４次帯域は、左の帯域エッジ３００ｎｍから右の帯域エッジ４５０ｎｍまで延在する。４次を超える調波は、単純化のため図示されていない。よってこの場合、２次反射帯域は３次反射帯域に（スペクトル的に）重複しているが、１次反射帯域には重複しておらず、又は実質的にも重複していない。
【００６９】
２次及び３次調波帯域の重複（並びに３次及び４次帯域の重複）の結果、少なくともこれら２つの調波反射帯域を組み合わせた、単一の広い反射帯域が形成される。単一の広い反射帯域が図１１Ｂに示されており、これは、図１１Ａと同じ偏光状態及び同じ設計入射角を想定している。この帯域は、左の帯域エッジ約３００ｎｍ（４次帯域の左の帯域エッジに対応）から右の帯域エッジ約９００ｎｍ（２次帯域の右の帯域エッジに対応）まで延在して示されている。広い又は拡張された帯域は、赤外線領域の一部と可視光スペクトルの大半にわたって比較的一定の反射率を提供するが、ただし、４５０ｎｍ以下のスペクトルの青／紫側では、４次帯域の存在により増加している。この実施形態では、２次帯域が１次帯域に重複していない、又は実質的にも重複していないことから、これら２つの帯域の間に通過帯域が形成され、このミクロ層積層体は、広い又は拡張された帯域とは別の、赤外線スペクトルの一部分に１次反射帯域を提供する。
【００７０】
ここまで、図９Ａ−Ｂ（ｆ比０．２５）、図１０Ａ−Ｂ（ｆ比０．３３）、及び図１１Ａ−Ｂ（ｆ比０．５９）に関連していくつかの単純化された実施形態を説明してきたように、２次反射帯域を１次及び／又は３次反射帯域（及び所望により更に高次の重複反射帯域）と合わせて単一の広い反射帯域にすることにより、ミクロ層積層体の効率を改善することができる。図９Ｂの広い反射帯域は、重複する１次、２次、及び３次反射帯域を含む。図１０Ｂの広い反射帯域は、重複する１次及び２次反射帯域を含む。図１１Ｂの広い反射帯域は、重複する２次、３次、及び４次反射帯域を含む。調波次数の特定の組み合わせにより生じる効率が、図１２のグラフに示されている。この図は、図５Ａと同様、反射能をｆ比の関数としてプロットしているが、１次（ｍ＝１）、２次（ｍ＝２）、及び３次（ｍ＝３）の曲線のみが含まれている。しかしながら、図１２には更に、２つの追加の曲線も含まれており、この１つは、１次及び２次の相対的反射能の合計であり（「１次＋２次」）、もう１つは、１次、２次、及び３次の相対的反射能の合計である（「１次＋２次＋３次」）。効率に関して、これら２つの合計曲線は、特定のｆ比値範囲にわたって、１次反射帯域単独で提供される最大反射能に比べ、より大きい反射能を提供していることに注意されたい。例えば、ｆ比が０．２５〜０．７５の範囲にわたって、「１次＋２次」曲線は、１次反射帯域単独で提供される最大反射能に比べ、等しい反射能を提供するか（ｆ比値が０．２５、０．５、及び０．７５の時）、又はより大きい反射能を提供する（ｆ比が０．２５〜０．５の間、及び０．５〜０．７５の間の時）。更に、ｆ比が約０．１７５〜０．８２５の範囲にわたって、「１次＋２次＋３次」曲線は、１次曲線単独で提供される最大反射能に比べ、等しい反射能を提供するか（終点において）、又はより大きい反射能を提供する。より一般的に言えば、所与のミクロ層積層体の合計の有用な反射能は、積層体の望ましい対象波長範囲において反射する調波次数すべての合計であり、これにより単一の広い反射帯域を形成し、この合計は、１次反射帯域単独で提供される最大反射能よりも大きくなり得る（ｆ＝０．５の場合）。少なくとも１次及び／又は３次反射の組み合わせに、２次反射の反射能を繋ぐことにより、この重複調波帯域技法を利用した物品が、所与の数のミクロ層と、ミクロ層間の所与の屈折率差について、改善された屈折率効率を提供し得る。
【００７１】
調波帯域重複技法を用いることにより、図１２からわかる効率の改善可能性に加えて、場合によっては他の利点も実現され得る。そのような他の利点には、材料コストの低減、反射率の鋭い段状変化を提供する能力、及び製造しやすさが挙げられる。
【００７２】
材料コスト低減に関して、ミクロ層積層体のｆ比は、２次調波帯域を励起させるために、５０％以外の値になるよう調整される。ｆ比をこのように選択することにより、積層体中の各ＯＲＵが、ｆ比５０％の１／４波長積層体に比べ、より少ない「Ａ」材料とより多い「Ｂ」材料（又はその逆）から作製される。この状況は、「Ａ」及び「Ｂ」材料（例えば異なる透明ポリマー）がかなり異なるコストを有する場合に活用することができる。特に、ｆ比を戦略的に選択して、ミクロ層積層体中のより高価な材料の量を最小限に抑えながら、依然として望ましい反射率及び帯域幅を達成することができる。
【００７３】
反射率の段状変化に関して、ポリマー多層光学フィルムの設計者及びメーカーは、反射率の段状変化を伴う連続的な反射帯域を提供するという問題に直面する。このような問題は、単一のミクロ層積層体の１次反射のみを利用している場合は解決が難しくなり得る。なぜなら、そのような解決策は典型的に、ＯＲＵ厚さプロファイルの勾配に鋭い変化を必要とし得るからである。本明細書は、積層体が重複調波を有するように調整することによって、そのような段状変化が単一のミクロ層積層体でいかにして提供できるかを説明している。これらの重複調波は、ＯＲＵ厚さプロファイルの勾配に鋭い変化を提供する必要なしに、単一の連続的反射帯域に、急激な段階状の遷移の、実質的に異なる反射率レベルを提供するよう制御することができる。例えば上述の図９Ａ−Ｂ、図１０Ａ−Ｂ、及び図１１Ａ−Ｂ、並びに下記の図１６Ａ−Ｃを参照されたい。場合によっては、反射率の段状変化は、実質的に異なる反射率又は反射能を有する重複調波反射帯域を用いることが役に立つ。
【００７４】
製造の容易さ関して、ポリマー多層光学フィルムの設計者及びメーカーは、非常に広い連続的反射帯域を提供するという問題に直面する。このような問題は、単一のミクロ層積層体の１次反射のみを利用している場合は解決が難しくなり得る。なぜなら、そのような解決策は、ミクロ層積層体にわたって、過剰なほど大きな厚さ範囲を必要とし得るからである。例えば、１次反射のみを利用して、４００〜１６００ｎｍの光を反射するよう設計したミクロ層積層体では、最も厚いＯＲＵが、最も薄いＯＲＵの４倍の厚さを有するようなＯＲＵ厚さプロファイルが必要となる。しかしながら、例えば図１０Ａ又は９Ａに示すように、１次及び２次反射の両方を組み合わせて、同じ連続的な広い反射帯域を作製した場合、より穏やかに低減するＯＲＵ厚さプロファイルを使用することができ、この場合、最も厚いＯＲＵは、最も薄いＯＲＵの厚さの２倍だけである。この点に関しては、後述の図１５Ａ−Ｃも参照されたい。
【００７５】
