JP2000515994A - 制御された軸外れカラーのために広くなった赤色バンドエッジを有する反射性偏光子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 １つの偏光を透過させ、他の偏光を反射させる反射性偏光子は．軸外れカラー（ＯＡＣ）の色相を制御するために、軸外れ透過スペクトルにおいて広くなった赤色バンドエッジを有する。ＯＡＣ色相を制御するために、軸外れ透過スペクトルまたはＯＡＣスペクトルの赤色バンドエッジは赤色光の境界を越えてまたは少なくとも６００ｎｍにシフトされる。さらに好ましくは、ＯＡＣスペクトルは、反射性偏光子を用いている装置に光を供給するために取り付けられたランプのいずれの赤色発光ピークよりも赤に広がっている。この概念はいずれのタイプの反射性偏光子、例えば、多層反射性偏光子、コレステリック反射性偏光子等に同様に良好に応用される。得られる反射性偏光子は液晶表示装置のような多くの異なる用途に非常に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 制御された軸外れカラーのために広くなった赤色バンドエッジを有する反射性偏 光子 背景 本発明は、一般に、１つの偏光を透過させ、他の偏光を反射する反射性偏光子 に関する。より詳細には、本願は軸外れ色相を減じまたは特定の色相を選択する ために軸外れ透過スペクトルにおいて広くなった赤色バンドエッジを有する反射 性偏光子に関する。 反射性偏光子の１つの有用な用途は液晶表示（ＬＣＤ）用途における輝度増加 （獲得）を提供するための光リサイクリングモードにおける使用である。これら の用途において、反射性偏光子は光リサイクリングキャビティー、光源および液 晶パネルとの組み合わせで用いられる。光リサイクリングキャビティーとともに 反射性偏光子により、反射される偏光の光を透過される偏光に「リサイクルする 」ような輝度向上モードで反射性偏光子を用いるときに最大のルミネッセンスは 得られる。このような光リサイクリング装置の例は同時係属の同一譲受人の米国 特許出願第０８／４０２，１３４号明細書に記載されている。 多層タイプの反射性偏光子についての軸外れカラー（ＯＡＣ）の問題は同時係 属の同一譲受人の米国特許出願第０８／４０２，０４１号明細書に記載されてお り、それを引用により本明細書中に取り入れる。ＯＡＣはコレステリック反射性 偏光子のような他のタイプの反射性偏光子でも問題である。上記の米国特許出願 第０８／４０２，０４１号明細書に記載されいる多層反射性偏光子はまさに赤色 または黄色のＯＡＣを示す。換言すれば、ＯＡＣは明らかな赤色ま たは黄色の「色相」を有する。これは、軸外れ透過スペクトルの赤色バンドエッ ジが青色に向けてシフトされているからである。結果として、殆ど全てのｐ−偏 光した赤色光（６００ｎｍ以上）は非法線入射で透過されるが、ある量の青色お よび緑色は反射され、非法線入射の光に一定の赤い外観を与える。この色相は、 色制御が非常に重要である、バックリットＬＣＤ装置のような特定の用途におい ては非常に障害になる。 要旨 上記の従来技術の欠点を克服するために、そして、本明細書を読みそして理解 したときに明らかになるであろう種々の他の利点を提供するために、本発明は軸 外れカラー（ＯＡＣ）を減じるために広くなった赤色バンドエッジを有する反射 性偏光子を提供する。反射性偏光子は４５°の入射角で少なくとも６００ｎｍの ＯＡＣ赤色バンドエッジを有し、法線入射において消光軸に平行に偏光した光に 対して２０％未満の４００〜８００ｎｍの平均光透過率を有する。これにより、 可視光を横切るカラーバンドがより均一に反射され、これにより、ＯＡＣの色相 を制御する、よりカラーバランスのあるシステムとなる。 図面の簡単な説明 図面において、幾つかの図面を通して、同様の番号は同様の要素を参照する。 図１Ａ、１Ｂおよび１Ｃは、３種の異なる従来技術の多層反射性偏光子の透過 スペクトルを示す。 図２は典型的なＣＣＦＴの透過スペクトルを示す。 図３は６０°の入射角において約６７０ｎｍにＯＡＣ赤色バンド エッジを有する反射性偏光子の透過スペクトルを示す。 図４は液晶表示装置における本発明の反射性偏光子を示す。 詳細な説明 次の詳細な説明において、この説明の一部を構成し、そして本発明が実施され うる特定の態様を例示により示す添付図面を参照する。本発明の精神および範囲 から逸脱することなく、他の態様を用い、そして構造の変更を行うことができる ことは理解されるべきである。 反射性偏光子は１つの偏光の光を透過させ、別の偏光の光を反射するように作 用する。