(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶表示装置のバックライトに用いる、反射偏光子と吸収偏光子からなる光学フィルム積層体の製造プロセスにおいて、該偏光子の一方又は両方を切断及び回転させる必要があり、製造時間及びプロセス費用を追加することになる。【解決手段】上面、底面、透過軸、及び反射軸を有する、反射偏光子１１０と、上面、前記反射偏光子の前記上面上に配設された底面、及び前記反射偏光子の前記透過軸に対して略４５°に配向された遅軸を有する、色消し１／２波長位相差層と、前記色消し１／２波長位相差層の前記上面上に配設された底面、及び前記反射偏光子の前記透過軸に対して略９０°に配向された透過軸を有する、吸収偏光子１３０．と、を備える、光学フィルム積層体１００。【選択図】図１
2020098340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学フィルム積層体であって、
上面、底面、透過軸、及び反射軸を有する、反射偏光子と、
上面、前記反射偏光子の前記上面上に配設された底面、及び前記反射偏光子の前記透過軸に対して略４５°に配向された遅軸を有する、色消し１／２波長位相差層と、
前記色消し１／２波長位相差層の前記上面上に配設された底面、及び前記反射偏光子の前記透過軸に対して略９０°に配向された透過軸を有する、吸収偏光子と、を備える、光学フィルム積層体。
【請求項２】
光学フィルム積層体であって、
上面、底面、透過軸、及び反射軸を有する、反射偏光子と、
上面、前記反射偏光子の前記上面上に配設された底面、及び前記反射偏光子の前記透過軸に対して略４５°に配向された遅軸を有する、第１の位相差層と、
上面、前記第１の位相差層の前記上面上に配設された底面、及び前記反射偏光子の前記透過軸に対して略４５°に配向され、かつ前記第１の位相差層の前記遅軸に対して略９０°に配向された遅軸を有する、第２の位相差層と、
前記第２の位相差層の前記上面上に配設された底面、及び前記反射偏光子の前記透過軸に対して略９０°に配向された透過軸を有する、吸収偏光子と、を備え、
前記第１及び第２の位相差層が一緒に、色消し１／２波長位相差層として構成される、光学フィルム積層体。
【請求項３】
光学フィルム積層体であって、
上面、底面、透過軸、及び反射軸を有する、同調反射偏光子と、
上面、前記反射偏光子の前記上面上に配設された底面、及び前記反射偏光子の前記透過軸に対して略４５°に配向された遅軸を有する、１／２波長位相差層と、
前記色消し１／２波長位相差層の前記上面上に配設された底面、及び前記反射偏光子の前記透過軸に対して略９０°に配向された透過軸を有する、吸収偏光子と、を備え、
前記同調反射偏光子が、前記１／２波長位相差層の波長分散を低減するように同調される、光学フィルム積層体。
【請求項４】
前記第１の位相差層が３／４波長位相差層であり、前記第２の位相差層が１／４波長位相差層である、請求項２に記載の光学フィルム積層体。
【請求項５】
前記反射偏光子の前記底面上に配設された１／４波長位相差層を更に備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルム積層体。
【請求項６】
前記第２の位相差層が、液晶層を含む、請求項２又は４に記載の光学フィルム積層体。
【請求項７】
前記第１の位相差層が、フィルムを含む、請求項２又は４に記載の光学フィルム積層体。
【請求項８】
前記液晶層が、１〜１．３ミクロンの厚さを有する、請求項６に記載の光学フィルム積層体。
【請求項９】
前記色消し１／２波長位相差層の位相差値が、可視光の波長に正比例して変化する、請求項１に記載の光学フィルム積層体。
【請求項１０】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルム積層体を備える、フィルムのロール。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
バックライトにおいては、反射偏光子を使用して、光をリサイクルし、ディスプレイの極限効率性及び輝度を向上させる。吸収偏光子又は同様のものを、液晶モジュールと併用して、液晶モジュールによる適切な変調のために光を偏光する。いくつかの製造プロセスにおいて、ロール形態の反射偏光子は、横方向（すなわち、ロールの幅方向）にそれらの反射軸（すなわち、ブロック軸又は遅軸）を有してもよい。ロール形態の吸収偏光子は、ロールの長さ方向（すなわち、縦方向）に沿ってそれらの吸収軸を有する。フィルム積層体内で反射軸及び吸収軸を整列させることが望ましい場合において、偏光子の一方又は両方を切断及び回転させる必要があり、製造時間及びプロセス費用を追加することになる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
