가시 파장 영역에서의 높고 평활한 투과율을 가진 다층적외선 반사 필름 및 그로부터 제조된 라미네이트 제품(Multilayer Infrared Reflecting Film With High andSmooth Transmission in Visible Wavelength Region andLamin..

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2009년06월29일
(11) 등록번호 10-0905142
(24) 등록일자 2009년06월22일
(51) Int. Cl.

G02B 5/28 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2003-7009368
(22) 출원일자 2003년07월14일
심사청구일자 2007년01월15일
번역문제출일자 2003년07월14일
(65) 공개번호 10-2003-0072378
(43) 공개일자 2003년09월13일
(86) 국제출원번호 PCT/US2002/001103
국제출원일자 2002년01월15일
(87) 국제공개번호 WO 2002/61469
국제공개일자 2002년08월08일
(30) 우선권주장
60/261,942 2001년01월15일 미국(US)
(56) 선행기술조사문헌
US05360659 A1*
US4854670 A
US6049419 A
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
미국 55133-3427 미네소타주 세인트 폴 피.오.박
스 33427 쓰리엠 센터
(72) 발명자
리우,야오퀴,제이.
미국55119미네소타주메이플우드샬러드라이브이스
트2531
시버즈,제리,에이.
미국55120
미네소타주멘도타하이츠록우드드라이브2552
러프,앤드류,티.
미국55118미네소타주멘도타하이츠웨슬리코트686
(74) 대리인
김영, 장수길
전체 청구항 수 : 총 2 항 심사관 : 정성용
(54) 가시 파장 영역에서의 높고 평활한 투과율을 가진 다층적외선 반사 필름 및 그로부터 제조된 라미네이트
제품
(57) 요 약
필름은 제1 및 제2의 다른 중합체 A, B의 교대 광학층을 갖는 단위 셀로 구성된 다층 스택을 포함한다. 단위 셀
은 필수적으로 2개 (AB), 4개 (2A1B2C1B) 또는 6개의 층 (7A1B1A7B1A1B)으로 이루어질 수 있다. 그 층들은 비-
광학층 사이에 배치된 유효 광 패킷을 형성하며, 그의 시작 및 종결 광학층은 가시 영역에서 스펙트럼 노이즈와
같은 광학 장점 지수를 조절하도록 선택된다. 유효 광 패킷의 한 단부에서 시작하는 층의 배열은, 다른 순환 순
열을 갖지만 유사한 디자인의 유효 광 패킷 보다 더 우수한 장점 지수를 제공하는, 단위 셀 층 순서의 특정 순환
순열을 형성한다.
대 표 도 - 도10
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등록특허 10-0905142
특허청구의 범위
청구항 1
광학 두께가 목적하는 스펙트럼 영역에서의 광 파장의 10배 이상인 비-광학층과 경계를 접한, 교대하는 다른 재
료 A 및 B로 구성되어 있는 인접 광학층의 제1 광 패킷 (optical packet)을 적어도 포함하고, 이때
상기 광학층들이 제1 광 패킷의 한 단부에서부터 세어볼 때 각각이 7A1B1A7B1A1B의 제1 순환 순열로 상대적 광
학 두께로 배열된 6개의 광학층을 갖는 다수의 단위 셀을 형성하며;
수직 입사시에 제1 광 패킷이 적외선 파장에서 반사 대역을 제공하고 가시선 파장에서 빛을 실질적으로 투과시
키며;
상기 재료 A 및 B가 하나 이상의 평면내 축을 따라 nA > nB 관계를 충족시키는 굴절율을 가지고, 제1 광 패킷과
경계를 접한, 광학 두께가 목적하는 스펙트럼 영역에서의 광 파장의 10배 이상인 비-광학층이 하나 이상의 평면
내 축을 따라 상기 na 및 nb와 다른 값을 갖는 굴절율 nC를 가지며;
가시선 파장 범위에 대한 투과율 가변성을 나타내고;
제1 광 패킷의 한 단부에 배치된 제1 광학층 및 제1 광 패킷의 대향 단부에 배치된 제2 광학층이 6개의 광학층
서열 7A1B1A7B1A1B 중에서 선택되어 상기 투과율 가변성이 감소되는 것인 광학체.
청구항 2
제1항에 있어서, 제1 광 패킷이 필수적으로 단위 셀의 근 정수(near integer)로 이루어진 광학체.
청구항 3
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청구항 4
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청구항 5
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청구항 6
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청구항 7
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청구항 8
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청구항 9
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청구항 10
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청구항 11
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청구항 12
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청구항 16
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청구항 19
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청구항 26
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청구항 28
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청구항 29
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청구항 30
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청구항 42
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청구항 43
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청구항 44
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청구항 45
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명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 유전체 다층 반사 필름 (기판에 도포된 코팅 포함) 및 그로부터 제조된 라미네이트 제품에 관한 것이<1>
다.
배 경 기 술
통상의 자동차 안전 글레이징은 2개의 경질 층, 전형적으로 유리, 및 가소화 폴리비닐 부티랄 (PVB)의 파열방지<2>
기계적 에너지 흡수 중간층으로 이루어진 라미네이트로부터 형성된다. 글레이징은 유리 시트 사이에 PVB 층을
놓고, 접합 표면으로부터 공기를 제거하고, 그후에 그 어셈블리를 오토클레이브 내에 승온 및 승압 하에 두어
PVB 및 유리를 광학 투명 구조체 내로 융합 결합시킴으로써 제조된다. 글레이징은 그후에 차량의 전면 (방풍),
후면 및 측면 유리를 비롯한 창문에 사용될 수 있다.
라미네이트는 또한 차량 창문의 성능을 향상시키도록 가공된 하나 이상의 기능성 층을 포함할 수도 있다. 하나<3>
의 중요한 기능성 층은 차량 객실로의 적외선 유입을 감소시킨다. 방풍 유리에 사용될 때, 복합재 라미네이트
구조체는 사람의 눈에 감지되는 파장 영역, 전형적으로 약 400 내지 약 700 나노메터 (㎚)의 빛의 약 70% 이상
을 투과하고, 스펙트럼의 가시 부분 밖의 태양 복사를 차단해야 한다. 측면 유리 또는 후면 유리와 같은 다른
글레이징 구조체에 사용될 때, 가시광선 투과도에 대한 제한이 없다.
라미네이트 내의 기능성 층은 유전체, 바람직하게는 상이한 굴절률을 갖는 폴리머의 교대 층으로 만들어진, 복<4>
굴절성 비금속 필름일 수 있다. 이 복굴절성 필름은 해당 스펙트럼 영역 (예를 들면, 적외선 영역) 내의 소정
량의 빛을 반사 또는 흡수하는 한편, 스펙트럼의 가시 영역 내의 충분한 가시광선을 실질적으로 투명하게 투과
시키도록 설계되어 있다.