製造の容易さに関するもう１つの検討事項には、短波長（例えば、４００ｎｍ近く及びこれ以下の可視光スペクトルの青／紫色部分）又は近ＵＶ波長領域内の波長で光を反射するのに十分な薄さのミクロ層を作製するという問題が挙げられる。溶融ポリマー材料の交互の層を共押出することにより作製された多層光学フィルムの場合、溶融状態のポリマーの流動不安定性の問題が顕著になり得る。流動不安定性により、押し出された層はますます薄くなり得るためである。例えば、望ましいポリマー「Ａ」及び「Ｂ」材料の粘弾性が十分に一致しない場合、「層破断」が起こり得る。本明細書に記述される重複調波を用いた技法は、そのような問題を緩和するのに役立ち得る。なぜなら、２次又は３次などのより高次の調波を使用して、短波長（例えば、可視光の青／紫色及び／又は近ＵＶ波長領域）で望ましい反射率を提供することにより、溶融ポリマー層は、１次反射帯域の場合に必要になる厚さよりも、はるかに厚くすることができる（２次の場合は２倍の厚さ、３次の場合は３倍の厚さ、など）。
【００７６】
モデル化実施例
ここで、本出願者らが光学設計ソフトウェアを使用して設計及びモデル化した特定の具体的な多層光学フィルム実施形態について検討し、本明細書に記述される重複調波の概念をより現実的に示していく。
【００７７】
簡単に言うと、第１モデル化ミクロ層積層体は、上述の図９Ａと同様に、１次、２次、及び３次反射帯域の重複を提供するよう調整された。この第１モデル化積層体は、２７６の個別ミクロ層を１３８のＯＲＵに配列し、勾配ＯＲＵ厚さプロファイルで、ｆ比は０．２５を使用した。図１３、１４Ａ、及び１４Ｂは、第１モデル化積層体に関するものである。図１５Ａ、１５Ｂ、及び１５Ｃは、第１モデル化積層体を第１比較ミクロ層積層体と比較したもので、この該当する反射帯域は２次要素を有さず、ほぼ１次調波のみによって生成されている。第２モデル化ミクロ層積層体は、上述の図１０Ａと同様に、１次及び２次反射帯域の重複を提供するよう調整された。この第２モデル化積層体は、第１モデル化積層体と同じ数のミクロ層及びＯＲＵを使用し、また、同じ勾配ＯＲＵ厚さプロファイルを使用したが、ｆ比は０．３３に変更された。図１３、１６Ａ、及び１６Ｂは、第２モデル化積層体に関するものである。図１６Ｃは、第２モデル化積層体の修正に関するものであり、ここにおいてｆ比は０．３３から０．３６へと変更され、１次と２次の反射帯域の間により大きい反射率差を提供し、これによって、広くなった反射帯域全体の反射スペクトルにおいてより大きな段状変化をもたらしている。第３モデル化ミクロ層積層体は、上述の図１１Ａと同様に、２次、３次、及び４次反射帯域の重複を提供するよう調整された。この第３モデル化積層体は、第１及び第２モデル化積層体と同じ数のミクロ層及びＯＲＵを使用したが、異なる勾配ＯＲＵ厚さプロファイルを使用した。更に、ｆ比が０．５９に変更された。図１７、１８Ａ、及び１８Ｂは、第３モデル化積層体に関するものである。最後に、図１９〜２１は第２比較ミクロ層積層体に関するものであり、この２次反射帯域は、積層体の１次と３次反射帯域のいずれとも重複していないか、又は実質的に重複していない。
【００７８】
これらのモデル化された実施例に関連して、本明細書で検討される重複調波特性を実現しているかどうかを判定するために、所与のミクロ層積層体を解析する目的で本出願者らが開発した方法についても検討する。第１の方法は、調波解析方法と呼ばれ、これにより積層体のスペクトル反射率のどの部分がどの調波次数によるものであるか、また、どのスペクトル反射率が、積層体のそれぞれ該当する調波次数に関するものであるかを判定することができる。この方法では、積層体のそれぞれ該当する調波反射帯域を分離することが可能になり、例えば、積層体の１次反射帯域と、積層体の２次反射帯域と、及びその他も、別々に計算しプロットすることができる。第２の方法は、帯域幅解析方法と呼ばれ、これにより、任意の所与の反射帯域の、左右の帯域エッジの波長値を、組織的かつ繰り返し可能な方法で決定することができる。この第２の方法によって、上述のように、２つの所与の反射帯域が重複しているか又は実質的に重複しているかを、繰り返し、曖昧さなしに決定することが可能になる。
【００７９】
調波解析方法
上述のように、この調波解析方法により、所与のミクロ層積層体のスペクトル反射率のどの部分がどの調波次数によるものであるか、また、どのスペクトル反射率が、積層体のそれぞれ該当する調波次数に関するものであるかを判定することができる。この方法を実行するために、ＯＲＵ厚さプロファイル、積層体のｆ比、及びミクロ層の実際の屈折率は周知である、測定できる、又は他の方法で決定できると想定する。
【００８０】
多層ポリマー反射体は典型的に、数多くの１／４波長厚さのミクロ層で作製される。より厳密に言えば、１／２波長厚さの光学的繰り返し単位（ＯＲＵ）を形成する、高屈折率と低屈折率（ｎＨ及びｎＬ）のポリマー材料の、数多くの繰り返しペアで作製される。ポリマー積層体中の交互のミクロ層は典型的に、一般的な無機蒸着誘電性積層体に比べ、比較的小さい屈折率差を有し、よって、ポリマー積層体は典型的に、比較的高い屈折率を得るために、より多くのミクロ層を必要とする。必要とされる多数の繰り返しミクロ層によって、高屈折率層と低屈折率層との繰り返しが、屈折率の波形（「屈折率波形」）によって表わされる。これは、屈折率波形のフーリエ表現を用いて評価することができる。急激な境界を有する１／４波長厚さ層のミクロ層積層体が、屈折率矩形波を形成する。そのような積層体のｆ比が０．５以外の値になるようにされた場合、この層は、非対称屈折率矩形波と呼ばれる波形を形成する。本出願者らは、適宜成形された繰り返し屈折率波形が、ＯＲＵの高屈折率材料及び低屈折率材料の「有効屈折率」を用いることにより、１／４波長層の単純矩形波で表わすことができることを見出した。上述のように、ＯＲＵは、フィルムの距離の関数として、連続的に変化する屈折率を伴って形成することができる。
【００８１】
このフーリエ解析は、ミクロ層の間に急激な境界を有さない系に有効である。必要なのは、個々の正弦波の合計として屈折率波形を表わすのに使用されるフーリエ係数である。これは、様々な調波周波数を表わし、この屈折率の振幅は、フーリエ係数ｃｍによって決定される。個々の調波帯域も、矩形波の層プロファイルを使用して計算することができるが、改変された（有効な）屈折率が必要である。出願者らは更に、反射帯域を広げるため、ＯＲＵの積層体が厚さ勾配である時に、フーリエ評価が依然として有効であることを見出した。
【００８２】
実際のミクロ層厚さ及び屈折率値を使用する多層積層体の計算により、屈折率スペクトルが得られ、これは一般に、各調波次数から未知の寄与を受けた、複数の重複する調波帯域の複合物又は組み合わせであり得る。元のミクロ層積層体の反射率に対する、対象の任意の個々の調波次数のレスポンス又は寄与をシミュレーションするために、本出願者らは、様々な有効屈折率セットを使用できることを見出した。これは、対象の調波次数に固有であり、既知の積層体ｆ比と、実際の屈折率差及び、対象の調波次数に固有である様々な有効ＯＲＵ数に基づくものである。このフーリエ表現は、複雑な繰り返し屈折率波形と、各調波次数の反射帯域を解析するのに、特に有用である。