一態様では、本開示は、光学フィルム積層体に関する。この光学フィルム積層体は、上面、底面、透過軸、及び反射軸を有する、反射偏光子を含む。光学フィルム積層体はまた、上面、反射偏光子の上面上に配設された底面、及び反射偏光子の透過軸に対して略４５°に配向された遅軸を有する、色消し１／２波長位相差層も含む。光学フィルム積層体はまた、色消し１／２波長位相差層の上面上に配設された底面、及び反射偏光子の透過軸に対して略９０°に配向された透過軸を有する、吸収偏光子も含む。
【０００３】
別の態様では、本開示は、上面、底面、透過軸、及び反射軸を有する、反射偏光子を含む光学フィルム積層体に関する。この光学フィルム積層体はまた、上面、反射偏光子の上面上に配設された底面、及び反射偏光子の透過軸に対して略４５°に配向された遅軸を有する、第１の位相差層と、上面、第１の位相差層の上面上に配設された底面、及び反射偏光子の透過軸に対して略４５°に配向され、かつ第１の位相差層の遅軸に対して略９０°に配向された遅軸を有する、第２の位相差層とをも含む。光学フィルム積層体はまた、第２の位相差層の上面上に配設された底面、及び反射偏光子の透過軸に対して略９０°に配向された透過軸を有する、吸収偏光子も含む。第１及び第２の位相差層は一緒に、色消し１／２波長位相差層として構成される。いくつかの実施形態では、第１の位相差層は、３／４波長位相差層であり、第２の位相差層は、１／４波長位相差層である。いくつかの実施形態では、第２の位相差層は、液晶層を含む。いくつかの実施形態では、第１の位相差層は、フィルムを含む。いくつかの実施形態では、液晶層は、１〜１．３ミクロンの厚さを有し、いくつかの実施形態では、液晶層は、１．１８〜１．２４ミクロンの厚さを有する。
【０００４】
更に別の態様では、本開示は、上面、底面、透過軸、及び反射軸を有する、同調反射偏光子と、上面、反射偏光子の上面上に配設された底面、及び反射偏光子の透過軸に対して略４５°に配向された遅軸を有する、１／２波長位相差層と、色消し１／２波長位相差層の上面上に配設された底面、及び反射偏光子の透過軸に対して略９０°に配向された透過軸を有する、吸収偏光子とを含む、光学フィルム積層体に関する。同調反射偏光子は、１／２波長位相差層の波長分散を低減するように同調される。
【０００５】
いくつかの実施形態では、光学フィルム積層体はまた、反射偏光子の底面上に配設された１／４波長位相差層も含む。いくつかの実施形態では、色消し１／２波長位相差層の位相差値は、可視光の波長に正比例して変化する。いくつかの実施形態では、略４５°とは、３５°以上〜５５°以下、４０°以上〜５０°以下、又は４４°以上〜４６°以下を意味する。いくつかの実施形態では、略９０°とは、８０°以上〜１００°以下、８５°以上〜９５°以下、又は８９°以上〜９１°以下を意味する。光学フィルム積層体は、ロール形態であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】位相差層を含む光学フィルム積層体の分解上面斜視図である。
【図２】図１の光学フィルム積層体の分解正面立面図である。
【図３】位相差層を含む別の光学フィルム積層体の分解上面斜視図である。
【図４】例示的な光学フィルム積層体内の液晶ポリマーの様々な厚さに関する、波長の関数としての透過率を示すグラフである。
【図５】例示的な光学フィルム積層体に関する、液晶厚さの関数としての様々な視野角でのカラーシフトを示すグラフである。
【図６】異なる移相子整列に関する、波長の関数としての透過率を示すグラフである。
【図７】異なる視野角に関する、移相子整列の関数としてのカラーシフトを示すグラフである。
【図８】例示的な光学フィルム積層体内の異なる液晶及びシクロオレフィンポリマーフィルム整列に関する、波長の関数としての透過率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
いくつかのバックライト用途では、標準反射偏光子／吸収偏光子構成に類似する性能を有するが、ロール・ツー・ロールプロセスを通して製造することができる、光学フィルム積層体を利用することが有用であり得る。更に、反射偏光子フィルム及び吸収偏光子フィルムの標準ロールを使用し、ロール形態で送達及び保管することができる光学フィルム積層体を利用することが有用であり得る。
【０００８】
従来の製造プロセスにおいて、かつ従来の材料選択により、反射偏光子は、反射軸（つまり、反射偏光子によって優先的に反射された偏光状態に平行な軸）がフィルムの幅方向に沿うように延伸される。フィルム系の用語で、これは（フィルムの長さに沿った、縦方向とは対照的に）横方向と称される。
【０００９】
従来の色素ストック吸収偏光子は、従来のように製造された反射偏光子とは対照的に、縦方向に整列され、吸収偏光子フィルムの長さに略沿っている、その吸収軸をもたらす。
【００１０】
いくつかのバックライトでは、液晶モジュールを使用して光の偏光を変調する。これらの液晶は、液晶の型及び電圧が液晶モジュールにわたって印加されるかどうかに応じて、異なる配向及びねじれ度を有してもよい。例えば、ねじれたネマティック型液晶モジュールでは、液晶分子の構造は、オフ状態で（つまり、電圧が印加されないとき）、液晶は、光の偏光を９０°回転又は変調させる。オン状態で、つまり、液晶モジュールを配向するのに十分な電圧が印加されるとき、液晶分子は整列され、その入射光の偏光を回転又は変調させない。これらにおいて、交差した偏光子は、例えば、液晶モジュールのいずれかの側に配設される。故に、光は、オン状態では、光が未変調のままであり、９０°で配向された偏光子によって消光されるため、ブロックされ得る。同様に、光は、オフ状態では、偏光が吸収偏光子の透過軸と略整列するように９０°回転されるので、略透過され得る。