다층 필름의 반사율 특성은 층형성된 구조체에 대한 굴절률에 의해 어느 정도 결정된다. 특히, 반사율은 x, y<5>
및 z 방향에서 각 재료가 갖는 굴절률 (nx, ny, nz) 간의 관계에 좌우된다. 바람직하게는 필름은 2개의 굴절률
(통상 x 및 y 축을 따라서 또는 nx 또는 ny)은 대략 동일하고 제3의 굴절률 (통상 z축을 따라서 또는 nz)과는 상
이한 1종 이상의 단축 복굴절성 재료를 사용하여 제작된다. 여기서 x 및 y축은 이 축들이 다층 필름 내의 평면
내에 위치해 있다는 점에서 평면내 축으로 정의되며 각 굴절률 nx 및 ny는 평면내 굴절률이라 한다. 만약 nlz가
n2z =n2y=n2z에 맞게 선택되고 다층 필름이 단축 배향되어 있다면, p-편광에 대한 브루스터 각 (Brewster's
angle)은 존재하지 않고 각 계면은 모든 입사각에 대한 p-편광에 대해 일정한 반사율을 나타낸다.
다층 필름의 반사율 특성에 영향을 미치는 두번째 요인은 필름 스택에서의 층 두께이다. 개개의 층들은 각각이<6>
반사될 광 파장의 1/2인 총 광학 두께를 갖는, 광학 반복 단위 또는 단위 셀로서 불리우는, 스택 전반에 걸쳐
반복되는 2개 이상의 그룹으로 배열되어 있다. 본원에 기술된 모든 두께는 별도의 언급이 없는 한 배향 단계
또는 기타 공정 후에 측정된 것이다. 광학 두께라는 용어는 굴절률을 곱한 물리적 두께를 의미하며, 그것은 편
광 (복굴절 재료의 경우) 및 파장 (분산성 재료의 경우)의 함수일 수 있다.
미국 특허 제5,882,774호 (Jonza 등) 및 제6,049,419 호 (Wheatley 등)에 기술된 적외선 (IR) 반사 필름은, 바<7>
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등록특허 10-0905142
람직하게는 일정 각도에서 사람의 눈에 의해 감지되는 빛의 강도를 현저히 감소시키거나 또는 색을 변화시키지
않고 이 필름을 통과하는 태양 에너지의 양을 조절한다. 층 재료, 층 두께 및 층의 굴절률은, 약 700 ㎚ 내지
약 2000 ㎚ 파장 범위 내의 적외선은 반사시키면서 가시광은 투과시키도록 선택된다. 필름은 스펙트럼의 적외
선 영역에서 폭 100 ㎚ 이상의 대역에 대해 50% 이상의 평균 반사율을 갖는다.
하나의 디자인으로, IR 반사 필름은 본원에서 AB 구조물이라 불리우며 통상적으로 유사한 광학 두께를 갖는, 제<8>
1 (A) 및 제2 (B) 폴리머의 교대층으로 구성된 단위 셀의 다층 스택을 포함할 수 있다.
대안적인 디자인으로서, 미국 특허 제5,360,659호 (Arends 등)에 기술된 IR 반사 필름은 또한 제1 (A) 및 제2<9>
(B) 폴리머의 교대층으로 구성된 단위 셀의 다층 스택을 포함할 수도 있다. 이 구조물에서 단위 셀은 상대 광
학 두께가 약 .778A.111B.111A.778B.111A.111B인 6개의 층을 갖는다. 본원에서 711 구조물로서 언급된 이 구
조물은 약 400 ㎚ 내지 약 700 ㎚의 가시선 파장 영역에서 원치않는 2차, 3차 및 4차 반사를 억제하는 한편 약
700 ㎚ 내지 약 2,000 ㎚의 적외선 파장 영역의 빛을 반사시킨다. 4차 보다 높은 반사는 일반적으로 스펙트럼
의 가시 영역이 아닌 자외선 영역이거나 목적하지 않는 그러한 낮은 강도일 것이다.
또한, PCT 공개 WO 제01/96104호의 우선권 서류인 미국 특허 출원 제09/590, 924호 (Liu 등)를 참고할 수 있는<10>
데, 이는 차량 방풍 유리와 같이 복합 곡률을 갖는 기판에 적층하는데 유용한 다층 광학 필름에 대해 기술하고
있다.
광범위한 대역에 대해 반사시키기 위해서, 상기한 필름 디자인 중 어느 하나에서의 단위 셀은 바람직하게는 본<11>
원에서 층 두께 구배로 언급되는 가변 광학 두께를 갖는데, 이는 목적하는 대역폭의 반사를 이루도록 선택된다.
층 두께 구배는 필름에 대해 목적하는 용도에 따라 다양할 수 있다. 예를 들면, 층 두께 구배는 선형일 수 있
는데, 여기서 단위 셀 (및 그의 성분 층)의 각각의 광학 두께는 필름의 두께에 따라서 일정 비율로 증가한다.
이 구조물에서, 각 단위 셀은 다층 스택에서의 이전 단위 셀의 두께보다 더 두꺼운 특정의 양이다. 층 두께는
필름의 한 주요 표면에서 다른 표면을 따라 감소한 다음, 증가하고 그 다음 다시 감소하거나, 또는 미국 특허
제6,157,490호 (Wheatley 등)에 기술된 바와 같이, 하나 또는 둘다의 대역 에지 (bandedge)의 선예도를 증가시
키도록 설계된 교대층 두께 분포를 가질 수 있다.
상기한 다층 IR 반사 필름 디자인들은 가시광 투과율이 상당히 높고 차량 글레이징 라미네이트에서 IR 미러 또<12>
는 IR 편광자로서 유용하다. 방풍 유리 라미네이트 구조물에 사용될 경우, 이들 IR 미러 및 편광자는 가시광
영역에서 낮은 반사율을 갖는데 (자동차 분야에서 광막 글레어 (veiling glare)로 불리움), 이러한 특성은 성능
을 향상시킨다. 그러나, IR 미러 및 편광자는 또한 특정 라미네이트 구조물에서 원치않는 색 (무지개 빛깔)을
발생시킬 수 있는데, 이는 차량 및 건축물에 응용하는데 허용되지 않을 수도 있다.
발명의 요약 <13>
상기에서 기술된 다층 폴리머 IR 반사 필름 디자인에 의해 발생된 원치않는 색은 필름의 반사 스펙트럼 뿐만 아<14>
니라 투과 스펙트럼의 가시부에서의 노이즈 (즉, 원치않는 변이 또는 변조)에서 생겨난다. 본 출원은 필름의
투과 스펙트럼의 가시선 영역 (약 400 내지 약 700 nm)에서의 노이즈를 감소 또는 실질적으로는 제거할 수 있는
반면, 스펙트럼의 적외선 영역에서 폭 100 nm 이상의 대역에 대해 50% 이상의 평균 반사율을 유지하는 폴리머
IR 반사 필름에 대한 다층 구조물에 대해 교시하고 있다. 이러한 노이즈 감소는 필름에서 원치않는 착색을 감
소시키며, 차량 또는 건축 창문 (예를 들면 사무실 빌딩, 주택, 온실 등에 대한 것)와 같이 필름이 사용되는 라
미네이트 구조물의 외관을 향상시킨다. 라미네이트 구조물은, 유리 및 플라스틱 (예를 들면 폴리카르보네이트
및 PMMA)을 포함한, 2개의 글레이징 (glazing) 재료 사이에 끼워진 제품을 포함할 수 있고, 또한 필름이 그러한
하나의 기판에 단순히 도포되는 제품일 수도 있다.
