JP2024542308A - ワイヤグリッド偏光子反射制御着色フィルム - Google Patents

Abstract

ミラー層を有したワイヤグリッド偏光子は、着色フィルムと共に積層される。着色フィルムは、ワイヤグリッド偏光子のミラー層の傷防止を提供し、そのようなワイヤグリッド偏光子で作成された光学レンズの着色ミラーの外観を提供する。着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子は、ワイヤグリッド偏光子が特定の着色フィルムと組み合わせられたときに、透過色と反射色との間で異なる強度を示す。ワイヤグリッド偏光子は、フォトクロミックフィルムの構造化された表面上に堆積され、フォトクロミックワイヤグリッド偏光子を形成する。
【選択図】図２７

Description

関連出願

本出願は、「着色フィルムを用いたワイヤグリッド偏光子反射制御」の名称で２０２１年１０月１８日に出願された米国仮出願第６３／２６２６７９号の恩恵および優先権を主張するものであって、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

光学レンズ用の偏光機能は、眼用のレンズとして使用することから、透過性であることが要求され、一般的には、延伸ポリエステルまたはポリビニルアルコールまたはＰＶＡフィルムを使用した後、ヨウ素または適切な有機染料などの導電性材料を吸収させることによって提供される。このような延伸フィルム偏光シートは、最大９９．９％の偏光効率を有し得る。但し、このような高レベルの効率においては、光透過が通常２０パーセント近いレベルまで低下する。

現在利用可能なＰＶＡベースの偏光フィルタの実現可能な代替となり得る別のタイプの偏光フィルタは、一般的に、基板上に互いに離れてリソグラフィで堆積された微細金属ワイヤを使用するワイヤグリッド偏光子である。その高い熱安定性により、ワイヤグリッド偏光子は、一般的に、ビデオ投影システム、医療用撮像、およびデジタルカメラにおいて使用される。ワイヤグリッド偏光子は、他の一般的な偏光技術と比べて、比較的高価なため、アイウェアでの使用があまり一般的ではなく、これらの金属グリッドは、入射光を反射して着用者の眼に返す傾向があり、視覚障害を引き起こす可能性がある。そのため、ワイヤグリッド偏光子は、このような費用および好ましくない反射性能特性のため、眼鏡メーカの間ではあまり人気がないままとなっている。

しかしながら、ワイヤグリッド偏光子の後面反射および製造コストを抑制することができれば、現在利用可能なＰＶＡベースまたはその他の同様の偏光フィルタよりもワイヤグリッド偏光子の熱安定性が高いため、このタイプの偏光子は、サングラス産業にとってより良い選択肢となるはずである。

光学レンズを含むワイヤグリッド偏光子は、ミラー積層体の追加層で偏光子をコーティングして鏡面仕上げを提供することができるか、または反射性導体金属でワイヤグリッド偏光子に反射コーティングを形成することができれば、より一層見た目が美しくなり、より望ましいものとすることができる。

しかしながら、偏光光学レンズに鏡面仕上げを適用するための既存の技術では、バッチスパッタリングまたは真空蒸着プロセスを使用する。これらのプロセスは、主に、連続プロセスに見られる規模の経済性に達することができないため、高価となる。更に、これらのプロセスでは、レンズ表面上に最後にミラー層を堆積させ残存させて偏光レンズを生成するため、レンズの使用、輸送、および保管においてつきものとなる別の危険にさらされる可能性がある。従って、ミラーコーティングは、摩耗および環境による損傷に対して脆弱であり、偏光光学レンズを劣化させる可能性がある。例えば、このようなレンズのミラー積層体に損傷（例えば、引っ掻き傷）が生じると、その損傷は比較的目立ち、光学レンズの外観を劣化させる。従来の真空蒸着法には、特に、商業的に望ましい選択肢である銀鏡をプロセスで適用するのが困難であるという点で、更なる制限がある。

従って、追加のフィルム、例えば着色フィルム、またはそれ以外の同様の機能性フィルム、例えば機能性フォトクロミックフィルムをミラー層の上に組み込んだ鏡面仕上げの偏光光学レンズを提供することが有利であり、このとき、着色フィルムまたは機能性フォトクロミックフィルムは、摩耗およびその他の環境による損傷から偏光子の鏡面仕上げを保護する層として機能し得る。

従って、レンズの後面または着用者側での反射率が低減され、良好なコスト効率で大規模に製造することができ、レンズの前面または視認者側に鏡面仕上げを有し、見た目に美しく、透明で、選択された着色フィルムまたは機能的フォトクロミックフィルムでミラー層を保護可能な、改善されたワイヤグリッド偏光子を使用するワイヤグリッド偏光光学レンズを開発する必要がある。

本明細書では、平行な複合ワイヤのアレイを備えた、入射光ビームを偏光させるためのワイヤグリッド偏光子について説明する。いくつかの例において、複合ワイヤの各々は、低屈折率金属層上にコーティングされた少なくとも１つの高屈折率材料層を有するコーティング積層体を備え、当該コーティング積層体は、ワイヤグリッド偏光子の後方反射を６％未満に低減するように構成される。

いくつかの例では、ワイヤグリッド偏光子の上面に銀ミラー層を堆積し、着色フィルムをミラー層に積層して、ミラー層を摩耗および環境損傷から保護するようにしてもよい。この着色フィルム積層鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子を光学レンズに組み込むと、視認者に、光学レンズの美的に魅力的な着色ミラーの外観を提供することができ、ワイヤグリッド偏光子は、光学レンズの後面反射を６％未満に低減することができる。

いくつかの例において、ワイヤグリッド偏光子が着色フィルムと共に積層されている場合、ワイヤグリッド偏光子は、透過色と反射色とで異なる強度を示し得る。このような場合、着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子の反射色の強度は、着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子の透過色の強度よりも高くすることができる。

いくつかの例において、光学レンズは、構造化された表面を有する機能性フォトクロミックフィルムを備えていてもよく、ワイヤグリッド偏光子を機能性フォトクロミックフィルムの構造化された表面上に堆積させて、積層体を形成するようにしてもよい。機能性フォトクロミックフィルムおよびワイヤグリッド偏光子を含む積層体は、２つの追加の保護層の間に挟まれるようにしてもよい。いくつかの例において、保護層は、光学レンズの基材と同じ材料を含有していてもよい。

いくつかの例によれば、着色フィルム積層鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子は、高屈折率金属層がワイヤグリッド偏光子の着用者側の方にコーティングされている場合に、光学レンズの後方反射のみを低減するように構成してもよい。いくつかの例において、着色フィルム積層鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子は、高屈折率金属層がワイヤグリッド偏光子の視認者側の方にコーティングされている場合に、光学レンズの前面反射のみを低減するように構成される。いくつかの例において、着色フィルム積層鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子は、高屈折率層がワイヤグリッド偏光子の視認者側と着用者側との両方にコーティングされている場合に、光学レンズの前面反射と後面反射との両方を低減するように構成される。いくつかの例によれば、着色フィルム積層鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子は、光学レンズの後方反射を約２％まで低減するように構成される。

本発明の実施例が実現可能な、これらおよびその他の態様、特徴、および利点は、添付の図面を参照した、本発明の実施例についての以下の説明から明らかとなり、解明されるはずである。

図１は、本発明の特定の実施例に係る、眼科用物品の立面図である。

図２は、レンズのガラス基板上に堆積されたワイヤグリッド偏光子の一例の断面図である。

図３は、制御Ａｌ層およびガラス／Ａｌ／ＳｉＯ_２／Ｚｒ層からの反射スペクトルである。

図４は、スライドガラスおよびＳｉＯ_２／Ｚｒ／ＳｉＯ_２反射制御層（Ａｌ層なし）、ならびにスライドガラスおよびＡｌ層およびＳｉＯ_２／Ｚｒ／ＳｉＯ_２反射制御層の反射スペクトルである。

図５は、スライドガラスおよびＳｉＯ_２／Ｚｒ／ＳｉＯ_２反射制御層（Ａｌ層なし）の透過スペクトルである。

図６は、スライドガラスおよびＡｌ層の上に反射制御層ＳｉＯ_２／Ｚｒ／ＳｉＯ_２がある場合と、スライドガラスおよびＡｌ層の上に反射制御層ＳｉＯ_２／Ｚｒ／ＳｉＯ_２がない場合の、ワイヤグリッド偏光子の透過スペクトルである。

図７は、スライドガラスおよびＡｌ層の前面および後面に反射制御層ＳｉＯ_２／Ｚｒ／ＳｉＯ_２がないワイヤグリッド偏光子の反射スペクトルである。

図８は、スライドガラスおよびＡｌ層の前面および後面に反射制御層ＳｉＯ_２／Ｚｒ／ＳｉＯ_２があるワイヤグリッド偏光子の反射スペクトルである。

図９は、ＺｒＯ_ｘＮ_ｙコーティングの屈折率および吸光係数を示すグラフである。

図１０は、ＺｒＯ_ｘＮ_ｙ、Ｚｒ、Ａｌなどの重要な屈折率を示す図である。

図１１は、Ａｌ（対照層）の反射スペクトル、および様々な目標厚さのＺｒＯ_ｘＮ_ｙコーティングを行ったＺｒＯ_ｘＮ_ｙ／Ａｌ／ＺｒＯ_ｘＮ_ｙの積層体の、様々な気体流動のもとでの反射スペクトルである。