透過される光はいわゆる透過軸に平行に偏光されており、そして反射さ れる光はいわゆる消光軸に平行に偏光している。反射性偏光子は、光リサイクリ ングキャビティー、光源および吸収性偏光子とともに、例えば、液晶表示（ＬＣ Ｄ）において用いられるときに輝度の増加（獲得）を提供する光リサイクリング フィルムとして機能することができる。この最大ルミネッセンスは多層反射性偏 光子が輝度向上フィルムとして用いられるときに好ましい状態である。 非法線入射角での反射性偏光子の軸外れカラー（ＯＡＣ）またはカラフルなイ リデッセンスを有する外観は、法線入射から離れた角度で偏光子の透過軸を通し てｐ−偏光された光が不完全にそして不規則に透過することにより生じる。ＯＡ Ｃは入射角とともに変化するであろう。この為、特定のＯＡＣは特定の入射角に 特異的である。ＯＡＣは非法線入射角での偏光子の透過軸に平行に偏光されたｐ −偏光された光の透過率を測定することによりグラフィック的に見ることができ る。この記載の目的のために、非法線入射角での偏光子の透過軸に平行に偏光さ れた光の透過率を示すスペクトルはＯＡ Ｃスペクトルと呼ばれるであろう。このＯＡＣスペクトルの特徴は法線から離れ た角度で反射性偏光子がカラフルなまたはイリデッセンスを有する外観であるこ との原因の１つである。 多層タイプの反射性偏光子では、ＯＡＣは、米国特許出願第０８／４０２，０ ４１号明細書に記載されているように、部分的には、隣接した層の間の平面外（ ｚ）屈折率のミスマッチによるものである。この明細書は、ＯＡＣを減じるため に、多層反射性偏光子は最少の平面外ｚ−屈折率のミスマッチを有し、それによ り、ｐ−偏光された光のいずれの入射角でも透過軸に関して高い透過率を生じる べきであることを記載している。 上記の米国特許出願第０８／４０２，０４１号明細書に例示されている多層反 射性偏光子は非常に赤色または黄色のＯＡＣを示した。換言すれば、偏光子のＯ ＡＣは明らかな赤色もしくは黄色のキャストまたは本明細書において例示の目的 で参照される「色相」を有した。ＯＡＣ色相は、法線入射角から、より高い入射 角に移動するときに、法線入射角での消光スペクトルからのＯＡＣスペクトルの 「シフト」によるものである。例えば、図１Ａに示した多層反射性偏光子のスペ クトルは法線入射で消光軸に関して６７０ｎｍのハンドエッジを有し（曲線ｃ） 、そして、６０°の入射角でＯＡＣスペクトルに関して５６５ｎｍのバンドエッ ジを有する（曲線ｂ）。このように、ＯＡＣバンドエッジは、法線入射から、よ り高い入射角に移動するときに、青色に向かって「シフト」する。図１ＡのＯＡ Ｃ色相は非常に不快である。これは、可視光を横切るカラーバンドが均一に反射 されないからである。曲線ｂでは、殆ど全てのｐ−偏光された赤色光（６００ｎ ｍ以上）および多くのｐ−偏光された黄色光（５６５ｎｍ以上）は透過されるが 、青色および緑色の特定量は反射され、非法線入射で透過された光に一定の赤い または黄色い 外観を与える。 反射性偏光子のＯＡＣ色相はＬＣＤ装置において問題となりうる。というのは 、図１Ａに示すような上記の反射性偏光子についてのＯＡＣ赤色バンドエッジは ＬＣＤを発光させるために用いられる通常の光源の赤色発光ピークよりも低いか らである。ラップトップコンピュータおよび他のＬＣＤディスプレーの用途のた めに最も頻繁に用いられる光源はコールドカソード蛍光チューブ（ＣＣＦＴ）で ある。異なる製造業者により製造されたＣＣＦＴのスペクトルは様々であろうが 、アップル５４０ｃ ＴＦＴコンピュータのための代表的なＣＣＦＴ特性発光ス ペクトルを図２に示す。ＣＣＦＴの赤色、緑色および青色発光ピークの位置およ び相対的な大きさは、所望の色温度に基づく特定の燐光物質の選択により決定さ れる。図２のＣＣＦＴでは、赤色ピークは約６１０ｎｍに位置し、緑色ピークは 約５５０ｎｍの位置し、そして幾つかの青色ピークは４２０〜５００ｎｍに位置 する。 図１Ａおよび図２を比較すると、図２のＣＣＦＴの赤色発光ピーク（６１０ｎ ｍ）は図１Ａの反射性偏光子のＯＡＣ赤色バンドエッジ（５６５ｎｍ）よりも高 いことが判る。ＯＡＣ赤色バンドエッジはＣＣＦＴの発光ピークよりも低いので 、ＣＣＦＴにより発光された赤色光および緑色光の殆どは、法線から離れた角度 において、反射性偏光子を通して透過される。青色の透過量が少ないことと、赤 色および緑色の透過率が高いことの組み合わせにより、黄色い外観のＯＡＣとな る。この色は、幾つかの用途、特に、ディスプレーのカラーバランスおよび輝度 が極端に重要である、バックリットＬＣＤディスプレーにおいて非常に不快であ る。