(57)【要約】第一偏光状態を有する光を実質的に反射し第二偏光状態を有する光を実質的に透過する第一反射型偏光子（１０４）、前記第一反射型偏光子（１０４）を通過した光を受けるように配置された偏光回転層（１０６）または減偏光層（１１２）または両方、および前記偏光回転層（１０６）または減偏光層（１１２）を通過した光を受けるように配置された第二の反射型偏光子（１０８）を含むフィルムであって、前記第二の反射型偏光子（１０８）は、前記偏光回転層（１０６）または減偏光層（１１２）の後方に透過した第三の偏光状態を有する光を実質的に反射し、第四の偏光状態を有する光を実質的に透過する。フィルムを含む物品を形成することができる。
2005504358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一偏光状態を有する光を実質的に反射し第二偏光状態を有する光を実質的に透過する第一反射型偏光子と、
前記第一反射型偏光子を透過した光を受けるように配置された偏光回転層と、
前記偏光回転層を透過した光を受けるように配置され、前記偏光回転層の後方に透過した第三偏光状態を有する光を実質的に反射し第四偏光状態を有する光を実質的に透過する第二反射型偏光子と、を含むアセンブリ。
【請求項２】
前記偏光回転層が前記第二反射型偏光子により反射された光を回転するように配置される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記第一反射型偏光子と前記第二反射型偏光子との間に配置された減偏光層をさらに含み、前記減偏光層が入射光の一部を直交偏光状態に変換し、前記第二反射型偏光子は前記偏光回転層と前記減偏光層を通過した光を受けるように配置される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記第二反射型偏光子からの光を受けるように配置されたバックライトシステムをさらに含み、前記バックライトシステムが反射板を含む、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項５】
外部光源からの光を受けるように配置された吸収型偏光子をさらに含み、前記吸収型偏光子が、第五偏光状態を有する光を実質的に吸収し、第六偏光状態を有する光を実質的に透過する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記第一反射型偏光子の透過軸が前記第二反射型偏光子の透過軸に実質的に整合されている、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記吸収型偏光子の透過軸が前記第一反射型偏光子の透過軸に実質的に整合されている、請求項５に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記第一反射型偏光子の透過軸が前記第二反射型偏光子の透過軸に実質的に整合されている、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記第一反射型偏光子の透過軸が前記吸収型偏光子の透過軸に実質的に整合されておらず、前記アセンブリが前記第一反射型偏光子と前記吸収型偏光子との間に配置された第二偏光回転子をさらに含む、請求項５に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記第一反射型偏光子が前記偏光回転層と結合している、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
前記偏光回転層が前記第二反射型偏光子と結合している、請求項９に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
前記偏光回転層が液晶ポリマー偏光回転子である、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
前記偏光回転層が半波長板である、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
第一偏光状態を有する光を実質的に反射し第二偏光状態を有する光を実質的に透過する第一反射型偏光子と、
前記第一反射型偏光子を透過した光を受けるように配置され、入射光の一部を直交偏光状態に変換する減偏光層と、
前記減偏光層を透過した光を受けるように配置され、前記減偏光層の後方に透過した第三偏光状態を有する光を実質的に反射し第四偏光状態を有する光を実質的に透過する第二反射型偏光子と、
を含むアセンブリ。
【請求項１５】
前記第二反射型偏光子からの光を受けるように配置されたバックライトシステムをさらに含み、前記バックライトシステムが反射板を含む、請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
外部光源からの光を受けるように配置された吸収型偏光子をさらに含み、前記吸収型偏光子が、第五偏光状態を有する光を吸収し、第六偏光状態を有する光を透過する、請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
前記第一反射型偏光子の透過軸が前記第二反射型偏光子の透過軸に実質的に整合されている、請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項１８】
前記吸収型偏光子の透過軸が前記第一反射型偏光子の透過軸に実質的に整合されている、請求項１６に記載のアセンブリ。
【請求項１９】
前記第一反射型偏光子の透過軸が前記第二反射型偏光子の透過軸に実質的に整合されている、請求項１８に記載のアセンブリ。
【請求項２０】
前記第一反射型偏光子の透過軸が前記吸収型偏光子の透過軸に実質的に整合されておらず、前記アセンブリが前記第一反射型偏光子と前記吸収型偏光子との間に配置された偏光回転子をさらに含む、請求項１５に記載のアセンブリ。
【請求項２１】
前記第一反射型偏光子が前記減偏光層と結合している、請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項２２】
前記減偏光層が前記第二反射型偏光子と結合している、請求項２１に記載のアセンブリ。
【請求項２３】
前記減偏光層が拡散接着層である、請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項２４】
前記減偏光層の表面が粗にしてある、請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項２５】
偏光した光を使用し動作するように構成および配置された液晶セルと、
第一偏光状態を有する光を実質的に反射し第二偏光状態を有する光を実質的に透過する第一反射型偏光子と、
前記第一反射型偏光子を透過した光を受けるように配置された偏光回転層と、
前記偏光回転層を透過した光を受けるように配置され、前記偏光回転層の後方に透過した第三偏光状態を有する光を実質的に反射し第四偏光状態を有する光を実質的に透過する第二反射型偏光子と、
を含むディスプレイ。
【請求項２６】
偏光した光を使用し動作するように構成および配置された液晶セルと、
第一偏光状態を有する光を実質的に反射し第二偏光状態を有する光を実質的に透過する第一反射型偏光子と、
前記第一反射型偏光子を透過した光を受けるように配置され、入射光の一部を直交偏光状態に変換する減偏光層と、
