(57)【要約】  以前には過度の軸外色を有すると考えられていた多層光学フィルム反射型偏光子が、ＬＣディスプレイにおいて、ディスプレイの反射型偏光子と後方吸収型偏光子との間に高ヘイズ光拡散層又は空気間隙を全く有せず、十分な性能を提供することができる。反射型偏光子はミクロ層のただ１つのパケットを有し、標準的テンターを用いて、フィルム内の複屈折ミクロ層が２軸複屈折性となるように配向されている。パケット内のミクロ層は、垂直角及び斜角において過度の知覚色を回避するよう適当に調整された層厚さプロファイルを有する。この種の反射型偏光子と吸収型偏光子とを、偏光子の間に空気間隙を有することなく、又は高ヘイズ光拡散層若しくは光拡散構造体を全く有することなく組み合わせることによって作製された積層体は、垂直入射角、及び最大６０度の極角の、斜め入射角のどちらにおいても十分な色性能を有して、液晶ディスプレイ又は同様のものの内部に利用し、組み込むことができる。
2018536897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学干渉によって光を反射及び透過するミクロ層のただ１つのパケットを有する反射型偏光子であって、前記ミクロ層は、第１の通過軸、第１のブロック軸、並びに前記第１の通過軸及び前記第１のブロック軸と垂直な第１の厚さ軸を規定するように構成されている、反射型偏光子と、
第２の通過軸及び第２のブロック軸を有する吸収型偏光子であって、前記吸収型偏光子は前記反射型偏光子に、それらの間に空気間隙を有することなく、前記第１の通過軸及び前記第２の通過軸が実質的に整列するように取り付けられている、吸収型偏光子と、
を含む積層体であって、
ミクロ層の前記パケットが、交互になった第１のミクロ層及び第２のミクロ層を含み、前記第１のミクロ層は２軸複屈折性であり、
前記反射型偏光子が、単独で、前記第１の通過軸及び前記第１の厚さ軸を含む基準面内で６０度の極角で入射するｐ偏光に対する分光透過率によって特徴付けられ、
（ａ）前記分光透過率は、４５０〜７００ｎｍの少なくとも一部の波長に対して７０％〜９０％の範囲内の値を有し、
（ｂ）４００〜７００ｎｍの波長範囲にわたる高周波スペクトル変動性Δが０．０８未満である、
積層体。
【請求項２】
光拡散層又は光拡散構造体が、前記反射型偏光子と前記吸収型偏光子との間に配置されていない、請求項１に記載の積層体。
【請求項３】
前記積層体が、光拡散層又は光拡散構造体を全く有しない、請求項１に記載の積層体。
【請求項４】
前記反射型偏光子と前記吸収型偏光子との間に配置された光拡散層又は光拡散構造体を更に含み、前記光拡散層又は光拡散構造体は３０％未満のヘイズを有する、請求項１に記載の積層体。
【請求項５】
前記積層体が、ガラス層を更に含み、前記吸収型偏光子が、前記積層体内において前記反射型偏光子と前記ガラス層との間に配置されている、請求項１に記載の積層体。
【請求項６】
前記ガラス層が、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルの一部である、請求項５に記載の積層体。
【請求項７】
前記高周波スペクトル変動性Δが、ａ０＋ａ１λ＋ａ２λ２＋ａ３λ３の形のベストフィット曲線に対する前記分光透過率の標準偏差である、請求項１に記載の積層体。
【請求項８】
４００〜７００ｎｍの前記波長範囲にわたるΔが、０．０５未満である、請求項１に記載の積層体。
【請求項９】
４００〜７００ｎｍの前記波長範囲にわたるΔが、少なくとも０．０１である、請求項８に記載の積層体。
【請求項１０】
前記基準面内で６０度の極角で入射するｐ偏光に対する前記分光透過率が、４００〜５００ｎｍの波長範囲全体にわたって９０％未満である、請求項１に記載の積層体。
【請求項１１】
前記反射型偏光子が、反射型偏光子ウェブの中心部分である、請求項１に記載の積層体。
【請求項１２】
前記反射型偏光子が、反射型偏光子ウェブの縁部部分である、請求項１に記載の積層体。
【請求項１３】
前記第１のミクロ層のうちの少なくとも一部が、それぞれ、前記第１のブロック軸、前記第１の通過軸、及び前記第１の厚さ軸に沿った屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを有し、｜ｎｙ−ｎｚ｜＞０．０５であり、かつ｜ｎｘ−ｎｙ｜＞０．０８である、請求項１に記載の積層体。
【請求項１４】
前記反射型偏光子が、５０ミクロン未満の物理的厚さを有する、請求項１に記載の積層体。
【請求項１５】
前記反射型偏光子の前記物理的厚さが、２０〜４０ミクロンの範囲内である、請求項１４に記載の積層体。
【請求項１６】
前記積層体が、前記反射型偏光子、前記吸収型偏光子、及び前記反射型偏光子を前記吸収型偏光子に接合する接着剤層から本質的になる、請求項１に記載の積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、反射型偏光フィルムに関し、特に、少なくとも吸収型偏光子とともに積層体を形成するフィルムに対するその適用に関する。本発明はまた、関連する物品、システム、及び方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶（liquid crystal、ＬＣ）ディスプレイ及びディスプレイシステムの輝度を向上させるために、反射型偏光子が一般的に用いられている。ＬＣディスプレイシステムは通例、ＬＣパネルを含み、ＬＣパネルの背後に、ＬＣパネルに光を提供するための照明アセンブリ又はバックライトが位置付けられている。輝度の向上は、反射型偏光子によって、光リサイクリングプロセスの結果としてもたらされる：（光の偏光状態のゆえに）ディスプレイ出力に寄与することができない光は反射型偏光子によってバックライト内へ逆反射され、そこで、光の一部は、ディスプレイ出力に寄与することができ、反射型偏光子を通過してユーザ又は観察者へ向かう異なる偏光状態で反射型偏光子へ向けて再反射される。
【０００３】
ＬＣパネルは、ガラスパネルプレートの間に配置された液晶材料層を含む。更に、ＬＣパネルは、２つの吸収型偏光子フィルム：ＬＣパネルの前面ガラスプレートに取り付けられた前方吸収型偏光子と、後方ガラスプレートに取り付けられた後方吸収型偏光子との間に挟み込まれている。輝度向上反射型偏光子は、ＬＣパネルの背後、及び後方吸収型偏光子の背後のどこかに配置される。
【０００４】
実際には、反射型偏光子の設計詳細が、反射型偏光子が、最適な、又は少なくとも許容可能な光学性能をもたらすために、ディスプレイシステム内において正確にどこに配置され得るのかに影響を与える。いくつかの種類の反射型偏光子は、後方吸収型偏光子の露出した裏面に直接積層され得る。当業者は、これらの種類の反射型偏光子は、垂直入射角（ディスプレイシステムの光軸に沿って伝搬する光）及びかなり斜めの入射角の両方における偏光の通過状態に対して、非常に低い知覚色を有することが必要であると考えている。反射型偏光子が後方吸収型偏光子に取り付けられており、後方吸収型偏光子が、今度は、一般的に、ＬＣパネルの後方ガラスプレートに取り付けられているため、これは反射型偏光子の「オン・ガラス」構成と呼ばれる。オン・ガラス構成で現在用いられている１つの反射型偏光子は、以下において更に説明される、放物線状延伸反射型偏光子である。オン・ガラス構成で用いられている別の反射型偏光子は、同様に後述される、多パケット反射型偏光子である。
【０００５】
当業者によって、斜め入射光に対する通過偏光状態について過度の知覚色を有すると考えられる、他の種類の反射型偏光子は、反射型偏光子に関連付けられる（望ましくない）色が、吸収型偏光子を通し、ＬＣディスプレイを通してユーザに見えることになるであろうから、ディスプレイの後方吸収型偏光子には積層されない。その代わりに、これらの後者の種類の反射型偏光子は、ディスプレイシステム内において、少なくとも１つの空気間隙によって後方吸収型偏光子から分離され、反射型偏光子と後方吸収型偏光子との間に配置された光拡散フィルム又は層に取り付けられた独立型フィルムとして用いられる。光拡散層は、ユーザ又は観察者の視点から反射型偏光子に関連付けられる色を低減又は解消するべく、反射型偏光子を異なる方向に通過する光線を効果的に結合するために有意なヘイズ値を有する。
【発明の概要】
【０００６】
大まかに言って、独立型構成及びオン・ガラス構成は、互いに対する特定の実際的な利点及び不利点を有する。空気間隙によって、そのままで後方吸収型偏光子から、及びＬＣパネルから分離されている、独立型反射型偏光子の１つの利点は、反射型偏光子がＬＣパネルから機械的に切り離されており、それゆえ、反射型偏光子とＬＣパネルとの間の機械的相互作用を低減又は解消することである。これらの相互作用は、例えば、高められた環境試験条件における、パネルにより誘起された、反射型偏光子の曲げ又はしわ、並びに積層欠陥、若しくは反射型偏光子フィルム内の欠陥を含み得、これらはＬＣパネルの修正を必要とし得る。オン・ガラス構成の不利点は、場合によっては、（後述される）放物線状延伸反射型偏光子の低い歩留まりに起因し、他の場合には、（同様に後述される）複数パケット反射型偏光子製品の高い材料コストに起因する、反射型偏光子の比較的高いコストである。しかし、オン・ガラス構成の利益は、後方吸収型偏光子及び反射型偏光子の両方を１つの積層体フィルム製品内に含む単一の偏光子製品を有することの単純性及び利便性である。
【０００７】
我々は、以前には、オン・ガラス構成で用いられるには過度に多くの軸外色を有すると考えられていた（それゆえ、以前には、ディスプレイシステムにおいては、不要な色効果を低減するために、取り付けられた高いヘイズ光拡散層を有し、空気間隙によって離れて配置された独立型構成に限定されると考えられていた）特定の多層光学フィルム反射型偏光子が、実際には、このような空気間隙又は高ヘイズ光拡散層を全く必要とすることなく、ＬＣディスプレイにおいて許容可能な性能をもたらすことができることを見出した。それゆえ、このような反射型偏光子と吸収型偏光子とを、反射型偏光子と吸収型偏光子との間に空気間隙を有せず、かつ高ヘイズ光拡散層又は光拡散構造体を有せず（かつ場合によっては、有意な光拡散層又は光拡散構造体を全く有せず）組み合わせることによって作製された積層体を、液晶ディスプレイ又は同様のものの内部にうまく利用し、組み込むことができる。この構成の反射型偏光子は、ミクロ層のただ１つのパケットが存在する交互になったポリマー層の多層光学フィルムである。多層光学フィルムは、標準的テンターを用いて、フィルムの複屈折層が２軸複屈折性となるように配向されている。パケット内のミクロ層は、垂直角及び斜角において過度の知覚色を回避するよう適切に調整された層厚さプロファイルを与えられる。このような多層光学フィルム反射型偏光子が以下において更に説明される。
【０００８】
それゆえ、我々は、本明細書において、とりわけ、反射型偏光子及び吸収型偏光子を含む光学フィルム積層体を説明する。反射型偏光子は、光学干渉によって光を反射及び透過するミクロ層のただ１つのパケットを有し、ミクロ層は、第１の通過軸、第１のブロック軸、並びに第１の通過軸及び第１のブロック軸と垂直な第１の厚さ軸を規定するように構成されている。吸収型偏光子は第２の通過軸及び第２のブロック軸を有し、それらの間に空気間隙を有することなく、反射型偏光子に取り付けられており、第１の通過軸及び第２の通過軸は実質的に整列している。ミクロ層のパケットは、交互になった第１のミクロ層及び第２のミクロ層を含み、少なくとも第１のミクロ層は２軸複屈折性である。反射型偏光子は、単独で、第１の通過軸及び第１の厚さ軸を含む基準面内で６０度の極角で入射するｐ偏光に対する分光透過率によって特徴付けられ、（ａ）分光透過率は、４５０〜７００ｎｍの少なくとも一部の波長に対して７０％〜９０％、又は７０％〜８５％の範囲内の値を有し、（ｂ）４００〜７００ｎｍの波長範囲にわたる高周波スペクトル変動性Δ（ギリシャ文字のデルタ）が０．０８未満、又は０．０５未満である。