【００１１】
これらの構成のうちのいくつかでは、反射偏光子及び吸収偏光子は、所望の光学特性を提供するために相互の上に配設される。例えば、反射偏光子を、高度に反射性のフィルム又は表面と併用して、光リサイクリングキャビティを提供することができる。反射偏光子を通して優先的に透過された偏光状態を有する光は通過するが、直交偏光状態を有する光は、優先的に反射される。反射偏光状態を有する光は、それが優先的に透過された偏光状態を有するまで往復反射されてもよい（理想的には吸収損失がほとんど伴わずに）。これは、吸収偏光子によって単純に吸収される無駄な光を最小限に抑えて、代わりに最大限の有用な光が透過されることを確実にし得る。吸収偏光子は、有益な抗反射又は欠陥隠蔽特性を提供し得る。反射偏光子及び吸収偏光子の組み合わせは、ある特定の偏光状態を有する光を選択するように有効に機能するため、それぞれ整列された反射軸及び吸収軸を有すること（又は別の意味では、整列されたそれらの透過軸を有すること）は有利であり得る。
【００１２】
あいにく、従来の製造プロセスは、相互に直交して配向された透過軸を有するロールをもたらすため、吸収偏光子及び反射偏光子を有する、それらの透過軸が整列されたシートを提供するために、費用のかかる変換ステップが必要とされる。これは一般に、シート・ツー・ロールラミネーションプロセスであり、このプロセスにおいて反射偏光子は、軸を整列させるために切断され、９０°回転される。このプロセスは、時間がかかり、より高額であるだけでなく、変換ステップもまた、欠陥を発生させる機会を大幅に増加させ、これが収率又はラミネートされたフィルム積層体の使用可能な部分を低下させ得る。
【００１３】
図１は、１／２波長位相差層を含むフィルム積層体の分解上面斜視図である。フィルム積層体１００は、反射偏光子１１０、１／２波長位相差層１２０、及び吸収偏光子１３０を含む。フィルム積層体１００のフィルムは、相互に光学接触しており、すなわち、相互にラミネート、接着、又は他の方法で配設されている。いくつかの実施形態では、フィルム積層体１００のフィルム又は層は、感圧性接着剤、光学的に透明な接着剤、ＵＶ硬化性接着剤、又はポリビニルアルコール型接着剤のうちの１つ又は２つ以上で付着される。いくつかの実施形態では、フィルム積層体１００のフィルム又は層は、略同じ寸法であるか、又は同一の広がりを持つ。いくつかの実施形態では、１／２波長位相差層１２０の底面は、反射偏光子１１０の上面上に配設される。またいくつかの実施形態では、吸収偏光子１３０の底面は、１／２波長位相差層１２０の上面上に配設される。
【００１４】
反射偏光子１１０は、ワイヤグリッド偏光子又は多層複屈折反射偏光子を含む、任意の好適な反射偏光子であってもよい。好適な反射偏光子としては、例えば、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手可能な二重輝度向上フィルム（Dual Brightness Enhancing Film（ＤＢＥＦ））又は高度偏光フィルム（Advanced Polarizing Film（ＡＰＦ））が挙げられる。反射偏光子１１０は、図１に示されるように、概してフィルムの長さ方向に沿って透過軸を有してもよい。反射偏光子１１０は、他の物理特性又は光学特性、例えば、その反射若しくは透過スペクトル、構造耐久性、又は層間剥離若しくは歪み耐性のために選択されてもよい。
【００１５】
１／２波長位相差層１２０は、任意の好適な構成であってもよい。一般に、１／２波長位相差層は、複屈折材料の層を含む。いくつかの実施形態では、１／２波長位相差層１２０は、シクロ−オレフィンポリマー基材、三酢酸セルロース（トリアセチルセルロース）、又はポリカーボネートなどのフィルム又は基材上にコーティングされた液晶ポリマーである。いくつかの実施形態では、図１に図示されるように、１／２波長位相差層１２０は、反射偏光子１１０の透過軸に対して略４５°に配向された遅軸を有してもよい。この用途の目的で、略４５°及び略１３５°の配向は、透過軸の双方向性質を考慮して、２つの軸間で実質的に等価であると見なされてもよい。しかしながら、略４５°及び略１３５°は、３つ又はそれ以上の軸を比較するとき、相互に対して９０°で配向され得る２つの軸を区別するために使用されてもよい。略４５°は、精密に４５°に制限されないことが理解されてもよく、代わりに、軸の整列は、４５°の１０°以内、５°以内、又は１°以内であってもよい。整列は、場合によっては、製造性（例えば、エラー耐性）と光学性能との間のトレードオフであってもよく、適切な均衡は、所望の用途に応じて決定される。それにもかかわらず、精密な整列は、モデル化された実施例において示されるように、実際に多くの用途において重要でない場合がある。この用途の目的で、移相子及び位相差層という用語は、交換可能に使用される。