【００８３】
下記の実施例は、非対称（すなわち各ＯＲＵの一方のミクロ層が１／４波長厚さより薄く、各ＯＲＵのもう一方のミクロ層が１／４波長より厚い）のミクロ層積層体を含む。換言すれば、下記の実施例は、ｆ比が０．５ではないミクロ層積層体を含む。そのような非対称積層体は、本明細書において「非対称矩形波積層体」と呼ばれる。非対称積層体は、ｆ比が０．５である対称積層体（高屈折率材料と低屈折率材料の両方が１／４波長厚さである）とは対照的であり得る。上述のように、ｆ比は、本明細書において時に「ｆ」と略され、ｆ＝ｄＨ＊ｎＨ／（ｄＨ＊ｎＨ＋ｄＬ＊ｎＬ）で与えられる。式中、ｄは所与のミクロ層の物理的厚さである。非対称矩形波積層体の反射率、特に、対象の任意の単一調波次数の反射率は、元の非対称矩形波積層体の、１／４波長ミクロ層（この有効屈折率は、対象の調波次数のフーリエ係数から計算される）の「有効積層体」を使用することによってモデル化することができる。対象の所与の調波次数について、有効積層体内のＯＲＵの数は、元の積層体のＯＲＵ数の整数倍であり、ここにおいて整数倍とは「ｍ」、すなわち、対象の調波次数の次数自体である。このように、元のミクロ層積層体がＮ個のＯＲＵを有する場合、ｍ次調波次数の反射率を計算するのに使用する有効積層体は、ｍ＊Ｎ個のＯＲＵを有する。このようにして、所与のミクロ層積層体の様々な調波反射帯域が、対象の各調波次数に関連する各有効積層体の個々の反射率計算を行うことによって、別々に特定され得る。
【００８４】
フーリエ解析のための有効積層体の有効屈折率差は、元の積層体のピーク間屈折率差と、積層体屈折率プロファイル（すなわち積層体波形）のフーリエ係数ｃｍとを掛け合わせることによって得られる。フーリエ係数ｃｍは図５Ａに関連して上記で説明されており、その中で、次のように計算できることが示されている。
【００８５】
【数６】
0006688728.tif 000007
式中、ｍは調波次数、ｆは元の積層体のｆ比である。上述の図５Ｂには、（正規化された）ｃｍ値がプロットされており、図中、ｃｍ値にπ／４を掛けることにより正規化された。この情報をもとに、任意の非対称矩形波積層体の任意の次数の反射帯域を、次の式で得られる有効屈折率差Δｎｅｆｆを有する対称「有効積層体」（このｆ比は０．５である）として、表わすことができる。
【００８６】
【数７】
0006688728.tif 000008
式中、ｎＨ及びｎＬは、ミクロ層の高屈折率材料及び低屈折率材料の実際の層屈折率、ｃｍは、元の積層体のｆ比で計算した対象の調波次数のフーリエ係数である。図５Ｂにプロットされたフーリエ係数は、積層体内の隣接するミクロ層間の急激な遷移を想定している。もしこの遷移が急激ではなく緩やかである場合は、正しいフーリエ係数は、図５Ｂにプロットされている値からある程度変化する。そのような場合、実際の屈折率波形を決定すべきであり、フーリエ係数は、周期的関数のフーリエ連続表現に関する既知の方法を使用して計算することができる。例えば、ＣＲＣ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ  Ｔａｂｌｅｓ、第１８版、ｐ．４５８を参照されたい。上記の式を用いてΔｎｅｆｆを決定した後、有効積層体のミクロ層に使用される有効屈折率は、その平均屈折率が元の積層体の平均屈折率と同じになるようにすることにより、容易に決定できる。
【００８７】
元のミクロ層積層体がＮ個のＯＲＵ（２Ｎ個のミクロ層）を有する場合、対象の所与の調波次数ｍの反射帯域は、次数ｍの有効積層体と、任意の標準多層積層体コンピュータソフトウェアプログラムとを用いて計算することができ、ここにおいて有効積層体に使用する屈折率は、Δｎｅｆｆの式に関連して上述した通りである。有効積層体は、ｍ＊Ｎ個の光学的繰り返し単位を有する。有効積層体内のＯＲＵの光学的厚さは、層プロファイル内のＯＲＵのｍ倍で、元の積層体のＯＲＵの厚さの１／ｍ倍である。よって、対象の所与の調波次数ｍの反射率の計算を実行する際、有効積層体は、元の積層帯内の各ＯＲＵを、ＯＲＵのそれぞれが、元の積層体の対応するＯＲＵの厚さの１／ｍ倍である、ｍ個のＯＲＵで置換することによって得られる。実施例を以下に記載する。
【００８８】
帯域幅解析方法
ＯＲＵの共振波長は、入射光波の建設的干渉をもたらす層厚さと屈折率の組み合わせとなる波長であり、これによりＯＲＵが、入射光に対して部分的に反射性になる。ｍ次反射調波についての、光学的繰り返し単位（ＯＲＵ）の共振波長は：
【００８９】
【数８】
0006688728.tif 000009
であり、式中、ｍは反射調波次数、ｄＨ及びｄＬはそれぞれ、高屈折率材料（材料Ａ）の層厚さと、低屈折率材料（材料Ｂ）の層厚さ、ｎＨ及びｎＬは、材料Ａ及び材料Ｂの屈折率である。
【００９０】
（ｄＨ  ｎＨ＋ｄＬ  ｎＬ）は、ＯＲＵの光学的厚さであり、上の式を検討すると、１次反射調波はＯＲＵの光学的厚さの２倍で生じ、２次反射調波はＯＵＲの光学的厚さで生じ、３次反射調波はＯＲＵの光学的厚さの２／３で生じ、以下同様になっている。
【００９１】
ＯＲＵのもう１つの光学的特性が、固有帯域幅と呼ばれるものである。固有帯域幅（ＩＢＷ）は、反射をもたらす建設的干渉に関する、（層積層体内の）隣接するＯＲＵの中のコヒーレンス強度の尺度である。ＯＲＵは、共振波長だけでなく、ＯＲＵの固有帯域幅により決定される共振波長のいずれの側（長波長側及び低波長側）でも、反射率に寄与する。ｍ次反射調波の固有帯域幅は次の式で得られる。
【００９２】
【数９】
0006688728.tif 000010
式中、Ｎｒ＝ｎＬ／ｎＨであり、ａｍは、図５Ａに示すように、ｍ次調波の相対的反射能係数である。よって例えば、２次反射調波で、ｆ比０．２５、相対的反射能係数ａｍは、０．５の値を有する。
【００９３】
ＩＢＷｍが所与の反射調波次数ｍと所与のＯＲＵのｆ比について評価される時、そのＯＲＵの共振波長を掛けて、部分的帯域幅Δλｍを得ることができる。この部分的帯域幅Δλｍ＝ＩＢＷｍ＊λ０，ｍは、そのＯＲＵ及び他の同様の性質のＯＲＵがコヒーレントに作用して反射を生じる波長範囲の尺度である。実際、多数の同一のＯＲＵからなるミクロ層積層体（これにより、共通共振波長での反射率は非常に大きく、１又は１００％に近い）は、共振波長のいずれかの側にΔλｍ／２延在する反射帯域を有する。
【００９４】
ミクロ層積層体内で実質的に単調に薄い層から厚い層への勾配を有して隣接するたくさんのＯＲＵが、互いに重複する部分的帯域幅Δλｍを有する場合、コヒーレント反射が生成される。実際、任意の所与のＯＲＵと、それに伴う共振波長について、隣接するＯＲＵの部分的帯域幅Δλｍを解析することができ、これにより、所与のＯＲＵの共振波長に部分的帯域幅が重複している隣接ＯＲＵの数を決定することができる。所与のＯＲＵの共振波長に重なる部分的帯域幅を備えたこれらの隣接するＯＲＵそれぞれが、所与のＯＲＵと共にコヒーレントに作用して、所与のＯＲＵの共振波長で反射率を生成する。