図１２は、Ａｌ／ＺｒＯ_ｘＮ_ｙコーティングの光学アドミタンス図である。

図１３は、アドミタンス計算を用いて計算されたＡｌからの反射を最小限にするために必要な吸光係数および厚さの表である。

図１４は、様々な屈折率に対するアドミタンス軌跡を示すグラフである。

図１５は、５５０ｎｍにおける様々な材料の屈折率を示す表である。

図１６は、電子ビーム蒸着による様々なＯ_２流動のもとでのＧｅの屈折率を示すグラフである。

図１７は、電子ビーム蒸着による様々なＯ_２流動のもとでのＧｅの吸光係数を示すグラフである。

図１８は、パターン化された試料上のコーティングについての偏光の最大透過スペクトルである。

図１９は、パターン化された試料上のコーティングについての偏光の最小透過率である。

図２０は、パターン化された試料のＧｅ側およびＡｌ側からの反射スペクトルである。コーティング構造は、ＰＵＡ／Ａｌ／Ｇｅである。

図２１は、Ｇｅ／Ａｌ／Ｇｅコーティングを有したパターン化サンプルの前面および後面からの反射スペクトル、および基準としてのＡｌの反射スペクトルである。

図２２は、Ｇｅありの場合およびＧｅなしの場合のＡｌプロセスの変更後の透過率のグラフである。

図２３は、（i）初期パターン（コーティングなし）、（ii）Ａｌコーティングしたサンプル、（iii）Ｇｅ－Ａｌコーティングの比較ＳＥＭ画像である。

図２４は、ワイヤまたはグリッド間の間隔を調整するためのワイヤグリッド偏光子の周期の変更を示す概略図である。

図２５Ａは、４００～８００ｎｍの光の下でのＧｅの反射率を、対応するＧｅの厚さと共に示すプロットである。

図２５Ｂは、５５０ｎｍの光の下でのＧｅの反射率を、対応するＧｅの厚さと共に示すプロットである。

図２５Ｃは、４００～８００ｎｍの光の下でのＧｅの透過率を、対応するＧｅの厚さと共に示すプロットである。

図２５Ｄは、５５０ｎｍの光の下でのＧｅの透過率を、対応するＧｅの厚さと共に示すプロットである。

図２６Ａは、４００～８００ｎｍの光の下でのＡｌの反射率を、対応するＡｌの厚さと共に示すプロットである。

図２６Ｂは、５５０ｎｍの光の下でのＡｌの反射率を、対応するＡｌの厚さと共に示すプロットである。

図２６Ｃは、４００～８００ｎｍの光の下でのＡｌの透過率を、対応するＡｌ厚さと共に示すプロットである。

図２６Ｄは、５５０ｎｍの光の下でのＡｌの透過率を、対応するＡｌの厚さと共に示すプロットである。

図２７は、片面（着用者側）反射制御機能を有して、２つのベースフィルムの間に積層された着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子の構造の概略図である。

図２８は、両面反射制御機能を有して、２つのベースフィルムの間に積層された着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子の構造の概略図である。

図２９は、片面（着用者側）反射制御機能を有して、１つのベースフィルムに積層された着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子の構造の概略図である。

図３０は、後面（着用者側）反射制御機能を有して、１つのベースフィルムに積層された着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子の構造の概略図である。

図３１は、後面（着用者側）反射制御機能を有して、２つのベースフィルムの間に積層されたフォトクロミック層積層ワイヤグリッド偏光子の構造の概略図である。

図３２は、片面（着用者側）反射制御機能を有して、２つのベースフィルムの間に積層されたフォトクロミック層積層ワイヤグリッド偏光子の構造の概略図である。

図３３は、様々な着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子の透過率を、積層着色フィルムのないワイヤグリッド偏光子と比較して示すグラフである。

図３４は、様々な着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子の反射率を、積層着色フィルムのないワイヤグリッド偏光子と比較して示すグラフである。

図３５は、ワイヤグリッド偏光子上の様々な着色フィルムと、積層着色フィルムのないワイヤグリッド偏光子との、透過率（Ｔ）および反射率（Ｒ）の両方についての、Ｌ＊値、ａ＊値、およびｂ＊値のデータを示す。

以下、本発明の具体的な実施例について、図面を参照して説明する。但し、本発明は、多くの異なる形態で具現化可能であり、本明細書に記載する実施例に限定されると解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施例は、本開示が綿密で完全なものとなり、本発明の範囲が当業者に十分に伝わるようにするために提供されるものである。添付の図面に示された実施例の詳細な説明において使用する用語は、本発明の限定を意図するものではない。図面において、同様の番号は、同様の要素を指している。様々な実施例について説明するが、各実施例の特徴は、説明されている別の実施例と互換的に使用し得る。言い換えれば、実施例のそれぞれの特徴は、いずれも、互いに混在させたり、組み合せたりし得るものであり、実施例は、必ずしも、開示または説明した特徴のみを備えると厳密に解釈されるべきではない。

本明細書の一態様は、コスト効率のために、ロールツーロール技術（ナノインプリントリソグラフィ，即ちＮＩＬ）を使用して、ウェハ内にワイヤグリッド偏光子を作成し、それらワイヤグリッド偏光子を光学レンズに適用して大量にワイヤグリッド偏光光学レンズを形成できるように、ワイヤグリッド偏光子の製造を拡大することを目的とする。

本発明の別の態様は、ミラーコーティング層に、着色フィルム、または、例えばフォトクロミックフィルムなど、機能性フィルムのいずれかを積層して、着用者の目への後面反射を低減し、視認者には前面が着色ミラーのような外観を呈するミラーコーティングワイヤグリッド偏光子を生成しようとするものである。これは、基板、例えばスライドガラス上のポリマグリッドを構成し、このポリマグリッドを、高反射性金属層、例えばアルミニウム（Ａｌ）層でコーティングし、このアルミニウム層の上に、高吸光度を有した別の金属成分、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）のジルコニウム（Ｚｒ）またはニッケル（Ｎｉ）を、例えば、真空蒸着法によって蒸着することによって達成することができる。ワイヤグリッド偏光子は、更に、蒸着法により、例えば銀ミラー層をコーティングすること、または反射性導体金属、例えば金、アルミニウム、銅、ニオブ、クロム、スズ、もしくは同様の金属による反射性コーティングを行うことにより、鏡面仕上げを施すようにしてもよい。最後に、鏡面仕上げ偏光子層を、選択した着色透明フィルムまたは機能性フォトクロミックフィルムと共に積層して、着色鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子を形成するようにしてもよい。別のいくつかの実施例では、鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子層を、着色透明フィルムおよびその他の任意の層、例えば反射防止層、防曇層、イージークリーン層、またはその他の同様の層と共に積層してもよいが、積層する層は、これらに限定されない。

本明細書において、光学物品の前面は、視認者の側を指し、光学物品の後面は、着用者の側を指す。前側および視認者側、ならびに後側および着用者側は、本明細書全体を通して互換的に使用される。

いくつかの実施例において、着色透明フィルムの厚さは、着色透明フィルムが、例えばポリカーボネートフィルムである場合、約０．１ｍｍ～０．４ｍｍの範囲としてもよい。別のいくつかの実施例では、機能性フォトクロミック層中に色または色合いが存在し得る場合、積層体内の機能性フォトクロミックフィルムの厚さは、約１０～５０ミクロンの範囲内としてもよい。

本明細書において、吸光度の高い金属成分の非限定的な例としては、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、またはゲルマニウム（Ｇｅ）を含めることができ、ポリマグリッドの非限定的な例としては、ポリカーボネート、ポリウレタンアクリレート、またはポリウレタンを含めることができる。着色フィルムの色は、様々なフィルム色の入手可能性によってのみ制限され、フィルム色のいくつかの一般的な非限定的な例としては、青色、赤色、緑色、濃い麦わら色、およびラベンダー色を含めることができる。いくつかの非限定的な実施例において、着色フィルムの透明成分は、例えば、ポリカーボネートまたはトリアセチルセルロースを含む化合物から作成するようにしてもよい。

いくつかの実施例では、様々な方法により、透明フィルムに着色剤を添加することができる。いくつかの一般的な非限定的実施例において、透明フィルムは、通常、マスターバッチ内で混合された後、着色フィルムを作成するために、押出成形またはシート状に注入成形される。いくつかの非限定的な実施例では、着色と同様のプロセスを使用し、透明フィルム内に色を拡散させてもよい。いくつかの実施例では、市販の着色透明フィルムを本用途において使用するようにしてもよい。

いくつかの実施例によれば、本発明のワイヤグリッド偏光子層は、機能性フォトクロミック層と共に積層して、フォトクロミックワイヤグリッド偏光子を形成するようにしてもよい。

本明細書の特定の実施例において、着色透明フィルムまたはフォトクロミック層を有したワイヤグリッド偏光子が積層される表面は、未完成の単焦点もしくは多焦点光学レンズパックの前面もしくは後面、または完成した単焦点もしくは多焦点光学レンズの前面もしくは後面である。本明細書の特定の実施例では、注入成形または射出成形プロセス中に、所望の前面または後面構造が光学物品上に形成される。

大まかに言えば、本発明の第１の目的は、可視スペクトル内、例えば約３８０～７８０ナノメートルの波長範囲で電磁放射を偏光するワイヤグリッド偏光子の形成を達成することである。本発明の第２の目的は、着色透明フィルムまたはフォトクロミック層と共にワイヤグリッド偏光子を積層し、着色ワイヤグリッド偏光子またはフォトクロミックワイヤグリッド偏光子を形成することである。

第１の目的は、レンズ、フィルム、またはフィルム積層体などの眼科用物品または光学物品上に、構造化された表面を最初に形成することによって達成される。構造化された表面は、ナノメートルから数百ナノメートルのスケールの範囲の線形パターンまたは形状のシステムを使用してもよい。米国特許第１０８３８１２８Ｂ２号も、レンズ、フィルム、またはフィルム積層体などの眼科用物品または光学用物品上において、可視範囲の電磁放射を偏光するワイヤグリッド偏光子の形成を開示しており、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本明細書の特定の実施例において、本発明のワイヤグリッド偏光子が形成される面は、未完成の単焦点もしくは多焦点光学レンズパックの前面もしくは後面、または完成した単焦点もしくは多焦点光学レンズの前面もしくは後面である。