【０００９】
関係する方法、システム、及び物品についても論じる。
【００１０】
本出願の上記その他の態様は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。ただし、上記の概要は、いかなる場合も、クレームする主題に対する限定として解釈されるべきではなく、そのような主題は、添付の特許請求の範囲によってのみ定義される。なお、添付の特許請求の範囲は手続中に補正される場合もある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】液晶ディスプレイシステムの概略側面又は断面図である。
【図２】反射型偏光子として構成された単一パケット多層光学フィルムの概略側面又は断面図である。
【図３】光学フィルムのウェブの斜視図である。
【図４】デカルト座標系による光学フィルム又は積層体の斜視図である。
【図５】高周波スペクトル変動性パラメータΔを算出するために用いることができる、ベストフィット曲線の概念を示すための分光透過率のグラフである。
【図６】吸収型偏光子の背後に、それから離して配置された多層光学フィルム反射型偏光子であって、反射型偏光子に、観察される色の量を低減するための光拡散層が設けられている、多層光学フィルム反射型偏光子の概略斜視図である。
【図７】光拡散層を有しない、多層光学フィルム反射型偏光子及び吸収型偏光子の積層体の概略斜視図である。
【図８】図７のものと同様であるが、液晶パネルからのガラス層を更に含み、吸収型偏光子が反射型偏光子とガラス層との間に配置されている積層体の概略斜視図である。
【図９】ブロック軸に沿って偏光した光に対する、４つの多層光学フィルム反射型偏光子サンプルについての垂直入射角における分光透過率であって、各サンプルはそのそれぞれのフィルムウェブの中心部分から得られる、分光透過率のグラフである。
【図１０】４つの反射型偏光子サンプルについての図９のグラフと同様であるが、通過軸に沿って偏光した垂直入射光についてのグラフである。
【図１１】４つの反射型偏光子サンプルについての図１０のグラフと同様であるが、光が、通過軸及び垂直軸を含む平面内で６０度の極角で入射し、光がこのような入射面内でｐ偏光しているグラフである。
【図１２】サンプルのそれぞれのフィルムウェブの第１の縁部部分から採取されたが、その他の点では、図１１の４つの反射型偏光子サンプルにそれぞれ対応する、４つの反射型偏光子サンプルについての、図１１のグラフと同様のグラフである。
【図１３】サンプルのそれぞれのフィルムウェブの第２の縁部部分から採取されたが、その他の点では、図１１及び図１２の４つの反射型偏光子サンプルにそれぞれ対応する、４つの反射型偏光子サンプルについての、図１１及び図１２のグラフと同様のグラフである。
【図１４】どちらの場合においても、通過軸及び垂直軸を含む平面内で６０度の極角で入射し、このような入射面内でｐ偏光している光についての、図１１からの反射型偏光子サンプルのうちの１つについての分光透過率、及び吸収型偏光子に積層されたその反射型偏光子サンプルの分光透過率のグラフである。
【００１２】
これらの図では、同様の参照符号は同様の要素を指す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上述されたように、我々は、過度の軸外色を有すると以前に考えられていた特定の種類の多層光学フィルム反射型偏光子が、実際には、液晶ディスプレイにおいて、ＬＣディスプレイの反射型偏光子と後方吸収型偏光子との間に空気間隙若しくは高ヘイズ光拡散層を全く必要とすることなく（かつ場合によっては、光拡散層又は光拡散構造体を全く有せず）、十分な性能をもたらすことができることを見出した。問題の種類の反射型偏光子はミクロ層のただ１つのパケットを有し、標準的テンターを用いて、フィルム内の複屈折ミクロ層が２軸複屈折性となるように配向されている。更に、単一パケット内のミクロ層は、適切に調整された層厚さプロファイルを有する。以前には、この種の反射型偏光子は、ディスプレイのユーザ又は観察者の視点からの不要な色効果を回避するために、高ヘイズ光拡散層を有する必要があり、空気間隙によって後部吸収型偏光子から分離される必要があると考えられていた。我々は、この種の反射型偏光子と吸収型偏光子とを、偏光子の間に空気間隙を有することなく、又は高ヘイズ光拡散層若しくは光拡散構造体を全く有することなく組み合わせることによって作製された積層体が、垂直入射角、及び最大少なくとも６０度の極角の、斜め入射角のどちらにおいても十分な色性能を有して、液晶ディスプレイ又は同様のものの内部に利用し、組み込むことができることを見出した。
【００１４】
概して、不特定の設計の多層光学フィルム反射型偏光子を与えられた場合には、ＬＣディスプレイシステム内におけるその反射型偏光子の適切な配置は、とりわけ、反射型偏光子の色特性、特に、高い軸外（斜め）光伝搬角度における色特性のいかんによる。このような色特性は、今度は、フィルムが製作された仕方、並びにその結果得られた、フィルムの物理的特徴及び光学的特徴のいかんによる。
【００１５】
例えば、ダイを通して数十、数百、又は数千層の交互になったポリマー層を共押し出しし、任意選択的に、層マルチプライヤデバイス内で流れを分割し、再積層することによって層の数を２倍又は３倍にし、流延成形ホイール上で押し出し物を冷却し、流延フィルムを配向させ（延伸させ）、個々のポリマー層が光学的に薄いミクロ層を形成するようにフィルムの厚さを低減し、ミクロ層の少なくとも一部において複屈折性を誘起することによって、反射型偏光子を製作することが知られている。完成した多層光学フィルム内において、ミクロ層は、隣接するミクロ層間の屈折率差、ミクロ層の隣接する対の光学厚さ、並びにフィルムの厚さ方向若しくは軸に沿ったこのような層の対がなすスタックの厚さプロファイルに応じて、光学干渉によって光を反射及び透過する。反射型偏光子を作製するために、配向又は延伸が主として１つの面内方向に沿って実施され、それにより、ミクロ層の屈折率が、高反射率のブロック軸、低反射率（かつ高透過率）の通過軸、並びに通過軸及びブロック軸と垂直な厚さ軸を規定する。例えば、米国特許第５，８８２，７７４号（Ｊｏｎｚａら）を参照されたい。
【００１６】
図１は、典型的なＬＣディスプレイシステム１００内に含まれ得る様々な構成要素、層、及びフィルムを例示するための参照のために提供される。ディスプレイシステム１００は、ディスプレイパネル１５０と、パネル１５０の背後に、パネル１５０に光を供給するように位置付けられた照明アセンブリ１０１と、を含む。ディスプレイパネル１５０は、任意の好適な種類のディスプレイを含むことができる。図示した実施形態では、ディスプレイパネル１５０はＬＣパネルを含む、又はＬＣパネルである（以後、ＬＣパネル１５０と呼ぶ）。ＬＣパネル１５０は、典型的には、パネルプレート１５４ａ、１５４ｂ（まとめて、１５４）の間に配置された液晶（ＬＣ）の層１５２を含む。プレート１５４は多くの場合ガラスで構成され、ＬＣ層１５２中の液晶の配向を制御するために、プレートの内面上に電極構造体及びアラインメント層を含むことができる。これら電極構造体は、ＬＣパネル画素、即ち隣接する領域とは独立して液晶の配向を制御できるＬＣ層の領域を画定するように一般的に配置される。また、赤色、緑色、及び青色などの所望の色をＬＣ層の部分画素要素、ひいてはＬＣパネル１５０によって表示される画像に与えるべく、１以上のプレート１５２とともに色フィルタが含まれてもよい。
【００１７】
ＬＣパネル１５０は、前方（又は上方）吸収型偏光子１５６と後方（又は下方）吸収型偏光子１５８との間に位置付けられている。図示した実施形態では、前方吸収型偏光子１５６及び後方吸収型偏光子１５８は、ＬＣパネル１５０の外部に位置している。多くの場合、吸収型偏光子（１５６又は１５８）は、好適な透明接着剤を用いて、その隣り合うガラスパネルプレート（それぞれ１５４ａ又は１５４ｂ）の外側主表面に積層されている。吸収型偏光子１５６、１５８とＬＣパネル１５０とは組み合わせで、バックライト１１０からディスプレイシステム１００を通して観察者へ至る光の透過を制御する。例えば、吸収型偏光子１５６、１５８は、それらの通過軸（透過軸）が互いに垂直になるよう配置され得る。例えば、制御装置１０４によって、ＬＣ層１５２の異なる画素を選択的に活性化すると、光が特定の所望の位置においてディスプレイシステム１００を出て、それにより観察者に見られる画像を形成する。制御装置１０４は、例えば、コンピュータ、又はテレビ画像を受信して表示するテレビ制御装置を含み得る。
【００１８】
ディスプレイ表面への機械的保護及び／又は環境的保護を提供するために、例えば、前方吸収型偏光子１５６の近くに１つ以上の任意選択的な層１５７が設けられていてもよい。層１５７は、例えば、前方吸収型偏光子１５６を覆うハードコートを含み得る。
【００１９】
照明アセンブリ１０１は、バックライト１１０、及びバックライト１１０とＬＣパネル１５０との間に位置付けられた配列１４０内の１つ以上の光管理フィルムを含む。バックライト１１０は好適な設計の任意の周知のバックライトである、又はそれを含むことができる。例えば、バックライト内の光源（単数又は複数）は、バックライトがエッジ照明型又は直接照明型のものになるように位置付けられ得る。
【００２０】
光管理フィルムの配列１４０は、光管理ユニットと呼ぶこともでき、バックライト１１０とＬＣパネル１５０との間に配置されている。光管理フィルムは、バックライト１１０から伝搬する照明光に影響を及ぼす。場合によっては、バックライト１１０が配列１４０内の光管理フィルムのうちの１つ、一部、又は全てを含むと考えることができる。
【００２１】
光管理フィルムの配列１４０は拡散体１４８を含み得る。拡散体１４８は、バックライト１１０から受けた光を散乱させるか、又は拡散するために用いられる。拡散体１４８は任意の好適な拡散体フィルム又はプレートであり得る。例えば、拡散体１４８は任意の好適な拡散材料又は材料群を含むことができる。いくつかの実施形態では、拡散体１４８は、ガラス、ポリスチレンビーズ、及びＣａＣＯ３粒子を含む、様々な分散相を有するポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の高分子マトリックスを含んでもよい。拡散体１４８はまた、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ，ＵＳＡから入手可能な３Ｍ（商標）Ｓｃｏｔｃｈｃａｌ（商標）拡散体フィルム、タイプ３６３５−３０、３６３５−７０及び３６３５−１００であり得る、又はそれらを含み得る。配列１４０などの光管理フィルム配列内で用いられるとおりの拡散体１４８は、通例、ＢＹＫ−Ｇａｒｄｉｎｅｒ，Ｓｉｌｖｅｒ  Ｓｐｒｉｎｇｓ，ＭＤからのＨａｚｅ  Ｇｕａｒｄ  Ｐｌｕｓヘイズ計を用いて、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３に記載されているものなどの好適な手順に従って測定された時に、比較的高いヘイズ、例えば、少なくとも４０％を有するであろう。
【００２２】