【００１６】
場合によっては、１／２波長位相差層１２０は、色消し位相差層であってもよい。言い換えれば、１／２波長位相差層１２０は、入射光の波長に応じて偏光を多少回転又は変調させてもよい。いくつかの実施形態では、図３と共に描写及び説明されるように、色消し１／２波長位相差層は、２つの９０°に整列された３／４波長及び１／４波長位相差層の２部構成を含んでもよい。
【００１７】
色消し１／２波長位相差層は、いくつかの実施形態では、従来の１／２位相差層において光の非線形波長依存的変調を補償するために使用して、代わりに透過を比較的平坦、線形にするか、又は任意の所望のスペクトルに適合若しくは接近させてもよい。これは、色又は他のアーチファクトのシフトを最小限に抑えるか、又は排除することができる。いくつかの実施形態では、所望の無彩色度は、ある特定の波長特異的位相差を設計又は選択することによって達成され得る。例えば、色消し１／２波長移相子は、４００ｎｍの光に対して２００ｎｍ、及び８００ｎｍの光に対して４００ｎｍの（波長の１／２に対応する）位相差（すなわち、入射光の直交界成分のうちの１つの路長の差）を有してもよい。しかしながら、精密な線形無彩色度は、いくつかの実施形態では必須ではなく、したがって実際の位相差値は、１／２波長値の１０％以内、７．５％以内、５％以内、又は２％以内でもよい。同様に、１／４波長及び３／４波長色消し移相子の場合、これらの移相子の実際の位相差値は、それらの１／４及び３／４波長値それぞれの類似のパーセンテージ範囲内であってもよい。
【００１８】
いくつかの実施形態では、反射偏光子１１０は、光学繰り返し単位の材料及び層厚の賢明な選択によって回転されて（turned）、従来の１／２波長位相差層の波長依存的変調を補償してもよい。言い換えれば、同調反射偏光子は、１／２波長位相差層の波長分散を低減するように同調され得る。光学繰り返し単位と呼ばれる、ミクロ層の各セットの光学的厚さ（材料の屈折率を掛けた物理的厚さ）は、強め合う干渉を通して、その光学的厚さの約２倍の波長で光を反射する。同調反射偏光子を設計する際に、これらの層の配置を利用し、波長に基づいて反射の増減をもたらしてもよい。
【００１９】
吸収偏光子１３０は、ポリマー材料を含む任意の好適な材料であってもよい。いくつかの実施形態では、吸収偏光子１３０は、ポリビニルアルコールを含んでもよい。いくつかの実施形態では、吸収偏光子は、偏光又は二色性色素を含む、偏光要素を含んでもよい。偏光要素は、ある特定の偏光の光を優先的に吸収して、第２の直交偏光の光を優先的に透過することができる。図１に図示される透過軸は、反射偏光子１１０の透過軸に対して略直交であり、１／２波長位相差層１２０の遅軸から略４５°（又は１３５°）である。
【００２０】
いくつかの実施形態では、追加又は中間フィルム、層、又は構成要素が含まれてもよく、例えば、拡散層、同調層、又は基材層が、いくつかの用途において適切であり得るか、又は望ましい場合がある。光学フィルム積層体１００は全体で、任意の好適な厚さであってもよい。
【００２１】
図２は、図１の光学フィルム積層体の正面立面図である。図１の光学フィルム積層体１００に対応する光学フィルム積層体２００は、反射偏光子２１０、１／２波長位相差層２２０、及び吸収偏光子２３０を含む。光線が、光学フィルム積層体の基本光学機能及び機構を説明するために示される。図１の参照は、図２において企図される対応する層の透過軸及び遅軸の例示的な配向を念頭に置くために有用であり得る。
【００２２】
無偏光光２１１は、反射偏光子２１０の第１の主表面上に入射する。無偏光光は、均一又はランダムに分散される偏光状態を有する必要はなく、事実上、無偏光光は、いくつかの実施形態では実際に、少なくとも部分的に偏光された光であってもよい。しかしながら、図２の説明を容易にするために、また図２の無偏光光２１１がある特定の偏光状態を優先的に透過する偏光子をまだ通過していないため、無偏光光２１１は、未知若しくは任意の偏光状態又は偏光状態の分散を有する光として扱われてもよい。
【００２３】
図１の反射偏光子１１０に対応する反射偏光子２１０は、その透過軸に対して平行な偏光状態を有する光を優先的に透過する。故に、第１の偏光状態を有する第１の透過光２１２は、優先的に透過される。反射偏光子２１０の透過軸に対して直交偏光状態を有する光は、反射光２１３として優先的に反射される。いくつかの実施形態では、反射又は透過比が、波長又は入射角に基づいて変化し得るため、いくつかの実施形態では、両方の偏光状態が、少なくとも部分的に透過され、少なくとも部分的に反射され得ることに留意されたい。いくつかの実施形態では、この現象を利用して、色又は出力角度を制御してもよい。
【００２４】