図１は、本明細書の特定の実施例に係る、前面１２および後面１４を有した、完成したまたは半完成のレンズ１０の立面図である。レンズ１０は、レンズ成形プロセス中に形成されるか、または前面１２の直接表面仕上げの結果として形成された表面構造１６を、前面１２に採用している。本明細書のいくつかの実施例において、表面構造１６は、前面１２を高反射率グリッド、例えばアルミニウム（Ａｌ）グリッドでコーティングすることを含む。

いくつかの実施例において、本明細書は、後方反射を低減可能な光学レンズで使用するためのＡｌグリッドを有したワイヤグリッド偏光子について説明する。この後方反射制御機能を実現するために、限定はされないがＳｉＯ_２ギャップまたはスペーサ層を含む誘電体層で覆われたＡｌワイヤ上に、限定はされないが、例えばＺｒ層またはＮｉ層といった追加の吸収金属層が堆積される。Ａｌグリッド上における追加の吸収金属層の存在は、高反射率Ａｌグリッドで形成されたワイヤグリッド偏光子の反射率の低減に有効である。

図２は、ベースレンズブランク１０２（基板とも称する）と、レンズブランク１０２の前面に配置されたワイヤグリッド偏光子１２０とを備えたレンズ積層体１００の一例を示している。レンズブランク１０２は、ポリカーボネート、ガラス、またはそれ以外で眼科用レンズとしての使用に適した材料とすることができる。

ワイヤグリッド偏光子１２０は、一般に、電子ビーム蒸着、標準的な熱蒸着、スパッタリング、またはリソグラフィによって、レンズブランク、即ち基板１０２上に、互いに平行な向きで堆積された複数の微細金属ワイヤまたは複合金属線１４０を備える。これらの金属ワイヤは、４０～１５０ｎｍの間隔で互いに離間させることができる。特定の実施例において、金属ワイヤは、約６０ｎｍ離間している。

ワイヤグリッド偏光子１２０のワイヤまたは複合金属線１４０の各々は、レンズ、即ち基板１０２の表面上に直接堆積させた第１の金属層１６０と、第１の金属層１６０上に堆積させた誘電体層１６２と、誘電体層１６２上に堆積させた第２の金属層１６４とを備えている。

いくつかの実施例において、レンズブランク１０２を有したワイヤグリッド偏光子１２０は、積層体１８０に埋め込まれている。いくつかの実施例では、積層体の非限定的な例が、ポリカーボネートの２枚のシートの間に含まれるポリウレタン接着剤を備える。

いくつかの実施例において、第１の金属層１６０は、Ａｌを含むが、これに限定されるものではない。各アルミニウム層の厚さは、１０～３０ｎｍの範囲としてもよい。Ａｌ層は、堆積プロセスまたはＡｌの品質に応じ、５５０ｎｍで約０．７８９～１．０１５の低屈折率を有する。従って、Ａｌは、厚さが薄くても高反射率の金属である。ワイヤグリッド偏光子内のＡｌグリッドは、４０～１５０の間隔で互いに離間させることができる。特定の実施例において、金属ワイヤは、約６０ｎｍ離間している。

誘電体層１６２は、ＳｉＯ_２を含むが、これに限定されるものではない。ＳｉＯ_２層の厚さは、１～１２０ｎｍの間で変化してもよい。ＳｉＯ_２層の厚さを変えることにより、反射を最小限に抑えることができる。この点に関して、高屈折率とは、基準波長、例えば約５５０ｎｍの波長において、屈折率が約１．７よりも大きいことを意味する。低屈折率とは、基準波長、例えば約５５０ｎｍの波長において、屈折率が約１．５未満であることを意味する。この実施例において、ＳｉＯ_２層の屈折率は、１．５である。

第２の金属層１６４は、ＮｉまたはＺｒを含むが、これらに限定されるものではない。ＮｉまたはＺｒの層の厚さは、変化してもよい。一実施例において、ＮｉまたはＺｒの層の厚さの非限定的な一例は、５ｎｍである。ＮｉまたはＺｒは、高吸収金属である。５５０ｎｍにおいて、Ｚｒは、２．５３１５の屈折率を有し、Ｎｉは、１．８の屈折率を有する。

具体的な一実施例において、第１の金属層は、２７．５ｎｍの厚さを有して、他のワイヤから６０ｎｍ離間したＡｌからなり、誘電体層１６２は、ＳｉＯ_２で構成されて、６５～７０ｎｍの厚さを有し、高吸収の第２の金属層は、Ｚｒで構成されて、７ｎｍの厚さを有する。一実施例において、レンズ積層体は、電子ビーム蒸着、熱蒸着、またはコリメートスパッタリングにより、第１の金属層（例えば、Ａｌ）を蒸着することによって形成される。

いくつかの実施例において、反射制御のための基本構造は、ガラス／Ａｌ／ＳｉＯ_２／Ｚｒ層の基本構造を備え、ガラスが基板として使用され、ガラス基板の上面に、平行で細長い複合ワイヤのグリッドまたはアレイが配置されている（図示せず）。コーティング層の厚さは、ガラス／Ａｌ／ＳｉＯ_２／Ｚｒの基本構成において、固定してもよいし、変化してもよい。いくつかの実施例において、基本構造のＺｒの厚さは、固定となっている。いくつかの実施例において、Ｚｒの厚さには、５ｎｍを含むが、これに限定されず、ＳｉＯ_２の厚さは変化する。ガラス／Ａｌ／ＳｉＯ_２／Ｚｒの構成では、Ａｌ層を光学的に不透明となる厚さにすることで、後面（即ち、Ａｌのみ）および前面（即ち、ＡｌとＺｒによる反射制御）から反射を測定できるようにした。

後面反射制御のモデリングデータは、ガラス／Ａｌ／ＳｉＯ_２／Ｚｒ構造におけるＳｉＯ_２スペーサ層の厚さを変化させることによって、ワイヤグリッド偏光子の反射を最小限に抑えられることを示している。図３のモデリングデータは、ガラス基材上にＡｌコーティングのみを有するガラス／Ａｌ／ＳｉＯ_２／Ｚｒ構造の後面が、約８０の一定値の高反射率を呈することを示している。ガラス／Ａｌ／ＳｉＯ_２／Ｚｒ構造の前面は、Ａｌグリッド上に、ＳｉＯ_２／Ｚｒの反射制御コーティングを備える。ＳｉＯ_２の厚さが０～１２０ｎｍの間で増加し、Ｚｒ層の厚さが固定の５ｎｍでは、ワイヤグリッド偏光子の前面反射率が、約８０から５未満に減少する。

本明細書のいくつかの実施例では、図３のモデリングデータによって得られるコーティング層の理論的概念が、ガラス基板上のＡｌグリッドを使用したワイヤグリッド偏光子構造に適用されている。コーティングは、小型スパッタリング装置において垂直入射で塗布される。目的は、図３のモデリングデータで予測されるように、Ａｌグリッド上への追加の高吸収層コーティングが、十分な全体透過率を維持しながら、アルミニウム層領域における反射を低減するための、実行可能なアプローチであるか否かを評価することである。

いくつかの実施例において、コーティング内の構造は、基材と、様々な厚さのＳｉＯ_２／Ｚｒ／ＳｉＯ_２反射制御層とを備える。いくつかの実施形態において、反射制御層内の個々の金属または金属酸化物の厚さには、基板／７０ｎｍＳｉＯ_２／７ｎｍＺｒ／６５ｎｍＳｉＯ_２が含まれるが、これに限定されるものではない。反射制御層において、最上部のＳｉＯ_２層により、反射の更なる低減がなされる。

このガラスにコーティングされた構成の反射スペクトルおよび透過スペクトルを、図４および図５に示す。図４から分かるように、スライドガラス上にＡｌが存在しない場合、スライドガラス／７０ｎｍＳｉＯ_２／７ｎｍＺｒ／６５ｎｍＳｉＯ_２コーティング層の反射スペクトルは、可視領域において約２％から１５％に増大する。一方、スライドガラス上のＡｌに、反射制御層、例えば７０ｎｍＳｉＯ_２／７ｎｍＺｒ／６５ｎｍＳｉＯ_２層をコーティングすると、スライドガラス－Ａｌ／７０ｎｍＳｉＯ_２／７ｎｍＺｒ／６５ｎｍＳｉＯ_２の反射率は、可視領域において約１８％から２％に低下する。ガラスまたはガラス表面を通して測定される反射のスペクトルの違いは、反対側の空気に対するガラスの屈折率によるものであり、予想されるものである。図５は、スライドガラスおよび反射制御層の透過スペクトルを示しており、即ち、スライドガラス／７０ｎｍＳｉＯ_２／７ｎｍＺｒ／６５ｎｍＳｉＯ_２層（スライドガラス上にＡｌがない）により、可視領域において約５０％のほぼ一定値まで低下する。

図４および図５から得られたガラス基板および反射制御層、並びにガラス基板およびＡｌおよび反射制御層の反射および透過スペクトル性能をワイヤグリッド偏光子に適用し、その結果を図６～図８にまとめた。いくつかの実施例では、コーティング層が、ポリウレタンもしくはウレタンの接着剤積層体、またはインプリント材料を含む積層体に埋め込まれるが、これに限定されるものではない。積層体に層を埋め込むことは、空気ではなく接着剤またはインプリント材料が入射媒体になるので、重要である。接着剤またはインプリント材料の屈折率は、１．５にほぼ近く、空気よりも大きい。