広くなったＯＡＣ赤色バンドエッジ ＯＡＣは一般に、多くの用途に望ましくないことが認識されてい るが、本発明はＯＡＣの色相も考慮すべき重要なファクターであることをさらに 認識している。本発明は、色相は、非法線入射でのＯＡＣスペクトルの赤色バン ドエッジ並びに緑色光および青色光に対する赤色光の相対透過率により影響を受 けることをさらに認識している。詳細には、非法線入射で透過した光の色相はこ の赤色バンドエッジの位置により大きく影響を受ける。 液晶ディスプレーの用途において、ＯＡＣは、色が白色から赤色にシフトする よりも白色から青色にシフトするようにＯＡＣを調節することが一般に好ましい 。この好ましさを仮定すると、反射性偏光子が表示装置において用いられるとき に、ＯＡＣの特定の色相は他の色相よりも好ましい。６０°で平らであるオフア ングルスペクトルは最も好ましい。というのは、反射性偏光子の付加のために角 度をもって知覚される色がないからである。特に、反射性偏光子をＬＣＤ用途に おいて輝度向上モードにおいて用いるときに、平らなＯＡＣスペクトルが得られ ないときには、青色のＯＡＣは好ましくはないが、許容でき、緑色のＯＡＣは好 ましくなく、そして赤色のＯＡＣは最も好ましくない。 殆どのコールドカソード蛍光チューブは６３０ｎｍを越える赤色発光ラインを 有しない。本発明は、ＯＡＣスペクトルがランプのスペクトルの範囲の全体にわ たって均質に反射するならば、より良好なカラーバランスが可能であることを認 識している。または、このことが可能でないならば、ＯＡＣは青色または緑色よ りも赤色の光を反射すべきである。このことを達成するために、本発明は、ＯＡ Ｃスペクトルは望ましくは、図１Ａに示したＯＡＣスペクトルよりも赤色にさら に広くなっていることを認識している。好ましくは、ＯＡＣスペクトルは赤色光 の境界を越えてシフトされ、または少なくとも６００ｎｍにシフトされる。さら により好ましくは、ＯＡＣ スペクトルは、反射性偏光子が用いられている装置中に光を提供する、その光源 のいずれの赤色発光ピークよりも赤色に望ましく広がっている。 反射性偏光子におけるＯＡＣの色相を減じるために、本発明は、本明細書中に おいて「ＯＡＣ赤色バンドエッジ」と呼ばれる有用なパラメータを見いだした。 本明細書の目的のために、ＯＡＣ赤色バンドエッジは、ｐ−偏光された光につい て、非法線入射での透過軸に沿った偏光子の反射率（ＯＡＣスペクトル）がベー スライン値からＯＡＣスペクトルのピーク反射率値の約１０％に増加する波長と して定義する。ここにおいて透過率（Ｔ）のみが示されているが、反射率（Ｒ） は１−Ｔにより与えられるものと仮定できる。というのは、吸収は約１％程度で あるからである。ベースライン反射率値は、光学層が反射を生じさせるように同 調されない遠赤外もしくは赤外において取ることができる。赤色バンドエッジは 、その後、ＯＡＣスペクトルにおける最も長い波長バンドの赤色エッジであるも のとして取られる。 図３は、本発明による反射性偏光子のスペクトルを示す。ＯＡＣ赤色バンドエ ッジは６０°の入射角で約６７０ｎｍである。法線入射における消光軸について の４００〜７００ｎｍの平均透過率は約１．４％である（曲線ｃ）。下記の実施 例はどのように図３の偏光子が製造されたかを説明している。図３に示すような 反射性偏光子はＬＣＤのような用途に有利である。というのは、ＯＡＣの色相は ＬＣＤの使用可能な観察角度で赤色または黄色を示さないであろうからである。 ＯＡＣ赤色バンドエッジの与えられた角度での好ましい波長は反射性偏光子が用 いられる用途により変わるであろう。重要なファクターは考慮される波長および 特定の用途のために必要な有用な観察角である。しかしながら、一般に、反射性 偏光子に存在 しうるＯＡＣの色相の望ましい制御を達成するために、ＯＡＣ赤色バンドエッジ は望ましくは４５°の入射角で少なくとも６００ｎｍであり、好ましくは６０° で少なくとも６２０ｎｍであり、より好ましくは６０°で少なくとも６５０ｎｍ であり、そして最も好ましくは７５°の入射角で少なくとも６５０ｎｍである。 表示の均一性が非常に重要であるＬＣＤ用途では、ＯＡＣ赤色バンドエッジは望 ましくは６０°の入射角で少なくとも６３０ｎｍであり、８０°の入射角で少な くとも６３０ｎｍであり、そしてさらにより好ましくは８０°の入射角で少なく とも６５０ｎｍである。 上記の米国特許出願第０８／４０２，０４１号明細書に記載されるタイプの多 層タイプの反射性偏光子では、消光スペクトルの赤色バンドエッジからのＯＡＣ スペクトルの赤色バンドエッジのシフトが等方性材料の従来のｎ^*ｄ^*ｃｏｓ（θ ）式から期待されるよりも大きかった。