第１の透過光２１２は、１／２波長位相差層２２０上に入射する。１／２波長位相差層２２０は、第１の透過光２１２を、直交して偏光された第２の透過光２１４に対して回転又は変調させるように構成される。この用途の目的で、偏光状態変化の全体効果を説明するために回転及び変調が使用されるが、当業者であれば、特定の機構、例えば、螺旋液晶構造に起因する面内複屈折対回転に基づく軸特異的位相差は、いくつかの実施形態では、専門用語を変えることなく、交換又は組み合わされてもよいことを理解するであろう。図１と共に記載されるように、いくつかの実施形態では、この偏光回転は、波長依存的であり得るため、色消し１／２波長位相差層、すなわち、この波長依存的回転を変更する１／２波長位相差層が利用されてもよい。
【００２５】
全体として、第２の透過光２１４は、１／２波長位相差層２２０を通して透過され、ここでは第１の透過光２１２に対して直交に配向された偏光状態を有する。いくつかの実施形態では、第２の透過光２１４は、望ましくは第１の透過光２１２と類似する強度であり得、１／２波長位相差層２２０からの低い吸収又は反射損失を必要とする。その後、第２の透過光２１４は、吸収偏光子２３０上に入射し、図１を再度参照して、反射偏光子２１０に対して直交に配向された透過軸を有する。しかしながら、１／２波長位相差層２２０からの偏光回転のために、反射偏光子２１０を通して透過された光の偏光状態も同様に、吸収偏光子２３０上に入射した（及び最終的に透過された）光に対して直交に配向される。
【００２６】
吸収偏光子２３０は事実上、吸収偏光子である必要はないが、いくつかの実施形態では、それを吸収偏光子として構成することによって、ある特定のバックライト構成における気の散る可能性のある反射を最小限に抑えることが望ましい場合がある。いくつかの実施形態では、１／２波長位相差層２２０は、第２の透過光２１４に関する波長の関数として、偏光状態の適切な分配を透過することができ、それにより、出力光２１６は、所望の輝度又は色性能を有する。それにもかかわらず、出力光２１６は、吸収２１６を通して透過され、いくつかの実施形態では、ピクセル化液晶ディスプレイを含む、他のフィルム又はバックライト構成要素上に更に入射し得る。本質的に、反射偏光子２１０及び１／２波長位相差層２２０は一緒に、反射偏光子２１０の実際の透過軸に対して直交に配向された透過軸をシミュレートするように機能する。異なる観点から見ると、吸収偏光子２３０及び１／２波長位相差層２２０は一緒に、吸収偏光子２３０の実際の透過軸に対して直交に配向された透過軸をシミュレートするように機能する。
【００２７】
図３は、位相差層を含む別の光学フィルム積層体の分解上面斜視図である。ある意味では、図３は、反射偏光子３１０、移相子フィルム層３２０、液晶層３２２、及び吸収偏光子３３０を含む、光学フィルム積層体３３０を示す。光学フィルム積層体３００の機能及び構成は、図１の光学フィルム積層体１００に類似するが、移相子フィルム層３２０及び液晶層３２２が、１／２波長位相差層１２０の代わりに使用される。図３に見られる２つの層へのこの分割は、説明を容易にするためであり、この図面に関して説明される構成は、単層１／２波長位相差層が参照される場合に等しく適用することができる。言い換えれば、図３に記載される２層構成は、単層構成と機能的に等価であってもよく、必要に応じて置換されてもよい。移相子フィルム層３２０の底面は、反射偏光子３１０の上面上に配設されてもよく、液晶層３２２の底面は、移相子フィルム層３２０の上面上に配設されてもよく、吸収偏光子３３０の底面は、液晶層３２２の上に配設されてもよい。本開示における他の実施形態と同様に、光学的に透明かつ感圧性の接着剤、ラミネーション、又は他の付着機構を含む好適な接着剤が使用されてもよく、これらの層は、依然として相互の上に配設されると見なされる。
【００２８】
移相子フィルム層３２０は、いくつかの実施形態では、３／４波長位相差層であってもよい。いくつかの実施形態では、移相子フィルム層３２０は、シクロ−オレフィンポリマー位相差層であってもよい。移相子フィルム層３２０の遅軸は、図３に図示されるように、すなわち、反射偏光子３１０の透過軸から略４５°に配向されてもよい。
【００２９】
液晶層３２２は、移相子フィルム層３２０上に配設され、１／４波長位相差層として機能することができ、その遅軸は、移相子フィルム層３２０の遅軸に対して直交に配向される。いくつかの実施形態では、液晶層３２２は、本質的に、移相子フィルム層３２０上の液晶コーティングであってもよい。いくつかの実施形態では、液晶層３２２は、反応性メソゲン液晶を含んでもよい。いくつかの実施形態では、液晶層３２２の整列及び厚さは、移相子フィルム層３２０と併せて１／２波長位相差層をシミュレートするために設計又は選択されてもよい。いくつかの実施形態では、液晶層のこれらの特性は、他の場所に記載されるように、移相子フィルム層３２０と共に、色消し１／２波長位相差層を提供するように選択されてもよい。光学フィルム積層体の全体特性の複雑な制御は、液晶層３２２の材料選択、整列、及び厚さを通して可能になり得る。したがって、いくつかの実施形態では、液晶層３２２は、所望の色性能又は輝度を提供するように設計又は調整されてもよい。
【実施例】
【００３０】
（実施例１）