본 출원은 비-광학층과 경계를 접한, 교대하는 다른 재료 A, B로 구성되어 있는 인접 광학층의 제1 유효 광 패<15>
킷 (optical packet)을 적어도 포함하는 광학체에 대해 교시하고 있다. 제1 유효 광 패킷의 한 단부에서부터
세어볼 때, 광학체의 광학층들은 다수의 단위 셀을 형성하는데, 여기서 단위 셀 각각은 제1 유효 광 패킷을 대
신하여, 제1 순환 순열과 상이한 7A1B1A7B1A1B의 제2 순환 순열로 배열되어 있는 광학층을 갖는 제2 유효 광 패
킷을 갖는 것을 제외하고는 처음 언급된 광학체와 동일한 제2 광학체보다 더 우수한 광학 장점 지수 (figure of
merit)를 갖는 광학체를 제공하는 7A1B1A7B1A1B의 제1 순환 순열로 상대적 광학 두께로 배열된 6개의 광학층을
갖는다.
본 출원은 필수적으로 6개의 일련의 광학층으로 구성된 단위 셀을 갖는 제1 유효 광 패킷을 적어도 포함하는 제<16>
품에 대해 교시하고 있다. 제1 유효 광 패킷의 제1 단부에 배치되어 있는 제1 광학층은 가시 영역에서 스펙트
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럼 노이즈의 양과 같은 광학 장점 지수를 향상시키도록 6개의 일련의 광학층 중에서 선택된다. 제1 유효 광 패
킷의 제2 단부에 배치되어 있는 제2 광학층은 또한 광학 장점 지수를 향상시키도록 6개의 일련의 광학층 중에서
선택된다. 6개의 광학층은 7-1-1-7-1-1 유형 (이의 순환 순열도 포함됨)일 수 있다.
본 출원은 다층 광학 필름을 포함하는 광학체에서 해당 스펙트럼 영역에서의 노이즈를 조절하는 방법에 대해 교<17>
시하고 있다. 다층 광학 필름은 적어도 단위 셀 (이 단위 셀은 2개 층보다 많은 광학층으로 구성되어 있다)에
배열된 광학층의 제1 유효 광 패킷을 갖는다. 본 방법은 제1 유효 광 패킷의 제1 단부에 배치된 제1 광학층을
광학 장점 지수를 향상시키도록 단위 셀 내의 2개를 넘는 광학층 중에서 선택하는 단계를 포함한다.
하나 이상의 실시양태가 첨부된 도면과 하기 상세한 설명 부분에 상세히 기술되어 있다. 다른 특징, 목적 및<18>
이점은 상세한 설명 및 도면, 및 청구의 범위로부터 명확해질 것이다.
발명의 상세한 설명
본원에는, 각각 적어도 제1 재료 (A) 층 및 제2 재료 (B) 층 (여기서, 재료는 바람직하게는 폴리머임)을 포함하<55>
는 단위 셀로 만들어진 광학 스택으로 구성된 다층 유전성 광학 필름이 기술되어 있다. 폴리머 A는 제1 평면내
굴절률을 가지며 폴리머 B는 제1 굴절률과 상이한 제2 평면내 굴절률을 갖는다. 이 필름은 광범위한 입사 방향
에 대한 s 및 p 편광 모두에 대해 반사율이 높다. 이 필름은 해당 파장 영역에서 폭 100 nm 이상의 대역에 대
해 50% 이상, 바람직하게는 70% 이상의 평균 반사율을 갖는다. 해당 파장 영역은 의도하는 용도에 따라서 다양
할 수 있다.
광학 스택은 하나 또는 그 이상의 광 패킷을 포함하는데, 여기서 "광 패킷"이란 유사 디자인의 단위 셀의 인접<56>
배열을 의미하는데, 단위 셀의 배열은 하기 기술된 층 두께 구배를 가질 수 있거나 갖지 않을 수도 있다. 어떤
경우, 광학적으로 두꺼운 보호 경계층을 광 패킷의 한쪽 또는 양쪽 경계에서 사용할 수 있다.
하나의 양태에 있어서, 해당 파장 영역은 적외선 영역이며, 필름은 적외선 영역의 입사 광선을 반사시키도록 설<57>
계되어 있다. 단위 셀의 배열과 단위 셀 중 층의 광학 두께는, 약 700 ㎚ 내지 약 2,000 ㎚ 파장 범위의 적외
선을 반사시키는 한편 가시광은 투과하도록 선택된다. 이 필름은 약 700 ㎚ 내지 약 2,000 ㎚ 범위내의 스펙트
럼의 적외선부에서 폭 100 ㎚ 이상의 대역에 대해 50% 이상, 바람직하게는 70% 이상의 평균 반사율을 갖는다.
IR 반사 필름으로는 폴리머 층 및 필름의 투과 스펙트럼의 가시 영역 (약 400 ㎚ 내지 약 700 ㎚)에서, 본원에
서 고 주파수 또는 측파 대역 파동이라 불리우는, 노이즈를 감소시키거나 또는 실질적으로 제거하도록 배열된
광학적으로 두꺼운 보호 경계층을 포함한다. 필름에서 원치않는 착색을 감소시키는 이러한 노이즈 감소는 스펙
트럼의 적외선 영역에서 높은 평균 반사율을 유지하면서 얻을 수 있다.
상기에서 AB 구조물로 불리우는 하나의 다층 구조물에서, 각 단위 셀은 단지 2개의 개개의 폴리머 층을 갖고 층<58>
들은 바람직하게는 실질적으로 동일한 광학 두께를 갖는다. 바람직하게는, 단위 셀은 350 ㎚ 내지 600 ㎚ 범위
의 광학 두께 (반사될 목적하는 광 파장 1/2), 더욱 바람직하게는 425 ㎚ 내지 600 ㎚ 범위의 광학 두께를 가져
근적외선 광을 반사시키며, 개개의 층들은 1/4 파 패킷을 형성한다. 그러므로, 단위 셀을 구성하는 개개의 층
들은 약 175 ㎚ 내지 300 ㎚ 범위의 광학 두께 (반사될 목적하는 광 파장 1/4), 바람직하게는 약 212 ㎚ 내지
300 ㎚ 범위의 광학 두께를 가져 스펙트럼의 근적외선부에서의 빛을 반사시킨다.
또다른 다층 구조물에서, 광 패킷(들) 중의 각 단위 셀은, 미국 특허 제5,103,337호 (Schrenk 등) 및 PCT 공개<59>
제 WO99/36810호에 기술된 바와 같이, 적어도 제1, 제2 및 제3의, 상이한, 실질적으로는 투명한 재료 A, B 및 C
를 포함한다. 재료들은 굴절률이 nA > nB > nC 관계를 갖고 nB가 nA 및 nC의 곱의 제곱근이 되도록 선택한다.
각 단위 셀은 ABCB로 배열된 4개의 광학층을 갖고, 여기서 층의 상대적 광학 두께는 각각 1/3, 1/6, 1/3, 1/6이
며 본원에서는 별도로 2A1B2C1B로 나타내었다. 이 구조물은 2차, 3차 및 4차 반사를 억제한다.