下記の例１に記載し、そして図３に示す 多層タイプの反射性偏光子では、シフトはＰＥＮ層の二軸複屈折によるものであ る。最初に平面内屈折率を考慮する。曲線ｂおよびｃは直交軸に沿って取られた ものである。消光軸に沿って、ＰＥＮ屈折率は高く、８７０ｎｍで約１．８３で ある。しかしながら、透過軸に沿って、平面内屈折率はずっと低く、約１．６０ である。これはＰＥＮ層を延伸方向よりも非延伸方向において光学的にずっと薄 くする。ＯＡＣスペクトルはｙ−およびｚ−屈折率の両方の差異の組み合わせに よるものであり、そして法線入射の制限において、あるなならば、ｙ−屈折率の 差異のみによるものである。例１の小さいｙ−屈折率差により、この制限におい て法線入射での曲線ｂの赤色バンドエッジを見いだすことができる。曲線ａのラ ベルＩの小さいピークは法線入射の制限におけるサンプルの赤色バンドエッジで ある。このピークはこの特定の偏光子の消光軸および透過軸に沿ったＰＥＮ屈 折率の大きな差異（約０．２３）により曲線ｃの赤色バンドエッジからシフトさ れている。曲線ｂのラベルＩＩのピークの赤色エッジは６０°の入射角でのＯＡ Ｃ赤色バンドエッジである。これらの両方の位置が曲線ｃの赤色バンドエッジか ら青色に向かってどのようにシフトされるかに注目されたい。 下記の例に記載され、そして図３に示される多層タイプの反射性偏光子におい て、ＰＥＮ層の低いｚ−屈折率は青色へのシフトにさらに貢献する。これは、高 い入射角でｐ−偏光された光が、６３３ｎｍで１．６２の平面内屈折率値のみで はなく、１．４９の低いｚ−屈折率値を検知し、ＰＥＮ層の有効屈折率をさらに 減じるからである。消光軸に沿って、この効果はより顕著である。というのは、 ＰＥＮのｚ−軸屈折率に対するＰＥＮの平面内屈折率の差異がずっと大きいから である：８５０ｎｍにおいて１．８３−１．４９であり、ｐ−偏光された光に関 して、従来の等方性多層フィルムの青色シフトよりも大きなシフトになる。ミラ ーを製造するために用いられる多層のＰＥＮ／（低屈折率の等方性ポリマー）ま たはいずれかの複屈折ポリマーの二軸延伸されたフィルムでは、シフトも大きい 。２つの主要軸に沿って等しく延伸したＰＥＮから製造したミラーでは、平面内 ／ｚ−軸屈折率の差異は約１．７４−１．４９である。この効果は、全ての入射 角での全ての可視光を反射しなければな４らないミラーを設計するときに考慮さ れねばならない。即ち、法線入射角での赤バンドエッジが平面内屈折率のみから 期待されるよりも長い波長になければならない。 図３の多層タイプの反射性偏光子のような特定の反射性偏光子では、反射性偏 光子におけるＯＡＣの光学バンド幅を増加させるために、偏光子の消光バンド幅 も増加されねばならない。換言すれば、ＯＡＣ赤色バンドエッジ（曲線ｂ）を増 加させるために消光バンド エッジ（曲線ｃ）も増加されなければならない。このことを多層タイプの反射性 偏光子においてｘ−軸に沿った同一の消光値ととも達成するためには、より多数 のフィルム層を加え、特により長い波長に同調されることができる。フィルム中 の層の正確な数はフィルムを製造するために用いる材料の複屈折率によるであろ う。可視光全体にわたって許容される消光値を有するが、赤色ＯＡＣを有するＰ ＥＮ／コＰＥＮ偏光子の性能は図１Ｂのスペクトルに示されている。この偏光子 は約６００層からなり、１５０層のフィードブロックおよび２つのマルチプライ ヤーを含む。図１Ｂに示した偏光子のより詳細な説明は米国特許出願第０８／４ ９４，４１６号明細書に見ることができ、それを引用により本明細書中に取り入 れる。曲線ｂは５０°の角度の入射角で透過軸に平行に偏光されたｐ−偏光され た光の透過率を示す。４００〜７００ｎｍでの曲線ａの平均透過率は約８６．２ ％である。４００〜７００ｎｍでの曲線ｂの平均透過率は約８４．２％である。 ４００〜８００ｎｍでの曲線ｃの平均透過率は約１１．８％である。曲線ｂのＯ ＡＣ赤色バンドエッジは約６０５ｎｍである。曲線ｃの赤色バンドエッジは約７ ４５ｎｍである。曲線ｂのＯＡＣバンド幅を増加させ、そして曲線ｃの良好な消 光値を維持するために、層の数は約８３２に増加された。これは２０９層のフィ ードブロックおよび２つのマルチプライヤーを用いることにより達成された。得 られた偏光子の性能は、良好な消光値およびより良好にカラーバランスされたＯ ＡＣを有し、図３のスペクトルにより示している。 