図６は、反射制御層（即ち、７０ｎｍＳｉＯ_２／７ｎｍＺｒ／６５ｎｍＳｉＯ_２層）がある場合、または反射制御層がない場合の透過スペクトルを示している。図６から分かるように、グリッド偏光子のＡｌワイヤが反射制御層を含まない場合、透過率は、可視領域において約３５％から約４８％に増加する。また、図６は、グリッド偏光子のＡｌワイヤが反射制御層を含む場合、Ａｌワイヤ上に反射制御層が存在しない場合の透過スペクトルと比較して小さい、約１５％から約３５％への透過率の増加があることも示している。図６の透過スペクトルから、反射制御層を有するワイヤグリッド偏光子の透過率は、高吸収Ｚｒ層における入射光の吸収により減少すると結論付けることができる。

図７は、前面および後面がＳｉＯ_２／Ｚｒ／ＳｉＯ_２反射制御層を備えない場合の、ワイヤグリッド偏光子の反射スペクトルを示している。前面および後面がＳｉＯ_２／Ｚｒ／ＳｉＯ_２反射制御層を備えない場合の、反射スペクトルがほぼ重なり合った状態は、ワイヤグリッド偏光子の前面および後面の両方における反射の低減における反射制御層の重要性を強調している。

図８は、ワイヤグリッド偏光子の後面（Ａｌのみ）と前面（Ａｌおよび反射制御層）との反射スペクトルを示している。後面、即ち、ポリウレタン積層体を通るＡｌ表面では、可視領域において、反射率が、約１８％から約４５％に増加する。しかしながら、前面については、前面がＡｌおよび反射制御ＳｉＯ_２／Ｚｒ／ＳｉＯ_２層を備える場合、反射率は、約１８％から約１２％に減少する。いくつかの実施例では、可視領域の大部分にわたり、反射率が、３～４分の１に低減される。

ワイヤグリッド偏光子の性能を決定する重要な要因は、平行グリッド素子の中心間隔（周期またはピッチと呼称される場合もある）と入射光の波長との間の関係である。グリッドの厚さが増加すると、平行グリッド間の周期またはピッチの寸法が減少する可能性がある。上述の７０ｎｍＳｉＯ_２／７ｎｍＺｒ／６５ｎｍＳｉＯ_２の反射制御層の制約は、コーティングの要求層厚および関連する複雑性である。このＳｉＯ_２／７ｎｍＺｒ／６５ｎｍＳｉＯ_２反射制御層は、反射制御層の合計厚さが約１４０ｎｍとなる少なくとも２つの追加材料を必要とする。この厚さは、ワイヤグリッド偏光子構造の周期の必要な寸法よりも大きい。従って、７０ｎｍＳｉＯ_２／７ｎｍＺｒ／６５ｎｍＳｉＯ_２の反射制御層は、透過率の一部を回復するのに有用となるＡｌグリッドの上に、ある角度で組み込むことができない可能性がある。従って、コーティングの厚さがワイヤグリッド偏光子の周期よりも小さく、Ａｌグリッドの上に、ある角度で反射制御層を組み込むことができる代替の反射制御コーティングが必要とされる。

文献のネイチャーマテリアル（Nature Materials；Vol 12; 2013 by M. Kats et. al）は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるが、高吸収性の非金属層を使用し、ワイヤグリッド偏光子におけるＡｌグリッドの反射率を低減している。本発明のいくつかの実施例によれば、非金属層を含む代替的な反射制御層が、ＺｒＯ_ｘＮ_ｙを含むが、これに限定されるものではない。ＺｒＯ_ｘＮ_ｙは、ＺｒＮのような反射性金属窒化物、ＺｒＯ_ｘＮ_ｙのような吸収性金属酸窒化物、およびＺｒＯｘのような透明金属酸化物から改質することができるので選択される。

高吸収性ＺｒＯ_ｘＮ_ｙ層の光学特性は、全ての層を、準化学量論的におよび／または組成物の金属側に向けて堆積させることによって評価された。様々な酸素流量下で得られた屈折率（ｎ）および吸光係数（ｋ）を、図９に示している。図１０は、モデル化を検討する上で重要な屈折率（ｎ）を示している。モデリングデータに基づくと、Ａｌ－Ｍｙコーティング（ＳｉＯ_２／Ｚｒ／ＳｉＯ_２コーティング）のｎ値は、１．４８７４である。一方、ＺｒＯ_ｘＮ_ｙのｎ値は、窒素および酸素の様々な流量下で、Ａｌ－Ｍｙコーティングよりはるかに高くなる（２．０より大きい）。従って、ｎ値に基づけば、Ａｌグリッド上の高吸収ＺｒＯ_ｘＮ_ｙコーティングは、Ａｌグリッドの低減制御層として、より良い選択肢となる。

上述のｎデータを用い、ＺｒＯ_ｘＮ_ｙ／Ａｌ／ＺｒＯ_ｘＮ_ｙの積層体をスライドガラス上に組み立てる。このコーティング組立体の目的は、様々な条件下、例えば、様々な厚さのＺｒＯ_ｘＮ_ｙを用い、様々な酸素流量下で、コーティング層による反射率の減少を調査することである。得られたデータセットのサンプルを図１１に示す。図１１では、スライドガラス－Ａｌを対照として使用し、スライドガラス－Ａｌについては、約７０％～約７８％の反射率が得られた。スライドガラス－Ａｌの高反射率のデータは、Ａｌグリッド上にコーティングされた反射低減層が全くない場合の結果である。図１１から、ＺｒＯ_ｘＮ_ｙ／Ａｌ／ＺｒＯ_ｘＮ_ｙの積層体は、入射光の反射を大幅に低減することが更に分かる。反射の最も大きい低減は、ガス流量が１．２５ｓｃｃｍでＺｒＯ_ｘＮ_ｙの厚さが５５０Ａのときに達成された。これらのＺｒＯ_ｘＮ_ｙ／Ａｌ／ＺｒＯ_ｘＮ_ｙ積層体の反射率は、スライドガラス越しに測定した場合に、３．６１（視感反射率）まで低くすることができる。ガラス越しの測定は、ＰＵＡおよびウレタン接着剤によって囲まれた積層構造を介した外観と模擬的に整合したものとなる。ＺｒＯ_ｘＮ_ｙ／Ａｌ／ＺｒＯ_ｘＮ_ｙにおけるコーティング厚さは１４５ｎｍであり、前面および後面の両方の反射の反射制御を考慮している。これは、ＳｉＯ_２／Ｚｒ／ＳｉＯ_２の金属誘電体反射制御層の半分の厚さであり、反射低減性能も向上する。

文献の薄膜光学フィルタ（Thin-Film Optical Filters; IOP Publishing; 2001 by MacLeod）は、その内容全体が本明細書に組み込まれるが、コーティング層の屈折率に基づいて、コーティング層のアドミタンスを計算する方法を示している。結果をよりよく理解するため、図１０の屈折率を用い、コーティング積層体ＺｒＯ_ｘＮ_ｙ／Ａｌ／ＺｒＯ_ｘＮ_ｙのアドミタンスのモデル化をＭａｔｌａｂで行った。図１２は、ＺｒＯ_ｘＮ_ｙ／Ａｌ／ＺｒＯ_ｘＮ_ｙコーティングの光アドミタンスの図である。図１２から分かるように、１．２５ｓｃｃｍの酸素のガス流に対応する指数は、光アドミッタンスの目標値の最も近くを通過している。

反射制御層の性能を最適化するには、反射制御層の厚さを薄くすることに対する屈折率の影響を考慮することが重要である。従って、アドミタンス計算を用い、Ａｌ層からの反射を最小限にするために必要な吸光係数と厚さとの組み合わせを逆算した。吸光係数（ｋ）および厚さ（ｄ）の逆算は、図１３にまとめて示されている。図１３の表の最後の行から、Ａｌ層上のコーティング厚さを最小値にするためには、可能な限り高い屈折率を有するコーティング材料が必要とされることがわかる。図１３では、コーティング厚さの最小値１５ｎｍを達成するために必要な屈折率の値が５であることが、計算によって示されている。

図１４は、様々な屈折率についてのアドミタンス軌跡を示している。また、図１４は、反射制御層の厚さを減少させるために、高い屈折率を有したコーティング層が必要であることも裏付けている。図１３および図１４のモデリングデータに基づき、反射制御層として高屈折率吸収材料の追究を決定した。いくつかの材料を検討し、図１５の表に示した。

図１５から、材料の適切な選択は、５．２２６という高屈折率であることにより、ゲルマニウム（Ｇｅ）であることが分かる。しかしながら、Ｇｅの吸光係数（ｋ、２．１０６）は、所望の吸光が公称０．２５であることを示した図１３のアドミタンス計算に基づく所望の値よりも高い。従って、電子ビーム蒸着によってＡｌグリッド上に堆積されたＧｅ膜の屈折率が実際にどの程度のものであるかを確認することが重要となる。バックグラウンド酸素および多孔性の組み入れは、Ｇｅの屈折率になんらかの影響を及ぼすと予想される。

図１６および図１７は、電子ビーム蒸着によりＧｅ膜をＡｌグリッド上に堆積させたときの、実屈折率（ｎ）および吸光係数（ｋ）のデータを示しており、ｎ値およびｋ値は、様々な酸素流量および５５０ｎｍのコーティング厚さのＧｅ層で測定された。図１６および図１７から、Ｇｅの最高屈折率は約４．５であり、吸光係数は１．７であることがわかる。

上述のデータに基づいて、Ｇｅ／Ａｌ／ＧｅおよびＡｌ／Ｇｅの構造を、パターン化されたサンプル上に堆積させた。Ａｌのみのコーティングの基準サンプルも含まれた。これを、パターン化され、金属化されて、前に準備したサンプル（Ａｌ １１２１１８ 対照）と比較した。得られた最大透過率および反射スペクトルを図１８～図２１に示す。