光管理ユニット１４０はまた、反射型偏光子１４２を含み得る。一般的な意味で、反射型偏光子１４２は、任意の好適な設計のもの（例えば、多層光学フィルム、連続／分散相偏光子、ワイヤグリッド反射型偏光子、又はコレステリック反射型偏光子などの拡散反射型偏光フィルム（diffusely reflective polarizing film、ＤＲＰＦ））であり得るが、本出願の目的のために、我々は、反射型偏光子が、本明細書の他所において説明されるとおりの、特定の種類の多層光学フィルムである場合に関心がある。例えば、反射型偏光子は、ミクロ層のただ１つのパケットが存在する交互になったポリマー層の多層光学フィルムであり得る。多層光学フィルムは、標準的テンターを用いて、フィルムの（複屈折ミクロ層を含む）複屈折層が２軸複屈折性となるように配向されている。当業者は、この種の反射型偏光子を、過度の軸外色を有するがゆえに、ディスプレイシステム１００の全体的な知覚色を昼白色又はそのかなり近くに保つために、反射型偏光子１４２と後方吸収型偏光子１５８との間の高ヘイズ拡散体及び空気間隙が必要と考えられると見なしていた。
【００２３】
いくつかの実施形態では、四分の一波長遅延層などの、偏光制御層１４４を拡散体１４８と反射型偏光子１４２との間に設けてもよい。偏光制御層１４４は、反射型偏光子１４２を透過するリサイクリング光の一部が増えるように反射型偏光子１４２から反射される光の偏光を変化させるために使用されてもよい。
【００２４】
光管理フィルムの配列１４０はまた、１つ以上の輝度向上層を含み得る。輝度向上層は、軸外光の向きをディスプレイの軸により近い方向に変化させることができる。これは、ＬＣ層１５２を通して軸上を伝搬する光の量を増加させ、それゆえ、観察者によって見られる画像の輝度を増大させる。輝度向上層の一例は、照明光の向きを屈折と反射を通じて変化させる多数のプリズム隆起部を有するプリズム輝度向上層である。図１において、第１のプリズム輝度向上層１４６ａは１つの次元における光学利得を提供し、第２のプリズム輝度向上層１４６ｂは、層１４６ａのものと直交するように配向されたプリズム構造体を有し、そのため、層１４６ａ、１４６ｂの組み合わせで、２つの直交する次元におけるディスプレイシステム１００の光学利得を増大させる。いくつかの実施形態では、輝度向上層１４６ａ、１４６ｂは、バックライト１１０と反射型偏光子１４２との間に配置され得る。
【００２５】
光管理ユニット１４０内の様々な層は互いに対して自立していてもよい。代替的に、光管理ユニット１４０内の層のうちの２つ以上は互いに積層されていてもよい。
【００２６】
ＬＣディスプレイシステム内で用いられるべき多層光学フィルム反射型偏光子の２つの設計側面が本出願に特に関連する：押し出されたフィルムが延伸される仕方（これは、複屈折ミクロ層が１軸複屈折性であるのか、それとも２軸複屈折性であるのかを実効的に決定する）、並びに層マルチプライヤデバイスが製作の間に用いられるのかどうか、若しくは完成した多層光学フィルムがミクロ層の１つを超える別個のスタック（distinct stack：明瞭に区別できるスタック）を有するのかどうか。
【００２７】
我々はまず、押し出されたフィルムを延伸又は配向する仕方について議論する。第１の周知の技法では、ポリマーフィルムの長尺又はウェブが標準的テンター装置を通って連続的に前進する。標準的テンター内において、フィルムは、フィルムの反対の縁部に取り付けられたクリップのセットによってピンと張って保持され、クリップセットはチェーンドライブ又は同様のものの作用を受けてレールに沿って前方へ動く。テンターの１つの区間内では、レールの直線区間が互いに離れていき、それにより、クリップがフィルムをダウンウェブ方向（長手方向とも呼ばれる）に概ね前方へ搬送するのに従い、クリップはフィルムをウェブ交差方向（横断方向とも呼ばれる）に延伸させる。これはフィルムを主としてウェブ交差方向に配向させる。標準的テンター内のクリップは一定のクリップ間間隔を維持し、直線レール区間の長さ全体を通じて一定の速度で動く。これにより、フィルムがダウンウェブ方向に弛緩することが防止される。配向の間におけるフィルムのこのダウンウェブ拘束のゆえに、このような標準的テンターによってもたらされる延伸は時として拘束延伸と呼ばれる。拘束の結果、延伸の条件下で複屈折性になるフィルム内の層は、通例、フィルムの３つの主方向（ウェブ交差若しくはｘ方向、ダウンウェブ若しくはｙ方向、並びに厚さ若しくはｚ方向）に沿って３つの異なる屈折率を発達させる。主方向のｘ、ｙ、及びｚ方向に沿ったこのような層の屈折率をｎｘ、ｎｙ、及びｎｚと表す場合には、このとき、ｎｘ≠ｎｙ、かつｎｙ≠ｎｚ、かつｎｚ≠ｎｘである。（材料がばらつきを呈し、所与の屈折率ｎが光学波長の関数としていくらか変化するという限りにおいて、屈折率は、５５０ｎｍ（緑色）又は６３２．８ｎｍ（Ｈｅ−Ｎｅレーザ、赤色）などの特定の可視波長において指定されると理解されてもよく、あるいは屈折率は、例えば、４００〜７００ｎｍの、可視波長範囲にわたる平均であると理解されてもよい。）この種の複屈折性を有する材料は、２軸複屈折性を有すると言われる。
【００２８】
複屈折ミクロ層が等方性ミクロ層と交互になった反射型偏光子内において、複屈折ミクロ層が２軸複屈折性である結果、ｙ方向に沿った、及びｚ方向に沿った層間の屈折率差はどちらも０になり得ない。これが、結果として、ｙ軸（即ち、偏光子の通過軸）及びｚ軸を含む基準面内で伝搬するｐ偏光に対して、フィルムと垂直な光軸に対して高い斜角をなして伝搬する光に対して、残留反射率及び（ディスプレイ内で用いられる時には）知覚色を生じさせる。
【００２９】
第２の周知の技法では、フィルム又はウェブは、配向プロセスの間にウェブ又はフィルムがダウンウェブ方向に十分に弛緩することを可能にするよう特別に設計された延伸装置を通って前進する。例えば、いくつかの実施形態では、延伸装置は、放物線状レールに沿って動くクリップのセットを利用する。例えば、米国特許第６，９４９，２１２号（Ｍｅｒｒｉｌｌら）を参照されたい。フィルムがダウンウェブ方向に（及び厚さ方向に）弛緩することを可能にすることによって、延伸の条件下で複屈折性になるフィルム内の層は、通例、フィルムの３つの主方向に沿って２つの異なる屈折率のみを発達させる。別の言い方をすれば、このような複屈折層の場合、ｚ方向に沿った屈折率は、ｙ方向に沿った屈折率と等しい、又はそれと実質的に等しいが、それらの屈折率は、ｘ方向（延伸方向）に沿った屈折率とは実質的に異なる。ｎｘ、ｎｙ、ｎｚの表記を用いると、ｎｙ＝ｎｚであるが、ｎｘ≠ｎｙ、かつｎｘ≠ｎｚである。（場合によっては、後述されるように、ｎｙ及びｎｚは正確に等しくなくてもよいが、それらの差は非常に小さい。それゆえ、ｎｙ≒ｎｚである。）この種の複屈折性を有する材料は、１軸複屈折性を有すると言われる。複屈折ミクロ層が等方性ミクロ層と交互になった反射型偏光子内において、複屈折ミクロ層が１軸複屈折性である結果、ｙ方向に沿った、及びｚ方向に沿った層間の屈折率差はどちらも０又は実質的に０にされ得、その一方で、ｘ方向に沿った屈折率差は０でなく、その大きさは大きい。この結果、高い斜角において有意な反射率はほとんど又は全く生じず、フィルムがディスプレイ内の反射型偏光子として用いられる場合には、このような角度において知覚色は全く又はほとんど生じない。
【００３０】
それゆえ、ディスプレイにおける軸外色に関して、例えば、放物線状延伸装置を用いて作製された、複屈折ミクロ層が１軸複屈折性である多層反射型偏光子は、例えば、従来のテンターを用いて作製された、複屈折ミクロ層が２軸複屈折性である偏光子に対して、固有の利点を有する。しかし、実際には、全ての他の因子が等しいとすると、少なくとも一部は、標準的テンターのための歩留まりと比べて、専用放物線状延伸装置のための歩留まりが実質的により低いがゆえに、１軸複屈折性偏光子は２軸複屈折性偏光子よりも製造コストが高い。
【００３１】
本開示の反射型偏光子の製作において用いられ得る光学材料は、周知の材料、好ましくは、材料特性が、同じ温度における、共通フィードブロック内でのこのような材料の共押し出しを可能にする透明ポリマー材料から選択することができる。例示的な諸実施形態では、交互になった熱可塑性ポリマー（ＡＢＡＢＡＢ．．．）の層が用いられ、延伸条件下において、ポリマーの一方は、複屈折性になるように選択され、他方のポリマーは、光学的に等方性のままとどまるように選択される。好適なポリマーは、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテフタレート（ＰＢＴ）、これらのコポリマー、及びこれらのブレンドから賢明に選択され得る。追加的に、複屈折性を呈し、この目的のために有用になり得る他の部類のポリマーは、ポリスチレン類（シンジオタクチックポリスチレンを含む）、ポリアミド類（Ｎｙｌｏｎ６を含む）、及び液晶ポリマー類である。
【００３２】
１軸及び２軸複屈折性、並びにｎｘ、ｎｙ、及びｎｚがかかわる等式及び不等式に関する上述の説明に関して、我々は、２つの屈折率の間の厳密な等式は達成又は測定が困難であり得、実際的見地から、わずかな差は厳密な等式と区別不能であり得ると認識している。したがって、本文書の目的のために、我々は、材料の屈折率の１つの対が実質的に同じである、例えば、それらの差が０．０５未満であり、その一方で、材料の屈折率の残りの対が実質的に同じでない場合、例えば、それらが少なくとも０．０５だけ異なる場合には、材料を１軸複屈折性と見なす。同様に、材料の主屈折率の各々全ての対が実質的に同じでない場合、例えば、それらが少なくとも０．０５だけ異なる場合には、材料は２軸複屈折性と見なされる。
【００３３】
通例、特に多層光学フィルム反射型偏光子に関して、このような偏光子内の２軸複屈折層は、例えば、関係｜ｎｙ−ｎｚ｜≧０．０５、並びに｜ｎｘ−ｎｙ｜＞０．０６若しくは０．０８を満たす屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを有し得る。対照的に、このような偏光子内の１軸複屈折層は、例えば、関係｜ｎｙ−ｎｚ｜＜０．０５、並びに｜ｎｘ−ｎｙ｜＞０．０６若しくは０．０８を満たす屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを有し得る。
【００３４】
本出願に特に関連する別の設計側面は、完成した多層反射型偏光子内に存在するミクロ層の別個のスタックの数である。この数は、多くの場合、層マルチプライヤデバイスがフィルムの製作の間に用いられたかどうかに関連する。この特徴を説明する際に、図２を参照する。図２は、反射型偏光子２２０として構成された単一パケット多層光学フィルムを概略的に示す。
【００３５】
多層光学フィルム又は偏光子２２０は２つの反対の外側主表面２２０ａ、２２０ｂを有し、これらの間に複数の別個のポリマー層が存在する。共押し出し及び延伸によってこのようなフィルムを作製するために用いることができるポリマー材料及びフィルム作製装置が知られている。例えば、米国特許第５，８８２，７７４（Ｊｏｎｚａら）号及び第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）、並びに米国特許出願公開第２０１１／０１０２８９１号（Ｄｅｒｋｓら）を参照されたい。隣接するポリマー層は、主軸のｘ軸、ｙ軸、又はｚ軸のうちの少なくとも１つに沿って実質的に異なる屈折率を有し、そのため、一部の光は（光の伝搬方向及び偏光状態に依存して）層間の境界面において反射される。偏光子２２０のポリマー層の一部は、多層光学フィルムに所望の反射特性又は透過特性を与えるために、複数の境界面で反射された光が建設的干渉又は相殺的干渉を受けるよう、十分に薄い（「光学的に薄い」）。これらの層は本明細書においてミクロ層と呼ばれ、図２において「Ａ」及び「Ｂ」と標識される。可視光を反射するように設計された反射型偏光子の場合、各ミクロ層は、概して、約１ミクロン未満の光学厚さ（即ち、物理的厚さ×その屈折率）を有する。また、図２において層２２２によって示されるように、偏光子内には、当技術分野において知られているとおりの、スキン層又は保護境界層（protective boundary layer、ＰＢＬ）などの、より厚い層も存在し得る。このような「光学的に厚い」層は、少なくとも１ミクロン、及び多くの場合、１ミクロンよりもはるかに大きい光学厚さを有し、ミクロ層とは見なされない。（本文書全体を通じて、用語「厚さ」が、修飾語「光学」を伴わずに用いられる時には、文脈によって別途示されない限り、厚さは物理的厚さを指す。）