反射性偏光子の消光バンドエッジを広げるときに、消光バンドエッジ（曲線ｃ ）は望ましくは少なくとも８００ｎｍであり、好ましくは少なくとも８３０ｎｍ であり、そしてより好ましくは少なくとも８５０ｎｍであり、そしてさらにより 好ましくは少なくとも９０ ０ｎｍである。正確な消光赤色バンドエッジは、しかしながら、フィルムの個々 の層のｘ、ｙおよびｚ屈折率の間の関係およびフィルム層の間のそれらの関係に より変化するであろう。 より多層の層を用いることなく、広くなったＯＡＣ赤色バンドエッジを有する 偏光子を製造するための異なるが、より望ましくない方法は、単に、存在する層 の厚さの分布を再設計することであり、即ち、ミッドスペクトルの波長に割り当 てられた層を取り、そしてそれをより長い波長に合わせることである。このよう なフィルムのスペクトルは上記の米国特許出願第０８／４０２，０４１号明細書 に記載されている。その偏光子のスペクトルは図１Ｃに再生されている。この方 法は、しかしながら、多くの用途において許容されない。というのは、得られる ６００層の偏光子はミッドスペクトルおよび近ＩＲで有意なスペクトルリークを 示すからである。これらのリークは、与えられた波長に合わせた層の数がより少 数であること、および、反射性偏光子が全ての波長で均一に光を反射するように 層の厚さを制御することが困難であることによるものである。曲線ｃの平均透過 率（法線入射で消光軸）は４００〜７００ｎｍで約９％である。しかしながら、 ７００〜８００ｎｍでは平均透過率は２０％を越える。６０°の入射角で、７０ ０〜８００ｎｍのスペクトル領域で、青色が可視光の赤領域にシフトし、赤波長 において２０％の平均透過率となるので、これは有意である。このようなリーク はバックリットＬＣＤ装置のカラーバランスを非常に乱すであろう。さらに、曲 線ｂのカラーバランスは、青色または緑色よりも少量の赤色光が反射されるよう なものであり、そしてＯＡＣは低い角度で赤色の色相を有し、そして高い角度で 黄色の色相を有し、その両方はＬＣＤ用途において許容されないものである。 上記の原理を応用すると、好ましい反射性偏光子は、最少のＯＡ Ｃおよび最少のＯＡＣ赤色バンドエッジを有する、望ましい透過率および消光性 能の組み合わせとなる。明細書中に記載された平均透過率値は空気中における前 面および後面の反射を含む。法線入射における透過軸での４００〜７００ｎｍの 平均透過率は望ましくは少なくとも８０％であり、好ましくは少なくとも８５％ であり、より好ましくは少なくとも９０％である。６０°の入射角での透過軸で の４００〜７００ｎｍでの平均透過率は望ましくは少なくとも６０％であり、好 ましくは少なくとも７０％であり、より好ましくは少なくとも８５％であり、そ してさらにより好ましくは少なくとも９５％である。 法線入射における消光軸での４００〜８００ｎｍの平均透過率は望ましくは１ ２％未満であり、好ましくは１０％未満であり、より好ましくは５％未満であり 、そしてさらにより好ましくは２％未満である。６０°の入射角における消光軸 での４００〜７００ｎｍの平均透過率は望ましくは２０％未満であり、好ましく は１５％未満であり、より好ましくは１０％未満であり、そしてさらにより好ま しくは５％未満である。 上記の通り、反射性偏光子のＯＡＣ赤色バンドエッジは４５°の入射角で少な くとも６００ｎｍであり、好ましくは６０°で少なくとも６２０ｎｍであり、よ り好ましくは６０°で少なくとも６５０ｎｍであり、そして最も好ましくは７５ °の入射角で少なくとも６５０ｎｍである。ディスプレーのカラーバランスが非 常に重要であるＬＣＤ用途では、ＯＡＣ赤色バンドエッジは６０°の入射角で少 なくとも６３０ｎｍであり、好ましくは８０°の入射角で少なくとも６３０ｎｍ であり、そしてさらにより好ましくは８０°の入射角で少なくとも６５０ｎｍで ある。赤色光の反射率は青色光または緑色光の反射率よりも大きいことも好まし い。 ＯＡＣ赤色バンドエッジの概念は多層タイプの反射性偏光子に制約されない。 この概念は他のいずれのタイプの反射性偏光子にも応用される。例示の多層タイ プの反射性偏光子は、例えば、上記の米国特許出願第０８／４０２，０４１号明 細書、ＥＰ特許出願第０４８８ ５４４Ａ１号明細書、米国特許第３，６１０， ７２９号（Ｒｏｇｅｒｓ）明細書および米国特許第４，４４６，３０５号（Ｒｏ ｇｅｒｓ）明細書に記載されている。他のタイプの反射性偏光子は米国特許第５ ，４２２，７５６号（Ｗｅｂｅｒ）明細書に記載されたコレステリック反射性偏 光子または再帰反射性偏光子を含む。