【００９５】
この第１原理の論理は、ＯＲＵ（既知の屈折率値を有する）のモデル化又は測定されたミクロ層積層体が、各ＯＲＵの共振波長λ０，ｍと部分的帯域幅Δλｍに関して解析され得る方法を示唆している。各ＯＲＵの共振波長について、部分的帯域幅が所与の共鳴波長に重複する隣接するＯＲＵの数を数えることができる。この数は、コヒーレント隣接数（ＣＮＣ）と呼ばれ、所与の共振波長での反射率レベルを決定するのに使用できる。反射率レベルを定量的に決定するには、反射率を、反射率にコヒーレントに寄与するＯＲＵの数、及びＯＲＵ層材料の屈折率値と関連付ける標準式を採用する。
【００９６】
【数１０】
0006688728.tif 000011
この反射率標準式は、同一のＯＲＵのミクロ層積層体については最も正確であり、同時に、勾配光学的厚さプロファイルを備えたミクロ層積層体についての優れた反射率近似を提供する。この方法によって、ミクロ層積層体内の各共振波長での（各ＯＲＵに関連する）反射率は、コヒーレント隣接数（ＣＮＣ）の値を決定することによって計算できる。
【００９７】
この方法により、当業者は、測定されたミクロ層積層体厚さ分布を、層材料の既知の屈折率値と共に使用して、任意の次数の反射帯域の波長範囲をマッピングし、更に、所与の反射帯域の短波長開始箇所と、同じ反射帯域の長波長終了箇所とを定量的に定義することができる。
【００９８】
加えて、上述の解析を実行することにより、当業者は、所与のミクロ層積層体に由来する、様々な次数の、複数の反射帯域の波長範囲を個別に決定することができ、ここにおいて、測定された反射スペクトルは、顕著な反射帯域重複による高反射率の短波長領域を示し、個々の反射帯域調波は解読できない。
【００９９】
この用途の目的のため、本出願者らは、ミクロ層積層体の所与の（ｍ次）調波反射帯域の発生を、最短の共鳴波長λＳ，ｍ（ここにおいてＣＮＣは、関連する反射帯域ピーク反射率の２５％を超えるＲｍ値を提供する）として定義することを選択する。同様に、反射帯域の終了を示す波長を、最長の共鳴波長λＬ，ｍ（ここにおいてＣＮＣは、関連する反射帯域ピーク反射率の２５％を超えるＲｍ値を提供する）として定義する。この方法を使用して、所与の反射帯域の、短波長帯域エッジの波長λＳと、長波長帯域エッジの波長λＬとを、繰り返し決定することができる。
【０１００】
帯域幅解析方法の更なる詳細と説明は、前述の米国特許出願第１３／８４４，６６４号に見出すことができる。
【０１０１】
第１モデル化積層体
第１モデル化積層体を有する多層光学フィルムが設計されモデル化された。この積層体は、Ｎ個の低屈折率ミクロ層とＮ個の高屈折率ミクロ層とを交互に配置して使用し、Ｎ個のＯＲＵを形成した。ここにおいてＮは１３８であった。各ＯＲＵは、低屈折率ミクロ層（材料「Ｂ」）のうち１つと、高屈折率ミクロ層（材料「Ａ」）のうち１つから構成された。低屈折率ミクロ層の屈折率ｎＬは１．４９４であり、高屈折率ミクロ層の屈折率ｎＨは１．６５であった。これらの屈折率は、ポリマー干渉フィルターに一般的に使用される材料の代表的なものである。波長に伴う分散は使用せず、これにより、高次の帯域の帯域エッジ波長は、名目上、それぞれの１次帯域エッジ波長の単純整数分割であり、これにより、各帯域内の反射率は、名目上、小さなスペクトル発振以外、一定であった。（実際の材料では、波長に伴う屈折率の変化が、高次の反射帯域の波長位置を若干シフトさせ、反射率も、長波長よりも低波長側で高くなる傾向がある。）第１モデル化積層体と、それに関連する「有効積層体」（個々の高次の反射帯域を計算するのに使用された）は更に、積層体の両側に、厚さ１０マイクロメートル、屈折率１．６５の「被覆層」を１つずつ有すると想定された。この構成は、押出ポリマー多層積層体で一般的なものである。各被覆層の外側主表面に、空気界面が想定された。
【０１０２】
ＯＲＵは、ｆ比０．２５を有するよう設計された。
【０１０３】
ＯＲＵは更に、勾配厚さプロファイルを呈した。厚さプロファイルは、単純な冪乗則によって定義され、これにより比較的平坦な反射スペクトルを得た（すなわち、１次反射帯域と、存在するそれより高次の各後段の帯域についても同様に、波長に対して実質的に一定の反射率を有していた）。特に、ＯＲＵの高屈折率ミクロ層の物理的厚さｄＨと低屈折率ミクロ層の物理的厚さｄＬが、次の式によって決定された。
【０１０４】
【数１１】
0006688728.tif 000012
式中、ｎは１〜Ｎの範囲であり、ｆは０．２５であり、ｇは勾配を画定するよう選択された定数であった。この第１モデル化積層体の場合、ｇは１．００５２７となるよう選択された。更に、この積層体設計のために開始波長としてλ０が選択された。第１モデル化積層体についてλ０は８２５ｎｍが選択された。これらの式とパラメータにより、図１３の曲線１３１０により示される、第１モデル化積層体のＯＲＵ厚さプロファイルが得られた。
【０１０５】
第１モデル化積層体により生成された個々の１次、２次、及び３次反射帯域が、上述の調波解析方法を用いて計算された。これら個々の調波それぞれについて、「有効積層体」が画定され、これにより、その調波次数の反射スペクトルを計算することが可能になった。１次調波の場合、有効積層体はＮ個のＯＲＵ（すなわち１３８）を有し、ＯＲＵ厚さプロファイルは図１３の曲線１３１０により与えられ、ｆ比は０．５を想定し、フーリエ係数ｃ１に０．７０７１１を使用して、有効屈折率を計算した。２次調波の場合、有効積層体は２Ｎ個のＯＲＵ（すなわち２７６）を有し、ＯＲＵ厚さプロファイルは図１３の曲線１３１２により与えられ、ｆ比は０．５を想定し、フーリエ係数ｃ２に０．５を使用して、有効屈折率を計算した。３次調波の場合、有効積層体は３Ｎ個のＯＲＵ（すなわち４１４）を有し、ＯＲＵ厚さプロファイルは図１３の曲線１３１４により与えられ、ｆ比は０．５を想定し、フーリエ係数ｃ３に０．２３５７０２を使用して、有効屈折率を計算した。これらの有効積層体に対して計算を実施し、図１４Ａに示す１次、２次、及び３次のスペクトル反射率曲線を得た。
【０１０６】