前記偏光回転層を後方に透過した光を受けるように配置され、前記偏光回転層の後方に透過した第３の偏光状態を有する光を実質的に反射し第４の偏光状態を有する光を実質的に透過する第二反射型偏光子と、
を含むディスプレイ。
【請求項２７】
光を偏光する方法であって、
第一偏光状態を有する光を実質的に反射し、第二偏光状態を有する光を実質的に透過する第一反射型偏光子に光を向けることと、
前記第一反射型偏光子を透過した前記第一偏光状態を有する光を第一回転偏光状態へ回転することと、
前記第一回転偏光状態を有する光を、第三偏光状態を有する光を実質的に反射し第四偏光状態を有する光を実質的に透過する第二反射型偏光子に受光することと、
前記第二反射型偏光子によって反射された第三偏光状態を有する光を第二回転偏光状態へ回転することと、
前記第二回転偏光状態を有する光を、前記第一偏光状態を有する光を実質的に反射し前記第二偏光状態を有する光を実質的に透過する前記第一反射型偏光子に受光することと、
を含む方法。
【請求項２８】
光を偏光する方法であって、
第一偏光状態を有する光を実質的に反射し、第二偏光状態を有する光を実質的に透過する第一反射型偏光子に光を向けることと、
前記第一反射型偏光子を透過した光の一部を直交偏光状態へ変換することと、
前記直交偏光状態を有する光を、第三偏光状態を有する光を実質的に反射し第四偏光状態を有する光を実質的に透過する第二反射型偏光子に受光することと、
前記第二反射型偏光子によって反射された光の一部を前記直交偏光状態へ変換することと、
前記直交偏光状態を有する光を、前記第一偏光状態を有する光を実質的に反射し前記第二偏光状態を有する光を実質的に透過する前記第一反射型偏光子に受光することと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半透過反射型アセンブリを含む多層光学装置に関する。別の態様では、本発明はその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロプロセッサを基礎とする技術により製品の大きさが物理的に小型化され、携帯型パーソナルコンピュータ、電子手帳、ワイヤレス電話、ポケベルが生まれた。これら装置ならびに時計や計算機といった他の装置は、電池交換または充電間隔の有効作業時間を長くするために、一般にデータ表示画面の消費電力が小さいことが求められる。そのような装置には、ディスプレイとして一般的な液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が多く使用されている。ＬＣＤは光源に基づいて分類することができる。反射型ディスプレイは前面からディスプレイに入る周辺光によって照明され、読むには不十分な周辺光下での用途において、例えばバックライトのような補助光がディスプレイを照らすために使用される。ある種の電子ディスプレイは周辺光が使用できるときに周辺光を用いバックライトは必要なときのみ使用するように設計されている。この反射と透過の二つの機能により「半透過反射型（ｔｒａｎｓｆｌｅｃｔｉｖｅ）」という名称が生まれた。
【０００３】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は偏光の使用例の一つである。図１Ａおよび図２Ｂはバックライトを使用しＥモード透過ノーマリーホワイト（ＮＷ）動作状態の単純なＴＮ（捩れネマチック）ＬＣＤ装置を概略的に表したものである。ＬＣＤには周辺光または周辺光とバックライトの組合せなどを使用する他の各種形式と動作モード、ならびにディスプレイがあることは理解されるであろう。本明細書において説明する本発明はこれらのディスプレイの形式と動作モードにすぐに応用することができる。
【０００４】
図１Ａと図１ＢのＬＣＤ５０は液晶（ＬＣ）セル５２、偏光子５４、検光子５６、およびバックライト５８を含んでいる。偏光子５４、検光子５６上の矢印５５、５７はそれぞれ部品を透過した偏光を示す。矢印５１と５３はそれぞれＬＣセル５２から入りそれから出る直線偏光した光の偏光面を示す。液晶の配向方向は矢印５１および５３で示される。この光は検光子５６を通過する。さらに、矢印５１、５３を含むＬＣセル５２の面は一般的に透明電極を含んでいる。バックライト５８から出た光は偏光子５４により直線的に偏光される。図１Ａに示された実施態様は、ＬＣセルに電位が印加されていないとき、ディレクタは実質的にディスプレイ面内に横たわり、その深さ方向に沿って９０°捩れる。矢印５１、５３で示された液晶のディレクタにより偏光は理想的には９０°回転してＬＣセル５２を透過する。その後この光は検光子５６を透過することができる。
【０００５】
電位をＬＣセル５２の相対する端の電極（図示せず）に印加することができるのでＬＣセル中に電場が構成される。ＬＣ材料が正の誘電的異方性を有している場合、電極間に十分な電位がかけられれば、ディレクタは実質的に電気力線の方向に整列する。セルの中央部のディレクタはこの場合はディスプレイパネルに対し垂直に配向する。セルに入る直線的に偏光した光は最早検光子を通過するために要求される９０°の回転ができない。図１Ｂに示された実施態様においては、ＬＣセル５２から出た光の偏光の平面（矢印で５３’と命名）は元の配向（矢印で５１と命名）から変わらない。したがって、ＬＣセル５２から出た光は偏光が違うので、ＬＣセル５２を出る光は検光子５６を透過しない。グレースケールを得る一つの方法には表示された２つの配位間の液晶のディレクタを部分的に配向するに十分な電位をかけるものも含まれている。加えて、例えばカラーフィルターを使用してカラーセルを作ることも認識されるであろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
偏光子５４と検光子５６は典型的には吸収シート型偏光子で構成される。なぜならこれらの偏光子は望ましくない偏光を含む光に対し優れた消光性能を有するからである。しかしながらこのことはバックライトが通常偏光されていない光を発するので実質的に光の損失となる。望ましくない偏光の光は偏光子によって吸収される。別の構造（図１Ｃに表示）については、反射型偏光子６０は偏光子５４とバックライト５８との間に置かれる。この反射型偏光子は望ましくない偏光をバックライトの方向へ反射する。反射された光はバックライトの背後にある反射板６２を使用してリサイクルすることができ反射光は実質的に再使用することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一般的に本発明は半透過反射型アセンブリ、半透過反射型アセンブリを含む物品、ならびにそれを使用および製造する方法に関する。
【０００８】
一実施態様は第一の偏光状態を有する光を実質的に反射し第二の偏光状態を有する光を実質的に透過する第一反射偏光子と、第一反射偏光子を透過した光を受けるように配置された偏光回転層と、偏光回転層を透過した光を受けるように配置された第二反射偏光子とを含むアセンブリであって、前記第二反射偏光子は偏光回転層の後方に通過した第三偏光状態を有する光を実質的に反射し第四偏光状態を有する光を実質的に透過するアセンブリである。任意に、偏光回転層は前記第二反射型偏光子により反射された光を受けるように配置してもよい。本アセンブリはまた、吸収型偏光子、減偏光層または両方を含んでもよい。本アセンブリはバックライトシステムと連携して使用してもよい。
【０００９】