どのタイプの反射性偏光子を用いるかに関 係なく、ＯＡＣスペクトルの赤色バンドエッジはＯＡＣ色相を制御するためのこ こに記載された要件を満たすことを確保することが常に重要であろう。ここに記 載した反射性偏光子はバックリット、反射性およびトランスフレクティブＬＣＤ 用途、偏光および／またはエネルギーコントロールのためのウィンドーフィルム 、および、当業者に明らかな他の用途に有用である。 図４はバックリットＬＣＤ装置１００を示し、本発明の反射性偏光子１０６を 含む。観察者１０２がこの装置を見ている。ＬＣＤ装置１００は、また、ＬＣＤ パネル１０４、光ガイド１０８、ランプ１１２および反射体１１０を含む。この 装置は、とりわけ、輝度向上フィルム、プリズム状もしくは構造化表面の輝度向 上フィルム、補正フィルムおよび／またはリターデーションフィルム、ディフュ ーザー、吸収性偏光子等を含んでよい。図６に示す装置はバックリットされるが 、反射性偏光子は反射性ディスプレーおよびトランスフレクティブディスプレー においても有用である。本反射性偏光子を用いることができる他の例示のＬＣＤ 装置は同時係属の同一の譲受人の米国特許第０８／４０２，１３４号、第０８／ ５１４，１７ ２号、第０８／４９４，７７６号および第０８／４０２，０４２号明細書に記載 されており、それら全てを引用により本明細書中に取り入れる。 例 チルドキャスティングホイール上にウェブを押出し、そしてフィルムを幅出機 において連続的に延伸することにより、約８３３層含む同時押出フィルムを製造 した。０．４８ｄｌ／ｇの固有粘度（６０ｗｔ％フェノール／４０ｗｔ％ジクロ ロベンゼン）を有するポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）は７５ポンド／時（ ３４．１ｋｇ／時）の速度で１つの押出機により輸送され、そして０．５８ｄｌ ／ｇのＩＶを有する７０／０／３０コＰＥＮ（７０モル％の２，６ＮＤＣおよび ３０モル％のＤＭＩ）は８５ポンド／時（３８．６ｋｇ／時）の速度で別の押出 機により輸送された。これらのメルトストリームはフィードブロックに送られ、 コＰＥＮおよびＰＥＮ光学層を形成した。フィードブロックは２０９層のＰＥＮ およびコＰＥＮの交互の層を形成し、２つの外側層のコＰＥＮはフィードブロッ クを通して保護境界層（ＰＢＬ）として作用する。層の厚さの略線形の勾配が各 材料のためのフィードブロックにより製造され、最も厚い層と最も薄い層との比 は約１．３０である。フィードブロックの後に、第三の押出機は約２８ポンド／ 時（１２．７ｋｇ／時）で同一の７０／０／３０コＰＥＮを対称ＰＢＬ（光学層 ストリームの両面上同一の厚さ）として輸送した。材料ストリームは非対称の２ 倍のマルチプライヤーを通過し（米国特許第５，０９４，７８８号および第５， ０９４，７９３号明細書に記載されているように）、マルチプライヤーの比は約 １．２５であった。マルチプライヤー比は主要導管中に生じた層の平均の層の厚 さを副導管における平均の層の厚さで割ったものとして規定される。材料ストリ ームは、そ の後、非対称の２倍のマルチプライヤーを通過し、マルチプライヤーの比は約１ ．５である。マルチプライヤーの後に、厚い対称のＰＢＬは約１１３ポンド／時 （５１．４ｋｇ／時）で追加され、それも第三の押出機からフィードされた。そ の後、材料ストリームはフィルムダイを通り、そして約５６°Ｆ（１３℃）の人 口水温度を用いた水冷キャスティングホイール上を通過した。光学層はフィルム のキャスティングホイール側から空気側に向かって単調に増加した厚さプロファ イルを示した。最も薄い光学層はキャスティングホイールに最も近くにあった。 コＰＥＮメルト加工装置は約５３０°Ｆ（２７７℃）に維持されており、ＰＥＮ メルト加工装置は約５４５°Ｆ（２８５℃）に維持されており、そしてフィード ブロック、マルチプライヤー、スキン層モジュールおよびダイは約５４０°Ｆ（ ２８２℃）に維持された。 全ての延伸は幅出機において行った。フィルムを約３０３°Ｆ（１５０℃）に 約２０秒間で予熱し、横方向に約２５％／秒の速度で約６．７の延伸比に延伸し た。仕上がったフィルムは約０．００５インチ（０．１２５ｍｍ）の最終の厚さ を有した。光学スペクトルを図３に示す。曲線ａは非延伸方向（即ち、透過方向 または透過軸）に平行に偏光された光の法線入射における透過率である。曲線ｂ はこの同一の方向に沿っているが、６０°の入射角でのｐ−偏光された光の透過 率である。曲線ｃは延伸方向（即ち、消光方向または消光軸）に平行に偏光され た光の法線入射における透過率を与える。透過率値が１０％値を越える波長とし て規定される消光軸に関する赤色バンドエッジ（曲線ｃ）は約８７０ｎｍである 。