또다른 다층 구조물에서, 광 패킷(들) 중의 단위 셀은 각각 약 7A1B1A7B1A1B의 상대적 층 두께를 갖는 6개의 층<60>
을 갖는다. 본원에서 711 구조물로 불리우는 이 구조물은 약 400 ㎚ 내지 약 700 ㎚의 가시 파장 영역에서 원
치않는 2차, 3차 및 4차 반사를 억제하는 반면, 약 700 nm 내지 약 2,000 nm, 바람직하게는 약 850 nm 내지 약
2,000 nm의 적외선 파장 영역의 빛을 반사시킨다. 4차 보다 높은 반사는 일반적으로 스펙트럼의 가시 영역이
아닌 자외선 영역이거나 목적하지 않는 그러한 낮은 강도일 것이다.
또다른 구조물에서, 혼성 디자인은 한 디자인 (예를 들면, 711 구조물)의 단위 셀의 제1 부와 다른 디자인 (예<61>
를 들면, AB 구조물)의 단위 셀의 제 2부를 결합한 형태이다. 제1 부 및 제2 부 모두의 층 두께를 조절하여 각
도에 따라 감지되는 색 변화를 최소화하도록 적외선 스펙트럼 내에 반사 대역을 위치시킬 수 있다.
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등록특허 10-0905142
광범위 대역에서 반사시키기 위해, 상기 기술된 임의의 필름 디자인의 층들은 바람직하게는 목적하는 반사 대역<62>
폭을 얻도록 선택된, 본원에서는 층 두께 구배라고 불리우는 구배 광학 두께를 갖도록 배열된다. 특정 용도를
위한 특정의 광학 성능을 갖는 필름을 제공하기 위해 층 두께 구배는 광범위하게 변화될 수 있다. 예들 들면,
층 두께 구배는 선형일 수 있으며, 여기서 층 (및 상응하는 단위 셀)의 두께는 필름의 두께에 따라 일정 비율로
증가한다. 별도의 방법으로서, 각 단위 셀은 이전의 단위 셀 두께보다 특정 비율 더 두껍다. 단위 셀 두께는
필름의 한 주요 표면에서 다른 면을 따라 감소한 다음, 증가하고, 다시 감소할 수 있거나, 또는 미국 특허 제
6,157,490호 (Wheatley 등)에 기술된 바와 같이 하나 또는 둘다의 대역 에지 (bandedge)의 선예도를 증가시키도
록 설계된 교대층 두께 분포를 가질 수 있다.
제1 및 제2 광학층 이외에, 본원에서 기술된 다층 반사 필름은 바람직하게는 하나 이상의 비-광학층을<63>
포함한다. 비-광학층은 본원에서 광학적으로 두꺼운 층을 의미하는 것으로서 사용된다. 광학적으로 두꺼운 층
이란 광학 두께가 목적하는 스펙트럼 영역에서의 광 파장의 약 10배 이상인 층을 의미한다. 예를 들면, 하나
이상의 표피층을 필름 구조물의 외면 상에 도포할 수 있거나 하나 이상의 내부 비-광학층, 예를 들면 보호 경계
층을 단위 셀을 형성하는 층들의 패킷 사이에 삽입시킬 수 있다. 비-광학층은 다층 필름 구조체를 제공하거나
또는 그러한 구조체를 가공 중 또는 후의 유해 또는 손상으로부터 보호한다. 통상, 단위 셀을 구성하는 개개의
층에 의해 투과, 편광 또는 반사될 빛의 적어도 일부가 또한 비-광학층 (즉, 이들 층은 제1 및 제2 광학층을 통
과하거나 또는 그에 의해 반사되는 광로 내에 위치됨)을 통과할 수 있도록 하나 이상의 비-광학층을 배치한다.
비-광학층은 특정의 적절한 재료로 만들 수 있고 광학 스택에서 사용되는 재료 중 한 종류와 동일할 수 있다.
광 패킷 또는 유효 광 패킷을 제한 또는 한정할 목적으로, 광학적으로 농후하거나 심지어는 반-무한적 (semi-
infinite) 공기 또는 진공 층을 또한 비-광학층으로서 고려할 수 있다.
본 출원은 공칭 동일한 유형의 단위 셀 구조체 (즉, 동일한 수의 광학층 및 그의 상대적 광학 두께), 공칭 동일<64>
한 수의 단위 셀 및, 존재할 경우 스택의 두께를 통해 단위 셀의 공칭 동일한 두께 구배를 갖는 2개의 다층 광
학 필름이 현저히 다른 광학 성능, 예를 들면 적외선 영역에서 반사되도록 설계된 필름에 대해 가시 영역에서
현저히 상이한 양의 스펙트럼 노이즈를 가질 수 있음을 교시하고 있다. 보다 바람직한 정도의 광학 성능 (예를
들면, 보다 낮은 가시광 범위 노이즈)을 얻도록 하는 필름들간의 상이성은 (a) 상이한 광학층이 유효 광 패킷의
한쪽 또는 양쪽 경계에 존재하도록 하는 단위 셀 내의 광학층의 상이한 순환 순열, (b) 유효 광 패킷의 한쪽 또
는 양쪽 경계에서의 소수의 광학층의 첨가 및/또는 (c) 유효 광 패킷과 경계를 접한 비-광학층에 대한 상이한
굴절률일 수 있다. 이 차이는 종종 비교시 유효 광 패킷의 대칭 특성에서의 차이로 설명되며, 이는 특정 조건
하에서 상당한 것으로 판명되었다.
노이즈 감소 AB 층 구조물을 갖는 예시적인 하나의 IR 반사 필름이 도 1에 도시되어 있다. 필름 (10)은 광 패<65>
킷 (16)과 경계를 접한 폴리머 A의 제1 비-광학 경계층 (12) 및 폴리머 A의 제2 비-광학 경계층 (14)을 포함한
다. 단순히, 필름이 단지 3개의 단위 셀을 갖는 것으로 나타나 있는데, 실제로는 더 많은 수의 단위 셀을 가질
것이다. 광 패킷 (16)은, 비-광학층과 경계를 접하고 있으며, 각각 실질적으로 동일한 1/4 파 광학 두께를 갖
는 폴리머 A 한층 및 폴리머 B 한층을 갖는 단위 셀 (18, 20 및 22)의 정수 (3)으로 정의되는 교대 광학층의 인
접 배열이다. 경계층 (12)은 단위 셀 (18) 내의 제1 층 (19)과 동일한 폴리머로 만들어져 있기 때문에, 필름으
로 유입되는 광선 (21)을 투시하여 보면, 경계층 (12)과 광학층 (19) 사이의 계면 (13)은 효과적으로 사라진다.