図１８は、反射制御Ｇｅコーティングがない、２つのＡｌのみのコーティング（例えば、Ａｌのみ、およびＡｌ １１２１１８）について、最大透過率の最高値が得られたことを示している。しかしながら、２つのＡｌのみのコーティングは、偏光の最大透過率のレベルが異なっている。２つのＡｌのみのコーティングの間の最大透過率の違いは、アルミニウムコーティングのパターン化または品質に起因する可能性がある。図１８から、コーティング構造がＧｅ／Ａｌ／Ｇｅである場合に、最大透過率の最低値が得られたことも分かる。Ａｌ／Ｇｅのコーティング構造の最大透過率は、Ｇｅ／Ａｌ／Ｇｅのコーティング構造より高かった。Ｇｅの追加層は、Ｇｅ／Ａｌ／Ｇｅにおける最大透過率の低下に寄与した可能性がある。図１８から分かるように、Ａｌのみのサンプルは、低波長で最大透過率の増加を示しており、Ｇｅの追加により、この増加が抑制される。更に、図１８から、コーティング構造中に２つのＧｅ層が存在すると、コーティング構造が１つのＧｅ層を備える場合よりも透過率が減少することが明らかである。

図１９は、対照として使用された２つのＡｌのみのコーティングと、Ｇｅ／Ａｌ／ＧｅおよびＡｌ／Ｇｅのコーティング構造との最小透過率の値を示している。図１９から、Ａｌのみの対照コーティングでは、より低い波長で最小透過率が低下することが明らかである。Ｇｅ／Ａｌ／Ｇｅのコーティング構造は、Ａｌ／Ｇｅの最小透過スペクトルと比較して、最小透過率がわずかに増加することを示している。

図２０および図２１は、Ｇｅ／Ａｌ／ＧｅおよびＡｌ／Ｇｅのコーティング構造の反射スペクトルを示している。Ａｌ／Ｇｅコーティングにおいて、Ｇｅ層は、コーティングの後側、即ち着用者の目に対向する側に存在することに留意されたい。図２０は、Ａｌ／Ｇｅコーティングの反射率を示している。視認者の方に向く側となるＡｌ側は、はるかに高い反射率を示す一方、Ｇｅ側、即ち着用者の目に対向する側は、Ａｌ側と比較してはるかに低い反射率を示す。本発明のいくつかの実施例において、このコーティング構造は、着用者の目への反射を最小限に抑える一方、視認者には、鏡のような外観を呈する。いくつかの実施例によれば、このコーティング構造は、反射を低減するために使用することができるが、適切な厚さを選択することによって、反射に特定の色または外観を付与するために使用することもできる。

図２１は、スライドガラス－Ａｌを基準として、Ｇｅ／Ａｌ／Ｇｅのコーティング構造の前面および後面からの反射率を示している。Ｇｅ層は、反射を３．５分の１に減少させる。Ｇｅ／Ａｌ／Ｇｅのコーティング構造がＰＵＡまたはポリカーボネート積層体に埋め込まれているポリカーボネートフィルムおよびＰＵＡを通して見ると、減少は更に大きくなる（４より大きい）。これは、積層体の形態での最終的な外観をよりよく示している。反射測定にはポリカーボネートの反射（後面測定の場合）を含むので、後面反射は、５％増加する。従って、図２０および図２１の反射データから、Ｇｅ／Ａｌ／Ｇｅのコーティング構造において、反射低減が非常に良好に機能すると結論付けることができる。

Ｇｅ／Ａｌ／ＧｅおよびＡｌ／Ｇｅのコーティング構造の透過率の低下は、図１８の最大透過率スペクトルおよび図１９の最小透過率スペクトルにおいて既に示したように、問題がある。Ｇｅ／Ａｌ／ＧｅおよびＡｌ／Ｇｅの透過率の低下を理解するために、まずＡｌの品質を調査し、以前の対照と比較した場合に、品質が透過率の全般的な低下を引き起こすことがわかった。Ａｌの品質を改善するために、堆積の角度と厚さとを減少させることによって、堆積条件を修正した。これらの条件下でパターン化されたＡｌについて得られた透過走査は、大幅に改善されており、図２２に示されている。図２２は、Ａｌのみのコーティングの透過パターン品質が、対照コーティングＡｌ １１２１１８と一致することを示している。

更に、図２２は、２つのＡｌ堆積条件の比較を示しており、一方は、Ａｌの外側にＧｅが存在し（Ｇｅ／Ａｌ、サンプル番号０７１７１９）、他方は、コーティング積層体の後面にＧｅが存在する（Ａｌ／Ｇｅ、サンプル番号０７１５１９）。Ｇｅ／Ａｌの透過率は、Ａｌの外側にＧｅが存在すると大幅に増加する。但し、透過率の値は、依然としてＡｌ層のみのサンプルよりも低いままである。Ａｌのみのサンプルと比較して、Ｇｅ／Ａｌ層の透過率の値が低い原因は、全層厚が、結合を可能にするピラー間の間隔に匹敵するという事実から生じている可能性がある。

Ａｌのみの試料と比較して、Ｇｅ／Ａｌ層の透過率の低い値を更に理解するために、サンプルのＳＥＭ画像化を行った。ＳＥＭ画像化は、反射低減のメカニズムをより良く理解する上でも有用である。３つのサンプル、（i）金属被覆またはコーティングのない複製（むき出しのパターン）、（ii）アルミニウムでコーティングされたサンプル、ならびに（iii）ＧｅおよびＡｌでコーティングされたサンプルを比較した。これらのサンプルのＳＥＭ画像を図２３に示す。（ii）および（iii）のサンプルは、図２２に示すように、サンプル番号０７１７１９（Ａｌのみ）およびサンプル番号０７１７１９（Ｇｅ／Ａｌ）に対応している。

図２３のＳＥＭ画像は、Ａｌコーティングしたサンプル（ii）と、Ｇｅ／Ａｌコーティング（iii）との間で、Ａｌの厚さが一定に保たれている一方、Ｇｅ／Ａｌ層では、ＧｅおよびＡｌのコーティング厚さの増加と共に、隣接するグリッド間の間隔が減少することを明確に示している。

隣接するグリッド間の間隔の減少の問題を克服するために、パターンの周期を一定に保ちながら、パターンのデューティサイクルを変更してもよい。デューティサイクルは、パターンの全周期に対するピラー幅の比として定義することができる。デューティサイクルを減少させることによって、ピラー間の間隔を増加させることができる。このことは、４つのデューティサイクルについて、図２４に概略的に示されている。図２４において、ピラーの上部の暗い陰影領域は、塗布されたコーティングを表している。Ｗ１は、ピラー幅であり、Ｗ２は、ピラー間の間隔である。ピラー間の間隔を増大させると、ワイヤ間の間隔が増大する。ＳＥＭ画像として図２２に示すＧｅ／Ａｌパターンは、５０％のデューティサイクルである。５０％から１３％にデューティサイクルが漸減するのに伴い、ピラー間の間隔（Ｗ２）およびワイヤ間の間隔が増加することは、図２４から明らかである。このような隣接ワイヤ間の間隔の増加により、Ｇｅ／Ａｌ構造への追加のＧｅ層の組み込みが可能となり、従って、透過率や効率の望ましくない低下を抑制しながら、Ｇｅ／Ａｌ／Ｇｅの反射制御コーティング構造を使用することが可能となる。

反射制御のためのＧｅ／Ａｌ層の最適化

反射制御コーティングの可能な主要構成をより良く理解するには、最小反射率を実現するために必要となるＧｅ層およびＡｌ層の厚さを把握する必要がある。コンピュータモデリングによってＧｅ層およびＡｌ層の厚さを見出すことが可能であることは、当業者に公知であるが、Ｇｅ層およびＡｌ層の正確な指数や、コンピュータモデリングから生じる可能性がある界面混合を予測することは不可能である。従って、最適化された条件を決定するには、実験計画法を実行する必要がある。コーティング（Ｇｅ層およびＡｌ層）の実験計画法を、平らなスライドガラス（パターン化されていない）上で実行し、ガラスの後面から透過率および反射率を測定した。このような構成では、反射と透過の両方を最小化することが目標となる。

ＧｅスライドガラスおよびＡｌスライドガラスの実験計画法は、ＧｅおよびＡｌの厚さを、Ｇｅについては１６～３６ｎｍ、Ａｌについては１０～３０ｎｍに変えて実行した。実験計画法における重要な指標は、透過率および反射率である。結果を、図２５Ａ、図２５Ｂ、図２５Ｃ、図２５Ｄ、図２６Ａ、図２６Ｂ、図２６Ｃ、図２６Ｄに示す。Ｇｅの厚さ範囲（図２５Ａ、図２５Ｂ、図２５Ｃ、図２５Ｄ）およびＡｌの厚さ範囲（図２６Ａ、図２６Ｂ、図２６Ｃ、図２６Ｄ）についての透過スペクトルおよび反射スペクトルは、２つの方法、即ち４００～８００ｎｍの平均、および特に５５０ｎｍにおける値で表されている。

図２５Ａ、図２５Ｂ、図２５Ｃ、図２５Ｄのデータから、最低の反射率および透過率を達成するには、目標のＧｅの厚さが、公称約２０ｎｍであることは明らかである。図２６Ａ、図２６Ｂ、図２６Ｃ、図２６Ｄのデータから、最低の反射率および透過率を達成するには、目標のＡｌの厚さが、約２７．５ｎｍであることは明らかである。従って、単一表面Ｇｅ／Ａｌ反射制御の場合、コーティング積層体の総厚は、４７．５ｎｍとなる。いくつかの実施例において、このような単一表面Ｇｅ／Ａｌ反射制御は、偏光ミラー太陽レンズとして機能し得る。双方向反射制御（Ｇｅ／Ａｌ／Ｇｅ）の場合、コーティング積層体の全厚は６７．５ｎｍである。これらの最適化条件下で、平均反射率は６％未満となる。本明細書のいくつかの実施例では、４％であるスライドガラスの後面反射を除くと、平均反射率は、わずか２％となる。更に、ＷＧＰの場合、反射率は、この値の半分、即ち１％に過ぎなくなる。いくつかの実施例によれば、このような条件下で、透過率は依然として低く、４００～８００ｎｍでは約１．５％の値となる。いくつかの実施例によれば、コーティングされた層の厚さの最適化により、９０％を超え、好ましくは９５％を超える偏光効率が得られる。