非法線入射での透過軸に関する反射率がベースライン値からバンドピーク反射 率値の１０％に増加する波長として規定されるＯＡＣスペクトルの赤色バンドエ ッジ（曲線ｂ）は約６７０ｎｍである。４００〜７０ ０ｎｍの曲線ａの平均透過率は８７％である。４００〜７００ｎｍの曲線ｂの平 均透過率は７０％である。４００〜８００ｎｍの曲線ｃの平均透過率は１．４％ である。 反射性偏光子が多層タイプの反射性偏光子である場合に、フィルム中の層とし て用いることができる適切な材料はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）および その異性体（例えば、２，６−、１，４−、１，５−、２，７−および２，３− ＰＥＮ）、ポリアルキレンテレフタレート（例えば、ポリエチレンテレフタレー ト、ポリブチレンテレフタレートおよびポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレ ンテレフタレート）、ポリイミド（例えば、ポリアクリルイミド）、ポリエーテ ルイミド、アタクチックポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメタクリレート （例えば、ポリイソブチルメタクリレート、ポリプロピルメタクリレート、ポリ エチルメタクリレートおよびポリメチルメタクリレート）、ポリアクリレート（ 例えば、ポリブチルアクリレートおよびポリメチルアクリレート）、シンジオタ クチックポリスチレン（ｓＰＳ）、シンジオタクチックポリ−α−メチルスチレ ン、シンジオタクチックポリジクロロスチレン、これらポリスチレンのコポリマ ーおよびブレンド、セルロース誘導体（例えば、エチルセルロース、セルロース アセテート、セルロースプロピオネート、セルロースアセテートブチレートおよ び硝酸セルロース）、ポリアルキレンポリマー（例えば、ポリエチレン、ポリプ ロピレン、ポリブチレン、ポリイソブチレンおよびポリ（４−メチル）ペンテン ）、フッ素化ポリマー（例えば、ペルフルオロアルコキシ樹脂、ポリテトラフル オロエチレン、フッ素化エチレン−プロピレンコポリマー、ポリビニリデンフル オリドおよびポリクロロトリフルオロエチレン）、塩素化ポリマー（例えば、ポ リビニリデンクロリドおよびポリビニルクロリド）、ポリスルホン、ポリエーテ ルスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、シリコーン樹脂、エポキシ樹 脂、ポリビニルアセテート、ポリエーテルアミド、アイオノマー樹脂、エラスト マー（例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレンおよびネオプレン）、並びに、 ポリウレタンを含む。コポリマー、例えば、ＰＥＮのコポリマー（例えば、（ａ ）テレフタル酸もしくはそのエステル、（ｂ）イソフタル酸もしくはそのエステ ル、（ｃ）フタル酸もしくはそのエステル、（ｄ）アルカングリコール、（ｅ） シクロアルカングリコール（例えば、シクロヘキサンジメタノールジオール）、 （ｆ）アルカンジカルボン酸もしくはそのエステル、および／または（ｇ）シク ロアルカンジカルボン酸もしくはそのエステル（例えば、シクロヘキサンジカル ボン酸）と、２，６−、１，４−、１，５−，２，７−および／または２，３− ナフタレンジカルボン酸もしくはそのエステルとのコポリマー）、ポリアルキレ ンテレフタレートのコポリマー（例えば、テレフタル酸もしくはそのエステルと 、（ａ）ナフタレンジカルボン酸もしくはそのエステル、（ｂ）イソフタル酸も しくはそのエステル、（ｃ）フタル酸もしくはそのエステル、（ｄ）アルカング リコール、（ｅ）シクロアルカングリコール（例えば、シクロヘキサンジメタノ ールジオール）、（ｆ）アルカンジカルボン酸および／または（ｇ）シクロアル カンジカルボン酸（例えば、シクロヘキサンジカルボン酸）とのコポリマー）、 スチレンコポリマー（例えば、スチレンーブタジエンコポリマーおよびスチレン −アクリロニトリルコポリマー）、および４，４’−ビ安息香酸およびエチレン グリコールのコポリマーも適切である。さらに、個々の層は２種以上の上記のポ リマーまたはコポリマーを含んでもよい（例えば、ＳＰＳとアタクチックポリス レンのブレンド）。記載したコＰＥＮは少なくとも１つの成分がナフタレンジカ ルボン酸をベースとするポリマーであり 、他の成分がＰＥＴ、ＰＥＮまたはコＰＥＮのような他のポリエステルまたはポ リカーボネートであるペレットのブレンドであってもよい。 