次に上述の帯域幅解析方法を使用して、図１４Ａに示す１次、２次、及び３次反射帯域のそれぞれについて、短波長帯域エッジの波長λＳ、及び長波長帯域エッジの波長λＬを決定した。グラフでは３本の線分が重ね合わせられている。これらの線分はそれぞれ、帯域幅解析方法によって決定された、関連する調波反射帯域の位置を表わす。各線分は、関連する反射帯域の線形表示である。この線分は、「線分表示」の略で「ＬＳＲ」とラベル付けられ、帯域幅解析方法によって決定された終点により画定されている。よって、各線分ＬＳＲは、「Ｓ」とラベル付けされた短波長終点（この波長値λＳはその反射帯域の左の帯域エッジの波長である）と、「Ｌ」とラベル付けされた長波長終点（この波長値λＬはその反射帯域の右の帯域エッジの波長である）とを有する。線分ＬＳＲを反射スペクトルに重ね合わせることにより、１次、２次、及び３次反射帯域が波長軸のどこに位置するかが容易かつ正確にわかる。この図から、この第１モデル化積層体について、２次反射帯域が１次反射帯域と３次反射帯域の両方に重複していることがわかる。これら調波反射帯域の重複は、図１４Ｂに見られるように、単一の広くなった反射帯域を生成する。図１４Ｂは、調波次数同士の区別を試みない従来型の光学モデル化計算を用いた第１モデル化積層体の計算した反射率をプロットしている。すなわち、これは波長の関数として、積層体の全体の反射率を単に計算しただけである。図１４Ａと１４Ｂとを比較することによって、図１４Ｂの単一の広い反射帯域が、重複する１次、２次、及び３次反射帯域を含むことがわかる。
【０１０７】
第１モデル化積層体に関する関連パラメータを、下記の表にまとめる。
【０１０８】
【表１】
0006688728.tif 000013
【０１０９】
図１４Ｂの反射スペクトルは、波長の関数として積層体の全体の反射率を単純な方法で計算する、従来型の光学モデル化ソフトウェアを用いて得た。別の方法として、そのような反射スペクトルは、例えば図１４Ａに示されるように、個々の調波反射率を光学的に合わせることにより得ることができる。任意の所与の波長で、様々な高次の帯域の付加的な性質は、「パイルオブプレート」反射体の規則に従うことが示されている。ただし、外側の空気界面で生じ得る反射には注意を払う必要がある。この第１モデル化フィルムにおいて、２次調波の合計反射率は、４５０ｎｍ近くで約０．６３（又は６３％）であり、３次帯域は約０．３３（又は３３％）である。図１４Ｂのモデル化反射率は、約４４０〜４５０ｎｍで、平均反射率約０．６７６を呈している。図１４Ｂのモデル化光学フィルムは２つの空気界面を有し、一方、別々に計算された２次及び３次調波次数は、組み合わせて合計４つのフィルム／空気界面を有する。これらの２つの空気界面を数学的に除去する必要があり、その上で、上述の「パイルオブプレート」式を使用して、２つの有効積層体の反射率を計算する。これにより、両方の次数の反射率を生成する単一のミクロ層積層体の反射率と比べることができる。余計な空気界面を数学的に除去するには、１つの空気／ポリマー界面の反射率（屈折率１．６５）は、「ａｉｒ」としてラベル付けされ、最初に以下の式で計算された。
【０１１０】
【数１２】
0006688728.tif 000014
【０１１１】
次に、有効な３次フィルム積層体の内部反射率Ｒｉｎｔが、以下の式によって計算された。
【０１１２】
【数１３】
0006688728.tif 000015
式中、Ｒｉｎｔはフィルム積層体の内部反射率（上述）を指し、「ａｉｒ」は空気／ポリマー界面の算出された反射率を指し、「ＴＴｏｔａｌ」は空気中の積層体の算出された合計反射率を指す。３次帯域のＲｉｎｔは０．２６７と算出された。パイルオブプレート式の２つの値Ｒ１及びＲ２は０．２６７及び０．６３となり、これらにより、４５０ｎｍ近くで２次と３次帯域の予測合計反射率Ｒ＝０．６７４を得た。これは、図１４Ｂのスペクトル反射率曲線の４５０ｎｍ近くの平均値０．６７６に近い。
【０１１３】
図１５Ａ、１５Ｂ、及び１５Ｃにおいて、第１モデル化積層体を第１比較ミクロ層積層体と比較し、この該当する反射帯域は２次要素を有さず、ほぼ１次調波のみによって生成されている。図１５Ａは、モデル化された反射率を波長の関数としてプロットしている。曲線１５１０は、図１４Ｂの反射率曲線と同じであり、第１モデル化積層体の全体の反射率を表わす。曲線１５１２は、第１比較ミクロ層積層体の反射率である。第１比較積層体は、同じＮ個のＯＲＵ（１３８）と、「Ａ」及び「Ｂ」ミクロ層に同じ高屈折率及び低屈折率（それぞれ１．６５及び１．４９４）を使用した。ただし、第１比較積層体ではｆ比０．５を使用し、これは２次反射を生じない。両方の積層体設計は比較的小さいが等しい３次反射帯域を生成し、これは別個にプロットされてはいないが、この追加の反射率は、約４００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長で観察することができる。この３次の寄与は、２つの積層体設計で等しいため、以下の解析ではこれを無視することにする。
【０１１４】
また、第１比較積層体のＯＲＵ厚さプロファイルは、第１比較積層体の反射スペクトルを、第１モデル化積層体の反射スペクトルに実質的に合致させるために、第１モデル化積層体のＯＲＵ厚さプロファイルに対して変化させる必要がある。光学的厚さプロファイルが図１５Ｂにプロットされている。
【０１１５】
この図において、曲線１５２０は、第１モデル化積層体のＯＲＵ厚さプロファイルであり、図１３の曲線１３１０と同じである。曲線１５２２は、第１比較積層体のＯＲＵ厚さプロファイルである。この図から、２つのことが明らかである。第１に、第１モデル化積層体（曲線１５２０）は、第１比較積層体（曲線１５２２）に比べ、ＯＲＵ厚さプロファイルがより穏やかに低減していることがわかる。実際、最も厚いＯＲＵと最も薄いＯＲＵとの比は、第１比較積層体では４であるが、第１モデル化積層体ではわずか２である。第２に、第１モデル化積層体は、第１比較積層体よりも概ね厚いＯＲＵ（及びミクロ層）を使用している。例えば、第１比較積層体の最も薄いＯＲＵは厚さ２００ｎｍであり、第１モデル化積層体の最も薄いＯＲＵは厚さ４００ｎｍである。より厚い層と、より穏やかに低減するプロファイルによって、第１モデル化積層体は、上述のように、第１比較積層体よりも製造が容易になり得る。
【０１１６】
図１５Ｃは図１２と同じであるが、ただし、第１ミクロ層積層体（点Ｐ１）及び第１比較ミクロ層積層体（点Ｐ２）の動作を表わす２つの点がグラフにプロットされている。第１比較積層体は１次反射帯域のみを利用し（「１次」）、ｆ比が０．５であり、ここで点Ｐ２は相対的反射能が１．０である。一方、第１モデル化積層体はｆ比が０．２５で動作し、この１次反射の相対的反射能は実質的に消える。しかし、第１モデル化積層体は１次及び２次両方の反射帯域を利用しているため（「１次＋２次」）、それに伴う点Ｐ２も、相対的反射能が１．０である。
【０１１７】
第１モデル化積層体と第１比較積層体の比較に関する関連パラメータ（「広帯域１」）を下記の表にまとめる。
【０１１８】
【表２】
0006688728.tif 000016
【０１１９】
第２モデル化積層体