ＬＣＤディスプレイに使用されるフィルム積層体に関する、波長の関数としての透過率を決定するために、シミュレーションを行った。シミュレーションは、Ｓａｎａｙｉ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．（Ｉｎｃｈｅｏｎ，Ｋｏｒｅａ）から市販されているシミュレーションソフトウェアである、ＴｅｃｈＷｉｚ  ＬＣＤ  １Ｄ  Ｐｌｕｓを使用して行った。ＴｅｃｈＷｉｚデータベースによって提供されるランベルト光源オプションを、全てのシミュレーションに使用した。
【００３１】
フィルム積層体は、吸収偏光子と反射偏光子との間に移相子を含み、偏光子は、反射偏光子のパス軸が吸収偏光子のパス軸に対して直交であるように配設されていた。移相子は、３／４波長シクロ−オレフィンポリマー（ＣＯＰ）移相子としてモデル化され、液晶（ＬＣ）ポリマー移相子は、ＬＣ移相子の遅軸がＣＯＰ移相子の遅軸に対して９０°であるようにＣＯＰ移相子上に配設された。３／４波長移相子は、その遅軸が反射偏光子のパス軸に対して４５度であるように配設され、ＬＣ移相子は、その遅軸が反射偏光子のパス軸に対して−４５度であるように配設された。
【００３２】
シミュレーションにおいてモデル化されたフィルム積層体は、ＣＯＰ移相子を表１に示される屈折率で使用し、これらは、Ｚｅｏｎ  Ｃｏｒｐ．から市販されているＣＯＰ移相子の代表として選択された。ｘ軸は遅軸を指し、ｙ軸は遅軸に対して垂直であり、移相子フィルムの平面にあり、ｚ軸は厚さ方向である。
【００３３】
【表１】
2020098340.tif 000003
【００３４】
３／４波長移相子をシミュレートするために、ＣＯＰ移相子の厚さｄは、７０ミクロンであるようにとられ、これが表２に示される位相差値をもたらした。Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）ｄ及びＲｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］ｄ。
【００３５】
【表２】
2020098340.tif 000004
【００３６】
ＬＣ移相子において使用されるＬＣは、５ＣＢ（４−ペンチル−４’−シアノビフェニル）であるようにとられ、表３に示される異常（ｎｅ）及び通常（ｎｏ）屈折率を有する。
【００３７】
【表３】
2020098340.tif 000005
【００３８】
ＬＣ層の厚さは、シミュレーションにおいて１．０４ミクロンから１．２８ミクロンまで様々であった。１．０４ミクロンでの位相差は表４に示され、１．２８での位相差は表５に示される。
【００３９】
【表４】
2020098340.tif 000006
【００４０】
【表５】
2020098340.tif 000007
【００４１】
比較のために、表１に示される屈折率を有する、厚さ３９ミクロンのＣＯＰ移相子フィルムをモデル化した。これは、約１／２波長の移相子を提供し、その位相差値は表６に示される。
【００４２】
【表６】
2020098340.tif 000008
【００４３】
２つの偏光子間に移相子がなく、整列された反射偏光子及び吸収偏光子のパス軸を有する反射偏光子及び吸収偏光子の従来構造もシミュレートした。
【００４４】
ＬＣ層の様々な厚さに関する、波長の関数としての透過率は、表７及び図４に提供される。移相子なしの場合と比較して、１／２波長ＣＯＰ移相子は、強力な波長依存性をもたらしたことがわかる。色消し移相子の使用は、結果を著しく改善した。
【００４５】
【表７】
2020098340.tif 000009
【００４６】
色は、ＣＩＥ色度Ｙｘｙ座標に関して特徴付けられた。移相子なしに整列された反射偏光子及び吸収偏光子に関するカラーシフトパラメータΔｘ及びΔｙは、軸上視（角度座標：Θ＝０°、Φ＝０°）、水平軸外視（角度座標：Θ＝４５°、Φ＝０°）、及び対角軸外視（角度座標：Θ＝４５°、Φ＝４５°）について表８及び図５に示される。移相子なしの整列偏光子の場合、定義によりゼロのカラーシフトを有するが、回転偏光子間の１／２波長ＣＯＰ移相子の場合、図５のスケールから外れる軸外カラーシフトを有する。
【００４７】
【表８】
2020098340.tif 000010
【００４８】
（実施例２）
ＬＣ移相子の厚さが１．２２ミクロンで固定され、ＣＯＰ移相子の遅軸と反射偏光子のパス軸との間の角度（以降、ＣＯＰ角）が４５度から６０度まで様々であったことを除いて、実施例１と同様にシミュレーションを行った。ＬＣ移相子の遅軸と反射偏光子との間の角度（以降、ＬＣ角）は、ＣＯＰ移相子の遅軸とＬＣ移相子の遅軸との間の相対角度を９０度（すなわち、ＬＣ角は、ＣＯＰ角−９０度）で維持しながら、−４５度から−３０度まで様々であった。
【００４９】
いくつかの異なるＣＯＰ角の透過率対波長は、図６に示される。相対透過率（４５度のＣＯＰ角に対して）は、表９に示される。図６及び表９から、相対透過率は、ＣＯＰ角が４５度から離れるにつれて、最初に非常にゆっくり低下することがわかる。
【００５０】
【表９】
2020098340.tif 000011
【００５１】