いくつかの実施例では、高屈折率／Ａｌ／高屈折率積層体の使用により、ＷＧＰからの反射率を、４０～５０％から５～１０％に低減することができる。屈折率および吸光係数に基づき、精密なパターンとし、最適化された材料選択を行うことで、更に５％未満に低減できるようにすることが可能である。

本明細書のいくつかの実施例では、高屈折率材料を使用し、１／４波長層を形成する。高屈折率材料に求められる屈折率は、３より大きく、吸光係数は０．２０より大きい。いくつかの実施例において、望ましい高屈折率材料には、Ｇｅ、Ｓｉ、およびこれらの材料の合金が含まれるが、これらに限定されない。

ワイヤグリッド偏光子におけるコーティング構造により、ワイヤグリッド内のピラー（およびワイヤ）間の間隔を減少させることができる。これにより、偏光子の性能が低下する（透過率および／または偏光効率の低下、ならびに波長依存性の増大）。本明細書のいくつかの実施例では、デューティサイクルの適用によるピラー間の間隔の増加によって、ワイヤ間の間隔が増大し、ワイヤグリッド偏光子の性能が改善される。

本明細書のいくつかの実施例において、ワイヤのコーティング積層体は、反射の低減に加え、適切な厚さの選択により、反射において特定の色または外観を付与するために使用してもよい。これにより、一方の側に、着色された鏡の外観を生成し、このとき、後面には、低反射を得ることができる。

前述したように、ワイヤグリッド偏光光学レンズの着色ミラーのような外観は、見た目に美しく、従って、望ましいものとすることができる。ワイヤグリッド偏光子のミラー層は、ミラーコーティングを摩耗および環境による損傷から保護するために、透明な着色フィルムを積層してもよい。鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子層を、着色透明フィルムと共に積層し、着色鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子を形成することにより、より一層見た目に美しく、より望ましいものとなり、高い市場の需要が高まる可能性がある。

着色鏡面仕上げをレンズに適用するための既存の技術では、バッチスパッタリングまたは真空蒸着プロセスが使用される。真空蒸着プロセスは、このプロセスでは大規模生産の経済性が得られないことを主たる理由として、高価になる。また、真空蒸着プロセスによって生成された生成物は、表面に最上層として蒸着されたミラー層を有する。従って、ミラー層は、光学レンズの使用、輸送、および保管につきものの摩耗およびその他の危険にさらされる。従来の真空蒸着法には、特に、商業的に望ましい選択肢である銀鏡を適用するプロセスが困難であるという点で、更なる制限がある。

従来の真空蒸着プロセスの限界を克服し、大規模な鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子の製造のために、本明細書では、蒸着プロセスを利用し、鏡面仕上げを有したワイヤグリッド偏光子を形成する。ミラー層を傷から保護するために、鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子は、選択された透明で着色されたフィルムと共に積層される。これにより、着色された鏡面仕上げの偏光層が形成され、鏡面層は、着色層によって摩耗およびその他の危険から保護され、着色層の色は、様々なフィルム色の利用の可能性によってのみ制限される。この着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子の幾何学的形状は、ロールツーロール処理に適しており、レンズへの成形に適した、大量の着色鏡面仕上げワイヤグリッド偏光積層体を迅速に製造することが可能となる。この方法によって製造された着色ワイヤグリッド偏光積層体は、その後の追加の傷防止コーティングの適用に適している。従って、以下のセクションにおいて、本明細書は、光学レンズの着色フィルム積層、鏡面仕上げ、ワイヤグリッド偏光子のいくつかの非限定的な実施例について説明する。

米国特許第１０８３８１２８Ｂ２号は、レンズ、フィルム、またはフィルム積層体などの眼科用物品または光学物品上への、可視範囲の電磁放射を偏光するワイヤグリッド偏光子の形成を開示しており、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。この参考文献は、レンズ、フィルム、またはフィルム積層体の構造化された表面が、ナノメートル～数百ナノメートルのスケールの範囲の、山および谷などの線形パターンまたは形状のシステムを採用することで、ワイヤグリッド偏光子を形成し得ることを開示している。

米国特許第１０８３８１２８Ｂ２号に開示されているものと同じ基本構成に従い、本明細書のいくつかの実施例において、ワイヤグリッド偏光子は、レンズ、フィルム、またはフィルム積層体のパターン化または構造化された表面上に形成してもよい。特定の実施例において、レンズ、フィルム、またはフィルム積層体のパターン化または構造化された表面のための材料には、ポリカーボネート、ポリウレタンアクリレート、またはポリウレタンを含めることができるが、これらに限定されない。

本明細書の特定の実施例では、フィルム、レンズ、または積層体が、構造化またはパターン化された表面を有して形成され、ワイヤグリッド偏光子の複合ワイヤが、パターン化された表面上に生成されると、追加の層またはコーティング、例えば着色フィルム層、ミラーコーティング、もしくはハードコーティング、および／または反射防止コーティングを、構造化された表面に積層または塗布することにより、ワイヤグリッド偏光子が埋め込まれ、偏光子の物理的および環境的保護がもたらされるようにしてもよい。

フィルム、レンズ、または積層体の構造化された表面上に適用可能なこれらの追加の層またはコーティングの中でも、鏡面コーティングされたワイヤグリッド偏光子を、選択した透明な着色フィルムと共に積層して、着色された鏡面仕上げのワイヤグリッド偏光子を形成することは、その見た目の美しさから、非常に望ましいものである。

いくつかの非限定的な実施例において、着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子は、少なくとも１つの追加の保護層、例えば、限定はされないが、ポリカーボネート層と共に積層されるようにしてもよいし、また、２つの追加の保護層、例えば２つのポリカーボネート層の間に積層されるようにしてもよい。

本明細書のその他のいくつかの実施例によれば、フィルムまたは積層体が、構造化またはパターン化された表面を有して形成され、ワイヤグリッド偏光子の複合ワイヤが、パターン化された表面上に生成されると、次に、機能性フォトクロミック層、例えば１種以上のフォトクロミック色素を有する接着層を、ベースフィルム層上、例えばポリカーボネート層上に堆積させて積層することにより、積層構造内にワイヤグリッド偏光子を埋め込むようにしてもよい。次に、フォトクロミック積層体を用い、本発明のワイヤグリッド偏光子を有した偏光光学物品を形成することが可能であり、射出成形または注入成形によって成形し、積層レンズ、例えば単焦点または多焦点の眼用レンズを形成することができる。いくつかの実施例において、フォトクロミック層または接着剤には、ポリウレタン接着剤を含めることができるが、これに限定されない。

いくつかの非限定的な実施例において、フォトクロミック層積層ワイヤグリッド偏光子は、２つの追加の保護層、例えば２つのポリカーボネート層の間に積層されるようにしてもよい。いくつかの実施例において、フォトクロミック層積層ワイヤグリッド偏光子は、接着剤、例えば、限定されないが、ポリウレタン接着剤によって、２つのポリカーボネート層の間に接合されるようにしてもよい。いくつかの実施例において、保護層は、レンズの基材と同じ成分を含んでいてもよい。いくつかの非限定的な実施例において、基材は、ポリカーボネートも含んでいてもよい。

いくつかの非限定的な実施例において、本発明のワイヤグリッド偏光子は、片面反射制御機能を有して形成されるようにしてもよく、例えば、偏光子の積層体の前面（着用者側）は、反射制御層、例えば、限定されないが、Ｇｅ層でコーティングされるようにしてもよく、反射層、例えばＡｌ層を反射制御層の上に堆積させて、ミラー効果がもたらされるようにしてもよい。ミラー層は、更に、接着剤、例えばポリウレタン接着剤でコーティングされるようにしてもよい。鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子の接着層は、更に着色フィルムと共に積層されて、着色ワイヤグリッド偏光子を形成するようにしてもよい。このような構成において、ワイヤグリッド偏光子のコーティング層は、表面材料／Ｇｅ／Ａｌ／着色フィルムの順としてもよい。いくつかの実施例において、偏光子の積層体の前面を高反射制御膜でコーティングすることは、吸光度および屈折率が高い金属または複合金属成分を堆積させることを意味する。いくつかの実施例では、高屈折率のＧｅ層が、はるかに薄い厚さを有することができ、着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子の全体の厚さを大幅に低減することができる。

いくつかの実施例において、本発明のワイヤグリッド偏光子は、両面反射制御機能を有して形成されるようにしてもよく、例えば、視認者側と装着者側の両方が、吸光度および屈折率が高い金属または複合金属成分の反射制御層、例えば、限定されないが、Ｇｅ層でコーティングされ、ワイヤグリッド偏光子は、更に着色フィルムで積層されて、着色ワイヤグリッド偏光子を形成するようにしてもよい。このような構成において、ワイヤグリッド偏光子のコーティング層は、表面材料／Ｇｅ／Ａｌ／Ｇｅ／着色フィルムの順としてもよい。

いくつかの実施例において、本発明のワイヤグリッド偏光子は、片面反射制御機能を有して形成されるようにしてもよく、例えば、着用者側は、吸光度および屈折率が高い金属または複合金属成分の反射制御層、例えば、限定されないが、Ｇｅ層でコーティングされるようにしてもよく、ワイヤグリッド偏光子は、更に着色フィルムと共に積層されて、着色ワイヤグリッド偏光子を形成するようにしてもよい。このような構成において、ワイヤグリッド偏光子のコーティング層は、表面材料／Ｇｅ／Ａｌ／着色フィルムの順としてもよい。