이 경계층과 제1층 (19)의 효과적 융합 (merging)은 하나의 광학층에 의해 단위 셀의 정수 (3)와 상이한 구조물
을 형성하는데, 이러한 상태를 본원에서는 단위 셀의 "근 정수 (near integer)"라 칭한다. 경계층 (12)과 광학
층 (19)의 융합은 필수적으로 2n-1 (여기서, n은 하나의 추가 광학층이 추가된다면 유효 패킷 내 단위 셀의 수
를 나타낸다)의 광학층으로 이루어진 "유효 광 패킷" (16')을 형성한다. 도 1에서 유효 광 패킷 (16')은 B층
(23)과 단위 셀 (20 및 22) 내의 층들을 포함하는데, 총 2(3)-1 = 5층으로 구성된다. 물론, 선택적으로 필름
전체로부터 층 (19)을 전적으로 생략할 수 있다. 그 경우, 본래의 광 패킷 (16) 및 유효 광 패킷은 동일한데,
이들 패킷 각각은 필수적으로 2n-1개의 광학층으로 구성된다. 동일한 사항이 도 2 (층 (62)가 생략될 수 있는
경우), 도 5 (층 (212)가 생략될 수 있는 경우), 도 6 (층 (255)가 생략될 수 있는 경우) 및 도 10 (외부 1B층
및(또는) 외부 1A층이 B1 및 B2 경계층의 특성에 따라서 생략될 수 있는 경우)에 나타낸 필름들을 포함하는 하기
에 기술된 양태에도 해당될 수 있다.
경계층 (12)과 광학층 (19)의 융합은 또한 평면 (24)의 어느 면 상의 광학층의 폴리머 재료 (A 또는 B) 및 광학<66>
두께 배열에 대해 유효 광 패킷 내에서 대칭을 유지한다. 평면 (24)은 도시된 바와 같이 광 패킷 중 B층들 중
하나를 양분하고 있다. 광학층의 재료과 두께 배열은 평면 (24)에 대해 거울상 대칭을 나타낸다. 도 1과 다층
필름의 단면도를 도시한 이후의 도면들에서, 층 두께가 반드시 비율에 따라 나타내어진 것은 아니라는 사실에
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주목하여야 한다. 예를 들면, 필름 (10)의 비-광학 경계층 (12, 14)이 비율에 따라 도시될 경우 광 패킷 (16)
내 개개층의 광학 두께보다 훨씬 더 큰 광학 두께를 가질 것이다.
유효 광 패킷 내의 층들이 동일한 두께를 갖지 않으나 평면 (24)에 수직인 방향으로 층 두께 구배를 갖는다면,<67>
광 패킷은 여전히 평면 (24)의 어느 면 상에서 유사 대칭 (pseudo-symmetry)을 유지하고 있다고 할 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "유사 대칭"이란 광학층의 폴리머 재료의 배열에는 거울상 대칭이 있으며, 층 두께 구배
가 없다면 광학층의 광학 두께 배열에서 거울상 대칭이 또한 존재한다는 것을 의미한다.
도 2는 노이즈 감소 AB 층 구조물을 갖는 또다른 IR 반사 필름에 대해 도시하고 있다. 필름 (50)은 광학 활성<68>
다층 패킷 (56)과 경계를 접한 폴리머 B의 제1 경계층 (52) 및 폴리머 B의 제2 경계층 (54)을 포함한다. 광 패
킷 (56)은 광학 스택이며, 각각 실질적으로 동일한 1/4 파 광학 두께를 갖는 폴리머 A 한층 및 폴리머 B 한층을
갖는 단위 셀 (58, 59, 60 및 61)의 정수 (4)를 갖는다. 경계층 (54)은 단위 셀 (61) 내의 최종 층 (62)과 동
일한 폴리머로 만들어져 있기 때문에, 필름으로 유입되는 광선 (51)으로 투시하여 보면 경계층 (54)과 층 (62)
사이의 계면 (64)은 효과적으로 사라진다. 이 경계층과 최종 층 (62)의 효과적 융합은 단위 셀의 근 정수를 갖
는 구조물을 형성한다. 경계층 (54)과 층 (62)의 융합은, 필수적으로 2(4)-1 = 7층으로 이루어진 유효 광 패킷
(56')을 형성한다. 도 2의 유효 광 패킷 (56')은 필수적으로 A층 (66)과 단위 셀(58, 59 및 60) 내의 층들로
구성되어 있다.
경계층 (54)과 광학층 (62)의 융합은 또한 평면 (70)의 어느 면 상의 폴리머 재료 및 두께 배열에 대해 광 패킷<69>
내에서 대칭을 유지하며, 이 평면은 B층들 중 하나를 양분하고 있다.
도 3은 광 패킷 (106)과 경계를 접한 폴리머 C의 제1 경계층 (102) 및 폴리머 C의 제2 경계층 (104)을 포함하는<70>
또다른 IR 반사 필름 (100)을 도시하고 있다. 광 패킷 (106)은, 각각 실질적으로 동일한 1/4 파 광학 두께를
갖는 폴리머 A 한층 및 폴리머 B 한층을 갖는 단위 셀 (108, 109, 110)의 정수 (3)을 갖는다. 경계층 (102,
104)은 광 패킷 (106) 내의 폴리머들과는 상이한 폴리머 (여기서, 각각의 폴리머는 고유 굴절률을 갖는다)로 만
들어져 있으므로, 패킷 (106)의 층내로의 경계층의 효과적인 융합은 존재하지 않으며 광 패킷 (106)과 그에 상
응하는 유효 광 패킷은 동일하다. 광 패킷 (106)은 필수적으로 단위 셀 (3)의 정수로 구성되어 있지만, 패킷
(106) 내의 평면에 대한 층 배열 대칭은 없다. 그러나, 광 패킷 (106)은 광 패킷 (106) 내의 평면 (112)에 대
해 층 배열 및 층 두께의 역 대칭을 나타내며, 이러한 이유로 광 패킷은 다른 층 배열과 비교하여 스펙트럼의
가시 영역에서 노이즈가 감소될 것이다. 일정 평면에 대한 역 대칭은, 굴절률이 그러한 평면에 수직인 축을 따
라 (또는 경사 입사광을 평가하는 경우 경사축을 따라) 그 평면으로부터의 광학적 거리의 함수로서 일정 평면의
반대 면 상에서 반대로 변화함을 의미한다. 이는, 굴절률이 그러한 평면으로부터의 광학적 거리의 함수로서 일
정 평면의 반대 면 상에서 동일 방식으로 변화하는, 정 대칭 (거울상 대칭)과는 구별된다. 외층 A 또는 B가
생략될 경우, 유효 광 패킷은 대칭 (거울상 대칭)을 나타낸다.
도 4는 광학 활성 다층 패킷 (126)과 경계를 접한 폴리머 A의 제1 경계층 (122) 및 폴리머 A의 제2 경계층<71>
(124)을 포함하는 또다른 IR 반사 필름 (120)을 도시하고 있다. 패킷 (126)은, 각각 실질적으로 동일한 1/4 파
두께를 갖는 하나의 광학 A층 및 하나의 광학 B층을 갖는 단위 셀 (128, 129, 130)의 정수 (3)을 포함하며, 그
패킷은 추가로 하나의 별도층 X를 포함한다. 그러므로, 광 패킷 (126)은 단위 셀의 정수를 나타내지 않는다.