ＣＯＰ角が４５度である場合に関連するカラーシフトは、表１０及び図７に示され、カラーシフトが、４５度〜約５０度の角度の場合にＣＯＰ角に対してあまり高感度でないことがわかる。
【００５２】
【表１０】
2020098340.tif 000012
【００５３】
（実施例３）
ＬＣ移相子の厚さが１．２２ミクロンで固定され、ＣＯＰ移相子の遅軸と反射偏光子のパス軸との間の角度が４５度から３５度まで様々であり、一方でＬＣ移相子の遅軸と反射偏光子のパス軸との間の角度が−４５度から−３５度まで様々であったことを除いて、実施例１と同様にシミュレーションを行った。ＣＯＰ移相子の遅軸とＬＣ移相子の遅軸との間の相対角度は、９０度から７０度まで様々であった。
【００５４】
ＣＯＰ角及びＬＣ角の３つの組み合わせに関する透過率対波長は、図５に示される。ＣＯＰ角が４５度であり、ＬＣ角が−４５度である場合に対するカラーシフトは、表１１に示される。図８及び表１１から、透過性及びカラーシフトは、それぞれ４５度及び−４５度のＣＯＰ角及びＬＣ角のわずかな偏差に対してあまり感度がよくないことがわかる。
【００５５】
【表１１】
2020098340.tif 000013
【００５６】
以下は、本開示による例示的な実施形態である。
項目１．光学フィルム積層体であって、
上面、底面、透過軸、及び反射軸を有する、反射偏光子と、
上面、該反射偏光子の該上面上に配設された底面、及び該反射偏光子の該透過軸に対して略４５°に配向された遅軸を有する、色消し１／２波長位相差層と、
該色消し１／２波長位相差層の該上面上に配設された底面、及び該反射偏光子の該透過軸に対して略９０°に配向された透過軸を有する、吸収偏光子と、を備える、光学フィルム積層体。
【００５７】
項目２．光学フィルム積層体であって、
上面、底面、透過軸、及び
反射軸を有する、反射偏光子と、
上面、該反射偏光子の該上面上に配設された底面、及び該反射偏光子の該透過軸に対して略４５°に配向された遅軸を有する、第１の位相差層と、
上面、該第１の位相差層の該上面上に配設された底面、及び該反射偏光子の該透過軸に対して略４５°に配向され、かつ該第１の位相差層の該遅軸に対して略９０°に配向された遅軸を有する、第２の位相差層と、
該第２の位相差層の該上面上に配設された底面、及び該反射偏光子の該透過軸に対して略９０°に配向された透過軸を有する、吸収偏光子と、を備え、
該第１及び第２の位相差層が一緒に、色消し１／２波長位相差層として構成される、光学フィルム積層体。
【００５８】
項目３．光学フィルム積層体であって、
上面、底面、透過軸、及び反射軸を有する、同調反射偏光子と、
上面、該反射偏光子の該上面上に配設された底面、及び該反射偏光子の該透過軸に対して略４５°に配向された遅軸を有する、１／２波長位相差層と、
該色消し１／２波長位相差層の該上面上に配設された底面、及び該反射偏光子の該透過軸に対して略９０°に配向された透過軸を有する、吸収偏光子と、を備え、
該同調反射偏光子が、該１／２波長位相差層の波長分散を低減するように同調される、光学フィルム積層体。
【００５９】
項目４．該第１の位相差層が３／４波長位相差層であり、該第２の位相差層が１／４波長位相差層である、項目２に記載の光学フィルム積層体。
【００６０】
項目５．該反射偏光子の該底面上に配設された１／４波長位相差層を更に備える、項目１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルム積層体。
【００６１】
項目６．該第２の位相差層が、液晶層を含む、項目２又は４に記載の光学フィルム積層体。
【００６２】
項目７．該第１の位相差層が、フィルムを含む、項目２、４、又は６のいずれか一項に記載の光学フィルム積層体。
【００６３】
項目８．該液晶層が、１〜１．３ミクロンの厚さを有する、項目６に記載の光学フィルム積層体。
【００６４】
項目９．該液晶層が、１．１８〜１．２４ミクロンの厚さを有する、項目６に記載の光学フィルム積層体。
【００６５】
項目１０．該色消し１／２波長位相差層の位相差値が、可視光の波長に正比例して変化する、項目１に記載の光学フィルム積層体。
【００６６】
項目１１．該色消し１／２波長位相差層が、感圧性接着剤、ＵＶ硬化性接着剤、又はポリビニルアルコール型接着剤のうちの少なくとも１つにより該吸収偏光子に付着される、項目１に記載の光学フィルム積層体。
【００６７】
項目１２．略４５°が、３５°以上〜５５°以下を意味する、項目１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【００６８】
項目１３．略４５°が、４０°以上〜５０°以下を意味する、項目１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【００６９】
項目１４．略４５°が、４４°以上〜４６°以下を意味する、項目１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【００７０】
項目１５．略９０°が、８０°以上〜１００°以下を意味する、項目１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【００７１】