いくつかの実施例において、本発明のワイヤグリッド偏光子は、片面反射制御機能を有した機能性フォトクロミックフィルムの構造化された表面上に形成されるようにしてもよく、例えば、着用者側は、吸光度および屈折率が高い金属または複合金属成分の反射制御層、例えば、限定されないが、Ｇｅ層でコーティングされるようにしてもよい。このような構成において、ワイヤグリッド偏光子のコーティング層は、フォトクロミック層／Ｇｅ／Ａｌ／着色フィルムの順としてもよい。

いくつかの非限定的な実施例において、本発明のワイヤグリッド偏光子は、片面反射制御機能を有して形成されるようにしてもよく、例えば、偏光子の積層体の前面（着用者側）は、反射制御層、例えば、限定されないが、Ｇｅ層でコーティングされるようにしてもよく、反射層、例えばＡｌ層を反射制御層の上にコーティングして、ミラー効果をもたらすようにしてもよい。ミラー層は、更に接着剤、例えばポリウレタン接着剤でコーティングされるようにしてもよい。鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子の接着層は、更に機能性フォトクロミックフィルムと共に積層されて、機能性フォトクロミックフィルム積層ワイヤグリッド偏光子を形成するようにしてもよい。このような構成において、ワイヤグリッド偏光子のコーティング層は、表面材料／Ｇｅ／Ａｌ／フォトクロミックフィルムの順としてもよい。

図２７は、本明細書のワイヤグリッド偏光子の積層構造２００の一例を示している。図２７に見られるように、フィルム２１０の前面はパターン化されており、ワイヤグリッド偏光子は、片面反射制御機能（着用者側）を有して形成され、着色フィルム２２０は、接着剤層、例えばポリウレタン接着剤層２７０により、ワイヤグリッド偏光子の前面上に積層されている。この図では、反射制御材料（Ｇｅ）２４０を、最初に、フィルム２１０のパターン化された前面上に堆積させ、反射Ａｌ層２３０を、Ｇｅ層の上に堆積させることにより、視認者側に鏡面仕上げを有した状態で、着用者側に反射制御機能をもたらす。ミラー層は、更に接着剤層、例えばポリウレタン接着剤２７０層でコーティングしてもよい。鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子の接着層２７０は、着色フィルム２２０と共に積層される。着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子は、更に２つの追加の保護層２５０および保護層２６０、例えば２つのポリカーボネート層の間に積層され、積層構造２００を形成する。

図２８は、本明細書のワイヤグリッド偏光子の積層構造３００の別の例を示している。図２８に見られるように、フィルム３１０の前面はパターン化されており、ワイヤグリッド偏光子は、両面反射制御機能（着用者側および視認者側の両方）を有して形成され、着色フィルム３２０は、接着剤層３７０によりワイヤグリッド偏光子の前面上に積層されている。この図では、第１の反射制御材料（Ｇｅ）３４０を、最初に、フィルム３１０のパターン化された前面上に堆積させ、次に、反射Ａｌ層３３０を堆積させ、第２の反射制御材料（Ｇｅ）３４０を、Ａｌ層３３０の上に堆積させることにより、両面反射制御機能をもたらす。ワイヤグリッド偏光子の上面は、更に接着剤、例えばポリウレタン接着剤３７０でコーティングされる。鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子の接着層３７０は、着色フィルム３２０と共に積層されている。着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子は、更に２つの追加の保護層３５０および保護層３６０、例えば２つのポリカーボネート層の間に積層されて、積層構造３００を形成する。

図２９は、本明細書のワイヤグリッド偏光子の積層構造４００の別の例を示している。図２９に見られるように、フィルム４１０の前面はパターン化されており、ワイヤグリッド偏光子は、片面反射制御機能（着用者側）を有して形成され、着色フィルム４２０は、接着剤層４７０によりワイヤグリッド偏光子の前面上に積層されている。この図では、反射制御Ｇｅ層４４０を、最初に、フィルム４１０のパターン化された前面上に堆積させ、反射Ａｌ層４３０を、Ｇｅ層４４０の上に堆積させることにより、視認者側に鏡面仕上げを有した状態で、着用者側に反射制御機能をもたらす。ミラー層は、更に接着剤、例えばポリウレタン接着剤４７０でコーティングされる。鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子の接着層４７０は、着色フィルム４２０と共に積層される。着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子は、保護層４６０、例えばポリカーボネート層が後面上に積層されて、積層構造４００を形成する。この実施例において、着色フィルム４２０は、ワイヤグリッド偏光子の積層構造４００のための保護層として機能することができる。

図３０は、本明細書のワイヤグリッド偏光子の積層構造５００の別の例を示している。図３０に見られるように、フィルム５１０の後面はパターン化されており、ワイヤグリッド偏光子は、片面反射制御機能（着用者側）を有して形成され、着色フィルム５２０は、接着剤層５７０によりワイヤグリッド偏光子の前面（視認者側）上に積層されている。この図では、反射Ａｌ層５３０を、最初に、フィルム５１０のパターン化された後面上に堆積させ、反射制御材料５４０を、Ａｌ層５３０の上に堆積させることにより、後面側または着用者側に反射制御機能がもたらされる。反射制御材料５４０は、更に接着剤、例えばポリウレタン接着剤５７０でコーティングされる。鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子の接着層５７０は、着色フィルム５２０と共に積層される。着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子は、保護層５６０、例えばポリカーボネート層が後面上に積層されて、積層構造５００を形成する。

図３１は、本明細書のワイヤグリッド偏光子の積層構造６００の別の例を示している。この例において、ワイヤグリッド偏光子は、着色フィルムと共に積層する代わりに、フォトクロミック層と共に形成される。図３１に見られるように、フィルム６１０の後面はパターン化されており、ワイヤグリッド偏光子は、片面反射制御機能（着用者側）を有して形成される。この図では、反射Ａｌ層６３０を、最初に、フィルム６１０のパターン化された後面上に堆積させ、反射制御材料６４０を、Ａｌ層６３０の上に堆積させることにより、後面側または着用者側に反射制御機能がもたらされる。フォトクロミック色素および接着層６２０は、ベースフィルム層６６０と共に後面（着用者側）上に積層されて、積層構造６００を形成する。この非限定的な実施例では、フォトクロミックフィルム積層ワイヤグリッド偏光子が、２つの保護層６５０および保護層６６０、例えば２つのポリカーボネート層の間に積層されて、積層構造６００を形成する。

図３２は、本明細書のワイヤグリッド偏光子の積層構造７００の別の例を示している。この例においても、ワイヤグリッド偏光子は、接着剤層７７０を有した着色フィルムと共に積層される代わりに、フォトクロミック層７２０と共に積層される。図３２に見られるように、フィルム７１０の前面はパターン化されており、ワイヤグリッド偏光子は、片面反射制御機能（着用者側）を有して形成され、フォトクロミックフィルムなどの機能性フィルム７２０が、接着剤層７７０を用いてワイヤグリッド偏光子の前面上に積層される。この図では、反射制御Ｇｅ層７４０を、最初に、フィルムのパターン化された前面上に堆積させ、反射Ａｌ層７３０を、Ｇｅ層７４０の上に堆積させることにより、視認者側に鏡面仕上げを有した状態で、着用者側に反射制御機能をもたらす。ミラー層は、更に接着層７７０、例えばポリウレタン接着層でコーティングされる。鏡面仕上げワイヤグリッド偏光子の接着層７７０は、着色フィルム７２０と共に積層される。フォトクロミックフィルム積層ワイヤグリッド偏光子は、２つの追加の保護層７５０および保護層７６０、例えば２つのポリカーボネート層の間に積層されて、積層構造を形成する。

いくつかの実施例において、積層体中の着色透明フィルムの厚さは、０．１～０．４ｍｍの範囲であってもよい。いくつかの実施例において、積層体中の機能性フォトクロミックフィルムの厚さは、１０～５０ミクロンの範囲であってもよい。

図２７～図３２に示す上述の全ての実施例において、積層体の層の線状の特徴は、わかりやすくするために、拡大されたかのように示されており、積層体の実際の寸法に対して縮尺どおりには示されていない。

本明細書のいくつかの実施例において、ワイヤグリッド偏光子上に積層される着色フィルムに選択される色の非限定的な例には、青色、赤色、緑色、黄色、およびラベンダー色を含めることができる。本明細書のいくつかの実施例において、着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子のいくつかは、積層着色フィルムのないワイヤグリッド偏光子と比較し、可視範囲（４００～７９０ｎｍ）で同等の透過率を示す。これらの実施例において、着色フィルムを積層したワイヤグリッド偏光子の反射制御構造は、Ｇｅ層およびＡｌ層に基づくものである。

図３３から分かるように、積層着色フィルムのないワイヤグリッド偏光子は、３８０～７９０ｎｍの範囲内で、２０～４０％の透過率を有し得る。一方、青色のフィルム積層ワイヤグリッド偏光子は、５３０～５７０ｎｍの範囲内で約１８％、７４０ｎｍを超える波長で３５％以上の透過率を有することができ、赤色のフィルム積層ワイヤグリッド偏光子は、３９０ｎｍで１０％を超え、６２０～７９０ｎｍの波長範囲内で３０％以上の透過率を有し、緑色のフィルム積層ワイヤグリッド偏光子は、５４０～５５０ｎｍの波長範囲内で約１５～１８％、７５０～７９０ｎｍの波長範囲内で３０％以上の透過率を有し、黄色のフィルム積層ワイヤグリッド偏光子は、約３９０ｎｍで約１６％、６００～７９０ｎｍの波長範囲内で３０％以上の透過率を有し、ラベンダー色のフィルム積層ワイヤグリッド偏光子は、約４４０ｎｍで２０％を超え、６７０～７９０ｎｍの波長範囲内で３０％以上の透過率を有することができる。着色フィルムと共に積層されたワイヤグリッド偏光子の高い透過率の値により、スペクトルフィルタリングによるダイナミックレンジおよびコントラスト強調を改善することができる。従って、所望の波長の高い透過率を得ることで、視認性および色コントラストを最大限にすることが可能となる。