別の実施態様は第一偏光状態を有する光を実質的に反射し第二偏光状態を有する光を実質的に透過する第一偏光子と、前記第一偏光子を透過した光を受けるように配置され、入射光の一部を直交偏光状態に変換する前記減偏光層と、減偏光層を透過した光を受けるように配置され、偏光回転層の後方に通過した第三偏光状態を有する光を実質的に反射し第四偏光状態を有する光を実質的に透過する第二反射型偏光子とを含むアセンブリである。任意に、本アセンブリは偏光回転層を含んでもよい。本アセンブリはまた、吸収型偏光子を含んでもよい。本アセンブリはバックライトシステムと連携して使用してもよい。
【００１０】
さらに別の実施態様は偏光した光；光源；および液晶ディスプレイセルと光源との間に配置した前述したアセンブリを用いて動作するよう構成および配置された液晶を含むディスプレイである。
【００１１】
別の実施態様は光を偏光する方法である。その光は第一反射型偏光子に向けられる。前記第一反射型偏光子は第一偏光状態を有する光を実質的に反射し第二偏光状態を有する光を実質的に透過する。第一偏光状態を有する光は回転される。第二反射型偏光子は回転された光を受ける。第二偏光子によって反射された光は回転され第一反射型偏光子に供給される。
【００１２】
上記の本発明の概要は開示された各実施態様または本発明のあらゆる実施を記述する意思を有するものではない。図及び詳細な記述がこれらの実施態様をさらに詳細に例示する。
【００１３】
本発明は添付図面と併せて以下の本発明の各種態様の詳細な説明によってより完全に理解することができる。
【００１４】
本発明には各種の変形および代替形態を加えることができるが、図によってそれらの特定の例を詳細に示す。しかしながら、本発明を記述された特定の実施態様に限定する意図をもつものでないことを理解されたい。反対に、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲内にある全ての改良、等価物および代替物が本発明に包含されることを意図するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明はロールツーロール積層プロセスにより反転することのなく半透過反射体を実現する方法に関する。本発明の物品には一般に偏光回転子、減偏光層、または両方を間に設けた複数の反射型偏光子が含まれる。偏光回転子は、例えば、偏光子、補正フィルム、ブリュースター型偏光装置、または偏光導光板とすることができる。本発明の一実施態様は平行偏光軸を持った複数の直線反射偏光フィルムを含み、間に偏光回転子、減偏光層、または両方が配置される。
【００１６】
記述された半透過反射型ディスプレイはまた、反射型偏光子として多層光学フィルムの有利な特性を利用することができる。そのようなフィルムの利点、特性および製造については、例えば米国特許第５，８８２，７７４号および同第５，９６５，２４７号明細書に記載されている。多層光学フィルムは、例えば、鏡または偏光子として有用である。
【００１７】
本発明に関連して使用する反射または吸収偏光子としての多層光学フィルムは比較的低い入射光吸収を示し、同じく、正常な光線と同様、軸からはずれた光線に対しては高い反射率を示す。これらの特性はフィルムが偏光光の反射に使用されるかまたは吸収のために使用されるかによって保持される。多層光学フィルムのこの特異な特性と利点により、高効率の半透過反射型ディスプレイを設計することができる。半透過反射型ディスプレイは、例えば、米国特許第６，１２４，９７１号明細書に記載されている。
【００１８】
図２は本発明による半透過反射型ディスプレイの一実施態様の概略的断面図である。半透過反射型アセンブリ１００は吸収型偏光子１０２、反射型偏光子１０４、偏光回転子１０６、および第二反射型偏光子１０８を含むのが典型的である。半透過反射型アセンブリはバック反射板を有するバックライトシステム１１０に結合することも可能である。ある実施態様においては吸収型偏光子１０２、反射型偏光子１０４、第二反射型偏光子１０８の透過軸はほぼ平行であるが、このことは本発明にとって必須ではない。透過軸とは光を最もよく通す軸のことである。ここでほぼ平行な透過軸とは互いになす角が５°以内のことを言う。任意に、偏光回転子は吸収型偏光子１０２と反射型偏光子１０４との間に設けることも可能であり、特に２つの偏光子が異なる偏光軸をもつ場合に可能である。
【００１９】
図３は本発明による半透過反射型アセンブリの別の実施態様を示す概略的断面図である。半透過反射アセンブリ１００は吸収型偏光子１０２、反射型偏光子１０４、および減偏光層１１２および第二反射型偏光子１０８を含む。半透過反射型アセンブリはバック反射板を有するバックライトシステム１１０に結合することも可能である。バックライトシステムは半透過反射型アセンブリ１００の特定の用途に適したいかなる光源をも含む。任意に、偏光回転子は吸収型偏光子１０２と反射型偏光子１０４との間に設けることも可能であり、特に２つの偏光子が異なる偏光軸をもつ場合に可能である。
【００２０】
図４は本発明による半透過反射型アセンブリの別の実施態様を示す概略的断面図である。半透過反射アセンブリ１００は吸収型偏光子１０２、反射型偏光子１０４、および減偏光層１１２、偏光回転子１０６および第２反射型偏光子１０８を含む。半透過反射型アセンブリはバック反射板を有するバックライトシステム１１０に結合することも可能である。バックライトシステムは半透過反射型アセンブリ１００の特定の用途に適したいかなる光源を含んでもよい。任意に、偏光回転子は吸収型偏光子１０２と反射型偏光子１０４との間に設けることも可能であり、特に２つの偏光子が異なる偏光軸をもつ場合に可能である。
【００２１】
ある実施態様においては、反射モードにおいて、吸収型偏光子１０２を通る適当な偏光特性を有する光が反射型偏光子１０４をも透過する。偏光回転子１０６は透過した光の全体としての方向を変えるため、光は反射型偏光子１０８によって反射される。好ましくは偏光回転子１０６が光の偏光を４５°またはそれ以上回転させる。反射されない光はバックライトシステム１１０に入る。そしてそこで反射され、結局半透過反射型アセンブリ１００に再度入射する。偏光回転子１０６の方向に戻る反射型偏光子１０８から反射された光はその偏光を再度変えられ、そしてある部分は反射型偏光子１０４を通り抜けビューワのところへ戻る。もし、光が反射型偏光子１０４により反射されるときは同じプロセスが繰り返される。他の実施態様では減偏光層１１２を透過した光はその偏光を弱め一部の光を反射型偏光子１０８により反射する。反射されない光はバックライトシステム１１０に入る。そしてそこで反射され、結局半透過反射型アセンブリ１００に再度入射する。偏光回転子１０６の方向に戻る反射型偏光子１０８から反射された光はその偏光を再度弱められ、そしてある部分は反射型偏光子１０４を通り抜けビューワのところへ戻る。光が反射型偏光子１０４により反射される場合は、同じプロセスが繰り返される。
【００２２】
図５は本発明による半透過反射型アセンブリの別の実施態様を示す概略的断面図である。ここで吸収型偏光子１０２は設けられない。半透過反射型アセンブリ１００は反射型偏光子１０４、偏光回転子１０６および第２反射型偏光子１０８を含む。
【００２３】
図６は本発明による半透過反射型アセンブリの別の実施態様を示す概略的断面図である。ここで吸収型偏光子１０２は設けられない。半透過反射型アセンブリ１００は反射型偏光子１０４、減偏光層１１２および第２反射型偏光子１０８を含む。