項目１６．略９０°が、８５°以上〜９５°以下を意味する、項目１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【００７２】
項目１７．略９０°が、８９°以上〜９１°以下を意味する、項目１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【００７３】
項目１８．項目１〜１７のいずれか一項に記載の光学フィルム積層体を備える、フィルムのロール。
【００７４】
図面内の要素に関する記載は、別途指示されない限り、他の図面内の対応する要素に対して等しく適用されることが理解されるべきである。上記に述べた特定の実施形態は、本発明の異なる態様の説明を促すために詳細に述べたものであり、本発明はかかる実施形態に限定されるものと見なされるべきではない。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって定義される本発明の範囲内に該当する様々な修正、均等プロセス、及び代替的装置を含む、本発明の全ての態様を網羅するものとして理解すべきである。
【図１】
2020098340.tif 000014
【図２】
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【図３】
2020098340.tif 000016
【図４】
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【図５】
2020098340.tif 000018
【図６】
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【図７】
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【図８】
2020098340.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月6日(2020.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学フィルム積層体であって、
上面、底面、透過軸、及び反射軸を有する、反射偏光子と、
上面、前記反射偏光子の前記上面上に配設された底面、及び前記反射偏光子の前記透過軸に対して略４５°に配向された遅軸を有する、１／２波長位相差層と、
前記１／２波長位相差層の前記上面上に配設された底面、及び前記反射偏光子の前記透過軸に対して略９０°に配向された透過軸を有する、吸収偏光子と、を備え、
前記反射偏光子は、前記１／２波長位相差層の波長依存的変調を補償して前記光学フィルム積層体の波長分散を低減するように、ある波長では反射を増加させ、別の波長では反射を低減させるように同調されている、光学フィルム積層体。
【請求項２】
光学フィルム積層体であって、
上面、底面、透過軸、及び反射軸を有する、反射偏光子と、
上面、前記反射偏光子の前記上面上に配設された底面、及び前記反射偏光子の前記透過軸に対して略４５°に配向された遅軸を有する、第１の位相差層と、
上面、前記第１の位相差層の前記上面上に配設された底面、及び前記反射偏光子の前記透過軸に対して略４５°に配向され、かつ前記第１の位相差層の前記遅軸に対して略９０°に配向された遅軸を有する、第２の位相差層と、
前記第２の位相差層の前記上面上に配設された底面、及び前記反射偏光子の前記透過軸に対して略９０°に配向された透過軸を有する、吸収偏光子と、を備え、
前記第１及び第２の位相差層が一緒に、１／２波長位相差層として構成され、
前記反射偏光子は、前記１／２波長位相差層の波長依存的変調を補償して前記光学フィルム積層体の波長分散を低減するように、ある波長では反射を増加させ、別の波長では反射を低減させるように同調されている、光学フィルム積層体。
【請求項３】
光学フィルム積層体であって、
上面、底面、透過軸、及び反射軸を有する、同調反射偏光子と、
上面、前記反射偏光子の前記上面上に配設された底面、及び前記反射偏光子の前記透過軸に対して略４５°に配向された遅軸を有する、１／２波長位相差層と、
前記１／２波長位相差層の前記上面上に配設された底面、及び前記反射偏光子の前記透過軸に対して略９０°に配向された透過軸を有する、吸収偏光子と、を備え、
前記同調反射偏光子が、前記１／２波長位相差層の波長依存的変調を補償して前記光学フィルム積層体の波長分散を低減するように、ある波長では反射を増加させ、別の波長では反射を低減させるように同調される、光学フィルム積層体。
【請求項４】
前記第１の位相差層が３／４波長位相差層であり、前記第２の位相差層が１／４波長位相差層である、請求項２に記載の光学フィルム積層体。
【請求項５】
前記反射偏光子の前記底面上に配設された１／４波長位相差層を更に備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルム積層体。
【外国語明細書】
2020098340000001.pdf