本明細書のいくつかの実施例において、着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子のいくつかは、積層着色フィルムのないワイヤグリッド偏光子と比較して、可視範囲（４００～７９０ｎｍ）で同等の反射率を示す。これらの実施例において、着色フィルムを積層したワイヤグリッド偏光子の反射制御構造は、Ｇｅ層およびＡｌ層に基づくものである。

図３４から分かるように、積層着色フィルムのないワイヤグリッド偏光子は、３８０～７９０ｎｍの範囲内で、約３０～４０％の反射率を有し得る。一方、青色の着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子は、４２０～４６０ｎｍの範囲内で約３０～３２％、７５０ｎｍを超える波長で約４０％以上の反射率を有し、赤色の着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子は、３９０ｎｍで２０％を超え、６００ｎｍを超える波長で４０～４２％の反射率を有し、緑色の着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子は、５４０～５５０ｎｍの範囲内で約２０～２２％、７５０ｎｍを超える波長で約４０％以上の反射率を有し、黄色の着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子は、３９０ｎｍで約３０％、５８０～７９０ｎｍの波長範囲内で４０～４５％の反射率を有し、ラベンダー色の着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子は、約４２０ｎｍで３０％を超え、７００～７９０ｎｍの波長範囲内で約４０％の反射率を有することができる。着色フィルム積層ワイヤグリッド偏光子では、反射率によって、視認者から見たミラーの外観が制御される。着色フィルムと共に積層されたワイヤグリッド偏光子の特定の波長における高い反射率の値により、魅力的な偏光光学物品の非常に鮮やかで刺激的な色を提供することができる。

図３５は、様々な着色フィルムと組み合わせたワイヤグリッド偏光子、および積層着色フィルムなしの基準ワイヤグリッド偏光子の透過色（Ｔ）および反射色（Ｒ）のＬ＊値、ａ＊値、およびｂ＊値のデータを表１に示している。これらのデータは、着色フィルムと組み合わせたワイヤグリッド偏光子の透過色および反射色が、異なる着色フィルムを使用することによって変更可能であることを示している。Ｌ＊は明度、ａ＊は赤／緑座標、ｂ＊は黄／青座標を示すことが知られている。従って、ワイヤグリッド偏光子を、例えば、青色フィルムまたは赤色フィルムまたは緑色フィルムと組み合わせると、青色フィルムの明度は、青色－Ｔ（４２．１０）と青色－Ｒ（４３．３８）との間で変化し、青色－Ｔよりも青色－Ｒの方が明るくなり、赤色フィルムの明度は、赤色－Ｔ（４１．７１）と赤色－Ｒ（４４．８９）との間で変化し、赤色－Ｔよりも赤色－Ｒの方が明るくなり、緑色フィルムの明度は、緑色－Ｔ（４０．８８）と緑色－Ｒ（４６．０１）との間で変化し、緑色－Ｔよりも緑色－Ｒの方が明るくなる。ワイヤグリッド偏光子を、黄色フィルムまたはラベンダー色フィルムのいずれかと組み合わせた場合にも、同様の結論を導き出すことができる。また、表１から、青色、赤色、緑色、黄色、またはラベンダー色のフィルムと組み合わせたワイヤグリッド偏光子の透過色（Ｔ）の値は、有色フィルムを組み合わせていないワイヤグリッド偏光子の透過色より明るいことが分かる。これらの実施例において、より明るい色の外観は、着色フィルム中の追加の染料の存在に起因する可能性のある光透過率の低下を意味する。光が着色フィルムを通過するとき、光の一部が染料によって吸収されることで、透過率が減少する可能性がある。

本発明のいくつかの実施例において、着色フィルムまたはフォトクロミック層を積層したワイヤグリッド偏光子の構成により、偏光子のミラーの外観を調整できるようにすることが可能となる。例えば、Ａｌミラー層の前方に赤色染料を有することによって、ミラーは、赤色に見え、積層構造を透過した可視光も赤色になる。あるいは、ミラー層の後方に色合または色を加え、着用者の目に到達する色を、ミラー色とは関係なく調整することもできる。本発明では、これにより、現在の既存の技術で得られる通常の真空ミラーコーティングを用いた場合よりも多くの制御性が得られる。

本発明のいくつかの実施例では、銀鏡仕上げワイヤグリッド偏光子を、着色フィルムまたは機能性フォトクロミック層を有した積層体に埋め込むことによって、ミラー層を傷から保護することができる。コントラスト変化によって、傷がミラー層上で非常に目立つので、ミラー層の保護は重要になる場合がある。これにより、耐久性の向上という明確な利点を有する優れた製品が生成される。

本発明のいくつかの実施例では、銀ミラーコーティングを、着色フィルムまたは機能性フォトクロミック層を有した積層体に埋め込むことにより、ミラー層の前方に着色することで、ミラーの色を調整することが可能となる。偏光光学レンズに鏡面仕上げを適用する既存の技術では、レンズの前面にバッチスパッタリングまたは真空コーティングを使用する。これらの既存のプロセスでは、真空コーティングの構成を調整することによって、ミラーの色を制御することができる。一方、本発明では、ミラーの外観を制御するために、フォトクロミック染料を含有する様々な着色フィルムまたは接着剤層に銀ミラーを取り付けることができる。

特定の実施例および用途に関して本発明を説明したが、当業者は、この教示に照らし、特許請求される本発明の趣旨から逸脱することなく、または特許請求される本発明の範囲を超えることなく、更なる実施例および変形を生成することができる。従って、本明細書の図面および説明は、本発明の理解を促進するための一例として提供されるものであり、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきでないことを理解されたい。

Claims (20)

1. 光学レンズ用の積層体であって、
   少なくとも１つの高屈折率材料層および低屈折率金属層を有し、更にミラー層を備えるワイヤグリッド偏光子と、
   前記ワイヤグリッド偏光子に積層された透明フィルムとを備え、
   前記ワイヤグリッド偏光子の後面反射率は、６％未満であり、前記ミラー層は、前記透明フィルムによって保護されるように構成される、
   積層体。
2. 前記透明フィルムは、着色透明フィルムである、請求項１に記載の積層体。
3. 前記光学レンズは、前記ミラー層が前記着色透明フィルムと共に積層される場合に、視認者に着色ミラーの外観を呈する、請求項２に記載の積層体。
4. 前記透明フィルムは、少なくとも１つのフォトクロミック化合物を含有する機能性フィルムである、請求項１に記載の積層体。
5. 少なくとも１種のフォトクロミック化合物を含有する前記機能性フィルムは、接着剤である、請求項４に記載の積層体。
6. 前記接着剤は、ポリウレタン接着剤である、請求項５に記載の積層体。
7. 前記ワイヤグリッド偏光子は、前記透明フィルムが前記着色透明フィルムである場合に、透過色と反射色とで強度が異なる、請求項２に記載の積層体。
8. 反射色の強度が透過色の強度よりも高い、請求項７に記載の積層体。
9. 前記ワイヤグリッド偏光子は、３より大きい屈折率を有した少なくとも１つの高屈折率材料層を備える、請求項１に記載の積層体。
10. ３より大きい屈折率を有した前記少なくとも１つの高屈折率材料層は、ゲルマニウム層を備える、請求項９に記載の積層体。
11. 前記ゲルマニウム層は、約２０ｎｍの厚さを有する、請求項１０に記載の積層体。
12. 前記積層体は、少なくとも１つの追加の保護層によって保護される、請求項１に記載の積層体。
13. 前記少なくとも１つの追加の保護層は、ポリカーボネート層である、請求項１２に記載の積層体。
14. 構造化された表面を有するポリマフィルムと、
    少なくとも１つの高屈折率材料層および低屈折率金属層を有し、前記ポリマフィルムの前記構造化された表面上に堆積されたワイヤグリッド偏光子と、
    前記ポリマフィルム上に堆積されて積層体を形成するフォトクロミック層とを備え、
    前記積層体は、２つの保護層の間に封入される、
    光学レンズ。
15. 前記フォトクロミック層の厚さは、約１０～５０ミクロンの範囲内にある、請求項１４に記載の光学レンズ。
16. 構造化された表面を有するポリマフィルムと、
    少なくとも１つの高屈折率材料層と、ミラー層としての低屈折率金属層とを有し、前記ポリマフィルムの前記構造化された表面上に堆積されたワイヤグリッド偏光子と、
    前記ワイヤグリッド偏光子の前記ミラー層上に積層された着色透明フィルムとを備え、
    前記着色透明フィルムは、視認者に光学レンズの着色ミラーの外観を呈する、
    光学レンズ。
17. 前記ワイヤグリッド偏光子が、前記低屈折率金属層上に堆積された１つの高屈折率材料層を備える場合に、前記ワイヤグリッド偏光子は、片面反射制御機能を提供する、請求項１６に記載の光学レンズ。
18. 前記ワイヤグリッド偏光子が、前記低屈折率金属層の両面にコーティングされた２つの高屈折率材料層を備える場合に、前記ワイヤグリッド偏光子は、両側反射制御機能を提供する、請求項１６に記載の光学レンズ。
19. 前記着色透明フィルムの厚さは、０．１～０．４ｍｍＸ－Ｙｎｍの範囲内にある、請求項１６に記載の光学レンズ。
20. 前記着色透明フィルムが積層された前記ワイヤグリッド偏光子の反射色の強度は、前記着色透明フィルムが積層された前記ワイヤグリッド偏光子の透過色の強度よりも高い、請求項１６に記載の光学レンズ。
    

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