【００３６】
密着したひとまとまりのミクロ層は、本明細書において、ミクロ層のパケット、又はミクロ層パケットと呼ばれる。図示のように、偏光子２２０はミクロ層のただ１つのパケット２２４を包含する。図に示されるように、パケット２２４はＴ１の（物理的）厚さを有し、偏光子２２０はＴ２の全厚を有する。ミクロ層のただ１つのパケット２２４を用いて多層光学フィルムを構成することは、製造プロセスを単純にし（所望されるミクロ層の数が過剰でないことを前提とする）、ミクロ層の厚さ及び厚さプロファイルをよりうまく制御することを可能にし、それが今度は、反射型偏光子の分光反射率特性及び分光透過率特性をよりうまく制御することを可能にする。図２において、隣接するミクロ層の対は、ＯＲＵ１〜ＯＲＵ６と標識された光学繰り返し単位（optical repeat unit、ＯＲＵ）を形成する。各ＯＲＵは、その構成ミクロ層の光学厚さの合計に等しい光学厚さ（ＯＴ１、ＯＴ２、．．．ＯＴ６）を有する。６つのＯＲＵ（１２層のミクロ層）のみが示されているが、読み手は、典型的な単一パケット反射型偏光子は、可視スペクトルにわたって十分な反射率をもたらすために、更に多くのミクロ層及びＯＲＵを包含することになることを理解するであろう。例えば、単一パケット反射型偏光子内のミクロ層の総数は、例えば、５００層未満、４００層未満、又は３５０層未満、あるいは２００層〜５００層、又は２００層〜４００層、又は２００層〜３５０層、又は２２５層〜３２５層の範囲内であり得る。ＯＲＵの光学厚さは、ＯＲＵがピーク反射率を呈する波長を決定する。ＯＲＵの光学厚さがパケットの一方の側（例えば、主表面２２０ａ付近）からパケットの反対側（例えば、厚い層２２２付近）まで徐々に増大する、所望の層厚さプロファイルに従ってＯＲＵの厚さを注意深く制御することによって、十分な数のＯＲＵがパケット内に存在することを前提とすると、ミクロ層のパケットは、可視スペクトルにわたって、及び所望の範囲の観測角度にわたって、広い反射性をもたらすことが可能になる。
【００３７】
所望の光学性能目標をより容易に達成するための代替的なアプローチは、多層光学フィルム反射型偏光子を、単一パケットフィルム内に実際に組み込むことができるよりも多くのミクロ層を有するように設計することである。この理由のために（又は他の理由のために）、ミクロ層が２つ以上の区別可能なミクロ層パケットに分割又は分離されており、少なくとも１つの光学的に厚いポリマー材料が、隣り合うパケット同士を分離する、反射型偏光子が作製される。このような複数パケット反射型偏光子は様々な仕方で製造することができる。例えば、反射型偏光子は、ただ１つのフィードブロックを用いるのではなく、複数のフィードブロック（複数のパケットに対応する）を用い、ポリマー材料が依然として液状である間にこれらのフィードブロックからのパケットを組み合わせて作製することができる。例えば、米国特許出願公開第２０１１／２７２８４９号（Ｎｅａｖｉｎら）を参照されたい。代替的に、反射型偏光子は、例えば、米国特許第５，８８２，７７４号（Ｊｏｎｚａら）又は第６，０２５，８９７号（Ｗｅｂｅｒら）に記載されているとおりの、層マルチプライヤデバイスを用いて作製することができる。層マルチプライヤデバイスは、例えば、ミクロ層又はＯＲＵの数を２倍又は３倍にし、完成した反射型偏光子内に（それぞれ）２倍又は３倍の数のパケットを作り出し得る。更に別のアプローチでは、例えば、単一のフィードブロックを用いて各々作製された２つ以上の多層光学フィルム反射型偏光子を一体に積層することによって、複数パケット反射型偏光子を作製することができる。
【００３８】
複数パケット反射型偏光子の欠点は、（ａ）多数の層及びその結果生じる高い材料コストによる製造コストの増大、並びに（ｂ）いくつかのディスプレイ用途においては重大な不利点になり得る、比較的大きな物理的全厚を含む傾向がある。（本開示の反射型偏光子は、好ましくは、５０ミクロン未満、又は４０ミクロン未満、あるいは２５〜５０ミクロン又は２５〜４０ミクロンの範囲内の厚さを有する。）しかし、より多数のミクロ層は、複数パケット反射型偏光子が、たとえ、このような偏光子が、標準的テンターを用いて配向されている場合でも、即ち、たとえ、このような反射型偏光子内の複屈折ミクロ層が２軸複屈折性であっても、ディスプレイ品質の光学性能目標を達成することを可能にする。これは、複数のパケットが、米国特許出願公開第２０１３／００６３８１８号（Ｗｅｂｅｒら）に記載されているように、スペクトル平滑化を作り出すことができ、軸外色の量の低減をもたらすためである。単一パケット反射型偏光子はこのスペクトル平滑化技法の利点を生かすことができず、層厚さの変動性に対してより小さい誤差限界を有する。
【００３９】
フィードブロック／ダイを通して交互になったポリマー材料の数多くの層を共押し出しし、延伸作業を用いてフィルムを配向させることによって作製された多層光学フィルム、及びこのようなフィルムの視覚的ディスプレイ用途への適合性を議論する際に、当業者にとって実際的関心のあるフィルムの１つの側面は、製造時のフィルムが空間的に均一である度合である。フィルムのこの側面は、意図された用途において、製造されたフィルムのうちのどれほどが使用可能であるのかと、どれほどが廃棄されなければならないのかとに関連するため、関心対象となる。これは、今度は、製造歩留まり及び製造コストに影響を与え、また、それは、大きなディスプレイシステムに適合するために、フィルムの所与のウェブからどのぐらいの大きさの部片を得る、又は切り出すことができるのかについてのサイズ制約をも課し得る。ＬＣディスプレイ用の光学フィルムの場合には、表示された画像内でフィルム関連アーチファクトが目立たないよう、高度の空間的均一性が望まれる。
【００４０】
図３に、光学フィルム３２０のウェブが概略的に示されている。フィルム３２０はフィルム作製ライン上で製造され、要素３０９として概略的に示された、テンター又はその他の延伸デバイスから出てくる。フィルム３２０は、図示のように、ｙ軸と平行な長手方向又はダウンウェブ方向を有する。フィルム３２０はまた、図示のように、ｘ軸と平行な横断方向又はウェブ交差方向を有する。２つの反対の長手方向縁部３２０ａ、３２０ｂがフィルム３２０の長手方向境界を画定する。テンター又は専用の延伸装置からのクリップセットが以前の配向ステップの間にフィルムを把持していたのは、これらの縁部付近であり、その後、フィルム３２０は縁部３２０ａ、３２０ｂへ裁断された。図には、ディスプレイ用途又はその他の所望の用途における反射型偏光子としての使用のために意図された３つのフィルムサンプル：フィルム縁部３２０ａ付近のフィルムサンプル３２１ａ、フィルム縁部３２０ｂ付近のフィルムサンプル３２１ｂ、及びフィルム３２０の（横断方向に対する）中心部分におけるフィルムサンプル３２１ｃが示されている。これらのフィルムサンプル又は部片は、より大きなウェブ又はフィルム３２０から、ナイフ、スリッタ、又はその他の好適な切断器具を用いて切り出される。反射型偏光子として、光学フィルム３２０、及びフィルムサンプル３２１ａ、３２１ｂ、３２１ｃの各々は、ｘ軸と平行なブロック軸、及びｙ軸と平行な通過軸を有する。
【００４１】
理想的な状況では、フィルムサンプル３２１ａ、３２１ｂ、３２１ｃは全て、同じ光学特性及び特質を有することになる。しかし、実際には、フィルム３２０は一定量の空間変動性を呈する。その結果、フィルム３２０の縁部付近におけるミクロ層パケットの層厚さプロファイル（並びにその対応する分光透過特性及び反射特性）は、フィルムの中心部分における層厚さプロファイル（並びに対応する分光透過特性及び反射特性）といくらか異なる。フィルムの中心と縁部との間の分光特性の変化量は、本出願にとって関心の対象となる種類の多層光学フィルム、即ち、ミクロ層のただ１つのパケットを有し、標準的テンターを用いて、フィルム内の複屈折ミクロ層が２軸複屈折性となるよう配向された反射型偏光子のために、特に重要である。有意な空間変動性は、これらのフィルムは、上述されたとおりのオン・ガラス構成で使用するために許容可能でなかろうという他者による確信に寄与する。
【００４２】
本文書の他所において、我々は、特定の角度及び偏光状態における一部の偏光フィルム及び積層体の透過及び反射などの光学特性について議論する。図４は、読み手が関連方向、平面、及び角度を理解するのを助けるために提供される。図には、例えば、反射型偏光子として構成された多層光学フィルム、あるいは吸収型偏光子に、並びに／又は別の光学フィルム若しくは本体に積層されたこのようなフィルムであり得る、又はそれを含み得る、光学本体４１２が、デカルトｘ−ｙ−ｚ座標系にのっとって示されている。偏光子として、光学本体４１２は、互いに垂直なｙ軸及びｘ軸にそれぞれ対応する、通過軸４１３及びブロック軸４１４を有する。ｚ軸は、本体４１２の厚さ方向、即ち、本体４１２の平面と垂直な軸に対応する。本体４１２上に垂直に入射する光はｚ軸と平行に伝搬する。このような光は、光が、通過軸４１３と平行な直線偏光成分を有する場合には、本体４１２によって実質的に透過され、光が、ブロック軸４１４と平行な直線偏光成分を有する場合には、実質的にブロックされる（反射型偏光子の場合には、反射され、吸収型偏光子の場合には、吸収される）。
【００４３】
代替の用語を欠くために、「入射面」は、本明細書において、光がフィルムに入射する場合、及び光がフィルムに入射しないが、代わりにフィルムから出射する場合の両方において、表面法線方向と光伝播方向とを含む基準面を指すために使用される。同様に、「入射角」は、フィルムに入射する光及びフィルムから出射する光の両方に対して表面法線方向と光伝搬方向との間の角度を指すために使用される。
【００４４】
図には、２つの基準入射面４１６及び４１８が含まれている。基準面４１６はブロック軸４１４及びｚ軸を包含し、基準面４１８は通過軸４１３及びｚ軸を包含する。図には、２つの斜め入射光線４１５、４１７が示されている。光線４１５は平面４１６内にあり、光線４１７は平面４１８内にある。光線４１５、４１７は、それらの伝搬方向が、ｚ軸に対してそれぞれの０でない極角θをなすため、斜めに入射する。光線４１５、４１７ごとに、光線の偏光状態は、図において、直交する両矢印の対として表されている、２つの直交成分：偏光状態が入射面内にあり、「ｐ偏光している」と呼ばれる成分、及び偏光状態が入射面と垂直であり、「ｓ偏光している」と呼ばれる成分に分解することができる。図を子細に見れば、斜め光線４１５についてのｐ偏光の偏光方向は斜め光線４１７についてのｐ偏光の偏光方向と同じでないこと（及びそれと平行でないこと）が分かる。同様に、斜め光線４１５についてのｓ偏光の偏光方向は斜め光線４１７についてのｓ偏光の偏光方向と同じでない（及びそれと平行でない）。同様に明らかなのは、光線４１５のｐ偏光（「ｐ偏光（p−pol）」）成分は通過軸４１３と垂直であり、ブロック軸４１４と部分的に整列しており、その一方で、光線４１５のｓ偏光（「ｓ偏光（s−pol）」）成分は通過軸４１３と平行であることである。光線４１７のｐ偏光成分はブロック軸４１４と垂直であり、通過軸４１３と部分的に整列しており、光線４１７のｓ偏光成分はブロック軸４１４と平行である。これから、入射方向によって、ｐ偏光は、ある場合には通過軸と垂直であり、他の場合にはブロック軸と垂直であり得、ｓ偏光は、ある場合には通過軸と平行であり、他の場合にはブロック軸と平行であり得ることが判る。