【００２４】
半透過反射型アセンブリ１００の製造方法の一実施態様はロールツーロールプロセスである。本プロセスは平行な透過軸を有する反射型偏光子／吸収型偏光子を創製するのに使用することができる。本プロセスはロールツーロール技術を使用することができる。一例として、偏光するまたは偏光を変える要素、例えば反射型偏光子、吸収型偏光子またはその両方をロールから巻き戻す。整列層は例えば、塗布するかさもなければ光整列材料を溶媒または分散剤を使用して塗布はフィルム上に配列して形成する。塗布は一段階または二段階で行う。光整列材料は溶媒または分散剤を少なくとも部分的に（好ましくは全部または完全に）除去するため任意に乾燥する。光整列材料は整列層を作るために必要な整列方向に沿って偏光した紫外光を用いて硬化する。硬化は以下に述べるように整列層上に液晶の配列する前かまたは後で行うことができる。塗布と光整列材料の整列を交互に行うことは、整列層を形成するために整列した表面を有する偏光するかまたは偏光を変更する要素を使用すること；塗布または整列層を配置し、その後引っ張り、擦り、さもなければ機械的に整列層を配向させること；またはフィルム上に整列層を形成する斜めの角度でスパッタリングすることが含まれる。
【００２５】
その後、整列層を溶剤または分散剤を用いて液晶材料でコートするのが典型的である。コーティングは一段階または二段階で行うことができる。液晶材料は溶媒または分散剤を少なくとも部分的に（好ましくは全部または完全に）除去するため任意に乾燥する。このプロセスの代替として整列層と液晶材料を、例えば同時押出しにより、同時に偏光するかまたは偏光を変更する要素上に配置することが可能である。
【００２６】
さらに、基板フィルム、例えばＴＡＣフィルムまたは他の光学フィルム、例えば偏光子（例えば反射型偏光子または吸収型偏光子）または補正フィルムを巻き戻し、整列層をこのフィルム上に同様の方法で形成する。これは整列層と液晶材料の形成と同時、形成前、または形成後に偏光するかまたは偏光を変更する要素上で行うことが可能である。一つの代替的実施態様において、液晶材料を基板フィルム／整列層の構成上に塗布する。さらに別の代替的実施態様において、液晶材料を基板フィルム／整列層の構成上に塗布さもなければ配置するが、偏光するかまたは偏光を変更する要素／整列層構成上には行わない。
【００２７】
塗布による偏光用または偏光変更要素用フィルムと基板フィルムを一緒にし、（即ち積層）２つのフィルムの間に液晶材料を挿入する。液晶材料は光、熱または電子ビームを使用して硬化し、偏光回転子を形成する。光または電子ビーム硬化はいずれも基板フィルムを通して行う。次に最終の組合せをロールに巻き取る。液晶材料の硬化と２つのフィルムの構成を同時に行うのが好ましい。
【００２８】
他の例において、偏光用または偏光変更要素用フィルム、例えば反射型偏光子、はロールから巻き戻される。整列層は例えば、塗布するかさもなければ光整列材料を溶媒または分散剤を使用して塗布はフィルム上に配列して典型的に形成する。塗布は一段階または二段階で行う。光整列材料は溶媒または分散剤を少なくとも部分的に（好ましくは全部または完全に）除去するため任意に乾燥する。光整列材料は整列層を作るために必要な整列方向に沿って偏光した紫外光を用いて硬化する。あるいは、前例中に述べられた他の方法を使用することができる。
【００２９】
溶液または分散剤で液晶材料を典型的には整列層上に塗布する。塗布は一段階または二段階で行う。液晶材料は溶媒または分散剤を少なくとも部分的に（好ましくは全部または完全に）除去するため任意に乾燥する。このプロセスの代替として整列層と液晶材料を、例えば同時押出しにより、同時に偏光または偏光変更要素上に配置することが可能である。
【００３０】
任意に、典型には溶液または分散剤で液晶材料を第二整列層上に塗布さもなければ配列することもできる。もし所望の捩れ角または遅れが液晶材料により与えられるなら好ましいことに第二整列層は不要となるかもしれない。もし第二整列層を使用するなら第二整列層は溶媒または分散剤を少なくとも部分的に（好ましくは全部または完全に）除去するため任意に乾燥する。一実施態様において、第二整列層が、所望の整列方向に沿って偏光された紫外光を用いて硬化された光整列材料を含む。他の実施態様において、第二整列層が、例えば、偏光するかまたは偏光を変更する要素を液晶材料上の整列面で配列すること；塗布、さもなければ第二の整列層を液晶物質上に配置し、次いでその後引っ張り、擦り、さもなければ機械的に整列層を配向させること；またはフィルム上に整列層を形成する斜めの角度でスパッタリングすることによって形成される。
【００３１】
液晶材料は光励起、熱、または電子ビームによって硬化する。いかなる光励起または電子ビーム硬化も偏光回転子を形成するために第二整列層を通して硬化させる。この硬化は第二整列層（または第一整列層または２つの整列層）と同時に行ってもよいしまたは第二整列層の硬化に引き続き行ってもよい。出来上がった組合せはロールに巻き取る。
【００３２】
図７は本発明による半透過反射型アセンブリの別の実施態様を示す概略的断面図である。半透過反射型アセンブリ１００の一実施態様として第一反射型偏光子１０４および第二反射型偏光子１０８は、特に偏光子が同じ構成でない場合、非平行な透過軸を持つ。偏光回転子２００はもし吸収型偏光子１０２の透過軸が反射型偏光子１０４のそれと平行でなければ吸収型偏光子１０２と反射型偏光子１０４との間に挿まれる。ある実施態様においては、吸収型偏光子１０２と偏光回転子２００を１つのフィルムとして構成し、ディスプレイに積層し、残りの半透過反射型アセンブリ１００を別に組み合わせる。上述したように他の実施態様では吸収型偏光子１０２を使用しない。
【００３３】
偏光回転子は複屈折物質を使用するのが典型的である。適当な複屈折物質には配向ポリマーフィルム、配向ポリマーの積層構造物、および有機および無機多層複屈折コーティングが含まれる。他の例としては、制御することができるディレクタを有する任意の液晶材料が含まれる。ネマチック液晶は長軸方向に互いにほぼ平行に整列した柱状分子からできている。媒体のどの点でも、その点の最近傍での優先的配向を表すために一つのベクトルが定義できる。このベクトルは通常ディレクタと呼ばれる。適当な液晶（ＬＣ）には、例えばリオトロピック、ネマチック、およびコレステリック液晶材料が含まれる。例としてメルク（Ｍｅｒｃｋ）製のＥ７、ＢＬ０３６、５ＣＢ、およびＲＭ２５７；コーニッカレッカ・フィリップス・エレクトロニクスＮ．Ｖ．（Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ  Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  ＮＶ）（オランダ国、アムステルダム（Ａｍｓｔｅｒｄａｍ，ｔｈｅ  Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ））製のＣ６Ｍ、７６、２９６、４９５、および７１６；  ＢＡＳＦ  ＡＧ（ドイツ国、ルドイッヒハーフェン（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，  Ｇｅｒｍａｎｙ））製のパリオカラー（Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ）ＬＣ２４２およびパリオカラー（Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ）ＣＭ６４９；およびバンチコ（Ｖａｎｔｉｃｏ）ＡＧ（ルクセンブルグ（Ｌｕｘｅｍｂｏｕｒｇ））製のＬＣＰ−ＣＢ４８３が挙げられる。追加例として米国特許第５，７９３，４５５号、同第５，９７８，０５５号および同第５，２０６，７５２号明細書に記載の材料が挙げられる。ＬＣ材料はポリマーでもモノマーでもよい。適切なモノマー材料には反応してポリマー液晶材料になる材料も含まれる。