그런데 별도층 X를 1/4 파 두께를 갖도록 선택하고 폴리머 A (또는 폴리머 A와 동일한 굴절률을 갖는 상이한 재
료)로 제조되는 경우, 층 X는 단위 셀 (128)의 제1 층 (131)과 표피층 (122)과 융합되고 단위 셀의 근 정수가
유지된다. 이 구조물에서, B층 (132) 및 단위 셀 (129, 130) 내의 층들을 포함하는 광 패킷은 5개의 층을 가질
것이다. 광 패킷은 평면 (135)에 대해 대칭이다. 층 X가 폴리머 A 또는 유사 재료로 만들어지지 않는 경우에
는 경계층 (122)과의 융합은 일어나지 않는다. 이 구조물에서 광 패킷은 단위 셀의 정수를 갖지 않고 층수는
2(3) 1 = 7이 된다. 유효 광 패킷은 또한 패킷 내의 평면에 대해 대칭이 아니다. 그러나, 층 X가 폴리머 B로
만들어지고 1/4 파 두께를 갖는다면, 유효 광 패킷은 단위 셀의 근 정수와 패킷 내의 평면 (136)에 대해 거울상
대칭 모두를 가질 것이다.
노이즈 감소 711 층 구조물을 갖는 IR 반사 필름이 도 5에 도시되어 있다. 필름 (200)은 광학 활성 다층 패킷<72>
(206)과 경계를 접한 폴리머 A의 제1 경계층 (202) 및 폴리머 A의 제2 경계층 (204)을 포함한다. 패킷
(206)은, 각각 층 두께 비가 대략 7A1B1A7B1A1B가 되도록 배열된 폴리머 AB의 교대층을 갖는 단위 셀 (208 및
210)의 정수 (2)를 갖는다. 경계층 (202)은 단위 셀 (208)의 제1 층 (212)과 동일한 폴리머로 구성되어 있기
때문에, 필름 내로 유입되는 광선 (211)으로 투시하여 보면 경계층 (202)과 층 (212) 사이의 계면 (213)은 효과
적으로 사라진다. 경계층과 제1층 (212)과의 효과적인 융합은 필름 구조물 (200) 내의 단위 셀 (2)의 근정수를
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유지한다. 또한, 경계층 (202)과 층 (212)과의 융합은 6n-1 (여기서, n은 하나의 추가 광학층이 추가된다면 패
킷 내 단위 셀의 수를 나타낸다) 층을 갖는 유효 광 패킷을 형성하게 된다. 도 5의 유효 광 패킷은 단위 셀
(208) 중 나머지 층들과 단위 셀 (210) 내의 모든 층들을 포함하는데, 총 6(2)-1 = 11층으로 구성된다.
또한, 경계층 (202)과 층 (212)의 융합은 또한 광 패킷 내의 평면 (214)의 어느 면 상의 재료 및 광학 두께에<73>
대해 유효 광 패킷 내에서 대칭을 유지한다. 평면 (214)의 제1 면에서의 층 배열은 평면 (214)의 제2 면상에서
의 층 배열과 동일할 것이다. 유효 광 패킷에서 층들이 동일한 두께를 갖지 않으나, 평면 (214)에 수직인 방향
의 층 두께 구배를 갖는다면, 유효 광 패킷은 평면 (214)의 어느 면에 대해 유사-대칭을 갖는다고 말할 수
있다. 유사 대칭이란 광학층의 폴리머 재료의 배열에서 거울상 대칭이 존재하나, 층 두께 구배가 없다면 광학
층의 광학 두께 배열에서도 또한 거울상 대칭이 있을 수 있음을 의미한다. 역 유사 대칭은 유사한 의미를 갖긴
하나, 여기서는 역 대칭이 정 대칭을 대신한다.
711 층 구조물을 갖는 또다른 IR 반사 필름이 도 6에 도시되어 있다. 필름 (250)은 광학 활성 다층 패킷 (25<74>
6)과 경계를 접한 폴리머 A의 제1 경계층 (252) 및 폴리머 A의 제2 경계층 (254)을 포함한다. 패킷 (256)은,
각각 층 두께 비가 대략 7B1A1B7A1B1A가 되도록 배열된 폴리머 AB의 교대층을 갖는 단위 셀 (258 및 260)의 정
수 (2)를 갖는다. 경계층 (254)은 단위 셀 (260)의 최종 층 (255)과 동일한 폴리머로 구성되어 있기 때문에,
필름 내로 유입되는 광선 (261)으로 투시하여 보면 경계층 (254)과 층 (255) 사이의 계면 (257)은 효과적으로
사라진다. 경계층 (254)과 층 (255)과의 효과적인 융합은 필름 구조물 (250) 내의 단위 셀 (2)의 근정수를 유
지한다. 유효 광 패킷 내의 층 두께의 대칭이 없으므로, 이 구조물은 스펙트럼의 가시 영역에서 도 5의 구조물
보다 더 많은 노이즈를 갖는 것으로 예상될 것이다.
광 패킷 (276)과 경계를 접한 폴리머 A의 경계층 (272, 274)을 포함하는 필름 (270)이 도 7에 도시되어 있다.<75>
패킷 (276)은, 각각 층 두께 비가 대략 7B1A1B7A1B1A가 되도록 배열된 폴리머 AB의 교대층, 및 "XB"로서 표시되
는, 두께 X를 가진 폴리머 B의 추가의 광학층 (281)을 갖는 2개의 단위 셀 (278 및 280)을 포함한다. 경계층
(272)은 층 (281)과 다른 폴리머로 구성되어 있기 때문에, 경계층과 광 패킷 (276)의 외층 사이에 융합이 일어
나지 않는다. 광 패킷은 단위 셀 (278, 280) 내의 층들 및 층 (281)을 포함하는데, 총 6(2) 1 = 13층으로 구성
된다. X의 값에 상관없이, 층 XB의 두께는 유효 광 패킷 (276)에서 폴리머 층 배열 및 층 두께에 대하여 대칭
을 형성할 수가 없다. 유효 광 패킷 내의 층 배열의 대칭 또는 역 대칭이 없으므로, 이 구조물은 스펙트럼의
가시 영역에서 도 5의 구조물 보다 더 많은 노이즈를 갖는 것으로 예상될 것이다.
도 8을 참고로 하면, 광 패킷 (306)과 경계를 접한 폴리머 A의 경계층 (302, 304)을 포함하는 필름 (300)이 도<76>
시되어 있다. 패킷 (306)은, 각각 층 두께 비가 대략 7B1A1B7A1B1A가 되도록 배열된 폴리머 AB의 교대층, 및
"XB"로서 표시되는, 두께 X를 가진 폴리머 B의 추가의 광학층 (311)을 갖는 2개의 단위 셀 (308 및 310)을 포함
한다. 경계층 (304)은 층 (311)과 다른 폴리머로 구성되어 있기 때문에, 경계층과 광 패킷 (306)의 층 사이에
융합이 일어나지 않는다. 유효 광 패킷은 단위 셀 (308, 310) 내의 층들 및 층 (311)을 포함하는데, 총 6(2) 1
= 13층으로 구성된다. X=7이라면, 층 (311)의 두께는 유효 광 패킷 (306)에서 평면 (315)에 대하여 대칭을 형
성한다. 단위 셀의 근 정수가 있고 유효 광 패킷 내의 층 두께 및 층 배열의 대칭이 존재하므로, 이 구조물은
그 영역에서 도 7의 구조물 보다 더 적은 노이즈를 갖는 것으로 예상될 것이다.