【００４５】
所与の透過（又は反射）スペクトルに関連付けられる色を定量化する１つの仕方は、可視波長の範囲にわたるスペクトルの高周波スペクトル変動性を算出することを含む。我々は、算出された高周波スペクトル変動性をΔ、即ち、ギリシャ文字のデルタと呼ぶ。このアプローチの例示を助ける曲線が図５の透過率対波長グラフに示されている。グラフにおいて、曲線５０１は、所与の照明幾何構成における所与の偏光子についての透過率対波長の任意曲線である。曲線５０１は可視波長範囲にわたっていくらかの変動性を呈する。我々は可視波長範囲を４００〜７００ｎｍに及ぶと仮定し得るが、他の妥当な端点波長が代わりに用いられてもよい。曲線５０１の変動性は、フィルムが白色光で照明された時に、ユーザ又は観察者に対して有色の（非白色の）外観として顕在化される。特に関心があるのは、波長の関数としての比較的高周波数の変動性に起因する任意の色である。例えば、おおよそ２０ｎｍ以下の周期を有するスペクトル変動性は、空間的にも角度的にも高速に変化する、観察色を生じさせることができる。
【００４６】
高周波変動性Δ、及びそれゆえ、このような変動性に関連付けられる色を定量化するために、我々はまず、曲線５０１を比較する対象となる平滑化スペクトルを定義する。平滑化スペクトルは、例えば、最小二乗又は重み付き最小二乗の点から、曲線５０１に対するベストフィット曲線であるべきであり、平滑化スペクトルは、（より高い周波数の変動性に対応する）より高い次数のみが比較に含まれるよう、低い次数の多項式であるべきである。好ましくは、平滑化スペクトルは波長において三次のベストフィット曲線、即ち、次式のとおりの三次多項式である：
ａ０＋ａ１λ＋ａ２λ２＋ａ３λ３，
ここで、係数ａ０、ａ１、ａ２、及びａ３は最小二乗法に従って選択される。このようなベストフィット三次スペクトルが曲線５０１のために算出され、その結果が曲線５０２である。次に、曲線５０１から曲線５０２を減算することによって、実際の透過率（曲線５０１）をベストフィットスペクトル（曲線５０２）と比較することができ、その結果が比較曲線５０３である。比較曲線５０３は、負である透過率の値を包含する限り、物理的に意味を持たないことに留意されたい。それにもかかわらず、曲線５０３は、曲線５０１の高周波変動性の含有量についての物理的に意味のある値を導出するために用いることができる。それを行うために、我々は、同じ可視スペクトル、例えば、４００〜７００ｎｍにわたる比較曲線５０３の統計的標準偏差を算出する。図５に示される曲線５０３の場合、この標準偏差は９．１８％、又は０．０９１８に等しい。それゆえ、曲線５０１の高周波変動性Δは９．１８％、又は０．０９１８であると言うことができる。この高周波変動性の数値の単位は曲線５０１、５０２、及び５０３の単位と同じである。それゆえ、曲線５０１などの単位が透過率パーセント（最小値０％、最大値１００％）として与えられる場合には、このとき、高周波変動性の単位もまた、透過率パーセント、又は単にパーセントである。その代わりに、曲線５０１などの単位が単に透過率（最小値０．０、最大値１．０）として与えられる場合には、このとき、高周波変動性Δの単位もまた、パーセントを伴わず、単に透過率である。
【００４７】
次に図６を参照すると、ＬＣディスプレイシステム６００の選択された要素が概略的に示されていることが分る。図示されている選択された要素は、後方吸収型偏光子６５８（図１における後方吸収型偏光子１５８と同じ又は同様であり得る）、多層光学フィルム反射型偏光子６２０（図１の反射型偏光子１４２、若しくは図２の反射型偏光子２２０と同じ又は同様であり得る）、並びに反射型偏光子６２０の前方主表面上に配置された光拡散層６２５である。ＬＣパネル、前方吸収型偏光子、及びバックライトなどの、ＬＣディスプレイシステム内に含まれるであろう他の構成要素は簡略化のために図から省略されている。光学フィルムは概ねｘ−ｙ平面内に、又はそれと平行に横たわっている。第１のユーザ又は観察者６０８がシステム６００の前に位置しており、ｚ軸と平行なシステム光軸に沿って、垂直入射角でディスプレイを見ている。第２のユーザ又は観察者６０９が同じくシステム６００の前に位置しているが、斜角でディスプレイを見ている。
【００４８】
後方吸収型偏光子６５８は、ＬＣディスプレイにおける適合性のゆえに当技術分野において知られている吸収型偏光子のうちの任意のものであると仮定されている。偏光子６５８は通過軸及びブロック軸（図６には示されていない）を有し、偏光子は、通過軸がｙ軸と平行となり、ブロック軸がｘ軸と平行となるように配向されている。
【００４９】
反射型偏光子６２０は、ミクロ層のただ１つのパケットが存在する交互になったポリマー層の多層光学フィルムであると仮定されている。更に、偏光子６２０は標準的テンターを用いて配向されており、それにより、偏光子６２０の複屈折層は２軸複屈折性であると仮定されている。図６は、この種の反射型偏光子６２０は偏光子６２０の過度の軸外色のゆえにオン・ガラス構成のために適していないという他者による確信に合わせて、偏光子６２０を独立型構成で示している。それゆえ、反射型偏光子６２０は空気間隙６０５によって吸収型偏光子６５８から分離されている。更に、反射型偏光子６２０にはその一方の主表面上に光拡散層６２５が設けられており、拡散層６２５は反射型偏光子６２０と吸収型偏光子６５８との間に配置されている。光拡散層６２５は、入射光線６０６及び散乱光線６０７によって示されるように、光を角度円錐又は分布内へ散乱させる。散乱は、反射型偏光子６２０を通って異なる方向に伝搬する光線を効果的に混合し、反射型偏光子６２０に関連付けられる色を低減又は解消する。拡散層６２５は、Ｈａｚｅ  Ｇｕａｒｄ  Ｐｌｕｓヘイズ計を用いて測定された時に、比較的高いヘイズ、例えば、少なくとも４０％を有すると仮定されている。拡散層６２５は任意の既知の種類又は設計のものであり得、例えば、拡散層６２５は、異なる屈折率のマトリックス内に埋められたガラス若しくはセラミックビーズ又はその他の粒子を含み得、あるいは拡散層６２５は、ポリマー／空気又はポリマー／ポリマー境界面において、非平滑化されているか、切子面を有するか、又は他の様態で滑らかでない主表面を含み得る。
【００５０】
すでに述べたように、我々は、研究及び試験を通じて、一般の見解に反して、単一パケットの２軸複屈折反射型偏光子が、オン・ガラス構成で、即ち、後方吸収型偏光子に積層された時に（これらの間に拡散層又は拡散構造体を有せずに積層された時。ただし、場合によっては、比較的低いヘイズ、例えば、３０％未満、又は２０％未満、又は１０％未満のヘイズを有するこのような層又は構造体が含まれ得る）、許容可能な光学性能をもたらすことができることを見出した。図７及び図８に、オン・ガラス構成の２つの例が示されている。
【００５１】
図７の概略図には、多層光学フィルム反射型偏光子７２０が透明接着剤層７２６によって後方吸収型偏光子７５８に付着している、積層体７３０又は光学本体が示されている。反射型偏光子７２０、後方吸収型偏光子７５８、及び接着剤層７２６は全て互いに同一の広がりを持ち、反射型偏光子７２０と吸収型偏光子７５８との間に空気間隙は存在しない。積層体７３０の観察者側は正のｚ方向にあり、それゆえ、後方吸収型偏光子７５８は、反射型偏光子７２０の前方にあると見なされ得る。反射型偏光子７２０は、上述された反射型偏光子６２０と同じ又は同様であり得る。それゆえ、反射型偏光子７２０は、交互になったポリマー層の共押し出しによって作製された単一パケット多層光学フィルムであり、フィルムは、偏光子７２０が従来のテンター上で拘束延伸を受けた結果として、２軸複屈折性である複屈折ミクロ層を有する。反射型偏光子７２０は反射型偏光子ウェブの中心部分であり得（例えば、図３におけるフィルムサンプル３２１ｃ参照）、又は反射型偏光子７２０は縁部部分であり得る（例えば、フィルムサンプル３２１ａ、３２１ｂ参照）。
【００５２】
反射型偏光子７２０は、ｙ軸と概ね平行な通過軸７１３ａ、及びｘ軸と概ね平行なブロック軸７１４ａを有する。単一のミクロ層パケット内のＯＲＵの数、及びそれらのＯＲＵの厚さプロファイルは、通過軸７１３ａと平行に偏光した垂直入射可視光に対する高い透過率、及びブロック軸７１４ａと平行に偏光した垂直入射可視光に対する低い透過率（及び高い反射率。これは、これらの低吸収多層光学フィルムの場合、透過率＋反射率は１００％に略等しいためである）を反射型偏光子７２０にもたらす。例えば、通過軸７１３ａと平行に偏光した垂直入射可視光の透過率は、可視波長範囲にわたって平均されると、少なくとも６０％、又は少なくとも７０％、又は少なくとも８０％であり得、ブロック軸７１４ａと平行に偏光した垂直入射可視光の透過率は、可視波長範囲にわたって平均されると、３０％未満、又は２０％未満、又は１０％未満であり得る。ｚ軸及び通過軸７１３ａを包含する基準面内で入射する斜めｐ偏光に対する反射型偏光子７２０の光学性能は、フィルム内の複屈折ミクロ層の２軸複屈折性の性質の結果生じる不可避の層間の屈折率不一致によって影響を受ける。６０度の極入射角をなすこのような斜め光に対して、反射型偏光子７２０の透過率は、４５０〜７００ｎｍの少なくとも一部の波長について、７０％〜９０％、又は７０％〜８５％の範囲内の値を有し、場合によっては、このような斜め光に対する透過率は、４００〜５００ｎｍの波長範囲全体を通じて９０％未満であり得る。
【００５３】
反射型偏光子７２０は、５０ミクロン未満、又は４０ミクロン未満の全厚を有し得、あるいは、２０〜５０ミクロンの範囲内、又は２０〜４０ミクロンの範囲内、又は２５〜４０ミクロンの範囲内であり得る。偏光子７２０のミクロ層パケット内のＯＲＵの層厚さプロファイルは、斜め６０度ｐ偏光に対する偏光子の透過率についての高周波スペクトル変動性Δが、波長についての三次多項式であるベストフィット曲線に対して４００〜７００ｎｍの波長範囲にわたって算出された時に、０．０８未満（即ち、８％未満）、又は０．０５未満（即ち、５％未満）になるように調整され得る。
【００５４】
通過軸７１３ｂ及びブロック軸７１４ｂを有する後方吸収型偏光子７５８は、上述された後方吸収型偏光子６５８と同じ又は同様であり得る。吸収型偏光子７５８は、通過軸７１３ａ、７１３ｂが実質的に整列し、かつブロック軸７１４ａ、７１４ｂも同じく実質的に整列するよう、反射型偏光子７２０に対して配向されている。例えば、２つのこのような実質的に整列した軸は、１度未満、又は０．１度未満の角度のずれによって特徴付けられ得る。
【００５５】
透明接着剤層７２６は、任意の好適な光学接着剤、例えば、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａから入手可能なＯｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ製品のうちの任意のものであり得る。接着剤層７２６の屈折率は、好ましくは、それらのフィルムのポリマー／接着剤境界面におけるフレネル反射を回避するために、吸収型偏光子７５８の屈折率及び反射型偏光子７２０の屈折率に相当に近い。接着剤層７２６は、好ましくは、吸収型偏光子７５８と反射型偏光子７２０との間の永久的接合をもたらす。