【００３４】
ある実施態様については、捩れネマチックＬＣ構造が好ましい。これらの実施態様ではディレクタは偏光回転子の表面に垂直な均一ヘリカルツイストを示す。捩れ角と初期の配向は１つまたはそれ以上の任意の整列層の使用によって選択できる。
【００３５】
他の実施態様においては、ＬＣ構造の局所的なディレクタが捩れたり回転したりする対象となる軸はＬＣ材料が配置されている基板の表面に対して垂直でない。この実施態様においては、ネマチックディレクタは偏光子または偏光変更要素の面の外にある。基板の表面に関しては、局所的なディレクタが存在するかまたはそれに対して捩れまたは回転する軸とのなす角をプレチルト角、αと定義する。ピッチは一定であり、または軸に沿って変わる（例えば、増加または減衰）ことができる。１つまたはそれ以上の整列層を選択することにより捩れ角と配向を選択することができる。
【００３６】
少なくともある液晶材料は、例えばキラルネマチック（例えば、コレステリック）のような液晶材料のディレクタがそのディレクタに対し垂直である軸に対して自然に回転している構造を生成するキラル成分を含む。材料の厚みに対応するキラルネマチック液晶材料のピッチはディレクタの３６０°回転ができることが必要である。少なくともあるアキラルネマチック液晶はあるキラル化合物を付加することによりキラル化できる。キラル対アキラルの比を変えることにより材料のピッチは調節できる。
【００３７】
単軸複屈折材料、例えばネマチック液晶は、２つの主屈折率ｎoとｎeにより特性が決められる。正常屈折率ｎoは電場偏光ベクトルが複屈折媒体の光学的対称軸と垂直である光の成分に影響を及ぼし、異常屈折率ｎeは電場偏光ベクトルが複屈折媒体（例えば、正の誘電的異方性を持ったネマチックＬＣ材料の場合、光学的対称軸と平行である光の成分に影響を及ぼす。
【００３８】
複屈折率性、Δｎはｎoとｎeを用いて次のように定義できる。
Δｎ＝ｎe−ｎo
複屈折媒体に入射した偏光光は正常光成分と異常光成分として伝播する。各成分の位相速度は、それぞれ異なる屈折率に応じて異なる。光の全位相または遅れ変化は物質の複屈折性と媒体の厚みに依存する。
【００３９】
適当な偏光回転子の一実施態様は半波長遅延子の厚さを有し、直線的に偏光した入射光の偏光面を方位角φだけ軸がずらされている光学軸を有する層に相当している。偏光回転子の光学軸は「異常」光線と平行で「正常」光線に垂直な面内にある。半波長遅延子は直線的に偏光した入射光を２φだけ回転する。例えば、４５゜偏光回転子は直線的に偏光した入射光を偏光方向から２２．５゜ずらした光学軸を有している。用語「半波長遅延子」はΔｎｄ＝（２ｍ＋１）λ／２である厚みｄ（ここでλは光の波長であり、ｍは整数１、２、・・・である）を有する偏光回転子を意味する。他の波長の光に対して、偏光回転子は異なった回転値をもたらすことができる。この実施態様は前述の要求を満たす波長に対してのみ完全な回転子として機能する。
【００４０】
さらに他の例として、偏光回転子を液晶の配位子が偏光回転子の厚み方向の軸に沿って捩れ角Φだけ回転した液晶材料を用いて作ることができる。ここでΦは偏光回転子の位相遅れΓより遥かに小さい。位相遅れは次の式で与えられる：
Γ＝２πΔｎｄ／λ
ある光の特定波長または波長範囲に対してΦ＜＜Γのとき、偏光回転子の一方の側において直線的に偏光した入射光はその波長の光に対して捩れ角Φと同じだけ回転して出てくる。この効果は、偏光回転子が捩れネマチック構造を有する液晶材料を含むとき達成される。捩れネマチック構造はキラルネマチック液晶材料または望ましい捩れ角またはこれらの方法の組み合わせだけ異なる２層間の整列が異なる偏光回転子（例えば、図３に示すように）の反対側上にある光学的整列層を用いて達成できる。
【００４１】
捩れ角および遅れの両方を活用して入射光の偏光と楕円率を変えて偏光回転子を設計することができる。一例として、捩れネマチック構造の配位子と平行な電場ベクトルを有する直線的に偏光した光の入射ビームを考慮する。ジョーンズマトリックス法（例えばポチ・イェおよびカーリエ・グー（Ｐｏｃｈｉ  Ｙｅｈ  ａｎｄ  Ｃｌａｉｒｅ  Ｇｕ）著「液晶ディスプレイの光学（Ｏｐｔｉｃｓ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ）」ジョンワイリーアンドサンズ（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ）１９９９年）参照）に従い、取り出し光は次の式で与えられる楕円率と方位角方向を有する。
【数１】
2005504358.tif 000003
ここでψは出口面での局所ディレクタ軸から測った偏光楕円の主軸の角度である。ここで、上記のようにφをＴＮ構造の捩れ角、Γを位相遅れと定義すると
【数２】
2005504358.tif 000004
例えば、５５０ｎｍの光に対して複屈折０．１２、厚み１．６２μｍおよび捩れ角６４゜を有する偏光回転子は、直線的に偏光した光を楕円率−１変えることができる。
【００４２】
偏光回転子は１つまたはそれ以上の異なる層（例えばコーティング）によって形成することができる。例えば、特定の基板または偏光子の上に多層材料を任意の溶媒除去工程により堆積させることにより、また任意に堆積層間の部分的または全部の硬化によって形成することができる。これは特定の基板または偏光子が温度、湿度またはこの両方に敏感である場合に特に有用である。材料の多層塗布により溶媒除去や材料硬化の必要温度時間を低減することができる。他の例としては、偏光回転子材料の層を異なった基板または偏光子上に形成し、次いでこの２つの層を一緒に取り扱うことができる。これにより個々の成分を一つの物品とする結合方法（例えばラミネート）が使用できる。任意に、高温で焼き鈍すことにより、２つまたはそれ以上の層間の拡散、結合、または整列を行うこともできる。
【００４３】
液晶材料については活性な架橋用官能基を含むものから選択することができる。あるいは、偏光回転子作成用の組成の液晶材料に架橋剤またはガラス化剤を含ませることも可能である。液晶材料を必要に応じて（例えばネマチック、捩れネマチックまたはキラルネマチック）整列させ、さらに架橋、さもなければガラス化させ整列を維持することができる。このような架橋は、例えば光による反応開始、電子ビームまたは熱硬化を含むいろいろなプロセスで行うことができる。
【００４４】