도 9를 참고로 하면, 광 패킷 (356)과 경계를 접한 폴리머 C의 경계층 (352, 354)을 포함하는 필름 (350)이 도<77>
시되어 있다. 패킷 (356)은, 각각 층 두께 비가 대략 7B1A1B7A1B1A가 되도록 배열된 폴리머 AB의 교대층을 갖
는 2개의 단위 셀 (358 및 360)을 포함한다. 경계층 (352, 354)은 패킷 (356) 내의 층들과 다른 폴리머로 구성
되어 있기 때문에, 경계층과 광 패킷의 외층 사이에 융합이 일어나지 않는다. 유효 광 패킷 (356)은 필수적으
로 단위 셀 (358, 360) 내의 층들로 이루어지는데, 총 12층으로 구성된다. 경계층의 폴리머 C가 단위 셀의 정
수를 갖는 광 패킷 (356)에서 층을 형성하는 폴리머 A 및 B와 다른 경우, 패킷 내의 평면에 대한 층 배열에 대
하여 대칭이 존재하지 않을 수 있다. 물론, 폴리머 C의 굴절률은 굴절률 A 및 B 보다 높거나, 낮거나 또는 그
사이일 수 있다. 스펙트럼의 가시 부분에서 노이즈를 감소시키기 위해서, 경계층의 굴절률 C는 바람직하게는
다층 스택 (356) 내의 층 A, B의 굴절률 사이, 더욱 바람직하게는 그 사이의 대략 중간이어야 한다.
도 10을 참고로 하면, 광 패킷 (406)과 경계를 접한, 각각 폴리머 B1 및 B2로 제조된 경계층 (402, 404)을 포함<78>
하는 필름 (400)이 도시되어 있다. 패킷 (406)은, 각각 층 두께 비가 대략 7B1A1B7A1B1A가 되도록 배열된 폴리
머 AB의 교대층, 및 각각 층 1B 및 1A의 2개의 추가층 (411, 412)을 갖는 2개의 단위 셀 (408 및 410)을 포함
한다. 경계층 (402 및 404)이 단위 셀 (410) 내의 최종 층 (415)과 동일한 폴리머로 구성되어 있다면, B1 = B2
= A이고, 필름으로 유입되는 광선 (421)으로 투시하여 보면 경계층 (404)과 층 (415) 사이의 계면 (417)은 효과
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적으로 사라진다. 이 경계층 (404)과 층 (415)의 효과적 융합으로 인해, 유효 광 패킷에서 폴리머 층 배열에
대해 대칭이 존재하지 않는다. 그러나, B1 = A 및 B2 = B인 경우, 또는 B1 = B2 = C인 경우, 융합은 일어나지
않으며, 추가층 (411, 412)은 유효 광학 스택에서 평면 (425)에 대해 역 대칭을 형성한다. 역 대칭이 존재하므
로, 이 층 구조물은 스펙트럼의 가시 영역에서 다른 랜덤 층 배열 보다 적은 노이즈를 가질 것이다.
요약하면, 스펙트럼의 가시 영역에서 노이즈를 감소시키기 위하여, 다음과 같은 층 배열을 선택하는 것이 바람<79>
직할 수 있다:
(1) 광학 스택 내의 각각의 유효 광 패킷이 패킷 내의 평면에 대하여 대칭 또는 역 대칭을 갖고; <80>
(2) 광학 스택 내의 각각의 유효 광 패킷이 단위 셀의 정수 또는 근 정수를 갖고; <81>
(3) 층 두께 구배가 광 패킷에 존재한다면, 유효 광 패킷의 층 배열은 패킷 내의 평면에 대하여 유사-대칭 또는<82>
역-유사 대칭을 갖는다.
본 발명의 필름의 반사율 특성을 결정하는 또다른 인자는 스택 내의 층에 대한 재료의 선택이다. 많은 다른 재<83>
료가 사용될 수 있으며, 소정 용도에 대한 재료의 정확한 선택은 특정 축을 따른 각종 광학층 사이의 굴절률에
서 얻어질 수 있는 소정의 조화 및 부조화 및 결과 제품에서의 목적하는 물리적 특성에 좌우된다. 본 발명의
필름은 본원에서 제1 폴리머 및 제2 폴리머로서 불리우는 2개 만의 재료로 제조된 광학 활성 다층 스택을 포함
한다.
본원에서 제1 폴리머로서 불리우는, 스택 내의 2개의 폴리머 중 적어도 하나는 바람직하게는 큰 절대치를 가진<84>
응력 광학 계수를 갖는다. 그러한 바람직한 제1 폴리머는 연신될 때 큰 복굴절을 발생시킬 수 있다. 용도에
따라서, 복굴절은 필름 평면내의 2개 이상의 직교 방향 사이에서, 하나 이상의 평면내 방향과 필름 평면에 수직
인 방향 사이에서, 또는 그의 조합으로 발생될 수 있다. 제1 폴리머는 연신 후에 복굴절을 유지해야 하므로,
목적하는 광학 특성이 최종 필름에 부여된다.
반사, 또는 반사경 필름을 제조하기 위해, 굴절률 기준이 필름 평면내의 임의의 방향에 동일하게 적용되므로,<85>
직교 평면내 방향에서의 일정 층에 대한 굴절률은 동일한 것이 또는 거의 그러한 것이 전형적이다. 그러나, 제
1 폴리머의 필름-평면 굴절률은 제2 폴리머의 필름-평면 굴절률과 가능한 한 많이 달라서 각각의 광학층 계면이
가능한 한 높은 반사능을 갖는 것이 유리하다. 이러한 이유로, 제1 폴리머가 배향 전에 제2 폴리머의 것 보다
높은 굴절률을 갖는다면, 평면내 굴절률이 연신 방향으로 증가하고, z 굴절률이 감소하여 제2 폴리머의 것과 조
화되는 것이 유리하다. 마찬가지로, 제1 폴리머가 배향 전에 제2 폴리머의 것 보다 낮은 굴절률을 갖는다면,
평면내 굴절률이 연신 방향으로 증가하고, z 굴절률이 증가하여 제2 폴리머의 것과 조화되는 것이 유리하다.
제2 폴리머는 그의 필름-평면 굴절률이 최종 필름 내의 제1 폴리머의 것과 가능한 한 많이 다르도록, 바람직하
게는 연신될 때 복굴절을 거의 또는 전혀 발생시키지 않거나, 반대 방향 (포지티브-네가티브 또는 네가티브-포
지티브)의 복굴절을 발생시킨다. 이러한 기준은 반사경 필름이 어느 정도의 편광 특성을 갖는 것을 의미한다면
편광 필름에 대해 상기한 것과 적절하게 조합될 수 있다.