第２モデル化積層体を有する別の多層光学フィルムが設計されモデル化された。この積層体は、Ｎ個の低屈折率ミクロ層とＮ個の高屈折率ミクロ層とを交互に配置して使用し、Ｎ個のＯＲＵを形成した。ここにおいてＮは１３８であった。各ＯＲＵは、低屈折率ミクロ層（材料「Ｂ」）のうち１つと、高屈折率ミクロ層（材料「Ａ」）のうち１つから構成された。低屈折率ミクロ層の屈折率ｎＬは１．４９４であり、高屈折率ミクロ層の屈折率ｎＨは１．６５であった。波長に伴う分散は使用しなかった。第２モデル化積層体と、それに関連する「有効積層体」（個々の高次の反射帯域を計算するのに使用された）は更に、積層体の両側に（多層光学フィルムの一部として）、厚さ１０マイクロメートル、屈折率１．６５の「被覆層」を１つずつ有すると想定された。各被覆層の外側主表面に、空気界面が想定された。
【０１２０】
ＯＲＵは、ｆ比０．３３を有するよう設計された。図５Ａからわかるように、このｆ比は、３次調波反射を実質的に生じない。
【０１２１】
ＯＲＵは、第１モデル化積層体と同じ勾配厚さプロファイルを呈した。よって、第２モデル化積層体のＯＲＵ厚さプロファイルも、図１３の曲線１３１０で示される。
【０１２２】
第２モデル化積層体により生成された個々の１次及び２次反射帯域が、上述の調波解析方法を用いて計算された。これら個々の調波それぞれについて、「有効積層体」が画定され、これにより、その調波次数の反射スペクトルを計算することが可能になった。１次調波の場合、有効積層体はＮ個のＯＲＵ（すなわち１３８）を有し、ＯＲＵ厚さプロファイルは図１３の曲線１３１０により与えられ、ｆ比は０．５を想定し、フーリエ係数ｃ１に０．８６０７４２を使用して、有効屈折率を計算した。２次調波の場合、有効積層体は２Ｎ個のＯＲＵ（すなわち２７６）を有し、ＯＲＵ厚さプロファイルは図１３の曲線１３１２により与えられ、ｆ比は０．５を想定し、フーリエ係数ｃ２に０．４３８１５３を使用して、有効屈折率を計算した。これらの有効積層体に対して計算を実施し、図１６Ａに示す１次及び２次のスペクトル反射率曲線を得た。
【０１２３】
次に上述の帯域幅解析方法を使用して、図１６Ａに示す１次及び２次反射帯域のそれぞれについて、短波長帯域エッジの波長λＳ、及び長波長帯域エッジの波長λＬを決定した。グラフでは２本の線分が重ね合わせられている。これらの線分はそれぞれ、帯域幅解析方法によって決定された、関連する調波反射帯域の位置を表わす。各線分は関連する反射帯域の線形表示であり、「ＬＳＲ」とラベル付けされ、短波長終点が「Ｓ」、長波長終点が「Ｌ」とラベル付けされている。線分ＬＳＲを反射スペクトルに重ね合わせることにより、１次及び２次反射帯域が波長軸のどこに位置するかが容易かつ正確にわかる。この図から、この第２モデル化積層体について、２次反射帯域が１次反射帯域に重複している（しかしと３次反射帯域には重複していない）ことがわかる。これら調波反射帯域の重複は、図１６Ｂに見られるように、単一の広くなった反射帯域を生成する。図１６Ｂは、調波次数同士の区別を試みない従来型の光学モデル化計算を用いた第２モデル化積層体の計算した反射率をプロットしている。すなわち、これは波長の関数として、積層体の全体の反射率を単に計算しただけである。図１６Ａと１６Ｂとを比較することによって、図１６Ｂの単一の広い反射帯域が、重複する１次及び２次反射帯域を含むことがわかる。また、１次及び２次の反射帯域の異なるレベルの反射率により、第２モデル化積層体の全体の反射スペクトルは、反射率における急激な段状変化を有している。これは、滑らかに変化するＯＲＵ厚さプロファイル（図１３の曲線１３１０）が積層体に使用されているにもかかわらず、そのようになっている。
【０１２４】
第２モデル化積層体に関する関連パラメータを、下記の表にまとめる。
【０１２５】
【表３】
0006688728.tif 000017
【０１２６】
図１６Ｃに関連して、ｆ比を０．３３ではなく０．３６に変えた場合、第２モデル化積層体がどのように働くかを調べる１．６５。曲線１６１０は第２モデル化積層体の反射率スペクトルであり、すなわち、図１６Ｂに示される反射率スペクトルと同じである。曲線１６１２は、改変した積層体について計算した反射率スペクトルである。単一の広い反射帯域がここでも生成され、反射率の急激な段状変化を伴っている１．６５。曲線１６１２の段状変化は、曲線１６１０よりも大きい。これは、９００〜１６００ｎｍ範囲の平均反射率がより高く、４５０〜８００ｎｍ範囲の平均反射率がより低いためである。ｆ比を０．３３から０．３６に増加させたことで、弱い３次レスポンスが生じ、これは、約４００〜５５０ｎｍの波長で、スペクトル１６１２に検出され得る。
【０１２７】
第３モデル化積層体
第３モデル化積層体を有する別の多層光学フィルムが設計されモデル化された。この積層体は、Ｎ個の低屈折率ミクロ層とＮ個の高屈折率ミクロ層とを交互に配置して使用し、Ｎ個のＯＲＵを形成した。ここにおいてＮは１３８であった。各ＯＲＵは、低屈折率ミクロ層（材料「Ｂ」）のうち１つと、高屈折率ミクロ層（材料「Ａ」）のうち１つから構成された。低屈折率ミクロ層の屈折率ｎＬは１．４９４であり、高屈折率ミクロ層の屈折率ｎＨは１．６５であった。波長に伴う分散は使用しなかった。第３モデル化積層体と、それに関連する「有効積層体」（個々の高次の反射帯域を計算するのに使用された）は更に、積層体の両側に（多層光学フィルムの一部として）、厚さ１０マイクロメートル、屈折率１．６５の「被覆層」を１つずつ有すると想定された。各被覆層の外側主表面に、空気界面が想定された。
【０１２８】
ＯＲＵは、ｆ比０．５９を有するよう設計された。図５Ａからわかるように、このｆ比は、顕著な１次、２次、３次、及び４次調波反射を生じ、２次及び３調波の反射能は実質的に互いに等しい。
【０１２９】
ＯＲＵは、勾配定数ｇが１．００３であることによって特徴付けられる勾配厚さプロファイルを呈した。更に、開始波長λ０は１２１５ｎｍが選択された。上述の勾配厚さ式にこれらのパラメータを使用して、図１７の曲線１７１０により示される、第３モデル化積層体のＯＲＵ厚さプロファイルが得られた。
【０１３０】
第３モデル化積層体により生成された個々の１次、２次、及び３次反射帯域が、上述の調波解析方法を用いて計算された。これら個々の調波それぞれについて、「有効積層体」が画定され、これにより、その調波次数の反射スペクトルを計算することが可能になった。１次調波の場合、有効積層体はＮ個のＯＲＵ（すなわち１３８）を有し、ＯＲＵ厚さプロファイルは図１７の曲線１７１０により与えられ、ｆ比は０．５を想定し、フーリエ係数ｃ１に０．９６０３を使用して、有効屈折率を計算した。２次調波の場合、有効積層体は２Ｎ個のＯＲＵ（すなわち２７６）を有し、ＯＲＵ厚さプロファイルは図１７の曲線１７１２により与えられ、ｆ比は０．５を想定し、フーリエ係数ｃ２に０．２６７９１３を使用して、有効屈折率を計算した。３次調波の場合、有効積層体は３Ｎ個のＯＲＵ（すなわち４１４）を有し、ＯＲＵ厚さプロファイルは図１７の曲線１７１４により与えられ、ｆ比は０．５を想定し、フーリエ係数ｃ３に０．２２０４３７を使用して、有効屈折率を計算した。これらの有効積層体に対して計算を実施し、図１８Ａに示す１次、２次、及び３次のスペクトル反射率曲線を得た。