偏光回転子または偏光子作成用組成にはその他の材料が含まれる。例えば、光の拡散または散乱の原因となる拡散または散乱用材料は偏光回転子が光の拡散または散乱が必要なときに含めることができる。その他の例として、吸収材は例えば、もし、色のついた外観または無着色である必要があれば特定波長を吸収するために含めることができる。好適な吸収材料の例には、例えば染料および顔料が含まれる。ある実施態様では、２色性色素材料（例えば、１つの偏光を優先的に吸収する材料）を使用する。特に、偏光回転子内に配列できるなら２色性色素材料は好ましい。好適な２色性色素には、例えば、ヨウ素、ならびにアントラキノン、アゾ、ジアゾ、トリアゾ、テトラアゾ、ペンタアゾ、およびメリシアニン色素、コンゴレッド（ジフェニル−ビス−α−ナフチルアミンスルホン酸ナトリウム）、メチレンブルー、スチルベン色素（色指数（ＣＩ）＝６２０）、１，１’−ジエチル−２，２−シアニンクロリド）（ＣＩ＝３７４（オレンジ）またはＣＩ＝５１８（ブルー））、２−フェニルアゾチアゾール、２−フェニルアゾベンズチアゾール、４，４’−ビス（アリールアゾ）スチルベン、ペリレン化合物、４−８−ジヒドロキシアントラキノンが挙げられ、任意に２−フェニルまたは２−メトキシフェニル置換基、４，８−ジアミノ−１，５−ナフタキノン色素、およびポリエステル色素、例えばパラニル（Ｐａｌａｎｉｌ）（商標）青ＢＧＳおよびＢＧ（ドイツ国、ルドイッヒハーフェン、ＢＡＳＦ  ＡＧ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）と共に挙げられる。これらの色素の特性とその製造方法はＥ．Ｈ．ランド（Ｌａｎｄ）著、コロイド化学（Ｃｏｌｌｏｉｄ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）１９４６年発行に記載されている。さらにその他の２色性とその製法についてはカークオスマー化学技術百科事典（Ｋｉｒｋ  Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）第８巻、６５２〜６６１頁（第４版）１９９３年発行およびそこに引用されている参考文献に記載されている。
【００４５】
その他の添加剤、例えば、油、可塑剤、酸化防止剤、オゾン安定剤、ＵＶ安定剤、硬化剤および架橋剤が含まれる。これらの添加剤は液晶と反応性があってもなくてもよい。
【００４６】
ある実施態様では偏光回転子／偏光子は液晶材料によって配向した吸着分子を含む液晶の捩れネマチック構造を使用して作られている。ある例では、吸着分子は液晶材料の方向に配列している。液晶材料に平行な偏光を有する光は吸収され、液晶材料に垂直な偏光を有する光は透過する。偏光回転子のこの実施態様では偏光子として作動する。この特定の偏光回転子は、例えば、反射偏光子の後に置いて望ましくない偏光状態の光の消滅を強める「清掃」偏光子となり得る。
【００４７】
偏光回転子に使用するいずれの材料の光学特性も屈折率を含めて波長依存性があってもよい。例えば、ある波長に対応する半波長遅延子に相当する厚みは別の厚みに対しては半波長より少ない波長遅延した光を発することができる。少なくともある実施態様、特にディスプレイ用途では波長範囲で例えば可視光領域に亘って変化を少なくまたは最小とすることが望ましい（例えば３８０から８００ｎｍの波長）。波長依存性（即ち色度の低減）を低減する一つの方法には異なった材料を使用し、２つの層を整列させた２つまたはそれ以上の層の生成が含まれ、その結果層の光学軸は特定の角度で交わることになる。例えば、層の光学軸は互いに９０°をなして交わることができる。必要な波長範囲で実質的にΔｎｄ／λが一定（例えば、１０％または５％以下の変化）である偏光回転子が得られるよう材料を選択することができる。例えば、ポリプロピレン層を全ての可視光波長範囲で実質的に均一な光学的遅延性を持った要素を得るためにポリカーボネート上（またはその逆）に横向きに置くことができる。好ましくは、２枚のフィルムを通しての光学路長の波長依存性の差は実質的に対象となる波長全域で実質的に均一である。各フィルムの相対的厚みはフィルム成分の波長依存性を加減することで調整できる。
【００４８】
任意に整列層を偏光回転子の表面で光学軸を決定するために偏光回転子と共に使用することもできる。この光学軸は整列層の表面に平行なある角をなすことができる。さらに、少なくともある場合には、整列層の表面から離れるチルト角は整列層によって定義することができる。整列層は液晶材料にとって偏光回転子の表面で液晶のディレクタの並びを決めるのに有用である。整列層は液晶材料の反対側の表面（例えば偏光回転子）に置くこともできる。一つの代替案には単層の整列層を使用することおよび反対側の表面において整列を決めるために偏光回転子のピッチと厚みに依存することが含まれる。
【００４９】
整列層は別に形成した層でもよく、フィルムの１つまたはそれ以上の光学部品の一部であってもよい。例えば、偏光子を整列層としてもよい。任意に、整列を維持するために整列後に液晶材料を架橋してもよい。任意に、ＬＣ材料の架橋またはガラス化の後１つまたはそれ以上の整列層を装置から除去してもよい。
【００５０】
その他のＬＣセルを含めて他の部品に置いて整列層は使用されているので整列層の作成についてはいろいろな方法が知られている。一般に整列層を作るための既知技法の一グループは機械的または物理的なものであり、第二のグループは化学的および光整列技法である。
【００５１】
整列層を作るためのよく使用される機械的方法の一つにポリマー層（例えばポリビニルアルコールまたはポリイミド）を必要な整列方向に擦るやり方がある。他の物理的方法としてはポリマーフィルム、例えばポリビニルアルコールフィルムを整列の方向に延伸さもなければ配向させる方法がある。いくつかの配向ポリマーがＬＣ材料の整列特性を示し、例としてポリオレフィン（例えばポリプロピレン）、ポリエステル（例えばポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレート）、およびポリスチレン（例えばアタクチック、アイソタクチック、またはシンジオタクチックポリスチレン）が挙げられる。ポリマーはホモポリマーまたはコポリマーであり、２つまたはそれ以上のポリマーの混合体であってもよい。整列層として働くポリマーフィルムは一つまたはそれ以上の層を含むことができる。任意に整列層として働くポリマーフィルムは連続相と分散相を含んでもよい。さらに他の物理的方法に整列方向に例えばＳｉＯx、ＴｉＯ2、ＭｇＦ2、ＺｎＯ2、ＡｕおよびＡｌのような材料を斜め蒸着する方法がある。他の機械的方法として、例えば米国特許第４，５２１，０８０号、同第５，９４６，０６４号および同第６，１５３，２７２号明細書に記載されている微小溝を有する表面が含まれる。
【００５２】
また、整列層を光化学的に作ることもできる。例えば米国特許第４，９７４，９４１号、同第５，０３２，００９号および同第５，９５８，２９３号明細書に記載されているように、光配向ポリマーは必要な方向（または、ある場合には必要な整列方向と直交する方向）に直線的に偏光した光（例えば紫外光）を用いて媒体中または基板上にある異方的に光を吸収する分子を照射することによって整列層の中に形成することができる。好適な光配向型ポリマーにはポリイミド、例えば１，４−ベンゼンジアミンで置換してなるポリイミドが含まれる。
【００５３】
その他の光整列材料の集団は、それらはポリマーが典型的であるが、整列相を形成するのに使用することができる。これらのポリマーは偏光した紫外光の存在下電場ベクトルの方向に沿うかまたは直角に選択的に反応する。そしてこのポリマーは一度反応するとＬＣ材料が並んでいるのが示される。これらの材料の例は米国特許第５，３８９，６９８号、同第５，６０２，６６１号および同第５，８３８，４０７号明細書に開示されている。好適な光重合性材料には例えば米国特許第５，３８９，６９８号、同第５，６０２，６６１号および同第５，８３８，４０７号明細書に開示されているポリビニルケイ皮酸および他のポリマーが挙げられる。光異性化化合物、例えばアゾベンゼン誘導体は米国特許第６，００１，２７７号、および同第６，０６１，１１３号明細書に記載されているように光整列に好適である。