偏光子の場合の層の特に好ましい組み合わせはＰＥＮ／コＰＥＮ、ポリエチレ ンテレフタレート（ＰＥＴ）／コＰＥＮ、ＰＥＮ／ｓＰＳ、ＰＥＴ／ｓＰＳ、Ｐ ＥＮ／ＥａｓｔａｒおよびＰＥＴ／Ｅａｓｔａｒを含み、ここで、コＰＥＮはナ フタレンジカルボン酸をベースとするコポリマーまたはブレンドを指し（上記の ように）、そしてＥａｓｔａｒはＥａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．か ら市販されているポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートである。 例示の態様を示す目的で特定の態様を明細書に示し、そして説明してきたが、 本発明の範囲を逸脱することなく、同一の目的を達成するために設計された種々 の代替および／または等価の実施形態で、示しそして説明した特定の態様を置き 換えることができることを当業者は理解するであろう。当業者は本発明は異なる タイプの偏光子を含む種々の態様において実施されうることを容易に理解するで あろう。本明細書はここで議論した好ましい態様の応用または変形を網羅するこ とが意図される。それ故、本発明は請求の範囲およびその等価物により規定され ることが意図される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ホフマン，ケビン エム. アメリカ合衆国，ミネソタ 55133―3427, セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者 オーダーカーク，アンドリュー ジェイ. アメリカ合衆国，ミネソタ 55133―3427, セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１つの偏光の光を透過させ、そして別の偏光の光を反射させる反射性偏光 子であって、４５°の入射角の光に対して少なくとも６００ｎｍのＯＡＣ赤色バ ンドエッジを有し、かつ、法線入射において消光軸に平行に偏光された光に対し て約１２％未満の４００〜８００ｎｍにおける平均透過率を有する、反射性偏光 子。 ２．６０°の入射角で少なくとも６２０ｎｍのＯＡＣ赤色バンドエッジをさら に有する、請求項１記載の反射性偏光子。 ３．６０°の入射角で少なくとも６５０ｎｍのＯＡＣ赤色バンドエッジをさら に有する、請求項１記載の反射性偏光子。 ４．７５°の入射角で少なくとも６５０ｎｍのＯＡＣ赤色バンドエッジをさら に有する、請求項１記載の反射性偏光子。 ５．６０°の入射角で少なくとも６３０ｎｍのＯＡＣ赤色バンドエッジをさら に有する、請求項１記載の反射性偏光子。 ６．８０°の入射角で少なくとも６３０ｎｍのＯＡＣ赤色バンドエッジをさら に有する、請求項１記載の反射性偏光子。 ７．８０°の入射角で少なくとも６５０ｎｍのＯＡＣ赤色バンドエッジをさら に有する、請求項１記載の反射性偏光子。 ８．６０°の入射角で少なくとも６７０ｎｍのＯＡＣ赤色バンドエッジをさら に有する、請求項１記載の反射性偏光子。 ９．多層反射性偏光子である、請求項１記載の反射性偏光子。 １０．コレステリック反射性偏光子である、請求項１記載の反射性偏光子。 １１．法線入射における消光スペクトルは少なくとも８００ｎｍの赤色バンド エッジを有する、請求項１記載の反射性偏光子。 １２．法線入射における消光スペクトルは少なくとも８３０ｎｍ の赤色バンドエッジを有する、請求項１記載の反射性偏光子。 １３．法線入射における消光スペクトルは少なくとも８５０ｎｍの赤色バンド エッジを有する、請求項１記載の反射性偏光子。 １４．法線入射における消光スペクトルは少なくとも８７０ｎｍの赤色バンド エッジを有する、請求項１記載の反射性偏光子。 １５．法線入射における消光スペクトルは少なくとも９００ｎｍの赤色バンド エッジを有する、請求項１記載の反射性偏光子。 １６．ＯＡＣ赤色バンドエッジは、ｐ−偏光された光に関して、非法線入射で の透過軸についての反射率がベースラインの反射率値からＯＡＣスペクトルのピ ーク反射率値の１０％まで増加する波長として規定される、請求項１記載の反射 性偏光子。 １７．反射性偏光子は液晶表示装置の一部分である、請求項１記載の反射性偏 光子。 １８．液晶表示装置はバックリット液晶表示装置である、請求項１７記載の反 射性偏光子。 １９．液晶表示装置は反射性液晶表示装置である、請求項１７記載の反射性偏 光子。 ２０．液晶表示装置はトランスフレクティブ液晶表示装置である、請求項１７ 記載の装置。