【０１３１】
次に上述の帯域幅解析方法を使用して、図１８Ａに示す１次、２次、及び３次反射帯域のそれぞれについて、短波長帯域エッジの波長λＳ、及び長波長帯域エッジの波長λＬを決定した。グラフでは３本の線分が重ね合わせられている。これらの線分はそれぞれ、帯域幅解析方法によって決定された、関連する調波反射帯域の位置を表わす。各線分は関連する反射帯域の線形表示であり、「ＬＳＲ」とラベル付けされ、短波長終点が「Ｓ」、長波長終点が「Ｌ」とラベル付けされている。線分ＬＳＲを反射スペクトルに重ね合わせることにより、１次、２次、及び３次反射帯域が波長軸のどこに位置するかが正確にわかる。このことから、この第３モデル化積層体について、２次反射帯域は１次反射帯域に重複しておらず、３次反射帯域にも重複していないが、３次反射帯域に非常に近いことがわかる。実際、２次帯域の短波長終点Ｓは６２６ｎｍにあり、３次帯域の長波長終点Ｌは５９７ｎｍにあり、これらの２つの波長の差（２９ｎｍ）は６２６ｎｍの５％未満である。よって、第３モデル化積層体の２次及び３次反射帯域は、実質的に重複している。これらの調波反射帯域の実質的な重複（並びに、図示されてはいないが、３次及び４次反射帯域の重複）は、図１８Ｂに見られるように、単一の広くなった反射帯域１８１０を生成する。図１８Ｂは、調波次数同士の区別を試みない従来型の光学モデル化計算を用いた第３モデル化積層体の計算した反射率をプロットしている。すなわち、これは波長の関数として、積層体の全体の反射率を単に計算しただけである。図１８Ａと１８Ｂとを比較することによって、図１８Ｂの単一の広い反射帯域１８１０が、重複する２次及び３次反射帯域を含むことがわかる。急激な段状変化も帯域１８１０に見られ、これは、３次及び４次の反射帯域の重複によるものである。この急激な段状変化は、滑らかに変化するＯＲＵ厚さプロファイル（図１７の曲線１７１０）が積層体に使用されているにもかかわらず、反射帯域に存在する。
【０１３２】
第３モデル化積層体に関する関連パラメータを、下記の表にまとめる。
【０１３３】
【表４】
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【０１３４】
第２比較ミクロ層積層体
ここで、上述の米国特許出願第１３／８４４，６６４号の実施例１に述べられている、配向された多層光学フィルムに注目する。この光学フィルムは、２つのアポダイズされたミクロ層積層体を含み、これらは第１３／８４４，６６４号出願において「パケット１」及び「パケット２」と呼ばれ、光学的に厚いポリマー層で分離されている。本明細書の目的のため、パケット２は本明細書において、第２比較ミクロ層積層体、又は単に第２比較積層体と呼ばれる。２つの積層体はそれぞれ、低屈折率及び高屈折率ポリマーを交互に配置した２７５層を含み、この高屈折率材料は両積層体とも９０／１０  ｃｏＰＥＮ（屈折率１．７９５）であり、低屈折率材料はパケット１については５５／４５  ｃｏＰＥＮ（等方性、屈折率１．６０５）、パケット２についてはＮＥＯＳＴＡＲ  ＦＮ００７コポリエステル（屈折率１．５０５）である。多層光学フィルムの層厚さ値は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定され、パケット１及び２の層厚さプロファイル１９ａ及び１９ｂは図１９に示されている。
【０１３５】
図２０は、フィルムのブロック軸に沿って、配向された多層光学フィルムの測定透過スペクトルをプロットしている。曲線２０ａはパケット１のブロック軸スペクトルを表わし、曲線２０ｂはパケット２のブロック軸を表わす。
【０１３６】
この実施例の延伸ポリマーについて測定された屈折率を、またパケットのＯＲＵを画定する測定された層厚さを採用し、光学モデル「スペクトルフィッティング」作業を実施することにより、各パケット内のＯＲＵについてｆ比を変えて、測定されたスペクトルに対する最も良いフィットが見出された。加えて、モデル化スペクトルが測定されたスペクトルに最も合致するように、パケット２の全体的厚さに対する小さな調整が行われた（５％薄くした）。この作業において、パケット１の測定スペクトルは、ｆ比を０．６４に仮定した時に最もよく合致し、パケット２の測定スペクトルは、ｆ比を０．６２に仮定した時に最もよく合致することが見出された。
【０１３７】
この解析により、パケット２（すなわち、第２比較積層体）の関連する特性のモデルが得られ、これから、上述のように、全体の反射率と固有調波反射率を計算することができる。図２１の曲線２１１０は、調波次数同士の区別を試みない従来型の光学モデル化計算を用いた第２比較積層体の計算した反射率をプロットしている。すなわち、これは波長の関数として、積層体の全体の反射率を単に計算しただけである。モデル化パケット２により生成された個々の１次及び２次反射帯域が、上述の調波解析方法を用いて計算された。これら個々の調波それぞれについて、「有効積層体」が画定され、これにより、その調波次数の反射スペクトルを計算することが可能になった。これらの有効積層体に対して計算を行い、１次スペクトル反射率曲線（図２１で曲線２１１２としてプロット）と、２次スペクトル反射率曲線（図２１で曲線２１１４としてプロット）とを得た。次に上述の帯域幅解析方法を使用して、図２１に示す１次及び２次反射帯域のそれぞれについて、短波長帯域エッジの波長λＳ、及び長波長帯域エッジの波長λＬを決定した。グラフでは２本の線分が重ね合わせられている。これらの線分はそれぞれ、帯域幅解析方法によって決定された、関連する調波反射帯域の位置を表わす。各線分は関連する反射帯域の線形表示であり、「ＬＳＲ」とラベル付けされ、短波長終点が「Ｓ」、長波長終点が「Ｌ」とラベル付けされている。線分ＬＳＲを反射スペクトルに重ね合わせることにより、１次及び２次反射帯域が波長軸のどこに位置するかが正確にわかる。この図から、この第２比較積層体について、２次反射帯域が１次反射帯域に重複していないことがわかる。更に、１次及び２次反射帯域の直近の帯域エッジは、互いに５％の範囲内にはない。よって、２次反射帯域は、１次反射帯域に実質的にも重複していない。
【０１３８】