【００５４】
さらに、いくつかの離液性液晶もまた整列層として使用できる。このような材料は、基板上にせん断コートされた時、向熱性ＬＣ材料を強く整列させる。例えば、好適な例は米国特許出願第０９／７０８，７５２号明細書に記載されている。
【００５５】
整列層の一つの代案として、偏光回転子の液晶材料を電場または磁場をかけることにより並べることができる。さらに液晶材料の整列の方法はコーティングまたは押出しなどのせん段または伸び方向の流れ場を通すことである。液晶材料は整列を維持するため架橋またはガラス化される。あるいは、液晶材料を、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートのような配向ポリエステルなどの整列された基板にコーティングすることにより、整列をもたらすこともできる。
【００５６】
偏光回転子１０６または減偏光層１１２は光の偏光状態に影響を及ぼす、特に巻き取り方式に適するプロセスが好ましいが、いかなる材料または構造も使用できる。減偏光層１１２は拡散層、たとえば拡散接着層であって、偏光を幾分不揃いにすることができる。減偏光層１１２はプレチルトを使用した楕円減偏光子とすることもできる。粗面としたり、構造を有したりまたはプリズム状の表面はもまた減偏光層１１２として使用できる。減偏光層１１２は光を偏らせる粒子を含むポリマー母体であってもよい。減偏光層１１２は必要な減偏光波長範囲で問題となる程度の光を吸収しない（例えば、吸収率は約１％、５％、または１０％を超えない）ことが好ましい。
【００５７】
減偏光層１１２の光学的特性はいろいろな変数、粒子の光学指数、大きさと形状、粒子の体積分率および減偏光層１１２の厚みなどの選択と取扱によって決まる。
【００５８】
減偏光層材料間の特定の軸に沿っての指数のマッチまたはミスマッチの大きさが直接にその軸に沿って偏光した光の散乱の程度に影響する。一般に、散乱力は指数のミスマッチの二乗で変化する。このようにして、特定の軸に関して指数のミスマッチが大きいほど、その軸に沿って偏光した光の散乱は大きくなる。逆に、特定の軸に沿ったミスマッチが小さければ、その軸に沿った偏光された光はより少なく散乱され、それ故に本体の体積中を屈折しながら透過する。
【００５９】
粒子の大きさは散乱に重大な影響を及ぼす。粒子が小さすぎる（例えば、対象とする媒体中で波長の約１／３０より小さい）場合、また波長を一辺とする立方体中の粒子が多い場合、減偏光層は与えられた軸に沿った２相の屈折率の間に実効的な屈折率を有する媒体として挙動する。そのような場合光をほとんど散乱しない。粒子が大きすぎる場合、光は粒子の表面で鏡面的に反射し、他の方向にはほとんど拡散しない。また粒子が大きすぎると少なくとも２つの直交する方向において望ましくない虹色の効果が起こる。粒子が大きくなり減偏光層の厚みが大きくなった時および必要な機械的特性で妥協するときに事実上の制限が生ずる。
【００６０】
粒子の形状もまた散乱に影響を及ぼす。電場に対する粒子の減偏光係数によって与えられた方向における散乱量を減少または増強できる。この効果は指数のミスマッチからの散乱量に足したり引いたりできる。
【００６１】
粒子の形状は粒子からの散乱光の拡散の程度にもまた影響する。この形状効果は一般に小さいが光の入射方向に対して垂直な面内粒子の幾何学的断面積のアスペクト比につれて増大し、粒子が相対的に大きくなるにつれ増大する。
【００６２】
減偏光層を形成する一つの方法は細粒子を樹脂中に分散したフィルムの作成法と同じである。ポリマービーズその他からなる細粒子は細粒子と屈折率が異なる樹脂中（例えば、ポリマー母体）に固定される。細粒子の屈折率と粒径はそれぞれ１．０〜１．９、１〜１０μｍである。例えば、樹脂は屈折率１．５を有する光感受性アクリル樹脂を使用できる。細粒子を光感受性樹脂中に分散することにより得られた材料は第一基板に塗布し次いでプレスしながら紫外線照射を施す。このようにして平坦な光学的散乱層を形成する。
【００６３】
吸収型偏光子１０２、反射型偏光子１０４、または第二の反射型偏光子１０８は各種の構造を有する。反射型偏光子は色々な形態をとり得る。好適な反射型偏光子は２つまたはそれ以上の屈折率の異なった材料を交互に重ねた層または連続相中に分散相を有するものが含まれる。多層ポリマーからなる反射型偏光子は、例えば、米国特許第５，８８２，７７４号、同第５，９６５，２４７号明細書およびＰＣＴ国際公開第９５／１７３０３号；同第９５／１７６９１号；同第９５／１７６９２号；同第９５／１７６９９号；同第９６／１９３４７号；および同第９９／３６２６２号に記述されている。商業的に入手しうる多層反射型偏光子は二重輝度倍増フィルム（Ｄｕａｌ  Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｆｉｌｍ）（ＤＢＥＦ）としてアメリカ合衆国ミネソタ州セントポールの３Ｍ（３Ｍ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から販売されている。無機物の多層反射型偏光子については、例えばＨ．Ａ．マクレオド（Ｍａｃｌｅｏｄ）著  薄膜光学フィルター第二版（Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｔｅｒｓ，２ｎｄ，Ｅｄ）、マクミランパブリシングカンパニー（Ｍａｃｍｉｌｌａｎ  Ｐｕｂｌｉｓｈｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．）発行（１９８６年）およびＡ．テラン（Ｔｈｅｌａｎ）著、光学干渉フィルターの設計（Ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｔｅｒｓ，２ｎｄ，Ｅｄ）、マグロウヒルズ（ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ，Ｉｎｃ．）発行（１９８９年）に記載されている。拡散反射型偏光子には米国特許第５，８２５，５４３号明細書記載の連続／分散相反射型偏光子が含まれ、同じく拡散式反射型多層偏光子は米国特許第５，８６７，３１６号明細書に記載されている。その他の反射型偏光子は米国特許第５，７５１，３８８号および同第５，９４０，２１１号明細書に記載されている。
【００６４】
その他の反射型偏光子はコレステリック液晶材料を使用して形成される。コレステリック液晶偏光子は右または左手の円型偏光光をコレステリック液晶のピッチの光学長に相当する波長で透過する。透過しない光は反射されそして反対の螺旋性で円形に偏光される。コレステリック液晶反射型偏光子は、例えば、米国特許第５，７９３，４５６号、同第５，５０６，７０４号、同第５，６９１，７８９号明細書および欧州特許出願公開ＥＰ９４０７０５号に記述されている。ＬＣＤは直線的に偏光した光を入力として必要とするので、コレステリック反射型偏光子は透過した円形偏光光を直線的に偏光した光に変換するために四分の一波長遅延子と共に典型的に使用される。適切なコレステリック反射型偏光子はＴＲＡＮＳＭＡＸ（商標）でメルクアンドカンパニー（Ｍｅｒｋ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から、ＮＩＰＯＣＳ（商標）で日東電工株式会社より市販されている。