【００５６】
積層体７３０は、反射型偏光子７２０、吸収型偏光子７５８、及び接着剤層７２６（のみ）からなり得、あるいは積層体７３０はそれらから本質的になり得る。いくつかの実施形態では、積層体７３０、及びこれらの３つの構成要素の各々は、異なる屈折率のビーズ又はその他の粒子、あるいは非平滑化された、又はその他の滑らかでない主表面などの、有意な識別可能な光拡散層又は光拡散構造体を全く組み込んでいない。それゆえ、積層体７３０はこのような光拡散層又は光拡散構造体を全く有しなくてもよい。しかし、積層体７３０がこのような拡散層又は拡散構造体を実際に含む場合には、少なくとも、このような拡散層又は拡散構造体が反射型偏光子７２０と吸収型偏光子７５８との間に配置されていないことを確実にすることが多くの場合望ましい。以上の陳述は、非常に優れた光学的透明性を有する理想的な平坦な光学フィルム及び層でさえ、わずかであるが測定可能な量の光学散乱又は拡散を呈し得るとの認識をもってなされている。それゆえ、明確にするために、我々は、最小閾値であって、その閾値未満では問題の層又は構造体が、実際的観点から、及び本文書の目的のために、光拡散を有しないと見なされ得る、最小閾値を確立し得る。我々はこの最小光拡散閾値を、ＢＹＫ−Ｇａｒｄｉｎｅｒ，Ｓｉｌｖｅｒ  Ｓｐｒｉｎｇｓ，ＭＤからのＨａｚｅ  Ｇｕａｒｄ  Ｐｌｕｓヘイズ計を用いて、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３に記載されているものなどの好適な手順に従って測定された時の、５％、又は４％、又は３％、又は２％、又は１％のヘイズ値に設定する。
【００５７】
光学フィルムは、多くの場合、フィルムの主表面を引っかき傷又はその他の損傷から保護するための一時的なポリマー剥離ライナーを両面に有した状態で販売及び／又は輸送される。このような剥離ライナーは、引き剥がすことによって製品から容易に除去することができる。剥離ライナーは、ユーザによって容易に見られる、又は検出され得るよう、染料、顔料、又は光拡散剤を含む、その他の薬剤を組み込むことができる。このような一時的剥離ライナーは積層体７３０の外面にも同様に適用され得る。しかし、このような剥離ライナーは積層体７３０と区別可能であり、その一部と見なされる必要はない。それゆえ、このような剥離ライナーが積層体７３０上に（又は以下の積層体８３０を含む、本明細書において開示されている他の積層体上に）存在し、実質的な光拡散特性を有するという範囲で、積層体は、有意な光拡散層又は光拡散構造体を全く組み込んでいないと言ってもなお差し支えない。
【００５８】
しかし、読み手は、場合によっては、反射型偏光子７２０と吸収型偏光子７５８との間に１つ以上の中程度の拡散層又は拡散構造体を含むことが望ましくなり得ることを注意されるべきである。このような中程度の拡散層又は拡散構造体は、有意である、即ち、上述の最小光拡散閾値よりも大きいが、図６のものなどの独立型構成に通例含まれる高ヘイズ拡散体よりも小さいヘイズ量を有する。例えば、比較的低いヘイズ、例えば、３０％未満、又は２０％未満、又は１０％未満のヘイズを有する拡散層又は拡散構造体が反射型偏光子７２０と吸収型偏光子７５８との間に含まれ得る。
【００５９】
本開示の２軸複屈折反射型偏光子において用いられる層厚さプロファイルについて、更なる議論がいくらか必要である。すでに述べたように、ミクロ層パケット内のミクロ層は光学繰り返し単位（ＯＲＵ）に編成されており、ＯＲＵ（及びミクロ層）の光学厚さは、可視スペクトル全域にわたる光に対して、所望の範囲の入射角及び方向にわたって、ブロック偏光の光に対する高い広帯域反射率、及び通過偏光の光に対する高い広帯域透過率（低い反射率）をもたらすように調整されている。これは通例、フィルムの厚さ方向（ｚ軸）に沿ったＯＲＵの厚さプロファイルを、より薄いＯＲＵが概ねパケットの一方の側（ここでは薄い側と呼ばれる）に位置し、より厚いＯＲＵが概ねパケットの反対側（ここでは厚い側と呼ばれる）に位置する、単調関数又は略単調関数となるよう調整することによって達成される。本開示のフィルムの望ましくない知覚軸外透過色を低減するために、少なくともいくつかの実施形態では、（ａ）ミクロ層パケットの厚い側が観察者（又は吸収型偏光子若しくはＬＣパネル）に面し、ミクロ層パケットの薄い側がバックライトに面するように反射型偏光子を配向させること、並びに（ｂ）ＯＲＵ厚さプロファイルを滑らかに変化していくように調整し、それにより、通過偏光状態のかなり斜めの入射光に対するフィルムの分光透過率が可視スペクトルにわたって同様に滑らかに変化していくようにすること、並びに（ｃ）ＯＲＵが斜角限界において６５０ｎｍに共鳴反射率ピークを有する地点の向こう側のパケットの厚い端部における過剰な数のＯＲＵを回避するような仕方でＯＲＵ厚さプロファイルを調整することであって、たとえ、このような調整が、斜角限界又はその付近で入射する通過状態の光に対して反射型偏光子の透過スペクトル内に波状起伏を生じさせ得ようとも、調整することが有用になり得る。
【００６０】
図８に、別の積層体８３０又は光学本体が示される。積層体８３０は、２つの追加の層が追加されたことを除いて、上述されたとおりの積層体７３０と同じ又は同様であり得る。それゆえ、積層体８３０は、後方吸収型偏光子８５８と、多層光学フィルム反射型偏光子８２０と、吸収型偏光子８５８を反射型偏光子８２０に接合する接着剤層８２６とを含む。これらの要素は積層体７３０の対応する要素と同じ又は同様であり得、これらの要素は光学本体又は構造体８３０’を形成する。それゆえ、光学本体又は構造体８３０’は、構造体８３０’の前部が追加の層に取り付けられていることを除いて、積層体７３０と同じ又は同様であり得る。具体的には、後方反射型偏光子８５８の前方主表面は接着剤層８２８を通じてガラス層８５４に接合されている。接着剤層８２８は接着剤層８２６と同じ又は同様であり得る。ガラス層は、上述された、ＬＣパネル１５０のパネルプレート１５４ｂなどの、ＬＣパネルの後方又は後部パネルプレートであり得る。
【００６１】
積層体８３０は、上述されたとおりの要素８２０、８２６、８５８、８２８、及び８５４（のみ）からなり得、あるいは積層体８３０はそれらから本質的になり得る。積層体７３０と同様に、積層体８３０及びその構成要素の各々は、好ましくは、異なる屈折率のビーズ又はその他の粒子、あるいは非平滑化された、又はその他の滑らかでない主表面などの、有意な識別可能な光拡散層又は光拡散構造体を全く組み込んでいない。それゆえ、積層体８３０はこのような光拡散層又は光拡散構造体を全く有しなくてもよい。しかし、積層体８３０がこのような拡散層又は拡散構造体を実際に含む場合には、少なくとも、このような拡散層又は拡散構造体が反射型偏光子８２０と吸収型偏光子８５８との間に配置されていないことを確実にすることが多くの場合望ましい。上述されたように、非常に優れた光学的透明性を有する理想的な平坦な光学フィルム及び層でさえ、測定可能な光学散乱を呈し得、我々は、最小閾値であって、その閾値未満では問題の層又は構造体が本文書の目的のために光拡散を有しないと見なされ得る、最小閾値を確立し得る。好適な閾値は上記の通り与えられる。更に、場合によっては、反射型偏光子８２０と吸収型偏光子８５８との間に、わずかであるが有意な量のヘイズ、例えば、３０％未満、又は２０％未満、又は１０％未満のヘイズを有する１つ以上の拡散層又は拡散構造体を含むことが望ましくなり得る。
【００６２】
実施例
数個の反射型偏光子、及びこのような偏光子を用いた積層体を作製し、試験した。反射型偏光子は全て、２つの交互になったポリマー材料の数多くの層を、フィードブロック及びダイを通して共押し出しし、延伸作業を用いてフィルムを配向させ、多層光学フィルム反射型偏光子を作り出すことによって製作した。フィルムごとに、ポリマー材料のうちの一方は延伸の条件下で複屈折性になり、その一方で、他方のポリマー材料は実質的に等方性のままとどまった。
【００６３】
手短に言えば、反射型偏光子のうちの１つ、「実施例１」は、層マルチプライヤデバイスを用いずに作製され、ミクロ層のただ１つのパケットを有した。更に、標準的テンターを用いて実施例１の偏光子を配向させ、それにより、フィルム内の複屈折ミクロ層は２軸複屈折性になった。別の反射型偏光子、「比較例１」は設計及び構造が実施例１の偏光子と同様であったが、ミクロ層のパケット内のＯＲＵの層厚さプロファイルは実施例１の偏光子のものほど制御されず、それゆえ、可視波長にわたる分光透過率はより変動性が高かった。別の反射型偏光子、「比較例２」は、フィルム内に３つの別個のミクロ層パケットを作り出す層マルチプライヤデバイスを用いて作製した。実施例１及び比較例１と同様に、標準的テンターを用いて比較例２の偏光子を配向させ、２軸複屈折性ミクロ層を作り出した。別の反射型偏光子、「比較例３」は、ミクロ層のただ１つのパケットを有するように作製したが、放物線状延伸装置を用いて配向させ、１軸複屈折ミクロ層を作り出した。これらの反射型偏光子のサンプルを、後述されるように、それらのそれぞれのフィルムウェブの中心部分及び縁部部分の両方から得た。実施例１、比較例２、及び比較例３の反射型偏光子は、米国において１年間以上販売のために提供された代表的な反射型偏光子製品である。しかし、出願人らの知る限り、実施例１の反射型偏光子が、オン・ガラス構成で、例えば、吸収型偏光子との積層体の態様で、かつて販売又は使用されたことはない。
【００６４】
実施例１．
実施例１の偏光子を作製するために用いられる２つの交互になったポリマー材料のうち、複屈折性ポリマーは、９０モル％のナフタレンジカルボキシレート及び１０モル％のジメチルテレフタレートで構成されたコポリエステル（ここでは９０／１０  ｃｏＰＥＮと呼ばれる）であり、ジオールの１００％はエチレングリコールであった。等方性ポリマーは、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ，ＴＮからの５８ｗｔ％のＰＥＴｇ  ＧＮ０７１、及び４２ｗｔ％の９０／１０  ｃｏＰＥＮのブレンドであった。このコポリマーは６３３ｎｍの光に対して約１．５９３の等方性屈折率を有する。層マルチプライヤ装置を使用しないことを除いて、米国特許第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）に記述されているものに類似した２７５層のフィードブロック及びフィルム作製装置を用いて、これらの２つのポリマー材料を共押し出しした。共押し出し時に温度プロファイルを長さに沿って動的に調整し、標的とする層厚プロファイルを、偏差を最小限に抑えつつ維持する、フィードブロック中に配置されたアキシャルロッドヒータ（axial rod heater）を用いて、２７５層（およそ１３７個のＯＲＵ）の層厚プロファイルを制御し、標的とする単調な光学厚さプロファイルに実質的に一致させた。本明細書中で実施例１の偏光子と呼ばれる、完成した偏光フィルムは、空気に露出したフィルムの最外層を形成する、ＰＥＴｇ  ＧＮ０７１で構成された光学的に厚いスキン層をミクロ層パケットの前後の両方において含むものであった。実施例１の偏光子を、上述されたとおりの標準的テンター内で、毎秒約６０％の速度で、横断方向に約６：１及び流れ方向（長手方向）に１：１の延伸比を有するよう配向させた。このフィルムのために、（実質的な延伸が生じる前にフィルムが加熱される）予熱ゾーン内の温度は３１２度Ｆであり、（フィルムが延伸される）延伸ゾーン内の温度は２８７度Ｆであり、（フィルムが延伸ゾーンの後にテンタークリップによって依然として把持されている）ヒートセットゾーン内の温度は２９０度Ｆであった。ヒートセットゾーン内において、フィルムは横断方向に０．３％弛緩し、流れ方向において長さは不変であった。