特に指定されない限り、本明細書及び特許請求の範囲において使用する、数量、特性の測定値などを表す全ての数値は、「約」という語で修飾されるものとして理解されるべきである。したがって、反することが示されない限り、本明細書及び添付「特許請求の範囲」に記載の数値的パラメータは、本願の教示を利用して当業者により得ることが求められる所望の性質に応じて変化する近似値である。特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限しようとするものではないが、各数値パラメータは、少なくとも記載される有効桁数を考慮し、更に一般的な四捨五入法を適用することによって解釈されるべきである。本発明の広義の範囲を示す数値的範囲及びパラメータは近似的な値ではあるが、任意の数値が本明細書に述べられる具体例に記載される限りにおいて、これらは妥当な程度に可能な範囲で正確に記載されるものである。しかしながら、いかなる数値も、試験又は測定の限界に伴う誤差を含み得る。
【０１３９】
本明細書で使用される場合、「頂部」、「底部」、「左」、「右」、「上部」、「下部」、「上方」、「下方」、並びにその他の方向及び配向などの任意の方向は、本明細書において、図を参照する便宜のために使用され、実際のデバイス、物品、又はシステム若しくはその使用を制限しない。本明細書に記載される装置、物品、及びシステムは、様々な方向及び向きで使用されてもよい。
【０１４０】
当業者には、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく本発明の様々な改変及び変更を行い得ることは明らかであり、本発明は本明細書に記載される例示的な実施形態に限定されない点は理解されるはずである。読者は、１つの開示される実施形態の特徴は、特に断らない限りは他のすべての開示される実施形態にも適用することが可能であると仮定すべきである。本明細書において参照される、米国特許、特許出願公開、並びに他の特許文献及び非特許文献は、これらが上記の開示と矛盾しない限りにおいて参照により援用するものとする。
【０１４１】
本明細書は数多くの実施形態を開示し、これには下記が含まれるがこれらに制限されない。
項目１は、光学的繰り返し単位に配置されたミクロ層積層体を含む多層光学フィルムであって、
設計入射角で、該積層体は１次反射帯域、２次反射帯域、及び任意追加的に３次反射帯域を提供し、
該１次反射帯域は、７２０〜２０００ｎｍの波長範囲に少なくとも部分的に配置され、
該２次反射帯域は、３８０〜７２０ｎｍの波長範囲に少なくとも部分的に配置され、
該２次反射帯域は、該１次及び３次反射帯域の少なくとも一方に実質的に重複して、単一の広い反射帯域を形成する、フィルム。
【０１４２】
項目２は、項目１のフィルムであって、前記２次反射帯域が、前記１次反射帯域に実質的に重複し、これにより、前記単一の広い反射帯域が、該１次及び２次反射帯域を含む、フィルム。
【０１４３】
項目３は、項目２のフィルムであって、前記２次反射帯域が、前記１次反射帯域に重複する、フィルム。
【０１４４】
項目４は、項目２のフィルムであって、前記１次及び２次反射帯域が、実質的に等しい反射率を有する、フィルム。
【０１４５】
項目５は、項目４のフィルムであって、前記１次及び２次反射帯域が、違いが１０％未満の平均反射率を有する、フィルム。
【０１４６】
項目６は、項目２のフィルムであって、前記１次及び２次反射帯域が、実質的に異なる反射率を有する、フィルム。
【０１４７】
項目７は、項目６のフィルムであって、前記１次及び２次反射帯域が、違いが１０％を超える平均反射率を有する、フィルム。
【０１４８】
項目８は、項目２のフィルムであって、前記積層体が、前記３次反射帯域を提供しない、フィルム。
【０１４９】
項目９は、項目２のフィルムであって、前記積層体が、前記３次反射帯域を提供する、フィルム。
【０１５０】
項目１０は、項目９のフィルムであって、前記３次反射帯域が、３００〜３８０ｎｍの波長範囲に少なくとも部分的に配置される、フィルム。
【０１５１】
項目１１は、項目１のフィルムであって、前記積層体が前記３次反射帯域を提供し、前記２次反射帯域が該３次反射帯域に実質的に重複し、これによって、前記単一の広い反射帯域が、該２次及び３次反射帯域を含む、フィルム。
【０１５２】
項目１２は、項目１１のフィルムであって、前記２次反射帯域が、前記３次反射帯域に重複する、フィルム。
【０１５３】
項目１３は、項目１１のフィルムであって、前記２次反射帯域が、前記１次反射帯域に実質的に重複せず、これにより、前記単一の広い反射帯域は、該１次反射帯域を含まない、フィルム。
【０１５４】
項目１４は、項目１１のフィルムであって、前記２次及び３次反射帯域が、実質的に等しい反射率を有する、フィルム。
【０１５５】
項目１５は、項目１４のフィルムであって、前記２次及び３次反射帯域が、違いが１０％未満の平均反射率を有する、フィルム。
【０１５６】
項目１６は、項目１１のフィルムであって、前記２次及び３次反射帯域が、実質的に異なる反射率を有する、フィルム。
【０１５７】
項目１７は、項目１６のフィルムであって、前記２次及び３次反射帯域が、違いが１０％を超える平均反射率を有する、フィルム。
【０１５８】
項目１８は、項目１のフィルムであって、前記２次反射帯域が、３８０〜７２０ｎｍの範囲内に少なくとも１００ｎｍをカバーする、フィルム。
【０１５９】
項目１９は、項目１のフィルムであって、前記単一の広い反射帯域が、反射率の段状変化を有し、前記ミクロ層積層体が、滑らかに変化するＯＲＵ厚さプロファイルによって特徴付けられる、フィルム。
【０１６０】
項目２０は、項目１のフィルムであって、前記２次反射帯域が、３００〜３８０ｎｍの波長範囲に少なくとも部分的に配置される、フィルム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
0006688728.tif 000025
【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
0006688728.tif 000029
【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
0006688728.tif 000031
【図１０Ｂ】
0006688728.tif 000032
【図１１Ａ】
0006688728.tif 000033
【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
0006688728.tif 000036
【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
0006688728.tif 000038
【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６Ａ】
0006688728.tif 000042
【図１６Ｂ】
0006688728.tif 000043
【図１６Ｃ】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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