대부분 용도의 경우, 제1 폴리머 또는 제2 폴리머 어느 것도 해당 필름에 대한 해당 대역폭 내에 임의의 흡수<86>
대역을 갖지 않는 것이 유리하다. 따라서, 대역폭 내의 모든 입사광은 반사 또는 투과된다. 그러나, 일부 용
도의 경우, 제1 및 제2 폴리머 중의 하나 또는 둘다는 전체적으로 또는 부분적으로 특정 파장을 흡수하는 것이
유리할 수 있다.
본 발명의 태양광 차단 필름의 제1 및 제2 광학층 및 선택적인 비-광학층은 전형적으로 폴리에스테르와 같은 폴<87>
리머로 구성된다. "폴리머"란 용어는 단독중합체 및 공중합체 뿐만 아니라 예를 들면, 동시압출에 의해 또는
에스테르 교환 반응을 비롯한 반응에 의해 혼화성 블렌드로 형성될 수 있는 중합체 또는 공중합체를 포함하는
것으로 이해될 것이다. 일반적으로, 공단량체의 사용은 연신 후의 복굴절의 유지 또는 응력 광학 계수를 실질
적으로 손상시키지 않아야 한다. 실제적으로, 이들 제한은 공단량체 함량에 대한 상한을 부여하며, 그의 정확
한 값은 이용된 공단량체(들)의 선택에 따라 변화될 것이다. 그러나, 공단량체 혼입이 다른 특성을 개선시킨다
면, 광학 특성의 약간의 저하는 허용될 수 있다. "중합체", "공중합체" 및 "코폴리에스테르"는 랜덤 및 블록
공중합체 둘다를 포함한다.
본 발명의 다층 반사경 및 편광자에 사용하기 위한 폴리에스테르는 일반적으로 카르복실레이트 및 글리콜 서브<88>
유닛을 포함하며 카르복실레이트 단량체 분자와 글리콜 단량체 분자의 반응에 의해 형성된다. 각 카르복실레이
트 단량체 분자는 2개 이상의 카르복실산 또는 에스테르 관능기를 가지며 각 글리콜 단량체 분자는 2개 이상의
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등록특허 10-0905142
히드록시 관능기를 갖는다. 카르복실레이트 단량체 분자는 모두 동일할 수 있거나 또는 2개 이상의 다른 유형
의 분자가 있을 수 있다. 글리콜 단량체 분자에도 동일하게 적용된다. 또한, "폴리에스테르"란 용어에는 글리
콜 단량체 분자와 탄산 에스테르와의 반응으로부터 유래된 폴리카르보네이트가 포함된다.
폴리에스테르 층의 카르복실레이트 서브유닛을 형성하는데 사용하기에 적합한 카르복실레이트 단량체 분자는,<89>
예를 들면 2,6-나프탈렌 디카르복실산 및 그의 이성질체; 테레프탈산; 이소프탈산; 프탈산; 아젤라산;
아디프산; 세바신산; 노르보르넨 디카르복실산; 비-시클로옥탄 디카르복실산; 1,6-시클로헥산 디카르복실산 및
그의 이성질체; t-부틸 이소프탈산, 트리멜리트산, 소듐 술폰화 이소프탈산; 2,2'-비페닐 디카르복실산 및 그의
이성질체; 및 메틸 또는 에틸 에스테르와 같은 이들 산의 저급 알킬 에스테르를 포함한다. 본원에서 "저급 알
킬"이란 용어는 C1-C10 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 의미한다.
폴리에스테르 층의 글리콜 서브유닛을 형성하는데 사용하기에 적합한 글리콜 단량체 분자는, 예를 들면 에틸렌<90>
글리콜; 프로필렌 글리콜; 1,4-부탄디올 및 그의 이성질체; 1,6-헥산디올; 네오펜틸 글리콜; 폴리에틸렌
글리콜; 디에틸렌 글리콜; 트리시클로데칸디올; 1,4-시클로헥산디메탄올 및 그의 이성질체; 노르보르난디올; 비
시클로-옥탄디올; 트리메틸올 프로판; 펜타에리트리톨; 1,4-벤젠디메탄올 및 그의 이성질체; 비스페놀 A; 1,8-
디히드록시 비페닐 및 그의 이성질체; 및 1,3-비스(2-히드록시에톡시)벤젠을 포함한다.
본 발명의 태양광 차단 필름에 유용한 폴리에스테르는, 예를 들면 나프탈렌 디카르복실산과 에틸렌 글리콜과의<91>
반응에 의해 제조될 수 있는 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN)이다. 폴리에틸렌 2,6-나프탈레이트 (PEN)는 주로
제1 폴리머로서 선택된다. PEN은 큰 양성 응력 광학 계수를 가지며, 연신 후에 복굴절을 효과적으로 유지하며,
가시 범위 내에서 흡광도를 거의 또는 전혀 갖지 않는다. PEN은 또한 등방성 상태에서 큰 굴절률을 갖는다.
550 ㎚ 파장의 편광 입사광에 대한 그의 굴절률은 편광 면이 연신 방향과 평행일 때 약 1.64에서 약 1.9로 증가
된다. 분자 배향이 증가함에 따라, PEN의 복굴절이 증가된다. 분자 배향은 재료를 더 큰 연신비로 연신시키고
일정한 다른 연신 조건을 유지함으로써 증가될 수 있다. 제1 폴리머로서 적합한 다른 반결정성 나프탈렌 디카
르복실산 폴리에스테르는, 예를 들면 폴리부틸렌, 2,6-나프탈레이트 (PBN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET),
및 그의 공중합체를 포함한다. 비-폴리에스테르 중합체도 편광 필름을 형성하는데 유용하다. 예를 들면, 폴리
에테르 이미드는 다층 반사경을 형성하기 위해 PEN 및 coPEN과 같은 폴리에스테르와 함께 사용될 수 있다. 폴
리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 (예를 들면, Dow Chemical Corp. (Midland, MI 소재)으로부터 상품명
Engage 8200으로 판매되는 것)과 같은 다른 폴리에스테르/비-폴리에스테르 배합물이 사용될 수 있다. 적합한
제1 폴리머는 예를 들면 미국 특허 출원 제09/229,724호 (WO 99/36248 (Neavin 등)에 대응), 미국 특허 출원
제09/232,332호 (WO 99/36262 (Hebrink 등)에 대응), 미국 특허 출원 제09/444,756호 (WO 01/38907 (Condo
등)에 대응), 및 미국 특허 제6,268,961호 (Nevitt 등)에 기재되어 있다.
바람직한 제1 폴리머는 90 몰% 디메틸 나프탈렌 디카르복실레이트 및 10 몰% 디메틸 테레프탈레이트로부터 유래<92>
된 카르복실레이트 서브유닛 및 100 몰% 에틸렌 글리콜 서브유닛으로부터 유래된 글리콜 서브유닛으로 유도된
coPEN이며, 0.48 dL/g의 고유 점도 (IV)를 갖는다. 굴절률은 약 1.63이다. 그 폴리머는 본원에서 저용융 PEN
(90/10)으로서 불리운다. 또다른 바람직한 제1 폴리머는 이스트맨 케미칼 캄파니 (Eastman, Chemical
Company; Kingport, TN 소재)로부터 판매되는, 0.74 dL/g의 고유 점도를 갖는 PET이다. 또다른 바람직한 제1
폴리머는 이.아이. 듀폰 드 네모아스