【００６５】
実施例１の偏光子は約３０ミクロンの完成フィルム厚さを有し、各外側スキン層は約１ミクロンの厚さを有した。
【００６６】
比較例１．
（ａ）等方性ポリマーが、上述されたＰＥＴｇ  ＧＮ０７１材料（６３３ｎｍの光に対する屈折率、１．５６３が、実施例１の等方性ポリマーのものよりも低い）であったこと、及び（ｂ）アキシャルロッドヒータの温度プロファイルが実施例１の場合と同じ仕方で調整されなかったことを除いて、比較例１の偏光子は実施例１の偏光子と同じ仕方で作製された。この結果、実施例１の標的とする単調な光学厚さプロファイルと実質的に一致するように最適化されていない２７５層（およそ１３７ＯＲＵ）の層厚さプロファイルが生じ、その結果、より変動性が高い透過スペクトル、及び斜角においてより色彩のある外観が生じた。比較例１の偏光フィルムを、標準的テンター内で、横断方向に約６：１及び流れ（長手）方向に１：１に配向させた。
【００６７】
比較例１の偏光子は約３２ミクロンの完成フィルム厚さを有し、各外側スキン層は約１ミクロンの厚さを有した。
【００６８】
比較例２．
比較例２の偏光子を作製するために用いた２つの交互になったポリマー材料のうち、複屈折性ポリマーはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）であった。等方性ポリマーは、５５モル％のナフタレンジカルボキシレート、及び４５モル％のジメチルテレフタレートで構成されたコポリエステル（ここではｃｏＰＥＮ５５／４５ＨＤと呼ばれる）であり、ジオールの９６モル％はエチレングリコールであり、ジオールの８モル％はヘキサンジオールであった。これらの２つのポリマー材料を、合計２７５個の層を有する交互になった層配列で共押し出しし、この押し出し物を、押し出し物を分割して３つの押し出し物構成要素（パケット）を互いに積み重ねる３：１層マルチプライヤデバイスに通して送った。過剰な数のミクロ層又はＯＲＵが特定の厚さとなって任意の特定波長に反射率ピークが生じることを回避するべく、個々のパケットの層厚さプロファイルがアキシャルロッドヒータシステムの使用によって管理される。結果として得られた流延ウェブを標準的テンター内で更に処理し、横断方向における約６：１の延伸比、及び流れ（長手）方向における１：１の延伸比に延伸した。これにより、各々、２７５層のミクロ層（約１３７個のＯＲＵ）の３つの別個のミクロ層パケットに分離された合計約８２５層のミクロ層を有し、ミクロ層の間に、上述されたとおりの、光学的に厚い保護境界層（ＰＢＬ）を有し、外側主表面にＰＥＴｇ  ＧＮ０７１材料で構成された光学的に厚いスキン層を有する、反射型偏光フィルムが作り出される。
【００６９】
比較例２の偏光子は約９４ミクロンの完成フィルム厚さを有し、各外側スキン層は約７ミクロンの厚さを有し、各ＰＢＬは約４ミクロンの厚さを有した。
【００７０】
比較例３．
比較例３の偏光子を作製するために用いた２つの交互になったポリマー材料のうち、複屈折性ポリマーは９０／１０  ｃｏＰＥＮであった。等方性ポリマーは、Ｒｉｙａｄｈ，Ｓａｕｄｉ  Ａｒａｂｉａに所在するＳＡＢＩＣから入手可能な、８５ｗｔ％のＸｙｌｅｘ  ＥＸＸＸ０２８２、及びＥａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．からの１５ｗｔ％のＰＥＴｇ  ＧＮ０７１で構成されたコポリマーであった。これらの２つのポリマー材料を、合計２７５層の層を有する交互になった層配列で共押し出し、こららの層は単一パケットの完成フィルム内の２７５層のミクロ層（約１３７個のＯＲＵ）になった。共押し出し時に温度プロファイルを長さに沿って動的に調整し、標的とする層厚プロファイルを、偏差を最小限に抑えつつ維持する、フィードブロック中に配置されたアキシャルロッドヒータを用いて、２７５層の層厚プロファイルを制御し、標的とする単調な光学厚さプロファイルに実質的に一致させた。流延ウェブを、米国特許第６，９４９，２１２号（Ｍｅｒｒｉｌｌら）に記載されているとおりの放物線状延伸装置を用いて更に処理し、約６：１の横断方向延伸比、及び約０．５：１の流れ（長手）方向延伸比（即ち、流れ方向におけるその長さの１／２に低減した）を有するよう延伸し、単一のミクロ層パケットに配列された合計２７５層のミクロ層を有し、外側主表面に光学的に厚いスキン層を有する、完成した反射型偏光フィルムを作り出した。‘２１２号のＭｅｒｒｉｌｌらの特許に記載されているように、これらの多層状材料及びこの種の変形の場合、隣接する複屈折性ミクロ層と等方性ミクロ層との間にはｙ方向及びｚ方向に沿った屈折率の厳密な一致が存在し、そのため、どの入射角度においてもｐ偏光通過状態光に対して多層スタックによって生み出される反射率はほとんど存在しない。
【００７１】
次に、これらの４つの反射型偏光子フィルムのサンプルを、例えば、図３によって示唆されるとおりの、それらのそれぞれのフィルムウェブ上の異なる場所から採取し、サンプルを試験した。図９〜図１４は試験結果のうちのいくつかを示す。
【００７２】
図９は、各反射型偏光子サンプルのブロック軸と平行に偏光した垂直入射光についての測定透過率を示す。これらの測定は、各々のそれぞれのフィルムウェブの中心部分から採取された反射型偏光子フィルムサンプルについてのものである。曲線９００は実施例１の反射型偏光子のサンプルについての測定透過率である。曲線９０１、９０２、及び９０３は、それぞれ、比較例１、比較例２、及び比較例３の反射型偏光子のサンプルについての測定透過率である。
【００７３】
図１０は、同じ４つの反射型偏光子サンプルについての図９のグラフと同様であるが、各々のこのような偏光子の通過軸と平行に偏光した垂直入射光についてのグラフである。それゆえ、曲線１０００は、実施例１のサンプルについての測定透過率であり、曲線１００１、１００２、及び１００３は、それぞれ、比較例１、比較例２、及び比較例３のサンプルのサンプルについての測定透過率である。
【００７４】
また、偏光フィルムを垂直入射角における目視観測によっても評価した。図９及び図１０からの（それぞれのフィルムウェブの中心部分から採取した）４つの反射型偏光子サンプルの各々を、白色光照明を用いて垂直入射角で観察したところ、それらの偏光子サンプルの各々は透過時にほとんど又は全く色を呈しなかった。即ち、所与の偏光子サンプルを白色光源と観察者の眼との間に配置すると、垂直入射角において、偏光子サンプルは光源の白色の外観を実質的に変化させなかった。これは、各々のそれぞれのフィルムウェブの縁部部分から採取した、実施例１の反射型偏光子、比較例１の反射型偏光子、比較例２の反射型偏光子、及び比較例３の反射型偏光子のサンプルにも言えることが見出された。
【００７５】
反射型偏光子の知覚色に関する、反射型偏光子のより厳しい試金石は、有意な斜角における反射型偏光子の外観である。斜めの観測角度では、厚さ方向（ｚ方向）におけるミクロ層の間の任意の屈折率差が有意になり、より短い波長への透過スペクトルのシフトも生じる。図１１、図１２、及び図１３は、以下の観測又は照明幾何構成の下で試験された４つの反射型偏光子の様々なサンプルについての測定透過スペクトルを示す：各サンプルの分光透過率は、フィルムのｚ軸及びｙ軸（通過軸）を包含する入射面（基準面）内の光について、６０度の極角で試験した。光はこのような入射面内で偏光している、即ち、ｐ偏光している。（更に、各々の場合において、試験したフィルムは、そのミクロ層パケット（単数又は複数）の厚い側が分光光度計の光源に面するように配向させた。）この幾何構成では、フィルムの外側ポリマー／空気境界面におけるフレネル反射は小さいか、又は無視できる。
【００７６】
図１１は、図９及び図１０において用いた反射型偏光子フィルムサンプル、即ち、それぞれのフィルムウェブの中心部分から採取したフィルムサンプルの各々（例えば、図３におけるフィルムサンプル３２１ｃ参照）についての上述されたとおりの６０度ｐ偏光透過スペクトルを示す。それゆえ、曲線１１００は実施例１の反射型偏光子からのこのようなサンプルについてのものであり、曲線１１０１は比較例１の反射型偏光子からのこのようなサンプルについてのものであり、曲線１１０２は比較例２の反射型偏光子からのこのようなサンプルについてのものであり、曲線１１０３は比較例３の反射型偏光子からのこのようなサンプルについてのものである。
【００７７】
比較例３のサンプル（曲線１１０３）は、（１軸複屈折ミクロ層によって可能にされる）ｙ方向及びｚ方向の両方における層間の屈折率の一致、及び良好に制御された層厚さプロファイルによる、少量の変動を伴う非常に高い透過率を示す。実施例１のサンプル（曲線１１００）及び比較例２のサンプル（曲線１１０２）は、可視領域全域を通じて、より低い透過率を示す。これは、２軸複屈折性及びｚ方向における有意な層間の屈折率差を生み出す、これらのフィルムの製造における標準的テンターの使用によって説明することができる。しかし、曲線１１００及び１１０２についての比較的小さなスペクトル変動性は、これらのサンプルのミクロ層パケット（単数又は複数）内のミクロ層及びＯＲＵの良好な層厚さ制御、及びうまく調整された層厚さプロファイルを指示する。比較例１のサンプル（曲線１１０１）は、フィルム内で用いられている、より低い屈折率の等方性ポリマーのゆえに、他のサンプルよりも低い平均透過率を有するが、更に、曲線１１０１は可視波長領域内において極めて変動性が大きく、これは高い知覚色を指示する。
【００７８】
曲線１１００は４００〜７００ｎｍの少なくとも一部の波長に対して７０％〜８５％の透過率の範囲内である。曲線１１００はまた、４００〜５００ｎｍの波長範囲全域を通じて９０％未満である。
【００７９】
曲線１１００〜１１０３の高周波変動性Δを算出した。ここで、各々の場合において、三次多項式をベストフィット曲線として用い、算出は４００〜７００ｎｍの波長範囲にわたって実行した。結果は以下のとおりである：曲線１１００、１１０１、１１０２、及び１１０３についてのΔは、それぞれ、０．０１１８、０．０５１５、０．０２１６、及び０．００４３であった。これらの結果は、６０度の幾何構成におけるフィルムサンプルの目視観測と矛盾しない：比較例３のサンプルは最も少量の色を呈し、実施例１及び比較例２のサンプルは、比較例３よりも多くの色であるものの、依然として、いくつかのディスプレイ用途には許容可能な量の色を呈し、比較例１は最も多くの色を呈した。実施例１のサンプル（曲線１１００）についてのΔは０．０８未満、及び０．０５未満であるが、少なくとも０．０１であることに留意されたい。
【００８０】
フィルムウェブの異なる領域における空間変動性の効果を研究するために、それぞれのフィルムウェブの縁部から採取した反射型偏光子のサンプルに対しても測定を行った。
【００８１】
図１２は、図１１と同じ測定条件の下で取った分光透過率のグラフであるが、図１２では、フィルムサンプルはそれぞれのフィルムウェブの第１の縁部部分（例えば、図３におけるフィルムサンプル３２１ａを参照）から採取した。それゆえ、曲線１２００は実施例１の反射型偏光子からのこのようなサンプルについてのものであり、曲線１２０１は比較例１の反射型偏光子からのこのようなサンプルについてのものであり、曲線１２０２は比較例２の反射型偏光子からのこのようなサンプルについてのものであり、曲線１２０３は比較例３の反射型偏光子からのこのようなサンプルについてのものである。