【００６５】
その他の形式の偏光子は吸収型偏光子である。これらの偏光子は典型的に特定の偏光の光を導出および吸収する材料で作られている。そのような偏光子の例は二色性色素材料、例えばヨウ素または金属キレート化物で着色された配向したポリマー層を含む。そのような構造の例はヨウ素で着色された延伸したポリビニルアルコールの層がある。適切な吸収型偏光子の議論は、例えば米国特許第４，１６６，８７１号、同第４，１３３，７７５号、同第４，５９１，５１２号および同第６，０９６，３７５号明細書に見出すことができる。
【００６６】
その他の吸収型偏光子には、必要に応じて色素または着色剤無しのこともあるが、光を選択的に吸収するセグメント、ブロック、または重合成材料のグラフトを含んでいる配向したポリマーがある。着色剤または色素無しで作られた吸収型偏光子の一例としてポリビニルアルコールとポリビニレンブロックを含む配向したコポリマーが挙げられ、ここでポリビニレンブロックはポリビニルアルコールの分子内脱水によって作られる。色素または着色剤無しの偏光子の議論は例えば米国特許第３，９１４，０１７号および同第５，６６６，２２３号明細書に見出すことができる。
【００６７】
上記吸収型偏光子である配向したポリマーフィルムは、必要であれば偏光回転子用の整列層として機能させることができる。一実施態様では、配向したポリビニルアルコール吸収型偏光子を反射型偏光子の上に設けたものがある（米国特許第６，０９６，３７５号明細書参照）。配向したポリビニルアルコール吸収型偏光子は吸収型偏光子の上に配置した液晶材料を使用して偏光回転子形成用整列層として機能する。
【００６８】
上述したように、偏光子（図３の要素２０２に図示したように）の代わりに別の偏光変更要素を使用することができる。そのような偏光変更要素には補償フィルムがある。これらのフィルムは異なった楕円または円偏光を光に与えることにより光の偏光を変えるものである。これはより広い水平視野角、垂直視野角またはその両方をディスプレイに対し与えることができる。
【００６９】
フィルムは１つ以上の偏光子または別の偏光変更要素を有することができる。例えば、偏光回転子を偏光子間に置くこともできる。さらにフィルムは１つ以上の偏光回転子を含むことができる。加えて、他の光学部品、例えば微構造プリズムフィルム（それらの例は米国特許第５，９３２，６２６号および同第６，０４４，１９６号明細書に記述）、拡散層、散乱層および波長選択型吸収または透過層をフィルム中に含むことができる。他の層は例えば、接着層および基板を含む物品の光学的特性を実質的に変えないフィルム中に組みこむことができる。
【００７０】
多くの種類の異なった物品を作ることができる。これらの物品は多くの異なった方法で製作可能である。ここに記述した方法に加えて、物品の製作方法および偏光回転子の製作方法の例ならびに偏光回転子の例が同時係属中の米国特許出願第        号、名称「偏光回転子および偏光回転子に含まれる物品の製造法」ドケット番号第５６２３３ＵＳ００２号、２００１年９月２７日受理に記載されている。特に、ここの物品要素を別個に、継続的にまたは同時に作ることができる。例えば、２つまたはそれ以上の要素（例えば、反射型偏光子および偏光回転子または減偏光層）を同時押出しまたは任意に除去可能な基板上への同時塗布することが可能である。別の例として、一要素（例えば偏光回転子）を塗布さもなければそれ以前に形成した層（例えば偏光子）上に配置することも可能である。あるいは、個々の要素を別に作り積層して１つにすることもまた可能である。フィルムはこれらのあらゆる方法の組合せを使用して作ることが可能である。例えば、反射型偏光子と偏光回転子は共押出可能であり；反射型偏光子を偏光回転子上に塗布することも可能であり；物品形成のため偏光回転子を積層して反射型偏光子を作ることも可能である。
【００７１】
物品の要素は多くの因子、例えば統合される層の種類、個々の要素の形成方法および要素の材料に典型的に依存する多くの方法から物品を作るために１つに統合することができる。単独フィルム用にいくつかの異なった方法（例えば、１つの偏光子と偏光回転子を同時押出し後、別の偏光子を積層する）を用いることが可能であることは理解されよう。要素を統合する方法には例えば、同時押出し、塗布、接着積層、熱積層、高温での拡散、２層上の活性基間の反応結合および架橋が挙げられる。接着剤使用時には問題となる波長範囲で光学的に透明であることが好ましい。さもなければ接着剤はフィルム内の光学層として用いることができない。
【００７２】
半透過反射型アセンブリ１００は多くの用途例えばＬＣＤおよびその他の電子ディスプレイ（携帯電話、ＰＤＡ（個人用デジタル支援機））に使用することができる。ＷＮＩ（白色非反転）半透過反射子が好ましい用途の一つである。図８にＬＣＤの一実施態様を示す。その他のＬＣＤの配列は知られておりまた半透過反射アセンブリ１００はこれらのディスプレイ配列中で使用することができることは認識されている。図８の配列は半透過反射アセンブリ１００の使用法を示すための例をもたらす。ＬＣＤ４００はＬＣセル４０２、光学的偏光子４１０吸収型偏光子１０２、反射型偏光子１０４、偏光回転子１０６または減偏光層１１２または両方、第２偏光子１０８、検光子４０６、バックライト４０８および反射子４１２を含む。図９はＬＣＤの別の実施態様を示す。ＬＣＤ４００はＬＣセル４０２、任意の偏光子４１０、フィルム状半透過反射型アセンブリ１００、検光子４０６、バックライト４０８、および反射子４１２を含む。半透過反射型アセンブリ１００は吸収型偏光子１０２、反射型偏光子１０４、偏光回転子１０６または減偏光層１１２ならびに第二射型偏光子１０８を含む。
【００７３】
本発明は上記の特定の実施例に制限されるものでなく、本発明の全ての態様を添付の請求項に示すように網羅するためと理解すべきである。多くの構造と同じく現在の発明が適用可能である種々の改良、等価なプロセスは本明細書の概覧によって示された当業者にとって自明である。請求項はそのような改良品および装置を網羅することを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１Ａ】ＴＮＬＣＤの一実施態様の概略的な斜視図である。
【図１Ｂ】図１ＡのＬＣＤにおいてＬＣＤのＬＣセルに電圧が印加された状態の概略的な斜視図である。
【図１Ｃ】ＬＣＤの第二実施態様の概略的な斜視図である。
【図２】本発明による半透過反射型アセンブリの一実施態様の概略的断面図である。
【図３】本発明による半透過反射型アセンブリの第二実施態様の概略的断面図である。
【図４】本発明による半透過反射型アセンブリの第三実施態様の概略的断面図である。
【図５】本発明による半透過反射型アセンブリの第四実施態様の概略的断面図である。
【図６】本発明による半透過反射型アセンブリの第五実施態様の概略的断面図である。
【図７】本発明による半透過反射型アセンブリの第六実施態様の概略的断面図である。
【図８】本発明によるＬＣＤの一実施態様の概略的斜視図である。
【図９】本発明によるＬＣＤの別の実施態様の概略的斜視図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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