【００８２】
図１３は、図１１及び図１２と同じ測定条件の下で取った分光透過率のグラフであるが、図１３では、フィルムサンプルはそれぞれのフィルムウェブの第２の縁部部分（例えば、図３におけるフィルムサンプル３２１ｂを参照）から採取した。それゆえ、曲線１３００は実施例１の反射型偏光子からのこのようなサンプルについてのものであり、曲線１３０１は比較例１の反射型偏光子からのこのようなサンプルについてのものであり、曲線１３０２は比較例２の反射型偏光子からのこのようなサンプルについてのものであり、曲線１３０３は比較例３の反射型偏光子からのこのようなサンプルについてのものである。
【００８３】
図１２及び図１３のグラフは図１１と同様の傾向に沿っている。それゆえ、フィルムウェブの縁部から採取したサンプルについては、比較例３が、可視波長にわたって最も高く、最も滑らかな透過率を依然として呈する。比較例１は、最も低い平均透過率、及び最も多くのスペクトル変動性、ひいては色を依然として呈する。更に、実施例１及び比較例２は、可視領域内のスペクトル変動性が比較例３のものよりも大きいが、比較例１のもの未満である、中間の透過率を依然として示す。
【００８４】
図１２及び図１３における曲線の高周波変動性Δを、図１１に関して上述したのと同じ仕方で算出した。結果は以下のとおりである：曲線１２００、１２０１、１２０２、及び１２０３についてのΔは、それぞれ、０．０３８３、０．０９１８、０．０４２１、及び０．００４９であり、曲線１３００、１３０１、１３０２、及び１３０３についてのΔは、それぞれ、０．０５１６、０．０６０７、０．０３３９、及び０．００５９であった。これらの結果は、６０度の幾何構成におけるこれらの縁部近傍のフィルムサンプルの目視観測と矛盾しない：比較例３のサンプルは最も少量の色を呈し、実施例１及び比較例２のサンプルは、比較例３よりも多くの色であるものの、依然として、いくつかのディスプレイ用途には許容可能な量の色を呈し、比較例１は最も多くの色を呈した。
【００８５】
また、例えば、図７に概略的に示されるように、透明光学接着剤層を用いて反射型偏光子を吸収型偏光子に接合することによって、様々な反射型偏光子フィルムの積層体を作製した。吸収型偏光子は、東京、日本の株式会社サンリッツからのＨＬ  Ｃ２−５６１８Ｓであった。光学接着剤はサンリッツからのＨＬ  Ｃ２−５６１８Ｓ偏光子とともに提供された。吸収型偏光子と反射型偏光子との間には空気間隙が存在せず、これらの偏光子は、それらの通過軸が実質的に整列するよう、かつそれらのブロック軸も実質的に整列するように配向させた。反射型偏光子と吸収型偏光子との間に光拡散層又は光拡散構造体を配置せず、積層体内に光拡散層を全く含めなかった。このような積層体を、反射型偏光子ウェブの中心部分から採取した反射型偏光子サンプル、及びウェブの縁部部分から採取したサンプルの両方から作製した。
【００８６】
これらの積層体において、吸収型偏光子は、反射型偏光子自体を用いて観測した透過スペクトルに対して比較的軽微な影響を及ぼし、このようなスペクトルの変動性に対して比較的軽微な影響を及ぼした。図１４に、これが示されている。同図において、曲線１４０１は、ｚ軸及びｙ軸（通過軸）を含む平面内で６０度の極角で入射するｐ偏光に対する、フィルムウェブの中心部分から採取した比較例１の反射型偏光子のサンプルの透過スペクトルである。この反射型偏光子及び吸収型偏光子を用いて、前の段落に記載されているとおりの積層体を作製した。このような積層体についての透過スペクトルを測定し、曲線１４０１ａとして示している。
【００８７】
ｙ−ｚ平面内において６０度の極角をなすｐ偏光を透過している積層体を観察することを含む、様々な積層体の目視検査により、反射型偏光子フィルム自体の観測と矛盾しない結論を得た。具体的には、実施例１の反射型偏光子を用いた積層体に関して、積層体は、比較例３の反射型偏光子を用いて作製した積層体よりも多くの色を呈したが、このような積層体の色の量は、いくつかのディスプレイ用途に関しては、依然として許容可能なレベルにあった。
【００８８】
反射型偏光子及び吸収型偏光子だけでなく、図８に概略的に示されるように、ガラス層をも含む第２の積層体を作製した。これらの第２の積層体において、ガラス層は、Ａｐｐｌｅ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ，Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，ＣＡによって作製されたｉＰａｄ４デバイスから採取したＬＣパネルの後方パネルプレートであった。また、これらの第２の積層体において：吸収型偏光子と反射型偏光子との間には空気間隙が存在せず、偏光子を、それらの通過軸が実質的に整列するよう、かつそれらのブロック軸も実質的に整列するように配向させ、反射型偏光子と吸収型偏光子との間には光拡散層又は光拡散構造体を配置せず、積層体内には光拡散層を全く含めなかった。
【００８９】
ｙ−ｚ平面内において６０度の極角をなすｐ偏光を透過している積層体を観察すること、及びフィルムを、動作中のｉＰａｄ４デバイス内で、ディスプレイ全体を白色出力色に設定した状態で観察することを含む、第２の積層体の目視検査により、反射型偏光子フィルム自体の観測と矛盾しない結論を得た。具体的には、実施例１の反射型偏光子を用いた第２の積層体に関して、積層体は、比較例３の反射型偏光子を用いて作製した第２の積層体よりも多くの色を呈したが、このような積層体の色の量は、いくつかのオン・ガラスディスプレイ用途に関しては、依然として許容可能なレベルにあった。
【００９０】
以下は、本開示の実施形態の非包括的なリストである。
【００９１】
項目１は、
光学干渉によって光を反射及び透過するミクロ層のただ１つのパケットを有する反射型偏光子であって、ミクロ層は、第１の通過軸、第１のブロック軸、並びに第１の通過軸及び第１のブロック軸と垂直な第１の厚さ軸を規定するように構成されている、反射型偏光子と、
第２の通過軸及び第２のブロック軸を有する吸収型偏光子であって、この吸収型偏光子は反射型偏光子に、それらの間に空気間隙を有することなく、第１の通過軸及び第２の通過軸が実質的に整列するように取り付けられている、吸収型偏光子と、
を含む積層体であって、
ミクロ層のパケットが、交互になった第１のミクロ層及び第２のミクロ層を含み、第１のミクロ層は２軸複屈折性であり、
反射型偏光子が、単独で、第１の通過軸及び第１の厚さ軸を含む基準面内で６０度の極角で入射するｐ偏光に対する分光透過率によって特徴付けられ、
（ａ）分光透過率は、４５０〜７００ｎｍの少なくとも一部の波長に対して７０％〜９０％の範囲内の値を有し、
（ｂ）４００〜７００ｎｍの波長範囲にわたる高周波スペクトル変動性Δが０．０８未満である、
積層体である。
【００９２】
項目２は、光拡散層又は光拡散構造体が反射型偏光子と吸収型偏光子との間に配置されていない、項目１に記載の積層体である。
【００９３】
項目３は、積層体が光拡散層又は光拡散構造体を全く有しない、項目１に記載の積層体である。
【００９４】
項目４は、反射型偏光子と吸収型偏光子との間に配置された光拡散層又は光拡散構造体を更に含み、光拡散層又は光拡散構造体は３０％未満のヘイズを有する、項目１に記載の積層体である。
【００９５】
項目５は、積層体がガラス層を更に含み、吸収型偏光子が積層体内において反射型偏光子とガラス層との間に配置されている、項目１に記載の積層体である。
【００９６】
項目６は、ガラス層が液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルの一部である、項目５に記載の積層体である。
【００９７】
項目７は、高周波スペクトル変動性Δが、ａ０＋ａ１λ＋ａ２λ２＋ａ３λ３の形のベストフィット曲線に対する分光透過率の標準偏差である、項目１に記載の積層体である。
【００９８】
項目８は、４００〜７００ｎｍの波長範囲にわたるΔが０．０５未満である、項目１に記載の積層体である。
【００９９】
項目９は、４００〜７００ｎｍの波長範囲にわたるΔが少なくとも０．０１である、項目８に記載の積層体である。
【０１００】
項目１０は、基準面内で６０度の極角で入射するｐ偏光に対する分光透過率が４００〜５００ｎｍの波長範囲全体にわたって９０％未満である、項目１に記載の積層体である。
【０１０１】
項目１１は、反射型偏光子が反射型偏光子ウェブの中心部分である、項目１に記載の積層体である。
【０１０２】
項目１２は、反射型偏光子が反射型偏光子ウェブの縁部部分である、項目１に記載の積層体である。
【０１０３】
項目１３は、第１のミクロ層のうちの少なくとも一部が、それぞれ、第１のブロック軸、第１の通過軸、及び第１の厚さ軸に沿った屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを有し、｜ｎｙ−ｎｚ｜＞０．０５であり、かつ｜ｎｘ−ｎｙ｜＞０．０８である、項目１に記載の積層体である。
【０１０４】
項目１４は、反射型偏光子が５０ミクロン未満の物理的厚さを有する、項目１に記載の積層体である。
【０１０５】
項目１５は、反射型偏光子の物理的厚さが２０〜４０ミクロンの範囲内である、項目１４に記載の積層体である。
【０１０６】
項目１６は、積層体が、反射型偏光子、吸収型偏光子、及び反射型偏光子を吸収型偏光子に接合する接着剤層から本質的になる、項目１に記載の積層体である。
【０１０７】
別途指示しない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用する数量、特性の測定値などを表す全ての数は、「約」という用語によって修飾されると理解されたい。したがって、反対のことを指示しない限り、本明細書及び特許請求の範囲に記載の数値パラメータは、本出願の教示を利用する当業者が得ようとする所望の特性に応じて変動することができる近似的な値である。特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限しようとするものではないが、各数値パラメータは、少なくとも記載される有効桁数を考慮し、一般的な丸め技法を適用することによって解釈されるべきである。本発明の広義の範囲を示す数値範囲及びパラメータは近似的な値ではあるが、任意の数値が本明細書に述べられる具体例に記載される限りにおいて、これらは妥当な程度に可能な範囲で正確に記載されるものである。しかしながら、いかなる数値も、試験又は測定の限界に関連する誤差を包含し得る。
【０１０８】
当業者には、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく本発明の様々な改変及び変更が明らかであり、本発明は、本明細書に記載される例示的な実施形態に限定されない点が理解されるはずである。読者は、１つの開示される実施形態の特徴は、特に断らない限り、他の全ての開示される実施形態にも適用することが可能であると仮定すべきである。本明細書で参照する全ての米国特許、特許出願公開、並びに他の特許及び非特許文献は、上記の開示に矛盾しない範囲内で、参照により組み込まれていることも理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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